JPH0468823B2 - - Google Patents

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JPH0468823B2
JPH0468823B2 JP56123303A JP12330381A JPH0468823B2 JP H0468823 B2 JPH0468823 B2 JP H0468823B2 JP 56123303 A JP56123303 A JP 56123303A JP 12330381 A JP12330381 A JP 12330381A JP H0468823 B2 JPH0468823 B2 JP H0468823B2
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point
ridge
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video signal
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JP56123303A
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Toshuki Sakai
Juichi Oota
Michihiko Mino
Masatoshi Hino
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Publication of JPH0468823B2 publication Critical patent/JPH0468823B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/403Discrimination between the two tones in the picture signal of a two-tone original

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Character Input (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、画像を走査して得られるアナログ映
像信号の2値化装置に関する。
フアクシミリ等の撮像系においては、第1図の
タイムチヤートに示す波形Aのような映像信号を
電気・光変換して記録した画像を再び光・電気変
換した場合でも、得られる映像信号は波形Bの様
になまつてしまう。このようになまつたアナログ
映像信号Bを閾値Cで閾値処理して2値化する
と、細線部がかすれたり(“黒”が“白”に化け
る)、線と線の狭い間隙部がつぶれる(“白”が
“黒”に化ける)といつた現象が起こる。
このような画像のつぶれや、かすれを防ぐため
に、従来は、閾値処理に先立つてアナログ映像信
号の高周波成分を強調する操作を行なつている。
この操作により、波形Bのようなアナログ映像信
号は波形Dに示すように補償されるため、細線の
かすれや、狭い線間隙のつぶれを改善することが
できる。しかしこの操作は、画像の走査方向と平
行な細い線や間隙に対しては効果を期待できず、
またノイズを拾いやすいという欠点もある。
したがつて本発明の目的は、叙上の如き欠点の
解消を図つたアナログ映像信号の2値化装置を提
供することにある。
しかして本発明の主たる特徴は、2値化すべき
アナログ映像信号を観測することによつて、つぶ
れや、かすれの影響が出やすい線図形の2次元の
構造的情報である尾根点や谷点(これについては
後述する)を抽出し、この尾根点や谷点が可及的
忠実に2値映像信号に反映するように、アナログ
映像信号の閾値処理に用いる閾値を決定する点に
ある。
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明
する。
先ず、尾根点と谷点は基本的には次のようにし
て抽出する。2値化すべきアナログ映像信号で表
現される画像を第2図aに示すような3×3画素
の窓で観測する。x0が注目する画素であり、この
画素x0を中心として第2図bに示す4方向の画素
の並びについて濃度(アナログ映像信号のレベ
ル)の比較判定を行なう。そして、注目画素x0
濃度が、2方向以上の隣接画素列において極大で
あれば、注目画素x0を尾根点として抽出する。逆
に、注目画素x0の濃度が2方向以上の隣接画素列
において極小値を呈すれば、その注目画素x0を谷
点として抽出する。例えば、注目画素x0が隣接面
素x3、x7のいずれよりも高濃度レベルで、かつ隣
