JP2942282B2 - Digital image processing equipment - Google Patents
Digital image processing equipmentInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はグラデーション発生手段を有するデジタル画
像処理装置に関し、特に、グラデーションの発生に必要
な乱数の発生回路を簡潔化できるように、外部画像デー
タの最下位ビット近傍のデータを抽出して、これを乱数
として利用するデジタル画像処理装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital image processing apparatus having gradation generating means, and more particularly, to a method for generating external image data so as to simplify a circuit for generating random numbers required for generating gradation. The present invention relates to a digital image processing apparatus that extracts data in the vicinity of the least significant bit and uses the extracted data as a random number.
最近、デジタル画像処理装置は、再生画像内の一部面
積にグラデーションパターンを挿入する機能を持つもの
が増えつつあり、特に、カラーの分野ではその要請が顕
著である。上記グラデーションパターンとは、主走査方
向または副走査方向に、一定周期間隔で直線状に増加ま
たは減少させる縞状の模様である。Recently, the number of digital image processing apparatuses having a function of inserting a gradation pattern into a partial area in a reproduced image is increasing, and the demand is particularly remarkable in the field of color. The gradation pattern is a stripe pattern that linearly increases or decreases at regular intervals in the main scanning direction or the sub-scanning direction.
しかし、記録手段(プリンタ等)が用紙上に色濃度を
変化させながら表現する能力は粗く、僅かに階段状の濃
度変化が表現可能であるに過ぎない。このため、単純な
方法でグラデーションパターンをプリントしても色濃度
の変化位置が明瞭に現れるため、満足な美観が得られな
い。このため、既存のプリンタにより中間的な色濃度を
擬似的に表現する手段としてグラデーション発生回路が
考案され実用化されている。However, the ability of the recording means (such as a printer) to express the color density on the paper while changing the color density is coarse, and only a slight stepwise density change can be expressed. For this reason, even if a gradation pattern is printed by a simple method, the change position of the color density clearly appears, and a satisfactory aesthetic appearance cannot be obtained. For this reason, a gradation generation circuit has been devised and put into practical use as a means for expressing an intermediate color density in a pseudo manner by an existing printer.
第15図はグラデーション発生の原理を説明するタイミ
ングチャートで、色濃度を走査方向及び副走査方向に変
化させる二つの場合について共用することができる。CL
Kは主走査方向の同期信号で画素クロックと呼ばれる。
また、LSYNCは副走査方向の同期信号でライン同期クロ
ックと呼ばれ、1ライン分の主走査方向の走査が終了す
るごとに発生する。STARTは装置の作動開始を指令する
信号である。FIG. 15 is a timing chart for explaining the principle of gradation generation, which can be used in common for two cases in which the color density is changed in the scanning direction and the sub-scanning direction. CL
K is a synchronization signal in the main scanning direction and is called a pixel clock.
LSYNC is a synchronization signal in the sub-scanning direction and is called a line synchronization clock, and is generated every time scanning of one line in the main scanning direction is completed. START is a signal for commanding the start of operation of the device.
同図において、2)は色データと呼ばれグラデーショ
ンを発生するための基本データであり、一定周期(この
図の場合では8CLK(8LSYNC)ごと)に1,2,3,…と1ずつ
階段的に増加する。1−2,2−3,3−4…間に中間的デジ
タル値はなく、また1はプリンタで表現することができ
る濃度変化の最小単位である。In the figure, 2) is color data and is basic data for generating a gradation, and is a step-by-step process of 1, 2, 3,... At regular intervals (in this case, every 8 CLK (8 LSYNC)). To increase. There is no intermediate digital value between 1-2, 2-3, 3-4, and 1 is the minimum unit of density change that can be expressed by the printer.
1)は傾斜データと呼ばれ、色データを補完して滑ら
かなデータとするための補助データとして機能するもの
で、CLK(LSYNC)ごとに1段階(この図の場合は1/8)
ずつ増加し、一定周期(色データが1−2,2−3,3−4…
と変化するごと)に0に復帰し、その後再び1段階ずつ
増加する。1) is called inclination data and functions as auxiliary data for complementing the color data to obtain smooth data. One step (1/8 in this case) for each CLK (LSYNC).
, And a constant period (color data is 1-2, 2-3, 3-4 ...
Each time it changes), and then increases again by one step.
従って、1)+2)を求めれば、電気的には近似的に
滑らかに濃度を増加する画像データが得られるが、前述
した通り、直接にこれを用紙上に表現することはできな
い。3)はこれを解決するために導入された乱数データ
で、1)の傾斜データと組合せ、後者の値により定まる
一定の確率で1/0を発生させる目的に使用されるもので
ある。すなわち、傾斜データが0,1/8,2/8,3/8…と変化
すると共に、1の発生確率は0,1/8,2/8,3/8,3/8,4/8…
と増加する(0の発生確率は、1,7/8,6/8,5/8,4/8…と
減少する)ように回路を構成する。従って、一定確率で
1/0となるデータと色データを合成したものをグラデー
ションとしてプリンタに供給すれば、用紙上に擬似的に
濃度を滑らかかに変化する画像が得られるばかりでな
く、不規則に変化する濃度成分が含まれるため、独特の
美観が醸成される。Therefore, if (1) +2) is obtained, image data whose density is increased approximately smoothly electrically can be obtained, but as described above, this cannot be directly expressed on paper. 3) is random number data introduced to solve this, and is used for the purpose of generating 1/0 at a certain probability determined by the latter value in combination with the slope data of 1). That is, the inclination data changes to 0, 1/8, 2/8, 3/8, etc., and the occurrence probability of 1 is 0, 1/8, 2/8, 3/8, 3/8, 4/8. …
(The occurrence probability of 0 decreases as 1,7 / 8,6 / 8,5 / 8,4 / 8...). Therefore, with a certain probability
If a composite of 1/0 data and color data is supplied to the printer as a gradation, not only an image whose density changes smoothly on paper but also a density component that changes irregularly can be obtained. Is included, creating a unique aesthetic.
色濃度が直線的に減少する場合についても、同様に処
理することができる。The same processing can be applied to the case where the color density decreases linearly.
