JP2002051212A - 画像処理装置及びその処理方法 - Google Patents
画像処理装置及びその処理方法Info
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- JP2002051212A JP2002051212A JP2000234645A JP2000234645A JP2002051212A JP 2002051212 A JP2002051212 A JP 2002051212A JP 2000234645 A JP2000234645 A JP 2000234645A JP 2000234645 A JP2000234645 A JP 2000234645A JP 2002051212 A JP2002051212 A JP 2002051212A
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Abstract
な出力画像に量子化できる画像処理装置及びその処理方
法を提供する。 【解決手段】 入力端子201から入力した画像の処理
対象画素を2値化部204において端子203から設定
された閾値で量子化する際に発生する量子化誤差の値に
応じて、拡散係数切替部209がその量子化誤差を処理
対象画素の未処理の周囲画素に拡散するための拡散係数
を設定し、誤差拡散部207が設定された拡散係数に従
ってその量子化誤差を処理対象画素の未処理の周囲画素
に相当する誤差メモリ208に拡散する。
Description
象画素を量子化して出力する画像処理装置及びその処理
方法に関するものである。
ミリ等の画像処理装置において、階調再現性の高い疑似
中間調処理方式として、誤差拡散法が広く用いられてい
る。
rgにより「An Adaptive Algorithmfor Spatial Gray Sc
ale」SID 75 Digestという論文に開示されている方法で
あり、処理対象画素の多値画像データを2値化し、その
2値化レベルと2値化前の多値画像データとの誤差に所
定の重み付けを行い、処理対象画素の近傍の各画素デー
タに加算するものである。
来例では、誤差拡散法を用いて擬似中間調処理を行った
場合、図1に示すように、低濃度の領域の上端付近等で
ドットの全く打たれない部分が発生し、それが画像の品
位を著しく低下させるという欠点があった。
たれない原因としては、以下のことが考えられる。
2値化した場合、2値化時に生じる正の誤差は負の誤差
の絶対値よりかなり小さくなる。例えば、入力画像が0
から255の整数値で表現されていたとき、画素値1の
領域を2値化した場合、出力画素値が0となるドットで
は誤差の値が1(1−0)となるのに対し、出力画素値
が255となるドットでは誤差の値が−254(1−2
55)となる。
算した値が、2値化の閾値を越えるような値になるまで
に必要な画素数が多くなり、全くドットの打たれない部
分が発生する。
れたもので、入力画像の濃度の低い領域においても高品
位な出力画像に量子化できる画像処理装置及びその処理
方法を提供することを目的とする。
め、本発明は、入力画像の処理対象画素を量子化して出
力する画像処理装置において、入力画像の処理対象画素
を所定の閾値で量子化する際に発生する量子化誤差の値
に応じて、前記量子化誤差を前記処理対象画素の未処理
の周囲画素に拡散するための拡散係数を設定する設定手
段と、前記設定された拡散係数に従って前記量子化誤差
を前記処理対象画素の未処理の周囲画素に拡散する拡散
手段とを有することを特徴とする。
は、入力画像の処理対象画素を量子化して出力する画像
処理装置において、入力画像の処理対象画素の周囲画素
の値に応じて量子化の閾値を決定する閾値決定手段と、
決定された閾値を用いて前記入力画像の処理対象画素を
量子化する量子化手段と、前記量子化の際に発生する量
子化誤差を前記処理対象画素の未処理の周囲画素に拡散
する拡散手段とを有することを特徴とする。
は、入力画像の処理対象画素を量子化して出力する画像
処理装置の処理方法であって、入力画像の処理対象画素
を所定の閾値で量子化する際に発生する量子化誤差の値
に応じて、前記量子化誤差を前記処理対象画素の未処理
の周囲画素に拡散するための拡散係数を設定する設定工
程と、前記設定された拡散係数に従って前記量子化誤差
を前記処理対象画素の未処理の周囲画素に拡散する拡散
工程とを有することを特徴とする。
は、入力画像の処理対象画素を量子化して出力する画像
処理装置の処理方法であって、入力画像の処理対象画素
の周囲画素の値に応じて量子化の閾値を決定する閾値決
定工程と、決定された閾値を用いて前記入力画像の処理
対象画素を量子化する量子化工程と、前記量子化の際に
発生する量子化誤差を前記処理対象画素の未処理の周囲
画素に拡散する拡散工程とを有することを特徴とする。
に係る実施の形態を詳細に説明する。
態による画像処理装置の構成を示すブロック図である。
同図において、201は入力端子であり、画素データを
