JPS61145962A - 画像信号処理装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は白黒２値の画像データを取扱う画像入力装置や
ファクシミリ装置などに対し、網点写真を走査するとき
に発生するモアレを除去するため画像処理を行なうが、
この画像処理により劣化した文字や線画の品質を改善す
るための画像信号処理装置に関するものである。

従来の技術 従来、新聞紙面にみられるような網点写真や文字、線画
など、白黒２値の画像を走査して２値画像データを得る
場合には、画像を走査したアナログ画像信号レベルを一
定の閾値と比較し単純に２値化する方式がとられていた
。この単純２値化方式においては網点写真の網点周期と
画像走査の走査周期との間で干渉が起こり、いわゆるモ
アレと呼ばれる干渉しまが発生し画像品質を損なう原因
となっていた。

最近、前記モアレを除去する有効な画像信号処理方式と
して報告された内容に、特願昭５７−９７９３８号公報
明細書に記載している構成がある。

しかしこの構成による画像信号処理では網点写真のモア
レ除去効果は大であるが、画像走査と平行な文字・線画
などめ直線部分の白黒境界領域において白黒交互の高周
波成分を発生しやすく、この高周波成分が視覚的に文字
品質劣化の原因となっている。

第６図は従来の２値化画像の説明図で、同図（、）の例
で説明すると大枠１の内側が黒である２値画像を格子２
の周期で走査した画像信号に対し、一定レベルの閾値で
２値化した画けは第６図（ｂ）に示す枠３（内側黒）の
ようになる。

前記モアレ除去は原画像の黒面積と２値化画像信号の黒
面積が局部的にも同じになるよう画像処理しており、こ
の画像処理がモアレ除去に有効に働らくことになるので
あるが、大枠１のような画像に対してモアレ除去処理し
た画像は第６図（Ｃ）に示す枠４（内側黒）のようにな
り、同図の白黒交互のパターンが文字や線画の視覚的な
美しさく滑らかさ）を損なうことになる。従ってこの白
黒交互の高周波成分を平滑化することが必要となるっ発
明が解決しようとする問題点 ここで問題となるのは前記平滑化処理が網点写真部に、
原画にない濃淡模様などの新たなテクスチャを発生させ
たり、文字・線画などの角の部分を丸めたりする悪影響
を与えることである。

本発明は上記問題を解決するもので、画像走査と平行な
文字・線画の直線部分の白黒境界である領域を検出し部
分的な平滑化処理を行なうことを本発明は２値画像信号
に対しｍ　Ｘ　ｎ画素の走査窓で再走査を行ない、走査
と平行または直交する２値画像信号の境界列を検出しそ
の境界列に対して平滑化処理を行なう。境界列の検出は
走査窓中央の画素をはさむ一方の複数列のうち１列全て
が１（または０）であり他方の複数列のうち１列全てが
０（または１）であれば中央画素を含む列を境界列と判
定する。この平滑化処理は境界列に対して行ない、重み
付けをした後の多数決処理で中央画素を１または０に変
換することにより上記目的を達成するものである。

作　　　用 本発明は上記構成により、２値画像信号で走査と平行ま
たは直交する２値画像信号の境界列を検出し、その境界
列に対してのみ平滑化処理をすることにより、網点写真
と文字・線画の混在す７−′！値両ぼに対して視覚的な
文字品質の劣化となる直線部分の白黒交互の高周波成分
を無くすことができ、かつ他の網点写真などの画像部分
に画質劣化の悪影響を与えないようにしたものである。

なお、２値画像信号の境界列の検出で中央画素をはさむ
それぞれの複数列を用いて判定するのは雑音を含む２値
画像に対する境界列検出精度を向上させるためであり、
平滑化処理で重み付けをしたのは注目画素（中央画素）
の近傍情報を優先させるようにしたものである。

実施例 第１図は本発明の一実施例における画［原信号処理装置
のブロック図である。第１図において、５は２値画像デ
ータ入力信号端子、６はデータ記憶回路、７は５×５走
査窓データの信号線、８は２値画像データ出力信号端子
、９は主走査方向の境界列検出回路、１０はその出力信
号線、１１は副走査方向の境界列検出回路、１２はその
出力信号線、１３は主走査方向境界列データの重み付は
加算回路、１４はその出力信号線、１６は２値化回路、
１６はその出力信号線、１７は副走査方向境界列データ
の重み付は加算回路、１８はその出力信号線、１９は２
値化回路、２０はその出力信号線、２１はデータ選択回
路、２２はセット／リセット信号の信号線である。

