CN1185616C - 图像处理方法和图像处理装置 - Google Patents

Abstract

为了对图像输出装置的显示品位的下降防患于未然，通过对供给彩色LCD面板(20)等之类的图像输出装置的数据进行处理，在对图像数据进行减色·模拟中间色调处理时，将其变换成能在彩色LCD面板(20)中表现的数据，而不变换成会发生闪烁或晃动等显示上的不良现象的灰度值，或者降低其发生频度。

Description

图像处理方法和图像处理装置

技术领域

本发明涉及处理输送给液晶显示面板等图像输出装置的数据的图像处理方法、图像处理装置、有该图像输出装置的电子装置、该图像处理用的图像处理程序及记录了该程序的记录媒体。

背景技术

一般说来，单色或彩色液晶显示(LCD：Liquid CrystalDisplay)面板被用于移动电话和便携式信息终端等图像显示部。在该LCD面板中，如果将对应于灰度数据的灰度值预先设定的驱动电压加在呈矩阵状配置的像素上，则液晶的透射率或反射率呈阶梯状变化。因此，通过控制每个像素上的施加电压，能显示并输出所希望的多灰度的图像。

这里，在LCD面板的灰度控制中，有帧频驱动法(也称为帧频控制驱动法)。该帧频驱动法是一种通过将在一帧观看的情况下能实现的灰度在时间上分配给多个帧，表现在一帧观看的情况下不可能实现的中间灰度的技术。利用该技术，在LCD面板中(该多个帧观看的情况下)能表现的灰度数实际上增加了。

可是，在该帧频驱动法中，如果帧频率、灰度数据的灰度值、辅助光源(背照光等)的点亮频率等各种重要因素加在一起，则存在发生所谓的闪烁或晃动等显示上的不良现象的问题。

发明内容

本发明就是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于提供一种通过处理输送给液晶显示面板等图像输出装置的数据，提高输出的图像品质的技术。

为了达到上述目的，本发明的第一一种图像处理方法，输入指示像素的灰度的数据，根据预定的特性，将该输入数据变换成图像输出装置的表现灰度的灰度数据，其特征在于：在进行根据上述灰度数据将由上述输入数据可以指示的灰度数减少的减色处理时，在上述输入数据对应于会发生不适合于上述图像输出装置的输出的特定灰度值时，将其全部或至少其一部分变换成表现该特定灰度值以外的灰度值的灰度数据，将变换后的灰度数据供给上述图像输出装置。

在该方法中，上述变换也可以伴随着将能由上述输入的数据指示的灰度数减少到能由上述灰度数据规定的灰度数的减色处理。上述变换也可以在减色处理之前或之后单独进行，但从效率或处理速度方面来说，与减色处理一起进行的方法是有利的。

另外，在上述变换中，在伴随减色处理的情况下，该减色处理最好是使上述灰度数据不至集中成同一值而使之分散的模拟中间色调处理。这里，作为模拟中间色调处理，能采用高频脉动法、或将变换时发生的误差分配给周边像素的误差扩散法等各种技术。

在此情况下，上述减色处理最好将对应于上述特定灰度值的全部输入数据变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的灰度数据。在这样的变换中，由于在图像输出装置中完全不使用会发生显示上的不良现象的灰度，所以从提高图像品质方面来说情况良好。

为了达到上述目的，本发明的第二种图像处理方法输入指示像素的灰度的数据，根据预定的特性，将该输入数据变换成规定图像输出装置的灰度的灰度数据，其特征在于：在进行将由上述输入数据可以指示的灰度数，减少为由上述灰度数据可以规定的灰度数，并且为了中间色调表现而将灰度值分散的模拟中间色调处理时，在上述输入数据对应于会发生不适合于上述图像输出装置的输出的特定灰度值时，将其全部或至少其一部分变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的灰度数据，将变换后的灰度数据供给上述图像输出装置。

如果采用该方法，则由于所输入的数据使图像输出装置可能输出的灰度减少，同时在图像输出装置中不使用或减少会发生闪烁或晃动等不良现象的灰度，所以能谋求提高图像品质。

该方法能分成这样两种形态：模拟中间色调处理后，判断处理数据是否是特定灰度数据的第一种形态；以及如果对数据进行模拟中间色调处理，则事先判断是否能成为特定灰度值的第二种形态，另外，还能分成这样两种形态：完全避免会发生显示上的不良现象的特定灰度值的第三种形态；以及部分允许的第四种形态。因此，如果组合起来，共计出现四种形态，所以按照顺序说明这些形态。

在上述方法中，变换成上述灰度数据的程序也可以包括：对该输入数据实施第一模拟中间色调处理的程序；判断实施了该第一模拟中间色调处理的数据是否是上述特定灰度值的程序；以及如果上述判断的结果是否定的，则将实施了该第一模拟中间色调处理的数据直接作为灰度数据，另一方面，如果上述判断的结果是肯定的，则对实施了该第一模拟中间色调处理的数据再实施第二模拟中间色调处理，变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的灰度数据的程序。该形态相当于上述第一形态和第三形态的组合。如果采用该组合，则由于用相邻的灰度模拟地表现发生显示上的不良现象的灰度，所以除了能谋求提高图像品质以外，还能平滑地输出中间灰度。

另外，在上述方法中，变换成上述灰度数据的程序包括：对该输入数据实施第一模拟中间色调处理的程序；判断实施了该第一模拟中间色调处理的数据是否是上述特定灰度值，而且该输入数据是否被包含在上述特性中对应于上述特定灰度值的范围的一部分中的程序；以及如果上述判断的结果是否定的，则允许输出该特定灰度值，将实施了该第一模拟中间色调处理的数据直接作为灰度数据，另一方面，如果上述判断的结果是肯定的，则对实施了该第一模拟中间色调处理的数据再实施第二模拟中间色调处理，变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的灰度数据的程序。该形态相当于上述第一形态和第四形态的组合。如果采用该组合，则由于部分输出发生显示上的不良现象的灰度，除此以外，用相邻的灰度模拟地表现，所以能更平滑地输出中间灰度。另外，这里所说的允许，是指不是完全不使用会发生显示上的不良现象的灰度，而是只使用一部分的意思。

在上述方法中，变换成上述灰度数据的程序也可以包括：一旦对该输入数据实施第一模拟中间色调处理，则判断能被变换成该特定灰度值的范围内是否包含该输入数据的程序；以及如果上述判断的结果是否定的，则对该输入数据实施第一模拟中间色调处理、作为灰度数据，另一方面，如果上述判断的结果是肯定的，则对该输入数据实施第二模拟中间色调处理，变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的灰度数据的程序。该形态相当于上述第二形态和第三形态的组合。如果采用该组合，则由于用相邻的灰度模拟地表现发生显示上的不良现象的灰度，所以除了能谋求提高图像品质以外，还能平滑地输出中间灰度。

另外，在上述方法中，变换成上述灰度数据的程序也可以包括：一旦对该输入数据实施第一模拟中间色调处理，则判断能被变换成该特定灰度值的范围的一部分中是否包含该输入数据的程序；以及如果上述判断的结果是否定的，则对该输入数据实施第一模拟中间色调处理、允许输出该特定灰度值，作为灰度数据输出，另一方面，如果上述判断的结果是肯定的，则对该输入数据实施第二模拟中间色调处理，变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的灰度数据的程序。该形态相当于上述第二形态和第四形态的组合。如果采用该组合，则由于部分输出发生显示上的不良现象的灰度，除此以外，用相邻的灰度模拟地表现，所以能更平滑地输出中间灰度。

另外，还能采用伴随两个阶段的变换的形态，实现上述方法。即，在上述方法中，变换成上述灰度数据的程序也可以包括：上述特性中，使对应于上述特定灰度值的范围以外的一个特性保持不变，使该范围的斜率大约为一半，同时关于上述范围以外的另一特性，根据为了维持连续性而修正过的特性，变换该输入数据的程序；对根据修正过的特性变换了的数据实施模拟灰度处理的程序；以及实施了模拟灰度处理的数据中，关于相当于小于该特定灰度值的数据，直接作为灰度数据，另一方面，关于相当于该特定灰度值以上的灰度值的数据，使灰度值分别移位后作为灰度数据的程序。如果采用该形态，则与上述的四种形态相比，模拟中间色调处理采用一种即可，另外，由于变换内容也简单，所以能期待高速处理。

为了达到上述目的，本发明的第三种图像处理方法，其特征在于：输入指示像素的灰度的数据，为了模拟中间色调处理而预定的高频振动矩阵中，将对应于上述像素坐标的高频脉动值加在该输入数据中，将加了高频脉动值的数据减色到能用图像输出装置表现的灰度数，判断减色了的数据是否是会发生不适合于该图像输出装置的输出的特定灰度值，如果上述判断的结果是否定的，则将减色了的数据直接输出给该图像输出装置，另一方面，如果上述判断的结果是肯定的，则将上述高频脉动值和对应于上述减色的值加在减色了的数据中，根据该相加结果，变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的数据，输出给该图像输出装置。

如果采用该方法，则由于在图像输出装置中不使用会发生闪烁或晃动等不良现象的灰度，所以能谋求提高图像品质。另外，由于输入数据接近相当于特定灰度值的范围的中心值时，通过模拟中间色调处理，按照对应于该输入数据的灰度值的概率，变换成与该特定灰度值相邻的某一灰度值，所以不会降低中间灰度的再现性。加之，由于第二次的高频脉动值是第一次的高频脉动值中加上了与减色对应的值后所得的值，所以不需要准备许多高频脉动矩阵。

在该方法中，减色了的数据是上述特定灰度值，而且，该输入数据的灰度在相当于上述特定灰度值的范围内，只有在比该范围窄的范围内时，肯定上述判断的结果即可。这样，在变更了判断时，如果判断的结果变成了否定，则输出微小的特定灰度值。

为了达到上述目的，本发明的第四种图像处理方法，其特征在于：输入指示像素的灰度的数据，将高频脉动值加在该输入数据中，在减色到图像输出装置能表现的灰度数时，判断在能变换成会发生不适合于该图像输出装置的输出的特定灰度值的范围内是否包含该输入数据，如果上述判断的结果是否定的，则将高频脉动值加在该输入数据中，减色到该图像输出装置能表现的灰度数，输出给该图像输出装置，另一方面如果上述判断的结果是肯定的，则将上述高频脉动值的二倍的值和对应于上述减色的值加在该输入数据中，根据该相加结果，变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的数据，输出给该图像输出装置。

如果采用该方法，则由于在图像输出装置中不使用会发生闪烁或晃动等不良现象的灰度，所以能谋求提高图像品质。另外，由于输入数据接近相当于特定灰度值的范围的中心值时，通过模拟中间色调处理，按照对应于该输入数据的灰度值的概率，变换成与该特定灰度值相邻的某一灰度值，所以不会降低中间灰度的再现性。加之，由于第二次的高频脉动值是第一次的高频脉动值中加上了与减色对应的值后所得的值，所以不需要准备许多高频脉动矩阵。

