JPH07262374A

JPH07262374A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH07262374A
Application number: JP6053694A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Sugano; 浩樹菅野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-03-24
Filing date: 1994-03-24
Publication date: 1995-10-13
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: US5701364A; JP3215768B2

Abstract

(57)【要約】【目的】文書画像の網点写真と文字との分離精度を高め
る。【構成】入力装置で読取られた入力画像は２値化部２に
より２値化される。ラン長算出部３は、２値化された画
像中の連続する黒画素の長さであるラン長を算出する。
ラン膨脹部４は、２値化された画像の黒画素を対象とし
て膨脹処理を行う。最大ラン長算出部５は、原画像中
の、膨脹画像中で黒画素が連続する部分に対応する範囲
における黒画素のラン長の最大値を求める。ラン長算出
部６は、膨脹画像の黒画素のラン長である膨脹ラン長を
算出する。ラン差分算出部７は、この膨脹ラン長と最大
ラン長との差であるラン差分を求める。画像種別判定部
８は、ラン差分を予め設定された閾値と比較し、この比
較結果を基に入力画像の種別を膨脹ランの単位で判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は文書画像を対象として、
画像中の文字、写真、網点写真の各領域を像域分離し
て、文字は解像度良く、写真及び網点写真は階調良く処
理を行うことができる画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コード情報だけでなくイメージ
情報をも扱える文書画像処理装置においては、スキャナ
などの読み取り手段で読み取った原稿に対して文字や線
図などのコントラストのある画像情報は固定閾値により
単純２値化を行い、写真などの階調を有する画像情報
は、誤差拡散法などの疑似階調化手段によって２値化を
行っている。これは、読み取った画像情報を固定閾値に
より単純２値化処理を行うと、文字、線画像の領域は解
像性が保存されるため画質劣化は生じないが、写真画像
の領域では階調性が保存されないために画質劣化が生じ
た画像となってしまう。また一方、読み取った画像情報
を誤差拡散法などで階調化処理を行うと、写真画像の領
域は階調性が保存されるため画質劣化は生じないが、文
字、線画像の領域では解像性が低下するため画質の劣化
した画像となってしまう。すなわち、読み取った画像情
報に対して、単純に単一の２値化処理を行うと特徴の異
なるそれぞれの領域の画質を同時に満足することは不可
能である。したがって、文字や写真が混在する文書画像
を文字の解像性と写真の階調性とを同時に満足する２値
化を行うためには、文書画像から文字、写真、網点等の
領域を像域分離し、それぞれの領域に適した２値化を行
うか、あるいはそれぞれの領域に適した空間フィルタ処
理（例えば、文字領域は高域強調フィルタ、写真領域は
フィルタ無し、網点領域はローパスフィルタ）を行い特
定の疑似階調化手段によりに２値化を行う必要がある。

【０００３】以上の問題に対し、文字、写真、網点写真
の３領域を分離する方法として、文献「網点写真の識別
処理方法」（電子情報通信学会論文誌’８７／２Ｖｏ
ｌ．Ｊ７０−ＢＮｏ．２）において、「ブロック分離
変換法」（ＢｌｏｃｋＳｅｐａｒａｔｅＴｒａｎｓ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ：ＢＳＥＴ法）が提
案されている。

【０００４】この方法は、対象画像をブロックに分割
し、ブロック内の濃度変化により３領域を分離する方法
である、その際、・写真はブロック内の濃度変化が小さい・文字及び網点写真はブロック内の濃度変化が大きい・文字は濃度変化の周期が大きい・網点写真は濃度変化の周期が小さいといった濃度変化の性質を利用する。以下に、その詳細
を説明する。

【０００５】（１）対象画像を（ｍ×ｎ）画素のブロッ
クに分割する。

【０００６】（２）ブロック内の次第濃度信号Ｄｍａｘ
と最小濃度信号Ｄｍｉｎを求め、ブロック内最大濃度差
信号ΔＤｍａｘを算出する。

【０００７】（３）あらかじめ設定した閾値Ｔｈ１とΔ
Ｄｍａｘとを比較し、以下の条件で写真領域と非写真領
域（文字および網点写真領域）とを分離する。

【０００８】ΔＤｍａｘ≦Ｔｈ１・・・写真領域 ΔＤｍａｘ＞Ｔｈ２・・・非写真領域（４）ブロック内信号の平均信号Ｄａでブロック内各画
素を２値化（０／１）する。

【０００９】（５）ブロック内主走査方向に連続する画
素間の０／１変化回数Ｋｈを求める。同様に副走査方向
についても変化回数Ｋｖを求める。

【００１０】（６）あらかじめ設定した閾値Ｔｈ２とＫ
ｈ、Ｋｖとを比較し、以下の条件で文字領域と網点写真
領域を分離する。

【００１１】Ｋｈ≧Ｔｈ２かつＫｖ≧Ｔｈ２・・・網点写
真領域Ｋｈ＜Ｔｈ２またはＫｖ＜Ｔｈ２・・・文字領
域以上の手順で、文字、写真、網点写真領域を分離でき、
各領域に対し適切な２値化処理を施すことが可能とな
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上で説明した像域分
離方式を含め、一般的に像域分離方式は次に揚げる問題
点がある。

【００１３】（１）網点写真画像は６５〜２００線にわ
たる多種の線数がある。従来技術は高い線数の網点写真
については有効であるが、低い線数の網点写真の場合は
文字と特徴が類似しているため分離が困難である。

【００１４】（２）対象網点写真画像の線数が低くなる
とともに分離に要するブロックサイズが大きくなるた
め、ハードウェアの負担が大となる。また、ラインメモ
リ等のメモリが必要となるため、ハードウェアの構成が
複雑となる。

【００１５】本発明は、文字、網点写真および写真の分
離精度が向上し、ハードウェアの負担が軽減される画像
処理装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、入
力画像信号を２値化する２値化手段と、２値化した画像
信号から注目画素の連続する長さを示す２値化ラン長を
算出するラン長算出手段と、２値化した画像信号を膨脹
し、この膨脹した画像信号での上記注目画素の連続であ
る膨脹ランを出力するラン膨脹手段と、求めた膨脹ラン
の範囲で、上記ラン長算出手段により算出された２値化
ラン長のうち、上記膨脹ランの範囲で最大の長さである
最大ラン長を算出する最大ラン長算出手段と、上記ラン
膨脹手段により求めた膨脹ランのラン長である膨脹ラン
長を算出する膨脹ラン長算出手段と、この膨脹ラン長と
上記最大ラン長算出手段により算出された上記最大ラン
長とに基づいて、上記入力画像信号の画像の種別を判定
する判定手段とを設けた構成としたことを特徴とする。

【００１７】ここで、ラン長とは、２値化画像において
黒あるいは白の画素が主走査線方向に続く長さのこと、
つまり、同一色の画素の連続する長さのことである。

【００１８】上記した構成において、スキャナ等の入力
装置で読み取られた入力画像信号は、２値化手段におい
て２値化される。ラン長算出手段では２値化された画像
信号を基に画像のラン長を算出する。一方、ラン膨脹手
段では２値化された画像信号を基に、注目する色を有す
る画素（黒画素）の膨脹処理が行われる。最大ラン長算
出手段では、膨脹ランが黒画素の範囲における入力画像
のラン長の最大値を求められる。つまり、最大ラン長算
出手段は、膨脹した画像で黒画素が連続している範囲に
対応する入力画像のラン長の最大値を求める。

【００１９】ラン長算出手段は、膨脹ランのラン長を算
出する。判定手段は、この膨脹ランのラン長と最大ラン
長算出手段により求められた最大ラン長とに基づいて、
入力画像の種別を判定する。

【００２０】上記した構成において、膨脹ランの範囲内
（所定数の画素範囲内）で最大の長さを持つラン（注目
画素ラン）と、この膨脹ランとに基づいて画像の種別の
判定を行ようにしたことにより、画像の種別を正確に判
定することができる。

【００２１】つまり、画像の種別毎に、入力画像の膨脹
前後で注目する色を有する画素（黒画素）のラン長が顕
著にを異なるので、膨脹前後のラン長をそれぞれ比較す
ることにより、画像の種別（例えば、網点写真か文字
か）を正確に判定することができる。

【００２２】また、膨脹したラン（膨脹した画像におい
て注目する色を有する画素のラン）の単位で画像の種別
を判定することにより、従来のように画素毎に画像の種
別を判定する場合と比較して、ノイズなどの影響による
誤判定を抑えることができる。

【００２３】また、本発明は、入力画像信号を２値化す
る２値化手段と、２値化した画像信号から注目画素の連
続する長さを示す２値化ラン長を算出するラン長算出手
段と、２値化した画像信号を膨脹し、この膨脹した画像
信号での前記注目画素の連続である膨脹ランを出力する
ラン膨脹手段と、求めた膨脹ランの範囲で、上記ラン長
算出手段により算出された２値化ラン長のうち、上記膨
脹ランの範囲で最大の長さである最大ラン長を算出する
最大ラン長算出手段と、上記ラン膨脹手段により求めた
膨脹ランのラン長である膨脹ラン長を算出する膨脹ラン
長算出手段と、この膨脹ラン長と上記最大ラン長算出手
段により算出された最大ラン長との比であるラン比率に
基づいて、上記入力画像信号の画像の種別を判定する判
定手段とを設けた構成としたことを特徴とする。

【００２４】上記した構成において、膨脹ランと、この
膨脹ランの範囲内（所定数の画素範囲内）で最大の長さ
を持つラン（注目する色を有する画素の連続するラン）
との比（ラン比率）を求め、このラン比率を基に画像の
種別の判定を行うようにしたことにより、画像の種別を
正確に判定することができる。

【００２５】また、膨脹したランの単位で画像の種別を
判定することにより、画素毎に画像の種別を判定する場
合と比較して、ノイズなどの影響による誤判定を抑える
ことができる。

【００２６】さらに本発明は、入力画像信号を２値化す
る２値化手段と、２値化した画像信号から注目画素の連
続する長さを示す２値化ラン長を算出するラン長算出手
段と、２値化した画像信号を膨脹し、この膨脹した画像
信号での前記注目画素の連続である膨脹ランを出力する
ラン膨脹手段と、求めた膨脹ランの範囲で、上記ラン長
算出手段により算出された２値化ラン長のうち、上記膨
脹ランの範囲で最大の長さである最大ラン長を算出する
最大ラン長算出手段と、上記ラン膨脹手段により求めた
膨脹ランのラン長である膨脹ラン長を算出する膨脹ラン
長算出手段と、この膨脹ラン長と上記最大ラン長算出手
段により算出された上記最大ラン長とに基づいて上記入
力画像信号の画像の種別を判定し、この判定結果を示す
第１の判定信号を出力する第１の判定手段と、少なくと
も前記第１の判定信号を保存する記憶手段と、上記第１
の判定信号の上記記憶手段への入出力を制御する記憶制
御手段と、注目画素を含むあらかじめ設定された大きさ
の領域における最大濃度の画素と最小濃度の画素との間
の濃度差を示す最大濃度差信号を前記入力画像信号を基
に算出し、この最大濃度差信号に基づいて上記入力画像
信号の画像の種別を判定し、この判定結果を示す第３の
判定信号を出力する第３の判定手段と、この第３の判定
信号と、上記記憶制御手段の制御により上記第３の判定
信号に同期させて出力された第１の判定信号とを基に上
記入力画像信号の画像の種別を総合的に判定する総合判
定手段とを設けた構成とすることを特徴とする。

【００２７】上記した構成において、膨脹ランを利用し
ての画像の種別を判定した場合（画像の膨脹前後でのラ
ン長の違いを基に画像の種別を判定した場合）の判定結
果と、最大濃度差算出手段により入力画像の画像濃度差
を基に画像の種別の判定をした場合の判定結果とを基
に、画像の種別を総合的に判定することにより、さらに
正確な判定が行える。

