KR19990025680A - Block superposition based image binarization apparatus and method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이치화 대상 화상을 블록 단위로 분할하여 이치화를 수행하는 블록 기반 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상을 블록 단위로 수평 및 수직 방향에 대해 중첩(overlap)되도록 분할해가면서 주목 블록의 영역 판정을 수행하여 주목 블록의 경계에 위치한 화소에 대해서는 주목 블록의 판정 결과에 따라 이치화를 수행하지 않고, 주목 블록의 내부에 위치한 화소들에 대해서만 이치화를 수행하도록 하는 과정을 모든 블록에 대해 반복 수행함으로써 인접 화소의 분포 특성을 충분하게 반영하면서 이치화할 수 있는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention provides a block-based image binarization method in which binarization is performed by dividing a binarization target image in units of blocks, and determining the area of the block of interest while dividing the binarization target image so as to overlap the horizontal and vertical directions in units of blocks. By performing the method of performing binarization on all pixels located within the block of interest without performing binarization on the pixels located at the boundary of the block of interest by performing the binarization on all blocks. A block overlap-based image binarization apparatus and method capable of binarizing while sufficiently reflecting distribution characteristics of pixels are provided.
본 발명에 따르면, 블록의 경계에 위치한 화소들이나 블록의 내부에 위치한 화소들에 동일한 영역 판정 결과를 적용하여 무리하게 이치화를 수행함에 따라 발생하던 요철 현상이나 오경계화를 최소화할 수 있음에 따라 괄목할 만한 화질 개선의 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the uneven phenomenon or false boundary caused by excessively performing binarization may be minimized by applying the same region determination result to the pixels located at the boundary of the block or the pixels located inside the block. The picture quality improvement can be achieved.
Description
본 발명은 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법(Apparatus and Method for Block Overlap Based Image Binarization)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이치화 대상 화상을 블록 단위로 분할하여 이치화를 수행하는 블록 기반 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상을 블록 단위로 중첩(overlap)되도록 분할하여 주목 블록의 경계에 위치한 화소에 대해서는 주목 블록의 판정 결과에 따라 이치화를 수행하지 않고, 주목 블록의 내부에 위치한 화소들에 대해서만 이치화를 수행하도록 하는 과정을 반복 수행함으로써 인접 화소의 분포 특성을 충분하게 반영하면서 이치화할 수 있는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an Apparatus and Method for Block Overlap Based Image Binarization, and more particularly, to a block-based image binarization method for performing binarization by dividing a binarization target image into block units. The pixels to be separated are overlapped in units of blocks so that the pixels positioned at the boundary of the block of interest are not binarized according to the determination result of the block of interest, and are binarized only for pixels located inside the block of interest. The present invention relates to a block overlap-based image binarization apparatus and method that can be binarized while sufficiently reflecting distribution characteristics of adjacent pixels by repeatedly performing a process of performing the process.
대표적인 화상 시스템 중 하나인 스캐너(즉, 독취 수단)는 인쇄물, 사진, 사람의 손으로 작성한 메모 형태의 글자나 그림 등을 독취하기 위한 가장 일반적인 수단으로써, 복합기, 문서 번역기, CAD(Computer Aided Design)용 컴퓨터, 팩시밀리, 문서 인식기, 디지털 복사기 등의 필수 구성 요소이다.One of the typical imaging systems, the scanner (ie, reading means) is the most common means for reading printed texts, photographs, human-written letters or pictures, and includes a multifunction device, a document translator, and CAD (Computer Aided Design). Essential components such as computer, facsimile, document recognizer and digital copier.
최근 들어, 날로 발전의 기로에 있는 사무 자동화에 편승하여 프린터, 스캐너 및 팩시밀리 등과 같은 사무 자동화 기기에 대한 수요가 급증하고 있음에 따라 각각의 사무 자동화 기기들은 각기 고유의 기능을 확장하기 위해 고성능으로 개발되고 있으며, 이와 더불어, 독자적으로 사용되던 각각의 사무 자동화 기기를 일체형으로 개발하여 사용자에게 경제적 부담과 설치 공간을 경감시켜주면서 동시에 복합 문서 출력 기능을 수행하는 제품이 생산·제공되고 있는 추세이다.In recent years, as office electronics, which are at the crossroads of development, is rapidly increasing in demand for office automation devices such as printers, scanners, and facsimile machines, each office automation device is developed with high performance to expand its own functions. In addition, it is a trend to produce and provide a product that performs a complex document output function at the same time to reduce the economic burden and installation space for the user by developing each office automation equipment that was used independently as an integrated.
특히, 팩시밀리, 복합기(MFP; Multi-Function Peripheral) 등과 같이 내부에 문서에 대한 독취가 가능한 스캐너를 내장한 장치들에 있어서, 다단계의 계조를 갖는 화상을 스캐너를 통해 독취한 후, 독취된 데이터에 대한 이치화 방법의 특성은 스캐너의 성능을 평가함에 있어 주요한 평가 항목이 되고 있다.In particular, in devices in which a scanner capable of reading a document is built in, such as a facsimile machine or a multi-function peripheral (MFP), an image having multiple levels of gradation is read through a scanner and then read into the read data. The characteristics of the binarization method have become the main evaluation items in evaluating the performance of the scanner.
통상, 『화상 이치화(image binarization)』는 화상 시스템에서 다단계 계조(multi-step gray level)로 표현된 계조 화상(gray level image)을 양자화수(quantization level)가 1비트, 즉, '1'과 '0'의 이진 화상(binary image, 또는 이치 화상)으로 표현하고자 할 시에 이용하는 화상 처리 기법으로, 대상 화상의 특징 정보를 보존할 수 있으면서도 처리 데이터량을 현격하게 줄일 수 있는 신호 처리적인 특성에 기인하여 화상 압축(image compression), 화상 표시 및 인쇄(image display and printing) , 화상 인식(image recognition) 등의 분야에서 광범위하게 이용되고 있다.In general, "image binarization" refers to a gray level image expressed as a multi-step gray level in an image system, in which a quantization level is 1 bit, that is, '1'. An image processing technique used to represent a binary image (or binary image) of '0', which is capable of preserving the characteristic information of a target image while reducing the amount of processing data. It is widely used in the fields of image compression, image display and printing, image recognition, and the like.
이와 같이 응용 분야가 광범위함에 힘입어 다양한 화상 이치화 방법이 화상 처리 관련 전문 서적이나 논문 및 특허 공보 등을 통해 다수 공지되어 있다.Due to such a wide range of applications, various image binarization methods are known through image processing related books, papers and patent publications.
가장 일반적인 화상 이치화 방법은 임의의 역치(threshold)를 결정해 놓고, 이 역치보다 큰 화소값에는 1을 할당하고 역치보다 작은 화소값에는 0을 할당함으로써 이치화된 화상을 얻는 것이다. 이처럼 화상 이치화 처리는 역치를 기준삼아 계조를 상하로 분류하는 역치 처리의 일종이며, 이러한 역치 처리에서 가장 중요한 것은 역치의 결정에 있는 데, 가장 단순하게는 화상 계조의 중간값을 역치로 취하는 방법이 있으며, 농도 히스토그램(intensity histogram)을 통해 더욱 더 정확한 역치를 결정하는 방법이 있기도 하다.The most common image binarization method is to obtain a binarized image by determining an arbitrary threshold, assigning 1 to a pixel value greater than this threshold and 0 to a pixel value less than that threshold. Thus, image binarization processing is a kind of threshold processing for classifying gray levels up and down based on a threshold value. The most important thing in the threshold processing is the determination of a threshold value, and the simplest method is to take the median value of image gray levels as a threshold value. There are also ways to determine more precise thresholds through intensity histograms.
한편, 시각적으로 중요한 화상의 윤곽선 영역(edge region)을 적절하게 이치화하기 위해 소정의 윤곽선 강조 필터(edge enhancement filter)를 통해 원화상의 윤곽선을 강조한 후에 이치화를 수행하는 방법이 있는데, 이러한 방법은 윤곽선 강조 과정을 포함하지 않는 방법에 비해 양호한 이치화 화상을 얻을 수 있는 것으로 알려져 있다.On the other hand, in order to properly binarize the edge regions of the visually important image, there is a method of performing binarization after emphasizing the outline of the original image through a predetermined edge enhancement filter. It is known that a good binarization image can be obtained as compared with the method that does not include the emphasis process.
이에 대한 일례를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.An example thereof will be described with reference to FIG. 1.
원화상의 계조값이 표 1과 같이 주어질 경우,If the gradation value of the original image is given in Table 1,
표 2와 같은 1×3 윤곽선 강조 마스크(1×3 edge enhancement mask)를 이용하여 공간 필터링(spatial filtering)을 수행하면,When spatial filtering is performed using a 1 × 3 edge enhancement mask as shown in Table 2,
표 3과 같은 윤곽선이 강조된 결과를 얻을 수 있다.You can get the result with the outline outlined in Table 3.
도 1은 원화상의 계조값과 윤곽선이 강조된 계조값을 도시한 예시도로, 여기서, 실선은 원화상의 계조값을 나타낸 것이며, 점선은 윤곽선을 강조한 결과 화상의 계조값을 나타낸다.Fig. 1 is an exemplary diagram showing the gradation value of the original image and the gradation value of which the outline is highlighted, wherein the solid line represents the gradation value of the original image, and the dotted line represents the gradation value of the image as a result of emphasizing the outline.
이때, 역치를 150으로 설정하면, 표 3의 78, 58, 51은 0으로 설정되고, 187은 1로, 149는 0으로, 255는 1로 설정됨에 따라 1로 설정된 화소를 백색으로 나타내고, 0으로 설정된 화소를 흑색으로 나타낼 경우, 윤곽선이 분포하는 187, 149, 255 부분에서 149를 기준으로 양쪽에 윤곽선이 각각 하나씩 존재함에 따라 두 줄의 윤곽선이 나타남으로써 원화상을 변형 또는 왜곡시키는 결과를 초래한다.In this case, when the threshold is set to 150, 78, 58, and 51 in Table 3 are set to 0, 187 is set to 1, 149 is set to 0, 255 is set to 1, and the pixel set to 1 is represented by white, and 0 When the pixel set to is black, two lines of outlines appear in each of the 187, 149, and 255 areas where the outlines are distributed, based on 149, respectively, resulting in deformation or distortion of the original image. do.
이와 같이, 상대적으로 우수한 이치화 특성을 갖고 있는 것으로 알려진 윤곽선 강조 과정을 포함하는 이치화 방법을 이용하는 경우에도 도 1을 통해 설명한 바와 같은 윤곽선 영역에서 오경계화(false contouring)가 발생함에 따라 주목 화소(target pixel)를 중심으로 인접 화소들의 분포 특성을 반영할 수 있는 국부 적응 화상 이치화 방법의 등장이 기대되고 있다.As such, even when the binarization method including the contour enhancement process, which is known to have relatively superior binarization characteristics, is used, a false pixel is generated in the contour region as described with reference to FIG. 1. ), A local adaptive image binarization method that can reflect the distribution characteristics of adjacent pixels is expected.
본 발명의 출원인은 이와 같은 기술적인 추이에 부응하고자 다수의 국부 화상 이치화 장치 및 방법을 다수 출원한 바 있으며, 본 발명의 출원인 외에도 다수의 출원인들의 특허 출원에 의해 다양한 국부 화상 이치화 방법이 공지되어 있는 상태이다.Applicants of the present invention has applied for a number of local image binarization apparatus and methods in order to meet such technical trends, and various local image binarization methods are known by patent applications of a plurality of applicants in addition to the applicant of the present invention. It is a state.
본 발명은 화상 이치화를 수행함에 있어서, 주목 화소의 주변에 위치한 인접 화소의 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 국부 화상 이치화와 직접적으로 관련된 바, 이하, 종래 기술에 의한 국부 화상 이치화 방법들 중에서 대표적인 국부 화상 이치화 방법의 실시예들을 간략하게 설명하면 다음과 같다.The present invention is directly related to local image binarization in which binarization is performed by reflecting characteristics of adjacent pixels located around the pixel of interest in performing image binarization. Hereinafter, representative localization among localized image binarization methods according to the prior art will be described. Embodiments of the image binarization method will be briefly described as follows.
도 2는 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 예시도이다.2 is an exemplary view for explaining an embodiment of a local image binarization method according to the prior art.
종래 기술에 의한 국부 화상 이치화 방법의 일 실시예에서는 현 시점에서 이치화하고자 하는 화소인 주목 화소(ⓧ)와 동일 라인의 주변에 위치한 복수의 인접 화소(adjoining pixel)들을 선정하여 상기 주목 화소와 상기 인접 화소들로 구성된 인접 화소군을 생성한다. 일례로 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 주목 화소(ⓧ)의 좌우로 n개의 인접 화소를 선정하면, 주목 화소와 인접 화소들을 합한 총 화소수, 즉 인접 화소군의 크기는 2n+1개가 된다. 또는, 상기 인접 화소군의 크기는 매크로 블록 크기인 16화소로 정하기도 한다.In one embodiment of the localized image binarization method according to the related art, a plurality of adjoining pixels positioned around the same line as a pixel of interest, which is a pixel to be binarized at this point in time, are selected, and the pixel of interest and the adjacent pixel are selected. An adjacent pixel group composed of pixels is generated. For example, as shown in FIG. 2A, when n adjacent pixels are selected to the left and right of the pixel of interest, the total number of pixels including the pixel of interest and the adjacent pixels, that is, the size of the adjacent pixel group is 2n +. It becomes one. Alternatively, the size of the adjacent pixel group may be set to 16 pixels, which are macro block sizes.
이후, 이렇게 선정된 인접 화소들과 중심 화소를 포함하는 인접 화소군에서 최대 계조값을 갖는 화소를 비교·산출하여 상기 최대 계조값에 기설정된 비례 상수()를 곱한 값을 국부 역치로 결정한 후, 국부 역치보다 작은 주목 화소는 0으로 이치화하고 그렇지 않으면 주목 화소를 1로 이치화한다.Subsequently, the pixels having the maximum gray value are compared and calculated in the adjacent pixels group including the selected adjacent pixels and the center pixel, and the proportional constant preset to the maximum gray value is calculated. After determining the product multiplied by) as the local threshold, pixels of interest smaller than the local threshold are binarized to zero, otherwise the pixels of interest are binarized to one.
예컨대, 도 2의 (b)에 도시한 예를 통해 설명할 것인 데, 일반적으로 볼 때, 도 2의 (b)의 예는 윤곽선을 중심으로 화소간의 계조차가 2배 정도가 됨에 따라 극단적인 예는 아닌 것으로 인정될 수 있다.For example, this will be described with the example shown in FIG. 2B. In general, the example of FIG. 2B is extreme as even the system between pixels is doubled around the outline. It can be appreciated that this is not an example.
도 2의 (b)에서 2행 6열에 위치한 화소(즉, 계조값이 81인 화소)를 주목 화소로 선정하고 인접 화소의 크기 n을 설명의 편의상, 3으로 정할 경우, 인접 화소군은 78,77,76,81,152,157,158이 된다. 여기서, 최대 계조값을 갖는 화소는 158이 되며, 통상의 경우에서 처럼 비례 상수()를 0.5로 정하면, 국부 역치는 76이 됨에 따라 상기 주목 화소(81)는 1로 이치화된다.In (b) of FIG. 2B, when pixels (ie, pixels having a gradation value of 81) located in 2 rows and 6 columns are selected as the pixel of interest and the size n of the adjacent pixels is set to 3 for convenience of description, the adjacent pixel group is 78, 77,76,81,152,157,158. Here, the pixel having the maximum gray value is 158, and as in the usual case, the proportional constant ( Is 0.5, the local pixel of interest is 76, so that the pixel of interest 81 is binarized to one.
이후, 래스터 스캐닝 순서상 2행 7열에 위치한 화소(즉, 계조값이 151인 화소)를 주목 화소로 선정하면, 인접 화소군은 77,76,81,152,157,158,160이 된다. 따라서, 최대 계조값은 160이 되며, 비례 상수()가 0.5인 경우, 국부 역치는 80이 됨에 따라 상기 주목 화소(152)는 1로 이치화된다.Subsequently, when the pixels positioned in two rows and seventh columns (that is, pixels having a gray scale value of 151) are selected as the pixel of interest in the raster scanning order, the adjacent pixel group is 77,76,81,152,157,158,160. Therefore, the maximum gray value is 160, and the proportional constant ( Is 0.5, the local pixel of interest is binarized to 1 as the local threshold becomes 80.
직관적으로 볼 때, 도 2의 (b)에서 윤곽선은 화소 81과 화소 152를 경계로 하고 있음에 따라 화소 81은 0으로, 그리고, 화소 152는 1로 이치화되는 것이 바람직하지만 이에 반한 결과를 제공함을 확인할 수 있다.Intuitively, in FIG. 2 (b), the outline is bounded by the pixel 81 and the pixel 152, so that the pixel 81 is preferably zero, and the pixel 152 is binarized to 1, but the opposite results are provided. You can check it.
종래 기술에 의한 국부 화상 이치화 방법의 다른 실시예로는 전역 역치와 국부 역치를 이용하는 또 다른 예를 소개하기로 한다.As another embodiment of the local image binarization method according to the prior art, another example using the global threshold and the local threshold will be introduced.
우선, 전역 역치는 전술한 바 있는 종래 기술에 따른 일례의 인접 화소군의 최대 계조값의 반으로 정하거나, 이치화 대상 화상의 모든 계조값을 합산하여 평균한 전체 평균치를 구한 후, 상기 전체 평균치에 비례 상수를 곱한 값으로 정하거나 또는 인접 화소군의 화소값들을 평균한 값 등으로 정한다.First, the global threshold value is determined by half of the maximum gray scale value of the neighboring pixel group according to the conventional art as described above, or the sum of all gray scale values of the binarization target image is obtained to average the total gray scale value. The value is determined by multiplying the proportional constant or is determined by averaging the pixel values of adjacent pixel groups.
이후, 인접 화소군의 크기를 16화소로 할 때, 16 화소들 중에서 최대 계조값을 구하여 상기 최대 계조값과 상기 전역 역치를 평균한 값을 국부 역치로 설정하여 이치화를 수행한다. 단, 상기 최대 계조값이 상기 전역 역치보다 작으면 전역 역치를 적용하여 이치화를 수행한다.Subsequently, when the size of the adjacent pixel group is 16 pixels, the maximum gray value is obtained from 16 pixels, and the average value of the maximum gray value and the global threshold is set as a local threshold to perform binarization. However, if the maximum gray value is smaller than the global threshold, binarization is performed by applying a global threshold.
이와 같이, 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법은 인접 화소의 정보를 고려하여 국부 화상 이치화를 수행하고 있지만, 단순히 인접 화소군의 최대 계조값만을 이용함으로써 복잡하고 불규칙한 윤곽선 성분을 충분히 고려하지 못하는 단점이 있다. 또한, 화상의 콘트라스트가 선명한 화상을 이치화할 시에는 대체적으로 우수한 결과를 얻을 수 있겠지만 그렇지 않은 경우에는 윤곽선 정보를 다수 유실할 수 있는 소지가 있다.As described above, although the local image binarization method according to the related art performs local image binarization in consideration of information on adjacent pixels, it is difficult to sufficiently consider complicated and irregular contour components by simply using only the maximum gray level value of the adjacent pixel group. have. Also, when binarizing an image having a clear contrast, an excellent result may be generally obtained. Otherwise, a large amount of outline information may be lost.
한편, 또 다른 측면에서 고찰할 경우, 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 일 실시예 및 다른 실시예에 따르면, 문자를 포함하는 문서 화상에 있어서, 문자 내부의 폭이 인접 화소를 선정하여 구성한 인접 화소군의 크기보다 클 경우에는 도 3에 도시한 것과 같은 문제가 발생한다. 이것은 인접 화소의 계조 분포를 반영하여 결정한 국부 역치가 문자 내부에서 계속적으로 유지되지 못함에 기인한다.On the other hand, when considered from another aspect, according to one embodiment and another embodiment of the localized image binarization method according to the prior art, in a document image containing a character, an adjacent width in which a width inside the character is selected and constituted by an adjacent pixel. When larger than the size of the pixel group, a problem as shown in FIG. 3 occurs. This is due to the fact that the local threshold determined by reflecting the gradation distribution of adjacent pixels is not continuously maintained inside the character.
도 3은 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 일 실시예 및 다른 실시예에 대한 문자 화상의 이치화 시의 문제점을 설명하기 위한 예시도이다.3 is an exemplary diagram for explaining a problem in binarizing character images in one embodiment and another embodiment of a local image binarization method according to the prior art.
다시 말해서, 인접 화소군의 크기를 16화소로 가정할 때, 도 3에서 살펴 볼 수 있듯이, 문자의 내부 폭(b1)이 16 화소를 넘을 경우에는 문자의 양쪽 윤곽선 부근의 8 화소(a1, a2)에서는 제대로 이치화가 수행되는 반면에 양쪽 8 화소를 제외한 문자 내부의 영역(b2)에서는 국부 역치와 주목 화소의 값이 별로 차이가 나지 않기 때문에 제대로 이치화가 수행되지 않는 문제가 있다.In other words, assuming that the size of the adjacent pixel group is 16 pixels, as shown in FIG. 3, when the internal width b1 of the character exceeds 16 pixels, 8 pixels (a1, a2) near both contours of the character. In this case, the binarization is properly performed, whereas in the region b2 inside the character excluding the two pixels, the local threshold value and the pixel value of interest do not differ so much that binarization is not performed properly.
한편, 종래 기술에 의한 국부 화상 이치화 방법의 또 다른 실시예로써, 본 발명의 유사 범주에 속한다고 볼 수 있는, 데쯔다니 신지 및 오찌 히로시가 일본의 전자 통신 학회 논문지 `84/7 Vol. J67-B No.7에 기고한 이치 화상과 농담 화상이 혼재하는 원고의 이치화 처리 방법과 같은 블록 기반 영역 분리에 의한 화상 이치화 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.On the other hand, as another embodiment of the local image binarization method according to the prior art, Shinji Tetsudani and Hiroshi Ochi, which are considered to belong to the similar category of the present invention, are published in the Journal of the Institute of Electronics and Telecommunications in Japan. An image binarization method by block-based area separation, such as a binarization processing method of a manuscript, in which a binarized image and a shaded image contributing to J67-B No. 7 are mixed, will be described with reference to the accompanying drawings.
종래 기술에 의한 국부 화상 이치화 방법의 또 다른 실시예는 문자와 사진이 혼재된 이치화 대상 화상을 소정 크기의 블록 단위로 수평 및 수직 방향에 대해 중첩(overlap)되지 않도록 분할하여 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출한다. 이후, 최대 계조값과 최소 계조값의 계조차인 최대 계조차를 구하고, 상기 최대 계조차를 기설정된 계조차 역치와 비교하여 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 문자 영역인지 사진 영역인지를 판단한다. 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큼에 따라 문자 영역이면 고정된 역치로 이치화하고, 그렇지 않으면, 사진 영역으로 판정하여 잘 알려져 있는 중간조 처리 기법(halftoning process method)인 디더(dither)법으로 이치화한다.Another embodiment of the local image binarization method according to the related art includes pixels located in a block of interest by dividing a binarization target image having a mixture of characters and photos in a unit of a block of a predetermined size so as not to overlap with respect to the horizontal and vertical directions. The maximum gray value and the minimum gray value are compared and calculated in the block pixel group consisting of the? Then, the maximum block that is even the system of maximum and minimum gray values is obtained, and even the maximum system is compared with a preset even threshold, and the block of interest depends on whether or not even the maximum system is larger than the threshold. Determine whether it is an area or a photograph area. If the maximum system is even larger than the threshold, the character is binarized to a fixed threshold; otherwise, it is determined to be a photographic domain and then binarized by the dither method, a well-known halftoning process method. do.
전술한 바와 같은 이상의 과정을 상기 이치화 대상 화상에 포함된 모든 블록에 대해 반복 수행하도록 한다.The above-described process is repeated for all blocks included in the binarization target image.
그러나, 종래 기술 중에서 상대적으로 진보된 국부 이치화 방법 중의 하나인 종래 기술에 의한 국부 화상 이치화 방법의 또 다른 실시예는 블록 단위로 이치화 대상 화상을 분할한 후에 각 블록이 문자 영역인지 사진 영역인지를 판단하고 있으므로 도 4에 도시한 바와 같이, 블록의 경계에서 배경으로부터 문자 영역으로, 또는 문자 영역에서 배경으로 전환하는 경우에 이에 접한 양쪽 블록 모두 사진 영역으로 판정되는 빈도수가 높음에 따라 이는 화질 열화를 초래하는 커다란 요인이 되고 있다.However, another embodiment of the local image binarization method according to the prior art, which is one of the relatively advanced local binarization methods in the prior art, determines whether each block is a character area or a photo area after dividing the binarization target image in units of blocks. As shown in FIG. 4, when switching from the background to the text area or the text area to the background at the boundary of a block, both blocks adjacent to it are determined to be the picture area, which causes deterioration in image quality. To become a big factor.
도 4는 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 또 다른 실시예에 대한 문제점을 설명하기 위한 예시도로, 도 4의 (a)는 문자의 경계면에서 볼 수 있는 화상 신호의 일례를 도시한 것이고, 도 4의 (b)는 사진 영역으로 판단될 경우에 중간조 처리 기법(halftoning process technique)의 일종인 디더법에 의해 이치화를 수행할 시에 사용하는 디더 역치 행렬(dither threshold matrix)을 나타낸 것이다.FIG. 4 is an exemplary view for explaining a problem of another embodiment of the localized image binarization method according to the prior art. FIG. 4A illustrates an example of an image signal that can be seen at the boundary of a character. 4 (b) shows a dither threshold matrix used when binarization is performed by a dither method, which is a kind of halftoning process technique when it is determined as a photographic region.
설명의 편의상, 여기에서는 블록의 크기를 44로, 화소 계조값의 레벨수를 16계조(즉, 4비트)로, 계조차 역치를 7로 설정하기로 한다.For simplicity of explanation, here we specify the block size At 4, the number of levels of the pixel gradation value is set to 16 gradations (that is, 4 bits), and even the threshold is set to 7.
도 4의 (a)에 있어서, 좌측의 44 블록에서는 최대 계조값이 8이고, 최소 계조값이 1이므로 최대 계조차는 7임에 따라 최대 계조차가 계조차 역치와 같기 때문에 이 블록은 사진 영역(P)으로 판정된다. 또한, 우측의 44 블록에서는 최대 계조값이 16이고, 최소 계조값이 14이므로 최대 계조차는 2임에 따라 최대 계조차가 계조차 역치보다 작기 때문에 이 블록도 사진 영역(P)으로 판정된다.In FIG. 4A, the left 4 Since the maximum gray value is 8 and the minimum gray value is 1 in 4 blocks, the block is determined as the picture area P because even the maximum system is 7 and even the maximum system is equal to the threshold. Also, the right 4 Since the maximum gray value is 16 and the minimum gray value is 14 in four blocks, this block is also determined as the photographic area P because even the maximum system is 2, even the maximum system is smaller than the threshold.
도 4의 (c)는 이와 같은 판정 결과를 도시한 것이며, 도 4의 (d)는 두 블록이 사진 영역으로 판정됨에 따라 도 4의 (b)에 나타낸 바 있는 디더 역치 행렬을 통해 이치화를 수행한 결과를 나타낸 것이다.Figure 4 (c) shows the result of such a decision, Figure 4 (d) performs the binarization through the dither threshold matrix shown in Figure 4 (b) as two blocks are determined to be a picture area. One result is shown.
도 4의 (d)의 이치화 결과를 통해 알 수 있듯이, 도 4는 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 또 다른 실시예에 따르면, 블록의 경계에서 배경으로부터 문자 영역으로 전환될 경우에는 두 블록 모두 사진 영역으로 판정되어 이치화된 결과가 요철 형태로 나타나기 때문에 화질을 직접적으로 저해하는 요인이 된다.As can be seen from the binarization result of FIG. 4 (d), FIG. 4 is a block diagram of a local image binarization method according to another embodiment of the prior art. Since the binarized result determined in the photographic region appears in the form of irregularities, it is a factor that directly inhibits the image quality.
종래 기술에 따른 또 다른 실시예의 결함은 블록의 경계에 위치한 화소의 경우에 인접 화소의 계조값에 대한 정보가 부족하기 때문에 바람직하게 이치화가 수행될 수 없음에도 불구하고 블록의 경계에 위치한 화소들이나 블록의 내부에 위치한 화소들에 동일한 영역 판정 결과를 적용하여 무리하게 이치화를 수행함에 기인한다.A defect of another embodiment according to the prior art is that the pixels or blocks located at the boundary of the block are preferably not binarized because information on the grayscale values of adjacent pixels is insufficient in the case of the pixels located at the boundary of the block. This is caused by excessively performing binarization by applying the same region determination result to the pixels located inside of.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제에 착안하여 안출된 것으로, 이치화 대상 화상을 블록 단위로 분할하여 이치화를 수행하는 블록 기반 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상을 블록 단위로 수평 및 수직 방향에 대해 중첩(overlap)되도록 분할해가면서 주목 블록의 영역 판정을 수행하여 주목 블록의 경계에 위치한 화소에 대해서는 주목 블록의 판정 결과에 따라 이치화를 수행하지 않고, 주목 블록의 내부에 위치한 화소들에 대해서만 이치화를 수행하도록 하는 과정을 모든 블록에 대해 반복 수행함으로써 인접 화소의 분포 특성을 충분하게 반영하면서 이치화할 수 있는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised in view of such a problem, and in the block-based image binarization method of dividing the binarization target image into block units and performing binarization, the binarization target images are superimposed on the horizontal and vertical directions in units of blocks. The region determination of the block of interest is performed while dividing so as to overlap, and the binarization is performed only on pixels located inside the block of interest without performing binarization on the pixel located at the boundary of the block of interest. It is an object of the present invention to provide a block overlap-based image binarization apparatus and method that can be binarized while sufficiently reflecting a distribution characteristic of adjacent pixels by repeatedly performing a process of performing the process.
도 1은 원화상의 계조값과 윤곽선이 강조된 계조값을 도시한 예시도,1 is an exemplary diagram showing a gray value of an original image and a gray value with an outline highlighted;
도 2는 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 예시도,2 is an exemplary diagram for explaining an embodiment of a localized image binarization method according to the prior art;
도 3은 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 일 실시예 및 다른 실시예에 대한 문자 화상의 이치화 시의 문제점을 설명하기 위한 예시도,3 is an exemplary diagram for explaining a problem in binarizing character images in one embodiment and another embodiment of a local image binarization method according to the prior art;
도 4는 종래 기술에 따른 국부 화상 이치화 방법의 또 다른 실시예에 대한 문제점을 설명하기 위한 예시도,4 is an exemplary diagram for explaining a problem of another embodiment of the local image binarization method according to the prior art;
도 5는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예의 순서도,5 is a flowchart of a preferred embodiment of a block overlap based image binarization method according to the present invention;
도 6은 셔틀 스캐닝 기반 화상 입력 시스템의 핵심 구성 요소인 셔틀 스캐너 모듈을 도시한 블록도,6 is a block diagram showing a shuttle scanner module that is a key component of a shuttle scanning based image input system;
도 7은 A4 사이즈 원고를 셔틀 스캐너 모듈로 스캐닝하기 위한 셔틀 블록을 도시한 예시도,7 is an exemplary view showing a shuttle block for scanning an A4 size original with a shuttle scanner module;
도 8은 한 개의 셔틀 블록이 스캐닝되는 방법을 설명하기 위한 예시도,8 is an exemplary diagram for describing a method in which one shuttle block is scanned;
도 9는 종래 기술에 따른 4화소4화소의 블록 분할의 예를 도시한 예시도,9 is a four pixel according to the prior art. An illustration showing an example of block division of four pixels,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 4화소4화소의 블록 분할의 예를 도시한 예시도,Figure 10 is a four pixel according to a preferred embodiment of the present invention An illustration showing an example of block division of four pixels,
도 11은 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예의 적용예를 설명하기 위한 예시도,11 is an exemplary view for explaining an application example of a preferred embodiment of the block overlap-based image binarization method according to the present invention;
도 12는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예의 순서도,12 is a flowchart of another embodiment of a block overlap based image binarization method according to the present invention;
도 13은 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록도,13 is a block diagram showing a preferred embodiment of a block overlap based image binarization apparatus according to the present invention;
도 14는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 다른 실시예를 나타낸 블록도이다.14 is a block diagram illustrating another embodiment of a block overlap-based image binarization apparatus according to the present invention.
<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명><Description of the code used in the main part of the drawing>
101 : 블록 중첩 분할부 102 : 블록 선택부101: block overlap division 102: block selection unit
110 : 계조 정보 산출부 111 : 계조 비교부110: gradation information calculation unit 111: gradation comparison unit
112: 최대 계조값 저장부 113 : 최소 계조값 저장부112: maximum gradation value storage unit 113: minimum gradation value storage unit
120, 220 : 역치 산출부 121 : 감산부120, 220: threshold calculation section 121: subtraction section
122 : 가산부 123 : 제산부122: adder 123: divider
124 : 승산부 130 : 계조차 비교부124: multiplication unit 130: even the comparison unit
140 : 제 1 블록 기반 이치화부 150 : 디더링 이치화부140: first block-based binarization unit 150: dithering binarization unit
160, 260 : 출력 다중화부 151 : 디더 역치 행렬 저장부160, 260: output multiplexer 151: dither threshold matrix storage
250 : 제 2 블록 기반 이치화부250: second block-based binarization unit
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법은, 이치화 대상 화상의 화소 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서:In order to achieve the object of the present invention, the block superposition-based image binarization method of the present invention, in the image binarization method for performing binarization by reflecting the pixel distribution characteristics of the binarization target image:
상기 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록으로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할 단계;A block overlap division step of dividing the binarization target image into blocks having a predetermined size so as to overlap at least one of a horizontal direction and a vertical direction to generate a block group composed of a plurality of blocks;
상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 소정 스캐닝 순서에 따라 순차적으로 선택하는 블록 선택 단계;A block selection step of sequentially selecting a block of interest to be binarized at this time in the block group according to a predetermined scanning order;
상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 화소 분포 특성을 조사하여 상기 주목 블록이 속한 영역을 두 개 이상 영역 중 어느 하나로 분류하는 블록 분류 단계; 및A block classification step of classifying a pixel distribution characteristic in a block pixel group including pixels located in the block of interest and classifying an area to which the block of interest belongs as one of two or more areas; And
상기 주목 블록이 속한 영역에 따라 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 서로 다른 역치를 통해 이치화하는 블록 기반 이치화 단계를 포함하는 것이 특징이다.And a block-based binarization step of binarizing pixels included in the target block through different thresholds according to a region to which the target block belongs.
본 발명의 방법에 따른 특징에 있어서, 상기 블록 분류 단계는 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하여 계조 정보 산출 단계; 및In the feature according to the method of the present invention, the step of classifying the block comprises: comparing and calculating a maximum gray value and a minimum gray value in a block pixel group consisting of pixels located in the block of interest; And
상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하여 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 속한 영역을 판단하는 영역 판단 단계로 구성되는 것이 바람직하다.And an area determining step of calculating an even maximum gradation even between the maximum gradation value and the minimum gradation value and judging the area to which the block of interest belongs according to whether even the maximum gradation is greater than a preset threshold. desirable.
또한, 상기 블록 기반 이치화 단계는 상기 영역 판단 단계의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 값에 비례하는 제 1 역치를 통해 이치화하는 제 1 블록 기반 이치화 단계를 포함하는 것이 바람직하다.Further, in the block-based binarization step, if the maximum system is even greater than the threshold as a result of the determination of the area, the pixels included in the block of interest are averaged between the maximum gray value and the minimum gray value. It is preferred to include a first block based binarization step of binarizing through a first threshold proportional to the value.
한편, 상기 블록 기반 이치화 단계는 상기 영역 판단 단계의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작으면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화하는 제 2 블록 기반 이치화 단계를 더 포함하는 것이 더욱 더 바람직하다.On the other hand, in the block-based binarization step, if the maximum system is even smaller than the threshold as a result of the determination of the region, binarizing the pixels included in the block of interest through a dither method using a dither threshold matrix It is even more desirable to further include a second block based binarization step.
또 다르게는 상기 블록 기반 이치화 단계는 상기 영역 판단 단계의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작으면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 제 1 역치보다 상대적으로 작은 제 2 역치를 통해 이치화하는 제 2 블록 기반 이치화 단계를 더 포함할 수 있다.Alternatively, in the block-based binarization step, if the maximum system is smaller than the threshold even as a result of the determination of the region, the pixels included in the block of interest are relatively smaller than the first threshold. The method may further include a second block-based binarization step of binarizing through the threshold.
한편, 본 발명의 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치는, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 장치에 있어서,On the other hand, the block superposition-based image binarization apparatus of the present invention, in the image binarization apparatus for performing binarization by reflecting the distribution characteristics of the block pixel group consisting of pixels located in a block of a predetermined size,
이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할부;A block overlapping division unit for dividing the binarization target image so as to overlap at least one of a horizontal direction and a vertical direction in units of blocks having a predetermined size to generate a block group composed of a plurality of blocks;
상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택부;A block selector for sequentially selecting a block of interest to be binarized at this time in the block group;
상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출부;A gray scale information calculating unit for comparing and calculating a maximum gray scale value and a minimum gray scale value in a block pixel group including pixels located in the block of interest;
상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제 1 역치를 각각 산출하는 역치 산출부;A threshold calculation unit for calculating a maximum threshold value that is even the gradation value between the maximum gradation value and the minimum gradation value, and a first threshold obtained by averaging the maximum gradation value and the minimum gradation value, respectively;
상기 역치 산출부로부터 상기 최대 계조차를 입력받아 상기 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과를 출력하는 계조차 비교부;A comparison unit which receives the maximum system even from the threshold calculation unit and compares a threshold even the maximum system with a predetermined system and outputs a comparison result;
상기 역치 산출부로부터 상기 제 1 역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제 1 블록 기반 이치화부;A first block-based binarization unit which receives the first threshold value from the threshold calculator and binarizes pixels included in the block of interest;
상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화하는 디더링 이치화부; 및A dither binarizing unit for binarizing pixels included in the block of interest through a dither method using a dither threshold matrix; And
상기 계조차 비교부가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면, 상기 제 1 블록 기반 이치화부의 출력을 출력하고 그렇지 않으면, 상기 디더링 이치화부의 출력을 출력하는 출력 다중화부로 구성되는 것이 특징이다.The outputting unit outputs the output of the first block-based binarization unit if the comparator even outputs the comparison result that the maximum system is even greater than the threshold, and otherwise outputs the output of the dithering binarization unit. It is characterized by being configured.
또한, 본 발명의 장치에 따른 또 다른 특징은, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 장치에 있어서,In still another aspect of the present invention, in the image binarization apparatus performing binarization by reflecting distribution characteristics of a block pixel group composed of pixels located in a block having a predetermined size,
이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할부;A block overlapping division unit for dividing the binarization target image so as to overlap at least one of a horizontal direction and a vertical direction in units of blocks having a predetermined size to generate a block group composed of a plurality of blocks;
상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택부;A block selector for sequentially selecting a block of interest to be binarized at this time in the block group;
상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출부;A gray scale information calculating unit for comparing and calculating a maximum gray scale value and a minimum gray scale value in a block pixel group including pixels located in the block of interest;
상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제 1 역치를, 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 제 2 역치를 각각 산출하는 역치 산출부;Calculating a first threshold value obtained by averaging the maximum gray value and the minimum gray value, and a second threshold value obtained by multiplying the maximum gray value by a proportional constant, even the maximum gray level that is even between the maximum gray value and the minimum gray value; A threshold calculator;
상기 역치 산출부로부터 상기 최대 계조차를 입력받아 상기 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과를 출력하는 계조차 비교부;A comparison unit which receives the maximum system even from the threshold calculation unit and compares a threshold even the maximum system with a predetermined system and outputs a comparison result;
상기 역치 산출부로부터 상기 제 1 역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제 1 블록 기반 이치화부;A first block-based binarization unit which receives the first threshold value from the threshold calculator and binarizes pixels included in the block of interest;
상기 역치 산출부로부터 상기 제 2 역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제 2 블록 기반 이치화부; 및A second block-based binarization unit which receives the second threshold value from the threshold calculator and binarizes pixels included in the block of interest; And
상기 계조차 비교부가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면, 상기 제 1 블록 기반 이치화부의 출력을 출력하고 그렇지 않으면, 상기 제 2 블록 기반 이치화부의 출력을 출력하는 출력 다중화부를 포함하는 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치에 있다.The comparator outputs the output of the first block-based binarization unit if the comparator outputs a comparison result that even the maximum system is even greater than the threshold, otherwise outputs the output of the second block-based binarization unit. A block overlap based image binarization apparatus including an output multiplexer.
이하, 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예를 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a block overlap based image binarization method according to the present invention will be described with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예의 순서도를 도시한 것이다.5 shows a flowchart of a preferred embodiment of a block overlap based image binarization method according to the present invention.
본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예는 도 5에 도시한 바와 같이, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서,A preferred embodiment of the block overlap-based image binarization method according to the present invention is an image binarization method in which binarization is performed by reflecting distribution characteristics of a block pixel group composed of pixels located in a block having a predetermined size. In
이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할 단계(S10);A block overlap division step (S10) of dividing the binarization target image so as to overlap each other in the horizontal direction and the vertical direction in units of blocks having a predetermined size to generate a block group composed of a plurality of blocks;
상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택 단계(S20);A block selection step (S20) of sequentially selecting a block of interest to be binarized at this time in the block group;
상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출 단계(S30);A gray scale information calculating step (S30) of comparing and calculating a maximum gray scale value and a minimum gray scale value in a block pixel group including pixels located in the block of interest;
상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하여 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 속한 영역을 판단하는 영역 판단 단계(S40); 및An area determining step (S40) of calculating an even maximum system which is even a system between the maximum gray value and the minimum gray value to determine an area to which the block of interest belongs according to whether even the maximum system is greater than a preset threshold; And
상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제 1 역치를 통해 이치화하는 제 1 블록 기반 이치화 단계(S50); 및As a result of the determination in the area determining step S40, when even the maximum system is even greater than the threshold value, the pixels included in the block of interest may have a first threshold value obtained by averaging the maximum gray value and the minimum gray value. Binarizing first block-based binarization step S50; And
상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작으면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화를 수행하는 제 2 블록 기반 이치화 단계(S60)를 수행하도록 구성된다.As a result of the determination in the region determining step S40, if even the maximum system is smaller than the threshold, the second block performs binarization of pixels included in the block of interest through a dither method using a dither threshold matrix. It is configured to perform the base binarization step (S60).
본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예는 도 6에 도시한 바와 같이, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서,Another embodiment of the block superposition-based image binarization method according to the present invention relates to an image binarization method in which binarization is performed by reflecting distribution characteristics of a block pixel group composed of pixels located in blocks having a predetermined size. In
이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할 단계(S10);A block overlap division step (S10) of dividing the binarization target image so as to overlap each other in the horizontal direction and the vertical direction in units of blocks having a predetermined size to generate a block group composed of a plurality of blocks;
상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택 단계(S20);A block selection step (S20) of sequentially selecting a block of interest to be binarized at this time in the block group;
상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출 단계(S30);A gray scale information calculating step (S30) of comparing and calculating a maximum gray scale value and a minimum gray scale value in a block pixel group including pixels located in the block of interest;
상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하여 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 속한 영역을 판단하는 영역 판단 단계(S40); 및An area determining step (S40) of calculating an even maximum system which is even a system between the maximum gray value and the minimum gray value to determine an area to which the block of interest belongs according to whether even the maximum system is greater than a preset threshold; And
상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제 1 역치를 통해 이치화하는 제 1 블록 기반 이치화 단계(S50); 및As a result of the determination in the area determining step S40, when even the maximum system is even greater than the threshold value, the pixels included in the block of interest may have a first threshold value obtained by averaging the maximum gray value and the minimum gray value. Binarizing first block-based binarization step S50; And
상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작으면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 제 2 역치를 통해 이치화를 수행하는 제 2 블록 기반 이치화 단계(S60)를 수행하도록 구성된다.As a result of the determination in the area determining step S40, when even the maximum system is even less than the threshold, binarization is performed through a second threshold value of pixels included in the block of interest by multiplying the maximum gray value by a proportional constant. It is configured to perform a second block-based binarization step (S60) to perform.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예에 대한 수행 과정을 도 5를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.A detailed description will now be made of a process of performing a preferred embodiment of the block overlap-based image binarization method according to the present invention configured as described above with reference to FIG. 5.
우선, 본 발명의 방법에 따른 바람직한 실시예의 수행 과정을 설명하기에 앞서서, 본 발명의 이해를 돕기 위해 본 발명을 적용 실시할 수 있는 화상 시스템 중의 하나인 셔틀 스캐닝 기반 화상 입력 시스템에 대하여 간략하게 살펴보기로 한다.First of all, prior to explaining the process of carrying out the preferred embodiment according to the method of the present invention, the shuttle scanning based image input system, which is one of the image systems to which the present invention can be applied to facilitate understanding of the present invention, will be briefly described. Let's look at it.
도 6은 셔틀 스캐닝 기반 화상 입력 시스템의 핵심 구성 요소인 셔틀 스캐너 모듈을 도시한 블록도로, 셔틀 스캐너 모듈의 구성 및 동작을 보다 상세히 살펴보면, 셔틀 스캐너 모듈(21)은 CCD보드, 렌즈, 광원으로 구성되며, 프린터 헤드(22)와 동일한 수평 이동축(23)에 장치되어 1개의 캐리지 리턴 모터(Carriage Return Motor; 이하 'CR 모터'라 약칭함)(24)와 이동벨트(26)를 통하여 두 개의 모듈을 구동할 수 있다.6 is a block diagram illustrating a shuttle scanner module that is a key component of a shuttle scanning-based image input system. Referring to the configuration and operation of the shuttle scanner module in more detail, the shuttle scanner module 21 includes a CCD board, a lens, and a light source. It is installed on the same horizontal moving shaft 23 as the print head 22, and the two carriage return motor (hereinafter referred to as 'CR motor') 24 and two through the moving belt 26 The module can be driven.
도 7은 A4 사이즈 원고를 셔틀 스캐너 모듈로 스캐닝하기 위한 셔틀 블록을 도시한 예시도이며, 도 8은 한 개의 셔틀 블록이 스캐닝되는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 7 is an exemplary view showing a shuttle block for scanning an A4 sized document with a shuttle scanner module, and FIG. 8 is an exemplary view for explaining how one shuttle block is scanned.
셔틀 스캐너 모듈(shuttle scanner module)에 이용되는 CCD(Charge Coupled Device)는 128도트(dot) CCD를 사용하는 용례가 대표적이다.The CCD (Charge Coupled Device) used in the shuttle scanner module is a typical example of using a 128-dot CCD.
128도트 CCD를 채택하고 있는 셔틀 스캐닝 방식의 스캐너의 경우, A4(210mm×297mm) 포맷의 문서를 기준할 때, 300dpi로 스캐닝할 시에 도트수가 2551dot×3507dot인 바, 전체 스캐닝 가능 영역을 27개의 셔틀 블록으로 분할하여 스캐닝하는 기술이 공지되어 있다.In the case of a shuttle scanning scanner employing a 128-dot CCD, when scanning at 300 dpi when the A4 (210 mm x 297 mm) format document is used, the number of dots is 2551 dots x 3507 dots. Techniques for scanning by dividing into shuttle blocks are known.
이를 상술하면, A4 사이즈의 원고를 128 도트 크기의 CCD를 사용하는 셔틀 스캐너 모듈(21)로 스캐닝할 경우(2551 × 3507; 300 DPI 기준) 원고는 27개의 셔틀 블록으로 나누어지며, 셔틀 스캐너 모듈(21)은 한 개의 셔틀 블록을 수직으로 한 라인씩 독취하면서 CR 모터(24)에 의하여 수평방향으로 이송되고, 이와 같이 하여 셔틀 블록의 수직 1 라인에서 2551 라인까지 모두 독취한다. 하나의 셔틀 블록에 대한 스캐닝이 완료되면 셔틀 스캐너 모듈(21)은 방식에 따라 다를 수 있지만 통상, CR 모터(24)에 의해 다시 첫 번째 라인 위치로 리턴하며 라인 피드 모터(Line Feed Motor)(25)에 의해 원고가 이송되고, 다음의 셔틀 블록이 셔틀 스캐너 모듈(21)에 위치한다. 위의 과정을 반복적으로 수행하여 [BLOCK1]에서 [BLOCK 27]까지의 모든 셔틀 블록을 스캐닝하게 되면 A4 사이즈의 원고 한 페이지에 대한 화상 데이터가 모두 독취된다.In detail, when an A4 size original is scanned with a shuttle scanner module 21 using a 128-dot CCD (2551 × 3507; based on 300 DPI), the original is divided into 27 shuttle blocks, and the shuttle scanner module ( 21) is transported horizontally by the CR motor 24 while reading one shuttle block vertically one line, and thus reads all from the vertical one line to the 2551 line of the shuttle block. When the scanning of one shuttle block is completed, the shuttle scanner module 21 may vary depending on the method, but is normally returned to the first line position by the CR motor 24 and the line feed motor 25 The originals are transferred by), and the next shuttle block is located in the shuttle scanner module 21. When the above steps are repeated to scan all shuttle blocks from [BLOCK1] to [BLOCK 27], all the image data for one page of an A4 size document is read.
이와 같이 함으로써, 제한된 자원(즉, 128dot CCD)을 이용함에 따른 저해상도 CCD의 문제를 극복하며 스캐닝하고자 하는 원고에 대한 전체적인 데이터 독취를 완료할 수 있다.By doing so, it is possible to complete the entire data reading on the original to be scanned while overcoming the problem of low resolution CCD by using limited resources (ie, 128 dot CCD).
본 발명에 의한 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예는 이상에서 설명한 바와 같은 셔틀 기반 화상 입력 시스템 또는 통상의 화상 시스템의 중앙 처리 장치(미도시)에 의해 소프트웨어적으로 용이하게 실시될 수 있으며, 또한 별도의 하드웨어를 구비하여 이에 의해 구현·실시될 수도 있다.A preferred embodiment of the block overlap based image binarization method according to the present invention can be easily implemented in software by a shuttle based image input system or a central processing unit (not shown) of a conventional image system as described above, In addition, it may be implemented and implemented by providing separate hardware.
설명의 편의상, 본 발명의 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예는 전자의 경우에 기반하여 설명하기로 한다. 따라서, 이하의 설명에서 본 발명의 방법을 실시하는 하드웨어적인 주체는 화상 시스템의 중앙 처리 장치가 됨은 주지의 사실이다.For convenience of description, a preferred embodiment of the block overlap based image binarization method according to the present invention will be described based on the former case. Therefore, in the following description, it is well known that the hardware subject who implements the method of the present invention becomes the central processing unit of the image system.
한편, 후자의 경우는 첨부한 도면에 도시한 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치를 통해 상세하게 후술하기로 한다.On the other hand, the latter case will be described in detail later through the block overlap-based image binarization apparatus according to the present invention shown in the accompanying drawings.
우선, 블록 중첩 분할 단계(S10)에서는 외부 메모리나 기타 독취 수단으로부터 이치화하고자 하는 이치화 대상 화상을 입력받아, 도 10에 도시한 바와 같이, 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하게 되는 데, 이를 좀 더 상술하기로 한다.First, in the block overlap division step S10, a binarization target image to be binarized is received from an external memory or other reading means, and as shown in FIG. 10, the binarization target image is horizontally and vertically arranged in blocks of a predetermined size. A block group consisting of a plurality of blocks is generated by dividing so as to overlap in a direction, which will be described in more detail.
본 발명에서 이용되는 상기 이치화 대상 화상의 계조는 통상의 경우에서와 같이 단일 화소를 8비트로 표현하는 256계조이며, 각 응용 분야에 따라 할당되는 비트는 가감이 가능하며, 많은 비트를 할당할수록 정확하고 세밀하게 화소를 표현할 수 있는 반면에 이에 따라 상대적으로 많은 자원을 할당해야 하고 신호 처리 시에 연산량이 기하급수적으로 증가하는 것을 감수해야 함은 주지의 사실이다.The gradation of the binarization target image used in the present invention is 256 gradations representing a single pixel as 8 bits as in a normal case, and the bits allocated according to the respective application fields can be added or subtracted. While it is possible to express pixels in detail, it is well known that a relatively large amount of resources should be allocated, and the amount of computation must be exponentially increased during signal processing.
한편, 블록의 크기는 4화소4화소인 것이 바람직하고, 8화소8화소도 가능하며 응용 분야 및 처리 속도 등에 따라서는 매크로 블록과 같은 16화소16화소를 이용할 수도 있으나, 대체적으로 4화소4화소에 가까운 크기로 설정하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the block size is 4 pixels It is preferable that it is four pixels, and eight pixels 8 pixels are also available. 16 pixels, such as macro blocks, depending on application and processing speed 16 pixels may be used, but generally 4 pixels It is desirable to set the size close to four pixels.
영역 설정의 정확성 측면에서는 블록의 크기가 클수록 인접 화소의 분포 상태를 충분하게 고려할 수 있음에 따라 정확한 영역 판정이 될 수 있지만, 목적 블록에 위치한 모든 화소들이 하나의 역치 또는 하나의 디더 역치 행렬에 의해 이치화함에 따라 이치화 성능은 저하될 수 있는 소지가 있다. 반면에 블록의 크기를 상대적으로 작게 설정할 경우에는 인접 화소의 분포 상태를 충분하게 고려할 수 없음에 따라 부정확한 영역 판정을 야기시킬 수 있으며, 부정확한 영역 판정은 목적 블록을 부적절한 역치 또는 디더 역치 행렬을 통해 이치화하도록 할 수 있음에 따라 응용 분야, 처리 속도, 이치화 대상 화상의 특징 등을 고려하여 적절하게 블록의 크기를 설정해야 함은 명백하다.In terms of the accuracy of the area setting, the larger the size of the block is, the more sufficient the state of the distribution of adjacent pixels can be considered, so that the accurate area determination can be made. As binarization, binarization performance may be degraded. On the other hand, if the size of the block is set relatively small, it is impossible to sufficiently consider the distribution state of adjacent pixels, which may cause an inaccurate region determination, and an inaccurate region determination may cause an object to generate an inappropriate threshold or dither threshold matrix. As it can be binarized through, it is obvious that the block size should be appropriately set in consideration of application fields, processing speeds, characteristics of binarized images, and the like.
특히, 블록의 크기를 너무 크게 설정할 경우에는 화소의 국부적인 분포 특성이 제거되고 오히려 전역적인 특성만이 반영될 수 있는 소지가 있음에 따라 이에 주의해야 한다.In particular, when the size of the block is set too large, care must be taken as the local distribution characteristic of the pixel may be removed and rather only the global characteristic may be reflected.
한편, 블록의 모양으로는 본 발명의 바람직한 실시예에서는 정사각형의 형태를 갖는 블록이 바람직하겠으나, 수직 방향 및 수평 방향의 비율이 서로 다른 직사각형 형태의 블록도 사용할 수 있으며, 따라서, 2차원적인 블록 형태외에도 1차원적인 블록 형태의 이용할 수도 있다.Meanwhile, in the preferred embodiment of the present invention, a block having a square shape may be preferable as the shape of the block. However, a rectangular block having a different ratio in the vertical direction and the horizontal direction may be used, and thus, a two-dimensional block shape. In addition, it can be used in the form of a one-dimensional block.
도 9는 종래 기술에 따른 4화소4화소의 블록 분할의 예를 도시한 예시도이다.9 is a four pixel according to the prior art. It is an exemplary figure which shows the example of block division of 4 pixels.
도 10의 (a)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 4화소4화소의 블록 분할의 예를 도시한 예시도이며, 도 10의 (b)는 도 10의 (a)의 일부를 확대하여 도시한 확대 예시도이다.Figure 10 (a) is a four pixel according to a preferred embodiment of the present invention It is an exemplary figure which shows the example of block division of four pixels, and FIG. 10 (b) is an enlarged illustration which expands and shows a part of FIG.
종래 기술에 따른 블록 분할은 도 9에 도시한 바와 같이 블록이 중첩되지 않게 분할하는 반면에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블록 분할은 도 10a에 도시한 바와 같이 블록이 수평 방향 및 수직 방향에 대해 중첩되도록 분할하는 것이 주요한 특징이다.The block division according to the prior art divides the blocks so that they do not overlap as shown in FIG. 9, while the block division according to the preferred embodiment of the present invention shows that the blocks have a horizontal direction and a vertical direction as shown in FIG. 10A. Partitioning to overlap is a key feature.
도 10a는 2화소2화소의 블록으로 분할한 것으로 관측될 수 있으나 이는 도 10b를 통해 확인할 수 있듯이 수평 및 수직 방향에 블록의 크기의 반을 중복되게 겹쳐서 분할한 것으로, 본 발명에서는 이와 같이 이치화 대상 화상을 중첩되게 분할하여 복수의 중첩 블록들로 구성된 블록군을 생성한다.10A is two pixels It can be observed that it is divided into two pixel blocks, but this can be observed by dividing the overlapping half of the block size in the horizontal and vertical directions as shown in FIG. 10B. To generate a block group composed of a plurality of overlapping blocks.
이후, 블록 선택 단계(S20)에서는 상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 래스터 스캐닝 순서(raster scanning order)에 따라 순차적으로 선택한다.Subsequently, in the block selection step S20, the block of interest to be binarized at this point in the block group is sequentially selected according to a raster scanning order.
예컨대, 도 10b의 경우, 블록의 선택 순서는 블록 A1, 블록 B1, 블록 C1 순서로 선택되며, 이어서 다음 블록 라인에서는 마찬가지로 블록 A2, 블록 B2, 블록 C2 순서로 선택된다.For example, in the case of Fig. 10B, the selection order of the blocks is selected in the order of block A1, block B1, block C1, and then in the next block line in the same manner as block A2, block B2, block C2.
이어서, 계조 정보 산출 단계(S30)에서 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하면, 영역 판단 단계(S40)에서는 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하여 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 속한 영역을 판단한다.Subsequently, when the maximum gray value and the minimum gray value are compared and calculated in the block pixel group composed of the pixels located in the block of interest in the gray scale information calculating step S30, the maximum gray value and the minimum in the area determining step S40. Even the maximum system, which is a system even between gray levels, is calculated to determine the area to which the block of interest belongs, depending on whether even the maximum system is larger than the threshold.
여기서, 최대 계조차는 주목 블록이 속한 영역이 문자 영역인지 사진 영역인지를 결정하는 비용 함수이다. 최대 계조차가 계조차 역치보다 크면, 주목 블록이 문자 영역에 속해 있음을 의미하는 것이고, 그렇지 않으면, 상기 주목 블록이 사진 영역에 속해 있음을 의미하는 것이다.Here, even the maximum system is a cost function for determining whether the area to which the block of interest belongs is a character area or a picture area. If even the maximum system is even larger than the threshold, it means that the block of interest belongs to the character area, otherwise it means that the block of interest belongs to the picture area.
최종적으로, 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 제 1 블록 기반 이치화 단계(S50)에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제 1 역치를 통해 이치화한다.Finally, when the determination result of the area determining step S40 indicates that even the maximum system is larger than the threshold value, in the first block-based binarization step S50, the pixels included in the block of interest are compared with the maximum gray value. The minimum gray value is binarized through an average of a first threshold value.
반면에, 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작으면, 제 2 블록 기반 이치화 단계(S60)에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화를 수행함으로써 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예의 수행 과정을 완료하게 된다.On the other hand, when the determination result of the area determining step S40 indicates that even the maximum system is smaller than the threshold value, in the second block-based binarization step S60, the pixels included in the block of interest are divided into a dither threshold matrix. By performing binarization through the dither method used, the process of performing the preferred embodiment of the block overlap-based image binarization method according to the present invention is completed.
예컨대, 도 10b의 블록 A1, 블록 B1, 블록 C1에 대한 각각의 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들은 각각 내부 블록 A, 내부 블록 B, 내부 블록 C에 속한 화소들로 구성된다.For example, the pixels included in each of the blocks of interest for blocks A1, B1, and C1 of FIG. 10B each include pixels belonging to the inner block A, the inner block B, and the inner block C, respectively.
본 발명의 방법에 따른 바람직할 실시예에 대한 이해를 도모하기 위해, 상기 제 1 블록 기반 이치화 단계(S50) 및 상기 제 2 블록 기반 이치화 단계(S60)를 세분화하여 단계적으로 설명하기로 한다. 먼저 제 1 블록 기반 이치화 단계(S50)부터 설명하면 다음과 같다.In order to understand the preferred embodiment according to the method of the present invention, the first block-based binarization step S50 and the second block-based binarization step S60 will be described step by step. First, the first block-based binarization step S50 will be described.
상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 크면, 제 1 블록 기반 이치화 단계(S50)의 단계 S51에서는 수학식 1과 같이, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제 1 역치를 구한다.As a result of the determination in the area determining step S40, when even the maximum system is even larger than the preset value, in step S51 of the first block-based binarizing step S50, as shown in Equation 1, the maximum gray value and the minimum The first threshold value obtained by averaging the gray scale values is obtained.
이에 따라, 단계 S52에서는 주목 화소가 제 1 역치보다 큰지 여부를 판단하여, 주목 화소가 제 1 역치보다 크면, 단계 S53에서는 상기 주목 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고, 그렇지 않으면, 단계 S54를 통해 상기 주목 화소를 흑색으로(즉, 이진수 0) 이치화한다.Accordingly, in step S52, it is determined whether the pixel of interest is larger than the first threshold, and if the pixel of interest is larger than the first threshold, in step S53, the pixel of interest is binarized to white (that is, binary 1); The pixel of interest is binarized to black (ie, binary 0) through S54.
이후, 단계 S55에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들 중 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 마지막 화소에 대한 이치화가 완료되지 않았으면, 단계 S52로 되돌아 감으로써 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들에 대한 이치화를 반복 수행하게 된다.Subsequently, in step S55, it is determined whether binarization of the last pixel is completed among all pixels included in the block of interest, and if binarization of the last pixel is not completed, the process returns to step S52 to return to step S52. The binarization is repeated for all pixels included in the.
반면에 단계 S55의 판단 결과, 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐으면, 단계 S70을 통해 블록군에 포함된 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐으면, 모든 수행 과정을 종료하고, 그렇지 않으면, 블록 선택 단계(S20)로 되돌아 감으로써 래스터 스캐닝 순서상의 다음 블록에 대한 이치화를 계속적으로 반복 수행하게 된다.On the other hand, if it is determined in step S55 that the binarization of the last pixel is completed, it is determined in step S70 whether binarization of all blocks included in the block group is completed, and if binarization of all blocks is completed, all the processes are performed. If not, the process returns to the block selection step S20 to continuously repeat the binarization of the next block in the raster scanning order.
이어서, 제 2 블록 기반 이치화 단계(S60)를 단계적으로 살펴 보기로 한다.Next, the second block-based binarization step S60 will be described step by step.
상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 작으면, 제 2 블록 기반 이치화 단계(S60)의 단계 S61에서는 주목 블록에 대한 디더 역치 행렬을 선정하고, 이에 따라, 단계 S62에서는 주목 블록에 속한 화소들이 대응하는 디더 역치 행렬의 원소보다 큰지 여부를 판단하여, 주목 화소가 대응하는 디더 역치 행렬의 원소보다 크면, 단계 S63에서는 주목 블록에 속한 해당 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고, 그렇지 않으면, 단계 S64를 통해 주목 블록에 속한 해당 화소를 흑색으로(즉, 이진수 0) 이치화한다.As a result of the determination in the area determining step S40, if even the maximum system is smaller than the preset system, in step S61 of the second block-based binarization step S60, a dither threshold matrix for the block of interest is selected, Accordingly, in step S62, it is determined whether the pixels belonging to the block of interest are larger than the elements of the corresponding dither threshold matrix, and if the pixel of interest is larger than the elements of the corresponding dither threshold matrix, the pixel of the block of interest becomes white in step S63. (I.e., binary 1), otherwise, the corresponding pixel belonging to the block of interest is binarized to black (i.e. binary 0) through step S64.
이후, 단계 S65에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들 중 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 마지막 화소에 대한 이치화가 완료되지 않았으면, 단계 S62로 되돌아 감으로써 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들에 대한 이치화를 반복 수행하게 된다.Thereafter, in step S65, it is determined whether binarization of the last pixel is completed among all pixels included in the block of interest, and if binarization of the last pixel is not completed, the process returns to step S62 to return to step S62. The binarization is repeated for all pixels included in the.
반면에 단계 S65의 판단 결과, 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐으면, 단계 S70을 통해 블록군에 포함된 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐으면, 모든 수행 과정을 종료하고, 그렇지 않으면, 블록 선택 단계(S20)로 되돌아 감으로써 래스터 스캐닝 순서상의 다음 블록에 대한 이치화를 계속적으로 반복 수행하게 된다.On the other hand, if it is determined in step S65 that the binarization of the last pixel is completed, it is determined in step S70 whether binarization of all blocks included in the block group is completed, and if binarization of all blocks is completed, all the processes are performed. If not, the process returns to the block selection step S20 to continuously repeat the binarization of the next block in the raster scanning order.
한편, 본 발명의 이해를 돕기 위해, 본 발명에 이용되는 중간조 처리 기법의 일종인 디더법에 대하여 살펴 보기로 한다.On the other hand, to help understand the present invention, a dither method, which is a kind of halftone processing technique used in the present invention, will be described.
중간조 처리는 제한된 계조값 재현 특성을 갖는 장치에서 화소당 양자화 계조를 줄이면서도 원래의 화상에 가깝게 보이게 만드는 화상 처리 기법이다. 이 기법은 인쇄 윤전기(cylinder printing press), 잉크젯 프린터(ink-jet printer), 레이져 프린터(laser printer)와 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 각종 디스플레이 장치 및 화상 출력 장치 등에 광범위하게 이용되고 있다.Halftone processing is an image processing technique that makes a device appear to be close to the original image while reducing the quantized grayscale per pixel in a device having limited grayscale value reproduction characteristics. This technique can be used for various display devices such as printing presses, ink-jet printers, laser printers and liquid crystal displays (LCDs), and cathode ray tubes (CRTs). Widely used in image output apparatuses and the like.
중간조 처리된 화상이 원래의 연속 계조 화상( continuous tone image)과 가급적 시각적으로 차이가 없는 것처럼 보이면서 동시에 인쇄 속도에 중대한 영향을 미치는 변환 시간을 감축시킬 수 있는 적정한 변환 기법을 개발하고자 함은 오랜 시간에 걸쳐 해결하고자 하는 현안이다.It's been a long time since we've been trying to develop an appropriate conversion technique that can reduce the conversion time, where halftone images look as visually indistinguishable from the original continuous tone image as possible, while at the same time significantly affecting print speed. This is an issue to be solved across.
일반적인 중간조 처리 기법으로는 잘 알려진 바 있는 정렬 디더 방법(ordered dither method)과 오차 확산 방법(error diffusion method)이 가장 대표적이다.The most common halftone processing techniques are the well-known ordered dither method and the error diffusion method.
이에 대해서는 로버트 울리크니(Robert Ulichney)에 의해 저술되어 MIT 출판부(Massachusetts Institute Technology press)에서 발간한 디지털 중간조 처리(Digital Halftoning)와 찬(Chan)에 의해 출원되어 미합중국 특허 번호 5,140,432 호를 얻은 정렬 디더와 오차 확산을 이용한 단색 및 칼라 화상을 복원하기 위한 방법 및 시스템(Method and System for Reproducing Monochrome and Color Images Using Ordered Dither and Error Diffusion)에 상세하게 설명되어 있다.This is an alignment dither, written by Robert Ulichney and filed by Digital Halftoning and Chan, published by the Massachusetts Institute Technology press, issued US Patent No. 5,140,432. And Method and System for Reproducing Monochrome and Color Images Using Ordered Dither and Error Diffusion.
먼저, 상기 정렬 디더 방법은 랜덤 디더 방법(random dither method)이 랜덤하게 역치를 발생시키는 것에 반해, 기설정된 역치 배열인 디더 역치 행렬(dither threshold matrix)을 가지고 1차 역치 처리(simple thresholding process, 즉, 단순 역치 처리)를 수행하는 중간조 처리 방법으로, 상기 디더 역치 행렬은 다수의 구성 원소들을 구비하여 화소 공간상에서 물리적인 공간을 점유하게 된다.First, in contrast to the random dither method generating random thresholds, the aligned dither method has a simple thresholding process, that is, a dither threshold matrix, which is a preset threshold array. , A simple threshold processing), wherein the dither threshold matrix includes a plurality of constituent elements to occupy a physical space in the pixel space.
이러한 디더 역치 행렬은 연속 계조 화상(continuous-tone image) 상에 매핑되며, 상기 연속 계조 화상의 각 화소는 대응되는 상기 디더 역치 행렬의 각 원소들과 화소 단위(pixel by pixel)로 비교되는 데, 만일, 연속 계조 화상의 화소값이 대응되는 디더 역치 행렬의 원소값 보다 크면, 중간조 화상의 대응되는 위치의 도트(dot, 점)는 백색으로 이치화되는 반면에 그렇지 않은 경우에는 상기 도트를 흑색으로 이치화함으로써 전체적으로 자연스러운 중간조 화상을 발생시키고자 한다.The dither threshold matrix is mapped onto a continuous-tone image, and each pixel of the continuous grayscale image is compared pixel by pixel with each element of the corresponding dither threshold matrix. If the pixel value of the continuous grayscale image is larger than the element value of the corresponding dither threshold matrix, the dot at the corresponding position of the halftone image is binarized to white, otherwise the dot is made black. By binarizing, it is desired to generate a natural halftone image as a whole.
이때, 디더 역치 행렬이 점유하는 공간의 크기가 연속 계조 화상의 크기 보다 작으면, 상기 디더 역치 행렬을 전체 연속 계조 화상의 크기에 맞도록 복제함으로써 화상의 크기에 제한을 받지 않고 중간조 처리를 수행할 수 있다.At this time, if the size of the space occupied by the dither threshold matrix is smaller than the size of the continuous grayscale image, the dither threshold matrix is replicated to fit the size of the entire continuous grayscale image, thereby performing halftone processing without being limited to the image size. can do.
한편, 또 다른 방법인 오차 확산 방법은 고정된 역치를 기준으로 하여 상기 역치보다 큰 계조값은 백색으로 이치화하고, 그렇지 않은 계조값에는 흑색으로 이치화를 수행하도록 하는 역치 처리(threshold process)를 통해 연속 계조 화상을 중간조 화상으로 변환·처리한다.Meanwhile, the error diffusion method, which is another method, is continuously processed through a threshold process for binarizing grayscale values larger than the threshold value to white based on a fixed threshold value, and binarizing the grayscale values to black. The gradation image is converted into a halftone image and processed.
이때, 고정된 역치를 사용함에 따라 정확도가 결여되는 현상이 발생할 수 있는 데, 이에 따라 오차 확산 방법에서는 연속 계조 화상의 화소값(pixel value)과 역치화된 이진 화소값(binary pixel value) 간의 오차(error)를 인접한 화소들에 확산(diffusion)시킴으로써 이를 보상하여 이와 같은 문제를 극복하고 있다.In this case, a lack of accuracy may occur due to the use of a fixed threshold value. Accordingly, in the error diffusion method, an error between a pixel value of a continuous grayscale image and a thresholded binary pixel value is obtained. This problem is overcome by compensating for error by diffusing adjacent pixels.
다시 말해서, 현시점에서 처리하고 있는 연속 계조 화상의 화소값과 역치화된 이진 화소값 간의 오차(error)를 가중치 결정에 참여하는 인접한 화소들에 전파시킴으로써 상기한 바와 같은 문제를 해결하고 있는 데, 이와 같은 접근 방식은 몇몇 소수의 도트들에 의해 둘러 쌓인 작은 영역에 걸쳐 있는 연속 계조(continuous tone)를 표현할 시에 더욱 더 우수한 특성을 보이고 있다.In other words, the above-mentioned problem is solved by propagating an error between the pixel value of the continuous grayscale image being processed at this point and the thresholded binary pixel value to adjacent pixels participating in the weight determination. The same approach is even better when it comes to expressing continuous tones over a small area surrounded by a few few dots.
한편, 최근 들어서는 1991년에 설리번, 레이, 그리고 밀러(J. R. Sullivan, L. Ray and R. Miller)가 미국 전기 전자 학회(Institute of Electrical and Electronics Engineers; IEEE)의 논문지 System, Man, and Cybernetics에 최소 시각 변조 중간조 패턴에 대한 설계(Design of Minimum Visual Modulation Halftone Patterns)를 기고한 것을 기점으로 하여 이진 데이터 베이스를 이용한 이진 데이터 베이스 기반 중간조 처리 방법에 관한 연구와 관심이 고조되고 있다.On the other hand, in 1991, Sullivan, L. Ray and R. Miller, at least in the journal System, Man, and Cybernetics of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), Based on the contribution of the Design of Minimum Visual Modulation Halftone Patterns, research and interest in binary database-based halftone processing using binary databases have been increasing.
이와 같은 기술적인 추이에 부응하고자 본 발명의 출원인은 대한 민국 특허 출원 번호 제 97-26633 호, 화상 시스템의 중간조 처리 방법을 통해 이진 데이터 베이스를 이용한 이진 데이터 베이스 기반 중간조 처리 방법을 출원한 바 있다.In order to meet the technical trend, the applicant of the present invention has applied for a binary database based halftone processing method using a binary database through Korean Patent Application No. 97-26633, a halftone processing method of an image system. have.
대한 민국 특허 출원 번호 제 97-26633 호, 화상 시스템의 중간조 처리 방법은 전체 계조 범위 중 어느 하나의 계조값을 중심으로 상하로 계조군을 분류한 후, 상기 계조값에 대한 이진 기준 패턴을 기준으로 각 계조값에 비례하는 백색 도트수를 포함되도록 도트를 반전시켜 발생한 각각의 도트 프로파일로 구성된 이진 데이터 베이스를 생성하는 데이터 베이스 생성 단계; 및 상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 각 칼라 성분 계조값과 각 화소 위치로 청록색, 심홍색, 노란색에 대한 이진 데이터를 소정 화소 간격에 의한 순환 인덱싱 방식에 통해 각각 인덱싱함으로써 상기 원화상에 대한 칼라 중간조 화상을 생성하는 칼라 데이터 베이스 인덱싱 단계를 포함하는 것이 특징이다.Korean Patent Application No. 97-26633, The halftone processing method of an image system classifies a grayscale group up and down based on one of the grayscale values of the entire grayscale range, and then refers to a binary reference pattern for the grayscale values. A database generation step of generating a binary database composed of respective dot profiles generated by inverting the dots so as to include the number of white dots proportional to each gray value; And middle color of the original image by indexing binary data for cyan, magenta, and yellow from the binary database to each color component gradation value and each pixel position by a cyclic indexing method using a predetermined pixel interval. And a color database indexing step of generating a crude image.
여기서, 상기 데이터 베이스 인덱싱 단계는 상기 이진 데이터 베이스로부터 상기 원화상의 계조값으로 해당 도트 프로파일을 인덱싱하는 도트 프로파일 인덱싱 단계;The indexing of the database may include: a dot profile indexing step of indexing the dot profile with the grayscale value of the original image from the binary database;
상기 해당 도트 프로파일로부터 원화상의 화소 위치에 위치한 이진 데이터를 인덱싱하는 이진 데이터 인덱싱 단계;A binary data indexing step of indexing binary data located at pixel positions of an original image from the dot profile;
상기 이진 데이터를 상기 원화상과 동일한 화소 위치에 위치시킴으로써 단색 중간조 화상을 생성하는 단색 중간조 화상 생성 단계로 구성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a single color halftone image generation step of generating a single color halftone image by positioning the binary data at the same pixel position as the original image.
본 발명의 제 2 블록 기반 이치화 단계(S60)에서는 일 실시예로 대한 민국 특허 출원 번호 제 97-26633 호, 화상 시스템의 중간조 처리 방법을 이용할 수 있음은 주지의 사실이다.In the second block-based binarization step S60 of the present invention, it is well known that Korean Patent Application No. 97-26633, a halftone processing method of an image system, can be used as an embodiment.
도 11은 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예의 적용예를 설명하기 위한 예시도로, 도 4에 도시한 예에 대한 본 발명의 장치에 따른 바람직한 실시예를 적용한 것이다.FIG. 11 is an exemplary view for explaining an application example of the preferred embodiment of the block superposition-based image binarization method according to the present invention, to which the preferred embodiment of the apparatus of the present invention is applied to the example shown in FIG. 4.
도 4에서와 마찬가지로 블록의 크기를 44로, 화소 계조값의 레벨수를 16계조(즉, 4비트)로, 계조차 역치를 7로 설정할 경우, 도 11의 (a)와 같이 블록 A는 사진 영역(P)으로, 블록 B는 문자 영역(C)으로, 블록 C는 사진 영역(P)으로 분류된다.As in Figure 4, the size of the block is 4 At 4, when the number of levels of the pixel grayscale value is set to 16 grayscales (i.e., 4 bits) and even the threshold is set to 7, as shown in FIG. 11 (a), block A is a photo area P and block B is As the character area C, the block C is classified into the picture area P. FIG.
도 11의 (b)에서 살펴볼 수 있듯이, 블록 A는 최대 계조값이 8, 최소 계조값이 1, 최대 계조차는 7임에 따라 최대 계조차(7)가 계조차 역치(7)보다 크지 않음에 따라 사진 영역으로 분류된 것이며, 블록 A의 내부에 위치한 화소들(즉, 내부 블록 A)을 디더 역치 행렬(dither threshold matrix)을 통해 이치화하게 된다. 예컨대, 내부 블록 A에 속한 화소 1,1,1,1는 도 4의 (b)에 나타낸 디더 역치 행렬(dither threshold matrix)에 의해 각각 0,0,0,0으로 이치화된다.As can be seen in (b) of FIG. 11, block A has a maximum gray value of 8, a minimum gray value of 1, and even a maximum gray level of 7, so that even the maximum gray level (7) is not larger than the threshold (7). The pixels are classified into the photo area according to the pixel region, and the pixels located inside the block A (that is, the inner block A) are binarized through a dither threshold matrix. For example, the pixels 1, 1, 1, 1 belonging to the inner block A are binarized to 0, 0, 0, 0 by the dither threshold matrix shown in FIG. 4B.
또한, 블록 B는 최대 계조값이 16, 최소 계조값이 8, 제 1 역치는 12, 최대 계조차는 8임에 따라 최대 계조차(12)가 계조차 역치(7)보다 큼에 따라 문자 영역으로 분류된 것이며, 블록 B의 내부에 위치한 화소들(즉, 내부 블록 B)을 제 1 역치를 통해 이치화하게 된다. 예컨대, 내부 블록 B에 속한 화소 8,14,8,14는 제 1 역치(12)에 의해 각각 0,1,0,1로 이치화된다.In addition, block B has a maximum gray value of 16, a minimum gray value of 8, a first threshold of 12, and even a maximum gray of 8, so that even the maximum gray level 12 is larger than the threshold 7, the character area. And the pixels located inside the block B (ie, the inner block B) are binarized through the first threshold. For example, the pixels 8, 14, 8, 14 belonging to the inner block B are binarized to 0, 1, 0, 1 by the first threshold 12, respectively.
그리고, 블록 C는 최대 계조값이 16, 최소 계조값이 16, 최대 계조차가 0임에 따라 최대 계조차(0)가 계조차 역치(7)보다 작음에 따라 사진 영역으로 분류된 것이며, 블록 C의 내부에 위치한 화소들(즉, 내부 블록 C)을 디더 역치 행렬(dither threshold matrix)에 의해 이치화하게 된다. 예컨대, 내부 블록 B에 속한 화소 16,16,16,16은 도 4의 (b)에 나타낸 디더 역치 행렬(dither threshold matrix)에 의해 각각 1,1,1,1로 이치화된다.Block C is classified into a photographic area as the maximum gray value is 16, the minimum gray value is 16, and even the maximum gray level is 0, even the maximum gray level (0) is smaller than the threshold (7). Pixels located inside C (ie, inner block C) are binarized by a dither threshold matrix. For example, the pixels 16, 16, 16, and 16 belonging to the inner block B are binarized to 1, 1, 1, 1 by the dither threshold matrix shown in FIG. 4B.
도 11의 (c)는 이와 같은 과정을 통해 이치화된 결과를 도시한 것으로, 이를 통해 본 발명의 방법에 따른 바람직한 실시예는 오경계화나 요철 현상이 배제된 바람직한 이치화 결과를 획득할 수 있음을 확인할 수 있다.Figure 11 (c) shows the results binarized through such a process, through which the preferred embodiment according to the method of the present invention can be obtained that can be obtained a desirable binarization result is excluded erroneous boundary or irregularities phenomenon Can be.
이하, 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예를 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, another embodiment of a block overlap based image binarization method according to the present invention will be described with reference to FIG. 12.
도 12는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예의 순서도를 도시한 것으로, 설명의 편의상, 도 5를 통해 설명한 바 있는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예와 동일한 수행 단계에는 동일한 식별 번호를 부여하기로 한다.12 is a flowchart of another embodiment of a block overlap based image binarization method according to the present invention, and for convenience of description, the same as the preferred embodiment of the block overlap based image binarization method according to the present invention as described with reference to FIG. 5. In the performing step, the same identification number is assigned.
본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예는 도 12에 도시한 바와 같이, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서,Another embodiment of the block overlap-based image binarization method according to the present invention relates to an image binarization method in which binarization is performed by reflecting distribution characteristics of a block pixel group composed of pixels located in blocks having a predetermined size. In
이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할 단계(S10);A block overlap division step (S10) of dividing the binarization target image so as to overlap each other in the horizontal direction and the vertical direction in units of blocks having a predetermined size to generate a block group composed of a plurality of blocks;
상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택 단계(S20);A block selection step (S20) of sequentially selecting a block of interest to be binarized at this time in the block group;
상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출 단계(S30);A gray scale information calculating step (S30) of comparing and calculating a maximum gray scale value and a minimum gray scale value in a block pixel group including pixels located in the block of interest;
상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하여 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 큰지 여부에 따라 상기 주목 블록이 속한 영역을 판단하는 영역 판단 단계(S40); 및An area determining step (S40) of calculating an even maximum system which is even a system between the maximum gray value and the minimum gray value to determine an area to which the block of interest belongs according to whether even the maximum system is greater than a preset threshold; And
상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제 1 역치를 통해 이치화하는 제 1 블록 기반 이치화 단계(S50);및As a result of the determination in the area determining step S40, when even the maximum system is even greater than the threshold value, the pixels included in the block of interest may have a first threshold value obtained by averaging the maximum gray value and the minimum gray value. A first block based binarization step S50 for binarizing; and
상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작으면, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 제 2 역치를 통해 이치화를 수행하는 제 2 블록 기반 이치화 단계(S70)를 수행하도록 구성된다.As a result of the determination in the area determining step S40, when even the maximum system is even less than the threshold, binarization is performed through a second threshold value of pixels included in the block of interest by multiplying the maximum gray value by a proportional constant. It is configured to perform a second block-based binarization step (S70) to perform.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예의 수행 과정을 도 12를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 12, a process of performing another embodiment of the block overlap-based image binarization method according to the present invention configured as described above will be described in detail.
본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예의 제 2 블록 기반 이치화 단계(S60)가 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예의 제 2 블록 기반 이치화 단계(S70)로 대체됨을 제외하면 나머지는 동일하다.The second block-based binarization step (S60) of the preferred embodiment of the block overlap-based image binarization method according to the present invention is replaced by the second block-based binarization step (S70) of another embodiment of the block overlap-based image binarization method according to the present invention. Except for the rest.
다시 말해서, 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예는 블록 중첩 분할 단계(S10), 블록 선택 단계(S20), 계조 정보 산출 단계(S30), 영역 판단 단계(S40) 및 제 1 블록 기반 이치화 단계(S50)의 수행 과정이 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 바람직한 실시예와 동일하다. 따라서, 본원에서는 당분야의 통상적인 지식을 가진자가 허용할 수 있는 범위내에서 중복된 부분에 대한 반복 설명을 배제하기로 한다.In other words, another embodiment of the block overlap based image binarization method according to the present invention includes a block overlap division step S10, a block selection step S20, a gray scale information calculation step S30, an area determination step S40, and a first step. The process of performing the block-based binarization step S50 is the same as the preferred embodiment of the block superposition-based image binarization method according to the present invention. Accordingly, the present application excludes repeated descriptions of overlapping portions within the allowable range of those skilled in the art.
본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예는 블록 중첩 분할 단계(S10), 블록 선택 단계(S20), 계조 정보 산출 단계(S30), 영역 판단 단계(S40)를 순차적으로 수행한다.Another embodiment of the block overlap based image binarization method according to the present invention sequentially performs a block overlap division step S10, a block selection step S20, a gray scale information calculation step S30, and an area determination step S40.
이후, 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 크면, 제 1 블록 기반 이치화 단계(S50)에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제 1 역치를 통해 이치화한다.Subsequently, when the determination result of the area determining step S40 indicates that even the maximum system is even larger than the threshold value, in the first block-based binarizing step S50, the pixels included in the block of interest include the maximum gray value and the maximum gray value. Binary the minimum gray value through a first threshold value.
반면에, 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 작으면, 제 2 블록 기반 이치화 단계(S70)에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 제 2 역치를 통해 이치화를 수행함으로써 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 방법의 다른 실시예의 수행 과정을 완료하게 된다.On the other hand, when the determination result of the area determining step S40 indicates that even the maximum system is even smaller than the threshold value, in the second block-based binarizing step S70, the pixels included in the block of interest are the maximum gray value. The binarization-based image binarization method according to the present invention is completed by performing binarization through a second threshold multiplied by a proportional constant.
본 발명의 방법에 따른 다른 실시예에 대한 이해를 도모하기 위해, 상기 제 1 블록 기반 이치화 단계(S50) 및 상기 제 2 블록 기반 이치화 단계(S70)를 세분화하여 단계적으로 설명하기로 한다. 먼저 제 1 블록 기반 이치화 단계(S50)부터 설명하면 다음과 같다.In order to understand another embodiment according to the method of the present invention, the first block-based binarization step S50 and the second block-based binarization step S70 will be described in detail step by step. First, the first block-based binarization step S50 will be described.
상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 크면, 제 1 블록 기반 이치화 단계(S50)의 단계 S51에서는 수학식 1과 같이, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제 1 역치를 구한다.As a result of the determination in the area determining step S40, when even the maximum system is even larger than the preset value, in step S51 of the first block-based binarizing step S50, as shown in Equation 1, the maximum gray value and the minimum The first threshold value obtained by averaging the gray scale values is obtained.
이에 따라, 단계 S52에서는 주목 화소가 제 1 역치보다 큰지 여부를 판단하여, 주목 화소가 제 1 역치보다 크면, 단계 S53에서는 상기 주목 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고, 그렇지 않으면, 단계 S54를 통해 상기 주목 화소를 흑색으로(즉, 이진수 0) 이치화한다.Accordingly, in step S52, it is determined whether the pixel of interest is larger than the first threshold, and if the pixel of interest is larger than the first threshold, in step S53, the pixel of interest is binarized to white (that is, binary 1); The pixel of interest is binarized to black (ie, binary 0) through S54.
이후, 단계 S55에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들 중 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 마지막 화소에 대한 이치화가 완료되지 않았으면, 단계 S52로 되돌아 감으로써 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들에 대한 이치화를 반복 수행하게 된다.Subsequently, in step S55, it is determined whether binarization of the last pixel is completed among all pixels included in the block of interest, and if binarization of the last pixel is not completed, the process returns to step S52 to return to step S52. The binarization is repeated for all pixels included in the.
반면에 단계 S55의 판단 결과, 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐으면, 단계 S80을 통해 블록군에 포함된 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐으면, 모든 수행 과정을 종료하고, 그렇지 않으면, 블록 선택 단계(S20)로 되돌아 감으로써 래스터 스캐닝 순서상의 다음 블록에 대한 이치화를 계속적으로 반복 수행하게 된다.On the other hand, if it is determined in step S55 that the binarization of the last pixel is completed, it is determined through step S80 whether binarization of all blocks included in the block group is completed, and if binarization of all blocks is completed, all the processes are performed. If not, the process returns to the block selection step S20 to continuously repeat the binarization of the next block in the raster scanning order.
이어서, 제 2 블록 기반 이치화 단계(S70)를 단계적으로 살펴 보기로 한다.Next, the second block-based binarization step S70 will be described step by step.
상기 영역 판단 단계(S40)의 판단 결과, 상기 최대 계조차가 기설정된 계조차 역치보다 작으면, 제 2 블록 기반 이치화 단계(S70)의 단계 S71에서는 수학식 2와 같이, 상기 최대 계조값에 비례 상수()를 곱한 제 2 역치를 구한다. 단, 여기서, 비례 상수()는 0.5로 하며, 응용 분야 및 적용 환경이 따라 용이하게 가변시킬 수 있다.As a result of the determination in the area determining step S40, when even the maximum system is even smaller than the preset system, in step S71 of the second block-based binarizing step S70, the maximum proportional value is proportional to the maximum gray value as shown in Equation 2. a constant( Find the second threshold multiplied by). Where the proportional constant ( ) Is 0.5, and can be easily changed according to the application field and application environment.
이후, 단계 S72에서는 주목 화소가 제 2 역치보다 큰지 여부를 판단하여, 주목 화소가 제 2 역치보다 크면, 상기 주목 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고(S73), 그렇지 않으면, 상기 주목 화소를 흑색으로(즉, 이진수 0) 이치화한다(S74).Thereafter, in step S72, it is determined whether the pixel of interest is greater than the second threshold, and if the pixel of interest is greater than the second threshold, the pixel of interest is binarized to white (ie, binary 1) (S73), otherwise, the pixel of interest is The pixel is binarized to black (that is, binary 0) (S74).
이후, 단계 S75에서는 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들 중 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 마지막 화소에 대한 이치화가 완료되지 않았으면, 단계 S72로 되돌아 감으로써 상기 주목 블록의 내부에 포함된 모든 화소들에 대한 이치화를 반복 수행하게 된다.Thereafter, in step S75, it is determined whether binarization of the last pixel is completed among all pixels included in the block of interest, and if binarization of the last pixel is not completed, the process returns to step S72 to return to step S72. The binarization is repeated for all pixels included in the.
반면에 단계 S75의 판단 결과, 마지막 화소에 대한 이치화가 완료됐으면, 단계 S80을 통해 블록군에 포함된 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐는가를 판단하여 모든 블록에 대한 이치화가 완료됐으면, 모든 수행 과정을 종료하고, 그렇지 않으면, 블록 선택 단계(S20)로 되돌아 감으로써 래스터 스캐닝 순서상의 다음 블록에 대한 이치화를 계속적으로 반복 수행하게 된다.On the other hand, if it is determined in step S75 that the binarization of the last pixel is completed, it is determined through step S80 whether binarization of all blocks included in the block group is completed, and if binarization of all blocks is completed, all the processes are performed. If not, the process returns to the block selection step S20 to continuously repeat the binarization of the next block in the raster scanning order.
본 발명의 방법에 따른 바람직한 실시예에서는 제 2 역치를 수학식 2를 통해 산출하였으나, 본 발명에서 사용되고 있는 제 2 역치는 통상, 전역 역치(global threshold)적인 특성을 갖음에 따라 최대 계조값의 반으로 정하는 것 외에도 또 다르게는 이치화 대상 화상의 모든 계조값을 합산하여 평균한 전체 평균치를 구한 후, 상기 전체 평균치에 비례 상수를 곱하여 전역 역치를 결정할 수도 있으며, 상기 블록 화소군의 화소값들을 평균한 값으로 정할 수도 있다.In a preferred embodiment according to the method of the present invention, the second threshold value is calculated through Equation 2, but the second threshold value used in the present invention generally has a global threshold characteristic and thus is half of the maximum gray value. In addition, the total threshold value may be obtained by summing all gray values of the binarization target image, and then multiplying the total average values by a proportional constant to determine a global threshold value. It can also be set by value.
이때, 상기 전체 평균치는 화상의 통계적인 특성을 역치에 반영하기 위한 것이고, 비례 상수는 사진 영역에 있어서, 흑색 또는 백색으로 분류되는 비율 정도를 가감할 수 있는 파라미터이다. 또한, 화상의 통계적인 특성을 전역 역치의 결정에 반영하기 위해 전체 평균치만을 이용하는 것 외에 좀 더 정확한 통계적인 특성을 반영하기 위해서는 데이터의 표준 편차(standard deviation)나 분산(variance) 등을 전체 평균치와 함께 고려할 수도 있다.In this case, the overall average value is for reflecting the statistical characteristics of the image to the threshold value, and the proportional constant is a parameter that can add or subtract a ratio of black or white in the photo area. In addition to using only the overall mean to reflect the statistical properties of the image in the determination of the global threshold, the standard deviation and variance of the data may be compared to the overall mean to reflect more accurate statistical properties. It may be considered together.
이하, 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 바람직한 실시예를 도 13을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the block overlap-based image binarization apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
도 13은 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록도이다.13 is a block diagram showing a preferred embodiment of a block overlap based image binarization apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 바람직한 실시예는 도 13에 도시한 바와 같이, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서,As shown in FIG. 13, a block overlap-based image binarization apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention provides an image binarization method in which binarization is performed by reflecting distribution characteristics of a block pixel group including pixels located in blocks having a predetermined size. In
이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할부(101);A block overlapping division unit 101 for dividing the binarization target image so as to overlap each other in at least one of a horizontal direction and a vertical direction in units of blocks having a predetermined size to generate a block group composed of a plurality of blocks;
상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택부(102);A block selector (102) for sequentially selecting a block of interest to be binarized at this point in the block group;
상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출부(110);A gray scale information calculating unit (110) for comparing and calculating a maximum gray scale value and a minimum gray scale value in a block pixel group including pixels located in the block of interest;
상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제 1 역치를 각각 산출하는 역치 산출부(120);A threshold calculation unit (120) for calculating a maximum threshold that is even between the maximum gray value and the minimum gray value, and a first threshold obtained by averaging the maximum gray value and the minimum gray value;
상기 역치 산출부(120)로부터 상기 최대 계조차를 입력받아 상기 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과를 출력하는 계조차 비교부(130);A comparison unit 130 which receives the maximum system even from the threshold calculation unit 120 and compares a threshold even the maximum system with a predetermined system and outputs a comparison result;
상기 역치 산출부(120)로부터 상기 제 1 역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제 1 블록 기반 이치화부(140);A first block-based binarizer (140) for receiving the first threshold value from the threshold calculator (120) and binarizing pixels included in the block of interest;
상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화하는 디더링 이치화부(150); 및A dither binarizer 150 for binarizing pixels included in the block of interest through a dither method using a dither threshold matrix; And
상기 계조차 비교부(130)가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면, 상기 제 1 블록 기반 이치화부(140)의 출력을 출력하고 그렇지 않으면, 상기 디더링 이치화부(150)의 출력을 출력하는 출력 다중화부(160)로 구성된다.When the comparison unit 130 outputs a comparison result that even the maximum system is even larger than the threshold, the output of the first block-based binarization unit 140 is output. Otherwise, the dithering binarization unit ( And an output multiplexer 160 for outputting the output of 150.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 바람직한 실시예의 작용을 도 13을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.The operation of the preferred embodiment of the block overlap-based image binarization apparatus according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG.
이하의 설명에 있어서, 본 발명의 방법에 따른 실시예들을 설명하면서 설명한 내용과 중복되는 내용이 있을 수 있음에 따라 이를 피하기 위해 당분야의 통상의 자식을 가진자가 용인할 수 있는 범위에서 거듭되는 반복 설명은 약하기로 한다.In the following description, there may be overlapping contents described while explaining embodiments according to the method of the present invention, repeated to the extent that it is acceptable to those having ordinary children in the art to avoid this The description will be weak.
우선, 블록 중첩 분할부(101)는 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성한다.First, the block overlap division unit 101 divides the binarization target image in units of blocks having a predetermined size so as to overlap each other in at least one of the horizontal direction and the vertical direction to generate a block group composed of a plurality of blocks.
본 발명에서 이용되는 상기 이치화 대상 화상의 계조는 본 발명의 방법에 따른 실시예들에서와 마찬가지로, 통상의 경우에서와 같이 단일 화소를 8비트로 표현하는 256계조이며, 각 응용 분야에 따라 할당되는 비트는 가감이 가능하며, 많은 비트를 할당할수록 정확하고 세밀하게 화소를 표현할 수 있는 반면에 이에 따라 상대적으로 많은 자원을 할당해야 하고 신호 처리 시에 연산량이 기하급수적으로 증가하는 것을 감수해야 함은 주지의 사실이다.The gradation of the binarization target image used in the present invention is 256 gradations representing a single pixel as 8 bits as in the normal case, as in the embodiments according to the method of the present invention, and bits allocated according to respective application fields. It is possible to add and subtract, and the more bits that are allocated, the more precise and detailed the pixels can be represented, while the more resources must be allocated and the amount of computation must be exponentially increased during signal processing. It is true.
한편, 블록의 크기는 4화소4화소인 것이 바람직하고, 8화소8화소도 가능하며 응용 분야 및 처리 속도 등에 따라서는 매크로 블록과 같은 16화소16화소를 이용할 수도 있으나, 대체적으로 4화소4화소에 가까운 크기로 설정하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the block size is 4 pixels It is preferable that it is four pixels, and eight pixels 8 pixels are also available. 16 pixels, such as macro blocks, depending on application and processing speed. 16 pixels may be used, but generally 4 pixels It is desirable to set the size close to four pixels.
영역 설정의 정확성 측면에서는 블록의 크기가 클수록 인접 화소의 분포 상태를 충분하게 고려할 수 있음에 따라 정확한 영역 판정이 될 수 있지만, 목적 블록에 위치한 모든 화소들이 하나의 역치 또는 하나의 디더 역치 행렬에 의해 이치화됨에 따라 이치화 성능은 저하될 수 있는 소지가 있다. 반면에 블록의 크기를 상대적으로 작게 설정할 경우에는 인접 화소의 분포 상태를 충분하게 고려할 수 없음에 따라 부정확한 영역 판정을 야기시킬 수 있으며, 부정확한 영역 판정은 목적 블록을 부적절한 역치 또는 디더 역치 행렬을 통해 이치화하도록 할 수 있음에 따라 응용 분야, 처리 속도, 이치화 대상 화상의 특징 등을 고려하여 적절하게 블록의 크기를 설정해야 함은 명백하다.In terms of the accuracy of the area setting, the larger the size of the block is, the more sufficient the state of the distribution of adjacent pixels can be considered, so that the accurate area determination can be made. As it is binarized, binarization performance may be degraded. On the other hand, if the size of the block is set relatively small, it is impossible to sufficiently consider the distribution state of adjacent pixels, which may cause an inaccurate region determination, and an inaccurate region determination may cause an object to generate an inappropriate threshold or dither threshold matrix. As it can be binarized through, it is obvious that the block size should be appropriately set in consideration of application fields, processing speeds, characteristics of binarized images, and the like.
특히, 블록의 크기를 너무 크게 설정할 경우에는 화소의 국부적인 분포 특성이 제거되고 오히려 전역적인 특성만이 반영될 수 있는 소지가 있음에 따라 이에 주의해야 한다.In particular, when the size of the block is set too large, care must be taken as the local distribution characteristic of the pixel may be removed and rather only the global characteristic may be reflected.
한편, 블록의 모양으로는 본 발명에서는 정사각형의 형태를 갖는 블록이 바람직하겠으나, 수직 방향 및 수평 방향의 비율이 서로 다른 직사각형 형태의 블록도 사용할 수 있으며, 따라서, 2차원적인 블록 형태외에도 1차원적인 블록 형태의 이용할 수도 있다.Meanwhile, in the present invention, a block having a square shape is preferable in the present invention, but rectangular blocks having different ratios in the vertical direction and the horizontal direction may be used, and thus, in addition to the two-dimensional block shape, It may also be used in the form of blocks.
전술한 바와 같이, 블록 중첩 분할부(101)에 의해 블록군이 생성되면, 블록 선택부(102)는 블록 중첩 분할부(101)의 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 래스터 스캐닝 순서에 따라 순차적으로 선택한다.As described above, when a block group is generated by the block overlap divider 101, the block selector 102 selects a block of interest to be binarized at this point in the block group of the block overlap divider 101 in the raster scanning order. Select sequentially.
이때, 반드시 래스터 스캐닝 순서일 필요는 없으나, 본 발명은 블록을 중첩하여 분할하였음에 따라 지그 재그 스캐닝(zigzag scanning)이나 프랙탈 스캐닝(fractal scanning)과 같은 스캐닝 방식에 입각하여 주목 블록을 선택하는 것은 불가하다.In this case, the raster scanning order is not necessarily required, but according to the present invention, since the blocks are overlapped and divided, it is impossible to select a block of interest based on a scanning method such as zigzag scanning or fractal scanning. Do.
이후, 계조 정보 산출부(110)는 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 데, 이를 좀 더 세분하여 살펴보면 다음과 같다.Thereafter, the gray scale information calculating unit 110 compares and calculates a maximum gray scale value and a minimum gray scale value in a block pixel group including pixels located in the block of interest, which will be described in more detail as follows.
계조 비교부(111)가 상기 블록 선택부(102)로부터 블록 화소군을 입력받아 계조 비교를 통해 최대 계조값과 최소 계조값을 출력하면, 최대 계조값 저장부(112)에서는 계조 비교부(111)로부터 상기 최대 계조값을 입력받아 저장하고, 최소 계조값 저장부(113)에서는 계조 비교부(111)로부터 상기 최소 계조값을 입력받아 저장한다.When the gray comparison unit 111 receives the block pixel group from the block selection unit 102 and outputs the maximum gray value and the minimum gray value through gray level comparison, the maximum gray value storage unit 112 in the gray level comparison unit 111. The maximum gray level value is received and stored, and the minimum gray value storage unit 113 receives and stores the minimum gray value from the gray level comparison unit 111.
여기서, 최대 계조값 저장부(112) 및 최소 계조값 저장부(113)는 각각 새로운 최대 계조값 및 최소 계조값이 입력되기 전까지는 이전의 최대 계조값 및 최소 계조값을 계속적으로 저장하는 반면에 각각 새로운 최대 계조값 및 최소 계조값이 입력되면 이전의 최대 계조값 및 최소 계조값을 새로운 최대 계조값 및 최소 계조값으로 대체한다.Here, the maximum gray value storage unit 112 and the minimum gray value storage unit 113 continuously store the previous maximum gray value and the minimum gray value until the new maximum gray value and the minimum gray value are input, respectively. When the new maximum and minimum gray values are input, respectively, the old maximum and minimum gray values are replaced with the new maximum and minimum gray values.
역치 산출부(120)는 최대 계조값 저장부(112) 및 최소 계조값 저장부(113)로부터 각각 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 입력 받아 감산부(121)를 통해 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하고, 가산부(122) 및 제산부(123)를 통해 수학식 1과 같이 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균하여 제 1 역치를 산출한다.The threshold calculator 120 receives the maximum gray value and the minimum gray value from the maximum gray value storage 112 and the minimum gray value storage 113, respectively, and subtracts the maximum gray value through the subtraction unit 121. Compute even the maximum gradation even between the minimum gradation value, and calculates the first threshold value by averaging the maximum gradation value and the minimum gradation value through the adder 122 and the divider 123 as shown in equation (1). do.
한편, 계조차 비교부(130)는 상기 역치 산출부(120)의 감산부(121)로부터 최대 계조차를 입력받아 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과를 출력한다. 예컨대, 계조차 비교부(130)의 출력 형식의 일례로는 상기 최대 계조차가 계조차 역치보다 크면, 로직 하이 상태를 출력하고 그렇지 않으면, 로직 로우 상태의 출력을 발생함으로써 주목 화소가 속한 영역이 각각 문자 영역인지 사진 영역인지를 식별할 수 있도록 해줄 수 있다.On the other hand, even the comparison unit 130 receives even the maximum system from the subtraction unit 121 of the threshold calculation unit 120 and compares even the maximum system and the predetermined system threshold value and outputs a comparison result. For example, as an example of the output format of the comparator 130, even if the maximum system is larger than the threshold even, the system outputs a logic high state. Otherwise, the region of interest pixel is generated by generating a logic low state output. You can identify whether each is a text area or a picture area.
제 1 블록 기반 이치화부(140)는 상기 블록 선택부(102)로부터 주목 블록을 입력받고, 상기 역치 산출부(120)의 제산부(123)로부터 상기 제 1 역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화한다. 즉, 주목 블록의 내부에 포함된 각각의 화소가 제 1 역치보다 큰지 여부를 판단하여, 각 화소의 계조값이 제 1 역치보다 크면, 해당 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고, 그렇지 않으면, 해당 화소를 흑색으로(즉, 이진수 0) 이치화하여 출력한다.The first block-based binarization unit 140 receives a block of interest from the block selector 102, receives the first threshold value from the divider 123 of the threshold calculator 120, and then internalizes the block of interest. Binarize the pixels included in the. That is, it is determined whether each pixel included in the block of interest is greater than the first threshold, and if the gray value of each pixel is greater than the first threshold, the pixel is binarized to white (ie, binary 1). Otherwise, the pixel is binarized to black (that is, binary 0) and output.
디더링 이치화부(150)는 상기 블록 선택부(102)로부터 주목 블록을 입력받고, 디더 역치 행렬을 저장하는 디더 역치 행렬 저장부(151)로부터 디더 역치 행렬을 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 디더 역치 행렬을 이용하는 디더법을 통해 이치화하여 출력한다.The dither digitizer 150 receives a block of interest from the block selector 102, receives a dither threshold matrix from the dither threshold matrix storage unit 151 for storing a dither threshold matrix, and is included in the block of interest. The pixels are binarized and output through a dither method using a dither threshold matrix.
본 발명의 디더링 역치부(150)는 본 발명의 방법에 따른 바람직한 실시예의 제 2 블록 기반 이치화 단계(S60)에서와 마찬가지로, 본 발명의 출원인에 의해 기출원된 대한 민국 특허 출원 번호 제 97-26633 호, 화상 시스템의 중간조 처리 방법을 이용할 수 있음을 물론이거니와 기타 공지된 일반적인 중간조 처리 기법이나 디더법을 용이하게 채택하여 적용할 수 있다.Dithering threshold 150 of the present invention is the same as in the second block-based binarization step (S60) of the preferred embodiment according to the method of the present invention, Korean Patent Application No. 97-26633 filed by the applicant of the present invention The halftone processing method of the call and image system can be used, and other well-known general halftone processing techniques or dither methods can be easily adopted and applied.
최종적으로, 출력 다중화부(160)는 계조차 비교부(130)가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면(즉, 계조차 비교부(130)가 로직 하이 상태의 출력을 출력하면), 상기 제 1 블록 기반 이치화부(140)의 출력을 출력하고 그렇지 않으면(즉, 계조차 비교부(130)가 로직 로우 상태의 출력을 출력하면), 상기 디더링 이치화부(150)의 출력을 출력함으로써 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화를 완료하게 된다.Finally, the output multiplexer 160 outputs a comparison result even when the comparator 130 outputs the comparison result that even the maximum system is larger than the threshold even when the maximum system is equal to the system (that is, even when the comparator 130 is in a logic high state). Outputting the output), outputting the output of the first block-based binarization unit 140 otherwise (that is, even if the comparator 130 outputs a logic low state output), the dithering binarization unit 150 By outputting the output of), block overlap based image binarization according to the present invention is completed.
이하, 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 다른 실시예를 도 14를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, another embodiment of a block overlap-based image binarization apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 14.
도 14는 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 다른 실시예를 나타낸 블록도이다.14 is a block diagram illustrating another embodiment of a block overlap-based image binarization apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 다른 실시예는 도 14에 도시한 바와 같이, 소정 크기의 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군의 분포 특성을 반영하여 이치화를 수행하는 화상 이치화 방법에 있어서,According to another embodiment of the block superposition-based image binarization apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 14, the binarization-based image binarization method reflects a distribution characteristic of a block pixel group composed of pixels located in a block having a predetermined size. In
이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성하는 블록 중첩 분할부(101);A block overlapping division unit 101 for dividing the binarization target image so as to overlap each other in at least one of a horizontal direction and a vertical direction in units of blocks having a predetermined size to generate a block group composed of a plurality of blocks;
상기 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 순차적으로 선택하는 블록 선택부(102);A block selector (102) for sequentially selecting a block of interest to be binarized at this point in the block group;
상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 계조 정보 산출부(110);A gray scale information calculating unit (110) for comparing and calculating a maximum gray scale value and a minimum gray scale value in a block pixel group including pixels located in the block of interest;
상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를, 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균한 제 1 역치를, 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 제 2 역치를 각각 산출하는 역치 산출부(220);Calculating a first threshold value obtained by averaging the maximum gray value and the minimum gray value, and a second threshold value obtained by multiplying the maximum gray value by a proportional constant, even the maximum gray level that is even between the maximum gray value and the minimum gray value; A threshold calculator 220;
상기 역치 산출부(220)로부터 상기 최대 계조차를 입력받아 상기 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과를 출력하는 계조차 비교부(130);A comparison unit 130 which receives the maximum system even from the threshold calculator 220 and outputs a comparison result by comparing a threshold even the maximum system with a predetermined system;
상기 역치 산출부(220)로부터 상기 제 1 역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제 1 블록 기반 이치화부(140);A first block-based binarizer 140 for inputting the first threshold value from the threshold calculator 220 and binarizing pixels included in the block of interest;
상기 역치 산출부(220)로부터 상기 제 2 역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화하는 제 2 블록 기반 이치화부(250); 및A second block-based binarizer (250) for receiving the second threshold value from the threshold calculator (220) and binarizing pixels included in the block of interest; And
상기 계조차 비교부(130)가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면, 상기 제 1 블록 기반 이치화부(140)의 출력을 출력하고 그렇지 않으면, 상기 제 2 블록 기반 이치화부(250)의 출력을 출력하는 출력 다중화부(260)를 포함하여 구성된다.Even if the comparison unit 130 outputs a comparison result that the maximum system is even greater than the threshold value, and outputs the output of the first block-based binarization unit 140, otherwise, the second block-based And an output multiplexer 260 for outputting the output of the binarization unit 250.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치의 다른 실시예의 작용을 도 14를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.The operation of another embodiment of the block overlap-based image binarization apparatus according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG.
이하의 설명에 있어서, 본 발명의 장치에 따른 바람직한 실시예를 설명하면서 설명한 내용과 중복되는 내용이 있을 수 있음에 따라 이를 피하기 위해 당분야의 통상의 자식을 가진자가 용인할 수 있는 범위에서 거듭되는 반복 설명은 약하기로 한다.In the following description, there may be overlapping contents as described while explaining preferred embodiments according to the apparatus of the present invention is repeated in a range that can be tolerated by those of ordinary skill in the art to avoid this Repeated explanations will be weak.
우선, 블록 중첩 분할부(101)는 이치화 대상 화상을 기설정된 크기의 블록 단위로 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 어느 하나에 대해 중첩되도록 분할하여 복수의 블록으로 구성된 블록군을 생성한다.First, the block overlap division unit 101 divides the binarization target image in units of blocks having a predetermined size so as to overlap each other in at least one of the horizontal direction and the vertical direction to generate a block group composed of a plurality of blocks.
본 발명에서 이용되는 상기 이치화 대상 화상의 계조는 본 발명의 방법에 따른 실시예들에서와 마찬가지로, 통상의 경우에서와 같이 단일 화소를 8비트로 표현하는 256계조이며, 각 응용 분야에 따라 할당되는 비트는 가감이 가능하며, 많은 비트를 할당할수록 정확하고 세밀하게 화소를 표현할 수 있는 반면에 이에 따라 상대적으로 많은 자원을 할당해야 하고 신호 처리 시에 연산량이 기하급수적으로 증가하는 것을 감수해야 함은 주지의 사실이다.The gradation of the binarization target image used in the present invention is 256 gradations representing a single pixel as 8 bits as in the normal case, as in the embodiments according to the method of the present invention, and bits allocated according to respective application fields. It is possible to add and subtract, and the more bits that are allocated, the more precise and detailed the pixels can be represented, while the more resources must be allocated and the amount of computation must be exponentially increased during signal processing. It is true.
한편, 블록의 크기는 4화소4화소인 것이 바람직하고, 8화소8화소도 가능하며 응용 분야 및 처리 속도 등에 따라서는 매크로 블록과 같은 16화소16화소를 이용할 수도 있으나, 대체적으로 4화소4화소에 가까운 크기로 설정하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the block size is 4 pixels It is preferable that it is four pixels, and eight pixels 8 pixels are also available. 16 pixels, such as macro blocks, depending on application and processing speed 16 pixels may be used, but generally 4 pixels It is desirable to set the size close to four pixels.
한편, 블록의 모양으로는 본 발명에서는 정사각형의 형태를 갖는 블록이 바람직하겠으나, 수직 방향 및 수평 방향의 비율이 서로 다른 직사각형 형태의 블록도 사용할 수 있으며, 따라서, 2차원적인 블록 형태외에도 1차원적인 블록 형태의 이용할 수도 있다.Meanwhile, in the present invention, a block having a square shape is preferable in the present invention, but rectangular blocks having different ratios in the vertical direction and the horizontal direction may be used, and thus, in addition to the two-dimensional block shape, It may also be used in the form of blocks.
전술한 바와 같이, 블록 중첩 분할부(101)에 의해 블록군이 생성되면, 블록 선택부(102)는 블록 중첩 분할부(101)의 블록군에서 현 시점에서 이치화할 주목 블록을 래스터 스캐닝 순서에 따라 순차적으로 선택한다.As described above, when a block group is generated by the block overlap divider 101, the block selector 102 selects a block of interest to be binarized at this point in the block group of the block overlap divider 101 in the raster scanning order. Select sequentially.
이때, 반드시 래스터 스캐닝 순서일 필요는 없으나, 본 발명은 블록을 중첩하여 분할하였음에 따라 지그 재그 스캐닝(zigzag scanning)이나 프랙탈 스캐닝(fractal scanning)과 같은 스캐닝 방식에 입각하여 주목 블록을 선택하는 것은 불가하다.In this case, the raster scanning order is not necessarily required, but according to the present invention, since the blocks are overlapped and divided, it is impossible to select a block of interest based on a scanning method such as zigzag scanning or fractal scanning. Do.
이후, 계조 정보 산출부(110)는 상기 주목 블록에 위치한 화소들로 구성된 블록 화소군에서 최대 계조값과 최소 계조값을 비교·산출하는 데, 이를 좀 더 세분하여 살펴보면 다음과 같다.Thereafter, the gray scale information calculating unit 110 compares and calculates a maximum gray scale value and a minimum gray scale value in a block pixel group including pixels located in the block of interest, which will be described in more detail as follows.
계조 비교부(111)가 상기 블록 선택부(102)로부터 블록 화소군을 입력받아 계조 비교를 통해 최대 계조값과 최소 계조값을 출력하면, 최대 계조값 저장부(112)에서는 계조 비교부(111)로부터 상기 최대 계조값을 입력받아 저장하고, 최소 계조값 저장부(113)에서는 계조 비교부(111)로부터 상기 최소 계조값을 입력받아 저장한다.When the gray comparison unit 111 receives the block pixel group from the block selection unit 102 and outputs the maximum gray value and the minimum gray value through gray level comparison, the maximum gray value storage unit 112 in the gray level comparison unit 111. The maximum gray level value is received and stored, and the minimum gray value storage unit 113 receives and stores the minimum gray value from the gray level comparison unit 111.
