JPH04299668A

JPH04299668A - 疑似中間調画像処理装置

Info

Publication number: JPH04299668A
Application number: JP3064198A
Authority: JP
Inventors: Hironori Takashima; 洋典高島; Katsuya Shibazaki; 勝也柴崎
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1992-10-22

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は写真、網点写真と文字な
どの線画像の混在した画像信号を２値化する疑似中間調
画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の疑似中間調画像処理装置において
、連続階調を含んだ画像を疑似的に表現する手段として
、誤差拡散方式（Ｅｒｒｏｒ　　Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）
がエム・アール・シュローダー（Ｍ．Ｒ．Ｓｈｒｏｅｄ
ｅｒ）によって提唱され、この方式が「イメージズ・フ
ロム・コンピューターズ、アイ・イー・イー・イー・ス
ペクトラム、１９６９年第６巻」（“Ｉｍａｇｅｓ　　
ｆｒｏｍ　　Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ”，ＩＥＥＥ　　Ｓｕ
ｐｅｃｔｒｕｍ，ｖｏｌ．６，１９６９）に詳述されて
いる。この方式は、注目画素の周囲画素を２値化するときの誤
差を保存しておき、注目画素を２値化するとこにその誤
差を反映し、入出力画像間の平均輝度レベルを一致させ
て疑似中間調画像を表現しようというものである。

【０００３】誤差拡散方式は網点写真を入力してもモワ
レを発生することが少なく、また、通常のディザ法のよ
うな偽輪郭の発生も見られないという、すぐれた疑似中
間調画像を出力することができる。しかし、生成される
パターンがほとんどランダムであるため標準的なファク
シミリなどで用いられるデータ圧縮方式では効率的なデ
ータ圧縮ができないという欠点を有していた。

【０００４】この欠点に対して、通常の誤差拡散方式に
おいては２値化のスレッショルドが固定であるが、空間
的に周期性を持つスレッショルド、例えば４×４画素の
周期で変動するスレッショルド、すなわちディザ方式で
用いられるスレッショルドを適用する方式も考えられる
。ここではこの方式を周期的誤差拡散方式と呼ぶことに
する。この周期的誤差拡散方式は、誤差拡散方式の特徴
であるモワレの発生が少なく、優れた階調表現特性を持
ちながら、しかも４画素の周期性を持った疑似中間調画
像を得ることが出来るので、予測変換や畳み込み変換な
どの方式を用いることにより、容易に通常のファクシミ
リで用いられるランレングス符号化方式でデータ圧縮を
行なうことが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の疑似中
間調画像処理装置において、周期的誤差拡散方式は誤差
拡散方式とディザ方式との中間的な性質を持った画像信
号を生成するため、特に文字の部分ではディザ方式の欠
点である解像度の劣化が顕著にみとめられ、文字の線の
一部が切れたり、エッジがぼやけるという欠点を有して
いた。

【０００６】本発明の目的は、文字などの２値画像を入
力しても線の切れがなく、エッジ部分がぼやけることの
ない疑似中間調画像処理装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の疑似中間調処理
装置は、多値の画像信号を２値化し２値画像信号として
出力する疑似中間調画像処理装置において、既に２値化
された複数の周囲画素における入力画素値と前記入力画
素値に対応する２値出力画素値との差に基づく誤差の加
重和をとる手段と、前記誤差の加重和を用いて前記画像
信号の注目画素値を修正する手段と、外部から与えられ
る周期的スレッショルドを修正する手段と、前記修正さ
れたスレッショルドにより前記修正された注目画素値を
２値化し前記２値画像信号を出力する手段と、前記画像
信号と前記２値画像信号との前記注目画素値の誤差を計
算する手段と、前記計算された誤差を前記加重和を取る
手段に帰還する手段とを備える。

【０００８】

【作用】従来の疑似中間調画像処理装置の周期的誤差拡
散方式においては、ディザマトリクスとして与えられる
スレッショルドを用いて２値化していた。そのため、文
字などの２値画像を入力した場合には、線が切れたり、
エッジがぼやけたりする不都合がみられた。そこで、入
力画像中の文字部分ではディザマトリクスで与えられる
周期的に変動するスレッショルドを固定にしてやれば、
上記不都合は起きない。

【０００９】第１の本発明は、既に２値化された複数の
周囲画素における入力画素値とこの入力画素値に対応す
る２値出力画素値との差に基づく誤差の加重和をとる手
段と、誤差加重和を用いて入力の画像信号の注目画素値
を修正する手段と、外部から与えられる周期的スレッシ
ョルドを修正する手段と、修正されたスレッショルドに
より修正された注目画素値を２値化し前記２値画像信号
を出力する手段と、出力の２値画像信号と入力の注目画
素値の誤差を計算する手段と、計算された誤差を加重和
を取る手段に帰還する手段とを備える。

【００１０】第２の本発明は、入力画像毎に利用者が文
字を再生するか、中間調を再生するかを設定し、文字を
再生する場合には、ディザマトリクスに０を乗算して、
実質的にスレッショルドを固定にし、切れやぼやけのな
い２値化を行なう。中間調を再生する場合には、ディザ
マトリクスに１を乗算して従来の誤差拡散方式による２
値化を行なう。

