JPH08101912A - 拡張された分配セットを有するグレイ・レベル画素データを量子化する方法 - Google Patents
拡張された分配セットを有するグレイ・レベル画素データを量子化する方法Info
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- JPH08101912A JPH08101912A JP6306426A JP30642694A JPH08101912A JP H08101912 A JPH08101912 A JP H08101912A JP 6306426 A JP6306426 A JP 6306426A JP 30642694 A JP30642694 A JP 30642694A JP H08101912 A JPH08101912 A JP H08101912A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】誤差拡散を行った場合に生じる不自然さを減ら
す誤差拡散技術を使用した、グレイ・スケール画素値か
らレベル数が減らされた画素値への画像の変換方法を提
供する。 【構成】各画素が画像内の位置におけるその画像の光学
的濃度を表し、元の光学的濃度値のセットの一つから選
択されたそれに関連した元の光学的濃度値を有し、光学
的濃度値の所望の出力セットより多い数の項を有する複
数の画素から形成される画素値を量子化する方法。各画
素に先の画素の量子化から生じた誤差を加算して、修正
された光学的濃度値を導出するステップと、走査線ｌに
おけるｎ番目の画素(n,l) の修正された光学的濃度値を
閾値と比較して画素を表す出力値を選択し；出力値と修
正された光学的濃度値の間の差である誤差項を決定し；
誤差項の重み付けられた部分を、位置(n+1,l),(n-3,l+
1),(n-2,l+1),(n-1,l+1),(n,l+1) における画素を含む
予め選択された複数の画素に分配する。
す誤差拡散技術を使用した、グレイ・スケール画素値か
らレベル数が減らされた画素値への画像の変換方法を提
供する。 【構成】各画素が画像内の位置におけるその画像の光学
的濃度を表し、元の光学的濃度値のセットの一つから選
択されたそれに関連した元の光学的濃度値を有し、光学
的濃度値の所望の出力セットより多い数の項を有する複
数の画素から形成される画素値を量子化する方法。各画
素に先の画素の量子化から生じた誤差を加算して、修正
された光学的濃度値を導出するステップと、走査線ｌに
おけるｎ番目の画素(n,l) の修正された光学的濃度値を
閾値と比較して画素を表す出力値を選択し；出力値と修
正された光学的濃度値の間の差である誤差項を決定し；
誤差項の重み付けられた部分を、位置(n+1,l),(n-3,l+
1),(n-2,l+1),(n-1,l+1),(n,l+1) における画素を含む
予め選択された複数の画素に分配する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誤差拡散を行った場合
に通常見られる目につく不自然さを減らす誤差拡散技術
を使用した、グレイ・スケール画素値からレベル数が減
らされた画素値への画像の変換に関する。
に通常見られる目につく不自然さを減らす誤差拡散技術
を使用した、グレイ・スケール画素値からレベル数が減
らされた画素値への画像の変換に関する。
【０００２】
【従来の技術】グレイ濃度を保存しようと試みるグレイ
画像を２進数或いは他のレベル数の画像に変換するアル
ゴリズムは存在しており、それらの中には、たとえば、
フロイド（Ｆｌｏｙｄ）及びスタインバーグ（Ｓｔｅｉ
ｎｂｅｒｇ）による”空間グレイ・スケールのための適
合アルゴリズム（Ａｎ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ａｌｇｏｒ
ｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｓｐａｔｉａｌ Ｇｒｅｙｓｃａｌ
ｅ）”，ＳＩＤ会報（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｔ
ｈｅ ＳＩＤ）１７／２，７５−７７（１９７６）（以
下、”フロイド及びスタインバーグ”と呼ぶ）で教示さ
れているような誤差拡散が含まれている。フロイド及び
スタインバーグの方法は、走査線ｌにおけるｎ番目の画
素（すなわち、画素ｎ，ｌ）の量子化において決定され
た誤差を、画素｛（ｎ＋１，ｌ），（ｎ−１，ｌ＋
１），（ｎ，ｌ＋１），（ｎ＋１，ｌ＋１）｝に対応す
る画素位置における画素を含むマトリックスに分配する
ことを提案している。この方式に従った分配重み付け
は、｛（ｎ＋１，ｌ）＝０．４３７５，（ｎ−１，ｌ＋
１）＝０．１８７５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．３１２５，
（ｎ＋１，ｌ＋１）＝０．０６２５｝、或いは、クリハ
ラに付与された米国特許第４，７３３，２３０号（図１
参照）で教示されているような、コンピュータ計算用に
近似された｛（ｎ＋１，ｌ）＝０．５，（ｎ−１，ｌ＋
１）＝０．１２５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．２５，（ｎ＋
１，ｌ＋１）＝０．１２５｝のセットにより与えられ
る。
画像を２進数或いは他のレベル数の画像に変換するアル
ゴリズムは存在しており、それらの中には、たとえば、
フロイド（Ｆｌｏｙｄ）及びスタインバーグ（Ｓｔｅｉ
ｎｂｅｒｇ）による”空間グレイ・スケールのための適
合アルゴリズム（Ａｎ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ａｌｇｏｒ
ｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｓｐａｔｉａｌ Ｇｒｅｙｓｃａｌ
ｅ）”，ＳＩＤ会報（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｔ
ｈｅ ＳＩＤ）１７／２，７５−７７（１９７６）（以
下、”フロイド及びスタインバーグ”と呼ぶ）で教示さ
れているような誤差拡散が含まれている。フロイド及び
スタインバーグの方法は、走査線ｌにおけるｎ番目の画
素（すなわち、画素ｎ，ｌ）の量子化において決定され
た誤差を、画素｛（ｎ＋１，ｌ），（ｎ−１，ｌ＋
１），（ｎ，ｌ＋１），（ｎ＋１，ｌ＋１）｝に対応す
る画素位置における画素を含むマトリックスに分配する
ことを提案している。この方式に従った分配重み付け
は、｛（ｎ＋１，ｌ）＝０．４３７５，（ｎ−１，ｌ＋
１）＝０．１８７５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．３１２５，
（ｎ＋１，ｌ＋１）＝０．０６２５｝、或いは、クリハ
ラに付与された米国特許第４，７３３，２３０号（図１
参照）で教示されているような、コンピュータ計算用に
近似された｛（ｎ＋１，ｌ）＝０．５，（ｎ−１，ｌ＋
１）＝０．１２５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．２５，（ｎ＋
１，ｌ＋１）＝０．１２５｝のセットにより与えられ
る。
【０００３】フロイド及びスタインバーグにより教示さ
れた誤差拡散アルゴリズムへの付加的な修正が提案され
ており、それは、たとえば、異なった重み付けマトリッ
クスであり、たとえば、ジャービス（Ｊａｒｖｉｓ）ら
による”バイレベル・ディスプレイ上の連続トーン画像
のディスプレイのための技術調査（Ａ Ｓｕｒｖｅｙｏ
ｆ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｄｉｓｐ
ｌａｙ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｔｏｎｅ Ｐｉ
ｃｔｕｒｅｓ ｏｎ Ｂｉｌｅｖｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ
ｓ）”，「コンピュータグラフィックス及び画像処理
（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ａｎｄ Ｉｍ
ａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」，Ｖｏｌ．５，ｐ
ｐ．１３−４０（１９７６）、及び、スタッキ（Ｓｔｕ
ｃｋｉ）による”バイレベル画像ハードコピー複製のた
めのＭＥＣＣＡ−Ａ多重エラー補正演算アルゴリズム
（ＭＥＣＣＡ−Ａ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｅｒｒｏｒ Ｃ
ｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ Ａｌｇ
ｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｂｉ−Ｌｅｖｅｌ Ｉｍａｇｅ
Ｈａｒｄｃｏｐｙ Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）”，
ＩＢＭ Ｒｅｓ．Ｒｅｐ．ＲＺ１０６０（１９８１）で
教示されているようなものである。拡張された分配セッ
トは、エッジが過剰に強調され、更なる計算が必要であ
り、また、中間調領域において強い木目の方向性が生じ
るが、これらを犠牲にしてウォーム（ｗｏｒｍ）を減少
させるために協力する。誤差計算及び重み割り当ての修
正は、たとえば、Ｋｕｒｏｓａｗａ他に付与された米国
特許第４，９２４，３２２号、Ｋａｎｎｏに付与された
米国特許第５，０７７，８１２号、Ｔｅｍｐｌｅに付与
された米国特許第４，３３９，７７４号、及び、ユーリ
ッチネー（Ｕｌｉｃｈｎｅｙ）に付与された米国特許第
４，９５５，０６５号で教示されている。
れた誤差拡散アルゴリズムへの付加的な修正が提案され
ており、それは、たとえば、異なった重み付けマトリッ
クスであり、たとえば、ジャービス（Ｊａｒｖｉｓ）ら
による”バイレベル・ディスプレイ上の連続トーン画像
のディスプレイのための技術調査（Ａ Ｓｕｒｖｅｙｏ
ｆ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｄｉｓｐ
ｌａｙ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｔｏｎｅ Ｐｉ
ｃｔｕｒｅｓ ｏｎ Ｂｉｌｅｖｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ
ｓ）”，「コンピュータグラフィックス及び画像処理
（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ａｎｄ Ｉｍ
ａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」，Ｖｏｌ．５，ｐ
ｐ．１３−４０（１９７６）、及び、スタッキ（Ｓｔｕ
ｃｋｉ）による”バイレベル画像ハードコピー複製のた
めのＭＥＣＣＡ−Ａ多重エラー補正演算アルゴリズム
（ＭＥＣＣＡ−Ａ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｅｒｒｏｒ Ｃ
ｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ Ａｌｇ
ｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｂｉ−Ｌｅｖｅｌ Ｉｍａｇｅ
Ｈａｒｄｃｏｐｙ Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）”，
ＩＢＭ Ｒｅｓ．Ｒｅｐ．ＲＺ１０６０（１９８１）で
教示されているようなものである。拡張された分配セッ
トは、エッジが過剰に強調され、更なる計算が必要であ
り、また、中間調領域において強い木目の方向性が生じ
るが、これらを犠牲にしてウォーム（ｗｏｒｍ）を減少
させるために協力する。誤差計算及び重み割り当ての修
正は、たとえば、Ｋｕｒｏｓａｗａ他に付与された米国
特許第４，９２４，３２２号、Ｋａｎｎｏに付与された
米国特許第５，０７７，８１２号、Ｔｅｍｐｌｅに付与
された米国特許第４，３３９，７７４号、及び、ユーリ
ッチネー（Ｕｌｉｃｈｎｅｙ）に付与された米国特許第
４，９５５，０６５号で教示されている。
【０００４】誤差拡散は、画素毎の処理に基づいてグレ
イ画素から２進数或いは他のレベルの画素への変換を行
うことによりグレイを維持しようとするものである。こ
の手続きは、各画素を閾値に関して検査し、グレイ・レ
ベル画素値と閾値の間の差は、次いで重み付け方式に従
って隣接する画素の選択されたグループに送られる。こ
のように訂正された画像の画素は、次いで処理部に入力
されると考えられる。このようにして、計算された誤差
は先に生じた全ての誤差を含んでいる。
イ画素から２進数或いは他のレベルの画素への変換を行
うことによりグレイを維持しようとするものである。こ
の手続きは、各画素を閾値に関して検査し、グレイ・レ
ベル画素値と閾値の間の差は、次いで重み付け方式に従
って隣接する画素の選択されたグループに送られる。こ
のように訂正された画像の画素は、次いで処理部に入力
されると考えられる。このようにして、計算された誤差
は先に生じた全ての誤差を含んでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】誤差拡散技術を使用し
た画像の見かけにおける小さな変化を表すに際し、表す
べき変化のためには、むしろ画像の大きな領域が必要で
ある。このように、誤差拡散は、画像全体にわたってグ
レイを維持するためには有効であるが、誤差補正を効率
的に行うためには、むしろ画像の広い領域が必要であ
る。このような領域全体にわたって、誤差の分配に特有
の、好ましくない木目や長い範囲のパターンが生じるお
それがある。これらは、しばしばウォーム（ｗｏｒｍ）
と呼ばれる。このような不自然さは、フロイド及びスタ
インバーグにより提案された元の係数セットにより生成
された画像のハイライト及びシャドー領域に特に現れ
る。
た画像の見かけにおける小さな変化を表すに際し、表す
べき変化のためには、むしろ画像の大きな領域が必要で
ある。このように、誤差拡散は、画像全体にわたってグ
レイを維持するためには有効であるが、誤差補正を効率
的に行うためには、むしろ画像の広い領域が必要であ
る。このような領域全体にわたって、誤差の分配に特有
の、好ましくない木目や長い範囲のパターンが生じるお
それがある。これらは、しばしばウォーム（ｗｏｒｍ）
と呼ばれる。このような不自然さは、フロイド及びスタ
インバーグにより提案された元の係数セットにより生成
された画像のハイライト及びシャドー領域に特に現れ
る。
【０００６】”誤差拡散重み付けの単純補正（Ａ Ｓｉ
ｍｐｌｅ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｒｒｏ
ｒ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｗｅｉｇｈｔｓ）”，ＩＳ＆
Ｔ’ｓ ４６ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃ
ｅ（Ｍａｙ ９−１５，１９９３）において、本出願の
発明者の一人が、ウォームの発生は、画素（ｎ，ｌ）と
画素（ｎ−１，ｌ＋１）により規定される対角線の方向
を超えた誤差分配の不足の結果であることを提案した。
（ｎ−２，ｌ＋１）への付加された分配は、（ｎ＋１，
ｌ＋１）への分配の除去と組み合わされた。
ｍｐｌｅ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｒｒｏ
ｒ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｗｅｉｇｈｔｓ）”，ＩＳ＆
Ｔ’ｓ ４６ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃ
ｅ（Ｍａｙ ９−１５，１９９３）において、本出願の
発明者の一人が、ウォームの発生は、画素（ｎ，ｌ）と
画素（ｎ−１，ｌ＋１）により規定される対角線の方向
を超えた誤差分配の不足の結果であることを提案した。
（ｎ−２，ｌ＋１）への付加された分配は、（ｎ＋１，
ｌ＋１）への分配の除去と組み合わされた。
【０００７】本発明によれば、画素｛（ｎ＋１，ｌ），
（ｎ−２，ｌ＋１），（ｎ−１，ｌ＋１），（ｎ，ｌ＋
１）｝に対応する画素位置における画素を含むマトリッ
クスに誤差拡散を行う、走査線ｌにおけるｎ番目の画素
（すなわち、画素ｎ，ｌ）の量子化のための方法及び装
置が提供される。分配重み付けは、｛（ｎ＋１，ｌ）＝
０．５，（ｎ−２，ｌ＋１）＝０．１２５，（ｎ−１，
ｌ＋１）＝０．１２５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．２５｝の
方式に従うことができる。
（ｎ−２，ｌ＋１），（ｎ−１，ｌ＋１），（ｎ，ｌ＋
１）｝に対応する画素位置における画素を含むマトリッ
クスに誤差拡散を行う、走査線ｌにおけるｎ番目の画素
（すなわち、画素ｎ，ｌ）の量子化のための方法及び装
置が提供される。分配重み付けは、｛（ｎ＋１，ｌ）＝
０．５，（ｎ−２，ｌ＋１）＝０．１２５，（ｎ−１，
ｌ＋１）＝０．１２５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．２５｝の
方式に従うことができる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、画素の
値が入力レベルの比較的大きな数の一つを有しているグ
レイ画素値が、比較的小さな数の値の一つに変換するた
めの誤差拡散量子化処理を通して導かれる。グレイ・レ
ベル・データの各画素は、先に処理された画素からの対
応して重み付けられた誤差訂正項により修正され、修正
された画素値が生成される。この修正された画素値は一
組の閾値のセットと比較され、比較結果により出力が制
限された数の出力レベルの一つになることが決定され
る。修正された画素値と出力画素値の間の差の値は、隣
接する未処理画素の一組のセットを含むマトリックスを
通して重み付けられた分配方式に従って分配され、修正
された画素値として参照されるこのような画素のグレイ
値を増加或いは減少させる。走査線ｌにおけるｎ番目の
画素（すなわち、画素ｎ，ｌ）に対しては、画素｛（ｎ
＋１，ｌ），（ｎ−２，ｌ＋１），（ｎ−１，ｌ＋
１），（ｎ，ｌ＋１）｝に対応する画素位置における画
素を含むマトリックスである。分配重み付けは、｛（ｎ
＋１，ｌ）＝０．５，（ｎ−２，ｌ＋１）＝０．１２
５，（ｎ−１，ｌ＋１）＝０．１２５，（ｎ，ｌ＋１）
＝０．２５｝の方式に従うことができる。
値が入力レベルの比較的大きな数の一つを有しているグ
レイ画素値が、比較的小さな数の値の一つに変換するた
めの誤差拡散量子化処理を通して導かれる。グレイ・レ
ベル・データの各画素は、先に処理された画素からの対
応して重み付けられた誤差訂正項により修正され、修正
された画素値が生成される。この修正された画素値は一
組の閾値のセットと比較され、比較結果により出力が制
限された数の出力レベルの一つになることが決定され
る。修正された画素値と出力画素値の間の差の値は、隣
接する未処理画素の一組のセットを含むマトリックスを
通して重み付けられた分配方式に従って分配され、修正
された画素値として参照されるこのような画素のグレイ
値を増加或いは減少させる。走査線ｌにおけるｎ番目の
画素（すなわち、画素ｎ，ｌ）に対しては、画素｛（ｎ
＋１，ｌ），（ｎ−２，ｌ＋１），（ｎ−１，ｌ＋
１），（ｎ，ｌ＋１）｝に対応する画素位置における画
素を含むマトリックスである。分配重み付けは、｛（ｎ
＋１，ｌ）＝０．５，（ｎ−２，ｌ＋１）＝０．１２
５，（ｎ−１，ｌ＋１）＝０．１２５，（ｎ，ｌ＋１）
＝０．２５｝の方式に従うことができる。
【０００９】本発明の他の観点によれば、マトリックス
が画素｛（ｎ＋１，ｌ），（ｎ−３，ｌ＋１），（ｎ−
２，ｌ＋１），（ｎ−１，ｌ＋１），（ｎ，ｌ＋１）｝
に対応する画素位置における画素を含むときに、改善さ
れた結果が得られる。分配重み付けは、｛（ｎ＋１，
ｌ）＝０．５，（ｎ−３，ｌ＋１）＝０．０６２５，
（ｎ−２，ｌ＋１）＝０．０６２５，（ｎ−１，ｌ＋
１）＝０．１２５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．２５｝の方式
に従うことができる。これらの値は、特にデジタル処理
を行うとき及びハードウェアで実施するときに有用であ
る。
が画素｛（ｎ＋１，ｌ），（ｎ−３，ｌ＋１），（ｎ−
２，ｌ＋１），（ｎ−１，ｌ＋１），（ｎ，ｌ＋１）｝
に対応する画素位置における画素を含むときに、改善さ
れた結果が得られる。分配重み付けは、｛（ｎ＋１，
ｌ）＝０．５，（ｎ−３，ｌ＋１）＝０．０６２５，
（ｎ−２，ｌ＋１）＝０．０６２５，（ｎ−１，ｌ＋
１）＝０．１２５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．２５｝の方式
に従うことができる。これらの値は、特にデジタル処理
を行うとき及びハードウェアで実施するときに有用であ
る。
【００１０】
【作用】フロイド及びスタインバーグの拡散セット及び
係数においては、ウォームは、画素（ｎ，ｌ）と画素
（ｎ−１，ｌ＋１）により規定される対角線の方向を超
えた誤差拡散の不足により生成される。ジャービス及び
スタッキにより表された大きな近傍に比較的少なく重み
付けることが、加算された重みの残りが副作用を生じる
が、ウォームを減少させることに寄与することが発見さ
れている。更に、従来の誤差分配隣接は、ｎ，ｌ画素と
ｎ，ｌ＋１画素を通る軸に関して対称分配を維持しよう
とした。なぜなら、明らかにそれらは誤差分配を静的に
とらえているからである。本発明は、画素（ｎ−２，ｌ
＋１）或いは画素（ｎ−３，ｌ＋１）及び（ｎ−２，ｌ
＋１）に対して４５度の対角線を超えて通過する誤差を
加算する。この効果は、画素（ｎ＋１，ｌ＋１）の方向
に通過する誤差の除去と組み合わされる。誤差分配セッ
トを非対称隣接に設定することにより、振る舞い或いは
誤差の移行通過は動的であることが認められる。したが
って、新しい重みは非対称であるが、それらは、ｎ，ｌ
画素とｎ，ｌ＋１画素を通る軸に関してより均等に誤差
を伝える。
係数においては、ウォームは、画素（ｎ，ｌ）と画素
（ｎ−１，ｌ＋１）により規定される対角線の方向を超
えた誤差拡散の不足により生成される。ジャービス及び
スタッキにより表された大きな近傍に比較的少なく重み
付けることが、加算された重みの残りが副作用を生じる
が、ウォームを減少させることに寄与することが発見さ
れている。更に、従来の誤差分配隣接は、ｎ，ｌ画素と
ｎ，ｌ＋１画素を通る軸に関して対称分配を維持しよう
とした。なぜなら、明らかにそれらは誤差分配を静的に
とらえているからである。本発明は、画素（ｎ−２，ｌ
＋１）或いは画素（ｎ−３，ｌ＋１）及び（ｎ−２，ｌ
＋１）に対して４５度の対角線を超えて通過する誤差を
加算する。この効果は、画素（ｎ＋１，ｌ＋１）の方向
に通過する誤差の除去と組み合わされる。誤差分配セッ
トを非対称隣接に設定することにより、振る舞い或いは
誤差の移行通過は動的であることが認められる。したが
って、新しい重みは非対称であるが、それらは、ｎ，ｌ
画素とｎ，ｌ＋１画素を通る軸に関してより均等に誤差
を伝える。
【００１１】
【実施例】図１は、誤差拡散重み付け分配のための従来
技術のマトリックスを示す。
技術のマトリックスを示す。
【００１２】図２は、本発明の一つの実施態様を実現す
るための基本的なシステムのブロック図である。
るための基本的なシステムのブロック図である。
【００１３】図３Ａ及び図３Ｂは、本発明に従った二つ
の誤差拡散マトリックスを示す。
の誤差拡散マトリックスを示す。
【００１４】ここで本発明の好適な実施態様を説明する
目的で示されているが本発明を制限するものではない図
面を参照すると、本発明を実現するための基本的なシス
テムが、図２に示されている。このケースにおいては、
画像入力８からのグレイ・レベル画像データは、各画素
がレベルの一組のセット内の単一レベルで規定され、そ
のセット内の項の数が所望のものより多い画像データと
して特徴付けられている。各画素は、以下に説明する方
法で処理され、一組の新しい、より小さいレベルのセッ
トによって各画素を再規定する。ここで、カラー・デー
タは、独立に取り扱うことができる独立したチャネルの
数により表すことができ、或いは、カラー・データは、
たとえば、閾値処理、誤差計算及び訂正のベクトル動作
を行わせることができる、ＲＧＢ，ＣＩＥＬａｂ等の予
め規定された色空間においてベクトル的なデータとして
表すことができる。この方法の一つの一般的なケース
は、印刷或いは他の表示技術のための、一組の比較的大
きな値のセットから一組のより小さな値のセットへのデ
ータの変換を含んでいる。
目的で示されているが本発明を制限するものではない図
面を参照すると、本発明を実現するための基本的なシス
テムが、図２に示されている。このケースにおいては、
画像入力８からのグレイ・レベル画像データは、各画素
がレベルの一組のセット内の単一レベルで規定され、そ
のセット内の項の数が所望のものより多い画像データと
して特徴付けられている。各画素は、以下に説明する方
法で処理され、一組の新しい、より小さいレベルのセッ
トによって各画素を再規定する。ここで、カラー・デー
タは、独立に取り扱うことができる独立したチャネルの
数により表すことができ、或いは、カラー・データは、
たとえば、閾値処理、誤差計算及び訂正のベクトル動作
を行わせることができる、ＲＧＢ，ＣＩＥＬａｂ等の予
め規定された色空間においてベクトル的なデータとして
表すことができる。この方法の一つの一般的なケース
は、印刷或いは他の表示技術のための、一組の比較的大
きな値のセットから一組のより小さな値のセットへのデ
ータの変換を含んでいる。
【００１５】以下説明されるように、処理されるべき形
式の入力画像は、各ラインがＮ個のグレイ値画素を含ん
でいるＬ本のラインのアレイに配列された一連のグレイ
値（グレイ・レベル画素）により表すことができる。こ
こで使用されるように、Ｉn. l は、位置ｎ，ｌにおける
画像内の特定の画素で、その画素のグレイ値或いは強度
レベルとして参照される。グレイ値は、０から２５５ま
での範囲に存する一つの例により整数として典型的に表
されているが、より大きな或いはより少ない数のレベル
も可能である。出力画像は、各画素がデジタル・プリン
タにより印刷される出力ドット或いは要素に対応する複
数の画素からなると考えられる。ここで考えられている
一つの実施態様においては、画像データは２５６レベル
で導出されており、本発明の方法を使用して５レベルの
中の一つへの量子化される。次いで、パルス幅変調が使
用され、画像データの５レベルが、２進数出力を有する
静電写真或いは電子写真レーザー印刷装置で印刷するの
に適した２進数出力に変換される。静電写真或いは電子
写真レーザー印刷装置においては、誤差拡散を使用して
通常生成された単一の小さなドットは良好に再生されな
い。画像データの５レベルを２進数出力に変換するパル
ス幅変調方法を使用することにより、良好な印刷出力が
得られるように画素を集めてかたまりにすることができ
る。一般的なディザを含む、隣接画素の値を考慮した、
画像データの５レベルを２進数レベルに量子化する他の
方法が、プリンタ出力値の一組のセットを生成するため
に使用されることがあり、そこでは、好適な実施態様に
おいてセット内の項の数は２である。勿論、特に印刷ド
ットを良好に再生することができる、表示技術及びイン
ク・ジェット印刷のような印刷技術においては、本発明
はそのような付加的な量子化ステップから独立した値を
有している。
式の入力画像は、各ラインがＮ個のグレイ値画素を含ん
でいるＬ本のラインのアレイに配列された一連のグレイ
値（グレイ・レベル画素）により表すことができる。こ
こで使用されるように、Ｉn. l は、位置ｎ，ｌにおける
画像内の特定の画素で、その画素のグレイ値或いは強度
レベルとして参照される。グレイ値は、０から２５５ま
での範囲に存する一つの例により整数として典型的に表
されているが、より大きな或いはより少ない数のレベル
も可能である。出力画像は、各画素がデジタル・プリン
タにより印刷される出力ドット或いは要素に対応する複
数の画素からなると考えられる。ここで考えられている
一つの実施態様においては、画像データは２５６レベル
で導出されており、本発明の方法を使用して５レベルの
中の一つへの量子化される。次いで、パルス幅変調が使
用され、画像データの５レベルが、２進数出力を有する
静電写真或いは電子写真レーザー印刷装置で印刷するの
に適した２進数出力に変換される。静電写真或いは電子
写真レーザー印刷装置においては、誤差拡散を使用して
