JPH0486156A

JPH0486156A - 画像２値化方法

Info

Publication number: JPH0486156A
Application number: JP2201963A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Fujikura; 秀一藤倉; Sadamasa Hirogaki; 広垣　節正; Kazuhiro Ishikawa; 和弘石川
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1992-03-18
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: JP2637612B2

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、文字及び網点画像等が混在するような中間調
を含む多値画像における画像２値化方法に関するもので
ある。

（従来の技術）従来、このような分野の技術としては、例えば次のよう
な文献１．２に記載されるものがあった。

文献１：プロシーディングズ　オブ　ザ　ニス・アイ・
デイ（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓ、１
．Ｄ、）、よヱ、ｑ　（１９７６年〉フロイドアンド　
ステＣ／バーブ（Ｆｌｏｙｄ　ａｒｉｄ　Ｓｔｅｉｎｂ
ｅｒｇ）　（米）”７７　７ダフテイフアルゴリズム　
フォア　スペシャル　ダレイスケール（Ａｎ　Ａｄａｐ
ｔｉｖｅ　ＡｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＳｐａｔｉａｌ　
Ｇｒｅｙｓｃａｌｅ　）　”　Ｐ、　７５文献２：特開
昭６１−１０３３７２号公報第２図は、前記文献２に記
載された従来の画像２値化方法を用いた２値化装置の構
成ブロック図である。

この２値化装置は、中間調画素を含む入力画像Ｓｉｎを
２値化するものであり、クロックパルスφにより動作す
る前画素記憶回路１、前々画素記憶回路２及び真上画素
記憶回路３と、減算機能を有する決定回路４．５．６と
、平滑化回路７と、比較器８と、論理回路９とで、構成
されている。

入力画像Ｓｉｎが入力されると、前画素記憶回路１、前
４画素記憶回ｎ２及び真上画素記憶回路３と、決定回路
４〜６とにより、該入力画像Ｓｉｎ中の注目画素と近傍
画素との濃度の差分がとられる。また、その濃度が、平
滑北回Ｆｌ！ｆｊ７及び比較器８により、平滑化されデ
イザ法により２値化される。そして、論理回路９により
、前記差分による２値化結果、あるいはデイザ法による
２値化結果が、自動的に切り替えられて出力画像５ｏｕ
ｔとして出力される。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記の画像２値化方法では、次のような
課題があった。

例えば、網点印刷で表現される網点画像では、部分的に
、注目画素の近傍画素に対して工・ソジ、つまり濃度の
差分値の大きな画素がある。この画素は、前記文献１に
記載されているように、比較器８を用いた疑似中間調２
値化処理により、白あるいは黒に２値化されるべきであ
るが、濃度の差分値によって２値化されてしまう。その
ため、出力画像５ｏｕｔに黒画素の集中する部分と分散
する部分が現れ、これがモアレ（ｍｏｉｒｅ　、縞模様
）となり、２値化精度が低下するという問題が生じ、そ
れを解決することが困難であった。

本発明は前記従来技術が持っていた課題として、文字及
び網点画像等が混在する画像の２値化処理を行うと、網
点画像の部分においてモアレが強調されて２値化精度が
低下するという点について解決した画像２値化方法を提
供するものである。

（課題を解決するための手段）本発明は前記課題を解決するために、中間調の濃度を含
む入力画像を２値化する画像２値化方法において、前記
入力画像中の注目画素について疑似中間調２値化処理を
行うと共に、前記注目画素とその近傍画素との濃度差か
らエツジを検出し、該エツジの形状が所定のパタンに適
合するか否かのパタンマツチング処理を行い、前記パタ
ンマツチング処理結果に基づき、前記パタンマツチング
処理結果がパタン適合のときには所定濃度を選択し、パ
タン非適合のときには前記疑似中間調２値化処理結果を
選択する選択処理を行い、前記選択処理結果を前記注目
画素の２値化処理結果として出力するようにしたもので
ある。

（作用）本発明によれば、以上のように画像２値化方法を構成し
たので、入力画像が入力されると、疑似中間調２値化処
理では、該入力画像中の注目画素について、誤差拡散法
のようなデイザ法等を用いて白黒への２値化を行う。一
方、入力画像は、その注目画素と近傍画素との濃度差か
ら、エツジの検出が行われた後、検出されたエツジの形
状に対して、パタンマツチング処理により、網点検出の
ためのパタンとマツチングが行われる。このパタンマツ
チング処理の結果に基づき、選択処理では、網点てない
エツジでは所定濃度（例えば、黒）を選択し、その他の
画素では疑似中間調２値化処理結果を選択し、その選択
結果を注目画素の２値化処理結果として出力する。これ
により、網点てはモアレがなく、文字を明瞭に再現する
ことが可能となる。従って、前記課題を解決できるので
ある。

（実施例）第１図は、本発明の一実施例を示す画像２値化方法を用
いた２値化装置の機能ブロック図である。

この２値化装置は、入力画像Ｓｉｎの濃度値を画素単位
で読み込んで多値の信号ＳＩＯを出力するスキャナ等で
構成された入力部１０を有し、その入力部１０の出力側
には、２値化部１］、が接続されている。２値化部１１
は、例えば誤差拡散法を用いて入力部１０の出力信号５
１−０に対し、疑似中間調２値化処理を行って注目画素
の２値化を行い、２値化信号Ｓ１１を出力する機能を有
し、ゲート回路等で構成されている。誤差拡散法は、前
記文献１に記載されているように、２値化する入力画素
の濃度値と出力画素の濃度値との差を誤差として、２値
化し、７７．７画素の周辺画素に重み付けを施した後に
加算し、その値を入力画素値として固定閾値で２値化す
る方法である。

この２値化部１１−は、濃度設定部１２と共にセレクタ
１３に接続されている。濃度設定部】２は、所定の濃度
信号（例えば、黒信号）８１２をセレクタ１３へ出力す
る機能を有している。セレクタ１３は、制御信号８１．
５により、２値化信号Ｓ１１または黒信号Ｓ１２のいず
れか一方の選択処理を行ってその選択結果を出力する機
能を有し、ている。

また、入力部１０の出力側には、エツジ検出部１４が接
続され、そのエツジ検出部１４の出力側にパタンマツチ
ング部１５が接続されている。エツジ検出部１４は、入
力部１０の出力信号ＳＩＯに基づき、注目画素とそれぞ
れの近傍画素（例えば、８近傍画素）との濃度差からエ
ツジの検出を行い、その検出信号５１４１〜５１４８を
パタンマツチング部１５へ出力する機能を有している。

パタンマツチング部１５は、近傍画素がエツジか否かの
検出信号５１４１〜Ｓ］４８から、エツジの形状を所定
のパタンと照合し、該エツジの形状が所定のパタンに適
合するか否かのパタンマツチング処理を行い、その処理
結果を制御信号Ｓ１５の形でセレクタ１３へ与える機能
を有している。

セレクタ１３の出力側には、出力部１６が接続されてい
る。出力部１−６は、セレクタ１３から出力される２値
の画像データを印刷゛するプリンタ、あるいは該２値の
画像データを符号化する符号化装置等で構成されている
。

第３図は、第１図中のエツジ検出部１４の構成例を示す
ブロック図である。

このエツジ検出部１４は、注目画素に対して８近傍画素
でエツジ検出を行うもので、入力部１０の出力信号ＳＩ
Ｏを入力し、その入力値を保持するラッチ回路２０〜２
８及びラインメモリ２９゜３０を有している。この出力
側には、注目画素がエツジであるか否かを判定するエツ
ジ判定部４１〜４８が接続されている。エツジ判定部４
１〜４８は、エツジ判定結果の検出信号８１４１〜５１
４８をパタンマツチング部１５へ出力する機能を有し、
加算器及びコンパレータ等で構成されている。

第４図（ａ）〜（Ｃ）は、第１図のパタンマツチング１
５で用いられる文字判定パタンの例を示す図である。こ
れらの文字判定パタンは、エツジ判定部４１〜４８の検
出信号５１４１〜５１４８をマツチングさせるパタン例
であり、注目画素を中心に３×３のパタンで該注目画素
が線に属するか否かを判定するようになっている。この
パタンは、直線と見られるものを使用している。これは
、網点画像が基本的には点で構成されており、網点画像
と線を切り分けるためである。

第５図は、第４図（ａ）のパタンに適合するか否かを判
定するパタンマツチング部１５の構成例を示す回路図で
ある。

この回路は、インバータ５０．５１及び８人力のアンド
ゲート（以下、ＡＮＤゲートという）５２で構成され、
第４図（ａ）のパタンに適合するか否かを制御信号Ｓ１
５の形で出力するようになっている。

第６図（ａ＞、（ｂ）は従来と本実施例の出力例を示す
図であり、この図を参照しつつ本実施例の画像２値化方
法を説明する。

第１図において、中間調の濃度を含む入力画像Ｓｉｎが
入力部１０に入力されると、該入力部１−０は、画素単
位で濃度値を読み込み、多値の信号８１０を２値化部１
１及びエツジ検出部１４へ与える。２値化部１１では、
誤差拡散法により、注目画素の２値化を行い、例えば黒
ならば“１”白ならば“０”の２値化信号８１１を生成
し、それをセレクタ１３へ送る。

