JPH0276474A - 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、２値画像と濃淡画像との混在する画像につい
て２値画像と濃淡画像の領域を自動的に分離し、それぞ
れの画像に適した処理を行う画像処理装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、イメージセンサにより原稿画像を読取ることによ
って得られた量子化された画信号を用いて記録または表
示を行う画像処理装置では、原稿に文字や写真が混在し
ている場合、それぞれの部分を区別して画像処理を行う
場合がある。これは画素ごとの２値化処理のみでは文字
画像の部分のみが良好に再現され、写真等の濃淡部分で
はその再現性が劣化する一方、デイザ処理等の疑似中間
調処理のみでは写真等の濃淡画像のみが良好に再現され
、文字等の線画部分の再現性が劣化することを防ぐため
に行なわれるものである。

このことを例えば第４図に示すような濃度レベル分布の
画情報をデイザ処理する場合について説明する。第４図
において、破線で示す小さい正方形は１画素を表わし、
実線で示す大きい正方形１〜６はそれぞれ１つのブロッ
クを表わしており、各ブロック１〜６は１６個の画素か
ら構成される。

各画素は原稿から読取った濃度レベルに応じて“０″〜
（１１５１１の数字でその濃度が表わされ、１１０　ｎ
が白、１１１５１１が黒、その間の濃度は１″〜′’１
４”の数字で表されている。

このような画情報をデイザ処理するには、各ブロック１
〜６と第５図に示すような閾値分布のデイザマトリクス
７とを各画素毎に比較し、画情報の濃度レベルの方がデ
イザマトリクス７の閾値よりも大きい場合はその画素は
黒と判定し、逆の場合には白と判定する。すると、その
処理結果は第６図に示すようになものになる。

このようにデイザ処理のみを行った場合、ブロック１，
２，４．５の文字等の線画部分の再現性は劣化すること
がわかる。

そこで、文字画像領域と濃淡画像領域とを区別して画像
処理する方法として特開昭５８−３３７４号によって開
示された方法がある。この方法は原稿画像を複数のブロ
ックに分割し、各ブロック内で濃度レベルの最大の画素
と最小の画素との間で濃度レベルの差を求め、その差が
予め定められた値よりも大きい場合には２値画像領域あ
るいは文字画像部分として判別し、これ以外の場合には
濃淡画像領域あるいは写真画像部分として判別するもの
である。

例えば第４図に示す画情報をこの方法によって処理する
と以下のようになる。

今、ブロック内の濃度レベルの最大値をＰ　ｎａｘ最小
値をｐｎｉｎとして、 ＰＩＩｌａｘ−Ｐｌｉｎ≧ｍの時は２値画像領域ＰＩＩ
ｌａＸ　−ｐｔｎｉｎ　＜ｍの時は濃淡画像領域とした
Ｒ１ｍ＝８として１〜６の各ブロックについて判定を行
う。その結果、２値画像領域と判定されるブロックは１
，４となる。

次に、第４図のブロック１〜６の画像を特開昭５８−３
３７４号で開示された方法を用訃、かつ濃淡画像領域は
第５図のデイザマトリクス７を用い、２値画像領域は一
定の閾値「７」を用いて２値化処理を行うと、その処理
結果は第７図に示すようになる。第７図において、斜線
で示す部分は黒画素を表しているが、すべてのブロック
をデイザ法によって２値化した第６図の処理結果に比較
して、左方にあるＬ形のパターンが明確に現われている
ことがわかる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第７図の中央にある縦細線については凹
凸が現われて画像が劣化している。これはブロック２，
５の画像が細線であり、イメージセンサで読取った濃度
レベルが黒レベルまで達しなかったため、ブロック内の
濃度レベル差が充分とれずに２値画像領域にもかかわら
ず濃淡画像領域と誤判定されてデイザ処理が施されたた
めである。

