JPH0334772A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH0334772A
JPH0334772A JP1169423A JP16942389A JPH0334772A JP H0334772 A JPH0334772 A JP H0334772A JP 1169423 A JP1169423 A JP 1169423A JP 16942389 A JP16942389 A JP 16942389A JP H0334772 A JPH0334772 A JP H0334772A
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Yoshinobu Mita
三田 良信
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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2値又は多値の画像データに量子
化処理する画像処理装置に関するものであり、特に誤差
拡散法等入力画像データと出力画像データとの誤差を補
正しながら量子化を行なう濃度保存型の量子化方法を用
いた画像処理装置。
(従来の技術) 従来より濃度保存型の量子化方法として(ま、誤差拡散
法、平均誤差最小法等が知られている、第6図(a)、
(b)に誤差拡散法により入力画像データを多値化処理
する際のブロック図を示す。多値化(n値化)部にはn
−1個の閾僅か用いられる構成となっており、これらの
閾値t、〜七〇−1と画像データどの大小を比較して画
像のn値化処理を行なう。そしてn値化IA埋の際発生
する誤差(入力画像データとn値化処理後の出力画像デ
ータとの差)は、誤差計算部においてs1算され、周囲
のまだ2値化が行なわれていない複数又は単一の画素に
加算され、入力画像と出力画像の濃度の保存が行なわれ
る。この種の量子化方法によれは、文字等の線画及び写
真等の中間調画像いずれの画像も良好に再現できるとい
った長所かある。
〔発明が解決しようとしている課題〕
しかしながら、上述の従来例では、n値化のためにn−
1個の閾値tl ”” j n−1と画像データを比較
している。この際t1〜tn−1までが互いに接近した
値を持っているために、n値化の結果と原画素の画像デ
ータ値との誤差が微小になり誤差が微小になると周囲の
画素への誤差拡散が充分に行なわれないことになる。こ
のため誤差拡散法による多値化ではなく、単なる多値化
と非常に近い結果となってしまう。
このために、原画像がグラデーション(濃度勾配)を持
つ中間調画像の場合は、多値化を行なった際の境界がは
っきりしてしまい疑似輪郭が発生して画質が劣化し、時
には誤差拡散法による2値化より悪い画質になってしま
う欠点があった。
さらに疑似輪郭の発生原因としてはn値化の結果をプリ
ンタ等に出力する際にも考えられる。例えばインクジェ
ットプリンタで濃度によりン炎いインク、濃いインクと
いうように出力するインクの切り換える時に、大きな濃
度差が発生する。このためにインクの切り換えに相当す
る濃度付近で疑似輪郭が発生する。第6図(a)は誤差
拡散法によりn値化を行なった際の処理結果の一例を示
すものであり、誤差の拡散量が少ないため、はっきりと
した境界が現われてしまい、しかも出力” 1 ” と
“2”で使用する濃淡インクが異なる場合には、さらに
はっきりとした疑似輪郭が発生ずるといった欠点があっ
た。
又、誤差拡散法により画像データを2値又はう値データ
に変換し、画像を再生した場合、再生画像に独特な縞模
様が発生し、この縞パターンより画質が劣化するといっ
た欠点があった。
本発明は上述した従来技術の欠点を除去することを目的
とし、疑似輪郭の発生及び誤差拡散法てIA理した際発
生する独特な縞模様の発生を防止できるとともに、解像
度及び階調性共に優れた画像を再現することができる画
像IA埋装置を提供するものである。
(課題を解決するための手段及び作用)本発明によれば
、入力画像データを2値又は多値の画像データに量子化
する量子化手段と、前記入力画像データと量子化後の出
力画像データの誤差を補正する補正手段とを設け、前記
量子化手段は入力画像データを量子化する際の閾値とし
て周期的に変動する閾値を用い、前記補正手段は画像の
特徴に応じて補正する誤差の量を制御するようにしたも
のである。
つまり、量子化の際の閾値を変化させることにより、出
力値をばらつかせることができ疑似輪郭の発生を防止で
きる。又、閾値が周期的に変動するため、網点配列を形
成することができ、これにより独特な!模様の発生を抑
えた中間調画像を得ることができる。
〔実施例) 以下、図面を参照し、本発明の一実施例を詳細に説明す
る。尚、本実施例では入力画像データを多値データに量
子化処理する例を説明する。
第1図は本発明の一実施例を示したブロック図である。
1は原稿画像を読取り8ビツト(O〜255)に量子化
されたデジタル画像データを出力する画像入力部である
。又、画像入力部はコンピュータからの画像を入力する
構成であってもよい。画像入力部1によって入力された
入力画像データには加算部2でラインバッファ6からの
拡散誤差か加算される。この拡散誤差は、現在入力して
いる入力画像データ以前の画素に対し、う値化処理を行
なった際に発生した誤差である。次に多値化部3におい
て多値化が行なわれる。その結果が最終出力としてレー
ザービームプリンタ、インクジェットプリンタやモニタ
