JPS6058776A - 画像読取装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、原稿の地肌の濃度が変化しても、画像を適正
に２値化する画像読取装置に関する。

［従来技術］ 貼り合せ原稿、絵まじり文書およびカラー原稿等、地肌
の色や濃度が部分的に変化している原稿上の画像を画素
に分解して２値化するためには、２値化のための閾値を
原稿の地肌の色や濃度に応じて変化する必要がある。

そこで従来、各画素の濃度レベル信号を分割抵抗を用い
て所定の割合で分割し、分割した信号を低域ろ波してい
わゆる浮動閾値を形成し、この浮動閾値によって濃度レ
ベル信号を２値化する装置が実用されている。

しかしながら、このような従来装置では低域ろ波する手
段に時定数要素を用いているため、原稿の貼り合せ部の
境界等地肌の濃度が急激に変化する部分ではこの濃度変
化に充分追従できず、また、閾値を高精度に設定できな
いという問題があった。

［目的コ 本発明は、上述した問題を解決するためになされたもの
であり、注目画素とその近傍画素の濃度平均値に応じた
値を閾値として用いることで、原稿の地肌の濃度変化に
良く応答できる画像読取装置を提供することを目的とす
る。

［構成コ 一般に、２値化しようとする画素（以下、注目画素とい
う）の濃度と、この注目画素の近傍に位置する画素（以
下、参照画素という）の濃度の間には相関関係があり、
また、注目画素の近くに位置する参照画素はど、注目画
素に強く関係しており。

濃度の相関も強い。本発明は、このような画像の濃度分
布の性質を利用して、注目画素を２値するための閾値を
算出しようとするものである。

すなわち、注目画素がらの距離が大きくなるにつれて指
数関数的に減少する重み係数を、おのおのの距離に応じ
て各参照画素に割当てて、重みづけ平均値を演算し、こ
の重みづけ平均値に所定の演算（例えば定数の乗算）を
施して２値化処理の閾値を得ている。その結果、注目画
素近傍の濃度分布をより良く閾値に反映させることがで
きるため、注目画素の２値化をがなり良く実現できる。

以下、その具体的実施例を図面を参照して説明する。

さて、第１図に示すように、注目画素Ｐｏの＃度をＸｏ
とし、注目画素ＰＯがら距離ｊ（」は正の整数）だけ離
れた参照画素Ｐｊの濃度をＸｊとする。

また、参照画素Ｐｊの重み係数ＣＭｊは、第２図に示す
ように注目画素Ｐｏがらの距離］が大きくなると減少す
る指数関数ＣＨｊ＝ｍＬ（０＜ｍ＜１）であられされる
とする。

したがって、注目画素Ｐｏを含む参照画素Ｐ１の重みづ
け平均値Ｍνは、次式■）のようになる。

この式■）を変形すると次式■）を得る。

ただし、Ｍｖ′は参照画素Ｐ１がらＰｎ＋１までの重み
づけ平均値である。

＝３− ここで、ｍ”Ｌ；Ｑとすると、次式■）を得る。

Ｍｗ　＝　（１−ｍ）Ｘｏ　＋ｍｏｗ’　−−ＩＩＩ　
）このように、重みづけ平均Ｍｙは、直前の参照画素が
注目画素であったときの重みづけ平均値Ｍｗ’との関係
で表現することができる。これは、１種の漸化式とみな
すことができる。

したがって、注目画素Ｐａを１つ走査方向へ移動したと
き、直前に算出した重みづけ平均値Ｍｙを上式■）の重
みづけ平均値Ｍｙ’に代入して、新たに重みづけ平均値
Ｍｗを算出するというくり返し演算で、順次各注目画素
についての重みづけ平均値を得ることができる。そして
、得られた重み平均値に所定値に所定の演算をさらに施
せば、２値化のための閾値を得ることができる。

そこで、第３図に示すように注目画素Ｐａが走査開始点
に位置する場合に上式■）を演算するために必要となる
重みづけ平均値Ｍυ′を適当な値（例えば濃度レベルの
中間値′）に設定しておけば、注目画素を走査方向に順
次移動させたときに上式■）に基づく演算を実行でき、
１走査ライン分の全て４− の画素について、閾値となる重みづけ平均値ＭＷを得る
ことができる。

なお、上述の場合において、重みづけ平均値の初期設定
値が実際の濃度状態に適合しないことが考えられるが、
上式■）をくり返し実行することで、次第に重みづけ平
均値は実際の濃度状態に適合するものとなる。特に、重
み係数の基数１１を小さくすると注目画素に近い参照画
素の影響が大きくなり、より早く適合させることができ
る。

第４図は１本発明に係る画像読取装置の一実施例を示し
ている。

同図において、走査部１は、原稿ＦＡ上を光学的に走査
して各画素の濃度に対応した画信号Ａｖを形成し、これ
をアナログ／デジタル変換器２に加える。

アナログ／デジタル変換器２は、入力された画信号Ａｖ
を４ビツトのデジタル信号Ｄｖに変換し、これを平均値
演算部３および遅延回路４に出方する。

平均値演算部３は、入力されたデータＤｖに基づいて上
式■）の演算を実行し、重みつき平均値データＯｍを算
出してこれを閾値演算部５に出力する。

なお、１走査ラインの最初のデータＤｖについては。

前述の理由から初期平均値を用いて演算を実行する。

閾値演算部５は、入力された平均値データＤｍに基づい
て所定の演算を実行して閾値ＳＬを算出し。

この閾値Ｓｔ、を比較器６の基準値入力端に出力する。

一方、遅延回路４は入力されたデータＤｖを、平均値演
算部３が演算のために要する時間と閾値演算部５が演算
に要する時間を合せた時間だけ遅延させて比較器６の比
較値入力端に出力する。これにより、データＤｖが閾値
ＳＬより大きい場合に当該画素が「黒」と判別されて比
較器６の出力信号Ｄｂの値が「１」にされ、小さい場合
は「白」と判別されて信号Ｄｂの値が「０」にされる この信号Ｄｂは、図示しない次段の画像処理装置に出力
される。

第５図は、平均値演算部３の具体例を示している。

この例では、ｍ＝１５／１６としている。したがって、
式■）は、 Ｎ）　１０ となる。なお、上述のようにデータＤｖおよび重みつき
平均値データＤｍは４ビツトのデジタル信号であるが、
実際に演算するさいには、有効桁数を４桁とるために８
桁すなわち８ビツトの信号として取り扱う。この場合、
ＭＳＢが一致するように、データは左詰めされる。

同図において、セレクト３１には初期平均値設定器３２
の設定値データＤｎ＋ｏと、重みつき平均値Ｈν′に対
応するデータＤｍａを記憶するラッチ回路３３の出力が
加えられている。

１走査ラインの最初に作動するさい、タイミング発生器
３４より切換信号ＳＳが出力され、これによってセレク
タ３１は入力端Ａに加わっているデータＤｍ。

を選択して出力端Ｙより出力する。

セレクタ３１の出力端■の上位４ビツトのデータは、算
術論理ユニット（以下、ＡＬＵという）３５の入力端Ａ
と、ＡＬＵ３６の入力端Ｂに加わり、下位４ビツトのデ
ータは、ＡＬＵ３６の入力端Ａに加わっている。

Ａ］、０３６は入力端Ａに加わるデータより入力端Ｂに
加わるデータを減算（Ａ＋Ｂ−１）Ｌ、その結果を加７
− 算器３８の入力端Ａに出力するとともに、キャリー出力
をＡＬＵ３５に出力する。

ＡＬＵ３５はキャリー人力の状態がアクティブの場合に
入力端Ａに加わるデータより１を減じたデータを、アク
ティブでない場合は入力端Ａに加わるデータを、加算器
３７の入力端Ａに出力する。

Ｏ 算が実行され、その結果の上位４ビツトが加算器３７に
、下位４ビツトが加算器３８にそれぞれ加えられる。

加算器３７の入力端Ｂにはデータ「０」が、加算器３８
の入力端Ｂにはアナログ／デジタル変換器２の出力する
データＤｖがそれぞれ加えられており、これによって加
算器３７と３８は、入力したデータにＸｏ／１６を加算
したデータを形成し、ラッチ回路３３に出力する。

そして、ラッチ回路３３に加わるデータのうち上位４ビ
ツトが、重みつき平均値データＤｍとして閾値演算部５
に出力される。

また、ラッチ回路３３は、タイミング発生部３４よ８− り加えられるラッチ信号円、の論理レベルが「１１」に
なると、入力データを取り込み、次の画素のための重み
つき平均値Ｍｗ’　を記憶する。

なお、タイミング発生部３４は、走査部１およびアナロ
グ／デジタル変換器２より加わる各種タイミング信号（
図示せず）に基づいて、信号ＳＳ、ＰＬの論理レベルを
制御し、また、ＡＬＬ１３７．３８の動作タイミングも
制御する。

このようにして、比較的簡単な回路で重みつき平均値を
演算できる。

なお１ｍの値は１５／１６に限らない。前述のように、
値を小さくすると有効な参照画素の数が減少する。

ただし、一般的にはＩｌ＋の値をＣ２”−’／２ゝ）と
したほうが、回路構成を簡単にでき演算を速くできる。

ところで、以上述べた装置を、マイクロコンピュータを
用いた装置で代替できる。

また、１走査ライン分の各画素毎の閾値を記憶しておき
、これを数ラインにわたる閾値として用いることもでき
る。

なお、上述の例ではデジタル回路によって閾値演算を実
行しているが、アナログ回路を用いても同様の演算を実
行できる。

［効果］ 以」二説明したように、本発明によれば各画素の濃度の
平均値に基づいて、２値化のための閾値を算出している
ため、原稿の地肌の濃度が部分的に急激に変化するよう
な貼り合せ原稿の画像をも、適確に２値化できるという
優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための概念図、第２図
は重み係数の一例を示したグラフ図、第３図は走査開始
位置の注目画素の取扱いを説明するための概念図、第４
図は本発明の一実施例を示したブロック図、第５図は平
均値演算部の具体例を示したブロック図である。 ■・・・走査部、２・・・アナログ／デジタル変換器、
３・・平均値演算部、５・・・閾値演存部、６・・・比
較器。 １１− 第７図 第３図 ｐ。 手続補正書（岐） 昭和５８年１２月２日 特許庁長官殿 ■、事件の表示 昭和５８年特許願第１．６６６００号 ２、発明の名称 画像読取装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都大田区中馬込１丁目３番６号名称（６７４
）株式会社　リコー 代表者　浜　１）　広 ４、代理人　〒１０５ 住所　東京都港区西新橋１丁目１８番１１号（１）明細
書の発明の詳細な説明の欄 （２）明細書の図面の簡単な説明の欄 （３）　図面 ６、補正の内容 別紙記載の通り （１）　明細書の発明の詳細な説明の欄１、　明細書第
３頁第１４行の「２値する」を１２値化する」に訂正す
る。 ２、　同書第４頁第１３行〜第１４行の「注目画素・・
・・・平均値Ｍνは、」を「注目画素Ｐｏと参照画素Ｐ
ｊ（ｊ＝１゜２、・・・・・・、ｎ）との間で得られる
注目画素Ｐｏに関する重みづけ平均値Ｍｗは、」に訂正
する。 ３、　同書同頁第１９行〜第２０行のｒｌｌｈ’は・・
・・・・平均値である。」をｒＭｗ’は参照画素Ｐ１が
注目画素であるときの参照画素Ｐｊ（ｉ＝２．３．・・
・・・・、（ｎ＋　＋））との間で得られる注目画素Ｐ
１についての重みづけ平均値である。」に訂正する。 ４、　同書第５頁第５行の「１種」を「一種」に訂正す
る。 ５、　同書同頁第１３行の「所定値に所定の」を「所定
の」に訂正する。 ６、　同書第６頁第１行の「閾値となる重みづけ平均値
」を「閾値を演算するための重みづけ平均値」に訂正す
る。 ７、　同書第８頁第３行〜第４行の「有効桁数を４〜８
ピツ１〜の信号」を「有効桁数を８桁とるため８ビツト
の信号」に訂正する。 ８、　同書同頁第７行の「セレクト３】」を「セレクタ
３１」に訂正する。 ９、　同書同頁第２０行の「減算（Ａ十π−１）を「減
算（Ａ十Ｂ＋１）Ｊに訂正する。 １０、同書第９頁第４行の「入力端Ａに加わるデータよ
り１を減じたデータ」を「入力端Ａに加わるデータ」に
訂正する。 １１、同書同頁第５行〜第６行の「入力端Ａに加わるデ
ータ」を「入力端Ａに加わるデータより１を減じたデー
タ」に訂正する。 １２、同書同頁第１７行〜第１８行の「データのうち」
１位４ピッ１−が、」を「データが、」に訂正する。 １３、同書第１０頁第１３行の１２”−’　／２町」を
ｒ（２″″−１）／２７′ＬＪに訂正する。 （２）　明細書の図面の簡単な説明の欄明細書第１１頁
第１７行の「閾値演存部」を「閾値演算部」に訂正する
。 （３）　図面の第１図、第４図および第５図を添イ］図
＝２− 面のように訂正する。 以」ニ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）２値化される注目画素およびこの注目画素に連続
   した複数個の参照画素の濃度の平均値を算出する平均値
   演算手段と、この平均値演算手段の演算結果に所定の演
   算を施して閾値を算出する閾値演算手段を備え、この閾
   値演算手段の演算結果で上記注目画素を２値化すること
   を特徴とする画像読取装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載において、前記平均値
   演算手段は、前記注目画素からの距離に応じて指数関数
   的に小さくなる重み係数を前記各参照画素に割り当てた
   重みづけ平均値演算をすることを特徴とする画像読取装
   置。 （３）特許請求の範囲第１項記載において、前記参照画
   素は、前記注目画素よりも前の時点で走査部により読み
   取られた画素であることを特徴とする画像読取装置。