JPH0951438A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さい処理規模で、かつ高精度に、入力二値
画像から誤差拡散法等による周期性のない疑似中間調領
域を判別する。 【解決手段】 孤立画素検出部１０１によって検出され
た孤立画素の位置から入力画像内で周期的な距離に位置
する画素の値と当該孤立画素の値とが一致するか否かを
各々判定し、その一致した頻度に基づき孤立画素検出部
１０１の検出結果を補正する孤立画素補正部１０２と、
孤立画素を含む入力画像内の所定領域を設定し、該領域
内で孤立画素検出部１０１によって検出された孤立画素
の数を累計する孤立画素累計部１０３と、上記領域内で
孤立画素補正部１０２によって補正された後の孤立画素
の数を累計する孤立画素累計部１０４と、孤立画素累計
部１０３，１０４の累計結果に基づき入力画像を構成す
る画素を分類する疑似中間調判定部１０５とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、誤差拡散法等に
よる疑似中間調画像領域を判別することができる画像処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ装置やプリンタ装置等に入
力される二値画像データとしては、「文字画像」、「デ
ィザ法による中間調画像」、「誤差拡散法による中間調
画像」など、種々の二値化手法に基づくデータがある。
これら属性の異なるデータが同一ページ内に混在する二
値画像の種別を領域毎あるいは画素毎に判別し、判別さ
れた画像の種別に応じて解像度変換の方式や階調数変換
の方式を適応的に切り替える手法が従来より知られてい
る。

【０００３】例えば、特開平２−９２６８号において
は、ファクシミリ装置によって受信した二値画像を一定
ブロック単位のパターンの周期性や一定ブロック内の黒
画素数を測定し、隣接するブロック間の黒画素数の差分
等に基づき画素毎に「文字領域」、「ディザ領域」、
「誤差拡散領域」および「未決定領域」の４領域に分類
し、この分類結果に応じて解像度変換のための補間方式
を切り替える手法が提案されている。

【０００４】また、特開平４−３６１４７５号において
は、入力された二値画像を画素の連結性および周期性を
用いて、「文字領域」と「文字以外の領域」とを判別
し、この判別結果に応じて二値画像の多値復元方式を選
択する手法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に例示される従来の手法において、入力された二値画
像から「ディザ領域」を判別する場合、ディザマトリク
スサイズと同等以上の大きさの２次元パターンマッチン
グを行う必要がある。例えば図３に示すように、主走査
方向に４画素、副走査方向に４画素の１７階調の周期を
持つディザ画像であれば、４×４画素の二次元パターン
マッチングが必要になる。図３において右上のブロック
をＡ、左上のブロックをＢとすると、２次元パターンマ
ッチングでは、図４に示すようにブロックＡとブロック
Ｂとを比較し、Ｃによって模式的に示される比較結果を
得る。この比較結果Ｃでは、「白」で示した部分がブロ
ックＡ，Ｂ間で一致した画素を示しており、「黒」で示
した部分がブロックＡ，Ｂ間で不一致となった画素を示
している。この場合、１５画素が一致していることにな
り、この一致した画素数が予め設定された閾値より大き
い場合に「ディザ領域」と判定される。こうした二次元
パターンマッチングでは、より大きな階調数のディザマ
トリクスを使って二値化した疑似中間調画像を処理する
場合、それに伴ってマッチングのサイズも大きくなって
しまう。例えば、主走査方向に８画素、副走査方向に８
画素の６５階調の周期を持つディザ画像であれば、８×
８画素のパターンマッチングが必要になり、主走査方向
に１６画素、副走査方向に１６画素の２５７階調の周期
を持つディザ画像であれば、１６×１６画素のパターン
マッチングが必要になる。このように、従来の二次元パ
ターンマッチングを用いた判別法では、ディザの階調数
の増加に伴って画像処理の規模が増大するため、ソフト
ウェアで処理する場合には処理速度が遅くなり、ハード
ウェアで処理する場合にはハードウェアの回路規模が大
きくなるという問題があった。

【０００６】また、「誤差拡散領域」を判別する従来の
手法では、一定の領域内の「黒」、「白」の反転回数や
連続性を用いているが、図５に示すように、画像のハイ
ライト部（すなわち、明度の高い部分）においては、
「誤差拡散領域」（同図（ａ））と「ディザ領域」（同
図（ｂ））の間で「黒」、「白」の反転回数や連続性に
差が無くなってしまうため、両者を確実に区別するに
は、結局、上記の二次元パターンマッチング等を用いた
「ディザ領域」の判別に頼らざるを得なくなる。

【０００７】さらに、ファクシミリ装置においては、送
信側のファクシミリ装置が採用する二値化方式を受信側
のファクシミリ装置で知ることは通常不可能である。し
たがって、受信画像に対して「文字領域」、「ディザ領
域」、「誤差拡散領域」等の領域判別を行い、各々の領
域特性に適した画像処理を行う場合、考えられるすべて
のディザパターンに対応した二次元パターンを用意しマ
ッチングを行う必要がある。しかし、すべてのディザパ
ターンに対応した二次元パターンマッチングを行うこと
は、記憶容量、処理能力等の制約から現実的ではない。
逆に、一定のディザパターンに限定して判別を行った場
合には、正確な判別ができず、性能的な問題が生じてし
まう。

【０００８】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、小さい処理規模で、かつ高精度に、入力二値
画像から誤差拡散法等による周期性のない疑似中間調領
域を判別す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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１記載の発明は、二値で表される入力画
像から同じ値の画素が隣接しない孤立画素を検出する孤
立画素検出手段と、前記孤立画素検出手段によって検出
された孤立画素の位置から前記入力画像内で周期的な距
離に位置する画素の値と当該孤立画素の値とが一致する
か否かを各々判定する画素値判定手段と、前記画素値判
定手段によって画素の値が一致すると判定された頻度に
基づき、前記孤立画素検出手段の検出結果を補正する補
正手段と、前記孤立画素検出手段によって検出された孤
立画素を含む前記入力画像内の所定領域を設定する領域
設定手段と、前記領域設定手段によって設定された領域
内で、前記孤立画素検出手段によって検出された孤立画
素の数を累計する第１の累計手段と、前記領域設定手段
によって設定された領域内で、前記補正手段によって補
正された後の孤立画素の数を累計する第２の累計手段
と、前記第１および第２の累計手段の累計結果に基づ
き、前記入力画像を構成する画素を分類する分類手段と
を具備することを特徴としている。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記分類手段によって同じ分類とさ
れた画素が連続する画素数を認識する連続画素数認識手
段と、前記連続画素数認識手段によって認識された連続
画素数に基づき、隣接する画素列と比較して連続画素数
が小さい画素の分類を該隣接する画素列と同じ分類に変
更する分類修正手段とを具備することを特徴としてい
る。

【００１１】（作用）請求項１記載の発明によれば、入
力二値画像から孤立画素を検出することによって、文字
領域を除外し、さらに検出した孤立点についてのみ周期
性判定を行うことによりディザ法等による周期性のある
疑似中間調領域を除外し、誤差拡散法等による周期性の
ない疑似中間調領域のみを抽出することができる。これ
により、処理規模の増大を招く二次元パターンマッチン
グ等を行うことなく、高精度に、誤差拡散法等による周
期性のない疑似中間調領域を判別することが可能とな
る。

【００１２】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明による作用に加え、誤検出を解消でき、
より一層判別精度が向上する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について説明する。 Ａ：実施形態の構成 図１はこの発明の一実施形態による画像処理装置の構成
を示すブロック図である。この図において、１０１は孤
立画素検出部であり、外部より入力される二値画像（以
下、入力二値画像という）から孤立画素を検出し、その
検出結果を出力する。ここで、孤立画素とは、その画素
と同じ値となる隣接画素が存在しない画素をいい、値
「０」の画素と上下左右に隣接する画素がすべて値
「１」となる場合と、値「１」の画素と上下左右に隣接
する画素がすべて値「０」となる場合とがある。

【００１４】１０２は孤立画素補正部であり、入力二値
画像と孤立画素検出部１０１の検出結果とを取り込み、
該孤立画素検出部１０１の検出結果を補正する。すなわ
ち、孤立画素補正部１０２は、孤立画素検出部１０１に
よって検出された孤立画素から入力画像内で周期的な距
離に位置する画素の値と当該孤立画素の値とを比較し、
両者が同じ値となる場合にはその孤立画素を孤立画素で
ないものとして孤立画素検出部１０１の検出結果を修正
する。

【００１５】１０３，１０４は、ともに孤立画素累計部
である。孤立画素累計部１０３は、孤立画素検出部１０
１から出力される孤立画素の検出個数をカウントし、所
定の画像領域についての累計結果を出力する。一方、孤
立画素累計部１０４は、孤立画素補正部１０２から出力
される補正後の孤立画素の検出個数をカウントし、上記
と同じ画像領域についての累計結果を出力する。

【００１６】１０５は疑似中間調判定部であり、孤立画
素累計部１０３，１０４から供給される累計結果に基づ
き、入力二値画像の各画素毎に当該画素が誤差拡散法に
よる疑似中間調画像領域（以下、誤差拡散領域と略す）
に属する画素であるか否かを判定する。

【００１７】１０６は主走査方向修正部であり、疑似中
間調判定部１０５によって同じ分類（すなわち、誤差拡
散領域に属するか否かの分類）と判定された画素が主走
査方向に連続する画素数を認識し、連続する画素数が一
定値以下の場合には疑似中間調判定部１０５の判定結果
を修正する。

【００１８】１０７は副走査方向修正部であり、疑似中
間調判定部１０５によって同じ分類と判定された画素が
副走査方向に連続する画素数を認識し、連続する画素数
が一定値以下の場合には上記主走査方向修正部１０６に
よって修正された後の疑似中間調判定部１０５の判定結
果をさらに修正する。

【００１９】Ｂ：実施形態の動作 次に、図２を参照し、上記構成からなる画像処理装置の
動作を説明する。なお、図２は、図１に示した各部の処
理内容を模式化して示した図である。

【００２０】図２に示すように、孤立画素検出部１０１
は、現在処理の対象となっている画素（以下、注目画素
という）が「黒（すなわち「１」）」で、かつ該注目画
素の上下左右にある４画素（すなわち、隣接画素）がす
べて「白（すなわち「０」）」である場合、または、注
目画素が「白」で、かつ該注目画素の隣接画素がすべて
「黒」である場合、当該注目画素が孤立画素であること
を示す値「１」を出力する。一方、孤立画素検出部１０
１は、注目画素が上記のいずれにも該当しない場合、当
該注目画素が孤立画素でないことを示す値「０」を出力
する。

【００２１】次に、孤立画素補正部１０２は、孤立画素
検出部１０１の出力が「１」となる画素、すなわち孤立
画素である注目画素に対し、入力画像内で注目画素から
主走査方向に周期的な距離に位置する画素の値と注目画
素の値が等しいか否かを判定し、値が等しくなった場合
の頻度を計数する。例えば、周期Ｔを５画素とすると、
孤立画素検出部１０１で検出された孤立画素の前後５画
素目、１０画素目、１５画素目の合計６画素のうち、孤
立画素の値と同じ画素値となる画素の個数を計数する。
こうした周期性の判定を４画素、６画素、８画素、１２
画素および１６画素の５種類の周期Ｔについて行い、上
記周期の中で最も値が大きくなった計数結果が閾値以上
である場合（例えば、４画素以上一致した場合）、注目
画素が孤立画素であるという判定結果をキャンセルし、
孤立画素検出部１０１の出力を「１」から「０」に変更
する。

【００２２】そして、孤立画素検出部１０１の出力は孤
立画素累計部１０３に供給され、孤立画素補正部１０２
の出力は孤立画素累計部１０４に供給される。孤立画素
累計部１０３，１０４は、それぞれ注目画素の周囲に設
定した一定領域に含まれる孤立画素数、すなわち値
「１」が供給される回数を計数する。

【００２３】次に、疑似中間調判定部１０５は、孤立画
素累計部１０３，１０４の出力値に基づき、注目画素が
誤差拡散領域に属する画素であるか否かを判定する。例
えば、孤立画素累計部１０３の出力値をＶ１、孤立画素
累計部１０４の出力値をＶ２とすると、Ｖ１の値が所定
の閾値ＴＨ以上の場合、注目画素は「誤差拡散領域であ
る」と判定し、そうでない場合でもＶ２の値が「１」以
上の場合、注目画素は「誤差拡散領域である」と判定す
る。一方、上記のいずれにも該当しない場合、注目画素
は「誤差拡散領域でない」と判定する。そして、「誤差
拡散領域である」と判定した場合には値「１」を出力
し、そうでない場合には値「０」を出力する。

【００２４】次に、主走査方向修正部１０６は、疑似中
間調判定部１０５で同じ分類と判定された画素が主走査
方向に連続する画素数を認識し、その連続数が一定値以
下である場合（すなわち、後述するアルゴリズムの条件
を満たす場合）、疑似中間調判定部１０５の判定結果を
補正する。すなわち、主走査方向に設定した一次元のウ
ィンドウ内において「１」または「０」の連続する画素
数を計数し、例えば「……１１１１１１１１１１１００
０１１１１１１１１１１……」のように、左側の「１」
の連続数が「１１」、中央の「０」の連続数が「３」、
右側の「１」の連続数が「１０」となった場合、中央の
「０」の連続画素を左右の画素値に合わせるべく「１」
に置き換える。また、例えば「……０００００００００
００１１１００００００００００……」のように、
「１」と「０」が逆転している場合も同様に、中央の
「１」を「０」に置き換える。

【００２５】これは、「誤差拡散領域」がその性質上あ
る程度の広がりを持った領域であることから、通常、少
ない連続数の「誤差拡散領域」が点在したり、または
「誤差拡散領域」の中に異種領域が点在することは無い
と考えられる。そこで、上記のような補正を行ってい
る。

【００２６】また、上記補正の対象となる画素を判定す
る場合、例えば以下のアルゴリズムに従う。すなわち、
ある分類と判定された画素が連続する画素数をＲＬＣと
し、これらの画素の左側にある他の分類と判定された画
素が連続する画素数をＲＬＬ、右側にある他の分類と判
定された画素が連続する画素数をＲＬＲ、補正の対象と
なる最大画素数をＲＬｍａｘとした場合、 ＲＬｍａｘ＞ＲＬＣ かつ ＲＬＬ＞ＲＬＣ かつ ＲＬＲ
＞ＲＬＣ を満たすことを条件として、上記中央の画素（または連
続画素）を補正する。

【００２７】次に、副走査方向修正部１０７は、副走査
方向に設定した一次元のウィンドウについて、上記主走
査方向修正部１０６と同様の処理を行う。こうして、疑
似中間調判定部１０５の判定結果が主走査方向と副走査
方向について補正され、最終的に副走査方向修正部１０
７の出力が「１」となる画素が「誤差拡散領域」に属す
る画素と判定される。

【００２８】このようにして得られる判定結果に基づ
き、図示しない後段の処理においては、例えば領域の特
性に対応した解像度変換の切り替えや階調変換方式の切
り替えを行うことが可能になる。

【００２９】Ｃ：変更例 なお、この発明は、既述した実施形態には限定されず、
例えば以下のような変更が可能である。 （１）孤立画素補正部１０２にて設定される周期Ｔは、
上記５種類には限定されず、他の周期を採用してもよ
い。要は、入力二値画像に存在すると予想されるすべて
のディザ周期について行うことが望ましい。

【００３０】（２）疑似中間調判定部１０５にて設定さ
れる閾値ＴＨの値は、孤立画素累計部１０３，１０４で
設定される注目画素周囲の領域の大きさによって異なる
が、図６に示すように７×７画素の場合には「４」程度
が適当であることが実験により確かめられている。ま
た、疑似中間調判定部１０５における判定アルゴリズム
は、上記実施形態に限らず、誤差拡散領域を判別するの
に適していれば、その他の判定アルゴリズムを採用して
もよい。

【００３１】（３）主走査方向修正部１０６および副走
査方向修正部１０７における補正対象画素の判定アルゴ
リズムについても、上記実施形態のものに限らず、その
他のアルゴリズムを採用してよい。

【００３２】（４）また、上記実施形態では、誤差拡散
法による疑似中間調領域を判別する場合について説明し
たが、これに限らず、誤差拡散法と同様、周期性のない
その他の手法による疑似中間調領域をディザ法のような
周期性のある疑似中間調領域から区別して判別する場合
にも適用可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、小さい処理規模で、かつ高精度に、入力二値画像か
ら誤差拡散法等による周期性のない疑似中間調領域を判
別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態による画像処理装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】 同画像処理装置の動作を説明するための模式
図である。

【図３】 ディザ法による疑似中間調画像の例を示す図
である。

【図４】 二次元パターンマッチングを用いた従来の判
別手法を説明する図である。

【図５】 画像のハイライト部における「誤差拡散領
域」と「ディザ領域」とを比較した図であり、（ａ）は
「誤差拡散領域」を、（ｂ）は「ディザ領域」を示して
いる。

【符号の説明】

１０１ 孤立画素検出部（孤立画素検出手段） １０２ 孤立画素補正部（画素値判定手段、補正手段） １０３ 孤立画素累計部（領域設定手段、第１の累計手
段） １０４ 孤立画素累計部（領域設定手段、第２の累計手
段） １０５ 疑似中間調判定部（分類手段） １０６ 主走査方向修正部（連続画素数認識手段、分類
修正手段） １０７ 副走査方向修正部（連続画素数認識手段、分類
修正手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二値で表される入力画像から同じ値の画
   素が隣接しない孤立画素を検出する孤立画素検出手段
   と、 前記孤立画素検出手段によって検出された孤立画素の位
   置から前記入力画像内で周期的な距離に位置する画素の
   値と当該孤立画素の値とが一致するか否かを各々判定す
   る画素値判定手段と、 前記画素値判定手段によって画素の値が一致すると判定
   された頻度に基づき、前記孤立画素検出手段の検出結果
   を補正する補正手段と、 前記孤立画素検出手段によって検出された孤立画素を含
   む前記入力画像内の所定領域を設定する領域設定手段
   と、 前記領域設定手段によって設定された領域内で、前記孤
   立画素検出手段によって検出された孤立画素の数を累計
   する第１の累計手段と、 前記領域設定手段によって設定された領域内で、前記補
   正手段によって補正された後の孤立画素の数を累計する
   第２の累計手段と、 前記第１および第２の累計手段の累計結果に基づき、前
   記入力画像を構成する画素を分類する分類手段とを具備
   することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像処理装置において、 前記分類手段によって同じ分類とされた画素が連続する
   画素数を認識する連続画素数認識手段と、 前記連続画素数認識手段によって認識された連続画素数
   に基づき、隣接する画素列と比較して連続画素数が小さ
   い画素の分類を該隣接する画素列と同じ分類に変更する
   分類修正手段とを具備することを特徴とする画像処理装
   置。