JP2703911B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP2703911B2 JP62307285A JP30728587A JP2703911B2 JP 2703911 B2 JP2703911 B2 JP 2703911B2 JP 62307285 A JP62307285 A JP 62307285A JP 30728587 A JP30728587 A JP 30728587A JP 2703911 B2 JP2703911 B2 JP 2703911B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像濃度を表わす入力画像データを2値デー
タに2値化処理する画像処理装置に関する。 〔従来の技術〕 従来より画像のデータの量子化、特に2値化方式とし
ては濃度パターン法、ベイヤー法、誤差拡散法、又誤差
拡散法と実質的に同一である平均誤差最小法等が知られ
ている。 〔発明が解決しようとしている問題点〕 濃度パターン法、ベイヤー法は注目原画像のデータ値
と閾値マトリクス内の注目閾値とを比較し、2値化デー
タを生成するものである。 しかしながら、これら手法では全体的な画像の濃度が
原画と2値化後の再生画像では異なるといった欠点があ
る。一方誤差拡散法、平均値最小法は、各画素の2値化
処理の際、発生する原画のデータと、出力後のデータの
誤差を周辺画素に伝搬するため濃度が保存される利点が
ある。 しかし、この誤差拡散法の処理では以下に述べる欠点
が生じる。 (1)原画のハイライト部分で誤差拡散法を行なうと、
濃度データが全体的に低いため、誤差が加算されても、
閾値を越えるのに時間がかかるためドツトの出現に遅延
を生じる欠点がある。例えば濃度パターンパツチの様な
画像を出力すると周辺部に遅れが生じ、第6図の様に斜
線部分にプリント遅れが生じ、画質を劣化させてしま
う。 (2)誤差拡散法は原画の微少なノイズ成分も誤差とし
て累積するため印刷されるドツト位置は比較的ランダム
に印刷される。しかし人間はハイライト部で印刷される
ドツトは規則正しく周期性をもって印刷された方が粒状
性がめだたなく感じる。その点誤差拡散法で印刷された
方式ではハイライト部で粒状性ノイズが目立つ欠点があ
る。 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、入力画像データを2値化処理した際に発生する誤差
データを補正する手段を備えた画像処理装置において、
2値化のための閾値として画像濃度レベルが高い場合は
小サイズの閾値マトリクスを用い、画像濃度レベルが低
い場合は大サイズの閾値マトリクスを用いるものであ
り、これにより、高分解能及び高階調の両方を維持し、
ハイライト部での粒状性ノイズ及びドットの出現の遅れ
を防止することができる画像処理装置の提供を目的とす
る。 〔問題点を解決するための手段〕 上述した目的を達成するため本発明の画像処理装置
は、画像濃度を表わす画像データを入力する入力手段
と、それぞれ値が異なる複数の閾値から構成される小サ
イズの閾値マトリクス及び小サイズの閾値マトリクス内
の閾値よりも閾値の個数が多い複数の閾値より構成され
る大サイズの閾値マトリクスを格納し、前記入力手段で
入力した画像データの画像濃度レベルに応じて、小サイ
ズ又は大サイズの閾値マトリクスのうちいずれか1つの
閾値マトリクスを設定する閾値設定手段と、前記設定手
段で設定された閾値マトリクス内の閾値を用いて入力画
像データを2値データに2値化処理する2値化手段と、
前記2値化手段の2値化処理によって発生する入出力濃
度間の誤差データを補正する補正手段と、前記2値化手
段の2値化結果を出力する出力手段とを有し、前記設定
手段は入力画像データの画像濃度レベルが高い場合、前
記小サイズの閾値マトリクスを設定し、入力画像データ
の画像濃度レベルが低い場合大サイズの閾値マトリクス
を設定することを特徴とする。 〔実施例〕 以下、図面を参照し本発明の一実施例を詳細に説明す
る。 第1図は、原画の濃度を保存しつつ2値化処理を行な
う誤差拡散法を説明するためのブロツク図である。第1
図ではまず、2値化の際の閾値が固定である一般的な方
法を説明する。第1図に於て、201は原画データを読み
とるスキヤナー等により構成される入力部である。スキ
ヤナー201からの出力fmnは座標(m,n)点の画素の濃度
データを示している。202は加算器で、誤差拡散テーブ
ル208にて重み付けされ累積加算されたデータがライン
バツフアメモリ209に格納されており、ラインバツフア2
09からの累積誤差分xnとfmnが加算される。この累積誤
差をxnとすると濃度データfmnに累積誤差xnが加算され
たgmn=Xn+fmnが2値化回路203に入力される。203は固
定閾値格納部205からの閾値データVthとgmn値との比較
を行ない、gmn≧Vthのときは1を又gmn<Vthのときは0
をDmnとし出力する。Dmnの結果は206の係数器でk倍さ
れる。このkは入力部201で読み取られたデータを何ビ
ツトに量子化するかにより変化し、入力部201で8ビツ
トでデータを扱う場合にはプリンタ1ドツトの濃度は25
5となる。誤差enは207でen=k・Dmn−gmnと計算され、
誤差拡散テーブル208に伝達される。誤差拡散テーブル2
08では拡散マトリクスを用い誤差enに所定の重み付けを
行ない、ラインバツフアメモリ209に格納する。例えば
今までの誤差をラインバツフア209に示した様に格納し
ているとすると、xn+1の位置を処理する時の誤差は新た
となる。そして原画の1ライン分の走査が完了すると、
209の第1ラインには第2ラインのデータが、第2ライ
ンには第3ラインのデータが入り、第3ラインには0が
入る。この様に処理を繰り返すことにより誤差拡散法に
よる2値化処理が行われる。出力部204はDmnの1,0値に
応じてドツトをオン、オフ制御して、再生画像を出力す
る。 次に、第2図〜第3図を用いて、閾値に周期的に変動
する閾値マトリクスを用いるとともに、その閾値マトリ
クスを原画の濃度に応じて変化させる場合を説明する。
スキヤナー301からは、座標(m,n)上の濃度fmnが読み
取られ、加算器302に入る。加算器302にはこのfmnと誤
差拡散テーブル308で拡散マトリクスを用い重み付けさ
れた誤差xnが入力される。従って加算器302での加算器g
mnはgmn=fmn+Xnとなる。一方スキヤナーからの位置を
示すパルス又はアドレスデータとしてpm,pnが閾値テー
ブル305に入力される。同様に原画の濃度情報fmnも閾値
テーブル305に入力される。これらは閾値テーブルの選
択と、選択した閾値テーブル内の閾値を選択するための
情報として使用される。この様にして決定された閾値は
303の2値化回路に入り、gmnと比較され2値化される。
以降は第1図の誤差拡散法と同様の処理が行なわれる。 第3図は閾値パターンを選択するのに原画の明度デー
タを利用するのでなく、誤差分を加えた結果のデータg
mnを用いて閾値パターンを選択するものである。尚、第
2図と同じ番号を付した部分では第2図と同様の処理が
行なわれる。 第4図は閾値テーブル305を更に詳細に記したもので
ある。501,502はx軸方向及びy軸方向の歩進カウンタ
である。例えば503の閾値パターンメモリTROM1が第5図
(A)とするとCNT1,CNT2共に8進カウンターとなる。
入力pm,pnは前述入力部301から又は画像データを格納し
たフアイル等から得られるx,y軸方向画素歩進パルスで
ある。従って、CNT1,CNT2で決まるアドレスの閾値デー
タがTROM1から選択され、DP1ラインを通じ出力される。
同様にして、第5図の(B)の閾値パターンメモリに相
当するメモリ507(TROM2)には4進カウンターのCNT3,C
NT4が制御にあたる。同様にして、第5図(C)の閾値
パターンメモリは第4図511(TROM3)に当るので、CNT
5,CNT6は各々2進カウンターとなる。各カウンターから
出力されたデータはDP1〜DP3を通じ出力される。513は
固定閾値で、例えば128のデータが入っている。 以上のデータは504,508,512,514のゲートにより選択
される。一方、516は第2図では入力部301からの原画デ
ータの濃度fmn又、第3図では誤差が加えられたデータg
mnに応じ、例えば4段階に分類された信号が出力される
ものである。例えば入力データの0〜63,64〜127,128〜
191,192〜255の4段階にわけ、入力データが0〜63の明
るいデータに対しては516のA1ポートがhighになり、64
〜127の入力データに対してはA2ポートがhighになり、1
28〜191の入力データに対してはA3ポートがhighにな
り、192〜255の入力データに対してはA4ポートがhighに
なるように516でセレクトされる。つまり、原画の濃度
データが高い暗部ほど閾値マトリクスのサイズを濃度デ
ータが低い明部より小さくする。 第4図(B)は第4図(A)とは別の閾値セレクタ30
5の構成を示した図である。520,521はカウンタで2次元
座標を計算するものである。523ではfmn又はgmnに応じ
て4段階に分割される2bit信号が生成され、CNT1,CNT2
