JP2001157056A - ハーフトーン化方法およびハーフトーン化装置並びにハーフトーン化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

ハーフトーン化方法およびハーフトーン化装置並びにハーフトーン化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

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JP2001157056A
JP2001157056A JP34025599A JP34025599A JP2001157056A JP 2001157056 A JP2001157056 A JP 2001157056A JP 34025599 A JP34025599 A JP 34025599A JP 34025599 A JP34025599 A JP 34025599A JP 2001157056 A JP2001157056 A JP 2001157056A
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pixel
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JP34025599A
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Nobuaki Usui
信昭 臼井
Tetsuo Asano
哲夫 浅野
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/405—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
    • H04N1/4055—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern
    • H04N1/4056—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern the pattern varying in one dimension only, e.g. dash length, pulse width modulation [PWM]

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な手法で、モアレや目障りな模様の発生
を確実に抑制することができるようにする。 【解決手段】 多値画像を成す画素を走査しながら走査
中の注目画素の値を２値化する２値化処理部５１と、注
目画素について２値化に伴って生じた誤差を、注目画素
周辺の未走査画素に拡散させる誤差拡散処理部５２と、
その誤差拡散処理部５２での誤差拡散手法を、多値画像
の走査に伴い、所定の方式に従って変更する変更処理部
５３とを含むように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば連続色調画
像の多値画像を２値画像に変換するハーフトーン化方法
およびハーフトーン化装置、並びに、ハーフトーン化プ
ログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
体に関する。
【０００２】
【従来の技術】２値出力しかできないプリンタ等で階調
のある画像（多値画像；連続色調画像）を再現するため
には、モノクロあるいはカラーに関わらず、多値画像か
ら２値画像への変換処理を行なう必要がある。そして、
このような２値画像においては、プリンタ等のドットの
面積変調もしくは密度変調により階調を再現する。な
お、以下、この多値画像から２値画像への変換のことを
２値化もしくはハーフトーン化と称する。
【０００３】このようなハーフトーン化においては、変
換後の画像において、原画像（多値画像）に無いモアレ
や目障りな模様（artifact）を目立たなくすることや、
原画像の持つ階調を可能な限り再現することが要求され
ている。このようなハーフトーン化を行なう手法として
は以下の手法が知られている。 （１）特開平5-142746号公報には、誤差拡散法を「無作
為化空間充填二次曲線」に沿って原画像全体に実施する
ことによって、モアレや目障りな模様が無い２値画像を
得ようとする手法が開示されている。
【０００４】（２）特開平6-006586号公報には、「シミ
ュレーテッド・アニーリング法」を使用し、原画像（多
値画像）と処理される２値画像とから計算されるエネル
ギー関数を最小化することにより、モアレや目障りな模
様が無い２値画像を得ようとする手法が開示されてい
る。なお、この手法には、原画像を直接変換する手法
と、予め２５６階調のディザパターンを求めておいて処
理をする方法とが知られている。
【０００５】（３）特開平7-274015号公報には、画像を
文字や自然画像といった属性で分類し、分類結果に応じ
て階調／面積変換手法を変えようとする手法が開示され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来手法には以下の課題がある。 （１）特開平5-142746号公報に開示されている手法にお
いては、画像全体を同一のアルゴリズムで処理するの
で、変換された２値画像には必ずモアレや目障りな模様
が生じる。又、変換に際して、使用している「無作為化
空間充填２次元曲線」は、画像全体を一筆書きの要領で
走査するので並列計算を行なうことができず、これによ
り、結果的に膨大な処理時間を必要とする。
【０００７】（２）特開平6-006586号公報に開示されて
いる手法においては、その変換時の計算に膨大な時間が
かかるので現実的でなく、又、非常になだらかなグラデ
ーション画像に関して、特有の目障りな模様が発生す
る。 （３）特開平7-274015号公報に開示されている手法にお
いては、例えば、同一の自然画像内では同一のアルゴリ
ズムで処理するので、目障りな模様が発生する場合には
これを阻止したり目立たなくすることができない。又、
この手法によれば、例えば、原画像に文字という属性が
あれば文字用のハーフトーニング処理を行なうのである
が、一度、論理演算等で画像化されてしまった後では、
文字用のハーフトーニング処理を実施することができな
い。
【０００８】このため、モアレや目障りな模様を発生さ
せることなく、簡易な手法で且つ短時間でハーフトーン
化処理を行なえるようにすることが望まれている。本発
明は、このような課題に鑑み創案されたもので、簡易な
手法で、モアレや目障りな模様の発生を確実に抑制する
ことができるようにした、ハーフトーン化方法およびハ
ーフトーン化装置並びにハーフトーン化プログラムを記
録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため、本発明のハー
フトーン化方法は、多値画像を２値画像に変換するハー
フトーン化方法であって、多値画像を成す画素を走査し
ながら走査中の注目画素の値を２値化する２値化ステッ
プと、注目画素について２値化に伴って生じた誤差を、
注目画素周辺の未走査画素に拡散させる誤差拡散ステッ
プと、この誤差拡散ステップでの誤差拡散手法を、多値
画像の走査に伴い、所定の方式に従って変更する変更ス
テップとを含んだことを特徴としている（請求項１）。
【００１０】なお、注目画素が多値画像における輪郭上
の画素であるか否かを検出する輪郭検出ステップを含
み、この輪郭検出ステップで注目画素が輪郭上の画素で
あることを検出した場合に、変更ステップにおいて誤差
拡散手法を変更してもよい（請求項２）。また、輪郭の
方向を検出する輪郭方向検出ステップを含み、この輪郭
検出ステップで注目画素が輪郭上の画素であることを検
出した場合に、誤差拡散ステップにおいて、輪郭方向検
出ステップで検出された輪郭の方向における未走査画素
の値に、前記誤差に応じた値を加算する例外処理を行な
ってもよい（請求項３）。
【００１１】さらに、画素毎に、変更ステップにおいて
誤差拡散手法を変更してもよく（請求項４）、注目画素
が多値画像における輪郭上の画素であるか否かを検出す
る輪郭検出ステップと、輪郭の方向を検出する輪郭方向
検出ステップとを含み、この輪郭検出ステップで注目画
素が輪郭上の画素であることを検出した場合には、誤差
拡散ステップにおいて、輪郭方向検出ステップで検出さ
れた輪郭の方向における未走査画素の値に、前記誤差に
応じた値を加算する例外処理を行なってもよい（請求項
５）。
【００１２】また、輪郭検出ステップにおいて、注目画
素およびその周辺画素の値に基づいて注目画素について
の輪郭値を算出し、この輪郭値を所定値と比較すること
により、注目画素が多値画像における輪郭上の画素であ
るか否かを検出してもよい（請求項６）。なお、輪郭検
出ステップにおいて、輪郭強調用２次元デジタルフィル
タを用いて輪郭値を算出してもよく（請求項７）、この
輪郭強調用２次元デジタルフィルタが、ラプラシアン型
フィルタであってもよく（請求項８）、プレウィット型
