JPH06292015A - ２値化装置、並びにそれを備えた読取装置及びファクシミリ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像の２値化時に画像の輪郭部の連続性を弊
害のほとんど発生すること無く保つことにより画質向上
を実現させる。 【構成】 像域判定部１２は注目画素である多値画像デ
ータ１５ａと前ラインの画素である多値画像データ１５
ｂと後ラインの画素である多値画像データ３ａとから、
注目画素における画像の輪郭部の判定を行なう。状態確
率判定部１３は判定結果１２ａに従い、注目画素が輪郭
部に位置する場合には、前画素の２値化データ６ａ、前
ラインの画素の２値化データ１７ａ及び後画素の多値画
像データ５ａの各状態により、連続性が主走査方向ある
いは副走査方向の何れの方向に有するかの判定を行な
う。しきい値選択部１１は判定結果１３ａに従い、第１
〜第３のしきい値の中から所望のしきい値の選択を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像を走査して画素単
位にサンプリングして得られた、画像の濃淡階調を表わ
す多値画像データを、濃度レベルに応じた白あるいは黒
の２値化データに変換する２値化装置に関し、例えば、
ファクシミリ装置、イメージスキャナ装置あるいは画像
生成装置（Ｘ線ＣＴ〔Computerized Tomography；コン
ピュータ断層撮影〕装置，ＭＲＩ〔Magnetic Radio iso
tope〕装置や超音波診断装置等）等に用いて好適な２値
化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の、例えばファクシミリ装置では、
画像（送信原稿）をラインセンサ（ＣＣＤセンサ、密着
センサ等）により走査し、画素単位にサンプリングし、
画像の濃淡階調を多値画像データで表す。その後、得ら
れた多値画像データに２値化処理を施して、濃度レベル
に応じた白あるいは黒の２値化データに変換し、画像を
表示するようにしている。さらに、２値化されたデータ
に対し、ファクシミリ装置の標準符号化方式であるＭＨ
（Modified Huffman；モディファイド ハフマン）符号
化あるいはＭＲ（Modified Relative Element Address
Designate；モディファイド リード）符号化等により
データ圧縮を行ない、送信するようにしている。

【０００３】しかしながら、元の画像が同一濃度であっ
たとしても、送信原稿の“汚れ”、画像の性質（線の太
さや傾き、濃度、周辺画素との相関等）あるいはライン
センサのＭＴＦ（Modureation Transfar function；変
調伝達関数）特性により、得られる多値画像データは様
々な値を有する事となる。このため、多値画像データに
そのまま２値化処理を施したのでは、得られる画像の再
現性が著しく劣ってしまう事となる。

【０００４】このような事から、一般に、２値化処理を
施す前に、多値画像データの信号レベルを補正する処理
を施すことにより、画像の再現性を向上させるようにし
ている。

【０００５】図１３は従来の２値化装置の構成を示すブ
ロック図である。図１３において、１はラインセンサ
（図示せず）から読取った画像の濃度レベルを入力する
入力端子、２は画像の濃度レベルを画素単位にサンプリ
ングし、多値画像データ（多値ディジタルデータ）に変
換するＡ／Ｄ変換部、３はシェーディング補正部、４は
γ補正部、５はＭＴＦ補正部、６は多値画像データとし
きい値との大小比較により２値化を行なう２値化部、７
は２値化データを出力する出力端子、８，１０はそれぞ
れ第１，第３のしきい値を与える第１，第３のしきい値
付加部、１１は第１，第３のしきい値付加部から出力さ
れるしきい値のうち、所定のしきい値を選択するしきい
値選択部、である。

【０００６】即ち、例えば、図１３に示すように、シェ
ーディング補正部３において、ラインセンサ（図示せ
ず）からの出力が均一となるようにラインセンサの出力
特性（センサ歪）にあわせた補正処理および読取原稿の
地濃度補正処理を行なうシェーディング補正処理を施
し、γ補正部４において、濃淡階調のコントラスト調整
を行なうγ補正処理を施し、さらに、ＭＴＦ補正部５に
おいて、画像の特徴に合わせ、文字・線画領域では２値
化を行なうべき画素（以下、注目画素と記す）に対しエ
ッジ強調処理を行ない、網点・写真画領域では平滑化を
行なうＭＴＦ補正処理を施した後、２値化部６におい
て、文字・線画領域では、所定の値を有するしきい値ｔ
ｈと注目画素の濃度レベルとの大小比較により、白ある
いは黒の判定を行なう２値化処理を施し、画像の再現性
を向上させるようにしている。

【０００７】図１４は図１３の２値化装置における２値
化処理を説明するための説明図である。図１４（ａ）は
読取り原稿を示すと共に、ラインセンサによる読取り位
置を着目ラインとして示す。図１４（ｂ）は上記着目ラ
インにおける２値化処理時の濃度レベルとしきい値の関
係を示す。図１４（ｃ）は２値化処理によって得られる
２値出力画像を示す。

【０００８】図１４に示されるように、上記したγ補正
部４において濃淡階調のコントラスト調整を行ったとし
ても、画像の濃度レベルが大きく変化する部分ではやは
り濃度レベルが不安定となり易く、特にしきい値近傍で
不安定であると、結果的に得られる２値化データがばた
つく（即ち、２値画像が不連続となる）ことから、画質
劣化の原因（孤立黒点・白点の発生、以下、ノッチと称
す）となり、さらにはデータ圧縮を行なう際の符号化効
率が劣化することにより伝送データ量が増加し、結果的
に伝送時間の増大化を引き起こしてしまうという問題が
あった。

【０００９】そこで、従来では、２値化を行なう際にし
きい値を固定の値とするのではなく、例えば、特開昭６
３−２３３６７３号公報に記載のように、しきい値に、
前画素で処理された２値化データの値を保持しやすくな
るような所定の変動幅を有するヒステリシス特性を持た
せて、そのしきい値との大小比較による２値化を行なう
ことにより（所謂ヒステリシス２値化処理を行なうこと
により）、ノッチの発生を防止して、画質向上を図るよ
うにしていた。

【００１０】図１５はこの様な従来の２値化装置におけ
る２値化処理を説明するための説明図である。図１５
（ａ）は読取り原稿を示すと共に、ラインセンサによる
読取り位置を着目ラインとして示す。図１５（ｂ）は上
記着目ラインにおける２値化処理時の濃度レベルとしき
い値の関係を示す。図１５（ｃ）は２値化処理によって
得られる２値出力画像を示す。

【００１１】即ち、例えば、図１５（ｂ）に示すよう
に、前画素の２値化データが白ならば、注目画素に対す
るしきい値としてｔｈｌを選択することにより、注目画
素の２値化データが白となり易くさせ、逆に、前画素の
２値化データが黒ならば、注目画素に対するしきい値と
してｔｈｈを選択することにより、注目画素の２値化デ
ータが黒となり易くさせる。この様なヒステリシス２値
化処理を行なうことにより、しきい値近辺で濃度レベル
が不安定であっても、得られる２値化データのばたつき
（即ち、２値画像の不連続）の発生をある程度防止する
ことができ、さらには画質向上を図ることができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た画像の濃淡階調を表わす多値画像データを、濃度レベ
ルに応じた白あるいは黒の２値化データに変換する際
に、前画素の２値化データによりしきい値を決定するよ
うにしたヒステリシス２値化処理においては、次のよう
な問題があった。

【００１３】即ち、ヒステリシス２値化処理を全ての画
素について同様に行なった場合、画像の濃度レベルが画
素単位で大きく変化する部分におけるしきい値近傍での
濃度レベルが不安定となる箇所で、得られる２値化デー
タのばたつき（即ち、２値画像の不連続）の発生をある
程度防止することができるものの、読取り原稿の濃度レ
ベルが小さい場合（例えば、細線や、ＭＴＦ特性から空
間周波数の高域成分でラインセンサの出力レベルが小さ
くなる場合や、写真画領域などのように濃度レベルの変
化が小さい領域）には、濃度レベルの変化がヒステリシ
ス特性に吸収されてしまって、細線切れ、“つぶれ”、
“かすれ”、“尾びき”、“角欠け”などが生じてしま
うという弊害があり、そのため、ヒステリシス２値化処
理は実用上ほとんど用いられないでいる。

