JPH0425751B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はフアクシミリ電送装置などのように一
度画像を走査分解した後再度画像を構成する一般
の画像走査・記憶装置または画像走査・表示装置
に用いられる画信号処理方法および画信号処理装
置に関するものである。

従来技術の構成とその問題点 近年日常業務におけるフアクシミリ利用がます
ます拡大の一途であり、それとともに従来の白黒
二値の他に中間調の再現に対する要望も強まりつ
つある。中間調の再現に関しては記録装置と伝送
方式の両面から制約されることが多い。例えば写
真に使われる銀塩の印画紙に記憶する装置や感熱
記録装置などは中間調の記録特性が良いが、静電
記録装置やインクジエツト記録装置などは本質的
に二値記録に向いているものと云える。一方、伝
送方式ではこれまでのアナログ伝送からデイジタ
ル伝送に変りつつありデータ圧縮技術などを駆使
してより高速に効率よい電送を行なおうという傾
向にある。そこで白黒２値の記録装置を用いる擬
似中間調表示に良い方式があればこれからのデイ
ジタルデータ電送の方向とも符号し、より最適な
フアクシミリ電送システムを構成できるようにな
る。

さて、擬似中間調表示の代表的なものには新
聞・雑誌などの印刷画像にみられる網点化の方法
と、閾値のマトリクステーブルに従つて画像を二
値化していくデイザ法とがある。しかしながらこ
れら従来の方法は文字や線画などの二値画像に対
してはその分解能を劣化させる欠点があり、従つ
て中間濃度と二値画像が混在する画像に対しては
そのいずれかを犠牲にせざるをえなくなる。

以下、従来例の一つとして二値画像の分解能劣
化が比較的少ない擬似中間調表示であるデイザ法
について第１図を用いて説明する。同図ａにおい
て、１は量子化された原画データ、２は閾値デー
タ、３は二値化データを示すパターンである。原
画データD_xyは対応する位置の閾値データS_xyと大
小比較され、大きければ黒（＝１）、大きくなけ
れば白（＝０＼）として閾値処理され二値化データ
P_xyに変換される。閾値データ２は例えば同図ｂ
に示すような４×４の大きさをもつ閾値データが
繰返し展開されている。閾値の窓が４×４の場合
は16種の閾値を設定でき、従つて原画データに対
して擬似的に17レベルを表わす中間調表示が可能
となる。同図ｂに示すD_naxは原画データの最大
値を表わしている。

以上、第１図の例に示したデイザ法は原画デー
タの各画素毎独立に閾値処理されて二値データに
変換されるが原画データのレベルに応じた黒の数
が閾値窓毎に表われて平均的に中間調を表現する
ことになる。閾値の窓の大きさと表示画質との関
係は窓が小さいと画像の分解能は良いが、表示で
きる中間調レベルが少なくなり、窓を大きくする
と画像の分解能は悪いが、表示できる中間調レベ
ルが多くなるという関係にある。いずれにしても
白黒二値の原画に対して普通の二値化処理の表示
画質より分解能を悪くするという欠点を有してい
た。

発明の目的 本発明は上記二値画像の分解能劣化による画質
低下のない擬似中間調表示を行なうことのできる
画信号処理方法およびその装置を提供することを
目的とする。

発明の構成 本発明は、 (1) 原画像を走査分解して得られた各画素の画信
号レベルにランダムな雑音成分を重畳させた画
信号レベルを第１の画信号記憶装置に記憶さ
せ、 (2) ランダムな雑音成分を重畳させない各画素の
画信号レベルを第２の画信号記憶装置に記憶さ
せ、 (3) 前記第２の画信号記憶装置を走査する画素数
Ｍの第２の走査窓内の全ての画信号レベルの和
S_nと誤差補正量Ｅの和Ｓを求め、 ＯＳＣ×ＭのときＳ＝Ｃ×Ｎ＋Ａ Ｏ＞ＳのときＮ＝Ｏ，Ａ＝Ｏ Ｓ＞Ｃ×ＭのときＮ＝Ｍ，Ａ＝Ｏ 〔但し、Ｃは所定の画信号レベル、 ＮはＯ≦Ｎ≦Ｍなる整数、 ＡはＯ≦Ａ＜C₀〕 なるＮとＡを求め、 (4) 前記第２の画信号記憶装置と対応する前記第
１の画信号記憶装置の位置を走査する画素数Ｍ
の第１の走査窓内の各画素には前記和Ｓに応じ
て大きさが制御される付加データを重畳させた
後に各画素を画信号レベルの降順または昇順に
番号付けし、 (5) 前記第１の走査窓に対応する前記第２の走査
窓内の各画素に対し降順の時は１番目からＮ番
目の画素は画信号レベルとしてＣを、（Ｎ＋１）
番目の画素は画信号レベルとしてＡを、残りの
画素は画信号レベルとしてＯを割当てる置換を
施し、昇順の時は１番目から（Ｍ−Ｎ−１）番
目の画素は画信号レベルとしてＯを、（Ｍ−Ｎ）
番目の画素は画信号レベルとしてＡを、残りの
画素は画信号レベルとしてＣを割当てる置換を
施し、 (6) 現在の第２の走査窓内の各画素で以後の走査
窓移動によつて再度走査窓内に含まれなくなる
画素の画信号レベルP_1STに対し、前記画信号レ
ベルP_1STと予め定めてあるＯＶ＜Ｃなる二値
化レベルＶとの比較により前記画信号レベル
P_1STが大きい場合はＣを、前記画信号レベル
P_1STが大きくない場合はＯを画信号レベルP_2ND
として与える置換を施し、 (7) 次の走査窓移動後の誤差補正量Ｅとして、前
記画信号レベルP_1STとP_2NDの差の総和を与え、 (8) 上記(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)を前記第１、
第
２の画信号記憶手段の全域に対して前記第１、
第２の走査窓を所定画素分づつ移動させながら
繰返す画像処理を行なうものである。