【００２８】また、本発明は、入力画像信号を２値化す
る２値化手段と、２値化された画像信号から画素を間引
く画素間引き手段と、画素が間引きされた画像信号から
注目画素の連続する長さを示す２値化ラン長を算出する
ラン長算出手段と、上記２値化手段により２値化した前
記画像信号を膨脹し、上記注目画素の連続である膨脹ラ
ンを出力するラン膨脹手段と、求めた膨脹ランの範囲
で、上記ラン長算出手段により算出された２値化ラン長
の最大ラン長を算出する最大ラン長算出手段と、上記ラ
ン膨脹手段により膨脹された膨脹ランのラン長である膨
脹ラン長を算出する膨脹ラン長算出手段と、この膨脹ラ
ン長と上記最大ラン長算出手段により算出された上記最
大ラン長とに基づいて、上記入力画像信号の画像の種別
を判定する判定手段とを設けた構成とすることを特徴と
する。

【００２９】上記した構成において、画素間引き手段に
より入力信号から画素を間引くようにしたことにより、
メモリを削減することができる。このため、コストを低
減することができる。

【００３０】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。

【００３１】（第１実施例）図１は本発明の第１実施例
に係わる画像処理装置の概略構成図である。図１におい
て、１は入力画像信号、２は入力信号を２値化する２値
化部、２１は２値化画像信号、３はラン長算出部、３１
はラン長信号、４はラン膨脹部、４１は膨脹ラン信号、
５は最大ラン長算出部、５１は最大ラン長信号、６はラ
ン長算出部、６１はラン長信号、７はラン差分算出部、
７１はラン差分信号、８は画像種別判定部、９０は判定
信号である。

【００３２】図示しないスキャナ等の入力装置で読み取
られた入力画像信号１は、２値化部２において、２値化
閾値Ｔｈと比較処理されて２値化されて、２値化画像信
号２１（白画素：“０”、黒画素：“１”）として出力
される。

【００３３】ラン長算出部３は、２値化画像信号２１を
基に入力画像のラン長信号３１を算出する。一方、ラン
膨脹部４は、２値化画像信号２１を基に黒画素の膨脹処
理を行い膨脹ラン信号４１を出力する。

【００３４】最大ラン長算出部５は、前記膨脹ラン信号
４１が黒画素の範囲における前記ラン長信号３１の最大
値を求め最大ラン長信号５１を出力する。

【００３５】ラン長算出部６は、膨脹ラン信号４１から
膨脹ランのラン長信号６１を算出する。

【００３６】ラン差分算出部７は、前記最大ラン長信号
５１および膨脹ランのラン長信号６１の差を求めラン差
分信号７１を出力する。

【００３７】画像種別判定部８は、ラン差分信号７１と
図示しない閾値とを比較することにより画像の種別を判
定し、この判定結果を示す判定信号９０を出力する。

【００３８】さて、本実施例の画像処理装置は一般の文
書原稿をイメージ・スキャナ等の読み取り装置にて読み
取り入力し、例えば１画素当り８ビットのデジタルデー
タとして入力し、この原稿種類を判定して出力するもの
である。

【００３９】以下本実施例の画像処理装置の動作につい
て詳細に説明する。

【００４０】図１において、まず、入力された画像信号
である入力画像信号１（ｆ）は、２値化部２で所定の閾
値Ｔｈと比較されて２値化処理されて、２値化画像信号
２１（ｇ）として出力される。２値化部２は、２値化閾
値Ｔｈを記憶する閾値メモリ（図示せず）、および入力
画像信号１（ｆ）と閾値Ｔｈとを比較する比較器で構成
される。２値化部２は、入力画像信号１が閾値Ｔｈより
小さければ２値化画像信号２１（ｇ）として“０”を出
力し、大きければ“１”を出力する。この比較処理に用
いる条件式を（１）式に示す。

【００４１】ｇ＝０：ｆ＜Ｔｈｇ＝１：ｆ ≧ Ｔｈ・・・（１）図２に２値化部２の構成を示す。２値化部２は８ビット
の比較器で構成される。２値化部２は、８ビットの入力
画像信号１と予め設定された８ビットの閾値Ｔｈとを比
較し、この比較の結果、（１）式に示した条件に従って
２値化画像信号２１を出力する。

【００４２】次に、ラン長算出部３において２値化画像
信号２１からラン長が算出される。図３はラン長算出部
３におけるラン長算出方法を説明するための図であり、
以下同図を用いてラン長算出方法を詳細に説明する。図
３（ａ）は原画像を示す。図３（ｂ）は図３（ａ）の原
画像をビットマップ表現したものである。同図において
は、各マス目が画素に対応し、斜線部が黒（１）画素、
それ以外が白（０）画素を表している。図３（ｂ）にお
いて、最初の黒画素は座標（２，１）にあり、さらに黒
画素は右方向（主走査方向）に座標（４，１）迄連結し
ている。また、座標（１，６）の画素（黒画素）は座標
（５，６）迄連結している。このように画素の連結状態
を、図３（ｃ）に示すように右方向に連結している画素
をひとまとめにした情報（ラン）に置き換える。そして
これらのランを、ランの長さの情報として出力する。例
えば、第１番目のランは、（１画素を単位とすると）長
さ３、第２番目のランは、長さ１・・・という具合であ
る。このようにラン長算出部３では２値化画像信号２１
からランの長さを算出し、この算出したランの長さをラ
ン長信号３１として出力する。

【００４３】図４にラン長算出部３の構成を示す。ラン
長算出部３では、まず、２値化画像信号２１により第１
のクロックで１番目の画素がラッチ３００にストアされ
る。続いて第２のクロックでＡＮＤゲート３１０では１
画素目が白、２画素目が黒の場合“１”、それ以外では
“０”が出力される。つまり、ＡＮＤゲート３１０の出
力（ラン開始信号）３１１は黒ランの開始を示す信号で
ある。一方、ＡＮＤゲート３２０では１画素目が黒、２
画素目が白の場合“１”、それ以外では“０”が出力さ
れる。つまり、ＡＮＤゲート３２０の出力（ラン終了信
号）３２１は黒ランの終了を示す信号である。カウンタ
３３０は前述のラン開始信号３１１によりリセットさ
れ、画像クロック（ＣＬＫ）２２によりカウントされ
る。カウンタ３３０の出力信号３３１は前述のラン終了
信号３２１によりラッチ３６０にストアされる。つまり
ラッチ３６０にはラン長がストアされることとなる。こ
のラッチ３６０に格納されたラン長がラン長信号３１と
して出力される。

【００４４】図１のラン長算出部３でのラン長算出処理
と並行して、ラン膨脹部４では２値化画像信号２を基に
画像の膨脹処理（ラン膨脹処理）が行われる。ここで、
ラン膨脹処理とは、入力された画像の注目画素（黒画
素）を対象として、主走査方向にある画素範囲内に黒画
素がある場合、注目画素とその画素までの間の画素をす
べて黒画素に置き換える処理である。

【００４５】次に図３および図５を基にラン膨脹処理方
法を説明する。ここではその範囲（膨脹の対象とする範
囲）を４画素として説明する。まず、図３（ａ）の座標
（１，２）の黒画素についてみると、主走査方向に４画
素右（座標１，５）に黒画素が存在する。従って座標
（１，２）から座標（１，５）までの全ての画素を置き
換え出力する。次に座標（２，１）の黒画素についてみ
ると、座標（４，１）まで黒画素が連続しているがそれ
より右には黒画素が存在しない。したがって、ラン膨脹
部４は、これらの画素には変更を加えず入力信号をその
まま出力する。図３（ａ）中の他の画素についても同様
であり、ラン膨脹部４は、４画素の範囲内に黒画素があ
る画素はないため、入力信号をそのまま出力する。以上
の処理による出力は図５（ａ）に示す様になる。

【００４６】図６にラン膨脹部４の回路構成を示す。図
６では膨脹の範囲が８画素の場合の例を示す。同図にお
いて４１０、４１２、４１４、４１６、４１８、４２
０、４２２、４２４はラッチであり、ラン膨脹部４に入
力された２値化画像信号２１が図示しない画像クロック
で１番目の画素から順次ラッチ４１０〜４２４にストア
される。ここでは画像信号４２５を注目画素の画像信号
とする。したがって、ＯＲゲート４３０には注目画素の
次の画素から８番目の画素の２値化画像信号が入力され
る。そして、ＯＲゲート４３０は、それらの画素の中に
黒画素が１つでも存在すれば“１”を、全て白画素のと
きは“０”を条件信号４３１として出力する。つまり、
この条件信号４３１は、注目画素から８画素の範囲内に
黒画素があるかどうかを意味する信号である。まず、Ａ
ＮＤゲート４４０は、注目画素が白画素の場合にその画
素が８画素の範囲内の２つの黒画素の間に位置するかど
うかを判定する。ＡＮＤゲート４４０には、注目画素信
号４２５（ＢＩＮ）、条件信号４３１（ＦＬＡＧ１）お
よび後で説明する１画素前の膨脹画像信号４６１（ＥＸ
０）が入力される。ＡＮＤゲート４４０は、これら入力
された信号および以下に示す判定条件式（２）により、
「注目画素が白画素の場合にその画素が８画素の範囲内
の２つの黒画素の間に位置するかどうか」判定し、この
判定結果を示す条件信号４４１（ＦＬＡＧ２）を出力す
る。

【００４７】ＦＬＡＧ２＝１：ＢＩＮ＝０かつＦＬＡＧ１＝１かつＥＸ０＝１ＦＬＡＧ２＝０：上記条件（ＢＩＮ＝０かつＦＬＡＧ１＝１かつＥＸ０＝１）以外・・・（２）ＯＲゲート４５０は、膨脹ラン信号４１（ＥＸ）を出力
するものであり、注目画素信号４２５（ＢＩＮ）および
条件信号４４１（ＦＬＡＧ２）から次式（３）の判定条
件で出力する。

【００４８】ＥＸ＝１：ＢＩＮ＝１またはＦＬＡＧ＝１ＥＸ＝０：ＢＩＮ＝０かつＦＬＡＧ２＝０・・・（３）ここで、前述の１画素前の膨脹ラン信号４６１は、上記
の手順で求めた膨脹ラン信号４１をラッチ４６０により
図示しない画像クロックにより１画素分遅延させた画像
信号である。

【００４９】最大ラン長算出部５は、前述のラン長算出
部３が出力するラン長信号３１の中で、上記ラン膨脹部
４の出力（膨脹ラン信号）４１が“１”の範囲、つまり
膨脹した２値化画像信号が黒画素である範囲内で最大の
ランを出力するものである。以下図７により本処理内容
を説明する。図７はある画像の特定の１ラインにおける
２値化画像とそのラン膨脹画像の一例を示すものであ
る。同図においては、斜線部が黒画素、非斜線部は白画
素を意味する。この例では、２値化画像のラン長は
“２”、“１”、“５”、“１”と続いており、ラン膨
脹範囲、つまりラン膨脹画像が黒画素の範囲において２
値化画像の最大のラン長は“５”である。したがって、
最大ラン長算出部５は、最大ラン長５１として“５”を
出力する。

【００５０】図８は最大ラン長算出部５の回路構成の一
例である。以下同図を用いて最大ラン長算出部５での処
理について説明する。

【００５１】最大ラン長算出部５にはラン長信号３１お
よび膨脹ラン信号４１が入力される。すると、まず、最
大ラン長算出部５内の比較器５１０はラン長信号３１お
よび後述する処理により格納された最大ラン信号４２１
とを比較し、この比較の結果、大きい方の信号を出力す
る。この比較器５１０から出力された信号５１１は、ラ
ッチ５２０に図示しない画像クロックで格納される。こ
こで、ラッチ５２０は後述する信号５６１によってあら
かじめ“０”にクリアされている。ラッチ５２０に格納
された信号５２１は、後述する信号５６１によりさらに
ラッチ５３０に格納され、最大ラン長信号５１として出
力される。

【００５２】一方、膨脹ラン信号４１は、第１のクロッ
クで１番目の画素がラッチ５４０にストアされる。続い
て第２のクロックでＡＮＤゲート５５０では１画素目が
白、２画素目が黒の場合“１”、それ以外では“０”が
出力される。つまり、ＡＮＤゲート５５０の出力（ラン
開始信号）５５１は黒ランの開始を示す信号である。一
方、ＡＮＤゲート５６０では１画素目が黒、２画素目が
白の場合“１”、それ以外では“０”が出力される。つ
まり、ＡＮＤゲート５６０の出力（ラン終了信号）５６
１は黒ランの終了を示す信号である。

【００５３】したがって、前記ラッチ５２０は黒ランの
開始信号５５１により“０”にクリアされる。また、ラ
ッチ５３０には、最大ラン信号５２１が黒ランの終了信
号５６１により格納されることを意味する。

【００５４】次に、ラン長算出部６では膨脹ランのラン
長が算出される。同算出部６での処理は、前述したラン
長算出部３と入力信号が異なる以外は全く同一の処理で
あり、ラン長算出部６は、算出した膨脹ランのラン長信
号６１を出力する。

【００５５】以上の処理で算出した最大ラン長信号５１
（ＢＲ）および膨脹ランのラン長信号６１（ＥＲ）よ
り、ラン差分算出部７ではその差を計算する。ラン差分
信号７１（ＤＦ）は以下の式（４）で算出する。

【００５６】ＤＦ＝ＥＲ−ＢＲ・・・（４）図９にラン差分算出部７の回路構成を示す。図に示すよ
うにラン差分算出部７は減算器で構成されている。ラン
差分算出部７では、最大ラン長信号５１と膨脹ランのラ
ン長信号６１との減算処理が行われ、その処理結果がラ
ン差分信号７１として出力される。

【００５７】ラン差分信号７１を基に画像種別判定部８
では画像の種別が判定される。ここでは、画像種別判定
部８は、ラン差分信号７１（ＤＦ）とあらかじめ設定し
た閾値Ｔｈとを比較し、この比較結果と以下の判定式
（５）とを基に画像の種別の判定を行い、この判定結果
を示す判定信号９０（ＤＳＣ）を出力する。

【００５８】ＤＳＣ＝１（文字）：ＤＦ＜ＴｈＤＳＣ＝０（網点）：ＤＦ ≧ Ｔｈ・・・（５）この判定の原理を以下に説明する。

【００５９】図１１は判定の原理を示す図である。図１
１（ａ）および図１１（ｂ）は網点画像の２値化および
膨脹画像の一例を示したものである。図１１（ａ）から
明らかなように網点は文字と比べ非常に細かい点が一定
の周期で並んでいる。したがって、網点画像を膨脹する
と図１１（ｂ）のように画素が大きく膨脹する。つまり
膨脹の前後でラン長が大きく変化する。一方、図１１
（ｃ）および図１１（ｄ）に示す文字画像の例では、膨
脹の前後でラン長に大きな変化はない。本判定アルゴリ
ズムは、２値化画像の膨脹前後でのラン長の大きさの比
較により文字と網点を判定するものであり、ラン長の変
化が大きいときは［網点］、小さいときは［文字］と判
定するものである。

【００６０】図１０は画像種別判定部８の回路構成の一
例である。画像種別判定部８は、図に示すように比較器
で構成されている。画像種別判定部８は、入力されたラ
ン差分信号７１（ＤＦ）とあらかじめ設定した閾値Ｔｈ
とを比較し、この比較結果と以下の判定式（５）とを基
に画像の種別の判定を行い、この判定結果を示す判定信
号９０（ＤＳＣ）を出力する。

【００６１】以上で本発明の第１実施例について説明し
たが、次に第２実施例について説明する。

【００６２】図１２は本発明の第２実施例に係わる画像
処理装置の概略構成図である。図１２において、１は入
力画像信号、２は入力信号を２値化する２値化部、２１
は２値化画像信号、３はラン長算出部、３１はラン長信
号、４ラン膨脹部、４１は膨脹ラン信号、５は最大ラン
長算出部、５１は最大ラン長信号、６はラン長算出部、
６１はラン長信号、７５はラン比率算出部、７６はラン
比率信号、８は画像種別判定部、９０は判定信号であ
る。

【００６３】本実施例において、入力画像信号１、２値
化部２、ラン長算出部３、ラン膨脹部４、最大ラン長算
出部５、ラン長算出部６、および画像種別判定部８は、
第１実施例と同一であるのでその説明を省略し、異なる
部分についてのみ説明する。

【００６４】ラン比率算出部７５は、最大ラン算出部５
によって求められた最大ラン長信号５１（ＢＲ）および
膨脹ランのラン長算出部６によって求められた膨脹ラン
のラン長信号６１（ＥＲ）を基に、最大ラン長と膨脹ラ
ンのラン長との比であるラン比率を計算する。ラン比率
を示す信号ラン比率信号７６（ＲＡ）は以下の式で算出
される。

【００６５】ＲＡ＝ＢＲ／ＥＲ・・・（６）図１３にラン比率算出部７５の回路構成を示す。図に示
すようにラン比率算出部７５は除算器で構成されてい
る。ラン比率算出部７５は、最大ラン長信号５１と膨脹
ランのラン長信号６１との除算処理を行い、その処理結
果をラン比率信号７６として出力する。

【００６６】画像種別判定部８は、ラン比率信号７６を
基に（５）式により画像の種別を判定する。

【００６７】以上の実施例（第１実施例および第２実施
例）では、画像の種別を膨脹したランの単位で判定して
いる。このように膨脹したランの単位で画像の種別を判
定することにより、画素毎に画像の種別を判定する場合
と比較してノイズなどの影響による誤判定を抑えること
が可能となる。

【００６８】（第３実施例）以上では文字と網点画像を
識別分離する実施例を説明したが、以下では文字、網
点、写真を含む画像を対象とする第３実施例について説
明する。

【００６９】図１４は本実施例に係わる文字、網点、写
真を含む画像を対象とした画像処理装置の概略構成図で
ある。図１４において、１は入力画像信号、２は入力信
号を２値化する２値化部、２１は２値化画像信号、３は
ラン長算出部、３１はラン長信号、４ラン膨脹部、４１
は膨脹ラン信号、５は最大ラン長算出部、５１は最大ラ
ン長信号、６はラン長算出部、６１はラン長信号、７は
ラン差分算出部、７１はラン差分信号、８は第１の画像
種別判定部、８１は第１の画像判定信号、９はランメモ
リ制御部、１０はランメモリ、１１は総合判定部、１２
は最大濃度差算出部、１３は第２の画像種別判定部、１
３１は第２の画像判定信号、９０は判定信号である。

【００７０】本実施例において、入力画像信号１、２値
化部２、ラン長算出部３、ラン膨脹部４、最大ラン長算
出部５、ラン長算出部６、ラン差分算出部７、および第
１の画像種別判定部８は、第１実施例と同一であるので
説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

【００７１】ランメモリ制御部９は、第１の画像判定信
号８１およびラン長信号６１のランメモリ１０への書き
込み／読み込みを制御する。

【００７２】最大濃度差算出部１２は、入力された画像
信号の局所領域における画像濃度の最大濃度差信号１２
１を算出する。

【００７３】第２の画像種別判定部１３は、この最大濃
度差信号１２１から画像の種別の判定を行い、この判定
結果を示す第２の画像判定信号１３１を出力する。

【００７４】総合判定部１１は、第１の画像判定信号８
１および第２の画像判定信号１３１から画像の種別を総
合的に判定し、この判定結果を示す総合判定信号９０を
出力する。

【００７５】以下本実施例の動作について詳細に説明す
る。

【００７６】ランメモリ制御部９は、ラン長算出部６よ
り出力されるラン長信号６１およびその判定信号８１、
図示しないラン種別信号（ランが白であるか黒である
か）をランメモリ１０へ順次書き込む。

【００７７】次に、最大濃度差算出部１２は、処理対象
画像信号から、図１５に示すように斜線で示す注目画素
を含む（４×４）の領域内の最大濃度信号Ｄｍａｘおよ
び最小濃度信号Ｄｍｉｎを算出する。次に、以下に示す
式（７）により（４×４）の領域内の最大濃度差信号Δ
Ｄｍａｘを求める。

【００７８】 ΔＤｍａｘ＝Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ・・・（７）第２の画像種別判定部１３では、ΔＤｍａｘとあらかじ
め設定した第１の閾値Ｔｈ１とを比較し、次に示す式
（８）により写真領域と文字および網点写真領域を判定
し、この判定結果を示す第２の画像判定信号１３１（Ｉ
Ｄ）を出力する。

【００７９】 ΔＤｍａｘ≧Ｔｈ１・・・写真領域ＩＤ：０ ΔＤｍａｘ＜Ｔｈ１・・・文字／網点写真領域ＩＤ：１・・・（８）さて、この写真領域と文字および網点写真領域の判定原
理を以下に説明する。

【００８０】図１７は写真領域、文字領域および網点写
真領域のそれぞれの画像信号レベルの変化を表す図であ
る。文字領域および網点写真領域での濃度変化は図１７
における（Ａ）の様になっており、これらの領域での濃
度変化が激しい。一方、写真領域での濃度変化は図１７
における（Ｂ）の様になっており、この領域での濃度変
化は比較的緩やかである。つまり、局所領域における最
大濃度差は文字および網点写真領域では大きく、写真領
域では小さい。前述した、写真領域と文字および網点写
真領域の判定は以上の原理に基づいて行われる。

【００８１】次に、最大濃度差算出部１２の構成につい
て説明する。図１６は最大濃度差算出部１２の回路構成
の一例を示すものである。この最大濃度差算出部１２
は、処理対象画像中の画素に対して、図１５に示すよう
にその注目画素（斜線で示す画素）を含む（４×４）画
素の領域内における濃度の最大値と最小値とをそれぞれ
求め、それらを減算して最大濃度差を求めるものであ
る。

【００８２】まず、最大濃度差算出部１２は、入力画像
信号１をクロックＣＬＫに同期して、列方向に４画素単
位で順次入力される画像情報（８ｂｉｔ／画素）をセレ
クタ１２ａを介して比較器１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１
２ｅに順次分配している。なお、この列単位に入力され
る画像情報の上記セレクタ１２ａによる比較器１２ｂ、
１２ｃ、１２ｄ、１２ｅへの分配は、クロックＣＬＫを
受けて動作する２ｂｉｔカウンタ１２ｉからの選択信号
ＳＥ１、ＳＥ２により動作制御されて行われる。

【００８３】これらの比較器１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、
１２ｅによって画像情報が４画素単位でそれぞれ列方向
に比較され、その列における最大濃度と最小濃度とがそ
れぞれ求められる。

【００８４】次段の比較器１２ｆ、１２ｇには、上記比
較器１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅからの信号が入力
される。比較器１２ｆ、１２ｇは、入力された信号を基
に、列方向に最大値（最大濃度）と最小値（最小濃度）
とをそれぞれ求めるものである。以上の比較処理によっ
て図４に示す（４×４）画素の領域内における濃度の最
大値Ｄｍａｘと最小値Ｄｍｉｎとがそれぞれ求められそ
れぞれ出力される。

【００８５】減算器１２ｈはこのようにして求められた
濃度の最大値Ｄｍａｘと最小値Ｄｍｉｎとの差である最
大濃度差信号１２１を求めるものである。

【００８６】前述の第２の画像種別判定部１３は、図１
０に示した画像種別判定部８と同等の比較回路で構成さ
れる。

【００８７】総合判定部１１は、ランメモリ制御部９に
よりランメモリ１０から読み出された第１の画像判定信
号９１と画像種別判定部１３から出力された第２の画像
判定信号１３１とにより画像（入力画像）の種別を総合
的に判定する。

【００８８】ここで、第１の画像判定信号９１をランメ
モリ１０に格納する理由を簡単に説明する。第１の判定
処理では２値化ランと膨脹ランとから判定するため、画
像の判定はランの単位出行われる。つまり、ランの終端
位置ではじめて画像の種別の判定が行われるわけであ
る。一方、第２の画像判定処理では４×４のウィンドウ
を１画素づつ移動させて判定するため、画像の種別の判
定は画素単位で行われる。したがって、本実施例におけ
る画像処理装置の構成で第１の画像判定と第２の画像判
定との同期をとるためには、ラン単位の判定（第１の画
像判定）を第２の画像判定より１つ前のライン、つまり
注目画素より１ライン前に対して行って、この判定結果
を一端メモリ１０に格納しておき、総合判定部１１にお
いてランメモリ１０から第１の画像判定信号を読み取っ
て第２の画像判定信号との処理を行うことが必要とな
る。この結果、画素単位に画像の判定を行うことができ
る。

【００８９】総合判定部１１ではランメモリ１０より入
力した第１の画像判定信号９１（ＤＳＣ）と第２の画像
判定信号１３１（ＩＤ）により以下の式で判定し、この
判定結果を示す総合判定信号９０（ＤＩＳ）を出力す
る。

【００９０】ＤＩＳ＝０（写真）：ＩＤ＝０ＤＩＳ＝１（文字）：ＩＤ＝１かつＤＳＣ＝１ＤＩＳ＝２（網点）：ＩＤ＝１かつＤＳＣ＝０・・・（９）なお、総合判定部１１は、簡単な論理回路またはメモリ
（テーブル）で構成することができる。

【００９１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、最大濃度差信号を抽出するための
参照範囲の領域は、（４×４）画素に限定されるもので
はなく、適宜範囲を自由に変更してもよい。

【００９２】また、最大濃度差算出部１２において、Δ
Ｄｍａｘを（最大濃度差）／（平均濃度）あるいは画像
の２次微分値であるラプラシアン値等の文字／網点部分
と写真部分とで異なる性質を持つ特微量で置き換えても
よい。

【００９３】（第４実施例）これまでに説明した実施例
（第１実施例乃至第３実施例）は、膨脹ランを利用して
画像の種別を判定することを特徴としている。第４実施
例は、画素を間引く間引き部を持つことにより膨脹ラン
を利用した画像処理装置でメモリを削減することを目的
とする。以下、第４実施例について説明する。

【００９４】図１８は、本発明の第４実施例に係わる画
像処理装置の概略構成図である。図１８において、１は
入力画像信号、２は入力信号を２値化する２値化部、２
１は２値化画像信号、２５は画像間引き部、２６は間引
き２値化信号、３はラン長算出部、３１はラン長信号、
４ラン膨脹部、４１は膨脹ラン信号、５は最大ラン長算
出部、５１は最大ラン長信号、６はラン長算出部、６１
はラン長信号、７５はラン比率算出部、７６はラン比率
信号、８は画像種別判定部、９０は判定信号である。

【００９５】本実施例において、入力画像信号１、２値
化部２、ラン長算出部３、ラン膨脹部４、最大ラン長算
出部５、ラン長算出部６、および画像種別判定部８は、
第１実施例と同一であるのでその説明を省略し、異なる
部分についてのみ説明する。

【００９６】画素間引き部２５は、入力された画像から
画素の間引きを行うものである。つまり、画素数を減少
させることにより後段での処理におけるメモリの削減お
よび処理の高速化を図るものである。この間引き処理で
は、注目画素およびその前の画素の２画素を参照し、そ
のどちらかが黒画素であれば黒が出力される。ただし、
画素間引き部２５からの出力は、画素間引き部２５への
入力の１／２の画像クロックで行われる。図１９に画素
間引き部２５の回路構成の一例を示す。画素間引き部２
５はラッチ２５０およびＯＲゲート２５２で構成され、
間引き画像信号２６を出力する。ランを膨脹した情報を
用いる画像処理装置では、単純に画素を間引くと１ドッ
トの細線など情報が失われる場合があるが、上記実施例
では情報が失われることなく画像処理を行うことが可能
であり、かつ処理コストの低減も可能となる。

【００９７】また、上記実施例では画素間引き部２５が
２画素単位で間引く例を示したが、ＯＲゲートの拡大に
より４画素あるいはそれ以上の間引きも可能である。

【００９８】

【発明の効果】本発明によれば、文字領域と網点写真領
域さらには写真領域が混在する文書画像であっても、正
確に画像の種別を判定、つまり文字領域、網点領域およ
び写真領域をそれぞれ正確に判定することができる。特
に従来困難であった低線数網点領域の判定は、その精度
が向上し、さらに、ラインメモリ等も不要となるので簡
単なハードウェアで構成することができる。さらに適当
な２値化／階調処理方式を用いれば、文字領域について
は解像性良く２値化することができ、また写真領域およ
び網点写真領域については階調性良く２値化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わる画像処理装置の概
略的な構成を示すブロック図。

【図２】図１の２値化部２の回路構成の一例を示す図。

【図３】図１のラン長算出部３でのラン長算出処理を説
明するための図。

【図４】図１のラン長算出部３の回路構成の一例を示す
図。

【図５】図１のラン膨脹部４でのラン膨脹処理を説明す
るための図。

【図６】図１のラン膨脹部４の回路構成の一例を示す
図。

【図７】図１の最大ラン長算出部５での最大ラン長算出
処理を説明するための図。

【図８】図１の最大ラン長算出部５の回路構成の一例を
示す図。

【図９】図１のラン差分算出部７の回路構成の一例を示
す図。

【図１０】図１の画像種別判定部８の回路構成の一例を
示す図。

【図１１】図１の画像種別判定部８での画像の種別の判
定アルゴリズムを説明するための図。

【図１２】本発明の第２実施例に係わる画像処理装置の
構成を示すブロック図。

【図１３】図１２のラン比率算出部７５の回路構成の一
例を示す図。

【図１４】本発明の第３実施例に係わる画像処理装置の
構成を示すブロック図。

【図１５】図１４の最大濃度差算出部１２での最大濃度
差算出時の参照ウィンドウ範囲を示す図。

【図１６】図１４の最大濃度差算出部１２の回路構成の
一例を示す図。

【図１７】図１４の最大濃度差算出部１２での最大濃度
差算出による画像の種別の判定の原理を説明するための
図。

【図１８】本発明の第４実施例に係わる画像処理装置の
構成を示すブロック図。

【図１９】図１８の画素間引き部２５の回路構成の一例
を示す図。

【符号の説明】

１…入力画像信号、２…２値化部、３…ラン長算出部、
４…ラン膨脹部、５…最大ラン長算出部、６…ラン長算
出部（膨脹ラン長算出手段）、７…ラン差分算出部、
８，１３…画像種別判定部、９…ランメモリ制御部（記
憶制御手段）、１０…ランメモリ（記憶手段）、１１…
総合判定部（第３の判定手段）、１２…最大濃度差算出
部、２５…画素間引き部、７５…ラン比率算出部、２１
…２値化画像信号、３１…ラン長信号、４１…膨脹ラン
信号、５１…最大ラン長信号、６１…ラン長信号、７１
…ラン差分信号、７６…ラン比率信号、８１，９１…第
１の画像判定信号、１２１…最大濃度差信号、１３１…
第２の画像判定信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】文字、写真および網点写真を含む画像の
各領域毎の画像の種別を判別して像域分離する画像処理
装置において、入力画像信号を２値化する２値化手段と、前記２値化手段により２値化された前記画像信号から注
目画素の連続する長さを示す２値化ラン長を算出するラ
ン長算出手段と、前記２値化手段により２値化された前記画像信号を膨脹
し、この膨脹した画像信号での前記注目画素の連続であ
る膨脹ランを出力するラン膨脹手段と、前記ラン膨脹手段により求められた前記膨脹ランの範囲
で、前記ラン長算出手段により算出された２値化ラン長
の最大ラン長を算出する最大ラン長算出手段と、前記ラン膨脹手段により求められた前記膨脹ランのラン
長である膨脹ラン長を算出する膨脹ラン長算出手段と、前記膨脹ラン長算出手段により算出された前記膨脹ラン
長と、前記最大ラン長算出手段により算出された前記最
大ラン長とに基づいて、前記入力画像信号の画像の種別
を判定する判定手段と、を具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】文字、写真および網点写真を含む画像の
各領域毎の画像の種別を判別して像域分離する画像処理
装置において、入力画像信号を２値化する２値化手段と、前記２値化手段により２値化された前記画像信号から注
目画素の連続する長さを示す２値化ラン長を算出するラ
ン長算出手段と、前記２値化手段により２値化された前記画像信号を膨脹
し、この膨脹した画像信号での前記注目画素の連続であ
る膨脹ランを出力するラン膨脹手段と、前記ラン膨脹手段により求めた膨脹ランの範囲で、前記
ラン長算出手段により算出された２値化ラン長の最大ラ
ン長を算出する最大ラン長算出手段と、前記ラン膨脹手段により膨脹された膨脹ランのラン長で
ある膨脹ラン長を算出する膨脹ラン長算出手段と、前記最大ラン長算出手段により算出された前記最大ラン
長と、前記膨脹ラン長算出手段により算出された前記膨
脹ラン長との比であるラン比率に基づいて、前記入力画
像信号の画像の種別を判定する判定手段と、を具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】文字、写真および網点写真を含む画像の
各領域毎の画像の種別を判別して像域分離する画像処理
装置において、入力画像信号を２値化する２値化手段と、前記２値化手段により２値化された前記画像信号から注
目画素の連続する長さを示す２値化ラン長を算出するラ
ン長算出手段と、前記２値化手段により２値化された前記画像信号を膨脹
し、この膨脹した画像信号での前記注目画素の連続であ
る膨脹ランを出力するラン膨脹手段と、前記ラン膨脹手段により求められた前記膨脹ランの範囲
で、前記ラン長算出手段により算出された２値化ラン長
の最大ラン長を算出する最大ラン長算出手段と、前記ラン膨脹手段により求められた前記膨脹ランのラン
長である膨脹ラン長を算出する膨脹ラン長算出手段と、前記膨脹ラン長算出手段により算出された前記膨脹ラン
長と、最大ラン長算出手段により算出された前記最大ラ
ン長とに基づいて、前記入力画像信号の画像の種別を判
定し、この判定結果を示す第１の判定信号を出力する第
１の判定手段と、少なくとも前記第１の判定信号を保存する記憶手段と、少なくとも前記第１の判定信号の前記記憶手段への入出
力を制御する記憶制御手段と、注目画素を含むあらかじめ設定された大きさの領域にお
ける最大濃度の画素と最小濃度の画素との間の濃度差を
示す最大濃度差信号を前記入力画像信号を基に算出し、
この最大濃度差信号に基づいて前記入力画像信号の画像
の種別を判定し、この判定結果を示す第３の判定信号を
出力する第３の判定手段と、前記第３の判定手段から出力される第３の判定信号と、
前記記憶制御手段の制御により前記第３の判定信号に同
期させて出力された第１の判定信号とを基に前記入力画
像信号の画像の種別を総合的に判定する総合判定手段
と、を具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】文字、写真および網点写真を含む画像の
各領域毎の画像の種別を判別して像域分離する画像処理
装置において、入力画像信号を２値化する２値化手段と、前記２値化手段により２値化された画像信号から画素を
間引く画素間引き手段と、前記画素間引き手段により画素が間引きされた画像信号
から注目画素の連続する長さを示す２値化ラン長を算出
するラン長算出手段と、前記２値化手段により２値化された前記画像信号を膨脹
し、この膨脹した画像信号での前記注目画素の連続であ
る膨脹ランを出力するラン膨脹手段と、前記ラン膨脹手段により求められた前記膨脹ランの範囲
で、前記ラン長算出手段により算出された２値化ラン長
の最大ラン長を算出する最大ラン長算出手段と、前記ラン膨脹手段により膨脹された膨脹ランのラン長で
ある膨脹ラン長を算出する膨脹ラン長算出手段と、前記膨脹ラン長算出手段により算出された前記膨脹ラン
長と、前記最大ラン長算出手段により算出された前記最
大ラン長とに基づいて、前記入力画像信号の画像の種別
を判定する判定手段と、を具備することを特徴とする画像処理装置。