여기서, 최대 계조값 저장부(112) 및 최소 계조값 저장부(113)는 각각 새로운 최대 계조값 및 최소 계조값이 입력되기 전까지는 이전의 최대 계조값 및 최소 계조값을 계속적으로 저장하는 반면에 각각 새로운 최대 계조값 및 최소 계조값이 입력되면 이전의 최대 계조값 및 최소 계조값을 새로운 최대 계조값 및 최소 계조값으로 대체한다.Here, the maximum gray value storage unit 112 and the minimum gray value storage unit 113 continuously store the previous maximum gray value and the minimum gray value until the new maximum gray value and the minimum gray value are input, respectively. When the new maximum and minimum gray values are input, respectively, the old maximum and minimum gray values are replaced with the new maximum and minimum gray values.
역치 산출부(220)는 최대 계조값 저장부(112) 및 최소 계조값 저장부(113)로부터 각각 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 입력 받아 감산부(121)를 통해 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값 간의 계조차인 최대 계조차를 산출하고, 가산부(122) 및 제산부(123)를 통해 수학식 1과 같이 상기 최대 계조값과 상기 최소 계조값을 평균하여 제 1 역치를 산출하며, 승산부(124)를 통해 수학식 2와 같이 상기 최대 계조값에 비례 상수를 곱한 제 2 역치를 산출한다.The threshold calculator 220 receives the maximum gray value and the minimum gray value from the maximum gray value storing unit 112 and the minimum gray value storing unit 113, respectively, and subtracts the maximum gray value from the maximum gray value storing unit 112. Compute even the maximum gradation even between the minimum gradation value, and calculates the first threshold value by averaging the maximum gradation value and the minimum gradation value through the adder 122 and the divider 123 as shown in equation (1). The multiplier 124 calculates a second threshold value obtained by multiplying the maximum gray value by a proportional constant as shown in Equation 2 below.
이때, 본 발명의 장치에 따른 다른 실시예의 역치 산출부(220)에서는 제 2 역치를 수학식 2를 통해 산출하였으나, 본 발명에서 사용되고 있는 제 2 역치는 통상, 전역 역치(global threshold)적인 특성을 갖음에 따라 최대 계조값의 반으로 정하는 것 외에도 또 다르게는 이치화 대상 화상의 모든 계조값을 합산하여 평균한 전체 평균치를 구한 후, 상기 전체 평균치에 비례 상수를 곱하여 전역 역치를 결정할 수도 있으며, 상기 블록 화소군의 화소값들을 평균한 값으로 정할 수도 있다.In this case, although the threshold calculation unit 220 according to another embodiment of the present invention calculates the second threshold value through Equation 2, the second threshold value used in the present invention generally has a global threshold characteristic. In addition to setting it as half of the maximum gray scale value, the total average value obtained by summing all gray scale values of the binarization target image may be obtained, and then multiplying the total average value by a proportional constant to determine a global threshold value. The pixel values of the pixel group may be determined as an average value.
이때, 상기 전체 평균치는 화상의 통계적인 특성을 역치에 반영하기 위한 것이고, 비례 상수는 사진 영역에 있어서, 흑색 또는 백색으로 분류되는 비율 정도를 가감할 수 있는 파라미터이다. 또한, 화상의 통계적인 특성을 전역 역치의 결정에 반영하기 위해 전체 평균치만을 이용하는 것 외에 좀 더 정확한 통계적인 특성을 반영하기 위해서는 데이터의 표준 편차(standard deviation)나 분산(variance) 등을 전체 평균치와 함께 고려할 수도 있다.In this case, the overall average value is for reflecting the statistical characteristics of the image to the threshold value, and the proportional constant is a parameter that can add or subtract a ratio of black or white in the photo area. In addition to using only the overall mean to reflect the statistical properties of the image in the determination of the global threshold, the standard deviation and variance of the data may be compared to the overall mean to reflect more accurate statistical properties. It may be considered together.
따라서, 상기 역치 산출부(220)는 상기 인접 화소군의 화소값들을 평균한 값에 비례하는 역치와 상기 이치화 대상 화상의 전체 화소값들을 평균한 값에 비례하는 역치 중 어느 하나의 값을 출력하는 제 2 역치부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.Accordingly, the threshold calculator 220 outputs one of a threshold value proportional to an average value of pixel values of the adjacent pixel group and a threshold value proportional to an average value of all pixel values of the binarization target image. It may also include a second threshold (not shown).
한편, 계조차 비교부(130)는 상기 역치 산출부(220)의 감산부(121)로부터 최대 계조차를 입력받아 최대 계조차와 기설정된 계조차 역치를 비교하여 비교 결과를 출력한다. 예컨대, 계조차 비교부(130)의 출력 형식의 일례로는 상기 최대 계조차가 계조차 역치보다 크면, 로직 하이 상태를 출력하고 그렇지 않으면, 로직 로우 상태의 출력을 발생함으로써 주목 화소가 속한 영역이 각각 문자 영역인지 사진 영역인지를 식별할 수 있도록 해줄 수 있다.On the other hand, even the comparison unit 130 receives even the maximum system from the subtraction unit 121 of the threshold calculation unit 220 and outputs a comparison result by comparing even the maximum system and the predetermined system threshold. For example, as an example of the output format of the comparator 130, even if the maximum system is larger than the threshold even, the system outputs a logic high state. Otherwise, the region of interest pixel is generated by generating a logic low state output. You can identify whether each is a text area or a picture area.
제 1 블록 기반 이치화부(140)는 상기 블록 선택부(102)로부터 주목 블록을 입력받고, 상기 역치 산출부(220)의 제산부(123)로부터 상기 제 1 역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화한다. 즉, 주목 블록의 내부에 포함된 각각의 화소가 제 1 역치보다 큰지 여부를 판단하여, 각 화소의 계조값이 제 1 역치보다 크면, 해당 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고, 그렇지 않으면, 해당 화소를 흑색으로(즉, 이진수 0) 이치화하여 출력한다.The first block-based binarization unit 140 receives a block of interest from the block selector 102, receives the first threshold value from the divider 123 of the threshold calculator 220, and then internalizes the block of interest. Binarize the pixels included in the. That is, it is determined whether each pixel included in the block of interest is greater than the first threshold, and if the gray value of each pixel is greater than the first threshold, the pixel is binarized to white (ie, binary 1). Otherwise, the pixel is binarized to black (that is, binary 0) and output.
한편, 제 2 블록 기반 이치화부(250)는 상기 블록 선택부(102)로부터 주목 블록을 입력받고, 상기 역치 산출부(220)의 제산부(124)로부터 상기 제 2 역치를 입력받아 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들을 이치화한다.Meanwhile, the second block-based binarizer 250 receives the block of interest from the block selector 102 and receives the second threshold value from the divider 124 of the threshold calculator 220. Binarize the pixels included in the.
즉, 주목 블록의 내부에 포함된 각각의 화소가 제 2 역치보다 큰지 여부를 판단하여, 각 화소의 계조값이 제 2 역치보다 크면, 해당 화소를 백색으로(즉, 이진수 1) 이치화하고, 그렇지 않으면, 해당 화소를 흑색으로(즉, 이진수 0) 이치화하여 출력한다.That is, it is determined whether each pixel included in the block of interest is greater than the second threshold, and if the gray value of each pixel is greater than the second threshold, the pixel is binarized to white (i.e., binary 1). Otherwise, the pixel is binarized to black (that is, binary 0) and output.
최종적으로, 출력 다중화부(260)는 계조차 비교부(130)가 상기 최대 계조차가 상기 계조차 역치보다 큰 것으로 비교 결과를 출력하면(즉, 계조차 비교부(130)가 로직 하이 상태의 출력을 출력하면), 상기 제 1 블록 기반 이치화부(140)의 출력을 출력하고 그렇지 않으면(즉, 계조차 비교부(130)가 로직 로우 상태의 출력을 출력하면), 상기 제 2 블록 기반 이치화부(250)의 출력을 출력함으로써 본 발명에 따른 블록 중첩 기반 화상 이치화를 완료하게 된다.Finally, the output multiplexer 260 outputs a comparison result even when the comparator 130 compares the system even with the maximum system even greater than the threshold (that is, even the comparator 130 is in a logic high state). Outputting the output), outputs the output of the first block-based binarization unit 140 otherwise (i.e., even if the comparator 130 outputs a logic low state output), the second block-based binarization By outputting the output of the display unit 250, the block overlap based image binarization according to the present invention is completed.
이상에서 설명한 이치화 과정을 이치화 대상 화상의 블록군에 속해 있는 모든 블록에 대해 반복 적용함으로써 본 발명에 따른 장치 또는 본 발명에 따른 방법을 통해 전술한 바 있는 본 발명의 목적이 적절하게 반영된 이치화 결과를 얻을 수 있다.By repeatedly applying the binarization process described above to all blocks belonging to the block group of the binarization target image, the binarization result appropriately reflecting the object of the present invention as described above through the apparatus according to the present invention or the method according to the present invention is obtained. You can get it.
한편, 이상에서 설명한 본 발명의 장치 및 방법에 있어서, 상기 제 1 역치는 블록 화소군의 최대 계조값과 최소 계조값을 평균한 값으로 정해지고 있지만, 제 2 역치와 마찬가지로, 블록 화소군의 최대 계조값과 최소 계조값을 평균한 값에 비례 상수를 곱한 값을 이용할 수도 있으며, 최대 계조값과 최소 계조값에 각각 서로 다른 가중치를 이를 이용하여 결정한 값으로 정할 수도 있다.In the apparatus and method of the present invention described above, the first threshold value is determined as a value obtained by averaging the maximum gray value and the minimum gray value of the block pixel group, but similarly to the second threshold, the maximum of the block pixel group A value obtained by multiplying the average value of the gradation value and the minimum gradation value by a proportional constant may be used, and the maximum gradation value and the minimum gradation value may be determined by using different weights.
그리고, 반드시 두 값을 평균한 값만을 이용해야 하는 강제적인 조건은 없다. 다만, 제 2 역치는 블록 화소군의 최대 계조값과 최소 계조값의 특정을 적절하게 반영할 수 있는 값으로 결정되어야 바람직한 결과를 얻을 수 있다.There is no compulsory condition that you must use only the average of the two values. However, the second threshold value must be determined to a value that can properly reflect the specification of the maximum gray value and the minimum gray value of the block pixel group to obtain a desirable result.
통상, 제 1 역치는 상기 제 2 역치에 비해 상대적으로 큰 값을 갖는 것이 일반적이지만 물론 이 또한 강제 사항은 아니다.Typically, the first threshold generally has a relatively large value compared to the second threshold, but of course this is also not mandatory.
그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 중첩시켜는 지점을 수평 및 수직 방향에 대한 반으로 결정하였으나 이보다 더 많은 부분을 중첩시킬 수도 있으며, 더 적은 부분을 중첩시킬 수도 있지만, 블록의 크기의 반으로 정하는 것이 가장 바람직하다. 이때, 상기 주목 블록의 내부에 포함된 화소들은 상기 주목 블록에 포함된 화소들 중에서 상기 주목 블록의 중앙에서 가까운 정방형 블록에 포함되는 25%의 화소들로 구성되는 것이 바람직하다.In the preferred embodiment of the present invention, the overlapping point is determined to be half of the horizontal and vertical directions, but more portions may be overlapped and less portions may be overlapped. Most preferred. In this case, the pixels included in the target block may include 25% of pixels included in a square block close to the center of the target block among the pixels included in the target block.
본 발명에서는 수평 및 수직 방향의 양방향에 대해 중첩되도록하여 블록을 분할하고 있으나, 수평 방향과 수직 방향 중 어느 하나의 방향에 대해 중첩되도록 블록을 분할할 수도 있음은 주지의 사실이다.In the present invention, the blocks are divided to overlap each other in the horizontal and vertical directions, but it is well known that the blocks may be divided to overlap each other in either the horizontal and vertical directions.
수평 방향과 수직 방향 중 어느 하나의 방향에 대해서만 블록이 중첩되도록 분할할 경우, 이에 따라 각 주목 블록의 이치화 대상 화소들은 본 발명에서 용이하게 변형하여 설정할 수 있다.When the blocks are divided so as to overlap only one of the horizontal direction and the vertical direction, the binarization target pixels of each block of interest can be easily modified and set in the present invention.
다시 말해서, 수평 방향에 대해서만 블록이 중첩되도록 분할할 경우, 각 주목 블록의 이치화 대상 화소들은 주목 블록의 내부에 위치한 화소들과 목적 블록의 수직 방향의 경계에 위치한 화소들이 되며, 수직 방향에 대해서만 블록이 중첩되도록 분할할 경우, 각 주목 블록의 이치화 대상 화소들은 주목 블록의 내부에 위치한 화소들과 목적 블록의 수평 방향의 경계에 위치한 화소들이 된다.In other words, when the blocks are overlapped only with respect to the horizontal direction, the binarized pixels of each block of interest are pixels located inside the block of interest and pixels located at a boundary between the vertical direction of the target block and the blocks only in the vertical direction. When the pixels are divided so as to overlap each other, the pixels to be binarized in each block of interest are pixels located inside the block of interest and pixels located in a horizontal boundary of the object block.
한편, 본원에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본원의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terminologies used herein are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or customs of those skilled in the art, and the definitions thereof are based on the contents throughout the present application. Will have to be lowered.
또한, 본원에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 설명했으므로 본 발명의 기술적인 난이도 측면을 고려할 때, 당분야에 통상적인 기술을 가진 사람이면 용이하게 본 발명에 대한 다른 실시예와 다른 변형을 가할 수 있으므로, 상술한 설명에서 사상을 인용한 실시예와 변형은 모두 본 발명의 청구 범위에 모두 귀속됨은 명백하다.In addition, since the present invention has been described through the preferred embodiment of the present invention, in view of the technical difficulty aspects of the present invention, those having ordinary skill in the art can easily be modified from other embodiments of the present invention. As can be added, it is apparent that all embodiments and modifications cited in the above description belong to the claims of the present invention.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 이치화 대상 화상을 블록 단위로 분할하여 이치화를 수행하는 블록 기반 화상 이치화 방법에 있어서, 이치화 대상 화상을 블록 단위로 수평 및 수직 방향에 대해 중첩(overlap)되도록 분할해가면서 주목 블록의 영역 판정을 수행하여 주목 블록의 경계에 위치한 화소에 대해서는 주목 블록의 판정 결과에 따라 이치화를 수행하지 않고, 주목 블록의 내부에 위치한 화소들에 대해서만 이치화를 수행하도록 하는 과정을 모든 블록에 대해 반복 수행함으로써 인접 화소의 분포 특성을 충분하게 반영하면서 이치화할 수 있는 본 발명에 의한 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법에 따르면, 블록의 경계에 위치한 화소들이나 블록의 내부에 위치한 화소들에 동일한 영역 판정 결과를 적용하여 무리하게 이치화를 수행함에 따라 발생하던 요철 현상이나 오경계화를 최소화할 수 있음에 따라 괄목할 만한 화질 개선의 효과를 얻을 수 있다.As described in detail above, in the block-based image binarization method of dividing the binarization target image into block units and performing binarization, while dividing the binarization target image into blocks so as to overlap the horizontal and vertical directions. A process of performing binarization on the pixels located inside the block of interest without performing binarization on the pixels located at the boundary of the block of interest by performing region determination on the block of interest is performed. According to the block overlap-based image binarization apparatus and method according to the present invention, which can be binarized while repeatedly reflecting the distribution characteristics of adjacent pixels by repeatedly performing the same operation, the same region of pixels located at the boundary of the block or pixels located inside the block. Forced binarization by applying judgment result That can minimize uneven development and globalization that occurred along the Torah can achieve the effect of improving picture quality according to the remarkable.
다만, 본 발명은 이치화 대상 화상을 수평 및 수직 방향에 대해 블록의 일부를 중첩되도록 분할함에 따라 결과적으로 블록의 수가 증가하여 연산량이 증가하지만 최근의 하드웨어적인 기술 발달의 추이와 사용자들의 고화질에 대한 요구로 볼 때, 이와 같이 연산량이 증가하는 것은 본 발명의 성능 향상에 비추어 사소한 부담으로 평가 절하될 수 있다.However, the present invention divides the binarization target image so as to overlap a part of the block in the horizontal and vertical directions, and as a result, the number of blocks increases and the amount of calculation increases, but the recent trend of hardware technology development and the demand for high quality of users In view of the above, an increase in the amount of calculation may be devalued in a slight burden in view of the performance improvement of the present invention.
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