一方、エツジ検出部１４では、第３図に示すように、注
目画素に対して例えば８近傍画素でエツジ検出を行うた
め、先ずラッチ回路２０〜２８及びラインメモリ２９．
３０によって入力部１０の出力信号ＳＩＯを保持する。

そして、エツジ判定部４１〜４８で、Ｍ　（０）−Ｍ　（ｎ）＞ＴＨ但し、ｎ＝１．２．・・・、８Ｍ（ｎ）：各画素の濃度値ＴＨ：エツジ判定閾値の比較を行い、注目画素Ｍ（０）がエツジであるか否か
を判定し、その判定結果を検出信号Ｓ〕−４１〜５１４
８の形でパタンマツチング部１５へ送る。

パタンマツチング部１５では、第５図の回路により、エ
ツジの形状を線と判定される第４図（ａ）のパタンでマ
ツチングし、そのマツチング結果に応じた制御信号Ｓ１
５を第１図のセレクタ１３へ出力する。すると、セレク
タ１３て°は、第４図（ａ）のパタンに適合した場合に
は濃度設定部１２からの黒信号Ｓ１２を選択し、適合し
ない場合には２値化部１１から出力される注目画素の２
値化信号Ｓｌｌを選択し、その選択結果を出力部１゜６
へ送る。出力部１６では、セレクタ１３からの２値の画
像データを画像あるいはコードとして出力する。このよ
うな出力結果が第６図（ａ）（ｂ）に示されている。

第６図（ａ＞、（ｂ）は、写真版スクリン見本の１３３
線を２００ｄｐｉ、２５６階調で読み込んだものである
。第６図（ａ＞の従来の方法では、網点印刷を含む画像
にモアレが見られるが、本実施例の画像２値化方法では
、第６図（ｂ）に示すように、モアレがなくなっている
。従って、本実施例の画像２値化方法では、網点印刷や
文字等を含む中間調画像の２値化処理に優れている。

なお、本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形が
可能である。その変形例としては、例えば次のようなも
のがある。

（ｉ）パタンマツチングする画素は、第４図以外の３×
５、あるいは５×５等でも良い。この際、それに応じて
第５図の回路を他の構成に変形すればよい。

（ｉｉ）第１図の２値化部１〕における疑似中間調２値
化処理は、誤差拡散法を用いる以外に、平均誤差最小法
、メツシュ内画素分配法等の他のランダムデイザ法を用
いても、上記実施例とほぼ同様の効果が得られる。

（ｉｉｉ　）第１図の各ブロックは、集積回路等を用い
た個別回路で構成したり、あるいはマイクロプロセッサ
等を用いたプログラム制御により実行するようにしても
良い。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明によれば、２値化す
べき注目画素とその近傍画素との濃度差でエツジの検出
を行い、そのエツジの形状に対して所定パタンとのマツ
チング処理を行い、マツチングした際には所定濃度を、
マツチングしない時には疑似中間調２値化処理により２
値化した結果を、選択して出力するようにした。そのた
め、網点印刷や文字等を含む中間調画像の２値化処理に
おいて、網点でのモアレの発生を的確に防止でき、網点
てはモアレがなく、文字を明瞭に再現することが可能と
なる。従って、ファクシミリやイメージスキャナ等とい
った種々の２値化処理に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す画像２値化方法を用いた
２値化装置の機能ブロック図、第２図は従来の画像２値
化方法を用いた２値化装置の構成ブロック図、第３図は
第１−図中のエツジ検出部の構成ブロック図、第４図（
ａ）〜（Ｃ）は第１図の文字判定パタンの例を示す図、
第５図はパタンマツチング部の回路図、第６図（ａ＞、
（ｂ）は従来と本実施例の出力例を示す図である。１０・・・・・・入力部、１１・・・・・・２値化部、
１２・・・・・濃度設定部、１３・・・・・・セレクタ
、１４・・・・・・エツジ検出部、１５・・・・・・パ
タンマツチング部、１６・・・・・・出力部。

Claims

【特許請求の範囲】　中間調の濃度を含む入力画像を２値化する画像２値化
方法において、前記入力画像中の注目画素について疑似中間調２値化処
理を行うと共に、前記注目画素とその近傍画素との濃度差からエッジを検
出し、該エッジの形状が所定のパタンに適合するか否か
のパタンマッチング処理を行い、前記パタンマッチング
処理結果に基づき、前記パタンマッチング処理結果がパ
タン適合のときには所定濃度を選択し、パタン非適合の
ときには前記疑似中間調２値化処理結果を選択する選択
処理を行い、前記選択処理結果を前記注目画素の２値化処理結果とし
て出力することを特徴とする画像２値化方法。