JPS63256055A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多階調入力画像を２値表現の画像に変換する
処理を行うための画像処理装置に関し、特に入力画像中
の中間調画像領域を２値で擬似的に表現した出力画像を
得るための画像処理装置に関する。

従来の技術 中間調画像を２値で擬似的に表現する画像処理（擬似中
間調処理）の方法としてディザ法が知られている（例え
ば、吹抜敬彦著ｒＦＡＸ、ＯＡのための画像処理」日刊
工業新聞社）。

しかし、ディザ法では、ＮｘＭ画素（Ｎ、Ｍ〉２）毎に
画像をブロック分けし、ブロック内で段階的な閾値を発
生させて２値化するため、見かけ上の解像度が劣化し、
同一濃度の文字線分パターンに不連続な切れ目が生じて
パターンが不明瞭になるという問題がある。

この問題を解決するために、入力画像のエツジ部を検出
し、エツジ部の画素情報について固定閾値による単純２
値化処理を施し、他の部分の画素情報にはディザ処理を
施す構成（構成１）の画像処理装置が考案されている。

同様の目的で、入力画像の一定プロック毎の濃度ヒスト
グラムを調べることにより、中間調画像領域と、それ以
外の領域とを識別し、中間調領域の画素情報にディザ処
理を施し、それ以外の領域の画素情報に固定閾値による
単純２値化処理を施す構成（構成２）の画像処理装置も
考案されている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上述の構成１および構成２によれば、網点写真
などの擬似中間調画像も２値画像として固定閾値による
単純２値化処理を施されるため、その処理画像にモアレ
（規則的な稿模様）が発生して画品質の著しい劣化を生
じやすいという問題があった。

なお、上述の構成２は、濃度ヒストグラムを求めて画像
の識別を行う処理が複雑で、装置が大規模になるという
問題もあった。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、網点
写真などの擬似中間調画像にモアレを発生させることな
く、かつ文字などの線分エツジ画像の品質を劣化させる
ことなく、擬似中間調処理が可能な画像処理装置を提供
することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は上述の問題点を解決するため、多階調入力画像
の処理対象画素が線分エツジ画像領域の画素であるか、
または中間調画像もしくは擬似中間調画像の領域の画素
であるかを判別し、線分エツジ画像領域の画素の情報は
固定閾値による２値化処理を施して出力し、中間調画像
もしくは擬似中間調画像の領域の画素の情報はディザ処
理を施して出力するという構成を備えたものである。

作用 本発明は上述の構成によって、網点写真などの擬似中間
調画像にモアレが発生することがなくなり、また文字線
分パターンなどに切れ目が生じなくなるため、高品質の
擬似中間調処理画像を得られる。

実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の一実施例による画像処理装置の概略構
成を示すもので、１は原稿２を照明するだめの光源、３
は原稿２の画像を読み取るイメージセンサである。画像
読取りの主走査はイメージセンサ３により電気的に行わ
れ、副走査は原稿２の送りによって行われる。４はイメ
ージセンサ３から出力されるアナログ画信号を量子化す
るためのアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器である。

なお、ここまで説明した部分は、多階調画像を入力する
ための部分であり、これは当該画像処理装置から独立さ
せてもよい。また、多階調画像をメモリなどに蓄積して
おき、このメモリから画素情報を入力させるようにして
もよい。

５は線分エツジ画像と孤立点の判定のための差分・孤立
点検出回路、６ａおよび６ｂは１ライン分の画素情報を
蓄積するためのラインメモリ、７〜１０はそれぞれ入力
画素情報、信号Ｓ１および信号Ｓ２の同期合わせのため
のシフトレジスタ、１１は孤立点の発生頻度を測定する
ためのアップダウンカウンタである。シフトレジスタ８
の出力信号、アップダウンカウンタ１１の出力信号、お
よびシフトレジスタ１０の出力信号は、処理の対象画素
が線分エツジ画像領域の画素であるか、または中間調も
しくは擬似中間調画像領域の画素であるかの判′別情報
を表すものである。

１２は処理対象画素の濃度レベルを変換するだめのレベ
ル変換回路である。このレベル変換は、線分エツジ画像
領域の画素だけに施される。

１３は画像読取りの主走査カウンタ信号Ｓ３および副走
査カウンタ信号Ｓ４を入力として、画像のＮ　Ｘ　Ｍ画
素（Ｎ、　Ｍ≧２）のブロック毎にディザ閾値を発生す
るためのディザパターン発生器である。１４はレベル変
換回路１２の出力画素情報をディザ閾値と比較し、２値
化する比較器である。

比較器１４とディザパターン発生器１３はディザ処理手
段を構成しているが、線分エツジ画像の画素に対しては
、レベル変換回路１２と協動して固定閾値による単純２
値化処理手段として作用する。

本実施例では、線分エツジ画像領域の画素と、それ以外
の画像領域（中間調画像または擬似中間調画像）の領域
の画素とを判別するために、各画素と周辺画素との濃度
差を利用している。前記差分・孤立点検出回路５は、そ
の濃度差の検出および濃度孤立点の検出を行うためのも
のである。アナログ／デジタル変換器４から出力される
多階調入力画像の画素情報は、この差分・孤立点検出回
路５に入力され、また、当該回路を経由してラインメモ
リ６ａおよび６ｂに蓄積される。

第２図に差分・孤立点検出回路５の詳細構成を示す。１
６〜２２はそれぞれ画素転送りロックのタイミングで画
素情報をラッチするためのラッチ回路である。ラッチ回
路１６の出力画素情報はゲート２３を介してラインメモ
リ６ａに入力され、１ライン時間遅延されてラインメモ
リ６ａから出力され、ラッチ回路１８に入力される。ラ
ッチ回路１８の出力画素情報はゲート２４を介してライ
ンメモリ６ｂに入力され、１ライン時間遅延されてライ
ンメモリ６ｂから出力され、ラッチ回路２１に入力され
る。

したがって、第３図に示すような配置関係の画素Ａ−Ｅ
を考えると、画素Ｅの情報がラッチ回路１９にラッチさ
れた時点で、上下左右の４個の周辺画素は、画素人の情
報がラッチ回路２２に、画素Ｂの情報がラッチ回路１８
に、画素Ｃの情報がラッチ回路１７に、画素りの情報が
ラッチ回路２０にそれぞれラッチされることになる。

２５〜２８はそれぞれ、画素Ｅと各方向の周辺画素との
濃度差（絶対値）を検出するだめの減算器である。

２９は線分エツジ画像判別用の閾値ＴＨＩを発生する閾
値発生器、３０は網点写真のような擬似中間調を表現す
る点画像を判別するための閾値Ｔ　Ｈ２を発生する閾値
発生器である。閾値ＴＨ２は、レベル変換回路１２から
の閾値制御信号Ｓ５によって制御される。

３１は閾値ＴＨＩまたはＴ）（２を選択出力するスイッ
チ回路である。このスイッチ回路３１は、画素転送周期
の前半で閾値ＴＨＩを選択し、後半で閾値Ｔ　Ｈ２を選
択する。

３２〜３５はそれぞれ比較器であり、減算器２５〜２８
の出力値（濃度差の絶対値）がスイッチ回路３１より入
力される閾値（ＴＨＩまたはＴＨ２）を越えた時に１”
信号を出力する。

３６は比較器３２〜３５の出力信号の論理和をとること
により信号Ｓ１を作る論理和回路である。この論理和信
号Ｓ１は、画素転送周期の前半、すなわち閾値ＴＨＩが
選択された期間に有効であり、画素Ｅと周辺画素Ｂ−Ｄ
の少なくとも１個との濃度差が閾値ＴＨＩを越えたこと
（画素Ｅが線分エツジ画像の画素であること）を表示す
るものである。

前記シフトレジスタ８は、信号Ｓ１をその有効な時点で
取り込む。

３７はスイッチ回路３１により閾値ＴＨ２が選択された
時に、比較器３２〜３５の中の３個以上の出力信号が１
”であると信号Ｓ２を”１”にする孤立点検出回路であ
る。この信号Ｓ２は、第４図に示す画素ＦＳＧ、Ｈのよ
うに、その３方向以上の周辺画素との濃度差（絶対値）
が閾値ＴＨ２を越える濃度孤立点の情報がラッチ回路１
９にラッチされたことを示すものである。

再び第１図を参照して説明する。孤立点検出の信号Ｓ２
は、Ｎビットのシフトレジスタ９によって遅延されてか
ら、アップダウンカウンタ１１のダウン入力（ＤＷＮ）
に供給され。また信号Ｓ２は直接的にアップダウンカウ
ンタ１１のアップ入力（ＵＰ）に供給される。アップダ
ウンカウンタ１１は、アップ入力に″ｌ＃信号が供給さ
れるとアップし、ダウン入力に″′ｌ＃信号が供給され
るとダウンする。ただし、両方の入力に同時に″′１″
信号が供給されたときには、カウント値は変化しない。

このアップダウンカウンタ１１の値は、処理の対象画素
の近傍（主走査方向）のＮ画素内に存在する孤立点の個
数であシ、対象画素近傍における孤立点の出現頻度を示
している。アップダウンカウンタ１１の出力信号は、カ
ウント値が所定値を越えた場合に“１＃となり、所定値
未満の場合に０”となる。

規則的に配列した点画像の面積変化などにより擬似的に
中間調を表現した網点写真などの領域では、第５図に示
す画素工〜Ｎのように孤立点としての画素が規則的に連
続するため、孤立点の頻度が高くなる。アップダウンカ
ウンタ１１の出力信号は、その孤立点頻度の判定信号で
ある。

なお、擬似中間調画像領域のエツジ部分では、孤立点の
頻度が低くなることがある。そこで、本実施例では、孤
立点の検出信号Ｓ２そのものも擬似中間調画像領域の判
別信号として利用している。

以上のように構成された画像処理装置について、以下そ
の全体的動作を説明する。

アナログ／デジタル変換器５により量子化された多階調
入力画像の画素情報（濃度情報）は、シフトレジスタ７
を介してレベル変換回路１２に入力され、また差分・孤
立点検出回路５に入力される。

レベル変換回路１２は、シフトレジスタ１０の出力信号
およびアップダウンカウンタ１１の出力信号が両方とも
１０”で、シフトレジスタ８の出力信号が＠１′″の場
合、入力画素（処理の対象画素）を線分エツジ画像領域
の画素とみなす。そして、対象画素が所定濃度レベルよ
り白レベル側であれば（白エツジの場合）、対象画素の
濃度レベルを全白レベルに変換する。他方、対象画素が
所定濃度レベルより黒レベル側であれば（黒エツジの場
合）、対象画素の濃度レベルを全黒レベルに変換する。

このようにレベル変換後の対象画素の情報は比較器１４
でディザ閾値により２値化されるが、全白または全黒の
レベルに変換されているので、実質的に固定閾値による
単純２値化処理を織されたことになる。したがって、文
字などの線分パターンに不連続な切れ目が生じることが
なくなる。

アップダウンカウンタ１１の出力信号と７フトレジスタ
１０の出力信号の一方または両方が＠　ｌ　ＩＮの場合
、レベル変換回路１２は対象画素を網点写真などの擬似
中間調画像領域の画素とみなし、対象画素情報−レベル
変換を施さない。対象画素情報は、そのまま比較器１４
に入力されてディザ閾値により２値化される。つまりデ
ィザ処理を施される。したがって、従来のようなモアレ
は発生しない。

この場合、レベル変換回路１２は閾値ＴＨ２を小さくす
る方向、つまり孤立点が検出されやすくなる方向に閾値
制御信号Ｓ５を変化させる。

シフトレジスタ８の出力信号、アップダウンカウンタ１
１の出力信号、およびシフトレジスタ１０の出力信号の
いずれも“０＃の場合、レベル変換回路１２は対象画素
を中間調画像領域の画素とみなし、レベル変換を施すこ
となく、対象画素情報をそのまま比較器１４へ送る。し
たがって、対象画素情報はディザ処理を施される。

第６図は本発明の他の実施例による画像処理装置の概略
構成を示すもので、第１図と同一の符号は同一部分を意
味している。

本実施例においては、前記実施例におけるアップダウン
カウンタ１１がパターン判定器３８に置き換えられてい
る。擬似中間調画像領域では孤立点の出現パターンに特
徴がある。パターン判定器３８は、処理対象画素の近傍
における孤立点の出現パターンから擬似中間調画像領域
であるか否かを判定し、擬似中間調画像領域で“１″信
号を出力する。

その他の構成および動作は前記実施例と同様である。

第７図は本発明の別の実施例による画像処理装置の概略
構成を示すもので、第１図と同一の符号は同一部分を意
味している。

本実施例では、平滑化回路３９が差分・孤立点検出回路
５に付加され、平滑化回路３９の出力情報Ｐｂの同期化
のためのシフトレジスタ４０が新たに設けられている。

また、前記実施例のレベル変換回路１２が、その機能の
一部を変えたレベル変換回路４１と置き換えられている
。

平滑化回路３９は、差分・孤立点検出回路５の内部のラ
ッチ回路１７．１８．　１９．２０および２２の出力情
報、すなわち、第３図に示した画素Ａ−Ｅの情報を入力
として、次式により画素Ｅについて平滑化演算を行い、
その結果を情報Ｐｂとして出力する。

ｐｂ＝αＥ−β（Ａ十Ｂ＋Ｏ＋Ｄ）　　　・・・式１こ
こで、αおよびβは係数である。

レベル変換回路４１は、中間調画像領域ではシフトレジ
スタ７から入力される対象画素情報を比較器１４へ出力
するが、擬似中間調画像領域ではシフトレジスタ４０を
経由して入力される対象画素の平滑化情報Ｐｂを比較器
１４へ出力する。

このように擬似中間調画像の画素については周辺画素に
よって平滑化した後、ディザ処理を施すので、一層自然
な出力画像を得られる。

その他の構成および動作は前記各実施例と同様である。

なお前記各実施例では、処理対象画像の主走査方向の近
傍に関して、孤立点の出現頻度または出現パターンの判
定を行ったが、副走査方向について同様の判定を行うよ
うにしてもよい。また、その判定を行う範囲は、適宜変
更してよい。

さらに前記各実施例では、装置構成の単純化を図るため
に線分エツジ画像に関して、その画素をレベル変換する
ことにより、ディザ処理手段を利用して実質的に固定閾
値による単純２値化を行うようにしたが、単純２値化処
理のための専用回路を独立に設けてもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、線分エツジ
画像領域の画素の情報に固定閾値による２値化処理を施
すので、文字などの線分パターンが不連続な切れ目の発
生により不明瞭になることがなくなり、また、擬似中間
調画像領域の画素の情報に中間調画像領域の画素の情報
と同様にディザ処理を施すから、網点写真などの擬似中
間調画像におけるモアレの発生を防止できる、という効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による画像処理装置の概略ブ
ロック図、第２図は差分・孤立点検出回路の詳細ブロッ
ク図、第３図は画素配置図、第４図は孤立点の説明図、
第５図は擬似中間調画像における孤立点出現の様子を示
す図、第６図は本発明の他の実施例による画像処理装置
の概略ブロック図、第７図は本発明の別の実施例による
画像処理装置の概略ブロック図である。 ３・・・イメージセンサ、４・・・アナログ／デジタル
変換器、５・・・差分・孤立点検出回路、６ａ、６ｂ・
・・ラインメモリ、７〜１０・・・シフトレジスタ、１
１・・・アップダウンカウンタ、１２・・・レベル変換
回路、１３・・・ディザパターン発生器、１４・・・比
較器、３８・・・パターン判定器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男ほか１名凶　　
　　　　　　　　　　−一や 第３図 １友ｌ 第４図 主え１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多階調入力画像情報を入力され、対象画素が線分エッジ
   画像領域の画素であるか、または中間調画像もしくは擬
   似中間調画像の領域の画素であるかを判別する判別手段
   と、対象画素の情報を入力され、当該対象画素が前記判
   別手段により線分エッジ画像領域の画素であると判別さ
   れた場合に当該対象画素の情報に固定閾値による２値化
   処理を施して出力情報を得る手段と、対象画素の情報を
   入力され、当該対象画素が前記判別手段により中間調画
   像もしくは擬似中間調画像の領域の画素であると判別さ
   れた場合に当該対象画素の情報にディザ処理を施して出
   力情報を得る手段とを有する画像処理装置。