JPH03192476A - 画像の２値化方法 - 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］ 本発明は、画像処理を利用したパターン計測を行なう場
合に必要な、入力画像を２値化する技術に関する。

［従来の技術］ 一般に、テレビカメラ等の画像入力装置を通して入力さ
れた二次元の画像を２値化する場合、画像全体に対して
単一のしきい値を設定し、そのしきい値よりも入力され
た画像信号のレベルが大きいか、小さいかで２値化を行
なっていた。

［発明が解決しようとする問題点コ 画像入力装置としてテレビカメラを想定すると、目的物
に、対する照明が一様でなく明るさムラが存在する事が
考えられる。また、照明が一様であったとしても、印刷
物などの読み取りの場合に印刷濃度が全体で一様でない
場合も考えられる。

そのような画像を入力して、画像全体に対して単一のし
きい値を設定して２値化処理を行なうと、本来背景部で
ある場所がパターン部になってしまったり、その反対の
ことが起ることが容易に推測できる。

［問題点を解決するための手段］ 画像の微分処理と拡大処理とを用いて、入力画像を背景
部とパターン部とに粗分離し、入力画像の小面積領域例
えば画素単位に、この画素を中心とする近傍を含めた画
素群中の強度最大値及び強度最小値を抽出するとともに
、両値間に位置する強度レベルで画像全体に可変しきい
値を設定し、この可変しきい値に基づいて入力画像信号
を２値化する。

［作用コ 画像入力対象物に、照明、印刷濃度等のムラがあったと
しても、２値化の基準となるしきい値自体に、小面積単
位で概略平均化した強度分布を与えているので、従来方
法のような画像全体に一律のしきい値を設定する場合に
比べて、上記ムラによるパターンの誤認識を生じ難い。

［実施例コ 以下、本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本発明方法の処理手順を示すフロー図である。

ここでは、背景部に対してパターン部の方が濃度レベル
が高い場合について説明するが、その反対の場合でも本
方法を容易に適用することができる。第１図中で画像の
名前は英大文字Ａ・・・Ｈで表わしている。

第２図は画像入力対象１０の一例としてｒＡＢＣＪの文
字を入力した例を示し、この入力対象１０を横切るライ
ン２１上の濃度の強度を示す。

第２図中の英大文字Ａ・・・Ｈは第１図の画像Ａ・・・
Ｈに対応している。

以下、上記の例について画像処理手順を説明する。

まずテレビカメラ等の画像入力装置を通して入力された
画像Ａに微分処理を施し、微分画像Ｂを得る。

この微分処理によって入力画像中の背景部が除去され、
パターンのエツジ部分が強調された画像Ｂが得られるの
で、この画像をある濃度レベルで２値化してパターンの
エツジ画像Ｃを得る。画像Ｃは、背景部の影響や、画像
の照明ムラなどの影響をほとんど受けずに画像のエツジ
部が抽出されている。このエツジ画像Ｃに対して拡大処
理を行なうことにより、パターン部より少し大きい２値
両像りを得ることができる。

このようにして、入力された画像データを背景部とパタ
ーン部とに粗く分離することができる。

第２図では、ライン２１上の強度分布を上記各画像Ａ・
Ｄに対して示している。

次に、可変しきい値の設定方法について説明する。入力
画像Ａに対して、各位置近傍での最大値の抽出を行ない
１画像Ｅを得る。この最大値の具体的な抽出方法を第３
図について説明する。

上記の「近傍」として３Ｘ３＝９画素をとることにし、
第３図では、第２図中のライン２１上の特定１画素ｅを
中心とするａ、ｂ’、ｃ・・・ｉの９画素をｅの近傍領
域３１としている。そして、特定位置ｅの近傍での最大
値、すなわち第３図例でａ。

ｂ、ｃ・・・ｉの９画素中の最大値を抽出して、この最
大値をｅの位置に対応付けして、ｅ゛とじ、同様の操作
を全画素について繰り返し行ない、各画素に対応した近
傍領域内最大値ａ′、ｂ′、Ｃ′・・”　ｉＴ・・・の
マトリクスから成る最大値画像３２を得る。この処理を
最大値抽出と呼ぶ。

第２図中の画像Ｅは、ライン２１上での近傍最大値画像
、つまり第３図例で一線上ｄｌ、ｅｆ′・・・の強度分
布を示している。

同様にして最小値の抽出を行ない、画像Ｆを得る。

最適な２値化レベルは、最大値画像Ｅと最小値画像Ｆの
濃度レベルの間にあることは明らかである。

そこで、最大値画像Ｅと最小値画像Ｆの濃度レベルの間
（例えば中心値）のレベルを持った画像Ｇをつくり、こ
の画像Ｇを、２値化のためのしきい値決定に用いる画像
とする。画像Ｇは、場所によって濃度レベルが異なって
いて、場所に応じた２値化レベルを決定することを可能
にしている。

画像Ｇをしきい値画像として、元の入力画像Ａと比較し
、その大小関係によって２値化処理を行なう。但しこれ
だけでは、背景部の中にもしきい値画像Ｇよりも濃度レ
ベルの高い領域が存在する場合もあるので、パターン部
より領域が少し大きい画像りの領域についてのみ２値化
処理を行なうことが望ましい。

［発明の効果］ 本発明によれば、画像入力対象物に照明強度、印刷濃度
等のムラがあっても、これに影響されることなく、入力
画像中の認識すべきパターン部分を背景部分から正確に
分離して２値化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る処理手順を示すフロー図。 第２図は入力画像のライン上の強度分布と画像処理によ
って得られる画像のライン上での各強度分布を示す図、
第３図は最大値抽出を説明する図である。 １０・・・入力対象、２１・・・入力ライン、Ａ・・・
入力画像、Ｂ・・・微分画像、Ｃ・・・パターンエツジ
画像、Ｄ・・・拡大パターン２値画像、Ｅ・・・最大値
画像、Ｆ・・最小値画像、Ｇ・・・しきい値画像、Ｈ・
・・Ｇとの比較に基づく２値化画像。 ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 テレビカメラなどの画像読み取り装置で入力された信号
   を２値化するに当り、入力画像に対して微分処理、拡大
   処理等を施すことにより、前記入力画像を背景部とパタ
   ーン部とに粗分離し、入力画像の小面積領域毎に該領域
   内での強度最大値及び強度最小値を抽出するとともに、 両値間に位置する強度レベルで画像全体に可変しきい値
   を設定し、 該しきい値に基づいて入力画像信号を２値化することを
   特徴とする画像の２値化方法。