JPH089152A - 画像信号２値化処理装置および方法 - Google Patents
画像信号２値化処理装置および方法Info
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- JPH089152A JPH089152A JP6135855A JP13585594A JPH089152A JP H089152 A JPH089152 A JP H089152A JP 6135855 A JP6135855 A JP 6135855A JP 13585594 A JP13585594 A JP 13585594A JP H089152 A JPH089152 A JP H089152A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】誤差拡散法により画像を２値化する際、テクス
チャの発生を抑制するとともに、周期性のない良好な２
値画像を得ることができる画像信号２値化処理装置およ
び方法を提供する。 【構成】多値画像信号Ｉ(x,y) を誤差メモリ２０からの
誤差信号Ｅ(x-k,y-l) および誤差拡散係数メモリ２２か
らの誤差拡散係数Ｗ(k,l) に基づいて修正し、前記修正
された多値画像信号Ｉ’(x,y) を比較器１４で閾値信号
ＴＨと比較し、得られた２値画像信号Ｐ(x,y) と修正前
の多値画像信号Ｉ(x,y) とから混在画像信号Ｐ’(x,y)
を求める。この場合、前記混在画像信号Ｐ’(x,y) は、
多値画像信号Ｉ(x,y) がシャドー領域にある場合とハイ
ライト領域にある場合とで０と１との間の多値画像信号
となるように変換される。そして、この混在画像信号
Ｐ’(x,y) を２値化回路１８において２値化し、２値画
像信号Ｐ”(x',y') を生成する。
チャの発生を抑制するとともに、周期性のない良好な２
値画像を得ることができる画像信号２値化処理装置およ
び方法を提供する。 【構成】多値画像信号Ｉ(x,y) を誤差メモリ２０からの
誤差信号Ｅ(x-k,y-l) および誤差拡散係数メモリ２２か
らの誤差拡散係数Ｗ(k,l) に基づいて修正し、前記修正
された多値画像信号Ｉ’(x,y) を比較器１４で閾値信号
ＴＨと比較し、得られた２値画像信号Ｐ(x,y) と修正前
の多値画像信号Ｉ(x,y) とから混在画像信号Ｐ’(x,y)
を求める。この場合、前記混在画像信号Ｐ’(x,y) は、
多値画像信号Ｉ(x,y) がシャドー領域にある場合とハイ
ライト領域にある場合とで０と１との間の多値画像信号
となるように変換される。そして、この混在画像信号
Ｐ’(x,y) を２値化回路１８において２値化し、２値画
像信号Ｐ”(x',y') を生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誤差拡散法による周波
数変調と、周波数変調された画像信号のハイライト領
域、シャドー領域での面積変調とを組み合わせて階調画
像を再現するようにした画像信号２値化処理装置および
方法に関する。
数変調と、周波数変調された画像信号のハイライト領
域、シャドー領域での面積変調とを組み合わせて階調画
像を再現するようにした画像信号２値化処理装置および
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】２値表示のみ可能な表示装置やプリンタ
装置を用いて階調画像を再現する際、多値画像信号であ
る階調画像信号を“０”および“１”の信号からなる２
値画像信号に変換する処理が行われる。この場合、画像
の中間調は、画素の周波数（または密度）あるいは面積
を多値画像信号に応じて変調することで再現することが
できる。
装置を用いて階調画像を再現する際、多値画像信号であ
る階調画像信号を“０”および“１”の信号からなる２
値画像信号に変換する処理が行われる。この場合、画像
の中間調は、画素の周波数（または密度）あるいは面積
を多値画像信号に応じて変調することで再現することが
できる。
【０００３】例えば、画素の周波数を変調するようにし
た２値化処理方法として、再生画像におけるモアレの発
生を抑制することのできる誤差拡散法がある。
た２値化処理方法として、再生画像におけるモアレの発
生を抑制することのできる誤差拡散法がある。
【０００４】誤差拡散法は、入力画素の多値画像信号を
閾値信号と比較して２値化する際、２値化により発生し
た誤差を前記入力画素の近傍画素に分配加算し、この加
算された多値画像信号を入力画素の新たな多値画像信号
として逐次的に２値化を行うものである。
閾値信号と比較して２値化する際、２値化により発生し
た誤差を前記入力画素の近傍画素に分配加算し、この加
算された多値画像信号を入力画素の新たな多値画像信号
として逐次的に２値化を行うものである。
【０００５】入力画素の多値画像信号をＩ(x,y) （x は
主走査方向の位置、y は副走査方向の位置とする）、２
値画像信号をＰ(x,y) とすると、２値化誤差信号Ｅ(x,
y) は、 Ｅ(x,y) ＝Ｉ(x,y) −Ｐ(x,y) ……（１） として求められる。そこで、（１）式の２値化誤差信号
Ｅ(x,y) は、 Ｉ’(x,y) ＝Ｉ(x,y) ＋ΔＥ(x,y) ……（２） として近傍画素に拡散され、多値画像信号Ｉ’(x,y) に
