JPH04344770A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置に関し、詳
細には、スキャナ等で読み取った画素信号を２値化処理
する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、情報化社会にあって、画像データ
を取り扱う装置が多くなっている。このような画像デー
タを取り扱う装置においては、スキャナ等で読み取った
画素データを２値画信号に変換する画像処理装置を必要
としている。また、近時、画像処理装置の取り扱う画像
としては、文字等の白黒の２値画像だけでなく、写真等
の中間調の画像をも取り扱うようになっている。このよ
うな中間調画像を含む原稿は、中間調画像だけでなく、
２値画像が混在していることが多く、このような２値画
像と中間調画像が混在している原稿の画像を２値化処理
するには、２値画像領域と中間調画像領域を的確に識別
し、両画像領域に適切な２値化処理をする必要がある。

【０００３】そこで、従来、中間調画像の原稿を読み取
ったときには、注目画素と隣接画素との信号レベル差を
検出し、信号レベル差が所定値より大きい場合には、そ
の信号レベル差の符号に基づいて注目画素の白・黒を決
定している。また、従来、特開昭６２−１４９２６３号
公報に記載されているように、２値画像と中間調画像が
混在する原稿の画像の場合、注目画素を中心に２次元画
像フィルタを設定して、１画素の画像信号転送時間内に
該２次元画像フィルタのフィルタ係数を時分割的に切り
替え、この複数のフィルタの出力を相互に比較して、２
値画像領域と中間調画像領域とを識別している。

【０００４】また、従来、特開昭６１−２５１２７３号
公報に記載されているように、注目画素と隣接する周辺
画素毎の輪郭補正データとの差データ毎に輪郭強調補正
係数を設定し、自然な輪郭強調処理を行なって出力画像
の画質を向上させるようにし、さらに、特開昭６３−１
４８３８０号公報に記載されているように、入力される
画像データの１ライン毎にピーク２値化処理と微分２値
化処理を並行して行ない、これら２値化データの論理和
を出力２値化データとして出力することにより、ピーク
２値化データで欠落するデータを補って原稿画像に忠実
な２値化画像を出力するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像処理装置にあっては、白・黒のエッジ判
定を正確に行なうことができず、２値画像と中間調画像
の混在する画像に歪が発生したり、線が太線化あるいは
細線化するという問題が発生したり、高速処理回路が必
要となって画像処理装置が高価なものになるという問題
があった。

【０００６】また、特開昭６２−１４９２６３号公報に
記載されているものにあっては、１画素の画像信号転送
時間内に複数のフィルタを時分割的に切り替えて演算処
理し、そのフィルタの演算結果の相互比較を行なって、
２値画像領域と中間調画像領域の判定を行なっているた
め、高速の処理回路が必要となり、画像処理装置、ひい
ては、画像処理装置を利用したファクシミリ装置等のコ
ストが高くなるという問題があった。

【０００７】さらに、特開昭６１−２５１２７３号公報
に記載されているものにあっては、輪郭強調補正係数を
設定するメモリ容量が大容量となるため、同様に画像処
理装置を利用したファクシミリ装置等のコストが高くな
るという問題があり、特開昭６３−１４８３８０号公報
に記載されているものにあっては、１画素の画像信号の
ピーク２値化処理時間内に微分回路で微分２値化処理を
並行して行なっているため、高速の微分処理回路が必要
となり、やはり画像処理装置を利用したファクシミリ装
置等のコストが高くなるという問題がある。