フィルタであってもよい（請求項９）。
【００１３】また、注目画素およびその周辺画素の値を
加減算することにより、輪郭値を直接的に算出してもよ
い（請求項１０）。さらに、変更ステップにおいて、誤
差拡散手法を、複数の誤差拡散手法から所定の順序で選
択して変更してもよく（請求項１１）、又、複数の誤差
拡散手法からランダムに選択して変更してもよい（請求
項１２）。
【００１４】また、誤差拡散ステップでの誤差拡散手法
として、所定の重み付けパターンに基づき、前記誤差を
注目画素周辺の複数の未走査画素に比例配分する手法を
採用し、変更ステップにおいて、前記所定の重み付けパ
ターンを変更することにより誤差拡散手法を変更しても
よい（請求項１３）。さらに、ハーフトーン化すべき複
数の画像がほぼ同一の輪郭を有している場合、複数の画
像のうちの一つについてのみ輪郭検出ステップによる輪
郭上画素の検出を行ない、その検出結果を、他の画像に
対するハーフトーン化処理を実行する際に用いてもよい
（請求項１４）。
【００１５】また、本発明のハーフトーン化装置は、多
値画像を２値画像に変換するハーフトーン化装置であっ
て、多値画像を成す画素を走査しながら走査中の注目画
素の値を２値化する２値化処理部と、注目画素について
２値化に伴って生じた誤差を、注目画素周辺の未走査画
素に拡散させる誤差拡散処理部と、この誤差拡散処理部
での誤差拡散手法を、多値画像の走査に伴い、所定の方
式に従って変更する変更処理部とを含んだことを特徴と
している（請求項１５）。
【００１６】なお、注目画素が多値画像における輪郭上
の画素であるか否かを検出する輪郭検出処理部を含み、
この輪郭検出処理部により注目画素が輪郭上の画素であ
ることを検出した場合に、変更処理部が誤差拡散手法を
変更してもよい（請求項１６）。また、輪郭検出処理部
により注目画素が輪郭上の画素であることを検出した場
合に、誤差拡散処理部が、輪郭方向検出処理部で検出さ
れた輪郭の方向における未走査画素の値に、前記誤差に
応じた値を加算する例外処理を行なってもよく（請求項
１７）、更に、変更処理部が、画素毎に誤差拡散手法を
変更してもよい（請求項１８）。
【００１７】さらに、注目画素が多値画像における輪郭
上の画素であるか否かを検出する輪郭検出処理部と、輪
郭の方向を検出する輪郭方向検出処理部とを含み、この
輪郭検出処理部により注目画素が輪郭上の画素であるこ
とを検出した場合には、誤差拡散処理部が、輪郭方向検
出処理部で検出された輪郭の方向における未走査画素の
値に、前記誤差に応じた値を加算する例外処理を行なっ
てもよい（請求項１９）。
【００１８】また、本発明のハーフトーン化プログラム
を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、多
値画像を２値画像に変換する機能をコンピュータに実行
させるための、ハーフトーン化プログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、ハーフト
ーン化プログラムが、多値画像を成す画素を走査しなが
ら走査中の注目画素の値を２値化する２値化処理部、注
目画素について２値化に伴って生じた誤差を、注目画素
周辺の未走査画素に拡散させる誤差拡散処理部、およ
び、誤差拡散ステップでの誤差拡散手法を、多値画像の
走査に伴い、所定の方式に従って変更する変更処理部と
して、コンピュータを機能させることを特徴としている
（請求項２０）。
【００１９】なお、ハーフトーン化プログラムが、注目
画素が多値画像における輪郭上の画素であるか否かを検
出する輪郭検出処理部として、コンピュータを機能させ
るとともに、輪郭検出処理部により注目画素が輪郭上の
画素であることを検出した場合に、変更処理部により誤
差拡散手法を変更させてもよい（請求項２１）。また、
ハーフトーン化プログラムが、輪郭の方向を検出する輪
郭方向検出処理部として、コンピュータを機能させると
ともに、輪郭検出処理部により注目画素が輪郭上の画素
であることを検出した場合に、誤差拡散処理部に、輪郭
方向検出ステップで検出された輪郭の方向における未走
査画素の値に、前記誤差に応じた値を加算する例外処理
を実行させてもよい（請求項２２）。
【００２０】さらに、ハーフトーン化プログラムが、変
更処理部により、画素毎に誤差拡散手法を変更させても
よく（請求項２３）、又、ハーフトーン化プログラム
が、注目画素が多値画像における輪郭上の画素であるか
否かを検出する輪郭検出処理部、および、輪郭の方向を
検出する輪郭方向検出処理部として、コンピュータを機
能させるとともに、輪郭検出処理部により注目画素が輪
郭上の画素であることを検出した場合には、誤差拡散処
理部に、輪郭方向検出処理部で検出された輪郭の方向に
おける未走査画素の値に、前記誤差に応じた値を加算す
る例外処理を実行させてもよい（請求項２４）。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図２は本発明の一実施形態として
のハーフトーン化装置を実現するためのコンピュータシ
ステムの構成を示すブロック図であり、この図２に示す
ように、本実施形態のコンピュータシステムは、ＣＰＵ
１０とこのＣＰＵ１０に接続されるバスライン１２とを
そなえている。
【００２２】バスライン１２には、ＲＯＭ１４とＲＡＭ
１６とが接続されており、入出力インターフェース（Ｉ
／Ｏ）１８を介してキーボード２０，マウス２２，モニ
タ（たとえばＣＲＴ，ＬＣＤ，ＰＤＰ等）２４および磁
気ディスク２６が接続されるとともに、入出力インター
フェース（Ｉ／Ｏ）２８を介してプリンタ３０が接続さ
れている。
【００２３】そして、ＲＡＭ１６には、図１に示す、２
値化処理部５１，誤差拡散処理部５２，変更処理部５
３，輪郭検出処理部５４および輪郭方向検出処理部５５
を実現するためのアプリケーションプログラムが格納さ
れており、ＣＰＵ１０が、バスライン１２を介してＲＡ
Ｍ１６から上記アプリケーションプログラムを実行する
ことにより、２値化処理部５１，誤差拡散処理部５２，
変更処理部５３，輪郭検出処理部５４および輪郭方向検
出処理部５５としての機能（その詳細については後述）
が実現され、本実施形態のハーフトーン化装置が実現さ
れるようになっている。
【００２４】これらの２値化処理部５１，誤差拡散処理
部５２，変更処理部５３，輪郭検出処理部５４および輪
郭方向検出処理部５５としての機能を実現するためのプ
ログラムは、例えばフレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯ
Ｍ等の、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された
形態で提供される。そして、コンピュータはその記録媒
体からプログラムを読み取って内部記憶装置または外部
記憶装置に転送し格納して用いる。又、そのプログラム
を、例えば磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク
等の記憶装置（記録媒体）に記録しておき、その記憶装
置から通信回路を介してコンピュータに提供するように
してもよい。
【００２５】２値化処理部５１，誤差拡散処理部５２，
変更処理部５３，輪郭検出処理部５４および輪郭方向検
出処理部５５としての機能を実現する際には、内部記憶
装置（本実施形態ではＲＡＭ１６）に格納されたプログ
ラムがコンピュータのマイクロプロセッサ（本実施形態
ではＣＰＵ１０）によって実行される。このとき、記録
媒体に記録されたプログラムをコンピュータが読み取っ
て実行するようにしてもよい。
【００２６】なお、本実施形態において、コンピュータ
とは、ハードウェアとオペレーションシステムとを含む
概念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作
するハードウェアを意味している。又、オペレーション
システムが不要でアプリケーションプログラム単独でハ
ードウェアを動作させるような場合には、そのハードウ
ェア自体がコンピュータに相当する。ハードウェアは、
少なくとも、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記録媒
体に記録されたコンピュータプログラムを読み取るため
の手段とをそなえている。
【００２７】上記アプリケーションプログラムは、この
ようなコンピュータに、２値化処理部５１，誤差拡散処
理部５２，変更処理部５３，輪郭検出処理部５４および
輪郭方向検出処理部５５としての機能を実現させるプロ
グラムコードを含んでいる。又、その機能の一部は、ア
プリケーションプログラムではなくオペレーションシス
テムによって実現されてもよい。
【００２８】さらに、本実施形態における記録媒体とし
ては、上述したフレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，
磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスクのほか、Ｉ
Ｃカード，ＲＯＭカートリッジ，磁気テープ、パンチカ
