JPH0630274A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 誤差拡散処理を行うに際して、注目画素周辺
の画素の濃度誤差が不当に多量に累積されることを回避
して、白色又は黒色の画像領域に黒又は白の反転画素が
不当に出力される不具合を適切に防止する。 【構成】 注目画素ｅの読取濃度レベルｆmnにその周辺
の画素ａ〜ｄの濃度誤差を加味して算出された補正濃度
レベルｆ' mnに基づいてその注目画素ｅの白黒を判断す
る画像処理装置であって、前記注目画素周辺の画素ａ〜
ｄの濃度誤差は、各画素の補正濃度レベルが所定の白色
判別値ＮＲＷ以上又は黒色判別値ＮＲＢ以下のときに０
とし、それ以外のときは補正濃度レベルと白色判別値又
は黒色判別値との差とするように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置等に
適用される画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ装置等に適用される画像処
理装置としては、中間調濃度の再現方式の一つとして所
謂誤差拡散処理を行うものが開発されている。その一例
としては、図７に示すように画像読取装置のスキャナー
で読取走査した注目画素ｅの白黒を判断する場合に、そ
の注目画素ｅの読取濃度レベルの値をそのまま白黒判断
の値として採用するのではなく、注目画素ｅの周辺の画
素ａ〜ｄの濃度誤差を加味した補正濃度レベルの値をそ
の判断基礎とするものがある。

【０００３】そして、従来では、上記注目画素周辺の画
素ａ〜ｄの濃度誤差Ｅの具体値としては、次式（ａ）に
より算出していた。 Ｅ＝ｆ' −Ｇ ・・・式（ａ） 但し、ｆ' は補正濃度レベル、Ｇは画データとして使用
される濃度レベルの値であり、Ｇ＝０又はＧ＝６３が適
用される。即ち、従来では、図８に示すように、画素の
補正濃度レベルｆ' が閾値Ｔよりも白色領域にある場合
には、その白色としての最大出力レベル（例えば６３）
と補正濃度レベルｆ' との差を濃度誤差Ｅとし、又逆に
黒色領域にある場合には、その黒色としての最小出力レ
ベル（例えば０）と補正濃度レベルｆ' との差を濃度誤
差Ｅとしていたのが実情であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来では、各画素
の濃度誤差Ｅの値として、各画素の補正濃度レベルｆ'
を出力レベルの最大値又は最小値と比較した両者の差が
適用されるために、各画素が白色領域にあり最大出力レ
ベルに近い値（例えば６０）の場合、或いは黒色領域に
あり最小出力レベルに近い値（例えば３）の場合であっ
ても、その濃度誤差Ｅは存在する。また、画素がこれら
以外の中間領域にある場合には、その濃度誤差Ｅの値は
非常に大きな値となっていた。この濃度誤差Ｅの値は、
注目画素の白黒を判断するための補正濃度レベルｆ'の
算出に加味されるものであるが、この注目画素の濃度誤
差はかかる濃度誤差Ｅが加味された補正濃度レベルｆ'
に基づいて求められるものであるから、補正濃度レベル
ｆ' の値には順次各画素の濃度誤差Ｅが累積された値と
なる。

【０００５】従って、従来では、注目画素の実際の読取
濃度レベルが白領域の最大出力レベルに近い値であるに
も拘わらず、その補正濃度レベルｆ' は濃度誤差Ｅの累
積に原因して黒色領域になる事態が発生する現象が生じ
ていた。その結果、従来では、白色の原稿領域に多少の
色むらがあると、その途中の何れかの画素が黒画素とし
て出力されたり、或いは色むらのある黒色の原稿領域を
読取走査した場合には、その何れかの途中画素が白画素
として出力されるような不具合を生じていた。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みて提案されたもの
で、誤差拡散処理を行うに際して、注目画素周辺の画素
の濃度誤差が不当に多量に累積されることを回避して、
白色又は黒色の画像領域に黒又は白の反転画素が不当に
出力される不具合を適切に解消することを、その目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案された本発明に係る画像処理装置は、注目画素の
読取濃度レベルにその周辺の画素の濃度誤差を加味して
算出された補正濃度レベルに基づいてその注目画素の白
黒を判断する画像処理装置であって、前記注目画素周辺
の画素の濃度誤差は、各画素の補正濃度レベルが所定の
白色判別値以上又は黒色判別値以下のときに０とし、そ
れ以外のときは補正濃度レベルと白色判別値又は黒色判
別値との差とするように構成されている。