に入力されている。これによりCNT1,CNT2は第4図
(A)と同様に8進カウンタになったり、4進カウンタ
になったり、2進カウンタになったりする。カウンタ52
0,521により入力されたアドレス及び523より4段階分割
したデータはTROM522に入り、第4図(A)と同様に、
入力データの濃度及び座標位置カウンタにより閾値マト
リクス内の特定閾値が選択される。 第5図(A)〜(D)は閾値マトリクスの1例で、第
5図(A)は入力データの値が0〜63のとき選択され、
第5図(B)は64〜127のとき選択され、第5図(C)
は128〜191のとき選択されるマトリクスで、第5図
(D)は192〜255の場合に選択される閾値である。尚、
閾値データ16進法で表示されている。しかも各閾値マト
リクスは平均値が128(入力が0〜255のとき)で入力の
中間値になる様に設定してある。この閾値は閾値マトリ
クスサイズが大きいときは平均値(例えば128)に対し
大きく振らし、サイズが小さくなるにつれ平均値に対し
小さく振ってもよい。これによりハイライト部はより周
期性を強くし、ダーク部はよりランダム性を強くするこ
とも出来る。第5図(B)′は第5図(B)の変形で平
均値128で閾値振巾を(B)より小さくした例を示す。 このように、前述の実施例によれば、誤差拡散法の欠
点であったハイライト部における粒状性ノイズを、2値
化の閾値に閾値マトリクスを用い、周期性構造をとらせ
ることにより、防止することができ、しかも、ダーク部
では誤差拡散法の長所であった高分解能性を比較的小さ
なマトリクスサイズを用いることにより保持することが
できる。 又、一定閾値を用いて処理する際発生していたハイラ
イト部でのドツトの出遅れも、閾値マトリクスしかもダ
ーク部よりも大きな閾値マトリクスも用いて2値化する
ので、防止することができる。これは大きなマトリクス
の方が小さな閾値を発生することができるためである。 尚、本実施例では画像の2値化方法について説明した
が、多値化の場合も同様に用いることができる。 又、カラー画像に応用する場合はY,M,C各色につい
て、それぞれ処理を行うことで実現できる。 〔発明の効果〕 以上説明した如く本発明によれば、入力画像データを
2値化処理した際に発生する誤差データを補正する手段
を備えた画像処理装置において、2値化のための閾値と
して画像濃度レベルが高い場合は小サイズの閾値マトリ
クスを用い、画像濃度レベルが低い場合は大サイズの閾
値マトリクスを用いるものであり、これにより、高分解
能及び高階調の両方を維持し、ハイライト部での粒状性
ノイズ及びドットの出現の遅れを防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】 第1図は固定閾値を用いて2値化処理する際のブロツク
図、 第2図,第3図は本発明の実施例である閾値マトリクス
を用いて2値化処理をする際のブロツク図、 第4図は第2図,第3図の閾値テーブルの詳細を示した
図、 第5図は閾値マトリクスの一例を示した図、 第6図は従来の問題点を示した図である。 図中301は入力部、302は加算器、303は2値化回路、304
は出力部、305は閾値テーブル、306は係数器、307は誤
差演算器、308は誤差拡散テーブル、309はラインバツフ
アメモリである。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.画像濃度を表わす画像データを入力する入力手段
    と、 それそれ値が異なる複数の閾値から構成される小サイズ
    の閾値マトリクス及び小サイズの閾値マトリクス内の閾
    値よりも閾値の個数が多い複数の閾値より構成される大
    サイズの閾値マトリクスを格納し、前記入力手段で入力
    した画像データの画像濃度レベルに応じて、小サイズ又
    は大サイズの閾値マトリクスのうちいずれか1つの閾値
    マトリクスを設定する閾値設定手段と、 前記設定手段で設定された閾値マトリクス内の閾値を用
    いて入力画像データを2値データに2値化処理する2値
    化手段と、 前記2値化手段の2値化処理によって発生する入出力濃
    度間の誤差データを補正する補正手段と、 前記2値化手段の2値化結果を出力する出力手段とを有
    し、 前記設定手段は入力画像データの画像濃度レベルが高い
    場合、前記小サイズの閾値マトリクスを設定し、入力画
    像データの画像濃度レベルが低い場合大サイズの閾値マ
    トリクスを設定することを特徴とする画像処理装置。
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