上記構成において、以下その動作について説明する。

原画を走査し２値化された信号は２値画像データ入力信
号端子６からデータ記憶回路６に入る。データ記憶回路
６内には５×５走査窓を設定し、記憶された２値データ
を再走査しており、走査窓内データを信号線７に出力し
ている。また、走査窓内の中央画素は後述するセット／
リセット信号２２により書換え可能になっている。走査
窓内の後述する最終データは２値画像データ出力信号端
子８へ出力され画像表示・記録装置の画像信号となる。

走査ラインデータの内、片側２列のいずれか１利金て０
（または１）であり、反対側２列のいずれか１利金て１
（または０）であれば中央画素を含む主走査ラインデー
タを境界列と判定し信号線１０に１を出力する。副走査
方向の境界列検出回路１１は信号線７の６×６走査窓内
データから、走査窓の中央画素をはさむ副走査ラインデ
ータの内、片側２列のいずれか１利金て０（または１）
であり、反対側２列のいずれか１利金て１（または０）
であれば中央画素を含む副走査ラインデータを境界列と
判定し信号線１２に１を出力する。主走査方向境界列デ
ータの重み付は加算回路１３は信号線７の６×６走査窓
内データの内、中央画素ｐｉ、、を含む主走査ラインデ
ータに対して次式の重み付は総和Ｓを求め信号線１４に
出力する。

３＝ｐ、　　　＋２Ｆ、　　　＋Ｐ、　　、＋２Ｐ　　
、　　＋Ｐ　　。

ｌ、ｊ−２１，ｉ−１１，１ｉ、）＋１　　ｉ、）＋２
、・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）デ
ータは０か１であるからＳの範囲は０≦Ｓ≦７となる。

このＳの値は２値化回路１５において検査され、Ｓが０
〜３０時には信号線１６にＯを、Ｓが４〜７の時には信
号＃ｉ！１６に１を出力する。副走査方向境界列データ
の重み付は加算回路１７は信号線７の６×６走査窓内デ
ータの内、中央画素Ｐ、、、を含む副走査ラインデータ
に対して次式の重み付は総和Ｓを求め信号線１８に出力
する。

Ｓ＝Ｐ、−２，、＋２Ｐ、−１，、＋Ｐ、　、　、＋２
Ｐｌ＋１．　、＋Ｐ、＋２．。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）こ
のＳの値は２値化回路１９において検査され、Ｓが０〜
３０時には信号線２０に０を、Ｓが４〜７の時には信号
線２０に１を出力する。データ選択回路２１は信号線１
ｏが１の時には信号線１６の信号を信号線２２０セット
／リセット信号とし、信号線１２が１の時には信号線２
０の信号を信号線２２のセット／リセット信号とする。

信号線１゜と信号線１２が同時に１になることは前記境
界列検出により論理的に発生しない。信号線１０と信号
線１２がともに００ときには信号線２２はオープンの状
態である。信号線２２のセット／リセット信号はデータ
記憶回路ｅ内の５×６走査窓の中央画素データｐｉ、、
　を１１０に書換える。

以下、上記構成の要部について、さらに詳細な説明を行
う。

第２図はデータ記憶回路６の詳細な構成図である。第２
図において、２３〜２６はそれぞれ一走査線分の画像デ
ータを記憶するシフトレジスタである。従って内因に示
す”　ｉ＋２ｔｉ＋２〜Ｐｉ−２ｔｊ−２の画素データ
が５Ｘ５走査窓データとなり信号線７に出力される。こ
の内Ｐｉ−２，Ｓ−２は最終データとして２値画像デー
タ出力信号端子８にも出力される。信号線２２０セット
／リセット信号は３状態（１，０，オープン）信号で中
央画素ｐ、、、を１７０にセット／リセットする。オー
プンのときＰｉ、、は変化させない。

次に、境界列検出回路９について説明する。

第３図（ａ）は主走査方向の境界列検出回路９の詳細な
構成図である。第３図（ａ）において、２７〜３０はゲ
ート回路網であり、第３図（均にその具体的回路を示す
。

３２〜３９は各ゲート回路網２７〜３０の出力信号線、
４０〜４３はオア回路、４４〜４５はアンド回路、４６
はオア回路である。ゲート回路網２７〜３０はそれぞれ
５Ｘ５走査窓データの内、中心画素Ｐｉ、ｊ　を含まな
い主走査ラインデータを入力とし、ゲート回路網２７〜
３ｏの入力が全て０のとき１を出力する信号線（３２，
３４，３６゜３８）と入力が全て１のとへ１を出力する
信号線（３３、３５、３７、３９）をもつ。ゲート回路
網２７と２８は前記中央画素Ｐｉｔｉ　　をはさむ主走
査ラインデータの内片側２列のデータ判定を、ゲート回
路網２９と３０は反対側２列のデータ判定を行っている
。オア回路４０〜４３はそれぞれ信号線３２と３４．３
３と３６．３６と３８．３７と３９の論理和信号を出力
する。アンド回路４４〜４５はそれぞれオア回路４０と
４３．４１と４２に出力する。この信号ａ１０の信号か
１のとき、中央画素Ｐｉｙｌ　を含む主走査ラインデー
タが境界列と判定されたことになる。

なお、副走査方向の境界列検出回路１１の詳細な構成も
第３図と同じ構成となり、各ゲート回路網への入力デー
タは次のようになる。

（Ｐｉ−２，ｊ−２Ｐｉ−１，ｉ−２Ｐｉ、ｉ　−２Ｐ
ｔ＋１．ｊ　−２Ｐｉ＋２．ｊ−２）ｔ（Ｐｉ−２，ｊ
−Ｉ　Ｐｉ−１，ｉ−Ｉ　Ｐｉ、ｉ　−ＩＰｉ＋１．ｊ
　−Ｉ　Ｐｔ＋２，１−１）ｊ（Ｐｉ−２，ｊ＋Ｉ　Ｐ
ｉ−１，ｊ＋１次に、加算回路１３と２値化回路１６に
ついて説明する。

主走査方向境界列データの重み付は加算回路１３と２値
化回路１６は、前記（１）式の簡単な重み付は加算と２
値化（Ｓ＝ｏ〜３のときＯ，Ｓ＝４〜７のとき１とする
）の実施例のときには２つの回路をまとめて簡単に構成
できる。第４図に主走査方向境界列データの重み付は加
算と２値化回路の詳細な構成を示す。同図において、４
７は２ビツトの加算回路、４８はアンドゲート、４９は
オアゲートである。加算回路４７はＰｉ、　　を上位ピ
、７、Ｉ−１ ト、Ｐｉ、ｉ−２を下位ビットとするデータとＰｉ、ｊ
＋１を上位ビット、Ｐｉ、ｊ＋２を下位ビットとするデ
ータを加算する。アンドゲート４８は加算回路４７の加
算値下位２ビツトとＰ、、、の論理積をとり、オアゲー
ト４９は加算回路４７の上位１ビツトとアントゲルト４
８の出力の論理和をとり信号線１６に出力する。

なお、副走査方向境界列データの重み付は加算回路１７
と２値化回路１９も第４図と同じ構成となり、このとき
の加算回路はｐ、、、、　６上位ビット、Ｐｉ−２，ｉ
を下位ビットとするデータとＰｔ＋１．ｊを上位ビット
、Ｐｉ＋２ｓｉを下位ビットとするデータを加算するこ
とになる。

次に、データ選択回路２１について説明する。

第５図はデータ選択回路２１の詳細な構成図である。同
図において、５０，５１は３状態出カのバスバッファゲ
ートであり、それぞれ信号線１０゜１２が１のときゲー
ト出方がオンとなる。前記したように信号線１０．１２
が同時に１になる状態は論理的に発生しない。

以上本実施例によれば、走査窓の中央画素をはさむ両側
それぞれ複数ラインデータで中央画素を含むラインが境
界であることを判定しているため、雑音等により境界が
乱れている画像データに対しても境界を正しく判定する
割合いが高くなる。また主走査または副走査の境界線方
向にある中央画素を含むラインの重み付は加算値を２値
化処理し中央画素再設定する方式は画像の線分の方向に
対してのみの平滑化処理であり、視覚的に良好な結果が
得られることが実験的に確かめられた。

発明の効果 以上のように本発明は網点写真や文字線画の混在する２
値画像に対して、画像走査と平行な文字・線画の直線部
分の白黒境界領域を検出し部分的７に平滑化処理をかけ
ることができるため、網点写真を劣化させたり、文字線
画の角の部分を丸めたすせずに視覚的に良好な画［象と
することができ、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画像信号処理装置の
ブロック結線図、第２図はデータ記憶回路の回路図、第
３図（ａ）　＋−を主走査方向の境界列検出回路のブロ
ック結線図、第３図（神は同要部回路図、第４図は主走
査方向境界列データの重み付は加算と２値化回路の回路
図、第５図はデータ選択回路２１の回路図、第６図は従
来の２値化画鐵処理の概念図である。 ６・・・・・２値画像データ入力信号端子、６・・・・
・・データ記憶回路、７・・・・・・６×５走査窓デー
タの信号線、８・・・・・・２値画像データ出力信号端
子、９・・・・・・境界列検出回路、１３・・・・・・
重み付は加算回路、１１・・・・・・境界列検出回路、
１７・・・・・・重み付は加算回路、２１・・・・・・
データ選択回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第４
図 第５図 第６図 （ａＩ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原画像を走査し２値画像信号を得る画像信号処理
   に対し、前記２値画像信号をｍ×ｎ画素の走査窓で再走
   査する再走査手段と、前記走査窓の２値画像信号で走査
   と平行または直交する２値画像信号の境界列を検出する
   境界列検出手段と、前記境界列検出手段の検出結果に応
   じて前記２値画像信号の平滑化処理を行う平滑化処理手
   段を有する画像信号処理装置。
2. （２）境界列検出手段は、走査窓の中央画素をはさむ一
   方の複数列の内１列全てが１（または０）であり、他方
   の複数列の内１列全てが０（または１）のとき中央画素
   を含む列を２値画像信号の境界列とすることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の画像信号処理装置。
3. （３）平滑化処理手段は中央画素をＰ＿ｉ＿、＿ｊとす
   る１または０の２値画像信号列 Ｐ＿ａ（Ｐ＿ｉ＿、＿ｊ＿−＿２Ｐ＿ｉ＿、＿ｊ＿−＿
   １Ｐ＿ｉ＿、＿ｊＰ＿ｉ＿、＿ｊ＿＋＿１Ｐ＿ｉ＿、＿
   ｉ＿＋＿２）または Ｐ＿ｂ（Ｐ＿ｉ＿−＿２＿、＿ｊＰ＿ｉ＿−＿１＿、＿
   ｊＰ＿ｉ＿、＿ｊＰ＿ｉ＿＋＿１＿、＿ｊＰ＿ｉ＿＋＿
   ２＿、＿ｉ）において、Ｐ＿ａが境界列であるときには
   Ｐ＿ａについての重み付け総和Ｓ Ｓ＝Ｐ＿ｉ＿、＿ｊ＿−＿２＋２Ｐ＿ｉ＿、＿ｊ＿−＿
   １＋Ｐ＿ｉ＿、＿ｊ＋２Ｐ＿ｉ＿、＿ｊ＿＋＿１＋Ｐ＿
   ｉ＿、＿ｊ＿＋＿２を求め、Ｐ＿ｂが境界列であるとき
   にはＰ＿ｂについての重み付け総和Ｓ Ｓ＝Ｐ＿ｉ＿−＿２＿、＿ｊ＋２Ｐ＿ｉ＿−＿１＿、＿
   ｊ＋Ｐ＿ｉ＿、＿ｊ＋２Ｐ＿ｉ＿＋＿１＿、＿ｊ＋Ｐ＿
   ｉ＿＋＿２＿、＿ｊを求め、Ｓ≧４であればＰ＿ｉ＿、
   ＿ｊ＝１とし、Ｓ＜４であればＰ＿ｉ＿、＿ｊ＝０とす
   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
   号処理装置。