JPH0430781B2 - - Google Patents

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JPH0430781B2
JPH0430781B2 JP58047818A JP4781883A JPH0430781B2 JP H0430781 B2 JPH0430781 B2 JP H0430781B2 JP 58047818 A JP58047818 A JP 58047818A JP 4781883 A JP4781883 A JP 4781883A JP H0430781 B2 JPH0430781 B2 JP H0430781B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は中間調を有する画像、即ち、黒と白
との中間の調子を有する（灰色やカラーの写真又
は絵）画像を走査し、デジタル処理する装置に関
する。
特に、この発明は、画像の要素や部分を走査
し、対応する電気的画像信号を与える光学的走査
装置と、その画像信号を中間調の段階を規定する
各々の参照信号と比較する複数のの閾値比較回路
とから成る型の装置に関する。
上述の型の従来公知の装置は、中間調を有する
画像を再構成し得るデジタル信号を与えるが、必
然的に複雑かつ高価な回路を用いるかなり複雑な
技術及びアルゴリズムを用いる。
また、複合画像、即ち中間調部分と白／黒部分
とから成る画像を同一の処理手段で処理する場
合、白／黒部分の再生に従来次のような問題点が
あつた。
即ち、原画を検出するための光検出装置の検出
特性は制限された帯域を有し、かつ原画と該光検
出装置との間に設置された対物レンズの分解能に
制限があるため、白又は黒画像部分を灰色帯域と
してしまう欠点があつた。
本発明は、上記の欠点を除去した、複合画像、
即ち中間調部分と白黒部分とから成る画像を走査
し、デジタル処理する装置を提供することを目的
とする。
上記目的を達成するため、本発明による、混合
画像即ち中間調画像部分と白／黒画像部分とから
成る画像を走査し電気的に処理する装置は、中間
調画像部分を処理するための中間調画像部分処理
手段と、白／黒画像部分を処理するための白／黒
画像部分処理手段と、中間調画像部分から白／黒
画像部分への変化及びその反対の変化を特定し、
対応して前記中間調画像部分処理手段から発生さ
れた信号又は前記白／黒画像部分処理手段から発
生された信号を出力させ、かつ中間調の段階の最
も暗い中間調即ち黒及び最も明るい中間調即ち白
と異なる中間調を有する連続的な画像要素の数を
計数し、この数が予め定めた数より大きいか小さ
いかによつて前記中間調画像部分処理手段又は前
記白／黒画像部分処理手段を動作させるように構
成された検出及びスイツチ手段とを備えることを
特徴とする。
本発明は、上記のような構成を採用することに
より、白又は黒の画像部分を中間調部分と扱われ
ることが阻止でき、例えば、英数字グラフイツ
ク／中間調内容の混在した書類の正確かつ忠実な
再生を可能にするという効果を奏する。
本発明のこれ以外の特徴や長所は添付図面を参
照する以下の詳細な説明から明らかとなる。
第１図は中間調を有する画像の再生のためのシ
ステムを示す。このシステムにおいて、ランプＬ
によつて照明された原画Ｏの隣接する線は複数の
鏡Ｍと対物レンズLLによつて光検出器の線形ア
レーを含む走査装置１の上に焦点を結ぶ。原画Ｏ
のページの全体の走査は、ランプＬと鏡Ｍの予め
定められた速度と矢印Ｆの方向への移動によつて
実現される。
走査装置１により出力された信号は、後で第２
図を参照して更に詳細に説明する処理回路３へ達
し、この回路３は画像信号を例えば圧縮モジユー
ル４へ出力する。圧縮後、画像信号は、例えば記
憶システム６又は２つのモデム７，８による通信
線即ちチヤネルを介してデコーダ・モジユール５
へ送られる。そこでデコーダ・モジユール５は、
例えばビデオ端末装置９、感熱プリンタ１０又は
レーザープリンタ１１等によつて構成される画像
再生装置へ制御信号を出力する。
前述のように、原画Ｏの各線の「読み取り」
は、例えば電荷結合セル（CCDS）２であるアレ
ー手段１により行われ、それらは各々予め定めら
れた解像度で画素（ピクセル）を検査する。アレ
ー１の複数のセルはタイミングパルス発生回路
（クロツク）２０により確定された所定の周波数
で検出する。個々のセル２の出力は直列化され、
アナログ信号を出力するフイルタ２１の入力へ供
給される。
第３図において、連続したアウトラインを示す
曲線は、例えば、原画Ｏの全ての線要素の走査の
過程中の時間Ｔの関数としてフイルタ２１による
アナログ信号Ｖ出力の変化を示している。
信号Ｖは複数の閾値比較回路Ｃの入力へ供給さ
れる。第２図の例において、各々C1乃至C7と表
示される７個の閾値比較回路が示されている。こ
れらの比較回路は、信号Ｖと、第２図と第３図に
S1乃至S7と表示される各閾値電圧とを比較する。
これらの閾値電圧はDC電圧源とアース間にある
直列抵抗R1乃至R8の手段による公知の方法で形
成される。
閾値電圧S1乃至S7は信号Ｖの最大範囲を第３図
にＢ、G1乃至G6及びＷと示される８つの帯域に
分割する。１つの中間調はこれら帯域の内の１つ
に関連し、特に帯域Ｂは黒、帯域G1乃至G6は６
つの灰色調そして帯域Ｗは白に対応する。従つて
閾値電圧S1乃至S7は中間調段階を規定する。
閾値比較回路C1乃至C7の出力は、フリツプフ
ロツプFF1乃至FF7のセツト入力に接続される。
これらのフリツプフロツプのリセツト入力はクロ
ツク２２に接続される。
閾値比較回路C1乃至C7とフリツプフロツプFF1
乃至FF7の機能は、信号Ｖをして、クロツク２２
により確定される周波数で連続的にサンプリング
されるアナログ／デジタル変換を受けさせること
である。
フリツプフロツプの出力は第２図にA1乃至A6
で示される６個のANDゲートに接続される。特
に、ｉ番目のゲートAiはフリツプフロツプFFiは
の出力を接続される第１入力と、フリツプフロツ
プFFi+1の相補即ち反転出力を接続される第２入
力とを有する。
信号ＶがレベルS1より小さい時ゲートA1乃至
A6の全出力は「０」であることはただちに明白
であろう。この状態は画像の黒部分のサンプリン
グに対応する。
信号Ｖが例えば帯域G3（これは閾値レベルS3と
S4との間である）にある時、ANDゲートA3の出
力は「１」であり、他の全てのANDゲートの出
力は「０」であることもただちに確認される。よ
り一般的には、信号Ｖが帯域Giに入る時、ゲー
トAiの出力は「１」であり、他の全ての出力は
「０」である。ゲートA1乃至A6の出力は、クロツ
ク２２によりなされた各サンプリングにおいて、
それらの全体を考えると、信号Ｖのサンプリング
された値によつて表わされた画像部分の灰色帯域
即ち中間調を表わしている。
ゲートA1乃至A6の出力は、複数のデジタル信
号の組み合わせ（例えば連鎖）を発生するように
構成されたデジタル信号発生回路２３の選択入力
へ接続される。このデジタル信号の組み合わせは
夫々、予め定めた各々の中間調の段階に関連した
白又は黒点の所定のマトリツクスパターンを表わ
す。
周知のように、異なる灰色の調子を白又は黒点
の配列即ちマトリツクス・パターンの濃淡密度を
用いて作ることによつて再生することができる。
第５図は黒、６つの中間調及び白の再生のために
用い得る７つのパターンを例示している。第５図
に示されているパターンは本質的に白又は黒線が
間に入つた黒と白の点の交互の線から成つてい
る。
従つて１つのマトリツクスは黒、多灰色調及び
白に関連する。各マトリツクスはデジタル信号の
連鎖（ビツト）で規定され得る。これら連鎖の
夫々において、「０」は例えば白点に対応し、
「１」は黒点に対応する。
デジタル信号発生回路２３は、結局それらの全
体から考えて、ゲートA1乃至A6の出力の状態に
より特定の時点で規定された中間調のパターンを
定める線を規定するビツト連鎖を発生するように
構成されている。この発生回路２３は複数の
AND及びNANDゲートから成るシーケンシヤル
論理回路網によつて容易に形成され得る。
このデジタル信号発生回路２３によるパルス列
出力は線カウンタ回路２４によりクロツクされ
る。発生回路２３の出力はORゲート２５の第１
入力に接続され、ORゲート２５の第２入力はフ
リツプフロツプFF7の出力に接続される。
クロツク２２によりなされる信号Ｖのサンプリ
ング毎に、ORゲート２５は信号列を発生し、そ
の信号列は信号Ｖのサンプルされた値が入る灰色
帯域のパターンを規定するために与えられる。
好適には、クロツク２２は、外部制御手段によ
つて、その周波数をいくつかの所定の周波数の間
で変化できる型のものである。この目的のため、
タイミングパルス発生器２２は夫々異なる特定の
周波数でパルスを発生する一連の発振回路を含み
得る。信号Ｖのサンプリング周波数を変化させ得
ると、以下に第４図を参照して明らかになるよう
な相当な利点を与える。この図において、波形ｖ
は拡大された時間軸における信号Ｖの一部を例示
する。Siは閾値S1乃至S7の内の１つを一般的に表
示する。波形CKはアレー１のセル２の走査を制
御するクロツク２０の信号出力を表わす。波形ａ
