JPH0666890B2 - 画像２値化装置 - Google Patents
画像２値化装置Info
- Publication number
- JPH0666890B2 JPH0666890B2 JP62140874A JP14087487A JPH0666890B2 JP H0666890 B2 JPH0666890 B2 JP H0666890B2 JP 62140874 A JP62140874 A JP 62140874A JP 14087487 A JP14087487 A JP 14087487A JP H0666890 B2 JPH0666890 B2 JP H0666890B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- difference
- image
- unit
- sequence
- slice level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，同一画面内で濃度レベルが変動する多値画像
に対しても良好な２値化結果が得られる画像２値化装置
に関するものである。
に対しても良好な２値化結果が得られる画像２値化装置
に関するものである。
第５図は，例えば“The IBM 1975 Optical Page Reader
-II:Video Thresholding System”（IBM J.RES.DEVELO
P.(1968)）に示されているような従来の平均一次式法を
用いた文字２値化装置の一般的な構成図である。図にお
いて，(1)は入力装置，(2)は画像メモリ，(8)は２値化
部，(10)はスライスレベル設定部である。
-II:Video Thresholding System”（IBM J.RES.DEVELO
P.(1968)）に示されているような従来の平均一次式法を
用いた文字２値化装置の一般的な構成図である。図にお
いて，(1)は入力装置，(2)は画像メモリ，(8)は２値化
部，(10)はスライスレベル設定部である。
次に動作について説明する。
まず，入力装置(1)では画像を入力し多値の濃度データ
列に変換する。このデータ列は画像メモリ(2)に記憶さ
れる。これと同時に濃度データ列はスライスレベル設定
部(10)にも入力され，スライスレベル設定部(10)ではこ
れらの濃度データに対して平均値計算等の適当な演算を
施し，スライスレベルを決定する。そして２値化部(8)
では画像メモリ(2)に記憶されている濃度データを読み
出し，スライスレベル設定部(10)で設定されたスライス
レベルと比較して２値データを出力する。
列に変換する。このデータ列は画像メモリ(2)に記憶さ
れる。これと同時に濃度データ列はスライスレベル設定
部(10)にも入力され，スライスレベル設定部(10)ではこ
れらの濃度データに対して平均値計算等の適当な演算を
施し，スライスレベルを決定する。そして２値化部(8)
では画像メモリ(2)に記憶されている濃度データを読み
出し，スライスレベル設定部(10)で設定されたスライス
レベルと比較して２値データを出力する。
第６図(a)は１走査分の濃度データの例であり，第６図
(b)はこの濃度データに対して従来の方法で２値化を行
つた場合の２値データである。この例ではP1,P2,P3,P4
の４つの黒部分があるが,P2は濃度が低いため２値パタ
ーンには現われず,P3,P4は別々の黒部分であるがその間
の背景の濃度が高いため両者の黒部分がくつついて１つ
の大きな黒部分となつている。
(b)はこの濃度データに対して従来の方法で２値化を行
つた場合の２値データである。この例ではP1,P2,P3,P4
の４つの黒部分があるが,P2は濃度が低いため２値パタ
ーンには現われず,P3,P4は別々の黒部分であるがその間
の背景の濃度が高いため両者の黒部分がくつついて１つ
の大きな黒部分となつている。
文字等の平面的な画像についても上述の１走査分の画像
の重ね合わせと考えることができ，同じく平面的に文字
の一部が消えたり潰れたりする。
の重ね合わせと考えることができ，同じく平面的に文字
の一部が消えたり潰れたりする。
このように従来の２値化装置は１種類のスライスレベル
で全体を２値化するので，シエーデイングや文字のかす
れ等で画像の濃度が不均一な場合には文字の一部が消え
たり背景部が黒く潰れたりするという問題点があつた。
で全体を２値化するので，シエーデイングや文字のかす
れ等で画像の濃度が不均一な場合には文字の一部が消え
たり背景部が黒く潰れたりするという問題点があつた。
この発明は，上述のような問題点を解決するためになさ
れたもので，多値のデータの山と谷を検出し，各山と谷
の区間で２値化を行うことにより濃度の不均一な画像に
対しても良好な２値画像を得ることを目的とする。
れたもので，多値のデータの山と谷を検出し，各山と谷
の区間で２値化を行うことにより濃度の不均一な画像に
対しても良好な２値画像を得ることを目的とする。
この発明に係る画像２値化装置は，画像の１走査毎に濃
度データの差分を計算する差分列作成部と，その差分列
の同符号のものを計算する差分和列作成部と，濃度デー
タの微小変動部分を除去するスムージング部と，スムー
ジングの結果得られる濃度の列の頂点と窪み点を検出し
てその区間毎にスライスレベルを計算するスライスレベ
ル計算部と，これとは別にスライスレベルの変動範囲を
限定する２値化範囲設定部を備えたものである。
度データの差分を計算する差分列作成部と，その差分列
の同符号のものを計算する差分和列作成部と，濃度デー
タの微小変動部分を除去するスムージング部と，スムー
ジングの結果得られる濃度の列の頂点と窪み点を検出し
てその区間毎にスライスレベルを計算するスライスレベ
ル計算部と，これとは別にスライスレベルの変動範囲を
限定する２値化範囲設定部を備えたものである。
この発明における画像２値化装置は，上述のように差分
列作成部と差分和列作成部とスムージング部で微小変動
を除いた差分和列を求め，スライスレベル計算部で頂点
と窪み点を求めその区間毎にスライスレベルを求めるこ
とにより部分的な濃度レベルの変動に追従することを可
能にする。また,2値化範囲設定部でスライスレベルの変
動範囲を限定するので，例えば背景部で濃度変化があつ
てもそれを強制的に２値化してノイズが発生するのを防
ぐことができる。
列作成部と差分和列作成部とスムージング部で微小変動
を除いた差分和列を求め，スライスレベル計算部で頂点
と窪み点を求めその区間毎にスライスレベルを求めるこ
とにより部分的な濃度レベルの変動に追従することを可
能にする。また,2値化範囲設定部でスライスレベルの変
動範囲を限定するので，例えば背景部で濃度変化があつ
てもそれを強制的に２値化してノイズが発生するのを防
ぐことができる。
〔実施例〕 以下，この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は，この発明を応用した文字２値化装置の構成図
である。図において，(1)は文字列を含む画像を撮像
し，デイジタル化して取り込む入力装置であり，(2)は
入力装置(1)で入力した画像を記憶する画像メモリ，(3)
は画像メモリ(2)に記憶された画像の濃度の１走査分の
データについて隣接する画素の濃度の差分を計算して差
分列を作成する差分列作成部，(4)は差分列作成部(3)で
得られた差分列の同符号の連続した部分毎にその和を計
算し差分和列を作成する差分和列作成部，(5)は差分和
列作成部(4)で得られた差分和列の各差分和の中で設定
値STより小さい値をもつものを隣接する差分和と結合さ
せ微小変動要素を除去するスムージング部，(6)はスム
ージング部(5)で得られたデータ列に対して頂点と窪み
点を求め，この区間でスライスレベルを決定するスライ
スレベル計算部，(7)はスライスレベルの変動範囲を限
定する上下限値を設定する２値化範囲設定部，(8)は画
像メモリ(2)から濃度データを読み出し，スライスレベ
ル計算部(6)で得られたスライスレベルと２値化範囲設
定部(7)で得られたスライスレベルの上下限の両者と比
較して２値データを出力する２値化部，(9)は２値化部
(8)から１走査分毎に出力されてくる２値データをまと
めて文字パターンとして出力する２値画像生成部であ
る。
である。図において，(1)は文字列を含む画像を撮像
し，デイジタル化して取り込む入力装置であり，(2)は
入力装置(1)で入力した画像を記憶する画像メモリ，(3)
は画像メモリ(2)に記憶された画像の濃度の１走査分の
データについて隣接する画素の濃度の差分を計算して差
分列を作成する差分列作成部，(4)は差分列作成部(3)で
得られた差分列の同符号の連続した部分毎にその和を計
算し差分和列を作成する差分和列作成部，(5)は差分和
列作成部(4)で得られた差分和列の各差分和の中で設定
値STより小さい値をもつものを隣接する差分和と結合さ
せ微小変動要素を除去するスムージング部，(6)はスム
ージング部(5)で得られたデータ列に対して頂点と窪み
点を求め，この区間でスライスレベルを決定するスライ
スレベル計算部，(7)はスライスレベルの変動範囲を限
定する上下限値を設定する２値化範囲設定部，(8)は画
像メモリ(2)から濃度データを読み出し，スライスレベ
ル計算部(6)で得られたスライスレベルと２値化範囲設
定部(7)で得られたスライスレベルの上下限の両者と比
較して２値データを出力する２値化部，(9)は２値化部
(8)から１走査分毎に出力されてくる２値データをまと
めて文字パターンとして出力する２値画像生成部であ
る。
第２図はスムージング処理を示した図である。第２図
(a)の実線は元の濃度データであり，破線はスムージン
グ後の濃度データである。また，第２図(b)は元の濃度
データに対する差分和であり，第２図(c)はスムージン
グ後の差分和列を示す図である。第３図はスムージング
の実施例を示す図である。第４図(a)は元の多値ヒスト
グラムであり，第４図(b)は本装置により処理を行つた
際の２値化ヒストグラムである。
(a)の実線は元の濃度データであり，破線はスムージン
グ後の濃度データである。また，第２図(b)は元の濃度
データに対する差分和であり，第２図(c)はスムージン
グ後の差分和列を示す図である。第３図はスムージング
の実施例を示す図である。第４図(a)は元の多値ヒスト
グラムであり，第４図(b)は本装置により処理を行つた
際の２値化ヒストグラムである。