【０００８】

【作用】上記構成を特徴とする本発明に係る画像処理装
置においては、注目画素周辺の各画素の補正濃度レベル
が所定の白色判別値以上又は黒色判別値以下のときに
は、注目画素の補正濃度レベルを算出する際に加味され
る濃度誤差が０とされるから、かかる濃度誤差の累積は
無くなる。また、それ以外のときには、注目画素周辺の
各画素の濃度誤差は、その画素の補正濃度レベルと白色
判別値又は黒色判別値との差となるから、その誤差の値
は、補正濃度レベルを濃度出力レベルの最大値又は最小
値との差の値を誤差としていた場合に比較して、格段に
小さくなり、誤差の累積量を小さくすることができる。
従って、注目画素の補正濃度レベルの算出に際しては、
注目画素周辺の画素の濃度誤差が累積せず、又は累積し
てもその累積値が小さいものとなるから、読取濃度レベ
ルが白色領域であるにも拘わらず、その補正濃度レベル
が黒色領域となって黒色の反転画素が出力されるような
ことが解消されることとなる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明に係る画像処理装置の画像
読取走査部の概略構成を示す説明図である。同図に示す
読取走査部は、ＬＥＤ等で構成された光源１と、この光
源１から原稿Ｇに照射されて反射した光を受光するＣＣ
Ｄ等の読取走査ヘッド２とから構成されている。

【００１０】前記読取走査ヘッド２は、原稿Ｇの幅方向
に沿って配置されたもので、光信号蓄積部２ａとシフト
レジスタ２ｂとを備えたものである。前者の光信号蓄積
部２ａは、例えば２０４８の画素を構成すべくそれと同
数分のホトダイオードを備えたもので、原稿Ｇの反射光
を、その画像濃度に応じた光信号電荷として蓄積する。
一方、後者のシフトレジスタ２ｂは、光信号蓄積部２ａ
から転送されてきた光信号に基づく画データ信号を、Ａ
／Ｄ変換器で所望のデジタル信号に変換した後に、ライ
ンメモリ３に出力するものである。このラインメモリ３
は、２０４８画素のデータを例えば２ライン分保有でき
るものである。

【００１１】図２は、画像処理装置の主要部を示すブロ
ック図である。同図の画像処理装置は、上記したライン
メモリ３以外として、アドレス指定制御部４、加算部
５、比較器６、出力バッファ７、濃度誤差演算回路８、
及び後述するその他の各種の回路機器から構成されてい
る。ここで、アドレス指定制御部４は、ラインメモリ３
の注目画素ｅのアドレス指定を行うためのもので、この
アドレス指定により注目画素ｅの読取濃度レベルｆmnが
ラインメモリ３から出力される。尚、本実施例では、便
宜上、図７で示した画素の配列に従って説明を行う。

【００１２】加算部５は、前記読取濃度レベルｆmnの値
に注目画素周辺の画素ａ〜ｄの重量平均値Ｅａmnを加算
することにより、注目画素ｅの補正濃度レベルｆ' mnを
算出するものである。補正濃度レベルｆ' mnは、次式
（１）で求められる。 ｆ' mn＝ｆmn＋Ｅａmn ・・・式（１） 式（１）の重量平均値Ｅａmnは後述する式（２）で求め
られるものである。

【００１３】比較器６は、補正濃度レベルｆ' mnを所定
の閾値Ｔと比較し、ｆ' mn≧Ｔのときには、出力画素を
白とすべくＧmn＝６３として、これを出力バッファ７に
送出する。またこれとは反対に、ｆ' mn＜Ｔのときに
は、出力画素を黒とすべくＧmn＝０として、これを出力
バッファ７に送出するものである。上記閾値Ｔの具体例
としては、例えば図４に示すように、濃度出力レベル
が、最小値０（黒）から最大値６３（白）まである場合
において、その６４レベルＰの１／２の値としてのＴ＝
Ｐ／２が適用される。また、上記出力バッファ７は、比
較器６から出力されたＧmnのデータを１ライン分保持す
るものである。

【００１４】濃度誤差演算回路８は、補正濃度レベル
ｆ' mnの値を、前記閾値Ｔや別途設定された白色判別値
ＮＲＷや黒色判別値ＮＲＢと比較し、注目画素ｅの濃度
誤差Ｅmnの値を演算するものである。尚、白色判別値Ｎ
ＲＷ、及び黒色判別値ＮＲＢは、図４に示すように、閾
値Ｔよりも白色側又は黒色側に各々位置し、又出力レベ
ルの最大値６３や最小値０とは別の値が付与されるもの
で、その具体的な値は閾値Ｔと同様に任意に設定できる
ものである。これらの判別値ＮＲＷ、ＮＲＢを追加採用
すれば、濃度出力レベルが、白色判別値ＮＲＷよりも白
色側の領域Ａ、閾値Ｔから白色判別値ＮＲＷまでの白色
寄りの中間調領域Ｂ、閾値Ｔから黒色判別値ＮＲＢまで
の黒色寄りの中間調領域Ｃ、黒色判別値ＮＲＢよりも黒
色側の領域Ｄに四分割されることとなる。

【００１５】図３は、濃度誤差演算回路８のハード構成
の一例を示す説明図である。この濃度誤差演算回路８
は、セレクター９ａ、９ｂ、インバータ１０ａ、ゲート
回路１０ｂ、及び加算器１１ａを備えたもので、前記比
較器６から出力されるＧmnと加算器11ａの結果により、
補正濃度レベルｆ' mnに対応した注目画素ｅの濃度誤差
Ｅmnの値を出力されるように構成されている。

【００１６】即ち、前記濃度誤差演算回路８から出力さ
れる濃度誤差Ｅmnは以下の通りである。 〔Ｇmn＝０（白）のとき〕セレクター９ａはＮＲＷを、
セレクター９ｂはｆ' mnを選択し、加算器１１ａはＮＲ
Ｗ−ｆ' mnを算出する。尚、加算器１１ａのＣout は、
ＮＲＷ＜ｆ' mnのときＣout ＝０、ＮＲＷ≧ｆ' mnのと
きＣout ＝１であり、次の通りとなる。 （イ）ＮＲＷ＜ｆ' mnのとき（図４の領域Ａ） Ｅmn＝０のデータが、ゲート回路１０ｂから出力され
る。 （ロ）ＮＲＷ≧ｆ' mn＞Ｔのとき（領域Ｂ） Ｅmn＝ＮＲＷ−ｆ' mn（符号ビットは負）のデータが、
ゲート回路１０ｂから出力される。

【００１７】〔Ｇmn＝１（黒）のとき〕セレクター９ａ
はｆ' mnを、セレクター９ｂはＮＲＢを選択し、加算器
１１ａからはｆ' mn−ＮＲＢを算出する。尚、加算器１
１ａからのＣout は、ｆ' mn＜ＮＲＢのときＣout ＝
０、ｆ' mn≧ＮＲＢのときＣout ＝１であり、次の通り
となる。 （ハ）ｆ' mn＜ＮＲＢのとき（領域Ｄ） Ｅmn＝０のデータが、ゲート回路１０ｂから出力され
る。 （ニ）Ｔ≧ｆ' mn≧ＮＲＢのとき（領域Ｃ） Ｅmn＝ｆ' mn−ＮＲＢ（符号ビット正）のデータが、ゲ
ート回路１０ｂから出力される。 尚、誤差値を含む補正濃度レベルｆ' mnの値は、例えば
出力レベルの最小値である０よりも小さくなるような場
合があるが、かかる場合には領域Ｄにあるものと同様に
取扱えばよい。

【００１８】図２において、前記濃度誤差演算回路８か
ら出力される濃度誤差Ｅmnの値は、誤差バッファ９に入
力され格納されるが、この誤差バッファ９は例えば２ラ
イン分のデータを保持するものである。また、誤差バッ
ファ９は、其処に記憶された各画素の濃度誤差のデータ
のアドレス指定を行ってそのデータを読出すための誤差
読出制御部１０を具備しており、その指定によって注目
画素ｅの各周辺の画素ａ〜ｄの濃度誤差の値が、誤差バ
ッファ９から誤差配分演算回路１１に入力されるように
構成されている。

【００１９】誤差配分演算回路１１は、注目画素周辺の
画素ａ〜ｄの各濃度誤差に所望の重量配分を行って、注
目画素周辺の画素の重量平均値Ｅａmnを算出するもので
ある。この重量平均値Ｅａmnは、例えば次の式（２）で
求められる。 Ｅａmn＝１／16（Ｅm-1,n-1 ＋５Ｅm-1,n ＋３Ｅm-1,n+1 ＋７Ｅm,n-1 ）・・・式（２） 但し、Ｅm-1,n-1 ：画素ａの濃度誤差 Ｅm-1,n ：画素ｂの濃度誤差 Ｅm-1,n+1 ：画素ｃの濃度誤差 Ｅm,n-1 ：画素ｄの濃度誤差である。 尚、上式（２）では、画素ａ〜ｄの各々の濃度誤差に対
して、１、５、３、７の重量配分を行っているが、この
ような重量配分は必ずしもかかる数値に限定されるもの
ではない。誤差配分演算回路１１は、上式（２）で算出
した重量平均値Ｅａmnのデータを既述した加算部５に出
力するものである。

【００２０】次に、上記構成の画像処理装置の作用につ
いて説明する。先ず、読取走査ヘッド２で原稿Ｇの画像
を読取走査した場合において、その読取対象ラインの注
目画素ｅの読取濃度レベルｆmnがラインメモリ３から加
算部５に出力されると、この値に対して誤差配分演算回
路１１から出力された注目画素周辺の画素ａ〜ｄの重量
平均値Ｅａmnが加算され、補正濃度レベルｆ' mnの値が
算出される。また、この補正濃度レベルｆ' mnは、比較
器６で閾値Ｔと比較されることにより、閾値Ｔ以上であ
ればＧmn＝６３のデータが出力バッファ７に送出され、
注目画素ｅは白画素として出力される。これとは反対
に、補正濃度レベルｆ' mnが閾値Ｔよりも小さいときに
はＧmn＝０とされて、注目画素ｅは黒画素として出力さ
れることとなる。

【００２１】一方、濃度誤差演算回路８では、前記補正
濃度レベルｆ' mnから注目画素ｅの濃度誤差Ｅmnの値が
求められる。この注目画素ｅの濃度誤差Ｅａmnは、例え
ば注目画素ｅの直前画素ｄの濃度誤差Ｅm,n-1 が注目画
素ｅの補正濃度レベルｆ' mnの算出に使用されたのと同
様に、注目画素ｅの次の画素ｆ等の補正濃度レベルを算
出するのに適用されるものである。濃度誤差演算回路８
では、注目画素ｅの補正濃度レベルｆ' mnが、図４のＡ
〜Ｄの何れの領域であるかを判断し、Ａ領域又はＤ領域
であるときにはその濃度誤差ＥmnをＥmn＝０、Ｂ領域で
あるときにはＥmn＝ＮＲＷ−ｆ' mn（符号ビット負）、
Ｃ領域であるときにはＥmn＝ｆ' mn−ＮＲＢ（符号ビッ
ト正）とするデータを誤差バッファ９に送出する。

【００２２】而して、かかる濃度誤差演算回路８での濃
度誤差Ｅmnの算出により、濃度誤差Ｅmnが０とされた場
合にあっては、既述の式（２）を適用して注目画素周辺
の画素の重量平均値Ｅａmnの値を算出する場合におい
て、濃度誤差の値の累積が無くなる。また、濃度誤差Ｅ
mn＝ＮＲＷ−ｆ' mn（符号ビット負）、又はＥmn＝ｆ'
mn−ＮＲＢ（符号ビット正）とされた場合にあっては、
式（２）の右辺における濃度誤差の値（Ｅm,n-1 等）が
減少する分だけ、それらの誤差の累積量が減少すること
となる。

【００２３】従って、式（２）で得られた値を、式
（１）のｆ' mn＝ｆmn＋Ｅａmnに代入して各画素の補正
濃度レベルを求めていく場合に、その補正濃度レベルの
値には順次累積した大きな濃度誤差の値が含まれないこ
ととなる。その結果、原稿Ｇの真っ白な領域を読取走査
する場合において、その読取濃度レベルｆmnが実際には
白色であるにも拘わらず、濃度誤差の累積により補正濃
度レベルｆ' mnが黒色領域となって黒画素が不当に出力
されるようなことが適切に解消され、又は抑制すること
ができる。尚、補正濃度レベルｆ' mnの値が中間調領域
Ｂ、Ｃに存在する場合に、その濃度誤差Ｅmnを他の領域
Ａ、Ｄの場合と同様に０としたのでは、ｆ' mn＝ｆmnと
なって、誤差拡散処理が不可能となり不具合を生じる
が、本発明では、中間調領域Ｂ、Ｃに存在する画素を白
色判別値ＮＲＷ又は黒色判別値ＮＲＢを基準としてその
濃度誤差を考慮しているから、誤差拡散処理が適正に行
えることとなる。

【００２４】尚、上記実施例では、各種の演算処理をハ
ード処理した場合について説明したが、本発明はこれに
限定されず、例えばＣＰＵを用いる等して各種演算をソ
フト処理してもよい。図５のフローチャートのステップ
１００〜１０７は、注目画素の白黒二値化処理を行う一
連の動作手順の一例を示すものである。図６のフローチ
ャートのステップ２００〜２０７は、注目画素の濃度誤
差を演算する一連の動作手順の一例を示すものである。
本発明において各種の演算をソフト処理する場合には、
上記図５、図６のフローチャートに沿った処理を行わせ
ればよい。その他、本発明では、閾値Ｔ、白色判別値Ｎ
ＲＷ、及び黒色判別値ＮＲＢのデータは、他のホストＣ
ＰＵから入力させるようにしてもよく、また言う迄もな
く本発明に係る画像処理装置はその使用用途がファクシ
ミリ装置に限定されるものではない。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明に係る画像処理装置によれば、注目画素の補正濃度レ
ベルの算出に用いられる濃度誤差の値を、所定の白色判
別値又は黒色判別値を基準として、その白色判別値や黒
色判別値との差の値とし、或いはかかる濃度誤差の値を
０とすることにより、その濃度誤差値の累積量を小さく
できるために、白色又は黒色の原稿画像領域に多少の色
むらが存在する場合であっても、黒又は白の反転画素が
不当に出力されるという不具合を適切に防止することが
できるという格別な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置の画像読取走査部の
概略構成を示す説明図。

【図２】本発明に係る画像処理装置の主要部を示すブロ
ック図。

【図３】濃度誤差演算回路のハード構成を示す説明図。

【図４】補正濃度レベルと濃度誤差の値との関係を示す
説明図。

【図５】注目画素の白黒二値化処理を行う一連の動作手
順の一例を示すフローチャート。

【図６】注目画素の濃度誤差を演算する一連の動作手順
の一例を示すフローチャート。

【図７】画素の配列状態の一例を示す説明図。

【図８】従来の画像処理における濃度誤差の算出方法の
一例を示す説明図。

【符号の説明】

２ 読取走査ヘッド ３ ラインメモリ ５ 加算部 ６ 比較器 ７ 出力バッファ ８ 濃度誤差演算回路 ９ 誤差バッファ １１ 誤差配分演算回路 ｆmn 読取濃度レベル ｆ' mn 補正濃度レベル Ｔ 閾値 ＮＲＷ 白色判別値 ＮＲＢ 黒色判別値 Ｅmn 濃度誤差 Ｅａmn 周辺の画素の重量平均

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】注目画素の読取濃度レベルにその周辺の画
   素の濃度誤差を加味して算出された補正濃度レベルに基
   づいてその注目画素の白黒を判断する画像処理装置であ
   って、前記注目画素周辺の画素の濃度誤差は、各画素の
   補正濃度レベルが所定の白色判別値以上又は黒色判別値
   以下のときに０とし、それ以外のときは補正濃度レベル
   と白色判別値又は黒色判別値との差とするように構成さ
   れている画像処理装置。