JPH0659089B2 - 画像信号処理方法 - Google Patents

画像信号処理方法

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JPH0659089B2
JPH0659089B2 JP62327501A JP32750187A JPH0659089B2 JP H0659089 B2 JPH0659089 B2 JP H0659089B2 JP 62327501 A JP62327501 A JP 62327501A JP 32750187 A JP32750187 A JP 32750187A JP H0659089 B2 JPH0659089 B2 JP H0659089B2
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正徳 森
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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、イメージセンサにより画像を走査して得られ
る画像信号を、二値化するための画像処理方法に関する
ものである。
(発明の技術的背景) CCDラインセンサやCCDエリヤセンサ等のイメージ
センサにより画像を読出し、この画像信号を二値化する
ことが従来より行なわれている。この場合に二値化レベ
ルは一定の固定した値として設定することが考えられる
が、実際には画像はそれぞれ濃度が異なるため二値化レ
ベルを一定に設定することは出来ない。そこで二値化処
理に先だって画像のヒストグラムを求め、このヒストグ
ラムから二値化レベルを決定することが考えられてい
る。たとえば濃度レベル毎の出現頻度をバックグラウン
ド濃度側から順に加算してゆき、この加算値が全画素数
の一定割合(例えば80%)になった濃度レベルを二値
化レベルとするものである(特開昭56−1660
号)。
しかしこの場合には、バックグラウンドの山の形状、す
なわちこの山の広がりの程度により二値化レベルは大き
く影響を受け、画像によっては最適な二値化レベルを設
定できないことがある。このためバックグラウンドのノ
イズを含んでしまったり、画像が飛んでしまったりして
画質が低下するという問題があった。
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、画
像が変化しても常に最適な二値化レベルを高精度に設定
でき、画像を二値化処理した後の画質を良好にすること
が可能な画像信号処理方法を提供することを目的とす
る。
(発明の構成) 本発明によればこの目的は、フィルム投影画像をイメー
ジセンサで走査して得られる画像信号を所定の二値化レ
ベルにより二値化する画像信号処理方法において、前記
画像信号から濃度に対するヒストグラムを求め、このヒ
ストグラムのバックグラウンドに対応する山が前記イメ
ージセンサの総画素数の約1/40の頻度となる濃度レ
ベルのうち画像を含む濃度レベル側の濃度レベルに一定
濃度レベルを加算または減算した濃度レベルを前記二値
化レベルに設定することを特徴とする画像信号処理方法
により達成される。
すなわち総画素数の約1/40の頻度となる濃度レベル
のうち画像を含む濃度レベル側の濃度レベルを基準にす
ることにより、バックグラウンドに対応するヒストグラ
ムの山の幅が変化してもその影響を受けにくくしたもの
である。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図はその
具体例の一部の概念図、第3A〜3C図は処理過程の信
号波形を示す図、第4図は3×3マトリックスを示す
図、第5図はネガフィルムに対するヒストグラムを示す
図である。
第1図において符号10は光源であり、この光源10の
光はコンデンサレンズ12、フィルム14、投影レンズ
16、ミラー18を介してイメージセンサ20に導か
れ、フィルム14の投影画像はイメージセンサ20に結
像する。イメージセンサ20はCCDラインセンサやC
CDエリヤセンサ等で形成され、パルス回路(図示せ
ず)から供給されるパルスにより駆動されて画像を走査
し時系列画像信号aを出力する。この画像信号aはフィ
ルム14がネガの場合には第3A図のような出力波形と
なる。なお第3A〜C図で横軸は時間t或は画素順を示
し、縦軸は出力(濃度)レベルを示す。
一走査線分あるいは一画面分の画像信号aはラインメモ
リあるいはフレームメモリ等の半導体メモリ22に一時
記憶される。この画像信号aはCPU(図示せず)によ
り構成されるヒストグラム手段24に入力されて、ここ
で第5図に示すように濃度に対するヒストグラムAが求
められる。CPUはこのCPU自身が持つ下地ノイズカ
ットレベル検出手段26および二値化レベル検出手段2
7により、このヒストグラムAから下地ノイズカットレ
ベルbおよび二値化レベルfを求める。
ヒストグラムAは横軸に画像信号aの出力(濃度)レベ
ルV、縦軸に頻度Hをとったもので、ネガのフィルム1
4に対しては低出力レベル側にバックグラウンドに対応
する山Bが現れる。CPUはこのヒストグラムAの山B
の右側すなわち画像を含む高出力(濃度)レベル側のす
そ野付近に、下地ノイズカットレベルbとこれよりも更
に高出力レベル側に二値化レベルfを決める。
これらのレベルb、fは次のように決定される。すなわ
ちイメージセンサ20の総画素数をNとした時、約N/
40の頻度となる出力レベルのうち画像の信号に近い方
の点Cの濃度レベルαに、一定の濃度レベルβを加算し
てα+βを下地ノイズカットレベルbと決める。また点
Cの濃度レベルαに一定の濃度レベルγを加算してα+
γを二値化レベルfと決める。例えば4000画素のラ
インセンサを用い、濃度レベルが64段階(6ビットに
相当する)に設定可能な場合には、頻度が約100とな
る点Cの濃度レベルαを求め、これに2段階分の濃度レ
ベルを加算してα+2を下地カットレベルbとし、αに
8段階分の濃度レベルを加算してα+8を二値化レベル
fとすることができる。ここに頻度N/40は実験に基
づき決められたものである。また一定値β、γも実験に
基づき最適値に決められるべきものである。
画像信号aと、下地ノイズカットレベルbとは下地ノイ
ズカット回路28に入力され、ここでバックグラウンド
域に含まれるノイズを除去する。すなわちこの回路28
は例えば第2図に示すように比較器30とスイッチ32
とで構成され、比較器30は画像信号aと下地カットレ
ベルbとを比較する。またスイッチ32はこの比較器3
0がa<bと判断した時に下地カットレベルbを選択
し、a≧bの時には画像信号aを選択する。この結果こ
の回路28の出力Cは下地ノイズカットレベルbでスラ
イスされ、バックグラウンド域のノイズがカットされて
第3B図のようになる。このようにして下地カットレベ
ルbはバックグラウンドレベルd(第3A図)に近く、
これより僅かに高いレベルに設定される。
34はボケ修正回路であり、例えば高域強調フィルタ3
6を用いて信号cの高周波成分を強調し画像のエッジ強
調を行うものである。
この高域強調フィルタ36は、例えば画像空間を中心画
素が現れる奇数マトリックスとした時、その中心画素を
強調するように機能する。この高域強調フィルタ36と
しては、例えば第4図に示すように3×3マトリックス
の各画素データをa〜iとした時、中心画素に対するデ
ータeをその周囲の4画素のデータを用いて E=5e−(b+d+h+f) に変換し、このEを新たな画像信号とする。この場合高
域強調フィルタ36は第2図に示すように設定され、こ
のマトリックスの各要素が中心画素を中心とする周囲4
つの画素の画像データに積算され、その積算値の和Eが
求められる。このようにして強調された画像信号eは比
較器38において二値化レベルfと比較され、二値化信
号gが得られる。
この実施例では、バックグラウンドノイズを下地ノイズ
カットレベルbにより除去してから高域強調によるボケ
修正の処理をするから、ボケ修正処理する時に画像信号
の特にバックグラウンド域の細かいノイズによる変動が
過大に拡大されることが無い。このためバックグラウン
ドのノイズの影響を受けることがない。しかし本発明は
ボケ修正を行なわないものや、下地ノイズカットレベル
bによるノイズカットを行なわないものも含む。
本発明は、ヒストグラムのバックグラウンド側から各濃
度レベルの出現頻度を加算してこの加算値が全画素数の
一定割合になる濃度レベルを二値化レベルとするのでは
なく、全画素数の約1/40の頻度となる濃度レベルC
を基準として、この濃度レベルαに一定の濃度レベルγ
を加算することにより決定するから、バックグラウンド
に対するヒストグラムの山の幅や高さが画像により変化
しても常に適切な二値化レベルfを決定できる。
なおこの実施例の平滑回路50としては、例えば中心画
素を中心とする3×3のマトリックスの中間値(メディ
アン)を中心画素の画像データとして採用するメディア
ンフィルタを用いることができる。
また下地ノイズカットレベルbや二値化レベルfは、ネ
ガフィルムによる画像を用いる場合には、前記実施例の
ようにバックグラウンドdよりも高濃度レベル側に設定
されるが、ポジフィルムを用いる場合には反対にバック
グラウンドより低濃度レベル側に設定するのは勿論であ
り、この場合にはヒストグラムの山の左側に位置する約
N/40の頻度になる濃度レベルαから濃度レベルβ,
γを減算して下地ノイズカットレベルb=α−βと二値
化レベルf=α−γが決定される。本発明はこのような
ものも包含する。
(発明の効果) 本発明は以上のように、二値化レベルを、イメージセン
サの総画素数Nの約1/40の頻度となる濃度レベルの
うち画像の信号側の濃度レベルに一定の濃度レベルを加
算または減算した濃度レベルに設定するものであるか
ら、バックグラウンドに対応するヒストグラムの山の裾
野に近い位置を基準にして二値化レベルを決めることが
できる。従ってこのヒストグラムの山の幅が変動しても
その影響を大きく受けることなく二値化レベルを決める
ことができ、画像が変っても常に適正なレベルに二値化
レベルを設定できる。このため、高画質の二値化処理が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図はその
具体例の概念図、第3A〜3C図は処理過程の信号波形
を示す図、第4図は3×3のマトリックスを示す図、第
5図はヒストグラムを示す図である。 20……イメージセンサ、 24……ヒストグラム手段、 27……二値化レベル検出回路、 a……画像信号、 f……二値化レベル、 A……ヒストグラム。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フィルム投影画像をイメージセンサで走査
    して得られる画像信号を所定の二値化レベルにより二値
    化する画像信号処理方法において、 前記画像信号から濃度に対するヒストグラムを求め、こ
    のヒストグラムのバックグラウンドに対応する山が前記
    イメージセンサの総画素数の約1/40の頻度となる濃
    度レベルのうち画像を含む濃度レベル側の濃度レベルに
    一定濃度レベルを加算または減算した濃度レベルを前記
    二値化レベルに設定することを特徴とする画像信号処理
    方法。
  2. 【請求項2】フィルム投影画像はネガフィルムにより得
    られる投影像であり、前記二値化レベルは、バックグラ
    ウンドに対するヒストグラムの山の高濃度レベル側のす
    そ野付近に設定されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の画像信号処理方法。
  3. 【請求項3】フィルム投影画像はポジフィルムにより得
    られる投影像であり、前記二値化レベルは、バックグラ
    ウンドに対するヒストグラムの山の低濃度レベル側のす
    そ野付近に設定されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の画像信号処理方法。
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吹技敬彦著「FAX,OAのための画像の信号処理」(昭57−10−20)日刊工業新聞社P.10

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