そこで、このブロック２．５を２値画像領域として判定
するために先の′ｍ″の値を小さくしてｍ＝５とすると
、ブロック２．５はＰｎ＋ａｘ　−ｐｎｉｎ　＝　７で
あるから、２値画像領域として判定される。ところが、
濃淡画像領域であるはずのブロック３，６もＰＩｌａＸ
−Ｐｌｉｎ−７であり、２値画像領域として誤判定され
る。すなわち、前記の従来方法では、イメージセンサで
読取った濃度レベルが濃淡画像領域のブロック内の濃度
レベル差よりも大きくない時は２値画像領域か、濃淡画
像領域かの判定に誤りが生じ、誤判定された領域では画
像の劣化が避けられないという問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、２値画像領域、濃淡画像領域のそれぞれを正
確に判定し、各領域の画像を精葭良く再現できる画像処
理装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、複数画素から成る入力画像を所定画素単位で
複数のブロックに分割し、それぞれのブロックの平均濃
度を算出する平均濃度算出手段と、この平均濃度算出手
段によって算出した平均濃度に基づいて各ブロックの濃
度閾値を決定する閾値決定手段と、前記各ブロックの濃
度レベルの分布を計測する濃度分布計測手段と、この濃
度分布計測手段で計測したブロックの濃度レベルの分布
と前記閾値決定手段で決定した対応するブロックの濃度
閾値とを照合し、濃度レベルの分布範囲内に濃度閾値が
包含されていれば当該ブロックを２値画像領域と判定し
、包含されていなければ当該ブロックを濃淡画像領域と
判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に応じた
画像処理を各領域別に行う画像処理手段とを設けること
により構成される。

（作用） ブロック内の画素平均濃度を求め、その平均濃度に応じ
て各ブロックの濃度閾値を決定する。そして、そのブロ
ック内の濃度レベルの分布が該濃度閾値を包含している
時には、そのブロックは２値画像領域として判定し、包
含していない時にはそのブロックは濃淡画像領域として
判定する。そして、この２値画像領域および濃淡画像領
域の判定結果に応じた画像処理を各ブロック別に行なう
。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明による画像処理装置の一実施例を示すブ
ロック図であり、チャーシトカップルドデバイス（ＣＯ
Ｄ）１０、アナログディジタルコンバータ（Ａ／Ｄコン
バータ）１１、シエーデング補正回路（ＳＨＤ補正回路
）１２、自動利得補正回路（ＡＧＣ回路）１３．２値処
理回路１４、多値処理回路１５、画像メモリ１６および
１７、平均値算出回路１８、パラメータＰａが入力され
る加算器１９、パラメータＰｂが入力される減算器２０
、濃度閾値セレクタ２３、濃度分布計測回路２４、領域
判定部２５、画信号セレクタ２６から構成されている。

ＣＣＤ１０は原稿画像を光学的に読取るもので、読取ら
れた原稿画像を表わすアナログの多値画信号はＡ／Ｄコ
ンバータ１１に送られ、このＡ／Ｄコンバータ１１でデ
ィジタルの多値画像信号に変換される。ＳＨＤ補正回路
１２は蛍光灯等の光源の光量のバラツキによるシエーデ
ング歪みを補正するもので、補正を受けた多値画像信号
はＡＧＣ回路１３で利得の調整が行なわれた後、２値処
理部１４、多値処理部１５、平均値算出回路１８、濃度
分布計測回路２４に送られる。

２値処理部１４は文字画像等の２値画像領域に適した２
値化処理を行うもので、その処理結果はブロックの領域
判定を行っている間、画像メモリ１６に蓄積される。

多値処理部１５は写真画像等の濃淡画像領域に適したデ
イザ処理を行うもので、その処理結果はブロックの領域
判定を行っている間、画像メモリ１７に蓄積される。

平均値算出回路１８は入力画像を複数ブロックに分割し
た時の各ブロックの濃度平均値を算出するもので、算出
された平均値は加算器１９および減算器２０に送られ、
それぞれパラメータＰａ１パラメータｐｂとの間で加減
算が行なわれる。そして、その結果の値はセレクタ２３
に送られ、平均値算出回路１８からの平均値が最大濃度
（読取り信号の最大振幅）の半分未満の時は加算値が、
半分以上の時は減輝値が選択され、領域判定部２５に送
られる。