另外，第三种图像处理方法和第四种图像处理方法只是判断和进行模拟中间色调处理的顺序不同，结果是相同的。

在第四种图像处理方法中，该输入数据只有在比能变换成会发生不适合于该图像输出装置的输出的特定灰度值的范围更窄的范围内时，将上述判断的结果作为肯定的即可。这样，在变更了判断时，如果判断的结果变成了否定，则输出微小的特定灰度值。

为了达到上述目的，本发明的第五、第六及第七种图像处理方法都对指示像素的灰度的输入数据实施前处理，对实施了上述前处理的数据实施模拟中间色调处理，对实施了上述模拟中间色调处理的数据实施后处理，减色为图像输出装置能表现的灰度数，这一点是相同的。

其中，在第五种图像处理方法中，特征在于：对指示像素的灰度的输入数据实施前处理，对进行了上述前处理的数据实施为了中间色调表现将灰度值分散的模拟中间色调处理，对实施了上述模拟中间色调处理的数据实施后处理，并减少到图像输出装置能表现的灰度数，该图像处理方法的特征在于：上述前处理包括在上述输入数据为对应于上述图像输出装置能表现的灰度值之中会发生不适合的特定灰度值相邻的两个灰度值的范围内的值时，将上述输入数据，压缩到更窄的范围的处理，上述后处理包括在实施了上述模拟中间色调处理的数据大于上述特定灰度值时，变换为更大的灰度数据的处理。

在第六种图像处理方法中，特征在于：上述前处理将从相当于与会发生不适合该图像输出装置的输出的特定灰度值相邻的一个灰度值的中心值至相当于另一个灰度值的中心值的范围，压缩到从相当于与该特定灰度值相邻的一个灰度值的中心值至相当于该特定灰度值的中心值的范围，上述后处理在上述输入数据的灰度值包括相当于上述特定灰度值的中心值的范围内、实施了上述模拟中间色调处理的数据是该特定灰度值时，使该灰度值移位后输出。

另外，在第七种图像处理方法中，特征在于：前处理将包括相当于会发生不适合该图像输出装置的输出的特定灰度值的中心值的范围，压缩到包括相当于与该特定灰度值相邻的一个灰度值的中心值与相当于该特定灰度值的中心值的中间值的范围，上述后处理在上述输入数据的灰度值包括相当于上述特定灰度值的中心值的范围内、实施了上述模拟中间色调处理的数据是该特定灰度值时，使该灰度值移位后输出。

如果采用第五种图像处理方法，则在图像输出装置中不使用会发生闪烁或晃动的显示上的不良现象的灰度，另外，如果采用第六、第七种图像处理方法，则在图像输出装置中能减少会发生不良现象的灰度，所以都能谋求提高图像品质。另外，如果采用第五、第六和第七种图像处理方法，则由于输入数据接近相当于特定灰度值的范围的中心值时，都通过模拟中间色调处理，按照对应于该输入数据的灰度值的概率，变换成与该特定灰度值相邻的某一灰度值，所以不会降低中间灰度的再现性，此外，由于不象第三或第四图像处理方法那样伴随复杂的判断，所以能期待处理的高速化。

为了达到上述目的，本发明的第一种图像处理装置，将指示像素的灰度的数据根据预定的特性变换成图像输出装置的表现灰度的灰度数据，其特征在于：具有变换电路，在进行根据上述灰度数据将由上述输入数据可以指示的灰度数减少的减色处理时，在上述输入数据对应于会发生不适合于上述图像输出装置的输出的特定灰度值时，将其全部或至少其一部分变换成表现该特定灰度值以外的灰度值的灰度数据，将变换后的灰度数据供给上述图像输出装置。

该结构相当于将上述第一种图像处理方法转化成装置的结构。因此，如果采用该结构，则由于在图像输出装置中不使用或减少会发生闪烁或晃动等不良现象的灰度，所以能谋求提高图像品质。

为了达到上述目的，本发明的第二种图像处理装置将指示像素的灰度的数据根据预定的特性变换成规定图像输出装置的灰度的灰度数据，其特征在于：具有变换电路，在进行将由上述输入数据可以指示的灰度数，减少为由上述灰度数据可以规定的灰度数，并且为了中间色调表现而将灰度值分散的模拟中间色调处理时，在上述输入数据对应于会发生不适合于上述图像输出装置的输出的特定灰度值时，将其全部或至少其一部分变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的灰度数据，将变换后的灰度数据供给上述图像输出装置。

该结构相当于将上述第二种图像处理方法转化成装置的结构。因此，如果采用该结构，则由于将输入的数据减少到图像输出装置能输出的灰度时，在图像输出装置中不使用或减少会发生闪烁或晃动等不良现象的灰度，所以能谋求提高图像品质。

为了达到上述目的，本发明的电子装置的特征在于：有图像处理装置和图像输出装置，上述图像处理装置根据预定的特性，减少灰度数，同时实施表现中间色调用的模拟中间色调处理，将指示像素的灰度的数据变换成规定图像输出装置的灰度的灰度数据，但关于对应于会发生不适合该图像输出装置的输出的灰度的特定灰度值的输入数据的全部或至少其一部分，变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的灰度数据的变换电路、以及上述图像形成装置根据由上述图像处理装置变换的灰度数据，输出图像。如果采用该结构，则由于在图像输出装置中不使用或减少会发生闪烁或晃动等不良现象的灰度，所以能谋求提高图像品质。

为了达到上述目的，本发明的图像处理程序的特征在于：对于将规定该图像输出装置的灰度的灰度数据供给图像输出装置用的计算机来说，具有作为下述装置的功能，即，根据预定的特性，减少灰度数，同时实施表现中间色调用的模拟中间色调处理，将指示像素的灰度的数据变换成上述灰度数据，但关于对应于会发生不适合该图像输出装置的输出的灰度的特定灰度值的数据的全部或至少其一部分，变换成与该特定灰度值相邻的某一灰度值的灰度数据，将变换后的灰度数据供给该图像输出装置。

如果采用该功能，则由于在图像输出装置中不使用或减少会发生闪烁或晃动等不良现象的灰度，所以能谋求提高图像品质。

同样，为了达到上述目的，本发明的记录了图像处理程序的计算机能读取的记录媒体的特征在于：上述图像处理程序对于将规定该图像输出装置的灰度的灰度数据供给图像输出装置用的计算机来说，具有作为下述装置的功能，即，根据预定的特性，减少灰度数，同时实施表现中间色调用的模拟中间色调处理，将指示像素的灰度的数据变换成上述灰度数据，但关于对应于会发生不适合该图像输出装置的输出的灰度的特定灰度值的数据的全部或至少其一部分，变换成与该特定灰度值相邻的某一灰度值的灰度数据，将变换后的灰度数据供给该图像输出装置。

如果采用该功能，则由于在图像输出装置中不使用或减少会发生闪烁或晃动等不良现象的灰度，所以能谋求提高图像品质。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施形态的进行图像处理的移动电话机等的系统结构图。

图2是表示该移动电话机的结构的框图。

图3是表示该移动电话机中进行的图像处理的内容的流程图。

图4是表示在该图像处理中用于多灰度化处理的表的内容的图表。

图5是表示该图像处理中的第一减色处理的详细情况的流程图。

图6是表示该图像处理中使用的高频脉动矩阵之一例的图。

图7是表示该图像处理中的第二减色处理的输入输出分配之一例的图。

图8是表示第一实施形态的第一应用例的图像处理的内容的流程图。

图9是表示该图像处理中的检查表的变换内容的图表。

图10是表示该变换内容的色调曲线特性的图。

图11是表示将256灰度简单地减色到8灰度时的分配的图。

图12是表示第一应用例的第一减色处理的详细情况的流程图。

图13是表示第一实施形态的第二应用例的图像处理的内容的流程图。

图14是表示该图像处理中使用的阈值表的内容的图表。

图15是表示第一实施形态的第三应用例的图像处理的输出的分配的图。

图16是表示本发明的第二实施形态的图像处理的主要部分的流程图。

图17是表示该图像处理中使用的高频脉动矩阵之一例的图。

图18A及图18B分别是说明该图像处理中的输入输出的关系用的图。

图19是表示本发明的第三实施形态的图像处理的主要部分的流程图。

图20是表示该图像处理中使用的高频脉动矩阵之一例的图。

图21A及图21B分别是说明该图像处理中的输入输出范围的关系用的图。

图22是作为该高频脉动矩阵的要素说明理由用的图。

图23A及图23B分别是说明本发明的第四实施形态的图像处理的原理用的图。

图24是表示该图像处理的主要部分的流程图。

图25是表示该图像处理中的前处理的变换内容的图。

图26是表示该图像处理中的后处理的变换内容的图。

图27是说明第四实施形态的第一应用例的前处理的变换内容用的图。

图28是说明第四实施形态的第二应用例的前处理的变换内容用的图。

图29是说明适用于第四实施形态的第一或第二应用例的后处理的变换内容用的图。

图30是表示第四实施形态的第三应用例的前处理的变换内容的图。

图31是表示第四实施形态的第三应用例的后处理的变换内容的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施形态。

<第一实施形态>

首先，说明本发明的第一实施形态的图像处理装置。图1是表示备有该图像处理装置的移动电话机的系统结构图。如该图所示，移动电话机10备有彩色LCD面板20，与多个基站BS中管辖所在服务区(单元)的基站BS通信。基站BS连接在移动通信网TN上。提供各种服务用的服务器SV也连接在移动通信网TN上。

图2是表示移动电话机的硬件结构的框图。

如该图所示，移动电话机10备有彩色LCD面板20、CPU30、ROM32、RAM34、输入部36、无线部40，这些部通过总线B互相连接。

其中，彩色LCD面板20内部备有驱动电路。如果详细说明彩色LCD面板20的话，则一个点由R(红)、G(绿)、B(蓝)三种颜色的像素构成，驱动电路分别根据3、3、2位的灰度数据，对R、G、B各像素进行灰度显示。因此，在彩色LCD面板20中，能对一个点进行256(＝2^(3+3+2))种颜色的彩色显示。

另外，在彩色LCD面板20中，采用STN(Super TwistedNamatic，超扭曲向列)型的无源矩阵驱动方式，同时采用帧频驱动法进行灰度显示。因此，在彩色LCD面板20中，如果使像素为某一灰度值，则会发生闪烁等显示上的不良现象。为了方便起见，将会发生该显示上的不良现象的灰度值称为特定灰度值。

如后面所述，CPU30是执行各种运算和控制的主体，另外，ROM32存储基本输入输出程序等，RAM34在CPU30的控制下作为临时存储区用，输入部36是十个数字键和箭头键等使用者进行各种输入操作用的按键开关。

另一方面，无线部40在CPU30的控制下，与基站BS之间进行声音信息、图像数据、信息包数据、控制信息等的无线通信，同时处理所接收的信息和数据。

在这样构成的移动电话机10中，除了通常的声音通话以外，还能通过执行应用程序，实现各种功能。例如，通过执行个人信息管理程序，能实现对日程表、通信录、备忘录等进行管理的功能。另外，通过执行浏览器程序，能实现阅读服务器SV提供的各种信息的功能。

<图像处理>

其次，说明由移动电话机10中的CPU30进行的图像处理。另外，在该说明中，作为例子，说明这样的图像处理：对从服务器SV下载的GIF(Graphics Interchange Format，图像交换格式)形式的图像数据进行处理，以便适合于彩色LCD面板20的显示能力。图3是说明该图像处理的工作用的流程图。

一旦启动该图像处理程序，首先，输入成为处理对象的图像数据，存储在RAM34中(步骤S100)。

其次，进行使被输入的图像数据的位数多位化的多灰度化处理(步骤S110)。进行该多灰度化处理的理由是因为在形成GIF时能处理的颜色数为256色(8位)以下，所以要将其颜色数暂时扩大到在移动电话机10的内部能处理的24位。

实际上，通过使用图4所示的表的变换处理，进行该多灰度化处理。详细地说，在RAM34中设置对应于处理对象的图像数据的表，同时通过参照所设置的表，由图像数据指示的8位的调色板标志色被变换成R、G、B的各8位(计24位)。另外，图4所示的表的内容只不过是一例，如果处理对象的图像数据不同，则变换内容也能变更。

下载了的图像数据所示的图像的分辨率不一定限于能用彩色LCD面板20显示的分辨率(或者，由该浏览器等预先规定的范围的分辨率)。因此，为了使多灰度化处理的图像数据的分辨率变成彩色LCD面板20的分辨率(或指定的分辨率)，而进行分辨率变换处理(步骤S120)。

其次，在彩色LCD面板20中进行显示的情况下，读入表示会发生不良现象的灰度值的数据(步骤S130)。如上所述，在彩色LCD面板20中，R、G、B各像素分别根据3、3、2位的灰度数据进行灰度显示，所以R、G能显示灰度值从“0”到“7”的8个灰度，B能显示灰度值从“0”到“3”的4个灰度。另外，在案的说明中“”中的数字用十进制表记。

这里，在本实施形态中，为了方便起见，关于从256灰度减色到8灰度的R、G，如果灰度值为“3”，则在彩色LCD面板20上会发生显示上的不良现象。因此，在本实施形态中，在步骤130中，读入表示灰度值为“3”的数据。另外，关于减色后成为4个灰度的B，不发生显示上的不良现象。

接着，判断用输入的图像数据表示的图像是否是自然画或照片图像等自然图像(步骤S140)。例如通过判断该图像中出现的灰度数是否在一定值以上，进行该判断。如果该灰度数在一定值以上，则断定为自然图像，进行第一减色处理(步骤S150)，另一方面，如果图像的色数比一定值小，则断定不是自然图像，进行第二减色处理(步骤S160)。

现说明第一减色处理。该第一减色处理是这样一种处理：对用R、G、B的各8位(各256灰度)规定1个像素的图像数据进行减色，以便在彩色LCD面板20中能用3位(各8灰度)中除了会发生显示上的不良现象的灰度值“3”以外的7个灰度表现R、G，用2位(4灰度)表现B。另外，在本实施形态中，在对自然图像进行减色时，集中成同一的灰度值，为了不发生不自然的轮廓模样，一并采用在高频脉动行列中将初始的灰度值与对应的阈值进行比较的高频脉动法。

为了方便起见，在用成为处理对象的图像数据表示的图像中，将指示着眼像素的灰度的灰度值表记为DX，另一方面，将变换后的(减色后的)灰度数据的灰度值表记为CDX。

通常，为了用高频脉动法将灰度值DX从“0”到“255”的256个灰度分配成8个灰度，用6个阈值TH1、TH2、TH3、…、TH6(TH1＜TH2＜TH3、…、＜TH6)将256个灰度分成7个灰度，然后，与高频脉动行列的阈值进行比较，根据其比较结果，考虑采用灰度值CDX中的某一值的方法。

但是，在本实施形态中，在彩色LCD面板20中，如果R(红)、G(绿)色的像素进行灰度值为“3”的显示，则会发生显示上的不良现象，所以有必要避免灰度值CDX成为“3”的变换。

因此，在第一减色处理中，不使用在步骤S130中读入的图像数据中的着眼像素的灰度值CDX相当于“3”的阈值TH4，同时关于阈值在TH3以上而小于阈值TH5的数据，根据与高频脉动行列的阈值的比较结果，通过变换成与灰度值“3”相邻的“2”或“4”中的某一数据，避免了灰度值变成“3”的变换。

图5是表示该第一减色处理的内容的流程图。该第一减色处理分别对R、G、B各色进行处理，但这里以将256灰度减色到7灰度的情况为例，说明对R数据的处理。

另外，作为高频脉动法中使用的高频脉动矩阵，例如能使用图6所示的4×4的正方矩阵，根据后面所述的归一化值DX’是否比高频脉动矩阵的阈值大，决定减色后的灰度值CDX。另外，作为高频脉动矩阵，不限于图6所示的矩阵，也可以使用不同大小的矩阵，关于阈值的排列，也可以使用例如从中心向外侧依次增大的矩阵。

在图5中，如果第一减色处理开始，便输入被断定为自然图像的图像数据(步骤S200)。

其次，判断该图像数据中着眼像素的灰度值DX是否小于阈值TH1(步骤S210)。如果灰度值DX小于阈值TH1，则该灰度值DX被归一化在高频脉动矩阵的阈值范围从“0”到“15”的范围内，该归一化值为DX’(步骤S212)。例如，在阈值TH1为“36”的情况下，如果灰度值为“24”，则根据

DX’＝15·DX/TH1

求得的结果，归一化值DX’为“10”。

接着，判断步骤S212中的归一化值DX’在高频脉动矩阵中是否比对应于着眼像素的阈值TH大(步骤S214)。如果归一化值DX’小于阈值TH，则使着眼像素的灰度值CDX为“0”(步骤S216)，如果归一化值DX’比阈值TH大，则使着眼像素的灰度值CDX为“1”(步骤S226)。

另一方面，在步骤S210中如果断定灰度值DX在阈值TH1以上，再判断灰度值DX是否小于阈值TH2(步骤S220)。如果灰度值DX小于阈值TH2，则该灰度值DX被归一化在高频脉动矩阵的阈值范围内，该归一化值被取为DX’(步骤S222)。这时，由下式求得归一化值DX’。

DX’＝15·(DX-TH1)/(TH2-TH1)

其次，判断步骤S222中的归一化值DX’在高频脉动矩阵中是否比对应于着眼像素的阈值TH大(步骤S224)。如果归一化值DX’小于阈值TH，则使着眼像素的灰度值CDX为“1”(步骤S226)，如果归一化值DX’比阈值TH大，则使着眼像素的灰度值CDX为“2”(步骤S236)。

在步骤S220中如果断定灰度值DX在阈值TH2以上，再判断该灰度值DX是否小于阈值TH3(步骤S230)。如果灰度值DX小于阈值TH3，则该灰度值DX被归一化在高频脉动矩阵的阈值范围内，该归一化值被取为DX’(步骤S232)。这时，由下式求得归一化值DX’。

DX’＝15·(DX-TH2)/(TH3-TH2)

其次，判断步骤S232中的归一化值DX’在高频脉动矩阵中是否比对应于着眼像素的阈值TH大(步骤S234)。如果归一化值DX’小于阈值TH，则使着眼像素的灰度值CDX为“2”(步骤S236)，如果归一化值DX’比阈值TH大，则不使着眼像素的灰度值CDX为“3”、而为“4”(步骤S256)。

在步骤S230中如果断定灰度值DX在阈值TH3以上，再判断该灰度值DX是否小于阈值TH5(步骤S250)。如果灰度值DX小于阈值TH5，则该灰度值DX被归一化在高频脉动矩阵的阈值范围内，该归一化值被取为DX’(步骤S252)。这时，由下式求得归一化值DX’。

DX’＝15·(DX-TH3)/(TH5-TH3)

其次，判断步骤S252中的归一化值DX’在高频脉动矩阵中是否比对应于着眼像素的阈值TH大(步骤S254)。如果归一化值DX’小于阈值TH，则使着眼像素的灰度值CDX为“4”(步骤S256)，如果归一化值DX’比阈值TH大，则使着眼像素的灰度值CDX为“5”(步骤S266)。

同样，在步骤S250中，如果断定灰度值DX在阈值TH5以上，再判断该灰度值DX是否小于阈值TH6(步骤S260)。如果灰度值DX小于阈值TH6，则该灰度值DX被归一化在高频脉动矩阵的阈值范围内，该归一化值被取为DX’(步骤S262)。这时，由下式求得归一化值DX’。

DX’＝15·(DX-TH5)/(TH6-TH5)

其次，判断步骤S262中的归一化值DX’在高频脉动矩阵中是否比对应于着眼像素的阈值TH大(步骤S264)。如果归一化值DX’小于阈值TH，则使着眼像素的灰度值CDX为“5”(步骤S266)，如果归一化值DX’比阈值TH大，则使着眼像素的灰度值CDX为“6”(步骤S276)。

同样，在步骤S260中，如果断定灰度值DX在阈值TH6以上，则该灰度值DX被归一化在高频脉动矩阵的阈值范围内，该归一化值被取为DX’(步骤S272)。这时，由下式求得归一化值DX’。

DX’＝15·(DX-TH6)/(255-TH6)

然后，判断步骤S272中的归一化值DX’在高频脉动矩阵中是否比对应于着眼像素的阈值TH大(步骤S274)。如果归一化值DX’小于阈值TH，则使着眼像素的灰度值CDX为“6”(步骤S276)，如果归一化值DX’比阈值TH大，则使着眼像素的灰度值CDX为“7”(步骤S278)。

然后，判断被输入的图像数据中是否对全部像素进行了从步骤S200到步骤S278的处理(步骤S280)，如果该判断结果是否定的，则转移着眼像素，同时为了对全部像素进行处理，使程序回到步骤S200，另一方面，如果该判断结果是肯定的，则对R(红)结束第一减色处理。

另外，这里虽然对R进行了说明，但关于会发生与R同样的问题的G(绿)，也进行同样的减色处理，以便变成从“0”至“7”的8个灰度中除了“3”以外的7个灰度的灰度值CDX。

另外，关于B(蓝)，如上所述，由于不发生显示上的不良现象，所以通过通常的模拟中间色调处理，就能从256灰度减色到4灰度。另外，关于B，如果显示某一灰度值而不会发生不良现象，那么也可以进行回避该灰度值的处理。

另外，这里作为一例虽然用高频脉动法模拟地再现了中间色调，但也能采用误差扩散法等其他方法。

其次，说明在图3所示的步骤S160中进行的第二减色处理。应显示的图像不是自然图像时，例如是文字或线条画等图像时，由于图像数据的灰度值的分布不平衡，所以不进行高频脉动法等的模拟中间色调处理的方法能获得良好的图像品质。

因此，如图7所示，在第二减色处理中，从“0”到“255”的256个灰度被分配给从“0”到“7”的8个灰度中除了“3”以外的7个灰度。详细地说，不输出会发生显示上的不良现象的灰度值CDX的“3”，代替它的是与该灰度值相邻的“2”及“4”的输入范围，例如分别扩大到“64”以上而小于“112”、“112”以上而小于“160”的范围(通常，如果输入的灰度值DX在“96”以上而小于“128”，则分配成灰度值为“3”)。

另外，在本实施形态中，用输入的图像数据表示的图像，根据是否是自然画或照片图像等自然图像的判断结果，不判断进行第一或第二减色处理，可以进行任何一种减色处理，另外，即使对分辨率变换而言，如果需要，也可以不进行。

另外，在本实施形态中，虽然只扩大了灰度值CDX被分配给“2”、“4”的灰度值DX的范围，但例如，也可以使灰度值CDX被分别分配给“1”、“2”、“4”、“5”、“6”、“7”的灰度值DX的范围均等化。

对R、G进行该分配的变换。关于B，将从“0”到“255”的灰度值DX均等地分配给4个块，也可以将各块的范围分别分配给“0”、“1”、“2”、“3”的灰度值CDX。

如果第一或第二减色处理结束，则用除了灰度值CDX“3”以外的7个灰度规定减色后的灰度数据即R、G，用4个灰度规定B的灰度数据被供给彩色LCD面板20，在彩色LCD面板20上进行按照该灰度数据的显示。因此，在彩色LCD面板20中，由于不显示会发生闪烁或晃动等不良现象的灰度值，所以能防止显示画面的图像品质的下降。

该图像处理由于包括计算机进行的处理，所以能采用作为实现该处理用的程序的形态、以及作为记录了该程序的计算机能读取的记录媒体的形态。作为该记录媒体，除了软盘、CD-ROM、光磁盘、IC卡、ROM盒式存储器以外，还能利用穿孔卡、印刷了条型码等符号的印刷品、计算机的内部存储装置(RAM或ROM等存储器)、利用能被计算机用外部存储装置读取的各种媒体。

<第一实施形态的应用例>

在上述的第一实施形态的第一减色处理中，在彩色LCD面板20中，虽然完全除去了会发生显示上的不良现象的灰度值，但即使减少该灰度值的发生频度，看出图像品质下降的可能性也小。因此，说明不完全除去会发生显示上的不良现象的灰度值、而减少了该灰度值的发生频度的第一、第二及第三应用例。

<第一实施形态的第一应用例>

第一应用例是采用后面所述的色调曲线，修正输入的图像数据的灰度值，稍稍允许对该灰度值进行变换的技术。图8是表示第一应用例的图像处理的内容的流程图。从步骤S100a到步骤S140a是与图3中的从步骤S100到步骤S140相同的内容，所以这里说明步骤S142以后的内容。

首先，在步骤140a中，如果输入的图像数据被断定为自然图像，则在步骤S130a中根据被读入的灰度值、即根据表示会发生显示上的不良现象的灰度值的数据，在RAM内设定检查表(步骤S142)。然后，参照该检查表，修正图像数据的灰度值DX(步骤S144)。

对R(红)、G(绿)的每一种分别进行检查表的设定及参照该表的修正。关于B(蓝)，如上所述，由于假定在彩色LCD面板20中不存在会发生显示上的不良现象的灰度值，所以不需要进行检查表的设定及利用该表进行的修正。但是，如果关于B也存在会发生显示上的不良现象的灰度，当然有也必要进行上述的设定及修正。

这里，以R为例，说明检查表的设定及参照该表的修正。图9是表示关于R的检查表的变换内容的图表。图10是该变换特性(色调曲线)，输入侧表示修正前的灰度值DXR，输出侧表示修正后的灰度值DXr。都是在彩色LCD面板20中会发生显示上的不良现象的灰度值CDX为“3”时的情况。

图10中的色调曲线La例如表示灰度值DXR[104]的数据被修正为灰度值DXr[96]的数据。在色调曲线La上，输入侧的灰度值DXR是比灰度值CDX相当于[3]的p点小的区域，被修正为数值较小的灰度值DXr，另一方面，在比p点大的区域中，被修正为数值较大的灰度值DXr。

另外，图中用单点点划线Lb表示未修正的情况下的特性，输入侧的灰度值DXR直接作为输出侧的灰度值DXr输出。

在该色调曲线上，灰度值DXr虽然分布于[96]～[128]中的比例减少，但该部分分布于[0]～[96]及[128]～[255]中的比例增加。这里，如图11所示，使灰度值DXr分布于[96]～[128]中的比例减少的理由是因为将[0]～[255]的256个灰度8等分，作成8个区域，将各区域简单地分配成8个灰度时，相当于灰度值[3]的区域相当于[96]～[128]。因此，如果用其他灰度值、例如用灰度值[5]会发生显示上的不良现象，就可以减少分布于相当于灰度值[5]的[160]～[192]中的比例。

即，步骤S142中的检查表的设定是指对输入输出的关系进行操作，以便相当于在步骤S130a中读入的灰度值的范围的分布减少。但是，不限于操作输入输出的关系，可以预先在ROM32或RAM34中准备多个对应于灰度值的检查表，另一方面，也可以选择与在步骤S130a中读入的灰度值对应的表。

另外，在该例中，虽然设色调曲线为线性，但具有修正彩色LCD面板的输入/显示特性用的灰度系数特性，也可以设定为曲线。

另外，也可以不是检查表，而根据输入的运算·函数求得灰度值DXR。

在步骤S144中如果修正成灰度值DXr，则进行第一减色处理(步骤S150a)。通过这里所说的第一减色处理，用R、G、B的各8位(各256灰度)规定一个像素的图像数据、对于R、G来说，被减色到3位(各8灰度)，对于B来说，被减色到2位(4灰度)。在该第一减色处理中，与第一实施形态一样，也能采用高频脉动法。

图12是表示该第一应用例中的第一减色处理的内容的流程图。该图所示的第一减色处理与图5不同之处在于：使用阈值TH4、以及使灰度值CDX为[3](步骤S346)。在第一应用例中的第一减色处理中，关于R、G的每一种，对全部像素反复进行从步骤S300到步骤S380的处理，关于B也对全部像素进行减色到4灰度的处理。

另一方面，步骤S160a中的第二减色处理与图3中的第一实施形态相同。

如果第一或第二减色处理结束，则减色后的灰度数据被供给彩色LCD面板20，按照该灰度数据进行显示。在该第一应用例中，在进行了第一减色处理的情况下，关于R、G，利用检查表，分别用降低了的8灰度规定灰度值CDX为[3]的分布，关于B，用4灰度规定的灰度数据被供给彩色LCD面板20。因此，虽然能显示会发生显示上的不良现象的灰度值，但由于其发生频度低，所以作为显示画面的品位下降不致成为问题。

<第一实施形态的第二应用例>

在第一应用例中，在利用检查表等减少了相当于会发生不良现象的灰度值范围的分布之后，进行第一减色处理，虽然降低了该灰度值的发生频度，但不用检查表等，而通过变更第一减色处理内的阈值，也能获得同样的效果。

因此，对于变更了第一减色处理内的阈值的第二应用例加以说明。

图13是表示第二应用例的图像处理的内容的流程图。从步骤S100b到步骤S140b与图3中的从步骤S100到步骤S140的内容相同，所以在这里说明步骤S146以后的内容。

首先，如果断定在步骤140b中输入的图像数据为自然图像，则参照阈值表，设定在步骤S130b中读入的灰度值、即设定对应于表示会发生显示上的不良现象的灰度值的数据的阈值(步骤S146)。

这里，所谓阈值表，是在ROM32中固定地存储(或者紧接在该图像处理启动后存储在RAM34中)的表，其内容如图14所示，对应于会发生显示上的不良现象的灰度值CDX，规定作为图12中的TH1、TH2、TH3、…、TH6使用的阈值的关系。

23在图14中，未划影线的阈值TH1、TH2、TH3、…、TH6与图12中的阈值相同。另外，划了影线的阈值是该第二应用例中特有的，为了使相当于该灰度值CDX的范围窄，有以下关系。TH01＜(TH1)＜TH11＜TH21＜(TH2)＜TH22＜TH32＜(TH3)＜TH33＜TH43＜(TH4)＜TH44＜TH54＜(TH5)＜TH55＜TH65＜(TH6)＜TH66＜TH67

在该应用例中，在彩色LCD面板20中，如果使R(红)、G(绿)的像素进行灰度值[3]的显示，假设会发生显示上的不良现象，则在步骤S130中表示灰度值为[3]的数据被读入。因此，在步骤S146中，对应于灰度值CDX[3]的阈值TH1、TH2、TH33、TH43、TH5、TH6的每一个被作为图12中的阈值TH1、TH2、TH3、…、TH6设定。这里，如上所述，由于存在TH3＜TH33＜TH43＜TH4的关系，所以相当于该灰度值CDX[3]的输入范围能变窄。

如果是会发生显示上的不良现象的灰度值CDX[5]，则阈值TH1、TH2、TH3、TH4、TH55、TH65分别被设定为图12的阈值TH1、TH2、TH3、…、TH6，相当于该灰度值CDX[5]的输入范围变窄。

然后，进行使用作为阈值TH1、TH2、TH3、…、TH6设定的阈值的第一减色处理(步骤S150b)。另一方面，步骤S160b中的第二减色处理与图3中的第一实施形态相同。

如果第一或第二减色处理结束，则减色后的灰度数据被供给彩色LCD面板20，按照该灰度数据进行显示。在该第二应用例中，在进行了第一减色处理的情况下，关于R、G，通过阈值的变更，用降低了的8灰度分别规定灰度值CDX为[3]的分布，关于B，用4灰度规定的灰度数据被供给彩色LCD面板20。因此，虽然能显示会发生显示上的不良现象的灰度值，但由于其发生频度低，所以作为显示画面的品位下降不致成为问题。

<第一实施形态的第三应用例>

在上述的第一及第二应用例中，在第一减色处理中，虽然减少了会发生显示上的不良现象的灰度值CDX的发生频度，但也可以变更将256灰度的数据减色到8灰度时的分配情况。图15是表示该分配情况的说明图。如该图所示，会发生显示上的不良现象的灰度值CDX输出给[3]的输入灰度值DX的范围变窄。即使采用这样的分配，也能减少会发生显示上的不良现象的灰度值的发生频度，可不理会显示品位的下降。该应用能解释为第一减色处理和第二减色处理在实施上相同。

<第二实施形态>

在第一实施形态中，输入的图像数据不变换成会发生显示上的不良现象的灰度值，或者减少其发生的频度，所以能可靠地防止彩色LCD面板20的显示品位的下降。可是，在第一实施形态中，彩色LCD面板20的灰度特性方面产生不平衡，中间灰度的再现性劣化的问题明显。

其理由是因为：如果例如将256灰度减色到8灰度时回避灰度值[3]，则在256灰度中，相当于该灰度值[3]的中心的灰度值[112]在理想的情况下，8灰度中的灰度值[2]或[4]的发生概率大致为50％时必须进行变换，但在第一实施形态中，通过与高频脉动矩阵的阈值比较前的分配(图5中的步骤S210等，图12中的步骤S310等)或根据色调曲线进行的修正(图8中的步骤S144)，输入的图像数据在失去了本来具有的灰度值的信息的状态下(或者在修正后的状态下)进行模拟中间色调处理，所以不能期待这样理想的变换。其结果是，在第一实施形态中，256灰度中的灰度值[112]由于偏向8灰度中的灰度值[2]或[4]的一方面被变换，所以可以认为彩色LCD面板20中的灰度特性的总体平衡被破坏。

因此，现在来说明回避会发生显示上的不良现象的灰度的显示、防止中间灰度的再现性的劣化的第二实施形态。另外，该第二实施形态的图像处理与图3中的除了步骤S150以外都相同，所以关于同一部分的说明从略。此外，为了简化说明，关于对全部像素进行处理用的递归程序以及必要值的预置或清除的程序的说明也从略。另外，在该第二实施形态中，与第一实施形态不同，研究了将256灰度减色到16灰度的情况。

图16是表示第二实施形态的图像处理中作为主要部分的减色处理的内容的流程图。

首先，为了给予一种晃动，将高频脉动值Dither(i、j)加到被断定为自然图像的图像数据中表示着眼像素的灰度的数据Din(x、y)中，假设该加得的值为D’(x、y)(步骤S512)。其中，数据Din(x、y)表示坐标为(x、y)的着眼像素的灰度，另外，高频脉动值Dither(i、j)表示高频脉动矩阵中的i行j列的要素的值。

在本实施形态中，由于假定将256灰度减色到16灰度的情况，所以作为高频脉动矩阵，例如能采用图17所示那样的4×4的矩阵。

另外，第一实施形态的高频脉动矩阵作为比较的阈值使用，但在第二实施形态中，则作为将晃动给予灰度值的高频脉动值使用，所以请注意两个高频脉动矩阵的性质有若干不同点。

将用图像数据表示的图像的左上角作为基准坐标(0、0、)，另外，在将X坐标的正侧规定为右侧、将Y坐标的正侧规定为下侧的情况下，对应于坐标(x、y)的着眼像素的高频脉动值的排列i、j用x、y分别被[4]除得的余数(剩余值)规定。例如，在着眼像素的坐标为(7、9)的情况下，i、j分别用[3]、[1]规定，所以作为高频脉动值适用1行3列的[-2]。基准坐标为(0、0)，所以坐标为(7、9)的像素需要注意成为从左按序数1、2、3、…的第8、从上按序数的第10的点。

其次，用2进制表记数据Din(x、y)中加了高频脉动值Dither(i、j)后的数据D’(x、y)，将向右移动4位后的值暂定为灰度数据Dout(x、y)(步骤S514)。使数据D’(x、y)向右移动4位，实际上是用[16](十进制表记)除该数据D’(x、y)，意味着将256灰度变换成16灰度。

因此，在步骤S512、S514中，将高频脉动值Dither(i、j)加在初始的数据Din(x、y)中后，成为进行从256灰度变换到16灰度的所谓的模拟中间色调处理。在后面的说明中将频繁地引用该模拟中间色调处理，所以汇总为步骤S510。

接着，判断模拟中间色调处理后的灰度数据Dout(x、y)是否等于会发生不良现象的灰度值[n]、即是否等于在步骤S130中已经读入的灰度值CDX的数据(步骤S520)。

如果灰度数据Dout(x、y)不等于该灰度值[n]，则该灰度数据Dout(x、y)直接作为变换值输出。

另一方面，如果灰度数据Dout(x、y)等于该灰度值[n]，则再进行在步骤S530中汇总的第二次模拟中间色调处理。该第二次模拟中间色调处理是考虑变换前包含的信息，变换成与该灰度值[n]相邻的灰度值中的某一个的内容。

首先，将同一个高频脉动值Dither(i、j)加在用16除上述的数据D’(x、y)时的剩余值中后，将该加得的值中加了[-8]后的值作为数据R(x、y)(步骤S532)，其次，判断该数据R(x、y)是否为0以上(步骤S534)。即，在步骤S510的模拟中间色调处理中，判断再将高频脉动值Dither(i、j)加在变换成会发生不良现象的灰度值[n]的数据D’(x、y)中后的值是否接近与该灰度值[n]相邻的值中的上侧的值。

如果该判断结果是肯定的，则暂定的数据Dout(x、y)加1(步骤S536)。因此，加1后的灰度数据Dout(x、y)作为变换值输出。

另一方面，如果该判断结果是否定的，则暂定的数据Dout(x、y)减1(步骤S538)。因此，减1后的灰度数据Dout(x、y)作为变换值输出。

另外，这里虽然着眼于一个像素，说明了该像素的灰度值的变换过程，但实际上对所有的R、G、B的像素进行变换。另外，如果R、G、B中存在不发生显示上的不良现象的颜色，则关于该颜色，只进行步骤S510中的第一次的模拟中间色调处理即可。

现具体举例说明这样的图像处理。

例如将256灰度减色到16灰度时回避灰度值[5]时，在256灰度中，相当于该灰度值为[5]的中心的灰度值是[88]。因此，作为例子讨论灰度值为[88]的数据怎样变换。

如果从[-8]到[7]的高频脉动值被加在灰度值[88]中(步骤S510)，则分散在从[80]到[95]的范围内。如果说用2进制表记该范围，则从01010000到01011111、高位4位的0101是用十进制表记的[5]，所以必定进行步骤S530中的第二次模拟中间色调处理。

这里，从[80]到[95]的范围相当于用16除得的余数从[0]到[15]的范围。如果再将与步骤S512相同的高频脉动值从[-8]到[7]相加后，将[-8]加在该余数中，则分散在[-16]、[-14]、…、[-2]、[01、…、[12]、[14]中。该范围中关于从[-16]到[-2]的范围，被变换成灰度值为[4]的灰度数据(步骤S538)，关于从[0]到[14]的范围，被变换成灰度值为[6]的灰度数据(步骤S536)。因此，256灰度中灰度值为[88]的数据用概率为50％的比例被相互变换成16灰度中的灰度值[4]或[6]中的某一方。

如对于256灰度中接近灰度值为[88]的数据也同样地进行考虑，则对应于该数据的灰度值用概率变换成16灰度中的灰度值[4]或[6]。

因此，如果采用第二实施形态，则由于能回避向会发生不良现象的灰度值的变换，同时用与该灰度值相邻的灰度值，模拟地表现该灰度值附近的灰度，所以中间灰度特性的总体平衡不会被破坏。

另外，在上述的第二实施形态中，如果步骤S520的判断结果是肯定的，则进行第二次模拟中间色调处理，但由于能共用高频脉动矩阵，所以能防止存储该高频脉动矩阵用的区域增加、以及模拟中间色调处理用的结构复杂化。另外，也可以不共用高频脉动矩阵，而另外准备将步骤S512中用的高频脉动矩阵值分别加了[-8]的高频脉动矩阵。如果这样准备两个高频脉动矩阵，则能省略步骤S532的运算中的加[-8]的运算。

<第二实施形态的应用>

在上述的第二实施形态中，第一次模拟中间色调处理(步骤S510)后，判断该处理的灰度数据Dout(x、y)是否是会发生显示上的不良现象的灰度值(步骤S520)，只当该判断结果是肯定的时，才进行第二次模拟中间色调处理(步骤S530)。变换成与该灰度值相邻的灰度值中的某一值。如用图18A说明该处理，则只在通过第一次模拟中间色调处理被减色的灰度值成为会发生不良现象的灰度值[n]的范围内(图中用虚线表示)，进行第二次模拟中间色调处理，另一方面，在除此以外的范围内(图中用实线表示)，不进行第二次模拟中间色调处理，直接输出第一次模拟中间色调处理的灰度数据。

如果采用该第二实施形态，则会发生不良现象的灰度值[n]完全被除去，而即使像上述的第一实施形态的应用例那样，减少该灰度值[n]的发生频度，作为图像品质的降低被看出来的可能性也很小。

在第二实施形态中，为了减少该灰度值[n]的发生频度，也可以将步骤S520中的判断内容变更为以下的内容。

即，判断减色后的暂定的灰度数据Dout(x、y)是否等于会发生不良现象的灰度值[n]、而且输入数据Din(x、y)的灰度值是否包含在[16n+a]以上而小于[16(n+1)-a]的范围H内即可。这里，如图18B所示，范围H是比相当于16灰度中的灰度值[n]的范围窄的范围，另外，[a]是正值，表示余裕度(或冗余度)。

数据Din(x、y)的灰度值在[16n]以上而小于[16n+a]的范围内时，如果对该数据Din(x、y)进行第一次模拟中间色调处理(步骤S510)，则该灰度值变为[n-1]或[n]，但如果遵照变更后的步骤S520，则判断结果变成了否定。因此，能输出该该灰度值[n]。

同样，数据Din(x、y)的灰度值在[16(n+1)-a]以上而小于[16(n+1)]的范围内时，如果对该数据Din(x、y)进行第一次模拟中间色调处理(步骤S510)，则该灰度值变为[n]或[n+1]，但如果遵照变更后的步骤S520，则判断结果变成了否定。因此，能输出该灰度值[n]。

但是，最后输出灰度值[n]，只限于变更后的步骤S520的判断结果是否定的上述两例。因为在对位于范围H中的数据Din(x、y)进行第一次模拟中间色调处理(步骤S510)，其暂定的灰度值为[n]时，如果遵照变更后的步骤S520，则由于判断结果是肯定的，所以进行第二次模拟中间色调处理(步骤S530)的结果，其灰度值最后变成[n-1]或[n+1]。

因此，如果变更步骤S520中的判断内容，则断定输出灰度值[n]的发生频度减少。

这里，变更了步骤S520中的判断内容时，如果输出灰度值[n]的频度高，则将余裕度[a]设定得更小即可。因为如果将余裕度[a]设定得小，则范围H变宽的结果是，灰度值[n]的发生频度降低。

因此，如果变更步骤S520中的判断内容，同时适当地设定余裕度[a]，则不会降低显示品位，能维持中间灰度特性的总体平衡。

<第三实施形态>

在上述的第二实施形态中，第一次模拟中间色调处理(步骤S510)后，判断该处理的灰度数据Dout(x、y)是否是会发生显示上的不良现象的灰度值(步骤S520)，只当该判断结果是肯定的时，才进行第二次模拟中间色调处理(步骤S530)。变换成与该灰度值相邻的灰度值中的某一值。

准备两种模拟中间色调处理，根据输入的数据Din(x、y)的灰度值的判断，按照进行某一模拟中间色调处理的程序，也能获得与该变换内容相同的结果。

因此，其次，说明执行这样的程序的第三实施形态。另外，该第三实施形态的图像处理与图3中的除了步骤S150以外相同，所以关于该同一部分的说明从略，另外为了简化，省略对全部像素进行处理用的递归程序、以及必要值的预置及清除的程序的说明。另外，在该第三实施形态中，与第二实施形态相同，研究将256灰度减色到16灰度的情况。

图19是表示第三实施形态的图像处理中作为主要部分的减色处理的内容的流程图。

首先，在进行了模拟中间色调处理(A)的情况下，判断被断定为自然图像的图像数据中、着眼像素的数据Din(x、y)的灰度值是否在会被变换成产生不良现象的灰度值[n]的范围内(步骤S610)。

这里，16灰度的灰度值[n]如图21A所示，256灰度中的灰度值相当于[16n]以上而小于[16(n+1)]的范围。如果同样对本实施形态的模拟中间色调处理(A)进行第二实施形态中的第一次模拟中间色调处理，则图17所示的高频脉动矩阵的高频脉动值的最大值为[+7]，最小值为[-8]，所以如果灰度值位于[16n-7]以上而小于[16(n+1)+8]的范围J内，则通过模拟中间色调处理(A)，有被变换成灰度值[n]的可能性。即，在步骤S610中，判断数据Din(x、y)的灰度值是否为[16n-7]以上而小于[16(n+1)+8]。

如果数据Din(x、y)的灰度值不在该范围J内，则通过模拟中间色调处理(A)被变换成灰度值[n]的可能性为零，所以在步骤510中，实际上进行模拟中间色调处理(A)，输出该处理结果。另外，如上所述，该模拟中间色调处理(A)与第二实施形态的第一次模拟中间色调处理的内容相同，所以说明从略。

另一方面，如果数据Din(x、y)的灰度值在该范围J内，则在模拟中间色调处理(A)中，有被变换成灰度值[n]的可能性，所以应避免这种变换，进行模拟中间色调处理(B)(步骤S620)。

在该模拟中间色调处理(B)中，高频脉动值Dither2(i、j)被加在数据Din(x、y)中，该加得的值为D2’(x、y)(步骤S622)。

其次，判断会发生不良现象的灰度值[n]是否是奇数(步骤S624)。

这里，该灰度值[n]是奇数时，用2进制表记数据D2’(x、y)，将向右移动5位后、再向左移动了1位的值作为灰度数据Dout(x、y)(步骤S626)。

另一方面，该灰度值[n]是偶数时，用2进制表记从数据D2’(x、y)减去[16]后的值，将向右移动5位后，再向左移动1位，并将该移动值加[1]，作为灰度数据Dout(x、y)(步骤S628)。

现详细说明该模拟中间色调处理(B)的各种处理的内容。该模拟中间色调处理(B)是伴随中间色调处理，将用256灰度表示的灰度数据Din(x、y)不是变换成16灰度的本来的灰度值[n]，而是变换成与其相邻的[n-1]或[n+1]这样的处理。

关于该处理，如果改变看法，则实际上等于求得将变换成8灰度用的高频脉动值加在256灰度的数据Din(x、y)中所得的值，假定根据该加得的值变换成了8灰度，其次，减色到8灰度的灰度值在16灰度中相当于哪个灰度值这样的处理。

在该处理中，在求出减色到8灰度的灰度值相当于16灰度中哪个灰度值的情况下，有必要根据会发生不良现象的灰度值[n]是奇数还是偶数，分开考虑。即，灰度值[n]是奇数时，变换成呈偶数的灰度值[n-1]或[n+1]即可，灰度值[n]是偶数时，变换成呈奇数的灰度值[n-1]或[n+1]即可。

例如，如图22所示，会发生不良现象的灰度值[n]为奇数[5]时，在256灰度中的灰度值为[80]以上而小于[96]的数据中加上变换成8灰度用的高频脉动值时，该加得的值扩散到相当于8灰度中的灰度值[2]及[3]的范围内。如果该加得的值是相当于灰度值[2]的范围，则将该加得的值变换成16灰度的灰度值[4]即可，如果该加得的值是相当于灰度值[3]的范围，则将该加得的值变换成16灰度的灰度值[6]即可。

另一方面，会发生不良现象的灰度值[n]为偶数、例如[8]时，在256灰度中的灰度值为[128]以上而小于[144]的数据中加上变换成8灰度用的高频脉动值时，该加得的值扩散到相当于8灰度中的灰度值[3]及[4]的范围内(实际上，由于采用图20所示的高频脉动矩阵，所以不扩散到该范围内，但在步骤S628中由于从加得的值中减去[16]，所以表观上认为扩散到该范围也无妨)。如果该加得的值是相当于灰度值[3]的范围，则将该加得的值变换成16灰度的灰度值[7]即可，如果该加得的值是相当于灰度值[4]的范围，则将该加得的值变换成16灰度的灰度值[9]即可。

这里，如果将256灰度简单地变换成8灰度，则使高频脉动矩阵的高频脉动值达到2倍即可。但是，考虑到8灰度变换和16灰度变换混在一起时，必须考虑8灰度的中心和16灰度的中心的偏移。

例如，在图22中，16灰度的灰度值[8]的中心是256灰度中的灰度值[136]，而8灰度的灰度值[4]的中心是256灰度中的灰度值[144]，两者相差[8]。

因此，在8灰度变换中也使用16灰度变换用的高频脉动值的情况下，使高频脉动值达到2倍后加[8]即可。模拟中间色调处理(B)中使用的高频脉动矩阵如图20所示，该高频脉动值Dither2(x、y)变成图17所示的使高频脉动矩阵的高频脉动值Dither(x、y)达到2倍后加[8]的值。

步骤S622能进行下述处理：将使256灰度减色到8灰度用的高频脉动值Dither2(x、y)加在数据Din(x、y)中，求出该加得的值的数据D2’(x、y)。

其次，在会发生不良现象的灰度值[n]是奇数的情况下，将256灰度的数据D2’(x、y)变换成16灰度中为偶数的灰度值[n-1]或[n+1]，但该变换用2进制表记数据D2’(x、y)，抽出高位的3位，同时强制地使最低位为(0)即可。步骤S626表示该变换内容。

另一方面，在会发生不良现象的灰度值[n]是偶数的情况下，将256灰度的数据D2’(x、y)变换成16灰度中为奇数的灰度值[n-1]或[n+1]，但该变换用2进制表记数据D2’(x、y)，抽出高位的3位，同时强制地使最低位为(1)即可。步骤S628表示该变换内容。

这样，在第三实施形态中，如果通过执行模拟中间色调处理(A)，着眼像素的数据Din(x、y)的灰度值被变换成发生不良现象的灰度值[n]的可能性为零，实际上，则执行模拟中间色调处理(A)，输出该处理结果，另一方面，如果通过执行模拟中间色调处理(A)，着眼像素的数据Din(x、y)的灰度值有可能被变换成发生不良现象的灰度值[n]，则代之以执行模拟中间色调处理(B)，变成输出灰度值[n-1]或灰度值[n+1]。

因此，如果采用第三实施形态，则与第二实施形态相同，由于能回避向会发生不良现象的灰度值的变换，同时用与该灰度值相邻的灰度值，模拟地表现该灰度值附近的灰度，所以中间灰度特性的总体平衡不会被破坏。

另外，在上述的第三实施形态中，步骤S512中的高频脉动矩阵(参照图17)和步骤S622中的高频脉动矩阵(参照图20)一看就不同，如上所述，由于高频脉动值Dither2(x、y)是使高频脉动值Dither(x、y)达到2倍后加[8]的值，所以一个高频脉动矩阵能根据另一个高频脉动矩阵经运算求得。因此，在第三实施形态中实际上必要的高频脉动矩阵有一个即可，所以能防止存储高频脉动矩阵用的区域增加、以及模拟中间色调处理用的结构复杂化。

另外，在步骤S628中，虽然从数据D2’(x、y)减去[16]，但也可以另外准备将步骤S622中用的高频脉动矩阵的高频脉动值分别减去[16]的高频脉动矩阵。

<第三实施形态的应用>

在上述的第三实施形态中，减色处理时，能完全避免向会发生不良现象的灰度值[n]的变换，其发生率为零，但如上述的第二实施形态的应用例所示，也可以将该灰度值[n]的发生频度抑制得很小。即使进行向灰度值[n]的变换，但如果其概率小，即使图像品质下降，也难以看出。

在第三实施形态中，为了减少该灰度值[n]的发生频度，与第二实施形态一样，使步骤S610的判断结果为肯定的范围J窄即可。具体地说，只有在输入数据Din(x、y)的灰度值包含在[16n-7+a]以上而小于[16(n+1)+8-a]的范围J’内时，才进行模拟中间色调处理(B)。

如果这样变更步骤S610的判断内容，则在数据Din(x、y)的灰度值位于[16n-7]以上而小于[16n-7+a]的范围K1时，由于进行步骤S510的模拟中间色调处理(A)，所以按照在步骤S512中进行加法运算的高频脉动值Dither(i、j)，有输出灰度值[n]的可能性(按照高频脉动值Dither(i、j)，也有不输出灰度值[n]的可能性)。

同样，在数据Din(x、y)的灰度值位于[16(n+1)+8-a]以上而小于[16(n+1)+8]的范围K2时，由于进行步骤S510的模拟中间色调处理(A)，所以按照进行加法运算的高频脉动值Dither(i、j)，有输出灰度值[n]的可能性。

但是，之所以能输出灰度值[n]，是因为数据Din(x、y)的灰度值位于范围K1或K2中，通过高频脉动值Dither(i、j)的加法运算，只有在数据D’(x、y)变成[16n]以上而小于[16(n+1)]时，其发生概率小。另外，与第二实施形态的应用例相同，利用余裕度[a]，能调整灰度值[n]的发生概率。

因此，在第三实施形态中，如果变更步骤S610中的判断内容，同时适当地设定余裕度[a]，则不降低显示品位就能维持中间灰度特性的总体平衡。

<第二实施形态和第三实施形态的关系>

在第二实施形态中，不判断输入的数据Din(x、y)的灰度值，进行第一次模拟中间色调处理，其结果是只有当会发生不良现象的灰度值[a]时，才进行第二次模拟中间色调处理，两者的关系在于：第二次模拟中间色调处理中使用的高频脉动值实际上使第一次模拟中间色调处理中使用的高频脉动值偏移。

这里，进行第一次、第二次模拟中间色调处理等同于进行第二实施形态的模拟中间色调处理(B)，即实际上等同于加2倍的高频脉动值。

结果，在第二实施形态及第三实施形态中，只是模拟中间色调处理的顺序不同，可以说算法是相同的。实际上，第二实施形态及第三实施形态的结果完全相同。

另外，在第二实施形态中，虽然高频脉动值的相加次数比第三实施形态多，但由于不需要判断灰度值[n]是奇数还是偶数，所以考虑各种条件，确定某一者即可。

<第四实施形态>

如果采用上述的第二及第三实施形态，则能回避向会发生不良现象的灰度值的变换，能防止中间灰度特性的平衡被破坏。但是，在第二实施形态中，在第一次模拟中间色调处理后，需要判断处理后的数据Dout(x、y)(步骤S520)，在第三实施形态中，在模拟中间色调处理(A)或(B)之前，需要判断输入的数据Din(x、y)(步骤S610)。因此，担心图像处理所需要的时间相应地加长。

因此，现在说明能避免灰度显示中出现显示上的不良现象、以及确保中间色调的良好的再现性，并能期待高速处理的第四实施形态。该第四实施形态的图像处理与图2所示的除了步骤S150以外都相同，所以关于该同一部分的说明从略，另外为了简化，省略了对全部像素进行处理用的递归程序、以及必要值的预置及清除的程序。另外，在该第四实施形态中，与第二及第二实施形态相同，设想将256灰度减色到16灰度的情况。

第四实施形态的图像处理的内容是，简略地说，第一，例如用检查表，对输入的图像数据的灰度值进行一种前处理；第二，对实施了该前处理的数据进行模拟中间色调处理；第三，例如用检查表，对实施了该模拟中间色调处理的数据的灰度值进行一种后处理，输出实施了该后处理的数据。

首先，说明第四实施形态的图像处理的原理。图23A是表示上述前处理中的输入输出特性的图，图23B是表示上述前处理、高频脉动处理(模拟中间色调处理)及后处理的关系的图表。

在这些图中，所谓输入的灰度值[N]，是16灰度中相当于会发生不良现象的灰度值[n]的范围内的256灰度的中心值。因此，输入的灰度值[N-16]、[N+16]分别成为相当于各16灰度中的灰度值[n-1]、[n+1]的范围内的256灰度的中心值。

如图23A所示，在前处理中，输入数据的灰度值位于小于[N-16]的范围S1内时，该灰度值直接通过变换，输入数据的灰度值位于从[N-16]以上到小于灰度值[N+16]的范围T1内时，在从[N-16]以上到小于灰度值N的范围内，使斜率减半进行变换，输入数据的灰度值位于[N+16]以上的范围S2内时，变换成将该灰度值减去[16]后的值。

因此，如图23A或图23B所示，用256灰度表示相当于灰度值[n]的范围的中心值的灰度值[N]通过上述前处理，被变换成灰度值[{(N-16)+N}/2]。

其次，对通过前处理而被变换的数据进行将256灰度减色到16灰度的模拟中间色调处理。该模拟中间色调处理假定与例如第二实施形态的第一次模拟中间色调处理(步骤S510)的内容相同。

如图23B所示，如果对灰度值[N-16]进行该模拟中间色调处理，则被变换成相当于该灰度值的灰度值[n-1]。256灰度中的灰度值[N-16]是相当于16灰度中的灰度值[n-1]的范围的中心值，即使加上从[-8]到[7]中的任何的高频脉动值Dither(i、j)，对变换也没有影响。同样，如果对进行了前处理的灰度值[N]进行该模拟中间色调处理，则暂定变换成相当于该灰度值的灰度值[n]。

但是，如果对灰度值[{(N-16)+N}/2]进行该模拟中间色调处理，则以概率为50％的比例分别变换成灰度值[n-1]或[n]。灰度值[{(N-16)+N}/2]是相当于16灰度中的灰度值[n-1]的范围的中心值和相当于灰度值[n]的范围的中心值的中间值，即，由于为相当于灰度值[n]的范围和相当于[n-1]的范围的边界值，故如果加上小于[0]的高频脉动值，则变换成灰度值[n-1]，如果加上[0]以上的高频脉动值，则变换成灰度值[n]。

另外，紧接在模拟中间色调处理后的灰度值[n]是暂定的。

这里，必须回避灰度值[n]的输出，另外，通过模拟中间色调处理而成为灰度值[n]以上的值本来就相当于256灰度中从[N+16]以上的范围中的灰度值减去[16]后的值，所以也有必要将其调整成原来的值。

因此，在后处理中，通过模拟中间色调处理而输出的数据的灰度值为[n-1]以下时，直接输出该灰度值，另一方面，通过模拟中间色调处理而输出的数据的灰度值为[n]以上时，进行将该灰度值加1的处理。

即，在后处理中，模拟中间色调处理后的灰度值为[n-1]以下时，直接输出，另一方面，如果模拟中间色调处理后的暂定的灰度值为[n]以上，则变成加1后输出该增加了1的值。

因此，能回避会发生不良现象的灰度值[n]的输出。

其次，根据这样的原理说明图像处理的具体内容。图24是表示该图像处理的内容的流程图。

首先，用上述前处理的内容变换被断定为自然图像的图像数据中着眼像素的数据Din(x、y)，作为数据Din’(x、y)输出(步骤S710)。另外，在图24所示的步骤S710中，上述的前处理的变换内容将数据Din(x、y)作为输入的函数F1来表示。

如果这样的变换适合于上述前处理的内容，则不管方法如何。例如，判断数据Din(x、y)的灰度值是否是图23A中的范围S1、T1、S2中的某一个，根据该判断结果进行运算求得，借以达到上述前处理的变换即可。另外，在读入了表示会发生不良现象的灰度值[n]的数据后，在RAM34中作成预先规定256灰度中的灰度值和对应于该灰度值的变换值的关系的检查表，通过输出对应于被输入的数据Din(x、y)的值，也可以达到上述前处理的变换。在使用检查表的情况下，例如在会发生不良现象的灰度值例如为[5]时，该检查表的输入输出特性如图25所示。

其次，对前处理后的数据Din’(x、y)进行模拟中间色调处理，该处理数据暂定作为数据Dout’(x、y)输出(步骤S510)。另外，该模拟中间色调处理与第二实施形态中的第一次模拟中间色调处理相同。

然后，进行了模拟中间色调处理的数据Dout’(x、y)被变换成与上述后处理有关的内容，作为数据Dout(x、y)输出(步骤S720)。另外，在图24所示的步骤S720中，上述的后处理的变换内容将数据Dout’(x、y)作为输入的函数F2来表示。

如果这样的变换适合于上述后处理的内容，则不管方法如何。例如，判断数据Dout’(x、y)是否在灰度值[n]以上，如果该判断结果是否定的，则将数据Dout’(x、y)直接作为数据Dout(x、y)输出，另一方面，如果该判断结果是肯定的，则将数据Dout’(x、y)加1，将该加1后的值作为数据Dout(x、y)输出，由此也可以达到上述后处理的变换。另外，在读入了表示会发生不良现象的灰度值[n]的数据后，在RAM34中作成预先规定16灰度中的灰度值与对应于该灰度值的变换值的关系的检查表，通过输出对应于被输入的数据Dout’(x、y)的值，也可以达到上述后处理的变换。在使用检查表的情况下，例如在会发生不良现象的灰度值例如为[5]时，该检查表的输入输出特性如图26所示。

如果采用这样的图像处理，则在将256灰度减色到16灰度的情况下，例如回避灰度值[5]时，256灰度中相当于该灰度值[5]的中心的灰度值[88](参照图25)通过步骤S710中的前处理，被变换成灰度值[80]。

在步骤S510中的模拟中间色调处理中，在从[-8]到[7]的高频脉动值中，对灰度值[80]加上小于[0]的值时，被变换成16灰度中的灰度值[4]，另一方面，在加上[0]以上的值时，被变换成16灰度中的灰度值[5]。因此，256灰度中的灰度值为[88]的数据用概率为50％的比例被相互变换成16灰度中的灰度值[4]或[5]中的某一方。

但是，其中灰度值[5]通过步骤S720中的后处理后，加1而成为灰度值[6]，所以结果与第二实施形态相同，256灰度中的灰度值[88]用概率为50％的比例被相互变换成16灰度中的灰度值[4]或[6]中的某一方。

如果同样考虑256灰度中接近灰度值[88]的数据，则对应于该数据的灰度值，按照概率被变换成16灰度中的灰度值[4]或[6]。

因此，如果采用第四实施形态，则由于能回避向会发生不良现象的灰度值的变换，同时能用与该灰度值相邻的灰度值模拟地表现该灰度值附近的灰度，所以能防止中间灰度特性的平衡被破坏。

另外，如果采用第四实施形态，则由于模拟中间色调处理以外的处理只是前处理及后处理，如上所述都只通过使用检查表(或简单的运算)就能完成，所以与第二实施形态或第三实施形态相比，能高速地进行处理。

<第四实施形态的应用例>

在上述第三实施形态中，虽然减色处理时能完全回避向会发生不良现象的灰度值[n]的变换，但如上述的第二、第三实施形态的应用例所示，即使将该灰度值[n]的发生额度抑制得很小，也难以看出图像品质的下降。

在第四实施形态中，为了减少该灰度值[n]的发生频度，准备了3个关于后处理的变换内容，同时根据输入的数据Din(x、y)的值采用某一个即可。

详细地说，如图27所示，判断输入的数据Din(x、y)是否是小于灰度值[N-16+a]的范围S3、还是从灰度值[N-16+a]以上至小于灰度值[N+16-a]的范围T2、还是灰度值[N+16-a]以上的范围T4。

然后，在输入的数据Din(x、y)是范围S3、T2、S4时，作为对模拟中间色调处理后的数据的后处理，分别采用图29所示的变换内容。该变换内容中，后处理的输入值(即，紧接在模拟中间色调处理后的灰度值)为灰度值[n-1]及[n]时输出值互不相同，除此以外输出值是相同的。

拿该例来说，用输入的数据Din(x、y)表示的灰度值为[n-16]以上而小于[N-16+a]，与高频脉动值相加的值在[16n]以上时，以及用数据Din(x、y)表示的灰度值在[N+16-a]以上而小于[N+16]，与高频脉动值相加的值小于[16(n+1)]时，只有在这两种情况下，被变换成灰度值[n]，所以其发生概率小。另外，灰度值[n]的发生概率与第二、第三实施形态的应用例相同，能用余裕度[a]进行调整。

因此，在该例中，如果适当地设定余裕度[a]，则不会使显示品位下降，能维持中间灰度特性的总体平衡。

另外，关于用输入的数据Din(x、y)表示的灰度值在[N-16]以上而小于[N-16+a]的情况、以及在[N+16-a]以上而小于[N+16]的情况，由于通过前处理，按照将斜率减半了的特性进行了变换后，进行模拟中间色调处理，所以与按照斜率为[1]的特性变换后进行了模拟中间色调处理的数据产生差异。因此，如图28所示，关于相当于上述的两种情况的范围，作为斜率[1]最好不产生差异。

另外，在上述的第四实施形态中，虽然举例说明了会发生显示上的不良现象的灰度值为一个的情况，但也能适用于两个以上的情况。

例如，在灰度值[5]及[11]中会发生不良现象时，上述前处理的变换内容如图30所示，另外，后处理的变换内容如图31所示。

详细地说，在图30所示的前处理的变换特性中，作为原则斜率为[1]，但作为例外，输入的数据Din(x、y)在从相当于与灰度值[5]相邻的一个灰度值[4]的范围的中心值到相当于另一个灰度值[6]的范围的中心值的范围、以及从相当于与灰度值[11]相邻的一个灰度值[10]的范围的中心值到相当于另一个灰度值[12]的范围的中心值的范围中，斜率变成一半。

另外，图31所示的后处理的变换内容如下：输入的数据Dout’(x、y)的灰度值从[0]到[4]时，将该数据Dout’(x、y)作为数据Dout(x、y)直接输出，数据Dout’(x、y)的灰度值从[5]到[9]时，将该数据Dout’(x、y)加1，将该增量后的值作为数据Dout(x、y)输出，数据Dout’(x、y)的灰度值从[10]到[15]时，将该数据Dout’(x、y)加1后，再加1，将该增量后的值作为数据Dout(x、y)输出。

另外，在第四实施形态中，虽然使前处理的变换特性的斜率原则上为[1]的直线，但也可以为考虑了灰度系数特性等的曲线。在使变换特性为曲线的情况下，使例外部分的斜率减半，同时保持变换特性的连续性即可。

另外，从同样的观点出发，原则上，作为通过原点的斜率为[1]的直线，说明了第一、第二及第三实施形态的变换特性(分配)。会发生不良现象的灰度值即使在两个电平以上也可以，这一点在上述的第一、第二及第三实施形态中也一样。

<实施形态的总结>

至此，说明了本发明的第一、第二、第三及第四实施形态，但本发明并不限定于这样的实施形态，在不脱离其宗旨的范围内，能进行以下的各种应用及变形。

在上述的各实施形态中，虽然在移动电话机中应用了本发明的图像处理方法，但不限定于此。例如，也能广泛地应用于便携式信息终端或导航系统等备有对图像进行灰度显示的彩色或黑白LCD面板的电子装置中。

另外，图像输出装置不限定于LCD面板。例如，在喷射C(深蓝)、M(深红)、Y(黄)、BK(黑)等色的油墨，形成灰度图像的喷墨打印机中，在某一特定的灰度值中也会发生不良现象。例如，在喷墨打印机中，虽然将油墨的粒径和喷射次数组合起来，进行喷墨量的控制，但在表现某一特定的灰度时，由于上述的组合不适当等原因，使得墨滴的形状异常，会发生显示上的不良现象。

如果将本发明的图像处理方法应用于该喷墨打印机中，则由于不表现会发生不良现象的灰度值即可，或者，由于该灰度值的发生概率低，所以能防止由该喷墨打印机输出的图像品质的下降。

因此，作为本发明的图像输出装置，能适用于所有的根据指示像素的灰度的灰度数据进行显示或形成图像的装置。因此，执行图像处理的装置和进行图像的显示或形成等的装置不需要呈同体结构，也可以是独立的装置。

另外，在从服务器SV下载的图像数据的情况下，适合于LCD面板等图像输出装置，有时被立刻进行减色处理。在此情况下，按照大约50％的概率，使会发生不良现象的灰度值[n]为灰度值[n-1]、[n+1]即可。

另外，会发生不良现象的灰度值例如连续为[n]、[n+1]时，根据初始的灰度值分配与其相邻的灰度值[n-1]、[n+2]的发生概率即可。

另外，在本发明中不管图像处理的主体如何。例如，即使是服务器SV也可以。具体地说，本实施形态中的移动电话机10在从服务器SV下载图像数据之前，预先将特定会发生不良现象的灰度值用的数据发送给服务器SV，服务器SV对于应分配给移动电话机10的图像数据进行本案的图像处理，该移动电话机10也可以下载处理后的图像数据。另外，作为特定会发生不良现象的灰度值用的数据，能使用直接表示该灰度值的数据，或者如果在服务器SV中预先存储移动电话机的机种与会发生不良现象的灰度值的关系，则能使用表示该机种的数据。

另外例如，图像处理的主体也可以是连接在移动通信网TN上的另一计算机。即，如果图像数据从该计算机经由服务器SV分配给移动电话机，则图像处理的主体可以是该计算机，也可以是服务器SV。

Claims (18)

1.一种图像处理方法，

输入指示像素的灰度的数据，

根据预定的特性，将该输入数据变换成图像输出装置的表现灰度的灰度数据，其特征在于：

在进行根据上述灰度数据将由上述输入数据可以指示的灰度数减少的减色处理时，

在上述输入数据对应于会发生不适合于上述图像输出装置的输出的特定灰度值时，将其全部或至少其一部分变换成表现该特定灰度值以外的灰度值的灰度数据，将变换后的灰度数据供给上述图像输出装置。

2.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于：

上述减色处理

是使上述灰度数据不至集中成同一值而使之分散的模拟中间色调处理。

3.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于：

上述减色处理

将对应于上述特定灰度值的全部输入数据变换成表现与该特定灰度值相邻的任一个灰度值的灰度数据。

4.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于：

在进行上述减色处理和为了中间色调表现而将灰度值分散的模拟中间色调处理时，

在上述输入数据对应于会发生不适合于上述图像输出装置的输出的特定灰度值时，将其全部或至少其一部分变换成表现与该特定灰度值相邻的某一灰度值的灰度数据，将变换后的灰度数据供给上述图像输出装置。

5.如权利要求4所述的图像处理方法，其特征在于：

在变换成上述灰度数据时，在对上述输入数据实施第一模拟中间色调处理，并判断实施了该第一模拟中间色调处理的数据是否是上述特定灰度值的场合，包括：

如果上述判断的结果是否定的，则将实施了上述第一模拟中间色调处理的数据直接作为灰度数据，另一方面，

如果上述判断的结果是肯定的，则对实施了上述第一模拟中间色调处理的数据再实施第二模拟中间色调处理，变换成表现与上述特定灰度值相邻的任一灰度值的灰度数据的处理。

6.如权利要求4所述的图像处理方法，其特征在于：

在变换成上述灰度数据时，判断实施了该第一模拟中间色调处理的数据是否是上述特定灰度值，而且上述输入数据是否被包含在上述特性中对应于上述特定灰度值的范围的一部分中的场合，包括：

如果上述判断的结果是否定的，则允许输出该特定灰度值，将实施了上述第一模拟中间色调处理的数据直接作为灰度数据，另一方面，

如果上述判断的结果是肯定的，则对实施了该第一模拟中间色调处理的数据再实施第二模拟中间色调处理，变换成表现与该特定灰度值相邻的任一个灰度值的灰度数据的处理。

7.如权利要求4所述的图像处理方法，其特征在于：

在变换成上述灰度数据时，

对上述输入数据实施第一模拟中间色调处理，并判断在能被变换成上述特定灰度值的范围内是否包含上述输入数据的的场合，

如果该判断的结果是否定的，则对上述输入数据实施第一模拟中间色调处理，作为灰度数据，另一方面，

如果上述判断的结果是肯定的，则对上述输入数据实施第二模拟中间色调处理，变换成表现与上述特定灰度值相邻的任一个灰度值的灰度数据的处理。

8.如权利要求4所述的图像处理方法，其特征在于：

在变换成上述灰度数据时对上述输入数据实施第一模拟中间色调处理，并判断在能被变换成上述特定灰度值的范围的一部分中是否包含上述输入数据的场合，

如果上述判断的结果是否定的，则对上述输入数据实施上述第一模拟中间色调处理、允许输出上述特定灰度值，作为灰度数据输出，另一方面，

如果上述判断的结果是肯定的，则对上述输入数据实施第二模拟中间色调处理，变换成表现与上述特定灰度值相邻的任一个灰度值的灰度数据的处理。

9.如权利要求4所述的图像处理方法，其特征在于：包括

在变换成上述灰度数据时，在上述特性中，使对应于上述特定灰度值的范围以外的一个特性保持不变，使该范围的斜率大约为一半，同时对于上述范围以外的另一特性，根据为了维持连续性而修正过的特性，变换上述输入数据；对根据修正过的特性变换了的数据实施模拟灰度处理；在实施了模拟灰度处理的数据中，对于相当于小于该特定灰度值的数据，将灰度值分别移位作为灰度数据的处理。

10.一种图像处理方法，其特征在于：

输入指示像素的灰度的数据，

为了模拟中间色调处理而预定的高频振动矩阵中，将对应于上述像素坐标的高频脉动值加在该输入数据中，

将加了高频脉动值的数据减色到能用图像输出装置表现的灰度数，

判断减色了的数据是否是会发生不适合于该图像输出装置的输出的特定灰度值，

如果上述判断的结果是否定的，则将减色了的数据直接输出给该图像输出装置，另一方面，

如果上述判断的结果是肯定的，则将上述高频脉动值和对应于上述减色的值加在减色了的数据中，根据该相加结果，变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的数据，输出给该图像输出装置。

11.如权利要求10所述的图像处理方法，其特征在于：

减色了的数据是上述特定灰度值，而且，该输入数据的灰度在相当于上述特定灰度值的范围内，只有在比该范围窄的范围内时，才肯定上述判断的结果。

12.一种图像处理方法，其特征在于：

输入指示像素的灰度的数据，

将高频脉动值加在该输入数据中，在减色到图像输出装置能表现的灰度数时，判断在能变换成会发生不适合于该图像输出装置的输出的特定灰度值的范围内是否包含该输入数据，

如果上述判断的结果是否定的，则将高频脉动值加在该输入数据中，减色到该图像输出装置能表现的灰度数，输出给该图像输出装置，另一方面

如果上述判断的结果是肯定的，则将上述高频脉动值的二倍的值和对应于上述减色的值加在该输入数据中，根据该相加结果，变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的数据，输出给该图像输出装置。

13.如权利要求12所述的图像处理方法，其特征在于：

该输入数据只有在比能变换成会发生不适合于该图像输出装置的输出的特定灰度值的范围更窄的范围内时，才肯定上述判断的结果。

14.一种图像处理方法，该方法

对指示像素的灰度的输入数据实施前处理，

对进行了上述前处理的数据实施为了中间色调表现将灰度值分散的模拟中间色调处理，

对实施了上述模拟中间色调处理的数据实施后处理，并减少到图像输出装置能表现的灰度数，该图像处理方法的特征在于：

上述前处理

包括在上述输入数据为对应于上述图像输出装置能表现的灰度值之中会发生不适合的特定灰度值相邻的两个灰度值的范围内的值时，将上述输入数据，压缩到更窄的范围的处理，

上述后处理包括在实施了上述模拟中间色调处理的数据大于上述特定灰度值时，变换为更大的灰度数据的处理。

15.如权利要求14所述的图像处理方法，其特征在于：

上述后处理还包括在上述输入数据为对应于上述图像输出装置能表现的灰度值之中会发生不适合于输出的特定灰度值相邻的两个灰度值的范围内的值，并且施行了上述模拟中间色调处理的数据是上述特定灰度值时，变换为更大的灰度数据的处理。

16.如权利要求14所述的图像处理方法，其特征在于：

上述后处理还包括在上述输入数据为比对应于上述图像输出装置能表现的灰度值之中会发生不适合于输出的特定灰度值相邻的两个灰度值的范围内的值大的值，并且施行了上述模拟中间色调处理的数据是上述特定灰度值或相邻值时，变换为更大的灰度数据的处理。

17.一种图像处理装置，

将指示像素的灰度的数据根据预定的特性变换成图像输出装置的表现灰度的灰度数据，其特征在于：

具有变换电路，在进行根据上述灰度数据将由上述输入数据可以指示的灰度数减少的减色处理时，在上述输入数据对应于会发生不适合于上述图像输出装置的输出的特定灰度值时，将其全部或至少其一部分变换成表现该特定灰度值以外的灰度值的灰度数据，将变换后的灰度数据供给上述图像输出装置。

18.如权利要求17所述的图像处理装置，其特征在于：

具有变换电路，在进行上述减色处理和为了中间色调表现而将灰度值分散的模拟中间色调处理时，在上述输入数据对应于会发生不适合于上述图像输出装置的输出的特定灰度值时，将其全部或至少其一部分变换成规定与该特定灰度值相邻的某一灰度值的灰度数据，将变换后的灰度数据供给上述图像输出装置。

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