【００１１】第３の本発明は、画像入力に先立ち、利用
者が入力画像中の文字の領域を指定し、指定された文字
領域ではディザマトリクスに０を乗算して、実質的にス
レッショルドを固定にし、切れやぼやけのない２値化を
行なう。文字領域以外ではディザマトリクスに１を乗算
して従来の誤差拡散方式による２値化を行なう。

【００１２】第４の本発明は、文字などの２値画像では
エッジの部分で輝度レベルが大きく変化することを利用
して自動的に外部から与えられるディザマトリクスの振
幅を制御し、ノッチの発生しない２値化を行なう。すな
わち、注目画素とその周囲の画素の輝度レベルの変化を
測定し、輝度レベルの変化が予め設定された値よりも大
きいときには文字などのエッジ部分であると判断し、デ
ィザマトリクスに０を乗算して実質的に固定のスレッシ
ョルドで２値化されるようにして線の切れやエッジのぼ
やけの少ない２値化を行ない、そうでないときにはディ
ザマトリクスに１を乗算して従来の周期的誤差拡散方式
による２値化を行なう。

【００１３】第５の本発明は、文字などの２値画像では
エッジ部分で輝度レベルが大きく変化することを利用し
て自動的に外部から与えられるディザマトリクスの振幅
を制御し、ノッチの発生しない２値化を行なう。すなわ
ち、注目画素とその周囲の画素の輝度レベルの変化を測
定し、輝度レベルの変化値の逆数を０から１に正規化し
、その正規化さた値を誤差のディザマトリクスに乗算す
る。こうすることにより、輝度レベル変化の大きい所、
つまり文字等のエッジの部分では０に近い値がディザマ
トリクスに乗算されることになり、線の切れやエッジの
ぼやけの少ない２値化が行なわれる。また、輝度レベル
変化の少ない所、つまり写真などの連続階調画像の部分
では１に近い値がディザマトリクスに乗算されることに
なり、従来の周期的誤差拡散方式による２値化が行なわ
れる。

【００１４】第６の本発明は、網点写真では白から黒、
黒から白への反転回数が多いことを利用して自動的に外
部から与えられるディザマトリクスの振幅を制御し、ノ
ッチの発生しない２値化を行なう。すなわち、注目画素
を含む領域を設定し、その領域内での出力２値画像の白
黒の反転回数を計測し、その反転回数が予め設定された
値よりも大きいときには網点写真領域であると判断し、
ディザマトリクスに１を乗算して従来の周期的誤差拡散
方式による２値化を行なう。そうでないときには文字な
どのエッジ部分であると判断し、ディザマトリクスに０
を乗算して実質的に固定のスレッショルドで２値化され
るようにして線の切れやエッジのぼやけの少ない２値化
を行なう。

【００１５】第７の本発明は、網点写真では白から黒、
黒から白への反転回数が多いことを利用して自動的に外
部から与えられるディザマトリクスの振幅を制御し、ノ
ッチの発生しない２値化を行なう。すなわち、注目画素
を含む領域を設定し、その領域内での出力２値画像の白
黒の反転回数を計測し、その反転回数を０から１に正規
化し、この正規化された値をディザマトリクスに乗算す
る。こうすることにより、反転回数の多い所、つまり網
点写真領域では１に近い値がディザマトリクスに乗算さ
れることになり、従来の周期的誤差拡散方式による２値
化が行なわれる。また、反転回数の少ない所、つまり文
字等のエッジ部分では０に近い値がディザマトリクスに
乗算されることになり、線の切れやエッジのぼやけの少
ない２値化が行なわれる。

【００１６】第８の本発明は、網点写真では白から黒、
黒から白への反転回数が主走査方向、副走査方向共に多
いことを利用して自動的に外部から与えられるディザマ
トリクスの振幅を制御し、線の切れやエッジのぼやけの
発生しない２値化を行なう。すなわち、注目画素を含む
領域を設定し、その領域内での出力２値画像の白黒の反
転回数を主走査方向と副走査方向それぞれに計測し、両
者の積が予め設定された値よりも大きいときには網点写
真の部分であると判断し、ディザマトリクスに１を乗算
して従来の周期的誤差拡散方式による２値化を行なう。そうでないときには文字などの線画部分であると判断し
、ディザマトリクスに０を乗算して実質的に固定のスレ
ッショルドで２値化されるようにして線の切れやエッジ
のぼやけの少ない２値化を行なう。

【００１７】第９の本発明は、網点写真では白から黒、
黒から白への反転回数が主走査方向、副走査方向共に多
いことを利用して自動的に外部から与えられるディザマ
トリクスの振幅を制御し、線の切れやエッジのぼやけの
発生しない２値化を行なう。すなわち、注目画素を含む
領域を設定し、その領域内での出力２値画像の白黒の反
転回数を主走査方向と副走査方向それぞれに計測し、両
者の積を０から１に正規化し、この正規化された値をデ
ィザマトリクスに乗算する。こうすることにより、反転
回数の多い所、つまり網点写真領域では１に近い値がデ
ィザマトリクスに乗算されることになり、従来の周期的
誤差拡散方式による２値化が行なわれる。また、反転回
数の少ない所、つまり文字等の線画の部分では０に近い
値がディザマトリクスに乗算されることになり、線の切
れやエッジのぼやけの少ない２値化が行なわれる。

