JPH02210963A - 画像処理装置 - 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〕 本発明は画像データを３値、４値等の多値データに量子
化処理する画像処理装置に関する。

〔従来技術〕

従来よりファクシミリ装置やデジタル複写機等の画像処
理装置において、擬似中間調処理方式として誤差拡散法
や平均濃度近似法が提案されている。

前者の誤差拡散法は、文献　Ｒ，ＦＬＯＹＤ　＆Ｌ、５
ＴＥＩＮＢＥＲＧ、″ＡＮ　ＡＤＡＰＴＩＶＥ　ＡＬＧ
ＯＲＩＴＨＭＦＯＲ５ＰＥＴＩＡＬ　　ＧＲＡＹ　　５
ＣＡＬＥ”　５ＩＤ７５ＤＩＧＥＳＴ、ＰＰ３６〜３７
に開示されている如（注目画素の多値画像データを２値
化（最濃レベルか又は最淡レベルに変換）し、前記２値
化レベルと２値化前の多値画像データとの誤差に所定の
重み付けをして注目画素近傍の画素のデータに加算する
ものである。

また、後者の平均濃度近似法は、特開昭５７−１０４３
６９号に記載されているように、注目画素近傍の既に２
値化された２値データを用いて注目画素を黒または白に
２値化した場合のそれぞれの近傍画素との重み付は平均
値を求め、この２つの平均値の平均を閾値として注目画
素の画像データを２値化するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した誤差拡散法は入力画像データと出力画像データ
との誤差を補正する方式のため、入力画像と出力画像の
濃度を保存することができ、解像度および階調性共に優
れた画像を提供することが可能である。

しかしながら、誤差拡散法は入力画像データと出力画像
データとの誤差を補正する際、多（の２次元演算をしな
ければならず、その処理量の多さにより、ハードウェア
構成が大変複雑になるといった欠点があった。

また、平均濃度近似法は２値化後の２値データを用いて
演算を行うので、ハードウェア構成を簡素化することが
できると共に、極めて少ない処理量のため処理の高速化
を実現することが可能である。

しかしながら平均濃度近似法は、単に注目画素を含めた
領域の平均値に注目画素を近似させ、２値化を行うので
階調数が制限されるとともに、なだらかな濃度変化を有
する画像に対して特有の低周波のテクスチャが発生し、
画質が劣化するといった欠点があった。

特に、前述した誤差拡散法、平均濃度近似法は２値化処
理を目的に提案されたものであり、高画質化の為に３値
以上の多値化処理への拡張を行う場合においては、処理
情報量がさらに増加し、上述のような欠点がより顕著な
問題となる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上述した従来の課題を解決することを目的とし
、データ処理量が少なく簡単なハードウェア構成で多値
化処理を行うことができ、しかも、多値化処理を行うこ
とにより階調性、解像度共に優れた高品位な画像を得る
ことができる画像処理装置を提供するものである。

即ち、本発明の画像処理装置によれば、注目画素のデー
タを入力する入力手段と、所定領域の平均濃度値を求め
る演算手段と、前記演算手段により得られた平均濃度値
に基づき、前記注目画素のデータを多値データに変換す
る多値化手段と、前記注目画素のデータを多値データに
変換する際に発生する誤差を補正する補正手段とを有す
。

また、本発明の画像処理装置によれば、注目画素のデー
タを入力する入力手段と、所定領域の平均濃度値を求め
る演算手段と、前記演算手段により得られた平均濃度値
に基づき、前記注目画素のデータを複数ビットからなる
多値データに変換する多値化手段と、前記注目画素のデ
ータを多値データに変換する際に発生する誤差を補正す
る補正手段とを有し、前記演算手段は前記多値化手段に
て多値化処理された複数ビットの多値データのうちビッ
ト量を削減した情報を用い所定領域の平均濃度値を求め
るものである。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

（第１の実施例） まず本発明の第１の実施例の画像処理方法の原理につい
て入力多値画像データを４値データに量子化する場合を
一例として説明する。

第１図（１）において、ｆ（ｉ、Ｄは４値化しようとす
る注目画素位置における入力画像の多値濃度データ（ｏ
−ｉの値とする）を示し、破線より上の画素位置はすで
に４値化処理が行われており、注目画素の４値化後はｆ
　（ｉ、　ｊ＋１）、　ｆ　（ｉ、　ｊ＋２）・・・と
順次同様の処理が行われるものとする。

第１図（２）は４値化画像データを表わす図であり、４
値化画像Ｂ（ｉ、ｊ）は４値化後の濃度（Ｏｏｒ％ｏｒ
ｙｓｏｒｌの値とする）を示す。破線で囲まれた部分は
注目画素の処理時にはすでに４値化処理は終了しており
、注目画素を４値化する際、これらの画素のデータは用
いられる。

