JPS5844861A - 中間調信号処理方式 - 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】 本発明は、ファクシミＩり等において、各画素ごとには
白黒２値で記録しながら、黒画素の密度変調によって擬
似的に中間調を再現するための中間調信号処理方式に関
するものである。

従来、この種の中間調信号処理方式としては、各画素位
置に対して、あらかじめ定められた閾値レベルと各画素
の画信号レベルを比較して、閾値レベルよりも両信号レ
ベルが大きい場合を黒、／Ｊ％さい場合を白とすること
により、擬似的に中間調を再現する組織的２値デイザ法
が主であった。

しかし、この方法では、単純に２値化する記録に比べて
分解能が劣化するため、文字部分など高分解能を要する
部分の画質が悪くなる欠点があった。また、文字部分な
ど高分解能を要する部分の画質を同士させることが、輪
郭を強調することになり濃淡画像の品質を劣化させる原
因となった。

写真等の濃淡画像を再現しながら文字部分の画質を劣化
させないためには、写真等の濃淡画像領域と文字等の２
値画像領域を識別して、濃淡画像領域は組織的２値デイ
ザ法を用い、２値画像領域は単純に２値化することによ
って記録することが考えられるが、濃淡画像領域と２値
画像領域を識別するための良好な方法がなかった。たと
えば、濃淡画像領域では濃度率化が少ないので、組織的
２値デイザ法によシ２値化したあとの白黒画情報の周期
性の有無から概略識別することはできるが、同じ周期性
を持つ２値画像を濃淡画像と識別するという欠点があっ
た。また、濃淡画像と２値画像との境界で画質劣化が起
る問題があった。

本発明は、これらの欠点を除去するため、画面を複数画
素から々るブロックに分割し、各ブロック内の最も濃度
レベルの高い画素と最も濃度レベルの低い画素との間の
濃度レベル差の値によって、ブロック単位ごとに、２値
画像領域、濃淡画像領域、さらに両頭域の中間の性質を
持つ中間領域に分類し、個々に別々の処理を行うように
したもので、以下図面について詳細に説明する。

第１図は、本発明の詳細な説明図であって、破線で示す
小さい正方形は１画素を、実線で示す大きい正方形１乃
至８はそれぞれ１つのブロックを表わしている。また、
各画素ごとに示されている数字は、原稿より読みとった
濃度レベルであり、０が白、１６が黒、その間の数字は
灰色を示す。

なお、第１図の濃度レベルは便宜上整数で表わしている
が必ずしも整数である必要はない。

第２図は、Ｂａｙｇｒの閾値配列を縦、横ともそれぞれ
４画素ごとにくり返す（以下、４×４の闇値マトリック
スと称する）ものであり、第３図は、第２図の閾値マト
リックスを用いて２値化したものである。

本発明の方法では、まず各ブロックごとにその内部にあ
る各画素の濃度レベルを比較して最大細麺と最小値ｐ＝
を検出する。たとえば、１７階調の場合第１図において
、ブロック１では、ｐＨ１ＩＣ＝２゜Ｐ鯨＝０．ブロッ
ク２では、Ｐ部＝４．Ｐ露−３，ブロック３では、ＰＫ
＝５．Ｐ闘−０，ブロック４ではＰ顛−１３、Ｐｍ−０
である。ここで、濃度レベルの最大値Ｐｙｍと最小値Ｐ
ｍＯ差Ｐ△をあらかじめ定められた値ｔＫ１　＋ｔｌ＆
２　（０≦９ｒＬ１≦ｍ２≦１６）と比較し、１）Ｐ△
≧ｍｚ　　Ｎ）　ｍ２〉Ｐ△≧ｍｘ　　ｌ１ｌ）　Ｐ△
＜ｍｌの３通りに分類する。

１）のＰ△≧情２の場合については、文字等の２値画像
領域であると判定して分解能の良い２値化処理方法をと
る。たとえば、通常の２値記録と同様に１つの閾値Ａで
画信号レベルと比較し、ブロック内の白画素・黒画素を
決める。

１１１）のＰ△〈ｍｌについては、写真等の濃淡画像領
域であると判定して擬似的に中間調を再現する処理を行
う。たとえば、第２図に示すような４×４閾値マトリツ
クスを用いて２値化する。

ｌｌ）のｒｎ　２　’：）　ＰΔ≧ｆｉ１　については
、写真文字の中間の性質を持つ領域であると判定して１
１１）の場合より階調再現数を少なくさせ分解能を上げ
る処理を行う。たとえば、第４図（α）　、　（６）に
示すように閾値を中間レベルに多くして、黒または白に
近いレベルを２値化するような閾値マトリックスを用い
て２値化する。なお、濃淡画像領域中で、２値画像領域
と判定する部分もあるが、この部分は濃度変化の大きい
部分であるため、階調再現数はあまり重要でなく、画質
にはあまシ影響しない。２値画像領域中で濃淡画像領域
と判定する部分についても同様である。

１例として、ｔＫ　＝　３　、　ｍ２　＝　６　、　Ａ
　＝　６に設定し、第１図に対して本方式の処理を行っ
た場合、ブロック４．８は文字画像領域、ブロック３，
５．６，７は中間領域、ブロック１，２は濃淡領域とな
る。この場合、ブロック４，８は閾値Ｊ−（ｉとして単
純２値化、ブロック３，５，６．７を第４図（ｂ）の閾
値を用いて２値化、ブロック１，２は第２図の閾値を用
いて２値化したものを第５図に示す。

上述の説明では、１７階調再現の場合について説明した
が、１８階調以上を再現する場合には、閾値マトリック
スのサイズを大きくし閾値のレベル数を多くすることに
よってできる。例えば、８×８閾値マトリツクスを用い
れば６５階調を再現できる。

また、第３図の４Ｘ４の閾値配置以外にも、第６図の（
ｃ）　ｂ　（６１、（６）　、　（ｄ）に１例を示すよ
うな各種の閾値配置を用いることができる。各領域の処
理方式としては上述の組織的２値デイザ法だけでなく、
たとえばブロック内の平均濃度レベルを求め、それに対
応した黒画素の数を決め、黒画素の配置をブロック内の
画信号レベルの大きい順に配置する方法など各種の擬似
中間調再現法を用いることができる。壕だ、記録装置が
多値記録可能な場合には、領域内の処理方式は、各画素
に対して画信号に対応した中間調＃度を再現する通常の
多値記録方式のものであってもよい。

さらに、画素単位ごとに数１者眺の中間調を再功、させ
、組織的２値デイザ法を応用した多値ディザ法を用いる
こともできる。この方法の具体例として、画素単位ごと
に３階調を再現でき、閾値マトリックスを２×２として
９階調再現できる場合について述べる。第７図は、２Ｘ
２４ｊ値マトリツクスを示している。画信号がＯ〜４の
とき（ａ）の閾値マトリックスを用い、画信号が閾値よ
り小さい場合には白、閾値以上の場合には中間調として
記録し、また画信号が５〜８のとき（ｂ）の閾値マ）　
ＩＪソックス用い、画信号が閾値よす小さい場合には中
間調、閾値以上の場合には黒で記録する。

なお、２値デイザ法の閾値マ）　Ｉ）ックス中の閾値の
小さい所は黒になシやすいので、文字部分で濃淡領域と
判定したとき、本来白であった所が黒となるため画質劣
化をきたすことがあり、これを改善するためにブロック
内の平均濃度があらかじめ定められた値？より小さい場
合、ブロック内の全画素を白としてもよい。たとえば、
画信号を０〜１６　、　？　＝　０．７５　、ブロック
の大きさを４×４マトリツクスとする。

第８図において、（ｂ）は（ｃＬ）の画信号について、
？７１１　＝４　、　ｆｎ２−７　、　Ａ−（ｉとして
第５図の場合ト同様な処理で２値化したものである。（
ｏ）は、９’＝０８７５に設定したもので、最初にブロ
ック内の平均濃度を求め、前記平均濃度が０．７５より
小さいブロックについては、ブロック内のすべての画素
を白とし、前記平均濃度が０．７５以上のブロックにつ
いては、（ｂ）で行った同じ処理を用いて（ａ）の画信
号を２値化したものである。（ａ）は、（ｂ）に比べ白
黒の凹凸が少なくなっている。

上記の例においては３領域に分類したが、中間領域を含
まない２領域あるいは４領域以上に分離してもよい。た
とえば、４領域分離で１ブロツクの構成が４−１ｉ累ｘ
４画素で１７階調を表わす場合、０≦町≦ｍ２≦町≦１
６で、１６≧Ｐ△＞ｍＢについては、第９図の（α）に
示すような一つの閾値マトリックス、町≧Ｐ△＞ｆｒＬ
ｚについては、閾値がせまい範囲で分布する（ｂ）の閾
値マトリックス、ｍ２≧Ｐ△〉町については、閾値が若
干広い範囲で分布する（ｃｌの閾値マトリックス、町≧
Ｐ△については、１６の閾値を持つ（ｄ）の閾値マトリ
ックス、を用いるというようにして、常が小さいほど階
調再現数を多（、ｍが小さいほど一定の閾値に近づくよ
うにすれば良い。ブロック構成が８画素×８画素で６４
階調を表わすような場合についても、同様に上記の考え
方に基づいた任意の閾値マトリックスを用いることがで
きる。

また、領域を決める基準となるブロックの大きさと閾値
マトリックスの大きさとを同じにしたが、必ずしも同じ
大きさにする必要はない。たとえば、第１０図は３３階
調再現の場合の閾値配列を示したものであるが、ブロッ
ク構成は実線で囲まれた４ｘ４として、濃淡画像領域と
判定された場合に、各ブロックの位置によジブロックに
対応する閾値マトリックスのとシ方をＡまたはＢとして
もよい。

第１１図は、本発明によシ１７階調再現の場合、３種類
の閾値マトリックスを用いて２値化処理を行うための回
路構成の１例を示すブロック図である。

第１１図において、１，２は画像メモリ、３はブロック
メモリ、４は像域判定回路、５は閾値メモリ切換回路、
６は濃淡画像用の閾値マトリックスメモリ、７は中間領
域用の閾値、マトリックスメモリ、８は文字領域用の閾
値マトリックスメモリ、９は２値化回路である。

動作を説明すると、まず原稿から読みとった画情報は、
画像メモリ１に記憶される。４走査線の画情報が記憶さ
れた後、スイッチ１０はα側からｂ側に切シかわり、同
時にスイッチ１１がｂからａに切りかわり、次の画情報
を画像メモリ２に記憶しながら、画像メモリ１の内容は
１ブロック単位ずつブロックメモリ３に転送される。像
域判定回路４は、ブロックメモリ３の内容から、ブロッ
ク内の各画素のうち濃度レベルが最大のものと最小のも
のとを検出し、それらの濃度レベル差を求め、あらかじ
め設定された値町、情２と比較して、ブロック内の画情
報を濃淡画像、中間画像、２値画像のいずれかに判定す
る。その結果にもとづき、閾値メモリ切り換え回路５は
、閾値の多い濃淡画像用の４×４閾値マトリツクスメモ
リ６、中間領域用の閾値を持つ４×４閾値マトリツクス
メモリ７、あるいは一定の閾値を持つ４×４閾値マトリ
ツクスメモリ８のいずれかを選択する。

このようにして選択された閾値マトリックスメモ！Ｊ　
６１７　ｍ　ｓのいずれかの内容とブロックメモリ３の
濃度レベルを２値化回路９により比較して、画信号レベ
ルが所定の閾値レベルよシ大きい場合を黒、小さい場合
を白とすることにより２値信号をとシ出す。ブロックメ
モリ３の画信号が処理されると画像メモリ１から次の１
ブロツクの画情報をブロックメモリ３に転送し、以下同
様の処理で２値化処理を行う。画像メモリ１の内容がす
べて処理され、画像メモリ２に次の４走査線の画情報が
記憶されると、スイッチ１０はｂ側からα側に、スイッ
チ１１はα側からｂ側に切りかわり、画像メモリ２の内
容が上述の手順で処理される。

以上説明したように、本発明の方法によれば、ブロック
単位に高階調再現を優先する部分と高分解能を優先する
部分、さらにこれらの中間調の領域を再現する部分、に
区別するので、写真画像や文字画像が混在する原稿を良
好に再現することができる利点がある。

したがって、本発明法をファクシミリ等で中間調情報電
送のための処理方法として適用すれば有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すための画像例の構成図、
第２図は従来の組織的ディザ法による閾値マトリックス
の１例の構成図、第３図は＠２図の閾値マ）　ＩＪソッ
クス用いて２値化した画像の構成図、第４図（α）　、
　（６）および第６図（α）乃至（ｄ）は組織的２値デ
イザ法による２値化処理を行うだめの閾値マトリックス
例の構成図、第５図は本発明方法による２値化処理例を
示す構成図、第７図（α）（ｂ）は多値ディザ用閾１直
マトリックスの１例を示す構成図、第８図（α）乃至（
ａ）は実施例を説明するための画像処理説明図、第９図
（α）乃至（、ｊｌは２値化処理を行うための閾値マト
リックス例の構成図、第１０図け４×８閾値マトリツク
スとブロックの大きさの１例を示す構成図、第１１図は
本発明方法による中間調処理回路例を示すブロック図で
ある。 図中、１．２は画像メモリ、３はブロックメモリ、４は
像域判定回路、ｓＩｉ閾値メモリ切換回路、６．７．８
は閾値マトリックス・メモリ、９は２値化回路を示、す
。 特許出願人　　日本電信電話公社 、代理人弁理士　　森　１）　寛 （ａ） ヤ８目

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画面を被数の画素からなるブロックに分割し、各
   ブロック内で濃度レベルが最大の画素と濃度レベルが最
   小の画素との濃度レベル差を求め、前記濃度レベルの差
   の値に応じて予め用意したｎ種の中間調信号処理方法か
   ら１つの中間調信号処理方法を選択し、前記ブロック内
   の画信号を処理することを特徴とする中間調信号処理方
   式。
2. （２）第１項記載の中間調信号処理方式において、ブロ
   ック内の平均濃度があらかじめ定められた値より小さい
   場合、ブロック内の全画累を白とすることを特徴とする
   中間調信号処理方式。