実施例の説明 以下、本発明の画像信号処理方法について、図
面を参照しながらその一実施例を説明する。

第２図は走査窓とデータ変換を説明する図であ
る。同図ａにおいて５は原画データであり、走査
窓６が同図ａの右側に主走査、下側に副走査され
ながら走査窓６内で逐一データ変換が行なわれて
いく。走査窓６の大きさは任意であるが、例えば
２×２画素、３×３画素、４×４画素という程度
の大きさである。また走査窓６は主走査方向、副
走査方向とも１画素づつ走査していくのを基本と
するが必らずしもその限りではない。

なお本実施例では１画素づつの走査で説明す
る。

さて、走査窓６を２×２画素とすると、原画デ
ータの１個の画素、例えば走査窓６内の画素D_n,o
は走査窓６の移動につれて４回のデータ変換を受
けることになる。データ変換は第２図ｂ〜第２図
ｅに示すように行なわれる。なお、同図ｂは走査
窓６の位置における原画データを示したものであ
り、同図ｃは現走査窓６の位置におけるデータ変
換が行なわれる前の状態を示したものである。

（但し、′の数は過去においてその画素がデー
タ変換を受けた回数を示している。） 同図ｄは現走査窓６の位置においてデータ変換
が行なわれた後の状態を示したものである。ここ
で、変換されたデータは原画データを書換えるの
ではなく、別途記憶されているものとする。な
お、走査窓６内のデータ変換は第３図のフローチ
ヤートに示すように、 (イ) 第２図ｃに示すようなデータの総和Ｓを求め
る。

Ｓ＝D_n-1，_o-1＋D_n-1″，_o ＋D_n′，_o-1＋D_n,o ……(1) (ロ) 次式におけるＮとＡを求める。

Ｓ＝Ｃ・Ｎ＋Ａ ……(2) 但し、Ｃは定数で例えばＣ＝D_naxとする。
D_naxは最大値。またＮは正の整数である。

(ハ) 第２図ｂに示すようなデータの大きさ順を
調べる。同じ値のときは予かじめ定められた順
に決める。

(ニ) 第２図ｃに示すデータを第２図ｂに示すデー
タの大きさ順に対応する所に対しＮ個分Ｃに変
換し、次をＡに変換し、残りを０＼に変換する。
例えば(ロ)においてＮ＝１が求まり、(ハ)において λ_n,o-1・D_n,o-1＞λ_n,o・D_n,o＞λ_n-1,o・ ・D_n-1,o＞λ_n-1，_o-1・D_n-1，_o-1 ……(3) の関係であることが求まると第２図ｅに示すよ
うなデータ変換がなされる。但しλは雑音成分
である。

上記のデータ変換を原画の全データについて行
なうと、原画データのデータ値が小さい所では０
の数が多く、データ値が大きい所ではＣの数が多
く、原画データのデータ値に比例して変換されて
いく。従つてデータ変換された値に対して通常の
閾値処理を行ない二値化データにすると擬似中間
表示のデータを得ることができる。

上記データ処理によれば、変換データが原画デ
ータの大きい順に配置（再配分）されていくた
め、白黒二値の原画に対しての分解劣化は発生し
ないのみならず、原画の中の細線が量子化のため
に通常の閾値処理では点線になるような所も連続
した線で再生される傾向にある。これは上記デー
タ処理において、原画の中の大きな値のデータが
周辺の小さな値のデータを引寄せて更に大きくな
る効果をもつことによる。

また上記データ処理によれば、入力画信号レベ
ルにランダムな雑音成分を重畳させているため、
等しいレベルの画信号レベルが広い範囲内に存在
するような画像、例えば、コンピユータ等を利用
して発生させたような画像等に対しては、ランダ
ム雑音レベルの順位付けをとることができる。従
つて再成画像の周期的なパターン発生を抑制する
ことができる。

さて第２図ｄにおいて、D_n-1′′′′，_o-1は最後の
データ変換をした値である。この値がＯまたはＣ
の場合は良いが、Ａの場合は二値化されて誤差が
発生することになる。すなわち、二値化後の白は
Ｏ，黒はＣの値を持つため、Ａを閾値処理して二
値化することは余分に白または黒に変化させたこ
とになる。これは擬似中間調の階調特性を悪くす
るがD_n-1′′′′，_o-1の値をP_1STとし、これを閾値判
定
した値P_2ND（０＼またはＣ）の差分を誤差補正量Ｅ
として次の走査窓での総和Ｓを求める時に加算す
ることにより階調特性の改善を計ることができ
る。

また、上記データ処理によれば、前記引寄せ効
果により強く輪郭強調された画像となる傾向にあ
る。また原画の平担な濃度分布の所は原画のもつ
雑音や光電変換における雑音成分がデータ変換後
の山谷（黒、白）を作るため二値化画像が砂目の
ようにランダムな模様となる。

そこで原画の平担な濃度分布の所がデータ変換
後に規則的な分布となるように、かつ輪郭強調効
果を弱めるようにするため、以下の方法が考えら
れる。

すなわち、上記データ処理では走査窓内の原画
データの大きい順に新データを配置してきた。従
つて順位付用のデータに規則性を導入すると、そ
の強さに応じて変換後のデータ分布に規則性をも
たせることが可能となると同時に、規則性の山谷
が前記引寄せ効果を抑制する働きをもたせること
ができる。第４図ａは規則性をもたせるその方法
を示すものである。同図において、１１は原画デ
ータ、１２は加算データ、１３は原画データに加
算したデータをそれぞれ示すものである。この第
４図ａに示すデータ１３を第２図ｂの代りに順位
づけデータとして使用することにより、第３図に
示したフローチヤートにおけるイ〜ニの走査窓６
内のデータ変換手順に比して前記引寄せ効果を抑
制することができる。なお、第４図におけるデー
タ１２は規則的な配列のパターンであり、作り方
は任意であるが、その一例を第４図ｂに示す。第
４図ｂは４×４画素分の付加データを展開する場
合で、データ値は第４図ａの原画データ１１の値
が８ビツト（０〜255）で量子化された値として
設定している。付加データの大きさは原画データ
の最大値255の1/8以下に設定しているが、この値
の大きさは原画データの雑音成分より少し大きい
値にするのが良い。すなわち、一般に画像走査に
よる原画データは光反射率信号であり、原画の白
い部分は雑音が大きく黒い部分は雑音が小さくな
る。従つて原画データの大きさに応じて付加デー
タの大きさを制御するほうが良い。第５図にその
一例を示す。走査窓６は２×２、原画データ１１
は８ビツト量子化の場合で、横軸に走査窓６内の
データ総和Ｓをとり、縦軸に付加データの補正係
数をとつている。

本実施例ではデータ総和Ｓの値に応じて付加デ
ータを1/2，1/4，1/8，1/16にする簡単な補正で
あるが、実用的には十分である。しかし、理想的
には付加データの振幅補正係数は光反射率データ
であるデータ総和Ｓを濃度に換算した値に対して
一定比率となるようにすればよい。

以下、上述した内容を考慮して画信号処理方法
について第６図に示すフローチヤートとともにさ
らに詳細に説明を行なう。

〔なお、第６図に示すフローチヤートにおい
て、 G₁，G₂：画像データ記憶装置、 W₁：G₁の画像データに対する走査窓、 λ_n,o・D_n,o，λ_n,o-1・D_n,o-1，λ_n-1,o・D_n-1,o，
λ_n-1，_o-1・D_n-1，_o-1 ：W₁内の各データ、 λ：ランダムノイズ、 W₂：G₂の画像データに対する走査窓、 D_n,o，D_n′，_o-1，D_n-1″，_o，D_n-1′′′′，_o-1：W
₂内
の各データで現走査窓位置においてデータ変換さ
れる前の値。′の数は過去の走査窓位置でデータ
変換された回数、 D_n,o，D_n″，_o-1，D_n-1′′′′，_o，D_n-1′′′′，
_o-1：W₂内
の各データで現走査窓位置においてデータ変換さ
れた後の値。′の数は現走査窓位置も含めて過去
にデータ変換された回数、 Ｅ：誤差補正量、 S_n：走査窓W₂内のデータ総和、 Ｓ：S_n＋Ｅの値、 Ｍ：走査窓W₁、走査窓W₂の画素数、Ｍ＝４、 Ｃ：所定の画信号レベル、 Ｎ：ＯＮＭなる整数、 Ａ：ＯＡ＜Ｃ， d_n,o，d_n,o-1，d_n-1,o，d_n-1，_o-1：付加データ、 ｋ：Ｓに応じて変化する振幅補正係数、 γ_n,o，γ_n,o-1，γ_n-1,o，γ_n-1，_o-1：順位付用デ
ー
タ、 γ_n,o＝ｋ×d_n,o＋λ_n,o・D_n,o γ_n,o-1＝ｋ×d_n,o-1＋λ_n,o-1・D_n,o-1 γ_n-1,o＝ｋ×d_n-1,o＋λ_n-1,o・D_n-1,o γ_n-1，_o-1＝ｋ×d_n-1，_o-1＋λ_n-1，_o-1・D_n-1，_o-1 Ｖ：二値化レベル をそれぞれ示す。

(イ) ランダムノイズを重畳した画像データとラン
ダムノイズを重畳しない画像データをそれぞれ
記憶装置G₁，G₂に入力する（なお画像データ
を１画素または１走査線分づつ入力しながら以
下の処理をすることも可能であるが、ここでは
全画像データを入力した後に処理していくもの
とする。）。

(ロ) 記憶装置G₁に入力した画像データの主走
査・副走査のスタート位置に走査窓W₁を、記
憶装置G₂に入力した画像データの主走査・副
走査のスタート位置に走査窓W₂を初期セツト
する。

(ハ) 主走査の始めに初期値として誤差補正量Ｅ＝
Ｏをセツトする。

(ニ) 走査窓W₂内データの総和Smと誤差補正量Ｅ
の和Ｓを求める。

(ホ)・(ヘ) Ｓの大きさを比較判定し、Ｏ＞Ｓならば
(ト)でＮ＝Ｏ，Ａ＝Ｏとし、Ｓ＞Ｃ×Ｍならば
（チ）でＮ＝Ｍ，Ａ＝Ｏとし、それ以外では
（リ）でＳ＝Ｃ×Ｎ＋ＡなるＮとＡを求める。

（ヌ） Ｓの値に応じて付加データの振幅を補正
する係数ｋを求める。

（ル） 順位付用データγ_n,o，γ_n,o-1，γ_n-1,o’
γ_n-1，_o-1を、 γ_n,o＝ｋ×d_n,o＋λ_n,o・D_n,o γ_n,o-1＝ｋ×d_n,o-1＋λ_n,o-1・D_n,o-1 γ_n-1,o＝ｋ×d_n-1,o＋λ_n,o-1・D_n-1,o γ_n-1，_o-1＝ｋ×d_n-1，_o-1＋λ_n-1，_o-1・D_n-1，_o-
１として計算し、その大きい順に走査窓W₂内の
各対応するデータ位置を以下のように書換えて
いる。

〔Ｎ番目までをＣとする。

Ｎ＋１番目をＡとする。

残りをＯとする。〕 （ヲ） 走査窓W₂内のデータD_n-1′′′′，_o-1をP_1ST
とする。

（ワ） P_1STと二値化レベルＶを比較する。P_1ST
が大きければ（カ）でP_2NDをＣとし、P_1STが大
きくなければ（ヨ）でP_2NDをＯとする。なお、
データD_n-1′′′′，_o-1の値は最終的に二値化レベ
ルＶで二値データに変換されるのであるから、
ここでP_2NDの値に置換えてもそのままでも同じ
ことである。

（タ） 次の走査窓位置で補正する誤差補正量を
ＥとしてP_2ND−P_1STを求める。

（レ） 走査窓W₁と走査窓W₂とをともに主走査
方向へ１画素移動する。

（ツ） 主走査方向の処理が終了したかを判断す
る。終了していなければ(ニ)に戻る。

（ツ） 終了していれば（ヲ）で走査窓W₁と走
査窓W₂をともに主走査のスタート位置に戻し、
副走査方向に１画素移動する。

（ネ） 副走査方向に処理終了を判断し、終了し
てなければ(ハ)に戻る。

以上第６図に示した(イ)〜（ネ）の処理方法によ
り、二値画像の分解能劣化による画質低下の生じ
ない擬似中間調表示を得ることができる。

次に第７図を参照しながら、本発明の一実施例
における画像信号処理装置について説明する。

第７図は本発明の一実施例における画像信号処
理装置のブロツク結線を示すものである。

第７図において、１５は後述する各ブロツク機
能にタイミング信号を供給するタイミング信号発
生回路で各ブロツク機能へのタイミング信号供給
線は省略している。１７は端子１６を介して入力
されるアナログ画像信号をデイジタル画像信号に
変換するＡ／Ｄ変換器、１０はランダムノイズ重
畳回路１９，２１はそれぞれゲート回路１８，２
０を介し指示されたアドレスに応じてデイジタル
画像信号を記憶あるいは読み出す画像データ記憶
装置、２２はゲート回路１８，２０にアドレス情
報を送出してゲート回路１８，２０を制御するア
ドレス制御回路、２３は再配分のデータ変換処理
が全て終了したデータを二値化して端子２４を介
して画像記録装置等に記録させる二値化回路、２
５は走査窓内データと誤差補正演算回路２６から
送出される誤差補正データＥとの総和Ｓを求める
データ加算回路、２７はデータ加算回路２５が求
めた総和に応じて走査窓内の各データに付加デー
タを加算する付加データ加算回路、２８は付加デ
ータ加算回路２７の出力をデータの大きい順に順
位付する順位付回路、２９はデータ加算回路２５
から送出されてくる総和Ｓから変換データを作成
し再配分を行なう再配分回路である。

上記構成において、以下その動作を説明する。

まず原画像を走査して得たアナログ画信号は入
力端子１６を介してＡ／Ｄ変換器１７によりデイ
ジタル画像信号に変換され、画像データ記憶装置
１９に記憶される画信号は、ランダムノイズ重畳
回路１０によつてランダムノイズ重畳デイジタル
画信号とし、ゲート回路１８を介して記憶され
る。又、画像データ記憶装置２１に記憶されるデ
イジタル画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１７によつて
デイジタル画像信号に変換された後、ゲート回路
２０を介して記憶される。その際ゲート回路１８
とゲート回路２０とは、アドレス制御回路２２に
より制御されており、それぞれ記憶装置１９と記
憶装置２１のデータ書込み読出し番地を指示す
る。そして後述する処理において記憶装置１９に
記憶されたデータは順位付用のデータとして用い
られ、記憶装置２１のデータは再配分によるデー
タ変換で逐一書換えられていくものである。

また、再配分のデータ変換処理が全て終了した
データは記憶装置２１からゲート回路２１を介し
て読出され二値化回路２３を介して画像記録装置
（図示せず）等で記録される出力画像信号として
出力端子２４に出力される。さて、データ加算回
路２５は記憶装置２１からゲート回路２０を介し
て得た走査窓内データと誤差補正量演算回路２６
から得た誤差補正データＥの総和Ｓを求める。付
加データ加算回路２７は内部に用意した各付加デ
ータの大きさをデータ加算回路２５から得た総和
Ｓにより制御し、それぞれの値と記憶装置１９か
らゲート回路１８を通して得た走査窓内の各デー
タをそれぞれ加算してその情報を順位付回路２８
に送出する。順位付回路２８では付加データ加算
回路２７から得た各データによりデータの大きい
順に記憶装置２１の対応する走査窓位置における
データ番地を全て決定しアドレス制御回路２２と
誤差補正演算回路２６に通知する。またこの通知
するタイミングで誤差補正量演算回路２６と再配
分回路２９にも通知する。そこで再配分回路２９
はデータ加算回路２５から得た総和Ｓから変換デ
ータを作成しアドレス制御回路２２で指定された
記憶装置２１の番地にゲート回路２０を介して順
次変換データを書込んでいく。誤差補正演算回路
２６は走査窓内で最後のデータ変換された値（第
２図ｄのD_n-1′′′′，_o-1）であるP_1STを順位付回路
２
８からのアドレスとタイミングの情報をもとに再
配分回路２９の変換データから選別し、そのP_1ST
と二値化回路２３から得た二値化レベルＶと比較
してＯまたはＣの値P_2NDを求め、P_1ST−P_2NDの値
を次の走査窓における誤差補正量Ｅとして与え
る。

以上を繰り返すことにより、画像信号の処理を
行なうことができる。

以下第８図〜第１３図を参照して第７図に示し
た付加データ加算回路２７、順位付回路２８、再
配分回路２９および誤差補正演算回路２６の更に
詳細な構成を説明する。

第８図は第７図の付加データ加算回路２７の詳
細な構成を示すブロツク結線図である。たとえば
第９図ａに示す４×４マトリクス３０の付加デー
タを原画像データに対して繰返して加算していく
ものとする。そのマトリクスデータを第９図ｂに
示すような配列３１で記憶しているのが記憶装置
３２である。記憶装置３２は入力端子３３から入
る副走査同期パルスをカウントする２ビツトカウ
ンタ３４の内容を上位アドレス、入力端子３５か
ら入るタイミングパルスT₁をカウントする２ビ
ツトカウンタ３６の内容を下位アドレスとする記
憶内容のデータを出力している。また入力端子３
３から入る副走査同期パルスはカウンタ３６をリ
セツトし、入力端子３５から入るタイミングパル
スT₁は記憶装置３２の出力データを５個のレジ
スタ３７に取り込む。仮に付加データがb₀〜b₇の
８ビツトデータ（但し、b₀の方が上位）として用
意されているものとすると、５個のレジスタには
それぞれ1/1，1/2，1/4，1/8，1/16のデータとし
て取込まれる。比較回路３８は入力端子３９から
入る総和Ｓの内容と内部の定数C₁〜C₄との大小
を比較し、５個の出力線の内１個を１、他を０と
する。定数は第５図で示したC₁＝960、C₂＝896、
C₃＝768、C₄＝512のような値である。ゲート回
路４０は比較回路３８の出力信号により下記に示
す５個のレジスタ３７の内１個のレジスタ内容を
出力する。

〔 Ｓ＞C₁のとき1/16データのレジスタ内容 C₁Ｓ＞C₂のとき1/8データのレジスタ内容 C₂Ｓ＞C₃のとき1/4データのレジスタ内容 C₃Ｓ＞C₄のとき1/2データのレジスタ内容 C₄Ｓのとき1/1データのレジスタ内容。〕 加算回路４１はゲート回路４０の出力と入力端
子４２から入る記憶装置のデータを入力端子４３
から入るタイミングパルスT₂により加算して出
力端子４４に出力する。このようなタイミング
を、すなわち、入力端子３９の総和Ｓ、入力端子
４２のデータＤ（第２図ｂ参照）、入力端子３５の
タイミングパルスT₁、入力端子４３のタイミン
グパルスT₂の関係を第１０図に示す。

次に、順位付回路２８の詳細について説明す
る。第１１図は第７図に示した順位付回路２８の
ブロツク構成を示すものである。付加データを加
算した２×２走査窓内の４個のデータはデータ入
力端子４４から入力され、ゲート回路４６を介し
走査窓内の位置と対応した４個のデータレジスタ
４７の所定の位置に記憶される。このときの所定
の位置は入力端子４３から入力されるタイミング
パルスT₂をカウントするカウンタ４８の出力を
ゲート回路４９を介してレジスタ４７にアドレス
設定することにより、指定される。入力端子４３
から入力されるタンミングパルスT₂はゲート回
路５０を介しレジスタ４７のデータ書込みクロツ
クになると同時に、タイミング制御回路５１にも
送出され信号線５２にゲート切換え信号を出力さ
せる。信号線５２のゲート切換え信号はゲート回
路４６、ゲート回路４９、ゲート回路５０を駆動
しレジスタ４７に対して入力端子４４から入る４
個のデータを取込む入力モードの状態を作りだし
ている。一方、最大値検出回路５３はレジスタ４
７の４個のデータに対して最大値を検出し、その
最大値のデータアドレスを出力する。このときタ
イミング制御回路５１は信号線５２のゲート切換
え信号でゲート回路４６、ゲート回路４９、ゲー
ト回路５０を駆動し、レジスタ４７の内容書換え
をモードの状態を作り出している。この状態にお
いて上記最大値のデータアドレスはゲート回路４
９を介してレジスタ４７に設定され、またレジス
タ５４の負の定数値がゲート回路４６を介してレ
ジスタ４７に設定される。そしてタイミング制御
回路５１から信号線５５を介して出力される内部
クロツク信号がゲート回路５０を介してレジスタ
４７のデータ書込みクロツクになることにより、
レジスタ４７の最大値データが負のデータに書換
えられる。この状態において信号線５５に内部ク
ロツクが４個出力されたとき、レジスタ４７の内
容は全て負の値に変わることになる。この内部ク
ロツクが出る順に最大値検出回路５３の出力に最
初にレジスタ４７に取込んだデータの大きい順の
対応するデータアドレスが出力される。このアド
レスは４個のアドレス記憶レジスタ５６の書込み
データとなり順次記憶されるものであるが、この
とき信号線５５の内部クロツクはアドレス記憶レ
ジスタ５６の書込みクロツクになると同時に、カ
ウンタ５７に入力される。カウンタ５７の出力は
ゲート回路５８を介しアドレス記憶レジスタ５６
にアドレスデータを記憶する位置の指定を行な
う。このときタイミング制御回路５１から出力さ
れる信号５９の出力信号はゲート回路５８を駆動
してデータの書込み状態につまりカウンタ５７の
出力をアドレス記憶レジスタ５６に与える。アド
レス記憶レジスタ５６に４個のアドレスデータが
書込まれた後、信号線５９の出力信号はゲート回
路５８を駆動しアドレス記憶レジスタ５６をデー
タの読出し状態にする。このあとタイミング制御
回路５１の信号線６０に読出しクロツクを出力す
ると、カウンタ６１はこのクロツクをカウント
し、その出力をゲート回路５８を介してアドレス
記憶レジスタ５６に与え、アドレスデータの読出
し位置を指定する。このようにして順位付回路２
８からのアドレスデータが出力端子６２に出力さ
れる。また信号線６０の読出しクロツクは出力端
子６３に出力され、他の回路ブロツクのタイミン
グ信号となる。なおカウンタ４８，５７，６１は
いずれも２ビツトのカウンタで、図示していない
副走査同期パルスによりリセツトされる。またハ
ードウエア製作上の遅延時間補償など、信号のタ
イミング調整の細部については自明のことである
ため説明を省略する。

ここで注意すべきことは出力端子６２に出力す
るアドレスデータは、00，01，10，11の４種類で
あり、第７図の画像データ記憶装置１９，２０に
おけるアドレスはアドレス制御回路２２で新たに
作られることになる。従つて、00，01，10，11は
走査窓内のアドレスであり、仮りに第２図ｄの走
査窓９と対応させて考えると、00D_n-1′′′′，_o-1・
01はD_n-1′′′′，_o・10はD_n″，_o-1・11はD_n′，_oと
定義
しておけば良い。

従つて入力端子４４から入るデータもこの走査
窓内アドレスに対応する順に現われなければなら
ない。後述する第１３図の誤差補正演算回路２６
におけるアドレス定数も走査窓内アドレスの意味
である。

次に再配分回路２９について説明する。

第１２図は第７図の再配分回路２９の詳細なブ
ロツク結線を示すものである。走査窓内データの
総和Ｓは入力端子６４からゲート回路６５を介し
てレジスタ６６にセツトされる。入力端子６７か
ら入るタイミング信号はゲート回路６５とレジス
タ６６を駆動し、総和Ｓをレジスタ６６にセツト
するときに入力端子６４からの信号を通過させレ
ジスタ６６に書込む。それ以外ではゲート回路６
５は減算回路６８の出力信号を通過させる。減算
回路６８はレジスタ６６の内容からレジスタ６９
にセツトされている定数Ｃを減算して出力する。
入力端子６３から入るタイミング信号はレジスタ
６６を駆動し、ゲート回路６５を介して入る減算
回路６８の出力信号がレジスタ６６に取込まれ
る。従つてレジスタ６６の出力は入力端子６３か
らタイミング信号が入る毎に最初の総和Ｓから定
数Ｃを順次減算していくことになる。比較回路７
０はレジスタ６６の内容とレジスタ６９の内容Ｃ
とを比較しレジスタ６６の内容が大きいか同じ時
はゲート回路７１を駆動してレジスタ６９の内容
Ｃをゲート回路７１の出力とし、レジスタ６６の
内容が小さい時はゲート回路７１を駆動してレジ
スタ６６の内容をゲート回路７１の出力とする。
正負判定回路７２はゲート回路７３を駆動しレジ
スタ６６の内容が正の時はゲート回路７１の出力
をゲート回路７３の出力とし、レジスタ６６の内
容が負の時にはレジスタ７４の内容である定数０
をゲート回路７３の出力とすることにより出力端
子７５に再配分されたデータを出力する。

次に誤差補正演算回路２６について説明する。

第１３図は第７図の誤差補正演算回路２６の詳
細なブロツク結線を示すものである。比較回路７
６はレジスタ７７のアドレス定数と入力端子６２
から入るアドレスデータを比較し、一致するとゲ
ート回路７８を駆動して入力端子６３から入るタ
イミング信号を通過させる。レジスタ７７のアド
レス定数は走査窓内で最後のデータ変換された値
D_n-1′′′′，_o-1の走査窓内アドレスで前記の例では
00の値となる。比較回路７９は入力端子８０から
入る二値化レベルＶと入力端子７９から入る再配
分されたデータとを比較し、再配分されたデータ
が大きければゲート回路８１を駆動してレジスタ
８２の定数Ｃをゲート回路８１の出力とし、再配
分されたデータが大きくなければゲート回路８１
を駆動してレジスタ８３の定数０をゲート回路８
１の出力とする。減算回路８４は入力端子７５の
再配分データからゲート回路８１の出力を減算す
る。レジスタ８５はゲート回路７８の出力信号で
減算回路８４の減算結果を取込み出力端子８６へ
誤差補正量Ｅとして与える。

発明の効果 以上のように本発明は画質低下のない擬似中間
調を得ることができ、また本発明による画像処理
は画像読取り例でのみ行なえばよい。従つてたと
えば既存のフアクシミリシステム等では送信側に
一部回路を付加するだけで実施することが可能と
なる。従来は文字線画などの二値画像と中間調画
像の混在する画像ではその片方の画質低下をさけ
られなかつたことが本発明により両方とも良質の
画像を表示・記録することが可能となつた。また
従来のデイザ法では表現できる擬似中間調のレベ
ル数はマトリクスサイズで限定され、レベル数を
多くするために走査窓サイズを大きくすると分解
能が劣化することになる。従つてカラー画像を処
理するときには再現色が少なく実用的でない。し
かし本発明は表現できるレベルが原理的にほぼ連
続であるため、カラー画像処理にも最適な方式と
云える。またカラー画像処理においてイエロー
Ｙ，シアンＣ，マゼンタＭ、ブラツクＢそれぞれ
の信号に対して上記付加データのレベル分布をズ
ラして配置することにより各色の重なりを少なく
するなどの工夫も容易に可能なことは明らかであ
る。

さらに本発明は、広い範囲にわたる等しいレベ
ルの画信号、特にコンピユータにより発生させた
等レベルの画信号に対しても良好な再生画像を得
ることができる。

さらに、付加データの規則性が現在各種発表さ
れている予測符号化法などの帯域圧縮効率を向上
させることにもなる等、本発明により波及する効
果は非常に大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来の擬似中間調表示の１つで
あるデイザ法を説明する概略図、第２図ａ〜ｅは
本発明の一実施例における画像信号処理方法の走
査窓とデータ変換を説明する概略図、第３図は同
方法の一部の処理手順を示すフローチヤート、第
４図のａ，ｂは同方法のデータ再配分に規則性を
与える方法を説明する概略図、第５図は付加デー
タ補正係数を総和Ｓとの関係を示すグラフ、第６
図は本発明の一実施例における画像信号処理方法
の処理手順を示すフローチヤート、第７図は本発
明の一実施例における画像信号処理装置のブロツ
ク結線図、第８図は同装置における付加データ加
算回路のブロツク結線図、第９図ａ，ｂは同付加
データ加算回路における記憶装置の記憶状態を説
明するための概略図、第１０図は同付加データ加
算回路の動作を示すタイミングチヤート、第１１
図は同装置における順位付回路のブロツク結線
図、第１２図は同装置における再配分回路のブロ
ツク結線図、第１３図は同装置における誤差補正
演算回路のブロツク結線図である。 １９，２１……画像データ記憶装置、２５……
データ加算回路、２６……誤差補正演算回路、２
７……付加データ加算回路、２８……順位付回
路、２９……再配分回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原画像を走査分解して得られた各画素の画信
   号レベルにランダムな雑音成分を重畳させた画信
   号レベルを第１の画信号記憶装置に記憶させ、ラ
   ンダムな雑音成分を重畳させない各画素の画信号
   レベルを第２の画信号記憶装置に記憶させ、前記
   第２の画信号記憶装置を走査する画素数Ｍの第２
   の走査窓内の全ての画素の画信号レベルの和S_n
   と誤差補正量Ｅの和Ｓを求め、 ＯＳＣ×ＭのときＳ＝Ｃ×Ｎ＋Ａ Ｏ＞ＳのときＮ＝Ｏ，Ａ＝Ｏ Ｓ＞Ｃ×ＭのときＮ＝Ｍ，Ａ＝Ｏ 〔但し、Ｃは所定の画信号レベル、 ＮはＯＮＭなる整数、 ＡはＯＡ＜Ｃ。〕 なるＮとＡを求め、前記第２の画信号記憶装置と
   対応する前記第１の画信号記憶装置の位置を走査
   する画素数Ｍの第１の走査窓内の各画素には前記
   和Ｓに応じて大きさが制御される付加データを重
   畳させた後に各画素を画信号レベルの降順または
   昇順に番号付けし、前記第１の走基窓に対応する
   前記第２の走査窓内の各画素に対し降順の時は１
   番目からＮ番目の画素は画信号レベルとしてＣ
   を、（Ｎ＋１）番目の画素は画信号レベルとして
   Ａを、残りの画素は画信号レベルとしてＯを割当
   てる置換を施し、昇順の時は１番目から（Ｍ−Ｎ
   −１）番目の画素は画信号レベルとしてＯを、
   （Ｍ−Ｎ）番目の画素は画信号レベルとしてＡを、
   残りの画素は画信号レベルとしてＣを割当てる置
   換を施し、現在の第２の走査窓内の各画素で以後
   の走査窓移動によつて再度走査窓内に含まれなく
   なる画素の画信号レベルP_1STに対し、前記画信号
   レベルP_1STと予め定めてあるＯＶ＜Ｃなる二値
   化レベルＶとの比較により前記画信号レベルP_1ST
   が大きい場合はＣを、前記画信号レベルP_1STが大
   きくない場合はＯを画信号レベルP_2NDとして与え
   る置換を施し、次の走査窓移動後の誤差補正量Ｅ
   として前記画信号レベルP_1STとP_2NDの差の総和を
   与え、上記手順を前記第１、第２の画信号記憶装
   置の全域に対して前記第１の走査窓および前記第
   ２の走査窓を所定画素分づつ移動させながら繰返
   すことを特徴とする画像信号処理方法。 ２ 原画像を走査分解して得られた各画素の画信
   号レベルにランダムな雑音成分を重畳させた画信
   号レベルを第１の画信号記憶装置に記憶させ、ラ
   ンダムな雑音成分を重畳させない各画素の画信号
   レベルを第２の画信号記憶装置に記憶させ、前記
   第２の画信号記憶装置を走査する画素数Ｍの第２
   の走査窓内の全ての画素の画信号レベルの和S_n
   と誤差補正量Ｅの和Ｓとを求め、 ＯＳＣ×ＭのときＳ＝Ｃ×Ｎ＋Ａ Ｏ＞ＳのときＮ＝Ｏ，Ａ＝Ｏ Ｓ＞Ｃ×ＭのときＮ＝Ｍ，Ａ＝Ｏ 〔但し、Ｃは所定の画信号レベル、 ＮはＯＮＭなる整数、 ＡはＯＡ＜Ｃ。〕 なるＮとＡを求める演算手段と、前記第２の画信
   号記憶装置と対応する前記第１の画信号記憶装置
   の位置を走査する画素数Ｍの第１の走査窓内の各
   画素には前記和Ｓに応じて大きさが制御される付
   加データを重畳させた後に各画素を画信号レベル
   の降順または昇順に番号付けする順位付手段と、
   前記第１の走査窓に対応する前記第２の走査窓内
   の各画素に対し降順の時は１番目からＮ番目の画
   素は画信号レベルとしてＣを、（Ｎ＋１）番目の
   画素は画信号レベルとしてＡを、残りの画素は画
   信号レベルとしてＯを割当てる置換を施し、昇順
   の時は１番目から（Ｍ−Ｎ−１）番目の画素は画
   信号レベルとしてＯを、（Ｍ−Ｎ）番目の画素は
   画信号レベルとしてＡを、残りの画素は画信号レ
   ベルとしてＣを割当てる割当手段と、現在の走査
   窓W₂内の各画素で以後の走査窓移動によつて再
   度走査窓内に含まれなくなる画素の画信号レベル
   P_1STに対し、前記画信号レベルP_1STと予め定めて
   あるＯＶ＜Ｃなる二値化レベルＶとの比較によ
   り前記画信号レベルP_1STが大きい場合はＣを、前
   記画信号レベルP_1STが大きくない場合はＯを画信
   号レベルP_2NDとして与える置換を施す手段と、次
   の走査窓移動後の誤差補正量Ｅとして前記画信号
   レベルP_1STとP_2NDとの差の総和を与える手段と、
   前記第１、第２の画信号記憶手段の全域に対して
   前記第１の走査窓および前記第２の走査窓を所定
   画素分づつ移動させる手段とを備えた画像信号処
   理装置。