JPH04220078A

JPH04220078A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH04220078A
Application number: JP2404331A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Atobe; 浩史跡部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1992-08-11

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】本発明は画像処理装置に関し、詳
しくは入力した多値画像データを所定の閾値マトリクス
に基づいて階調処理する画像処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、入力画像データを階調処理し、中
間調画像を再現する種々の装置が提案されている。例え
ば、プリンタ装置等によって中間調画像の再現を行う場
合、一般にホスト機器によりディザ閾値による２値化処
理を行った後、２値化信号をプリンタ装置等に送出して
いる。プリンタ装置側では、ドット単位毎のオン／オフ
信号に基づいて印刷用紙に黒ドットを付着させ、その付
着させた黒ドットが単位面積当たり多ければ多い程高濃
度を表現し、少ない程低濃度を表現するといった面積階
調法によって中間調を表現していた。

【０００３】ここで、上記単位面積とは、ディザマトリ
クス（閾値マトリクス）のサイズの事であり、例えば、
３６階調の濃度表現には、６×６ドットの面積がその単
位（解像度）として用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、中間調表現において、異なるディザパタ
ーンの画像を出力する場合は、各ディザパターンに対応
する多くのディザマトリクス（閾値マトリクス）を持た
なければならなかった。つまり、このような場合は、多
くのディザマトリクスを格納するための膨大なメモリ容
量が必要であるという大きな欠点を持っていた。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたもので、各ディザパターン毎にディザマトリクスを
持つのではなく、複数のディザマトリクスに対応する数
式情報からディザマトリクスを生成することにより、従
来における膨大なディザマトリクスの情報量を削減でき
る画像処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明の画像処理装置は以下の構成からな
る。すなわち、入力した多値画像データを所定の閾値マ
トリクスに基づいて階調処理し、出力する画像処理装置
において、多値画像データを入力する入力手段と、該入
力手段で入力した多値画像データを所定の閾値マトリク
スに基づいて階調処理する階調処理手段と、該階調処理
手段で用いる閾値マトリクスを変換する閾値マトリクス
変換手段とを具備することにより、入力した多値画像デ
ータを所定の閾値マトリクスに基づいて階調処理する際
に、使用する閾値マトリクスを所望のデータに変換して
処理するように動作するものである。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る好適な一
実施例を詳細に説明する。図１は、本実施例における画
像処理装置の構成を示す概略ブロック図である。図にお
いて、１００は不図示のホスト機器より送信されてくる
制御信号であり、出力画像のディザパターンを指定する
コマンドが送信される。１０１は本実施例におけるデー
タ変換部であり、テーブルメモリ５内でディザ処理され
た“１”又は“０”データを操作するものである。

【０００８】次に、本実施例における画像処理装置の動
作を説明する。入力端子６ａを通して不図示のホスト機
器から送られてきた６ビットの多値画像データ（ＶＩＤ
ＥＯ）６は、同様に入力端子７ａを通してホスト機器か
ら送られてくる一定周期のビデオクロック（ＶＣＬＫ）
７によってラッチ回路１にラッチされる。そして、その
多値画像データ６は、テーブルメモリ５のアドレス信号
として入力される。

【０００９】また、ビデオクロック７は、主走査カウン
タ３にも入力され、主走査カウンタ３のカウント値をカ
ウントアップする。ここで、そのカウント値は３ビット
で表わされるパラレルバイナリであり、その３ビットの
データはテーブルメモリ５の多値画像データ６が入力さ
れているビットの上位側に入力されている。そして、主
走査カウンタ３は、入力端子８ａを通して入力された水
平同期信号（ＨＳＹＮＣ）８によってリセットされ、主
走査方向のポインタアドレスとして動作する。