第１図（３）は重み付はマスクを表わす図である。

Ｒは平均濃度を求める為の重み付はマスクの一例で３×
３サイズのマトリクスで表わしている。注目画素位置に
相当する重みをＲ（０，０）とし、またＲ（０，−１）
ｍＯとして用いる。

本方式は注目画素を黒から白の間で４濃度に４値化した
場合を想定し、それぞれの場合の注目画素の近傍の平均
４値化濃度をｍｏ　（ｉ、　ｊ）、　ｍｌ　（ｉ。

ｊ）、　ｍ２　（ｔ＋　３）およびｍ３　（Ｌ　Ｄとし
次式で求める。

ｍｏ　（ｔ、　ｊ）＝Σ　Σ　Ｒ（ｘ、　ｙ）　・Ｂ（
ｉ・Ｘ、　ｊ・ｙ）　・Ｅ（ｉ、　ｊ）　＝・・■ｘ−
６ｙ＋−１ 但し、Ｂ（ｔ、ｊ）：＝Ｑ ｒｎｌ　（１＋　３）　＝Σ　Σ　Ｒ（ｘ、　ｙ）　・
Ｂ（ｉ・ｘ、　ｊ・ｙ）　・Ｅ（Ｌ　ｊ）・・■菖＋ｏ
ｙ＋−１ 但し、Ｂ（Ｌｊ）＝ｈ ｍ２　（ｉ、　ｊ）　＝Σ　Σ　Ｒ（ｘ、　ｙ）　・Ｂ
（ｉＸ、　］　　ｙ）　　Ｅ（＋、　ｊ）　・・”■翼
＋ｏ　　ｙ＋−ｌ 但し、Ｂ（ＬＤ＝％ ｍ３　（Ｌ　Ｄ　＝Σ　Σ　Ｒ（Ｘ、　ｙ）−Ｂ（ｉ−
Ｘ、　ｊ−ｙ）　−Ｅ（ｉｎ　ｊ）−■麗−ＯＦ−−１ 但し、Ｂ　（ｉ、　ｊ）　：１ 第２図に式■〜■で示したＭ０〜Ｍ、およびＢの値を示
す。尚、上式においてＥ（ｉ、ｊ）は注目画素の１つ前
の画素のデータｆ（ｉ、ｊ−１）を４値化した時に発生
した誤差で、注目画素の平均値を演算する際その誤差は
補正される。

一方、注目画素の多値濃度データｆ　（ｔ、　ｊ）は該
平均濃度ｍＯ，ｍｌ、　　ｍ２．およびｍ３を用いて４
値化される。

つまり、 Ｂ（ｉ、　Ｄ＝０．　　Ｅ（ｉ、　ｊ＋ｔ）＝ｆ（ｉ、
　Ｄ　・ｍＯ（ｉ、　ｊ）　・・・・■Ｂ（Ｌｊ）＝Ｈ
ｔ　　ＥＱ、ｊ＋１）＝ｆＱ、ｊ）　ｒｎｌ（ｉ、））
　＋＋＋・＋＋＋＋＋■Ｂ（Ｌ　Ｄ　＝”Ａ　ｒ　　Ｅ
（Ｌ　ｊ＋１）　＝ｆ（Ｌ　Ｄ　・ｍ２（ｉ、　ｊ）　
・・０ｍ２（ｉ、　ｊ）＋ｍ３（ｉ、　Ｄ ≦ｆ（ｉ、Ｄの時、 Ｂ（ｉ、ｊ）＝１．　　Ｅ（ｉ、ｊ＋１）＝ｆ（ｉ、ｊ
）・ｍ３（ｉ、ｊ）　　・・’・・■のよう番ζ弐〇〜
■に基づき４値化する。

ここで、４値化誤差Ｅ（ｉ、ｊ）は、１画素前つまり直
前の画素ｆ（ｔ、ｊ−１）を４値化した際に発生する誤
差である。すなわち入力画素ｆ（ｉ、ｊ−１）が４値化
されたことは、該画素がその近傍における平均濃度ｍＯ
（ｉ、　ｊ−１）、　ｍｌ　（ｆ、　ｊ−１）、　ｍ２
（ｉ、　ｊ−１）またはｍ３（Ｌｊ−１）のいずれかに
近似されたことであり、それぞれの場合において入力画
素ｆ（ｉ、ｊ−１）に対して誤差が発生する。

