JPH07123253A

JPH07123253A - 画像領域判別装置

Info

Publication number: JPH07123253A
Application number: JP5265088A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Niitsuma; 徹也新妻
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1993-10-22
Publication date: 1995-05-12
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: JP3605773B2

Abstract

(57)【要約】【目的】画像領域の判別性能を向上する。【構成】副走査方向の画像読取速度が画像の変倍率 (再
生画像の原画像に対する倍率) に応じて調整自由なスキ
ャナで読み取られた画像データに対し、網点画像を判別
する際の判別基準を読取速度の等倍で再生する場合の基
準速度に対する速度比 (又は変倍率) に応じて調整する
ようにした。これにより、読取速度が遅くエッジ成分が
抽出されにくく網点画像が判別されにくくなるときに
は、判別されやすくする方向に調整されるので、読取速
度による網点画像判別精度の影響を抑制でき、安定した
判別精度を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザープリンタや複
写機等において、原稿等から読み取られた画像データを
画像処理する際に、画像の種類に応じた処理を施すべく
画像の種類を判別する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザープリンタや複写機等にお
いては、文字領域、写真領域、網点画像領域が混在する
画像データから文字領域のみを検出することにより、文
字領域には強調処理を施して、輪郭のはっきりした文字
画像を得るようにする一方、写真・網点画像領域には平
滑化処理を施すことにより、階調の緩やかな写真・網点
画像を得るようにしている (特開平４−２３９２６９号
公報参照) 。

【０００３】また、画像処理された画像データをメモリ
に一時的に記録しておいて、メモリから出力して再生す
るようにしているが、多数枚の原稿の画像データをメモ
リに記録するために、圧縮処理してメモリに記録し、再
生時に伸長して出力するようにしているが、その場合、
文字画像は２値のデータで高い圧縮率で圧縮すればよ
く、一方、写真・網点画像は高画質を確保するため、低
い圧縮率で圧縮する必要があるため、やはり、画像の種
類の判別が必要となっている。

【０００４】このため、前記画像判別方式としては、従
来より各種の方式が提案されている(特開平２−２９４
８８４号公報，特開平２−２９５３５４号公報，特開平
３−２６２３８０号公報，特開平３−２６２３８０号公
報等参照) 。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、原画像に対
する再生画像 (ＣＲＴへの表示やプリント画像) の倍率
(以下変倍率という) を変更する変倍処理を行う場合、
読み取られた画像データを補間や間引き処理して行う方
法もあるが、これら画像処理を省略すべくスキャナの読
取速度を変更して行う方法もある。即ち、画像を拡大再
生する場合には、読取速度を減少させて、単位長あたり
の読取画素数を増やし、再生時の画素間隔は一定として
再生することにより拡大することができる。縮小再生時
は逆に読取速度を増大して読取画素数を減少すればよ
い。

【０００６】しかしながら、前記のようにスキャナの読
取速度を変更すると、読取方向のサンプリング間隔が変
化するため、画像の持つ周波数成分やエッジ方向などが
見掛け上変化してしまい、画像の判別に影響を与えるこ
とがあった。本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたもので、スキャナの読取速度に影響されること
なく、画像の種別を正確に判別できるようにした画像判
別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】このため、本発明に係る
画像判別装置は図１に示すように、少なくとも一方向の
画像読取速度を可変に調整自由な画像読取手段によって
読み取られた異種類の画像領域が混在する画像情報から
画素毎に画像領域の種類を判別する画像領域判別装置に
おいて、前記画像読取手段の可変に調整される画像読取
速度に応じて前記判別手段における画像領域判別の基準
を可変に調整する判別基準調整手段を備えて構成したこ
とを特徴とする。

