JPH06233121A - 画像処理システム - Google Patents
画像処理システムInfo
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- JPH06233121A JPH06233121A JP5263735A JP26373593A JPH06233121A JP H06233121 A JPH06233121 A JP H06233121A JP 5263735 A JP5263735 A JP 5263735A JP 26373593 A JP26373593 A JP 26373593A JP H06233121 A JPH06233121 A JP H06233121A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/405—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
- H04N1/4051—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a dispersed dots halftone pattern, the dots having substantially the same size
- H04N1/4052—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a dispersed dots halftone pattern, the dots having substantially the same size by error diffusion, i.e. transferring the binarising error to neighbouring dot decisions
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/405—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
- H04N1/4055—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern
Abstract
(57)【要約】
【目的】 中間調化と誤差拡散を組合わせてグレーレベ
ル画素を量子化する。 【構成】 多重ビット画像信号Ｉ（ｎ，ｌ）は、画像バ
ッファ１００において受信される。画像信号Ｉ（ｎ，
ｌ）は、フィルタ１０２で画像のスケールあるいは階調
の再生カーブを修正し、ラインバッファ１０４、１０
６、１０８で記憶され、信号加算器１１０、１１２、１
１４で、誤差レジスタ１２０からの誤差項信号ε（Ｃ）
が加重方式で加算され、Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（Ｃ）とな
る。信号加算器１１０、１１２、１１４の出力Ｉ（ｎ，
ｌ）＋ε（Ｃ）は、修正画像信号アキュムレータ１２２
に接続されるとともに、中間調化プロセッサ１２４にも
接続されており、修正画像信号Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（Ｃ）
から、出力プリンタ信号Ｂ（ｎ，ｌ）を生成し、プリン
タにおいて再生される画像のビットマップを形成する。
ル画素を量子化する。 【構成】 多重ビット画像信号Ｉ（ｎ，ｌ）は、画像バ
ッファ１００において受信される。画像信号Ｉ（ｎ，
ｌ）は、フィルタ１０２で画像のスケールあるいは階調
の再生カーブを修正し、ラインバッファ１０４、１０
６、１０８で記憶され、信号加算器１１０、１１２、１
１４で、誤差レジスタ１２０からの誤差項信号ε（Ｃ）
が加重方式で加算され、Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（Ｃ）とな
る。信号加算器１１０、１１２、１１４の出力Ｉ（ｎ，
ｌ）＋ε（Ｃ）は、修正画像信号アキュムレータ１２２
に接続されるとともに、中間調化プロセッサ１２４にも
接続されており、修正画像信号Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（Ｃ）
から、出力プリンタ信号Ｂ（ｎ，ｌ）を生成し、プリン
タにおいて再生される画像のビットマップを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像処理システムに関
し、詳細には、中間調化（ハーフトーニング、又はハー
フトーン化）、あるいはディザ法と、ドット間バイアス
における誤差（エラー）拡散とを組み合わせる、ディジ
タル中間調化に関するものである。
し、詳細には、中間調化（ハーフトーニング、又はハー
フトーン化）、あるいはディザ法と、ドット間バイアス
における誤差（エラー）拡散とを組み合わせる、ディジ
タル中間調化に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】中間調化と、ドット間
バイアスにおける誤差拡散と、の組み合わせを使用し
て、グレーレベル画素を量子化するためのシステムが提
供される。
バイアスにおける誤差拡散と、の組み合わせを使用し
て、グレーレベル画素を量子化するためのシステムが提
供される。
【０００３】
【課題を解決するための手段と作用】本発明の一態様で
は、複数の画素によって形成される画像中の画素値を量
子化する方法が提供され、各々の画素は、画像中での位
置で画像の光学濃度を表し、また中間調化とセル間誤差
拡散との組み合わせのプロセスを通じて、「ｄ」個の光
学濃度値所要出力集合（セット）より多くの要素を有す
る「ｃ」個のオリジナル光学濃度値の集合の１つから選
択されたオリジナル光学濃度値を有する。まず、各々の
画素は、前の中間調セルに対して決定された誤差項（エ
ラーターム）の比例配分された部分で、あるいは前の相
互作用において現在のセルから修正される。修正された
画素の一集合は、ｍ×ｎの中間調セルに位置的に対応
し、標準的な中間調化処理に従って処理され、出力画素
の集合をｄ個の光学濃度レベルの１つで導出する。演算
された出力濃度は、同じカウントの光学濃度レベルを有
する中間調セルによって表されるドットをプリントする
時に、経験的濃度値の記憶された集合を有するルックア
