KR910006683B1 - 화상처리장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

화상처리장치

제1도는 본 발명의 화상처리장치를 나타낸 기능블록도.

제2도 내지 제6도는 본 발명의 1실시예를 나타낸 것으로, 제2도는 회로구성을 나타낸 블록도.

제3도는 화상정보의 구체예를 나타낸 도면.

제4도는 조직적 디이저법(組織的 dither法)에 의한 2치화 처리를 수행하는 드레숄드매트릭스의 일례를 나타낸 도면.

제5도는 조직적 디이저법에 의한 2치화 처리의 결과를 나타낸 도면.

제6도는 동 실시예에 의한 2치화 처리의 결과를 나타낸 도면.

제7도는 본 발명의 다른 실시예에 이용되는 드레숄드매트릭스의 일례를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 화면분할수단 B : 농도드레숄드레벨 설정수단

C : 톤레벨 검출수단(tone level 검출수단) D : 카운트수단

E : 판정수단 1 : 원고판독부

2 : 화면분할부 3 : 톤레벨 검출부

4 : 화상보정회로 5 : 비교회로

6 : 단순 2치화 처리회로

7 : 디이저매트릭스 처리회로(dither matrix 처리회로)

8 : 저농도드레숄드 설정기 9 : 고농도드레숄드 설정기

10 : 카운터 11 : 영역판정부

12 : 영역판정파라메터 13, 14 : 화상메모리

15 : 셀렉터

본 발명은 농담화상(濃淡畵像)과 2치화상(二値畵像)이 혼재되어 있는 것과 같은 중간조화상(中間調畵像)의 처리에 적용되어지는 화상처리장치에 관한 것이다.

종래에는 예컨대 사진으로 대표되는 중간조화상을 재현처리하기 위해서 화상을 구성하는 각 요소의 농도 레벨을 검출함과 더불어 이들 농도레벨을 미리 설정되어 있는 드레숄레벨과 비교함으로써, 농도레벨이 드레숄드레벨보다 크면 [흑]으로 작으면[백]으로 하는, 소위 의사적으로 중간조를 재현해 내는 조직적 디이저법(組織的 dither 法)이 이용되고 있다.

그런데 상기한 방법은 분해능이 비교적 낮기 때문에 화상중에 문자와 같이 고분해능을 필요로 하는 2치화상이 존재하면 그 부분에 대한 품질이 현저하게 열화되어 버린다. 그리하여 중간조화상에 문자 등의 2치화상이 혼재하는 것과 같은 경우에는 농담 화상영역과 2치화상영역을 식별/분리함과 더불어, 농담화상영역에 대해서는 조직적 디이저법을 이용하고 2치화상영역에 대해서는 드레숄드레벨이 1레벨뿐인 단순2치화법(單純2値化法)을 이용하는 것이 고려되고 있다.

그러나 현실적인 문제로서 상기 농담화상과 2치화상영역을 정확하게 식별/분리하는 것이 쉽지 않다. 예컨대 농담화상영역과 같이 농담변화가 작지 않은 것에 관해서는 조직적 디이저법으로 2치화한 뒤의 흑백화상정보에 대한 주기성의 유무로 부터 식별이 가능하기는 한데, 동일한 주기성을 갖는 2치화상에 대해서는 농담화상과 오인할 가능성이 많다. 또한 인쇄물로 되어 있는 사진화상처럼 미세한 망점(網點)을 갖추고 있는 것에 있어서는 흑백화상정보의 주기성이 어지럽기 때문에 식별이 곤란해지는 등의 문제가 있다.

