JPS60206372A - 画信号２値化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、画素分解型スキャナによって原稿を走査して
得た画信号を２値化する画信号２値化方式に関する。

〔従来技術〕

従来１画信号の２値化に当っては、白レベルのピークホ
ールド電圧を分圧することにより閾値レベルを得ている
。この方式は一般に、コンデンサの充放電を利用してピ
ークホールド電圧を得ているため、その時定数により応
答の程度が決まってしまい、通常、原稿の１ペ一ジ単位
またはｌライン単位と言う範囲の応答しか得られない。

従って、原稿の濃度分布がダイナミックに変化した場合
、ある局所領域に注目したとき、極めて不適当な閾値レ
ベルとなってしまい、２値化エラーの確率がかなり大き
いという欠点があった。

〔目　的〕

本発明は上述した従来技術の欠点を解消するために為さ
れたものであり、その目的は、画素単位の次元から閾値
レベルの最適化を行うことにより、ダイナミックな地肌
濃度レベルの変動にも忠実に応答し最適な２値化動作を
可能とした画信号２値化方式を提供することにある。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例に係る装置のブロック構成を
示す。スキャナ（図示せず）より各画素の濃度に対応し
たデジタル画信号（以下、単に画信号と称す）が入力端
子１００に入力される。この画信号は、比較回路１０１
の一方の入力に直接加えられ、また、ラッチ１０２によ
って１画素分だけ遅延させられた後、比較回路１０１の
他方の入力に加えられる。即ち、主走査方向つまり注目
画素の移動方向に連続する２つの画素の濃度レベルが、
比較回路１０１に同時に入力される。比較口１！８　］
　０１は２つの画素の濃度レベルを比較し、ラッチ１０
２を介して入力される画素の濃度レベルよりも直接入力
される画素の濃度レベルの方が高い場合（濃度上昇）に
はコードＬＬ　Ｉ　ＩＩを出力し、その逆の場合（濃度
下降）にはコードＩＬ　Ｏ１１を出力し、２つの画素の
濃度レベルが等しい場合にはコードを出力しない。また
比較規格回路１０１は、入力端子１００より直接入力さ
れる画素の濃度レベルをそのまま出力する。

１０３はコード抑止回路であり、比較回路１０１から濃
度レベルとコードが入力され、また入力端子１０４を通
じて禁止区域設定値を入力される。

本実施例においては、入力画信号はレベル０からレベル
１５までの１６値の信号であり、禁止区域設定値はレベ
ル２以下と、レベル１３以上を指定する。そしてコード
抑止回路１０３は、比較回路１０１から入力される濃度
レベルがレベル２以下またはレベル１３以上の場合は、
比較回路１０１からのコードを抑止する。レベル３以上
またはレベル１２以下の濃度レベルの場合は、比較回路
１０１から入力されるコードをそのまま出力する。

このようなコード抑止を行う理由については後述する。

従って、第２図の上段に示すような濃度レベルの画信号
が入力された場合、コード抑止回路１０３からは図の中
段に示すように各画素に対してコードが出力される。な
お、図の×記号は、コードなしである。

１０５は特徴抽出回路であり、コード抑止回路】０３よ
り入力されるコード列から連続する画素の濃度レベルの
上昇下降の変化状況の特徴を抽出し、明らかに黒または
白となるべき画素を判別し、明らかに黒または白を示す
強制信号を発生する。

３一 本実施例においては、特徴抽出回路１０５は、順次入力
されるコードデータを１つずつずらしながらコードデー
タ４つを１つのブロックと見なす。

そして、各ブロックにコード“１″が３つ以上存在し、
かつコードパ０″′が混在していない場合は、ブロック
の最初のコードデータに対応する画素に白画素と見なす
強制信号Ｗを発生し、そのブロックの最後のコードデー
タに対応する画素に対し黒画素と見なす強制信号Ｂを発
生する。

また、ブロックの中にコードＩＩ　Ｏ１１が３つ以上含
まれており、かつコードＩＩ　Ｉ　１１が混在しない場
合は。

そのブロックの最初のコードデータに対応する画素に対
し強制信号Ｂを発生し、ブロックの最後のコードデータ
に対応する画素に強制信号Ｗを発生する。

ブロックの最初のコードデータが１°ｔであり、残りの
全てのコードデータが′″０′″の場合、ブロックの最
初の画素に対して強制信号Ｂを発生し、逆にブロックの
最初のコードデータが″０″′であり、残りのコードデ
ータが＃　］　ＩＩの場合、ブロックの最４− 初の画素に対して強制信号Ｗを発生する。

第２図の入力画信号に対しては、図の下段に示すように
強制信号が発生する。

以上のように、コードデータを１つずつずらしながらブ
ロックに区切るため、第２図の下段に矢印で示したよう
に、１つの画素に対して強制信号ＢとＷが重複して発生
する場合がある。この場合、その画素に対する強制信号
は抑止する必要がある。

