JPH04217173A

JPH04217173A - 画像データ変換方法及び画像データ変換装置

Info

Publication number: JPH04217173A
Application number: JP2403311A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tanioka; 宏谷岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1990-12-18
Publication date: 1992-08-07

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は非線型なデータ変換を行
う画像データ変換方式及びデータ変換装置に関し、例え
ば、フアクシミリ、デイジタル複写機、画像読み取りリ
ーダ等の、デイジタル信号として画像を処理する画像デ
ータ変換方法式及び画像データ変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置ではＣＣＤ等の光センサを
用いて原稿の輝度データを読み取り、Ａ／Ｄ変換器で量
子化した後、記録する為に濃度データに変換が、記録装
置等より永久可視表示していた。上記輝度−濃度変換は
、いわゆる対数的変換であり、その変換される入力輝度
データのレベル数が減少して濃度データに変換される事
が知られている。

【０００３】この変換に伴なうレベル数の減少を抑える
為に、■センサ出力をアナログ回路で対数変換した後、
Ａ／Ｄ変換機で量子化する。■センサ出力の量子化ビッ
ト数を増加して、対数変換器に入力する対数変換時のビ
ット数を増加させる。■対数変換時のビット数を増加さ
せて、レベル数を増加する。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかし上記第１例
は、高精度で安定なアナログ回路が必要であり、安価に
実現出来ない。また、第２例及び第３例は、共に増加さ
せたビット数が必ずしもダイナミツクレンジ全域で有効
にレベル数の増加に寄与しない点、及び直接コストアッ
プとなる難点を持つ。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決し、入出力のデータビット数を増加させる事なく、入
力データの情報を変換後のデータ上に保存しつつ、デー
タ変換を実現する事を目的とする。上述の目的を解決す
る一手段として、本発明に係る一実施例は以下の構成を
備える。

【０００６】即ち、非線型なデータ変換を行うデータ変
換装置において、入力データを所望する変換データビッ
ト数よりも多いビット数に変換する第１変換手段と、該
第１変換手段での変換データを所望ビット数に変換する
第２変換手段と、該第２変換手段での変換時の誤差を求
める誤差演算手段と、該誤差演算手段で求めた誤差によ
り前記第１変換手段の変換値を補正する補正手段を備え
る。

【０００７】

【作用】以上の構成において、簡単な構成かつ安価で、
入出力のデータビット数を増加させる事なく、入力デー
タの情報を変換後のデータ上に保存しつつ、高精度での
データ変換を実現できる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
を詳説する。図１は本発明に係る一実施例のブロツク構
成図である。第１図において、１は量子化部２０より入
力される８ビット幅の輝度データをアドレス端子に入力
し、１０ビット幅の濃度データに変換する対数変換ＲＯ
Ｍである。該対数変換ＲＯＭ１での変換データは　　加
算器２に送られ、後述する変換誤差を加算された後、ビ
ットシフタ３でその上位８ビットデータが選択され、記
録部３０への濃度データＤとして出力される。

【０００９】さらに、この濃度データＤを再びビットシ
フタ４で２ビットシフトして減算器５に送り、加算器２
の出力との差が求められる。従つて、減算器５の出力ｅ
は、入力輝度データに応じた、０，１，２，３なる変換
誤差となる。この変換誤差はＦ／Ｆ６で１画素データ分
保持される。この該変換誤差ｅは、次画素データ変換時
に先述した加算器２により対数変換ＲＯＭ１の出力デー
タを補正するデータとなる。

【００１０】なを、図１中、１０はＣＣＤ等のイメージ
センサを備え、画像を輝度データして読み込む画像入力
部、２０は画像入力部１０よりの読み取り画像データを
量子化する量子化部であり、本実施例では８ビットのデ
ータ（０〜２５５）に量子化される。３０は実施例の変
換装置により変換されたデータを出力する記録部である
。

【００１１】以上の構成を備える本実施例における対数
変換原理の詳細を以下に説明する。輝度−濃度の対数変
換は、一般的に

【００１２】

【数１】で示される様に、入力された８ビットの輝度データ（２
５５〜０）を８ビットの濃度データ（０〜２５５）に変
換することにより行なわれる。図２にその特性を示す。

【００１３】図２より明白なように、△Ｄ／△Ｉ＝１の
時の入力輝度データをａとし、濃度データをｂとすると
、入力輝度データＩが０〜ａの区間は△Ｄ／△Ｉ＞１（
レベル）でありこの区間の変換レベル数はａ個のレベル
となる。一方、入力輝度データＩがａ〜２５５の区間は
△Ｄ／△Ｉ＜１（レベル）でありこの区間の変換レベル
数はｂ個のレベルとなる。従つて、入力輝度データ２５
６レベル（８ビット）に対して、濃度データは２５６レ
ベル（８ビット）中（ａ＋ｂ）レベルとなり、ａ＋ｂが
略１６０ならば、約１００レベル分のデータが消失する
事になる。

【００１４】ところが、図２より、輝度データＩの（ａ
〜２５５）の区間は、濃度データに反映されないものの
入力輝度情報として２５５−ａ（≒１７５）レベルを有
する。従つて、この区間に対して、対数変換ビツト数を
増加させ、対数変換を精度よく実行すれば、変換レベル
数が増加する。逆に、入力輝度データＩの（０〜ａ）の
区間においては、対数変換ビット数を増加させても変換
レベル数は増加しない。

【００１５】一方、入力輝度データＩの（０〜ａ）の区
間に対して入力輝度データのビット数を増加させれば、
濃度データのレベル数は増加するが、逆に、入力輝度デ
ータＩの（ａ−２５５）の区間に対しては、ビット数を
増加させても変換される濃度レベルはｂレベルのままで
ある。したがって、コストアップとなる割りには増加さ
せたビット数が必ずしもダイナミツクレンジ全域で有効
にレベル数の増加に寄与しないそこで、本実施例では、
以下の変換処理を行なう。まず量子化部２０よりの入力
輝度データを対数変換ＲＯＭ１で濃度データに変換する
際に、記録部３０への出力ビツト数である８ビットの変
換データビットよりも多いビット数、たとえば１０ビッ
トの濃度データに変換する。この変換濃度データを加算
器２に送つて前のデータに対するビツトシフタ４及び減
算器５で演算した変換誤差を加算して、ビツトシフトに
よる変換誤差を次画素変換時の補正データとして補正す
る。そして、ビットシフタ３でその上位８ビットデータ
を選択して、記録部３０への濃度データＤとして出力す
る。上記実施例の動作の詳細を図３、図４も参照して以
下に説明する。

【００１６】図３は、入力輝度データＩ＝２３２が１０
画素連続して入力された時における図１の加算器２の出
力ｆ、減算器５の出力ｅ、記録部３０への出力データＤ
を順次示したものである。最初の画素ｉ＝０の時、ｆ＝
２６，Ｄ＝６とすると、ｅ＝２となる。このｅを対数変
換ＲＯＭ１の出力に加算してｆとするので、次画素ｉ＝
１ではｆ＝２８（２６＋２），Ｄ＝７，ｅ＝０となる。数１の実数計算をすると、Ｄ＝６．５４３となる。この
ように、本実施例によれば、１０画素分のＤ値が６と７
交互に変換されている事より、より正確な変換が行なえ
た事は明白である。

【００１７】図４は、同様に輝度データＩ＝２３１が１
０画素連続して入力された時における図１の加算器２の
出力ｆ、減算器５の出力ｅ、記録部３０への出力データ
Ｄを順次示したものである。輝度データＩ＝２３１の場
合には、数１の実数計算をすると、実数計算Ｄ＝６．８
４１に対し、６，７，７，７，６，…となり、上記同様
に正確な変換が行なえた事は明白である。