次に動作について説明する。
まず，入力装置(1)で画像をデイジタル化し，それを画
像メモリ(2)に記憶させる。この画像メモリ(2)中の１走
査分のデータについて，差分列作成部(3)で Ｘｉ＝Ｄｉ−Ｄｉ−１ に従つて差分列を作成する。ただし,Xｉは差分値,Dｉは
ｉ番目の画素の濃度である。差分列は濃度が増加してい
る部分では正の値をとり，減少している所では負の値を
とる。次に差分和列作成部(4)では差分列作成部(3)で得
られた上記差分列について，同じ符号の値が連続してい
る領域の値の和をとり，新しく差分和列を作成する。こ
の差分和の値は上記濃度列の極大値から極小値までの差
となる。そしてスムージング部(5)では，第２図に示す
ように一定値ＳＴよりも小さい値を持つ差分和を隣接す
る差分和と結合させることにより微小変動の影響を取除
く。結合方法は，第３図に示すように，連続する微小差
分和がある場合に隣接する２つの差分和のペアを作り，
その２つの差分和を加算した１つの差分和で置き換え
る。ただし，微小差分和が奇数個の場合は最後の微小差
分和はその隣の大きな差分和と結合させる。さらに，結
合の結果同じ符号の差分和が続く場合はこれも結合さ
せ,1つの差分和とする。この様に同符号差分和を結合す
ることにより、差分和列は異符号差分和の繰り返し、す
なわち濃度の増加、減少の繰り返しとして表わされる。
従って、差分和列の符号変化点が頂点と窪み点（極大値
と極小値）として得られる。
像メモリ(2)に記憶させる。この画像メモリ(2)中の１走
査分のデータについて，差分列作成部(3)で Ｘｉ＝Ｄｉ−Ｄｉ−１ に従つて差分列を作成する。ただし,Xｉは差分値,Dｉは
ｉ番目の画素の濃度である。差分列は濃度が増加してい
る部分では正の値をとり，減少している所では負の値を
とる。次に差分和列作成部(4)では差分列作成部(3)で得
られた上記差分列について，同じ符号の値が連続してい
る領域の値の和をとり，新しく差分和列を作成する。こ
の差分和の値は上記濃度列の極大値から極小値までの差
となる。そしてスムージング部(5)では，第２図に示す
ように一定値ＳＴよりも小さい値を持つ差分和を隣接す
る差分和と結合させることにより微小変動の影響を取除
く。結合方法は，第３図に示すように，連続する微小差
分和がある場合に隣接する２つの差分和のペアを作り，
その２つの差分和を加算した１つの差分和で置き換え
る。ただし，微小差分和が奇数個の場合は最後の微小差
分和はその隣の大きな差分和と結合させる。さらに，結
合の結果同じ符号の差分和が続く場合はこれも結合さ
せ,1つの差分和とする。この様に同符号差分和を結合す
ることにより、差分和列は異符号差分和の繰り返し、す
なわち濃度の増加、減少の繰り返しとして表わされる。
従って、差分和列の符号変化点が頂点と窪み点（極大値
と極小値）として得られる。
スライスレベル計算部(6)では，頂点と窪み点（すなわ
ち極大値と極小値）の間を１つの２値化区間として，以
下の通りスライスレベルを決定する。
ち極大値と極小値）の間を１つの２値化区間として，以
下の通りスライスレベルを決定する。
TH＝ＱＬ＋（ＱＵ−ＱＬ）／Ｎ ただし,THはスライスレベル,QＵは極大値の値,QＬは極
小値の値,Nは正の定数である。
小値の値,Nは正の定数である。
ところで，スライスレベル計算部(6)の処理では,1走査
中にスムージング設定値ＳＴよりも大きな変動があれば
必ず２値化を行うため，背景であるべき所に濃度のむら
があればこれを２値化してノイズを発生させる恐れがあ
る。そこで２値化範囲設定部(7)では，スライスレベル
の変動範囲に上下限を設ける。そして,2値化部(8)では
上記スライスレベル計算部(6)で得られたスライスレベ
ルと,2値化範囲設定部(7)で設定した上下限値を比較し
て，次式の通り上下限値の範囲内でのみ２値化を行うこ
とにより上述のようなノイズが発生するのを防ぐ。
中にスムージング設定値ＳＴよりも大きな変動があれば
必ず２値化を行うため，背景であるべき所に濃度のむら
があればこれを２値化してノイズを発生させる恐れがあ
る。そこで２値化範囲設定部(7)では，スライスレベル
の変動範囲に上下限を設ける。そして,2値化部(8)では
上記スライスレベル計算部(6)で得られたスライスレベ
ルと,2値化範囲設定部(7)で設定した上下限値を比較し
て，次式の通り上下限値の範囲内でのみ２値化を行うこ
とにより上述のようなノイズが発生するのを防ぐ。
(i)Ｄｉ＜LL →Ｂｉ＝０ (II)LLＤｉULかつＴＨ＞Ｄｉ →Ｂｉ＝０ (iii)LLＤｉULかつＴＨＤｉ →Ｂｉ＝１ (iv)UL＜Ｄｉ →Ｂｉ＝１ ただし，上式において,Dｉは多値の濃度レベル,Bｉは２
値の濃度レベル,TＨはスライスレベル計算部(6)で得ら
れたスライスレベルであり,UL,LLはそれぞれ２値化範囲
設定部(7)で設定した上限値と下限値である。
値の濃度レベル,TＨはスライスレベル計算部(6)で得ら
れたスライスレベルであり,UL,LLはそれぞれ２値化範囲
設定部(7)で設定した上限値と下限値である。
最後に,2値画像生成部(9)では,1走査毎に得られた２値
画像を組み合わせて平面的な２値画像として出力する。
画像を組み合わせて平面的な２値画像として出力する。
