JPH0668250A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、出力装置の階調数（レベル数）に
対応したサイズの誤差フィルタを用いて、適正な誤差拡
散処理を行うことができ、良好な画質を得ることができ
たり、処理速度の低下を防ぐことを目的とする。 【構成】この発明の画像処理装置は、出力装置の階調数
（レベル数）に対応したサイズの誤差フィルタを選択的
に用いて、誤差拡散処理を行うようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、出力装置のレベル数
（階調）に応じた誤差フィルタの大きさを選択して多値
化処理を行なう画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コード情報だけでなくイメージ
情報をも扱える文書画像処理装置においてはスキャナな
どの読取手段で読取った画像情報に対して、文字や線図
などのコントラストのある画像情報は固定閾値により単
純２値化を行い、写真などの階調を有する画像情報は、
ディザ法、誤差拡散法などの疑似階調化手段によって２
値化を行っている。

【０００３】これは、読取った画像情報を固定閾値によ
り単純２値化処理を行うと、文字、線画像の領域は解像
性が保存されるため画質劣化を生じないが、写真画像の
領域では階調性が保存されていないために画質劣化が生
じた画像となってしまう。

【０００４】また一方、読取った画像情報を組織的ディ
ザ法などで階調化処理を行うと、写真画像の領域は階調
性が保存されるため画質劣化は生じないが、文字、線画
像の領域では解像性が低下するため画質の劣化した画像
となってしまう。すなわち、読取った画像情報に対し
て、単一の２値化処理では、特徴の異なるそれぞれの領
域の画質を同時に満足することは不可能である。

【０００５】しかしながら、写真画像の領域の階調性を
満足し、文字／線画像の領域も組織的ディザ法に比べ解
像性の良い２値化方式として「誤差拡散法」が提案され
ている。

【０００６】「誤差拡散法」（参照文献：An Adaptive
Algorithm for Spatial Grayscale,by R.W.Floyd and
L. Steinberg, Proceeding of the S.I.D. Vol. 17-2,
pp.75-77, Second Quarter 1976 ）は、注目画素の濃度
に、既に２値化した周辺画素の２値化誤差にある重み係
数を乗じたものを加え、固定閾値で２値化する方法であ
る。

【０００７】図１５は「誤差拡散法」にある２値化処理
の構成ブロック図である。図１５において、３１は入力
画像信号、３２は注目画素の画像情報を補正する補正手
段、３３は補正画像信号、３４は補正された注目画素の
画像情報を２値化する２値化手段、３５は２値化画像信
号、３６は２値化された注目画素の２値化誤差を算出す
る２値化誤差算出手段、３７は２値化誤差信号、３８は
重み誤差を算出するため誤差フィルタの重み係数を記憶
する重み係数記憶手段、３９は２値化誤差算出手段３６
で算出した２値化誤差に重み係数記憶手段３８の誤差フ
ィルタ重み係数を乗じて重み誤差を算出する重み誤差算
出手段、４０は重み誤差信号、４１は重み誤差算出手段
３９で算出した重み誤差を記憶する誤差記憶手段、４２
は画像補正信号である。以下、「誤差拡散法」の２値化
処理を詳細に説明する。

【０００８】スキャナ等の入力装置で読取られた入力画
像信号３１は、補正手段３２において、画像補正信号４
２により補正処理され、補正画像信号３３として出力さ
れる。補正画像信号３３が供給された２値化手段３４
は、補正画像信号３３と２値化閾値Ｔｈ（例えば「８０
ｈ」、添付の「ｈ」は「ｈｅｘ」で１６進数であること
を示す）を用い、補正画像信号３３が２値化閾値Ｔｈよ
り大きければ２値化画像信号３５として「１」（黒画
素）を出力し、小さければ「０」（白画素）を出力す
る。

【０００９】次に、２値化誤差算出手段３６では、補正
画像信号３３と２値化画像信号３５（ただし、ここでは
２値化画像信号が「０」のときは「０ｈ」、「１」のと
きは「ｆｆｈ」とする）との差を算出し、これを２値化
誤差信号３７として出力する。

【００１０】重み係数記憶手段３８に示される誤差フィ
ルタは、一般によく使われている誤差フィルタの構成で
ある。ここで、重み係数記憶手段３８における「＊」
は、注目画素の位置を示す。重み誤差算出手段３９で
は、２値化誤差信号３７に重み係数記憶手段３８の重み
係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（ただし、Ａ＝７／１６、Ｂ＝１／
１６、Ｃ＝５／１６、Ｄ＝３／１６）を乗じた重み誤差
４０を算出する。つまり、注目画素の２値化誤差に重み
係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを乗じて、注目画素の周辺４画素
（重み係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置に対応する画素）の重
み誤差を算出する。

【００１１】誤差記憶手段４１は、重み誤差算出手段３
９で算出した重み誤差４０を記憶するためのものであ
り、重み誤差算出手段３９で算出した４画素分の重み誤
差は、注目画素「＊」に対してそれぞれｅA 、ｅB 、ｅ
C 、ｅ_D の領域に加算して記憶する。前述した画像補正
信号４２は、「＊」の位置の信号であり、以上の手順で
算出した４画素分の重み誤差の累積した信号である。

【００１２】近年、出力装置の階調数（レベル数）が大
きい場合の誤差拡散処理においても、前述の２値化手段
３４を階調数に対応する数だけの閾値を用いる多値化手
段に置き換えて用いられるようになっている。この誤差
拡散処理では、注目画素の多値化処理により発生した誤
差を、周辺画素に拡散して誤差補正を行うことにより、
多値化誤差を最小にするものである。

【００１３】しかし、従来は、出力装置の階調数に関係
なく同じサイズの誤差フィルタを用いていたため、出力
装置の階調数が小さい場合には、画質劣化が生じ、出力
装置の階調数が大きい場合は、処理時間が無駄にかかっ
てしまうという問題があった。また、出力装置の階調数
が大きい場合は、フィルタの大きさを小さくしても良好
な画質を得ることができる。

