JP2670477B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタルプリンタ及び
デジタルファクシミリ等の画像処理装置に関するもので
ある。 【０００２】 【従来の技術】従来より、デジタルプリンタ、デジタル
ファクシミリ等において中間調を再現するための二値化
手法として、しきい値を周期的に変動するディザマトリ
クスを用いるディザ法がある。この方法では表現できる
階調数がディザマトリクスにより制限されてしまい、例
えば、この階調数が１６階調程度の場合には、出力画像
に疑似輪郭を生じてしまう欠点があった。また、最近注
目されている二値化手法として、二値化処理で発生した
誤差を周辺の画素に分散する誤差拡散法という手法があ
る。この手法は、１９７５年にＦｌｏｉｄとＳｔｅｉｎ
ｂｅｒｇにより“Ａｎ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ａｌｇｏｒ
ｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｓｐａｔｉａｌ Ｇｒａｙ Ｓｃａ
ｌｅ”ＳＩＤ ＤＩＧＥＳＴという論文のなかで提案さ
れたもので、解像度・階調共にディザ法よりも優れた手
法である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では原稿の濃度が低い場合、図９のようにドットが
全く打たれない部分が発生し、その部分に連続する領域
ではドットが打たれなかった部分からの正の誤差データ
の影響でドットが集中的に発生し、画像品位が著しく低
下するという欠点があった。 【０００４】本発明は、上記従来技術の欠点を除去し、
高品位な再生画像を得ることができる画像処理装置の提
供を目的とする。 【０００５】 【０００６】 【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、本発明の画像処理装置は、画像データを入力
する入力手段と、前記入力手段で入力した画像データを
２値化処理する２値化手段と、前記２値化手段により２
値化処理された２値データを記憶する記憶手段とを備
え、前記２値化手段は注目画素の画像データを２値化す
る際、注目画素以前の画素の２値化処理により発生した
誤差データを用いるとともに、注目画素の２値化結果が
注目画素以前に既に２値化処理されている注目画素近傍
の画素の２値化結果と所定数連続して同じとなるように
前記記憶手段に記憶されている２値化処理済の２値デー
タを参照する。 【０００７】 【０００８】 【実施例】以下添付図面に従って、本発明の実施例を説
明する。 【０００９】図１は本実施例の画像処理装置のブロック
構成図である。 【００１０】ＣＣＤ等の光電変換素子及びこれを走査す
る駆動系をもつ入力装置１で読み取られた画像データは
逐次Ａ／Ｄ変換器２に送られる。ここでは、例えば、各
画素のデータを８ビットのデジタルデータに変換する。
これにより２５６レベルの階調数を持つデータに量子化
されたことになる。次に補正回路３においてセンサーの
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
ェーディング補正などの補正をデジタル演算処理で行
う。次にこの補正済の信号１００は、閾値設定回路４と
二値化処理回路５と判定回路６に入力される。閾値設定
回路４では、判定回路６から出力された判定信号４００
と補正回路３から出力された補正済信号１００により二
値化のための閾値が設定され、閾値信号２００を出力す
る。二値化回路５では、閾値設定回路４から出力された
閾値信号を２００により補正回路３から出力された補正
済信号１００が二値化処理され、二値信号３００を出力
する。判定回路６では、二値化回路５から出力された二
値信号３００と補正回路３から出力された補正済信号１
００により、二値化しようとする注目画素周辺の既に二
値化した領域を参照してその中にオンになっているドッ
トが存在するか否かが判定され、判定信号４００を出力
する。出力装置７はレーザービームプリンタまたはイン
クジエットプリンタ等によって構成され、二値化回路５
から出力された二値信号３００をドットのオン・オフに
より画像形成を行う。 【００１１】図２は閾値設定回路４の詳細を示したブロ
ック図である。 【００１２】判定回路６から出力された判定信号４００
と補正回路３から出力された補正済信号１００はＲＯＭ
８に入力される。ＲＯＭ８では判定信号４００が“０”
かつ信号１００が１以上５未満の場合“０”を、判定信
号４００が“０”かつ信号１００が５以上１５未満の場
合“１”を、判定信号４００が“０”かつ信号１００が
１５以上３０未満の場合“２”を、判定信号４００が
“０”かつ信号１００が３０以上の場合“３”を、ま
た、判定信号４００が“１”の場合は信号１００の値に
かかわらず“４”を信号１１０として出力する。ＲＯＭ
８から出力された信号１１０はセレクタ１２に入力さ
れ、信号１１０の値により、信号１１０が“０”ならば
ＲＡＭ９からの信号１２０が、信号１１０が“１”なら
ばＲＡＭ１０からの信号１３０が、信号１１０が“２”
