JPH04270561A - 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、読み取って得た多値画信号の二値画像領域と
中間調画像領域を判別し、二値画像領域と判定した領域
の多値画信号を固定閾値で二値化するとともに、中間調
画像領域と判定した領域の多値画信号を中間調二値化処
理する画像処理装置に関する。

［従来の技術］ 例えば、ファクシミリ装置の原稿読取手段として用いら
れるスキャナでは、原稿画像をライン単位に読み取り、
それによって得た多値画信号を所定の閾値で二値化し、
二値化画信号を形成している。

原稿画像には、大きく分けて、文字画像のように、コン
トラストの大きい黒白画像からなるいわゆる二値画像と
、写真原稿のような中間調画像がある。

二値画像を二値化処理するとき、多値画信号を固定の閾
値で二値化するが、中間調画像に同一の二値化処理を施
すと、それにより形成された二値化画信号を記録あるい
は表示したときの画質が大幅に劣化する。なお、以下、
固定閾値で二値化処理する方式を固定二値化処理という
。

そこで、中間調画像の多値画信号は、例えば、組織的デ
ィザマトリクスを用いて発生した閾値で二値化処理する
いわゆる中間調二値化処理が行なわれている。また、二
値画像の多値画信号に中間調二値化処理を施すと、それ
により形成された二値化画信号を記録あるいは表示した
ときの画像のコントラストが劣化し、画質が劣化する。

このように、二値画像と中間調画像で得た多値画信号を
二値化するときの二値化処理は、それぞれに適した方式
があり、二値画像と中間調画像が混在している原稿画像
を読み取るとき、どちらか一方の二値化処理を施すと次
のような不都合を生じる。

すなわち、全体に固定二値化処理を施した場合、それに
よって得た画信号を記録または表示したとき、中間調画
像領域の画像の劣化が大きい。

また、全体に中間調二値化処理を施した場合、それによ
って得た画信号を記録または表示したとき、二値画像領
域の画像の劣化が大きい。

そこで、画像の二値画像領域と中間調画像領域を判別し
、二値画像領域と判別した領域で得た多値画信号には固
定二値化処理を施し、中間調画像領域と判別した領域で
得た多値画信号には中間調二値化処理を施す装置が、従
来より実用されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来装置には、次のような不
都合を生じていた。

すなわち、中間調画像には、手書きの絵やスチル写真の
ように非常に解像度が高い真の中間調画像以外に、階調
を微小点（網点）の大小に８分解し、一定面積に占める
インク付着面積の割合で視覚的に濃淡をあらわしている
印刷物の写真のような網点画像がある。

一方、スキャナで読み取って得た画素は、画素寸法が一
定であり、網点画像とは画素の構造が相違する。

このために、網点画像をスキャナで読み取って得た多値
画信号を中間調二値化処理し、それによって得た画信号
を記録あるいは表示したとき、その画像の濃度が変化し
ている部分にモアレ縞が形成されるという不都合を生じ
ていた。

本発明は、このような従来装置の不都合を解消し、画質
の良好な中間調画像を得ることができる画像処理装置を
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、多値画信号の網点画像領域を判別する網点判
別手段と、多値画信号を平滑化処理する平滑化処理手段
と、網点判別手段により網点画像領域と判別された領域
は平滑化処理手段より出力される画信号を中間調二値化
処理する制御手段を備えたものである。

［作用］ したがって、網点画像領域で得られた多値画信号は、平
滑化処理された後に二値化処理されるので、網点画像の
特徴が抑制され、それによって、中間調二値化処理後に
得られた二値化画信号にあらわれるモアレ縞を抑制する
ことができる。

［実施例］ 以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。

まず、網点画像領域の判定の原理について説明する。

網点画像の濃度分布は、例えば、第１図（ａ）に示すよ
うに、一定範囲間隔で画素単位に大きく変動しており、
この画像に対して、注目画素の濃度レベルを周囲画素を
用いて平均化する平滑化処理を施すと、同図（ｂ）に示
すように画素単位の濃度変動が抑制される。なお、当然
のことながら、この場合でも元の画像の中間調（階調度
）は保持される。

一方、画像データのボケ成分を除去して、二値画像を再
現するためのＭＴＦ補正処理を網点画像に対して施すと
、同図（ｃ）に示すように、画素単位の濃度レベルの変
動が強調され、その変動成分が取り出されたような信号
となる。

したがって、平滑化処理後の信号と、ＭＴＦ補正処理後
の信号のレベル差を形成し、そのレベル差が所定値より
大きくなっているときには、その画像領域が網点画像で
あると判定することができる。

ここで、第２図（ａ）に示すように、３×５の画素マト
リクスを考えた場合、この画素マトリクスの中央に位置
する注目画素Ｈを平滑化処理するためのフィルタの係数
マトリクスの一例を同図（ｂ）に示す。また、注目画素
ＨをＭＴＦ補正処理するためのフィルタの係数マトリク
スの一例を同図（ｃ）に示す。

また、二値画像と中間調画像の領域識別は、次のように
して行なうことができる。

すなわち、二値画像の画像領域では、画像の白黒のコン
トラストが大きく、中間調画像の画像領域では、画像の
白黒のコントラストが小さい。

そこで、第３図に示すように、大小２つの閾値ＴＨｂ，
ＴＨｃを設定し、濃度レベルが閾値ＴＨｂより大きい部
分、および、閾値ＴＨｃより小さい部分を二値画像の画
像領域と判定し、濃度レベルが閾値ＴＨｃと閾値ＴＨｂ
の間の範囲の部分を判定する。

第４図は、本発明の一実施例にかかる画像処理装置を示
している。

同図において、画像読取装置（図示略）から出力される
多値画信号ＤＶは、平滑化回路１、ＭＴＦ補正回路２、
および、画像読取装置の１ライン分の多値画信号ＤＶを
記憶可能なＦＩＦＯ構成のラインバッファ３に加えられ
ている。

ラインバッファ３の出力信号は、多値画信号ＤＶの１ラ
イン前の同一画素タイミングの画信号ＤＶａとして、平
滑化回路１、ＭＴＦ補正回路２、２画素遅延回路４およ
びラインバッファ３と同一構成のラインバッファ５に加
えられている。ラインバッファ５の出力信号は、多値画
信号ＤＶの２ライン前の同一画素タイミングの画信号Ｄ
Ｖｂとして、画信号平滑化回路１、および、ＭＴＦ補正
回路２に加えられている。

平滑化回路１は、多値画信号ＤＶ、画信号ＤＶａおよび
画信号ＤＶｂを入力して、上述した注目画素Ｈに対する
平滑化処理を実行するものであり、その処理結果は、平
滑化画信号ＤＶｃとして、レベル差演算回路６、および
、セレクタ７の入力端Ｂに加えられている。

ＭＴＦ補正回路２は、多値画信号ＤＶ、画信号ＤＶａお
よび画信号ＤＶｂを入力して、上述した注目画素Ｈに対
するＭＴＦ補正処理を実行するものであり、その処理結
果は、補正画信号ＤＶｄとして、レベル差演算回路６、
比較器８の入力端Ａ、比較器９の入力端Ａ、および、固
定閾値二値化回路１０にそれぞれ加えられている。

２画素遅延回路４は、平滑化回路１およびＭＴＦ補正回
路２の演算に要する画素遅延を形成するものであり、そ
の出力信号は、セレクタ７の入力端Ｂに加えられている
。

レベル差演算回路６は、平滑化回路１から出力される平
滑化画信号ＤＶｃと、ＭＴＦ補正回路２から出力される
補正画信号ＤＶｄのレベル差を、画素単位に演算するも
のであり、その演算結果は、レベル差信号ＤＦとして比
較器１１の入力端Ｂにくわえられている。

基準値発生器１２は、上述した方法により、網点画像を
判別するための平滑化画信号ＤＶｃと補正画信号ＤＶｄ
のレベル差の閾値信号ＴＴａを発生するものであり、そ
の閾値信号ＴＴａは、比較器１１の入力端Ａに加えられ
ている。

比較器１１は、入力端Ａに加えられている閾値信号ＴＴ
ａよりも、入力端Ｂに加えられているレベル差信号ＤＦ
が大きくなった場合に、その出力信号Ｓ１を論理Ｈレベ
ルに変化するものであり、その出力信号Ｓ１は、セレク
タ７の入力端Ｓに加えられている。

セレクタ７は、入力端Ｓに加えられている信号Ｓ１が論
理Ｌレベルのときには、入力端Ａに加えられている２画
素遅延された多値化画信号ＤＶａを選択し、入力端Ｓに
加えられている信号Ｓ１が論理Ｈレベルのときには、入
力端Ｂに加えられている平滑化画信号ＤＶｃ号選択する
ものであり、その選択した信号を、中間調画信号ＤＶｔ
としてディザ処理回路１３に出力する。

ディザ処理回路１３は、入力した中間調画信号ＤＶｔに
、例えば、サイズ８×８の組織的ディザマトリクスの閾
値を適用して中間調二値化処理するものであり、その処
理結果は、中間調領域の画信号を二値化して得られた中
間調領域二値化信号ＨＴとして、セレクタ１４の入力端
Ｂに加えられている。

基準値発生器１５および基準値発生器１６は、上述した
二値画像領域と中間調画像領域の判別のための閾値ＴＨ
ｂ，ＴＨｃに対応した閾値信号ＴＴｂ，ＴＴｃを出力す
るものであり、その閾値信号ＴＴｂ，ＴＴｃは、比較器
８の入力端Ｂ、および、比較器９の入力端Ｂにそれぞれ
加えられている。

比較器８は、入力端Ａに加えられている補正画信号ＤＶ
ｄが、入力端Ｂに加えられている閾値信号ＴＴｂよりも
大きいときには、その出力信号Ｓ２を論理Ｈレベルに変
化するものであり、その出力信号Ｓ２は、オア回路１７
の一方の入力端に加えられている。

比較器９は、入力端Ａに加えられている補正画信号ＤＶ
ｄが、入力端Ｂに加えられている閾値信号ＴＴｃよりも
小さいときには、その出力信号Ｓ３を論理Ｈレベルに変
化するものであり、その出力信号Ｓ３は、オア回路１７
の他方の入力端に加えられている。

したがって、オア回路１７の出力信号Ｓ３は、二値画像
領域で論理Ｈレベルに変化し、その信号Ｓ３は、セレク
タ１４の入力端Ｓに加えられている。

固定閾値二値化回路１０は、補正画信号ＤＶｄを、二値
画像領域の閾値で二値化処理するものであり、その処理
結果は、二値画像領域の画像を二値化して得られた二値
領域二値化画信号ＢＷとしてセレクタ１４の入力端Ａに
加えられている。

セレクタ１４は、入力端Ｓに加えられている信号Ｓ３が
論理Ｌレベルになっているときには、入力端Ｂに加えら
れている中間調二値化画信号ＨＴを選択し、信号Ｓ３が
論理Ｈレベルになっているときには、入力端Ａに加えら
れている二値領域二値化画信号ＢＷを選択し、それらの
選択した信号を、二値化画信号ＢＶとして次段装置に出
力している。

以上の構成で、画像読取装置で読み取られた多値画信号
ＤＶは、平滑化回路１およびＭＴＦ補正回路２に順次加
えられるとともに、ラインバッファ３およびラインバッ
ファ５に順次蓄積される。

ラインバッファ５まで、多値画信号ＤＶが蓄積されると
、平滑化回路１およびＭＴＦ補正回路２で、上述した平
滑化処理およびＭＴＦ補正処理が実行され、それぞれ注
目画素Ｈの平滑化画信号ＤＶｃおよび補正画信号ＤＶｄ
が出力される。このときには、２画素遅延回路４からは
、注目画素Ｈの多値画信号ＤＶａが出力される。

ここで、注目画素Ｈが二値画像領域に属しているとき、
比較器８または比較器９の出力信号Ｓ２，Ｓ３のいずれ
か一方が論理Ｈレベルに立上がり、それにより、信号Ｓ
３が論理Ｈレベルに立上がるので、セレクタ７は、入力
端Ａに加えられている二値領域二値化画信号ＢＷを二値
化画信号ＢＶとして出力する。

これにより、二値画像領域の多値画信号ＤＶのＭＴＦ補
正処理後の補正画信号ＤＶｄを、所定の閾値で二値化し
て得られた二値領域二値化画信号ＢＷが、二値化画信号
ＢＶとして、出力される。

一方、注目画素Ｈが中間調画像領域に属しており、その
中間調画像領域が網点画像領域の場合、レベル差演算回
路６より出力されるレベル差信号ＤＦが閾値信号ＴＴａ
よりも大きくなるので、比較器１１の出力信号Ｓ１が論
理Ｈレベルに立上がり、それにより、セレクタ７は、入
力端Ａに加えられている平滑化画信号ＤＶｃを選択し、
中間調画信号ＤＶｔとしてディザ処理回路１３に出力す
る。

これにより、平滑化画信号ＤＶｃが中間調二値化処理さ
れ、それによって得られた中間調二値化画信号ＨＴがセ
レクタ１４に加えられる。

一方、この場合には、比較器８および比較器９の出力信
号Ｓ２，Ｓ３がいずれも論理Ｌレベルになっているので
、信号Ｓ３が論理Ｌレベルになり、これにより、セレク
タ１４は、入力端Ｂに加えられている中間調二値化画信
号ＨＴを二値化画信号ＢＶとして出力する。

このようにして、網点画像領域では、平滑化回路１によ
り平滑化処理されて得られた平滑化画信号ＤＶｃを中間
調二値化処理して得られた中間調二値化画信号ＨＴが、
二値化画信号ＢＶとして出力される。

また、注目画素Ｈが中間調画像領域に属しており、その
中間調画像領域が非網点画像領域の場合、レベル差演算
回路６より出力されるレベル差信号ＤＦが閾値信号ＴＴ
ａ以下なので、比較器１１の出力信号Ｓ１は論理Ｌレベ
ルになり、セレクタ７は、入力端Ｂに加えられている多
値画信号ＤＶａを選択し、中間調画信号ＤＶｔとしてデ
ィザ処理回路１３に出力する。

これにより、多値化画信号ＤＶａが中間調二値化処理さ
れ、それによって得られた中間調二値化画信号ＨＴがセ
レクタ１４に加えられる。

この場合には、上述と同様にして、信号Ｓ３が論理Ｌレ
ベルになっていてセレクタ１４が、入力端Ｂを選択する
ので、中間調二値化画信号ＨＴが二値化画信号ＢＶとし
て出力される。

このようにして、非網点画像領域では、画像読取装置で
得られた多値画信号ＤＶａを中間調二値化処理して得ら
れた中間調二値化画信号ＨＴが、二値化画信号ＢＶとし
て出力される。

以上のようにして、本実施例では、二値画像領域、非網
点画像の中間調領域、および、網点画像の中間調領域に
ついて、それぞれ適切な二値化処理を行なっているので
、二値化画信号ＢＶを記録あるいは表示したときに得ら
れる画像の画質を高品質に保持することができる。

なお、上述した実施例では、平滑化処理およびＭＴＦ補
正を３×５の係数マトリクスを用いたフィルタ演算によ
り実現しているが、この処理の実現内容は、これに限る
ことはない。

また、中間調二値化処理する手段としては、上述したデ
ィザ処理回路以外のものを用いることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、二値画像領域、
非網点画像の中間調領域、および、網点画像の中間調領
域について、それぞれ適切な二値化処理を行なっている
ので、二値化画信号を記録あるいは表示したときに得ら
れる画像の画質を高品質に保持することができるという
効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は網点画像の濃度変化の状態を例示するグ
ラフ図、同図（ｂ）は同図（ａ）の画像の平滑化処理後
の濃度変化の状態を例示するグラフ図、同図（ｃ）は同
図（ａ）の画像のＭＴＦ補正処理後の濃度変化の状態を
例示するグラフ図、第２図（ａ）はマトリクス演算を適
用する画素領域を例示した概略図、同図（ｂ）は平滑化
処理のための係数マトリクスの一例を示す概略図、同図
（ｃ）はＭＴＦ補正処理のための係数マトリクスの一例
を示す概略図、第３図は二値画像領域の判別方法を説明
するためのグラフ図、第４図は本発明の一実施例にかか
る画像処理装置を示すブロック図である。 １…平滑化回路、２…ＭＴＦ補正回路、３，５…ライン
バッファ、４…２画素遅延回路、６…レベル差演算回路
、７，１４…セレクタ、８，９，１１…比較器、１０…
固定閾値二値化回路、１２，１５，１６…基準値発生器
、１３…ディザ処理回路、１７…オア回路。 代理人　弁理士　紋田誠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 読み取って得た多値画信号の二値画像領域と中間調画像
   領域を判別し、二値画像領域と判定した領域の多値画信
   号を固定閾値で二値化するとともに、中間調画像領域と
   判定した領域の多値画信号を中間調二値化処理する画像
   処理装置において、多値画信号の網点画像領域を判別す
   る網点判別手段と、多値画信号を平滑化処理する平滑化
   処理手段と、上記網点判別手段により網点画像領域と判
   別された領域は上記平滑化処理手段より出力される画信
   号を中間調二値化処理する制御手段を備えたことを特徴
   とする画像処理装置。