【００１４】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点に鑑みなされたものであり、その目的は、多値画像デ
ータを２値化する際に、濃度レベルが不安定となる箇所
で、得られる２値画像の不連続を極力防止すると同時
に、細線切れ、“つぶれ”、“かすれ”、“尾びき”、
“角欠け”などの弊害がほとんど発生することの無い２
値化装置を提供し、再生画像の画質向上を図り、さらに
は、ラン・レングス等の情報源の統計的性質に基づき符
号長を定める符号化方式であるＭＨ符号化等により、符
号化を行なった場合に、圧縮率の低下から伝送データ量
がいたずらに増大することのないようにすることにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、ディジタルデータ化された多値画
像データを、像域特徴の判定、特に濃度レベルが急峻に
変化する画像の輪郭部の判定を行なう像域判定手段と、
周辺画素の状態から注目画素に対する２値化後のデータ
の値が白あるいは黒となる状態確率を定める状態確率判
定手段と、該状態確率判定手段の結果に基づき、２値化
データを黒に成りやすくする第１のしきい値ｔｈｈ、２
値化データの状態確率が不定の場合には第２のしきい値
ｔｈ、２値化データを白に成りやすくする第３のしきい
値ｔｈｌの何れかを選択するしきい値選択手段と、該し
きい値選択手段により選択されたしきい値と、多値画像
データで表される画像データとの比較を行ない、その大
小により白・黒の判定を行なう２値化手段と、を具備す
ることを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明では、ディジタルデータ化された多値画
像データは、像域判定手段により、文字・線画領域にお
いて、ノッチの発生しやすくなお且つ目立ちやすい箇所
である濃度レベルが急峻に変化する画像の輪郭部の判定
及び抽出を行なう。状態確率判定手段により、周辺画素
の状態から注目画素に対する２値化後のデータの値が白
或は黒となる状態確率を定める。しきい値選択手段及び
２値化手段により、上記結果に従い、注目画素の位置す
る領域が画像の輪郭部ではないならば、第２のしきい値
ｔｈを選択して２値化を行なう。また、注目画素が画像
の輪郭部に位置すると判定された場合において、周辺画
素の状態から定められる２値化後の状態確率に従い、状
態確率の黒及び白に対してそれぞれ、第１のしきい値ｔ
ｈｈ及び第３のしきい値ｔｈｌを選択することにより、
２値化後の値が周辺画素からの連続性を保ちやすくさせ
る。これにより、画像の輪郭部に発生しやすい特定のノ
ッチに対してのみ、その発生を極力防止するとともに、
線切れ、“つぶれ”、“かすれ”或は“尾びき”現象と
いった弊害のほとんど無い高画質な２値画像を得ること
が可能になる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図１は本発明の第１の実施例としての２値化
装置の構成を示すブロック図である。

【００１８】本実施例は、ラインセンサ（ＣＣＤセン
サ、密着センサ等）によって１次元的に走査（主走査方
向）し、センサ位置を順次移動（副走査方向）すること
により、画像の濃度レベルを線順次に読取るものとし、
読取った濃度レベルを画素単位にサンプリングし、画像
の濃度階調を多値画像データ（濃度階調レベルの高い側
を白、低い側を黒に相対的に割当てる）で表し、その
後、得られた多値画像データに２値化処理を施して、濃
度レベルに応じた白あるいは黒の２値化データに変換す
る２値化装置である。

【００１９】図１において、１はラインセンサ（図示せ
ず）から読取った画像の濃度レベルを入力する入力端
子、２は画像の濃度レベルを画素単位にサンプリング
し、多値画像データ（多値ディジタルデータ）に変換す
るＡ／Ｄ変換部、３はシェーディング補正部、４はγ補
正部、５はＭＴＦ補正部、６は多値画像データとしきい
値との大小比較により２値化を行なう２値化部、７は２
値化データを出力する出力端子、８〜１０はそれぞれ第
１〜第３のしきい値を与える第１〜第３のしきい値付加
部、１１は第１〜第３のしきい値付加部から出力される
しきい値のうち、所定のしきい値を選択するしきい値選
択部、１２は２値化を行なうべき画素（注目画素）にお
ける画像の特徴を判定する像域判定部、１３は注目画素
の２値化データの状態確率を判定する状態確率判定部で
ある。また、１５はシェーディング補正後の多値画像デ
ータを少なくとも２ライン分記憶する第１の記憶媒体
部、１４はＭＴＦ補正された多値画像データを１画素の
処理分遅延させる遅延部、１６は前画素（注目画素の直
前の画素）の２値化データを１画素の処理分遅延させる
遅延部、１７は２値化データを少なくとも１ライン分記
憶する第２の記憶媒体部である。

【００２０】次に、本実施例の動作を図１を参照して説
明する。Ａ／Ｄ変換部２では、ラインセンサから読取っ
た画像の濃度レベルを画素単位にサンプリングし、多値
画像データ２ａに変換して出力する。

【００２１】シェーディング補正部３では、センサ特性
あるいはセンサ歪（ディバイス特性）に合わせてライン
センサからの出力が均一となるような補正処理あるいは
読取原稿の地濃度補正処理により、濃度レベルの変動範
囲を最適化したり、濃度レベルの片寄りを防止したりす
る最適化処理を行ない出力する。

【００２２】第１の記憶媒体部１５では、シェーディン
グ補正部３で処理された多値画像データ３ａを画素単位
に２ライン分記憶保持し、ラインセンサの読出し画素位
置から見て前ラインの画素の多値画像データ１５ａ及び
前々ラインの画素の多値画像データ１５ｂを出力する。

【００２３】γ補正部４では、第１の記憶媒体部１５よ
り読出された前ラインの画素の多値画像データ１５ａを
コントラスト調整して出力する。

【００２４】ＭＴＦ補正部５では、γ補正部４で処理さ
れた多値画像データ４ａに対し、画像の輪郭部でライン
センサのＭＴＦ特性により濃度レベルの変化が小さい場
合であっても、画像の輪郭部の濃度レベル変化量を強調
するエッジ強調処理を行なって出力する。

【００２５】遅延部１４では、ＭＴＦ補正部５で処理さ
れた多値画像データ５ａを１画素の処理分遅延させる。

【００２６】２値化部６では、注目画素の多値画像デー
タである遅延部１４からの出力１４ａと、後述するしき
い値選択部１１により選択されたしきい値１１ａとの大
小比較を行なう。この結果、濃度レベルを表す多値画像
データ１４ａがしきい値１１ａより大きい場合は白、そ
れ以外の場合は黒とする判定を行ない、１ｂｉｔのディ
ジタルデータで表すことにより、２値化データ６ａを生
成し出力する。

【００２７】第２の記憶媒体部１７では、２値化データ
６ａを画素単位に１ライン分記憶保持し、２値化データ
６ａの画素位置から見て前ラインの画素の２値化データ
１７ａを出力する。

【００２８】像域判定部１２では、注目画素の濃度レベ
ルである多値画像データ１５ａと、注目画素の周辺画素
のうち、前ラインの画素の濃度レベルである多値画像デ
ータ１５ｂと、後ラインの画素の濃度レベルである多値
画像データ３ａとから、注目画素における画像の特徴、
特に、注目画素が画像の輪郭部（エッジ部）に位置する
か否かの判定を行ない、その判定結果１２ａを出力す
る。

【００２９】状態確率判定部１３では、像域判定部１２
からの判定結果１２ａに従い、注目画素が輪郭部に位置
する場合には、周辺画素の画像情報として、前画素の２
値化データ１６ａ、前ラインの画素の２値化データ１７
ａ及び未だ２値化処理されていない後画素の多値画像デ
ータ５ａの各状態をそれぞれ参照することにより、周辺
画素と注目画素との連続性が主走査方向あるいは副走査
方向の何れの方向に有するかの判定を行なう。これによ
り、２値化処理後に上記判定した方向の連続性を保持す
る為のあるべき注目画素の２値化データを予測する。こ
の予測結果に従い、注目画素の２値化データの状態確率
を白または黒、あるいは注目画素の２値化データが予測
不可能な場合には不定と定める。また、注目画素が輪郭
部に位置しない場合には、注目画素の２値化データを予
測不能として、注目画素の２値化データの状態確率を不
定と定める。以上のように、注目画素に対する２値化デ
ータの状態確率を３通りに定めて、その判定結果１３ａ
を出力する。

【００３０】第１〜第３のしきい値付加部８〜１０で
は、それぞれ第１のしきい値ｔｈｈ、第２のしきい値ｔ
ｈ及び第３のしきい値ｔｈｌを保持している。ここで、
第２のしきい値ｔｈは、例えば画素毎の濃度分布等から
統計的に決定するものとし、多値画像データの２値化処
理時のしきい値とした場合、得られる２値画像がほぼ忠
実に多値画像を表示するものであるとする。この場合、
第１のしきい値ｔｈｈとして、第２のしきい値ｔｈに対
し、所定値Δｄｈだけしきい値を高めた値であるとし、
２値化時に黒が強調されるものである。また、第３のし
きい値ｔｈｌとして、第２のしきい値ｔｈに対し、所定
値Δｄｌだけしきい値を低めた値であるとし、２値化時
に白が強調されるものである。

【００３１】しきい値選択部１１では、状態確率判定部
１３による注目画素の２値化データの状態確率の判定結
果１３ａに従い、第１〜第３のしきい値付加部８〜１０
からの第１〜第３のしきい値の中から、所望のしきい値
の選択を行なう。この場合、第１〜第３のしきい値のそ
れぞれの特性を考慮し、判定結果１３ａによる状態確率
が黒ならば、第１のしきい値ｔｈｈを、状態確率が白な
らば、第３のしきい値ｔｈｌを、状態確率が不定なら
ば、第２のしきい値ｔｈを、それぞれ選択し出力する。

【００３２】次に、像域判定部１２における像域判定動
作及び状態確率判定部１３における状態確率判定動作に
ついて、更に詳細に図２〜図８及び表１を用いて説明す
る。

【００３３】図２は２値化を行なう際の対象領域である
注目画素Ｐ及び周辺画素の一例を示す説明図である。

【００３４】注目画素Ｐを中心として主走査方向及び副
走査方向にそれぞれ３画素づつ、周辺画素としてその画
像情報を参照することを示す。ここで、主走査方向、副
走査方向を図示の通りとし、主走査方向に順次２値化を
行なうものであり、ラインセンサは副走査方向で上から
順に移動する場合を想定する。

【００３５】同図で示される着目ラインの画素は第１の
記憶媒体部１５の出力１５ａに、前ラインの画素は第１
の記憶媒体部１５の出力１５ｂに、後ラインの画素は多
値画像データ３ａにそれぞれ対応するものである。

【００３６】まず、像域判定部１２の動作について、図
３を用いて説明する。図３に示すように、注目画素Ｐに
対する周辺画素で、前ラインの注目画素Ｐの上部に位置
する画素Ｐｕを挾む２画素Ｐｌｕ，Ｐｒｕと、後ライン
の注目画素Ｐの下部に位置する画素Ｐｄを挾む２画素Ｐ
ｌｄ，Ｐｒｄの４画素の濃度レベルに着目し、注目画素
Ｐとの濃度レベルの差分値を以下の数１〜数４に従って
求める。

【００３７】主走査方向に位置する２画素Ｐｌｕ，Ｐｒ
ｕの濃度レベルの平均値と注目画素Ｐとの濃度レベルの
差分値Δ１（絶対値）を求める。

【００３８】

【数１】Δ１＝｜（Ｐｌｕ＋Ｐｒｕ）／２−Ｐ｜ 主走査方向に位置する２画素Ｐｌｄ，Ｐｒｄの濃度レベ
ルの平均値と注目画素Ｐとの濃度レベルの差分値Δ２
（絶対値）を求める。

【００３９】

【数２】Δ２＝｜（Ｐｌｄ＋Ｐｒｄ）／２−Ｐ｜ 副走査方向に位置する２画素Ｐｌｕ，Ｐｌｄの濃度レベ
ルの平均値と注目画素Ｐとの濃度レベルの差分値Δ３
（絶対値）を求める。

【００４０】

【数３】Δ３＝｜（Ｐｌｕ＋Ｐｌｄ）／２−Ｐ｜ 副走査方向に位置する２画素Ｐｒｕ，Ｐｒｄの濃度レベ
ルの平均値と注目画素Ｐとの濃度レベルの差分値Δ４
（絶対値）を求める。

【００４１】

【数４】Δ４＝｜（Ｐｒｕ＋Ｐｒｄ）／２−Ｐ｜ 画素毎の濃度レベルの変化が比較的急峻である箇所は画
像の輪郭部であると特定できることから、画素間の差分
値により画像の輪郭部の検出を行なうことが可能であ
る。そこで、全画素を対象として求めた画素間の差分値
の分布等から、輪郭部とそれ以外を分離するのに最適な
値ｄｔｈを統計的に決定し、第４のしきい値ｄｔｈとし
て定め、画素間の差分値とこの第４のしきい値ｄｔｈと
の比較により画像の輪郭部であるか否かの判定を行なう
ものとする。この結果、上記差分値Δ１〜４の内、上記
第４のしきい値ｄｔｈより大となる差分値が存在する場
合には、注目画素Ｐは画像の輪郭部に位置していると判
定するものである。

【００４２】図４に上記処理を行なう像域判定部１２の
一具体例を示す。図４において、１８〜２２は１画素処
理分遅延させる遅延部、２３〜２６は２画素の多値画像
データ（濃度レベル）の平均濃度レベルを求める平均化
部、２７〜３０は注目画素Ｐの濃度レベルと上記２画素
の平均濃度レベルとの差分値を求める差分値算出部、３
６は画像の輪郭部であるか否かの判定を行なう際に判断
の基準とする上記第４のしきい値ｄｔｈを付加する付加
部、３１〜３４は第４のしきい値ｄｔｈと差分値算出部
２７〜３０により求めた差分値との大小比較を行なう比
較部、３５は該比較部３１〜３４の結果に従い注目画素
Ｐが画像の輪郭部に位置するか否かの決定を行なう判定
部である。

【００４３】では、図４の像域判定部１２の動作を説明
する。ここで、着目ラインの画素の多値画像データに対
応する第１の記憶媒体部１５の出力１５ａ、前ラインの
画素の多値画像データに対応する第１の記憶媒体部１５
の出力１５ｂ（Ｐｌｕ）、後ラインの画素の多値画像デ
ータに対応する多値画像データ３ａ（Ｐｌｄ）である。

【００４４】２段の遅延部１８，１９により多値画像デ
ータ１５ｂを２画素処理分遅延し、画素Ｐｒｕに対応す
る多値画像データ１９ａを出力する。

【００４５】また、２段の遅延部２０，２１により多値
画像データ３ｂを２画素処理分遅延し、画素Ｐｒｄに対
応する多値画像データ２１ａを出力する。

【００４６】遅延部２２により多値画像データ１５ａを
１画素処理分遅延し、注目画素Ｐに対応する多値画像デ
ータ２２ａを出力する。

【００４７】平均化部２３により、多値画像データで、
前ラインの主走査方向に位置する２画素Ｐｌｕ（１５
ｂ）とＰｒｕ（１９ａ）の平均値２３ａを求め、出力す
る。

【００４８】同様に、平均化部２６により、多値画像デ
ータで、後ラインの主走査方向に位置する２画素Ｐｌｄ
（３ａ）とＰｒｄ（２１ａ）の平均値２６ａを求め、出
力する。 また、平均化部２４により、多値画像データ
で、副走査方向に位置する２画素Ｐｌｕ（１５ｂ）とＰ
ｌｄ（３ａ）の平均値２４ａを求め、出力する。

【００４９】平均化部２５により、多値画像データで、
副走査方向に位置する２画素Ｐｒｕ（１９ａ）とＰｒｄ
（２１ａ）の平均値２５ａを求め、出力する。

【００５０】差分値算出部２７〜３０において、平均化
部２３〜２６により求めた平均濃度レベル２３ａ〜２６
ａと、注目画素Ｐの濃度レベル２２ａとの差分値（絶対
値）をそれぞれΔ１，Δ３，Δ４，Δ２を求める。

【００５１】比較部３１〜３４により上記第４のしきい
値ｄｔｈと差分値算出部２７〜３０により求めた差分値
Δ１〜４との比較を行い、大であるか否かの判定を行な
い、その結果を出力する。

【００５２】判定部３５では、比較部３１〜３４の比較
結果３１ａ〜３４ａに従い、差分値Δ１〜４が第４のし
きい値ｄｔｈより大となる差分値が存在する場合に、注
目画素Ｐは画像の輪郭部に位置するとの決定を行ない、
判定結果１２ａを出力する。

【００５３】次に、状態確率判定部１３の動作について
図５，図６及び表１を用いて詳細に説明する。

【００５４】像域判定部１２の結果１２ａに従い、注目
画素が輪郭部に位置すると判定された場合に以下の処理
を行なう。

【００５５】表１に、状態確率判定部１３の処理内容を
示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】周辺画素の画像情報として、図５に示すよ
うに、注目画素Ｐに対し、主走査方向の前画素の２値化
データＰｌ（１６ａ）及び後画素の多値画像データＰｒ
（５ａ）、さらには前ラインの３画素の２値化データＰ
ｌｕ，Ｐｕ，Ｐｒｕ（１７ａ）の状態を参照するものと
する。

【００５８】まず、上記前画素の２値化データＰｌと、
後画素の多値画像データＰｒの２画素の画像情報から、
注目画素Ｐが主走査方向で輪郭部（主走査方向に垂直な
方向に発生する輪郭部）に位置するか否かの主走査方向
状態判定を行なう。

【００５９】例えば、表１に示すように、前画素の２値
化データＰｌが白である場合に、後画素の多値画像デー
タＰｒが前記第３のしきい値ｔｈｌに等しいか小さい場
合には、後画素の２値化データは確実に黒となることか
ら、注目画素Ｐは主走査方向で輪郭部（主走査方向に垂
直な方向に発生する輪郭部）に位置するものと判定する
（図６（ｃ），（ｄ））。逆に、第３のしきい値ｔｈｌ
より大きい場合には、注目画素Ｐは主走査方向で非輪郭
部に位置するものと判定する。

【００６０】同様に、前画素の２値化データＰｌが黒で
ある場合に、後画素の多値画像データＰｒが前記第１の
しきい値ｔｈｈより大きい場合には、後画素の２値化デ
ータは確実に白となることから、注目画素Ｐは主走査方
向で輪郭部（主走査方向に垂直な方向に発生する輪郭
部）に位置するものと判定する（図６（ａ），
（ｂ））。また、それ以外であった場合には、注目画素
Ｐは主走査方向で非輪郭部に位置するものと判定する。

【００６１】以上の判定結果に従い、注目画素Ｐが主走
査方向で非輪郭部に位置すると判定した場合には、注目
画素Ｐは副走査方向で輪郭部（副走査方向に垂直な方向
に発生する輪郭部）に位置すると確定できる為、２値化
データが主走査方向に連続性を保持し易いように、注目
画素の２値化データを予測する。つまり、注目画素の２
値化データの状態確率として、画素Ｐｌの２値化データ
を割り当てることにより定める。

【００６２】逆に、注目画素Ｐが主走査方向で輪郭部
（主走査方向に垂直な方向に発生する輪郭部）に位置す
ると判定した場合には、注目画素Ｐの２値化データを主
走査方向の２値化データから特定することは、必ずしも
できない。従って、副走査方向の画像情報から注目画素
Ｐの２値化データを２次元的に予測するものである。

【００６３】この場合、図５（ｂ）に示すように、２値
化処理済の前ラインの連続する３画素の２値化データＰ
ｌｕ，Ｐｕ，Ｐｒｕの状態（前ラインラン状態）とし
て、白と黒が混在する状態（例えば、図６（ａ）〜
（ｄ））と、３画素とも同値（白ラン，黒ラン）となる
状態（例えば、図６（ｅ）〜（ｌ））とに大きく分類す
るものとする。

【００６４】これにより、前ラインラン状態が混在する
状態（不連続）である場合には、注目画素Ｐは主走査方
向で輪郭部（主走査方向に垂直な方向に発生する輪郭
部）に位置すると確定し、２値化データが副走査方向に
連続性を保持し易いように、注目画素の２値化データを
予測する。つまり、注目画素の状態確率として、画素Ｐ
ｕの２値化データを割り当てることにより定める。

【００６５】また、３画素とも同値（連続）である場合
には、注目画素Ｐは角部（コーナ部）に位置するものと
ほぼ判定できる。このような角部では、前画素Ｐｌある
いは前ライン画素Ｐｕからの連続性を考慮することな
く、注目画素Ｐの状態確率を不定と定める。

【００６６】また、像域判定部１２の判定結果１２ａ
で、注目画素が非輪郭部に位置すると判定した場合に
は、注目画素Ｐの状態確率を不定と定める。

【００６７】以上に示した状態確率判定部１３の処理に
より、注目画素Ｐの状態確率として白、黒あるいは不定
の３状態に確定して、判定結果１３ａを出力する。

【００６８】図７に上記処理を行なう状態確率判定部１
３の一具体例を示す。図７において、３７は第１のしき
い値ｔｈｈと第２のしきい値ｔｈｌから前画素の２値化
データ１６ａに従って選択を行なう選択部、３８は後画
素の多値画像データ５ａと選択されたしきい値との比較
を行なう比較部、３９は比較結果と前画素の２値化デー
タ１６ａに従って、注目画素Ｐが主走査方向で輪郭部
（主走査方向に垂直な方向に発生する輪郭部）に位置す
るか否かの判定を行なう主走査方向輪郭部判定部、４
０，４１は前ラインの画素の２値化データを１画素処理
分遅延させる遅延部、４２は前ラインの３画素の黒ラン
・白ラン検出を行なう前ラインラン検出部、４３は上記
状態確率判定処理を行なう状態確率決定部である。

【００６９】次に、図７の状態確率判定部１３の動作を
説明する。選択部３７では、画素Ｐｌの２値化データ１
６ａに従い、黒ならば２値化データが黒に成りやすくす
る第１のしきい値ｔｈｈを、逆に白ならば２値化データ
が白に成りやすくする第３のしきい値ｔｈｌを選択し出
力する。

【００７０】比較部３８では、画素ＰｒのＭＴＦ補正処
理後の多値画像データ５ａと選択部３７からのしきい値
出力３７ａとを大小比較し、比較結果３８ａを得る。

【００７１】主走査方向輪郭部判定部３９では、主走査
方向輪郭部判定として、この比較結果３８ａに従い、画
素Ｐｌの２値化データが黒の場合であって、且つ、画素
Ｐｒの多値画像データ５ａがしきい値出力３７ａより大
ならば、注目画素Ｐは主走査方向で輪郭部（主走査方向
に垂直な方向に発生する輪郭部）に位置すると判定し、
逆に小さい場合には主走査方向で非輪郭部に位置すると
判定する。また、画素Ｐｌの２値化データが白の場合で
あって、且つ、画素Ｐｒの画像データ５ａがしきい値出
力３７ａより小さい場合には、注目画素Ｐは主走査方向
で輪郭部（主走査方向に垂直な方向に発生する輪郭部）
に位置すると判定し、逆に大きい場合には主走査方向で
非輪郭部に位置すると判定する。

【００７２】前ラインラン検出部４２では、副走査方向
前ラインラン判定として、注目画素Ｐに対し前ラインに
位置する連続する３画素Ｐｌｕ，Ｐｕ，Ｐｒｕに対応す
る２値化データである第２の記憶媒体部１７の出力１７
ａ、遅延部４０，４１の出力４０ａ、４１ａを参照し、
３画素とも同値ならば連続、それ以外ならば不連続（混
在）であると決定し、その結果４２ａを出力する。

【００７３】状態確率決定部４３では、以上の結果に従
い、注目画素Ｐの２値化データの状態確率（白、黒ある
いは不定）を、像域判定部１２の判定結果１２ａと上記
状態確率判定処理方式とに基づき定める。

【００７４】図８は本実施例における２値化処理を説明
するための説明図である。図８（ａ）は読取り原稿を示
すと共に、ラインセンサによる読取り位置を着目ライン
として示す。図８（ｂ）は上記着目ラインにおける２値
化処理時の濃度レベルとしきい値の関係を示す。図８
（ｃ）は２値化処理によって得られる２値出力画像を示
す。

【００７５】図８に示されるように、本実施例によれ
ば、原稿をセンサにより読取った画像データの濃度レベ
ルが、原稿の“汚れ”、画像の性質（線の太さや傾き、
濃度、周辺画素との相関等）あるいはセンサのＭＴＦ特
性により様々な値を有する場合であっても、２値化処理
を行なう前に信号レベルを適応的に補正することによ
り、画像の再現性を向上させることが可能となる。