この強制信号の抑止を行うための手段が強制信号抑止回
路１０６である。この強制信号抑止回路１０６を介して
、強制信号は画素選択回路１０７に入力される。

ここで、コード抑止回路１０３を設けた理由について説
明する。４ビツト（１６階調）の両信号を考えた場合、
レベル２辺りは原稿の地肌レベルと考えられるが、その
画素に対して強制信号Ｂが発生する可能性がある（レベ
ル２は強制信号Ｂが発生し得る最低濃度レベルである）
。しかし、実際的には、レベル２を明らかに黒画素であ
ると断言できない場合が普通であり、従って強制信号を
−ケえる画素の濃度レベルに制限を加える必要がある。

そこで本実施例においては、レベル２以下の画素に対し
ては、コード抑止回路１０３によってコードＩＩ　Ｉ　
１１を発生させないようにしている。

同様に、レベル１３の画素に対して強制信号Ｗが発生さ
れる場合がありうる（レベル１３は強制信号Ｗが発生し
得る最大濃度レベルである）９このようなレベル１３以
上の画素に対して強制信号Ｗを発生させないために、コ
ード抑止回路１０３において、レベル１３以上の画素に
対するコードＩＩ　ＯＨを抑止している。

なお、画信号のアナログ／デジタル変換器の基準電圧を
適切に選ぶことにより、コード抑止回路＋０３を省くこ
ともできる。即ち、アナログ／デジタル変換器の２つの
基準電圧のうち、低レベル側基準電圧を通常より高めに
設定し１通常はレベル２程度に量子化される画信号をレ
ベル０に量子化させるようにし、また高レベル側基準電
圧を通常よりも低めに設定し、通常はレベル１３に量子
化される画信号をレベル１５に量子化させるようにする
。このようにすれば、コード抑止回路１０３を設けたと
同様の作用を期待できることは明らかである。さらに、
地肌レベルや高域ノイズレベルが実質的に除去され、有
効な濃度範囲がより細かく量子化されるため、濃度レベ
ル波形をより正確に把握することができるという効果も
得られる。

再び第２図において、入力端子１００に入力される画信
号は、バッファメモリ１０８に一時的に蓄積され、また
バッファメモリ１０９によって一定時間だけ遅延された
後、２値化回路１１０の一方の入力に与えられる。画素
選択回路１０７は、強制信号Ｂと強制信号Ｗが発生した
画素の濃度レベルを定められた順序でパップアメモリ１
０８から選択し、それを閾値演算回路１１１に与える。

この閾値演算回路Ｉｌｌには、入力端子１１２を介して
イニシャ閾値が与えられている。

このイニシャル閾値は固定値とすることも可能であるが
、本実施例においては、従来のように画　゛信号の白レ
ベルのピークホールド電圧からめられている。そして、
ピークホールドのサンプル領７− 域をライン先頭近傍領域とするように、時定数が決めら
れている。

閾値演算回路Ｉｌｌは、各ラインの先頭画素から最初の
強制信号ＢまたはＷが発生するまでの期間は、イニシャ
ル閾値をそのまま２値化回路１１０の他方の入力に与え
る。最初の強制信号が発生した後は、強制信号に対応す
る画素の濃度レベルと、イニシャル闇値または強制信号
に対応する別の画素の濃度レベルとの相加平均値を閾値
レベルとして２値化回路１１０の他方の入力に与える。

２値化回路１１Ｏは、バッファメモリ１０９を介して入
力される濃度レベルを、閾値演算回路１１１より与えら
れる闇値レベルを用いて２値化し、２値化信号を出力端
子１１２へ出力する。

以上説明した２値化動作の具体例を第３図によって説明
する。ラインの先頭から図の（ａ）に実線で示すように
濃度が変化する画信号が入力されたとする。このライン
の場合、コード抑止回路１０３の出力側には図の（ａ）
の直下に示すようなコード列が発生する。なお、×記号
はコードなしであ８− る。このコード列に対して、図の（ｂ）に示すような強
制信号が強制信号抑止回路１０６より送出される。

強制信号が発生する最初の画素ａより前の画素の濃度レ
ベルが２値化回路１１０に入力される時点においては、
閾値演算回路１１１はイニシャル閾値ＴＨ，をそのまま
２値化回路１１０に与える。

従って、それらの画素についてはイニシャル閾値ＴＨ，
によって２値化される。

画素ａの濃度レベルが２値化回路１１０に入力される時
には、バッファメモリ１０８から画素ａの濃度レベルが
読み出され、閾値演算回路１１１に入力される。そして
、イニシャル閾値ＴＨｏと画号ａの濃度レベルとの相加
平均値が閾値演算回路１１１によってめられ、２値化回
路１１０に与えられる。

画素ａの２画素後の画素すに対して画素ａと反対の強制
信号Ｂが発生するため、画素ａの次の画素以後の濃度レ
ベルが２値化回路１１０に入力される時には、画素ａと
画素すの濃度レベルがバッファメモリ１０８から読み出
される。閾値演算回路１１１により、その画素ａ、ｂの
濃度レベルの相加平均値がめられ、それが閾値として２
値化回路１１０に与えられる。

画素すの次の画素Ｃに対して１画素すと逆の強制信号Ｗ
が発生するため、画素す以降の濃度レベルが２値化回路
１１０に入力される時に、画素す。

Ｃの濃度レベルがバッファメモリ１０８から読み出され
る。閾値演算回路１１１により、画素す。

Ｃの濃度レベルの相加平均値が閾値としてめられ、それ
が２値化回路１１０に与えられる。

画素Ｃの２画素後の画素ｅに対して、逆の強制信号Ｂが
発生するため、画素ｄ以降の濃度レベルが２値化回路１
１０に入力される時に、画素Ｃ１ｅの濃度レベルがバッ
ファメモリ１０８より読み出される。それらの画素の濃
度レベルの相加平均値が閾値として闇値演算回路１１１
でめられ、２値化回路１１０に与えられる。

同様に、画素ｅの濃度レベルが２値化回路１１Ｏに入力
される時には、画素ｄ、ｅの濃度レベルの相加平均値が
閾値として、２値化回路１１０に与えられる。画素ｆの
２画素後の画素ｇには画素ｆと逆の強制信号Ｗが発生す
るため１画素ｆ以降の濃度レベルが２値化回路１１０に
入力される時には１画素ｆ、ｇの濃度レベルがバッファ
メモリ１０８より読み出され、それらの画素の濃度レベ
ルの相加平均値が閾値として２値化回路１１０に与えら
れる。

このようにして１図の（ａ）に点線で示すように閾値レ
ベルがダイナミックに設定される。従って、この例の画
信号に対して、図の（ｃ）に示す２値化信号が得られる
。なお、本実施例においては、２値化回路１１０は閾値
以上の濃度レベルを黒に２値化する。

図の（ｄ）は、従来の固定閾値Ｔによって画信号を２値
化した場合の２値化信号である。

以上のように、強制信号Ｂ、Ｗの発生した２つの画素（
明らかに黒の画素と明らかに白の画素）の濃度レベルの
間に閾値レベルを設定するため、有効パターンの濃度レ
ベル振幅帯域が変動しても、１１− 必ずその帯域内をスライスする適正レベルによって画信
号が２値化されるため、原稿の濃度分布がダイナミック
に変動する場合にも、最適な２値化信号を得ることがで
きる。

なお、上記実施例においては特徴抽出回路１０５は連続
する４つの画素を１つのブロックに区分しているが、ブ
ロックに含まれる画素数は４に限らず３．５．６等にし
てもよい。

たとえば３画素ごとにブロックに区分する場合、同一コ
ードが２つ含まれる時には特徴抽出の対象とするが、そ
の場合、コード゛１１＋１．＃Ｑ１１が供存していても
対象とする。具体的には、コード゛′１″（”Ｏ”）が
存在する場合、左端の画素には強制信号Ｗ（Ｂ）を与え
る。そして、１つの画素に強制信号Ｂ、Ｗの両方が与え
られる場合には、４画素ごとにブロック化する場合と同
様に、その画素に対する強制信号は抑止する。

また、上記実施例においては、２つの画素の濃度レベル
の相加平均をめて、それを閾値としたが、他の演算方法
で閾値を決定することもできる。

１２− さらに、コード抑止を行う禁止区域は適宜変更してもよ
く、また可変にしてもよい。

コードを与えるための比較方向は副走査方向とすること
も可能であり、さらに主走査方向との併用で孤立点除去
を行うようにアルゴリズムを変更することもできる。

さらに付言すれば、本発明はマイクロコンピュータを用
いて実現することも可能である。

〔効　果〕

以上説明したように本発明によれば、個々の有効パター
ンを適切にスライスするように画素単位の次元から閾値
の最適化が行われ、ダイナミックな地肌レベル変動にも
闇値を忠実に応答させることができるため、従来よりも
有効適切な２値化信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る装置のブロック図、第
２図は第１図の装置の動作を説明するための概念図、第
３図は第１図装置の具体的な動作を説明するための波形
図である。 １００・・・画信号入力端子、ｌｏｔ・・・比較回路、
１０２・・・ラッチ、１０３・・・コード抑止回路。 １０５・・・特徴抽出回路、１０６・・・強制信号抑止
回路、１０７・・・画素選択回路、１０８゜１０９・・
・バッファメモリ、■ＩＯ・・・２値化回路、１１１・
・・閾値演算回路、１１２・・・２値化信号出力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画信号を２値化する画信号２値化方式において、
   注目画素の移動方向について画素ごとの濃度レベルの上
   昇下降変化状況を検出し、その変化状況から明らかに黒
   または白となるべき画素を判別し１画信号２値化用の閾
   値レベルを、相互に接近した黒となるべき画素の濃度レ
   ベルと白となるべき画素の濃度レベルとの間のレベルに
   動的に設定することを特徴とする画信号２値化方式。