JP3373985B2

JP3373985B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP3373985B2
Application number: JP22146395A
Authority: JP
Inventors: まゆみ野村
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1995-08-30
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 2003-02-04
Anticipated expiration: 2015-08-30
Also published as: JPH0965133A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中間調画像を二値
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、中間調画像を二値化して疑似中間
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二値
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、これとは別に上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。以
下、この誤差拡散法について、図７、図１０、図１１を
参照して説明する。

【０００４】図７は、従来から行われている誤差拡散法
における、二値化誤差の分配方法を説明する図である。

【０００５】図１０は、従来から行われている誤差拡散
法を実現する画像処理装置のブロック図である。

【０００６】図１１は、従来から行われている誤差拡散
法の処理を示すフローチャートである。

【０００７】まず始めに、図１０を参照して、従来から
行われている誤差拡散処理を実現する画像処理装置の構
成を述べる。誤差拡散処理を行う画像処理回路１１は、
入力データへ所要の演算処理を施すもので、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（画像メモリ）１２と、各計算結果を格納す
るＲＡＭ１３と、ＲＯＭ１４と、各種画像処理を行うＣ
ＰＵ１５と、誤差拡散処理後の信号を記憶する出力画像
記憶装置（画像メモリ）１６とにより構成されている。

【０００８】前記ＲＯＭ１４には、注目画素で発生した
二値化誤差を周辺画素に分配する際に用いる重み付けの
係数マトリクスや、二値化に用いられる予め定められた
固定値である閾値などが記憶されている。

【０００９】次に、図１１を参照して、従来から行われ
ている誤差拡散処理の手順を説明する。

【００１０】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１２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。格納された中
間調画像情報のディジタル信号に対して、ＣＰＵ１５を
用いて誤差拡散処理を行う。

【００１１】誤差拡散処理を行う画像処理回路１１は、
まず始めに注目画素の入力濃度Ｉを画像メモリ１２から
読出す（ステップＶ１）。次に、ＲＡＭ１３から、注目
画素に配分された重み付け誤差和Ｅを読出し、画像メモ
リ１２から読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（Ｖ２）。

【００１２】そして、ＲＯＭ１４から読出された二値化
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。二値化閾値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１２８が用いられることが多い。
Ｉ’≧Ｔの場合、出力信号Ｏは記録出力を示す２５５と
なり（Ｖ４）、Ｉ’＜Ｔの場合、出力信号Ｏは非記録出
力を示す０となる（Ｖ５）。

【００１３】以上により決定された注目画素の出力信号
Ｏを画像メモリ１６に書き込む（Ｖ６）。

【００１４】そして、ここで発生した注目画素の二値化
誤差ｅを次式１に従って計算する（Ｖ７）。

【００１５】

【数１】

【００１６】次に、ＲＯＭ１４から重み付け係数マトリ
クスを読出す（Ｖ８）。一般には、重み付け係数マトリ
クスとして、次式２に示すマトリクスα２が用いられ
る。

【００１７】

【数２】

【００１８】上記Ｖ７で求められた二値化誤差ｅを、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）。注目画素と周辺画素との位置関係に従って、
ＲＯＭ１４から読出された係数マトリクスの対応する係
数値を、注目画素の二値化誤差ｅに乗算し、図７に示さ
れるように各周辺画素に分配し、ＲＡＭ１３内の二値化
誤差記憶用のバッファに加算する。なお、図７において
は、＊が注目画素の位置を示している。

【００１９】そして、全画素の処理が終了したかが判断
され（Ｖ１０）、終了してなければ、Ｖ１に戻って各画
素毎に上記処理を繰り返し行う。以上により、疑似中間
調の画像データが作成される。

【００２０】しかしながら、上述の誤差拡散法による二
値化処理の方式については、非常に濃度の低い領域にお
いて、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。

【００２１】これは、入力濃度が一定値である領域、及
び各ラインで入力濃度が一定であり、かつ低濃度から高
濃度へ入力濃度が連続的に変化している領域などにおい
て、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
生することにより、縞状の紋様が発生するものである。

