JPH06253133A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像の濃度の全域にわたって階調性の高い擬
似中間調画像が得られる画像処理装置を提供すること。 【構成】 誤差拡散処理手段１０を有する画像処理装置
に、ディザ処理手段１１と、画像の濃度が黒に近い領域
で入力画像データの信号レベルが所定の閾値ＴＨ１以下
の場合、或いは画像の濃度が白に近い領域で入力画像デ
ータの信号レベルが所定の閾値ＴＨ２より大きい場合は
ディザ処理手段１１出力を選択する出力選択手段１２と
を備えた。これにより、入力画像データの信号レベルＰ
に応じて画像処理の方式を適宜切換えるようにしている
から、あらゆる濃度領域において階調再現性が高く、し
かも分解能が優れた擬似中間調画像が得られる。

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、特に画像
のハーフトーン処理を行なうに際して階調再現性が優れ
た擬似中間調画像を得られる画像処理装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】入力画像データに対して画像処理を行な
い階調再現性が高く、分解能が優れた擬似中間調画像を
得る画像処理装置があるが、このような画像処理装置の
従来例としては図６に示すようなものがある。これは誤
差拡散方式により擬似中間調画像を得る画像処理装置で
ある。図６において、符号１は画像データが入力される
画像入力端子、２は入力画像データに補正された誤差デ
ータを加算する加算器、３は２値化処理のための閾値を
発生する閾値発生部、４は２値化を行なうコンパレー
タ、５は誤差拡散処理後の画像データを出力する画像出
力端子である。また、符号６は加算器２の出力をコンパ
レータ４の出力で減算し誤差データを出力する減算器、
７は各画素についての誤差データを格納する誤差メモ
リ、８は補正誤差データの重み付け加算を行なう誤差フ
ィルターである。

【０００３】かかる構成において、画像入力端子１から
入力した画像データに加算器２において誤差フィルター
８から出力された補正誤差データが加算され、加算器２
の出力はコンパレータ４において、閾値発生部３で発生
された閾値で２値化される。減算器６においては、加算
器２の出力はコンパレータ４の出力で減算され、誤差デ
ータとして出力される。減算器６の出力の誤差データは
誤差メモリ７に格納される。注目画素の誤差データ（図
６中の例ではＥ(P) ）を求めるために、すでに２値化済
みの周辺の複数画素の誤差データ（図６中の例ではＥ
(a), Ｅ(b), Ｅ(c), Ｅ(d), ）が誤差フィルター８
において重み付け加算されて出力され、前述のように加
算器２で入力画像データに加えられる。コンパレータ４
の出力は画像出力端子５から出力される。以上の処理動
作により、一定の階調再現性と分解能を持つ擬似中間調
画像が得られる。なお、入力画像データの信号レベルは
０〜１００％とし、白が１００％、黒が０％であるとす
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像処理装置において行なわれる誤差拡散処
理では、入力画像データとこの入力画像データを２値化
した際の出力画像データとの誤差である誤差データを、
画素毎に、処理の済んでいない周辺画素の画像データへ
と伝えるから、その誤差データの影響は原稿の左上から
右下へと一方向へ伝搬して行くものである。このため、
入力画像データの信号レベルがきわめて高い（１００％
に近い。すなわち限り無く白に近い灰色）場合、或いは
入力画像データの信号レベルがきわめて低い（０％に近
い。すなわち限り無く黒に近い灰色）場合には、図７
（ａ）、（ｂ）に示すように、出力の誤差拡散処理画像
のドットが２次元の平面内に均一に分散せず、複数本の
１次元曲線上に片寄って分布してしまうようなテクスチ
ュアが発生し、画質を劣化させてしまうという不具合が
あった。

【０００５】このような問題に対して、予め入力画像デ
ータに振幅幅の小さいディザ信号を加算しておく技術も
あるが、振幅幅が小さいと誤差拡散効果が小さく、振幅
幅が大きいと、出力画像の中の問題となっているレベル
と黒或いは白のレベルとの間で濃度の段差が生じてしま
うという新たな問題が発生し、充分には前記問題を解決
することはできなかった。

