JPS62107571A - 画像処理装置 - 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、ディジタル複写機、ファクシミリ装置あるい
はその他のディジタル画像処理装置などに好適な画調識
別装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、画像再生装置として、例えばレーザビームプ
リンタに代表されるような２値（白。

黒）ドツトプリンタが知られている。かかるプリンタを
用いるに際して、高品位の再生画像を得るためには、画
調（画像の特性あるいは性質を云う）に応じて２値化処
理の態様を切り換る必要があった。

例えば、文字、線画に対しては一定しきい値による高精
細な２値化を、写真原稿に対しては高階調な再生を行う
ためにディザ法による２値化を、また網点原稿に対して
はモアレ雑音を抑圧するために読み取った画像信号を一
旧平滑化した後にディザ法による２値化を行う必要があ
った。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述した３種の画像が混在する一般的な
原稿を２値化処理する場合には、画像を読み取りながら
画調識別を行い、その識別結果に応じて上記処理の態様
をリアルタイムに切り換え、２値化処理を行わなければ
ならない。

かかる装置を実現するためにはハードウェアの規模が非
常に大きくなってしまい、現段階では未だ実用化の城に
至っていない。

しかも、写真原稿については正確な画調識別がなされず
、文字・線画と誤認識されてしまうという欠点がみられ
た。

よって、本発明の目的は、従来の欠点を除去して、安定
かつ正確に画調を識別し得るよう構成した画調識別装置
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る画調識別装置は、注目画素を含む近傍画素
の濃度データを導入して平滑化を行う二次元平滑化手段
と、二次元平滑化手段の出力データに対して一定周期を
有する所定レベルの信号を重畳する加算手段と、加算手
段の出力データをしきい値として注目画素を２値化する
２値化手段と、２値化手段の出力データに基づいて画調
を識別する識別手段とを備える。

［作用］ まず、平滑化された画像データに対して一定周期を有す
る所定レベルの信号（例えば士ｎ（ｎ＝１．または２程
度）レベルの信号）を重畳させ、２　（ｉｎ化用のしき
い値信号を得る。そして、誤認識が生じ易い中間調画像
では、原稿読み取りデータとその平滑化値とのレベル差
がＯまたは数レベルしかないことに着目し、該領域を所
望線数の網点状に２値化しくすなわち一旦網点領域に変
換し）、その上で安定に画調識別を行う。

［実施例］ 本発明の一実施例を説明する前提として、本出願人が先
に提案した特願昭５９−２７６４７４号、特願昭５９−
２７２８４９４号の画調識別装置についてまず説明を行
う。

第２図は本発明の前提となるべき画調識別装置の概略ブ
ロック図である・ 本装置では、入力端子ＩＮに到来する画像信号Ｐ６を一
旦２次元平滑化回路１により平滑化し、その平滑化デー
タＰｓをしきい値として原稿読み取り画像信号ＰＯを２
値化回路５において２値化するとともに、平滑化データ
Ｐｓをディザ処理回路２により２値化処理する。これに
より、網点原稿は網点信号として、また細線原稿は高精
細２値化信号として２値化される。

このようにして得られた２値化データはそれぞれの画調
に応じて、つぎの特性を有する。

文字、線画・・・直交する２方向いずれかに続く線分に
より構成される。

網点画像　・・・直交する両方向に対して、空間周波数
が高く且つ孤立した白ま たは黒のドツトにより構成され る。

写真画像　・・・ランダムに近い白または黒のドツト群
により構成される。

識別回路８では、注目画素を囲む所定領域内についてか
かる特性を検出することにより、最小のハードウェアの
規模で画調識別を行うことが可能となる。

しかしながら、第２図に示した装置では、写真原稿など
に対して以下に列挙する理由により、安定に画調識別を
なし得ないという欠点があった。

■　全く均一な濃度値を有する中間調領域を、高い信頼
性を有する画像読み取り系で読み込んだ場合においては
、ランダムに孤立するドツトが２値化画像Ｐに現われな
い。

■　通常の画像読み取り系で均一な濃度域を読み取る場
合にも、センサーの感度バラツキ等に起因して、細線状
の２値化画像とされてしまう。

かくして、中間調画像であるにも拘わらず、文字、線画
と誤認識される部分が混在することになり、ノイジーな
再生画となってしまうことになる。

そこで、本発明の一実施例では、上記の車項■および■
を除去するために、第１図に示すような構成とした。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

本図において、入出力端子ＩＮにはＣＯＤセンサー等か
ら送出される６ビツトの画像信号Ｐｏが導入され、２次
元平滑化処理回路ｌを介してよ平滑化信号Ｐｓ（Ｅｌビ
ット）が得られる。この平滑化信号Ｐｓはディザ処理を
行う２値化回路２に導入され、モアレ抑圧された２値化
信号Ｐｄに変換される。モアレ抑圧された２値化信号Ｐ
ｄは、後述する識別回路６の識別結果（すなわち、写真
原稿あるいは網点原稿であると判断された時）に応じて
、出力端子００丁から出力され、プリンターなどに供給
される。

一方、平滑化信号Ｐｓは、ＲＯＭ　３の下位６ビツトア
ドレス端子に入力される。また、ＲＯＮ　３の上位４ビ
ツト・アドレス端子には、縦、横直交する原稿読み取り
方向ｘ、ｙの位置情報がそれぞれ２ビツト分ずつ入力さ
れる。

ここで、ＲＯＭａ内の所定アドレスに対してＰｔ＝Ｐｓ
ｌ＝ｎ なる演算を施したデータｐｔを予め書き込んでおくこと
により、４Ｘ４画素を一周期として、平滑化値Ｐｓに±
ｎレベルを重畳させる演算を行うことができる。このと
き、上式に示すｐｔに一定＋ｎレベルを加えることによ
り、常にｐｔ≧０とすることができる。また、画像信号
Ｐｏにも加算器４を用いて一定＋ｎレベルを加算し、Ｐ
ｎ＋ｗＰ６　＋ｎとしておくことにより、この加算デー
タＰｎおよびＲＯＭ３からの出力データｐｔを共に７ビ
ツトとすることができる、そこで、この出力データｐｔ
をしきい値として、コンパレータ５を用いて上記加算デ
ータＰｎを比較処理し、もって高精細な２値化信号Ｐを
得ることができる。

第３図は、ＲＯＭ　３に書き込むべきデータｐｔを表す
マトリクス図である。このようなデータを書き込んでお
くことにより、一様な濃度の中間調領域の画像からは、
網点の線数が約１４４線／インチ。

スクリーン角４５°（面積比：白黒５０％）である網点
状に２値化された高解像２値化信号Ｐが得られる。

従って、高解像信号Ｐの画調を識別する識別回路６では
、この中間調画像域を、網点線数約１４４線／インチ、
スクリーン角４５°の網点領域として安定に識別できる
ことになる。その結果、画像切替スイッチＳＷを介して
、ディザ処理された２値化信号Ｐｄが送出される。

一方線画２文字領域に対しては、上記高解像信号Ｐがそ
のまま用いられ、鮮明な細線が再生される。

なお１文字・線画のエッヂ部分はその濃淡の振幅の傾き
が急峻であるので、上記ｎを１．２レベルに設定したと
しても、殆ど画像の品位の低下は生じない。

次に、識別回路６における画調識別アルゴリズムについ
て説明する。

まず、文字と網点画像を識別するために、以下に挙げる
２点に着目する。

■　網点は直交する２方向に対して共に空間周波数が高
いが、文字線画はいずれか１方向に対してのみ周波数が
高くなる場合が有る。

■　網点は丸い点の集合であるのに対して、文字（特に
漢字）は直交する直線の集合から成る。

上記特徴を利用して、以下に示す特徴量Ｐｆ（Ｘ、Ｙ）
を定義する。

先に、注目画素Ｐ（１＋ｙ）を囲む８画素の状態によっ
て、注目画素の孤立性を示す値Ｓ（ｉ、ｙ）を次式によ
り割付ける。

Ｓ（ｘ、ｙ）　［Ｐ（ｘ、ｙ）のＰ（ｘ−１，ｙ−１）
）［Ｐ（ｉ、ｙ）ｅＰ（ｘ＋Ｉ、ｔｅｌ）］＋［Ｐ（ｘ
、ｙ）（））Ｐ（ｍ−１，ｙ））［Ｐ（ｘ、ｙ）ＩＥＩ
Ｐ（翼＋ｌ、ｙ）］◆［Ｐ（菫、ｙ）ＱＰ（菫−１，！
◆１））［Ｐ（ｘ、ｙ）（９Ｐ（ｉ◆１．ｙ−１）１＋
１ｐ（ｘ、ｙ）ｅＰ（！、！−１）ＭＰ（菫、り■Ｐ（
電、！＋１）］但し、 Ｐ（ｉ、ｙ）ｅＰ（１−１、ｙ）＋　Ｐ（ｘ、ｙ）（ｉ
）Ｐ（ｔｅｌ　、ｙ）＝　　０マタハＰ（ｘ、ｙ）ｅＰ
（ｘ、ｙ−１）＋Ｐ（ｘ、ｙ）ｅＰ（ｉ、ｙ＋１）＝　
０（７）ト５Ｓ（ｉ、ｙ）台０ここで、■は排他的論理
和・論］１１Ｉ積上記Ｓ（ｘ、ｙ）の物理的意味は、注
目画素（第４図に斜線を付しである）をはさむ隣接２画
素に対して該注目画素が反転しているか否かをＡ−Ｄの
４方向に対して調べ、４方向共に反転している場合には
４（ｎ方向の場合にはｎ）を割付け、これにより孤立性
を表すことにある。

但し、直交する２方向Ａ、Ｂいずれかにおいて、連続し
て１またはＯの場合には文字線画の可能性が高いと思わ
れるため、強制的にＳ（ｘ、ｙ）＝０とする。

なお、注目画素がどの画調領域に含まれているかを識別
するには、さらに注目画素を囲む２ｎＸ２ｍ画素の領域
において上記Ｓ（ｘ、ｙ）を積算した値を特徴量Ｐｆ　
（Ｘ　、　ｙ）と定義し、以下に示す識別パラメータＫ
により、２値化処理する。

Ｐｆ（藁、！矯Σ、ΣＳ（ｘ＋ｊ　、ｙ＋ｊ）−賞噌詩
１鴛−ガ十１ Ｐｆ（ｘ、ｙ）　＞Ｋの時Ｐ（！Ｊ）は網点領域に有る
。

ｐｒ（ｘ、ｙ）≦にの時Ｐ（ｘ、ｙ）は文字、線画領域
に有る。

このようにして計数した注目画素毎の特徴量と、その頻
度数との関係を第５図に示す。本図に示す文字細線画像
φ域についてみると、文字部分の特徴量Ｐｆ（ｘ、ｙ）
は極めて小であり、地色部は平均値６４近傍に分布して
いることが判る。また、写真領域については、同様に平
均値６４を中心に分布している。

従って、本実施例においては、１００線／インチ以上の
網点原稿に対してモアレ抑圧を行うため、１６程度のＰ
ｆ（ｘ、ｙ）値をしきい値にとして設定し、その値以下
であれば高解像２値化信号を取り出し、その値より上で
あればディザ処理を施したモアレ抑圧２値化信号を取り
出す。

このような画調識別を行うことにより、写真部分は高品
位なディザ画像として２値化される。また、地色文字原
稿についても、文字部は鮮明に２値化され、地色部はデ
ィザ処理が施され、もって原稿画像全体に対して忠実な
２値化が行われる。

第６図は、本発明の他の実施例におけるＲＯＭ３のデー
タ配列を示す。即ち、第３図に示すパターンに限らず、
特徴量Ｐｆ値を考慮することにより、本図に示す演算処
理を行うことも可能である。

第６図に示すパターンは、±ｎの処理の他に＋０　（Δ
印）を加えたものである。このときＰｆ値は同様に６４
程度（１４４線／インチ）となり、文字領域に対する画
質品位低下を極力抑えた処理として有効である。

また、これらデータ配列の基本パターンを、４Ｘ４のみ
ならず２Ｘ２．８Ｘ８程度に選択することも可能である
。

更に、このような処理をＲＯＭを用いて行わず、通常の
ゲート回路あるいはＰＬＡ　（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌ
ｅＬｏｇｉｃ　Ａｒｒａｙ）を用いて構成することも可
能である。

なお、２値化後の識別アルゴリズムにおいても中間調部
分を網点状に２値化することが原理的に可能であるので
、本実施例に示したアルゴリズムに限定されないことは
言うまでもない。

［発明の効果］ 以上のべたとおり、本発明によれば、注目画素近傍の平
滑化データを一定周期ごとにレベル変換して２値化用し
きい値としているので、さまざまな画像匍城が混在する
画像であっても、それぞれ誤識別することなく、安定し
て識別することができる。

また、本発明は、数個のＩＣを用いて安価に実現できる
といった効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図は本発明を説明するための前提として用いる画調
識別装置のブロック図、 第３図は本発明を適用した一実施例のＲＯＭに格納され
ているデータのパターン図、 第４図は画調識別アルゴリズムを説明する図、第５図は
本発明の一実施例の動作を説明するための線図、 第６図は本発明の別実雄側におけるＲＯＭのデータパタ
ーン図である。 １・・・２次元平滑化回路、 ２．５・・・２値化回路（コンパレータ）、３・・・Ｒ
ＯＭ、 ４・・・加算回路、 ６・・・画調識別回路、 Ｐｓ・・・平滑化信号、 ｐｔ・・・ＲＯＭ出力、 Ｐ・・・高解像２値化信号、 −一一一一−Ｈ〉ｘ θ　　７２３ 第６図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）注目画素を含む近傍画素の濃度データを導入して平
   滑化を行う二次元平滑化手段と、 該二次元平滑化手段の出力データに対して一定周期を有
   する所定レベルの信号を重畳する加算手段と、 該加算手段の出力データをしきい値として前記注目画素
   を２値化する２値化手段と、 該２値化手段の出力データに基づいて画調を識別する識
   別手段とを備えたことを特徴とする画調識別装置。 ２）前記所定レベルの信号として、±ｎ（ｎ＝０、１、
   ２・・・）レベルの信号を用いるようにしたことことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画調識別装置。