【００１４】しかし、従来、高階調数の出力装置に用い
られる画像処理装置において、誤差フィルタのサイズを
小さなものにしても良好な画質が得られるにもかかわら
ず、所定サイズの誤差フィルタが用いられていたため、
誤差拡散処理が複雑で、かつ処理時間が無駄にかかって
しまったり、また回路が複雑化してしまうという問題が
あった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、誤差
拡散処理を行う画像処理装置において、出力装置の階調
数に関係なく同じサイズの誤差フィルタを用いていたた
め、出力装置の階調数が小さい場合には、画質劣化が生
じ、出力装置の階調数が大きい場合は、処理時間が無駄
にかかってしまうという問題があった。また、１つの画
像処理装置で、種々の階調数の出力装置に対応する処理
を行うものはなかった。

【００１６】この発明は、出力装置の階調数に応じたサ
イズの誤差フィルタを用いることにより、出力装置の階
調数に応じた適正な誤差拡散処理を行うことができ、良
好な画質を得ることができたり、処理速度の低下を防ぐ
ことができることを目的とする。しかも、階調数が異な
る種々の出力装置に対して１つの画像処理装置で共通に
対応して処理を行うことができることを目的とする。

【００１７】また、高階調数の出力装置に合わせた誤差
拡散処理を行う画像処理装置において、誤差フィルタの
サイズを小さなものにしても良好な画質が得られるにも
かかわらず、所定サイズの誤差フィルタが用いられてい
たため、誤差拡散処理が複雑で、かつ処理時間が無駄に
かかってしまったり、また回路が複雑化してしまうとい
う問題があった。

【００１８】この発明は、高階調数の出力装置に合わせ
た誤差フィルタとして注目画素と１つ手前の画素とを対
象にしたものを用いることにより、誤差拡散処理の簡略
化、高速化および回路の簡単化が図れることを目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明の画像処理装置
は、注目画素および周辺画素に対する画素単位に複数ビ
ット数で表せられる濃度データを供給する供給手段と、
階調数を指示する指示手段と、上記供給手段により供給
される濃度データを、上記指示手段の指示に応じて選択
的にそれぞれ異なったビット数の多値化データに変換す
る複数の第１の変換手段と、これらの第１の変換手段の
異なったビット数の多値化データを、上記指示手段の指
示に応じて選択的にそれぞれ元の濃度データと同じビッ
ト数に変換する複数の第２の変換手段と、上記供給手段
からの濃度データと上記第２の変換手段により変換され
た濃度データとにより上記画素単位の誤差を算出する算
出手段と、上記注目画素の周辺画素に対する誤差拡散用
の係数値を、上記階調数に応じて複数種類記憶している
記憶手段と、上記指示手段の指示に応じて、上記注目画
素の周辺画素に対する誤差拡散用の係数値を上記記憶手
段から読出し、この読出した係数値と上記算出手段によ
り算出された画素単位の誤差とを乗算したものの加算結
果を補正信号として出力する処理手段と、この処理手段
により出力される補正信号で上記供給手段からの注目画
素の濃度データを補正する補正手段から構成されてい
る。

【００２０】この発明の画像処理装置は、注目画素およ
び注目画素の１つ前の画素に対する画素単位に複数ビッ
ト数で表せられる濃度データを供給する供給手段、上記
供給手段により供給される濃度データを所定ビット数の
多値化データに変換する第１の変換手段、この第１の変
換手段の１つ前の画素に対する多値化データを、元の濃
度データと同じビット数に変換する第２の変換手段、上
記供給手段からの濃度データと上記第２の変換手段によ
り変換された濃度データとにより１つ前の画素に対する
誤差データを算出する算出手段、この算出手段により算
出された１つ前の画素に対する誤差データで、上記供給
手段からの注目画素の濃度データを補正する補正手段か
ら構成されている。

【００２１】

【作用】この発明は、注目画素および周辺画素に対する
画素単位に複数ビット数で表せられる濃度データを供給
手段で供給し、階調数を指示手段で指示し、上記供給手
段により供給される濃度データを、上記指示手段の指示
に応じて選択的にそれぞれ異なったビット数の多値化デ
ータに複数の第１の変換手段で変換し、これらの第１の
変換手段の異なったビット数の多値化データを、上記指
示手段の指示に応じて選択的にそれぞれ元の濃度データ
と同じビット数に複数の第２の変換手段で変換し、上記
供給手段からの濃度データと上記第２の変換手段により
変換された濃度データとにより上記画素単位の誤差を算
出手段で算出し、上記注目画素の周辺画素に対する誤差
拡散用の係数値を、上記階調数に応じて複数種類記憶手
段で記憶し、上記指示手段の指示に応じて、上記注目画
素の周辺画素に対する誤差拡散用の係数値を上記記憶手
段から読出し、この読出した係数値と上記算出手段によ
り算出された画素単位の誤差とを乗算したものの加算結
果を補正信号として出力し、この出力される補正信号で
上記供給手段からの注目画素の濃度データを補正するよ
うにしたものである。

【００２２】この発明は、注目画素および注目画素の１
つ前の画素に対する画素単位に複数ビット数で表せられ
る濃度データを供給手段で供給し、この供給される濃度
データを所定ビット数の多値化データに変換し、この１
つ前の画素に対する多値化データを、元の濃度データと
同じビット数に変換し、上記供給手段からの濃度データ
と上記変換された濃度データとにより１つ前の画素に対
する誤差データを算出し、この算出された１つ前の画素
に対する誤差データで、上記供給手段からの注目画素の
濃度データを補正するようにしたものである。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。

【００２４】図２は、この発明に係る２値化処理の方法
を示す原理図である。すなわち、図において、誤差補正
手段１は、複数ビットの濃度データとしての注目画素の
入力画像データ２を後述する補正量算出手段５からの画
像補正信号５ａにより補正するもので、この誤差補正手
段１で補正された補正画像信号１ａは多値化手段３及び
誤差算出手段４に供給される。

【００２５】多値化手段３は、補正された注目画素の補
正画像信号１ａを外部のプリンタ（出力装置）の階調数
（出力レベル数）に応じたビット数の多値化データ３ａ
に変換して出力するもので、この多値化手段３から出力
される多値化データ３ａは、外部のプリンタ（出力装
置）へ供給されるとともに、誤差算出手段４に供給され
るようになっている。

【００２６】誤差算出手段４は、補正画像信号１ａと多
値化データ３ａとから注目画素の多値化誤差４ａを算出
するものであり、この誤差算出手段４で算出された多値
化誤差信号４ａは誤差補正量算出手段５に供給されるよ
うになっている。

【００２７】誤差補正量算出手段５は、誤差算出手段４
から供給される注目画素の多値化誤差信号４ａとあらか
じめ記憶されている周辺画素の多値化誤差とにより、画
像補正信号５ａを算出するものであり、この誤差補正量
算出手段５の画像補正信号５ａは誤差補正手段１に供給
されるようになっている。誤差補正量算出手段５は、誤
差拡散フィルタリング手段６、誤差記憶手段７、加算手
段８により構成されている。

【００２８】誤差拡散フィルタリング手段６は、上記出
力装置の階調数に対応したサイズの誤差フィルタを用い
ることにより、近傍の画素に誤差を拡散させる処理を行
って誤差記憶手段７へ出力するとともに、注目画素と同
じラインの近傍の画素の誤差量を加算手段８へ出力する
ものである。

【００２９】誤差記憶手段７は、誤差拡散フィルタリン
グ手段６から供給される上記誤差フィルタに対応する注
目画素と異なるラインの近傍の画素の誤差量を記憶する
ものである。

【００３０】加算手段８は、誤差記憶手段７に記憶され
ている注目画素と異なるラインの近傍の画素の誤差量と
誤差拡散フィルタリング手段６からの注目画素と同じラ
インの近傍の画素の誤差量とを加算することにより、こ
の加算結果としての画像補正信号５ａを出力するもので
ある。次に、上記構成において、この発明の２値化処理
方法を詳細に説明する。

【００３１】例えばスキャナ等の入力装置で画像を読取
って得られた入力画像データ２（例えばスキャナで読み
取った８ビットのデジタルデータ）は、誤差補正手段１
において、画像補正信号５ａ（８ビットの入力画像信号
に対して符号ビットも含めて９ビットとなる）が加えら
れて補正処理され、補正画像信号１ａとして出力され
る。入力画像データ２が８ビットの場合、サインビット
が加えられて補正画像信号１ａは１０ビットとなり、多
値化手段３および誤差算出手段４に出力される。サイン
ビットは、１０番目のビットで「正」のときは「０」、
「負」のときは「１」とする。

【００３２】この補正画像信号１ａが供給された多値化
手段３は、上記補正画像信号１ａを出力装置の階調数
（レベル数）ｍに応じたビット数の多値化データ３ａに
変換して、出力装置および誤差算出手段４に出力する。

【００３３】たとえば、階調数が「２」の場合、補正画
像信号１ａが「００００００００００」〜「０００１１
１１１１１」の場合、「０」を出力し、補正画像信号１
ａが「００１０００００００」〜「００１１１１１１１
１」の場合、「１」を出力する１ビットの多値化データ
３ａを出力する。なお、補正画像信号１ａの１０番目
（一番左側）はサインビットである。また、補正画像信
号１ａのサインビットが「１」の場合、「０」を出力す
る。

【００３４】階調数が「３、４」の場合、補正画像信号
１ａが「００００００００００」〜「００００１１１１
１１」の場合、「００」を出力し、補正画像信号１ａが
「０００１００００００」〜「０００１１１１１１１」
の場合、「０１」を出力し、補正画像信号１ａが「００
１０００００００」〜「００１０１１１１１１」の場
合、「１０」を出力し、補正画像信号１ａが「００１１
００００００」〜「００１１１１１１１１」の場合、
「１１」を出力する２ビットの多値化データ３ａを出力
する。また、補正画像信号１ａのサインビットが「１」
の場合、「００」を出力する。

【００３５】階調数が「５〜８」の場合、補正画像信号
１ａが「００００００００００」〜「０００００１１１
１１」の場合、「０００」を出力し、補正画像信号１ａ
が「００００１０００００」〜「００００１１１１１
１」の場合、「００１」を出力し、補正画像信号１ａが
「０００１００００００」〜「０００１０１１１１１」
の場合、「０１０」を出力し、補正画像信号１ａが「０
００１１０００００」〜「０００１１１１１１１」の場
合、「０１１」を出力し、補正画像信号１ａが「００１
０００００００」〜「００１００１１１１１」の場合、
「１００」を出力し、補正画像信号１ａが「００１０１
０００００」〜「００１０１１１１１１」の場合、「１
０１」を出力し、補正画像信号１ａが「００１１０００
０００」〜「００１１０１１１１１」の場合、「１１
０」を出力し、補正画像信号１ａが「００１１１０００
００」〜「００１１１１１１１１１」の場合、「１１
１」を出力する３ビットの多値化データ３ａを出力す
る。また、補正画像信号１ａのサインビットが「１」の
場合、「０００」を出力する。

【００３６】階調数が「９以上」（９〜１６）の場合、
補正画像信号１ａが「００００００００００」〜「００
００００１１１１」の場合、「００００」を出力し、補
正画像信号１ａが「０００００１００００」〜「０００
００１１１１１」の場合、「０００１」を出力し、補正
画像信号１ａが「００００１０００００」〜「００００
１０１１１１」の場合、「００１０」を出力し、補正画
像信号１ａが「００００１１００００」〜「００００１
１１１１１」の場合、「００１１」を出力し、補正画像
信号１ａが「０００１００００００」〜「０００１００
１１１１」の場合、「０１００」を出力し、補正画像信
号１ａが「０００１０１００００」〜「０００１０１１
１１１」の場合、「０１０１」を出力し、補正画像信号
１ａが「０００１１０００００」〜「０００１１０１１
１１」の場合、「０１１０」を出力し、補正画像信号１
ａが「０００１１１００００」〜「０００１１１１１１
１」の場合、「０１１１」を出力し、補正画像信号１ａ
が「００１０００００００」〜「００１０００１１１
１」の場合、「１０００」を出力し、補正画像信号１ａ
が「００１００１００００」〜「００１００１１１１
１」の場合、「１００１」を出力し、補正画像信号１ａ
が「００１０１０００００」〜「００１０１０１１１
１」の場合、「１０１０」を出力し、補正画像信号１ａ
が「００１０１１００００」〜「００１０１１１１１
１」の場合、「１０１１」を出力し、補正画像信号１ａ
が「００１１００００００」〜「００１１００１１１
１」の場合、「１１００」を出力し、補正画像信号１ａ
が「００１１０１００００」〜「００１１０１１１１
１」の場合、「１１０１」を出力し、補正画像信号１ａ
が「００１１１０００００」〜「００１１１０１１１
１」の場合、「１１１０」を出力し、補正画像信号１ａ
が「００１１１１００００」〜「００１１１１１１１
１」の場合、「１１１１」を出力する４ビットの多値化
データ３ａを出力する。また、補正画像信号１ａのサイ
ンビットが「１」の場合、「００００」を出力する。