【００２２】これに対して出願人は、先に出願した特願
平７−２１７８６２号の明細書および図面において、こ
の問題を解決するための改善案を提案している。

【００２３】図１、２、図５乃至図９、及び図１２乃至
図１３を参照して、特願平７−２１７８６２号において
提案されている誤差拡散法の処理手順を説明する。

【００２４】図１は、特願平７−２１７８６２号におい
て提案されている誤差拡散法を実現する画像処理装置の
構成を示すブロック図である。

【００２５】図２は、特願平７−２１７８６２号におい
て提案されている誤差拡散法を実現する処理手段のフロ
ーチャートである。

【００２６】図５は、特願平７−２１７８６２号におい
て提案されている誤差拡散法における、注目画素で発生
した二値化誤差の分配手順を示すフローチャートであ
る。

【００２７】図６は、特願平７−２１７８６２号におい
て提案されている誤差拡散法における、奇数番目のライ
ンにおける第一の重み付け係数マトリクスを用いた場合
の、二値化誤差の分配方法を説明する図である。

【００２８】図７は、特願平７−２１７８６２号におい
て提案されている誤差拡散法における、奇数番目のライ
ンにおける第二の重み付け係数マトリクスを用いた場合
の、二値化誤差の分配方法を説明する図である。

【００２９】図８は、特願平７−２１７８６２号におい
て提案されている誤差拡散法における、偶数番目のライ
ンにおける第一の重み付け係数マトリクスを用いた場合
の、二値化誤差の分配方法を説明する図である。

【００３０】図９は、特願平７−２１７８６２号におい
て提案されている誤差拡散法における、偶数番目のライ
ンにおける第二の重み付け係数マトリクスを用いた場合
の、二値化誤差の分配方法を説明する図である。

【００３１】図１２は、特願平７−２１７８６２号にお
いて提案されている誤差拡散法における、入力画像の奇
数番目のラインの処理手順を示すフローチャートであ
る。

【００３２】図１３は、特願平７−２１７８６２号にお
いて提案されている誤差拡散法における、入力画像の偶
数番目のラインの処理手順を示すフローチャートであ
る。

【００３３】まず、図１を参照して、特願平７−２１７
８６２号において提案されている誤差拡散法を実現する
画像処理装置の構成を述べる。

【００３４】誤差拡散処理を行う画像処理回路１は、入
力データへ所要の演算処理を施すものであり、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（画像メモリ）２と、各計算結果を格納す
るＲＡＭ３と、ＲＯＭ４と、各種画像処理を行うＣＰＵ
５と、注目画素で発生する二値化誤差を分配する際に用
いる重み付け係数マトリクスを選択するマトリクス選択
手段６と、注目ラインの二値化処理における注目画素の
移動方向を選択する方向選択手段７と、誤差拡散処理後
の信号を記憶する出力画像記憶装置（画像メモリ）８と
により構成されている。

【００３５】前記ＲＯＭ４には、配分された周辺画素の
二値化誤差に対する重み付けの係数マトリクスや、二値
化の際に用いる予め決められた二値化閾値、重み付け係
数マトリクスを選択する際に用いるマトリクス選択用閾
値などが記憶されている。

【００３６】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２に記憶されるよう
になっている。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。
格納された中間調画像情報のディジタル信号に対して、
ＣＰＵ５を用いて誤差拡散処理を行う。

【００３７】次に、図２、図５乃至図９および図１２乃
至図１３を参照して、特願平７−２１７８６２号におい
て提案されている誤差拡散処理の処理手順を説明する。

【００３８】まず、図２を参照して、画素拡散処理の概
要を述べる。入力画像の二値化にあたっては、各ライン
の二値化処理を行うに先立って、方向選択手段７によ
り、注目ラインの二値化処理における注目画素の移動方
向を選択する（ステップＳ１）。

