JPS63114462A

JPS63114462A - 像域識別装置

Info

Publication number: JPS63114462A
Application number: JP61258609A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Osawa; 大沢　秀史
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1988-05-19
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH0831953B2

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、例えばデジタル複写機等の画像形成装置にお
いて、原稿中のある画像領域の画調（画像の特性、性質
）を識別する像域識別装置に関す・るものである。

［従来の技術］従来、この種の画像形成装置は、第２図に示すようにＣ
ＯＤ等の入力センサ２１で読み取ったデータを２２でＡ
／Ｄ変換し、次に２３でγ変換等の階調補正を行い、二
値化回路２４にてドツトのＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信号に変換
し、二値プリンタ２５で出力する方法がとられていた。

二値化回路２４中における二値化手法として代表的なも
のに、固定閾値で二値化する方法とディザ法で二値化す
る方法がある。

［発明が解決しようとする問題点］上記固定閾値二値化法では、原稿中の文字・線画などに
ついての再生画像の画質は良いものが得られるが、写真
では階調性がなくなり、画質が低下するという問題があ
った。一方、ディザ法では、反対に写真の階調性は良い
が、文字や線画部分が切れ切れになったり、特定のスク
リーン線数の網点写真に対してモアレ縞が発生し、画質
の低下を起こすという問題があった。このため、同−原
稿中に文字・線画・写真・網点写真が共存する場合には
、全ての画像を良好に画像形成することは困難であった
。

そこで本発明は上記従来技術の欠点を解消し、文字・線
画・写真・網点写真が混在した原稿の画像データの像域
を忠実に識別する像域識別装置を提案するものである。

［問題点を解決するための手段］上記課題を達成するために提案された本発明の像域認識
装置の構成は、画像データをブロックに分割し、該ブロ
ック中の像域を認識する像域認識装置であって、前記ブ
ロックを入力し、該ブロックの平均濃度値と前記注目画
素の濃度値との差を検出する検出手段と、該濃度差と第
１の閾値との大小を比較する第１の比較手段と、前記ブ
ロックを入力して、ブロック内の空間周波数の低域成分
を抽出する第１のフィルタ手段と、該低域成分と第２の
閾値とを比較するする第２の比較手段と、前記ブロック
を入力して、ブロック内の空間周波数の高域成分を抽出
する第２のフィルタ手段と、該高域成分と第３の閾値を
比較する第３の比較手段と、前記３つの比較結果に基づ
いて、前記ブロック内における前記注目画素の画調を判
断する判別手段とを有する。

［作用］上記構成において、第１の比較手段による比較結果は写
真等の中間調画像か否かを表し、第２の比較手段の結果
は線画領域か否かを示し、第３の比較手段の結果は網点
領域かを示す。

［実施例］以下、添付図面に従って本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の像域認識装置を、画像を読取って画像
処理した上で印刷する印刷装置に、適用した場合の実施
例を示すブロック図である。この印刷装置によると、図
示しない原稿はＣＣ，Ｄ等の入力センサ１で読み取られ
、Ａ／Ｄ変換器２で例えば８ピツトのデジタル信号に変
換される。このデジタル信号は２５６階調の濃淡を表わ
す。この信号に対して階調補正回路３で様々な階調操作
が行われる。

次に、この信号は固定閾値二値化回路４、デイザニ値化
回路５、モアレ抑圧二値化回路６の３種の二値化回路に
入る。固定閾値二値化回路４では、ある特定の閾値と画
像データを比較し、画像データの方が大きい時は”１°
°、逆に小さい時は０°°の出力をするようにして二値
化する。デイザニ値化回路５ではディザマトリックスで
示された閾値な順番に画像データと比較し、同様に°゛
１”またはＯ”の信号を出力する。このデイザニ値化は
中間調（連続調）画像の二値化に効果がある。モアレ抑
圧二値化回路６では原稿が網点写真の時の二値化でもモ
アレ縞を発生しない方法で二値化する。このようなモア
レ抑圧の手法として、例えば画像データに平滑化処理を
加えて、画像データ中の周期性成分を除去してモアレを
ｔ［１圧する方法、又は原稿の網点線数とビートを起こ
しにくいディザマトリクスサイズを選ぶなどの方法、又
はディザマトリックス成分をランダムに選択してビート
を抑圧する方法等がある。

上記３つの二値化回路出力は、スイッチ１１において判
定回路１０の判定結果に応じて適宜切り換えられて、プ
リンタ１２にプリンタドツトの０Ｎ１０　Ｆ　Ｆ信号と
して送られ、画像形成がなされる。

判定回路１０等の動作を説明する。階調補正回路３によ
り階調補正された画像データが前記３つの二値化回路に
入力されるのと同期して、同じ画像データがブロック化
回路１３に入力する。このブロック化回路１３は階調補
正された画像データから所定の大きさく例えば、第３図
の如き５×５の大きさ）の画素ブロックを切出して、そ
れを濃度差検出回路７、第１の空間フィルタ回路８、第
２の空間フィルタ回路９に送る。濃度差検出回路７では
特定画素ブロック内の平均値と注目画素との差の絶対値
をとる。一般に、この差の絶対値がある閾値より小さい
時は、この注目画素は写真画像などの中間調画像領域、
または背景画像の領域内にあるといえる。逆に、この絶
対値が大きい時は、文字部や網点画像など、局所的な濃
度変化の激しい画像領域であるといえる。従って、濃度
差検出回路７は、注目画素が中間調画像領域にあると判
断したときは例えば°゛Ｏ゛を、文字部、　ｔＡ点画像
領域にあると判断したときは１”を出力するようにする
。

次に、第１の空間フィルタ回路８では、比較的低周波（
約２ラインベアｕｐ／ｍｍ）のエツジ検出を行う空間フ
ィルタを構成する。これは例えば第３図（ａ）、（ｂ）
に示したような係数をもつ一次微分フィルタを組み合わ
せることにより実現できる。

また第２の空間フィルタ回路では、網点周波数のエツジ
の検出を行う空間フィルタを構成する。

これは例えば第３図（Ｃ）に示したような係数をもつ２
次微分フィルタにより実現できる。一般にフィルタの特
性からいって、同じカーネルサイズであれば、−次微分
フィルタの方が二次微分フィルタよりも、より低周波側
に透過：を載持性のピークがある。第４図（ａ）は、２
ｆｆｆｌの空間フィルタの特性を一次元モデルで示した
ものである。−次微分フィルタは例えば約２　旦ｐ　／
　ｍ　ｍの所にピークをもつ特性であり、二次微分フィ
ルタは例えば約４　ｎ　ｐ　／　ｍ　ｍの所にピークを
もつ特性のものを選ぶようにする。

これに対して、原稿画像中の文字部分および網点写真部
分の空間周波数特性を第４図（ｂ）に示す。周波数的に
は、文字は低周波側から高周波側へ略連続してパワース
ペクトルが減少していくのに対し、網点写真では網点周
波数に応じた高周波成分のところに、不連続に周期的に
パワースペクトルのピークが存在するという差異がある
。

゛　従って、第１の空間フィルタ回路８では、透過帯域
が２１ｐ／ｍｍの所にあるので文字の空間周波数成分は
検出するが、網点写真の空間周波数成分は検出しない。

一方、第２の空間フィルタ回路９は透過帯域が４文ｐ　
／　ｍ　ｍの所にあり、またフィルタ特性を示すピーク
の半値幅も広いので、このフィルタでは網点写真の空間
周波数を中心に文字の周波数成分まで検出する。

第５図は画像の中の画像領域の判定を行う第１図の回路
１０の詳細ブロック図である。第５図のブロック図では
、ブロック化回路１３としてラインメモリ５０を用いて
いる。もし第３図に示したような５×５のマトリックス
を用いるならば、ラインメモリ５０は５ライン分用意す
ればよい。濃度差検出回路７は平均値算出回路５１と減
算器５２とから構成される。平均値算出回路５１はライ
ンメモリ５０からの１ブロック分の画素データを入力し
、加算と除算を行って、該ブロック内の平均値を算出す
る。減算器５２の一方の入力にはラインメモリ５０の注
目画素（５×５のマトリックスであれば中心画素）の濃
度を入力する。そして、前記平均値と注目画素濃度の差
の絶対値が減算器５２でとられる。

この差の絶対値は比較器５７で特定の閾値Ｔ１と比較さ
れる。注目画素の画像データと平均値との差が小さい時
は８、中間調の写真領域あるいは文字画像の背景領域と
して判定し、“０”を出力する。逆に、差が大きい時は
、文字領域または網点写真領域と判定し“１”を出力す
る。この出力結果Ａは判定回路１０に入力される。

また、ラインメモリ５０からのブロック内画素の画像デ
ータは第１の空間フィルタ回路８に入力し、即ち第５図
の一次微分回路５３．５４に入力され、第３図（ａ）、
（ｂ）で示したような一次微分演算を夫々の微分回路で
行い、この絶対値を出力する。微分回路は画素濃度とそ
の画素に対応するマトリックス係数を乗する乗算器と、
それらの積の和をとる加算器とからなる。これにより回
路５３では縦方向の比較的低周波の画像エツジが検出さ
れ、また回路５４では横方向の低周波エツジが検出され
る。これらの出力は加算器５６で加算された後、比較器
５８で特定の閾値Ｔ２と比較される。加算結果が閾値Ｔ
２より大きい時は、低周波エツジが有ると判定され１°
°を出力し、逆に小さい時は、エツジ無しとして“０”
を出力する。この出力結果ＢはＡと同様に判定器１０に
入力される。

第２の空間フィルタ回路９では、二次微分回路５５がブ
ロック内の画素データを入力し、第３図（Ｃ）で示した
ような二次微分演算を行い、この絶対値を出力する。こ
の値は比較器５９で特定の閾値Ｔ３と比較される。二次
微分値が閾値Ｔ３より大きい時は、網点を含む高周波エ
ツジが有ると判定され１″を出力し、逆に小さい時は、
エツジ無しとして“０”を出力する。この結果Ｃは判定
器１０に入力される。

表　　　　　　１ここで、Ｘは０”でも１”でもよい。

判定器１０では表１に示すように前述の３つの出力結果
Ａ、Ｂ、Ｃにより、写真領域、文字領域を決定する。出
力Ａが”１”で、Ｂ、Ｃの出力がともに“１”の時は文
字領域と判定する。またＢが０″°、Ｃが″１“の時は
網点領域と判定する。Ａ、Ｂ、Ｃの出力のこれ以外の組
み合わせも考えられるが、実際に生じる確率は非常に少
ないので無視する。

判定器１０は第６図に示すような簡単な回路でも構成で
きる。出力Ａを反転器７０を通したものをそのまま写真
領域指示信号とし、ＡＮＤゲート７１．７２の出力を夫
々、文字領域指示信号、網点領域指示信号とする。これ
らの指示信号により第１図のスイッチ１１を切り換える
。即ち、スイッチ１１から出力される二値画像データは
、その像域に最も適した二値化によりＩＡ理された画像
データとなるので、プリンタ１２に再生される画像は高
品位なものとなる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の像域認識装置によれば、
写真領域・文字領域・網点写真領域を混在した原画の画
像データをそれらの領域に従って識別することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の像域認識装置を印刷製蓋に適用した場
合の実施例の概略を示すブロック図、第２図は従来の二
値画像形成装置の説明図、第３図（ａ）は縦エツジ検出
のための一次微分フィルタの係数値を表わしたマトリッ
クス図、第３図（ｂ）は横エツジ検出のための一次微分
フィルタの係数値を表わしたマトリックス図、第３図（
Ｃ）は高周波エツジ検出のための二次微分フィルタの係
数値を表わしたマトリックス図、第４図（ａ）は−次微分フィルタ、二次微分フィルタの
空間周波数特性を示した特性図、第４図（ｂ）は代表的
な文字領域・網点領域の空間周波数特性を示した特性図
、第５図は像域判定のための回路の詳細ブロック図、第６図は判定回路の構成例を示す図である。図中、４・・・固定閾値二値化回路、５・・・ディザニ値化回
路、６・・・モアレ抑圧二値化回路、７・・・濃度差検
出回路、８・・・第１の空間フィルタ回路、９・・・第
２の空間フィルタ回路、１０・・・判定回路、１１・・
・スイッチ、１２・・・プリンタである。特許出願人　　　　　キャノン株式会社灘β （ａ）ｌ ρｐ／ｍｍ（ｂ）第４図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）画像データをブロックに分割し、該ブロック中の
注目画素の像域を認識する像域認識装置において、前記ブロックを入力し、該ブロックの平均濃度値と前記
注目画素の濃度値との差を検出する検出手段と、該濃度
差と第１の閾値との大小を比較する第１の比較手段と、前記ブロックを入力して、ブロック内の空間周波数の低
域成分を抽出する第１のフィルタ手段と、該低域成分と
第２の閾値とを比較するする第２の比較手段と、前記ブロックを入力して、ブロック内の空間周波数の高
域成分を抽出する第２のフィルタ手段と、該高域成分と
第３の閾値を比較する第３の比較手段と、前記３つの比較結果に基づいて、前記ブロック内におけ
る前記注目画素の画調を判断する判別手段とを有する像
域識別装置。
（２）前記第１のフィルタ手段は１次微分フィルタであ
る事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の像域識別
装置。
（３）前記第２のフィルタ手段は２次微分フィルタであ
る事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の像域識別
装置。