JPS6162979A - 画像入力方式 - Google Patents

画像入力方式

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JPS6162979A
JPS6162979A JP59184631A JP18463184A JPS6162979A JP S6162979 A JPS6162979 A JP S6162979A JP 59184631 A JP59184631 A JP 59184631A JP 18463184 A JP18463184 A JP 18463184A JP S6162979 A JPS6162979 A JP S6162979A
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JP
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threshold value
image
binarization
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standard
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JP59184631A
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Hiromichi Fujisawa
浩道 藤澤
Masaaki Fujinawa
藤縄 雅章
Yasuaki Nakano
中野 康明
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Hitachi Ltd
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は文書や図面などの画像情報を電気的信号に変換
する画像入力方式に関する。
〔発明の背景〕
近年、光ディスクなどの大容量記憶装置の開発によシ、
文書や図面などを電子的に記憶し、紙によるファリング
上の諸問題の解決が計られつつある。文書・図面の情報
は画像により表現されており、当然その品質が最重点課
題となる。文書・図面の多くの場合は画像は本質的に2
値であり、ここにおける画像品質は第一に2値化に依存
する。
従来技術における画像入力装置では、2値化のだめの閾
値を局所的な画像情報から決めたり、紙の白地を基準に
画像信号を正規化したうえで標準的な閾値を設定して、
2値化を行っている。そのため、広範な種類の文書・図
面を入力する場合には、標準的な閾値を複数設けてオペ
レータに選択させているものの、十分な品質の2値画像
を得ることが難しい。実際には、一枚ずつ入力した画像
をモニタディスプレイでオペレータが確認し、十分な品
質が得られないときはオペレータが異る標準閾値を操作
卓から選んで再度入力する必要があろう普通、オペレー
タは必ずしも専門家ではないので良い標準閾値を選べる
ようになるまでに、かなシ試行錯誤が必要であるのが実
状である。そのため大量の文書・図面を入力するには多
大の作業量が必要となっている。
一方、最適な閾値を画像情報自体から自動的に決定する
方法には、たとえば文献(Qtsu、N、 H−A T
hreshold 5election Method
 fromGroy Level Histogram
s、 −IEEE Trans。
SMC−9、At、 Jan、 1979. pp、 
62−66 :]  に提案されるような方法がある。
しかしながら、従来の方法では一旦、多画像情報をメモ
リに入力するか、あるいは必ず2回スキャンする必要が
ある。たとえば、A4版の大きさの用紙を8本/■の走
査密度で画像入力すると、1絵素を8bitの多値情報
として扱うとすると、約4MBのバッファメモリが必要
である。高品質な画像を得ようとすると16本/咽の走
査密度が必要で、この場合は16MBが必要となる。
また、後者の場合は、1回目の走査で最適閾値を求めて
、2回目の走査で2値化を行なうため、バッファメモリ
が不要な代りに、2倍程度の入力時間がかかるという問
題点がある。前者の場合においても、バッファメモリに
画像を入力した後でその内容に2回アクセスする必要が
あるため、処理速度は必ずしも速くはないという問題点
がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、このような従来の欠点を補うため閾値
の自動設定を行なうとともに、不要な処理をなくすこと
により入力のスループットを向上きせる画像入力方式を
提供することである。
〔発明の概要〕
本発明の画像入力方式は、大量な文書・図面の多くのも
のは標準的な閾値で適切に2値化できるとと、および、
隣り合った頁は同じ閾値で適切に2値化できることが統
計的に多いことに注目して、不要な処理をなくすことに
よシスループツト向上を狙った方式である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例にもとすいて説明する。
第1図は本発明の一実施例による画像入力方式を採用し
た画像人力装置の機能ブロック図であるう同装置は紙面
上の画像を光学的に走査して多値画像データ110を出
力するところの画像走査部100、多値画像を閾値51
0にもとづいて2値化する2値化回路200.2値化画
像データ210の冗長性圧縮(データ圧縮)を行って符
号化する圧縮符号化回路300、符号化画像データ31
0を一時的に貯えるバッファメモリ400、同メモリ内
容の画像を表示するモニタディスプレイ装置900、多
値画像データ110を入力して最適閾値を算出する最適
閾値計算部600、最適閾値610と閾値510とのあ
る意味での「近さ」を評価する判定回路500とから成
っている。
処理の流れの概要を次に説明する。
入力すべき文書かどの書類10を画像走査部100にセ
ットし、操作卓800の上のスタートボタンを押すと、
入力起動命令850が制御プロセッサ700を経由して
系全体に伝達される。ここで、もし、該書類が本装置の
電源投入後の最初のものである場合、又は操作卓800
上のリセットボタンを押した後の最初の入力書類である
場合は、判定回路500内にある閾値レジスタ(図示せ
ず)には装置内に設定された標準閾値を示すスイッチ6
50に示される値が設定される。そうでない場合、すな
わち2回目以降の入力書類の場合は閾値レジスタには前
回走査入力した文書画像に最適な閾値が設定される。該
閾値レジスタの内容は閾値信号510として2値化回路
200に入力される。この値をko と書くことにする
次に画像走査が開始されると同時に、多値画像データ1
10が出力され、上記閾値による2値化処理と、最適閾
値を算出するだめの処理とが並行して開始される。2値
化された画像データ210は圧縮符号化回路300によ
り、文字などの線図形のときにはおよそ10優に圧縮さ
れ、バッファメモリ400に貯えられる。圧縮符号化に
はMR符号を用いる。バッファメモリ内の画像はモニタ
ディスプレイ装置900に送り、復号化を行い表示する
ことができる。
さて、本実施例では前述し九N、Qtsuの方法を用い
て最適閾値を算出する。以下概要を説明する。
いま、多値画像データの各走査点(絵素)での値をV3
で表わすことにする。全絵素数をNとするとjは1から
Nまでの整数であり、Vlは1からL(>0)tでの整
数値をとる。例えば8ビツトの多値画像のときはL=2
56である。
最適閾値計算部600はまず、すべてのV。
N=1.・・・、N)のヒストグラムを作成する。
す々わち、■の値がiである絵素の数n1を計算する。
これはL個のカウンタを用いて計数することができる。
次にこのヒストグラフから次式を用いて、平均値μ丁を
求める。
μ丁 =Σ i 働 n  I           
          (1)I 榊1 すると、最適々2値化閾値に傘は、次式を最大にするk
の値として求まる。すなわち、をすべてのk(k=1.
・・・、L−1)について求めてその中でδBを最大に
するkを求める。
この方法は、Vの値が1からkまでをOに、k十1から
Lまでを1にする2値化するもので、これら2つのクラ
スの事後生起確率がkを境にした2つのヒストグラム(
kの左側と右側)でそれぞれ与えられるものと見做して
、統計的な判別分析の手法を適用する方法で、より具体
的には2つのクラスの紐間分散δBを評価関数にしたも
のであるう(2)式の導出過程は前記文献にあるので、
ここでは省略する。
さて、1枚の紙面の走査が終了すると、轟初設定した閾
値koによる2値化画像がバッファメモリ400に得ら
れると同時に、同画像に対する最適閾値に傘が得られる
ことになる。
ここで判定回路500は、最適閾値に傘 (信号610
)と紐間分散δs (k) (k = 1 、・・・、
L−1)(信号620)を入力し、閾値koとに*の「
近さ」を評価する。この「近さ」は2値化された画像の
「近さ」に対応すべきものである。すなわち、値1ko
k”lが多少大きくても、2値化画像として大きな変化
がなければ、全体として見れば、値koで2値化しても
最適な2値化に近いということである。従って、ここで
はこの本来の意味での「近さ」を次式で定義する。
2m  (kl) 判定回路500は上式から閾値koの良さを評価して、
次式により2値化をやり直す必要があるか否かを次式で
判定する。
ここで6は1工り十分小さな値をもつパラメータである
再2値化が不要のときは既に2値化が完了しているバッ
ファメモリ400内の画像を信号410として外部に出
力する。
一方再2値化が必要な場合は閾値レジスタの値koをに
*に置換えて、先と同様に同一の画像を走査入力する。
この結果、バッファメモリ500の中には最適な2値化
画像が得られる。同時に、再度最適閾値が計算されるが
、この値は閾値レジスタの値と十分に近いので、(4)
式の評価を行なうと再2値化が不要であると判定される
。すなわち、原理的に2回以上の再2値化はない。
次に第2の実施例のシステム構成図を第2図に示す。第
1の実施例との違いについて主に説明する。第2図にお
いて第1の実施例と異るのは、画像走査部100の出力
である多値画像データ105を入力して、冗長性圧縮を
行った上で一時的に記憶しておくための第2バツフアメ
モリ440と、多値画像データ110を選択するだめの
スイッチ回路450である。第2バツクアメモリ440
は多値画像データ105を圧縮符号化する機能と復号化
して多値画像データ106とする機能を有す。
また、上記スイッチ回路450は多値画像データ105
と106のどちらかを選択して多値画像データ110と
して出力する。
本実施例における画像入力方式では、画像走査を行うと
同時に走査出力である多値画像データ105を第2バツ
フアメモリに記憶させておく。
そして、もし、第一の実施例と同様に計算された最適閾
値が同走査画像に対して用いた閾値と大きく異るため再
走査が必要であるならば、実際に紙面を走査することな
しに、第2バツフアメモリ内に記憶しである多値画像デ
ータを信号110として出力して、仮想的に再走査を行
う。このようにすることにより、機械的に画像を再走査
する第1の実施例よりも、よシ高速に画像入力すること
ができる。また、機構的に再走査が不可能な画像走査方
式を用いている場合に対し、本実施例による方式は有効
である。
以上、二つの実施例の説明において、制御プロセッサ7
00、最適閾値計算部600、および判定回路500の
実現手段の説明を省略したが、これらはマイクロコンピ
ュータを用いて構成し、各各の演算はソフトウェアで容
易に実現できる。
また、本方式の拡張として本質的に3値からなる文書・
図面の2値化の場合がある。たとえば、真白な用紙の上
に、古い新聞の切り抜きが貼っである書類では、黄色に
