JP3304240B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、白黒中間調成分を
含む写真等の中間調画像を２値化して疑似中間調表現す
る機能を備えた画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、中間調画像を２値化して疑似中間
調の画像を作成する場合の手段としては、閾値のマトリ
クス（ディザマトリクス）テーブルに従って画像を２値
化していく各種ディザ法が広く用いられている。しかし
ながら、これら従来の方式は、階調再現性を良くするた
めにはマトリクステーブルを大きくする必要があり、高
分解能を得るためにはマトリクステーブルを小さくしな
ければならないという矛盾があるため、階調再現性と高
分解能の両立が困難であった。

【０００３】また、これとは別に前記階調再現性と高分
解能が両立する方法として、誤差拡散法があり、各種従
来法の中では、比較的良い評価が与えられている。

【０００４】以下、この誤差拡散法について、図１１〜
図１４を参照して説明する。図１１は前記誤差拡散法を
実現する画像処理装置１００のブロック図であり、図１
２は誤差拡散法の処理を示すフローチャートであり、図
１３は誤差拡散法における誤差の分配方法を説明する図
である。

【０００５】図１１において、誤差拡散処理を行なう画
像処理装置１００の中央処理装置（ＣＰＵ）１０１に
は、入力画像を格納する入力画像メモリ１０２と、各種
データを記憶する随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）１
０３と、前記誤差拡散処理を実行するプログラムを記憶
させた読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１０４と、その処
理後の出力画像を格納する出力画像メモリ１０５とが、
バスを介して相互に接続されている。

【０００６】そして、ＲＯＭ１０４には、後述する２値
化処理のための２値化閾値Ｔを記憶させた閾値記憶領域
１０４ａと、誤差拡散処理に際して採用する重み付け係
数マトリクスを記憶させたマトリクス記憶領域１０４ｂ
とが備えられている。

【０００７】図１２のフローチャートにおいて、画像処
理の開始（スタート）により、まず、注目画素（例えば
図１３の★印の箇所）の入力濃度Ｉを入力画像メモリ１
０２から読み出す（Ｖ１）。なお、Ｖはステップの意味
する（以下同じ）。次に、ＲＡＭ１０３から、注目画素
に配分された重み付け誤差和Ｅを読み出し、この重み付
け誤差和Ｅを画像メモリ１０２から読み出された注目画
素の入力濃度Ｉに加算して、補正濃度Ｉ’を求める（Ｖ
２）。

【０００８】そして、ＲＯＭ１０４の閾値記憶領域１０
４ａから読出した２値化閾値Ｔと補正濃度Ｉ’とを比較
して（Ｖ３）、注目画素の出力信号Ｏを決定する。２値
化閾値Ｔとしては、一般には、入力データの値の範囲の
中間値、例えば、入力データが０〜２５５の場合、デー
タ値１２８が用いられることが多い。Ｉ’≧Ｔの場合
（Ｖ３：yes ）、出力信号Ｏは記録出力を示す２５５と
なり（Ｖ４）、Ｉ’＜Ｔの場合（Ｖ３：no）、出力信号
Ｏは非記録出力を示すデータ値０となる（Ｖ５）。

【０００９】以上により決定された注目画素の出力信号
Ｏを出力画像メモリ１０５に書き込む（Ｖ６）。ここで
発生した、注目画素の２値化誤差ｅを、ｅ＝Ｉ' −Ｏの
数式に従って計算する（Ｖ７）。

【００１０】ＲＯＭ１０４のマトリクス記憶領域１０４
ｂから重み付け係数マトリクスを読み出す（Ｖ８）。一
般には、重み付け係数マトリクスとして、数式２に示す
マトリクスα1 が用いられる。

【００１１】

【数２】

【００１２】次いで、図１３に示すように、上記Ｖ７で
求められた２値化誤差ｅを、前記重み付け係数マトリク
スに従って、周辺画素に分配する（Ｖ９）。つまり、注
目画素（図１３の★印の箇所）とその周辺画素との位置
関係に従って、マトリクス記憶領域１０４ｂから読み出
された係数マトリクスの対応する係数値を、注目画素の
２値化誤差ｅに乗算し、図１３に示されるように、各周
辺画素に分配する。この配分された２値化誤差ｅをＲＡ
Ｍ１０３内の２値化誤差記憶用のバッファに既に記憶さ
れた値に加算（集積）して、各周辺画素の重み付け誤差
和Ｅを格納する（Ｖ１０）。