置き換えられる。そして、置き換えられた前記多値画像
信号Ｉ’(x,y) を所定の閾値信号と比較することによ
り、２値画像信号Ｐ(x,y) が得られる。なお、（２）式
において、
主走査方向の位置、y は副走査方向の位置とする）、２
値画像信号をＰ(x,y) とすると、２値化誤差信号Ｅ(x,
y) は、 Ｅ(x,y) ＝Ｉ(x,y) −Ｐ(x,y) ……（１） として求められる。そこで、（１）式の２値化誤差信号
Ｅ(x,y) は、 Ｉ’(x,y) ＝Ｉ(x,y) ＋ΔＥ(x,y) ……（２） として近傍画素に拡散され、多値画像信号Ｉ’(x,y) に
置き換えられる。そして、置き換えられた前記多値画像
信号Ｉ’(x,y) を所定の閾値信号と比較することによ
り、２値画像信号Ｐ(x,y) が得られる。なお、（２）式
において、
【０００６】
【数１】
【０００７】であり、Ｗ(k,l) は、２値化誤差信号Ｅ
(x,y) を所定の割合で拡散するための誤差拡散係数であ
る。
(x,y) を所定の割合で拡散するための誤差拡散係数であ
る。
【０００８】以上のようにして多値画像信号を２値画像
信号に変換する誤差拡散法では、網点画像や写真等の中
間調画像が良好に再現され、特にモアレの発生が好適に
抑制される効果がある。
信号に変換する誤差拡散法では、網点画像や写真等の中
間調画像が良好に再現され、特にモアレの発生が好適に
抑制される効果がある。
【０００９】一方、画素の面積を変調するようにした２
値化処理方法として、例えば、テクスチャの発生がなく
高速処理が可能な組織的ディザ法がある。この組織的デ
ィザ法は、多値画像信号で構成されるＮ×Ｎの画素をＮ
×Ｎの閾値信号（ディザマトリックス）と比較すること
で２値画像信号を生成するようにしたものである。
値化処理方法として、例えば、テクスチャの発生がなく
高速処理が可能な組織的ディザ法がある。この組織的デ
ィザ法は、多値画像信号で構成されるＮ×Ｎの画素をＮ
×Ｎの閾値信号（ディザマトリックス）と比較すること
で２値画像信号を生成するようにしたものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記誤差拡
散法では、各画素のサイズを一定とし、一定領域内に形
成される画素数を制御することで中間調の濃度を再現し
ているため、特に、ハイライト領域あるいはシャドー領
域の画像を再現する際、例えば、白黒画像で考察した場
合、ハイライト領域では、出現する黒点の周期的分布が
目立ち、また、シャドー領域では、黒の背景上に出現す
る白点の周期的分布が目立つことになり、これらが目障
りなテクスチャとなってしまう不具合がある。
散法では、各画素のサイズを一定とし、一定領域内に形
成される画素数を制御することで中間調の濃度を再現し
ているため、特に、ハイライト領域あるいはシャドー領
域の画像を再現する際、例えば、白黒画像で考察した場
合、ハイライト領域では、出現する黒点の周期的分布が
目立ち、また、シャドー領域では、黒の背景上に出現す
る白点の周期的分布が目立つことになり、これらが目障
りなテクスチャとなってしまう不具合がある。
【００１１】一方、前記組織的ディザ法では、各画素の
サイズが画像の濃度に応じて変化するため、前記のよう
な問題が生じない反面、モアレが生じてしまう不具合が
ある。
サイズが画像の濃度に応じて変化するため、前記のよう
な問題が生じない反面、モアレが生じてしまう不具合が
ある。
【００１２】そこで、本発明は、前記の不具合を解消
し、多値画像信号から２値画像信号を生成する際、画像
のハイライト領域およびシャドー領域でのテクスチャの
発生を抑制し、且つ、モアレ等の周期性のない良好な画
像を生成することのできる画像信号２値化処理装置およ
び方法を提供することを目的とする。
し、多値画像信号から２値画像信号を生成する際、画像
のハイライト領域およびシャドー領域でのテクスチャの
発生を抑制し、且つ、モアレ等の周期性のない良好な画
像を生成することのできる画像信号２値化処理装置およ
び方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、多値画像信号を所定の閾値信号と比較
し、２値画像信号を生成する第１の２値化手段と、前記
２値画像信号が所定のハイライト領域または所定のシャ
ドー領域における前記多値画像信号から生成される場
合、前記２値画像信号を２値レベルの範囲内で前記多値
画像信号に応じた所定レベルの画像信号に変換し、前記
２値画像信号および前記画像信号の混在する混在画像信
号を生成する混在画像信号生成手段と、前記混在画像信
号をそのレベルに応じた２値画像信号に変換する第２の
２値化手段と、前記多値画像信号と前記混在画像信号と
を用いて誤差信号を求める誤差信号算出手段と、所定の
誤差拡散係数に基づき、前記誤差信号を当該多値画像信
号の周囲の多値画像信号に対して拡散させ、前記多値画
像信号を修正する多値画像信号修正手段と、を備えるこ
とを特徴とする。
めに、本発明は、多値画像信号を所定の閾値信号と比較
し、２値画像信号を生成する第１の２値化手段と、前記
２値画像信号が所定のハイライト領域または所定のシャ
ドー領域における前記多値画像信号から生成される場
合、前記２値画像信号を２値レベルの範囲内で前記多値
画像信号に応じた所定レベルの画像信号に変換し、前記
