JPH0620242B2 - 撮像画素のしきい処理のための最適しきい値決定方法 - Google Patents
撮像画素のしきい処理のための最適しきい値決定方法Info
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- JPH0620242B2 JPH0620242B2 JP57115311A JP11531182A JPH0620242B2 JP H0620242 B2 JPH0620242 B2 JP H0620242B2 JP 57115311 A JP57115311 A JP 57115311A JP 11531182 A JP11531182 A JP 11531182A JP H0620242 B2 JPH0620242 B2 JP H0620242B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/403—Discrimination between the two tones in the picture signal of a two-tone original
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- Character Input (AREA)
- Image Input (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は影像画素をしきい処理するための方法及び装置
に関し、更に詳細には、影像画素を影像内容に応答して
適応的にしきい処理するための改良された方法及び装置
に関する。
に関し、更に詳細には、影像画素を影像内容に応答して
適応的にしきい処理するための改良された方法及び装置
に関する。
原画書類を走査するために、例えば１つまたはそれ以上
の線形アレイの電荷結合素子（一般に ＣＣＤと称す）
を有するラスタスキヤナを用いている画像読取り装置に
おいては、相異なる頁及び同じ頁内の相異なる画像領
域、特に色彩印刷した欄の背景濃度が変化していると、
問題が生じ易い。また、印刷インキの濃度、従つてまた
このインキで印刷された線画コピー及びハーフトーンの
濃度が変化している場合もある。その結果、ラスタスキ
ヤナの出力をしきい処理するために、全ての書類及びイ
ンキの状態に対して理想的である単一の濃度レベルを選
定することは必ずしも可能ではない。この問題は、通
例、全ての二進出力スキヤナに付随する。
の線形アレイの電荷結合素子（一般に ＣＣＤと称す）
を有するラスタスキヤナを用いている画像読取り装置に
おいては、相異なる頁及び同じ頁内の相異なる画像領
域、特に色彩印刷した欄の背景濃度が変化していると、
問題が生じ易い。また、印刷インキの濃度、従つてまた
このインキで印刷された線画コピー及びハーフトーンの
濃度が変化している場合もある。その結果、ラスタスキ
ヤナの出力をしきい処理するために、全ての書類及びイ
ンキの状態に対して理想的である単一の濃度レベルを選
定することは必ずしも可能ではない。この問題は、通
例、全ての二進出力スキヤナに付随する。
この問題を除去または少なくとも軽減するために種々の
手法が従来から提案されている。すなわち、原画書類の
縁部を感知し、得られた背景信号に応答して背景レベル
を調節するという手法、または、しきい値レベルを、検
知した信号ピーク値の百分率として、もしくは、相隣る
諸画像領域のうちの若干個またはその組合せの信号レベ
ルによつて設定するという手法等が提案されている。
手法が従来から提案されている。すなわち、原画書類の
縁部を感知し、得られた背景信号に応答して背景レベル
を調節するという手法、または、しきい値レベルを、検
知した信号ピーク値の百分率として、もしくは、相隣る
諸画像領域のうちの若干個またはその組合せの信号レベ
ルによつて設定するという手法等が提案されている。
例えば原画書類が線画コピー、すなわち活字印刷したシ
ートから成つている場合には、入力される線画濃度が変
化したらしきい値を変化させることが必要である。さも
ないと、例えば線画濃度がその時現在のしきい値レベル
よりも下である場所において画像部分が取り損なわれ
る。この場合には、この線画像は背景と同等視され、そ
の結果、取り損なわれるのである。同様に、背景濃度が
変化したらしきい値を変化させることが必要である。さ
もないと、背景として識別されるべき領域が画像領域と
して識別される。一般に、この現象は、原画書類または
その一部が色彩背景を有しているときに生じ易いように
背景領域がしきい値レベルよりも上に上る場合に生ず
る。上述の事柄が組み合わさつた場合も、すなわち、線
画濃度及び背景濃度が変化する場合も、原画書類の画像
内容に従つてしきい値レベルを調節することが必要とな
る。原画書類がハーフトーンである場合には、しきい値
の変化は、このハーフトーンをスクリーニングなしで複
写しようとするときの助けとなる。印刷濃度及び背景に
変化がある場合には、ゼログラフイ式複写機のような影
像形成装置によつて作られるハーフトーンドツトの濃度
が入力の濃度と異なつていると、上述した型のグレイス
ケール移行が生ずる。
ートから成つている場合には、入力される線画濃度が変
化したらしきい値を変化させることが必要である。さも
ないと、例えば線画濃度がその時現在のしきい値レベル
よりも下である場所において画像部分が取り損なわれ
る。この場合には、この線画像は背景と同等視され、そ
の結果、取り損なわれるのである。同様に、背景濃度が
変化したらしきい値を変化させることが必要である。さ
もないと、背景として識別されるべき領域が画像領域と
して識別される。一般に、この現象は、原画書類または
その一部が色彩背景を有しているときに生じ易いように
背景領域がしきい値レベルよりも上に上る場合に生ず
る。上述の事柄が組み合わさつた場合も、すなわち、線
画濃度及び背景濃度が変化する場合も、原画書類の画像
内容に従つてしきい値レベルを調節することが必要とな
る。原画書類がハーフトーンである場合には、しきい値
の変化は、このハーフトーンをスクリーニングなしで複
写しようとするときの助けとなる。印刷濃度及び背景に
変化がある場合には、ゼログラフイ式複写機のような影
像形成装置によつて作られるハーフトーンドツトの濃度
が入力の濃度と異なつていると、上述した型のグレイス
ケール移行が生ずる。
マクロ対ミクロの適応型しきい処理を考えると、マクロ
適応型しきい処理は、その環境に対して頁当り１回の補
正であり、背景の変化及び線画濃度の変化に対して補正
を行なう。しかし、入力画像が種々の濃度の例えば線画
である場合には、前述したように最適単一レベルしきい
値は充分なものでない。また、小さな「白」及び「黒」
の細部に対する検出性を同時に高めることは、頁当り１
回のマクロ適応型のしきい値によつては実現不可能であ
る。ミクロ適応型しきい処理においては、多値から二値
への絵図要素すなわち画素の変換は画像の局部的特性の
関数である。ミクロ適応型処理は、線画濃度及び背景に
対する補正をなし、またＭＴＦ劣化細部像の検知を高め
ることが容易である。また、種々の濃度の線画の領域を
有する画像を、局部的に独立のしきい値をもつて複写で
きる。しかし、ミクロ適応型しきい処理ロジツクは、一
般に、単純しきい値機能よりも複雑な機能である。単純
しきい処理は点処理であり、一方、ミクロ適応型しきい
処理は、二進レベルへ変換されつつある画素の周りの地
域の関数である。
適応型しきい処理は、その環境に対して頁当り１回の補
正であり、背景の変化及び線画濃度の変化に対して補正
を行なう。しかし、入力画像が種々の濃度の例えば線画
である場合には、前述したように最適単一レベルしきい
値は充分なものでない。また、小さな「白」及び「黒」
の細部に対する検出性を同時に高めることは、頁当り１
回のマクロ適応型のしきい値によつては実現不可能であ
る。ミクロ適応型しきい処理においては、多値から二値
への絵図要素すなわち画素の変換は画像の局部的特性の
関数である。ミクロ適応型処理は、線画濃度及び背景に
対する補正をなし、またＭＴＦ劣化細部像の検知を高め
ることが容易である。また、種々の濃度の線画の領域を
有する画像を、局部的に独立のしきい値をもつて複写で
きる。しかし、ミクロ適応型しきい処理ロジツクは、一
般に、単純しきい値機能よりも複雑な機能である。単純
しきい処理は点処理であり、一方、ミクロ適応型しきい
処理は、二進レベルへ変換されつつある画素の周りの地
域の関数である。
マクロ適応型処理において画像の予備走査が第１の段階
である場合には、１及び２パス処理も考えられる。次い
で、画素グレイスケールのヒストグラムを用いて頁全体
に対するしきい値を選定する。これにより、画像の２パ
ス走査または画像全体のグレイスケールバツフアリング
となる。しかし、いずれの方法もかなり費用がかかる。
また、グレイスケールのヒストグラムから得るような平
均統計量はしきい値選定ロジツクを誤りに導く可能性が
多分にある。１パス式マクロ適応型しきい機能は、一般
に画像縁部に、そして多分に第１の「黒」情報に依存し
て、その頁の残部に対するしきい値を設定する。ミクロ
適応型しきいロジツクは大きなコンテキストを用いて単
一画素の二進出力値を決定する。２パス式ミクロ適応型
アルゴリズムを開発することは可能であるが、一般には
１パス式だけが要求される。二進値へ変換すべき画素の
周りのコンテキストをバツフアリング及び操作すること
が必要であるために費用がかさむ。
である場合には、１及び２パス処理も考えられる。次い
で、画素グレイスケールのヒストグラムを用いて頁全体
に対するしきい値を選定する。これにより、画像の２パ
ス走査または画像全体のグレイスケールバツフアリング
となる。しかし、いずれの方法もかなり費用がかかる。
また、グレイスケールのヒストグラムから得るような平
均統計量はしきい値選定ロジツクを誤りに導く可能性が
多分にある。１パス式マクロ適応型しきい機能は、一般
に画像縁部に、そして多分に第１の「黒」情報に依存し
て、その頁の残部に対するしきい値を設定する。ミクロ
適応型しきいロジツクは大きなコンテキストを用いて単
一画素の二進出力値を決定する。２パス式ミクロ適応型
アルゴリズムを開発することは可能であるが、一般には
１パス式だけが要求される。二進値へ変換すべき画素の
周りのコンテキストをバツフアリング及び操作すること
が必要であるために費用がかさむ。
本発明は画素しきい処理のための最適しきい値決定方法
に関するものであり、この方法は、少なくとも１つはし
きい処理すべき画素を含む画素の流れ内の画素のブロッ
クをバッファリングする段階と、上記画素のブロック内
の最大及び最小の画素を識別する段階と、上記最大及び
最小の画素の差をとって差信号を与える段階と、しきい
値レベルの所望の変化を表す所定の定数θ２で上記差信
号を乗算して基本しきい値を与える段階と、上記最大画
素から上記基本しきい値を差し引いて最適しきい値を与
える段階と、上記差信号を画素背景濃度の最小許容変化
率を表す第２の調節可能な定数θ１と比較して、最適し
きい値出力制御用制御ゲートをオンオフするエネーブル
信号を与える段階と、上記差信号が上記第２の調節可能
な定数θ１よりも大きいとき、上記エネーブル信号を受
けて上記制御ゲートをオンして現在のしきい値を上記最
適しきい値で更新し、それにより上記しきい処理すべき
一つの画素及び後続の画素をしきい処理するための新た
なしきい値を与える段階とを含む。
に関するものであり、この方法は、少なくとも１つはし
きい処理すべき画素を含む画素の流れ内の画素のブロッ
クをバッファリングする段階と、上記画素のブロック内
の最大及び最小の画素を識別する段階と、上記最大及び
最小の画素の差をとって差信号を与える段階と、しきい
値レベルの所望の変化を表す所定の定数θ２で上記差信
号を乗算して基本しきい値を与える段階と、上記最大画
素から上記基本しきい値を差し引いて最適しきい値を与
える段階と、上記差信号を画素背景濃度の最小許容変化
率を表す第２の調節可能な定数θ１と比較して、最適し
きい値出力制御用制御ゲートをオンオフするエネーブル
信号を与える段階と、上記差信号が上記第２の調節可能
な定数θ１よりも大きいとき、上記エネーブル信号を受
けて上記制御ゲートをオンして現在のしきい値を上記最
適しきい値で更新し、それにより上記しきい処理すべき
一つの画素及び後続の画素をしきい処理するための新た
なしきい値を与える段階とを含む。
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。本明細
書においては、画素という語は、本質的には信号から成
る絵図要素を指し示すものであり、該信号の電圧レベル
は影像のグレイレベルを表わす。例示のため、零の電圧
レベルは黒を表わすものとし、２５５ミリボルト（mV）
の電圧レベルは白を表わすものとする。零と２５５mVと
の間の電圧レベルは、グレイすなわち黒さの相異なる濃
淡の度合を１mV 間隔で表わすものであり、１mVの最も
暗いグレイから２５４mVの最も明るいグレイに至る。
書においては、画素という語は、本質的には信号から成
る絵図要素を指し示すものであり、該信号の電圧レベル
は影像のグレイレベルを表わす。例示のため、零の電圧
レベルは黒を表わすものとし、２５５ミリボルト（mV）
の電圧レベルは白を表わすものとする。零と２５５mVと
の間の電圧レベルは、グレイすなわち黒さの相異なる濃
淡の度合を１mV 間隔で表わすものであり、１mVの最も
暗いグレイから２５４mVの最も明るいグレイに至る。
影像画素は、任意の適当な影像源、例えば、原画書類上
の画像を１線ずつ走査するように配置された１つまたは
それ以上の線形アレイ、例えば ＣＣＤを用いる型のラ
スタ入力スキヤナからひき出される。この目的のため
に、例えば原画搬送装置により、走査されつつある原画
と上記アレイとの間の相対的移動を行なう。上記アレイ
によつて作られる影像画素は、上記型のアレイの固有の
作動特性によつて１線ごとのバーストとなるものであ
り、一般に、しきい処理またはスクリーニングによつて
処理される。しきい処理のためには、影像画素を、予め
設定した信号またはしきい値のレベルに対して比較すな
わちしきい処理し、これにより、上記アレイによるアナ
ログ画素信号出力を二進値画素信号に効果的に変換す
る。上述の例においては、１２８mVのしきい値が用いら
れる。コンパレータ回路を用いることにより、１２８mV
末満の画素は黒い影像領域として分類され、１２８mVに
等しいかまたはそれ以上の画素は白いまたは背景の影像
領域として分類される。スクリーニングは、影像画素の
うちの多重のものを対応数の選択されたしきい値レベル
に対して比較またはしきい処理するということ以外は、
上述と同様である。
の画像を１線ずつ走査するように配置された１つまたは
それ以上の線形アレイ、例えば ＣＣＤを用いる型のラ
スタ入力スキヤナからひき出される。この目的のため
に、例えば原画搬送装置により、走査されつつある原画
と上記アレイとの間の相対的移動を行なう。上記アレイ
によつて作られる影像画素は、上記型のアレイの固有の
作動特性によつて１線ごとのバーストとなるものであ
り、一般に、しきい処理またはスクリーニングによつて
処理される。しきい処理のためには、影像画素を、予め
設定した信号またはしきい値のレベルに対して比較すな
わちしきい処理し、これにより、上記アレイによるアナ
ログ画素信号出力を二進値画素信号に効果的に変換す
る。上述の例においては、１２８mVのしきい値が用いら
れる。コンパレータ回路を用いることにより、１２８mV
末満の画素は黒い影像領域として分類され、１２８mVに
等しいかまたはそれ以上の画素は白いまたは背景の影像
領域として分類される。スクリーニングは、影像画素の
うちの多重のものを対応数の選択されたしきい値レベル
に対して比較またはしきい処理するということ以外は、
上述と同様である。
第１図について説明すると、図には、線画コピー画像、
すなわち活字印字した頁を有する原画から得られた代表
的な影像プロツト線を示してある。図示のように、正常
の影像線Ａ−Ｂは正規しきい値レベルよりも上に上がつ
ており、従つて、しきい処理装置によつて影像データと
して識別される。このしきい値レベルの下の領域は、も
ちろん、影像なしまたは背景領域として識別される。し
かし、記号Ｃ−Ｄで示す低濃度線のような異常な影像線
は上記しきい値レベルで上がらず、処理されると、影像
領域としては識別されず、影像なしまたは背景領域とし
て誤つて分類される。
すなわち活字印字した頁を有する原画から得られた代表
的な影像プロツト線を示してある。図示のように、正常
の影像線Ａ−Ｂは正規しきい値レベルよりも上に上がつ
ており、従つて、しきい処理装置によつて影像データと
して識別される。このしきい値レベルの下の領域は、も
ちろん、影像なしまたは背景領域として識別される。し
かし、記号Ｃ−Ｄで示す低濃度線のような異常な影像線
は上記しきい値レベルで上がらず、処理されると、影像
領域としては識別されず、影像なしまたは背景領域とし
て誤つて分類される。
第２図に、代表的な影像背景濃度のプロツト線を示す。
図から解るように、比較的高い背景濃度の領域Ｅ−Ｆ
は、該背景濃度が使用中のしきい値レベルよりも上にあ
るので、影像領域として誤つて識別される。
図から解るように、比較的高い背景濃度の領域Ｅ−Ｆ
は、該背景濃度が使用中のしきい値レベルよりも上にあ
るので、影像領域として誤つて識別される。
本発明は、しきい処理装置、同様にまたスクリーニング
装置におけるこの不能性を修正し、限界近くの影像領域
及び背景領域を検知または補償するようにしたものであ
る。本発明は、以下に説明するように、影像及び／又は
背景の構成の変化に順応して適応または変化するしきい
値レベルを提供するものである。
装置におけるこの不能性を修正し、限界近くの影像領域
及び背景領域を検知または補償するようにしたものであ
る。本発明は、以下に説明するように、影像及び／又は
背景の構成の変化に順応して適応または変化するしきい
値レベルを提供するものである。
第３図及び第４図に本発明の適応型しきい処理装置１１
を示す。しきい処理装置１１は、適当な影像源（図示せ
ず）から路線１４を介して入力される影像画素の流れに
対して一連りの１画素遅延を適用するための複数の１画
素遅延バツフア１３−１、１３−２、１３−３、１３−
Ｎから成るブツフアアレイ１２を有する。出力線１５
が、バツフアアレイ１２内の最後のバツフア１３−Ｎの
出力端子をコンパレータまたはしきい値処理装置２０の
一つの入力端子に接続している。画素入力線 １４から
路線２２が分岐しており、該路線は最小画素レベル検知
回路２４及び最大画素レベル検知回路２６の一つの入力
端子にそれぞれ接続されている。路線２７，２８，２
９，３０が、バツフアアレイ１２を構成しているいくつ
かの１画素遅延バツフア１３−１、１３−２、１３−
３、１３−Ｎの出力側を最小画素検知回路２４及び最大
画素検知回路２６の入力端子に接続している。
を示す。しきい処理装置１１は、適当な影像源（図示せ
ず）から路線１４を介して入力される影像画素の流れに
対して一連りの１画素遅延を適用するための複数の１画
素遅延バツフア１３−１、１３−２、１３−３、１３−
Ｎから成るブツフアアレイ１２を有する。出力線１５
が、バツフアアレイ１２内の最後のバツフア１３−Ｎの
出力端子をコンパレータまたはしきい値処理装置２０の
一つの入力端子に接続している。画素入力線 １４から
路線２２が分岐しており、該路線は最小画素レベル検知
回路２４及び最大画素レベル検知回路２６の一つの入力
端子にそれぞれ接続されている。路線２７，２８，２
９，３０が、バツフアアレイ１２を構成しているいくつ
かの１画素遅延バツフア１３−１、１３−２、１３−
３、１３−Ｎの出力側を最小画素検知回路２４及び最大
画素検知回路２６の入力端子に接続している。
最小画素レベル検知回路２４及び最大画素レベル検知回
路２６は、遅延バツフア１２を通る画素のブロツク内の
最小画素及び最大画素を識別できる任意の適当な回路か
ら成る。回路２４及び２６は、例えば、入力される種々
の信号を比較して最小の画素及び最大の画素を識別する
ように配置された一連りのコンパレータ回路から成る。
路２６は、遅延バツフア１２を通る画素のブロツク内の
最小画素及び最大画素を識別できる任意の適当な回路か
ら成る。回路２４及び２６は、例えば、入力される種々
の信号を比較して最小の画素及び最大の画素を識別する
ように配置された一連りのコンパレータ回路から成る。
路線３４及び３５が、上記最小画素レベル検知回路及び
最大画素レベル検知回路の出力端子を、本実施例におい
ては減算器３８である弁別回路に接続している。減算器
３８は、２つの入力信号を減算または弁別するための任
意の適当な回路から成るものであり、差信号（RANGE）
を路線４０を介して事象検知またはコンパレータ回路４
２へ出力し、そして、路線４４を介して乗算回路４６へ
送る。コンパレータ回路４２は、新しきい値制御ゲート
５０のエネーブリングを制御するものであり、減算器３
８によつて出力される差信号を予め設定された値θ１と
比較する。値θ１は、影像背景レベルの変化の最小勾配
または変化率を表わすものであり、路線４７を介して入
力される。θ１に対する一つの適当な値は３０゜であ
る。コンパレータ４２の制御信号出力は、新しきい値制
御ゲート５０のエネーブリングを制御するエネーブル信
号であり、路線４８を介してゲート５０のエネーブリン
グ端子へ送られる。
最大画素レベル検知回路の出力端子を、本実施例におい
ては減算器３８である弁別回路に接続している。減算器
３８は、２つの入力信号を減算または弁別するための任
意の適当な回路から成るものであり、差信号（RANGE）
を路線４０を介して事象検知またはコンパレータ回路４
２へ出力し、そして、路線４４を介して乗算回路４６へ
送る。コンパレータ回路４２は、新しきい値制御ゲート
５０のエネーブリングを制御するものであり、減算器３
８によつて出力される差信号を予め設定された値θ１と
比較する。値θ１は、影像背景レベルの変化の最小勾配
または変化率を表わすものであり、路線４７を介して入
力される。θ１に対する一つの適当な値は３０゜であ
る。コンパレータ４２の制御信号出力は、新しきい値制
御ゲート５０のエネーブリングを制御するエネーブル信
号であり、路線４８を介してゲート５０のエネーブリン
グ端子へ送られる。
しきい値決定回路４５は、任意の適当な乗算回路から成
る乗算器４６を有しており、この乗算器４６は、減算器
３８の差信号出力を、路線５２を介して入力される予め
設定された重みづけ係数で乗算して基本しきい値を提供
する。重みづけ係数θ２は、実験的に決定される値であ
り、或る与えられた事象に対するしきい値レベルの変化
量を表わす。θ２の好ましい値は４０％である。乗算器
４６の出力端子は路線５５によつて減算器５６の一つの
入力端子に接続されている。減算器５６の第２の入力端
子は路線５８によつて最大画素レベル検知回路２６の出
力端子に接続されている。減算器５６は回路２６の最大
画素レベル出力を乗算器４６の最大背景信号出力から減
算または弁別して最適しきい値を提供する。
る乗算器４６を有しており、この乗算器４６は、減算器
３８の差信号出力を、路線５２を介して入力される予め
設定された重みづけ係数で乗算して基本しきい値を提供
する。重みづけ係数θ２は、実験的に決定される値であ
り、或る与えられた事象に対するしきい値レベルの変化
量を表わす。θ２の好ましい値は４０％である。乗算器
４６の出力端子は路線５５によつて減算器５６の一つの
入力端子に接続されている。減算器５６の第２の入力端
子は路線５８によつて最大画素レベル検知回路２６の出
力端子に接続されている。減算器５６は回路２６の最大
画素レベル出力を乗算器４６の最大背景信号出力から減
算または弁別して最適しきい値を提供する。
減算器５６によつて出力される最適しきい値は路線６０
を介してしきい値レベル限定回路６５へ送られる。予め
設定された高及び低のしきい値レベル限定電圧がそれぞ
れ路線６６及び６７を介して回路６５へ入力される。し
きい値レベル限定回路６５は、任意の適当なコンパレー
タ回路から成るものであり、減算器５６によつて出力さ
れる最適しきい値を、予め設定されたしきい値レベルの
上限及び下限と比較して新たなしきい値を発生する。最
適しきい値が、予め設定されたしきい値レベルの上限及
び下限の一方よりも大きいかまたは小さい場合には、こ
の最適しきい値は、この予め定められたしきい値レベル
の上限または下限に適合するように減少または増加され
て新たなしきい値となる。
を介してしきい値レベル限定回路６５へ送られる。予め
設定された高及び低のしきい値レベル限定電圧がそれぞ
れ路線６６及び６７を介して回路６５へ入力される。し
きい値レベル限定回路６５は、任意の適当なコンパレー
タ回路から成るものであり、減算器５６によつて出力さ
れる最適しきい値を、予め設定されたしきい値レベルの
上限及び下限と比較して新たなしきい値を発生する。最
適しきい値が、予め設定されたしきい値レベルの上限及
び下限の一方よりも大きいかまたは小さい場合には、こ
の最適しきい値は、この予め定められたしきい値レベル
の上限または下限に適合するように減少または増加され
て新たなしきい値となる。
しきい値レベル限定回路６５の信号出力は路線７０を介
してしきい値制御ゲート５０の入力端子へ送られる。ゲ
ート５０の出力端子は路線７２を介してしきい処理回路
２０の第２の入力端子に接続されている。
してしきい値制御ゲート５０の入力端子へ送られる。ゲ
ート５０の出力端子は路線７２を介してしきい処理回路
２０の第２の入力端子に接続されている。
次に作動について説明する。
線状に並んだ影像画素は適当な画素クロツク信号により
バツフアアレイ１２を通つて１画素ずつクロツクされ
る。すなわち、各クロツクパルスに伴つて画素は一つの
画素遅延バツフアから次の画素遅延バツフアへ１段階進
む。各画素段階において、バツフアアレイ１２内の瞬時
画素レベルは最小画素レベル検知回路２４及び最大画素
レベル検知回路２６にそれぞれ一緒に入力され、該回路
において、その時現在の最小及び最大の画素が識別され
る。回路２４及び２６によつて識別された最小及び最大
の画素は減算器３８へ入力され、該減算器において上記
画素は弁別されて差信号（すなわちRANGE）を提供す
る。減算器３８によつて出力された差信号は事象コンパ
レータ４２へ送られて、新たなしきい値（どの事象にお
いても計算される）を用いるかどうかが決定され、そし
てしきい値決定回路４５の乗算器４６へ送られ、該乗算
器において基本しきい値が計算される。
バツフアアレイ１２を通つて１画素ずつクロツクされ
る。すなわち、各クロツクパルスに伴つて画素は一つの
画素遅延バツフアから次の画素遅延バツフアへ１段階進
む。各画素段階において、バツフアアレイ１２内の瞬時
画素レベルは最小画素レベル検知回路２４及び最大画素
レベル検知回路２６にそれぞれ一緒に入力され、該回路
において、その時現在の最小及び最大の画素が識別され
る。回路２４及び２６によつて識別された最小及び最大
の画素は減算器３８へ入力され、該減算器において上記
画素は弁別されて差信号（すなわちRANGE）を提供す
る。減算器３８によつて出力された差信号は事象コンパ
レータ４２へ送られて、新たなしきい値（どの事象にお
いても計算される）を用いるかどうかが決定され、そし
てしきい値決定回路４５の乗算器４６へ送られ、該乗算
器において基本しきい値が計算される。
新たなしきい値を用いるかどうかを決定するために、コ
ンパレータ４２は、差信号をど、背景濃度の最小変化を
表わす所定の定数θ１と比較する。上記差信号が上記定
数よりも上にあつて、背景影像の変化率が定数θ１によ
つて表わされる所定の最小値よりも大きいことを示す場
合には、コンパレータ４２から出る信号がしきい値制御
ゲート５０をエネーブルし、しきい値決定回路４５によ
つて出力される新たなしきい値をしきい処理回路２０に
適用する。影像背景の変化率が所定の最小値よりも小さ
い場合には、制御ゲート５０はエネーブルされず、新た
なしきい値のしきい処理回路２０への適用は阻止され
る。
ンパレータ４２は、差信号をど、背景濃度の最小変化を
表わす所定の定数θ１と比較する。上記差信号が上記定
数よりも上にあつて、背景影像の変化率が定数θ１によ
つて表わされる所定の最小値よりも大きいことを示す場
合には、コンパレータ４２から出る信号がしきい値制御
ゲート５０をエネーブルし、しきい値決定回路４５によ
つて出力される新たなしきい値をしきい処理回路２０に
適用する。影像背景の変化率が所定の最小値よりも小さ
い場合には、制御ゲート５０はエネーブルされず、新た
なしきい値のしきい処理回路２０への適用は阻止され
る。
同時に、しきい値決定回路４５により、遅延バツフアア
レイ１２の内容に基づいて新たなしきい値が決定され
る。この目的のために、減算器３８によつて出力される
差信号（RANGE）が回路４５の乗算回路４６へ送られ、
該乗算回路において、上記差信号は、与えられた事象に
対するしきい値の変化量を表わす重みづけ係数θ２を乗
ぜられる。乗算回路４６によつて出力される基本しきい
値信号は減算器５６へ送られ、該減算器において、上記
基本しきい値信号は、最大画素レベル検知回路２６によ
つて出力される最大画素信号から減算されて最適しきい
値を提供する。減算器５６によつて出力された最適しき
い値は、予め設定された最小及び最大のしきい限界値と
比較され、そして、必要に応じて、しきい値レベル限定
回路６５により、上記予め設定されたしきい限界値より
も大きくも小さくもないレベルにするように減少または
増大させられ新たなしきい値とされる。この新たなしき
い値はしきい値制御ゲート５０へ出力され、前述したよ
うに制御ゲート５０がエネーブルされるとしきい処理回
路２０に適用される。
レイ１２の内容に基づいて新たなしきい値が決定され
る。この目的のために、減算器３８によつて出力される
差信号（RANGE）が回路４５の乗算回路４６へ送られ、
該乗算回路において、上記差信号は、与えられた事象に
対するしきい値の変化量を表わす重みづけ係数θ２を乗
ぜられる。乗算回路４６によつて出力される基本しきい
値信号は減算器５６へ送られ、該減算器において、上記
基本しきい値信号は、最大画素レベル検知回路２６によ
つて出力される最大画素信号から減算されて最適しきい
値を提供する。減算器５６によつて出力された最適しき
い値は、予め設定された最小及び最大のしきい限界値と
比較され、そして、必要に応じて、しきい値レベル限定
回路６５により、上記予め設定されたしきい限界値より
も大きくも小さくもないレベルにするように減少または
増大させられ新たなしきい値とされる。この新たなしき
い値はしきい値制御ゲート５０へ出力され、前述したよ
うに制御ゲート５０がエネーブルされるとしきい処理回
路２０に適用される。
以上、本明細書においては単一の線列（Ｌ１）の画素を
処理する場合について説明したが、多重線列（Ｌ２，Ｌ
３，…………ＬＮ）の画素を処理することも可能であ
る。その場合には、追加のバツフアアレイ１２−１，１
２−２，…………１２−Ｎを設け、各１つのバツフアア
レイ１２−１，１２−２，………１２−Ｎを追加の各画
素線列と関連させる。
処理する場合について説明したが、多重線列（Ｌ２，Ｌ
３，…………ＬＮ）の画素を処理することも可能であ
る。その場合には、追加のバツフアアレイ１２−１，１
２−２，…………１２−Ｎを設け、各１つのバツフアア
レイ１２−１，１２−２，………１２−Ｎを追加の各画
素線列と関連させる。
以上においては本発明をその一実施例について説明した
が、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載の如き本発明の範囲内で種々の変
形及び変更が可能である。
が、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載の如き本発明の範囲内で種々の変
形及び変更が可能である。
第１図は代表的な影像線画コピーの特性を示すグラフ、
第２図は代表的な影像背景濃度を示すグラフ、第３図は
本発明の適応型しきい処理装置を示す回路図、第４図は
本発明における適応型しきい値の最大値と最小値との関
係を示すグラフである。 １２……バツフアアレイ、 ２０，４２……コンパレータ、 ２４……最小画素レベル検知回路、 ２６……最大画素レベル検知回路、 ３８，５６……減算器、 ４６……乗算回路、 ６５……しきい値レベル限定回路。
第２図は代表的な影像背景濃度を示すグラフ、第３図は
本発明の適応型しきい処理装置を示す回路図、第４図は
本発明における適応型しきい値の最大値と最小値との関
係を示すグラフである。 １２……バツフアアレイ、 ２０，４２……コンパレータ、 ２４……最小画素レベル検知回路、 ２６……最大画素レベル検知回路、 ３８，５６……減算器、 ４６……乗算回路、 ６５……しきい値レベル限定回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジエイムズ・チヤ−ルズ・スト−フエル アメリカ合衆国ニユ−ヨ−ク州14610ロチ エスタ−・カウンシル・ロツク・アベニユ −368 (56)参考文献 特開 昭56−6523（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】画素しきい処理のための最適しきい値決定
方法において、 (a) 少なくとも１つはしきい処理すべき画素を含む画
素の流れ内の画素のブロックをバッファリングする段階
と、 (b) 上記画素のブロック内の最大及び最小の画素を識
別する段階と、 (c) 上記最大及び最小の画素の差をとって差信号を与
える段階と、 (d) しきい値レベルの所望の変化を表す所定の定数θ
２で上記差信号を乗算して基本しきい値を与える段階
と、 (e) 上記最大画素から上記基本しきい値を差し引いて
最適しきい値を与える段階と、 (f) 上記差信号を画像背景濃度の最小許容変化率を表
す第２の調節可能な定数θ１と比較して、最適しきい値
出力制御用制御ゲートをオンオフするエネーブル信号を
与える段階と、 (g) 上記差信号が上記第２の調節可能な定数θ１より
も大きいとき、上記エネーブル信号を受けて上記制御ゲ
ートをオンして現在のしきい値を上記最適しきい値で更
新し、それにより上記しきい処理すべき一つの画素及び
後続の画素をしきい処理するための新たなしきい値を与
える段階と、 を含む方法。 - 【請求項２】(a) 予め設定した最大及び最小のしきい
値レベルを設ける段階と、 (b) 最適しきい値を上記予め設定した最大及び最小の
しきい値レベルよりも大きくも小さくもないレベルに限
定する段階と、 を含む特許請求の範囲第１項記載の最適しきい値決定方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US281816 | 1981-07-09 | ||
| US06/281,816 US4442544A (en) | 1981-07-09 | 1981-07-09 | Adaptive thresholder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5810966A JPS5810966A (ja) | 1983-01-21 |
| JPH0620242B2 true JPH0620242B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=23078915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57115311A Expired - Lifetime JPH0620242B2 (ja) | 1981-07-09 | 1982-07-02 | 撮像画素のしきい処理のための最適しきい値決定方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4442544A (ja) |
| EP (1) | EP0070161B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0620242B2 (ja) |
| CA (1) | CA1180102A (ja) |
| DE (1) | DE3266810D1 (ja) |
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- 1982-07-09 EP EP82303601A patent/EP0070161B1/en not_active Expired
- 1982-07-09 DE DE8282303601T patent/DE3266810D1/de not_active Expired
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