ならばＲＡＭ１１からの信号１４０が、信号１１０が
“３”ならば信号１５０が、信号１１０が“４”ならば
信号１６０が選択され閾値信号２００として出力され
る。ＲＡＭ９には２０以上２３０以下の一様乱数列（整
数）が格納され、ＲＡＭ１０には５０以上２００以下の
一様乱数列（整数）が格納され、ＲＡＭ１１には１００
以上１５０以下の一様乱数列（整数）が格納されてい
る。また、信号１５０は１２７、信号１６０は２５５と
している。 【００１３】ここでは、上記のようにＲＡＭを３つ用い
閾値として３段階の一様乱数列を用いたが、ＲＡＭを増
やして多段階の一様乱数列を閾値として用いてもよい。
そのとき、画像濃度が低い部分では乱数の発生範囲を広
くし、濃度が上るにしたがって乱数の発生範囲を狭くし
ていったほうがよい。また、信号１６０は２５５以上の
値であれば良い。 【００１４】また、濃度が０の部分はドットの発生を防
ぐために、濃度が０ならば、固定閾値（例えば１２７）
を閾値信号２００とする。 【００１５】これにより例えば文字部分の背景部で発生
するドットを防止できる。 【００１６】以上のような構成において画像濃度の低い
部分で、ある確率で二値化の閾値を下げることにより、
画像濃度の低い部分で発生していたドットが打たれず白
く抜ける現象を防止できる。さらに、画像濃度に応じて
閾値の大きさを制御することで、文字部分の劣化を抑制
でき、また画像の滑らかさも保つことができる。 【００１７】更に、閾値に乱数を用いているので二値化
後の画像濃度の低い部分の均一性が増す。 【００１８】図３は二値化回路５のブロック構成図であ
る。 【００１９】補正回路３から出力された補正済信号１０
０（注目画素濃度）は、エラーバッファメモリ１４に保
存されている誤差Ｅij（注目画素に配分された誤差の総
和）と加算器１３で加算され、その結果として誤差補正
済信号２１０が出力される。 【００２０】次に誤差補正済信号２１０は比較器１５に
入力され、ここで閾値信号２００と比較される。そして
誤差補正済信号２１０が閾値信号２００よりも大きけれ
ば“１”、小さければ“０”が二値信号３００として出
力される。 【００２１】一方、変換器１６では、入力された二値信
号３００が“０”ならばそのままの値、また“１”なら
ば“Ｄmax ”に変換した値を信号２２０として出力す
る。信号２１０と信号２２０は演算器１７に入力され
る。ここでそれら二つの信号の差分が計算され、信号２
３０（ΔＥji）として出力される。この信号２３０はは
重み付け回路１８に入力され、ここで重み付け（αk1）
がなされた後、エラーバッファ内の所定の画素位置の誤
差に加算される。図４に重み係数（αk1）の一例を示
す。但し、＊は注目画素位置（Ｉ、Ｊ）に対応してい
る。以上の操作を繰り返すことにより、誤差拡散法によ
る二値化が行われる。本実施例では補正済信号１００を
８ビットで扱っているので Ｄmax ＝２５５ としているが、補正済信号１００をｍビットで扱うのな
らば、 Ｄmax ＝２m-1 ＋２m-2 ＋…＋２0 となる。 【００２２】図５は判定回路６のブロック構成図を表わ
している。 【００２３】二値信号３００はラインバッファ１９に入
力されると同時にラッチされる。またラインバッファ１
９から読み出された信号もラインバッファ１８に入力さ
れると同時にラッチされる。つまり、今から処理しよう
とする注目画素の位置を（Ｉ、Ｊ）とすると、その回り
の画素位置（Ｉ−２、Ｊ−２）、（Ｉ−１、Ｊ−２）、
（Ｉ、Ｊ−２）、（Ｉ＋１、Ｊ−２）、（Ｉ＋２、Ｊ−
２）、（Ｉ−２、Ｊ−１）（Ｉ−１、Ｊ−１）、（Ｉ、
Ｊ−１）、（Ｉ＋１、Ｊ−１）、（Ｉ＋２、Ｊ−１）、
（Ｉ−２、Ｊ）、（Ｉ−１、Ｊ）の１２画素分の二値化
済データがラッチされることになる。ラッチされた１２
画素分のデータはＯＲ回路２０に入力される。ここで１
２画素分のデータの“ＯＲ”がとられ、結果が信号３２
０として出力される。 【００２４】補正済信号１００は比較器１７に入力され
て、閾値Ｄ＝２０と比較され、信号１００が閾値Ｄより
も大きいならば“１”、また小さいならば“０”が信号
３１０として出力される。 【００２５】これにより画像の濃淡を判別することがで
きる。 【００２６】セレクタ２１では信号３１０の値により、
信号３１０が“０”ならば信号３２０を、信号３１０が
“１”ならば信号３３０を信号４００として出力する。
ただし信号３３０の値は“０”である。 【００２７】つまり、画像濃度の低い画素に対しては、
注目画素周辺の二値化済データを調べ、その中に、ドッ
トをオンにする信号があれば３２０は１となるので、閾
値設定回路４への信号４００は１となり、これにより閾
値設定回路では閾値を選択する。 【００２８】また、この時、注目画素の周辺にドットを
オンにする信号がなければ、信号２０は０となるので閾
値設定回路４では、これにより閾値を選択する。 【００２９】画像濃度の高い画素に対しては、信号３３
０がセレクタ１９で選択されるため、閾値設定回路４で
は、これにより閾値を選択し、２値化処理が行われる。 【００３０】以上のような構成にすると、濃度の低い部
分においてドットの打たれた周囲にはドットが打たれな