しかしながら、従来のグラデーション発生回路では、
乱数を発生するために、前述の画像クロックとは異なる
周期のクロックを別途に発生させる必要があり、また、
乱数の発生状態が同期的とならないように特殊な配慮を
する必要があるため、回路構成が複雑化して経済的にも
不利益となる欠点があった。However, in the conventional gradation generation circuit,
In order to generate a random number, it is necessary to separately generate a clock having a cycle different from the above-described image clock.
Special care must be taken to prevent the random number generation state from being synchronous, which has the disadvantage that the circuit configuration is complicated and economically disadvantageous.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、階
調の切り換え点をボケさせることができるとともに、回
路構成の複雑化を回避し、装置自体の経済性を改善した
状態でグラデーションを発生させることを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to blur a gradation switching point, avoid a complicated circuit configuration, and improve gradation in a state in which the economics of the apparatus itself are improved. The purpose is to generate.
本発明は上記の目的を達成するために、装置外部より
入力する複数の色成分のデジタル画像データと、装置内
部でグラデーション発生手段により発生される複数の色
成分のグラデーションを択一的に選択して画像記録部へ
送出するテジタル画像処理装置において、一定周期間隔
内において、主走査方向/副走査方向の同期信号に応答
してその大きさを階段状に増加/減少させる複数の色成
分毎に設けられた傾斜データ発生手段と、前記複数の色
成分のデジタル画像データの最下位ビット近傍の所定ビ
ット数のデータを抽出する複数の色成分毎に設けられた
乱数発生手段と、前記傾斜データの最上位ビット近傍の
所定ビット数のデータを抽出する複数の色成分毎に設け
られた副傾斜データ発生手段と、前記複数の色成分毎に
設けられた乱数発生手段の出力を各々組合せるととも
に、副傾斜データ発生手段の出力を加算し、リアルタイ
ムにおける前記副傾斜データの値により定まる所定確率
で1/0を発生させる複数の色成分毎に設けられた補正手
段とを有するデジタル画像処理装置を提供するものであ
る。In order to achieve the above object, the present invention selectively selects digital image data of a plurality of color components inputted from outside the device and gradation of a plurality of color components generated by gradation generating means inside the device. In a digital image processing apparatus which sends the image data to an image recording unit, a plurality of color components whose sizes are increased / decreased in a stepwise manner in response to a synchronization signal in a main scanning direction / sub-scanning direction within a fixed period interval. Inclination data generation means provided; random number generation means provided for each of a plurality of color components for extracting data of a predetermined number of bits near the least significant bit of the digital image data of the plurality of color components; Sub-tilt data generation means provided for each of a plurality of color components for extracting data of a predetermined number of bits near the most significant bit; and random number generation means provided for each of the plurality of color components Correcting means provided for each of a plurality of color components that combine the outputs of the stages, add the outputs of the sub-tilt data generating means, and generate 1/0 at a predetermined probability determined by the value of the sub-tilt data in real time And a digital image processing apparatus having the following.
複数の色成分毎に設けられた乱数発生手段によって、
装置外部より入力する複数の色成分のデジタル画像デー
タの最下位ビット近傍の所定ビット数(以下、「下位ビ
ット」と記す)のデータを抽出し、これを乱数として使
用する。更に、複数の色成分毎に設けられた副傾斜デー
タ発生手段によって、傾斜データの最上位ビット近傍の
所定ビット数(以下、「上位ビット」と記す)のデータ
(以下、「副傾斜データ」と記す)を抽出する。複数の
色成分毎の入力画像信号の下位ビットデータ(乱数デー
タ)を各々組合わせるとともに、副傾斜データを加算
し、副傾斜データの値に対応して定まる一定の確率で1/
0を画素クロックに同期させて発生させる。その方法
は、前記両データを加算し、その結果の最上位ビットを
抽出する方法でもよく、また、両データの組み合わせに
基づいて数表を検索する方法であってもよい。このた
め、階調の切り換え点をボケさせることができるととも
に、複雑な乱数発生回路は不要となる。By random number generation means provided for each of a plurality of color components,
Data of a predetermined number of bits (hereinafter, referred to as “lower bits”) near the least significant bit of digital image data of a plurality of color components input from the outside of the apparatus is extracted and used as a random number. Further, by a sub-tilt data generating means provided for each of the plurality of color components, data of a predetermined number of bits (hereinafter, referred to as “upper bits”) near the most significant bit of the tilt data (hereinafter, “sub-tilt data”) To be described). The low-order bit data (random number data) of the input image signal for each of the plurality of color components is combined with each other, the sub-tilt data is added, and 1/1 is set at a certain probability determined according to the value of the sub-tilt data.
0 is generated in synchronization with the pixel clock. The method may be a method of adding the two data and extracting the most significant bit of the result, or a method of searching a number table based on a combination of the two data. For this reason, the gradation switching point can be blurred, and a complicated random number generation circuit becomes unnecessary.
〔実施例〕 以下、本発明によるデジタル画像処理装置の一実施例
を図面に基づいて詳細に説明する。Hereinafter, an embodiment of a digital image processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図及び第2図は本発明の実施例について、基本的
な構成を示すブロック図で、第1図は白黒画像データ
を、また、第2図はカラー画像データを各々対象とする
デジタル画像処理装置を示す。以下、説明の便宜上、白
黒画像の場合とカラー画像の場合を平行して説明するこ
とにする。FIGS. 1 and 2 are block diagrams showing the basic structure of an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows black and white image data, and FIG. 2 shows digital image data for color image data. 1 shows a processing device. Hereinafter, for convenience of explanation, the case of a monochrome image and the case of a color image will be described in parallel.
