JPH06101788B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents
画像信号処理装置Info
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- JPH06101788B2 JPH06101788B2 JP1186429A JP18642989A JPH06101788B2 JP H06101788 B2 JPH06101788 B2 JP H06101788B2 JP 1186429 A JP1186429 A JP 1186429A JP 18642989 A JP18642989 A JP 18642989A JP H06101788 B2 JPH06101788 B2 JP H06101788B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、階調画像を含む画像情報を数階調程度の濃度
表現できる記録系や表示系に対して多値再生する機能を
備えた画像信号処理装置に関するものである。
表現できる記録系や表示系に対して多値再生する機能を
備えた画像信号処理装置に関するものである。
従来の技術 近年事務処理の機械化や画像通信の急速な普及に伴っ
て、従来の白黒２値原稿のほかに、階調画像や印刷画像
の高品質画像再生要望が高まってきている。特に、階調
画像の２値画像による擬似階調再現は、表示装置や記録
装置との適合性がよく多くの提案がなされている。
て、従来の白黒２値原稿のほかに、階調画像や印刷画像
の高品質画像再生要望が高まってきている。特に、階調
画像の２値画像による擬似階調再現は、表示装置や記録
装置との適合性がよく多くの提案がなされている。
これらの擬似階調再現の１つの手段として、ディザ法が
最もよく知られている。この方法は、予め定められた一
定面積において、その面積内に再現するドットの数によ
って階調を再現するもので、ディザマトリクスに用意し
たしきい値と入力画情報を１画素毎に比較しながら２値
化処理を行っている。この方法は、階調特性と分解能特
性がディザマトリックスの大きさに直接依存し、互いに
両立出来ない関係にある。又、印刷画像等に用いた場
合、再現画像におけるモアレ模様の発生はさけがたい。
最もよく知られている。この方法は、予め定められた一
定面積において、その面積内に再現するドットの数によ
って階調を再現するもので、ディザマトリクスに用意し
たしきい値と入力画情報を１画素毎に比較しながら２値
化処理を行っている。この方法は、階調特性と分解能特
性がディザマトリックスの大きさに直接依存し、互いに
両立出来ない関係にある。又、印刷画像等に用いた場
合、再現画像におけるモアレ模様の発生はさけがたい。
上記階調特性と高分解能が両立し、且つモアレ模様の発
生抑制効果の大きい方法として、誤差拡散法（文献：
〔アール・フロイド アンド エルスティンバーグ“ア
ン アダプティブ アルゴリズム フォー スペシャル
グレー スケール”エスアイディー75 ダイジェスト
36〜37頁〕R.FLOYD ＆ L.STEINBERG,“An Adaptive A
lgorithm for Spatial Gray Scale",SID75DIGEST、pp36
〜37）が提案されている。
生抑制効果の大きい方法として、誤差拡散法（文献：
〔アール・フロイド アンド エルスティンバーグ“ア
ン アダプティブ アルゴリズム フォー スペシャル
グレー スケール”エスアイディー75 ダイジェスト
36〜37頁〕R.FLOYD ＆ L.STEINBERG,“An Adaptive A
lgorithm for Spatial Gray Scale",SID75DIGEST、pp36
〜37）が提案されている。
第７図は、上記誤差拡散法を実現するための要部ブロッ
ク図である。原画像における注目画素の座標を（x,y）
とするとき、701は誤差記憶手段、702は誤差配分係数マ
トリックスの示す注目画素の周辺の未処理画素領域、70
3は座標（x,y）における集積誤差SXYの記憶位置、704は
座標（x,y）における入力レベルIxyの入力端子、705は
Ｉ′xy（＝Ixy＋Sxy）の入力補正手段、706は出力レベ
ル０またはＲの２値レベルPxyの出力端子、707は一定閾
値R/2を印加する信号端子、708は入力信号Ixyと一定閾
値R/2を比較してIxy≧R/2の時Pxy＝Ｒを、そのほかの場
合はPxy＝０を出力する２値化手段、709はExy（＝Ｉ′
xy-Pxy）の注目画素に対する２値化誤差を求める差分演
算手段である。
ク図である。原画像における注目画素の座標を（x,y）
とするとき、701は誤差記憶手段、702は誤差配分係数マ
トリックスの示す注目画素の周辺の未処理画素領域、70
3は座標（x,y）における集積誤差SXYの記憶位置、704は