い。 【００３１】従って、前述した、画像濃度の低い部分に
おけるドットの白抜け現象を防止できるとともに注目画
素の周囲の二値化済データを調べることにより、画像の
濃度の低い部分で、発生するドットとドットの近接して
打たれる現象を防止することができる。 【００３２】〔その他の実施例１〕図６は前記実施例中
の閾値設定回路４の一部を変更した場合のブロック図で
ある。 【００３３】補正回路３から出力された信号１００はＲ
ＯＭ２２に入力される。ＲＯＭ２２では、以下の式によ
って信号４１０が出力される。 【００３４】（信号４１０）＝［（Ｌ１−Ｌ２）＊（信
号１００）／２５５］ ただし、［］はガウス記号である。また、ここではＬ１
＝１８５、Ｌ２＝２０を用いている。図７に信号１００
と信号４１０の関係を示すが、これは一例であり、信号
１００が小さければ信号４１０も小さいという関係を満
たせばこれに限らない。 【００３５】Ｌ１、Ｌ２についても、Ｌ１＞Ｌ２という
関係を満たせばこれに限らない。 【００３６】ＲＡＭ２３は０以上Ｌ３以下の一様乱数列
が格納されている。ただし、Ｌ３＋Ｌ１＜２５５を満た
す。 【００３７】加算器２４では信号４１０と信号４２０が
加算され信号４３０として出力される。 【００３８】セレクタ２５では、判定信号４００によ
り、信号４００が“０”ならば信号４３０を、また、信
号４００が“１”ならば信号４４０を閾値信号２００と
して出力する。ここでは信号４４０を２５５に設定して
いるが、２５５以上の値であればよい。 【００３９】上記のような構成にすることにより、前述
の実施例の場合と同じような閾値設定の機能をもたせ
て、かつハード規模を小さくできる。 【００４０】〔その他の実施例２〕図８は前記実施例中
の判定回路６を変更した場合のブロック図である。 【００４１】二値信号３００はラインバッファ２６に入
力されると同時にラッチされる。またラインバッファ２
６から読み出された信号もラインバッファ２７に入力さ
れると同時にラッチされる。つまり、今から処理しよう
とする注目画素の位置を（Ｉ、Ｊ）とすると、その回り
の画素位置（Ｉ−２、Ｊ−２）、（Ｉ−１、Ｊ−２）、
（Ｉ、Ｊ−２）、（Ｉ＋１、Ｊ−２）、（Ｉ＋２、Ｊ−
２）、（Ｉ−２、Ｊ−１）、（Ｉ−１、Ｊ−１）、
（Ｉ、Ｊ−１）、（Ｉ＋１、Ｊ−１）、（Ｉ＋２、Ｊ−
１）、（Ｉ−２、Ｊ）、（Ｉ−１、Ｊ）の１２画素分の
二値化済データがラッチされることになる。 【００４２】ＯＲ回路２８では画素位置（Ｉ−１、Ｊ−
１）、（Ｉ、Ｊ−１）、（Ｉ＋１、Ｊ−１）、（Ｉ−
１、Ｊ）の４画素分の二値化済データの“ＯＲ”がとら
れ、その結果として信号５２０が出力される。 【００４３】ＯＲ回路２９では画素位置（Ｉ−２、Ｊ−
２）、（Ｉ−１、Ｊ−２）、（Ｉ、Ｊ−２）、（Ｉ＋
１、Ｊ−２）、（Ｉ＋２、Ｊ−２）、（Ｉ−２、Ｊ−
１）、（Ｉ＋２、Ｊ−１）、（Ｉ−２、Ｊ）の８画素分
の二値化済データの“ＯＲ”がとられ、その結果として
信号５３０が出力される。 【００４４】ＬＵＴ３０では入力された補正済信号１０
０に応じて３レベルの切替信号５１０が出力される。切
替信号５１０は、補正済信号１００が２０以下のとき
“１”、２１以上５０以下のとき“２”、５１以上のと
き“０”としている。 【００４５】選択的ＯＲ回路３１ではＬＵＴ３０から出
力された切替信号５１０に応じて、切替信号５１０が
“０”ならば“０”を、“１”ならば信号５２０と５３
０の“ＯＲ”をとった値を、“２”ならば信号５２０を
判定信号４００として出力する。例えば、補正済信号１
００が１８のとき切替信号５１０は“１”となり、この
とき信号５２０が“１”で信号５３０が“０”であるな
らば判定信号４００は“１”となる。 【００４６】ここでは、補正済信号１００の値に対して
参照する領域を３段階（つまり注目画素の周囲を全く調
べないか、周囲４画素分調べるか、周囲１２画素分調べ
るかの３段階）に設定している。これにより、画像の濃
度が低いほど、周囲を調べる範囲を大きくするので、濃
度に応じてドットを分散でき画像の品位が向上する。 【００４７】ラインバッファ、ラッチ、ＯＲ回路を必要
な分だけ増やすことにより、参照する領域を多段階に設
定することができる。ちなみに４段階にする場合は以下
のように考えれば良い。 【００４８】今から処理しようとする注目画素の位置を
（Ｉ、Ｊ）とする。その回りの画素位置（Ｉ−３、Ｊ−
３）、（Ｉ−２、Ｊ−３）、（Ｉ−１、Ｊ−３）、
（Ｉ、Ｊ−３）、（Ｉ＋１、Ｊ−３）、（Ｉ＋２、Ｊ−
３）、（Ｉ＋３、Ｊ−３）、（Ｉ−３、Ｊ−２）、（Ｉ
−２、Ｊ−２）、（Ｉ−１、Ｊ−２）、（Ｉ、Ｊ−
２）、（Ｉ＋１、Ｊ−２）、（Ｉ＋２、Ｊ−２）、（Ｉ
＋３、Ｊ−２）、（Ｉ−３、Ｊ−１）、（Ｉ−２、Ｊ−
１）、（Ｉ−１、Ｊ−１）、（Ｉ、Ｊ−１）、（Ｉ＋
１、Ｊ−１）、（Ｉ＋２、Ｊ−１）、（Ｉ＋３、Ｊ−
１）、（Ｉ−３、Ｊ）、（Ｉ−２、Ｊ）、（Ｉ−１、
Ｊ）の２４画素分の二値化済データを保持するのに必要
なラインバッファとラッチがあるとする。そしてＯＲ回
路を３個（ａ、ｂ、ｃ）と選択的ＯＲ回路（ｄ）を１個
持つとする。ＯＲ回路ａでは画素位置（Ｉ−１、Ｊ−
１）、（Ｉ、Ｊ−１）、（Ｉ＋１、Ｊ−１）、（Ｉ−
１、Ｊ）の４画素分の二値化済データの“ＯＲ”がとら
れ、その結果として信号ｅが出力される。ＯＲ回路ｂで
は画素位置（Ｉ−２、Ｊ−２）、（Ｉ−１、Ｊ−２）、
（Ｉ、Ｊ−２）、（Ｉ＋１、Ｊ−２）、（Ｉ＋２、Ｊ−
２）、（Ｉ−２、Ｊ−１）、（Ｉ＋２、Ｊ−１）、（Ｉ
−２、Ｊ）の８画素分の二値化済データの“ＯＲ”がと
られ、その結果として信号ｆが出力される。ＯＲ回路ｃ
では画素位置（Ｉ−３、Ｊ−３）、（Ｉ−２、Ｊ−
３）、（Ｉ−１、Ｊ−３）、（Ｉ、Ｊ−３）、（Ｉ＋
１、Ｊ−３）、（Ｉ＋２、Ｊ−３）、（Ｉ＋３、Ｊ−
３）、（Ｉ−３、Ｊ−２）、（Ｉ＋３、Ｊ−２）、（Ｉ
−３、Ｊ−１）、（Ｉ＋３、Ｊ−１）、（Ｉ−３、Ｊ）
の１２画素分の二値化済データの“ＯＲ”がとられ、そ
の結果として信号ｇが出力される。選択的ＯＲ回路ｄで
は、補正済信号１００が１０以下ならば信号ｅと信号ｆ
と信号ｇの“ＯＲ”をとった結果を、補正済信号１００
が１１以上２０以下ならば信号ｅと信号ｆの“ＯＲ”を
とった結果を、補正済信号１００が２１以上５０以下な
らば信号ｅを、補正済信号１００が５１以上ならば
“０”を判定信号として出力するようにすれば良い。こ
こでは、補正済信号１００のレベルを１０以下、１１以
上２０以下、２１以上５０以下、５１以上の４段階にと
ってあるが、これは一例にすぎない。 【００４９】また、カラー画像に対しては本実施例に示
した回路を所定色分持つことで実現できる。 【００５０】以上説明した如く本実施例によれば画像濃
度の低い部分で、ある確率で二値化の閾値を下げること
により、画像濃度の低い部分で発生していたドットが打
たれず白く抜ける現象を防止できる。さらに、画像濃度
に応じて閾値の大きさを制御することで、文字部分の劣
化を抑制でき、また画像の滑らかさも保つことができ
る。 【００５１】また、単に二値化の閾値を下げるだけでな
く、注目画素周辺の既に処理済の領域中に打たれている
ドットが存在するか否かを判定し、その判定結果に応じ
て注目画素を量子化することにより、画像濃度の低い部
分で生じていたドットとドットが近接して打たれる現象
を防ぐこともできる。 【００５２】更に、画像の濃度が低いほど、参照する処
理済領域を大きくすることにより、画像濃度に合った均
一性でドットを打つことができ、画像の品位が向上す
る。 【００５３】尚、本実施例では濃度の低い部分における
白抜け及びドットが近接して打たれる現象を防止する構
成としたが、本発明は濃度の高い部分においてドットが
打たれないために発生する白いノイズを防止することも
できる。 【００５４】この場合、閾値（乱数）を濃度に応じて可
変にするとともに、注目画素周辺の参照領域中にドット
が１つでも打たれていなければ必ずドットを打つ様に
し、全てドットが打たれているときは閾値に応じてドッ
トを打つ或いは打たれない様にすればよい。 【００５５】 【発明の効果】以上説明した如く本発明によれば、注目
画素の画像データを２値化する際、注目画素以前の画素
の２値化処理により発生した誤差データを用いるととも
に、注目画素の２値化結果が注目画素以前に既に２値化
処理されている注目画素近傍の画素の２値化結果と所定
数連続して同じとなるように記憶されている２値化処理
済の２値データを参照することにより、誤差拡散法によ
り画像を２値化処理する際の欠点を除去し、高品位な再
生画像を得ることができる。
デジタルファクシミリ等の画像処理装置に関するもので
ある。 【０００２】 【従来の技術】従来より、デジタルプリンタ、デジタル
ファクシミリ等において中間調を再現するための二値化
手法として、しきい値を周期的に変動するディザマトリ
クスを用いるディザ法がある。この方法では表現できる
階調数がディザマトリクスにより制限されてしまい、例
えば、この階調数が１６階調程度の場合には、出力画像
に疑似輪郭を生じてしまう欠点があった。また、最近注
目されている二値化手法として、二値化処理で発生した
誤差を周辺の画素に分散する誤差拡散法という手法があ
る。この手法は、１９７５年にＦｌｏｉｄとＳｔｅｉｎ
ｂｅｒｇにより“Ａｎ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ａｌｇｏｒ
ｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｓｐａｔｉａｌ Ｇｒａｙ Ｓｃａ
ｌｅ”ＳＩＤ ＤＩＧＥＳＴという論文のなかで提案さ
れたもので、解像度・階調共にディザ法よりも優れた手
法である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では原稿の濃度が低い場合、図９のようにドットが
全く打たれない部分が発生し、その部分に連続する領域
ではドットが打たれなかった部分からの正の誤差データ
の影響でドットが集中的に発生し、画像品位が著しく低
下するという欠点があった。 【０００４】本発明は、上記従来技術の欠点を除去し、
高品位な再生画像を得ることができる画像処理装置の提
供を目的とする。 【０００５】 【０００６】 【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、本発明の画像処理装置は、画像データを入力
する入力手段と、前記入力手段で入力した画像データを
２値化処理する２値化手段と、前記２値化手段により２
値化処理された２値データを記憶する記憶手段とを備
え、前記２値化手段は注目画素の画像データを２値化す
る際、注目画素以前の画素の２値化処理により発生した
誤差データを用いるとともに、注目画素の２値化結果が
注目画素以前に既に２値化処理されている注目画素近傍
の画素の２値化結果と所定数連続して同じとなるように
前記記憶手段に記憶されている２値化処理済の２値デー
タを参照する。 【０００７】 【０００８】 【実施例】以下添付図面に従って、本発明の実施例を説
明する。 【０００９】図１は本実施例の画像処理装置のブロック
構成図である。 【００１０】ＣＣＤ等の光電変換素子及びこれを走査す
る駆動系をもつ入力装置１で読み取られた画像データは
逐次Ａ／Ｄ変換器２に送られる。ここでは、例えば、各
画素のデータを８ビットのデジタルデータに変換する。
これにより２５６レベルの階調数を持つデータに量子化
されたことになる。次に補正回路３においてセンサーの
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
ェーディング補正などの補正をデジタル演算処理で行
う。次にこの補正済の信号１００は、閾値設定回路４と
二値化処理回路５と判定回路６に入力される。閾値設定
回路４では、判定回路６から出力された判定信号４００
と補正回路３から出力された補正済信号１００により二
値化のための閾値が設定され、閾値信号２００を出力す
る。二値化回路５では、閾値設定回路４から出力された
閾値信号を２００により補正回路３から出力された補正
済信号１００が二値化処理され、二値信号３００を出力
する。判定回路６では、二値化回路５から出力された二
値信号３００と補正回路３から出力された補正済信号１
００により、二値化しようとする注目画素周辺の既に二
値化した領域を参照してその中にオンになっているドッ
トが存在するか否かが判定され、判定信号４００を出力
する。出力装置７はレーザービームプリンタまたはイン
クジエットプリンタ等によって構成され、二値化回路５
から出力された二値信号３００をドットのオン・オフに
より画像形成を行う。 【００１１】図２は閾値設定回路４の詳細を示したブロ
ック図である。 【００１２】判定回路６から出力された判定信号４００
と補正回路３から出力された補正済信号１００はＲＯＭ
８に入力される。ＲＯＭ８では判定信号４００が“０”
かつ信号１００が１以上５未満の場合“０”を、判定信
号４００が“０”かつ信号１００が５以上１５未満の場
合“１”を、判定信号４００が“０”かつ信号１００が
１５以上３０未満の場合“２”を、判定信号４００が
“０”かつ信号１００が３０以上の場合“３”を、ま
た、判定信号４００が“１”の場合は信号１００の値に
かかわらず“４”を信号１１０として出力する。ＲＯＭ
８から出力された信号１１０はセレクタ１２に入力さ
れ、信号１１０の値により、信号１１０が“０”ならば
ＲＡＭ９からの信号１２０が、信号１１０が“１”なら
ばＲＡＭ１０からの信号１３０が、信号１１０が“２”
ならばＲＡＭ１１からの信号１４０が、信号１１０が
“３”ならば信号１５０が、信号１１０が“４”ならば
信号１６０が選択され閾値信号２００として出力され
る。ＲＡＭ９には２０以上２３０以下の一様乱数列（整
数）が格納され、ＲＡＭ１０には５０以上２００以下の
一様乱数列（整数）が格納され、ＲＡＭ１１には１００
以上１５０以下の一様乱数列（整数）が格納されてい
る。また、信号１５０は１２７、信号１６０は２５５と
している。 【００１３】ここでは、上記のようにＲＡＭを３つ用い
閾値として３段階の一様乱数列を用いたが、ＲＡＭを増
やして多段階の一様乱数列を閾値として用いてもよい。
そのとき、画像濃度が低い部分では乱数の発生範囲を広
くし、濃度が上るにしたがって乱数の発生範囲を狭くし
ていったほうがよい。また、信号１６０は２５５以上の
値であれば良い。 【００１４】また、濃度が０の部分はドットの発生を防
ぐために、濃度が０ならば、固定閾値（例えば１２７）
を閾値信号２００とする。 【００１５】これにより例えば文字部分の背景部で発生
するドットを防止できる。 【００１６】以上のような構成において画像濃度の低い
部分で、ある確率で二値化の閾値を下げることにより、
画像濃度の低い部分で発生していたドットが打たれず白
く抜ける現象を防止できる。さらに、画像濃度に応じて
閾値の大きさを制御することで、文字部分の劣化を抑制
でき、また画像の滑らかさも保つことができる。 【００１７】更に、閾値に乱数を用いているので二値化
後の画像濃度の低い部分の均一性が増す。 【００１８】図３は二値化回路５のブロック構成図であ
る。 【００１９】補正回路３から出力された補正済信号１０
０（注目画素濃度）は、エラーバッファメモリ１４に保
存されている誤差Ｅij（注目画素に配分された誤差の総
和）と加算器１３で加算され、その結果として誤差補正
済信号２１０が出力される。 【００２０】次に誤差補正済信号２１０は比較器１５に
