JPH01173973A - 階調補正装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は階調補正装置に関するものであり、特に、黒寄
り、または白寄りに濃度が偏り、階調性が損なわれてい
る画情報の階調を補正する階調補正装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 写真等の中間調画情報を有する原稿の濃度分布は、一般
には一様でなく、黒寄りまたは白寄りに濃度が偏ってい
るものが多い。このような原稿情報を、イメージセンサ
を用いて読取り、そして記録すると、黒または白の近傍
における微妙な階調変化が記録濃度の変化とならない場
合があり、この結果、記録画のコントラストが悪くなる
という欠点がある。

この欠点を解消するために、特開昭６１−１４４９７３
号公報には、読み取られた画情報の濃度の偏り、つまり
画情報が黒寄りであるか白寄りであるかを検出し、この
検出結果に応じて画情報を階調補正する技術が示されて
いる。

この公報に記載された技術を用いれば、例えば黒寄りの
画情報に対しては黒近傍の濃度変化に対する階調表現が
強調され、また白寄りの画情報に対しては口近傍の濃度
変化に対する階調表現が強調される。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。

（１）前記公報に記載された技術においては、読み取ら
れた画情報の濃度の偏りの検出が非常に面倒である。

すなわち、前記公報においては、注目画素の画素レベル
（ａ度）を、予め設定された複数の基準値と比較すると
共に、この画素の周辺画素の画素レベルを、予め設定さ
れた複数の基準値と比較することにより、前記注目画素
の濃度の偏りを検出し、該画素に濃度の偏りがあれば、
該画素の階調補正を行うようにしている。

このように前記公報においては、読み取られた画情報の
各画素すべてについて濃度の偏りを検出しなければなら
ず、またこの注目画素の濃度の偏りは、注目画素および
該画素の周辺画素の濃度を検出することにより行われる
ので、濃度の偏りを検出する手段、ひいては当該階調補
正装置の構成が複雑になり、また階調補正に時間がかか
る。

（２》読取られた画情報のデジタル信号（入力信号）は
、複数ビットによる多値信号であるが、この画情報をプ
リンタ等の２値信号出力用機器に出力する場合は、該入
力信号を２値信号に変換しなければならない。

ところが、前記技術においては、階調補正後の画情報が
多値信号であるために、階調補正後の画情報を２値信号
に変換する必要がある。つまり、画情報の濃度の偏りを
検出し、階調補正を行った時間だけ、階調補正を行わな
い画像読取装置に比較して画情報の出力に時間がかかる
。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
である。

（問題点を解決するための手段および作用）前記の問題
点を解決するために、本発明は、全画情報のうちの指定
された複数画情報を、あらかじめ設定された複数の基準
値と比較することにより画情報全体のｆ農度の偏りを検
出し、濃度の偏りが検出された場合は、該濃度の偏りに
応じてそのしきい値か変更されたディザパターンを選択
し、該ディザパターンを用いて画情報全体をディザ処理
するという手段を講じた点に特徴がある。

これにより、比較的簡単な構成で、かつ短時間で画情報
の濃度の偏りの検出を行うことができ、また、読取り信
号を階調補正と同時に２値信号化できるので、画情報の
読取りから出力に要する時間がさらに短縮されるという
作用効果を達成することができる。

（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の一実施例の概略ブロック図である。

第２図において、イメージセンサ１により読取られる画
情報は、Ａ／Ｄ変換器２に出力される。

前記Ａ／Ｄ変換器２によりＡ／Ｄ変換される画情報は、
画像メモリ３に記憶される。

マイクロコンピュータ２０は、前記イメージセンサ１、
Ａ／Ｄ変換器２、および画像メモリ３に接続されていて
、それらの制御を行うと共に、後述する手法により、画
像メモリ３内に記憶された画情報をその濃度の偏りに応
じて階調補正し、ブリンク等に出力する。

このマイクロコンピュータ２０は、周知のように、ＣＰ
Ｕ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、人出力インターフェ
ース２４、およびそれらを接続する共通バス２５により
構成されている。

