JPS6349427B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はフアクシミリ電送装置などのように、
一度画像を走査分解した後、再度画像を構成する
一般の画像走査・記録装置または画像走査・表示
装置に用いられる画像信号処理方法および画像信
号処理装置に関するものである。 画像信号を二値データに変換して、再度記録す
ると、原画像そのものがもつている濃淡周期と、
原画像を走査して標本化する周期の干渉によつて
原画像にない濃淡模様、即ちモアレ縞の記録画像
が出現し、記録画像の品質を著しく損ねる事があ
る。 近年フアクシミリの活用分野は益々拡大し、電
送すべき画像が単なる文字画像ばかりでなく、階
調や周期性絵柄模様を含む広範な画像の電送が望
まれるに至つている。特に、原稿画像に比較的細
かい画像周期を有する画像、例えぱ網点写真や格
子縞模様の服地の図案などは、画像の周期と原画
を走査する周期の干渉によるモアレ縞が発生し、
画像品質の著しい劣化を招き、フアクシミリの活
用範囲を限定させたり、またはこの対策のため
に、高い走査線密度で画像を走査したり、複数の
走査線密度を装着せしめた高価な装置を提供した
りしている。以下モアレ縞の最も発生しやすい原
稿として、新聞フアクシミリで問題となつている
網点写真原稿を代表例にし従来例を説明する。 第１図は網点の量子化の様子を示している。網
点の面積は全て同じ大きさであり、円の内側を
黒、円の外側を白とする。今、同図に示すよう
に、四角の格子で区切りながら黒の面積を量子化
していくと図に示すような数値が得られたとす
る。量子化の数値は10進数で、１個の四角内が全
て黒のときを100とし、全て白のときを０として
いる。（第１図では０の数値を略して空白のまま
である。）第１図の量子化数に対して、50以下を
白、51以上を黒として表わすと、第２図の再生さ
れた網点の二値化画像のようになる。第２図を見
ると、再生された黒の網点は１個から４個の画素
まで様々である。本来は、原画像の網点は全て同
じ面積であるから、再生された黒の網点は一定の
個数の画素で表わされるべきである。１網点の画
素の個数が異なるということはその網点周辺の平
均濃度が異なることを意味する。第２図のように
１網点の画素の個数が平面的にゆるやかに変動
し、周期性をもつてくると、これがモアレ縞とし
て人間の視覚に感じられることになる。そこで、
モアレ縞を視覚的に感じられなくするには、原画
の網点面積が一定のときには再生される網点の面
積も一定にすると良いことになる。 モアレ縞の発生をおさえるには、対象とする網
点の線数に比較して相当細かい走査線を用い、網
点の変形を少なくするとよい。たとえば第１図の
格子の大きさを1/10位に細かくすると、変換され
た網点の面積変動が非常に小さくなり、モアレ縞
としては感じなくなる。しかしながら走査線を細
かくするということは、画像データ数が走査線の
二乗に比例して増大することになるため、画像デ
ータの処理時間の増大、装置製造上の複雑化、電
送回線利用の効率および経済性、全画像データを
記憶するシステムでは記憶装置の容量増大など、
その他多くの問題が発生する。そこで、モアレ縞
は生じているが、モアレ縞の目立ちにくい適当な
走査線密度を選ぶなどの工夫がなされている。た
とえば第１図の例で、原画の網点の中心と格子の
位置関係がズレたことにより、再生された網点ど
うしの面積に違いが生じたことを考えると、原画
の網点周期の整数分の１の間隔で格子の周期を決
定し、網点の配列方向と格子の方向を揃えること
にすれば、上記ズレが無くなり、再生される網点
どうしの面積を同じにすることも可能となる。し
かしながら一般に使用されている写真の網点は、
形状・線数とも各種各様であり、この方法で完全
に対応することは困難である。 さらに最近、一般の模写電送でも中間レベルを
もつ濃淡画像も二値化して電送し中間レベルを再
現したいという要望がある。中間レベルをもつ濃
淡画像を二値化して表現する代表的な例として、
デイザ法と云われている方式がある。第３図Ａ〜
Ｃは中間濃度を二値化表現するデイザ法の一例で
ある。同図Ａは画像データの量子化数を10進数で
表わしており、最白レベルが０、最黒レベルが
100の範囲の画像データの中から30と60のレベル
の画像データを例としてあげている。同図Ｂは同
図Ａの画像信号を二値化するための閾値テーブル
で、画像データの各画素と１対１に対応してい
る。同図Ｂの例では枠７の４×４マトリクス（単
位マトリクス）内の数値配列を繰返し二次元に展
開している。閾値は０から100の間を17分割する
16個の値で設定している。同図Ｃは二値化された
画像を表わしており、同図Ｂの閾値より小さい同
図Ａの画像データに対しては白とし、大きいか同
じ場合には黒としている。例えば同図Ａの画像デ
ータ８と９はともに30であり、それぞれ同図Ｂの
対応する座標点の閾値65と18で比較判定され、同
図Ｃでそれぞれ白と黒に表わされる。画像データ
の値が大きくなる程、単位マトリクス内の閾値を
越える個数が多くなり、従つて黒の数が増加す
る。このように単位マトリクス毎に画像信号のレ
ベルに比例した黒の数を発生させ、平均的に中間
濃度を表現している。 デイザ法は中間濃度をもつ画像の表現には良い
が、二値画像（新聞写真などの網点画像や文字・
線画等）を走査して二値化データとするには不適