【００３７】誤差算出手段４は、補正画像信号１ａと多
値化データ３ａとから注目画素の多値化誤差４ａを算出
して誤差補正量算出手段５に出力する。すなわち、誤差
算出手段４は多値化データ３ａを補正画像信号１ａと同
じビット数のデータに変換し、この変換されたデータと
補正画像信号１ａとの差を注目画素の多値化誤差４ａと
して誤差補正量算出手段５に出力する。

【００３８】たとえば、多値化データ３ａが１ビットの
場合、「０」を「００００００００」、「１」を「１０
００００００」に変換し、多値化データ３ａが２ビット
の場合、「００」を「００００００００」、「０１」を
「０１００００００」、「１０」を「１００００００
０」、「１１」を「１１００００００」に変換し、多値
化データ３ａが３ビットの場合、「０００」を「０００
０００００」、「００１」を「００１０００００」、
「０１０」を「０１００００００」、「０１１」を「０
１１０００００」、「１００」を「１００００００
０」、「１０１」を「１０１０００００」、「１１０」
を「１１００００００」、「１１１」を「１１１０００
００」に変換し、多値化データ３ａが４ビットの場合、
「００００」を「００００００００」、「０００１」を
「０００１００００」、「００１０」を「００１０００
００」、「００１１」を「００１１００００」、「０１
００」を「０１００００００」、「０１０１」を「０１
０１００００」、「０１１０」を「０１１００００
０」、「０１１１」を「０１１１００００」、「１００
０」を「１０００００００」、「１００１」を「１００
１００００」、「１０１０」を「１０１０００００」、
「１０１１」を「１０１１００００」、「１１００」を
「１１００００００」、「１１０１」を「１１０１００
００」、「１１１０」を「１１１０００００」、「１１
１１」を「１１１１００００」に変換する。

【００３９】誤差補正量算出手段５は、誤差算出手段４
から供給される注目画素の多値化誤差信号４ａと出力装
置の階調数に対応した周辺画素の多値化誤差とにより、
画像補正信号５ａを算出する。

【００４０】たとえば、階調数が「２」の場合、注目画
素と同じラインの画素と、１ライン前、２ライン前の画
素とを含む１２の周辺画素に対応する多値化誤差をその
１２画素に対応するサイズの誤差フィルタを用いて誤差
拡散した値を用いて、注目画素の画像補正信号５ａを算
出し、誤差補正手段１に出力する。

【００４１】階調数が「３、４」の場合、注目画素と同
じラインの画素と、１ライン前の画素とを含む４の周辺
画素に対応する多値化誤差をその４画素に対応するサイ
ズの誤差フィルタを用いて誤差拡散した値を用いて、注
目画素の画像補正信号５ａを算出する。

【００４２】階調数が「５〜８」の場合、注目画素と同
じラインの１つ前の画素と、１ライン前の注目画素と同
じ列の画素に対応する多値化誤差をその２画素に対応す
るサイズの誤差フィルタを用いて誤差拡散した値を用い
て、注目画素の画像補正信号５ａを算出する。階調数が
「９以上」の場合、注目画素と同じラインの１つ前の画
素に対応する多値化誤差を用いて、注目画素の画像補正
信号５ａを算出する。この場合、出力装置の階調数（レ
ベル数）ｍが大きくなるほど多値化誤差が小さくなるた
め拡散される量も少なくなる。

【００４３】次に、この発明の２値化処理方法を適用し
た画像処理装置の一例について説明する。なお、図２に
示した原理図と同等機能を有する部分及び信号には同一
符号を付して説明する。

【００４４】図１はこの発明の一実施例に係わる画像処
理装置を示す概略構成図である。この画像処理装置は、
例えばイメージ・スキャナ等の読取装置にて原稿を読取
って得られた画像データを、例えば１画素当り８ビット
のデジタルデータ（濃度データ）として入力し、これ
を、出力装置の階調数（レベル数）に合わせて多値化処
理するものである。

【００４５】すなわち、全体を制御する制御部１１が設
けられている。この制御部１１には、操作パネル１２、
ＲＯＭ１３、上記多値化手段３、上記誤差算出手段４、
上記誤差補正量算出手段５が接続されている。

【００４６】操作パネル１２からは出力装置の階調数
（レベル数）が指示されるようになっている。この指示
は、制御部１１に接続されるホストコンピュータ（入力
画像データの供給元）により指示されるようにしても良
い。

【００４７】ＲＯＭ１３には、上記多値化手段３で用い
る変換データテーブル１３ａ、〜１３ｄと、上記誤差補
正量算出手段５の誤差拡散フィルタリング手段６で用い
るフィルタ係数値テーブル１３ｅ、〜１３ｈが記憶され
ている。

【００４８】変換データテーブル１３ａ、〜１３ｄに
は、階調数が「２」、「３、４」、「５〜８」、「９以
上」の場合に、それぞれ用いる変換データが記憶されて
いる。変換データテーブル１３ａは１ビット×１Ｋで、
変換データテーブル１３ｂは２ビット×１Ｋで、変換デ
ータテーブル１３ｃは３ビット×１Ｋで、変換データテ
ーブル１３ｄは４ビット×１Ｋでそれぞれ構成されてい
る。

【００４９】フィルタ係数値テーブル１３ｅ、〜１３ｈ
には、階調数が「２、３」、「４〜７」、「８〜１
５」、「１６以上」の場合に、それぞれ用いる係数値が
記憶されている。

【００５０】階調数が「２、３」に対応するフィルタ係
数値テーブル１３ｅには、ａ１１＝ａ２３＝７／４８、
ａ１２＝ａ２４＝ａ３３＝ａ２２＝５／４８、ａ２１＝
ａ３２＝ａ３４＝ａ２５＝３／４８、ａ３１＝ａ３５＝
１／４８が記憶され、階調数が「４〜７」に対応するフ
ィルタ係数値テーブル１３ｆには、ａ１１＝７／１６、
ａ２２＝５／１６、ａ２３＝３／１６、ａ２４＝１／１
６、ａ１２＝ａ２１＝ａ２５＝ａ３１＝ａ３２＝ａ３３
＝ａ３４＝ａ３５＝０が記憶され、階調数が「８〜１
５」に対応するフィルタ係数値テーブル１３ｇには、ａ
１１＝６／１０、ａ２３＝４／１０、ａ１２＝ａ２１＝
ａ２２＝ａ２４＝ａ２５＝ａ３１＝ａ３２＝ａ３３＝ａ
３４＝ａ３５＝０が記憶され、階調数が「１６以上」に
対応するフィルタ係数値テーブル１３ｈには、ａ１１＝
１、ａ１２＝ａ２１＝ａ２２＝ａ２３＝ａ２４＝ａ２５
＝ａ３１＝ａ３２＝ａ３３＝ａ３４＝ａ３５＝０が記憶
される。上記ａ１１〜ａ３５は、それぞれ図３に示すよ
うに、注目画素に対する周辺画素を示すものである。

【００５１】上記多値化手段３は、４ビット×１ＫのＲ
ＡＭで構成されており、上記操作パネル１２からの階調
数の指示に応じてＲＯＭ１３の変換データテーブル１３
ａ、〜１３ｄのいずれかから読出された変換データが設
定されるようになっている。

【００５２】このＲＡＭ３では、誤差補正手段１からの
１０ビットの補正画像信号１ａの内の下位８ビットの濃
度データをアドレスとして用い、このアドレスに対応し
た変換データを多値化データとして上述したように出力
するようになっている。

【００５３】このＲＡＭ３には、４ビットの出力端１４
ａ、〜１４ｄが設けられており、階調数が「２」の場
合、出力端１４ａから有効データが出力され、階調数が
「３、４」の場合、出力端１４ａ、１４ｂから有効デー
タが出力され、階調数が「５〜８」の場合、出力端１４
ａ、１４ｂ、１４ｃから有効データが出力され、階調数
が「９以上」の場合、出力端１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、
１４ｄから有効データが出力される。

【００５４】誤差算出手段４は、上記ＲＡＭ３から出力
される階調数に対応した４種類の多値化データ３ａを、
それぞれ上記入力画像データ２と同じビット数に変換す
る４つのビット数変換部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５
ｄと、ビット数変換部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ
のいずれかから供給される多値化データで上記補正画像
信号１ａを減算し、減算結果としての注目画素の多値化
誤差４ａを出力する減算器１６とから構成されている。

【００５５】ビット数変換部１５ａは８ビット×２のＲ
ＯＭで構成され、ビット数変換部１５ｂは８ビット×４
のＲＯＭで構成され、ビット数変換部１５ｃは８ビット
×８のＲＯＭで構成され、ビット数変換部１５ｄは８ビ
ット×１６のＲＯＭで構成されている。

【００５６】ビット数変換部１５ａにはＲＡＭ３の出力
端１４ａから１ビットの多値化データ３ａが供給され、
ビット数変換部１５ｂにはＲＡＭ３の出力端１４ａ、１
４ｂから２ビットの多値化データ３ａが供給され、ビッ
ト数変換部１５ｃにはＲＡＭ３の出力端１４ａ〜１４ｃ
から３ビットの多値化データ３ａが供給され、ビット数
変換部１５ｄにはＲＡＭ３の出力端１４ａ〜１４ｄから
４ビットの多値化データ３ａが供給されている。

【００５７】ビット数変換部１５ａ、…は、それぞれＲ
ＡＭ３から供給される多値化データ３ａをアドレスとし
て対応する８ビットの変換データを多値化データとして
上述したように出力するものである。上記誤差補正量算
出手段５は、上記したように誤差拡散フィルタリング手
段６、誤差記憶手段７、加算手段８からなり、図４に示
すように構成されている。

【００５８】誤差拡散フィルタリング手段６は、１１個
の乗算器２１ａ、〜２１ｋ、１１つの加算器２２ａ、〜
２２ｋ、８つの遅延回路としてのレジスタ２３ａ、〜２
３ｈ、および減算器２４によって構成されている。誤差
記憶手段７は、２ライン分のラインバッファ２５、２６
により構成され、それぞれファーストイン−ファースト
アウトのバッファである。加算手段８は、加算器で構成
されている。

【００５９】上記乗算器２１ａ、〜２１ｋには、減算器
１６からの注目画素に対する多値化誤差信号４ａが供給
され、上記操作パネル１２からの階調数の指示に応じて
ＲＯＭ１３のフィルタ係数値テーブル１３ｅ〜１３ｈの
いずれかから読出された係数値データが設定されるよう
になっている。

【００６０】乗算器２１ａでは、注目画素と同じライン
の２ビット前の画素ａ１２に対応する係数で乗算がなさ
れ、乗算器２１ｂでは、注目画素の１つ前のラインの２
ビット後の画素ａ２１に対応する係数で乗算がなされ、
乗算器２１ｃでは、注目画素の１つ前のラインの１ビッ
ト後の画素ａ２２に対応する係数で乗算がなされ、乗算
器２１ｄでは、注目画素の１つ前のラインの同じビット
の画素ａ２３に対応する係数で乗算がなされ、乗算器２
１ｅでは、注目画素の１つ前のラインの１ビット前の画
素ａ２４に対応する係数で乗算がなされ、乗算器２１ｆ
では、注目画素の１つ前のラインの２ビット前の画素ａ
２５に対応する係数で乗算がなされる。

【００６１】乗算器２１ｇでは、注目画素の２つ前のラ
インの２ビット後の画素ａ３１に対応する係数で乗算が
なされ、乗算器２１ｈでは、注目画素の２つ前のライン
の１ビット後の画素ａ３２に対応する係数で乗算がなさ
れ、乗算器２１ｉでは、注目画素の２つ前のラインの同
じビットの画素ａ３３に対応する係数で乗算がなされ、
乗算器２１ｊでは、注目画素の２つ前のラインの１ビッ
ト前の画素ａ３４に対応する係数で乗算がなされ、乗算
器２１ｋでは、注目画素の２つ前のラインの２ビット前
の画素ａ３５に対応する係数で乗算がなされる。

