JPH08298589A - 写真・文書混在画像の画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】文字と写真や網点画像の混在する画像を、高画
質、高圧縮率で符号化・復号化できるようにすること。 【構成】写真画像若しくは網点画像のうち少なくとも一
方と文字像とを含む混在画像を圧縮再生する装置におい
て、前記混在画像のデータから文字像領域のデータ(C-D
T)と写真画像若しくは網点画像領域のデータ(G-DT)を分
けて抽出する領域判別手段 2と、該領域判別手段からの
C-DTを二値化する変換手段 3と、該二値化データを符号
化する第１符号化手段 4と、領域判別手段からのG-DTを
符号化する第２符号化手段 5,6と、第１，第２符号化手
段による符号化データを保存する記憶手段 7と、該記憶
手段の保持データのうち、G-DTを復号化して画像データ
にする第１復号化手段 8と、記憶手段の保持データのう
ち、C-DTを復号化して画像データにする第２復号化手段
9と、第１，第２の復号化手段からの画像データを合成
する合成手段11とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を高画質かつ
高圧縮率で符号化し、復号化するための装置であって、
写真・文書混在画像について最適な符号化・復号化する
ことができるようにした画像処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】画像情報は文字情報に比べると比較にな
らないほど膨大なデータ量を持つ。従って、画像情報を
伝送したり、記憶媒体に記憶するに際しては画像を符号
化して圧縮し、できるだけ容量を少なくする工夫がなさ
れている。

【０００３】画像を符号化する方法は従来から種々のも
のが考案され、実用化されているが、それぞれ長所と短
所がある。例えば、ファクシミリなどで用いられている
ＭＭＲ方式は、像の画質を劣化させることなく原画像信
号を符号化・復号化できるという長所があるが、この方
式は基本的にモノクローム（白黒）の二値画像用の符号
化方式であり、階調を持つ画像やカラー画像等のよう
に、多値のデータを必要とする画像（多値画像）には利
用できないという短所があって、主に文字画像の符号化
に向く符号化方式である。

【０００４】一方、多値画像の符号化方式としては、カ
ラー静止画の圧縮標準であるＪＰＥＧ(Joint Photograp
hic Coding Experts Grope) が知られている。このＪＰ
ＥＧは多階調（カラー画像を含む）の画像の符号化がで
きるが、画像データを所定画素単位のブロックに分割
し、各ブロックについて直交変換、例えば、離散コサイ
ン変換（Discrete Cosin Transform；以下、ＤＣＴ変換
と呼ぶ）処理することによって画像の持つ空間周波数成
分を垂直・水平周波数成分に変換した後に量子化し、こ
の量子化したものをハフマン符号化することにより、デ
ータ圧縮するようにしているために、この方式で符号化
した圧縮画像を復号化すると、復元された画像はその画
質が原画像よりも劣化してしまうという問題がある。例
えば、文字画像などのエッジ部分がぼやける傾向がある
といった具合である。

【０００５】このように、ＪＰＥＧは復号化して得られ
る画像が元の画像よりも劣化してしまう。ＪＰＥＧで画
質の劣化を防ぐ方法がないわけではなく、例えば、量子
化する際に量子化係数を変化させて符号化すれば改善さ
れる。しかし、量子化係数を変化させて符号化するとい
うことは、圧縮率を犠牲にするということを意味する。
従って、高圧縮率を要求される場合には向かないという
短所がある。

【０００６】しかし、ＪＰＥＧによる特徴的な画質劣化
は、像のエッジ部分がぼやける傾向があるというもので
あるから、劣化が目につきにくい写真画像の符号化には
このＪＰＥＧは適した符号化方式であるといえる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、符号化する
原画像について考えてみると、それは例えば、文字ばか
りの原稿の像である場合もあれば、写真とその説明の文
章が一枚の画像の中に混在するといったように、性質の
異なる領域が一枚の画像の中に混在する場合もある。ま
た、写真画像についても新聞や雑誌等のように網点画像
として印刷したものや無段階階調変化の画像である写真
そのもの等があり、あるいはこれら網点画像や写真その
ものの画像が同じ画像中に混在する場合がある。

【０００８】このような網点画像や写真、文字が混在す
る場合、その画像を二値画像としてＭＭＲなどで圧縮す
ると写真部分の階調性が失われることが多く、ＪＰＥＧ
で圧縮すると文字画像部分での画質の劣化が目立ってし
まうという問題点がある。

【０００９】また、同じ写真部分の画像の符号化におい
ても、網点画像の場合にはＤＣＴ変換して得られる垂直
・水平周波数成分の高域成分のほとんどが網点のドット
に関する情報であるので、写真領域と同一の方法で符号
化を行うと、高域成分の情報も符号化することとなるた
めに、圧縮率が悪くなるといった問題があった。

【００１０】近年においては、文字や網点画像、写真等
が混在する画像を扱いたい例は極めて多く、特にパソコ
ンやファクシミリ、データベースなどが広範囲にわた
り、ごく当たり前に利用される現代の環境下では上述し
た問題が残されたままになっていることは大きな障害で
ある。

【００１１】従って、文字や網点画像、写真等が混在す
る画像を符号化するにあたっても、それぞれの像の画質
を損なうことなく、高圧縮率で画像の圧縮符号化がで
き、かつ、復元できるようにする技術の開発が嘱望され
ている。

【００１２】そこで、この発明の目的とするところは、
文字や網点画像、写真等が混在する画像をそれぞれの像
の画質を損なうことなく、高圧縮率で画像の圧縮符号化
ができ、かつ、復元できるようにした写真・文書混在画
像の画像処理装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はつぎのように構成する。すなわち、写真画
像若しくは網点画像のうち少なくとも一方と文字像とを
含む混在画像を圧縮再生する画像処理装置において、第
１には、前記混在画像のデータから文字像領域のデータ
と写真画像若しくは網点画像領域のデータを分けて抽出
する領域判別手段と、この領域判別手段からの文字像領
域のデータを二値化する信号変換手段と、この二値化さ
れたデータについて符号化する第１の符号化手段と、前
記領域判別手段からの写真画像若しくは網点画像のデー
タを符号化する第２の符号化手段と、これら第１および
第２の符号化手段により符号化されたデータを保存する
記憶手段と、この記憶手段の保持データのうち、写真画
像若しくは網点画像のデータを復号化して画像データに
復元する第１の復号化手段と、記憶手段の保持データの
うち、文字像領域のデータを復号化して画像データに復
元する第２の復号化手段と、これら第１および第２の復
号化手段によりの復号化された画像データを合成する合
成手段とを具備する。

【００１４】また第２には、前記混在画像のデータから
文字像領域のデータと写真画像および網点画像領域のデ
ータを分けて抽出する領域判別手段と、この領域判別手
段からの文字像領域のデータを二値化するモノクローム
信号変換手段と、この二値化されたデータについてラン
レングス符号化するモノクローム画像用符号化手段と、
前記領域判別手段からの写真画像領域のデータ符号化す
る写真画像用符号化手段と、前記領域判別手段からの網
点画像領域のデータを符号化する網点画像用符号化手段
と、これら各符号化手段により符号化されたデータを保
存する記憶手段と、この記憶手段の保持データのうち、
写真画像若しくは網点画像のデータを復号化して画像デ
ータに復元する第１の復号化手段と、前記記憶手段の保
持データのうち、文字像領域のデータを復号化して画像
データに復元する第２の復号化手段と、これら第１およ
び第２の復号化手段からの復号化された画像データを合
成する合成手段とを具備して構成する。

【００１５】

【作用】上記の第１の構成において、写真画像や網点画
像と文字像とを含む混在画像のデータから文字像領域の
データと写真画像および網点画像領域のデータを領域判
別手段により、分けて抽出し、この領域判別手段からの
文字像領域のデータは信号変換手段により二値化してか
らこれを第１の符号化手段により符号化（例えば、ラン
レングス符号化）し、また、領域判別手段からの写真画
像若しくは網点画像領域のデータは第２の符号化手段に
より符号化する。そして、これら各符号化手段により符
号化されたデータを記憶手段に保存することで、画像を
圧縮符号化して保存する。

【００１６】再生はこの記憶手段の保持データのうち、
写真画像若しくは網点画像のデータは第１の復号化手段
により復号化して画像データに復元し、文字像領域のデ
ータは第２の復号化手段により復号化して画像データに
復元し、さらにこれら第１および第２の復号化手段によ
り復号化された画像データは合成装置により合成するこ
とで１枚の元の画像のデータに復元する。

【００１７】以上のように複数の画像が混在する画像を
圧縮する場合、本発明では写真画像や網点画像、文字画
像など、画像の特性に合わせて画像データを分け、この
分けたものをそれぞれ別々の符号化装置で符号化する。
従って、個々の符号化装置では、対象とする画像の特性
に合わせた最適な符号化手法で符号化することができる
ようになり、従って、単純に一種類の圧縮方法を用いた
場合に比べ、圧縮率を大幅に改善することができるよう
になる他、対象とする画像の特性に合わせた最適な符号
化手法で符号化するので、画質の劣化を抑制することが
できるようになるなど、高画質、高圧縮率での符号化・
復号化の可能な装置が得られるようになる。

【００１８】また、第２の構成においては、写真画像や
網点画像と文字像とを含む混在画像のデータから文字像
領域のデータと写真画像および網点画像領域のデータを
領域判別手段により、分けて抽出し、この領域判別手段
からの文字像領域のデータはモノクローム信号変換手段
により二値化してからこれをモノクローム画像用符号化
手段によりランレングス符号化し、また、領域判別手段
からの写真画像領域のデータは写真画像用符号化手段に
より符号化し、また、領域判別手段からの網点画像領域
のデータは網点画像用符号化手段により符号化する。そ
して、これら各符号化手段により符号化されたデータを
記憶手段に保存することで、画像を圧縮符号化して保存
する。

【００１９】再生はこの記憶手段の保持データのうち、
写真画像若しくは網点画像のデータは第１の復号化手段
により復号化して画像データに復元し、文字像領域のデ
ータは第２の復号化手段により復号化して画像データに
復元し、さらにこれら第１および第２の復号化手段によ
り復号化された画像データは合成手段により合成するこ
とで１枚の元の画像のデータに復元する。

【００２０】このように本発明は、自動的に画像を複数
領域に分割することにより、分割領域毎に最適な方法で
画像を符号化し、復号化した後で合成することを特徴と
する。これにより、例えば写真部分はＪＰＥＧで高圧縮
率で圧縮し、網点画像部分は直交変換、例えば、ＤＣＴ
変換後の高域周波数成分をカットした後にＪＰＥＧ圧縮
し、文字部分はＭＭＲで高画質で圧縮するといったよう
に、それぞれの領域に適した符号化・復号化が可能にな
る。本発明により、高い圧縮率を実現でき、しかも、復
号化した際の画像の画質は高品位なものとすることがで
きる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。本発明は、文字、写真、網点画像などの
混在する画像の画像信号を、文字、写真、網点などの種
別対応に領域分割した後にそれぞれの種別対応に符号化
・復号化することにより、文字、写真、網点などの種別
に応じたそれぞれ最適な符号化手法を用いて符号化・復
号化するようにした装置であって、入力画像信号を領域
に分類した後に、その結果を領域分割信号として画像信
号出力を行う分割手段と、画像信号を分割後の各画像に
適した符号化を適用するための前処理を行う手段と、分
割領域毎に最適な符号化を行う符号化手段と、符号デー
タをそれぞれ分割領域毎に最適な復号化方法で復号化す
る復号化手段と、復号化された画像データを合成して１
枚の画像データとして表示できるようにする画像データ
合成手段とから構成するものであり、以下、詳細を説明
する。

