JP3305835B2 - 階調画像網点処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、階調画像を網点パター
ンに変換する階調画像網点処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】写真等の階調画像を印刷するため、一つ
のドットが２値である網点の集合によって、この階調を
疑似的に表す階調画像網点処理装置がある。この階調画
像網点処理装置は、ある階調画像を入力し、この画像に
対応した網点パターンを出力するものである。従来、こ
のような階調画像網点処理装置における２値網点データ
の生成方法として次のようなものがあった。

【０００３】図７、８は、従来の２値網点データの生成
方法の説明図であり、図７はクワドラント（Quadrant）
方式、図８はディザ方式を示している。 （ａ）クワドラント方式 この方式は、階調データの４画素から、一つの網点画像
データを生成するもので、図７中の（ａ）に示すよう
に、Ａ点を中心に持つ一つの網点領域（実線で正方形に
囲まれた部分）を網点化する場合、先ずこの領域をか
らまでの四つの三角形のブロック（これをクワドラン
トと呼ぶ）に分割する。そして、これら四つのブロック
の各々に８ビット、２５６レベルの階調画像データを入
力して、対応する各ブロックの濃度レベルに従って図の
（ｂ）に示した番号の順番に黒点化して、Ａ点を中心に
持つ網点領域の網点化を行うものである。

【０００４】即ち、（ｂ）に示すように、一つの網点を
構成する複数の網点要素には、予め閾値が決められてお
り、この閾値と階調画像の階調レベルを比較することに
よってどの網点要素を黒点化するかを決定するものであ
る。例えば、（ｂ）に示す例では、の領域における中
心Ａに近い方の画素から閾値が１、５、９、…、と設定
されている。このような状態で、原画像の階調、即ち
の画素の階調をこれらの値と比較し、その大小関係によ
って黒点化するか否かを判定する。例えば、原画像の画
素の階調が１２であれば、これは網点画像の閾値１、
５、９より大きい値であるため、これらの網点要素１、
５、９の位置は、黒、黒、黒となる。このように、クワ
ドラント方式は、階調データの４画素の階調レベルに応
じて一つの網点の大きさが決定され、階調データが網点
データに変換されるものである。

【０００５】（ｂ）ディザ方式 この方式にも、種々の方式があるが、これらは共に階調
画像の１画素を網点画像データの１画素に対応させるも
のである。これらの方式の中で代表的なものとしては平
均誤差最小法と組織的ディザ法がある。平均誤差最小法
は、原画像の読取濃度と表示濃度の誤差を平均として最
小にしようとする方式であり、注目画素の閾値を、先に
２値化し終えた近傍画素の誤差によって求め、原画像の
階調レベルが閾値よりも大きい時は黒画素、その他の時
は白画素とすることにより、２値網点画像データを得る
ようにしたものである。

【０００６】また、組織的ディザ法は、図８（ａ）に示
すように、１網点を形成する画素と、隣接する４網点の
画素を合わせた１００画素分を１パターンとする比較参
照テーブル１０１を用意し、この比較参照テーブル１０
１と階調画像データを１画素ずつ比較することにより、
黒画素か白画素かを判定するものである。例えば、図８
（ｂ）に示すように、ある階調画像データ１０２と比較
参照テーブル１０１とを１画素ずつ対応させ、階調画像
データ１０２のレベルが、比較参照テーブル１０１の値
より小さい場合は黒画素、その他の場合は白画素とする
ことで、２値網点画像データ１０３を得るものである。

【０００７】また、この他にも例えば特開昭６３−１０
９６５９号公報に示されているように、特定の閾値と階
調画像データを比較し、各網点要素の白黒を決定するも
のもあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クワド
ラント方式では、階調の再現性に問題があり、また、デ
ィザ法であっても、１網点の大きさは、予め決定されて
いるため、再現性が必ずしもよいとは言えないものであ
った。

【０００９】また、上記公報に示されている方法のよう
に、階調データの一画素から任意の網点ドットデータを
生成するものや、一つの網点の面積を一画素の階調レベ
ルに対応させて変化させたものがあるが、これらは一画
素の階調レベルと演算回数とは関係がなく、従って種々
の階調レベルの画素から構成される階調画像としてみた
場合、演算回数が多いといった問題点があった。