２値画像信号および前記画像信号の混在する混在画像信
号を生成する混在画像信号生成手段と、前記混在画像信
号をそのレベルに応じた２値画像信号に変換する第２の
２値化手段と、前記多値画像信号と前記混在画像信号と
を用いて誤差信号を求める誤差信号算出手段と、所定の
誤差拡散係数に基づき、前記誤差信号を当該多値画像信
号の周囲の多値画像信号に対して拡散させ、前記多値画
像信号を修正する多値画像信号修正手段と、を備えるこ
とを特徴とする。
【００１４】また、本発明は、多値画像信号を所定の閾
値信号と比較し、２値画像信号を生成する第１ステップ
と、前記２値画像信号が所定のハイライト領域または所
定のシャドー領域における前記多値画像信号から生成さ
れる場合、前記２値画像信号を２値レベルの範囲内で前
記多値画像信号に応じた所定レベルの画像信号に変換
し、前記２値画像信号および前記画像信号の混在する混
在画像信号を生成する第２ステップと、前記混在画像信
号をそのレベルに応じた２値画像信号に変換する第３ス
テップと、前記多値画像信号と前記混在画像信号とを用
いて誤差信号を求める第４ステップと、所定の誤差拡散
係数に基づき、前記誤差信号を当該多値画像信号の周囲
の多値画像信号に対して拡散させ、前記多値画像信号を
修正する第５ステップと、からなることを特徴とする。
値信号と比較し、２値画像信号を生成する第１ステップ
と、前記２値画像信号が所定のハイライト領域または所
定のシャドー領域における前記多値画像信号から生成さ
れる場合、前記２値画像信号を２値レベルの範囲内で前
記多値画像信号に応じた所定レベルの画像信号に変換
し、前記２値画像信号および前記画像信号の混在する混
在画像信号を生成する第２ステップと、前記混在画像信
号をそのレベルに応じた２値画像信号に変換する第３ス
テップと、前記多値画像信号と前記混在画像信号とを用
いて誤差信号を求める第４ステップと、所定の誤差拡散
係数に基づき、前記誤差信号を当該多値画像信号の周囲
の多値画像信号に対して拡散させ、前記多値画像信号を
修正する第５ステップと、からなることを特徴とする。
【００１５】
【作用】本発明の画像信号２値化処理装置および方法で
は、誤差拡散法により多値画像信号から２値画像信号を
生成する際、前記多値画像信号のハイライト領域および
シャドー領域に対応する２値画像信号を、サイズの小さ
い画素を基本単位とする面積変調により表現し、その他
の領域の２値画像信号を、サイズの大きい画素を基本単
位とする周波数変調により表現することで、全濃度領域
でのテクスチャの発生をなくし、モアレ等の周期性のな
い画像を形成することができる。
は、誤差拡散法により多値画像信号から２値画像信号を
生成する際、前記多値画像信号のハイライト領域および
シャドー領域に対応する２値画像信号を、サイズの小さ
い画素を基本単位とする面積変調により表現し、その他
の領域の２値画像信号を、サイズの大きい画素を基本単
位とする周波数変調により表現することで、全濃度領域
でのテクスチャの発生をなくし、モアレ等の周期性のな
い画像を形成することができる。
【００１６】
【実施例】図１は、本実施例の画像信号２値化処理装置
である誤差拡散処理回路１０の構成を示す。
である誤差拡散処理回路１０の構成を示す。
【００１７】この誤差拡散処理回路１０は、多値画像信
号Ｉ(x,y) を記憶する多値画像メモリ１２と、修正され
た多値画像信号Ｉ’(x,y) と所定の閾値信号ＴＨとを比
較し、２値画像信号Ｐ(x,y) を生成する比較器１４（第
１の２値化手段）と、修正されていない前記多値画像信
号Ｉ(x,y) と前記２値画像信号Ｐ(x,y) とから前記２値
画像信号Ｐ(x,y) の一部を多値画像信号とした２値、多
値の混在した混在画像信号Ｐ’(x,y) を生成する混在画
像信号生成回路１６（混在画像信号生成手段)と、前記
混在画像信号Ｐ’(x,y) から２値画像信号Ｐ”(x',y')
を生成する２値化回路１８（第２の２値化手段）と、前
記混在画像信号Ｐ’(x,y) と前記多値画像信号Ｉ’(x,
y) との差を誤差信号Ｅ(x,y) として記憶する誤差メモ
リ２０と、誤差信号Ｅ(x-k,y-l) に累積加算される所定
の誤差拡散係数Ｗ(k,l) を記憶する誤差拡散係数メモリ
２２とを備える。ここで、x は画像の主走査方向の位
置、yは画像の副走査方向の位置である。なお、誤差信
号Ｅ(x,y) は、減算器２４（誤差信号算出手段）により
多値画像信号Ｉ’(x,y) と混在画像信号Ｐ’(x,y) との
差信号として求められ、誤差信号Ｅ(x-k,y-l) と誤差拡
散係数Ｗ(k,l) とは、累積加算器２６（多値画像修正手
段）により累積加算されて加算器２８（多値画像修正手
段）に加算される。
号Ｉ(x,y) を記憶する多値画像メモリ１２と、修正され
た多値画像信号Ｉ’(x,y) と所定の閾値信号ＴＨとを比
較し、２値画像信号Ｐ(x,y) を生成する比較器１４（第
１の２値化手段）と、修正されていない前記多値画像信
号Ｉ(x,y) と前記２値画像信号Ｐ(x,y) とから前記２値
画像信号Ｐ(x,y) の一部を多値画像信号とした２値、多
値の混在した混在画像信号Ｐ’(x,y) を生成する混在画
像信号生成回路１６（混在画像信号生成手段)と、前記
混在画像信号Ｐ’(x,y) から２値画像信号Ｐ”(x',y')
を生成する２値化回路１８（第２の２値化手段）と、前
記混在画像信号Ｐ’(x,y) と前記多値画像信号Ｉ’(x,
y) との差を誤差信号Ｅ(x,y) として記憶する誤差メモ
リ２０と、誤差信号Ｅ(x-k,y-l) に累積加算される所定
の誤差拡散係数Ｗ(k,l) を記憶する誤差拡散係数メモリ
２２とを備える。ここで、x は画像の主走査方向の位
置、yは画像の副走査方向の位置である。なお、誤差信
号Ｅ(x,y) は、減算器２４（誤差信号算出手段）により
多値画像信号Ｉ’(x,y) と混在画像信号Ｐ’(x,y) との
差信号として求められ、誤差信号Ｅ(x-k,y-l) と誤差拡
散係数Ｗ(k,l) とは、累積加算器２６（多値画像修正手
段）により累積加算されて加算器２８（多値画像修正手
段）に加算される。
【００１８】次に、前記の構成からなる誤差拡散処理回
路１０の動作について説明する。
路１０の動作について説明する。
【００１９】多値画像信号Ｉ(x,y) は、一旦、多値画像
メモリ１２に記憶された後、加算器２８において後述す
る拡散誤差信号ΔＥ(x,y) が加算され、多値画像信号
Ｉ’(x,y) として比較器１４に供給される。比較器１４
では、前記多値画像信号Ｉ’(x,y) が所定の閾値信号Ｔ
Ｈと比較され、２値画像信号Ｐ(x,y) が生成される。な
お、多値画像信号Ｉ’(x,y) と２値画像信号Ｐ(x,y) と
の関係は、次の（４）式で規定される。
メモリ１２に記憶された後、加算器２８において後述す
る拡散誤差信号ΔＥ(x,y) が加算され、多値画像信号
Ｉ’(x,y) として比較器１４に供給される。比較器１４
では、前記多値画像信号Ｉ’(x,y) が所定の閾値信号Ｔ
Ｈと比較され、２値画像信号Ｐ(x,y) が生成される。な
お、多値画像信号Ｉ’(x,y) と２値画像信号Ｐ(x,y) と
の関係は、次の（４）式で規定される。
【００２０】 Ｐ(x,y) ＝０ （Ｉ’(x,y) ＜ＴＨ） １ （Ｉ’(x,y) ≧ＴＨ）……（４） 比較器１４より出力された前記２値画像信号Ｐ(x,y)
は、混在画像信号生成回路１６を介して減算器２４に供
給される。なお、この混在画像信号生成回路１６におけ
る処理の詳細については後述する。
は、混在画像信号生成回路１６を介して減算器２４に供
給される。なお、この混在画像信号生成回路１６におけ
る処理の詳細については後述する。
【００２１】減算器２４では、前記混在画像信号Ｐ’
(x,y) と修正された多値画像信号Ｉ’(x,y) とから、 Ｅ(x,y) ＝Ｉ’(x,y) −Ｐ’(x,y) ……（５） となる誤差信号Ｅ(x,y) が求められ、誤差メモリ２０に
記憶される。なお、（５）式の演算では、例えば、多値
画像信号Ｉ’(x,y) が８ビットデータである場合、混在
画像信号Ｐ’(x,y) を、 Ｐ’(x,y) ＝０ （Ｉ’(x,y) ＜ＴＨ） ２５５ （Ｉ’(x,y) ≧ＴＨ）……（４）’ のように８ビットデータに換算して演算を行うものとす
る。
(x,y) と修正された多値画像信号Ｉ’(x,y) とから、 Ｅ(x,y) ＝Ｉ’(x,y) −Ｐ’(x,y) ……（５） となる誤差信号Ｅ(x,y) が求められ、誤差メモリ２０に
記憶される。なお、（５）式の演算では、例えば、多値
画像信号Ｉ’(x,y) が８ビットデータである場合、混在
画像信号Ｐ’(x,y) を、 Ｐ’(x,y) ＝０ （Ｉ’(x,y) ＜ＴＨ） ２５５ （Ｉ’(x,y) ≧ＴＨ）……（４）’ のように８ビットデータに換算して演算を行うものとす
る。
【００２２】次に、誤差メモリ２０に記憶された誤差信
号Ｅ(x-k,y-l) は、累積加算器２６において、誤差拡散
係数メモリ２２に記憶された誤差拡散係数Ｗ(k,l) と累
積加算され、次の（６）式で示す拡散誤差信号ΔＥ(x,
y) が得られる。なお、k 、lは、(x,y) で特定される画
素の周囲画素の範囲を表す。
号Ｅ(x-k,y-l) は、累積加算器２６において、誤差拡散
係数メモリ２２に記憶された誤差拡散係数Ｗ(k,l) と累
積加算され、次の（６）式で示す拡散誤差信号ΔＥ(x,
y) が得られる。なお、k 、lは、(x,y) で特定される画
素の周囲画素の範囲を表す。
【００２３】
【数２】
【００２４】前記のようにして求められた拡散誤差信号
ΔＥ(x,y) は、加算器２８において多値画像信号Ｉ(x,
y) と加算され、次の（７）式に示す修正された多値画
像信号Ｉ’(x,y) が得られる。
ΔＥ(x,y) は、加算器２８において多値画像信号Ｉ(x,
y) と加算され、次の（７）式に示す修正された多値画
像信号Ｉ’(x,y) が得られる。
【００２５】 Ｉ’(x,y) ＝Ｉ(x,y) ＋ΔＥ(x,y) ……（７） 修正された前記多値画像信号Ｉ’(x,y) は、比較器１４
において閾値信号ＴＨと比較され、２値画像信号Ｐ(x,
y) として出力される。
において閾値信号ＴＨと比較され、２値画像信号Ｐ(x,
y) として出力される。
【００２６】以上のように、２値画像信号Ｐ(x,y) の誤
差が拡散誤差信号ΔＥ(x,y) に基づいて周囲画素に拡散
されることにより、テクスチャのない２値画像信号Ｐ
(x,y)が得られることになる。
差が拡散誤差信号ΔＥ(x,y) に基づいて周囲画素に拡散
されることにより、テクスチャのない２値画像信号Ｐ
(x,y)が得られることになる。
【００２７】一方、前記２値画像信号Ｐ(x,y) は、混在
画像信号生成回路１６において混在画像信号Ｐ’(x,y)
に変換された後、２値化回路１８で主走査方向および副
走査方向に循環するアドレス信号Δｘ、Δｙに従い２値
画像信号Ｐ”(x',y') に変換されて出力される。この場
合、前記混在画像信号生成回路１６では、修正される前
の多値画像信号Ｉ(x,y) がハイライト領域またはシャド
ー領域にある場合には、前記２値画像信号Ｐ(x,y) を
“０”と“１”との間の多値画像信号とし、その他の領
域にある場合には、前記２値画像信号Ｐ(x,y) のままと
した混在画像信号Ｐ’(x,y) に変換する。
画像信号生成回路１６において混在画像信号Ｐ’(x,y)
に変換された後、２値化回路１８で主走査方向および副
走査方向に循環するアドレス信号Δｘ、Δｙに従い２値
画像信号Ｐ”(x',y') に変換されて出力される。この場
合、前記混在画像信号生成回路１６では、修正される前
の多値画像信号Ｉ(x,y) がハイライト領域またはシャド
ー領域にある場合には、前記２値画像信号Ｐ(x,y) を
“０”と“１”との間の多値画像信号とし、その他の領
域にある場合には、前記２値画像信号Ｐ(x,y) のままと
した混在画像信号Ｐ’(x,y) に変換する。
【００２８】次に、前記混在画像信号生成回路１６での
処理について詳細に説明する。
処理について詳細に説明する。
【００２９】この場合、混在画像信号生成回路１６は、
次の（８）式に示す関数ｆOFF （Ｉ）およびｆON（Ｉ）
を用いて、 Ｐ’(x,y) ＝ｆOFF （Ｉ） （Ｐ(x,y) ＝０） ｆON（Ｉ） （Ｐ(x,y) ＝１）……（８） となる混在画像信号Ｐ’(x,y) を生成する。ここで、関
数ｆOFF （Ｉ）は、例えば、図２に示すように、修正前
の多値画像信号Ｉ(x,y) のシャドー領域に対して、 ｆOFF （Ｉ）＝０．０ （Ｉ≦９５％） ０．２５ （９５％＜Ｉ≦９７％） ０．５ （９７％＜Ｉ≦１００％）……（９） と設定されている。また、関数ｆON（Ｉ）は、例えば、
図３に示すように、修正前の多値画像信号Ｉ(x,y) のハ
イライト領域に対して、 ｆON（Ｉ）＝１．０ （Ｉ≧５％） ０．７５ （５％＞Ｉ≧３％） ０．５ （３％＞Ｉ≧０％）……（１０） と設定されている。
次の（８）式に示す関数ｆOFF （Ｉ）およびｆON（Ｉ）
を用いて、 Ｐ’(x,y) ＝ｆOFF （Ｉ） （Ｐ(x,y) ＝０） ｆON（Ｉ） （Ｐ(x,y) ＝１）……（８） となる混在画像信号Ｐ’(x,y) を生成する。ここで、関
数ｆOFF （Ｉ）は、例えば、図２に示すように、修正前
の多値画像信号Ｉ(x,y) のシャドー領域に対して、 ｆOFF （Ｉ）＝０．０ （Ｉ≦９５％） ０．２５ （９５％＜Ｉ≦９７％） ０．５ （９７％＜Ｉ≦１００％）……（９） と設定されている。また、関数ｆON（Ｉ）は、例えば、
図３に示すように、修正前の多値画像信号Ｉ(x,y) のハ
イライト領域に対して、 ｆON（Ｉ）＝１．０ （Ｉ≧５％） ０．７５ （５％＞Ｉ≧３％） ０．５ （３％＞Ｉ≧０％）……（１０） と設定されている。
【００３０】従って、例えば、図４に示すような修正前
の多値画像信号Ｉ(x,y) のシャドー領域に対応した２値
画像信号Ｐ(x,y) は、図５Ａ〜図５Ｃに示す混在画像信
号Ｐ’(x,y) に変換される。また、図６に示すような修
正前の多値画像信号Ｉ(x,y)のハイライト領域に対応し
た２値画像信号Ｐ(x,y) は、図７Ａ〜図７Ｃに示す混在
画像信号Ｐ’(x,y) に変換される。
の多値画像信号Ｉ(x,y) のシャドー領域に対応した２値
画像信号Ｐ(x,y) は、図５Ａ〜図５Ｃに示す混在画像信
号Ｐ’(x,y) に変換される。また、図６に示すような修
正前の多値画像信号Ｉ(x,y)のハイライト領域に対応し
た２値画像信号Ｐ(x,y) は、図７Ａ〜図７Ｃに示す混在
画像信号Ｐ’(x,y) に変換される。
【００３１】そこで、２値化回路１８では、前記のよう
にして生成された混在画像信号Ｐ’(x,y) を夫々４つの
２値画像信号Ｐ”(x',y') に変換する。すなわち、図８
Ａ〜図８Ｅに示すように、混在画像信号Ｐ’(x,y) ＝
０．０は４つの２値画像信号Ｐ”(x',y') ＝０に変換さ
れ、混在画像信号Ｐ’(x,y) ＝０．２５は３つの２値画
像信号Ｐ”(x',y') ＝０および１つの２値画像信号Ｐ”
(x',y') ＝１に変換され、混在画像信号Ｐ’(x,y) ＝
０．５は２つの２値画像信号Ｐ”(x',y') ＝０および２
つの２値画像信号Ｐ”(x',y') ＝１に変換され、混在画
像信号Ｐ’(x,y) ＝０．７５は１つの２値画像信号Ｐ”
(x',y') ＝０および３つの２値画像信号Ｐ”(x',y') ＝
１に変換され、混在画像信号Ｐ’(x,y) ＝１．０は４つ
の２値画像信号Ｐ”(x',y') ＝１に変換される。このよ
うにして生成された２値画像信号Ｐ”(x',y') は、例え
ば、図５Ａ〜図５Ｃに示すような修正前の多値画像信号
Ｉ(x,y) のシャドー領域に対しては、図９Ａ〜図９Ｃの
ようになる。そして、この２値画像信号Ｐ”(x',y') に
基づき再生画像が形成される。なお、座標(x',y') は、
座標(x,y) に対して主走査方向および副走査方向に循環
するアドレス信号Δｘ、Δｙに従って設定される。例え
ば、(x,y) ＝(1,1) に対しては、(x',y') ＝(1,1) 、
(2,1) 、(1,2) 、(2,2) に設定される。
にして生成された混在画像信号Ｐ’(x,y) を夫々４つの
２値画像信号Ｐ”(x',y') に変換する。すなわち、図８
Ａ〜図８Ｅに示すように、混在画像信号Ｐ’(x,y) ＝
０．０は４つの２値画像信号Ｐ”(x',y') ＝０に変換さ
れ、混在画像信号Ｐ’(x,y) ＝０．２５は３つの２値画
像信号Ｐ”(x',y') ＝０および１つの２値画像信号Ｐ”
(x',y') ＝１に変換され、混在画像信号Ｐ’(x,y) ＝
０．５は２つの２値画像信号Ｐ”(x',y') ＝０および２
つの２値画像信号Ｐ”(x',y') ＝１に変換され、混在画
像信号Ｐ’(x,y) ＝０．７５は１つの２値画像信号Ｐ”
(x',y') ＝０および３つの２値画像信号Ｐ”(x',y') ＝
１に変換され、混在画像信号Ｐ’(x,y) ＝１．０は４つ
の２値画像信号Ｐ”(x',y') ＝１に変換される。このよ
うにして生成された２値画像信号Ｐ”(x',y') は、例え
ば、図５Ａ〜図５Ｃに示すような修正前の多値画像信号
Ｉ(x,y) のシャドー領域に対しては、図９Ａ〜図９Ｃの
ようになる。そして、この２値画像信号Ｐ”(x',y') に
基づき再生画像が形成される。なお、座標(x',y') は、
座標(x,y) に対して主走査方向および副走査方向に循環
するアドレス信号Δｘ、Δｙに従って設定される。例え
ば、(x,y) ＝(1,1) に対しては、(x',y') ＝(1,1) 、
(2,1) 、(1,2) 、(2,2) に設定される。
【００３２】この場合、前記２値画像信号Ｐ”(x',y')
から形成される再生画像は、図９Ａ〜図９Ｃから諒解さ
れるように、元になる多値画像信号Ｉ(x,y) が中間の濃
度である場合には、４つの画素を単位とした１、０の２
値画像信号Ｐ”(x',y') に基づき形成されるが、前記多
値画像信号Ｉ(x,y) がシャドー領域にある場合には、多
値画像信号Ｉ(x,y) に応じて画素単位を３つ、２つ、１
つと可変にしているため、画素の粒状性が目立たない良
好な画像が形成されることになる。なお、ハイライト領
域においても同様にして粒状性の目立たない良好な画像
が形成される。
から形成される再生画像は、図９Ａ〜図９Ｃから諒解さ
れるように、元になる多値画像信号Ｉ(x,y) が中間の濃
度である場合には、４つの画素を単位とした１、０の２
値画像信号Ｐ”(x',y') に基づき形成されるが、前記多
値画像信号Ｉ(x,y) がシャドー領域にある場合には、多
値画像信号Ｉ(x,y) に応じて画素単位を３つ、２つ、１
つと可変にしているため、画素の粒状性が目立たない良
好な画像が形成されることになる。なお、ハイライト領
域においても同様にして粒状性の目立たない良好な画像
が形成される。
【００３３】図１０は、上述した実施例において、連続
関数で定義した関数ｆOFF （Ｉ）およびｆON（Ｉ）を混
在画像信号生成回路３０に設定し、図１１に示す２値化
回路３２において、前記混在画像信号生成回路３０によ
って生成された連続する混在画像信号Ｐ’(x,y) と乱数
発生回路３４からの乱数信号ＲＮとを用いて２値画像信
号Ｐ”(x',y') を生成するようにした誤差拡散処理回路
３６の実施例を示す。
関数で定義した関数ｆOFF （Ｉ）およびｆON（Ｉ）を混
在画像信号生成回路３０に設定し、図１１に示す２値化
回路３２において、前記混在画像信号生成回路３０によ
って生成された連続する混在画像信号Ｐ’(x,y) と乱数
発生回路３４からの乱数信号ＲＮとを用いて２値画像信
号Ｐ”(x',y') を生成するようにした誤差拡散処理回路
３６の実施例を示す。
【００３４】この場合、２値化回路３２を構成する混在
画像信号変換回路３７において、連続する混在画像信号
Ｐ’(x,y) から、 （１−ｔ）・Ｐn ＋ｔ・Ｐn+1 ＝Ｐ’(x,y) …（１１） （０≦ｔ≦１） の関係を満たす出力番号ｎおよび出力混合比率Ｔ（乱数
信号ＲＮのビット数をｍとした場合、Ｔ＝（２m −１）
・ｔ＋０．５を求める。ここで、Ｐn 、Ｐn+1 は、０．
０と１．０との間の任意の混在画像信号Ｐ’(x,y) を表
すための離散的な信号であり、例えば、０．０（ｎ＝
０）、０．２５（ｎ＝１）、０．５（ｎ＝２）、０．７
５（ｎ＝３）および１．０（ｎ＝４）の５種類を表す。
また、出力混合比率Ｔは、信号Ｐn 、Ｐn+1 の混合比率
を表す。従って、例えば、混在画像信号Ｐ’(x,y) ＝
０．１２５の場合、（１１）式に基づき、混在画像信号
変換回路３７からｎ＝０（Ｐn ＝０．０、Ｐn+1 ＝０．
２５）、Ｔ＝８が出力される。
画像信号変換回路３７において、連続する混在画像信号
Ｐ’(x,y) から、 （１−ｔ）・Ｐn ＋ｔ・Ｐn+1 ＝Ｐ’(x,y) …（１１） （０≦ｔ≦１） の関係を満たす出力番号ｎおよび出力混合比率Ｔ（乱数
信号ＲＮのビット数をｍとした場合、Ｔ＝（２m −１）
・ｔ＋０．５を求める。ここで、Ｐn 、Ｐn+1 は、０．
０と１．０との間の任意の混在画像信号Ｐ’(x,y) を表
すための離散的な信号であり、例えば、０．０（ｎ＝
０）、０．２５（ｎ＝１）、０．５（ｎ＝２）、０．７
５（ｎ＝３）および１．０（ｎ＝４）の５種類を表す。
