JP2002027238A - 画像処理装置および方法 - Google Patents

画像処理装置および方法

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JP2002027238A
JP2002027238A JP2000210091A JP2000210091A JP2002027238A JP 2002027238 A JP2002027238 A JP 2002027238A JP 2000210091 A JP2000210091 A JP 2000210091A JP 2000210091 A JP2000210091 A JP 2000210091A JP 2002027238 A JP2002027238 A JP 2002027238A
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JP2000210091A
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Hiroshi Kaburagi
浩 蕪木
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 2値入力データを解像度変換等した後に2値
化して出力する場合に、モアレなどが抑えられ、文字の
判読性も良好にできる装置および方法を提供する。 【解決手段】2値画像入力データの解像度を変換して、
2値画像データとして出力する画像処理装置において、
2値画像データを入力する為のユニットと、解像度の変
換に用いる変換率情報を設定するユニットと、2値画像
入力データの”0”を8ビット・データの”0”に、2
値画像入力データの”1”を8ビット・データの”25
5”に変換するユニット101と、この8ビット・デー
タに対し、前記変換率情報に応じた平均化処理を行い、
解像度変換の処理を行うユニット102と、変換率情報
に基づき、各画素のドット集中化制御量を変更可能に
し、解像度変換処理後の8ビット・データを2値化する
ユニット103とを有する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力2値画像デー
タに対して、解像度変換または変倍処理を行い、2値出
力する画像処理装置に関する。特に、解像度変換または
変倍の変換率に応じて解像度変換パラメータを変更可能
な画像処理装置、および2値化処理後のドット連結性を
変えることができる画像処理装置、その画像処理方法、
及びその方法をコンピュータで実行するための可読メモ
リに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、多値データを解像度変換または変
倍処理した後に、2値化する構成の画像処理装置が数多
く提案されている。
【0003】その2値化法には、例えば、スクリーニン
グ処理を用いる方法および誤差拡散法がある。誤差拡散
法は、文献R. FLOYD L. STEINGERG、 "AN ADAPTIVE ALG
ORITHM FOR SPETIAL GYAY SCALE" SID75 DIGEST、 PP36
〜37に開示されている様に、注目画素の多値画像データ
を2値化(最濃レベルか又は最淡レベルに変換)し、こ
の2値化後のデータ(2値化データ)の2値化前の多値
データからの誤差に所定の重みを付け、その注目画素近
傍の画素のデータに加算するものである。
【0004】また、解像度変換処理は、1次補間による
ものが多いが、中には、2次補間以上行う処理も提案さ
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、2値の
入力データに対して、従来の構成で解像度変換または変
倍処理を行うと、90〜100%程度に縮小変換する場
合に、モアレが発生するという問題がある。
【0006】また、ドット再現性の悪いプリンタでは、
ドット集中化制御した状態で低解像度に解像度変換する
と、文字などの判読性が悪くなるなどの問題もある。
【0007】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、2値入力データを解像
度変換または変倍処理した後に2値化して出力する場合
に、モアレなどによる画像劣化が発生せず、また、解像
度変換率によらず文字の判読性を良好にすることができ
る方法および装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、”0”または”1”の1ビット・データ
の組み合わせからなる2値画像入力データを用いて表さ
れる画像の解像度を変換し、”0”または”1”の1ビ
ット・データの組み合わせからなる2値画像データとし
て出力する画像処理装置において、前記2値画像入力デ
ータを入力する為の手段と、前記解像度の変換に関する
変換率情報を設定する手段と、前記2値画像入力データ
の”0”を8ビット・データの”0”に、前記2値画像
入力データの”1”を8ビット・データの”255”に
変換する、8ビット変換手段と、前記8ビット・データ
に、前記変換率情報に基づき、前記解像度変換の処理を
行う解像度変換処理手段と、前記解像度変換の処理後の
8ビット・データを2値化する2値化手段とを有する構
成とした。以下、第1の発明という。
【0009】また、他の発明は、第1の発明において、
前記画像処理装置が、8ビット変換手段から出力される
8ビット・データに対し、前記変換率情報に応じた平均
化処理を行う平均化処理手段を更に有し、前記平均化処
理後の8ビット・データに対し、前記解像度変換の処理
を行う構成とした。以下、第2の発明という。
【0010】また、他の発明は、第1または2の発明に
おいて、前記2値化手段は、前記変換率情報に基づき、
前記画像の各画素におけるドットの集中化を制御するた
めのドット集中化制御量を変更できる構成とした。
【0011】
【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]図1は、本
発明の第1の実施の形態に係る画像処理装置の全体構成
を示す図である。
【0012】1ビット/8ビット2値データ変換処理部
101は、外部から入力された”0/1”の2値信号
を”0/255”の8ビット2値信号に変換する処理を
