JPH0666875B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents

画像信号処理装置

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JPH0666875B2
JPH0666875B2 JP61304245A JP30424586A JPH0666875B2 JP H0666875 B2 JPH0666875 B2 JP H0666875B2 JP 61304245 A JP61304245 A JP 61304245A JP 30424586 A JP30424586 A JP 30424586A JP H0666875 B2 JPH0666875 B2 JP H0666875B2
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祐二 丸山
克雄 中里
博義 土屋
俊晴 黒沢
潔 高橋
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007Display of intermediate tones
    • G09G3/2059Display of intermediate tones using error diffusion

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2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値原稿の他に、階調画像や印刷画像の
高品質での画像再現に対する要望が高まっている。
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良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
って階調を再現しようとするもので、ディザマトリック
スに用意した閾値と入力画情報を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
能がディザマトリクスの大きさに直接依存し、互いに両
立できない関係にある。また印刷画像などに用いた再現
画像におけるモアレ模様の発生は避けがたい。
上記階調特性と高分解能が両立し、かつモアレ模様の発
生抑制効果の大きい方法として、誤差拡散法(文献:ア
ール フロード アンドエル スティンバーグ アン
アダプテイブ アルゴリムズ フォー スペイシャル
グレー スケール エスディアイ ダイジェスト(R.FL
OYD&L.STEINBERG、“An Adaptive Algorithm for
Spatial Grey Scale"、SDI 75 DIGEST)、pp36−3
7)が提案されている。
第3図は上記誤差拡散法を実現するための装置の要部ブ
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、
1は誤差記憶手段、2は誤差配分係数マトリクスの示す
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の記憶装置、4は座標(x,y)におけ
る入力レベルIxyの入力端子、5はI′xy(=Ixy+Sx
y)の入力補正手段、6は出力レベル0またはRの出力
画信号Pxyの出力端子、7は一定閾値R/2印加する信
号端子、8は入力信号I′xyと一定閾値R/2を比較し
てI′xy/R/2の時Pxy=Rを、その他の場合はPxy=
0を出力する2値化手段、9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。
Sxy=ΣKij・Ex-j+2,y-i+1 …(1) (但し、i,jは誤差配分係数マトリクス内の座標を示
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。
第3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、未処理の周辺画素領域2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10
によって実現している。ただし、誤差記憶手段1の画素
位置Bの集積誤差は予め0にクリアされている。
発明が解決しようとする問題点 さて上記の誤差拡散法は、ディザ法に比して階調性や分
解能の点で優れた性能を持ち、印刷画像の再現時におい
てもモアレ模様の出現は極めて少い。しかし、濃度変化
の少い画像や計算機で生成された均一な濃度の画像など
では方式特有の模様(テクスチャ)を作るため、ほとん
ど普及していない。このテクスチャの発生の主たる原因
は、注目画素の周辺画素に対する2値化誤差の配分の割
合が注目画素と常に一定の相対的位置関係に保持されて
いるためである。
本発明は上記の誤差拡散法におけるテクスチャの発生を
抑制し、階調特性・分解能に優れ、かつ印刷画像の再生
時にもモアレ模様の極めて少い画像信号処理装置を提供
するものである。
問題点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濃度レ
ベルを2値化する際に、注目画素の2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、注
目画素の入力レベル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を加算し補正レベルを出力する入
力補正手段と、前記補正レベルを予め定められた閾値と
比較し注目画素の2値化レベルを決定する2値化手段
と、前記補正レベル2値化レベルの差分である2値化誤
差を求める差分演算手段と、前記2値化誤差を注目画素
の周辺の未処理画素に配分する配分係数を、予め定めら
れた変更周期で、複数組の配分係数セットの中から任意
副走査ライン毎に任意に初期設定された乱数発生に従っ
て発生させる配分係数発生手段と、前記差分演算手段か
らの差分と前記配分係数発生手段からの複数の配分係数
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、新な集積誤差とし再
び記憶させる誤差配分・更新手段とを設けた画像信号処
理装置を構成し、上記目的を達成しようとするものであ
る。
また、配分係数発生手段は、注目画素周辺の未処理画素
に配分する配分係数を、予め定められた変更周期で、複
数組の配分係数セットの中から任意副走査ライン毎に十
nした値で初期設定された乱数発生に従って変更してい
くように機能させても、上記目的を達成することができ
る。
作 用 本発明は上記構成により、注目画素の周辺画素に対する
2値化誤差の配分割合を、複数組の配分係数セットの中
から任意副走査ライン毎に任意値または前ライン十nし
た値で初期設定された乱数発生に従って1組を選択する
配分係数発生手段の機能によって、2値化誤差の配分量
が注目画素と一定の相対的位置関係にある画素に偏らな
いようにし、処理された出力画像にテクスチャ模様が発
生しないようにしたものである。
また、マキシマムレングス・カウンタ回路などの擬似乱
数発生器は周期性を持っており、主走査方向すなわちX
方向の画素数がその周期性のN倍の場合にも、出力画像
にテクスチャが発生しないようにしたものである。
実施例 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
要部ブロック構成図である。
同図において1〜9の各ブロックの構成と作用は第3図
と同様のものである。第3図の構成と異なる誤差配分・
更新手段11と配分係数発生手段12について以下に詳細に
述べる。
配分係数発生手段12は、注目画素周辺の未処理画素に対
する複数組の配分係数セットを予め用意し、同期信号入
力端子13より主走査方向すなわちX方向の画素処理周期
に同期した同期信号14を得て周辺画素領域2内の画素位
置A〜Dに対する2値化誤差Exyの配分係数KA〜KDを前
記複数組の配分係数セットより選択し誤差配分・更新手
段11へ出力する。誤差配分・更新手段11は同期信号14に
同期しながら、前記配分係数KA〜KDとともに差分演算手
段9からの注目画素に対する2値化誤差Exyおよび誤差
記憶手段1の周辺画素領域2内の画素位置A、C、Dに
対応する記憶装置に記憶されている。それ以前の画素処
理課程における集積誤差S′、S′、S′を読み
出し、新たな集積誤差SA〜SBを第(3)式により求め
る。
さらに誤差処分・更新手段11は新たな集積誤差SA〜SD
誤差記憶手段1内の画素位置A〜Dに対応する記憶装置
に書込む更新処理を行う。
これら誤差配分・更新手段11と配分係数発生手段12の具
体的回路を第2図に示す。同図において、配分係数セッ
トは2組とした場合について説明する。
配分係数発生手段12は複数組の配分係数セットK1A〜K1D
とK2A〜K2Dを予め格納するために記憶装置15と記憶装置
16を設け前記係数セットを画素処理の開始に先だって収
納する。
初期値テーブル32は副走査ライン毎に乱数発生の開始点
を決める初期値を画素処理の開始に先だって格納し、ラ
イン同期信号入力端子30から与えられる副走査方向すな
わちY方向の同期信号であるライン同期信号31によって
初期値33が出力される。また初期値テーブルは、初期値
として、副走査ライン毎に十nした値の書き込まれたRA
MまたはROMのような記憶装置でも構成できるが、任意副
走査ライン毎に前ライン+nの初期値を設定する場合に
は係数カウンタ等でも容易に構成できる。
またランダム信号発生器34は初期値テーブル32より出力
された初期値33はライン同期信号31によって乱数発生の
開始点が設定され、同期信号入力端子13から与えられる
主走査方向すなわちX方向の画素処理周期に対応した同
期信号14の入力によりセレクト信号22を出力する。
ランダム信号発生器34はマキシムレングス・カウンタ回
路等を用いてセレクト信号22を発生し、2組の配分係数
セットを選択する。
誤差配分・更新手段11は同期信号14に同期しながら、配
分係数発生手段12から入力された配分係数KA〜KDと差分
演算手段9から入力された2値化誤差Exyを乗算し誤差
配分値26〜29を得る。誤差配分値26と誤差記憶手段1よ
り読込んだ画素位置Aに対応する集積誤差S′をを加
算し次の画素処理における集積誤差Sxyとして使用する
ため内部レジスタ23(RA)に一時記憶する。画素位置B
に対する集積誤差は注目画素3の処理において初めて生
ずるため、誤差配分値27を画素位置Bに対応する集積誤
差(SB)として内部レジスタ24(RB)に一時記憶する。
誤差配分値28と画素処理において一時記憶している内部
レジスタ24(RB)のデータを加算し画素位置Cの集積誤
差(SC)として内部レジスタ25(RC)のデータとし一時
記憶する。誤差配分値29と前画素の処理において一時記
憶している内部レジスタ25(RC)のデータと加算し、誤
差記憶手段1の画素位置Dに対応する記憶装置に記憶さ
せる。このような誤差配分・更新手段11により、誤差記
憶手段1内の記憶装置へのアクセスは、画素位置Aに対
応する読込みアクセスと画素位置Dに対応する書込みア
クセスのみとなり容易に実現可能な構成となる。
発明の効果 以上のように本発明では、注目画素の周辺画素に対する
2値化誤差の配分比率を一定とせず、画素処理とともに
複数組の配分係数セットの中から選択して用いることに
より、従来の誤差拡散法に見られた偽画像(テクスチ
ャ)を大幅に抑制することが可能となった。
また、乱数発生の開始点を任意副走査ライン毎に設定す
ることにより、主走査方向すなわちX方向の画素数に影
響されることなく偽画像(テクスチャ)を大幅に抑制す
ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】 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
要部ブロック構成図、第2図は第1図の要部である誤差
配分・更新手段と配分係数発生手段の詳細回路図、第3
図は従来の誤差拡散法を実現する要部ブロック構成図で
ある。 1……誤差記憶手段、11……誤差配分・更新手段、15〜
16……記憶装置、34……ランダム信号発生器、18〜21…
…セレクタ、23〜25……内部レジスタ、32……初期値テ
ーブル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒沢 俊晴 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 高橋 潔 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画素単位でサンプリングした多階調の濃度
    レベルを2値化する際に、注目画素の2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、
    注目画素の入力レベル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を加算し補正レベルを出力する
    入力補正手段と、前記補正レベルを予め定められた閾値
    と比較し注目画素の2値化レベルを決定する2値化手段
    と、前記補正レベルと2値化レベルの差分である2値化
    誤差を求める差分演算手段と、前記2値化誤差を注目画
    素の周辺の未処理画素に配分する配分係数を、予め定め
    られた変更周期で、複数組の配分係数セットの中から任
    意副走査ライン毎に任意に初期設定された乱数発生に従
    って発生させる配分係数発生手段と、前記配分係数発生
    手段からの複数の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・更新手段とを具備するこ
    とを特徴とする画像信号処理装置。
  2. 【請求項2】配分係数発生手段は、注目画素周辺の未処
    理画素に配分する配分係数を、予め定められた変更周期
    で、複数組の配分係数セットの中から任意副走査ライン
    毎に+nされた値で初期設定された乱数発生に従って変
    更していくことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の画像信号処理装置。
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JP2848567B2 (ja) * 1989-09-27 1999-01-20 キヤノン株式会社 画像処理装置
JP2848569B2 (ja) * 1989-10-23 1999-01-20 キヤノン株式会社 画像データの2値化方法及び画像処理装置
JPH0451773A (ja) * 1990-06-20 1992-02-20 Matsushita Graphic Commun Syst Inc 画像処理装置
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