ード、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭな
どのメモリ），外部記憶装置等や、バーコードなどの符
号が印刷された印刷物等のコンピュータ読取可能な種々
の媒体を利用することができる。
【００２９】さて、図２に示す本実施形態のコンピュー
タシステムは、多値画像を２値画像に変換するハーフト
ーン化装置として機能するものであり、図１に示すよう
な、２値化処理部５１，誤差拡散処理部５２，変更処理
部５３，輪郭検出処理部５４および輪郭方向検出処理部
５５としての機能を有している。なお、図１は、本発明
の一実施形態としてのハーフトーン化装置の機能的構成
を示すブロック図、図３は輪郭強調用２次元デジタルフ
ィルタを適用する方法を説明するための図である。
【００３０】本ハーフトーン化装置は、多値画像の画像
データをメモリ（ＲＡＭ１６）等に展開した上で、図３
に示すような奇数×奇数（本実施形態は３×３）のマト
リクス１００を用いて走査しながら、このマトリクス１
００の中央に位置する注目画素（図３中では画素値ｅ）
毎に２値化を行ない、ドットのＯＮ／ＯＦＦを決定す
る。
【００３１】なお、本実施形態において２値化の処理の
対象となる画素はそれぞれ０〜２５５のいずれかの値を
有し、又、ハーフトーン化（２値化処理）後の画素はそ
れぞれ０もしくは２５５のいずれかの値を有するものと
する。このように定義しても一般性は失わないものであ
る。ここで、２値化処理部５１は、多値画像を成す画素
（以下、元画素という）を走査しながら走査中の注目画
素の値を２値化するものである。具体的には、例えば、
多値画像における注目画素の値（画素値：ｅ）を所定値
（例えば１２８）と比較して、注目画素の画素値ｅが所
定値以上（ｅ≧１２８）の場合には注目画素の画素値を
２５５（ＯＮ）としてＲＡＭ１６や磁気ディスク２６上
の所定の領域に記録する。なお、以下、この所定の領域
に記録する、２値化後の注目画素の画素値をｅ′として
示す。
【００３２】また、注目画素の画素値が所定値よりも小
さい（ｅ＜１２８）場合には注目画素の画素値ｅ′を０
（ＯＦＦ）としてＲＡＭ１６や磁気ディスク２６上の所
定の領域に記録する。輪郭検出処理部５４は、注目画素
が該多値画像における輪郭上の画素であるか否かを検出
するものであり、この輪郭検出処理部５４は、例えば、
ラプラシアン型フィルタやプレウィット型フィルタ等の
ような輪郭強調用２次元デジタルフィルタを用いたり、
又、注目画素およびその周辺画素の値を加減算したりす
ることにより、注目画素およびその周辺画素の値に基づ
いて注目画素についての輪郭値Ｅを算出する。
【００３３】そして、この輪郭値Ｅを所定値であるしき
い値（threshold）Ｔと比較することにより、注目画素
が多値画像における輪郭上の画素であるか否かを検出す
るようになっている。なお、このしきい値Ｔは、オペレ
ータにより設定することができるようになっており、輪
郭強調の程度を制御するパラメータとして機能するよう
になっている。
【００３４】図４および図５は、それぞれ輪郭強調用２
次元デジタルフィルタについて説明するための図であ
り、図４（ａ），（ｂ）はそれぞれラプラシアン型フィ
ルタを示す図、図５（ａ），（ｂ）はそれぞれプレウィ
ット型フィルタを示す図である。輪郭強調用２次元デジ
タルフィルタを用いて注目画素についての輪郭値Ｅを算
出する場合には、図３に示すようなマトリクス１００に
おける注目画素（画素値ｅ）およびその周辺の画素の画
素値（図３中ではａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ）
を、図４（ａ），（ｂ）や図５（ａ），（ｂ）に示すよ
うな輪郭強調用２次元デジタルフィルタ（ラプラシアン
型フィルタ，プレウィット型フィルタ等）に適用して算
出する。
【００３５】例えば、図４（ａ）に示すようなラプラシ
アン型フィルタを用いて輪郭値Ｅを算出する場合には、
Ｅ＝（ａ×０）＋｛ｂ×（−１）｝＋（ｃ×０）＋｛ｄ
×（−１）｝＋（ｅ×４）＋｛ｆ×（−１）｝＋（ｇ×
０）＋｛ｈ×（−１）｝＋（ｉ×０）を計算することに
より輪郭値Ｅを算出することができる。また、図４
（ｂ）に示すラプラシアン型フィルタを用いて輪郭値Ｅ
を算出する場合においても図４（ａ）と同様にして輪郭
値Ｅを求める。
【００３６】なお、本実施形態においては、図４
（ａ），（ｂ）に示すような２種類のラプラシアン型フ
ィルタを用いているが、これに限定するものではなく、
これら以外のパターンを有するラプラシアン型フィルタ
を用いてもよい。具体的には、以下に示す〜の条件
を全てそなえる輪郭強調用２次元デジタルフィルタであ
れば、ラプラシアン型フィルタと同様の効果を得ること
ができる。なお、ここで、符号ａ〜ｉはそれぞれ画素値
を示すものであって、図３中に示すマトリクス１００に
おける各画素値に対応するものである。
【００３７】 ｜ｅ｜＝｜ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ｜ ｅとｂ，ｄ，ｆ，ｈとが異なる符号を有すること。 ｅとａ，ｃ，ｇ，ｉとが同符号を有する、もしくは、
ａ＝ｃ＝ｇ＝ｉ＝０であること。 マトリクス１００（図３参照）において、注目画素
（画素値ｅ）と、その周辺画素（画素値ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ）との各距離に、｜ａ｜，｜ｂ｜，
｜ｃ｜，｜ｄ｜，｜ｆ｜，｜ｇ｜，｜ｈ｜，｜ｉ｜をそ
れぞれ乗じた値が、互いに同じ程度の大きさ（桁）にな
ること（ただし、ａ，ｃ，ｇ，ｉ＝０の場合は除く）。
【００３８】従って、図４（ａ），（ｂ）に示したラプ
ラシアン型フィルタに限定されることなく、上述の〜
の条件を満たす輪郭強調用２次元デジタルフィルタを
用いることにより、注目画素が輪郭上の画素であるか否
かを検出することができる。次に、図５（ａ），（ｂ）
に示すようなプレウィット型フィルタを用いて輪郭値Ｅ
を算出する場合について説明すると、例えば、図５
（ａ）に示すようなプレウィット型フィルタを用いて輪
郭値Ｅを算出する場合には、Ｅ＝［［（ａ×１）＋（ｂ
×０）＋｛ｃ×（−１）｝＋（ｄ×１）＋（ｅ×０）＋
｛ｆ×（−１）｝＋（ｇ×１）＋（ｈ×０）＋｛ｉ×
（−１）｝］2＋［（ａ×１）＋（ｂ×１）＋（ｃ×
１）＋（ｄ×０）＋（ｅ×０）＋（ｆ×０）＋｛ｇ×
（−１）｝＋｛ｈ×（−１）｝＋｛ｉ×（−
１）｝］2］1/2を計算することにより輪郭値Ｅを算出す
ることができる。
【００３９】そして、図５（ｂ）に示すプレウィット型
フィルタを用いて輪郭値Ｅを算出する場合においても図
５（ａ）と同様にして輪郭値Ｅを求める。上述のごとく
算出した輪郭値Ｅは、その注目画素およびその隣接する
画素の範囲内において画素値の変化が大きいほどその値
が大きくなる。そして、輪郭検出処理部５４は、この算
出した輪郭値Ｅと予め設定されたしきい値Ｔとを比較し
て、輪郭値Ｅがしきい値Ｔよりも大きい場合に、その注
目画素（画素値ｅ）が輪郭上の画素であることを検出す
るのである。
【００４０】輪郭方向検出処理部５５は、輪郭の方向を
検出するものであり、以下にこの輪郭方向検出処理部５
５による輪郭の方向の検出方法について、図６を参照し
ながら説明する。なお、図６は輪郭の方向を説明するた
めの図である。輪郭方向検出処理部５５は、前述した注
目画素を中心とするマトリクス１００（図３参照）にお
ける画素値ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉを用い
て、 Ｘ1＝ｂ＋ｅ＋ｈ Ｘ2＝ｃ＋ｅ＋ｇ Ｘ3＝ａ＋ｅ＋ｉ Ｘ4＝ｄ＋ｅ＋ｆ の各式を計算し、これらのＸ1，Ｘ2，Ｘ3，Ｘ4の各値を
相互に比較して、Ｘj＝ｍａｘ（Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3，Ｘ4）
となるｊ（ｊは１〜４のいずれかの自然数）を求める。
なお、計算の結果、Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3，Ｘ4の値において、
同じ値が存在する場合にはｊの大きい方を採用するもの
とする。
【００４１】そして、輪郭方向検出処理部５５は、この
ようにして求めたｊにより、図６に示すような、注目画
素（画素値ｅ）を通過する輪郭方向Ｄｊ（Ｄ１〜Ｄ４）
を決定する。具体的には、マトリクス１００において、
画素値がｂ，ｅ，ｈの各画素を通過する方向を輪郭方向
Ｄ１，画素値がｃ，ｅ，ｇの各画素を通過する方向を輪
郭方向Ｄ２，画素値がａ，ｅ，ｉの各画素を通過する方
向を輪郭方向Ｄ３，画素値がｄ，ｅ，ｆの各画素を通過
する方向を輪郭方向Ｄ４とし、これらの輪郭方向Ｄ１〜
Ｄ４の中から特定の輪郭方向Ｄｊを決定するのである。
【００４２】なお、本実施形態のハーフトーン化装置に
おいて、輪郭値Ｅの算出は上述のごとき輪郭強調用２次
元デジタルフィルタを用いて算出することに限定するも
のではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。以下に、輪郭強調用２次元
