JPS6356063A - 画像処理方法 - 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］ この発明は、文字等の２値画像と写真等の中間調画像が
混在する原稿を読取り、これを記録再現する際、前記２
種の画像を適格に識別し、夫々の画像領域に適切な処理
を施し、高品質の出力両件を得るようにした画像処理方
法に関する。

［従来の技術］ 一般の文書原稿中には文字と写真とが混在しているもの
が多数あり、このような原稿を２値化して記録すると文
字は良いが、写真の画質が劣化し、また逆に、ディザ処
理等の中間調生成法により記録すると写真は良好となる
が文字の画質が劣化してしまう。このため、これら両者
の画像品質が良好になるように例えば、文字画像は単純
２値化し、写真画像はディザ処理するためには、これら
２種の画像領域を適格に区別することが必要になる。

このため、特開昭５８−２２０５６３号公報および特開
昭５８−２２０５６４号公報に示される従来技術におい
ては、注目画素の濃度データであるシャープ信号Ｄｓｈ
と注目画素及び該注目画素の周囲の画素の平均濃度値で
あるアンシャープ信号［）　ｕｓｈとの差の絶対値ｌ　
Ｄｕｓｈ　−Ｄｓｈｌを取り、これがあるしきい値°［
ｈを超えたときに文字領域と判定するようにしている。

これは、第５図に示したように、中間調領域をシャープ
、アンシャープ信号で見たときのｆＡ度レベルの変化は
少ないが（第５図（ａＨｂ）参照）、文字領域をシャー
プ、アンシャープ信号で観察したときの濃度レベルの変
化が大きい（第５図（ｃＨｄ）参照）という、濃度勾配
の違いに着目した手法である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、この従来方法ではシャープ信号とアンシャープ
信号との差の絶対値ｌ　Ｄｕ、ｓｈ　−Ｄｓｈｌがある
しきい値Ｔｈより大きいか否かで領域判定を行なうよう
にしているため、文字部の濃度が非常に高く、かつ鮮明
である場合には有効であるが、実際、このような理想的
な文字は少なく、通常は低濃度でぼけた文字が多いため
、かかる従来方法ではかなりの判定誤りを生じてしまう
。また、文字画像がある程度理想的状態に近いものであ
ったとしても、読取り系の特性から読取り後の文字画像
からはその鮮明度がかなり失われ、従来装置においては
このことも判定誤りの原因となる。第６図はこのような
状態を示すものであり、同図（ａ）。

（ｂ）及び（Ｃ）は大々理想的な鮮明文字についてのシ
ャープ信号Ｄ　ｓｈ、アンシャープ信号Ｄ　ｕｓｈおよ
びその差の絶対値ｌ　Ｄｕｓｈ−Ｄｓｈｌを示し、また
同図（ｄ）　、　（ｅ）及び（ｆ）は夫々読取装置を介
して得られたぼけた文字についてのＤｓｈ、　Ｄｕｓｈ
およびｌ　［）ｕｓｈ　−Ｄｓｈｌを示している。第６
図（ｃ）および（ｆ）を比較すれば明らかなように、シ
ャープ信号Ｄｓｈ　　とアンシャープ信号Ｄｕｓｈとの
差の絶対値Ｉ　Ｄｕｓｈ　−Ｄｓｔｌは、鮮明文字の場
合はその値が大きくなるが、ぼけた文字の場合はその値
が小さくなり、このため従来装置においてはぼけた文字
部は中間調領域と誤判定されることが多かった。この問
題点は、文字画像の劣化度に応じて閾１ａＴｈを変化さ
せればよいと考えられるが、実際にはこのような処理は
不可能に近く、また実現されたとしては非常に複雑な処
理が必要になると考えられる。

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、低ｔＪ度
あるいはぼけた文字データを文字として適格に識別でき
る画像処理方法を提供しようとするものである。さらに
この発明では、正確な領域識別を行なうとともに、中間
調画像領域のノイズ除去及び輪郭部強調を行なうことに
より、文字領域及び中間領域の双方について高品質の出
力画像を得ることができる画像処理方法を提供しようと
するものである。

［問題点を解決するための手段および作用］この発明で
は、注目画素を中心とする画素マトリックスを設定し、
該注目画素の濃淡レベルと前記画素マトリックス中の画
素の平均濃淡レベルとの比を求め、該求めた比を所定の
閾値と比較し、その比較結果に基づき注目画素が文字画
像および中間調画性のいずれに含まれるかを判定するよ
うにする。

上記の比をとることにより、鮮明文字とぼけた文字との
レベル差が小さくなり、このため適当な所定のｒＪＪ値
を設定することで鮮明文字はもちろんぼけた文字につい
ても誤判定なく正確に識別することができる。