また、出力混合比率Ｔは、信号Ｐn 、Ｐn+1 の混合比率
を表す。従って、例えば、混在画像信号Ｐ’(x,y) ＝
０．１２５の場合、（１１）式に基づき、混在画像信号
変換回路３７からｎ＝０（Ｐn ＝０．０、Ｐn+1 ＝０．
２５）、Ｔ＝８が出力される。
【００３５】次に、比較器３８では、混在画像信号変換
回路３７からの出力混合比率Ｔと乱数発生回路３４から
の乱数信号ＲＮとを比較し、ＲＮ≧Ｔならば０、ＲＮ＜
Ｔならば１の確率信号Ｃを出力する。例えば、乱数信号
ＲＮのビット数がｍ＝４でＴ＝８の場合、ＲＮ＝８〜１
５に対してＣ＝０、ＲＮ＝０〜７に対してＣ＝１とな
り、５０％の確率で０および１の確率信号Ｃが出力され
ることになる。
回路３７からの出力混合比率Ｔと乱数発生回路３４から
の乱数信号ＲＮとを比較し、ＲＮ≧Ｔならば０、ＲＮ＜
Ｔならば１の確率信号Ｃを出力する。例えば、乱数信号
ＲＮのビット数がｍ＝４でＴ＝８の場合、ＲＮ＝８〜１
５に対してＣ＝０、ＲＮ＝０〜７に対してＣ＝１とな
り、５０％の確率で０および１の確率信号Ｃが出力され
ることになる。
【００３６】そこで、２値化変換回路４０は、混在画像
信号変換回路３７からの出力番号ｎと、比較器３８から
の確率信号Ｃとに基づき、図１２に示す組み合わせから
なる２値画像信号Ｐ”(x',y') を出力する。例えば、混
在画像信号Ｐ’(x,y) ＝０．１２５の場合には、出力番
号ｎ＝０であるため、この混在画像信号Ｐ’(x,y) は
０．０の信号と０．２５の信号とによって表すことがで
きる。そして、０．０の信号は、２×２画素の全てが０
である２値画像信号Ｐ”(x',y') により表され、０．２
５の信号は、２×２画素の１つの信号が１である２値画
像信号Ｐ”(x',y') により表される。そして、これらの
２値画像信号Ｐ”(x',y') を確率信号Ｃにより夫々５０
％の確率で出力することで、期待値として０．１２５と
なる画像を再生することができる。
信号変換回路３７からの出力番号ｎと、比較器３８から
の確率信号Ｃとに基づき、図１２に示す組み合わせから
なる２値画像信号Ｐ”(x',y') を出力する。例えば、混
在画像信号Ｐ’(x,y) ＝０．１２５の場合には、出力番
号ｎ＝０であるため、この混在画像信号Ｐ’(x,y) は
０．０の信号と０．２５の信号とによって表すことがで
きる。そして、０．０の信号は、２×２画素の全てが０
である２値画像信号Ｐ”(x',y') により表され、０．２
５の信号は、２×２画素の１つの信号が１である２値画
像信号Ｐ”(x',y') により表される。そして、これらの
２値画像信号Ｐ”(x',y') を確率信号Ｃにより夫々５０
％の確率で出力することで、期待値として０．１２５と
なる画像を再生することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、本発明の画像信号２値化
処理装置および方法では、誤差拡散法により画像信号を
２値化する際、画像のハイライト領域およびシャドー領
域での画素の大きさを他の領域よりも細分化して表すこ
とができるため、当該領域を含む全濃度領域においてテ
クスチャの発生がなく、且つ、モアレ等の周期性のない
良好な画像を生成することができる。
処理装置および方法では、誤差拡散法により画像信号を
２値化する際、画像のハイライト領域およびシャドー領
域での画素の大きさを他の領域よりも細分化して表すこ
とができるため、当該領域を含む全濃度領域においてテ
クスチャの発生がなく、且つ、モアレ等の周期性のない
良好な画像を生成することができる。
【図１】本発明に係る画像信号２値化処理装置が適用さ
れる誤差拡散処理回路の構成ブロック図である。
れる誤差拡散処理回路の構成ブロック図である。
【図２】図１に示す混在画像信号生成回路において設定
されるシャドー領域での変換関数の説明図である。
されるシャドー領域での変換関数の説明図である。
【図３】図１に示す混在画像信号生成回路において設定
されるハイライト領域での変換関数の説明図である。
されるハイライト領域での変換関数の説明図である。
【図４】シャドー領域の多値画像信号に基づき、図１に
示す比較器から出力される２値画像信号の説明図であ
る。
示す比較器から出力される２値画像信号の説明図であ
る。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃは、図４に示す２値画像信号に
対して、混在画像信号生成回路で生成される混在画像信
号の説明図である。
対して、混在画像信号生成回路で生成される混在画像信
号の説明図である。
【図６】ハイライト領域の多値画像信号に基づき、図１
に示す比較器から出力される２値画像信号の説明図であ
る。
に示す比較器から出力される２値画像信号の説明図であ
る。
【図７】図７Ａ〜図７Ｃは、図６に示す２値画像信号に
対して、混在画像信号生成回路で生成される混在画像信
号の説明図である。
対して、混在画像信号生成回路で生成される混在画像信
号の説明図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｅは、図１に示す２値化回路にお
いて、混在画像信号から生成される２値画像信号の説明
図である。
いて、混在画像信号から生成される２値画像信号の説明
