JPS6180962A - 画信号処理装置 - 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、文字画像と中間調画像の混在する画情報源に
ついてこれら両画像部分を判別するための画信号処理装
置に関する。

「従来の技術」 ファクシミ！Ｊ　’１４　Ｍやディジクル化されたある
種の複写機等では、イメージセンサを用いて原稿上の画
情報を読み取り、これを画像の濃淡に応じて量子化した
後、記録装置や表示装置に送って画像の再現を行ってい
る。

このような画信号処理装置では、原稿に文字や線画等の
文字画像の部分と、写真や網点印刷等の中間調画像の部
分が混在している場合には、それぞれの部分を区別して
画像を処理している。これは画素ごとの多値化処理では
文字画像の部分のみが良好に再現され、中間調画像の部
分の階調の再現性に限界がある一方、ディザ処理等の擬
似中間調処理を行うと中間調画像の部分が良好に再現さ
れる反面、文字画像の部分の輪郭がぼやけその再現性が
劣化することになるためである。

文字画像の部分と中間調画像の部分を区別する従来技術
としては、特開昭５８−３３７４号によって開示された
装置が代表的なものである。この装置（方式）では、原
稿面（画面）を複数の画素から成るブロックに分割して
おき、各ブロック内で濃度レベルの最大の画素と最小の
画素をそれぞれ検出し、これらの間で濃度レベルの差を
求める。

そしてこの差が予め定められた値よりも大きい場合に；
ま２逍画像領域あるいは文字画像部分と判別し、これ以
外の場合には濃淡画像領域あるいは中間調画１象部分と
判別する。

［発明か解決しようとする問題点」 ところがこのような画信号処理装置では、ブロック内の
最大渣あるいは最小値を有する画素の信号レベルしか判
断の対象として用いていない。従ってブロック内にノイ
ズが含まれていた場合には画像状態について誤った判断
を行う危険性があった。

本発明はこのような事情に鑑み、文字画像と中間調画像
を信頼性よく識別することのできる画信号処理装置を提
供することをその目的とする。

「問題点を解決するための手段」 本発明では第１図に原理的に示すように、例えば単純多
値回路のように、画像の濃淡を単純に画・。

１ｊ 素単位で量子化して表現させる第１の信号備成手　ｉ没
１１と、例えば多値ディザ回路のように、画像　′の濃
淡をディザマトリックスを単位として多段階に表現させ
る第２の信号作成手段１２と、これら第１および第２の
信号作成手段１１．１２によって作成された２種類の画
信号を所定の画像領域においてそれぞれ比較する信号比
較手段１３と、この信号比較手段１３の比較結果に応じ
て、この処理された画像が文字または線画からなる文字
画像の部分に属するか、これ以外の画像部分としての中
間調画像の部分に属するかを判別する画像状態判別手段
１４とを画信号処理装置に具備させる。

ここで画像状態判別手段１４は１画素ごとに文字画像か
中間調画像かの判別を行ってもよいし、中間調を表現す
るディザマトリックスに合わせてこれに対応する画素群
にまでこの判別結果を拡張するものであっても良い。

ところで、複数のドツトまたは画素を用いて全体として
１つの二度あるいは階調を表現する擬似中間調処理法に
は、大別してパターン法とディザ法がある。ここでパタ
ーン法とは、表現しようとする各０度をドツト群あるい
は画素群からなるそれぞれの濃度パターンと対応づける
方法であり、ディザ法と；ま各画素ごとに可変的にスレ
ッショルドレベルを設定し、全体として所定の濃度を得
ようとする方法である。

ディザ′法は、例えば３×３のディザマトリックスの場
合、表現できる階調が１９段階しかなく、パターン法に
比べるとこの点で劣るが、それぞれの画素の濃度を量子
化後の画信号に反映することができるというすぐれた特
長がある。例えば完全に黒色または白色で表わされた画
素を読み取ってこれを擬似中間調処理するものとする。

パターン法では複数の画素についての全体としての濃度
に対応したパターンを割り当てるので、この全体として
の８度が完全な黒色または白色でなければ、この割り当
てられたパターンにおける前記した画素に対応するドツ
トが黒または白に一致する保証はない。これに対してデ
ィザ法では、このような完全ｊご黒色または白色よして
読み取られた画素部分については、量子化の結果として
正確に対応した黒または白のドツトが得られる。すなわ
ち読み取った画素が文字画像の領域に属している場合に
は、ディザ法で処理した画信号と単純に２値化あるいは
多値化した画信号は同一の信号状態となる可能性が高く
なる。

本発明ではこのような原則を利用して画像状態の判別を
行い、文字画像と中間調画像を信頼性よく識別する。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第２図は画情報源としての原稿２１と、画像の判断に用
いるための３×３の画素群Ｐ。−Ｐ６　を表わしたもの
である。この実施例で原稿２１上には、３×３の画素群
を採取するためのウィンドウ２２が設定される。ウィン
ドウ２２の中央に位置する画素Ｐ。が画像処理の対象と
なる注目画素である。注目画素Ｐ。は原稿２１が平面走
査されると共にその位置を逐次変化させることになる。

注目画素Ｐａ　を取り巻いた形の８つの画素Ｐ１　〜Ｐ
６は、この実施例で画像状態の判別に用いられるための
周辺画素である。以上説明したこれらの画素Ｐｏ”Ｐ８
　のぞれぞれの濃度ｄ。−ｄａ　は、読取素子の光電変
換出力をＡ／Ｄ変換した後の信号レベルとして表わした
ものである。この実施例で濃度ｄ。−ｄ８　はそれぞれ
８ピツ）（２５６段階）のディジタルデータとして表わ
される。

第３図は本実施例の画信号処理装置を表わしたものであ
る。この装置のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｄｅｖｉｃｅｓ）　３１は、タイミング回路３２から供
給されるビデオクロック３３に同期して原稿２１（第２
図）を平面走査し、アナログ画信号３４を出力する。ア
ナログ画］言号３４はシェーディング補正回路３５に供
給される。シェーディング補正回路３５はＣＣＤ３１を
構成する各読取素子の特性の相異や主走査方向における
光源の照度の不均一さを補正する回路であり、補正後の
画信号３６をＡ／Ｄ変換器３７に送出する。Ａ／Ｄ変換
器３７はこれを画素ごとに８ビツトの画信号３８に変換
する。なおシェーディング補正回路３５が補正をデフｒ
ジタル的に行う場合には、Ａ／Ｄ変換器３７を省略する
ような回路構成も可能である。シェープインク補正に関
する技術としては、例えば特願昭５９−０５０１９０号
に記載されたものがある。

さてＡ／Ｄ変換器３７から出力された画信号３８は、２
つの３値化回路４１．４２に平行して供給される。この
うち第１の３１１！化回路４１は第１図で示した第１の
信号作成手段を構成するもので、固定された２段階のス
レッショルドレベルで画信号３８を画素ごとに３値化す
る。この場合のスレッショルドレベルとしては、例えば
２５６段階のうちの８５段目と１７０７０段目定するこ
とになる。３値化後の画信号４３は２ビツトのパラレル
なデータとして第１のシフトレジスタ４４１と排他的論
理和回路４５の双方に供給される。

第１のシフトレジスタ４４．は、後に説明する第２〜第
８のシフトレジスタ４４□〜４４θ　と同様に、２ビツ
トのパラレルな画信号を１画素分だけ遅延させるための
素子である。第１のシフトレジスタ４４１　の出力は第
１のラインメモリ４６゜に入力される。第１のラインメ
モリ４６、は、後に説明する第２〜第４のラインメモリ
４６２〜４６４　と同様に、２ビツトのパラレルな画信
号を１主走査ライン分だけ遅延させるための素子である
。第１のソフトレジスタ４４．　および第１のラインメ
モリ４６．　　によって１主走査ラインと１画素分だけ
遅延された画信号は、第２図に示した画素群の中央に位
置する注目画素Ｐａ　の画信号４７、。となる。

一方、第２の３値化回路４２は第１１図で示した第２の
信号作成手段を構成するもので、デイザマｌ−ＩＪソッ
クス振回路４８から供給される２種類のスレッショルド
レベル 画信号３８を３値化する。ここで２種類のスレッショル
ドレベル マトリックスを構成する各ドツトごとに変化するもので
、具体例としては第４図に示すようなものとなる。ただ
しこの図で各ドツトに対応して分数形式で表わした２種
類のスレッショルドレベルは、分子に相当する部分が第
１のスレッショルドレベルβＴＨＩ　であり、分母に相
当する部分が第２のスレッショルドレベル ぞれ２５６段階の信号レベルにおける段数として表わし
ている。画信号３８の信号レベルをして表わすと、これ
らの３値化は次のように行われる。

Ｌ≦βア、１・・・・・・黒 β□ｏ＋＜Ｌ≦βＴＨ２・・・・・・灰Ｌ＞！Ｔ１，２
・・・・・・白 第２の３値化回路４２によって３値化された画信号５１
は第２のソフトレジスタ４４２　と排他的論理和回路４
５の双方に供給される。第２のシフトレジスタ４４□で
１画素分遅延された画信号は第２のラインメモリ４６２
　に供給され、ここで更に１主走査ライン分遅延されて
注目画素Ｐ。の他の画信号５２．。となる。

ところで排他的論理和回路４５では人力された２種類の
３値化後の画信号４３．５１の信号状態の一致を調べる
。そして比較結果信号５３として、両画信号４３．５１
が共に黒色の画信号というように完全に一致した場合に
のみ、信号“０”を出力する。黒色の画信号と灰色の画
信号というようにこれが一致しなかった場合には、信号
“１′°が出力される。

比較結果信号５３はそのまま周辺画Ｓ　Ｐ　＋　の比較
結果として判定回路５５に供給される。また第３および
第４のシフトレジスタ４４３．４４．　　によってそれ
ぞれ１画素分ずつ遅延されて、周辺画ｆｆ１ｐａ　およ
びＰ３　の比較結果として判定回路５５に供給される。

