JPS63285078A - 画像処理方法 - 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】 〈発明の属する分野〉 本発明は、デジタルプリンタおよびデジタルファクシミ
リ等の画像形成装置における画像処理方法に関するもの
である。

〈従来技術〉 従来よりデジタルプリンタ、デジタルファクシミリ等に
おいて中間調を再現するための二値化手法として誤差拡
散法がある。この方法は原稿の画像濃度と出力画像濃度
の画素ごとの濃度差を演算し、この演算結果である誤差
分を周辺画像に特定の重みづけを施した後に分散させて
いく方法である。この誤差拡散法については、文献Ｒ，
Ｗ、Ｆ１ｏｙｄａｎｄ　Ｌ、Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ　　Ａ
ｎ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒ　　
”５ｐｅａｔｉａｌ　Ｇｒａｙ　５ｃａｌｅ”ＳＩＤ　
７５　Ｄｉｇｅｓｔ（１９７６）で発表がなされている
。

この方法は周期性が無いので、他の二値化手法のディザ
法や濃度パターン法で問題となっているモアレ現象は発
生しないが、画像の一様濃度部分（エツジ部以外の部分
）において独特の縞パターンが生じたり、特に画像のハ
イライト部分ではドツトが分散しているために粒状性ノ
イズが目立ち、画質の低下をひき起こしてしまうという
欠点があった。

く目　的〉 本発明は、上述従来技術の欠点を除去するとともにいか
なる原稿においても高品位に、かつ高精細に画像を再現
する画像処理方法を提供することを目的としている。

〈実施例〉 以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。入
力センサ部１１はＣＣＤ等の光電変換素子およびこれを
走査する駆動装置より構成され原稿の読み取り走査を行
う。入力センサ部１１で読み取られた原稿の画像データ
は、Ａ／Ｄ変換器１２に送られる。ここでは各画素のデ
ータを８ｂｉｔのデジタルデータに変換し、２５６レベ
ルの階調数をもつデータに量子化する。

次に補正回路１３において、ＣＣＤセンサの感度ムラや
照明光源による照度ムラを補正するためのシェーディン
グ補正等をデジタル演算処理で行う。

次にこの補正流の信号１００は、エツジ検出回路１４と
セレクタ１５に入力される。

このとき、データはｍ　ｘ　ｎ画素を１つのブロックと
したブロック転送で行われ、本実施例ではｍ　＝　３、
ｎ＝３め場合について説明する。

エツジ検出回路１４では、ブロック内にエツジが存在す
るかどうかの判定を行う。判定の方法としては、３×３
のラプラシアンで行う方法やブロック内の最小値、最大
値の差分を求めてその値を閾値Ｔ１（ここではＴ、＝１
５）と比較し、Ｔ１以上であればエツジが存在し、Ｔ１
より小さければ、エツジは存在しないと判定する等の方
法があるが、本実施例では後者を用いて説明する。尚、
Ｔ、は実験的に決定される。ここで、ブロック内にエツ
ジが存在するかどうかを判定するのは、エツジが存在す
るブロックを網点化した場合に生じる解像度の低下を避
けるためである。エツジ検出回路１４では、エツジの存
在の判定を行い、エツジが存在すれば“１”、存在しな
ければ“０”を信号２００として出力する。この信号２
００はセレクタ１５に入力され、信号２００が′０″な
らば、セレクタ１５に入力された信号１００を信号３０
０として、前処理回路１６にブロック毎に転送する。ま
た信号２００が“１”ならば、信号１００を信号４００
としてメモリ１７にブロック毎に転送する。

ここでは、前述エツジ検出回路１４にて判定されたエツ
ジのない部分のみに前処理を行うようにセレクタ１５が
設けられている。

前処理回路１６”では信号３００として入力されたブロ
ックデータの総和をとり、ブロック内の濃度データの総
和をブロック内の１画素または複数画素の濃度としてお
きかえるという擬似網点化を行う。つまり、エツジ部で
無いと判定された画像の一様濃度部分で擬似網点を形成
することにより、ドツトを周期的に並べられる事ができ
誤差拡散法等で二値化したときに発生する独特の縞パタ
ーンを低減できる。前処理回路１６から出力されたデー
タ５００はメモリ１７に入力される。メモリ１７から画
素単位で読み出されたデータ６００は二値化回路１８に
入り、ここで二値化が行われる。この結果が信号７００
としてプリンタ１９に入力され、プリンタ１９で画像と
して出力される。第２図は、前処理回路１６のブロック
図である。セレクタ１５より出力された信号３００は総
和演算回路２１に入り、ここでブロック内のデータ９個
（３×３画素）の濃度の総和Ｓを次の式により演算する
。

−１ｊ−１ ここで、Ｄｉｊ　　はブロック内の（ｔ、０画素の濃度
である。また総和演算回路２１のブロック図を第３図に
示す。濃度の総和Ｓは信号３０１として網点化回路２に
入力される。

第４図はブロック内（３×３画素）の濃度データを表わ
した図である。Ｄｉｊ　　（ｉ＝１．２，３、ｊ＝１．
２゜３）は（ｉ、０画素の濃度を表わしている。

第５図は網点化処理後の濃度を示した図である。

Ａ　＋ｊ（ｉ　＝　１　、２　、３、ｊ＝１．２．３）
は（Ｌｊ）画素の濃度を表わしている。

ここでプリンタで表現できる最大濃度をＤｍａｘとする
と網点化回路２２では、 ｉ）　Ｓ≦Ｄｍａｘのとき Ａ２２＝Ｓ その他の画素濃度＝Ｏ ｉｆ）　Ｄｍａｘ　＜　Ｓ≦５　ＤｍａｘのときＡ２２
　　＝　　Ｄｍａｘ Ａ　１２　＝　Ａ　２１　＝　Ａ　２３　＝　Ａ３２　
＝　（Ｓ　　Ｄｍａｘ　）／　４その他の画素濃度＝Ｏ ｉｉｉ）　Ｓ　＞　５　ＤｍａｘのときＡ　１２　＝　
Ａ　２１　＝　Ａ　２２　＝　Ａ　２３　＝　Ａ　３２
　＝　Ｄｍａｘその他の画素濃度＝（Ｓ　　５　Ｄｍａ
ｘ　）／　４というように擬似網点を形成する。ここで
、Ｓは第２図の総和演算回路２１から出力される濃度の
総和であり、Ａ　ｉｊ　（ｉ　＝　１　、２　、３、ｊ
＝１．２．３）は擬似網点化処理後のブロック内の（ｉ
、ｎ画素の濃度を表わしている。

上記のように構成することにより、擬似網点が形成でき
る。そして、二値化する前にこの周期構造をつくること
により、誤差拡散法等で二値化したときに発生する独特
のパターンを軽減できる。

網点化処理が終るとデータは信号５００としてメモリ１
７に入力される。

第６−１図は、二値化回路１８の詳細を示したブロック
図である。メモリ１７から読み出された画像データ６０
０（Ｘｉｊ）は、エラーバッファメモリ５３に保存され
ている誤差εｉｊに、重み付は発生器５２において重み
付は係数αに！を掛け、規格化（Σαｋｆで除算）した
データと加算器５１で加算される。

これを式で示すと以下の様になる。

第６−２図に重み付は係数の一例を示す。５７は現在処
理中の画素位置を示しており、その位置に近い程マトリ
クス内の値は大きくなっている。これは重み付は発生器
５２にてエラーバッファメモリ５３のデータａと第６−
２図の１／４８．ｂと３／４８゜Ｃと５／４８・・・ｌ
と７／４８という具合に掛は合わされその総和データが
加算器６２に送られるため現在処理中の画素位置６６に
近いエラーバッファメモリ６０９データにより重み付け
を行うためである。

尚、エラーバッファメモリ５３に保存されている誤差ε
ｉＪは現在処理しているデータ以前に加算器５１で加算
された補正データｘ／　＋＋と二値化された出力データ
ｙｉｊとの差のデータが格納されている。

次に加算器５１より加算された補正データＸ’　＋３は
二値化回路でしきい値Ｔと比較されデータｙＩｊを出力
する。ここで３’Ｄはｙｍａｘまたは７ｍ１ｎ　（例え
ば２５５とＯ）のように二値化されたデータとなってい
る。

−力演算器５ｈでは補正データＸ’　ｉｌと出力データ
Ｙｉｉの差分が演算され、この結果はエラーバッファメ
モリ５３の現在処理中の画素位置５７に対応するメモリ
位置に記録される。次の画像データも前述と同様な処理
を行うが、この場合エラーバッファメモリ６０の誤差ε
１ｊは右に１つずれることになる。

この操作を順次繰り返すことにより誤差拡散法の二値化
処理が実行される。

この様に画像のエツジを検出し、エツジ部以外の一様濃
度部分を網点化することにより、ドツトを整列させるこ
とができるので、誤差拡散法の際発生する独特のパター
ンを低減することができる。

尚、第１図のエツジ検出回路１４を第７図のハイライト
部検出回路２０に変更すればハイライト部のみを擬似網
点化できる。ハイライト部検出回路２０はブロック内９
画素（３×３画素）の濃度の最大値が閾値Ｔ　３　（た
とえばＴ３＝２０）以下の場合、ハイライト部であると
いうように構成する。そしてハイライト部を前述説明し
た様に擬似網点化し、規則性を付加することにより、分
散していたドツトを短い周期で整列することができるの
で、ノイズ感のない規則性を作り出せ、ハイライト部で
感じられた粒状性ノイズの発生を防止する事ができる。

前述の実施例では、エツジ部又はハイライト部で有るか
否かに基づいて擬似網点化処理を行っている。次に説明
する実施例は、この時の網点化の量を段階的に切り換え
る事により、なめらかな画像処理を行うものである。

第８図は前述、擬似網点化処理における網点化の量を段
階的に切り換えるときの実施例を示した図である。

尚、第１図、第７図と同一の番号を附したものは同一の
処理部又は信号を表わしている。

補正回路１３で補正処理済の信号１００は、エツジ検出
回路１４．前処理回路１６．混合器８６に入力される。

このときデータはｍ　ｘ　ｎ画素を１つのブロックとし
たブロック転送がなされるが、ここではｍ　＝　ｎ　＝
　３として説明する。但し、ｍ　＝　ｎ　＝　３に限ら
ず、ｍ　＝　ｎ　＝　５　、　　ｍ　＝　３　、　　ｍ
　＝　５等でもよいことは言うまでもない。

エツジ検出ロー１４では、ブロック内にエツジが存在す
るかどうかの判定を行う。そしてエツジ検出回路８４で
エツジの存在の判定が行われ、エツジが存在すれば１″
、存在しなければ“０＃が信号２００として出力される
。

第９図は前処理回路１６のブロック図である。補正済の
信号１００は総和演算回路９０に入力され、こｉ刺Ｉ　
Ｊ−１ が計算される。計算された総和Ｓは信号８０２として出
力され、混合器８６及び網点化回路９１に入力される。

網点化回路９１では総和Ｓに応じて擬似網点化が行われ
る。総和演算回路９０．網点化回路９１は第２図の総和
演算回路２１．網点化回路２２と同様の構成で実現でき
る。網点化処理が行われたデータは信号８０３として混
合器８６に入力される。

第１０図は混合器８６における処理を説明するための図
である。前処理回路１６から出力された信号８０２及び
エツジ検出回路１４から出力された信号２００は、重み
決定回路９２に入力され、信号２００，８０２に応じて
重み信号８１１，８１２を出力する。このときの重み信
号８１１を１−αと表わし、重み信号８１２をαと表わ
すことにする（０≦α≦１）。この信号はそれぞれ重み
付は回路９３．９４に入力され、重み付けされたデータ
が信号８１３，８１４として出力される。加算器９５で
は信号８１３と信号８１４が加算され、信号８０４とし
て出力される。

次に動作を説明する。Ａ　＋ｊ（ｌ　ｒ　３　”　■＋
　２　＋　３　）は網点化処理されたデータ８０３を表
わしたものであり、Ｉ）＋１　（ｆ、ｊ＝１．２．３）
は原データ１００を表わしたものである。重み決定回路
９２には信号２００，８０２が入力されるが、信号２０
０が“１″の場合、つまりブロック内にエツジが存在す
るときはα＝１とする。

このとき信号８１１は“０”、信号８１２は“１“とな
る。つまりエツジ部では前述の実施例と同様、解像度を
劣化させないため網点化処理は行わない。

次に信号２００が“０“の場合、つまりブロック内にエ
ツジが存在しないときは信号８０２の値に応じて第１１
図のようにαの値を決定する。たとえば信号８０２の値
が１２７５のときはα（信号８１２）の値を０．５６と
し、信号８１１は０．４４　（１−α）とする。

第１１図は（信号８０２）とαの関係を示す一例であり
、これだけに限ったわけではない。また第１１図の信号
８０２とαの関係をかえることにより、任意の濃度（信
号８０２）のときに網点化するということも可能である
。この部分はＬＵＴで実現できる。

そして網点化処理されたデータ８０３（Ａｉｌ）に１−
αが、又原データ１００（Ｄｉ＋）にαが乗じられる。

そしてこの重み付けされたデータ８１３と８１４は加算
器９５で加算される。これを式で書（と次のようになる
。

８０４（加算結果）＝　（１−α）　Ａｉｊ＋α・Ｄす
（ｉ、ｊ＝１，２，３） この加算結果が信号８０４として出力される。

以上のような構成でエツジ部でない部分を網点化するこ
とにより、解像度の低下を避けることができ、更に重み
付けを段階的に行うことにより、画像を濃度に応じてな
めらかに網点化できる。従って擬似輪郭やノイズの発生
を抑制できる。

混合器８ｂかう出力された信号８０４はメモリ１７に転
送される。メモリ１７から読み出された信号８０５は二
値化回路１８に入り、ここで二値化処理が行われる。こ
の二値化回路１８は第１図、第７図の二値化回路１８と
同様の構成で実現できる。二値化回路１８から出力され
た信号８０６はプリンタ８９において二値画像として出
力される。

尚、本発明は前述の実施例に限られる事なくカラー画像
にも適用することができる。この場合は、第１図、第７
図、第８図の回路をＲ，Ｇ、Ｂ３色分持つことにより構
成できる。又、第８図の回路を３色分持った場合、色毎
に第１１図に示す（信号８０２）とαの関係を変えるこ
とも可能である。

以上説明したように、前述の実施例によればエツジ検出
を行い、エツジの存在しない部分のみ、又はハイライト
部を検出する事によりハイライト部分のみを網点化する
ことで誤差拡散法等による二値化の際に発生していた独
特の縞パターンを抑制することができる。また画像濃度
に応じて網点化を行ったデータと原データを重み付けし
て混合することにより、網点化の際に生じるノイズを抑
制でき、さらに擬似輪郭をなくすことができる。又、網
点化処理に関し、原画のデータを保存して行えるので原
稿に忠実な再現画像を得ることができる。

〔効　果〕

以上説明した様に、画像のユ、ツジを検出し非エツジ部
分では網点化処理を行った後、二値化処理する事により
、ドツトに周期性を持たせる事ができ、あらゆる原稿を
高品位に再現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図の前処理回路１６の詳細を示すブロック図、 第３図は第２図の総和演算回路２１の詳細を示すブロッ
ク図、 第４図は原画のデータ（３×３画素）を示す図、第５図
は網点化処理後のデータを示す図、第６−１図は第１図
、の二値化回路１８の詳細を示したブロック図、 第６−２図は重み係数の一例を示す図、第７図は第１図
を一部変更した図、 第８図は第二の実施例を示すブロック図、第９図は第８
図の前処理回路８５の詳細を示しフ、−ブロック図、 第１０図は第８図の混合器８６の詳細を示したブロック
図、 第１１図は画像の濃度と配分率αの関係を示す図、図中
、１１は入力センサ、１２はＡ／Ｄ変換器、１３は補正
回路、１４はエツジ検出回路、１５はセレクタ、１６は
前処理回路、１７はメモリ、１８は二値化回路、１９は
プリンタ、２０はハイライト部検出回路、２１．９０は
総和演算回路、２２．９１は網点化回路、８６は混合器
、９２は重み決定回路、９３．９４は重み付は部、９５
は加算器である。 第５図 第１Ｉ　ＩＤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像データより画像の非エッジ部分、又はエッジ
   部分を検出し、非エッジ部分では網点化処理を行った後
   二値化処理することを特徴とする画像処理方法。
2. （２）前記網点化処理は画像のブロック単位で行われ各
   ブロック内の濃度の総和をブロック内の特定の画素の濃
   度とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   画像処理方法。