JP2662401B2 - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
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- JP2662401B2 JP2662401B2 JP62289152A JP28915287A JP2662401B2 JP 2662401 B2 JP2662401 B2 JP 2662401B2 JP 62289152 A JP62289152 A JP 62289152A JP 28915287 A JP28915287 A JP 28915287A JP 2662401 B2 JP2662401 B2 JP 2662401B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する分野〕
本発明は、デジタルプリンタ及びデジタルフアクシミ
リ等の画像処理装置に関するものである。 〔従来技術〕 従来より、デジタルプリンタ、デジタルフアクシミリ
等において中間調を再現するための二値化手法として、
しきい値を周期的に変動するデイザマトリクスを用いる
デイザ法がある。この方法では表現できる階調数がデイ
ザマトリクスにより制限されてしまい、例えば、この階
調数が16階調程度の場合には、出力画像に疑似輪郭を生
じてしまう欠点があった。また、最近注目されている二
値化手法として、二値化処理で発生した誤差を周辺の画
素に分散する誤差拡散法という手法がある。この手法
は、1975年にFloidとSteinbergにより“An Adaptive Al
gorithm for Spatial Gray Scale"SID DIGESTという論
文のなかで提案されたもので、解像度・階調共にデイザ
法よりも優れた手法である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来例では原稿の濃度が低い場
合、第９図のようにドツトが全く打たれない部分が発生
し、それが画像の品位を著しく低下させるという欠点が
あった。 画像濃度の低い部分で全くドツトが打たれない原因と
して以下のことが考えられる。 誤差拡散法により画像濃度の低い部分を二値化した場
合、二値化時の周囲に拡散される正の誤差が小さい為、
注目画素に集る正の誤差も小さくなる。そのため注目画
素濃度がなかなか二値化の閾値（通常127）を超えるよ
うな値にならず、第９図のような全くドツトの打たれな
い部分が発生する。 本発明は上述した従来技術に鑑み成されたものであ
り、２値化処理によって発生する入出力濃度間の誤差デ
ータを補正しながら入力画像データを２値化することに
より、階調性及び解像度共に優れた画像を得ることがで
きるとともに、２値化のための閾値を入力画像データの
画像濃度レベルに応じて設定することにより、特に入力
画像データの画像濃度レベルが低い場合、画像濃度レベ
ルに応じた確率で低レベルの閾値を設定することによ
り、入力画像濃度に忠実な再生画像を得ることができる
画像処理装置の提供を目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 上述した目的を達成すべく本発明の画像処理装置によ
れば、画像濃度を表わす画像データを入力する入力手段
と、前記入力手段で入力した画像データの画像濃度レベ
ルに応じて、入力画像データを２値化するための閾値を
設定する設定手段と、前記設定手段で設定された閾値を
用いて入力画像データを２値データに２値化処理する２
値化手段と、前記２値化手段の２値化処理によって発生
する入出力濃度間の誤差データを補正する補正手段と、
前記２値化手段の２値化結果を出力する出力手段とを有
し、前記設定手段は入力画像データの画像濃度レベルが
低い場合、画像濃度レベルに応じた確率で低レベルの閾
値を設定することを特徴とする。 〔実施例〕 以下添付図面に従って、本発明の実施例を説明する。 第１図は本実施例の画像処理装置のブロツク構成図で
ある。 CCD等の光電変換素子及びこれを走査する駆動系をも
つ入力装置１で読み取られた画像データは逐次A/D変換
器２に送られる。ここでは、例えば、各画素のデータを
８ビツトのデジタルデータに変換する。これにより256
レベルの階調数をもつデータに量子化されたことにな
る。次に補正回路３においてセンサーの感度ムラや照明
光源による照度ムラを補正するためのシエーデイング補
正などの補正をデジタル演算処理で行う。次にこの補正
済の100は、閾値設定回路４と二値化処理回路５と判定
回路６に入力される。閾値設定回路４では、判定回路６
から出力された判定信号400と補正回路３から出力され
た補正済信号100により二値化のための閾値が設定さ
れ、閾値信号200を出力する。二値化回路５では、閾値
設定回路４から出力された閾値信号を200により補正回
路３から出力された補正済信号100が二値化処理され、
二値信号300を出力する。判定回路６では、二値化回路
５から出力された二値信号300と補正回路３から出力さ
れた補正済信号100により、二値化しようとする注目画
素周辺の既に二値化した領域を参照してその中にオンな
っているドツトが存在するか否かが判定され、判定信号
400を出力する。出力装置７はレーザービームプリンタ
又はインクジエツトプリンタ等によって構成され、二値
化回路５から出力された二値信号300をドツトのオン・
オフにより画像形成を行う。 第２図は閾値設定回路４の詳細を示すブロツク図であ
る。 判定回路６から出力された判定信号400と補正回路３
から出力された補正済信号100はROM8に入力される。ROM
8では判定信号400が“0"かつ信号100が１以上５未満の
場合“0"を、判定信号400が“0"かつ信号100が５以上15
未満の場合“1"を判定信号400が“0"かつ信号100が15以
上30未満の場合“2"を、判定信号400が“0"かつ信号100
が30以上の場合“3"を、また、判定信号400が“1"の場
合は信号100の値にかかわらず“4"を信号110として出力
する。ROM8から出力された信号110はセレクタ12に入力
され、信号110の値により、信号110が“0"ならばRAM9か
らの信号120が、信号110が“1"ならばRAM10からの信号1
30が、信号110が“2"ならばRAM11からの信号140が、信
号110が“3"ならば信号150が、信号110が“4"ならば信
号160が選択され閾値信号200として出力される。RAM9に
は20以上230以下の一様乱数列（整数）が格納され、RAM
10には50以上200以下の一様乱数列（整数）格納され、R
AM11には100以上150以下の一様乱数列（整数）が格納さ
れている。また、信号150は127、信号160は255としてい
る。 ここでは、上記のようにRAMを３つ用い閾値として３
段階の一様乱数列を用いたが、RAMを増やして多段階の
一様乱数列を閾値として用いてもよい。そのとき、画像
濃度が低い部分では乱数の発生範囲を広くし、濃度が上
るにしたがって乱数の発生範囲を狭くしていったほうが
よい。また、信号160は255以上の値であれば良い。 また、濃度が０の部分はドツトの発生を防ぐために、
濃度が０ならば、固定閾値（例えば127）を閾値信号200
とする。 これにより例えば文字部分の背景部で発生するドツト
を防止できる。 以上のような構成において画像濃度の低い部分で、あ
る確率で二値化の閾値を下げることにより、画像濃度の
低い部分で発生していたドツトが打たれず白く抜ける現
象を防止できる。さらに、画像濃度に応じて閾値の大き
さを制御することで、文字部分の劣化を抑制でき、また
画像の滑らかさも保つことができる。 更に、閾値に乱数を用いているので二値化後の画像濃
度の低い部分の均一性を増す。 第３図は二値化回路５のブロツク構成図である。 補正回路３から出力された補正済信号100（注目画素
濃度）は、エラーバツフアメモリ14に保存されている誤
差Eij（注目画素に配分された誤差の総和）と加算器13
で加算され、その結果として誤差補正済信号210が出力
される。 次に誤差補正済信号210は比較器15に入力され、ここ
で閾値信号200と比較される。そして誤差補正済信号210
が閾値信号200よりも大きければ“1"、小さければ“0"
が二値信号300として出力される。 一方、変換器16では、入力された二値信号300が“0"
ならばそのままの値、また“1"ならば“Dmax"に変換し
た値を信号220として出力する。信号210と信号220は演
算器17に入力される。ここでそれら二つの信号の差分が
計算され、信号230（ΔEij）として出力される。この信
号230は重み付け回路18に入力され、ここで重み付け
（αkl）がなされた後、エラーバツフア内の所定の画素
位置の誤差に加算される。第４図に重み係数（αkl）の
一例を示す。但し、＊は注目画素位置（I,J）に対応し
ている。以上の操作を繰り返すことにより、誤差拡散法
による二値化が行われる。本実施例では補正済信号100
を８ビツトで扱っているので Dmax＝255 としているが、補正済信号100をｍビツトで扱うのなら
ば、 Dmax＝2m-1＋2m-2＋…＋20 となる。 第５図は判定回路６のブロツク構成図を表わしてい
る。 二値信号300はラインバツフア19に入力されると同時
にラツチされる。またラインバツフア19から読み出され
た信号もラインバツフア18に入力されると同時にラツチ
される。つまり、今から処理しようとする注目画素の位
置を（I,J）とすると、その回りの画素位置（Ｉ−2,J−
２）、（Ｉ−1,J−２）、（I,J−２）、（Ｉ＋1,J−
２）、（Ｉ＋2,J−２）、（Ｉ−2,J−１）（Ｉ−1,J−
１）、（I,J−１）、（Ｉ＋1,J−１），（Ｉ＋2,J−
１）、（Ｉ−2,J）、（Ｉ−1,J）の12画素分の二値化済
データがラツチされることになる。ラツチされた12画素
分のデータはOR回路20に入力される。ここで12画素分の
データ‘OR'がとられ、結果が信号320として出力され
る。 補正済信号100は比較器17に入力されて、閾値Ｄ＝20
と比較され、信号100が閾値Ｄよりも大きいならば
“1"、また小さいならば“0"が信号310として出力され
る。 これにより画像の濃淡を判別することができる。 セレクタ21では信号310の値により、信号310が“0"な
らば信号320を、信号310が“1"ならば信号330を信号400
として出力する。ただし信号330の値は“0"である。 つまり、画像濃度の低い画素に対しては、注目画素周
辺の二値化済データを調べ、その中に、ドツトをオンに
する信号があれば320は１となるので、閾値設定回路４
への信号400は１となり、これにより閾値設定回路では
閾値を選択する。 また、この時、注目画素の周辺にドツトをオンにする
信号がなければ、信号20は０となるので閾値設定回路４
では、これにより閾値を選択する。 画像濃度の高い画素に対しては、信号330がセレクタ1
9で選択されるため、閾値設定回路４では、これにより
閾値を選択し、２値化処理が行われる。 以上のような構成によると、濃度の低い部分において
ドツトの打たれた周囲にはドツトが打たれない。 従って、前述した、画像濃度の低い部分におけるドツ
トの白抜け現象を防止できるとともに注目画素の周囲の
二値化済データを調べることにより、画像の濃度の低い
部分で、発生するドツトとドツトの近接して打たれる現
象を防止することができる。 〔その他の実施例１〕 第６図は前記実施例中の閾値設定回路４の一部を変更
