JPH01160182A

JPH01160182A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH01160182A
Application number: JP62319811A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Katayama; 昭宏片山; Hideshi Osawa; 大沢　秀史
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1987-12-16
Publication date: 1989-06-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔分　野〕本発明は画像をデジタル信号で処理するデジタルプリン
タおよびデジタルファクシミリ等の画像処理装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

一般に、ＣＣＤセンサ等により画像をサンプリングし、
デジタル化したデータをレーザビームプリント等のデジ
タルプリンタから出力し、画像を再現するデジタル複写
装置は、デジタル機器の発展により従来のアナログ複写
装置に代わり広く普及しつつある。

このデジタル複写装置は、中間調を再現するため、デイ
ザ法や濃度パターン法により階調再現を行う方法が一般
にとられている。しかしながら、このような方法におい
ては（１）原稿が印刷等の網点画像の場合、複写された画像
に原稿には無い周期的な縞模様が生じる。

（２）原稿に線画・文字等が入っている場合には、デイ
ザ処理によりエツジが切れ切れになり画質が劣化する。

等の欠点があった。

（１）の現象はモアレ現象と呼ばれ、その発生原因はＡ）網点原稿と入力サンプリングによるビートＢ）網点
原稿とデイザ閾値マトリクスとのビートが考えられる。

特にＢ）の現象は一般にデイザの閾値がドツト集中型で
配列される時、出力画像も擬似的な網点構造をしており
、これが入力網点原稿との間のビートを生じ、モアレ現
象を生じさせる。

これに対し最近注目されている二値化手法に誤差拡散法
という手法がある。この手法は原稿の画像濃度と出力画
像濃度の画素ごとの濃度差を演算し、この演算結果であ
る誤差分を周辺画素に特定の重みづけを施して分散させ
てい（方法である。これについては文献、Ｒ，Ｗ、Ｆｌ
ｏｙｄａｎｄ　Ｌ。

Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ″Ａｎ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ａｌｇ
ｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　５ｐａｔｉａｌＧｖｅｙ　５ｃ
ａｌｅ”　ＳＩＤ、７５　Ｄｉｇｅｓｔで発表がなされ
ティる。

また、平均誤差最小法と呼ばれる方法もあるが、これは
誤差拡散法と等価であると考えられる。

このような手法を用いて二値化を行った場合、二値化の
処理に周期性がないので、網点画像に対してモアレが発
生せず、デイザ法等にくらべて解像度もよいが、−様濃
度部分（ハイライト部、シャドウ部）において独特の縞
パターンが生じ、これが画質の低下をひき起こしていた
。

本発明は上述従来例の欠点を除去するとともに、前記縞
パターンを防止する際発生する不都合をも除去し、いか
なる原稿においても高品位にかつ高精細に画像を再現す
る画像処理方法を提供することを目的としている。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示したブロック図である。

入力センサ１１では不図示のカラー原稿を読み取る。そ
して入力センサ１１にて３色分解されたＲｅｄ信号、Ｇ
ｒｅｅｎ信号、Ｂｌｕｅ信号はＡ／Ｄ変換器１２に送ら
れ各色８ビットのデジタル信号に変換される。補正回路
１３ではシェーディング補正、ＲＧＢ信号からＹＭＣ信
号への補色変換、マスキング処理がなされ、Ｙｅｌｌｏ
ｗ信号、Ｍａｇｅｎｔａ信号、Ｃｙａｎ信号が出力され
る。ここではＹ、Ｍ、Ｃ信号を信号１００として表して
いる。このＹ、Ｍ、Ｃ信号１００は各色それぞれ３×３
画素を１つのブロックとしてブロック単位で転送が行わ
れる。エツジ検出回路１４では補正回路１３から出力さ
れた信号１００のＹ信号１閘信号、Ｃ信号よりそれぞれ
の信号のブロック内にエツジが存在するかどうかを判定
する。判定の手法としては３×３のラプラシアンを用い
る方法や、ブロック内の最大値・最小値を求めてその差
分をとり、その値が閾値Ｔ（たとえば入力データを８ビ
ツトに変換した場合Ｔ＝３０等）よりも大きいか小さい
かでエツジの存在を判定する方法等があるが、ここでは
後者の方法を用いる。またエツジの判定は上記の２手法
に限ったわけではなく、他の方法でもよい。エツジの判
定が行われるとＹ信号９閘信号、Ｃ信号のそれぞれに対
してブロック内にエツジがあれば“１“、エツジがなけ
れば“０”が信号２００として出力され、この信号２０
０はセレクタ１５に入力される。セレクタ１５では信号
２００に応じて、補正済の信号１００（Ｙ信号１閘信号
、Ｃ信号）をブロック毎に前処、理回路１６またはメモ
リ１７に入力する。たとえば、信号２００のＹｅｌｌｏ
ｗ成分について考えるならば、エツジ検出回路１４から
の信号２００が“１”であれば信号１００のＹｅｌｌｏ
ｗ成分をブロック単位でメモリ１７に転送し、信号２０
０が“０”であれば信号１００のＹｅ　Ｉ　Ｉ　ｏｗ酸
成分ブロック単位で前処理回路１６に転送する。信号１
００のＭａｇｅｎｔａ成分、Ｃｙａｎ成分についても同
様に信号２００に基づき処理が行われる。セレクタ１５
から出力された信号３００（Ｙ信号９閘信号、Ｃ信号）
は前処理回路１６に入力され、ここで擬似網点が形成さ
れる。擬似網点の形成については後で詳細に説明する。