デジタルフィルタを用いることなく輪郭値Ｅを算出する
と同時に、輪郭の方向も検出する手法について説明す
る。なお、符号ａ〜ｉは画素値を示すものであり、以
下、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部
分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
【００４３】図３に示すような３×３のマトリクス１
００において、以下に示す計算（加減算）を実施する。 Ｘ1＝ａ＋ｄ＋ｇ−ｂ−ｅ−ｈ Ｘ3＝ｃ＋ｆ＋ｉ−ｂ−ｅ−ｈ Ｘ4＝ｆ＋ｈ＋ｉ−ｃ−ｅ−ｇ Ｘ5＝ｂ＋ｃ＋ｆ−ａ−ｅ−ｉ Ｘ6＝ｄ＋ｇ＋ｈ−ａ−ｅ−ｉ Ｘ7＝ａ＋ｂ＋ｃ−ｄ−ｅ−ｆ Ｘ8＝ｇ＋ｈ＋ｉ−ｄ−ｅ−ｆ Ｘ1〜Ｘ8の各値について順番に調べて、最大値となる
ものを検索する。
【００４４】Ｘ1〜Ｘ8の各値の検索の結果に基づいて
輪郭の方向を決定する。 ａ）Ｘ1もしくはＸ2が最大値を取る場合には、輪郭の位
置および方向はＤ１（図６参照）である。 ｂ）Ｘ3もしくはＸ4が最大値を取る場合には、輪郭の位
置および方向はＤ２（図６参照）である。
【００４５】ｃ）Ｘ5もしくはＸ6が最大値を取る場合に
は、輪郭の位置および方向はＤ３（図６参照）である。 ｄ）Ｘ7もしくはＸ8が最大値を取る場合には、輪郭の位
置および方向はＤ４（図６参照）である。 最大値を検出した際の輪郭の位置および方向をＲＡＭ
１６や磁気ディスク２６等に記憶する。
【００４６】において求めたＸ1〜Ｘ8の最大値に２
５６／７６８（＝１／３）を乗算して四捨五入した数値
を、輪郭値ＥとしてＲＡＭ１６や磁気ディスク２６等に
記憶する。これにより、輪郭強調用２次元デジタルフィ
ルタを用いることなく、注目画素およびその周辺画素の
値を加減算することにより輪郭値Ｅを算出することがで
きるのであるが、この際、乗除算を行なうことなく輪郭
値Ｅを算出することができ、これにより、ＣＰＵ１０の
負荷を減らすことができるので輪郭値Ｅを高速に算出す
ることができるとともに、輪郭の方向も同時に特定する
ことができる。
【００４７】ここで、においてＸ1〜Ｘ8の最大値に乗
算する２５６／７６８という数値について説明する。Ｘ
i（例えば、Ｘ1）を算出するために３つの画素値を足し
たものから３つの画素値を足したものを引いており（ａ
＋ｄ＋ｇ−ｂ−ｅ−ｈ）、又、画素値ａ〜ｉの各値は０
〜２５５（８ビット）であるので、Ｘi（ａ＋ｄ＋ｇ−
ｂ−ｅ−ｈ）の最大値は７６５（＝２５５×３）であ
り、又、その最小値は０になる。
【００４８】このようなＸiの値を８ビットのしきい値
Ｔで制御する場合に、規格化係数を大きめに取ることに
より、Ｘiに乗算する数値を２５６／（２５６×３＝７
６８）として求めたものである。誤差拡散処理部５２
は、注目画素についての２値化処理部５１による２値化
に伴って生じた誤差Ｚを、注目画素周辺の未走査画素に
拡散させるものである。
【００４９】ここで、Ｚ＝２５５−ｅ（ｅ≧１２８の場
合）， Ｚ＝ｅ（ｅ＜１２８の場合） である（ｅは注目画素の画素値）。この誤差拡散処理部
５２は、注目画素の２値化に伴って生じた誤差Ｚを誤差
拡散法を用いて注目画素周辺の未走査画素に拡散させる
ようになっており、この注目画素における誤差Ｚを、図
７や図８に示すような重み付けパターン（重み係数）に
基づき、注目画素ｅの周辺の複数の未走査画素に比例配
分することにより拡散する。
【００５０】図７（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ誤差拡散法
における重み付けパターンを示す図であり、各図中にお
いて●で示された注目画素における誤差Ｚをどのような
比率で注目画素周辺の未走査画素に拡散するかを示すも
のである。ここで、図７（ａ）に示す重み付けパターン
に基づいて誤差拡散を行なう場合について説明すると、
例えば、注目画素の画素値ｅ＝１００（ｅ＜１２８）の
場合には誤差Ｚ＝１００であるので、１００×７／１６
を注目画素ｅの主走査方向に位置する未走査の隣接画素
（図３中では画素値ｆ）に付加する。
【００５１】同様にして、１００×５／１６を注目画素
の副主走査方向（主走査方向に直行する方向）に位置す
る未走査の隣接画素（図３中では画素値ｈ）に、１００
×１／１６を注目画素の主走査方向に位置する未走査の
隣接画素（図３中では画素値ｉ）に、更に、１００×３
／１６を注目画素の主走査方向に位置する未走査の隣接
画素（図３中では画素値ｇ）に付加することにより、注
目画素についての誤差を注目画素周辺の未走査画素に比
例配分（拡散）する。
【００５２】また、誤差拡散処理部５２は、図７（ｂ）
〜（ｄ）に示すような他の重み付けパターンをも有して
おり、これらの複数（本実施形態では４）種類の重み付
けパターンに基づいても、注目画素の周辺の複数の未走
査画素に誤差Ｚを比例配分することにより誤差拡散を行
なうことができるようになっている。なお、誤差拡散処
理部５２は、図７（ｂ）〜（ｄ）に示す各重み付けパタ
ーンを用いた場合においても、上述の図７（ａ）に示す
重み付けパターンを用いた場合と同様にして注目画素に
ついての誤差拡散を行なうものである。
【００５３】また、誤差拡散処理部５２は、輪郭検出処
理部５４によって注目画素が輪郭上の画素であることを
検出した場合に、以下に示す例外処理を行なう。この例
外処理は、輪郭方向検出処理部５５で検出された輪郭の
方向における未走査画素の値に、誤差Ｚに応じた値を加
算するものであり、詳細には、輪郭検出処理部５４によ
って検出された輪郭方向Ｄｊを判断し、その結果に応じ
て以下の処理を行なう。
【００５４】輪郭方向がＤ１である場合には、画素値
ｈにＺ／２を加算する。 輪郭方向がＤ２である場合には、画素値ｇにＺ／２を
加算する。 輪郭方向がＤ３である場合には、画素値ｉにＺ／２を
加算する。 輪郭方向がＤ４である場合には、画素値ｆにＺ／２を
加算する。 なお、本実施形態では誤差Ｚを２で除したものを輪郭の
方向における未走査画素の値に加算しているが、これに
限定するものではなく、例えば、インク（トナー）や印
刷媒体等の材質等の印刷条件に応じて、誤差Ｚを２以外
の数字で除したものを輪郭の方向における未走査画素の
値に加算してもよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。
【００５５】変更処理部５３は、誤差拡散処理部５２で
の誤差拡散手法を、多値画像の走査に伴い、所定の方式
に従って変更するものであって、例えば、図７（ａ）〜
（ｄ）に示す複数（本実施形態では４）の重み付けパタ
ーンを（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ａ），
（ｂ）…の順序で選択して変更する。すなわち、変更処
理部５３は、誤差拡散処理部５２における重み付けパタ
ーンを所定の順序で（あるいはランダムに）選択して変
更することにより誤差拡散手法を変更するようになって
いる。
【００５６】そして、変更処理部５３は、輪郭検出処理
部５４により注目画素が輪郭上の画素であることを検出
した場合（輪郭前後で）、あるいは画素毎に、誤差拡散
手法を変更するようになっている。この変更処理部５３
による誤差拡散手法の変更の仕方としては、重み付けパ
ターンを変更する手法、および、異なる誤差拡散法に変
更する手法の２種類の変更手法から、所望の変更手法を
選択できるようになっている。
【００５７】ここで、輪郭の前後で誤差拡散手法（重み
付けパターン）を変更する場合における本ハーフトーン
化装置の各部の動作について、図９に示すフローチャー
ト（ステップＡ１０〜Ａ１１０）に従って説明する。本
ハーフトーン化装置は、ＲＡＭ１６上に展開された多値
画像をなす画素からなる画像データについて、図３に示
すような注目画素を中心とするマトリクス１００で走査
しながら２値化するのであるが、その際に、先ず、輪郭
検出処理部５４により、マトリクス１００において、ラ
プラシアン型フィルタ（図４（ａ），（ｂ）参照）や、
プレウィット型フィルタ（図５（ａ），（ｂ）参照）等
の輪郭強調用２次元デジタルフィルタを用いたり、注目
画素およびその周辺画素の値を加減算することにより直
接的に算出したりすることにより、注目画素およびその
周辺画素の値に基づいて注目画素についての輪郭値Ｅを
算出する（ステップＡ１０）。
【００５８】次に、２値化処理部５１が、注目画素の画
素値ｅを所定の値（本実施形態では１２８）と比較して
（ステップＡ２０）、画素値ｅが１２８以上（ｅ≧１２
８）の場合には（ステップＡ２０のＹＥＳルート参
照）、この注目画素ｅ′の画素値を２５５としてＲＡＭ
１６や磁気ディスク２６上の所定の領域に記録する（ス
テップＡ３０）。
【００５９】また、２５５−ｅを計算して、その値を誤
差ＺとしてＲＡＭ１６や磁気ディスク２６上の所定の領
域に記録する（ステップＡ４０）。一方、画素値ｅが１
２８よりも小さい（ｅ＜１２８）場合には（ステップＡ
２０のＮＯルート参照）、２値化処理部５１は、この注
目画素の画素値ｅ′を０としてＲＡＭ１６や磁気ディス
ク２６上の所定の領域に記録し（ステップＡ５０）、
又、注目画素の画素値ｅを誤差ＺとしてＲＡＭ１６や磁
気ディスク２６上の所定の領域に記録する（ステップＡ
６０）。
【００６０】次に、輪郭検出処理部５４が、輪郭値Ｅ
を、予め設定したしきい値Ｔと比較して（ステップＡ７
０）、輪郭値Ｅがしきい値Ｔよりも小さい場合には（ス
テップＡ７０のＮＯルート参照）、誤差拡散処理部５２
により、現在設定されている重み付けパターンに基づい
て、誤差拡散法により注目画素の周辺の複数の未走査画
素に誤差Ｚを比例配分する（ステップＡ８０）。
【００６１】一方、輪郭値Ｅがしきい値Ｔよりも大きい
場合には（ステップＡ７０のＹＥＳルート参照）、例外
処理を行なう（ステップＡ１００）。すなわち、輪郭方
向検出処理部５５により輪郭方向Ｄｊを検出して、輪郭
の方向における未走査画素の値に、誤差に応じた値（Ｚ
／２）を加算するのである。その後、変更処理部５３に
より、図７（ａ）〜（ｄ）に示す複数（本実施形態では
４）の重み付けパターンを所定の順序（例えば、図７
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ａ），（ｂ）…の
順）で選択して変更する（ステップＡ１１０）。
【００６２】そして、本ハーフトーン化装置は、ステッ
プＡ８０又はＡ１１０の処理完了後、ＲＡＭ１６上に展
開された多値画像の画像データについて、次の注目画素
（現注目画素に対して走査方向に隣接する画素）にマト
リクス１００を移動させた後（ステップＡ９０）、ステ
ップＡ１０に戻り、新たな注目画素について同様の処理
を繰り返し行なう。
【００６３】なお、変更処理部５３による誤差拡散手法
の変更手法については、上述のごとく図７（ａ）〜
（ｄ）に示す複数（本実施形態では４）の重み付けパタ
ーンを（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ａ），
（ｂ）…の順序で選択して変更することに限定するもの
ではなく、これらの図７（ａ）〜（ｄ）に示す複数の重
み付けパターンを他の順序で選択して変更してもよく、
更に、これらの図７（ａ）〜（ｄ）に示す各重み付けパ
ターンをランダムに選択して変更してもよく、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することがで
きる。
【００６４】なお、本ハーフトーン化装置においては、
変更処理部５３は、上述のごとく、輪郭検出処理部５４
により注目画素が輪郭上の画素であることを検出した場
合にのみ誤差拡散手法を変更するようになっているが、
これに限定するものではなく、変更処理部５３は画素毎
に誤差拡散手法を変更してもよく、又、この場合におい
ても誤差拡散手法（重み付けパターン）を所定の順序も
しくはランダムに選択して変更することが望ましい。
【００６５】また、画素毎に誤差拡散手法（重み付けパ
ターン）を変更する場合における本ハーフトーン化装置
の各部の動作について図１０に示すフローチャート（ス
テップＢ１０〜Ｂ１１０）に従って説明する。本ハーフ
トーン化装置は、ＲＡＭ１６上に展開された多値画像を
なす画素からなる画像データについて、図３に示すよう
な注目画素を中心とするマトリクス１００で走査しなが
ら２値化するのであるが、その際に、先ず、輪郭検出処
理部５４により、マトリクス１００において、ラプラシ
アン型フィルタ（図４（ａ），（ｂ）参照）や、プレウ
ィット型フィルタ（図５（ａ），（ｂ）参照）等の輪郭
強調用２次元デジタルフィルタを用いたり、注目画素お
よびその周辺画素の値を加減算することにより直接的に
算出したりすることにより、注目画素およびその周辺画
素の値に基づいて注目画素についての輪郭値Ｅを算出す
る（ステップＢ１０）。
【００６６】次に、２値化処理部５１が、注目画素の画
素値ｅを所定の値（本実施形態では１２８）と比較して
（ステップＢ２０）、画素値ｅが１２８以上（ｅ≧１２
８）の場合には（ステップＢ２０のＹＥＳルート参
照）、この注目画素の画素値ｅ′を２５５としてＲＡＭ
１６や磁気ディスク２６上の所定の領域に記録する（ス
テップＢ３０）。
【００６７】また、２５５−ｅを計算して、その値を誤
差ＺとしてＲＡＭ１６や磁気ディスク２６上の所定の領
域に記録する（ステップＢ４０）。一方、画素値ｅが１
２８よりも小さい（ｅ＜１２８）場合には（ステップＢ
２０のＮＯルート参照）、２値化処理部５１は、この注
目画素の画素値ｅ′を０としてＲＡＭ１６や磁気ディス
ク２６上の所定の領域に記録し（ステップＢ５０）、
又、注目画素の画素値ｅを誤差ＺとしてＲＡＭ１６や磁
気ディスク２６上の所定の領域に記録する（ステップＢ
６０）。
【００６８】次に、輪郭検出処理部５４が、輪郭値Ｅ
を、予め設定したしきい値Ｔと比較して（ステップＢ７
０）、輪郭値Ｅがしきい値Ｔよりも小さい場合には（ス
テップＢ７０のＮＯルート参照）、誤差拡散処理部５２
により、現在設定されている重み付けパターンに基づい
て、誤差拡散法により注目画素の周辺の複数の未走査画
素に誤差Ｚを比例配分する（ステップＢ８０）。
【００６９】そして、変更処理部５３により、図７
（ａ）〜（ｄ）に示す複数（本実施形態では４）の重み
付けパターンを、所定の順序（例えば、図７（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ａ），（ｂ）…の順）で選
択して変更する（ステップＢ９０）。一方、輪郭値Ｅが
しきい値Ｔよりも大きい場合には（ステップＡ７０のＹ
ＥＳルート参照）、例外処理を行なう（ステップＢ１１
０）。すなわち、輪郭方向検出処理部５５により輪郭方
向Ｄｊを検出して、輪郭の方向における未走査画素の値
に、誤差に応じた値（Ｚ／２）を加算するのである。
【００７０】そして、本ハーフトーン化装置は、ステッ
プＢ９０又はＢ１１０の処理完了後、ＲＡＭ１６上に展
開された多値画像の画像データについて、次の注目画素
にマトリクス１００を移動させた後（ステップＢ１０
０）、ステップＢ１０に戻り、新たな注目画素について
同様の処理を繰り返し行なう。このように、画素毎に誤
差拡散手法（誤差拡散法における重み付けパターン）を
変更することによって、原画像（多値画像）に無いモア
レや目障りな模様（artifact）を目立たなくすることが
できるのである。
【００７１】次に、異なる誤差拡散法に変更する手法に
ついて図８を用いて説明する。図８（ａ）はJavis，Jud
ice and Ninkeによる誤差拡散法の重み付けパターンを
示す図、図８（ｂ）はStuckiによる誤差拡散法の重み付
けパターンを示す図である。これらの図８（ａ），
（ｂ）に示す誤差拡散法も注目画素における誤差Ｚを、
注目画素周辺の未走査画素に比例配分する手法であり、
上述した図７に示す誤差拡散法と比較して、誤差Ｚの比
例配分を行なう未走査画素の領域をより広範囲に拡大し
たものである。
【００７２】なお、図８（ａ）に示す誤差拡散法の重み
付けパターンはJavis，Judice andNinkeによる誤差拡散
法として一般に知られているものであり、又、図８
（ｂ）に示す誤差拡散法の重み付けパターンはStuckiに
よる誤差拡散法として一般に知られているものである。
そして、本手法においては、誤差拡散処理部５４が、図
８（ａ）に示す重み付けパターンと、図８（ｂ）に示す
重み付けパターンとのいずれかを用いて誤差Ｚを比例配
分（拡散）し、又、変更処理部５３が、これらの重み付
けパターンを相互に変更する他は、図９に示すフローチ
ャート（ステップＡ１０〜Ａ１１０）とほぼ同様の処理
を行なう。
【００７３】上述の構成により、本発明の一実施形態と
してのハーフトーン化装置は、多値画像をなす画素を走
査しながら、走査中の注目画素の値を順次２値画像に変
換（２値化）する。本ハーフトーン化装置の動作につい
て図１１に示すフローチャート（ステップＣ１０〜Ｃ１
２０）に従って説明する。まず、オペレータが、輪郭強
調の程度を制御するパラメータとしてのしきい値Ｔを入
力し（ステップＣ１０）、その後、本ハーフトーン化装
置はラスター走査を開始する（ステップＣ２０）。
【００７４】なお、２値化処理を開始する画素は画像の
四隅のどの位置から開始してもよく、又、どの方向に処
理を行なってもよい。そして、走査終了か否かを確認し
（ステップＣ３０）、走査終了ならば（ステップＣ３０
のＹＥＳルート参照）、終了する。また、走査を続行す
る場合には（ステップＣ３０のＮＯルート参照）、本ハ
ーフトーン化装置は、次に、上述した複数の輪郭検出方
法（輪郭強調用２次元デジタルフィルタの使用による方
法もしくは画素値から直接的に算出する方法）の中から
特定の輪郭検出方法を選択する（ステップＣ４０）。な
お、この輪郭検出方法はオペレータによって選択するこ
ともできる。
【００７５】ここで、輪郭検出方法としてラプラシアン
型フィルタ（輪郭強調用２次元デジタルフィルタ）の使
用が選択された場合には、上述の如くラプラシアン型フ
ィルタを用いて輪郭値Ｅを算出し、この輪郭値Ｅとしき
い値Ｔとを比較することにより、走査中の注目画素が輪
郭上に画素であることの検出を行なう（ステップＣ５
０）。
【００７６】同様に、輪郭検出方法としてプレウィット
型フィルタ（輪郭強調用２次元デジタルフィルタ）の使
用が選択された場合には、上述の如くプレウィット型フ
ィルタを用いて輪郭値Ｅを算出し、この輪郭値Ｅとしき
い値Ｔとを比較することにより、走査中の注目画素が輪
郭上に画素であることの検出を行なう（ステップＣ６
０）。
【００７７】また、画素値から直接的に算出する方法が
選択された場合には、注目画素およびその周辺画素の値
を加減算することにより輪郭値Eを算出し、この輪郭値
Ｅとしきい値Ｔとを比較することにより、走査中の注目
画素が輪郭上に画素であることの検出を行なう（ステッ
プＣ７０）。次に、本ハーフトーン化装置は、ハーフト
ーン化方法の選択を行なう（ステップＣ８０）。具体的
には、予め複数の誤差拡散法における重み付けパターン
をそなえ、走査中の注目画素が輪郭上の画素であること
が検出された時にのみ（輪郭遭遇時のみ）変更する方法
や、この重み付けパターンを画素毎に変更する手法、更
に、図８（ａ），（ｂ）に示すような他の誤差拡散法の
重み付けパターンに変更する方法の中から特定のハーフ
トーン化方法を選択する。
【００７８】誤差拡散法における重み付けパターンを走
査中の注目画素が輪郭上の画素であることが検出された
時にのみ（輪郭遭遇時のみ）変更する方法を選択した場
合には（ステップＣ９０）、画像データ中において輪郭
と次の輪郭との間は同一の重み付けパターンでハーフト
ーン化を行なう。なお、この場合において、重み付けパ
ターンの変更の順序は、所定の順序もしくはランダムに
選択して変更することが望ましい。
【００７９】また、重み付けパターンを画素毎に変更す
る手法を選択した場合には（ステップＣ１００）、画素
毎に重み付けパターンを変更しながらハーフトーン化を
行なう。なお、この場合においても、重み付けパターン
の変更の順序は、所定の順序もしくはランダムに選択し
て変更することが望ましい。さらに、図８（ａ），
（ｂ）に示すような異なる誤差拡散法の重み付けパター
ンに変更する方法を選択した場合においては、かかる誤
差拡散法を用いてハーフトーン化を行なう（ステップＣ
１１０）。
【００８０】その後、本ハーフトーン化装置は、ＲＡＭ
１６上に展開された多値画像の画像データについて、次
の注目画素にマトリクス１００を移動させて次の画素に
移動し（ステップＣ１２０）、ステップＣ３０に戻る。
そして、これらの行程（ステップＣ１０〜Ｃ１２０）を
ラスター走査が終了するまで繰り返し行なう。
【００８１】このように、本発明の一実施形態としての
ハーフトーン化装置によれば、輪郭検出処理部５４によ
り注目画素が輪郭上の画素であることを検出したとき
に、変更処理部５３により誤差拡散手法（誤差拡散法の
重み付けパターン）を変更するので、誤差分散手法の変
更による影響（モアレや目障りな模様）を局在化させ、
これらの影響を輪郭に紛れさせることができるので、こ
れにより、２値化後の画像において、原画像（多値画
像）に無いモアレや目障りな模様（artifact）を目立た
なくすることができる。
【００８２】また、輪郭処理部５４により注目画素が輪
郭上の画素であることを検出したときに、誤差拡散処理
部５２が、輪郭方向検出処理部５５により検出した輪郭
の方向における未走査画素の値に、注目画素についての
２値化に伴って生じた誤差に応じた値（Ｚ／２）を加算
する例外処理を行なうので、これによっても原画像（多
値画像）に無いモアレや目障りな模様（artifact）を目
立たなくすることができる。
【００８３】さらに、注目画素およびその周辺画素の値
に基づいて注目画素についての輪郭値Ｅを算出して、こ
の輪郭値Ｅをしきい値Ｔ（例えば１２８）と比較するこ
とによって、注目画素が輪郭上の画素であるか否かを検
出しているので、これにより、容易に輪郭を検出するこ
とができるほか、多値画像の走査と並行して輪郭の検出
を行なうことができ輪郭検出の処理を高速化することが
できる。
【００８４】また、このしきい値Ｔをオペレータが変更
することにより、２値化後の画像の輪郭強調の程度（シ
ャープネス）を変更することができ、ハーフトーン化を
行なうことにより生ずる画像のボケを解消することがで
きる。例えば、しきい値Ｔを２５５に近づけることによ
り輪郭を強調することができ、又、しきい値Ｔを０に近
づけることにより輪郭をぼかすようにすることができる
のである。
【００８５】なお、輪郭検出処理部５４が、ラプラシア
ン型フィルタやプレウィット型フィルタ等の輪郭強調用
２次元デジタルフィルタを用いて輪郭値を算出している
ので、これにより、容易に輪郭を検出することができ
る。また、変更処理部５３が、図７（ａ）〜（ｄ）に示
す複数（本実施形態では４）の重み付けパターンに基づ
き、誤差を注目画素周辺の複数の未走査画素に比例配分
するとともに、これらの重み付けパターンを（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ａ），（ｂ）…の順序で選
択して変更しており、誤差拡散処理部５２における重み
付けパターンを所定の順序で選択して変更することによ
り誤差拡散手法を変更するので、これによっても、原画
像（多値画像）に無いモアレや目障りな模様（artifac
t）を目立たなくすることができる。
【００８６】さらに、変更処理部５３が、図７（ａ）〜
（ｄ）に示すような複数の重み付けパターンに基づき、
誤差を注目画素周辺の複数の未走査画素に比例配分する
とともに、これらの重み付けパターンをランダムに選択
して変更することによっても、原画像（多値画像）に無
いモアレや目障りな模様（artifact）を目立たなくする
ことができる。
【００８７】図１２〜図１４はそれぞれ本ハーフトーン
化装置によりハーフトーン化した画像の色票の分光反射
率を０〜１００％の範囲で５％ごとに出力した結果を示
す図であり、図１２はイエロ（Yellow）についての波長
と分光反射率との関係を示す図、図１３はマゼンタ（Ma
genta）についての波長と分光反射率との関係を示す
図、図１４はシアン（Cyan）についての波長と分光反射
率との関係を示す図である。
【００８８】これらの図１２〜図１４に示すハーフトー
ン化処理は、しきい値Ｔ＝１８７として輪郭の検出を行
ない、又、同一の誤差拡散法を用いて、画素毎に重み付
けパターンをランダムに変更して行なったものである。
図１２〜図１４に示すように、本ハーフトーン化装置も
しくはハーフトーン化手法によれば、色信号が異なると
分光反射率が色味を保ったまま明度が異なること、すな
わち、階調がつぶれることなく保存されていることがわ
かる。
【００８９】なお、２値化前の多値画像が、複数の画像
からなるもの（例えば、シアン，マゼンタ，イエロおよ
びブラック等の複数色の画像からなるカラー画像）であ
って、ハーフトーン化すべき複数の画像を有しており、
これらの複数の画像がほぼ同一の輪郭を有している場合
に、輪郭検出処理部５４により、複数の画像のうちの１
つについてのみ輪郭上画素の検出を行ない、その検出結
果を、一時的にＲＡＭ１６や磁気ディスク２６等に格納
し、この輪郭の情報（輪郭の位置，方向等）を全ての画
像に対するハーフトーン化処理を実行する際に用いても
よい。
【００９０】これにより、輪郭検出処理部５４により、
他の画像について輪郭上画素の検出を行なうことなく全
画像のハーフトーン化を行なうことができ、ハーフトー
ン化処理の実行速度を向上させることができる。なお、
複数の画像とは、上述の如きシアン，マゼンタ，イエロ
およびブラック等の複数色の画像からなるカラー画像に
限定されるものではなく、例えば、レッド，グリーンお
よびブルーからなるカラー画像であってもよく、又、こ
れ以外の画像であってもよく、カラー画像を構成するも
のであれば複数の画像の範疇に含まれるものとする。
【００９１】また、このとき、複数の画像のうちの１つ
についての輪郭検出処理を完了してから、全ての画像の
２値化処理を行なってもよいし、前記輪郭検出処理と並
行して全ての画像の２値化処理を行なってもよい。ま
た、本ハーフトーン化装置においては、多値画像の走査
時に、２値化処理部５１によって２値化を行なう処理と
並行して、輪郭検出処理部５４により輪郭値Ｅを算出し
て、注目画素が輪郭上の画素であるか否かを判断するの
で、ハーフトーン処理を短時間で行なうことができる。
【００９２】また、本ハーフトーン化方法は、並列演算
に適したものであるので、複数のＣＰＵを用いた並列処
理を行なうことができ、大きな画像の処理に際しても容
易に高速化することができる。なお、輪郭検出処理部５
４による輪郭の検出に際しては、ラプラシアン型フィル
タを用いた手法，プレウィット型フィルタを用いた手
法，注目画素およびその周辺画素の値を加減算すること
による手法のいずれの手法を用いてもよい。
【００９３】そして、本発明は上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。例えば、輪郭検出
処理部５４による輪郭の検出においては、上記実施形態
に限定するものではなく、本実施形態に記載された手法