以上のように，この発明によれば，各頂点と窪み点の間
を１つの２値化区間とし，また１走査毎に２値化を行う
ので，対象となる画像中に濃度むら等があつてもそれに
追従した２値化が可能となる。
を１つの２値化区間とし，また１走査毎に２値化を行う
ので，対象となる画像中に濃度むら等があつてもそれに
追従した２値化が可能となる。
第１図はこの発明の実施例の構成図，第２図はスムージ
ングの処理例を示す説明図，第３図はスムージングの際
の微小な差分和を結合させる手段の説明図，第４図は２
値化の処理例を示す説明図，第５図は従来の実施例の構
成図，第６図は従来の方法による処理例を示す説明図で
ある。 図において，(1)は入力装置，(2)は画像メモリ，(3)は
差分列作成部，(4)は差分和列作成部，(5)はスムージン
グ部，(6)はスライスレベル計算部，(7)は２値化範囲設
定部，(8)は２値化部，(9)は２値画像生成部，(10)はス
ライスレベル設定部である。 なお，図中同一符号は同一または相当部分を示す。
ングの処理例を示す説明図，第３図はスムージングの際
の微小な差分和を結合させる手段の説明図，第４図は２
値化の処理例を示す説明図，第５図は従来の実施例の構
成図，第６図は従来の方法による処理例を示す説明図で
ある。 図において，(1)は入力装置，(2)は画像メモリ，(3)は
差分列作成部，(4)は差分和列作成部，(5)はスムージン
グ部，(6)はスライスレベル計算部，(7)は２値化範囲設
定部，(8)は２値化部，(9)は２値画像生成部，(10)はス
ライスレベル設定部である。 なお，図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】画像情報を多値のデータで入力し、この画
像を２値化する画像２値化装置において、多値画像を入
力する入力装置と、この入力装置によって取り込まれた
情報を記憶する画像メモリと、このメモリに記憶された
画像の１走査毎に濃度の差分を計算し差分列を作成する
差分列作成部と、前記差分列について同符号が連続する
部分毎にその和を計算し差分和列を作成する差分和列作
成部と、この差分和列作成部で計算された差分和の中で
所定の閾値以下のものを除去するスムージング部と、こ
のスムージング部においてこのスムージングされた上記
差分和列の情報に基づき濃度列の頂点と窪み点を決定し
この頂点と窪み点の区間毎にスライスレベルを設定する
スライスレベル計算部と、上記スライスレベルの変動範
囲を設定する２値化範囲設定部と、上記画像メモリに記
憶された画像の濃度レベルを、上記２値化範囲設定部で
設定された範囲内のスライスレベルと比較して２値デー
タを出力する２値化部とを備えたことを特徴とする画像
２値化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62140874A JPH0666890B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | 画像２値化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62140874A JPH0666890B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | 画像２値化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63304767A JPS63304767A (ja) | 1988-12-13 |
| JPH0666890B2 true JPH0666890B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=15278768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62140874A Expired - Lifetime JPH0666890B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | 画像２値化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666890B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56119526A (en) * | 1980-02-25 | 1981-09-19 | Hitachi Ltd | Signal binary coding device |
| JPS60206372A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-17 | Ricoh Co Ltd | 画信号２値化方式 |
-
1987
- 1987-06-05 JP JP62140874A patent/JPH0666890B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63304767A (ja) | 1988-12-13 |
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