【００１０】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、演算回数が少なく、かつ階調の再
現性に優れた階調画像網点処理装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の階調画像網点処
理装置は、階調画像における一画素の階調を、網点要素
の集合からなる一網点のパターンに対応させ、前記階調
画像を網点画像に変換する階調画像網点処理装置におい
て、前記網点要素の各々の位置に、網点要素番号を設定
し、当該各網点要素番号と階調レベルとを一対一に対応
させた網点パターンテーブルと、階調が最低レベルから
任意の一画素の階調レベルまでの全ての階調レベルに対
応した網点要素番号を取り出す網点パターンテーブル制
御部と、前記網点パターンテーブル制御部から指定され
た網点要素番号の網点要素を黒データとし、残りを白デ
ータとして、前記一画素に対応した網点データを生成す
る網点データ作成部を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】

【作用】本発明の階調画像網点処理装置においては、画
素データ抽出部が、原画像から一画素ずつ取り出し、こ
れを網点パターン生成部に渡す。網点パターン生成部で
は、先ず、パターンアドレス生成部が、一画素の階調レ
ベルに対応したアドレスを生成する。次に、網点パター
ンテーブル制御部は、網点要素テーブルのアドレスが
“０”のデータである網点要素番号を取り出し、更に、
その網点要素番号を網点要素番号テーブルから取り出
し、これを網点データ作成部は黒データとする。そし
て、これらの処理を、パターンアドレス生成部から指定
されたアドレスに一致するまで全てのアドレスで行い、
作成した一網点のデータを原画像に対応した網点パター
ンに張り付ける。このような処理を原画像を構成する全
ての画素で行い、この原画像に対応した網点画像を作成
する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図１は本発明の階調画像網点処理装置の第１
実施例を示すブロック図であるが、この構成を説明する
のに先立ち、装置の全体構成を説明する。

【００１４】図２は、第１実施例における階調画像網点
処理装置の全体構成を示すブロック図である。図の装置
は、メモリ１、メモリアドレス処理部２、メモリアクセ
ス制御部３、イメージバッファ４、網点パターン生成部
５、網点パターン張り付け部６、バス７、８、画素デー
タ抽出部９からなる。

【００１５】メモリ１は、原画像である階調画像データ
と、この階調画像データを変換した網点画像データを格
納するものである。また、メモリアドレス処理部２は、
階調画像網点処理装置の主制御部によって制御され、メ
モリ１に格納する階調画像データと網点画像データのア
ドレスをメモリアクセス制御部３に指示するためのもの
である。メモリアクセス制御部３は、メモリアドレス処
理部２から出力されたアドレスに基づき、メモリ１とイ
メージバッファ４間の画像データ転送を行う機能を有し
ている。

【００１６】イメージバッファ４は、四つの個別なバッ
ファ（イメージバッファＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）からなり、メ
モリ１から読み出したデータ、網点パターン生成部５が
作成した網点パターン、網点パターン張り付け部６が処
理したデータを保持するためのバッファである。網点パ
ターン生成部５は、本実施例の特徴をなす部分であり、
これについては後で詳細に説明する。網点パターン張り
付け部６は、予め作成した網点画像データに、網点パタ
ーン生成部５で生成した網点パターンを張り付けること
によって、網点画像を生成し、バス９に出力するもので
ある。画素データ抽出部９は、イメージバッファ４内に
ある原画像階調データから画素毎の階調データを取り出
して、網点パターン生成部５に出力するものである。

【００１７】次に、図１に示した階調画像網点処理装置
の要部である網点パターン生成部５について説明する。
図１に示すように、網点パターン生成部５は、パターン
アドレス生成部５１、網点パターンテーブル制御部５
２、網点パターンテーブル５３、網点データ作成部５４
からなる。

【００１８】パターンアドレス生成部５１は、画素デー
タ抽出部９が取り出した原画像での対応する画素の階調
データを、後述する網点要素テーブル５５のアドレスに
変換する機能を有している。網点パターンテーブル制御
部５２は、パターンアドレス生成部５１からのアドレス
に基づき、網点パターンテーブル５３より、階調が最低
レベルから任意の一画素の階調レベルまでの全ての階調
レベルに対応した網点要素番号を取り出すものである。
網点パターンテーブル５３は、網点データを構成する網
点要素の各々の位置に網点要素番号を設定し、各網点要
素番号と階調レベルとを一対一に対応させたテーブルで
あり、網点要素テーブル５５と網点要素番号テーブル５
６とから構成されている。

【００１９】網点要素テーブル５５は、網点画像の階調
が一つ上がる毎の追加される網点要素の、網点要素番号
テーブル５６での番号を示し、後述する図４に示すよう
にその階調数だけエントリを持っている。網点要素番号
テーブル５６は、後述する図５に示すように、網点パタ
ーンの中で、黒く塗られる網点要素の番号を示すテーブ
ルであり、予めそのパターンが決定されている。網点デ
ータ作成部５４は、網点要素番号テーブル５６が読み出
したデータから、該当する階調で塗られる網点のデータ
を作成し、メモリアクセス制御部３に出力する機能を有
している。

【００２０】次に、上記実施例の動作について説明す
る。図３は、網点画像生成処理の流れの説明図であり、
以下、図中の番号に沿って説明する。 （１）メモリアドレス処理部２が、原画像のメモリアド
レスを計算し、メモリアクセス制御部３が原画像データ
をメモリ１よりイメージバッファＤに読み出す。 （２）画素データ抽出部９は、原画像の画素の階調デー
タをイメージバッファＤから取り出し、網点パターン生
成部５に渡す。 （３）網点パターン生成部５は、原画像の画素の階調に
対応する網点パターンを作成して、イメージバッファＡ
に書き込む。尚、この（３）の処理の詳細については後
述する。

【００２１】（４）メモリアドレス処理部２が、網点デ
ータのメモリアドレスを計算し、メモリアクセス制御部
３が網点データの該当領域をイメージバッファＣに読み
出す。 （５）網点パターン張り付け部６が、先に読み出した網
点画像データ（イメージバッファＣに格納されていたデ
ータ）と、網点パターン（イメージバッファＡに格納さ
れていたデータ）を合成し、イメージバッファＢに書き
出す。 （６）メモリアクセス制御部３がイメージバッファＢの
合成された網点画像データをメモリ１に書き出す。 網点画像処理は、以上の（１）〜（６）の処理からな
り、これらの処理を必要な画素数分繰り返して網点画像
を得る。

【００２２】次に、上記（３）の処理の詳細を説明す
る。先ず、この処理の詳細を説明する前に、網点パター
ン生成部５で処理されるデータの例を示し、この例に基
づいて（３）の処理の説明を行うことにする。ここでの
原画像データは、８ビットで階調を表現し、２５６レベ
ルの階調を持つとする。また、一つの網点画像は８×８
＝６４個の網点要素を持つ矩形領域の網点パターンで表
され、このパターンの階調は６５レベルである。更に、
網点の角度は０゜である。

【００２３】図４に、原画像の１画素と網点要素テーブ
ル５５との関係を示す。また、図５は、網点要素番号テ
ーブル５６の説明図である。図５（ａ）に示すように、
網点データは６４個の網点要素からなり、各網点要素に
固有の番号が付与されている。そして、階調データの１
画素の階調レベルが最も低い階調では、これら６４個の
網点要素が全て白く塗られ、最も高い階調ではこれら網
点要素が全て黒く塗られる。

【００２４】図３に沿って網点画像の生成処理を説明す
ると、先ず、パターンアドレス生成部５１は、入力した
１画素の網点要素テーブル５５におけるアドレスを生成
する（ステップＳ３１）。ここでは、８ビットのデータ
を６５通りのパターンに対応させるため、その上位７ビ
ットを用いる。即ち、原画像の階調レベルの上位７ビッ
トと網点要素テーブル５５のアドレスとの対応は次のよ
うに行う。

【００２５】図６に、原画像データの階調レベルと網点
要素テーブル５５のアドレスとの対応関係を示す。 原画像データが００（Ｈ）からＦＢ（Ｈ）までの値の
時は、上位６ビットを網点要素テーブル５５の有効範囲
とする。 原画像データがＦＣ（Ｈ）からＦＦ（Ｈ）までの値の
時は、ビット１が０であれば、網点要素テーブル５５の
アドレス６３までを有効にし、ビット１が１であれば、
網点要素テーブル５５のアドレス６４までを有効とす
る。

【００２６】次に、網点パターンテーブル制御部５２
は、アドレスカウンタをリセットして、アドレス“０”
とする（ステップＳ３２）。そして、網点パターンテー
ブル制御部５２は、アドレス“０”で網点要素テーブル
５５にアクセスし、そのデータを読み出す（ステップＳ
３３）。その後は、網点パターンテーブル制御部５２
が、網点要素番号テーブル５６の網点要素の位置を読み
出し（ステップＳ３４）、網点データ作成部５４は、そ
の読み出した位置の網点要素を黒データとする（ステッ
プＳ３５）。

【００２７】また、網点パターンテーブル制御部５２
は、網点要素テーブル５５にアクセスしたアドレスが、
パターンアドレス生成部５１から出力されたアドレスに
一致するかを判定し（ステップＳ３６）、一致しない場
合は、アドレスカウンタの値を＋１として（ステップＳ
３７）、ステップＳ３３に戻る。このようにして、パタ
ーンアドレス生成部５１で指定されたアドレスになるま
で、網点要素を黒データとし、ステップＳ３６でアドレ
スが一致したら、網点データ作成部５４は、その網点デ
ータを出力する（ステップＳ３８）。

【００２８】例えば、パターンアドレス生成部５１が出
力するアドレスが“７”であった場合、網点パターンテ
ーブル制御部５２は、先ず、アドレス“０”のデータを
読み出し、更に、網点要素番号テーブル５６からそのデ
ータに対応する網点要素の位置を読み出す。尚、この場
合は対応する網点要素が無いため、黒データは存在しな
い。

【００２９】次に、網点パターンテーブル制御部５２
は、アドレス“１”のデータを読み出し、更に、このア
ドレス“１”のデータ（番号２８）に対応する網点要素
番号テーブル５６の網点要素の位置を読み出す。そし
て、網点データ作成部５４は、網点パターンにおける対
応する位置を黒データとする。

【００３０】このような処理を、アドレス“７”になる
まで続けると、黒データの部分は、図５（ｂ）に示すよ
うになる。尚、例えば、原画像の階調レベルが“８”で
あった場合は、図５（ｃ）に示すように、更に、次のア
ドレスの網点要素である“４５”が黒データとなる。

【００３１】尚、上記実施例では、一つの網点データを
６４個の網点要素で構成したが、これに限定されるもの
ではなく、必要に応じて種々選択することが可能であ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の階調画像
網点処理装置によれば、一画素の階調レベルに対応させ
て、網点データを構成する複数の網点要素に番号を付与
し、任意の一画素を網点データに変換する場合は、最低
の階調レベルからその一画素の階調レベルまでの全ての
階調レベルの網点要素番号を黒データとして、網点デー
タを生成するようにしたので、階調レベルが低ければ低
いほど網点パターンテーブルの検索回数が少ないため、
種々の階調レベルを含んだ階調画像における演算速度を
高速に行うことができ、特に、全体の階調レベルが低い
階調画像であるほど高速な処理を行えるといった効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の階調画像網点処理装置における要部ブ
ロック図である。

【図２】本発明の階調画像網点処理装置の全体構成のブ
ロック図である。

【図３】本発明の階調画像網点処理装置における網点画
像生成処理の説明図である。

【図４】本発明の階調画像網点処理装置における原画像
と網点要素テーブルの関係を示す図である。

【図５】本発明の階調画像網点処理装置における網点要
素番号テーブルの説明図である。

【図６】本発明の階調画像網点処理装置における階調レ
ベルと網点要素テーブルのアドレスとの関係説明図であ
る。

【図７】従来の２値網点データの生成方法の説明図（そ
の１）である。

【図８】従来の２値網点データの生成方法の説明図（そ
の２）である。

【符号の説明】

５２ 網点パターンテーブル制御部 ５３ 網点パターンテーブル ５４ 網点データ作成部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/405 G06T 5/00 200

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 階調画像における一画素の階調を、網点
   要素の集合からなる一網点のパターンに対応させ、前記
   階調画像を網点画像に変換する階調画像網点処理装置に
   おいて、 前記網点要素の各々の位置に、網点要素番号を設定し、
   当該各網点要素番号と階調レベルとを一対一に対応させ
   た網点パターンテーブルと、 階調が最低レベルから任意の一画素の階調レベルまでの
   全ての階調レベルに対応した網点要素番号を取り出す網
   点パターンテーブル制御部と、 前記網点パターンテーブル制御部から指定された網点要
   素番号の網点要素を黒データとし、残りを白データとし
   て、前記一画素に対応した網点データを生成する網点デ
   ータ作成部を備えたことを特徴とする階調画像網点処理
   装置。