【００１３】そして、前記周辺画素の処理が終了したか
否が判断され（Ｖ１１）、終了していなければ（Ｖ１
１：no）、Ｖ９に戻って各周辺画素毎に上記処理を繰り
返し行う。周辺画素の処理が終了すれば（Ｖ１１：yes
）、つぎの注目画素について、上記の処理を繰り返す
（Ｖ１２）。以上により、疑似中間調の画像データが作
成される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の誤差拡散法では、非常に濃度の低い領域に
おいて、出力画像に、その処理方向または注目画素の移
動方向（主走査方向）に縞状の紋様が発生するという問
題点が発生していた。

【００１５】この現象について、従来の誤差拡散法を用
いて２値化を行った画像の出力信号を示す図１４を用い
て説明する。図１４においては、出力信号が０である画
素を白、出力信号のデータ値が２５５である画素を黒で
表す。例えば、インクを吐出させて紙等の記録媒体に付
着させることにより画像を再生するインクジェットプリ
ンタにおいて、前記出力信号のデータ値が２５５である
画素についてはインクを吐出させる一方、出力信号が０
である画素についてはインクを吐出させないようにした
場合には、図１４のような出力画像が得られる。

【００１６】対応する入力画像はモノクロ画像であり、
その入力濃度の値域は出力信号のデータ値が０〜２５５
であり、図１４に示す出力画像のうちの周辺部１１０の
箇所に対応する入力画像の周辺部（１１０ａ）の入力濃
度は１２８、出力画像のうち、前記周辺部１１０で囲ま
れた矩形部１１１に対応する入力画像の矩形部（１１１
ａ）の入力濃度は５であって濃度が低いものであるとす
る。

【００１７】図１４では、入力濃度５の領域、即ち出力
画像のうちの矩形部１１１において、記録画素が主走査
方向（画像処理の方向）に沿って近接して発生してお
り、縞状の紋様となっている。また、入力濃度１２８の
領域から入力濃度５の領域に変化するエッジ部（周辺部
１１０から矩形部１１１に移行する部分）の入力濃度５
の領域の側において、記録画素が２値化誤差の拡散方
向、即ち右下方向に偏っている。

【００１８】この原因は以下のように考えられる。

【００１９】即ち、入力濃度５である低濃度領域（前記
矩形領域１１１）のうちの先頭のライン（画像処理の主
走査方向に沿う最初のライン）では、前記矩形領域１１
１を取り囲む入力濃度１２８である中濃度領域で発生し
た２値化誤差が配分されるので、補正濃度は入力濃度に
対して大きく変化するが、入力濃度が５であるため、記
録画素は発生しない。記録画素が発生しない場合、入力
濃度５の領域では、２値化誤差を周辺画素に分配する処
理によって、２値化誤差の値の変化の幅が小さくなって
いく。（入力濃度が０または２５５の場合には２値化誤
差を周辺画素に重み付けして分配する作業は、２値化誤
差の重み付け平均を取る処理と一致する。）このため、
前記矩形領域１１１内の初めの数ラインでは、補正濃度
がある一定の値に近づきながら少しずつ大きい値となっ
ていく。この値が２値化閾値を超えるまでは、記録画素
は発生しない。

【００２０】従って、前記矩形領域１１１内の先頭部
（図１４の矩形領域１１１のうちの上部側）において
は、記録画素が存在しない部分が発生し、記録画素が２
値化誤差の拡散方向（つまり図１４において右下の斜め
方向）に偏って存在している。

【００２１】そして、記録画素が発生するラインにおい
ては、どの画素においても、補正濃度値にあまり差がな
く２値化閾値に近い値となっており、記録画素が発生し
易い。このため、このラインの直前の数ラインでは記録
画素が発生していないのにも関わらず、記録画素が発生
するラインでは、記録画素が近接して数多く発生する。
また、記録画素が発生したラインの直後の数ラインで
は、記録画素から配分される２値化誤差の影響により、
記録画素が発生しなくなる。このため、図１４の矩形領
域１１１内の黒点で示すように縞状の紋様となる。

【００２２】逆に、非常に濃度の高い領域においては、
非記録画素が主走査方向に近接して発生し、横縞状の紋
様が見られる。

【００２３】上記のように、従来の誤差拡散法を用いた
２値化処理においては、低濃度部及び高濃度部におい
て、縞状の紋様が発生するという問題点が発生してい
た。これは、入力濃度が一定値である領域のみではな
く、例えば、各ラインで入力濃度が一定で、低濃度から
高濃度へ入力濃度が連続的に変化しているような領域に
おいても、低濃度部では記録画素が主走査方向に近接し
て発生し、高濃度部では非記録画素が主走査方向に近接
して発生し、縞状の紋様が発生する。

【００２４】そして、これらの問題点は、低濃度部及び
高濃度部においては、発生する２値化誤差の値が小さい
ため、２値化誤差が積算されて大きな値となり、補正濃
度が２値化閾値を超えるまで、実際の出力値には反映さ
れないために発生するのである。

【００２５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、低濃度領域及び高濃度領域にお
いて縞状の紋様が発生することがなく、かつ、高濃度領
域から低濃度領域へ変化するエッジ部の低濃度側におけ
る記録画素の偏り、及び低濃度領域から高濃度領域に変
化するエッジ部の高濃度側における非記録画素の偏りを
防ぎ、より好ましい疑似中間調画像を作成できる画像処
理装置を提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明の画像処理装置は、中間調画
像の各画素を２値化して、疑似中間調の画像データを作
成する画像処理装置において、画像処理ラインの各ライ
ン毎に、２値化を行う注目画素の移動方向を選択する方
向選択手段と、注目画素に対する周辺画素から分配され
た２値化誤差に基づいて、注目画素の入力濃度を補正し
て補正濃度を求める入力濃度補正手段と、入力濃度補正
手段により求められた補正濃度を２値化閾値と比較し
て、二値の出力信号を決定する出力信号決定手段と、出
力信号決定手段により決定された出力信号と前記補正濃
度とから、注目画素において発生した２値化誤差を演算
する２値化誤差演算手段と、サイズが異なる複数の重み
付け係数マトリクスを記憶するマトリクス記憶手段と、
マトリクス記憶手段にて記憶された複数の重み付け係数
マトリクスから、注目画素の入力濃度に従って重み付け
係数マトリクスを選択するマトリクス選択手段と、マト
リクス選択手段により選択された重み付け係数マトリク
スを用いて、前記２値化誤差演算手段により求められた
２値化誤差を重み付けし、前記方向選択手段により選択
された注目画素の移動方向に従い周辺画素に分配する２
値化誤差分配手段とを備え、前記マトリクス選択手段
は、記憶領域にそれぞれ予め設定記憶された第１マトリ
クス選択用閾値及びそれより大きい閾値である第２マト
リクス選択用閾値に対して前記注目画素の入力濃度をそ
れぞれ比較して、入力濃度が低濃度の画素及び高濃度の
画素においては、サイズの小さ い重み付け係数マトリク
スを選択して使用することを特徴とするものである。

【００２７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の画像処理装置において、前記方向選択手段は、前記画
像処理ライン毎に、前記移動方向を主走査方向とその逆
方向とに交互に切換えるように構成したものである。

【００２８】

【作用】上記構成を有する請求項１の画像処理装置にお
いては、画像処理ラインの各ライン毎に、方向選択手段
により２値化を行う注目画素の移動方向が選択される。
また、周辺画素から分配された２値化誤差に基づいて、
入力濃度補正手段により注目画素の入力濃度を補正して
補正濃度が求められ、出力信号決定手段によりその補正
濃度を２値化閾値と比較して出力信号が決定される。

【００２９】そして、その出力信号と補正濃度とから、
２値化誤差演算手段により注目画素において発生した２
値化誤差が演算される。次に、マトリクス選択手段によ
り、注目画素の入力濃度に基づいて、注目画素で発生し
た２値化誤差を分配する際に用いる係数マトリクスが選
択される。注目画素で発生した２値化誤差は、２値化誤
差分配手段により、選択された重み付け係数マトリクス
と注目画素の移動方向に従い、周辺画素に分配される。

