JPS6349427B2 - - Google Patents

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JPS6349427B2
JPS6349427B2 JP10606382A JP10606382A JPS6349427B2 JP S6349427 B2 JPS6349427 B2 JP S6349427B2 JP 10606382 A JP10606382 A JP 10606382A JP 10606382 A JP10606382 A JP 10606382A JP S6349427 B2 JPS6349427 B2 JP S6349427B2
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JP
Japan
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data
image signal
image
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pixels
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Application number
JP10606382A
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English (en)
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JPS58222659A (ja
Inventor
Hiroyoshi Tsucha
Katsuo Nakazato
Kunio Sannomya
Hidehiko Kawakami
Hirotaka Ootsuka
Hideo Uchida
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP10606382A priority Critical patent/JPS58222659A/ja
Priority to US06/501,873 priority patent/US4538184A/en
Publication of JPS58222659A publication Critical patent/JPS58222659A/ja
Publication of JPS6349427B2 publication Critical patent/JPS6349427B2/ja
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof

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  • Image Processing (AREA)
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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Pi,j(i=1〜I、j=1〜J)の画信号レベ
ルをLijと定義し、 手順(2) 画素の集まり
【式】 を囲む走査窓Wi,jを画信号記憶部Gに設定し、 手順(3) 走査窓Wi,jの各画素Pi+u,j+v(u=0〜m、
v=0〜n)の画信号レベルLi+u,j+vに対して、 ov=o nu=o Li+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Wi,j内の各画素Pi+u,j+vの画信号レ
ベルLi+u,j+vの降順値をK(Pi+u,j+v)と定め、 手順(5) 走査窓Wi,j内の各画素Pi+u,j+vに対して降
順値K(Pi+u,j+v)を用いて、 K(Pi+u,j+v)Nの時 Li+u,j+v=C K(Pi+u,j+v)=N+1の時 Li+u,j+v=A K(Pi+u,j+v)>N+1の時 Li+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Wi,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Wi,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。
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