【００２２】図１において、１はイメージスキャナ、２
は領域判別装置、３はモノクローム信号変換装置、４は
モノクローム画像用符号化装置、５は写真画像用符号化
装置、６は網点画像用符号化装置、７は記憶装置、８は
カラー画像復号化装置、９は文字領域復号化装置、１０
は画像変換装置、１１は画像合成装置、１２は表示装置
である。

【００２３】これらのうち、イメージスキャナ１は、原
稿の像を読み取って画像信号を生成するものであり、カ
ラー用のイメージスキャナである。このイメージスキャ
ナ１が出力する読み取った原稿の画像信号は原色系のカ
ラー画像信号であるＲＧＢ信号であり、これらのうちＲ
（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）それぞれは
２５６階調とし、“０”なる階調が最も暗いことを示
し、また、“２５５”なる階調が最も明るいことを示す
ものとする。本実施例では、画像信号はカラー部分に網
点画像と写真画像が混在し、文書（文字）部分はモノク
ローム（白黒）で表現されている。従って、文書部分に
おいては単色色文字、例えば赤色文字や、青色文字等に
よる文字は含んでいないものとする。

【００２４】領域判別装置２は、イメージスキャナ１か
らの上記画像信号を３種類の領域に分割し、その結果を
領域分割信号として出力するものである。領域判別装置
２は、ここでは画像信号を文字領域と写真領域と網点領
域に分割する機能を備えているものとする。

【００２５】文字領域と写真領域と網点領域に分離分割
する具体的手法としては、従来より種々の方式が考案さ
れており、実用化されているのでこれら既存技術を使用
して行う。本発明では網点画像に含まれる特有のピーク
情報を利用した方式を使用する。ここでは自動領域判別
のための画像信号としてＲＧＢの画像信号のうちのＧ信
号を輝度情報の代わりに用いることとする。

【００２６】文字領域と写真領域と網点領域に分離分割
する手法の例について、簡単に触れておく。文字領域と
写真領域と網点領域に分離分割する像域分離処理は、大
きく分けるとエッジ領域検出処理と網点領域検出処理の
二つからなる。そして、当該二つの処理の総合判定によ
り文字領域か絵柄領域（網点領域、写真領域）かを判別
する。例えば、エッジ領域検出ができて網点領域検出が
できなかった時は文字領域の画像であると判断し、網点
領域検出ができた場合は、エッジ領域検出が出来る出来
ないにかかわりなく網点領域の画像であると判断し、エ
ッジ領域検出ができなかった場合には網点領域検出が出
来る出来ないにかかわりなく写真領域の画像であると判
断する。

【００２７】エッジ領域検出は例えばつぎのようにして
行う。文字画像のデータは、濃度レベルが高レベルと低
レベルの画素（例えば、白地に黒で文字を書いた場合に
は黒画素と白画素）が多く、かつ、エッジの部分ではこ
れら濃度レベルが高レベルの画素と低レベルの画素が連
続している。一方、写真は多値情報であり、多くの部分
で中間値をとる。従って、濃度レベルが高レベルの画素
と低レベルの画素それぞれの連続性を調べれば、エッジ
領域であるか否かを検出することができる。

【００２８】具体的手法としては入力画像のデータを三
値化し、この三値化した画像について、濃度レベルが高
レベルの画素と低レベルの画素それぞれの連続性を調
べ、エッジ／非エッジを判定する。

【００２９】三値化は入力画像のデータにエッジ強調を
施した後、二種の固定閾値で比較して振り分けることに
よって高濃度画素、中間濃度画素、低濃度画素に分類
し、その分類した濃度対応のレベル値を与えることで実
現出来る。

【００３０】濃度レベルが高レベルの画素と低レベルの
画素それぞれの連続性を調べるには、三値化後の濃度レ
ベルが高レベルの画素と低レベルの画素が連続するとこ
ろを、パターンマッチングにて検出する。画像は３×３
画素のブロック単位で扱うものとすれば、上記ブロック
単位でその各画素について三値化した後、その三値化済
みブロックの画素のパターンを、パターンマッチングで
検出する。

【００３１】パターンマッチングは例えば、３×３画素
のブロックの画素について、高濃度レベルの画素の並び
が中心を通り、縦並びのもの、横並びのもの、斜めのも
の、低濃度レベルの画素の並びが中心を通り、縦並びの
もの、横並びのもの、斜めのもの等を基準のパターンと
して用意し、三値化済みブロックの画素の配置パターン
について、これらのパターンのいずれかに該当するもの
があるか否かを調べることで実現できる。なお、パター
ンは文字のエッジ部分が、ある方向性を持っていること
に着目して選ぶようにする。

【００３２】つぎに、エッジ／非エッジを判定するに
は、所定のブロック内において、パターンマッチングで
検出した高濃度レベルの画素および低濃度レベルの画素
が、両者とも所定の個数以上、存在する場合、注目のブ
ロックをエッジ領域とし、それ以外は非エッジ領域と判
定する。

【００３３】網点領域の検出はつぎのようにして行う。
網点画像は絵を点で表現したものであるから、その濃度
分布はあたかも剣山の如く、円錐状の山（谷）が数多く
しかも、均一に存在している。この特性を利用して網点
とその他を分類する。すなわち、局所領域において、網
点の頂上と谷底にあたる画素（つまり、ピーク画素）の
密度が高く、それが均一に存在する部分を網点領域とす
る。

【００３４】ピーク画素の検出の具体的な手法はつぎの
通りである。例えば、画像を３×３画素のブロックに分
け、このブロックにおいて中心画素の濃度レベルＬが周
囲の全ての画素の濃度レベルより高い、あるいは低く、
かつ、Ｌと中心画素を挟んで対角線上に存在する対の画
素ａ，ｂの濃度レベルが、４対とも ｜２×Ｌ−ａ−ｂ｜ ＞ ＴＨ 但し、ＴＨは固定の閾値なる条件を満たす場合、中心画
素をピーク画素とする。これでピーク画素が検出され
る。

【００３５】つぎに網点領域の検出はつぎのようにして
行う。所定のブロック内においてピーク画素が存在すれ
ば、注目のブロックを網点候補領域とし、それ以外は非
網点候補領域と判定する。つぎに、この網点領域の結果
を利用して補正を行う。これは、注目ブロックが非網点
候補領域と判定されたものであってもその周囲のブロッ
クの多くが網点候補領域であれば、網点領域内のもので
ある可能性が大きいからであり、この場合は前記注目ブ
ロックを網点領域とする補正である。

【００３６】逆に、注目ブロックが網点候補領域のもの
であると判定されたものであっても、その注目ブロック
の周囲のブロックの多くが非網点候補であると判定され
ていれば、網点領域のブロックでない可能性が非常に高
いことになるため、この注目ブロックを非網点候補に変
更する補正をする。

【００３７】つまり、入力画像について所定画素ブロッ
ク単位に分け、各ブロックについてピーク画素検出を行
い、これよりそのブロックが網点候補／非網点候補のい
ずれであるか判別を行い、この判別結果について隣接ブ
ロックの状態から網点領域／非網点候補の変更補正を施
してからそのブロックについて網点／非網点の判定を行
うことで網点領域検出をすることが出来る。

【００３８】このようにして網点領域検出とエッジ領域
検出を行ったならば、つぎに総合判定する。この総合判
定は、エッジ領域検出処理結果と網点領域検出処理結果
を用いての文字領域／網点領域／写真領域の判定であ
る。すなわち、エッジ領域検出で、エッジ領域と判定さ
れ、かつ、網点領域検出で非網点領域と判定された領域
は文字領域とし、その他の領域を絵柄領域（網点領域／
写真領域）とする。そして、絵柄領域である場合には、
網点候補と判定されているとき、エッジ／非エッジの判
定にかかわりなく網点領域の画像であると判断し、エッ
ジ／非エッジの判定結果がエッジであった場合には網点
候補であるなしにかかわりなく写真領域の画像であると
判断する。

【００３９】以上の処理で領域判別装置２は、入力画像
信号を文字領域と写真領域と網点領域に分割して出力す
ることが出来る構成となる。本システムでは領域判別装
置２は、文字領域と判定した信号についてはモノクロー
ム信号変換装置３に与え、写真領域と判定した信号につ
いては写真画像用符号化装置５に与え、網点領域と判定
した信号については網点画像用符号化装置６に与える構
成としてある。

【００４０】モノクローム信号変換装置３は画像信号を
モノクローム信号に変換するための装置であり、画像信
号のうちの文字領域に属する部分を２値に変換を行うた
めのものであって、領域判別装置２が文字領域の画像と
して出力するものを２値データに変換して出力するもの
である。画像の二値化には種々の方法があるが、ここで
は一定の閾値より小さな値ならば“０”に、大きな値な
らば“１”とする単純二値化を用いるものとする。文字
領域のための二値化処理であるので、誤差拡散などの方
法は適切ではない。

【００４１】モノクロ画像用符号化装置４はモノクロー
ム信号変換装置３によって２値画像に変換されたモノク
ロ画像のデータの符号化装置であり、符号化画像信号を
生成する。ここでは、ランレングス符号化方式を用いて
符号化する。

【００４２】写真画像用符号化装置５は写真画像の符号
化装置であり、領域判別装置２が写真画像領域の画像デ
−タと判定して出力したもの（写真画像の画像データ）
を符号化して符号化画像信号を生成するものである。こ
こではＪＰＥＧ方式を用いて写真画像領域の画像データ
を符号化するようにしている。

【００４３】網点画像用符号化装置６は網点画像の符号
化装置であり、領域判別装置２が網点画像領域の画像デ
−タと判定して出力したもの（網点画像の画像データ）
をＪＰＥＧと同様の方式で符号化する。ただし、直交変
換、例えば、ＤＣＴ変換後に網点そのものを表現してい
る値を例えば“ｋ”としたときに、垂直・水平周波数成
分ともにこの“ｋ”値以上の高周波数成分については
“０”なるデータ値に置き換えてからＪＰＥＧ方式と同
様に符号化を行う。つまり、網点そのものを現している
空間周波数成分以上の高周波数成分はカットする。

【００４４】記憶装置７は、上記モノクローム画像用符
号化装置４、写真画像用符号化装置５、網点画像用符号
化装置６が符号化して出力する各符号化画像信号を多数
記憶しておくための装置であり、各符号化画像信号を１
枚の画像中におけるそれぞれの位置や種別等がわかるよ
うに記憶される。

【００４５】文字領域復号化装置９は記憶装置７から読
み出された文字領域の符号化画像信号を復号化して画像
信号化する復号化装置であり、ランレングス符号化方式
で符号化された画像信号を復号化して画像信号を生成す
るものである。ランレングス符号化方式であるから、符
号化する前の原画像の画像信号と復号化して得た画像信
号とは完全に一致し、符号化・復号化処理に伴う画質劣
化がない。

【００４６】カラー画像復号化装置８は記憶装置７から
読み出された符号化画像信号を復号化してカラー画像デ
ータ化する復号化装置であり、記憶装置７から読み出さ
れた符号化画像信号のうち、種別がＪＰＥＧ方式で符号
化されたものについて復号化するものであって、ＪＰＥ
Ｇ方式で符号化された写真画像信号および網点画像信号
を復号化して、写真画像信号と網点画像信号を生成する
ものである。

【００４７】本実施例では写真画像および網点画像の符
号化にＪＰＥＧ方式を使用しており、一方、文字領域用
には二値化画像化したものをランレングス符号化する方
式を使用していて、しかも、前者はカラー信号、後者は
モノクローム信号であり、文字領域の画像の復号化画像
信号と、写真領域および網点領域の復号化画像信号は整
合性が悪い。

【００４８】そこで、これを補償するための装置として
画像変換装置１０を設けてある。画像変換装置１０は、
ランレングス方式で復号化された文字領域復号化装置９
からの２値画像を２５６階調に変換する装置である。変
換の方式はここでは規定しないが、単純に２値をそのデ
ータ値に応じて階調値“０”と階調値“２５５”に割り
当てる方法や、疑似的な階調をつけて変換する方法等が
あげられる。この処理を行うことによって、２５６階調
のカラー信号である写真画像および網点画像の領域の復
号化された画像信号と階調レベルを整合させることが出
来るようになる。

【００４９】画像合成装置１１は、各領域の復号化画像
を合成して１枚の画像を生成するための装置であり、カ
ラー画像復号化装置８と画像変換装置１０からの復号化
画像を合成して１枚の画像にする装置である。

【００５０】表示装置１２は、復号化画像信号を表示す
るための装置であり、画像合成装置１１で合成された画
像を表示するための装置である。つぎに上記構成の本装
置の作用を説明する。

【００５１】ここでは、文書をイメージスキャナで読み
取ってその画像データを記憶装置に記憶しておき、それ
を取り出して表示するような一種の画像データベース装
置に、本発明を適用した例を示しており、例として、図
２に示すような文字（文章）部分と写真画像および網点
画像のある原稿を読み取らせた場合について述べる。す
なわち、図２（ａ）において２０は原稿であり、この原
稿２０は写真部分２１、網点部分２２、文字部分２３が
混在した状態となっている。

【００５２】まず、このような原稿２０をイメージスキ
ャナ１で読み取らせることにより、イメージスキャナ１
はこの原稿２０をライン単位で順次スキャンしながら読
取り、この読み取った画像を順次２５６階調のカラー画
像信号に変換して出力する。

【００５３】イメージスキャナ１から出力されたカラー
の画像信号は、図１における領域判別装置２に入力され
る。領域判別装置２ではこの画像信号について文字領域
相当部分と写真領域相当部分および網点領域相当部分に
分割する。すなわち、この分割によって、原稿２０のカ
ラー画像信号は図２（ｂ）に示すような写真領域部分の
みの画像信号、図２（ｃ）に示すような網点領域部分の
みの画像信号、図２（ｄ）に示すような文字領域部分の
みの画像信号が生成される。このときの領域の判別には
ＲＧＢの画像信号のうち、Ｇ成分の信号を用いる。これ
はＧ成分の信号が輝度信号の代わりに使用できるからで
ある。

【００５４】そして、Ｇ成分の画像中の文字領域の判別
には、エッジ領域検出の手法を用い、網点領域の判別に
は網点画像の特質を利用した濃度レベルのピーク画素検
出方法を用いる。そして、残りの領域を写真画像として
判別する。

【００５５】領域判別装置２によってこのように領域毎
に分割された画像信号は、それぞれ次のように符号化さ
れる。まず、文字領域の画像信号については領域判別装
置２からモノクローム信号変換装置３に入力され、この
モノクローム信号変換装置３によって２値化された後、
ランレングス圧縮符号化装置であるモノクローム画像用
符号化装置４に送られてここでランレングス符号化処理
される。

【００５６】一方、領域判別装置２によって分割された
写真領域の画像信号は、ＪＰＥＧ符号化する符号化装置
である写真画像用符号化装置５に送られ、ここでＪＰＥ
Ｇ方式により符号化される。また、領域判別装置２によ
って分割された網点画像領域の画像信号は、網点画像用
符号化装置６に送られ、ここでＪＰＥＧ方式により符号
化される。

【００５７】このときにＤＣＴ変換後の周波数成分値が
“ｋ”値（“ｋ”は網点を表現している高域周波数成分
が現れる点）以上の高周波数成分についてはそれぞれ
“０”を代入し、この代入後のＤＣＴ変換データ（ＤＣ
Ｔ係数）についてＪＰＥＧ方式と同様の符号化を実施す
ることで圧縮率の向上を図っている。

【００５８】図３にＤＣＴ変換によって得られたＤＣＴ
係数の処理例を示す。この図３は網点画像における或る
画素ブロックの画像についてＤＣＴ変換後の高域周波成
分分離例を示している。但し、ＤＣＴ変換は８×８画素
ブロック単位とする（縦（ｍ）＝横（ｎ）＝８，ｋ＞３
とする）。

【００５９】ＤＣＴ係数は８×８のマトリックスの左上
の位置よりジグザグスキャンで順に対応する係数を格納
してゆくが、原点位置（ジグザグスキャンの開始位置）
は直流成分（ＤＣ）であり、それ以降に交流成分（Ａ
Ｃ）が低い周波数成分のものから順に収められてゆくの
で、ＡＣ成分についてｍｋ＋ｎｋ位置を越えるそれ以上
のマトリックス位置（ＡＣ成分の領域でｍｋ＋ｎｋ（＝
８×３＋８×３＝４８番目，つまり、ジグザグスキャン
の先頭はＤＣ成分であるから、ＡＣ成分の領域での４８
番目はジグザグスキャンでの４９番目にあたり、この位
置を越えてそれ以降の位置）図３ではハッチングを施し
た部分）に格納されているＤＣＴ係数のデータについて
“０”に置き換える処理を行う。そして、この置き換え
処理後のＤＣＴ変換データ（ＤＣＴ係数）についてＪＰ
ＥＧ方式と同様の符号化を実施する。

【００６０】このようにして、モノクローム画像用符号
化装置４、写真画像用符号化装置５、網点画像用符号化
装置６それぞれで圧縮符号化されたデータは、図１にお
ける記憶装置７に格納される。以上で圧縮処理、圧縮画
像の保存のステップは終了する。

【００６１】つぎに再生、すなわち、復号化と表示につ
いて説明する。画像信号の復号化を行うためには、記憶
装置７より保存されている符号化データをそれぞれ読み
出してつぎの如き復号化処理を行う。絵柄領域の符号化
データつまり、写真や網点画像の領域の符号化データは
ＪＰＥＧにより符号化されているデータであるから、Ｊ
ＰＥＧ復号化器であるカラー画像復号化装置８によりＪ
ＰＥＧ復号化を行い、文字領域の符号化データはランレ
ングス符号化されたデータであるから、ランレングス復
号化器である文字領域復号化装置９でランレングス復号
化処理を行う。ただし、網点領域と写真領域は同じ方法
でＪＰＥＧ復号化されるものとする。

【００６２】また、文字領域復号化装置９でランレング
ス復号化されたデータは２値データであるから、これは
多値データとなっているＪＰＥＧ復号化処理による復号
化データと整合しない。そこで、ランレングス復号化さ
れたデータは画像変換装置１０に送り、ここで多値デー
タに変換する。ＪＰＥＧ復号化データは実施例では“２
５６”階調であるから、データは画像変換装置１０にお
ける変換処理は２値データを“２５６”階調に変換する
処理とする。

【００６３】そして、データは画像変換装置１０で変換
されたデータと８で変換されたデータとをそれぞれの画
素位置対応の位置に来るようにして画像データ合成装置
１１で合成を行い、復元した画像信号として表示装置１
２に与え、画像として表示する。

【００６４】このようにして、復号化された画像を画像
データ合成装置１１で１枚の画像に合成した後に、表示
装置１２で画像データを表示する。以上のように複数の
画像が混在する画像を圧縮する場合、画像の特性に合わ
せて符号化することで、単純に一種類の圧縮方法を用い
た場合に比べ、圧縮率を大幅に改善することができるよ
うになる。

【００６５】なお、文字領域の文字色は実施例では黒と
して説明したが、他の色であっても実施可能である。但
し、文字領域のデータはモノクロームのデータに変換す
るので、復号化処理した後に、再生される文字色は原画
像で色彩を持っていても全て黒色もしくはグレーレベル
になる。

【００６６】また、本装置は画像データベース装置やパ
ソコンなどに適用した場合に、高画質と高い圧縮率を両
立させることができる。また、領域分割の手法を減色処
理を行う装置に対応させることで、それぞれの画像に適
した減色処理を行うことができるようになり、この場
合、表示画質の改善ができるようになる。

【００６７】以上、本装置は、写真画像若しくは網点画
像のうち少なくとも一方と文字像とを含む混在画像を圧
縮再生する画像処理装置において、前記混在画像のデー
タから文字像領域のデータと写真画像および網点画像領
域のデータを分けて抽出する領域判別装置と、この領域
判別装置からの文字像領域のデータを二値化するモノク
ローム信号変換装置と、この二値化されたデータについ
てランレングス符号化するモノクローム画像用符号化装
置と、前記領域判別装置からの写真画像領域のデータを
符号化する写真画像用符号化装置と、前記領域判別装置
からの網点画像領域のデータを符号化する網点画像用符
号化装置と、これら各符号化装置により符号化されたデ
ータを保存する記憶装置と、この記憶装置の保持データ
のうち、写真画像若しくは網点画像のデータを復号化し
て画像データに復元する第１の復号化装置と、前記記憶
装置の保持データのうち、文字像領域のデータを復号化
して画像データに復元する第２の復号化装置と、これら
第１および第２の復号化装置からの復号化された画像デ
ータを合成する合成装置とを具備して構成したものであ
る。

【００６８】そして、写真画像や網点画像と文字像とを
含む混在画像のデータから文字像領域のデータと写真画
像および網点画像領域のデータを領域判別装置により、
分けて抽出し、この領域判別装置からの文字像領域のデ
ータはモノクローム信号変換装置により二値化してから
これをモノクローム画像用符号化装置によりランレング
ス符号化し、また、領域判別装置からの写真画像領域の
データは写真画像用符号化装置により符号化し、また、
領域判別装置からの網点画像領域のデータは網点画像用
符号化装置により符号化する。そして、これら各符号化
装置により符号化されたデータを記憶装置に保存するこ
とで、画像を圧縮符号化して保存する。

【００６９】再生はこの記憶装置の保持データのうち、
写真画像若しくは網点画像のデータは第１の復号化装置
により復号化して画像データに復元し、文字像領域のデ
ータは第２の復号化装置により復号化して画像データに
復元し、さらにこれら第１および第２の復号化装置によ
り復号化された画像データは合成装置により合成するこ
とで１枚の元の画像のデータに復元する。

【００７０】以上のように複数の画像が混在する画像を
圧縮する場合、本発明では写真画像や網点画像、文字画
像など、画像の特性に合わせて画像データを分け、この
分けたものをそれぞれ別々の符号化装置で符号化するよ
うにした。従って、個々の符号化装置では、対象とする
画像の特性に合わせた最適な符号化手法で符号化するこ
とができるようになり、従って、単純に一種類の圧縮方
法を用いた場合に比べ、圧縮率を大幅に改善することが
できるようになる他、対象とする画像の特性に合わせた
最適な符号化手法で符号化するので、画質の劣化を抑制
することができるようになるなど、高画質、高圧縮率で
の符号化・復号化の可能な装置が得られるようになる。

【００７１】なお、上述した実施例は一例であり、種々
変形して実施可能であることはいうまでもない。例え
ば、本発明においては、以下に示すような態様が含まれ
る。 ［１］ 本装置は、写真画像若しくは網点画像のうち少
なくとも一方と文字像とを含む混在画像を圧縮再生する
画像処理装置において、前記混在画像のデータから文字
像領域のデータと写真画像および網点画像領域のデータ
を分けて抽出する領域判別装置と、この領域判別装置か
らの文字像領域のデータを二値化するモノクローム信号
変換装置と、この二値化されたデータについてランレン
グス符号化するモノクローム画像用符号化装置と、前記
領域判別装置からの写真画像領域のデータ符号化する写
真画像用符号化装置と、前記領域判別装置からの網点画
像領域のデータを符号化する網点画像用符号化装置と、
これら各符号化装置により符号化されたデータを保存す
る記憶装置と、この記憶装置の保持データのうち、写真
画像若しくは網点画像のデータを復号化して画像データ
に復元する第１の復号化装置と、前記記憶装置の保持デ
ータのうち、文字像領域のデータを復号化して画像デー
タに復元する第２の復号化装置と、これら第１および第
２の復号化手段によりの復号化された画像データを合成
する合成装置とを具備して構成したものである。

【００７２】［２］ そして、このような［１］の構成
において、文書画像の符号化・復号化にはモノクローム
画像用の符号化・復号化装置を用い、写真領域と網点領
域の符号化・復号化にはカラー画像用の符号化・復号化
装置を用いる構成とするものである。

【００７３】写真画像と網点画像の場合、画質劣化を多
少伴う符号化手法を用いても、画像の性質上、エッジ部
分のボケなどの影響が見た目には分からない。そこで、
これらにはカラー画像用の符号化・復号化手法を用いて
高圧縮を行うことができるようにする。例えば、ＪＰＥ
Ｇを使用して符号化することで、カラー画像を高圧縮す
ることができる。また、文字は境界がはっきりしてお
り、エッジ、つまり、はっきりとした輪郭がつきもので
あり、エッジ部分がボケると画質が大きく損なわれたと
感じる。そこで、この場合、文字はモノクロームの画像
例えば、二値化データに変換し、これをモノクローム画
像用に適した符号化・復号化手法で符号化する。これに
は例えば、ランレングス符号化を採用する。モノクロー
ムの画像（この場合は二値化データ）に変換したことに
より、データは“１”，“０”化されており、ランレン
グス符号化による高い圧縮効率が望めるデータ形態であ
る。しかも、対象を二値化データにしたために、この符
号化を適用しても画質を劣化させることがなく、二値化
データであるので輪郭がはっきりしているなど、文字の
部分の符号化・復号化に最適である。

【００７４】従って、文字と写真画像や網点画像を区別
してそれぞれの特性に応じた最適な符号化・復号化手法
を利用できることで、画質を損なうことなく、高い圧縮
率で画像を処理できる。

【００７５】［３］ また、［１］の構成において、Ｊ
ＰＥＧによる符号化を行う単位をｍ×ｎ画素構成のブロ
ック単位としたときに、網点領域の画像を符号化する際
には、画像を例えば、ＤＣＴ変換などにより垂直・水平
周波数成分に変換した後に符号化・復号化を行う装置を
用いるようにし、網点領域の画像を符号化する際に、網
点を表現している高域周波数成分が現れる点を“ｋ”と
して、周波数成分に変換後の交流成分についてその垂直
・水平周波数成分のある一定の値（ｍｋ＋ｎｋ）以上の
高域周波数成分を“０”に置き換えた後に符号化を行う
ようにする。

【００７６】このようにすると、周波数成分の情報のう
ち、特定の高い周波数成分の情報は必ずカットでき、し
かも、高い周波数成分の情報はカットされていても再生
された画像は見た目に画質の劣化を感じさせないという
特質がある空間周波数領域であるので、画質を損なうこ
となく、しかも、非常に高い圧縮効率が得られるように
なる。

【００７７】［４］ 網点領域と写真領域の符号化には
同一の符号化方式を使用し、網点領域と写真領域の復号
化には同一の復号化方式を用いるようにする。網点領域
と写真領域の復号化には同一の復号化方式を使用するこ
とで、共通化でき、構成を簡易化できる。また、網点領
域と写真領域の符号化には同一の符号化方式を使用する
ことで、符号化処理も同一の符号化装置を使用可能にな
る。

【００７８】［５］ 領域分割装置は、対象の画像がモ
ノクローム階調の画像である場合は、網点画像と写真画
像の判別にモノクローム画像そのものを用い、カラー画
像の場合は輝度情報を用いるようにする。

【００７９】領域分割装置は文字領域と写真領域と網点
領域に分離分割する装置であり、この分離分割の手法と
しては、大きく分けるとエッジ領域検出処理と網点領域
検出処理を行うことで実現できる。エッジ領域検出は境
界の連続した繋がりが認められる部分を検出することで
判別でき、網点領域検出は網点の特徴である剣山の如
く、円錘上の山（谷）が数多くしかも、均一に存在して
いるようなかたちで濃度分布があることを以て判別でき
る。そして、当該二つの処理の総合判定により文字領域
か絵柄領域（網点画像の領域、写真画像領域）かを判別
することができるが、モノクローム画像であれ、カラー
画像の輝度情報であれ、信号としては輝度の情報と同列
に扱うことができるから、これらを使用することでエッ
ジ領域検出処理と網点領域検出処理は容易に行うことが
できる。

【００８０】［６］ 上記［５］項の構成において、カ
ラー画像が原色系であるＲＧＢの信号で構成されている
場合は、Ｇの系統の画像信号を輝度情報の代わりに用い
るようにする。

【００８１】Ｇの系統の画像信号は輝度情報を最も多く
含んでいるから、標色系の信号のように輝度情報そのも
のを独立して持たないＲＧＢ計のカラー画像信号であっ
てもＧの系統の画像信号を輝度情報の代わりに使用する
ことで、ＲＧＢの計３色分の信号を総合的に判断するよ
りも、簡易にエッジ領域検出処理と網点領域検出処理を
行うことができるようになる。

【００８２】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、文字と写真画像や網点画像の混在する画像を、高画
質、高圧縮率で符号化・復号化ができるようになる画像
処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の一実施例の全体構成を示すブロック図。

【図２】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明における画像の種別に応じた分割の結果を説明す
るための図。

【図３】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の実施例の動作を説明するための図。

【符号の説明】

１…イメージスキャナ、２…領域判別装置、３…モノク
ローム信号変換装置、４…モノクローム画像用符号化装
置、５…写真画像用符号化装置、６…網点画像用符号化
装置、７…記憶装置、８…カラー画像復号化装置、９…
文字領域復号化装置、１０…画像変換装置、１１…画像
合成装置、１２…表示装置、２０…原稿、２１…写真部
分、２２…網点部分、２３…文字部分。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 写真画像若しくは網点画像のうち少なく
   とも一方と文字像とを含む混在画像を圧縮再生する画像
   処理装置において、 前記混合画像のデータから文字像領域のデータと写真画
   像若しくは網点画像領域のデータを分けて抽出する領域
   判別手段と、 この領域判別手段からの文字像領域のデータを二値化す
   る信号変換手段と、 この二値化されたデータについて符号化する第１の符号
   化手段と、 前記領域判別手段からの写真画像若しくは網点画像のデ
   ータを符号化する第２の符号化手段と、 これら第１および第２の符号化手段により符号化された
   データを保存する記憶手段と、 この記憶手段の保持データのうち、写真画像若しくは網
   点画像のデータを復号化して画像データに復元する第１
   の復号化手段と、 前記記憶手段の保持データのうち、文字像領域のデータ
   を復号化して画像データに復元する第２の復号化手段
   と、 これら第１および第２の復号化手段によりの復号化され
   た画像データを合成する合成手段と、を具備することを
   特徴とする写真・文書混在画像の画像処理装置。
2. 【請求項２】 写真画像若しくは網点画像のうち少なく
   とも一方と文字像とを含む混在画像を圧縮再生する画像
   処理装置において、 前記混在画像のデータから文字像領域のデータと写真画
   像および網点画像領域のデータを分けて抽出する領域判
   別手段と、 この領域判別手段からの文字像領域のデータを二値化す
   る信号変換手段と、 この二値化されたデータについてランレングス符号化す
   るモノクローム画像用符号化手段と、 前記領域判別手段からの写真画像領域のデータ符号化す
   る写真画像用符号化手段と、 前記領域判別手段からの網点画像領域のデータを符号化
   する網点画像用符号化手段と、 これら各符号化手段により符号化されたデータを保存す
   る記憶手段と、 この記憶手段の保持データのうち、写真画像若しくは網
   点画像のデータを復号化して画像データに復元する第１
   の復号化手段と、 前記記憶手段の保持データのうち、文字像領域のデータ
   を復号化して画像データに復元する第２の復号化手段
   と、 これら第１および第２の復号化手段によりの復号化され
   た画像データを合成する合成手段と、を具備することを
   特徴とする写真・文書混在画像の画像処理装置。
3. 【請求項３】 網点画像用符号化手段は、 領域判別手段からの網点画像領域のデータを符号化する
   に際して、 符号化処理する単位を所定画素構成のブロック単位と
   し、このブロック単位での画像を直交変換により垂直・
   水平周波数成分に変換した後に符号化する構成とすると
   共に、網点領域の画像を符号化する際に、網点を表現し
   ている周波数成分が現われる高域周波数域以上の高域周
   波数成分のデ−タについて“０”に置き換え、その後に
   符号化処理する構成とすることを特徴とする請求項２記
   載の写真・文書混在画像の画像処理装置。