JP2946217B2

JP2946217B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2946217B2
Application number: JP1229784A
Authority: JP
Inventors: 良信三田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-09-05
Filing date: 1989-09-05
Publication date: 1999-09-06
Anticipated expiration: 2014-09-06
Also published as: JPH0392084A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、２値や３値等のｎ値化された画像を多値画
像に変換して処理する画像処理装置に関する。

［従来の技術］この種の装置において、画像を２値化した後、その画
像に対して画像処理を施す場合、その２値化した画像を
多値画像に変換する必要が生じる。

特に２値画像にマスキング等の色処理を施すには、３
色成分を用いて３色画像を同時に演算する必要があり、
２値画像を多値画像に変換する手法は必須である。

そこで、このような２値画像を多値画像に変換する従
来技術としては、あるサイズの矩形領域に打たれている
ドットの数に応じて、その面積率がいくつかを求め、そ
の面積率により濃度を決めるという方法が提案されてい
る。

例えば、４×４画素の内、ドットが８個有り、濃度範
囲を8bit、256階調とすると、 256×8/（４×４）＝128 という濃度が得られる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、前述のような従来例では、各領域毎に
平均的な濃度を算出することになり、手法的には、平滑
化フィルタを通して得られた画像と同じものとなるた
め、画像のエッジ部分や画像全体がぼけてしまう。

また、文字などについても解像度が劣化して画像品質
が著しく下がってしまう。

本発明は、解像度の劣化を防ぎ、色再現性を向上させ
る多値化処理と色マスキング処理を行う画像処理装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決する手段］本発明の画像処理装置は、複数の色成分データで構成
されるｎ値色画像データから、複数の色成分データで構
成されるｍ値色画像データ（ｎ＜ｍ）を生成してマスキ
ング処理手段に供給する多値化手段と、上記ｍ値画像デ
ータに色マスキング処理を施す色マスキング処理手段と
を有する画像処理装置であって、上記多値化手段は、上
記色マスキング処理において主色に相当する色成分デー
タを第１の多値化手段により生成し、主色以外に相当す
る色成分データを第２の多値化手段により生成し、上記
マスキング処理手段は、上記主色に相当する色成分デー
タと上記主色以外に相当する色成分データとに基づき、
上記ｍ値色画像データを構成する各色成分データを生成
することを特徴とする画像処理装置。

また、本発明の画像処理装置は、上記第１の多値化処
理と上記第２の多値化処理はマトリクスの大きさが異な
ることを特徴とする。

［実施例］まず、実施例の説明に先立ち、本発明の原理について
説明する。

式は、一般的に行われているマスキングのマトリク
ス演算式である。

この演算式を、本来の多値画像（8bit等の画像）に
そのまま適用すれば何ら問題は生じない。しかし、上述
のように２値画像を平滑化フィルタにかけるようにして
得た多値化画像に適用した場合、画像がぼけてしまう。

そこで、本発明では、主色の２値データから得られる
多値データをそのまま使い、副色に関しては、平滑化濃
度データを用いてマスキング演算を行う。また、副色の
係数としては、本来の多値画像のマスキング係数に補正
係数を乗じたものを用いる。

すなわち具体的には、式、、によりマスキング
を行う。

ここで、式中にあるY₀、M₀、C₀は、イエロー、マゼン
タ、シアンの各２値データを１画素毎に多値化したデー
タを示しており、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）は、平滑化フ
ィルタによって注目画素の近傍を平滑化して得られるイ
エロー、マゼンタ、シアンの各平滑化濃度データを示し
ている。

たとえば、イエローのマスキング演算を例にとって説
明すると、主色であるイエローは、２値データY₀をその
まま使い、副色のマゼンタ、シアンに関しては、平滑化
濃度（Ｍ）、（Ｃ）を用いてマスキング演算を行う。

このように、副色として注目画素の近傍の平滑化の値
である（Ｍ）、（Ｃ）を使うのは、以下のような理由に
よる。すなわち、この場合、原画像データが２値データ
であるので、Y₀の値は、１画素毎に０または255という
ように変化する。このため、１画素毎に判断すると本来
の画像とは全くちがう色となってしまう。そこで本発明
では、たとえば印刷等の網点画像の各ドットが遠くから
目視すると、高周波成分を判別できないため、相互にま
ざり合って通常の色に見えるのと同じ原理を使い、注目
画素の近傍の平滑化の値（Ｍ）、（Ｃ）により２値画像
の１ドット単位の高周波成分を取り除き、本来の色を得
るようにしたのである。

また、式、、に示すように、副色マゼンタ、シ
アンの係数は、本来多値画像をマスキングする時の係数
がa₁₂およびa₁₃だとすると、それぞれ255/（Ｙ）×a₁₂
および255/（Ｙ）×a₁₃となる。

これは、２値データを用いて演算するために生じる誤
差を吸収して適正化するものである。

すなわち、この場合、主色イエローが２値データその
ままでマスキング演算されるため、8bitに正規化した場
合、Y₀は０または255の２つの値しかとらない。このた
め、Y₀＝０の場合、副色の係数a₁₂、a₁₃は、通常負であ
ることから、マスキング演算しても、結果はアンダーフ
ローして無効となり、Ｙ′＝０となってしまう。

したがって、Y₀＝255の場合のみ、アンダーフローを
おこさないことになるが、このY₀＝255の場合に、Y₀＝
０の画素位置から引くべきマスキング量を上乗せする必
要が生じる。

そこで、注目画素の近傍における主色イエローの平滑
化の値を（Ｙ）とすると、Y₀＝255の面積率（確率）は
（Ｙ）/255となるので、その逆数である255/（Ｙ）を、
補正係数として副色のマスキング系数a₁₂、a₁₃に乗じる
ことにより、ある近傍領域におけるマスキングの減算量
を適正とすることができる。

同様にマゼンタ成分の演算については、副色イエロ
ー、シアンの平滑化された色にかかるマスキング系数
は、255/（Ｍ）×a₂₁、255/（Ｍ）×a₂₃となり、また、
シアン成分の演算については、副色イエロー、マゼンタ
の平滑化の色にかかるマスキング系数は、255/（Ｃ）×
a₃₁、255/（Ｃ）×a₃₂となる。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図であ
る。

カラー画像データの３色成分である２値データＹ、
Ｍ、Ｃは、ラインバッファ１〜３に入力され、それぞれ
の注目画素を含む水平ラインは、多値化回路21〜23に入
力される。

また、ラインバッファ１〜３の各ラインは、多値化部
４〜６に入力される。そして、多値化回路21〜23および
多値化部４〜６で２値データが多値化された後、マスキ
ング演算部７〜９で演算され、マスキングされたデータ
Ｙ′、Ｍ′、Ｃ′が得られる。このマスキング演算部７
〜９では、それぞれ上記した式〜に基く演算が行わ
れる。

次に、各部の構成をさらに詳細に説明する。

第２図は、ラインバッファ１〜３の構成を示すブロッ
ク図である。

ラインバッファ１〜３は、FIFO型のメモリ11〜14を有
しており、入力された画像データは、まずFIFOメモリ11
に入力され、１水平周期の期間後に出力される。また、
このFIFOメモリ11より出力されたデータは、FIFOメモリ
12に入力され、同様にFIFOメモリ13、FIFOメモリ14から
は、それぞれ１水平ラインずつ遅延したデータが出力さ
れる。

このようにしてラインバッファ１〜３から出力される
データの内、注目画素を含む水平ラインは多値化回路21
に入力されるが、ここでは２値データ０または１を、た
とえば8bitの多値データを扱う場合、０または255とい
うように、２値の絶対値を大きくする処理のみを行って
いる。

また、多値化部４〜６では、注目画素の近傍の平滑化
および多値化を行っている。

第３図は、多値化部４〜６の構成を示さすブロック図
である。

上記ラインバッファ１〜３からの出力は、それぞれ加
算部51〜55に入力される。この加算部51〜55には、それ
ぞれラッチ56〜59が設けられいる（なお、図では加算部
51のラッチのみ示す）。そして、加算部51〜55に入力さ
れたデータは、画像転送クロックCLKの立ち上り毎に１
画素ずつシフトされ、加算器60で水平ライン中で連続し
た５つの画素値の合計が加算される。このようにして画
像の垂直方向に連続する５ライン分について同時に各加
算部51〜55で加算されたデータは、再び加算器61で加算
され、注目画素を中心とする５×５画素値の合計（この
場合は５×５の内、打たれているドットの数と同じ）
が、加算器61より出力される。このデータは正規部62に
おいて、たとえば8bitのデータに正規化する。すなわ
ち、この例では加算器でとりうる出力値が０〜25である
ので、これを8bitの０〜255になるように正規化する。
以上の動作により、注目画素近傍の色の平滑化の値
（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）が得られる。

そして、この値（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）と、多値化回
路21〜23から出力されるマスキングの主色となる値Y₀、
M₀、C₀とは、マスキング演算部７〜９に入力され、演算
が行われる。

第４図は、マスキング演算部７〜９の構成を示すブロ
ック図である。

マスキング演算部７〜９は、式〜式に対応してい
る。ここでは、以下のマスキング演算部７で式を実行
する手順について説明を行う。

係数LUT81は、255/（Ｙ）を演算した結果を示すテー
ブルになっている。乗算器82では、a₁₁に主色Y₀を乗じ
たa₁₁Y₀が出力される。

また、副色の平滑化の値（Ｍ）、（Ｃ）は、乗算器8
4、85に入力され、a₁₂（Ｍ）、a₁₃（Ｃ）が演算され
る。

さらにこのデータは乗算器86、87に入力されて係数LU
T81の出力である255/（Ｙ）と乗じられ、それぞれ255/
（Ｙ）×a₁₂（Ｍ）、255/（Ｙ）×a₁₃（Ｃ）が得られ
る。

この値は加算器88で乗算器82の出力a₁₁Y₀と加算さ
れ、式で示すが得られる。そして加算結果は検査部89によりオーバー
フロー、アンダーフローのチェックが行われる。このチ
ェックは、a₁₁が1.0をこえる場合や、a₁₂、a₁₃が通常負
であることから必要となる。ここでは扱うデータが8bit
なので、０以下のデータを０とし、255以上のデータを
強制的に255にする機能を持つ。

同様にマスキング演算部８、９においてＭ′、Ｃ′の
演算が行われる。

以上のようなマスキングでは、主色成分に平滑化の操
作を与えないことから、マスキング後の画像データがオ
リジナル画像（原画）に非常に近いものとなり、再び、
この方法で得られたマスキング後の多値画像に対し、各
種の画像処理を施したり、単純２値化やディザ法や誤差
拡散法を施した場合でも、原画に忠実でしかもマスキン
グの行われた画像が得やすくなる。

本実施例によれば、２値や３値等のｎ値画像にマスキ
ング処理を施す場合に、主色として平滑化していない画
像データを用いて演算するとともに、副色として平滑化
したデータを用いて演算することにより、ｎ値化された
画像に対し、エッジ情報を損なうことなく、またドット
の位置を忠実に再現しつつマスキング処理を施すことが
可能となり、画質の向上を図ることができる効果があ
る。

なお、本発明では、原画像データが上述のような２値
に限るものではなく、３値、４値等であってもかまわな
い。

例えば、原画像データが３値の場合、［０、１、２］
等のデータは、多値化回路21〜23で［０、128、255］の
ように変換すれば良いし、多値化部の中の正規化部62に
おいて、上記と同様に加算器61でとりうる値０〜75を、
０〜255に正規化すれば良い。

また、乗算器82〜85の乗算係数は、外部から与えても
良いし、ROM等を用いた乗算ROMを用いても良い。

また、上記実施例では、主色として平滑化しないデー
タを用いたが、主色としては平滑化のためのマトリクス
の大きさを、主色以外の平滑化のためのマトリクスの大
きさよりも小さくすることによっても同様の効果が得ら
れる。要は主色と主色以外とで、平滑化を変える、換言
すれば主色と主色以外で多値化の方法を異ならしめたデ
ータを用いることによって画質の向上を図ることができ
る。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の画像処理装置によれ
ば、複数の色成分データで構成されるｎ値色画像データ
から、複数の色成分データで構成されるｍ値色画像デー
タ（ｎ＜ｍ）を生成して色マスキング処理手段に供給す
る多値化手段と、上記ｍ値画像データに色マスキング処
理を施す色マスキング処理手段とを有する画像処理装置
であって、上記多値化手段は、上記色マスキング処理に
おいて主色に相当する色成分データを第１の多値化手段
により生成し、主色以外に相当する色成分データを第２
の多値化手段により生成し、上記色マスキング処理手段
は、上記主色に相当する色成分データと上記主色以外に
相当する色成分データとに基づき、上記ｍ値色画像デー
タを構成する各色成分データを生成することから、解像
度の劣化を防ぎ、色再現性を向上させる多値化処理と色
マスキング処理を行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。第２図は、同実施例におけるラインバッファの構成を示
すブロック図である。第３図は、同実施例における多値化部の構成を示すブロ
ック図である。第４図は、同実施例におけるマスキング演算部の構成を
示すブロック図である。１〜３…ラインバッファ、４〜６…多値化部、７〜９…
マスキング演算部、11〜14…FIFOメモリ、21〜23…多値
化回路、56〜59…ラッチ、60、61、88…加算器、51〜55
…加算器、62…正規化部、81…係数LUT、82〜87…乗算
器、89…検査部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の色成分データで構成されるｎ値色画
像データから、複数の色成分データで構成されるｍ値色
画像データ（ｎ＜ｍ）を生成して色マスキング処理手段
に供給する多値化手段と、上記ｍ値画像データに色マス
キング処理を施す色マスキング処理手段とを有する画像
処理装置であって、上記多値化手段は、上記色マスキング処理において主色
に相当する色成分データを第１の多値化手段により生成
し、主色以外に相当する色成分データを第２の多値化手
段により生成し、上記色マスキング処理手段は、上記主色に相当する色成
分データと上記主色以外に相当する色成分データとに基
づき、上記ｍ値色画像データを構成する各色成分データ
を生成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】請求項（１）において、上記第１の多値化処理と上記第２の多値化処理はマトリ
クスの大きさが異なることを特徴とする画像処理装置。