濃度分布計測回路２４は各ブロック内の画素濃度がどの
ように分布しているかを計測するもので、その計測結果
は領域判定部２５に送られる。

領域判定部２５は、濃度閾値セレクタ２３から送られて
きた濃度閾値が濃度分布計測回路２４で計測された対応
するブロックの濃度分布範囲内に含まれているかどうか
を照合し、濃度分布範囲内であればそのブロックを２値
画像領域として判定し、濃度分布範囲外であればそのブ
ロックを濃淡画像領域として判定する。その判定結果は
画信号セレクタ２６に送られ、先に処理済みの画信号が
メモリ１６．１７より選択されて２値化画信号として出
力される。

次に、本実施例の動作について、第４図に示した画信号
を処理する場合について説明する。

まず、平均値算出回路１８はＡＧＣ回路１３から入力さ
れた画像信号により第４図のブロック１〜６の各ブロッ
クにおける濃度平均値を計算する。

すると、小数点を四捨五入した結果は、ブロック１：平
均８：１度ＡＶ１＝７ ブロツク２：平均濃度ＡＶ２＝２ ブロック３：平均濃度ＡＶ３＝５ ブロック４：平均濃度ＡＶ４＝９ ブロック５：平均濃度ＡＶ５＝２ ブロック６：平均ｆ１１度ＡＶ６＝４ となる。

一方、濃度分布計測回路２４はＡＧＣ回路１３から入力
された画像信号によりブロック１〜６の各ブロックにお
ける濃度分布がどのように分散しているかを計測する。

すると、 ブロック１：濃度Ｏから濃度１５に分布ブロック２：濃
度Ｏから濃度７に分布 ブロック３：濃度Ｏから濃度７に分布 ブロック４：濃度Ｏから濃度１５に分布ブロック５：濃
度Ｏから濃度７に分布 ブロック６：濃度Ｏから濃度７に分布 という結果が得られる。

ここで、加算器１９および減算器２０における動作を平
均濃度ＡＶが゛８″未満で加算、ｒｉ　８　ｐ＋以上で
減算とし、またパラメータＰａ、ＰｂはＰａ＝４、Ｐｂ
＝４とすると、セレクタ２３から出力される各ブロック
の閾値ＴＨＩ〜ＴＨ６は、ブロック１： Ｔｌ−１１＝ＡＶＩ＋Ｐａ＝７＋４＝１１ブロック２： ＴＨ２＝ＡＶ２＋Ｐａ＝２＋４＝６ ブロツク３： Ｔ　Ｈ３＝　Ａ　Ｖ　３　＋Ｐ　ａ　＝　５　＋４　＝
　９ブロック４： ＴＨ４＝ＡＶ４−Ｐｂ＝９−４＝５ ブロック５： ＴＨ５＝ＡＶ５＋Ｐａ＝２＋４＝６ ブロツク６： Ｔｆ−１６＝ＡＶｅ＋Ｐａ＝４＋４＝８となる。

第３図にこれらの結果を概念的に示している。

領域判定部２５では濃度閾値セレクタ２３から送られて
きた濃度閾値Ｔｌ−１１〜Ｔ　Ｈ６が濃度分布計測回路
２４にて計測された対応するブロックの濃度分布範囲内
に含まれているかどうかを調べ、濃度レベル分布範囲内
であればそのブロックを２値画像領域と判定し、濃度レ
ベル分布範囲外であればそのブロックを濃淡画像領域と
判定する。すなわち、第３図かられかるように、 ブロック１：ＴＨｌが濃度分布範囲内であるから２値画
像領域 ブロック２：ＴＨ２がＳ度分布範囲内であるから２値画
像領域 ブロック３：ＴＨ３が濃度分布範囲外であるから濃淡画
像領域 ブロック４：Ｔ）（４が！１１度分布範囲内であるから
２値画像領域 ブロック５：Ｔ）−１５が濃度分布範囲内であるから２
値画像領域 ブロック６：ＴＨ６が濃度分布範囲外であるからｍ淡画
像領域 となる。

最後にこの判定結果が画信号セレクタ２６に送られて、
それぞれの結果により画像メモリ１６゜１７に蓄積され
ていた処理結果が選択出力される。

第２図は本実施例によって処理された画像を示すもので
、全てのブロック１〜６をデイザ法によって２値化した
第６図の場合と比較すると左方にあるＬ形パターンが明
瞭に現れていることがわかる。また特開昭５８−３３４
７号で開示された方法で処理された第７図の場合と比較
してみても、中央にある縦細線が明瞭に再゛現されてい
ることがわかる。