前処理回路１６から出力された信号５００はＹ信号、Ｍ
信号、Ｃ信号に対してそれぞれブロック毎にメモリ１７
に入力される。二値化回路１７ではメモリ１７から読み
出した信号６００のＹ信号９閘信号、Ｃ信号のそれぞれ
に対して二値化処理が行われ、二値信号７００がプリン
タに送られる。プリンタでは信号７００にもとづいてカ
ラー画像を形成する。

第２図は前処理回路１６のブロック図である。

信号３００はセレクタ２１に入り、ここでＹ信号１Ｍ信
号、Ｃ信号に分けられ、それぞれ総和演算回路２２ａ〜
２２ｃに入力される。総和演算回路２２ａ〜２２ｃでは
、それぞれの信号に対してブロック内の濃度の総和が計
算され、信号２０１．２０２，２０３として出力される
。これらの信号２０１，２０２，２０３はそれぞれ擬似
網点化回路２３ａ〜２３ｃに入力され、ここでそれぞれ
の信号に対してブロック内で画素濃度を決定し擬似網点
化を行う。擬似網点化回路２３ａ〜２３ｃで決定された
ブロック内の画素濃度は、それぞれ信号２０４，２０５
．２０６として出力され、セレクタ２４において信号５
００としてメモリ１７へ出力される。

第３図に第２図の総和演算回路２２ａのブロック図を示
す。

第３図においてＹ信号はラインメモリ３１ａ〜３１ｃに
入力され、３２ａ〜３２ｉに順次送り出される。そして
加算器３３によりブロック内の９画素の濃度の総和が求
められ、信号２０１として擬似網点化回路２３ａへ出力
される。ここでは総和演算回路２２ａについてのみ示し
たが、総和演算回路２２ｂ、２２ｃについても第３図と
同様の回路で実現モきる。

第４図は擬似網点化回路２３ａにおける処理を説明する
図である。第４図（弓）においてＤｌｌ。

・・・・・・、Ｄｓｓはブロック内９画素の濃度を表し
、画素位置（１−Ｊ）　　ｉ＋　　Ｊ＝Ｌ　　２＋　　
３の画像濃度をＤＩ、としている。信号２０１は（１）
式で考えられる。

（信号２０１）＝Σ　土　Ｄ、、　　　・・・（１）プ
リンタで表現できる最大濃度をり、、、、（本実施例で
は２５５）とし、信号２０１をｓｙとすると０≦Ｓｖ≦
Ｄ　Ｍ　ｍ　ｘのとき、第４図（ｂ）に示すように（２
，１）画素の濃度をｓＹとして他の画素濃度は０とする
。またＳＶ＞Ｄ、、、のとき、第４図（Ｃ）に示すよう
に（２，１）画素の濃度をＤ□、とし、他の画素の濃度
Ｄ　ａｖは（２）式で与えられるものにする。

Ｄ　ａ　Ｖ・（冬±Ｄ　１＋　　Ｄ　、、、、）／　８
　　　・・・（２）＋　　　１　　１−１第５図、第６図は、それぞれ擬似網点化回路２３ｂ、２
３ｃにおける処理を説明する図である。第５図において
、擬似網点化回路２３ａでの処理とちがう点は０≦ＳＭ
≦Ｄ１．８のとき、第５図（ｂ）に示すように（１，３
）画素の濃度をＳ、（信号２０２をＳＭとする）として
他の画素濃度はＯとする。またＳＭ＞Ｄ、、、、のとき
、第５図（Ｃ）に示すように（１，３）画素の濃度をＤ
　ｍ　ａ　ｗとし、他の画素濃度をり、、（Ｄ、、は（
２）式で与えられる）とする点である。第６図において
擬似網点化回路２３ａでの処理とちがう点は、０≦Ｓｃ
≦Ｄ　＠　＠　Ｋのとき第６図（ｂ）に示すように（３
，３）画素の濃度をＳｃ　（信号２０３をＳＣとする）
として他の画素濃度はＯとする。

またｓｃ＞ｔＬ、、のとき第６図（Ｃ）に示すように（
３，３）画素の濃度をＤ　ｍ　ｓ　ｘとし、他の画素濃
度をり、、（Ｄ、、は（２）式で与えられる。）とする
点である。以上のように第４図〜第６図のような処理を
行うことにより、ブロック内でＹ。

Ｍ、Ｃ各色の網点形成位置をかえることができる。

第７図は二値化回路１８のブロック図である。

メモリ１７から読み出されたＹ、Ｍ、Ｃ各色画素単位の
データ６００はセレクタ７１に入り、ここでＹ信号１閘
信号、Ｃ信号に分割され、それぞれ二値化回路？２ａ〜
７２ｃに入力される。二値化回路７２ａ〜７２ｃではＹ
、Ｍ、Ｃ各色８ビツトのデータを二値化して、それぞれ
“０“　（白）または“Ｄ　Ｉｌｌ　＠　Ｘ”　（黒）
の信号７０１，７０２゜７０３を出力する・。セレクタ
７３でこれらの信号を統合し、ＭＭＣ信号７００として
出力する。

第８図は二値化回路７２ａのブロック図であ゛る。ここ
で説明する方法は平均誤差最小法（誤差拡散法と等価）
と呼ばれる方法である。

画像データＹｅ　１１　ｏｗ　、（ｘ＋１）はエラーバ
ッファメモリ８３に保存されている誤差ε、（以前発生
した補正データｘ　Ｌ　、と出力データｙ、との差）に
重みづけ発生器８２により指定された重み係数α、をか
けた値と加算器８１で加算される。

これを式で書（と以下のようになる。

Ｘ’＋１＝　　Ｘ　　＋＋”（Σ　　　α　　　ｋ　ｌ
　　ε　　＋＋に、　　ｉｓ　　ｔ　　）／　　Σ　　
　α　　　ｋｌｋｌ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　１１重み付は係数の一例
を第９図に示す。第９図中の＊は現在処理中の画素位置
を示す。

次に補正データｘ’　、、は二値化回路８４でしきい値
Ｔ（ここではり、、、＝２５５．Ｔ＝１２７とした）と
比較され、データＶｚを出力する。ここで、ｙｌ、はＤ
　ｍ　＠　Ｘまたは０のように二値化されたデータとな
っている。二値化されたデータは出力バッファ８７に格
納され、出力データ７０１を出力する。一方、演算器８
５では補正データＸｌｉ’と出力データｙ、の差分ε１
が演算され、この結果はエラーバッファメモリ８３の画
素位置８６に対応する場所に格納される。この操作を繰
り返すことにより平均誤差最小法による二値化が行われ
る。また二値化回路７２　ｂ、　　７２　ｃはそれぞれ
二値化回路７２ａと全く同じ構成で実現される。

本実施例ではブロックの大きさを３×３画素としたが、
５×５画素や５×７画素等の大きさでもよい。−船釣に
言えばｍｘｎ画素を１つのブロックと考えることができ
る。又、擬似網点化の処理も前述のものに限ることなく
以下に説明する場合でも実現できる。

第１０図は第４図（ｃ）を一部変更した場合の実施例で
ある。信号２０１をＳ、とし、Ｏ≦ＳＶ≦Ｄ□、８のと
きは上記実施例の場合と同じであるが、ＳＶ＞Ｄ、、ｘ
のときをさらに２つに分け、Ｄ　□−＜　Ｓ　ｖ≦４Ｄ
、ｎ、、のとき（２，１）画素濃度をり１．８とする。

また（１．１）画素、（２゜２）画素、（３，１）画素
濃度はり、１．とし、（３）式で与えられる。

更に残りの画素（１，２）、（１，３）、（２，３）。

（３，２）、（３，３）の濃度はＯとする（第１０図（
ａ））。

ＳＹ＞４Ｄ、、、、、のときは（１，１）、（２，１）
。

（２，２）、（３，１）画素の濃度をＤｌｓｘとし、残
りの画素（１，２）、（１，３）、（２，３）。

（３，２）、（３，３）の濃度をＤ　ａ　ｖ　２とする
（第１０図（ｂ））　。Ｄ、、、は以下の（４）式で与
えられる。

Ｄ、ｖ、＝（Σ　Σ−４Ｄ、、、）１５　　−（４）同
様に第１１図、第１２図はそれぞれ第５図（Ｃ）、第６
図（Ｃ）を一部変更した場合の図である。

第１１図は第５図（ｃ）を一部変更した場合の実施例で
ある。信号２０２をＳＭとし、０≦ＳＭ≦Ｄ　ｍ　ａ　
ｘのときは上記実施例の場合と同じであるが、Ｓｌｌ＞
ＤＩｌｌａｘのときをさらに２つに分け、ＤＩｌｌａｘ
＜ＳＭ≦４Ｄ、、、、のとき（１，３）画素濃度をり１
．８とする。また（１．２）画素、（２゜２）画素、（
２，３）画素濃度はＤ　＊　Ｖ　Ｉとし、（３）式で与
えられる。さらに残りの画素（１゜１）、（２，１）、
（３，１）、（３，２）、（３，３）の濃度は０とする
（第１１図（ａ））。

ＳＭ＞４Ｄｆｆｉ、、のときは、（１，２）、（１，３
）。

（２，２）、（２，３）画素の濃度をり７．８とし、残
りの画素（１，１）、（２，１）、（３，１）。

（３，２）、（３，３）の濃度をＤ　ａ　ｖ　２とする
（第１１図（ｂ）’）、Ｄ、ｖ、は（４）式で与えられ
る。

第１２図は第６図（Ｃ）を一部変更した場合の実施例で
ある。信号２０３をＳｃとし、０≦Ｓｃ≦Ｄ　ｍ　＊　
ｘのときは上記実施例の場合と同じであるが、Ｓｃ＞Ｄ
□８のときをさらに２つに分け、Ｄ、、、、＜Ｓｃ≦４
Ｄ−、、のとき（３，３）画素濃度をＤ　ｍ　＊　ｘと
する。また（２．２）画素、（２゜３）画素、（３，２
）画素濃度はり、、１とし、（３）式で与えられる。さ
らに残りの画素（１゜１）、（１，２）、（１，３）、
（２，１）、（３，１）の濃度は０とする（第１２図（
ａ））。

Ｓｃ＞４Ｄ、、、のときは（２，２）、（２，３）。

（３，２）、（３，３）画素濃度をり０．８とし、残り
の画素（１，１）、（１，２）、（１，３）。

（２，１）、（３，１）の濃度をり、７．とする（第１
２図（ｂ））、Ｄ、？、は（４）式で与えられる。

以上の如（前述の実施例によれば、エツジの存在しない
部分、例えば画像のハイライト部、シャドウ部といった
一様濃度部分では、前処理とじて網点化を行い平均誤差
最小法（誤差拡散法）によリニ値化を行っている。従っ
て、これによりハイライト部又はシャドウ部でドツトを
整列させることができるため、誤差拡散法を行った際に
発生する独特の縞パターンを低減することができる。し
かもドツトを整列させることにより、ノイズ感のない規
則性が作り出せるため、ハイライト部又はシャドウ部で
感じられた粒状性ノイズの発生を防止することができる
。又、エツジ部では網点化処理を行わないので、文字、
線画を高解像で鮮明に再現できる。又、本実施例では画
像の濃度に応じて網点の形成処理を変化させているため
、原稿の濃度に忠実な再生画像を得ることができる。

更に、網点処理におけるドツトの形成位置がカラー画像
全て同じ位置にしてしまうと、プリンタのレジズレ等に
より色モアレが発生してしまうが、ドツトの形成位置を
Ｙ、Ｍ、Ｃの各色毎に変化させているので、色モアレの
発生を防止できる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば従来誤差拡散法や平
均誤差最小法等の処理で問題となっていた独特な縞パタ
ーンを改善でき、いかなる原稿においても高品位にかつ
高精細に再現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示したブロック図、第２図は前処理回路１６の詳細を示したブロック図、第３図は総和演算回路２２ａのブロック図、第４図、第
５図、第６図、第１０図、第１１図、第１２図は擬似網
点化回路２３ａ〜２３ｃの説明図、第７図は二値化回路１８の詳細を示したブロック図、第８図は平均誤差最小法の詳細を示したブロック図、第９図は重み係数の一例を示した図である。１１は入力センサ、１２はＡ／Ｄ変換器、１３は補正回
路、１４はエツジ検出回路、１５はセレクタ、１６は前
処理回路、１７はメモリ、１８は二値化回路、１９はプ
リンタ。

Claims

【特許請求の範囲】カラーデータを網点化処理する処理手段と、上記網点化
処理されたカラーデータを量子化する量子化手段とを有
し、上記処理手段にて網点化処理を行う際、カラーデータの
各色毎に網点を形成する位置を変えることを特徴とする
画像処理装置。