(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線画領域および中間階調領域とが含まれる入力画像を入力し、同入力画像に対して２値化を行う画像処理方法において、
前記入力画像における複数の画素で構成されるブロック内の特徴量を算出する特徴量抽出工程と、
この算出された特徴量に応じて前記ブロックが前記線画領域または前記中間階調領域のいずれに該当するか領域判定する領域判定工程と、
前記領域判定の結果に基づいて、前記ブロックが該当するいずれかの領域に適した２値化手法により当該ブロックについての２値化を行うとともに、前記ブロックが前記線画領域と前記中間階調領域との状態遷移であると判断された場合に、当該ブロック内のサブブロック毎または各画素毎に前記線画領域または前記中間階調領域に適した２値化処理のいずれかを選択する２値化工程とを具備することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記特徴量抽出工程は、前記ブロック内における黒画素の総数または白画素の総数、および、同ブロック内の各画素間の最大濃度差を前記特徴量として算出すとともに、
前記領域判定工程は、前記黒画素の総数または前記白画素の総数と、前記最大濃度差との組み合わせに応じて前記ブロックが前記線画領域または前記中間階調領域のいずれに該当するか領域判定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記領域判定工程は、当該ブロックについて前記領域判定を行うにあたり、当該ブロックの周辺の前記ブロックについての前記領域判定の結果に基づいて、当該ブロックについての同領域判定の結果を訂正する領域訂正工程を具備することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記中間階調領域に適した２値化処理においては、画像出力装置の特性に適合させるためにγ補正を行い、このγ補正曲線において多階調入力画素濃度の黒レベル側および白レベル側にそれぞれ所定濃度分の不感帯が設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記特徴量抽出工程は、入力画素の階調数を基にして、しきい値を設定し、このしきい値と、ブロック内の各画素の濃度とを比較することにより、そのブロック内における黒画素数の総数または白画素数の総数を求める画素数計数工程と、ブロック内の各画素間の最大濃度差を求める最大濃度差導出工程とを有することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記領域訂正工程は、注目ブロックと参照ブロックで構成される領域属性パターンを、領域訂正の指標パターンとして複数用意しておき、これら指標パターンと実際の領域判定結果のパターンを比較して、前記注目ブロックの領域判定の誤り訂正を行うことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項７】
前記領域訂正工程は、注目ブロックとその周辺の参照ブロックにおける領域属性の出現頻度により、前記注目ブロックの領域判定の誤り訂正を行うことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記領域訂正工程において、前記参照ブロックは現在処理中のブロック列の一部とすることを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記領域訂正工程において、前記参照ブロックは現在処理中のブロック列と、すでに処理された一列前のブロック列との合計２つのブロック列の一部とすることを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記２値化工程は、前記領域判定の結果に基づいて、前記ブロックが前記線画領域と前記中間階調領域との状態遷移であると判断された場合に、周辺ブロックの領域属性を参照して、当該ブロック内のサブブロック毎または各画素毎に、前記線画領域または前記中間階調領域に適した２値化処理のいずれかを選択することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項１１】
前記２値化工程は、前記領域判定の結果に基づいて、前記ブロックが前記線画領域と前記中間階調領域との状態遷移であると判断された場合に、当該所定ブロック内の各画素濃度に応じて、当該ブロック内のサブブロック毎または各画素毎に、前記線画領域または前記中間階調領域に適した２値化処理のいずれかを選択することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項１２】
線画領域および中間階調領域とが含まれる入力画像を入力し、同入力画像に対して２値化を行う画像処理装置において、
前記入力画像における複数の画素で構成されるブロック内の特徴量を算出する特徴量抽出手段と、
この算出された特徴量に応じて前記ブロックが前記線画領域または前記中間階調領域のいずれに該当するか領域判定する領域判定手段と、
前記領域判定の結果に基づいて、前記ブロックが該当するいずれかの領域に適した２値化手法により当該ブロックについての２値化を行うとともに、前記ブロックが前記線画領域と前記中間階調領域との状態遷移であると判断された場合に、当該ブロック内のサブブロック毎または各画素毎に前記線画領域または前記中間階調領域に適した２値化処理のいずれかを選択する２値化手段とを具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１３】
前記特徴量抽出手段は、前記ブロック内における黒画素の総数または白画素の総数、および、同ブロック内の各画素間の最大濃度差を前記特徴量として算出すとともに、
前記領域判定手段は、前記黒画素の総数または前記白画素の総数と、前記最大濃度差との組み合わせに応じて前記ブロックが前記線画領域または前記中間階調領域のいずれに該当するか領域判定することを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記領域判定手段は、当該ブロックについて前記領域判定を行うにあたり、当該ブロックの周辺の前記ブロックについての前記領域判定の結果に基づいて、当該ブロックについての同領域判定の結果を訂正する領域訂正手段を具備することを特徴とする請求項１２または請求項１３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記中間階調領域に適した２値化処理においては、画像出力装置の特性に適合させるためにγ補正を行い、このγ補正曲線において多階調入力画素濃度の黒レベル側および白レベル側にそれぞれ所定濃度分の不感帯が設けられることを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記特徴量抽出手段は、入力画素の階調数を基にして、しきい値を設定し、このしきい値と、ブロック内の各画素の濃度とを比較することにより、そのブロック内における黒画素数の総数または白画素数の総数を求める画素数計数手段と、ブロック内の各画素間の最大濃度差を求める最大濃度差導出手段とを有することを特徴とする請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記領域訂正手段は、注目ブロックと参照ブロックで構成される領域属性パターンを、領域訂正の指標パターンとして複数用意しておき、これら指標パターンと実際の領域判定結果のパターンを比較して、前記注目ブロックの領域判定の誤り訂正を行うことを特徴とする請求項１４から請求項１６のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記領域訂正手段は、注目ブロックとその周辺の参照ブロックにおける領域属性の出現頻度により、前記注目ブロックの領域判定の誤り訂正を行うことを特徴とする請求項１４から請求項１６のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記領域訂正手段において、前記参照ブロックは現在処理中のブロック列の一部とすることを特徴とする請求項１７または請求項１８のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項２０】
前記領域訂正手段において、前記参照ブロックは現在処理中のブロック列と、すでに処理された一列前のブロック列との合計２つのブロック列の一部とすることを特徴とする請求項１７または請求項１８のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項２１】
前記２値化手段は、前記領域判定の結果に基づいて、前記ブロックが前記線画領域と前記中間階調領域との状態遷移であると判断された場合に、周辺ブロックの領域属性を参照して、当該ブロック内のサブブロック毎または各画素毎に、前記線画領域または前記中間階調領域に適した２値化処理のいずれかを選択することを特徴とする請求項１２から請求項２０のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項２２】
前記２値化手段は、前記領域判定の結果に基づいて、前記ブロックが前記線画領域と前記中間階調領域との状態遷移であると判断された場合に、当該所定ブロック内の各画素濃度に応じて、当該ブロック内のサブブロック毎または各画素毎に、前記線画領域または前記中間階調領域に適した２値化処理のいずれかを選択することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、多階調で入力された文字や写真が混在する画像を、記憶もしくは印刷もしくは表示するために濃度変換処理する画像処理方法および画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スキャナ・複写機・ファクシミリ等の画像処理装置においては、文字などの線画領域に対しては、エッジを明瞭にするために単純２値化処理が施され、写真等の中間調領域に対しては、階調を表現するために誤差拡散法が施されていた。しかし、カタログ等の原稿中には、文字等の線画領域と写真等の中間調領域が混在しているものが多数あり、これらの原稿に対しては、領域を判定してそれぞれに対して適切な処理を施す必要がある。
【０００３】
これを解決する手段として、特開昭５８−３３７４に、入力画像をブロックに分割し、ブロック内の画素濃度の最大値と最小値の差を求めて判定する方法が、特開昭５８ー１１５９７５に、ブロック内のエッジ密度を求めて判定する方法がそれぞれ提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記２種類の方法は、領域分離のために１つの特徴量しか用いておらず、領域分離精度が低かった。また、誤判定された領域に対する訂正方法や２値化出力方法が考慮されておらず、２値化出力画像において、誤判定された部分が目立つという問題点を有していた。
【０００５】
そこで本発明は、前記問題点を解決するためのもので、黒画素数と最大濃度差という２つの特徴量を使用することにより、領域分離精度を向上させる画像処理方法および画像処理装置を提供することを目的とする。また、領域判定後、周辺のブロックもしくは画素の判定結果を参照し、注目ブロックもしくは画素の判定結果を訂正することにより、さらに領域分離精度を向上させる画像処理方法および画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、誤判定が生じ易いブロックを検出し、当該ブロックに対しては、周辺ブロックの判定結果を参照して、ブロック内で２値化方法を切り替えたり、あるいは画素濃度に応じて２値化方法を切り替えることにより、２値出力画像上で誤判定部分が目立たないようにする画像処理方法および画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明では、線画領域および中間階調領域とが含まれる入力画像を入力し、同入力画像に対して２値化を行う画像処理方法において、  前記入力画像における複数の画素で構成されるブロック内の特徴量を算出する特徴量抽出工程と、この算出された特徴量に応じて前記ブロックが前記線画領域または前記中間階調領域のいずれに該当するか領域判定する領域判定工程と、前記領域判定の結果に基づいて、前記ブロックが該当するいずれかの領域に適した２値化手法により当該ブロックについての２値化を行うとともに、前記ブロックが前記線画領域と前記中間階調領域との状態遷移であると判断された場合に、当該ブロック内のサブブロック毎または各画素毎に前記線画領域または前記中間階調領域に適した２値化処理のいずれかを選択する２値化工程とを具備する構成としてある。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明では、前記特徴量抽出工程は、前記ブロック内における黒画素の総数または白画素の総数、および、同ブロック内の各画素間の最大濃度差を前記特徴量として算出すとともに、前記領域判定工程は、前記黒画素の総数または前記白画素の総数と、前記最大濃度差との組み合わせに応じて前記ブロックが前記線画領域または前記中間階調領域のいずれに該当するか領域判定する構成としてある。
【０００９】
さらに、請求項３にかかる発明では、前記領域判定工程は、当該ブロックについて前記領域判定を行うにあたり、当該ブロックの周辺の前記ブロックについての前記領域判定の結果に基づいて、当該ブロックについての同領域判定の結果を訂正する領域訂正工程を具備する構成としてある。
【００１０】
また、請求項４にかかる発明では、前記中間階調領域に適した２値化処理においては、画像出力装置の特性に適合させるためにγ補正を行い、このγ補正曲線において多階調入力画素濃度の黒レベル側および白レベル側にそれぞれ所定濃度分の不感帯が設けられる構成としてある。
【００１１】
さらに、請求項５にかかる発明では、前記特徴量抽出工程は、入力画素の階調数を基にして、しきい値を設定し、このしきい値と、ブロック内の各画素の濃度とを比較することにより、そのブロック内における黒画素数の総数または白画素数の総数を求める画素数計数工程と、ブロック内の各画素間の最大濃度差を求める最大濃度差導出工程とを有する構成としてある。
【００１２】
また、請求項６にかかる発明では、前記領域訂正工程は、注目ブロックと参照ブロックで構成される領域属性パターンを、領域訂正の指標パターンとして複数用意しておき、これら指標パターンと実際の領域判定結果のパターンを比較して、前記注目ブロックの領域判定の誤り訂正を行う構成としてある。
【００１３】
さらに、請求項７にかかる発明では、前記領域訂正工程は、注目ブロックとその周辺の参照ブロックにおける領域属性の出現頻度により、前記注目ブロックの領域判定の誤り訂正を行う構成としてある。
【００１４】
また、請求項８にかかる発明では、前記領域訂正工程において、前記参照ブロックは現在処理中のブロック列の一部とする構成としてある。
【００１５】
さらに、請求項９にかかる発明では、前記領域訂正工程において、前記参照ブロックは現在処理中のブロック列と、すでに処理された一列前のブロック列との合計２つのブロック列の一部とする構成としてある。
【００１６】
また、請求項１０にかかる発明では、前記２値化工程は、前記領域判定の結果に基づいて、前記ブロックが前記線画領域と前記中間階調領域との状態遷移であると判断された場合に、周辺ブロックの領域属性を参照して、当該ブロック内のサブブロック毎または各画素毎に、前記線画領域または前記中間階調領域に適した２値化処理のいずれかを選択する構成としてある。
【００１７】
さらに、請求項１１にかかる発明では、前記２値化工程は、前記領域判定の結果に基づいて、前記ブロックが前記線画領域と前記中間階調領域との状態遷移であると判断された場合に、当該所定ブロック内の各画素濃度に応じて、当該ブロック内のサブブロック毎または各画素毎に、前記線画領域または前記中間階調領域に適した２値化処理のいずれかを選択する構成としてある。
【００１８】
また、請求項１２にかかる発明では、線画領域および中間階調領域とが含まれる入力画像を入力し、同入力画像に対して２値化を行う画像処理方法において、前記入力画像における複数の画素で構成されるブロック内の特徴量を算出する特徴量抽出手段と、この算出された特徴量に応じて前記ブロックが前記線画領域または前記中間階調領域のいずれに該当するか領域判定する領域判定手段と、前記領域判定の結果に基づいて、前記ブロックが該当するいずれかの領域に適した２値化手法により当該ブロックについての２値化を行うとともに、前記ブロックが前記線画領域と前記中間階調領域との状態遷移であると判断された場合に、当該ブロック内のサブブロック毎または各画素毎に前記線画領域または前記中間階調領域に適した２値化処理のいずれかを選択する２値化手段とを具備する構成としてある。
【００１９】
また、請求項１３にかかる発明では、前記特徴量抽出手段は、前記ブロック内における黒画素の総数または白画素の総数、および、同ブロック内の各画素間の最大濃度差を前記特徴量として算出すとともに、前記領域判定手段は、前記黒画素の総数または前記白画素の総数と、前記最大濃度差との組み合わせに応じて前記ブロックが前記線画領域または前記中間階調領域のいずれに該当するか領域判定する構成としてある。
【００２０】
さらに、請求項１４にかかる発明では、前記領域判定手段は、当該ブロックについて前記領域判定を行うにあたり、当該ブロックの周辺の前記ブロックについての前記領域判定の結果に基づいて、当該ブロックについての同領域判定の結果を訂正する領域訂正手段を具備する構成としてある。
【００２１】
また、請求項１５にかかる発明では、前記中間階調領域に適した２値化処理においては、画像出力装置の特性に適合させるためにγ補正を行い、このγ補正曲線において多階調入力画素濃度の黒レベル側および白レベル側にそれぞれ所定濃度分の不感帯が設けられる構成としてある。
【００２２】
さらに、請求項１６にかかる発明では、前記特徴量抽出手段は、入力画素の階調数を基にして、しきい値を設定し、このしきい値と、ブロック内の各画素の濃度とを比較することにより、そのブロック内における黒画素数の総数または白画素数の総数を求める画素数計数手段と、ブロック内の各画素間の最大濃度差を求める最大濃度差導出手段とを有する構成としてある。
【００２３】
また、請求項１７にかかる発明では、前記領域訂正手段は、注目ブロックと参照ブロックで構成される領域属性パターンを、領域訂正の指標パターンとして複数用意しておき、これら指標パターンと実際の領域判定結果のパターンを比較して、前記注目ブロックの領域判定の誤り訂正を行う構成としてある。
【００２４】
さらに、請求項１８にかかる発明では、前記領域訂正手段は、注目ブロックとその周辺の参照ブロックにおける領域属性の出現頻度により、前記注目ブロックの領域判定の誤り訂正を行う構成としてある。
【００２５】
また、請求項１９にかかる発明では、前記領域訂正手段において、前記参照ブロックは現在処理中のブロック列の一部とする構成としてある。
【００２６】
さらに、請求項２０にかかる発明では、前記領域訂正手段において、前記参照ブロックは現在処理中のブロック列と、すでに処理された一列前のブロック列との合計２つのブロック列の一部とする構成としてある。
【００２７】
また、請求項２１にかかる発明では、前記２値化手段は、前記領域判定の結果に基づいて、前記ブロックが前記線画領域と前記中間階調領域との状態遷移であると判断された場合に、周辺ブロックの領域属性を参照して、当該ブロック内のサブブロック毎または各画素毎に、前記線画領域または前記中間階調領域に適した２値化処理のいずれかを選択する構成としてある。
【００２８】
さらに、請求項２２にかかる発明では、前記２値化手段は、前記領域判定の結果に基づいて、前記ブロックが前記線画領域と前記中間階調領域との状態遷移であると判断された場合に、当該所定ブロック内の各画素濃度に応じて、当該ブロック内のサブブロック毎または各画素毎に、前記線画領域または前記中間階調領域に適した２値化処理のいずれかを選択する構成としてある。
【作用】
本発明は、多階調の入力画像から、黒画素数（または白画素数）と最大濃度差という２つの特徴量を抽出し、これら２つの特徴量を使用して、線画領域であるか中間調領域であるかの領域判定を行うようにしているので、１つの特徴量しか使用しない領域分離方法に比べて、領域判定精度を高くすることができる。また、どちらの特徴量も簡単な演算処理で行えるので、処理時間が少なくて済み、ハードウエアでの実現も簡単に行える。また、領域判定後、周辺ブロックもしくは周辺画素の領域属性（線画領域であるか中間調領域であるかを示もので、例えば、線画領域の属性は“１”、中間調領域の属性は“０”というように表す）を参照して、誤った領域判定の訂正を行うので、さらに領域判定精度を向上させることができる。そして、その訂正方法として、パターンマッチング法あるいは多数決法を使用し、どちらも簡単なハードウエア構成で十分な結果を得ることができる。
【００２９】
さらに、領域判定後、隣接するブロック間において領域属性が線画から中間調へ、またはその逆へと変化する状態遷移の有無を検出し、状態遷移が無いと判定されたブロックについては、領域判定結果に基づいて、そのブロック内の全画素に対して線画用または中間調用のいずれかの２値信号を出力させ、状態遷移が有りと判定されたブロックについては、周辺ブロックの属性を参照して、または、前記状態遷移のあったブロック内の画素濃度に応じて、前記状態遷移のあったブロック内のサブブロック毎または各画素毎に線画用または中間調用の２値化処理を行うことにより、最終的に出力された２値画像上での誤りを目立たなくすることができる。
【００３０】
さらに、領域判定後、周辺ブロックが線画領域であるか中間調領域であるかを示す領域属性を参照して、誤った領域判定の訂正を行ったのち、周辺ブロックの属性を参照して注目ブロックの属性を訂正し、隣接するブロック間において領域属性が線画から中間調へ、またはその逆へと変化する状態遷移の有無を検出し、状態遷移が無いと判定されたブロックについては、前記領域判定の訂正結果に基づいて、そのブロック内の全画素に対して線画用または中間調用のいずれかの２値信号を出力させ、状態遷移が有りと判定されたブロックについては、周辺ブロックの属性を参照して、または、前記状態遷移のあったブロック内の画素濃度に応じて、前記状態遷移のあったブロック内のサブブロック毎または各画素毎に線画用または中間調用の２値化処理を行うことにより、最終的に出力された２値化出力画像をさらにきれいになものとすることができる。
【００３１】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例においては、入力される多値画像信号は、“０”〜“２５５”の２５６レベルとし、白を“２５５”、黒を“０”で表わすものとする。また、２値出力信号においては、白を“１”、黒を“０”で表す。
【００３２】
図１に、本発明全体の処理の概略の流れについて示す。処理は大きく３つの部分に分かれる。
【００３３】
まず第１は、入力された多値画像が、文字・図形などの線画領域に属するのか、写真や網点等の中間調領域に属するのかを判定する領域分離処理（ｓ１０１）およびその分離結果に基づいて、どちらの２値信号を出力するかを選択する信号選択処理（ｓ１０２）からなり、これら、領域分離処理と信号選択処理で画像信号切替工程を構成する。なお、網点画像は、線数によって線画または中間調領域のどちらにも分離されるが、本発明では、入力画像の読み取り解像度が３００ｄｐｉ（ドット／インチ）のとき、１００線／インチ以上の網点画像を中間調領域として分離する。また、読み取り解像度が２００ｄｐｉのときは、５０線／インチ以上の網点画像を中間調領域とする。
【００３４】
第２は、入力多値画像を中間調領域に適した方法を用いて２値化処理する中間調処理（ｓ１０３）である。また、第３は、入力多値画像を線画領域に適した方法を用いて２値化処理する線画用２値化処理（ｓ１０４）である。これら、中間調処理と線画用２値化処理とで濃度変換工程を構成する。
【００３５】
そして、前記信号選択処理（ｓ１０２）により、中間調処理（ｓ１０３）もしくは線画用２値化処理（ｓ１０４）で生成された２値画像信号を選択して出力される。
【００３６】
なお、図１に示した処理では、中間調処理と線画用２値化処理を並列に行い、領域分離処理の結果に応じて、どちらの信号を出力するかを切り替えているが、最初に領域分離処理を行い、その結果に応じて中間調処理あるいは線画用２値化処理のどちらか片方の処理だけが、行われるように構成してもよい。
【００３７】
図１に示した処理は、以下のすべての実施例において共通であり、また、ｓ１０１〜ｓ１０４の個々の具体的処理内容については、各実施例で詳細に説明する。
【００３８】
図２は、本発明を適用した画像処理装置の概略構成図である。図２において、１００は画像入力手段であり、たとえばファクシミリなどの画像受信手段２０１あるいはスキャナなどの画像読取手段２０２を介して多値画像信号が入力される。なお、スキャナなどにより読みとられた信号はアナログ信号なのでディジタル変換を行ったり、読み取られた画像信号にシェーディング補正を施したりする前処理を前処理手段２０３により施したのち画像入力手段１００に入力される。
【００３９】
領域分離手段１０１は、図１で示した領域分離処理ｓ１０１を行うもので、入力された多値画像が、文字・図形などの線画領域に属するのか、写真や網点等の中間調領域に属するのかを判定する。信号選択手段１０２は、図１で示した信号選択処理ｓ１０２を行うもので、領域分離結果に基づいて、線画用または中間調用のどちらの２値信号を出力するかを選択する。
【００４０】
中間調処理手段１０３は、図１で示した中間調処理ｓ１０３を行うもので、入力多値画像を中間調領域に適した方法で２値化処理する。また、線画用２値化手段１０４は、図１で示した線画用２値化処理ｓ１０４を行うもので、入力多値画像を線画領域に適した方法で２値化処理する。
【００４１】
そして、中間調処理手段１０３もしくは線画用２値化処理手段１０４で生成された２値画像信号のいずれかが、信号選択手段１０２により選択されて、信号出力手段１０５に出力される。この信号出力手段１０５から出力された２値画像信号は、画像送信手段２０４を介して通信回線へ、あるいは、ＣＲＴなどの画像表示手段２０５へ、あるいは、プリンタなどの画像印刷手段２０６へ出力される。
【００４２】
図２に示した画像処理手段においては、中間調処理と線画用２値化処理を並列に行い、領域分離処理の結果に応じて、どちらの信号を出力するかを切り替えるように各手段が配置されているが、最初に領域分離処理を行い、その結果に応じて中間調処理手段もしくは線画用２値化処理手段のどちらか片方だけが動作するように構成してもよい。
【００４３】
また、図２に示した各手段は、以下のすべての実施例において共通であり、領域分離手段１０１、信号選択手段１０２、中間調処理手段１０３、線画用２値化手段１０４の個々の具体的構成については、後述の各実施例で詳細に説明する。
【００４４】
（実施例１）
図３は、本発明の実施例１による領域分離処理の流れを示すフローチャートである。まず、線画と中間調領域が混在した多値画像が入力（ｓ２０１）されたのち、横Ｍ画素×縦Ｎ画素（Ｍ，Ｎは正の整数）からなるブロックに分割される（ｓ２０２）。ブロック分割の方法は、領域判定をブロック毎に行うか、画素毎に行うかで異なる。これを図４を用いて説明する。
【００４５】
図４（ａ）は、ブロック毎に処理する場合で、入力画像を単純に横Ｍ画素×縦Ｎ画素毎（この場合、Ｍ＝５画素、Ｎ＝３画素）に分割し、このＭ×Ｎで構成されるブロックを注目ブロックとし、これと隣合うＭ×Ｎで構成されるブロックを次の注目ブロックとするというように、ブロック毎に処理を行う。
【００４６】
図４（ｂ）は、画素毎に処理する場合で、注目画素を中心として、横Ｍ画素×縦Ｎ画素（この場合、Ｍ＝５画素、Ｎ＝３画素）のブロックを形成する。次の画素を処理するときは、次の画素を中心として新たに横Ｍ画素×縦Ｎ画素ブロックを形成する。
【００４７】
このようなブロック分割後、図３に示すように、前記入力された多値画像信号の濃度変換を行う（ｓ２０３）。すなわち、入力された多値画像信号は前記したように、２５６階調の濃度を有するが、本発明の領域分離処理においては、１６階調あれば十分であるので、ここでは画像信号を単純に１／１６にする。もちろん、２５６階調のままでも処理できるが、このような濃度変換処理を行うことにより、ハードウエアの規模を小さくできるので好都合である。なお、ｓ２０２とｓ２０３の処理の順番は、どちらを先に行ってもよい。
【００４８】
本発明において使用するブロックサイズは、ハードウエアで実現する場合、画像メモリを少なくするという観点から、Ｎの値は１〜５が適切であり、また１つのブロック内に線画と中間調の領域が混在しないようにするために、Ｍの値は４〜２０が適切である。さらに、Ｍ×Ｎの値としては、計算量を減らし、ハードウエア規模を小さくするために、８〜４０が適切である。実験においては、１６×１、８×２、１０×２、８×３といったブロックサイズが、一番良好な結果をもたらした。
【００４９】
次に、前記したような濃度変換処理後、各ブロック毎に、黒画素数の計数（ｓ２０４）および最大濃度差の計算（ｓ２０５）を行う。黒画素数とは、ブロック内の画素の中で、画素濃度がしきい値Ｔ１以下の画素の総数である。本実施例では、Ｔ１＝１１とした。一般的に、再生紙等の背景色の影響を受けずに、正確に黒画素数を計数するためには、しきい値Ｔ１は入力階調数の３／４近辺に設定すると良いことが実験により確認されている。したがって、この場合は、入力階調数は濃度変換により１６階調としたので、そのほぼ３／４に相当する１１をしきい値として設定している。
【００５０】
一方、最大濃度差はある一つのブロック内の画素の中で、最大の濃度と最小の濃度との差である。具体的な計算例を図５に示す。この図５では、一つのブロックが横６画素×縦３画素で構成されているものとする。
【００５１】
図５（ａ）は線画領域の一例を、図５（ｂ）は中間調領域の一例を示す。図５（ａ）においては、階調を示す数字「０」の部分は線や文字が描かれている部分であり、「１５」の部分は空白の部分である。一般的に、線画領域は白黒のコントラストがはっきりしているので最大濃度差が大きく、また空白部分が多いので黒画素数が小さくなる。この図５（ａ）の場合、黒画素（しきい値Ｔ１以下、この場合は階調が「０」の部分）数は９個であり、最大濃度差は１５である。
【００５２】
これに対して、図５（ｂ）の場合は、階調を示す数字は「７」と「８」で構成されており、写真などの中間調領域部分である。一般に中間調領域は濃度変化が緩やかなので最大濃度差は小さく、また白っぽい部分が少ないので黒画素数は多くなる。この図５（ｂ）の場合は、しきい値Ｔ１（＝１１）以下の黒画素数は１８個であり、最大濃度差は１である。
【００５３】
この図５の例においては、もし平均濃度を計算した場合、どちらも同じ数値になってしまい区別がつかなくなるが、本発明の如く、黒画素数という数値を用いると、値が大きく異なるので、線画領域であるか中間調領域であるかを容易に区別することができる。
【００５４】
なお、黒画素数のかわりに白画素数を求めてもよい。白画素数とは、ブロック内の画素の中で、画素濃度がしきい値Ｔ１以上の画素の総数である。白画素数から黒画素数を求めるには、ブロック内の全画素数Ｍ×Ｎから白画素数を引けば良い。これらの処理は、ハードウエアで行うときは、図示したように並列処理できるが、ソフトウエアのときは、黒画素数計数処理（ｓ２０４）を行ったあと、最大濃度差計算処理（ｓ２０５）を行うか、またはその逆の順番で処理を行うかというように直列的な処理となる。
【００５５】
以上のように、黒画素数および最大濃度差という２つの特徴量抽出が済んだ後、ブロック毎に処理する場合は、注目ブロックが線画領域または中間調領域のどちらに入るのかを判定する。また、画素毎に処理する場合は、ブロックの中心画素（注目画素）が、線画または中間調領域のどちらに入るのかを判定する（ｓ２０６）。
【００５６】
このどちらの領域に入るかを判定するための判定条件の一例を図６（ａ）に示す。この図６（ａ）の例は、ブロックサイズが１６画素×１画素の場合で、かつ、濃度が「０」から「１５」の１６階調の場合の領域判定条件である。ここで、あるブロックの最大濃度差がしきい値Ｔ２以下で、かつ、黒画素数がしきい値Ｔ３以上のとき、このブロック（あるいは中心画素）を中間調領域（画素）と判定し、そうでないときを線画領域（画素）と判定する。この例では、実験の結果、Ｔ２＝１０、Ｔ３＝４と設定するのが最適であった。
【００５７】
領域判定条件の別の例を図６（ｂ）に示す。この例では、図６（ａ）のように条件を水平と垂直の２直線で定めるのではなく、一部分に斜め線ｘもしくは曲線ｙを使用して、分離精度の向上を図っている。本発明では、使用するブロックサイズに応じて、しきい値Ｔ２、Ｔ３や分離する曲線の形状を最適化する。
【００５８】
もし、特徴量として白画素数を使う場合、計算で黒画素数を求めてもよいが、図６の横軸（黒画素数）の０を１６に、１６を０に置き換えても同じ結果が得られる。
【００５９】
このように本発明では、領域判定に、黒画素数と最大濃度差という２つの特徴量を使用しているので、１つの特徴量しか使用しない領域分離方法に比べて、分離精度を良くすることができる。また、どちらの特徴量も簡単な演算処理で行えるので、処理時間が少なくて済み、ハードウエアでの実現も簡単に行える。
【００６０】
以上のような領域判定処理（ｓ２０６）終了後、その領域判定結果が出力され、線画領域か中間調領域かに応じて、それぞれに対応した２値化信号を選択するために２値化信号切替え処理を行う（ｓ２０７）。ここで、ブロック毎の処理の場合は、そのブロックが線画領域であれば、そのブロック内の全画素に対して線画に対応した２値化信号を選択すべく切替信号が出力され、そのブロックが中間調領域であれば、そのブロック内の全画素に対して中間調に対応した２値化信号を選択すべく切替信号が出力される。また、画素毎の処理の場合は、各画素毎に線画または中間調に対応した２値化信号を選択すべく切替信号が出力される。
【００６１】
以上で図１で示した領域分離処理（ｓ１０１）および信号選択処理（ｓ１０２）の説明を終了する。
【００６２】
次に、図２で示した本発明の画像処理装置の主要部分の具体的なハードウエア構成を図７から図１１を用いて説明する。図７は図２で示した領域分離手段１０１および信号選択手段１０２の構成を示す。図７において、１は画像メモリで、処理に必要なＮライン分の多値画像を蓄えている。この画像メモリ１内に格納されている多値画像データが、Ｍ画素×Ｎ画素で構成されるブロック毎に走査されて、順次、濃度変換器６０３に送られ、２５６階調から１６階調へと濃度変換される。この濃度変換された画素データは、一方は比較器６０４に送られて、しきい値Ｔ１と比較されることにより当該画素が黒画素かどうか判定される。そして、計数器６０５により、ブロック内の黒画素の総数が計数される。濃度変換器６０３を出た他方の画素データは、最大値検出器６０６および最小値検出器６０７へ入り、この２つの信号の差を差分器６０８で求めることにより濃度差を計算する。ブロック内の全画素データが走査されたときに、差分器６０８からは、最大濃度差が出力される。
【００６３】
ここで、前述の図６（ａ）で示した例では、黒画素数のとる値は０〜１６、最大濃度差は０〜１５であるので、黒画素数５ビット、最大濃度差４ビットを入力アドレスとして、領域判定ＲＯＭ６０９を参照する。領域判定ＲＯＭ６０９の中には、図６に示したように２つの特徴量を入力アドレスとする領域判定結果が記憶されており、黒画素数と最大濃度差の値により、このブロックもしくは中心画素が、線画領域に属するのか中間調領域に属するのかを示す信号が出力される。この信号をもとに、２値化切替器６１０において、線画用あるいは中間調用の２値信号のいずれかが選択されて出力される。
【００６４】
以上で、領域分離処理部分および信号選択処理部分の説明を終了する。
【００６５】
次に、図２で示した中間調処理手段１０３の具体的な構成を図８のブロック図により説明する。図８において、画像メモリ１は前記したように、領域分離処理に必要なＮライン分の多値画像が蓄えられている。また、同図において、７０３はγ補正用のテーブルが格納されたγ補正ＲＯＭである。
【００６６】
γ補正とは、出力装置（プリンタ・ディスプレイ等）の特性に合わせて画素濃度を補正するもので、この処理を行わないと中間調画像は、濃度情報が正しく出力されない。
【００６７】
本発明の画像処理装置で使用するγ補正曲線の一例（レーザプリンタ用）を図９に示す。図９において、横軸が入力画素濃度（階調レベル）、縦軸が出力画素濃度（階調レベル）である。本発明で使用するγ曲線は、黒レベル側に３２階調程度の不感帯Ｇｂを、白レベル側に６４階調程度の不感帯Ｇｗをそれぞれ持たせている。これは、領域判定処理において、本来、線画である領域が誤って中間調処理されたときに、処理画像上で誤りを目立たなくするためのものである。図９で示すようなγ補正曲線を使用すると、白と黒のコントラストがはっきりし、文字の一部が誤って中間調処理されても良好な画質が得られる。もちろん、このγ曲線を使用すると中間調領域の階調表現性が多少悪くなるが、実際の中間調画像においては、真っ黒や真っ白の画像はほとんど存在しないので、実用上はなんら問題ない。
【００６８】
ところで、図８において、前記γ補正ＲＯＭ７０３から出力された画像信号は、いわゆる誤差拡散法によって中間調処理される。すなわち、差分器７０４において、画像信号ｆが重み付け誤差により補正され、ｆ’（＝ｆ＋ＷｉｊＥｉｊ）になる。次に、比較器７０５により、２値化しきい値と比較され、中間調用２値化信号Ｉ（“０”もしくは“１”）が出力される。前記差分器７０６は、誤差Ｅｉｊ（＝Ｉ−ｆ’）を求めて、誤差メモリ７０７に記憶する。重み付け演算器７０８は、例えば図１０に示した重み付けマトリックスＷｉｊにより、誤差の重み付け計算をし、次の画素に重み付け誤差ＷｉｊＥｉｊをフィードバックする。
【００６９】
図８では、誤差拡散法を用いた中間調処理について説明したが、周期的に変化するしきい値で多値画像を２値化するディザ法を使用して、この中間調処理部分を構成することもできる。以上で中間調処理部分についての説明を終了する。
【００７０】
次に、図２で示した線画用２値化処理手段１０４の具体的な構成について、図１１のブロック図をもとに説明する。図１１において、画像メモリ１は前記したように、領域分離処理に必要なＮライン分の多値画像を蓄えている。この画像メモリ１内に格納されている多値画像データが、Ｍ画素×Ｎ画素で構成されるブロック毎に走査されて、順次、比較器１００４において、線画用２値化しきい値とブロック内の画素濃度を比較することにより、線画用２値出力信号が生成される。
【００７１】
なお、この例では、常に一定のしきい値（２５６階調のとき、しきい値＝１２８）で２値化する例を示したが、ブロック内の平均濃度を２値化しきい値として使用する等、公知の様々な方法を使用して線画用２値出力信号を生成することもできる。以上で線画用２値化処理部分についての説明を終了する。
【００７２】
このように実施例１では、多値で入力された画像をブロックに分割し、ブロックの画素の中で、しきい値以下の濃度を有する画素を計数することにより黒画素数を求め、さらにブロック内の画素間の最大濃度差を求め、黒画素数と最大濃度差より、当該ブロックもしくはブロック内の注目画素が中間調領域に属するかどうか判定し、文字用もしくは中間調用のいずれかの２値信号を出力させるようにしている。このように、領域判定に、黒画素数と最大濃度差という２つの特徴量を使用しているので、１つの特徴量しか使用しない領域分離方法に比べて、分離精度を良くすることができる。また、どちらの特徴量も簡単な演算処理で行えるので、処理時間が少なくて済み、ハードウエアでの実現も簡単に行える。
【００７３】
（実施例２）
図１２に本発明の実施例２における領域分離処理のフローチャートを示す。
【００７４】
まず、線画・中間調領域が混在した多値画像を入力（ｓ１１０１）したのち、横Ｍ画素×縦Ｎ画素からなるブロックに分割する（ｓ１１０２）。このブロック分割後、前記入力された多値画像信号の濃度変換を行う（ｓ１１０３）。そして、各ブロック毎に黒画素数の計数（ｓ１１０４）および最大濃度差の計算（ｓ１１０５）を行う。黒画素数と最大濃度差の２つの特徴量抽出が済んだ後、ブロック毎に処理する場合はこのブロック全体が、線画領域または中間調領域のどちらに入るかの判定を行う。また、画素毎に処理する場合はブロックの中心画素が、線画領域または中間調領域のどちらに入るかの判定を行う（ｓ１１０６）。以上のｓ１１０１〜ｓ１１０６の処理は、実施例１におけるｓ２０１〜ｓ２０６の処理と同じであるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００７５】
前記領域判定処理（ｓ１１０６）後、周辺のブロック（あるいは画素）の判定結果を参照して、注目ブロック（注目画素）の属性の訂正を行う（ｓ１１０７）。ここで、属性とは、ブロック毎もしくは画素毎に領域判定された結果、それぞれのブロックもしくは画素に付けられた、線画あるいは中間調というラベルのことである。
【００７６】
この領域訂正処理について、図１３および図１４を用いて説明する。図１３において、「０」〜「８」および「Ａ」と書かれた矩形がブロックあるいは画素を表す。図１２における領域判定処理（ｓ１１０６）がブロック毎に行われている場合は、この矩形はブロックを表し、画素毎に行われている場合は、その矩形は画素を表すものとする。ブロック毎でも画素毎でも、処理の基本的な考え方は同じなので、以後はブロック毎の処理を例に挙げて説明する。
【００７７】
また、図１３において、「０」で示したブロックが訂正処理の対象となっている注目ブロック、「１」〜「８」が参照ブロックである。
【００７８】
訂正処理を行う属性パターンの例を図１４に示す。図１４において、矢印αで示したブロックが注目ブロックで、ｔはブロックの属性が線画であることを、ｐはブロックの属性が中間調であることを表す。また、＊印は、線画／中間調のどちらでもよいことを表している。
【００７９】
まず、参照ブロックを、現在処理中のブロック列のみとする場合（図１３における参照ブロック「１」〜「５」）は、図１４のａ〜ｄに示すパターンに一致したブロックの属性を、図１４のａ’〜ｄ’に示したようなパターンに訂正する。たとえば、図１４のａに示すようなパターンに一致した領域判定結果であった場合、つまり、処理中の周辺の参照ブロックがすべて線画ｔと判定されたにも係わらず、注目ブロックが１つだけ中間調ｐと判定された場合は、その中間調の判定は誤りとみなし、図１４のａ’のごとく線画ｔとして訂正処理される。この訂正パターンでは、１もしくは２ブロックの誤りを訂正する。
【００８０】
また、参照ブロックを現在処理中のブロック列（図１３における参照ブロック「１」〜「５」）および処理済みのブロック列（図１３における参照ブロック「６」〜「８」）とする場合は、図１４に示すａ〜ｊのパターンに一致したブロックの属性を、図１４のａ’〜ｊ’に示したように訂正する。この訂正パターンでは、３ブロック以下の連続誤りが訂正できる。この例では、属性の訂正は、注目ブロック（矢印αで示すブロック）に対してのみ行っているが、たとえば、図１４のｂのパターンに一致したブロックが、同図ｂ’の如く、２つの中間調ｐのうち一方の中間調ｐが線画ｔに訂正されなかった場合（同図ｂ’のβで示す）は、次の訂正処理において、注目ブロックを右隣に移動させると、図１４のａのパターンに一致することから、自動的に訂正されるので、ここで必ずしも訂正する必要はない。なお、これらの訂正パターンは、様々な画像に対して領域判定処理を行い、どのようなパターンで誤っているかを統計的に求めて設定する。
【００８１】
以上のような領域訂正処理（ｓ１１０７）が済んだブロックに対して、切替信号が出力され（ｓ１１０８）、そのブロックの属性に応じた２値画像が出力される。つまり、そのブロックが線画と判定された場合は、線画用の２値化信号が出力され、中間調と判定された場合は、中間調用の２値化信号が出力される。
【００８２】
一般的に、文書画像を処理する場合、図１３に示すように、処理は紙面の左上から右に向かって処理方向１で示した向きに、ブロック列あるいはライン毎に行い、１ブロック列あるいは１ラインが終了後、処理方向２で示したブロック列あるいはラインに移動して、再び処理を行うという手順をとる。従って、図１３に示した参照ブロックで領域訂正を行う場合、特徴量抽出および領域判定処理は、「３」で示したブロックに対して終了している必要がある。そこで、これらの処理を並列に行う場合は、図１３に示すように、特徴量抽出および領域判定処理は、「Ａ」で示したブロックに対して行い、領域訂正処理は「０」で示したブロックに対して行うことになる。
【００８３】
以上説明したように、周辺のブロック（あるいは画素）の属性を参照して、訂正を行うことにより、領域分離処理の精度を上げることができる。
【００８４】
次に、この実施例２で示す画像処理装置の具体的な構成を、図１５〜図１８を用いて説明する。図１５は、実施例２で示す画像処理装置における領域分離処理部分のブロック図を示す。図１５において、画像メモリ１から領域判定ＲＯＭ６０９までのブロックは、実施例１と同じであるので説明を省略し、領域属性メモリ１４０１と領域訂正ＲＯＭ１４０２について説明する。
【００８５】
領域属性メモリ１４０１は、領域訂正処理のために必要なブロック（あるいは画素）の属性を記憶しているメモリで、図１３に示すように処理済みのブロック列（ライン）および処理中のブロック列（ライン）の属性を記憶している。もちろん、処理済みのブロック列（ライン）を参照しない場合は、処理中のブロック列（ライン）の必要なブロック（画素）数分の属性を記憶しておけば良い。領域訂正ＲＯＭ１４０２は、例えば図１３に示したように参照ブロック（参照画素）が「１」〜「８」のときは、ブロック（画素）「０」〜「８」の属性を入力アドレスとして、注目ブロック（注目画素）「０」の属性を出力するテーブルが記憶されている。ここで、線画の属性を“１”、中間調の属性を“０”で表すと、９ビット／５１２とおりの入力状態が存在し、これに対して、線画の属性“１”か中間調の“０”が出力される。この５１２とおりの中には、図１４に示したパターンが存在し、このパターンに一致したときは属性が訂正されることになる。
【００８６】
領域訂正ＲＯＭ１４０２の出力は、一つは２値信号切替器６１０へ行き、属性に対応した２値画像を出力させる。つまり、ブロック毎の処理であれば、そのブロックが線画の場合は線画用の２値出力が選択され、中間調の場合は中間調用の２値信号が選択される。
【００８７】
前記領域訂正ＲＯＭ１４０２の出力のもう一方は、領域属性メモリ１４０１に戻り、注目ブロック（注目画素）の属性を書き換える。入力パターンが図１４に示したものと一致しないときは、書き換え前と後での属性は同じとなるが、ハードウエアの構成が簡単であるので、ここでは、属性の訂正の有無にかかわらず常に更新するものとする。従って、図１３において、領域訂正処理は、領域訂正が済んでいるブロック「４」〜「８」と、済んでいないブロック「０」〜「３」を参照して行っていることになる。
【００８８】
図１６は前記図１３に示した例をもとに、領域訂正処理を行う部分を詳しく示したブロック図である。図１６において、領域判定ＲＯＭ６０９で判定された領域判定結果は、領域属性メモリ１４０１の「Ａ」で示したところに記憶される。そして、図１３に示したように参照ブロック（参照画素）が「１」〜「８」のときは、ブロック（画素）「０」〜「８」のそれぞれの属性（線画の属性“１”、中間調の属性“０”）を入力アドレスとして、領域訂正ＲＯＭ１４０２に与える。この領域訂正ＲＯＭ１４０２には各入力アドレスの各パターンに対応した注目ブロック（注目画素）「０」の属性を出力するテーブルが記憶されており、そのパターンが前記図１４で示したパターンに一致すると、注目ブロックの属性を書換えるべく信号が出力される。この領域訂正ＲＯＭ１４０２からの書換え出力は領域属性メモリ１４０１の「０」で示したところに記憶される。これにより、たとえば、注目ブロックの属性が誤って“１”となっていた場合は“０”に書換えられる。
【００８９】
また、この領域訂正ＲＯＭ１４０２からの出力は信号選択手段１０２への２値信号切替え信号としても用いられる。つまり、領域訂正ＲＯＭ１４０２からの出力が“１”の場合は、線画用の２値化出力が選択され、領域訂正ＲＯＭ１４０２からの出力が“０”の場合は、中間調用の２値化出力が選択される。
【００９０】
なお、図１５および図１６においては、領域訂正処理を領域訂正ＲＯＭ１４０２を参照することにより行っているが、これに限られるものではなく、たとえば組合せ回路で実現するするようにしてもよい。この例を図１７および図１８を用いて説明する。
【００９１】
図１７において、１４０３は領域属性メモリ１４０１に保持された注目ブロック（画素）および参照ブロック（参照画素）の属性出力を、後述する規則に従って接続する接続回路である。１４０４は各ブロック（画素）の属性が、図１４に示したパターンと一致しているかどうか判定するパターンマッチング回路部で、マッチングを行うパターンの数だけパターンマッチング回路が必要である。この場合、図１４ではａからｊまでのパターンがあるため、パターンマッチング回路部１４０４は、Ｍａ，Ｍｂ，・・・Ｍｊのパターンマッチング回路で構成されている。
【００９２】
たとえば、図１４のａのパターンに対してマッチングを行うパターンマッチング回路Ｍａの構成例としては図１８のような回路が考えられる。この図１８の回路は、参照ブロック「４」、「５」、「１」、「２」の各属性をアンド回路Ａ１に与え、注目ブロック「０」の属性は反転回路ＩＮＶを介して前記アンド回路Ａ１に与える構成となっている。
【００９３】
このような構成とすることにより、入力パターンが図１４のａで示したものと一致したときのみ、このパターンマッチング回路Ｍａの出力は“１”になる。つまり、この場合、注目ブロック「０」の属性が中間調（“０”）で、その周辺ブロック「４」、「５」、「１」、「２」の各属性が線画（“１”）であると、このパターンは図１４のａに一致し、これらの信号がパターンマッチング回路Ｍａに与えられると、パターンマッチング回路Ｍａの出力は“１”になる。前述の接続回路１４０３は、各パターンマッチング回路Ｍａ，Ｍｂ，・・・，Ｍｊの各入力端子に対して所定のブロックの属性出力が入力されるように接続関係を設定するものである。また、各パターンマッチング回路Ｍａ，Ｍｂ，・・・，Ｍｊは、図１４ではａからｊまでのパターンに対応させるため、反転回路ＩＮＶの個数や、これら反転回路の挿入位置はそれぞれ異なる。つまり、いずれのパターンマッチング回路Ｍａ，Ｍｂ，・・・，Ｍｊも、入力パターンが図１４のａからｊまでのパターンのうち対応するパターンに一致したとき、その出力が“１”となるように構成されている。
【００９４】
また、図１７において、１４０５は各パターンマッチング回路Ｍａ，Ｍｂ，・・・Ｍｊの論理和をとり、いずれかのパターンに一致したときに“１”を出力するオア回路である。１４０６はオア回路１４０５の出力と注目ブロック（注目画素）「０」の属性との排他的論理和を求める排他的論理和回路である。
【００９５】
このような構成であるから、オア回路１４０５の出力が“１”のときは、注目ブロック（注目画素）の属性が反転することになる。たとえば、入力パターンが図１４のａに一致しているとすると、パターンマッチング回路Ｍａから“１”が出力され、この“１”出力がオア回路１４０５を介して排他的論理和回路１４０６の一方の入力として与えられる。そして、この排他的論理和回路１４０６には他方の入力として、注目ブロック（注目画素）「０」の属性（この場合は、中間調と誤判定されているため“０”）が与えられている。したがって、排他的論理和回路１４０６からは、“１”が出力され、この“１”出力が注目ブロック（注目画素）「０」の内容として領域属性メモリ１４０１に書き込まれ、注目ブロック（注目画素）の属性が書き換えられる。なお、本実施例では、注目ブロック（注目画素）の属性を常に書き換えるように構成しているが、オア回路１４０５の出力が“１”のときのみ、書き換えるように制御してもよい。
【００９６】
そして、この排他的論理和回路１４０６からの出力は、２値信号切替器６１０にも与えられ、前記した例の場合は、排他的論理和回路１４０６からの“１”出力によって、２値信号切替器６１０は線画領域用の２値信号を取り出すべく切替え制御される。
【００９７】
次に、本発明の実施例２における中間調処理手段の具体的な構成を図１９のブロック図を用いて説明する。また、線画用２値化処理手段の具体的な構成を図２０のブロック図を用いて説明する。
【００９８】
図１９および図２０において、図８および図１１と同じ番号を付したものは、実施例１と同じ機能なので説明を省略する。図１９および図２０のどちらの図においても、実施例１との違いは、画像メモリ１の後に遅延回路２が挿入されていることである。この遅延回路２は、図１３からも分かるように、特徴量抽出による領域判定と領域訂正による切替信号出力の間には、４ブロック（４画素）分の遅延が存在するので、領域訂正が終了したブロック（画素）に対して、そのブロック（画素）に対応する２値信号が出力できるように、画像メモリ１から読み出した画像信号を一時蓄えて、同期をとるための回路である。また、遅延回路の代わりに、読みだし制御回路を挿入して、領域分離処理と同期がとれるように、画像メモリ１からの画像信号の読み出しタイミングを制御してもよい。
【００９９】
次に、前記領域訂正処理（ｓ１１０７）の別の方法について、図２１を用いて説明する。図２１において、同図（ａ）は処理中のブロック列（もしくはライン）のみを使用する場合、同図（ｂ）は処理中のブロック列（もしくはライン）と処理済みのブロック列（もしくはライン）も使用する場合の例である。
【０１００】
この図２１の方法は、注目ブロック（注目画素）と参照ブロック（参照画素）における属性の出現頻度を計数し、出現頻度が多い方の属性を注目ブロック（注目画素）の属性とする多数決法である。同図（ａ）では注目ブロック（注目画素）の前後各２ブロック（２画素）を参照ブロック（参照画素）とし、合計５ブロック（５画素）の中で出現頻度の多かった方の属性を注目ブロック（注目画素）の属性とする。同図（ｂ）は、全部で１０ブロック（１０画素）で多数決をとり、注目ブロック（注目画素）の属性を決定する。
【０１０１】
この多数決法は、前記したパターンマッチング法と異なり、属性の出現状態、すなわち、パターンを見ていないので、正確さに少し欠けるが、参照ブロック（参照画素）が増えても処理が複雑にならないという長所を有する。したがって、参照ブロック（参照画素）数が多いときに、有利な方法である。
【０１０２】
図２２は、前記多数決法を使用したときの領域訂正処理部分の構成を示すブロック図である。領域判定ＲＯＭ６０９および領域属性メモリ１４０１までの構成は、図１５で示したものと同じである。図２２において、計数器１９０１は、領域属性メモリ１４０１から参照する各ブロック（画素）の属性を読み取り、線画または中間調のいずれかの属性の出現回数を計数する。前記したように、線画の属性を“１”、中間調を“０”とすると、図２１（ａ）の例では、ブロック数が「５」であるから計数値は０〜５の範囲になる。次に、この計数値を比較器１９０２で訂正用しきい値（この場合は、しきい値は３になる）と比べて、このしきい値より線画の属性“１”の計数値が大きい場合は、このブロック（画素）の属性を線画とし、小さいときは中間調とする。そして、この比較器１９０２からの属性を示す出力（“１”または“０”）は、切替え信号として、２値信号切替器６１０（図７参照）に出力されるとともに、領域属性メモリ１４０１にフィードバックされて、注目ブロック（注目画素）の属性を書き換える。
【０１０３】
以上説明したように、この実施例２においては、線画領域であるか中間調領域であるかの判定を行ったあと、周辺ブロックの属性を参照して、誤った領域判定の訂正を行うので、領域判定制度をさらに向上させることができる。また、領域判定の訂正手段としては、パターンマッチング法または多数決法を採用した例を示したが、これらはいずれも簡単なハードウエア構成で実現することができ、しかも実用上十分な処理を行うことができる。
【０１０４】
（実施例３）
一般的に、ブロック毎に判定を行う場合、誤判定されたブロック全体に対して、誤った２値画像が出力されてしまうので、誤りが目立つ傾向がある。特に、線画から中間調へ、あるいは中間調から線画へと状態が遷移する場合、その遷移する境界で誤りが目立つ。
【０１０５】
この実施例３は、状態遷移の境界に存在するブロックを検出し、このブロックに対しては周辺ブロックの属性を参照して、そのブロック内で２値化信号を、線画用から中間調用へ、またはその逆へと切り替えることにより、２値化処理したときに誤判定ブロックを目立たないようにしたものである。
【０１０６】
図２３に実施例３の領域分離処理と信号選択処理のフローチャートを示す。まず、線画領域と中間調領域が混在した画像を入力（ｓ２００１）したのち、横Ｍ画素×縦Ｎ画素からなるブロックに分割する（ｓ２００２）。このブロック分割後、前記入力された多値画像信号の濃度変換を行う（ｓ２００３）。そして、各ブロック毎に黒画素数の計数（ｓ２００４）および最大濃度差の計算（ｓ２００５）を行う。黒画素数と最大濃度差の２つの特徴量抽出が済んだ後、このブロック全体が、線画または中間調のどちらに入るのかを判定する（ｓ２００６）。以上のｓ２００１〜ｓ２００６の処理は、実施例１におけるｓ２０１〜ｓ２０６の処理と同じであるので、詳細な説明は省略する。唯一異なる点は、実施例３においては、すべての処理をブロック毎に行うことである。
【０１０７】
次の信号選択処理においては、まず最初に、注目ブロックの属性が線画から中間調へ、あるいは中間調から線画へ変化したか否か、すなわち状態が遷移したか否かを検出する（ｓ２００７）。ここで、状態が遷移したことが検出された場合には、すでに判定処理の終了した周辺のブロックの属性を参照する（ｓ２００８）。そして、参照ブロックの属性および注目ブロックの属性について、線画および中間調の出現頻度を計数し、注目ブロック内における２値化出力のための切替タイミングを発生する（ｓ２００９）。このように状態遷移が起こった場合は、前記切替タイミングにより、そのブロック内において２値化信号を切り替えて出力する（ｓ２０１０）。
【０１０８】
一方、前記ｓ２００７で状態遷移がないと判断された場合は、前記ｓ２００６による領域判定結果に従った切替え信号出力を行う（ｓ２０１０）。
【０１０９】
以上の動作についての説明は後述する。
【０１１０】
次に、この実施例３における領域分離処理および信号選択処理に関する部分の構成を示すブロック図を図２４に示す。図２４において、領域判定ＲＯＭ６０９より前の処理を行う構成要素は、実施例１における図７と同じであるので、ここでは図示を省略し、また、それらの部分の動作説明も実施例１と同じなので省略する。
【０１１１】
領域判定ＲＯＭ６０９からの領域判定結果は、領域属性メモリ１４０１に記憶される。領域属性メモリ１４０１において、「０」で示したブロックが２値化処理の対象となっている注目ブロックであり、「１」〜「３」で示したブロックが参照ブロックである。
【０１１２】
前記図２３で示した信号選択処理を行う信号選択処理ブロックは、状態遷移検出回路２１０１、属性パターンＲＯＭ２１０２、タイミング発生器２１０３、切替器２１０４などから構成されている。
【０１１３】
前記状態遷移検出回路２１０１は、注目ブロックの属性が、線画から中間調へ、あるいは中間調から線画へ変ったことを検出するものであり、２つの排他的論理和回路ＥＯＲ１，ＥＯＲ２と、これらの排他的論理和回路ＥＯＲ１，ＥＯＲ２の出力の論理和をとるオア回路ＯＲ１とにより構成されている。このような構成により、注目ブロックの属性とそれに隣接する参照ブロックの属性との排他的論理和をとることにより、状態遷移があれば、いずれかの排他的論理和回路から“１”が出力し、その“１”出力がオア回路ＯＲ１を介して出力される。ここで、各ブロックの属性の信号は、前記したように、線画は“１”、中間調は“０”とする。
【０１１４】
また、前記属性パターンＲＯＭ２１０２は、注目ブロック「０」と参照ブロック「１」〜「３」の属性を入力アドレスとし、属性に応じたパターンを出力するものである。また、前記タイミング発生器２１０３は、属性パターンＲＯＭ２１０２の出力に応じて、切替器２１０４に対して切替信号Ｂを発生させるタイミング発生器である。
【０１１５】
また、前記切替器２１０４は、状態遷移が起こらなかった場合は、領域判定ＲＯＭ６０９からの領域判定結果に対応した切替信号Ａを、状態遷移が起こった場合は前述の切替信号Ｂを選択して出力する切替器である。つまり、状態遷移が起こらなかった場合は、切替器２１０４からは、領域判定ＲＯＭ６０９からの領域判定結果に対応した切替信号Ａが２値信号切替器６１０に出力され、状態遷移が起こった場合は、属性パターンＲＯＭ２１０２の出力に応じた切替信号Ｂが、２値信号切替器６１０に出力される。そして、２値信号切替器６１０からは、切替信号Ａまたは切替信号Ｂに対応して、線画用または中間調用の２値化信号が出力される。
【０１１６】
この信号選択処理部分の動作について、図２５と図２６を用いて具体的に説明する。図２５は、領域判定処理済みのブロック列と領域判定処理中のブロック列の２ブロック列分の領域判定結果を示す図である。なお、ここでは、１つのブロックの横並び方向の画素数Ｍを１６とする。
【０１１７】
図２５において、ｔはそのブロック全体が線画と判定されたブロックであることを示し、ｐはそのブロック全体が中間調と判定されたブロックであることを示している。また、矢印αで示したブロックが注目ブロックであり、本来、中間調ｐと判定されるべきものが線画ｔと誤判定されているものとする。
【０１１８】
そして、注目ブロックと参照ブロックの属性が属性パターンＲＯＭ２１０２に入力されると、図２６（ｂ）に示すような出力パターンが得られる。この例では、属性パターンＲＯＭ２１０２への入力は、４ブロック分（図２５において、点線で囲った部分の４つのブロック）の属性である。この４ブロック分の属性のうち、線画として判定された数が３、中間調として判定された数が１であるので、属性パターンＲＯＭ２１０２からは、“１１１０”という出力パターンが得られる。なお、この出力パターンは、各属性の出現頻度と、ブロックの属性パターンを考慮して、属性の連続性が保てるように作成する。図２５の例の場合、５つの横並びのブロック全体としては、左から２ブロック目と３ブロック目付近を境にして、左側が文字などの線画領域で右側が写真などの中間領域となっている（実際には、文字の領域と写真などの領域との間は空白部となっていることが多く、この場合、この線画領域は“白”部分である）。このように、図２５においては、左側が線画領域、右側が中間調領域であるので、出力パターンを、たとえば“０１１１”とすると、中間調領域が左側に存在することになって、周辺の属性と一致しなくなるので、かえって誤りが目立つ結果になる。したがって、ここでは、属性パターンＲＯＭ２１０２からは、図２６（ｂ）に示すように、“１１１０”という出力を得る。
【０１１９】
この“１１１０”というパターンを受けたタイミング発生器２１０３は、図２６（ａ）に示すような注目ブロックを構成する１６画素のうち４画素毎に、同図（ｄ）のごとく、前記出力パターン（“１１１０”）に応じた切替信号Ｂを出力する。
【０１２０】
なお、このときもし、領域判定ＲＯＭ６０９による領域判定結果どおりの出力（切替信号Ａ）とすると、この場合は、その注目ブロック全体が線画の判定となるため、図２６（ｃ）のような切替信号Ａ（この場合、線画用の“１”信号）が、切替器２１０４から２値信号切替器６１０に出力されることになり、本来、この注目ブロックは、中間調として処理されるべきであるが、線画として処理されることになってしまう。
【０１２１】
しかし、この実施例３によれば、前記したように、属性パターンＲＯＭ２１０２からは、図２６（ｂ）に示すように、“１１１０”という出力を得て、同図（ｄ）のごとく、このパターン（“１１１０”）に応じた切替信号Ｂが、切替器２１０４から２値信号切替器６１０に出力されることになる。したがって、注目ブロックを構成する１６画素のうちの４画素分、つまり、注目ブロックの１／４の部分は中間調を示す“０”が２値信号切替器６１０に出力されるため、注目ブロックの１／４は正しい処理を行うことが可能となり、２値化処理の誤りを目立たなくすることができる。
【０１２２】
図２５に示した誤りは、ブロックが写真領域のエッジに引っかかった場合に生じることが多く、たとえブロックの１部分しか正しく出力されなくとも、２値画像出力は格段にきれいになる。また、状態遷移の起こったブロックが必ずしも誤っているわけではないので、正しく判定されたブロックに対しては、誤った処理をする可能性があるが、出力された２値画像上では目立たない。
【０１２３】
この実施例３における中間調処理部分と線画用２値化処理部分については、実施例２で示した図１９および図２０と同じである。ただし、図２４に示した例では、領域判定結果が「Ｙ」で示すブロックに書き込まれ、２値化出力は「０」で示すブロックに対して行われるので、遅延回路２における遅延時間が２ブロック分になる点が異なるだけである。したって、ここでは実施例３における中間調処理部分と線画用２値化処理部分の図示およびその説明は省略する。
【０１２４】
以上説明したように、実施例３によれば、黒画素数と最大濃度差より、当該ブロックが中間調領域に属するかどうか判定し、その後ブロック間において領域属性が線画から中間調あるいはその逆になる状態遷移を検出し、状態遷移のないブロックについては領域判定結果に基づいて、ブロック内全画素に対して線画用もしくは中間調用のいずれかの２値信号を出力させ、状態遷移のあるブロックについては、周辺ブロックの領域属性を参照して当該ブロック内で２値画像信号を切り替えるようにしている。したがって、最終的に出力される２値画像上での誤りを目立たなくなるすることができる。
【０１２５】
（実施例４）
前述したように、ブロック毎に判定を行う場合、誤判定されたブロック全体に対して、誤った２値画像が出力されてしまうので、誤りが目立つ傾向がある。特に、線画から中間調へ、あるいはこの逆になる場合、その境界で誤りが目立つ。そこで、実施例４は、境界にあるブロックを検出し、このブロックに対しては、そのブロックを構成する複数の画素のそれぞれの画素濃度に応じて各画素毎に、ブロック内で２値化信号を切り替えることにより、誤判定ブロックを目立たないようにしたものである。
【０１２６】
図２７に実施例４における領域分離処理と信号選択処理のフローチャートを示す。まず、線画領域と中間調領域が混在した画像を入力（ｓ２４０１）したのち、横Ｍ画素×縦Ｎ画素からなるブロックに分割する（ｓ２４０２）。ブロック分割後、入力された多値画像信号の濃度変換を行う（ｓ２４０３）。そして、各ブロック毎に黒画素数の計数（ｓ２４０４）および最大濃度差の計算（ｓ２４０５）を行う。黒画素数と最大濃度差の２つの特徴量抽出が済んだ後、このブロック全体が、線画または中間調のどちらに入るのか判定する（ｓ２４０６）。以上のｓ２４０１〜ｓ２４０６の処理は、実施例１におけるｓ２０１〜ｓ２０６の処理と同じであるので、詳細な説明は省略する。唯一異なる点は、本実施例においては実施例３と同様、すべての処理をブロック毎に行うことである。
【０１２７】
次に信号選択処理について説明する。この信号選択処理においては、まず最初に、ブロックの属性が線画から中間調へ、あるいは中間調から線画へ変化したか否か、すなわち状態が遷移したか否かを検出する（ｓ２４０７）。ここで状態遷移が検出されると、画素毎に画素濃度に応じて、線画用の２値化処理または中間調用の２値化処理のどちらを採用するかを決定する。具体的には、１６階調で入力された画素信号の濃度が、１以下（黒）か１３以上（白）か２〜１２（グレー）かの３段階の階調を示す値を検出し、画素信号の濃度が、１以下（黒）か１３以上（白）のときは線画用の処理を選択すべく信号を出力し、２〜１２（グレー）であるときは中間調用の処理を選択すべく信号を出力する（ｓ２４０８）。
【０１２８】
そして、状態遷移の起こったブロックに対しては、ｓ２４０８で生成した線画用または中間調用選択信号により、線画または中間調であることを示す切替信号を出力し、また、前記ｓ２４０７において状態遷移がない判断されたブロックに対しては、領域判定結果に従った線画または中間調であることを示す切替信号を出力する（ｓ２４０９）。この具体的な動作については後述する。
【０１２９】
次に、実施例４における領域分離処理および信号選択処理に関する部分の構成を図２８に示す。
【０１３０】
図２８において、領域判定ＲＯＭ６０９より前の処理を行うブロックは、実施例１における図７と同じであるので、ここでは図示を省略し、また、この部分の動作も、実施例１と同じなのでその説明を省略する。
【０１３１】
前記領域判定ＲＯＭ６０９からの領域判定結果は、領域属性メモリ１４０１に記憶される。領域属性メモリ１４０１において、「０」で示したブロックが２値化処理の対象となっている注目ブロックである。信号選択処理ブロックは、状態遷移検出回路２１０１、線画／中間調処理選択回路２５０１、切替器２１０４などから構成されている  。
【０１３２】
前記状態遷移検出回路２１０１は、注目ブロックの属性が、線画から中間調へ、あるいは中間調から線画へ変ったことを検出するものであり、前記実施例３で説明したものと同様に、２つの排他的論理和回路ＥＯＲ１，ＥＯＲ２と、これらの排他的論理和回路ＥＯＲ１，ＥＯＲ２の出力の論理和をとるオア回路ＯＲ１とにより構成されている。このような構成により、注目ブロックの属性とそれに隣接する参照ブロックの属性との排他的論理和をとることにより、状態遷移があれば、いずれかの排他的論理和回路から“１”が出力され、その“１”出力がオア回路ＯＲ１を介して出力される。ここで、各ブロックの属性の信号は前記したように、線画は“１”、中間調は“０”で表すものとする。
【０１３３】
また、前記線画／中間調処理選択回路２５０１は、２つの比較器Ｃ１，Ｃ２とオア回路ＯＲ２で構成されている。この線画／中間調処理選択回路２５０１は、注目ブロック「０」の各画素の濃度が、１以下（黒）か１３以上（白）のときは、“１”を切替器２１０４に切替え信号Ｂとして出力し、２〜１２（グレー）のときは、“０”を切替器２１０４に切替え信号Ｂとして出力する。
【０１３４】
また、前記切替器２１０４は、状態遷移が起こらなかった場合は、領域判定ＲＯＭ６０９からの領域判定結果に対応した切替信号Ａを、状態遷移が起こった場合は前述の切替信号Ｂを選択して出力する切替器である。つまり、切替器２１０４からは、状態遷移が起こった場合は、領域判定ＲＯＭ６０９からの領域判定結果に対応した切替信号Ａが、２値信号切替器６１０に出力され、状態遷移が起こった場合は、線画／中間調処理選択回路２５０１の出力に応じた切替信号Ｂが、２値信号切替器６１０に出力される。そして、２値信号切替器６１０からは、切替信号Ａまたは切替信号Ｂに対応して、線画用または中間調用の２値化信号が出力される。
【０１３５】
この信号選択処理の動作について、図２９を用いて具体的に説明する。ここでは、ブロックサイズを１６画素×１画素としている。そして、斜線で示した３画素の濃度は２〜４で、その他の画素濃度は１４とする。このような状態は、ブロックが中間調領域のエッジ部分にひっかかった場合に出現し、この場合、黒画素数が３で、最大濃度差が１２となるので、本来中間調と判定されなければならないブロックが、線画と誤判定される例である。
【０１３６】
図２９（ａ）に示すような注目ブロックの画素信号が、線画／中間調処理選択回路２５０１に入力されると、この線画／中間調処理選択回路２５０１からは同図（ｃ）のごとく、濃度１４の画素の場合は、線画用の処理を選択する信号“１”が切替え信号Ｂとして出力され、濃度２〜４の画素の場合は、中間調用の処理を選択する“０”が切替え信号Ｂとして出力される。
【０１３７】
これに対して、領域判定結果どおりの出力をした場合は、同図（ｂ）のように、そのブロック全体が線画となる切替信号Ａ（“１”）が出力されることになる。
【０１３８】
しかし、実施例４の方法を使用すると、中間調の部分が、それに応じた正しい２値化信号出力となるため正しい処理を行うことができる。
【０１３９】
なお、状態遷移が起こったブロックが必ずしも誤っているわけではないので、正しく判定されたブロックに対して、誤った処理をする可能性があるが、画素濃度に応じて処理方法を切り替えているので、出力された２値画像上では誤りは目立たない。
【０１４０】
本発明の画像処理装置の中間調処理部分と線画用２値化処理部分については、実施例２で示した図１９および図２０と同じである。ただし、図２８に示した例では、領域判定結果がブロックＹに書き込まれ、２値化出力はブロック０に対して行われるので、遅延回路２における遅延時間は、２ブロック分になる。
【０１４１】
以上説明したように、実施例４では、黒画素数と最大濃度差より、当該ブロックが中間調領域に属するかどうか判定し、その後ブロック間において領域属性が文字から中間調あるいはその逆になる状態遷移を検出し、状態遷移のないブロックについては領域判定結果に基づいて、ブロック内全画素に対して文字用もしくは中間調用のいずれかの２値信号を出力させ、状態遷移のあるブロックについては、そのブロックを構成する各画素の画素濃度に応じて当該ブロック内で２値画像信号を切り替えるようにしている。これにより、最終的に出力される２値画像上での誤りを目立たなくすることができる。
【０１４２】
（実施例５）
図３０に本発明の実施例５を説明するための領域分離処理と信号選択処理のフローチャートを示す。まず、線画と中間調領域が混在した画像を入力（ｓ２７０１）したのち、横Ｍ画素×縦Ｎ画素からなるブロックに分割する（ｓ２７０２）。ブロック分割後、入力された多値画像信号の濃度変換を行う（ｓ２７０３）。そして、各ブロック毎に黒画素数の計数（ｓ２７０４）および最大濃度差の計算（ｓ２７０５）をする。黒画素数と最大濃度差の２つの特徴量抽出が済んだ後、このブロック全体が、線画領域か中間調領域のどちらに入るのか判定する（ｓ２７０６）。以上のｓ２７０１〜ｓ２７０６の処理は、実施例１におけるｓ２０１〜ｓ２０６の処理と同じであるので、詳細な説明は省略する。唯一異なる点は、本実施例においては、前記実施例３および実施例４同様、すべての処理をブロック毎に行うことである。
【０１４３】
領域判定処理（ｓ２７０６）後、周辺のブロックの判定結果を参照して、注目ブロックの属性の訂正を行う（ｓ２７０７）。ここで、属性とは、ブロック毎に領域判定された結果、それぞれのブロックに付けられた、線画あるいは中間調というラベルのことである。領域訂正処理（ｓ２７０７）は、実施例２におけるｓ１１０７と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【０１４４】
次に、信号選択処理について説明する。この信号選択処理において、まず最初に、ブロックの属性が線画から中間調へ、あるいは中間調から線画へ変化したか否か、すなわち状態が遷移したか否かを検出する（ｓ２７０８）。ここで状態遷移が検出されると、すでに処理された周辺のブロックの属性を参照する（ｓ２７０９）。参照ブロックおよび注目ブロック属性について、線画および中間調の出現頻度を計数し、注目ブロック内で２値化出力のための切替タイミングを発生する（ｓ２７１０）。このように状態遷移が起こった場合は、切替タイミングにより、そのブロック内における２値信号を出力し、また、前記ｓ２７０８で状態遷移がないと判断された場合は、前記ｓ２７０７による領域訂正結果に従った切替え信号出力を行う（ｓ２７１１）。このｓ２７０８からｓ２７１１の処理は実施例３の説明で用いた図２３のｓ２００７からｓ２０１０と同様である。
【０１４５】
次に、この実施例５における領域分離処理および信号選択処理に関する部分の構成を図３１に示す。図３１において、領域判定ＲＯＭ６０９より前の処理を行うブロックは、実施例１における図７と同じであるので、ここでは図示を省略し、また、その部分の動作も、実施例１と同じなのでその説明を省略する。
【０１４６】
領域判定ＲＯＭ６０９からの領域判定結果は、領域属性メモリ１４０１に記憶される。そして、実施例２で説明したように、ブロック「０」〜「８」の属性を入力アドレスとして、領域訂正ＲＯＭ１４０２でパターンマッチングを行い、ブロック「０」の属性を訂正する。その訂正結果は、再び領域属性メモリ１４０１に記憶される。なお、パターンマッチングは、領域訂正ＲＯＭ１４０２を参照する方式の代わりに、実施例２において、図１７および図１８を用いて説明した回路を使用することもできる。また、領域訂正処理全体については、実施例２の図２１および図２２を用いて説明した多数決法を使用してもよい。
【０１４７】
前記領域訂正が終了したブロックに対して、線画あるいは中間調に対応した２値化出力を行う。領域属性メモリ１４０１において、ここでは、「４」で示したブロックが２値化処理の対象となっている注目ブロック、「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」が参照ブロックである。状態遷移検出回路２１０１は、ブロックの属性が、線画から中間調へ、あるいは中間調から線画へ変ったことを検出するものであり、その構成および動作は、実施例４の説明で用いた図２４に示した状態遷移検出回路２１０１と同様である。なお、ここでも各ブロックの属性の信号は、線画は“１”、中間調は“０”で表すものとする。
【０１４８】
また、属性パターンＲＯＭ２１０２は、注目ブロック「４」と参照ブロック「Ｘ」，「Ｙ」，「Ｚ」の属性を入力アドレスとし、属性に応じたパターンを出力するものである。また、タイミング発生器２１０３は、属性パターンＲＯＭ２１０２の出力に応じて、切替信号Ｂを発生させるタイミング発生器である。
【０１４９】
また、前記切替器２１０４は、状態遷移が起こらなかった場合は、領域属性メモリ１４０１からの領域訂正結果に対応した切替信号Ａを、状態遷移が起こった場合は前述の切替信号Ｂを選択して出力する切替器である。つまり、切替器２１０４からは、状態遷移が起こらなかった場合は、領域属性メモリ１４０１からの領域訂正結果に対応した切替信号Ａが、２値信号切替器６１０に出力され、状態遷移が起こった場合は、タイミング発生器２１０３の出力に応じた切替信号Ｂが、２値信号切替器６１０に出力される。そして、２値信号切替器６１０からは、切替信号Ａまたは切替信号Ｂに対応して、線画用または中間調用の２値化信号が出力される。
【０１５０】
以上の信号選択処理ブロックの詳細な説明は、実施例３と同じなので省略する。
【０１５１】
この実施例５では、領域判定後、周辺ブロックの属性を参照して注目ブロックの属性を訂正し、その上でまだ誤判定されている可能性のあるブロックに対しては、周辺ブロックの属性を参照して、注目ブロック内において２値化信号を切り替えるので、２値化出力画像は、実施例１〜４のものと比べて、さらにきれいなものとなる。
【０１５２】
この実施例５における中間調処理部分と線画用２値化処理部分については、実施例２で示した図１９よび図２０と同じである。ただし、図３１に示した例では、領域判定結果がブロック「Ａ」に書き込まれ、２値化出力はブロック「４」に対して行われるので、図１９に示す遅延回路２における遅延時間は、本実施例の場合は、６ブロック分の遅延時間となる。
【０１５３】
（実施例６）
図３２に本発明の実施例６による領域分離処理と信号選択処理のフローチャートを示す。線画と中間調領域が混在した画像を入力（ｓ２９０１）したのち、横Ｍ画素×縦Ｎ画素からなるブロックに分割する（ｓ２９０２）。ブロック分割後、入力された多値画像信号の濃度変換を行う（ｓ２９０３）。そして、各ブロック毎に黒画素数の計数（ｓ２９０４）および最大濃度差の計算（ｓ２９０５）をする。黒画素数と最大濃度差の２つの特徴量抽出が済んだ後、このブロック全体が、線画または中間調のどちらに入るのか判定する（ｓ２９０６）。以上のｓ２９０１〜ｓ２９０６の処理は、実施例１におけるｓ２０１〜ｓ２０６の処理と同じであるので、詳細な説明は省略する。唯一異なる点は、本実施例においては、実施例３〜実施例５と同様、すべての処理をブロック毎に行うことである。
【０１５４】
領域判定処理（ｓ２９０６）後、周辺のブロックの判定結果を参照して、注目ブロックの属性の訂正を行う（ｓ２９０７）。ここで、属性とは、ブロック毎に領域判定された結果、それぞれのブロックに付けられた、線画あるいは中間調というラベルのことである。領域訂正処理（ｓ２９０７）は、実施例２におけるｓ１１０７と同じであるので、詳細な説明は省略する。以上で、実施例６における領域分離処理についての説明を終了する。
【０１５５】
次に、信号選択処理おいては、まず最初に、ブロックの属性が線画から中間調へ、あるいは中間調から線画へ変化したか否か、すなわち状態が遷移したか否かを検出する（ｓ２９０８）。ここで状態遷移が検出されると、画素毎に画素濃度に応じて、線画用の２値化処理または中間調用の２値化処理のどちらを採用するかを決定する。具体的には、１６階調で入力された画素信号の濃度が、１以下（黒）か１３以上（白）か２〜１２（グレー）かの３段階の階調を示す値を検出し、画素信号の濃度が、１以下（黒）か１３以上（白）のときは線画用の処理を選択すべく信号を出力し、２〜１２（グレー）であるときは中間調用の処理を選択すべく信号を出力する（ｓ２９０９）。このように状態遷移の起こったブロックに対しては、ｓ２９０９で生成した線画用または中間調用選択信号により、線画または中間調であることを示す切替信号を出力する（ｓ２９１０）。
【０１５６】
一方、前記ｓ２９０８において状態遷移がないと判断されたブロックに対しては、領域訂正結果に従った線画または中間調であることを示す切替信号を出力する（ｓ２９１０）。このｓ２９０８からｓ２９１０の処理は実施例４で説明したものと同様である。
【０１５７】
次に、本発明の実施例６における領域分離処理および信号選択処理に関する部分の構成を図３３に示す。図３３において、領域判定ＲＯＭ６０９より前の処理を行うブロックは、実施例１における図７と同じであるので、ここでは図示を省略し、また、その部分の動作も、実施例１と同じなのでその説明を省略する。
【０１５８】
領域判定ＲＯＭ６０９からの領域判定結果は、領域属性メモリ１４０１に記憶される。そして、実施例２で説明したように、ブロック「０」〜「８」の属性を入力アドレスとして、領域訂正ＲＯＭ１４０２でパターンマッチングを行い、ブロック「０」の属性を訂正する。訂正結果は、再び領域属性メモリ１４０１に記憶される。なお、パターンマッチングは、領域訂正ＲＯＭ１４０２を参照して行う代わりに、実施例２において、図１７および図１８を用いて説明した組合せ回路を使用することもできる。また、領域訂正処理全体については、実施例２の図２１および図２２を用いて説明した多数決法を使用してもよい。
【０１５９】
前記領域訂正が終了したブロックに対して、線画あるいは中間調に対応した２値化出力を行う。領域属性メモリ１４０１において、ここでは、「４」で示したブロックが２値化処理の対象となっている注目ブロックである。状態遷移検出回路２１０１は、ブロックの属性が、線画から中間調へ、あるいは中間調から線画へ変ったことを検出するものであり、その構成および動作は、実施例４の説明で用いた図２８に示した状態遷移検出回路２１０１と同様である。なお、ここでも各ブロックの属性の信号は、線画は“１”、中間調は“０”で表すものとする。
【０１６０】
また、線画／中間調処理選択回路２５０１は、実施例４の説明で用いた図２８にて説明したように、２つの比較器Ｃ１，Ｃ２とオア回路ＯＲ２で構成されている。そして、１６階調で入力された画素信号の濃度が、１以下（黒）か１３以上（白）のときは、“１”を切替器２１０４に切替え信号Ｂとして出力し、２〜１２（グレー）のときは、“０”を切替器２１０４に切替え信号Ｂとして出力する。
【０１６１】
また、前記切替器２１０４は、状態遷移が起こらなかった場合は、領域属性メモリ１４０１からの領域訂正結果に対応した切替信号Ａを、状態遷移が起こった場合は前述の切替信号Ｂを選択して出力する切替器である。つまり、切替器２１０４からは、状態遷移が起こらなかった場合は、領域訂正結果に対応した切替信号Ａが、２値信号切替器６１０に出力され、状態遷移が起こった場合は、線画／中間調処理選択回路２５０１の出力に応じた切替信号Ｂが、２値信号切替器６１０に出力される。そして、２値信号切替器６１０からは、切替信号Ａまたは切替信号Ｂに対応して、線画用または中間調用の２値化信号が出力される。
【０１６２】
以上の信号選択処理ブロックの詳細な説明は、実施例４と同じなので省略する。
【０１６３】
この実施例６では、領域判定後、周辺ブロックの属性を参照して注目ブロックの属性を訂正し、その上でまだ誤判定されている可能性のあるブロックにおいて、画素濃度に応じて２値化信号を切り替えるので、２値化出力画像は、実施例１〜４のものと比べて、さらにきれいなものとなる。
【０１６４】
この実施例６における中間調処理部分と線画用２値化処理部分については、実施例２で示した図１９および図２０と同じである。ただし、図３３に示した例では、領域判定結果がブロック「Ａ」に書き込まれ、２値化出力はブロック「４」に対して行われるので、図１９に示した遅延回路２における遅延時間は、実施例６の場合、６ブロック分になる。
【０１６５】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１によれば、誤判定されている可能性のあるブロックに対して、前記したように、状態遷移の内容に応じてそのブロック内で線画用と中間調用の２値化信号を切り替えようにしたので、最終的に出力される２値化画像上での誤りをさらに目立たなくするこができ、きれいな出力画像を得ることができる。
【０１６６】
また、請求項２によれば、多階調の入力画像から複数の特徴量を抽出して、この複数の特徴量から線画と中間調の領域判定を行うようにしたので、１つの特徴量しか使用しない従来の領域判定方法に比べて、高精度な領域判定が可能となり、この領域判定結果に応じて線画用または中間調用の画像信号を出力することで、線画または中間調のそれぞれの領域に適合した最適な画像処理を行うことができる。
【０１６７】
また、請求項３によれば、領域判定後、その判定結果に誤りがある場合、その誤って判定された部分の周辺の領域属性を参照することで、判定結果の誤りを訂正できるため、より高精度な領域分離が可能となる。
【０１６８】
また、請求項４によれば、γ補正曲線において多階調入力画素濃度の黒レベル側と白レベル側にそれぞれ所定濃度分の不感帯を設けることにより、領域判定処理において、本来、線画である領域が誤って中間調処理されたときに、最終的に出力された２値化画像上での誤りを目立たなくするこができる。
【０１６９】
また、請求項５によれば、領域判定後、その判定結果に誤りがある場合、その誤って判定された部分の周辺の領域属性を参照することで、判定結果の誤りを訂正し、さらに、領域訂正したブロックに状態遷移が起こったか否かを判定し、状態遷移が起こった場合は、状態遷移の内容に応じて、そのブロック内で線画用と中間調用の２値化信号を切り替えるようにしている。つまり、領域判定の誤りを訂正した上でさらに
【０１７０】
また、請求項６によれば、ブロック内の黒画素または白画素の総数と、ブロック内の各画素間の最大濃度差の２つを求め、これら２つを特徴量として用いるので、１つの特徴量しか使用しない従来の領域判定方法に比べて、高精度な領域判定が可能となる。また、これらの特徴量は簡単な演算処理で求められので、処理時間が短くて済み、ハードウエアでの実現も簡単に行える。
【０１７１】
また、請求項７によれば、領域訂正を多数決法により行うので、参照ブロックや参照画素が多い場合にも処理が複雑にならずに領域訂正が可能となる。
【０１７２】
また、請求項８によれば、入力画素を、注目画素を含む所定数の画素で構成されるブロックに分割して、前記注目画素ごとに特徴量の抽出処理を行うので、画素単位の特徴量データが得られるため、信頼性の高い特徴量の抽出が可能となる。
【０１７３】
また、請求項９によれば、入力画素を、所定数の画素で構成されるブロックに分割して、ブロックごとに特徴量の抽出処理を行うので、ブロック単位の特徴量となるが、データ量を少なくすることができ、メモリの小容量化が図れ、また、処理速度の高速化も図れるなどの効果が得られる。
【０１７４】
また、請求項１０によれば、領域訂正を行う場合、参照画素または参照ブロックは現在処理中の画素列またはブロック列の一部とするこにより、メモリ容量の小容量化が図れ、処理速度も高速なものとすることができる。
【０１７５】
また、請求項１１によれば、領域訂正を行う場合、参照画素または参照ブロックは現在処理中の画素列またはブロック列と、すでに処理された１列前の画素列またはブロック列の合計２つの画素列またはブロック列の一部とすることにより、高精度な領域訂正を行うことができる。
【０１７６】
また、請求項１２によれば、誤判定されている可能性のあるブロックに対して、前記したように、状態遷移の内容に応じてそのブロック内で線画用と中間調用の２値化信号を切り替えようにしたので、最終的に出力される２値化画像上での誤りをさらに目立たなくするこができ、きれいな出力画像を得ることができる。
【０１７７】
また、請求項１３によれば、多階調の入力画像から複数の特徴量を抽出して、この複数の特徴量から線画と中間調の領域判定を行うようにしたので、１つの特徴量しか使用しない従来の領域判定方法に比べて、高精度な領域判定が可能となり、この領域判定結果に応じて線画用または中間調用の画像信号を出力することで、線画または中間調のそれぞれの領域に適合した最適な画像処理を行うことができる。
【０１７８】
また、請求項１４によれば、領域判定後、その判定結果に誤りがある場合、その誤って判定された部分の周辺の領域属性を参照することで、判定結果の誤りを訂正できるため、より高精度な領域分離が可能となる。
【０１７９】
また、請求項１５によれば、γ補正曲線において多階調入力画素濃度の黒レベル側と白レベル側にそれぞれ所定濃度分の不感帯を設けることにより、領域判定処理において、本来、線画である領域が誤って中間調処理されたときに、最終的に出力された２値化画像上での誤りを目立たなくするこができる。
【０１８０】
また、請求項１６によれば、領域判定後、その判定結果に誤りがある場合、その誤って判定された部分の周辺の領域属性を参照することで、判定結果の誤りを訂正し、さらに、領域訂正したブロックに状態遷移が起こったか否かを判定し、状態遷移が起こった場合は、状態遷移の内容に応じて、そのブロック内で線画用と中間調用の２値化信号を切り替えるようにしている。つまり、領域判定の誤りを訂正した上でさらに
【０１８１】
また、請求項１７によれば、ブロック内の黒画素または白画素の総数と、ブロック内の各画素間の最大濃度差の２つを求め、これら２つを特徴量として用いるので、１つの特徴量しか使用しない従来の領域判定方法に比べて、高精度な領域判定が可能となる。また、これらの特徴量は簡単な演算処理で求められので、処理時間が短くて済み、ハードウエアでの実現も簡単に行える。
【０１８２】
また、請求項１８によれば、領域訂正を多数決法により行うので、参照ブロックや参照画素が多い場合にも処理が複雑にならずに領域訂正が可能となる。
【０１８３】
また、請求項１９によれば、入力画素を、注目画素を含む所定数の画素で構成されるブロックに分割して、前記注目画素ごとに特徴量の抽出処理を行うので、画素単位の特徴量データが得られるため、信頼性の高い特徴量の抽出が可能となる。
【０１８４】
また、請求項２０によれば、入力画素を、所定数の画素で構成されるブロックに分割して、ブロックごとに特徴量の抽出処理を行うので、ブロック単位の特徴量となるが、データ量を少なくすることができ、メモリの小容量化が図れ、また、処理速度の高速化も図れるなどの効果が得られる。
【０１８５】
また、請求項２１によれば、領域訂正を行う場合、参照画素または参照ブロックは現在処理中の画素列またはブロック列の一部とするこにより、メモリ容量の小容量化が図れ、処理速度も高速なものとすることができる。
【０１８６】
また、請求項２２によれば、領域訂正を行う場合、参照画素または参照ブロックは現在処理中の画素列またはブロック列と、すでに処理された１列前の画素列またはブロック列の合計２つの画素列またはブロック列の一部とすることにより、高精度な領域訂正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の画像処理を説明する概略的な図。
【図２】  本発明の画像処理装置の全体的な概略構成図。
【図３】  本発明の実施例１における領域分離処理のフローチャート。
【図４】  本発明のブロック作成方法を説明する図。
【図５】  本発明の２つの特徴量の具体例を示す図。
【図６】  本発明の領域判定条件を示す図。
【図７】  実施例１における領域分離処理部分の構成を示すブロック図。
【図８】  実施例１における中間調処理部分の構成を示すブロック図。
【図９】  本発明の中間調処理部分で使用するγ補正曲線の一例を示す図。
【図１０】  本発明の中間調処理部分で使用する重み付けマトリクスの一例を示す図。
【図１１】  実施例１の線画用２値化処理部分の構成を示すブロック図。
【図１２】  実施例２における領域分離処理のフローチャート。
【図１３】  実施例２における領域訂正処理の参照ブロックまたは参照画素についての説明
図。
【図１４】  実施例２における領域訂正処理のパターンマッチング法の一例を示す図。
【図１５】  実施例２における領域分離処理部分のブロック図。
【図１６】  実施例２における領域訂正処理部分の動作を説明するためのブロック図。
【図１７】  実施例２における領域訂正処理部分の他の構成例を示すブロック図。
【図１８】  図１７の要部を説明する図。
【図１９】  実施例２〜６における中間調処理部分のブロック図。
【図２０】  実施例２〜６の線画用２値化処理部分のブロック図。
【図２１】  実施例２における領域訂正の他の例としての多数決法の説明図。
【図２２】  実施例２の領域訂正処理において多数決法を使用したときのブロック図。
【図２３】  実施例３の領域分離処理と信号選択処理のフローチャート。
【図２４】  実施例３の領域分離処理部分と信号選択処理部分のブロック図。
【図２５】  実施例３を説明するための領域判定結果の一例を示す図。
【図２６】  実施例３の信号選択処理の説明図。
【図２７】  実施例４の領域分離処理と信号選択処理のフローチャート。
【図２８】  実施例４の領域分離処理部分と信号選択処理部分のブロック図。
【図２９】  実施例４の信号選択処理の説明図。
【図３０】  実施例５の領域分離処理と信号選択処理のフローチャート。
【図３１】  実施例５の領域分離処理部分と信号選択処理部分のブロック図。
【図３２】  実施例６の領域分離処理と信号選択処理のフローチャート。
【図３３】  実施例６の領域分離処理部分と信号選択処理部分のブロック図。
【符号の説明】
１        画像メモリ
２        遅延回路
６０３    濃度変換器
６０４    比較器
６０５    計数器
６０６    最大濃度検出器
６０７    最小濃度検出器
６０８    差分器
６０９    領域判定ＲＯＭ
６１０    ２値信号切替器
７０３    γ補正ＲＯＭ
７０４    加算器
７０５    比較器
７０６    減算器
７０７    誤差メモリ
７０８    重み付け演算器
１００４  比較器
１４０１  領域属性メモリ
１４０２  領域訂正ＲＯＭ
１４０３  接続回路
１４０４  パターンマッチング回路
１９０１  計数器
１９０２  比較器
２１０１  状態遷移検出回路
２１０２  属性パターンＲＯＭ
２１０３  タイミング発生器
２１０４  切替器
２５０１  線画／中間調選択処理回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003636332.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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