第１図は本発明の一実施例の機能ブロック図である。第
１図において、第２図と同一の符号は、同一または同等
部分をあられしている。

第１図において、イメージセンサ１はＡ／Ｄ変換器２に
、該Ａ／Ｄ変換器２は画像メモリ３に接続されている。

前記画像メモリ３には、階調が黒寄りまたは白寄りに偏
っているか否かを判定するために抽出される画素の記憶
エリアが、予め複数個（Ｎ個）指定されている。以下の
説明においては、これらの記憶エリアを指定エリアと言
う。

前記画像メモリ３は、画素抽出手段４に接続されている
。この画素抽出手段４は、前記指定エリアの第１番目の
ものに記憶された一画素分の画情報から第Ｎ番目のもの
に記憶された一画素分の画情報までを、順次抽出する。

前記画素抽出手段４は、Ｒ＜ｘ判定手段５、およびＲａ
ｙ判定手段６に接続されている。前記Ｒ＜ｘ判定手段５
およびＲａｙ判定手段６は、前記画素抽出手段４により
抽出された一画素分の画情報のレベル（濃度）Ｒが、所
定レベルＸを下回っているか、あるいは所定レベルｙを
上回っているか否かを判定する。ここで、一画素がｂビ
ットである場合、前記レベルｘ、ｙは第１式のように設
定される。

０＜ｘ＜ｙ＜　（２ｂ−１）　　　　　・・・（１）つ
まり、画像メモリ３に記憶される画情報の、一画素分の
データが４ビツトであるとすると、そのレベルはθ〜１
５の整数値（すなわち２４レベルの範囲内）で設定され
、そして、前記レベルＸおよびｙは、Ｑ＜ｘ＜ｙ＜１５
に設定される。

前記Ｒ＜ｘ判定手段５は、抽出された一画素分の画情報
のレベルＲがＸを下回っている場合は、その旨を示す信
号を出力し、これによりＤｗカウンタ７が１だけカウン
トアツプされる。同様に、前記Ｒ＞ｙ判定手段６は、抽
出された一画素分の画情報のレベルＲがｙを超えている
場合は、その旨を示す信号を出力し、これによりＤｂカ
ウンタ８が１だけカウントアツプされる。

前記Ｒ＜ｘ判定手段５およびＲ＞ｙ判定手段６は、レベ
ル比較手段３１を構成している。また、前記Ｄｗカウン
タ７およびＤｂカウンタ８は、カウンタ手段３２を構成
している。

階調判定手段９は、前記Ｄｗカウンタ７およびＤｂカウ
ンタ８に接続されている。この階調判定手段９は、前記
Ｄｗカウンタフのカウント値が所定値Ｍを超えていれば
、前記画像メモリ３に記憶された画情報を白寄りの階調
であると判定し、また前記Ｄｂカウンタ８のカウント値
がＭを超えていれば、前記画像メモリ３に記憶された画
情報を黒寄りの階調であると判定する。ここで、前記Ｍ
は、第２式のように設定される。

０＜　（Ｎ／２）５Ｍ＜Ｎ　　　　　・・・（２）ディ
ザ処理手段１１は、前記階調判定手段９、およびディザ
パターン記憶手段１０に接続されている。前記ディザパ
ターン記憶手段１０には、そのしきい値が均一に変化す
る通常のディザパターン、および第３図の曲線Ｗおよび
Ｂで示されるようにそのしきい値が変更されたディザパ
ターンが記憶されている。

ディザパターンは、入力された画情報が例えば４ビツト
、１６レベルの情報である場合に、通常は、均一に変化
する１６種類のしきい値をもつ４Ｘ４のマトリクスで表
される。４Ｘ４のディザパターンの一例を第５図に示す
。このディザパターンは、いわゆるベイヤー（Ｂａｙｅ
ｒ）型のパターンである。

また、第３図の曲線ＷおよびＢで示されるように変更さ
れたしきい値の一例を第４図に示す。このしきい値は、
入力された画情報が４ビツト、１６レベルの情報である
場合のものである。

ディザパターンがＩＸｍのマトリクスである場合には、
第４図に示されたしきい値は、例えば次のように表現さ
れる。

通常のしきい値：　０．　１．　２．　３．・・・・、
　　ｌＸｍ−３，ｌＸｍ−２，ｌＸｍ−ＩＢのしきい値
　：Ｑ、ｏ、１，１．・・・−−−、ｌＸｍ−５，ｌＸ
ｍ−３，ＩＸｍ−ＩＷのしきい値　：　０，２，４．・
・・−・−、ｌＸｍ−２，ｌＸｍ−２，ｌＸｍ−１゜Ｉ
Ｘｍ−１ 第５図に示されたディザパターンを、第４図のＢのしき
い値で置換えたものを第６図に示す。同様に、第５図に
示されたディザパターンを、第４図のＷのしきい値で置
換えたものを第７図に示す。

以下の説明においては、Ｂのしきい値で変更したディザ
パターンをディザパターンＢといい、Ｗのしきい値で変
更したディザパターンをディザパターンＷという。

第７図に示されたディザパターンＷは、白寄りの画情報
に対して白近傍の画素レベルを黒寄りにして、白近傍の
濃度変化に対する階調表現を強調するためのものである
。すなわち、ディザパターンＷは、自近傍の画素レベル
を黒寄りにして、多値信号を２値信号化するディザパタ
ーンである。

同様に、第６図に示されたディザパターンＢは、黒寄り
の画情報に対して黒近傍の画素レベルを白寄りにして、
黒近傍の濃度変化に対する階調表現を強調するためのも
のである。すなわち、ディザパターンＢは、黒近傍の画
素レベルを白寄りにして、多値信号を２値信号化するデ
ィザパターンである。

前記ディザ処理手段１１は、前記階調判定手段９より出
力される情報（すなわち画像メモリ３内に記憶された画
情報が白寄りの階調であるか、もしくは黒寄りの階調で
あるか、または階調に偏りがないか、を示す情報）に応
じて、前記ディザパターン記憶手段１０に記憶されたデ
ィザパターンＷおよびＢ１ならびに通常のディザパター
ンのいずれかを選択し、該ディザパターンに応じて、画
像メモリ３内に記憶された各画情報のレベルをディザ処
理する。このようにディザ処理された画情報は、その後
、プリンタ等の２値信号出力装置に出力される。

第８図は本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
である。

第８図において、まずステップＳ１においては、ｎが１
、ＤｂおよびＤｗがＯに設定される。前記ＤｂはＤｂカ
ウンタ８のカウント値、前記ＤｗはＤｗカウンタ７のカ
ウント値を示している。

ステップＳ２においては、イメージセンサ１により、画
情報が１ライン分読み取られる。

ステップＳ３においては、読み取られた画情報が、Ａ／
Ｄ変換器２によりＡ／Ｄ変換される。

ステップＳ４においては、Ａ／Ｄ変換された画情報が、
画像メモリ３に記憶される。

ステップＳ５においては、画情報の読み取りが１ペ一ジ
分終了したか否かが判定される。１ペ一ジ分終了してい
なければステップＳ２に戻り、１ペ一ジ分終了していれ
ばステップＳ６に移行する。

ステップＳ６においては、画像メモリ３内に予め指定さ
れたＮ個の画素エリア、すなわちＮ個の指定エリアのう
ちの、ＴＳｎ画素を抽出する。この抽出は、画素抽出手
段４により行われる。

ステップＳ７においては、抽出された一画素分の画情報
のレベル（濃度）Ｒが、所定レベルＸを下回っているか
否かが、Ｒ＜ｘ判定手段５において判定される。下回っ
ていれば、ステップＳ９において、Ｄｗカウンタ７のカ
ウント値Ｄｗを、１だけカウントアツプし、その後、ス
テップＳｌｌに移行する。

抽出された一画素分の画情報のレベルＲがＸを下回って
いない場合は、ステップＳ８において、抽出された一画
素分の画情報のレベルＲが、所定レベルｙを超えている
か否かが、Ｒ＞ｙ判定手段６において判定される。超え
ていれば、ステップＳＩＯにおいて、Ｄｂカウンタ８の
カウント値Ｄｂを、１だけカウントアツプし、その後、
ステップＳｌｌに移行する。

ステップＳｌｌにおいては、ｎがＮであるか否か、すな
わち指定エリアの抽出がＮ個分すべて終了したか否かが
判定される。終了していなければ、ステップＳ１２にお
いてｎに１が加算され、ステップＳ６に戻る。ｎがＮで
あれば、当該処理はステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３においては、ＤＷカウンタ７のカウント
値Ｄｗが、Ｍを超えているか否かが判定される。この判
定は、階調判定手段９において行われる。Ｍを超えてい
れば、ステップＳ１５において、ディザパターンＷ（第
３．４．７図参照）が選択される。前記ディザパターン
Ｗは、ディザパターン記憶手段１０に記憶されている。

そしてステップ３１８において、前記ディザパターンＷ
を用いて、画像メモリ３内に記憶された全画情報に対し
てディザ処理を行う。この変換は、ディザ処理手段１１
において行われる。その後、ステップＳ１９において、
このディザ処理された画情報（２値信号）が白黒２値出
力用のプリンタ等に出力される。

前記ステップＳ１３において、カウント値ＤｗかＭを超
えていないと判定された場合は、ステップＳ１４におい
て、Ｄｂカウンタ８のカウント値ＤｂがＭを超えている
か否かが判定される。この判定は、階調判定手段９にお
いて行われる。Ｍを超えていれば、ステップ３１６にお
いて、ディザパターンＢ（第３．４．６図参照）が選択
される。

前記ディザパターンＢも、ディザパターン記憶手段１０
に記憶されている。

そしてステップＳ１８において、前記ディザパターンＢ
を用いて、画像メモリ３内に記憶された全画情報に対し
てディザ処理を行う。この変換は、ディザ処理手段１１
において行われる。その後、ステップＳ１９において、
このディザ処理された画情報が出力される。

前記ステップＳ１４おいて、カウント値ＤｂがＭを超え
ていないと判定された場合は、ステップＳ１７において
、通常のディザパターン（第４゜５図参照）が選択され
る。このディザパターンも、ディザパターン記憶手段１
０に記憶されている。

そしてステップ３１８において、前記ディザパターンを
用いて、画像メモリ３内に記憶された全画情報に対して
ディザ処理を行う。この変換は、ディザ処理手段１１に
おいて行われる。その後、ステップＳ１９において、こ
のディザ処理された画情報（２値信号）が出力される。

さて、前述の説明においては、指定エリア内の各画像デ
ータのレベルは、予め規定された２種類のレベルｘ、ｙ
（一画素がｂビットである場合、０　＜　Ｘ　＜　３／
　＜（２ｂ−１））と比較され、その結果、画像が偏っ
ていると判断された場合は、そのしきい値が予め変更さ
れた２種類のディザパターンＷおよびＢのいずれかが選
択されるものとした。しかし、本発明は特にこれのみに
限定されることはなく、３種類以上のレベルを予め設定
し、画像が偏っていると判断された場合は、そのレベル
と同種類だけしきい値が変更されたディザパターンのい
ずれかを選択してディザ処理を行うようにしても良いこ
とは当然である。

また、前述の説明においては、ベイヤー型のディザパタ
ーンを用いて、ディザパターンＷおよびＢを構成するも
のとして説明したが、本発明は特にこれのみに限定され
ることはなく、渦巻型、網点型等のいかなるタイプのデ
ィザパターンを用いて構成するようにしても良いことは
当然である。

さらに、そのしきい値が変更されたディザパターンを、
しきい値が変更されていない通常のディザパターンと異
なるパターンにより構成しても良い。

また、ディザパターンは４Ｘ４のマトリクスであるもの
として説明したが、３Ｘ３以下、あるいは５Ｘ５以上の
マトリクスであっても良く、さらに、ディザパターンは
、縦横同数だけしきい値を並べた正方形のマトリクスの
みに限定されず、長方形のマトリクス、あるいはマトリ
クス以外の形状でも良い。

さらに、画像メモリ３内には予め複数個の指定エリアが
設定されていて、画素抽出手段４は、この指定エリアよ
り画素情報を一画素ずつ順次抽出するものとして説明し
たが、本発明は特にこれのみに限定されることはない。

すなわち、例えばイメージセンサ１による正規の画情報
読取り前にブリスキャンを行って、１ラインおき、ある
いは複数ラインおきに画情報を読取り、画素抽出手段４
でこの画素情報を一画素ずつ抽出するようにしても良い
。

さらにまた、画情報の偏りを判定し、画情報の階調補正
をする各手段（画素抽出手段４、レベル比較手段３１、
カウンタ手段３２、階調判定手段９、ディザパターン記
憶手段１０、およびディザ処理手段１１）は、マイクロ
コンピュータ２０において実行されるものとして説明し
たが、本発明は特にこれのみに限定されることはなく、
ハード的に前記各手段を構成するようにしても良いこと
は当然である。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、全画
情報のうちの指定された複数画情報を、あらかじめ設定
された基準値と比較することにより画情報全体の濃度の
偏りを検出し、濃度の偏りが検出された場合は、そのし
きい値が変更されたディザパターンを選択し、濃度の偏
りが検出されない場合は、通常のディザパターンを選択
し、そして該ディザパターンを用いて画情報全体をディ
ザ処理するようにしたので、次のような効果が達成され
る。

（１）読取られた画情報のすべての画素について基準値
と比較することなく、画情報全体の濃度の偏りを検出す
ることができる。したがって、濃度の偏りの検出に要す
る時間が短縮され、階調補正に要する時間が短縮される
。この結果、当該階調抽圧装置が適用される画像読み取
り装置の画像読み取り時間を短縮することができる。

また、比較的簡単な構成で画情報の濃度の偏りの検出を
行うことができるようになるので、当該階調補正装置の
製作を容品に、かつ安価に行うことができる。

（２）読取り信号を階調補正と同時に２値信号化できる
ので、画情報の読取りから出力に至るまでに要する時間
がさらに短縮され、また当該階調補正装置の構成がさら
に簡略化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の機能ブロック図である。 第２図は本発明の一実施例の概略ブロック図である。 第３図はディザパターンのしきい値の変更を説明するた
めのグラフである。 第４図は変更されるディザパターンのしきい値の具体例
を示す表である。 第５図は通常のディザパターンの一例を示す図である。 第６図は黒寄りの画情報をディザ処理するためのディザ
パターンの一例を示す図である。 第７図は白寄りの画情報をディザ処理するためのディザ
パターンの一例を示す図である。 第８図は本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
である。 １・・・イメージセンサ、２・・・Ａ／Ｄ変換器、３・
・・画像メモリ、４・・・画素抽出手段、５・・・Ｒ＜
ｘ判定手段、６・・・Ｒ＞ｙ判定手段、７・・・Ｄｗカ
ウンタ、８・・・Ｄｂカウンタ、９・・・階調判定手段
、１０・・・ディザパターン記憶手段、１１・・・ディ
ザ処理手段、２０・・・マイクロコンピュータ、３１・
・・レベル比較手段、３２・・・カウンタ手段代理人　
弁理士　平木通人　外１８ 第　　１　　図 第　　２　　図 第３図 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ／Ｄ変換された画情報の階調を補正する階調補
   正装置であって、 そのしきい値が均一に変化する通常のディザパターン、
   およびそのしきい値が変更された少なくとも２種類のデ
   ィザパターンが記憶されたディザパターン記憶手段と、 Ａ／Ｄ変換された画素情報を複数個順次抽出する画素抽
   出手段と、 抽出された画素情報のレベルを少なくとも２種類のレベ
   ルと比較し、その結果をそれぞれ出力するレベル比較手
   段と、 前記レベル比較手段の各出力に応じて、それぞれカウン
   トアップを行うカウンタ手段と、前記カウンタ手段より
   出力される各カウントアップ値に応じて、前記画像メモ
   リに記憶された全画情報の階調の偏りを判定する階調判
   定手段と、前記階調判定手段の判定に応じて、前記ディ
   ザパターン記憶手段から所定のディザパターンを選択し
   、Ａ／Ｄ変換された全画情報のディザ処理を行うディザ
   処理手段とを具備したことを特徴とする階調補正装置。
2. （２）前記階調判定手段は、前記カウンタ手段より出力
   される各カウントアップ値が所定値を超えているか否か
   に応じて、前記画像メモリに記憶された全画情報の階調
   の偏りを判定することを特徴とする前記特許請求の範囲
   第１項記載の階調補正装置。
3. （３）前記画素抽出手段は、画像メモリより複数個の画
   素情報を順次抽出することを特徴とする前記特許請求の
   範囲第１項あるいは第２項記載の階調補正装置。
4. （４）前記画素抽出手段は、画情報読取り手段のプリス
   キャンにより得られた複数個の画素情報を順次抽出する
   ことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項あるいは第
   ２項記載の階調補正装置。