JP3281400B2

JP3281400B2 - 画像再生装置

Info

Publication number: JP3281400B2
Application number: JP35587391A
Authority: JP
Inventors: 敏大内
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 2002-05-13
Anticipated expiration: 2017-05-13
Also published as: JPH05176167A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像中の線画を含む文
字領域と写真部、網点部からなる絵柄領域とを高精度に
分離して再生する画像再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル複写機あるいはファクシミリ
等において、写真部、網点部、文字等の線画部が混在し
た画像を再生する場合、高画質の再生画像を得るため
に、文字領域に対しては、解像度を重視した処理を施
し、絵柄領域（写真、網点部）に対しては、階調性を重
視した処理を適応的に施すことが有効である。

【０００３】斯る適応処理を実現するには、その前処理
として画像中の文字領域と絵柄領域（写真部、網点部）
を高精度で分離する必要がある。本出願人は、ハードウ
ェア量を増大させることなく、文字領域と絵柄領域（写
真部、網点部）を高精度に分離することができる像域分
離方式を既に提案した（特願平３−３５７５２号）。

【０００４】すなわち、図１３に示すように、注目画素
または該注目画素を含むブロックが、エッジの一部であ
り、注目画素を挾んで対称の方向でかつ所定の距離以内
に白地が存在する場合、該注目画素または該注目画素を
含むブロックを文字領域と判定し、それ以外の領域を絵
柄領域と判定する第１の分離方式と、図１４に示すよう
に、注目画素または該注目画素を含むブロックが、エッ
ジの一部であり、注目画素に対して所定の距離以内に
（ハードウェア上の制約から注目画素の左側）白地が存
在する場合、該注目画素または該注目画素を含むブロッ
クを文字領域と判定し、それ以外の領域を絵柄領域と判
定する第２の分離方式を提案した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案した第１の分離方式においては、大きな文字、より正
確には文字の太い部分が文字領域として検出されず、従
って該部分に対しては階調性が重視された処理、例えば
ドット集中型のディザ処理が施されるため、文字が切れ
ぎれになる可能性があるという、課題が残されていた。

【０００６】また、上記した第２の分離方式において
は、図１５に示す絵柄中の領域Ｒは、エッジ部であり、
また左側近傍に白地があるので、文字領域として誤判定
され、その結果、階調性を重視した処理画像中に、解像
度を重視した処理部分が混在することになり、画質が劣
化するという、課題が残されていた。

【０００７】本発明の目的は、解像度を重視した処理
と、階調性を重視した処理と、それら処理の中間的な処
理を設けることによって、高画質な再生画像を得ること
ができる画像再生装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、文字領域と絵柄領域が混在した画像を
再生出力する画像再生装置であって、前記画像の注目画
素または注目画素を含む所定の領域がエッジ領域である
か否かを検出する第１の検出手段と、前記注目画素の近
傍に所定の大きさの白画素があるか否かを検出する第２
の検出手段と、前記画像に対して解像度を優先した処理
を行う解像度優先処理手段と、前記画像に対して階調性
を優先した処理を行う階調性優先処理手段と、前記画像
に対して解像度優先処理と階調性優先処理の中間的な処
理を行う中間的処理手段と、前記画像の注目画素に対す
る処理として、前記第１の検出手段がエッジ領域を検出
し、かつ前記第２の検出手段が前記注目画素を挾んだ両
水平方向の所定の範囲内に白地領域を検出したとき、前
記解像度優先処理手段による処理を選択し、前記第１の
検出手段がエッジ領域を検出し、かつ前記第２の検出手
段が前記注目画素に対する水平方向の所定の範囲内の一
方向にのみ白地領域を検出したとき、前記中間的処理手
段による処理を選択し、前記第１、第２の検出手段によ
る検出結果の組み合わせが上記以外のとき、前記階調性
優先処理手段による処理を選択する選択手段とを備えた
ことを特徴としている。