また、この発明では、注目画素を中心と覆る画素マトリ
ックスを設定し、該注目画素の濶淡レベルと前記画素マ
トリックス中の画素の平均濃淡レベルとの比を求め、該
求めた比を２つの異なる第１および第２の閾値と比較し
、比≧第１の閾値である場合は文字領域と判定し、第１
の閾値〉比≧第２の閾値である場合は中間調領域の輪郭
部であると判定し、比〈第２の閾値である場合は中間調
領域の輪郭部以外であると判定し、比≧第１の閾値であ
る場合は、注目画素の出力濃淡レベルを該濃淡レベルが
とり得る最大値又は最小値のいずれかとし、第１の閾値
〉比≧第２の閾値である場合は注目画素の出力濃淡レベ
ルを所定の演算式に従って輪郭強調処理した値とし、比
く第２の閾値である場合は出力濃淡レベルを前記画素マ
トリックス中の画素の平均濃淡レベルとするようにする
。

［実施例］ 第１図はこの発明にかかる画像処理方法を実施する際の
装置構成例を示すものである。

第１図において、画像入力装置１は例えばＣＣ・Ｄライ
ンイメージセンサおよびＡ／Ｄ変換器等で構成され、Ｃ
ＯＤイメージセンサによって読取られた原稿画像データ
はＡ／Ｄ変換器によって例えば８ビツトの多値濃度デー
タ（又は反射率データ）に変換して出力される。画像メ
モリ２は例えばページメモリであり、画像入力装＠１か
ら入力された多値濃度データを原稿１ペ一ジ分格納する
。

画像処理装置３は、フィルタ処理回路４、演算回路５、
判定回路６、演算回路７、マルチプレクサ８およびスク
リーン生成部９で構成され、これら構成要素によって領
域判定処理、エツジ補正及びディザ処理等を行ない、「
１」または「０」の２Ｖｉ信号から成る濃度信号を出力
する。画像入力装置１０は例えばレーザビームプリンタ
、サーマルプリンタあるいはインクジェットプリンタで
あり、レーザビームプリンタである場合は、画像処理装
置３から入力される２値濃度信号に従ってレーザビーム
をオン・オフすることにより画像記録を行なう。

次に、画像処理装＠３の構成等を説明する前に、該画９
処理装置による処理手順を筒中に説明する。

まず、第２図に示すように、注目画素Ｐｃｎを中心とす
る３×３の画素マトリックスを考える。この実施例では
、ぼけた文字の識別Ｗ度を向上させるためシャープ信号
Ｄｓｈとアンシャープ信号［）　ｕｓｈとの比Ｄ　ｓｈ
／　Ｄ　ｕｓｈをとり、この比［）ｓｈ／Ｑ　ｕｓｈに
基づき文字領域と中間調領域とを識別するようにする。

このシャープ、アンシャープ信号の比Ｄ　ｓｈ／　Ｄ　
ｕｓｈは原画像の状態に関係なく狭い範囲の値に収まる
ので、従来に比べ領域識別のための閾値の設定が容易と
なり、画質劣化のひどい文字や低温度の文字でも所定の
閾値を設定するのみで正確に識別することができるよう
になる。尚、注目画素Ｐｃｎの濃度を［）　ｃｎ、周囲
の画素Ｐ１〜Ｐ８の′ａ度を夫々Ｄ１〜Ｄ８とすると、
シャープ信号Ｄｓｈおよびアンシャープ信号Ｄｕｓｈは
次式に従って求めるようにした。

Ｄ　ｓｈ＝　Ｄ　ｃｎ ＝［）ａＶ すなわち、本実施例では文字領域の識別度を上げるため
、アンシャープ信号（）　ｕｓｈは注目画素Ｐｃｎを除
いた画素マトリックス中の各画素Ｐ１〜Ｐ８の平均ｆ：
ｊａ値として求めるようにしている。

第３図にそのフィルタ係数の１例を示す。尚、従来装置
においては、アンシャープ信号［）　ｕｓｈは注目画１
Ｐｃｎを含めた画素マトリックス中の各画素に適当な重
みを付けた平均濃度値として求めるようにしている。

第４図は、鮮明文字およびぼけた文字の夫々についてシ
ャープ信号ＤＣｎとアンシャープ信号［）ａＶとの比Ｄ
　ｃｎ／　Ｄ　ａｖをとった１例を示すものであるが、
鮮明文字とぼけた文字とのレベル差が従来に比べ小さく
なり、このため適当な閾値Ｔｈを設定しておくことで、
理想的文字はもちろん、ぼけた文字についても誤判定な
く識別ザることができる。