第1図において1mは黒白画像を対象とする処理装置
で、装置外部(イメージスキャナ等)より入力する多値
デジタル画像データに対して所定の処理を施し、画像記
録部へ向けて出力する。10mは前述の色データ及び傾斜
データを発生する傾斜制御部である。11mは本発明にお
いて中心的役割を果たすデータ処理部で、色データ及び
傾斜データに基づいてグラデーションを発生させると共
に、所定のタイミングによりグラデーションと入力画像
データを択一的に選択して、これを画像記録部へ向けて
出力する役割を果たすものである。第2図はカラー画像
を対象とするものを示し、1cはカラー画像を対象とする
処理装置であり、10R,10G,10Bは、赤(R),緑
(G),青(B)の各色成分の画像データについて各々
設けられた傾斜データ制御部で、その機能は第1図の10
mと変わりない。また11cはデータ処理部で、その機能は
第1図の11mと相似的である。なお、3原色の画像デー
タを相互に一定の関連をもたせて処理する場合には、第
2図の構成が用いられるが、3原色の画像データを各々
の色成分(R,G,B成分)ごとに処理する場合には、その
各々の色成分ごとに第1図の系統を用意し、独立に作動
させても差し支えない。In FIG. 1, 1m denotes a processing device for a black-and-white image, which performs predetermined processing on multi-valued digital image data input from outside the device (such as an image scanner) and outputs the processed data to an image recording unit. Reference numeral 10m denotes a tilt control unit that generates the above-described color data and tilt data. 11m is a data processing unit which plays a central role in the present invention, and generates a gradation based on color data and inclination data, and selectively selects gradation and input image data at a predetermined timing, and converts the selected image data into an image. It plays the role of outputting to the recording unit. FIG. 2 shows an apparatus for a color image. 1c is a processing apparatus for a color image, and 10R, 10G, and 10B are red (R), green (G), and blue (B) colors. The inclination data control units provided for the image data of the components have the functions shown in FIG.
Same as m. Reference numeral 11c denotes a data processing unit, the function of which is similar to that of 11m in FIG. In the case of processing the image data of the three primary colors in a certain relation with each other, the configuration shown in FIG. 2 is used. However, the image data of the three primary colors is converted into the respective color components (R, G, B components). When processing is performed for each color component, the system shown in FIG. 1 may be prepared for each color component and may be operated independently.
第3図は色データ及び傾斜データを発生する傾斜制御
部(第1図の10m,第2図の10R〜Bに相当する)の構成
を示す回路図である。200,201,202はセレクタで、S端
子に入力するデータがL(H)の場合に、A端子(B端
子)への入力データを選択してY端子(出力端子)へ伝
達する機能を持つ。300,301はアップ/ダウンカウンタ
で、U/▲▼端子へ入力するデータがH(L)のときに
アップカウント(ダウンカウント)操作を行う。カウン
トの対象はCLK端子に入力するパルス列であるが、カウ
ント操作が進行するのはEN端子に入力するデータがHの
場合に限られ、これがLの場合にはカウント操作は停止
される(進行しない)。尚、カウント値はQ端子より出
力される。▲▼端子は、ロード端子と呼ばれ、外部
よりこの端子へ向けてLパルスが入力するときにD端子
に入力したデータにより、該カウントの初期値が設定さ
れる(カウント操作は該初期値よりカウントされる)。
また、カウンタのカウント値が上限に達したとき(カウ
ントアップしたとき)、RC端子からはHパルスが出力さ
れる。401は遅延フリップフロップ回路(DFF)で、D端
子には常時一定電圧Hが印加されている。CLはクリア端
子である。この状態では、この回路がクリアされ、つい
でCLK端子に最初のHパルスが入力してQ端子の出力が
Hに転換した後は、CLK端子に何回Hパルスが入力して
もQ端子の出力はHに保たれる。レジスタ100には傾斜
データのスタートアドレスが、レジスタ101には傾斜デ
ータ周期が、また、レジスタ102には色データ初期値が
各々設定される。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a tilt controller (corresponding to 10 m in FIG. 1 and 10R to 10B in FIG. 2) for generating color data and tilt data. Reference numerals 200, 201, and 202 denote selectors having a function of selecting input data to the A terminal (B terminal) and transmitting the data to the Y terminal (output terminal) when the data to be input to the S terminal is L (H). Reference numerals 300 and 301 denote up / down counters, which perform an up-count (down-count) operation when data input to the U / ▲ ▼ terminal is H (L). The count target is a pulse train input to the CLK terminal, but the count operation proceeds only when the data input to the EN terminal is H, and when the data is L, the count operation is stopped (does not proceed). ). The count value is output from the Q terminal. The ▲ ▼ terminal is called a load terminal, and the initial value of the count is set by the data input to the D terminal when an L pulse is input from the outside to this terminal (the count operation is performed from the initial value. Is counted).
When the count value of the counter reaches the upper limit (when counting up), an H pulse is output from the RC terminal. Reference numeral 401 denotes a delay flip-flop circuit (DFF), and a constant voltage H is always applied to a D terminal. CL is a clear terminal. In this state, this circuit is cleared, and after the first H pulse is input to the CLK terminal and the output of the Q terminal is changed to H, the output of the Q terminal is output no matter how many times the H pulse is input to the CLK terminal. Is kept at H. The start address of the tilt data is set in the register 100, the tilt data cycle is set in the register 101, and the color data initial value is set in the register 102.
この回路に外部より入力する信号の内容は次の通りで
ある。The contents of the signal input from the outside to this circuit are as follows.
CLK :水平同期信号(画素クロック),正論理 LSYNC :垂直同期信号(ライン同期信号),正論理 v/h :グラデーションの変化方向の選択信号 (垂直方向/水平方向,H/L) UP/DOWN:グラデーションの増加/減少(H/L)の選択信
号 ON/OFF :グラデーションの有無の選択信号(H/L) 最初に、次の順序に従って動作パラメータを設定す
る。CLK: Horizontal synchronization signal (pixel clock), positive logic LSYNC: Vertical synchronization signal (line synchronization signal), positive logic v / h: Selection signal of gradation change direction (vertical / horizontal, H / L) UP / DOWN : Selection signal for gradation increase / decrease (H / L) ON / OFF: Selection signal for gradation presence / absence (H / L) First, set the operation parameters in the following order.
v/h =L(グラデーションの変化方向を水平方向
(主走査方向)とする) UP/DOWN=H(グラデーションを増加方向とする) ON/OFF =H(回路を作動させる) これによりセレクタ200及び201は各々CLK,LSYNCを選
択し、またカウンタ300,301は共にアップカウンタとし
て動作する。以下、動作順序の大要を説明する。v / h = L (the gradation change direction is the horizontal direction (main scanning direction)) UP / DOWN = H (the gradation is increasing direction) ON / OFF = H (activates the circuit) 201 selects CLK and LSYNC, respectively, and both counters 300 and 301 operate as up counters. Hereinafter, the outline of the operation order will be described.
