JP3269134B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は階調画像データをデータ
容量の削減、ＣＲＴ画面やプリンタへの出力等のために
２値化する機能を有する画像処理装置に関する。
容量の削減、ＣＲＴ画面やプリンタへの出力等のために
２値化する機能を有する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】階調画像データをドット単位での階調制
御ができないプリンタ装置やディスプレイ装置に出力す
る場合や、保存や転送のためにデータ容量を減らそうと
する場合には、各画素の階調数を２階調に減らす２値化
処理が広く行われている。２値化手法には各種のものが
あるが、その中でも画質の優れたものとして平均誤差最
少法や誤差拡散法が広く用いられている。平均誤差最少
法及び誤差拡散法は高解像度で、しかも連続的な階調再
現が可能であるという優れた特徴を持つ。
御ができないプリンタ装置やディスプレイ装置に出力す
る場合や、保存や転送のためにデータ容量を減らそうと
する場合には、各画素の階調数を２階調に減らす２値化
処理が広く行われている。２値化手法には各種のものが
あるが、その中でも画質の優れたものとして平均誤差最
少法や誤差拡散法が広く用いられている。平均誤差最少
法及び誤差拡散法は高解像度で、しかも連続的な階調再
現が可能であるという優れた特徴を持つ。
【０００３】平均誤差最少法は周辺の２値化済みの画素
に生じた量子化誤差の重み付き平均値で次の画素のデー
タ値を修正するものである。一方、誤差拡散法はある画
素の２値化時に生じた量子化誤差を、周辺のまだ２値化
していない画素に拡散して加えるものである。平均誤差
最少法と誤差拡散法は、画像端での取り扱いを除けば全
く等価である。誤差拡散法は特開平１−２８４１７３の
「画像処理方法及び装置」等で開示されている。
に生じた量子化誤差の重み付き平均値で次の画素のデー
タ値を修正するものである。一方、誤差拡散法はある画
素の２値化時に生じた量子化誤差を、周辺のまだ２値化
していない画素に拡散して加えるものである。平均誤差
最少法と誤差拡散法は、画像端での取り扱いを除けば全
く等価である。誤差拡散法は特開平１−２８４１７３の
「画像処理方法及び装置」等で開示されている。
【０００４】ここでプリンタを例にとると、ドットのＯ
Ｎ／ＯＦＦとは、紙上にドットを印画する画素をＯＮ、
印画せず紙の地のままで残す画素をＯＦＦと呼ぶことに
する。
Ｎ／ＯＦＦとは、紙上にドットを印画する画素をＯＮ、
印画せず紙の地のままで残す画素をＯＦＦと呼ぶことに
する。
【０００５】さて、ドットプリンタでは、ドット径が隣
接画素との距離よりも大きくとってあることが多い。そ
の理由としては、一つにはベタ印画時の最高濃度を十分
に出すためであり、他にはドットの集まりの形で線や文
字等を描画する場合に、大きくとった方が隣接ドット同
士が滑らかにつながって線や文字がきれいに見えるから
である。このような場合には、ドットがＯＮとなった場
合のドット径は画素ピッチより大きく、隣接画素部にま
ではみ出てしまう。このため、図１（ａ）のように中心
の注目画素がＯＦＦ、その周辺の近傍画素がＯＮの状態
になった場合、注目画素は周囲のＯＮドットからの侵食
のために実際のＯＦＦ部の面積は極めて小さなものにな
ってしまい、場合によってはＯＦＦが全く潰されてま
う。
接画素との距離よりも大きくとってあることが多い。そ
の理由としては、一つにはベタ印画時の最高濃度を十分
に出すためであり、他にはドットの集まりの形で線や文
字等を描画する場合に、大きくとった方が隣接ドット同
士が滑らかにつながって線や文字がきれいに見えるから
である。このような場合には、ドットがＯＮとなった場
合のドット径は画素ピッチより大きく、隣接画素部にま
ではみ出てしまう。このため、図１（ａ）のように中心
の注目画素がＯＦＦ、その周辺の近傍画素がＯＮの状態
になった場合、注目画素は周囲のＯＮドットからの侵食
のために実際のＯＦＦ部の面積は極めて小さなものにな
ってしまい、場合によってはＯＦＦが全く潰されてま
う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、平均誤差最
少法や誤差拡散法は基本的にはドット分散型に分類でき
るディザ法の１種であり、なるべくドットを分散して配
置しようとするため、ＯＮ画素の割合がＯＦＦ画素より
多くなるような高濃度部では、ＯＦＦ画素は分散配置さ
れ、上記の図１（ａ）のようなケースが多く生じる。こ
のため、ＯＦＦ部が侵食されることは非常に多く、その
結果、ガンマ特性が図２のように急峻になり、実際に全
ドットがＯＮになるより前に塗潰されてしまう事態にな
る。結局、以下のような問題が生じる。
少法や誤差拡散法は基本的にはドット分散型に分類でき
るディザ法の１種であり、なるべくドットを分散して配
置しようとするため、ＯＮ画素の割合がＯＦＦ画素より
多くなるような高濃度部では、ＯＦＦ画素は分散配置さ
れ、上記の図１（ａ）のようなケースが多く生じる。こ
のため、ＯＦＦ部が侵食されることは非常に多く、その
結果、ガンマ特性が図２のように急峻になり、実際に全
ドットがＯＮになるより前に塗潰されてしまう事態にな
る。結局、以下のような問題が生じる。
【０００７】・ガンマ特性が急峻な領域では、入力デー
タや環境条件が少し変化しただけでも出力濃度が大きく
変化してしまうため、系が非常に不安定となり、出力画
像にムラやノイズが生じやすく、画質を低下させる。
タや環境条件が少し変化しただけでも出力濃度が大きく
変化してしまうため、系が非常に不安定となり、出力画
像にムラやノイズが生じやすく、画質を低下させる。
【０００８】・データ上のベタに至る前に濃度が飽和し
てしまい、入力画像データが図２のａ以上の部分では意
味がなくなり、入力データの有効階調数が減少する。
てしまい、入力画像データが図２のａ以上の部分では意
味がなくなり、入力データの有効階調数が減少する。
【０００９】・溶融型熱転写プリンタはインクリボン上
に塗布した熱溶融型インクをサーマルヘッドで加熱して
紙上に転写するため、熱エネルギーの蓄積が起こり、Ｏ
Ｎ画素密度が高いところではＯＮ画素のドット径がます
ます大きくなる。
に塗布した熱溶融型インクをサーマルヘッドで加熱して
紙上に転写するため、熱エネルギーの蓄積が起こり、Ｏ
Ｎ画素密度が高いところではＯＮ画素のドット径がます
ます大きくなる。
【００１０】・溶融型熱転写プリンタはインクリボン上
に塗布した熱溶融型インクをサーマルヘッドで加熱して
紙上に転写するため、インクがインクフィルムから離れ
て紙に転写される際に、微小面積部をインクフィルム上
にきれいに残すことは困難である。つまり、ＯＦＦ部の
面積がある程度以下の場合には周囲のＯＮ部と一緒にＯ
ＦＦ部のインクまで紙上に転写されてしまう。特に、プ
リンタが高解像度化して１画素の面積が微小化した場合
にこの影響が大きくなる。
に塗布した熱溶融型インクをサーマルヘッドで加熱して
紙上に転写するため、インクがインクフィルムから離れ
て紙に転写される際に、微小面積部をインクフィルム上
にきれいに残すことは困難である。つまり、ＯＦＦ部の
面積がある程度以下の場合には周囲のＯＮ部と一緒にＯ
ＦＦ部のインクまで紙上に転写されてしまう。特に、プ
リンタが高解像度化して１画素の面積が微小化した場合
にこの影響が大きくなる。
【００１１】以上のような要素が加わるため、通常の誤
差拡散法による２値化ではガンマ特性はさらに急峻とな
り、３６０ｄｐｉの高解像度の熱転写プリンタの例では
ドットＯＮ部の割合が１／２以下で、早くも出力濃度が
飽和するという極端な状態になる。このような事態にな
ると、プリンタをいくら高解像度化してもそれが画質に
生かされなくなる。
差拡散法による２値化ではガンマ特性はさらに急峻とな
り、３６０ｄｐｉの高解像度の熱転写プリンタの例では
ドットＯＮ部の割合が１／２以下で、早くも出力濃度が
飽和するという極端な状態になる。このような事態にな
ると、プリンタをいくら高解像度化してもそれが画質に
生かされなくなる。
【００１２】また、トナーの転写工程を有する電子写真
プリンタでも、転写工程や定着工程でドットのつぶれが
生じやすく、同様の問題を生じる。
プリンタでも、転写工程や定着工程でドットのつぶれが
生じやすく、同様の問題を生じる。
【００１３】以上は主に階調再現性に関する問題点であ
ったが、図１（ｂ）のようにＯＮ画素中にＯＦＦ画素で
細線が描かれているような場合には、 ・ＯＮ画素からの侵食によって細線がほとんど認識でき
なくなり、解像度が低下する。
ったが、図１（ｂ）のようにＯＮ画素中にＯＦＦ画素で
細線が描かれているような場合には、 ・ＯＮ画素からの侵食によって細線がほとんど認識でき
なくなり、解像度が低下する。
【００１４】という問題も生じる。
【００１５】階調再現性の改善対策としては、誤差拡散
法をあきらめ、渦巻き型ディザや網点型ディザ法等のド
ット集中型の組織的ディザ法が用いられるのが普通であ
ったが、組織的ディザ法は再現可能階調数、および解像
度の点で誤差拡散法にはるかに劣る。
法をあきらめ、渦巻き型ディザや網点型ディザ法等のド
ット集中型の組織的ディザ法が用いられるのが普通であ
ったが、組織的ディザ法は再現可能階調数、および解像
度の点で誤差拡散法にはるかに劣る。
【００１６】また、特開平１−１５７１６６の「画像処
理方法」では誤差拡散法で用いる閾値を周期的に変動さ
せる閾値マトリックスを導入することによって誤差拡散
法の２値化パターンにある程度の規則性が生じるように
することが可能になっている。これを応用すれば、誤差
拡散法の閾値マトリックスに網点ディザのようなドット
集中型のディザノイズを加えることで、誤差拡散法であ
りながら、ある程度までドットを集中させることも可能
となる。しかし、誤差拡散法の機構は本質的にはドット
を分散させようとする方向に働くため、この方法でもド
ットの完全な集中は困難で試みた結果では閾値が高くな
っている領域にＯＦＦドットが集まる傾向はでるもの
の、ＯＦＦドット同士が完全に隣接するところまではい
かず、間にどうしてもＯＮドットが割り込んでしまい、
図１（ａ）のような状態の解消はできなかった。また、
図１（ｂ）のような事態の改善には無力で、むしろ閾値
マトリックスの変動量をあまりに大きくしてしまうと、
それに起因する規則的パターンが強くなりすぎて解像度
を劣化させ、誤差拡散法の本来のよさが損なわれてしま
うという問題点があった。
理方法」では誤差拡散法で用いる閾値を周期的に変動さ
せる閾値マトリックスを導入することによって誤差拡散
法の２値化パターンにある程度の規則性が生じるように
することが可能になっている。これを応用すれば、誤差
拡散法の閾値マトリックスに網点ディザのようなドット
集中型のディザノイズを加えることで、誤差拡散法であ
りながら、ある程度までドットを集中させることも可能
となる。しかし、誤差拡散法の機構は本質的にはドット
を分散させようとする方向に働くため、この方法でもド
ットの完全な集中は困難で試みた結果では閾値が高くな
っている領域にＯＦＦドットが集まる傾向はでるもの
の、ＯＦＦドット同士が完全に隣接するところまではい
かず、間にどうしてもＯＮドットが割り込んでしまい、
図１（ａ）のような状態の解消はできなかった。また、
図１（ｂ）のような事態の改善には無力で、むしろ閾値
マトリックスの変動量をあまりに大きくしてしまうと、
それに起因する規則的パターンが強くなりすぎて解像度
を劣化させ、誤差拡散法の本来のよさが損なわれてしま
うという問題点があった。
【００１７】本発明の画像処理装置はこのような問題点
を解決するものであり、その目的とするところは、誤差
拡散法の高解像度、連続階調再現性等の優れた点を損な
うことなく、ＯＦＦドット部が隣接するＯＮドットによ
って侵食されることに起因するガンマの急峻化、解像度
低下を改善し、高画質の２値化ができる画像処理装置を
提供することにある。
を解決するものであり、その目的とするところは、誤差
拡散法の高解像度、連続階調再現性等の優れた点を損な
うことなく、ＯＦＦドット部が隣接するＯＮドットによ
って侵食されることに起因するガンマの急峻化、解像度
低下を改善し、高画質の２値化ができる画像処理装置を
提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この様な課題を解決する
ために本発明の画像処理装置では、階調画像データの２
値化手法として誤差拡散法または平均誤差最少法を用
い、注目画素の２値化結果がＯＦＦとなった場合には注
目画素に隣接する未２値化画素をも強制的にＯＦＦに２
値化する強制ＯＦＦ機構を有することを特徴とする。
ために本発明の画像処理装置では、階調画像データの２
値化手法として誤差拡散法または平均誤差最少法を用
い、注目画素の２値化結果がＯＦＦとなった場合には注
目画素に隣接する未２値化画素をも強制的にＯＦＦに２
値化する強制ＯＦＦ機構を有することを特徴とする。
【００１９】
【実施例】以下に、本発明による画像処理装置の強制オ
フ機構について、実施例に基づいて詳細に説明する。
フ機構について、実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２０】図３は本発明の第１の実施例を示す図で、
平均誤差最少法を用いて注目画素を２値化する際の構成
及び手順を示す。図３に基づいて本発明による２値化作
業の実際を［工程１］〜［工程４］に分けて説明する。
以下で言う注目画素とは、２値化しようとしている画素
を指す。
平均誤差最少法を用いて注目画素を２値化する際の構成
及び手順を示す。図３に基づいて本発明による２値化作
業の実際を［工程１］〜［工程４］に分けて説明する。
以下で言う注目画素とは、２値化しようとしている画素
を指す。
【００２１】［工程１］ 誤差補正機構３０１は、注目
画素の近傍の２値化済みの画素に生じた２値化誤差の重
み付き平均を求め、それを注目画素データに加えて補正
データを得る（３０１）。
画素の近傍の２値化済みの画素に生じた２値化誤差の重
み付き平均を求め、それを注目画素データに加えて補正
データを得る（３０１）。
【００２２】［工程２］ 強制ＯＦＦ確認機構３０２が
注目画素が強制ＯＦＦの対象になる「強制ＯＦＦ画素」
かどうか調べる。強制ＯＦＦ画素の決定は注目画素より
先に２値化した画素での２値化過程でなされている（３
０２）。
注目画素が強制ＯＦＦの対象になる「強制ＯＦＦ画素」
かどうか調べる。強制ＯＦＦ画素の決定は注目画素より
先に２値化した画素での２値化過程でなされている（３
０２）。
【００２３】［工程３］ 強制ＯＦＦ確認機構３０２で
の確認の結果に応じて注目画素が強制ＯＦＦ画素でなか
った場合（Ｎｏの場合）は［３−ａ］を、強制ＯＦＦ画
素であった場合（Ｙｅｓの場合）は［３−ｂ］を実行す
る。
の確認の結果に応じて注目画素が強制ＯＦＦ画素でなか
った場合（Ｎｏの場合）は［３−ａ］を、強制ＯＦＦ画
素であった場合（Ｙｅｓの場合）は［３−ｂ］を実行す
る。
【００２４】［３−ａ］ 注目画素が強制ＯＦＦ画素で
なかった場合 ［３−ａ−１］２値化機構３０３で補正データと閾値と
の比較による２値化が行われ、注目画素がＯＮかＯＦＦ
かに２値化される（３０３）。
なかった場合 ［３−ａ−１］２値化機構３０３で補正データと閾値と
の比較による２値化が行われ、注目画素がＯＮかＯＦＦ
かに２値化される（３０３）。
【００２５】［３−ａ−２］注目画素の２値化結果がＯ
ＦＦであった場合、強制ＯＦＦ設定機構３０４が注目画
素近傍のまだ２値化作業を行っていない画素から適当な
ものを選び、「強制ＯＦＦ画素」に設定する（３０
４）。
ＦＦであった場合、強制ＯＦＦ設定機構３０４が注目画
素近傍のまだ２値化作業を行っていない画素から適当な
ものを選び、「強制ＯＦＦ画素」に設定する（３０
４）。
【００２６】［３−ｂ］ 注目画素が強制ＯＦＦ画素の
場合 強制ＯＦＦ実施機構３０５が注目画素をＯＦＦに２値化
する（３０５）。
場合 強制ＯＦＦ実施機構３０５が注目画素をＯＦＦに２値化
する（３０５）。
【００２７】［工程４］ 誤差計算機構３０６が注目画
素の２値化によって生じた誤差を計算し、次の画素の２
値化時に［工程１］で使用するために記憶しておく（３
０６）。
素の２値化によって生じた誤差を計算し、次の画素の２
値化時に［工程１］で使用するために記憶しておく（３
０６）。
【００２８】以上の工程で注目画素の２値化作業を行
う。
う。
【００２９】強制ＯＦＦ確認機構３０２、強制ＯＦＦ設
定機構３０４、強制ＯＦＦ実施機構３０５が本発明の
「強制ＯＦＦ機構」を構成する。また、以上の工程中、
３０１、３０３、３０６は従来の平均誤差最少法と共通
の部分であり、３０２、３０４、３０５が本発明の強制
ＯＦＦ機構によってつけ加わった部分である。
定機構３０４、強制ＯＦＦ実施機構３０５が本発明の
「強制ＯＦＦ機構」を構成する。また、以上の工程中、
３０１、３０３、３０６は従来の平均誤差最少法と共通
の部分であり、３０２、３０４、３０５が本発明の強制
ＯＦＦ機構によってつけ加わった部分である。
【００３０】工程３０４での強制ＯＦＦ設定機構による
「強制ＯＦＦ画素」の選び方の例を図４（図４（ａ）〜
図４（ｄ））に示す。図４は注目画素より上方の全画素
及び、同ラインの左方の画素は既に２値化作業が終わっ
ている場合に、下方および同ライン右方の未２値化画素
から強制ＯＦＦ画素を選ぶ場合の例である。図４（ａ）
は最も簡単な例の１つで、注目画素の右隣の１画素のみ
を強制ＯＦＦ画素に設定する。図４（ｂ）は、右方の１
画素と下方の１画素と右下方の１画素を強制ＯＦＦ画素
に設定する場合の例である。その他にも図４（ｃ）、図
４（ｄ）のような各種の設定法が可能である。
「強制ＯＦＦ画素」の選び方の例を図４（図４（ａ）〜
図４（ｄ））に示す。図４は注目画素より上方の全画素
及び、同ラインの左方の画素は既に２値化作業が終わっ
ている場合に、下方および同ライン右方の未２値化画素
から強制ＯＦＦ画素を選ぶ場合の例である。図４（ａ）
は最も簡単な例の１つで、注目画素の右隣の１画素のみ
を強制ＯＦＦ画素に設定する。図４（ｂ）は、右方の１
画素と下方の１画素と右下方の１画素を強制ＯＦＦ画素
に設定する場合の例である。その他にも図４（ｃ）、図
４（ｄ）のような各種の設定法が可能である。
【００３１】本実施例のように強制ＯＦＦ画素を設定す
ることで、図１（ａ）のようにＯＦＦ部が１ドットだけ
孤立する事態が防げる。これにより、ガンマ特性の急峻
化が改善されるとともに、図１（ｂ）のように細線がつ
ぶれる事態も改善でき、解像度向上にも寄与する。
ることで、図１（ａ）のようにＯＦＦ部が１ドットだけ
孤立する事態が防げる。これにより、ガンマ特性の急峻
化が改善されるとともに、図１（ｂ）のように細線がつ
ぶれる事態も改善でき、解像度向上にも寄与する。
【００３２】図４のａ〜ｄのようにＯＦＦドットの数を
増やしていくと、ＯＦＦドット同士がまとまる個数が増
え、ＯＮドットによる侵食の影響はますます小さくなる
ので、ＯＦＦドット数、パターンはその出力装置に合っ
た最適値に設定すればよい。また、使用する強制ＯＦＦ
ドットのパターンと個数は１枚の画像を処理する間、１
種類に固定してもよいし、何等かの規則に従って複数の
パターンを切替えて用いてもよい。
増やしていくと、ＯＦＦドット同士がまとまる個数が増
え、ＯＮドットによる侵食の影響はますます小さくなる
ので、ＯＦＦドット数、パターンはその出力装置に合っ
た最適値に設定すればよい。また、使用する強制ＯＦＦ
ドットのパターンと個数は１枚の画像を処理する間、１
種類に固定してもよいし、何等かの規則に従って複数の
パターンを切替えて用いてもよい。
【００３３】図５は本発明の第２の実施例を説明するも
ので、モノクロプリンタ装置に出力するために階調数が
０〜２５５の２５６階調の原画像の輝度データを０また
は２５５に２値化する場合の例である。輝度データなの
で、０に２値化された場合にはドットＯＮ、２５５に２
値化された場合にはドットＯＦＦとする。
ので、モノクロプリンタ装置に出力するために階調数が
０〜２５５の２５６階調の原画像の輝度データを０また
は２５５に２値化する場合の例である。輝度データなの
で、０に２値化された場合にはドットＯＮ、２５５に２
値化された場合にはドットＯＦＦとする。
【００３４】本実施例では、図３の第１の実施例におけ
る工程１（１−１〜１−３）、工程２、工程３（３−１
〜３−３）、工程４の各段階に対応する処理内容をＣ言
語に準じた擬似プログラム言語を用いて記述し、各工程
ごとに破線で囲ってある。演算子（+,-,=,==,> 等）、
条件分岐の if else 文、関数呼び出し、等に関しては
Ｃ言語に準じているが、使用する定数、変数、関数等の
宣言は特に行っておらず、それらのデータ型も限定して
いない。ここで用いられている変数や関数の意味は、 data: 注目画素の輝度データ corrected_data: 注目画素の補正後データ result: 注目画素の２値化結果データ slsh: ２値化時に用いる閾値 err: 注目画素の２値化誤差 error_sum(): 注目画素の補正量を求める関数 check_force_off(): 注目画素が、強制ＯＦＦ画素かど
うか調べる関数 強制ＯＦＦ画素ならば True、そうでなければ False を
関数値として返す set_force_off(): 注目画素の周辺の未２値化画素
を、強制ＯＦＦ画素に設定する関数。値は返さない のようになる。本実施例では、slsh は定数で、その値
は、 slsh = 127; とする。
る工程１（１−１〜１−３）、工程２、工程３（３−１
〜３−３）、工程４の各段階に対応する処理内容をＣ言
語に準じた擬似プログラム言語を用いて記述し、各工程
ごとに破線で囲ってある。演算子（+,-,=,==,> 等）、
条件分岐の if else 文、関数呼び出し、等に関しては
Ｃ言語に準じているが、使用する定数、変数、関数等の
宣言は特に行っておらず、それらのデータ型も限定して
いない。ここで用いられている変数や関数の意味は、 data: 注目画素の輝度データ corrected_data: 注目画素の補正後データ result: 注目画素の２値化結果データ slsh: ２値化時に用いる閾値 err: 注目画素の２値化誤差 error_sum(): 注目画素の補正量を求める関数 check_force_off(): 注目画素が、強制ＯＦＦ画素かど
うか調べる関数 強制ＯＦＦ画素ならば True、そうでなければ False を
関数値として返す set_force_off(): 注目画素の周辺の未２値化画素
を、強制ＯＦＦ画素に設定する関数。値は返さない のようになる。本実施例では、slsh は定数で、その値
は、 slsh = 127; とする。
【００３５】図５の［工程１］における error_sum()
は、平均誤差最少法における注目画素データの補正量を
求める関数で、周辺の既に２値化の終了した画素に生じ
た２値化誤差の重み付き平均を求めている。注目画素か
ら右方向にｘ画素、上方向にｙ画素離れた画素に生じた
２値化誤差を Ｅ（ｘ，ｙ）、その重みをＷ（ｘ，ｙ）
とし、上方の画素（ｙ＞０の画素）、および、同じライ
ンの左方の画素（ｙ＝０かつｘ＜０の画素）の２値化が
既に終了しているとする。この時、例えば図６−ａのよ
うな重みマトリックスを用いた場合は、 W(-1,0) = W(0,1) = 2 W(-2,0) = W(-1,1) = W(1,1) = W(0,2) = 1 となる。誤差の重み付き平均値を求める一般式は、 （ Σ E(x,y)W(x,y) ） ／ Σ W(x,y) となる。ただし、Σ演算の対象となるｘ，ｙの組み合わ
せは、Ｗが定義されている場所についてのみ考える。具
体的には、この場合の関数 error_sum() は、 （2・E(-1,0) + 2・E(0,1) + E(-2,0) + E(-1,1) + E
(1,1) + E(0,2)）／（2+2+1+1+1+1） を計算し、その結果を自分自身の値として返す。重みマ
トリックスとしては図６（ａ）以外にも図６（ｂ）、図
６（ｃ）に示すような各種のものが利用可能である。ま
た、複数の重みマトリックスを用意し、それらをランダ
ムに切替えることも可能である。
は、平均誤差最少法における注目画素データの補正量を
求める関数で、周辺の既に２値化の終了した画素に生じ
た２値化誤差の重み付き平均を求めている。注目画素か
ら右方向にｘ画素、上方向にｙ画素離れた画素に生じた
２値化誤差を Ｅ（ｘ，ｙ）、その重みをＷ（ｘ，ｙ）
とし、上方の画素（ｙ＞０の画素）、および、同じライ
ンの左方の画素（ｙ＝０かつｘ＜０の画素）の２値化が
既に終了しているとする。この時、例えば図６−ａのよ
うな重みマトリックスを用いた場合は、 W(-1,0) = W(0,1) = 2 W(-2,0) = W(-1,1) = W(1,1) = W(0,2) = 1 となる。誤差の重み付き平均値を求める一般式は、 （ Σ E(x,y)W(x,y) ） ／ Σ W(x,y) となる。ただし、Σ演算の対象となるｘ，ｙの組み合わ
せは、Ｗが定義されている場所についてのみ考える。具
体的には、この場合の関数 error_sum() は、 （2・E(-1,0) + 2・E(0,1) + E(-2,0) + E(-1,1) + E
(1,1) + E(0,2)）／（2+2+1+1+1+1） を計算し、その結果を自分自身の値として返す。重みマ
トリックスとしては図６（ａ）以外にも図６（ｂ）、図
６（ｃ）に示すような各種のものが利用可能である。ま
た、複数の重みマトリックスを用意し、それらをランダ
ムに切替えることも可能である。
【００３６】次の［工程２］では注目画素が強制ＯＦＦ
画素かどうかチェックする関数 check_force_off() を
呼ぶ。check_force_off() は図３の強制ＯＦＦ確認機構
３０２に相当し、既に２値化が終わった画素によって注
目画素が強制ＯＦＦ画素に設定されていた場合にはTru
e、強制ＯＦＦ画素に設定されていなかった場合には Fa
lse を値として返す。
画素かどうかチェックする関数 check_force_off() を
呼ぶ。check_force_off() は図３の強制ＯＦＦ確認機構
３０２に相当し、既に２値化が終わった画素によって注
目画素が強制ＯＦＦ画素に設定されていた場合にはTru
e、強制ＯＦＦ画素に設定されていなかった場合には Fa
lse を値として返す。
【００３７】［工程３］ではcheck_force_off() の結果
に応じて処理が別れる。
に応じて処理が別れる。
【００３８】check_force_off() が False であった場
合には、［工程３-ａ-１］でcorrected_data を閾値 sl
sh との比較によって０または２５５に２値化し、その
結果を２値化結果データ result に代入する。さらに r
esult が２５５ すなわちＯＦＦに２値化された場合に
は、工程［３-ａ-２］で 関数 set_force_off() を呼
び、周辺の未２値化画素を強制ＯＦＦ画素に設定する。
set_force_off() は強制ＯＦＦ設定機構３０４に相当す
る。
合には、［工程３-ａ-１］でcorrected_data を閾値 sl
sh との比較によって０または２５５に２値化し、その
結果を２値化結果データ result に代入する。さらに r
esult が２５５ すなわちＯＦＦに２値化された場合に
は、工程［３-ａ-２］で 関数 set_force_off() を呼
び、周辺の未２値化画素を強制ＯＦＦ画素に設定する。
set_force_off() は強制ＯＦＦ設定機構３０４に相当す
る。
【００３９】check_force_off() が True であった場合
には、［工程３−ｂ］でresult を強制的に２５５、す
なわちＯＦＦに２値化する。
には、［工程３−ｂ］でresult を強制的に２５５、す
なわちＯＦＦに２値化する。
【００４０】［工程４］では補正後データ corrected_d
ata と、２値化結果 result との差を計算し、注目画素
の２値化誤差 err を求める。ここで求めた２値化誤差
は、次の画素を２値化する際に［工程１］の error_sum
() で参照されるもので、その時のために保存される。
ata と、２値化結果 result との差を計算し、注目画素
の２値化誤差 err を求める。ここで求めた２値化誤差
は、次の画素を２値化する際に［工程１］の error_sum
() で参照されるもので、その時のために保存される。
【００４１】本実施例では閾値 slsh は定数としたが、
これらは画素位置によって変動する変数であってもよ
い。また、本実施例では原画像データが輝度であると
し、０に２値化した場合にドットＯＮ、２５５に２値化
した場合にＯＦＦとしたが、これは原画像データが濃度
データであるような場合や、出力装置がＣＲＴ装置であ
るような場合には逆になる。
これらは画素位置によって変動する変数であってもよ
い。また、本実施例では原画像データが輝度であると
し、０に２値化した場合にドットＯＮ、２５５に２値化
した場合にＯＦＦとしたが、これは原画像データが濃度
データであるような場合や、出力装置がＣＲＴ装置であ
るような場合には逆になる。
【００４２】ところで、図３及び図５の実施例では平均
誤差最少法を用いた場合について述べたが、誤差拡散法
を用いた場合でも、［工程１］及び［工程４］の部分が
変わるだけで、本発明の強制ＯＦＦ機構に関する部分は
共通である。［工程１］の関数 error_sum() で求める
「注目画素データの補正量」は、誤差拡散法的な表現で
は「周辺画素から拡散されてきた誤差の総和」と言い換
えることができる。本実施例のような平均誤差最少法で
は、［工程４］では注目画素の２値化誤差を求めるだけ
で、［工程１］で「周辺の既２値化画素から拡散されて
きた誤差の総和」を求める作業を行っている。これに対
して誤差拡散法では、［工程４］で注目画素の２値化誤
差を求めたあと、続けて周辺の未２値化画素への誤差拡
散作業をも行ってしまい、［工程１］では誤差の補正量
を求める作業をせずとも補正済みのデータが得られるよ
うにする。誤差拡散法の詳細については特開平１−２８
４１７３等で説明されている。
誤差最少法を用いた場合について述べたが、誤差拡散法
を用いた場合でも、［工程１］及び［工程４］の部分が
変わるだけで、本発明の強制ＯＦＦ機構に関する部分は
共通である。［工程１］の関数 error_sum() で求める
「注目画素データの補正量」は、誤差拡散法的な表現で
は「周辺画素から拡散されてきた誤差の総和」と言い換
えることができる。本実施例のような平均誤差最少法で
は、［工程４］では注目画素の２値化誤差を求めるだけ
で、［工程１］で「周辺の既２値化画素から拡散されて
きた誤差の総和」を求める作業を行っている。これに対
して誤差拡散法では、［工程４］で注目画素の２値化誤
差を求めたあと、続けて周辺の未２値化画素への誤差拡
散作業をも行ってしまい、［工程１］では誤差の補正量
を求める作業をせずとも補正済みのデータが得られるよ
うにする。誤差拡散法の詳細については特開平１−２８
４１７３等で説明されている。
【００４３】
【発明の効果】本発明の構成によると、注目画素の２値
化結果がＯＦＦとなった場合に、注目画素に隣接する未
２値化画素をも強制的にＯＦＦに２値化する強制ＯＦＦ
機構を設けたために、孤立したＯＦＦ画素が周辺のＯＮ
画素によって大幅に侵食される事態を避けることがで
き、ガンマ特性の急峻化により出力濃度が飽和するのを
改善できる。また、ＯＦＦドットのつぶれを防げるの
で、解像度も向上する。このように本発明により、ガン
マ特性と解像度の両面を改善した平均誤差最少法および
誤差拡散法を実現できる。
化結果がＯＦＦとなった場合に、注目画素に隣接する未
２値化画素をも強制的にＯＦＦに２値化する強制ＯＦＦ
機構を設けたために、孤立したＯＦＦ画素が周辺のＯＮ
画素によって大幅に侵食される事態を避けることがで
き、ガンマ特性の急峻化により出力濃度が飽和するのを
改善できる。また、ＯＦＦドットのつぶれを防げるの
で、解像度も向上する。このように本発明により、ガン
マ特性と解像度の両面を改善した平均誤差最少法および
誤差拡散法を実現できる。
【図１】ＯＦＦドットが周囲のＯＮドットによって侵食
される様子を示す図。
される様子を示す図。
【図２】ガンマ特性が急峻になる場合を示す図。
【図３】本発明の第１の実施例を示す図。
【図４】本発明の強制ＯＦＦ画素の選び方を示す図。
【図５】本発明の第２の実施例を示す図。
【図６】本発明の誤差補正で用いる重みマトリックスの
例を示す図。
例を示す図。
３０１ 誤差補正機構 ３０２ 強制ＯＦＦ確認機構 ３０３ ２値化機構 ３０４ 強制ＯＦＦ設定機構 ３０５ 強制ＯＦＦ実施機構 ３０６ 誤差計算機構
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/405 Ｂ４１Ｊ 3/12 Ｇ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/403 B41J 2/485 B41J 2/52 G06T 1/00 460 G06T 5/00 200 H04N 1/405
Claims (1)
- 【請求項１】 階調画像データの２値化手法として誤差
拡散法または平均誤差最少法を用い、注目画素の２値化
結果がＯＦＦとなった場合には注目画素に隣接する未２
値化画素をも強制的にＯＦＦに２値化する強制ＯＦＦ機
構を有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 |
|---|---|---|---|
| JP27314792A JP3269134B2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27314792A JP3269134B2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06125460A JPH06125460A (ja) | 1994-05-06 |
| JP3269134B2 true JP3269134B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=17523773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27314792A Expired - Fee Related JP3269134B2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3269134B2 (ja) |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP27314792A patent/JP3269134B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06125460A (ja) | 1994-05-06 |
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Legal Events
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