JP3225099B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ビットマスクの誤差
拡散フィルタリングを用いて多値化処理を行う画像処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コード情報だけでなくイメージ
情報をも扱える文書画像処理装置においてはスキャナな
どの読取手段で読取った画像情報に対して、文字や線図
などのコントラストのある画像情報は固定閾値により単
純２値化を行い、写真などの階調を有する画像情報は、
ディザ法、誤差拡散法などの疑似階調化手段によって２
値化を行っている。

【０００３】これは、読み取った画像情報を固定閾値に
より単純２値化処理を行うと、文字、線画像の領域は解
像性が保存されるため画質劣化は生じないが、写真画像
の領域では階調性が保存されないために画質劣化が生じ
た画像となってしまう。

【０００４】また一方、読取った画像情報を組織的ディ
ザ法などで階調化処理を行うと、写真画像の領域は階調
性が保存されるため画質劣化は生じないが、文字、線画
像の領域では解像性が低下するため画質の劣化した画像
となってしまう。すなわち、読み取った画像情報に対し
て、単一の２値化処理では、特徴の異なるそれぞれの領
域の画質を満足にすることは不可能である。

【０００５】しかしながら、写真画像の領域の階調性を
満足し、文字／線画像の領域も組織的ディザ法に比べ解
像性の良い２値化方式として「誤差拡散法」が提案され
ている。

【０００６】「誤差拡散法」（参照文献：An Adaptive
Algorithm for Spatial Grayscale,by R.W. Floyd and
L. Steinberg, Proceeding of the S.I,D. Vol. 17-2,p
p.75-77, Second Quarter 1976 ）は、注目画素の濃度
に、既に２値化した周辺画素の２値化誤差にある重み係
数を乗じたものを加え、固定閾値で２値化する方法であ
る。

【０００７】図１７は「誤差拡散法」にある２値化処理
の構成ブロック図である。図１７において、３１は入力
画像信号、３２は注目画素の画像情報を補正する補正手
段、３３は補正画像信号、３４は補正された注目画素の
画像情報を２値化する２値化手段、３５は２値化画像信
号、３６は２値化された注目画素の２値化誤差を算出す
る２値化誤差算出手段、３７は２値化誤差信号、３８は
重み誤差を算出するため誤差フィルタの重み係数を記憶
する重み係数記憶手段、３９は２値化誤差算出手段３６
で算出した２値化誤差に重み係数記憶手段３８の誤差フ
ィルタ重み係数を乗じて重み誤差を算出する重み誤差算
出手段、４０は重み誤差信号、４１は重み誤差算出手段
３９で算出した重み誤差を記憶する誤差記憶手段、４２
は画像補正信号である。以下、「誤差拡散法」の２値化
処理を詳細に説明する。

【０００８】スキャナ等の入力装置で読取られた入力画
像信号３１は、補正手段３２において、画像補正信号４
２により補正処理され、補正画像信号３３として出力さ
れる。補正画像信号３３が供給された２値化手段３４
は、補正画像信号３３と２値化閾値Ｔｈ（例えば「８０
ｈ」、添付の「ｈ」は「ｈｅｘ」で１６進数であること
を示す）を用い、補正画像信号３３が２値化閾値Ｔｈよ
り大きければ２値化画像信号３５として「１」（黒画
素）を出力し、小さければ「０」（白画素）を出力す
る。

【０００９】次に、２値化誤差算出手段３６では、補正
画像信号３３と２値化画像信号３５（ただし、ここでは
２値化画像信号が「０」のときは「０ｈ」、「１」のと
きは「ｆｆｈ」とする）との差を算出し、これを２値化
誤差信号３７として出力する。

【００１０】重み係数記憶手段３８に示される誤差フィ
ルタは、一般によく使われている誤差フィルタの構成で
ある。ここで、重み係数記憶手段３８における「＊」
は、注目画素の位置を示す。重み誤差算出手段３９で
は、２値化誤差信号３７に重み係数記憶手段３８の重み
係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（ただし、Ａ＝７／１６、Ｂ＝１／
１６、Ｃ＝５／１６、Ｄ＝３／１６）を乗じた重み誤差
４０を算出する。つまり、注目画素の２値化誤差に重み
係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを乗じて、注目画素の周辺４画素
（重み係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置に対応する画素）の重
み誤差を算出する。

