JPS633558A - 画像判別装置 - 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】 り鼠上旦豆凪次艷 この発明は画像を２値化処理する画像処理装置１こ係り
、特に、対象がマイクロフィルム等であって画像とりわ
け線画にネ〃とポジとが混在する場合において、その線
画がネガかポジかを自動的に判別するための装置に関す
る。

灸木Δ挟度 マイクロフィルムにはボンとネ〃の２形態があるが、例
えばマイクロスキャナーでは、入力画像がネ〃かポジか
に拘らずボンの画像信号を得ることが望まれる。また、
マイクロリーグ・プリンタ等でも同様にボンのプリント
を得ることが望まれる。

このため、従来、入力すべき画像がボッであるかネガで
あるかを繰作者が各画像毎に目視判別し、その判別結果
をマニュアル入力してボッの画像信号もしくはボッのプ
リントを得る必要があった。

しかし、この目視判別そしてマニュアル入力といった操
作は大変に煩わしく、また、多量の画像を処理するには
多くの時間がかかる。

本発明はこのような欠点の解消を目的とする。

免吸Δ斗文へ４足 本発明は、マイクロフィルム等の画像の画素濃度を読取
る手段と、読取った画素濃度の最大値と最小値と平均値
とを求める手段と、求められる画素濃度の最大値と最小
値と平均値とを変数する関数の値を演算する手段と、演
算結果の関数値を所定の定数閾値もしくは求められる画
素濃度の最大値を１次の変数とする第１の閾値関数の値
と比較する手段とを備え、画像そのものの性質に基づい
て前記画像が線画のポジであるかネガであるかを自動判
別できるようにしたことを基本的な特徴としている。

好ましくは、線画ポジもしくは線画ネガと９階調画とを
区画する前記第１の閾値関数と同型式の第２の閾値関数
を設定し、前記関数値を前記第２のｌ値開数の値と比較
する手段をさらに備えて線画と階調面とを判別できるよ
うにし、マイクロフィルム等に階調面が混在する場合に
も高効率の画像処理を行なえるようにする。

叉監皿 以下、本発明を添付図面に示す実施例によって具体的に
説明する。

第１図は一実施例に係るマイクロフィルム・リーグプリ
ンタの概略縦断面を示し、スクリーン（１）においてマ
イクロフィルム（２）の拡大投影像を目視でき、必要に
応じてこの投影像のプリントもしくは記録用のディジタ
ル画像データが得られる装置である。

（３）は光源、（４）はコンデンサレンズで、マイクロ
フィルム（２）の透過光は投影レンズ（５）により拡大
され、スキャンミラーを兼ねる第１ミラー（６）１回動
可能な第２ミラー（７）及び固定の第３ミラー（８）に
反射され図中−点鎖線で示す光路を経由してスクリーン
（１）上にマイクロ像として投影される。

この投影されているマイクロ像を永久像として例えばプ
リントアウトしようとする場合、装置全面に配設された
操作パネル（図示せず）の画像読取り用のスイッチを操
作する。この操作によってマイクロ像読取り制ａｌ１部
（９）が能動化し、第２ミラー（７）を投影光路から回
避させるとともに連動してスキャニング動作する第１ミ
ラー（６）と第４ミラー（１０）を動作させ、破線で示
す光路を経由してマイクロ像を逐次にラインセンサ（１
１）に入力させる。ラインセンサ（１１）は、１次元の
固体撮像素子たとえばＣＯＤからなり、光電変換による
マイクロ像の読取りのほかにこの読取りに先立って行う
線画と階調面の判別用に利用される。なお、第３ミラー
（８）とラインセンサ（１１）の光路中に配置されてい
るフィルタ（１２）は、ラインセンサ（１１）に対応し
て受光強度を調整するとともに分光感度を調節するため
の減光・感度調整用フィルタである。

上記マイクロ像読取り制御部（９）は、ラインセンサ（
１１）からの画像信号を記憶するためのメモリ（９ｍ）
を備えるとともに、機構系及び電気系を統括して制御す
るマイクロプロセサ（９ｐ）を備えている。

そして、上記のように、読取りの、ｔｔｉとなっている
マイクロ像のスキャン動作を制御するとともに、マイク
ロ像が線画であるか階調面であるかの判別を行い、この
判別結果に応じた閾値を設定することにより当該マイク
ロ像を２値化し、画像信号としてケーブル（１３）を介
し記録用機器（図示せず）に出力する。記録用機器とし
ては、レーザプリンタやＹットプリンタなどの可視化記
録装置、７０ツピデイスクやコンパクトディスクなどの
機械可読型記録装置などが接続できる。もっとも、画像
データをこの本体から外部へ出力せずとも、従来のＰＰ
Ｃ式プリンタ内蔵型のものと同様に、レーザプリンタを
内蔵しこの本体においてプリントを出力できる構成とし
ておいてもよい。また、ケーブル（１３）を電話回線に
接続する構成でもよい。

マイクロ像の２値化に先立って行なわれる本発明に係る
画像判別手法は、まず、ラインセンサ（１１）により画
像の画素濃度を読み取る。次に、マイクロプロセサ（９
ｐ）によって、読み取った画素濃度の最大値（以下、Ｄ
　ｍａｘと記す）、最小値（以下、Ｄｍｉｎ）および平
均値（以下、Ｄａｖｅ）を求め、次いで下記の式（１）
で表わせる＋　Ｄ　ｍａｘ、　Ｄ　ｉｉｒ＋＋　Ｄ　ａ
ｖｅを変数とする関数Ａの値（（＾）と記す）を演算に
より求める。

そしてこの関数値（Ａ）が設定される数値範囲のどこに
属するか判定し、線画と階調面を判別するとともに、線
画においてはネガとポジとを判別する。

＠２図は、任意に抽出した線画及び階調面（ともにマイ
クロ像）の濃度Ｄ　ｍａｘとその関数値（Ａ）との関係
をプロットしたものである。このプロットに際して使用
したサンプル画像は、文字が写し込まれている白黒比６
％前後のネガ及びポジのフィルムと、白黒のネガ及びポ
ジのポートレート階調面フィルムである。各サンプル画
像に対するサンプル数（画素数）を４０００とし、サン
プリング方法は、センサ上の６０Ｘ６０μ■の面積部分
における画像濃度（透過濃度）としてその信号電圧を計
測記録したものである。

第２図を参照すると判るように、判別のための第１の閾
値関数Ｔ１以下は線画ネガであり、判別のだめの第２の
閾値関数Ｔ２以上では線画ボッ、そして両閾値関数Ｔ、
、Ｔ２で区画される範囲内はすべて階調面となっている
。閾値関数Ｔ、、Ｔ、はいずれもＤ　ｍａｘを１次の変
数とするもので次式で与えられる。

Ｔ１−」リニ入４豆膿旦−・・・・・・・・・・（ｉ　
−ｉ　）Ｔ２＝」郊計悲至二Ｉ丑−・・・・・・・・・
（１−２）すなわち、（Ｄｍａｘ）、（Ｄｍｉｎ）、（
Ｄａｖｅ）から算出される関数Ａの値（Ａ）と、（ＤＩ
Ｉｌａｘ）から算出される閾値関数の値（ＴＩ＞、（Ｔ
２）のいずれか−方とを比較することにより線画ならば
ネガとポジとを弁別でき、さらに双方の値（Ｔ、Ｌ（Ｔ
２）とを比較することによって、（Ａ）≦（Ｔ、）なら
ば線画ネガ、（Ｔ、）＜（Ａ）＜（Ｔ２）ならば階調面
、そして（Ａ）≧（Ｔ２）ならば線画ボッと判別できる
。こうして判別できると、それぞれの結果に応じた２値
化処理用の閏。

値を適用する。これにより、固定の判別用閾値を適用し
て濃淡に適切に対応し得ない不都合を回避し、例えば全
体として濃度の淡いフィルムでも的確に判別し適切な閾
値を設定することができる。

なお、階調面のネガ、ボンの判別は、オペレータのマニ
ュアル入力とする。マイクロフィルムの場合、圧倒的に
線画が多く階調面は少ないので、処理効率等で余り問題
になることはない。

第３図に実施例に係る２値化処理の７０−を示す。この
フローはマイクロプロセサ（９ｐ）が実行し、画像読取
りのスタート信号（オペレータのスイッチ操作によるも
しくは連続読取りの場合に先の終了によって自動的に発
信される信号を含む）によって起動される。

ステップ（Ｓｌ）では、線画９階調画判別用の画像入力
処理を行う。すなわち第１図に示したように、第２ミラ
ー（７）が光路より回避し画像読取りのためのスキャニ
ングが始動すると、常時は図示の位置すなわちスキャン
長の中間位置にある第１ミラー（６）及びこれと連動す
る第４ミラー（１０）がスキャン開始位置（Ｓｐ）に移
動し、この開に、ラインセンサ（１１）がライン順次に
各フィンの個別の画素濃度を読み取り、濃度信号として
マイクロ像読取り制御部（９）に入力する。

ステップ（Ｓ２）は、逐次に入力される画素濃度信号の
最大値（Ｄａ＋ａｘ）と最小値（Ｄｍｉｎ）を求めると
ともに、全部の画素濃度信号を対象とした平均値（Ｄａ
ｖｅ）を求める。第１ミラー（６）と第４ミラー（１０
）がスキャン開始位置（Ｓｐ）に到達すると、両者は瞬
時停止制御され、その後スキャン動作が開始される。

ステップ（Ｓ３）では、ステップ（Ｓ２）で求められた
最大値（Ｄｉａｘ）、最小値（Ｄｍｉｎ）、平均値（Ｄ
ａｖｅ）を上記式（１）の関数Ａに適用して関数値（Ａ
）を算出するとともに、最大値（Ｄｍａｘ）を上記式（
１−１）。

（１−２）の閾値関数に適用して関数値（Ｔ、）、（Ｔ
２）を算出し、ステップ（Ｓ４）に進む。

ステップ（Ｓ４）では、関数値（Ａ）が第１の閾値関数
値（Ｔ１）以下であるか、または同じ関数値（Ａ）が第
２の閾値関数値（Ｔ２）以上であるかの判定を行なう。

即ち、前者において任意の入力画像から線画ネ〃を抽出
・判別する一方、後者においては任意の入力画像から線
画ポジを抽出・判別する。

関数値（Ａ）が上記のいずれかの閾値範囲に属している
と判定すると、ステップ（Ｓ５）に進める。これに対し
、（Ａ）がいずれの閾値範囲にも属していない、即ち入
力画像が階調側であると判定すると、ステップ（Ｓｌｌ
）に進める。なお、このステップ（Ｓ４）に替え、（Ｔ
Ｉ）＜（Ａ）＜（Ｔ２）を充足するか否かを判定するス
テップとしておいてもよい。この場合、条件を充足すれ
ば肯定側（Ｙ）としてステップ（Ｓｌｌ）に進め、充足
しなければ否定側（Ｎ）としてステップ（Ｓ５）に進め
ることとなる。

ステップ（Ｓ５）においては、ネ〃、ポジの線画にかか
わらず、線画２値化用の閾値を設定し、直ちにステップ
（Ｓ６）に進める。

ステップ（Ｓ６）では、第１ミラー（６）及び第４ミラ
ー（１０）がスキャン開始位置（Ｓｐ）から矢印方向に
移動し、マイクロフィルム（２）の全幅にわたる画像の
読取り入力を行う。ライン順次にラインセンサ（１１）
に入力され、ステップ（Ｓ７）においてこの画素信号に
対し２値化処理が施される。２値化処理の結果はメモリ
（９ｍ）に記憶し１お（ことができる。

次のステップ（Ｓ８）は、ステップ（Ｓ３）で求められ
た関数値（Ａ）が第２の閾値関数値（Ｔ２）以上である
か否かを判定する。すなわち、線画と判定されたマイク
ロ画像がポジであるかどうかを判定する。

例えばリーグプリンタなどでは反転作像の要否を決定し
ボッのプリントを得るようにしているためである。この
ステップで、（Ｔ２）以上と判定するとポジでありその
ままステップ（ＳＩＯ）に進める。

これに対し、（Ａ２）より小さいと判定するとネガであ
り、ステップ（Ｓ９）に進めてここで得られた２値化画
像信号のｒｌＪＪＯＪを反転し、然る後ステップ（ＳＩ
Ｏ）に進める。ステップ（ＳＩＯ）では、この読取りス
キャンで得られた画像信号を適当なインターフェースを
介しマイクロプロセサ（９ｐ）の制御下にケーブル（１
３）を介し出力する。画像読取り終了後は、第１図示の
ように、第２ミラー（７）、第１及び第４ミラー（６）
、（１０）が破線で示される方向に移動しミラー（６）
、（１０）はスキャン長の中間位置で層上して再びリー
グ可能となる。なお、上記ステップ（Ｓ８）の（Ａ）≧
（Ｔ２）の判定に替えて、（Ａ）≦（Ｔ、）の判定でも
よい（ＮとＹとは入れ換える）。

他方、上記ステップ（Ｓ４）で充足しない（Ｎ）と判定
されると、入力画像は階調側と判別でき、ステップ（Ｓ
ｌｌ）〜（Ｓ１７）のパスを経由してステップ（ＳＩＯ
）に至る。

ステップ（Ｓｌｌ）では、判別された入力画像に対し階
調画用の閾値マトリクスを設定する。次いで、ステップ
（Ｓ１４）の画像読取入力処理に移行するが本実施例で
はステップ（Ｓｌｌ）に続けてステップ（Ｓ１２）、　
（Ｓ１３）を設け、ここで階調側に対するネガ。

ポジ別のマニュアル入力を許容するようにしている。ス
テップ（Ｓ１２）では、オペレータに対しネガ。

ポジ指定のためのスイッチ捏作を、例えばＬＥＤ等のブ
リンキングで表示し催告する。この催告を受けてオペレ
ータは入力操作を行い、ステップ（Ｓ１３）ではスイッ
チ操作入力を受容する。

ステップ（Ｓ１４）では、前記ステップ（Ｓ６）におけ
るのと全く同様なマイクロ画像の読取り入力を行う９そ
して、ステップ（Ｓ１５）ではその読み取った画素信号
に対しステップ（Ｓｌｌ）で設定した閾値マトリクスを
作用させて２値化処理を行う。

ステップ（Ｓ１６）はステップ（Ｓ１３）における入力
設定に基づいてこのマイクロ像がポジであるかを判定す
る。ポジであればステップ（Ｓ１０）に進め、ネガであ
ればステップ（Ｓ１７）に進めて、反転処理を行った後
でステップ（ＳＩＯ）に進める。ステップ（ＳＩＯ）に
おいて、階調側ポジの画像信号を出力し、画像の読取り
を終了する。なお、上記ステップ（Ｓ１２）。

（Ｓ１３）の処理のほか、予め設定されている優先モー
ドでネガ、ボンの指定がなされるようにしてもよい。マ
イクロフィルムなどではポジよりもネ〃の方が多いので
このような場合には大変便宜なものとなる。

尚、上記の実施例では、第１図示のり一グモードにおい
て第１及び第４ミラー（６）、（１０）がスキャン艮の
中間位置にある構成で、判別用の画像読取りをスキャン
開始位置（Ｓｐ）に移動する間を利用して効率よく行っ
ているが（画像も全部でなく半分）、スキャン開始位置
（Ｓｐ）から同一のスキャニングを２回（初回は画像判
別、２回目は２値化のための読取り）を行うようにして
もよい。このようにすれば、効率こそ低下するものの、
制御の簡単化とくに各種のタイミング制御において設計
が大変やり易くなる。また、１／２画像による判別と全
画像による判別の両者を行ったが、判別率に実質上の差
異は認められなかった。判別率は線画のネガ。

ボッについてはほぼ１００％、階調側と線画の区別では
９８．３％であった。

実施例では、線画と階調側を自動的に判別し、判別結果
に応じて対応の２値化処理を行い画像をティジタル化す
る。従来のこの種装置にはこのような機能がなくオペレ
ータが線画１階調画ごとに判別スイッチを操作し、さら
にネガ、ポジの別も入力操作していた。然るに、本実施
例によればこのような煩わしさ９手間を省ける効果があ
り、さらにプリンタを作動させる場合には判別スイッチ
の押忘れによるミスプリントの発生を概ね完全になくす
ことができる。

上記実施例では画像判別用の画素信号を得るセンサを２
値化のための画像読取り用センサと共用したが、画像判
別用センサを独立のものとする構成でももちろんよい。

もっとも、本実施例のように、ラインセンサを画像判別
用のセンサとしても利用したことにより、判別精度が高
いという利点が得られる。すなわち、ラインセンサは一
般的に有効受光部分の面積が微細であることからサンプ
リングピッチを小さくでき、また素子を７レイ状に並べ
た独立形式のセンサと比べるとサンプル数を極めて多く
とれることがその理由である。

また、画像読取りのためのラインセンサの出力電圧を実
質画像濃度と見なし、これにより画像判別を竹うように
しているが、ラインセンサの出力は同一濃度のフィルム
を読取った場合でも、レンズ倍率、ランプその他の要因
で変化し、濃度分布をみる場合に一度この出力を補正し
なければならないが、兼用する場合にはその必要が全く
ない。

上記実施例において、判別画像データによって光学系の
制御も合わせて行うようにすることができる。例えば、
光源のランプ（３）の光量を上記データにより補正して
ラインセンサ（１１）の感度の最良のところへ読取り画
像データの値がくるようにすることにより、解像度９階
調性を損なわずに精度のよい２値化を行える。具体的に
は、ステップ（Ｓｌ）〜（Ｓ３）のデータによりステッ
プ（Ｓ６）、（Ｓ１４）におけるランプ（３）の光量を
適値に補正するものである。

画像判別装置に係る本実施例においては、上記の式（１
）を適用したが、一つの画像そのものの最大値（Ｄｍａ
ｘ）、最小値（Ｄｍｉｎ）、平均値（Ｄａｖｅ）の相対
的な関係は線画９階調画別に特有の性質をもっことから
、式（１）に替え以下の式（２）、（３）、（４）。

（５）、（６）又はこれらと同値な式を設定するように
してもよい。もちろん、閾値関数はこの設定した式に応
じて決められる。

ＩＪｍａｘ−ＬＪｍ＋ｎ なお、実施例では、線画のネガ、ポジを区画するのに［
）　ｍａｘを１犬の変数とする閾値関数を使用したが、
第２図に図解するように、線画ボッを区画するのに固定
定数の閾値（Ｔｎ　Ｌまた線画ボッなら同じく固定定数
の閾値（Ｔｐ）としてもよい。

さらに、線画のネ〃、ボッを単純に区画するには、Ｔｐ
とＴｎの中間の定数閾値（Ｔｎｐ）をとることも可能で
ある。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、マイ
クロフィルム線画像のネガ、ポジの判別をオペレータの
介入なく自動処理でき、画像処理の効率を大幅に向上さ
せることができる。また、入力画像そのものにおいてそ
の濃度の最大値、最小値および平均値を関数とする値に
よって判別処理を行なうようにしているので、固定的な
判別閾値をもつものと比べると、入力画像の濃淡に影響
されることなく的確な判別を行なえ、自動処理の誤判別
を最小限に抑えることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るマイクロフィルム・リ
ーグプリンタの概略縦断面図、第２図は線画と階調面の
夫々につきネガとボッに係る濃度ＤＩＩｌａ×と関数値
（Ａ）との関係をプロットしたグラフ、第３図はマイク
ロプロセサが実行する動作の７０−チャートである。 ２・・・マイクロフィルム、３・・・ランプ、９・・・
マイクロ像読取り制御部、９ｐ・・・マイクロプロセサ
、１１・・・ラインセンサ、Ｓ４・・・線画と階調面を
判別するステップ、Ｓ８・・・線画のネガとポジを判別
するステップ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロフィルム画像の画素濃度を読取る手段と
   、 読取った画素濃度の最大値と最小値と平均値とを求める
   手段と、 求められる画素濃度の最大値と最小値と平均値とを変数
   する関数の値を演算する手段と、 演算結果の関数値を所定の定数閾値もしくは求められる
   画素濃度の最大値を１次の変数とする第１の閾値関数の
   値と比較する手段とを備え、前記画像が線画のポジであ
   るかネガであるかを判別できるようにした画像判別装置
   。
2. （２）線画ポジもしくは線画ネガと、階調画とを区画す
   る前記第１の閾値関数と同型式の第２の閾値関数を設定
   し、前記関数値を前記第２の閾値関数の値と比較する手
   段をさらに備えて線画と階調側とを判別できるようにし
   た、特許請求の範囲第（１）項記載の画像判別装置。