JPH02132968A - 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、画＠読取ＲＨ、ファクシミリ等に使用され、
読込まれた画像の二値化処理を行なう画像処理装置に関
する。

（従来の技術） 従来、画像信号を扱う画像処理装置では、画像読取装置
で読取られた階調を有する画像から白黒の二値を有１る
画像に変換する二値化処理が行なわれている。この二値
化処理は、ある閾値によって階調を有する画像を白黒の
二値に変換するものである。

般に、画像処理装置では、画像読取装置等により読取入
力した文書画像に対し、文字や線図等のコントラストの
高い画像部分（文字部）には予め設定された固定閾値を
用いて二値化処理を行ない、写真等の階調を有する画像
部分（写真郎）にはディザ法等の疑似階調の手法を用い
て二値化している。

これは、文字部をディザ法等の疑似階調の手法を用いて
二値化を行なうと、解像度が劣化し、写真部を固定＠１
ａを用いて二値化すると、階調性が損われるためである
。

このため、従来の装置では、処理対象画像の局所領域で
の画像濃度の最大ｍおよび最小値の差である最大濃度差
Δ［）　ｒａａＸを検出し、この最大濃度差Δ［）ｍａ
ｘを所定の閾値Ｔｈと比較することで文字部であるか写
真部であるかを識別判定し、その判定の結果で局所領域
の二劉化処理の形態を切換えていた。このとき、最大濃
度差Δ［）　ｍａｘが所定の閾値Ｔｈより大きい場合に
は文字部と判定し、最大濃度差ΔＤＩＩｌａ×が所定の
閾値Ｔｈより小さい場合には写真部と判定していた。

ところが、このような処理方式であっては、第６図（ａ
）に示すように写真領域において雑音等が入った場合、
第６図（ｂ　）に示すように雑音部分の最大濃度差Δ［
）　ｍａｘが大きくなるため、このＭ音部分を文字部と
誤判定してしまうという不具合が生じた。ここで第６図
（ａ　）は、横軸に位置、縦軸に画像信号レベルを示し
た写與部の画像特性である。ここでは雑音が入っている
ことを示している。第６図（ｂ）は，横軸に位置、縦軸
に最大濃度差ΔＤ　ｌ１ａｘおよび局所領域における画
像濃度の平均である平均濃度差Δ［）ａのレベルを示し
た上記写真部の画像特性である。

（１明が解決しようとする課題》 このように従来の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性および写真部に対す
る階調性を同時に満足させながら二値化処理するに際し
、写真部に雑音が含まれている場合に、その写貞部が文
字部と判定されるため、二値化処理の形態を適応的に！
，ＩＩ御で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、写
真領域に雑音が含まれる画像情報であっても、文字部に
ついては解像性良く、また写真部については階調性良く
それぞれ二値化処理のできる画像処］！Ｉ！装置を提供
することを目的とする。

（作　用） 本発明では、上記構成とすることにより、写真領域の雑
音による誤った識別を防止することができる。このため
、その画像情報を正確に識別でき、画像情報に適応した
二値化処理が行なえ、画質の劣化が防止できる。

（実施例） 以下、図に示す一実施例を参照しながら本発明について
説明する。この画像処理装置は、例えばファクシミリ装
置、デジタル複写機等の画像読取８１に用いられる。そ
して、本発明を用いた画像処理装置は、これら装置の画
像読取部からの画像情報を受けて画像情報の二値化処理
を文字部，写真部に応じて異なる処理で行なう。この画
像処理装置では、入力される画像情報が複数の画素から
なるものとし、この画像情報の前記文字部，写真部の判
定を４Ｘ４画素の局所領域を用いて判定する。

本発明を用いた画像処理装置の構成図を第１図に示す。

この画像処理装置は、図示しない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を、例えば１画素
当り８ビットのデジタル・データとして入力し、これを
画像情報に適応した二値化処理で二値化処理するもので
ある。

この画像処理装置は、ラインバッファ１、識別千段２お
よび二値化処理部３から構成されている。

ラインバッファ１は８ピットのデジタル・データである
画像情報を一時的に格納して、識別千段２および二値化
処理部３へ画像情報を供給する。このラインバッファ１
は、画像読取装置等から画像情報が供給され、ラインバ
ッファ１自体に４ラインの画像情報が格納できる。そし
て、その４ラインの一端から所定のクＯツク信号に同期
して、前記識別千段２および二値化処理部３にラインバ
ッファ１に格納された画像情報が供給される。また、識
別千段２は、前記ラインバッファ１から受入れた画像情
報の４×４画素の局所領域に対して、その局所順域が写
真部であるか文字部であるかの識別を行なう。そして、
二値化処理部３では、前記識別手段２での識別結果に基
づいて、局所領域中の特定の画素（以下注目画素という
）の二値化を行なう。このため、二値化処理部３では、
写頁部に適する二値化処理および文字部に適する二値化
処理が行える。そして、この二値化ｌｌ！ｌ理部３から
は、白黒の二値となった画像情報が出力される。

識別手段２は、上記ラインバッファ１から読出される画
像情報から、ここでは４×４画素の局所領域における平
均園度［）ａを求める平均濃度篩出回路２ｏと、この平
均濃度［）ａと局所領域内の各画素の濃度Ｄｉｊとを比
較して高濃度領域と低濃度領域とに分離する高濃度／低
濃度ｖ４域分ｌｌＩ１部２１と、分離された高濃度領域
の全ての画素の濃度和ΣＤｈを求める高濃度領域濃度和
算出部２２ａと、分離された低ｍ度領域の全ての画素の
横度和ΣＤｐを求める低濃度領域ｍｅ和算出部２２ｂと
、ここで求めた高濃度領域の濃度和ΣＤｈと低濃度領域
の濃度和ΣＤＪ２の差Δ［）ａを求める減算器２３と、
この求められた差△Ｄａを画素数で除拝する除算回路２
４および除算回路２４で求められた値を判定閾値下ｈｆ
ｌと比較判定する比較回路２５等を備えている。このた
め、前記ラインパッファ１からの信号は、平均園度篩出
部２０および遅延回路２６に入力される。そして、平均
濃度算出部２０で求められた平均濃度Ｄａと、遅延回路
２６の画像情報は高濃度／低濃度領域分離部２１に入力
される。この高濃度／低′ｆＡ度領域分離部２１では、
前記平均濃度算出部２０で求めた平均濃度と、処理対象
中の局所領域内の各画素とを比較する。ここで参照領域
とは、第２図に示すように、その内部の注目画素（図中
斜線で示づ）が写真部であるか文字部であるかの判定を
行なうために、その注目画素を含む回りの４Ｘ４の画素
である。＾濶度／低濃度領域分離部２１では、平均濃度
［）ａと局所領域内の各画素濃度Ｄｉｊとを比較し、そ
の濃度が平均濃度以上の画素は、その濃度情報を高濃度
領域濃度和算出部２２ａへ送り、その濃度が平均濃度に
より小さい画素は、その濃度情報を低濃度領域濃度和算
出部２２ｂへ送る。

すなわち、 Ｄｉｊ≧Ｄａ＝高濃度領域 Ｑｉｊ＜Ｄａ　：低濃度領域 のように判定する。

高濃度ｗＡ域濃度和算出部２２ａは、入力ざれる濃度値
を加篩し、その局所領域内の高濃度領域と判定された画
素のａ度の和を求める。また、低濃度領域濃度和陣出部
２２ｂは、入力される濃度値を加算し、その局所領域内
の低濃度領域と判定された画素の濃度の和を求める。こ
の結果、局所領域内の高濃度領域の濃度和ΣＤｈと、低
濃度領域の濃度和ΣＤρが得られる。

減算器２３は、高濃度領域濃度和ロ出部２２ａと低濃度
相算出部２２ｂとに接続されている。そして、減算器２
３は、高濃度領域の濃度和Σｏｈと低濃度領域の濃度和
ΣＤＪ２との差Δ［）ａを特徴情報として求める。

Δ［）ａ＝ΣＤｈ−ΣＤＡ そして、この特徴情報Δ［）ａは、減算器２３に接続さ
れた除算器２４に入力される。この除算器２４は、特徴
情報ΔＤａを規格化するため、局所領域を構成する画素
数１６で除算し、規格化された特徴情報Δ［）ａ　一を
求める。

この規格化された特徴情報Δ［）ａ−は、除算器２４に
接続された比較器２５に入力される。この比較器２５で
は、規格化された特徴情報Δ［）ａと図示しないレジス
タに予め格納しておいた判定閾ｆｆｌＴｈｌを比較して
、局所領域内の注目画素が写真部であるか文字部である
かの判定を行なう。

そして、この判定に基づく識別信号を二値化処理部３へ
出力する。この比較器２５では、規格化された特徴情報
ΔＱａ−がＴｈ１より大きいと注目画素が文字部である
と判定し、規格化された特徴情報Δ［）ａ　−がＴｈ　
１以下であると注目画素が写貞部と判定する。

すなわら、 ΔＤａ　　＞Ｔｈ　１　：文字部 Δ［）ａ　−≦Ｔｈ　１　：写真部 と判定する。そして、比較器２５は、文字部であると判
定される場合には「１」の識別信号を出力し、写真部部
であると判定される場合には「０」の識別信号を出力す
る。

また、二値化処理部３は、上記ラインバッファ１から続
出される画像情報の局所領域における濃度の最大値およ
び最小値を求める最大値最小値検出手段３１と、この求
められた最大値および最小値から文字部に対応する二値
化処理の閾値を哀出する第１の閾値発生手段３２と、写
真部に対応する二値化処理の閾値を算出する第二の閾値
発生千段３３と、この第一の＠値発生手段３２および第
二の閾値発生手段３３を選択する選択手段３４と、ライ
ンバツフ７１からの画像情報を所定の時間遅延させる遅
延回路３５と、選択手段３４で選択された間値に基づい
て二値化処理を行なう比較手段３６とから構成されてい
る。

最大値最小値検出千段３１は、局所領域中の各画素のｌ
ｌｆｌ度を比較し、局所領域内の濃度が最も高い画素の
濃度１ａ（最大′ａ度）Ｄｍａｘと、局所領域内の濃度
が最も低い画素の濃度値（Ｒ小濃度）Ｄ１ｎとを求める
。そして、ここで求められた最大′ａ度Ｄ　＋＊ａｘと
最小溌度［）　ｍｉｎは、最大１最小値検出手段３１に
接続された第一の閾値発生ｆ段３２へ入力される。この
第一の閾値発生手段３２は、局所領域内の注目画素が文
字部であると判定されたときに、その注目画素を動的処
理する際の間値を算出する。この第１の閾値発生千段３
２は、最大濃度Ｄｌｌａ×および最小濃度［）　ｍｉｎ
とを用いて、二値化ＩｉＩ値Ｂｈを以下の式で決定する
。

Ｂｈ　　＝　　（Ｄｌｌｌａｘ　　＋　Ｄｍｉｎ　　＞
　　／　２この式で求められた二値化閾値Ｂｈは、選択
千段３４へ送られる。また、第二の閾値発生手段３３は
、局所領域内の注目画素が写真部であると判定されたと
きに、その注目画素を処理する間埴を求めるｂのである
。本願では、写貞部の二値化処理を第３図に示すような
ディザパターン情報（ディザマトリックス）を用いて行
なう。このディザマトリックス中の数字は、その画素の
二値化のための閾値を示している。このため、第二の閾
値発生手段３３は、その内部に第３図に示すようなディ
ザマトリクスを記憶し、その画素の位置情報に応じて閾
値Ｂｈ　′を出力する。そして、選択千段３４は、識別
手段２の判定結果に応じて、写真部であるならば、閾値
Ｂｈ′を出力し、文字部であるならば］州値Ｂｈを出力
する。このように、識別手段２の判定結果に応じて間値
が選択される。そして、ラインバッファ１から遅延回路
３５を介して画像情報が比較手段３６に入力される。ま
た、比較手段３６には、選択千段３４からも聞値が入カ
され、画像情報がその画像の特性に合せて二値化処理が
行なわれて、白黒の二値の画憚情報が比較手段３６から
出力される。

また、上記識別手段２で用いた平均ａ麿算出部２０の構
成を第４図に示す。この平均値粋出部２０は、４×４画
素の局所領域の１画素あたりの平均濃度値を算出するも
のである。この平均濃度眸出部２０は、クロックパルス
に同期して列方向に４画素単位で画像情報が入力される
セレクタ２０ａ．加算器２０ｂ　．２０Ｃ　，２０ｄ　
，２０ｅ　，２Ｏｆ，除算器２０（＋および選択信号を
供給する力ウンタ２０ｈから構成されている。そして、
Ｃレクタ２０ａは、ボートＩ，ボートＡ，ボートＢ，ボ
ートＣおよびボートＤを持ち、この各ボートに画像情報
が保持ざれる。このセレクタ２０ａは、カウンタ２０ｈ
からの選択信号に応じてボートＩから入力される画像情
報をポートＡ，ボートＢ，ボートＣおよびボートＤのう
ちの１つのボートに送る。セレクタ２０ａは、列単位で
入力される画像情報を前記カウンタ２０ｈからの選択信
号に応じて、各ボートを経由して加算器２　ｌｂ　，　
２１ｃ　，２１ｄ　，２１ｅへ分配する。そして、各加
算器２ｌｂ　，２１ｃ　，２１ｄ　，２１ｅは入力ざれ
た濃度値を加ロして出力する。これら加鋒器２ｌｂ，２
ｌｃ　，２１ｄ　，２１ｅによって画像情報が４画素単
位でそれぞれ列方向に加算され、その列におけるａ　ｌ
＊　Ｉｆｆの相がそれぞれ求められる。そして、次段の
加算器２１『は、これらの加算器２ｌｂ，２１ｃ　，２
１ｄ　，２１ｅにＪ：ツて、それぞれ求められた列方向
４画素の濃度値の和を４列分加ｑづることで、４×４画
素の局所領域における溌度値の総和を求めている。この
濃度値の総和を除鋒器２１ｆにて局所領域を構成する画
素数１６で除算することで、局所領域の平均濃度値Ｑａ
が求められる。

次に、二値化処理部３で用いた最大ＩＩｆｌ最小値検出
千段３１について説明する。この最大値最小値検出千段
３１の構成を第５図に示す。この最大ｕ１最小値検出千
段３１は、その局所領域内の１大値と最小値とを求める
ものである。この最大値最小値検出手段３１は、クロツ
クパルスに同期して列方向に４画素単位で画像情報が入
力されるセレクタ３１ａ，比較器３ｌｂ　．３１ｃ　．
３１ｄ　，３１ｅ，３１ｆ，３１（］およびセレクタ３
１８に選択信号を供給するカウンタ３１ｈとから構成さ
れている。そして、セレクタ３１ａはボート■，ボー１
−Ａ，ボーｔ−Ｂ，ボートＣおよびボー１−　Ｄを持ち
、この各ポートに画像情報が保持される。このセレクタ
３１ａは、カウンタ３１ｈからの選択信号に応じてボー
ト■から入力される画像情報を、ボートＡ．ポートＢ，
ボートＣおよびボートＤのうちの１つのボートに送る。

セレクタ３１ａは、列単位で入力される画像情報を前記
カウンタ３１ｈからの選択信号に応じて、各ポートを経
由して比較器３ｌｂ　，３１ｃ　，３１ｄ　，３１ｅ　
へ分配ｊる。

これら比較器３ｌｂ　，３１ｃ　．３１ｄ　，３１ｅ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値と最小′ａ度｛自とがそ
れぞれ求められる。そして、これら比較器３ｌｂ　，３
１ｃ　，３１ｄ　，３１ｅで求められた結果の最大濃度
値は比較器３１ｆに入力され、最小濃度値は比較器３１
（＋に入力される。これら比較器３１ｆ　，３１ｇは、
最大濃度値と最小８１度値とを行方向に比較し、その中
の最大瀧度値と最小淵度値とをそれぞれ求める。以上の
処理によって局所領域内の最大１ａＤｍａｘと最小値［
）　１ｎとがそれぞれ求められる。

このように構成された本装置によれば、画像情報の濃度
差が大きいために文字領域なのか、写真領域に含まれる
雑音なのかが不明であった場合でも、まわりの画素の平
均′ｆａ度の差Δ［）ａを参照することによって、文字
部分であればΔ［）ａが高く、一方写真領域の雑音等で
あればΔＤａが比較的小さくなるという画像的特徴を有
効に利用して、確実に文字領域と写真領域とを検出する
ことができる。

従って局所領域でのコメントラスト（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
解像度良く二値化することができ、また写真部について
は階調性良く二値化づることができる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、例えば局所領域の大きさは実施例に示した＜４Ｘ４＞
画素の領域に限られるものではない。また、局所領域の
大きさを処理対栄画像に応じて可変設定するように装置
を構成サることもできる。また、閾値の適応的な発生手
段も種々可変可能であり、写真部の二値化に用いるディ
ザパタンも特に限定されない。また、そのディザバタン
の大きさも限定されるものではなく、ディザパターンも
ドット分散型に閾値配ｆｆｉ’ｔることのみならず、ド
ット集中形式で閾値配置することも可能である。さらに
は実施例では読取り入力された画像情報からそのまま濃
度情報を求めたが、この邑を画像濃度（反射率の逆数）
に変換した値を用いて、その特徴吊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。

［発明の効采］ 以上説明したように本発明によれば、画像情報の局所領
域における高ａ度領域と低濃度ａ域の濃度差によって画
像種別を識別し、その画像情報を二値化処理する為の閾
値を設定するので、文字部については解像度良く、また
雑音を含んだ写真部についても、階調性良く二値化処理
が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した画像処理装置の概略構成図、
第２図は第１図に示す画像処理装置の画像処理の領域を
示１図、第３図は第１図に示す画像処理装置で使用され
るデイザパターンの例を示す図、第４図は第１図に示す
画像処】Ｉ！装置に使用される平均値算出部の概略構成
図、第５図は第１図に示す画像処理装置に使用される最
大値最小値検出手段の概略構成図、第６図は第１図に示
す画像処理装置で処理する画像の画像特性を示した図で
ある。 １・・・ラインバツファ，２・・・識別手段．３・・・
二値化処理部．２０・・・平均濃度痺出部，２１・・・
高濃度領域低濃度領域分離部，２２ａ・・・高濃度領域
の濃度和算出部， ２２ｂ ・・・低濃度領域の濃度和算出部， ３２・・・第一の閾ｌ！発生手段， ３３・・・第二の閾値発 生手段。

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
   情報を高能度領域と低濃度領域に分ける分離手段と、こ
   の分離手段で分けられた高濃度領域の濃度の和を求める
   第１の濃度和算出手段と、前記分離手段で分けられた低
   濃度領域の濃度の和を求める第２の濃度和算出手段と、
   前記第１の濃度和算出手段および前記第２の濃度和算出
   手段の算出結果に基づいて前記所定範囲を識別する識別
   手段と、この識別手段に応答して処理対象画像を二値化
   処理する二値化処理手段とを有することを特徴とする画
   像処理装置。