JPH02285771A - 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］ 本発明はファクシミリ、デジタル複写機等の画像処理装
置、特に原稿から読み込まれた多値データを擬似中間調
処理して２値化再生する画像処理装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来この種の疑似中間調処理方法として、■誤差拡散法
と■平均濃度近似法（特開昭５７−１０４３６９３）と
が有る。

前者は注目画素の多値画素データを一定しきい値処理し
て２値化し、該２値化レベルと注目画素の多値画素デー
タの誤差を所定分配率で注目画素近傍の画素に分配して
加算する２値化方法である。後者は注目画素近傍の既に
２値化された２値データを用いて、注目画素を黒又は白
に２値化した場合の両者の重み付は近傍平均値を求め、
該平均値のうち注目画素レベルに近い方を選択して注目
画素を２値化する方法である。

前者は多値データに対する二次元演算が必要であり、そ
の処理量の多さにより安価にハードル化出来ない欠点を
有し、後者はなだらかな濃度変化を有する画像に対して
は方式特有の低周波数のテクスチャーが発生し、実質的
再生可能な階調数は前者に比べて極めて劣る。

［発明が解決しようとする課題］ そこで、上記平均濃度近似法に誤差拡散法を付加した新
規な２値化方法が考えられている。

しかしながら、この方法においては、文字・線画等のエ
ツジ部分に画素程度のノツチが発生して鮮明な２値化が
出来ない欠点があった。

本発明の目的は、前記欠点を除去して、処理量が少なく
簡単な構成でしかも高品位な２値像再生能力を有する、
特にエツジ部分のノツチを無くした画像処理装置を提供
することに有る。

［課題を解決するための手段］ この課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、
既に２値化された注目画素近傍の２値化データに基づく
平均値により、入力画像データを２値化する第１の２値
化手段と、一定しきい値により入力画像データを２値化
する第２の２値化手段と、前記入力画像データがエッヂ
部か否かに従って、前記第１と第２の２値化手段の一方
を選択する選択手段とを備える。

ここで、前記第１の２値化手段は、２値化誤差を拡散す
る誤差拡散手段を備える。

又、前記選択手段は、前記２値化データに基づいてエツ
ジ部を判別する。

又、前記平均値と前記選択手段の選択信号とは、前記注
目画素近傍の２値化データをアドレスとして記憶手段に
記憶されている。

［作用］ かかる構成において、既に２値化された注目画素近傍の
２値化データに基づく平均値により、入力画像データを
２値化する第１の２値化手段と、一定しきい値により入
力画像データを２値化する第２の２値化手段とを、前記
入力画像データがエッヂ部か否かに従って選択すること
により、文字・線画等のエツジ部分のノツチを無くすこ
とを特徴とする。

［実施例］ 第１Ａ図は本実施例の画像処理装置のブロック構成図で
ある。

図中、１００は画像データ入力部であり、画像受信部１
０１あるいは画像読込部１０２より原稿を読込んでデジ
タル化し、画像前処理部１０３でシェーディング補正等
を行った多値データ５００を入力する。２００は第一２
値化部であって、平均濃度演算処理部２００ａと誤差拡
散処理部２００ｂとを一体化した形で備える。２ｏ１は
第二２値化部であって、一定しきい値Ｔ０により２値化
を行う。２０２は前記第一２値化部２０と第二２値化部
２０１とを入力データが文字あるいは線図のエツジ部で
あるか否かにより選択する２値化選択部である。２値化
選択部２０２で選択された２値化データ５１０は、画像
データ出力部３００によって画像送信部３０１による画
像の送信、あるいは画像表示部３ｏ２９画像印刷部３０
３に出力される。

本実施例における第一２値化部２００の２値化方法につ
いてその原理を述べる。

第２Ａ図においてｆ　（ｉ、ｊ）は今２値化しようとす
る注目画素位置の入力画像の多値濃度（０〜１の値とす
る）を示し、破線より上の画素位置は既に２値化されて
おり、該画素２値化後はｆ　（ｉ＋１．ｊ）へ順次同処
理が行なわれてゆくものとする。同様に２値化画像Ｂ　
（ｉ、ｊ）は２値化後の濃度（０又は１の値とする）を
示す。

