JPH01252067A - 画像処理装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、デジタル複写機などに適用して好適な画像
処理装置、特に入力画像データのノイズや濃度情報から
複数の閾値を決定するようにした画像処理装置に関する
。

［発明の背景］ デジタル複写機は原稿の画像情報を電気信号に変換した
のち、これをデジタル信号にして各種の信号処理を施し
、その後に原画像に対応した例えば白黒２値の画像信号
でレーザプリンタなどの記録手段を用いて記録（複写）
するようにしたものである。

デジタル信号を白黒２値の画像信号に変換するには、通
常以下に示すような濃度ヒストグラムから算出された閾
値が基準レベルとして使用される場合が多い。

入力画像情報から濃度ヒストグラムを作成するには、予
め原画像をブリスキャンして、原画像の濃度情報が求め
られる。

濃度ヒストグラムの一例を第８図〜第１１図に示す。

第８図は普通の白紙に、通常の筆記具を用いたときの濃
度ピストグラムであり、濃度は幅広く分布する特性とな
る。

これに対して、下地の濃度が低く、薄い筆記具の場合に
は、第９図に示すように濃度ヒストグラム全体が高レベ
ル側にシフトする。

第１０図は、下地の濃度が高く、濃い筆記具の場合であ
る。このような濃度ヒストグラムとなるのは、グレーや
茶色の下地に、マジック等の筆記具を使用した場合であ
る。この場合には全体として低レベル側にシフトした特
性となる。

これらは何れも下地と筆記具とに夫々ピーク値が存在し
、そのほぼ中間に谷を持つ特性を呈する。

これに対して、下地と筆記具の双方にムラがあると、第
１１図のように、特に筆記具のところのピークが測定で
きない。従って、特に谷の部分が存在しない。

このような特性を呈するのは、ジアゾ紙などを使用した
場合に起き易い。

このような濃度ヒストグラムを作成したのち、夫々のピ
ーク値を求めて、これらより谷の部分の濃度が算出され
、この濃度が２値化のための閾値として使用される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このように２値化のための閾値を上述したよ
うに算出する場合には、その前提として濃度ヒストグラ
ムを作成する必要がある。

従って、第１に濃度ヒストグラム作成のための回路を別
途用意する必要があるため、回路規模の増大につながる
。

第２に、濃度ピストグラムを作成するには、プリスキャ
ンが必要である。そのため、−枚複写を行なうようなと
とは複写時間が長くなるという欠点を持つ。

第３に、第１１図のような濃度ヒストグラムの場合には
、筆記具に対応したピーク値が存在しないため、閾値を
算出することができない。

このような欠点を解消する目的から、ピーク値を使用す
ることなく、閾値を算出する技術が開発されている。

これは、濃度ヒストグラムではなく、特定領域から得ら
れる最大値及び最小値を使用するものである。

しかし、このように最大値及び最小値から閾値を算出す
るのは、あ（までも入力画像情報を２値化する具体例で
ある。これを３値化若しくは４値化する場合に使用され
る複数の閾値を算出する手段は開示されていない。

ざらに、このように多値化用の閾値を算出する場合には
、ノイズや下地などの影響を極力回避する必要がある。

その場合の具体的手段も開示されていない。

そこで、この発明ではこのような従来の問題点を解決し
たものであって、多値化のための閾値を適切に、しかも
容易に決定できるようにした画像処理装置を提案するも
のである。

［課題を解決するための手段］ 上述の問題点を解決するため、この発明においては、入
力画像データが供給される閾値決定手段と、これより生
成された複数の閾値データが供給される多値化回路とを
有し、閾値決定手段においては、ノイズ成分を除去した
入力画像データに基づいて、最大値、最小値及びその濃
度幅が算出され、濃度幅が所定レベル以下のとき、下地
処理か施され、所定レベル以上のとさ、始めて複数の閾
値データが算出きれるようになされたことを特徴とする
ものである。

［作　用］ 入力画像情報に適した複数の閾値を算出するために、ま
ず画像信号はノイズ除去される。

ノイズ除去は得られる最小値を比較することにより行な
われる。

次に、下地処理がなされる。下地処理は測定された最大
値及び最小値から算出されるものであ一ンて、その濃度
幅が所定レベル以上か否かによって判断される。

所定レベル以下であるときには、入力画像情報は下地の
みの画像であるものとみなされる。従って、この場合に
は閾値の算出処理はなされない。

所定レベル以上であるときには、下地に何等かの情報が
あるものとみなし、複数の閾値が算出される。

多値化の場合に使用する閾値の例を以下に示す。

Ｔ　ｉ＝　ＷＬ＋　ｋ　ｉ　（ＷＬ　−Ｗ）りここに、 ｋｉ；原稿濃度幅のどのレベルを選定 するかを決める補正係数で、 ｉ＝整数 ０≦ｋｉ≦１ ３値化の場合には、ｉは２つであり、４値化の場合には
３つであり、閾値ごとに夫々の値が異なる。

［実　施　例］ 続いて、この発明に係る画像処理装置の一例を上述した
デジタル複写機に適用した場合につき、第１図以下を参
照して詳細に説明する。

この発明においては、第１図に示すように、入力画像情
報１が光学系２を介して光学読み取り手段であるＣＣＤ
３に供給されて所定のアナログ画像信号に変換、される
。この画像信号がＡ／Ｄ変換器４に供給きれ、Ａ／Ｄ変
換処理された画像信号が多値化手段２０に供給される。

多値化手段２０は図示するように、閾値決定手段３０と
多値化回路２１とで構成され、この例では１走査ライン
ごとに最適な複数の閾値Ｔｉが決定され、その閾値Ｔｉ
に基づいて多値化処理される。

閾値Ｔｉの算出はＣＰＵ３５の介在の元で行なわれる。

多値化処理された多値化信号は記録手段６ｏに供給され
て画像の記録が実行きれる。記録手段６０としては、上
述したように感光体ドラムを使用したＰＰＣ用のレーザ
スキャナなどを使用することができる。

この発明においては、以下の手順を経て複数の閾値が算
出される。第２図は上述したＣＰＵ３５に対する制御プ
ログラムの一例を示すフローチャートである。

まず、この制御プログラムがスタートすると、光電変換
されたデジタル画像信号から最大濃度レベル（最大値Ｗ
Ｈ）及び最小濃度レベル（Ｒ小値’　　ＷＬ）が算出さ
れ、算出きれた濃度レベルよりノイズ成分が除去される
（ステップ７１）。

ここで、閾値算出に使用されるのは原稿の一部の領域内
から得られる画像信号であって、この例では全画素数（
５１２Ｘ５１２）の０．１％に相当する度数以下を全て
ノイズ成分とみなしている。

従って、この度数に関連した濃度レベルが最小値ＷＬと
なる。

このように、ノイズ成分を除去したのは、ノイズ成分が
存在したままの状態で閾値を決定すると、理想的な閾値
より大幅に相違し、画質が劣化することになるからであ
る。

最小値ＷＬの決定と同時に最大値ＷＨも算出される。最
小値ＷＬ及び最大値ＷＨは何れもリアルタイム処理であ
って、閾値決定のためのプリスキャン処理は必要ない。

次に、下地処理がなされる（ステップ７２）。

下地処理は測定きれた最大値Ｗ）Ｉ及び最小値ＷＬから
算出されるものであって、その濃度幅ＷＩｄが所定レベ
ルＷＳ以上か否かによって判断される。

所定レベルＷＳ以下であるときには、入力画像情報は下
地のみの画像であるものとみなされる。

従って、この場合には所定の下地処理がなされるだけで
、閾値の算出処理はなされない（ステップ７３．７６）
。

ここで、入力画像信号を８ビツトのデジタル信号に変換
する場合、−船釣な下地の濃度データの幅は３０〜４０
標本化レベルと考えられる。これは、第７図の実測値か
らも容易に理解できょう。

多少の変動を考慮すると、４０〜５０標本化レベルを所
定レベルとして使用すればよい。実施例では、４５標本
化レベルを所定レベルＷｓとして選んである。

きて、所定レベルＷＳ以上であるときには、下地に何等
かの情報があるものとみなし、この場合には複数の閾値
Ｔｉが算出される（ステップ７４）。

多値化の場合に使用する閾値の例を以下に示す。

Ｔｉ＝ＷＬ＋ｋｉ　（ＷＬ−ＷＨ） ここに、 ｋｉｉ原稿濃度幅のどのレベルを選定 するかを決める補正係数で、 ｉ＝整数 Ｏ≦ｋｉ≦１ ３値化の場合には、ｉは２つであり、４値化の場合には
３つであり、閾値ごとに夫々の値が異なる。従って、４
値化の閾値は以下のような値となる。

ＴＩ−ＷＬ＋ｋｌ　（ＷＬ−ＷＦＩ） Ｔ２＝ｗＬ、＋に２　（ＷＬ−ＷＨ） Ｔ３＝ＷＬ＋に３　（ＷＬ−ＷＨ） ここに、 ｋｌは濃度幅Ｗ讐の２５〜３７％程度 に２は濃度幅ＷＷの３８〜４６％程度 に３は濃度幅Ｗｔｔの４７〜６３％程度に夫々選定され
る。これは、第８図〜第１１図に示すような諸種の濃度
ヒストグラムの特性を考慮した上で設定された値である
。この例では、以下のように選定される。

ｋｌ＝３３％ に２＝４２％ に３＝　５０％ 従って、濃度ヒストグラムが第４図〜第６図の場合には
、夫々図示するような濃度レベルが設定閾値Ｔｉとなる
。

同様に、３値化の場合には Ｔ１＝ＷＬ＋ｋｌ　（ＷＬ−ＷＨ） Ｔ２＝ＷＬ＋に２　（ＷＬ−Ｗ旧 であって、上述したと同様な理由から、ｋｌは濃度幅Ｗ
ｖの２５〜４６％程度 に２は濃度幅Ｗｖの４７〜６３％程度 に夫々選定される。実施例では、 ｋｌ＝４０％ に２＝５０％ である。

複数の閾値Ｔｉを設定したのちは、入力画像データがこ
れら閾値Ｔｉをもって多値化され、その後記録手段６０
側に出力される（ステップ７４〜７６）。

第２図はこの発明に適用して好適な閾値決定手段３ｏの
一例を示す系統図である。

Ａ／Ｄ変換器４でＡ／Ｄ変換された画像信号（例えば６
ピツトデータ）は最大値算出回路４０と最小値算出回路
５０とに同時に供給される。

これらは内容的に同一であるので、最大値算出回路４０
の構成について説明する。

現画素の画像信号（この例では画像４８号のうち特に濃
度データを指す。以下濃度データという）と、ラッチ回
路４３でラッチされた１画素前の濃度データがスイッチ
ング回路４２に供給される。

そして、現画素の濃度データと１画素前の濃度データが
その大小を比較するための比較器４１に供給されてレベ
ルが比較きれ、その比較出力で現画素と１画素前の各濃
度データの何れかが選択きれる。

１画素前の濃度データの方が大きいときは、図示のよう
にその比較出力で１画素前の濃度データが選択される。

このような大小の比較動作が、そのラインのすべての画
素に対して実行されて、そのラインの最大値Ｗ）ｌが検
出される。

同様にして、最小値算出回路５０においても、比較器５
１で得られた最小値を示す比較出力でそのラインの最小
値ＷＬが検出される。５２はスイッチング回路、５３は
ラッチ回路である。

１ライン終了した時点で得られた最大及び最小値ＷＨ，
ＷＬが減算器５５で、（ＷＨ−ＷＬ）なる濃度幅ＷＷの
演算処理が実行される。濃度幅Ｗυは補正係数ｋｉを格
納した第１のＲＯＭ　５６に供給されて、夫々の補正係
数ｋｉとの掛算処理が実行される。

掛算処理された出力ｋ　ｉ　（ＷＬ　−ＷＨ）と最小値
ＷＬが夫々の加算器５７〜５９で加算処理される。

これらの一連の処理によってその原稿の濃度に対応した
、適切な閾値が設定され、これに基づいて多値化処理が
施きれることになる。

閾値決定手段３０はＣＰＵ３５を使用してソフト的に処
理することも勿論可能である。　　　　゛上述した補正
係数ｋｉは外部より変更できるように構成してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば最大値と最小値
とからリアルタイムで多値化用の複数の閾値を設定し、
この閾値に基づいて入力画像信号を多値化するようにし
たものである。

従って、この発明では、第１に多値化による複数の階調
をもったデジタル複写機を構成することができる。

第２に、最大値及び最小値を使用して多値化用の閾値を
算出するようにしたから、リアルタイム処理が可能であ
る。従って、回路規模の縮小と、１枚コピー時間の短縮
とを図り得る。

第３に、最大値及び最小値を使用して多値化用の閾値を
算出しているので、下地と画像情報とが混在する色地の
原稿のように、下地のみピークを有するものでも、それ
に対応した複数の閾値を設定できる。

そのため、このような場合でも、適確な閾値の設定が可
能となり、複写品質のよい画像を記録できる。

従って、この発明では上述したようなデジタル複写機に
適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る画像処理装置の要部の構成の一
例を示す系統図、第２図は画像処理の制御プログラムの
一例を示すフローチャート、第３図は閾値決定手段の一
例を示す系統図、第４図〜第６図は夫々濃度ヒストグラ
ムの特性図、第７図は各種原稿の最大値と最小値との関
係を示す図、第８図〜第１１図は夫々濃度ヒストグラム
の特性図である。 １０・・・画像処理装置 ４・・・Ａ／Ｄ変換器 ２０・・・多値化手段 ２１・・・多値化回路 ３０・・・閾値決定手段 ４０・・・最大値算出回路 ５０・・・最小値算出回路 特許出願人　コ　ニカ　株式会社 第４図 第５図 第６図 第７図 ＷＬ　：画像データの濃度レベル最小値ＷＨ：画像デー
タの濃度レベル最小値 ′　第８図 第１０図 第９図 （Ａτル） 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力画像データが供給される閾値決定手段と、 これより生成された複数の閾値データが供給される多値
   化回路とを有し、 上記閾値決定手段においては、ノイズ成分を除去した入
   力画像データに基づいて、最大値、最小値及びその濃度
   幅が算出され、 濃度幅が所定レベル以下のとき、下地処理が施され、所
   定レベル以上のとき、始めて複数の閾値データが算出さ
   れるようになされたことを特徴とする画像処理装置。