JPH08163361A - 画像の２値化方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＦＭスクリーニングにおいて比較的小さな閾
値マトリクスを使用した場合に、２値化画像に発生する
閾値マトリクス特有のパターンを目立ち難いものにす
る。 【構成】 元の閾値マトリクスから得られる複数種類の
閾値マトリクスをランダムに選択して使用する。複数種
類の閾値マトリクスとしては、元の閾値マトリクスを種
々の方向に関して逆転したものや、元の閾値マトリクス
を部分的に抽出したものなどを利用できる。画像の２値
化を行なう装置では、これらの複数種類の閾値マトリク
スを予め作成して複数のマトリクスメモリに記憶してお
き、その１つを選択する。あるいは、元の閾値マトリク
スを記憶した１つのマトリクスメモリのみを設け、メモ
リに与えるアドレスを変更することによって、実質的に
複数種類の閾値マトリクスを選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、閾値マトリクスを用
いて多階調画像データを２値化する方法およびそのため
の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーのオフセット印刷では、写真画像
などの原稿画像を黄色、マゼンタ、シアン、黒の４色の
インクに対応した４つの色分解画像に分解し、各インク
の色分解画像を刷り重ねることによって印刷物を作成す
る。

【０００３】各インクに対応する印刷版上の２値化画像
は、インクの乗る微小なドット（網点）の大小によって
表現されている。網点は、一定の間隔で格子状に配列さ
れており、原稿画像の濃度に応じて各網点のサイズが変
化するものである。換言すれば、網点による画像の再現
は、振幅変調によって画像の濃度を表現する方法であ
る。これに対して、近年では、周波数変調によって画像
の濃度を表現する「ＦＭスクリーニング」と呼ばれる方
法が実用化されている。ＦＭスクリーニングでは、イン
クが乗るドットのサイズは一定とし、画像の濃度に応じ
てドットの出現頻度が変化する。ＦＭスクリーニングで
は、従来の網点に比べて小さなドットが分散して配置さ
れるので、原稿画像を高分解能で再現することが可能で
ある。また、ドットの出現に周期性が無いので、多色刷
りしてもモアレやロゼットパターンが生じにくいなどの
利点も有している。

【０００４】ＦＭスクリーニングに従って各色分解画像
を２値化する際には、閾値マトリクスを画像平面にタイ
ル状に繰り返し使用して、閾値マトリクスから読み出さ
れた閾値と画像データとを比較することによって２値化
を実行する。これは、従来の網点による２値化でも同じ
である。しかし、網点の場合には、網点が所定の規則的
な配列を有するように閾値マトリクスを作成しておく必
要があるのに対して、ＦＭスクリーニングではこのよう
な制約は無い。このため、ＦＭスクリーニングでは、閾
値マトリクスを比較的小さくすることができ、閾値マト
リクスを記憶するためのメモリ容量を少なくすることが
可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、小さな閾値マ
トリクスを単純に繰り返し使用して画像の２値化を行な
うと、閾値マトリクスの繰り返しに起因して、元の画像
には無いスジやムラが２値化画像に現われ易いという問
題がある。この問題を解決するために、小さな閾値マト
リクスを使用する場合には、閾値マトリクスにオフセッ
ト（ズレ）を与えながら画像平面に適用する方法が採用
される。図１（Ａ）は、ＦＭスクリーニングに用いられ
る閾値マトリクスＴＭの一例を示し、図１（Ｂ）は各副
走査位置Ｘ毎に異なるオフセットＹ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 …を
与えて閾値マトリクスＴＭを繰り返し使用した場合の２
値化画像の一例を示す概念図である。図１（Ａ）では、
ほぼ一様な画像領域に閾値マトリクスＴＭを適用した場
合に現われるスジ状の模様を破線で描いている。図１
（Ｂ）に示されているように、副走査位置毎に異なるオ
フセットを与えても、１つの閾値マトリクスＴＭに現わ
れるスジ状の模様が連続し、比較的大きなスジ状のパタ
ーンとして肉眼で観察される場合がある。このようなパ
ターンは、オフセットをランダムに与えても生じること
がある。

【０００６】このように、ＦＭスクリーニングにおいて
比較的小さな閾値マトリクスを使用した場合には、元の
画像には無い閾値マトリクス特有のパターンが目立ち、
画質を劣化させるという問題があった。

【０００７】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、ＦＭスクリーニ
ングにおいて比較的小さな閾値マトリクスを使用した場
合にも、２値化画像に発生する閾値マトリクス特有のパ
ターンを目立ち難いものにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】上述の課題を
解決するため、この発明の請求項１に記載した多階調画
像データを２値化する方法は、（ａ）複数種類の閾値マ
トリクスをランダムに選択しつつ画像平面に適用する工
程と、（ｂ）選択された閾値マトリクスから閾値を読み
出して多階調画像データと比較することによって前記多
階調画像データを２値化する工程と、を備えることを特
徴とする。

【０００９】複数種類の閾値マトリクスをランダムに選
択して使用するので、元の画像には無い閾値マトリクス
特有のパターンが２値化画像に現われたとしても、その
パターンが過度に連続することがない。この結果、特有
のパターンが目立ち難いものとなる。