同様に第３および第４の２つのラインメモリ４６３．４
６＝　　と他の４つのシフトレジスタ４４５〜４４８に
よって注目画素Ｐ。および周辺画素Ｐ、〜Ｐ８　の比較
結果が作成され、判定回路５５に供給される。

判定回路５５はＲＯＭ（ＩＪ−ド・オンリ・メモリ）に
よって構成されており、計１８ビットの比較結果をアド
レス情報として、注目画素Ｐ。が文字画像の部分に属す
るかあるいは中間調画像の部分に属するかを判定する。

このためのＲＯＭの内容は、文字画像の判別について例
えば次のようなりｏ、！″″′・　　　　　　　　　　
　　　）；１（１）注目画素Ｐ。の比較結果が一致して
いれ　ｉば、他の８つの比較結果のうちの３つ以上が一
致　“していることを条件として文字画像とする。

（１１）注目画素Ｐａ　の比較結果が一致していなけれ
ば、他の８つの比較結果のうち５つ以上が一致している
ことを条件として文字画像とする。

以上の判定は３×３の画素を基礎にして行ったが、参照
する画素の数が多ければ更に複雑な論理で文字画像か中
間調画像かを判別することができる。この場合、注目画
素Ｐ。により近接する画素はど判断に用いるウェイトを
重くすると良い結果を得ることができる。

判定回路５５はこのようなＲＯＭで構成される必要はな
く、例えば比較結果としての信号“０”の総数を計数す
るカウンタと、この計数値を所定の値と比較する比較回
路によって構成することもできる。この場合、カウンタ
は各比較結果を一度シフトレジスタに並列入力し、これ
を順次取り出して計数を行うようにすればよい。

判定回路５５からはこのようにして文字画像が中間調画
像かを画素ごとに表わした判定信号５６が出力される。

こ判定信号５６は例えば第５図に示すようなマルチプレ
クサ５７の制御信号として人力され、このマルチプレク
サ５７に入力される２種類の画信号４７．。、５２．。

が択一的に選択されることになる。マルチプレクサ５７
の出力信号５８としては、文字画像の領域で画信号４７
Ｐ０が選択され、中間調画像の領域では他の画信号５２
ｐｏが選択される。出力信号５８は図示しない記録部ま
たは表示部に送られ、良好な画像が再現されることにな
る。

なお以上説明した実施例では、１画素ずつすべての画素
について順に画像状態の判別を行うこととしたが、表現
しようとするディザマトリックスを単位として画像状態
を判別してもよいことはもちろんである。また実施例で
は画信号をそれぞれ３値化したが、２値化あるいは４値
化以上の量子化を行ってもよいことはもちろんである。

「発明の効果」 このように本発明によれば画信号の単純な量子化とディ
ザ処理の双方の特性を生かして画像状態を判別するので
、高精度な判別が可能となり、それだけ高品位の画像を
再現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するためのブＯツク図、第
２図〜第５図は本発明の一実施例を説明するためのもの
で、このうち第２図は原稿と画像状態の判別に用いる画
素群との関係を示す説明図、第３図は画信号処理装置の
回路構成を示すブロック図、第４図はディザマ）　ＩＪ
フックス一例を示す説明図、第５図は２種類の画信号を
画像状態に応じて選択する回路部分を表わしたブロック
図である。 １１・・・・・第１の信号作成手段、 １２・・・・・・第２の信号作成手段、１３・・・・・
・信号比較手段、 １４・・・・・・画像状態判別手段、 ４１．４２・・・・・・３値化回路、 ４５・・・・・排他的論理和回路、 ４８・・・・・・ディザマトリックス発振回路、５５・
・・・・・判定回路。 第１　図 第４　図 第５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アナログ画信号を画素ごとに単純に量子化して１画
   素を濃度表現の最小単位とする画信号を作成する第１の
   信号作成手段と、アナログ画信号をディザ処理してディ
   ザマトリックスを構成する所定の画素群を濃度表現の最
   小単位とする画信号を作成する第２の信号作成手段と、
   これら第１および第２の信号作成手段によって個別に作
   成された２種類の画信号を所定の画像領域においてそれ
   ぞれ比較する信号比較手段と、この信号比較手段の比較
   結果に応じて、この処理された画像が文字または線画か
   らなる文字画像の部分に属するか、これ以外の画像部分
   としての中間調画像の部分に属するかを判別する画像状
   態判別手段とを具備することを特徴とする画信号処理装
   置。 ２、第１の信号作成手段が、画信号を画素ごとに複数の
   スレッショルドレベルで多値化する単純多値回路によっ
   て構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の画信号処理装置。 ３、第２の信号作成手段が、画信号を画素ごとに複数の
   スレッショルドレベルで多値化する多値ディザ回路によ
   って構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の画信号処理装置。 ４、画像状態判別手段が１画素ごとに画像状態を判別す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画信号
   処理装置。 ５、画像状態判別手段がディザマトリックスに対応した
   画素群ごとに画像状態を判別することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の画信号処理装置。