【０００８】なお、画像読取手段は、画像領域判別装置
に含んで構成してもよいが、画像領域判別装置とは別に
設け、該画像読取手段における画像読取速度情報を画像
領域判別装置に入力できる構成としてもよい。また、前
記画像領域判別手段は、エッジ成分の多いエッジ画像を
抽出するエッジ画像抽出部を含み、前記画像読取速度に
対し、少なくとも所定の範囲で読取速度が減少するほど
該読取方向のエッジ成分が抽出されやすくする方向に判
別基準を調整するようにしてもよい。

【０００９】また、前記判別手段は、網点抽出部を含
み、前記画像読取速度に対し、少なくとも所定の範囲で
読取速度が減少するほど該読取方向の網点画像が抽出さ
れやすくする方向に判別基準を調整するようにしてもよ
い。また、前記エッジ成分が抽出されにくくする方向又
は網点画像が抽出されやすくする方向に判定基準を調整
する所定の範囲は、例えば原画像と等しい大きさの再生
画像を得る場合の画像読取速度を基準速度としたとき、
該基準速度の２／３倍〜２倍の範囲内に設定するとよ
い。

【００１０】また、基準速度の１／２倍以下の読取速度
では読取速度が減少するほど該読取方向のエッジ成分が
抽出されにくくする方向に判別基準を調整するようにし
てもよい。

【００１１】

【作用】例えば、画像読取手段としてラインスキャナに
より横方向に副走査を行いつつ縦方向に主走査して画像
の読み取りを行い、前記変倍処理のために副走査方向の
読取速度を変倍率に応じて調整する場合、前記判別基準
調整手段は、画像領域の判別基準を前記調整された画像
の読取速度に応じて調整する。これにより、読取速度の
変更に応じて該読取方向の画像のサンプリング間隔が変
化して周波数成分やエッジ方向が見掛け上変化しても、
該変化に対応して判別基準が調整変更されているため、
判別精度が良好に確保される。

【００１２】また、エッジ画像抽出部や網点画像抽出部
を備えた場合には、所定の範囲では読取速度が減少する
ほどサンプリング間隔が減少してエッジ成分や網点画像
が見掛け上抽出されにくくなるため、当該範囲では該読
取速度の減少に応じて読取方向のエッジ成分や網点画像
が抽出されにくくする方向に判別基準を調整することに
より、エッジ画像や網点画像の判定精度が良好に維持さ
れる。この場合の前記判別基準を調整する所定の範囲と
しては、例えば画像を等倍で再生するときの読取の基準
速度に対して２／３倍〜２倍の範囲内に設定するときに
良好な結果が得られた。

【００１３】一方、エッジ画像抽出部及び網点画像抽出
部を備えた場合、前記基準速度の１／２倍以下の読取速
度では、網点画像とエッジ画像の中の網点画像以外の文
字との判別が困難になり、文字と誤判別したときの弊害
が大きいので、エッジ画像を抽出されにくくする方向に
判別基準を調整することにより、前記弊害を抑制でき
る。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図２は、本発明に係る画像領域判別装置のシステム
構成を示す。画像読取手段としてのスキャナ１は、ライ
ンスキャナで構成され、該ライン方向に主走査を行い一
定周期で画像データを読み取りつつ、該ライン方向と直
交する方向にラインスキャナと原画像とを相対移動して
副走査を行って画像全体を読み取るものであり、本実施
例では副走査速度つまり副走査方向の読取速度を画像の
副走査方向の変倍率 (再生画像の原画像に対する倍率)
に応じて可変に調整できるようになっている。

【００１５】網点画像判別基準値調整部２は、前記スキ
ャナ１の副走査方向の読取速度に応じて後述する網点画
像抽出用の判別基準値を調整する。エッジ画像判別基準
値調整部３は、同じくスキャナ１の副走査方向の読取速
度に応じて後述するエッジ画像抽出用の判別基準値を調
整する。網点画像領域抽出部４は、前記スキャナ１で読
み取られた画像データに対し、前記網点画像判別基準値
調整部２で調整された判断基準値に従って網点画像領域
の抽出を行う。