【００３０】上記の場合に、前記マトリクス選択手段
は、複数の記憶領域にそれぞれ予め設定記憶された第１
マトリクス選択用閾値及びそれより大きい閾値である第
２マトリクス選択用閾値に対して前記注目画素の入力濃
度をそれぞれ比較して、入力濃度が低濃度の画素及び高
濃度の画素かを判別する。その結果、注目画素の入力濃
度が低濃度あるいは高濃度である場合には、中濃度の画
素と比較して、サイズの小さい重み付け係数マトリクス
が選択され、中濃度である場合には、低濃度及び高濃度
の画素の場合と比較して、大きいサイズの重み付け係数
マトリクスが選択されるのである。

【００３１】また、請求項２の画像処理装置は、方向選
択手段により、画像処理ラインの各ライン毎に、注目画
素の移動方向が主走査方向とその逆方向に切換えられ
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００３３】図１は、本実施の形態で採用された画像処
理装置の機能ブロック図である。誤差拡散処理を行なう
中央処理装置（ＣＰＵ）１には、ディジタル電気信号で
入力された原画像情報の一部を記憶する原画像記憶装置
（入力画像メモリ）２と、各計算結果を格納する随時読
み書き可能メモリ（ＲＡＭ）３と、制御プログラムを記
憶させた読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）４と、注目ライ
ンの２値化処理の方向を選択する処理方向選択手段５
と、マトリクス選択手段６と、誤差拡散処理後の信号を
記憶する出力画像記憶装置（出力画像メモリ）７とがバ
スにて相互に接続されている。

【００３４】前記ＲＯＭ４には、２値化閾値を記憶する
２値化閾値記憶領域４ａ，配分された周辺画素の２値化
誤差に対する重み付けの係数マトリクスを複数記憶させ
るため、第１マトリクス記憶領域４ｂ，第２マトリクス
記憶領域４ｃ，複数の係数マトリクスを選択させるため
の、第１マトリクス選択用閾値記憶領域４ｄ，第２マト
リクス選択用閾値記憶領域４ｅを備える。

【００３５】原画像データの入力手段から入力された中
間調画像データは、原画像記憶装置（入力画像メモリ）
２に記憶される。原画像データの入力は、１画素毎で
も、１ライン毎でも、また、１画面分送られても構わな
い。従って、原画像データの入力はパソコン等の画像メ
モリ、ファクシミリの受信部、デジタイザ、ＣＣＤスキ
ャナ等にて読み取ったもので良い。

【００３６】入力画像メモリ２に格納された中間調画像
情報のディジタル信号に対して、ＣＰＵ１を用いて以下
のようにして誤差拡散処理を行う。

【００３７】図２は誤差拡散処理を示すメインフローチ
ャートであり、図３は入力画像における奇数番目の注目
ラインの２値化処理を示すサブルーチンフローチャート
であり、図９は入力画像における偶数番目の注目ライン
の２値化処理を示すサブルーチンフローチャートであ
る。

【００３８】また、図４は本実施例における、注目画素
で発生した２値化誤差を分配する手順を示すサブルーチ
ンフローチャートであって、前記注目ラインが奇数・偶
数のいずれにも適用される。

【００３９】まず、図２を参照して、画素拡散処理の概
要を述べる。入力画像の２値化にあたっては、各ライン
の２値化処理を行うに先立って、注目すべきラインを抽
出する（Ｓ１）。次いで、この抽出された注目ラインが
奇数か偶数かの判別を行う（Ｓ２）。従って、このＳ２
が注目ラインの２値化処理の方向を選択するための処理
方向選択手段５となる。

【００４０】次いで、注目ラインが奇数番目のラインで
ある場合には（Ｓ２：yes ）、２値化処理の方向として
主走査方向を設定して、主走査方向に沿って注目ライン
の２値化処理を行う（Ｓ３）。注目ラインが偶数番目の
ラインである場合には（Ｓ２：no）、２値化処理の方向
として主走査方向と逆の方向を設定して、その逆主走査
方向に沿って注目ラインの２値化処理を行う（Ｓ４）。

【００４１】そして、入力画像中の全ラインの２値化処
理が終了したかどうかを判断し（Ｓ５）、注目ライン中
にまだ２値化されていないラインが残っている場合には
（Ｓ５：no）、Ｓ１〜Ｓ４を繰り返すのである。

【００４２】次に、図３を参照して、注目ラインが、入
力画像の奇数番目のラインである場合の誤差拡散処理に
ついて説明する。最初に、注目画素を示すカウンタｉを
０に初期化する（ステップＴ１）。