【０００８】そこで、本発明は、２値画像と中間調画像
が混在する画像をそれぞれ適切に２値化処理する２値化
回路を簡単なハード構成で実現する画像処理装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ライン毎に入力される多値画素信号を画素毎に所定の基
準値に基づいて２値化処理し出力２値画信号を出力する
画像処理装置において、入力多値画素信号の注目画素の
レベルと該注目画素の前後および前後のラインの同位置
にある隣接画素のレベルを示すマトリクスデータを形成
して出力するマトリクス形成手段と、マトリクスデータ
を所定の補正フィルタにより補正処理し、補正マトリク
スデータを出力する補正手段と、マトリクスデータを平
滑化処理し、平滑マトリクスデータを出力する平滑化手
段と、補正マトリクスデータにおける注目画素レベルを
所定の固定基準値と比較して２値化処理し、固定２値化
画素信号を出力する固定２値化手段と、マトリクスデー
タにおける注目画素レベルを多段階に変化する多段階基
準値と比較して２値化処理し、多段階２値化画信号を出
力する第１の多段階２値化手段と、平滑マトリクスデー
タにおける注目画素レベルを多段階に変化する多段階基
準値と比較して２値化処理し、多段階２値化画信号を出
力する第２の多段階２値化手段と、補正マトリクスデー
タにおける注目画素レベルを所定の領域判別値と比較し
て注目画素が文字画像領域か中間調画像領域かを判別す
る画像領域判別手段と、補正マトリクスデータにおける
注目画素レベルと平滑マトリクスデータにおける注目画
素レベルの差を所定の基準値と比較して注目画素が網点
画像領域かどうかを判別する網点領域判別手段と、画像
領域判別手段および網点領域判別手段の判別結果に基づ
いて固定２値化手段、第１の多段階２値化手段および第
２の多段階２値化手段のいずれかの２値化画信号を選択
して出力２値化画信号として出力する選択手段と、を設
け、入力画素信号が文字画像領域のときは、選択手段に
より固定２値化手段の出力する固定２値化画信号を出力
２値化画信号として選択して出力し、入力画素信号が網
点画像領域のときは、第１の多段階２値化手段の出力す
る多段階２値化画信号を出力２値化画信号として選択し
て出力し、入力画素信号が中間調画像領域のときは、第
２の多段階２値化手段の出力する多段階２値化画信号を
出力２値化画信号として選択して出力することを特徴と
し、請求項２記載の発明は、ライン毎に入力される多値
画素信号を画素毎に所定の基準値に基づいて２値化処理
し出力２値画信号を出力する画像処理装置において、入
力多値画素信号の注目画素のレベルと該注目画素の前後
および前後のラインの同位置にある隣接画素信号のレベ
ルを示すマトリクスデータを形成して出力するマトリク
ス形成手段と、マトリクスデータを所定の補正フィルタ
により補正処理して注目画素レベルを補正し、該注目画
素レベルを所定の固定基準値と比較して２値化処理し、
固定２値化画素信号を出力する補正２値化手段と、マト
リクスデータにおける注目画素レベルを多段階に変化す
る多段階基準値と比較して２値化処理し、多段階２値化
画信号を出力する多段階２値化手段と、マトリクスデー
タを所定の重み付けフィルタにより重み付け処理し、注
目画素のエッジ画素レベルを抽出し、該エッジ画素レベ
ルを所定の基準値と比較して２値化処理し、エッジ２値
化画信号を出力するエッジ抽出手段と、マトリクスデー
タにおける注目画素レベルを所定の文字画像領域判別値
と比較し、注目画素が文字画像領域かどうかを判別する
文字領域判別手段と、エッジ抽出手段がエッジ画素を抽
出したとき、該エッジ画素を抽出したマトリクスデータ
の周囲画素毎に所定の濃度判別基準値と比較し、該比較
結果に基づいて該エッジ画素の背景となる各周囲画素と
のレベル差を識別する周囲濃度比較手段と、注目画素が
文字画像領域であるとき、補正２値化手段の固定２値化
画素信号を選択して出力２値化画信号として出力し、ま
た、周囲濃度比較手段の識別結果に基づいて多段階２値
化手段およびエッジ抽出手段のいずれかの２値化画信号
を選択して出力２値化画信号として出力する選択手段と
、を設け、入力画素信号が文字画像領域のときは、選択
手段により補正２値化手段の出力する固定２値化画素信
号を出力２値化画信号として選択して出力し、入力画素
信号が中間調画像領域のときは、周囲濃度比較手段がエ
ッジ画素としての注目画素と全ての周囲画素とのレベル
差が所定値以下であると識別したとき、選択手段により
多段階２値化手段の出力する多段階２値化画信号を出力
２値化画信号として選択して出力し、周囲濃度比較手段
がエッジ画素としての注目画素と周囲画素のうち少なく
とも一つが所定値よりも大きいと識別したとき、選択手
段によりエッジ抽出手段の出力するエッジ２値化画信号
を出力２値化画信号として選択して出力することを特徴
とし、請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明にお
いて、前記入力画素信号が中間調画像領域のときは、前
記周囲濃度比較手段がエッジ画素としての注目画素と全
ての周囲画素とのレベル差が所定値以下であると識別し
たとき、選択手段によりエッジ抽出手段の出力するエッ
ジ２値化画信号を出力２値化画信号として選択して出力
し、中間調画像領域におけるエッジ画素を出力するよう
にしたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明では、入力画素信号からマ
トリクスデータが形成され、該マトリクスデータにおけ
る注目画素レベルから画像領域が判別され、入力画素信
号が文字画像領域のときは、選択手段により固定２値化
手段の出力する補正マトリクスデータによる固定２値化
画信号が出力２値化画信号として選択されて出力され、
入力画素信号が網点画像領域のときは、第１の多段階２
値化手段の出力する平滑化したマトリクスデータによる
多段階２値化画信号が出力２値化画信号として選択され
て出力され、入力画素信号が中間調画像領域のときは、
第２の多段階２値化手段の出力するマトリクスデータに
よる多段階２値化画信号が出力２値化画信号として選択
されて出力される。

【００１１】したがって、高価な高速処理回路を使用す
ることなく、２値画像と中間調画像が混在する原稿の画
像の文字画像領域と中間調画像領域と網点画像領域を適
切に、かつ速やかに識別することができ、画像処理装置
を安価なものとすることができるとともに、２値画像領
域と中間調画像領域と網点画像領域の画素信号の２値化
処理を適切に行って、線の細線化や太線化を防止するこ
とができ、画質を向上させることができる。

【００１２】請求項２記載の発明では、入力画素信号か
らマトリクスデータが形成され、該マトリクスデータに
おける注目画素レベルから画像領域が判別され、入力画
素信号が文字画像領域のときは、選択手段により補正２
値化手段の出力する補正マトリクスデータによる固定２
値化画信号が出力２値化画信号として選択されて出力さ
れ、入力画素信号が中間調画像領域のときは、周囲濃度
比較手段でエッジ画素としての注目画素と全ての周囲画
素とのレベル差が所定値以下であると識別されたとき、
選択手段により多段階２値化手段の出力するマトリクス
データによる多段階２値化画信号が出力２値化画信号と
して選択されて出力され、周囲濃度比較手段でエッジ画
素としての注目画素と周囲画素のうち少なくとも一つが
所定値よりも大きいと識別されたとき、選択手段により
エッジ抽出手段の出力するエッジ２値化画信号が出力２
値化画信号として選択されて出力され、また、請求項３
記載の発明では、入力画素信号が中間調画像領域のとき
は、周囲濃度比較手段でエッジ画素としての注目画素と
全ての周囲画素とのレベル差が所定値以下であると識別
されたとき、選択手段によりエッジ抽出手段の出力する
エッジ２値化画信号が出力２値化画信号として選択され
て出力され、中間調画像領域におけるエッジ画素が強調
される。

【００１３】したがって、高価な高速処理回路を使用す
ることなく、２値画像と中間調画像が混在する原稿の画
像の文字画像領域と中間調画像領域とエッジ画像領域を
適切に、かつ速やかに識別することができ、画像処理装
置を安価なものとすることができるとともに、２値画像
領域と中間調画像領域とエッジ画像領域の画素信号の２
値化処理を適切に行って、線の細線化や太線化を防止す
ることができ、画質を向上させることができる。また、
中間調画像領域におけるエッジ成分を強調してハイコン
トラスト画像を得ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。図１〜図１１は、請求項１記載の発明の画像処
理装置を適用したスキャナ装置の一実施例を示す図であ
る。図１は、スキャナ装置１の外観を示す図であり、ス
キャナ装置１は、本体２内に後述する画像読取機構と読
取画像データを処理する画像処理機構を備え、本体２の
図中上部には、ブック原稿がセット可能な原稿テーブル
３と複数のシート原稿がセット可能な自動原稿搬送機構
としてＡＤＦ（Ａｕｔｏ　Ｄｏｃｕｍｅｎｔ　Ｆｅｅｄ
ｅｒ）部４が設けられ、ＡＤＦ部４から排出されるシー
ト原稿は、排紙テーブル５に載置される。

【００１５】図２は、図１の本体２内に格納される画像
読取機構と画像処理機構の概略構成のブロック図であり
、画像読取部６、シェーディング処理部７、２値化演算
処理部８、メモリ９及びＩ／Ｆ処理部１０等から構成さ
れている。画像読取部６は、ラインイメージセンサとそ
の周辺回路等により構成され、原稿テーブル３あるいは
ＡＤＦ部４にセットされる原稿画像を１ラインづつ光学
的に読み取ってアナログ画データをシェーディング処理
部７に出力する。

【００１６】シェーディング処理部７は、ラインメモリ
、ＡＤ変換器及びピークホールド回路等により構成され
、画像読取部６から入力されるアナログ画データのシェ
ーディング処理を行なってディジタル多値画データとし
て２値化演算処理部８に出力する。２値化演算処理部８
は、図３に示すように、マトリクス形成回路１１、ＭＴ
Ｆ補正回路１２、平滑化回路１３、固定スレッシュ２値
化回路１４、ディザ処理回路Ａ１５、ディザ処理回路Ｂ
１６、コンパレータＡ１７、コンパレータＢ１８、減算
回路１９、コンパレータＣ２０、ブロック領域判定回路
２１、タイミング遅延回路２２及び選択回路２３から構
成されている。

【００１７】マトリクス形成回路（マトリクス形成手段
）１１は、ラインバッファと入力されるディジタル多値
画データ（多値画素信号）の注目画素を中心とする２次
元空間を形成するラッチにより構成され、すなわち、注
目画素の濃度へレベルと注目画素に隣接する前後左右の
周辺画素の濃度レベルを示す２次元のマトリクスデータ
を形成しており、例えば、図４、５に示すように５×３
あるいは３×３のマトリクスデータを形成してＭＴＦ補
正演算回路１２、平滑化回路１３及びディザ処理回路Ｂ
１７に出力する。

【００１８】ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎ
ｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）補正演算回路（補正手段
）１２は、マトリクス形成回路１１から入力されるマト
リクスデータを所定の補正フィルタによりフィルタ演算
処理を行ない、すなわち、ぼけ画像に対する補正処理を
行なって、ＭＴＦ補正した注目画素データを固定スレッ
シュ２値化回路１４、コンパレータＢ１７、コンパレー
タＣ１８及び減算回路１９に出力する。

【００１９】平滑化回路（平滑化手段）１３は、マトリ
クス形成回路１１から入力されるマトリクスデータの注
目画素と周辺画素の関係により平滑化処理を行ない、す
なわち、画素濃度レベルを平均化して読取画像中の網点
画像をモアレなく画像再現するようにし、平滑化処理し
た注目画素データをディザ処理回路Ａ１５及び減算回路
１９に出力する。

【００２０】固定スレッシュ２値化回路（固定２値化手
段）１４は、ＭＴＦ補正演算回路１２から入力されるＭ
ＴＦ補正注目画素データを所定の固定スレッシュ値（固
定基準値）と比較して２値化処理し、固定２値化画デー
タとしてタイミング遅延回路２２に出力する。ディザ処
理回路Ａ（第２の多段階２値化手段）１５は、平滑化回
路１３から入力される平滑化注目画素データを所定の多
段階に設定されたスレッシュ値（多段階基準値）と比較
して２値化処理し、多段階２値化画データとしてタイミ
ング遅延回路２２に出力する。

【００２１】ディザ処理回路Ｂ（第１の多段階２値化手
段）１６は、マトリクス形成回路１１から入力される注
目画素データを所定の多段階に設定されたスレッシュ値
（多段階基準値）と比較して２値化処理し、多段階２値
化画データとしてタイミング遅延回路２２に出力する。 コンパレータＢ１７は、ＭＴＦ補正演算回路１２から入
力されるＭＴＦ補正注目画素データを所定の設定スレッ
シュ値Ｂと比較し、コンパレータＣ１８は、ＭＴＦ補正
演算回路１２から入力されるＭＴＦ補正注目画素データ
を所定の設定スレッシュ値Ｃと比較し、すなわち、スレ
ッシュ値Ｂ、Ｃは、図６に示すように画素濃度を判別す
るように設定されており、注目画素の画像濃度レベルを
スレッシュ値Ｂ、Ｃと比較した比較結果をブロック領域
判定回路２１に出力する。この図６において、スレッシ
ュ値Ｂ、Ｃ（領域判別値）は、注目画素の文字画像領域
と中間調画像領域を判定するために設定されている。

【００２２】減算回路１９は、ＭＴＦ補正演算回路１２
から入力されるＭＴＦ補正注目画素レベルから平滑化回
路１３から入力される平滑化注目画素レベルを減算処理
し、その減算結果をコンパレータＡ２０に出力する。具
体的には、図７に示すようなＭＴＦ補正演算回路１２か
ら入力されるＭＴＦ補正注目画素レベルデータから図８
に示すような平滑化回路１３から入力される平滑化注目
画素レベルデータを減算した場合、図９に示すような減
算結果が出力される。

【００２３】コンパレータＡ２０は、減算回路１９から
入力される減算結果を所定のスレッシュ値Ａと比較し、
その比較結果をブロック領域判定回路２１に出力する。 スレッシュ値Ａ（基準値）は、中間調画像領域における
網点画像領域を判定するために設定されている。減算回
路１９とコンパレータＡ２０は、中間調画像領域におけ
る網点画像領域を判別する網点領域判別手段としての機
能を有する。

【００２４】ブロック領域判定回路２１は、コンパレー
タＡ２０、コンパレータＢ１７及びコンパレータＣ１８
からそれぞれ入力される各比較結果に基づいて後述する
注目画素の画像領域判定処理を実行し、その判定結果を
選択回路２３に出力する。タイミング遅延回路２２は、
固定スレッシュ２値化回路１４、ディザ処理回路Ａ１５
及びディザ処理回路Ｂ１６からそれぞれ入力される固定
２値化画データ、平滑化マトリクスデータによる多値２
値化画データ及びマトリクスデータによる多値２値化画
データをブロック領域判定回路２１におけるライン遅延
と画素の遅延タイミングに合わせて選択回路２３に出力
する。

【００２５】選択回路（選択手段）２３は、ブロック領
域判定回路２１から入力される画像領域判定結果に基づ
いてタイミング遅延回路２２から入力される固定２値化
画データ、平滑化マトリクスデータによる多値２値化画
データ及びマトリクスデータによる多値２値化画データ
を選択して出力２値化画データとして次段のメモリ９に
出力する。

【００２６】再び、図２に戻ってメモリ９は、２値化演
算処理部８から入力される２値化画データを所定量蓄積
し、蓄積した２値化画データを所定タイミングでＩ／Ｆ
処理部１０に出力する。Ｉ／Ｆ処理部１０は、図外の接
続されるホスト装置（コンピュータ等のデータ処理装置
や通信装置等）に２値化画データを転送するための転送
手順や接続形態の整合をとる制御機能を有しており、メ
モリ９から入力される２値化画データを接続されるホス
ト装置に出力する。

【００２７】なお、図２では、主に画像データの流れを
中心に示しているが、スキャナ装置１全体としては、さ
らに装置全体の制御を行なう制御部が備えられているこ
とは勿論である。次に、作用を説明する。オペレータに
よりスキャナ装置１に読み取らせる原稿が原稿テーブル
３あるいはＡＤＦ部４にセットされると、原稿画像が画
像読取部６で１ラインづつ読み取られてアナログ画デー
タがシェーディング処理部７に出力され、シェーディン
グ処理部７でディジタル多値画データに変換されて２値
化演算処理部８に出力される。

【００２８】２値化演算処理部８は、シェーディング処
理部７から入力されたディジタル多値画データが文字画
像領域であるか中間調画像領域であるか、あるいは網点
画像領域であるかの画像領域判別処理と領域判別に伴う
画信号２値化処理を以下のように行なう。まず、２値化
演算処理部８にディジタル多値画データが入力されると
、マトリクス形成回路１１で処理対象となる注目画素を
中心とする隣接画素を含む上記図４、５に示したような
３×３あるいは３×５の２次元のマトリクスデータが形
成され、このマトリクスデータがＭＴＦ補正演算回路１
２及び平滑化回路１３でＭＴＦ補正処理と平滑化処理が
行なわれる。これらのマトリクスデータ、ＭＴＦ補正マ
トリクスデータ及び平滑化マトリクスデータは、図１０
に示すように、ＭＴＦ補正マトリクスデータ中の注目画
素レベルが上記図６に示したスレッシュ値Ｂより大きい
かどうか比較し（ステップＳ１）、スレッシュ値Ｂより
大きいときは、ブロック領域判定回路２１が注目画素を
文字画像領域の文字画像であると判断し（ステップＳ２
）、この判断結果により選択回路２３が固定スレッシュ
２値化回路１４でＭＴＦ補正マトリクスデータ中の注目
画素を２値化処理して得られる固定２値化画データを出
力２値化画データとして選択して次段のメモリ９に出力
して処理を終了する（ステップＳ３）。

【００２９】一方、ステップＳ１でＭＴＦ補正マトリク
スデータ中の注目画素レベルがスレッシュ値Ｂより大き
くなかったときは、平滑化マトリクスデータ中の注目画
素レベルが上記図６に示したスレッシュ値Ｃより小さい
かどうか比較し（ステップＳ４）、スレッシュ値Ｃより
小さかったときは、注目画素を文字画像領域の白画像で
あると判断して固定２値化画データを出力２値化画デー
タとして選択して次段のメモリ９に出力して処理を終了
する（ステップＳ２、Ｓ３）。

【００３０】また、ステップＳ４で平滑化マトリクスデ
ータ中の注目画素レベルがスレッシュ値Ｃより小さくな
かったときは、減算回路１９から出力されるＭＴＦ補正
マトリクスデータと平滑化マトリクスデータとの差デー
タが網点画像領域判別値としてのスレッシュ値Ａより大
きいかどうかを比較し（ステップＳ５）、スレッシュ値
Ａより大きいときは、ブロック領域判定回路２１が注目
画素が中間調画像領域中の網点画像であると判断し（ス
テップＳ６）、この判断結果により選択回路２３がディ
ザ処理回路Ａ１５で平滑化マトリクスデータ中の注目画
素を２値化処理して得られる多段階２値化画データを出
力２値化画データとして選択して次段のメモリ９に出力
して処理を終了する（ステップＳ７）。

【００３１】ステップＳ５でスレッシュ値Ａより大きく
なかったときは、ブロック領域判定回路２１が注目画素
が網点画像を含まない中間調画像であると判断し（ステ
ップＳ８）、この判断結果により選択回路２３がディザ
処理回路Ｂ１６でマトリクスデータ中の注目画素を２値
化処理して得られる多段階２値化画データを出力２値化
画データとして選択して次段のメモリ９に出力して処理
を終了する（ステップＳ９）。

【００３２】具体的には、例えば、図１１に示すように
、画像データをブロック単位に分けた場合、１ブロック
を８×８画素で構成したとき、それぞれのブロック毎に
領域判定データに基づく画像領域判定が行なわれて文字
画像ブロック、中間調画像ブロック及び網点画像ブロッ
クに分けられる。判定した結果に基づいてタイミング遅
延回路２２によってタイミング調整されて出力される固
定２値化画データ、平滑化処理に対する多段階２値化画
データ及びマトリクスデータに対する多段階２値化画デ
ータが選択回路２３で領域判定結果に基づいて選択され
て出力２値化画データとして次段の処理回路に出力され
る。

【００３３】したがって、文字画像、中間調画像及び網
点画像に対して２値化処理演算部８を共通使用してそれ
ぞれ２値化処理ができるため、回路規模を大きくするこ
となく適切に画像領域を判定して２値化処理をすること
ができ、低コストで読取画像の画質を向上させることが
できる。図１２〜図１８は、請求項２及び３記載の発明
の画像装置を適用したスキャナ装置の一実施例を示す図
である。

【００３４】図１２は、スキャナ装置３１の概略構成の
ブロック図であり、上記図２に示したスキャナ装置１の
概略構成と同一の構成部分には同一番号を符して説明を
省略する。図１２において、２値化演算処理回路３２は
、図１３に示すようにマトリクス形成回路４１、ＭＴＦ
補正演算回路４２、ディザ処理回路４３、エッジ抽出回
路４４、周囲画素濃度比較部４５、コンパレータＡ４６
、コンパレータＢ４７、オア回路４８、アンド回路４９
、選択回路Ａ５０、選択回路Ｂ５１から構成されている
。

【００３５】マトリクス形成回路（マトリクス形成手段
）４１は、ラインバッファと入力されるディジタル多値
画データ（多値画素信号）の注目画素を中心とする２次
元空間を形成するラッチにより構成され、すなわち、注
目画素の濃度へレベルと注目画素に隣接する前後左右の
周辺画素の濃度レベルを示す２次元のマトリクスデータ
を形成しており、例えば、上記図１４、１５に示すよう
に５×３あるいは３×３のマトリクスデータを形成して
ＭＴＦ補正演算回路４２、ディザ処理回路４３、エッジ
抽出回路４４、周囲画素濃度比較部４５、コンパレータ
Ａ４６及びコンパレータＢ４７に出力する。

【００３６】ＭＴＦ補正演算回路（補正２値化手段）４
２は、マトリクス形成回路４１から入力されるマトリク
スデータを所定の補正フィルタによりフィルタ演算処理
を行ない、すなわち、ぼけ画像に対するＭＴＦ補正処理
を行なった後、ＭＴＦ補正注目画素データを所定の固定
スレッシュ値（固定基準値）と比較して２値化処理し、
固定２値化画データとして選択回路Ｂ５１に出力する。

【００３７】ディザ処理回路（多段階２値化手段）４３
は、マトリクス形成回路４１から入力されるマトリクス
データの注目画素データを所定の多段階に設定されたス
レッシュ値（多段階基準値）と比較して２値化処理し、
多段階２値化画データとして選択回路Ａ５０に出力する
。エッジ抽出回路（エッジ抽出手段）４４は、マトリク
ス形成回路４１から入力されるマトリクスデータを図１
６、１７に示すような重み付けフィルタによりフィルタ
処理し、注目画素データのエッジ成分を抽出し、そのエ
ッジデータを設定された所定の基準値と比較して２値化
処理し、エッジ２値化画データとしてアンド回路４９及
び選択回路Ａ５０に出力する。

【００３８】周囲画素濃度比較部（周囲濃度比較手段）
４５は、マトリクス形成回路４１から入力されるマトリ
クスデータ中の周囲画素レベルを所定の濃度判別用とし
て設定されたスレッシュ値Ｃと比較し、所定の比較結果
データとしてをアンド回路４９に出力する。周囲画素濃
度比較部４５の回路構成としては、例えば、図１８に示
すように上記図１５に示した３×３のマトリクスデータ
に適用されるものの場合、周囲画素レベルＡ、Ｂ、Ｄ、
Ｅ毎にコンパレータ６１〜６４で設定スレッシュ値Ｃと
比較し、各比較結果データをオア回路６５から出力する
。

【００３９】コンパレータＡ４６及びコンパレータＢ４
７は、マトリクス形成回路４１から入力されるマトリク
スデータ中の注目画素レベルを画素濃度を判定する基準
値として設定された図１９に示すようなスレッシュ値Ａ
、Ｂと比較処理し、それぞれ比較結果をオア回路４８に
出力する。コンパレータＡ４６は、注目画素レベルが設
定スレッシュ値Ａよりも大きいとき、所定の比較結果デ
ータとして出力し、コンパレータＢ４７は、注目画素レ
ベルが設定スレッシュ値Ｂよりも小さいとき、所定の比
較結果データとして出力する。設定スレッシュ値Ａ、Ｂ
（文字画像領域判別値）は、注目画素の文字画像領域と
中間調画像領域を判定するために設定されている。

【００４０】コンパレータＡ４６とコンパレータＢ４７
は、文字領域判別手段としての機能を有する。オア回路
４８は、コンパレータ４６、４７から入力される比較結
果データをオア処理して選択回路Ｂ５１に出力する。ア
ンド回路４９は、エッジ抽出回路４４から入力されるエ
ッジ２値化画データと周囲画素濃度比較部４５から入力
される比較結果データをアンド処理して選択回路Ａ５０
に出力する。

【００４１】オア回路４８からの出力は、注目画素が文
字画像領域であることを示し、アンド回路４９からの出
力は、注目画素が中間調画像領域中のエッジ画像領域で
あることを示す。選択回路Ａ５０は、アンド回路４９か
ら入力されるエッジ２値化画データと比較結果データの
アンド処理出力、すなわち、文字画像領域か中間調画像
領域かに基づいてディザ処理回路４３及びエッジ抽出回
路４４から入力される多値２値化画データ及びエッジ２
値化画データを択一的に選択して選択回路Ｂ５１に出力
する。

【００４２】選択回路Ｂ５１は、オア回路４８から入力
される比較結果データのオア処理出力、すなわち、中間
調画像領域かエッジ画像領域かに基づいてＭＴＦ補正演
算回路４２及び選択回路Ａ５０から入力される補正２値
化画データ及び多値２値化画データあるいはエッジ２値
化画データを選択して出力２値化画データとして次段の
メモリ９に出力する。

【００４３】選択回路Ａ５０と選択回路Ｂ５１は、選択
手段としての機能を有する。なお、図１２では、主に画
像データの流れを中心に示しているが、スキャナ装置１
全体としては、さらに装置全体の制御を行なう制御部が
備えられていることは勿論である。次に、作用を説明す
る。

【００４４】オペレータによりスキャナ装置３１に読み
取らせる原稿が図外の原稿テーブルあるいはＡＤＦ部に
セットされると、原稿画像が画像読取部６で１ラインづ
つ読み取られてアナログ画データがシェーディング処理
部７に出力され、シェーディング処理部７でディジタル
多値画データに変換されて２値化演算処理部３２に出力
される。

【００４５】２値化演算処理部３２は、シェーディング
処理部７から入力されたディジタル多値画データが文字
画像領域であるか中間調画像領域であるか、あるいはエ
ッジ画像領域であるかの画像領域判別処理と領域判別に
伴う画信号２値化処理を以下のように行なう。まず、２
値化演算処理部３２にディジタル多値画データが入力さ
れると、マトリクス形成回路４１で処理対象となる注目
画素を中心とする隣接画素を含む上記図１４、１５に示
したような３×５あるいは３×３の２次元のマトリクス
データが形成され、このマトリクスデータがＭＴＦ補正
演算回路４２、ディザ処理回路４３及びエッジ抽出回路
４４でＭＴＦ補正２値化処理とディザ２値化処理とエッ
ジ抽出２値化処理が行なわれとともに、図２０に示すよ
うに、コンパレータＡ４６で、マトリクスデータ中の注
目画素は、上記図１９に示したスレッシュ値Ａより大き
いかどうか比較し（ステップＴ１）、スレッシュ値Ａよ
り大きいときは、注目画素が文字画像領域の文字画像で
あると判断して選択回路Ｂ５１でＭＴＦ補正演算回路４
２から入力される固定２値化画データを出力２値化画デ
ータとして選択して次段のメモリ９に出力して処理を終
了する（ステップＴ２）。

【００４６】一方、ステップＴ１でマトリクスデータ中
の注目画素レベルがスレッシュ値Ａより大きくなかった
ときは、コンパレータＢ４７でマトリクスデータ中の注
目画素レベルが上記図１９に示したスレッシュ値Ｂより
小さいかどうか比較し（ステップＴ３）、スレッシュ値
Ｂより小さかったときは、注目画素が文字画像領域の白
画像であると判断して固定２値化画データを出力２値化
画データとして選択して次段のメモリ９に出力して処理
を終了する（ステップＴ２）。

【００４７】また、ステップＴ３で注目画素レベルがス
レッシュ値Ｂより小さくなかったときは、エッジ抽出回
路４４で注目画素がエッジデータとして抽出されている
かどうかをチェックする（ステップＴ４）。エッジデー
タでなかったときは、注目画素が中間調画像であると判
断して選択回路Ａ５０及び選択回路Ｂ５１でデイザ処理
回路４３から入力される多段２値化画データを出力２値
化画データとして選択して次段のメモリ９に出力して処
理を終了する（ステップＴ５）。

【００４８】また、ステップＴ４で注目画素がエッジデ
ータであったときは、周囲画素濃度比較部４５でマトリ
クスデータの周囲画素レベルが濃度判別用の設定スレッ
シュ値Ｃより小さいかどうか比較し、周囲画素の中で１
つでもスレッシュ値Ｃより小さい画素があったときは、
スレッシュ値Ｃ以下の画素濃度を原稿地肌濃度とし、注
目画素は、地肌濃度に対するエッジ画像であると判断し
て選択回路Ａ５０及び選択回路Ｂ５１でエッジ抽出回路
４４から入力されるエッジ２値化画データを出力２値化
画データとして選択して次段のメモリ９に出力して処理
を終了する（ステップＴ７）。したがって、文字画像、
中間調画像及び中間調画像中のエッジ画像に対して２値
化処理演算部３２を共通使用してそれぞれ２値化処理が
できるため、回路規模を大きくすることなく適切に画像
領域を判定して２値化処理をすることができ、低コスト
で読取画像の画質を向上させることができる。また、エ
ッジ抽出回路４４を設けたことにより、文字画像領域の
エッジの誤検出を防止し、かつ、中間調画像領域の過度
のエッジ強調を回避することができ、中間調画像の画質
をより向上させることができる。さらに、上記設定スレ
ッシュ値Ａ、Ｂ、Ｃを任意に設定可能とすることによっ
てオペレータの希望する読取画像を得られるようにする
ことも可能である。