である。第４図は、第１図の網点画像データに対
して第３図Ｂの閾値テーブルを使用し二値化した
結果を示している。この結果は上述のモアレ縞の
説明にある現象と同じように、網点の面積再現が
良くないことを示している。また文字・線画など
の細い線が画素幅に近ければ、再生される線が点
線のようになることも、画像走査の量子化値と単
位マトリクスの閾値の関係から容易に考えられる
ことである。 したがつて本発明の目的とするところは、第１
にモアレ縞や線画の切れの発生しない二値化デー
タを得ることができ、第２に中間レベルをもつ濃
淡画像に対しても二値化された画像データで濃淡
表現できることができ、第３に上記２つの目的を
同一手段で達成することのできる、従つて、文字
と写真など二値画像や中間の濃淡をもつ画像が混
在する画像に対しても有効な信号処理を行なうこ
とのできる画像信号処理方法および画像信号処理
装置を提供することである。 以下本発明を図面とともに説明する。 始めに網点画像を例にとり、処理の内容を説明
する。 本発明の基本は、入力画信号列に対して閾値処
理を施す、いわゆる二値化処理をするときの誤差
を少なくするために、網点周辺を含む画像に対す
る量子化数を合計し、その合計した値に相当する
黒の画素を新たに再生することにより、元の網点
面積に、より忠実に網点面積を再生しようとする
ものである。次に誤差の考え方を説明する。第１
図の網点１〜６に対して各網点周辺の量子化数の
合計をするとそれぞれ312である。１個の画素内
が全て黒のときは量子化値を100としたので、第
２図で再生するときの１個の黒も100の値と考え
る。再生側では二値であるから中間値をもたず、
全て０か100で表わされることになる。第１図の
網点３の例でみると、量子化数が83のところは黒
で再生されるから17だけ余分に黒となり、量子化
数41の所は白で再生されるから41だけ白くなりす
ぎる。従つて前者の誤差を17、後者を−41と誤差
を定義する。このようにして第１図の網点３全体
に対しての誤差を調べると、再生された黒は３画
素で300となり、原網点に対しての誤差は−12と
云うことになる。二値で再生するには原網点に対
しての面積で±1/2画素以内の違いは必ず発生す
る。量子化値に直すと±50である。第１図の各網
点は量子化数合計がそれぞれ312であるから誤差
の最も少ない再生網点は300となり、３個の黒で
再生されるのが最も良いことになる。第２図の再
生網点を第１図の網点と対応させてみると、網点
３，４は丁度よく、網点５は１個黒が多く、網点
１，６は１個黒が少なく、網点２は２個黒が少な
く再生されていることになる。 次に本発明の原理について、第５図と共に手順
を追つて説明する。 手順(1) 原画像を走査分解して得られた画信号列
を、主走査方向および副走査方向に従つて画信
号記憶部Ｇに記憶し、画信号記憶部Ｇ内の各画
素P_i,j（ｉ＝１〜Ｉ、ｊ＝１〜Ｊ）の画信号レベ
ルをL_ijと定義し、 手順(2) 画素の集まり

【式】 を囲む走査窓W_i,jを画信号記憶部Ｇに設定し、 手順(3) 走査窓W_i,jの各画素P_i+u,j+v（ｕ＝０〜ｍ、
ｖ＝０〜ｎ）の画信号レベルL_i+u,j+vに対して、 _o 〓^v=o _n 〓^u=o L_i+u,j+v＝Ｃ×Ｎ＋Ａ ただし、Ｃは最高画信号レベル Ｎは整数 Ａは０≦Ａ＜Ｃ なるＮおよびＡを求め、 手順(4) 走査窓W_i,j内の各画素P_i+u,j+vの画信号レ
ベルL_i+u,j+vの降順値をＫ（P_i+u,j+v）と定め、 手順(5) 走査窓W_i,j内の各画素P_i+u,j+vに対して降
順値Ｋ（P_i+u,j+v）を用いて、 Ｋ（P_i+u,j+v）Ｎの時 L_i+u,j+v＝Ｃ Ｋ（P_i+u,j+v）＝Ｎ＋１の時 L_i+u,j+v＝Ａ Ｋ（P_i+u,j+v）＞Ｎ＋１の時 L_i+u,j+v＝０ なる置換を施し、 手順(6) 主走査方向に対し、ｉが１から（Ｉ−
ｍ）まで、手順(2)、手順(3)、手順(4)、手順(5)を
繰り返し、 手順(7) 副走査方向に対し、ｊが１から（Ｊ−
ｎ）まで、手順(2)、手順(3)、手順(4)、手順(5)、
手順(6)を繰返す。 上述の処理説明は走査窓W_i,jが矩形の場合につ
いて述べたが、これは、円、だ円、三角形等の任
意の形についても可能である。 また、Ｃを最大画信号レベルと定義したが、そ
の近傍の値でも良い。 また手順(4)および手順(5)において、降順値を用
いて説明したが、昇順値を用いて置換することも
可能である。更に上記説明では、画信号系列全て
を一担画信号記憶部Ｇに記憶したが、走査窓W_i,j
に必要な画信号列だけを記憶し、走査に従つて逐
次入れ換える方法も可能である。 次に具体的な数値を用いた例で本発明について
説明する。 第６図Ａは第１図の１と同じ網点であり、第６
図Ａで示す範囲が原画像の全てであるとする。第
６図Ａの量子化数を全て加算すると312であり、
３個の100と１個の12と等価である。この３個の
100と１個の12を原画像の量子化数が大きい順に
配分していくと、第６図Ｂまたは同図Ｃのように
配置することができる。ここで、100に満たない
端数の12は最後に配置している。原画像の量子化
数に同じ値が存在するときには、同じ値に対して
はあらかじめ定められた順序、例えば大小比較の
ために調べていく順序で順位を付けていくとよ
い。第６図Ｂまたは同図Ｃの値に対して51以上を
黒、50以下を白とすると３個の黒が再生されるこ
とになる。 ここで前述の手順(3)での式における定数Ｃの性
格を調べてみる。定数Ｃを最大量子化数と同じに
設定する理由は、原画像の網点面積に対して再生
画像の網点面積を可能な限り近ずけるためであ
る。しかしながら目的によつては、原画像より大
きな網点で、または小さな網点で再生網点を作り
たい場合も考えられる。この場合には、前者の場
合Ｃを最大量子化数より小さく、後者は最大量子
化数より大きく設定することにより操作できる。
例えば、Ｃ＝85にすると、再配分された値は３個
の85と１個の57を得ることができ、50以下を白、
51以下を黒とすると４個の黒が再生されることに
なる。同様にＣ＝135にすると、再配分された値
は２個の135と１個の42を得ることができ、50以
下を白、51以上を黒とすると２個の黒が再生され
ることになる。 さて第６図Ａ〜Ｃの説明では原画像全体に対し
て一度に画像の再配分を行なう例を示したが、一
般的に実際の画像データは第６図Ａに示すような
少ない数ではなく桁違いの膨大な数であり、この
ような処理は非現実的である。そこで本発明では
マトリクス走査法の考え方を用いて実用的な画像
処理を行つている。マトリクスの大きさについて
は画像処理の複雑さや効果との兼合いで決定すべ
き問題であるため、ここでは一例として３×３の
マトリクスサイズについて画像処理の動作を説明
する。 第７図Ａ〜Ｊはマトリクス走査と画像の再配分
を説明する図である。同図Ａは原画像データで、
第１図の網点１と同じ数値である。第７図Ａの原
画像データは図の太枠１０で示す３×３マトリク
スで右に主走査、下に副走査される。このマトリ
クス走査につれて画像の再配分された結果が同図
Ｂから同図Ｊまで順次得られていくことになる。
始めに同図Ａの太枠１０内のデータに関して第６
図Ａ〜Ｃで説明した画像の再配分を行なう。その
結果は第７図Ｂの点線枠１１に示すように同図Ａ
のデータと変わらない。次に同図Ｂの太枠１０に
示すようにマトリクスを主走査方向に１画素移
し、同図Ｂの太枠１０内の再配分を行なうと同図
Ｃの点線枠１１に示すようになる。以下同図Ｃの
太枠１０のようにマトリクスを移動して再配分し
同図Ｄの点線枠１１の結果を得るというようにマ
トリクス移動と再配分を繰返すのであるが、後の
データは０であるから再配分結果は変化しない。
主走査方向のマトリクス移動を終了すると、同図
Ｄの太枠１０に示すようにマトリクスを主走査の
始めに戻し、副走査方向に１画素移動する。以下
同図Ｄの太枠１０の再配分結果が同図Ｅの点線枠
１１に、同図Ｅの太枠１０の再配分結果が同図Ｆ
の点線枠１１に、同図Ｆの太枠１０の再配分結果
が同図Ｇの点線枠１１に、同図Ｇの太枠１０の再
配分結果が同図Ｈの点線枠１１に示すようにデー
タ変換されていく。同図Ｇ以降の主走査方向のマ
トリクス走査と再配分結果は変わらない。主走査
方向のマトリクス移動が終了すると、マトリクス
は同図Ｈの太枠１０に示すように再び主走査の始
めに戻り、副走査方向に１画素分移動する。同図
Ｈの太枠１０の再配分結果は同図の点線枠１１
に、同図の太枠１０の再配分結果は同図Ｊの点
線枠１１に示すようにデータ変換される。以下、
マトリクス走査と再配分を繰返しても結果は変わ
らず、最終的に同図Ｊのデータが得られる。本例
では太枠１０内に、０と100以外は同じ数値が現
われなかつたが、同じ値の場合の順位付では、第
１に副走査方向の値を優先し、第２に主走査方向
の値を優先させて順位を決定すると良い。その理
由は、同じ値の場合マトリクスの移動方向に再配
置しておくと、さらに繰返しデータ変換が行なわ
れて大きな数値に変換されていく可能性があるた
めである。 第８図は第１図の原データに対して３×３のマ
トリクス走査による画像データの再配分を行つた
後、51以上を黒、50以下を白の二値化処理を行つ
た再生画像である。ただし、図の中の数値は原画
像データの数値であり、再配分結果の数値ではな
い。同図ではいずれの網点も３画素で再生されて
おり、第２図の結果と比較してもわかるように、
誤差を最小にした再生結果が得られたと云えるも
のである。 次に上記マトリクス走査と再配分の方法を中間
レベルをもつ濃淡画像に適用した場合について説
明する。中間レベルの表現できる範囲はマトリク
スサイズと関係しており、再生される１画素の黒
または白がその周辺の原画像データとどの辺まで
集積し再配分しているかによる。例えば第９図の
ｍ×ｎマトリクスの場合、領域をSpとすると Sp＝（2m−１）×（2n−１） となる。従つてマトリクスサイズが３×３のとき
は、Sp＝25で、Ｐ点の周辺の25画素分と関係し
ていることになる。本発明の画素処理はアルゴリ
ズムの性格上、原画のデータ分布に強く依存した
再生画像となり、実画像においては複雑なデータ
変換の動きをすることになる。 次に本発明の画像信号処理装置の実施例につい
て説明する。第１０図はデータ変換回路ブロツク
図で、本発明を実現する基本動作の概略を説明す
る図である。原画像を走査して得るアナログ画像
信号１３はＡ／Ｄ変換器１４によりデイジタル画
像信号となり、ゲート回路１５を通つて画像デー
タ記憶装置１６に記憶される。記憶装置１６は原
画像の主走査方向複数ライン分（本発明のデータ
変換を３×３のマトリクスで処理するのであれば
３ライン分）の画像データを記憶できる記憶容量
をもつ。画像データの記憶番地はアドレス制御回
路１７により指定される。データ加算回路１８は
ゲート回路１５を通して記憶装置１６の中からマ
トリクス内データを得、総和を求める。順位付回
路１９はゲート回路１５を通して記憶装置１６の
中からマトリクス内データを得、データの大きい
順に記憶装置１６の対応するマトリクス位置のデ
ータ番地を全て決定し、アドレス制御回路１７に
通知する。再配分回路２０は加算回路１８で得た
総和から変換データを作成し、アドレス制御回路
１７で指定された記憶装置１６の番地にゲート回
路１５を通して順次変換データを書込んでいく。
再配分のデータ変換処理が全て終了したデータは
記憶装置１６からゲート回路１５を通して読出さ
れ、二値化回路２１を通り、画像記録装置で記録
される出力画像信号２２となる。タイミング信号
発生回路２３は、各ブロツクにタイミング信号を
送り、全体の同期をとるところである。次に第１
０図における順位付回路１９と再配分回路２０に
ついて説明する。 第１１図は第１０図の順位付回路１９の構成で
ある。３×３マトリクス内の９個のデータは、第
１０図の記憶装置１６の中からゲート回路１５を
経て、端子２４からゲート２５を通り、マトリク
ス内の位置と対応した９個のデータレジスタ２６
の所定の位置に記憶される。このときの所定の位
置は、第１０図のタイミング信号発生回路２３よ
り出力され、端子２７から入るタイミング信号を
カウントするアドレスカウンタ２８の出力をゲー
ト２９を介してレジスタ２６に設定することによ
り指定される。端子２７から入るタイミング信号
はゲート３０を通りレジスタ２６のデータ書込み
クロツクにもなると同時にタイミング制御回路３
１に入り、信号線３２にゲート切換え信号を出
す。信号線３２のゲート切換え信号はゲート２
５、ゲート２９、ゲート３０を駆動し、レジスタ
２６に端子２４から入る９個のデータを取込む、
入力モードの状態を作りだしている。最大値検出
回路３３は、レジスタ２６の９個のデータに対し
て最大値を検出し、その最大値のデータアドレス
を出力する。この時、タイミング制御回路３１は
信号線３２のゲート切換え信号でゲート２５、ゲ
ート２９、ゲート３０を駆動し、レジスタ２６の
内容の書換えモードの状態を作り出している。こ
の状態において、最大値のデータアドレスはゲー
ト２９を介してレジスタ２６に設定され、また、
負のデータ定数３４の内容がゲート２５を介して
レジスタ２６に設定され、さらに、タイミング制
御回路３１から信号線３５を通して出る内部クロ
ツク信号が、ゲート３０を通り、レジスタ２６の
データ書込みクロツクとなることにより、レジス
タ２６の最大値データが負のデータに書換えられ
る。この状態において信号線３５に内部クロツク
が９個出たとき、レジスタ２６の内容は全て負の
値に変わることになる。この内部クロツクが出る
順に、最大値検出回路３３の出力として、最初に
レジスタ２６に取込んだデータの大きい順の対応
するデータアドレスが出力することになる。この
アドレスは９個のアドレスレジスタ３６の書込み
データとなり、順次記憶されるのであるが、この
とき、信号線３５の内部クロツクはレジスタ３６
の書込みクロツクになると同時に、アドレスカウ
ンタ３７に入る。アドレスカウンタ３７の出力は
ゲート３８を通りアドレスレジスタ３６にアドレ
スデータを記憶する位置の指定を行なう。このと
きタイミング制御回路３１から出る信号はゲート
３８を駆動し、データの書込み状態、つまりアド
レスカウンタ３７の出力をアドレスレジスタ３６
に与えている。アドレスレジスタ３６に９個のア
ドレスデータが書込まれた後、信号線３９はゲー
ト３８を駆動し、アドレスレジスタ３６をデータ
の読出し状態にする。このあと、タイミング制御
回路３１が信号線４０に読出しクロツクを出力す
ると、アドレスカウンタ４１はこれをカウントし
その出力をゲート３８を通して、アドレスレジス
タ３６に与え、アドレスデータの読出し位置を指
定することになる。こうして、順位付回路からの
アドレスデータが端子４２を経て第１０図のアド
レス制御回路に出力されることになる。 第１２図は第１０図の再配分回路２０の構成で
ある。マトリクス内データの総和Ｓは、第１０図
の加算回路１８より供給され、端子４３からゲー
ト４４を介してレジスタ４５にセツトされる。端
子４６のタイミング信号はゲート４４を駆動し、
総和Ｓをレジスタ４５にセツトするときに、端子
４３の信号を通過させ、それ以外は減算器４７の
出力信号を通過させる。レジスタ４５にデータを
取込むタイミングは端子４８から入るタイミング
信号で行なわれる。減算器４７は、レジスタ４５
の内容からレジスタ４９の定数Ｃを減算して出力
する。従つてレジスタ４５の出力は端子４８から
タイミング信号が入る毎に、最初の総和Ｓから順
次定数Ｃだけ減算されていく。比較器５０はレジ
スタ４５の内容とレジスタ４９の内容を比較し、
レジスタ４５の内容が大きいか同じ時はゲート５
１を駆動してレジスタ４９の内容をゲート５１の
出力とし、レジスタ４５の内容が小さい時はゲー
ト５１を駆動してレジスタ４５の内容をゲート５
１の出力とする。ゲート５１の出力はゲート５２
を介して端子５３を経て、第１０図の記憶回路１
６に出力される。正負判定回路５４はゲート５２
を駆動し、レジスタ４５の出力が正の時はゲート
５１の出力をゲート５２の出力とし、レジスタ４