(1)LSYNCがHとなる(主走査開始直前)と遅延フリ
ップフロップ回路401がクリアされ、その出力端子Qの
出力はLとなる。このためセレクタ202はレジスタ100
(傾斜データスタートアドレス)を選択し、これをカウ
ンタ300へ伝達する。カウンタ300はこのデータによりロ
ードされる。(1) When LSYNC becomes H (immediately before the start of main scanning), the delay flip-flop circuit 401 is cleared, and the output of the output terminal Q becomes L. Therefore, the selector 202 sets the register 100
(Slope data start address) is selected and transmitted to the counter 300. The counter 300 is loaded with this data.
また同時に、カウンタ301はレジスタ102(色データ初
期値)によりロードされる。すなわち、カウンタ300,30
1はレジスタ100,102のデータを起点としてカウント操作
を行う。尚、カウンタ300のカウント上限値をN,傾斜デ
ータスタートアドレスを主走査の起点より数えてn番地
とすれば、100のデータはnそのものではなく、N−n
とする必要がある。At the same time, the counter 301 is loaded by the register 102 (color data initial value). That is, the counters 300 and 30
1 performs a counting operation starting from the data of the registers 100 and 102. If the upper limit value of the counter 300 is N and the slope data start address is n, counting from the starting point of the main scan, the data of 100 is not n itself, but N-n.
It is necessary to
(2)LSYNCがLとなると同時にカウンタ300のEN端子の
入力はHとなり、カウンタ300はCLKパルス列に応答して
カウント操作を開始する。カウント操作がn回繰り返さ
れると(主走査の対象アドレスがn番地に達すると)カ
ウンタ300のカウント値は上限Nに達し、同時にRC端子
からはリップルキャリア信号(Hパルス)が出力され
る。(2) At the same time as LSYNC goes low, the input of the EN terminal of the counter 300 goes high, and the counter 300 starts counting in response to the CLK pulse train. When the count operation is repeated n times (when the main scanning target address reaches address n), the count value of the counter 300 reaches the upper limit N, and at the same time, a ripple carrier signal (H pulse) is output from the RC terminal.
(3)カウンタ300のリップキャリア信号(H)はOR回
路103を経由してセレクタ202のS端子に入力する。この
ため、セレクタ202は傾斜周期データ101を選択してカウ
ンタ300のD端子へ伝達し、このデータによりカウンタ3
00が負荷される。この場合、傾斜周期をp画素とすれ
ば、101のデータはpそのものではなく、N−pとする
必要がある。(3) The lip carrier signal (H) of the counter 300 is input to the S terminal of the selector 202 via the OR circuit 103. For this reason, the selector 202 selects the gradient cycle data 101 and transmits it to the D terminal of the counter 300, and the counter 3
00 is loaded. In this case, if the inclination cycle is p pixels, the data of 101 needs to be N-p, not p itself.
(4)カウンタ300のリップルキャリア信号(H)はま
た、OR回路103を経由して遅延フリップフロップ回路401
のP端子に入力し、Q端子の出力はLからHに転換す
る。H信号は、AND回路105の入力端子へ伝達される。(4) The ripple carrier signal (H) of the counter 300 is also passed through the OR circuit 103 to the delay flip-flop circuit 401.
, And the output of the Q terminal changes from L to H. The H signal is transmitted to the input terminal of the AND circuit 105.
(5)カウンタ300はN−pを起点として、CLKパルスに
応答してカウント操作を開始する。カウント値はQ端子
より傾斜データとして出力され、傾斜データとして機能
する(第15図参照)。(5) The counter 300 starts counting operation in response to the CLK pulse starting from Np. The count value is output from the Q terminal as inclination data and functions as inclination data (see FIG. 15).
(6)カウンタ300のカウント操作がp回繰り返される
と、カウントの上限値Nに達し、CR端子からリップルキ
ャリア信号(Hパルス)が出力され、初めてAND回路105
を経由してカウンタ301のEN端子へ入力する。カウンタ3
01は一瞬カウント可能となり、CLKパルスに応答して1
カウントする。(6) When the count operation of the counter 300 is repeated p times, the count reaches the upper limit value N, and a ripple carrier signal (H pulse) is output from the CR terminal.
And input to the EN terminal of the counter 301 via. Counter 3
01 can be counted for a moment and becomes 1 in response to the CLK pulse.
Count.
以下、カウンタ300がp回のカウントを繰り返すごと
に同じ動作が繰り返され、カウンタ301のカウント値は
1カウントずつ増加する。このカウント値はQ端子より
出力され、色データとして機能する(第15図参照)。Hereinafter, the same operation is repeated each time the counter 300 repeats the count p times, and the count value of the counter 301 increases by one count. This count value is output from the Q terminal and functions as color data (see FIG. 15).
なお、第15図の場合は、 傾斜スタートアドレスn=0 傾斜周期p=8 色データ初期値=0 の場合に対応する。 Note that the case of FIG. 15 corresponds to the case where the inclination start address n = 0, the inclination period p = 8, and the initial value of the color data = 0.
次に、黒白画像データを処理対象とする場合につい
て、データ処理部11mの構成及び作用を第4図を参照し
て説明する。Next, the configuration and operation of the data processing unit 11m when black and white image data is to be processed will be described with reference to FIG.