【００６２】乗算器２１ａの出力は、加算器２２ａおよ
び加算器８に供給され、乗算器２１ｂ〜２１ｆの出力
は、加算器２２ｂに供給され、乗算器２１ｇ〜２１ｋの
出力は、加算器２２ｃに供給される。加算器２２ｂと加
算器２２ｃの加算結果は加算器２２ａに供給される。加
算器２２ａでは、乗算器２１ａ〜２１ｋのすべての出力
の加算結果が得られ、この加算結果は減算器２４に供給
される。この減算器２４には、減算器１６からの注目画
素に対する多値化誤差信号４ａが供給されている。減算
器２４により、注目画素に対する多値化誤差信号４ａか
ら乗算器２１ａ〜２１ｋのすべての出力の加算結果が差
し引かれることにより、注目画素と同じラインの１ビッ
ト前の画素ａ１１の多値化誤差信号に係数を乗算したも
のと等価な信号が得られ、この信号は加算器８に供給さ
れる。

【００６３】また、乗算器２１ｂの出力は、加算器２２
ｄに供給され、乗算器２１ｃの出力は、加算器２２ｅに
供給され、乗算器２１ｄの出力は、加算器２２ｆに供給
され、乗算器２１ｅの出力は、加算器２２ｇに供給さ
れ、乗算器２１ｇの出力は、加算器２２ｈに供給され、
乗算器２１ｈの出力は、加算器２２ｉに供給され、乗算
器２１ｉの出力は、加算器２２ｊに供給され、乗算器２
１ｊの出力は、加算器２２ｋに供給され、乗算器２１ｆ
の出力は、レジスタ２３ａに供給され、乗算器２１ｈの
出力は、レジスタ２３ｅに供給されている。

【００６４】レジスタ２３ａの出力は加算器２２ｇに供
給される。加算器２２ｇはレジスタ２３ａの出力と乗算
器２１ｅの出力との加算結果をレジスタ２３ｂに供給す
る。レジスタ２３ｂの出力は加算器２２ｆに供給され
る。加算器２２ｆはレジスタ２３ｂの出力と乗算器２１
ｄの出力との加算結果をレジスタ２３ｃに供給する。レ
ジスタ２３ｃの出力は加算器２２ｅに供給される。加算
器２２ｅはレジスタ２３ｃの出力と乗算器２１ｃの出力
との加算結果をレジスタ２３ｄに供給する。レジスタ２
３ｄの出力は加算器２２ｄに供給される。加算器２２ｄ
はレジスタ２３ｄの出力と乗算器２１ｂの出力との加算
結果をラインバッファ２５に供給する。

【００６５】レジスタ２３ｅの出力は加算器２２ｋに供
給される。加算器２２ｋはレジスタ２３ｅの出力と乗算
器２１ｊの出力との加算結果をレジスタ２３ｆに供給す
る。レジスタ２３ｆの出力は加算器２２ｊに供給され
る。加算器２２ｊはレジスタ２３ｆの出力と乗算器２１
ｉの出力との加算結果をレジスタ２３ｇに供給する。レ
ジスタ２３ｇの出力は加算器２２ｉに供給される。加算
器２２ｉはレジスタ２３ｇの出力と乗算器２１ｈの出力
との加算結果をレジスタ２３ｈに供給する。レジスタ２
３ｈの出力は加算器２２ｈに供給される。加算器２２ｈ
はレジスタ２３ｈの出力と乗算器２１ｇの出力との加算
結果をラインバッファ２６に供給する。

【００６６】ラインバッファ２５には、注目画素に対す
る１ライン前の５ビット分の画素（ａ２１、〜ａ２５）
の多値化誤差信号に係数を乗算した結果を加算したもの
が順次記憶されており、その加算結果は加算器８に供給
される。

【００６７】ラインバッファ２６には、注目画素に対す
る２ライン前の５ビット分の画素（ａ３１、〜ａ３５）
の多値化誤差信号に係数を乗算した結果を加算したもの
が順次記憶されており、その加算結果は加算器８に供給
される。

【００６８】加算器８は、減算器２４からの信号、乗算
器２１ａからの信号、ラインバッファ２５、２６からの
信号を加算することにより、注目画素に対応する画像補
正信号５ａを算出し、画像補正信号５ａを誤差補正手段
１に供給する。

【００６９】上記フィルタ係数値テーブル１３ｅの係数
値データが各乗算器２１ａ〜２１ｋに設定された場合、
つまり、乗算器２１ｄに「７／４８」を設定し、乗算器
２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｉに「５／４８」を設定
し、乗算器２１ｂ、２１ｆ、２１ｈ、２１ｊに「３／４
８」を設定し、乗算器２１ｇ、２１ｋに「１／４８」を
設定した場合、階調数が「２」に対応する誤差フィルタ
が設定されたことになり、図５に示す誤差フィルタと等
価なものとなる。

【００７０】上記フィルタ係数値テーブル１３ｆの係数
値データが各乗算器２１ａ〜２１ｋに設定された場合、
つまり、乗算器２１ｃに「３／１６」を設定し、乗算器
２１ｄに「５／１６」を設定し、乗算器２１ｅに「１／
１６」を設定し、他の乗算器に「０」を設定した場合、
階調数が「３、４」に対応する誤差フィルタが設定され
たことになり、図６に示す誤差フィルタと等価なものと
なる。

【００７１】上記フィルタ係数値テーブル１３ｇの係数
値データが各乗算器２１ａ〜２１ｋに設定された場合、
つまり、乗算器２１ｄに「４／１０」を設定し、他の乗
算器に「０」を設定した場合、階調数が「５〜８」に対
応する誤差フィルタが設定されたことになり、図７に示
す誤差フィルタと等価なものとなる。

【００７２】上記フィルタ係数値テーブル１３ｈの係数
値データが各乗算器２１ａ〜２１ｋに設定された場合、
つまり、すべての乗算器に「０」を設定した場合、階調
数が「９以上」に対応する誤差フィルタが設定されたこ
とになり、図８に示す誤差フィルタと等価なものとな
る。次に、上記のような構成において動作を説明する。
まず、操作パネル１２により出力装置の階調数（レベル
数）を指示する。たとえば、「４」を指示する。する
と、制御部１１は、階調数「３、４」に対応するＲＯＭ
１３の変換データテーブル１３ｂの記憶内容を読出し、
ＲＡＭ３に設定する。

【００７３】これにより、ＲＡＭ３は、補正画像信号１
ａが、「００００００００００」〜「００００１１１１
１１」の場合、「００」を出力し、「０００１００００
０００」〜「０００１１１１１１１」の場合、「０１」
を出力し、「００１０００００００」〜「００１０１１
１１１１」の場合、「１０」を出力し、「００１１００
００００」〜「００１１１１１１１１」の場合、「１
１」を出力する。また、補正画像信号１ａのサインビッ
トが「１」の場合、「００」を出力する。

【００７４】また、制御部１１は、階調数「４〜７」に
対応するＲＯＭ１３のフィルタ係数値テーブル１３ｆに
記憶されている係数値データを読出し、誤差補正量算出
手段５の誤差拡散フィルタリング手段６内の各乗算器２
１ａ、〜２１ｋに設定する。すなわち、乗算器２１ｃに
「３／１６」、乗算器２１ｄに「５／１６」、乗算器２
１ｅに「１／１６」、他の乗算器２１ａ、２１ｂ、２１
ｆ、〜２１ｋに「０」を設定する。

【００７５】また、制御部１１は、誤差算出手段４内の
ビット数変換部１５ｂを選択する。これにより、ビット
数変換部１５ｂにより、ＲＡＭ３からの２ビットの多値
化データ３ａが８ビットに変換されて減算器１６に供給
される。

【００７６】このような状態において、注目画素の入力
画像データ２が誤差補正手段１に供給される。誤差補正
手段１は入力画像データ２を誤差補正量算出手段５内の
加算器８からの画像補正信号５ａにより補正し、その補
正画像信号１ａをＲＡＭ３及び誤差算出手段４内の減算
器１６に供給する。

【００７７】ＲＡＭ３は供給される補正画像信号１ａに
対応するアドレスの記憶内容により、２ビットの多値化
データ３ａを出力端１４ａ、１４ｂより出力する。この
２ビットの多値化データ３ａは出力装置へ出力されると
ともに、誤差算出手段４内のビット数変換部１５ｂに出
力される。

【００７８】ビット数変換部１５ｂにより２ビットの多
値化データ３ａは８ビットに変換されて減算器１６に出
力される。減算器１６は、補正画像信号１ａと多値化デ
ータ３ａとから注目画素の多値化誤差４ａを算出し、そ
の多値化誤差４ａを誤差補正量算出手段５の誤差拡散フ
ィルタリング手段６内の乗算器２１ａ、〜２１ｋ、およ
び減算器２４に供給する。

【００７９】この際、乗算器２１ｃに「３／１６」、乗
算器２１ｄに「５／１６」、乗算器２１ｅに「１／１
６」、他の乗算器２１ａ、２１ｂ、２１ｆ、〜２１ｋに
「０」の係数が設定されている。

【００８０】これにより、減算器２４からの画素ａ１１
に対する多値化誤差に７／１６をかけた値と、ラインバ
ッファ２５からの画素ａ２２、ａ２３、ａ２４に対する
多値化誤差にそれぞれ３／１６、５／１６、１／１６を
かけた値とが加算器８で加算され、この加算結果を注目
画素に対応する画像補正信号５ａとして誤差補正手段１
に供給する。

【００８１】なお、操作パネル１２により、他の階調数
が指示された場合も上記同様に動作する。ただし、ＲＯ
Ｍ１３から読出されるテーブルが階調数に応じて異なっ
ており、ビット数変換部も階調数に応じて異なったもの
が選択される。

【００８２】上記したように、出力装置の階調数（レベ
ル数）に対応したサイズの誤差フィルタを用いて、適正
な誤差拡散処理を行うことができ、良好な画質を得るこ
とができたり、処理速度の低下を防ぐことができる。ま
た、階調数が異なる種々の出力装置に対して１つの画像
処理装置で共通に対応して処理を行うことができる。

【００８３】なお、上記実施例では、多値化手段３とし
てＲＡＭを用いたが、これに限らず、階調数に対応した
別々のＲＯＭが設けられ、切り換えられて用いられるよ
うにしても良い。この場合、各ＲＯＭには、各変換デー
タテーブルの記憶内容が記憶される。

【００８４】また、多値化手段３が、階調数に対応した
上位ビットのみスルーするように構成しても良い。たと
えば、階調数が「２」の場合、濃度データの上位１ビッ
トを出力端１４ａから出力し、階調数が「３、４」の場
合、濃度データの上位２ビットを出力端１４ａ、１４ｂ
から出力し、階調数が「５〜８」の場合、濃度データの
上位３ビットを出力端１４ａ、１４ｂ、１４ｃから出力
し、階調数が「９以上」の場合、濃度データの上位４ビ
ットを出力端１４ａ、〜１４ｄから出力する。

【００８５】また、多値化手段３が、図９に示すように
複数の比較器２８ａ、…からなる比較手段２８と、出力
レベル算出手段２９により構成されるものであっても良
い。この場合、各比較器からの比較出力を切り換えるこ
とにより、階調数に対応したビット数の多値化データを
得るようにしている。

【００８６】また、比較手段２８と出力レベル算出手段
２９は、論理回路で構成されていても良い。たとえば、
階調数が「４」の場合のもので説明すると、図１０に示
すように構成される。また、ビット数変換部１５ａ〜１
５ｄが１つのＲＡＭで構成され、階調数に対応した変換
データが設定されるものであっても良い。

【００８７】また、４つのビット数変換部１５ａ〜１５
ｄを用いたものを１つのビット数変換部１５ｄで構成す
るようにしても良い。この場合ビット数変換部１５ｄは
８ビット×１６のＲＯＭで構成されていて、階調数が
「２」の場合はそのうちの８ビット×２を用い、階調数
が「３、４」の場合はそのうちの８ビット×４を用い、
階調数が「５〜８」の場合はそのうちの８ビット×８を
用い、階調数が「９以上」の場合は８ビット×１６を用
いる。

【００８８】また、誤差補正量算出手段５として、誤差
拡散フィルタリング手段内の複数の乗算器に設定される
係数を変更することにより、各階調数に対応した誤差フ
ィルタを設定するようにしたが、各階調数に対応した誤
差フィルタを有し、それらを切り換えて用いるようにし
ても良い。この場合、階調数が「２」の場合、図４の回
路をそのまま用い、階調数が「３、４」の場合、図１１
に示す回路を用い、階調数が「５〜８」の場合、図１２
に示す回路を用い、階調数が「９以上」の場合、図１３
に示す回路を用いる。

【００８９】次に、常に接続される出力装置の階調数が
「９以上」の場合の画像処理回路について、図１４に示
す概略構成図を用いて説明する。なお、図２に示した原
理図と同等機能を有する部分及び信号には同一符号を付
して説明する。

【００９０】この画像処理装置は、例えばイメージ・ス
キャナ等の読取装置にて原稿を読取って得られた画像デ
ータを、例えば１画素当り８ビットのデジタルデータ
（濃度データ）として入力し、これを、出力装置の高階
調数（レベル数）に合わせて多値化処理するものであ
る。

【００９１】すなわち、多値化手段３はＲＯＭで構成さ
れ、このＲＯＭ３内には、上記変換データテーブル１３
ｄ（図１参照）と同じ変換データが記憶されている。誤
差算出手段４内のビット数変換部１５ｄは図１で用いた
ものと同じ構成となっている。また、減算器２４の出力
は、誤差補正量算出手段５を用いずに、画像補正信号と
して誤差補正手段１の加算器に供給される。

【００９２】したがって、注目画素の１ビット前の画素
に対するＲＯＭ３からの多値化データから、誤差補正手
段１からのその濃度データを減算器２４で差し引くこと
により、得られる多値化誤差を画像補正信号として誤差
補正手段１に供給する。これにより、誤差補正手段１で
注目画素の濃度データに１ビット前の画素に対する画像
補正信号を加える。

【００９３】この場合、階調数が多いため、注目画素の
１ビット前の画素に対する誤差量のみを考慮すれば良
く、出力装置による出力画質に影響はない。したがっ
て、誤差フィルタ、つまり誤差補正量算出手段５を用い
なくて良いため、回路の簡略化ができ、処理速度も速い
ものとすることができる。

【００９４】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
出力装置の階調数に応じたサイズの誤差フィルタを用い
ることにより、出力装置の階調数に応じた適正な誤差拡
散処理を行うことができ、良好な画質を得ることができ
たり、処理速度の低下を防ぐことができる画像処理装置
を提供できる。しかも、階調数が異なる種々の出力装置
に対して１つの画像処理装置で共通に対応して処理を行
うことができる画像処理装置を提供できる。

【００９５】また、高階調数の出力装置に合わせた誤差
フィルタとして注目画素と１つ手前の画素とを対象にし
たものを用いることにより、誤差拡散処理の簡略化、高
速化および回路の簡単化が図れる画像処理装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における画像処理装置の全
体の構成を示すブロック図。

【図２】この発明の画像処理装置の概略構成を説明する
ための概念図。

【図３】図１の画像処理装置で処理される注目画素と周
辺画素とを説明するための図。

【図４】図１の誤差補正量算出手段の構成を説明するた
めの図。

【図５】誤差フィルタを説明するための図。

【図６】誤差フィルタを説明するための図。

【図７】誤差フィルタを説明するための図。

【図８】誤差フィルタを説明するための図。

【図９】多値化手段の他の実施例を説明するための図。

【図１０】図９の多値化手段の他の例を説明するための
図。

【図１１】誤差補正量算出手段の他の実施例を説明する
ための図。

【図１２】誤差補正量算出手段の他の実施例を説明する
ための図。

【図１３】誤差補正量算出手段の他の実施例を説明する
ための図。

【図１４】この発明の他の実施例における画像処理装置
の全体の構成を示すブロック図。

【図１５】従来の誤差拡散法を説明するための図。

【符号の説明】

１…誤差補正手段、１ａ…補正画像信号、２…入力画像
信号、３…多値化手段、３ａ…多値化データ、４…誤差
算出手段、４ａ…多値化誤差、５…誤差補正量算出手
段、５ａ…画像補正信号、６…誤差拡散ファイリング手
段、７…誤差記憶手段、８…加算手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 注目画素および周辺画素に対する画素単
   位に複数ビット数で表せられる濃度データを供給する供
   給手段と、 階調数を指示する指示手段と、 上記供給手段により供給される濃度データを、上記指示
   手段の指示に応じて選択的にそれぞれ異なったビット数
   の多値化データに変換する複数の第１の変換手段と、 これらの第１の変換手段の異なったビット数の多値化デ
   ータを、上記指示手段の指示に応じて選択的にそれぞれ
   元の濃度データと同じビット数に変換する複数の第２の
   変換手段と、 上記供給手段からの濃度データと上記第２の変換手段に
   より変換された濃度データとにより上記画素単位の誤差
   を算出する算出手段と、 上記注目画素の周辺画素に対する誤差拡散用の係数値
   を、上記階調数に応じて複数種類記憶している記憶手段
   と、 上記指示手段の指示に応じて、上記注目画素の周辺画素
   に対する誤差拡散用の係数値を上記記憶手段から読出
   し、この読出した係数値と上記算出手段により算出され
   た画素単位の誤差とを乗算したものの加算結果を補正信
   号として出力する処理手段と、 この処理手段により出力される補正信号で上記供給手段
   からの注目画素の濃度データを補正する補正手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 注目画素および注目画素の１つ前の画素
   に対する画素単位に複数ビット数で表せられる濃度デー
   タを供給する供給手段と、 上記供給手段により供給される濃度データを所定ビット
   数の多値化データに変換する第１の変換手段と、 この第１の変換手段の１つ前の画素に対する多値化デー
   タを、元の濃度データと同じビット数に変換する第２の
   変換手段と、 上記供給手段からの濃度データと上記第２の変換手段に
   より変換された濃度データとにより１つ前の画素に対す
   る誤差データを算出する算出手段と、 この算出手段により算出された１つ前の画素に対する誤
   差データで、上記供給手段からの注目画素の濃度データ
   を補正する補正手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。