JPH066603A - 二値化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濃度に拘らず確実に画像を認識する。 【構成】 ＣＣＤ３で光電変換された濃度信号は、Ａ／
Ｄコンバータ４を介して、１画素分ずつ平均濃度算出部
７に送られる。ラッチ５，６は、１クロック分ずつ、濃
度信号を遅らせて平均濃度算出部７に出力する。順次送
られてくる各々の濃度信号値ａ１、ａ２、ａ３から平均
濃度Ａ（ａ２）を算出する。補正部９で所定値αを加算
して、しきい値Ｓを得る。二値化処理部１１は、濃度信
号の値ａ２をしきい値Ｓで二値化処理する。このように
して注目画素の両隣の画素の濃度信号に基づいて、しき
い値Ｓを変化させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、二値化処理装置に関
し、特に、濃淡処理に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６に、従来の二値化処理装置５１を示
す。二値化処理装置５１は、読取り原稿の画像をライン
ＣＣＤ３により６４階調で読取り、読取った濃度信号
を、あらかじめ設定したしきい値（固定値）と比較して
各画素ごとに二値化処理を行なう装置である。

【０００３】図７を用いて、二値化処理装置５１が、読
取った画像を二値化処理する方法を説明する。同図Ａに
示すような画像１６を読取りラインＬ１で読取ると、同
図Ｂに示すような濃度信号Ｇ１を得ることができる。二
値化処理部５３（図６参照）は、この濃度信号Ｇ１と所
定のしきい値Ｓ１を比較する。濃度信号Ｇ１がしきい値
Ｓ１より高い場合は白として、濃度信号Ｇ１がしきい値
Ｓ１より低い場合は黒として、二値化処理を行なう。こ
の場合は、図７Ｃに示すような、二値化信号を出力す
る。副走査方向Ｆに１ラインずつずらせて、このような
処理を行なうことにより、画像１６を二値化処理するこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような二値化処理装置５１においては、次のような問題
点があった。図８Ａに示すように、文字Ｈのまわりに文
字Ｈの濃度より薄い領域Ｖを有する画像１７および、領
域Ｖと同じ濃度で文字Ｈが描かれた画像３０があったと
する。これをラインＬ１で読取った場合、同図Ｂに示す
ような濃度信号Ｇ２が得られる。これを、しきい値Ｓ１
で二値化すると、同図Ｄに示すような二値化信号が得ら
れる。この場合には、βに示すように画像３０を認識す
ることはできるが、αに示すように画像１７の文字Ｈを
認識することができない。

【０００５】一方、このような問題を解決する為、所定
のしきい値を下げて、しきい値Ｓ２で二値化処理する
と、同図Ｃに示すような二値化信号を得ることができ
る。この場合にはγで示すように、画像１７の文字Ｈを
認識することはできるが、δに示すように画像３０を認
識することができなくなる。

【０００６】この発明は、上記のような問題点を解決
し、濃度に拘らず確実に画像を認識することのできる二
値化処理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる二値化
処理装置は、光電変換手段から送られてきた画像の濃度
信号を受けて、所定のしきい値に基づき各画素ごとの二
値化処理を行なう装置において、各画素の両隣の画素の
濃度信号に基づいて前記しきい値を変化させるしきい値
設定手段を備えたこと、を特徴とする。

【０００８】

【作用】しきい値設定手段は、各画素の両隣の画素の濃
度信号に基づいて、二値化処理のためのしきい値を変化
させる。得られたしきい値に基づいて、各画素の濃度信
号を二値化処理することにより、適切な二値化情報を得
ることができる。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。図１に、この発明に係る二値化処理装置１を示す。
二値化処理装置１は、光電変換手段であるＣＣＤ３、ア
ナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄコンバータ）４、ラッ
チ５，６、平均濃度算出部７、補正部９、および二値化
処理部１１を備えている。なお、本実施例においては、
ラッチ５，６、平均濃度算出部７および、補正部９によ
ってしきい値設定手段を構成している。

【００１０】二値化処理装置１の二値化処理について説
明する。ＣＣＤ３で光電変換された濃度信号は、クロッ
ク（図示せず）にしたがって１画素分ずつ、Ａ／Ｄコン
バータ４に入力され、多階調（例えば６４階調）のデジ
タルデータに変換される。このデジタルデータは平均濃
度算出部７に送られる。ここでラッチ５，６は、１クロ
ック分ずつ、濃度信号を遅らせて平均濃度算出部７に出
力する。

【００１１】例えば、ＣＣＤ３から濃度信号［ａ１］が
送られてくると、濃度信号［ａ１］は平均濃度算出部７
およびラッチ５に送られる。ラッチ５は濃度信号［ａ
１］を一旦記憶する。つぎのクロックで、ＣＣＤ３から
濃度信号［ａ２］が送られてくると、濃度信号［ａ２］
は平均濃度算出部７およびラッチ５に送られる。ラッチ
５は、先に記憶した濃度信号［ａ１］を出力する。出力
された濃濃度信号［ａ１］は、平均濃度算出部７および
ラッチ６に送られる。ラッチ６は濃度信号［ａ１］を一
旦記憶する。

【００１２】つぎのクロックで、ＣＣＤ３から濃度信号
［ａ３］が送られてくると、濃度信号［ａ３］は平均濃
度算出部７およびラッチ５に送られる。ラッチ５は、先
に記憶した濃度信号［ａ２］を出力する。出力された濃
濃度信号［ａ２］は、平均濃度算出部７およびラッチ６
に送られる。ラッチ６は、先に記憶した濃度信号［ａ
１］を平均濃度算出部７に出力するとともに、濃度信号
［ａ２］を記憶する。

【００１３】この段階で、平均濃度算出部７には、濃度
信号［ａ１］、［ａ２］、［ａ３］が与えられる。ここ
で、濃度信号［ａ１］、［ａ２］、［ａ３］各々の濃度
信号の値をａ１、ａ２、ａ３とすると、つぎの式（１）
によって、濃度信号［ａ２］を出力した画素を注目画素
とした時の平均濃度Ａ（ａ２）が算出される。

【００１４】 Ａ（ａ２）＝（ａ１＋ａ２＋ａ３）／３・・・(1) このように、ラッチ５，６によって、１クロック分ず
つ、濃度信号を遅らせて平均濃度算出部７に出力するこ
とにより、平均濃度Ａ（ａ２）を算出することができ
る。

【００１５】算出された平均濃度Ａ（ａ２）は、反転二
値化することを防止する為、補正部９で所定値αが加算
され、その値をしきい値Ｓとして、二値化処理部１１に
送られる。すなわち、Ｓは、以下の式で与えられる。

【００１６】Ｓ＝Ａ（ａ２）＋α ・・・(2) なお、ラッチ５から出力された濃度信号［ａ２］は、二
値化処理部１１に送られる。二値化処理部１１は、この
濃度信号の値ａ２をしきい値Ｓで二値化処理する。

【００１７】本実施例においては、濃度信号の値ａ２が
しきい値Ｓより大きい場合は（ａ２＞Ｓ）、その画素は
白とする。これに対し、濃度信号の値ａ２がしきい値Ｓ
と等しいか又は小さい場合は（ａ２≦Ｓ）、その画素は
黒とする。

【００１８】このようにして、画素ａ２を注目画素とし
た場合の処理が終了する。その後、注目画素ａ３、ａ４
・・・として同様の処理を行なうことにより、原稿の画
像を二値化することができる。

【００１９】図２Ａに、文字Ｉのまわりに文字Ｉの濃度
より薄い領域Ｖ２を有する画像２０および領域Ｖ２と同
じ濃度の画像２２を示す。画像２０、２２をラインＬ３
で読取った場合、同図Ｂに示すような濃度信号Ｇ２が得
られる。この場合、しきい値Ｓは、同図に示すように注
目画素の両隣の画素の濃度信号に基づいて変化する。し
たがって、しきい値Ｓで二値化すると、同図Ｃに示すよ
うな二値化信号が得られる。これにより、文字Ｉのまわ
りに文字Ｉの濃度より薄い領域Ｖ２を有する画像２０
も、領域Ｖ２と同じ濃度で文字が描かれた画像２２も、
適切に二値化することができる。

【００２０】ところで、補正部９においては、上記(2)
式の様な補正処理が行なわれている。この補正処理につ
いて、図５を用いて説明する。同図Ａに示すような濃度
信号が順次送られてきた場合、同図Ｂに示すような濃度
信号Ｇ５が得られることとなる。上記、式(1)によって
各画素の平均濃度Ａ（ａ102）〜Ａ（ａ106）を計算する
とつぎのような結果が得られる。

【００２１】 Ａ（ａ102）＝（６１＋５９＋５８）／３≒５９．３ Ａ（ａ103）＝（５９＋５８＋５６）／３≒５７．７ Ａ（ａ104）＝（５８＋５６＋５８）／３＝５７．３ Ａ（ａ105）＝（５６＋５８＋５９）／３≒５７．７ Ａ（ａ106）＝（５８＋５９＋６１）／３≒５９．３ かりに、得られた平均濃度Ａ（ａ102）〜Ａ（ａ106）を
しきい値として各画素を二値化すると、同図Ｃに示すよ
うに画素ａ102は黒、画素ａ103は白、画素ａ104は黒、
画素ａ105は白、画素ａ106は黒というように二値化する
こととなる。すなわち、白黒の反転が煩雑に起こること
となる。そこで、このような反転二値化を防止するた
め、補正部９で所定値αを加算し、その値をしきい値Ｓ
としている。このような補正を行なうことにより、微細
な濃度値の変動によって反転二値化することを防止する
ことができる。

【００２２】ところで、図３Ａに示すような画像１６を
読取りラインＬ３で読取ると、同図Ｂに示すような濃度
信号Ｇ３を得ることができる。このように黒が連続した
部分を読取ると、中央部分の画素に対するしきい値は、
両端部分のの濃度信号によって低くなる。したがって、
中央部分の画素は白で二値化され、同図Ｄに示すような
画像であると認識することとなる。そこで、本実施例に
おいては、予め定められた所定の黒限界値ＳＬＢを二値
化処理部１１に与え、この黒限界値ＳＬＢよりも、注目
画素の濃度信号が低い場合は、しきい値Ｓにかかわら
ず、常に黒として二値化する。このような処理を行なう
ことにより、同図Ａに示すような画像１６を適切に二値
化処理することができる。

【００２３】また図４Ａに示すように、画像ではない微
細な濃度むら３３のあるものを、読取りラインＬ４で読
取ると、同図Ｂに示すような濃度信号Ｇ４を得ることと
なる。このように、濃度むら３３がある白地色の原稿を
読取った場合、本来は全て白で二値化される必要がある
にも拘らず、濃度むら３３の部分の画素は、黒で二値化
されることとなる。

【００２４】そこで、本実施例においては、予め定めら
れた所定の白限界値ＳＬＷを二値化処理部１１に与え、
この白限界値ＳＬＷよりも、注目画素の濃度信号が高い
場合は、しきい値Ｓにかかわらず、常に白として二値化
する（同図Ｄ参照）。このような処理を行なうことによ
り、同図Ａに示すように濃度むらのある白地色の原稿で
あっても、適切に二値化処理することができる。

【００２５】また、本実施例においては、ラッチ５，６
によって、１クロック分ずつ、濃度信号を遅らせて平均
濃度算出部７に出力するようにしている。しかし、ライ
ンメモリを用いて、一旦ラインメモリに記憶させておい
て、３つの画素の濃度信号の値を一度に平均濃度算出部
７に送るようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】請求項１にかかる二値化処理装置は、光
電変換手段から送られてきた画像の濃度信号を受けて、
所定のしきい値に基づき各画素ごとの二値化処理を行な
う装置において、各画素の両隣の画素の濃度信号に基づ
いて前記しきい値を変化させるしきい値設定手段を備え
たことを特徴とする。したがって、得られたしきい値に
基づいて、各画素の濃度信号を二値化処理することによ
り、濃度に拘らず確実に画像を認識することできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である二値化処理装置１の構
成を示すブロック図である。

【図２】二値化処理装置１の二値化処理方法を示す図で
ある。

【図３】二値化処理方法において、黒限界値ＳＬＢを設
けた場合の処理方法を示す図である。

【図４】二値化処理方法において、白限界値ＳＬＷを設
けた場合の処理方法を示す図である。

【図５】微細な濃度値の変動によって発生する反転二値
化の説明図である。

【図６】従来の二値化処理装置５１の構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】二値化処理装置５１の二値化処理方法を示す図
である。

【図８】二値化処理装置５１の二値化処理方法を示す図
である。

【符号の説明】

３・・・ＣＣＤ ５，６・・・ラッチ ７・・・平均濃度算出部 ９・・・補正部 １１・・・二値化処理部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光電変換手段から送られてきた画像の濃度
   信号を受けて、所定のしきい値に基づき各画素ごとの二
   値化処理を行なう装置において、 各画素の両隣の画素の濃度信号に基づいて前記しきい値
   を変化させるしきい値設定手段を備えたこと、 を特徴とする二値化処理装置。