113mは入力画像データより、所定ビット数の下位ビッ
トを抽出する下位ビット抽出回路、112mは傾斜データの
所定ビット数の上位ビットを抽出する上位ビット抽出回
路、110mはA,B端子に各々入力するデータを加算し、そ
の結果をΣ端子から出力する加算器である。後述する通
り、加算結果の最上位ビットのみが次工程へ送出され
る。111mはA端子へ入力する色データ及びB端子へ入力
するデータ(加算器110mのΣ端子出力の最上位ビット)
を加算し、その結果をグラデーションとして出力する加
算器である。310mはセレクタで、S端子に入力する領域
信号がL(H)の場合にA端子(B端子)への入力デー
タを選択してY端子(出力端子)へ伝達するセレクタで
ある。後述する通り、領域信号はH,L2段階に変化する信
号であり、これがH(L)の場合には、当該走査点がグ
ラデーション領域の内(外)にあることを示す。113m is a lower bit extraction circuit that extracts a predetermined number of lower bits from the input image data, 112m is an upper bit extraction circuit that extracts a predetermined number of upper bits of the slope data, and 110m is input to the A and B terminals, respectively. This is an adder that adds data and outputs the result from the Σ terminal. As described later, only the most significant bit of the addition result is sent to the next step. 111m is the color data input to the A terminal and the data input to the B terminal (the most significant bit of the Σ terminal output of the adder 110m)
, And outputs the result as a gradation. Reference numeral 310m denotes a selector which selects input data to the A terminal (B terminal) and transmits it to the Y terminal (output terminal) when the area signal input to the S terminal is L (H). As will be described later, the area signal is a signal that changes in H and L2 stages. When this signal is H (L), it indicates that the scanning point is inside (outside) the gradation area.
ここで、上位ビット抽出回路112m及び下位ビット抽出
回路113mで抽出するデータのビット数が共に2ビットと
仮定する。ここで、上位ビット抽出回路112mの出力デー
タ(傾斜データの上位2ビット)をDinにより表示すれ
ば、Dinは2ビットの2進符号データとなる。いま、傾
斜周期p(p画素分に相当)を4等分して4個の小区間
を得、第6図に示すように左より順次p/4区間0,1,2,3の
番号を付す。Here, it is assumed that the number of bits of data extracted by the upper bit extraction circuit 112m and the lower bit extraction circuit 113m are both 2 bits. Here, if the output data (upper 2 bits of the gradient data) of the upper bit extraction circuit 112m is indicated by D in , D in becomes 2-bit binary code data. Now, the inclination cycle p (corresponding to p pixels) is divided into four equal parts to obtain four small sections, and the numbers of the p / 4 sections 0, 1, 2, and 3 are sequentially assigned from the left as shown in FIG. Attach.
Dinの値は Din=00(p/4区間 0) =01(p/4区間 1) =10(p/4区間 2) =11(p/4区間 3) となる。次に、下位ビット抽出回路113mの出力をDpLに
より表示する。画像データには雑音成分のほか、画像読
取部の光学的部分で発生する誤差成分が含まれているた
め、DpLは乱数を構成すると考えて差し支えない。前述
した通り、DpLが2ビットの2進符号データの場合に
は、その21の桁及び20の桁のデータは独立に変動する乱
数であり、各桁のデータも0,1が同一の確率(50%)で
発生する。DpLは、 DpL=00,01,10,11 のように4通りの値をとるが、上述の理由により、これ
らの値は全て同一の確率で発生する。The value of D in is the D in = 00 (p / 4 interval 0) = 01 (p / 4 section 1) = 10 (p / 4 section 2) = 11 (p / 4 section 3). Next, the output of the lower bit extraction circuit 113m is indicated by D pL . Since the image data includes an error component generated in the optical part of the image reading unit in addition to the noise component, D pL may be considered to constitute a random number. As described above, when the D pL is binary encoded data 2 bits, digit data digit and 2 0 of 2 1 is a random number that varies independently be 0, 1 are the same each digit of the data Occurs with a probability of 50%. D pL takes four values, such as D pL = 00,01,10,11, but for the reasons described above, these values all occur with the same probability.
従って、加算器110mの出力をDaにより表示すれば、 Da=Din+DpL であり、具体的には、各p/4区間において次の値をと
る。すなわち、p/4区間0内では、 Da=00+00=000(DpL=00) =00+01=001(DpL=01) =00+10=001(DpL=01) =00+11。011(DpL=11) となり、Daの22の桁(最上桁)が1となる確率は0%、
0となる確率は100%である。Therefore, by displaying the output of the adder 110m by D a, a D a = D in + D pL , specifically, the following values for each p / 4 period. That is, in the p / 4 section 0, D a = 00 + 00 = 000 (D pL = 00) = 00 + 01 = 001 (D pL = 01) = 00 + 10 = 001 (D pL = 01) = 00 + 11.011 (D pL = 11), and 2 2 digit of D a (most significant) is 1 probability 0%
The probability of becoming 0 is 100%.
次に、p/4区間1内では、Din=01であるから、 Da=01+00=001 =01+01=010 =01+10=011 =01+11=100 となり、Daの22の桁が1となる確率は25%、0となる確
率は75%である。Then, the p / 4 interval within 1, because it is D in = 01, D a = 01 + 00 = 001 = 01 + 01 = 010 = 01 + 10 = 011 = 01 + 11 = 100 , and the 2 2 digit of D a is 1 The probability is 25%, and the probability of becoming 0 is 75%.
次に、p/4区間2内では、Din=10であるから、 Da=10+00=010 =10+01=011 =10+10=100 =10+11=101 となり、Daの22の桁が1となる確率は50%、0となる確
率は50%となる。Then, within the p / 4 section 2, because it is D in = 10, D a = 10 + 00 = 010 = 10 + 01 = 011 = 10 + 10 = 100 = 10 + 11 = 101 , and the 2 2 digit of D a is 1 The probability is 50% and the probability of becoming 0 is 50%.
最後に、p/4区間3内では、Din=11であるから、 Da=11+00=011(DpL=00) =11+01=100(DpL=01) =11+10=101(DpL=10) =11+11=110(DpL=11) となり、Daの22の桁が1となる確率は75%、0となる確
率は25%となる。Finally, since D in = 11 in the p / 4 section 3, D a = 11 + 00 = 011 (D pL = 00) = 11 + 01 = 100 (D pL = 01) = 11 + 10 = 101 (D pL = 10 ) = 11 + 11 = 110 ( D pL = 11) becomes, D probability 75% 2 2 digit is 1 a, 0 and becomes the probability is 25%.
いま、Dcuを副傾斜データと呼ぶことにすれば、Daの2
2の桁は副傾斜データ(換言すればp/4区間の番号)によ
り定まる一定の確率で、11または0となる。Now, if be referred to as a sub inclination data D cu, 2 of D a
The digit of 2 is 11 or 0 with a constant probability determined by the sub-tilt data (in other words, the number of the p / 4 section).
加算器110mの構成をより詳細に示したものが第7図A
であり、同図内のDIが前述のDinに、DPが前述のDpLに、
またDAが前述のDaに各々対応する。このうち、DA2のみ
が次の加算器111mのB端子へ送出される。FIG. 7A shows the structure of the adder 110m in more detail.
In the figure, DI is the aforementioned D in , DP is the aforementioned D pL ,
The DA is respectively corresponding to the above-mentioned D a. Of these, only DA2 is sent to the B terminal of the next adder 111m.
第4図の加算器111mにおいては色データと副傾斜デー
タDaの加算が行われ、Σ端子からはグラデーションデー
タが得られ、セレクタ310mのA端子に供給される。In the fourth view of adders 111m is performed addition of color data and sub-gradient data D a, from Σ terminal gradation data is obtained, is supplied to the A terminal of the selector 310m.
第8図は以上のデータ処理の経過を説明する図で、同
図(a)は色データが順次0,1,2,…と階段的に増加する
状態を示し、(c)は前述したようにDpLとして2ビッ
トの乱数を用いた場合に、最終的に得られた傾斜網デー
タを示す。括弧内の数字は括弧外左側のデータが発生す
る確率を意味する。第8図(b)はDpLとして1ビット
(画像データの最下部ビットのみ)の乱数を用いた場合
を示している。乱数のビット数を増加させることによ
り、より直線状変化に近いグラデーションが得られるこ
とがわかる。FIG. 8 is a diagram for explaining the progress of the above data processing. FIG. 8 (a) shows a state in which the color data sequentially increases in the order of 0, 1, 2,. FIG. 7 shows gradient network data finally obtained when a 2-bit random number is used as D pL . The numbers in parentheses indicate the probability of occurrence of data on the left side outside the parentheses. FIG. 8B shows a case where a random number of 1 bit (only the lowest bit of the image data) is used as D pL . It is understood that a gradation closer to a linear change can be obtained by increasing the number of bits of the random number.
濃度を走査方向に減少させるように、また濃度を副走
査方向に減少させるようにグラデーションを発生させる
場合についても、前述したものと相似の要領で対処する
ことができるので、説明を省略する。The case where gradation is generated so that the density is reduced in the scanning direction and the density is reduced in the sub-scanning direction can be dealt with in a manner similar to that described above, and thus the description thereof is omitted.
第4図の構成において、領域信号の果たす役割につい
て説明する。主走査方向または副走査方向、またはその
双方で適当なタイミングで領域信号をLまたはHとすれ
ば、セレクタ310mによりグラデーション(A端子入力)
と入力画像データ(B端子入力)を択一的に選択して画
像記録部に供給することができ、これによって第9図A,
Bまたは第10図に示す態様で、再生画像の一部にグラデ
ーション領域を形成することができる。これに必要なパ
ラメータは任意に設定することが可能である。The role of the area signal in the configuration of FIG. 4 will be described. If the area signal is set to L or H at an appropriate timing in the main scanning direction or the sub-scanning direction, or both, gradation (A terminal input) is obtained by the selector 310m.
And input image data (B terminal input) can be selected and supplied to the image recording unit.
In the embodiment shown in B or FIG. 10, a gradation area can be formed in a part of the reproduced image. The parameters required for this can be set arbitrarily.
次に、処理の対象がカラー画像データの場合について
説明する。この場合、最も容易な方法は、第4図に示す
構成を3系統準備し、これらを独立に使用して、3原色
(R,G,B)画像データの処理を各々に分担させるもの
で、これにより一応の効果を期待することができる。そ
の構成は当業者が直ちに想到し得ることなので図示及び
説明は省略する。Next, a case where the processing target is color image data will be described. In this case, the easiest method is to prepare the three systems shown in FIG. 4 and use them independently to share the processing of the three primary color (R, G, B) image data. As a result, a certain effect can be expected. Since the configuration can be immediately conceived by those skilled in the art, illustration and description are omitted.
第5図は3原色画像データの処理を目的とするデータ
処理部の構成を示すもので、3原色画像データに若干の
関連を持たせながらデータを処理しようとするものであ
る。図中の引用数字の末尾に付された文字R,G,Bは各々
画像データのR,G,B成分の処理を分担することを示す添
字である。110,113,310等の数字の持つ意味について
は、第4図の場合と変わりない。FIG. 5 shows a configuration of a data processing section for the purpose of processing the three primary color image data, which is intended to process the data while giving some relation to the three primary color image data. Characters R, G, and B added to the end of the reference numerals in the figure are subscripts indicating that the processing of the R, G, and B components of the image data is shared. The meaning of the numbers 110, 113, 310, etc. is the same as in FIG.
第4図,第5図に各々示す構成の相違する点は、乱数
の発生方法が異なること及び加算器110R〜Bの桁数が異
なることである。R,G,B各画像データの下位ビットデー
タは下位ビット抽出回路113R〜Bにより各々抽出され、
加算器110R〜110BのB端子へ各々伝達される。抽出され
る下位ビットの数を2ビットとすれば、64段階(6ビッ
ト)の乱数が得られる。これに伴い、副傾斜データDin
も桁数を上げ6ビット(傾斜周期を64分割)とする。従
って、加算器110R〜Bの桁数も第7図Bに示す通り増加
する。110R〜BのΣ端子(出力端子)のうち、次の加算
器111R〜Bへ伝達されるのは最上位ビットのみである。
いま、色データの1段階を1により表現すれば、色濃度
の変化を1/64の刻みで擬似的に表現することができる。The difference between the configurations shown in FIGS. 4 and 5 is that the method of generating random numbers is different and the number of digits of the adders 110R-B is different. The lower bit data of each of the R, G, B image data is extracted by lower bit extraction circuits 113R-B, respectively.