座標（x,y）における入力レベルIxyの入力端子、705は
Ｉ′xy（＝Ixy＋Sxy）の入力補正手段、706は出力レベ
ル０またはＲの２値レベルPxyの出力端子、707は一定閾
値R/2を印加する信号端子、708は入力信号Ixyと一定閾
値R/2を比較してIxy≧R/2の時Pxy＝Ｒを、そのほかの場
合はPxy＝０を出力する２値化手段、709はExy（＝Ｉ′
xy-Pxy）の注目画素に対する２値化誤差を求める差分演
算手段である。
さて、注目画素に対する集積誤差Sxyは第（１）、
（２）式で表される。
（２）式で表される。
Sxy＝ΣKij・Ex-j+2,y-i+1 ……（１） （但し、i,jは誤差配分係数マトリックス内の座標を示
す。） この誤差配分係数Kijは誤差Exyの注目画素の周辺画素へ
の配分の重み付けをするもので前記文献では （但し、＊は注目画素の位置） を例示している。
す。） この誤差配分係数Kijは誤差Exyの注目画素の周辺画素へ
の配分の重み付けをするもので前記文献では （但し、＊は注目画素の位置） を例示している。
第７図の構成では、上記の演算は注目画素に対する２値
化誤差Exyに、未処理の周辺未処理画素領域702内の各画
素Ａ〜Ｄに対応する配分係数を乗算し、誤差記憶手段70
1内の値に加算し再び該当位置へ記憶させる誤差配分演
算手段710によって実現している。ただし、誤差記憶手
段701の画素位置Ｂの集積誤差は予め０にクリアされて
いる。
化誤差Exyに、未処理の周辺未処理画素領域702内の各画
素Ａ〜Ｄに対応する配分係数を乗算し、誤差記憶手段70
1内の値に加算し再び該当位置へ記憶させる誤差配分演
算手段710によって実現している。ただし、誤差記憶手
段701の画素位置Ｂの集積誤差は予め０にクリアされて
いる。
更に本方式を数階調程度の記録系や表示系に対して適応
するときは複数の固定閾値で複数レベルを出力する多値
化誤差拡散法（例えば、特願昭62-235121号）がとられ
る。
するときは複数の固定閾値で複数レベルを出力する多値
化誤差拡散法（例えば、特願昭62-235121号）がとられ
る。
発明が解決しようとする課題 さて、上記誤差拡散法は既に述べたように組織的ディザ
法に比較して、階調特性や分解能の点で優れており、ま
た印刷物画像の再生時においてもモアレ模様の抑制効果
が大きい等の特徴を有する。しかしながら誤差領域の構
造や重み付け係数によって独特の縞模様やテクスチャが
発生する。特にハイライト領域やダーク領域での誤差の
ヒステリシスによる独特なドット模様は、視覚的に異和
感をもたせ、画像品質を低下させる要因になっている。
また誤差領域の構造を大きく取って誤差を出来るだけ平
均的に小さくし、滑らかな階調特性を得ようとすると分
解能が悪くなる。この様な構造は、演算も多く画素の処
理速度も遅くなると言う問題点を有している。
法に比較して、階調特性や分解能の点で優れており、ま
た印刷物画像の再生時においてもモアレ模様の抑制効果
が大きい等の特徴を有する。しかしながら誤差領域の構
造や重み付け係数によって独特の縞模様やテクスチャが
発生する。特にハイライト領域やダーク領域での誤差の
ヒステリシスによる独特なドット模様は、視覚的に異和
感をもたせ、画像品質を低下させる要因になっている。
また誤差領域の構造を大きく取って誤差を出来るだけ平
均的に小さくし、滑らかな階調特性を得ようとすると分
解能が悪くなる。この様な構造は、演算も多く画素の処
理速度も遅くなると言う問題点を有している。
本発明は、上記誤差拡散法の問題点を注目画素位置の集
計誤差とその周辺の誤差を加算することによって小さな
誤差領域で実質大きな領域の役割をする誤差領域とする
ことで階調特性を改善させ、そして新たな誤差を注目画
素と集積誤差から演算し等濃度関係を満足させる。
計誤差とその周辺の誤差を加算することによって小さな
誤差領域で実質大きな領域の役割をする誤差領域とする
ことで階調特性を改善させ、そして新たな誤差を注目画
素と集積誤差から演算し等濃度関係を満足させる。
更に、数階調程度の記録又は表示系については多値化誤
差拡散法の固定閾値レベルをｎ×ｎと前記固定閾値を中
心レベルとした他のディザ閾値をｎ×ｎとを組み合せ配
列したＮ×Ｎの複数のディザマトリックス閾値とするこ
とによって、ディザ成分の周期性と誤差拡散性のランダ
ム性を融合させ、ハイライト及びダーク領域のテクスチ
ャを改善し、しかも網点画像再生時のモアレ模様の発生
も比較的抑制できて高品位な再生画像が得られる画像信
号処理装置を提供するものである。
差拡散法の固定閾値レベルをｎ×ｎと前記固定閾値を中
心レベルとした他のディザ閾値をｎ×ｎとを組み合せ配
列したＮ×Ｎの複数のディザマトリックス閾値とするこ
とによって、ディザ成分の周期性と誤差拡散性のランダ
ム性を融合させ、ハイライト及びダーク領域のテクスチ
ャを改善し、しかも網点画像再生時のモアレ模様の発生
も比較的抑制できて高品位な再生画像が得られる画像信
号処理装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 本発明は画素単位でサンプリングした多階調の画信号レ
ベルを多値化する際に、 注目画素の多値化誤差をその周辺の画素位置に対応させ
て記憶する誤差記憶手段と、 前記誤差記憶手段内の注目画素位置に対応した集積誤差
とその周辺の誤差とを加算し誤差補正レベルを出力する
補正誤差演算手段と、 前記誤差補正レベルと注目画素の入力レベルとを加算し
第１の入力補正レベルを出力する第１の入力補正手段
と、 前記第１の入力補正レベルと複数のディザマトリックス
のしきい値レベルとを比較し、注目画素の多値化レベル
を決定する多値化手段と、 前記注目画素の入力レベルと前記集積誤差とを加算し第
２の補正レベルを出力する第２の入力補正手段と、 前記第２の入力補正レベルと多値化レベルとの差分によ
り多値化誤差を求める差分演算手段と、 前記差分演算手段からの多値化誤差配分係数から注目画
素周辺の未処理画素に対応する誤差配分値を算出し、前
記誤差配分値を前記誤差記憶手段内の対応する画素位置
の集積誤差とを加算し再び記憶させる誤差配分更新手段
とを具備した画像信号処理装置であって、特に補正誤差
演算手段は注目画素に対応した集積誤差とその周辺の誤
差の総和のそれぞれに係数1/2nまたは１−1/2n（ｎは正
の整数）を乗算して加算演算し誤差補正レベルを求め、
また複数のディザマトリックスは多値化誤差拡散法の固
定閾値レベルをｎ×ｎと、この固定閾値レベルを中心閾
値レベルとして他のディザ閾値をｎ×ｎ配列したＮ×Ｎ
のディザマトリックスより構成することにより、上記目
的を達成するものである。
ベルを多値化する際に、 注目画素の多値化誤差をその周辺の画素位置に対応させ
て記憶する誤差記憶手段と、 前記誤差記憶手段内の注目画素位置に対応した集積誤差
とその周辺の誤差とを加算し誤差補正レベルを出力する
補正誤差演算手段と、 前記誤差補正レベルと注目画素の入力レベルとを加算し
第１の入力補正レベルを出力する第１の入力補正手段
と、 前記第１の入力補正レベルと複数のディザマトリックス
のしきい値レベルとを比較し、注目画素の多値化レベル
を決定する多値化手段と、 前記注目画素の入力レベルと前記集積誤差とを加算し第
２の補正レベルを出力する第２の入力補正手段と、 前記第２の入力補正レベルと多値化レベルとの差分によ
り多値化誤差を求める差分演算手段と、 前記差分演算手段からの多値化誤差配分係数から注目画
素周辺の未処理画素に対応する誤差配分値を算出し、前
記誤差配分値を前記誤差記憶手段内の対応する画素位置
の集積誤差とを加算し再び記憶させる誤差配分更新手段
とを具備した画像信号処理装置であって、特に補正誤差
演算手段は注目画素に対応した集積誤差とその周辺の誤
差の総和のそれぞれに係数1/2nまたは１−1/2n（ｎは正
の整数）を乗算して加算演算し誤差補正レベルを求め、
また複数のディザマトリックスは多値化誤差拡散法の固
定閾値レベルをｎ×ｎと、この固定閾値レベルを中心閾
値レベルとして他のディザ閾値をｎ×ｎ配列したＮ×Ｎ
のディザマトリックスより構成することにより、上記目
的を達成するものである。
作用 本発明は上記構成により、注目画素に注目画素位置に対
応する集積誤差とその周辺の集積誤差をも考慮した入力
補正レベルを複数のディザマトリックスのしきい値で多
値化し、新たな多値化誤差を注目画素と集積誤差との和
と多値化出力との差分で求め階調特性を改善し、ディザ
マトリックス閾値を誤差拡散法閾値レベルとディザの閾
値レベルとの組み合せ配列によって、高品位な再生画像
を可能とし、誤差配分係数を1/2nとすることによって高
速処理をも可能としたものである。
応する集積誤差とその周辺の集積誤差をも考慮した入力
補正レベルを複数のディザマトリックスのしきい値で多
値化し、新たな多値化誤差を注目画素と集積誤差との和
と多値化出力との差分で求め階調特性を改善し、ディザ
マトリックス閾値を誤差拡散法閾値レベルとディザの閾
値レベルとの組み合せ配列によって、高品位な再生画像
を可能とし、誤差配分係数を1/2nとすることによって高
速処理をも可能としたものである。
また、前記補正誤差演算手段によって演算係数を適当に
選択することによって画質を制御できるようにしたもの
である。
選択することによって画質を制御できるようにしたもの
である。
実施例 第１図は本発明の１実施例における画像信号処理装置の
要部ブロック構成を示したものである。
要部ブロック構成を示したものである。
第１図において、原画像における注目画素の座標を（x,
y）とするとき、１は誤差記憶手段、２は誤差配分係数
マトリックスの示す注目画素の周辺の未処理画素領域、
３は座標（x,y）における集積誤差Sxyの記憶位置、４は
座標（x,y）における入力レベルIxyの入力端子、５は入
力レベルIxyと補正誤差演算手段12からの出力である補
正誤差レベルexyを入力して第１の入力補正レベルI1xy
を出力する第１の入力補正手段、６は多値化信号Pnxyの
出力端子、７は第１の入力補正レベルを複数のしきい値
で比較して多値信号Pn（x,y）として出力すると同時に
多値出力信号に対応する多値化レベルを選択し差分演算
手段８へ出力する多値化手段、101は原画の入力レベルI
xyと集積誤差Sxyを入力して第２の入力補正レベルを出
力する第２の入力補正手段、８は前記第２の入力補正レ
ベルと多値化レベルとの差分である多値化誤差En(x,y)
を出力する差分演算手段、10は注目画素の周辺の未処理
画素に対応する誤差配分係数と多値化誤差を演算した結
果と周辺画素領域２の此れ迄の集積誤差を加算し新たな
集積誤差を再に誤差記憶手段１内の画素位置Ａ〜Ｄに記
憶させる誤差配分更新手段、11は注目画素位置３に対応
する集積誤差Sxyと周辺未処理画素領域内の集積誤差と
を入力し誤差補正レベルexyを出力する補正誤差演算手
段である。
y）とするとき、１は誤差記憶手段、２は誤差配分係数
マトリックスの示す注目画素の周辺の未処理画素領域、
３は座標（x,y）における集積誤差Sxyの記憶位置、４は
座標（x,y）における入力レベルIxyの入力端子、５は入
力レベルIxyと補正誤差演算手段12からの出力である補
正誤差レベルexyを入力して第１の入力補正レベルI1xy
を出力する第１の入力補正手段、６は多値化信号Pnxyの
出力端子、７は第１の入力補正レベルを複数のしきい値
で比較して多値信号Pn（x,y）として出力すると同時に
多値出力信号に対応する多値化レベルを選択し差分演算
手段８へ出力する多値化手段、101は原画の入力レベルI
xyと集積誤差Sxyを入力して第２の入力補正レベルを出
力する第２の入力補正手段、８は前記第２の入力補正レ
ベルと多値化レベルとの差分である多値化誤差En(x,y)
を出力する差分演算手段、10は注目画素の周辺の未処理
画素に対応する誤差配分係数と多値化誤差を演算した結
果と周辺画素領域２の此れ迄の集積誤差を加算し新たな
集積誤差を再に誤差記憶手段１内の画素位置Ａ〜Ｄに記
憶させる誤差配分更新手段、11は注目画素位置３に対応
する集積誤差Sxyと周辺未処理画素領域内の集積誤差と
を入力し誤差補正レベルexyを出力する補正誤差演算手
段である。
以下、上記構成の動作について４値化出力を例にとって
詳細に述べる。
詳細に述べる。
第１の入力補正手段５によって出力される第１の入力補
正レベルは補正誤差演算手段12によって注目画素位置に
対応する集積誤差Sxyに係数Kaを乗算した結果と、更に
注目画素位置３の周辺画素領域のA,B,C,Dに対応するそ
れぞれの集積誤差SA，SB，SC，SDをそれぞれ加算しその
結果に係数Kbを乗算した結果とを加算して誤差補正レベ
ルexyを出力する。前記誤差補正レベルexyを入力レベル
Ixyと第１の入力補正手段５によって加算し第１の入力
補正レベルを出力する。
正レベルは補正誤差演算手段12によって注目画素位置に
対応する集積誤差Sxyに係数Kaを乗算した結果と、更に
注目画素位置３の周辺画素領域のA,B,C,Dに対応するそ
れぞれの集積誤差SA，SB，SC，SDをそれぞれ加算しその
結果に係数Kbを乗算した結果とを加算して誤差補正レベ
ルexyを出力する。前記誤差補正レベルexyを入力レベル
Ixyと第１の入力補正手段５によって加算し第１の入力
補正レベルを出力する。
次に、多値化手段と差分演算手段について第２図にて説
明する。第１の入力補正手段５からの出力である第１の
入力補正レベルI1xyをそれぞれ比較器201、202、203に
入力し、予め設定されたディザマトリックス205のしき
い値T1、ディザマトリックス206の閾値T2、ディザマト
リックス207の閾値T3と比較して多値化信号A,B,Cを入力
する。
明する。第１の入力補正手段５からの出力である第１の
入力補正レベルI1xyをそれぞれ比較器201、202、203に
入力し、予め設定されたディザマトリックス205のしき
い値T1、ディザマトリックス206の閾値T2、ディザマト
リックス207の閾値T3と比較して多値化信号A,B,Cを入力
する。
多値化信号A,B,Cは第１の入力補正レベルがしきい値T1
より小さいときそれぞれＡ＝Ｂ＝Ｃ＝“0"、しきい値T1
と等しいか又はT2より小さい時はＡ＝“1"、Ｂ＝Ｃ＝
“0"、しきい値T2と等しいか又はT3より小さいときはＡ
＝Ｂ＝“1"、Ｃ＝“0"、しきい値T3より大きいときそれ
ぞれＡ＝Ｂ＝Ｃ＝“1"を出力する。
より小さいときそれぞれＡ＝Ｂ＝Ｃ＝“0"、しきい値T1
と等しいか又はT2より小さい時はＡ＝“1"、Ｂ＝Ｃ＝
“0"、しきい値T2と等しいか又はT3より小さいときはＡ
＝Ｂ＝“1"、Ｃ＝“0"、しきい値T3より大きいときそれ
ぞれＡ＝Ｂ＝Ｃ＝“1"を出力する。
前記多値化出力信号は第２図（ｂ）に示す４値の振幅変
調信号かパルス幅変調信号を変調器205で変調し記録系2
06に入力する。さて、セレクタ204は前記多値化信号を
入力し予め設定された多値化出力レベルRnを前記多値化
信号によって選択し出力する。例えば、多値化出力信号
A,B,Cがすべて“0"のとき多値化出力レベルR0＝０を、
“1"、“0"、“0"のときR1＝85、“1"、“1"、“0"のと
きR2＝170、“1"、“1"“1"のときR3＝255を出力する。
調信号かパルス幅変調信号を変調器205で変調し記録系2
06に入力する。さて、セレクタ204は前記多値化信号を
入力し予め設定された多値化出力レベルRnを前記多値化
信号によって選択し出力する。例えば、多値化出力信号
A,B,Cがすべて“0"のとき多値化出力レベルR0＝０を、
“1"、“0"、“0"のときR1＝85、“1"、“1"、“0"のと
きR2＝170、“1"、“1"“1"のときR3＝255を出力する。
差分演算手段８は第２の入力補正手段101によって注目
画素３に対応する位置の集積誤差Sxyと入力レベルIxyと
を加算して得られた第２の入力補正レベルから前記多値
化出力レベルRnを差分し多値化誤差En（xy）＝I2xy-Rn
を出力する。此処で得られた多値化誤差は更に誤差配分
更新手段11によって周辺未処理画素領域２の各位置に対
応する記憶装置に記憶されているそれまでの画素処理過
程における集積誤差SA′，SC′、SD′を読みだし新たな
集積誤差SA、SB、SC、SDを演算する。そして新たな集積
誤差を誤差記憶手段１内の画素位置Ａ〜Ｄに対応する記
憶装置に記憶させる更新処理をする。
画素３に対応する位置の集積誤差Sxyと入力レベルIxyと
を加算して得られた第２の入力補正レベルから前記多値
化出力レベルRnを差分し多値化誤差En（xy）＝I2xy-Rn
を出力する。此処で得られた多値化誤差は更に誤差配分
更新手段11によって周辺未処理画素領域２の各位置に対
応する記憶装置に記憶されているそれまでの画素処理過
程における集積誤差SA′，SC′、SD′を読みだし新たな
集積誤差SA、SB、SC、SDを演算する。そして新たな集積
誤差を誤差記憶手段１内の画素位置Ａ〜Ｄに対応する記
憶装置に記憶させる更新処理をする。
以上の一画素処理の過程を、第１の入力補正レベルをI
1xy、第２の入力補正レベルI2xy、画信号の多値レベル
をRnとして式で表すと、 I1xy＝Ixy＋exy ＝Ixy＋Ka・Sxy＋Kb（SA＋SC＋SD） ……（３） （但し、０＜Ka＜1,0＜Kb＜１） I1xy≧Tn………Pxy＝Rn I1xy＜Tn………Pxy＝Rn-1 となる。
1xy、第２の入力補正レベルI2xy、画信号の多値レベル
をRnとして式で表すと、 I1xy＝Ixy＋exy ＝Ixy＋Ka・Sxy＋Kb（SA＋SC＋SD） ……（３） （但し、０＜Ka＜1,0＜Kb＜１） I1xy≧Tn………Pxy＝Rn I1xy＜Tn………Pxy＝Rn-1 となる。
次に、入力補正レベルI1xy、多値化誤差Exyについて詳
細に述べる。
細に述べる。
今、周辺画素領域の各位置に対応する誤差配分係数KA〜
KDを１、係数Ka＝Kb＝１とすると、入力レベルIxyに補
正される補正誤差レベルexyは、第３図に示すようにこ
れまでの過程の誤差の集積がそれぞれ と表すことができるので、 exy＝Sxy＋（Ｓ′A＋Ｓ′C＋Ｓ′D） ＝1/4（Ex-1y-1＋２Exy-1＋２Ex+1y-1 ＋３Ex-1y＋Ex+2y-1＋Ex-2y） ……（７） となる。従って注目画素と集積誤差との相関において第
４図に示すような注目画素の周辺領域、即ち誤差フィル
タ構造を形成する。このような相関にもとづいて形成さ
れた誤差フィルタによって入力補正レベルIxyを補正す
ることは、注目画素を含む周辺の誤差成分を平均的に補
正することを意味しておりきめの細かい再生画像を得る
ことができる。
KDを１、係数Ka＝Kb＝１とすると、入力レベルIxyに補
正される補正誤差レベルexyは、第３図に示すようにこ
れまでの過程の誤差の集積がそれぞれ と表すことができるので、 exy＝Sxy＋（Ｓ′A＋Ｓ′C＋Ｓ′D） ＝1/4（Ex-1y-1＋２Exy-1＋２Ex+1y-1 ＋３Ex-1y＋Ex+2y-1＋Ex-2y） ……（７） となる。従って注目画素と集積誤差との相関において第
４図に示すような注目画素の周辺領域、即ち誤差フィル
タ構造を形成する。このような相関にもとづいて形成さ
れた誤差フィルタによって入力補正レベルIxyを補正す
ることは、注目画素を含む周辺の誤差成分を平均的に補
正することを意味しておりきめの細かい再生画像を得る
ことができる。
次に、本発明の特徴の一つである新たな多値化誤差は、
入力レベルIxyに集積誤差Sxyを加算して得られた第２の
入力補正レベルI2xyから前述した入力補正レベルI1xyの
２値化した結果を減算して求める。この理由は、本発明
における入力レベルIxyに補正される誤差レベルexyは注
目画素とその周辺の誤差との相関から生成された誤差成
分の一部を重畳したものであり濃度保存系を満足するも
のではない。従って濃度保存系を維持するための新たな
誤差Exyは注目画素と誤差配分係数の総和が１になるよ
うな系での集積誤差、即ち、Sxy＝ΣKij・Ex-j+2y-i+1
と入力レベルIxyとの加算値より求める。
入力レベルIxyに集積誤差Sxyを加算して得られた第２の
入力補正レベルI2xyから前述した入力補正レベルI1xyの
２値化した結果を減算して求める。この理由は、本発明
における入力レベルIxyに補正される誤差レベルexyは注
目画素とその周辺の誤差との相関から生成された誤差成
分の一部を重畳したものであり濃度保存系を満足するも
のではない。従って濃度保存系を維持するための新たな
誤差Exyは注目画素と誤差配分係数の総和が１になるよ
うな系での集積誤差、即ち、Sxy＝ΣKij・Ex-j+2y-i+1
と入力レベルIxyとの加算値より求める。
次に誤差補正レベルexyを求める場合に、集積誤差Sxyに
乗算される係数Kaと周辺画素領域の集積誤差SA、SB、SD
の総和に乗算される係数Kbを説明の便宜上Ka＝Kb＝１と
したが、Ka，Kbをそれぞれ０＜Ka＜1,0＜Kb＜１の範囲
で小さくするとディザ成分の強調された出力画像が得ら
れる。
乗算される係数Kaと周辺画素領域の集積誤差SA、SB、SD
の総和に乗算される係数Kbを説明の便宜上Ka＝Kb＝１と
したが、Ka，Kbをそれぞれ０＜Ka＜1,0＜Kb＜１の範囲
で小さくするとディザ成分の強調された出力画像が得ら
れる。
これらの係数は1/2n（ｎは整数）または１−1/2nにする
ことにより論理演算が容易で高速処理が可能となる。
ことにより論理演算が容易で高速処理が可能となる。
次に、本実施例におけるディザマトリクス閾値について
詳述する。
詳述する。
第５図（ａ）は本実施例に応用した90°ディザパター
ン、同図（ｂ）は45°ディザパターン、同図（ｃ）は同
図（ａ）を展開したときのパターン、そして同図（ｄ）
〜（ｆ）は同図（ａ）の基本形の４値ディザパターン例
である。又、同図（ｇ）は通常よく使用される渦巻き型
のディザパターンである。
ン、同図（ｂ）は45°ディザパターン、同図（ｃ）は同
図（ａ）を展開したときのパターン、そして同図（ｄ）
〜（ｆ）は同図（ａ）の基本形の４値ディザパターン例
である。又、同図（ｇ）は通常よく使用される渦巻き型
のディザパターンである。
さて、ディザパターンの閾値の組み合せと配置によるド
ットパターンについて述べる。同図（ｇ）のパターンを
本装置のディザマトリクス閾値として適応すると、ドッ
トパターンはディザ成分の強調された画像となり、また
小さなマトリクスサイズの為ディザで表現される階調レ
ベルは低く、そのレベルの間を誤差で補正するため画品
質が悪い。このようなパターンはディザ成分が極めて強
いため、網点画像再生時にはモアレ模様の発生が顕著に
現れる。ディザマトリックスを大きくすると分解能は劣
化する。同図（ａ）はこれらの問題点を解決するもので
ある。
ットパターンについて述べる。同図（ｇ）のパターンを
本装置のディザマトリクス閾値として適応すると、ドッ
トパターンはディザ成分の強調された画像となり、また
小さなマトリクスサイズの為ディザで表現される階調レ
ベルは低く、そのレベルの間を誤差で補正するため画品
質が悪い。このようなパターンはディザ成分が極めて強
いため、網点画像再生時にはモアレ模様の発生が顕著に
現れる。ディザマトリックスを大きくすると分解能は劣
化する。同図（ａ）はこれらの問題点を解決するもので
ある。
第５図（ａ）の斜線部分を誤差拡散法で処理する固定閾
値で配列し、その閾値が４×４マトリックスの中心閾値
となるように１〜８までの閾値レベルを決定し配列す
る。このような配列とすることにより同図（ｃ）の展開
図に示すように２×２のディザと２×２の誤差拡散法の
閾値の周期的なパターン構造となる。従って、誤差拡散
法の閾値領域はランダム性のドットパターン構造とな
り、この誤差拡散法の領域で発生する伝搬誤差は周期性
の強いディザパターンで吸収される為、誤差拡散法独特
の縞模様のパターンは発生しにくくなる。再生画像は周
期的なドットとランダムなドットの融合した画像とな
る。このようなドットパターンは網点画像再生時のモア
レパターを抑制する効果がある。同図（ｄ）の４値化方
式の場合のD1、D2、D3の閾値レベルは、多値化誤差拡散
法の固定閾値レベルで設定される。即ち、出力レベルを
R0＝０、R1＝85、R2＝170、R3＝255とすると、D1＝（０
＋85）/2＝43、D3＝（85＋170）/2＝128、D3＝（170＋2
55）/2＝213となる。これらの閾値レベルをそのマトリ
ックスの中心閾値として閾値配分する第６図は第５図の
配分順位に従って閾値配列した実際の４値ディザパター
ンである。
値で配列し、その閾値が４×４マトリックスの中心閾値
となるように１〜８までの閾値レベルを決定し配列す
る。このような配列とすることにより同図（ｃ）の展開
図に示すように２×２のディザと２×２の誤差拡散法の
閾値の周期的なパターン構造となる。従って、誤差拡散
法の閾値領域はランダム性のドットパターン構造とな
り、この誤差拡散法の領域で発生する伝搬誤差は周期性
の強いディザパターンで吸収される為、誤差拡散法独特
の縞模様のパターンは発生しにくくなる。再生画像は周
期的なドットとランダムなドットの融合した画像とな
る。このようなドットパターンは網点画像再生時のモア
レパターを抑制する効果がある。同図（ｄ）の４値化方
式の場合のD1、D2、D3の閾値レベルは、多値化誤差拡散
法の固定閾値レベルで設定される。即ち、出力レベルを
R0＝０、R1＝85、R2＝170、R3＝255とすると、D1＝（０
＋85）/2＝43、D3＝（85＋170）/2＝128、D3＝（170＋2
55）/2＝213となる。これらの閾値レベルをそのマトリ
ックスの中心閾値として閾値配分する第６図は第５図の
配分順位に従って閾値配列した実際の４値ディザパター
ンである。
発明の効果 以上のように本発明では、注目画素に注目画素位置に対
応する集積誤差の一部とその周辺の集積誤差の総和の一
部とを加算して補正した入力補正レベルを複数のディザ
マトリックスしきい値と比較して多値化し、新たな多値
化誤差を注目画素と注目画素位置の集積誤差とを加算し
た補正レベルより前記の多値化信号に対応した多値化レ
ベルを減算することにより求め、更に複数のディザマト
リックス閾値に多値化誤差拡散法の閾値レベルを中心と
した他のディザ閾値と組合せ配列することにより、ハイ
ライト及びパターン領域でのテクチャを改善し、網点画
像再生時のモアレ模様を抑制できる。そして滑らかな階
調特性の再生画像が得られることを可能とした。また補
正誤差レベルexyの係数Ka、Kbを適当に選択することに
より画質の制御が可能であり、係数を1/2n又は１−1/2n
にすることにより高速演算が可能である。
応する集積誤差の一部とその周辺の集積誤差の総和の一
部とを加算して補正した入力補正レベルを複数のディザ
マトリックスしきい値と比較して多値化し、新たな多値
化誤差を注目画素と注目画素位置の集積誤差とを加算し
た補正レベルより前記の多値化信号に対応した多値化レ
ベルを減算することにより求め、更に複数のディザマト
リックス閾値に多値化誤差拡散法の閾値レベルを中心と
した他のディザ閾値と組合せ配列することにより、ハイ
ライト及びパターン領域でのテクチャを改善し、網点画
像再生時のモアレ模様を抑制できる。そして滑らかな階
調特性の再生画像が得られることを可能とした。また補
正誤差レベルexyの係数Ka、Kbを適当に選択することに
より画質の制御が可能であり、係数を1/2n又は１−1/2n
にすることにより高速演算が可能である。
誤差配分係数（重み付け係数）を一律に等しくしても従
来の誤差拡散のようなテクスチャや独特の縞模様も発生
せず緻密で滑らかな而も分解能の高い多値再生画像を得
ることが出来る。
来の誤差拡散のようなテクスチャや独特の縞模様も発生
せず緻密で滑らかな而も分解能の高い多値再生画像を得
ることが出来る。
第１図は本発明の一実施例における画像信号処理装置の
ブロック結線図、第２図（ａ），（ｂ）は同装置の要部
における多値化手段のブロック結線図、第３図は同補正
誤差演算手段によって形成される周辺誤差領域の概念
図、第４図は同装置における注目画素と集積誤差との相
関において誤差フィルタ構造を示す概念図、第５図は同
装置におけるディザパターンを示す図、第６図は実際に
閾値配列した４値ディザパターンを示す図、第７図は従
来の誤差拡散法を実現する装置のブロック結線図であ
る。 １……誤差記憶手段、２……周辺画素領域、３……注目
画素位置、４……入力端子、５……第１の入力補正手
段、６……多値化信号出力端子、７……多値化手段、８
……差分演算手段、101……第２の入力補正手段、11…
…誤差配分更新手段、12……補正誤差演算手段、201,20
2,203……比較器、204……セレクタ、205……変調器、2
06……記録系。
ブロック結線図、第２図（ａ），（ｂ）は同装置の要部
における多値化手段のブロック結線図、第３図は同補正
誤差演算手段によって形成される周辺誤差領域の概念
図、第４図は同装置における注目画素と集積誤差との相
関において誤差フィルタ構造を示す概念図、第５図は同
装置におけるディザパターンを示す図、第６図は実際に
閾値配列した４値ディザパターンを示す図、第７図は従
来の誤差拡散法を実現する装置のブロック結線図であ
る。 １……誤差記憶手段、２……周辺画素領域、３……注目
画素位置、４……入力端子、５……第１の入力補正手
段、６……多値化信号出力端子、７……多値化手段、８
……差分演算手段、101……第２の入力補正手段、11…
…誤差配分更新手段、12……補正誤差演算手段、201,20
2,203……比較器、204……セレクタ、205……変調器、2
06……記録系。
Claims (3)
- 【請求項１】画素単位でサンプリングした多階調の画信
号レベルを多値化する際に、注目画素の多値化誤差をそ
の周辺の画素位置に対応させて記憶する誤差記憶手段
と、前記誤差記憶手段内の注目画素位置に対応した集積
誤差とその周辺の誤差とを加算演算し、誤差補正レベル
を出力する補正誤差演算手段と、前記誤差補正レベルと
前記注目画素の入力レベルとを加算し第１の入力補正レ
ベルを出力する第１の入力補正手段と、前記第１の入力
補正レベルを入力して複数のディザマトリックスのしき
い値レベルとを比較し多値化データを出力すると共に、
多値化データに対応する多値化レベルを選択出力する多
値化手段と、前記注目画素の入力レベルと前記集積誤差
とを加算し第２の補正レベルを出力する第２の入力補正
手段と、前記第２の入力補正レベルと多値化レベルとの
差分である多値化誤差を求める差分演算手段と、前記差
分演算手段からの多値化誤差と誤差配分係数から注目画
素周辺の未処理画素に対応する誤差配分値を算出し、前
記誤差配分値を前記誤差記憶手段内の対応する画素位置
の集積誤差とを加算し再び記憶させる誤差配分更新手段
とを具備した画像信号処理装置。 - 【請求項２】補正誤差演算手段は、注目画素に対応した
集積誤差とその周辺の誤差の総和にそれぞれ係数1/2n又
は１−（1/2n）（ｎは正の整数）を乗算して加算演算
し、誤差補正レベルを求める請求項１記載の画像信号処
理装置。 - 【請求項３】ディザマトリックスの閾値は多値化誤差拡
散法の固定閾値レベルをｎ×ｎと、前記多値化誤差拡散
法の固定閾値レベルを中心閾値レベルとして他のディザ
閾値をｎ×ｎ配列したＮ×Ｎのディザマトリックスであ
る請求項１記載の画像信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1186429A JPH06101788B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 画像信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1186429A JPH06101788B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 画像信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350960A JPH0350960A (ja) | 1991-03-05 |
| JPH06101788B2 true JPH06101788B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=16188277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1186429A Expired - Fee Related JPH06101788B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 画像信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101788B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3663919B2 (ja) | 1998-06-26 | 2005-06-22 | セイコーエプソン株式会社 | 印刷装置および印刷方法並びに記録媒体 |
| CN103856684B (zh) | 2012-11-30 | 2017-05-24 | 京瓷办公信息系统株式会社 | 图像处理装置及图像处理方法 |
| US9191552B2 (en) | 2012-11-30 | 2015-11-17 | Kyocera Document Solutions Inc. | Image processing apparatus that performs color conversion and image processing method |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP1186429A patent/JPH06101788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0350960A (ja) | 1991-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |