JPH07212592A - 画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
される中間調画像の濃度を調整できるようにする。 【構成】注目画素を二値化するに当たり、注目画素の値
と、周辺の画素から分配される二値化誤差を累積した累
積誤差値とを加算して、二値化処理対象値が求められ
る。二値化処理対象値は閾値THと大小比較され、当該
注目画素が黒画素または白画素と判定される。注目画素
の二値化誤差HGは、二値化処理対象値と基準値GSL
VBまたはGSLVWとを比較することによって演算さ
れる。基準値GSLVBおよびGSLVWは可変設定す
ることができる。基準値GSLVBおよびGSLVWを
可変設定することによって、二値化誤差HGを大きくし
たり小さくしたりすることができる。これにより、中間
調画像の濃度が調整される。
Description
メージスキャナ装置などに適用され、光学的に読み取ら
れた画像の多値濃度データに対して施される中間調再現
のための画像処理方法に関する。
取られた画像を二値画像により表現する装置では、写真
などのような中間調画像の表現のために種々の中間調処
理が従来から適用されている。この中間調処理の1つの
誤差拡散処理がある。誤差拡散処理では、或る画素を二
値化したときに、この画素の二値化前の多値濃度データ
と二値化後の濃度データとの誤差である二値化誤差が演
算される。すなわち、二値化処理では、注目画素の濃度
データと一定の閾値とが比較され、その画素が白画素ま
たは黒画素とされる。このため、中間的な濃度データを
有する画素については、二値化前の濃度と二値化後の濃
度との間で、必然的に誤差が生じる。
付けをして分配される。そして、或る注目画素に対する
二値化処理では、当該注目画素の濃度データと周辺の画
素から分配される二値化誤差とが加算され、この加算結
果と、所定の二値化閾値とが比較される。たとえば、図
2に示されているように、ファクシミリ装置などが備え
るスキャナによる読取時の主走査方向に沿った或るライ
ンの画素P0に対する二値化が行われるときに、上記の
二値化誤差が発生する。この二値化誤差は、画素P0の
周辺の画素P1〜P6に誤差拡散係数1/4または1/
8を乗じて分配される。
注目すると、図3に示されているように、注目画素Aに
は、その周辺の画素B,C,D,E,F,Gから二値化
誤差が分配されることになる。したがって、注目画素A
に対する二値化処理は、この画素Aの濃度データに周辺
の画素B,C,D,E,F,Gから分配される誤差を加
算した値に基づいて行われることになる。
化誤差を周辺の画素に分配することにより、中間調の表
現が達成される。二値化処理は、一定の閾値に基づいて
行われる。たとえば、256階調の多値データ(白:
0、黒:255)を二値化する場合には、二値化閾値は
たとえば中間の値である「128」とされる。そして、
周辺の画素B,C,D,E,F,Gから分配される二値
化誤差を累積した値である累積誤差値と、注目画素の値
とに基づき、下記第(1) 式および第(2) 式に従って、注
目画素が白画素または黒画素と判定される。
(3) 式または第(4) 式に従って算出される。 黒判定のとき:(二値化誤差)=(累積誤差値)+(注目画素値)−255 ・・・・ (3) 白判定のとき:(二値化誤差)=(累積誤差値)+(注目画素値)−0 ・・・・ (4)
処理は一定の閾値に基づいて行われている。一定の閾値
に基づいて二値化を行うと、誤差が平均化されるという
利点がある反面、中間調画像の濃度を意図的に調整する
ことができないという欠点がある。すなわち、中間調画
像を意図的に白っぽくしたり黒っぽくしたりすることが
できない。そのため、個々の装置間のばらつきを補正し
たり、使用者の好みや原画に応じた適切な濃度の画像を
再生することが困難な場合がある。
題を解決し、誤差拡散法を用いた中間調処理において、
再現される中間調画像の濃度を調整することができる画
像処理方法を提供することである。
めの請求項1記載の発明は、画像を構成する各画素の多
値濃度を二値化する際に生じる二値化誤差を、周辺の所