【００４３】次いで、入力画像メモリ２から、注目ライ
ンのｉ番目の画素における入力濃度Ｉi のデータを取り
出す（Ｔ２）。そして、注目ラインのｉ番目の画素に分
配された、注目ラインのｉ番目の画素の、既に２値化さ
れた周辺画素で発生した２値化誤差の重み付け誤差和Ｅ
ｉを、前記読み込んだ入力濃度Ｉｉに加算し、補正濃度
Ｉi'を求める（Ｔ３）。

【００４４】次いで、２値化閾値Ｔと前記演算結果の補
正濃度Ｉi'とを比較して、注目ラインのｉ番目の画素の
出力信号を決定する（Ｔ４）。補正濃度Ｉi'が２値化閾
値Ｔよりも大きいならば（Ｔ４：yes ）、出力信号Ｏi
＝２５５とする（Ｔ５）。補正濃度Ｉi'が２値化閾値Ｔ
よりも小さいならば（Ｔ４：no）、出力信号Ｏi ＝０と
する（Ｔ６）。上記Ｔ５及びＴ６で決定された出力信号
Ｏi を、出力画像メモリ７に格納する（Ｔ７）。

【００４５】次いで、出力信号Ｏi と補正濃度Ｉi'とを
用いて、

【００４６】

【数１】

【００４７】に従って、２値化誤差ｅｉを計算し、周辺
画素に分配する（Ｔ８）。

【００４８】ｉ番目の画素に対する処理が終了したら、
カウンタｉをインクリメントする（Ｔ９）。そして、カ
ウンタｉの値が１ラインの画素数ｗｉｄｔｈ以上の値に
なったかどうかを判断する（Ｔ１０）。ｉの値がｗｉｄ
ｔｈよりも小さい値である場合には（Ｔ１０：no）、注
目ラインにまだ２値化されていない画素が残っているの
で、注目ラインの次画素の処理に移るべく、Ｔ２に戻っ
て処理を実行する。ｉの値がｗｉｄｔｈ以上の値であれ
ば（Ｔ１０：yes ）、注目ラインにおける画素は全て２
値化されたので、奇数番目の注目ラインの２値化処理を
終了する。

【００４９】前記Ｔ８における処理は、図４の２値化処
理分配処理のサブルーチンフローチャートに従うので、
このフローチャートを用いて、２値化誤差ｅi を計算し
周辺画素に分配する手順について説明する。

【００５０】まず、Ｔ５またはＴ６で決定された注目濃
度の出力値Ｏi と、Ｔ３で求められた注目画素の補正濃
度Ｉi'を用いて、前記式１と同様の式

【００５１】

【数１】

【００５２】に従って注目画素で発生した２値化誤差ｅ
i を求める（Ｗ１）。

【００５３】次に、入力濃度Ｉｉに従って、２値化誤差
ｅi を分配する際に用いる重み付け係数マトリクスを選
択する。

【００５４】まず、第１マトリクス選択用閾値記憶領域
４ｄより読出した第１マトリクス選択用閾値Ｔmat1と注
目画素の入力濃度Ｉi とを比較する（Ｗ２）。

【００５５】Ｉi ＞Ｔmat1の場合には（Ｗ２：no）、第
２マトリクス選択用閾値記憶領域４ｅより読出した第２
マトリクス選択用閾値Ｔmat2と注目画素の入力濃度Ｉi
とを比較する（Ｗ３）。なお、Ｔmat2＞Ｔmat1であると
仮定する。

【００５６】Ｗ２及びＷ３の両比較ステップでの判別の
結果、Ｔmat1＜Ｉi ≦Ｔmat2の場合には（Ｗ２：no、且
つＷ３：yes ）、入力濃度が中濃度であると判断し、サ
イズの大きい係数マトリクスを用いる。

【００５７】そして、注目画素の存在するラインが入力
画像の奇数ライン目であるかどうか判断する（Ｗ４）。
なお、図３のサブルーチンフローチャートでは、注目し
たラインは奇数であるから、それに従って以下の判断・
処理を行うことになる。

【００５８】即ち、注目ラインが奇数ライン目である場
合には（Ｗ４：yes ）、奇数ライン用のサイズの大きい
方の係数マトリクスα２をＲＯＭ４における第２マトリ
クス記憶領域４ｃから読み出す（Ｗ７）。注目ラインが
偶数ライン目である場合には、偶数ライン用のサイズの
大きい方の係数マトリクスβ２を第２マトリクス記憶領
域４ｃから読み出す（Ｗ６）。なお、前記第２マトリク
ス記憶領域４ｃでは、式４及び式５に示すマトリクスが
記憶されている。

【００５９】他方、Ｉi ≦Ｔmat1であった場合（Ｗ２：
yes ）、入力濃度が低濃度であると判断し、Ｔmat2＜Ｉ
i であった場合（Ｗ３：no）、入力濃度が高濃度である
と判断し、これらのいずれの場合にも、第１マトリクス
記憶領域４ｂに格納してあるサイズの小さい係数マトリ
クスを用いることとする。

【００６０】したがって、注目画素の存在するラインが
入力画像の奇数ライン目であるかどうか判断し（Ｗ
５）、注目ラインが奇数ライン目である場合には（Ｗ
５：yes ）、奇数ライン用のサイズの小さい係数マトリ
クスα１を第１マトリクス記憶領域４ｂから読み出す
（Ｗ８）。また、注目ラインが偶数ライン目である場合
には（Ｗ５：no）、偶数ライン用のサイズの小さい係数
マトリクスβ１を第１マトリクス記憶領域４ｂから読み
出す（Ｗ９）。

【００６１】ここで、実施例として、奇数ライン用のサ
イズの小さい係数マトリクスα１は、

【００６２】

【数２】

【００６３】偶数ライン用のサイズの小さい係数マトリ
クスβ１は、

【００６４】

【数３】

【００６５】奇数ライン用のサイズの大きい方の係数マ
トリクスα２は、

【００６６】

【数４】

【００６７】偶数ライン用のサイズの大きい方の係数マ
トリクスβ２は、

【００６８】

【数５】

【００６９】を適用する例として各々示す。

【００７０】以上のようにして決定した係数マトリクス
に従って、注目画素で発生した２値化誤差ｅi を重み付
けし、周辺画素に分配する（Ｗ１０）。２値化誤差ｅi
の分配に当たっては、注目画素と周辺画素との位置関係
から対応する係数値を、注目画素の２値化誤差ｅi に乗
算し、図５〜図８に示されるように、ＲＡＭ３上の各周
辺画素に対応する２値化誤差記憶用のバッファに加算し
積算していく。小さいサイズの係数マトリクスα１を用
いた場合の分配方法は図５に示され、小さいサイズの係
数マトリクスβ１を用いた場合の分配方法は図６に示さ
れている。また、大きいサイズの係数マトリクスα２を
用いた場合の分配方法は図７に示され、同様に大きいサ
イズの係数マトリクスβ２を用いた場合の分配方法は図
８に示されている。

【００７１】次に、図９を参照して、注目ラインが、入
力画像の偶数番目のラインである場合の誤差拡散処理を
述べる。最初に、注目画素を示すカウンタｉを（ｗｉｄ
ｔｈ−１）に初期化する（ステップＵ１）。

【００７２】次に、画像メモリ２から、注目ラインのｉ
番目の画素の入力濃度Ｉi を取り出す（Ｕ２）。そし
て、注目ラインのｉ番目の画素に分配された、注目ライ
ンのｉ番目の画素の、既に２値化された周辺画素で発生
した２値化誤差の重み付け誤差和Ｅｉを、Ｉi に加算
し、補正濃度Ｉi'を求める（Ｕ３）。

【００７３】ここで、２値化閾値Ｔと補正濃度Ｉi'を比
較して、注目ラインのｉ番目の画素の出力信号を決定す
る（Ｕ４）。Ｉi'が２値化閾値Ｔよりも大きいならば、
出力信号Ｏi ＝２５５とし（Ｕ５）、Ｉi'が２値化閾値
Ｔよりも小さいならば、出力信号Ｏi ＝０とする（Ｕ
６）。上記Ｕ５及びＵ６で決定された出力信号Ｏi を、
画像メモリ７に格納する（Ｕ７）。

【００７４】出力信号Ｏi と補正濃度Ｉi'とを用いて２
値化誤差を計算し、周辺画素に分配する（Ｕ８）。２値
化誤差を計算し周辺画素に分配する手順は、奇数ライン
の場合の処理と同様であり、図４に示すサブルーチンフ
ローチャートに従えば良いので、説明は省略する。

【００７５】そして、ｉ番目の画素に対する処理が終了
したら、カウンタｉをデクリメントする（Ｕ９）。次い
で、カウンタｉの値が０未満の値になったかどうかを判
断する（Ｕ１０）。ｉの値が０以上の値である場合には
（Ｕ１０：no）、注目ラインにまだ２値化されていない
画素が残っているので、注目ラインの次画素の処理に移
るべく、Ｕ２に戻って処理を続行する。ｉの値が０未満
の値であれば（Ｕ１０：yes ）、注目ラインの画素は全
て２値化されたので、注目ラインの２値化処理を終了す
るのである。

【００７６】ここで、従来方式による図１4 の例と同じ
入力画像に対して、本実施形態の誤差拡散法を用いて２
値化処理を行った場合の処理結果の２値化画像（出力画
像）を図１０に示す。本実施形態の誤差拡散処理を行う
ことによって、出力信号が０である非記録画素を白、出
力信号のデータ値が２５５である記録画素を黒で表す。
例えば、インクを吐出させて紙等の記録媒体に付着させ
ることにより画像を再生するインクジェットプリンタに
おいて、前記出力信号のデータ値が２５５である画素に
ついてはインクを吐出させる一方、出力信号が０である
画素についてはインクを吐出させないようにした場合に
は図１０のような出力画像が得られる。

【００７７】対応する入力画像はモノクロ画像であり、
その入力濃度の値域は出力信号のデータ値が０〜２５５
であり、図１０に示す出力画像のうちの周辺部１０の箇
所に対応する入力画像の周辺部（１０ａ）の入力濃度は
１２８、出力画像のうち、前記周辺部１０で囲まれた矩
形部１１に対応する入力画像の矩形部（１１ａ）の入力
濃度は５であって濃度が低いものであるとする。

【００７８】本実施形態の誤差拡散処理を行えば、処理
すべき注目ラインが奇数のものでは２値化処理を行う注
目画素の移動方向を主走査方向に沿わせ、注目ラインが
偶数のものでは２値化処理を行う注目画素の移動方向を
逆主走査方向に沿わせるというように、交互に処理方向
が反転するから、これにつれて周辺画素への誤差拡散の
方向も逆転し、周辺画素への誤差の積算による２値化誤
差の分配に方向性がなくなり、２値化閾値を越える箇所
（記録画素が発生する箇所）がランダムに散らばるであ
る。

【００７９】このようにして得られた出力画像の図１０
を図１４と比較することによって分かるように、入力濃
度１２８の領域から入力濃度５の領域に変化するエッジ
部（周辺部１０から矩形部１１に移行する部分）の入力
濃度５の領域の側において、誤差の配分方向への記録画
素の偏りが軽減されている。また、低濃度部（入力濃度
５の領域、即ち出力画像のうちの矩形部１１）において
は、記録画素の点が矩形部１１内において方向性を持た
ずに平均的に散らばり、縞状の紋様のない、より好まし
い疑似中間調画像を作成できた。

【００８０】このようにして、２値化誤差が一定の方向
に配分されることがなく、低濃度及び高濃度の画素にお
いて発生した２値化誤差を、注目画素に近い画素で反映
させることによって、低濃度領域及び高濃度領域におい
て縞状の紋様が発生することがなく、かつ、高濃度領域
から低濃度領域へ変化するエッジ部の低濃度側における
記録画素の偏り、及び低濃度領域から高濃度領域に変化
するエッジ部の高濃度側における非記録画素の偏りのな
い、より好ましい疑似中間調画像を作成することができ
た。

【００８１】なお、処理方向選択の方式は、奇数ライン
と偶数ラインとで交互に逆にすることに代えて、乱数発
生手段を利用して、任意方向を選択できるようにしても
良いのである。

【００８２】

【発明の効果】以上詳述したことから明かなように、請
求項１の発明の画像処理装置によれば、入力濃度によっ
て発生する縞状の紋様を除去し、かつ、エッジ部におけ
る記録画素の偏りを低減できるという効果を奏する。

【００８３】また、低濃度領域及び高濃度領域において
発生する縞状の紋様が除去され、かつ、エッジ部におけ
る記録画素の偏りを低減できるという効果を奏する。

【００８４】そして、請求項２の発明の画像処理装置に
よれば、低濃度部及び高濃度部において発生する縞状の
紋様を除去し、エッジ部における記録画素の偏りを著し
く低減させた、より好ましい疑似中間調画像を作成でき
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像処理装置を示すブロック図である。

【図２】誤差拡散処理を示すメインフローチャートであ
る。

【図３】誤差拡散処理における入力画像の奇数番目のラ
インの処理を示すサブルーチンフローチャートである。

【図４】誤差拡散処理における、注目画素で発生した２
値化誤差の分配手順を示すフローチャートである。

【図５】奇数番目のラインにおける第１重み付け係数マ
トリクスα１を用いた場合の２値化誤差の分配方法を説
明する図である。

【図６】偶数番目のラインにおける第１重み付け係数マ
トリクスβ１を用いた場合の２値化誤差の分配方法を説
明する図である。

【図７】奇数番目のラインにおける第２重み付け係数マ
トリクスα２を用いた場合の２値化誤差の分配方法を説
明する図である。

【図８】偶数番目のラインにおける第２重み付け係数マ
トリクスβ２を用いた場合の２値化誤差の分配方法を説
明する図である。

【図９】誤差拡散処理における入力画像の偶数番目のラ
インの処理を示すサブルーチンフローチャートである。

【図１０】上記実施例を用いて２値化した画像の例を示
す図である。

【図１１】従来技術における画像処理回路を示すブロッ
ク図である。

【図１２】従来技術の誤差拡散処理を示すフローチャー
トである。

【図１３】従来技術の誤差拡散処理における入力画像の
偶数番目のラインの処理を示すフローチャートである。

【図１４】従来技術の誤差拡散処理を用いて２値化した
出力画像の例を示す図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ 原画像記憶装置（入力画像メモリ） ３ ＲＡＭ ４ ＲＯＭ ４ａ ２値化閾値記憶領域 ４ｂ 第１マトリクス記憶領域 ４ｃ 第２マトリクス記憶領域 ４ｄ 第１マトリクス選択用記憶領域 ４ｅ 第２マトリクス選択用記憶領域 ５ 処理方向選択手段 ６ マトリクス選択手段 ７ 出力画像記憶装置（出力画像メモリ）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−226841（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−187677（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−94266（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−288566（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−186064（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−123259（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−87313（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間調画像の各画素を２値化して、疑似
   中間調の画像データを作成する画像処理装置において、 画像処理ラインの各ライン毎に、２値化を行う注目画素
   の移動方向を選択する方向選択手段と、 注目画素に対する周辺画素から分配された２値化誤差に
   基づいて、注目画素の入力濃度を補正して補正濃度を求
   める入力濃度補正手段と、 該入力濃度補正手段により求められた補正濃度を２値化
   閾値と比較して、二値の出力信号を決定する出力信号決
   定手段と、 該出力信号決定手段により決定された出力信号と前記補
   正濃度とから、注目画素において発生した２値化誤差を
   演算する２値化誤差演算手段と、 サイズが異なる複数の重み付け係数マトリクスを記憶す
   るマトリクス記憶手段と、 該マトリクス記憶手段にて記憶された複数の重み付け係
   数マトリクスから、注目画素の入力濃度に従って重み付
   け係数マトリクスを選択するマトリクス選択手段と、 前記マトリクス選択手段により選択された重み付け係数
   マトリクスを用いて、前記２値化誤差演算手段により求
   められた２値化誤差を重み付けし、前記方向選択手段に
   より選択された注目画素の移動方向に従い周辺画素に分
   配する２値化誤差分配手段とを備え、前記マトリクス選択手段は、記憶領域にそれぞれ予め設
   定記憶された第１マトリクス選択用閾値及びそれより大
   きい閾値である第２マトリクス選択用閾値に対して前記
   注目画素の入力濃度をそれぞれ比較して、入力濃度が低
   濃度の画素及び高濃度の画素においては、サイズの小さ
   い重み付け係数マトリクスを選択し て使用することを特
   徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記方向選択手段は、前記画像処理ライ
   ン毎に、前記移動方向を主走査方向とその逆方向とに交
   互に切換えることを特徴とする請求項１に記載の画像処
   理装置。