図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｃは、図５Ａ〜図５Ｃに示す混在
画像信号から生成された２値画像信号の説明図である。
画像信号から生成された２値画像信号の説明図である。
【図１０】本発明に係る画像信号２値化処理装置が適用
される誤差拡散処理回路の他の実施例の構成ブロック図
である。
される誤差拡散処理回路の他の実施例の構成ブロック図
である。
【図１１】図１０に示す誤差拡散処理回路における２値
化回路の構成ブロック図である。
化回路の構成ブロック図である。
【図１２】図１１に示す２値化変換回路に供給される出
力番号および確率信号と、これらに基づいて出力される
２値画像信号との関係説明図である。
力番号および確率信号と、これらに基づいて出力される
２値画像信号との関係説明図である。
１０、３６…誤差拡散処理回路 １２…多値画像
メモリ １４…比較器 １６、３０…混
在画像信号生成回路 １８、３２…２値化回路 ２０…誤差メモ
リ ２２…誤差拡散係数メモリ ３４…乱数発生
回路
メモリ １４…比較器 １６、３０…混
在画像信号生成回路 １８、３２…２値化回路 ２０…誤差メモ
リ ２２…誤差拡散係数メモリ ３４…乱数発生
回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０３ Ａ
Claims (2)
- 【請求項１】多値画像信号を所定の閾値信号と比較し、
２値画像信号を生成する第１の２値化手段と、 前記２値画像信号が所定のハイライト領域または所定の
シャドー領域における前記多値画像信号から生成される
場合、前記２値画像信号を２値レベルの範囲内で前記多
値画像信号に応じた所定レベルの画像信号に変換し、前
記２値画像信号および前記画像信号の混在する混在画像
信号を生成する混在画像信号生成手段と、 前記混在画像信号をそのレベルに応じた２値画像信号に
変換する第２の２値化手段と、 前記多値画像信号と前記混在画像信号とを用いて誤差信
号を求める誤差信号算出手段と、 所定の誤差拡散係数に基づき、前記誤差信号を当該多値
画像信号の周囲の多値画像信号に対して拡散させ、前記
多値画像信号を修正する多値画像信号修正手段と、 を備えることを特徴とする画像信号２値化処理装置。 - 【請求項２】多値画像信号を所定の閾値信号と比較し、
２値画像信号を生成する第１ステップと、 前記２値画像信号が所定のハイライト領域または所定の
シャドー領域における前記多値画像信号から生成される
場合、前記２値画像信号を２値レベルの範囲内で前記多
値画像信号に応じた所定レベルの画像信号に変換し、前
記２値画像信号および前記画像信号の混在する混在画像
信号を生成する第２ステップと、 前記混在画像信号をそのレベルに応じた２値画像信号に
変換する第３ステップと、 前記多値画像信号と前記混在画像信号とを用いて誤差信
号を求める第４ステップと、 所定の誤差拡散係数に基づき、前記誤差信号を当該多値
画像信号の周囲の多値画像信号に対して拡散させ、前記
多値画像信号を修正する第５ステップと、 からなることを特徴とする画像信号２値化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6135855A JPH089152A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 画像信号２値化処理装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6135855A JPH089152A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 画像信号２値化処理装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH089152A true JPH089152A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15161356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6135855A Pending JPH089152A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 画像信号２値化処理装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089152A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230023297A (ko) | 2021-08-10 | 2023-02-17 | 주식회사 포스코 | 부착물 제거 장치 |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP6135855A patent/JPH089152A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230023297A (ko) | 2021-08-10 | 2023-02-17 | 주식회사 포스코 | 부착물 제거 장치 |
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