接画素x1、x5のいずれよりも高濃度レベルであれ
ば、この注目画素x0を尾根点として抽出する。
この方法では、高い空間周波数成分を含まない
太い線や広い線間隙などに対しては尾根点や谷点
の抽出は困難である。しかし一般に、かすれや、
つぶれが生じるのは細い線や狭い線間隙であり、
このような高い空間周波数成分を含む部分につい
て尾根点や谷点を抽出できれば十分である。
以上のようにしてアナログ映像信号の観測によ
つて抽出される尾根点、谷点は、閾値処理後も
“絵”、“地”としてそれぞれ保存すべき構造的情
報である。すなわち第1図において、尾根点は
1α、谷点0〓のレベルとしてそれぞれ2値映像信号
に反映されないと、かすれや、つぶれが起こると
いうことである。
そこで本発明では、2値映像信号に尾根点と谷
点が可及的忠実に反映するように閾値処理の閾値
を決定する。より具体的には、2値映像信号に正
しく反映されない尾根点と谷点とをエラーとして
計数し、その計数値に基づいて閾値を最適設定す
ることにより、かすれや、つぶれの少ない2値映
像信号を得る。
第3図は、尾根点、谷点のエラー発生率と閾値
との関係についての実験結果である。曲線31は
尾根点の総数に対する尾根点エラー数の百分率、
曲線32は谷点の総数に対する谷点エラー数の百
分率である。曲線33は、尾根点エラーと谷点エ
ラーの単純和の百分率である。したがつて、基本
的には、曲線33の極小点に閾値を設定すれば、
良好な2値映像信号が得られる。ただし、かすれ
気味またはつぶれ気味の再生画像を望むなら、尾
根点エラー数と谷点エラー数とに適当な重み付け
をして総和をとり、この荷重和が最小となるよう
な閾値を設定すればよい。実験によれば、谷点エ
ラーの重みを大きくした荷重が最小となるように
閾値を設定し、かすれ気味とした方が一般に良好
な画像を再現できるようである。
第4図は、本発明にかかるアナログ映像信号2
値化装置の一例を示すブロツク図である。
フアクシミリの撮像系のイメージセンサなどか
ら出力されるアナログ映像信号は、バツフアメモ
リ1に一時的に蓄積される。このバツフアメモリ
1としては、BBD(Bucket Brigade Device)な
どのアナログ記憶素子によつて構成される。
バツフアメモリ1よりアナログ映像信号は画素
単位に2値化回路2に順次入力され、そこで演算
制御回路3より与えられる閾値で閾値処理され、
2値映像信号として出力される。
一方、尾根点抽出回路4および谷点抽出回路5
は、バツフアメモリ1内のアナログ映像信号(画
像)を第2図の3×3画素の窓で観測し、尾根点
と谷点とをそれぞれ抽出する。尾根点エラー検出
回路6は、尾根点抽出回路4より尾根点抽出信号
が出力された時点で2値化回路2より出力される
2値映像信号が“0”(白)レベルであると、尾
根点エラー信号を出力する。谷点エラー検出回路
7は、谷点抽出回路5より谷点抽出信号が出力さ
れた時点で2値映像信号が“1”(黒)レベルで
あると、谷点エラー信号を出力する。上記の尾根
点エラー信号および谷点エラー信号は、それぞれ
カウンタ8,9によつて計数される。
演算制御回路3は、1走査ライン毎にカウンタ
8,9の計数値を取り込み、カウンタ8,9をリ
セツトする。演算制御回路3は、取り込んだカウ
ンタ8,9の計数値の単純和(または荷重和)を
算出する。そして、この単純和(または荷重和)
と、前の数走査ラインのそれぞれについて算出し
保持してある単純和(または荷重和)とを参照し
て、2値化回路2の閾値を制御する。すなわち、
数走査ラインの尾根点と谷点のエラー数の単純和
(または荷重和)の変化から、第3図の曲線33
の谷(またはその近傍)の閾値に接近するように
2値化回路2の閾値を最適化するわけである。
なお、尾根点抽出回路4は、注目画素の濃度レ
ベルが明らかに“地”のレベルの場合には、その
注目画素が2方向以上で極大レベルであつても尾
根点抽出信号の出力を抑止するように構成するこ
とも容易である。このようにすると、画像の文字
や図形のない“地”の部分にノイズが乗りにくく
なり、一層好ましい。
第5図に本発明にかかるアナログ映像信号2値
化装置の他の一例のブロツク図を示し、説明す
る。
イメージセンサより出力されるアナログ映像信
号は遅延回路10に順次入力される。この遅延回
路10は、約1走査ライン分のアナログ映像信号
を保持するもので、例えばBBDなどで構成され
る。
今、第6図に示すように走査ラインi上の画素
Qi,jのアナログ映像信号が遅延回路10に入力さ
れたとすると、この画素Qi,jとその4つの隣接画
素Qi,j-1,Qi-1,j-1,Qi-1,j,Qi-1,j+1のアナログ映像
信号が遅延回路10より比較回路11に入力され
る。比較回路11は、画素Qi,jと4つの隣接画素
のそれぞれとレベル(濃度)の大小を比較し、そ
の結果を計8ビツトのデイジタル情報としてシフ
トレジスタ12に8ビツト並列に入力する。この
シフトレジスタは、約1走査ライン分の画素数に
等しい桁数(8ビツト/桁)を有する。
画素Qi,jに対する情報がシフトレジスタ12に
入力される時点で、画素Qi-1,j-1のアナログ映像
信号が遅延回路10よりn個の2値化回路161
〜16oに同時に入力される。2値化回路161
16oは、それぞれ異なる閾値で入力アナログ映
像信号を閾値処理し、2値映像信号として出力す
る。この時点では、シフトレジスタ12には2値
化処理中の画素Qi-1,j-1とその8個の隣接画素と
のレベル比較結果の情報が全て蓄積されているの
で、この情報から尾根点/谷点判定回路13は画
素Qi-1,j-1が尾根点であるか谷点であるか判定し、
判定結果をエラー検出回路141〜14oへ送出す
る。
なお、尾根点、谷点を判定するためのシフトレ
ジスタ12の特定の5桁の内容が参照されるが、
実際に参照される情報のビツト数は16ビツトであ
る。また、尾根点/谷点判定回路13の出力は2
ビツトである。
エラー検出回路141〜14oは、尾根点/谷点
判定回路13が尾根点を表示した時に対応する2
値化回路161〜16oの出力が“0”(白)レベ
ルであると、尾根点エラー信号を出力する。ま
た、尾根点/谷点判定回路13が谷点を表示して
いる時に、対応する2値化回路161〜16oの出
力が“1”(黒)レベルであると、谷点エラー信
号を出力する。カウンタ15は、エラー検出回路
141〜14oのそれぞれ毎に尾根点エラー信号と
谷点エラー信号とを分けて計数する。
演算制御回路18は、走査ライン毎にカウンタ
15の計数値を読み込み、その計数値とそれ以前
に読み込んで保持していた数走査ライン分の計数
値とに基づいて、2値化回路161〜16oの中で
尾根点エラーおよび谷点エラーが最少となる1つ
の2値化回路を選択し、それを指定する信号をセ
レクタ回路17へ与える。セレクタ回路17は、
この指定信号で指定された2値化回路の出力を選
択し、2値映像信号として最終的に出力する。な
お、演算制御回路18より出力される指定信号は
1走査ライン毎に更新される。また、カウンタ1
5は、1走査ライン毎に演算制御回路18によつ
てリセツトされる。
ここで、2値化回路161〜16oの閾値は必ず
しも固定しなくてもよく、アナログ映像信号の平
均レベル等に応じて各2値化回路161〜16o
閾値を制御するようにしてもよい。また、尾根
点/谷点判定回路13においても、前例の尾根点
抽出回路4と同様に、明らかに“地”の部分につ
いては2方向以上で極大であつても尾根点とは判
定しないように構成することもできる。
以上に詳述したように、本発明においては、ア
ナログ映像信号の観測によつて画像の尾根点と谷
点とを抽出し、それらが2値映像信号に可及的忠
実に反映するように閾値処理の閾値を最適決定す
るため、細い線のかすれや、狭い線間隙のつぶれ
等の好ましくない現象を大幅に減らした2値映像
信号を得ることができる。即ち、谷点は特に画像
が汚れていたり、線と線の間隔が狭い細字のとき
に有効である。尾根点は画像がかすれている時や
線が細い時に有効である。このように線図形を入
力する時には白と黒を対等に扱う必要があり、こ
れにより種々雑多な画質の画像を良い品質で入力
できる。特に本発明は、画像上の各画素について
複数方向(前述の例では4方向)の濃度比較によ
つて尾根点、谷点を抽出しているので、漢字など
の種々方向のストロークを持つ線図形についても
尾根点、谷点を確実に抽出でき、したがつてこの
ような線図形のアナログ映像信号の2値化に適用
すると極めて効果的である。
【図面の簡単な説明】
第1図はアナログ映像信号の2値化に伴う問題
点を説明するためのタイムチヤートを示す図、第
2図は尾根点と谷点の抽出方法を説明するための
図、第3図は尾根点エラーおよび谷点エラーと閾
値との関係のグラフを示す図、第4図は本発明に
かかるアナログ映像信号2値化装置の一例のブロ
ツク図を示す図、第5図は本発明にかかるアナロ
グ映像信号2値化装置の他の一例のブロツク図を
示す図、第6図は第5図の装置の動作を説明する
ための図である。 1……バツフアメモリ、2,161〜16o……
2値化回路、3,18……演算制御回路、4……
尾根点抽出回路、5……谷点抽出回路、6,7,
141〜14o……エラー検出回路、8,9,15
……カウンタ、10……遅延回路、11……比較
回路、12……シフトレジスタ、13……尾根
点/谷点判定回路、17……セレクタ回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 原稿画像を走査して得られるアナログ映像信
    号を所定の閾値と比較して、原稿の黒白レベルを
    表す2値の映像信号に変換する2値化手段と、 前記アナログ映像信号を少なくとも3×3画素
    の窓で観測し、原稿画像の濃度レベルの二次元的
    尾根点及び谷点を抽出する尾根点・谷点抽出手段
    と、 前記2値の映像信号を前記抽出した尾根点およ
    び谷点と比較して、黒レベルに2値化されていな
    い尾根点を尾根点エラーとし、白レベルに2値化
    されていない谷点を谷点エラーとする尾根点・谷
    点エラー検出手段と、 前記尾根点・谷点エラーの数を計数する計数手
    段と、 前記尾根点・谷点エラーの計数値に応じて該エ
    ラー数が最小となるように数走査ラインごとに前
    記2値化手段の閾値を最適化する閾値制御手段
    と、 を有することを特徴とするアナログ映像信号2
    値化装置。 2 原稿画像を走査して得られるアナログ映像信
    号をそれぞれ異なつた閾値と比較して、原稿の黒
    白レベルを表す2値の映像信号に変換する複数の
    2値化手段と、 前記アナログ映像信号を少なくとも3×3画素
    の窓で観測し、原稿画像の濃度レベルの二次元的
    尾根点及び谷点を抽出する尾根点・谷点抽出手段
    と、 前記複数の2値化手段の2値の映像信号をそれ
    ぞれ前記抽出した尾根点および谷点と比較して、
    黒レベルに2値化されていない尾根点を尾根点エ
    ラーとし、白レベルに2値化されていない谷点を
    谷点エラーとする尾根点・谷点エラー検出手段
    と、 前記複数の2値化手段の2値の映像信号につい
    て、前記尾根点・谷点エラーの数を計数する計数
    手段と、 数走査ラインごとに、前記各尾根点・谷点エラ
    ーの計数値に応じて前記複数の2値化手段のうち
    の前記エラー数が最小となる一つの2値化手段を
    選択する制御手段と、 を有することを特徴とするアナログ映像信号2
    値化装置。
JP56123303A 1981-08-06 1981-08-06 アナログ映像信号2値化方式 Granted JPS5824271A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56123303A JPS5824271A (ja) 1981-08-06 1981-08-06 アナログ映像信号2値化方式
US06/405,766 US4525747A (en) 1981-08-06 1982-08-06 Analog-to-digital image signal conversion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56123303A JPS5824271A (ja) 1981-08-06 1981-08-06 アナログ映像信号2値化方式

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5824271A JPS5824271A (ja) 1983-02-14
JPH0468823B2 true JPH0468823B2 (ja) 1992-11-04

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Family Applications (1)

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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5299720A (en) * 1976-02-18 1977-08-22 Toshiba Corp Method of converting analogous image signal to binary value
JPS56775A (en) * 1979-06-18 1981-01-07 Ricoh Co Ltd Binary system

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JPS5824271A (ja) 1983-02-14

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