５の出力が負の時にはレジスタ５５の定数０をゲ
ート５２の出力とする。 第１０図は主走査１ライン分のデータを取込ん
で、１ライン分のマトリクス走査と再配分が終了
すると、主走査１ライン分のデータを出力する場
合の実施例を示しているが、これに対して、第１
３図のブロツク図は、１画素のデータを取込んで
１回のマトリクス移動と再配分を行ない、１画素
のデータを出力する方式を示す実施例である。原
画像を走査して得るアナログ画像信号５６はＡ／
Ｄ変換器５７によりデイジタル画像信号となり、
データ加算回路５８と順位付回路５９に入る。デ
ータ加算回路５８はＡ／Ｄ変換器５７から得た新
データと、ゲート回路６０を通して記憶装置６１
の中から旧のマトリクス内データを得、総和を求
める。順位付回路５９はＡ／Ｄ変換器５７から得
た新データと、ゲート回路６０を通して記憶装置
６１の中から旧のマトリクス内データを得、デー
タの大きい順に記憶装置６１の対応するマトリク
ス位置のデータ番地を全て決定し、アドレス制御
回路６２に通知する。再配分回路６３は加算回路
５８で得た総和から変換データを作成し、アドレ
ス制御回路６２で指定された記憶装置６１の番地
にゲート回路６０を通して順次変換データを書込
んでいく。また再配分回路６３のデータ変換が全
て終了したマトリクス内のデータは二値化回路６
４を通して画像記録装置へ行く出力信号６５とな
る。タイミング信号発生回路６６は、各ブロツク
にタイミング信号を送り、全体の同期をとるとこ
ろである。第１０図のブロツク図に対して第１３
図のブロツク図は、画信号の入・出力単位が１ラ
イン単位でなく１画素単位であるため、画像デー
タを記憶する記憶容量は主走査方向１ライン分少
くてもよいことになる。 次に本発明の動作を演算装置を用いて実現する
場合について、図面をもとに説明する。 第１４図は画像処理系の全体構成である。画像
データ読取り装置６７から出たアナログ画像信号
はＡ／Ｄ変換器６８でデイジタル画像信号に変換
され、画像データの１ライン入力データバツフア
６９に記憶される。この画像データは演算装置入
力インタフエース７０を介して演算装置７１のメ
モリに転送される。画像処理は演算装置７１内の
メモリ上のデータ３ライン分に対して行われる。
データ変換の終了した１ライン分のデータは演算
装置出力インタフエース７２を介して１ライン出
力データバツフア７３に転送される。この画像デ
ータは二値化回路７４で二値画像信号に変換され
た後、記録装置７５で記録されることになる。演
算装置７１で画像データがすでに二値化される場
合は、この二値化回路７４は必要ない。 以下演算装置７１による画像処理内容の動作を
フローチヤートをもとに説明していく。画像処理
の基本的な動作に特に重要と思われない部分は簡
単な説明にとどめた。例えばデータ処理の終了判
定などの方法は省略している。ここで幾つかの約
束事を列記すると、 (1) １画素分のデータは、１バイト＝８ビツト以
下の量子化値である。 (2) 演算装置は１バイトの演算が可能とする。 (3) 演算装置内のメモリはバイトアドレス指定で
ある。 第１５図は演算装置内メモリ上のデータ領域を
示す。データ領域は３ライン分用意しており、そ
れぞれの領域をBUFF0、BUFF1、BUFF2とす
る。BUFF0の先頭バイトアドレス名をDATA0、
BUFF1の先頭バイトアドレス名をDATA1、
BUFF2の先頭バイトアドレス名をDATA2とす
る。バイトアドレス名ADDR0、ADDR1、
ADDR2およびMEMOは画像処理動作中に、
DATA0、DATA1、DATA2の各アドレスを順
次記憶し、動作を制御するパラメータとなる。 第１６図は画像処理のメインフローチヤートで
ある。処理７６は画像処理開始点である。処理７
７はラインデータの先頭バイトアドレスを初期設
定するところで、DATA0のアドレスをADDR0
に、DATA1のアドレスをADDR1に、DATA2
のアドレスをADDR2にセツトしている。（Ａ
（DATA0）はDATA0のアドレスの意味。）処理
７８は１ライン分のデータを演算装置内メモリ上
に取込むところであり、ADDR0にセツトされて
いるアドレス以降にデータが格納されることにな
る。処理７９は本発明のデータ変換を行なうとこ
ろであり、内容は後述する。処理８０はデータ変
換が終了した結果の１ライン分データを演算装置
内メモリから出力するところであり、ADDR2に
セツトされているアドレス以降からデータを送り
出すことになる。処理８１は画像データの全ライ
ンに対して処理が終了したか否かを判定するとこ
ろであり、終了の場合は処理８３の終了へ行き、
画像処理終了となる。終了でなければ処理８２の
所へ行き、動作制御のパラメータが変更される。
処理８２では、ADDR2の内容をMEMOに移し、
ADDR1の内容をADDR2に移し、ADDR0の内容
をADDR1に移し、MEMOの内容をADDR0に移
す動作をする。その後７８の動作に戻り、処理７
８，７９，８０，８１，８２と繰返されることに
なる。 第１７図は第１６図のフローチヤートにおける
データ入出力動作を説明する図である。第１７図
の〜は第１６図の８２における動作順を示し
ている。第１７図ではこの〜の動作１回毎
に、ADDR0の内容で指定したデータ領域は
BUFF0→BUFF2→BUFF1→BUFF0と変化、
ADDR1の内容で指定したデータ領域はBUFF1
→BUFF0→BUFF2→BUFF1と変化、ADDR2の
内容で指定したデータ領域はBUFF2→BUFF1→
BUFF0→BUFF2と変化していく様子を示してい
る。従つて第１６図において、処理７８で
ADDR0の内容で指定したバツフアにデータ入
力、処理８０でADDR2の内容で指したバツフア
からデータ出力するのであるから、第１７図でみ
ると、BUFF0にデータ入力した時はデータ変換
後BUFF2のデータを出力し、以下同様に、
BUFF2が入力のときはBUFF1が出力、BUFF1
が入力のときはBUFF0が出力と変化していくこ
とが理解できる。 第１８図はデータ変換に使用するパラメータを
示している。CNVA1〜CNVA2の内容はデータ
変換するマトリクスの先頭アドレスを示す。
SUMの内容はマトリクス内データの総和である。
WK1〜WK9の内容はマトリクス内データの大き
い順に並べた各データのアドレスがセツトされ
る。WKM1〜WKM4はアドレスやデータの制御
用として利用する。DMAXの内容はデータの最
大値を示す定数である。例えばデータが16進数で
０からＦまでの値をとるのであればＦの値が定数
としてセツトされる。 第１９図はデータ変換ルーチンの動作フローチ
ヤートである。処理８４はデータ変換の開始点で
ある。処理８５はデータ変換するマトリクスの先
頭アドレスを初期設定するところで、ADDR0の
内容をCNVA0に、ADDR1の内容をCNVA1に、
ADDR2の内容をCNVA2にセツトする。処理８
６はマトリクス内データの合計を求めてSUMに
セツトするところで、各データは次のような内容
である。 １ CNVA0の内容が示すアドレスの内容 ２ CNVA0の内容＋１のアドレスの内容 ３ CNVA0の内容＋２のアドレスの内容 ４ CNVA1の内容が示すアドレスの内容 ５ CNVA1の内容＋１のアドレスの内容 ６ CNVA1の内容＋２のアドレスの内容 ７ CNVA2の内容が示すアドレスの内容 ８ CNVA2の内容＋１のアドレスの内容 ９ CNVA2の内容＋２のアドレスの内容 処理８７はデータ比較ルーチンで、内容は後述
するが、このルーチンを通ると、上記１〜９のデ
ータの大小関係を調べ、データの大きい順に、そ
のデータのアドレスがWK1〜WK9にセツトされ
てくる。処理８８は新データ書換えルーチンで、
この内容も後述するが、WK1〜WK9の内容のア
ドレス順にSUMの内容に応じた新データをセツ
トしていくところである。処理８９はライン方向
のデータ処理が全て終了したか否かの判定をして
おり、終了であれば処理９１へ行き復帰する。終
了でなければ処理９０へ行き、CNVA0〜
CNVA2の内容をそれぞれ＋１とする。その後処
理８６の動作に戻り、処理８６，８７，８８，８
９，９０と繰返される。 第２０図は第１９図において制御されるデータ
アドレスとマトリクス位置の関係を示している。
同図のアドレス９２において、各データのアドレ
スはADDR0〜ADDR2の内容が示すアドレスに
対する相対アドレスであるため、＋ｎの形で示し
ている。今、３×３のマトリクスが図の位置にあ
るときは、マトリクスの先頭アドレスを指示する
CNVA0〜CNVA2の各内容はADDR0〜ADDR2
の各内容にそれぞれ＋４された値を示している。
３×３マトリクスのデータに対しての制御は
CNVA0〜CNVA2の内容に対して行なえばよく、
データアドレス９３で制御することになる。 第２１図はデータ比較ルーチンである。ここで
は上記したように、マトリクス内データの大きい
順にデータのアドレスをWK1〜WK9にセツトす
るところである。以下の説明に便利なように第２
２図に示すように３×３マトリクス各要素に名前
を付けることにする。処理９４はデータ比較ルー
チンの開始点である。処理９５はパラメータの初
期設定をしており、WK1のアドレスをWKM1に
セツトし、WKM2の内容を０にしている。処理
９６はWKM3に要素E1のアドレスをセツトし、
WKM4に要素E1のデータをセツトする。処理９
７はWKM4の内容と要素E2のデータを比較し、
WKM4の内容が小さければ処理９８に行き、他
の場合は処理９９に行く、処理９８ではWKM3
に要素E2のアドレスをセツトし、WKM4には要
素E2のデータをセツトする。処理９９ではWK4
の内容と要素E3のデータを比較する。このよう
にして図に示すように処理１１２まで、マトリク
スの各要素E1からE9について制御していくと、
WKM3には要素E1から要素E9の内、データが最
大である要素のアドレスがセツトされることにな
る。処理１１３ではWKM3の内容が示すアドレ
スのデータを０にし、WKM3の内容をWKM1の
内容＋WKM2の内容の示すアドレスセツトへセ
ツトし、WKM2の内容を＋２する。処理１１４
ではマトリクスの要素の数（３×３の場合９）だ
け実行終了すると処理１１５へ行き復帰し、終了
しない場合は処理９６に戻ることになる。以下終
了まで処理９６から処理１１４まで繰返す。処理
１１４までの１回目の実行で、要素E1〜E9の内、
最大値のデータアドレスがWK1にセツトされ、
最大値のデータは０に変えられる。２回目では
WK2に次の最大値データアドレスがセツトされ、
以下順次WK9までセツトされていく。９回終了
した時点では要素E1〜E9の全てのデータが０に
変えられることになる。 第２３図は新データ書換えルーチンで、SUM
の内容に応じたデータを新たに要素E1〜E9にセ
ツトするところである。処理１１６は新データ書
換えルーチンの開始点である。処理１１７はパラ
メータの初期設定をしており、WK1のアドレス
をWKM1にセツトし、WKM2の内容を０にして
いる。処理１１８では、マトリクス内データの総
和SUMの内容とDMAXの内容の大小比較をして
いる。SUMの内容が大きい場合には処理１１９
に行く。処理１１９ではSUMの内容からDMAX
の内容を減算し、DMAXの内容をWKM1の内容
＋WKM2の内容の示すアドレスへセツトし、
WKM2の内容を＋２している。処理１２０では、
処理１１９の動作が８回終了したか否かを判定
し、終了しなければ処理１１８へ行く。終了であ
れば処理１２１へ行く。また、処理１１８におい
てSUMの内容がDMAXの内容より小さいか等し
い場合には処理１１８から処理１２１へ行く。処
理１２１ではSUMの内容をWKM1の内容＋
WKM2の内容の示すアドレスへセツトし、処理
１２２へ行き復帰する。 以下第２４図Ａ〜Ｃに中間レベルの画像に対す
る処理結果を示す。同図Ａは16進表示の画像デー
タで、最黒がＦ、最白が０の値である。画像デー
タは３×３のマトリクスで図の右方向に主走査、
下方向に副走査される。この例では図に示すよう
に、主走査方向の始めの二画素と副走査方向の始
めの二画素は０にしている。この０はデータ変換
の結果も変化しないため、以下の同図Ｂ，Ｃでは
この部分を除いている。同図Ｂはデータ変換され
た結果である。同図Ｂに対して、８以上を黒、７
以下を白として表わしているのが同図Ｃである。
第２４図Ａ〜Ｃでは一様な中間レベルの場合につ
いてのデータ処理結果を示しているが、中間レベ
ルに変化があるところでは積算データを再配分す
るときの順位付けにより、レベルが大きい方向に
データが引寄せられる作用があるため、再生され
る画像の輪郭がより明確になる効果がある。 以上説明してきたように本発明は、網点写真な
ど濃度の周期性をもつ原画を走査し、二値化され
た画像データを得るに際して、マトリクス走査と
画像データの再配分を行つた後二値化するもので
あるため、モアレ縞の無い良質の二値化画像デー
タを得ることができる。従つてモアレ除去を目的
とし、必要以上に高密度の走査や、原画の網点線
数の違いにより走査線密度を変化させるなどの必
要が無くなり、装置製作や運用時の経済性と操作
性の改善を計ることができる。また本発明は文字
や線画の中の細線に対しても線のつながりを良く
する効果をもつ。さらに本発明の画像処理を中間
濃度をもつ原画に対して適用すると、周辺の画素
も含めて平均的に中間濃度を表わす二値化画像デ
ータを得ることができる。従つて原画像の中に中
間濃度レベルの画像や、網点・文字などの二値レ
ベル画像が混在していても、同じ処理方式で良質
の画像処理結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は網点の量子化を示す図、第２図は従来
の方式で再生された網点の二値化画像を示す図、
第３図Ａ〜Ｃは中間濃度を二値化表現するデイザ
法の一例を示す図、第４図は第１図の網点画像デ
ータに対して従来のデイザ法を使用し二値化した
結果を示す図、第５図は本発明の原理を説明する
図、第６図Ａ〜Ｃは画像データの再配分を説明す
る図、第７図Ａ〜Ｊは本発明の画像信号処理方法
の一実施例であるマトリクス走査と画像データの
再配分を説明する図、第８図は第１図の画像デー
タに対して本発明によるデータ処理を行つた二値
化画像を示す図、第９図は二値画像データの１点
Ｐが周辺データを代表できる最大領域をマトリク
スサイズとの関係で説明する図、第１０図は本発
明の画像信号処理装置の一実施例を示すブロツク
図、第１１図は順位付回路を示すブロツク図、第
１２図は再配分回路を示すブロツク図、第１３図
は本発明の画像信号処理装置の他の実施例を示す
ブロツク図、第１４図は本発明の画像信号処理方
法の一実施例を説明する全体構成図、第１５図は
第１４図に示す演算装置内メモリ上のデータ領域
を示す図、第１６図は画像処理のメインフローチ
ヤート、第１７図は第１６図のフローチヤートに
おけるデータ入出力動作を説明する図、第１８図
はデータ変換に使用するパラメータを示す図、第
１９図はデータ変換ルーチンのフローチヤート、
第２０図は第１９図において制御されるデータア
ドレスとマトリクス位置の関係図、第２１図はデ
ータ比較ルーチンのフローチヤート、第２２図は
マトリクス内の各要素名を示す図、第２３図は新
データ書換えルーチン（再配分）のフローチヤー
ト、第２４図Ａ〜Ｃは中間レベルの画像に対して
本発明を適用した画像処理結果を示す図である。 １〜６……黒の網点と量子化数、７……４×４
の閾値テーブル枠、８，９……画像データ、１０
……再配分前のマトリクス枠の位置、１１……再
配分後のマトリクス枠の位置、１２……ｍ×ｎマ
トリクス、１３……アナログ画像信号入力端子、
１４……Ａ／Ｄ変換器、１５……ゲート回路、１
６……記憶装置、１７……アドレス制御回路、１
８……加算回路、１９……順位付回路、２０……
再配分回路、２１……二値化回路、２２……出力
画像信号出力端子、２３……タイミング信号発生
回路、２４……データ入力端子、２５……ゲート
回路、２６……９個のデータレジスタ、２７……
タイミング信号入力端子、２８……アドレスカウ
ンタ、２９，３０……ゲート回路、３１……タイ
ミング制御回路、３２……ゲート切換え信号線、
３３……最大値検出回路、３４……負のデータ定
数レジスタ、３５……内部クロツク信号線、３６
……９個のアドレスデータ記憶用レジスタ、３７
……アドレスカウンタ、３８……ゲート回路、３
９……ゲート切換え信号線、４０……読出しクロ
ツク信号線、４１……アドレスカウンタ、４２…
…アドレスデータ出力端子、４３……総和Ｓの入
力端子、４４……ゲート回路、４５……レジス
タ、４６……タイミング信号入力端子、４７……
減算器、４８……タイミング信号入力端子、４９
……定数Ｃのレジスタ、５０……比較器、５１，
５２……ゲート回路、５３……再配分データ出力
端子、５４……正負判定回路、５５……定数０の
レジスタ、５６……アナログ画像信号入力端子、
５７……Ａ／Ｄ変換器、５８……加算回路、５９
……順位付回路、６０……ゲート回路、６１……
記憶装置、６２……アドレス制御回路、６３……
再配分回路、６４……二値化回路、６５……出力
画像信号出力端子、６６……タイミング信号発生
回路、６７……画像データ読取り装置、６８……
Ａ／Ｄ変換器、６９……入力データバツフア、７
０……演算装置入力インタフエース、７１……演
算装置、７２……演算装置出力インタフエース、
７３……出力データバツフア、７４……二値化回
路、７５……記録装置、７６……画像処理開始
点、７７……初期設定、７８……データ入力、７
９……データ変換ルーチン、８０……データ出
力、８１……終了判定、８２……パラメータ変
更、８３……終了点、８４……データ変換の開始
点、８５……初期設定、８６……データ加算、８
７……データ比較ルーチン、８８……新データ書
換えルーチン（再配分）、８９……終了判定、９
０……パラメータ変更、９１……復帰点、９２…
…相対アドレス、９３……データアドレス、９４
……データ比較ルーチンの開始点、９５……初期
設定、９６，９８，１００，１０２，１０４，１
０６，１０８，１１０……データとアドレス設
定、１１２……アドレス設定、９７，９９，１０
１，１０３，１０５，１０７，１０９，１１１…
…データ比較、１１３……データクリアとアドレ
ス記憶とパラメータ変更、１１４……終了判定、
１１５……復帰点、１１６……新データ書換えル
ーチン開始点、１１７……初期設定、１１８……
データ比較、１１９……データセツトとパラメー
タ変更、１２０……終了判定、１２１……データ
セツト、１２２……復帰点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原画像を走査分解して得られた各画素の画信
   号レベルを画信号記憶部に記憶させる第１の手順
   と、前記記憶手段から走査窓により隣接するＭ個
   （Ｍは自然数）の画素を所定画素分ずつ選択する
   第２の手順と、前記走査窓が選択した全ての前記
   画素の画信号レベルの総和Ｓを求め、 Ｓ＝Ｃ×Ｎ＋Ａ （但し、Ｃは所定の画信号レベルで定数、Ｎは整
   数、Ａは０≦Ａ＜Ｃ） なるＮとＡを求める第３の手順と、前記走査窓が
   選択した前記各画素を画信号レベルの降順又は昇
   順に順位付けし、前記降順の時は、１番目からＮ
   番目の前記画素は画信号レベルとしてＣを、（Ｎ
   ＋１）番目の前記画素は画信号レベルとしてＡ
   を、（Ｎ＋２）番目からＭ番目の前記画素は画信
   号レベルとして０を割り当てる置換を施し、一方
   前記昇順の時は、１番目から（Ｍ−Ｎ−１）番目
   の前記画素は画信号レベルとして０を、（Ｍ−Ｎ）
   番目の前記画素は画信号レベルとしてＡを、（Ｍ
   −Ｎ＋１）番目からＭ番目までの前記画素は画信
   号レベルとしてＣを割り当てる置換を施す第４の
   手順とを有し、前記第２の手順、前記第３の手
   順、および前記第４の手順を前記画信号記憶部の
   全域に対し、前記走査窓を所定画素分ずつ移動さ
   せながら繰り返すことを特徴とする画像信号処理
   方法。 ２ 原画像を走査分解して得られた各画素の画信
   号レベルを記憶する記憶手段と、前記記憶手段か
   ら隣接するＭ個（Ｍは自然数）の画素を所定画素
   分ずつ移動させながら選択する走査窓と、前記走
   査窓が選択した前記Ｍ個の画素の画信号レベルの
   総和Ｓを求めるデータ加算手段と、前記走査窓か
   ら前記Ｍ個の画素の画信号レベルを入力し、その
   画信号レベルの降順または昇順に前記Ｍ個の画素
   の順位付を行う順位付手段と、前記データ加算手
   段が求めた総和Ｓから Ｓ＝Ｃ×Ｎ＋Ａ （但し、Ｃは所定の画信号レベルで定数、Ｎは整
   数、Ａは０≦Ａ＜Ｃ） なるＮとＡを求めるとともに、前記順位付手段が
   決定した順位付に従い、前記降順の時には１番目
   からＮ番目の前記画素は画信号レベルとしてＣ
   を、（Ｎ＋１）番目の前記画素は画信号レベルと
   してＡを、（Ｎ＋２）番目からＭ番目の前記画素
   は画信号レベルとして０を割り当てる置換を施
   し、一方前記昇順の時には１番目から（Ｍ−Ｎ−
   １）番目の前記画素は画信号レベルとして０を、
   （Ｍ−Ｎ）番目の前記画素は画信号レベルとして
   Ａを、（Ｍ−Ｎ＋１）番目からＭ番目までの前記
   画素は画信号レベルとしてＣを割り当てる置換を
   施こす再配分手段とを具備する画信号処理装置。