本方式が従来より提案されている平均濃度近似法と異な
り、且つ、それに比して結果的に中間調再生能力が極め
て向上する特徴的処理は、注目画素の１画素前に発生し
た４値化誤差Ｅ（ｉ、ｊ）を注目画素４値化時の平均値
演算時にそれぞれ補正して、４値化処理を行う点に有り
、このような処理を施すことにより４値化画像Ｂ（ｉ、
ｊ）の各レベルに対して最適な補正を行うことが出来、
且つ、入力画像全域にねたり４値化後の画像上での濃度
が完全に保存出来る。

本方式の処理量が極めて少ないにもかかわらず、極めて
優れた画像再生能力が得られるのは、４値化時に発生す
る誤差Ｅを隣接する１画素で補正するのみであるにもか
かわらず、４値化後のデータを用いて平均濃度値を得る
ことにより、等測的に複数画素に対して該誤差Ｅを分配
し補正するのと同等の効果が得られるからであり、本方
式の最も優位な特徴といえる。

第３図は、本発明の一実施例を示す画像処理装置のブロ
ック図である。入力センサ部Ａ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
み取り走査を行う。入力センサ部Ａで読み取られた原稿
の画像データは、逐次Ａ／Ｄ変換器Ｂに送られる。ここ
では各画素のデータを８ビツトのデジタルデータに変換
し、２５６レベルの階調数をもつデータに量子化する。

次に補正回路ＣにおいてＣＯＤ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
補正等をデジタル演算処理で行う。次にこの補正処理済
のデータを４値化回路りに送出する。４値化回路りでは
入力した８ビツト多値の画像データを前述した方式によ
り２ビツト４値のデータに量子化処理する。プリンタＥ
は多値プリンタで、４値化回路りから送られてくる４値
データに基づき画像を記録紙に再現する。

第４図は第３図における４値化回路りの詳細を示したブ
ロック図である。第４図において、１，２は４値化処理
された４値データを１ライン分記憶する遅延ＲＡＭ、３
〜７．１１は４値データを１画素遅延させるためのＤＦ
／Ｆ　（フリップフロップ）、８は注目画素周辺の平均
濃度を演算し閾値を出力する平均濃度演算ＲＯＭ、９は
入力された注目画素の多値データと前記閾値との差を演
算する減算器、ｌＯはＲＯＭ８から出力される閾値と注
目画素の多値データとを比較する比較器、１１はＤＦ／
Ｆ、１２は注目画素の次に入力されるデータを多値化処
理する際に補正する誤差データを演算するＲＯＭ、１３
はＲＯＭ８から出力された平均濃度値から、前画素を多
値化処理した際発生した誤差Ｅを減算する減算器、１４
は減算器９、および比較器１０の出力に基づき４値デー
タを決定するＲＯＭである。

第５図は重みマスクを示した図で重みマスクｌは注目画
素を含め合計９画素の４値化されたデータから平均濃度
値を求めるためのマスクである。Ｓは重みマスクの合計
を１に正規化するための値で重みマスクｌの場合５＝２
９となる。尚、第５図において重みマスクｌに１／３Ｓ
を掛けているのは、第４図の遅延ＲＡＭＩ、２、ＤＦ／
Ｆ３〜７に格納されている４値化データが０．　１．２
．３を示す２ビツトのデータのため、この２ビツトのデ
ータを前記式■〜■に示した０９％７％、ｌにするため
である。

重みマスク２は重みマスクｌを変形したもので、注目画
素を含め合計１５５画素４値化されたデータから平均濃
度値を演算する場合の重みマスクである。

上記構成において、入力画像データｆ　（ｉ、　ｊ）に
対して、４値化処理出力データＢ（ｉ、ｊ）を出力し、
該４値化データはライン毎遅延させる為の遅延ＲＡＭ２
゜Ｄ　Ｆ／Ｆ　７に入力する。ここで該４値データはＲ
ＡＭ２゜ＲＡＭＩによりライン遅延され、１ライン遅延
させた４値データＢ　（ｉ−１，ｊ＋１）をＲＡＭ２出
力、２ライン遅延させた４値データＢ　（ｉ−２，ｊ＋
１）をＲＡＭ１出力で得る。更にＤ　Ｆ／Ｆ　５出力は
Ｂ（ｉ−１゜ｊ）、Ｄ　Ｆ／Ｆ　６出力はＢ　（ｉ−１
，ｊ−１）、同様にＤＦ／Ｆ３出力およびＤＦ／Ｆ４出
力より、Ｂ　（ｉ−２，ｊ）およびＢ　（ｉ−２，ｊ−
１）を得、ＤＦ／Ｆ７出力よりＢ（ｉ、ｊ−１）を得る
事が出来る。上記４値データは第１図に示す様に、入力
画像ｆ　（ｉ、Ｄ近傍の既に４値化された４値画像信号
であり、第４図に示すＲＯＭ８の入力アドレスに接続す
ることによりＲＯＭ８からは前記式■、および式■に基
づき第２図に示した閾値Ｍ０＋１／６Ｒを出力する。

