JP3384688B2 - 画像データ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像データ処理装置
に係り、詳しくは、誤差拡散法を用いて多値データを二
値データに変換する画像データ処理装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ファクシミリ，コピー，ＯＣＲ
等に用いられる画像データ処理装置は、ＣＣＤや密着セ
ンサ等のラインセンサ（センサ系）から入力されたアナ
ログ画像信号を二値画像データに変換する。そして、フ
ァクシミリは変換された二値画像データをモデムを介し
て相手先へ送信する。コピーは、変換された二値画像デ
ータをプリンタに出力し原稿を作成する。また、ＯＣＲ
は、変換された二値画像データをパソコン等のコンピュ
ータに出力する。

【０００３】ところで、ラインセンサ等のセンサ系の画
素密度と、プリンタ等の印字系の画素密度が一致しない
場合がある。例えば、ラインセンサにより得られた画像
データは３００ｄｐｉに対して、プリンタは４００ｄｐ
ｉで印字する。この場合、画像データをそのままプリン
タに出力すると、表示される画像が縮小されてしまう。
そのため、画像データ処理装置は、データの画素密度
を、印字系の画素密度に合わせて変換する。例えば、コ
ピーの場合、画像データ処理装置は画像データを拡大す
る、即ち、入力した各画素のデータを２回ずつ出力する
ことによって画素数を２倍にして画素密度を高くする。

【０００４】また、近年、自然で高品位な画像表示に対
する要望の高まりに伴い、多階調画像を二値表示系（二
値しか印字できないプリンタ等の印字系）に表示するた
めに、誤差拡散法が用いられてきている。誤差拡散法
は、高性能な擬似階調処理技術として知られ、誤差拡散
法を用いることにより、巨視的には解像度が犠牲になる
ものの、二値表示系を用いて、視覚的に多階調画像を得
ることができる。この誤差拡散法による画像データ処理
では、予め設定された表示や印字のオン／オフ（白／
黒）を決定するしきい値と、表示すべき画素の多値デー
タとのズレ（誤差）を、読み込んだ１ライン分の各画素
毎に一旦記憶させる。そして、その誤差を、次に読み込
んだ１ライン分の画素の多値データに対して、表示すべ
き画素の位置に対応した画素の多値データ及びその画素
の周辺の画素の多値データを加算した後にしきい値との
比較を行うことで、階調を表現する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画素密度変
換は、誤差拡散の処理に先立って行われる。そして、誤
差拡散処理においては、画素密度変換によって生成され
た各画素毎にそれらの画素に対する誤差がそれぞれ記憶
される。そのため、画素密度変換において画素の密度を
高くした場合、密度を変換しない場合に比べて、多くの
誤差データを記憶しなければならないので、大容量のメ
モリが必要となり、装置が大型化するという問題があ
る。

【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、メモリ容量を増やすこ
となく画素密度変換と誤差拡散処理とを行うことができ
る画像データ処理装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、１ライン単位で連続し、１画面を構成する画像デー
タから１画素毎の量子化によって得られる多値データを
取り込み、順次二値データに変換して出力する画像デー
タ処理装置であって、ライン方向に隣接する２画素の多
値データの平均値を演算し、その演算結果の多値データ
と、演算前の多値データとを、所定パターンの選択クロ
ックに応答して選択的に出力することで、１ライン毎の
画素数を所望の個数に変換する画素密度変換回路（４）
と、前記画素密度変換回路（４）で画素密度変換された
多値データが順次入力され、各多値データを予め設定さ
れたしきい値に基づいて二値データに変換して出力する
際、各画素毎に二値化誤差を演算すると共に、ライン方
向に隣接する２画素毎にそれらの二値化誤差の平均値を
演算し、前記画素密度変換回路（４）の変換比率が１以
下のとき、平均化前の二値化誤差を出力し、前記変換比
率が１を越えるとき、平均化後の二値化誤差を出力する
中間調回路（７）と、前記中間調回路（７）から出力さ
れる誤差データを格納する誤差メモリ（８）とを備えた
ことを要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の画像データ処理装置において、前記中間調回路（７）
は、注目画素の多値データに、誤差メモリに記憶された
前ラインの誤差データを加算演算し、その演算結果の多
値データを出力する第１の加算器（２１）と、前記第１
の加算器（２１）から出力される多値データに、１つ前
の画素の多値データを二値データに変換する際に生じた
誤差データを加算する第２の加算器（２２）と、画素の
多値データの入力周期に一致するクロック信号を入力
し、そのクロック信号に基づいて、前記第２の加算器
（２２）から出力される誤差データが加算された多値デ
ータを次の画素の多値データが入力されるまでの１クロ
ック期間保持する第１のレジスタ（２４）と、前記第１
のレジスタ（２４）に保持された多値データを予め設定
されたしきい値に基づいて二値データに変換して出力す
るとともに、その二値データに変換する際に生じる誤差
を、所定の比で次の画素及び次ラインの画素へそれぞれ
分配する誤差データを生成し出力する二値化回路（２
６）と、前記二値化回路（２６）で生成された誤差デー
タを１クロック期間保持し、その保持した演算結果と、
次に入力される誤差データとの平均値を演算し、その演
算結果を出力する平均化回路（２７）と、を含むことを
要旨とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の画像データ処理装置において、前記中間調回路は、前
記クロック信号を入力し、そのクロック信号に基づい
て、前記二値化回路から出力される誤差データを１クロ
ック期間保持する第２のレジスタと、前記二値化回路か
ら出力される誤差データと、前記第２のレジスタに保持
された誤差データとを加算演算し、その演算結果の多値
データを出力する第３の加算器と、を更に含むことをこ
とを要旨とする。

【００１０】従って、請求項１に記載の発明によれば、
画素密度変換回路には、１ライン単位で連続し、１画面
を構成する画像データから１画素毎の量子化によって得
られる多値データが入力され、ライン方向に隣接する２
画素の多値データの平均値が演算され、その演算結果の
多値データと演算前の多値データとが、所定パターンの
選択クロックに応答して選択的に出力されることで、１
ライン毎の画素数が所望の個数に変換される。中間調回
路には、画素密度変換された多値データが順次入力さ
れ、各多値データが予め設定されたしきい値に基づいて
二値データに変換されて出力される際、各画素毎に二値
化誤差が演算されると共に、ライン方向に隣接する２画
素毎にそれらの二値化誤差の平均値が演算される。そし
て、画素密度変換回路の変換比率が１以下のとき、平均
化前の二値化誤差が出力され、前記変換比率が１を越え
るとき、平均化後の二値化誤差が出力され、誤差メモリ
に格納される。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、中間調回
路には、第１，第２の加算器と第１のレジスタと二値化
回路と平均化回路とが含まれる。第１の加算器では、注
目画素の多値データに対して、誤差メモリに記憶された
前行の誤差データが加算演算され、その演算結果の多値
データが出力される。第２の加算器では、第１の加算器
から出力される多値データに対して、１つ前の画素の多
値データが二値データに変換される際に生じた誤差デー
タが加算される。第１のレジスタでは、画素の多値デー
タの入力周期に一致するクロック信号が入力され、その
クロック信号に基づいて、第２の加算器から出力される
誤差データが加算された多値データが次の画素の多値デ
ータが入力されるまでの１クロック期間保持される。二
値化回路では、第１のレジスタに保持された多値データ
を二値データに変換して出力するとともに、その二値デ
ータに変換する際に生じる誤差から、所定の比で次の画
素及び次行の画素へそれぞれ分配する誤差データが生成
され出力される。平均化回路では、二値化回路で生成さ
れた誤差データが１クロック期間保持され、その保持さ
れた演算結果と、次に入力される誤差データとの平均が
演算され、その演算結果が出力される。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、中間調回
路には、更に第２のレジスタと第３の加算器とが含まれ
る。第２のレジスタには、クロック信号が入力され、そ
のクロック信号に基づいて、二値化回路から出力される
誤差データが１クロック期間保持される。第３の加算器
には、二値化回路から出力される誤差データと、第２の
レジスタに保持された誤差データとが入力されて加算演
算され、その演算結果の多値データが出力される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図１〜図７に従って説明する。図１は、画像デ
ータ処理装置の概略ブロック回路図である。画像データ
処理装置１は、ファクシミリ等の様々な用途に用いるこ
とができるようになっている。画像データ処理装置１
は、ＣＣＤや密着センサ等のアナログ画像信号を擬似的
に階調を表現する高品位な二値画像データに変換する。

【００１４】画像データ処理装置１は、アナログ部２、
歪み補正部３、画素密度変換回路としての画素密度変換
部４、ガンマ補正部５、フィルタ部６、中間調回路とし
ての中間調部７、誤差メモリ８、二値化部９、制御回路
１０、及び、レジスタ１１よりなり、１チップ上に集積
化されている。

【００１５】ラインセンサは、送信原稿を主走査方向に
複数の画素に分割し、各画素の濃淡を読み取り、その濃
淡に応じた電圧の画像信号を出力する。ラインセンサか
ら入力された画像信号は、アナログ部２に入力される。
画像信号はアナログ値であって、例えば画素が黒色の場
合には高い電圧、白色の場合には低い電圧、灰色の場合
にはその中間の電圧を示す。アナログ部２は所定のビッ
ト数（例えば８ビット）のＡ／Ｄコンバータよりなり、
画像信号を量子化して複数の階調（２５６階調）の多値
データに変換する。その変換された多値データは、各画
素の濃淡に応じた値となる。そして、変換された多値デ
ータは、歪み補正部３に出力される。

【００１６】歪み補正部３は、図示しないメモリに予め
格納された歪み補正データを読み出し、入力した１ライ
ン分の多値データに対してその歪み補正データに基づい
て階調補正を行い、その補正結果の多値データを画素密
度変換部４に出力する。歪み補正データ（シェーディン
グデータ）は、光学系で生じた歪みを数値的に補正する
ためのデータである。

【００１７】画素密度変換部４は、歪み補正部３から入
力されたデータに対して、各ラインの画素密度を変換す
る密度変換処理を多値データにて行うために設けられて
いる。尚、本実施の形態では、画素密度変換部４は、画
素密度を「１／１倍」「１／２倍」「２／３倍」「３／
２倍」「２／１倍」に変換するように設定されている。

【００１８】図３に示すように、主走査方向に読み取ら
れた１ライン分の画像データＬ１は、複数の画素Ｇから
構成されている。画素密度変換部４は、主走査方向（図
３の矢印方向）に隣接する画素Ｇの平均を演算し、その
演算結果と入力された画素Ｇの多値データを変換する密
度に応じて出力することで、画素を増減するようになっ
ている。尚、演算結果と入力された画素Ｇの多値データ
とを区別するために、入力された画素を「入力画素Ｇ
１」、演算結果の多値データによる画素を「擬似画素Ｇ
２」、とする。

【００１９】例えば、図４（ｂ）に示すように、画素密
度変換部４は、隣接する２つの入力画素Ｇ１毎に平均を
演算し、その演算結果の擬似画素Ｇ２の多値データのみ
を出力する。即ち、２画素の多値データに基づいて１画
素の多値データを出力することで、画素密度を「１／２
倍」に変換する。

【００２０】また、図４（ｃ）に示すように、画素密度
変換部４は、１画素おきに隣接する２つの入力画素Ｇ１
の平均を演算し、演算しなかった１つの入力画素Ｇ１の
多値データと、演算結果の擬似画素Ｇ２の多値データと
を交互に出力する。即ち、３画素の多値データに基づい
て２画素の多値データを出力することで、画素密度を
「２／３倍」に変換する。

【００２１】また、図４（ｄ）に示すように、画素密度
変換部４は、隣接する２つの入力画素Ｇ１毎に平均を演
算し、元の２つの入力画素Ｇ１の多値データと、演算結
果の擬似画素Ｇ２の多値データとを出力する。この時、
画素密度変換部４は、演算結果の多値データを、元の２
画素の多値データの間に出力する。即ち、２画素の多値
データに基づいて、３画素の多値データを出力すること
で、画素密度を「３／２倍」に変換する。

【００２２】更に、図４（ｅ）に示すように、画素密度
変換部４は、隣接する２つの入力画素Ｇ１の平均を演算
し、入力画素Ｇ１の多値データと、演算結果の擬似画素
Ｇ２の多値データとを交互に出力する。即ち、隣接する
２つの入力画素Ｇ１の間に、その２つの入力画素Ｇ１の
平均である擬似画素Ｇ２を挿入することで、画素密度を
「２／１倍」に変換する。尚、図４（ａ）は、無変換の
場合、即ち、画素密度を「１／１」に変換する場合を示
しており、画素密度変換部４は、入力画素Ｇ１をそのま
ま出力する。

【００２３】画素密度変換部４は、後述するレジスタ１
１に外部から書き込まれる制御データに基づいて、変換
する画素密度を切り換えるようになっている。そして、
画素密度変換部４から出力される入力画素Ｇ１，擬似画
素Ｇ２の多値データは、ガンマ補正部５に出力される。

【００２４】ガンマ補正部５は、図示しないメモリに予
め格納されたガンマ補正データを読みだし、そのガンマ
補正データに基づいて、画素密度変換部４から入力され
た多値データに対してガンマ補正を行う。ガンマ補正デ
ータは、ラインセンサの光電変換特性と、人が実際に視
覚上感じる光の強度変化とのずれを補正するためのデー
タである。ガンマ補正部５は、その補正結果の多値デー
タをフィルタ部６に出力する。また、ガンマ補正部５
は、補正結果の多値データを直接外部に出力する。

【００２５】フィルタ部６は、図示しないメモリに格納
された２ライン分の多値データと、ガンマ補正部５から
入力された１ライン分の画素の多値データとに基づいて
３×３のマトリックスよりなる二次元の空間フィルタを
構成し、フィルタ処理を施したデータを中間調部７又は
二値化部９に出力する。この空間フィルタは、各画素の
多値データに対してエッジ強調等のフィルタ処理を行う
ものである。

【００２６】中間調部７は、入力された各画素の多値デ
ータに対して誤差拡散処理を施し、疑似的に中間調を表
すようにした二値データを作成する。誤差拡散処理は、
多値データを二値データにて表現するために、任意の画
素の多値データを二値化する際に生じる誤差をその画素
の周辺の画素の多値データに加算するようにしたもので
ある。

【００２７】図５に示すように、現ラインＬａの任意の
画素を画素Ｇａ、その画素Ｇａの次に入力される画素を
次の画素Ｇｂとする。更に、現ラインＬａの次に入力さ
れるラインを次ラインＬｂ、その次ラインＬｂの各画素
において、画素Ｇａ，Ｇｂの位置に対応する位置の画素
を画素Ｇｃ，Ｇｄとする。この場合、任意の画素Ｇａに
生じる誤差は、現ラインＬａの次の画素Ｇｂと、画素Ｇ
ａ，Ｇｂの位置に対応した次ラインＬｂの画素Ｇｃ，Ｇ
ｄに対して分配される。その各画素Ｇｂ，Ｇｃ，Ｇｄに
分配する割合は、合計を「１」とする所定の比で予め設
定されている。例えば、誤差の１／２が画素Ｇｂに、誤
差の１／４が次ラインＬｂの画素Ｇｃ及び画素Ｇｄへ分
配される。尚、図５には、各誤差データＥＡ，ＥＢ，Ｅ
Ｃは、それぞれ画素Ｇｂ，Ｇｃ，Ｇｄに対する矢印によ
って示している。

【００２８】中間調部７は、画素密度変換部４での変換
比率に応じて演算処理の手順が切換えられる。例えば、
中間調部７は、画素密度変換部４での変換比率が「１」
以下の場合、各画素毎に誤差データを演算し、その演算
結果を誤差メモリ８に格納し、変換比率が「１」を超え
る場合、各画素毎に誤差データを演算すると同時に、隣
接画素の誤差データの平均値を演算し、その平均データ
を誤差メモリ８に格納する。

【００２９】特定のライン（他のラインと区別するため
に現ラインという）の画像データＬａは、図４（ａ）〜
（ｅ）に示すように、画素密度変換部４の変換比率に応
じて入力画素Ｇ１又は擬似画素Ｇ２により構成される。
ここで、変換比率が「１」以下のときの一例として「１
／２変換」の場合を考えると、図４（ｂ）に示すよう
に、現ラインは擬似画素Ｇ２のみから構成される。

【００３０】このとき、中間調部７は、現ラインを構成
する各擬似画素Ｇ２の誤差データをそれぞれ演算し、そ
の演算結果を誤差メモリ８に格納する。例えば、図６に
示すように、現ラインＬａの任意の画素（他の画素と区
別するために、画素Ｇｎとする）に着目した場合、中間
調部７は、その画素Ｇｎの多値データと予め設定された
しきい値とのズレ（誤差）を演算する。この時、中間調
部７は、着目した画素Ｇｎに、その画素Ｇｎの１画素前
に入力された画素Ｇｎ−１の誤差データＥＡを加算す
る。そして、中間調部７は、その演算結果に基づいて、
画素Ｇｎの各誤差データＥＡ，ＥＢ，ＥＣを演算する。

【００３１】また、画素Ｇｎの位置に対応する次ライン
の画素には、画素Ｇｎの誤差データＥＢ及び画素Ｇｎの
１画素前の画素Ｇｎ−１の誤差データＥＣが分配され
る。従って、中間調部は、画素Ｇｎの誤差データＥＢ
と、１つ前の画素Ｇｎ−１の誤差データＥＣとを加算演
算し、その演算結果を次ラインに対する誤差データＥＭ
として誤差メモリ８に格納する。

【００３２】同様に、画素Ｇｎ＋１の誤差データを演算
する場合、中間調部７は、画素Ｇｎ＋１の多値データに
対して画素Ｇｎの誤差データＥＡを加算し、その演算結
果に基づいて、画素Ｇｎ＋１の誤差データＥＡ〜ＥＣを
演算する。そして、中間調部７は、その演算結果の誤差
データＥＢと、画素Ｇｎの誤差データＥＣとを加算演算
し、その演算結果を画素Ｇｎ＋１の次ラインに対する誤
差データＥＭとして誤差メモリ８に格納する。

【００３３】尚、任意の画素Ｇｎが１ライン分の先頭の
画素の場合、その先頭の画素の前の画素は存在しない。
そのため、中間調部７は、その先頭の画素としきい値と
に基づいて演算した誤差データＥＢを次のラインに対す
る誤差データＥＭとして誤差メモリ８に格納する。

【００３４】一方、画素密度の変換比率が「１」を超え
る場合の一例として、「２／１変換」の場合を考える
と、図４（ｅ）に示すように、現ラインは入力画素Ｇ１
と擬似画素Ｇ２が交互に配置された構成となる。このと
き、中間調部７は、現ラインを構成する入力画素Ｇ１と
擬似画素Ｇ２の誤差データをそれぞれ演算する。更に、
中間調部７は、隣接する入力画素Ｇ１と擬似画素Ｇ２の
誤差データの平均を演算する。そして、中間調部７は、
その演算結果の平均値を、入力画素Ｇ１と擬似画素Ｇ２
の誤差データとして誤差メモリ８に格納する。

【００３５】例えば、図７に示すように、現ラインＬａ
の任意の入力画素Ｇ１又は擬似画素Ｇ２（図７において
は入力画素Ｇ１を任意の画素Ｇｎとする）に着目した場
合、中間調部７は、その画素Ｇｎの多値データと予め設
定されたしきい値とのズレ（誤差）を演算する。この
時、中間調部７は、着目した画素Ｇｎに、その画素Ｇｎ
の１画素前に入力された画素Ｇｎ−１の誤差データＥＡ
を加算する。そして、中間調部７は、その演算結果に基
づいて、画素Ｇｎの各誤差データＥＡ，ＥＢ，ＥＣを演
算する。

【００３６】また、画素Ｇｎの位置に対応する次ライン
の画素には、画素Ｇｎの誤差データＥＢ及び画素Ｇｎの
１画素前の画素Ｇｎ−１の誤差データＥＣが分配され
る。従って、中間調部は、画素Ｇｎの誤差データＥＢ
と、その画素Ｇｎの１画素前の画素Ｇｎ−１の誤差デー
タＥＣとを加算演算して誤差データＥＤを生成する。ま
た、中間調部７は、次の画素Ｇｎ＋１の誤差データＥＢ
と、その画素Ｇｎ＋１の１画素前の画素Ｇｎの誤差デー
タＥＣとを加算演算して誤差データＥＤを生成する。そ
して、中間調部７は、生成した両画素Ｇｎ，Ｇｎ＋１の
誤差データＥＤの平均を更に演算し、その演算結果を両
画素Ｇｎ，Ｇｎ＋１の次ラインに対する誤差データＥＭ
として誤差メモリ８に格納する。

【００３７】同様に、中間調部７は、画素Ｇｎ＋２の誤
差データＥＤと、画素Ｇｎ＋３の誤差データＥＤを演算
する。そして、中間調部７は、両画素Ｇｎ＋２，Ｇｎ＋
３の誤差データＥＤの平均を演算し、その演算結果を両
画素Ｇｎ＋２，Ｇｎ＋３の次ラインに対する誤差データ
ＥＭとして誤差メモリ８に格納する。

【００３８】即ち、中間調部７は、画素密度変換部４の
変換比率が「１」を超える場合、入力される２画素毎に
両画素の誤差データの平均を演算し、その演算結果を両
画素の誤差データとして誤差メモリ８に格納する。従っ
て、誤差メモリ８には、中間調部７に入力される画素数
の１／２の誤差データが格納されるので、誤差メモリ８
の容量は、従来（画素密度変換を行わない場合）と同じ
容量となる。

【００３９】また、擬似画素Ｇ２は、隣接する入力画素
Ｇ１、即ち、中間調部７に入力される擬似画素Ｇ２の前
後（図７において、左右）の入力画素Ｇ１に基づいて生
成される。従って、入力画素Ｇ１（図７において、画素
Ｇｎ，Ｇｎ＋２）の誤差データＥＤと、擬似画素Ｇ２
（図７において、画素Ｇｎ＋１，Ｇｎ＋３）の誤差デー
タＥＤは、ほぼ等しくなる。更に、両画素Ｇｎ，Ｇｎ＋
１（Ｇｎ＋２，Ｇｎ＋３）それぞれの誤差データＥＤの
平均を演算し、その演算結果を両画素Ｇｎ，Ｇｎ＋１
（Ｇｎ＋２，Ｇｎ＋３）の誤差データＥＭとしている。
その結果、誤差データＥＭは、両画素Ｇｎ，Ｇｎ＋１
（Ｇｎ＋２，Ｇｎ＋３）それぞれの誤差データＥＤにほ
ぼ等しくなる。そのため、誤差データＥＭを次ラインＬ
ｂの対応する画素Ｇｎ，Ｇｎ＋１（Ｇｎ＋２，Ｇｎ＋
３）に対して加算処理しても、各画素Ｇｎ〜Ｇｎ＋３の
誤差データＥＤを加算処理した場合に比べて、見た目上
で変化は感じられない。

【００４０】そして、中間調部７は、入力される多値デ
ータの画素密度の変換比率に応じて各画素毎の誤差デー
タと、隣接する画素の平均の誤差データとを選択して出
力する。この構成によって、変換比率が「１」以下の場
合には各画素毎の誤差データを格納することで、高品位
な誤差拡散処理を行うことが可能となり、変換比率が
「１」を超える場合には隣接する画素の平均の誤差デー
タを格納することで、容量の小さな誤差メモリを使用す
ることができる。

【００４１】二値化部９は、入力された多値データを予
め設定されたしきい値に基づいて二値データに変換す
る。その二値データは、例えば、多値データがしきい値
よりも大きい場合には「１」、多値データがしきい値よ
りも小さい場合には「０」となる。そして、二値データ
が「０」の場合には出力される原稿は白色になり二値デ
ータが「１」の場合には原稿は黒色になる。

【００４２】中間調部７及び二値化部９から出力される
二値データは、スイッチＳＷを介して外部に出力され
る。そのスイッチＳＷは、出力される二値データが含ま
れる画像領域に従って後述する制御回路１０によって切
り換えられる。その画像領域は、文字等よりなる領域、
写真等よりなる領域等がある。文字の領域は、白データ
及び黒データからなる。この場合、スイッチＳＷを二値
化部９に切り換えることにより、エッジのはっきりした
二値データが得られる。一方、写真の領域の場合、中間
調の多値データからなる。この場合、スイッチＳＷを中
間調部７に切り換えることにより、誤差拡散された濃淡
を表現することが可能な二値データが得られる。

【００４３】制御回路１０及びレジスタ１１は、各部２
〜９を制御するために設けられている。レジスタ１１に
は、ファクシミリ等のシステム全体を制御するためのコ
ントローラから入力される変換比率の各種データが格納
される。制御回路１０は、レジスタ１１に格納された各
種データに基づいて、各部２〜９に制御信号を出力し、
各部２〜９は、制御信号に基づいて動作するようになっ
ている。

【００４４】次に、中間調部７の構成を詳述する。図２
に示すように、中間調部７は、加算器２１，２２，２
３、レジスタ２４，２５、二値化回路２６、平均化回路
２７、及び、選択回路２８とから構成されている。

【００４５】加算器２１の一方の入力端子には、各ライ
ンを構成する入力画素Ｇ１，擬似画素Ｇ２の多値データ
が入力され、他方の入力端子には、誤差メモリ８に記憶
された前ラインから繰り越された誤差データＥＭが入力
される。加算器２１は、入力画素Ｇ１又は擬似画素Ｇ２
の多値データと、誤差データＥＭとを加算演算し、その
演算結果を加算器２２に出力する。

【００４６】加算器２２の一方の入力端子には、加算器
２１の演算結果が入力され、他方の入力端子には、後述
する二値化回路２６により生成された誤差データＥＡが
入力される。その誤差データＥＡは、その時に中間調部
７に入力された入力画素Ｇ１又は擬似画素Ｇ２の１つ前
の画素により生成されたものである。加算器２２は、加
算器２１の演算結果と誤差データＥＡとを加算演算し、
その演算結果をレジスタ２４に出力する。

【００４７】レジスタ２４には、クロック信号ＣＬＫが
入力される。そのクロック信号ＣＬＫは、変換する画素
の入力タイミングに応じたパルス信号として生成され、
入力される。レジスタ２４は、クロック信号ＣＬＫに同
期して動作し、加算器２２の演算結果を１クロック期間
保持する。

【００４８】二値化回路２６には、予め所定のしきい値
が設定されている。二値化回路２６は、そのしきい値と
レジスタ２４から入力された各画素の多値データとを比
較し、その比較結果に基づいて多値データを二値データ
に変換し、二値データＤＯとして外部に出力する。その
二値データＤＯは、上記したように、スイッチＳＷを介
して画像データ処理装置１の外部に出力される。

【００４９】また、二値化回路２６は、二値データに変
換する際に生じる変換前の各画素の多値データとしきい
値との差を所定の比率で分配した誤差データＥＡ，Ｅ
Ｂ，ＥＣを生成し出力する。これらの誤差データＥＡ〜
ＥＣの比率は、合計を「１」とする比率として予め設定
されている。現画素（図５において画素Ｇａ）から同一
ラインの次の画素（図５において画素Ｇｂ）へ分配する
誤差データＥＡは加算器２２へ供給され、その加算器２
２で、次の画素の多値データに加算される。現画素から
次のラインの同じ位置の画素（図５において画素Ｇｃ）
へ分配する誤差データＥＢは加算器２３に供給され、次
のラインの１画素後の画素（図５において画素Ｇｄ）へ
分配する誤差データＥＣはレジスタ２５に供給される。

【００５０】レジスタ２５には、クロック信号ＣＬＫが
入力される。そのクロック信号ＣＬＫは、変換する画素
の入力タイミングに応じたパルス信号として生成され、
入力される。レジスタ２５は、クロック信号ＣＬＫに同
期して動作し、二値化回路２６から入力される誤差デー
タＥＣを１クロック期間保持する。

【００５１】加算器２３の一方の入力端子には、レジス
タ２５により保持された誤差データＥＣが入力され、他
方の入力端子には、二値化回路２６から出力される誤差
データＥＢが入力される。加算器２３は、両誤差データ
ＥＢ，ＥＣを加算演算し、その演算結果を平均化回路２
７に出力する。即ち、加算器２３は、任意の位置の画素
に対応する次ラインの画素に対する誤差データを演算す
る。

【００５２】平均化回路２７は、レジスタ３１、加算器
３２、及び、除算器３３とから構成されている。レジス
タ３１には、加算器２３から出力される誤差データが入
力される。また、レジスタ３１には、クロック信号ＣＬ
Ｋが入力される。レジスタ３１は、クロック信号ＣＬＫ
に同期して動作し、加算器２３から入力される誤差デー
タを１クロック期間保持する。加算器３２の一方の入力
端子には、レジスタ３１の出力信号が入力され、他方の
入力端子には、加算器２３から出力される誤差データが
入力される。加算器３２は、加算器２３から入力される
誤差データと、レジスタ３１により１クロック期間保持
された誤差データとを加算演算する。１クロック期間保
持された誤差データは、加算器２３から入力されるその
時の誤差データの１つ前の画素の誤差データ（図７にお
いて誤差データＥＤ）である。従って、加算器３２は、
２つの隣接する画素の誤差データをそれぞれ入力し、そ
れらを加算する。

【００５３】加算器３２の出力信号は、除算器３３に入
力される。除算器３３は、入力された信号を「２」で除
算演算、即ち、入力信号を１／２にして出力する。その
入力信号は、隣接する２つの画素の誤差データの加算結
果である。従って、除算器３３、即ち、平均化回路２７
は、隣接する２つの画素の誤差データＥＤの平均化を行
い、その結果を選択回路２８に出力する。

【００５４】尚、この平均化回路２７では、クロック信
号ＣＬＫの１周期毎に、隣接する２つの画素の誤差デー
タＥＤの平均値が演算され、誤差データＥＤと同じ数の
平均値が演算される。そこで、誤差メモリ８への書き込
み時点で、平均値の１／２を間引く、具体的には、書き
込みを許可するイネーブル信号をクロック信号ＣＬＫに
対して２倍の周期とすることにより、図７に示すよう
に、誤差データＥＭの数を誤差データＥＤの数の１／２
となるようにしている。

【００５５】 選択回路２８には、平均化回路２７の演
算結果が入力される。また、選択回路２８には、加算器
２３の演算結果である誤差データＥＤが直接入力され
る。更に、選択回路２８には、選択信号ＳＥＬが入力さ
れる。その選択信号ＳＥＬは、変換される画素の密度に
対応している。即ち、選択回路２８は、選択信号ＳＥＬ
に基づいて、加算器２３から入力される誤差データＥＤ
と、平均化回路２７から入力される信号とを選択し、そ
の選択結果をその時の誤差データＥＭとして誤差メモリ
８に出力する。

【００５６】即ち、画素密度の変換比率によっては、平
均を算出する必要のない場合もあり、その場合には平均
化回路２７をスルー、即ち、加算器２３の出力信号を直
接誤差データＥＭとして誤差メモリ８に出力させる。

【００５７】従って、誤差メモリ８には、画素密度の変
換比率によって、各画素の誤差データ、又は、隣接する
画素の誤差データの平均が入力され、その誤差メモリ８
に記憶される。そして、誤差メモリ８に記憶された誤差
データは、次のラインの画素に対して誤差拡散処理を行
う場合に読み出され、各画素に誤差が分配される。

【００５８】以上記述したように、本実施の形態によれ
ば、以下の効果を奏する。 （１）中間調部７は、入力される１ライン分の画素の密
度に基づいて、誤差メモリ８に格納する各画素の誤差デ
ータを演算する。そして、中間調部７は、入力される１
ライン分の画素密度の変換比率が「１」以下の場合、各
画素毎に誤差データを演算し、その演算結果を誤差メモ
リ８に格納する。一方、１ライン分の画素密度の変換比
率が「１」を超える場合、中間調部７は、隣接して入力
される２画素毎の誤差の平均を演算し、その演算結果を
誤差メモリ８に格納するようにした。その結果、画素密
度変換において画素の密度を高くした場合、密度を変換
しない場合に比べても、多くの誤差を記憶する必要がな
いので、メモリの容量を増加させることなく画素密度変
換及び誤差拡散処理を行うことができる。更に、大容量
のメモリを必要としないので、ひいては画像データ処理
装置１の大型化を防ぐことができる。

【００５９】尚、本発明は上記実施の形態の他、以下の
ように実施してもよい。 （１）上記実施の形態では、任意の画素の誤差を、その
画素の次の画素と、次ラインの２つの画素に分配するよ
うにしたが、例えば、任意の画素の誤差を次の画素と次
ラインの１つの画素に分配する、任意の画素の誤差を現
ラインの次の２つの画素と、次ラインの３つの画素に分
配する、等、誤差を分配する画素の数を適宜変更して実
施してもよい。

【００６０】（２）上記実施の形態において、画素の誤
差を分配する比率を適宜変更して実施してもよい。 （３）上記実施の形態では、中間調部７は、画素密度に
応じて、その画素密度の変換比率が「１」を超える場合
に平均の誤差データを出力して誤差メモリ８に格納する
ようにしたが、常に平均の誤差データを出力して誤差メ
モリ８に格納するようにしてもよい。

【００６１】以上、本発明の実施の各形態について説明
したが、各形態から把握できる請求項以外の技術的思想
について、以下にそれらの効果と共に記載する。 （イ）請求項２に記載の画像データ処理装置において、
前記中間調部には、更に、前記平均化回路から出力され
る演算結果と、前記第３の加算器の演算結果とを入力
し、それらを画素密度に応じて選択して出力する選択回
路を備えた画像データ処理装置。この構成によれば、画
素密度に応じて誤差メモリに格納する誤差データを選択
することで、高品位な誤差拡散処理を行うことが可能と
なる。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、メ
モリ容量を増やすことなく画素密度変換と誤差拡散処理
とを行うことが可能な画像データ処理装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施の形態の画像データ処理装置のブロッ
ク図。

【図２】 中間調部のブロック図。

【図３】 画素密度変換を行う画素を示す説明図。

【図４】 （ａ）〜（ｅ）は、画素密度変換を示す説明
図。

【図５】 誤差拡散を行う画素を示す説明図。

【図６】 誤差拡散における画素と誤差メモリを示す説
明図。

【図７】 誤差拡散における画素と誤差メモリを示す説
明図。

【符号の説明】

４ 画素密度変換回路としての画素密度変換部 ７ 中間調回路としての中間調部 ８ 誤差メモリ ２１ 第１の加算器 ２２ 第２の加算器 ２３ 第３の加算器 ２４ 第１のレジスタ ２５ 第２のレジスタ ２６ 二値化回路 ２７ 平均化回路 ＣＬＫ クロック信号

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/38 - 1/409 G06T 3/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １ライン単位で連続し、１画面を構成す
   る画像データから１画素毎の量子化によって得られる多
   値データを取り込み、順次二値データに変換して出力す
   る画像データ処理装置であって、ライン方向に 隣接する２画素の多値データの平均値を演
   算し、その演算結果の多値データと、演算前の多値デー
   タとを、所定パターンの選択クロックに応答して選択的
   に出力することで、１ライン毎の画素数を所望の個数に
   変換する画素密度変換回路（４）と、 前記画素密度変換回路（４）で画素密度変換された多値
   データが順次入力され、各多値データを予め設定された
   しきい値に基づいて二値データに変換して出力する際、
   各画素毎に二値化誤差を演算すると共に、ライン方向に
   隣接する２画素毎にそれらの二値化誤差の平均値を演算
   し、前記画素密度変換回路（４）の変換比率が１以下の
   とき、平均化前の二値化誤差を出力し、前記変換比率が
   １を越えるとき、平均化後の二値化誤差を出力する中間
   調回路（７）と、 前記中間調回路（７）から出力される誤差データを格納
   する誤差メモリ（８）とを備えた画像データ処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像データ処理装置に
   おいて、 前記中間調回路（７）は、 注目画素の多値データに、誤差メモリに記憶された前ラ
   インの誤差データを加算演算し、その演算結果の多値デ
   ータを出力する第１の加算器（２１）と、 前記第１の加算器（２１）から出力される多値データ
   に、１つ前の画素の多値データを二値データに変換する
   際に生じた誤差データを加算する第２の加算器（２２）
   と、 画素の多値データの入力周期に一致するクロック信号を
   入力し、そのクロック信号に基づいて、前記第２の加算
   器（２２）から出力される誤差データが加算された多値
   データを次の画素の多値データが入力されるまでの１ク
   ロック期間保持する第１のレジスタ（２４）と、 前記第１のレジスタ（２４）に保持された多値データを
   予め設定されたしきい 値に基づいて二値データに変換し
   て出力するとともに、その二値データに変換する際に生
   じる誤差を、所定の比で次の画素及び次ラインの画素へ
   それぞれ分配する誤差データを生成し出力する二値化回
   路（２６）と、 前記二値化回路（２６）で生成された誤差データを１ク
   ロック期間保持し、その保持した演算結果と、次に入力
   される誤差データとの平均値を演算し、その演算結果を
   出力する平均化回路（２７）と、 を含むことを特徴とする画像データ処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の画像データ処理装置に
   おいて、 前記中間調回路（７）は、 前記クロック信号（ＣＬＫ）を入力し、そのクロック信
   号（ＣＬＫ）に基づいて、前記二値化回路（２６）から
   出力される誤差データを１クロック期間保持する第２の
   レジスタ（２５）と、 前記二値化回路（２６）から出力される誤差データと、
   前記第２のレジスタ（２５）に保持された誤差データと
   を加算演算し、その演算結果の多値データを出力する第
   ３の加算器（２３）と、 を更に含むことを特徴とする画像データ処理装置。