JPH03213058A - 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、Ａ／Ｄ変換された多値画像データを誤差拡散
法で２値化する画像処理装置に関する。

［従来の技術］ 多値画像データを２値化する場合の中間調再現方法とし
て誤差拡散法が知られている。この方法は通常使用され
る組織的デイザ法に比べて優れた階調性を持つ中間調再
現方法として知られている。

すなわち誤差拡散法は、原画の濃度レベルを単純２値化
したときに発生する過不足分を誤差としである一定の重
み付けを行った後に周囲の画素に振り分け、さらにこの
振り分けられた誤差により次の画素を補正するという方
法をとっている。そして重み付けを行う手段として誤差
拡散マトリクスか使用され、このマトリクスの各要素は
ランダム的に重み付は係数が切換えられ、その結果緻密
で滑らかな画像が得れることになる。

一方、この誤差拡散法を使用すると２値化されたｆＳ号
は時系列的に相関関係が小さくランダムに近くなる。こ
のためこの誤差拡散法をファクシミリ等における中間調
画像処理に使用した場合、白ランレングス、黒ランレン
グスが非常に短いため符号化を行っても符号化効率が悪
く、このためデータ圧縮ができないという問題がある。

このため誤差拡散法で２値化した信号を特開昭６４−８
６６号公報に見られるような工夫を行ってデータ圧縮し
ていた。これは第９図に示すように、多値画像信号ａを
誤差拡散処理部１て誤差拡散法により２値信号に変換し
た後、配列変換部２で画素配列を変換することにより、
ランダム性信号を周期的に相関のある時系列信号に変換
し、それを予測器３で誤差予測してから〜ｆＨ符号器４
で符号化してデータ圧縮するものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしこの従来装置は誤差拡散処理部においては何もせ
ず、その処理部からの誤差拡散２値化信号を配列変換部
で配列変換し、さらに予測器で誤差予測してから符号化
するため、配列変換部及び予１ＩＩＩ器を備えなければ
ならず経済性が悪い問題があった。またこの方式で符号
化したデータを受信する受信側でも送信側と同一の予測
器を備えていなければならず汎用性が悪い問題があった
。さらに誤差拡散２値化信号を配列変換部で配列変換し
て誤差拡散法の本来のランダム性を無くしてしまうので
階調再現性が大きく失われ画質が劣化する問題があった
。

そこで本発明は、誤差拡散マトリクスで誤差拡散すると
きの重み付は係数を符号化するときの符号化効率が向上
できる係数に設定することによって予測器等を使用せず
に高い効率で符号化が実現でき、従って経済性が向上で
き、しかも階調再現性を良好に保持できる画像処理装置
を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 請求項（１）対応の発明は、誤差データを記憶するライ
ンバッファと、このラインバッファからの誤差データと
Ａ／Ｄ変換された多値画像データとの誤差補正を行う誤
差補正回路と、この誤差補正回路で誤差補正された画像
データを予め設定された閾値で２値化する２値化回路と
、この２値化回路からの２値化出力データと誤差補正さ
れた画像データから誤差を算出し、その誤差を誤差拡散
マトリクスで誤差拡散を行って重み付けした後誤差デー
タとしてラインバッファに出力する誤差演算回路からな
り、誤差演算回路は、誤差拡散マトリクスとして誤差を
副走査方向に多く配分し、主走査方向に少′なく配分す
る第１の誤差拡散マトリクスと、誤差を注目画素との周
囲画素との距離に応じて配分する第２の誤差拡散マトリ
クスとの２種類設け、使用する誤差拡散マトリクスを２
値化回路からの２値化出力データの結果に基づいて選択
することにある。

また請求項（２）対応の発明は、誤差演算回路に誤差拡
散マトリクスとして誤差を副走査方向に多く配分し、主
走査方向に少なく配分する第１の誤差拡散マトリクスと
、誤差を主走査方向に多く配分し、副走査方向に少なく
配分する第２の誤差拡散マトリクスとの２種類設け、使
用する誤差拡散マトリクスを２値化回路からの２値化出
力データの結果に基づいて選択することにある。

［作用コ このような構成の本発明においては、誤差補正回路でＡ
／Ｄ変換された多値画像データと誤差データとの誤差補
正を行った後その補正後の画像データを２値化回路で２
値化する。そして誤差演算回路において２値化回路から
の２値化出力データの結果に基づいて第１の誤差拡散マ
トリクスか第２の誤差拡散マトリクスを選択し、その選
択された誤差拡散マトリクスにより誤差補正後の画像デ
ータと２値化出力データより得られる誤差を誤差拡散し
、その結果得られる誤差データをラインバッファに記憶
する。そしてこのラインバッファに記憶された誤差デー
タは誤差補正回路で誤差補正のために使用されることに
なる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示すように、ＣＣＤ等の光電センサ１１で原稿
を読み取って得られる画像信号をＡ／Ｄ変換器１２で多
値画像データに変換するようになっている。この中には
光源の照射むらや光電センサの感度むら等を補正する補
正回路も含まれている。そして多値画像データは例えば
０〜２５５の階調を８ビツトで示したデータとなってい
る。

前記Ａ／Ｄ変換器１２からの多値画像データを誤差補正
回路１３に供給している。

前記誤差補正回路１３は例えば第２図に示すように加算
器１３ａを備え、その加算器１３ａで多値画像データと
ラインバッファ１４に記憶されている誤差データとを加
算して誤差補正を行い、その誤差補正後の画像データを
２値化回路１５及び誤差演算回路１６にそれぞれ供給し
ている。

前記２値化回路１５は例えば第３図に示すように比較器
１５ａを備え、誤差補正後の画像データを予め設定され
た閾値Ｔｈと比較し、誤差補正後の画像データが閾値Ｔ
ｈよりも大きいときには黒−１の２値化出力データを出
力し、また誤差補正後の画像データが閾値Ｔｈ以下のと
きには白−〇の２値化出力データを出力するようになっ
ている。

そしてこの２値化出力データを後段の符号器（図示せず
）に送出するとともに、前記誤差演算回路１６に供給し
ている。

前記誤差演算回路１６は第４図に示すように前記誤差補
正回路１３からの誤差補正後の画像データをラッチ回路
１６ａにラッチした後、前記２値化回路１５からの２値
化出力データと同期して減算器１．６　ｂに供給される
ようになっている。

前記減算器１６ｂは（誤差補正後の画像データ）（２値
化出力データ（白−０，黒−１））×２５５の演算を行
って誤差を検出するようにしている。

そして前記減算器１６ｂで検出された誤差を第１の誤差
拡散マトリクス１６ｃ及び第２の誤差拡散マトリクス１
６ｄにそれぞれ供給している。

また前記２値化回路１５からの２値化出力データをマト
リクスセレクタ１６ｅに供給している。

前記マトリクスセレクタ１６ｅは人力される２値化出力
データの結果に基づいて前記各誤差拡散マトリクス１６
ｃ、１６ｄを選択するようになっている。

そして前記減算器１６ｂからの誤差を選択された誤差拡
散マトリクスで周囲の画素に振り分けるために一定の重
み付けをおこない、その結果得られる誤差データを前記
ラインバッファ１４に供給している。

前記第１の誤差拡散マトリクス１６ｃは、誤差を副走査
方向に多く配分し、主走査方向に少なく配分するもので
、２値化対象画素Ｘに対して例えば第５図の（ａ）に示
す重み付けを行っている。また前記第２の誤差拡散マト
リクス１６ｄは、誤差を注目画素との周囲画素との距離
に応じて配分するもので、２値化対象画素Ｘに対して例
えば第５図の（ｂ）に示す重み付けを行っている。

前記マトリクスセレクタ１６ｅは、第６図に示す方式で
マトリクス１６ｃ、１６ｄの選択制御を行うようになっ
ている。

先ず最初に前画素の２値化出力を「白」とするとともに
レングスカウンタｎをｎ−０にする。

続いて入力した２値化出力の白、黒をチエツクし、また
前画素の２値化出力の白、黒をチエツクし、入力した２
値化出力と前画素の２値化出力が同一の場合はレングス
カウンタｎを＋１する。そして黒で一致した場合にはｎ
≧４か否かをチエツクし、ｎ≧４であれば第２の誤差拡
散マトリクス１６ｄ　（第５図の（ｂ）１を選択し、ｎ
＜４であれば第１の誤差拡散マトリクス１６ｃ　（第５
図の（ａ））を選択する。また白で一致した場合にはｎ
≧５か否かをチエツクし、ｎ≧５であれば第２の誤差拡
散マトリクス１６ｄ　（第５図のくｂ月を選択し、ｎ＜
５であれば第１の誤差拡散マトリクス１６ｃ（第５図の
（ａ））を選択する。

また入力した２値化出力と前画素の２値化出力が異なる
場合はレングスカウンタｎを０にし、第１の誤差拡散マ
トリクス１６ｃ　（第５図の（ａ））を選択する。

そして入力した２値化出力と前画素の２値化出力とのチ
エツクを１ペ一ジ分終了するまで繰り返えし、１ペ一ジ
分か終了するとエンドとなる。

二のような構成の本実施例においては、光電センサ１１
からの画像信号がＡ／Ｄ変換器１２でＯ〜２５５の階調
を持つ多値画像データに変換される。

この多値画像データは誤差補正回路１３にてラインバッ
ファ１４からの誤差データと加算され誤差補正される。

そしてこの誤差補正後の画像データは２値化回路１５で
閾１ｉａＴｈ　、例えばＴｈ　−１２７と比較されて２
値化される。すなわち（誤差補正後の画像データ）＞Ｔ
ｈであれば１（黒）となり、また（誤差補正後の画像デ
ータ）≦Ｔｈであれば０（白）となる。こうして２値化
回路１５からは２値化出力データが出力されることにな
る。

この２値化出力データは２値化される前の誤差補正され
た画像データとともに誤差演算回路１６に供給される。

誤差演算回路１６では誤差補正後の画像データかラッチ
回路１６ａでラッチされた後、２値化出力データに同期
して減算器１６ｂに供給される。

そして減算器１６ｂで（誤差補正後の画像データ）（２
値化出力データ（自＝Ｏ１黒−１））×２５５の演算が
行われて誤差が検出される。

一方、マトリクスセレクタ１６ｅは２値化出力データを
入力すると、そのデータと前画素の２値化出力データを
比較し、両者が白又は黒で一致したときにはレングスカ
ウンタｎを＋１してからその値ｎを設定値と比較する。

すなわち一致が白であればｎ≧５か否かをチエツクし、
また一致が黒であればｎ≧４か否かをチエツクする。

モしてｎが設定値以上であればすでに白の場合は白画素
が５個連続し、また黒の場合は黒画素が４個連続してい
ると判断し第２の誤差拡散マトリクス１６ｄを選択する
。

しかしてこの場合は第５図の（ｂ）に示すように誤差を
注目画素と周囲の画素との距離に比例して配分すること
になり画質が劣化するのを極力防止する配分となる。

またｎが設定値未満てあれば第１の誤差拡散マトリクス
１６ｃを選択する。

しかしてこの場合は第５図の（ａ）に示すように誤差を
副走査方向に多く配分し、主走査方向に少なく配分する
。これにより誤差が多く配分される副走査方向は注目画
素の２値化出力と反対の出力、すなわち注目画素が白で
あれば黒、また黒であれば白の出力になりやすくなる。

また主走査方向は注目画素の２値化出力と同じ出力にな
りやすくなる。すなわち符号化効率を向上できる方向で
の誤差拡散が行われる。

この選択された誤差拡散マトリクスで誤差拡散されて得
られた誤差データはラインバッファ１４に記憶される。

そして次の画素の処理のときにこのラインバッファ１４
に記憶された誤差データが読み出されて誤差補正に使用
されることになる。

このような誤差拡散処理を行うことによって白、黒の各
ランレングスか長くなり、後段で符号化する場合に符号
化効率を向上できる。すなわちブタの圧縮効率が高くな
る。

しかも従来のように子ｍＪ器等を使用せずに符号化効率
を高めることができるので、経済性か向上できる。また
配列変換も行う必要がなく、従って階調再現性を良好に
保持できる。

次に本発明の他の実施例を図面を参照して説明する。な
お、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付して詳
細な説明は省略する。

これは第１の誤差拡散マトリクス１６ｃは第５図の（ａ
）に示す重み付けを行った同一のものを使用するが１、
第２の誤差拡散マトリクス１６ｄとして誤差を主走査方
向に多く配分し、副走査方向に少なく配分するものを使
用している。すなわち前記第２の誤差拡散マトリクス１
６ｄは２値化対象画素Ｘに対して例えば第７図に示す重
み付けを行っている。

そしてマトリクスセレクタ１６ｅは、第８図に示す方式
でマトリクス１６ｃ、１６ｄの選択制御を行うようにな
っている。

先ず最初に副走査カウンタ出力を「１」にセットする。

続いて入力した２値化出力の白、黒をチエツクし、また
副走査カウンタをチエツクする。そして２値化出力が黒
で副走査カウンタが「１」の場合には第２の誤差拡散マ
トリクス１６ｄ（第７図）を選択し、また副走査カウン
タが「０」の場合には第１の誤差拡散マトリクス１６Ｃ
（第５図の（ａ））を選択する。また２値化出力が白で
副走査カウンタがｒＯＪの場合には第２の誤差拡散マト
リクス１６ｄ（第７図）を選択し、また副走査カウンタ
が「１」の場合には第１の誤差拡散マトリクス１６Ｃ（
第５図の（ａ））を選択する。

そしてこの処理を１ラインが終了するまで行い、１ライ
ンが終了すると副走査カウンタを反転させる。すなわち
「１」であれば「０」にし、「０」であれば「１」にす
る。

そしてこの処理を１ペ一ジ分終了するまで繰り返えし、
１ペ一ジ分が終了するとエンドとなる。

このような構成の本実施例では、主走査方向の１ライン
毎に白が発生しやすいラインと黒が発生しやすいライン
が交互に現われ、その結果臼、黒の各ランレングスが長
くなる。

従って本実施例においても後段で符号化する場合に符号
化効率を向上できるので、前記実施例と同様の効果が得
られるものである。

なお、誤差拡散マトリクスの拡散のための重み付は係数
は各実施例のものに限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で適宜設定できるものである。こ
の場合節１、第２の誤差拡散マトリクスとして重み付は
係数が異なるマトリクスをそれぞれ複数設け、誤差拡散
の程度に応じて使用する第１、第２の誤差拡散マトリク
スを選択するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、誤差拡散マトリク
スで誤差拡散するときの重み付は係数を符号化するとき
の符号化効率が向上できる係数に設定することによって
予測器等を使用せずに高い効率で符号化が実現でき、従
って経済性が向上でき、しかも階調再現性を良好に保持
できる画像処理装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図はブロック図、第２図は誤差補正回路の構成を示す
図、第３図は２値化回路の構成を、示す図、第４図は誤
差演算回路の構成を示す図、第５図の（ａ）は第１の誤
差拡散マトリクスに設定された重み付は係数の一例を示
す図、第５図の（ｂ）は第２の誤差拡散マトリクスに設
定された重み付は係数の一例を示す図、第６図はマトリ
クスセレクタによる誤差拡散マトリクスの選択処理を示
す流れ図、第７図及び第８図は本発明の他の実施例を示
すもので、第７図は第２の誤差拡散マトリクスに設定さ
れた重み付は係数の一例を示す図、第８図はマトリクス
セレクタによる誤差拡散マトリクスの選択処理を示す流
れ図、第９図は従来例を示すブロック図である。 １３・・・誤差補正回路、 １４・・・ラインバッファ、 １５・・・２値化回路、 １６・・・誤差演算回路、 １６ｃ、１５ｄ・・・誤差拡散マトリクス、１６ｅ・・
・マトリクスセレクタ。 第 １ 図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）誤差データを記憶するラインバッファと、このラ
   インバッファからの誤差データとＡ／Ｄ変換された多値
   画像データとの誤差補正を行う誤差補正回路と、この誤
   差補正回路で誤差補正された画像データを予め設定され
   た閾値で２値化する２値化回路と、この２値化回路から
   の２値化出力データと誤差補正された画像データから誤
   差を算出し、その誤差を誤差拡散マトリクスで誤差拡散
   を行って重み付けした後誤差データとして前記ラインバ
   ッファに出力する誤差演算回路からなり、前記誤差演算
   回路は、誤差拡散マトリクスとして誤差を副走査方向に
   多く配分し、主走査方向に少なく配分する第１の誤差拡
   散マトリクスと、誤差を注目画素との周囲画素との距離
   に応じて配分する第２の誤差拡散マトリクスとの２種類
   設け、使用する誤差拡散マトリクスを前記２値化回路か
   らの２値化出力データの結果に基づいて選択することを
   特徴とする画像処理装置。
2. （２）誤差データを記憶するラインバッファと、このラ
   インバッファからの誤差データとＡ／Ｄ変換された多値
   画像データとの誤差補正を行う誤差補正回路と、この誤
   差補正回路で誤差補正された画像データを予め設定され
   た閾値で２値化する２値化回路と、この２値化回路から
   の２値化出力データと誤差補正された画像データから誤
   差を算出し、その誤差を誤差拡散マトリクスで誤差拡散
   を行つて重み付けした後誤差データとして前記ラインバ
   ッファに出力する誤差演算回路からなり、前記誤差演算
   回路は、誤差拡散マトリクスとして誤差を副走査方向に
   多く配分し、主走査方向に少なく配分する第１の誤差拡
   散マトリクスと、誤差を主走査方向に多く配分し、副走
   査方向に少なく配分する第２の誤差拡散マトリクスとの
   ２種類設け、使用する誤差拡散マトリクスを前記２値化
   回路からの２値化出力データの結果に基づいて選択する
   ことを特徴とする画像処理装置。