JP2607661B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents

画像信号処理装置

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JP2607661B2
JP2607661B2 JP1012135A JP1213589A JP2607661B2 JP 2607661 B2 JP2607661 B2 JP 2607661B2 JP 1012135 A JP1012135 A JP 1012135A JP 1213589 A JP1213589 A JP 1213589A JP 2607661 B2 JP2607661 B2 JP 2607661B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は連続階調画像を網点階調画像に変換する画像
信号処理装置に関し、一層詳細には、連続階調画像より
得られる画像信号を閾値信号と比較し、これらの信号の
差が所定範囲内にある場合に確率的に設定した信号に基
づき網点階調画像にかかる画像信号を生成するように構
成した画像信号処理装置に関する。
[発明の背景] 近年、印刷、製版の分野では、作業工程の合理化、画
像品質の向上等を目的として原稿の画像情報を電気的に
処理してフイルム原版を作成する画像走査読取記録装置
が広範に用いられている。
この画像走査読取記録装置は画像入力部と画像処理部
と画像出力部とから基本的に構成されている。すなわ
ち、画像入力部では所定の画像読取位置まで搬送された
原稿がレーザ光等で走査され、その画像情報が前記レー
ザ光等の反射光の強弱に応じた電気信号に変換される。
次いで、光電変換された画像情報は画像処理部において
製版条件に応じた階調補正、輪郭強調等の演算処理が施
された後、再びレーザ光等の光信号に変換され感光材料
からなる記録担体上に記録再生される。なお、この記録
担体は所定の現像装置によって現像処理され、フイルム
原版として印刷等に供される。
ところで、印刷複製しようとする原稿が写真や絵画等
の連続階調画像である場合、画像の濃淡を表現するため
原稿画像を網分解する必要がある。すなわち、連続階調
画像は画像の濃淡に応じた大きさの網点の集合体で構成
される網点階調画像に変換される。ここで、網分解の方
法としては、周囲のぼけた点を網目状に配列したコンタ
クトスクリーンを介して前記連続階調画像に係る光信号
を記録担体上に照射させるものがある。これに対し、前
記画像走査読取記録装置ではコンタクトスクリーンに対
応する網目スクリーン信号を電気的に発生させ、この網
目スクリーン信号に基づいて網点階調画像を形成する方
法を採用している。
ここで、前記網目スクリーン信号は分解能に応じた階
調数を有する閾値信号から構成されており、この閾値信
号と連続階調画像に係る画像信号とを比較することで2
値化された網点画像信号を得ている。この場合、閾値信
号の階調数が少ないと得られた網点階調画像にトーンジ
ャンプの発生する不都合がある。
すなわち、第1図は閾値信号と前記閾値信号に基づい
て網分解された画像の出力濃度との関係を示したもので
あり、理想的には一点鎖線で示されるように、直線的な
階調を持つことが望ましいが、現実には前記画像走査読
取記録装置では閾値信号に対して網分解された画像の出
力濃度がレーザ光のビーム径の影響等によりa1乃至a6
ようになる。この場合、閾値信号が2から3に至る間、
あるいは5から6に至る間において網分解された画像の
出力濃度が大きく変動する。所謂、トーンジャンプが発
生する。
そこで、このようなトーンジャンプの発生を抑制する
ため閾値信号の階調数を増大させ、網分解能を高く設定
することが考えられる。然しながら、このようにする
と、回路構成が複雑になり装置が高価なものになると共
に、信号の処理に長時間を要する不都合が生じる。ま
た、他の方法として閾値信号の階調数を増大させること
なく、ランダムに発生させたノイズを加えた閾値信号と
画像信号とを比較することで網点階調画像を得るように
構成したものがあり、この場合、トーンジャンプは比較
的視認し難くなる。然しながら、低分解能による出力濃
度の変動を完全に解消し得るものとはなっていない。
[発明の目的] 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもの
であって、連続階調画像より得られる画像信号を閾値信
号と比較し、これらの信号の差が所定範囲内にある場合
に確率的に設定した信号で網点階調画像に係る画像信号
を生成することにより、分解能を高めることなく連続階
調画像より滑らかな網点階調画像を高速且つ低コストで
得ることの出来る画像信号処理装置を提供することを目
的とする。
[目的を達成するための手段] 前記の目的を達成するために、本発明は連続階調画像
に係る画像信号と閾値信号とを比較し画像信号が閾値信
号よりも所定量だけ大きい場合に第1の比較信号を出力
し画像信号が閾値信号よりも所定量だけ小さい場合に第
2の比較信号を出力し画像信号と閾値信号との差が所定
範囲内にある場合に第3の比較信号を出力する比較手段
と、乱数信号を発生する乱数発生手段と、前記画像信号
に応じて予め設定された確率信号を出力する確率信号出
力手段と、前記乱数信号と前記確率信号とに基づき所定
の確率で選択信号を出力する選択信号出力手段と、前記
比較手段より第1または第2比較信号が出力された場合
に前記第1または第2比較信号に基づく網点画像信号を
出力し前記比較手段により第3比較信号が出力された場
合に前記選択信号出力手段からの選択信号に基づく網点
画像信号を出力する信号選択手段とを備えることを特徴
とする。
[実施態様] 次に、本発明に係る画像信号処理装置について好適な
実施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に
説明する。
第2図において、参照符号10は本実施態様に係る画像
信号処理装置が適用される画像走査読取記録装置を示
す。この画像走査読取記録装置10では原稿Sに担持され
た連続階調画像が電気信号に変換された後、網点階調画
像としてフイルムF上に出力される。
原稿Sは図示しない搬送手段により矢印A方向に副走
査搬送されるよう構成されており、原稿Sに担持された
連続階調画像は集光光学系12を介して光電変換手段であ
るCCD14によって矢印B方向に主走査される。CCD14によ
って光電変換された連続階調画像はクロック発生器16か
らの主走査クロック信号Xに基づきA/D変換器18により
デジタル信号としての画像信号Pに変換された後、本実
施態様に係る画像信号処理装置である画像処理部20に供
給される。画像処理部20では前記画像信号Pに対して網
分解処理等の画像処理を施し2値化された網点画像信号
Rとして画像記録部22に出力する。画像記録部22は前記
網点画像信号Rをレーザ光等の光信号に変換し、フイル
ムF上に導くことで網点階調画像の記録を行う。
第3図は第2図の画像処理部20における網分解処理回
路の構成を示したものである。この場合、画像処理部20
はラインメモリ24、閾値データテーブル26、比較手段で
あるデータ比較器28、信号選択手段であるデータセレク
タ30、乱数発生手段である乱数発生回路32、選択信号出
力手段である乱数確率制御テーブル34、カウンタ36、38
および確率信号出力手段である補助ビットデータテーブ
ル40を備える。
ラインメモリ24は連続階調画像に係る画像信号Pを主
走査線毎に保持する。一方、閾値データテーブル26は連
続階調画像を網点階調画像に変換するための閾値信号Q
を保持する。データ比較器28は画像信号Pと閾値信号Q
との大小比較を行い、画像信号Pが閾値信号Qよりも大
きい場合、画像信号Pが閾値信号Qよりも小さい場合お
よび画像信号Pと閾値信号Qとが等しい場合に夫々比較
信号S1、S2およびS3をデータセレクタ30に出力する。デ
ータセレクタ30はデータ比較器28からの比較信号S1、S2
あるいはS3と乱数確率制御テーブル34からの選択信号Z
とに基づいて2値化信号である網点画像信号Rを出力す
る。
この場合、乱数確率制御テーブル34は乱数発生回路32
から2ビットの乱数信号r1、r2と、補助ビットデータテ
ーブル40からの確率コードデータである2ビットの補助
ビット信号i1、i2とに基づいて選択信号Zを出力するも
のであり、第4図に示すように設定される。なお、乱数
発生回路32は、例えば、計測自動制御学会論文集Vol.2
3,No.8(1987年8月)に記載されたM系列符号理論に基
づく回路で構成することが可能である。
また、補助ビットデータテーブル40は選択信号Zが所
定の状態、例えば、1の状態にある確率を設定する確率
信号を保持するものであり、第1図に示す出力濃度のト
ーンジャンプに基づき画像信号Pに対する補助ビット信
号i1、i2として第5図に示すように予め設定される。カ
ウンタ36および38は主走査クロック信号Xおよび副走査
クロック信号Yに従って補助ビットデータテーブル40か
ら補助ビット信号i1、i2を取り出すタイミング信号x、
yを生成する。
本実施態様に係る画像信号処理装置が適用される画像
走査読取記録装置は基本的には以上のように構成される
ものであり、次にその作用並びに効果について説明す
る。
先ず、CCD14は矢印A方向に副走査搬送される原稿S
に担持された連続階調画像を集光光学系12を介して矢印
B方向に主走査することで前記連続階調画像を電気信号
に変換する。次いで、電気信号に変換された連続階調画
像はクロック発生器16からの主走査クロック信号Xに基
づきA/D変換器18によってデジタル信号に変換され、画
像信号Pが得られる。この画像信号Pは画像処理部20に
おけるラインメモリ24に一旦主走査線毎に保持された
後、データ比較器28において閾値データテーブル26に格
納された閾値信号Qと比較される(第3図参照)。
この場合、データ比較器28は画像信号Pと閾値信号Q
の大小比較を行い、P>Q、P<QおよびP=Qの場合
に応じて夫々比較信号S1、S2およびS3をデータセレクタ
30に出力する。データセレクタ30はデータ比較器28から
の出力が比較信号S1である場合、オン信号(=1)であ
る網点画像信号Rを画像記録部22へ出力する。また、出
力が比較信号S2である場合にはオフ信号(=0)である
網点画像信号Rを画像記録部22に出力する。さらに、出
力が比較信号S3である場合、乱数確率制御テーブル34か
らの選択信号Zに基づいたオン信号(=1)またはオフ
信号(=0)を網点画像信号Rとして画像記録部22に出
力する。画像記録部22はこれらのオン/オフ信号に従っ
てレーザ光等の光信号を制御し、フイルムF上に網点階
調画像を記録する。
ここで、選択信号Zを出力する乱数確率制御テーブル
34は第4図に示すように設定されている。すなわち、乱
数確率制御テーブル34は乱数発生回路32より供給される
2ビットの乱数信号r1、r2と補助ビットテーブル40より
供給される2ビットの補助ビット信号i1、i2との組み合
わせに対して選択信号Zを設定している。この場合、選
択信号Zが1となる確率は補助ビット信号i1、i2の4つ
の組み合わせに対して夫々0%、25%、50%および75%
となるように設定する。一方、補助ビットデータテーブ
ル40は第1図に示す閾値信号と出力濃度との関係に基づ
き第5図に示すように設定する。例えば、画像信号Pが
3の場合には3の閾値信号Qに対して網点画像信号Rが
オン信号(=1)となる確率を50%に設定し、出力濃度
が第1図のa2とa3との中間となるようにする。従って、
3の画像信号Pに対してはi1=1、i2=0と設定する。
また、6の画像信号Pに対しては75%の確率で網点画像
信号Rがオン信号(=1)となるようi1=i2=1と設定
する。
そこで、第4図および第5図に示すように設定した乱
数確率制御テーブル34および補助ビットデータテーブル
40を用いて選択信号Zを求める。例えば、画像信号Pが
3である場合、補助ビットデータテーブル40からはi1
1、i2=0の補助ビット信号i1、i2がカウンタ36および
38からのタイミング信号x、yに基づいて乱数確率制御
テーブル34に供給される。乱数確率制御テーブル34はこ
れらの補助ビット信号i1、i2に基づき75%の確率で1と
なる選択信号Zをデータセレクタ30に出力する。一方、
データセレクタ30はデータ比較器28から比較信号S1、S2
が供給された場合、これらの比較信号S1、S2に基づいた
網点画像信号Rを画像記録部22に出力する。そして、デ
ータ比較器28より比較信号S3を受信した場合には、前記
乱数確率制御テーブル34からの選択信号Zに基づいた網
点画像信号Rを画像記録部22に出力する。
第6図cは3の画像信号P(第6図a)と0乃至8の
閾値信号Q(第6図b)とを比較することで得られた網
点画像信号Rを示したものである。この場合、3の閾値
信号Qに対応したオン信号(=1)である網点画像信号
Rが50%の確率で発生している。従って、記録記録部22
によってフイルムF上に記録される網点階調画像の入力
濃度は第1図のa2とa3との中間調の濃度(a2+a3)/2と
なり、このようなレベルを付加することによりトーンジ
ャンプの目立たない滑らかな画像が得られる。
なお、以上の説明では選択信号Zを得るために2ビッ
トの乱数信号r1、r2および2ビットの補助ビット信号
i1、i2を用いているが、これらの信号のビット数を増加
させれば選択信号Zが1となる確率を一層細かく設定す
ることが出来、これによってより滑らかな画像をフイル
ムF上に記録することが可能である。
[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、連続階調画像より得
られる画像信号を閾値信号と比較し、これらの信号の差
が所定範囲内にある場合に所定の確率で生成した選択信
号に基づき網点階調画像に係る画像信号を得るように構
成している。この場合、前記選択信号の生成確率によっ
て網点階調画像の変動を抑制することが出来るため、網
分解の際の階調数を増大させることなく滑らかな網点階
調画像を得ることが出来る。しかも、滑らかな画像を得
るために分解能を高める必要がないため、画像信号を低
コストで且つ高速に処理することが可能となる利点が得
られる。
以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明し
たが、本発明はこの実施態様に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良
並びに設計の変更が可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術における閾値信号と出力濃度との関係
および本発明に係る画像信号処理装置により新たな出力
濃度が発生することを説明する図、 第2図は本発明に係る画像信号処理装置が適用される画
像走査読取記録装置の概略構成図、 第3図は本発明に係る画像信号処理装置の構成ブロック
図、 第4図は第3図に示す乱数確率制御テーブルの説明図、 第5図は第3図に示す補助ビットデータテーブルの説明
図、 第6図a乃至cは本発明に係る画像信号処理装置におけ
る画像信号、閾値信号および網点画像信号の説明図であ
る。 10……画像走査読取記録装置、14……CCD 20……画像処理部、22……画像記録部 26……閾値データテーブル、28……データ比較器 30……データセレクタ、32……乱数発生回路 34……乱数確率制御テーブル 40……補助ビットデータテーブル F……フイルム、S……原稿

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続階調画像に係る画像信号と閾値信号と
    を比較し画像信号が閾値信号よりも所定量だけ大きい場
    合に第1の比較信号を出力し画像信号が閾値信号よりも
    所定量だけ小さい場合に第2の比較信号を出力し画像信
    号と閾値信号との差が所定範囲内にある場合に第3の比
    較信号を出力する比較手段と、乱数信号を発生する乱数
    発生手段と、前記画像信号に応じて予め設定された確率
    信号を出力する確率信号出力手段と、前記乱数信号と前
    記確率信号とに基づき所定の確率で選択信号を出力する
    選択信号出力手段と、前記比較手段より第1または第2
    比較信号が出力された場合に前記第1または第2比較信
    号に基づく網点画像信号を出力し前記比較手段により第
    3比較信号が出力された場合に前記選択信号出力手段か
    らの選択信号に基づく網点画像信号を出力する信号選択
    手段とを備えることを特徴とする画像信号処理装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の装置において、確率信号出
    力手段は画像信号に対する確率コードデータとして設定
    されるデータテーブルより構成することを特徴とする画
    像信号処理装置。
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