JP2635308B2

JP2635308B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2635308B2
Application number: JP60230945A
Authority: JP
Inventors: 宏谷岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1997-07-30
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JPS6292577A; US5572606A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ｎ値画像データをｍ値（ｎ＜ｍ）画像デー
タに変換するための画像処理装置に関するものである。

［従来の技術］従来よりデイジタル画像情報処理装置、特に複写器、
FAX、パソコン等に画像情報を入力する入力装置はCCD等
に代表される固体撮像素子を用いる事で高解像、高階調
に画像を読み取る事が可能となつている。そのような読
み取り画像データを２値プリンタで像再生する場合、画
調に応じて、例えば、解像情報を含む画像域は低周波し
きい値による２値化処理が、階調情報を含む画像域に対
してはデイザ法に代表される様な高周波しきい値による
２値化処理（疑似中間調処理）が行なわれる。

この種の処理を施された２値化画像データは解像度、
階調性共に良好な再生能力を有するが、この種のデータ
圧縮伸長技術は解像、階調情報を共に有する原稿、即ち
中間調画像と文字、細線等を含む原稿の場合、解像情報
のみに着目する像域、即ち文字、線等に対しては階調情
報を欠落させ、中間調を含む画像情報、即ち階調情報に
着目する像域に対しては、解像情報を欠落させる基本的
思想に基づく為に、例えば多値プリンタにより像再生し
た場合マクロ的には良好な画質と言えるが、該プリンタ
の解像度が高くなるにつれて、欠落した階調画像部分の
低解像性、或いは解像画像部分の画像の硬さが画質の低
下として表れる。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、ボカシ
を最小限に抑えながら階調の変化を連続的に表現できる
とともに、文字・線画部分の硬さを取り除くことができ
る画像処理装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するために本発明の画像処理装置は以
下のような構成を備える。即ち、デイザ処理により２値化処理された２値画像データを
ｍ値画像データ（２＜ｍ）に変換する画像処理装置であ
って、所定サイズの領域内の複数画素の２値画素データを前
記所定サイズの領域内の複数画素の２値画像データを参
照して複数画素のｍ値画像データに変換する変換手段
と、前記変換手段の変換により得られた各画素のｍ値画像
データを、前記変換手段で変換する際に参照した領域の
サイズよりも小さいサイズの領域内のｍ値画像データを
用いて順次平滑化処理する平滑化手段とを有することを
特徴とする。

［作用］以上の構成により、所定サイズの領域内の複数画素の
２値画像データを、その所定サイズの領域内の複数画素
の２値画像データを参照して複数画素のｍ値画像データ
に変換し、その変換により得られた各画素のｍ値画像デ
ータを、その変換する際に参照した領域のサイズよりも
小さいサイズの領域内のｍ値画像データを用いて順次平
滑化処理するように動作する。

［実施例］以下、添付図面に従つて本発明の一実施例を詳細に説
明する。

［多値データ変換および平滑化処理ブロックの説明（第
１図）（第２図）］第１図は本発明の一実施例である画像情報処理装置の
多値データ変換と平滑化処理を行う部分のブロツク図で
ある。

第２図は本実施例の画像情報処理装置の概略構成を示
したもので、200はCCD等により画像情報を読み取り、２
値画像データ204として出力する画像入力部、201は２値
画像データ204を多値画像データに変換する多値データ
変換部、202は該多値データを平滑処理する平滑処理
部、203は画像データを再生する出力部である。

第１図において、画像入力部200で画調に応じて異な
るしきい値群により２値化された２値画像データ18は、
データ遅延用の１×ｎビツト（ｎは１ラインの画素数）
のラインメモリ1,2,3に入力され、それぞれ入力信号に
対して１ラインずつ遅延される。さらに該４ライン分の
２値画像データを、それぞれ16個のＤタイプのフリツプ
フロツプ等で構成された４×４のデータ保持回路５に入
力すると、隣接する16個の２値画像データを同時に参照
する事が可能となる。

なお、本実施例においては画像信号の階調画像部分
は、４×４画素を基本マトリツクスとしたデイザ処理を
行つた画像データと仮定し、該16画素の２値化状態をマ
ツチング回路６により、デイザパターンに同期したパタ
ーンマツチング処理を行うようにしたものである。

７は画像データ８に同期した画素クロツク、８は１ラ
インの画素数をｎ（ｎは４の倍数）とした時、画素クロ
ツクをｎ分周する分周器、９は分周器８の出力に対応し
てライン数をカウントする２ビツトのカウンタである。
10は画素クロツク７を４分周する分周器、11は４分周さ
れた信号をカウントするカウンタ、12は後述するマツチ
ング回路６の一致状態や画素の濃度を格納するRAMであ
る。

13は多値データに変換する変換用ROM、14,15はそれぞ
れ１ライン分の多値データを格納するラインメモリ、16
は多値データの平滑化を行う平滑化処理回路である。

いま、ラインメモリ１〜３に３ライン分の２値画像デ
ータが格納され、４ライン目の４画素分の画像データが
入力されると、データ保持回路５には４×４の画素が入
力されたことになる。これら16個の画素の２値画像デー
タに基づいて、後述するマツチング回路６による画像判
定が行われ、その結果、１ビツトの一致信号と４ビツト
の変換濃度データがデータ17として出力される。

一方この時、２ビツトカウンタ９は３ラインをカウン
トして、その２ビツトの出力は共に“H"レベルであるた
め、４画素クロツク毎に、AND回路18により書き込み信
号19が出力される。また、カウンタ11は４画素クロツク
毎に計数され、その出力20はRAM12のアドレスとして入
力されているため、４ライン目の４画素クロツク毎にRA
M12には１ビツトの一致信号と４ビツトの変換濃度デー
タが格納される。

RAM12への書き込みが終了すると、ラインメモリ３の
内容がラインメモリ４に移される。RAM12は書き込み時
以外は通常読み出しモードとなつており、ラインメモリ
４の出力である各画素データとRAM12の出力は、変換用R
OM13のアドレスとして入力されているため、カウンタ11
の出力によつて順次読み出される４ビツトの濃度データ
と、画素データ21でアドレスされた変換用ROM13の内容
が、画素クロツク７を遅延回路22によつて遅延したクロ
ツク23に同期して読み出される。これにより各画素デー
タが多値データに変換されることになる。

変換用ROM13の出力は、本実施例では６ビツトであ
り、ラインメモリ14,15は、８ビツトのRAMで構成された
１ライン分のメモリである。平滑化処理回路16は３ライ
ン分の多値データを入力し、主走査方向と副走査方向に
隣接する４つの画像データに基づき、後述する平滑化処
理を行う。

［マツチング回路の動作説明（第３図）］第３図はデータ保持回路５の16個の画素データをデイ
ザしきい値の順に並び換えて１次元的に配列した時の一
例を示す図である。

30はしきい値を示し、デイザ処理により注目画素デー
タがしきい値より大きい時、“H"レベルとして２値化さ
れたものとする。

パターン31はデイザしきい値との相関があるため中間
調画像であり、濃度レベルが10と判定できる。しかし、
パターン32はデイザしきい値との相関が小さく、従つて
文字、細線等の解像画像域であるとみなせる。さらに詳
説すれば、一般画像中の中間調部分はある程度の解像情
報を含む為に、パターン33は示す様に、該領域内の濃度
変化に応じて、上述するパターン31を変形したものとな
る。パターン33から該領域の多値データへの変換は、パ
ターン31の場合のようには簡単でない。つまり該領域は
濃度レベル10,11,12への変換の可能性があり、３者のう
ちいずれが最適かは隣接ブロツクを参照しなければなら
ず、一意的にいずれかの値へ変換すると、隣接するブロ
ツク間に濃度レベル差が発生することになる。

一方、パターン33に相似なパターン34はしきい値１〜
３に対して“L"レベルに２値化されているにもかかわら
ず、該しきい値より大きいしきい値４〜13で、“H"レベ
ルに２値化されている。これはその領域内に低いレベル
のデータ（文字の背景部）とある程度高いレベルのデー
タ（文字部分）が存在すると考えられる。つまり、パタ
ーン34は領域内にエッジ部分が存在し、パターン31のよ
うなすべての画素がレベル10の画素で構成される中間調
部分でないことが識別できる。

このようなアルゴリズムに従えば、例えば、パターン
31は16画素全てを濃度レベル10に、パターン32,34の場
合は“H"レベルの画素を最高濃度レベルの16に、“L"レ
ベル画素を最淡レベルの０に変換することができる。一
方、パターン33のような濃度変化を有するパターンを、
パターン31の場合のように一意的に全て同じ濃度レベル
に変換した時、他のブロツクとの不連続性が生じる。こ
れを補正し、平滑化を行い、不連続性を防止するのが平
滑化処理回路11である。

［平滑化の説明（第４図（ａ），（ｂ），第５図
（ａ），（ｂ）］第４図（ａ）に４ブロツク分の中間調画像域を多値デ
ータに変換した時の画像データの一例を示す。

該画像データはそれぞれ濃度レベル6,8,5,7のブロツ
ク40〜43に変換されており、明らかに該ブロツク近傍で
の濃度変化が激しい事がうかがえる。従つて16画素全て
に一律に一定濃度レベルを割り付けた事よる解像度の低
下が画像に現れる。

第４図（ｂ）は、本実施例による平滑化を該画像に対
して後処理として行つた例であり、注目画素を含まない
隣接する４画素にわたつて、単純平滑化処理したもので
ある。例えば、本図の画素44は第４図（ａ）の画素45の
主走査方向と副走査方向に隣接する４つの多値データの
平均値に基づいて６と決定される。このようにして第４
図（ａ）の６×６のマトリクス46の各画素に対して平滑
化処理を行つた図が第４図（ｂ）である。

このように、これらの処理は処理濃度レベルへの変位
単位（４×４）より小さい領域での平滑化処理である為
に、該領域に対して画像をさらにぼかす事なくなめらか
に変換濃度データが連続し、伸長後のデータにおける画
質改善が計られる。

尚、同処理は画面全域に対して施される為に、例え
ば、第５図（ａ）に示したような線画領域に対してはエ
ツヂ周辺が平滑化され（第５図（ｂ））、その結果、多
値データに変換したにもかかわらず、再生画像上にみら
れる文字、線画部分の硬さがとれ、より多値画像として
原画像に近い再生画像が得られる。

本実施例においては、デイザ法に基づく画調に応じた
２値化画像をパターンマツチング手法にて原画像の４×
４画素を基本ブロツクとし、多値データへ伸長したが、
本実施例の２値データから多値データ圧伸法に限定され
るものでなく、いわゆるブロツク符号化法と呼ばれる、
つまり、原画像の複数画素に対して１つの多値データを
割り付け、データの符号化、復号化を行う手法に対して
も、有効に適用出来る事はいうまでもない。

以上述べた如く本実施例によれば、簡単な構成で解像
度を落して多値化された画像中の量子誤差を補正でき、
画像品位の向上が図れ、文字線画等疑似的に原画に近い
形で再現できるという効果がある。

［発明の効果］以上述べた如く本発明によれば、ぼかしを最小限に抑
えながら階調の変化を連続的に表現できるとともに、文
字、線画部分の硬さを取り除くことができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は情報処理部のデータ変換および平滑化処理ブロ
ツクの構成図、第２図は本実施例の画像処理装置のブロツク図、第３図は画像データをデイザしきい値の順に並べた時の
一例を示す図、第４図（ａ）は中間調画像域を多値データに変換した一
例を示す図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）の多値データを平滑化処理
した一例を示す図、第５図（ａ）は線画領域を多値データに変換した一例を
示す図。第５図（ｂ）は第５図（ａ）の多値データを平滑化処理
した一例を示す図である。図中、１〜４……ラインメモリ、５……データ保持回
路、６……マツチング回路、７……画素クロツク、12…
…RAM、13……変換用ROM、14,15……ラインメモリ、16
……平滑化処理回路、30……しきい値、200……画像入
力部、201……多値データ変換部、202……平滑処理部、
203……出力部である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】デイザ処理により２値化処理された２値画
像データをｍ値画像データ（２＜ｍ）に変換する画像処
理装置であって、所定サイズの領域内の複数画素の２値画像データを前記
所定サイズの領域内の複数画素の２値画像データを参照
して複数画素のｍ値画像データに変換する変換手段と、前記変換手段の変換により得られた各画素のｍ値画像デ
ータを、前記変換手段で変換する際に参照した領域のサ
イズよりも小さいサイズの領域内のｍ値画像データを用
いて順次平滑化処理する平滑化手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。