【００７６】像域判定では、写真などの多値画像におい
ては、画素単位における濃度レベルの変化は緩やかで、
注目画素の濃度レベルはその周辺画素の濃度レベルとほ
ぼ等しく差があってもわずかであるが、２値画像におけ
る画像の境界部においては、濃度レベルの変化が急峻で
あるという性質を利用するものである。つまり、ライン
センサから読取った多値画像データから、濃度レベルが
急峻に変化する文字・線画領域における画像の輪郭部
（即ち、固定しきい値に基づく単純２値化処理のみ行な
った場合に得られる２値画像で、ノッチが発生し易く且
つ目立ちやすい箇所となる部分である。）を容易に抽出
できると共に、画像の濃度レベルの変化が比較的緩やか
となる空間周波数の高域成分や網点・写真画領域などを
非輪郭部として効果的に判定することができる。

【００７７】また、領域判定を行なう際に、所定方向に
位置する２画素の濃度レベルの平均と注目画素との差分
値により判定することから、斜めライン輪郭部の検出能
力を抑える一方で、主走査方向あるいは副走査方向に垂
直な方向に発生する輪郭部のみを効果的に抽出すること
が可能となる。さらには、画素単位の濃度レベルに含ま
れるノイズによる画像の輪郭部誤検出の防止、網点画に
おける輪郭部誤検出を極力防止することが可能となる。

【００７８】以上のように注目画素Ｐが輪郭部に位置す
ると抽出した場合において、周辺画素の画像情報として
既に２値化処理された画素の２値化データあるいは多値
画像データの状態を参照することにより、周辺画素との
連続性を保持する為のあるべき２値化データを容易に予
測すること可能となる。この予測結果に従い、注目画素
Ｐに対する２値化データの状態確率として白または黒、
あるいは予測不可能な場合には不定とした以上３通りの
何れの状態かを容易に定めることが可能となる。

【００７９】以上のように求めた注目画素Ｐの状態確率
に従い、２値化時のしきい値として複数個のしきい値か
ら適応的に選択を行ない、状態確率が黒ならば、黒を強
調するしきい値を、また状態確率が白ならば、白を強調
するしきい値を、状態確率が不定ならば、通常のしきい
値を選択し、２値化を行なうことが可能となる。

【００８０】これにより、単純２値化処理ではノッチ発
生により画質劣化を避けられない、濃度レベルが急峻且
つ不安定に変化する文字・線画領域における画像の輪郭
部であっても、輪郭部における２値化データの連続性を
極力保つ平滑化が可能となり、ノッチ発生の少ない２値
画像を得ることが可能となる。

【００８１】また、一方で、文字・線画領域であっても
空間周波数が高域となる領域や、網点・写真画領域等の
ように、画素ごとの濃度レベルの変化が小さい領域で
は、固定しきい値による単純２値化処理を行なうように
するため、得られる２値画像は、細線切れ、“つぶ
れ”、“かすれ”あるいは“尾びき”といった弊害をほ
とんど防止することが可能となる。

【００８２】また、画像の輪郭部であっても、周辺画素
の状態から画像の角部を抽出することが可能となりこと
から、図８に示すように、画像の角部における“角欠
け”や“尾びき”等の弊害が発生することを防止するこ
とが可能となる。これにより、高画質な２値画像を容易
に得ることが可能となる。

【００８３】ここで、本実施例では、画像の輪郭部を検
出する手法として、対象領域を周辺画素３×３領域に定
めて２次元的に抽出するアルゴリズムについてのみ示し
たが、もちろん対象領域はこれに限るものではない。ま
た、輪郭部検出方式としても、差分値算出による検出方
式について一手法を示したが、もちろんこの限りではな
く、他の差分値算出による検出方式あるいは画像のパタ
ーン認識等によっても行ない得ることは言うまでもな
い。

【００８４】本実施例では、状態確率を定める際に、対
象領域を２ラインで２×３領域に定めて確定する場合に
ついてのみ示したが、もちろん、対象領域を拡げ、画像
の特徴を判定することにより、より確率確定精度を向上
させることが可能である。

【００８５】また、本実施例では、状態確率として３状
態に定め処理を行なう場合についてのみ示したが、さら
に状態確率を細分化し、より適応的にしきい値を変化さ
せる処理を行なうことにより、更なる高画質化を図るこ
とが可能である。

【００８６】また、画像の角部の判定を行なう際に、前
ラインの連続する３画素に注目して行なう場合について
のみ示したが、もちろんこの限りではなく、参照画素を
適応的に変えて判定精度を上げることも可能であり、さ
らに画像のパターン認識等によっても行ない得ることは
言うまでもない。

【００８７】さらに、画像の輪郭部領域に対して連続性
を保つ平滑化方式として、処理方向を定め、ヒステリシ
ス２値化処理により行なうことについてのみ示したが、
もちろん他の平滑化手法、例えば２値化前の多値画像デ
ータの適応的補正処理、あるいは２値化後のデータ変換
処理等によっても行ない得ることは言うまでもない。

【００８８】本実施例において、読取濃度レベルの補正
処理方式を限定して述べたが、もちろんこの限りではな
く、他の手法、例えばＡＧＣ（Auto Gain Controler）
などによって濃度レベルの補正処理を施しても、同様の
効果が得られることは言うまでもない。

【００８９】また、本実施例では、ハードウエア構成に
よる処理方式を用いる場合についてのみ示したが、もち
ろん本発明に基づく処理方式をソフトウエア処理によっ
て実現しても、同様な効果が得られることは言うまでも
ない。

【００９０】図９は本発明の第２の実施例としての２値
化装置の構成を示すブロック図である。本実施例は、本
発明の２値化装置を、文字・線画や写真等の多値画像を
読取り符号化して、蓄積あるいは伝送する画像伝送装置
（例えば、ファクシミリ装置）に適用したものである。

【００９１】図９において、４４はラインセンサから成
り、送信原稿を１次元的に走査して読取る読取センサ、
１２’は周辺画素の濃度レベルをもとに、注目画素が文
字・線画等の２値画像領域の画素か、文字・線画等の輪
郭部に位置する画素か、あるいは写真等の多値画像領域
の画素か、を判別し、同時に、多値画像領域である場合
には多値画像領域性の度合い（２値画像領域，多値画像
領域の何れに近いかを表わす度合い）を求める像域判別
部、４５，４６は濃度レベルをそのレベルに応じて所定
のレベルに変換する第１，第２のγ補正部、４７は注目
画素と周辺画素の濃度レベルをもとに、注目画素の濃度
レベルを平滑化する平滑化部、４８は注目画素と周辺画
素の濃度レベルをもとに、線画のエッジ部を強調するエ
ッジ強調部、４９は平滑化部４７とエッジ強調部４８と
の濃度レベルを像域判定部１２の判定結果１２ｂに従
い、所定の割合で混合する混合部、５０は遅延部であ
る。

【００９２】５１は多値画像領域でＭ階調の多値画像を
Ｎ階調（ただし、Ｍ，Ｎは整数であり、Ｎ≦Ｍ）に再量
子化し、その際の量子化誤差を周辺画素に拡散して量子
化前後の平均濃度レベルを一致させるＮ値誤差拡散処理
を行なう中間調処理部、６は図１で示したのと同様、２
値化処理により白（最大濃度レベル）と黒（最小濃度レ
ベル）に２値化を行なう２値化部、５２は２値化データ
として中間調処理部５１と２値化部６の出力の何れかを
像域判定部１２の判定結果に応じて出力する選択部、５
３は読取画像の縮小拡大を行なうサイズ変換部、５４は
２値化データをＭＨ符号化あるいはＭＲ符号化等により
データ圧縮を行なう符号化部、５５は符号化データを変
調し回線５６に送出するモデムである。その他、図１と
同様の構成要素には同一の符号を付した。

【００９３】図９を用いて本実施例の動作を詳細に説明
する。読取センサ４４では、送信原稿をライン単位で読
取り、画素単位にその読取濃度レベル（アナログ値）の
サンプリングを行ない出力する。Ａ／Ｄ変換部２では、
サンプリングした読取濃度レベルを量子化し、多値画像
データ（多値ディジタルデータ）で表し、シェーディン
グ補正部３に供給する。

【００９４】シェーディング補正部３では、読取センサ
４４の画素の感度バラツキ及び原稿を照射する光源のム
ラを補正する。このため、シェーディング補正部３で
は、予め、読取センサ４４で白基準原稿を読取って量子
化された１ライン分の多値画像データ（シェーディング
波形と称す）を記憶しておき、このシェーディング波形
をもとに、原稿のライン上（主走査上）の位置に対応し
て、読取画素の量子化値（濃度レベル）を補正する。こ
のシェーディング補正結果は、第１の記憶媒体部１５、
第１及び第２のγ補正部４５と４６及び像域判定部１２
に供給される。

【００９５】第１の記憶媒体部１５では、シェーディン
グ補正後の多値画像データ３ａを少なくとも２ライン分
記憶し、読取センサ４４の読出し画素位置から見て前ラ
インの画素の多値画像データ１５ａ及び前々ラインの画
素の多値画像データ１５ｂを出力する。

【００９６】第１及び第２のγ補正部４５，４６では、
第１の記憶媒体部１５より読出された前ラインの画素の
多値画像データ１５ａと前々ラインの画素の多値画像デ
ータ１５ｂ及びシェーディング補正後の多値画像データ
３ａの濃度レベルを、図１０に示すような入出力の濃度
特性に従って補正する。なお、図では３種の補正特性を
示している。これは多値画像の濃度特性を、記録後の画
像のメリハリや記録特性を考慮して行なう。第１及び第
２のγ補正部４５，４６の補正結果はそれぞれ平滑化部
４７とエッジ強調部４８へ供給される。

【００９７】平滑化部４７では、第１のγ補正部４５で
補正処理された多値画像データに対し平滑化を行なう。
即ち、図１１（ａ）に示すように、注目画素（ハッチを
施した画素）とその周辺画素の濃度レベルに対して、重
み係数ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉを掛け、そ
の総和として注目画素の濃度レベルを決定する。重み係
数は注目画素及び周辺画素に対して正の値を与え、重み
係数の和が１となるように配分する。これによって、画
素単位の濃度レベルの変化を平滑化する。平滑化の度合
いは重み係数の与え方によって異なる。

【００９８】なお、平滑化部４７における周辺画素の領
域は、図１１（ａ）に限定されるものではなく、網点に
よりなる多値画像の場合は、その網点の周期をカバーす
る周辺画素領域を用いて、網点周期内の平均濃度を検出
するように平滑化する必要がある。ここでは、便宜上、
原理を示すため、図のような３×３画素領域とした。

【００９９】エッジ強調部４８では、第２のγ補正部４
５で補正処理された多値画像データに対しエッジ強調を
行なう。即ち、図１１（ｂ）に示すように、注目画素
（ハッチを施した画素）とその周辺画素の濃度レベルに
対して、重み係数ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ
を掛け、その総和として注目画素の濃度レベルを決定す
る。重み係数は注目画素に対して正の値（ｅ）を与え及
び周辺画素に対しては、負の値（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｆ，
ｇ，ｈ，ｉ）の値を与え、重み係数の和が１となるよう
に配分する。これにより、周辺画素と注目画素の濃度レ
ベルの差が大きいと、その差をより強調し、結果として
線画等の画像境界部が強調されることになる。

【０１００】像域判定部１２’では、第１の実施例で述
べた２画素間の濃度レベルの平均値と注目画素との濃度
レベル差が所定値ｄｔｈより大ならば、画像の輪郭部及
び２値画像領域部であり、それ以下ならば多値画像領域
部に属すると判定する。

【０１０１】なお、２画素間の濃度レベルの平均値と注
目画素との濃度レベル差により領域判定を行なうのは、
網点画像の網点の黒と網点間の白の濃度レベル変化を２
値画像領域と誤判定するのを避けるためである。

【０１０２】また、像域判定部１２’では、多値画像領
域部に属すると判定する場合に、濃度レベル差の度合い
から、多値画像領域性の度合い（２値画像領域，多値画
像領域の何れに近いかを表わす度合い）１２ｂも同時に
定める。

【０１０３】なお、ここでは、濃度レベルを算出するた
めの多値画像データとして、シェーディング補正処理後
の多値画像データを用いた場合について示したが、平滑
化処理後あるいはエッジ強調処理後の多値画像データを
用いることにより（例えば、上記網点周期を考慮した平
滑化処理後の多値画像データを用いることにより）、像
域判別精度を高めるようにしてもよい。

【０１０４】また、像域判定は、上記の方法に限定され
るものではなく、各種の判定方法を用いることができ
る。例えば、特開平２−２９２９５６号公報、特公平３
−６２３５５号公報に記載のように、網点周期性に着目
し、まず網点領域を検出し、その後、特開昭５８−１１
５９７５号公報に記載のように、線画と写真画（網点画
像を除く）の濃度レベル変化量と変化の頻度の差を利用
して、線画と写真画に判別し、結果として、文字・線画
の２値画像領域と写真（網点画像を含む）等の多値画像
領域とを判別するようにしてもよい。

【０１０５】混合部４９では、平滑化部４７により平滑
化された多値画像データ４７ａと、エッジ強調部４８に
より線画等の画像境界部が強調された多値画像データ４
８ａとに、像域判定部１２からの多値画像領域性の度合
い１２ｂにより定める重み係数α，β（但しα＋β＝
１，α≧０，β≧０）をそれぞれ掛け、その総和として
注目画素の濃度レベルを決定する。

【０１０６】これによって、２値画領域ではエッジ強調
された値を、また、中間調領域では平滑化された値を、
それぞれ、注目画素の濃度レベルとして決定する。ま
た、２値画領域と多値画領域の中間部領域では、像域判
定部１２によって得られた多値画像領域性の度合い１２
ｂに従い、重み係数を２値画領域に近い場合にはα≦β
に、また、多値画像領域に近い場合にはα≧βに、それ
ぞれ定めて、注目画素の濃度レベルを決定する。そし
て、算出された多値画像データを、中間調処理部５１に
与える。

【０１０７】中間調処理部５１では、混合部４９より得
られるＭ階調で表される多値画像データを、Ｎ階調（た
だし、Ｍ，Ｎは整数であり、Ｎ≦Ｍ）に再量子化し、そ
の際の量子化誤差を周辺画素に拡散して量子化前後の平
均濃度レベルを一致させるＮ値誤差拡散処理を行なう。
この場合、像域判定部１２によって得られた多値画像領
域性の度合い１２ｂにより、量子化誤差を周辺画素に拡
散する度合いを定める。これにより算出した２値化デー
タ５１ａを、選択部５２に与える。

【０１０８】なお、多値画像領域を２値化データで表示
する中間調処理として、ディザ手法により表すようにし
てもよい。

【０１０９】遅延部５０では、エッジ強調部４８により
補正された多値画像データ４８ａを遅延させる。

【０１１０】２値化部６では、注目画素の多値画像デー
タである遅延部５０からの出力５０ａと、第１の実施例
で示した処理に基づき、しきい値選択部１１により選択
したしきい値１１ａとの大小比較を行なう。この結果、
濃度レベルを表す多値画像データ５０ａがしきい値１１
ａより大きい場合は白、それ以外の場合は黒とする判定
を行ない、１ｂｉｔのディジタルデータで表すことによ
り、２値化データ６ａを生成し出力する。

【０１１１】選択部５２では、中間調処理部５１及び２
値化部６によりそれぞれ得られた注目画素に対する２値
化データで、像域判定部１２によって得られた多値画像
領域性の度合い１２ｂに従い、注目画素が多値画像領域
に位置する場合には、中間調処理部５１の結果を、ま
た、２値画領域の場合には２値化部６の結果を、それぞ
れ選択し出力する。

【０１１２】サイズ変換部５３では、選択部５２により
得られた２値化データに対し、補間処理、間引処理、あ
るいは論理演算処理等により、読取原稿のサイズを拡大
・縮小処理，移動処理（回転移動、並行移動、反転移動
等），スムージング処理等を行なう。

【０１１３】符号化部５４では、サイズ変換部５３によ
り処理された２値化データを、Ｇ３ファクシミリの１次
元符号化の国際標準方式として採用されているＭＨ符号
化により、データ圧縮する。この符号化方式は、２値化
データのラン・レングスの発生頻度に従い、発生頻度の
高いラン・レングスには短い符号語を、また、発生頻度
の低いラン・レングスには長い符号語を、それぞれ割り
当てることにより、データ圧縮を行なうものである。圧
縮された符号化データはモデム部５５により変調され、
回線５６より出力される。

【０１１４】以上のように、本実施例によれば、原稿を
センサにより読取った画像データの濃度レベルが、原稿
の“汚れ”、画像の性質（線の太さや傾き、濃度、周辺
画素との相関等）あるいはセンサのＭＴＦ特性により様
々な値を有する場合であっても、２値化処理を行なう前
に信号レベルを適応的に補正することにより、画像の再
現性を向上させることが可能となる。