入力する。202は累積誤差加算部であり、入力端子2
01からの画素データに後述する誤差メモリからの誤差
値を加算する。203は固定閾値設定端子であり、量子
(2値)化の閾値を設定する。204は量子(2値)化
部であり、固定閾値設定端子203により設定された閾
値に基づき累積誤差加算部202からの画素データを量
子(2値)化する。
れた画素データを出力する。206は誤差演算部であ
り、累積誤差加算部202からの画素データと量子(2
値)化された画素値との差分、即ち量子化誤差を演算す
る。207は誤差拡散部であり、後述する拡散係数に従
って誤差を拡散する。208は誤差メモリであり、誤差
拡散部207から拡散された誤差を累積して格納する。
209は拡散係数切替部であり、誤差の拡散係数を切り
替える。
差拡散処理の動作について、図3に示すフローチャート
に従って以下に説明する。
順次走査され、各画素データが入力端子201より入力
される(ステップS301)。ここで、画像の走査は、
画像領域の左上画素から開始され、方向に一画素毎に進
み、右端に達すると一画素下の左端画素から順に右方向
に進み、右下画素まで行われる。次に、累積誤差加算部
202において、入力画素データに誤差メモリ208の
画素位置に対応する値が加算される(ステップS30
2)。
細を示す図である。この誤差メモリ208は1個の記憶
領域E0と画像の横画素数Wと同数の記憶領域E(W)
とがあり、詳細は後述する方法で量子化誤差が格納され
る。尚、誤差メモリ208は処理開始前にすべて初期値
0で初期化されているものとする。
素データに横画素位置xに対応した誤差メモリE(x)
の値が加えられる。即ち、入力画素データをI、誤差加
算後の画素データをI’とすれば、次式のようになる。
タI’と固定閾値設定端子203により設定された閾値
とを比較し、出力画素値を決定する(ステップS30
3)。ここで、閾値は通常、最大入力画素値と最小入力
画素値の中央値に設定される。即ち、入力画素値が0か
ら255の範囲の整数値とすれば、閾値Tは127乃至
128に設定される。出力画素値Oは次式により決定さ
れる。
ータI’と出力画素値との差分、即ち、量子化誤差Eを
計算する(ステップS304)。
(ステップS305)、誤差拡散部207に対して誤差
拡散係数を設定する。即ち、誤差値Eがゼロ又は正数の
場合は、図5に示す拡散係数を設定し(ステップS30
6)、誤差値Eが負数の場合は、図6に示す拡散係数を
設定する(ステップS307)。
が右端の位置(x<W)でないときの誤差拡散係数であ
り、同(B)は右端の位置(x=W)のときの誤差拡散
係数であり、図中の501は処理対象画素、502,5
03は誤差が拡散される周囲の位置とその誤差拡散係数
を表している。
が左端と右端の間(1<x<W)のときの誤差拡散係数
であり、同(B)は左端の位置(x=1)のときの誤差
拡散係数、そして、同(C)は右端の位置(x=W)の
ときの誤差拡散係数である。図中の601は処理対象画
素、602〜610は誤差が拡散される周囲の位置とそ
の誤差拡散係数を表している。
れた拡散係数に従って誤差Eの拡散処理が行われる。こ
こで、誤差値Eがゼロ又は正数の場合、図5に示す誤差
拡散係数により、処理対象画素位置xに応じて以下のよ
うに誤差拡散処理が行われる(ステップS308)。
により、処理対象画素位置xに応じて以下のように誤差
拡散処理が行われる(ステップS309)。
る。
範囲を負の誤差の拡散範囲に対して狭くすることで、入
力画素値が小さい時の正の誤差の蓄積を加速し、誤差加
算後の入力画素データが閾値を越えるまでの距離を縮め
ることができる。その結果、入力画素値が小さい領域で
もドットが全く打たれない領域が発生することを防ぐこ
とができる。
がら本発明に係る第2の実施形態を詳細に説明する。
画素の周囲画素の値に応じて量子化の閾値を決定し、量
子化した際に発生する量子化誤差を拡散するものであ
る。
置の構成を示すブロック図である。同図において、70
1は画素当たり8ビットの階調情報を持つ入力画像、7
02は2値化の閾値を決定するためのフィルタ、703
は入力画像701の画素値と累積誤差の和を求める加算
器、704は加算器703の出力と閾値とを比較し、出
力画素値を決定する量子化器、705は加算器703の
出力と出力画素値との差を求める誤差計算装置、706
は累積誤差を記憶する誤差バッファ、707は画素当た
り1ビットの階調情報を持つ出力画像である。
差拡散処理の動作について、図8に示すフローチャート
に従って以下に説明する。
701の処理対象画素の周囲の画素値から閾値を決定す
る(ステップS801)。閾値決定の方法としては、例
えば処理対象画素の周囲の8画素の平均値とする。即
ち、位置(x,y)の画素値をG(x,y)とすれば、
処理対象画素位置(I,J)に対する閾値THは次式で
与えられる。
J−1)+G(I+1,J−1)+G(I−1,J)+
G(I+1,J)+G(I−1,J+1)+G(I,J
+1)+G(I+1,J+1)}/8 次に、加算器703により入力画像701の画素値Gと
誤差バッファ706の累積誤差値Eとを加算する(ステ
ップS802)。次に、量子化部704により、フィル
タ702で算出された閾値と累積誤差値Eが加算された
画素値とを比較し、出力画素値を決定する(ステップS
803)。ここで、出力画素値Hは次式で与えられる。
が加算された画素値と出力画素値Hとから誤差値Error
を求め、拡散係数に従って誤差バッファ706に誤差を
保存する(ステップS804)。ここで、誤差拡散処理
は次式によって表される。
似中間調画像が得られる。
を閾値として出力画素値を決定するため、低濃度の領域
において閾値が小さくなり、ドット生成の遅延が生じる
ことがない。
周囲8画素の平均値を閾値としたが、これを処理対象画
素周囲の重み付けした平均値としても良い。重み付けの
係数としては、例えば図9に示すような値を用いること
ができる。
し、各マス目に記入した値が重み付け係数である。図9
に示す901のフィルタでは処理対象画素を含む周囲9
画素の平均値が閾値となる。また、902のフィルタで
は中心からの距離に応じて重み付けした平均値が閾値と
なる。そして、903のフィルタでは既に処理済の画素
値のみから閾値を求めることができる。
施形態に限定されるものではなく、Floyd及びSteinberg
により示された係数等、他のものを用いることもでき
る。
れば、処理対象画素の周囲の画素値から閾値を決定する
ことにより低濃度の領域においてドット形成の遅延を生
じることなく中間調処理を行うことが可能である。
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。
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
した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシ
ステム或いは装置のコンピュータ(CPU若しくはMP
U)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し
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。
ラムコード自体が前述した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。
体としては、例えばフロッピー(登録商標)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。
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
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OS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部
を行い、その処理によって前述した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。
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又は全部を行い、その処
理によって前述した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。
入力画像の濃度の低い領域においても高品位な出力画像
に量子化することが可能となる。
すブロック図である。
ーチャートである。
ある。
る。
る。
すブロック図である。
ーチャートである。
る。
Claims (14)
- 【請求項1】 入力画像の処理対象画素を量子化して出
力する画像処理装置において、 入力画像の処理対象画素を所定の閾値で量子化する際に
発生する量子化誤差の値に応じて、前記量子化誤差を前
記処理対象画素の未処理の周囲画素に拡散するための拡
散係数を設定する設定手段と、 前記設定された拡散係数に従って前記量子化誤差を前記
処理対象画素の未処理の周囲画素に拡散する拡散手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】 前記設定手段は、前記量子化誤差の正負
の値に応じて、前記拡散係数を設定することを特徴とす
る請求項1に記載の画像処理装置。 - 【請求項3】 前記設定手段は、前記量子化誤差が正の
値のときは拡散する未処理の周囲画素の範囲を狭くした
拡散係数を設定し、負の値のときは拡散する未処理の周
囲画素の範囲を広くした拡散係数を設定することを特徴
とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 入力画像の処理対象画素を量子化して出
力する画像処理装置において、 入力画像の処理対象画素の周囲画素の値に応じて量子化
の閾値を決定する閾値決定手段と、 決定された閾値を用いて前記入力画像の処理対象画素を
量子化する量子化手段と、 前記量子化の際に発生する量子化誤差を前記処理対象画
素の未処理の周囲画素に拡散する拡散手段とを有するこ
とを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項5】 前記決定手段は、前記周囲画素の値の平
均値を量子化の閾値とすることを特徴とする請求項4に
記載の画像処理装置。 - 【請求項6】 前記決定手段は、前記周囲画素の値の重
み付け平均値を量子化の閾値とすることを特徴とする請
求項4に記載の画像処理装置。 - 【請求項7】 入力画像の処理対象画素を量子化して出
力する画像処理装置の処理方法であって、 入力画像の処理対象画素を所定の閾値で量子化する際に
発生する量子化誤差の値に応じて、前記量子化誤差を前
記処理対象画素の未処理の周囲画素に拡散するための拡
散係数を設定する設定工程と、 前記設定された拡散係数に従って前記量子化誤差を前記
処理対象画素の未処理の周囲画素に拡散する拡散工程と
を有することを特徴とする画像処理装置の処理方法。 - 【請求項8】 前記設定工程は、前記量子化誤差の正負
の値に応じて、前記拡散係数を設定することを特徴とす
る請求項7に記載の画像処理装置の処理方法。 - 【請求項9】 前記設定工程は、前記量子化誤差が正の
値のときは拡散する未処理の周囲画素の範囲を狭くした
拡散係数を設定し、負の値のときは拡散する未処理の周
囲画素の範囲を広くした拡散係数を設定することを特徴
とする請求項7に記載の画像処理装置の処理方法。 - 【請求項10】 入力画像の処理対象画素を量子化して
出力する画像処理装置の処理方法であって、 入力画像の処理対象画素の周囲画素の値に応じて量子化
の閾値を決定する閾値決定工程と、 決定された閾値を用いて前記入力画像の処理対象画素を
量子化する量子化工程と、 前記量子化の際に発生する量子化誤差を前記処理対象画
素の未処理の周囲画素に拡散する拡散工程とを有するこ
とを特徴とする画像処理装置の処理方法。 - 【請求項11】 前記決定工程は、前記周囲画素の値の
平均値を量子化の閾値とすることを特徴とする請求項1
0に記載の画像処理装置の処理方法。 - 【請求項12】 前記決定工程は、前記周囲画素の値の
重み付け平均値を量子化の閾値とすることを特徴とする
請求項10に記載の画像処理装置の処理方法。 - 【請求項13】 入力画像の処理対象画素を量子化して
出力する画像処理装置における処理方法のプログラムコ
ードが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
であって、 入力画像の処理対象画素を所定の閾値で量子化する際に
発生する量子化誤差の値に応じて、前記量子化誤差を前
記処理対象画素の未処理の周囲画素に拡散するための拡
散係数を設定する設定工程のコードと、 前記設定された拡散係数に従って前記量子化誤差を前記
処理対象画素の未処理の周囲画素に拡散する拡散工程の
コードとを有することを特徴とする記憶媒体。 - 【請求項14】 入力画像の処理対象画素を量子化して
出力する画像処理装置における処理方法のプログラムコ
ードが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
であって、 入力画像の処理対象画素の周囲画素の値に応じて量子化
の閾値を決定する閾値決定工程のコードと、 決定された閾値を用いて前記入力画像の処理対象画素を
量子化する量子化工程のコードと、 前記量子化の際に発生する量子化誤差を前記処理対象画
素の未処理の周囲画素に拡散する拡散工程のコードとを
有することを特徴とする記憶媒体。
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JP2000234645A JP4035280B2 (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 画像処理装置及びその処理方法 |
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JP2002051212A5 JP2002051212A5 (ja) | 2004-11-25 |
JP4035280B2 JP4035280B2 (ja) | 2008-01-16 |
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JP2007059969A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法及びプログラム |
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2000
- 2000-08-02 JP JP2000234645A patent/JP4035280B2/ja not_active Expired - Fee Related
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