【００１８】尚、従来の変換濃度データは、Ｉ＝２３１
，２３２共に四捨五入すれば、Ｄ＝７、切りすてればＤ
＝６である。このように本実施例によれば、この領域に
おける入力輝度データのレベル差１（２３１と２３２）
の変化をより忠実に対数変換出来たと言える。又、以上
の説明で明らかな如く、本実施例が単に１０ビット幅で
対数変換することと異なるのは、８ビット幅でありなが
ら連続する複数画素分のデータ上で１０ビット幅分の情
報を有して変換出来る点であり、例えば、８ビット幅の
２５６階調の表現能力を有する記録部３０に１０ビット
の濃度データを入力しても、上位８ビット分のデータし
か有効でない事に対し、本実施例によれば疑似的にそれ
以上の階調表現が可能となる。＜他の実施例＞以上の説明は、加算器２を用いて、ビツトシフトにより
発生する変換誤差ｅにより次画素（注目画素）を補正す
る例について説明したが、この注目画素の補正方法は以
上の例に限定されるものではなく、更に注目画素周辺の
ビツトシフト変換誤差によりこの注目画素を補正しても
よい。このように構成することにより、より高精度での
輝度−濃度変換ができる。

【００１９】このように、注目画素の周辺画素のビツト
シフト変換誤差をも用いて注目画素を補正する本発明に
係る他の実施例を図５を参照して以下に説明する。図５
において、図１と同様構成には同一番号を付し、詳細説
明を省略する。本実施例においては、上記第１の実施例
で発生するビツトシフトにより発生する変換誤差ｅを分
配器７を用いて２分し、一方は、次画素変換の為に他方
はライン遅延メモリ８を用いて１ライン分遅延させて次
ライン画素変換時に補正する。従つて、１画素を補正す
る為の変換誤差は直前に発生する誤差の１／２と前ライ
ンに発生した誤差の１／２とを加算器９で加算した後、
前記同様に加算器２で変換データを補正する。

【００２０】本実施例では、２次元的画像の入力輝度デ
ータの変化により忠実な濃度データへの変換が可能とな
る。なを、図５の誤差分配器７は等分割に限定されず、
１／４，３／４に２分し、乱数的に切り換える事により
テクスチヤーの発生を抑圧出来る。又、変換誤差の分配
箇所も３画素以上とする事でもテクスチヤーの発生を抑
圧出来る。

【００２１】更に本実施例は入力画像の輝度を濃度に変
換する対数変換に限定されず、非線系なデータ変換時に
も（例えばγ変換）全て有効である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
出力のデータビット数を増加させる事なく、入力データ
の情報を変換後のデータ上に保存しつつ、データ変換を
実現することが可能であり、簡単かつ安価な構成で高精
度でのデータの非線型変換が可能となる。

【００２３】また、本発明を画像の対数変換に利用すれ
ば、入力画像の諧調性を保った高精度の出力画像を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のブロック構成図、

【図
２】入力画像の対数変換を示す図、

【図３】入力輝度デ
ータＩ＝２３２が１０画素連続して入力された時の各デ
ータ値を示す図、

【図４】入力輝度データＩ＝２３１が１０画素連続して
続力された時の各データ値を示す図、

【図５】本発明に係る他の実施例のブロック構成図であ
る。

【符号の説明】

１　　　　対数変換ＲＯＭ２，９　　　　加算器３，４　　　　ビットシフタ５　　　　減算器６　　　　フリツプフロツプ７　　　　分配器８　　　　ライン遅延メモリ１０　　　　画像入力部２０　　　　量子化部３０　　　　記録部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　入力画像データを所望する変換データ
ビット数よりも多いビット数に変換し、このビット数を
元に戻したときの誤差を次の入力画像データに対応する
前記変換データを補正する補正情報として使用すること
を特徴とする画像データ変換方法。
【請求項２】　　非線型なデータ変換を行うデータ変換
装置において、入力データを所望する変換データビット
数よりも多いビット数に変換する第１変換手段と、該第
１変換手段での変換データを所望ビット数に変換する第
２変換手段と、該第２変換手段での変換時の誤差を求め
る誤差演算手段と、該誤差演算手段で求めた誤差により
前記第１変換手段の変換値を補正する補正手段を有する
事を特徴とする画像データ変換装置。