JPH03243059A - 中間調の２値化処理装置 - 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】 〔産業上の利用分野コ 本発明は、例えばファクシミリ装置などに採用される中
間調の２値化処理装置に関するものであ［従来の技術］ 従来、ファクシミリ装置により受信した画像は、白画素
と黒画素のみにより表現されるため、画像の白部分と点
部分が強調され過ぎ質的に見ると、かなり見劣りするも
のであった。そこで、最近になって、各画素を示すデー
タを複数ビットで構成して複数の階調を持たせ、階調に
したがい白画素および黒画素の出現頻度を変化させるこ
とにより中間調を再現可能し、画像の品質を飛躍的に向
上させるようにしたものがある。

ところで、このような疑似中間調で構成される画像は、
例えば、白に近い領域中に小さなレベル差を持った他の
白領域が存在するような場合、画像を出力した際に領域
間の変化が明確でなくなる、いわゆる白つぶれ現象を生
じ、同様に、黒領域中にレベルの差の小さな異なる他の
黒領域が存在するような場合も、プリント出力した時に
これら領域間の変化が明確でなくなる、黒つぶれ現象を
生じるなど、画像レベルの変化箇所の表現が十分でなく
なり、画像品質の劣化を招く傾向があった。

［発明が解決しようとする課題］ このように従来の疑似中間調で構成される画像出力につ
いては、白に近い領域および黒に近い領域でレベル差の
小さな領域が存在すると、これら領域間での画像レベル
の変化の表現を十分にできない傾向があり、再生画像の
品質が十分でない欠点があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、白に近い
領域および黒に近い領域での画像レベルの変化箇所を強
調して表現することができる中間調の２値化処理装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の中間調の２値化処理装置は、中間調の入力画像
信号をアナログ・デジタル変換して多値の画像データに
量子化するとともに、この量子化されたデータを記憶手
段に記憶し、この記憶手段より１つの画素データを指定
するとともに、この指定画素の周囲の画素データの値の
平均値よりエツジ強調度を決定し、この決定されたエツ
ジ強調度に基づいて上記指定画素データについてエツジ
強調処理を行ない、このエツジ強調された画素データを
２値化するようにしたものである。

［作　用］ 本発明の中間調の２値化処理装置によれば、指定画素周
囲の画素データにより決定されるエツジ強調度により画
像レベルの変化を強調して表現できるようになるので、
白領域または黒領域中にレベルの異なる他の領域が存在
するような場合も、これら領域間でのエツジ箇所を強調
して表現できるようになり、再生画像上での、いわゆる
白つぶれ、または黒つぶれなどの現象を回避でき、良質
な画像が得られる。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。

第１図は、同実施例の回路構成を示すものである。図に
おいて、１は図示しない原稿を読み取るスキャナで、こ
のスキャナ１は、主走査方向に１ラインずつ原稿の読み
取りを行い各画素データをアナログ信号で出力するよう
にしている。そして、このスキャナ１の出力は、Ａ／Ｄ
変換器２に送られデジタル信号に変換される。この場合
、Ａ／Ｄ変換器２は、それぞれの１画素について、８ビ
ツトよりなる０〜２５５の多値の画像データとして出力
するようになっている。

Ａ／Ｄ変換器２の出力は、メモリ３に送られる。

このメモリ３は、１画素１バイトで記憶するもので、少
なくとも３ライン分の画素データを記憶可能にしている
。

メモリ３の出力は、エツジ強調回路４に送られる。

ここで、エツジ強調回路４は、第２図に示すように構成
している。エツジ強調処理においては、メモリ３は、ア
ドレス制御部３１のアドレス指定に応じて第３図（ａ）
に示すように３ラインにわたってエツジ強調される画素
（ｉ、ｊ）を中心に（ｉ−１、ｊ）、（ｉＳｊ−１）、
（１％　Ｊ十１）、（ｉ＋１、ｊ）より合計５画素分の
データを読み出すようになっている。そして、これら画
素データｆのうち中心の画素データｆ　（ｉＳ　ｊ）を
ラッチ４１に与え、他の４つの画素データ（１１、ｊ）
、（ｉ、ｊ−１）、（ｉ、ｊ＋１）、（ｉ＋１、ｊ）を
ｆ算出部４２に与えるようにしている。

ｆ算出部４２は、画素データｆ　（ｉＳ　ｊ）の周囲４
画素のデータｆ　（ｉ−１、ｊ）　　ｆ（ｉ。

ｊ　　１）、ｆ　（ｉＳ　ｊ＋１）、ｆ　（ｉ＋ｌ、ｊ
）より、これらデータの平均値ｆを下式より求めるよう
にしている。

ｆ　（ｉＳｊ） 一１／４　　（ｆ　（ｉ−１、ｊ）　＋ｆ　（ｉＳｊ−
１）＋ｆ　（ｉＳ　ｊ＋１）＋ｆ　（ｉ＋１、ｊ））・
・・（１） ラッチ４１の出力は、加算器４３．４４に与えられ、ｆ
算出部４２の平均値ｆは、加算器４３に与えられる。さ
らに、加算器４３の出力は、係数回路４５を介して加算
器４４に与えられ、この加算器４４より ｇ　　（ｉ、　　ｊ） −ｆ　　（ｉ、　　ｊ）　　−β　ｉｆ　　（ｉ、　　
ｊ）−ｆ　　（ｉ　Ｓ　ｊ）ｌ　　　　　　　　　　　
　　・・・　（２）のエツジ強調データｇ　（ｉ、ｊ）
を出力するようにしている。この場合、βはエツジ強調
度を決定する係数で、上述した周囲４つの画素の平均値
ｆ　（ｉ、ｊ）の大きさに応して係数選択回路４６によ
り選択される。ここで、黒つぶれ現象が発生すると考え
られる画素レベルをＬｌ、白つぶれ現象が発生すると考
えられる画素レベルをＬ２とすると、 ０≦ｆ　（ｉ、ｊ）＜ｒ、ｔ→β−１０・・・（３）Ｌ
１≦ｆ　（ｉ、ｊ）＜Ｌ２→β−５・・・（４）Ｌ２≦
ｆ　　（ｉ、ｊ）≦２５５→β−１０・・・（５）にな
るように構成している。

つまり、エツジ強調回路４は、第３図（ａ）に示す中心
画素データｆ　（ｉ、ｊ）と、この画素ブタの周囲４つ
の画素データｆ　（ｉ−１、ｊ）、ｆ（ｉ、ｊ　　１）
、ｆ　（ｉＳｊ＋１）　、ｆ　（ｉ＋１、ｊ）に対して
、同図（ｂ）に示すエツジ強調フィルタとして作用する
ようになっている。

第１図に戻って、エツジ強調回路４の出力は、メモリ５
に記憶される。このメモリ５も、上述したメモリ２と同
様に、１画素１バイトで記憶するようにしている。

メモリ５のデータは、誤差拡散処理回路６に送られる。

この誤差拡散処理回路６は、誤差拡散法による処理を実
行するものである。そして、この誤差拡散処理回路６に
より誤差拡散処理されたデータは、２値化回路７に送ら
れるようになっている。

次に、以上のように構成した実施例の動作を説明する。

いま、スキャナ１により原稿が１ラインずつ読み取られ
ると、スキャナ１より画素に対応したアナログ信号が出
力される。

アナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器２に送られ、それぞれの
１画素について、黒〜白の階調が８ビツトよりなるＯ〜
２５５の多値の画像データに変換され、メモリ３に記憶
される。

メモリ３に記憶された画素データは、アドレス制御部３
１のアドレス指定により、第３図（ａ）に示すように３
ラインにわたって（ｉＳ　ｊ）の画素を中心に（ｉ−１
、ｊ）、（ｉ、ｊ−１）、（ｉＳ　ｊ＋１）、（ｉ＋１
、ｊ）の４つの画素のデータが読み出され、エツジ強調
回路４に送られる。

この状態から、エツジ強調回路４において、第４図に示
すエツジ強調処理が実行される。

まず、ステップＡ１で、メモリ３より読み出された画・
素データｆのうち、中心の画素データｆ（ｉ、ｊ）は、
ラッチ４１にラッチされる。また、これと同時に中心画
素データｆ　（ｉＳ　ｊ）の周囲４つの画素データｆ　
（ｉ−１、ｊ）、ｆ　（ＩＳＪ−１）、ｆ　（ｉＳｊ＋
１）、ｆ　（ｉ＋１、ｊ）はｆ算出部４２に送られ、こ
れら画素データの平均値ｆ　（ｉＳ　ｊ）が上述の（１
）式より求められる（ステップＡ２）。

次いで、ステップ八３に進む。ステップＡ３では、ｆ算
出部４２で算出された半阿値ｆ　（ｉ、　ＪＪの大きさ
が判断される。この場合、平均値Ｔ−（ｉ、ｊ）が上述
の（３）〜（５）式のいずれに該当するかが判断される
。いま、平均値ｆ　（ｉＳｊ）がレベルＬ１とＬ２の間
にあって、（４）式が該当すると判断されると、係数選
択回路４６によりエツジ強調度を決定する係数βとして
「５」が選択され、ステップＡ４においてβｍ５が係数
回路４５に与えられる。

次いで、ステップＡ５に進む。ステップＡ５では、エツ
ジ強調データｇ　（ｔ、ｊ）が計算される。この場合、
まず、ラッチ４１およびｆ算出部４２の出力が加算器４
３に与えられ、（ｆ　−ｆ）が演算される。そして、こ
の加算器４３の出力は、係数βが設定された係数回路４
５を介して、ラッチ４１の出力とともに、加算器４４に
送られる。

これにより、加算器４４より ｇ（ｉ％ｊ） −ｆ　（ｉ、ｊ）−β（ｆ　（ｉ、ｊ）−ｆ　（ｉＳｊ
）） が演算され、エツジ強調データｇ　（ｉ、ｊ）が出力さ
れる。そして、ステップＡ６に進み、エツジ強調データ
ｇ　（ｉ、ｊ）は、メモリ５に書き込まれる。

この場合のデータｇ　（ｉＳ　ｊ）は、平均値ｆ（１、
ｊ）から（４）式が該当すると判断され、エツジ強調度
を決定する係数βとして「５」が選択されているので、
極端にエツジを強調しないようなものになる。

以上は、１画素分のエツジ強調処理であるが、同様な処
理がスキャナ１より新たな１ラインが読み込まれる度に
メモリ３のｊラインに含まれる全ての画素データｆにつ
いて実行される。

ステップＡ３において、ｆ算出部４２により算出された
画素データの平均値ｆ（ｉ、」）か、レベルＬ１と「０
」のの間にあって、（３）式が該当する場合は、係数選
択回路４６によりエツジ強調度を決定する係数βとして
「１０」が選択され、ステップＡ７においてβ−１０が
係数回路４５に与えられ、この係数β−１０に基づいて
ステップＡ５で、エツジ強調データｇ　（ｉＳ　ｊ）が
算出される。この、場合のデータｆ（ｉ、ｊ）は、周囲
画素より黒に近い部分と判断され、エツジ強調度を決定
する係数βとして「１０」が選択されるので、強いエツ
ジ強調がされることになる。

同様にして、ｆ算出部４２により算出された画素データ
の平均値ｆ（ｉ、ｊ）が、レベルＬ２とｒ２５５Ｊの間
にあって、（５）式が該当する場合は、係数選択回路４
６によりエツジ強調度を決定する係数βとして「１０」
が選択され、ステップＡ８においてβ−１０が係数回路
４５に与えられ、この係数β−１０に基づいてステップ
Ａ５で、エツジ強調データｇ　（ｉＳ　ｊ）が算出され
る。この場合のデータｆ　（ｉＳ　ｊ）は、白に近い部
分と判断され、エツジ強調度を決定する係数βとして「
１０」が選択され、強いエツジ強調かされることになる
。

以下、同様にしてエツジ強調処理は実行され、この処理
により得られたエツジ強調データｇ（ｉ、ｊ）は、順に
メモリ５に書き込まれるようになる。

次に、メモリ５に書き込まれたエツジ強調データは、誤
差拡散処理回路６に送られ、誤差拡散処理が実行される
。

ここで、誤差拡散処理を簡単に説明する。いま、第３図
（Ｃ）に示すように、メモリ５の（ｉ、ｋ）のデータＸ
について考えると、このデータｘ　（ｉ。

ｋ）を含めて２ラインにわたり（１＋１、ｋ）、（ｉ−
１、ｋ＋１）、（ｉ、に＋１）、（ｌ＋１、ｋ＋１）の
各座標のデータに注目し、これら座標のデータに対し、
例えば同図（ｄ）に示すような拡散係数を付与しておく
。

そして、まず、データＸの値が１２８≦Ｘ≦２５５．０
≦Ｘ≦１２７かを判断し、その値がｒ１２８Ｊ以上の場
合は、データＸの値をｒ２５５Ｊ　　（白）と見なし１
、また、ｒ１２７Ｊ以下の場合は、データＸの値を「０
」　（黒）と見なすようにする。

次いで、データｘ　（ｉ、ｋ）の値がｒ１２８Ｊ以上の
場合は、 （ｘ−２５５）Ｘ　（ａｎ　／ｓ）＋ｙ−Ｙ−（６）デ
ータｘ　（１％　ｋ　）の値がｒ１２７Ｊ以下の場合は
、 （ｘ−０）　　Ｘ　　（ａｎ　　／ｓ）　　＋ｙ＝Ｙ−
（７）により各座標のデータに対し誤差拡散を行なうよ
うにする。ここで、ａｎは各座標に対し予め付与された
拡散係数、Ｓは各拡散係数の合計値、ｙは各座標のデー
タ値、Ｙは上式により演算後に各座標に格納するデータ
値である。

しかして、いま、データＸの値をｒ２００Ｊとすると、
１２８≦Ｘ≦２５５が成り立ちデータｘ　（ｉＳｋ）の
値は、ｒ２５５Ｊと見なされる。

次いで、（６）式より各座標のデータに対する誤差拡散
が実行される。この場合、（ｌ＋１、ｋ）の座標のデー
タを、例えば、ｒ１５０Ｊとすると、拡散係数として予
め「７」が付与されているので、（２００−２５５）Ｘ
　（７／１６）＋１５０１２６ となり、（ｌ＋１、ｋ）の座標に新たにデータｒ１２６
Ｊが格納される。以下、同様にして残りの座標（ｌ＋１
、ｋ）、（ｉ−１、ｋ＋１）、（ｉ、に＋１）、（ｌ＋
１、ｋ＋１）についても、それぞれのデータ値と拡散係
数により新たなブタ値が演算され、それぞれの座標に再
格納されるようになる。

このようにして座標（ｉ、ｋ）について、この時のデー
タ値Ｘによりｒ２５５Ｊまたは「０」を決定するととも
に、演算式（６）（７）の一方を選択し、これら式に基
づいて座標（ｉ＋１、ｋ）、（ｌ−１、ｋ＋１）、（ｉ
、に＋１）、（ｉ＋１、ｋ＋１）について、それぞれの
データ値と拡散係数により新たなデータ値が演算される
誤差拡散処理か、メモリ５の各データについて順次行わ
れる。

そして、誤差拡散処理回路６により誤差拡散処理された
データは、２値化回路７に送られ、２値化されただのち
、図示しないプリンタに転送され、プリントアウトされ
るようになる。

したがって、このようにすればスキャナ１より得られた
入力画像信号をＡ／Ｄ変換器２を介して多値の画像デー
タに変換し、この画像データをメモリ３に記憶し、この
メモリ３より１つの画素データとこの画素データ周囲４
つの画素データを読み出し、これら画素データをエツジ
強調回路４に与えるとともに、周囲４つの画素データの
値の平均値よりエツジ強調度を決定する係数βを決定し
、この決定された係数βを用いてエツジ強調の出力デー
タを得るようにしたので、従来、白に近い領域および黒
に近い領域での画像レベルの小さな変化箇所の表現を十
分にできない傾向にあったものに比べ、これら領域での
エツジ箇所を強調して表現できるようになり、再生画像
上での、いわゆる白つぶれ、または黒つぶれ現象を確実
に回避でき、良質な画像を再生することができる。

なお、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を変
更しない範囲で適宜変更して実施できる。

例えば、上述した実施例では、−貫してファクシミリ装
置について述べたが、コピー装置に適用することもでき
る。

［発明の効果］ 本発明の中間調の２値化処理装置は、中間調の入力画像
信号をアナログ・デジタル変換して多値の画像データに
量子化するとともに、この量子化されたデータを記憶手
段に記憶し、この記憶手段より１つの画素データを指定
するとともに、この指定画素データの周囲の画素データ
の値の平均値よりエツジ強調度を決定し、この決定され
たエツジ強調度に基づいて上記指定画素データについて
エツジ強調処理を行ない、このエツジ強調された画素デ
ータを２値化するようにしたものであるから、指定画素
周囲の画素データにより決定されるエツジ強調度に応じ
て画像レベルの変化を強調して表現できるようになるの
で、白に近い領域または黒に・近い領域中にレベル差の
小さな他の領域が存在するような場合も、これら領域間
でのエツジ箇所を強調して表現できるようになり、再生
画像上での、いわゆる白つぶれ、または黒つぶれ現象を
回避でき、視覚的に見易い良質の画像が得られ、これに
よりファクシミリ装置やコピー装置の画像品質の向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の回路構成を示すブロック
図、第２図は、同実施例のエツジ強調回路を示すブロッ
ク図、第３図は、同実施例を説明するための図、第４図
は、同実施例の動作を説明するためのフローチャートで
ある。 １・・・スキャナ、２・・・Ａ／Ｄ変換器、３．５・・
・メモリ、４・・・エツジ強調回路、４１・・・ラッチ
、４２・・・ｆ算出部、４３．４４・・・加算器、４５
・・・係数回路、４６・・・係数選択回路、６・・・誤
差拡散処理回路、７・・・２値化回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中間調の入力画像信号をアナログ・デジタル変換して多
   値の画像データに量子化する量子化手段と、上記量子化
   されたデータを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記
   憶された画素データの１つを指定するとともにこの指定
   画素の周囲の画素データの値の平均値よりエッジ強調度
   を決定するエッジ強調度決定手段と、このエッジ強調度
   決定手段で決定されたエッジ強調度に基づいて上記指定
   画素データをエッジ強調処理するエッジ強調処理手段と
   、上記エッジ強調処理された画素データを２値化する２
   値化手段とを具備したことを特徴とする中間調の２値化
   処理装置。