【００１０】請求項２に記載した画像の２値化方法で
は、工程（ａ）は、互いに反転した配列を有する複数種
類の閾値マトリクスを作成する工程と、前記複数種類の
閾値マトリクスの１つをランダムに選択する工程と、を
備える。

【００１１】請求項３に記載した画像の２値化方法で
は、工程（ａ）は、閾値マトリクスを記憶するマトリク
スメモリを準備する工程と、前記マトリクスメモリに与
えるアドレスを反転することによって、前記マトリクス
メモリに与える複数種類のアドレスを生成する工程と、
前記複数種類のアドレスの１つをランダムに選択して前
記マトリクスメモリに与える工程と、を備える。

【００１２】この方法は、実質的に複数種類の閾値マト
リクスをランダムに選択することと等価である。すなわ
ち、この方法によれば、１つの閾値マトリクスを用い
て、実質的に複数種類の閾値マトリクスを用いたことと
ほぼ同じ効果が得られる。

【００１３】請求項４に記載した画像の２値化方法で
は、工程（ａ）は、第１の閾値マトリクスを準備する工
程と、前記第１の閾値マトリクスを部分的に抽出するこ
とによって複数種類の閾値マトリクスを作成する工程
と、前記複数種類の閾値マトリクスの１つをランダムに
選択する工程と、を備える。

【００１４】こうすれば、複数種類の閾値マトリクスを
容易に作成できる。

【００１５】請求項５に記載した画像の２値化方法で
は、工程（ａ）は、閾値マトリクスを記憶するマトリク
スメモリを準備する工程と、前記マトリクスメモリに与
えるアドレスの初期値と終了値をそれぞれ複数準備する
工程と、前記複数の初期値と終了値からそれぞれ１つを
ランダムに選択して、選択された初期値と終了値の範囲
のアドレスを前記マトリクスメモリに与えることによっ
て、前記マトリクスメモリから閾値を読み出す工程と、
を備える。

【００１６】請求項６に記載した画像の２値化方法で
は、工程（ａ）は、閾値マトリクスを記憶するマトリク
スメモリを準備する工程と、前記マトリクスメモリに与
えるアドレスの初期値と終了値をランダムに発生する工
程と、前記アドレスの初期値と終了値の範囲のアドレス
を前記マトリクスメモリに与えることによって、前記マ
トリクスメモリから閾値を読み出す工程と、を備える。

【００１７】請求項５および６に記載した方法も、実質
的に複数種類の閾値マトリクスをランダムに選択するこ
とと等価である。すなわち、これらの方法によれば、１
つの閾値マトリクスを用いて、実質的に複数種類の閾値
マトリクスを用いたこととほぼ同じ効果が得られる。

【００１８】請求項７に記載した多階調画像データを２
値化する装置は、複数種類の閾値マトリクスをランダム
に選択しつつ、選択された閾値マトリクスから閾値を読
み出すマトリクス選択手段と、前記閾値と多階調画像デ
ータとを比較することによって前記多階調画像データを
２値化する比較器と、を備えることを特徴とする。

【００１９】請求項８に記載した画像の２値化装置で
は、前記マトリクス選択手段は、互いに反転した配列を
有する複数種類の閾値マトリクスをそれぞれ記憶する複
数のマトリクスメモリと、前記複数のマトリクスメモリ
の１つをランダムに選択する手段と、を備える。

【００２０】この装置は、複数種類の閾値マトリクスを
ランダムに選択する装置と実質的に等価な機能を有す
る。

【００２１】請求項９に記載した画像の２値化装置で
は、前記マトリクス選択手段は、閾値マトリクスを記憶
するマトリクスメモリと、前記マトリクスメモリに与え
るアドレスを反転することによって、前記マトリクスメ
モリに対する複数種類のアドレスを生成するアドレス変
換手段と、前記複数種類のアドレスの１つをランダムに
選択して前記マトリクスメモリに与えるアドレス選択手
段と、を備える。

【００２２】請求項１０に記載した画像の２値化装置で
は、前記マトリクス選択手段は、閾値マトリクスを記憶
するマトリクスメモリと、前記マトリクスメモリに与え
るアドレスの初期値と終了値をそれぞれ複数記憶するア
ドレス設定値記憶手段と、前記複数組の初期値と終了値
からそれぞれ１つをランダムに選択し、選択された初期
値と終了値の範囲のアドレスを前記マトリクスメモリに
与えるアドレス生成手段と、を備える。

【００２３】請求項１１に記載した画像の２値化装置で
は、前記マトリクス選択手段は、閾値マトリクスを記憶
するマトリクスメモリと、前記マトリクスメモリに与え
るアドレスの初期値と終了値をランダムに発生するアド
レス設定値発生手段と、前記アドレスの初期値と終了値
の範囲のアドレスを前記マトリクスメモリに与えるアド
レス生成手段と、を備える。

【００２４】請求項９ないし１１に記載した装置も、複
数種類の閾値マトリクスをランダムに選択する装置と実
質的に等価な機能を有する。すなわち、これらの装置に
よれば、１つの閾値マトリクスを用いて、複数種類の閾
値マトリクスを用いた装置と実質的にほぼ同じ効果が得
られる。