【００１８】

【実施例】次に図面を参照して、本発明の実施例を説明
する。

【００１９】図１は本発明の第１の実施例を示すブロッ
ク図であり、入力の画像信号は端子１０１から入力され
る。入力の画像信号は加算器１６において、注目画素の
周辺画素で発生した誤差の加重和との和をとるという修
正が施され、２値化回路１４に供給される。ディザマト
リクスが発生するスレッショルドは端子１０４から与え
られ、固定のスレッショルドは端子１０５からスレッシ
ョルド修正回路１３に与えられ、端子１０３から利用者
が与えるパラメータに応じてスレッショルドが修正され
る。加算器１６において得られる修正された注目画素値
との和と、修正されたスレッショルドとが２値化回路１
４において比較され、その結果である２値画像信号が端
子１０２から出力される。端子１０１から入力される画
像信号は多値であり、例えば８ｂｉｔであるとすれば、
０〜２５５の値を取り得る。端子１０２から出力される
２値化画像信号は２値であるので通常は０または１の値
をとる。ただし、この０または１の値は入力の画像信号
に換算すると白と黒を表すので２５５と０に対応すると
考えられる。そこで、誤差計算回路１５においては、修
正された入力の画像信号と、出力の２値化画像信号とを
入力の画像信号に対応するレベルに変換したものとの差
分をとって注目画素の誤差として出力する。誤差計算回
路１５で計算された誤差は、誤差格納メモリー１１に格
納され、注目画素の周辺画素での誤差の加重和が加重和
回路１２において計算され、続く入力の画像信号の２値
化に使われる。

【００２０】図２は本発明のスレッショルド修正回路の
第２の実施例のブロック図であり、端子２０４には図１
の端子１０３から利用者が設定するパラメータが入力さ
れ、レジスタ２１に蓄えられる。このパラメータは、文
字などの２値画像が入力される時には０、網点写真など
が入力されるときには１であるとする。ディザマトリク
スとして端子１０４経由で端子２０１に供給されるスレ
ッショルドの一例を図１３に示す。これは４×４画素を
周期とした中央集中型のディザマトリクスである。ここ
では、入力の画像信号を８ｂｉｔ、つまり０から２５５
の値をとるとして、その範囲を１６等分し、０が中心に
なるようにシフトしたスレッショルドを発生するように
している。この他にもＢａｙｅｒ型のディザマトリクス
なども考えられる。このスレッショルドは乗算器２２に
おいて利用者の設定した係数との積がとられる。ここで
、利用者が文字などの２値画像であると設定した場合に
は係数が０であるので、乗算器２２の出力は常に０とな
る。また、網点写真などの場合は係数が１であるので、
乗算器２２からは端子２０１に供給されるディザマトリ
クスのスレッショルドがそのまま出力される。加算器２
３においては端子２０３経由で図１の端子１０５から供
給される固定スレッショルドと乗算器２２で修正された
ディザマトリクスのスレッショルドとの和がとられ、端
子２０２から出力される。ここで固定のスレッショルド
を１２８とし、端子２０２からの出力である修正のスレ
ッショルドが０から２５５の範囲になるようにする。

【００２１】図３は本発明のスレッショルド修正回路の
第３の実施例のブロック図であり、端子２０８には図１
の端子１０３から利用者が設定する領域を表すアドレス
が入力され、レジスタ２４に蓄えられる。端子２０９を
経由して図示していないクロック発生器からクロックが
供給され、アドレスカウンタ２７は注目画素のアドレス
を計数する。比較器２８は注目画素のアドレスと利用者
が指定したアドレスとを比較して、係数を出力する。こ
の係数は、文字などの２値画像の領域では０、網点写真
などの領域では１である様に設定しておく。また、ここ
では簡単のため比較器２８を一つしか描いていないが、
複数のレジスタ及び比較器を設けて複数の領域に対して
上記の係数を発生させることは簡単に実現できる。また
、主走査方向と副走査方向をそれぞれ独立に設定し、二
次元の領域を設定することも容易に実現できる。図１３
に示すディザマトリクスにより端子１０４経由で端子２
０５に供給されるスレッショルドは乗算器２５において
利用者の設定した係数との積がとられる。ここで、文字
などの２値画像の領域では係数が０であるので、乗算器
２５の出力は常に０となる。また、網点写真などの場合
は係数が１であるので、乗算器２５からは端子２０５に
供給されるディザマトリクスのスレッショルドがそのま
ま出力される。加算器２６においては端子２０７経由で
図１の端子１０５から供給される固定スレッショルドと
乗算器２５で修正されたディザマトリクスのスレッショ
ルドとの和がとられ、端子２０６から出力される。