【００１１】誤差記憶手段４１は、重み誤差算出手段３
９で算出した重み誤差４０を記憶するためのものであ
り、重み誤差算出手段３９で算出した４画素分の重み誤
差は、注目画素「＊」に対してそれぞれｅ_A 、ｅ_B 、ｅ
_C 、ｅ_D の領域に加算して記憶する。前述した画像補正
信号４２は、「＊」の位置の信号であり、以上の手順で
算出した４画素分の重み誤差の累積した信号である。

【００１２】近年、出力装置の階調数（レベル数）が大
きい場合の誤差拡散処理においても、前述の２値化手段
３４を階調数に対応する数だけの閾値を用いる多値化手
段に置き換えて用いられるようになっている。

【００１３】上記の「誤差拡散処理」は、注目画素の２
値／多値化処理により発生した誤差を、周辺画素に拡散
して誤差補正を行うことにより、２値／多値化誤差を最
小にするものである。この方法の一つの問題点は出力画
像（特に２値化処理の場合）にテクスチャ（texture:縞
模様のような規則的な模様）が現れるということであ
る。

【００１４】上記のフィルタ係数を用いる場合、誤差拡
散フィルタリング時に乗算器が必要となるため回路規模
が大きくなり、スピードも遅くなるという問題がある。
この問題を解決するためにフィルタ係数を２のべき乗に
する方法などが提案されているが、出力画像にテクスチ
ャ（縞模様）がより目立つようになる。これを解決する
ためにフィルタ係数の位置をランダムにする方法などが
提案されているが、この場合、乱数を発生させる回路が
必要となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、誤差
拡散処理を行う画像処理装置において、フィルタ係数を
用いる場合は、乗算器が必要で回路規模が大きくなり、
スピードも遅くなるという問題があった。また、フィル
タ係数を２のべき乗にする方法があるが、出力画像にテ
クスチャ（縞模様）がより目立ってしまうという欠点が
ある。この欠点を解決するためにフィルタ係数の位置を
ランダムにする方法があるが、このためには発生回路が
必要となってしまうという問題があった。

【００１６】そこで、この発明は、出力画像のテクスチ
ャ（縞模様）の低減化とともに、誤差拡散処理の簡略化
と処理時間の短縮を図ることのできる画像処理装置を提
供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明の画像処理装置
は、注目画素および周辺画素に対する画素単位に複数ビ
ット数で表せられる画像データを供給する供給手段と、
この供給手段により供給される画像データを多値化デー
タに変換する第１の変換手段と、この第１の変換手段か
らの多値化データを元の画像データと同じビット数に変
換する第２の変換手段と、この第２の変換手段で変換さ
れた画像データと上記供給手段からの画像データとによ
り上記画素単位の誤差を算出する算出手段と、この算出
手段により算出された画素単位の誤差を、上記注目画素
の周辺画素にマスキング処理拡散させる処理手段と、こ
の処理手段でマスキング処理されて拡散された誤差から
補正量を算出する補正量算出手段と、この補正量算出手
段により算出された補正量で上記供給手段からの注目画
素の画像データを補正する補正手段とから構成されてい
る。

【００１８】この発明の画像処理装置は、注目画素およ
び周辺画素に対する画素単位に複数ビット数で表せられ
る画像データを供給する供給手段と、この供給手段によ
り供給される画像データを多値化データに変換する第１
の変換手段と、この第１の変換手段からの多値化データ
を元の画像データと同じビット数に変換する第２の変換
手段と、この第２の変換手段で変換された画像データと
上記供給手段からの画像データとにより上記画素単位の
誤差を算出する算出手段と、この算出手段により算出さ
れた画素単位の誤差を、論理演算から成立つビットマス
クを用いて誤差を拡散させる誤差拡散フィルタリング処
理をする処理手段と、この処理手段で拡散処理された誤
差から補正量を算出する補正量算出手段と、この補正量
算出手段により算出された補正量で上記供給手段からの
注目画素の画像データを補正する補正手段とから構成さ
れている。

【００１９】

【作用】この発明は、注目画素および周辺画素に対する
画素単位に複数ビット数で表せられる画像データを供給
手段で供給し、この供給手段により供給される画像デー
タを多値化データに第１の変換手段で変換し、この第１
の変換手段で変換した多値化データを元の画像データと
同じビット数に第２の変換手段で変換し、上記供給手段
からの画像データと上記第２の変換手段により変換され
た画像データとにより上記画素単位の誤差を算出手段で
算出し、この算出した誤差を上記注目画素の周辺画素に
処理手段で誤差拡散してマスキング処理し、この処理手
段でマスキング処理して拡散された誤差から補正量算出
手段で補正量を算出し、この算出された補正量で上記供
給手段からの注目画素の画像データを補正するようにし
たものである。

【００２０】この発明は、注目画素および周辺画素に対
する画素単位に複数ビット数で表せられる画像データを
供給手段で供給し、この供給手段により供給される画像
データを多値化データに第１の変換手段で変換し、この
第１の変換手段で変換した多値化データを元の画像デー
タと同じビット数に第２の変換手段で変換し、上記供給
手段からの画像データと上記第２の変換手段により変換
された画像データとにより上記画素単位の誤差を算出手
段で算出し、この算出した誤差を論理演算から成立つビ
ットマスクを用いて誤差を拡散させる処理手段で誤差拡
散フィルタリング処理し、この処理手段で拡散処理され
た誤差から補正量算出手段で補正量を算出し、この算出
された補正量で上記供給手段からの注目画素の画像デー
タを補正するようにしたものである。

【００２１】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。

【００２２】図２は、この発明に係る２値化処理の方法
を示す原理図である。すなわち、図において、誤差補正
手段１は、複数ビットの濃度データとしての注目画素の
入力画像データ２を後述する補正量算出手段５からの画
像補正信号５ａにより補正するもので、この誤差補正手
段１で補正された補正画像信号１ａは２値化手段３及び
誤差算出手段４に供給される。

【００２３】２値化手段３は、補正された注目画素の補
正画像信号１ａを１ビットの２値化データ３ａに変換し
て出力するもので、この２値化手段３から出力される２
値化データ３ａは、外部のプリンタ（出力装置）へ供給
されるとともに、誤差算出手段４に供給されるようにな
っている。

【００２４】誤差算出手段４は、補正画像信号１ａと２
値化データ３ａとから注目画素の２値化誤差信号４ａを
算出するものであり、この誤差算出手段４で算出された
２値化誤差信号４ａは誤差補正量算出手段５に供給され
るようになっている。

【００２５】誤差補正量算出手段５は、誤差算出手段４
から供給される注目画素の２値化誤差信号４ａとあらか
じめ記憶されている周辺画素の２値化誤差とにより、画
像補正信号５ａを算出するものであり、この誤差補正量
算出手段５の画像補正信号５ａは誤差補正手段１に供給
されるようになっている。誤差補正量算出手段５は、誤
差拡散フィルタリング手段６、誤差記憶手段７、加算手
段８により構成されている。

【００２６】誤差拡散フィルタリング手段６は、上記出
力装置の階調数に対応したサイズの誤差フィルタを用い
ることにより、近傍の画素に誤差を拡散させる処理を行
って誤差記憶手段７へ出力するとともに、注目画素と同
じラインの近傍の画素の誤差量を加算手段８へ出力する
ものである。

【００２７】誤差記憶手段７は、誤差拡散フィルタリン
グ手段６から供給される上記誤差フィルタに対応する注
目画素と異なるラインの近傍の画素の誤差量を記憶する
ものである。

【００２８】加算手段８は、誤差記憶手段７に記憶され
ている注目画素と異なるラインの近傍の画素の誤差量と
誤差拡散フィルタリング手段６からの注目画素と同じラ
インの近傍の画素の誤差量とを加算することにより、こ
の加算結果としての画像補正信号５ａを出力するもので
ある。

【００２９】なかでも誤差拡散フィルタリング手段７
は、２値化処理全体に大きな影響を及ぼす処理であるた
め誤差拡散処理の大事な処理である。本発明は、ビット
マスク法を用いて誤差拡散処理を行うことによって、出
力画像のテクスチャ（縞模様）の低減を図る。また、こ
の方法は簡単な論理演算によって実施できるため従来提
案されている方法と異なって回路規模が比較的少ないと
いう特徴がある。次に、上記構成において、この発明の
２値化処理方法を詳細に説明する。

【００３０】例えばスキャナ等の入力装置で画像を読取
って得られた入力画像データ２は、誤差補正手段１にお
いて、画像補正信号５ａにより補正処理され、補正画像
信号１ａとして２値化手段３および誤差算出手段４に出
力される。

【００３１】この補正画像信号１ａが供給された２値化
手段３は、上記補正画像信号１ａを１ビットの２値化デ
ータ３ａに変換して、出力装置および誤差算出手段４に
出力する。

【００３２】誤差算出手段４は、補正画像信号１ａと２
値化データ３ａとから注目画素の２値化誤差信号４ａを
算出して誤差補正量算出手段５に出力する。すなわち、
誤差算出手段４は２値化データ３ａを補正画像信号１ａ
と同じビット数のデータに変換し、この変換されたデー
タと補正画像信号１ａとの差を注目画素の２値化誤差信
号４ａとして誤差補正量算出手段５に出力する。

【００３３】誤差補正量算出手段５は、誤差算出手段４
から供給される注目画素の２値化誤差信号４ａと誤差拡
散フィルタの注目画素に対する周辺画素の２値化誤差と
により、画像補正信号５ａを算出する。例えば図３〜図
６は、この誤差拡散フィルタの構成例で、それぞれ注目
画素「＊」に対する周辺画素を示すものである。

【００３４】図３に示す誤差拡散フィルタは、注目画素
と同じラインの画素と、１ライン前、２ライン前の画素
とを含む１２の周辺画素に対応する２値／多値化誤差を
その１２画素に対応するサイズの誤差フィルタを用いて
誤差拡散した値を用いて、注目画素の画像補正信号５ａ
を算出し、誤差補正手段１に出力する。

【００３５】図４に示す誤差拡散フィルタは、注目画素
と同じラインの画素と、１ライン前の画素とを含む４つ
の周辺画素に対応する２値／多値化誤差をその４画素に
対応するサイズの誤差フィルタを用いて誤差拡散した値
を用いて、注目画素の画像補正信号５ａを算出し、誤差
補正手段１に出力する。

【００３６】図５に示す誤差拡散フィルタは、注目画素
と同じラインの１つ前の画素と、１ライン前の注目画素
と同じ列の画素に対応する２値／多値化誤差をその２画
素に対応するサイズの誤差フィルタを用いて誤差拡散し
た値を用いて、注目画素の画像補正信号５ａを算出し、
誤差補正手段１に出力する。

【００３７】図６に示す誤差拡散フィルタは、注目画素
と同じラインの１つ前の画素に対応する２値／多値化誤
差を用いて、注目画素の画像補正信号５ａを算出し、誤
差補正手段１に出力する。

【００３８】図４の誤差拡散フィルタは、一般的によく
使われる構成であり、以下に図４の誤差拡散フィルタの
構成を用いる２値化処理を実施例として説明する。な
お、図２に示した原理図と同等機能を有する部分及び信
号には同一符号を付して説明する。

【００３９】図１はこの発明の一実施例に係わる画像処
理装置を示す概略構成図である。この画像処理装置は、
例えばイメージ・スキャナ等の読取装置にて原稿を読取
って得られた画像データを、例えば１画素当り８ビット
のデジタルデータ（濃度データ）として入力し、２値化
処理するものである。

【００４０】すなわち、この画像処理装置は、誤差補正
手段１、２値化手段３、誤差算出手段４、誤差補正量算
出手段５とから構成されている。また、誤差補正量算出
手段５は、誤差拡散フィルタリング手段６、誤差記憶手
段７、加算手段８とから構成されている。

【００４１】誤差補正手段１は、入力画像データ２（例
えばスキャナで読み取った８ビットのデジタルデータ）
に後で詳しく説明する誤差補正量５ａ（８ビットの入力
画像信号に対して符号ビットも含めて９ビットとなる）
を加えることによって、補正画像信号１ａを出力する。
入力画像データ２が８ビットの場合は補正画像信号１ａ
は１０ビットとなり、図７のように表される。２値化手
段３は比較器で構成され、この閾値の選択の例を以下に
示す。本実施例における出力装置の階調数（レベル数）
は２階調とする。 STEP=(2 ⁿ -1)/(m-1) TSTEP=STEP/2 Th(i)=i*STEP-TSTEP ここで n ＝入力画像データのビット数 m ＝出力装置のレベル数（階調数） Th(i) →ｉ番目の閾値 i=1,2,3…（m-1 ） 上記の式を用いるとm=2 とn=8 に対して Th(1)=7Fh となる。ここで「ｈ」は１６進の値を示す。

【００４２】２値化手段３は補正画像信号１ａと閾値Th
(1) とを比較し、補正画像信号１ａがTh(1) に等しい
か、それより大きい場合に２値化データ３ａを「１」と
し、補正画像信号１ａがTh(1) より小さい場合に２値化
データ３ａを「０」とする。このほかに２値化手段３を
実施する他の方法を図８および図９に示す。

【００４３】まず、図８において、例えば１ビット×１
ＫバイトのＲＡＭ９に、可能である全ての補正画像信号
１ａに対応する２値化データ３ａを予め書込み、補正画
像信号１ａをＲＡＭ９のアドレスとして使うことによっ
て２値化処理が可能となる。なお、ＲＡＭ９に書込む変
換情報は、例えば、図示しないＣＰＵが予め図示しない
変換情報が記憶されているＲＯＭから読出してＲＡＭ９
に書込むようにしても良い。また、ＲＡＭ９の代わりに
ＲＯＭを用いても良い。

【００４４】また、図９においては、論理回路を用いた
Th(1)=7Fh との比較を示し、０〜９は図７に示したよう
に補正画像信号１ａのビットを表す。２値化データ３ａ
は比較結果を示す。補正画像信号１ａは閾値Th(1) に等
しいかそれより大きい場合は出力が「１」となり、それ
以外の場合は「０」となる。

【００４５】誤差算出手段４は、上記２値化手段３から
出力される２値化データ３ａを、上記補正画像信号１ａ
の内の８ビットの濃度データと同じビット数に変換する
ビット数変換部１１と、このビット数変換部１１から供
給される２値化データで上記補正画像信号１ａの内の濃
度データを減算し、減算結果としての注目画素の２値化
誤差信号４ａを出力する減算器１２とから構成されてい
る。

【００４６】ビット数変換部１１は、８ビット×２バイ
トのメモリ（例えばＲＯＭ）を用いて構成され、閾値Th
(1)=7Fh に対して２値化データ「０」のときは出力値
「００００００００」を、２値化データ「１」のときは
出力値「１１１１１１１１」を出力する。

【００４７】上記誤差補正量算出手段５は、上記したよ
うに、誤差拡散フィルタリング手段６、誤差記憶手段
７、加算手段８からなり、図１０に示すように構成され
ている。

【００４８】誤差拡散フィルタリング手段６は、ビット
マスク手段２１、２つの加算器２２ａ，２２ｂ、および
２つの遅延回路としてのレジスタ２３ａ，２３ｂによっ
て構成されている。また、ビットマスク手段２１は、４
つのビットマスク部２４ａ〜２４ｄとから構成されてい
る。誤差記憶手段７は、ラインバッファ２５により構成
され、これはファーストインファーストアウトのバッフ
ァである。加算手段８は、加算器で構成されている。

【００４９】上記ビットマスク部２４ａ〜２４ｄは、予
め設定される各ビットマスク値に対応するマスク部が構
成され、減算器１２からの注目画素に対する２値化誤差
信号４ａが供給される。

【００５０】本実施例の誤差拡散フィルタリング手段６
は、上記したように図４の誤差拡散フィルタの構成を用
いており、注目画素と同じラインの画素と、１ライン前
の画素とを含む４つの周辺画素に対応する２値化誤差を
算出するもので、この４つの画素Ｂ11，Ｂ21，Ｂ22，Ｂ
23に対してそれぞれビットマスク値が設定される。この
ように、誤差拡散フィルタリング手段６は、２値化誤差
信号４ａと４つの周辺画素Ｂ11，Ｂ21，Ｂ22，Ｂ23に設
定された各ビットマスク値との論理積をとった結果を対
応する次画素または次のラインの画素に拡散させる。

【００５１】ここでビットマスク値は、経験値や出力画
像の画質の好みに応じてさまざまに組合わせて設定でき
るが、本実施例では図１１に示すビットマスク値を用い
て説明する。しかし、全ての誤差を近傍に拡散させるた
めに設定される近傍画素のビットマスク値の総和は、可
能である入力画素の最大値と同じ値になる必要がある。
つまり、この本実施例においては８ビットの入力に対し
て以下の関係を満足する必要がある。 B11+B21+B22+B23=(ff)h ＝「11111111」 図１１のビットマスク値においては、以下のようになり
上記式を満足する。 「１１００００００」＋「００００１１００」＋「００１１００００」 ＋「００００００１１」＝「１１１１１１１１」

【００５２】図１１において、ビットマスク部２４ａに
は周辺画素Ｂ11に対するビットマスク値「１１００００
００」が設定され、ビットマスク部２４ｂには周辺画素
Ｂ21に対するビットマスク値「００００１１００」が設
定され、ビットマスク部２４ｃには周辺画素Ｂ22に対す
るビットマスク値「００１１００００」が設定され、ビ
ットマスク部２４ｄには周辺画素Ｂ23に対するビットマ
スク値「００００００１１」が設定されている。

【００５３】図１２，図１３は他のビットマスク値の例
を示し、図１４，図１５は入力画像データ２が６ビット
の場合のビットマスク値の例である。しかしながらビッ
トマスク値は、上述した例に限定されるものではない。

【００５４】図１６は、図１１で示したビットマスク値
に基づいたビットマスク部２４ａ〜２４ｄの構成例を示
す。すなわち、図１６の（ａ）は、周辺画素Ｂ11をビッ
トマスク値「１１００００００」に設定した場合のビッ
トマスク部２４ａの構成である。ビットマスク部２４ａ
は、入力される８ビットの２値化誤差信号４ａの内のビ
ット６，７をサインビットと共に通過させて加算手段８
へ供給し、ビット０〜５については出力「０」を加算手
段８へ供給する。この結果、加算手段８には、２値化誤
差信号４ａの内のビット６，７以外をマスキングした信
号が供給される。

【００５５】図１６の（ｂ）は、周辺画素Ｂ21をビット
マスク値「００００１１００」に設定した場合のビット
マスク部２４ｂの構成である。ビットマスク部２４ｂ
は、入力される８ビットの２値化誤差信号４ａの内のビ
ット２，３をサインビットと共に通過させて加算器２２
ａへ供給し、ビット０，１，４〜７については出力
「０」を加算器２２ａへ供給する。この結果、加算器２
２ａには、２値化誤差信号４ａの内のビット２，３以外
をマスキングした信号が供給される。

【００５６】図１６の（ｃ）は、周辺画素Ｂ22をビット
マスク値「００１１００００」に設定した場合のビット
マスク部２４ｃの構成である。ビットマスク部２４ｃ
は、入力される８ビットの２値化誤差信号４ａの内のビ
ット４，５をサインビットと共に通過させて加算器２２
ｂへ供給し、ビット０〜３，６，７については出力
「０」を加算器２２ｂへ供給する。この結果、加算器２
２ｂには、２値化誤差信号４ａの内のビット４，５以外
をマスキングした信号が供給される。

【００５７】図１６の（ｄ）は、周辺画素Ｂ23をビット
マスク値「００００００１１」に設定した場合のビット
マスク部２４ｄの構成である。ビットマスク部２４ｄ
は、入力される８ビットの２値化誤差信号４ａの内のビ
ット０，１をサインビットと共に通過させてレジスタ２
３ｂへ供給し、ビット２〜７については出力「０」をレ
ジスタ２３ｂへ供給する。この結果、レジスタ２３ｂに
は、２値化誤差信号４ａの内のビット０，１以外をマス
キングした信号が供給される。

【００５８】ビットマスク部２４ａの出力は加算手段８
に供給され、ビットマスク部２４ｂの出力は加算器２２
ａに供給され、ビットマスク部２４ｃの出力は加算器２
２ｂに供給され、ビットマスク部２４ｄの出力はレジス
タ２３ｂに供給されている。

【００５９】レジスタ２３ｂの出力は加算器２２ｂに供
給される。加算器２２ｂはレジスタ２３ｂの出力とビッ
トマスク部２４ｃの出力との加算結果をレジスタ２３ａ
に供給する。レジスタ２３ａの出力は加算器２２ａに供
給される。加算器２２ａはレジスタ２３ａの出力とビッ
トマスク部２４ｂの出力との加算結果をラインバッファ
２５に供給する。

【００６０】ラインバッファ２５には、注目画素に対す
る１ライン前の３画素（Ｂ21，Ｂ22，Ｂ23）の２値化誤
差信号４ａにビットマスクを論理積した結果を加算した
ものが順次記憶されており、その加算結果は加算手段８
に供給される。

【００６１】加算手段８は、ビットマスク部２４ａから
の信号、ラインバッファ２５からの信号を加算すること
により、注目画素に対応する画像補正信号５ａを算出
し、画像補正信号５ａを誤差補正手段１に供給する。次
に、上記のような構成において動作を説明する。

【００６２】まず、注目画素の入力画像データ２が誤差
補正手段１に供給される。誤差補正手段１は入力画像デ
ータ２を補正量算出手段５内の加算手段８からの画像補
正信号５ａにより補正し、その補正画像信号１ａを２値
化手段３および誤差算出手段４内の減算器１２に供給す
る。

【００６３】２値化手段３は、供給される補正画像信号
１ａに対応するアドレスの記憶内容により、１ビットの
２値化データ３ａを出力する。この１ビットの２値化デ
ータ３ａは出力装置へ出力されるとともに、誤差算出手
段４内のビット数変換部１１に出力される。

【００６４】ビット数変換部１１により１ビットの２値
化データ３ａは８ビットに変換されて減算器１２に出力
される。減算器１２は、２値化データ３ａの８ビットに
変換された信号と補正画像信号１ａとから注目画素の２
値化誤差信号４ａを算出し、算出した２値化誤差信号４
ａを誤差補正算出手段５の誤差拡散フィルタリング手段
６内のビットマスク部２４ａ〜２４ｄに供給する。

【００６５】例えば、入力される２値化誤差信号４ａが
「１０１１０１００」の場合、画素Ｂ11に拡散される誤
差量はビットマスク部２４ａのマスキングによりビット
６の「０」とビット７の「１」のみ通過されるので「１
０００００００」となり、画素Ｂ21に拡散される誤差量
はビットマスク部２４ｂのマスキングによりビット２の
「１」とビット３の「０」のみ通過されるので「０００
００１００」となり、画素Ｂ22に拡散される誤差量はビ
ットマスク部２４ｃのマスキングによりビット４の
「１」とビット５の「１」のみ通過されるので「００１
１００００」となり、画素Ｂ23に拡散される誤差量はビ
ットマスク部２４ｄのマスキングによりビット０の
「０」とビット１の「０」のみ通過されるので「０００
０００００」となる。

【００６６】また、例えば入力される２値化誤差信号４
ａが「０１０１１１１１」の場合、画素Ｂ11に拡散され
る誤差量は「０１００００００」となり、画素Ｂ21に拡
散される誤差量は「００００１１００」となり、画素Ｂ
22に拡散される誤差量は「０００１００００」となり、
画素Ｂ23に拡散される誤差量は「００００００１１」と
なる。

【００６７】このようにビットマスク処理されたビット
マスク部２４ａからの画素Ｂ11に対する値と、ラインバ
ッファ２５からの画素Ｂ21，Ｂ22，Ｂ23に対する値とが
加算手段８で加算され、この加算結果を注目画素に対応
する画像補正信号５ａとして誤差補正手段１に供給す
る。サインビットは、マスキングを施さないで、そのま
ま用いられる。

【００６８】誤差データが、例えば７，８というデータ
が続けて供給された場合に、７が「０００００１１１」
で、８が「００００１０００」であるのでビットマスク
部２４ａ〜２４ｄを通すと、７の場合には「０００００
０００」，「０００００１００」，「０００００００
０」，「００００００１１」が供給され、８の場合には
「００００００００」，「００００１０００」，「００
００００００」，「００００００００」となる。この結
果、濃度データが僅かに変わった場合でも、拡散される
誤差の位置と量が異なっているので目障りな模様が発生
することを抑制することが出来る。

【００６９】なお、この発明は、上記実施例で説明した
誤差拡散フィルタの構成だけに限定されるものではな
い。例えば、図３、図５、図６で説明した誤差拡散フィ
ルタの構成を用いても良く、この場合、誤差拡散フィル
タの大きさに応じてマスク部の数量を変更する。

【００７０】以上説明したように上記実施例によれば、
ビットマスク法を用いて誤差拡散フィルタリング及び２
値／多値化処理を行うことができ、予め用意したビット
マスクと誤差量との論理積をとることによって拡散量を
算出するので、拡散される誤差の位置と量も画素によっ
て異なるようになる。したがって、ランダム閾値を用い
る方法やランダム係数を用いる方法、或いは４つの係数
をランダムに置き換える方法等と同じ程度にテクスチャ
（縞模様）を低減することができる。この方法では誤差
拡散のフィルタリングを簡単な論理演算回路により実施
できるため、処理と回路構成の簡略化を図り、さらに、
処理速度をあげることも出来る。

【００７１】なお、この発明は、上記実施例で説明した
２値化処理に限定するものではなく、例えば、出力装置
の階調数（レベル数）が大きい場合の誤差拡散処理にお
いては、上述した２値化手段を階調数に対応する数だけ
の閾値を用いる多値化手段に置き換えて用いることがで
きる。また、同じ装置に多数のビットマスクの組合わせ
を用意し、数ラインごとに切り替えてフィルタリングを
行うようにしても良い。

【００７２】また、誤差拡散処理については、２値／多
値化誤差をラインバッファに蓄えて、注目画素の補正量
を算出する時点で、対応する位置から誤差を持ってくる
方法でも良い。また、ラインバッファとしてファースト
イン−ファーストアウト（ＦＩＦＯ）のバッファの代わ
りにＲＡＭ等の他の記憶手段を用いるようにしても良
い。

【００７３】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
出力画像のテクスチャ（縞模様）の低減化とともに、誤
差拡散処理の簡略化と処理時間の短縮を図ることのでき
る画像処理装置を提供する

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における画像処理装置の全
体の構成を示すブロック図。

【図２】この発明の画像処理装置の概略構成を説明する
ための概念図。

【図３】誤差フィルタを説明するための図。

【図４】誤差フィルタを説明するための図。

【図５】誤差フィルタを説明するための図。

【図６】誤差フィルタを説明するための図。

【図７】補正後の補正画像信号を説明するための図。

【図８】ＲＡＭを用いた２値化手段の実施方法を説明す
るための図。

【図９】論理回路を用いた２値化手段の実施方法を説明
するための図。

【図１０】図１の誤差補正量算出手段の構成を説明する
ための図。

【図１１】図１の画像処理装置で使用されるビットマス
ク値を説明するための図。

【図１２】ビットマスク値の例を示す図。

【図１３】ビットマスク値の例を示す図。

【図１４】ビットマスク値の例を示す図。

【図１５】ビットマスク値の例を示す図。

【図１６】ビットマスク部の構成を説明するための図。

【図１７】従来の誤差拡散法を説明するための図。

【符号の説明】

１…誤差補正手段、１ａ…補正画像信号、２…入力画像
データ、３…２値化手段、３ａ…２値化データ、４…誤
差算出手段、４ａ…２値化誤差信号、５…誤差補正量算
出手段、５ａ…画像補正信号、６…誤差拡散フィルタリ
ング手段、７…誤差記憶手段、８…加算手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 松永 稔 (56)参考文献 特開 平４−181875（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−109868（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−88570（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 注目画素および周辺画素に対する画素単
   位に複数ビット数で表せられる画像データを供給する供
   給手段と、 この供給手段により供給される画像データを多値化デー
   タに変換する第１の変換手段と、 この第１の変換手段からの多値化データを元の画像デー
   タと同じビット数に変換する第２の変換手段と、 この第２の変換手段で変換された画像データと上記供給
   手段からの画像データとにより上記画素単位の誤差を算
   出する算出手段と、 この算出手段により算出された画素単位の誤差を、上記
   注目画素の周辺画素にマスキング処理拡散させる処理手
   段と、 この処理手段でマスキング処理されて拡散された誤差か
   ら補正量を算出する補正量算出手段と、 この補正量算出手段により算出された補正量で上記供給
   手段からの注目画素の画像データを補正する補正手段
   と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 注目画素および周辺画素に対する画素単
   位に複数ビット数で表せられる画像データを供給する供
   給手段と、 この供給手段により供給される画像データを多値化デー
   タに変換する第１の変換手段と、 この第１の変換手段からの多値化データを元の画像デー
   タと同じビット数に変換する第２の変換手段と、 この第２の変換手段で変換された画像データと上記供給
   手段からの画像データとにより上記画素単位の誤差を算
   出する算出手段と、 この算出手段により算出された画素単位の誤差を、論理
   演算から成立つビットマスクを用いて誤差を拡散させる
   誤差拡散フィルタリング処理をする処理手段と、この処
   理手段で拡散処理された誤差から補正量を算出する補正
   量算出手段と、 この補正量算出手段により算出された補正量で上記供給
   手段からの注目画素の画像データを補正する補正手段
   と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。