定の位置関係の画素に分配すること、注目画素に対して
周辺の画素から分配される上記二値化誤差を加算して累
積誤差値を演算すること、注目画素の濃度および当該注
目画素に関して演算された上記累積誤差値の加算結果を
所定の二値化閾値と比較し、この比較結果に基づいて上
記注目画素を二値化すること、ならびに注目画素の濃度
および当該注目画素に関して演算された上記累積誤差値
の加算結果を、可変設定可能な所定の基準値と比較し
て、当該注目画素に関する上記二値化誤差を演算するこ
とを含むことを特徴とする画像処理方法である。
載の画像処理方法において、注目画素の濃度および当該
注目画素に関して演算された上記累積誤差値を加算した
値が所定の条件を満たすか否かを判定すること、ならび
に上記所定の条件が満たされる場合には、当該注目画素
に関する上記二値化誤差を所定の一定値とすることをさ
らに含むことを特徴とする。
注目画素の濃度および累積誤差値を加算した結果と所定
の基準値とを比較して演算され、この基準値は可変設定
可能である。そのため、二値化誤差を大小に変化させる
ことができる。その結果、或る画素を二値化するときに
この画素の濃度に加算される累積誤差値を大小に変化さ
せることができるから、二値化後の値の出現頻度を変更
できる。したがって、上記基準値を変更することによっ
て、誤差拡散法を用いた中間調処理によって得られる二
値化後の中間調画像の濃度を変更することができる。
濃度および累積誤差値を加算した値が所定の条件を満た
す場合には、当該注目画素の二値化誤差が所定の一定値
とされる。すなわち、請求項1記載の構成における二値
化誤差の演算は、上記所定の条件を満たさない画素に関
してのみ実行され、上記所定の条件を満たす画素に関し
ては、二値化誤差が一定値となる。このように上記所定
の条件に基づいて、二値化誤差の計算方法を変更するこ
とにより、より適切な画像処理が可能になる。
度と累積誤差値を加算した値が二値化処理において明ら
かに一方の値に二値化されるべき値であるときには、二
値化誤差を零とすればよい。これにより、中間調の画像
を良好に再現しつつ、たとえば白または黒のソリッド領
域に関する濃度の再現性をも向上できる。
照して詳細に説明する。図1は本発明の一実施例が適用
されるファクシミリ装置の画像処理に関連する部分の電
気的構成を示すブロック図である。ファクシミリ装置に
セットされた原稿は、スキャナ1で読み取られる。スキ
ャナ1にはCCDイメージセンサやCISイメージセン
サ等の画像読取のためのイメージセンサが含まれてい
る。イメージセンサは2次元データを読み取るエリアイ
メージセンサであってもよく、ラインデータを読み取る
リニアイメージセンサであってもよい。通常は、装置を
廉価に構成するために、ラインイメージセンサが使用さ
れる。
データは、入力インターフェース部2へ与えられ、この
インターフェース部2で信号のサンプルホールド処理等
が行われる。入力インターフェース部2は本実施例では
アナログ回路で構成されており、上記処理はアナログ的
に行われる。入力インターフェース部2で処理されたイ
メージデータは、ディジタルAGC回路3へ与えられ
て、信号(イメージデータ)のレベルを所望のレンジに
納めるためのゲインコントロールが行われ、かつ、アナ
ログ信号からディジタル信号へ変換される。
ジデータは、シェーディング補正回路4へ与えられ、シ
ェーディング歪みが軽減または除去される。シェーディ
ング歪みとは、スキャナ1で原稿を読み取る際の読取用
光源の照明むらなどに起因する画素間濃度むらである。
シェーディング歪みが軽減または除去されたイメージデ
ータは、次に、領域分離回路5へ与えられる。領域分離
回路5では、入力されるイメージデータが文字を読み取
ったイメージデータ(文字データ)であるか、写真を読
み取ったイメージデータ(写真データ)であるか、また
は、印刷写真、たとえば新聞紙や雑誌等の写真画像を読
み取った網点のイメージデータ(網点データ)であるの
かの判別がされる。
データ、写真データおよび網点データが混在している場
合には、各データの領域分離が行われる。このようにデ