【００１６】エッジ画像領域抽出部５は、前記スキャナ
１で読み取られた画像データに対し、前記エッジ画像判
別基準値調整部３で調整された判断基準値に従ってエッ
ジ成分の多い文字領域と網点画像領域とを合わせたエッ
ジ画像領域の抽出を行う。文字領域抽出部６は、前記文
字領域と網点画像領域とを合わせたエッジ画像領域を、
前記網点画像領域でマスクすることにより、文字領域を
抽出する。つまり、文字領域と網点画像領域とを分離し
て判別することができる。

【００１７】写真領域抽出部７は、文字領域，網点画像
領域以外の領域を写真画像領域として抽出する。具体的
には、全画像領域をエッジ画像領域でマスクして写真領
域を抽出する。次に、前記各部の機能を図に基づいて説
明する。図３は、網点画像領域抽出ルーチンを示す。

【００１８】ステップ (図ではＳと記す。以下同様) １
では、注目画素及びその周辺の画素からなる単位画像領
域毎に各画素の輝度信号を入力する。具体的には単位画
像領域として注目画素を中心とした５×５画素の画像ブ
ロックとする (図４参照) 。また、同時に当該輝度信号
がスキャナで読み取られた際の副走査方の読取速度に応
じて後述する網点候補画素抽出用の２値化に用いられる
閾値と、網点候補画素から網点領域を判別用の２値化に
用いられる閾値とを設定する。

【００１９】ステップ２では、前記各輝度信号値 (デジ
タル値) を反転処理 (ビット反転)する。その結果、輝
度が高いほど低く、輝度が低いほど高いレベルに反転さ
れる。尚、かかる反転処理の方が濃度変換処理するより
後述するエッジ抽出の際に網線や細線などの最大濃度の
低いエッジをも良好に抽出することができる。ステップ
３Ａ，３Ｂでは、夫々右斜めエッジ抽出，左斜めエッジ
抽出を行う。これは、夫々右斜めエッジ抽出フィルタ
ー，左斜めエッジ抽出フィルターによって処理する。即
ち、網点画像領域においては、網点が等間隔毎の斜め方
向（45°，30°，70°等）に周期的に高い密度で存在す
るため、この方向のエッジ周波数成分が大きくなる特性
を有する。しかも、互いに約90°の角度を持つ周波数成
分を持つ (ここで、図５に示すように第１，第３象限を
通る方向を前記右斜め方向、第２，第４象限方向を通る
方向を左斜め方向と呼ぶことにする) 。

【００２０】そこで、予め、網点が高密度で存在する斜
め方向の周波数成分のゲインを大きくしたフィルタによ
り左右斜め方向のエッジ成分を夫々抽出する一対の斜め
方向エッジ成分抽出手段によって注目画素を中心とした
単位画像領域毎に左右斜め方向のエッジ成分を抽出す
る。例えば、右斜めエッジ抽出フィルターは、図示のよ
うな５×５の係数を有するフィルターで構成され、各画
素の前記輝度反転値に対応する位置の係数を乗じて加算
した値がエッジ抽出成分として出力される。このフィル
ターは右斜め45°方向の網点に対するエッジ成分抽出用
であるが、30°，70°の網点方向に対してもある程度抽
出できるように作成されている。即ち、図６が右斜めエ
ッジ抽出フィルターの利得の周波数特性を示したもので
あり、図７はそれを等高線で表示したものであり、ま
た、図８は画素間隔を400 ＤＰＩとしたときの、45°方
向の網点の持つ周波数成分のピーク値を示したものであ
るが、図に示されるように、右斜めエッジ抽出フィルタ
ーは、網点の持つ周波数成分のうち、右斜め方向だけを
抽出するような周波数特性を持っており、左斜め方向に
ついても、フィルターの左右の係数を入れ替えるだけ
で、左斜め方向の周波数成分を取り出す周波数特性を作
り出すことができる。