等によって構成される画像出力部7に出力される。また
、この出力は差分計算部4に送られる。差分計算部4で
は多値化前の入力画像データと多値化後の出力画像デー
タとの差を計算する。この計算結果か多値化の際の誤差
となる。この誤差は乗算器8に入力される。
乗算器8では差分計算部4から送られてきた誤差にエツ
ジ検出部9から送られてきた係数α(0≦α≦1)を掛
は合わせる。
エツジ検出部9は公知のコンボリューション演算により
エツジ量を検出し、係数αを出力する。
エツジ検出部9ではエツジ量が大きいほど、αの値を大
きくして出力する。
これにより、エツジ量が大きいほど拡散する誤差を大き
くすることができ、誤差拡散法の長所であるエツジ部の
再現性か良いことを利用することかできる。
又、エツジ量が小さい場合は拡散する誤差を小さくする
ことにより、デイザ処理の長所である階調の再現性か良
いことを利用できる。
乗算器8で係数αが乗ぜられた誤差は配分演算部5にお
いて、現在処理している画素の周辺画素に振り分けるデ
ータとして分割される。
尚、配分演算部5では現在処理している画素に近い画素
により多くの誤差が分配される様重み付けが行なわれて
いる。適当な分割の配分比で分けられた拡散誤差データ
はラインバッファ6の周辺画素に相当する適当な位置に
加算される。
最終的に、注目画素に割り当てられる誤差はこのライン
バッファ6において加算され、多値化処理する段階で、
加算部2によって誤差の加算が行なわれる。誤差は当然
負の場合もある。
尚、誤差は入力画像データよりも出力画像データが小さ
い時は正のデータであり、逆に入力画像データよりも出
力画像データが大きい時は負のデータとなる。
次に多値化部3について詳細に説明する。第2図は多値
化部の詳細な構成の一実施例を示す図であり、多値化(
n値化)のために11−1〜1l−(n−1)までn−
1個の比較器が用意されている。
比較器11−1〜1l−(n−1)では、それぞれ入力
画像データと閾値を格納した閾値ROM10−1〜1O
−(n−1)からの閾値との比較を行ない、画像データ
が閾値よりも大きい峙は1を又小さい時はOをエンコー
ダ12へ出力する。
エンコーダ12では、比較器11−1〜1l−(n−1
)の比較結果に基づき閾値を越えた比較器かいくつある
か、つまり比較器から出力された1の値がいくつあるか
に基づき多値化の出力を決定する。
閾値ROMl0−1〜10− (n−1)に格納されて
いる閾値データが注目画素(処理中の画素データ)の位
置に応じて定まった値を出力する様になっている。この
ため水平カウンタ13に入力される画素クロックと垂直
カウンタ14に入力される水平同期信号(H3YNC)
の数に応じて画素位置を決定し、この水平カウンタ7及
び垂直カウンタ8からの出力が閾値ROMl0−1〜1
O−(n−1)にアドレスデータとして供給される。
第3図にn=4即ち、4値化処理する場合の閾値ROM
の内容の一例を示すものである。閾値ROM10−1に
は(a)の閾値が、閾値ROM1O−21,:は(b)
の閾値が、閾値ROMl0−3には(C)の閾値が格納
されている。それぞれの閾値マトリクスは、この実施例
では4×4のマトリクスとした。従って水平カウンタ1
3と垂直カウンタ14は画素位置を指定するために下位
2bitが閾値ROMに供給される。このようにして多
値化部3では第3図の閾値マトリクス(a)、(b)、
(c)を同時に3つ用い多値化を行なう。この閾値RO
Mにより3つの閾値の組合わせが例えば(14,24,
34)の場合には、閾値が小さいので多値化結果(2値
化の場合でも)255” (8bit)となりゃすく逆
に(224,234,244)の組合わせではO”にな
りやすい。つまりこの3つの組合わせの各閾値の差の絶
対値を小さくとれば代価化の結果が2値化の場合と近い
状態となり、大きくとればn値化の効果も大きくなる。
又、(14,24,34)の閾値を用いた画素では34
を越えるデータは全て“255″ (8bit)で出力
されるため、誤差の拡散量が太きくなる可能性が高い。
同様に(224,234,244)の閾値を用いた場合
、224未満のデータは°゛00パ力されるため誤差の
拡散量が大きくなる。
この様に、閾値を濃度の高い方または低い方にかたよら
せることで単純な3つの閾値例えは(60,120,1
80)を用いて誤差拡散法を行なう場合よりも誤差の拡
散量を大きくすることができる。
つまり、本実施例によれば、誤差を補正しない単純なn
(4)値化処理になることを防止することができる。こ
れによりn値化処理後レベルかはっきりと変化し境界が
できることを防止でき、疑似輪郭の発生を防止すること
ができる。(第6図(b)) 誤差拡散法の出力はデイザZ去の出力に比へた場合に文
字や画像中のエツジの保存性が良く、最近では文書等を
出力するびん度の高いプリンタ等で良く使われている(
例えばファクシミリ)。
しかしながら、ドツトが整列せず、誤差拡散法特有の縞
模様か発生したり、プリンタの周波数特性(振動等の原
因による)の影響を受は易い。
一方デイザ法は文字や画像のエツジ部の解像度をさげる
という欠点があるが、ドツトの安定性により忠実な階調
再現が可能である。
従って、この2f!1類出力処理方式の長所のみをとれ
ば理憇的なプリンタを得る事が可能である。
即ち、エツジ部では誤差拡散法により出力し、中間調部
ではデイザC去により出力する。
本実施例では乗算器8に入力するαをOとすれば誤差か
全く拡散されずに単なるn値デイザ法と同し出力が得ら
れ、α=1とすれは疑似輪郭の発生を防止した)値、又
は2値の誤差拡散処理結果となる。つまりエツジ部では
α=1付近とし、中間調部ではα=O付近とすれば良い
。又中間調とエツジ部の中間領域ではαを0から1に、
スムーズに切換えてやれば出力結果の内デイザ処理に近
い出力と誤差拡散に近い処理がスムーズに切換える事が
可能である。
このエツジ領域、中間調領域、エツジと中間調の間の性
質の領域の検出をエツジ検出器で行なえば、自動的に画
像処理が行なえる。この方法によれば単に従来のデイザ
出力と従来の誤差拡散出力を領域によって切換えたもの
に比べるとエツジ検出精度が低くても、エツジ部と中間
調部のつなぎ目の劣化や不自然さを全く感じさせない出
力結果を得る事が可能になる。
この乗算係数αを決定する一例を第4図に示すエツジの
検出度合により1..1.の間でαを変化させ、エツジ
検出値< 1 +の時にα=Oエツジ検出値> t 2
の時α=1としたものである。
前述の実施例では入力画像データを誤差拡散イ去により
多値化(n値化)する例を説明したが、2値化でも全く
同様に適応できる事は言うまでもない。
又、αの制御をエツジの検出により行なうのではなく、
他の領域指定手段により制御しても良い。
又、画像の全画面にわたりα=constとして、自由
に操作者が操作して画像をデイザ画像にしたり(α=0
)、誤差拡散画像(α=1.0)その中間的な画像にし
たり、好みに応して設定できるようにしても良い。
又、本実施例の入力画像データをR,G、83つとする
ことにより本発明はカラー画像にも適用することができ
る。
以上のように本発明によれば誤差拡散法により量子化を
行なうにあたり、閾値を周期的に変動させることにより
疑似輪郭の発生及び独特な縞模様の発生を防止すること
が可能となる。しかも、画像の特徴に応じて誤差の拡散
量を制御することにより、階調性及び解像共に優れた画
像を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示したブロック図、第2図は
多値化部の詳細を示したブロック図、第3図は閾値マト
リクスを示した図、 第4図はエツジ検出量に対する係数αの値を示し、た図
、 第5図(a)、第5図(b)は一般的な誤差拡散法によ
る多値化処理を示した図、 第6図は従来の多値化処理結果と本実施例における多値
化処理結果を示した図である。 図中1は画像入力i[2は加算部、3は多値化部、4は
差分針算部、5は配分演算部、6はラインバッファ、7
は画像出力部、8は乗算器、9はエツジ検出部、10−
1〜1O−(n−1)は閾値ROM、11−1〜11−
 (n−1)は比較器、12はエンコーダ、13は水平
カウンタ、14は垂直カウンタである。 ((1) ノ】\−エッソ゛呂カー大 第 γ]イji化部 、5 図(b)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力画像データを2値又は多値の画像データに量
    子化する量子化手段と、 前記入力画像データと量子化後の出力画像 データの誤差を補正する補正手段とを有し、前記量子化
    手段は入力画像データを量子化する際の閾値として周期
    的に変動する閾値を用い、前記補正手段は画像の特徴に
    応じて補正する誤差の量を制御することを特徴とする画
    像処理装置。
  2. (2)更に、前記入力画像データから画像のエッジ量を
    検出するエッジ検出手段を有し、 前記補正手段は前記エッジ検出手段からの エッジ量に応じて誤差の量を制御することを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)項に記載の画像処理装置。
  3. (3)前記補正手段はエッジ量が大きいほど誤差の量を
    多くすることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
    載の画像処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6977757B1 (en) 1999-10-29 2005-12-20 Ricoh Company, Ltd. Image processing method, image processing apparatus and recording medium
US8259357B2 (en) 2007-03-09 2012-09-04 Sharp Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image forming apparatus, image processing method, and computer readable recording medium

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US8259357B2 (en) 2007-03-09 2012-09-04 Sharp Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image forming apparatus, image processing method, and computer readable recording medium

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