【０００６】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、画像の濃度の全域にわたって階調性の
高い擬似中間調画像が得られる画像処理装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、誤差拡散処理手段を有する画像処理装置
に、誤差拡散処理手段とは並列の関係に設けられたディ
ザ処理手段と、画像の濃度が黒に近い領域において入力
画像データの信号レベルが所定の閾値より大きい場合、
誤差拡散処理手段の出力を選択し、その信号レベルが前
記閾値以下の場合ディザ処理手段出力を選択する出力選
択手段とを備えたことを要旨とする。

【０００８】また、第２の出力選択手段として、画像の
濃度が白に近い領域において入力画像データの信号レベ
ルが所定の閾値より大きい場合、ディザ処理手段の出力
を選択し、その信号レベルが前記閾値以下の場合誤差拡
散処理手段出力を選択するものを用いることもできる。

【０００９】

【作用】前記構成において、前者の出力選択手段を用い
た場合、入力画像データの信号レベルがきわめて低く限
り無く黒に近い灰色の濃度領域においては、出力選択手
段は所定の閾値以下の信号レベルでディザ処理手段の出
力を選択するから、入力画像データに対してディザ処理
された後の画像データが画像出力端子から出力される。
このため、出力画像のドットは２次元の平面内に均一に
分散し、１次元曲線上に片寄って分布することはないか
ら高画質の画像が得られる。

【００１０】また、第２の出力選択手段を用いた場合、
入力画像データの信号レベルがきわめて高く限り無く白
に近い灰色の濃度領域においては、出力選択手段は所定
の閾値より上の信号レベルでディザ処理手段の出力を選
択するから、入力画像データに対してディザ処理された
後の画像データが画像出力端子から出力される。このた
め、出力画像のドットは２次元の平面内に均一に分散
し、１次元曲線上に片寄って分布することはないから高
画質の画像が得られる。

【００１１】

【実施例】図１および図２は本発明による画像処理装置
の一実施例を示すブロック図である。このうち図１は、
前記実施例に係る画像処理装置の概略構成を示すブロッ
ク図、図２は前記画像処理装置の構成をより具体的に示
すブロック図である。なお、図２において、図７に示し
た従来例と同一の部分には同一の符号を付して重複した
説明を省略する。

【００１２】図１において、符号９は画像データが入力
される画像入力端子、１０は誤差拡散方式により画像処
理を行なう誤差拡散処理部、１１はディザマトリクスを
基に画像処理を行なうディザ処理部、１２は誤差拡散処
理部１０とディザ処理部１１との間で、処理された画像
データの出力を選択する手段であるセレクタ部、１３は
画像処理済みの画像データを出力する画像出力端子であ
る。ディザ処理部１１は、図２に示されているように、
画像入力端子９から入力された画像データをディザ処理
動作によって２値化しセレクタ１２へ送出するコンパレ
ータ１４と、ディザマトリクスを内蔵しコンパレータ１
４において２値化を行なうための閾値をディザ信号とし
て生成する閾値発生部１５と、閾値発生部１５のディザ
マトリクスから入力画像データの各画素に対応したディ
ザ信号を出力するために主走査、副走査のアドレス情報
を出力するアドレスカウンタ１６とから構成される。ま
た、誤差拡散処理部１０は、図６に示された前記従来の
画像処理装置における誤差拡散処理部と同様な構成およ
び機能を有し誤差拡散処理後の画像データをセレクタ１
２へ送出する。また、セレクタ１２は画像入力端子９に
接続され、この画像入力端子に入力された画像データの
信号レベルによって誤差拡散処理部１０またはディザ処
理部１１の出力を選択するようになっている。この出力
選択を行なうために画像入力端子とセレクタ１２をつな
ぐ信号線の途中に、図２に示すような判定部１７を設け
てもよい。

【００１３】かかる構成を有する画像処理装置について
以下動作を説明する。画像入力端子９から入力された画
像データは、誤差拡散処理部１０、ディザ処理部１１、
およびセレクタ１２に入力される。セレクタ１２では入
力画像データの信号レベルによって誤差拡散処理部１０
とディザ処理部１１の出力を選択して画像出力端子１３
から出力する。

【００１４】次に誤差拡散処理部１０の内部の動作を図
２に基づき説明する。画像入力端子９から入力した画像
データに加算器２において誤差フィルター８から出力さ
れた補正誤差データが加算され、加算器２の出力はコン
パレータ４において、閾値発生部３で発生された閾値で
２値化される。減算器６においては、加算器２の出力は
コンパレータ４の出力で減算され、誤差データとして出
力される。減算器６の出力の誤差データは誤差メモリ７
に格納される。注目画素の誤差データＥ(P) を求めるた
めに、すでに２値化済みの周辺の複数画素の誤差データ
Ｅ(a), Ｅ(b),Ｅ(c), Ｅ(d), における誤差データが誤
差フィルター８において重み付け加算され、信号ＳＥと
して出力され、前述のように加算器２で入力画像データ
に加えられる。コンパレータ４の出力は画像出力端子５
から出力される。以上の処理動作により、一定の階調再
現性と分解能を持つ擬似中間調画像が得られる。なお、
入力画像データの信号レベルは０〜１００％とし、白が
１００％、黒が０％であるとする。

【００１５】誤差フィルター８の構成および動作を図３
に示す。この図において、符号１９、２０、２１、２２
は各周辺画素の誤差データＥ(a), Ｅ(b), Ｅ(c), Ｅ
(d),が入力される誤差データ入力端子、２３、２４、２
５、２６は各周辺画素の誤差データＥ(a), Ｅ(b), Ｅ
(c), Ｅ(d), に対して重み付けを行なうためのフィル
ター係数であるＫａ，Ｋｂ，Ｋｃ，Ｋｄを格納するフ
ィルター係数格納部、２７、２８、２９、３０は各周辺
画素の誤差データＥ(a), Ｅ(b), Ｅ(c), Ｅ(d), に
係数を掛け合わせる乗算器、３１、３２、３３は係数を
掛け合わせた結果を加算して集積誤差信号ＳＥを生成し
出力端子３４に出力する加算器である。そし て、この
誤差フィルター８は次の（１）式の演算を行なう。 ＳＥ＝Ｋａ・Ｅ(a) ＋Ｋｂ・Ｅ(b) ＋ Ｋｃ・Ｅ(c) ＋ Ｋｄ・Ｅ(d) …（１） 入力端子１９から入力された誤差データＥ(a) は、乗算
器２７においてフィルター係数格納部２３から出力され
たフィルター係数Ｋａが乗算される。入力端子２０から
入力された誤差データＥ(b) は、乗算器２８においてフ
ィルター係数格納部２４から出力されたフィルター係数
Ｋｂが乗算される。入力端子２１から入力された誤差デ
ータＥ(c) は、乗算器２９においてフィルター係数格納
部２５から出力されたフィルター係数Ｋｃが乗算され
る。入力端子２２から入力された誤差データＥ(b) は、
乗算器３０においてフィルター係数格納部２６から出力
されたフィルター係数Ｋｄが乗算される。加算器３１は
乗算器２７の出力と乗算器２８の出力を加算する。加算
器３２は乗算器２９の出力と乗算器３０の出力を加算す
る。加算器３３は加算器３１の出力と加算器３２の出力
を加算し出力端子３４から集積誤差信号ＳＥを出力す
る。この集積誤差信号ＳＥは、前述のように加算器２
（図２）において、入力画像データに加算されるディザ
処理部１１において、アドレスカウンタ１６は主走査方
向、副走査方向のそれぞれ下位３ビット（合計６ビッ
ト）のアドレスを出力する。閾値発生部１５ではアドレ
ス１６から入力した６ビットのアドレス値に対して、あ
らかじめ決められた閾値を出力する。このあらかじめ決
められた閾値をディザマトリクスと呼び、その一例を図
４に示す。

【００１６】ここで、セレクタ部１２の内部の作用を説
明する。先ず第１の例として、画像の濃度が黒に近い灰
色領域において画像処理を行なう場合についてみる。こ
の場合、入力画像データの信号レベル（Ｐとする）が所
定の閾値（ＴＨ１とする）より大きい場合、誤差拡散処
理部１０の出力を選択し、その信号レベルＰが前記閾値
ＴＨ１以下の場合ディザ処理部１１の出力を選択する。
すなわち、 Ｐ＞ＴＨ１においては誤差拡散処理出力 Ｐ≦ＴＨ１においてはディザ処理出力 となる。なお、閾値ＴＨ１は０％に近い小さな値であ
る。かかる動作により入力画像データの信号レベルＰが
きわめて小さい場合は、出力としてディザ処理画像が選
択されるため、従来例におけるような黒に近い濃度にお
ける画質劣化は生じない。

【００１７】次に、第２の例として、画像の濃度が白に
近い灰色領域において画像処理を行なう場合についてみ
る。この場合、入力画像データの信号レベルＰが所定の
閾値ＴＨ２以下の場合、誤差拡散処理部１０の出力を選
択し、その信号レベルＰが前記閾値ＴＨ２より大きい場
合ディザ処理部１１の出力を選択する。すなわち、 Ｐ＞ＴＨ２においてはディザ処理出力 Ｐ≦ＴＨ２においては誤差拡散処理出力 となる。なお、閾値ＴＨ２は１００％に近い大きな値で
ある。かかる動作により入力画像データの信号レベルＰ
がきわめて大きい場合は、出力としてディザ処理画像が
選択されるため、従来例における白に近い濃度における
画質劣化は生じない。

【００１８】さらに、第３の例として、画像の濃度が白
に近い灰色領域および白に近い灰色領域の双方において
適切な画像処理を行なう場合についてみる。この場合、
入力画像データの信号レベルＰに対して２つの閾値ＴＨ
１、ＴＨ２を設定する。閾値ＴＨ１、ＴＨ２の間では、
ＴＨ１＜ＴＨ２であり、且つＴＨ１は０％に近い小さな
値であり、またＴＨ２は１００％に近い大きな値であ
る。これらの閾値ＴＨ１、ＴＨ２の基で、入力画像デー
タの信号レベルＰが閾値ＴＨ２より大きい場合ディザ処
理部１１の出力を選択する。一方、入力画像データの信
号レベルＰが前記閾値ＴＨ１より大きく且つ閾値ＴＨ２
以下である場合誤差拡散処理部１０の出力を選択する。
さらに入力画像データの信号レベルＰが閾値ＴＨ１以下
である場合はディザ処理部１１の出力を選択する。すな
わち、 Ｐ＞ＴＨ２においてはディザ処理出力 ＴＨ１＜Ｐ≦ＴＨ２においては誤差拡散処理出力 Ｐ≦ＴＨ１においてはディザ処理出力 となる。かかる動作により入力画像データの信号レベル
Ｐがきわめて大きい場合ときわめて小さい場合は、出力
としてディザ処理画像が選択されるため、従来例におけ
るような白に近い濃度と黒に近い濃度における画質劣化
は生じない。