ここで前記式のを用いて式■、弐〇、式■をそれぞれ変
形すれば、 ｍｌ　（ｉｊ）　＝ｍＯ（ｉ、ｊ）　十’、ｄ　Ｒ（０
，０）　・・・・・・・・・・０ｍ２（ｉ、ｊ）＝ｍＯ
（ｉ、ｊ）＋２ＡＲ（０，０）＝ｍｌ（ｉ、ｊ）＋ｙ３
Ｒ（０，０）　　・・・９ｍ３（ｉｊ）＝ｍＯ（ｉ、ｊ
）＋Ｒ（０，０）＝ｍ２（ｉ、　ｊ）十％Ｒ（０，の　
・・・０となる。従って平均４値化濃度ｍｏ（ｉ、ｊ）
が確定すれば、ｍｌ　（ｉ、　ｊ）、　ｍ２　（ｉ、　
ｊ）およびｍ３　（ｉ。

ｊ）は一意的に決定出来る。つまりＲＯＭ８は４値化閾
値とし゛て、 の右辺第一項を出力するものであり、更に減算器１３に
より、４値化誤差Ｅ（ｉ、ｊ）が補正される。

尚、第１２式の右辺第一項は第２図に示したＭ。＋１／
６　Ｒの閾値に相当する。同閾値は、比較器１０および
減算器９に接続されており、減算器９においては、式■
における不等式の両辺の差を演算し絶対値出力する。こ
れにより、第２図の閾値Ｍ。＋１／６Ｒからｆ　（ｉ、
　ｊ）がどれくらい離れていたかが解る。

また、比較器１０では閾値Ｍ０＋１／６Ｒに比べｆ（ｔ
、　ｊ）が大きいか否かのデータをＲＯＭ１２、ＲＯＭ
１４へ出力する。この減算器９の出力（Ｍ０＋１／６　
Ｒからｆ　（ｉ、　ｊ）がどれくらい離れているか）と
比較器１０の出力（Ｍ、　＋１／６　Ｒより大きいか否
か）によりＲＯＭ１４では４値データＢ（ｉ、ｊ）を出
力する。

また、式■の不等式を式■、式■、式０を用いて変形す
れば、 ｆ　（ｉ、　ｊ）≦ｍＯ（ｉ、　Ｄ　＋　１／６　　Ｒ
（０，Ｏ）の時Ｂ　（Ｌ　Ｄ　＝０．　　Ｅ　（ｉ＋　
ｊ＋１）　＝ｆ　（Ｌ　Ｄ　・ｍｏ　（ｉ、　Ｄ・・■
′同様にして、式■、式■および式■よりｍｏ（ｉ、ｊ
）＋１／６　Ｒ（０，の≦ｆ（ｉ、ｊ）　＜　ｍｏ（ｉ
、ｊ）　＋３／６Ｒ（０，のの時Ｂ（ｉ、ｊ）＝！／＋
、、　Ｅ（ｔ、ｊ＋１）＝ｆ（ｉ、３）・ｒｎＯ（ｔ、
３）　　’ＡＲ＜Ｏｒの・・■′ｍ０（ｉ、ｊ）＋３／
６Ｒ（０，０）≦ｆ（ｉ、ｊ）　＜ｍｏ（ｉｊ）＋５／
６Ｒ（０，のの時Ｂ（ｉ、Ｄ＝５４．　　Ｅ（ｉ、ｊ＋
１）＝ｆ（ｉ、ｊ）　・ｍｏ（ｉ、ｊ）・％Ｒ（０，の
・・■′ｍｏ　（ｉ、Ｄ　＋５／６　Ｒ（０，０）≦ｆ
（ｉ、ｊ）の時Ｂ（ｉ、ｊ）＝１．　　Ｅ（ｉ、ｊ＋１
）＝ｆ（ｉ、ｊ）　・ｍｏ（ｉｊ）・Ｒ（０，０）・・
■′となる。

従って減算器９の出力値および比較器１０の出力をＲＯ
Ｍ１２の入力アドレス端子に接続することにより、上式
において重みＲ（０，０）が認知である為に、本方式の
特徴とする平均濃度値からの誤差Ｅ　（ｉ、　ｊ＋１）
は誤差演算ＲＯＭ１２によるテーブル変換により容易に
求めることが出来る。一方、前述した如（減算器９およ
び比較器１０の開山力値をＲＯＭ１４の入力アドレス端
子に接続することにより、同様にしてテーブル変換を行
うことにより、前記４値化出力Ｂ　（ｔ、　ｊ）が確定
出来る。