ータの種類により領域分離を行うのは、その後の処理に
おいて、データの種類に合った適切な処理を行うためで
ある。領域分離回路5の出力側には、領域分離されたデ
ータの種類別に異なる処理を施すべく、微分フィルタ
6、積分フィルタ7およびパススルー回路(何の処理も
施さずに信号を通過させるだけの回路)8が並列に接続
されている。領域分離された文字データは微分フィルタ
6へ与えられ、輪郭が鮮明にされる。網点データは積分
フィルタ7へ与えられ、データの平滑化がされる。ま
た、文字データおよび網点データ以外のデータ、すなわ
ち写真データはパススルー回路8へ与えられ、そのまま
次の回路へ送られる。このようにしてイメージデータは
種類に応じた所定の処理が施され、あるいは処理をしな
いという処理が施される。
路9へ与えられる。ズーム・スムージング回路9では、
画像を拡大または縮小する場合に、その拡大または縮小
処理およびそれに伴う画像の歪みを補正する処理が行わ
れる。もし、画像を拡大または縮小しない場合には、ズ
ーム・スムージング回路9では、イメージデータに何ら
処理は施されない。
経たイメージデータは、その後、種類に応じて次のいず
れかの回路での処理が施される。すなわち、イメージデ
ータが写真データまたは網点データであって、ハーフト
ーン出力処理を施すべきものである場合には、γ補正回
路10へ与えられ、人間の目の特性に合わせるようにデ
ータの感度特性が補正される。さらに、誤差拡散回路1
1へ与えられて良好な中間調表現のための処理が施され
る。
り、二値化処理を施すべきデータの場合には、二値化回
路12へ与えられる。二値化回路12では、二値化のた
めのスライスレベルを調整して、背景と文字や線画等と
を区別する。このとき、濃度が適正になるよう、自動濃
度調整処理も行われる。そして、二値化回路12の出力
は孤立点除去回路13へ与えられて、ノイズ等のために
現れた孤立した黒点や白点等の除去がなされる。
Memory Access)回路14へ与えられて、図示しない送
信回路へ出力され、或いは印字回路へ出力される。この
実施例は、上述した構成のうちの、誤差拡散回路11で
の処理に関するものである。図2は誤差拡散回路11で
の処理を説明するための図である。誤差拡散処理は、或
る画素P0を二値化したときに、この画素P0の多値濃
度データと二値化結果(白または黒)とに基づいて、後
述する方法により二値化誤差を求め、この二値化誤差を
画素P0の周辺の画素に所定の分配比率で分配する処理
である。
誤差は、画素P0に対してスキャナ1による画像読取時
の主走査方向RMおよび副走査方向RSの各下流側にそ
れぞれ隣接する画素P1,P5に対して係数1/4を乗
じて分配される。また、画素P1に対して主走査方向R
Mの下流側に隣接する画素P2と、画素P5に対して主
走査方向RMの上流側の2つの画素P3,P4と、画素
P5に対して主走査方向RMの下流側に隣接する画素P
6とに、係数1/8を乗じて分配される。
の画素から分配される誤差を注目画素の濃度データに加
算し、この加算結果に対して二値化処理が施されること
になる。この処理を図3を参照して説明する。注目画素
Aを中心に考えると、この注目画素Aには、前ラインL
1の画素G,E,Dでの二値化誤差HG(G),HG
(E),HG(D)が、係数1/8を乗じて分配され
る。また、画素Fでの二値化誤差HG(F)は、係数1
/4を乗じて分配される。注目画素Aを含む現ラインL
2については、その主走査方向RSの上流側に隣接する
画素Bでの二値化誤差HG(B)が係数1/4を乗じて
分配され、さらに画素Bに対して主走査方向RSの上流
側に位置する画素Cでの二値化誤差HG(C)が係数1
/8を乗じて分配される。
ず、この注目画素Aに分配される誤差を加算した累積誤
差値RG(A)が下記第(5) 式に従って演算される。
0から与えられたデータGOUT(A)と累積誤差値R
G(A)とを加算した下記第(6) 式に示す二値化処理対
象値T(A)と所定の二値化閾値THとを比較して、注
目画素Aに関する二値化が行われる。 T(A)=GOUT(A) +RG(A) ・・・・ (6) すなわち、下記第(7) 式および第(8) 式に従う判定が行
われて、注目画素Aが二値化される。
白:0、黒:255)で表現されている場合には、二値
化閾値THは、たとえば、TH=128とされる。
HG(A)は、下記第(9) 式または第(10)式に従って計
算される。すなわち、注目画素Aの多値濃度GOUT
(A)および累積誤差値RG(A)の加算結果と、基準
値GSLVBまたはSLVWとを比較することによっ
て、二値化誤差HG(A)が演算される。 黒判定のとき:HG(A)=GOUT(A) +RG(A) −GSLVB ・・・・ (9) 白判定のとき:HG(A)=GOUT(A) +RG(A) −GSLVW ・・・・ (10) 上述の従来技術では、GSLVB=255、GSLVW
=0に固定されていたが、本実施例では、これらの基準
値が可変設定される。たとえば、次の乃至の設定が
行われる。
GSLVWを設定したときの状況を示す図である。二値
化閾値THがたとえば「128」であるとすると、注目
画素値GOUTに累積誤差値RGを加えた二値化処理対
象値Tが0〜128の範囲であれば白画素と判定され、
128〜255の範囲であれば黒画素と判定される。
VWを設定した場合には、黒画素と判定されたときの二
値化誤差HG(負の値)がGSLVB=255としたと
きよりも小さくなる(絶対値が大きくなる)。したがっ
て、累積誤差値RGが全般的に小さくなり、白画素と判
定される画素の数が増すことになる。そのため、最終的
に再現される中間調画像は白っぽくなる。GSLVBの
値を大きくすればするほど、このような傾向が顕著にな
る。
LVB,GSLVWを設定したときの状況を示す図であ
る。この場合には、黒画素と判定されたときの二値化誤
差HGが大きくなる(絶対値が小さくなる)から、累積
誤差値RGが全般的に大きくなり、黒画素と判定される
画素の数が増す。その結果、再現される中間調画像は黒
っぽくなる。GSLVBの値を小さくすればするほど、
このような傾向が顕著になる。
LVB,GSLVWを設定したときの状況を示す図であ
る。このときには、白画素と判定されたときの二値化誤
差HG(正の値)が大きくなる。そのため、黒画素と判
定される画素の数が増し、再現される中間調画像は黒っ
ぽくなる。このような傾向は、GSLVWを小さくする
ほど顕著になる。
LVB,GSLVWを設定したときの状況を示す図であ
る。この場合には、白画素と判定されたときの二値化誤
差HGが小さくなるから、黒画素と判定される画素の数
が少なくなる。そのため、再現される中間調画像は、白
っぽくなる。このような傾向は、GSLVWを大きくす
るほど顕著になる。
方法を変更すると、本来の白および黒が、それぞれ白、
黒と判定された場合に、大きな二値化誤差が算出される
おそれがある。そのため、白、黒のソリッド領域の再現
性が損なわれるおそれがある。この問題は、二値化誤差
HGの算出方法を、注目画素を二値化するときの二値化
処理対象値T(注目画素値GOUT+累積誤差値RG)
に応じて変更することによって解決できる。すなわち、
所定の条件を満足するか否かで、二値化誤差HGの算出
方法を変更すればよい。
(11)式の条件を満たすときには二値化誤差HG=0と
し、下記第(11)式の条件が満たされない場合には、上記
第(9)式または第(10)式に従って二値化誤差HGを演算
することとすればよい。このようにすれば、本来白また
は黒とすべき画素に関しては二値化誤差は零になる。し
たがって、中間調画像を良好に再現しつつ、ソリッド領
域に関する濃度の再現性も向上できる。
するための構成を示すブロック図である。誤差拡散回路
11には、マイクロコンピュータを内部に含む制御回路
21から基準値GSLVBおよびGSLVWが与えられ
る。これらの基準値は、誤差拡散回路11の内部のレジ
スタ(図示せず)に保持される。制御回路21にはキー
入力装置などからなる入力部22が接続されている。こ
の入力部22からの入力操作によって、基準値GSLV
BおよびGSLVWを可変設定できる。入力部22は、
ファクシミリ装置の本体に備付けのものであってもよ
く、基準値GSLVBおよびGSLVWの設定の際に外
付けされるものであってもよい。
法による中間調処理において、二値化誤差算出時の基準
値GSLVB,GSLVWの可変設定により、再現され
る中間調画像の濃度を意図的に調整することができる。
これにより、複数のファクシミリ装置間の特性のばらつ
きを吸収したり、使用者の好みや原画の種類に応じた濃
度の中間調画像を再生したりすることができる。また、
γ補正回路10によるデータの補正が不充分である場合
に、この不充分な補正を、基準値GSLVB,GSLV
Wの可変設定による濃度の調整によって補うことができ
る。
する代わりに、二値化閾値THを変更することによって
も、中間調画像の濃度を或る程度は変化させることがで
きる。しかしながら、単に二値化閾値THを変更するの
みでは、0〜255のダイナミックレンジの範囲内で二
値化誤差が算出されるに過ぎないから、二値化誤差の大
きさをあまり変化させることができない。そのため、最
終的に得られる中間調画像の濃度に大きな影響を与える
ことができない。それに対して、本実施例では、二値化
誤差を0〜255のダイナミックレンジの制限を受ける
ことなく変化させることができる。これにより、中間調
画像の濃度を効果的に変化させることができる。
定は、上記〜のような設定にのみ限定されるもので
はない。たとえば、上記〜の設定では、基準値GS
LVBおよびGSLVWのいずれか一方を固定しておい
て他方を可変するようにしているが、両方の基準値GS
LVBおよびGSLVWを変化させて中間調画像の濃度
を変更するようにしてもよい。
る。本実施例は、二値化誤差の算出方法のみが異なり、
残余の処理については上記の第1実施例と同様である。
したがって、二値化誤差の算出方法についてのみ説明す
る。本実施例では、注目画素Aの二値化誤差HG(A)
は、下記第(12)式および第(13)式に基づいて算出され
る。
る。また、REFBおよびREFWは定数であり、たと
えばREFB=255、REFW=0とされる。
ΔWはそれぞれ可変設定可能な所定値である。下記のよ
うに変数を置換することによって上記第(9) 式および第
(10)式が得られることからも明らかなとおり、本実施例
によっても上記第1実施例の場合と同様な作用および効
果が達成される。 REFB−ΔB → GSLVB REFW−ΔW → GSLVW すなわち、(REFB−ΔB)および(REFW−Δ
W)を基準値とみなせば、本実施例は上記の第1実施例
と等価である。換言すれば、本実施例では、二値化処理
対象値Tを所定値ΔBまたはΔWだけ変化させることに
よって、二値化誤差HGを計算する際の基準値を相対的
に変化させていると言える。
る。 ΔW=0 、ΔB<0 ΔW=0 、ΔB>0 ΔB=0 、ΔW>0 ΔB=0 、ΔW<0 図6(a) は、上記のように各所定値ΔB,ΔWを設定
したときの状況を示す図である。この場合には、黒画素
と判定された画素に関しては、その二値化処理対象値T
(A)から|ΔB|だけ少ない値と定数REFBとを比
較して二値化誤差HGが演算される。そのため、黒画素
と判定された画素は二値化誤差(負の値)がΔB=0と
したときよりも小さくなる(絶対値が大きくなる)。し
たがって、累積誤差値RGが全般的に小さくなり、白画
素と判定される画素の数が増すことになる。これによ
り、最終的に再現される中間調画像は白っぽくなる。所
定値ΔBを小さくすればするほど(|ΔB|を大きくす
ればするほど)、このような傾向が顕著になる。
B,ΔWを設定したときの状況を示す図である。この場
合には、黒画素と判定された画素に関しては、その二値
化処理対象値T(A)よりも|ΔB|だけ大きな値が定
数REFBと比較される。そのため、黒画素と判定され
たときの二値化誤差HGが大きくなる(絶対値が小さく
なる)から、累積誤差値RGが全般的に大きくなり、黒
画素と判定される画素の数が増す。その結果、再現され
る中間調画像は黒っぽくなる。所定値ΔBを大きくすれ
ばするほど、このような傾向が顕著になる。
B,ΔWを設定したときの状況を示す図である。このと
きには、白画素と判定された画素に関しては、二値化処
理対象値T(A)よりもΔWだけ大きな値が定数REF
Wと比較される。これにより、白画素と判定されたとき
の二値化誤差HG(正の値)が大きくなる。そのため、
黒画素と判定される画素の数が増し、再現される中間調
画像は黒っぽくなる。このような傾向は、ΔWを大きく
するほど顕著になる。
B,ΔWを設定したときの状況を示す図である。この場
合には、白画素と判定された画素に関しては、二値化処
理対象値T(A)よりも|ΔW|だけ小さな値がREF
Wと比較される。そのため、白画素と判定されたときの
二値化誤差HGが小さくなるから、黒画素と判定される
画素の数が少なくなる。そのため、再現される中間調画
像は白っぽくなる。このような傾向は、ΔWを小さくす
る(|ΔW|を大きくする)ほど顕著になる。
上記の第1実施例の場合と同様に処理すればよい。ま
た、所定値ΔBおよびΔWの可変設定は、図5に示され
た構成により実現できる。すなわち、制御回路21から
誤差拡散回路11にΔBおよびΔWを与えるようにすれ
ばよい。以上のように本実施例によっても、誤差拡散法
による中間調処理において、再現される中間調画像の濃
度を調整することができ、上記の第1実施例と同様な効
果が得られる。
るが、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、上記の実施例では、ファクシミリ装置を
例にとったが、本発明はイメージスキャナ装置やディジ
タル複写機のように、光学的に画像を読み取って得られ
た画像データを処理する装置に対して広く適用すること
ができる。その他、特許請求の範囲に記載された技術的
事項の範囲内で種々の設計変更を施すことができる。
差は、注目画素の濃度および累積誤差値の加算結果と基
準値とを比較することによって演算される。この基準値
は可変設定することができ、そのため、誤差拡散法によ
る中間調処理後の画像の濃度を意図的に変更することが
できるようになる。
の算出方法を所定の条件に基づいて変更しているため、
より適切な画像処理が可能になる。
置の画像処理に関連する電気的構成を示すブロック図で
ある。
る。
ック図である。
方法を説明するための図である。
Claims (2)
- 【請求項1】画像を構成する各画素の多値濃度を二値化
する際に生じる二値化誤差を、周辺の所定の位置関係の
画素に分配すること、 注目画素に対して周辺の画素から分配される上記二値化
誤差を加算して累積誤差値を演算すること、 注目画素の濃度および当該注目画素に関して演算された
上記累積誤差値の加算結果を所定の二値化閾値と比較
し、この比較結果に基づいて上記注目画素を二値化する
こと、ならびに注目画素の濃度および当該注目画素に関
して演算された上記累積誤差値の加算結果を、可変設定
可能な所定の基準値と比較して、当該注目画素に関する
上記二値化誤差を演算することを含むことを特徴とする
画像処理方法。 - 【請求項2】注目画素の濃度および当該注目画素に関し
て演算された上記累積誤差値を加算した値が所定の条件
を満たすか否かを判定すること、ならびに上記所定の条
件が満たされる場合には、当該注目画素に関する上記二
値化誤差を所定の一定値とすることをさらに含むことを
特徴とする請求項1記載の画像処理方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6002199A JPH07212592A (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | 画像処理方法 |
US08/367,832 US5519509A (en) | 1994-01-13 | 1995-01-03 | Image processing method utilizing error diffusion technique |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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