【００１９】前記実施例による画像の出力サンプルを図
５に示す。ここでは、入力画像データの信号レンジを０
〜６３に対して、 ＴＨ１＝１ ＴＨ２＝６１ としている。

【００２０】このように、入力画像データの信号レベル
に応じて画像処理の方式を適宜切換えるようにしている
から、あらゆる濃度領域において階調再現性が高く、し
かも分解能が優れた擬似中間調画像が得られる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
誤差拡散処理手段を有する画像処理装置に、ディザ処理
手段と、画像の濃度が黒に近い領域で入力画像データの
信号レベルが所定の閾値以下の場合、或いは画像の濃度
が白に近い領域で入力画像データの信号レベルが所定の
閾値より大きい場合はディザ処理手段出力を選択する出
力選択手段とを備え、入力画像データの信号レベルに応
じて画像処理の方式を適宜切換えるようにしているか
ら、あらゆる濃度領域において階調再現性が高く、しか
も分解能が優れた擬似中間調画像が得られるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による画像処理装置一実施例
を概略的に示すブ ロック図

【図２】前記実施例の画像処理装置の構成をより詳細に
示すブロック図

【図３】前記実施例に用いられる誤差フィルターの構成
および動作を説明する図

【図４】前記実施例のディザ処理部内で用いられるディ
ザマトリクスの一例を示す図

【図５】（ａ）前記実施例による白に近い濃度領域にお
ける画像の出力サンプルを示す図 （ｂ）前記実施例による黒に近い濃度領域における画像
の出力サンプルを示す図

【図６】従来の画像処理装置の一例を示すブロック図

【図７】（ａ）前記従来例による白に近い濃度領域にお
ける画像の出力サンプルを示す図 （ｂ）前記従来例による黒に近い濃度領域における画像
の出力サンプルを示す図

【符号の説明】

２ 加算器 ３ 閾値発生部 ４ コンパレータ ６ 減算器 ７ 誤差メモリ ８ 誤差フィルター １０ 誤差拡散処理部 １１ ディザ処理部 １２ セレクタ部 １３ 永久磁石 １４ コンパレータ １５ 閾値発生部 １６ アドレスカウンタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像入力端子から入力された画像データ
   とこの入力画像データを２値化したときの出力画像デー
   タとの誤差データを、周辺画素の画像データへ拡散する
   ことにより２値化を行なう誤差拡散処理手段と、前記画
   像入力端子に対して誤差拡散処理手段とは並列に接続さ
   れ入力画像データをディザ処理するディザ処理手段と、
   画像の濃度が黒に近い領域において入力画像データの信
   号レベルが所定の閾値より大きい場合、誤差拡散処理手
   段の出力を選択し、その信号レベルが前記閾値以下の場
   合ディザ処理手段出力を選択する出力選択手段とを備え
   た画像処理装置。
2. 【請求項２】 画像入力端子から入力された画像データ
   とこの入力画像データを２値化したときの出力画像デー
   タとの誤差データを、周辺画素の画像データへ拡散する
   ことにより２値化を行なう誤差拡散処理手段と、前記画
   像入力端子に対して誤差拡散処理手段とは並列に接続さ
   れ入力画像データをディザ処理するディザ処理手段と、
   画像の濃度が白に近い領域において入力画像データの信
   号レベルが所定の閾値より大きい場合、ディザ処理手段
   の出力を選択し、その信号レベルが前記閾値以下の場合
   誤差拡散処理手段出力を選択する出力選択手段とを備え
   た画像処理装置。
3. 【請求項３】 画像入力端子から入力された画像データ
   とこの入力画像データを２値化したときの出力画像デー
   タとの誤差データを、周辺画素の画像データへ拡散する
   ことにより２値化を行なう誤差拡散処理手段と、前記画
   像入力端子に対して誤差拡散処理手段とは並列に接続さ
   れ入力画像データをディザ処理するディザ処理手段と、
   入力画像データの信号レベルに２つの閾値ＴＨ１および
   ＴＨ２（ＴＨ１＜ＴＨ２）を設定して、前記入力画像デ
   ータの信号レベルが閾値ＴＨ１以下か或いは閾値ＴＨ２
   より大きい場合ディザ処理手段の出力を選択し、その信
   号レベルが前記閾値ＴＨ１より大きく且つ閾値ＴＨ２以
   下である場合誤差拡散処理手段出力を選択する出力選択
   手段とを備えた画像処理装置。