JPH01174167A - 画像処理方法 - 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〕 本発明は画像をデジタル信号として扱うデジタルプリン
タ及びデジタルファクシミリ等における画像処理方法に
関し、特に画像を２値化処理し、再現する画像処理方法
に関する。

〔従来技術〕

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（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１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
散させていく方法である。これについては文献Ｒ，Ｗ、
Ｆｌｏｙｄａｎｄ　　Ｌ、Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ’″Ａｎ
Ａｄａｐｔｉｖｅ　　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　　ｆｏｒＳ
ｐａｔｉａｌ　　Ｇｒｅｙ　　５ｃａｌｅ″ＳＩＤ、７
５　　Ｄｉｇｅｓｔで発表がなされている。

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、誤差の処
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、ハイライ
ト部（濃度の低い部分）で粒状性ノイズが感じられ、こ
れが画質の低下をひき起こしていた。

〔目　的〕

本発明は上記従来例の欠点を除去し、いかなる画像に対
しても高品位な再生画像を得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
。ＣＯＤ等の光電変換素子およびこれを走査する駆動系
をもつ入力センサ部で読み取られた画像データは、遂次
Ａ／Ｄ変換器２に送られる。ここでは、例えば、各画素
のデータを８ビツトのデジタルデータに変換する。これ
により２５６レベルの階調数をもつデータに量子化され
たことになる。次に補正回路３においてセンサーの感度
ムラや照明光源による照度ムラを補正するためのシェー
ディング補正等の補正をデジタル演算処理で行う。次に
この補正処理済の信号１００は、エツジ検出回路４およ
びセレクタ６に入力される。このとき、データはｍｘｎ
画素を１つのブロックとしたブロック毎に転送が行われ
る。本実施例では、ｍ＝８．ｎ＝８として説明する。

エツジ検出回路４では、ブロック内にエツジが存在する
かどうかの判定が行われる。判定の方法としては、ラプ
ラシアンを用いる方法やブロック内の最小値、最大値の
差分を求めてその値が閾値Ｔ、（ここではＴ、＝１５）
以上であればエツジが存在し、Ｔ１より小さければエツ
ジは存在しないと判定する等の方法があるが、ここでは
後者を用いる。尚Ｔ、は１５に限るものでない。

ここで、ブロック内にエツジが存在するかどうかを判定
するのは、エツジが存在するブロックを網点化した場合
に生じる解像度の低下を避けるためである。本実施例で
は、エツジが存在する部分では網点化を行わない。

エツジ検出回路４で、エツジの存在の判定が行われ、エ
ツジが存在すれば“１”、存在しなければ“０”が、信
号１０１として出力される。また、エツジ検出回路４で
求められた最大値が信号１０２として出力される。信号
１０１，１０２はハイライト検出回路５に入り、ここで
信号１０２が閾値Ｔ、（ここでは、Ｔ、＝２５）と比較
され、Ｔ２よりも小さければハイライト部として“０”
、大きければハイライト部でないと判断し１１″が出力
される。この出力と信号１０１のＯＲがとられ、この結
果が信号１０３として、セレクタ６に入る。つまり、ブ
ロック内にエツジが存在せず、かつ、ハイライト部であ
るとき、信号１０３は“０”となり、その他の場合は“
１”となる。

この信号１０３はセレクタ６に入力され、信号１０３が
“０”ならばセレクタ６に入力された信号１００を信号
１０４として、前処理回路７にブロック毎に転送する。

また、信号１０３が“１”ならば信号１００を信号１０
５としてメモリ８にブロック毎に転送する。

ここでは、エツジのない部分でかつハイライト部分のみ
に前処理を行うように、セレクタ６が設けられている。

前処理回路７では信号１０４として入力されたブロック
データの総和がとられ、ブロック内の濃度データの総和
をブロック内の１画素または複数画素の濃度として再配
分するという擬似網点化が行われる。ここで擬似網点を
形成することによりドツト規則性を持たせることができ
、誤差拡散法等で二値化したときにハイライト部で発生
する粒状性ノイズを低減できる。前処理回路７から出力
されたデータはメモリ８に入力される。メモリ８から画
素単位で読み出されたデータ１０７は二値化回路９に入
り、ここで二値化が行われる。この結果が信号１０８と
してプリンタ１０に入力され、プリンタ１０で画像とし
て出力される。

第２図は前処理回路７のブロック図である。

セレクタ６より出力された信号１０４は総和演算回路１
１に入り、ここでブロック内のデータ６４個（８×８画
素）の濃度の総和Ｓが演算される。

ここで、Ｄｌｌはブロック内の（ｉ、ｊ）画素の濃度で
ある。濃度の総和Ｓは信号１０９として網点化回路１２
に入力される。

第３図はブロック内（８×８画素）の濃度データを表わ
した図である。Ｄｚ（ｉ＝１．・・・、８゜ｊ＝１．・
・・、８）は（ｉ、ｊ）画素の濃度を表わしている。

第４図は網点化処理後の濃度を示した図である。

Ａ＋、（ｉ＝１．・・・、　８．　ｊ＝１．・・・、８
）は（ｉ、ｊ）画素の濃度を表わしている。第４図を用
いて網点化回路１２の動作を説明する。尚、Ｄ　ｆｉ　
ａ　Ｋはプリンタで出力されるドツトの濃度データで、
この場合２５５とする。

網点化回路１２では、 ｉ）Ｓ≦Ｄ□、のとき Ａ、　　１＝Ｓ その他の画素濃度＝０ １１）　　Ｄ　ｍａｘ　＜　Ｓ≦２Ｄ、、ｘのときＡ、
、、＝Ｄ□８ Ａ　ｓｓ；Ｓ−Ｄ□８ その他の画素濃度＝Ｏ ｉｉｉ）　　２　Ｄ、、、、、　＜　Ｓ≦３Ｄ、、、、
、のときＡ　＋　＋　”　Ａ　６ｓ　”　Ｄ　ｍ　＋　
ｘＡ　、、＝　Ｓ　−２Ｄ、、、。

その他の画素濃度＝Ｏ ｉｖ）　　３　Ｄ□、　＜　Ｓ≦４Ｄ、、、のときＡ　
ｚ＝　Ａ　ｓｓ＝　Ａ　ｓ＋＝　ＤｍａｘＡ　、６＝　
Ｓ　−３Ｄ、、、、。

その他の画素濃度＝Ｏ Ｖ）　　　Ｓ＞４Ｄ１１．、の場合 Ａ　、、＝　Ａ　、、＝　Ａ　、、＝　Ａ　、、＝　Ｄ
□。

その他の画素濃度 ＝　（Ｓ−４Ｄｆｆｉ、、）／６０ というように、擬似網点が形成される。ここで、Ｓは総
和演算回路１１から出力される濃度の総和信号１０９の
ことであり、ＡＳＨ（ｉ、　　ｊ＝　１゜・・・、８）
は擬似網点化処理後のブロック内の（ｉ、ｊ）画素の濃
度を表している。

上記のような構成で擬似網点を作り出すということはハ
イライト部でドツトの周期を作るということである。

後で述べる二値化回路９において、誤差拡散法による二
値化を行ったとき、ハイライト部では、前処理回路７で
作り出された周期でドツトが出現する（ＯＮになる）よ
うになる。この様に擬似網点を形成し、周期性を付加す
ることにより、ハイライト部での粒状性ノイズを低減す
ることが可能となる。

第５図は二値化回路９のブロック図である。

メモリ８から読み出されたデータ１０７（Ｘｌ＋）はエ
ラーバッファメモリ１５に保存されている誤差ε９．（
以前発生した補正データＸ′１．と出力データＶｚとの
差）に重みづけ発生器１４により指定された重み係数α
ｌＩをかけた値と加算器１３で加算される。これを式で
書くと以下のようになる。

＊は現在処理中の画素位置を示す。

次に補正データＸ′１．は２値化回路１７でしきい値Ｔ
（ここではり、、、ｘ＝２５５．Ｔ＝１２７とした）と
比較とれ、データＶｘを出力する。ここでＹｚは、Ｄ　
ｍ　ａ　ｘまたは０のように２値化されたデータとなっ
ている。２値化されたデータは、出力バッファ１８に格
納され、出力データ１０８を出力する。

一方、演算器１６では補正データＸ’　１１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１５の画素位置１９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、誤差拡散法に
よる二値化が行われる。

〔第二実施例〕

第７図は前記実施例の一部を変更した場合の実施例であ
る。補正回路３より出力された補正済信号１００は前処
理回路２１と混合器２２とエツジ検出回路４に入力され
る。エツジ検出回路４及びハイライト検出回路５の動作
は、前記実施例と同じであるが、閾値Ｔ２をＴ２＝５０
に設定している。ハイライト検出回路５から出力された
信号１０３は混合器２２に入る。

第８図は前処理回路２１のブツロク図である。

総和演算回路２３及び網点化回路２４の動作は前記実施
例と同じであるが、総和演算回路２３の出力を信号２０
１とし、網点化回路２４の出力を信号２０２としている
。

第９図は混合器２２のブロック図である。

信号１０３及び信号２０１は重み決定回路２５に入る。

ここでは信号１０３が“１”の場合は、常に、信号２０
４は“０”、信号２０５は“１”となる。信号２０４及
び信号２０５は、という関係にある。そこで（信号２０
４）＝αとすれば、（信号２０５）＝］−αと表わせる
。

次に信号１０３が“０”の場合、つまりハイライト部（
ブロック内の最大値が５０以下）で、かつエツジ部でよ
い場合は、信号２０１のブロック内の濃度の総和の値に
よって信号２０４，２０５の値がかわる。この関係を第
１０図に示す。

信号２０１が４Ｄ□８まではα＝１．０であり、それ以
降、３２００までは直線的に減少する。

ここでは、第１０図のようにαと信号２０１を関係づけ
たが、これ以外にも対数的に減少させたりすることもで
き、これに限ったわけではない。信号２０４，２０５は
、ＬＵＴ２６，２７に入り、ここで重み付けされる。式
で書（と、以下のようになる。

ＬＵＴ２６では　　　α・ＡＩＩ ＬＵＴ２７では　　　（１−α）・ＤＩ。

従って、加算器２８では α・Ａ、、＋（１−α）Ｄ。

が実行され、これが信号２０３として出力される。

信号２０３はメモリ８に入る。メモリ８．二値化回路９
．プリンタ１０については前記実施例と同じである。

以上のように、混合器を設けることにより、網点化した
部分としない部分の切り換えを目立なく、スムーズにお
こなうことができる。

その他の実施例として、本実施例をカラー画像に適用す
る場合、第１図または第７図の回路をそれぞれＭＭＣの
３色分持てばよい。また、ブラックを加える場合は、４
色分持てばよい。

この様に前述の実施例によれば、前処理として擬似網点
を形成することにより、ハイライト部でのドツトに規則
性をもたせられるので、ノイズ感を低減することができ
る。また、擬似網点の形成を段階的に行うことにより、
スムーズな切り換えが行え、滑らかな画像を再現するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば誤差拡散法により、
２値化処理する前に擬似網点を形成することにより、高
品位な再生画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成、図、 第２図、第８図は前処理回路を示したブロック図、 第３図は網点化処理前のデータ（ブロック）を示す図、 第４図は網点化処理後のデータ（ブロック）を示す図、 第５図は二値化回路の詳細を示したブロック図、 第６図は重み係数の一例を示した図、 第７図は本実施例を一部変更したときのブロック図、 第９図は混合器のブロック図、 第１０図は信号２０１とαの関係を示す図である。 １は入力センサ部、２はＡ／Ｄ変換器、３は補正回路、
４はエツジ検出回路、５はハイライト検出回路、６はセ
レクタ、７は前処理回路、８はメモリ、９は２値化回路
、１０はプリンタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像データを誤差拡散法により処理し、二値デー
   タを得る方法において、誤差拡散法により２値化処理す
   る前に所定領域内に複数の擬似網点を形成することを特
   徴とする画像処理方法。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項記載の画像処理方法に
   おいて、前記所定領域内の画像の濃度データが前記２値
   化処理前と２値化処理後で等しいことを特徴とする画像
   処理方法。