JPS6354064A - Image processing unit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain an output picture with high quality by providing a BPF detecting a character compooent in an original contrast signal, comparing the output of the BPF with a prescribed threshold value so as to identify a binary picture area and an intermediate picture area. CONSTITUTION:A contrast data called by a picture memory is stored once in an L line buffer 9. The buffer 9 has,e.g., 3-line capacity. Then a differentiation filter coefficient is used by the circuit 10 to obtain a differentiation value. Then the differentiation value is stored in an M line buffer 11 having a capacity of, e.g., 3 lines and product sum operation is applied in a filtering circuit 12 by using a weight coefficient. Thus, filtering processing is applied to the inputted contrast data and the processing result by the BPF is obtained finally and compared with a preset threshold value th at a comparator 13, and when the result is larger, the data is identified as the character area and when not, the data is identified as the intermediate area such as photograph or print.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野］ シト発明は、デジタル複写機、ファクシミリ等において
使用される原稿読取装置に関し、特に文字等の２値画像
領域と写真等の中間調画像領域とが混在する原稿を読み
取った後に、両頭域を識別し、それぞれの領域に適切な
処理を施す画像処理装置に関する。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The Cito invention relates to a document reading device used in digital copying machines, facsimile machines, etc., and particularly relates to a document reading device used in digital copying machines, facsimile machines, etc. The present invention relates to an image processing apparatus that identifies double-headed areas after reading a document containing a mixture of areas, and performs appropriate processing on each area.

〔従来の技術及びその問題点］ 一般の文書原稿中には、文字等の２値画像と写真や印刷
等の中間調画像とが混在しているものが多数ある。[Prior Art and Problems Therein] Many common documents contain a mixture of binary images such as characters and halftone images such as photographs and prints.

この様な原稿を単純に２値化して記録すると、文字の品
質は良いが写真の品質が劣化し、また逆にディザ等の中
間調生成法により２値化して記録すると、写真の品質は
良好となるが文字の品質が劣化してしまう。文字及び写
真のそれぞれに対して品質が良好となるようにするため
には、異なった２種の領域を識別し、例えば文字は単純
２値化し、写真はディザ処理することが必要になる。If such a document is simply converted into a binary value and recorded, the quality of the text will be good, but the quality of the photo will deteriorate.On the other hand, if the document is converted into a binary value and recorded using halftone generation methods such as dithering, the quality of the photo will be good. However, the quality of the characters deteriorates. In order to obtain good quality for each of text and photographs, it is necessary to identify two different types of areas, and for example, it is necessary to perform simple binarization for characters and dither processing for photographs.

この文字面像領域（以下文字領域と略称する）と中間調
画像領域（以下中間調領域と略称する）を識別するだめ
の方式として、特開昭５８−２２０５［１ｉ３号公報で
示されるように、注目画素の濃淡値データであるフォー
カス値と、注目画素の周囲の画素の平均値であるデフォ
ーカス値の差の絶対値をとり、これがある閾値を越えた
ときに文字領域と判定する方法がある。As a method for identifying the character surface image area (hereinafter referred to as the character area) and the halftone image area (hereinafter referred to as the halftone area), as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-2205 [1i3], , the absolute value of the difference between the focus value, which is the gray value data of the pixel of interest, and the defocus value, which is the average value of the pixels surrounding the pixel of interest, is taken, and when this exceeds a certain threshold, it is determined that it is a text area. be.

また、特開昭５８−３３７４号公報で示されるように、
窓内の画素の濃淡値の最大値と最小値との差で判定する
ものもある。Additionally, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-3374,
Some methods make determination based on the difference between the maximum and minimum gray values of pixels within the window.

しかし、これらの方法は、濃度勾配の急峻な変化に着目
しているために、エツジ部の抽出は良好に行われるが、
文字に中抜けが生じるという問題がある。また、印刷の
ような網点画像が人力された場合は、これを文字と誤認
してしまうため、印刷を含んだ原稿に対しては適用でき
なかった。However, since these methods focus on steep changes in the concentration gradient, the edges can be extracted well;
There is a problem in that characters are hollow. Furthermore, if a halftone image such as a printed image is created manually, it will be mistaken for text, so it could not be applied to originals that include printing.