行う。
【0013】ここで変換された”0/255”の2値信
号は、解像度変換処理部102に入力され、通常の多値
信号(8ビット)と同様に処理される。その際、図1の
解像度変換設定信号で指定される解像度変換率に応じ
て、任意領域の平均化処理を解像度変換の前処理として
行うことを特徴としている。この処理の詳細については
後述する。
【0014】次に、再2値化処理部103は、102で
解像度変換された信号を再び2値化する処理(再2値化
処理)を行う。本発明の再2値化処理の特徴は、そこで
用いる処理法として、2値化のドット集中化量の制御が
可能な誤差拡散系の処理を用いることである。このドッ
ト集中化量は、解像度変換設定信号で指定される解像度
変換率によって制御される構成となっている。これにつ
いても詳細は後述する。
【0015】以上の全体構成よりなる画像処理装置によ
って、入力2値信号は解像度変換され、2値出力され
る。
【0016】以下、本画像処理装置の各構成部について
説明する。
【0017】図2は、前述の1ビット/8ビット2値デ
ータ変換処理部101での処理を模式的に示した図であ
る。入力信号が”1”の場合は、”255”に変換さ
れ、入力信号が”0”の場合は、”0”のまま出力され
ることを示している。
【0018】図3は、解像度変換処理部102の構成を
示すブロック図である。
【0019】1ビット/8ビット2値データ変換処理部
101から出力された信号は、画像多値化処理部302
に入力される。画像多値化処理部302では、解像度変
換設定信号IN301が移動平均量算出部301で変換
された制御信号OUT301に応じて移動平均処理が施
される。
【0020】以下、解像度変換処理部102の各構成部
について説明する。
【0021】図4は、移動平均量算出部301での処理
を模式的に示した図である。
【0022】まず、解像度変換設定信号IN301が移
動平均量算出部301に入力され、この信号によって解
像度変換に用いるパラメータIN301(0<IN30
1≦100)の値が指定される。ここで、パラメータI
N301の値が100は、入力・出力画像の解像度の比
が100%であることを意味し、解像度変換を行わない
ことを示す。同様に、50という値は50%に変換する
ことを意味し、半分の解像度に入力解像度を下げること
を示す。
【0023】移動平均量算出部301では、入力された
信号IN301に対し、例えば、図示した「OUT30
1=100/IN301」の演算を行い、OUT301
>1の場合にのみ、OUT301に”1”を加算してO
UT301を出力する。ここで、”1”を加算するの
は、解像度変換時にモアレが出ないようにする為であ
る。実際にモアレを押さえる処理は、後述する画像多値
化処理部302で行われる。
【0024】以上の処理により、移動平均量算出信号O
UT301が移動平均量算出部301から出力される。
【0025】次に、本発明の第1のポイントである画像
多値化処理部302についての説明をする。
【0026】図5は、画像多値化処理部302で用いる
後述のマスク・サイズを模式的にあらわしたものであ
る。簡単に説明すると、画像多値化処理部302では、
OUT301の信号値に応じてマスク・サイズを選択
し、選択されたサイズのマスクを用いて移動平均処理を
行っている。これによる効果は、解像度を縮小する変換
をした場合に発生するモアレの抑制が可能となることで
ある。
【0027】以下、例をとって詳細に説明する。
【0028】まず、移動平均量算出部301からの信号
OUT301に応じて、図5に示した501から505
…のいずれかを選択する。図5の”*”で示した個所が
注目画素位置であり、それ以外の空白の画素位置には過
去に入力されたデータ値が入っており、その値は、Fi
Foメモリにより遅延され、保持された値であることを
意味している。
【0029】例えば、OUT301の値が”2”のとき
は501のマスク、”3”のときは502のマスク、”
4”のときは503のマスク、…、などのように、OU
T301の値に応じたマスク・サイズを選択する。本実
施の形態においては、最大マスク・サイズを10×10
(図示せず)とし、それ以上の選択信号OUT301が
入力されても一律に10×10のマスクを選択するもの
とする。この最大マスク・サイズは、コストとの兼ね合
いで変えることができる。ただし、5×5以上のサイズ
でなければ、十分な効果が得られないことが確認されて
いる。
【0030】このように画像多値化処理部302では、
OUT301の信号に応じて移動平均処理に用いるマス
ク・サイズ(参照画素数)を選択することによって、モ
アレの抑制を実現している。
【0031】画像多値化処理部302では、選択された
マスク内にある参照値がすべて加算され、その値をその
画素数で割る演算がなされ、解像度変換処理部303に
出力される。なお、その出力される信号は、0〜255
の多値信号である。
【0032】図6は、像度変換処理部303での処理を
模式的に表した図である。
【0033】ここに示す処理は、単なる1次変倍の処理
である。○で示したものが各画素の値を示している。上
段の○が入力画素値を表しており、下段の○が解像度変
換後の画素値を表している。例えば、出力608の画素
値は、入力601と602との補間により得られる。ま
た、出力609は入力602と603との補間で得られ
るといった具合に2画素の1次補間で求められる。この
1次補間は、図示していないが、いうまでもなく補間す
る2つの画像位置に応じて、重み係数を変えて補間して
いる。
【0034】このような処理を主走査方向(X方向)に
対して行い、その次に、その結果に対して副走査(Y方
向)に対して行うことで、2次元の1次補間を実現して
いる。
【0035】以上の処理結果が、解像度変換処理部30
3から出力される。
【0036】以上述べた移動平均量算出部301から解
像度変換処理部303の処理によって、モアレを抑制し
た解像度変換が可能となる。
【0037】なお、広範囲にわたり移動平均処理を行う
ことにより、当然、高周波成分が減少し画像がぼけたイ
メージになるが、その分、縮小する解像度変換を行って
いるので、画質的にほとんど問題とならない画像を得る
ことができる。
【0038】また、通常の1次補間処理では、2画素で
の値しか使用しない為、補間に用いられない画素中の細