通常生成された単一の小さなドットは良好に再生されな
い。画像データの５レベルを２進数出力に変換するパル
ス幅変調方法を使用することにより、良好な印刷出力が
得られるように画素を集めてかたまりにすることができ
る。一般的なディザを含む、隣接画素の値を考慮した、
画像データの５レベルを２進数レベルに量子化する他の
方法が、プリンタ出力値の一組のセットを生成するため
に使用されることがあり、そこでは、好適な実施態様に
おいてセット内の項の数は２である。勿論、特に印刷ド
ットを良好に再生することができる、表示技術及びイン
ク・ジェット印刷のような印刷技術においては、本発明
はそのような付加的な量子化ステップから独立した値を
有している。
【００１６】図２を参照すると、何らかのグレイ・レベ
ル画像データ源とすることができる画像入力８は、入力
画像Ｉを１画素毎の処理に基づいてシステムに導入す
る。各入力画素は、加算器１０において入力値Ｉn.l に
加算された対応する誤差値εn. l を有しており、このε
n.l は先の画素の誤差値の和であり、修正された画像と
なり、修正された画素値により表され、バッファ１２で
一時的に緩衝される。入力値と先の画素の誤差値の和
（Ｉn.l ＋εn.l ）である修正された画像は、閾値比較
器１４に送られる。修正された画像データは閾値Ｔと比
較され、画素Ｉn.lに対する適切な出力レベルＢn.l が
決定される。適用された閾値は、画像を通して一定とす
ることができ、或いは、ランダムに或いは、ビロテット
−ホフマン及びブライングダール（Ｂｉｌｌｏｔｅｔ−
Ｈｏｆｆｍａｎｎ及びＢｒｙｎｇｄａｈｌ）による”電
子ハーフトーン化のための誤差拡散技術に関して（Ｏｎ
Ｅｒｒｏｒ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕ
ｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｈａｌｆｔｏｎｉ
ｎｇ）”，ＳＩＤ会報（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆｔ
ｈｅ ＳＩＤ），Ｖｏｌ．２４／３，，（１９８３），
ｐｐ．２５３−２５８で教示されたように、ＲＡＭメモ
リに格納されたディザ・パターンに従って、或いは、エ
ッシュバッハ（Ｅｓｃｈｂａｃｈ）へ付与された米国特
許第５，０４５，９５２号の入力情報や、レビーン（Ｌ
ｅｖｉｅｎ）に付与された米国特許第５，０５５，９４
２号に記載されているような出力情報に従って、或い
は、他の所定の変化に従って、変えることもできる。一
旦出力レベルＢn,l が決定され、ライン１８に沿った出
力への結果として生じる転送のための出力画像蓄積装置
１６に導かれると、Ｂn,l の値は修正された画像値（Ｉ
n,l ＋εn,l ）から減算され、量子化画素（Ｉn,l ＋ε
n,l ）から量子化誤差レベルεm を生成する。減算動作
は、符号変更ブロック２０及び後続する加算器２２によ
り表され、εm は修正された画像値（Ｉn,l ＋εn,l ）
と画素Ｉn,l にする出力値Ｂn,l の差を表す。誤差項ε
m は、次いで分配される。走査線ｌにおけるｎ番目の画
素（すなわち、画素ｎ，ｌ）に対しては、図３に示され
るような分配マトリックスは、画素｛（ｎ＋１，ｌ），
（ｎ−２，ｌ＋１），（ｎ−１，ｌ＋１），（ｎ，ｌ＋
１）｝に対応する画素位置における画素を含んでいる。
分配重み付けは、｛（ｎ＋１，ｌ）＝０．５，（ｎ−
２，ｌ＋１）＝０．１２５，（ｎ−１，ｌ＋１）＝０．
１２５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．２５｝の方式に従うこと
ができる。第２の実施態様においては、マトリックスが
画素｛（ｎ＋１，ｌ），（ｎ−３，ｌ＋１），（ｎ−
２，ｌ＋１），（ｎ−１，ｌ＋１），（ｎ，ｌ＋１）｝
に対応する画素位置における画素を含むときに、改善さ
れた結果が得られる。分配重み付けは、｛（ｎ＋１，
ｌ）＝０．５，（ｎ−３，ｌ＋１）＝０．０６２５，
（ｎ−２，ｌ＋１）＝０．０６２５，（ｎ−１，ｌ＋
１）＝０．１２５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．２５｝の方式
に従うことができる。
ル画像データ源とすることができる画像入力８は、入力
画像Ｉを１画素毎の処理に基づいてシステムに導入す
る。各入力画素は、加算器１０において入力値Ｉn.l に
加算された対応する誤差値εn. l を有しており、このε
n.l は先の画素の誤差値の和であり、修正された画像と
なり、修正された画素値により表され、バッファ１２で
一時的に緩衝される。入力値と先の画素の誤差値の和
（Ｉn.l ＋εn.l ）である修正された画像は、閾値比較
器１４に送られる。修正された画像データは閾値Ｔと比
較され、画素Ｉn.lに対する適切な出力レベルＢn.l が
決定される。適用された閾値は、画像を通して一定とす
ることができ、或いは、ランダムに或いは、ビロテット
−ホフマン及びブライングダール（Ｂｉｌｌｏｔｅｔ−
Ｈｏｆｆｍａｎｎ及びＢｒｙｎｇｄａｈｌ）による”電
子ハーフトーン化のための誤差拡散技術に関して（Ｏｎ
Ｅｒｒｏｒ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕ
ｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｈａｌｆｔｏｎｉ
ｎｇ）”，ＳＩＤ会報（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆｔ
ｈｅ ＳＩＤ），Ｖｏｌ．２４／３，，（１９８３），
ｐｐ．２５３−２５８で教示されたように、ＲＡＭメモ
リに格納されたディザ・パターンに従って、或いは、エ
ッシュバッハ（Ｅｓｃｈｂａｃｈ）へ付与された米国特
許第５，０４５，９５２号の入力情報や、レビーン（Ｌ
ｅｖｉｅｎ）に付与された米国特許第５，０５５，９４
２号に記載されているような出力情報に従って、或い
は、他の所定の変化に従って、変えることもできる。一
旦出力レベルＢn,l が決定され、ライン１８に沿った出
力への結果として生じる転送のための出力画像蓄積装置
１６に導かれると、Ｂn,l の値は修正された画像値（Ｉ
n,l ＋εn,l ）から減算され、量子化画素（Ｉn,l ＋ε
n,l ）から量子化誤差レベルεm を生成する。減算動作
は、符号変更ブロック２０及び後続する加算器２２によ
り表され、εm は修正された画像値（Ｉn,l ＋εn,l ）
と画素Ｉn,l にする出力値Ｂn,l の差を表す。誤差項ε
m は、次いで分配される。走査線ｌにおけるｎ番目の画
素（すなわち、画素ｎ，ｌ）に対しては、図３に示され
るような分配マトリックスは、画素｛（ｎ＋１，ｌ），
（ｎ−２，ｌ＋１），（ｎ−１，ｌ＋１），（ｎ，ｌ＋
１）｝に対応する画素位置における画素を含んでいる。
分配重み付けは、｛（ｎ＋１，ｌ）＝０．５，（ｎ−
２，ｌ＋１）＝０．１２５，（ｎ−１，ｌ＋１）＝０．
１２５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．２５｝の方式に従うこと
ができる。第２の実施態様においては、マトリックスが
画素｛（ｎ＋１，ｌ），（ｎ−３，ｌ＋１），（ｎ−
２，ｌ＋１），（ｎ−１，ｌ＋１），（ｎ，ｌ＋１）｝
に対応する画素位置における画素を含むときに、改善さ
れた結果が得られる。分配重み付けは、｛（ｎ＋１，
ｌ）＝０．５，（ｎ−３，ｌ＋１）＝０．０６２５，
（ｎ−２，ｌ＋１）＝０．０６２５，（ｎ−１，ｌ＋
１）＝０．１２５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．２５｝の方式
に従うことができる。
【００１７】再度図２を参照すると、本発明が幾分か異
なって図示されており、処理されるべき単一の画素ｎ，
ｌに対する誤差の寄与を示している。図３Ｂの誤差送り
構成が説明される。従って、誤差εm は、最初に過去誤
差バッファ２４に格納される。過去誤差バッファ２４か
ら、誤差εm はシフト・レジスタ２６に導かれ、ここで
誤差を表す２進数の値を、０．５の乗算に対応する位置
の数だけシフトする。結果として得られた誤差の寄与
は、加算器２８に導かれる。誤差εm の走査線は、誤差
ＲＡＭ３０に一時的に格納される。適切な時間に、加算
器１０において通過する画素に分配するのに適当な走査
線ｌ−１からの誤差が、ＲＡＭ３０から過去誤差バッフ
ァ３２にロードされ、各画素が加算器１０にシフトされ
るのと同じクロックでシフトされ、過去誤差バッファ３
４、３６及び３８に与えられる。加算器２８において、
画素ｎ，ｌに対して画素（ｎ，ｌ−１），（ｎ＋１，ｌ
−１），（ｎ＋２，ｌ−１），（ｎ＋３，ｌ−１）の評
価からの誤差が（ｎ−１，ｌ）からの誤差に加算されて
誤差εn,l が導出されるように、画素からεn,l への寄
与を表すこれらの過去誤差バッファのそれぞれに格納さ
れた誤差εm の重み付けられた部分は加算される。
なって図示されており、処理されるべき単一の画素ｎ，
ｌに対する誤差の寄与を示している。図３Ｂの誤差送り
構成が説明される。従って、誤差εm は、最初に過去誤
差バッファ２４に格納される。過去誤差バッファ２４か
ら、誤差εm はシフト・レジスタ２６に導かれ、ここで
誤差を表す２進数の値を、０．５の乗算に対応する位置
の数だけシフトする。結果として得られた誤差の寄与
は、加算器２８に導かれる。誤差εm の走査線は、誤差
ＲＡＭ３０に一時的に格納される。適切な時間に、加算
器１０において通過する画素に分配するのに適当な走査
線ｌ−１からの誤差が、ＲＡＭ３０から過去誤差バッフ
ァ３２にロードされ、各画素が加算器１０にシフトされ
るのと同じクロックでシフトされ、過去誤差バッファ３
４、３６及び３８に与えられる。加算器２８において、
画素ｎ，ｌに対して画素（ｎ，ｌ−１），（ｎ＋１，ｌ
−１），（ｎ＋２，ｌ−１），（ｎ＋３，ｌ−１）の評
価からの誤差が（ｎ−１，ｌ）からの誤差に加算されて
誤差εn,l が導出されるように、画素からεn,l への寄
与を表すこれらの過去誤差バッファのそれぞれに格納さ
れた誤差εm の重み付けられた部分は加算される。
【００１８】それぞれ、過去誤差バッファ３２、３４、
３６及び３８に対応するシフト・レジスタ４０、４２、
４４及び４６は、誤差を表す２進数の値を、それぞれ
０．０６２５、０．０６２５、０．１２５及び０．２５
の乗算に対応する位置の数だけシフトするビット・シフ
ト構成を提供するために利用することができる。
３６及び３８に対応するシフト・レジスタ４０、４２、
４４及び４６は、誤差を表す２進数の値を、それぞれ
０．０６２５、０．０６２５、０．１２５及び０．２５
の乗算に対応する位置の数だけシフトするビット・シフ
ト構成を提供するために利用することができる。
【００１９】図３Ａの分配セットは、過去誤差バッファ
３２及び対応するシフト・レジスタ４０を取り除くこと
ができ、０．１２５による乗算を行うためにシフト・レ
ジスタ４２が変更されることを除いて概して同様な方法
で実施される。
３２及び対応するシフト・レジスタ４０を取り除くこと
ができ、０．１２５による乗算を行うためにシフト・レ
ジスタ４２が変更されることを除いて概して同様な方法
で実施される。
【００２０】本発明は、ソフトウェア、ハードウェア、
或いはソフトウェアとハードウェアの組み合わせによる
実施のいずれによっても達成することができることが理
解できることは疑いもない。
或いはソフトウェアとハードウェアの組み合わせによる
実施のいずれによっても達成することができることが理
解できることは疑いもない。
【図１】 誤差拡散重み付け分配のための従来技術のマ
トリックスを示す。
トリックスを示す。
【図２】 本発明の一つの実施態様を実現するための基
本的なシステムのブロック図である。
本的なシステムのブロック図である。
【図３】 Ａ及びＢは本発明に従った二つの誤差拡散マ
トリックスを示す。
トリックスを示す。
８ 画像入力、１０ 加算器、１２ バッファ、１４
閾値比較器、１６ 出力画像蓄積装置、１８ ライン、
２０ 符号変換ブロック、２２ 加算器、２４過去誤差
バッファ、２６ シフト・レジスタ、２８ 加算器、３
０ 誤差ＲＡＭ、３２，３４，３６，３８ 過去誤差バ
ッファ、４０，４２，４４，４６ シフト・レジスタ
閾値比較器、１６ 出力画像蓄積装置、１８ ライン、
２０ 符号変換ブロック、２２ 加算器、２４過去誤差
バッファ、２６ シフト・レジスタ、２８ 加算器、３
０ 誤差ＲＡＭ、３２，３４，３６，３８ 過去誤差バ
ッファ、４０，４２，４４，４６ シフト・レジスタ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１２月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図３】
【図２】
フロントページの続き (72)発明者 ツィガン・ファン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウエブスター ヨークタウンドライブ 153
Claims (2)
- 【請求項１】 画像が複数の画素から形成される、画素
値を量子化する方法であって、各画素が画像内の位置に
おけるその画像の光学的濃度を表し、元の光学的濃度値
のセットの一つから選択されたそれに関連した元の光学
的濃度値を有し、光学的濃度値の所望の出力セットより
多い数の項を有する、次のステップを含む方法：もしあ
れば、各画素に先の画素の量子化から生じた誤差を加算
して、修正された光学的濃度値を導出するステップと、 走査線ｌにおけるｎ番目の画素（ｎ，ｌ）の修正された
光学的濃度値を閾値と比較して画素を表す出力値を選択
するステップと、 出力値と修正された光学的濃度値の間の差である誤差項
を決定するステップと、 誤差項の重み付けられた部分を、位置（ｎ＋１，ｌ），
（ｎ−３，ｌ＋１），（ｎ−２，ｌ＋１），（ｎ−１，
ｌ＋１），（ｎ，ｌ＋１）における画素を含む予め選択
された複数の画素に分配するステップ。 - 【請求項２】 各重み付けられた部分の重み付けが、
（ｎ＋１，ｌ）＝０．５，（ｎ−３，ｌ＋１）＝０．０
６２５，（ｎ−２，ｌ＋１）＝０．０６２５，（ｎ−
１，ｌ＋１）＝０．１２５，（ｎ，ｌ＋１）＝０．２５
に対応している請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US167758 | 1993-12-15 | ||
| US08/167,758 US5353127A (en) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | Method for quantization gray level pixel data with extended distribution set |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08101912A true JPH08101912A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=22608706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6306426A Pending JPH08101912A (ja) | 1993-12-15 | 1994-12-09 | 拡張された分配セットを有するグレイ・レベル画素データを量子化する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5353127A (ja) |
| EP (1) | EP0659012B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08101912A (ja) |
| BR (1) | BR9404971A (ja) |
| DE (1) | DE69418684T2 (ja) |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5508822A (en) * | 1992-10-15 | 1996-04-16 | Digital Equipment Corporation | Imaging system with multilevel dithering using single memory |
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| AUPN741396A0 (en) * | 1996-01-05 | 1996-01-25 | Canon Aptex Inc | Geometrically reducing mask error diffusion |
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| US10847075B1 (en) | 2019-04-10 | 2020-11-24 | Facebook Technologies, Llc | Error correction for display device |
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