JPH01218172A

JPH01218172A - 画像処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH01218172A
Application number: JP63043115A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Ishida; 真一石田; Masahiro Sakamoto; 坂本　理博; Yasuyuki Shinada; 康之品田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-02-25
Filing date: 1988-02-25
Publication date: 1989-08-31
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JP2667860B2

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】に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、デジタル複写機、デジタルスキャナー等の装
置においては、中間調画像を２値画像にょうて再現する
ための様々な画像処理方法が知られている。この中の１
つの画像処理方法として誤差拡散法がある。この方法は
、読取装置によって読取られた原稿の画像濃度とプリン
タから出力される出力画像濃度との画素毎の濃度差（誤
差データ）を演算し、この演算結果である誤差データを
二値化処理前の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。

この方法は原画濃度と出力濃度との誤差データを空間的
に清算してい（ので、他の画像処理方法であるデイザ処
理の様にマトリックスサイズによる階調数の制約はなく
、原稿濃度に忠実な出力画像を再現することができる。

又、この誤差拡散法はデイザ処理で問題となっている階
調性と解像度の両立を可能としている。

この誤差拡散法に関しては文献Ｒ、Ｗ　、Ｆ　ｌ　ｏ　
ｙ　ｄａｎｄ　Ｌ、Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ“Ａｎ　Ａｄａ
ｐｔｉｖｅ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒ　５ｐａｔｉａ
ｌ　　Ｇｒａｙ　　５ｃａｌｅ”５ＩＤ７５　Ｄｉｇｅ
ｓｔ（１９７６）で発表がなされている。

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
上述の誤差拡散法では例えば読取装置によって読取った
輝度データを画素毎に６ｂｉｔの濃度データ（０（白）
〜６３（黒））に量子化し、量子化された濃度データを
誤差拡散法により２値化する場合、例えば濃度レベル１
のデータが均一に分布していると、このｌを２値化した
場合の出力データＯと濃度データｌの誤差が逐次周辺画
素に加算されてしまい、加算された画素値が２値化の閾
値を越えると黒点が出力されてしまうという欠点があっ
た。

つまり濃度レベルｌが均一に分布している部分は人間の
目では全白に見えるにもかかわらず前述の黒点が発生す
ることにより白地の部分に粒状性ノイズが生ずることに
なる。そしてこのハイコントラスト部分での粒状性ノイ
ズによって画像品位が低下してしまう。

又、全自画像を読み込んでもＡＤコンバータのダイナミ
ックレンジに対して、ＣＯＤからのビデオ信号が小さい
と、全白でもある程度の数値がＡＤコンバータより出力
され、前述の場合と同様に粒状性ノイズが発、生し、画
像の品位が低下してしまう。

又、全自画像にも関わらず、粒状性ノイズ（黒点）が発
生することにより、符号化効率をも低下させてしまうと
いった欠点があった。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明の画像
処理方法によれば、入力画像濃度データが白と判断され
ると濃度保存型の２値化処理方法の２値化出力に関わら
ず入力画像濃度データの２値化出力を白とし、その後２
値化処理されたデータを符号化するものであり、又、入
力画像濃度データが所定の値以下ならば濃度保存型の２
値化処理方法における入力画像濃度と２値化処理後の出
力画像濃度との誤差を０にし、その後２値化処理された
データを符号化するものである。

又、本発明の画像処理装置によれば、画像データを誤差
拡散法による第１の２値化手段と、画像データを所定の
閾値で２値化する第２の２値化手段と２値化処理された
２値データを符号化する符号化手段とを設け、第１及び
第２の２値化結果に基づき画像データを最終的に２値化
処理し、最終的に２値化処理された２値データを符号化
するものである。

本発明はこれらの構成により、画像のハイライト部分で
の粒状性ノイズを除去し、符号化効率を向上させること
を目的とする。

〔実施例〕

以下、図面を参照し本発明の一実施例を詳細に説明する
。第１図は本発明を適用したファクシミリ装置のブロッ
ク図である。

第１図に於いて、１は電話回線１ａと電話機２、データ
通信装置側のハイブリット回路３との接続制御及びルー
プの保持を行う網制御装置ＮＣＵ　（ＮｅｔｗｏｒｋＣ
ｏｎｔｒｏｌ　　Ｕｎｉｔ）である。

２は電話機である。

３は送信系の信号と受信系の信号を分離するハイブリッ
ド回路である。ハイブリッド回路３では信号線３ｂから
の送信信号は信号線１ｃ、ＮＣＵＩを介して、電話回線
に送出し、また相手側から送られてきた信号はＮＣＵＩ
、ｉ万線１ｃを介して信号線３ａに出力する。

６は読取・二値化回路であり、送信原稿より、主走査方
向１ライン分の画信号を順次読取り、誤差拡散法により
白、黒の２値を表わす信号列を作成する。

この読取・２値化回路はＣＯＤ　（電荷結合素子）等の
撮像素子と光学系及び読取られた輝度データを濃度デー
タに変換し、誤差拡散法で２値化を行なう２値化回路よ
り構成される。尚、２値化回路につい５では後で詳細に
説明する。白黒の２値化された信号列は、信号線６ａに
出力される。

５は、信号線６ａに出力された２値化データを入力し、
符号化（ＭＨ（モディファイド　ハフマン）符号化又は
ＭＲ（モディファイド　リード）符号化）したデータを
信号線５ａに出力する符号化回路である。

４は、公知のＣＣＩＴＴ勧告Ｖ２７ｔｅｒ　（差動位相
変調）又は■２９（直交変調）に基づいた変調を行う変
調器である。変調器４は信号線５ａの信号を入力し変調
を行い、変調データを信号線３ｂに出力する。

７は公知のＣＣＩＴＴ勧告Ｖ２７ｔｅｒ又はＶ２９に基
づいた復調を行う復調器である。復調器７は信号線３ａ
の信号を入力し、復調を行い、復調データを信号線７ａ
に出力する。

８は信号線７ａからの復調データを入力し復号化（ＭＨ
復号化又はＭＲ復号化）したデータを信号線８ｂに出力
する復号化回路である。

９は信号線８ｂに出力されている信号を入力し、順次１
ライン毎に記録を行う記録回路である。

次に、第１図の符号化回路５に於ける一例としてＭＨ符
号化方式について説明する。

読取・２値化回路６からの走査線１ラインの信号列は第
２図に示すように白い部分、黒い部分と交互に分けるこ
とができる。第２図ではＡ、　Ｃ，Ｅが白、Ｂ、　　Ｄ
が黒の部分である。この白、黒それぞれの部分の画素数
をランレングスという。

このＡ−Ｅの色（白又は黒）とランレングスを符号化し
、画情報を圧縮した後、変調器４へ送られる。

符号化するときには、それぞれのランをハフマン符号で
符号化する。ハフマン符号はターミネイテイング符号と
メイクアップ符号から出来ている。

ハフマン符号では、同色のランが長いほど圧縮率は向上
する。最も符号化効率の悪い、即ち圧縮率の低いパター
ンは、黒と白が交互に出現する場合である。つまり、原
稿の全白の部分で粒状性ノイズが発生すると符号化効率
は著しく低下する。

従って、全白部分は全白情報として読取ることが必要で
ある。

第３図は第１図の読取・２値化回路の詳細を示したハー
ド構成図である。

以下、第３図を用い誤差拡散法による２値化処理を説明
する。

ｌＯは原稿を読みとる入力センサ部、ｌｌはＡＤ変換器
、１２はシェーディング補正等を行う補正回路、１３は
輝度データから濃度データに変換を行う変換テーブル、
１４はコンパレータ、１５は原画素の濃度に誤差値を加
える誤差補正回路、１６は多値データを２値データに変
換する２値化回路、１７は誤差の計算を行う誤差演算回
路、１８はアンド回路、５は第１図の符号化回路５と同
一である。

以下、この第３図をもとに本実施例を説明する。

入力センサ部ｌＯはＣＣＤ等の光電変換素子およびこれ
を走査する駆動装置より構成され原稿の読取り走査を行
う。入力センサ部１０で読取られた画像データはＡＤ変
換器１１に送られる。ここで各画素を例えば６ｂｉｔの
デジタルデータに変換し６４段階の階調数をもつデータ
に量子化する。次に補正回路１２において、ＣＯＤの感
度むら、光源の配光特性を補正するため、シェーデイン
グ歪補正を行う。ここでのデータは輝度データ（０（黒
）〜６３（白））であり、この輝度データを濃度データ
に変換するためミデータを変換テーブル１３に入力する
。

変換テーブルにＲＯＭを用いた例を第４図に示す。

第４図のＲＯＭには輝度データを入力データとして、濃
度データを出力データとする内容が書き込まれている。

第５図に変換テーブルの入出力対応表を示す。即ち、第
４図のＲＯＭのアドレスＡＯ−Ａ５に補正回路１２から
の輝度データを入力する。そして第５図の入力−出力対
応表に基づいた濃度データが出力データとして第４図の
σ。−〇、より誤差補正回路１５へ出力される。

次に誤差補正回路１５以降で行なわれる２値化処理を説
明する。

誤差補正回路１５では変換テーブル１３の出力データＸ
ＬＩに誤差演算回路１７において計算した誤差データＥ
＋、１を加える。ここで添字１１　ｊはｊライン目のｉ
番目の画素データを示す。誤差補正回路の出力データを
Ｚｌ、ＩとするとＺ４１＝＝Ｘ＋、１＋Ｅ（１と表わせる。

ＺＬＩは２値化回路１６に送られ、ここでＺｌ、Ｊを閾
値ＴＨと比較して、２値に変換する。即ち、Ｚｌｇ　＞
ＴＨ−ＰＬＩ：６３Ｚｌ、Ｊ　＜ＴＨ−ＰＬＪ：０である。但し、ＰｔＩは２値化データ。

又ＺＬＩは誤差演算回路１７にも送られ誤差の演算が実
行される。

即ち、Ｚｌ、、が閾値ＴＨより大きい場合α＋、ｊ＝　
（６３−Ｚｌｌ）　／１０ｚＬＩが閾値ＴＨより小さい
場合 αＬｊ＝　（ＺＬＪ／１０）の演算が行なわれる。

さらにα１．、は第６図に示す誤差マトリクスによって
重み付けされ誤差値ＥＬＪとして、誤差補正回路３５に
フィードバックされる。誤差演算回路工５からの出力Ｚ
ｔ４は２値化回路１６で閾値ＴＨと比較され、１．０の
２値化号がアンド回路１８へ送られる。

一方、ＸＩ、Ｊはコンパレータ１４によってあらかじめ
設定しである値と比較される。この設定値はＸＩ、Ｊが
この値以下であれば全白の画素とみなす閾値例えば３と
か４である。ＸＩ、１がこの間値以下であるならコンパ
レータ１４より［Ｆ］仔＝０の信号をアンド回路１８へ
出力する。アンド回路１８ではコンパレータからの出力
が０であれば２値化回路１６の出力信号に関わらず０を
符号化回路５に出力する。

符号化回路５ではアンド回路１８からの出力に基づきＭ
Ｈ又はＭＲ方式による符号化が行なわれる。

この符号化回路５における符号化はハイライト部では効
率よく行なうことができる。つまり、所定濃度以下の濃
度データは、誤差拡散法の２値出力に関わらず０として
２値化処理することにより、実際に画素の濃度が低（て
も、誤差データによって閾値を越えてしまうことを防止
でき、ハイライト部での粒状性ノイズを防止できるため
である。

尚、符号化回路５は符号化のためアンド回路１８からの
２億データを少なくともｌライ２分格納できるラインバ
ッファを有している。

この様に、前述の実施例によれば、誤差拡散法で処理す
る画素濃度がある一定値以下ならば、その画素を誤差拡
散法の２億出力に関わらず白として出力することで、ハ
イコントラスト部分め粒状性ノイズを除去することが可
能となり、画像品位を向上させる効果がある。しかも、
粒状性ノイズを除去したことから、符号化の効率も向上
することができる。

次に第１図の読取・２値化回路の他の実施例を第７図に
より説明する。

１０１は原稿を読みとる入力センサ部、１０２はＡＤ変
換器、１０３はシェーデイング歪補正等を行う補正回路
、１０４は輝度データから濃度データに変換を行う変換
テーブル、１０５はコンパレータ、１０６は原画素の濃
度に誤差値を加える誤差補正回路、１０７は多値データ
を閾値によって２値データに変換する２値化回路、５は
符号化回路、１０９は誤差データを演算する減算回路、
１１０は誤差として０を出方する回路、１１１は１０９
と１１０を選択するスイッチ、１１２はメモリ１１４等
の制御を行うコントロール回路、１１３は重み付けを行
う回路、１１４はメモリ、１１５は加算回路である。

入力センサ部１０１はＣＣＤ等の光電変換素子およびこ
れを走査する駆動装置より構成され、原稿の読取り走査
を行う。入力センサ部１０１で読取られた画像データは
ＡＤ変換器１０２に送られる。ここで各画素を例えば６
ｂｉｔのデジタルデータに変換し６４段階の階調数をも
つデータに量子化する。次に補正回路１０３において、
ＣＯＤの感度むら、光源の配光特性を補正するため、シ
ェーデイング歪補正を行う。ここでのデータは輝度デー
タ（０（黒）〜６３（白））でありこの輝度データを濃
度データに変換するため、輝度データを変換テーブル１
０４に入力する。この変換テーブルの値を第５図に示す
。

この変換処理は第６図のＲＯＭを使用する。即ち、第６
図のＲＯＭのアドレスＡＯ−Ａ５に輝度データを入力し
、第５図の変換テーブルに基づいた出力データがＲＯＭ
の出力σ。−６，より出力される。

尚、出力データＸ＋、１は濃度データ（０（白）〜６３
（黒））である。

次に誤差補正回路１０６では変換テーブル１０４の出力
データＸＬｊに加算回路１１５の出力データＥ＋、４を
加え、出力ＺＬＩとする。ここで添字１＋　Ｊはｊライ
ン目のｉ番目の画素データを示す。即ち、誤差補正回路
の出力データＺＬＪは以下の様に記述できる。

、　　ＺＩ、Ｈ＝　Ｘ＋、１　＋　Ｅｌ、ＩＺｔｊは２
値化回路１０７に送られ、ＺＬＩを閾値ＴＨと比較して
、２値データＰ＋、１に変換する。即ちＺＩ、Ｊ＞ＴＨ
−Ｐ＋、１＝６３Ｚ　＋、ｉ　＜　Ｔ　Ｈ・・・　ＰＬｌ＝０次に誤差の
演算を行うため、減算回路１０９によって誤差補正回路
の出力データＺＬＩより２値化回路の出力データＰＩ、
４を減じる。即ち減算回路１０９の出力データをＥｌ、
１とするとＥｌ、ｌｏＺＬｌ−Ｐｅｇと記述できる。

Ｅｌ、１はスイッチ１１１に入力される。又、スイッチ
１１１の一方の入力は回路１１０からのものであり、回
路１１０は常に０を出力している。

スイッチ１１１は制御信号ＳＬＩによって２つの入力デ
ータより１つの入力データを選択して出力するものであ
る。制御信号ＳＬ１はコンパレータ１０５より出力され
る。濃度データＸＬＩが設定値ＢＴＨより小さい、つま
り設定値ＢＴＨより明るいのであれば、Ｓｌ、ＪはＨと
なり、設定値ＢＴＨより大きいつまり設定値ＢＴＨより
暗ければＳｔｌはＬとなる。そして、このＳｔｌにより
てＳｌ、１がＨならばスイッチ１１１の出力データは回
路１１０の出力信号が選択され、Ｓｌ、１がＬならばス
イッチ１１１の出力データは回路１０９の出力データが
選択される。これは、入力データが閾値ＢＴＨ以下の明
るさをもっていれば、人間の目に白と感じると、判断す
るものである。そこで、その様なハイコントラスト部分
では強制的に誤差を０として、黒点を出力しない様にし
ている。

スイッチ１１１の出力データＥＬＩ　（誤差）は重み付
は回路１１３によって、空間的に誤差が拡散される。

重み付は回路１１３では第６図に示す誤差マトリクスに
よって重み付けをする。この誤差マトリクスではｊライ
ン目と（ｊ＋１）ライン目に誤差を拡散することになる
ので、（ｊ＋１）ライン目に拡散す・るデータＢ１．ｌ
はメモリ１１４に記憶される。

そして、処理画素が次ラインに移行するとメモリ１１４
よりデータが読み出される。そして重み付は回路１１３
で算出した現在処理しているラインでの誤差Ａ１．１と
Ｍ＋、１が加算回路１１５によって加えられ、誤差値Ｅ
　Ｉ、Ｈとして誤差補正回路にフィードバックする。

一方２値化回路１０７の出力信号ＰＩ、］は符号化回路
５に送られ、出力信号ＰＬＩの値に応じて、ＭＨ又はＭ
Ｒ方式による符号化が行なわれる。

この符号化回路５における符号化はハイライト部では効
率よ（行なうことができる。つまり、所定濃度以下の濃
度データは誤差拡散法における拡散誤差を０としている
ので、実際に画素の濃度が低くても誤差データによって
閾値を越えてしまうことを防止でき、ハイライト部での
粒状性ノイズを防止できるためである。

尚、符号化回路５は符号化のためアンド回路１８からの
２値データを少なくとも１ライン分格納できるラインバ
ッファを有している。

この様に前述の実施例によれば、誤差拡散法で処理する
画素濃度が所定値以下ならば、その画素で発生する誤差
データをＯとすることで、ハイコントラスト部分の粒状
性ノイズを除去することが可。

能とな一す、画像品位を向上させる効果がある。しかも
、粒状性ノイズを除去したことにより、符号化の効率も
向上することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如（、本発明の画像処理方法及び装置によ
れば、誤差拡散法における２値化処理で発生していたハ
イライト部での粒状性ノイズを除去でき、しかも符号化
効率を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したファクシミリ装置のブロック
図、第２図は走査線１ラインの信号例の一例を示した図、第３図、第７図は第１図の読取・２値化回路の詳細を示
した図、第４図は輝度−濃度変換テーブルのデータを昏き込んだ
ＲＯＭを示した図、第５図は輝度−濃度データ変換テーブルを示した図、第６図は誤差拡散マトリクスの一例を示した図である。ｌ・・・ＮＣＵ　　　　　　　　　２・・・電話機３・
・・ハイブリッド回路　　４・・・変調器５・・・符号
化回路　　　　　６・・・読取・２値化回路７・・・復
調器　　　　　　　８・・・復号化回路９・・・記録回
路１０．１０１・・・入力センサ部１１、ｊ０２・・・ＡＤ変換器１２、　１０３・・・補正回路１３、　１０４・・・変換テーブル１４．１０５・・・コンパレータ１５．１０６・・・誤差補正回路１６、　１０７・・・２値化回路１７・・・誤差演算回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力画像濃度データを誤差拡散法等の濃度保存型
の２値化処理方法により２値化処理し、２値化処理され
たデータを符号化するに際し、入力画像濃度データを所
定の値と比較し、入力画像濃度データが白と判断される
と、前記濃度保存型の２値化処理方法の２値化出力に関
わらず、入力画像濃度データの２値化出力を白として出
力し、その後２値化処理されたデータを符号化すること
を特徴とする画像処理方法。
（２）入力画像濃度データを誤差拡散法等の濃度保存型
の２値化処理方法により２値化処理し、２値化処理され
たデータを符号化するに際し、入力画像濃度データを所
定の値と比較し入力画像濃度データが前記所定の値以下
ならば、前記濃度保存型の２値化処理方法における入力
画像濃度と２値化処理後の出力画像濃度との誤差を０に
し、その後２値化処理されたデータを符号化することを
特徴とする画像処理方法。
（３）画像データを誤差拡散法により２値化処理する第
１の２値化手段と、上記画像データを所定の閾値で、２
値化処理する第２の２値化手段と、２値化処理された２
値データを符号化する符号化手段とを有し、上記第１及
び第２の２値化手段の２値化処理の結果に基づき画像デ
ータを最終的に２値化処理し、上記符号化手段は最終的
に２値化処理された２値データを符号化することを特徴
とする画像処理装置。