【００２５】

【実施例】

Ａ．第１の実施例：図２は、本発明の第１の実施例にお
ける閾値マトリクスの使用方法を示す概念図である。閾
値マトリクスとしては、まず図２（Ａ）に示すＬ1 ×Ｌ
2 閾値マトリクスＴＭを１つ準備する。なお、図２
（Ａ）の閾値マトリクスＴＭ内に記されている文字
「Ｆ」は、閾値マトリクスＴＭの向きを示すために便宜
的に付した符号である。閾値マトリクスＴＭ内に描かれ
た破線は、ほぼ一様な画像領域を２値化する際に現われ
るスジ状のパターンを示したものである。実際の閾値マ
トリクスは、閾値がマトリクス状に配列されたものであ
る。

【００２６】図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す元の閾値
マトリクスＴＭを左右逆転したものである。また、図２
（Ｃ）は上下逆転したもの、図２（Ｄ）は上下と左右を
共に逆転したものである。図２（Ｅ）は、図２（Ａ）〜
（Ｄ）に示す４種類の閾値マトリクスをランダムに選択
して使用した場合に２値化画像に現われるパターンの一
例を示している。図１（Ｂ）と図２（Ｅ）とを比較すれ
ば解るように、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示す４種類の閾値
マトリクスをランダムに使用することによって、２値化
画像に現われるスジ状のパターンが過度に長くなること
が防止されている。図１（Ｂ）のようにスジ状のパター
ンが長く続くと肉眼で目立ち易いが、図２（Ｅ）のよう
に短ければ目立ち難い。従って、図２（Ａ）〜（Ｅ）の
閾値マトリクスをランダムに選択して使用するようにす
れば、スジ状のパターンが肉眼で目立ち難くなり、２値
化画像の画質が向上する。また、各色成分の２値化画像
を刷り重ねることによって得られるカラー再現画像の画
質も向上する。

【００２７】図３は、第１の実施例を実現する画像記録
装置の構成を示すブロック図である。この画像記録装置
は、多階調画像データＩＤを記憶する画像メモリ２０
と、複数種類の閾値マトリクスの１つを選択してその閾
値ＴＤを出力するマトリクス選択ユニット１００と、マ
トリクス選択ユニット１００から読み出された閾値ＴＤ
と多階調画像データＩＤとを比較して記録信号（２値化
画像信号）ＲＳを生成する比較器４０と、記録信号ＲＳ
に従って２値化画像を記録する出力装置５０とを備えて
いる。この画像記録装置はまた、画像メモリ２０のアド
レスを生成するための回路として、クロック発生器２
１，２２と、分周回路２３，２４と、アドレスカウンタ
２５，２６とを備えている。さらに、マトリクス選択ユ
ニット１００に与えるアドレスを生成するための回路と
して、オフセットメモリ３１，３２と、リングカウンタ
３３，３４とを備えている。なお、画像メモリ２０と、
オフセットメモリ３１，３２には、複数の色成分のいず
れか１つを示す色成分指定信号Ｓｃが、図示しないコン
トローラ（例えばＣＰＵ）から与えられている。

【００２８】図３の画像記録装置には、さらに、マトリ
クス選択ユニット１００に選択信号ＳＳを与える回路と
して、２つのラインメモリ１１２，１１４を有するライ
ンメモリユニット１１０と、乱数発生器１２０とが設け
られている。２つのラインメモリ１１２，１１４の一方
には、乱数発生器１２０より発生した乱数が走査クロッ
クＣＬｙに同期して書き込まれる。一方、他方のライン
メモリからは記憶されていた乱数が順次出力され、選択
信号ＳＳとしてマトリクス選択ユニット１００に与えら
れる。マトリクス選択ユニット１００は、ラインメモリ
ユニット１１０から与えられた選択信号ＳＳに応じて、
図２（Ａ）〜（Ｄ）に示す４種類の閾値マトリクスの１
つを選択する。なお、ラインメモリの読出アドレスは、
主走査方向のリングカウンタ３３のキャリ信号ＣＲｙに
よってインクリメントされる。すなわち、閾値マトリク
スＴＭの主走査方向の幅Ｌ2 （図２（Ａ））に渡って２
値化が終了するたびに４種類の閾値マトリクスの１つが
ランダムに選択される。２つのラインメモリ１１２，１
１４は、さらに、副走査方向のリングカウンタ３４のキ
ャリ信号ＣＲｘに同期して交互にかつ相補的に切換られ
る。すなわち、閾値マトリクスＴＭの副走査方向の幅Ｌ
1 に渡って２値化が終了するたびに２つのラインメモリ
１１２，１１４が切換えられて、１主走査線分の新たな
選択信号ＳＳが出力される。