【０００９】

【作用】像域分離処理部において、注目画素がエッジ領
域と判定され、且つ該注目画素を挾んだ両水平方向の所
定の範囲内に白地領域が検出されたとき、解像度優先処
理部によって処理された再生画像が出力され、注目画素
がエッジ領域と判定され、且つ該注目画素に対する水平
方向の所定の範囲内の一方向にのみ白地領域が検出され
たときは、解像度優先処理と階調性優先処理の中間的な
処理を行う中間的処理部によって処理された再生画像が
出力され、その他の場合は、階調性優先処理部によって
処理された再生画像が出力される。このように、本実施
例では、中間的処理部を設けているので、誤分離した領
域に対しても画質の劣化を生じることはなく、再生画質
を向上させることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体
的に説明する。図１は、本発明の画像再生装置のブロッ
ク構成図である。図１において、スキャナ１は、ＣＣＤ
カメラ等の光電変換素子を有し、原稿を読み取って白黒
の濃淡信号を出力し、その濃淡信号を例えば６ビットの
デジタル信号に変換して出力する。像域分離処理部２
は、後述するように、エッジ領域検出回路と白地背景検
出回路と判定回路から構成されていて、画素毎の判定結
果を出力する。本実施例の画像再生装置には、更に、Ｍ
ＴＦ補正回路３１と固定閾値２値化回路３２からなる解
像度優先処理部３と、平滑化回路５１とディザ処理部５
２からなる階調性優先処理部５と、ＭＴＦ補正回路４１
とディザ処理部４２からなり解像度優先処理と階調性優
先処理の中間的な処理を行う中間的処理部４が設けられ
ている。画像信号を選択する選択回路６は、領域分離処
理部２からの判定信号に従って、解像度優先処理された
画像と、階調性優先処理された画像と、中間的処理され
た画像の何れかを選択し、プリンタ７に出力する。

【００１１】図２は、像域分離処理部２の構成を示す図
で、エッジ領域検出回路２１と、白地背景検出回路２２
と、判定回路２３から構成されている。像域分離処理部
２における判定処理は、次にようになる。判定結果は、
画素毎に出力される。すなわち、（１）注目画素がエッジ領域と判定され、且つ該注目画
素を挾んだ両水平方向の所定の範囲内に白地領域がある
とき、解像度優先領域と判定し、２ビットの出力信号
“１０”を出力する。（２）注目画素がエッジ領域と判定され、且つ該注目画
素に対する水平方向の所定の範囲内の一方向にのみ白地
領域があるとき、中間領域と判定し、２ビットの出力信
号“０１”を出力する。（３）注目画素が上記（１）、（２）の何れでもないと
き、階調性優先領域と判定し、２ビットの出力信号“０
０”を出力する。

【００１２】エッジ領域検出回路２１の具体例として
は、本出願人が先に出願した文字／絵柄判定方式（特願
平１−１１３２４２号）を用いる。図３は、画素毎に、
エッジ領域（ビット１）、非エッジ領域（ビット０）を
出力するエッジ領域検出回路２１の構成を示す図であ
る。エッジ領域の検出は次のようにして行われる。すな
わち、２値化回路３１は、画像信号を所定の閾値によっ
て黒／非黒の２値信号に変換する。

【００１３】連結黒画素検出回路３２は、２値化回路３
１からの黒画素群の画像信号中の各黒画素について周囲
の他の黒画素と連結した黒画素であるか否かを検出す
る。この連結黒画素を検出するための３×３のマトリッ
クスパターンを図４に示す。図中、ハッチング画素が黒
画素を示し、×印画素は黒／白の何れの画素であっても
よい。すなわち、図のパターンは、黒エッジ領域では黒
線が上下、左右、斜めのいずれかの方向につながってい
ることを利用して連結黒画素を検出している。黒画素の
パターンが図のいずれかのパターンにマッチングした場
合、マトリックスの中心画素を周囲の他の黒画素に連結
する黒画素として検出する。

【００１４】また、２値化回路３４は、画像信号を所定
の閾値によって白／非白の２値信号に変換する。連結白
画素検出回路３５は、２値化回路３４からの白画素群の
画像信号中の各白画素について周囲の他の白画素と連結
した白画素であるか否かを検出する。この白連結画素を
検出するための３×３のマトリックスパターンを図５に
示す。図中、白い部分が白画素を示し、×印画素は黒／
白の何れの画素であってもよい。すなわち、図のパター
ンは、白エッジ領域では白線が上下、左右、斜めのいず
れかの方向につながっていることを利用して白連結画素
を検出し、白画素のパターンが図のいずれかのパターン
にマッチングした場合、マトリックスの中心画素を周囲
の他の白画素に連結する白画素として検出する。

【００１５】連結黒画素計数回路３３は、連結黒画素の
個数を、注目画素を中心とした例えば３×３のマトリッ
クス内について計数し、計数値が一定値以上のときに、
注目画素をアクティブとして出力する。同様に、連結白
画素計数回路３６は、連結白画素の個数を、注目画素を
中心とした例えば３×３のマトリックス内について計数
し、計数値が一定値以上のときに、注目画素をアクティ
ブとして出力する。

【００１６】ＡＮＤ回路３７は、計数回路３３からの黒
アクティブか否かの信号と、計数回路３６からの白アク
ティブか否かの信号との論理積信号を出力する。すなわ
ち、注目画素を中心とした３×３のマトリックス内に黒
アクティブ及び白アクティブが同時に存在すると、ＡＮ
Ｄ回路３７は“１”を出力し、この時、この注目画素を
エッジ領域画素とする。

【００１７】膨張回路３８は、例えば注目画素を中心と
した５×５のマトリックス内に前記エッジ領域画素が１
画素でも存在すれば、５×５のマトリックス内の全画素
をエッジ領域画素として処理し、“１”を出力し、非エ
ッジ領域画素のときは“０”を出力する。

【００１８】すなわち、文字の輪郭部分には連結白画素
及び連結黒画素が同時に一定以上の密度で存在するとい
う性質を利用することによって、エッジ領域を抽出して
いる。

【００１９】本実施例の白地背景検出回路２２を図６に
示す。この検出回路２２は、注目画素の近傍に所定の大
きさ（１×５または５×１）の白画素の塊が存在するか
否か、また存在する場合にはどの位置にあるのかを検出
するものである。すなわち、その検出結果は、次のよう
になる。（１）注目画素を挾んだ両水平方向の所定の範囲内に白
地領域があるときは、２ビットの出力信号“１０”を出
力する。（２）注目画素に対して水平方向の所定の範囲内の一方
向にのみ白地領域があるときは、２ビットの出力信号
“０１”を出力する。（３）注目画素が上記（１）、（２）の何れの場合でも
ないときは、２ビットの出力信号“００”を出力する。

【００２０】白地背景の検出は次のようにして行われ
る。すなわち、画像信号に対してＭＴＦ補正回路６１で
図７に示すＭＴＦ補正フィルタを掛けることによって鮮
鋭化処理した後、２値化回路６２によって、画像信号を
所定の閾値によって白／非白に２値化し（白画素をアク
ティブとし、ビット１とする）、白地画素検出回路６３
に入力する。

【００２１】図８は、１×５または５×１が全て白画素
である白画素の塊すなわち白地のパターンを示す。白地
画素検出回路６３では、注目画素の近傍にある白画素の
塊をパターンマッチングで検出し、図８に示すパターン
とマッチングしたときに、注目画素をアクティブ画素
（ビット１）とする。

【００２２】膨張回路６４は、白地画素検出回路６３の
出力結果に対して、図９に示す３×９のマスクを用いて
膨張処理する。つまり、図９のマスク内において１画素
でもアクティブ画素があれば、マスク内の注目画素を白
地画素とする処理を行う。このような膨張処理は、ある
程度太い文字の内部まで白地領域とするために行われる
処理である。

【００２３】白地画素を検出後、補正回路６５におい
て、白地画素が、注目画素の周囲にあるか否かを条件付
きで補正処理する。すなわち、図１０に示すマスクを用
いて、注目画素の両側に白地画素（アクティブ画素＝
１）があれば、つまり（ａからｐの論理和）ＡＮＤ（Ａ
からＰの論理和）＝１であれば、注目画素に対する信号
として、補正回路６５は、２ビットの出力信号“１０”
を出力する。

【００２４】また、一方向にのみ白地画素（アクティブ
画素＝１）があれば、つまり（ａからｐの論理和）ＯＲ
（ＡからＰの論理和）＝１であれば、注目画素に対する
信号として、補正回路６５は、２ビットの出力信号“０
１”を出力する。それらの何れでもない場合は、注目画
素に対する信号として、補正回路６５は、２ビットの出
力信号“００”を出力する。

【００２５】従って、図２の像域分離処理部２における
判定回路２３では、エッジ領域検出回路２１と、白地背
景検出回路２２からの出力信号に基づいて、以下のよう
な領域指定信号を選択回路６に対して出力する。

【００２６】すなわち、注目画素に対して、（１）エッジ領域検出回路２１からの出力信号が“１”
で、白地背景検出回路２２からの出力信号が“１０”の
とき、解像度優先の領域指定信号（“１０”）を出力す
る。（２）エッジ領域検出回路２１からの出力信号が“１”
で、白地背景検出回路２２からの出力信号が“０１”の
とき、中間の領域指定信号（“０１”）を出力する。（３）上記（１）、（２）以外の組み合わせのとき、階
調性優先の領域指定信号（“００”）を出力する。

【００２７】解像度優先の処理部３は、スキャナ１から
の画像データに対して、ＭＴＦ補正回路３１で図７に示
したＭＴＦ補正フィルタを掛けた後、固定２値化回路３
２において所定の閾値で２値化処理する。階調性優先の
処理部５は、スキャナ１からの画像データに対して、平
滑化回路５１では図１１に示すフィルタ処理を行い、次
いでディザ処理部５２において図１２に示す網点型のデ
ィザで２値化処理する。また、中間的な処理部４では、
解像度優先の処理と階調性優先の処理の中間的な処理と
して、スキャナ１からの画像データに対して、ＭＴＦ補
正回路４１で図７に示したＭＴＦ補正フィルタを掛けた
後、ディザ処理部４２において図１２に示す網点型のデ
ィザで２値化処理する。

【００２８】このように、本実施例では、中間的な処理
部を設けているので、前述した図１５の領域Ｒに対し
て、像域分離処理部は中間の領域指定信号（“０１”）
を出力する。従って、該領域Ｒは、解像度優先の処理と
階調性優先の処理の中間的な処理が行われことになり、
従来の処理に比べて画質が格段に向上する。

【００２９】なお、解像度優先の処理、階調性優先の処
理、中間的な処理は、上記説明した処理に限定されるも
のではなく、目的の画質に応じて変更が可能である。例
えば、解像度優先の処理と階調性優先の処理について
は、前述した処理と同様にし、中間的な処理として、平
滑化処理後にベイヤー型のディザ処理を行うように変更
することができ、また、解像度優先の処理は、上記説明
した処理とし、階調性優先の処理として、図１１の平滑
化処理の後、誤差拡散法によって処理し、中間的な処理
として、平滑化を行わずに誤差拡散法のみによって処理
するように変更することもできる。また、出力装置のプ
リンタに代えて、ファクシミリの如く画像を伝送する場
合は、選択回路からの２値の画像を適宜符号化して伝送
すればよい。

【００３０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、画像再生処理として、解像度重視の処理と、階調性
重視の処理と、それらの中間的な処理を設けているの
で、像域分離の分離精度が高精度でないことによって生
じる誤分離領域に対して、中間的な処理がなされ、従来
のような著しい画質の劣化を招くことはない。また、解
像度が必要な小さな文字、より具体的には文字の細い部
分に対しては、解像度を重視した処理がなされ、大きな
文字すなわち文字の太い部分や絵柄中のエッジ部分の誤
分離域に対しては、中間的な処理がなされ、絵柄に対し
ては階調性を重視した処理が施されるので、高画質な再
生画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像再生装置のブロック構成図であ
る。

【図２】像域分離処理部の構成を示す図である。

【図３】エッジ領域検出回路の構成を示す図である。

【図４】連結黒画素検出のパターンを示す図である。

【図５】連結白画素検出のパターンを示す図である。

【図６】白地背景検出回路の構成を示す図である。

【図７】ＭＴＦ補正フィルターを示す図である。

【図８】白地検出のパターンを示す図である。

【図９】膨張マスクを示す図である。

【図１０】補正処理用マスクを示す図である。

【図１１】平滑化フィルターを示す図である。

【図１２】網点型のディザを示す図である。

【図１３】従来の第１の像域分離方式を説明する図であ
る。

【図１４】従来の第２の像域分離方式を説明する図であ
る。

【図１５】絵柄中で文字領域であると誤判定する場合の
例を示す図である。

【符号の説明】

１スキャナ２像域分離処理部３解像度優先の処理部４中間的な処理部５階調性優先の処理部６選択回路７プリンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】文字領域と絵柄領域が混在した画像を再
生出力する画像再生装置であって、前記画像の注目画素
または注目画素を含む所定の領域がエッジ領域であるか
否かを検出する第１の検出手段と、前記注目画素の近傍
に所定の大きさの白画素があるか否かを検出する第２の
検出手段と、前記画像に対して解像度を優先した処理を
行う解像度優先処理手段と、前記画像に対して階調性を
優先した処理を行う階調性優先処理手段と、前記画像に
対して解像度優先処理と階調性優先処理の中間的な処理
を行う中間的処理手段と、前記画像の注目画素に対する
処理として、前記第１の検出手段がエッジ領域を検出
し、かつ前記第２の検出手段が前記注目画素を挾んだ両
水平方向の所定の範囲内に白地領域を検出したとき、前
記解像度優先処理手段による処理を選択し、前記第１の
検出手段がエッジ領域を検出し、かつ前記第２の検出手
段が前記注目画素に対する水平方向の所定の範囲内の一
方向にのみ白地領域を検出したとき、前記中間的処理手
段による処理を選択し、前記第１、第２の検出手段によ
る検出結果の組み合わせが上記以外のとき、前記階調性
優先処理手段による処理を選択する選択手段とを備えた
ことを特徴とする画像再生装置。