【００３９】注目ラインが奇数番目のラインである場合
には、注目画素の移動方向として主走査方向を設定し
て、注目ラインの二値化処理を行う（Ｓ２）。注目ライ
ンが偶数番目のラインである場合には、注目画素の移動
方向として主走査方向と逆の方向を設定して、注目ライ
ンの二値化処理を行う（Ｓ３）。

【００４０】注目ラインの二値化処理が終了した場合に
は、入力画像中の全ラインの二値化処理が終了したかど
うかを判断し（Ｓ４）、まだ二値化されていないライン
が残っている場合には、Ｓ１〜Ｓ４の処理を繰り返す。

【００４１】次に、図１２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
を述べる。最初に、注目画素の位置を示すカウンタｉを
０に初期化する（ステップＴ１０１）。

【００４２】次に、画像メモリ２から、注目画素であ
る、注目ラインのｉ番目の画素の、入力濃度Ｉiを取り
出す（Ｔ１０２）。そして、注目画素に分配された、注
目画素の、既に二値化された周辺画素で発生した二値化
誤差の重み付け誤差和Ｅiを、Ｉiに加算し、補正濃度Ｉ
i'を求める（Ｔ１０３）。

【００４３】ここで、二値化閾値Ｔと補正濃度Ｉi'を比
較して、注目画素の出力信号Ｏiを決定する（Ｔ１０
４）。Ｉi'が二値化閾値Ｔ以上の値であれば、出力信号
Ｏi＝２５５とし（Ｔ１０５）、Ｉi'が二値化閾値Ｔよ
りも小さいならば、出力信号Ｏi＝０とする（Ｔ１０
６）。上記Ｔ１０５及びＴ１０６で決定された出力信号
Ｏiを、画像メモリ８に格納する（Ｔ１０７）。

【００４４】出力信号Ｏiと補正濃度Ｉi'とを用いて、
式１に従って二値化誤差を計算し、周辺画素に分配する
（Ｔ１０８）。

【００４５】ここで、図５を用いて、二値化誤差を計算
し周辺画素に分配する手順について説明する。

【００４６】まず、Ｔ１０５またはＴ１０６で決定され
た注目画素の出力信号Ｏiと、Ｔ１０３で求められた注
目画素の補正濃度Ｉi'を用いて、式１に従って注目画素
で発生した二値化誤差ｅiを求める（Ｗ１）。

【００４７】次に、注目画素の入力濃度に従って、二値
化誤差ｅ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。

【００４８】まず、注目画素の入力濃度Ｉiを、第一の
マトリクス選択用閾値Ｔｍａｔ１と比較する（Ｗ２）。

【００４９】Ｉi＞Ｔｍａｔ１の場合には、注目画素の
入力濃度Ｉiを、第二のマトリクス選択用閾値Ｔｍａｔ
２（＞Ｔｍａｔ１）と比較する（Ｗ３）。

【００５０】Ｗ２とＷ３の比較の結果、Ｔｍａｔ１＜Ｉ
i≦Ｔｍａｔ２の場合には、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。注目
画素の存在するラインが入力画像の奇数番目のラインで
あるかどうか判断し（Ｗ４）、注目ラインが奇数番目の
ラインである場合には、奇数番目のライン用のサイズの
大きい方の係数マトリクスα２を、ＲＯＭ４から読出す
（Ｗ６）。注目ラインが偶数番目のラインである場合に
は、偶数番目のライン用のサイズの大きい方の係数マト
リクスβ２を、ＲＯＭ４から読出す（Ｗ７）。

【００５１】ここにおいて、係数マトリクスβ２として
は、次式に示すものが用いられる。

【００５２】

【数３】

【００５３】一方、Ｗ２の比較の結果Ｉi≦Ｔｍａｔ１
であった場合、入力濃度が低濃度であると判断し、サイ
ズの小さい方の係数マトリクスを用いる。注目画素の存
在するラインが入力画像の奇数番目のラインであるかど
うか判断し（Ｗ５）、注目ラインが奇数番目のラインで
ある場合には、奇数番目のライン用のサイズの小さい係
数マトリクスα１をＲＯＭ４から読出す（Ｗ８）。ま
た、注目ラインが偶数番目のラインである場合には、偶
数番目のライン用のサイズの小さい係数マトリクスβ１
をＲＯＭ４から読出す（Ｗ９）。

【００５４】ここにおいて、係数マトリクスα１、β１
としては、次式に示すものが用いられる。

【００５５】

【数４】

【００５６】

【数５】

【００５７】そして、Ｗ３の比較の結果Ｔｍａｔ２＜Ｉ
iであった場合、入力濃度が高濃度であると判断し、低
濃度の場合と同様、サイズの小さい係数マトリクスを用
いる。注目画素の存在するラインが入力画像の奇数番目
のラインであるかどうか判断し（Ｗ５）、注目ラインが
奇数番目のラインである場合には、奇数番目のライン用
のサイズの小さい係数マトリクスα１をＲＯＭ４から読
出す（Ｗ８）。また、注目ラインが偶数番目のラインで
ある場合には、偶数番目のライン用のサイズの小さい係
数マトリクスβ１をＲＯＭ４から読出す（Ｗ９）。

【００５８】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二値化誤差ｅiを重み付
けし、周辺画素に分配する（Ｗ１０）。二値化誤差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、注目画素の二値化誤差ｅiに乗
算し、図６〜９に示されるように、ＲＡＭ２４上の各周
辺画素に対応する二値化誤差記憶用のバッファに加算す
る。係数マトリクスα１を用いた場合の分配方法は図６
に示されている。係数マトリクスα２を用いた場合の分
配方法は図７に示されている。係数マトリクスβ１を用
いた場合の分配方法は図８に示されている。係数マトリ
クスβ２を用いた場合の分配方法は図９に示されてい
る。なお、図６乃至図９においては、＊が注目画素の位
置を示している。

【００５９】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（Ｔ１０９）。そし
て、カウンタｉの値が１ラインの画素数ｗｉｄｔｈと同
じ値になったかどうかを判断する（Ｔ１１０）。ｉの値
がｗｉｄｔｈよりも小さい値である場合には、注目ライ
ンにまだ二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りＴ１０２〜Ｔ１１０を繰
り返す。

【００６０】ｉの値がｗｉｄｔｈと同じ値であれば、注
目ラインの画素は全て二値化されたので、注目ラインの
二値化処理を終了する。

【００６１】次に、図１３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。

【００６２】最初に、注目画素の位置を示すカウンタｉ
を（ｗｉｄｔｈ−１）に初期化する（ステップＵ１０
１）。

【００６３】次に、画像メモリ２から、注目画素であ
る、注目ラインのｉ番目の画素の、入力濃度Ｉiを取り
出す（Ｕ１０２）。そして、注目画素に分配された、注
目画素の、既に二値化された周辺画素で発生した二値化
誤差の重み付け誤差和Ｅiを、Ｉiに加算し、補正濃度Ｉ
i'を求める（Ｕ１０３）。

【００６４】ここで、二値化閾値Ｔと補正濃度Ｉi'を比
較して、注目画素の出力信号Ｏiを決定する（Ｕ１０
４）。Ｉi'が二値化閾値Ｔ以上の値であれば、出力信号
Ｏi＝２５５とし（Ｕ１０５）、Ｉi'が二値化閾値Ｔよ
りも小さいならば、出力信号Ｏi＝０とする（Ｕ１０
６）。上記Ｕ１０５及びＵ１０６で決定された出力信号
Ｏiを、画像メモリ８に格納する（Ｕ１０７）。

【００６５】出力信号Ｏiと補正濃度Ｉi'とを用いて二
値化誤差ｅiを計算し、周辺画素に分配する（Ｕ１０
８）。二値化誤差を計算し周辺画素に分配する手順は、
奇数番目のラインの場合の処理と同様である。

【００６６】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（Ｕ１０９）。そして、
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（Ｕ１１０）。ｉの値が０以上の値である場合には、
注目ラインにまだ二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り、Ｕ１０２〜Ｕ
１１０を繰り返す。

【００６７】ｉの値が０未満の値であれば、注目ライン
の画素は全て二値化されたので、注目ラインの二値化処
理を終了する。

【００６８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
誤差拡散法では、画像の低濃度領域及び高濃度領域にお
いて縞状の紋様が発生し、また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いては記録画素の
偏りが発生するとともに、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いては非記録画素の偏
りが発生していた。

【００６９】更には、入力濃度によって係数マトリクス
を切り換えて用いるために、入力濃度が連続的に滑らか
に変化している領域において、係数マトリクスが切り換
わるところで、濃度が不連続に変化しているように見え
るという問題点があった。

【００７０】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、更には入力濃度が滑らかに連続的に変化している領
域において、係数マトリクスが切り換わるところにおい
ても、濃度変化が不連続に見えることがない、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
ることを目的としている。

【００７１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の画像処理装置においては、各ライン
毎に、方向選択手段により二値化を行う注目画素の移動
方向が選択される。また、入力濃度補正手段により、周
辺画素から分配された二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が求められる。次に、二
値化閾値決定手段により、注目画素の入力濃度に基づい
て、注目画素の二値化の際に用いる二値化閾値が決定さ
れる。そして、出力信号決定手段により、補正濃度が二
値化閾値と比較されて、出力信号が決定される。そし
て、その出力信号と補正濃度とから、二値化誤差演算手
段により注目画素における二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二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
した二値化誤差は、二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。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。

【００７２】また、請求項２記載の画像処理装置におい
ては、方向選択手段により、各ライン毎に、二値化を行
う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。

【００７３】

【００７４】

【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。まず始めに、図１を参照し
て、本実施例の画像処理装置の構成を述べる。

【００７５】図１は、本実施例で提案する誤差拡散法の
処理方式を実現する画像処理回路を示すブロック図であ
る。

【００７６】誤差拡散処理を行う画像処理回路１は、入
力データへ所要の演算処理を施すものであり、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（画像メモリ）２と、各計算結果を格納す
るＲＡＭ３と、ＲＯＭ４と、各種画像処理を行なうＣＰ
Ｕ５と、注目画素で発生した二値化誤差を周辺画素に分
配する際に用いる、重み付け係数マトリクスを選択する
マトリクス選択手段６と、注目ラインの二値化処理の方
向を選択する方向選択手段７と、誤差拡散処理後の信号
を記憶する出力画像記憶装置（画像メモリ）８とにより
構成されている。

【００７７】前記ＲＯＭ４には、配分された周辺画素の
二値化誤差を分配する際に用いる重み付けの係数マトリ
クスや二値化閾値の計算に用いる基準閾値、重み付けの
係数マトリクスを選択する際に参照するマトリクス選択
用閾値などが記憶されている。

【００７８】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。格納された中間調
画像情報のディジタル信号に対して、ＣＰＵ５を用いて
誤差拡散処理を行う。

【００７９】次に、図２乃至図５を参照して、本実施例
における誤差拡散処理の手順を説明する。

【００８０】図２は、本実施例において提案する誤差拡
散法を実現する処理手段のフローチャートである。

【００８１】図３は、本実施例において提案する誤差拡
散法における、入力画像の奇数番目のラインの処理を示
すフローチャートである。

【００８２】図４は、本実施例において提案する誤差拡
散法における、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。

【００８３】図５は、本実施例において提案する誤差拡
散法における、注目画素で発生した二値化誤差の分配手
順を示すフローチャートである。

【００８４】まず、図２を参照して、誤差拡散処理の概
要を述べる。入力画像の二値化にあたっては、各ライン
の二値化処理を行うに先立って、方向選択手段７によ
り、注目ラインの二値化処理における注目画素の移動方
向を選択する（ステップＳ１）。

【００８５】注目ラインが奇数番目のラインである場合
には、二値化処理における注目画素の移動方向として主
走査方向を設定して、注目ラインの二値化処理を行う
（Ｓ２）。注目ラインが偶数番目のラインである場合に
は、二値化処理における注目画素の移動方向として主走
査方向と逆の方向を設定して、注目ラインの二値化処理
を行う（Ｓ３）。

