JPH01270456A

JPH01270456A - カラー画像処理方法

Info

Publication number: JPH01270456A
Application number: JP63099851A
Authority: JP
Inventors: Susumu Sugiura; 進杉浦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1989-10-27

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〕本発明はカラー画像データを量子化処理するカラー画像
処理方法に関するものである。更には誤差拡散、平、均
値最小法等、原画像情報の濃度を保存しつつカラー画像
データを量子化処理するカラー画像処理方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来より画像のデータの量子化、特に２値化力式として
は濃度パターン法、ベイヤー法、誤差拡散法、又誤差拡
散法と実買的に同一である平均誤差最小法等が知られて
いる。

〔発明が解決しようとしている問題点〕濃度パターン法
、ベイヤー法は注目原画像のデータ値と閾値マトリクス
内の注目閾値とを比較し、２値化データを生成するもの
である。

しかしながら、これら手法では全体的な画像の濃度が原
画と２値化後の再生画像では異なるといった欠点がある
。一方誤差拡散法、平均値最小法は、各画素の２値化処
理の際、発生する原画のデータと、出力後のデータの誤
差を周辺画素に伝搬するため濃度が保存される利点があ
る。

しかし、この誤差拡散法の処理では以下に述べる欠点が
生じる。

（１）原画のハイライト部分で誤差拡散法を行うと、濃
度データが全体的に低いため、誤差が加算されても、閾
値を越えるのに時間がかかるためドツトの出現に遅延を
生じる欠点がある。例えば濃度パターンバッチの様な画
像を出力すると周辺部に遅れが生じ、第８図の様に斜線
部分にプリント遅れが生じ、画質を劣化させてしまう。

（２）誤差拡散法は原画の微少なノイズ成分も誤差とし
て累積するため印刷されるドツト位置は比較的ランダム
に印刷される。しかし人間はハイライト部で印刷される
ドツトは規則正しく周期性をもって印刷された方が粒状
性がめだたなく感じる。その点誤差拡散法で印された方
式ではハイライト部で粒状性ノイズが目立つ欠点がある
。

（３）イエロ、マゼンタ、シアンの３色で印刷する場合
には出来るだけ減色混合しないと２次色、３次色が良好
に形成されない。特に印刷ドツトピッチの荒い記録装置
では各色のインクが並置されるためハイライト部分で色
表現が各ドツトを重ねた場合と異なってくる。

又、黒生成部分は他の色と重ならない様に印刷した方が
色相を変えないため好ましい。

の制御は全くないためランダムに各色ドツトが印刷され
ていた。従ってハイライト部では各色ドツト間が重なら
ず、黒生成した場合でも色相表現のためのドツトの上に
黒ドツトが印刷されるといった欠点があった。

ｃ問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、上
述した従来の問題点を除去するもので原画像情報の濃度
を保存しつつカラー画像を量子化処理するカラー画像処
理方法に於いて、原画像情報に応じ閾値マトリクスサイ
ズを可変にするとともに原画像情報のイエロー、マゼン
タ、シアンの３色については同一閾値マトリクスを用い
量子化処理し、ブラックについては前述３色の閾値マト
リクスとは閾値配列が異なる闇値マトリクスを用い量子
化処理するものである。

これによりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４
色ドツトでカラー画像を形成する場合に於いて、各ドツ
ト間がお互いに相互関連することができ、イエロー、マ
ゼンタ、シアンドツトについては減法混色するように、
ブラックはイエロー。

マゼンタ、シアンドツトと減法混色せずに画像を再現す
ることができる。

〔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、原画の濃度を保存しつつ２値化処理を行う誤
差拡散法を説明するためのブロック図である。第１図で
はまず、２値化の際の閾値が固定である一般的な方法を
説明する。第１図に於いて、２０１は原画データを読み
とるスキャナー等より構成される入力部である。スキャ
ナー２０１からの出力ｆ　ｍｎは座標（ｍ、　ｎ）点の
画素の濃度データを示している。２０２は加算器で、誤
差拡散テーブル２０８にて重み付けされ累積加算された
データがラインバッファメモリ２０９に格納されており
、ラインバッファ２０９からの累積誤差分Ｘ。とＦｍｎ
が加算される。

この累積誤差をｘｎとすると濃度データｆ　ｍｎに累積
誤差Ｘｎが加算されたｇｍ。＝Ｘｎ＋ｆｍｎが２値化回
路２０３に入力される。２０３は固定閾値格納部２０５
からの閾値データＶｔｈとｇ　ｍｎ値との比較を行い、
ｇｍｌ、ｌ≧Ｖｌｈのときは１を又ｇカ＜Ｖｔｈのとき
は０をＤ　ｍｎとし出力する。Ｄ　ｍｎの結果は２０６
の係数器でに倍される。このｋは入力部２０１で読み取
られたデータを何ビットに量子化するかにより変化し、
入力部２０１で８ビツトでデータを扱う場合にはプリン
タｌドツトの濃度は２５５となる。誤差ｅｎは２０７で
ｅｎ＝ｋ　＃　Ｄｍｎ　　ｇ＋ｎｎと計算され、誤差拡
散テーブル２０８に伝達される。誤差拡散テーブル２０
８では拡散マトリクスを用い誤差ｅｎに所定の重み付け
を行い、ラインバッファメモリ２０９に格納する。例え
ば今までの誤差をラインバッファ２０９に示した様に格
納しているとすると、Ｘｎ＋＋の位置を処理する時の誤
差は新たにＸｎ＋＋　　（＞　　Ｘｎｎ　＋　−Ｘ　７ｅｎｘｒｌ
＋２争Ｘｎ＋２十−×５ｅｎＸ’　ｎ−３φＸ’　ｎ−３十二Ｘ３ｅｒ＋Ｘ’　ｎ　
−２６Ｘ’　ｎ−２＋　　　　Ｘ　５ｅ　ｎＦ５となる。そして原画の１ライン分の走査が完了すると、
２０９の第１ラインには第２ラインのデータが、第２ラ
インには第３ラインのデータが入り、第３ラインにはＯ
が入る。この様に処理を繰り返すことにより誤差拡散法
による２値化処理が行われる。出力部２０４はＤＩＴＩ
ｌｌの１．０値に応じてドツトをオン、オフ制御して、
再生画像を出力する。

次に、第２図〜第５図を用いて、閾値に周期的に変動す
る閾値マトリクスを用いるとともに、その閾値マトリク
スを原画の濃度に応じて変化させる場合を説明する。ス
キャナー３０１からは、座標（ｍ　。

ｎ）上の濃度ｆＩＴｌｎが読み取られ、加算器３０２に
入る。

加算器３０２にはこのｆ　ｍｎと誤差拡散テーブル３０
８で拡散マトリクスを用い重み付けされた誤差ｘｎが入
力される。従って加算器３０２での加算値ｇｍｒ＋はｇ
　ｍｎ　＝ｆ　ｍｎ　＋　Ｘ　ｎとなる。一方スキャナ
ーからの位置を示すパルス又はアドレスデータとしてＰ
、、、Ｐｎが閾値テーブル３０５に入力される。同様に
原画の濃度情報ｆＩＴｌｎも閾値テーブル３０５に入力
される。これらは閾値テーブルの選択と、選択した閾値
テーブル内の閾値を選択するための情報として使用され
る。この様にして決定された閾値は３０３の２値化回路
に入り、ｇＩＴＩｒｌと比較され２値化される。以降は
第１図の誤差拡散法と同様の処理が行われる。

第３図は閾値パターンを選択するのに原画の明度データ
を利用するのでな（、誤差分を加えた結果のデータｇｍ
ｎを用いて閾値パターンを選択するものである。尚、第
２図と同じ番号を付した部分では第２図と同様の処理が
行われる。

第４図は閾値テーブル３０５を更に詳細に記したもので
ある。５０１，５０２はＸ軸方向及びＸ軸方向の歩進カ
ウンタである。例えば５０３の閾値パターンメモリＴＲ
ＯＭＩが第５図（Ａ）とするとＣＮＴ　１　。

ＣＮＴ２共に８進カウンターとなる。入力ｐｌＴ、、　
Ｐｎは前述入力部３０１から又は画像データを格納した
ファイル等から得られるＸｒＹ軸方向画素歩道パルスで
ある。従って、ＣＮＴｌ、ＣＮＴ２で決まるアドレスの
閾値データがＴＲＯＭＩから選択され、ＤＰＩラインを
通じ出力される。同様にして、第５図の（Ｂ）の閾値パ
ターンメモリに相当するメモリ５０７　（ＴＲ０Ｍ２）
には４進カウンターのＣＮＴ３．ＣＮＴ４が制御にあた
る。同様にして、第５図（Ｃ）の閾値パターンメモリは
第４図５１１　（ＴＲ０Ｍ３）に当るので、ＣＮＴ５゜
ＣＮＴ６は各々２進カウンターとなる。各カウンターか
ら出力されたデータはＤＰＩ−ＤＰ３を通じ出力される
。５１３は固定閾値で、例えば１２８のデータが入って
いる。

以上のデータは５０４．５０８．５１２．５１４のゲー
トにより選択される。一方、５１６は第２図では入力部
３０１からの原画データの濃度ｆ□。、又第３図では誤
差が加えられたデータｇｍｎに応じ、例えば４段階に分
類された信号が出力されるものである。例えば入力デー
タのＯ〜６３．６４〜１２７．１２８〜１９１゜１９２
〜２５５の４段階にわけ、入力データが０〜６３の明る
いデータに対しては５１６のＡＩポートがｈｉｇｈにな
り、６４〜１２７の入力データに対してはＡ２ボートが
旧ｇｈになり、１２８〜１９１の入力データに対しては
Ａ３ボートがｈｉｇｈになり、１９２〜２５５の入力デ
ータに対してはＡ４ボートがｈｆｇｈになるように５１
６でセレクトされる。つまり、原画の濃度データが高い
暗部はど閾値マトリクスのサイズを濃度データが低い明
部より小さくする。

第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）とは別の閾値セレクタ３０
５の構成を示した図である。５２０，５２１はカウンタ
で２次元座標を計算するものである。５２３ではｆ　ｍ
ｎ又はｇｍｎに応じて４段階に分割される２ｂｉｔ信号
が生成され、ＣＮＴｌ、ＣＮＴ２に入力されている。こ
れによりＣＮＴｌ、ＣＮＴ２は第４図（Ａ）と同様に８
進カウンタになったり、４進カウンタになったり、２進
カウンタになったりする。カウンタ５２０、５２１によ
り入力されたアドレス及び５２３より４段階分割したデ
ータはＴＲ０Ｍ５２２に入り、第４図（Ａ）と同様に、
入力データの濃度及び座標位置カウンタにより閾値マト
リクス内の特定閾値が選択される。

第５図（Ａ）〜（Ｄ）は閾値マトリクスの一例で、第５
図（Ａ）は入力データの値が０〜６３のとき選択され、
第５図（Ｂ）は６４〜１２７のとき選択され、第５図（
Ｃ）は１２８〜１９１のとき選択されるマトリクスで、
第５図（Ｄ）は１９２〜２５５の場合に選択される閾値
である。尚、閾値データは１６進法で表示されている。

しかも各閾値マトリクスは平均値が１２８（入力が０〜
２５５のとき）で入力の中間値になる様に設定しである
。この閾値は閾値マトリクスサイズが大きいときは平均
値（例えば１２８）に対し大きく振らし、サイズが小さ
くなるにつれ平均値に対し小さく振ってもよい。これに
よりハイライト部はより周期性を強くし、ダーク部はよ
りランダム性を強くすることも出来る。第５図（Ｂ）′
は第５図（Ｂ）の変形で平均値１２８で閾値振巾を（Ｂ
）より小さくした例を示す。

このように前述の実施例によれば、誤差拡散法の欠点で
あったハイライト部における粒状性ノイズを、２値化の
閾値に閾値マトリクスを用い周期性構造をとらせること
により防止することができ、しかも、ダーク部では誤差
拡散法の長所であった高分解性能を比較的小さなマトリ
クスサイズを用いることにより保持することができる。

又、一定量値を用いて処理する際発生していたハイライ
ト部でのドツトの出遅れも、閾値マトリクスしかもダー
ク部よりも大きな閾値マトリクスを用いて２値化するの
で、防止することができる。

これは大きなマトリクスの方が小さな閾値を発生するこ
とができるためである。

第６図は第５図と閾値配列をお互いに逆にしたものであ
る。例えばイエロー、マゼンタ、シアンは第５図の閾値
配列で、ブラックは第６図の閾値配列で２値化するもの
とする。

これによりイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（
Ｃ）は出来るだけ印刷ドツトが重なり合い、減色混合す
るように印刷され、ブラック（Ｋ）はＹ。

Ｍ、Ｃと出来るだけ印刷ドツトが重なり合わない様に印
刷出来る。この基本的考え方を基にカラー記録装置での
本発明の一実施例を第７図に示す。

８０１は入力装置で、原稿を色分解フィルターで色分解
し光電変換素子ＣＣＤ等から各色ごとの色信号としＲ，
Ｇ、　　Ｂ出力される。Ｒ，Ｇ、　　Ｂは完全に並列的
に出力されるものとし図示しであるが、シリアル的に色
順次又は画素ごとに色順次で出力される信号でもよい。

８０２は入力装置からのＲ，Ｇ。

Ｂ信号を補色変換及びγ変換するものである。ここでＲ
ＧＢ−４Ｙ’　Ｍ’　Ｃ’　　に変換される。８０３は
補色変換されたＹ’　、Ｍ’　、Ｃ’　から印刷のため
の色修正、下色除去、黒生成を行う部分である。このブ
ロックにより２値化すべき元データＹ、　Ｍ、　Ｃ。

Ｋが決定する。８０１．８０２．８０３はすでに公知の
ものであるのでここでは説明を省略する。８０４〜８１
１の部分で番号にＹ、　　Ｍ、　　Ｃ，Ｋが付いている
のは各色ごとの機能部分で、８０４を除き、基本的には
同一番号のものは同一処理を行う。

ここではイエロー（Ｙ）版と、ブラック（Ｋ）版につい
て説明する。マゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）はＹと同じ
処理が行われる。

８０３からのイエロー信号ＹはＹｄａｔａとし８１０Ｙ
に入る。８１０Ｙではイエロー信号ｙｄａｔａと誤差累
積データ（８０９Ｙでのメモリ格納データ）との和が２
値化回路８０５Ｙに入る。８０５Ｙでは８１０Ｙの加算
結果と８０４Ｙで選択される閾値データが比較される。

８０４Ｙは第５図の（Ａ）−（Ｄ）のデータは入ってい
る８０３又は８０１からの原画位置情報及び、原画明度
情報により（Ａ）−（Ｄ）のテーブル選択と閾値位置決
定がなされる。８０４Ｙ、　Ｍ、　Ｃは第５図の（Ａ）
−（Ｄ）が入っていて、８０４には第６図の（Ａ）−（
Ｄ）が格納されているとする。これにより原画位置情報
が同じでも閾値はお互いに逆になり相互に重ならない様
になる。

８０５Ｙ、　Ｍ、　Ｃ，Ｋで２値化された出力は８０６
Ｙ。

Ｍ、　Ｃ，ＫＪ：より正規化され、８１０Ｙ、　Ｍ、　
Ｃ，Ｋでの加算結果と差分をとり、誤差信号を計算する
。

計算された結果は誤差拡散テーブル８０８Ｙ、Ｍ。

Ｃ，Ｋにより２次元的に拡散され、誤差累積メモリ８０
９Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｋに累積される。この累積拡散誤差は８
１０Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｋに加算される。

これによりＹ、Ｍ、Ｃは出来るだけドツト重ねが行われ
、Ｋは出来るだけドツトが重ならないように制御される
。しかも８０４の２次元的閾値配列によりハイライト部
での印刷ドツトは周期化され、しかも誤差累積による２
値化ドツト出現遅れを防ぐ効果が実現される。

この様に本実施例によれば濃度保存型２値化法の欠点で
あったハイライト部での２値化データの配列が周期性構
造をとるので、粒状性ノイズを抑えることができる。し
かも濃度保存型の長所であるダーク部での高分解能性も
保存でき、階調と分解能をアダプティブに処理でき、２
値化画質を向上することができる。

しかもイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色ド
ツトでカラー画像を形成する場合に於いて、各色ドツト
間が、お互いに相互関連することができ、イエロー、マ
ゼンタ、シアンドツトについては減法混色するように、
ブラックはイエロー、マゼンタ、シアンドツトと減法混
色せずに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、本発明によれば濃度を保存しつつカ
ラー画像を量子化処理するカラー画像処理方法において
、高分解能及び高階調の両者を維持できる。しかも、イ
エロー、マゼンタ、シアンについてはドツトを重ねるこ
とができ、ブラックは他の色とドツトが重ならないよう
にすることができ、良好なカラー画像を再現することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は固定閾値を用いて２値化処理する際のブロック
図、第２図、第３図は本発明の実施例である閾値マトリクス
を用いて２値化処理をする際のブロック図、第４図（Ａ
）、第４図（Ｂ）は第２図、第３図の閾値テーブルの詳
細を示した図、第５図、第６図は閾値マトリクスの一例を示した図、第７図はＹ、Ｍ、ＣとＫで閾値パターンを異ならして２
値化処理する際のブロック図、第８図は従来の問題点を
示した図である。図中、３０１は入力部、３０２は加算器、３０３は２値
化回路、３０４は出力部、３０５は閾値テーブル、３０
６は係数器、３０７は誤差演算器、３０８は誤差拡散テ
ーブル、３０９はラインバッファメモリである。

Claims

【特許請求の範囲】

　原画像情報の濃度を保存しつつカラー画像を量子化処
理するカラー画像処理方法に於いて、原画像情報に応じ
閾値マトリクスサイズを可変にするとともに原画像情報
のイエロー、マゼンタ、シアンの３色については同一閾
値マトリクスを用い量子化処理し、ブラックについては
前述３色の閾値マトリクスとは閾値配列が異なる閾値マ
トリクスを用い量子化処理することを特長とするカラー
画像処理方法。