JPH0630265A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本来の画像から孤立して存在する点（ノイズ
等）を除去する画像処理装置を提供すること。 【構成】 画像データ入力線１からの画像データを、ラ
インメモリ部３を経てディジタルフィルタ４に入力す
る。ディジタルフィルタ４では、注目画素を中心とする
ウィンドゥに対して２次元ディジタルフィルタ処理を
し、黒，白のコントラストが強調された値にする。その
上で単純２値化回路５で２値化して、孤立点判定回路７
で孤立点と地肌とを区別する。このようにすると、注目
画素の濃度レベルが低かったり、原稿の地肌の濃度レベ
ルが高かったりしても、孤立点と地肌の区別がし易くな
る。前記２値化の際の閾値として、ウィンドゥを形成す
る画素に応じて定めた値（浮動閾値）を用いれば、地肌
レベルが異なるいろいろな原稿を読み取ったとしても、
孤立点を正確に区別することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、本来の画像から孤立し
て存在する点（ノイズ等）を除去する回路を具えた画像
処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原稿には、本来の画像の他に、その画像
からは孤立して存在する点（例えば原稿の地肌汚れによ
るノイズ等の点）が含まれている場合が多い。そのよう
な原稿をイメージセンサにより読み込んで画像処理する
場合、画質を良くするためには、孤立点を除去してしま
うことが望ましい。

【０００３】そこで、画像処理装置に入力したままの画
像の中から、孤立点を検出して、出力画像には、孤立点
を除去したもの（つまり、孤立点のデータを地肌レベル
の値、またはそれに近い値で置き換えたもの）を出力す
ることが行われている。孤立点を除去する従来の技術と
しては、例えば、特開昭61−290867号公報の技術があ
る。これは、まず、画像読取装置により得られたアナロ
グ画像信号を、ＡＤ変換器によりディジタル画像信号に
し、更に適宜閾値を定めて２値化する。

【０００４】次に、注目画素を中心とする幾つかの画素
の集まりであるウィンドゥを設定する。もし、注目画
素の値が１（黒）で、ウィンドゥ内の他の画素の値が
全て０（白）である時には、注目画素は孤立点であると
判定する。そして、注目画素の値を０（白）に置き換え
て出力する。これにより、孤立点が除去されたことにな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の技術では、孤立点の黒さの濃度レベルが低い場
合（つまり、薄い黒の場合）には、その値が２値化の閾
値を僅かに下まわる場合があるが、その場合には孤立点
と判定されないことがあるという問題点があった。ま
た、原稿の地肌の濃度レベルが高い場合には、２値化の
閾値を僅かに上まわる濃度レベルの地肌箇所が存在する
場合があるが、その場合にはその地肌箇所は孤立点と同
様に黒と判定されるので、孤立点との区別がつかなくな
り、結局、孤立点の判定ができないという問題点があっ
た。本発明は、そのような問題点を解決することを課題
とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の画像処理装置では、画像データが入力され
複数ラインの画像データを整列して出力するラインメモ
リ部と、該ラインメモリ部からの入力を用いて注目画素
を中心とした幾つかの画素の集まりから成る第１のウィ
ンドゥを形成し、なだらかな濃度変化を急峻な濃度変化
になるよう該第１のウィンドゥの画像データを２次元デ
ィジタルフィルタ処理するディジタルフィルタと、２次
元ディジタルフィルタ処理された画像データを固定的な
閾値により２値化する単純２値化回路と、２値化したデ
ータで形成した第２のウィンドゥのデータを検査して注
目画素が孤立点であるか否かを判定する孤立点判定回路
と、孤立点であると判定された時に注目画素のデータを
地肌レベルのデータに置き換える孤立点除去回路とを具
えることとした。

【０００７】また、２次元ディジタルフィルタ処理され
た画像データを基に、２値化で使用する閾値を発生させ
る閾値発生部を設け、２値化を、単純２値化ではなく、
浮動２値化としてもよい。

【０００８】

【作 用】注目画素を中心とするウィンドゥの値を２
次元ディジタルフィルタ処理し、それを２値化して孤立
点と地肌とを区別する。２次元ディジタルフィルタ処理
により、黒，白のコントラストが強調されているので、
注目画素の濃度レベルが低かったり、原稿の地肌の濃度
レベルが高かったりしても、孤立点と地肌の区別が容易
に出来るようになる。

【０００９】前記２値化の際の閾値として、ウィンドゥ
を形成する画素に応じて定めた値を用いれば、地肌レベ
ルが異なるいろいろな原稿を読み取る場合でも、孤立点
を正確に区別することが出来る。

【００１０】

【実施例】（第１の実施例）以下、本発明の実施例を図
面に基づいて詳細に説明する。図１は、第１の実施例の
画像処理装置を示す図である。図１において、１は画像
データ入力線、２はデータ線、３はラインメモリ部、４
はディジタルフィルタ、５は単純２値化回路、６はライ
ンメモリ部、７は孤立点判定回路、８は遅延回路、９は
孤立点除去回路である。

【００１１】ディジタル画像データが画像データ入力線
１より入力されるが、これは、２つの用途に用いられ
る。第１の用途は、孤立点を除去した出力を作るという
用途である。そのために、データ線２，遅延回路８を経
て孤立点除去回路９に入力される。第２の用途は、孤立
点を判定するという用途である。そのために、ラインメ
モリ部３に入力され、ディジタルフィルタ４等を経た
後、孤立点判定回路７で孤立点の判定がなされる。

【００１２】動作の概要は、次の通りである。まず、孤
立点か否かを判定しようとしている注目画素を中心とし
た画像データのウィンドゥを形成し、そのウィンドゥの
値を２次元ディジタルフィルタ処理して、黒と白のコン
トラストが強調されるようにする。そのようにされた画
像データ値を、単純２値化回路５で２値化する。次に、
２値化データのウィンドゥを形成し、そのウィンドゥを
孤立点判定回路７で検査して、注目画素が孤立点か否か
を判定する。もし、孤立点と判定されれば、孤立点除去
回路９で、その注目画素の値を白の値に置き換えて出力
する。もし、孤立点と判定されなければ、そのまま出力
する。

【００１３】次に、詳細な動作について説明する。ディ
ジタルフィルタ４は、ラッチ部と演算処理部を有してい
る。ラインメモリ部３から入力される５ラインの画像デ
ータは、ラッチ部にて５画素分だけラッチされ、５×５
のマトリックスのウィンドゥが形成される。演算処理部
は、そのウィンドゥに対して２次元ディジタルフィルタ
処理を施す。

【００１４】即ち、ウィンドゥの各画像データにフィル
ター係数を乗じ、その合計値をもって、注目画素のディ
ジタルフィルタ処理値とする。乗ずるフィルター係数の
値は、その画素がウィンドゥ内で注目画素に対してどの
ような相対的位置を占めているかによって異なる。フィ
ルター係数の値は、この場合、黒と白のコントラストが
強調されるように定めておく。つまり、なだらかな濃度
変化を急峻な濃度変化に変換するように、フィルター係
数を定めておく。

【００１５】なお、ラインメモリ１個は、１ラインの画
素のデータを収容することが出来るメモリで、例えば数
千ビット分のシフトレジスタで構成される。ラインメモ
リ部３は、この例では４つのラインメモリを具え、５ラ
インの画像データを整列して出力するものを示している
が、出力するライン数は、必要に応じて適宜定めること
が出来る。

【００１６】次に、ディジタルフィルタ処理した画像デ
ータを、単純２値化回路５により２値化する。図３は、
ディジタルフィルタ処理および２値化処理を示す図であ
る。図３（イ）は、ディジタルフィルタ処理前の、ウィ
ンドゥの各画素のデータ値の分布を示す。横軸は、ウィ
ンドゥの幅方向である。

【００１７】図３（ロ）はディジタルフィルタ処理前の
ウィンドゥの模式図である。この例の場合、注目画素１
９は黒だが、黒の濃度はそれほど濃くはない。少し薄い
黒である。注目画素１９のすぐ周辺の画素１８（斜点線
を施した画素）は、黒の濃度が更に落ち、灰色である。
画素１８の外側の画素１７（ドットを施した画素）は、
白に近い灰色である。従って、図３（イ）の曲線は、注
目画素１９を中心として、両側になだらかに低下するも
のとなる。

【００１８】図３（ニ）は、そのようなウィンドゥを、
ディジタルフィルタ処理した場合の模式図である。各画
素のデータ値は、それぞれの画素を中心位置として形成
されたウィンドゥに対して、前記のディジタルフィルタ
処理を行って求めた値である。注目画素１９は、黒が強
調されて更に濃い黒にされ、周辺画素は、少し薄められ
て白に近づけられている。

【００１９】図３（ハ）は、注目画素１９を中心位置と
して形成されたウィンドゥの各画素の、ディジタルフィ
ルタ処理後のデータ値の分布を示している。注目画素１
９とその周辺画素との濃度勾配が、処理前の図３（イ）
の曲線に比べて急峻にされている。

【００２０】そのように急峻にしたものを、図１の単純
２値化回路５で２値化するのであるが、この２値化で用
いる閾値の大きさは、薄い黒の孤立点であっても、それ
をディジタルフィルタ処理した後の値よりは小さくなる
値に、予め定めておく。図３（ハ）に閾値の線が書き込
まれているが、これより大であれば１，小であれば０に
２値化される。濃度勾配が急峻にされることにより、コ
ントラストが強調されているので、孤立点は、元は薄い
黒であったとしても、２値化の際に確実に１とされ、孤
立点の判定が容易となる。

【００２１】２値化された値は、ラインメモリ部６を経
て孤立点判定回路７に入力される。孤立点判定回路７
は、ラッチ部と判定部を有している。ラインメモリ部６
からの５ラインの入力の５画素分が、まずラッチ部にラ
ッチされ、２値化データのウィンドゥが形成される。こ
こでも、ウィンドゥのサイズは５×５としてあるが、こ
のサイズは、３×３あるいは７×７などと、適宜定める
ことが出来る。

【００２２】図３（ホ）は、そのようなウィンドゥの１
つの例の模式図である。この例の場合、注目画素１９だ
けが１（黒）で、周辺画素は０（白）となっている。孤
立点判定回路７の判定部は、ウィンドゥを形成する各画
素の２値データが、孤立点判定条件を満たしているかど
うかを検査して、該ウィンドゥの注目画素が孤立点であ
るか否かを判定する。

【００２３】孤立点判定条件としては、種々のものがあ
り、それらを適宜採用することが出来る。例えば、前記
した従来技術で用いられているのと同様の判定条件を用
いてもよい。それは、注目画素が黒であり、周辺画
素が全て白である時に、注目画素を孤立点と判定すると
いうものである。この判定条件に照らせば、図３（ホ）
の注目画素１９は、孤立点と判定される。

【００２４】孤立点除去回路９では、データ線２から入
力されて来た注目画素１９のデータを、孤立点判定回路
７からの判定結果が出るまで、遅延回路８によって留め
ておく。そして、孤立点と判定された時には、地肌の色
（白）のデータに置き換えて出力し、孤立点ではないと
判定された時には、入力されて来たデータをそのまま出
力する。これにより、画像中より孤立点が除去されたこ
とになる。

【００２５】（第２の実施例）図２は、第２の実施例の
画像処理装置を示す図である。符号は図１のものに対応
し、１０はラインメモリ部、１１は平均値算出回路、１
２はオフセット加算回路、１３はリミッタ回路、１４は
閾値発生部、１５は浮動２値化回路である。図１と同じ
符号のものは、同じ構成および動作をするので、その説
明は省略する。

【００２６】地肌レベルは原稿によっていろいろ異なる
が、第１の実施例のように固定的な閾値で２値化してい
たのでは、孤立点と地肌とを確実に区別することが出来
ない場合がある。つまり、２値化して１と０に分けるこ
とで、孤立点と地肌とを区別するのであるが、それが実
体を正確に反映したものとならないことがある。この実
施例は、その点を改良したものである。

【００２７】第１の実施例と異なる点は、ディジタルフ
ィルタ処理後に行う２値化を、固定的に定められている
閾値によって行う単純２値化によってではなく、ウィン
ドゥを形成する画素の値に応じて定めた閾値によって行
う浮動２値化によって行うようにしたという点である。
その閾値を発生するのが、閾値発生部１４である。

【００２８】閾値発生部１４は、平均値算出回路１１，
オフセット加算回路１２およびリミッタ回路１３で構成
される。このような構成は、浮動２値化の閾値を発生さ
せるための構成として、公知である。平均値算出回路１
１には、各画像データのディジタルフィルタ処理値が、
ラインメモリ部１０を経て入力される。このラインメモ
リ部１０も、５ラインのデータを入力する構成となって
いるが、ライン数は適宜決定できる。

【００２９】平均値算出回路１１は、ラッチ部と演算部
を有しており、ラッチ部ではウィンドゥが形成される。
演算部では、そのウィンドゥを形成する各画素の値の平
均値が算出され、その値をもって該ウィンドゥの中心位
置にある画素の平均値とする。この平均値をそのまま閾
値として使うと、確率としては、ウィンドゥの画素の半
分が１（黒）とされることになる。

【００３０】これでは、ウィンドゥの殆どの画素は、通
常、地肌（白）であるという実態を反映したものとはな
らない。そこで、地肌部分は２値化の際に０という値に
されるよう、あらかじめ実験等で算出しておいた値（オ
フセット値）を、オフセット加算回路１２で前記平均値
に加算する。オフセット値は、プラスの場合もあるしマ
イナスの場合もあり得る。

【００３１】リミッタ回路１３は、オフセット値を加算
した結果、閾値として使うには、不当に大きな値となっ
たり小さな値となったりした時に、最高値，最小値を制
限するためのものである。不当に大きな値とは、例え
ば、６４階調のデータを２値化する場合ならば、６４階
調の最高値データに近い６３などという値である。

【００３２】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の画像処理装置
によれば、注目画素を中心とするウィンドゥの値を２次
元ディジタルフィルタ処理し、黒，白のコントラストを
強調しておき、その上で、それを２値化して孤立点と地
肌とを区別する。そのため、注目画素の濃度レベルが低
かったり、原稿の地肌の濃度レベルが高かったりして
も、孤立点と地肌の区別が容易に出来るようになる。

【００３３】前記２値化の際の閾値として、ウィンドゥ
を形成する画素に応じて定めた値を用いれば、地肌レベ
ルが異なるいろいろな原稿を読み取ったとしても、孤立
点を正確に区別することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例の画像処理装置を示す図

【図２】 第２の実施例の画像処理装置を示す図

【図３】 ディジタルフィルタ処理および２値化処理を
示す図

【符号の説明】

１…画像データ入力線、２…データ線、３…ラインメモ
リ部、４…ディジタルフィルタ、５…単純２値化回路、
６…ラインメモリ部、７…孤立点判定回路、８…遅延回
路、９…孤立点除去回路、１０…ラインメモリ部、１１
…平均値算出回路、１２…オフセット加算回路、１３…
リミッタ回路、１４…閾値発生部、１５…浮動２値化回
路、１７，１８…画素、１９…注目画素、２０…ウィン
ドゥ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 篤 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 (72)発明者 小松 康男 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 (72)発明者 中島 孝 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 (72)発明者 林 寛 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データが入力され複数ラインの画像
   データを整列して出力するラインメモリ部と、該ライン
   メモリ部からの入力を用いて注目画素を中心とした幾つ
   かの画素の集まりから成る第１のウィンドゥを形成し、
   なだらかな濃度変化を急峻な濃度変化になるよう該第１
   のウィンドゥの画像データを２次元ディジタルフィルタ
   処理するディジタルフィルタと、２次元ディジタルフィ
   ルタ処理された画像データを固定的な閾値により２値化
   する単純２値化回路と、２値化したデータで形成した第
   ２のウィンドゥのデータを検査して注目画素が孤立点で
   あるか否かを判定する孤立点判定回路と、孤立点である
   と判定された時に注目画素のデータを地肌レベルのデー
   タに置き換える孤立点除去回路とを具えたことを特徴と
   する画像処理装置。
2. 【請求項２】 ２次元ディジタルフィルタ処理された画
   像データを基に、２値化で使用する閾値を発生させる閾
   値発生部を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像
   処理装置。