変色した部分と印刷された文字などの黒い部分があり、
全体的に画像としての濃度には3つのレベルがある。こ
の場合には、前記文献にも記述されているように、3つ
のクラスに濃度分布(ヒストグラム)を分割するように
閾値を決定する必要がある。すなわち、1つの画像に対
して2つの閾値に+ + kI (kI <kI )を
設定する。絵素の値VはOが黒レベル、Lが白レベルを
表わすとすると、上記の新聞の切り抜きの例では、低い
方の閾値に1を用いて2値化するのがよい。
すなわち、第3の実施例では操作卓800上に、2レベ
ルモードと3レベルモ一トノ選択スイッチを設け、3レ
ベルモードのときには更に、kIを閾値にするのかに2
を閾値にするのかを選択するスイッチを設ける。
最適閾値計算部600は上記モードを制御信号770の
中から読取シ、最適閾値の計算方法を選択する。2レベ
ルモードにおいては第1の実施例で説明した方法で計算
する。3レベルモートチは以下のように最適閾値に申を
設定する。
まず(5)式で定義する数量分散δ1(kll kI)
を最大にするに、およびに2を求め、それぞれをに、“
、に鵞1と書くことにする。
δB  (k、、に、):ω0ωI(μ0JJI)”+
ω宜ω2 (μm−μ2)2 (5)ここで、 である。また、kI”+ kI”の探索はl≦に+ <
ka <L        (8)の範囲で行う。
2値化のだめの最適閾値としては、前述したごとく、k
llまたはに2傘を選択されたスイッチに従って設定す
る。
第3の実施例のその他の部分は、第1ないしは第2の実
施例と同じであるので説明は省略する。
なお、本発明における最適閾値計算法は本実施例で説明
した方法に限られることはなく、他の方法であってもよ
い。また、2値化の手法自体についてもある一つの方法
に限られることはない。たとえば、空間フィルタを施し
て2値化することにより、光学形のぼけを補正するなど
の高度な2値化方法もあるが、これらを2値化回路20
0に採用してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したごとく、本発明方式によれば従来オペレー
タがモニタディスプレイで1枚ずつ入力画質を確認し、
不適切な場合には2値化パタメータを選択しなおして再
度人力・走査するという必要がなくなり、入力作業のス
ループットが大幅に向上するっまた、最適な閾値がほと
んど変化しない連続した文書・図面においては等測的に
最適閾値計算時間がゼロになるため、従来の方式に比べ
て高速化が可能となる。
また、中間的濃度の画像部分があって、濃度の分布が3
つのときにも、最適な2値化を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の画像入力方式の第1の実施例の機能ブ
ロック図、第2図は第2の実施例の機能ブロック図であ
る。 10・・・用紙、100・・・画像走査部、2oo・・
・2値化回路、300・・・圧縮符号化回路、400・
・・バッファメモリ、700・・・制御プロセッサ、8
008.。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、紙面を走査し該紙面上の画像を電気的多値情報に変
    換する手段と、該手段から出力される電気的多値情報を
    標準閾値に基づいて2値化する画像2値化手段と、上記
    多値情報の分析を行って最適な閾値を算出する手段と、
    前記算出された最適閾値と前記標準閾値との差を判定す
    る手段とを有し、該差が所定値内であれば上記画像2値
    化手段で得られた2値画像を出力し、所定値外であれば
    上記最適閾値を上記標準閾値に設定して得られた2値画
    像を出力する手段とを特徴とする画像入力方式。 2、第1項記載の画像入力方式において、標準的な閾値
    として、前回走査したときに得られた最適閾値を設定す
    ることを特徴とする画像入力方式。 3、第1項記載の画像入力方式において、走査して得ら
    れた多値画像情報をデータ圧縮してバッファリングする
    手段を有し、画像の走査入力と同時に該入力多値画像を
    上記手段を用いてバッファリングし、標準的閾値と最適
    閾値とが大きく異るために再走査が必要なときは、紙面
    の画像を再走査する代りに上記バッファリングした画像
    を読み出して、最適閾値を用いて再び2値化することを
    特徴とする画像入力方式。
JP59184631A 1984-09-05 1984-09-05 画像入力方式 Expired - Lifetime JPH0661113B2 (ja)

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JPS6162979A true JPS6162979A (ja) 1986-03-31
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ID=16156606

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009140244A (ja) * 2007-12-06 2009-06-25 Seiko Epson Corp 画像処理プログラム及び画像処理装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5631629A (en) * 1979-08-23 1981-03-31 Nippon Sheet Glass Co Ltd Moisture sensing sensor
JPS5711070A (en) * 1980-06-26 1982-01-20 Ricoh Co Ltd Thermosensitive recording system

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