ップテーブルをアドレス指定するために使用される。ル
ックアップテーブルから戻されたセルに対する経験的濃
度値は、セルに対する修正画素値の総計に比較される。
差異（グレーレベル入力と実際の出力における差異を表
す）は、重み付け方式で、その後処理されるドットの画
素に送られる。
は、複数の画素によって形成される画像中の画素値を量
子化する方法が提供され、各々の画素は、画像中での位
置で画像の光学濃度を表し、また中間調化とセル間誤差
拡散との組み合わせのプロセスを通じて、「ｄ」個の光
学濃度値所要出力集合（セット）より多くの要素を有す
る「ｃ」個のオリジナル光学濃度値の集合の１つから選
択されたオリジナル光学濃度値を有する。まず、各々の
画素は、前の中間調セルに対して決定された誤差項（エ
ラーターム）の比例配分された部分で、あるいは前の相
互作用において現在のセルから修正される。修正された
画素の一集合は、ｍ×ｎの中間調セルに位置的に対応
し、標準的な中間調化処理に従って処理され、出力画素
の集合をｄ個の光学濃度レベルの１つで導出する。演算
された出力濃度は、同じカウントの光学濃度レベルを有
する中間調セルによって表されるドットをプリントする
時に、経験的濃度値の記憶された集合を有するルックア
ップテーブルをアドレス指定するために使用される。ル
ックアップテーブルから戻されたセルに対する経験的濃
度値は、セルに対する修正画素値の総計に比較される。
差異（グレーレベル入力と実際の出力における差異を表
す）は、重み付け方式で、その後処理されるドットの画
素に送られる。
【０００４】本発明の別の態様では、プリンタでプリン
トするための画像を用意するために、多重ビット画像信
号を量子化することにおいて使用される画像処理システ
ムが提供され、画像は走査線で順序づけられた複数の多
重ビット画像信号によって形成され、各々の画像信号
は、オリジナル画像中の離散する位置でオリジナル画像
の光学的濃度を表し、また「ｄ」個の所要光学濃度レベ
ルの所要出力集合より多くの要素の数を持つ「ｃ」個の
オリジナル光学濃度レベルの集合の１つから選択された
オリジナル光学濃度を有し、多重ビット画像信号によっ
て画定された走査画像の少なくとも一部を記憶するため
に適用され、画像信号がソースから送られてくる入力画
像バッファと、前記入力画像バッファからの画像信号の
走査線を受け取るために前記入力画像バッファに機能上
接続される所定数のラインバッファと、前記ラインバッ
ファと数において対応し、前記ラインバッファから送ら
れてくる画像信号と誤差バッファから送られてくる誤差
項信号とを加算し、修正された画像信号を生成する複数
の信号加算器と、画像のｍ画素×ｎ画素の領域中の各々
の修正された画像信号をプリンタの出力信号に変換し、
前記変換処理が、所定のドット成長パターンに基づいて
画像の各々のｍ×ｎ領域で変化する、前記信号加算手段
に機能上接続された中間調化手段と、プリンタに転送す
るために前記プリンタの出力信号を出力バッファに送る
手段と、前記プリンタの出力信号に応答して、ｍ×ｎ領
域の画像の濃度を決定する濃度決定手段と、ｍ×ｎ領域
に対するプリンタの出力信号へのプリンタの経験的な応
答のルックアップテーブルを記憶するプリンタ応答メモ
リと、前記記憶された経験的出力濃度と、前記濃度決定
手段で決定された濃度との間の差異を、中間調化誤差と
して決定する手段と、中間調セルを形成する複数の画像
信号に前記中間調化誤差を重み付け方式で分配するため
の手段であって、前記信号加算手段に機能上接続された
誤差バッファを含む分配手段と、を含む。
トするための画像を用意するために、多重ビット画像信
号を量子化することにおいて使用される画像処理システ
ムが提供され、画像は走査線で順序づけられた複数の多
重ビット画像信号によって形成され、各々の画像信号
は、オリジナル画像中の離散する位置でオリジナル画像
の光学的濃度を表し、また「ｄ」個の所要光学濃度レベ
ルの所要出力集合より多くの要素の数を持つ「ｃ」個の
オリジナル光学濃度レベルの集合の１つから選択された
オリジナル光学濃度を有し、多重ビット画像信号によっ
て画定された走査画像の少なくとも一部を記憶するため
に適用され、画像信号がソースから送られてくる入力画
像バッファと、前記入力画像バッファからの画像信号の
走査線を受け取るために前記入力画像バッファに機能上
接続される所定数のラインバッファと、前記ラインバッ
ファと数において対応し、前記ラインバッファから送ら
れてくる画像信号と誤差バッファから送られてくる誤差
項信号とを加算し、修正された画像信号を生成する複数
の信号加算器と、画像のｍ画素×ｎ画素の領域中の各々
の修正された画像信号をプリンタの出力信号に変換し、
前記変換処理が、所定のドット成長パターンに基づいて
画像の各々のｍ×ｎ領域で変化する、前記信号加算手段
に機能上接続された中間調化手段と、プリンタに転送す
るために前記プリンタの出力信号を出力バッファに送る
手段と、前記プリンタの出力信号に応答して、ｍ×ｎ領
域の画像の濃度を決定する濃度決定手段と、ｍ×ｎ領域
に対するプリンタの出力信号へのプリンタの経験的な応
答のルックアップテーブルを記憶するプリンタ応答メモ
リと、前記記憶された経験的出力濃度と、前記濃度決定
手段で決定された濃度との間の差異を、中間調化誤差と
して決定する手段と、中間調セルを形成する複数の画像
信号に前記中間調化誤差を重み付け方式で分配するため
の手段であって、前記信号加算手段に機能上接続された
誤差バッファを含む分配手段と、を含む。
【０００５】本発明のさらに別の態様では、上記システ
ムは、反復処理を提供するために修正され、中間調化誤
差を誤差が導かれてきた中間調セルにおける画像信号に
分配するための、機能上信号加算器に接続される分配手
段と、機能上信号加算器に接続され、画像のｍ画素×ｎ
画素領域における各々の修正された画像信号を、プリン
タの出力信号に変換し、前記変換処理が所定のドット成
長パターンに基づいて画像の各々のｍ×ｎ領域で変化す
る、第２の中間調化手段と、を含む。
ムは、反復処理を提供するために修正され、中間調化誤
差を誤差が導かれてきた中間調セルにおける画像信号に
分配するための、機能上信号加算器に接続される分配手
段と、機能上信号加算器に接続され、画像のｍ画素×ｎ
画素領域における各々の修正された画像信号を、プリン