今、シャープ信号とアンシャープ信号との比をｒとする
と、この比ｒは中間調等の濃度変化の緩やかな領域では
ｒ＝１となり、文字部のような濃度変化が急な領域では
ｒ＝１．３以上となり、また中間調領域の輪郭部ではｒ
＝１．１〜１．３程度の値をとる。

したがって、文字領域と中間調領域を識別するためのｒ
ＪＪ値−ｒｈは１．３〜１，５程度の値に設定すればよ
い。

ところで、この実施例では、前記求めたシャープ信号と
アンシャープ信号との比ｒに基づき中間調領域内の輪郭
部の強調補正及び中間調領域での平滑化処理を以上の条
件式（ｉ）　（ｉｉＨｉｉｉ）に基づいて行なうように
する。

（ｉ）「≧Ｔｈ１のとき ［）０−最大値又は最小値 （ｉｉ）Ｔｔ＋１＞ｒ＞Ｔｈ２のとき Ｄｏ　＝　ａ　（Ｄｃｎ　−Ｄａｖ）　＋　Ｄｃｎ（ｉ
ｉｉ）　ｒ　＜　Ｔｈ２の仁き Ｄｏ＝Ｄａｖ 尚、上記条件式において、第１の閾値丁ｈ１は１．３〜
１．５程度の値であり、第２の閾値Ｔｈ２は１近傍の値
であり、また、ＤＯは出力画素濃度、ａは輪郭強調係数
であり、「最大値」、「最小値」は夫々入力濃度データ
がとり得る最高濃度レベル、最低濃度レベルである。

すなわち、上記条件式において、 （ｉ）の場合は、注目画素Ｐｃｎが文字領域に含まれる
と判定し、その出力濃度ＤＯを最高濃度レベル又は最低
濃度レベルとする。

（１１）の場合は、注目画素Ｐｃｎが中間調領域のエツ
ジ部分に含まれると判定し、式ａ　（Ｄｃｎ　−Ｄａｖ
）＋Ｄｃｎに従って出力濃度Ｑｏを決定することにより
、エツジ部分の強調を行なう。

（ｉｉｉ）の場合は、注目画素ｐａｎが中間調領域のエ
ツジ以外の部分に含まれると判定し、入力濃度［）ｃｎ
を周囲画素の平均値［）ａＶと置き変えて出力すること
により、平滑化を行ない、高解像の網点画像が入力され
たときに発生するノイズを除去する。

尚、この平均値［）ａｙは注目画素を除いたものあるい
は注目画素を含めたもののいずれでもよい。

次にかかる作用を成す画像処理装置３の内部構成例を示
す。

演算回路７に画像メモリ２から注目画素Ｐｃｎの濃度デ
ータＤｃｎが入力されているとき、フィルタ９８理回路
４には画像メモリ２から注目画素Ｐｃｎの周囲の面木Ｐ
１乃至Ｐ８の濃度データＤ１乃至Ｄ８が入力されている
。フィルタ処理回路４では、入力された濃度データＤ１
乃至Ｄ８に第３図に示したフィルタをかけることにより
隣接画素平均濃只 れた平均濃度［）ａＶは演算回路５および演算回路７に
入力される。演算回路５は、該入力された平均濃度［）
ａＶと画像メモリ２から入力された注目画素の濃度デー
タ［）ｃｎとの比Ｄ　ｃｎ／　Ｄ　ａｖを求め、その値
Ｄ　ｃｎ／　Ｄ　ａＶを判定回路６に入力する。判定回
路６は入力されたＵｎｉ　Ｄ　ｃｎ／　Ｄ　ａｙを前述
の２つの閾値Ｔｈ１及びＴｈ２と比較し、当該注目画素
Ｐｃｎが前述の条件式（ｉ）（肖）及び（ｉｉｉ）のい
ずれに属するのかを判定し、その判定信号ＳＬをマルチ
プレクサ８に入力する。

かかる処理に並行してＰｆ４ｇ回路７では、入力される
隣接画素平均濃度値［）ａｙ及び中心画素濃度［）ｃｎ
を用い、前述の条件式（ｉＨｉｉ）及び（ｉｉｉ）の各
演算を並行して行ない、各演算値をマルチプレクサ８に
入力する。

すなわち、入力データ［）ｃｎの濃度レベルが例えばＯ
〜２５５までの２５６レベルであるとした場合、（１）
の演算においては、入力データＤｃｎと所定の閾値との
比較により黒画素と判定されたとぎは入力データＤｃｎ
を最高潤度レベルｒ２５５Ｊに置換え、また白画素と判
定されたときには入力データＤｃｎを最低潤度レベルｒ
ＯＪに置換えて出力するようにする。これはスクリーン
生成部９におけるその後のディザ処理において、白黒画
素の誤反転出力を防止するためである。

また、（１１）の演算においては、前述の式ａ（Ｄｃｒ
＋　−Ｄａｖ）　十Ｄｃｎに従って濃度値［）ｏを求め
、該濃度値ＤＯを出力する。

また、（ｉｉｉ）の演等においては、入力Ｃ度Ｄｃｎを
注目画素を含めた周囲画素の平均濃度Ｑａｖ’　と置き
換え、これを出力濃度値ＤＯとして出力する。

マルチプレクサ８においては、判定回路６から入力され
た判定信号ＳＬに従ってこれら３つの出力濃度値のうち
のいずれか１つを選択し、該選択した値をスクリーン生
成部９へ入力する。

スクリーン生成部９は、ｎｘｎｇのＩｄｌｌから成るデ
ィザマトリックスを記憶するメモリ、及び比較部等で構
成され、該比較部でディザマトリックスの記憶データと
マルチプレクサ８からの入力濃度データとを比較し、そ
の大小２値から成る比較結果を画像出力装置１０へ出力
する。画像出力装置１０はスクリーン生成部９から入力
された２値濃度信号に従って例えばレーザビームをオン
・オフすることにより原稿像を再現する。

画像処理装置３においては、かかる動作９８理を画像メ
モリ２内の全画素について繰返し実行する。

以上のような処理を施すことによって、中間調と文字と
いう異なった画像が混在する原稿のそれぞれに対して忠
実な再現が可能になり、なおかつ中間調内のエツジ部を
鮮鋭に強調でき、さらに、中間調のそれ以外の部分では
ノイズ成分が除去された滑らかな画質とすることができ
る。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、注目画素の濃淡
レベルと周囲画素の濃淡レベルの平均値との比によって
文字画像と中間調画像とを区別するようにしたので、画
像内容及び読取系の性能に関係なく文字領域に含まれる
ぼけた文字あるいは低濃度の文字を文字として適格に識
別することができるようになる。

また、この発明では、前記求めた比を２つの異なる閾値
と比較し、この比較結果に基づき注目画素が文字画像領
域、中間調画像領域の輪郭部、及び該輪郭部以外の中間
調画像領域のうちのいずれに含まれるかを判定し、該判
定結果に応じて輪郭強調処理、平滑化処理を施すように
したので、中間調画像についてもボケ修正及び雑音除去
が行なわれ、文字画像及び中間調画像の双方の画像品質
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる画像処理方法を実施する場合
の一構成例を示すブロック図、第２図は画素マトリック
スの１例を示す図、第３図はアンシャープ信号用のフィ
ルタ係数の一例を示す図、第４図はこの発明の作用効果
を説明するためのグラフ、第５図は中間調画像及び文字
画像についてのシャープ・アンシャープ信号の変化態様
を示すグラフ、第６図は従来装置の作用を説明するため
のグラフである。 １・・・画像入力装置、２・・・画像メモリ、３・・・
画像！１３３！Ｉ！装置、４・・・フィルタ処理回路、
５．７・・・演算回路、６・・・判定回路、８・・・マ
ルチプレクサ、９・・・スクリーン生成部、１０・・・
画像出力装置。 −、ユ！−・Ｉ 第１０ 第４コ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）注目画素を中心とする画素マトリックスを設定し
   、該注目画素の濃淡レベルと前記画素マトリックス中の
   画素の平均濃淡レベルとの比を求め、該求めた比を所定
   の閾値と比較し、その比較結果に基づき注目画素が文字
   画像および中間調画像のいずれに含まれるかを判定する
   ようにしたことを特徴とする画像処理方法。
2. （２）注目画素を中心とする画素マトリックスを設定し
   、該注目画素の濃淡レベルと前記画素マトリックス中の
   画素の平均濃淡レベルとの比を求め、該求めた比を２つ
   の異なる第１及び第２の閾値と比較し、比≧第１の閾値
   である場合は文字領域と判定し、第１の閾値＞比≧第２
   の閾値である場合は中間調領域の輪郭部であると判定し
   、比＜第２の閾値である場合は中間調領域の輪郭部以外
   であると判定し、比≧第１の閾値である場合は、注目画
   素の出力濃淡レベルを該濃淡レベルがとり得る最大値又
   は最小値のいずれかとし、第１の閾値＞比≧第２の閾値
   である場合は注目画素の出力濃淡レベルを所定の演算式
   に従って輪郭強調処理した値とし、比＜第２の閾値であ
   る場合は出力濃淡レベルを前記画素マトリクス中の画素
   の平均濃淡レベルとするようにしたことを特徴とする画
   像処理方法。
3. （３）前記平均濃淡レベルは注目画素を除いた画素マト
   リックス中の各画素の濃淡レベルの平均値である特許請
   求の範囲第（１）項または第（２）項記載の画像処理方
   法。