JPS6239978A - 画像処理方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、階調特性に優れた画像を再生することのでき
る画像処理方法に関する。

（従来の技術） 近年、事務機の分野において画像データのディジタル処
理を行う場合が非常に多くイすってきている。例えば、
画像の複製技術にしても通常のアナログ複写機からＣＯ
Ｄ等のイメージセンサを用いたディジタル複写機へと展
開してきつつある。

（発明が解決しようとする問題点） このディジタル複写機等の機器において画像を再現する
場合に問題となるの（ま、線画く文字画を含む）と階講
画が混在した原稿画像を対象とＪる場合である。何故な
ら、線画と階調側では最適な処理法（多値化手法）が異
なるからである。例えば、画素（画像信号）を２値化づ
゛る際、線画に対しては地肌濃度に対応した固定閾値を
用いて画像信号を２値化する必要があるし、階調側に対
してはディザ法等を適用して画像信号を２値化する必要
があり、これらの適用を逆にすると、線画では文字が切
れ細線の再現が著しく劣化し、階調側では中間部分がな
くなりベタ黒となってしまう等の事態が生じる。従って
、線画と階調側が混在した画像においては、何れか一方
の画像部が自他劣化を生じるということに４ヱる。

そこで、この問題を解決するために、メモリを用意し、
１つの画像を処理するのに、先ず該画像が線画であると
みなし線画の処理をし、その結果をメモリに記憶させ、
次に該画像が階調画であるとみなし階調画の処理をし、
その結果を前記メモリの他の記憶領域に記憶ざＵ、これ
ら２つの記憶内容をメモリ上で合成して１つの画像を再
現するという方法が既にとられている。しかし、この方
法によれば、画像メモリが必要であり、装置自体が大規
模且つ高価なものになると共に、２回読み及び合成の際
の座標合わせ等面倒な作業を行わねばならず、処理時間
が多大になるという問題があった。

一方、画像を複数のブロックに分り、各ブロック毎に線
画か階調画かの識別を行い、該識別結果に基づき２値化
を行い画像を再現する方法も提案されている。しかし、
この後者の従来方法では、ブロック内で混在画像となっ
ている場合には該ブロック内での画像劣化を避けられな
いという問題がある。

本発明は、−Ｆ述の問題に鑑みてなされたもので、その
目的は線画と階調画が混在する原稿画像を対象とする場
合であっても画像劣化を生じさせることなく再現し得る
ように画像信号を多値化できる画像処理方法であって、
処理装置の大規模化・高価格化や処理時間の多大化を招
かない方法を実現することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記した問題点を解決する本発明は、ディジタル画像信
号を多値化するに際し、画像の大局的時ｔ＊ｍを求め、
求めた大局的性微量を用いて多値化のための閾値を決定
するように構成したことを特徴とするものである。

（作用） 本発明は、大局的時１［を用いて多値化のための閾値を
決定するようにしている。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。第１図は本発明方法の一例を示すフローチャートで、
以下このフローチャートに沿って説明する。

ステップ（１） 先ず、大局的性微量である黒画素数を求める方法につい
て説明する。例えば、１つの走査線をＮ分割する（Ｎは
整数）。この場合、分割された１個の単位領域内の画素
数が１６画素程度になるようにする。ここで、大局的特
徴量とは、画像全体としての画質に影響を与える特徴量
（物理的特性）をいう。

ステップ（２） ステップ（１）でＮ分割した単位領域が求まったら、各
単位領域内の画素データを所定の基準値（閾値）を用い
て０．１のデータに２値化する。

２値化された画素データは予め用意されたメモリに記憶
させておく。この時、この閾値は画像の地肌１４度より
も若干高い濃度値に設定しておくとよい。

ステップ（３） ステップ（２）で画素データが２値化されたら、各単位
領域内の２値データから、黒画素数（例えば０）をカウ
ントする。

第２図は、このようにして求めた黒画素数の分布特性を
示す図である。図に示寸特牲は、１６画素を１つの領域
とした時の４０９６画素を対象とした黒画素数の分布を
示している。（イ）はＡＡ値（２値化のための閾値）が
２０の場合の特性を示し、（ロ）はＡＡ値が４０の場合
の特性をそれぞれ示している。何れも縦軸は度数〈％）
、横軸は黒画素数りである。＃１の特徴は線画を、＃２
〜＃４は階調画を示している。

図より明らかなように、線画の場合は黒画素数のほぼ全
域にわたって分布しているのに対し、階調画の場合には
＃２〜＃４ともにし一１６付近に集中している。従って
、黒画素数し一１６付近の度数を用いれば、線画と階調
画の識別ができるので、この識別結果に基づいて２値化
を行うことができる。

ステップ（４）　・ 各単位領域内の黒画素数と、１つだけ前の走査線の当該
単位領域と対応する領域（同一分割番号の領域）の黒画
素数とから最適な２値化用の閾値を決定づ−る。例えば
第β番目の走査線上の成る単位領域内の画素を処理りる
に際し、１つ前の第（／−１）番「■の走査線北の対応
する１１１位領域内の黒画素数を「とし、例えば、Ｌ−
１６の時には階調開始Ｊｕｌ用閾値を）パ択し、［−≠
１６の時には線画処理用量（１むを選択づる。

ステップ（５） ステップ（４）で最適４１間値が決定されたら、この閾
値に基づいて画像信号の２値化処理を行う。

２値化処理とは、画像信号を各画素ごどにＯか１の２値
データに変換することをいう。例えば、画素データが閾
値（某１％　ｔ＠　）より大きい場合には、明度が高い
ことを示しているから白画素を表わす１１１　Ｉ＋に変
換し、画素データが閾値Ｊ：り小さい場合には、明度が
低いことを示しているから、黒画素を表ねり−１１０Ｉ
＋に変換する。尚、ここで求めた、２値データはステッ
プ（３）にフィードバックし、黒画素をカラン１へり゛
るための２値データどして用いる。

ステップ（６） ステップ（５）で求めた２値データをＣＲＴ或いはに゛
ツＩヘプリンタの出ツノ装置で画像として再生する。本
発明によれば、大局的特徴量である黒画素数を用いて画
像信号の２値化を行っているので、全体どしての階調特
性に優れた画像を再生することができる。又、本発明に
よれば１つの走査線を複数個の１１位領域内に分割して
いる。従って、この分割数Ｎの数を増やすことにより、
階調画と線画が混在する混在画像であっても線画の再現
４１１を１員うことなく全体としての階調特性に優れた
画像を再生ずることができる。

第３図は本発明を実施するだめの画像処理装置の一実施
例を示づ゛構成ブロック図である。図において、１は原
稿２から画像情報を読込んで各画素ごとに電気信号（画
像信号）に変換する固体扼像素子で例えばＣＣＤ、３は
該ＣＣＤ１の出力をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ
変換器である。

Ａ／Ｄ変換器３のピッ１へ数としては、例えば４〜８ピ
ツ（へ稈疫が用いられる。

４．４′は２値化のための閾値データを出力する２値化
ＲＯＭで、該２値化ＲＯＭ４は入力アドレスによって種
々の閾値データを出ツノすることができるようになって
いる。

第４図は、本発明で用いる閾値７１−リクスの例を示す
図である。ここでは、画素の濃度１ノベルが１６値、即
ち、４ピツ１〜で表わされる場合を例にとっている。（
イ）〜（ハ）は階調画（中間調画像）処理用の４×４の
閾値７１〜リクスを示し、（ニ）、（ボ）は線画処理用
の４．　Ｘ　４の閾値マトリクスを示している。ここで
、階調画処理用の閾値マ（〜リクス（イ）〜（ハ）のう
ち、（イ）はべ−Ｉ’　１７（Ｂ　ａｙｅｒ）形、（ロ
）は網点形、（ハ）は渦巻き形のそれぞれマトリクスを
示している。

５．５′はＡ／Ｄ変換器３の出力データと２値化ＲＯＭ
／Ｉの出力データを受（づて、画素データ（Ａ／Ｄ変換
器３の出力）を閾値データ（閾値ＲＯＭ４の出力）で２
値化する比較器、６，７は該比較器５から出力される２
値データを１走査線分ずつ、交Ｈに記憶するラインメモ
リである。２値化ＲＯＭ／Ｉと比較器５は、ＩＩ／ｉ−
画と線画の判定用に用いられ、２値化ＲＯＭ／ｌ’　と
比較器５′は画像データ用として用いられる。比較器５
，５′としては、例えばディジタルコンパレータが用い
られる。８，９はそれぞれ対応するラインメモリ６゜７
に格納されている２値データから、各単位領域ごとの黒
画素数をカウントする黒画素ノｊウンタ、１０．１１は
それぞれ対応づ−る黒画素カウンタ８゜９の出力を受（
プて、黒画素数を単位領域ごとに記憶づる黒画素メモリ
である。

１２は黒画素数メモリ１０．１１の出力を受（Ｊて最適
な閾値を決定するためのアドレスを、前記２値化ＲＯＭ
４に与える比較器である。そして、前記比較器５′の出
力が本発明装置の２値データ出力となる。このように構
成された装置の動作を、第５図に示すタイミングチャー
トを参照しながら詳細に説明する。

第５図において、（イ）は走査線を、（ロ）は系を動作
させるクロックを、（ハ）はディジタル画像信号（Ａ／
Ｄ変換器３の出力〉を、（ニ）は２値化された２値デー
タ（比較器５の出力）を、（ホ）は黒画素数カウンタ８
．９のリセットパルスを、（へ）は黒画素数メモリ１０
．１１の書込みパルスを、（ト）は２値化間値（比較器
１２の出力）をそれぞれ示している。

原稿２に記録されている画像情報は、ＣＣＤ１により順
次スキャンされ電気信号に変換される。

ＣＣＤ１の出力は各画素ごとにシリアル信号として出力
され、続くＡ／Ｄ変換器３でＣＧＤＩのスキャン速度に
同期して、即ち、第５図（ロ）に示ザクロツクに同期し
てサンプリングされ、第５図（ハ）に示すＪ：うなディ
ジタル画像信号に変換される。

Ａ／Ｄ変換器３の出力は、各画素ごとに比較器５で２値
データに変換される。即ち、比較器５は、２値化ＲＯＭ
４の出力を閾値としてＡ／Ｄ変換器３の出力を第５図（
ニ）に示すような０．１の２値データに変換する。変換
された２　ｆｉｎデータは、第５図（へ）に示すメモリ
書込みパルスにより、先ず第１のラインメモリ６に１走
査線分のデータが格納され、次に第２のラインメモリ７
にその次の走査線の全データが格納される。黒画素カウ
ンタ８，９は、先ず、第５図（ホ）に示寸カウンタリセ
ットパルス（単位領域ごとに出力される）により初期化
された後、それぞれラインメモリ６゜７に格納されてい
る１走査線分の２値データから、Ｎ分割された各単位領
域ごとに黒画素数をカウントして、カウント結果を対応
する黒画素数メモリ１０．１１に記憶させる。

比較器１２は、第１及び第２の黒画素数メモリ１０．１
１に格納されている対応する単位領域ごとの黒画素数デ
ータを受けて最適な閾値を決定するためのアドレス信号
を出力する。即ち、黒画素数が１６に等しいか或いは小
さいかによって異なったアドレスを出力する。そして、
これらアドレスに基づいて２値化ＲＯＭ４’　は、第５
図（ト〉に示寸ような２値化用の最適な閾値データを出
力する。即ち、第２走査線の各閾値データは、それぞれ
第５図（へ）、（ト）に示すように走査線の対応する領
域の黒画素数に基づいて決定されることになる。

２値化ＲＯＭ４’　は、このようにして出力される比較
器１２の出力をアドレスとして受け、第５図（ト）に示
ずようｔｋｌＪ値デー少データする。比較器５．５′は
、それぞれ２値化ＲＯＭ４．４’の出力を閾値としてＡ
／Ｄ変換器３の出力を画素ごとに順次２値化していく。

比較器５の出力（２値データ）は、前記ラインメモリ６
．７に１走査線分ずつ交互に記憶されると共に、比較器
５′の出力は２値データとして出ツノされる。この２値
データを出力装置で表示させることにより前記したＪ：
うに再現性のよい画像が得られることになる。

上述の説明においては、大局的特ｔ＊ｍとして黒画素数
を用いたが、画像全体の特徴を表わす量であればどのよ
うなものであってもよい。例えば白画素数を用いてもよ
い。又、上述の説明においては、大局的特徴昂のみを用
いて２値化のための閾値を決定する場合について説明し
た。しかしながら、線画と階調画が複雑に混在した混在
画像の処理で、線画の再現性が特に問題となる場合には
、局所的特徴且（例えば画像信号の微分値）を加味して
２値化用闇値を決定するように寸れば更によい再現性が
得られる。

上述の説明においては、２値化のみについて説明したが
、多値（例えば３値、４値）化も同様にして可能である
。又、本実施例のように、多値化に際しては、組織的デ
ィザ法のみならず濃度パターン法等を用いることが可能
である。例えばｍｓ的ディザ法を用いる場合には、第６
図に示すようなディザマトリクスを用いて多値化するこ
とができる。又、濃度パターン法を用いる場合、１画素
の濃度値を０〜４とした時に、１つの画素に対して第７
図に示すような濃度パターンを割当て、多値化すること
ができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば大局的性微
量である黒画素数を用いて２値化用閾値を決定している
ため、全体としての画像再現性に優れた画像を再生する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一例を示すフローヂャー１〜、第
２図は黒画素数の分布特性を示寸図、第３図は本発明方
法を実施づるための画像処理装置の一実施例を示づ１％
成ブ「１ツク図、第４図（Ｊ１本発明に用いる閾値デー
タの例を示す図、第５図は各部の動作を示すタイミング
ヂ↑ｌ−１−１第６図はゲイザマ（・リウス例を示す図
、第７図Ｌ：ｌ；　ｉｌＡ度パターン例を示づ図である
。 １・・・ＣＣＤ　　　　　　　２・・・原稿３・・・△
／Ｄ変換器 ４、　／Ｉ’　・・・２値化ＲＯＭ ５．５’、１２・・・比較器 ６．７・・・ラインメモリ ８．９・・・黒画素数カウンタ １０．１１・・・黒画素数メモリ 特Ｙ［出願人　　小西六写真工業株式会社代　　理　　
人　　　弁理士　　井　　島　　藤　　治外１名 第１図 第 （イ） ２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル画像信号を多値化するに際し、画像の
   大局的特徴量を求め、求めた大局的特徴量を用いて多値
   化のための閾値を決定するように構成したことを特徴と
   する画像処理方法。
2. （２）前記大局的特徴量として、１走査線を複数個に分
   割した各単位領域内の黒画素数を用いたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の画像処理方法。