JP3787890B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置に関し、更に詳細には、誤差拡散法により、注目画素の濃度を２値化したことによる誤差を周辺画素の濃度に所定の割合で分配しつつ、中間調画像の各画素の濃度を２値化して疑似中間調の画像データを作成する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中間調画像を２値化して疑似中間調の画像を作成する場合の手段としては、誤差拡散法が知られている。この２値化処理は、階調再現性および解像度が優れた方法として、各種の２値化処理の中では、比較的良い評価が与えられている。
【０００３】
この誤差拡散法とは、中間調の濃度を２値化する際に生じる、実際の濃度と２値化した濃度との差を２値化誤差として周辺の画素に分配して、周辺画素の濃度の補正を行い、その補正後の濃度を所定閾値にて判定して、２値の内のいずれかの値に決定する処理である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような誤差拡散法では、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部において、該エッジ部前の領域の濃度の影響が、誤差分配という形でエッジ部後の領域に大きく加わり、低濃度領域の最初の部分に空白部分が現れてしまうという問題があった。
【０００５】
例えば、濃度の範囲が０〜２５５である中間調の画像を、非記録出力を示す０、又は、記録出力を示す２５５の、いずれかの値に２値化する処理がなされた場合、中間調画像が高濃度（例えば２００）である領域では、閾値＝１２８より高くなるため、その領域が２値化されると濃度は２５５（記録）として出力される頻度が高くなる。このため、その２値化誤差は、２００−２５５＝−５５と、マイナスとなる。もし、高濃度の画素がエッジ部に存在していた場合には、そのマイナスの誤差は、低濃度（例えば１０）である領域に分配されることになる。このため、例えば−５５が低濃度画素に分配された場合には、補正後の濃度は、１０−５５＝−４５となる。
【０００６】
従って、エッジ部に隣接している低濃度画素は、マイナスの誤差の分配により一層小さい濃度に補正されることとなる。このため、エッジ部分の低濃度領域は、低濃度領域のみで２値化された場合と異なり、マイナスの誤差分配を受けて、濃度２５５の画素の出現が遅れ、濃度が均一な低濃度領域であるにもかかわらず、エッジ部において、特に濃度０（非記録）の出現確率が高い結果となり、空白部分が現れてしまうのである。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部において空白部分が発生することのない疑似中間調画像を作成することができる画像処理装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段、及び発明の効果】
請求項１に記載の画像処理装置においては、画像データ作成手段が、誤差拡散法により、注目画素の濃度を２値化したことによる誤差を周辺画素の濃度に所定の割合で分配しつつ、中間調画像の各画素の濃度を２値化して疑似中間調の画像データを作成するのであるが、誤差データ準備手段が、前記中間調画像における各画素の濃度に夫々加算すべき誤差データを別途準備する。
【０００９】
そして、濃度変化判定手段が、前記中間調画像における注目画素の濃度が所定濃度以下であり、且つ、既に２値化された画素の内で前記注目画素に隣接する画素と前記注目画素との、前記中間調画像における濃度の差が、所定値よりも大きいか否かを判定し、この濃度変化判定手段にて肯定判定されると、誤差変更手段が、前記注目画素以外の画素を２値化したことに伴い前記注目画素の濃度に分配される誤差に代えて、誤差データ準備手段により前記注目画素に対応して準備された誤差データを、前記中間調画像における前記注目画素の濃度に加算し、画像データ作成手段に、その誤差データを加算した後の注目画素の濃度を２値化させる。
【００１０】
つまり、請求項１に記載の画像処理装置では、画像データ作成手段が今回２値化しようとしている注目画素の中間調画像における濃度が所定濃度以下であり、且つ、既に２値化された画素の内で注目画素に隣接する画素と該注目画素との中間調画像における濃度の差が、所定値よりも大きい場合（濃度変化判定手段にて肯定判定された場合）に、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化したと判断するようにしている。そして、この場合には、注目画素以外の画素を２値化したことに伴い注目画素の濃度に分配される誤差（即ち、既に２値化した他の画素から注目画素へ分配加算される誤差）に代えて、注目画素の中間調画像における元の濃度に、誤差データ準備手段により別途準備された誤差データを加算し、その加算後の注目画素の濃度を、画像データ作成手段に２値化させるようにしている。
【００１１】
このような請求項１に記載の画像処理装置によれば、前述したように、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部に隣接している低濃度画素に、大幅なマイナスの誤差が分配加算されるような場合には、その画素の中間調画像における元の濃度に対し、他の画素から分配加算される本来の誤差に代えて、別途準備した誤差データが加算され、その加算後の濃度に対して２値化が行われることとなるため、上記低濃度画素に対するマイナスの誤差分配による影響を抑制することができる。この結果、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部において空白部分が発生することのない疑似中間調画像を作成することができる。
【００１２】
尚、誤差データ準備手段は、単に誤差データを予め記憶しておくことで準備するようにしても良い。また、中間調画像の１画面分の誤差データを準備することなく、繰り返し使用できる様な所定サイズ分の誤差データを準備するようにしても良い。
【００１３】
次に、請求項２に記載の画像処理装置では、請求項１に記載の画像処理装置において、誤差データ準備手段は、前記中間調画像と同サイズで且つ全ての画素の濃度が所定の低濃度に設定された一定濃度画像に対して、画像データ作成手段と同様の誤差拡散法による２値化処理を行った際に、当該一定濃度画像における各画素の濃度に夫々分配される各誤差を、前記中間調画像にて対応する位置に配置された画素の濃度に加算すべき誤差データとして準備する。
【００１４】
この請求項２に記載の画像処理装置によれば、濃度変化判定手段にて肯定判定されると、その時の注目画素の中間調画像における濃度に対して、全画素の濃度が所定の低濃度であった場合に分配加算されるであろう誤差が、上記誤差データとして加算されることとなる。この結果、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部において、低濃度画素に対するマイナスの誤差分配を抑制することができると共に、上記エッジ部の低濃度領域に対し自然で均一なパターンの２値化結果を得ることができる。よって、上記エッジ部において空白部分が発生せず、しかも、そのエッジ部を自然で違和感なく再現することのできる疑似中間調画像を得ることができる。
【００１５】
次に、請求項３に記載の画像処理装置では、請求項２に記載の画像処理装置において、誤差データ準備手段は、前記中間調画像における各画素の濃度に夫々加算すべき前記誤差データを、濃度が異なる複数の一定濃度画像の夫々に基づいて複数個ずつ準備する。そして、誤差変更手段は、誤差データ準備手段が準備した複数の誤差データの中から、前記中間調画像における前記注目画素の濃度に最も適した濃度の一定濃度画像に基づく誤差データを選択して、前記注目画素の濃度に加算する。
【００１６】
この請求項３に記載の画像処理装置によれば、濃度変化判定手段にて肯定判定されると、その時の注目画素の中間調画像における濃度に対して、全画素の濃度が注目画素の濃度であった場合に分配加算されるであろう誤差により近い値の誤差が、上記誤差データとして加算されることとなる。よって、請求項２に記載の画像処理装置に対し、一層大きな効果を得ることができる。
【００１７】
ところで、請求項２又は請求項３に記載の画像処理装置において、誤差データ準備手段は、中間調画像における各画素の濃度に夫々加算すべき各誤差データを、予め記憶しておくことで準備するようにしても良いが、請求項４に記載のように構成すれば、記憶すべきデータの量を低減することができる。
【００１８】
即ち、請求項４に記載の画像処理装置では、誤差データ準備手段が、前述した一定濃度画像に対して誤差拡散法による２値化処理を実行することにより、中間調画像における各画素の濃度に夫々加算すべき誤差データを準備するようにしている。よって、予め記憶しておかなければならないデータの量を低減することができ、延いては、装置の小型化及び低コスト化を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、一実施の形態の画像処理回路１を示すブロック図である。本実施の形態における画像処理回路１は、コンピュータとして構成されており、ディジタル電気信号で入力された中間調の原画像データに対して誤差拡散法による２値化処理を行うことにより、疑似中間調の画像データを作成する。
【００２０】
この画像処理回路１は、中間調の原画像情報の全部または一部を記憶する原画像記憶装置（画像メモリ）３、各計算結果を格納するＲＡＭ５、各種プログラムやデータを格納するＲＯＭ７、ＲＡＭ５を用いて各種画像処理を行うＣＰＵ９、誤差拡散処理後（２値化後）の疑似中間調の画像データを記憶する出力画像記憶装置（画像メモリ）１１、およびこれらの構成を信号的に接続するバス１３により構成されている。そして、前記ＲＯＭ７には、後述する画像データ作成処理のプログラムや、２値化誤差分配マトリックスとしての重み付け係数マトリクスなどが記憶されている。
【００２１】
撮像装置や既に撮影された画像データを記憶する外部記憶装置等の画像入力手段（図示省略）から入力された中間調の原画像データは、バス１３を介して原画像記憶装置３に記憶される。尚、原画像データの入力は、１画素毎でも、１ライン毎でも、また、１画面分送られても構わない。そして、原画像記憶装置３に格納された原画像データに対し、ＣＰＵ９がＲＯＭ７内のプログラムや上記重み付け係数マトリクスを用いて誤差拡散法による２値化を行うことで、疑似中間調の画像データを作成する。
【００２２】
そこで以下、中間調の原画像データから疑似中間調の画像データを作成する手順について、図２及び図３のフローチャートに基づき説明する。尚、原画像データの各画素の濃度の階調数は、０〜２５５の２５６階調であるとする。
図２は、ＣＰＵ９が実行する画像データ作成処理を表わすフローチャートである。
【００２３】
画像データ作成処理の実行が開始されると、まず、ステップ（以下、単に「Ｓ」と記す）１００にて、画像入力手段によって入力された原画像データが格納された原画像記憶装置３から、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y を取り出す。尚、注目画素の処理は、原画像の左上の位置を原点（０，０）として、この原点（０，０）からはじめて、右（ｘ）方向を主走査方向、下（ｙ）方向を副走査方向として、順次、各画素について実行される。
【００２４】
そして、続くＳ１１０にて、取り出した注目画素の入力濃度Ｉx,y が６０以下であるか否かを判定し、６０以下でない場合には、Ｓ１２０へ進んで、図３に示す２値化処理を実行する。
図３に示すように２値化処理では、まず、Ｓ３１０にて、注目画素の入力濃度Ｉx,y に対し、既に計算されている周辺画素からの２値化誤差和（以下、誤差データという）Ｅx,y を加算して、注目画素の補正濃度Ｉ′x,y を求める。尚、この誤差データＥx,y は、今回の注目画素（ｘ，ｙ）の処理以前に処理された他の画素について、後述するＳ３７０〜Ｓ４００での２値化誤差の分配が行われたことにより、各画素毎に設けられた２値化誤差記憶用バッファのうち、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差記憶用バッファ内に蓄積されて既に得られている値である。また、最初に処理される原点の画素（０，０）に対しては、誤差データＥx,y として「０」又は所定の値が与えられている。
【００２５】
次に、Ｓ３２０にて、Ｓ３１０で求めた補正濃度Ｉ′x,y と予め設定された閾値Ｔとを比較して、補正濃度Ｉ′x,y が閾値Ｔ以上であるか否かを判定する。尚、本実施の形態において、閾値Ｔは、階調数２５６の半分である１２８に設定してある。例えば階調数が１０２４であれば、閾値Ｔは５１２に設定されることが好ましい。
【００２６】
そして、補正濃度Ｉ′x,y が閾値Ｔ以上であれば、続くＳ３３０にて、記録出力（オン）を示す「２５５」を、注目画素の出力値Ｉo として設定し、逆に、補正濃度Ｉ′x,y が閾値Ｔ未満であれば、Ｓ３４０に移行して、非記録出力（オフ）を示す「０」を、注目画素の出力値Ｉo として設定する。
【００２７】
このようにして、Ｓ３３０又はＳ３４０の処理により、注目画素（ｘ，ｙ）の出力値Ｉo が「２５５」又は「０」の何れかに２値化されると、Ｓ３５０へ移行して、上記の如く注目画素（ｘ，ｙ）に対して決定された出力値Ｉo を、出力画像記憶装置１１に格納する。そして、続くＳ３６０にて、Ｓ３３０又はＳ３４０で２値化したことに伴う２値化誤差ｅを算出する。この２値化誤差ｅは、上記補正濃度Ｉ′x,y から出力値Ｉo を引いたもの、即ち「ｅ＝Ｉ′x,y−Ｉo」である。
【００２８】
次に、Ｓ３７０〜Ｓ４００により、Ｓ３６０で算出した２値化誤差ｅを周辺画素に分配するための処理を実行する。
即ち、まずＳ３７０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差ｅが分配される周辺画素の内の１つを選択する。ここで、本実施の形態においては、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差ｅが、「＊」を注目画素位置として図４に示した重み付けマトリックスに基づいて分配される。つまり、画像上の配置では図５に示す如く、注目画素「＊」（ｘ，ｙ）の２値化誤差ｅは、１２個の周辺画素（ｘ＋１，ｙ）、（ｘ＋２，ｙ）、（ｘ−２，ｙ＋１）、（ｘ−１，ｙ＋１）、（ｘ，ｙ＋１）、（ｘ＋１，ｙ＋１）、（ｘ＋２，ｙ＋１）、（ｘ−２，ｙ＋２）、（ｘ−１，ｙ＋２）、（ｘ，ｙ＋２）、（ｘ＋１，ｙ＋２）、（ｘ＋２，ｙ＋２）が分配の対象となっている。従って、Ｓ３７０では、その処理毎に、上記１２個の周辺画素の内の１つが順次選択されこととなる。
【００２９】
そして、続くＳ３８０にて、Ｓ３７０で選択した周辺画素に該当する重み付け係数を、図４に示した重み付けマトリックスから読み出し、続くＳ３９０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差ｅに上記読み出した重み付け係数を乗じた値を、Ｓ３７０で選択した周辺画素の２値化誤差記憶用バッファ内に蓄積加算する。
【００３０】
例えば、Ｓ３７０にて、図５に示す注目画素「＊」の右側に隣接する周辺画素（ｘ＋１，ｙ）が選択されたとすると、Ｓ３８０では、図４に示した重み付けマトリックスから、その周辺画素（ｘ＋１，ｙ）に該当する重み付け係数「７／４８」が読み出され、続くＳ３９０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差ｅに重み付け係数「７／４８」を乗じた値（「（７／４８」・ｅ）が、その周辺画素（ｘ＋１，ｙ）の２値化誤差記憶用バッファ内に、誤差データＥx+1,y として蓄積加算される。尚、このように蓄積加算された誤差データＥx+1,y は、前述したＳ１００で画素（ｘ＋１，ｙ）が注目画素として選択され、且つ、Ｓ１１０で画素（ｘ＋１，ｙ）の入力濃度Ｉx+1,y が６０以下でないと判定された場合に、当該２値化処理のＳ３１０にて、その入力濃度Ｉx+1,y に加算され、これにより画素（ｘ＋１，ｙ）の補正濃度Ｉ′x+1,y が求められることとなる。
【００３１】
このようにして、Ｓ３９０の処理が実行されると、続くＳ４００にて、今回の注目画素（ｘ，ｙ）に対する全周辺画素の処理が終了したか否かを判定し、まだ未処理の周辺画素があれば、再度、Ｓ３７０からの処理を開始して、次の周辺画素に対する処理に移る。
【００３２】
そして、Ｓ４００にて、１注目画素（ｘ，ｙ）に対する全周辺画素についての処理が終了したと判定すると、当該２値化処理を一旦終了して、図２のＳ１３０へ進む。
Ｓ１３０では、原画像の１画面分と同サイズで且つ全ての画素の濃度が夫々１０，３０，５０に設定された３種類の一定濃度画像に対して、夫々、前述したＳ１００及びＳ１２０の２値化処理と全く同様の誤差拡散法による２値化処理を実行する。
【００３３】
即ち、Ｓ１３０では、上記３種類の各一定濃度画像に対して、夫々、Ｓ１００で今回の処理対象として選んだ原画像における注目画素（ｘ，ｙ）と同じ座標位置の画素を注目画素として、Ｓ１２０と全く同様の２値化処理を実行する。尚、以下の説明において、全画素の濃度が１０に設定された一定濃度画像を、一定濃度画像１０といい、全画素の濃度が３０に設定された一定濃度画像を、一定濃度画像３０といい、全画素の濃度が５０に設定された一定濃度画像を、一定濃度画像５０という。また、Ｓ１３０で一定濃度画像１０，３０，５０の夫々に対して２値化処理を実行する順番は、任意である。
【００３４】
そして、このようにＳ１３０にて、一定濃度画像１０，３０，５０の夫々に対する２値化処理を実行した後、Ｓ１４０に進んで、原画像の１画面分の全画素について処理が終了したか否かを判定し、未処理の画素が存在すれば、再度、Ｓ１００に戻り、原画像における次の座標の画素を注目画素として、前述した処理を繰り返す。そして、Ｓ１４０にて、全画素についての処理が終了したと判定すれば、当該画像データ作成処理を終了する。
【００３５】
ここで、図２に示すように、前述したＳ１１０にて、Ｓ１００で取り出した注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が６０以下であると判定した場合には、Ｓ１５０に移行する。そして、このＳ１５０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の１ラスタ前の画素（即ち、注目画素の左に隣接する画素（ｘ−１，ｙ））の入力濃度Ｉx-1,y が２２０以上であるか否かを判定し、２２０以上でない場合には、Ｓ１６０に進んで、今度は、注目画素（ｘ，ｙ）の１カラム前の画素（即ち、注目画素の上方に隣接する画素（ｘ，ｙ−１））の入力濃度Ｉx,y-1 が２２０以上であるか否かを判定する。そして、上記入力濃度Ｉx,y-1 が２２０以上でない場合には、そのままＳ１２０に移行して、前述した図３の２値化処理を実行する。
【００３６】
これに対して、Ｓ１５０で１ラスタ前の画素の入力濃度Ｉx-1,y が２２０以上であると判定した場合、或いは、Ｓ１６０で１カラム前の画素の入力濃度Ｉx,y-1 が２２０以上であると判定した場合、即ち、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が６０以下の低濃度であり、且つ、既に２値化された画素の内で注目画素（ｘ，ｙ）に隣接する画素と注目画素（ｘ，ｙ）との入力濃度の差が、１２０（＝２２０−６０）よりも大きい場合には、Ｓ１７０に移行する。
【００３７】
そして、Ｓ１７０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が２０以下であるか否かを判定し、２０以下であれば、Ｓ１８０に進んで、今回の注目画素（ｘ，ｙ）の処理以前に他の画素についてＳ１２０の２値化処理が実行されたことにより注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差記憶用バッファ内に蓄積加算された、周辺画素から注目画素（ｘ，ｙ）への本来の誤差データＥx,y を、一定濃度画像１０の場合の誤差データＥ′(10)x,y に変更し、その後Ｓ１２０の２値化処理を実行する。
【００３８】
つまり、Ｓ１８０では、前述したＳ１３０で一定濃度画像１０に対しＳ１２０と同様の２値化処理を実行したことによって得た、原画像の注目画素（ｘ，ｙ）と同じ座標位置の画素に加算すべき誤差データＥ′(10)x,y を、原画像の注目画素（ｘ，ｙ）に対応する２値化誤差記憶用バッファ内に、上記本来の誤差データＥx,y に代えて格納するようにしている。
【００３９】
よって、Ｓ１８０の後にＳ１２０の２値化処理（図３）が実行されると、そのＳ３１０では、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y に一定濃度画像１０の場合の誤差データＥ′(10)x,y が加算されて、注目画素（ｘ，ｙ）の補正濃度Ｉ′x,y が求められ、その補正濃度Ｉ′x,y に対してＳ３２０〜Ｓ４００の２値化のための処理が実行されることとなる。
【００４０】
一方、Ｓ１７０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が２０以下ではないと判定した場合には、Ｓ１９０に移行して、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が４０以下であるか否かを判定する。そして、入力濃度Ｉx,y が４０以下であった場合、即ち、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が２０よりも大きく４０以下であった場合には、Ｓ２００に進んで、Ｓ１８０の処理と同様に、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差記憶用バッファ内に蓄積加算された周辺画素から注目画素（ｘ，ｙ）への本来の誤差データＥx,y を、一定濃度画像３０の場合の誤差データＥ′(30)x,y に変更し、その後Ｓ１２０の２値化処理を実行する。
【００４１】
また、Ｓ１９０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が４０以下ではないと判定した場合、即ち、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が４０よりも大きく６０以下であった場合には、Ｓ２１０に移行して、Ｓ１８０，Ｓ２００の処理と同様に、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差記憶用バッファ内に蓄積加算された周辺画素から注目画素（ｘ，ｙ）への本来の誤差データＥx,y を、一定濃度画像５０の場合の誤差データＥ′(50)x,y に変更し、その後Ｓ１２０の２値化処理を実行する。
【００４２】
即ち、本実施の形態の画像処理回路１では、Ｓ１００，Ｓ１２０（２値化処理），及びＳ１４０の処理により、原画像の各画素を、順次、注目画素（ｘ，ｙ）として、誤差拡散法による２値化処理を行い、この処理によって疑似中間調の画像データを作成するのであるが、これと並行して、Ｓ１３０の処理により、原画像と同サイズの一定濃度画像１０，３０，５０に対しても、夫々、Ｓ１２０の２値化処理と全く同様の２値化処理を実行するようにしている。
【００４３】
そして、今回２値化しようとしている注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が６０以下の低濃度であり（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、且つ、既に２値化された画素の内で注目画素（ｘ，ｙ）に隣接する画素と注目画素（ｘ，ｙ）との入力濃度の差が、１２０よりも大きい場合には（Ｓ１５０：ＹＥＳ又はＳ１６０：ＹＥＳ）、原画像の濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化したと判断して、Ｓ１７０〜Ｓ２１０の処理により、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y に加算される本来の誤差データＥx,y を、Ｓ１３０の一定濃度画像１０，３０，５０に対する２値化処理で準備しておいた誤差データＥ′(10)x,y 、Ｅ′(30)x,y 、Ｅ′(50)x,y の内の何れかに変更し、その変更後の誤差データＥ′を注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y に加算して、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化を行うようにしている。
【００４４】
尚、本実施の形態においては、Ｓ１００，Ｓ１２０（２値化処理），及びＳ１４０が画像データ作成手段としての処理に相当し、Ｓ１３０が誤差データ準備手段としての処理に相当し、Ｓ１１０，Ｓ１５０，及びＳ１６０が濃度変化判定手段としての処理に相当し、Ｓ１７０〜Ｓ２１０が誤差変更手段としての処理に相当している。
【００４５】
よって、例えば図６に示すように、原画像に高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部が存在する場合、そのエッジ部に隣接している低濃度領域の各画素「○」の入力濃度Ｉには、他の画素から分配加算される本来の誤差データＥに代えて、Ｓ１３０の一定濃度画像に対する２値化処理によって別途準備した誤差データＥ′が加算され、その加算後の補正濃度Ｉ′に対して２値化が行われる。従って、本実施の形態の画像処理回路１によれば、高濃度領域の画素から低濃度領域の上記各画素「○」への大幅なマイナスの誤差分配を抑制することができ、この結果、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部において空白部分が発生することのない疑似中間調の画像データを作成することができるようになる。
【００４６】
しかも、本実施の形態の画像処理回路１では、濃度が異なる３種類の一定濃度画像１０，３０，５０の夫々に対して、Ｓ１２０の２値化処理と全く同様の２値化処理を実行することにより、３つの誤差データＥ′(10)x,y 、Ｅ′(30)x,y 、Ｅ′(50)x,y を準備するようにしており、Ｓ１７０及びＳ１９０の判定によって、その３つの誤差データＥ′(10)x,y 、Ｅ′(30)x,y 、Ｅ′(50)x,y の中から、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y に最も近い濃度の一定濃度画像に基づく誤差データＥ′を選択して、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y に加算するようにしている。
【００４７】
よって、本実施の形態の画像処理回路１によれば、Ｓ１５０或いはＳ１６０で肯定判定された場合（即ち、原画像の濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化したと判断した場合）には、その時の注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y に対して、全画素の入力濃度Ｉが注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y であった場合に分配加算されるであろう誤差データにより近い値の誤差データが加算されることとなる。この結果、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部において、低濃度領域の画素に対するマイナスの誤差分配を抑制できると共に、そのエッジ部の低濃度領域に対して、より自然で均一なパターンの２値化結果を得ることができる。よって、上記エッジ部において空白部分が発生せず、しかも、そのエッジ部を自然で違和感なく再現することのできる疑似中間調の画像データを得ることができる。
【００４８】
尚、前述した誤差データＥ′(10)x,y 、Ｅ′(30)x,y 、Ｅ′(50)x,y は、予め計算してＲＡＭ５やＲＯＭ７等に格納しておくようにしても良いが、本実施の形態の画像処理回路１の如く、２値化処理（Ｓ１３０）を実行することによりその都度求めるように構成すれば、記憶すべきデータの量を低減できるという点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施の形態としての画像処理回路を示すブロック図である。
【図２】 画像処理回路で実行される画像データ作成処理を表すフローチャートである。
【図３】 画像データ作成処理の中で実行される２値化処理を表すフローチャートである。
【図４】 誤差分配マトリックスの構成説明図である。
【図５】 注目画素「＊」に対する周辺画素の配置説明図である。
【図６】 画像データ作成処理の作用を説明する説明図である。
【符号の説明】
１…画像処理回路 ３…原画像記憶装置 ５…ＲＡＭ ７…ＲＯＭ
９…ＣＰＵ １１…出力画像記憶装置 １３…バス
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置に関し、更に詳細には、誤差拡散法により、注目画素の濃度を２値化したことによる誤差を周辺画素の濃度に所定の割合で分配しつつ、中間調画像の各画素の濃度を２値化して疑似中間調の画像データを作成する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中間調画像を２値化して疑似中間調の画像を作成する場合の手段としては、誤差拡散法が知られている。この２値化処理は、階調再現性および解像度が優れた方法として、各種の２値化処理の中では、比較的良い評価が与えられている。
【０００３】
この誤差拡散法とは、中間調の濃度を２値化する際に生じる、実際の濃度と２値化した濃度との差を２値化誤差として周辺の画素に分配して、周辺画素の濃度の補正を行い、その補正後の濃度を所定閾値にて判定して、２値の内のいずれかの値に決定する処理である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような誤差拡散法では、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部において、該エッジ部前の領域の濃度の影響が、誤差分配という形でエッジ部後の領域に大きく加わり、低濃度領域の最初の部分に空白部分が現れてしまうという問題があった。
【０００５】
例えば、濃度の範囲が０〜２５５である中間調の画像を、非記録出力を示す０、又は、記録出力を示す２５５の、いずれかの値に２値化する処理がなされた場合、中間調画像が高濃度（例えば２００）である領域では、閾値＝１２８より高くなるため、その領域が２値化されると濃度は２５５（記録）として出力される頻度が高くなる。このため、その２値化誤差は、２００−２５５＝−５５と、マイナスとなる。もし、高濃度の画素がエッジ部に存在していた場合には、そのマイナスの誤差は、低濃度（例えば１０）である領域に分配されることになる。このため、例えば−５５が低濃度画素に分配された場合には、補正後の濃度は、１０−５５＝−４５となる。
【０００６】
従って、エッジ部に隣接している低濃度画素は、マイナスの誤差の分配により一層小さい濃度に補正されることとなる。このため、エッジ部分の低濃度領域は、低濃度領域のみで２値化された場合と異なり、マイナスの誤差分配を受けて、濃度２５５の画素の出現が遅れ、濃度が均一な低濃度領域であるにもかかわらず、エッジ部において、特に濃度０（非記録）の出現確率が高い結果となり、空白部分が現れてしまうのである。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部において空白部分が発生することのない疑似中間調画像を作成することができる画像処理装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段、及び発明の効果】
請求項１に記載の画像処理装置においては、画像データ作成手段が、誤差拡散法により、注目画素の濃度を２値化したことによる誤差を周辺画素の濃度に所定の割合で分配しつつ、中間調画像の各画素の濃度を２値化して疑似中間調の画像データを作成するのであるが、誤差データ準備手段が、前記中間調画像における各画素の濃度に夫々加算すべき誤差データを別途準備する。
【０００９】
そして、濃度変化判定手段が、前記中間調画像における注目画素の濃度が所定濃度以下であり、且つ、既に２値化された画素の内で前記注目画素に隣接する画素と前記注目画素との、前記中間調画像における濃度の差が、所定値よりも大きいか否かを判定し、この濃度変化判定手段にて肯定判定されると、誤差変更手段が、前記注目画素以外の画素を２値化したことに伴い前記注目画素の濃度に分配される誤差に代えて、誤差データ準備手段により前記注目画素に対応して準備された誤差データを、前記中間調画像における前記注目画素の濃度に加算し、画像データ作成手段に、その誤差データを加算した後の注目画素の濃度を２値化させる。
【００１０】
つまり、請求項１に記載の画像処理装置では、画像データ作成手段が今回２値化しようとしている注目画素の中間調画像における濃度が所定濃度以下であり、且つ、既に２値化された画素の内で注目画素に隣接する画素と該注目画素との中間調画像における濃度の差が、所定値よりも大きい場合（濃度変化判定手段にて肯定判定された場合）に、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化したと判断するようにしている。そして、この場合には、注目画素以外の画素を２値化したことに伴い注目画素の濃度に分配される誤差（即ち、既に２値化した他の画素から注目画素へ分配加算される誤差）に代えて、注目画素の中間調画像における元の濃度に、誤差データ準備手段により別途準備された誤差データを加算し、その加算後の注目画素の濃度を、画像データ作成手段に２値化させるようにしている。
【００１１】
このような請求項１に記載の画像処理装置によれば、前述したように、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部に隣接している低濃度画素に、大幅なマイナスの誤差が分配加算されるような場合には、その画素の中間調画像における元の濃度に対し、他の画素から分配加算される本来の誤差に代えて、別途準備した誤差データが加算され、その加算後の濃度に対して２値化が行われることとなるため、上記低濃度画素に対するマイナスの誤差分配による影響を抑制することができる。この結果、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部において空白部分が発生することのない疑似中間調画像を作成することができる。
【００１２】
尚、誤差データ準備手段は、単に誤差データを予め記憶しておくことで準備するようにしても良い。また、中間調画像の１画面分の誤差データを準備することなく、繰り返し使用できる様な所定サイズ分の誤差データを準備するようにしても良い。
【００１３】
次に、請求項２に記載の画像処理装置では、請求項１に記載の画像処理装置において、誤差データ準備手段は、前記中間調画像と同サイズで且つ全ての画素の濃度が所定の低濃度に設定された一定濃度画像に対して、画像データ作成手段と同様の誤差拡散法による２値化処理を行った際に、当該一定濃度画像における各画素の濃度に夫々分配される各誤差を、前記中間調画像にて対応する位置に配置された画素の濃度に加算すべき誤差データとして準備する。
【００１４】
この請求項２に記載の画像処理装置によれば、濃度変化判定手段にて肯定判定されると、その時の注目画素の中間調画像における濃度に対して、全画素の濃度が所定の低濃度であった場合に分配加算されるであろう誤差が、上記誤差データとして加算されることとなる。この結果、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部において、低濃度画素に対するマイナスの誤差分配を抑制することができると共に、上記エッジ部の低濃度領域に対し自然で均一なパターンの２値化結果を得ることができる。よって、上記エッジ部において空白部分が発生せず、しかも、そのエッジ部を自然で違和感なく再現することのできる疑似中間調画像を得ることができる。
【００１５】
次に、請求項３に記載の画像処理装置では、請求項２に記載の画像処理装置において、誤差データ準備手段は、前記中間調画像における各画素の濃度に夫々加算すべき前記誤差データを、濃度が異なる複数の一定濃度画像の夫々に基づいて複数個ずつ準備する。そして、誤差変更手段は、誤差データ準備手段が準備した複数の誤差データの中から、前記中間調画像における前記注目画素の濃度に最も適した濃度の一定濃度画像に基づく誤差データを選択して、前記注目画素の濃度に加算する。
【００１６】
この請求項３に記載の画像処理装置によれば、濃度変化判定手段にて肯定判定されると、その時の注目画素の中間調画像における濃度に対して、全画素の濃度が注目画素の濃度であった場合に分配加算されるであろう誤差により近い値の誤差が、上記誤差データとして加算されることとなる。よって、請求項２に記載の画像処理装置に対し、一層大きな効果を得ることができる。
【００１７】
ところで、請求項２又は請求項３に記載の画像処理装置において、誤差データ準備手段は、中間調画像における各画素の濃度に夫々加算すべき各誤差データを、予め記憶しておくことで準備するようにしても良いが、請求項４に記載のように構成すれば、記憶すべきデータの量を低減することができる。
【００１８】
即ち、請求項４に記載の画像処理装置では、誤差データ準備手段が、前述した一定濃度画像に対して誤差拡散法による２値化処理を実行することにより、中間調画像における各画素の濃度に夫々加算すべき誤差データを準備するようにしている。よって、予め記憶しておかなければならないデータの量を低減することができ、延いては、装置の小型化及び低コスト化を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、一実施の形態の画像処理回路１を示すブロック図である。本実施の形態における画像処理回路１は、コンピュータとして構成されており、ディジタル電気信号で入力された中間調の原画像データに対して誤差拡散法による２値化処理を行うことにより、疑似中間調の画像データを作成する。
【００２０】
この画像処理回路１は、中間調の原画像情報の全部または一部を記憶する原画像記憶装置（画像メモリ）３、各計算結果を格納するＲＡＭ５、各種プログラムやデータを格納するＲＯＭ７、ＲＡＭ５を用いて各種画像処理を行うＣＰＵ９、誤差拡散処理後（２値化後）の疑似中間調の画像データを記憶する出力画像記憶装置（画像メモリ）１１、およびこれらの構成を信号的に接続するバス１３により構成されている。そして、前記ＲＯＭ７には、後述する画像データ作成処理のプログラムや、２値化誤差分配マトリックスとしての重み付け係数マトリクスなどが記憶されている。
【００２１】
撮像装置や既に撮影された画像データを記憶する外部記憶装置等の画像入力手段（図示省略）から入力された中間調の原画像データは、バス１３を介して原画像記憶装置３に記憶される。尚、原画像データの入力は、１画素毎でも、１ライン毎でも、また、１画面分送られても構わない。そして、原画像記憶装置３に格納された原画像データに対し、ＣＰＵ９がＲＯＭ７内のプログラムや上記重み付け係数マトリクスを用いて誤差拡散法による２値化を行うことで、疑似中間調の画像データを作成する。
【００２２】
そこで以下、中間調の原画像データから疑似中間調の画像データを作成する手順について、図２及び図３のフローチャートに基づき説明する。尚、原画像データの各画素の濃度の階調数は、０〜２５５の２５６階調であるとする。
図２は、ＣＰＵ９が実行する画像データ作成処理を表わすフローチャートである。
【００２３】
画像データ作成処理の実行が開始されると、まず、ステップ（以下、単に「Ｓ」と記す）１００にて、画像入力手段によって入力された原画像データが格納された原画像記憶装置３から、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y を取り出す。尚、注目画素の処理は、原画像の左上の位置を原点（０，０）として、この原点（０，０）からはじめて、右（ｘ）方向を主走査方向、下（ｙ）方向を副走査方向として、順次、各画素について実行される。
【００２４】
そして、続くＳ１１０にて、取り出した注目画素の入力濃度Ｉx,y が６０以下であるか否かを判定し、６０以下でない場合には、Ｓ１２０へ進んで、図３に示す２値化処理を実行する。
図３に示すように２値化処理では、まず、Ｓ３１０にて、注目画素の入力濃度Ｉx,y に対し、既に計算されている周辺画素からの２値化誤差和（以下、誤差データという）Ｅx,y を加算して、注目画素の補正濃度Ｉ′x,y を求める。尚、この誤差データＥx,y は、今回の注目画素（ｘ，ｙ）の処理以前に処理された他の画素について、後述するＳ３７０〜Ｓ４００での２値化誤差の分配が行われたことにより、各画素毎に設けられた２値化誤差記憶用バッファのうち、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差記憶用バッファ内に蓄積されて既に得られている値である。また、最初に処理される原点の画素（０，０）に対しては、誤差データＥx,y として「０」又は所定の値が与えられている。
【００２５】
次に、Ｓ３２０にて、Ｓ３１０で求めた補正濃度Ｉ′x,y と予め設定された閾値Ｔとを比較して、補正濃度Ｉ′x,y が閾値Ｔ以上であるか否かを判定する。尚、本実施の形態において、閾値Ｔは、階調数２５６の半分である１２８に設定してある。例えば階調数が１０２４であれば、閾値Ｔは５１２に設定されることが好ましい。
【００２６】
そして、補正濃度Ｉ′x,y が閾値Ｔ以上であれば、続くＳ３３０にて、記録出力（オン）を示す「２５５」を、注目画素の出力値Ｉo として設定し、逆に、補正濃度Ｉ′x,y が閾値Ｔ未満であれば、Ｓ３４０に移行して、非記録出力（オフ）を示す「０」を、注目画素の出力値Ｉo として設定する。
【００２７】
このようにして、Ｓ３３０又はＳ３４０の処理により、注目画素（ｘ，ｙ）の出力値Ｉo が「２５５」又は「０」の何れかに２値化されると、Ｓ３５０へ移行して、上記の如く注目画素（ｘ，ｙ）に対して決定された出力値Ｉo を、出力画像記憶装置１１に格納する。そして、続くＳ３６０にて、Ｓ３３０又はＳ３４０で２値化したことに伴う２値化誤差ｅを算出する。この２値化誤差ｅは、上記補正濃度Ｉ′x,y から出力値Ｉo を引いたもの、即ち「ｅ＝Ｉ′x,y−Ｉo」である。
【００２８】
次に、Ｓ３７０〜Ｓ４００により、Ｓ３６０で算出した２値化誤差ｅを周辺画素に分配するための処理を実行する。
即ち、まずＳ３７０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差ｅが分配される周辺画素の内の１つを選択する。ここで、本実施の形態においては、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差ｅが、「＊」を注目画素位置として図４に示した重み付けマトリックスに基づいて分配される。つまり、画像上の配置では図５に示す如く、注目画素「＊」（ｘ，ｙ）の２値化誤差ｅは、１２個の周辺画素（ｘ＋１，ｙ）、（ｘ＋２，ｙ）、（ｘ−２，ｙ＋１）、（ｘ−１，ｙ＋１）、（ｘ，ｙ＋１）、（ｘ＋１，ｙ＋１）、（ｘ＋２，ｙ＋１）、（ｘ−２，ｙ＋２）、（ｘ−１，ｙ＋２）、（ｘ，ｙ＋２）、（ｘ＋１，ｙ＋２）、（ｘ＋２，ｙ＋２）が分配の対象となっている。従って、Ｓ３７０では、その処理毎に、上記１２個の周辺画素の内の１つが順次選択されこととなる。
【００２９】
そして、続くＳ３８０にて、Ｓ３７０で選択した周辺画素に該当する重み付け係数を、図４に示した重み付けマトリックスから読み出し、続くＳ３９０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差ｅに上記読み出した重み付け係数を乗じた値を、Ｓ３７０で選択した周辺画素の２値化誤差記憶用バッファ内に蓄積加算する。
【００３０】
例えば、Ｓ３７０にて、図５に示す注目画素「＊」の右側に隣接する周辺画素（ｘ＋１，ｙ）が選択されたとすると、Ｓ３８０では、図４に示した重み付けマトリックスから、その周辺画素（ｘ＋１，ｙ）に該当する重み付け係数「７／４８」が読み出され、続くＳ３９０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差ｅに重み付け係数「７／４８」を乗じた値（「（７／４８」・ｅ）が、その周辺画素（ｘ＋１，ｙ）の２値化誤差記憶用バッファ内に、誤差データＥx+1,y として蓄積加算される。尚、このように蓄積加算された誤差データＥx+1,y は、前述したＳ１００で画素（ｘ＋１，ｙ）が注目画素として選択され、且つ、Ｓ１１０で画素（ｘ＋１，ｙ）の入力濃度Ｉx+1,y が６０以下でないと判定された場合に、当該２値化処理のＳ３１０にて、その入力濃度Ｉx+1,y に加算され、これにより画素（ｘ＋１，ｙ）の補正濃度Ｉ′x+1,y が求められることとなる。
【００３１】
このようにして、Ｓ３９０の処理が実行されると、続くＳ４００にて、今回の注目画素（ｘ，ｙ）に対する全周辺画素の処理が終了したか否かを判定し、まだ未処理の周辺画素があれば、再度、Ｓ３７０からの処理を開始して、次の周辺画素に対する処理に移る。
【００３２】
そして、Ｓ４００にて、１注目画素（ｘ，ｙ）に対する全周辺画素についての処理が終了したと判定すると、当該２値化処理を一旦終了して、図２のＳ１３０へ進む。
Ｓ１３０では、原画像の１画面分と同サイズで且つ全ての画素の濃度が夫々１０，３０，５０に設定された３種類の一定濃度画像に対して、夫々、前述したＳ１００及びＳ１２０の２値化処理と全く同様の誤差拡散法による２値化処理を実行する。
【００３３】
即ち、Ｓ１３０では、上記３種類の各一定濃度画像に対して、夫々、Ｓ１００で今回の処理対象として選んだ原画像における注目画素（ｘ，ｙ）と同じ座標位置の画素を注目画素として、Ｓ１２０と全く同様の２値化処理を実行する。尚、以下の説明において、全画素の濃度が１０に設定された一定濃度画像を、一定濃度画像１０といい、全画素の濃度が３０に設定された一定濃度画像を、一定濃度画像３０といい、全画素の濃度が５０に設定された一定濃度画像を、一定濃度画像５０という。また、Ｓ１３０で一定濃度画像１０，３０，５０の夫々に対して２値化処理を実行する順番は、任意である。
【００３４】
そして、このようにＳ１３０にて、一定濃度画像１０，３０，５０の夫々に対する２値化処理を実行した後、Ｓ１４０に進んで、原画像の１画面分の全画素について処理が終了したか否かを判定し、未処理の画素が存在すれば、再度、Ｓ１００に戻り、原画像における次の座標の画素を注目画素として、前述した処理を繰り返す。そして、Ｓ１４０にて、全画素についての処理が終了したと判定すれば、当該画像データ作成処理を終了する。
【００３５】
ここで、図２に示すように、前述したＳ１１０にて、Ｓ１００で取り出した注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が６０以下であると判定した場合には、Ｓ１５０に移行する。そして、このＳ１５０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の１ラスタ前の画素（即ち、注目画素の左に隣接する画素（ｘ−１，ｙ））の入力濃度Ｉx-1,y が２２０以上であるか否かを判定し、２２０以上でない場合には、Ｓ１６０に進んで、今度は、注目画素（ｘ，ｙ）の１カラム前の画素（即ち、注目画素の上方に隣接する画素（ｘ，ｙ−１））の入力濃度Ｉx,y-1 が２２０以上であるか否かを判定する。そして、上記入力濃度Ｉx,y-1 が２２０以上でない場合には、そのままＳ１２０に移行して、前述した図３の２値化処理を実行する。
【００３６】
これに対して、Ｓ１５０で１ラスタ前の画素の入力濃度Ｉx-1,y が２２０以上であると判定した場合、或いは、Ｓ１６０で１カラム前の画素の入力濃度Ｉx,y-1 が２２０以上であると判定した場合、即ち、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が６０以下の低濃度であり、且つ、既に２値化された画素の内で注目画素（ｘ，ｙ）に隣接する画素と注目画素（ｘ，ｙ）との入力濃度の差が、１２０（＝２２０−６０）よりも大きい場合には、Ｓ１７０に移行する。
【００３７】
そして、Ｓ１７０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が２０以下であるか否かを判定し、２０以下であれば、Ｓ１８０に進んで、今回の注目画素（ｘ，ｙ）の処理以前に他の画素についてＳ１２０の２値化処理が実行されたことにより注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差記憶用バッファ内に蓄積加算された、周辺画素から注目画素（ｘ，ｙ）への本来の誤差データＥx,y を、一定濃度画像１０の場合の誤差データＥ′(10)x,y に変更し、その後Ｓ１２０の２値化処理を実行する。
【００３８】
つまり、Ｓ１８０では、前述したＳ１３０で一定濃度画像１０に対しＳ１２０と同様の２値化処理を実行したことによって得た、原画像の注目画素（ｘ，ｙ）と同じ座標位置の画素に加算すべき誤差データＥ′(10)x,y を、原画像の注目画素（ｘ，ｙ）に対応する２値化誤差記憶用バッファ内に、上記本来の誤差データＥx,y に代えて格納するようにしている。
【００３９】
よって、Ｓ１８０の後にＳ１２０の２値化処理（図３）が実行されると、そのＳ３１０では、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y に一定濃度画像１０の場合の誤差データＥ′(10)x,y が加算されて、注目画素（ｘ，ｙ）の補正濃度Ｉ′x,y が求められ、その補正濃度Ｉ′x,y に対してＳ３２０〜Ｓ４００の２値化のための処理が実行されることとなる。
【００４０】
一方、Ｓ１７０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が２０以下ではないと判定した場合には、Ｓ１９０に移行して、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が４０以下であるか否かを判定する。そして、入力濃度Ｉx,y が４０以下であった場合、即ち、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が２０よりも大きく４０以下であった場合には、Ｓ２００に進んで、Ｓ１８０の処理と同様に、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差記憶用バッファ内に蓄積加算された周辺画素から注目画素（ｘ，ｙ）への本来の誤差データＥx,y を、一定濃度画像３０の場合の誤差データＥ′(30)x,y に変更し、その後Ｓ１２０の２値化処理を実行する。
【００４１】
また、Ｓ１９０にて、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が４０以下ではないと判定した場合、即ち、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が４０よりも大きく６０以下であった場合には、Ｓ２１０に移行して、Ｓ１８０，Ｓ２００の処理と同様に、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化誤差記憶用バッファ内に蓄積加算された周辺画素から注目画素（ｘ，ｙ）への本来の誤差データＥx,y を、一定濃度画像５０の場合の誤差データＥ′(50)x,y に変更し、その後Ｓ１２０の２値化処理を実行する。
【００４２】
即ち、本実施の形態の画像処理回路１では、Ｓ１００，Ｓ１２０（２値化処理），及びＳ１４０の処理により、原画像の各画素を、順次、注目画素（ｘ，ｙ）として、誤差拡散法による２値化処理を行い、この処理によって疑似中間調の画像データを作成するのであるが、これと並行して、Ｓ１３０の処理により、原画像と同サイズの一定濃度画像１０，３０，５０に対しても、夫々、Ｓ１２０の２値化処理と全く同様の２値化処理を実行するようにしている。
【００４３】
そして、今回２値化しようとしている注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y が６０以下の低濃度であり（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、且つ、既に２値化された画素の内で注目画素（ｘ，ｙ）に隣接する画素と注目画素（ｘ，ｙ）との入力濃度の差が、１２０よりも大きい場合には（Ｓ１５０：ＹＥＳ又はＳ１６０：ＹＥＳ）、原画像の濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化したと判断して、Ｓ１７０〜Ｓ２１０の処理により、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y に加算される本来の誤差データＥx,y を、Ｓ１３０の一定濃度画像１０，３０，５０に対する２値化処理で準備しておいた誤差データＥ′(10)x,y 、Ｅ′(30)x,y 、Ｅ′(50)x,y の内の何れかに変更し、その変更後の誤差データＥ′を注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y に加算して、注目画素（ｘ，ｙ）の２値化を行うようにしている。
【００４４】
尚、本実施の形態においては、Ｓ１００，Ｓ１２０（２値化処理），及びＳ１４０が画像データ作成手段としての処理に相当し、Ｓ１３０が誤差データ準備手段としての処理に相当し、Ｓ１１０，Ｓ１５０，及びＳ１６０が濃度変化判定手段としての処理に相当し、Ｓ１７０〜Ｓ２１０が誤差変更手段としての処理に相当している。
【００４５】
よって、例えば図６に示すように、原画像に高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部が存在する場合、そのエッジ部に隣接している低濃度領域の各画素「○」の入力濃度Ｉには、他の画素から分配加算される本来の誤差データＥに代えて、Ｓ１３０の一定濃度画像に対する２値化処理によって別途準備した誤差データＥ′が加算され、その加算後の補正濃度Ｉ′に対して２値化が行われる。従って、本実施の形態の画像処理回路１によれば、高濃度領域の画素から低濃度領域の上記各画素「○」への大幅なマイナスの誤差分配を抑制することができ、この結果、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部において空白部分が発生することのない疑似中間調の画像データを作成することができるようになる。
【００４６】
しかも、本実施の形態の画像処理回路１では、濃度が異なる３種類の一定濃度画像１０，３０，５０の夫々に対して、Ｓ１２０の２値化処理と全く同様の２値化処理を実行することにより、３つの誤差データＥ′(10)x,y 、Ｅ′(30)x,y 、Ｅ′(50)x,y を準備するようにしており、Ｓ１７０及びＳ１９０の判定によって、その３つの誤差データＥ′(10)x,y 、Ｅ′(30)x,y 、Ｅ′(50)x,y の中から、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y に最も近い濃度の一定濃度画像に基づく誤差データＥ′を選択して、注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y に加算するようにしている。
【００４７】
よって、本実施の形態の画像処理回路１によれば、Ｓ１５０或いはＳ１６０で肯定判定された場合（即ち、原画像の濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化したと判断した場合）には、その時の注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y に対して、全画素の入力濃度Ｉが注目画素（ｘ，ｙ）の入力濃度Ｉx,y であった場合に分配加算されるであろう誤差データにより近い値の誤差データが加算されることとなる。この結果、濃度が高濃度から低濃度へ急激に変化するエッジ部において、低濃度領域の画素に対するマイナスの誤差分配を抑制できると共に、そのエッジ部の低濃度領域に対して、より自然で均一なパターンの２値化結果を得ることができる。よって、上記エッジ部において空白部分が発生せず、しかも、そのエッジ部を自然で違和感なく再現することのできる疑似中間調の画像データを得ることができる。
【００４８】
尚、前述した誤差データＥ′(10)x,y 、Ｅ′(30)x,y 、Ｅ′(50)x,y は、予め計算してＲＡＭ５やＲＯＭ７等に格納しておくようにしても良いが、本実施の形態の画像処理回路１の如く、２値化処理（Ｓ１３０）を実行することによりその都度求めるように構成すれば、記憶すべきデータの量を低減できるという点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施の形態としての画像処理回路を示すブロック図である。
【図２】 画像処理回路で実行される画像データ作成処理を表すフローチャートである。
【図３】 画像データ作成処理の中で実行される２値化処理を表すフローチャートである。
【図４】 誤差分配マトリックスの構成説明図である。
【図５】 注目画素「＊」に対する周辺画素の配置説明図である。
【図６】 画像データ作成処理の作用を説明する説明図である。
【符号の説明】
１…画像処理回路 ３…原画像記憶装置 ５…ＲＡＭ ７…ＲＯＭ
９…ＣＰＵ １１…出力画像記憶装置 １３…バス
Claims (4)
- 誤差拡散法により、注目画素の濃度を２値化したことによる誤差を周辺画素の濃度に所定の割合で分配しつつ、中間調画像の各画素の濃度を２値化して疑似中間調の画像データを作成する画像データ作成手段、
を備えた画像処理装置において、
前記中間調画像における各画素の濃度に夫々加算すべき誤差データを別途準備する誤差データ準備手段と、
前記中間調画像における前記注目画素の濃度が所定濃度以下であり、且つ、既に２値化された画素の内で前記注目画素に隣接する画素と前記注目画素との、前記中間調画像における濃度の差が、所定値よりも大きいか否かを判定する濃度変化判定手段と、
該濃度変化判定手段にて肯定判定されると、前記注目画素以外の画素を２値化したことに伴い前記注目画素の濃度に分配される前記誤差に代えて、前記誤差データ準備手段により前記注目画素に対応して準備された誤差データを、前記中間調画像における前記注目画素の濃度に加算し、前記画像データ作成手段に、前記誤差データを加算した後の前記注目画素の濃度を２値化させる誤差変更手段と、
を設けたことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項１に記載の画像処理装置において、
前記誤差データ準備手段は、
前記中間調画像と同サイズで且つ全ての画素の濃度が所定の低濃度に設定された一定濃度画像に対して、前記画像データ作成手段と同様の誤差拡散法による２値化処理を行った際に、当該一定濃度画像における各画素の濃度に夫々分配される各誤差を、前記中間調画像にて対応する位置に配置された画素の濃度に加算すべき前記誤差データとして準備すること、
を特徴とする画像処理装置。 - 請求項２に記載の画像処理装置において、
前記誤差データ準備手段は、
前記中間調画像における各画素の濃度に夫々加算すべき前記誤差データを、濃度が異なる複数の一定濃度画像の夫々に基づいて複数個ずつ準備し、
前記誤差変更手段は、
前記誤差データ準備手段が準備した複数の誤差データの中から、前記中間調画像における前記注目画素の濃度に最も適した濃度の一定濃度画像に基づく誤差データを選択して、前記注目画素の濃度に加算すること、
を特徴とする画像処理装置。 - 請求項２又は請求項３に記載の画像処理装置において、
前記誤差データ準備手段は、前記一定濃度画像に対して前記誤差拡散法による２値化処理を実行することにより、前記誤差データを準備すること、
を特徴とする画像処理装置。
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