JPH0525351B2 - - Google Patents

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JPH0525351B2
JPH0525351B2 JP61256561A JP25656186A JPH0525351B2 JP H0525351 B2 JPH0525351 B2 JP H0525351B2 JP 61256561 A JP61256561 A JP 61256561A JP 25656186 A JP25656186 A JP 25656186A JP H0525351 B2 JPH0525351 B2 JP H0525351B2
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Naoki Sano
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Yokogawa Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、フアクシミリ等の画像処理装置にお
けるデイジタル画像処理方法に関するものであ
り、特に2値画像データを入力してその形状を認
識する際に施す雑音除去に関するものである。
<従来の技術> 一般に、フアクシミリ等に入力された2値画像
データには種々の原因で第14図に示すような、
欠陥A1〜A3、小突起B1〜B3、孤立点C1
〜C3等の雑音が発生する。
入力2値画像データに対する、従来の処理装置
の構成を第15図に表わす。この処理装置は2値
画像データの各画素を注目画素P0とし、この注
目画素P0を中心に第16図のような3画素×3
画素の窓を想定し、その近傍の8画素P1〜8の
値(“0”、“1”)によつて注目画素P0を“1”、
“0”に変換する、3×3のマスク処理が行なわ
れる。
即ち、第15図の処理装置において、2次元変
換回路1は、注目画素P0を中心とする3×3の
2値画像データP0〜P8を9ビツトの信号列に
変換し、この9ビツトはデータ・テーブル・メモ
リ2へのアドレスとみなされる。データ・テーブ
ル・メモリ2はこの9ビツト・アドレスの内容に
従つて、予め定められている“0”、“1”信号を
発生する。
この3×3のマスク処理による従来の雑音の処
理方法は、注目画素P0を含む9画素中、“0”の
画素数または“1”の画素数を調べ、いずれか多
い方の画素値を注目画素P0の画素値として採用
するものである。例えば、第17図a,b,c,
dに示すような2値画像データについて、注目画
素P0の画素値が雑音となつており、その画素値
を一意的に“0”または“1”に決定できる。即
ち、第17図aにおける注目画素P0は“1”、b
における注目画素P0は“1”、cにおける注目画
素P0は“0”、dにおける注目画素P0は“0”と
いうように処理できる。
しかしながら、例えば、第18図a,b,c,
dに示すような画素パターンの場合は、注目画素
P0を“0”、“1”に一意的に決定することはで
きない。
即ち、第18図aのパターンの場合、その周囲
は、第19図aまたはbのような図形が考えら
れ、第19図aの場合は注目画素P0は“0”で
あり、bの場合は注目画素P0及びその下の画素
は雑音で注目画素P0は“1”とすべきである。
同様にして、第18図bのパターンの場合、そ
の周囲は第19図cまたはdが考えられ、第19
図cの場合は注目画素P0は“0”であり、bの
場合は注目画素P0“1”とすべきである。また、
第18図cのパターンの場合、その周囲は第19
図eまたはfが考えられ、第19図eの場合は注
目画素P0は“1”であり、fの場合は注目画素
P0は“0”とすべきである。更に、第18図d
のパターンの場合、その周囲は第19図gまたは
hが考えられ、第19図gの場合は注目画素P0
は“1”であり、hの場合は注目画素P0は“0”
とすべきである。
このように、雑音が2画素以上あるのかまたは
画像の形状の一部であるのか、当該3×3の2値
画像データのみでは判定できない場合があり、上
述のような多い方の画素値を採用する従来の方法
を用いて注目画素P0の画素値を決定すると画素
値の判定を誤ることがあり、注目画素P0を正し
く決定することができなかつた。
即ち、この従来の画像処理装置にあつては、例
えば第14図において1画素の雑音A1、A2、
A5、B1、C1については通常処理を行なうことは
できるが、2画素の雑音A3、A4、A6、B2、B3、
C2、C3について雑音処理を施すことができなか
つた。
<発明が解決しようとする問題点> 本発明が解決しようとする問題は、1画素、2
画素以上の雑音が画像データに混在している場合
でもマスク処理を行なうことができるようにする
ことであり、効率良く雑音処理を行えるデイジタ
ル画像処理方法を実現することを目的とする。
<問題を解決するための手段> 上記した問題を解決した本発明は、2値入力画
像データに対して3画素×3画素のマスク処理を
行なつて画像の形状を認識するデイジタル画像処
理方法において、 (イ) 注目画素を中心とする3画素×3画素の2値
画像データを入力し、この2値画像データの画
素値分布状態により、雑音が含まれているもの
かデイジタル図形の一部であるか一意的に定ま
らない不定の2値画像データであるか否かを判
断する工程と、 (ロ) 前記工程(イ)で不定の2値画像データであると
判断された際に、前記注目画素を中心として、
雑音画素が右側に連結する場合は当該3画素×
3画素の2値画像データの1画素分右側に3画
素×3画素の探索領域を設定し、雑音画素が下
側に連結する場合は当該3画素×3画素の2値
画像データの1画素分下側に3画素×3画素の
探索領域を設定し、雑音画素が右斜め下側に連
結する場合は当該3画素×3画素の2値画像デ
ータの1画素分右斜め下側に3画素×3画素の
探索領域を設定し、雑音画素が左斜め下側に連
結する場合は当該3画素×3画素の2値画像デ
ータの1画素分左斜め下側に3画素×3画素の
探索領域を設定する工程と、 (ハ) 前記探索領域を、前記注目画素の元の値及び
前記探索領域の種類により、予め定めたデー
タ・テーブルに従う画素値分布を有する3画素
×3画素の2値画像データに変換してその画素
値分布状態を調べてマスク処理を施す工程と (ニ) 前記工程(ハ)におけるマスク処理の結果に従つ
て前記注目画素の画素値を決定する工程と を有することを特徴とするデイジタル画像処理方
法である。
また、前記工程(ハ)において、変換された3画素
×3画素の2値画像データの画素分布状態が前記
不定の3画素×3画素の2値画像データである場
合に、前記工程(ロ),(ハ)を繰り返して順次探索領域
を選択し、当該探索領域の画素値分布が前記不定
の3画素×3画素の2値画像データでなくなるま
で繰り返し実行してから前記工程(ニ)を実行し、前
記注目画素の画素値を決定することを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のデイジタル画像処理
方法である。
<作用> 本発明のデイジタル画像処理方法は、読み込ま
れた3×3の2値画像データの注目画素を近傍8
画素の値によつて一意的に変換できない場合、こ
のマスク内の画素分布状態に従つて次に探索すべ
き3×3の探索領域を設定し、この探索領域にお
ける前記注目画素データを変換し、探索領域の中
心画素データを決定してから、元の注目画素のデ
ータを決定する。
<実施例> 本発明のデイジタル画素処理方法を実施するの
に最適な画像処理装置の例を第1図にブロツク図
として表わす。
この図において、1は3×3画像データを取り
込んで3ビツト・アドレス信号列ADに変換する
2次元変換回路、2は2次元変換回路1のアドレ
ス出力ADに従つて画素データ“1”、“0”に関
する5ビツト・データC(C0,C1)、VP、L
(L1,L0)を出力するデータ・テーブル・メモリ
DTM(アドレス#000〜#1FF)、3はデータ・テ
ーブル・メモリ2からのデータに従つて選択信号
SELB、2次元変換回路1に対してタイミング・
クロツクLD、信号SELA、Tを出力しかつ最終
的な判定出力MC(MC0、MC1)を出力する制御
判定回路、41は制御判定回路3の選択信号
CELAに従つてはじめに入力される3×3画像デ
ータと後述する探索領域データとを切り換える選
択回路A、42は制御判定回路3の選択信号
SELBにより探索領域データIN(0〜3)を選択
する選択回路Bである。
更に、2次元変換回路1は、レジスタ11に入
力された3×3画像データP0〜P8を保持し、次
に制御判定回路3からの制御信号LDによりその
出力RP4、3、2、5の4ビツト・アドレス・デ
ータを変換回路12に与えるとともにRP0、1、
6、7、8の5ビツトをそのまま出力する。変換
回路12は制御判定回路3の制御信号Tによりア
ドレス・データRP4、3、2、5にアドレス修飾
を行なう。選択回路C13は制御判定回路3から
の選択信号SELAによりレジスタ11の出力と変
換回路12の出力を切り換える。
即ち、2次元変換回路1は、入力された3×3
画像データP0〜P8について、アドレス修飾を行
なわない場合はP4→AD0、P3→AD1、P2→
AD2、P5→AD3、P0→AD4、P1→AD5、P6→
AD6、P7→AD7、P8→AD8とアドレス変換し、
アドレス修飾を行なう場合はRP4、3、2、5の
1つのビツトを強制的に“0”または“1”に変
換する。
次に、本発明の方法の概略を説明する。
本発明は、入力された3×3の2値画像データ
の注目画素を中心とする近傍8画素の値によつて
注目画素を“1”または“0”に一意に変換でき
ない場合に適用する。
はじめに、この3×3のマスク内の画素の分布
状態に基づいて次に探索すべきその注目画素を含
む3×3の2値画像データの候補領域を決定す
る。
次に、この探索領域における上記注目画素P0
を、この注目画素P0の画素値、もとの3×3の
画像データと探索領域との位置関係等について予
め定めたテータ・テーブル・メモリ2に従つて”
0”または”1”に変換する。そして、この探索
領域にマスク処理を施して得られる中心画素値”
0”または”1”、この中心画素値を有する当該
探索領域の画素値分布状態を設定したデータ・テ
ーブル・メモリ2等に従つて上記注目画素の画素
値”1”,”0”を決定する。
ここで、探索領域において変換した中心画素値
は、処理の都合上、仮想的に”1”,”0”を設定
したものであり、この中心画素値そのものを変更
するものではない。
尚、探索領域における中心画素の画素値の決定
処理、最終的に注目画素の画素値の決定処理、最
終的な注目画素の画素値の決定処理、データ・テ
ーブル・メモリ2の詳細については後述する。
ここで、注目画素P0を中心とする3×3の2
値画像データ領域をIPと定義する時、領域IPと
その探索領域I0,I1,I2,I3との位置関
係を第3図に示す。
即ち、2画素の雑音が含まれる疑いのある3×
3の画素値パターン(IP)を予め数個定義して
おき、この画素値パターン(IP)を検出した際
に探索領域I0,I1,I2,I3のいずれかを
選択する。
具体的には、第4図a,d,c,dに表わすよ
うに、領域IPにおける注目画素P0を中心とし
てこれに連絡する画素値”0”または”1”に従
つて、予め定めたアルゴリズムにより、I0〜I
3のいずれか1つを領域IPに対応する探索領域
として選択する。ここで、注目画素P0を中心と
して右側に雑音画素が連結する場合はI0(a)、下
側に雑音画素が連結する場合はI1b、右斜め下
側に雑音画素が連結する場合I2c、左斜め下側
に雑音画素が連結する場合I3dを探索領域とす
る。
次に、例を挙げて説明する。
予め定義した数個の3×3の画素値パターン
(IP)として、第18図a,b,c,dに示す4
つのパターン例を想定し、第4図a,b,c,d
の探索領域との対応関係を次のように定める。
尚、2画素の雑音を含む疑いのあるパターンとし
ては第18図の4例に限らず、処理する側の任意
で決めてよい。
第18図aについては、注目画素P0”0”か
つ下側の画素P7”0”であるからこの2画素が
着目されて第4図bの探索領域I1が選択され
る。
第18図bについては、注目画素P0”0”か
つ左斜め下側の画素P6”0”であるからこの2
画素が着目され第4図dの探索領域I3が選択さ
れる。
第18図cについては、注目画素P0”1”か
つ左側の画素P1”1”であるからこの2画素が
着目され第4図aの探索領域I0が選択される。
第18図dについては、注目画素P0”1”か
つ右斜め下側の画素P8”1”であるからこの2
画素が着目され第4図cの探索k域I2が選択さ
れる。
このようにして、もとの注目画素P0の画素値
に対応して探索領域が選択される。
さて、本発明のデイジタル画像処理方法を第1
図のブロツク図と第2図のフローチヤートにより
詳しく説明する。
はじめに、制御判定回路3より選択信号SELA
=0が出力され、選択回路A41において3×3
画像データIPがレジスタ11にセツトされる。そ
して、選択回路C13にてレジスタ11出力RP4,
3,2,5がアドレスAD0〜3として選択され
ると同時に、レジスタ11出力RP0,1,6,
7,8がアドレスAD4〜8として、アドレス
AD(AD0〜8)がデータ・テーブル・メモリ2
へ与えられる。
ここで、データ・テーブル・メモリ2は、アド
レスAADの内容に応じて5ビツト・データCO,
C1,VP,L1,L0を出力する。
出力信号C0,C1は3×3画像データの注目
画素POに対する判定結果の一部である。その具
体的な意味付けを第5図の表に示す。この表でC
=(C0,C1)=3=(1,1)の“不定”は、3×
3画像データIPにおける注目画素P0の近傍8
画素のデータのみでは注目画素P0を“1”に変
換すべきか“0”に変換すべきか判定できないこ
とを意味する。Cの値により後の処理工程がで異
なり、C=0,1,2の場合は従来の装置と同様
な雑音処理である。即ち、C=1の場合は小突起
または孤立点の1画素雑音処理であり、C=2の
場合は欠陥の1画素雑音処理である。
本発明は、C=3の場合、即ち雑音が2画素以
上の場合について処理を施すものである。
C=(C1,C0)=(1,1)=3の場合、制御判
定回路3は選択信号SELA=1を出力する。同時
にデータ・テーブル・メモリ2は、注目画素P0
(“0”または“1”)の値VPと、C=3の時にの
み有効でアドレスADの内容に応じて探索すべき
候補領域IN(N=0〜3)を決定する制御信号L
1,L0を出力する。これらの信号VP,L1,
L0に従つて、制御判定回路3は選択信号SELB
の値を出力する。
ここで、制御信号L1,L0は第6図の表に表
わすように、L=0〜3の値を取り、L=0の時
はSELB=0探索領域IN=0、L=1の時は
SELB=1で探索領域IN=1、L=2の時は
SELB=2で探索領域IN=2、L=3の時は
SELB=3で探索領域IN=3と選択する。これに
従つて、レジスタ11には指定された探索領域IN
(N=0〜3)の3×3画像データがセツトされ
る。
次に制御判定回路3は出力信号VP、選択信号
SELBに対応した制御信号Tを変換回路12に出
力する。
制御信号T(T2,T1,T0)の値(T=0
〜7)は第7図に示す表のように設定され、この
Tの値に応じて変換回路12は、レジスタ出力A
0,1,2,3(RP4,3,2,5)に対して
その内の1ビツトのみ強制的に“0”または
“1”に変換する。
例えば、データ・テーブル・メモリ2出力VP
=1、L=(L1,L0)=0の時、制御判定回路3
からSELB=0が出力され、探索領域I0の画像
データが選択されてレジスタ11にセツトされる。
次に制御判定回路3からT=3が出力され、変換
回路12においてAD0=RP4=P4,AD1=RP3=
P3,AD2=RP2=P2,AD3=RP5=0と変換さ
れる。
そして、この変換されたAD0〜3とAD4〜8
がアドレスADとしてデータ・テーブル・メモリ
2に入力される。
次に、前と同様にこの新たな画像データに対し
てマスク処理が施される。即ち、アドレスADに
従つてデータ・テーブル・メモリ2から信号C,
VP,Lが出力される。
このとき、制御判定回路3は、出力されたCの
値が1または0でかつ1つ前に出力されたVPの
値が1の場合はMC=1、Cの値が2または0で
かつ1つ前に出力されたVPの値が0の場合は
MC=2、それ以外の場合はMC=0を出力する。
そして、このMCの値に応じて第8図の表に示
す処理を、はじめに入力された3×3の2値画像
データの注目画素P0に施す。即ち、MC=1の
場合はP0を“0”、MC=2の場合はP0を
“1”、MC=0の場合はP0を“変更なし”とす
る。
このようにして、入力された3×3の2画素の
雑音を含む2値画像データの注目画素P0に対し
て“1”、“0”を決定し、雑音除去を行なうこと
ができる。
次に、第9図a,b,c,d,e,fを用い
て、本発明の方法を実際に画像処理に利用した際
の概念を説明する。
第9図aにおいて、デイジアル画像αに対し
て、注目画素P0を中心とする3画素×3画素の
マスクIPを制定する。
このときのP0〜8までの画像データを2次元
変換回路1に入力し、アドレスAD0〜8に変換
しデータ・テーブル・メモリ2より対応するデー
タを読み出す。この場合、データ・テーブル・メ
モリ2からVP=0、C=3、L=1が出力され
る。
C=3により画素PO値は不定となり、L=1、
VP=0より領域IPから探索領域I1が選択され
る(b)。
そして、探索領域I1が決定するcと、領域I
1の画像データをアドレスAD0〜8としてaの
時と同様にデータ・テーブル・メモリ2を読み出
す。この場合、データ・テーブル・メモリ2から
はVP=0、T=5が出力される。T=5の内容
は、探索領域I1における元の注目画素POに対
応する位置AD1を“1”に変換し、その他はそ
のままとする処理を指定するものである。この処
理によつてbに示す画像データが作成され、この
画像データに従つて再びデータ・テーブルメモリ
2が読み出される。
データ・テーブル・メモリ2からはC=2が読
み出され、この画像データはeに示すような、1
→Q0とされた画像データとして認識される。
同時に、制御判定回路3からMC=2が出力さ
れ、入力された元の3×3画像データIPの注目
画素P0は“1”と判定される。
第10図a,b,c,d,e,fは、3×3画
像データにおいて大きさが2の黒画素の孤立雑音
を処理する例である。
画素P0を中心とする注目領域IPにおいて、
画素P0とその右下の画素が雑音である(d)。
この3×3画像データを2次元データに変換し
てデータ・テーブル・メモリ2に入力すると、C
=3,VP=1、L=2が出力される。
そして、この画像データに対する探索領域I2
が選択される(b)。次にこの探索領域I2cの画像
データがデータ・テーブル・メモリ2に入力され
ると、VP=0、T=0が出力され、探索領域に
おけるAD0の位置に“0”(白)が書き込まれ
る(d)。
次に再び、この画像データdがデータ・テーブ
ル・メモリ2に入力されると、C=1が出力さ
れ、探索領域I2において0→Q0と変換される
(e)。この画像データにより、制御判定回路3から
MC=1が出力され、元の画像データIPにおける
注目画素P0が“0”に変換される(f)。
このようにして、注目画素P0に“0”が書き
込まれ、この画素P0を雑音とみなすことができ
る。
以上に述べた本発明の方法を第14図に示すデ
イジタル画像について施せば、第11図のような
雑音のないデイジタル画像が得られる。
さて、以上述べた本発明のデイジタル画像処理
方法の実施例は、主として大きさが1画素及び2
画素の雑音を対象としたものであつたが、本発明
の方法はこれに限ることなく、例えば第12図に
示すような大きさが2画素(但し幅は1画素)以
上の雑音A1,A2,B1,B2,C1,C2に
対して適用することもできる。
即ち、注目画素の位置に対応したデータを強制
的に“0”に変換した探索領域にマスク処理を施
した結果、その中心画素に対する判定結果が一意
に決定しない場合(第2図のフローチヤートにお
いてC=3で、新たなCの値が2または1または
0でない場合)、出力結果MCを0とする(変更
なし)のではなく、その探索領域の中心画素を新
たに注目画素として設定し、更に次の探索領域を
決定してマスク処理を施すという操作を、最初に
定めた探索領域の中心画素に対する判定結果が一
意に決定する(C=2または1または0)まで繰
り返して実行する。
上記のように処理した例を第13図に表わす。
以上のようにして、本発明の方法は読み込んだ
3×3の画像データの画素分布状態に応じて、注
目画素がデイジタル画像の一部であるのか、ある
いは1画素あるいは2画素以上の雑音であるのか
を判断することができる。
<発明の結果> 本発明のデイジタル画像処理方法は、読み込ま
れた3×3の2値画像データの注目画素を近傍8
画素の値によつて一意的に変換できない場合、こ
のマスク内の画素分布状態に従つて次に探索すべ
き3×3の探索領域を判定し、この探索領域にお
ける前記注目画素データを変換し、探索領域の中
心画素データを決定してから、元の注目画素のデ
ータを決定するので、1画素、2画素以上の雑音
が画像データに混在している場合でもマスク処理
を行なうことができ、効率良く雑音処理を行える
デイジタル画像処理方法を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のデイジタル画像処理方法を実
現するのに好適な回路構成ブロツク図、第2図は
本発明のデイジタル画像処理方法を表わすフロー
チヤート、第3図及び第4図a,b,c,dは注
目画素P0の3×3画像データとその探索領域を
表わす図、第5図はデータ・テーブル・メモリ2
の出力Cとその判定結果を表わす図、第6図はデ
ータ・テーブル・メモリ2出力VP,L,SELB
と探索領域IN(N=0〜3)と制御判定回路3出
力Tの関係を示す表、第7図は制御判定回路3出
力TとアドレスAD0〜3の関係を示す表、第8
図は制御判定回路3の出力MCとその処理内容を
示す表、第9,10図a,b,c,d,e,fは
本発明の方法の処理内容の概念を表わす図、第1
1図は本発明の方法をデイジタル画像について施
した際の図、第12,13図は本発明の方法を雑
音が2画素以上に亘る場合に適用した時の処理内
容の概念図、第14図は雑音を含むデイジタル画
像を表わす図、第15図は従来のデイジタル画像
処理装置の構成図、第16図は3画素×3画素の
2値画像データの図、第17,18図a,b,
c,dは雑音を含む3×3画像データの図、第1
9図a,b,c,d,e,f,g,hは3×3画
像データと元の図形との関係を表す図である。 1……2次元変換回路、11……レジスタ、12
……変換回路、13……選択回路C、2……デー
タ・テーブル・メモリ、3……制御判定回路、4
……選択回路A、42……選択回路B。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 2値入力画像データに対して3画素×3画素
    のマスク処理を行なつて画像の形状を認識するデ
    イジタル画像処理方法において、 (イ) 注目画素を中心とする3画素×3画素の2値
    画像データを入力し、この2値画像データの画
    素値分布状態により、雑音が含まれているもの
    かデイジタル図形の一部であるか一意的に定ま
    らない不定の2値画像データであるか否かを判
    断する工程と、 (ロ) 前記工程(イ)で不定の2値画像データであると
    判断された際に、前記注目画素を中心として、
    雑音画素が右側に連結する場合は当該3画素×
    3画素の2値画像データの1画素分右側に3画
    素×3画素の探索領域を設定し、雑音画素が下
    側に連結する場合は当該3画素×3画素の2値
    画像データの1画素分下側に3画素×3画素の
    探索領域を設定し、雑音画素が右斜め下側に連
    結する場合は当該3画素×3画素の2値画像デ
    ータの1画素分右斜め下側に3画素×3画素の
    探索領域を設定し、雑音画素が左斜め下側に連
    結する場合は当該3画素×3画素の2値画像デ
    ータの1画素分左斜め下側に3画素×3画素の
    探索領域を設定する工程と、 (ハ) 前記探索領域を、前記注目画素の元の値及び
    前記探索領域の種類により、予め定めたデー
    タ・テーブルに従う画素値 分布を有する3画素×3画素の2値画像データ
    に変換してその画素値分布状態を調べてマスク
    処理を施す工程と (ニ) 前記工程(ハ)におけるマスク処理の結果に従つ
    て前記注目画素の画素値を決定する工程と を有することを特徴とするデイジタル画像処理方
    法。 2 前記工程(ハ)において、変換された3画素×3
    画素の2値画像データの画素値分布状態が前記不
    定の3画素×3画素の2値画像データである場合
    に、前記工程(ロ)、(ハ)を繰り返して順次探索領域を
    選択し、当該探索領域の画素値分布が前記不定の
    3画素×3画素の2値画像データでなくなるまで
    繰り返し実行してから前記工程(ニ)を実行し、前記
    注目画素の画素値を決定することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のデイジタル画像処理方
    法。
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JPS6197788A (ja) * 1984-10-19 1986-05-16 Fuji Xerox Co Ltd ノイズ除去方法

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