した場合のブロツク図である。 補正回路３から出力された信号100はROM22に入力され
る。ROM22では、以下の式によって信号410が出力され
る。 （信号410）＝［（L1−L2）＊（信号100）/255］ ただし、［ ］はガウス記号である。また、ここでは
L1＝185,L2＝20を用いている。第７図に信号100と信号4
10の関係を示すが、これは一例であり、信号100が小さ
ければ信号410も小さいという関係を満たせばこれに限
らない。 L1、L2についても、L1＞L2という関係を満たせばこれ
に限らない。 RAM23には０以上L3以下の一様乱数列を格納されてい
る。ただし、L3＋L1＜255を満たす。 加算器24では信号410と信号420が加算され信号430と
して出力される。 セレクタ25では、判定信号400により、信号400が“0"
ならば信号430を、また、信号400が“1"ならば信号440
を閾値信号200として出力する。ここでは信号440を255
に設定しているが、255以上の値であればよい。 上記のような構成にすることにより、前述の実施例の
場合と同じような閾値設定の機能をもたせて、かつハー
ド規模を小さくできる。 〔その他の実施例２〕 第８図は前記実施例中の判定回路６を変更した場合の
ブロツク図である。 二値信号300はラインバツフア26に入力されると同時
にラツチされる。またラインバツフア26から読み出され
た信号もラインバツフア27に入力されると同時にラツチ
される。つまり、今から処理しようとする注目画素の位
置を（I,J）とすると、その回りの画素位置（Ｉ−2,J−
２）、（Ｉ−1,J−２）、（I,J−２）、（Ｉ＋1,J−
２）、（Ｉ＋2,J−２）、（Ｉ−2,J−１）、（Ｉ−1,J
−１）、（I,J−１）、（Ｉ＋1,J−１），（Ｉ＋2,J−
１）、（Ｉ−2,J）、（Ｉ−1,J）の12画素分の二値化済
データがラツチされることになる。 OR回路28では画素位置（Ｉ−1,J−１）、（I,J−
１）、（Ｉ＋1,J−１），（Ｉ−1,J）の４画素分の二値
化済データの‘OR'がとられ、その結果として信号520が
出力される。 OR29では画素位置（Ｉ−2,J−２）、（Ｉ−1,J−
２）、（I,J−２）、（Ｉ＋1,J−２）、（Ｉ＋2,J−
２）、（Ｉ−2,J−１）、（Ｉ＋2,J−１）、（Ｉ−2,
J）の８画素分の二値化済データの‘OR'がとられ、その
結果として信号530が出力される。 LUT30では入力された補正済信号100に応じて３レベル
の切替信号510が出力される。切替信号510は、補正済信
号100が20以下のとき“1"、21以上50以下のとき“2"、5
1以上のとき“0"としている。 選択的OR回路31ではLUT30から出力された切替信号510
に応じて、切替信号510が、“0"ならば“0"を、“1"な
らば信号520と530の‘OR'をとった値を、“2"ならば信
号520を判定信号400として出力する。例えば、補正済信
号100が18のとき切替信号510は“1"となり、このとき信
号520が“1"で信号530が“0"であるならば判定信号400
は“1"となる。 ここでは、補正済信号100の値に対して参照する領域
を３段階（つまり注目画素の周囲を全く調べないか、周
囲４画素分調べるか、周囲12画素分調べるかの３段階）
に設定している。これにより、画像の濃度が低いほど、
周囲を調べる範囲を大きくするので、濃度に応じてドツ
トを分散でき画像の品位が向上する。 ラインバツフア、ラツチ、OR回路を必要な分だけ増や
すことにより、参照する領域を多段階に設定することが
できる。ちなみに４段階にする場合は以下のように考え
れば良い。 今から処理しようとする注目画素の位置を（I,J）と
する。その回りの画素位置（Ｉ−3,J−３）、（Ｉ−2,J
−３）、（Ｉ−1,J−３）、（I,J−３）、（Ｉ＋1,J−
３）、（Ｉ＋2,J−３）、（Ｉ＋3,J−３）、（Ｉ−3,J
−２）、（Ｉ−2,J−２）、（Ｉ−1,J−２）、（I,J−
２）、（Ｉ＋1,J−２）、（Ｉ＋2,J−２）、（Ｉ＋3,J
−２）、（Ｉ−3,J−１）、（Ｉ−2,J−１）、（Ｉ−1,
J−１）、（I,J−１）、（Ｉ＋1,J−１）、（Ｉ＋2,J−
１）、（Ｉ＋3,J−１）、（Ｉ−3,J）、（Ｉ−2,J）、
（Ｉ−1,J）の24画素分の二化替済データを保持するの
に必要なラインバツフアとラツチがあるとする。そして
OR回路を３個（a,b,c）と選択的OR回路（ｄ）を１個持
つとする。OR回路ａでは画素位置（Ｉ−1,J−１）、
（I,J−１）、（Ｉ＋1,J−１）、（Ｉ−1,J）の４画素
分の二値化済データの‘OR'がとられ、その結果として
信号ｅが出力される。OR回路ｂでは画素位置（Ｉ−2,J
−２）、（Ｉ−1,J−２）、（I,J−２）、（Ｉ＋1,J−
２）、（Ｉ＋2,J−２）、（Ｉ−2,J−１）、（Ｉ＋2,J
−１）、（Ｉ−2,J）の８画素分の二値化済データの‘O
R'がとられ、その結果として信号ｆが出力される。OR回
路ｃでは画素位置（Ｉ−3,J−３）、（Ｉ−2,J−３）、
（Ｉ−1,J−３）、（I,J−３）、（Ｉ＋1,J−３）、
（Ｉ＋2,J−３）、（Ｉ＋3,J−３）、（Ｉ−3,J−
２）、（Ｉ＋3,J−２）、（Ｉ−3,J−１）、（Ｉ＋3,J
−１）、（Ｉ−3,J）の12画素分の二値化済データの‘O
R'がとられ、その結果として信号ｇが出力される。選択
的OR回路ｄでは、補正済信号100が10以下とならば信号
ｅと信号ｆと信号ｇの‘OR'をとった結果を、補正済信
号100が11以上20以下ならば信号ｅと信号ｆの‘OR'をと
った結果を、補正済信号100が21以上50以下ならば信号
ｅを、補正済信号100が51以上ならば“0"を判定信号と
して出力するようにすれば良い。ここでは、補正済信号
100のレベルを10以下、11以上20以下、21以上50以下、5
1以上の４段階にとってあるが、これは一例にすぎな
い。 また、カラー画像に対しては本実施例に示した回路を
所定色分持つことで実現できる。 以上説明した如く本実施例によれば画像濃度の低い部
分で、ある確率で二値化の閾値を下げることにより、画
像濃度の低い部分で発生していたドツトが打たれず白く
抜ける現象を防止できる。さらに画像濃度に応じて閾値
の大きさを制御することで、文字部分の劣化を抑制で
き、また画像の滑らかさも保つことができる。 また、単に二値化の閾値を下げるだけでなく、注目画
素周辺の既に処理済の領域中に打たれているドツトが存
在するか否かを判定し、その判定結果に応じて注目画素
を量子化することにより、画像濃度の低い部分で生じて
いたドツトとドツトが近接して打たれる現象を防ぐこと
もできる。 更に、画像の濃度が低いほど、参照する処理済領域を
大きくすることにより、画像濃度に合った均一性でドツ
トを打つことができ、画像の品位が向上する。 尚、本実施例では濃度の低い部分における白抜及びド
ットが近接して打たれる現象を防止する構成としたが、
本発明は濃度の高い部分においてドツトが打たれないた
めに発生する白いノイズを防止することもできる。 この場合、閾値（乱数）の濃度に応じて可変にすると
ともに、注目画画素周辺の参照領域中にドツトが１つで
も打たれていなければ必らずドツトを打つ様にし、全て
ドットが打たれているときには閾値に応じてドツトを打
つ或いは打たない様にすればよい。 〔発明の効果〕 以上説明した如く本発明によれば、２値化処理によっ
て発生する入出力濃度間の誤差データを補正しながら入
力画像データを２値化することにより、階調性及び解像
度共に優れた画像を得ることができるとともに、２値化
のための閾値を入力画像データの画像濃度レベルに応じ
て設定することにより、特に入力画像データの画像濃度
レベルが低い場合、画像濃度レベルに応じた確率で低レ
ベルの閾値を設定することにより、画像濃度の低い部分
でドットが打たれずに画像が白く抜けるという現象を防
ぎ、入力画像濃度に忠実な再生画像を得ることができ
る。
リ等の画像処理装置に関するものである。 〔従来技術〕 従来より、デジタルプリンタ、デジタルフアクシミリ
等において中間調を再現するための二値化手法として、
しきい値を周期的に変動するデイザマトリクスを用いる
デイザ法がある。この方法では表現できる階調数がデイ
ザマトリクスにより制限されてしまい、例えば、この階
調数が16階調程度の場合には、出力画像に疑似輪郭を生
じてしまう欠点があった。また、最近注目されている二
値化手法として、二値化処理で発生した誤差を周辺の画
素に分散する誤差拡散法という手法がある。この手法
は、1975年にFloidとSteinbergにより“An Adaptive Al
gorithm for Spatial Gray Scale"SID DIGESTという論
文のなかで提案されたもので、解像度・階調共にデイザ
法よりも優れた手法である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来例では原稿の濃度が低い場
合、第９図のようにドツトが全く打たれない部分が発生
し、それが画像の品位を著しく低下させるという欠点が
あった。 画像濃度の低い部分で全くドツトが打たれない原因と
して以下のことが考えられる。 誤差拡散法により画像濃度の低い部分を二値化した場
合、二値化時の周囲に拡散される正の誤差が小さい為、
注目画素に集る正の誤差も小さくなる。そのため注目画
素濃度がなかなか二値化の閾値（通常127）を超えるよ
うな値にならず、第９図のような全くドツトの打たれな
い部分が発生する。 本発明は上述した従来技術に鑑み成されたものであ
り、２値化処理によって発生する入出力濃度間の誤差デ
ータを補正しながら入力画像データを２値化することに
より、階調性及び解像度共に優れた画像を得ることがで
きるとともに、２値化のための閾値を入力画像データの
画像濃度レベルに応じて設定することにより、特に入力
画像データの画像濃度レベルが低い場合、画像濃度レベ
ルに応じた確率で低レベルの閾値を設定することによ
り、入力画像濃度に忠実な再生画像を得ることができる
画像処理装置の提供を目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 上述した目的を達成すべく本発明の画像処理装置によ
れば、画像濃度を表わす画像データを入力する入力手段
と、前記入力手段で入力した画像データの画像濃度レベ
ルに応じて、入力画像データを２値化するための閾値を
設定する設定手段と、前記設定手段で設定された閾値を
用いて入力画像データを２値データに２値化処理する２
値化手段と、前記２値化手段の２値化処理によって発生
する入出力濃度間の誤差データを補正する補正手段と、
前記２値化手段の２値化結果を出力する出力手段とを有
し、前記設定手段は入力画像データの画像濃度レベルが
低い場合、画像濃度レベルに応じた確率で低レベルの閾
値を設定することを特徴とする。 〔実施例〕 以下添付図面に従って、本発明の実施例を説明する。 第１図は本実施例の画像処理装置のブロツク構成図で
ある。 CCD等の光電変換素子及びこれを走査する駆動系をも
つ入力装置１で読み取られた画像データは逐次A/D変換
器２に送られる。ここでは、例えば、各画素のデータを
８ビツトのデジタルデータに変換する。これにより256
レベルの階調数をもつデータに量子化されたことにな
る。次に補正回路３においてセンサーの感度ムラや照明
光源による照度ムラを補正するためのシエーデイング補
正などの補正をデジタル演算処理で行う。次にこの補正
済の100は、閾値設定回路４と二値化処理回路５と判定
回路６に入力される。閾値設定回路４では、判定回路６
から出力された判定信号400と補正回路３から出力され
た補正済信号100により二値化のための閾値が設定さ
れ、閾値信号200を出力する。二値化回路５では、閾値
設定回路４から出力された閾値信号を200により補正回
路３から出力された補正済信号100が二値化処理され、
二値信号300を出力する。判定回路６では、二値化回路
５から出力された二値信号300と補正回路３から出力さ
れた補正済信号100により、二値化しようとする注目画
素周辺の既に二値化した領域を参照してその中にオンな
っているドツトが存在するか否かが判定され、判定信号
400を出力する。出力装置７はレーザービームプリンタ
又はインクジエツトプリンタ等によって構成され、二値
化回路５から出力された二値信号300をドツトのオン・
オフにより画像形成を行う。 第２図は閾値設定回路４の詳細を示すブロツク図であ
る。 判定回路６から出力された判定信号400と補正回路３
から出力された補正済信号100はROM8に入力される。ROM
8では判定信号400が“0"かつ信号100が１以上５未満の
場合“0"を、判定信号400が“0"かつ信号100が５以上15
未満の場合“1"を判定信号400が“0"かつ信号100が15以
上30未満の場合“2"を、判定信号400が“0"かつ信号100
が30以上の場合“3"を、また、判定信号400が“1"の場
合は信号100の値にかかわらず“4"を信号110として出力
する。ROM8から出力された信号110はセレクタ12に入力
され、信号110の値により、信号110が“0"ならばRAM9か
らの信号120が、信号110が“1"ならばRAM10からの信号1
30が、信号110が“2"ならばRAM11からの信号140が、信
号110が“3"ならば信号150が、信号110が“4"ならば信
号160が選択され閾値信号200として出力される。RAM9に
は20以上230以下の一様乱数列（整数）が格納され、RAM
10には50以上200以下の一様乱数列（整数）格納され、R
AM11には100以上150以下の一様乱数列（整数）が格納さ
れている。また、信号150は127、信号160は255としてい
る。 ここでは、上記のようにRAMを３つ用い閾値として３
段階の一様乱数列を用いたが、RAMを増やして多段階の
一様乱数列を閾値として用いてもよい。そのとき、画像
濃度が低い部分では乱数の発生範囲を広くし、濃度が上
るにしたがって乱数の発生範囲を狭くしていったほうが
よい。また、信号160は255以上の値であれば良い。 また、濃度が０の部分はドツトの発生を防ぐために、
濃度が０ならば、固定閾値（例えば127）を閾値信号200
とする。 これにより例えば文字部分の背景部で発生するドツト
を防止できる。 以上のような構成において画像濃度の低い部分で、あ
る確率で二値化の閾値を下げることにより、画像濃度の
低い部分で発生していたドツトが打たれず白く抜ける現
象を防止できる。さらに、画像濃度に応じて閾値の大き
さを制御することで、文字部分の劣化を抑制でき、また
画像の滑らかさも保つことができる。 更に、閾値に乱数を用いているので二値化後の画像濃
度の低い部分の均一性を増す。 第３図は二値化回路５のブロツク構成図である。 補正回路３から出力された補正済信号100（注目画素
濃度）は、エラーバツフアメモリ14に保存されている誤
差Eij（注目画素に配分された誤差の総和）と加算器13
で加算され、その結果として誤差補正済信号210が出力
される。 次に誤差補正済信号210は比較器15に入力され、ここ
で閾値信号200と比較される。そして誤差補正済信号210
が閾値信号200よりも大きければ“1"、小さければ“0"
が二値信号300として出力される。 一方、変換器16では、入力された二値信号300が“0"
ならばそのままの値、また“1"ならば“Dmax"に変換し
た値を信号220として出力する。信号210と信号220は演
算器17に入力される。ここでそれら二つの信号の差分が
計算され、信号230（ΔEij）として出力される。この信
号230は重み付け回路18に入力され、ここで重み付け
（αkl）がなされた後、エラーバツフア内の所定の画素
位置の誤差に加算される。第４図に重み係数（αkl）の
一例を示す。但し、＊は注目画素位置（I,J）に対応し
ている。以上の操作を繰り返すことにより、誤差拡散法
による二値化が行われる。本実施例では補正済信号100
を８ビツトで扱っているので Dmax＝255 としているが、補正済信号100をｍビツトで扱うのなら
ば、 Dmax＝2m-1＋2m-2＋…＋20 となる。 第５図は判定回路６のブロツク構成図を表わしてい
る。 二値信号300はラインバツフア19に入力されると同時
にラツチされる。またラインバツフア19から読み出され
た信号もラインバツフア18に入力されると同時にラツチ
される。つまり、今から処理しようとする注目画素の位
置を（I,J）とすると、その回りの画素位置（Ｉ−2,J−
２）、（Ｉ−1,J−２）、（I,J−２）、（Ｉ＋1,J−
２）、（Ｉ＋2,J−２）、（Ｉ−2,J−１）（Ｉ−1,J−
１）、（I,J−１）、（Ｉ＋1,J−１），（Ｉ＋2,J−
１）、（Ｉ−2,J）、（Ｉ−1,J）の12画素分の二値化済
データがラツチされることになる。ラツチされた12画素
分のデータはOR回路20に入力される。ここで12画素分の
データ‘OR'がとられ、結果が信号320として出力され
る。 補正済信号100は比較器17に入力されて、閾値Ｄ＝20
と比較され、信号100が閾値Ｄよりも大きいならば
“1"、また小さいならば“0"が信号310として出力され
る。 これにより画像の濃淡を判別することができる。 セレクタ21では信号310の値により、信号310が“0"な
らば信号320を、信号310が“1"ならば信号330を信号400
として出力する。ただし信号330の値は“0"である。 つまり、画像濃度の低い画素に対しては、注目画素周
辺の二値化済データを調べ、その中に、ドツトをオンに
する信号があれば320は１となるので、閾値設定回路４
への信号400は１となり、これにより閾値設定回路では
閾値を選択する。 また、この時、注目画素の周辺にドツトをオンにする
信号がなければ、信号20は０となるので閾値設定回路４
では、これにより閾値を選択する。 画像濃度の高い画素に対しては、信号330がセレクタ1
9で選択されるため、閾値設定回路４では、これにより
閾値を選択し、２値化処理が行われる。 以上のような構成によると、濃度の低い部分において
ドツトの打たれた周囲にはドツトが打たれない。 従って、前述した、画像濃度の低い部分におけるドツ
トの白抜け現象を防止できるとともに注目画素の周囲の
二値化済データを調べることにより、画像の濃度の低い
部分で、発生するドツトとドツトの近接して打たれる現
象を防止することができる。 〔その他の実施例１〕 第６図は前記実施例中の閾値設定回路４の一部を変更
した場合のブロツク図である。 補正回路３から出力された信号100はROM22に入力され
る。ROM22では、以下の式によって信号410が出力され
る。 （信号410）＝［（L1−L2）＊（信号100）/255］ ただし、［ ］はガウス記号である。また、ここでは
L1＝185,L2＝20を用いている。第７図に信号100と信号4
10の関係を示すが、これは一例であり、信号100が小さ
ければ信号410も小さいという関係を満たせばこれに限
らない。 L1、L2についても、L1＞L2という関係を満たせばこれ
に限らない。 RAM23には０以上L3以下の一様乱数列を格納されてい
る。ただし、L3＋L1＜255を満たす。 加算器24では信号410と信号420が加算され信号430と
して出力される。 セレクタ25では、判定信号400により、信号400が“0"
ならば信号430を、また、信号400が“1"ならば信号440
を閾値信号200として出力する。ここでは信号440を255
に設定しているが、255以上の値であればよい。 上記のような構成にすることにより、前述の実施例の
場合と同じような閾値設定の機能をもたせて、かつハー
ド規模を小さくできる。 〔その他の実施例２〕 第８図は前記実施例中の判定回路６を変更した場合の
ブロツク図である。 二値信号300はラインバツフア26に入力されると同時
にラツチされる。またラインバツフア26から読み出され
た信号もラインバツフア27に入力されると同時にラツチ
される。つまり、今から処理しようとする注目画素の位
置を（I,J）とすると、その回りの画素位置（Ｉ−2,J−
２）、（Ｉ−1,J−２）、（I,J−２）、（Ｉ＋1,J−
２）、（Ｉ＋2,J−２）、（Ｉ−2,J−１）、（Ｉ−1,J
−１）、（I,J−１）、（Ｉ＋1,J−１），（Ｉ＋2,J−
１）、（Ｉ−2,J）、（Ｉ−1,J）の12画素分の二値化済
データがラツチされることになる。 OR回路28では画素位置（Ｉ−1,J−１）、（I,J−
１）、（Ｉ＋1,J−１），（Ｉ−1,J）の４画素分の二値
化済データの‘OR'がとられ、その結果として信号520が
出力される。 OR29では画素位置（Ｉ−2,J−２）、（Ｉ−1,J−
２）、（I,J−２）、（Ｉ＋1,J−２）、（Ｉ＋2,J−
２）、（Ｉ−2,J−１）、（Ｉ＋2,J−１）、（Ｉ−2,
J）の８画素分の二値化済データの‘OR'がとられ、その
結果として信号530が出力される。 LUT30では入力された補正済信号100に応じて３レベル
の切替信号510が出力される。切替信号510は、補正済信
号100が20以下のとき“1"、21以上50以下のとき“2"、5
1以上のとき“0"としている。 選択的OR回路31ではLUT30から出力された切替信号510
に応じて、切替信号510が、“0"ならば“0"を、“1"な
らば信号520と530の‘OR'をとった値を、“2"ならば信
号520を判定信号400として出力する。例えば、補正済信
号100が18のとき切替信号510は“1"となり、このとき信
号520が“1"で信号530が“0"であるならば判定信号400
は“1"となる。 ここでは、補正済信号100の値に対して参照する領域
を３段階（つまり注目画素の周囲を全く調べないか、周
囲４画素分調べるか、周囲12画素分調べるかの３段階）
に設定している。これにより、画像の濃度が低いほど、
周囲を調べる範囲を大きくするので、濃度に応じてドツ
トを分散でき画像の品位が向上する。 ラインバツフア、ラツチ、OR回路を必要な分だけ増や
すことにより、参照する領域を多段階に設定することが
できる。ちなみに４段階にする場合は以下のように考え
れば良い。 今から処理しようとする注目画素の位置を（I,J）と
する。その回りの画素位置（Ｉ−3,J−３）、（Ｉ−2,J
−３）、（Ｉ−1,J−３）、（I,J−３）、（Ｉ＋1,J−
３）、（Ｉ＋2,J−３）、（Ｉ＋3,J−３）、（Ｉ−3,J
−２）、（Ｉ−2,J−２）、（Ｉ−1,J−２）、（I,J−
２）、（Ｉ＋1,J−２）、（Ｉ＋2,J−２）、（Ｉ＋3,J
−２）、（Ｉ−3,J−１）、（Ｉ−2,J−１）、（Ｉ−1,
J−１）、（I,J−１）、（Ｉ＋1,J−１）、（Ｉ＋2,J−
１）、（Ｉ＋3,J−１）、（Ｉ−3,J）、（Ｉ−2,J）、
（Ｉ−1,J）の24画素分の二化替済データを保持するの
に必要なラインバツフアとラツチがあるとする。そして
OR回路を３個（a,b,c）と選択的OR回路（ｄ）を１個持
つとする。OR回路ａでは画素位置（Ｉ−1,J−１）、
（I,J−１）、（Ｉ＋1,J−１）、（Ｉ−1,J）の４画素
分の二値化済データの‘OR'がとられ、その結果として
信号ｅが出力される。OR回路ｂでは画素位置（Ｉ−2,J
−２）、（Ｉ−1,J−２）、（I,J−２）、（Ｉ＋1,J−
２）、（Ｉ＋2,J−２）、（Ｉ−2,J−１）、（Ｉ＋2,J
−１）、（Ｉ−2,J）の８画素分の二値化済データの‘O
R'がとられ、その結果として信号ｆが出力される。OR回
路ｃでは画素位置（Ｉ−3,J−３）、（Ｉ−2,J−３）、
（Ｉ−1,J−３）、（I,J−３）、（Ｉ＋1,J−３）、
（Ｉ＋2,J−３）、（Ｉ＋3,J−３）、（Ｉ−3,J−
２）、（Ｉ＋3,J−２）、（Ｉ−3,J−１）、（Ｉ＋3,J
−１）、（Ｉ−3,J）の12画素分の二値化済データの‘O
R'がとられ、その結果として信号ｇが出力される。選択
的OR回路ｄでは、補正済信号100が10以下とならば信号
ｅと信号ｆと信号ｇの‘OR'をとった結果を、補正済信
号100が11以上20以下ならば信号ｅと信号ｆの‘OR'をと
った結果を、補正済信号100が21以上50以下ならば信号
ｅを、補正済信号100が51以上ならば“0"を判定信号と
して出力するようにすれば良い。ここでは、補正済信号
100のレベルを10以下、11以上20以下、21以上50以下、5
1以上の４段階にとってあるが、これは一例にすぎな
い。 また、カラー画像に対しては本実施例に示した回路を
所定色分持つことで実現できる。 以上説明した如く本実施例によれば画像濃度の低い部
分で、ある確率で二値化の閾値を下げることにより、画
像濃度の低い部分で発生していたドツトが打たれず白く
抜ける現象を防止できる。さらに画像濃度に応じて閾値
の大きさを制御することで、文字部分の劣化を抑制で
き、また画像の滑らかさも保つことができる。 また、単に二値化の閾値を下げるだけでなく、注目画
素周辺の既に処理済の領域中に打たれているドツトが存
在するか否かを判定し、その判定結果に応じて注目画素
を量子化することにより、画像濃度の低い部分で生じて
いたドツトとドツトが近接して打たれる現象を防ぐこと
もできる。 更に、画像の濃度が低いほど、参照する処理済領域を
大きくすることにより、画像濃度に合った均一性でドツ
トを打つことができ、画像の品位が向上する。 尚、本実施例では濃度の低い部分における白抜及びド
ットが近接して打たれる現象を防止する構成としたが、
本発明は濃度の高い部分においてドツトが打たれないた
めに発生する白いノイズを防止することもできる。 この場合、閾値（乱数）の濃度に応じて可変にすると
ともに、注目画画素周辺の参照領域中にドツトが１つで
も打たれていなければ必らずドツトを打つ様にし、全て
ドットが打たれているときには閾値に応じてドツトを打
つ或いは打たない様にすればよい。 〔発明の効果〕 以上説明した如く本発明によれば、２値化処理によっ
て発生する入出力濃度間の誤差データを補正しながら入
力画像データを２値化することにより、階調性及び解像
度共に優れた画像を得ることができるとともに、２値化
のための閾値を入力画像データの画像濃度レベルに応じ
て設定することにより、特に入力画像データの画像濃度
レベルが低い場合、画像濃度レベルに応じた確率で低レ
ベルの閾値を設定することにより、画像濃度の低い部分
でドットが打たれずに画像が白く抜けるという現象を防
ぎ、入力画像濃度に忠実な再生画像を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本実施例のブロツク構成図、
第２図は閾値設定回路４のブロツク構成図、
第３図は二値化回路５のブロツク構成図、
第４図は重み係数の一例を示した図、
第５図は判定回路６のブロツク構成図、
第６図は閾値設定回路４を変更した場合のブロツク構成
図、 第７図は信号100と信号410の関係を示す図、 第８図は判定回路６を変更した場合のブロツク構成図、 第９図は従来の問題点を示した図である。 図中１は入力装置、２はA/D変換器、３は補正回路、４
は閾値設定回路、５は二値化回路、６は判定回路、７は
出力装置である。
図、 第７図は信号100と信号410の関係を示す図、 第８図は判定回路６を変更した場合のブロツク構成図、 第９図は従来の問題点を示した図である。 図中１は入力装置、２はA/D変換器、３は補正回路、４
は閾値設定回路、５は二値化回路、６は判定回路、７は
出力装置である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−139473（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−242473（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−173973（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−236363（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−312150（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．画像濃度を表わす画像データを入力する入力手段
と、 前記入力手段で入力した画像データの画像濃度レベルに
応じて、入力画像データを２値化するための閾値を設定
する設定手段と、 前記設定手段で設定された閾値を用いて入力画像データ
を２値データに２値化処理する２値化手段と、 前記２値化手段の２値化処理によって発生する入出力濃
度間の誤差データを補正する補正手段と、 前記２値化手段の２値化結果を出力する出力手段とを有
し、 前記設定手段は入力画像データの画像濃度レベルが低い
場合、画像濃度レベルに応じた確率で低レベルの閾値を
設定することを特徴とする画像処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62289152A JP2662401B2 (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 画像処理装置 |
| DE3838730A DE3838730C2 (de) | 1987-11-16 | 1988-11-15 | Verfahren und Vorrichtung zur Bildverarbeitung |
| DE3844894A DE3844894C2 (de) | 1987-11-16 | 1988-11-15 | Bildverarbeitungsgerät zur Quantisierung von Multi-Pegeldaten |
| US07/875,210 US5325448A (en) | 1987-11-16 | 1992-04-28 | Image treatment method and apparatus with error dispersion and controllable quantization |
| US07/957,825 US6285464B1 (en) | 1987-11-16 | 1992-10-08 | Apparatus and method for producing a half-tone image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62289152A JP2662401B2 (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 画像処理装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6300959A Division JP2670477B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01130945A JPH01130945A (ja) | 1989-05-23 |
| JP2662401B2 true JP2662401B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=17739436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62289152A Expired - Fee Related JP2662401B2 (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2662401B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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| JP3360391B2 (ja) * | 1993-06-24 | 2002-12-24 | セイコーエプソン株式会社 | 画像処理装置および画像処理方法 |
| JP3730068B2 (ja) | 1999-12-13 | 2005-12-21 | 株式会社リコー | 画像処理装置及び記憶媒体 |
| JP3708465B2 (ja) * | 2001-01-22 | 2005-10-19 | 松下電器産業株式会社 | 画像処理方法および画像処理用プログラム |
| JP5508031B2 (ja) * | 2010-01-06 | 2014-05-28 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置および画像処理方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0685558B2 (ja) * | 1982-04-06 | 1994-10-26 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置 |
| JPS60236363A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-25 | Fuji Xerox Co Ltd | 中間調表現方法 |
| JPS62139473A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-23 | Nec Corp | 疑似中間調画像処理装置 |
| JPS62242473A (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-23 | Nec Corp | 疑似中間調画像処理装置 |
| JPS63312150A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 濃淡画像２値化回路 |
-
1987
- 1987-11-16 JP JP62289152A patent/JP2662401B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01130945A (ja) | 1989-05-23 |
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| JP2644492B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| JPH0691605B2 (ja) | 画像処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |