JPH03201678A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像処理装置、詳しくは入力した多値画素デー
タを２値化して出力する画像処理装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、例えばカラーイメージスキャナ等の画像入力装置
から入力した多値画像情報を１画素につき１色で印刷す
るプリンタ側に出力する場合、殻内に各色独立に組織的
デイザ法、濃度パターン法等の処理がとられていた。

しかしながら、デイザ法においては、解像度と階調性が
背反条件となり、高い階調性を得ようとすれば、より大
きなデイザマトリックスを組まなければならないという
問題がある。また濃度パターン法においては原情報の１
画素を複数の画素に振り分ける為、解像度の低下を生じ
てしまう。

ところで、近年になってきて誤差拡散法が注目されるよ
うになってきた。この手法によれば、解像度、階調性の
両方とも満足する画像が得られるというメリットがある
。しかしながら、ある一定の濃度領域で鎖状の不快なテ
クスチャが表われたり、また低濃度領域においてドツト
がつながる等、画像品位を著しく劣化させているという
問題点があった。また、カラー画像の２値化において、
各色独立に２値化して、いく為に単色の２値化では発生
しなかった部分に不快なテクスチャが表われたりすると
いう問題点があった。

本発明はかかる従来技術に鑑みなされたものであり、低
濃度部の不快なテクスチャやドツトのつながり等の発生
を視覚的に抑制することを可能にする画像処理装置を提
供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ この課題を解決する本発明の画像処理装置は、例えば以
下に示す構成を備える。すなわち、各色成分毎に、注目
画素と当該注目画素位置に配分された既２値化処理で発
生した誤差量との和からなる注目画素の注目色成分デー
タを、所定閾値と比較することによって２値化する画像
処理装置において、２値化した各色成分毎の２値化デー
タを記憶する記憶手段と、注目画素位置近傍の前記記憶
手段で記憶された各色成分毎の既２値化データの合成パ
ターンを発生するパターン発生手段と、該パターン発生
手段で発生した合成パターンに基づき注目画素近傍でド
ツトの一様な連続性があるか否かを検出する検出手段と
、注目画素位置が２値画像のエツジ部にあるか否かを判
別する判別手段と、前記検出手段で注目画素位置近傍に
ドツトの一様な連続性があって且つ前記判別手段で注目
画素位置近傍が２値画像のエツジ部にないと判別したと
き、当該注目画素の注目色成分データを２値化するとき
の閾値を変更する閾値変更手段とを備える。

［イ乍用］ かかる本発明の構成において、注目画素の注目色成分デ
ータを２値化するときの閾値を、検出手段によってドツ
トの一様な連続性が検出され、且つ判別手段で注目画素
位置が２値画像のエツジ部にあると判別されたときに変
更する。これによって、注目画素位置以降におけるドツ
トの連続性をなくすようにする。

［実施例］ 以下、添付図面に従って木兄明番こ係る実施例を詳細に
説明する。

く第１の実施例の説明〉 第１図に本実施例の画像処理装置の２値化処理に係る主
要構成を示す。

尚、この画像処理装置はあらゆる画像処理手段の中間調
表現制御機能部分のみを示したものであって、ホストコ
ンピュータ部（ハード、もしくはソフトとして）、プリ
ンタ等の出力機器内部、イメージスキャナなどの入力機
器内部に組み込むことも可能である。本実施例では、カ
ラーイメージスキャナを想定して説明する。

本第１の実施例のイメージスキャナはＧ（グリーン）、
Ｂ（ブルー）、Ｒ（レッド）の順で原稿の読み込みが可
能であり、Ｇ、Ｂ、Ｒそれぞれ線順次で画像を読み込み
ながら２値化を施して出力するものとする。

まず、多値画像信号Ｘｘｙを入力する。通常の誤差拡散
法と同様に、注目画素は入力補正手段１０２において、
周辺隣接画素の誤差分の総和を加算して入力補正を行な
う。入力補正した信号Ｉ。

ｘｙは２値化手段１０３に取り込まれ、閾値Ｔｘｙと比
較することで２値化信号Ｐｘｙを出力する。差分演算手
段１０４は、この２値化信号Ｐｘｙと補正済み信号Ｉ’
　ｘｙを受けて、それらの差分Ｅｘｙを取り、誤差配分
演算手段１０５に出力する。誤差配分演算手段１０５は
この差分Ｅｘｙを受け、誤差メモリ１０６中の拡散マト
リクス内のＡ〜Ｌで示された各画素位置に、各々に対し
て予め割り当てられた重み係数に従って拡散・累積させ
る。そして、次の注目画素の処理時には、誤差メモリ１
０６の画素Ａに累積された誤差値を入力補正手段１０２
へと送られる。

前述した処理が誤差拡散法の主要な処理内容である。

本第１の実施例では閾値Ｔｘｙの決定方法に特徴がある
。

すなわち、線順次入力される画素データに対する閾値Ｔ
ｘｙを、既に２値化した数ライン分の３色（Ｇ、Ｂ、Ｒ
）データからウィンドウを作製して、それを基に変更し
ていくものである。

図中１３０ａ〜１３０ｃは２値化した数ライン分（実施
例では４ライン分）の情報を格納しているＲＡＭ　（Ｆ
　Ｉ　ＦＯ）を示し、それぞれＧ、Ｂ’。

Ｒの２値データが保存されている。これらのＲＡＭにデ
ータを格納するときには、セレクタ１３４によって夫々
の格納先を切り換える。

前記Ｇ、Ｂ、Ｈの注目画素近傍の数ライン分の２値化保
存データの同一座標を取り出し、ＯＲ処理を施し、ウィ
ンドウ１３１を作製する（＊印は注目画素〉。

ところで、−数的に誤差拡散法による２値化では、ハイ
ライト部でのドツトのつながり、及び高濃度部での白抜
けのつながりは斜め方向に発生することが多く、中低濃
度部での鎖状の不快なテクスチャも斜め方向にドツトが
並ぶことによって規則的なパターンを作り出している。

そこで、ウィンドウ１３１では前述した様に、斜め方向
のドツトのつながり、すなわちテクスチャが発生してい
るか否かを判断する。

すなわち本実施例では、Ｇ、Ｂ、Ｒそれぞれが２値化に
おいて不快なテクスチャを形成していないとしても、３
色のパターンの合成により、視覚的にテクスチャが発生
することにする対策となる。

エツジ部検出手段１１１により、ウィンドウ内の斜め線
の発生が文字等のエツジ部によるものなのか、２値化処
理によって発生したテクスチャなのかを判断する。イメ
ージスキャナにおいて、エツジ部検出は２値化の走査と
同時に行なっても良いし、又、プレスキャンにおいて予
め行なっても良い。尚、このエツジ検出手段１１１は公
知の技術を採用するものとする。例えば、注目画素近傍
の近傍画素群のＩｘｙを調べ、濃度変化が急峻であると
きにエツジ部と判断する。

第２図にドツトのつながりの一例を示す。２０１．２０
２，２０３はそれぞれ既に２値化したＧデータ、Ｂデー
タ、Ｒデータのウィンドウを示し、今、線順次によりＧ
のデータの走査、２値化を行なっているものとする（＊
印は注目画素）。

Ｂデータ、Ｒデータの注目画素と同列のデータは２値化
未処理の為、　−°゛印で示しである。

すなわちウィンドウ２０１，２０２，２０３のそれぞれ
では均一に中間調が表現されていても（不快なテクスチ
ャが発生していなくても）、それぞれのパターンによる
合成ウィンドウ２０４に示す様な、“Ｏ゛°の斜め方向
のつながり（例えばＣＲＴ上であるとＧ＝Ｏ，Ｂ＝Ｏ，
Ｒ＝Ｏより黒抜け）が生じてしまい、視覚的には非常に
目立つテクスチャとなって表われる。

そこで第１図に示したパターン認識手段１３２が、文字
等のエツジ部ではない中間調の部分に各色の２値化の合
成による不本意なテクスチャが発生していると認識した
場合、閾値決定手段１３３により注目画素の２値化閾値
を変更して、ドツトのつながりを断つ（断ち易い〉様に
する。

例えば第２図においては注目画素の閾値を上げて注目画
素を“Ｏ゛°にさせる（或いは、なりやすい）様な閾値
Ｔｘｙを発生し、多くの誤差分を隣接画素に拡散させて
“Ｏ”の斜め方向のつながりを消す様にする。

この様なウィンドウパターンに応じての閾値変化は予め
ＲＯＭ内に格納しているＬＵＴ　（ルックアップテーブ
ル）によるパターンマツチングを用いると容易である。

前述した様に決定した閾値Ｔｘｙにより２値化した２値
信号Ｐｘｙは出力すると同時にセレクタ１３４を介して
ＲＡＭ１３０ａ　〜１３０ｃ内に格納されて、後の画素
の２値化に用いられる。

〈第２の実施例の説明〉 第３図に第２の実施例における２値化処理に係る主要構
成を示す。第１図と同一の処理を行う箇所には同一符号
を付しである。但し、本第２の実施例ではカラープリン
タに出力することを想定して述べる。すなわち、Ｒ，Ｇ
、ＢデータからＹ（イエロー）９Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（
シアン）データに変換し、そして墨生成してＫ（ブラッ
ク）を加え、ＹＭＣＫ多値データを２値化する場合であ
る。

前述した実施例と同様、３００ａ〜３００ｄは既に２値
化した数ライン分の情報を格納しているＲＡＭを示し、
それぞれＹ、Ｍ、Ｃ，にの２値データが保存されてい、
る。

前述した４種の保存データから注目画素近傍の同一座標
の２値データを取り出し、色選択加算手段３０１に送ら
れる。

色選択加算手段３０１は各プリンタの色の出力特性によ
り、テクスチャが発生した時の目立ちやすさの係数を乗
じる為の手段である。すなわち、どのプリンタにしても
一般的に“Ｙ”は目立ちづらいため、テクスチャが発生
しても視覚上にさほど影響が無い。しかし、“Ｋ　”が
テクスチャを発生した場合には、視覚的に非常に不快感
を覚える。そこでプリンタのインク特性等を考えて、予
め出力機器に前記係数をセットしておく。例として、Ｙ
ＭＣＫの係数をそれぞれＫ　Ｙ　、　Ｋ　ＭＫＣ，Ｋｘ
　とすると ＫＹ＝　ｒ、Ｋ１４＝’３．Ｋｃ＝２．ＫＫ　＝３とす
る。すなわち色選択加算手段により、上記の様に色ごと
に重み付けを施し、第１の実施例の如く、単純なＯＲ処
理ではなく、Ｏ〜３の４値情報としてウィンドウ１３１
を作製する。

詳細を第４図を例にして説明する。４００．４０１．４
０２，４０３はそれぞれＹＭＣＫのウィンドウを示して
いる。これを前述した重み付けの係数を乗じた値をウィ
ンドウ合成手段４０４に送る。この係数を乗じる手段と
、ウィンドウ合成手段が第３図で示す色選択加算手段３
０１に含まれている。

ウィンドウ合成手段では与えられた４色のデータよりウ
ィンドウを作製するわけであるが、同一座標の４色デー
タの内、最も大きい値をその座標の値とする。この様に
して作製した合成ウィンドウ４０５により第１の実施例
と同様ＲＯＭ内のＬＵＴ（ルックアップテーブル）によ
りパターンマツチングとして閾値Ｔｘｙを決定する。

く第３の実施例の説明〉 第５図に第３の実施例における２値化処理に係る主要構
成を示す。第１図と同一の処理を行う箇所には同一符号
を付しである。但し、本第３の実施例ではイメージスキ
ャナを想定して述べる。

本第３の実施例におけるイメージスキャナはＧ（グリー
ン）、Ｂ（ブルー〉、Ｒ（レッド）の順で原稿の読み込
むものであり、Ｇ、Ｂ、Ｒそれぞれ面順次で画像を読み
込みながら２値化を施して出力するものとする。

今、ＲＡＭｌ０Ｉには、２値化手段からの出力であるＰ
ｘｙのうち、“Ｇ”成分の１画面分の２値化データが既
に格納されており、全現在においては“Ｂ”成分の多値
信号Ｉｘｙの２値化処理を行っているものとして説明す
る。

先の第１．第２の実施例と同様、入力した”　Ｂ　”成
分の多値画素信号Ｉｘｙは入力補正手段１０２で既に２
値化された画素群から発生した誤差の累積値と加算され
、２値化手段１０３で２値化信号Ｐｘｙとして２値化さ
れる。

ここで、２値化されたＢ成分の２値化データＰ　ｘ、ｙ
はＲＡＭ１０７に記憶・格納される。

本第３の実施例においては、既に２値化が終了している
・“Ｇ　”成分データのＲＡＭＩ　Ｏ１のデータに基づ
いて２値化処理を施している最中のＢデータの配列を変
更していくものである。

先に説明したように、ハイライト部でのドツトのつなが
り、及び高濃度部での白部けのつながりは斜め方向に発
生することが多く、中低濃度部での不快なテクスチャも
斜め方向にドツトが並ぶ。

本第３の実施例では現在２値化された“Ｂ”成分データ
及びそれと同一位置のＧ　”成分の２値化データをウィ
ンドウ１０８として展開し、ウィンドウ配列変換手段１
０９に送る。

ウィンドウ配列変換手段１０９の処理内容を第６図を例
にして説明する。

ウィンドウ６０１内のデータはＲＡＭ　Ｌ　Ｏ１に記憶
されていた“Ｇ”成分データに対する２値化データ、ウ
ィンドウ６０２のそれはＲＡＭ１０７に格納された“Ｂ
　”成分データの２値化データである。尚、ここでは°
°Ｇ″成分データのウィンドウ６０１でテクスチャが認
識されたとする。この場合、実施例では°“Ｂ”成分の
２値化データの配列を変えることによって、″Ｇ″成分
データの゛テクスチャを視覚的に見えずらくする（不快
度の軽減）。すなわち、ＢデータをＧデータウィンドウ
内の斜め線の周辺に配置させる様に変更させ（配列変更
手段６０３）　、Ｇ、８両データを加算させると加算デ
ータウィンドウ６０４に示すようになる（第５図のウィ
ンドウ１１０）。配列変換後のＢデータは再びＲＡＭ１
０７に戻され、記憶格納される。

さて、本第３の実施例で注意しなければならないのは、
配列を変更しようとしているＢデータが、はたして本当
に変更してしまって良いのかということである。すなわ
ち、中間調画像領域中であれば、微小ウィンドウ内で所
定色成分のドツト配置を変更しても濃度が保存されるか
ら平気ではあるが、文字・線画等の２値化画像領域のエ
ツジ部であると劣化してしまうからである。そこで、本
実施例では、第５図に示す様にエツジ検出手段１１１を
設け、これよりエツジである旨の信号を受けたときのみ
上述した変更処理を行うようにした。こうして、４ライ
ン分ずつ入力する毎にそのドツト配置位置を変更処理（
必要なとき）を行っていくが、変更されるされないにか
かわらずその２値化データは出力対象の２値化データＰ
’　ｘｙとして出力されると共に、ＲＡＭｌ０Ｉに格納
し次の”Ｒ”成分の２値化処理に備える。

尚、以上の操作は予めＲＯＭ内に格納しているＬＵＴ　
（ルックアップテーブル）によるパターンマツチングを
用いると容易である。

このウィンドウ処理は、特に注目画素を必要とせず、誤
差拡散法とは全く独立であるため、誤差拡散法による２
値化のすぐ後からウィンドウの操作を行っても良いし、
既に１ペ一ジ分の２値化処理したＢデータに対してウィ
ンドウの操作を行っても良い。

また、本第３の実施例ではＧ、Ｂ画データの入力はイメ
ージスキャナの面順次のときと想定して説明したが、線
順次方式においてもそれぞれが数ライン分のメモリを保
持していれば、１ペ一ジ分のメモリを持たな（とも同様
に処理ができる。また、Ｇ、Ｈの２種類のデータについ
て説明したが、Ｇ、Ｂ、Ｈの３種類のデータに対してテ
クスチャの目立たない様に相互補正（配列変え）したり
、また、プリンタ等においてのＹ、Ｍ、Ｃ，にの４種類
においても同様に処理ができる。

〈第４の実施例の説明〉 第７図に第４の実施例における２値化処理に係る主要構
成を示す。第１図と同一の処理を行う箇所には同一符号
を付しである。

先の第３の実施例では、ＲＡＭ　１０１には２値化した
後の色データ（Ｇデータ）１ペ一ジ分を記憶していたが
、本第４の実施例ではこの記憶容量を減らすため、及び
処理の高速化のため、その格納されるデータを吟味する
。

２値化手段は入力した補正済み画素データと与えられた
閾値とを比較することで２値化信号Ｐｘｙを出力すると
同時にウィンドウ１０８をかける。ウィンドウ１０ｇ内
に斜め方向のテクスチャが発生していると認識されると
（パターン認識手段１２０）、パターン番号（パターン
種）及びウィンドウの座標データをＲＡＭｌ０Ｉに格納
する。すなわち、２値信号を全てそのまま保存・格納す
るのではなくテクスチャの現れた部分、及びテクスチャ
のパターン種のみを保存格納して、２色目データ（Ｂデ
ータ）の２値化の際にその座標部の時のみに配列変換の
処理を施す構成を取る。

ウィンドウ内のパターンが２値化によるテクスチャか、
又は原信号かを判断するため、エツジ部検出手段１１１
を併用することは第３の実施例と同様である。

〈第５の実施例の説明〉 第５の実施例における２値化ドツトの配列の変更方法を
第８図（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。

４０１ａは１色目に２値化したウィンドウパターンを示
し、ハイライト部に良く見られるドツトのつながりが生
じている状態である。そこで、４０１ｂに示した様に、
ドツトのつながりをドツト間に直線を引いて考えてみる
。すると、２色目に２値化したドツトがこの直線上に配
されると１色目よりも余計にドツトのつながりが助長さ
れることがわかる。そこで、４０１ｃに示した様に、４
０１ｂの直線上に乗った画素（図示の“×゛。

印）を除く様に２色目のドツトの配置位置の変更を行う
。つまり、４０１ｃの゛°×°°印以外の画素が全てド
ツトが埋まって、まだ余りがある場合に”　ｘ　”口位
置にも配するようにする。以上に示した配列変更方法を
とることにより、１色目のドツトのつながり（チクラス
チャの表れ）を２色目により打ち消すことができる。但
し、この処理は、注目している画素付近が２値画像のエ
ツジ部にあるときには行わないようにする。

く第６の実施例の説明〉 第６の実施例を第９図を用いて説明する。

第９図は先の第８図と同様、２値化ドツトの配列変更処
理を示す図である。

尚、本第６の実施例では出力対象なＹ、Ｍ。

Ｃ，にのプリンタを想定する。

５０１は１色目（Ｍとする〉の２値化によりテクスチャ
が発生しているウィンドウパターンを示している。この
テクスチャを視覚的に軽減する様に、２色目（Ｃとする
）のドツト配列を考えるわけであるが、先ず、２色目の
２値化によるウィンドウ５０２内のドツト数を数える（
ドツト数計算手段）。また、１色目のウィンドウパター
ンからテクスチャを軽減させる為のドツトの配列を考え
、予めＲＯＭ中にドツトを増やしていく配列の優先順位
を格納させておく。すなわち、５０４に示したように、
ウィンドウパターン５０１のドツトのある位置をなるべ
く２色目は重ならない様に、且つ、テクスチャを消して
いく（軽減していく）様にドツト配列優先順位を決めて
おく。

ドツト数計算手段５０３により、“Ｃ”成分のウィンド
ウ５０２中の“Ｃ″のドツト数は６個であるので、優先
順位の高い“１”から“６”までの位置にドツトを配す
るようにする。すなわち、最終的に“Ｍ”ウィンドウ５
０１と優先順によりドツト配列を変更した“Ｃ”ウィン
ドウの合成は５０５に示すた様になり、テクスチャの視
覚的不快度は減少する。

尚、以上述べた実施例において、ドツトの配列変換は発
色性、混色等の観点からなるべく微小面積内に留めてお
くことが必要である。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば、低濃度部の不快なテ
クスチャやドツトのつながり等の発生を視覚的に抑制す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】 第１図は第１の実施例におけるブロック構成図、 第２図は第１の実施例におけるウィンドウ合成概要を説
明するための図、 第３図は第２の実施例におけるブロック構成図、 第４図は第２の実施例におけるウィンドウ合成概要を説
明するための図、 第５図は第３の実施例のおけるブロック構成図、 第６図は第３の実施例における注目色成分の２値化処理
の概要を示す図、 第７図は第４の実施例におけるブロック構成図、 第８図（Ａ）〜（Ｃ）は第５の実施例における注目色成
分に２値化処理の概要を示す図、第９図は第６の実施例
における注目色成分の２値化処理の概要を示す図である
。 図中、１０２・・・入力補正手段、１０３・・・２値化
手段、１０４・・・差分演算手段、１０５・・・誤差配
分演算手段、１０６・・・誤差メモリ、１１１・・・エ
ツジ部検出手段、１３２・・・パターン認識手段、１３
３・・・閾値決定手段、１３４・・・セレクタ、３０１
・・・色選択加算手段、４０４・・・ウィンドウ合成手
段、５０３・・・ドツト数計算手段である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）各色成分毎に、注目画素と当該注目画素位置に配
   分された既２値化処理で発生した誤差量との和からなる
   注目画素の注目色成分データを、所定閾値と比較するこ
   とによつて２値化する画像処理装置において、 ２値化した各色成分毎の２値化データを記憶する記憶手
   段と、 注目画素位置近傍の前記記憶手段で記憶された各色成分
   毎の既２値化データの合成パターンを発生するパターン
   発生手段と、 該パターン発生手段で発生した合成パターンに基づき注
   目画素近傍でドットの一様な連続性があるか否かを検出
   する検出手段と、 注目画素位置が２値画像のエッジ部にあるか否かを判別
   する判別手段と、 前記検出手段で注目画素位置近傍にドットの一様な連続
   性があつて且つ前記判別手段で注目画素位置近傍が２値
   画像のエッジ部にないと判別したとき、当該注目画素の
   注目色成分データを２値化するときの、閾値を変更する
   閾値変更手段とを備えることを特徴とする画像処理装置
   。
2. （２）前記パターン発生手段には、各色成分に対応する
   重み係数を対応する２値化データに乗算させる乗算手段
   を含むことを特徴とする請求項第１項に記載の画像処理
   装置。
3. （３）各色成分毎に、注目画素と当該注目画素位置に配
   分された既２値化処理で発生した誤差量との和からなる
   注目画素の注目色成分データを、所定閾値と比較するこ
   とによつて２値化する画像処理装置において、 ２値化した各色成分毎の２値化データを記憶する記憶手
   段と、 注目画素位置が２値画像のエッジ部にあるか否かを判別
   する判別手段と、 注目画素位置近傍の注目色成分の２値化データを除く他
   の色成分の２値化データの分布から一様なドットの連続
   性があるか否かを検出する検出手段と、 該検出手段で注目画素位置近傍にドットの一様な連続性
   があつて且つ前記判別手段で注目画素位置近傍が２値画
   像のエッジ部にないと判別したとき、当該注目画素位置
   近傍の注目色成分の２値化データの配置位置を変更する
   配置位置変更手段とを備えることを特徴とする画像処理
   装置。
4. （４）配置位置変更手段は、注目色成分の２値化データ
   のドットを、一様なドットの連続性から外れる位置から
   優先して再配置することを特徴とする請求項第３項に記
   載の画像処理装置。