Ｄ　Ｆ／Ｆ　１１は、上記誤差Ｆ　（ｉ、　ｊ＋１）を
データｌクロック期間遅延させる為のものである。

第６図に、ＲＯＭ１２に格納されているテーブルの一例
を示す。なおこの場合、第５図に示す重みマスク１を用
いたので、実際に入力される８ｂｉｔ画像濃度レベル（
０〜２５５）に正規化するため、平均濃度演算ＲＯＭテ
ーブルは式■〜■で得られる値を２５５倍し、８ビツト
値に変換した値となっている。この場合重みマスク１は
第７図に示したものとなる。なお、第６図において減算
器９の出力ｆ　（ｉ、　ｊ）　−ｍＯ（ｆ、　Ｄ　−１
／６　Ｒ（０，０）　ｌが、ある一定の値（比較器１０
の出力が１の時１３３、比較器ＩＯの出力がＯの時９５
）以上の時、誤差Ｅを０としているのは、入力データｆ
（ｊ、Ｄと平均濃度値との誤差が大きい場合、その部分
をエツジ部と判定し、濃度を保存することによる解像度
の低下を抑えるためである。

以上、本実施例におけるハードウェアは第４図に示した
通り、数ｃｈｉｐのＲＡＭ、ＲＯＭおよび演算ＩＣによ
り小規模で実現出来る。また本実施例においては、多値
化処理方法について４値化処理を一例として説明を行っ
たが、ＲＯＭ１２およびＲＯＭ１４に格納したテーブル
変換用データを変更することで容易に３値化処理を行う
ことが出来る。またＲＯＭ８゜ＲＯＭ１２．ＲＯＭ１４
およびＲＡＭＩ、ＲＡＭ２のアドレス入力数を増やすだ
けで、容易に５値以上の多値化処理を行うことが出来、
第４図に示した以外のハードウェアの拡張を全（必要と
しない。

このように第１の実施例によれば、階調性および解像度
共に良好に再現することができる多値化処理を小規模な
ハードウェア構成で高速に得ることが可能となる。

しかも本実施例では、多値表現に必要な処理データビッ
ト数の増加に対して、ハードウェア規模が左右されない
ため、高画質化への拡張が容易である。

また、本実施例によれば、誤差拡散法を用いた際に、誤
差を分散させるために必要となる割算処理を必要としな
い為に、処理時の量子誤差が無く、もって入力画像と出
力画像の濃度の保存が完全となる。

尚、前述した実施例では第５図の重みマスク１を用いた
例を説明したが、重みマスク２に示したように３×５画
素範囲のごとく、平均値演算領域を広（設定すれば、よ
り階調の再現性および文字原稿等で要求される解像情報
の再現性も向上することができる。

また、平均値濃度との誤差Ｅは、単一画素における補正
に限定される事はなく、例えば、第１図においてｆ　（
ｉ、　ｊ＋１）の多値化時に％Ｅ　（ｉ、　ｊ＋１）。

ｆ　（ｔ、　ｊ＋２）の多値化時にスＥ　（ｉ、　ｊ＋
１）のどと（、複数の画素に分配すれば、平均処理重み
マスフが小さ（とも、階調性の再現能力を向上すること
ができる。また、該誤差Ｅを所定配分率で二次元的に複
数の近傍画素に対して配分し、補正を行っても良い。こ
れにより、−次元的に誤差を分配する場合に比べ、再生
画像に−様な方向性が現われるのを防止できる。

また、重みマスクｌ、　２は、注目画素に近づく程、大
きくなるようにしたが、その傾斜・分布は限定されず、
また、隣接しない離散位置の画素を用いる様マトリクス
を構成しても良い。

また、前述の実施例においては、多値化時の誤差補正方
法として、平均濃度ｍに対して、誤差Ｅによる補正を行
ったが、次式に示すように入力画像データに対して誤差
Ｅによる補正を行なっても同一の結果を得ることができ
る。

（ｎ＝０．１，２．３） （但しＢ（ｉ、Ｄ−ｎ／３） ・ｔ’　（ｔ　Ｄ　−ｔ　（ｉ、　ｆ）　＋　Ｅ（ｉ、
　Ｄ（第２の実施例） 前述した第１の実施例は、平均濃度値を演算するために
２ビツトのデータを遅延ＲＡＭＩ、２、ＤＦ／Ｆ３〜７
に一時格納する構成であうた。

第２の実施例は、この２ビツトデータのうち上位１ビツ
トを格納することにより、処理速度をさらに向上すると
ともに、メモリ容量を節約できるようにしたものである
。

まず、第２の実施例の画像処理方式の原理について、第
１の実施例と同様４値化処理を一例として説明する。

第８図において、ｆ　（ｉ、　ｊ）は、４値化しようと
する注目画素位置における入力画像の多値濃度データ（
０〜ｌの値とする）を示し、破線より上の画素位置は既
に４値化されており、該注目画素４値化後はｆ　（ｉ、
　ｊ＋１）、　ｆ　Ｃ３，ｊ＋２）へ順次同処理が行わ
れるものとする。Ｂ（ｉ、ｊ）は、前記注目画素４値化
後の４値（２ｂｉｔ）データの上位ｂｉｔデータ（ｌま
たは０）を示す。Ｒは、平均濃度を求める為の重み付は
マスクであり、−例として、３Ｘ３サイズで注目画素位
置に相当する重みをＲ（０，０）とし、またＲ　（０，
−１）　＝Ｏとして用いる。

さて、本画像処理方式では、注目画素位置における平均
濃度Ｍ（ｉ、ｊ）を次式より求める。

ここで、注目画素位置における濃度より取り得る４値化
後の４値データ（Ｑ　（ｉ、　Ｄ　＝Ｏ，’Ａ、　”ｔ
’ｓ。

１）に対する各々の４値化平均値をＭ。（ｉ＋　　３）
＋Ｍ　Ｉ（ｉ、　ｊ）、　Ｍ　２　（５，ｊ）およびＭ
３（ｊ、ｊ）とすると、 Ｍ　□　（ｉ、　ｊ）　＝Σ　Σ　Ｒ（ｘ、ｙ）Ｂ（ｉ
−Ｘ、ｊ−ｙ）但しＱ（ｉ、Ｄ　＝０　＝■真−ＯＦ−
−１ Ｍｓ　（ｉ＋　Ｊ）　＝Ｍ　ｏ　（ＬＪ）　＋　％　　
Ｒ（０１０）　　但しＱ（ｉ、ｎ＝Ｈ・・０Ｍ　２　（
ｉ、　ｊ）　＝Ｍ　Ｏ（ｉ、ｊ）十％Ｒ（０，０）　　
但しＱ（ｉ、Ｄ＝％・・川■Ｍ　３（ｉ、　Ｄ　＝Ｍ　
０（ｉ、ｊ）　＋　Ｒ（０，０）　　但しＱ（ｉ、ｎ＝
１・曲・・■となる。これより、４値化閾値は各々次式
により求まる。

従ワて、該閾値を用いて注目画素ｆ（ｉ、ｊ）は、ｆ（
ｉ、ｊ）＋Ｅ（ｉ、Ｄ≦Ｍｏ　（ｊ、Ｄ十−Ｒ（０，０
）の時、Ｑ（ｉ、ｊ）＝０．　　Ｅ（ｉ、ｊ＋１）＝ｆ
（ｉ、Ｄ＋Ｅ（ｉ、Ｄ　Ｍｏ（ｉ、ｊ）−−・四〇Ｍｏ
（ｉ、Ｄ＋　　Ｒ（０，０）＜ｆ（ｉ、ｆ）＋Ｅ（ｉ、
ｊ）の時Ｑ（ｉ、ｊ）＝Ｌ　　Ｅ（ｉ、ｊ＋１）＝ｆ（
ｉ、ｊ）＋Ｅ（ｉ、Ｄ−Ｍｏ（ｉ、Ｄ−Ｒ（０，の・曲
・０となる。

第９図によって、０〜０式におけるＭ。−Ｍ３゜４値化
閾値および４値データ９の状態を示す。４値化誤差Ｅ（
ｉ、ｊ）は、１画素前つまり直前の画素ｆ（ｉ、ｊ−１
）を４値化した際に発生する誤差である。すなわち、入
力画素ｆ（ｉ、ｊ−１）が４値化されたことは、該画素
がその近傍における平均濃度Ｍ。（１＋　Ｊ−１）＋　
Ｍ＋　（ｉ＋　ｊ’）ｌ　Ｍ２（Ｌ　ｊ’）またはＭｓ
（ｉ、　ｊ−１）のいずれかに近似されたことであり、
それぞれの場合において、入力画素ｆ　（ｉ。

ｊ−１）に対して、誤差が４値化時に発生する。

本方式において中間調再生能力が極めて向上する特徴的
処理は、該４値化誤差Ｅ（ｉ、ｊ）を次画素ｆ　（ｉ、
　Ｄに加算し、補正後の注目画素に対して４値化する点
に有り、該処理を施すことにより、４１化データＱ（ｉ
、ｊ）の各レベルに対して最適な補正を行うことが出来
、且つ入力画像全域にわたり４値化後の濃度が保存出来
る。

第１Ｏ図は第２の実施例における４値化回路りの詳細を
示したブロック図である。第１１図は第５図と同様重み
マスクの一例を示した図である。

第１０図において、２１および２２はすでに４値化した
画素データを基に、注目画素近傍平均値濃度を演算する
為のライン遅延回路および演算ＲＯＭである。ライン遅
延回路２１には、前画素の４値化データ（２ｂｉｔ）の
うち上位ｂｉｔのみがデータとして入力してあり、不図
示の同期回路よりのクロック入力により、４値化処理終
了毎に前記入力データを遅延させる。該回路は、２ライ
ン分のデータを遅延出来る様構成してあり、第８図に示
した、点線で囲んだ領域における注目画素近傍２値デー
タ（Ｂ）を演算ＲＯＭ２２に対して出力する。該データ
を、前記演算ＲＯＭ２２の入力アドレスに接続すること
により、前記式■および式■に基づいて該ＲＯＭ２２に
おいて高速にテーブル変換し、４値化閾値を出力する。

一方、注目画素の濃度データｆ　（ｉ、　ｊ）は、加算
器２３において、４値化誤差Ｅ（ｆ、ｊ）で補正される
。該加算器２３出力および前記演算ＲＯＭ２２出力は、
減算器２５人力に接続してあり、該減算器２５において
、前記式■における不等式の両辺の差分値を演算する。

従って、該差分値出力を演算ＲＯＭ２６の入力アドレス
端子に接続することにより、前記弐〇〜式＠に基づき、
第９図に示す様、ＲＯＭ２６によるテーブル変換により
、容易に４値化処理データＱ（ｉ、ｊ）を求め得ると共
に、本実施例において用いた重みマスク（第１１図（ａ
））より注目画素に対する重みＲ（０，Ｏ）が既知であ
ることより、本方式の特徴とする平均濃度値Ｍからの４
値化誤差Ｅ（ｉ、ｊ）は、該ＲＯＭ２６のテーブル変換
により同時に求めることが出来る。

第１２図に、ＲＯＭ２６に格納されているテーブルの一
例を示す。格納データは入力データに合わせ８ビツトデ
ータに変換してあり、重みマスクは第７図のものが用い
られる。第１３図はＲＯＭ２６にアドレスとして入力さ
れるデータとＲＯＭ２６から出力されるデータの形態を
示した図である。

アドレスデータの８ビツトは、第９図に示したＭ０＋ｌ
／６Ｒから入力データ（前画素で発生した誤差が補正さ
れている）が、どれ位離れているかを示すデータで、ア
ドレスデータの１ビツトは、入力データがＭ０＋１／６
．Ｒより上か下かを示している。つまり、第１２図にお
いて、入力アドレスがＯ〜２５５までは、入力データが
Ｍ。＋１／６Ｒより小さいデータであることを意味し、
４値化出力Ｑは０となる。誤差Ｅは第９図にいてＲ（０
，０）が７２であるので、１／６Ｒ＝１２となり、第１
２図に示した値となる。

また、入力アドレスが２５６〜５１１の場合は、入力デ
ータがＭ０＋１／６Ｒより大きいデータであることを意
味し、４値化出力はその大きさにより、ｌ。

２．３のいずれかの値となる。

尚、第１２図において入力アドレス９５および２８９以
上で誤差Ｅを０としているのは、その場合、平均濃度と
入力データとの間の誤差が大きいので、エツジ部と判定
し、濃度を保存することによる、解像度の低下を抑える
ためである。

ＲＯＭ２６から出力された誤差Ｅ（ｉ、ｊ）は、ＤＦ／
Ｆよりなる遅延器２４により、データ１クロツク期間遅
延させた後、前記加算器２３に対して出力される。

以下、上記手順に従い、各画素における濃度データを順
次４値化処理するものである。

尚、第２の実施例において用いた演算ＲＯＭ２２および
２６は、上記各式に基づき予め演算した値が格納してあ
り、入力アドレス値に対して一意的に演算出力が得られ
るようにしである。

以上、第２の実施例におけるハードウェアは、第１０図
に示した通り、数Ｃｈｉｐ　ＩＣにより構成されるもの
であり、従来例に比して極めて小規模に実現出来る。ま
た、第１の実施例に比べても、平均濃度を求めるための
ビット数を削減しているので、より高速な処理を行なう
ことができる。

また、第２の実施例における平均値演算領域を第１１図
（ｂ）に示すように、３Ｘ５画素範囲の如く広く設定す
れば、より階調再現性も向上し、且つ、文字原稿等で要
求される解像情報の再現性も向上する。

また、本方式においては、第１１図（ｃ）に示す如く、
同一の重みマスク領域においても、注目画素に対して斜
めに位置する画素に対する重み値を他画素に対する重み
値に比して大とすれば、文字原稿等のような、急激に濃
度の変化する画像に対して、極めて高い解像情報再現性
を有する。

また、重み値は、注目画素に近づく程大としたが、その
傾斜、分布は限定されず、また、隣接しない離散位置の
画素に用いても良い。

また、平均値濃度との誤差Ｅは、単一次画素における補
正に限定される事はなく、例えば第８図においてｆ（ｉ
、　ｊ＋１）の多値化時”／、　Ｅ　（ｉ　、　ｊ　＋
　１　）、ｆ（＋＋１．Ｄの多値化時に％Ｅ（ｉ、　ｊ
＋１）の如く、複数画素に分配すれば、平均値処理範囲
が小なるとも、階調性の再現能力が向上する。

また、第２の実施例においては、多値化時の誤差補正方
法として、注目画素濃度ｆ（ｉ、Ｄに対して、誤差Ｅ（
ｉ、ｊ）による補正を行ったが、次式に示す様、平均濃
度Ｍ　（ｉ、　　ｊ）に対して誤差Ｅによるまた、第１
．第２の実施例においては、入力データの種類が１つ（
１色）の場合を説明したが、入力データをＲ，Ｇ、　Ｂ
３色とすることで本発明はカラー画像にも適用すること
ができる。

このように第２の実施例によれば、以下の効果がある。

■誤差拡散法に必須となる割算処理を必要としない為、
多値化処理時の量子誤差が全（無く、もって濃度が全画
像領域にわたり保存される。

■小規模なハードウェアで、なめらかな階調再現能力を
有し、誤差拡散法と同等或はそれ以上の画像再生能力が
得られる。

■平均値１度の演算に際して必要なデータｂｉｔ数が少
なく、データ遅延回路がシフトレジスタや遅延ＲＡＭ等
により簡単に構成出来、また、テーブル変換用ＲＯＭの
入力アドレス本数が少なく、小容量で安価なＲＯＭを使
用出来る。従って、装置全体の構成が簡易であり安価に
実現出来る。

〔発明の効果〕

以上説明した如（本発明によれば、データ処理量が少な
（簡単なハードウェア構成で多値化処理を行なうことが
でき、しかも、多値化処理を行なうことにより、階調性
、解像度共に優れた高品位な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は画素毎の多値画像、４値化画像および重み付は
マスクを示した図、 第２図は第１の実施例における多値化処理の原理図、 第３図は本実施例における画像処理装置の構成を示した
ブロック図、 第４図は第３図の４値化回路の詳細を示したブロック図
、 第５図は重みマスクの一例を示した図、第６図は第４図
のＲＯＭ１２に格納されているテーブルの一例を示した
図、 第７図は重みマスクを８ビツトデータに変換した場合の
図、 第８図は画素毎の多値画像、２値化データおよび重み付
はマスクを示した図、 第９図は第２の実施例における多値化処理の原理図、 第１０図は第２の実施例における多値化回路の詳細を示
したブロック図、 第１１図は第２の実施例に用いられる重みマスクの一例
を示した図、 第１２図は第１０図のＲＯＭ２６に格納されているテー
ブルの一例を示した図、 塙１３図は第１０図のＲＯＭ２６の入出力データの形態
を示した図である。 図中、１．　２は遅延ＲＡＭ、３．　４．　５．　６．
７゜１１はＤ　　ｔｙｐｅフリップフロップ回路、８は
平均濃度演算ＲＯＭ、９．１３は減算器、１０は比較器
、１２、　１４はテーブルＲＯＭ、２１はライン遅延回
路、２２、２６は演算ＲＯＭ、２３は加算器、２４は遅
延器、２５は減算器である。 乃Ｚ霞 う値１ｄ良 （５）１々付１ｊｔ’スフ 重みマスク ！ Ｖみマス７２ 第５図 ＣＩ） ’ｔｐ４を画イ秩５ を七村ナマスク 第ｑ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）注目画素のデータを入力する入力手段と、所定領
   域の平均濃度値を求める演算手段と、前記演算手段によ
   り得られた平均濃度値に基づき、前記注目画素のデータ
   を多値データに変換する多値化手段と、 前記注目画素のデータを多値データに変換する際に発生
   する誤差を補正する補正手段とを有すことを特徴とする
   画像処理装置。
2. （２）注目画素のデータを入力する入力手段と、所定領
   域の平均濃度値を求める演算手段と、前記演算手段によ
   り得られた平均濃度値に基づき、前記注目画素のデータ
   を複数ビットからなる多値データに変換する多値化手段
   と、 前記注目画素のデータを多値データに変換する際に発生
   する誤差を補正する補正手段とを有し、 前記演算手段は前記多値化手段にて多値化処理された複
   数ビットの多値データのうちビット量を削減した情報を
   用い所定領域の平均濃度値を求めることを特徴とする画
   像処理装置。