入力され、ここで閾値信号２００と比較される。そして
誤差補正済信号２１０が閾値信号２００よりも大きけれ
ば“１”、小さければ“０”が二値信号３００として出
力される。 【００２１】一方、変換器１６では、入力された二値信
号３００が“０”ならばそのままの値、また“１”なら
ば“Ｄmax ”に変換した値を信号２２０として出力す
る。信号２１０と信号２２０は演算器１７に入力され
る。ここでそれら二つの信号の差分が計算され、信号２
３０（ΔＥji）として出力される。この信号２３０はは
重み付け回路１８に入力され、ここで重み付け（αk1）
がなされた後、エラーバッファ内の所定の画素位置の誤
差に加算される。図４に重み係数（αk1）の一例を示
す。但し、＊は注目画素位置（Ｉ、Ｊ）に対応してい
る。以上の操作を繰り返すことにより、誤差拡散法によ
る二値化が行われる。本実施例では補正済信号１００を
８ビットで扱っているので Ｄmax ＝２５５ としているが、補正済信号１００をｍビットで扱うのな
らば、 Ｄmax ＝２m-1 ＋２m-2 ＋…＋２0 となる。 【００２２】図５は判定回路６のブロック構成図を表わ
している。 【００２３】二値信号３００はラインバッファ１９に入
力されると同時にラッチされる。またラインバッファ１
９から読み出された信号もラインバッファ１８に入力さ
れると同時にラッチされる。つまり、今から処理しよう
とする注目画素の位置を（Ｉ、Ｊ）とすると、その回り
の画素位置（Ｉ−２、Ｊ−２）、（Ｉ−１、Ｊ−２）、
（Ｉ、Ｊ−２）、（Ｉ＋１、Ｊ−２）、（Ｉ＋２、Ｊ−
２）、（Ｉ−２、Ｊ−１）（Ｉ−１、Ｊ−１）、（Ｉ、
Ｊ−１）、（Ｉ＋１、Ｊ−１）、（Ｉ＋２、Ｊ−１）、
（Ｉ−２、Ｊ）、（Ｉ−１、Ｊ）の１２画素分の二値化
済データがラッチされることになる。ラッチされた１２
画素分のデータはＯＲ回路２０に入力される。ここで１
２画素分のデータの“ＯＲ”がとられ、結果が信号３２
０として出力される。 【００２４】補正済信号１００は比較器１７に入力され
て、閾値Ｄ＝２０と比較され、信号１００が閾値Ｄより
も大きいならば“１”、また小さいならば“０”が信号
３１０として出力される。 【００２５】これにより画像の濃淡を判別することがで
きる。 【００２６】セレクタ２１では信号３１０の値により、
信号３１０が“０”ならば信号３２０を、信号３１０が
“１”ならば信号３３０を信号４００として出力する。
ただし信号３３０の値は“０”である。 【００２７】つまり、画像濃度の低い画素に対しては、
注目画素周辺の二値化済データを調べ、その中に、ドッ
トをオンにする信号があれば３２０は１となるので、閾
値設定回路４への信号４００は１となり、これにより閾
値設定回路では閾値を選択する。 【００２８】また、この時、注目画素の周辺にドットを
オンにする信号がなければ、信号２０は０となるので閾
値設定回路４では、これにより閾値を選択する。 【００２９】画像濃度の高い画素に対しては、信号３３
０がセレクタ１９で選択されるため、閾値設定回路４で
は、これにより閾値を選択し、２値化処理が行われる。 【００３０】以上のような構成にすると、濃度の低い部
分においてドットの打たれた周囲にはドットが打たれな
い。 【００３１】従って、前述した、画像濃度の低い部分に
おけるドットの白抜け現象を防止できるとともに注目画
素の周囲の二値化済データを調べることにより、画像の
濃度の低い部分で、発生するドットとドットの近接して
打たれる現象を防止することができる。 【００３２】〔その他の実施例１〕図６は前記実施例中
の閾値設定回路４の一部を変更した場合のブロック図で
ある。 【００３３】補正回路３から出力された信号１００はＲ
ＯＭ２２に入力される。ＲＯＭ２２では、以下の式によ
って信号４１０が出力される。 【００３４】（信号４１０）＝［（Ｌ１−Ｌ２）＊（信
号１００）／２５５］ ただし、［］はガウス記号である。また、ここではＬ１
＝１８５、Ｌ２＝２０を用いている。図７に信号１００
と信号４１０の関係を示すが、これは一例であり、信号
１００が小さければ信号４１０も小さいという関係を満
たせばこれに限らない。 【００３５】Ｌ１、Ｌ２についても、Ｌ１＞Ｌ２という
関係を満たせばこれに限らない。 【００３６】ＲＡＭ２３は０以上Ｌ３以下の一様乱数列
が格納されている。ただし、Ｌ３＋Ｌ１＜２５５を満た
す。 【００３７】加算器２４では信号４１０と信号４２０が
加算され信号４３０として出力される。 【００３８】セレクタ２５では、判定信号４００によ
り、信号４００が“０”ならば信号４３０を、また、信
号４００が“１”ならば信号４４０を閾値信号２００と
して出力する。ここでは信号４４０を２５５に設定して
いるが、２５５以上の値であればよい。 【００３９】上記のような構成にすることにより、前述
の実施例の場合と同じような閾値設定の機能をもたせ
て、かつハード規模を小さくできる。 【００４０】〔その他の実施例２〕図８は前記実施例中
の判定回路６を変更した場合のブロック図である。 【００４１】二値信号３００はラインバッファ２６に入
力されると同時にラッチされる。またラインバッファ２
６から読み出された信号もラインバッファ２７に入力さ
れると同時にラッチされる。つまり、今から処理しよう
とする注目画素の位置を（Ｉ、Ｊ）とすると、その回り
の画素位置（Ｉ−２、Ｊ−２）、（Ｉ−１、Ｊ−２）、
（Ｉ、Ｊ−２）、（Ｉ＋１、Ｊ−２）、（Ｉ＋２、Ｊ−
２）、（Ｉ−２、Ｊ−１）、（Ｉ−１、Ｊ−１）、
（Ｉ、Ｊ−１）、（Ｉ＋１、Ｊ−１）、（Ｉ＋２、Ｊ−
１）、（Ｉ−２、Ｊ）、（Ｉ−１、Ｊ）の１２画素分の
二値化済データがラッチされることになる。 【００４２】ＯＲ回路２８では画素位置（Ｉ−１、Ｊ−
１）、（Ｉ、Ｊ−１）、（Ｉ＋１、Ｊ−１）、（Ｉ−
１、Ｊ）の４画素分の二値化済データの“ＯＲ”がとら
れ、その結果として信号５２０が出力される。 【００４３】ＯＲ回路２９では画素位置（Ｉ−２、Ｊ−
２）、（Ｉ−１、Ｊ−２）、（Ｉ、Ｊ−２）、（Ｉ＋
１、Ｊ−２）、（Ｉ＋２、Ｊ−２）、（Ｉ−２、Ｊ−
１）、（Ｉ＋２、Ｊ−１）、（Ｉ−２、Ｊ）の８画素分
の二値化済データの“ＯＲ”がとられ、その結果として
信号５３０が出力される。 【００４４】ＬＵＴ３０では入力された補正済信号１０
０に応じて３レベルの切替信号５１０が出力される。切
替信号５１０は、補正済信号１００が２０以下のとき
“１”、２１以上５０以下のとき“２”、５１以上のと
き“０”としている。 【００４５】選択的ＯＲ回路３１ではＬＵＴ３０から出
力された切替信号５１０に応じて、切替信号５１０が
“０”ならば“０”を、“１”ならば信号５２０と５３
０の“ＯＲ”をとった値を、“２”ならば信号５２０を
判定信号４００として出力する。例えば、補正済信号１
００が１８のとき切替信号５１０は“１”となり、この
とき信号５２０が“１”で信号５３０が“０”であるな
らば判定信号４００は“１”となる。 【００４６】ここでは、補正済信号１００の値に対して
参照する領域を３段階（つまり注目画素の周囲を全く調
べないか、周囲４画素分調べるか、周囲１２画素分調べ
るかの３段階）に設定している。これにより、画像の濃
度が低いほど、周囲を調べる範囲を大きくするので、濃
度に応じてドットを分散でき画像の品位が向上する。 【００４７】ラインバッファ、ラッチ、ＯＲ回路を必要
な分だけ増やすことにより、参照する領域を多段階に設
定することができる。ちなみに４段階にする場合は以下
のように考えれば良い。 【００４８】今から処理しようとする注目画素の位置を
（Ｉ、Ｊ）とする。その回りの画素位置（Ｉ−３、Ｊ−
３）、（Ｉ−２、Ｊ−３）、（Ｉ−１、Ｊ−３）、
（Ｉ、Ｊ−３）、（Ｉ＋１、Ｊ−３）、（Ｉ＋２、Ｊ−
３）、（Ｉ＋３、Ｊ−３）、（Ｉ−３、Ｊ−２）、（Ｉ
−２、Ｊ−２）、（Ｉ−１、Ｊ−２）、（Ｉ、Ｊ−
２）、（Ｉ＋１、Ｊ−２）、（Ｉ＋２、Ｊ−２）、（Ｉ
＋３、Ｊ−２）、（Ｉ−３、Ｊ−１）、（Ｉ−２、Ｊ−
１）、（Ｉ−１、Ｊ−１）、（Ｉ、Ｊ−１）、（Ｉ＋
１、Ｊ−１）、（Ｉ＋２、Ｊ−１）、（Ｉ＋３、Ｊ−
１）、（Ｉ−３、Ｊ）、（Ｉ−２、Ｊ）、（Ｉ−１、
Ｊ）の２４画素分の二値化済データを保持するのに必要
なラインバッファとラッチがあるとする。そしてＯＲ回
路を３個（ａ、ｂ、ｃ）と選択的ＯＲ回路（ｄ）を１個
持つとする。ＯＲ回路ａでは画素位置（Ｉ−１、Ｊ−
１）、（Ｉ、Ｊ−１）、（Ｉ＋１、Ｊ−１）、（Ｉ−
１、Ｊ）の４画素分の二値化済データの“ＯＲ”がとら
れ、その結果として信号ｅが出力される。ＯＲ回路ｂで
は画素位置（Ｉ−２、Ｊ−２）、（Ｉ−１、Ｊ−２）、
（Ｉ、Ｊ−２）、（Ｉ＋１、Ｊ−２）、（Ｉ＋２、Ｊ−
２）、（Ｉ−２、Ｊ−１）、（Ｉ＋２、Ｊ−１）、（Ｉ
−２、Ｊ）の８画素分の二値化済データの“ＯＲ”がと
られ、その結果として信号ｆが出力される。ＯＲ回路ｃ
では画素位置（Ｉ−３、Ｊ−３）、（Ｉ−２、Ｊ−
３）、（Ｉ−１、Ｊ−３）、（Ｉ、Ｊ−３）、（Ｉ＋
１、Ｊ−３）、（Ｉ＋２、Ｊ−３）、（Ｉ＋３、Ｊ−
３）、（Ｉ−３、Ｊ−２）、（Ｉ＋３、Ｊ−２）、（Ｉ
−３、Ｊ−１）、（Ｉ＋３、Ｊ−１）、（Ｉ−３、Ｊ）
の１２画素分の二値化済データの“ＯＲ”がとられ、そ
の結果として信号ｇが出力される。選択的ＯＲ回路ｄで
は、補正済信号１００が１０以下ならば信号ｅと信号ｆ
と信号ｇの“ＯＲ”をとった結果を、補正済信号１００
が１１以上２０以下ならば信号ｅと信号ｆの“ＯＲ”を
とった結果を、補正済信号１００が２１以上５０以下な
らば信号ｅを、補正済信号１００が５１以上ならば
“０”を判定信号として出力するようにすれば良い。こ
こでは、補正済信号１００のレベルを１０以下、１１以
上２０以下、２１以上５０以下、５１以上の４段階にと
ってあるが、これは一例にすぎない。 【００４９】また、カラー画像に対しては本実施例に示
した回路を所定色分持つことで実現できる。 【００５０】以上説明した如く本実施例によれば画像濃
度の低い部分で、ある確率で二値化の閾値を下げること
により、画像濃度の低い部分で発生していたドットが打
たれず白く抜ける現象を防止できる。さらに、画像濃度
に応じて閾値の大きさを制御することで、文字部分の劣
化を抑制でき、また画像の滑らかさも保つことができ
る。 【００５１】また、単に二値化の閾値を下げるだけでな
く、注目画素周辺の既に処理済の領域中に打たれている
ドットが存在するか否かを判定し、その判定結果に応じ
て注目画素を量子化することにより、画像濃度の低い部
分で生じていたドットとドットが近接して打たれる現象
を防ぐこともできる。 【００５２】更に、画像の濃度が低いほど、参照する処
理済領域を大きくすることにより、画像濃度に合った均
一性でドットを打つことができ、画像の品位が向上す
る。 【００５３】尚、本実施例では濃度の低い部分における
白抜け及びドットが近接して打たれる現象を防止する構
成としたが、本発明は濃度の高い部分においてドットが
打たれないために発生する白いノイズを防止することも
できる。 【００５４】この場合、閾値（乱数）を濃度に応じて可
変にするとともに、注目画素周辺の参照領域中にドット
が１つでも打たれていなければ必ずドットを打つ様に
し、全てドットが打たれているときは閾値に応じてドッ
トを打つ或いは打たれない様にすればよい。 【００５５】 【発明の効果】以上説明した如く本発明によれば、注目
画素の画像データを２値化する際、注目画素以前の画素
の２値化処理により発生した誤差データを用いるととも
に、注目画素の２値化結果が注目画素以前に既に２値化
処理されている注目画素近傍の画素の２値化結果と所定
数連続して同じとなるように記憶されている２値化処理
済の２値データを参照することにより、誤差拡散法によ
り画像を２値化処理する際の欠点を除去し、高品位な再
生画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例のブロック構成図。
【図２】閾値設定回路４のブロック構成図。
【図３】二値化回路５のブロック構成図。
【図４】重み係数の一例を示した図。
【図５】判定回路６のブロック構成図。
【図６】閾値設定回路４を変更した場合のブロック構成
図。 【図７】信号１００と信号４１０の関係を示す図。 【図８】判定回路６を変更した場合のブロック構成図。 【図９】従来の問題点を示した図。 【符号の説明】 １ 入力装置 ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ 補正回路 ４ 閾値設定回路 ５ 二値化回路 ６ 判定回路 ７ 出力装置
図。 【図７】信号１００と信号４１０の関係を示す図。 【図８】判定回路６を変更した場合のブロック構成図。 【図９】従来の問題点を示した図。 【符号の説明】 １ 入力装置 ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ 補正回路 ４ 閾値設定回路 ５ 二値化回路 ６ 判定回路 ７ 出力装置
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．画像データを入力する入力手段と、 前記入力手段で入力した画像データを２値化処理する２
値化手段と、 前記２値化手段により２値化処理された２値データを記
憶する記憶手段とを有し、 前記２値化手段は注目画素の画像データを２値化する
際、注目画素以前の画素の２値化処理により発生した誤
差データを用いるとともに、注目画素の２値化結果が注
目画素以前に既に２値化処理されている注目画素近傍の
画素の２値化結果と所定数連続して同じとなるように前
記記憶手段に記憶されている２値化処理済の２値データ
を参照する ことを特徴とする画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6300959A JP2670477B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6300959A JP2670477B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 画像処理装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62289152A Division JP2662401B2 (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07307865A JPH07307865A (ja) | 1995-11-21 |
| JP2670477B2 true JP2670477B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=17891144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6300959A Expired - Fee Related JP2670477B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2670477B2 (ja) |
-
1994
- 1994-12-05 JP JP6300959A patent/JP2670477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07307865A (ja) | 1995-11-21 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |