JPH02107063A - Picture signal processor - Google Patents

Picture signal processor

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Publication number
JPH02107063A
JPH02107063A JP63260805A JP26080588A JPH02107063A JP H02107063 A JPH02107063 A JP H02107063A JP 63260805 A JP63260805 A JP 63260805A JP 26080588 A JP26080588 A JP 26080588A JP H02107063 A JPH02107063 A JP H02107063A
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JP
Japan
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error
level
pixel
interest
correction
Prior art date
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Pending
Application number
JP63260805A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiharu Kurosawa
俊晴 黒沢
Yoshimitsu Sugano
菅野 義光
Katsuhiro Kanamori
克洋 金森
Hidehiko Kawakami
秀彦 川上
Hiroaki Kodera
宏曄 小寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP63260805A priority Critical patent/JPH02107063A/en
Publication of JPH02107063A publication Critical patent/JPH02107063A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a smooth gradation characteristic and a high resolution characteristic by making an error-corrected input level into a multilevel with the comparison of plural thresholds, subtracting the value from the corrected level obtained with adding a noticed picture element and the integrated error of a noticed picture element position, end obtaining the multilevel error. CONSTITUTION:A corrected error arithmetic means 12, which addition-operates an integrated error Sxy corresponding to a noticed picture element position 3 in an error memory means 1 and the error of an periphery 2 and outputs the error correcting level, and an error distribution updating means 11, which calculates the error distribution value from the multivalued error from a differential arithmetic means 8 and an error distribution coefficient, adds the value to the integrated error at the corresponding picture element position in the error memory means 1, and again storing the value, are provided. Further, to a noticed picture element 3, a first input correction level obtained by taking into consideration the integrated error Sxy corresponding to the noticed picture position and the integrated error of the periphery 2 are made into the multilevel by the plural thresholds, and the new multilevel error is obtained from the sum between the noticed picture element 3 and the integrated error Sxy and the difference between the element 3 and a multilevel output Pxy. Thus, the gradation characteristic and resolution are improved and the high-speed picture processing is attained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、階調画像を含む画像情報を多値再生する機能
を備えた画像信号処理装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an image signal processing device having a function of performing multi-value reproduction of image information including gradation images.

従来の技術 近年事務処理の機械化や画像通信の急速な普及に伴って
、従来の白黒2値原稿のほかに、階調画像や印刷画像の
高品質での画像再現に対する要望が高まってきている。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, with the mechanization of office processing and the rapid spread of image communication, there has been an increasing demand for high-quality image reproduction of gradation images and printed images in addition to conventional black-and-white binary originals.

特に、階調画像の2値画像による擬似階調再現は、表示
装置や記録装置との適合性がよく、多くの提案がなされ
ている。
In particular, pseudo gradation reproduction using a binary image of a gradation image is highly compatible with display devices and recording devices, and many proposals have been made.

これらの擬似階調再現の1つの手段として、デイザ法が
最もよく知られている。この方法は、予め定められた一
定面積において、その面積内に再現するドツトの数によ
って階調を再現するもので、ディザマ) IJクスに用
意したしきい値と入力画情報を1画素毎に比較しなから
2値化処理を行っている。この方法は、階調特性と分解
能特性がデイザマトリックスの大きさに直接依存し、互
いに両立出来ない関係にある。又、印刷画像等に用いた
場合、再現画像におけるモアレ模様の発生はさけがたい
The dither method is the most well-known method for reproducing these pseudo gradations. This method reproduces gradation based on the number of dots reproduced within a predetermined area, and compares the input image information with the threshold value prepared in the IJ box for each pixel. Binarization processing is then performed. In this method, the gradation characteristics and the resolution characteristics directly depend on the size of the dither matrix, and are incompatible with each other. Furthermore, when used for printed images, etc., the occurrence of moiré patterns in the reproduced image is unavoidable.

上記階調特性と高分解能が両立し、かつモアレ模様の発
生抑制効果の大きい方法としてランダムデイザ法が提案
されており、その代表として誤差拡散法〔アール フロ
イド アンド エル スティンバーブアン アダプティ
ブ アルゴリズムフォー スペシャル グレー スケー
ル”ニスアイデイ 75  ダイジェスト36〜37ベ
ージ(文献: R,FLOYD & L、5TEINB
ERG、 ” An Adaptive Al−gor
ithm for 5patiat Grey 5ca
le”、 SID 75 DIGEST、 pp36−
37) )が提案されている。
A random dither method has been proposed as a method that achieves both the above gradation characteristics and high resolution, and is highly effective in suppressing the occurrence of moiré patterns.A representative example of this method is the error diffusion method [R.F. Gray Scale” Varnish I Day 75 Digest 36-37 pages (Reference: R, FLOYD & L, 5TEINB
ERG, ” An Adaptive Al-gor
ithm for 5patiat Gray 5ca
le”, SID 75 DIGEST, pp36-
37) ) has been proposed.

第4図は、上記誤差拡散法を実現するだめの要部ブロッ
ク図である。現画像における注目画素の座標を(x、 
 y)とするとき、401は誤差記憶手段、402は誤
差配分係数マトリックスの示す注目画素の周辺の未処理
画素領域、403は座標(x。
FIG. 4 is a block diagram of the main parts for realizing the above error diffusion method. Let the coordinates of the pixel of interest in the current image be (x,
y), 401 is an error storage means, 402 is an unprocessed pixel area around the pixel of interest indicated by the error distribution coefficient matrix, and 403 is a coordinate (x.y).

y)における集積誤差Sxyの注目画素、404は座標
OL、  y)における入力レベルIXYの入力端子、
405はIxy (= Ixy十5xy)の入力補正手
段、406は出力レベルOまだはRの2値レベルPxy
の出力端子、407は一定閾値R/2を印加する信号端
子、408は入力信号Ixyと一定閾値R/l比較して
Ixy≧R/2の時Pxy= Rを、そのほかの場合は
Pxy=O?:出力する2値化手段、409はExy 
(= I xy −Pxy)の注目画素に対する2値化
誤差を求める差分演算手段である。
pixel of interest for integration error Sxy at y), 404 is coordinate OL, input terminal for input level IXY at y),
405 is an input correction means for Ixy (= Ixy + 5xy), 406 is a binary level Pxy of output level O or R
, 407 is a signal terminal that applies a constant threshold R/2, 408 compares the input signal Ixy with the constant threshold R/l, and when Ixy≧R/2, Pxy=R, otherwise Pxy=O ? : Output binarization means, 409 is Exy
(= I xy - Pxy) This is a difference calculation means for calculating the binarization error for the pixel of interest.

さて、注目画素に対する集積誤差Sxyは第(1)、(
2)式で表される。
Now, the integration error Sxy for the pixel of interest is the (1)th, (
2) It is expressed by the formula.

5xy=nKij 0 Ex−j−H,y−i−+−+
       °−=(1)(但し、i、Jは誤差配分
係数マトリックス内の座標を示す。) この誤差配分係数Kljは誤差Exyの注目画素の周辺
画素へ配分の重み付けをするもので前記文献では (但し、*は注目画素の位置) を例示している。
5xy=nKij 0 Ex-j-H, y-i-+-+
°−=(1) (However, i and J indicate the coordinates in the error distribution coefficient matrix.) This error distribution coefficient Klj is used to weight the distribution of the error Exy to the surrounding pixels of the pixel of interest. However, * indicates the position of the pixel of interest).

第4図の構成では、上記の演算は注目画素に対する2値
化誤差Exyに、未処理の周辺画素領域2内の各画素A
−Dに対応する配分係数を乗算し、誤差記憶手段401
内の値に加算し再び該当位置・\記憶させる誤差配分演
算手段410によって実現している。ただし、誤差記憶
手段1の画素位置Bの集積誤差は予め0にクリアされて
いる。
In the configuration shown in FIG. 4, the above calculation adds the binarization error Exy to the pixel of interest to each pixel A in the unprocessed surrounding pixel area 2.
-D is multiplied by the corresponding distribution coefficient, and the error storage means 401
This is realized by an error distribution calculating means 410 which adds the value to the value within and stores the corresponding position again. However, the integrated error at pixel position B in the error storage means 1 is cleared to 0 in advance.

発明が解決しようとする課題 さて、上記誤差拡散法は既に述べたように組織的デイザ
法に比較して、階調特性や分解能の点で優れており、ま
た印刷物画像の再生時においてもモアレ模様の抑制効果
が大きい等の特長を有する。
Problems to be Solved by the Invention As already mentioned, the error diffusion method is superior to the systematic dither method in terms of gradation characteristics and resolution, and also eliminates moiré patterns when reproducing printed images. It has the characteristics of having a large suppressing effect.

し、かじながら誤差領域の構造や重み付は係数によって
独特の縞模様やテクスチャが発生したり、まだ、分解能
劣化する。例えば誤差領域の構造を大きく取って誤差を
出来るだけ平均的に小さくし、滑らかな階調特性を得よ
うとする分解能が悪くなる。またこの様な構造は、演算
も多く画素の処理速度も遅くなると言う課題を有してい
る。
However, depending on the structure and weighting of the error region, unique striped patterns and textures may occur depending on the coefficients, and resolution may still deteriorate. For example, if the structure of the error area is made large to make the error as small as possible on average, and to obtain smooth gradation characteristics, the resolution deteriorates. Further, such a structure has the problem that it requires a lot of calculations and the processing speed of the pixels is slow.

本発明は、上記誤差拡散法の課題を一律の重み付は係数
で演算した注目画素位置の集積誤差とその周辺の誤差を
加算することによって小さな誤差領域で実質大きな領域
の役割をする誤差領域とすることで階調特性を改善する
と同時に、注目画素への誤差補正量を小さくして分解能
を向上させ、新だな誤差を注目画素と積算誤差から演算
し等濃度関係を満足させ、更には複数のしきい値レベル
による多値化出力とすることによって、数階調程度の記
録まだは表示系について容易に実現が可能で、高品位な
再生画像が得られる画像信号処理装置を提供するもので
ある。
The present invention solves the problem of the error diffusion method described above by adding the accumulated error at the pixel position of interest calculated using a uniform weighting coefficient and the errors in its surroundings, thereby creating an error region that is a small error region but essentially functions as a large region. By doing this, the gradation characteristics are improved, and at the same time, the resolution is improved by reducing the amount of error correction for the pixel of interest, and the new error is calculated from the pixel of interest and the cumulative error to satisfy the equal density relationship. The present invention provides an image signal processing device that can easily realize several gradations of recording and display systems by producing multivalued output using a threshold level of be.

課題を解決するための手段 本発明は画素単位でサンプリングした多階調の画信号レ
ベルを多値化する際に、 (A)注目画素の多値化誤差をその周辺の画素位置に対
応させて記憶する誤差記憶手段と、(B)前記誤差記憶
手段内の注目画素位置に対応した集積誤差とその周辺の
誤差とを加算演算し誤差補正レベルな出力する補正誤差
演算手段と、(C)前記誤差補正レベルと注目画素の入
力レベルとを加算し第1の入力補正レベルを出力する第
1の入力補正手段と、 (D)前記第1の入力補正レベルと複数のしきい値レベ
ルとを比較し、注目画素の多値化レベルを決定する多値
化手段と、 (E)前記注目画素の入力レベルと前記集積誤差とを加
算し第2の補正レベルを出力する第2の入力補正手段と
、 (F)前記第2の入力補正レベルと多値化レベルとの差
分により多値化誤差を求める差分演算手段と、 (G)前記差分演算手段からの多値化誤差と誤差配分係
数から注目画素周辺の未処理画素に対応する誤差配分値
を算出し、前記誤差配分値を前記誤差記憶手段内の対応
する画素位置の集積誤差とを加算し再び記憶させる誤差
配分更新手段とを具備する画像信号処理装置である。ま
た、補正誤差演算手段は注目画素に対応した集積誤差と
その周辺の誤差の総和のそれぞれに係数1/2 または
1−1/2n(nは正の整数)を乗算して加算演算し誤
差補正レベルを求めることにより、上記目的を達成する
ものである。
Means for Solving the Problems The present invention, when converting multi-level image signal levels sampled pixel by pixel, (A) makes the multi-level conversion error of the pixel of interest correspond to the surrounding pixel positions. (B) a correction error calculation means for adding the accumulated error corresponding to the pixel position of interest in the error storage means and the surrounding errors and outputting the error correction level; (C) the above-mentioned a first input correction means that adds the error correction level and the input level of the pixel of interest and outputs a first input correction level; (D) comparing the first input correction level and a plurality of threshold levels (E) a second input correction means that adds the input level of the pixel of interest and the integration error and outputs a second correction level; , (F) a difference calculating means for calculating a multi-value halftoning error from the difference between the second input correction level and the multi-level halftoning level, and (G) paying attention to the multi-level halftoning error and error distribution coefficient from the difference computing means. An image comprising: an error distribution updating unit that calculates an error distribution value corresponding to unprocessed pixels around the pixel, adds the error distribution value to the accumulated error of the corresponding pixel position in the error storage unit, and stores the result again. It is a signal processing device. In addition, the correction error calculation means multiplies the accumulated error corresponding to the pixel of interest and the sum of surrounding errors by a coefficient 1/2 or 1-1/2n (n is a positive integer) and performs an addition operation to correct the error. The above objective is achieved by determining the level.

作用 本発明は上記構成により、注目画素に注目画素位置に対
応する集積誤差とその周辺の集積誤差をも考慮した入力
補正レベルを複数のしきい値で多値化し、新たな多値化
誤差を注目画素と集積誤差との和と多値化出力との差分
で求め階調特性と分解能を改善し、しかも誤差配分係数
を一律1/2nとすることによって高速画素処理を可能
としたものである。
Effects With the above configuration, the present invention multivalues the input correction level for the pixel of interest by using a plurality of threshold values, taking into consideration the integration error corresponding to the pixel position of interest and the surrounding integration errors, and generates a new multivalue error. This method improves the gradation characteristics and resolution by determining the difference between the sum of the pixel of interest and the integration error and the multilevel output, and also enables high-speed pixel processing by uniformly setting the error distribution coefficient to 1/2n. .

また、前記補正誤差演算手段によって演算係数を適当に
選択することによって輪郭強調効果を制御するようにし
たものである。
Further, the contour enhancement effect is controlled by appropriately selecting a calculation coefficient by the correction error calculation means.

実施例 第1図は本発明の一実施例における画像信号処理装置の
要部ブロック構成を示したものである。
Embodiment FIG. 1 shows the main block configuration of an image signal processing apparatus in an embodiment of the present invention.

第1図において、原画像における注目画素の座標を(x
、  y)とするとき、1は誤差記憶手段、2は誤差配
分係数マトリックスの示す注目画素の周辺の未処理画素
領域、3は座標(X、  Y)における集積誤差Sxy
の記憶位置、4は座標(X、  y)における入力レベ
ルIxyの入力端子、5は入力レベルIxyと補正誤差
演算手段12からの出力である補正誤差レベルexy?
:入力して第1の入力補正レベルIxxy&出力する第
1の入力補正手段、6は多値化信号Pnxyの出力端子
、7は第1の入力補正レベルを多種類のしきい値で比較
して多値信号Pn(x、  y)として出力すると同時
に多値出力信号に対応する多値化レベルを選択し差分演
算手段8へ出力する多値化手段、101は原画の入力レ
ベルIxyと集積誤差Sxyを入力して第2の入力補正
レベルを出力する第2の入力補正手段、8は前記第2の
入力補正レベルと多値化レベルとの差分である多値化誤
差En(x、  y) k出力する差分演算手段、10
は注目画素の周辺の未処理画素に対応する誤差配分係数
と多値化誤差を演算した結果と周辺画素領域2の此れ迄
の集積誤差を加算し新たな集積誤差を再び誤差記憶手段
l内の画素位置A−Dに記憶させる誤差配分更新手段、
11は注目画素位置3に対応する集積誤差Sxyと周辺
画素領域2内の集積誤差とを入力し誤差補正レベルe1
.を出力する補正誤差演算手段である。
In Figure 1, the coordinates of the pixel of interest in the original image are (x
, y), 1 is the error storage means, 2 is the unprocessed pixel area around the pixel of interest indicated by the error distribution coefficient matrix, and 3 is the integrated error Sxy at the coordinates (X, Y).
4 is the input terminal of the input level Ixy at the coordinates (X, y), and 5 is the input level Ixy and the correction error level exy? which is the output from the correction error calculation means 12.
: A first input correction means that inputs and outputs the first input correction level Ixxy, 6 is an output terminal for the multilevel signal Pnxy, and 7 is a first input correction level that compares the first input correction level with various threshold values. Multi-value conversion means outputs the multi-value signal Pn(x, y), simultaneously selects a multi-value conversion level corresponding to the multi-value output signal, and outputs it to the difference calculation means 8; 101 indicates the input level Ixy of the original image and the integration error Sxy; 8 is a multilevel halftoning error En(x, y)k, which is the difference between the second input correction level and the multilevel halftoning level. Difference calculation means for outputting, 10
is the result of calculating the error distribution coefficient and multi-value error corresponding to the unprocessed pixels surrounding the pixel of interest, and the accumulated error of the surrounding pixel area 2 so far, and the new accumulated error is stored again in the error storage means l. error distribution updating means for storing the error distribution at pixel positions A-D;
11 inputs the integration error Sxy corresponding to the target pixel position 3 and the integration error in the surrounding pixel area 2, and sets the error correction level e1.
.. This is a correction error calculation means that outputs.

さて、上記第1図の構成動作について4値化出力を例に
とって詳細に述べる。
Now, the operation of the configuration shown in FIG. 1 will be described in detail, taking quaternary output as an example.

第1の入力補正手段5によって出力される第1の入力補
正レベルは補正誤差手段11によって注目画素位置に対
応する集積誤差Sxyに係数Kaを乗算した結果と、更
に注目画素位置30周辺画素領域のA、  B、  C
,Dに対応するそれぞれの集積誤差S^、  SB、 
 Sc、  So kそれぞれ加算しその結果に係数K
bを乗算した結果とを加算して誤差補正レベルexyk
出力する。前記誤差補正レベルexyk入カレペルIx
yと第1の入力補正手段5によって加算し第1の入力補
正レベルを出力する。
The first input correction level output by the first input correction means 5 is the result of multiplying the integrated error Sxy corresponding to the pixel position of interest by the coefficient Ka by the correction error means 11, and also the result of multiplying the integrated error Sxy corresponding to the pixel position of interest by the coefficient Ka, and A, B, C
, D corresponding to the respective integration errors S^, SB,
Add each of Sc and So k and add the coefficient K to the result.
The error correction level exyk is obtained by adding the result of multiplying by b.
Output. The error correction level exyk input capel Ix
y and is added by the first input correction means 5 to output a first input correction level.

次に、多値化手段7と差分演算手段8について第2図を
用いて説明する。第1の入力補正手段5からの出力であ
る第1の入力補正レベルI+xy&それぞれ比較器20
1.202.203に入力し、予め設定されたしきい値
T1、T2、T、と比較して多値化信号A、  B、 
 Cを出力する。
Next, the multivalue conversion means 7 and the difference calculation means 8 will be explained using FIG. 2. The first input correction level I+xy which is the output from the first input correction means 5 & each comparator 20
1.202.203, and compares them with preset thresholds T1, T2, T, to obtain multi-level signals A, B,
Output C.

多値化信号A、  B、  Cは第1の入力補正レベル
がしきい値T、より小さいときそれぞれA=B=C“0
″、しきい値T、と等しいか又はT、より小さい時はA
=“1″、B=C=”0”、しきい値T2と等しいか又
はTsより小さい時はA=B=゛1″、C=“0”、し
きい値T、より大きいときそれぞれA=B=C=”l”
を出力する。しきい値は、多値出力レベル間の中心値に
設定する。即ち、最大濃度信号を255とすると4値出
力レベルはそれぞれR,=O1R1=85、R寞= 1
70、R,=255で、それぞれしきい値はT1= (
0+85)/ 2=43、’L = (85+ 170
 ) / 2 = 127、T−= (170+255
)/2=212となる。
When the first input correction level is smaller than the threshold value T, the multilevel signals A, B, and C are respectively A=B=C“0”.
'', equal to threshold T, or smaller than T, then A
= "1", B = C = "0", when equal to threshold T2 or less than Ts, A = B = "1", C = "0", when larger than threshold T, A =B=C=”l”
Output. The threshold value is set to the center value between the multi-value output levels. That is, if the maximum density signal is 255, the four-value output level is R, = O1 R1 = 85, R = 1
70, R, = 255, and the respective thresholds are T1 = (
0+85)/2=43,'L=(85+170
) / 2 = 127, T-= (170+255
)/2=212.

前記多値化出力信号は第2図(b)に示す4値の振幅変
調信号かパルス幅変調信号を変調器205で変調し記録
系206に入力する。さて、セレクタ204は前記多値
化信号を入力し予め設定された多値化出力レベルRnk
前記多値化信号によって選択し出力する。例えば、多値
化出力信号A、  B、  Cがすべて“0”のとき多
値化出力レベルR,= OY、1″ ′0# 0#のと
きR,=85、1#“1” @0”のときR雪=170
、”1”  ”1″−“1#のときR,= 255を出
力する。
The multilevel output signal is a four-level amplitude modulation signal or a pulse width modulation signal shown in FIG. Now, the selector 204 inputs the multilevel signal and sets a preset multilevel output level Rnk.
It is selected and output based on the multivalued signal. For example, when the multi-value output signals A, B, and C are all "0", the multi-value output level R, = OY, 1'''0# When 0#, R, = 85, 1# "1" @0 ” when R snow = 170
, "1""1"-"1#, outputs R,=255.

差分演算手段8は第2の入力補正手段101によって注
目画素に対応する位置の集積誤差Sxyと入力レベルI
xyとを加算して得られた第2の入力補正レベルから前
記多値化出力レベルRnを差分し多値化誤差En (X
y)=Izxy  Rnを出力する。
The difference calculation means 8 uses the second input correction means 101 to calculate the integrated error Sxy at the position corresponding to the pixel of interest and the input level I.
The multilevel output level Rn is subtracted from the second input correction level obtained by adding
y)=Izxy Rn is output.

此処で得られた多値化誤差は更に誤差配分更新手段11
によって周辺画素領域2の各位置に対応する記憶装置に
記憶されているそれまでの画素処理過程における集積誤
差Sλ、Sc′、Sシ  を読みだし新たな集積誤差S
^、S9、Sc、SD&演算する。
The multivalued error obtained here is further processed by the error distribution updating means 11.
The integration errors Sλ, Sc′, and S in the previous pixel processing process stored in the storage device corresponding to each position in the peripheral pixel area 2 are read out and the new integration errors S
^, S9, Sc, SD&calculate.

そして新たな集積誤差を誤差記憶手段内の画素位置A−
Dに対応する記憶装置に記憶させる更新処理をする。
Then, the new integrated error is stored at pixel position A- in the error storage means.
Update processing is performed to store it in the storage device corresponding to D.

以上の一画素処理の過程を、第1の入力補正レベルを■
】Xy、第2の入力補正レベルl2XY、画信号の多値
レベル&Rnとして式で表すと、I  I Xy:I 
 XY +  e t F=■■+Ka−8xy+Kb
(S^+SB+SD)             ・・
・・・・(3)(但し、O<Ka<1.O<Kb<1)
I+xy≧T n −−−pxy = RnI 1xy
<Tn−−−−−−−−−PXY= Rn−11= (
Ixy+ 5xy) −Pnxy    −(5)とな
る。
The above process of one pixel processing is performed by changing the first input correction level to ■
]Xy, the second input correction level l2XY, and the multi-level level of the image signal &Rn, I I Xy:I
XY + e t F=■■+Ka-8xy+Kb
(S^+SB+SD) ・・
...(3) (However, O<Ka<1.O<Kb<1)
I+xy≧T n ---pxy = RnI 1xy
<Tn------PXY=Rn-11= (
Ixy+ 5xy) -Pnxy-(5).

更に、入力補正レベルhxy、多値化誤差Exyについ
て詳細に述べる。
Furthermore, the input correction level hxy and the multilevel halftoning error Exy will be described in detail.

今、周辺画素領域の各位置に対応する誤差配分係数KA
 〜KD f 1、係数Ka =Kb =1とすると、
入力レベルIxyに補正される補正誤差レベルe・。
Now, the error distribution coefficient KA corresponding to each position in the peripheral pixel area
~KD f 1, coefficient Ka = Kb = 1, then
Correction error level e· corrected to input level Ixy.

は、これまでの過程の誤差の集積がそれぞれ5xy= 
1/4 (Ex−+y−x+ Exy−x+ Ex+x
y−t+Ex−ty) SA = 1/4 (Ex y−1+Ex−4−+y−
1+Ex−+−z y−s )S8=O 3c = 1/4 (EX−1y ) So = 1/4 (Ex−t y +Ey4−2 y
 )と表すことができるので、 e−y = Sxy+ (SA + Ss + So 
)=1/4 (EX−1y−t+2Exy−t+2Ex
−+−+y−1+3Ex−ty +Ex−Hy−x+E
x−2y)・・・・・・(7) となる。従って注目画素と集積誤差との相関において第
3図に示すような注目画素の周辺領域、即ち誤差フィル
タ構造を形成する。このような相関にもとすいて形成さ
れた誤差フィルタによって入力補正レベルIxyを補正
することは、注目画素を含む周辺の誤差成分を平均的に
補正することを意味しておりきめの細かい再生画像を得
ることができる。更に、係数Ka、Kbを小さく選択す
ることによって注目画素処理における補正景が相対的に
小さくなって、その結果性、目画素の画信号成分が大き
くなり輪郭の強調された再生画像が得られる。
The accumulation of errors in the previous processes is 5xy=
1/4 (Ex-+y-x+ Exy-x+ Ex+x
y-t+Ex-ty) SA = 1/4 (Ex y-1+Ex-4-+y-
1+Ex-+-z y-s) S8=O 3c = 1/4 (EX-1y) So = 1/4 (Ex-ty +Ey4-2 y
), so e−y = Sxy+ (SA + Ss + So
)=1/4 (EX-1y-t+2Exy-t+2Ex
-+-+y-1+3Ex-ty +Ex-Hy-x+E
x-2y)...(7) Therefore, in the correlation between the pixel of interest and the integrated error, a peripheral region of the pixel of interest as shown in FIG. 3, that is, an error filter structure is formed. Correcting the input correction level Ixy using an error filter formed based on such correlation means correcting error components around the pixel of interest on an average basis, resulting in a fine-grained reproduced image. can be obtained. Furthermore, by selecting the coefficients Ka and Kb to be small, the corrected scene in the processing of the pixel of interest becomes relatively small, and as a result, the pixel signal component of the eye pixel becomes large, and a reproduced image with an enhanced outline can be obtained.

次に、本発明の特徴の一つである新たな多値化誤差は、
入力レベルIxyを加算して得られた第2の入力補正レ
ベルIzxyから前述した入力補正レベルIzxyの2
値化した結果を減算して希める。
Next, the new multilevel error, which is one of the features of the present invention, is
2 of the above-mentioned input correction level Izxy from the second input correction level Izxy obtained by adding the input levels Ixy.
Dilute the value by subtracting it.

この理由は、本発明における入力レベルIxyに補正さ
れる誤差レベルe、、は注目画素とその周辺の誤差との
相関から生成された誤差成分の一部を重畳したものであ
り濃度保存系を満足するものではない。従って濃度保存
系を維持するための新たな誤差Exyは注目画素と誤差
配分係数の総和が1になるような系での集積誤差、即ち
、5xy=DKij・Ex −j +2 y−i−1−
1と入力レベルIxyとの加算値より求める。
The reason for this is that the error level e, which is corrected to the input level Ixy in the present invention, is a superposition of a part of the error component generated from the correlation between the pixel of interest and errors in its surroundings, and satisfies the density conservation system. It's not something you do. Therefore, the new error Exy for maintaining the density preservation system is the integration error in a system where the sum of the pixel of interest and the error distribution coefficient is 1, that is, 5xy=DKij・Ex −j +2 y−i−1−
1 and the input level Ixy.

次に誤差補正レベルe8.を求める場合に、集積誤差S
xyに乗算される係数Kaと周辺画素領域の集積誤差S
^、Sc、SDの総和に乗算される係数Kbを説明の便
宜上Ka=Kb=1としたが、Ka、Kbをそれぞれ0
<Ka<1.0<Kb<1の範囲で小さくすると相対的
に注目画素の画信号成分が大きくなり輪郭の強調された
出力画像が得られる。例えば、係数Kaを大きく係数K
bを小さくすると緻密な再生画像は得られない。又、係
数Ka、Kb共大きくとると誤差成分の補正割合がボジ
ティーブフィードバックとなって全体に荒れた再生画像
となる。これとは逆に両者の係数とも小さくした場合は
極めて輪郭の強調された再生画像となる。従って係数K
aを小さくして相対的に注目画素の画信号成分を大きく
し、係数Kbを大きくして注目画素の周辺の誤差成分の
割合を大きくすることにより輪郭強調され而も緻密な再
生画像が得られる。これらの係数は1/2  (nは整
数)または1−1/2 にすることにより論理演算が容
易で高速処理が可能となる。
Next, error correction level e8. When calculating, the integration error S
Coefficient Ka multiplied by xy and integration error S in the surrounding pixel area
For convenience of explanation, the coefficient Kb multiplied by the sum of ^, Sc, and SD was set as Ka=Kb=1, but Ka and Kb were each set to 0.
If it is made smaller in the range of <Ka<1.0<Kb<1, the image signal component of the pixel of interest becomes relatively large, and an output image with an enhanced outline can be obtained. For example, increase the coefficient Ka by increasing the coefficient K.
If b is made small, a precise reproduced image cannot be obtained. Furthermore, if both the coefficients Ka and Kb are set large, the correction ratio of the error component becomes positive feedback, resulting in a reproduced image that is rough overall. On the other hand, if both coefficients are made small, the reproduced image will have extremely emphasized contours. Therefore, the coefficient K
By decreasing a to relatively increase the image signal component of the pixel of interest and increasing the coefficient Kb to increase the proportion of error components around the pixel of interest, a reproduced image with enhanced contours and high precision can be obtained. . By setting these coefficients to 1/2 (n is an integer) or 1-1/2, logical operations are easy and high-speed processing is possible.

発明の効果 以上のように本発明では、注目画素に注目画素位置に対
応する集積誤差の一部とその周辺の集積誤差の総和の一
部とを加算して補正した入力補正レベルを複数のしきい
値と比較して多値化し、新たな多値化誤差を注目画素と
注目画素位置の集積誤差とを加算した補正レベルより前
記の多値化信号に対応した多値化レベルを減算すること
により求め、滑らかな階調特性と高分解能特性の再生画
像が得られることを可能とした。また補正誤差レベルe
x、の係数Ka、Kbを適当に選択することにより輪郭
強調制御が可能であり、係数を172n又は1−1/2
  にすることにより高速演算が可能である。
Effects of the Invention As described above, in the present invention, a plurality of input correction levels are corrected by adding a part of the integration error corresponding to the position of the pixel of interest and a part of the total sum of the surrounding integration errors to the pixel of interest. Performing multi-value conversion by comparing with a threshold value, and subtracting the multi-value conversion level corresponding to the multi-value conversion signal from the correction level obtained by adding the new multi-value conversion error to the pixel of interest and the accumulated error at the position of the pixel of interest. This method makes it possible to obtain reproduced images with smooth gradation characteristics and high resolution characteristics. Also, the correction error level e
Contour enhancement control is possible by appropriately selecting the coefficients Ka and Kb of x, and the coefficient is set to 172n or 1-1/2
By doing so, high-speed calculation is possible.

誤差配分係数(重み付は係数)を−律に等しくしても、
従来の誤差拡散のようなテクスチャや独特の縞模様も発
生せず緻密で滑らかな而も分解能の高い2値再生画像を
得ることが出来る。
Even if the error distribution coefficient (weighting is a coefficient) is equal to -law,
It is possible to obtain a binary reproduced image that is dense, smooth, and has a high resolution without producing texture or unique striped patterns that occur with conventional error diffusion.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例における画像信号処理装置の
ブロック結線図、第2図(a)、(b)は同装置の要部
における多値化手段のブロック結線図、第3図は同装置
の要部における補正誤差演算手段によって形成される周
辺誤差領域の図、第4図は従来の誤差拡散法を実現する
装置のブロック結線図である。 1・・・誤差記憶手段、2・・・周辺画素領域、3・・
・注目画素位置、4・・・入力端子、5・・・第1の入
力補正手段、6・・・多値化信号出力端子、7・・・多
値化手段、8・・・差分演算手段、101・・・第2の
入力補正手段、11・・・誤差配分更新手段、12・・
・補正誤差演算手段、201、 202. 203・・
・比較器、204・・・セレクタ、・・変調器、 206・・・記録系。
FIG. 1 is a block wiring diagram of an image signal processing device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2(a) and (b) are block wiring diagrams of multi-value conversion means in the main part of the same device, and FIG. FIG. 4 is a block diagram of a device for implementing the conventional error diffusion method, which is a diagram of the peripheral error region formed by the correction error calculation means in the main part of the device. 1... Error storage means, 2... Surrounding pixel area, 3...
・Positive pixel position, 4... Input terminal, 5... First input correction means, 6... Multi-value signal output terminal, 7... Multi-value conversion means, 8... Difference calculation means , 101... Second input correction means, 11... Error distribution updating means, 12...
- Correction error calculation means, 201, 202. 203...
Comparator, 204...Selector,...Modulator, 206...Recording system.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)画素単位でサンプリンした多階調の画信号レベル
を多値化する際に、注目画素の多値化誤差をその周辺の
画素位置に対応させて記憶する誤差記憶手段と、前記誤
差記憶手段内の注目画素位置に対応した集積誤差とその
周辺の誤差とを加算演算し、誤差補正レベルを出力する
補正誤差演算手段と、前記誤差補正レベルと注目画素の
入力レベルとを加算し第1の入力補正レベルを出力する
第1の入力補正手段と、前記第1の入力補正レベルを入
力して複数のしきい値レベルとを比較し多値化データを
出力すると共に、多値化データに対応する多値化レベル
を選択出力する多値化手段と、前記注目画素の入力レベ
ルと前記集積誤差とを加算し第2の補正レベルを出力す
る第2の入力補正手段と、前記第2の入力補正レベルと
多値化レベルとの差分である多値化誤差を求める差分演
算手段と、前記差分演算手段からの多値化誤差と誤差配
分係数から注目画素周辺の未処理画素に対応する誤差配
分値を算出し、前記誤差配分値を前記誤差記憶手段内の
対応する画素位置の集積誤差とを加算し再び記憶させる
誤差配分更新手段とを具備した画像信号処理装置。
(1) Error storage means for storing the multi-value conversion error of the pixel of interest in correspondence with the surrounding pixel positions when converting the multi-level image signal level sampled in pixel units into multi-value data; and the error storage unit. a correction error calculation means for adding an integrated error corresponding to the pixel position of interest and errors around the pixel in the means and outputting an error correction level; a first input correction means for outputting an input correction level; and a first input correction means for inputting the first input correction level and comparing it with a plurality of threshold levels to output multi-value data, and converting the first input correction level into multi-value data. a multi-value conversion means for selectively outputting a corresponding multi-value conversion level; a second input correction means for adding the input level of the pixel of interest and the integration error and outputting a second correction level; Difference calculating means for calculating a multi-level halftoning error, which is the difference between the input correction level and the multi-level halftoning level, and an error corresponding to unprocessed pixels around the pixel of interest from the multi-level halftoning error and error distribution coefficient from the difference computing means. An image signal processing device comprising: an error distribution updating unit that calculates a distribution value, adds the error distribution value to the accumulated error of the corresponding pixel position in the error storage unit, and stores the result again.
(2)補正誤差演算手段は、注目画素に対応した集積誤
差とその周辺の誤差の総和にそれぞれ係数1/2^n又
は1−(1/2^n)(nは正の整数)を乗算して加算
演算し、誤差補正レベルを求めることを特徴とする請求
項1記載の画像信号処理装置。
(2) The correction error calculation means multiplies the sum of the integrated error corresponding to the pixel of interest and the errors around it by a coefficient 1/2^n or 1-(1/2^n) (n is a positive integer), respectively. 2. The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the error correction level is determined by performing an addition operation.
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