상기한 것처럼 종래에는 농담화상과 2치화상을 효과적으로 식별/분리하기가 쉽지 않았기 때문에 양호한 상태로 중간조화상의 분리처리를 실행하기 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 실정을 고려해서 이루어진 것으로서, 농담화상과 2치화상이 혼재하는 화면으로 부터 여러가지의 화상영역을 효과적으로 식별/분리할 수 있음과 더불어, 식별/분리된 화상영역에 대해 적당한 처리를 실행할 수 있는 화상처리장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제1도에 도시된 것처럼 복수의 화소로 이루어진 화면을 복수의 블록으로 분할하는 화면분할수단(A)과, 최소한 2개의 농도드레숄드레벨(濃度 threshold level)을 설정해 주는 농도드레숄드레벨 설정수단(B), 상기 블록마다 각 화소의 톤레벨(tone level)을 검출해 내는 톤레벨 검출수단(C), 상기 블록마다 각 화소의 톤레벨과 상기 농도드레숄드레벨을 비교함과 더불어 이들 농도드레숄드레벨의 사이에 포함되는 톤레벨의 화소수를 카운트하는 카운트수단(D), 이 가운트수단(D)의 카운트치에 의해 2치화상영역인가 농담화상영역인가를 판정하는 판정수단(E)을 갖추고서, 상기 판정수단(E)에서의 판정이 농담화상영역으로 된 경우에는 조직적 디이저법에 의한 처리를 실행하고 2치화상영역으로 된 경우에는 2치화 처리(2値化 處理)를 실행하도록 되어 있다.

그 결과, 농담화상과 2치화상이 혼재하는 화면에 있어서도 각각의 화상영역을 식별/분리할 수 있고 이들 각 영역에 가장 적절한 처리를 실행할 수 있으므로, 농담화상에 대해서 양호한 톤재현(tone 再現)을 할 수 있음과 더불어 2치화상에 대해서는 분해능의 열화를 방지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

제2도는 본 실시예의 회로구성을 나타낸 도면으로서, 도면의 참조부호 1은 원고판독부를 나타내는데 이 원고판독부(1)에 의해 원고면이 광학적으로 판독되게 되고 이 원고판독부(1)의 판독출력은 화면분할부(2)로 보내지게 된다.

상기 화면분할부(2)는 원고판독부(1)에서 판독된 화면을 복수의 블록으로 분할하는 것인 바, 예컨대 제3도에 도시했듯이 1화면당의 화소수를 종8, 횡16으로 한 경우 각 블록은 4×4의 화소로 되게 된다. 따라서 제3도의 화면은 A∼H까지 도합 8개의 블록으로 분할되게 된다.

상기한 화면분할부(2)의 출력은 톤레벨 검출부(3)로 보내지게 되고, 톤레벨 검출부(3)는 상기 화면분할부(2)에서 분할된 각 블록(A∼H)마다 각 화소의 톤레벨을 검출하게 된다. 이 경우 톤레벨은 농도레벨에 따라 [0]이 백, [15]가 흑이며, 그 사이에 있는 [1]∼[14]까지는 중간조인 회색으로 표현되게 된다. 한편, 상기 설명에서는 톤레벨을 정수로 설명하고 있지만, 꼭 정수일 필요는 없다.

상기 톤레벨 검출부(3)의 출력은 화상보정회로(4)를 통해 비교회로(5)에 부여됨과 더불어, 단순 2치화 처리회로(6)와 디이저매트릭스 처리회로(7 : dither matrix 處理回路)로 송출된다.

상기 비교회로(5)에는 저농도드레숄드(Tmin)를 설정해 놓은 설정기(8)의 출력과 고농도드레숄드(Tmax)를 설정해 놓은 설정기(9)의 출력이 인가되고 있다.

그리고 비교회로(5)는 톤레벨 검출부(3)로 부터의 각 블록(A∼H)의 각 화소에 관한 농도레벨, 결국 톤레벨이 저농도드레숄드(Tmin)와 고농도드레숄드(Tmax)의 사이에 포함되는가를 비교하고, 톤레벨이 이들 드레숄드의 사이에 포함되는 때에는 1비트 출력을 카운트(10)에 부여한다. 이러한 비교회로(5)에서의 동작은 블록단위로 A∼H까지 실행되어, 각 블록(A∼H)마다 저농도드레숄드(Tmin)와 고농도드레숄드(Tmax)의 사이에 포함되는 화소수가 카운트된다.

상기한 카운터(10)의 출력은 영역판정부(11)로 전송되는데, 이 영역판정부(11)에는 영역판정파라메터(12)로 부터 소정의 파라메터가 부여된다. 이 경우, 파라메터에는 일정한 수치가 설정된다.

한편, 톤레벨 검출부(3)로 부터의 출력은 단순 2치화 처리회로(6)에서 단일드레숄드를 이용한 처리에 의해 2치화되어 그 처리결과가 화상메모리(13)에 기억됨과 더불어, 디이저매트릭스 처리회로(7)에서 Bayer 드레숄드매트릭스를 이용한 조직적 디이저법에 의해 2치화되어 화상메모리(14)에 기억된다. 그리고 이들 화상메모리(13,14)의 내용은 셀렉터(15)로 전송된다.

셀렉터(15)는 영역판정부(11)에서의 판정결과에 따라 화상메모리(13,14)중 어느 한쪽의 기억내용을 독출해 내서 그것을 2치화 화상신호로 출력하도록 되어 있다.

다음에는 위와 같이 구성된 실시예의 동작을 설명한다.

지금 원고판독부(1)에 의해 원고면이 광학적으로 판독된다면, 예컨대 제3도에 도시했듯이 종8, 횡16의 화소수로 이루어진 화면은 화면분할부(2)를 통해 각 블록이 4×4의 화소로 구성되는 A∼H까지의 8개의 블록으로 분할된다. 그리고 상기 화면분할부(2)를 통과한 출력은 톤레벨 검출부(3)로 전송되어, 각 블록(A∼H)마다 각 화소의 톤레벨이 검출된다. 이 경우의 톤레벨은 원고면의 농도레벨에 따라 [0]∼[15]까지의 16단계 톤레벨로 표현된다. 이렇게 해서 얻어진 다치화상정보(多値畵像情報)의 일례가 제3도에 도시되어 있다.

상기 톤레벨 검출부(3)로 부터의 출력은 화상보정회로(4)에 부여되고, 여기에서 배경레벨 및 흑레벨이 보정된다. 그리고 그 출력은 비교회로(5)에 부여됨과 더불어 단순 2치화 처리회로(6) 및 디이저매트릭스 처리회로(7)에도 부여된다.

한편, 상기 비교회로(5)는 톤레벨 검출부(3)로 부터의 각 블록(A∼H)의 각 화소에 톤레벨이 저농도드레숄드(Tmin)와 고농도드레숄드(Tmax)의 사이에 포함되어 있는지를 판단한다. 결국 저농도드레숄드(Tmin)와 고농도드레숄드(Tmax)의 사이에 분포하는 농도레벨을 B로 한 때, 각 블록(A∼H)마다 각 화소에 관한 톤레벨이 농도레벨 B에 상당하는가가 판단된다. 그리고 농도레벨 B에 상당하는 것이 있으면 비교회로(5)로 부터 1비트의 출력이 카운터(10)에 부여되어 카운트된다.

여기에서 저농도드레숄드(Tmin)=1, 고농도드레숄드(Tmax)=14로 한 경우, 제3도에 나타낸 블록(A∼H)의 각 화소의 톤레벨에 대해 농도레벨 B에 상당하는 것을 판단함과 더불어 이때의 농도레벨 B에 상당하는 농도레벨의 화소수 Bn, 결국 카운터(10)의 카운트치를 찾으면 블록(A)에서는 Bn=0, 블록(B)에서는 Bn=12, 블록(C)에서는 Bn=7, 블록(D)에서는 Bn=6, ---, 블록(H)에서는 Bn=3으로 된다.

위와 같은 카운터(10)의 출력은 영역판정부(11)에 부여된다. 그리하여 카운터(10)의 카운트치에 따라 각 블록(A∼H)이 2치화상영역인가 농담화상영역인가를 판단한다. 이 경우, 카운터(10)의 카운트치가 영역판정파라메터(12)로 부터 부여되는 파라메터, 결국 일정치 m(0

m

16)보다 크든가 혹은 같으면 중간농도의 화소가 많다고 하는 것으로 농담화상영역이라고 판정하고, 또한 Bn＜m이라면 중간농도의 화소가 적은 2치화상영역이라고 판단하게 된다. 이 경우, m=8로 한다면, 블록(A,C,D,G,H)에서는 Bn이 각각 0, 7, 6, 6, 3으로 Bn＜8이 되므로 이들 블록에 관해서는 2치화상영역으로 판단하고, 또한 블록(B,E,F)에서는 Bn이 각각 12, 13, 12로 Bn

8이 되므로, 이들 블록에 관해서는 농담화상영역으로 판단한다. 이와 같은 영역판정부(11)에서의 판단출력은 셀렉터(15)에 인가된다.

한편, 톤레벨 검출부(3)로 부터의 출력은 화상보정회로(4)를 통해 단순 2치화 처리회로(6) 및 디이저매트릭스 처리회로(7)에 부여된다. 이 경우, 단순 2치화 처리회로(6)에서는 제3도에 나타낸 다치화상 정보의 블록(A∼H)의 각 화소의 톤레벨에 대해 단일드레숄드, 예컨대 n=8과의 대소관계가 비교되어 2치화 처리가 실행된다.

결국 이 경우에는 8이상 이라면 흑, 8이하라면 백으로 판단된다. 그리고 이렇게 2치화 처리된 출력은 화상메모리(13)에 기억된다. 또한, 디이저매트릭스 처리회로(7)에서는 소위 조직적 디이저법에 따라 제3도에 나타낸 다치화상정보의 블록(A∼H)의 각 화소의 톤레벨에 대해 제4도에 나타낸 드레숄드매트릭스에 대응되는 톤레벨과의 비교가 실행됨으로써, 화소의 톤레벨이 드레숄드레벨 이상이라면 흑, 드레숄드레벨 이하라면 백으로 판단된다. 그리하여 2치화 처리된 출력은 화상메모리(14)에 기억된다. 이 경우, 화상메모리(14)에 기억되는 백흑의 판단결과는 제5도에 나타낸 것처럼 된다.

여기에서 제5도의 사선부는 흑화소를, 공백부분은 백화소를 나타내고 있다.

그리고, 화상메모리(13,14)의 내용은 셀렉터(15)에 의해 선택적으로 독출되어 2치화 화상신호로서 출력된다. 결국, 영역판정부(11)에서의 판정결과에 따라 화상메모리(13,14)의 내용이 선택적으로 독출되게 된다. 이 경우, 제3도에 도시된 화면에서 블록(A,C,D,G,H)에 관해서는 2치화상영역으로 판단되므로 화상메모리(13)의 기억내용이 출력되고 또한 블록(B,E,F)에 관해서는 농담화상영역으로 판단되므로 화상메모리(14)의 기억내용이 출력되게 되어, 셀렉터(15)를 통해 얻어지는 2치화 화상신호로는 제6도에 도시된 것이 얻어지게 된다. 결국, 제6도에 나타낸 것에서는 제5도에 나타낸 모든 것을 조직적 디이저법만에 의해 2치화한 것에 비해 2치화상영역에 해당되는 도면의 우측에 있는 종방향의 흑선이 명료하게 나타나게 된다.

따라서 상기와 같이 하면 농담화상과 2치화상이 혼재하는 화면을 복수의 블록으로 분할하고, 이들 블록을 구성하는 화소에 대해 그 톤레벨을 미리 정해진 2개의 농도드레숄드레벨과 비교함과 더불어 이들 농도드레숄드레벨의 사이에 포함되는 톤레벨의 화소수를 카운트하며, 이 카운트치로 부터 2치화상 혹은 농담화상영역을 판정하게 된다. 이때 2치화상영역으로 판단한 경우에는 단순 2치화 처리에 의해 얻어진 2치화상을 채용하게 되어 있으므로, 2치화상에 대해 분해능의 열화를 초래하지 않고 또한 농담화상에 대하여 양호한 톤을 재현해 낼 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되지 않고 그 요지를 변경시키지 않는 범위에서 적절하게 번형시켜 실시할 수 있다. 상술한 실시예에서는 농담화상영역의 2치화 처리에 Bayer의 드레숄드매트릭스를 이용하고 2치화상영역의 2치화 처리에 단일드레숄드를 이용했지만, 이들 2치화처리에는 다른 수단을 이용할 수도 있다.

예컨대 농담화상영역의 처리에서는 제7a도,7b도, 7c도에 나타낸 것과 같은 각종 드레숄드배열을 사용해도 좋고, 또한 2치화상영역에 있어서는 부동슬라이스법이나 콘트라스트강조법 등을 이용할 수도 있다. 또한, 상술한 실시예에서는 블록을 4×4=16 화소로 구성하여 16개의 톤으로 나타내도록 했지만, 본 발명은 이에 국한되지 않고 예컨대 8×8 혹은 8×4의 화소로 구성함으로써 64개의 톤 혹은 32개의 톤을 채용해도 된다. 이 경우, 조직적 디이저법의 매트릭스는 이들에 대응시켜 8×8, 8×4로 구성하는 것이 소망스럽지만 그러한 것이 꼭 필요하지는 않다. 더욱이 화면을 분할하는 블록수는 1행×4열의 구성으로 하고 조직적 디이저법의 매트릭스를 4×4로 구성해도 된다. 또한, 상기 실시예에서는 사진화상과 같은 중간조화상인 경우에도 백이나 흑으로 치우친 화소가 많이 있는 블록에서는 2치화상영역으로 잘못 판정되는 것이 있는데, 그 부분은 본래 농담의 콘트라스트를 강조하는 영역이므로 2치화상영역으로 판정 처리해도 화질에는 하등 영향을 끼치지 않게 된다.

상기한 본 발명에 의하면, 사진으로 대표되는 농담화상과 문자 같은 2치화상이 혼재하는 화상일지라도 각각의 화상영역을 식별/분리할 수 있고 이들 영역에 가장 적당한 2치화 처리를 실행하게 되므로, 종래에는 실현하기 어려웠던 문자, 사진이 혼재하는 것과 같은 원고의 분해능과 톤을 양호하게 하여 재현해 낼 수 있게 된다. 또한, 농담화상영역과 2치화상을 식별/분리할 수 있기 때문에, 팩시밀리의 판독계등에 적용시킨 경우에는 이들 영역의 화상에 적합한 용장도억압 부호화방식(冗長度抑壓 符號化方式)을 선택할 수 있으므로, 중간조화상의 전송처리를 높은 효율로 실행할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 복수의 화소로 이루어진 화면을 복수의 블록으로 분할하는 화면분할수단(A)과, 최소한 2개의 농도드레숄드레벨을 설정해 놓은 농도드레숄드레벨 설정수단(B), 상기 블록마다 각 화소의 톤레벨(tone level)을 검출해 내는 톤레벨 검출수단(C), 상기 블록마다 각 화소의 톤레벨과 상기 농드드레숄드레벨을 비교함과 더불어 이들 농도드레숄드레벨의 사이에 포함되는 톤레벨의 화소수를 카운트하는 카운트수단(D), 이 카운트수단(D)의 카운트치에 의거 2치화상영역인가 농담화상영역인가를 판정하는 판정수단(E)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 판정수단(E)은 그 내부에 미리 일정치가 설정되어 있는 것으로서 상기 카운트수단(D)에서의 카운트치가 상기 일정치보다 큰 경우에는 농담화상영역이라고 판정하고 카운트치가 상기 일정치보다 작은 경우에는 2치화상영역이라고 판정하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.

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