【００８６】注目ラインの二値化処理が終了した場合に
は、入力画像中の全ラインの二値化処理が終了したかど
うかを判断し（Ｓ４）、まだ二値化されていないライン
が残っている場合には、Ｓ１〜Ｓ４を繰り返す。

【００８７】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を
述べる。

【００８８】最初に、注目画素の位置を示すカウンタｉ
を０に初期化する（ステップＴ１）。

【００８９】次に、画像メモリ２から、注目画素であ
る、注目ラインのｉ番目の画素の、入力濃度Ｉiを取り
出す（Ｔ２）。そして、注目画素に分配された、注目画
素の、既に二値化された周辺画素で発生した二値化誤差
の重み付け誤差和Ｅiを、Ｉiに加算し、補正濃度Ｉi'を
求める（Ｔ３）。

【００９０】ここで、注目画素の入力濃度に基づいて、
注目画素に対する二値化閾値Ｔvalを決定する（Ｔ
４）。本実施例では、以下の式６に従って、閾値を決定
している。

【００９１】

【数６】

【００９２】式６に従って閾値を決定した場合には、閾
値のレンジは６４〜１９１となる。この式に従って閾値
を決定することにより、以下のような効果が現われる。
従来の誤差拡散法の処理においては、固定閾値Ｔ＝１２
８をもちいており、入力濃度Ｉと注目画素に配分された
重み付け誤差和Ｅが次式７で示す範囲内のとき、出力濃
度値Ｏが２５５となる（入力濃度及び出力信号のレンジ
が０〜２５５の場合）。

【００９３】

【数７】

【００９４】一方、本実施例の場合、

【００９５】

【数８】

【００９６】即ち、

【００９７】

【数９】

【００９８】のとき、出力信号Ｏが２５５となる。

【００９９】式７と式９からわかるように、注目画素の
二値化の際の閾値との比較において、入力濃度に対す
る、注目画素に配分された重み付け誤差和の重みが、２
倍になっている。このことにより、第二の従来例０に比
べ、配分された誤差の補正が早く反映され、入力濃度が
連続的に変化している領域において、入力濃度に基づい
て二値化誤差を分配する際に用いる係数マトリクス変化
させることにより発生する、濃度変化の不連続な部分が
なくなる。

【０１００】ここで、式６において入力濃度値に係る係
数値１／２を増減することによって、周辺画素の重み付
け誤差和の、閾値決定の際の重みを調節できる。

【０１０１】そして、二値化閾値Ｔval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Ｏi
を決定する（Ｔ５）。Ｉi'が二値化閾値Ｔ以上の値であ
れば、出力信号Ｏi＝２５５とし（Ｔ６）、Ｉi'が二値
化閾値Ｔよりも小さいならば、出力信号Ｏi＝０とする
（Ｔ７）。上記Ｔ６及びＴ７で決定された出力信号Ｏi
を、画像メモリ８に格納する（Ｔ８）。

【０１０２】出力信号Ｏiと補正濃度Ｉi'とを用いて二
値化誤差を計算し、周辺画素に分配する（Ｔ９）。

【０１０３】ここで、図５を用いて、二値化誤差を計算
し周辺画素に分配する手順について説明する。

【０１０４】まず、Ｔ６またはＴ７で決定された注目濃
度の出力信号Ｏiと、Ｔ３で求められた注目画素の補正
濃度Ｉi'を用いて、式１に従って、注目画素で発生した
二値化誤差ｅiを求める（Ｗ１）。

【０１０５】次に、入力濃度に従って、二値化誤差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。

【０１０６】まず、注目画素の入力濃度Ｉiを第一のマ
トリクス選択用閾値Ｔｍａｔ１と比較する（Ｗ２）。

【０１０７】Ｉi＞Ｔｍａｔ１の場合には、注目画素の
入力濃度Ｉiを第二のマトリクス選択用閾値Ｔｍａｔ２
（＞Ｔｍａｔ１）と比較する（Ｗ３）。

【０１０８】Ｗ２とＷ３の比較の結果、Ｔｍａｔ１＜Ｉ
i≦Ｔｍａｔ２の場合には、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。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（Ｗ４）、注目ラインが奇数番目のライ
ンである場合には、奇数番目のライン用のサイズの大き
い係数マトリクスα２をＲＯＭ４から読出す（Ｗ６）。
注目ラインが偶数番目のラインである場合には、偶数番
目のライン用のサイズの大きい係数マトリクスβ２をＲ
ＯＭ４から読出す（Ｗ７）。

【０１０９】一方、Ｗ２の比較の結果Ｉi≦Ｔｍａｔ１
であった場合、入力濃度が低濃度であると判断し、サイ
ズの小さい係数マトリクスを用いる。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（Ｗ５）、注目ラインが奇数番目のラインである場合
には、奇数番目のライン用のサイズの小さい係数マトリ
クスα１をＲＯＭ４から読出す（Ｗ８）。また、注目ラ
インが偶数番目のラインである場合には、偶数番目のラ
イン用のサイズの小さい係数マトリクスβ１をＲＯＭ４
から読出す（Ｗ９）。

【０１１０】そして、Ｗ３の比較の結果Ｔｍａｔ２＜Ｉ
iであった場合、入力濃度が高濃度であると判断し、低
濃度の場合と同様、サイズの小さい係数マトリクスを用
いる。注目画素の存在するラインが入力画像の奇数番目
のラインであるかどうか判断し（Ｗ５）、注目ラインが
奇数番目のライン目である場合には、奇数番目のライン
用のサイズの小さい係数マトリクスα１をＲＯＭ４から
読出す（Ｗ８）。また、注目ラインが偶数番目のライン
である場合には、偶数番目のライン用のサイズの小さい
係数マトリクスβ１をＲＯＭ４から読出す（Ｗ９）。

【０１１１】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二値化誤差ｅiを重み付
けし、周辺画素に分配する（Ｗ１０）。二値化誤差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、注目画素の二値化誤差ｅiに乗
算し、図６〜９に示されるように、ＲＡＭ４上の各周辺
画素に対応する二値化誤差記憶用のバッファに加算す
る。係数マトリクスα１を用いた場合の分配方法は図６
に示されている。係数マトリクスα２を用いた場合の分
配方法は図７に示されている。係数マトリクスβ１を用
いた場合の分配方法は図８に示されている。係数マトリ
クスβ２を用いた場合の分配方法は図９に示されてい
る。

【０１１２】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（Ｔ１０）。そして、
カウンタｉの値が１ラインの画素数ｗｉｄｔｈと同じ値
になったかどうかを判断する（Ｔ１１）。ｉの値がｗｉ
ｄｔｈよりも小さい値である場合には、注目ラインにま
だ二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。

【０１１３】ｉの値がｗｉｄｔｈと同じ値であれば、注
目ラインの画素は全て二値化されたので、注目ラインの
二値化処理を終了する。

【０１１４】次に、図４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、注目画素の位置を示すカウンタｉを
（ｗｉｄｔｈ−１）に初期化する（ステップＵ１）。

【０１１５】次に、画像メモリ２から、注目画素であ
る、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、注目画素に分配された、注目画
素の、既に二値化された周辺画素で発生した二値化誤差
の重み付け誤差和を、Ｉiに加算し、補正濃度Ｉi'を求
める（Ｕ３）。

【０１１６】ここで、偶数番目のラインにおいても、奇
数番目のラインの場合と同様に、注目画素の入力濃度に
基づいて、式６に従って、注目画素に対する二値化閾値
を決定する（Ｕ４）。

【０１１７】そして、二値化閾値Ｔvalと補正濃度Ｉi'
を比較して、注目画素の出力信号を決定する（Ｕ５）。
Ｉi'が二値化閾値Ｔよりも大きいならば、出力信号Ｏi
＝２５５とし（Ｕ６）、Ｉi'が二値化閾値Ｔよりも小さ
いならば、出力信号Ｏi＝０とする（Ｕ７）。上記Ｕ６
及びＵ７で決定された出力信号Ｏiを、画像メモリ８に
格納する（Ｕ８）。

【０１１８】出力信号Ｏiと補正濃度Ｉi'とを用いて式
１に従って二値化誤差を計算し、周辺画素に分配する
（Ｕ９）。二値化誤差を計算し周辺画素に分配する手順
は、奇数番目のラインの場合の処理と同様である。

【０１１９】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（Ｕ１０）。そして、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
（Ｕ１１）。ｉの値が０以上の値である場合には、注目
ラインにまだ二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。

【０１２０】ｉの値が０未満の値であれば、注目ライン
の画素は全て二値化されたので、注目ラインの二値化処
理を終了する。

【０１２１】

【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記載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することができる上、エッジ
部における記録画素の偏りも低減できるとともに、入力
濃度が滑らかに変化している領域においても、濃度が不
連続に変化している部分をなくすことができる。

【０１２２】また、請求項２記載の画像処理装置によれ
ば、エッジ部における記録画素の偏りをより低減させる
ことができる。

【０１２３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例及び第二の従来例を実現する画像処理
回路の構成を示すブロック図である。

【図２】本実施例及び第二の従来例に示した誤差拡散法
の処理手順を示すフローチャートである。

【図３】本実施例の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フローチャートである。

【図４】本実施例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５】本実施例及び第二の従来例で示した誤差拡散処
理における、注目画素で発生した二値化誤差の分配手順
を示すフローチャートである。

【図６】上記実施例及び第二の従来例に示した誤差拡散
処理における、奇数番目のラインにおける第一の重み付
け係数マトリクスを用いた場合の二値化誤差の分配方法
を説明する図である。

【図７】上記実施例及び第二の従来例に示した誤差拡散
処理における、奇数番目のラインにおける第二の重み付
け係数マトリクスを用いた場合、及び第一の従来例に示
した誤差拡散処理における重み付け係数マトリクスを用
いた場合の、二値化誤差の分配方法を説明する図であ
る。

【図８】上記実施例及び第二の従来例に示した誤差拡散
処理における、偶数番目のラインにおける第一の重み付
け係数マトリクスを用いた場合の二値化誤差の分配方法
を説明する図である。

【図９】上記実施例及び第二の従来例に示した誤差拡散
処理における、偶数番目のラインにおける第二の重み付
け係数マトリクスを用いた場合の二値化誤差の分配方法
を説明する図である。

【図１０】第一の従来例における画像処理回路を示すブ
ロック図である。

【図１１】第一の従来例に示した誤差拡散処理を示すフ
ローチャートである。

【図１２】第二の従来例に示した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フローチ
ャートである。

【図１３】第二の従来例に示した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。

【符号の説明】

１画像処理装置２原画像記憶装置（画像メモリ）３ＲＡＭ４ＲＯＭ５ＣＰＵ６マトリクス選択手段７方向選択手段８出力画像記憶装置（画像メモリ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中間調画像の各画素を二値化して、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、各ライン毎に、二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、周辺画素から分配された二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、前記注目画素の入力濃度に基づいて、注目画素の二値化
の際に用いる二値化閾値を決定する二値化閾値決定手段
と、前記入力濃度補正手段により求められた補正濃度を、前
記二値化閾値決定手段により決定される二値化閾値と比
較して、二値の出力信号を決定する出力信号決定手段
と、その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二値化誤差
を求める二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と、それら複数の重み付け係数マトリクスの中から、注目画
素の入力濃度に応じた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、その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、前記二値化誤差演算手段により求
められた二値化誤差を重み付けし、それを前記方向選択
手段により選択された注目画素の移動方向に従って周辺
画素に分配する二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。
【請求項２】前記方向選択手段は、各ライン毎に、前
記移動方向を主走査方向とその逆方向に切換えることを
特徴とする請求項１記載の画像処理装置。