は、信号ｖを閾値レベルSiと比較する閾値比較器
Ciの信号出力を表わす。
タイミングパルス発生回路２２がタイミングパ
ルス発生回路２０と同周波数で同期されており、
従つて信号CKを出力するとすれば、比較回路Ci
に接続されているフリツプフロツプFFiの出力は
第４図の波形ｂとなる。
ここでクロツク２２の周波数が変化し、第４図
に波形CK′で例示したようにクロツク２０の周波
数より大きくなつたとすると、フリツプフロツプ
FFiの信号出力は波形ｃになる。
波形ｃが波形ｂより波形ａに忠実であることは
直ちに明白である。別言すれば、これは信号Ｖの
アナログ／デジタル変換による情報のロスがサン
プリング周波数即ちクロツク２２の周波数が大き
くなるほど小さくなることを意味する。
第４図からわかるように、サンプリング周波数
の50％増加（周波数CK′はCKのそれより50％大
きい）は波形ｃを与え、それは信号Ｖにより忠実
ではあるが、４ビツトではなく６ビツトで表わさ
れ、これも50％増加している。
各セルが、例えば１mm当り８ピクセルの解像度
のピクセルを「読み取る」ようにセルアレー１が
形成されているとすると、サンプリング周波数の
50％の増加は、プリンタを50％増加して解像度即
ち１mm当り12ピクセルの解像度で制御するのに必
要なデジタル信号を準備することを可能にする。
従つて、本発明による装置を用いて原画の縮小
や拡大が可能であり、所定の解像度の装置で再生
画像を印刷する時、その印刷装置の解像度より大
きいか又は小さな解像度で原画を「読み取る」こ
とができる。
複合画像即ち中間調部分と白／黒部分とから成
る画像の処理において、これら後者の部分の再生
に問題がある。光検出装置１の制限された帯域
と、原画Ｏと光検出装置との間に設置された対物
レンズLLの分解能の制限のため、灰色帯域G1乃
至G6に入る信号Ｖの部分が白又は黒画像部分と
対応することがある。例えば第３図のグラフにお
いて、ピークP1とP2は白点と関連しているけれ
ども灰色帯域に入る。相対的最小値Ｎも又、黒点
と関連しているけれども灰色帯域へ入る。
前述の中間調処理では、ピークP1とP2及び相
対的最小値Ｎは灰色帯域として扱われ、このため
肉細の文字の場合、結果として灰色中の特徴的増
加をともない、再生画像の読みにくい印刷文字が
得られる。これはより太い文字の線においてさえ
生じ、どちらかというと不愉快な効果をもたら
す。
これらの欠点を除去するため、中間調の画像部
分と白／黒の画像部分を異なる方法で処理する必
要がある。この目的のため、第２図に示された処
理回路内に可変閾値比較回路２６が設けられ、白
黒の画像部分の再生のために用い得る画像信号を
発生する。この回路の複数の入力はフリツプフロ
ツプFF1乃至FF7の出力に順に接続される。図示
する負担を除くため第２図ではフリツプフロツプ
と回路２６の入力との間の接続は示していない。
原理的には、白黒画像部分に関する画像信号を
得るためには、信号Ｖを信号閾値例えば閾値S4と
比較すれば十分である。従つてこの閾値より上の
信号Ｖの部分は白画像の部分と関連するものとし
て考えられ、この閾値より下の信号部分は黒画像
の部分と関連するものとして考えられる。しかし
ながら、第３図の考察からわかるように、この基
準は、この図に示された例においては、負のピー
クＮが黒でなくて白画像部分に関連して結果とし
て再生において誤りを伴うということにおいて満
足でない。
この欠点を除くため、回路２６は本質的に可変
閾値比較回路であつて、これは「追従」として特
徴付けられるアルゴリズムを用いて、比較閾値を
信号Ｖにより漸進的に仮定される値に自動的に適
合させる。回路２６の動作を理解するために、第
３図を参照する。再生されるべき画像の線の始
め、従つて信号Ｖの始めにおいて、回路２６は閾
値S1を過渡的閾値として仮定する。これは信号Ｖ
がS1より小さい時、それが黒画像部分と関連する
として解釈されること、一方もしそれがこの閾値
より大きい時は、白画像部分と関連するとして解
釈されることを意味する。最初の黒／白変化は点
において生ずる。信号Ｖはそこで回路２６の更
なる変化を起こすことなく連続的閾値S2乃至S5を
通過する。この回路は、信号Ｖが新しい閾値を越
えるとすぐに以前の閾値S1を不可能化し信号Ｖに
より最後に越えられた閾値を次の変化のために仮
定する。別言すれば、信号Ｖにより増加中に遭遇
された最後の閾値が、信号Ｖが減少する時の反対
変化（白／黒）のための閾値として用いられる。
第３図に例示されている信号Ｖの変化の場合、最
初の白／黒変化は従つて点で生じ、次に続く
黒／白変化は点で生ずる。回路２６はこうし
て、第３図の例においては図中に破線で示したよ
うな変化形を有する可変過度閾値を与える。上述
のアルゴリズムを実現するこにより、回路２６
が、そうでなければ固定された閾値のシステムに
よつて失われてしまう負のピークＮによつて表わ
される情報を回復させ得ることがわかる。
この可変閾値比較回路２６は双安定回路（フリ
ツプフロツプ）、マルチプレクサ及び共通論理ゲ
ートを用いることによつて容易に設計できる。
信号Ｖが前進すると、ORゲート２５の出力
に、中間調を有する画像を表わすものとしての信
号Ｖを考えることによつて得られるデジタル画像
信号が得られる。同時に、回路２６の出力におい
て、白／黒画像に関するものとして信号Ｖを考え
ることによつて得られるデジタル画像信号が得ら
れる。
複合信号を処理するために、フリツプフロツプ
FF1及びF7の出力に夫々接続された２つの入力を
有する論理制御回路２７が、次に説明する方法で
灰色帯域G1乃至G6内の中間調に対応する連続し
た画像要素の数を計数する。この論理回路２７
は、出力導線２９をORゲート２５の出力か回路
２６の出力へ選択的に接続するための２位置即ち
２状態を有するスイツチ装置２８を制御する。
回路２７によつて計数した、灰色帯域へ入る連
続する画像要素の数が予め定めた数Ｑより大きけ
れば、論理回路２７はスイツチ装置２８を後者の
導線２９をORゲート２５へ接続する状態に維持
する。もし、反対に、灰色帯域に入る連続的画像
要素の数がＱより小なら、論理回路２７はスイツ
チ装置２８を切換えさせ、導線２９は回路２６に
より出力されるデジタル画像信号を供給される。
この論理回路２７は例えば、フリツプフロツプ回
路、遅延回路（例えば１つ以上のカウンタ回路）
及びカウンタ（ピクセルカウンタ）を含み得る。
信号Ｖが参照信号S1を越え、又は参照信号S1より
下になると、前記フリツプフロツプ回路はセツト
されたピクセルカウンタに開始信号を発し、同時
に前記遅延回路に制御信号を与える。前記ピクセ
ルカウンタはタイミングパルス発生器（クロツ
ク）２２の周波数でピクセルを計数する。もし予
め定めた時間（遅延回路の遅延時間）内にピクセ
ルカウンタが数Ｑに達すると、遅延回路はリセツ
トされ、そうでなければ前記時間の後遅延回路は
前記スイツチ装置２８を切換えさせる。
論理回路２７が上述の計数と比較動作を遂行で
きるように、２つの遅延線DL1とDL2がスイツチ
装置２８と、ORゲート２５の出力及び回路２６
との間に接続されている。
これらの遅延装置DL1とDL2は、論理回路２７
がその計数の最後に達し得るのに必要な時間に対
応する遅延時間、ORゲート２５の出力と回路２
６の出力に与えられる信号を遅延させる。
上述の走査及び画像処理装置はこうして、英数
字グラフイツク／中間調内容の混在した書類の正
確かつ忠実な再生を可能にする。
図面を参照する上述の例においては、７つの閾
値レベルS1乃至S7を含むシステムについて考えた
が、これらの閾値レベルの数は発生させたい灰色
調の数に応じて変化させ得ることは明らかであ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による装置から成る画像再生
システムの概略図。第２図は、本発明による装置
を１部ブロツクで示した回路図。第３図及び第４
図は、第２図に示された装置において発生された
信号の波形を例示した図。第５図は中間調を有す
る画像の再生のため、本発明による装置で使用さ
れ得る中間調の段階を形成する複数の白又は黒点
のマトリツクスパターンを示す図。 Ｏ……原画、Ｌ……ランプ、Ｍ……鏡、LL…
…対物レンズ、１……走査装置、２……電荷結合
セル（CCDS）、３……処理回路、２０，２２…
…クロツク、２１……フイルタ、２３……デジタ
ル信号発生回路、２４……カウンタ回路、２５…
…ORゲート、２６……可変閾値比較回路、２７
……論理制御回路、２８……スイツチ装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 混合画像即ち中間調画像部分と白／黒画像部
    分とから成る画像を走査し電気的に処理する装置
    であつて、 中間調画像部分を処理するめたの中間調画像部
    分処理手段C1乃至C7、FF1乃至FF7、A1乃至A6、
    ２３乃至２５と、 白／黒画像部分を処理するための白／黒画像部
    分処理手段２６と、 中間調画像部分から白／黒画像部分への変化及
    びその反対の変化を特定し、対応して前記中間調
    画像部分処理手段から発生された信号又は前記
    白／黒画像部分処理手段から発生された信号を出
    力させ、かつ中間調の段階の最も暗い中間調即ち
    黒Ｂ及び最も明るい中間調即ち白Ｗと異なる中間
    調G1乃至G6を有する連続的な画像要素の数を計
    数し、この数が予め定めた数Ｑより大きいか小さ
    いかによつて前記中間調画像部分処理手段又は前
    記白／黒画像部分処理手段を動作させるように構
    成された検出及びスイツチ手段２７，２８と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
    前記検出及びスイツチ手段が、 前記中間調画像部分処理手段の出力又は前記
    白／黒画像部分処理手段の出力を選択的に接続可
    能なスイツチ装置２８と、 最高閾値S7と最低閾値S1を夫々有する比較回路
    C7，C1と接続されたフリツプフロツプFF7，FF1
    の出力に接続された、前記スイツチ装置２８を制
    御するための論理回路２７とを含むことを特徴と
    する画像処理装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の装置において、
    前記スイツチ装置２８を制御するための論理回路
    ２７が、前記アナログ信号Ｖのサンプルされた値
    が最低の参照信号S1を越えた時毎又は前記閾値比
    較回路C1，C7の最上位参照信号S7以下に下がつ
    た時毎に計数を初期化し、前記アナログ信号Ｖの
    サンプルされた値が最低の参照信号S1以下となつ
    た時毎又はこれら閾値比較回路C1，C7の最上位
    参照信号S7を越えた時毎に前記計数を停止する計
    数回路を含むことを特徴とする画像処理装置。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
    一項に記載された装置において、前記白／黒画像
    部分処理手段が、前記フリツプフロツプFF1乃至
    FF7の出力に接続された可変閾値比較回路２６を
    含み、この回路２６が、検査される画像の各線の
    初めにおいて、その閾値を前記参照信号S1乃至S7
    の内の最低の参照信号S1に設定し、続いて最後に
    アナログ信号Ｖにより横切られた参照信号のレベ
    ルにその閾値を設定するように構成されているこ
    とを特徴とする画像処理装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、
    前記スイツチ装置２８とデシタル信号発生回路２
    ３及び可変閾値比較回路２６との間に夫々第１と
    第２の遅延線DL1，DL2が接続されていることを
    特徴とする画像処理装置。
JP58047818A 1982-03-22 1983-03-22 画像処理装置 Granted JPS58207771A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT67360-A/82 1982-03-22
IT67360/82A IT1201920B (it) 1982-03-22 1982-03-22 Apparecchiatura per la scansione ed il trattamento numerico di immagini con mezzi toni

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JPS58207771A JPS58207771A (ja) 1983-12-03
JPH0430781B2 true JPH0430781B2 (ja) 1992-05-22

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ID=11301746

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JP58047818A Granted JPS58207771A (ja) 1982-03-22 1983-03-22 画像処理装置

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US (1) US4554594A (ja)
EP (1) EP0089931B1 (ja)
JP (1) JPS58207771A (ja)
DE (1) DE3378453D1 (ja)
IT (1) IT1201920B (ja)

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