JPS633559A - 画像判別装置 - 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】 １１五Δ札１次川 この発明は画像を２値化処理する画像処理装置に係り、
特に、対象がマイクロフィルムであって画像とりわけ線
画にネがとボッとが混在する場合にその線画がネガかポ
ジかを自動的に判別するための装置に関する。

従来の技術 マイクロフィルムにはボッとネガの２形態があるが、例
えばマイクロスキャナーでは、入力画像がネガかボッか
１こ拘らずボッの画像信号を得ることが望まれる。また
、マイクロリーグ・プリンタ等でも同様にボッのプリン
トを得ることが望まれる。

このため、従来、入力すべき画像がボンであるかネガで
あるかを掻作者が各画像毎に目視判別し、その判別結果
をマニュアル入力してポジの画像信号もしくはポジのプ
リントを得る必要があった。

しかし、この目視判別そしてマニュアル入力といった繰
作は大変に煩わしく、また、多量の画像を処理するには
多くの時間がかかる。

本発明はこのような欠点のＭ濱を目的とする。

目的を達成するための手段 このため、本発明は、マイクロフィルム画像の画素濃度
を読取る手段と、読取った画素濃度の最大値または最小
値の少なくともいずれか一方と平均値と偏差値とを求め
る手段と、求められる画素濃度の最大値または最小値と
平均値と偏差値とを変数とする関数の値を演算する手段
と、演算結果の関数値を、求められる画素濃度の最大値
または最小値を１次の変数とする対応の閾値関数の値と
比較する手段とを備え、この比較結果により前記マイク
ロフィルム画像が線画のボッであるかネガであるかを自
動判別する装置であることを基本的な特徴とし、さらに
最大値及Ｖ′！＆小値それぞれを１犬の変数とする二つ
の閾値関数を適用する場合には、線画に対する階調画を
も自動判別可能となるものである。

夫監餞 以下、本発明を添付図面に示す実施例によって具体的に
説明する。

第１図は一実施例に係るマイクロフィルム・リーグプリ
ンタの概略縦断面を示し、スクリーン（１）においてマ
イクロフィルム（２）の拡大投影像を口視でき、必要に
応じてこの投影像のプリントもしくは記録用のディノタ
ル画像データが得られる装置である。

（３）は光源、（４）はコンデンサレンズで、マイクロ
フィルム（２）の透過光は投影レンズ（５）により拡大
され、スキャンミラーを兼ねる第１ミラー（６）９回動
可能な第２ミラー（７）及び固定の第３ミラー（８）に
反射され図中−点鎖線で示す光路を経由してスクリーン
（１）上にマイクロ像として投影される。

この投影されているマイクロ像を永久像として例えばプ
リントアウトしようとする場合、装置全面に配設された
原作パネル（図示せず）の画像読取り用のスイッチを繰
作する。この操作によってマイクロ像読取り制御部（９
）が能動化し、第２ミラー（７）を投影光路から回避さ
せるとともに連動してスキャニング動作する第１ミラー
（６）と＄４ミラー（１０）を動作させ、破線で示す光
路を経由してマイクロ像を逐次：こラインセンサ（１１
）に入力させる。ラインセンサ（１１）は、１次元の固
体撮像素子たとえばＣＣＤからなり、光電変換によるマ
イクロ像の読取りのほかにこの読取りに先立って行う線
画と階調画の判別用に利用される。なお、第３ミラー（
８）とラインセンサ（１１）の光路中に配置されている
フィルタ（１２）は、ラインセンサ（１１）に対応して
、受光強度を調整するとともに分光感度を調節するため
の減光・感度調整用フィルタである。

上記マイクロ像読取り制＠部（９）は、ラインセンサ（
１１）からの画像信号を記憶するためのメモリ（９ｎ＋
）を備えるとともに、磯構系及び電気系を統括して制御
するマイクロプロセサ（９ｐ）を補えている。

そして、上記のように、読取りの対果となっているマイ
クロ像のスキャン動作を制御するとともに、マイクロ像
が線画であるか階調画であるかの判別を行い、この判別
結果に応じた閾値を設定することにより当該マイクロ像
を２値化し、画像信号としてケーブル（１３）を介し記
録用８！２器（図示せず）に出力する。記録用機器とし
ては、レーザプリンタやドツトプリンタなどの可視化記
り装置、７０ノビデイスクやコンパクトディスクなどの
機械可読型記録装置などが接続できる。もっとも、画像
データをこの本体から外部へ出力せずとも、従来のＰＰ
Ｃ式プリンタ内蔵型のものと同様に、レーザプリンタを
内蔵しこの本体においてプリントを出力できる構成とし
ておいてもよい。また、ケーブル（１３）を電話回線に
接続する構成でもよい。