Ｒ（ｘ、ｙ）は平均濃度を求める為の規格化された重み
マスクで、１例として注目画素を含むその周辺１３画素
を参照する例を示す、さて本方式は前述の平均濃度近似
法と同様に、注目画素を黒あるいは白と２値化した場合
の近傍における平均濃度ｍ＋（ｉ　、　　ｊ　）　、　
ｍｏ（１、ｊ　）を次式で求める。

ｍｔ　（ｆ、　ｊ）　”Σ　Σ　Ｒ（Ｘ、ｙ）　　Ｘ　
Ｂ　（ｉ＋ｘ、　ｊａｙ）　　−・・■ｙ雪−２ｘ±−
ま ただし、Ｂ　（ｉ、ｌ　＝　ま ただし、Ｂ（ｉ、ｊ）＝０ 一方、該平均値ｍ　ｔｓ　＋　ｍ　ｌを用いて注目画素
ｆ（ｉ、ｊ）は、 ｔ　（ｔ、　ｊ）　＋　Ｅ　（ｉ、　ｊ）　＞　１／２
　［ｍｏ　（ｉ、　ｊ）　Ｊ、　（ｉ、　ｊ）　］の時
＝ｍｅ　（ｉ、ｊ）＋’八へ　（０，０）Ｂ　　（ｉ、
ｊ　）　　＝１ Ｈ，（ｉ＋　１．ｊ）ｘ’八［ｆ（ｉ、ｊ）＋Ｅ（ｉ、
ｊ）−ｍｔ（ｉ、ｊ）］Ｅｚ（ｊ、ｉ＋１）−Ｅｔ（ｉ
＋１．ｊ）ｆ（ｔ、ｊ）＋Ｅ（ｉ、ｊ）≦Ｔｌ１ｏ　（
ｉ、　ｊ）　＋　’へＲ（０，０）の時Ｂ　　（ｉ、ｊ
　　）　　＝Ｏ Ｅｔ　（ｉ＋　ｌ、　ｊ）　ｓ＋ｌ八［ｆ　（ｉ、　ｊ
）　＋　Ｅ　（ｉ、　ｊ）　−ｍｏ　（ｉ、　ｊ）］Ｅ
＊　（ｊ、　ｉ　＋　１）・Ｅｔ　（ｉ＋　１．　ｊ）
　　　　　　　　・・・■ここで、Ｒ（０，０）は注目
画素に対する平均演算重みであり、又Ｅ（ｉ、ｌ・Ｅｔ
　（ｉ、　ｊ）　＋　Ｅ２　（ｉ、　ｊ）とする。

上記０式に基づく２値化において、２値化誤差Ｅ（ｉ、
ｊ）は１画素前の画素ｆ　（ｉ−１，ｊ）と、１ライン
前の画素ｆ　（ｉ、　ｊ−１）の２画素を２値化した際
に発生する誤差を加えた値であり、つまり該２画素の２
値化時においては該画素ｆ　（ｔ、　ｊ−１）がｍｔ　
（ｉ、　ｊ−１）又は＋１１０（ＩＩＪ−１）に、ｆ　
（ｉ−１，ｊ）がｍｔ　（ｉ−１，ｊ）又はｍｏ（ｉ−
１，ｊ）に近似されたことにより、それぞれに２値化時
の誤差が発生する。

本実施例の第一２値化部２００の２値化方法は、従来の
平均濃度近似法と異なり中間調再生能力が極めて向上す
る。又、本２値化処理は、該２値化誤差Ｅ（ｉ、ｊ）で
入力画像データｆ（ｉ、ｊ）を補正しつつ２値化するた
め、従来の誤差拡散法に比べて極めて少ない演算量で同
等の高品位な階調表現が可能となる。

ところが本２値化方式（以下、平均濃度保存法と称する
）では、従来の誤差拡散法で見られたように解像情報、
特に文字・線図のエツジ部の解像情報に極めて雑音的な
ノツチが発生する。

又、文字の背影部に粒状の点が発生する。従って、本実
施例の第二２値化部２０１の２値化方法つまり一定しき
い値Ｔ０による２値化方式が、次に述べる２値化画像上
でのパターンマツチング方法による弁別結果に基づき、
選択的に該文字のエツジ領域に適用される。

第４Ａ図〜第４Ｈ図に、注目画素が文字部エツジ等、一
定しきい値で２値化すべき所に位置していると思われる
場合の、周辺の２値画像パターンの代表的例な示す０図
中＊はＯでもｌでも良いことを示し、第４Ａ図〜第４Ｄ
図と第４Ｅ図〜第Ｈ図とは、それぞれＯと１とが反転し
た裏パターンを示す。

同パターンは、以下の２つの特徴 ■文字・線画は、直交する二方向のいずれかに連続した
０又は１のパターンの集まりであることが多い。

■中間調部分は、周辺画素値に対して反転した孤立点の
集まりであることが多い。

に着眼して選ばれたパターン例である。同領域をさらに
広げればより精度の良い弁別が可能であるが、以下に述
べるように本例の８パターンのみで良好な結果が得られ
た。

本実施例の２値化部を第１Ｂ図の詳細な２値化部のブロ
ック図を用いて説明する。

１４は平均値演算ＲＯＭであり、示すフリップフロップ
２〜１３及び２値化データを２ライン分遅延させるＦ　
ｉ　Ｆｏ　１により、注目画素に対して第２Ａ図に示す
位置関係を保って２値化データが同時にそのアドレス端
子に入力されると、前述の平均濃度値ｍ０を出力する。

平均値演算ＲＯＭ１４には、予め第２Ｃ図に示す重み係
数による演算結果を８ビツトの入力多値データレベルに
正規化して変換テーブルを書き込んでおけば、容易に平
均値ｆｆＬｏを出力する事が出来る。又、同様の手法で
、出力の１ビツトを使って、第４Ａ〜第４Ｈ図のパター
ンに一致するか否かの弁別信号ｓｅｌを出力する。

該平均値ｍ０は、比較器１５ａ及び減算器１５ｂで構成
される２値化誤差演算部１５に入力され、後述する２値
化誤差で補正された入力多値データの２値化及び２値化
誤差値が演算される。この２値化データは第一２値化部
２０による２値化データとして、マルチプレクサ１６の
一方の入力端子に入力される。

式■に従う誤差値Ｅ＋、　Ｅｘはそれぞれ補正用加算器
１９及び２０に入力され、まず加算器２０においては入
力される多値データｆを２値化誤差Ｅ。

分のみ補正し、同補正値ｆ＋Ｅｚは１ライン分遅延させ
た後、加算器１９において誤差Ｅｘ分の補正を加えられ
、２値化による誤差が補正される。同補正値ｆ＋（εｒ
　＋Ｅａ）はＤ　−Ｆ／Ｆ　ｌ　８で１クロック分遅延
保持されて、前述の２値化誤差演算分１５及び第二２値
化部２１の２値化用比較器１７に入力される。

比較器１７は、あらかじめ固定あるいはマニュアルでオ
ペレータか可変可能なしきい値に基づく一定しきい値Ｔ
０による２値化処理を実行し、結果はマルチプレクサ１
６の他方の入力端子に入力される。

マルチプレクサ１６は平均値演算ＲＯＭ１４より出力さ
れる弁別信号ｓｅｌにより、いずれか一方の２値化デー
タの入力が選択され、例えば記録手段に印加されると共
に２値化データ２ライン遅延部１に入力されて、後の２
値化に使用される。更に、文字部エツジ部と判定された
場合においては、比較器１７の出力が選択されると同時
に２値化演算部１５内においてＥ、・Ｅ２・０とする事
で、注目画素近傍への誤差の伝搬を中止する。

尚、色分解されたカラー画像データにおいては、本２値
化処理を“黒”信号に適用すれば、より効果的に”黒”
文字のみ鮮明に２値化可能である。更に、第４Ａ図〜第
４Ｈ図に示すパターンには限定されず、参照領域を広げ
る事でより正確になる。

又、第一２値化部２００における、平均値演算では注目
画素の重みＲ（０，Ｏ）を零にしても、十分従来の誤差
拡散法や平均濃度近似法に勝る処理結果が出るので、Ｒ
（０，０）＝Ｏとしても良い。

次に、第５Ａ図〜第５Ｅ図を用いて文字のエツジ部を判
別する他の実施例を説明する。

第５Ａ図は１２画素の２値化データを示し、各画素に応
じて直交隣接する画素の２値化データとの比較により同
論理に１を与えて加算し、直交性を示す係数“０〜４”
の値を割り付ける。

例えば、ａの画素を例にとると、ａとｆが同論理でかつ
ａとｂが真論理であればａに“ｌ”を、ａ、ｆ、ｂが共
に同論理であればａに“２”を、あるいはａとｆ、ａと
ｂ共に真論理であれば“０”を割り付け、全て１２画素
の割り付けた直線性係数の総和を求め、所定値以上あっ
た場合を文字部エツジと判定しても良い。

上記実施例を第５Ｂ図と第５Ｃ図に示し、２種の２値画
像例に対し実行した例を、それぞれ第５Ｄ図と第５Ｅ図
とに示す、第５Ｂ図に示す２値画像例の′場合は、直交
性件数の総和Ｓ＝８となり、第５Ｃ図に示す２値画像例
Ｂの場合は５＝１８となり、明らかに第５Ｃ図の例の方
が文字部エツジパターンに近いことが示される。尚、こ
の時参照する１２画素全てが“１”又は“０”の場合は
、上記ルールに従わず一意図的に中間調領域と判定する
。上記判定は、前述実施例同様に予めＲＯＭ内にビット
の結果として憶えさせておけば、ルックアップテーブル
変換処理で実施出来る事は述べるまでもない。

［発明の効果］ 本発明により、文字部エツジのノツチを除去すると共に
安価に高品質な疑似中間調画像が得られる画像処理装置
が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本実施例の画像処理装置の構成を示すブロッ
ク図、 第１Ｂ図は本実施例の２値化部の詳細な構成を示すブロ
ック図、 第２Ａ図〜第２Ｃ図は本実施例の画像処理装置の処理原
理を説明するための図、 第３図は本実施例で使用したマスクを示す図、第４Ａ図
〜第４Ｈ図は本実施例でエツジ部の判別に使用したマト
リックを示す図、 第５Ａ図〜第５　Ｅ、図はエツジ部の判別の他の実施例
を示す図である。 図中、１００は画像データ入力部、１０１・・・画像受
信部、１０２・・・画像読込部、１０３・・・画像前処
理部、２００は第一２値化部、２００ａ・・・平均濃度
演算処理部、２００ｂ・・・誤差拡散処理部、２０１は
第二２値化部、２０２は２値化選択部、３００・・・画
像データ出力部、３０１・・・画像送信部、３０２・・
・画像表示部、３０３・・・画像印刷部である。 第２Ｂ図 Ｒ（１，０）＝Ｒ（２，０）＝　０ 第２Ｃ図 第３ 図 第４Ａ図 第４Ｂ図 第４Ｃ図 第４Ｄ図 第４Ｅ図 第４Ｆ図 第４Ｇ図 第４Ｈ図 第５Ａ図 第５Ｂ図 第５Ｄ図 第５Ｃ図 第５Ｅ図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）既に２値化された注目画素近傍の２値化データに
   基づく平均値により、入力画像データを２値化する第１
   の２値化手段と、 一定しきい値により入力画像データを２値化する第２の
   ２値化手段と、 前記入力画像データがエッヂ部か否かに従つて、前記第
   １と第２の２値化手段の一方を選択する選択手段とを備
   えることを特徴とする画像処理装置。
2. （２）前記第１の２値化手段は、２値化誤差を拡散する
   誤差拡散手段を備えることを特徴とする請求項１記載の
   画像処理装置。
3. （３）前記選択手段は、前記２値化データに基づいてエ
   ッジ部を判別することを特徴とする請求項１記載の画像
   処理装置。
4. （４）前記平均値と前記選択手段の選択信号とは、前記
   注目画素近傍の２値化データをアドレスとして記憶手段
   に記憶されていることを特徴とする請求項１記載の画像
   処理装置。