タの出力信号に変換し、前記変換処理が所定のドット成
長パターンに基づいて画像の各々のｍ×ｎ領域で変化す
る、第２の中間調化手段と、を含む。
【０００６】前述された方法は、十分印刷可能に形成さ
れたドットが生成されるように、誤差拡散処理をクラス
タ化された中間調化処理と同期化する効果を有する。中
間調化で見られる部分的なドッティング（ｄｏｔｔｉｎ
ｇ）が依然として行われる。更に、プリンタ毎に変化す
る可能性のある較正された閾値が、ドット性能の経験的
測定値と同様に使用されることができ、それにより理論
的誤差よりもむしろ実際上の誤差が拡散される。前記方
法はまた、画像が連続的に処理されるようにパイプライ
ンハードウエアにおいて実施される。
れたドットが生成されるように、誤差拡散処理をクラス
タ化された中間調化処理と同期化する効果を有する。中
間調化で見られる部分的なドッティング（ｄｏｔｔｉｎ
ｇ）が依然として行われる。更に、プリンタ毎に変化す
る可能性のある較正された閾値が、ドット性能の経験的
測定値と同様に使用されることができ、それにより理論
的誤差よりもむしろ実際上の誤差が拡散される。前記方
法はまた、画像が連続的に処理されるようにパイプライ
ンハードウエアにおいて実施される。
【０００７】
【実施例】ここで図１（図は本発明の実施例を叙述する
目的であって、本発明を制限するためのものではない）
を参照すると、本発明を実行するための基本的なシステ
ムが示されている。本ケースでは、グレーレベル画像デ
ータは、画像信号として特徴付けられ、画像信号中の各
々の画素は、「ｃ」個の光学濃度レベルの一集合中の単
一レベルあるいは光学濃度で定義され、レベルの集合に
おける要素の数は所要数より多い。各々の画素は、以下
に記述される方法で処理され、新しい、より小さい集合
の「ｄ」個のレベルによって各々の画素を再定義する。
この処理において、「ｃ」と「ｄ」は、画素の階層（ｄ
ｅｐｔｈ）、あるいは、画素が現れる多くの信号レベル
の数を表す整数値である。ここでは、カラーデータは、
多くの独立するチャネル、あるいは独立的に操作される
セパレーションによって表されるかもしれないし、ある
いは前記カラーデータは、予め定義されたカラー空間に
おけるベクトルデータとして表されるかもしれない。例
えばＲＧＢ、ＣＩＥＬａｂなどは、閾値化、誤差演算、
誤差修正においてベクトル演算される。この方法の１つ
の共通のケースには、比較的大きい集合のグレーレベル
から、２値（バイナリー）プリンタにおけるプリントの
ための２つの正規な、あるいは許容される２値レベルの
１つへのデータの変換が含まれる。本発明では、入力信
号は、正規化されたＬ* あるいは光度値と考える。
目的であって、本発明を制限するためのものではない）
を参照すると、本発明を実行するための基本的なシステ
ムが示されている。本ケースでは、グレーレベル画像デ
ータは、画像信号として特徴付けられ、画像信号中の各
々の画素は、「ｃ」個の光学濃度レベルの一集合中の単
一レベルあるいは光学濃度で定義され、レベルの集合に
おける要素の数は所要数より多い。各々の画素は、以下
に記述される方法で処理され、新しい、より小さい集合
の「ｄ」個のレベルによって各々の画素を再定義する。
この処理において、「ｃ」と「ｄ」は、画素の階層（ｄ
ｅｐｔｈ）、あるいは、画素が現れる多くの信号レベル
の数を表す整数値である。ここでは、カラーデータは、
多くの独立するチャネル、あるいは独立的に操作される
セパレーションによって表されるかもしれないし、ある
いは前記カラーデータは、予め定義されたカラー空間に
おけるベクトルデータとして表されるかもしれない。例
えばＲＧＢ、ＣＩＥＬａｂなどは、閾値化、誤差演算、
誤差修正においてベクトル演算される。この方法の１つ
の共通のケースには、比較的大きい集合のグレーレベル
から、２値（バイナリー）プリンタにおけるプリントの
ための２つの正規な、あるいは許容される２値レベルの
１つへのデータの変換が含まれる。本発明では、入力信
号は、正規化されたＬ* あるいは光度値と考える。
【０００８】本文中で使用されているように、用語「ド
ット」は、中間調化処理の結果の生成物、あるいは画像
のことを指す。「中間調セル」は、本文中で使用されて
いるように、共にドットを形成する画素の集合のことで
ある。「画素」は、画像中の特定の位置に関係する画像
信号を指し、白と黒の間で濃度を有する。ドットは、複
数の画素から成る。プリンタが画素（時には「スポッ
ト」と呼ばれる）をプリントするときには、中間調化方
法は画素をドットの中にクラスタ化しようとする。クラ
スタ化画素は、非クラスタ化画素よりも良い再生特性を
有する。
ット」は、中間調化処理の結果の生成物、あるいは画像
のことを指す。「中間調セル」は、本文中で使用されて
いるように、共にドットを形成する画素の集合のことで
ある。「画素」は、画像中の特定の位置に関係する画像
信号を指し、白と黒の間で濃度を有する。ドットは、複
数の画素から成る。プリンタが画素（時には「スポッ
ト」と呼ばれる）をプリントするときには、中間調化方
法は画素をドットの中にクラスタ化しようとする。クラ
スタ化画素は、非クラスタ化画素よりも良い再生特性を
有する。
【０００９】後述されるように処理されるタイプの入力
画像は、Ｌ本の走査線のアレイに配列されたグレー信号
（グレー画素）の一集合によって表され、各々の線はＮ
個のグレー画素を含み、各々のグレー画素は、最小と最
大の間で変化するレベルで定義され、アレイのあらゆる
グレー画素は、階層ｂで、かつ
画像は、Ｌ本の走査線のアレイに配列されたグレー信号
（グレー画素）の一集合によって表され、各々の線はＮ
個のグレー画素を含み、各々のグレー画素は、最小と最
大の間で変化するレベルで定義され、アレイのあらゆる
グレー画素は、階層ｂで、かつ
【００１０】
【外１】
【００１１】によって示される。なお、
【００１２】
【外２】
【００１３】は、以下ｍに置き換えて記す。従って、各
々の画素は、光学濃度と、画像における位置とによって
規定される。グレー画素のグレー値あるいはグレーレベ
ルは、典型的には、１つの例としては０から２５５まで
の範囲の整数として表されるが、それより大きいレベル
数あるいはそれより小さいレベル数であってもよいし、
整数で表されなくてもよい。出力画像は、画素から成る
と考えられ、各々の画素は、プリンタあるいはディスプ
レイを駆動しスポットを生成するプリンタ信号に対応す
る。スキャナ１０は、ゼロックス社製７６５０のプロイ
メージャースキャナ（Xerox 7650 Pro Imager Scanner
）によって実例とされるが、感光装置のリニアアレイ
からこのようなグレー信号を生成し、前記感光装置は、
原稿から反射される光を感知し、光の強度を示す電気応
答を起こす。他に、コンピュータのワークステーション
は、グレーレベル画像生成器に従って動作するが、ディ
スプレイスクリーンへのディスプレイのための、あるい
はプリンタへ送るためのグレー画像を描く同じ多重ビッ
トの画像信号を生成してもよい。適当なクロッキングシ
ーケンスに従って、多重ビットグレー画像信号は、スキ
ャナから画像入力バッファ１００に向けられる。
々の画素は、光学濃度と、画像における位置とによって
規定される。グレー画素のグレー値あるいはグレーレベ
ルは、典型的には、１つの例としては０から２５５まで
の範囲の整数として表されるが、それより大きいレベル
数あるいはそれより小さいレベル数であってもよいし、
整数で表されなくてもよい。出力画像は、画素から成る
と考えられ、各々の画素は、プリンタあるいはディスプ
レイを駆動しスポットを生成するプリンタ信号に対応す
る。スキャナ１０は、ゼロックス社製７６５０のプロイ
メージャースキャナ（Xerox 7650 Pro Imager Scanner
）によって実例とされるが、感光装置のリニアアレイ
からこのようなグレー信号を生成し、前記感光装置は、
原稿から反射される光を感知し、光の強度を示す電気応
答を起こす。他に、コンピュータのワークステーション
は、グレーレベル画像生成器に従って動作するが、ディ
スプレイスクリーンへのディスプレイのための、あるい
はプリンタへ送るためのグレー画像を描く同じ多重ビッ
トの画像信号を生成してもよい。適当なクロッキングシ
ーケンスに従って、多重ビットグレー画像信号は、スキ
ャナから画像入力バッファ１００に向けられる。
【００１４】図１を参照すると、多重ビット画像信号Ｉ
（ｎ，ｍ）は、画像バッファ１００において受信され
る。画像信号は、フィルタ１０２において任意ではある
がフィルタをかけられ、画像のスケールあるいは階調の
再生カーブを修正する。走査線Ｉ（ｎ，ｍ1 ）、Ｉ
（ｎ，ｍ2 ）、Ｉ（ｎ，ｍ3 ）の一集合は、フィルタ１
０２からラインバッファＡ、Ｂ、Ｃ（それぞれ１０４、
１０６、１０８と符号がつけられている）に記憶され
る。もちろん、より多くの走査線が、述べられるプロセ
スでバファリングされ、使用されて有効な効果を生み出
すことが可能である。各々のラインバッファ１０４、１
０６、１０８はそれぞれ信号加算器１１０、１１２、１
１４の入力に接続されている。信号加算器１１０、１１
２、１１４の第２の入力は、誤差レジスタ１２０に接続
され、それにより、誤差項信号ε（ｎ）が修正画像信号
を生成するシステムで処理される時に、中間調セルＣに
おける各々の画素に対して、これらの信号加算器に記憶
された誤差項信号ε（ｎ）が適宜に加算される。本発明
の１つの実施例では、修正された画像信号はクリップさ
れ、黒と白（８ビットシステムでは、０と２５５）の間
の可能な値の範囲の中に留まり、その範囲を越えない。
信号加算器１１０、１１２、１１４の出力は、一般的に
は修正画像信号Ｉ（ｎ，ｍ）＋ε（Ｃ）として表され、
修正画像信号アキュムレータ１２２に接続され、前記ア
キュムレータ１２２は、中間調セルＣに対応する集合の
中の各々の画素に対して修正画像信号を集積し、あるい
は代数学的に加算する。信号加算器１１０、１１２、１
１４の出力は、また、中間調プロセッサ１２４にも接続
されており、前記中間調プロセッサ１２４は、修正画像
信号Ｉ（ｎ，ｍ）＋ε（Ｃ）から、ｄ個の光学濃度値の
集合の要素である出力プリンタ信号Ｂ（ｎ，ｍ）の集合
を生成し、プリンタにおいて再生されるべき画像のビッ
トマップを形成する。
（ｎ，ｍ）は、画像バッファ１００において受信され
る。画像信号は、フィルタ１０２において任意ではある
がフィルタをかけられ、画像のスケールあるいは階調の
再生カーブを修正する。走査線Ｉ（ｎ，ｍ1 ）、Ｉ
（ｎ，ｍ2 ）、Ｉ（ｎ，ｍ3 ）の一集合は、フィルタ１
０２からラインバッファＡ、Ｂ、Ｃ（それぞれ１０４、
１０６、１０８と符号がつけられている）に記憶され
る。もちろん、より多くの走査線が、述べられるプロセ
スでバファリングされ、使用されて有効な効果を生み出
すことが可能である。各々のラインバッファ１０４、１
０６、１０８はそれぞれ信号加算器１１０、１１２、１
１４の入力に接続されている。信号加算器１１０、１１
２、１１４の第２の入力は、誤差レジスタ１２０に接続
され、それにより、誤差項信号ε（ｎ）が修正画像信号
を生成するシステムで処理される時に、中間調セルＣに
おける各々の画素に対して、これらの信号加算器に記憶
された誤差項信号ε（ｎ）が適宜に加算される。本発明
の１つの実施例では、修正された画像信号はクリップさ
れ、黒と白（８ビットシステムでは、０と２５５）の間
の可能な値の範囲の中に留まり、その範囲を越えない。
信号加算器１１０、１１２、１１４の出力は、一般的に
は修正画像信号Ｉ（ｎ，ｍ）＋ε（Ｃ）として表され、
修正画像信号アキュムレータ１２２に接続され、前記ア
キュムレータ１２２は、中間調セルＣに対応する集合の
中の各々の画素に対して修正画像信号を集積し、あるい
は代数学的に加算する。信号加算器１１０、１１２、１
１４の出力は、また、中間調プロセッサ１２４にも接続
されており、前記中間調プロセッサ１２４は、修正画像
信号Ｉ（ｎ，ｍ）＋ε（Ｃ）から、ｄ個の光学濃度値の
集合の要素である出力プリンタ信号Ｂ（ｎ，ｍ）の集合
を生成し、プリンタにおいて再生されるべき画像のビッ
トマップを形成する。
【００１５】中間調化は、説明を簡単にするために、結
合された値に閾値レベルを均一に付加することと共に、
選択されたスクリーン値の集合を画像の画定された領域
中の画像信号に加えることとして述べられるが、中間調
化のプロセスは、画像の与えられた領域の画素に対応す
る位置で画定された変化する閾値の集合によっても表さ
れるということが理解されよう。中間調セルは、本実施
例中で使用されているように、一般的には、全体の画像
より小さいので、画像の領域をカバーするために、画像
を処理するための所定方式（スキーム）で繰り返される
ものである。ディザマトリックスと、対応する繰り返し
方式による可変アングルの中間調セルを効果的に示す方
法は、米国特許第４，１４９，１９４号において開示さ
れている。ディザマトリックスを使用する処理の出力
は、画素値の集合であり、値の入力集合より少ない数の
要素を有している。一般的に出力値の集合は、２値、黒
か白、あるいは、スポットか非スポットであるが、出力
値は、米国特許出願番号第０７／５８３，３３７号で開
示されているようにグレーでもあり得る。シングル中間
調セルの２値出力は、「ドット」を共に形成する黒か白
のどちらかである画素の集合である。シングル画素、つ
まり黒あるいは白は、白画素あるいは黒画素にそれぞれ
囲まれており、電子写真装置でプリントするには困難で
ある。このために、電子写真に適用するための標準的な
ディザマトリックスは、中間調セルの中心領域で起こ
り、前記セルのより多くの要素が黒であるように成長す
る成長パターンで画素をクラスタ化しようとする。この
ようなドットパターンであれば、電子写真装置において
もプリント可能である。本実施例では、中間調セルは、
３×６のＨｏｌｌａｄａｙ（米国特許第４，１４９，１
９４号）フォーマットにおいて、４５度で、１９レベル
ドットを生成すると仮定する。このようなドットは、３
００ｓｐｉ（秒／２．５４ｃｍ）から６００ｓｐｉの解
像度のプリンタの広範囲に適用可能であり、同様に高ア
ドレサビリティ（アドレス指定可能性）プリンタにも有
用である。このようなドットを使用することは、ドット
の１つの列においてハイライトがセルの左半分上にある
ように、そしてドットの次の列に対してはハイライトが
セルの右半分上にあるように移相することになるが、各
々のセルは常に１つの完全な中間調セルを含むので、誤
差のパスにはほとんど影響を持たないのである。
合された値に閾値レベルを均一に付加することと共に、
選択されたスクリーン値の集合を画像の画定された領域
中の画像信号に加えることとして述べられるが、中間調
化のプロセスは、画像の与えられた領域の画素に対応す
る位置で画定された変化する閾値の集合によっても表さ
れるということが理解されよう。中間調セルは、本実施
例中で使用されているように、一般的には、全体の画像
より小さいので、画像の領域をカバーするために、画像
を処理するための所定方式（スキーム）で繰り返される
ものである。ディザマトリックスと、対応する繰り返し
方式による可変アングルの中間調セルを効果的に示す方
法は、米国特許第４，１４９，１９４号において開示さ
れている。ディザマトリックスを使用する処理の出力
は、画素値の集合であり、値の入力集合より少ない数の
要素を有している。一般的に出力値の集合は、２値、黒
か白、あるいは、スポットか非スポットであるが、出力
値は、米国特許出願番号第０７／５８３，３３７号で開
示されているようにグレーでもあり得る。シングル中間
調セルの２値出力は、「ドット」を共に形成する黒か白
のどちらかである画素の集合である。シングル画素、つ
まり黒あるいは白は、白画素あるいは黒画素にそれぞれ
囲まれており、電子写真装置でプリントするには困難で
ある。このために、電子写真に適用するための標準的な
ディザマトリックスは、中間調セルの中心領域で起こ
り、前記セルのより多くの要素が黒であるように成長す
る成長パターンで画素をクラスタ化しようとする。この
ようなドットパターンであれば、電子写真装置において
もプリント可能である。本実施例では、中間調セルは、
３×６のＨｏｌｌａｄａｙ（米国特許第４，１４９，１
９４号）フォーマットにおいて、４５度で、１９レベル
ドットを生成すると仮定する。このようなドットは、３
００ｓｐｉ（秒／２．５４ｃｍ）から６００ｓｐｉの解
像度のプリンタの広範囲に適用可能であり、同様に高ア
ドレサビリティ（アドレス指定可能性）プリンタにも有
用である。このようなドットを使用することは、ドット
の１つの列においてハイライトがセルの左半分上にある
ように、そしてドットの次の列に対してはハイライトが
セルの右半分上にあるように移相することになるが、各
々のセルは常に１つの完全な中間調セルを含むので、誤
差のパスにはほとんど影響を持たないのである。
【００１６】中間調プロセッサ１２４の出力は、２値シ
ステムにおいて２値、あるいは黒画素と白画素の集合で
ある画像信号Ｂ（ｎ，ｍ）の集合である。Ｂ（ｎ，ｍ）
の走査線は、ラインバッファ１３０、１３２、１３４に
増分的に記憶され、前記バッファから走査線はプリンタ
１４１におけるプリントのために出力バッファ１４０の
方に送られる。また、各々の中間調セルに対する画像信
号Ｂ（ｎ，ｍ）はカウンタ１５０に送られ、中間調化処
理による各々の黒（あるいは白）画素をカウントする。
カウントは、本例では０から１８の範囲であり、前記カ
ウントはルックアップテーブルからのアドレスを選択す
るために使用されるが、前記ルックアップテーブルは、
中間調プロセッサ１２４で決定されて与えられるドット
による可能なプリンタドット濃度の集合を記憶したもの
である。可能な高周波画像内容と部分的なドット処理に
より、このプリンタドット濃度は、較正のために使用さ
れる標準的にクラスタ化された中間調セルの濃度に正確
には一致しないかもしれないが、全体的な修正がよい方
向でなされるのである。多重レベルの画素出力（ｄ＞
２）の場合には、濃度は、アキュムレータ１２２でなさ
れるように、ルックアップテーブルに対してアドレスを
引き出すために総計される。
ステムにおいて２値、あるいは黒画素と白画素の集合で
ある画像信号Ｂ（ｎ，ｍ）の集合である。Ｂ（ｎ，ｍ）
の走査線は、ラインバッファ１３０、１３２、１３４に
増分的に記憶され、前記バッファから走査線はプリンタ
１４１におけるプリントのために出力バッファ１４０の
方に送られる。また、各々の中間調セルに対する画像信
号Ｂ（ｎ，ｍ）はカウンタ１５０に送られ、中間調化処
理による各々の黒（あるいは白）画素をカウントする。
カウントは、本例では０から１８の範囲であり、前記カ
ウントはルックアップテーブルからのアドレスを選択す
るために使用されるが、前記ルックアップテーブルは、
中間調プロセッサ１２４で決定されて与えられるドット
による可能なプリンタドット濃度の集合を記憶したもの
である。可能な高周波画像内容と部分的なドット処理に
より、このプリンタドット濃度は、較正のために使用さ
れる標準的にクラスタ化された中間調セルの濃度に正確
には一致しないかもしれないが、全体的な修正がよい方
向でなされるのである。多重レベルの画素出力（ｄ＞
２）の場合には、濃度は、アキュムレータ１２２でなさ
れるように、ルックアップテーブルに対してアドレスを
引き出すために総計される。
【００１７】ルックアップテーブル１５２で記憶される
濃度は、ＲＯＭメモリあるいはそれと同様なものにおい
て都合よく記憶されるが、使用されるプリンタによって
プリントされるページの濃度計走査によって、あるいは
使用されるプリンタによってプリントされるページを走
査する濃度計のように働く原稿スキャナによって、ある
いはプリントのためにプリンタの物理的処理の知識で作
成された濃度予知によって導き出される。前記テーブル
は、中間調ドットにおける画素の数によって、あるいは
ここでの例としての１８のファクタによって拡大縮小
（スケール化）される。
濃度は、ＲＯＭメモリあるいはそれと同様なものにおい
て都合よく記憶されるが、使用されるプリンタによって
プリントされるページの濃度計走査によって、あるいは
使用されるプリンタによってプリントされるページを走
査する濃度計のように働く原稿スキャナによって、ある
いはプリントのためにプリンタの物理的処理の知識で作
成された濃度予知によって導き出される。前記テーブル
は、中間調ドットにおける画素の数によって、あるいは
ここでの例としての１８のファクタによって拡大縮小
（スケール化）される。
【００１８】誤差εは、実質的にサイン変更器あるいは
変換器と加算器との組み合わせである誤差コンピュータ
１５４において演算される。誤差コンピュータ１５４で
は、ルックアップテーブル１５２からのプリンタドット
濃度（すなわち中間調セルの濃度）とドット領域のグレ
ー画像信号（アキュムレータ１２２で決定された修正さ
れた画像信号の総計）との差異が決定される。このセル
誤差信号ε（Ｃ）は、誤差部分決定器１５８の方に送ら
れ、そこで端数誤差（フラクショナル・エラー）信号が
演算され、誤差項信号バッファ１２０の方に送られ、次
の中間調セルの処理において使用される。
変換器と加算器との組み合わせである誤差コンピュータ
１５４において演算される。誤差コンピュータ１５４で
は、ルックアップテーブル１５２からのプリンタドット
濃度（すなわち中間調セルの濃度）とドット領域のグレ
ー画像信号（アキュムレータ１２２で決定された修正さ
れた画像信号の総計）との差異が決定される。このセル
誤差信号ε（Ｃ）は、誤差部分決定器１５８の方に送ら
れ、そこで端数誤差（フラクショナル・エラー）信号が
演算され、誤差項信号バッファ１２０の方に送られ、次
の中間調セルの処理において使用される。
【００１９】誤差は、画素ごとの決定ではなく、ドット
毎方式で決定されたが、次のセルにおける画素に加えら
れるので、誤差コンピュータ１５４で決定される誤差
は、まずルックアップテーブル１６２、１６４、１６
８、１７０の集合を通して送られ、前記ルックアップテ
ーブルは、与えられた誤差信号に対して、単一画素誤差
と拡散重み付けを表す出力信号を生成する。本発明で示
される重み付けは、標準的なフロイド−ステインバーグ
（Floyd and Steinberg ：「空間グレースケールのため
の適応アルゴリズム (An Adaptive Algorithm for Spat
ial Greyscale)」を著す）重み付けであるが、スタッキ
ー（Stucki： IBM Res. Rep. RZ1060 (1981)の「バイレ
ベル画像ハードコピー再生のための多重エラー修正算定
アルゴリズム (MECCA-A Multiple-Error Correction Co
mputation Algorithum for Bi-Level Image Hardcopy R
eproduction)」を著す）、ジャーヴィス（Jarvis：「コ
ンピュータグラフィクスと画像処理」の第５巻１３頁乃
至４０頁(1976)における「バイレベルディスプレイにお
ける連続階調ピクチャーのディスプレイのための技術の
概観 (A Survey of Techniques for the Display of Co
ntinuous Tone Pictures on Bilevel Displays) 」を著
す）、米国特許第４，９２４，３２２号、米国特許第
４，３３９，７７４号、米国特許第４，９５５，０６５
号として知られているような他の重み付けが選択される
ことも本発明には含まれる。いかなる特定の画素に加算
される誤差項ε（Ｃ）も、このようなセルに送信可能で
あるように決定されるεの全ての誤差部分の総計である
ということを理解して、ＦＷＤ・ＤＩＡＧレジスタ１８
０、ＬＯＷＥＲレジスタ１８２とＢＡＣＫ・ＤＩＡＧレ
ジスタ１８４、そして加算器１８６と１８８は、誤差ラ
インバッファ１９０での記憶のための端数誤差信号の要
求される組み合わせを生成するために使用される。処理
されているセルによって必要とされるので、テーブル１
７０の出力は、加算器１９２において誤差ラインバッフ
ァ１９０の出力を加算され、次のセルに対する適切な誤
差ε（Ｃ）を生成する。加算器１９２の出力は、適切な
セルにおける各々の画素への順次の加算のために、誤差
項レジスタ１２０で記憶される。誤差（誤差レジスタ１
２０で記憶されたもの）の１つの値は、セルにおける全
ての画素に加算される。
毎方式で決定されたが、次のセルにおける画素に加えら
れるので、誤差コンピュータ１５４で決定される誤差
は、まずルックアップテーブル１６２、１６４、１６
８、１７０の集合を通して送られ、前記ルックアップテ
ーブルは、与えられた誤差信号に対して、単一画素誤差
と拡散重み付けを表す出力信号を生成する。本発明で示
される重み付けは、標準的なフロイド−ステインバーグ
（Floyd and Steinberg ：「空間グレースケールのため
の適応アルゴリズム (An Adaptive Algorithm for Spat
ial Greyscale)」を著す）重み付けであるが、スタッキ
ー（Stucki： IBM Res. Rep. RZ1060 (1981)の「バイレ
ベル画像ハードコピー再生のための多重エラー修正算定
アルゴリズム (MECCA-A Multiple-Error Correction Co
mputation Algorithum for Bi-Level Image Hardcopy R
eproduction)」を著す）、ジャーヴィス（Jarvis：「コ
ンピュータグラフィクスと画像処理」の第５巻１３頁乃
至４０頁(1976)における「バイレベルディスプレイにお
ける連続階調ピクチャーのディスプレイのための技術の
概観 (A Survey of Techniques for the Display of Co
ntinuous Tone Pictures on Bilevel Displays) 」を著
す）、米国特許第４，９２４，３２２号、米国特許第
４，３３９，７７４号、米国特許第４，９５５，０６５
号として知られているような他の重み付けが選択される
ことも本発明には含まれる。いかなる特定の画素に加算
される誤差項ε（Ｃ）も、このようなセルに送信可能で
あるように決定されるεの全ての誤差部分の総計である
ということを理解して、ＦＷＤ・ＤＩＡＧレジスタ１８
０、ＬＯＷＥＲレジスタ１８２とＢＡＣＫ・ＤＩＡＧレ
ジスタ１８４、そして加算器１８６と１８８は、誤差ラ
インバッファ１９０での記憶のための端数誤差信号の要
求される組み合わせを生成するために使用される。処理
されているセルによって必要とされるので、テーブル１
７０の出力は、加算器１９２において誤差ラインバッフ
ァ１９０の出力を加算され、次のセルに対する適切な誤
差ε（Ｃ）を生成する。加算器１９２の出力は、適切な
セルにおける各々の画素への順次の加算のために、誤差
項レジスタ１２０で記憶される。誤差（誤差レジスタ１
２０で記憶されたもの）の１つの値は、セルにおける全
ての画素に加算される。
【００２０】上述された方式のバリエーションにおいて
は、反復的な処理が、演算された誤差ε（Ｃ）が誘導さ
れた同じセルに加算されるように使用されるということ
もある。このように、第１の中間調化処理における修正
された入力信号と出力信号との差異を決定した後、出力
中間調セルの平均値が入力セルの平均値により近くに増
分的に動かされる効果で、決定された誤差は第２の反復
作用のために画像信号に加えられる。本実施例に従え
ば、セル誤差信号ε（Ｃ）は、セル誤差信号ε（Ｃ）
が、画素に対して個々に加算されるセル誤差を表すとい
う事実を補償するマルチプライア２０４を通して（点線
２０２に沿って）送られる。結果として生じる信号は、
加算器１１０、１１２、１１４で各々の走査線における
画像信号への加算のためにマルチプレクサ２０６におい
て多重化される。例外的な部分的ドットコンディション
の不必要な強調（エンハンスメント）を防ぐために、誤
差信号ε（Ｃ）は±０．５レベルにクリップされること
ができる（コンパレータ２００）。これにより、処理が
より安定したものとなる。このように、正しい誤差の加
算のために要求される介在的な信号コンディショニング
（調整）ステップを無視して、誤差演算機能１５４は機
能的に信号加算器１１０に接続されるということが理解
できる。遅延を修正するため、そして画像信号のパイプ
ライン処理に備えるために、機能的には第１の中間調化
機能と類似する第２の中間調化機能が与えられてもよ
い。
は、反復的な処理が、演算された誤差ε（Ｃ）が誘導さ
れた同じセルに加算されるように使用されるということ
もある。このように、第１の中間調化処理における修正
された入力信号と出力信号との差異を決定した後、出力
中間調セルの平均値が入力セルの平均値により近くに増
分的に動かされる効果で、決定された誤差は第２の反復
作用のために画像信号に加えられる。本実施例に従え
ば、セル誤差信号ε（Ｃ）は、セル誤差信号ε（Ｃ）
が、画素に対して個々に加算されるセル誤差を表すとい
う事実を補償するマルチプライア２０４を通して（点線
２０２に沿って）送られる。結果として生じる信号は、
加算器１１０、１１２、１１４で各々の走査線における
画像信号への加算のためにマルチプレクサ２０６におい
て多重化される。例外的な部分的ドットコンディション
の不必要な強調（エンハンスメント）を防ぐために、誤
差信号ε（Ｃ）は±０．５レベルにクリップされること
ができる（コンパレータ２００）。これにより、処理が
より安定したものとなる。このように、正しい誤差の加
算のために要求される介在的な信号コンディショニング
（調整）ステップを無視して、誤差演算機能１５４は機
能的に信号加算器１１０に接続されるということが理解
できる。遅延を修正するため、そして画像信号のパイプ
ライン処理に備えるために、機能的には第１の中間調化
機能と類似する第２の中間調化機能が与えられてもよ
い。
【００２１】本発明は、カラーにも明確に拡張可能であ
り、そのプロセスの１つの実施例は、ａ）ＲＧＢ（例え
ば、３色分解で画像を描く三刺激値）ファイルを読み込
み、Ｌａｂ* カラー空間（輝度−色差カラー空間）に値
を変換するステップ、ｂ）前の処理から生成された誤差
を各々の画素に付加するステップ、ｃ）カラー修正変換
とアンダーカラー除去アルゴリズムを使用して、画像を
表すシアン、マゼンタ、イエロー、黒（プリンタ着色
剤）セパレーション（分解）を生成するステップ、ｄ）
Ｈｏｌｌａｄａｙ（米国特許第４，１４９，１９４号）
によって開示された角度付けスクリーンの中間調方式
と、ドットオンドット中間調を使用して、各々の分解の
ためにグレー値を中間調化するステップ、ｅ）中間調セ
ル領域の平均Ｌａｂ* 値を入力値から決定するステッ
プ、ｆ）ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、黒）
分解の各々における実領域適用範囲を中間調出力から決
定するステップ、ｇ）経験的に導出されるテーブル（画
像をトナー着色値に変換する）の中のセルの適用領域の
ルックアップテーブルによる近似的にプリントされるＬ
ａｂ* 出力を決定するステップ、ｈ）経験的なＬａｂ*
値を望ましいＬａｂ* から減算することと、フロイド−
ステインバーグの分配重み付けに従って周囲の非処理化
セルに誤差を分配することによって誤差を演算するステ
ップ、を伴う。
り、そのプロセスの１つの実施例は、ａ）ＲＧＢ（例え
ば、３色分解で画像を描く三刺激値）ファイルを読み込
み、Ｌａｂ* カラー空間（輝度−色差カラー空間）に値
を変換するステップ、ｂ）前の処理から生成された誤差
を各々の画素に付加するステップ、ｃ）カラー修正変換
とアンダーカラー除去アルゴリズムを使用して、画像を
表すシアン、マゼンタ、イエロー、黒（プリンタ着色
剤）セパレーション（分解）を生成するステップ、ｄ）
Ｈｏｌｌａｄａｙ（米国特許第４，１４９，１９４号）
によって開示された角度付けスクリーンの中間調方式
と、ドットオンドット中間調を使用して、各々の分解の
ためにグレー値を中間調化するステップ、ｅ）中間調セ
ル領域の平均Ｌａｂ* 値を入力値から決定するステッ
プ、ｆ）ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、黒）
分解の各々における実領域適用範囲を中間調出力から決
定するステップ、ｇ）経験的に導出されるテーブル（画
像をトナー着色値に変換する）の中のセルの適用領域の
ルックアップテーブルによる近似的にプリントされるＬ
ａｂ* 出力を決定するステップ、ｈ）経験的なＬａｂ*
値を望ましいＬａｂ* から減算することと、フロイド−
ステインバーグの分配重み付けに従って周囲の非処理化
セルに誤差を分配することによって誤差を演算するステ
ップ、を伴う。
【図１】本発明の使用システムを表すブロック図であ
る。
る。
１０ スキャナ １００ 画像入力バッファ １０２ フィルタ １０４、１０６、１０８ ラインバッファ １１０、１１２、１１４ 信号加算器 １２０ 誤差レジスタ １２２ アキュムレータ １２４ 中間調化プロセッサ １３０、１３２、１３４ ラインバッファ １４０ 出力バッファ １４１ プリンタ １５４ 誤差コンピュータ １６２、１６８、１７０ ルックアップテーブル １８６、１８８ 加算器 １９０ 誤差ラインバッファ １９２ 加算器 ２００ コンパレータ ２０４ マルチプライア ２０６ マルチプレクサ
Claims (1)
- 【請求項１】 プリンタでプリントするための画像を用
意するために多重ビット画像信号を量子化することにお
いて使用される画像処理システムであって、前記画像
は、走査線で順序づけられた複数の多重ビット画像信号
によって形成され、各々の画像信号は、オリジナル画像
中の離散する位置でオリジナル画像の光学濃度を表し、
また「ｄ」個の所要光学濃度レベルの所要出力集合より
数多い要素を有する「ｃ」個のオリジナル光学濃度レベ
ルの集合の１つから選択されたオリジナル光学濃度を有
し、 多重ビット画像信号によって画定された走査画像の少な
くとも一部を記憶するために適用され、画像信号がソー
スから送られてくる入力画像バッファと、 前記入力画像バッファからの画像信号の走査線を受け取
るために前記入力画像バッファに機能上接続される所定
数のラインバッファと、 前記ラインバッファに数において対応し、前記ラインバ
ッファから送られてくる画像信号と誤差バッファから送
られてくる誤差項信号とを加算し、修正された画像信号
を生成する複数の信号加算器と、 画像のｍ画素×ｎ画素の領域中の各々の修正された画像
信号をプリンタの出力信号に変換し、前記変換処理が、
所定のドット成長パターンに基づいて画像の各々のｍ×
ｎ領域で変化する、前記信号加算手段に機能上接続され
た中間調化手段と、 プリンタに転送するために前記プリンタの出力信号を出
力バッファに送る手段と、 前記プリンタの出力信号に応答して、ｍ×ｎ領域の画像
の濃度を決定する濃度決定手段と、 ｍ×ｎ領域に対するプリンタの出力信号へのプリンタの
経験的な応答のルックアップテーブルを記憶するプリン
タ応答メモリと、 前記記憶された経験的出力濃度と、前記濃度決定手段で
決定された濃度との間の差異を、中間調化誤差として決
定する手段と、 中間調セルを形成する複数の画像信号に前記中間調化誤
差を重み付け方式で分配するための手段であって、前記
信号加算手段に機能上接続された誤差バッファを含む分
配手段と、 を含む画像処理システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/990,561 US5321525A (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Clustered halftoning with dot-to-dot error diffusion |
| US990561 | 1992-12-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06233121A true JPH06233121A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=25536275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5263735A Pending JPH06233121A (ja) | 1992-12-14 | 1993-10-21 | 画像処理システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5321525A (ja) |
| EP (1) | EP0602854B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06233121A (ja) |
| DE (1) | DE69309409T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6437877B1 (en) | 1998-01-19 | 2002-08-20 | Nec Corporation | Print data processing method and apparatus |
Families Citing this family (41)
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| US5855433A (en) * | 1992-04-28 | 1999-01-05 | Velho; Luiz C. | Method of color halftoning using space filling curves |
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