JPH01292477A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は文字部と写真部とが混在した文書画像を、文字
部の解像性と写真部の階調性を高く維持して２値化し得
る画像処理装置に関する。

（従来の技術） コード情報のみならずイメージ情報をも取扱い得る画像
処理装置（文書画像処理装置）では、スキャナ等により
読取入力した文書画像について、例えば文字や線図等の
コントラストの高い画像部分（文字部）を予め設定され
た固定閾値を用いて２値化処理し、また写真等の階調を
有する画像部分（写真部）をデイザ法等の擬似階調の手
法を用いて２値化している。

ちなみに文字部をデイザ法を用いて２値化するとその解
像度が劣化し、また写真部を固定閾値を用いて２値化す
るとその階調性が損われてしまうと云う問題がある。こ
のような不具合を回避するべく、従来ではその画像的特
徴に応じた画像領域に分離し、各領域毎に上述した固定
閾値やデイザ法によって定められる閾値を適応的に用い
てその２値化を行なうものとなっている。

しかして従来では、処理対象画像の局所領域での画像濃
度の最大濃度差ΔＤ　ｌ１ａｘを検出し、この最大濃度
差ΔＤ　ｗａｘを所定の閾値Ｔｈと比較して該局所領域
が文字部であるか写真部であるかを識別判定し、その２
値化処理の形態を切替えるものとなっている。

ところがこのような処理方式にあっては、所謂かすれ文
字等の低コントラストの文字部については、ここで検出
される最大濃度差ΔＤ　ＩＩａｘの値が小さいので、写
真部であるとして誤識別判定されることがある。この結
果、コントラストの低い文字部の解像性が著しく損われ
ると云う問題が生じた。

例えば第６図に示すように読取入力された原稿Ｐが、出
ントラストの高い文字部Ａ１階調性を有する写真部Ｂ、
そしてかすれ文字等のコントラストの低い文字部Ｃとか
らなる場合、上記原稿Ｐの各領域Ａ、Ｂ、Ｃにおける画
像情報の典型的な信号レベルは第７図に示すようになる
。しかして入力画像濃度のダイナミックレンジが８ビツ
ト［０〜ＦＰ］ｈで与えられるものとすると、例えば（
４Ｘ４）画素の局所領域における最大濃度差ΔＤ　ｗａ
ｘは、上記領域Ａでは［ＤＤ−ＦＰ］ｈ、領域Ｂでは［
１０〜４０］　ｈ　、領域Ｃでは［１０〜４０］ｈ程度
となる。この為、判定閾値Ｔｈとして［８０１ｈを用い
、 ΔＤｍａｘ＞Ｔｈ　　　　・・・文字部ΔＤ　ＩＩａＸ
≦Ｔｈ　　　　・・・写真部として局所領域の画像の種
別を判定すると、前記領域Ｂのみならず領域Ｃまでが写
真部として誤判定されると云う不具合が生じる。また判
定閾値Ｔｈとして［３０１ｈを用いると、今度は領域Ｂ
が文字部として判定される虞れが生じると云う不具合が
生じた。

このように最大濃度差ΔＤ　１ｌａｘを所定の閾値にて
判定して領域の種別を識別する従来の装置にあっては、
コントラストの低い文字部を含む文書画像等に対して、
その文字部を解像度良く２値化し、また写真部を階調性
良く２値化することが非常に困難である等の問題があっ
た。　　・ （発明が解決しようとする課題） このように従来装置では文字部と写真部とが混在する画
像情報を、文字部に対する解像度および写真部に対する
階調性を同時に満足させなから２値処理するに際し、特
にコントラストの低い文字部が含まれるような場合、そ
の２値化処理の形態を適応的に制御することが非常に困
難である等の問題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、コントラストの低い文字部が含
まれる画像情報であっても、文字部については解像度良
く、また写真部については階調性良くそれぞれ２値化す
ることのできる画像処理装置を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明に係る画像処理装置は、処理対象画像における注
目画素を含む所定範囲内の画像情報から最−大濃度値と
最小濃度値とをそれぞれ求め、これらの最大濃度値と最
小濃度値との比を上記注目画素の特徴情報として所定の
閾値で弁別することで前記注目画素が形成する画像の種
別を判定し、この判定結果に従って前記注目画素の画像
情報を２値化する為の閾値を設定するようにしたことを
特徴とするものである。

つまり文字部であれば写真部に比較してその最小濃度値
自体が低いと云う画像の性質を有効に利用し、この最小
濃度値に比較して最大濃度値がどのような値を取り得る
かを調べることで処理対象画像の種別を識別するように
したことを特徴とするものである。

（作用） 本発明によれば、処理対象画像における注目画素を含む
局所領域としての所定範囲内での最大濃度値と最小濃度
値とをそれぞれ求め、これらの濃度値の比をその画像の
特徴情報として画像種別を識別判定するので、画像が低
コントラストであっても、最小濃度値に比較して最大濃
度値が高いか低いかにより、これを写真部であるとして
誤識別することがなくなる。この結果、種々の文字部と
写真部とが混在した文書画像であっても、それらの文字
部と写真部とをそれぞれ正確に識別して２値化の為の閾
値をそれぞれ適応的に設定することができるので、文字
部については解像度良く、また写真部については階調性
良く２値化処理を施すことが可能となる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。

第１図は実施例に係る画像処理装置の概略構成図である
。この画像処理装置にはイメージ・スキャナ等の読取装
置にて読取入力された画像情報が、例えば１画素当り８
ビツトのディジタル・データとして入力される。ライン
バッファｌはこのような画像情報を一時的に格納して以
下に示す画像処理に供するもので、例えば４ラインバツ
フアとして実現される。

しかして識別手段２は上記ラインバッファ１から所定の
クロックに同期して出力される画像情報を入力し、その
画像情報から（４Ｘ４）画素等の局所領域における最大
濃度値と最小濃度値をそれぞれ求め、この最大濃度値と
最小濃度値との比をその画像の特徴情報として求め、こ
の特徴情報から画像の種別を識別判定するものである。

この識別判定結果に従って選択手段（セレクタ）５が切
替え制御され、第１の閾値発生手段（メモリ）３から与
えられる第１の閾値、または第２の閾値発生手段（メモ
リ）４から与えられるデイザ・マ）リックス等の第２の
閾値が前記画像情報を２値処理する為の閾値として選択
的に抽出される。

そして前記ラインバッファ１から読出され、遅延手段７
を介して所定タイミング遅延されて比較手段（２値化回
路）６に導かれる画像情報が、上記選択手段５を介して
抽出された閾値にて２値化処理されて出力される。

尚、ここでは上記第１の閾値は動的閾値算出手段８にて
入力画像情報に応じて、具体的には前記識別手段２で求
められる上記局所領域における最大濃度値と最小濃度値
に応じて動的に求められるものとなっている。

さて上記画像種別の識別処理を実行する識別手段２は、
４ラインバツフア１から読出される画像情報から注目画
素を含む（４Ｘ４）画素の局所領域における最大濃度値
と最小濃度値とをそれぞれ求める最大・最小濃度値検出
回路２０と、この最大・最小濃度値検出回路２０にて求
められた上記最大濃度値Ｄ　ｆｆ１ａＸをその最小濃度
値Ｄｍｉｎにて除算してその比を求める除算回路２１．
およびこの除算回路２１にて求められた上記最大濃度値
と最小濃度値との比（ＤＩｌａｘ　／　Ｄｍｉｎ　）を
所定の閾値Ｔｈとして比較して前記画像情報の種別を識
別判定する比較回路２２とを備えて構成される。この比
較回路２２による比較結果として、前記画像情報を２値
化処理する為の閾値を選択する選択制御信号が生成出力
される。

第２図は上記識別手段２における最大・最小値検出回路
２０の構成例を示すものである。この最大・最小値検出
回路２０は処理対象画像中の注目画素に対して、第３図
に示すようにその注目画素を含む（４Ｘ４）画素の領域
内における濃度の最大値と最小値とをそれぞれ求めるも
のである。

しかして最大・最小値検出回路２０は、例えば第４図に
動作タイミングを示すように前記ラインバッファｌから
クロックＣＬＫに同期して列方向に４画素単位で順次入
力される（　８ｂｉｔ／画素）の画像情報をセレクタ２
０ａを介して比較器２０ｂ、２０ｃ。

２０ｄ、２０ｅに順次分配している。尚、この列単位に
入力される画像情報の上記セレクタ２０ａによる比較器
２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ　ヘの分配は、クロッ
クＣＬＫを受けて動作する２ｂｉｔカウンタ２０ｈから
の選択信号ＳＥＬ、ＳＥ２により動作制御されて行なわ
れる。

これらの比較器２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅによっ
て画像情報が４画素単位でそれぞれ列方向に比較され、
その列における最大濃度と最小濃度とがそれぞれ求めら
れる。

次段の比較器２０ｆ、２０ｇは上記比較器２０ｂ、２０
ｅ。

２０ｄ　、　２０ｅからの信号をＥＩＨＩ；１のタイミ
ングで入力し、列方向にそれぞれ求められた最大値と最
小値とを行方向に比較し、その中の最大値と最小値とを
それぞれ求めるものである。以上の比較処理によって第
３図に示す（４Ｘ４）画素の領域内における濃度の最大
値Ｄ　ｌ１ａＸと最小値Ｄ＋ｇｉｎとがそれぞれ求めら
れ、ＥＤＧ２のタイミングで出力される。

除算回路２１はこのようにして求められた濃度の最大値
Ｄ　ｌ１ａＸをその最小値Ｄａ＋１ｎにて除算し、画像
の種別を識別する為の特徴情報としてΔＤ　−（Ｄｍａ
ｘ　／Ｄｍｉｎ　） を求めるものであり、この特徴情報ΔＤが前記比較回路
２２にて所定の閾値Ｔｈと比較される。゛この比較判定
は、 ΔＤ＞Ｔｈ　　　　・・・文字領域の画素ΔＤ≦Ｔｈ　
　　　・・・非文字領域の画素として行なわれる。以上
のようにして局所的な所定範囲内での注目画素が構成す
る画像の種別が識別判定され、この判定結果に従って前
記セレクタ５による閾値の選択が制御される。

尚、セレクタ５による選択に供される第１の閾値は動的
閾値算出手段８により、その画像情報に応じて生成され
る。具体的には前記最大最小値検出回路２３で求められ
た最大濃度値Ｄ　ＩＩａＸと最小濃度値Ｄ　ｗｉｎとに
従い、画像情報を２値化する為の閾値Ｂｈを、例えば Ｂｈ　−（Ｄｗａｘ　＋Ｄａｊｎ　）　／２として動的
に求められる。これに対して写真部を２値化処理する為
の第２の閾値は、例えば第５図に示すようなデイザパタ
ーン情報（デイザマトリックス）として与えられる。こ
のような閾値Ｂｈ（第１の閾値）またはデイザパターン
により示される閾値（第２の閾値）が前述した識別判定
結果に基づいてセレクタ５を介して選択的に抽出され、
前記画像情報の２値処理が行なわれる。

かくしてこのように構成された本装置によれば、画像情
報の濃度差が小さく、この濃度差からだけではその画像
部分が低コントラストの文字画像であるか写真部である
かが不明な場合であっても、文字画像部分であればその
最小濃度値自体が低い値であり、これに対して写真部分
であればその画像濃度が全体的に高いと云う画像的特徴
を有効に利用して低コントラストな文字画像部分を確実
に検出識別することができる。即ち、上述したように局
所領域での最大濃度値Ｄ　ｍａｘと最小濃度値Ｄ　ｓｉ
ｎとの比ΔＤを求めれば、全体的に画像濃度が高い写真
部分にあってはその最小濃度値自体が高く、また低コン
トラストの文字部分であればその最小濃度値が低いこと
から、たとえ上記写真部分および低コントラストな文字
部分での濃度差が等しい場合であっても、上記最小濃度
値の違いによって上記最大濃度値Ｄ　ｌ１ａＸと最小濃
度値Ｄｍｉｎとの比ΔＤに大きな差異が生じる。この結
果、低コントラストな文字画像を確実に文字部として判
定し、文字部の２値化に適切な閾値を設定することがで
きる。

従って局所領域でのコントラスト（濃度差）に拘らず非
常に信頼性良く画像種別の識別を行ない、複数種類の情
報が存在する文書画像であっても、文字部については解
像度良く２値化することができ、また写真部については
階調性良く２値化することができる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えば局所領域の大きさは実施例に示した（４Ｘ４）
がその領域に限られるもではなく、また処理対象画像に
応じて可変設定するように装置を構成することもできる
。また閾値の適応的な発生手段も種々変形可能であり、
写真部の２値化に用いるデイザ・パターンも特に限定さ
れない。

またそのデイザ・マトリックスの大きさも限定されるも
の、ではなく、デイザ・パターンもドツト分散型に閾値
配置することのみならずドツト集中形式で閾値配置する
ことも可能である。更には実施例では読取入力された画
像情報からそのまま濃度情報を求めたが、この量を画像
濃度（反射率の逆数の対数）に変換した値を用いてその
特徴量を求めることも可能である。その他、本発明はそ
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが
可能である。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、画像情報の局所領
域における最大濃度値と最小濃度値との比を画像情報の
特徴情報としてその画像種別を識別し、その画像情報を
２値化処理する為の閾値を選択設定するので、文字部に
ついてはそのコントラストの如何んに拘らず解像度良く
２値化することができ、また写真部については階調性良
く２値化することができる等の実用上多大なる効果が奏
せられる。この結果、各種の画像処理の基礎となる２値
化画像が高品質に得られ、その処理効率の向上を図るこ
とが可能となる等の多大なる効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る画像処理装置の概略構
成図、第２図は実施例装置における識別手段の具体的な
構成例を示す図、第３図は識別手段における画像処理の
画素領域の概念を示す図、第４図は実施例装置の処理動
作タイミングを示す図、第５図は写真部分を２値化する
為の第２の閾値としてのデイザ・パターンの例を示す図
である。 そして第６図は処理対象となる文書画像の例を示す図で
、第７図は第６図に示す処理対象画像の典型的な画像信
号の濃度レベルを示す図である。 ｌ・・・ラインバッファ、２・・・識別手段、３・・・
第１の閾値発生手・段（メモリ）１．４・・・第２の閾
値発生手段（メモリ）、５・・・セレクタ、６・・・比
較器（２値化回路）、８・・・動的閾値算出回路、２０
・・・最大・最小値検出回路、２１・・・除算回路、２
２・・・比較回路。 第１　因 ４Ｑ９ ＥＤＧ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　Ｊ　　　Ｊφ１　」。 第４　図 ｇ５　図 第６　凶

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 処理対象画像における注目画素を含む所定範囲内の画像
   情報から最大濃度値と最小濃度値とをそれぞれ求める手
   段と、上記最大濃度値と最小濃度値の比を所定の閾値で
   弁別して前記注目画素が形成する画像の種別を判定する
   手段と、この判定結果に従って前記注目画素の画像情報
   を２値化する為の閾値を設定する手段とを具備したこと
   を特徴とする画像処理装置。