線が欠落しやすくなるが、本構成により、細線情報の保
持も可能となる。
【0039】次に、図7を用いて本発明の第2のポイン
トである再2値化処理部103の詳細について説明す
る。
【0040】再2値化処理部103の各ブロック及びそ
こでの解像度変換設定信号に応じたドット集中化量制御
の詳細を説明する前に、まず、概略の信号の流れおよび
各部での処理について説明する。
【0041】誤差補正手段702には、除算手段709
からの出力信号DR’と、2値化処理手段701で生成
された誤差データEとが入力される。ここで、信号D
R’は、解像度変換処理部102からの入力多値信号D
に後述する乱数が加算されたものに、除算手段709に
おける後述の除算処理(定数17で割る)されて得られ
た信号である。
【0042】誤差補正手段702では、入力された誤差
データEに、後述するn画素単位の誤差補正がなされ、
その結果を上述の信号DR’に加算され、その結果が画
像信号DEとして2値化手段701に出力される。
【0043】2値化手段701は、画像信号DE、後述
する2値化スライス値Sおよび、後述する平均濃度算出
値mを入力とし、2値出力Nおよび2値化誤差データE
を出力する。2値出力Nは、画像信号DEと2値化スラ
イス値Sとを比較する処理によって得られ、2値化誤差
データEは、画像信号DEと平均濃度算出値mとを減算
処理することによって算出される。
【0044】2値化結果遅延手段703は、2値出力N
を入力とし、所定のライン数の遅延処理を行い、複数ラ
インの2値化結果NmnおよびB*ijを、平均濃度算
出手段704、及びしきい値算出手段705に出力す
る。
【0045】平均濃度算出手段704は、複数ラインの
2値化結果Nmnを入力とし、あらかじめ設定されてい
る係数と、遅延された2値結果とで積和演算を行い、加
算手段706と2値化手段701とに平均濃度算出値m
を出力する。
【0046】しきい値算出手段705は、2値化結果遅
延手段703からの出力B*ijと、入力多値データD
とヒステリシス制御量算出手段708からの出力Tとを
入力とし、過去の2値化状況(パターン)であるB*i
j信号に応じて、任意の濃度領域に於けるしきい値制御
量を算出し、それを2値化スライス値S’として加算手
段706に出力する。
【0047】加算手段706は、平均演度算出手段70
4としきい値算出手段705との信号を入力とし、加算
処理を行い、その結果を2値化スライス値Sとして2値
化手段701に出力する。
【0048】加算手段707は、入力された画像信号D
と後述する加算量制御手段713からの出力信号P1と
の加算処理を行う。
【0049】ヒステリシス制御量算出手段708は、加
算手段707からの出力信号に応じて後述する手法でヒ
ステリシスの制御量を算出し、しきい値算出手段705
に出力する。
【0050】このヒステリシス制御量は、前述の解像度
変換設定信号の値を参照して制御されている。
【0051】除算手段709は、入力された信号DRを
定数17で除算し、その商のみ出力を行う。その際、余
りはすべて切り捨てられる。
【0052】乱数発生手段710は、後述する手法で−
17から+17のm系列の乱数Rを発生させ、セレクト
手段712と符号反転およびデータ保持手段711に出
力する。
【0053】符号反転及びデータ保持手段711は、入
力された乱数Rの符号反転を行い、後述する一定画素間
だけデータを保持した後、セレクト手段712に保持乱
数を出力する。
【0054】セレクト手段712は、入力された乱数発
生手段の信号と符号反転及びデータ保持手段の信号と
を、後述するタイミングの画素位置信号により、切り替
えて加算量制御手段713に出力する。
【0055】加算量制御手段713は、画像信号Dの値
に応じて、後述する手法を用いて乱数出力値の振幅制御
を行う。
【0056】以上の構成により、再2値化処理を行う。
【0057】以下に各処理手段での処理内容の詳細を順
番に説明する。
【0058】まず、図15を用いて、ヒステリシス制御
量算出手段708での処理について説明する。この処理
は、入力信号DRに応じて、定数ALF(=32)の値
を変化させて、ヒステリシス制御信号Tを出力するもの
である。このヒステリシス制御信号Tが変化することに
より、2値化の連結性(ドット集中化量)が変化するよ
うに構成されている。定数ALFは、本発明のポイント
に係わる連結性(ドット集中化量の)パラメータであ
り、解像度変換設定信号より得られるレジスタである。
後述するALFmも同様に解像度変換設定信号より得ら
れるレジスタである。この定数ALFの値を大きくする
と、再2値化処理におけるドットの連結性が増加し、逆
に”0”に近づけると、連結性が減少する制御がなされ
る。
【0059】また、CPUに設定された定数LR1、L
R2、LR3、LR4により、任意の濃度領域で、ヒス
テリシス量を調整することが可能となっている。
【0060】図15は、説明の関係上プログラム言語C
で示してある。以下、説明を続ける。
【0061】入力された信号DRが、定数LR1(=1
6)以下の場合は、llに0を設定し、入力された信号
DRが定数LR1より大きくかつ定数LR2(=48)
以下の場合は、以下の式を計算し、計算で得られた値を
llに設定する。
【0062】ll=((DR−LR1)*(ALF*2
56/(LR2−LR1)))/256; この演算により得られるllの値は、入力信号DRの値
が定数LR1から定数LR2に増加するに従い、徐々に
0から定数ALF(=32)に近づくことになる。
【0063】一方、入力信号DRが、定数LR2より大
きくかつ定数LR3(=233)以下の場合には、ll
を一定な定数ALFとして出力する。
【0064】また、入力信号DRが、定数LR3より大
きくかつ定数LR4(=255)以下の場合には、ll
を次式により求める。
【0065】ll=ALF−((DR−LR3)*(A
LF*256/(LR4−LR3)))/256 これは、入力信号DRの値がLR3から定数LR4に増
加するに従い、出力llが、徐々に定数ALFから0に
近づくことを示している。
【0066】一方、入力信号DRがLR4より大きい場
合には、例えば、llを0に設定する処理が行われる。
【0067】以上の処理で得られたllから定数ALF
m(=16)を減算したものが、出力信号Tとして出力
される。この減算を行う目的は、ヒステリシス制御量算
出手段708の信号Tを負の値から正の値まで変化させ
る為である。これにより、ラチチュードが広い範囲で任
意の濃度領域に於けるテクスチャ制御が可能となる。
【0068】次に、誤差補正手段702は、画像信号D
R’に2値化誤差データEを加算することにより、誤差
補正を行った画像信号DEを算出し、2値化手段701
に出力するもので、例えば、図9に示す構成からなる。
【0069】入力された2値化誤差データEは、入力多
値データDが濃い濃度から薄い濃度へ急激に変化した場
合に、「はきよせ」と呼ばれる過去の2値化結果の影響
を受けないように、不図示のリミッタ処理により、”−
6から+6”に制限される。
【0070】”−6から+6”に制限された2値化誤差
データEは、除算回路9−1によって2で除算される。
【0071】その結果は2系統に分岐し、一方は減算回
路9−2に入力され、もう一方は誤差圧縮回路9−6に
入力される。
【0072】減算回路9−2では、2値化誤差データE
とE/2の差EB(=E−E/2)が算出され、その結
果が加算回路9−4に出力される。
【0073】誤差圧縮回路9−6では、2画素単位で量
子化誤差が加算され、その結果がラインバッファ9−3
に出力される。その構成の詳細を図20に示す。
【0074】図20に示した誤差圧縮回路9−6におい
て、FFで1画素遅延させたデータと入力されたE/2
双方のデータを加算する処理を行い、図21に示したW
Rclkのタイミングでラインバッファ9−3のメモリ
にデータの書き込みを行う。
【0075】つまり、誤差圧縮回路9−6は、画素位置
でいうと0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、1
0、11、…というタイミングで入力された量子化誤差
を、”0、1”、”2、3”、”4、5”、‥‥の組で
加算し、その結果を1、3、5、7、9、11、…のタ
イミングでメモリに書き込む処理を行っている。これを
概念的に示すと、図22のようになる。
【0076】本発明のように2画素単位で量子化誤差値
を保持するメリットは、メモリへのアクセスのタイミン
グのラチチュードを広げられることと、メモリ量の削減
が可能になることである。
【0077】ラインバッファ9−3からは、図21に示
したRDclkのタイミングで1ライン前の量子化誤差
値が読み出され、誤差復元回路9−7に入力される。
【0078】誤差復元回路9−7は、前述の誤差圧縮回
路9−6に於いて、量子化誤差値を2画素単位で加算し
てメモリに保持していた為、メモリからの読み出し時
に、読み出した値を2で除算している。このとき、ライ
ンメモリから読み出され、各画素位置での誤差補正に用
いられる量子化誤差値は、2画素単位で同じ値になるこ
とになる。しかし、それによる画質の劣化はほとんど問
題とならず、必要とされるラインメモリ量を削減が可能
となった。
【0079】加算回路9−4では、誤差復元回路9−7
からの出力EAと減算回路9−2からの出力EBとの和
が算出され、加算回路9−5に出力される。
【0080】加算回路9−5では、1ライン分遅延され
たEAとEBとの和と、画像信号DR’との和が算出さ
れ、画像信号DEとして出力される。
【0081】以上、誤差補正手段702では、図19に
示すように、注目画素に対して1ライン上のAを2値化
したときの2値化誤差EAと1画素前のBを2値化した
ときの2値化誤差EBの値を注目画素のデータに足し込
む処理を行っている。
【0082】次に、2値化手段701は、例えば、図8
に示す構成からなり、前述の誤差補正手段702からの
出力である画像信号DE、後述する2値化スライス値S
および後述する平均濃度算出値mを入力とし、以下の処
理によって2値出力Nおよび2値化誤差データEを出力
する。
【0083】入力された画像信号DEは、2系統に別
れ、一方は比較回路801に入力され、もう一方は減算
回路802に入力される。
【0084】比較回路801では、画像信号DEと、2
値化スライス値Sとの値を比較し DE>Sの時は、N=1 DE≦Sの時は、N=0 として2値出力Nを決定する。
【0085】また、減算回路802では、画像信号DE
の値から平均濃度算出値mを差し引き、2値化誤差デー
タEとして、出力を行う。
【0086】E=DE−m その際、図示していないが、Eの値には、上述と同様
に、”−6〜+6”の範囲に入るようにリミッタ処理さ
れている。
【0087】次に、2値化結果遅延手段703は、例え
ば、図10に示す構成からなり、2値出力Nを入力と
し、所定のライン数の遅延処理を行い、複数ライン2値
化結果Nmn、B*ijとして、平均濃度算出手段70
4及びしきい値算出手段705に出力する。
【0088】入力された2値出力Nは、1ビット1ライ
ン分のラインバッファ10−1からラインバッファ10
−2へと送られていき、データがライン毎に遅延処理さ
れていく。
【0089】また、直接、遅延10−3に入力されるデ
ータは、1画素分の遅延回路からなる遅延10−3から
遅延10−8によって、次々と1画素分の遅延処理がな
される。そして、遅延10−6の出力、遅延10−7の
出力をそれぞれN14、N15として出力する。
【0090】ラインバッファ10−1によって1ライン
分遅延処理がなされた2値化データは、遅延10−9か
ら遅延10−14によって、遅延処理され、遅延10−
9から10−13の出力がN21からN25として、ま
た、ラインバッファ10−2によってもう1ライン分遅
延処理がなされた2値化データは、遅延10−15から
遅延10−20によって、遅延処理され、遅延10−1
5から10−19の出力がN31からN35として出力
される。
【0091】同時に、遅延10−6から10−8の出力
をそれぞれB10、B20、B30として出力する。ま
た、ラインバッファ10−1によって1ライン分遅延処
理がなされた2値化データは、遅延処理された後、それ
ぞれB32からB02およびBi12からBi32とし
て出力される。さらに、ラインバッファ10−2によっ
てもう1ライン分遅延処理がなされた2値化データは、
遅延処理された後、それぞれB31からB01およびB
i11からBi31として出力される。
【0092】つまり、以上の遅延処理により、平均濃度
算出手段704には、注目画素と、例えば、図11に示
すような画素位置関係の2値化された画像データが、2
値化結果Nmnとして入力されることとなる。
【0093】平均濃度算出手段704は、例えば、図1
2に示す構成からなり、複数ライン2値化結果Nmnを
入力とし、あらかじめ設定されている係数と2値化結果
Nmnとで積和演算を行い、2値化手段701と加算手
段706とで使用するデータmを算出する。
【0094】つまり、乗算回路12−1は、2値化デー
タN15と係数M15を入力とし、両者の乗算結果を出
力する。乗算回路12−2は、2値化データN14と係
数M14を入力とし、両者の乗算結果を出力する。同様
な演算を乗算回路12−3から乗算回路12−12の全
ての回路で行い、それらの乗算結果を加算回路12−1
3で全て足し込む。その結果を平均濃度算出値mとして
出力する。
【0095】この処理で用いる係数の例を、図13に示
しておく。
【0096】次に、しきい値算出手段705での処理
は、例えば、図16Aに示す処理からなり、2値化結果
遅延手段703の出力B*ij、入力多値データDおよ
び前述のヒステリシス制御量算出手段708の出力Tを
入力とし、過去の2値化状況(パターン)、すなわち、
B*ij信号に応じて、任意の濃度領域に於けるしきい
値制御量を算出し、それを2値化スライス値S’として
出力する。
【0097】まず、入力されたヒステリシス制御量算出
手段708の信号Tの値を、それぞれ定数LT1(=
2)とLT2(=4)で割って、しきい値算出手段70
5内部で用いる変数A(=T/LT1)およびB(=T
/LT2)を求める。
【0098】次に、後述する手法で、2値化結果遅延手
段703からの出力B’*ijの2値化結果配置状態
(パターン)に応じて、2値化スライス値S’の値を、
変数A、Bと定数とで制御を行っている。
【0099】この2値化結果配置状態(パターン)を、
図16Bに示す。ここで、注目画素の一つ前の画素につ
いては、高速処理の為に、参照していない。
【0100】2値化スライス値Sの制御の説明を、図1
6Aを用いて続ける。
【0101】例えば、注目画素の周りの2値化状況が、
B32==0&&B22==1&&B12==0&&B
21==0&&B11==1&&B01==0または、
Bi12==0&&Bi22==1&&Bi32==0
&&B01==0&&Bi11==1&&Bi21==
0の場合には、2値化スライス値Sを強制的にmaxの
定数15にして出力する。これは、強制的にドットを打
ちにくくする為である。
【0102】また、注目画素の周りの2値化状況が、B
12==0&&B02==0&&Bi12==0&&B
i22==0&&Bi32==0&&B11==0&&
B01==0&&Bi11==1&&Bi21==0&
&Bi31==0&&B20==0で、かつ入力多値デ
ータDが、31(0〜255中の31)未満の場合に
も、2値化スライス値Sを強制的にmaxの定数15に
して出力する。これも、上記の条件の時に、強制的にド
ットを打ちにくくする為である。
【0103】一方、上記の条件で、入力多値データD
が、31(0〜255中の31)以上の場合には、2値
化スライス値Sを平均濃度算出値0に設定して出力す
る。これは、過去の2値化結果が特定の配列(パター
ン)になった場合には、テクスチャ制御を行わないよう
にする為である。当然のことではあるが、ここでいう3
1という定数は、不変の値ではなく、パラメータであり
48や64などの別な値にも設定可能である。このと
き、31の値を大きくすると、積極的にテクスチャ制御
が容易になり、逆に、小さくするとテクスチャ制御が困
難となる。
【0104】注目画素の周りの2値化状況が、B02=
=0&&Bi12==0&&B11==0&&B01=
=1&&Bi11==1&&Bi21==0&&B20
==0の場合には、2値化スライス値Sを−Aに設定し
て出力する。これは、上記の条件の時に、強制的にドッ
トを打ち易くする為である。このときも、注目画素直前
の2値化結果は参照しないで処理を行っている。
【0105】同様に、各2値化結果のパターンに応じ
て、注目画素直前の結果を参照せずに2値化スライス値
Sの値を内部変数A、Bと定数とを用いて2値化スライ
ス値S’を制御していく。
【0106】その結果、ヒステリシス制御量算出値Tが
正の場合には、ドットが打たれやすい方に制御され、ヒ
ステリシス制御量算出値Tが負の場合には、ドットが打
たれにくい方に制御される。
【0107】以上のような処理を各画素に関して順次行
っていくことにより、本発明の第2のポイントに係わる
ヒステリシス制御量算出値Tの値に応じて、任意なドッ
ト連結性量で、かつ任意な濃度領域でドットの連結性制
御が可能となる。
【0108】このようにして求められた2値化スライス
値S’は、平均濃度算出手段704の出力mと共に、加
算手段706に入力されて加算処理が行われる。
【0109】このとき、S’の値が15のときには、2
値化スライス値Sを15として出力し、それ以外のとき
には、S=S’+mの演算を行って出力している。その
処理を、図17に示した。
【0110】加算手段707は、後述する乱数P1、入
力多値信号Dおよび定数8を加算する処理を行う。ここ
で、定数8は、バイアス成分として加算され、後述する
除算手段709において割る定数17と次の関係があ
る。ある数をこの定数17で割ると、余りの最大値が1
6であり、定数8は、この数16を2で除算したもので
ある。
【0111】図示はしていないが、加算結果には、値
が”0”から”255”の範囲に入るようにリミッタが
かけられている。この加算手段707からの信号は、除
算手段709とヒステリシス制御量算出手段708に入
力される。
【0112】除算手段709は、既に何度か述べてきた
が、定数17で除算する演算を行っている。その際、出
力される信号は、除算後の商のみであり、余りはすべて
切り捨てている。
【0113】除算手段709からの出力信号DR’は、
前述の誤差補正手段702に入力され、誤差補正処理が
行われる。
【0114】乱数発生手段710は、図14(a)、
(b)に示す構成で乱数を生成する。図14(a)がブ
ロック図的なイメージで、図14(b)が行われる処理
をプログラム言語Cで示したものである。説明の関係
上、図14(b)を用いて説明をする。
【0115】初期化でp[ii]:(0≦ii≦25)
のレジスタに”0”を書き込み、p[12]のレジスタ
のみに”1”を設定する。そして、乱数値を出力する前
に、画素毎にp[0]=((p[25]^p[24]^
p[23]^p[22])&1)の演算を行った後、以
下の演算により、−17〜17の乱数値を生成してい
る。
【0116】乱数=(1−2*p[22])*(((p
[15]*64+p[16]*32+p[17]*16
+p[18]*8+p[19]*4+p[20]*2+
p[21])*17)/128) ここで、重要なことは、生成した乱数の最大値(本実施
の形態においては17)を、後述する除算手段709で
除算する数(本実施の形態においては17)の1/2以
上(少数部切り捨て)にする必要があることである。
【0117】つまり、本実施の形態においては、除算手
段709で除算する数が17である為、17/2=8
(少数部切り捨て)となることから、乱数発生手段71
0の最大乱数生成値は、8以上の値に設定する必要があ
る(本実施の形態においては17に設定している)。
【0118】以上で説明した乱数生成を全画素に対して
行う。
【0119】乱数反転及びデータ保持手段711は、”
p×X”(p≧2の偶数、X:主走査方向のアドレス
値)の画素位置で生成した乱数発生手段710の乱数値
を、符号のみ反転して、”p/2”画素の間保持した
後、出力する構成となっている。
【0120】例えば、pの値が”2”の場合、”p×
X”の画素位置、つまり、画素位置が”0、2、4、
6、8、10、12、14、…”で発生した乱数値を一
時的に保持し、画素位置が”1、3、5、7、9、1
1、13、15、…”で、保持していた乱数値の符号を
反転して出力するのである。
【0121】本実施の形態においては、一画素ずつリフ
レッシュしていく構成としてある。
【0122】セレクト手段712は、画素毎に生成され
る乱数発生手段710の乱数値と、符号反転及びデータ
保持手段711とからの乱数値を、画素位置信号によっ
て切り替えて出力する構成となっている。
【0123】この画素位置信号とは、”p×X+p/
2”(p≧2の偶数、X:主走査方向のアドレス値)の
画素位置のときのみ、符号反転及びデータ保持手段71
1からの乱数値をセレクトし、それ以外のときは、すべ
て、乱数発生手段710からの乱数値をセレクトするた
めに用いられる信号である。
【0124】加算量制御手段713は、前述の乱数発生
手段710に於ける最大乱数値が、前述の除算手段70
9で割る数(本実施の形態においては17)の1/2
(少数部切り捨てのため8)より大きい場合に、その大
きい(余分な)乱数に対してのみ、入力多値信号Dに応
じた出力制御を行う構成となっている。
【0125】その処理の内容を図18にプログラム言語
Cで示す。
【0126】定数SLは、セレクト手段712の出力R
Dの最大値が、除算手段709で割る数の1/2になる
ように設定されている。つまり、本実施の形態におい
て、RDの最大値は17であり、除算手段709で割る
数も17であることから、”RDの最大値”/2=17
/2=8(小数部切り捨て)となるため、SL値は8に
設定されている。
【0127】入力多値信号DがN1(例えば16)以下
の場合には、 ”P1=RD/SL” の演算により、必要最小限の乱数が加算されることにな
る。ここでいう必要最小限の乱数とは、除算手段709
に於いて”17”で除算する為、乱数の振れ幅を”−8
〜8”にしたということである。つまり、乱数の振れ幅
をα(=16)とすると、除算手段709で割る数は、
|α+1|(=17)となる関係になる。
【0128】入力多値信号Dが、N1より大きくN2
(例えば32)以下の場合には、 ”P1=(RD−RD/SL)*(D−N1)/(N2
−N1)+RD/SL” の演算により、振幅制御された乱数が加算されることに
なる。
【0129】同様に、入力多値信号Dが、N3(例えば
201)以上でN4(例えば233)より小さい場合に
は、 ”P1=(RD−RD/SL)*(N4−D)/(N4
−N3)+RD/SL” の演算により、前述の処理と同様に振幅制御された乱数
が加算されることになる。
【0130】また、入力多値信号Dが、N4以上の場合
には、 ”P1=RD/SL” の演算により、必要最小限の乱数のみが加算される。
【0131】さらに、入力多値信号Dが、上記の範囲外
の場合は、入力された乱数RDすべてが加算量制御手段
713から乱数P1として出力される構成となってい
る。
【0132】以上の構成により、解像度変換設定信号
が、低解像度を示す場合は、上述の図7で説明したAL
F、ALFmの値を小さく(例えば−4)設定すれば、
ドットを分散させる処理ができる。また、逆に解像度変
換設定信号が、高解像度を示す場合は、同様にALF、
ALFmの値を大きく(例えば32)設定すれば、ドッ
ト集中化制御ができる。
【0133】このように、ドット集中量を解像度変換率
に応じて変化させることで、高解像度のプリンタで孤立
ドットの再現性が悪い時でも、より安定するようなドッ
ト集中化制御が可能となる。
【0134】逆に、低解像度のプリンタで孤立ドットが
安定している場合は、ドットを分散させることで、小さ
な文字の判読性を高めることが可能となる。
【0135】以上のような2値化処理が行われ、1ビッ
ト出力信号として再2値化処理部103から出力される
構成となっている。
【0136】[第2の実施の形態]第1の実施の形態に
おいては、単色の場合の処理についてだけ述べたが、カ
ラー画像データに対しても、各色成分毎に上述の各処理
を行えば、本発明が適用可能なことは言うまでもない。
【0137】また、図1に示した解像度変換処理部10
2からの信号をそのまま、外部に出力させれば、2値入
力データを多値化した解像度変換データとして利用でき
ることも言うまでもない。さらに、第1の実施の形態に
おいて示した解像度変換処理部102の1次補間処理
は、これに限定するものでなく、バイキュービックや、
2次補間処理などの他の補間処理による解像度変換手法
を用いても同様な効果が得られることも言うまでもな
い。
【0138】また、図4に示した移動平均量算出部30
1での処理において、第1の実施の形態においては『O
UT301=OUT301+1』のように”1”を加算
したが、これを、処理する画像に応じて変えると、より
滑らかにする処理が可能になることも言うまでもない。
【0139】例えば、写真画像を処理する時は”3”を
加算し、文字写真混載の画像を処理する時は”2”を加
算するなどの使い方が可能である。
【0140】これによる効果は、上述したように、文字
原稿はよりシャープに写真原稿はより滑らかに処理する
ことが可能となることである。
【0141】ちなみに、加算する値を”0”にすると、
よりシャープな画像が得られるが、網点写真画像に対し
てはモアレも発生しやすくなる為、写真原稿より文字原
稿に適している。
【0142】[他の実施の形態]本発明は、複数の機器
(例えば、ホストコンピュータ、インタフェイス機器、
リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用
しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、フ
ァクシミリ装置など)に適用してもよい。
【0143】また、本発明の目的は、前述の実施形態の
機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録
した記憶媒体(または、記録媒体)を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ(またはCPUやMPU)が、記憶媒体に格納され
たプログラムコードを読み出し、実行することによって
も達成されることは言うまでもない。
【0144】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が、前述の実施形態の機能を実現する
ことになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体
は、本発明を構成することになる。
【0145】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD
−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMな
どを用いることができる。
【0146】また、コンピュータが読み出したプログラ
ムコードを実行することによって、前述の実施形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーテ
ィングシステム(OS)などが、実際の処理の一部また
は全部を行いその処理によって、前述の実施形態の機能
が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0147】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに
備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行
い、その処理によって、前述の実施形態の機能が実現さ
れる場合も含まれることは言うまでもない。
【0148】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
解像度変換設定信号に応じて、解像度変換の前処理の移
動平均量を可変にすること、および、再2値化回路での
ドット連結性パラメータを可変にすることで、モアレの
発生しない解像度変換が可能となると共に、低解像度へ
の変換においても文字の判読性を落とさずに再2値化処
理が可能となるという効果がある。その結果、最終的な
記録品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る画像処理装置
の全体構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る1ビット/8
ビット2値データ変換処理部での処理を概念的に示した
図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る解像度変換処
理部の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係る移動平均量算
出部での処理を概念的に示した図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係る画像多値化処
理部で用いる後述のマスク・サイズ等を概念的にあらわ
したものである。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係る像度変換処理
部での処理を概念的に表した図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態に係る再2値化処理
部の構成を示すブロック図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態に係る2値化手段の
構成を示すブロック図である。
【図9】本発明の第1の実施の形態に係る誤差補正手段
の構成を示すブロック図である。
【図10】本発明の第1の実施の形態に係る2値化結果
遅延手段の構成を示す模式図である。
【図11】本発明の第1の実施の形態に係る2値化結果
遅延手段から出力されるデータと対応する画素位置の関
係を概念的に示す図である。
【図12】本発明の第1の実施の形態に係る平均濃度算
出部の構成を示す模式図である。
【図13】本発明の第1の実施の形態に係る平均濃度算
出部で用いる係数と画素位置との対応関係を概念的に示
す図である。
【図14】(a)は、本発明の第1の実施の形態に係る
乱数発生手段の構成を概念的に示す図であり、(b)
は、乱数発生手段での処理を概念的に示す図である。
【図15】本発明の第1の実施の形態に係るヒステリシ
ス制御量算出手段での処理を概念的に示す図である。
【図16A】本発明の第1の実施の形態に係るヒステリ
シス制御量算出手段での処理を概念的に示す図であり、
【図16B】2値化結果遅延手段からの出力B’*ij
の2値化結果配置状態(パターン)を概念的に示す図で
ある。
【図17】本発明の第1の実施の形態に係る加算手段で
の処理を概念的に示す図である。
【図18】本発明の第1の実施の形態に係る加算量制御
手段での処理を概念的に示す図である。
【図19】本発明の第1の実施の形態に係る誤差補正手
段での処理の効果を概念的に示した図である。
【図20】本発明の第1の実施の形態に係る誤差補正手
段における、誤差圧縮回路、ラインバッファおよび誤差
復元回路の構成等を示すブロック図である。
【図21】本発明の第1の実施の形態に係るラインバッ
ファに入出力される信号のタイミング・チャートであ
る。
【図22】図20に示したブロックでの処理の意義を概
念的に示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C062 AA24 2C087 AA03 AA09 AA18 BA02 BA03 BD05 BD06 5B057 CA16 CB16 CC01 CD06 CG10 CH11 5C076 AA21 AA22 AA40 BA06 BB04 CB01 5C077 LL03 LL19 PP20 PP46 PP66 PQ08 PQ18 RR02 RR07 TT02

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ”0”または”1”の1ビット・データ
    の組み合わせからなる2値画像入力データを用いて表さ
    れる画像の解像度を変換し、”0”または”1”の1ビ
    ット・データの組み合わせからなる2値画像データとし
    て出力する画像処理装置において、 前記2値画像入力データを入力する為の手段と、 前記解像度の変換に関する変換率情報を設定する手段
    と、 前記2値画像入力データの”0”を8ビット・データ
    の”0”に、前記2値画像入力データの”1”を8ビッ
    ト・データの”255”に変換する、8ビット変換手段
    と、 前記8ビット・データに、前記変換率情報に基づき、前
    記解像度変換の処理を行う解像度変換処理手段と、 前記解像度変換の処理後の8ビット・データを2値化す
    る2値化手段と、 を有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 前記画像処理装置は、8ビット変換手段
    から出力される8ビット・データに対し、前記変換率情
    報に応じた平均化処理を行う平均化処理手段を更に有
    し、前記平均化処理後の8ビット・データに対し、前記
    解像度変換の処理を行うことを特徴とする請求項1に記
    載の画像処理装置。
  3. 【請求項3】 前記2値化手段は、前記変換率情報に基
    づき、前記画像の各画素におけるドットの集中化を制御
    するためのドット集中化制御量を変更できることを特徴
    とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
  4. 【請求項4】 ”0”または”1”の1ビット・データ
    の組み合わせからなる2値画像入力データを用いて表さ
    れる画像の解像度を変換し、”0”または”1”の1ビ
    ット・データの組み合わせからなる2値画像データとし
    て出力する画像処理方法において、 前記2値画像入力データを入力する為のステップと、 前記解像度の変換に関する変換率情報を設定するステッ
    プと、 前記2値画像入力データの”0”を8ビット・データ
    の”0”に、前記2値画像入力データの”1”を8ビッ
    ト・データの”255”に変換する、8ビット変換ステ
    ップと、 前記8ビット・データに、前記変換率情報に基づき、前
    記解像度変換の処理を行う解像度変換処理ステップと、 前記解像度変換の処理後の8ビット・データを2値化す
    る2値化ステップと、を有することを特徴とする画像処
    理方法。
  5. 【請求項5】 前記画像処理方法は、8ビット変換ステ
    ップから出力される8ビット・データに対し、前記変換
    率情報に応じた平均化処理を行う平均化処理ステップを
    更に有し、前記平均化処理後の8ビット・データに対
    し、前記解像度変換の処理を行うことを特徴とする請求
    項4に記載の画像処理方法。
  6. 【請求項6】 前記2値化ステップは、前記変換率情報
    に基づき、前記画像の各画素におけるドットの集中化を
    制御するためのドット集中化制御量を変更できることを
    特徴とする請求項4または5に記載の画像処理方法。
  7. 【請求項7】 ”0”または”1”の1ビット・データ
    の組み合わせからなる2値画像入力データを用いて表さ
    れる画像の解像度を変換し、”0”または”1”の1ビ
    ット・データの組み合わせからなる2値画像データとし
    て出力する画像処理のプログラムコードが格納されたコ
    ンピュータ可読メモリであって、 前記2値画像入力データを入力する為のステップを実行
    するためのコードと、 前記解像度の変換に関する変換率情報を設定するステッ
    プを実行するためのコードと、 前記2値画像入力データの”0”を8ビット・データ
    の”0”に、前記2値画像入力データの”1”を8ビッ
    ト・データの”255”に変換する、8ビット変換ステ
    ップを実行するためのコードと、 前記8ビット・データに、前記変換率情報に基づき、前
    記解像度変換の処理を行う解像度変換処理ステップを実
    行するためのコードと、 前記解像度変換の処理後の8ビット・データを2値化す
    る2値化ステップを実行するためのコードと、 を有することを特徴とするコンピュータ可読メモリ。
  8. 【請求項8】 コンピュータ可読メモリは、8ビット変
    換ステップを実行するためのコードによって出力される
    8ビット・データに対し、前記変換率情報に応じた平均
    化処理を行う平均化処理ステップを実行するためのコー
    ドを更に有し、前記平均化処理後の8ビット・データに
    対し、前記解像度変換の処理を行うことを特徴とする請
    求項7に記載のコンピュータ可読メモリ。
  9. 【請求項9】 前記2値化ステップを実行するためのコ
    ードは、前記変換率情報に基づき、前記画像の各画素に
    おけるドットの集中化を制御するためのドット集中化制
    御量を変更できることを特徴とする請求項7または8に
    記載のコンピュータ可読メモリ。
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