JPH0437256A - 画像処理装置 - 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］ この発明は画像処理装置に関し、特に中間調を含む画像
を２値画像により擬似階調表現するための画像処理装置
に関する。

［従来の技術〕 中間調の画像をたとえば白および黒からなる２値画像に
より階調表現するために誤差拡散法が提案されている。

この誤差拡散法は、たとえば、Ｒ９Ｗ、Ｆｌｏｙｄ　　
ａｎｄ　　Ｌ、Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ、　“Ａｎ　　Ａｄ
ａｐｔｉｖｅ　　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　　ｆｏｒ　　５
ｐａｔｉａｌ　　Ｇｒｅｙｓｃａｌｅ　　、Ｐｒｏｃｅ
ｅｄｉｎｇ　　ｏｆ　　ｔｈｅＳ、１．Ｄ、Ｖｏｌ、１
７／２　５ｅｃｏｎｄＱｕａｒｔｅｒ　　１９７６に開
示されている。

第３図は、集積誤差信号を用いた誤差拡散法を実施する
ための従来の画像処理装置を模式的に示す図である。

ＣＣＤイメージスキャナ等の画像入力装置により原画像
データが原画像メモリ１に順次入力される。各画素に対
応する原画像データは、たとえば０〜２５５の多値レベ
ルにより表される。２値化処理の際には、走査アドレス
アップカウンタ２がら発生される主走査アドレス信号Ａ
Ｘおよび副走査アドレス信号ＡＹにより原画像メモリ１
が走査され、原画像データが順次読み出される。原画像
メモリ１は、左から右に１ラインずつ順に走査される。

ここでは、原画像メモリ１の“＊″て示される５６ｍラ
インの第ｎ番目の画素が現在処理の対象となる画素であ
ると仮定する。

第ｍラインの第ｎ番目の画素に対応する原画像データｆ
ｆｆｌｎが原画像メモリ１から加算器３に与えられる。

加算器３は、原画像データｆｆｆｌｎに後述する誤差バ
ッファ７から与えられる集積誤差信号ＩＥを加算し、そ
の加算結果を補正データｆ□、として比較器４に与える
。比較器４は、補正データｆイ。を予め設定されたしき
い値データＤｔｈと比較し、その比較結果を２値化デー
タｇｌＴ１１．ｌとして出力する。補正データｆｍｎが
しきい値データＤｔｈよりも大きいときには２値化デー
タｇｍｎは“２５５”となり、補正データｆ□、がしき
い値データＤｔｈよりも小さいときには２値化データｇ
ｍｎは“０″となる。“２５５２は黒の画素に対応し、
“０”は白の画素に対応する。比較器４から出力された
２値化データｇｍｎは順次２値化データ用メモリ８に記
憶される。

一方、補正データｆ□。および２値化データｇｌＴｌｎ
は減算器５に与えられる。減算器５は、補正データｆｍ
ｎから２値化データｇｉｎを減算し、その減算結果を２
値化誤差ｅｍｎとして分配手段６に与える。

分配手段６は、２値化誤差ｅ□。に分配係数７／１６．
１／１６．５／１６．３／１６をそれぞれ乗算し、それ
らの４つの乗算結果を誤差バッファ７の４つの領域Ａ、
　Ｂ、　Ｃ，Ｄの内容にそれぞれ加算する。領域Ａは第
ｍラインの対ｎ＋１番目の画素に対応し、領域Ｂ、　Ｃ
，Ｄは第ｍ＋１ラインの第ｎ＋１番目、第ｎ番目および
第ｎ−１番目の画素にそれぞれ対応する。そして、誤差
バッファ７の“＊”で示される第ｍラインの第ｎ番目の
領域の内容が集積誤差信号ＩＥとして加算器３に与えら
れる。この集積誤差信号ＩＥは、すてに行われた４回分
の処理により得られた乗算結果が積算されたものである
。具体的には、第ｍラインの第ｎ番目の画素の処理に用
いられる集積誤差信号をＩＥは、第ｍラインの第ｎ−１
番目、第ｎ番目および第ｎ＋１番目の画素の処理により
得られた乗算結果が積算されたものである。次の画素の
処理の際には、第ｍラインの第ｎ＋１番目の領域の内容
が集積誤差信号ＩＥとして加算器３に与えられる。

このように、第３図の画像処理装置においては、現在処
理されるべき原画像データが前の処理で生じた集積誤差
信号により補正される。これにより、２値化処理により
得られた各画素については２値化誤差が生じるが、画像
全体として考えれば、２値化誤差が平均化されることに
なる。

上記の誤差拡散法によると、黒の画素の密度により濃淡
の異なる中間調の画像を擬似階調表現することができる
。黒の画素の割合が白の画素の割合に比べて多い領域は
、濃い（暗い）画像となり、黒の画素の割合が白の画素
の割合に比べて少ない領域は、淡い（明るい）画像とな
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の集積誤差信号を用いた従来の誤差拡散法では、逐
次的に２値化処理を行うことから、現在の２値化処理に
より生じた２値化誤差か次に処理される画素に対応する
領域および次に処理されるラインに対応する領域に拡散
される。そのため、２値化処理の進行とともに、２値化
誤差は第３図において斜め右下方向に拡散することにな
る。その結果、濃度変化の少ない画像や計算により生成
された均一な濃度の画像を２値化処理すると、独特の縞
模様（テクスチャ）が現れる。

この現象は、上記文献にも示されている。このような縞
模様は、２値化誤差の拡散方向および２値化誤差の分配
割合が現在処理されている画素と一定の相対的関係に保
持されていることに起因している。

この発明の目的は、２値化誤差の拡散により生じる特有
の縞模様を減少させ、高品位の２値化画像を得ることが
できる画像処理装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る画像処理装置は、画像を構成する各画素
に対応する原画像データを順次２値化データに変換する
画像処理装置であって、走査手段、反転手段、補正手段
および２値化手段を備える。

走査手段は、画像を走査し、各画素に対応する原画像デ
ータを順次入力する。反転手段は、走査手段の走査方向
を周期的またはランダムに反転させる。補正手段は、走
査手段により得られた原画像データを既に得られた２値
化データの誤差に基づいて補正する。２値化手段は、補
正手段により補正された原画像データを２値化データに
変換する。

［作用］ この発明に係る画像処理装置においては、画像の走査方
向が周期的またはランダムに反転されるので、２値化処
理により生じた誤差の拡散方向が処理対象となる画素と
一定の相対的な関係を有さない。そのため、濃度変化の
少ない画像や均一な濃度の画像を２値化処理した場合で
も、縞模様の発生が抑制される。

［実施例］ 以下、この発明の実施を図面を参照しながら詳細に説明
する。

第１図は、この発明の一実施例による画像処理装置を模
式的に示す図である。

この実施例の画像処理装置が第３図の従来の画像処理装
置と異なるのは第３図の主走査アドレスアップカウンタ
２に代えて主走査アドレスアップダウンカウンタ２ａお
よび切換周期発生器２ｂが設けられる点である。

主走査アドレスアップダウンカウンタ２ａは、主走査ク
ロックＣＫＸに応答して主走査アドレス信号ＡＸおよび
副走査アドレス信号ＡＹを発生する。切換周期発生器２
ｂは、副走査クロックＣＫＹに応答して、ラインごとに
アップダウン切換信号Ｕ／Ｄを反転させる。これにより
、原画像メモリ１の走査方向がラインごとに反転される
。たとえば、第ｍラインは左から右へ走査され、第ｍ＋
１ラインは右から左へ走査される。

これに伴って、２値化データ用メモリ８に記憶される２
値化データの記憶順序もラインごとに反転される。たと
えば、第ｍラインの２値化データは左から右へ記憶され
、第ｍ＋１ラインの２値化データは右から左へ記憶され
る。

また、減算器５から出力される２値化誤差ｅ。

。の拡散方向もラインごとに反転される。分配手段６は
、２値化誤差ｅＩＴｌｒｌ　にそれぞれ分配係数７／１
６．１／１６．５／１６．３／１６を乗算し、それらの
４つの乗算結果を誤差バッファ７の４つの領域Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄの内容にそれぞれ加算する。

ただし、第ｍラインの第ｎ番目の画素の処理の際には、
領域Ａは第ｍラインの対ｎ＋１番目の画素に対応し、領
域Ｂ、Ｃ，Ｄは第ｍ＋１ラインの第ｎ＋１番目、第ｎ番
目および第ｎ−１番目の画素にそれぞれ対応する。

第ｍ＋ｌラインの第ｎ番目の画素の処理の際には、領域
Ａは第ｍ＋１ラインの第ｎ−１番目の画素に対応し、領
域Ｂ、Ｃ，Ｄは第ｍ＋２ラインの第ｎ−１番目、第ｎ番
目および第ｎ＋１番目の画素の処理にそれぞれ対応する
。

したがって、第ｍラインの処理の際には、２値化誤差ｅ
ＩＴｌｒｌが第１図において右下方向に拡散し、第ｍ＋
ｌラインの処理の際には、２値化誤差ｅ□ヤ、。が第１
図の左下方向に拡散する。このように、走査方向をライ
ンごとに反転させることにより、２値化誤差の拡散方向
および分布割合が平均化される。その結果、縞模様（テ
クスチャ）の発生が抑制される。

第２図は第１図の画像処理装置の具体的な構成を示すブ
ロック図である。

第２図において、多値原画像記憶手段１０が原画像メモ
リ１に対応し、主走査アドレス生成手段２１および副走
査アドレス生成手段２２が主走査アドレスアップダウン
カウンタ２ａに対応する。

切換信号発生手段２３は切換周期発生器２ｂに対応する
。

加算手段３０．２値化手段４０および減算手段５０は加
算器３、比較器４および減算器５にそれぞれ対応する。

誤差分配手段６０は分配手段６に対応し、誤差記憶手段
７０は誤差バッファ７に対応する。さらに、画素クロッ
ク生成手段２４が設けられている。

第２図の画像処理装置を構成する各手段は、ｌ＼−ドウ
エアのみにより構成されてもよく、また、ハードウェア
とソフトウェアとの組合せにより構成されてもよい。

画素クロック生成手段２４は、主走査クロックＣＫＸお
よび副走査クロックＣＫＹを発生する。

主走査アドレス生成手段２１は、主走査クロックＣＫＸ
に応答して主走査アドレス信号ＡＸを順次カウントアツ
プするかまたはカウントダウンする。

これにより、多値原画像記憶手段１０の１ラインが左か
ら右の方向または右から左の方向へ走査される。

切換信号発生手段２３は、画素クロック生成手段２４か
らの主走査クロックＣＫＹに応答して、切換信号Ｕ／Ｄ
をラインごとに反転させる。これにより、主走査アドレ
ス生成手段２１は、切換信号Ｕ／Ｄに応答して、主走査
アドレス信号ＡＫのアップカウントおよびダウンカウン
トを切換える。

主走査アドレス生成手段２１は、順方向の主走査の開始
時に多値原画像記憶手段１０の左端のアドレスを指定す
るように初期設定され、逆方向の主走査の開始時に右端
のアドレスを指定するように初期設定される。

副走査アドレス生成手段２２は、副走査アドレス信号Ｃ
ＫＹに応答して、副走査アドレス信号ＡＹを発生する。

これにより、多値原画像記憶手段１０の１ラインの主走
査が終了するごとに次のラインが指定される。

誤差記憶手段７０は、第１図の誤差バッファ７に相当す
る働きを行なう。したがって、誤差記憶手段７０は２ラ
イン分の記憶容量を有している。

ただし、この誤差記憶手段７０は、１次元配列のライン
メモリにより構成されてもよい。この誤差記憶手段７０
は、主走査アドレス生成手段２１から与えられる主走査
アドレス信号ＡＸに応答して走査され、集積誤差信号Ｉ
Ｅが読み出される。また、誤差記憶手段７０は、主走査
アドレス信号ＡＸおよび切換信号発生手段２３からの切
換信号Ｕ／Ｄに応答して、誤差分配手段６０から与えら
れる４つの乗算結果を第１図に示されるような４つの領
域Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの内容に加算する。

加算手段３０．２値化手段４０および減算手段５０の動
作は、第１図の加算器３、比較器４および減算器５の動
作と同様である。

誤差分配手段６０および誤差記憶手段７０の動作は、順
方向走査の場合も逆方向走査の場合も同様であるが、主
走査アドレス信号ＡＸに基づく位置情報が異なる。これ
により、２値化誤差の拡散方向および分配割合がライン
ごとに入れ換わる。

なお、上記実施例では、多値原画像記憶手段１０が２次
元の記憶領域を有するが、多値原画像記憶手段１０を１
次元配列のラインメモリにより構成することも可能であ
る。この場合には、原画像のラインごとに２値化処理が
行なわれる。

上記の実施例によれば、ラインごとに多値原画像記憶手
段１０の走査方向を反転させることにより、２値化誤差
の拡散方向および２値化誤差の分配割合が平均化される
。

上記実施例の画像処理装置は、２値レベルの処理を行う
プリンタ、複写機、ファクシミリ等において中間調の画
像を擬似階調表現する場合に適用される。

なお、第１図の画像処理装置により得られた２値化デー
タを表示するためのプリンタ、複写機、ファクシミリ等
の装置において、順方向および逆方向の走査が可能な場
合には、第１図の２値化デタ用メモリ８は特に必要でな
い。しかし、それらの装置において］方向の走査のみが
可能な場合には、第１図の２値化データ用メモリ８を設
け、その２値化データ用メモリ８から１方向の走査によ
り２値化データを読出す必要がある。

なお、周辺装置の特性および種々のパラメータを考慮し
て、多値原画像記憶手段１０の走査方向を複数ラインご
とまたはランダムに反転させてもよい。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、画像の走査方向が周期
的またはランダムに反転されるので、濃変度化の少ない
画像や均一な濃度の画像を２値化処理した場合でも、縞
模様の発生が抑制される。

したがって、滑らかな高品位の中間調表現が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による画像処理装置を模式
的に示す図である。第２図は第１図の画像処理装置の具
体的な構成を示すブロック図である。第３図は従来の画
像処理装置を模式的に示す図である。 図において、１は画像メモリ、２ａは主アドレスアップ
ダウンカウンタ、２ｂは切換周期発生器、３は加算器、
４は比較器、５は減算器、６は分配手段、７は誤差バッ
ファ、８は２値化データ用メモリを示す。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 １２図 第３閃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像を構成する各画素に対応する原画像データを順次２
   値化データに変換する画像処理装置であって、 前記画像を走査し、各画素に対応する原画像データを順
   次入力する走査手段、 前記走査手段の走査方向を周期的またはランダムに反転
   させる反転手段、 前記走査手段により得られた原画像データを既に得られ
   た２値化データの誤差に基づいて補正する補正手段、お
   よび 前記補正手段により補正された原画像データを２値化デ
   ータに変換する２値化手段を備えた、画像処理装置。