JPH0322755A - 中間調画像推定装置 - 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］ 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
調画像推定装置に関し、特に推定処理に必要なラインメ
モリを省略して装置の構成を簡略化したものである。

［発明の背景］ 現在、実用に供さ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ィザ法が知ら
れている。

ディザ法とは第４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（口）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）型ディザマトリ
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ィ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。

ディザ画像から中間調画像を推定するには、所定の大き
さのマトリックス（以下走査開口という）を用意し、こ
の走査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、走査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、元となるディザ
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
小さな走査開口を用いるように走査開口が選択される。

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
６３−２６７５７　１号公報など）、その詳細な説明は
省略するが、第５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ｔコ黒丸は、第４図（ハ）
のディザ画像上を移動さ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ざれる。

このような走査開口を使用して第４図（ハ）のディザ画
像から中間調画像を推定すると、第６図（イ）のような
中間調画像が得られる。これは、第４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６図（口）のようになる。１行１列
の画素は走査開口Ｄ，１行２列の画素は走査開口Ｄ，１
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。

このような推定処理を達成するための具体例を第７図以
降に示す。

第７図において、画像読み取り装置ｌ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｛＝号に変換される。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
ディング補正（ＣＯＤ出力の均一化補正）を施したのち
、第４図（ハ）に示すような２値データ（ディザ画像を
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
を画像メモリユニット６ｈ）ら読み取って再処理すると
きに使用する手段である。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、特に処理されないで後段に
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４８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される。

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
されたり、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、その場合には減少分だけ再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行分、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ィ
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。

第８図は第７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に接続される。また、画像メモリユニ
ット６はマルチパスあるいはＶＭＥバスなどのシステム
パス１４を介して第１のインターフェース１１と接続さ
れる構成となされている。１５は外部装置を示す。

第９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ざ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に供給ざれる。

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、ｌラインごとの２値データを
記憶するためのもので、図に示すようにＬ１〜Ｌ９まで
の９個のラインメモリで構成ざれる。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
クトされて記憶される。

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儒のライン
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、現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。

選択ざれた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としたとき、走査開口Ｅ，Ｆはゲイン２、
走査開口Ｄ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。

タイミング信号とは、同期クロツク、水平有効域信号Ｈ
−ＶＡＬＩＤ，垂直有効域信号Ｖ−ＶＡＬＩＤナどを指
す。

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。

判定が或立しているときには、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。

［発明が解決しようとする課題］ さて、中間調画像の推定処理においては、上述したよう
に少なくとも８画素分の画像データを８ライン分必要に
なるから、最大８ライン分の画像データが必要であり、
画像データをシリアル変換して書き込み、各ラインの同
一列の画像データを同時に読み出して、すなわちパラレ
ル変換処理を行なって推定処理が行なわれる。

そのため、第９図に示すように、８ラインあるいは９ラ
イン分のラインメモリ部２２を用いる必要があり、構成
が繁雑になる欠点がある。

そこで、この発明ではこのような課題を解決したもので
、ラインメモリを使用しないでも、上述した中間調画ｆ
ｓ推定のための処理を可能にして、構成の簡略化を達成
したものである。

［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、複
数の画素からなるマトリックス状の走査開口を、行及び
列方向に１画素ずつ順次移動させてその中心画素のレベ
ルを推定する中間調画像推定装置において、 画像データを主走査方向のアドレスに対してメモリする
と共に、その読み出し時は副走査方向のアドレスを単位
として読み出すようなメモリ処理手段を設けたことを特
徴とするものである。

［作　用］ ワークメモリ４３に対する画像データの書き込み及び読
み出しを以下のように制御する。

まず、ワークメモリ４３の主走査方向と副走査方向の夫
々に対してアドレスを持たせる。そして、書き込みにあ
っては、第２図のように画像データを８ビット（１バイ
ト）単位、若しくは１６ビット（２パイト）単位で、主
走査方向に順に書き込む。１ライン目が終了すれば、次
のラインに対して同様な書き込みを行なう。同図は、鎖
線で示すように８ビット（１バイト）を単位として画像
データが書き込まれている。

読み出しは、第３図のように、今度は副走査方向のアド
レスを基準に行なわれる。その場合、８ラインを単位と
して読み出され、これが主走査方向に対して１列ずつず
らして順に読み出される。

読み出された画像データは中間調画像推定部３ｏ（第１
図）に供給されて、注目画素に対する中間調画像が推定
される。

ワークメモリ４３をこのように構成すると、ラインメモ
リを使用しないでも、夫々から中間調画像推定に必要な
パラレル画像データを簡単に読み出すことができる。

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

この発明では、複数の画素からなるマトリックス状の走
査開口を、行及び列方向に１画素ずつ順次移動させてそ
の中心画素のレベルを推定する場合、上述の中間調画像
推定装置に使用される中間調画像推定手段２が以下のよ
うに構或される。

入力端子２ａに得られた画像データ（画像メモリユニッ
ト６よりシステムパスｌ４を介して読み出された２値デ
ータ）はメモリ処理手段４０に供給される。メモリ処理
手段４０はワークメモリ４３と、その入出力段に設けら
れた一対のラッチ回路４２．４４と、書き込みアドレス
を生或するアドレス発生回路４５と、そして読み出し時
のアドレスを生成するアドレス発生回路４６とで構或さ
れる。

２値データはまず、ラッチ回路４２で１バイト単位でラ
ッチされたのち、ワークメモリ４３の対応するアドレス
にメモリされる。ワークメモリ４３は第２図に示すよう
に、主走査方向と副走査方向の夫々にアドレスが付され
たブレーンメモリであって、本例では主走査方向に向か
って１バイト単位で、順次書き込まれる（同図鎖線図示
）。

１ライン分の書き込みが終了すると、次のラインに対す
る書き込みが開始される。この書き込み動作が１ページ
（例えば、Ａ４サイズ）分だけ、順次繰り返される。

読み出し時は、第３図のように副走査方向のアドレスを
基準にして列単位で１バイトづつ２値データが読み出さ
れる（同図鎖線図示）。つまり、アドレスＡｉ，ｊ（ｉ
は主走査方向のアドレス番号、ｊは副走査方向のアドレ
ス番号）にあって、最初はＡＯＯ〜ＡＯ７までの２値デ
ータが同時に読み出され、次はＡＩＯ〜Ａ１７までの２
値データが読み出され、これが順次主走査方向にシフト
しながら、読み出される。

そして、走査開口Ｇに対応するようにＡ７０〜Ａ７７の
２値データの読み出しが終了すると、今度は１行分シフ
トして同じような読み出しが実行される。つまり、その
ときにはＡＯＩ〜ＡＯ８の２値データが読み出され、こ
の読み出しが右方向に１列づつ順次シフトする。

このようにワークメモリ４３に対する２値デー夕の書き
込み時と読み出し時とでは、そのアドレスの指定が相違
するため、書き込みアドレス及び読み出しアドレス″専
用のアドレス発生回路４５，４６が設けられている。

読み出された２値データは一旦ラッチ回路４４でラッチ
されたのち、システムパス１４を介して中間調画像推定
部３０に供給されて上述したような中間調画像の推定処
理が行なわれる。

上述した例では、オリジナル画像として２値のディザ画
像を例示したが、２値ディザ画像の代りに、多値画像（
３値のディザ画像など）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、この発明では走査開口を行及び列
方向に１画素ずつ順次移動させてその中心画素のレベル
を推定する場合で、ラインメモリを使用しないでも、各
走査開口に対応した画像データを出力させることができ
るように構成したちのである。

そのため、中間調画像推定部の構成が非常に簡単となり
、装置を大幅に簡略化できる特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る中間調画像推定装置の要部の一
例を示す構成図、第２図及び第３図はメモリの書き込み
予読み出し処理の説明図、第４図はオリジナル中間調画
像からディザ画像を作成する場合の説明図、第５図は使
用する走査開口の一例を示す図、第６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７図及
び第８図は中間調画像推定装置の具体例を示す系統図、
第９図は中間調画像推定手段の系統図である。 ３　・ ４　・ ５　● ３０　・ ４０　・ ４３　・ ４５　・ ４６　・ ・・画像処理手段 ・・２値化手段 ・・記録装置 ・・中間調画像推定部 ・・メモリ処理手段 ・●ワークメモリ ・・書き込みアドレスの発生回路 ・・読み出しアドレスの発生回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の画素からなるマトリックス状の走査開口を
   、行及び列方向に１画素ずつ順次移動させてその中心画
   素のレベルを推定する中間調画像推定装置において、 画像データを主走査方向のアドレスに対してメモリする
   と共に、その読み出し時は副走査方向のアドレスを単位
   として読み出すようなメモリ処理手段を有したことを特
   徴とする中間調画像推定装置。