【０１１５】また、像域判定により、画像の特徴に合わ
せて、文字・線画領域とその画像の輪郭部、及び網点・
写真画領域を効果的に検出することが可能となり、それ
ぞれの領域に対しそれぞれ特有の２値化処理を施すこと
が可能となる。よって、文字・線画領域では輪郭部にお
いて連続性を極力保つ平滑化が可能となり、ノッチ発生
の少ない２値画像を得ることが可能であり、また、一方
で、文字・線画領域であっても空間周波数が高域となる
領域では、固定しきい値による単純２値化処理を行なう
ようにするため、細線切れ，“つぶれ”，“かすれ”あ
るいは“尾びき”といった弊害はほとんど無く、さら
に、網点・写真画領域では、中間調処理により濃度レベ
ルを疑似的に２値化データで表す処理を行なうことか
ら、高画質な２値画像を得ることが可能となる。

【０１１６】さらに、２値化データについてＭＨ符号化
等により圧縮符号化を行なう際に、ノッチにより２値化
データのラン・レングスが短くなることによる圧縮能力
が極度に劣化する場合であっても、ノッチの発生そのも
のを抑えられることから、伝送データ量がいたずらに増
大すること防止することが可能となる。

【０１１７】また、本実施例の変形例として、図１２に
示すように、読取画像データ（多値画像データ）の２値
化処理によって得られた２値化データ５２ａを出力端子
５７から出力するようにすることにより、画像読取装置
（イメージスキャナ装置）として用いることも可能であ
り、その場合、得られた２値化データを他のデータ処理
装置（例えば画像生成装置，データ記録再生装置あるい
はデータ送受信装置）で利用することができる。

【０１１８】なお、以上の実施例においては、画像を読
み取る手段として、ラインセンサを用い、１次元的に走
査する場合についてのみ示したが、もちろんこの限りで
はなく、他の読取手段（Ｘ線、核磁気共鳴、超音波等を
用いた装置）を利用するようにしてもよい。

【０１１９】

【発明の効果】本発明によれば、多値画像データを２値
化する際に、細線切れ、“つぶれ”、“かすれ”、“尾
びき”あるいは“角欠け”といった弊害がほとんど発生
すること無く、また、画像の輪郭部等の濃度レベルが不
安定となる箇所のみ、適応的に２値画像の不連続性（ノ
ッチ）を防止する平滑化処理を行なうことにより、高画
質な２値画像を得る事を可能とし、さらには、ＭＨ符号
化等により符号化を行なった場合に、伝送データ量がい
たずらに増大するのを抑えることができる。

【０１２０】また、本発明によれば、少ないメモリ量及
び簡単な構成により高画質化を達成することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としての２値化装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】第１の実施例において２値化を行なう際の対象
領域である注目画素Ｐ及び周辺画素の一例を示す説明図
である。

【図３】第１の実施例における像域判定部１２での対象
領域を示す説明図である。

【図４】第１の実施例における像域判定部１２の一具体
例を示すブロック図である。。

【図５】第１の実施例における状態確率判定部１３での
対象領域を示す説明図である。

【図６】第１の実施例における状態確率判定部１３での
判定条件を説明するための説明図である。

【図７】第１の実施例における状態確率判定部１３の一
具体例を示すブロック図である。

【図８】第１の実施例における２値化処理を説明するた
めの説明図である。

【図９】本発明の第２の実施例としての２値化装置を示
すブロック図である。

【図１０】第２の実施例における第１及び第２のγ補正
部４５，４６での入出力の濃度特性を示す特性図であ
る。

【図１１】第２の実施例における平滑化部４７及びエッ
ジ強調部４８で用いる重み係数を示す説明図である。

【図１２】第２の実施例の変形例を示すブロック図であ
る。

【図１３】従来の２値化装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図１４】図１３の２値化装置における２値化処理を説
明するための説明図である。

【図１５】従来の他の２値化装置における２値化処理を
説明するための説明図である。

【符号の説明】

１…読取画像濃度レベル入力端子、２…Ａ／Ｄ変換部、
３…シェーディング補正部、４…γ補正部、５…ＭＴＦ
補正部、６…２値化部、７…２値化データ出力端子、８
〜１０…第１〜第３のしきい値付加部、１１…しきい値
選択部、１２…像域判定部、１３…状態確率判定部、１
５，１７…第１，第２の記憶媒体、２３〜２６…平均化
部、２７〜３０…差分値算出部、３１〜３４…比較部、
３５…判定部、３６…第４のしきい値付加部、３７…選
択部、３８…比較部、３９…主走査方向輪郭部判定部、
４２…前ラインラン検出部、４５…状態確率決定部、４
４…読取センサ、４５，４６…第１，第２のγ補正部、
４７…平滑化部、４８…エッジ強調部、４９…混合部、
５１…中間調処理部、５２…選択部、５３…サイズ変換
部、５４…符号化部、５５…モデム部、５６…回線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 誠二 茨城県勝田市稲田1410番地 株式会社日立 製作所情報映像メディア事業部内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を走査し画素単位にサンプリングし
   て得られた多値画像データを２値化データに変換する２
   値化装置において、 ２値化を行なうべき画素（以下、注目画素という）の多
   値画像データと前記注目画素に対する周辺画素の多値画
   像データとから、前記注目画素における画像の特徴を判
   定する像域判定手段と、前記周辺画素の２値化データ及
   び多値画像データの状態に基づき、前記注目画素の２値
   化データを予測し、その予測結果に従い前記注目画素の
   ２値化データの状態確率を判定する状態確率判定手段
   と、前記像域判定手段及び／または状態確率判定手段に
   よる判定結果に従い、複数のしきい値の中から所望のし
   きい値を適応的に選択するしきい値選択手段と、前記注
   目画素の多値画像データと前記しきい値選択手段により
   選択されたしきい値とを大小比較し、その比較結果に従
   い、前記注目画素の多値画像データを２値化データに変
   換する２値化手段と、で構成されることを特徴とする２
   値化装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の２値化装置において、
   前記像域判定手段は、前記注目画素における画像の特徴
   の判定として、前記注目画素が画像の輪郭部に位置する
   か否かの判定を行なうことを特徴とする２値化装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の２値化装置において、
   前記像域判定手段は、前記注目画素における画像の特徴
   の判定として、前記注目画素が特定の方向に発生する画
   像の輪郭部に位置するか否かの判定を行なうことを特徴
   とする２値化装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載の２値化装置に
   おいて、前記像域判定手段は、前記周辺画素の多値画像
   データと前記注目画素の多値画像データとから、前記周
   辺画素の濃度レベルと注目画素の濃度レベルとの差（以
   下、濃度レベル差という）を求める濃度差算出手段と、
   該濃度差算出手段により求められた濃度レベル差と所定
   のしきい値との比較を行なう比較手段と、該比較手段に
   よる比較結果に従い、前記注目画素が前記輪郭部に位置
   するか否かの判定を行なう判定手段と、で構成されるこ
   とを特徴とする２値化装置。
5. 【請求項５】 請求項２または３に記載の２値化装置に
   おいて、前記像域判定手段は、前記周辺画素の多値画像
   データから、該周辺画素のうち、所定方向に並んだ所定
   数の画素の濃度レベル平均値を求める平均濃度レベル算
   出手段と、該平均濃度レベル算出手段により求められた
   算出結果と前記注目画素の多値画像データとから、前記
   濃度レベル平均値と前記注目画素の濃度レベルとの差
   （以下、濃度レベル差という）を求める濃度差算出手段
   と、該濃度差算出手段により求められた濃度レベル差と
   所定のしきい値との比較を行なう比較手段と、該比較手
   段による比較結果に従い、前記注目画素が前記輪郭部に
   位置するか否かの判定を行なう判定手段と、で構成され
   ることを特徴とする２値化装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５に記載の２値化装置に
   おいて、前記判定手段は、前記濃度差算出手段により求
   められた濃度レベル差が前記しきい値より大きい場合
   に、前記注目画素が前記輪郭部に位置すると判定するこ
   とを特徴とする２値化装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の２値化装置において、
   前記状態確率判定手段は、前記周辺画素の２値化データ
   及び多値画像データの状態に基づき、前記注目画素の２
   値化データとして、前記周辺画素の２値化データとの連
   続性を保持するような２値化データを予測し、その予測
   結果に従い前記注目画素の２値化データの状態確率を判
   定することを特徴とする２値化装置。
8. 【請求項８】 請求項１または７に記載の２値化装置に
   おいて、前記状態確率判定手段は、前記周辺画素のう
   ち、前記注目画素を挾んで所定方向に並んだ画素の２値
   化データ及び多値画像データにより、前記注目画素が前
   記所定方向に垂直な方向に発生する画像の輪郭部に位置
   するか否かの検出を行なう輪郭部検出手段と、前記周辺
   画素の２値化データの状態を検出する状態検出手段と、
   前記輪郭部検出手段と状態検出手段による検出結果によ
   り、前記注目画素の２値化データの状態確率を決定する
   状態確率決定手段と、で構成されることを特徴とする２
   値化装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の２値化装置において、
   前記輪郭部検出手段が前記注目画素が前記所定方向に垂
   直な方向に発生する画像の輪郭部に位置すると検出した
   場合であって、前記状態検出手段が、前記周辺画素のう
   ち、前記注目画素及び該注目画素を挾んで前記所定方向
   に並んだ画素に対してそれぞれ隣合い、且つ前記所定方
   向に連続して並んだ所定数の画素の、２値化データが全
   て同値であると検出した場合に、前記状態確率決定手段
   は、前記注目画素が画像の角部に位置すると判定し、前
   記注目画素の２値化データの状態確率を不定とすること
   を特徴とする２値化装置。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載の２値化装置におい
    て、前記輪郭部検出手段が前記注目画素が前記所定方向
    に垂直な方向に発生する画像の輪郭部に位置すると検出
    した場合であって、前記状態検出手段が、前記周辺画素
    のうち、前記注目画素及び該注目画素を挾んで前記所定
    方向に並んだ画素に対してそれぞれ隣合い、且つ前記所
    定方向に連続して並んだ所定数の画素の、２値化データ
    が一部同値でないと検出した場合に、前記状態確率決定
    手段は、前記注目画素が前記所定方向に垂直な方向にの
    み発生する画像の輪郭部に位置すると判定し、前記注目
    画素と隣合う画素のうち、該注目画素と同じ輪郭部に位
    置する画素であって、既に２値化の行なわれた画素の２
    値化データを、前記注目画素の２値化データの状態確率
    として定めることを特徴とする２値化装置。
11. 【請求項１１】 請求項８に記載の２値化装置におい
    て、前記輪郭部検出手段が前記注目画素が前記所定方向
    に垂直な方向に発生する画像の輪郭部に位置しないと検
    出した場合に、前記状態確率決定手段は、前記注目画素
    と隣合う画素のうち、該注目画素と共に前記所定方向に
    並んだ画素であって、既に２値化の行なわれた画素の２
    値化データを、前記注目画素の２値化データの状態確率
    として定めることを特徴とする２値化装置。
12. 【請求項１２】 請求項８，９，１０または１１に記載
    の２値化装置において、前記像域判定手段は、前記注目
    画素における画像の特徴の判定として、前記注目画素が
    特定の方向に発生する画像の輪郭部に位置するか否かの
    判定を行なうと共に、前記状態確率決定手段は、前記像
    域判定手段による判定結果に従い、該像域判定手段が前
    記注目画素が前記輪郭部に位置しないと判定した場合
    に、前記注目画素の２値化データの状態確率を不定とす
    ることを特徴とする２値化装置。
13. 【請求項１３】 請求項１，８，９，１０，１１または
    １２に記載の２値化装置において、前記２値化データが
    ２値として最大濃度レベルである第１の値と最小濃度レ
    ベルである第２の値を採り、且つ、前記状態確率判定手
    段の判定する前記注目画素の２値化データの状態確率
    が、前記第１の値、第２の値及び不定を採り得る場合
    に、前記しきい値選択手段は、前記複数のしきい値の中
    から、前記状態確率判定手段が前記注目画素の２値化デ
    ータの状態確率を不定であると判定した場合は、前記第
    １の値と第２の値との間の値である第１のしきい値を選
    択し、前記状態確率判定手段が前記注目画素の２値化デ
    ータの状態確率を前記第２の値と判定した場合は、前記
    第１の値と第１のしきい値との間の値である第２のしき
    い値を選択し、前記状態確率判定手段が前記注目画素の
    ２値化データの状態確率を前記第１の値と判定した場合
    は、前記第２の値と第１のしきい値との間の値である第
    ３のしきい値を選択することを特徴とする２値化装置。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載の２値化装置におい
    て、前記画像がライン単位に主走査方向に走査され、且
    つ副走査方向に線順次に走査されると共に、前記２値化
    データが２値として最大濃度レベルである第１の値と最
    小濃度レベルである第２の値を採り得る場合であって、 前記像域判定手段は、前記注目画素における画像の特徴
    の判定として、前記注目画素が前記主走査方向及び／ま
    たは副走査方向に垂直に発生する画像の輪郭部に位置す
    るか否かの判定を行い、 前記しきい値選択手段は、前記複数のしきい値の中に、
    前記第１の値と第２の値との間の値である第１のしきい
    値と、前記第１の値と第１のしきい値との間の値である
    第２のしきい値と、前記第２の値と第１のしきい値との
    間の値である第３のしきい値と、を含むと共に、 前記像域判定手段が、前記注目画素が主走査方向及び／
    または副走査方向に垂直に発生する画像の輪郭部に位置
    すると判定した場合は、前記状態確率判定手段が、前記
    周辺画素のうち、前記注目画素を挾んで主走査方向に並
    んだ画素の２値化データ及び多値画像データにより、前
    記注目画素が前記主走査方向に垂直な方向に発生する画
    像の輪郭部に位置するか否かの検出を行ない、 前記注目画素が主走査方向に垂直な方向に発生する画像
    の輪郭部に位置しないと検出した場合は、前記状態確率
    判定手段は、前記注目画素と隣合う画素のうち、該注目
    画素と共に前記主走査方向に並んだ画素であって、既に
    ２値化の行なわれた画素の２値化データを、前記注目画
    素の２値化データの状態確率として定め、前記しきい値
    選択手段は、前記第２の値または第３の値を選択し、 前記注目画素が主走査方向に垂直な方向に発生する画像
    の輪郭部に位置すると検出した場合は、前記状態確率判
    定手段は、前記周辺画素のうち、前記注目画素及び該注
    目画素を挾んで前記所定方向に並んだ画素に対してそれ
    ぞれ隣合い、且つ前記所定方向に連続して並んだ所定数
    の画素の、２値化データの状態を検出し、 前記所定数の画素の２値化データが全て同値であると検
    出した場合は、前記状態確率判定手段は、前記注目画素
    が画像の角部に位置するとして、前記注目画素の２値化
    データの状態確率を不定とし、前記しきい値選択手段
    は、前記第１の値を選択し、 前記所定数の画素の２値化データが一部同値でないと検
    出した場合は、前記状態確率判定手段は、前記注目画素
    が前記主走査方向に垂直な方向にのみ発生する画像の輪
    郭部に位置するとして、前記注目画素と隣合う画素のう
    ち、該注目画素と同じ輪郭部に位置する画素であって、
    既に２値化の行なわれた画素の２値化データを、前記注
    目画素の２値化データの状態確率として定め、前記しき
    い値選択手段は、前記第２の値または第３の値を選択
    し、 前記像域判定手段が、前記注目画素が主走査方向及び／
    または副走査方向に垂直に発生する画像の輪郭部に位置
    しないと判定した場合は、前記状態確率判定手段は、前
    記注目画素の２値化データの状態確率を不定とし、前記
    しきい値選択手段は、前記第１の値を選択することを特
    徴とする２値化装置。
15. 【請求項１５】 原稿に記載された画像を読取って、デ
    ータとして出力する読取装置において、請求項１乃至１
    ４のうちの任意の一つに記載の２値化装置を備えたこと
    を特徴とする読取装置。
16. 【請求項１６】 原稿に記載された画像を読取って、デ
    ータとして回線を介して送信するファクシミリ装置にお
    いて、請求項１乃至１４のうちの任意の一つに記載の２
    値化装置を備えたことを特徴とするファクシミリ装置。
17. 【請求項１７】 原稿に記載された画像を読取って、デ
    ータを出力する読取装置と、該データを入力し回線を介
    して送信する送信装置と、から成るファクシミリ装置に
    おいて、前記読取装置として、請求項１５に記載の読取
    装置を用いたことを特徴とするファクシミリ装置。