The signals are transmitted to the B terminals of the adders 110R to 110B, respectively. If the number of lower bits to be extracted is 2 bits, a random number of 64 steps (6 bits) can be obtained. Accordingly, the sub-tilt data D in
The number of digits is also increased to 6 bits (the slope period is divided into 64). Accordingly, the number of digits of the adders 110R-B also increases as shown in FIG. 7B. Of the # terminals (output terminals) of 110R-B, only the most significant bit is transmitted to the next adder 111R-B.
Now, if one stage of the color data is represented by 1, the change in the color density can be simulated in 1/64 steps.
第11図は第4図の構成に変更を加えたものを例示す
る。この第11図及び第4図の構成は一部を除き全く同一
であり、同一記号で表現された構成要素の呼称・機能も
第4図のそれと変わりない。両者が異なるのは、第4図
の加算器110mが第11図では数表検索手段(ルックアップ
テーブル)114mに代れ替わった点である。すなわち、加
算演算に代わり数表検索法により周辺データをより多く
取入れようとするものである。FIG. 11 illustrates a modification of the configuration in FIG. The configurations in FIGS. 11 and 4 are completely the same except for a part, and the names and functions of the components represented by the same symbols are the same as those in FIG. The difference between the two is that the adder 110m in FIG. 4 is replaced by a number table search means (lookup table) 114m in FIG. That is, it is intended to take in more peripheral data by a number table search method instead of the addition operation.
また、第11図におけるルックアップテーブル114mの内
容を第14図の内容に示した例をとって説明する。Also, the contents of the look-up table 114m in FIG. 11 will be described with reference to the example shown in FIG.
この第14図中DA0,1は傾斜データ、D0,1は乱数(画像
下位)データ、DC(c),DC(d)はどちらもアウトプ
ットデータである。このとき、第13図(a)の色データ
に対して加算器111mの加算結果はDC(c)のときは第13
図(c)、DC(d)のときは第13図(d)のようにな
る。In FIG. 14, DA0,1 is inclination data, D0,1 is random number (lower image) data, and DC (c) and DC (d) are output data. At this time, the addition result of the adder 111m with respect to the color data of FIG.
13 (c) and DC (d) are as shown in FIG. 13 (d).
以上のように傾斜データと乱数データのビット数によ
ってレベルの最小単位をビット数に応じて分割すること
が可能となる。第13図(c),(d)は2ビット使用し
ているので分割数が4となる。更に、第13図(b)は1
ビット使用して分割数が2の場合である。As described above, the minimum unit of the level can be divided according to the number of bits according to the number of bits of the inclination data and the random number data. In FIGS. 13 (c) and 13 (d), since two bits are used, the number of divisions is four. Furthermore, FIG.
This is a case where the number of divisions is 2 using bits.
第14図の表に示されているように、114mのルックアッ
プテーブル(LTV)の内容を書き換えることにより自由
に色データの発生割合を変化させることができる。As shown in the table of FIG. 14, the content of the 114 m look-up table (LTV) can be rewritten to freely change the color data generation ratio.
第12図は、第2図のカラー多値データの画像処理部の
具体的な説明図である。FIG. 12 is a specific explanatory diagram of the image processing section for color multi-value data in FIG.
この構成において、第1図に示した白黒の画像処理部
と異なる点は、色データ,傾斜データ,入力画像データ
が各々R,G,Bが独立にあることである。This configuration differs from the black-and-white image processing unit shown in FIG. 1 in that color data, tilt data, and input image data have independent R, G, and B components.
その他基本的な構成は第2図の白黒の場合と同じであ
るため、以下異なる点のみを説明する。The other basic configuration is the same as that of the case of black and white shown in FIG. 2, and only the differences will be described below.
ここで、第7図A,Bを例にとると、画像データ下位2
ビットを乱数として用いる。第7図AのようにR,G,B各
々独立に用いると、4値しか表現できないが、第7図B
のようにR,G,B各々のデータを使用することにより64値
表現することが可能となる。Here, taking FIGS. 7A and 7B as an example, image data lower 2
Use bits as random numbers. When each of R, G, and B is used independently as shown in FIG. 7A, only four values can be expressed.
By using the data of each of R, G, and B as shown in FIG.
従って、第12図中の114R,114G,114Bの傾斜データのビ
ット数を増やすことに関し、白黒の場合に比べて、乱
数、即ち、分割できるビット数が3倍となる。Accordingly, with respect to increasing the number of bits of the inclination data of 114R, 114G, and 114B in FIG. 12, the number of random numbers, that is, the number of bits that can be divided, is three times that in the case of black and white.
上記の実施例では画像データ下位2ビットを使用して
いるが、乱数として使用するビットは何ビットでも差し
支えない。Although the lower two bits of image data are used in the above embodiment, any number of bits may be used as random numbers.
上記の如く、本発明の構成にあっては、画像データの
下位ビットを乱数データとして使用することにより乱数
発生回路を組む必要がなくなり、傾斜データデータを用
いることにより最小単位以下を擬似的に表現することが
できる。As described above, in the configuration of the present invention, it is not necessary to form a random number generation circuit by using the lower bits of the image data as random number data. can do.
また、乱数データと傾斜データとをルックアップテー
ブルを用いることによりレベルの変化点をぼかして消去
することが可能となる。Also, by using a look-up table for random number data and inclination data, it becomes possible to blur and erase the level change points.
更に、乱数データを用いることによりグラデーション
を滑らかに表現することができ、ルックアップテーブル
を使用することにより擬似データを発生させるデータ及
び割合を自由に設定することが可能となる。Further, the gradation can be smoothly expressed by using the random number data, and the data and the ratio for generating the pseudo data can be freely set by using the lookup table.
以上説明した通り、本発明によるデジタル画像処理装
置によれば、階調の切り換え点をボケさせることができ
るとともに、回路構成の複雑化を回避し、装置自体の経
済性を改善した状態でグラデーションを発生させること
ができる。As described above, according to the digital image processing device of the present invention, the gradation switching point can be blurred, the complexity of the circuit configuration can be avoided, and the gradation can be reduced while the economical efficiency of the device itself is improved. Can be generated.
