KR100245019B1

KR100245019B1 - 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100245019B1
Application number: KR1019970047402A
Authority: KR
Inventors: 김지형
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-09-13
Filing date: 1997-09-13
Publication date: 2000-02-15
Also published as: KR19990025680A

Abstract

본 발명은 이치화 대상 화상을 블록 단위로 분할하여 이치화를 수행하는 블록 기반 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상을 블록 단위로 수평 및 수직 방향에 대해 중첩(over lap)되도록 분할해가면서 주목 블록의 영역 판정을 수행하여 주목 블록의 경계에 위치한 화소에 대해서는 주목 블록의 판정 결과에 따라 이치화를 수행하지 않고, 주목 블록의 내부에 위치한 화소들에 대해서만 이치화를 수행하도록 하는 과정을 모든 블록에 대해 반복 수행함으로써 인접 화소의 분포 특성을 충분하게 반영하면서 이치화할 수 있는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 블록의 경계에 위치한 화소들이나 블록의 내부에 위치한 화소들에 동일한 영역 판정 결과를 적용하여 무리하게 이치화를 수행함에 따라 발생하던 요철 현상이나 오경계화를 최소화할 수 있음에 따라 괄목할 만한 화질 개선의 효과를 얻을 수 있다.

Description

블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법

본 발명은 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법(Apparatus and Method for Block Over lap Based Image Binarization)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이치화 대상 화상을 블록 단위로 분할하여 이치화를 수행하는 블록 기반 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상을 블록 단위로 중첩(over lap)되도록 분할하여 주목 블록의 경계에 위치한 화소에 대해서는 주목 블록의 판정 결과에 따라 이치화를 수행하지 않고, 주목 블록의 내부에 위치한 화소들에 대해서만 이치화를 수행하도록 하는 과정을 반복 수행함으로써 인접 화소의 분포 특성을 충분하게 반영하면서 이치화할 수 있는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법에 관한 것이다.

대표적인 화상 시스템 중 하나인 스캐너(즉, 독취 수단)는 인쇄물, 사진, 사람의 손으로 작성한 메모 형태의 글자나 그림 등을 독취하기 위한 가장 일반적인 수단으로써, 복합기, 문서 번역기, CAD(Computer Aided Design)용 컴퓨터, 팩시밀리, 문서 인식기, 디지털 복사기 등의 필수 구성 요소이다.

최근 들어, 날로 발전의 기로에 있는 사무 자동화에 편승하여 프린터, 스캐너 및 팩시밀리 등과 같은 사무 자동화 기기에 대한 수요가 급증하고 있음에 따라 각각의 사무 자동화 기기들은 각기 고유의 기능을 확장하기 위해 고성능으로 개발되고 있으며, 이와 더불어, 독자적으로 사용되던 각각의 사무 자동화 기기를 일체형으로 개발하여 사용자에게 경제적 부담과 설치 공간을 경감시켜주면서 동시에 복합 문서 출력 기능을 수행하는 제품이 생산·제공되고 잇는 추세이다.

특히, 팩시밀리, 복합기(MFP ; Multi-Function Peripheral) 등과 같이 내부에 문서에 대한 독취가 가능한 스캐너를 내장한 장치들에 있어서, 다단계의 계조를 갖는 화상을 스캐너를 통해 독취한 후, 독취된 데이터에 대한 이치화 방법의 특성은 스캐너의 성능을 평가함에 있어 주요한 평가 항목이 되고 있다.

통상, 『화상 이치화(image binarization)』는 화상 시스템에서 다단계 계조(multi-step gray level)로 표현된 계조 화상(gray level image)을 양자화수 (quantization level)가 1비트, 즉, '1'과 '0'의 이진 화상(binary image, 또는 이치 화상)으로 표현하고자 할 시에 이용하는 화상 처리 기법으로, 대상 화상의 특징 정보를 보존할 수 있으면서도 처리 데이터량을 현걱하게 줄일 수 있는 신호 처리적인 특성에 기인하여 화상 압축(image compression), 화상 표시 및 인쇄(image display and printing), 화상 인식(image recognition)등의 분야에서 광범위하게 이용되고 있다.

이와 같이 응용 분야가 광범위함에 힘입어 다양한 화상 이치화 방법이 화상처리 관련 전문 서저거이나 논문 및 특허 공보 등을 통해 다수 공지되어 있다.

가장 일반적인 화상 이치화 방법은 임의의 역치(threshold)를 결정해 놓고, 이 역치보다 큰 화소값에는 "1"을 할당하고 역치보다 작은 화소값에는 "0"을 할당함으로써 이치화된 화상을 얻는 것이다. 이처럼 화상 이치화 처리는 역치를 기준삼아 계조를 상하로 분류하는 역치 처리의 일종이며, 이러한 역치 처리에서 가장 중요한 것은 역치의 결정에 있는 데, 가장 단순하게는 화상 계조의 중간값을 역치로 취하는 방법이 있으며, 농도 히스토그램(intensity histogram)을 통해 더욱 더 정확한 역치를 결정하는 방법이 있기도 하다.

한편, 시각적으로 중요한 화상의 윤곽선 영역(edge region)을 적절하게 이치화하기 위해 소정의 윤곽선 강조 필터(edge enhancement filter)를 통해 원화상의 윤곽선을 강조한 후에 이치화를 수행하는 방법이 있는데, 이러한 방법은 윤곽선 강조 과정을 포함하지 않는 방법에 비해 양호한 이치화 화상을 얻을 수 있는 것으로 알려져 있다.

이에 대한 일례를 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

원화상의 제조값이 표 1과 같이 주어질 경우,

표 2와 같은 1×3 윤곽선 강조 마스크(1×3 edge enhancement mask)를 이용하여 공간 필터링(spatial filtering)을 수행하면,

표 3과 같은 윤곽선이 강조된 결과를 얻을 수 있다.

제1도는 원화상의 계조값과 윤곽선이 강조된 계조값을 도시한 예시도로, 여기서, 실선은 원화상의 계조값을 나타낸 것이며, 점선은 윤곽선을 강조한 결과 화상의 계조값을 나타낸다.

이때, 역치를 150으로 설정하면, 표 3의 78, 58, 51은 "0"으로 설정되고, 187은 "1"로, 149는 "0"으로, 255는 "1"로 설정됨에 따라 "1"로 설정된 화소를 백색으로 나타내고, "0"으로 설정된 화소를 흑색으로 나타낼 경우, 윤곽선이 분포하는 187, 149, 255 부분에서 149를 기준으로 양쪽에 윤곽선이 각각 하나씩 존재함에 따라 두 줄의 윤곽선이 나타남으로써 원화상을 변형 또는 왜곡시키는 결과를 초래한다.

이와 같이, 상대적으로 우수한 이치화 특성을 갖고 있는 것으로 알려진 윤곽선 강조 과정을 포함하는 이치화 방법을 이용하는 경우에도 제1도를 통해 설명한 바와 같은 윤곽선 영역에서 오경계화(false contouring)가 발생함에 따라 주목 화소(target pixel)를 중심으로 인접 화소들의 분포 특성을 반영할 수 있는 국부 적응 화상 이치화 방법의 등장이 기대되고 있다.

본 발명의 출원인은 이와 같은 기술적인 추이에 부응하고자 다수의 국부 화상 이치화 장치 및 방법을 다수 출원한 바 있으며, 본 발명의 출원인 외에도 다수의 출원인들의 특허 출원에 의해 다양한 국부 화상 이치화 방법이 공지되어 있는 상태이다.

본 발명은 화상 이치화를 수행함에 있어서, 주목 화소의 주변에 위치한 인접 화소의 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 국부 화상 이치화와 직접적으로 관련된바, 이하, 종래 기술에 의한 국부 화상 이치화 방법들 중에서 대표적인 국부 화상 이치화 방법의 실시예들을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

제2도는 종래 기술의 따른 국부 화상 이치화 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 예시도이다.

종래 기술에 의한 국부 화상 이치화 방법의 일 실시예에서는 현 시점에서 이치화하고자 하는 화소인 주목 화소(ⓧ)와 동일 라인의 주변에 위치한 복수의 인접 화소(adjoining pixel)들을 선정하여 상기 주목 화소와 상기 인접 화소들로 구성된 인접 화소군을 생성한다. 일례로 제2a도에 도시한 바와 같이, 주목 화소(ⓧ)의 좌우로 n개의 인접 화소를 선정하면, 주목 화소와 인접 화소들을 합한 총 화소수, 즉 인접 화소군의 크기는 2n+1개가 된다. 또는, 상기 인접 화소군의 크기는 매크로 블록 크기인 16화소로 정하기도 한다.

이후, 이렇게 선정된 인접 화소들과 중심 화소를 포함하는 인접 화소군에서 최대 계조값을 갖는 화소를 비교·산출하여 상기 최대 계조값이 기설정된 비례 상수(α)를 곱한 값을 국부 역치로 결정한 후, 국부 역치보다 작은 주목 화소는 0으로 이치화하고 그렇지 않으면 주목 화소를 1로 이치화한다.

예컨대, 제2b도의 도시한 예를 통해 설명할 것인 데, 일반적으로 볼 때, 제2b도의 예는 윤곽선을 중심으로 화소간의 계조차가 2배 정도가 됨에 따라 극단적인 예는 아닌 것으로 인정될 수 있다.

제2b도에서 2행 6열에 위치한 화소(즉, 계조값이 81인 화소)를 주목 화소로 선정하고 인접 화소의 크기 n을 설명의 편의상, 3으로 정할 경우, 인접 화소군은 78, 77, 76, 81, 152, 157, 158이 된다. 여기서, 최대 계조값을 갖는 화소는 158이되며, 통상의 경우에서 처럼 비례 상수(α)를 0.5로 정하면, 국부 역치는 76이 됨에 따라 상기 주목 화소(81)는 1로 이치화된다.

이후, 래스터 스캐닝 순서상 2행 7열에 위치한 화소(즉, 계조값이 152인 화소)를 주목 화소로 선정하면, 인접 화소군은 77, 76, 81, 152, 157, 158, 160이 된다. 따라서, 최대 계조값은 160이 되며, 비례 상수(α)가 0.5인 경우, 국부 역치는 80이됨에 따라 상기 주목 화소(152)는 1로 이치화된다.

직관적으로 볼 때, 제2b도에서 윤곽선은 화소 81과 화소 152를 경계로 하고 있음에 따라 화소 81은 0으로, 그리고, 화소 152는 1로 이치화되는 것이 바람직하지만 이에 반한 결과를 제공함을 확인할 수 있다.

종래 기술에 의한 국부 화상 이치화 방법의 다른 실시예로는 전역 역치와 국부 역치를 이용하는 또 다른 예를 소개하기로 한다.

우선, 전역 역치는 전술한 바 있는 종래 기술에 따른 일례의 인접 화소군의 최대 계조값의 반으로 정하거나, 이치화 대상 화상의 모든 계조값을 합산하여 평균한 전체 평균치를 구한 후, 상기 전체 평균치에 비례 상수를 곱한 값으로 정하거나 또는 인접 화소군의 화소값들을 평균한 값 등으로 정한다.

이후, 인접 화소군의 크기를 16화소로 할 때, 16화소들 중에서 최대 계조값을 구하여 상기 최대 계조값과 상기 전역 역치를 평균한 값을 국부 역치로 설정하여 이치화를 수행한다. 단, 상기 최대 계조값이 상기 전역 역치보다 작으면 전역 역치를 적용하여 이치화를 수행한다.

이화 같이, 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법은 인접 화소의 정보를 고려하여 국부 화상 이치화를 수행하고 있지만, 단순히 인접 화소군의 최대 계조값만을 이용함으로써 복잡하고 불규칙한 윤곽선 성분을 충분히 고려하지 못하는 단점이 있다. 또한, 화상의 콘트라스트가 선명한 화상을 이치화할 시에는 대체적으로 우수한 결과를 얻을 수 있겠지만 그렇지 않은 경우에는 윤곽선 정보를 다수 유실할 수 있는 소지가 있다.

한편, 또 다른 측면에서 고찰할 경우, 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 일 실시예 및 다른 실시예에 따르면, 문자를 포함하는 문서 화상에 있어서, 문자 내부의 폭이 인접 화소를 선정하여 구성한 인접 화소군의 크기보다 클 경우에는 제3도에 도시한 것과 같은 문제가 발생한다. 이것은 인접 화소의 계조 분포를 반영하여 결정한 국부 역치가 문자 내부에서 계속적으로 유지되지 못함에 기인한다.

제3도는 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 일 실시예 및 다른 실시예에 대한 문자 화상의 이치화 시의 문제점을 설명하기 위한 예시도이다.

다시 말해서, 인접 화소군의 크기를 16화소로 가정할 때, 제3도에서 살펴 볼 수 있듯이, 문자의 내부 폭(b1)이 16화소를 넘을 경우에는 문자의 양쪽 윤곽선 부근의 8화소(a1, a2)에서는 제대로 이치화가 수행되는 반면에 양쪽 8화소를 제외한 문자 내부의 영역(b2)에서는 국부 역치와 주목 화소의 값이 별로 차이가 나지 않기 때문에 제대로 이치화가 수행되지 않는 문제가 있다.

한편, 종래 기술에 의한 국부 화상 이치화 방법의 또 다른 실시예로써, 본 발명의 유사 범주에 속한다고 볼 수 있는, 데쯔다니 신지 및 오찌 히로시가 일본의 전자 통신 학회 논문지 '84/7 Vol. J670B No.7에 기고한 "이치 화상과 농담 화상이 혼재하는 원고의 이치화 처리 방법"과 같은 블록 기반 영역 분리에 의한 화상 이치화 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

종래 기술에 의한 국부 화상 이치화 방법의 또 다른 실시예는 문자와 사진이 혼재된 이치화 대상 화상을 소정 크기의 블록 단위로 수평 및 수직 방향에 대해 중첩(overlap)되지 않도록 분할하여 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출한다. 이후, 최대 계조값과 최소 계조값의 계조차인 최대 계조차를 구하고, 상기 최대 계조차를 기설정된 계조차 역치와 비교하여 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 문자 영역인지 사진 영역인지를 판단한다. 최대 계조차가 상기 계조차 역치 보다 큼에 따라 문자 영역이면 조정된 역치로 이치화하고, 그렇지 않으면, 사진 영역으로 판정하여 잘 알려져 있는 중간조 처리 기법(halftoning process method)인 디더(dither)법으로 이치화한다.

전술한 바와 같은 이상의 과정을 상기 이치화 대상 화상에 포함된 모든 블록에 대해 반복 수행하도록 한다.

그러나, 종래 기술 중에서 상대적으로 진보된 국부 이치화 방법 중의 하나인 종래 기술에 의한 국부 화상 이치화 방법의 또 다른 실시예는 블록 단위로 이치화 대상 화상을 분할 한 후에 각 블록이 문자 영역인지 사진 영역인지를 판단하고 있으므로 제4도에 도시한 바와 같이, 블록 경계에서 배경으로부터 문자 영역으로, 또는 문자 영역에서 배경으로 전환하는 경우에 이에 접한 양쪽 블록 모두 사진 영역으로 판정되는 빈도수가 높음에 따라 이는 화질 열화를 초래하는 커다란 요인이 되고 있다.

제4도는 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 또 다른 실시예에 대한 문제점을 설명하기 위한 예시도로, 제4a도는 문자의 경계면에서 볼 수 있는 화상 신호의 일례를 도시한 것이고, 제4b도는 사진 영역으로 판단될 경우에 중간조 처리 기법(halftoning process technique)의 일종인 디더법에 의해 이치화를 수행할 시에 사용하는 디더 역치 행렬(dither threshold matrix)을 나타낸 것이다.

설명의 편의상, 여기에서는 블록의 크기를 4×4로, 화소 계조값의 레벨수를 16계조(즉, 4비트)로, 계조차 역치를 7로 설정하기로 한다.

제4a도에 있어서, 좌측의 4×4 블록에서는 최대 계조값이 8이고, 최소 계조값이 1이므로 최대 계조차는 7임에 따라 최대 계조차가 계조차 역치와 같기 때문에 이 블록은 사진 영역(P)으로 판정된다. 또한, 우측의 4×4 블록에서는 최대 계조값이 16이고, 최소 계조값이 14이므로 최대 계조차는 2임에 따라 최대 계조차가 계조차 역치보다 작기 때문에 이 블록도 사진 영역(P)으로 판정된다.

제4c도는 이와 같은 판정 결과를 도시한 것이며, 제4d도는 두 블록이 사진 영역으로 판정됨에 따라 제4b도에 나타낸 바 있는 디더 역치 행렬을 통해 이치화를 수행한 결과를 나타낸 것이다.

제4d도의 이치화 결과를 통해 알 수 있듯이, 제4도는 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 또 다른 실시예에 따르면, 블록의 경계에서 배경으로부터 문자 영역으로 전환될 경우에는 두 블록 모두 사진 영역으로 판정되어 이치화된 결과가 요철 형태로 나타나기 때문에 화질을 직접적으로 저해하는 요인이 된다.

종래 기술에 따른 또 다른 실시예의 결함은 블록의 경계에 위치한 화소의 경우에 인접 화소의 계조값에 대한 정보가 부족하기 때문에 바람직하게 이치화가 수행될 수 없음에도 불구하고 블록의 경계에 위치한 화소들이나 블록의 내부에 위치한 화소들에 동일한 영역 판정 결과를 적용하여 무리하게 이치화를 수행함에 기인 한다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제에 착안하여 안출된 것으로, 이치화 대상 화상을 블록 단위로 분할하여 이치화를 수행하는 블록 기반 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상을 블록 단위로 수평 및 수직 방향에 대해 중첩(overlap)되도록 분할해가면서 주목 블록의 영역 판정을 수행하여 주목 블록의 경계에 위치한 화소에 대해서는 주목 블록의 판정 결과에 따라 이치화를 수행하지 않고, 주목 블록의 내부에 위치한 화소들에 대해서만 이치화를 수행하도록 하는 과정을 모든 블록에 대해 반복 수행함으로써 인접 화소의 분포 특성을 충분하게 반영하면서 이치화할 수 있는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 원화상의 계조값과 윤곽선이 강조된 계조값을 도시한 예시도.

제2도는 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 예시도.

제3도는 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 일 실시예 및 다른 실시예에 대한 문자 화상의 이치화 시의 문제점을 설명하기 위한 예시도.

제4도는 종래 기술에 다른 국부 화상 이치화 방법의 또 다른 실시예에 대한 문제점을 설명하기 위한 예시도.

제5도는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예의 순서도.

제6도는 셔틀 스캐닝 기반 화상 입력 시스템의 핵심 구성 요소인 셔틀 스캐너 모듈을 도시한 블록도.

제7도는 A4 사이즈 원고를 셔틀 스캐너 모듈로 스캐닝하기 위한 셔틀 블록을 도시한 예시도.

제8도는 한 개의 셔틀 블록이 스캐닝되는 방법을 설명하기 위한 예시도.

제9도는 종래 기술에 따른 4화소×4화소의 블로 분할의 예를 도시한 예시도.

제10도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 4화소×4화소의 블록 분할의 예를 도시한 예시도.

제11도는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예의 적용예를 설명하기 위한 예시도.

제12도는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예의 순서도.

제13도는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록도.

제14도는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 다른 실시예를 나타낸 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 블록 중첩 분할부 102 : 블록 선택부

110 : 계조 정보 산출부 111 : 계조 비교부

112 : 최대 계조값 저장부 113 : 최소 계조값 저장부

120, 220 : 역치 산출부 121 : 감산부

122 : 가산부 123 : 제산부

124 : 승산부 130 : 계조차 비교부

140 : 제1블록 기반 이치화부 150 : 디더링 이치화부

160, 260 : 출력 다중화부 151 : 디더 역치 행렬 저장부

250 : 제2블록 기반 이치화부

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법은, 이치화 대상 화상의 화소 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서, 상기 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록으로 수평 방향 및 수직 방향중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할 단계, 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 소정 스캐닝 순서에 따라 순차적으로 선택하는 블록 선택 단계, 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 화소 분포 특성을 조사하여 상기 주목 블록이 속한 영역을 두 개 이상 영역 중 어느 하나로 분류하는 블록 분류 단계, 및 상기 주목 블록이 속한 영역에 따라 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 서로 다른 역치를 통해 이치화하는 블록 기반 이치화 단계를 포함하는 것이 특징이다.

본 발명의 방법에 따른 특징에 있어서, 상기 블록 분류 단계는 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하여 계조 정보 산출 단계, 및 상기 최대 계조값과 상기 최소 계소값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하여 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 속한 영역을 판단하는 영역 판단 단계로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 블록 기반 이치화 단계는 상기 영역 판단 단계의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 값에 비례하는 제1역치를 통해 이치화하는 제1블록 기반 이치화 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 블록 기반 이치화 단계는 상기 영역 판단 단계의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작거나 같으면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화하는 제2블록 기반 이치화 단계를 더 포함하는 것이 더욱 더 바람직하다.

또 다르게는 상기 블록 기반 이치화 단계는 상기 영역 판단 단계의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작거나 같으면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 제1역치보다 상대적으로 작은 제2역치를 통해 이치화하는 제2블록 기반 이치화 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치는, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 장치에 있어서, 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할부, 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택부, 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출부, 상기 최대 게조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제1역치를 각각 산출하는 역치 산출부, 상기 역치 산출부로부터 상기 최대 계조차를 입력받아 상기 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과를 출력하는 계조차 비교부, 상기 역치 산출부로부터 상기 제1역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제1블록 기반 이치화부, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화하는 디더링 이치화부, 및 상기 계조차 비교부가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면, 상기 제1블록 기반 이치화부의 출력을 출력하고 그렇지 않으면, 상기 디더링 이치화부의 출력을 출력하는 출력 다중화부로 구성되는 것이 특징이다.

또한, 본 발명의 장치에 따른 또 다른 특징은, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 장치에 있어서, 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할부, 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택, 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출부, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제1역치를, 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 제2역치를 각각 산출하는 역치 산출부, 상기 역치 산출부로부터 상기 최대 계조차를 입력받아 상기 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과를 출력하는 계조차 비교부, 상기 역치 산출부로부터 상기 제1역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제1블록 기반 이치화부, 상기 역치 산출부로부터 상기 제2역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제2블록 기반 이치화부, 및 상기 계조차 비교부가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면, 상기 제1블록 기반 이치화부의 출력을 출력하고 그렇지 않으면, 상기 제2블록 기반 이치화부의 출력을 출력하는 출력 다중화부를 포함하는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치에 있다.

이하, 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예를 제5도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제5도는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예의 순서도를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예는 제5도에 도시한 바와 같이, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할 단계(S10), 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택 단계(S20), 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출 단계(S30), 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하여 상기 최대 게조차가 기설정된 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 속한 영역을 판단하는 영역 판단 단계(S40), 및 상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제1역치를 통해 이치화하는 제1블록 기반 이치화 단계(S50), 및 상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작거나 같으면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화를 수행하는 제2블록 기반 이치화 단계(S60)를 수행하도록 구성된다.

본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예는 제6도에 도시한 바와 같이, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할 단계(S10), 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택 단계(S20), 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출 단계(S30), 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하여 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 속한 영역을 판단하는 영역 판단 단계(S40), 및 상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제1역치를 통해 이치화하는 제1블록 기반 이치화 단계(S50), 및 상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작으면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 제2역치를 통해 이치화를 수행하는 제2블록 기반 이치화 단계(S60)를 수행하도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예에 대한 수행 과정을 제5도를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명의 방법에 따른 바람직한 실시예의 수행 과정을 설명하기에 앞서서, 본 발명의 이해를 돕기 위해 본 발명을 적용 실시할 수 있는 화상 시스템 중의 하나인 셔틀 스캐닝 기반 화상 입력 시스템에 대하여 간략하게 살펴보기로 한다.

제6도는 셔틀 스캐닝 기반 화상 입력 시스템의 핵심 구성 요소인 셔틀 스캐너 모듈을 도시한 블록도로, 셔틀 스캐너 모듈의 구성 및 동작을 보다 상세히 살펴보면, 셔틀 스캐너 모듈(21)은 CCD보드, 렌즈, 광원으로 구성되며, 프린터 헤드(22)와 동일한 수평 이동축(23)에 장치되어 1개의 캐리지 리턴 모터(Carriage Return Motor ; 이하 'CR 모터'라 약칭함)(24)와 이동벨트(26)를 통하여 두 개의 모듈을 구동할 수 있다.

제7도는 A4 사이즈 원고를 셔틀 스캐너 모듈로 스캐닝하기 위한 셔틀 블록을 도시한 예시도이며, 제8도는 한 개의 셔틀 블록이 스캐닝되는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

셔틀 스캐너 모듈(shuttle scanner module)에 이용되는 CCD(Charge Coupled Device)는 128도트(dot) CCD를 사용하는 용례가 대표적이다.

128도트 CCD를 채택하고 있는 셔틀 스캐닝 방식의 스캐너의 경우, A4(210㎜×297㎜) 포맷의 문서를 기준할 때, 300dpi로 스캐닝할 시에 도트수가 2551dot×3507dot인 바, 전체 스캐닝 가능 영역을 27개의 셔틀 블록으로 분할하여 스캐닝하는 기술이 공지되어 있다.

이를 상술하면, A4 사이즈의 원고를 128 도트 크기의 CCD를 사용하는 셔틀 스캐너 모듈(21)로 스캐닝할 경우(2551×3507 ; 300 DPI 기준) 원고는 27개의 셔틀 블록으로 나누어지며, 셔틀 스캐너 모듈(21)은 한 개의 셔틀 블록을 수직으로 한 라인씩 독취하면서 CR 모터(24)에 의하여 수평방향으로 이송되고, 이와 같이 하여 셔틀 블록의 수직 1라인에서 2551 라인까지 모두 독취한다. 하나의 셔틀 블록에 대한 스캐닝이 완료되면 셔틀 스캐너 모듈(21)은 방식에 따라 다를 수 있지만 통상, CR 모터(24)에 의해 다시 첫 번째 라인 위치로 리턴하며 라인 피드 모터(Line Feed Motor)(25)에 의해 원고가 이송되고, 다음의 셔틀 블록이 셔틀 스캐너 모듈(21)에 위치한다. 위의 과정을 반복적으로 수행하여 [BLOCK 1]에서 [BLOCK 27]까지의 모든 셔틀 블록을 스캐닝하게 되면 A4 사이즈의 원고 한 페이지에 대한 화상 데이터가 모두 독취된다.

이와 같이 함으로써, 제한된 자원(즉, 128dot CCD)을 이용함에 따른 저해상도 CCD의 문제를 극복하며 스캐닝하고자 하는 원고에 대한 전체적인 데이터 독취를 완료할 수 있다.

본 발명에 의한 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예는 이상에서 설명한 바와 같은 셔틀 기반 화상 입력 시스템 또는 통상의 화상 시스템의 중앙 처리 장치(미도시)에 의해 소프트웨어적으로 용이하게 실시될 수 있으며, 또한 별도의 하드웨어를 구비하여 이에 의해 구현·실시될 수도 있다.

설명의 편의상, 본 발명의 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예는 전자의 경우에 기반하여 설명하기로 한다. 따라서, 이하의 설명에서 본 발명의 방법을 실시하는 하드웨어적인 주체는 화상 시스템의 중앙 처리 장치가됨은 주지의 사실이다.

한편, 후자의 경우는 첨부한 도면에 도시한 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치를 통해 상세하게 후술하기로 한다.

우선, 블록 중첩 분할 단계(S10)에서는 외부 메모리나 기타 독취 수단으로부터 이치화하고자 하는 이치화 대상 화상을 입력받아, 제10도에 도시한 바와 같이, 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하게 되는 데, 이를 좀더 상술하기로 한다.

본 발명에서 이용되는 상기 이치화 대상 화상의 계조는 통상의 경우에서와 같이 단일 화소를 8비트로 표현하는 256계조이며, 각 응용 분야에 따라 할당되는 비트는 가감이 가능하며, 많은 비트를 할당할수록 정확하고 세밀하게 화소를 표현할 수 있는 반면에 이에 따라 상대적으로 많은 자원을 할당해야 하고 신호 처리 시에 연산량이 기하급수적으로 증가하는 것을 감수해야 함은 주지의 사실이다.

한편, 블록의 크기는 4화소×4화소인 것이 바람직하고, 8화소×8화소도 가능하며 응용 분야 및 처리 속도 등에 따라서는 매크로 블록과 같은 16화소×16화소를 이용할 수도 있으나, 대체적으로 4화소×4화소에 가까운 크기로 설정하는 것이 바람직하다.

영역 설정의 정확성 측면에서는 블록의 크기가 클수록 인접 화소의 분포 상태를 충분하게 고려할 수 있음에 따라 정확한 영역 판정이 될 수 있지만, 목적 블록에 위치한 모든 화소들이 하나의 역치 또는 하나의 디더 역치 행렬에 의해 이치화함에 따라 이치화 성능은 저하될 수 있는 소지가 있다. 반면에 블록의 크기를 상대적으로 작게 설정할 경우에는 인접 화소의 분포 상태를 충분하게 고려할 수 없음에 따라 부정확한 영역 판정을 야기시킬 수 있으며, 부정확한 영역 판정은 목적 블록을 부적절한 역치 또는 디더 역치 행렬을 통해 이치화하도록 할 수 있음에 따라 응용 분야, 처리 속도, 이치화 대상 화상의 특징 등을 고려하여 적절하게 블록의 크기를 설정해야 함은 명백하다.

특히, 블록의 크기를 너무 크게 설정할 경우에는 화소의 국부적인 분포 특성이 제거되고 오히려 전역적인 특성만이 반영될 수 있는 소지가 있음에 따라 이에 주의해야 한다.

한편, 블록의 모양으로는 본 발명의 바람직한 실시예에서는 정사각형의 형태를 갖는 블록이 바람직하겠으나, 수직 방향 및 수평 방향의 비율이 서로 다른 직사각형 형태의 블록도 사용할 수 있으며, 따라서, 2차원적인 블록 형태외에도 1차원적인 블록 형태의 이용할 수도 있다.

제9도는 종래 기술에 따른 4화소×4화소의 블록 분할의 예를 도시한 예시도이다.

제10a도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 4화소×4화소의 블록 분할의 예를 도시한 예시도이며, 제10b도의 제10a도의 일부를 확대하여 도시한 확대 예시도이다.

종래 기술에 따른 블록 분할은 제9도에 도시한 바와 같이 블록이 중첩되지 않게 분할하는 반면에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 분할은 제10a도에 도시한 바와 같이 블록이 수평 방향 및 수직 방향에 대해 중첩되도록 분할하는 것이 주요한 특징이다.

제10a도는 2화소×2화소의 블록으로 분할한 것으로 관측될 수 있으나 이는 제10b도를 통해 확인할 수 있듯이 수평 및 수직 방향에 블록의 크기의 반을 중복되게 겹쳐서 분할한 것으로, 본 발명에서는 이와 같이 이치화 대상 화상을 중첩되게 분할하여 복수의 중첩 블록들로 구성된 블록군을 생성한다.

이후, 블록 선택 단계(S20)에서는 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 래스터 스캐닝 순서(raster scanning order)에 따라 순차적으로 선택한다.

예컨대, 제10b도의 경우, 블록의 선택 순서는 블록 A1, 블록 Ba, 블록 C1 순서로 선택되며, 이어서 다음 블록 라인에서는 마찬가지로 블록 A2, 블록 B2, 블록 C2 순서로 선택된다.

이어서, 계조 정보 산출 단계(S30)에서 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하면, 영역 판단(S40)에서는 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하여 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 속한 영역을 판단한다.

여기서, 최대 계조차는 주목 블록이 속한 영역이 문자 영역인지 사진 영역인지를 결정하는 비용 함수이다. 최대 계조차가 계조차 역치보다 크면, 주목 블록이 문자 영역에 속해 있음을 의미하는 것이고, 그렇지 않으면, 상기 주목 블록이 사진 영역에 속해 있음을 의미하는 것이다.

최종적으로, 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 제1블록 기반 이치화 단계(S50)에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제1역치를 통해 이치화한다.

반면에, 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작거나 같으면, 제2블록 기반 이치화 단계(S60)에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화를 수행함으로써 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예의 수행 과정을 완료하게 된다.

예컨대, 제10b도의 블록 A1, 블록 B1, 블록 C1에 대한 각각의 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들은 각각 내부 블록 A1, 내부 블록 B1, 내부 블록 C1에 속한 화소들로 구성된다.

본 발명의 방법에 따른 바람직할 실시예에 대한 이해를 도모하기 위해, 상기 제1블록 기반 이치화 단계(S50) 및 상기 제2블록 기반 이치화 단계(S60)를 세분화하여 단계적으로 설명하기로 한다. 먼저 제1블록 기반 이치화 단계(S50)부터 설명하면 다음과 같다.

상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 크면, 제1블록 기반 이치화 단계(S50)의 단계 S51에서는 수학식 1과 같이, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제1역치를 구한다.

이에 따라, 단계 S52에서는 주목 화소가 제1역치보다 큰지 여부를 판단하여, 주목 화소가 제1역치보다 크면, 단계 S53에서는 상기 주목 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고, 그렇지 않으면, 단계 S54를 통해 상기 주목 화소를 흑색으로(즉, 이진수 0) 이치화한다.

이후, 단계 S55에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들 중 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 마지막 화소에 대한 이치화가 완료되지 않았으면, 단계 S52로 되돌아 감으로써 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들에 대한 이치화를 반복 수행하게 된다.

반면에 단계 S55의 판단 결과, 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐으면, 단계 S70을 통해 블록군에 포함된 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐으면, 모든 수행 과정을 종료하고, 그렇지 않으면, 블록 선택 단계(S20)로 되돌아 감으로써 래스터 스캐닝 순서상의 다음 블록에 대한 이치화를 계속적으로 반복 수행하게 된다.

이어서, 제2블록 기반 이치화 단계(S60)를 단계적으로 살펴 보기로 한다.

상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 작거나 같으면, 제2블록 기반 이치화 단계(S60)의 단계 S61에서는 주목 블록에 대한 디더 역치 행렬을 선정하고, 이에 따라, 단계 S62에서는 주목 블록에 속한 화소들이 대응하는 디더 역치 행렬의 원소보다 큰지 여부를 판단하여, 주목 화소가 대응하는 디더 역치 행렬의 원소보다 크면, 단계 S63에서는 주목 블록에 속한 행당 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고, 그렇지 않으면, 단계 S64를 통해 주목 블록에 속한 해당 화소를 흑색으로(즉, 이진수 0) 이치화한다.

이후, 단계 S65에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들 중 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 마지막 화소에 대한 이치화가 완 료되지 않았으면, 단계 S62로 되돌아 감으로써 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들에 대한 이치화를 반복 수행하게 된다.

반면에 단계 S65의 판단 결과, 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐으면, 단계 S70을 통해 블록군에 포함된 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐으면, 모든 수행 과정을 종료하고, 그렇지 않으면, 블록 선택 단계(S20)로 되돌아 감으로써 래스터 스캐닝 순서상의 다음 블록에 대한 이치화를 계속적으로 반복 수행하게 된다.

한편, 본 발명의 이해를 돕기 위해, 본 발명에 이용되는 중간조 처리 기법의 일종인 디더법에 대하여 살펴 보기로 한다.

중간조 처리는 제한된 계조값 재현 특성을 갖는 장치에서 화소당 양자화 계조를 줄이면서도 원래의 화상에 가깝게 보이게 만드는 화상 처리 기법이다. 이 기법은 인쇄 윤전기(cylinder printing press), 잉크젯 프린터(ink-jet printer), 레이져 프린터(laser printer)와 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 각종 디스플레이 장치 및 화상 출력 장치 등에 광범위하게 이용되고 있다.

중간조 처리된 화상이 원래의 연속 계조 화상(continuous tone image)과 가급적 시각적으로 차이가 없는 것처럼 보이면서 동시에 인쇄 속도에 중대한 영향을 미치는 변환 시간을 감축시킬 수 있는 적정한 변환 기법을 개발하고자 함은 오랜 시간에 걸쳐 해결하고자 하는 현안이다.

일반적인 중간조 처리 기법으로는 잘 알려진 바 있는 정렬 디더 방법 (ordered dither method)과 오차 확산 방법(error diffusion method)이 가장 대표적이다.

이에 대해서는 로버트 울리크니(Robert Ulichney)에 의해 저술되어 MIT 출판부(Massachusetts Institute Technology Press)에서 발간한 "디지털 중간조 처리(Digital Halftoning)"와 찬(Chan)에 의해 출원되어 미합중국 특허 번호 5,140,432호를 얻은 "정렬 디더와 오차 확산을 이용한 단색 및 칼라 화상을 복원하기 위한 방법 및 시스템(Method and System for Reproducing Monochrome and Color Images Using Ordered Dither and Error Diffusion)"에 상세하게 설명되어 있다.

먼저, 상기 정렬 디더 방법은 랜덤 디더 방법(random dither method)이 랜덤하게 역치를 발생시키는 것에 반해, 기설정된 역치 배열인 디더 역치 행렬(dither threshold matrix)을 가지고 1차 역치 처리(simple thresholding process, 즉, 단순 역치 처리)를 수행하는 중간조 처리 방법으로, 상기 디더 역치 행렬은 다수의 구성 원소들을 구비하여 화소 공간상에서 물리적인 공간을-점유하게 된다.

이러한 디더 역치 행렬은 연속 계조 화상(continuous-tone image) 상에 매팡되며, 상기 연속 계조 화상의 각 화소는 대응되는 상기 디더 역치 행렬의 각 원소들과 화소 단위(Pixel by Pixel)로 비교되는데, 만일, 연속 계조 화상의 화소값이 대응되는 디더 역치 행렬의 원소값 보다 크면, 중간조 화상의 대응되는 위치의 도트(dot, 점)는 백색으로 이치화되는 반면에 그렇지 않은 경우에는 상기 도트를 흑색으로 이치화함으로써 전체적으로 자연스러운 중간조 화상을 발생시키고자 한다.

이때, 디더 역치 행렬이 점유하는 공간의 크기가 연속 계조 화상의 크기 보다 작으면, 상기 디더 역치 행렬을 전체 연속 계조 화상의 크기에 맞도록 복제함으로써 화상의 크기에 제한을 받지 않고 중간조 처리를 수행할 수 있다.

한편, 또 다른 방법인 오차 확산 방법은 고정된 역치를 기준으로 하여 상기 역치보다 큰 계조값은 백색으로 이치화하고, 그렇지 않은 계조값에는 흑색으로 이치화를 수행하도록 하는 역치 처리(threshold process)를 통해 연속 계조 화상을 중간조 화상으로 변환·처리한다.

이때, 고정된 역치를 사용함에 따라 정확도가 결여되는 현상이 발생할 수 있는데, 이에 따라 오차 확산 방법에서는 연속 계조 화상의 화소값(pixel value)과 역치화된 이진 화소값(binary pixel value) 간의 오차(error)를 인접한 화소들에 확산(diffusion)시킴으로써 이를 보상하여 이와 같은 문제를 극복하고 있다.

다시 말해서, 현시점에서 처리하고 있는 연속 계조 화상의 화소값과 역치화된 이진 화소값 간의 오차(error)를 가중치 결정에 참여하는 인접한 화소들에 전파시킴으로써 상기한 바와 같은 문제를 해결하고 있는 데, 이와 같은 접근 방식은 몇 몇 소수의 도트들에 의해 둘러 쌓인 작은 영역에 걸쳐 있는 연속 계조(continuous tone)를 표현할 시에 더욱 더 우수한 특성을 보이고 있다.

한편, 최근 들어서는 1991년에 설리번, 레이, 그리고 밀러(J. R. Sullivan, L. Ray and R. Miller)가 미국 전기 전자 학회(Institute of Electrical and Electronics Engineers; IEEE)의 논문지 "System, Man, and Cybernetics"에 "최소 시각 변조 중간조 패턴에 대한 설계(Design of Minimum Visual Modulation Halftone Patterns)"를 기고한 것을 기점으로 하여 이진 데이터 베이스를 이용한 이진 데이터 베이스 기반 중간조 처리 방법에 관한 연구와 관심이 고조되고 있다.

이와 같은 기술적인 추이에 부응하고자 본 발명의 출원인은 대한 민국 특허 출원 번호 제97-26633호, "화상 시스템의 중간조 처리 방법"을 통해 이진 데이터 베이스를 이용한 이진 데이터 베이스 기반 중간조 처리 방법을 출원한 바 있다.

대한 민국 특허 출원 번호 제97-26633호, "화상 시스템의 중간조 처리 방법"은 전체 계조 범위 중 어느 하나의 계조값을 중심으로 상하로 계조군을 분류한 후, 상기 계조값에 대한 이진 기준 패턴을 기준으로 각 계로값에 비례하는 백색 도트수를 포함되도록 도트를 반전시켜 발생한 각각의 도트 프로파일로 구성된 이진 데이터 베이스를 생성하는 데이터 베이스 생성 단계, 및 상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 각 칼라 성분 계조값과 각 화소 위치로 청록색, 심홍색, 노란색에 대한 이진 데이터를 소정 화소 간격에 의한 순환 인덱싱 방식에 통해 각각 인덱싱함으로써 상기 원화상에 대한 칼라 중간조 화상을 생성하는 칼라 데이터 베이스 인덱싱 단계를 포함하는 것이 특징이다.

여기서, 상기 데이터 베이스 인덱싱 단계는 상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 계조값으로 해당 도트 프로파일을 인덱싱하는 도트 프로파일 인덱싱 단계, 상기 해당 도트 프로파일로부터 원화상의 화소 위치에 위치한 이진 데이터를 인덱싱하는 이진 데이터 인덱싱 단계, 상기 이진 데이터를 상기 원화상과 동일한 화소 위치에 위치시킴으로써 단색 중간조 화상을 생성하는 단색 중간조 화상 생성 단계로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2블록 기반 이치화 단계(S60)에서는 일 실시예로 대한 민국 특허 출원 번호 제97-26633호, "화상 시스템의 중간조 처리 방법"을 이용할 수 있음은 주지의 사실이다.

제11도는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예의 적용예를 설명하기 위한 예시도로, 제4도에 도시한 예에 대한 본 발명의 장치에 따른 바람직한 실시예를 적용한 것이다.

제4도에서와 마찬가지로 블록의 크기를 4×4로, 화소 계조값의 레벨수를 16계조(즉, 4비트)로, 계조차 역치를 7로 설정할 경우, 제11a도와 같이 블록 A는 사진 영역(P)으로, 블록 B는 문자 영역(C)으로, 블록 C는 사진 영역(P)으로 분류된 다.

제11b도에서 살펴볼 수 있듯이, 블록 A는 최대 계조값이 8, 최소 계조값 이 1, 최대 계조차는 7임에 따라 최대 계조차(7)가 계조차 역치(7)보다 크지 않음에 따라 사진 영역으로 분류된 것이며, 블록 A의 내부에 위치한 화소들(즉, 내부 블록 A)을 디더 역치 행렬(dither threshold matrix)을 통해 이치화하게 된다. 예컨대, 내부 블록 A에 속한 화소 1,1,1,1는 제4b도에 나타낸 디더 역치 행렬(dither threshold matrix)에 의해 각각 0,0,0,0으로 이치화된다.

또한, 블록 B는 최대 계조값이 16, 최소 계조값이 1, 제1역치는 8.5, 최대 계조차는 15임에 따라 최대 계조차(15)가 계조차 역치(7)보다 큼에 따라 문자 영역 으로 분류된 것이며, 블록 B의 내부에 위치한 화소들(즉, 내부 블록 B)을 제1역치를 통해 이치화하게 된다. 예컨대, 내부 블록 B에 속한 화소 8,14,8,14는 제1역치(8.5)에 의해 각각 0,1,0,1로 이치화된다.

그리고, 블록 C는 최대 계조값이 16, 최소 계조값이 14, 최대 계조차가 2임에 따라 최대 계조차(2)가 계초차 역치(7)보다 작음에 따라 사진 영역으로 분류된 것이며, 블록 C의 내부에 위치한 화소들(즉, 내부 블록 C)을 디더 역치 행렬(dither threshold matrix)에 의해 이치화하게 된다. 예컨대, 내부 블록 B에 속한 화소 16,16,16,16은 제4b도에 나타낸 디더 역치 행렬(dither threshold matrix)에 의해 각각 1,1,1,1로 이치화된다.

제11c도는 이와 같은 과정을 통해 이치화된 결과를 도시한 것으로, 이를 통해 본 발명의 방법에 따른 바람직한 실시예는 오경계화나 요철 현상이 배제된 바람직한 이치화 결과를 획득할 수 있음을 확인할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예를 제12도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제12도는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예와 순서도를 도시한 것으로, 설명의 편의상, 제5도를 통해 설명한 바 있는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예와 동일한 수행 단계에는 동일한 식별 번호를 부여하기로 한다.

본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예는 제12도에 도시한 바와 같이, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할 단계(S10), 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택 단계(S20), 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출 단계(S30), 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하여 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 속한 영역을 판단하는 영역 판단 단계(S40), 및 상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제1역치를 통해 이치화하는 제1블록 기반 이치화 단계(S50), 및 상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작으면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 제2역치를 통해 이치화를 수행하는 제2블록 기반 이치화 단계(S70)를 수행하도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예의 수행 과정을 제12도를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예의 제2블록 기반 이치화 단계(S60)가 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예의 제2블록 기반 이치화 단계(S70)로 대체됨을 제외하면 나머지는 동일하다.

다시 말해서, 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예는 블록 중첩 분할 단계(S10), 블록 선택 단계(S20), 계조 정보 산출 단계(S30), 영역 판단 단계(S40) 및 제1블록 기반 이치화 단계(S50)의 수행 과정이 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예와 동일하다. 따라서, 본원에서는 당분야의 통상적인 지식을 가진자가 허용할 수 있는 범위내에서 중복된 부분에 대한 반복 설명을 배제하기로 한다.

본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예는 블록 중 첩 분할 단계(S10), 블록 선택 단계(S20), 계조 정보 산출 단계(S30), 영역 판단 단계(S40)를 순차적으로 수행한다.

이후, 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 제1블록 기반 이치화 단계(S50)에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제1역치를 통해 이치화한다.

반면에, 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작거나 같으면, 제2블록 기반 이치화 단계(S70)에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 제2역치를 통해 이치화를 수행함으로써 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예의 수행 과정을 완료하게 된다.

본 발명의 방법에 따른 다른 실시예에 대한 이해를 도모하기 위해, 상기 제1블록 기반 이치화 단계(S50) 및 상기 제2블록 기반 이치화 단계(S70)를 세분화 하여 단계적으로 설명하기로 한다. 먼저 제1블록 기반 이치화 단계(S50)부터 설명하면 다음과 같다.

이에 따라, 단계 S52에서는 주목 화소가 제1역치보다 큰지 여부를 판단하여, 주목 화소가 제1역치보다 크면, 단계 S53에서는 상기 주목 화소를 백색으로 (즉, 이진수 1) 이치화하고, 그렇지 않으면, 단계 S54를 통해 상기 주목 화소를 혹 색으로(즉, 이진수 0) 이치화한다.

반면에 단계 S55의 판단 결과, 마지막 화소에 대찬 이치화가 완료됐으면, 단계 S80을 통해 블록군에 포함된 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐으면, 모든 수행 과정을 종료하고, 그렇지 않으면, 블록 선택 단계(S20)로 되돌아 감으로써 래스터 스캐닝 순서상의 다음 블록에 대한 이치화를 계속적으로 반복 수행하게 된다.

이어서, 제2블록 기반 이치화 단계(S70)를 단계적으로 살펴 보기로 한다.

상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 작거나 같으면, 제2블록 기반 이치화 단계(S70)의 단계 S71에서는 수학식 2와 같이, 상기 최대 계조값에 비례 상수(α)를 곱한 제2역치를 구한다. 단, 여기서, 비례 상수(α)는 0.5로 하며, 응용 분야 및 적용 환경이 따라 용이하게 가변시킬 수 있다.

제2역치=최대 계조값×α

이후, 단계 S72에서는 주목 화소가 제2역치보다 큰지 여부를 판단하여, 주목 화소가 제2역치보다 크면, 상기 주목 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고(S73), 그렇지 않으면, 상기 주목 화소를 흑색으로(즉, 이진수 0) 이치화한다(S74).

이후, 단계 S75에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들 중 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 마지막 화소에 대한 이치화가 완료되지 않았으면, 단계 S72로 되돌아 감으로써 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들에 대한 이치화를 반복 수행하게 된다.

반면에 단계 S75의 판단 결과, 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐으면, 단계 S80을 통해 블록군에 포함된 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐으면, 모든 수행 과정을 종료하고, 그렇지 않으면, 블록 선택 단계(S20)로 되돌아 감으로써 래스터 스캐닝 순서상의 다음 블록에 대한 이치화를 계속적으로 반복 수행하게 된다.

본 발명의 방법에 따른 바람직한 실시예에서는 제2역치를 수학식 2를 통해 산출하였으나, 본 발명에서 사용되고 있는 제2역치는 통상, 전역 역치(global threshold)적인 특성을 갖음에 따라 최대 계조값의 반으로 정하는 것 외에도 또 다 르게는 이치화 대상 화상의 모든 계조값을 합산하여 평균한 전체 평균치를 구한 후, 상기 전체 평균치에 비례 상수를 곱하여 전역 역치를 결정할 수도 있으며, 상기 블록 화소군의 화소값들을 평균한 값으로 정할 수도 있다.

이때, 상기 전체 평균치는 화상의 통계적인 특성을 역치에 반영하기 위한 것이고, 비례 상수는 사진 영역에 있어서, 흑색 또는 백색으로 분류되는 비율 정도를 가감할 수 있는 파라미터이다. 또한, 화상의 통계적인 특성을 전역 역치의 결정에 반영하기 위해 전체 평균치만을 이용하는 것 외에 좀 더 정확한 통계적인 특성을 반영하기 위해서는 데이터의 표준 편차(standard deviation)나 분산(variance) 등을 전체 평균치와 함께 고려할 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 바람직한 실시예 를 제13도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제13도는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록도이다.

본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 바람직한 실시예는 제13도에 도시한 바와 같이, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할부(101), 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택부(102), 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출부(110), 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 반의 계조차인 최대 계조차를, 상가 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제1역치를 각각 산출하는 역치 산출부(120), 상기 역치 산출부(120)로부터 상기 최대 계조차를 입력받아 상기 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과를 출력하는 계조차 비교부(130), 상기 역치 산출부(120)로부터 상기 제1역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제1블록 기반 이치화부(140), 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화하는 디더링 이치화부(150), 및 상기 계조차 비교부(130)가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면, 상기 제1블록 기반 이치화부(140)의 출력을 출력하고 그렇지 않으면, 상기 디더링 이치화부(150)의 출력을 출력하는 출력 다중화부(160)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 바람직한 실시예의 작용을 제13도를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

이하의 설명에 있어서, 본 발명의 방법에 따른 실시예들을 설명하면서 설명한 내용과 중복되는 내용이 있을 수 있음에 따라 이를 피하기 위해 당분야의 통상의 자식을 가진자가 용인할 수 있는 범위에서 거듭되는 반복 설명은 약하기로 한다.

우선, 블록 중첩 분할부(101)는 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성한다.

본 발명에서 이용되는 상기 이치화 대상 화상의 계조는 본 발명의 방법에 따른 실시예들에서와 마찬가지로, 통상의 경우에서와 같이 단일 화소를 8비트로 표현 하는 256계조이며, 각 응용 분야에 따라 할당되는 비트는 가감이 가능하며, 많은 비트를 할당할수록 정확하고 세밀하게 화소를 표현할 수 있는 반면에 이에 따라 상대적으로 많은 자원을 할당해야 하고 신호 처리시에 연산량이 기하급수적으로 증가하는 것을 감수해야 함은 주지의 사실이다.

한편, 블록의 크기는 4화소×4화소인 것이 바람직하고, 8화소×8화소도 가능하며 응용 분야 및 처리 속도 등에 따라서는 매크로 블록과 같큰 16화소×16화소를 이용할 수도 있으나, 대체적으로 4화소×4화소에 가까운 크기로 설정하는 것이 바람직하다.

영역 설정의 정확성 측면에서는 블록의 크기가 클수록 인접 화소의 분포 상태를 충분하게 고려할 수 있음에 따라 정확한 영역 판정이 될 수 있지만, 목적 블록에 위치한 모든 화소들이 하나의 역치 또는 하나의 디더 역치 행렬에 의해 이치화됨에 따라 이치화 성능은 저하될 수 있는 소지가 있다. 반면에 블록의 크기를 상대적으로 작게 설정할 경우에는 인접 화소의 분포 상태를 충분하게 고려할 수 없음에 따라 부정확한 영역 판정을 야기시킬 수 있으며, 부정확한 영역 판정은 목적 블록을 부적절한 역치 또는 디더 역치 행렬을 통해 비치화하도록 할 수 있음에 따라 응용 분야, 처리 속도, 이치화 대상 화상의 특징 등을 고려하여 적절하게 블록의 크기를 설정해야 함은 명백하다.

한편, 블록의 모양으로는 본 발명에서는 정사각형의 형태를 갖는 블록이 바람직하겠으나, 수직 방향 및 수평 방향의 비율이 서로 다른 직사각형 형태의 블록도 사용할 수 있으며, 따라서, 2차원적인 블록 형태외에도 1차원적인 블록 형태의 이용할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 블록 중첩 분할부(101)에 의해 블록군이 생성되면, 블록 선택부(102)는 블록 중첩 분할부(101)의 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 래스터 스캐닝 순서에 따라 순차적으로 선택한다.

이때, 반드시 래스터 스캐닝 순서일 필요는 없으나, 본 발명은 블록을 중첩 하여 분할하였음에 따라 지그 재그 스캐닝(zigzag scanning)이나 프랙탈 스캐닝(fractal scanning)과 같은 스캐닝 방식에 입각하여 주목 블록을 선택하는 것은 불가하다.

이후, 계조 정보 산출부(110)는 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 데, 이를 좀 더 세분하여 살펴보면 다음과 같다.

계조 비교부(111)가 상기 블록 선택부(102)로부터 블록 화소군을 입력받아 계조 비교를 통해 최대 계조값과 최소 계조값을 출력하면, 최대 계조값 저장부(112)에서는 계조 비교부(111)로부터 상기 최대 계조값을 입력받아 저장하고, 최소 계조값 저장부(113)에서는 계조 비교부(111)로부터 상기 최소 계조값을 입력받아 저장한다.

여기서, 최대 계조값 저장부(112) 및 최소 계조값 저장부(113)는 각각 새로운 최대 계조값 및 최소 계조값이 입력되기 전까지는 이전의 최대 계조값 및 최소 계조값을 계속적으로 저장하는 반면에 각각 새로운 최대 계조값 및 최소 계조값이 입력되면 이전의 최대 계조값 및 최소 계조값을 새로운 최대 계조값 및 최소 계조값으로 대체한다.

역치 산출부(120)는 최대 계조값 저장부(112) 및 최소 계조값 저장부(113)로 부터 각각 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 입력 받아 감산부(121)를 통해 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하고, 가산부(122) 및 제산부(123)를 통해 수학식 1과 같이 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균하여 제1역치를 산출한다.

한편, 계조차 비교부(130)는 상기 역치 산출부(120)의 감산부(121)로부터 최대 계조차를 입력받아 최대 계조차와 기설정될 계조차 역치를 비교하여 비교 결과 를 출력한다. 예컨대, 계조차 비교부(130)의 출력 형식의 일례로는 상기 최대 계조차가 계조차 역치보다 크면, 로직 하이 상태를 출력하고 그렇지 않으면, 로직 로우 상태의 출력을 발생함으로써 주목 화소가 속한 영역이 각각 문자 영역인지 사진 영역인지를 식별할 수 있도록 해줄 수 있다.

제1블록 기반 이치화부(140)는 상기 블록 선택부(102)로부터 주목 블록을 입력받고, 상기 역치 산출부(120)의 제산부(123)로부터 상기 제1역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화한다. 즉, 주목 블록의 내부에 포함된 각각의 화소가 제1역치보다 큰지 여부를 판단하여, 각 화소의 계조값이 제1역치보다 크면, 해당 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고, 그렇지 않으면, 해당 화소를 흑색으로(즉, 이진수 0) 이치화하여 출력한다.

디더링 이치화부(150)는 상기 블록 선택부(102)로부터 주목 블록을 입력받고, 디더 역치 행렬을 저장하는 디더 역치 행렬 저장부(151)로부터 디더 역치 행렬을 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화하여 출력한다.

본 발명의 디더링 역치부(150)는 본 발명의 방법에 따른 바람직한 실시예의 제2블록 기반 이치화 단계(S60)에서와 마찬가지로, 본 발명의 출원인에 의해 기출원된 대한 민국 특허 출원 번호 제97-26633호, "화상 시스템의 중간조 처리 방법"을 이용할 수 있음을 물론이거니와 기타 공지된 일반적인 중간조 처리 기법이나 디더법을 용이하게 채택하여 적용할 수 있다.

최종적으로, 출력 다중화부(160)는 계조차 비교부(130)가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면(즉, 계조차 비교부(130)가 로직 하이 상태의 출력을 출력하면), 상기 제1블록 기반 이치화부(140)의 출력을 출력하고 그렇지 않으면(즉, 계조차 비교부(130)가 로직 로우 상태의 출력을 출력하면), 상기 디더링 이치화부(150)의 출력을 출력함으로써 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화를 완료하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 다른 실시예를 제14도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 다른 실시예는 제14도에 도시한 바와 같이, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할부(101), 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택부(102), 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출부(110), 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제1역치를, 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 제2역치를 각각 산출하는 역치 산출부(220), 상기 역치 산출부(220)로부터 상기 최대 계조차를 입력받아 상기 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과를 출력하는 계조차 비교부(130), 상기 역치 산출부(220)로부터 상기 제1역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제1블록 기반 이치화부(140), 상기 역치 산출부(220)로부터 상기 제3역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제2블록 기반 이치화부(250), 및 상기 계조차 비교부(130)가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면, 상기 제1블록 기반 이치화부(140)의 출력을 출력하고 그렇지 않으면, 상기 제2블록 기반 이치화부(250)의 출력을 출력하는 출력 다중화부(260)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 블록 중첩 기간 화상 이치화 장치의 다른 실시예의 작용을 제14도를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

이하의 설명에 있어서, 본 발명의 장치에 따른 바람직한 실시예를 설명하면서 설명한 내용과 중복되는 내용이 있을 수 있음에 따라 이를 피하기 위해 당분야의 통상의 자식을 가진자가 용인할 수 있는 범위에서 거듭되는 반복 설명은 약하기로 한다.

본 발명에서 이용되는 상기 이치화 대상 화상의 계조는 본 발명의 방법에 따른 실시예들에서와 마찬차지로, 통상의 경우에서와 같이 단일 화소를 8비트로 표한 하는 256계조이며, 각 응용 분야에 따라 할당되는 비트는 가감이 가능하며, 많은 비트를 할당할수록 정확하고 세밀하게 화소를 표현할 수 있는 반면에 이에 따라 상대적으로 많은 자원을 할당해야 하고 신호 처리 시에 연산량이 기하급수적으로 증가하는 것을 감수해야 함은 주지의 사실이다.

이때, 반드시 래스터 스캐닝 순서일 필요는 없으나, 본 발명은 블록을 중첩하여 분할하였음에 따라 지그 재그 스캐닝(zigzag scanning)이나 프랙탈 스캐닝 (fractal scanning)과 같은 스캐닝 방식에 입각하여 주목 블록을 선택하는 것은 불가하다.

입력되면 이전의 최대 계조값 및 최소 계조값을 새로운 최대 계조값 및 최소 계조 값으로 대체한다.

역치 산출부(220)는 최대 계조값 저장부(112) 및 최소 계조값 저장부(113)로 부터 각각 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 입력 받아 감산부(121)를 통해 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하고, 가 산부(122) 및 제산부(123)를 통해 수학식 1과 같이 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균하여 제1역치를 산출하며, 승산부(124)를 통해 수학식 2와 같이 상 기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 제2역치를 산출한다.

이때, 본 발명의 장치에 따른 다른 실시예의 역치 산출부(220)에서는 제2역치를 수학식 2를 통해 산출하였으나, 본 발명에서 사용되고 있는 제2역치는 통상, 전역 역치(global threshold)적인 특성을 갖음에 따라 최대 계조값의 반으로 정하는 것 외에도 또 다르게는 이치화 대상 화상의 모든 계조값을 합산하여 평균한 전체 평균치를 구한 후, 상기 전체 평균치에 비례 상수를 곱하여 전역 역치를 결정 할 수도 있으며, 상기 블록 화소군의 화소값들을 평균한 값으로 정할 수도 있다.

이때, 상기 전체 평균치는 화상의 통계적인 특성을 역치에 반영하기 위한 것 이고, 비례 상수는 사진 영역에 있어서, 흑색 또는 백색으로 분류되는 비율 정도를 가감할 수 있는 파라미터이다. 또한, 화상의 통계적인 특성을 전역 역치의 결정에 반영하기 위해 전체 평균치만을 이용하는 것 외에 좀 더 정확한 통계적인 특성을 반영하기 위해서는 데이터의 표준 편차(standard deviation)나 분산(variance) 등 을 전체 평균치와 함께 고려할 수도 있다.

따라서, 상기 역치 산출부(220)는 상기 인접 화소군의 화소값들을 평균한 값 에 비례하는 역치와 상기 이치화 대상 화상의 전체 화소값들을 평균한 값에 비례하 는 역치 중 어느 하나의 값을 출력하는 제2역치부(미도시)를 더 포함할 수도 있 다.

한편, 계조차 비교부(130)는 상기 역치 산출부(220)의 감산부(121)로부터 최 대 계조차를 입력받아 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과 를 출력한다. 예컨대, 계조차 비교부(130)의 출력 형식의 일례로는 상기 최대 계조 차가 계조차 역치보다 크면, 로직 하이 상태를 출력하고 그렇지 않으면, 로직 로우 상태의 출력을 발생함으로써 주목 화소가 속한 영역이 각각 문자 영역인지 사진 영역인지를 식별할 수 있도록 해줄 수 있다.

제1블록 기반 이치화부(140)는 상기 블록 선택부(102)로부터 주목 블록을 입력받고, 상기 역치 산출부(220)의 제산부(123)로부터 상기 제1역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화한다. 즉, 주목 블록의 내부에 포 함된 각각의 화소가 제1역치보다 큰지 여부를 판단하여, 각 화소의 계조값이 제1 역치보다 크면, 해당 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고, 그렇지 않으면, 해당 화소를 혹색으로(즉, 이진수 0) 이치화하여 출력한다.

한편, 제2블록 기반 이치화부(250)는 상기 블록 선택부(102)로부터 주목 블록을 입력받고, 상기 역치 산출부(220)의 제산부(124)로부터 상기 제2역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화한다.

즉, 주목 블록의 내부에 포함된 각각의 화소가 제2역치보다 큰지 여부를 판단하여, 각 화소의 계조값이 제2역치보다 크면, 해당 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고, 그렇지 않으면, 해당 화소를 흑색으로(즉, 이진수 0) 이치화하여 출력한다.

최종적으로, 출력 다중화부(260)는 계조차 비교부(130)가 상기 최대 계조차 가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면(즉, 계조차 비교부(130) 가 로직 하이 상태의 출력을 출력하면), 상기 제1블록 기반 이치화부(140)의 출력을 출력하고 그렇지 않으면(즉, 계조차 비교부(130)가 로직 로우 상태의 출력을 출력하면), 상기 제2블록 기반 이치화부(250)의 출력을 출력함으로써 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화를 완료하게 된다.

이상에서 설명한 이치화 과정을 이치화 대상 화상의 블록군에 속해 있는 모 든 블록에 대해 반복 적용함으로써 본 발명에 따른 장치 또는 본 발명에 따른 방법 을 통해 전술한 바 있는 본 발명의 목적이 적절하게 반영된 이치화 결과를 얻을 수 있다.

한편, 이상에서 설명한 본 발명의 장치 및 방법에 있어서, 상기 제1역치는 블록 화소군의 최대 계조값과 최소 계조값을 평균한 값으로 정해지고 있지만, 제2 역치와 마찬가지로, 블록 화소군의 최대 계조값과 최소 계조값을 평균한 값에 비례 상수를 곱한 값을 이용할 수도 있으며, 최대 계조값과 최소 계조값에 각각 서로 다 른 가중치를 이를 이용하여 결정한 값으로 정할 수도 있다.

그리고, 반드시 두 값을 평균한 값만을 이용해야 하는 강제적인 조건은 없 다. 다만, 제2역치는 블록 화소군의 최대 계조값과 최소 계조값의 특정을 적절하게 반영할 수 있는 값으로 결정되어야 바람직한 결과를 얻을 수 있다.

통상, 제1역치는 상기 제2역치에 비해 상대적으로 큰 값을 갖는 것이 일반적이지만 물론 이 또한 강제 사항은 아니다.

그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 중첩시키는 지점을 수평 및 수직방향에 대한 반으로 결정하였으나 이보다 더 많은 부분을 중첩시킬 수도 있으며, 더 적은 부분을 중첩시킬 수도 있지만, 블록의 크기의 반으로 정하는 것이 가장 바 람직하다. 이때, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들은 상기 주목 블록에 포함 된 화소들 중에서 상기 주목 블록의 중앙에서 가까운 정방형 블록에 포함되는 25% 의 화소들로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 수평 및 수직 방향의 양방향에 대해 중첩되도록하여 블록을 분할하고 있으나, 수평 방향과 수직 방향 중 어느 하나의 방향에 대해 중첩되도록 블록을 분할할 수도 있음은 주지의 사실이다.

수평 방향과 수직 방향 중 어느 하나의 방향에 대해서만 블록이 중첩되도록 분할할 경우, 이에 따라 각 주목 블록의 이치화 대상 화소들은 본 발명에서 용이하 게 변형하여 설정할 수 있다.

다시 말해서, 수평 방향에 대해서만 블록이 중첩되도록 분할할 경우, 각 주 목 블록의 이치화 대상 화소들은 주목 블록의 내부에 위치한 화소들과 목적 블록의 수직 방향의 경계에 위치한 화소들이 되며, 수직 방향에 대해서만 블록이 중첩되도록 분할할 경우, 각 주목 블록의 이치화 대상 화소들은 주목 블록의 내부에 위치한 화소들과 목적 블록의 수평 방향의 경계에 위치한 화소들이 된다.

한편, 본원에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려 하여 정의내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등 에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본원의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져 야 할 것이다.

또한, 본원에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 설명했으므 로 본 발명의 기술적인 난이도 측면을 고려할 때, 당분야에 통상적인 기술을 가진 사람이면 용이하게 본 발명에 대한 다른 실시예와 다른 변형을 가할 수 있으므로, 상술한 설명에서 사상을 인용한 실시예와 변형은 모두 본 발명의 청구 범위에 모두 귀속됨은 명백하다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 이치화 대상 화상을 블록 단위로 분할 하여 이치화를 수행하는 블록 기반 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상 을 블록 단위로 수평 및 수직 방향에 대해 중첩(overlap)되도록 분할해가면서 주목 블록의 영역 판정을 수행하여 주목 블록의 경계에 위치한 화소에 대해서는 주목 블 록의 판정 결과에 따라 이치화를 수행하지 않고, 주목 블록의 내부에 위치한 화소 들에 대해서만 이치화를 수행하도록 하는 과정을 모든 블록에 대해 반복 수행함으로써 인접 화소의 분포 특성을 충분하게 반영하면서 이치화할 수 있는 본 발명에 의한 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법에 따르면, 블록의 경계에 위치한 화소들이나 블록의 내부에 위치한 화소들에 동일한 영역 판정 결과를 적용하여 무리하게 이치화를 수행함에 따라 발생하던 요철 현상이나 오경계화를 최소화할 수 있음에 따라 괄목할 만한 화질 개선의 효과를 얻을 수 있다.

다만, 본 발명은 이치화 대상 화상을 수평 및 수직 방향에 대해 블록의 일부를 중첩되도록 분할함에 따라 결과적으로 블록의 수가 증가하여 연산량이 증가하지만 최근의 하드웨어적인 기술 발달의 추이와 사용자들의 고화질에 대한 요구로 볼때, 이와 같이 연산량이 증가하는 것은 본 발명의 성능 향상에 비추어 사소한 부담으로 평가 절하될 수 있다.

Claims

이치화 대상 화상의 화소 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서, 상기 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록으로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할 단계, 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 소정 스캐닝 순서에 따라 순차적으로 선택하는 블록 선택 단계, 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 화소 분포 특성을 조사하여 상기 주목 블록이 속한 영역을 두 개 이상 영역 중 어느 하나로 분류하는 블록 분류 단계, 및 상기 주목 블록이 속한 영역에 따라 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 서로 다른 역치를 통해 이치화하는 블록 기반 이치화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 방법.
제1항에 있어서, 상기 블록 분류 단계는, 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하여 계조 정보 산출 단계, 및 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하여 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 속한 영역을 판단하는 영역 판단 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 방법.
제2항에 있어서, 상기 블록 기반 이치화 단계는 상기 영역 판단 단계의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 값에 비례하는 제1역치를 통해 이치화하는 제1블록 기반 이치화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 방법.
제3항에 있어서, 상기 블록 기반 이치화 단계는, 상기 영역 판단 단계의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작거나 같으면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화하는 제2블록 기반 이치화 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 방법.
제3항에 있어서, 상기 블록 기반 이치화 단계는, 상기 영역 판단 단계의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작거나 같으면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 제1역치보다 상대적으로 작은 제2역치를 통해 이치화하는 제2블록 기반 이치화 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 방법.
제5항에 있어서, 상기 제2역치는 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 값인 것을 특징으로 하는 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법.
제6항에 있어서, 상기 비례 상수는 0.5인 것을 특징으로 하는 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법.
제5항에 있어서, 상기 제2역치는, 상기 블록 화소군의 화소값들의 평균에 비례한 값과 상기 이치화 대상 화상의 전체 화소값들의 평균에 비례한 값 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법.
제1항에 있어서, 상기 소정 스캐닝 순서는, 래스터 스캐닝 순서(raster scanning order)인 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 방법.
제1항에 있어서, 상기 블록의 크기는 4화소×4화소인 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 방법.
제1항에 있어서, 상기 블록 중첩 분할 단계는 상기 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록으로 수평 방향 및 수직 방향에 대해 상기 블록의 반이 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 방법.
상기 주목 블록에 포함된 화소들 중에서 상기 주목 블록의 중앙에서 가까운 정방형 블록에 포함되는 25%의 화소들로 구성되는 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 방법.
이치화 대상 화상의 화소 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 장치에 있어서, 상기 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할부, 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 소정 스캐닝 순서에 따라 순차적으로 선택하는 블록 선택부, 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출부, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값은 평균에 비례하는 제1역치를 각각 산출하는 역치 산출부, 상기 역치 산출부로부터 상기 최대 계조차를 입력받아 상기 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과를 출력하는 계조차 비교부, 상기 역치 산출부로부터 상기 제1역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제1블록 기반 이치화부, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화하는 디더링 이치화부 및 상기 계조차 비교부가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면, 상기 제1블록 기반 이치화부의 출력을 출력하고 그렇지 않으면, 상기 디더링 이치화부의 출력을 출력하는 출력 다중화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치.
제13항에 있어서, 상기 소정 스캐닝 순서는, 래스터 스캐닝 순서(raster scanning order)인 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 장치.
제13항에 있어서, 상기 블록의 크기는, 4화소×4화소인 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 장치.
제13항에 있어서, 상기 블록 중첩 분할부는, 상기 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록으로 수평 방향 및 수직 방향에 대해 상기 블록의 반이 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 장치.
제13항에 있어서, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들은, 상기 주목 블록에 포함된 화소들 중에서 상기 주목 블록의 중앙에서 가까운 정방형 블록에 포함되는 25%의 화소들로 구성되는 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 장치.
이치화 대상 화상의 화소 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 장치에 있어서, 상기 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할부, 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택부, 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출부, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값의 평균에 비례하는 제1역치를, 상기 제1역치보다 상대적으로 작은 제2역치를 각각 산출하는 역치 산출부, 상기 역치 산출부로부터 상기 최대 계조차를 입력받아 상기 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과를 출력하는 계조차 비교부, 상기 역치 산출부로부터 상기 제1역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제1블록 기반 이치화부, 상기 역치 산출부로부터 상기 제2역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제2블록 기반 이치화부, 및 상기 계조차 비교부가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면, 상기 제1블록 기반 이치화부의 출력을 출력하고 그렇지 않으면, 상기 제2블록 기반 이치화부의 출력을 출력하는 출력 다중화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치.
제18항에 있어서, 상기 소정 스캐닝 순서는, 래스터 스캐닝 순서(raster scanning order)인 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 장치.
제18항에 있어서, 상기 블록의 크기는, 4화소×4화소인 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 장치.
제18항에 있어서, 상기 블록 중첩 분할부는, 상기 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록으로 수평 방향 및 수직 방향에 대해 상기 블록의 반이 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구정된 블록군을 생성하는 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 장치.
제18항에 있어서, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들은, 상기 주목 블록에 포함된 화소들 중에서 상기 주목 블록의 중앙에서 가까운 정방형 블록에 포함되는 25%의 화소들로 구성되는 것을 특징으로 하는 중첩 블록 기반 화상 이치화 장치.
상기 제18항에 있어서, 상기 제2역치는, 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 값인 것을 특징으로 하는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치.
제23항에 있어서, 상기 비례 상수는, 0.5인 것을 특징으로 하는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치.
상기 제18항에 있어서, 상기 제2역치는, 상기 블록 화소군의 화소값들을 평균한 값과 상기 이치화 대상 화상의 전체 화소값들을 평균한 값 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치.