【００４９】また、周囲画素濃度比較部４５の比較出力
データを、例えば、論理出力の“１”に固定することに
より、中間調画像領域中のエッジデータをエッジデータ
のまま出力させることができ、文字画像領域と中間調画
像領域を分離させ、かつ、エッジ強調加えたハイコント
ラストな読取画像を出力させることもできる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、入力画素
信号からマトリクスデータを形成し、該マトリクスデー
タにおける注目画素レベルから画像領域を判別し、入力
画素信号が文字画像領域のときは、固定２値化画信号を
出力２値化画信号として選択して出力し、入力画素信号
が網点画像領域のときは、マトリクスデータを平滑化し
た多段階２値化画信号を出力２値化画信号として選択し
て出力し、入力画素信号が中間調画像領域のときは、マ
トリクスデータによる多段階２値化画信号を出力２値化
画信号として選択して出力しているので、高価な高速処
理回路を使用することなく、２値画像と中間調画像が混
在する原稿の画像の文字画像領域と中間調画像領域と網
点画像領域を適切に、かつ速やかに識別することができ
、画像処理装置を安価なものとすることができるととも
に、２値画像領域と中間調画像領域と網点画像領域の画
素信号の２値化処理を適切に行って、線の細線化や太線
化を防止することができ、画質を向上させることができ
る。

【００５１】請求項２記載の発明では、入力画素信号か
らマトリクスデータを形成し、該マトリクスデータにお
ける注目画素レベルから画像領域を判別し、入力画素信
号が文字画像領域のときは、補正マトリクスデータによ
る固定２値化画素信号を出力２値化画信号として選択し
て出力し、入力画素信号が中間調画像領域のときは、エ
ッジ画素としての注目画素と全ての周囲画素とのレベル
差が所定値以下であると識別したとき、マトリクスデー
タによる多段階２値化画信号が出力２値化画信号として
選択して出力し、エッジ画素としての注目画素と周囲画
素のうち少なくとも一つが所定値よりも大きいと識別し
たとき、エッジデータによるエッジ２値化画信号を出力
２化値画信号として選択して出力し、また、請求項３記
載の発明によれば、入力画素信号が中間調画像領域のと
きは、エッジ画素としての注目画素と全ての周囲画素と
のレベル差が所定値以下であると識別したとき、エッジ
データによるエッジ２値化画信号を出力２値化画信号と
して選択して出力し、中間調画像領域におけるエッジ画
素を強調するようにしているので、高価な高速処理回路
を使用することなく、２値画像と中間調画像が混在する
原稿の画像の文字画像領域と中間調画像領域とエッジ画
像領域を適切に、かつ速やかに識別することができ、画
像処理装置を安価なものとすることができるとともに、
２値画像領域と中間調画像領域とエッジ画像領域の画素
信号の２値化処理を適切に行って、線の細線化や太線化
を防止することができ、画質を向上させることができる
。また、中間調画像領域におけるエッジ成分を強調して
ハイコントラスト画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明による画像処理装置を適用
したスキャナ装置の外観の斜視図。

【図２】請求項１記載の発明による画像処理装置を適用
したスキャナ装置の制御系の構成を示すブロック図。

【図３】図２の２値化演算処理部の構成を示すブロック
図。

【図４】図３のマトリクス形成回路で形成されるマトリ
クスデータを示す図。

【図５】図３のマトリクス形成回路で形成されるその他
のマトリクスデータを示す図。

【図６】図３のコンパレータＢ、Ｃで比較されるスレッ
シュ値Ｂ、Ｃと注目画素の関係を示す図。

【図７】図３のＭＴＦ補正演算回路から出力される注目
画素のＭＴＦ補正データを示す図。

【図８】図３の平滑化回路から出力される注目画素の平
滑化データを示す図。

【図９】図３の減算回路から出力される注目画素の減算
データを示す図。

【図１０】図３のブロック領域判定回路及び選択回路で
処理される画像領域判別処理及び２値化処理のプログラ
ムを示すフローチャート。

【図１１】図１０の画像領域判別処理及び２値化処理で
処理される画像データのブロック構成を示す図。

【図１２】請求項２及び３記載の発明による画像処理装
置を適用したスキャナ装置の制御系の構成を示すブロッ
ク図。

【図１３】図１２の２値化演算処理部の構成を示すブロ
ック図。

【図１４】図１３のマトリクス形成回路で形成されるマ
トリクスデータを示す図。

【図１５】図１３のマトリクス形成回路で形成されるそ
の他のマトリクスデータを示す図。

【図１６】図１３のエッジ抽出回路でエッジ抽出処理の
際に使用される重み付けフィルタの構成を示す図。

【図１７】図１３のエッジ抽出回路でエッジ抽出処理の
際に使用されるその他の重み付けフィルタの構成を示す
図。

【図１８】図１３の周囲画素濃度比較部の回路構成を示
す図。

【図１９】図１３のコンパレータＡ、Ｂで比較されるス
レッシュ値Ａ、Ｂと注目画素の関係を示す図。

【図２０】図１３のコンパレータＡ、Ｂ及び選択回路Ａ
、Ｂで処理される画像領域判別処理及び２値化処理のプ
ログラムを示すフローチャート。

【符号の説明】

１、３１　　　　スキャナ装置 ２　　　　本体 ３　　　　原稿テーブル ４　　　　ＡＤＦ部 ５　　　　排紙テーブル ６　　　　画像読取部 ７　　　　シェーディング処理部 ８、３２　　　　２値化演算処理部 ９　　　　メモリ １０　　　　Ｉ／Ｆ処理部 １１、４１　　　　マトリクス形成回路１２、４２　　
　　ＭＴＦ補正演算回路１３　　　　平滑化回路 １４　　　　固定スレッシュ２値化回路１５　　　　デ
ィザ処理回路Ａ １６　　　　ディザ処理回路Ｂ １７　　　　コンパレータＢ １８　　　　コンパレータＣ １９　　　　減算回路 ２０　　　　コンパレータＡ ２１　　　　ブロック領域判定回路 ２２　　　　タイミング遅延回路 ２３　　　　選択回路 ４３　　　　ディザ処理回路 ４４　　　　エッジ抽出回路 ４５　　　　周囲画素濃度比較部 ４６　　　　コンパレータＡ ４７　　　　コンパレータＢ ４８　　　　オア回路 ４９　　　　アンド回路 ５０　　　　選択回路Ａ ５１　　　　選択回路Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ライン毎に入力される多値画素信号を画素
   毎に所定の基準値に基づいて２値化処理し出力２値画信
   号を出力する画像処理装置において、入力多値画素信号
   の注目画素のレベルと該注目画素の前後および前後のラ
   インの同位置にある隣接画素のレベルを示すマトリクス
   データを形成して出力するマトリクス形成手段と、マト
   リクスデータを所定の補正フィルタにより補正処理し、
   補正マトリクスデータを出力する補正手段と、マトリク
   スデータを平滑化処理し、平滑マトリクスデータを出力
   する平滑化手段と、補正マトリクスデータにおける注目
   画素レベルを所定の固定基準値と比較して２値化処理し
   、固定２値化画素信号を出力する固定２値化手段と、マ
   トリクスデータにおける注目画素レベルを多段階に変化
   する多段階基準値と比較して２値化処理し、多段階２値
   化画信号を出力する第１の多段階２値化手段と、平滑マ
   トリクスデータにおける注目画素レベルを多段階に変化
   する多段階基準値と比較して２値化処理し、多段階２値
   化画信号を出力する第２の多段階２値化手段と、補正マ
   トリクスデータにおける注目画素レベルを所定の領域判
   別値と比較して注目画素が文字画像領域か中間調画像領
   域かを判別する画像領域判別手段と、補正マトリクスデ
   ータにおける注目画素レベルと平滑マトリクスデータに
   おける注目画素レベルの差を所定の基準値と比較して注
   目画素が網点画像領域かどうかを判別する網点領域判別
   手段と、画像領域判別手段および網点領域判別手段の判
   別結果に基づいて固定２値化手段、第１の多段階２値化
   手段および第２の多段階２値化手段のいずれかの２値化
   画信号を選択して出力２値化画信号として出力する選択
   手段と、を設け、入力画素信号が文字画像領域のときは
   、選択手段により固定２値化手段の出力する固定２値化
   画信号を出力２値化画信号として選択して出力し、入力
   画素信号が網点画像領域のときは、第１の多段階２値化
   手段の出力する多段階２値化画信号を出力２値化画信号
   として選択して出力し、入力画素信号が中間調画像領域
   のときは、第２の多段階２値化手段の出力する多段階２
   値化画信号を出力２値化画信号として選択して出力する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】ライン毎に入力される多値画素信号を画素
   毎に所定の基準値に基づいて２値化処理し出力２値画信
   号を出力する画像処理装置において、入力多値画素信号
   の注目画素のレベルと該注目画素の前後および前後のラ
   インの同位置にある隣接画素信号のレベルを示すマトリ
   クスデータを形成して出力するマトリクス形成手段と、
   マトリクスデータを所定の補正フィルタにより補正処理
   して注目画素レベルを補正し、該注目画素レベルを所定
   の固定基準値と比較して２値化処理し、固定２値化画素
   信号を出力する補正２値化手段と、マトリクスデータに
   おける注目画素レベルを多段階に変化する多段階基準値
   と比較して２値化処理し、多段階２値化画信号を出力す
   る多段階２値化手段と、マトリクスデータを所定の重み
   付けフィルタにより重み付け処理し、注目画素のエッジ
   画素レベルを抽出し、該エッジ画素レベルを所定の基準
   値と比較して２値化処理し、エッジ２値化画信号を出力
   するエッジ抽出手段と、マトリクスデータにおける注目
   画素レベルを所定の文字画像領域判別値と比較し、注目
   画素が文字画像領域かどうかを判別する文字領域判別手
   段と、エッジ抽出手段がエッジ画素を抽出したとき、該
   エッジ画素を抽出したマトリクスデータの周囲画素毎に
   所定の濃度判別基準値と比較し、該比較結果に基づいて
   該エッジ画素の背景となる各周囲画素とのレベル差を識
   別する周囲濃度比較手段と、注目画素が文字画像領域で
   あるとき、補正２値化手段の固定２値化画素信号を選択
   して出力２値化画信号として出力し、また、周囲濃度比
   較手段の識別結果に基づいて多段階２値化手段およびエ
   ッジ抽出手段のいずれかの２値化画信号を選択して出力
   ２値化画信号として出力する選択手段と、を設け、入力
   画素信号が文字画像領域のときは、選択手段により補正
   ２値化手段の出力する固定２値化画素信号を出力２値化
   画信号として選択して出力し、入力画素信号が中間調画
   像領域のときは、周囲濃度比較手段がエッジ画素として
   の注目画素と全ての周囲画素とのレベル差が所定値以下
   であると識別したとき、選択手段により多段階２値化手
   段の出力する多段階２値化画信号を出力２値化画信号と
   して選択して出力し、周囲濃度比較手段がエッジ画素と
   しての注目画素と周囲画素のうち少なくとも一つが所定
   値よりも大きいと識別したとき、選択手段によりエッジ
   抽出手段の出力するエッジ２値化画信号を出力２値化画
   信号として選択して出力することを特徴とする画像処理
   装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の発明において、前記入力画
   素信号が中間調画像領域のときは、前記周囲濃度比較手
   段がエッジ画素としての注目画素と全ての周囲画素との
   レベル差が所定値以下であると識別したとき、選択手段
   によりエッジ抽出手段の出力するエッジ２値化画信号を
   出力２値化画信号として選択して出力し、中間調画像領
   域におけるエッジ画素を出力するようにしたことを特徴
   とする画像処理装置。