JP2637414B2 - 画像処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する分野］ 本発明は、デジタルプリンタおよびデジタルフアクシ
ミリ等における画像処理方法に関するものである。

［従来技術］ 従来よりデジタルプリンタ、デジタルフアクシミリ等
において中間調を再現するための２値化手法として誤差
拡散法がある。この方法は原稿の画像濃度と出力画像濃
度の画素ごとの濃度差を演算し、この演算結果である誤
差分を周辺画像に特定の重みづけを施した後に分散させ
ていく方法である。この誤差拡散法については、文献R.
W.Floyd and L.Steinberg“AnAdaptive Algorithm for
“Speatial Gray Scale"SID 75 Digest（1976）で発表
がなされている。

この方法は、周期性が無いので他の２値化手法のデイ
ザ法や濃度パターン法で問題となっているモアレ現象
（原稿が印刷等の網点画像の場合、被写された画像に原
稿には無い周期的な縞模様が出る現象）は発生しないが
写真等の濃淡変化の少ない画像では、出力画像に独特の
縞パターンが生じたり、画像のハイライト部、シヤドウ
部では、粒状性ノイズが目立つなどの欠点があった。

［目的］ 本発明は上述した従来技術の欠点を除去するものであ
り、入力した画像データからエッジ量及び濃度の大きさ
を特徴として抽出し、その特徴に応じて誤差拡散法によ
る２値化処理で生じる誤差データへ掛け合わせる利得を
制御することにより、画像の特徴に関わらず高画質な画
像を再現できる画像処理方法の提供を目的とする。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図である。
入力センサ部10はCCD等の光電変換素子およびこれを走
査する駆動装置より構成され原稿の読み取り走査を行
う。又、入力センサ部10では通信回線を介したデータ、
デイスクテープ等の記憶媒体からのデータを入力しても
よい。入力センサ部10で読み取られた原稿の画像データ
又は種々のデータは、A/D変換器11に送られる。ここで
は各画素のデータを8bitのデジタルデータに変換し256
レベルの階調数をもつデータに量子化する。

次に補正回路12において、CCDセンサーの感度ムラや
照明光源による照度ムラを補正するためのシエーデイン
グ補正等をデジタル演算処理で行う。

13は閾値処理部で補正回路12からのデータの２値化処
理を行なう。

20は２値画像表示を行なう画像表示部でCRT、プリン
タ等により構成される。

次に閾値処理部13について詳細に説明する。

14は補正回路12により補正された階調画像データ21と
デイザ信号22との加算を行なう加算器で、修正画素値23
を２値化回路15及び誤差演算部16へ出力する。

15は２値化回路であり、所定の閾値Ｔ（例えばＴ＝12
7）を用いて修正画素値23を２値化し、２値画像データ2
4を画像表示部20及び誤差演算部16へ出力する。誤差演
算部16では２値化画像データ24の修正画素値23より２値
化誤差Ｅを求め誤差格納処理部17へ出力する。但し２値
化誤差Ｅは で求められる。ここでＰは修正画素値23、Ｔは閾値（12
7）、L,Uは２値画像データ24でＬは画素のダイナミツク
レンジの下限値（Ｌ＝０）、Ｕは上限値（Ｕ＝255）で
ある。

誤差格納処理部17は第２図に示すように、上記２値化
誤差Ｅをエラーバツフアメモリ26に格納し、演算部27で
は第３図の重み付け係数によりそれぞれエラーバツフア
メモリ26に格納されたデータと掛け合わせ、その和を乗
算器18に出力する。エラーバツフアメモリ26の斜線部及
び第３図＊は現在処理中の画素位置を示しており、その
位置に近い、つまりl,hへの重み付け係数は1/3、それよ
り遠い、g,iへの重み付け係数は1/6とする。

尚、エラーバツフアメモリ26はラインバツフアメモリ
を複数行分有しているので、第２図に示したものはその
一部分のウインドウを示している。又エラーバツフアメ
モリ26に格納されている２値化誤差は現在処理している
データ以前の２値化誤差が格納されている。

第４図は重み付け係数の他の一例を示した図で、この
係数を用いれば前述した場合よりも、多くの周辺画素の
誤差を考慮する事ができる。

乗算器18では特徴抽出部19からの制御信号により画像
の特徴に応じた利得を誤差データに掛け合わせデイザ信
号22を出力する。

以下、特徴抽出部19について説明する。

第５図は特徴抽出部19の構成を示した図である。51は
エツジ及び濃度抽出部でここで抽出した画像の特徴に応
じて利得テーブル52にて利得を決定する。

第６図は利得テーブル52を示した図で、濃度値とエツ
ジ強度に対する画素の特徴に応じ利得を制御信号として
出力する。図中濃度が大きい部分がシヤドウ部，文字部
を示し、小さい部分がハイライト部，文字背景部を示し
ている。

つまり第５図のエツジ及び濃度抽出部51で抽出された
エツジ量、画像の濃度の大きさの組み合わせで画像の特
徴を抽出し、利得テーブル52よりそれぞれの画像に見合
った利得を制御信号として乗算器18へ出力するものであ
る。

ここでエツジ量の抽出はLaplacianをはじめとする公
知の手法を用いればよい。

次にそれぞれの画像の特徴に応じどれくらいの利得に
するかを説明する。

写真・中間調部では階調性の再現が重要であるため、
利得を１とし、誤差格納処理部17の出力をそのまま加算
器14にてデータ21と加算し２値化回路15で２値化を行な
う。つまり誤差拡散法を行なう。

文字部と文字背景部ではコントラストの再現が重要で
あるため利得は０とし通常の閾値処理を行なう。また写
真シヤドウ部とハイライト部も誤差拡散法で処理した場
合、縞パターンが生じるため、利得を０としコントラス
トを強調する。

次にエツジ部では階調性、解像度を両立するため利得
を0.5程度とする。

尚第６図中の境界部においては、利得が連続的に変化
するように利得テーブルを構成する事により、利得変化
によるラクスチヤ・ノイズの発生を押圧する事も可能で
ある。

又上記実施例では、濃度とエツジ強度に対する２次元
のルツクアツプテーブルを用いていたが、各特徴に対し
てテーブルを分割し、２つの１次元ルツクアツプテーブ
ルとしてもよい。この場合エツジ部の再現性が犠牲とな
るが、テーブルを大幅に縮小する事が可能となる。また
上記の実施例では、濃度とエツジ強度との組合せによる
例を示したが、他の特徴量、例えば種々のテクスチヤ特
徴を用いる事も可能である。この場合利得テーブルを３
次元以上に拡張し、よりきめ細かい利得制御を行なう事
もできる。

第７図は第１図における誤差格納処理部17を乗算器18
の後に入れた場合を示した図である。

この場合は誤差演算部16から出力された誤差データに
特徴に応じた利得を掛けた後、誤差格納処理部17で処理
を行なうもので、前述の実施例と同等の効果を得る事が
できる。

又、前述第１図、第７図では階調画像データ21とデイ
ザ信号22を加算した後２値化回路15にて、閾値Ｔで２値
化する構成としたが、これは閾値Ｔよりデイザ信号21を
減算し、その減算された閾値Ｔ′を用いて階調画像デー
タ20を２値化してもよい。

［効果］ 以上説明した如く本発明によれば、入力した画像デー
タからエッジ量及び濃度の大きさを特徴として抽出し、
その特徴に応じて誤差拡散法による２値化処理で生じる
誤差データへ掛け合わせる利得を制御するので、画像の
特徴に関わらず高画質な画像を再現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第７図は本発明の実施例を示したブロツク図、
第２図は誤差格納処理部の構成図、第３図，第４図は重
み付け係数の一例を示した図、第５図は特徴抽出部の構
成図、第６図は利得テーブルを示した図である。 図において10は入力センサ部、11はA/D変換器、12は補
正回路、13は閾値処理部、14は加算器、15は２値化回
路、16は誤差演算部、17は誤差格納処理部、18は誤差デ
ータ処理部、19は特徴抽出部、20は画像表示部である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１画素複数レベルを有する画像データを入
   力し、該画像データを誤差拡散法により２値データに２
   値化処理する画像処理方法において、 入力した画像データからエッジ量及び濃度の大きさを特
   徴として抽出し、抽出されたエッジ量及び濃度の大きさ
   に応じた利得を入力画像データと出力画像データとの差
   分である誤差データに掛け合わせ、利得の掛け合わされ
   た誤差データにより入力した画像データを補正し、補正
   された画像データを２値化処理することを特徴とする画
   像処理方法。