【００１０】同様に、副走査カウンタ４は、水平同期信
号８によってカウントアップされ、そのカウント値も３
ビットで表わされるパラレルバイナリである。そして、
その３ビットのデータは、テーブルメモリ５のカウンタ
３のカウント値が入力されるビットの更に上位ビットに
入力されている。また、副走査カウンタ４は、入力端子
９ａを通して入力された垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）９
によって画像域の先端でリセットされ、副走査方向のポ
インタアドレスとして動作する。

【００１１】次に、ディザ処理を実行するテーブルメモ
リ５のプログラミングについて図２を参照して以下に説
明する。前述した様に、メモリアドレスは図２の（ａ）
に示す如く、上位３ビットが副走査カウンタ４のカウン
ト値、その下位３ビットが主走査カウンタ３のカウント
値、そして、最下位６ビットが多値画像データ６である
。また、図２の（ｂ）はデフォルトのディザマトリクス
を示すものであり、図中の各数値（１６進数）は２値化
のための閾値を表わしている。この各閾値は、副走査カ
ウンタ４と主走査カウンタ３のカウント値によって順次
アクセスされ、アクセスされた閾値と多値画像データ６
とが比較される。

【００１２】しかし、本実施例では、図３に示す如く、
図２の（ｂ）に示すディザマトリクスによりディザ処理
された“１”，“０”のデータをテーブルメモリ５にあ
らかじめ格納しておくものである。そして、副走査カウ
ンタ４と主走査カウンタ３のカウント値及び多値画像デ
ータ６をアドレスとして直接テーブルメモリ５に入力さ
せ、テーブルメモリ５からは“１”又は“０”の２値化
データのみを取り出すように構成したものである。

【００１３】尚、以下の説明では、説明の簡略化のため
に、副走査カウンタ４、主走査カウンタ３が各閾値を順
次アクセスするものとする。また、副走査カウンタ４は
、水平同期信号８が入力される度に、図２の（ｂ）に示
すディザ閾値マトリクスの行方向のポインタアドレスと
して動作し、その下位の主走査カウンタ３は、ビデオク
ロック７を入力する毎に、列方向のポインタアドレスと
して動作する。

【００１４】まず、画像データ６を受ける際に、ホスト
機器から垂直同期信号９が送られて来ると、副走査カウ
ンタ４はリセットされ、図２の（ｂ）に示す“００Ｈ”
行をアドレッシングする。次に、水平同期信号８によっ
て主走査カウンタ３がリセットされ、“００Ｈ”列をア
ドレッシングする。この時、アクセスされる閾値は“２
３Ｈ”となっている。

【００１５】従って、入力多値画像データ６の値が“２
３Ｈ”であり、ポインタアドレスである上位６ビットが
全て“０”のメモリアドレスをアドレッシングしている
。すなわち、“００”行“００”列の閾値“２３Ｈ”以
上の値を有する多値画像データ６を“１”（黒ドットと
判断する）とするには、図３に示す如く、メモリアドレ
ス“０２３Ｈ”の出力データを“１”とすれば達成され
る。

【００１６】次に、ビデオクロック７が１パルス入力さ
れると、主走査カウンタ３のカウント値がカウントアッ
プされ、“００”行“０１”列目がポイントアドレスさ
れる。ここで、“００”行“０１”列目の閾値は“１Ｅ
Ｈ”であり、入力多値画像データ６の値が“１ＥＨ”の
場合、メモリアドレスは“０５ＥＨ”番地をアドレッシ
ングしている。従って、“０５ＥＨ”番地以後、“０７
ＦＨ”番地までの出力データを“１”としておく事によ
り、入力画像データが“１ＥＨ”以上の値の時は全て黒
ドットを出力する。

【００１７】同様に、副走査方向についても水平同期信
号８によって行切換操作が行われ、テーブルメモリ５の
メモリアドレスが切り換わる。以上のプログラミング方
法により、図２の（ｂ）に示すディザ閾値マトリクスを
任意に作成することができる。そして、使用するプリン
タ特性に応じた最適なディザマトリクスを選択すれば良
い。

【００１８】次に、本実施例におけるデータ変換部１０
１の動作について、図４−１，図４−２，図４−３，図
５及び図６を用いて以下に説明する。本実施例における
データ変換部１０１は、不図示のホスト機器からディザ
パターンを指定する制御信号１００を受信すると、指定
されたディザパターンに応じてテーブルメモリ５内でデ
ィザ処理されたデータの変換操作を行うものである。本
実施例では、ラインスクリーン，ドットスクリーンの各
ディザパターンを例にとって説明を行う。

【００１９】制御信号１００によってラインスクリーン
が指定された場合、データ変換部１０１内の数式格納部
２０１よりラインスクリーンに一意対応した数式が抽出
される。ここで、上述の数式は、例えば次式といったも
ので与えられる。

【００２０】（Ａ）ラインスクリーンの数式（閾値）＝ｘ（Ｂ）ドットスクリーンの数式（閾値）＝１−ｘ２　−ｙ２　上記数式の使用方法を説明すると、ｘ，ｙは、図４−２
に示すように、６×６ドットのディザマトリクスにおけ
る各ドットに対する座標値である。このディザマトリク
スの中心を（０，０）として、ドットの並び順序に従っ
て座標値が決定されている。また、この座標系で用いら
れている値は、１６進表示を用いると、図４−１に示す
ような形となり、この上位１ビットが符号ビットとして
割り当てられている。そして、ディザマトリクスに対し
、図４−３に示す如く、副走査，主走査のカウント値に
対応した座標値が与えられている。

【００２１】例えば、“００１”行，“０１１”列に対
応したドットには、ｘ座標は“０１１”，ｙ座標は“０
１０”が与えられている。そして、データ変換部１０１
は、副，主走査カウンタ値（ドット位置）に対して、例
えば制御信号１００によってラインスクリーンが選択さ
れた場合、数式（Ａ）を用いて閾値を算出する。その計
算結果は図５に示す（ａ）となり、図４−２のｘ座標の
値が閾値となる。次に図５の（ａ）に示す閾値の大小に
従って６段階のレベル順序分けを行い、ｘ軸の負方向か
ら正方向にレベルが変化する閾値レベル順序に変換する
。ここで、変換された閾値レベルは図５に示す（ｂ）と
なる。そして、変換された閾値レベルを図７に示す閾値
変換テーブルに従って一意的に閾値マトリクスに変換す
る。変換が行われた後の閾値マトリクスは、図５に示す
（ｃ）となる。このマトリクスの閾値は、図４−３のラ
インスクリーンにおける閾値と一致し、副走査，主走査
の各カウント値に対応したものとなっている。

【００２２】また、制御信号１００によってドットスク
リーンが選択された場合は、前述の数式（Ｂ）を用いて
ラインスクリーンの場合と同様な動作により、図４−３
及び図６に示す閾値を生成する。以上説明した動作によ
って任意の数式から数式に対応したディザマトリクスを
任意に生成できる。

【００２３】次に、上述したデータ変換部１０１の処理
手順を図８に示すフローチャートに従って以下に説明す
る。まず、不図示のホスト機器からスクリーンのディザ
マトリクスパターンを指定する制御信号１００を受信す
ると（ステップＳ１）、指定されたパターンに応じて使
用する数式を決定する（ステップＳ２）。次に、ステッ
プＳ２で決定した数式に対し、あらかじめ用意されてい
るディザマトリクス内の各ドットの座標情報から閾値を
計算，算出する（ステップＳ３）。そして、生成された
閾値に応じて画像データを２値化する際のデータをテー
ブルメモリ５内にセットする。

【００２４】なお、本実施例では、ラインスクリーン，
ドットスクリーンの場合を例に説明したが、他のスクリ
ーンにも適用可能なことは言うまでもない。その際の数
式の定義もここに示したものに限定されるものではない
。また、最終的なディザマトリクスの閾値を決定する、
図７における閾値レベルの段階もこれに限定されるもの
ではなく、更に、他のｎ×ｎのディザパターンでも良い
。