以外の手法を用いてもよい。また、注目画素およびその
周辺画素の値を加減算することにより輪郭値Ｅを算出す
る際において、Ｘiに２５６／７６８（＝１／３）を乗
算しているが、これに限定するものではなく、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することがで
きる。
【００９４】なお、上述した実施形態に関わらず、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施すること
ができる。
【００９５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のハーフト
ーン化方法およびハーフトーン化装置並びにハーフトー
ン化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
記録媒体によれば、以下の効果ないし利点がある。 （１）誤差分散手法を多値画像の走査に伴って変更する
ので、２値化後の画像において、多値画像に無いモアレ
や目障りな模様（artifact）を目立たなくすることがで
きる（請求項１，請求項１５，請求項２０）。
【００９６】（２）注目画素が輪郭上の画素であること
を検出した場合に誤差分散手法を変更することにより、
誤差分散手法の変更による影響（モアレや目障りな模様
（artifact））を局在化させ、これらの影響を輪郭に紛
れさせることができるので、これによっても原画像（多
値画像）に無いモアレや目障りな模様を目立たなくする
ことができる（請求項２，請求項１６，請求項２１）。
【００９７】（３）画素毎に誤差拡散手法を変更するこ
とによっても原画像（多値画像）に無いモアレや目障り
な模様（artifact）を目立たなくすることができる（請
求項４，請求項１８，請求項２３）。 （４）注目画素が輪郭上の画素であることを検出した場
合に、輪郭の方向における未走査画素の値に、注目画素
についての２値化に伴って生じた誤差に応じた値を加算
する例外処理を行なうことにより、これによっても原画
像（多値画像）に無いモアレや目障りな模様（artifac
t）を目立たなくすることができる（請求項３，請求項
５，請求項１７，請求項１９，請求項２２，請求項２
４）。
【００９８】（５）注目画素およびその周辺画素の値に
基づいて注目画素についての輪郭値を算出して、この輪
郭値を所定値と比較することによって、注目画素が輪郭
上の画素であるか否かを検出することにより、容易に輪
郭を検出することができるほか、多値画像の走査と平行
して輪郭の検出を行なうことができ、輪郭検出の処理を
高速化することができる（請求項６）。
【００９９】（６）ラプラシアン型フィルタやプレウィ
ット型フィルタ等の輪郭強調用２次元デジタルフィルタ
を用いて輪郭値を算出することにより、容易に輪郭を検
出することができる（請求項７，請求項８，請求項
９）。 （７）注目画素およびその周辺画素の値を加減算するこ
とによって輪郭値を直接的に算出することにより、乗除
算を行なうことなく輪郭値を算出することができるの
で、計算の負荷を減らすことができ輪郭値を高速に算出
することができる（請求項１０）。
【０１００】（８）複数の誤差拡散手法をそなえるとと
もに、これらの複数の誤差拡散手法から所定の順序で誤
差拡散手法を選択して変更することにより、原画像（多
値画像）に無いモアレや目障りな模様（artifact）を目
立たなくすることができる（請求項１１）。 （９）複数の誤差拡散手法をそなえるとともに、これら
の複数の誤差拡散手法からランダムに選択して変更する
ことによっても、より原画像（多値画像）に無いモアレ
や目障りな模様（artifact）を目立たなくすることがで
きる（請求項１２）。
【０１０１】（１０）所定の重み付けパターンに基づ
き、誤差を注目画素周辺の複数の未走査画素に比例配分
するとともに、この所定の重み付けパターンを変更する
ことにより、容易且つ確実に誤算拡散手法を変更するこ
とができる（請求項１３）。 （１１）ハーフトーン化すべき複数の画像がほぼ同一の
輪郭を有している場合に、複数の画像のうちの１つにつ
いてのみ輪郭上画素の検出を行ない、その検出結果を、
他の画像に対するハーフトーン化処理を実行する際に用
いることにより、他の画像についての輪郭上画素の検出
を行なうことなく複数画像のハーフトーン化を行なうこ
とができ、ハーフトーン化処理の実行速度を向上させる
ことができる（請求項１４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのハーフトーン化装
置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態としてのハーフトーン化装
置を実現するためのコンピュータシステムの構成を示す
ブロック図である。
【図３】輪郭強調用２次元デジタルフィルタを適用する
方法を説明するための図である。
【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれラプラシアン型フィ
ルタを示す図である。
【図５】（ａ），（ｂ）はそれぞれプレウィット型フィ
ルタを示す図である。
【図６】輪郭の方向を説明するための図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ誤差拡散法における
重み付けパターンを示す図である。
【図８】（ａ）はJavis，Judice and Ninkeによる誤差
拡散法の重み付けパターンを示す図、（ｂ）はStuckiに
よる誤差拡散法の重み付けパターンを示す図である。
【図９】本発明の一実施形態としてのハーフトーン化装
置の輪郭の前後で誤差拡散手法を変更する場合における
各部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態としてのハーフトーン化
装置の画素毎に誤差拡散手法を変更する場合における各
部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態としてのハーフトーン化
装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】イエロについての波長と分光反射率との関係
を示す図である。
【図１３】マゼンタについての波長と分光反射率との関
係を示す図である。
【図１４】シアンについての波長と分光反射率との関係
を示す図である。
【符号の説明】
１０ ＣＰＵ １２ バスライン １４ ＲＯＭ １６ ＲＡＭ １８ 入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ） ２０ キーボード ２２ マウス ２４ モニタ ２６ 磁気ディスク ２８ 入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ） ３０ プリンタ ５１ ２値化処理部 ５２ 誤差拡散処理部 ５３ 変更処理部 ５４ 輪郭検出処理部 ５５ 輪郭方向検出処理部 １００ マトリクス
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C262 AA24 AA26 BB08 DA03 EA04 5B057 BA23 CA08 CA12 CA16 CB07 CB12 CB16 CC01 CE03 CE06 CE13 CH09 CH18 CH20 DB02 DB09 DC17 5C077 LL03 LL17 LL19 MP07 NN13 PP03 PP47 PP68 PQ08 PQ12 PQ18 RR02 SS05

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多値画像を２値画像に変換するハーフト
    ーン化方法であって、 該多値画像を成す画素を走査しながら走査中の注目画素
    の値を２値化する２値化ステップと、 該注目画素について２値化に伴って生じた誤差を、該注
    目画素周辺の未走査画素に拡散させる誤差拡散ステップ
    と、 該誤差拡散ステップでの誤差拡散手法を、該多値画像の
    走査に伴い、所定の方式に従って変更する変更ステップ
    とを含んだことを特徴とする、ハーフトーン化方法。
  2. 【請求項２】 該注目画素が該多値画像における輪郭上
    の画素であるか否かを検出する輪郭検出ステップを含
    み、 該輪郭検出ステップで該注目画素が該輪郭上の画素であ
    ることを検出した場合に、該変更ステップにおいて該誤
    差拡散手法を変更することを特徴とする、請求項１に記
    載のハーフトーン化方法。
  3. 【請求項３】 該輪郭の方向を検出する輪郭方向検出ス
    テップを含み、 該輪郭検出ステップで該注目画素が該輪郭上の画素であ
    ることを検出した場合に、該誤差拡散ステップにおい
    て、該輪郭方向検出ステップで検出された該輪郭の方向
    における未走査画素の値に、前記誤差に応じた値を加算
    する例外処理を行なうことを特徴とする、請求項２に記
    載のハーフトーン化方法。
  4. 【請求項４】 画素毎に、該変更ステップにおいて該誤
    差拡散手法を変更することを特徴とする、請求項１に記
    載のハーフトーン化方法。
  5. 【請求項５】 該注目画素が該多値画像における輪郭上
    の画素であるか否かを検出する輪郭検出ステップと、 該輪郭の方向を検出する輪郭方向検出ステップとを含
    み、 該輪郭検出ステップで該注目画素が該輪郭上の画素であ
    ることを検出した場合には、該誤差拡散ステップにおい
    て、該輪郭方向検出ステップで検出された該輪郭の方向
    における未走査画素の値に、前記誤差に応じた値を加算
    する例外処理を行なうことを特徴とする、請求項４に記
    載のハーフトーン化方法。
  6. 【請求項６】 該輪郭検出ステップにおいて、該注目画
    素およびその周辺画素の値に基づいて該注目画素につい
    ての輪郭値を算出し、該輪郭値を所定値と比較すること
    により、該注目画素が該多値画像における輪郭上の画素
    であるか否かを検出することを特徴とする、請求項２〜
    請求項５のいずれか１項に記載のハーフトーン化方法。
  7. 【請求項７】 該輪郭検出ステップにおいて、輪郭強調
    用２次元デジタルフィルタを用いて該輪郭値を算出する
    ことを特徴とする、請求項６に記載のハーフトーン化方
    法。
  8. 【請求項８】 該輪郭強調用２次元デジタルフィルタ
    が、ラプラシアン型フィルタであることを特徴とする、
    請求項７に記載のハーフトーン化方法。
  9. 【請求項９】 該輪郭強調用２次元デジタルフィルタ
    が、プレウィット型フィルタであることを特徴とする、
    請求項７に記載のハーフトーン化方法。
  10. 【請求項１０】 該注目画素およびその周辺画素の値を
    加減算することにより、該輪郭値を直接的に算出するこ
    とを特徴とする、請求項６に記載のハーフトーン化方
    法。
  11. 【請求項１１】 該変更ステップにおいて、該誤差拡散
    手法を、複数の誤差拡散手法から所定の順序で選択して
    変更することを特徴とする、請求項１〜請求項１０のい
    ずれか１項に記載のハーフトーン化方法。
  12. 【請求項１２】 該変更ステップにおいて、該誤差拡散
    手法を、複数の誤差拡散手法からランダムに選択して変
    更することを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいず
    れか１項に記載のハーフトーン化方法。
  13. 【請求項１３】 該誤差拡散ステップでの誤差拡散手法
    として、所定の重み付けパターンに基づき、前記誤差を
    該注目画素周辺の複数の未走査画素に比例配分する手法
    を採用し、 該変更ステップにおいて、前記所定の重み付けパターン
    を変更することにより該誤差拡散手法を変更することを
    特徴とする、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記
    載のハーフトーン化方法。
  14. 【請求項１４】 ハーフトーン化すべき複数の画像がほ
    ぼ同一の輪郭を有している場合、該複数の画像のうちの
    一つについてのみ該輪郭検出ステップによる輪郭上画素
    の検出を行ない、その検出結果を、他の画像に対するハ
    ーフトーン化処理を実行する際に用いることを特徴とす
    る、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載のハーフ
    トーン化方法。
  15. 【請求項１５】 多値画像を２値画像に変換するハーフ
    トーン化装置であって、 該多値画像を成す画素を走査しながら走査中の注目画素
    の値を２値化する２値化処理部と、 該注目画素について２値化に伴って生じた誤差を、該注
    目画素周辺の未走査画素に拡散させる誤差拡散処理部
    と、 該誤差拡散処理部での誤差拡散手法を、該多値画像の走
    査に伴い、所定の方式に従って変更する変更処理部とを
    含んだことを特徴とする、ハーフトーン化装置。
  16. 【請求項１６】 該注目画素が該多値画像における輪郭
    上の画素であるか否かを検出する輪郭検出処理部を含
    み、 該輪郭検出処理部により該注目画素が該輪郭上の画素で
    あることを検出した場合に、該変更処理部が該誤差拡散
    手法を変更することを特徴とする、請求項１５に記載の
    ハーフトーン化装置。
  17. 【請求項１７】 該輪郭の方向を検出する輪郭方向検出
    処理部を含み、 該輪郭検出処理部により該注目画素が該輪郭上の画素で
    あることを検出した場合に、該誤差拡散処理部が、該輪
    郭方向検出処理部で検出された該輪郭の方向における未
    走査画素の値に、前記誤差に応じた値を加算する例外処
    理を行なうことを特徴とする、請求項１６に記載のハー
    フトーン化装置。
  18. 【請求項１８】 該変更処理部が、画素毎に該誤差拡散
    手法を変更することを特徴とする、請求項１５に記載の
    ハーフトーン化装置。
  19. 【請求項１９】 該注目画素が該多値画像における輪郭
    上の画素であるか否かを検出する輪郭検出処理部と、 該輪郭の方向を検出する輪郭方向検出処理部とを含み、 該輪郭検出処理部により該注目画素が該輪郭上の画素で
    あることを検出した場合には、該誤差拡散処理部が、該
    輪郭方向検出処理部で検出された該輪郭の方向における
    未走査画素の値に、前記誤差に応じた値を加算する例外
    処理を行なうことを特徴とする、請求項１８に記載のハ
    ーフトーン化装置。
  20. 【請求項２０】 多値画像を２値画像に変換する機能を
    コンピュータに実行させるための、ハーフトーン化プロ
    グラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
    であって、 ハーフトーン化プログラムが、 該多値画像を成す画素を走査しながら走査中の注目画素
    の値を２値化する２値化処理部、 該注目画素について２値化に伴って生じた誤差を、該注
    目画素周辺の未走査画素に拡散させる誤差拡散処理部、
    および、 該誤差拡散ステップでの誤差拡散手法を、該多値画像の
    走査に伴い、所定の方式に従って変更する変更処理部と
    して、該コンピュータを機能させることを特徴とする、
    ハーフトーン化プログラムを記録したコンピュータ読み
    取り可能な記録媒体。
  21. 【請求項２１】 該ハーフトーン化プログラムが、 該注目画素が該多値画像における輪郭上の画素であるか
    否かを検出する輪郭検出処理部として、該コンピュータ
    を機能させるとともに、 該輪郭検出処理部により該注目画素が該輪郭上の画素で
    あることを検出した場合に、該変更処理部により該誤差
    拡散手法を変更させることを特徴とする、請求項２０に
    記載のハーフトーン化プログラムを記録したコンピュー
    タ読み取り可能な記録媒体。
  22. 【請求項２２】 該ハーフトーン化プログラムが、 該輪郭の方向を検出する輪郭方向検出処理部として、該
    コンピュータを機能させるとともに、 該輪郭検出処理部により該注目画素が該輪郭上の画素で
    あることを検出した場合に、該誤差拡散処理部に、該輪
    郭方向検出ステップで検出された該輪郭の方向における
    未走査画素の値に、前記誤差に応じた値を加算する例外
    処理を実行させることを特徴とする、請求項２１に記載
    のハーフトーン化プログラムを記録したコンピュータ読
    み取り可能な記録媒体。
  23. 【請求項２３】 該ハーフトーン化プログラムが、該変
    更処理部により、画素毎に該誤差拡散手法を変更させる
    ことを特徴とする、請求項２０に記載のハーフトーン化
    プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
    媒体。
  24. 【請求項２４】 該ハーフトーン化プログラムが、 該注目画素が該多値画像における輪郭上の画素であるか
    否かを検出する輪郭検出処理部、および、 該輪郭の方向を検出する輪郭方向検出処理部として、該
    コンピュータを機能させるとともに、 該輪郭検出処理部により該注目画素が該輪郭上の画素で
    あることを検出した場合には、該誤差拡散処理部に、該
    輪郭方向検出処理部で検出された該輪郭の方向における
    未走査画素の値に、前記誤差に応じた値を加算する例外
    処理を実行させることを特徴とする、請求項２３に記載
    のハーフトーン化プログラムを記録したコンピュータ読
    み取り可能な記録媒体。
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