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JP3584478B2 - 2値化処理装置及び2値化処理方法 - Google Patents

2値化処理装置及び2値化処理方法 Download PDF

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JP3584478B2
JP3584478B2 JP23202993A JP23202993A JP3584478B2 JP 3584478 B2 JP3584478 B2 JP 3584478B2 JP 23202993 A JP23202993 A JP 23202993A JP 23202993 A JP23202993 A JP 23202993A JP 3584478 B2 JP3584478 B2 JP 3584478B2
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JP
Japan
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image data
binarization processing
input image
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JP23202993A
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哲二郎 近藤
丈晴 西片
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Sony Corp
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Sony Corp
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、入力画像データを2値化処理する2値化処理装置及びその2値化処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、画像信号の細線化処理においては、2値化処理に続き細線化処理を行う方法が一般的であるが、この時、2値化処理において、ある画素の近傍画素ブロック(以下、これを近傍ブロック画素と呼ぶ。)のすべてあるいは、連続したほとんどの画素がある一方の値に2値化されるべきであるのに、ノイズ等の影響を受け、ある画素だけ他方の値に2値化されてしまうケースがある。
【0003】
このように本来一方の値に2値化されるべき画素ブロックの全て或は連続したほとんどの画素の内、他方の値に2値化されてしまう任意の画素は、孤立点或は準孤立点と呼ばれている。
【0004】
この孤立点或は準孤立点は、上述したように2値化処理の後に行われる細線化処理の段階で悪影響を及ばす。このため、この孤立点を除去する処理(以下孤立点除去処理という)が考えられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記孤立点除去処理として従来考えられている方法としては、例えば、2値化された一方の値を周辺の2値化された他方の値で、一方の値の画素に接している画素に拡大した後、逆に他方の値を一方の値に縮小する処理や、或は、反対に、縮小して拡大するといった処理がある。
【0006】
このような従来の孤立除去処理では、2値化した画像をもう一度検査し、孤立点の除去操作を新たに行わなければならず、手間がかかり面倒であった。
【0007】
そこで、本発明は上述した実情に鑑みてなされたものであり、2値化処理後の孤立点除去処理を不要とする2値化処理装置及び2値化処理方法の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る2値化処理装置は、入力画像データを2値化処理する2値化処理装置において、上記入力画像データをブロック化してクラス分割し、このクラス分割に対応するクラス情報を出力するクラス分割手段と、孤立点除去処理の学習を予め行うことによって得られたクラス別パターンが記憶されている記憶手段と、上記クラス情報に応じたクラス別パターンを上記記憶手段から読み出すことによって上記入力画像を変換する変換手段とを有し、上記学習は、学習用の多値画像と学習用の2値画像とから、上記クラス情報に対応する上記クラス別パターンを求めるものであることにより上記課題を解決する。
【0009】
この場合、上記クラス分割手段は、入力画像データをブロック化するブロック化処理部と、上記入力画像データからしきい値を決定するしきい値決定処理部と、上記ブロック化処理部からのブロック化された入力画像データに上記しきい値決定処理部で決定されたしきい値を用いて2値化処理を施す2値化処理部と、上記2値化処理部により2値化された画像データをクラス分割して対応するクラス情報に変換する変換処理部とを有することが好ましい。
【0010】
また、本発明に係る2値化処理方法は、入力画像データを2値化処理する2値化処理方法において、上記入力画像データをブロック化してクラス分割し、このクラス分割に対応するクラス情報を出力するクラス分割工程と、孤立点除去処理の学習を予め行うことによって得られたクラス別パターンが記憶されている記憶手段から、上記クラス情報に応じたクラス別パターンを読み出すことによって上記入力画像を変換する変換工程とを有し、上記学習は、学習用の多値画像と学習用の2値画像とから、上記クラス情報に対応する上記クラス別パターンを求めるものであることによって上記課題を解決する。
【0011】
この場合、上記クラス分割工程は、入力画像データをブロック分割するブロック化処理工程と、上記入力画像データを1画面分蓄える画像記憶工程と、上記画像記憶工程で蓄えられた1画面分の入力画像データからしきい値を決定するしきい値決定処理工程と、上記ブロック化処理工程からのブロック化された入力画像データに上記しきい値決定処理工程で決定されたしきい値を用いて2値化処理を施す2値化処理工程と、上記2値化処理工程により2値化された画像データをクラス分割して対応するクラス情報に変換する変換処理工程とを有することが好ましい。
【0012】
【作用】
本発明は、孤立点除去処理の学習を予め行うことによって得られたクラス別パターンが記憶されている記憶手段から、クラス情報に応じたクラス別パターンを読み出して入力画像をクラス別パターンに変換する。孤立点除去処理の学習は、学習用の多値画像と学習用の2値画像とから、クラス情報に対応するクラス別パターンを求めるものである。
【0013】
【実施例】
以下、本発明に係る2値化処理装置及び2値化処理方法に関する実施例について、図面を参照しながら説明する。
【0014】
この実施例は、概略的な構成を図1に示すように、入力端子1から入力される入力画像を細線化処理装置6で細線化処理する前に、該入力画像を2値化処理する2値化処理装置2である。ここで、入力端子1から入力される入力画像データは、例えば走査変換によって1次元ディジタル信号とされている
【0015】
入力端子1から入力される上記1次元ディジタル信号は、クラス分割処理回路3に供給される。このクラス分割処理回路3は、上記1次元ディジタル信号をブロック化してクラス分割した後にクラス情報に変換し、クラス別パターン変換処理回路4に供給する。このクラス別パターン変換処理回路4には、変換パターン決定処理回路5で予め孤立点除去処理の学習が施された代表的な2値信号が上記クラス情報に対応するように変換パターンとして格納されている。クラス別パターン変換処理回路4は、上記クラス情報に対応する代表的な2値信号をクラス別変換パターンから読み出す。このクラス別パターン変換処理回路4から出力された2値化信号は、細線化処理装置6に供給される。
【0016】
ここで、クラス分割処理回路3について図2を参照しながら説明しておく。
このクラス分割処理回路3は、図2に示すように、ブロック化処理部11と、画像記憶部14と、しきい値決定処理部15と、2値化処理部12と、パッキング処理部13とから構成されている。
【0017】
入力端子1から入力された1次元ディジタル信号は、ブロック化処理部11に供給されると共に画面記憶部14にも供給される。
【0018】
ブロック化処理部11は、1次元ディジタル信号をブロック化する。このとき、2次元ディジタル信号からなるブロックの近傍のブロックは、1次元の信号列になるように変換される。
【0019】
画像記憶部14は、1次元ディジタル信号を1画面分蓄える。この画像記憶部14が蓄えた1画面分の画像データは、しきい値決定処理部15に供給される。このしきい値決定処理部15は、例えば、1画面分の画像データの平均値を算出し、この値をしきい値として決定処理する。
【0020】
このしきい値決定処理部15で決定されたしきい値は、2値化処理部12に供給され、該2値処理部12がブロック化処理部11からのブロック化された画像データに2値化処理を施す際に用いられる。
【0021】
この2値化処理部12がブロック化処理部11からのブロック化された画像データに施す2値化処理について説明する。
ブロック化処理部11が例えば1ワード当りmビットの画像データをnワード毎にブロック化するとした場合、1つのブロック毎に2mnのクラスが存在することになる。これに対し、2値化処理部12では、ブロック化された画像データに対し2値化を施すので、クラス分けとしては、2個のクラスで済む。
【0022】
このような2値化処理部12で2値化された画像データは、パッキング処理部13に供給される。このパッキング処理部13は、2値化処理部12で2値化された画像データをクラス分割して対応するクラス情報に変換する。すなわち、上記2値化処理部12でブロック毎に”1/0”の2値パターンとされた画像データをブロック毎に対応するいわゆるインデックス、クラスコード等のクラス情報に変換する。このクラス情報は、出力端子16から図1に示したクラス別パターン変換処理回路4に供給される。
【0023】
このクラス別パターン変換処理回路4は、変換パターン決定処理回路5で学習された変換パターンを格納する図3に示すようなROMテーブル22を有している。
【0024】
ここで、変換パターン決定処理回路5での変換パターンの学習について、説明する。
この変換パターン決定処理回路5は、予め、入力される多値信号とこの多値信号を2値化処理した場合の2値化信号とからインデックスとなるクラス情報とこのクラス情報に対応する代表的な2値信号とを学習により求めておく。ここで、代表的な2値信号は、孤立点が除去された信号である。すなわち、この変換パターン決定処理回路5は、クラス情報とこれに対応する孤立点が除去された代表的な2値信号を変換パターンとして決定し、クラス別パターン変換処理回路4のROMテーブル22に格納させておく。
【0025】
したがって、クラス別パターン変換処理回路4では、図3に示すように入力端子21を介して供給される分割処理回路3からのクラス情報に対応する代表的な2値信号を変換パターンとして、ROMテーブル22から読み出し、出力端子23から出力している。この出力端子23から出力された変換パターンは、細線化処理装置6に供給される。
【0026】
ここで、出力端子23から細線化処理装置6に供給される変換パターンは、上述したように、予め、孤立点が除去されたクラス別の変換パターンである。したがって、細線化処理装置6には、2値化処理後の孤立点除去処理が不要である2値化処理データ、すなわち、2値画像データが供給されることになる。
【0027】
細線化処理装置6では、入力された2値画像データに細線化処理を施し、出力端子7から線画像を出力する。
【0028】
なお、本発明に係る2値化処理装置及び2値化処理方法は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、例えば、ブロック分割部3では、ブロック化された信号データに2値化処理を行っているが、この2値化処理の代わりに、ADRC(適応型ダイナミックレンジ符号化)処理を行って、クラス分割の数を削減してもよい。
【0029】
【発明の効果】
本発明に係る2値化処理装置は、クラス分割手段によって入力画像データをブロック化してクラス分割し、このクラス分割に対応するクラス情報を得、このクラス情報に応じて、孤立点除去処理の学習を予め行うことによって得られたクラス別パターンが記憶されている記憶手段から、変換手段がクラス別パターンを読み出して入力画像をクラス別パターンに変換する。孤立点除去処理の学習は、学習用の多値画像と学習用の2値画像とから、クラス情報に対応するクラス別パターンを求めるものである。したがって、本発明の2値化処理装置によれば、2値化処理後の孤立点除去処理を不要とする。
【0030】
また、本発明に係る2値化処理方法は、クラス分割工程によって入力画像データをブロック化してクラス分割し、このクラス分割に対応するクラス情報を得、このクラス情報に応じて、孤立点除去処理の学習を予め行うことによって得られたクラス別パターンが記憶されている記憶手段から、変換工程がクラス別パターンを読み出して入力画像をクラス別パターンに変換する。孤立点除去処理の学習は、学習用の多値画像と学習用の2値画像とから、クラス情報に対応するクラス別パターンを求めるものである。したがって、本発明の2値化処理方法によれば、2値化処理後の孤立点除去処理を不要とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る2値化処理装置及び2値化処理方法の一実施例の概略的な構成を示すブロック回路図である。
【図2】上記図1に示した一実施例のクラス分割回路の構成を示すブロック回路図である。
【図3】上記図1に示した一実施例のクラス別パターン変換処理部の2値化処理を説明するための図である。
【符号の説明】
2・・・・・2値化処理装置
3・・・・・クラス分割処理回路
4・・・・・クラス別パターン変換処理回路
5・・・・・変換パターン決定処理回路
6・・・・・細線化処理装置
11・・・・ブロック化処理部
12・・・・2値化処理部
13・・・・パッキング処理部
14・・・・画面記憶部
15・・・・しきい値決定処理部

Claims (4)

  1. 入力画像データを2値化処理する2値化処理装置において、
    上記入力画像データをブロック化してクラス分割し、このクラス分割に対応するクラス情報を出力するクラス分割手段と、
    孤立点除去処理の学習を予め行うことによって得られたクラス別パターンが記憶されている記憶手段と、
    記クラス情報に応じたクラス別パターンを上記記憶手段から読み出すことによって上記入力画像を変換する変換手段とを有し、
    上記学習は、学習用の多値画像と学習用の2値画像とから、上記クラス情報に対応する上記クラス別パターンを求めるものであることを特徴とする2値化処理装置。
  2. 上記クラス分割手段は、入力画像データをブロック化するブロック化処理部と、上記入力画像データからしきい値を決定するしきい値決定処理部と、上記ブロック化処理部からのブロック化された入力画像データに上記しきい値決定処理部で決定されたしきい値を用いて2値化処理を施す2値化処理部と、上記2値化処理部により2値化された画像データをクラス分割して対応するクラス情報に変換する変換処理部とを有することを特徴とする請求項1記載の2値化処理装置。
  3. 入力画像データを2値化処理する2値化処理方法において、
    上記入力画像データをブロック化してクラス分割し、このクラス分割に対応するクラス情報を出力するクラス分割工程と、
    孤立点除去処理の学習を予め行うことによって得られたクラス別パターンが記憶されている記憶手段から、上記クラス情報に応じたクラス別パターンを読み出すことによって上記入力画像を変換する変換工程とを有し、
    上記学習は、学習用の多値画像と学習用の2値画像とから、上記クラス情報に対応する上記クラス別パターンを求めるものであることを特徴とする2値化処理方法。
  4. 上記クラス分割工程は、入力画像データをブロック分割するブロック化処理工程と、上記入力画像データを1画面分蓄える画像記憶工程と、上記画像記憶工程で蓄えられた1画面分の入力画像データからしきい値を決定するしきい値決定処理工程と、上記ブロック化処理工程からのブロック化された入力画像データに上記しきい値決定処理工程で決定されたしきい値を用いて2値化処理を施す2値化処理工程と、上記2値化処理工程により2値化された画像データをクラス分割して対応するクラス情報に変換する変換処理工程とを有することを特徴とする請求項3記載の2値化処理方法。
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