【００２９】図４は、マトリクス選択ユニット１００の
内部構成を示すブロック図である。マトリクス選択ユニ
ット１００は、４つの閾値マトリクスメモリ１０１〜１
０４と、セレクタ１０５とを有している。４つの閾値マ
トリクスメモリ１０１〜１０４には、図２（Ａ）〜
（Ｄ）の閾値マトリクスがそれぞれ記憶されている。４
つの閾値マトリクスメモリ１０１〜１０４には、リング
カウンタ３３，３４から出力される主走査アドレスＭＡ
Ｄｙと副走査アドレスＭＡＤｘが共通に与えられてお
り、４つの閾値ＴＤ1 〜ＴＤ4 が同時に読み出されてセ
レクタ１０５に入力されている。セレクタ１０５は、ラ
インメモリユニット１００から与えられた選択信号ＳＳ
に従って４つの閾値ＴＤ1 〜ＴＤ4 の１つを選択して出
力する。

【００３０】図３の主走査クロック発生器２１は、閾値
マトリクスの１スポットに相当する周期を有する主走査
基準クロック信号ＲＣＬｙを発生し、副走査クロック発
生器２２は、１主走査線に相当する周期を有する副走査
基準クロック信号ＲＣＬｘを発生する。

【００３１】走査開始信号ＳＴが発生すると、リングカ
ウンタ３３，３４は、それぞれ主走査オフセットメモリ
３１と副走査オフセットメモリ３２からのデータ（オフ
セットデータ）をカウンタの初期値（プリセット値）と
してロードする。主走査オフセットメモリ３１と副走査
オフセットメモリ３２は、４つの色成分に対するオフセ
ットデータをそれぞれ記憶しており、２ビットの色成分
信号Ｓｃに応じて４種類の異なるオフセットを出力す
る。１組のオフセットは、例えば図２（Ｅ）に示すオフ
セット｛Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 …｝である。

【００３２】リングカウンタ３３は、主走査オフセット
メモリ３１からのオフセットデータＯＦｙを初期値とし
て、主走査基準クロック信号ＲＣＬｙのパルス数をカウ
ントするＬ2 進のリングカウンタである。また、リング
カウンタ３４は、副走査オフセットメモリ３２からのオ
フセットデータＯＦｘを初期値として、副走査基準クロ
ック信号ＲＣＬｘのパルス数をカウントするＬ1 進のリ
ングカウンタである。これらのリングカウンタ３３，３
４からの出力が、図４に示す閾値マトリクスメモリ１０
１〜１０４の主走査アドレスＭＡＤｙと副走査アドレス
ＭＡＤｘになる。

【００３３】一方、画像メモリ２０のアドレスは次のよ
うに生成される。分周回路２３，２４は、主走査基準ク
ロック信号ＲＣＬｙと副走査基準クロック信号ＲＣＬｘ
をそれぞれ１／Ｍに分周し、この分周したクロックＣＬ
ｙ，ＣＬｘがそれぞれアドレスカウンタ２５，２６に入
力される。アドレスカウンタ２５，２６は、クロックＣ
Ｌｙ，ＣＬｘのパルス数をカウントし、そのカウント値
をアドレスＡＤｙ、ＡＤｘとして出力する。なお、分周
回路２３，２４の分周比１／Ｍは、画像データＩＤの１
画素に対応する閾値の個数の平方根に相当する値であ
る。換言すれば、画像データの１画素がＭ×Ｍ個の閾値
に対応する時に、分周回路２３，２４の分周比が１／Ｍ
に設定される。

【００３４】マトリクス選択ユニット１００から読出さ
れた閾値ＴＤは、比較器４０によって多階調画像データ
ＩＤと比較される。比較器４０は、比較結果に応じて各
スポットのオン／オフを示す記録信号ＲＳを生成して出
力装置５０に供給する。出力装置５０は例えば製版用の
記録スキャナであり、感光フィルムなどの記録媒体上に
各色成分の２値化画像を記録する。このようにして作成
された各色成分の２値化画像にはそれぞれ規則的なパタ
ーンが目立たず、かつ、これらの２値化画像を刷り重ね
て得られるカラー画像にはモアレやロゼットパターンな
どの干渉模様も発生しないという特徴がある。

【００３５】図５は、マトリクス選択ユニット１００の
他の構成を示すブロック図である。図５のマトリクス選
択ユニット１００は、１つの閾値マトリクスメモリ１０
１と、セレクタ１０５と、４つのアドレス変換器１０６
〜１０９とを有している。閾値マトリクスメモリ１０１
には、図２（Ａ）の閾値マトリクスが記憶されている。
４つのアドレス変換器１０６〜１０９には、リングカウ
ンタ３３，３４から出力される主走査アドレスＭＡＤｙ
と副走査アドレスＭＡＤｘが共通に与えられている。

【００３６】第１のアドレス変換器１０６は、入力され
たアドレスをそのまま出力する。第２のアドレス変換器
１０７は、主走査方向については入力されたアドレスＭ
ＡＤｙをそのまま出力するが、副走査方向については閾
値マトリクスメモリのアドレスの最大値Ｌ1 から入力ア
ドレスＭＡＤｘを引いた値（Ｌ1 −ＭＡＤｘ）を出力す
る。第２のアドレス変換器１０７で生成されたアドレス
を用いて閾値マトリクスメモリ１０１から閾値を読み出
すことは、図２（Ａ）に示す元の閾値マトリクスを左右
反転して図２（Ｂ）に示す閾値マトリクスとして読み出
すことと等価である。第３のアドレス変換器１０８は、
副走査方向については入力されたアドレスＭＡＤｘをそ
のまま出力するが、主走査方向については閾値マトリク
スメモリの主走査方向のアドレスの最大値Ｌ2 から入力
アドレスＭＡＤｙを引いた値（Ｌ2 −ＭＡＤｙ）を出力
する。このアドレスを使用することは、図２（Ｃ）に示
す上下逆転の閾値マトリクスを使用することと等価であ
る。第４のアドレス変換器１０９は、主走査方向と副走
査方向のアドレスとしてそれぞれ（Ｌ2 −ＭＡＤｙ），
（Ｌ1 −ＭＡＤｘ）を出力する。このアドレスを使用す
ることは、図２（Ｄ）に示す上下左右逆転の閾値マトリ
クスを使用することと等価である。

【００３７】なお、閾値マトリクスの主走査方向のアド
レスの最大値Ｌ2 が主走査アドレスＭＡＤｙのビット数
で表わされ得る最大値（例えば８ビットの場合には２５
５）と等しい場合には、（Ｌ2 −ＭＡＤｙ）を求める演
算は、主走査アドレスＭＡＤｙのすべてのビットを反転
することと等価である。これは、副走査アドレスＭＡＤ
ｘに関しても同様である。

【００３８】４つのアドレス変換器１０６〜１０９で生
成されたアドレスはセレクタ１０５に入力されており、
ラインメモリユニット１００から与えられた選択信号Ｓ
Ｓに従って１つのアドレスが選択されて閾値マトリクス
メモリ１０１に入力される。なお、各アドレス変換器１
０６〜１０９から閾値マトリクスメモリ１０１までのア
ドレスは、図示の便宜上、主走査方向と副走査方向をま
とめた１本のラインで示されている。

【００３９】図５のマトリクス選択ユニット１００を使
用すれば、閾値マトリクスメモリ１０１を１つ準備する
だけでよいので、メモリ容量を低減できるという利点が
ある。一方、図４のマトリクス選択ユニットは、アドレ
ス変換が不要なので図５のユニットに比べて高速に閾値
を読み出すことができるという利点がある。

【００４０】なお、マトリクス選択ユニット１００に与
える選択信号ＳＳとして、ラインメモリユニット１１０
から読み出された乱数の代わりに、色成分信号Ｓｃを与
えるようにしてもよい。こうすれば、２値化の対象とな
っている色成分に応じて閾値マトリクスを選択すること
ができる。

【００４１】上述の実施例では、一種類の閾値マトリク
スＴＭを元にして複数種類の閾値マトリクスを作成して
いるので、閾値マトリクスの作成に時間をかけずに、実
質的に複数種類の閾値マトリクスが得られる。この代わ
りに、互いに関連の無い複数種類の閾値マトリクスを作
成して利用するようにしてもよい。例えば、図４の４つ
の閾値マトリクスメモリ１０１〜１０４に、互いに関連
の無い４種類の閾値マトリクスを記憶するようにすれば
よい。

【００４２】Ｂ．第２の実施例：図６は、本発明の第２
の実施例における閾値マトリクスの使用方法を示す概念
図である。図６（Ａ）〜（Ｄ）は、図２（Ａ）に示した
Ｌ1 ×Ｌ2 閾値マトリクスの主走査方向の一部をそれぞ
れ利用する方法を示している。図６において、αｙは主
走査アドレスの初期値であり、βｙは主走査アドレスの
終了値であって、それぞれ０〜Ｌ2 の範囲の任意の値を
とる。但し、αｙとβｙは異なる値である。図６（Ａ）
〜（Ｄ）にそれぞれ斜線で示す部分は、閾値が読み出さ
れる範囲を示している。図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すよう
に、αｙ＜βｙの場合には、αｙ〜βｙの範囲の主走査
アドレスＭＡＤｙに従って閾値が繰り返し読み出されて
使用される。一方、βｙ＜αｙの場合には、主走査アド
レスＭＡＤｙが初期値αｙから始まり、最大値Ｌ2 に至
るとアドレス０に戻って終了値βｙに至るまで閾値が読
み出される。そして、終了値βｙから初期値αｙに至る
までの範囲のアドレスの閾値は使用されない。図６
（Ａ）〜（Ｄ）のように、閾値マトリクスから閾値を読
み出す部分を異なる範囲に設定すれば、１つの閾値マト
リクスから複数種類の異なる閾値マトリクスを得ること
ができる。

【００４３】図７は、図２（Ａ）および図６（Ａ）〜
（Ｄ）に示す５種類の閾値マトリクスをランダムに選択
して使用した場合に２値化画像に現われるパターンの一
例を示している。図１（Ｂ）と図７とを比較すれば解る
ように、５種類の閾値マトリクスをランダムに使用する
ことによって、２値化画像に現われるスジ状のパターン
が過度に長くなることが防止されている。

【００４４】図８は、第２の実施例を実現する画像記録
装置の構成を示すブロック図である。図３の装置との差
異は、マトリクス選択ユニット１００を閾値マトリクス
メモリ１０１に置き換えている点、ラインメモリユニッ
ト１１０と乱数発生器１２０を省略している点、主走査
方向のリングカウンタ３３を主走査アドレス生成ユニッ
ト１３０に置き換えている点、および、２つのオフセッ
トメモリ３１，３２を省略している点にある。

【００４５】図９は、主走査アドレス生成ユニット１３
０とリングカウンタ３４の構成を示すブロック図であ
る。主走査アドレス生成ユニット１３０は、Ｌ2 進リン
グカウンタ３３と、２つの乱数発生器１３１，１３２
と、それぞれ２つのラインメモリを有する２組のライン
メモリユニット１３３，１３４と、比較器１３５と、Ｏ
Ｒゲート１３６とを有している。

【００４６】第１の乱数発生器１３１から発生した乱数
は、第１のラインメモリユニット１３３の２つのライン
メモリの一方に与えられ、走査クロックＣＬｙに同期し
て書き込まれる。一方、第１のラインメモリユニット１
３３内の他方のラインメモリからは、記憶されていた乱
数が順次出力され、主走査アドレスの初期値αｙとして
リングカウンタ３３のプリセット端子に与えられる。

【００４７】第２の乱数発生器１３２から発生した乱数
は、第２のラインメモリユニット１３４の２つのライン
メモリの一方に与えられ、走査クロックＣＬｙに同期し
て書き込まれる。一方、第２のラインメモリユニット１
３４内の他方のラインメモリからは、記憶されていた乱
数が順次出力され、主走査アドレスの終了値βｙとして
比較器１３５に与えられる。

【００４８】比較器１３５は、リングカウンタ３３から
出力される主走査アドレスＭＡＤｙと終了値βｙとを比
較し、両者が一致すると一致信号ＣＭＰｙを１パルス出
力する。この一致信号ＣＭＰｙは、ＯＲゲート１３６を
介してリングカウンタ３３のロード端子に与えられてい
る。従って、一致信号ＣＭＰｙに応じて初期値αｙがリ
ングカウンタ３３にプリセットされる。一致信号ＣＭＰ
ｙは、さらに、２つのラインメモリユニット１３３，１
３４の読出アドレスをインクリメントさせる。従って、
主走査アドレスＭＡＤｙが終了値βｙに等しくなるたび
に、新たな初期値αｙと終了値βｙとがラインメモリユ
ニット１３３，１３４からそれぞれ出力される。

【００４９】第１のラインメモリユニット１３３内の２
つのラインメモリは、副走査方向のリングカウンタ３４
のキャリ信号ＣＲｘに同期して交互にかつ相補的に切換
られる。すなわち、閾値マトリクスＴＭの副走査方向の
幅Ｌ1 に渡って２値化が終了するたびに２つのラインメ
モリが切換えられて、１主走査線分の新たな初期値αｙ
がラインメモリユニット１３３から出力される。この動
作は、第２のラインメモリ１３４も同じである。すなわ
ち、閾値マトリクスＴＭの副走査方向の幅Ｌ1に渡って
２値化が終了するたびに１主走査線分の新たな終了値β
ｙがラインメモリユニット１３４から出力される。

【００５０】図８と図９に示す画像記録装置では、閾値
マトリクスメモリ１０１の主走査アドレスＭＡＤｙの初
期値αｙと終了値βｙとを乱数で与えているので、Ｌ1
×Ｌ2 閾値マトリクスの主走査方向の一部分を抽出した
多種類の閾値マトリクスを使用して２値化を実行するこ
とができる。

【００５１】なお、１つの閾値マトリクスメモリ１０１
の主走査アドレスの初期値αｙと終了値βｙを変える代
わりに、図６（Ａ）〜（Ｄ）のような複数種類の閾値マ
トリクスを記憶した複数の閾値マトリクスメモリを設け
るようにしてもよい。

【００５２】図１０は、第２の実施例を実現する画像記
録装置の他の構成を示すブロック図である。図８の装置
との差異は、副走査方向のリングカウンタ３４を副走査
アドレス生成ユニット１４０に置き換えている点にあ
る。

【００５３】図１１は、主走査アドレス生成ユニット１
３０と副走査アドレス生成ユニット１４０の構成を示す
ブロック図である。主走査アドレス生成ユニット１３０
は、図９に示したものと同じである。副走査アドレス生
成ユニット１４０は、Ｌ1 進リングカウンタ３４と、２
つの乱数発生器１４１，１４２と、２つのラッチ１４
３，１４４と、比較器１４５と、ＯＲゲート１４６とを
有している。

【００５４】第１の乱数発生器１４１から発生した乱数
は、ラッチ１４３を介して、副走査アドレスの初期値α
ｘとしてリングカウンタ３４のプリセット端子に与えら
れる。第２の乱数発生器１４２から発生した乱数は、ラ
ッチ１４４を介して、副走査アドレスの終了値βｘとし
て比較器１４５に与えられる。

【００５５】比較器１４５は、リングカウンタ３４から
出力される副走査アドレスＭＡＤｘと終了値βｘとを比
較し、両者が一致すると一致信号ＣＭＰｘを１パルス出
力する。この一致信号ＣＭＰｘは、ＯＲゲート１４６を
介してリングカウンタ３４のロード端子に与えられてい
る。従って、一致信号ＣＭＰｘに応じて初期値αｘがリ
ングカウンタ３４にプリセットされる。一致信号ＣＭＰ
ｘは、さらに、２つのラッチ１４３，１４４に与えられ
ており、初期値αｘと終了値βｘとをそれぞれラッチさ
せる。従って、副走査アドレスが終了値βｘに等しくな
るたびに、新たな初期値αｘと終了値βｘとがラッチさ
れる。

【００５６】なお、前述した図９の回路では、主走査ア
ドレス生成ユニット１３０内の２つのラインメモリユニ
ット１３３，１３４の選択信号端子に、副走査方向のリ
ングカウンタ３４のキャリ信号ＣＲｘが入力されていた
が、図１１の回路ではキャリ信号ＣＲｘの代わりに一致
信号ＣＭＰｘが入力されている。従って、各ラインメモ
リユニット１３３，１３４内の２つのラインメモリは、
副走査アドレスＭＡＤｘが終了値βｘに等しくなるたび
に交互に相補的に切り替えられる。

【００５７】図１０と図１１に示す画像記録装置では、
閾値マトリクスメモリ１０１の主走査アドレスＭＡＤｙ
の初期値αｙと終了値βｙとを乱数で与えており、さら
に、副走査アドレスＭＡＤｘの初期値αｘと終了値βｘ
も乱数で与えているので、Ｌ1 ×Ｌ2 閾値マトリクスを
主走査方向と副走査方向とに沿って部分的に抽出した多
種類の閾値マトリクスを使用して２値化を実行すること
ができる。

【００５８】なお、図１１の回路では、乱数を閾値マト
リクスのアドレスの初期値や終了値として利用していた
が、予め作成した複数の初期値と終了値とをランダムに
選択するようにしてもよい。図１２は、予め作成した複
数の初期値をランダムに選択する回路を示すブロック図
である。図１２の回路は、図１１の乱数発生器１３１に
置き換えられる回路であり、乱数発生器１３１と４つの
初期値レジスタ１５１〜１５４とセレクタ１５５とに置
き換えたものである。４つの初期値レジスタ１５１〜１
５４には、例えば図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すような４つ
の異なる初期値が登録されている。セレクタ１５５は、
乱数発生器１３１で発生した乱数に応じてこれらの４つ
の初期値レジスタの１つを選択してラインメモリユニッ
ト１３３に与える。なお、図１１の他の乱数発生器１３
２，１４１，１４２も、図１２と同様の構成に置き換え
ることが可能である。

【００５９】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載さ
れた方法および請求項７に記載された装置によれば、複
数種類の閾値マトリクスをランダムに選択して使用する
ので、閾値マトリクス特有のパターンが２値化画像に現
われたとしても、そのパターンが過度に連続することが
ない。従って、ＦＭスクリーニングにおいて比較的小さ
な閾値マトリクスを使用した場合にも、２値化画像に発
生する閾値マトリクス特有のパターンを目立ち難いもの
にすることができる。

【００６１】請求項２ないし６に記載された方法、およ
び、請求項８ないし１１に記載された装置によれば、実
質的に複数種類の閾値マトリクスをランダムに選択する
こととほぼ同じ効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】閾値マトリクスにオフセットを与えつつ繰り返
し適用する例を示す概念図。

【図２】本発明の第１の実施例における閾値マトリクス
の使用方法を示す概念図。

【図３】第１の実施例を実現する画像記録装置の構成を
示すブロック図。

【図４】マトリクス選択ユニット１００の内部構成を示
すブロック図。

【図５】マトリクス選択ユニット１００の他の構成を示
すブロック図。

【図６】本発明の第２の実施例における閾値マトリクス
の使用方法を示す概念図。

【図７】図２（Ａ）と図６（Ａ）〜（Ｄ）に示す５種類
の閾値マトリクスをランダムに選択して使用した場合に
２値化画像に現われるパターンの一例を示しす説明図。

【図８】第２の実施例を実現する画像記録装置の構成を
示すブロック図。

【図９】図８に示す主走査アドレス生成ユニット１３０
とリングカウンタ３４の構成を示すブロック図。

【図１０】第２の実施例を実現する画像記録装置の他の
構成を示すブロック図。

【図１１】図１０に示す主走査アドレス生成ユニット１
３０と副走査アドレス生成ユニット１４０の構成を示す
ブロック図。

【図１２】アドレスの初期値を発生する他の構成を示す
ブロック図。

【符号の説明】

２０…画像メモリ ２１…主走査クロック発生器 ２２…副走査クロック発生器 ２３，２４…分周回路 ２５，２６…アドレスカウンタ ３１…主走査オフセットメモリ ３２…副走査オフセットメモリ ３３，３４…リングカウンタ ４０…比較器 ５０…出力装置 １００…マトリクス選択ユニット １０１〜１０４…閾値マトリクスメモリ １０５…セレクタ １０６〜１０９…アドレス変換器 １１０…ラインメモリユニット １１２，１１４…ラインメモリ １２０…乱数発生器 １３０…主走査アドレス生成ユニット １３１，１３２…乱数発生器 １３３，１３４…ラインメモリユニット １３５…比較器 １３６…ＯＲゲート １４０…副走査アドレス生成ユニット １４１，１４２…乱数発生器 １４３，１４４…ラッチ １４５…比較器 １４６…ＯＲゲート １５１〜１５４…初期値レジスタ １５５…セレクタ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多階調画像データを２値化する方法であ
   って、（ａ）複数種類の閾値マトリクスをランダムに選
   択しつつ画像平面に適用する工程と、（ｂ）選択された
   閾値マトリクスから閾値を読み出して多階調画像データ
   と比較することによって前記多階調画像データを２値化
   する工程と、を備えることを特徴とする画像の２値化方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像の２値化方法であっ
   て、 工程（ａ）は、 互いに反転した配列を有する複数種類の閾値マトリクス
   を作成する工程と、 前記複数種類の閾値マトリクスの１つをランダムに選択
   する工程と、を備える画像の２値化方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像の２値化方法であっ
   て、 工程（ａ）は、 閾値マトリクスを記憶するマトリクスメモリを準備する
   工程と、 前記マトリクスメモリに与えるアドレスを反転すること
   によって、前記マトリクスメモリに与える複数種類のア
   ドレスを生成する工程と、 前記複数種類のアドレスの１つをランダムに選択して前
   記マトリクスメモリに与える工程と、を備える画像の２
   値化方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の画像の２値化方法であっ
   て、 工程（ａ）は、 第１の閾値マトリクスを準備する工程と、 前記第１の閾値マトリクスを部分的に抽出することによ
   って複数種類の閾値マトリクスを作成する工程と、 前記複数種類の閾値マトリクスの１つをランダムに選択
   する工程と、 を備える画像の２値化方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の画像の２値化方法であっ
   て、 工程（ａ）は、 閾値マトリクスを記憶するマトリクスメモリを準備する
   工程と、 前記マトリクスメモリに与えるアドレスの初期値と終了
   値をそれぞれ複数準備する工程と、 前記複数の初期値と終了値からそれぞれ１つをランダム
   に選択して、選択された初期値と終了値の範囲のアドレ
   スを前記マトリクスメモリに与えることによって、前記
   マトリクスメモリから閾値を読み出す工程と、を備える
   画像の２値化方法。
6. 【請求項６】 請求項１記載の画像の２値化方法であっ
   て、 工程（ａ）は、 閾値マトリクスを記憶するマトリクスメモリを準備する
   工程と、 前記マトリクスメモリに与えるアドレスの初期値と終了
   値をランダムに発生する工程と、 前記アドレスの初期値と終了値の範囲のアドレスを前記
   マトリクスメモリに与えることによって、前記マトリク
   スメモリから閾値を読み出す工程と、を備える画像の２
   値化方法。
7. 【請求項７】 多階調画像データを２値化する装置であ
   って、 複数種類の閾値マトリクスをランダムに選択しつつ、選
   択された閾値マトリクスから閾値を読み出すマトリクス
   選択手段と、 前記閾値と多階調画像データとを比較することによって
   前記多階調画像データを２値化する比較器と、を備える
   ことを特徴とする画像の２値化装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の画像の２値化装置であっ
   て、 前記マトリクス選択手段は、 互いに反転した配列を有する複数種類の閾値マトリクス
   をそれぞれ記憶する複数のマトリクスメモリと、 前記複数のマトリクスメモリの１つをランダムに選択す
   る手段と、を備える画像の２値化装置。
9. 【請求項９】 請求項７記載の画像の２値化装置であ
   って、 前記マトリクス選択手段は、 閾値マトリクスを記憶するマトリクスメモリと、 前記マトリクスメモリに与えるアドレスを反転すること
   によって、前記マトリクスメモリに対する複数種類のア
   ドレスを生成するアドレス変換手段と、 前記複数種類のアドレスの１つをランダムに選択して前
   記マトリクスメモリに与えるアドレス選択手段と、を備
   える画像の２値化装置。
10. 【請求項１０】 請求項７記載の画像の２値化装置で
    あって、 前記マトリクス選択手段は、 閾値マトリクスを記憶するマトリクスメモリと、 前記マトリクスメモリに与えるアドレスの初期値と終了
    値をそれぞれ複数記憶するアドレス設定値記憶手段と、 前記複数組の初期値と終了値からそれぞれ１つをランダ
    ムに選択し、選択された初期値と終了値の範囲のアドレ
    スを前記マトリクスメモリに与えるアドレス生成手段
    と、を備える画像の２値化装置。
11. 【請求項１１】 請求項７記載の画像の２値化装置であ
    って、 前記マトリクス選択手段は、 閾値マトリクスを記憶するマトリクスメモリと、 前記マトリクスメモリに与えるアドレスの初期値と終了
    値をランダムに発生するアドレス設定値発生手段と、 前記アドレスの初期値と終了値の範囲のアドレスを前記
    マトリクスメモリに与えるアドレス生成手段と、を備え
    る画像の２値化装置。