JPS62149258A

JPS62149258A - 画像処理方式

Info

Publication number: JPS62149258A
Application number: JP60290220A
Authority: JP
Inventors: Haruko Kawakami; 晴子川上; Hidekazu Sekizawa; 秀和関沢; Tadashi Yamamoto; 直史山本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1987-07-03

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】〔発明の技術分野〕本発明は、入力画像の種類に応じて、或は任意の選択に
よって再現階調数を異ならせて画像処理を行なわせる画
像処理方式に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

組織ディザ法を始めとする面積階調法は良く知られてい
るが、この方法で階調を表現するには、ある程度の解像
度を犠牲にしなければならない。

すなわち、組織ディザ法では階調数の平方根と解像度（
１ｇ＋当りの網点の数）との積が一定の関係をなす。し
たがって、入力画像に文字を含む場合のようにある程度
の解像度を必要とする場合には階調数を犠牲にせざるを
得ない。

一方、従来、中間調画像をプリンタを用いて表示する場
合、入力濃度を最低レベルから最高レベルまで略等間隔
に分割し、各入力レベルに対応させて所定の階調を与え
るようにしていた。

ところが、このような階調の割当てを行なった場合、次
のような問題を生じる。

すなわち、網点・中ＩＪＩの部分は、一般に中間濃度に
最も情報量が多い。したがって、階調数を少なくした場
合は、階調の中間的な部分に情報が　　　□集中してく
る。さらに、通常のプリンタでは中間濃度において必ず
しも特性が線形ではなく、各レベルに割当てられる入力
の濃度領域が不均一である。したがって、入力濃度を最
低レベルから最高レベルにかけて等間隔に階調を割当て
る従来の方式であると、前述のように階調数を減らした
場合には、最も情報ｌの多い中間濃度のかなり多くの部
分が同一濃度レベルに出力されてしまう。この結果、中
間調部分の階調の飛びが目立ち、画質の劣化が著しいと
いう問題があった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような問題点を考慮してなされたもので、
階調数を少なくしたときでも、中間濃度レベルの１１ｉ
調の飛びが目立たず、遜色のない画質が得られる画像処
理方式を提供することを目的とする。

（発明の概要〕本発明は、出力画像の再現階調数を必要に応じて変化さ
せるに際し、出力濃度の再現階調数を少なくした場合に
は出力画像に中間濃度を与える入力濃度の範囲を狭くし
、出力濃度の再現階調数を多くした場合には出力画像に
中間濃度を与える入力濃度の範囲を広くすることを特徴
としている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、出力画像の再現Ｗｉ調数を少なくした
場合でも、出力画像に中間３１度を与える入力濃度の範
囲が狭いので、入力濃度のうち最も情報ｊの多い中間濃
度部分では、僅かの階調の変化でも異なる階調レベルで
表現することができる。

したがって、この発明によれば、組織ディザのように階
調数と！像度の組合わせが限られている階調表現法を用
いる場合でも、情報量の多い中間濃度レベルが同一レベ
ルで出力されるのを防止することができるので、中間濃
度レベルでの飛びを目立たなくでき、画質を向上させる
ことができる。

また、このように中間濃度レベルを比較的細かい階調で
表現し、黒もしくは白レベル付近を同−ＷＡｖＡで表現
することにより、イラスト画のように、ベタ部分が多い
画像の場合、走査時に生じるノイズの影響によりベタ部
分に汚れを生ずるという問題を解決することが可能とな
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明をディジタルカラー複写機に適用した一
実施例を示す図である。

スキャナ１は、図示しない原稿を走査して、原稿からの
反射光を３色の色フィルタを介して光電変換し、さらに
これら信号をＡ／Ｄ変換することによってディジタル画
像信号Ｓｉ′を得るものである。なお、ここでｉは、色
フィルタの色を表しており、ｉ−（赤（ｒ）、緑（ｇ）
、青（ｂ））。