【００２５】

【他の実施例】次に、本発明に係る他の実施例を関係す
る図面を参照して以下に説明する。図９は、他の実施例
における画像処理装置の構成を示す図である。尚、図１
と同様の機能を有するものには同一の記号を付け、ここ
での説明は省略する。図中、１１はテーブルメモリ５か
らのデータを送出するためのデータライン、１２，１３
は共にテーブルメモリ５からのパラレルデータを入力し
シリアル出力するシフトレジスタ、１４はシフトレジス
タ１２又は１３からのシリアル信号を切り換えるセレク
タ、１５はセレクタ１４の切り換え信号を出力するステ
アリングフリップフロップ、１６はビデオクロック６に
同期した密度クロックを出力する同期発振器である。そ
して、この同期発振器１６は、ビデオクロック６の周波
数をｆとすると、４倍の周波数の密度クロック４ｆを出
力し、シフトレジスタ１２，１３に印加する。

【００２６】次に、図９の回路図と図１０に示す動作概
念図を参照して動作説明を行う。図９に示すテーブルメ
モリ５のアドレッシング動作については、前述した実施
例（図１）で示した通りである。また本実施例と異なる
点は、テーブルメモリ５が１つのアドレスに対し、４つ
の２値データ（ディザ処理された“１”，“０”のデー
タ）を格納していることである。

【００２７】従って、テーブルメモリ５からは、ホスト
機器から送られて来る多値画像データ６と同じレートタ
イム（ビデオクロックＶＣＬＫの周期と同じ）で４ビッ
トデータが発生する。図において、１１はテーブルメモ
リ５とシフトレジスタ１２，１３を接続する４ビットの
データラインである。前述の実施例で示した如く、ディ
ザ処理出力を得るためには１ビットのデータラインで実
現可能であるが、この実施例では４本（通常のメモリで
は８本）のデータラインを用いて４つの２値データを同
時に、発生できる構成となっている。そして、図１０の
動作概念図に示す４つのディザパターン８０〜８３の閾
値構成を図１２，図１４の（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示
す。ここで、図１０のディザパターン８０は図１２，図
１４の（ａ）に、ディザパターン８１は図１２，図１４
の（ｂ）に、ディザパターン８２は図１２，図１４の（
ｃ）に、ディザパターン８３は図１２，図１４の（ｄ）
にそれぞれ対応している。

【００２８】図１０の動作概念図からも明らかなように
、この実施例では、１つの入力画像データに対して４つ
の閾値、図１２では“２２”，“２１”，“１Ｆ”，“
１Ｅ”、図１４では“２３”，“２２”，“２１”，“
２０”を４つのコンパレータ１７ａ〜１７ｄにて同時に
比較して出力を得る構成となっている。すなわち、図１
２，図１４の（ａ）〜（ｄ）に示すディザパターンによ
る閾値の構成は、前述した実施例と同様な処理が行われ
た後、それぞれ図１３，図１５に示すものとなる。図１
３，図１５では、左から順に図１２，図１４の（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ）のパターンとなる。

【００２９】つまり、この実施例におけるテーブルメモ
リ５からは、ビデオクロック７に同期して、４画素分（
４ビット）のディザ処理されたデータがデータバス１１
を介してシフトレジスタ１２，１３へ送出される。また
、シフトレジスタ１２，１３のパラレル入力部にセット
された４ビットのデータは、同期発振器１６からの密度
クロック４ｆ（１２００ｄｐｉ相当のクロック）によっ
て時系列なラスタイメージ（ＶＤＯ）として最終的に出
力される。

【００３０】ここで、連続的にディザ処理された２値デ
ータを出力するために、シフトレジスタ１２がデータを
送出している間、シフトレジスタ１３では、次の濃度に
対応した４ビットのデータを読み込み、クロックの反転
と同期してラスターイメージを送出する構成としている
。そして、セレクタ１４は２値データを順次送出してい
るシフトレジスタをセレクトして、ビデオ信号（ＶＤＯ
）を取り出す働きを行っている。

【００３１】次に、この実施例におけるデータ変換部２
０１の動作について説明する。まず、データ変換部２０
１は、前述した実施例と同様に、ホスト機器より制御信
号２００によってディザパターンが指定される。その制
御信号２００を受信後、指定ディザパターンに一意対応
した数式が抽出される。この実施例では、（Ａ）ライン
スクリーンの数式（閾値）＝ｘ（Ｂ）ドットスクリーンの数式（閾値）＝１−ｘ２　−ｙ２　を使用する。数式が抽出された後、前述の実施例でディ
ザパターン１つに対して施された処理が、４つに対して
施される。この際、抽出された数式に対して閾値を決定
する各ドットの座標情報をもつディザマトリクスはそれ
ぞれ異なる。そのディザマトリクス４つの座標は、図１
１に示したものとなる。図１１の（ａ）〜（ｄ）を用い
て前述の実施例と同様な処理が施された結果、ラインス
クリーンの場合は図１３、ドットスクリーンの場合は図
１５となるが、閾値レベルの分布と各ドットの関係から
も分かるように、濃度分布状態はよりなめらかものとな
っている。

【００３２】尚、２つの実施例におけるデータ変換動作
は、非印字期間にて動作されるものである。また印字動
作は、上述のデータ変換の動作が終了したことを確認し
た後に行われる。更に、実施例における動作は、ホスト
機器からの制御信号によって動作したが、画像処理装置
におけるディップスイッチ等で動作を制御するように構
成しても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
数式情報から複数のディザマトリクスに対応する複数の
ディザマトリクス（閾値マトリクス）を生成する手段を
設けるとことにより、従来におけるディザパターン毎の
膨大なディザマトリクスの情報量を削減できるという優
れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例における画像処理装置の構成を示す概
略ブロック図である。

【図２】（ａ）は本実施例でのメモリアドレスの構成を
示す図であり、（ｂ）はディザマトリクスを示す図であ
り、（ｃ）は画像データとクロックとのタイミングを示
す図である。

【図３】テーブルメモリの入力アドレスと出力データと
の関係を示す図である。

【図４】ディザマトリクス内の各ドット座標情報とその
データ体系を示す図である。

【図５】ラインスクリーンのディザマトリクスの閾値を
示す図である。

【図６】ドットスクリーンのディザマトリクスの閾値を
示す図である。

【図７】閾値レベルから閾値変換マトリクスへの変換を
示す図である。

【図８】本実施例での動作を説明するためのフローチャ
ートである。

【図９】他の実施例における画像処理装置の構成を示す
概略ブロツク図である。

【図１０】他の実施例における動作を説明するための概
略図である。

【図１１】４つのディザマトリクス内の各ドット座標情
報を示す図である。

【図１２】ラインスクリーンの４つのディザマトリクス
の閾値を示す図である。

【図１３】図１２のディザパターンから１つにまとめた
図である。

【図１４】ドットスクリーンの４つのディザマトリクス
の閾値を示す図である。

【図１５】図１４のディザパターンから１つにまとめた
図である。

【符号の説明】

１　　ラッチ３　　主走査カウンタ４　　副走査カウンタ５　　テーブルメモリ６　　多値画像データ７　　ビデオクロック８　　水平同期信号９　　垂直同期信号１０　　２値データ出力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力した多値画像データを所定の閾値マト
リクスに基づいて階調処理し、出力する画像処理装置に
おいて、多値画像データを入力する入力手段と、該入力
手段で入力した多値画像データを所定の閾値マトリクス
に基づいて階調処理する階調処理手段と、該階調処理手
段で用いる閾値マトリクスを数式情報に基づいて変換す
る閾値マトリクス変換手段とを具備することを特徴とす
る画像処理装置。