【００２１】そして、これら右斜めエッジ抽出フィルタ
ー，左斜めエッジ抽出フィルターで抽出されたエッジ成
分の出力値がステップ４Ａ，４Ｂで夫々閾値と比較して
２値化される。即ち、エッジ成分の出力値が閾値以上で
ある場合には１、基準値未満の場合には０の信号を出力
する。ここで、ステップ１で説明したように閾値として
前記変倍率に応じたスキャナの副走査速度に従って可変
に調整された値が用いられている。具体的には、変倍率
を100 ％つまり等倍としたときの副走査速度を基準速度
とし、該基準速度に対する速度比ｅが１≦ｅ≦２の範囲
(変倍率＝50〜100 ％) では、閾値を最小値一定とし、
1/2 ≦ｅ＜１の範囲 (変倍率＝100 〜200 ％) では速度
比の減少つまり副走査速度の減少に応じて閾値を減少さ
せ、1/4≦ｅ＜1/2 の範囲 (変倍率＝200 〜400 ％) で
は最大値一定になるように設定する。図９は変倍率 (速
度比ｅ) に対する網点画像を判別しやすくする方向の調
整量 (閾値とは大小関係が逆方向となる。即ち、閾値が
小さい程網点と判別されやすくなる) の関係を示す。

【００２２】即ち、副走査方向の読取速度を変更する
と、副走査方向のサンプリング間隔が変化するため、画
像の持つ周波数成分や斜め方向のエッジの方向が見掛け
上変化する。前記左右の斜めエッジフィルターの場合斜
め45°方向のエッジ成分を抽出するように設定されてい
るが、変倍率を大きくするため読取速度を基準速度より
遅くするとエッジが持つ周波数成分が低周波数側にシフ
トされると同時に、画像は副走査方向に引き伸ばされ、
斜めのエッジ方向も変化する。その結果、本来の斜め45
°のエッジ成分は抽出されにくくなる。したがって、該
副走査方向の読取速度が遅く速度比ｅが1/2 ≦ｅ＜１の
範囲 (変倍率＝100 〜200 ％) で副走査速度の減少に応
じて閾値を減少させることにより、斜め方向のエッジ成
分が抽出されやすくなる方向に調整し、基準速度 (等
倍) の場合と同等の網点画像判別性能が得られるように
する。

【００２３】なお、副走査方向の読取速度を基準速度よ
り速めて100 ％未満に変倍 (縮小)する場合は、副走査
方向のサンプリング間隔は増大するため、その点では斜
め方向のエッジ成分を抽出しやすくなるが、一方では斜
め方向のエッジ方向が45°方向からずれて網点画像の斜
め方向のエッジ成分を抽出しにくくなることから、基準
速度の閾値と同一とし、特に斜め方向のエッジ成分を抽
出しにくくなるような調整は行わないようにする。

【００２４】ステップ５では、前記２値化された信号値
のａｎｄをとる。つまり、両信号値が共に１の場合は、
左右斜め方向の交差する点、即ち網点画像である場合に
網点が存在する点近傍の斜め方向のエッジ成分が大きい
ことを表すから、当該画像ブロックの注目画素が網点候
補画素となる。以上のようにして単位画像領域を主方向
及び副方向に走査して全ての注目画素に対して網点候補
画素の判別を行う。

【００２５】次いでステップ６では、例えば75×15画素
のウインドー内の網点候補画素の数をカウントする。ス
テップ７では、ウインドー内の網点候補画素のカウント
値を所定の閾値と比較して２値化される。即ち、カウン
ト値が閾値以上のときは当該注目画素が網点画像領域で
あるとして画素の値を１とし、閾値未満の場合は他の画
像領域であるとして０の信号を出力する。以上の網点画
像領域の判別についても、ウインドーを主方向及び副方
向に走査して判別することにより画像全体の中で網点画
像領域を抽出する。この閾値についても、ステップ１に
て前記網点候補画素を抽出する場合の２値化の閾値の場
合と同様、副走査方向の読取速度に応じて図９に示した
傾向の調整を行って設定してある。但し、これら２つの
２値化の閾値のいずれか一方のみを調整する構成であっ
てもよい。

【００２６】以上のようにして、網点画像領域を斜め方
向エッジ成分抽出により、かつ、読取速度の調整に対応
した判別基準値 (前記各閾値) の調整により、読取速度
の変更による影響を極力回避しつつ精度よく高速に判別
することができる。ステップ８では、前記のようにして
抽出された網点画像領域を拡張する。具体的には、前記
網点画像領域と判定された最外郭の画素に対し縦横４画
素ずつ外側の領域までを網点画像領域として拡張する。

【００２７】即ち、前記拡張がない場合には網点画像が
原稿に部分的に存在しているときに領域の周辺部ではウ
インドー内に網点画像領域外側の領域が入ってきて網点
画素候補数が減少する結果、網点画像領域でないと誤判
別され、写真画像領域等との境界が誤判別されてしまう
ことがあるが、前記拡張を行うことにより周辺の領域も
網点領域として拡張して判別するすることができ、前記
他の画像領域との境界の誤判別を防止できる。

【００２８】次に、エッジ画像領域抽出のルーチンを図
10のフローチャートに従って説明する。ステップ11で
は、注目画素とその周辺の画素からなる単位画像ブロッ
クについて画素毎に輝度信号を濃度信号に変換する。例
えば、ＲＯＭに記憶された変換ＬＵＴ (ルックアップテ
ーブル) により変換して求める。

【００２９】ステップ12では、前記濃度信号をガンマ変
換処理する。これも、図示する簡易的な折れ線変換テー
ブルを用いて求めることができる。かかる輝度−濃度変
換処理，ガンマ変換処理からなる前処理を行うことによ
り細かい文字の判別が可能となる。ステップ13では、前
記ガンマ変換処理された信号をローパスフィルタにより
平滑化処理する。

【００３０】ステップ14では、エッジ抽出を行う。これ
は、前記ステップ３で平滑化された値に対する偏差 (絶
対値) の最大値を求めることで行う。このように平滑化
された値に対する偏差を求めることで、万線をエッジと
誤って抽出し、文字画像と誤判別するようなことを防止
できる。ステップ15では、ステップ４で求められた最大
値を閾値と比較して２値化する。即ち、閾値以上である
ときに注目画素にエッジが抽出されたとして画素値１の
信号を出力し、基準値未満のときにはエッジが抽出され
ないとして０の信号を出力する。ここで、２値化に先立
ち前記閾値を副走査方向の読取速度に応じて調整して設
定する。即ち、読取速度を遅くするとエッジが抽出され
にくくなるため速度比ｅが１≦ｅ≦２ (変倍率＝50〜10
0 ％) の範囲内では読取速度を遅くするほどエッジ画像
が判別されやすくする方向、即ち閾値を下げるように調
整する。しかし、変倍率が200 ％以上となり速度比ｅが
1/2 以下に読取速度が減少するあたりからは、網点画像
と文字との判別が困難となり、文字と誤判別して画像を
乱すよりは、全面を写真領域と判別した方が好ましいと
の判断から変倍率が150 ％を超える速度比2 /3未満の範
囲では逆にエッジを抽出されにくくなる方に調整する。
以上エッジ画像を抽出する場合の変倍率 (速度比ｅ) に
対するエッジ画像判別基準調整量の関係は図11にその傾
向を示してある。

【００３１】ステップ16では、注目画素を中心として上
下左右に２画素幅分ずつエッジ画像領域を拡張する。こ
のようにエッジ画像領域を拡張することにより、後述す
るように判別された文字領域に対して、その後に強調フ
ィルタをかけるときの効果が向上する。図12は、写真領
域判別ルーチンを示す。

【００３２】ステップ21では、画素毎に、前記エッジ画
像領域判別ルーチンで判別されたエッジ画像領域である
か否かを判別し、属していなければ、ステップ22へ進ん
で当該画素が写真領域であると判別する。以上示したよ
うに、変倍率によって画像読取速度を変更した場合でも
該読取速度に応じて画像種別の判別基準を調整すること
により、安定した精度で画像の判別を行うことができ
る。

【００３３】また、本実施例では、副走査方向の読取速
度のみを可変に調整するものについて適用したものであ
り、主走査方向についての変倍処理については画像デー
タを補間や間引き等の処理によって行えばよい。また、
本発明は、主走査方向の読取速度を可変に調整できるよ
うにしたものにおいても、同様にして判別基準を調整す
ることで実施できることは勿論である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、画像の変倍率に応じて画像の読取速度を可変に調整
して読み取られた画像データに対し、読取速度に応じて
判別基準を調整する構成としたため、読取速度を調整し
ても安定した判別精度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例のシステム構成を示す図。

【図３】同上実施例の網点画像領域判別ルーチンを示
すフローチャート。

【図４】同じく網点画像領域抽出時の様子を示す図。

【図５】斜めエッジ抽出フィルターの斜め方向を定義
するための図。

【図６】斜めエッジ抽出フィルターの利得の周波数特
性を示す斜視図。

【図７】同上フィルターの特性を等高線で表示した
図。

【図８】 45°方向の網点の持つ周波数成分のピーク値
を示した図。

【図９】変倍率 (速度比) に対する網点画像判別基準
調整量の関係を示す線図。

【図10】エッジ画像領域抽出ルーチンを示すフローチ
ャート。

【図11】変倍率 (速度比) に対するエッジ画像判別基
準調整量の関係を示す線図。

【図12】写真領域抽出ルーチンを示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

１スキャナ２網点画像判別基準値調整部３エッジ画像判別基準値調整部４網点画像領域判別部５エッジ画像領域判別部６文字領域判別部７写真領域判別部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/393 1/405

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方向の画像読取速度を可変に
調整自由な画像読取手段によって読み取られた異種類の
画像領域が混在する画像情報から画素毎に画像領域の種
類を判別する判別手段を含んで構成される画像領域判別
装置において、前記画像読取手段の可変に調整される画像読取速度に応
じて前記判別手段における画像領域判別の基準を可変に
調整する判別基準調整手段を備えて構成したことを特徴
とする画像領域判別装置。
【請求項２】前記判別手段は、エッジ成分の多いエッジ
画像を抽出するエッジ画像抽出部を含み、前記判別基準
調整手段は、前記画像読取速度に対し、少なくとも所定
の範囲で読取速度が減少するほど該読取方向のエッジ成
分が抽出されやすくする方向に判別基準を調整すること
を特徴とする請求項１に記載の画像領域判別装置。
【請求項３】前記判別手段は、網点画像抽出部を含み、
前記判別基準調整手段は、前記画像読取速度に対し、少
なくとも所定の範囲で読取速度が減少するほど該読取方
向の網点画像が抽出されやすくする方向に判別基準を調
整することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
画像領域判別装置。
【請求項４】前記所定の範囲は、原画像と等しい大きさ
の再生画像を得る場合の画像読取速度を基準速度とした
とき、該基準速度の２／３倍〜２倍の範囲内に設定され
ていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の
画像領域判別装置。
【請求項５】前記判別手段は、エッジ成分の多いエッジ
画像を抽出するエッジ画像抽出部と網点画像抽出部とを
含み、前記判別基準調整手段は、原画像と等しい大きさ
の再生画像を得る場合の画像読取速度を基準速度とした
とき、基準速度の１／２倍以下の読取速度では読取速度
が減少するほど該読取方向のエッジ成分が抽出されにく
くする方向に判別基準を調整することを特徴とする請求
項２〜請求項４のいずれか１つに記載の画像領域判別装
置。