（黄（ｙ）、緑（ｇ）、シアン（Ｃ））などを通常用い
る。このディジタル画像信号３　Ｈｚはシェーディング
補正回路２に入力される。シェーディング補正回路２で
は、白基準板を読んで得られる信号値を例えば“１°°
、黒基準板を読んで得られる信号値を例えば“Ｏ１１と
して出力されるように規格化する。白基準板の反射率を
Ｒｗｉ、黒基準板の反射率をＲｂｉとしたとき、原稿の
反射率がＲ１であるときの信号値Ｓｉは、次式で表され
る。

Ｓｉ　−（Ｒｉ　−Ｒｂｉ）　／　（Ｒｗｉ−Ｒｂｉ）
　−＝（１）この白および黒基準板で規格化したカラー
信号Ｓ１は、センサの感度むらや照明光、色フィルタな
どの光畢むらが補正された信号となっている。

また、センサが同一基板上に配列された複数チップによ
るＣＣＤセンサである場合も、各センサチップに接続さ
れた複数の増幅器のゲインのバラツキなどのむらの補正
された信号が得られる。

上記カラー信号Ｓｉは、マトリクス回路３に入力され、
輝度信号■と、色差信号Ｃ１，Ｃ２に分離される。分離
された輝度信号■、色差信号Ｃｒ。

Ｃ２は、フィルタリング処理回路４に入力され、それぞ
れＩ’　、Ｃｓ’　、Ｃ２’に変換される。これらのｍ
１１信号１１１色差信号ＣＩ’、Ｃ２’　は、色変換回
路５に入力される。この色変換回路５′は、例えば読取
専用メモリ（ＲＯＭ）から構成されており、輝度信号Ｉ
′、色差信号ＣＩ’、Ｃ２’の値の組合わせによって表
現される色をプリンタで出力する時に必要なインク量へ
の変換値がテーブル化されたものとなっている。この色
変換回路５に１’　、Ｃｒ’　、Ｃ２’　の信号を入力
すると、プリントするのに必要なインク量に変換された
出力を得る。この色変換テーブルは、マスキング方程式
やＮ　ｅｕｇｅｂａｕｅｒ方程式等で記述された方法で
作製すれば良い。このインク量に変換された各信号、例
えば４色プリンタではイエロー、マゼンダ、シアン、ブ
ラックに対する各信号はディザ回路６に入力される。こ
のディザ回路６は、２値記録しかできないカラープリン
タでも中間調記録が可能なようにディザ法による２値化
を行なう回路である。

ディザ回路６では、後述するような入力画像の種別判別
結果に応じて、基本ディザのディザサイズおよびディザ
の補正曲線を選択し、これに基づいてディザの処理を行
なう。ディザ回路６により２値化された信号は、ブ１夫
ンタ７に出力される。プリンタ７は、入力信号に応じて
各色のインクを印字し、カラーコピーを生成する。

マトリクス回路３で分離された輝度信号Ｉは、文字判別
回路８にも入力され、そのラプラシアンを２値化するな
どして文字画像、イラストなど、入力画像の種別を特徴
づけるデータを粋出し、入力画像の現在処理中の部分が
文字・線画であるか、網点・中間調部分であるかを判定
し、ディザ回路６の切換えを行なう。また、フィルタリ
ング処理回路４では、上記輝度信号Ｉに対して文字判定
回路８にて文字・線画と判定された部分に対しては、高
域強調フィルタ、網点・中間調と判定された部分に対し
ては低域強調フィルタをかけ、その他の部分はフィルタ
をかけない。他方、上記色差信号Ｃ１，Ｃ２に対しては
低域強調フィルタが無条件でかけられる。したがって、
以下説明するディザ処理はその画像種別に応じてそれぞ
れ制御される。

また、ディザ回路６には操作スイッチ９からの情報も与
えられている。操作スイッチ９は、操作者が出力画像の
解像度を任意に選択するためのものである。すなわち、
操作スイッチ９は、解像度が“高い”または゛低い″の
どどちらかを選択できる。

