JPH02252361A - 中間調画像推定方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、例えば中間調表示された２値画像からオリ
ジナルの中間調画像を良好に推定できるようにした中間
調画像推定方法に関し、特に再多値化時に生ずる画像サ
イズの減少を簡便に補正できるようにしたものである。

［発明の背景］ 現在、実用に供きれている表示装置や印刷装置などの出
力装置は白と黒の２値でしか表わされないものが多い。

このような出力装置を用いて擬似的に中間調画像を表現
する方法として面積階調法の一種であるデイザ法が知ら
れている。

デイザ法とは第５図に示すように、オリジナル中間調画
像（同図（イ））に対して、同図（ロ）のような所定の
閾値と大きさ（８×８画素程度）を有する閾値マトリッ
クス（本例では、ベイヤ（Ｂａｙａｒ）型デイザマトリ
ックス）を用いて２値化して、同図（ハ）のような擬似
中間調画像であるデイザ画像を作成するようにしたもの
である。

ところで、このようなデイザ画像からオリジナルの中間
調画像を推定できれば、推定した中間調画像に基づいて
種々のデータ処理を行なうことができ、画像変換にも自
由度を持たせることができるようになって都合がよい。

デイザ画像から中間調画像を推定するには、所定の大き
ざのマトリックス（以下開口という）を用意し、この開
口内に存在する白若しくは黒の画素数と、所定の要件を
満たすことを条件として、注目すべき画素の中間調レベ
ルを推定し、これを各画素ごとに順次実行する。その際
、開口を行及び列方向に１画素ずつ移動させて推定し、
これを最後の画素まで実行してオリジナルの中間調画像
に対する擬似中間調画像を推定する。

このように走査開口を用いて中間調画像を推定する場合
、同一面積の走査開口を用いるよりは、元となるデイザ
画像の周波数特性に応じて最も適した走査開口を選択し
、その画素の中間調画像（中間調レベル）を推定した方
がオリジナルの中間調画像に、より近い中間調画像を推
定できる。

これは、低空間周波数領域（画素レベル変化が少ない領
域）においては高い画素レベル階調判別能力を持ち、高
空間周波数領域（画素レベル変化が多い領域）において
は、低い画素レベル階調判別能力しかないという人間の
視覚特性を巧みに利用したもので、低空間周波数領域で
は大きな走査開口を用い、高空間周波数領域においては
小ざな走査開口を用いるように走査開口が選択きれる。

このような原理に基づいて中間調画像を推定する具体例
は、本出願人が既に提案しているので（例えば、特開昭
６３−２６７５７１号公報など）、その詳細な説明は省
略するが、第６図のように８種類の開口面積を持つ走査
開口Ａ−Ｇ及びＺが使用される。

Ａ−Ｚの各走査開口中に示した黒丸は、第５図（ハ）の
デイザ画像上を移動きせるときの移動中心である。走査
開口Ｚは移動中心に対して左上の画素に選定されている
が、左下、右上あるいは右下の何れの位置に選定しても
よい。このように走査開口の位置を特定することによっ
て、推定画素位置も特定される。

このような走査開口を使用して第５図（ハ）のデイザ画
像から中間調画像を推定すると、第７図（イ）のような
中間調画像が得られる。これは、第５図（イ）に示した
オリジナルの中間調画像に非常に近くなる。

中間調画像を推定するときに使用した各画素に関する走
査開口を示すと、第７図（ロ）のようになる。１行１列
の画素は走査開口り、１行２列の画素は走査開口Ｄ１１
行３列の画素は走査開口Ｃが夫々使用されるごとくであ
る。

［発明が解決しようとする課題］ とて、第７図（イ）に示す推定中間調画像のオリジナル
中間調画像は第５図（イ）である。第７図（イ）におけ
る推定中間調画像の１行１列目の画素の中間調レベルは
、第５図（イ）におけるオリジナル中間調画像の４行４
列目の画素の中間調レベルに対応する。

このように、推定中間調画像のサイズはオリジナルの中
間調画像のサイズより小きくなっている。

これは以下のような理由に基づく。

まず、オリジナルの中間調画像からデイザ画像を形成す
るには、第８図のようにオリジナルの中間調画像のサイ
ズ′（実ＩＩ）に対し、鎖線の閾値マトリックスを対応
きせ、１画素ずつレベルを比較してその画素がデイザ化
される。したがって、オリジナル中間調画像の画素Ｏｔ
、ｊが閾値マトリックスの画素Ｍｉ、ｊによってデイザ
化されて画素Ｄｉ。

ｊのデイザ画像が形成される。そのため、オリジナル中
間調画像のサイズとデイザ画像のサイズとは１：１に対
応する。

これに対して、デイザ画像から中間調画像を推定する場
合には、第９図に示すようにデイザ画像のサイズ（実線
図示）に対して最大の走査開口Ｇを対応きせても、その
とき推定される画素は斜線で示す画素Ｄ４．４である。

これは、走査開口Ｇ全体の画素を使用して１つの画素を
推定するからである。そして、この推定画素Ｄ４．４が
推定中間調画像の１行１列目の画素となる。

その結果、第１０図に示すように推定中間調画像のサイ
ズＳＳはオリジナル中間調画像のサイズＳＯよりも小ざ
くなる。どの程度小ざくなるかは使用する走査開口の最
大開口面積によって相違するが、第６図のような走査開
口を使用した場合には、上下３行分と、左右３列分だけ
小きくなって、第１１図のように斜線領域だけ減少する
。

したがって、推定された中間調画像に関連したデイザ画
像（オリジナルデイザ画像）を利用して、再度中間調画
像を推定して再びデイザ化すると、そのときのデイザ画
像のサイズも、同じく第１１図の斜線領域分だけサイズ
減少が認められる。

このサイズ減少を防止するには、オリジナルデイザ画像
の面積よりも大きな領域、例えば第１１図の斜線領域を
含めて、再度中間調画像を推定すれば、これより得られ
るデイザ画像のサイズは第１１図の実線のようになる。

つまり、オリジナルのデイザ画像と同一サイズとなる。

しかし、このような処理を行なうには、中間調画像推定
手段２の構成が複雑化する欠点がある。

２〜３度の再２値化処理では、減少する行及び列は６〜
９であるから、問題となるような画像欠如とはならない
。したがって、もっと簡便な手法で画像サイズの減少を
回避できれば好都合である。

そこで、この発明ではこのような課題を解決したもので
、再多値化する際に生ずる画像サイズの減少を簡単に補
正できるようにした中間調画像推定方法を提案するもの
である。

［課題を解決するための手段］ 上述の課題を解決するために、この発明においては、オ
リジナル中間調画像を多値化して多値画像が形成され、
この多値画像に基づいてオリジナル中間調画像を推定し
、その後この推定中間調画像を再多値化するに際し、 推定処理によって再多値画像サイズが減少した分だけ上
記多値画像のデータが再多値化後の画像データとして利
用されるようにしたことを特徴とするものである。

［作　用］ 第４図のように、オリジナルデイザ画像に基づいて再多
値化（例えば、２値化）する場合、再多値化によって減
少する画像領域のデータとして、オリジナルデイザ画像
のデータが利用される。

こうすれば、再多値化しても画像サイズは減少しない。

また、利用するデータはオリジナルデイザ画像であるた
め、再多値化したときの画像への影響も少ない。

［実　施　例］ 以下、この発明に係る中間調画像推定方法について、第
１図以下を参照して詳細に説明する。

まず、デイザ画像よりオリジナル中間調画像を推定する
推定方法を説明する。第４図に示すようなデイぜ画像に
対して所定の走査開口を対応させて、その走査開口の中
心の画素の中間調レベルが推定される。

使用する走査開口は、従来と同様に最大走査開口がＧで
あり、その開口面積は８×８画素である。

デイザ画像の最初の画素をＤＯＯとすると、これに基づ
いて推定された中間調画像の最初の画素ばＤ３．３とな
るから、３行３列分ｔこけ推定される画素が減少する。

中間調画像を推定するために使用される水平及び垂直有
効走査信号ＩＩ−ＶＡＬＩＤ、　Ｖ−ＶＡＬＩＤハ第４
図のようになる。

このような中間調画像の推定処理を行ない、これを２値
化した場合、第４図のようにオリジナルデイザ画像より
も斜線の領域だけ再２値化後のデイザ画像のサイズが減
少する。

そこで、２値化手段４より出力される再２値化処理後の
デイザ画像に対して、オリジナルデイザ画像のデータを
使用して、画像サイズの減少が補われる。すなわち、第
４図に示す斜線領域のデータとしてオリジナルデイザ画
像のデータが利用され、これと再２値化されたデイザ画
像とで、最終的なデイザ画像とする。したがって、この
デイザ画像によって記録処理が実行されたり、メモリさ
れる。

第１図はこの発明をハード化したときの中間調画像推定
装置の具体例である。

同図において、画像読み取り装置１は原稿画像を読み取
って２値データに変換するものである。

原稿画像はＣＣＤなどの光電変換素子を用いて読み取ら
れて電気信号に変換きれる。変換された電気信号はデジ
タルデータに変換され、このデジタルデータにシエーデ
ング補正（ＣＯＤ出力の均一化補正）を施したのち、第
５図・（ハ）に示すような２値データ（デイザ画像を構
成する２値データ）に変換されるような一連のデータ処
理がなされる。

デジタル化された２値データは中間調画像推定手段２と
、必要に応じて画像メモリユニット６に供給される。中
間調画像推定手段２は既に２値化処理された２値データ
を再処理するときに使用する手段であって、画像読み取
り装置１からの２値データの場合には、既にデジタル化
された段階で中間調データになっているので、特に処理
きれないで後段に出力される。中間調画像推定手段２に
は２値データの他に推定処理に必要なタイミング信号が
供給される。

中間調画像信号はタイミング信号と共に、画像処理手段
３に供給されて拡大・縮小、フィルタリング処理など、
指定処理モードに対応した画像処理が実行きれる。

画像処理された中間調画像信号は２値化手段４に供給さ
れて、閾値選択信号によって選択された閾値を用いて２
値化処理が行なわれる。閾値選択信号はコントロールタ
ーミナルあるいはキーボードなどから指定される。２値
データは後述するセレクタ７を介して記録装置５に供給
きれたり、画像メモリユニット６に供給されてメモリさ
れる。

セレクタ７は画像メモリユニット６にメモリされた２値
データを使用して中間調画像の推定及び画像処理を行な
って再２値化した２値データを記録したりあるいはメモ
リしたりする場合に使用される。

すなわち、再２値化すると、そのままでは画像サイズが
減少するため、その場合には再２値化のために使用した
画像メモリユニット６内の２値データを使用して補充さ
れる。本例では、上下３行左右３列分だけ画像メモリユ
ニット６内に格納されたオリジナルデイザ画像の２値デ
ータが、再２値化された２値データとして再使用される
。

このように、中間調画像推定処理や各種の画像処理を経
ないデータを再２値データとして使用する場合には、オ
リジナルの中間調画像と大幅に相違してしまうようにも
考えられるが、再使用されるデータはデイザ画像データ
であるから、余り異和感がなく、オリジナルの中間調画
像にマツチした画像になる。

記録装置５としては、レーザプリンタやＬＥＤプリンタ
などを使用することができる。

第２図は第１図を画像処理システムとして構成した場合
の一例を示すものである。

画像読み取り手段１、中間調画像推定手段２、画像処理
手段３．２値化手段４及び記録装置５は夫々、第１及び
第２のインターフェース１１．１２を介してコントロー
ルターミナル１３に接続きれる。また、画像メモリユニ
ット６はシステムバス１４を介して第１のインターフェ
ース１１と接続きれる構成となされている。１５は外部
装置を示す。

第３図は中間調画像推定手段２の一例である。

これも先に説明した公報に開示きれている構成を流用で
きるので、その詳細な説明は省略する。

端子２ａには画像読み取り装置１からの２値データが供
給される。２値データは第１のセレクタ２１を介してラ
インメモリ部２２に供給される。

ラインメモリ部２２は第１のセレクタ２１から送られて
くる２値データを受けて、１ラインごとの２値データを
記憶するためのもので、図に示すヨウにＬ１〜Ｌ９まで
の９個のラインメモリで構成される。そして、第１のセ
レクタ２１ではこれら９個のラインメモリＬ１〜Ｌ９の
夫々に、夫々のラインに対応した２値データが順次セレ
クトされて記憶きれる。

ここで、ラインメモリを９ライン分用意したのは、使用
する最大の走査開口Ｇの行数が８行であることと、リア
ルタイム処理を行なうために、もう１行のラインメモリ
が必要なためである。

そのため、第２のセレクタ２３において、９個のライン
メモリのうち現在の画像処理に必要な８個のラインメモ
リが選択される。ラインメモリを８個使用するときには
、これらとラッチ回路を組み合わせればよい。このとき
ラッチ回路には入力した２値データが供給される。こう
したとき、ラッチ回路出力と、１在書き込み中にあるラ
インメモリを除いた７個のラインメモリの出力とで８ラ
イン分の２値データを得ることができる。

選択された８個のラインメモリの各２値データは中間調
画像推定部３０に供給されて、この２値データに基づい
て複数種の走査開口のうちから唯一の走査開口が選択さ
れる。

選択された走査開口を示すデータは選択回路２４に供給
されて、その走査開口内の画素レベルとゲインとによっ
て定まる中間調画像の値が推定される。ここに、ゲイン
とは、走査開口の面積比に対応するもので、走査開口Ｇ
のゲインを１としたとぎ、走査開口Ｅ、Ｆはゲイン２、
走査開口りはゲイン４、走査開口Ｂ、Ｃはゲイン８、走
査開口Ａはゲイン１６、そして走査開口Ｚはゲイン６４
となる。同図において、ａ”−ｇ、ｚは各走査開口Ａ−
Ｇ、Ｚでの白画素数を示す。

タイミング発生回路２５から得られた各種のタイミング
信号は、上述したセレクタ２１．２３を始めとして、ラ
インメモリ部２２、中間調画像推定部３０及び選択回路
２４に供給されて、必要なタイミングでデータの選択や
アドレス送出の制御が行なわれる。

そのため、画像読み取り部１側からは同期クロック、水
平有効域信号Ｈ−ＶＡＬＩＤ及び垂直有効域信号Ｖ−Ｖ
ＡＬＩＤなどのタイミング信号がタイミング発生回路２
５に供給され、画像処理に必要な各種のタイミング信号
が生成される。

中間調画像推定部３０は次のような処理を行なうために
設けられたものである。

つまり、この推定部３０は、中間調レベルを推定する注
目画素を含む複数の走査開口を設定し、特定走査開口内
での白若しくは黒画素数を計数し、この特定走査開口の
計数結果に基づいて作成した２値画像と、この特定走査
開口のオリジナル走査開口の２値画像とを比較判定する
。

そして、判定結果が不成立の場合には、各走査開口につ
いて上述した計数及び比較判定を行なうことにより、唯
一の走査開口を決定する。

判定が成立しているとぎには、各走査開口内の白若しく
は黒画素数が所定の条件を満足するかどうかを判別し、
唯一の走査開口を決定する。

上述した例では、オリジナル画像として２値のデイザ画
像を例示したが、２値デイザ画像の代りに、多値画像（
３値のデイザ画像など）を使用し、その中間調画像レベ
ルを推定する場合にも、この発明を適用することができ
ることは、容易に理解できよう。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明ではオリジナル中間調画
像を多値化して多値画像が形成され、この多値画像に基
づいてオリジナル中間調画像を推定し、その後この推定
中間調画像を再多値化するに際し、推定処理によって再
多値画像サイズが減少した分だけ多値画像のデータが再
多値化後の画像データとして利用するようにしたもので
ある。

これによれば、非常に簡便にサイズの減少を補うことが
できるため、安価な装置を実現できる特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明に係る中間調画像推定方法
を具体化したととの一例を示す系統図、第３図は中間調
画像推定手段の系統図、第４図は中間調画像推定方法の
説明図、第５図はオリジナル中間調画像からデイザ画像
を作成する場合の説明図、第６図は使用する走査開口の
一例を示す図、第７図は走査開口を選択したときに得ら
れる推定中間調画像の一例を示す図及びそのときに使用
した開口の選択例を示す図、第８図〜第１１図はこの発
明の説明に供する図である。 １・・・画像読み取り装置 ２・・・中間調画像推定手段 ３・・・画像処理手段 ４・・・２値化手段 ５・・・記録装置 ２２・・・ラインメモリ部 ２４・・・選択回路 ３０・・・中間調画像推定部 特許出願人　　コ　ニカ　株式会社 第４図 走査開口例 （イ）オリジナル中間調画像 （ハ）ディヅ画作 １０１２１１１０８５５５５４５５５６６ｆ（ロ） 閾値マトリックス ０３２　８４０　２３４’１０４２ 第５図 （イ） ５゜ ４゜ ４゜ 第 図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）オリジナル中間調画像を多値化して多値画像が形
   成され、この多値画像に基づいてオリジナル中間調画像
   を推定し、その後この推定中間調画像を再多値化するに
   際し、 推定処理によって再多値画像サイズが減少した分だけ上
   記多値画像のデータが再多値化後の画像データとして利
   用されるようにしたことを特徴とする中間調画像推定方
   法。