【００２２】図４は本発明の第４の実施例のブロック図
である。図４（ａ）において、入力の画像信号は端子１
０１から入力される。入力の画像信号は加算器１６にお
いて、注目画素の周辺画素で発生した誤差の加重和との
和をとるという修正が施され、２値化回路１４に供給さ
れる。入力の画像信号はスレッショルド修正回路１３ａ
にも与られ、注目画素とその周辺画素とのレベル差に基
づいてスレッショルドが修正される。加算器１６におい
て得られる修正された注目画素値との和と、修正された
スレッショルドとが２値化回路１４において比較され、
その結果である２値画像信号が端子１０２から出力され
る。端子１０１から入力される画像信号は多値であり、
例えば８ｂｉｔであるとすれば、０〜２５５の値を取り
得る。端子１０２から出力される２値化画像信号は２値
であるので通常は０または１の値をとる。ただし、この
０または１の値は入力の画像信号に換算すると白と黒を
表すので２５５と０に対応すると考えられる。そこで、
誤差計算回路１５においては、修正された入力の画像信
号と、出力の２値化画像信号とを入力の画像信号に対応
するレベルに変換したものとの差分をとって注目画素の
誤差として出力する。誤差計算回路１５で計算された誤
差は、誤差格納メモリー１１に格納され、注目画素の周
辺画素での誤差の加重和が加重和回路１２において計算
され、続く入力の画像信号の２値化に使われる。

【００２３】図４（ｂ）は本発明のスレッショルド修正
回路の第４の実施例のブロック図であり、端子２０３に
は画像信号が入力される。１画素遅延素子２４ａを経由
した画素の輝度レベル値と現注目画素との輝度レベル値
の差分が減算器２６ａでとられる。この減算器２６ａは
差分の絶対値を出力する。また、１ライン遅延素子２５
ａを経由した画素の輝度レベル値と現注目画素の輝度レ
ベル値との差分も減算器２７ａで計算される。この減算
器２７ａも減算貴２６ａと同様に差分の絶対値を出力す
る。減算器２６ａおよび２７ａの出力は加算器２８ａで
加算される。現注目画素と周辺画素のレベル差をとるこ
とにより、現注目画素が文字などの２値画像のエッジ部
分であるかどうかが判断できる。加算器２８ａの出力は
、比較器２１ａにおいて端子２０４経由で外部から供給
されるスレッショルドと比較される。このスレッショル
ドよりも加算器２８ａの出力が大きな値をとれば現注目
画素はエッジの部分にあるとして、比較器２１ａでは０
を出力する。そうでない場合には比較器２１ａは１を出
力する。端子２０１から供給されるディザマトリクスは
、乗算器２２において比較器２１ａの出力との積がとら
れる。ここで、周辺画素と注目画素とのレベル差の大小
から文字などの２値画像のエッジであると判断された場
合には比較器２１ａの出力が０であるので、乗算器２２
ａの出力は常に０となる。また、文字などの２値画像の
エッジではないと判断された場合は係数が１であるので
、乗算器２２ａからは端子２０１から供給されるディザ
マトリクスがそのまま出力される。加算器２３ａにおい
ては端子２０５経由で外部から供給される固定スレッシ
ョルドと、乗算器２２ａの出力である比較器２１ａの出
力とディザマトリクスとの積の和がとられ、端子２０２
から出力され、図４（ａ）の２値化回路１４に供給され
る。

【００２４】ディザマトリクスとして端子２０１に供給
されるスレッショルドの一例を図１３に示す。これは４
×４画素を周期とした中央集中型のディザマトリクスで
ある。ここでは、入力の画像信号を８ｂｉｔ、つまり０
から２５５の値をとるとして、その範囲を１６等分し、
０が中心になるようにシフトしたスレッショルドを発生
するようにしている。この他にもＢａｙｅｒ型のディザ
マトリクスなども考えられる。このスレッショルドは乗
算器２２ａで修正され、加算器２３ａにおいては端子２
０５から供給される固定スレッショルドとの和がとられ
、端子２０２から出力される。ここで固定のスレッショ
ルドを１２８とし、端子２０２からの出力で修正された
スレッショルドが０から２５５の範囲になるようにする
。

【００２５】図５は本発明のスレッショルド修正回路の
第５の実施例のブロック図であり、入力の画像信号は端
子２０９から供給される。１画素遅延素子２１４を経由
した画素の輝度レベル値と現注目画素の輝度レベル値と
の差分が減算器２１６でとられる。この減算器２１６は
差分の絶対値を出力する。また、１ライン遅延素子２１
５を経由した画素の輝度レベル値と現注目画素の輝度レ
ベル値との差分も減算器２１７で計算される。この減算
器２１７も減算器２１６と同様に差分の絶対値を出力す
る。減算器２１６および２１７の出力は加算器２１８で
加算される。文字などの２値画像のエッジの部分では、
現注目画素と周辺画素のレベル差が大きくなる。そこで
、このレベル差により、現注目画素がどの程度２値画像
らしいかが判断できる。加算器２１８の出力は、入力の
画像信号が８ｂｉｔであるとすると、０から５１０の値
をとり得る。正規化回路２１１は、この０から５１０の
値を１から０という範囲の値に変換して出力する。変換
の方法は、逆数をとってからシフトする、線形内挿を行
なうなど種々考えられる。いずれにしてもＲＯＭ（読み
出し専用メモリー）で実現できる。図１３に一例を示す
ディザマトリクスは端子２０８から供給され、乗算器２
１２において正規化回路２１１の出力との積がとられる
。加算器２１３においては端子２０６から供給される固
定スレッショルドと乗算器２１２で修正されたディザマ
トリクスとの和がとられ、端子２０７から出力され、図
４（ａ）の２値化回路１４に供給される。

【００２６】図６は本発明のスレッショルド修正回路の
第６の実施例のブロック図であり、端子２０５には２値
画像信号が入力される。変化点検出器２４ｂは２値画像
信号が白から黒へ、また黒から白への変化を検出する。変化した場合には加算器２７ｂにおいて、レジスタ２９
ｂの内容に１を加える。変化が検出されなかった場合に
は何も加算しない。変化点を計数する範囲をＮ画素（Ｎ
は１以上の整数）として、Ｎ画素遅延素子２６ｂで遅延
された画素が変化点検出器２５ｂに入力される。変化が
検出されると、減算器２８ｂにおいて加算器２７ｂの出
力から１が減算される。変化が検出されない場合には何
も減算しない。減算器２８ｂの出力は比較器２１ｂに入
力されると同時にレジスタ２９ｂに蓄えられる。レジス
タ２９ｂは走査線の最初で０にリセットされるので、レ
ジスタ２９ｂには走査線上のＮ画素の範囲内の変化点の
数が蓄えられることになる。比較器２１ｂではこの変化
点数と端子２０４から入力されるスレッショルドとの比
較が行なわれる。外部から与えられるスレッショルドよ
りも変化点数の方が多ければ、網点写真領域であると判
断されるので、比較器２１ｂは値１を出力する。また、
そうでない時には値０を出力する。端子２０１から供給
されるディザマトリクスは、乗算器２２ｂにおいて比較
器２１ｂの出力との積がとられる。ここで、文字などの
２値画像であると判断された場合には比較器２１ｂの出
力が０であるので、乗算器２２ｂの出力は常に０となる
。また、網点写真領域であると判断された場合は係数が
１であるので、乗算器２２ｂでは端子２０１から供給さ
れるディザマトリクスをそのまま出力する。加算器２３
ｂにおいては端子２０３から供給される固定スレッショ
ルドと、乗算器２２ｂの出力である比較器２１ｂの出力
とディザマトリクスとの積の和がとられ、端子２０２か
ら出力され、図４（ａ）の２値化回路１４に供給される
。

【００２７】ディザマトリクスから端子２０１に供給さ
れるスレッショルドの一例を図６に示す。これは４×４
画素を周期とした中央集中型のディザマトリクスである
。ここでは、入力の画像信号を８ｂｉｔ、つまり０から
２５５の値をとるとして、その範囲を１６等分し、０が
中心になるようにシフトしたスレッショルドを発生する
ようにしている。この他にもＢａｙｅｒ型のディザマト
リクスなども考えられる。このスレッショルドは乗算器
２２ｂで修正され、加算器２３ｂにおいては端子２０３
から供給される固定スレッショルドとの和がとられ、端
子２０２から出力される。ここで固定のスレッショルド
を１２８とし、端子２０２からの出力である修正された
スレッショルドが０から２５５の範囲になるようにする
。

【００２８】図７は本発明のスレッショルド修正回路の
第７の実施例のブロック図であり、端子２０９には２値
画像信号が入力される。変化点検出器２１４ｂは２値画
像信号が白から黒へ、また黒から白への変化を検出する
。変化した場合には加算器２１７ｂにおいて、レジスタ
２１９ｂの内容に１を加える。変化が検出されなかった
場合には何も加算しない。変化点を計数する範囲をＮ画
素（Ｎは１以上の整数）として、Ｎ画素遅延素子２１６
ｂで遅延された画素が変化点検出器２１５ｂに入力され
る。変化が検出されると、減算器２１８ｂにおいて加算
器２１７ｂの出力から１が減算される。変化が検出され
ない場合には何も減算しない。減算器２１８ｂの出力は
正規化回路２１１ｂに入力されると同時にレジスタ２１
９ｂに蓄えられる。レジスタ２１９ｂは走査線の最初で
０にリセットされるので、レジスタ２１９ｂには走査線
上のＮ画素の範囲内の変化点の数が蓄えられることにな
る。正規化回路２１１ｂではこの変化点数を０から１に
正規化する。変化点数を計数する範囲がＮであるので、
変化点数は最大でＮ−１であり、最小で０である。従って、変化点数をＮ−１で除算すれば０から１に正規
化された値が得られる。また、非線形な特性を持たせて
もよい。いずれにしても、ＲＯＭ（読みだし専用メモリ
ー）で実現できる。図１３に一例を示すディザマトリク
スは端子２０６から供給され、乗算器２１２ｂにおいて
正規化回路２１１ｂの出力との積がとられる。加算器２
１３ｂにおいては端子２０８から供給される固定スレッ
ショルドと乗算器２１２ｂで修正されたディザマトリク
スとの和がとられ、端子２０７から出力され、図４（ａ
）の２値化回路１４に供給される。

【００２９】図８は本発明のスレッショルド修正回路の
第８の実施例のブロック図であり、端子２０４には２値
画像信号が入力される。変化点検出器２１４Ａは２値画
像信号が白から黒へ、また黒から白への変化を検出する
。変化した場合には加算器２１９Ａにおいて、レジスタ
２１８Ａの内容に１を加える。変化が検出されなかった
場合には何も加算されない。変化点を計数する範囲をＮ
画素（Ｎは１以上の整数）として、１画素遅延素子を２
９Ａ、２９Ｂ…と（Ｎ−１）個ならべ、Ｎ画素遅延され
た出力を変化点検出器２１４Ｎに入力する。変化点検出
器２１４Ｎで変化が検出されると、減算器２２０Ａにお
いて加算器２１９Ａの出力から１が減算される。変化が
検出されない場合には何も減算しない。減算器２２０Ａ
の出力は加算器２５Ｂに入力されると同時にレジスタ２
１８Ａに蓄えられる。レジスタ２１８Ａは走査線の最初
で０にリセットされるので、レジスタ２１８Ａには走査
線上のＮ画素の範囲内の変化点の数が蓄えられることに
なる。Ｎ画素遅延された画素は１ラインよりＮ画素少な
い遅延素子２１１Ａによって合計１ライン分の遅延を受
け、Ｎ画素遅延素子２１２に入力される。ここでも同様
に変化点検出器２１５Ａと２１５Ｂによって変化点が検
出され、レジスタ２１８Ｂ、加算器２１９Ｂ、減算器２
２０Ｂによって１ライン前のＮ画素の範囲内の変化点の
数がレジスタ２１８Ｂに蓄えられる。これはＮライン分
繰り返される。その結果、レジスタ２１８Ａから２１８
ＮにはＮライン分の変化点数が蓄えられる。それぞれの
変化点数は加算器２５Ｂにおいてその合計が計算される
。

【００３０】同様の計算が副走査方向にも行なわれる。変化点検出器２１４Ａと２１７Ａ、レジスタ２８Ａ、加
算器２７Ａ、減算器２６Ａによって注目画素を含む副走
査方向にＮライン分の範囲内での変化点数がレジスタ２
８Ａに蓄えられる。注目画素の１画素前の画素を含むＮ
ライン分の範囲内の変化点数はレジスタ２８Ｂに蓄えら
れ、以下同様にレジスタ２８Ｎまでに注目画素の（Ｎ−
１）画素前までの副走査方向の変化点数が蓄えられる。これらの変化点数の合計が加算器２５Ａで計算される。

【００３１】副走査方向の変化点数の合計と主走査方向
の変化点数の合計は乗算器２３Ａでその積がとられる。乗算器２３Ａの出力は比較器２４Ａにおいて、端子２０
５から与えられるスレッショルドと比較される。外部か
ら与えられるスレッショルドよりも変化点数の方が多け
れば、網点写真領域であると判断し、比較器２４Ａは値
１を出力する。また、そうでない時には値０を出力する
。端子２０１から供給されるディザマトリクスは、乗算
器２１Ａにおいて比較器２４Ａの出力との積がとられる
。ここで、文字などの２値画像であると判断された場合
には比較器２１Ａの出力が０であるので、乗算器２１Ａ
の出力は常に０となる。また、網点写真領域であると判
断された場合は係数が１であるので、乗算器２１Ａから
は端子２０１から供給されるディザマトリクスがそのま
ま出力される。加算器２２Ａにおいては端子２０３から
供給される固定スレッショルドと、乗算器２１Ａの出力
である比較器２４Ａの出力とディザマトリクスとの積の
和がとられ、端子２０２から出力され、図４（ａ）の２
値化回路１４に供給される。

【００３２】ディザマトリクスから端子２０１に供給さ
れるスレッショルドの一例を図１３に示す。これは４×
４画素を周期とした中央集中型のディザマトリクスであ
る。ここでは、入力の画像信号を８ｂｉｔ、つまり０か
ら２５５の値をとるとして、その範囲を１６等分し、０
が中心になるようにシフトしたスレッショルドを発生す
るようにしている。この他にもＢａｙｅｒ型のディザマ
トリクスなども考えられる。このスレッショルドは乗算
器２１Ａで修正され、加算器２２Ａにおいては端子２０
３から供給される固定スレッショルドとの和がとられ、
端子２０２から出力される。ここで固定のスレッショル
ドを１２８とし、端子２０２からの出力で修正されたス
レッショルドが０から２５５の範囲になるようにする。

【００３３】図９は本発明のスレッショルド修正回路の
第９の実施例のブロック図であり、端子２０９には２値
画像信号が入力される。変化点検出器２３１Ａは出力２
値画像信号が白から黒へ、また黒から白への変化を検出
する。変化した場合には加算器２３８Ａにおいて、レジ
スタ２３７Ａの内容に１を加える。変化が検出されなか
った場合には何も加算されない。変化点を計数する範囲
をＮ画素（Ｎは１以上の整数）として、１画素遅延素子
を２２９Ａ、２２９Ｂ…と（Ｎ−１）個ならべ、Ｎ画素
遅延された出力を変化点検出器２３１Ｎに入力する。変
化点検出器２３１Ｎで変化が検出されると、減算器２３
９Ａにおいて加算器２３８Ａの出力から１が減算される
。変化が検出されない場合には何も減算しない。減算器
２３９Ａの出力は加算器２２５Ｂに入力されると同時に
レジスタ２３７Ａに蓄えられる。レジスタ２３７Ａは走
査線の最初で０にリセットされるので、レジスタ２３７
Ａには走査線上のＮ画素の範囲内の変化点の数が蓄えら
れることになる。Ｎ画素遅延された画素は１ラインより
Ｎ画素少ない遅延素子２３０によって合計１ライン分の
遅延を受け、Ｎ画素遅延素子２３２に入力される。ここ
でも同様に変化点検出器２３４Ａと２３４Ｂによって変
化点が検出され、レジスタ２３７Ｂ、加算器２３８Ｂ、
減算器２３９Ｂによって１ライン前のＮ画素の範囲内の
変化点の数がレジスタ２３７Ｂに蓄えられる。これはＮ
ライン分繰り返される。その結果、レジスタ２３７Ａか
ら２３７ＮにはＮライン分の変化点数が蓄えられる。そ
れぞれの変化点数は加算器２２５Ｂにおいてその合計が
計算される。

【００３４】同様の計算が副走査方向にも行なわれる。変化点検出器２３１Ａと２３６Ａ、レジスタ２２８Ａ、
加算器２２７Ａ、減算器２２６Ａによって注目画素を含
む副走査方向にＮライン分の範囲内での変化点数がレジ
スタ２２８Ａに蓄えられる。注目画素の１画素前の画素
を含むＮライン分の範囲内の変化点数はレジスタ２２８
Ｂに蓄えられ、以下同様にレジスタ２２８Ｎまでに注目
画素の（Ｎ−１）画素前までの副走査方向の変化点数が
蓄えられる。これらの変化点数の合計が加算器２２５Ａ
で計算される。

【００３５】副走査方向の変化点数の合計と主走査方向
の変化点数の合計は乗算器２２３でその積がとられる。

【００３６】正規化回路２２４ではこの主走査方向の変
化点数と副走査方向の変化点数の積を０から１に正規化
する。変化点数を計数する範囲がＮ×Ｎであるので、変
化点数は最大で２Ｎ（Ｎ−１）であり、最小で０である
。従って、変化点数を２Ｎ（Ｎ−１）で除算すれば０か
ら１に正規化された値が得られる。また、非線形な特性
を持たせてもよい。いずれにしても、ＲＯＭ（読みだし
専用メモリー）で実現できる。

【００３７】図１３に一例を示すディザマトリクスは端
子２０６から供給され、乗算器２１２において正規化回
路２２４の出力との積がとられる。加算器２２２におい
ては端子２０８から供給される固定スレッショルドと乗
算器２２１で修正されたディザマトリクスとの和がとら
れ、端子２０７から出力され、図４（ａ）の２値化回路
１４に供給される。

【００３８】図１０は誤差格納メモリー１１の詳細ブロ
ック図である。誤差計算回路１５で計算された注目画素
における誤差は端子３０１から供給され、図に示すよう
に１ラインより２画素少ない遅延素子３２Ａおよび３２
Ｂと１画素遅延素子３１Ａ〜３１Ｊからなるメモリによ
って遅延され、端子３０２〜３１３に出力される。これ
らの端子に出力される誤差は図１２に示す斜線の注目画
素の周囲に、端子番号をつけて図示した位置関係になっ
ている。

【００３９】図１１は加重和回路１２の詳細ブロック図
である。誤差格納メモリー１１から出力される周囲画素
における誤差は端子３０２から３１３を介して入力され
る。それぞれの位置に対応する計数ｓ１からｓ１２が乗
算器４１Ａから４１Ｌで乗算され、加算器４２Ａから４
２Ｋで総和がとられ端子４０１に出力される。ここで用
いる係数には、例えば、ｓ１＝０．１０，ｓ２＝０．１
５，ｓ３＝０．０６，ｓ４＝０．１０，ｓ５＝０．１５
，ｓ６＝０．１０，ｓ７＝０．０６，ｓ８＝０．０３，
ｓ９＝０．０６，ｓ１０＝０．１０，ｓ１１＝０．０６
，ｓ１２＝０．０３などを用いる。なお、これらの係数
は経験的に求めるものである。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、外部から
与えられるスレッショルドにより入力の画像信号が修正
された注目画素値を２値化し２値画像信号を出力する手
段と、画像信号と２値画像信号との注目画素値の誤差を
計算する手段と、計算された誤差を加重和を取る手段に
帰還する手段とを有することにより、網点写真のような
疑似中間調画像や写真のような連続階調画像と文字など
の２値画像の両方に対処することが出来、双方の画質を
損なうことなく、２値画像信号を生成することが出来る
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のブロック図である。

【図２】本発明の第２の実施例のスレッショルド修正回
路のブロック図である。

【図３】本発明の第３の実施例のスレッショルド修正回
路のブロック図である。

【図４】本発明の第４の実施例のブロック図である。

【図５】本発明の第５の実施例のスレッショルド修正回
路のブロック図である。

【図６】本発明の第６の実施例のスレッショルド修正回
路のブロック図である。

【図７】本発明の第７の実施例のスレッショルド修正回
路のブロック図である。

【図８】本発明の第８の実施例のスレッショルド修正回
路のブロック図である。

【図９】本発明の第９の実施例のスレッショルド修正回
路のブロック図である。

【図１０】本実施例の誤差格納メモリーの詳細ブロック
図である。

【図１１】本実施例の加重和回路の詳細ブロック図であ
る。

【図１２】本実施例の誤差格納メモリーにおける注目画
素と周辺画素とを示す図である。

【図１３】ディザマトリクスの一例を示す図である。

【符号の説明】

１１　　　　誤差格納メモリー１２　　　　加重和回路１３　　　　加重和修正回路１４　　　　２値化回路１５　　　　誤差計算回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　多値の画像信号を２値化し２値画像信
号として出力する疑似中間調画像処理装置において、既
に２値化された複数の周囲画素における入力画素値と前
記入力画素値に対応する２値出力画素値との差に基づく
誤差の加重和をとる手段と、前記誤差の加重和を用いて
前記画像信号の注目画素値を修正する手段と、外部から
与えられる周期的スレッショルドを修正する手段と、前
記修正されたスレッショルドにより前記修正された注目
画素値を２値化し前記２値画像信号を出力する手段と、
前記画像信号と前記２値画像信号との前記注目画素値の
誤差を計算する手段と、前記計算された誤差を前記加重
和を取る手段に帰還する手段とを備えることを特徴とす
る疑似中間調画像処理装置。
【請求項２】　　前記スレッショルドを修正する手段に
おいて、入力画像毎に文字などの２値画像では零であり
、写真などの連続階調画像では１であり、網点写真など
の疑似中間調画像では１である係数を利用者が設定し、
前記設定値を外部より与えられる周期的ディザマトリク
ス値に乗じ、前記ディザマトリクス値と外部より与えら
れる固定スレッショルドとの和をとることにより２値化
のスレッショルドを修正することを特徴とする請求項１
記載の疑似中間調画像処理装置。
【請求項３】　　前記スレッショルドを修正する手段に
おいて、操作入力により与えられた入力画像中の位置に
より、文字などの２値画像領域では零であり、写真など
の連続階調画像領域では１であり、網点写真などの疑似
中間調画像領域では１である係数を外部から与えられる
周期的ディザマトリクス値に乗じ、前記ディザマトリク
ス値と外部から与えられる固定スレッショルドとの和を
とることにより２値化のスレッショルドを修正すること
を特徴とする請求項１記載の疑似中間調画像処理装置。
【請求項４】　　前記スレッショルドを修正する手段に
おいて、前記注目画素値と前記注目画素の周辺画素値と
の差分値を計算し、前記差分値が予め設定された値より
大きければ零、そうでなければ１を外部より与えられる
周期的ディザマトリクスに乗じ、前記ディザマトリクス
値と外部より与えられる固定スレッショルドとの和をと
ることにより２値化のスレッショルドを修正することを
特徴とする請求項１記載の疑似中間調画像処理装置。
【請求項５】　　前記スレッショルドを修正する手段に
おいて、前記注目画素値と前記注目画素の周辺画素値と
の差分値を計算し、前記差分値の逆数を０から１に正規
化した値を外部より与えられる周期的ディザマトリクス
値に乗じ、前記ディザマトリクス値と外部より与えられ
る固定スレッショルドとの和をとることにより２値化の
スレッショルドを修正することを特徴とする請求項１記
載の疑似中間調画像処理装置。
【請求項６】　　前記スレッショルドを修正する手段に
おいて、前記入力の画像信号の注目画素に対応する出力
画素を含む出力の２値化画像信号中の予め設定された領
域における白から黒および黒から白への変化点数を計数
し、前記計数値が予め設定された値よりも大きければ１
、そうでなければ０を外部から与えられが周期的ディザ
マトリクスに乗じ、前記ディザマトリクス値と外部より
与えられる固定スレッショルドとの和をとることにより
２値化のスレッショルドを修正することを特徴とする請
求項１記載の疑似中間調画像処理装置。
【請求項７】　　前記スレッショルドを修正する手段に
おいて、前記入力の画像信号の注目画素に対応する出力
画素を含む出力の２値化画像信号中の予め設定された領
域における白から黒および黒から白への変化点数を計数
し、前記計数値を０から１に正規化した値を外部より与
えられる周期的ディザマトリクス値に乗じ、前記ディザ
マトリクス値と外部より与えられる固定スレッショルド
との和をとることにより２値化のスレッショルドを修正
することを特徴とする請求項１記載の疑似中間調画像処
理装置。
【請求項８】　　前記スレッショルドを修正する手段に
おいて、前記入力の画像信号の注目画素に対応する出力
画素を含む出力画像信号中の予め設定された領域におけ
る白から黒および黒から白への変化点数を主走査方向お
よび副走査方向に独立に計数し、前記主走査方向変化点
数と前記副走査方向変化点数の積をとり、前記変化点数
の積が予め設定された値よりも大きければ１、そうでな
ければ０を外部から与えられる周期的ディザマトリクス
に乗じ、前記ディザマトリクス値と外部より与えられる
固定スレッショルドとの和をとることにより２値化のス
レッショルドを修正することを特徴とする請求項１記載
の疑似中間調画像処理装置。
【請求項９】　　前記スレッショルドを修正する手段に
おいて、前記入力の画像信号の注目画素に対応する出力
画素を含む出力画像信号中の予め設定された領域におけ
る白から黒および黒から白への変化点数を主走査方向お
よび副走査方向に独立に計数し、前記主走査方向変化点
数と前記副走査方向変化点数の積をとり、前記変化点数
の積を０から１に正規化した値を外部より与えられる周
期的ディザマトリクスに乗じ、前記ディザマトリクス値
と外部より与えられる固定スレッショルドとの和をとる
ことにより２値化のスレッショルドを修正することを特
徴とする請求項１記載の疑似中間調画像処理装置。