ディザ回路６は、フィルタリング処理回路４の判定結果
および操作スイッチ９の選択情報に基づき、色変換回路
５からのインク量信号に対する処理の内容を切換える。

例えば、入力画像のうち文字・線画の部分に対しては、
操作スイッチ９における解像度の選択情報に拘りなく、
第２図（ａ）に示すように２×２の最小サイズのディザ
マトリクスが選択される。

この時の階調数は４であり、選択し得る階調数のうち最
少の値となる。なお、文字をより鮮明に印字する場合に
は、２階調にすることも可能である。

一方、入力画像のうち網点・中間調と判定された部分に
ついては、操作スイッチ９の選択によって２通りのディ
ザサイズのうちの一つが選択される。

すなわち、操作スイッチ９にて解像度が゛高い″を選択
した場合は、例えば、第２図（ｂ）に示すように２ｆｌ
Ｘ２ｆｌの中間サイズのディザマトリクスが選択される
。この時の階調数は８であり、選択し得る階調数のうち
中間の数である。

また、解像度が“低い”を選択した場合は、第２図（ｂ
）に示すように４−ｒ”Ｚ　ｘ　４　ｒ’２の最大サイ
ズのディザマトリクスが選択される。この時の階調数は
３２であり、選択し得る階調数のうち最大の数となる。

このように文字・線画部分に対して用いるディザの階調
数をＭ＋　、解像度が゛高いパを選択した時の網点・中
間調部分に対して用いるディザの階調数をＭ２、解像度
が“低い°′を選択した時の網点・中間調部分に対して
用いるディザの階調数をＭｌとすると、Ｍｒ　、Ｍ２　
、Ｍｌの間には、次のような大小関係を成立させておく
。

Ｍｔ　＜Ｍ２　＜Ｍｌ　　　　　　　　　　　　　−（
２）Ｍｌが最も小さいのは、文字・線画部分には中間的
な濃度情報は必要なく、階調数は多くとも４階調程度が
妥当であるという理由からである。このように、この実
施例で用いられているＩ織ディザ法は、階調数の平方根
と解像度との積が一定であるため、解像度を高くするに
は階調数を少なくする必要がある。このため、解像度が
゛高い″を選択した時の網点・中間調弁も′低い″を選
択した時の網点・中間調部分の方が階調数が多くなる。

一方、ディザ回路６は、入力画像の種別に応じてディザ
サイズとともに入力濃度対出力濃度（ここで濃度とはイ
ンクのベタを１として規格化しであるものを指す）特性
曲線も異ならせている。

すなわち、入力画像のうち文字・線画部分に対しては、
第３図（ａ＞に示すように、出力ｍＫＪの中間１１度領
域を与える入力濃度の範囲を最も少なくしている。この
補正曲線に従って、第４図（ａ）に示すように４階調の
表現が行われる。中間濃度領域Ｄ１の幅は最も狭い。

また、操作スイッチ９の解像度が°“高い°′を選択し
た時の網点・中間調部分については、第３図（ｂ）に示
すように出力濃度の中間濃度部分を他の部分よりもやや
立上がらせている。この曲線に基づいて第４図（ｂ）に
示すようなｅ、１１ｍの表現がされる。このときの出力
濃度の中間濃度領域を与える入力濃度の範囲Ｄ２は中間
の広さとなっている。

また、操作スイッチ９を゛低い′と選択したときの網点
・中間調部分については、第３図（Ｃ）に示すように入
力対出力が略比例関係となっている。したがって、この
曲線に基づいて３２２階調表現すると、第４図（Ｃ）に
示すように出力濃度の中間濃度を与える入力濃度の範囲
Ｄ３は最も広い範囲で与えられる。

このように設定することによって、文字・線画部分にお
いて入力画像の濃度領域のうち、中間濃度領域で統一レ
ベルとして出力される範囲を狭くすることにより、網点
・中間調部分で問題となる階調の飛びを軽減することが
できる。

第５図に、解像度を゛高い”と選択したときの網点・中
間調部分について、８階調のディザを用いたときの例を
示す。今回使用した記録装置は実験の結果、６階調の表
現が可能であった。ディジタル記録装置に補正を加えな
かったときに得られた入力濃度対出力濃度特性曲線は、
第５図（ａ）に示す通りであった。この図から分るよう
に、入力濃度を一定の幅で変化させた場合でも、その出
力濃度は必ずしも一定の幅で変化してはいない。

このような特性に対して傾き１の線形特性が得られるよ
うに補正を加えた時に得られる特性を第５図（ｂ）に示
す。この図を見ても明らかなように、入力画像のうちか
なり広い濃度領域が同一レベルで表現されてしまう。こ
の１つのレベルに集中している部分に対して最−も多く
の階調レベルを割当てることにより画像の中間濃度にお
ける表現力を上げることが必要である。そこで、本発明
者等は、８階調のディザを用いたとき１つの階調レベル
に対して入力のうちどれくらいまで濃度領域を割当てて
も良いかということについて被験者実験を行なった。そ
の結果、平均で０．０８までは自然に見えるということ
が分った。また、この実験に使われている階調数は、６
階調であるということから、この場合、入力画像のうち
表現可能な領域は０．０８ｘ６＝０．４８という値が得
られる。このようにして補正を行なったときの特性を第
５図（Ｃ）に示す。この図から明らかなように、（１）
）のような線形の補正したものを（Ｃ）のような曲線特
性に補正した場合、入力濃度における階調の最大の飛び
が０．３４から０．１９へと減少している。（ｂ）の場
合、入力される濃度領域のうち、かなり広い部分（全体
の約１／３）が同一レベルに出力されてしまうのであま
り良くない。一方、（Ｃ）の場合、同一レベルに出力さ
れるのが全体の約１１５弱と狭くなるので、このレベル
にかかる負担がかなり軽減される。この例のように、補
正を行なうときの特性は必ずしも傾きを１あるいは線形
にするよりも、中間濃度は急な傾きで、白、黒レベルに
近付く程緩やかになる曲線の方が効果的な場合もありう
る。

ここで述べた解像度が“高い”を選択した場合の網点・
中間調部分は、ディザの網点が目立たないこと、ベタの
塗潰しがノイズの影響を受は難く、容易であること等の
点から、イラスト画のような入力原稿に対して用いると
有効である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

上記実施例では２１１１デイザを階調表現に用いていた
が、３値以上の多値ディザを用いたものにも本発明の適
用は可能である。この場合、階調数の切換えがディザサ
イズを変化させなくとも、ディザを例えば２値から３値
へと切換えることによって行なうことが可能である。す
なわち、階調数が多くとも高解像度の画像を得ることが
可能となる。

なお、以上は主として本発明の画像処理装四をディジタ
ル複写機に適用した場合の例について述べたが、本発明
は、複写機に限られることなく、カラーテレビジョンカ
メラ、電子スチルカメラ等、種々の用途に応用可能であ
ることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るディジタル複写機のブ
ロック図、第２図は同実施例における解像度に対応した
各ディザパターンを示す図、第３図は同実施例おける解
像一度に対応した濃度補正曲線を示す図、第４図は上記
ディザパターンと上記濃度補正曲線との組合わせにより
得られる濃度補正曲線を示す図、第５図は８階調のディ
ザを用いた時の具体的な濃度補正例を示す図ある。１・・・スキャナ、２・・・シェーディング補正回路、
３・・・マトリクス回路、４・・・フィルタリング処理
回路、５・・・色変換回路、６・・・ディザ回路、７・
・・プリンタ、８・・・文字判別回路、９・・・操作ス
イッチ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦（ａ）（ｂ）第５図（Ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

　出力画像の再現階調数を必要に応じて種々変更する画
像処理方式において、出力画像の再現階調数を少なくし
た場合には出力画像に中間濃度を与える入力濃度の範囲
を狭くし、出力画像の再現階調数を多くした場合には出
力画像に中間濃度を与える入力濃度の範囲を広くするこ
とを特徴とする画像処理方式。