第1図は本発明における白黒画像を対象としたデジタル
画像処理装置の構成を示すブロック図であり、第2図は
本発明におけるカラー画像を対象としたデジタル画像処
理装置の構成を示すブロック図であり、第3図は色デー
タ及び傾斜データを発生する傾斜制御部の構成を示す回
路図であり、第4図は白黒画像データを処理対象とする
画像処理部の構成を示す回路図であり、第5図はカラー
画像データを処理対象とする画像処理部の構成を示す回
路図であり、第6図は上位ビット抽出回路の出力データ
を示す説明図であり、第7図A,Bは各々加算器の構成を
示す説明図であり、第8図はデータ処理の経過を示す説
明図であり、第9図A,B及び第10図は再生画像の一部に
グラデーション領域を形成した状態を示す説明図であ
り、第11図は第4図に示した画像処理部の他の実施例を
示す回路図であり、第12図はカラー画像を対象とする画
像処理部の構成を示す回路図であり、第13図(a)〜
(d)はデータ処理の経過を示す説明図であり、第14図
はルックアップテーブルの一例を示す表であり、第15図
はグラデーション発生の原理を示す説明図である。 符号の説明 1c……カラー画像を対象とする処理装置 1m……黒白画像を対象とする処理装置 10R……傾斜データ制御部 10G……傾斜データ制御部 10B……傾斜データ制御部 10m……傾斜制御部 11c……データ処理部 11m……データ処理部 100……レジスタ 101……レジスタ 102……レジスタ 103……OR回路 104……NAND回路 105……AND回路 110R……加算器 110G……加算器 110B……加算器 110m……加算器 111R……加算器 111G……加算器 111B……加算器 111m……加算器 112R……上位ビット抽出回路 112G……上位ビット抽出回路 112B……上位ビット抽出回路 112m……上位ビット抽出回路 113R……下位ビット抽出回路 113G……下位ビット抽出回路 113B……下位ビット抽出回路 113m……下位ビット抽出回路 200……セレクタ 201……セレクタ 202……セレクタ 300……カウンタ 301……カウンタ 310R……セレクタ 310G……セレクタ 310B……セレクタ 310m……セレクタ 401……遅延フリップフロップ回路FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital image processing apparatus for a black and white image according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a digital image processing apparatus for a color image according to the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a tilt control unit that generates color data and tilt data, and FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration of an image processing unit that processes black and white image data; FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of an image processing unit for processing color image data, FIG. 6 is an explanatory diagram showing output data of an upper bit extraction circuit, and FIGS. FIG. 8 is an explanatory view showing the configuration of an adder. FIG. 8 is an explanatory view showing the progress of data processing. FIGS. 9A, 9B, and 10 show a state in which a gradation area is formed in a part of a reproduced image. FIG. 11 is an explanatory diagram shown in FIG. FIG. 12 is a circuit diagram showing another embodiment of the image processing unit according to the present invention, and FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of an image processing unit for a color image.
(D) is an explanatory diagram showing the progress of data processing, FIG. 14 is a table showing an example of a look-up table, and FIG. 15 is an explanatory diagram showing the principle of gradation generation. Explanation of reference numerals 1c: Processing device for color image 1m: Processing device for black and white image 10R: Slope data control unit 10G ...: Slope data control unit 10B: Slope data control unit 10m: Slope Control unit 11c Data processing unit 11m Data processing unit 100 Register 101 Register 102 Register 103 OR circuit 104 NAND circuit 105 AND circuit 110R Adder 110G Addition 110B Adder 110m Adder 111R Adder 111G Adder 111B Adder 111m Adder 112R Upper bit extraction circuit 112G Upper bit extraction circuit 112B Upper bit Extraction circuit 112m Upper bit extraction circuit 113R Lower bit extraction circuit 113G Lower bit extraction circuit 113B Lower bit extraction circuit 113m Lower bit extraction circuit 200 Selector 201 Selector 202 Selector 300 …… Counter 301 …… Counter 310R: Selector 310G: Selector 310B: Selector 310m: Selector 401: Delay flip-flop circuit
Claims (1)
タル画像データと、装置内部でグラデーション発生手段
により発生される複数の色成分のグラデーションを択一
的に選択して画像記録部へ送出するテジタル画像処理装
置において、 一定周期間隔内において、主走査方向/副走査方向の同
期信号に応答してその大きさを階段状に増加/減少させ
る複数の色成分毎に設けられた傾斜データ発生手段と、 前記複数の色成分のデジタル画像データの最下位ビット
近傍の所定ビット数のデータを抽出する複数の色成分毎
に設けられた乱数発生手段と、 前記傾斜データの最上位ビット近傍の所定ビット数のデ
ータを抽出する複数の色成分毎に設けられた副傾斜デー
タ発生手段と、 前記複数の色成分毎に設けられた乱数発生手段の出力を
各々組合せるとともに、副傾斜データ発生手段の出力を
加算し、リアルタイムにおける前記副傾斜データの値に
より定まる所定確率で1/0を発生させる複数の色成分毎
に設けられた補正手段とを有することを特徴とするデジ
タル画像処理装置。A digital image data of a plurality of color components inputted from outside the device and a gradation of a plurality of color components generated by a gradation generating means inside the device are selectively selected and transmitted to an image recording section. In the digital image processing apparatus, inclination data generating means provided for each of a plurality of color components whose size is increased / decreased in a stepwise manner in response to a synchronization signal in the main scanning direction / sub-scanning direction within a fixed period interval. A random number generating means provided for each of a plurality of color components for extracting data of a predetermined number of bits near the least significant bit of the digital image data of the plurality of color components; and a predetermined bit near the most significant bit of the gradient data A combination of sub-tilt data generating means provided for each of a plurality of color components for extracting data of numbers, and outputs of random number generating means provided for each of the plurality of color components And correcting means provided for each of a plurality of color components for adding the outputs of the sub-tilt data generating means and generating 1/0 at a predetermined probability determined by the value of the sub-tilt data in real time. Digital image processing apparatus.
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1989
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