マイクロ像の２値化に先だって行う本発明に係る画像判
別手法は、まず、ライセンサ（１１）により画像の画素
濃度を読み取る。犬に、マイクロプロセサ（９ｐ）によ
って、読み取った濃度の最大値（以下、Ｄ＋ｎａｘと記
す）、最小値（以下、Ｄ　ｍ　ｉ　ｎ　）　、平均値（
以下、Ｄａｖｅ）及び偏差値（以下、σ）を求める。次
いで、下記の式（１）で表わされるＤ　ｍａｘ、　Ｄ　
ａＶｅ＋びを変数とする関数Ａ、の値（値を（Ａ、）で
示す）を演算するとともに、式（２）で表わされるＤａ
ｖｅ、Ｄｍｉ口。

σを変数とする関数Ａ２の値（値を（Ａ２）で示す）を
演算により求める。

（）ン丁、余白） ＡＩ＝　　Ｄｍａｘ−Ｄａｖｅ　　　、、、、、、、０
．、、、（１）Ａ、＝　　Ｄｏｖｅ−Ｄ　ｍｉｎ　　　
、・、　、・、　、・・、、・（２）そして、この関数
１直（ＡＩ）、（Ａ２）のいずれか一つが、予め設定さ
れた対応の閾値関数により区画される数値域に属するか
否かを判定し、線画のネガとポジを判別するととも１こ
、両開数値（Ａ、）、（Ａ２）をそれぞれの閾値関数の
値と比較することにより線画と階調側とを判別する。

第２図（ａ）は、任意に抽出した線画及び階調側（とも
にマイクロ像）の濃度（Ｄ＋＋＋ａｘ）に対する関数値
（Ａ１）の関係を線画９階調画それぞれのネが、ボッに
ついてプロットしたものであり、第２図（ｂ）は濃度（
Ｄｍｉｎ）に対する関数値（Ａ２）の関係を同様に線画
９階調画それぞれのボッ、ネガについてプロットしたも
のである。なお、このプロットに際し使用したサンプル
画像は、文字が写し込まれている白黒比６％前後のネ〃
及びボンのフィルムと、白黒のネが及びボッのポートレ
ート階調側フィルムである。

各サンプル画像に対するサンプル数（画素数）を４００
０とし、サンプリング方法は、センサ上の６０×６０μ
Ｉｌｌの面積部分における画像濃度（透過濃度）として
その信号電圧を計測記録したものである。

第２図を参照すると判るように、（Ａ１）に対応する判
別のための閾値関数Ｔ１以下は線画ネ〃であり、（Ａ２
）に対応する判別のための閾値関数Ｔ２以下では線画ボ
ッである。閾値関数Ｔ１はＤ＋ｏａｘを１次の変数とす
るもの、閾値関数Ｔ２はＤ　＋ｎ　ｉ　ｎを１次の変数
とするもので次式？与えられる。

すなわち、（ＤＩＩｌａ×）、（Ｄａｖｅ）、（σ）か
ら算出される関数ＡＩの値（７＼１）と、（Ｄ＋ａａｘ
）から算出される閾値関数Ｔ１の値（Ｔ１）とを比較し
て、（Ａ１）≦（Ｔ１）ならば線画ネガと弁別でき、ま
た−方で、（Ｄａｖｅ）、（ＤＩＩ＋ｉｎ）＋（σ）か
ら算出される関数Ａ２のイ直（Ａ２）と、（Ｄ＋ｌｌ１
ｎ）から算出される閾値関数Ｔ、の値（Ｔ２）とを比較
して、（ｌ＼２）≦（Ｔ２）ならば線画ボンと弁別でさ
、（Ａ、）、（Ａ２）のいずれもが上記閾値条ｆ’ｔを
充足しない場合にはその画像は階調側と判別できる。こ
うして判別できると、それぞれの結果に応じた２値化処
理用の閾値を適用する。これにより、固定の判別用閾値
を適用して画像のｉ濃淡に適切に対応し得ない不都合を
回避でき、例えば全体としてｃ濃度の淡いフィルムでも
的確に判別し：Ａも刀な２値化用の閾値を設定すること
ができる。なＪ３、この自動判別において、誤判別をす
る場合もありうるので、オペレータの目視判断による入
力を優先させるようにすることも考えられる。但し、こ
の場合、入力と自動１゛り別の結果との相違を適切な手
法で警告ｒる必要がある。また、階調側のネガ。

ボンの判別は、オペレータのマニュアル入力とする。マ
イクロフィルムの場合、ｊｆＡ画のほうが圧倒的に多く
階調側は少ないので、処理効率等で余り問題になること
はない。

なお補足すれば、上記式（１）、式（２）は、線画であ
ればその性質からともに分子の１直は階調側；こ比べず
っと小さくなると考えられ、この小さな値をさらに平均
値のまわりのちらばりの度合を示す量である偏差値で割
算する（階調側に比べ線画はちらばりの度合が大きい、
したがってσが大きい）ことから階調側に対する線画の
性質をより明瞭。

竣鋭化したものであると言うことができる。

第３図に実施例に係る２値化処理のフローを示す。この
フローはマイクロプロセサ（９ｐ）が実行し、画像読取
りのスタート信号（オペレータのスイッチ操作によるも
しくは連続読取りの場合に先の終了によって自動的に発
信される信号を含む）によって起動される。

ステップ（Ｓｌ）では、線画１階調画判別用の画像入力
処理を行う９すなわち第１図に示したように、第２ミラ
ー（７）が光路より回避し画像読取りのためのスキャニ
ングが始動すると、常！；５は図示の位置すなわちスキ
ャン艮の中間位置にある第１ミラー（６）及びこれと連
動する第４ミラー（１０）がスキャン開始位置（Ｓｐ）
に移励し、この間に、ラインセンサ（１１）がライン順
次に各ラインの個別の画素濃度を読み取り、濃度侶う・
とじてマイクロ像読取り制御部（９）に入力する。

ステップ（Ｓ２）は、逐次に入力される画素濃度信号の
最大値と最小値を求めるとともに、全部の画素濃度信号
を対象とした平均値と標準偏差値（σＳ）を求める。第
１ミラー（６）と第４ミラー（１０）がスキャン開始位
置（ＳＩＮ）に工：１達すると、両者は瞬時停止制御さ
れ、その後スキャン動作が開始される。

ステップ（Ｓ３）では、ステップ（Ｓ２）で求められた
最大値（Ｄｍａｘ）＋ｆｌ小値（Ｄ　ｔｎ　ｉ　ｎ　）
　、平均値（Ｑ−ｖｅ）及び標準偏差値（σＳ）を用い
上記式（１）の関数Ａ１に適用して関数値（Ａ１）を算
出するとともに、式（２）の関数Ａ２に適用して関数値
（Ａ２）を演算し、さらに閾値関数値（Ｔ、）、（Ｔ２
）を演算によｒ′）求めて、ステップ（Ｓ４）に進める
。

ステップ（Ｓ４）では、関数値（Ａ１）が閾値関数値（
ＴＩ）以下であるか、または関数値（Ａ２）が（Ｔ２）
以下であるかの判定を行う。即ち、前者において任意の
入力画像から線画ネ〃を抽出・判別する一方、後者にお
いては任意の入力画像から線画ボッを抽出・判別する。

関数値（、〜１）または（Ａ２）のいずれかが上記の数
値範囲に属していると判定すると、ステップ（Ｓ５）に
進める。関数値（Ａ、）または（Ａ２）のいずれもがそ
れぞれの数値範囲に属していない、即ち入力画像が階調
側であると判定すると、ステップ（Ｓｌｌ）に進める。

な！ｊ１　このステップ（Ｓ４）に替えて、（Ａ、）＞
（”ｒ、）　ａｎｄ　（Ａ２）＞（Ｔ２）の条件を充足
するか否かを判定するステップとしておいてもよい、こ
の場合、条件を充足すれば１′ｉ′定側（Ｙ）としてス
テ７７真５１１）に進め、充足しなければ否定側（Ｎ）
としてステップ（Ｓ５）に進めることとなる。

ステップ（Ｓ５）においては、ネ〃、ボッの線画にかか
わらず、線画２値化用の閾値を設定し、直ちにステップ
（Ｓ６）に進める。

ステップ（Ｓ６）では、第１ミラー（６）及び第４ミラ
ー（１０）がスキャン開始位Ｕ（Ｓｐ）から矢印方向に
移動し、マイクロフィルム（２）の全幅にわたる画像入
力を行う、ライン順次にラインセンサ（１１）に人力さ
れ、ステップ（Ｓ７）においてこの画素信号に対し２値
化処理が施される。２値化処理の結果はメモリ（９ｍ）
に記憶しておくことができる。

次のステップ（Ｓ８）は、ステップ（Ｓ３）で求められ
た関数値（Ａ、）が（Ｔ２）以下であるか否かを判定す
る。すなわち、線画と判定されたマイクロ画像がポジで
あるかどうかを判定する。例えばリーグプリンタなどで
は反転作像の要否を決定しボッのプリントを得るように
し一〇いるためである。このステンプで、（Ｔ２）以下
と４１定するとボンであつそのままステップ（ＳＩＯ）
に進める。これに対し、（Ｔ２）より大きいとｊ＜ｌ］
定するとネガであり、ステップ（Ｓ９）に進めてここで
ＹＴられた２値化画像信号の「１」。

「０」を反転し、然る後入テップ（ＳＩＯ）に進める。

ステップ（ＳＩＯ）では、この読取りスキャンで得られ
な画像信号を適当なインターフェースを介しマイクロ画
像セ→／（９ｐ）の制御下にケーブル（１３）を介し出
力する。画像読取り終了後は、第１図示のように、第２
ミラー（７）、第１及び第４ミラー（６）。

（１０）が破線で示される方向に移坊しミラー（６）、
（１０）はスキャン艮の中間位置でｎ止して再びリーグ
可能となる。

池方、上記ステップ（Ｓ４）で両開数値（ＡＩＬ（Ａ２
）ともそれぞれの閾値関数値より大きいと判定されると
、入力画像は階調側と判別され、ステップ（Ｓ１１）〜
（Ｓ１７）のパスを経由してステップ（ＳＩＯ）に至る
。

ステップ（Ｓｌｌ）では、判別さｈた入力画像に対し階
調画用の２値化閾値マトリクスを設定する。

次いで、ステップ（Ｓ１４）の画像読取入力処理に移行
するが、本実施例ではステップ（Ｓｌｌ）に続けてステ
ップ（Ｓ１２）、　（Ｓ１３）を設け、ここで階調側に
対するネガ、ボン別のマニュアル入力を許容するように
している。ステップ（Ｓ１２）では、オペレータに討し
ネガ、ボン指定のためのスイッチ繰作を、例えばＬＥＤ
等のブリンキングで表示し催告する。

この信管を受けてオペレータは入力操作を行い、ステッ
プ（Ｓ１３）ではスイッチ操作入力を受容する。

ステップ（Ｓ１４）では、前記ステップ（Ｓ６）におけ
るのと全く同様なマイクロ画像の読取り入力を行う。

そして、ステップ（Ｓ１５）ではその読み取った画素信
号に対しステップ（Ｓｌｌ）で設定した閾値マトリクス
を作用させて２値化処理を行う。

ステップ（Ｓ１６）はステップ（Ｓ１３）における入力
投定に基づいてこのマイクロ像がポジであるかを判定す
る。ポジであればステップ（ＳＩＯ）に進め、ネガであ
ればステップ（Ｓ１７）に進めて、反転処理を行った後
でステップ（Ｓ１０）に進める。ステップ（Ｓ１０）に
おいて、階調側ポジの画像信号を出力し、画像の読取り
を終了する。なお、上記ステップ（Ｓ１２）、（Ｓ１３
）の処理のほか、予め設定されている優先モードでネが
、ポジの指定がなされるようにしてもよい。マイクロフ
ィルムではボンよりもネ〃の方が圧倒的に多いのでこの
ような場合、煩ｉさを解消する又処理効率のうえで大変
有利である。

尚、この実施例では、リーグモードにおいて第１及び第
４ミラー（６）、（１０）がスキャン艮の中間位置にあ
る構成で、判別用の画像読取りをスキャン開始位置（Ｓ
ｐ）に移動する開を利用して効率よく行っているが（画
像も全部でなく半分）、スキャン開始位置（Ｓｐ）から
同一のスキャニングを２回（初回は画像判別、２回口は
２値化のための読取り）を行うようにしてもよい。この
ようにすれば、効率こそ低下するものり、制御の簡単化
とくに各種のタイミング制御において設計が大変やり易
くなる。また、１／２画像による判別と全画像による判
別の両者を行ったが、判別率に実質上の差異は認められ
なかった。判別率は実用上問題のない９８．３％であっ
た。

実施例では、線画と階調側を自動的に判別し、判別結果
に応じて対応の２値化処理を行い画像をティノタル化す
る。従来のこの種装置にはこのような機能がなくオペレ
ータが線画１階調画ごとに判別スイッチを繰作していた
。したがって、本実施例によればこのような煩わしさ２
手間を省ける利点があり、さらにプリンタを作動させる
場合には判別スイッチの押忘れによるミスプリントの発
生をほぼ完全になくすことができる。

上記実施例では画像判別用の画素口号を得るセンサを２
値化のための画像読取り用センサと共用したが、画像判
別用センサを独立のものとする構成でももちろんよい。

もっとも、本実施例のように、ラインセンサを画像判別
用のセンサとしても利用したことにより、判別精度が高
いという利点が得られる。すなわち、ラインセンサは一
般的に有効受光部分の面積が微細であることがらサンプ
リングピッチを小さくでき、また素子を７レイ状に並べ
た独立形式のセンサと比べるとサンプル数を極めて多く
とれることがその理由である。

また、画像読取りのためのラインセンサの出力電圧を実
質画像濃度と見なし、これにより画像判別を行うように
しているが、ラインセンサの出力は同一濃度のフィルム
を読取った場合でも、レンズ倍率、ランプその池の要因
で変化し、濃度分布をみる場合に一度この出力を補正し
なければならないが、兼用する場合にはその必又が全く
ない。

上記実施例において、判別画像データによって光学系の
制御も合わせて行うようにすることができる。例えば、
光源のランプ（３）の光量を上記データにより補正して
ラインセンサ（１１）の感度の最良のところへ読取り画
像データの値がくるようにすることにより、解像度９階
調性を損なわずに精度のよい２値化を行える。具イド的
には、ステップ（Ｓｌ）〜（Ｓ３）のデータによりステ
ップ（Ｓ６）、　（Ｓ１４）におけるランプ（３）の光
量を適値に補正する。

画像判別装置に係る本実施例においては、上記の式（１
）、（２）を適用したが、一つの画像そのものの最大値
（Ｄｍａｘ）、最小値（Ｄ＋ｌｌ１ｎ）ｌ平均値（Ｄａ
ｖｅ）、偏差値（σ）の相対的な関係は線画のネガ・ボ
ッ。

階調面別に特有の性質をもっことを考慮すると、式（１
）、（２）に替え、以下の式（３）、（４）又はこれら
と同値な式を適用するようにしてもよい。もちろん閾値
関数はこれらの式に応じて与えられる。

また、上記実施例では偏差値（σ）を標準偏差値（σＳ
）としたが、これに限るものでなく、平均偏差値や四分
偏差値を適用するようにしてもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、不発明によれば、マイ
クロフィルム線画像のネガ、ボッの判別をオペレータの
介入なく自動処理でき、画像処理の効率を大幅に向上さ
せることができる。また、入力画像そのものにおいてそ
の濃度の最大値または最小値、平均値および偏差値を関
数とする値及び最大値又は最小値を変数とする閾値関数
値によって判別処理を行なうようにしているので、固定
的な判別閾値をもつものと比べると、入力画像の濃淡に
影響されず的確に判別を行なうことができ、自動処理の
誤判別を最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るマイクロフィルム・リ
ーグプリンタの概略縦断面図、第２図（ａ）は線画と階
ア画それぞれのネが、ボッフィルムの濃度ＤＩＩｌａ×
と関数値（Ａ１）との関係をプロットしたグラフ、第２
図（ｂ）は同様にｉ濃度Ｄｍｉｎと関数値（Ａ２）との
関係をプロットしたグラフ、第３図はマイクロプロセサ
が実行する動作の７０−チャートである。 ２・・・マイクロフィルム、３・・・ランプ、９・・・
マイクロ像読取り制御部、９ｐ・・・マイクロプロセサ
、１１・・・ラインセンサ、Ｓ８・・・線画のネガとポ
ジを判別するステップ、Ｓ４・・・線画と階調面を判別
するステップ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロフィルム画像の画素濃度を読取る手段と
   、 読取った画素濃度の最大値または最小値の少なくともい
   ずれか一方と平均値と偏差値とを求める手段と、 求められる画素濃度の最大値または最小値と平均値と偏
   差値とを変数する関数の値を演算する手段と、 演算結果の関数値を求められる画素濃度の最大値または
   最小値を１次の変数とする対応の閾値関数の値と比較す
   る手段とを備え、この比較結果により少なくとも前記画
   像が線画のポジであるかネガであるかを判別できるよう
   にした画像判別装置。