本発明は、以上のような従来法に見られていた欠点を除
去し、文字部の中抜けを極力低下させ、更に網点を画像
に対しても有効な処理結果を与える画像処理装置を提供
することを目的とする。The present invention provides an image processing device that eliminates the drawbacks of the conventional methods as described above, reduces the number of hollow characters as much as possible, and also provides effective processing results for halftone images. The purpose is to

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、前記目的を達成するため、２値画像領域と中
間調画像領域が混在する原稿を読み取って画像ｖＩ報を
記録する原稿読取装置において、読み取った原画？ｆＭ
淡信号中の文字成分を抽出する帯域通過フィルタを設け
ると共に、該帯域通過フィルタの出力を所定の閾値と比
較することにより２値画像領域と中間調画像領域とを識
別する手段を設けたことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a document reading device that reads a document in which a binary image area and a halftone image area coexist and records image information. fM
In addition to providing a bandpass filter for extracting character components in a pale signal, a means for identifying a binary image area and a halftone image area by comparing the output of the bandpass filter with a predetermined threshold value is provided. Features.

前記帯域通過フィルタは、読み取った原画濃淡値の微分
値を求める手段と、該微分値を頭載識別用の窓で走査し
、該窓内の重み係数との積和演算を行なう手段とから構
成することができる。The band-pass filter is composed of a means for obtaining a differential value of the read original image gray value, and a means for scanning the differential value with a head-mounted identification window and performing a sum-of-products operation with a weighting coefficient within the window. can do.

〔作用〕[Effect]

本発明は、原稿の印刷１文字、写真の各領域の空間周波
数特性が、各領域に関して互いに異なることに着目して
、文字とそれ以外の領域との識別を行う。The present invention distinguishes between characters and other areas by focusing on the fact that the spatial frequency characteristics of each area of a printed character of a document and each area of a photograph are different for each area.

第１図に、印刷２文字、写真の各領域の空間周波数特性
の例を示す。これから判るように、印刷等の網点画像で
は、網点の基本周期に対応した空間周波数に成分が集中
する。たとえば、１７５碌の印刷では、６．９１ｐｓ　
（線）／龍をピークとした成分が存在し、直流成分を除
いた低周波域でのパワーは非常に少ない、なお１７５線
とは、１７５線／インチの網点画像を意味する。また、
写真領域では、大部分の成分が低周波域に存在している
ことが判る。一方、文字領域では比較的高周波域まで成
分が存在することが判る。FIG. 1 shows an example of the spatial frequency characteristics of two printed characters and each area of a photograph. As can be seen from this, in a halftone dot image such as a printed image, components are concentrated at a spatial frequency corresponding to the fundamental period of the halftone dot. For example, for 175 碌 printing, 6.91 ps
There is a component with a peak of (line)/dragon, and the power in the low frequency range excluding the DC component is very small. Note that 175 lines means a halftone image of 175 lines/inch. Also,
It can be seen that in the photographic region, most components exist in the low frequency range. On the other hand, it can be seen that in the text area, components exist up to a relatively high frequency range.

この性質を利用して領域を識別することが可能になる。Using this property, it becomes possible to identify areas.

つまり、第１図で示される２〜５１ｐｓ／諺璽帯域では
、文字成分のパワーが多いことに着目し、この帯域のパ
ワーが多いときは文字領域であると識別する。That is, in the 2 to 51 ps/proverbs band shown in FIG. 1, attention is paid to the fact that the power of the character component is large, and when the power in this band is large, it is identified as a text area.

この文字成分の抽出のために、本実施例では、微分フィ
ルタと重み係数を有するｎＸｍの窓によるフィルタとを
組み合わせて帯域通過フィルタを構成し、この応答によ
り領域を識別する。In order to extract this character component, in this embodiment, a band-pass filter is constructed by combining a differential filter and a filter using an nXm window having a weighting coefficient, and a region is identified based on this response.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の特
徴を具体的に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, features of the present invention will be specifically described based on examples with reference to the drawings.

第２図に本発明を通用した画像処理装置全体のブロック
図を示す。FIG. 2 shows a block diagram of the entire image processing apparatus to which the present invention is applied.

図中１は、たとえばドラム型スキャナ構成の入力装置で
あり、原稿情報を４００　　ドツト／インチの解像度で
７ビツトの濃淡値データとして読み取る。In the figure, reference numeral 1 denotes an input device having a drum type scanner configuration, for example, which reads document information as 7-bit gray value data at a resolution of 400 dots/inch.

２は８ビツトの画像メモリであり、読み取った原稿の、
たとえばＡ４サイズ１頁分のデータを格納できる容量を
有している。３は画像処理装置であり、文字領域識別回
路６１文字領域の濃淡値データを２値化する文字領域２
値化回路４及びディザ処理回路５から構成されている。2 is an 8-bit image memory, which stores the scanned original.
For example, it has a capacity that can store data for one A4 size page. 3 is an image processing device, which includes a character area identification circuit 61 and a character area 2 which binarizes the grayscale value data of the character area;
It is composed of a value conversion circuit 4 and a dither processing circuit 5.

画像処理装置３においては、中間調画像に対してはディ
ザ処理を、また文字画像に対しては単純２値化を施して
０．１の２値データを生成し、バ・７フアメモリ７を介
して出力装置８へ送り出す、なお、バッファメモリ７は
、画像処理装置３から送られてくるデータの速度と出力
装置８の記録速度をｉｆ１整するためのものである。出
力装置８は、４００　ドツト／インチの解像度で２値画
像の記録を行うもので、ここでは電子写真式レーザビー
ムプリンタを例としてあげているが、サーマルプリンタ
、インクジェノトプリンク等を使用することも可能であ
る。The image processing device 3 performs dither processing on the halftone image and simple binarization on the character image to generate binary data of 0.1, and outputs the binary data via the buffer memory 7. The buffer memory 7 is used to adjust the speed of data sent from the image processing device 3 and the recording speed of the output device 8 by if1. The output device 8 records a binary image at a resolution of 400 dots/inch, and although an electrophotographic laser beam printer is taken as an example here, a thermal printer, an inkjet printer, etc. can also be used. is also possible.

次に、文字領域識別回路６の詳細を第３図に示す。Next, details of the character area identification circuit 6 are shown in FIG.

画像メモリ２から呼び込まれた濃淡データは−旦Ｌライ
ンバッファ９に貯えられる。このＬラインバッファ９は
、たとえば３ライン分の容量を有している。そして、微
分演算回路１０により第４図に示される微分フィルタ係
数を用いて微分値が求められる。次に、この微分値が、
たとえば３ライン分の容量を有するＭラインバッファ１
】に貯えられ、フィルタリング回路１２で第５図に示さ
れる重み係数を用いて積和演算が行なわれる。これによ
り、入力された濃淡データに対してフィルタリング処理
が施され、最終的に帯域通過フィルタ（第６図参照）に
よる処理結果が得られる。The grayscale data read from the image memory 2 is stored in the L line buffer 9. This L line buffer 9 has a capacity for, for example, three lines. Then, the differential value is determined by the differential calculation circuit 10 using the differential filter coefficients shown in FIG. Next, this differential value is
For example, an M line buffer 1 with a capacity of 3 lines.
], and the filtering circuit 12 performs a sum-of-products operation using the weighting coefficients shown in FIG. As a result, filtering processing is performed on the input grayscale data, and finally a processing result by a band pass filter (see FIG. 6) is obtained.

本実施例で用いたフィルタニこついて更に詳細に説明す
る。The filter used in this example will be explained in more detail.

第４閣は、微分演算回路１０で使用されるフィルタの係
数を示す。このフィルタは、画像処理の分野で一般的に
知られている８近傍の二次微分フィルタであり、高域を
強調するものである。また、第５図は、フィルタ回路１
２で使用されるｎ　ｘｍ−３×３のフィルタを示す。こ
のフィルタは、微分演算回路１０で求めた微分値を、３
×３の窓で走査し、該窓内の重み係数との積）［＋演算
を行なうものである。この場合の係数はローパスフィル
タとなっているが、係数を任意に決定してバンドカット
フィルタとしても良い。すなわち、ｎｘｍ窓の中心の係
数を負にすればバンドカントフィルタとすることができ
る。このとき第５図の係数は、入力されると想定される
網点の基本周波数に一致させるように決定する。第５図
の場合は、１７５　ｋｍ　（Ｌｊ６．９７！ｐｓ／ｍ１
１）を遮断するように設定されている。The fourth column shows the coefficients of the filter used in the differential calculation circuit 10. This filter is an 8-neighbor quadratic differential filter that is generally known in the field of image processing and emphasizes high frequencies. In addition, FIG. 5 shows the filter circuit 1
Figure 2 shows an n x m-3 x 3 filter used in Figure 2. This filter converts the differential value obtained by the differential calculation circuit 10 into 3
It scans in a ×3 window and performs the product (+) operation with the weighting coefficient within the window. Although the coefficients in this case are a low-pass filter, the coefficients may be arbitrarily determined and used as a band cut filter. That is, by making the coefficient at the center of the nxm window negative, a band cant filter can be obtained. At this time, the coefficients shown in FIG. 5 are determined so as to match the fundamental frequency of the halftone dots that are assumed to be input. In the case of Figure 5, 175 km (Lj6.97!ps/m1
1) is set to be blocked.

以」：のように決められた第４図、第５図のフィルタの
し合の周波数特性は第６図のようになり、２〜５１ｐｓ
／ｍｅの文字成分を抽出するための帯域通過フィルタと
なっている。The frequency characteristics of the combination of filters shown in Figures 4 and 5 determined as shown in Figure 6 are as shown in Figure 6, and are 2 to 51 ps.
This is a band pass filter for extracting the character component of /me.

この微分演算回路１０及びフィルタリング回路１２によ
り帯域通過フィルタ始段された結果が、比較器１３にお
いて予め設定された閾値Ｌｈと比較され、大きければ文
字領域、そうでなければ写真、印刷等の中間調領域とし
て識別される。The result of the band-pass filter initial stage performed by the differential operation circuit 10 and the filtering circuit 12 is compared with a preset threshold Lh in the comparator 13, and if it is larger, it is a character area, and if it is not, it is an intermediate tone of a photograph, printing, etc. Identified as a region.

第２図に示す画像処理装置３では、文字領域識別回路６
の比較２：ｒ１３からの識別イδ号を用いて、第７図に
示される画像メモリ２内の対応する占素の先頭ビットを
書き換える。たとえば、文字領域であればこのビットを
１とし、中間調領域であれば０とする。画像メモリ２内
の画素データは第７図に示されるように、７ビツトの濃
淡（直データと１ビア）の判定フラグから構成されたデ
ータ横這になっているため、各画素の先頭ビットを参照
すれば文字領域か中間調領域かが判る。In the image processing device 3 shown in FIG.
Comparison 2: Using the identification number δ from r13, the leading bit of the corresponding element in the image memory 2 shown in FIG. 7 is rewritten. For example, this bit is set to 1 for a character area, and set to 0 for a halftone area. As shown in Fig. 7, the pixel data in the image memory 2 is composed of 7-bit gradation (direct data and 1 via) judgment flags and is horizontal, so the first bit of each pixel is By referring to it, you can tell whether it is a character area or a halftone area.

実際に、出力装置８で画像を記録する時は、第２図に示
したように、画像メモリ２から画素データを文字領域２
値化回路４に呼び出し、先頭ビットにより領域を弁別す
る。文字領域であったなら、予め設定された２値化のた
めの閾値８ｔｈで２値化処理する。すなわち、ｆＭＢ値
が閾値８ｔｈより大きければ、ｔ；淡値を７ビツトの最
大値である１２７に変換し、閾値８ｔｈより小さければ
０に変換して、データをディザ処理回路５に送る。なお
、中間調領域の場合は、そのまま通過させる。When actually recording an image using the output device 8, as shown in FIG.
The value is called to the value converting circuit 4, and the area is discriminated based on the leading bit. If it is a text area, binarization processing is performed using a preset binarization threshold of 8th. That is, if the fMB value is larger than the threshold 8th, the t;light value is converted to 127, which is the maximum value of 7 bits, and if it is smaller than the threshold 8th, it is converted to 0, and the data is sent to the dither processing circuit 5. Note that in the case of a halftone area, the signal is passed through as is.

ディザ処理回路５では文字部は、すでに最大を農度に引
き上げられているので、文字領域、中間調領域の区別な
しにディザ処理すれば、文字部は、！１【純２値化画像
として、また中間調領域はディザ処理画像として出力で
きる。In the dither processing circuit 5, the text area has already been raised to the maximum level, so if dither processing is performed without distinguishing between the text area and the halftone area, the text area will be ! 1 [Can be output as a pure binary image, and halftone areas can be output as a dithered image.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、本発明においては、従来のように４
度勾配の２峻な変化のみを抄出するのではなく、画像信
号中の文字領域が有する空間バー１波数成分の帯域を帯
域通過フィルタで抽出することにより領域判別を行う。As described above, in the present invention, four
Rather than extracting only two steep changes in the gradient, region discrimination is performed by extracting the band of the spatial wave number component of the character region in the image signal using a band-pass filter.

これにより、濃度勾配の急峻な変化が少ない文字の中間
部でもこの部分が中間調画像と誤認１されることがなく
中火シナが牛しない。また、印刷のような用意画像が入
力された場合でも、網点画像の基本空間周波数成分：よ
フィルタで除去されるため、印刷が文字と誤こ３される
ことがなくなる。したがって、画像の各５「１域が正確
に識別でき、各領域に応した画像処理を正しく行うこと
が可能となり、品質の高い出力画像を得ることができる
。As a result, even in the middle part of a character where there are few steep changes in the density gradient, this part is not mistakenly recognized as a halftone image, and medium-heat coloring is prevented. Furthermore, even if a prepared image such as a print is input, the basic spatial frequency component of the halftone dot image is removed by the filter, so that the print will not be mistaken for text. Therefore, it is possible to accurately identify each region of the image, and it is possible to correctly perform image processing corresponding to each region, thereby obtaining a high-quality output image.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１Ｍは画像の各領域の空間周波数特性を示すグラフ、
第２図は本発明に係る画像処理装置全体のブロック図、
第３図は文字領域識別回路のブロック図、第４図は微分
フィルタ係数を示す説明図、第５図はｎｘｍ窓の重み係
数の説明図、第６図は本発明に係る帯域通過フィルタの
周波数特性を示すグラフ、第７図は画像メモリ内の１画
素データ構造を示す説明図である。 ｌ二人力装置　　　　　２：画像メモリ３：画像処理装
置　　　４：文字領域２値化回路５：ディザ処理回路　
　６：文字領域識別回路７：バソフアメモリ　　８：出
力装置 ９：Ｌラインバッファ　１０：微分演算回路１１；Ｍラ
インバッファ　１２：フィルタリング回路１３：比較器 特許出願人　　　　　冨士ゼロックス株式会社代理人　
　小刃　益（ほか２名） 第６図 １．０　　２．ＯＢ、０　　４．０　　５．０　　６．
０　　　？、０ツ聞周濃数（ｊ２ｐｓ／　ｍｍ　） 第７図 ８　　　　　　　　　　　　８　ヒ゛フト１　；文千偵
ズ ０：中藺鋼預霊 第１図 第２図 第３図The first M is a graph showing the spatial frequency characteristics of each region of the image,
FIG. 2 is a block diagram of the entire image processing device according to the present invention;
FIG. 3 is a block diagram of the character area identification circuit, FIG. 4 is an explanatory diagram showing differential filter coefficients, FIG. 5 is an explanatory diagram of weighting coefficients of the nxm window, and FIG. 6 is a frequency diagram of the band-pass filter according to the present invention. The graph showing the characteristics, FIG. 7, is an explanatory diagram showing the data structure of one pixel in the image memory. Two-man power device 2: Image memory 3: Image processing device 4: Character area binarization circuit 5: Dither processing circuit
6: Character area identification circuit 7: Bathophore memory 8: Output device 9: L line buffer 10: Differential calculation circuit 11; M line buffer 12: Filtering circuit 13: Comparator patent applicant Fuji Xerox Co., Ltd. Agent
Masu Koba (and 2 others) Figure 6 1.0 2. OB, 0 4.0 5.0 6.
0? , 0 tsun round density (j2ps/mm) Fig. 7 8 8 Heft 1; Bunsen Tianzu 0: Chuarai Hagane Seirei Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、２値画像領域と中間調画像領域が混在する原稿を読
み取って画像情報を記録する原稿読取装置において、読
み取った原画濃淡信号中の文字成分を抽出する帯域通過
フィルタを設けると共に、該帯域通過フィルタの出力を
所定の閾値と比較することにより２値画像領域と中間調
画像領域とを識別する手段を設けたことを特徴とする画
像処理装置。 ２、前記帯域通過フィルタは、読み取った原画濃淡信号
の微分値を求める手段と、該微分値を領域識別用の窓で
走査し、該窓内の重み係数との積和演算を行なう手段と
から構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の画像処理装置。[Claims] In a document reading device that reads a document containing a mixture of 1- and 2-value image areas and halftone image areas and records image information, there is provided a band-pass filter that extracts character components from the read original image density signal. What is claimed is: 1. An image processing apparatus, further comprising means for identifying a binary image area and a halftone image area by comparing the output of the bandpass filter with a predetermined threshold. 2. The band-pass filter includes means for obtaining a differential value of the read original image density signal, and means for scanning the differential value with a window for area identification and performing a product-sum operation with a weighting coefficient within the window. An image processing apparatus according to claim 1, characterized in that: