JP3271354B2 - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
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- JP3271354B2 JP3271354B2 JP02650293A JP2650293A JP3271354B2 JP 3271354 B2 JP3271354 B2 JP 3271354B2 JP 02650293 A JP02650293 A JP 02650293A JP 2650293 A JP2650293 A JP 2650293A JP 3271354 B2 JP3271354 B2 JP 3271354B2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/405—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
- H04N1/4051—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a dispersed dots halftone pattern, the dots having substantially the same size
- H04N1/4052—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a dispersed dots halftone pattern, the dots having substantially the same size by error diffusion, i.e. transferring the binarising error to neighbouring dot decisions
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- Signal Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は画像処理装置に関し、
特に誤差拡散２値化方式を用いた画像処理装置に関す
る。
特に誤差拡散２値化方式を用いた画像処理装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、画像処理装置の階調性と解像度を
両立させる２値化方式として誤差拡散方式がある。この
誤差拡散方式に領域判別を組合わせ、さらに文字／写真
混在画像においても階調性と解像度の両立を向上させる
手法が従来より多く提案されている。
両立させる２値化方式として誤差拡散方式がある。この
誤差拡散方式に領域判別を組合わせ、さらに文字／写真
混在画像においても階調性と解像度の両立を向上させる
手法が従来より多く提案されている。
【０００３】そのような提案の１つがたとえば特開昭６
３−２１４０７３号公報に開示されている。
３−２１４０７３号公報に開示されている。
【０００４】図６は同公報に開示された画像処理装置の
誤差算出部を示す図である。図６を参照して、多値入力
データは、周辺画素の２値化誤差を加算された後比較器
３１によって２値化される。もし誤差加算データが２値
化しきい値より大きければ２値出力値として「１」が出
力され、誤差加算データが２値化しきい値よりも小さけ
れば「０」が出力される。これらの処理により、注目画
素の２値化誤差データが以降の画素へと伝搬し、濃度保
存型２値化がなされる。図６においては、フィードバッ
クループ内に乗算器を設置し、画像の特徴により算出誤
差に対して利得演算を施す。すなわち、たとえば文字な
らば利得＝０とし、文字／写真ならば利得＝０．５と
し、写真ならば１とする。
誤差算出部を示す図である。図６を参照して、多値入力
データは、周辺画素の２値化誤差を加算された後比較器
３１によって２値化される。もし誤差加算データが２値
化しきい値より大きければ２値出力値として「１」が出
力され、誤差加算データが２値化しきい値よりも小さけ
れば「０」が出力される。これらの処理により、注目画
素の２値化誤差データが以降の画素へと伝搬し、濃度保
存型２値化がなされる。図６においては、フィードバッ
クループ内に乗算器を設置し、画像の特徴により算出誤
差に対して利得演算を施す。すなわち、たとえば文字な
らば利得＝０とし、文字／写真ならば利得＝０．５と
し、写真ならば１とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで図６に示した
ような従来の画像処理装置に用いられる誤差拡散法は原
理的に高速化が困難である。なぜならば、フィードバッ
クループを持つ非同期回路であるからである。誤差拡散
回路はこのフィードバックループの遅延時間によって動
作速度限界が決定される。従来においては、図６に示す
ようにこのフィードバックループ内に領域判別による適
応処理が置かれていたので、たとえば高精度の処理を行
なおうとすれば動作速度が遅くなり、動作速度を上げれ
ば精度が落ちるといった問題を有していた。
ような従来の画像処理装置に用いられる誤差拡散法は原
理的に高速化が困難である。なぜならば、フィードバッ
クループを持つ非同期回路であるからである。誤差拡散
回路はこのフィードバックループの遅延時間によって動
作速度限界が決定される。従来においては、図６に示す
ようにこのフィードバックループ内に領域判別による適
応処理が置かれていたので、たとえば高精度の処理を行
なおうとすれば動作速度が遅くなり、動作速度を上げれ
ば精度が落ちるといった問題を有していた。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、高精度でかつ動作速度の早い誤
差拡散法を用いた画像処理装置を提供することである。
ためになされたもので、高精度でかつ動作速度の早い誤
差拡散法を用いた画像処理装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る、注目画
素を順次移動させながら注目画素に対して２値化処理を
行なう画像処理装置は、注目画素を含む所定範囲内に含
まれる複数の画素濃度から、最大濃度と最小濃度を検出
する検出手段と、検出した最大濃度と最小濃度に基づい
て、基準値を作成する作成手段と、作成した基準値と注
目画素の濃度との差から、注目画素を２値化する際の誤
差を算出する誤差算出手段と、算出された誤差を注目画
素の近くの画素に加算する加算手段と、誤差が加算され
た画素を新たな注目画素として、検出手段、作成手段、
誤差算出手段、加算手段の処理を繰返す誤差拡散処理手
段とを含む。請求項２に係る画像処理装置においては、
作成手段は、誤差算出手段および加算手段により構成さ
れるフィードバックループとは独立した回路として構成
される。請求項３に係る画像処理装置においては、請求
項１または２に記載の画像処理装置において、作成手段
は第１、第２基準値を作成し、誤差算出手段は注目画素
を「１」として２値化した場合、第１基準値と比較して
誤差を算出し、注目画素を「０」として２値化した場
合、第２基準値と比較して誤差を算出する。請求項４に
係る画像処理装置においては、請求項３に記載の画像処
理装置の作成手段は、最大濃度と最小濃度の差が大きい
ほど、第１、第２基準値を最大値、最小値に近い値に
し、最大濃度と最小濃度の差が小さいほど、第１、第２
基準値を２値化出力値「１」「０」に近い値にする。
素を順次移動させながら注目画素に対して２値化処理を
行なう画像処理装置は、注目画素を含む所定範囲内に含
まれる複数の画素濃度から、最大濃度と最小濃度を検出
する検出手段と、検出した最大濃度と最小濃度に基づい
て、基準値を作成する作成手段と、作成した基準値と注
目画素の濃度との差から、注目画素を２値化する際の誤
差を算出する誤差算出手段と、算出された誤差を注目画
素の近くの画素に加算する加算手段と、誤差が加算され
た画素を新たな注目画素として、検出手段、作成手段、
誤差算出手段、加算手段の処理を繰返す誤差拡散処理手
段とを含む。請求項２に係る画像処理装置においては、
作成手段は、誤差算出手段および加算手段により構成さ
れるフィードバックループとは独立した回路として構成
される。請求項３に係る画像処理装置においては、請求
項１または２に記載の画像処理装置において、作成手段
は第１、第２基準値を作成し、誤差算出手段は注目画素
を「１」として２値化した場合、第１基準値と比較して
誤差を算出し、注目画素を「０」として２値化した場
合、第２基準値と比較して誤差を算出する。請求項４に
係る画像処理装置においては、請求項３に記載の画像処
理装置の作成手段は、最大濃度と最小濃度の差が大きい
ほど、第１、第２基準値を最大値、最小値に近い値に
し、最大濃度と最小濃度の差が小さいほど、第１、第２
基準値を２値化出力値「１」「０」に近い値にする。
【０００８】
【作用】この発明に係る画像処理装置においては、２値
化した際の誤差を算出するために用いられる基準値を処
理対象画像の特徴に応じて可変することによって階調性
と解像度を両立させる。
化した際の誤差を算出するために用いられる基準値を処
理対象画像の特徴に応じて可変することによって階調性
と解像度を両立させる。
【０００９】
【実施例】以下この発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１０】図１はこの発明にかかる画像処理装置の要
部を示すブロック図である。図１を参照して、この発明
にかかる画像処理装置の誤差拡散２値化回路は図示のな
いイメージスキャナで読込まれたデジタルイメージデー
タを入力するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ
Ｏｕｔ）部１と、ＦＩＦＯ部１に接続された誤差加算
器２と、誤差加算器２へ２値化誤差を加算するためのデ
ータを出力する周辺誤差重み付けフィルタ３と、誤差加
算器に接続され、しきい値と比較して２値化データを出
力するコンパレータ４と、２値化誤差を算出する２値化
誤差算出部５と、２値化誤差算出部５からの２値化誤差
データを格納するための誤差格納部８と、ＦＩＦＯ部１
に接続され、２値化誤差算出部５に対して２値化誤差算
出のための基準値を出力する最大値／最小値検出部９お
よび可変基準値算出部６とを含む。
部を示すブロック図である。図１を参照して、この発明
にかかる画像処理装置の誤差拡散２値化回路は図示のな
いイメージスキャナで読込まれたデジタルイメージデー
タを入力するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ
Ｏｕｔ）部１と、ＦＩＦＯ部１に接続された誤差加算
器２と、誤差加算器２へ２値化誤差を加算するためのデ
ータを出力する周辺誤差重み付けフィルタ３と、誤差加
算器に接続され、しきい値と比較して２値化データを出
力するコンパレータ４と、２値化誤差を算出する２値化
誤差算出部５と、２値化誤差算出部５からの２値化誤差
データを格納するための誤差格納部８と、ＦＩＦＯ部１
に接続され、２値化誤差算出部５に対して２値化誤差算
出のための基準値を出力する最大値／最小値検出部９お
よび可変基準値算出部６とを含む。
【００１１】多値のデジタルイメージデータはＦＩＦＯ
部１により２ライン分蓄積される。これは現在読取り中
のライン１と合わせて３×３マトリックスウィンドウを
形成するためのものである。この３×３ウィンドウは後
述する最大値／最小値検出部９に用いる。
部１により２ライン分蓄積される。これは現在読取り中
のライン１と合わせて３×３マトリックスウィンドウを
形成するためのものである。この３×３ウィンドウは後
述する最大値／最小値検出部９に用いる。
【００１２】誤差加算器２は、前述のデジタルイメージ
データと周辺誤差重み付けフィルタ３によって算出され
た２値化誤差を加算し、２値化誤差を補正する。そして
補正された誤差補正イメージデータはコンパレータ４に
よりしきい値Ｔ0 と比較され、２値化される。
データと周辺誤差重み付けフィルタ３によって算出され
た２値化誤差を加算し、２値化誤差を補正する。そして
補正された誤差補正イメージデータはコンパレータ４に
よりしきい値Ｔ0 と比較され、２値化される。
【００１３】もし誤差補正イメージデータがＴ0 よりも
大きいかまたは等しいときは２値化出力として「１」が
出力され、それ以外の場合は２値化出力として「０」が
出力される。２値化出力が「１」であれば図示のないプ
リンタなどの画像形成装置においてドットが打たれ、２
値化出力値が「０」であればドットが打たれない。
大きいかまたは等しいときは２値化出力として「１」が
出力され、それ以外の場合は２値化出力として「０」が
出力される。２値化出力が「１」であれば図示のないプ
リンタなどの画像形成装置においてドットが打たれ、２
値化出力値が「０」であればドットが打たれない。
【００１４】２値化誤差算出部５は、誤差補正イメージ
データおよび可変基準値算出部６からのデータを入力す
る第１および第２の誤差算出器１５，１６と、第１およ
び第２誤差算出器１５，１６に接続されたセレクタ１７
とを含む。第１誤差算出器１５は、ドットを打った場合
の誤差値を算出するもので、誤差補正イメージデータか
ら後述する可変基準値１を引いたデータを出力する。第
２誤差算出器１６は、ドットを打たなかった場合の誤差
値を算出するもので、誤差補正イメージデータから後述
する可変基準値２を引いたデータを出力する。セレクタ
１７は選択回路で、コンパレータ４により「１」が出力
された場合は第１誤差算出器１５からの算出値を選択
し、「０」が出力された場合は第２誤差算出器１６から
の誤差算出値を選択する。
データおよび可変基準値算出部６からのデータを入力す
る第１および第２の誤差算出器１５，１６と、第１およ
び第２誤差算出器１５，１６に接続されたセレクタ１７
とを含む。第１誤差算出器１５は、ドットを打った場合
の誤差値を算出するもので、誤差補正イメージデータか
ら後述する可変基準値１を引いたデータを出力する。第
２誤差算出器１６は、ドットを打たなかった場合の誤差
値を算出するもので、誤差補正イメージデータから後述
する可変基準値２を引いたデータを出力する。セレクタ
１７は選択回路で、コンパレータ４により「１」が出力
された場合は第１誤差算出器１５からの算出値を選択
し、「０」が出力された場合は第２誤差算出器１６から
の誤差算出値を選択する。
【００１５】２値化誤差算出部５により算出された２値
化誤差は、誤差格納部８により３ライン分保持され、５
×３マトリックスサイズの周辺誤差重み付けフィルタ部
３によって重み付けされる。これらの一連の回路によ
り、２値化誤差が拡散され、濃度保存型面積階調が行な
われる。
化誤差は、誤差格納部８により３ライン分保持され、５
×３マトリックスサイズの周辺誤差重み付けフィルタ部
３によって重み付けされる。これらの一連の回路によ
り、２値化誤差が拡散され、濃度保存型面積階調が行な
われる。
【００１６】次に可変基準値算出部６について説明す
る。まず最大値／最小値検出部９により３×３マトリッ
クスウィンドウ内の最大値Ｍａｘ，最小値Ｍｉｎが検出
される。ここで、３×３マトリックスウィンドウ内に読
込まれるデジタルイメージデータは各画素の濃度に対応
する。最大値／最小値検出方法は既に先行技術において
多くの方法が提案されているのでここではその説明は省
略する。
る。まず最大値／最小値検出部９により３×３マトリッ
クスウィンドウ内の最大値Ｍａｘ，最小値Ｍｉｎが検出
される。ここで、３×３マトリックスウィンドウ内に読
込まれるデジタルイメージデータは各画素の濃度に対応
する。最大値／最小値検出方法は既に先行技術において
多くの方法が提案されているのでここではその説明は省
略する。
【００１７】可変基準値算出部６は、８ビットで表され
る最大画像濃度データ「２５５」と上記Ｍａｘとの差を
算出する第１差算出器２０と、ＭａｘとＭｉｎとの差を
算出する第２差算出器２１と、第２差算出器２１に接続
されたＲＯＭテーブル２２と、第１差算出器２０とＲＯ
Ｍテーブル２２に接続されそれぞれの出力の積を算出す
る第１積算出器２３と、ＲＯＭテーブル２２の出力とＭ
ｉｎとの積を算出し基準値２を出力する第２積算出器２
４と、「２５５」と第１積算出器からの出力との差を算
出し基準値１を出力する第３差算出器２５とを含む。
る最大画像濃度データ「２５５」と上記Ｍａｘとの差を
算出する第１差算出器２０と、ＭａｘとＭｉｎとの差を
算出する第２差算出器２１と、第２差算出器２１に接続
されたＲＯＭテーブル２２と、第１差算出器２０とＲＯ
Ｍテーブル２２に接続されそれぞれの出力の積を算出す
る第１積算出器２３と、ＲＯＭテーブル２２の出力とＭ
ｉｎとの積を算出し基準値２を出力する第２積算出器２
４と、「２５５」と第１積算出器からの出力との差を算
出し基準値１を出力する第３差算出器２５とを含む。
【００１８】次に可変基準値算出部６においてＭａｘ、
Ｍｉｎ値に応じて可変基準値１、可変基準値２が算出さ
れる算出式を説明する。
Ｍｉｎ値に応じて可変基準値１、可変基準値２が算出さ
れる算出式を説明する。
【００１９】 基準値１＝２５５−（２５５−Ｍａｘ）×ｋ…式（１） 基準値２＝Ｍｉｎ×ｋ…式（２） ここでｋ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／Ｃ（Ｃは定数、ｉｆ
Ｍａｘ−Ｍｉｎ＞Ｃｔｈｅｎ ｋ＝１）…式（３） とする。
Ｍａｘ−Ｍｉｎ＞Ｃｔｈｅｎ ｋ＝１）…式（３） とする。
【００２０】第１差算出器２０、第１積算出器２３およ
び第３差算出器２５は式（１）において２５５−（２５
５−Ｍａｘ）×ｋを演算する。
び第３差算出器２５は式（１）において２５５−（２５
５−Ｍａｘ）×ｋを演算する。
【００２１】第２積算出器２４は式（２）においてＭｉ
ｎ×ｋを演算する。第２差算出器２１は式（３）におい
てＭａｘ−Ｍｉｎを演算する。
ｎ×ｋを演算する。第２差算出器２１は式（３）におい
てＭａｘ−Ｍｉｎを演算する。
【００２２】ＲＯＭテーブルは式（３）において（Ｍａ
ｘ−Ｍｉｎ）／Ｃを演算する。これらにより可変基準値
１、可変基準値２が算出され、前述の２値化誤差算出部
５で用いられる。
ｘ−Ｍｉｎ）／Ｃを演算する。これらにより可変基準値
１、可変基準値２が算出され、前述の２値化誤差算出部
５で用いられる。
【００２３】次に図２を参照して、図１で説明した回路
で行なわれる演算のアルゴリズムを図２のフローチャー
トを参照して説明する。まずＭａｘ−Ｍｉｎが定数Ｃよ
り大きいか否かが判断される（ステップＳ１１、以下ス
テップを略す）。Ｓ１１でＹＥＳと判断されたときは、
式（３）にあるようにｋに１が代入され（Ｓ１３）、そ
れ以外の場合はｋ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／Ｃとされる
（Ｓ１５）。
で行なわれる演算のアルゴリズムを図２のフローチャー
トを参照して説明する。まずＭａｘ−Ｍｉｎが定数Ｃよ
り大きいか否かが判断される（ステップＳ１１、以下ス
テップを略す）。Ｓ１１でＹＥＳと判断されたときは、
式（３）にあるようにｋに１が代入され（Ｓ１３）、そ
れ以外の場合はｋ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／Ｃとされる
（Ｓ１５）。
【００２４】次いでこのｋの値を用いて式（１）が演算
され２値化基準値１（Ｈｒ）および式（２）で表される
２値化基準値２（Ｌｒ）が算出される（Ｓ１７，Ｓ１
９）。
され２値化基準値１（Ｈｒ）および式（２）で表される
２値化基準値２（Ｌｒ）が算出される（Ｓ１７，Ｓ１
９）。
【００２５】次に誤差加算器２から出力された誤差補正
イメージデータと２値化しきい値Ｔ 0 とがコンパレータ
４で比較され（Ｓ２１）、誤差補正イメージデータが２
値化しきい値Ｔ0 より大きいと判断されたときは２値化
出力として「１」が出力され、２値化誤差算出部５から
は算出誤差として「誤差補正イメージデータ−Ｈｒ」が
出力される（Ｓ２３，Ｓ２５）。Ｓ２１でＮＯと判断さ
れたときは、２値化出力として「０」が出力され、２値
化誤差算出部５からは算出誤差として「誤差補正イメー
ジデータ−Ｌｒ」が出力される（Ｓ２７，Ｓ２９）。
イメージデータと２値化しきい値Ｔ 0 とがコンパレータ
４で比較され（Ｓ２１）、誤差補正イメージデータが２
値化しきい値Ｔ0 より大きいと判断されたときは２値化
出力として「１」が出力され、２値化誤差算出部５から
は算出誤差として「誤差補正イメージデータ−Ｈｒ」が
出力される（Ｓ２３，Ｓ２５）。Ｓ２１でＮＯと判断さ
れたときは、２値化出力として「０」が出力され、２値
化誤差算出部５からは算出誤差として「誤差補正イメー
ジデータ−Ｌｒ」が出力される（Ｓ２７，Ｓ２９）。
【００２６】次に図２のＳ２１においてＹＥＳであると
判断された場合のデータ処理の具体的な意味について図
３を参照して説明する。図３は２値化出力「１」、
「０」、２値化しきい値（Ｔ0 ）、誤差補正イメージデ
ータ、Ｍａｘ、Ｍｉｎ、ＨｒおよびＬｒの相互関係を示
す図である。
判断された場合のデータ処理の具体的な意味について図
３を参照して説明する。図３は２値化出力「１」、
「０」、２値化しきい値（Ｔ0 ）、誤差補正イメージデ
ータ、Ｍａｘ、Ｍｉｎ、ＨｒおよびＬｒの相互関係を示
す図である。
【００２７】図３を参照して、誤差補正データが２値化
しきい値Ｔ0 よりも大きい図示の状態にある場合におい
て、２値化誤差算出部５から出力される算出誤差は図中
に示すように誤差補正イメージデータと２値化基準値１
に対応するＨｒとの差で表される。これに対し従来にお
いては、基準値が固定であったため、図３に点線の矢印
で示す差が算出誤差に対応していた。このように本願発
明によれば、従来は固定であった基準値を誤差補正イメ
ージデータの値に近づけていくため、２値化誤差は０に
近づいていく。言換えれば、誤差の伝搬が少なくなる。
すなわち、基準値をシフトさせることによって誤差の伝
搬を制御することができる。この点について以下に説明
する。
しきい値Ｔ0 よりも大きい図示の状態にある場合におい
て、２値化誤差算出部５から出力される算出誤差は図中
に示すように誤差補正イメージデータと２値化基準値１
に対応するＨｒとの差で表される。これに対し従来にお
いては、基準値が固定であったため、図３に点線の矢印
で示す差が算出誤差に対応していた。このように本願発
明によれば、従来は固定であった基準値を誤差補正イメ
ージデータの値に近づけていくため、２値化誤差は０に
近づいていく。言換えれば、誤差の伝搬が少なくなる。
すなわち、基準値をシフトさせることによって誤差の伝
搬を制御することができる。この点について以下に説明
する。
【００２８】まず、係数ｋの決定方法、つまり、ＲＯＭ
テーブル２２の作成方法の一例について説明する。
テーブル２２の作成方法の一例について説明する。
【００２９】（ｉ） ｋ＝０ このとき式（１）、式（２）は 可変基準値１＝２５５−（２５５−Ｍａｘ）＊０＝２５
５ 可変基準値２＝Ｍｉｎ＊０＝０ となり、通常の誤差拡散２値化法と同じように誤差が伝
搬する。
５ 可変基準値２＝Ｍｉｎ＊０＝０ となり、通常の誤差拡散２値化法と同じように誤差が伝
搬する。
【００３０】（ｉｉ） ｋ＝１ このとき式（１）、式（２）は、 可変基準値１＝２５５−（２５５−Ｍａｘ）＊１＝Ｍａ
ｘ 可変基準値２＝Ｍｉｎ＊１＝Ｍｉｎ となる。この場合を原稿が文字の場合と写真の場合を想
定して説明する。
ｘ 可変基準値２＝Ｍｉｎ＊１＝Ｍｉｎ となる。この場合を原稿が文字の場合と写真の場合を想
定して説明する。
【００３１】（ａ） 文字原稿の場合 図４は代表的な文字画像および写真画像（ファクシミリ
テキストチャート）に対して画像全体に濃度ヒストグラ
ム測定を行なった結果を示す図である。（Ａ）は文字原
稿に対応し、（Ｂ）は写真画像に対応する。画像エリア
は５１２×５１２サイズのものを用い、ｘ軸方向に各濃
度値を、ｙ軸方向に出現回数を取っている。図４（Ａ）
を参照して、文字原稿では濃度分布はほぼ２極化する。
ここで濃度分布が２極化するということは、「文字原稿
ではウィンドウ内のすべての画素値はＭａｘ、Ｍｉｎ値
のいずれかに属する可能性が高い」と言換えることもで
きる。当然２値化しようとしている注目画素イメージデ
ータ値もＭａｘ、Ｍｉｎのいずれかに非常に近い（つま
り基準値に非常に近い）はずである。２値化誤差の算出
は （２値化誤差）＝（イメージデータ＋周辺誤差）−（基
準値） であり、文字領域では本来周辺誤差はほぼ０であること
を考慮すると、文字原稿では２値化誤差はほとんど発生
せず、したがって誤差の伝搬もない。これは単純２値化
を行なうことに等しい。
テキストチャート）に対して画像全体に濃度ヒストグラ
ム測定を行なった結果を示す図である。（Ａ）は文字原
稿に対応し、（Ｂ）は写真画像に対応する。画像エリア
は５１２×５１２サイズのものを用い、ｘ軸方向に各濃
度値を、ｙ軸方向に出現回数を取っている。図４（Ａ）
を参照して、文字原稿では濃度分布はほぼ２極化する。
ここで濃度分布が２極化するということは、「文字原稿
ではウィンドウ内のすべての画素値はＭａｘ、Ｍｉｎ値
のいずれかに属する可能性が高い」と言換えることもで
きる。当然２値化しようとしている注目画素イメージデ
ータ値もＭａｘ、Ｍｉｎのいずれかに非常に近い（つま
り基準値に非常に近い）はずである。２値化誤差の算出
は （２値化誤差）＝（イメージデータ＋周辺誤差）−（基
準値） であり、文字領域では本来周辺誤差はほぼ０であること
を考慮すると、文字原稿では２値化誤差はほとんど発生
せず、したがって誤差の伝搬もない。これは単純２値化
を行なうことに等しい。
【００３２】（ｂ） 写真原稿の場合 写真原稿では、図４（Ｂ）に示すように濃度分布はほぼ
分散する。つまり、今２値化しようとしている注目画素
イメージデータの値が基準値と等しい場合はあまりな
い。ただし、写真原稿ではマトリックスウィンドウ内で
極端に値が変化することもないので、イメージデータ値
と基準値が極端に異なることもない。したがって誤差の
伝搬は０ではないが、ｋ＝０のときに比べて非常に少な
い。
分散する。つまり、今２値化しようとしている注目画素
イメージデータの値が基準値と等しい場合はあまりな
い。ただし、写真原稿ではマトリックスウィンドウ内で
極端に値が変化することもないので、イメージデータ値
と基準値が極端に異なることもない。したがって誤差の
伝搬は０ではないが、ｋ＝０のときに比べて非常に少な
い。
【００３３】以上より、ｋ＝１の場合はほぼ通常の単純
２値化と等しい画像が得られることがわかる。
２値化と等しい画像が得られることがわかる。
【００３４】以上、ｋ＝０、ｋ＝１の両極端における２
値化の振舞いの違いを述べた。これからさらに示される
ように、変数ｋを０〜１の間で連続的に変化させること
により、写真画像の２値化に適した通常の誤差拡散から
文字画像の２値化に適した単純２値化まで連続的に調整
できることがわかる。
値化の振舞いの違いを述べた。これからさらに示される
ように、変数ｋを０〜１の間で連続的に変化させること
により、写真画像の２値化に適した通常の誤差拡散から
文字画像の２値化に適した単純２値化まで連続的に調整
できることがわかる。
【００３５】（ｉｉｉ） ｋ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／Ｃ 図５は代表的な文字画像および写真画像（ファクシミリ
テキストチャート）に対して５×５マトリックスウィン
ドウで最大値／最小値検出を行なった結果を示す図であ
る。画像エリアは５１２×５１２サイズのものを用い、
ｘ軸方向にＭａｘ−Ｍｉｎ値を、ｙ軸に出現回数を取っ
た。
テキストチャート）に対して５×５マトリックスウィン
ドウで最大値／最小値検出を行なった結果を示す図であ
る。画像エリアは５１２×５１２サイズのものを用い、
ｘ軸方向にＭａｘ−Ｍｉｎ値を、ｙ軸に出現回数を取っ
た。
【００３６】このグラフからわかるように、Ｍａｘ−Ｍ
ｉｎ値＝９６を境として、文字原稿と写真原稿で出現頻
度が大きく逆転する。つまり、９６以下は写真領域、９
６以上は文字領域として判別し、９６以下ならばｋ＝
０、９６以上ならばｋ＝１とすれば写真領域では通常の
誤差拡散が行なわれ、文字領域では単純２値化が行なわ
れるので、階調性と解像度の両立した原稿適応２値化が
実現できる。しかしながら、単純にしきい値レベルで区
切って判別すれば、６４〜１２８のレベルのような両者
の差があまり明確でない領域では誤判別が生じ、画質的
に不自然さが生じる。
ｉｎ値＝９６を境として、文字原稿と写真原稿で出現頻
度が大きく逆転する。つまり、９６以下は写真領域、９
６以上は文字領域として判別し、９６以下ならばｋ＝
０、９６以上ならばｋ＝１とすれば写真領域では通常の
誤差拡散が行なわれ、文字領域では単純２値化が行なわ
れるので、階調性と解像度の両立した原稿適応２値化が
実現できる。しかしながら、単純にしきい値レベルで区
切って判別すれば、６４〜１２８のレベルのような両者
の差があまり明確でない領域では誤判別が生じ、画質的
に不自然さが生じる。
【００３７】そこで、Ｍａｘ−Ｍｉｎ値が文字領域では
大きく、写真領域では小さいことを利用し、ｋをＭａｘ
−Ｍｉｎに比例する変数として連続的に変化するように
ＲＯＭテーブルに書込んでおけば、文字／写真の区別の
つきにくい境界領域においても自然な処理が実現でき
る。ちなみに図５の結果から、 Ｃ＝９６＊２＝１９２ とすると、 ｋ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／１９２（ただしＭａｘ−Ｍｉ
ｎ＞２０２のときｋ＝１） となり、Ｍａｘ−Ｍｉｎ＝９６、つまり文字と写真の区
別のつかない境界領域においてｋ＝０．５となり、文字
と写真の両方の再現のバランスをとった処理が実現され
る。
大きく、写真領域では小さいことを利用し、ｋをＭａｘ
−Ｍｉｎに比例する変数として連続的に変化するように
ＲＯＭテーブルに書込んでおけば、文字／写真の区別の
つきにくい境界領域においても自然な処理が実現でき
る。ちなみに図５の結果から、 Ｃ＝９６＊２＝１９２ とすると、 ｋ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／１９２（ただしＭａｘ−Ｍｉ
ｎ＞２０２のときｋ＝１） となり、Ｍａｘ−Ｍｉｎ＝９６、つまり文字と写真の区
別のつかない境界領域においてｋ＝０．５となり、文字
と写真の両方の再現のバランスをとった処理が実現され
る。
【００３８】上記実施例では、２値化基準値をＭａｘあ
るいはＭｉｎにシフトしたが、この基準値はウィンドウ
内の平均濃度へシフトさせてもよい。あるいは誤差補正
前の注目画素の値にシフトさせてもよい。
るいはＭｉｎにシフトしたが、この基準値はウィンドウ
内の平均濃度へシフトさせてもよい。あるいは誤差補正
前の注目画素の値にシフトさせてもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、画像処
理装置において、従来は固定であった２値化誤差算出の
基準値を原稿の特徴に応じて変化させることにより、階
調性と解像度を両立させた。
理装置において、従来は固定であった２値化誤差算出の
基準値を原稿の特徴に応じて変化させることにより、階
調性と解像度を両立させた。
【００４０】その結果、高精度でかつ動作速度の早い誤
差拡散法を用いた画像処理装置が提供できる。
差拡散法を用いた画像処理装置が提供できる。
【図１】この発明にかかる画像処理装置の要部を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】この発明にかかる画像処理装置のアルゴリズム
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図３】２値化誤差算出部の動作の具体的意味を説明す
るための図である。
るための図である。
【図４】代表的な文字画像および写真画像に対して画像
全体に濃度ヒストグラム測定を行なった結果を示すグラ
フである。
全体に濃度ヒストグラム測定を行なった結果を示すグラ
フである。
【図５】ファクシミリテキストチャートに対して５×５
マトリックスウィンドウで最大値／最小値検出を行なっ
た結果を示すグラフである。
マトリックスウィンドウで最大値／最小値検出を行なっ
た結果を示すグラフである。
【図６】従来の画像処理装置の要部を示すブロック図で
ある。
ある。
１ ＦＩＦＯ部 ２ 誤差加算器 ３ 周辺誤差重み付けフィルタ ４ コンパレータ ５ ２値化誤差算出部 ６ 可変基準値算出部 ８ 誤差格納部 ９ 最大値／最小値検出部
Claims (4)
- 【請求項１】 注目画素を順次移動させながら注目画素
に対して２値化処理を行なう画像処理装置において、 注目画素を含む所定範囲内に含まれる複数の画素濃度か
ら、最大濃度と最小濃度を検出する検出手段と、 検出した最大濃度と最小濃度に基づいて、基準値を作成
する作成手段と、 作成した基準値と注目画素の濃度との差から、注目画素
を２値化する際の誤差を算出する誤差算出手段と、 算出された誤差を注目画素の近くの画素に加算する加算
手段と、 誤差が加算された画素を新たな注目画素として、検出手
段、作成手段、誤差算出手段、加算手段の処理を繰返す
誤差拡散処理手段と、を備えたことを特徴とする画像処
理装置。 - 【請求項２】 前記作成手段は、誤差算出手段および加
算手段により構成されるフィードバックループとは独立
した回路として構成されることを特徴とする請求項１に
記載の画像処理装置。 - 【請求項３】 作成手段は、第１、第２基準値を作成
し、誤差算出手段は注目画素を「１」として２値化した
場合、第１基準値と比較して誤差を算出し、注目画素を
「０」として２値化した場合、第２基準値と比較して誤
差を算出する、請求項１または２に記載の画像処理装
置。 - 【請求項４】 作成手段は、最大濃度と最小濃度の差が
大きいほど、第１、第２基準値を前記最大値、最小値に
近い値にし、最大濃度と最小濃度の差が小さいほど、第
１、第２基準値を２値化出力値「１」「０」に近い値に
する、請求項３に記載の画像処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02650293A JP3271354B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 画像処理装置 |
| US08/531,161 US6115504A (en) | 1993-02-16 | 1995-09-19 | Image processing apparatus employing error diffusion type binarizing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02650293A JP3271354B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06245059A JPH06245059A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3271354B2 true JP3271354B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=12195266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02650293A Expired - Fee Related JP3271354B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 画像処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6115504A (ja) |
| JP (1) | JP3271354B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1125188C (zh) * | 1993-03-04 | 2003-10-22 | 川崎制铁株式会社 | 合金化热浸镀锌钢板 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1169164A (ja) * | 1997-08-21 | 1999-03-09 | Toshiba Corp | 画像符号化方法および画像符号化装置および画像復号化装置および画像形成装置 |
| JP3717725B2 (ja) * | 1999-10-07 | 2005-11-16 | 三洋電機株式会社 | 画素欠陥検出方法及び画像処理装置 |
| JP3708465B2 (ja) * | 2001-01-22 | 2005-10-19 | 松下電器産業株式会社 | 画像処理方法および画像処理用プログラム |
| JP5573451B2 (ja) * | 2010-07-21 | 2014-08-20 | コニカミノルタ株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| JP2012070269A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像処理装置および画像処理方法 |
| JP2012134912A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4876610A (en) * | 1986-12-25 | 1989-10-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus with binarization-error dispersal |
| JP2637414B2 (ja) * | 1987-03-03 | 1997-08-06 | キヤノン株式会社 | 画像処理方法 |
| US4975786A (en) * | 1987-12-28 | 1990-12-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing method and apparatus with error diffusion capability |
| JP2683014B2 (ja) * | 1988-03-08 | 1997-11-26 | キヤノン株式会社 | 画像処理方法及び装置 |
| US5045952A (en) * | 1989-08-21 | 1991-09-03 | Xerox Corporation | Method for edge enhanced error diffusion |
| DE69027636T2 (de) * | 1989-08-30 | 1996-11-07 | Toshiba Kawasaki Kk | Bildverarbeitungsvorrichtung |
| JPH03129972A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-03 | Canon Inc | 画像処理装置 |
| US5060284A (en) * | 1990-03-23 | 1991-10-22 | Eastman Kodak Company | Adaptive error diffusion thresholding for document images |
| JPH04119763A (ja) * | 1990-09-11 | 1992-04-21 | Toshiba Corp | 画像処理装置 |
| US5307425A (en) * | 1991-09-02 | 1994-04-26 | Rohm Co., Ltd. | Bi-level halftone processing circuit and image processing apparatus using the same |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP02650293A patent/JP3271354B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-09-19 US US08/531,161 patent/US6115504A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1125188C (zh) * | 1993-03-04 | 2003-10-22 | 川崎制铁株式会社 | 合金化热浸镀锌钢板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6115504A (en) | 2000-09-05 |
| JPH06245059A (ja) | 1994-09-02 |
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