このように本実施例によれば、文字画像のように分解能
が要求される２値画像や、写真のように１＠調性が要求
される濃淡画像が混在する原稿であっても、正確にいず
れの画像領域であるかを判別することができるため、そ
れぞれの画像に適した画像処理を施し、精度良く再現す
ることが可能になる。また、濃度レベルが高くならない
薄い文字部に所々凹凸を生じて画質劣化の原因となって
いた不具合も解消できる。また、２値画像領域と濃淡画
像領域の判別を同時に行うのでそれぞれの画像に適した
冗長度抑圧符号化方式に切替えて画像処理を行うことが
できる。

従って、本実施例の装置を原稿の読取り系に用いれば、
文字や写真の混在した原稿も自動的にそれぞれの画像に
適した２値化処理を行うことができるため、ディジタル
コピー等の画質改善を推進できる。また、ファクシミリ
装置の読取り系に用いれば、文字部分と写真部分とでボ
タン操作によって読取りモードを切替えていた動作が不
要になったうえ、文字写真混在原稿を簡単に伝送できる
という利点がある。

なお、本発明は種々の変形が可能である。例えば濃淡画
像領域の２値化処理はＢａｙｏｒのデイザマトリクスを
用い、また文字画像領域では単一の閾値「７」を用いた
２値化処理を行っているが、濃淡画像領域の２値化処理
はドツト集中形のパターンを用いてもよいし、フィルタ
リング処理等によって画像を平滑化しておいてから濃度
パターンを出力してもよい。また、文字画像領域では自
動コントラス制御（ＡＣＣ＞等の空間周波数（ＭＴＦ）
補正を行ってから２値化処理を行うようにしてもよい。

また、画像のブロックサイズを４×４の１６画素で構成
してきたが、このブロックサイズを８×８や８×４とい
った構成にし、６４階調や３２階調の階調再現を行って
もよい。また、ブロックサイズを８×８や８×４にした
場合、デイザマトリクスはこれに対応するような８Ｘ８
や８×４で構成した方が望ましいが、必ずしもその必要
はない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、細線や濃度の低い
文字部に生じていた凹凸の発生を防ぐことができる等、
文字や写真の混在する原稿画像を精度良く再現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像処理装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は第１図に示した実施例の処理結果を
示す図、第３図はブロック別の濃度分布と平均濃度およ
び濃度閾値の関係を示す図、第４図は処理される画像の
一例を示す図、第５図はデイザマトリクスの一例を示す
図、第６図は従来のデイザ法によって処理された画像の
一例を示す図、第７図は従来の画像処理装置で処理され
た画像を示す図である。 １８・・・平均値算出回路、１９・・・加算器、２０・
・・減算器、２３・・・濃度閾値セレクタ、２４・・・
濃度分布計測回路、２５・・・領域判定部、２６・・・
画信号セレクタ。 １　　♀　　９　　の　　ψ　　寸　　へ　　０トロ≧
いＫＩＶ鰯△ど→ ミ　　シ　　８　　の　　ｃｏ　　　寸　　へ　　０ト
ロ≧いｇ慧町３Ｙ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２値画像と濃淡画像とが混在する画像を処理する画像処
   理装置において、 複数画素から成る入力画像を所定画素単位で複数のブロ
   ックに分割し、それぞれのブロックの平均濃度を算出す
   る平均濃度算出手段と、 この平均濃度算出手段によって算出した平均濃度に基づ
   いて各ブロックの濃度閾値を決定する閾値決定手段と、 前記各ブロックの濃度レベルの分布を計測する濃度分布
   計測手段と、 この濃度分布計測手段で計測したブロックの濃度レベル
   の分布と前記閾値決定手段で決定した対応するブロック
   の濃度閾値とを照合し、濃度レベルの分布範囲内に濃度
   閾値が包含されていれば当該ブロックを２値画像領域と
   判定し、包含されていなければ当該ブロックを濃淡画像
   領域と判定する判定手段と、 この判定手段の判定結果に応じた画像処理を各領域別に
   行う画像処理手段と を具備することを特徴とする画像処理装置。