專利名稱：圖像處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制版裝置(數(shù)字印刷機)，該裝置讀取原稿圖像，對讀取的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進行處理，然后對感熱孔版原紙進行穿孔制板；由電子照像技術(shù)在感光體上形成潛像后復(fù)制到規(guī)定用紙上的裝置(數(shù)字復(fù)印機)，或復(fù)印到感熱紙等的裝置。尤其涉及將讀取的圖像二值化后作為二值數(shù)據(jù)輸出的圖像處理裝置。
在使用如上所述的圖像處理裝置輸出文字或線圖等的二值圖像機和照片等濃淡反差圖像混合的原稿的情況下，為了獲得最佳效果，必須用單一閾值將二值圖像區(qū)二值化為最大濃度或最小濃度的某一個，而對于濃淡反差圖像區(qū)必須考慮輸入輸出裝置的特性進行保真輸入輸出濃度的濃度變換。因此，要判別圖像的各部分是二值圖像區(qū)還是濃淡圖像區(qū)，從而分離成兩種區(qū)域。
已往，為了判別二值圖像區(qū)或濃淡圖像區(qū)，有特開平3-153167和特開平1-227573等中所揭示的方法。特開平3-153167的方法是將圖像分割成n×n像素的塊，對各塊進行特征抽樣，利用特征抽樣的結(jié)果對各塊進行判別。特開平1-227573的方法是利用醒目像素和其周邊像素進行特征抽樣，根據(jù)該抽樣結(jié)果對各像素進行判別。
然而，前一方法中，因為判別各個塊，所以存在誤判別部分或二值圖像區(qū)與濃淡反差圖像區(qū)交界部分出現(xiàn)方塊狀的問題。在用后一方法的情況下，雖然其誤判別影響比前一方法不那么顯眼，但在誤判別部分和正確判別部分之間存在濃度級差，而有不諧調(diào)的感覺。
另外，對二值圖像區(qū)中的粗線條或全黑部分和濃淡反差圖像區(qū)中的照片高濃度部分作出區(qū)別是困難的。若調(diào)整判別用參數(shù)使能判別粗線條或全黑部分為二值圖像，則會在照片圖像中產(chǎn)生失真部分。若調(diào)整判別用參數(shù)使能將照片高濃度部分判別成濃淡反差圖像，則會使粗線條或全黑部分的濃度變淡。
本發(fā)明用于解決上述問題，其目的在于提供一種圖像處理裝置，該裝置對于二值圖像區(qū)有濃淡反差圖像區(qū)混合的原稿，使二值圖像區(qū)有更強的對比度，使?jié)獾床顖D像區(qū)的濃淡變化具有高保真特性，而且輸出不會因濃度的級差而引起不諧調(diào)感的圖像濃度信號。
為了解決上述問題，本發(fā)明在將由原稿讀取手段輸入的原稿圖像識別成二值圖像和濃淡反差圖像，并輸出按對應(yīng)的濃度曲線變換的圖像信號的圖像處理裝置中，備有在二值圖像至濃淡圖像之間分成多級對原稿醒目像素狀態(tài)進行判斷的判斷手段；根據(jù)上述判斷，從二值圖像用濃度變換曲線、濃淡圖像用濃度變換曲線以及對插在二曲線之間的一根以上的濃度變換曲線中選擇適當(dāng)?shù)臐舛茸儞Q曲線進行濃度變換的濃度變換曲線選擇手段。
本發(fā)明裝置中所用的識別醒目像素狀態(tài)的識別手段有如下各種方式。(1)根據(jù)相鄰像素的濃度檢測醒目像素的邊緣敏銳度來判斷醒目像素的狀態(tài)。(2)根據(jù)相鄰像素的濃度檢測醒目像素是否為邊緣像素，并計算醒目像素與最接近該醒目像素的邊緣像素的距離來判斷醒目像素的狀態(tài)。(3)根據(jù)由醒目像素邊緣敏銳度、至醒目像素的邊緣像素的距離、和挾含醒目像素的線段長度所得每個像素的特征來判別醒目像素是否為細線，或是否為邊緣像素。
若在主掃描方向或副掃描方向上，濃度的上升和下降沿中有挾含醒目像素的線段，則本發(fā)明計算該線段的長度。若上述線段的長度短，則該線段為構(gòu)成文字的線段的可能性大。本發(fā)明還計算醒目像素與最靠近醒目像素的邊緣像素的距離。這里，至邊緣的距離越短越表示可能是文字圖像，越長越表示可能是濃淡反差圖像。
本發(fā)明備有適用于二值圖像的二值圖像用濃度變換曲線；適用于濃淡反差圖像保存濃淡反差特性的濃淡反差圖像用濃度變換曲線。此外，還備有插在上述兩曲線之間的適當(dāng)?shù)臄?shù)根濃度變換曲線。
這里，根據(jù)對每個像素推定的數(shù)個上述特征量，特征量表示近似二值圖像時選擇二值圖像用濃度變換曲線；特征量表示近似濃淡反差圖像時選擇濃淡反差圖像用濃度變換曲線；不是上述兩種情況時，則根據(jù)特征量偏向像二值圖像或濃淡圖像的程度選擇插入兩曲線間的數(shù)據(jù)濃度變換曲線中的合適曲線，進行濃度變換。由此，特征量既不像二值圖像又不像濃淡圖像時，或因特征量只查到范圍狹窄的圖像而產(chǎn)生誤判別區(qū)域時，能減輕輸出圖像濃度急烈變化造成的不諧調(diào)感覺。
通過越近邊緣就越選擇靠近二值圖像用濃度變換的濃度變換曲線，越離開邊緣就越選擇靠近濃淡反差圖像用濃度變換的濃度變換曲線，粗線條的字或黑塊可呈現(xiàn)濃黑，并能保持濃淡反差圖像中濃度大部分的深淡程度。
下面結(jié)合


本發(fā)明裝置的實施例。
圖1為本發(fā)明實施例的圖像處理裝置的方框圖；圖2為本發(fā)明實施例中使用的MTF校正電路的系數(shù)矩陣。
圖3是表示存貯本發(fā)明實施例中圖像濃度信號的行存貯器內(nèi)的像素在原稿上的位置的圖；圖4表示本發(fā)明實施例中邊緣檢測電路圖；圖5為本發(fā)明實施例中邊緣檢測電路的系數(shù)矩陣；圖6為表示本發(fā)明實施例中特征判定規(guī)則的圖表；圖7表示本發(fā)明實施例中濃度變化電路的濃度變換曲線的一例；圖8為本發(fā)明實施例的圖像處理裝置的方框圖；圖9為本發(fā)明實施例中邊緣檢測電路圖；圖10為本發(fā)明實施例中距離分類電路圖11為本發(fā)明實施例中特征判定規(guī)則圖表；圖12為本發(fā)明實施例的圖像處理裝置的方框圖；圖13為本發(fā)明實施例中邊緣檢測電路圖；圖14為本發(fā)明實施例中高濃度線檢測電路圖；圖15為本發(fā)明實施例中距離分類電路圖；圖16表示本發(fā)明實施例中存貯在行存貯器23中對應(yīng)于至各像素的邊緣像素的距離數(shù)據(jù)的像素在原稿上的位置；圖17為本發(fā)明實施例中特征判定規(guī)則圖表；圖18表示本發(fā)明實施例中使用的細線檢測電路的系數(shù)矩陣。
實施例1圖1為本發(fā)明實施例的圖像處理裝置的方框圖。光照射到原稿上，用CCD等線傳感器將來自原稿的反射光變換成電信號(圖像濃度信號)輸出。未圖示的讀取手段讀取的圖像濃度信號di，j被輸入行存貯器2。
讀取手段輸出的圖像濃度信號雖可直接輸入行存貯器2，但為了校正到更接近原稿圖像的圖像濃度信號，也可通過用虛線表示的MTF校正電路將輸出的圖像濃度信號輸給行存貯器2。
在應(yīng)用MTF校正電路情況下，用圖2所示的MTF校正系數(shù)矩陣將對應(yīng)于各系數(shù)位置的像素的濃度值乘以矩陣的各系數(shù)，同時進行將各個結(jié)果相加的卷積(convolution)運算后，校正圖像信號d′i，j輸入行存貯器2。
圖3表示對應(yīng)于存貯在行存貯器2中的圖像濃度信號的像素在原稿上的位置。Pi，j表示對應(yīng)于讀取裝置輸出的圖像濃度信號的最新像素。這里，j為主掃描、i為副掃描上的像素編號，Pi，j為副掃描上第i點、主掃描上第j點的像素。di，j表示像素Pi，j的濃度。帶影線部分的2個主掃描點和2個像素的圖像濃度信號存貯在行存貯器2中。
行存貯器2輸出的圖像濃度信號(di，j、di，j-1、di，j-2、di-1，j、di-1，j-1、di-1，j-2、di-2，j、di-2，j-1、di-2，j-2)以像素Pi-1，j-1為中心構(gòu)成3×3的矩陣。
如圖1所示，行存貯器2輸出的圖像濃度信號di-1，j-5輸入濃度變換電路3。行存貯器2輸出的圖像濃度信號(di，j、di，j-1、di，j-2、di-1，j、di-1，j-1、di-1，j-2、di-2，j、di-2、j-1、di-2，j-2)輸入邊緣檢測電路27。邊緣檢測電路27是檢測醒目像素是不是與該醒目像素所鄰接像素之間的濃度變換點。
圖4為表示邊緣檢測電路27的圖。在運算電路13中，用圖5(a)、(b)、(c)、(d)所示橫向、縱向、左斜向、右斜向的邊緣檢測系數(shù)矩陣進行卷積運算，求得的4個值的絕對值中的最大值作為邊緣信號ei-1，j-1輸出，并輸入到比較器14、15、25。
在比較器15中，輸入的邊緣信號ei-1，j-1大于第一邊緣閾值T2為有效(表示是邊緣像素的信號)，小于T2為無效(表示不是邊緣像素的信號)，并輸出第一邊緣檢測信號e1i-1，j-1。第一邊緣閾值T2的值設(shè)定成僅能檢測敏銳度之大(大濃度差)幾乎不在濃淡反差圖像中出現(xiàn)的邊緣。
比較器14中輸入的邊緣信號ei-1，j-1大于第二邊緣閾值T3時有效，小于T3時無效，并輸出第二邊緣檢測信號e2i-1，j-1。第二邊緣閾值T3比第一邊緣閾值T2小，其值設(shè)定成能夠檢測敏銳度稍大(濃度差稍大)的邊緣。
在比較器25中，所輸出的第三邊緣檢測信號e3i-1，j-1，若所輸入的邊緣信號ei-1，j-1大于第三邊緣閾值T8，為有效，若小于T8為無效。第三邊緣閾值T8比第二邊緣閾值T3小，其值設(shè)定為能檢測不敏銳(幾乎沒有濃度差)的邊緣。
如圖1所示，為了配合對于應(yīng)處理的像素的圖像濃度信號di-1，j-1的濃度變換所需時間，將邊緣檢測信號輸入點延時電路8，9，26。
點延時電路8，9，26輸出的第一邊緣檢測信號e1i-1，j-5、第二邊緣檢測信號e2i-1，j-5、及第三邊緣檢測信號e3i-1，j-5輸入特征判定電路28。特征判定電路28根據(jù)輸入的第一邊緣檢測信號e1i-1，j-5、第二邊緣檢測信號e2i-1，j-5、第三邊緣檢測信號e3i-1，j-5，按圖6所示規(guī)則確定并輸出濃度變換選擇信號gi-1，j-5。
該濃度變換選擇信號gi-1，j-5考慮到如下等圖像特征選擇濃度變換曲線1.二值圖像區(qū)中主要存在邊緣像素，2.邊緣的敏銳度(濃度差)越高(大)表示越像二值圖像，邊緣的敏銳度越低(小)表示越像濃淡反差圖像。
圖6中的二值信號，“○”表示有效，“×”表示無效，“—”表示不考慮。對于具有3個以上值的信號，其數(shù)字表示信號的值。這里，濃度變換選擇信號gi-1，j-5的值的含義如下gi-1，j-5＝0，表示二值圖像；gi-1，j-5＝3，表示濃淡反差圖像；gi-1，j-5＝1，表示像二值圖像；gi-1，j-5＝2，表示像濃淡反差圖像。
如圖7所示，濃度變換電路3具有將輸入濃度二值化為最大或最小的某一個的二值圖像用濃度變換曲線A(實線所示)；將輸入濃度的濃淡程度保存在輸出濃度中的濃淡圖像用濃度變換曲線B(一點劃線所示)；插在上述兩曲線之間，由靠近二值圖像用濃度變換曲線的濃度變換曲線C(用虛線表示)，和靠近濃淡圖像用濃度變換曲線的濃度變換曲線D(二點劃線所示)構(gòu)成的2根濃度變換曲線，共計4根濃度變換曲線。
根據(jù)由特征判定電路28輸入的濃度變換選擇信號gi-1，j-5按照一定規(guī)則選擇濃度變換曲線，對圖像濃度信號di-1，j-5進行濃度變換，輸出變換濃度信號cdi-1，j-5。該規(guī)則為gi-1，j-5＝0，用二值圖像用濃度變換曲線A；gi-1，j-5＝3，用濃淡濃度變換曲線B；
gi-1，j-5＝1，用插在兩曲線之間的濃度變換曲線C；gi-1，j-5＝2，用插在兩曲線之間的濃度變換曲線D。
在濃度變換電路3中，上述4根濃度變換曲線有對應(yīng)于各濃度變換曲線的4個數(shù)據(jù)變換表，一邊參照按特征判定電路28輸出的濃度變換選擇信號gi-1，j-5選擇的數(shù)據(jù)變換表，一邊對圖像濃度信號di-1，j-5進行濃度變換，并輸出變換濃度信號cdi-1，j-5。
在濃度變換電路3中被變換后的變換濃度信號cdi-1，j-5輸入二值化電路4。在二值化電路4中，用誤差擴散法將所輸入的變換濃度信號cdi-1，j-5二值化后輸出二值信號。
本實施例中邊緣檢測系數(shù)矩陣為3×3。但矩陣的大小可按n×m(n＞0，m＞0；n，m為整數(shù))改變，同時也可改變其系數(shù)，通過增加矩陣數(shù)，能提高邊緣檢測電路的邊緣檢測精度。
本實施例中，雖然在二值圖像用和濃淡圖像用濃度變換曲線之間插入2根濃度變換曲線，但也可插入一根。另外，通過增加設(shè)定邊緣檢測電路7的各不同閾值的比較器來增加邊緣敏銳度的分類，也能將內(nèi)插的濃度變換曲線擴充到3根以上。
實施例2下面說明本發(fā)明裝置的其它實施例。圖8為本發(fā)明實施例的圖像處理裝置的方框圖。
由行存貯器2輸出的圖像濃度信號(di，j、di，j-1、di，j-2、di-1，j、di-1，j-1、di-1，j-2、di-2，j、di-2，j-1、di-2，j-2)與實施例1情況相同，構(gòu)成以像素Pi-1，j-1為中心的3×3矩陣。
如圖8所示，由行存貯器2輸出的圖像濃度信號di-1，j-5輸入到濃度變換電路3。由行存貯器2輸出的圖像濃度信號(di，j、di，j-1、di，j-2、di-1，j、di-1，j-1、di-1，j-2、di-2，j、di-2，j-1、di-2，j-2)輸入給邊緣檢測電路29。
圖9為邊緣檢測電路。在運算電路13中與實施例1的情況相同，用圖5(a)、(b)、(c)、(d)所示橫向、縱向、左斜向、右斜向的邊緣檢測系數(shù)矩陣進行卷積運算，將求得的4個值的絕對值中最大的作為邊緣信號ei-1，j-1輸出，并輸入到比較器15。
比較器15輸出第一邊緣檢測信號e1i-2，j-1，在邊緣信號ei-1，j-1大于第一邊緣閾值T2時有效(表示是邊緣像素的信號)，而小于T2時無效(表示不是邊緣像素信號)。第一邊緣閾值T2的值設(shè)定成只能夠檢測敏銳度之大(大濃度差)幾乎不在濃淡反差圖像中出現(xiàn)的邊緣。
如圖8所示，點延時電路9輸出的第一邊緣檢測信號e1i-1，j-5輸入特征判定電路30。距離分類電路11計算醒目像素至邊緣像素的距離并加以分類。圖10詳細示出距離分類電路11。行存貯器23中存貯著一行中各像素至邊緣像素的距離數(shù)據(jù)。
圖16示出像素在原稿上的位置，它們對應(yīng)于存貯在行存貯器23中的各像素至邊緣像素的距離數(shù)據(jù)。第一邊緣檢測信號e1i-1，j-1輸入距離計算電路22，分別使用左像素Pi-1，j-6、上像素Pi-2，j-5、右上像素Pi-2，j-4至邊緣的距離dei-1，j-6、dei-2，j-5、dei-2，j-4按下面方法計算像素Pi-1，j-5至邊緣的距離dei-1，j-5若e1i-1，j-5＝1，則dei-1，j-5＝0，若e1i-1，j-5＝0，則dei-1，j-5＝min(dei-1，j-6、dei-2，j-5、dei-2，j-4))＋1。
上述dei-1，j-6、dei-2，j-5、dei-2，j-4從行存貯器23取出，而dei-1，j-5再存入行存貯器23。將至邊緣的距離dei-1，j-5輸入比較器24，并按下列規(guī)則進行分類若dei-1，j-5＜T6，則fi-1，j-5＝0，若T6≤dei-1，j-5＜T7，則fi-1，j-5＝1，若T7≤dei-1，j-5＜T8，則fi-1，j-5＝2，若T8≤dei-1，j-5，則fi-1，j-5＝3，距離分類信號fi-1，j-5輸入特征判定電路30。
在特征判定電路30中，按照圖11所示規(guī)則用輸入的第一邊緣檢測信號e1i-1，j-5、距離分類信號fi-1，j-5來確定濃度變換選擇信號gi-1，j-5。該濃度變換選擇信號gi-1，j-5是根據(jù)下列圖像特征選擇濃度變換曲線的1.二值圖像區(qū)中主要存在邊緣圖像；2.醒目像素和與該醒目像素最靠近的邊緣像素的距離越短，越可能是文字圖像，越長則越可能是濃淡反差圖像。
圖11中，對于二值信號，“○”表示有效，“×”表示無效，“—”表示不加考慮。對于具有3種值以上的信號，數(shù)字表示信號值的大小。這里，濃度變換選擇信號gi-1，j-5值的含義為gi-1，j-5＝0，為二值圖像；gi-1，j-5＝3，為濃淡圖像；gi-1，j-5＝1，像二值圖像；gi-1，j-5＝2，像濃淡反差圖像。
與實施例1的情況相同，濃度變換電路3具有4根濃度變換曲線，它根據(jù)特征判定電路30輸入的濃度變換選擇信號gi-1，j-5，并按一定規(guī)則選擇濃度變換曲線，對圖像濃度信號di-1，j-5進行濃度變換后，輸出變換濃度信號cdi-1，j-5。該規(guī)則為若gi-1，j-5＝0，用二值圖像用濃度變換曲線A；若gi-1，j-5＝3，用濃淡反差圖像用濃度變換曲線B；若gi-1，j-5＝1，用插入兩曲線之間的濃度變換曲線C(靠近二值圖像用濃度變換曲線)；若gi-1，j-5＝2，用插入兩曲線之間的濃度變換曲線D(靠近濃淡圖像用濃度變換曲線)。
濃度變換電路3具有對應(yīng)于上述4根濃度變換曲線中的每一根的4個數(shù)據(jù)變換表，根據(jù)特征判定電路30輸出的濃度變換選擇信號gi-1，j-5，一邊參照所選擇的數(shù)據(jù)變換表，一邊對圖像濃度信號di-1，j-5進行濃度變換，并輸出變換濃度信號cdi-1，j-5。
由濃度變換電路3變換后輸出的變換濃度信號cdi-1，j-5輸入二值化電路4。在二值化電路4中用誤差擴散法將輸入的變換濃度信號cdi-1，j-5二值化并作為二值信號輸出。本實施例與實施例1一樣，能提高邊緣檢測精度。另外，與實施例1相同，插入二值圖像用濃度變換曲線和濃淡反差圖像用濃度變換曲線之間的濃度變換曲線一根也可以，而且通過增加距離分類電路11的分類數(shù)，也可將插入兩曲線之間的濃度變換曲線擴之到3根以上。
實施例3下面說明本發(fā)明的另一實施例。圖12為本發(fā)明實施例的圖像處理裝置的方框圖。
從行存貯器2輸出的圖像濃度信號(di，j、di，j-1、di，j-2、di-1，j、di-1，j-1、di-1，j-2、di-2，j、di-2，j-1、di-2，j-2)與實施例1情況相同以像素Pi-1，j-1為中心構(gòu)成3×3矩陣。
如圖12所示，行存貯器2輸出的圖像濃度信號di-1，j-5輸入高濃度線檢測電路10和濃度變換電路3。行存貯器2輸出的圖像濃度信號(di，j、di，j-1、di，j-2、di-1，j、di-1，j-1、di-1，j-2、di-2，j、di-2，j-1、di-2，j-2)輸入細線檢測電路5和邊緣檢測電路7。細線檢測電路5是一種檢測醒目像素是否為細線的電路，在該細線檢測電路5中按照圖8(a)、(b)所示橫向(主掃描方向)及縱向(副掃描方向)的細線檢測系數(shù)矩陣進行卷積運算，將求得的2個值中絕對值大的一個與閾值T1比較，當(dāng)大于T1時有效(表示是細線信號)，小于T1無效(表示不是細線信號)，作為細線檢測信號hi-1，j-1輸入到點延時電路6，該點延時電路6用于配合應(yīng)處理像素的圖像濃度信號di-1，j-5進行濃度變換的時間。從點延時電路6輸出細線檢測信號hi-1，j-5，并輸入到特征判定電路12。
圖13為本實施例裝置中的邊緣檢測電路圖。運算電路13與實施例1一樣，用圖5(a)、(b)、(c)、(d)所示橫向、縱向、左斜向、右斜向的邊緣檢測系數(shù)矩陣進行卷積運算，將求得的4個值中絕對值最大的一個作為邊緣信號ei-1，j-1輸出并輸入比較器14、15。
在比較器15中，當(dāng)輸入的邊緣信號ei-1，j-1大于第一邊緣閾值T2時有效(表示是邊緣像素信號)，小于T2時無效(表示不是邊緣像素信號)，并作為第一邊緣檢測信號e1i-1，j-1輸出。第一邊緣閾值T2設(shè)定為僅能檢測敏銳度之大(大濃度差)幾乎不在濃淡反差圖像中出現(xiàn)的邊緣。
在比較器14中，邊緣信號ei-1，j-1大于第2邊緣閾值T3時有效，小于T3時無效，并作為第二邊緣檢測信號e2i-1，j-1輸出。第二邊緣閾值T3比第一邊緣閾值T2小，設(shè)定為能夠檢測敏銳度稍大(濃度差稍大)的邊緣。
圖14示出高濃度線檢測電路。高濃度線檢測電路是一種用于識別預(yù)先設(shè)定的粗細和濃淡的線的電路，也是一種檢測醒目像素是否挾于上升邊緣像素和下降邊緣像素中且濃度是否高的電路。
第一邊緣檢測信號e1i-1，j-1輸入由4個構(gòu)成的點延時電路16和邏輯和電路17。同時，點延時電路16的輸出e1i-1，j-2、e1i-1，j-3、e1i-1，j-4、e1i-1，j-5輸入邏輯和電路17，并作為前導(dǎo)像素邊緣信號mi-1，j-5由電路17輸出。
在比較器19中，當(dāng)輸入的圖像濃度信號di-1，j-5大于閾值T4時有效，小于T4時無效，并作為高濃度檢測信號c4i-1，j-5輸出。點延時電路16的輸出e1i-1，j-5、邏輯積電路18的輸出信號m′i-1，j-5輸入到邏輯和電路21。邏輯和電路21輸出邊緣或高濃度線信號bmi-1，j-5，并輸入到點延時電路20，作為前一像素的邊緣或高濃度線檢測信號bmi-1，j-5輸出。
前導(dǎo)像素邊緣信號mi-1，j-5、高濃度檢測信號c4i-1，j-5、前一像素邊緣或高濃度線檢測信號bmi-1，j-6輸入邏輯電路18。高濃度線檢測信號m′i-1，j-5從邏輯積電路18輸出，并輸入到邏輯和電路21和特征判定電路12。
圖15示出計算醒目像素至邊緣像素距離，并進行分類的距離分類電路11的詳細情況。行存貯器23中存貯著一行中各像素至邊緣像素的距離數(shù)據(jù)。
圖16表示像素在原稿上的位置，它對應(yīng)于存貯在行存貯器23中的各像素至邊緣像素的距離數(shù)據(jù)。第一邊緣檢測信號e1i-1，j-5輸入距離計算電路22，使用左像素Pi-1，j-6、上像素Pi-1，j-5、右上像素Pi-2，j-4分別至邊緣的距離dei-1，j-6、dei-2，j-5、dei-2，j-4，按下述方法計算像素Pi-1，j-5距邊緣的距離de1-1，j-5。
若e1i-1，j-5＝1，則dei-1，j-5＝0若e1i-1，j-5＝0，則dei-1，j-5＝min(dei-1，j-6、dei-2，j-5、dei-2，j-4)＋1上述dei-1，j-6、dei-2，j-5、dei-2，j-4取自行存貯器23，而dei-1，j-5重新存入行存貯器23中。至邊緣的距離dei-1，j-5輸入比較器24中，按下列規(guī)則進行分類若dei-1，j-5＜T6，則fi-1，j-5＝0；若T6≤dei-1，j-5＜T7，則fi-1，j-5＝1；若T7≤dei-1，j-5＜T8，則fi-1，j-5＝2；若T8≤dei-1，j-5，則fi-1，j-5＝3；距離分類信號fi-1，j-5輸入特征判定電路12。
在特征判定電路12中，根據(jù)輸入的細線檢測信號hi-1，j-5、第一邊緣檢測信號e1i-1，j-5、第二邊緣檢測信號e2i-1，j-5、高濃度線檢測信號m′i-1，j-5、距離分類信號fi-1，j-5，用圖17所示規(guī)則，確定并輸出濃度變換選擇信號gi-1，j-5。
該濃度變換選擇信號gi-1，j-5根據(jù)下列圖像特征選擇濃度變換曲線1.二值圖像區(qū)中主要存在細線像素和邊緣像素；
2.邊緣的敏銳度(濃度差)越高(大)，越像二值圖像，邊緣的敏銳度越低(小)，越像濃淡圖像；3.在主掃描方向或副掃描方向上存在由濃度上升邊緣像素和濃度下降的邊緣像素挾住醒目像素的線段時，若該線細且濃度高，則為構(gòu)成文字線段(二值圖像的一部分)的可能性大；4.醒目像素和最靠近該醒目像素的邊緣像素的距離越短，越像二值圖像，越長則越像濃淡反差圖像。
圖17中的二值信號，“○”表示有效，“X”表示無效，“—”表示不考慮。對于3值以上的信號，數(shù)字表示信號值。這里，濃度變換選擇信號gi-1，j-5各值的含義為gi-1，j-5＝0，為二值圖像；gi-1，j-5＝3，為濃淡圖像；gi-1，j-5＝1，像二值圖像；gi-1，j-5＝2，像濃淡反差圖像。
如圖7所示，濃度變換電路3具有將輸入濃度二值化為最大或最小中的某一個的二值圖像用濃度變換曲線A(實線所示)；在輸出濃度中保持輸入濃度的濃淡程度的濃淡反差圖像用濃度變換曲線B(單點劃線所示)；由插入上述兩曲線之間，靠近二值圖像用濃度變換曲線的濃度變換曲線C(虛線所示)和靠近濃淡圖像用濃度變換曲線的濃度變換曲線D(雙點劃線所示)構(gòu)成的2根濃度變換曲線，共計4根濃度變換曲線。
根據(jù)由特征判定電路12輸入的濃度變換選擇信號gi-1，j-5，并按一定規(guī)則選擇濃度變換曲線，對圖像濃度信號di-1，j-5進行濃度變換，并輸出變換濃度信號cdi-1，j-5。該規(guī)則為若gi-1，j-5＝0，取二值圖像用濃度變換曲線A；若gi-1，j-5＝3，取濃淡反差圖像用濃度變換曲線B；若gi-1，j-5＝1，取插入兩曲線之間的濃度變換曲線C(靠近二值圖像用濃度變換曲線)；若gi-1，j-5＝2，取插入兩曲線之間的濃度變換曲線D(靠近濃淡反差圖像用濃度變換曲線)。
濃度變換電路3與實施例1的情況相同。在本實施例中，細線檢測系數(shù)矩陣、邊緣檢測系數(shù)矩陣取3×3，但矩陣的大小可按n×m(n＞0，m＞0；n，m為整數(shù))變化，同時系數(shù)也可改變，而且通過增加矩陣的數(shù)能夠提高邊緣檢測電路的檢測精度。另外，通過增加點延時電路的延時級數(shù)夠使應(yīng)檢測的線的粗細變粗。
再有，插入二值圖像用濃度變換曲線和濃淡圖像用濃度變換曲線之間的濃度變換曲線雖為2根，但一根也可以。另外，通過增加設(shè)定邊緣檢測電路7的各個不同閾值的比較器增加邊緣敏銳度的分類，或通過增加距離分類電路11的分類數(shù)，可將插入兩線間的濃度變換曲線擴充到3根以上。
按照本發(fā)明的裝置，能減輕因區(qū)域的誤判別使輸出圖像濃度急劇變化的不諧調(diào)感。即使對于文字、細線等文字圖像及照片等濃淡反差圖像混在一起的原稿，也能輸出忠實于原稿的圖像濃度信號。
另外，其效果還在于具有對應(yīng)于插入二值圖像用濃度變換曲線和濃淡圖像用濃度變換曲線間的多根濃度變換曲線的濃度變換信息，因而能對粗線條的字或黑塊能加濃其邊緣部分，外觀上能加黑，同時能根據(jù)離開邊緣部的遠近變換帶有深淺層次的濃度，因此，且能保持濃淡反差圖像濃度大的部分的深淺層次。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，將原稿讀取手段輸入的原稿圖像識別為二值圖像和濃淡反差圖像，并用對應(yīng)的濃度變換曲線進行變換后輸出圖像信號，其特征在于，該圖像裝置備有在二值圖像至濃淡反差圖像之間分成多級對原稿醒目像素狀態(tài)進行判斷的判斷手段；根據(jù)上述判斷，從二值圖像用濃度變換曲線、濃淡反差圖像用濃度變換曲線及插入上述兩曲線間的一根以上的濃度變換曲線中選擇適當(dāng)?shù)臐舛茸儞Q曲線進行濃度變換的濃度變換曲線選擇手段。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述判斷手段是一種借助按與鄰近像素濃度的相呼應(yīng)的醒目像素敏銳度信息而獲得的二值圖像類似度的判斷手段。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述判斷手段可包含根據(jù)鄰近像素濃度檢測醒目像素是否為邊緣像素的邊緣像素檢測手段；該判斷手段是一種借助按上述醒目像素和上述邊緣像素檢測手段所檢測到的量靠近該醒目像素的邊緣像素的距離信息而獲得二值圖像類似度的判斷手段。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于上述判斷手段可具有根據(jù)鄰近像素濃度檢測醒目像素是否為細線像素的細線像素檢測手段、根據(jù)上述鄰近像素濃度檢測上述醒目像素是否為邊緣像素的邊緣像素檢測手段、根據(jù)上述鄰近像素濃度算出上述醒目像素的邊緣敏銳度的計算手段，根據(jù)上述邊緣像素檢測手段檢測的結(jié)果，若存在上述醒目像素挾于上升邊緣和下降邊緣間的線則計算該線粗細的線粗細計算手段、計算上述醒目像素與上述邊緣像素檢測手段所檢測到的最靠近該醒目像素的邊緣像素的距離的距離計算手段；上述判斷手段是一種根據(jù)與上述是否為像的檢測、上述是否為邊緣像素的檢測、上述邊緣敏銳度、上述線的粗細和上述距離等相呼應(yīng)的信息而獲得判斷的判斷手段。
5.一種圖像處理裝置，將原稿讀取手段輸入的原稿圖像識別為二值圖像和濃淡反差圖像，并用對應(yīng)的濃度變換曲線進行變換后輸出圖像信號，其特征在于，該圖像處理裝置備有在二值圖像至濃淡反差圖像之間分成多級對原稿醒目像素狀態(tài)進行判斷的判斷手段；根據(jù)上述判斷，從二值圖像用濃度變換曲線、濃淡反差圖像用濃度變換曲線及插入上述兩曲線間的一根以上的濃度變換曲線中選擇適當(dāng)?shù)臐舛茸儞Q曲線進行濃度變換的濃度變換曲線選擇手段；對濃度變換手段變換后的圖像濃度信號二值化的二值化手段。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，上述二值化手段是一種誤差擴散法二值化處理手段。
全文摘要
一種對原稿圖像濃度信號進行處理的圖像處理裝置，它備有用鄰近像素的濃度計算細線像素、邊緣像素、邊緣敏銳度等的計算手段；主掃描方向或副掃描方向中存在濃度上升邊緣和下降邊緣挾持醒目像素的線段時，計算其長度的手段；計算醒目像素與最靠近它的邊緣像素間的距離的手段；具有二值圖像用、濃淡圖像用和插入上述兩曲線間的三種濃度變換曲線，并根據(jù)醒目像素特征選擇上述相應(yīng)曲線進行濃度變換的手段。
文檔編號H04N1/40GK1120705SQ9510617
公開日1996年4月17日 申請日期1995年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月3日
發(fā)明者田中邦雄, 橋本浩一 申請人:理想科學(xué)研究所株式會社