JPH08279037A - 画像処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディザパターンのような目につきやすいパタ
ーンが発生することなく、かつ、入力多値画像データの
同じサイズで画像が得られるように階調変換を行なうこ
とができる画像処理方法及びその装置を提供する。 【構成】 入力インタフェース４を経てバッファ５に入
力された入力多値画像データの濃度値を調べ、その濃度
値に対応する濃度パターンをＲＯＭ７より選択する。そ
して、入力多値画像データが表す座標位置がその選択濃
度データのどの位置に当たるかを調べ、その特定された
位置が表す濃度パターンの値で、入力多値画像データの
値を置換し、その結果をバッファ８に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理方法及びその装
置に関し、特に、例えば、多値画像から二値画像へ変換
するような階調処理を行なう画像処理方法及びその装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の階調処理には以下のようなものが
ある。ディザ法では、図５に示すような行列の各係数が
異なる閾値を持つディザマトリックスを準備し、このデ
ィザマトリックスと呼ばれる小領域を単位として、これ
を多値画像と比較し、その多値画像の値が閾値を越える
画素値を“１”とし、越えない点を“０”にすることで
二値化を行った。

【０００３】また濃度パターン法では、図６に示すよう
な二値データで構成されるパターンを用意し、二値化を
行う画素とその画素の濃度に対するパターンとを置き換
えることで二値化を行った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ディザ法では
ディザマトリックス内の閾値が固定されてしまうため、
ディザパターンと呼ばれる特有のパターンが目につきや
すいという欠点がある。また、濃度パターン法では、多
値画像の１画素を二値のｎ×ｎ画素のパターンに置き換
えるため、元の多値画像より大きな画像になってしまう
欠点がある。

【０００５】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、２値化によって、例えば、ディザパターンのような
特有のパターンが目につくことなく、元の多値画像に比
べて２値化した画像のサイズが大きくなることがないよ
うに２値化して階調表現を行なうことができる画像処理
方法及びその装置を提供することを目的する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像処理方法は、以下のような構成からな
る。即ち、複数の濃度値に夫々対応した、ドットマトリ
ックスで構成される複数の濃度パターンを用いて入力多
値画像データに階調変換を施す画像処理方法であって、
多値画像データを入力する入力工程と、前記多値画像デ
ータの値に基づいて、前記複数の濃度パターンの１つを
選択する選択工程と、前記選択された濃度パターンのド
ットマトリックス上における前記多値画像データの位置
を得る位置取得工程と、前記位置取得工程において得ら
れた位置が示す、前記選択された濃度パターン上におけ
るドットマトリックスの値で、前記多値画像データの値
を置換する置換工程とを有することを特徴とする画像処
理方法を備える。

【０００７】また他の発明によれば、入力多値画像デー
タに階調変換を施して出力する画像処理装置であって、
多値画像データを入力する入力手段と、複数の濃度値に
夫々対応した、ドットマトリックスで構成される複数の
濃度パターンを格納する記憶手段と、前記多値画像デー
タの値に基づいて、前記記憶手段に格納された複数の濃
度パターンから１つの濃度パターンを選択する選択手段
と、前記選択された濃度パターンのドットマトリックス
上における前記多値画像データの位置を得る位置取得手
段と、前記位置取得手段によって得られた位置が示す、
前記選択された濃度パターン上におけるドットマトリッ
クスの値で、前記多値画像データの値を置換する置換手
段とを有することを特徴とする画像処理装置を備える。

【０００８】

【作用】以上の構成により本発明は、多値画像データを
入力し、その入力多値画像データの値に基づいて、ドッ
トマトリックスで構成される複数の濃度パターンの１つ
を選択し、その選択された濃度パターンのドットマトリ
ックス上における多値画像データの位置を得、その得ら
れた位置が示す、前記選択された濃度パターン上におけ
るドットマトリックスの値で、入力多値画像データの値
を置換するよう動作する。

【０００９】

【実施例】以下添付図面を参照して本発明の好適な実施
例を詳細に説明する。図１は本発明の代表的な実施例で
ある画像処理装置の構成を示すブロック図である。本実
施例の画像処理装置は装置全体を制御し以下に示す階調
変換処理を実行するための制御を行なうＣＰＵ１と、制
御プログラムを格納したＲＯＭ２と、ＣＰＵ１が制御プ
ログラムを実行するための作業領域として用いられるＲ
ＡＭ３と、外部装置から多値画像データを入力する入力
インタフェース（Ｉ／Ｆ）４と、入力多値画像データを
一時的に格納するバッファ５と、多値画像データに階調
変換処理を施して２値化する２値化回路６と、階調変換
処理のための２値パターンを格納するＲＯＭ７と、出力
２値画像データを一時的に格納するバッファ８と、画像
出力装置に２値画像データを出力する出力インタフェー
ス（Ｉ／Ｆ）９とで構成される。

【００１０】また、図１に示すように、出力インタフェ
ース（Ｉ／Ｆ）９には画像出力装置としてプリンタ（Ｐ
ＲＴ）１０及び／或いはディスプレイ（ＤＰＹ）１１と
が接続される。本実施例ではバッファ５には入力インタ
フェース（Ｉ／Ｆ）４を経て１６階調の多値画像データ
（その値は“０”〜“１５”）が入力されるものとす
る。また、ＲＯＭ７には、図６に示した１６個の二値パ
ターンが格納されているとする。そして、それら１６個
の二値パターンは多値画像データの値（０〜１５）に従
って１つ１つ対応している。その対応関係は、次の通り
である。即ち、０→図１６の最上行左端のパターン、１
→最上行左端から２番目のパターン、２→最上行左端か
ら３番目のパターン、３→最上行右端のパターン、４→
上から２行目の左端のパターン、５→上から２行目の左
端から２番目のパターン、６→上から２行目の左端から
３番目のパターン、７→上から２行目の右端のパター
ン、８→上から３行目の左端のパターン、９→上から３
行目の左端から２番目のパターン、１０→上から３行目
の左端から３番目のパターン、１１→上から３行目の右
端のパターン、１２→最下行左端のパターン、１３→最
下行左端から２番目のパターン、１４→最下行左端から
３番目のパターン、１５→最下行右端のパターンであ
る。

【００１１】以下、従来のディザ処理と、以上の構成の
装置において実行される階調処理とを比較して説明す
る。なお、説明と比較を簡単にするために、どちらの処
理においても１６階調の多値画像データが入力されるも
のとし、ディザ処理もまた、図１に示す構成の画像処理
装置において処理されるものとする。この場合、２値化
回路６がディザ処理を実行すると考える。

【００１２】まず、ディザ処理について、図５に示した
ディザマトリックスを用い、図２に示すフローチャート
を参照して説明する。ステップＳ１１では入力多値画像
データの各座標（ｘ，ｙ）における多値データ値を取得
する。ここでは、仮にその値が“８”であるとする。次
にステップＳ１２では座標（ｘ，ｙ）における多値画像
データがディザマトリックス内のどこに位置するかを計
算する。図２のステップＳ１２における“％”という演
算子は割算の余りを求めることを意味する。例えば、図
５に示すディザマトリックスでは、マトリックスの幅、
高さも“４”なので、座標値がｘ＝１０、ｙ＝１１であ
るなら、ｘｘ＝２、ｙｙ＝３となる。

【００１３】さらにステップＳ１３ではステップＳ１２
で求められたディザマトリックスの座標（ｘｘ，ｙｙ）
における閾値を取得する。さて、図５に示すディザマト
リックスの座標系として、そのマトリックスの左上端を
原点とし、横方向にｘｘ軸を、縦方向にｙｙ軸をとる直
交座標系を考えると、ｘｘ＝２、ｙｙ＝３であるなら、
得られる閾値は“１１”である。

【００１４】続くステップＳ１４では得られた閾値と多
値画像データの値とを比較する。そして、その比較結
果、多値画像データの値が閾値より大きいなら、処理は
ステップＳ１５に進み、２値化データの値として“１”
をセットする。これに対して、多値画像データの値が閾
値以下であるなら、処理はステップＳ１６に進み、２値
化データの値として“０”をセットする。例えば、多値
画像データの値が“８”であるなら、処理はステップＳ
１６へ進む。

【００１５】次に処理はステップＳ１７において、得ら
れた二値データを出力バッファに出力する。多値画像デ
ータの値が“８”であるなら、この例では、二値データ
として“０”が対応する座標（ｘ，ｙ）の値として出力
される。最後に、ステップＳ１８では二値化処理が終了
したかどうかを検査し、入力多値画像データ全てが二値
化されていなければ、処理はステップＳ１１に戻り、入
力多値画像データ全てが二値化されれば処理を終了す
る。

【００１６】次に、本実施例の特徴的な処理である階調
変換処理について、図３に示すフローチャートを参照し
て説明する。なお、図３において、図２で説明したと同
じ処理ステップには同じステップ参照番号を付し、説明
を繰り返すことはしない。ステップＳ１１の処理後、ス
テップＳ２２において得た多値画像データに対する濃度
パターンを選択する。例えば、多値画像データの値が
“８”であると、図６の上から３行目の左端のパターン
（市松模様）が選択される。

【００１７】次にステップＳ２３は多値画像データの各
座標（ｘ，ｙ）が濃度パターン内のどこに位置するかを
計算する。尚、図３のステップＳ２３における“％”と
いう演算子は割算の余りを求めることを意味する。図６
に示す１６個の濃度パターンは各々、１５（横）×１４
（縦）画素のドットマトリックスであるので、そのドッ
トマトリックスの座標系として、そのマトリックスの左
上端を原点とし、横方向にｘｘ軸を、縦方向にｙｙ軸を
とる直交座標系を考えると、そのマトリックスの幅は１
５、高さは１４なので、入力画像データの座標値がｘ＝
１０、ｙ＝１１の場合、濃度パターン内の位置座標とし
てｘｘ＝１０、ｙｙ＝１１が得られる。

【００１８】さらにステップＳ２４ではステップＳ２３
で算出した濃度パターン内の座標（ｘｘ，ｙｙ）におけ
る、二値データを取得する。ステップＳ２３で得られた
値を例として用いると、その値として“０”が得られ
る。以降、ステップＳ１７〜Ｓ１８の処理が実行され、
全多値画像データに対する二値化処理とその出力が行な
われる。

【００１９】以上のようにして２値化された出力画像デ
ータはバッファ８と出力インタフェースを経て、プリン
タ１０或いはディスプレイ１１に出力される。以上、２
つの処理を比較すると、ディザ処理では入力多値画像デ
ータのディザマトリックス内の座標（ｘｘ，ｙｙ）が決
まると２値化処理の結果も決まるのに対し、本実施例の
階調変換処理では入力多値画像データの濃度パターン内
の座標（ｘｘ，ｙｙ）が決まっても、入力多値画像デー
タの値が異なれば２値化処理の結果も異なるという点
が、最も大きな相違点である。例えば、ディザ処理では
ディザマトリックス内の座標（ｘｘ，ｙｙ）における多
値画像データの値が所定の閾値を越えれば必ず“１”と
なり、そうでなければ必ず“０”となる。しかしながら
本実施例の階調変換処理では、濃度パターン内の座標
（ｘｘ，ｙｙ）が決まっても、多値画像データの値が変
化すれば、２値化結果が異なる。例えば、濃度パターン
内の座標が、ｘｘ＝４、ｙｙ＝１１のとき、多値画像デ
ータの値が“４”であれば２値化結果は“１”である
が、同じ座標値をもっても多値画像データの値が“８”
であれば２値化結果は“０”となる。

【００２０】従って本実施例に従えば、同じ座標値をも
つ多値画像データに対して、その値が異なれば、異なる
二値化結果を生み出すことが可能になるので、ディザパ
ターンのような目に付くパターンの発生を抑えることが
できる。また、入力多値画像データ１画素に対して、２
値画像データ１画素が生成されるので、従来の濃度パタ
ーン処理のように元々の画像データに対して、２値化し
た画像のサイズが大きくなることがない。

【００２１】なお本実施例は、１６階調の多値画像デー
タを入力して階調変換処理を行ない２値画像データを出
力する例を考えたが本発明はこれによって限定されるも
のではない。例えば、それ以上の階調数をもつ多値画像
データを入力して、より大きな濃度パターンを用いて階
調変換処理を行なっても良いし、２値の濃度パターンで
はなく多値の濃度パターンを用いて、ある階調をもつ多
値画像データからより少ない階調をもつ多値画像データ
への階調変換を行っても良い。

【００２２】また、本実施例は入力多値画像データの値
に応じて濃度パターンを選択していたが、本発明はこれ
によって限定されるものではない。例えば、図４のフロ
ーチャートに示すように、入力多値画像データの値に応
じてディザマトリックスを変更するようにしても良い。
図４に示す処理では、ステップＳ１１とステップＳ１２
との間に、ステップＳ３１を新たに追加し、ステップＳ
１１で得た多値画像データの値に応じてディザマトリッ
クスを選択する。なお、図４において、ステップＳ３１
以外の処理は、図２に示したステップと同じであるので
説明は繰り返さない。

【００２３】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても良いし、１つの機器から成る装置
に適用しても良い。また、本発明はシステム或は装置に
プログラムを供給することによって達成される場合にも
適用できることはいうまでもない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、多値
画像データを入力し、その入力多値画像データの値に基
づいて、ドットマトリックスで構成される複数の濃度パ
ターンの１つを選択し、その選択された濃度パターンの
ドットマトリックス上における多値画像データの位置を
得、その得られた位置が示す、前記選択された濃度パタ
ーン上におけるドットマトリックスの値で、入力多値画
像データの値を置換するので、階調変換が施され出力さ
れる画像には、例えば、ディザパターンのような特有の
パターンが目につくことなく高品位の画像が得られると
ともに、入力多値画像データと同じサイズの出力画像が
得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施例である画像処理装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】従来のディザ処理を示すフローチャートであ
る。

【図３】図１に示す画像処理装置が実行する階調変換処
理を示すフローチャートである。

【図４】別の階調変換処理を示すフローチャートであ
る。

【図５】４×４画素のベイヤー(Bayer)型のディザマト
リックスを示す図である。

【図６】１６階調分の濃度パターンの例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２、７ ＲＯＭ ３ ＲＡＭ二値パターンバッファ ４ 入力インタフェース ５、８ バッファ ６ ２値化回路 ９ 出力インタフェース １０ プリンタ １１ ディスプレイ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の濃度値に夫々対応した、ドットマ
   トリックスで構成される複数の濃度パターンを用いて入
   力多値画像データに階調変換を施す画像処理方法であっ
   て、 多値画像データを入力する入力工程と、 前記多値画像データの値に基づいて、前記複数の濃度パ
   ターンの１つを選択する選択工程と、 前記選択された濃度パターンのドットマトリックス上に
   おける前記多値画像データの位置を得る位置取得工程
   と、 前記位置取得工程において得られた位置が示す、前記選
   択された濃度パターン上におけるドットマトリックスの
   値で、前記多値画像データの値を置換する置換工程とを
   有することを特徴とする画像処理方法。
2. 【請求項２】 画像上における前記多値画像データの座
   標を得る座標取得工程と、 前記置換工程で置換された値を前記座標取得工程におい
   て得られた前記画像上の値として出力する出力工程をさ
   らに有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理
   方法。
3. 【請求項３】 入力多値画像データに階調変換を施して
   出力する画像処理装置であって、 多値画像データを入力する入力手段と、 複数の濃度値に夫々対応した、ドットマトリックスで構
   成される複数の濃度パターンを格納する記憶手段と、 前記多値画像データの値に基づいて、前記記憶手段に格
   納された複数の濃度パターンから１つの濃度パターンを
   選択する選択手段と、 前記選択された濃度パターンのドットマトリックス上に
   おける前記多値画像データの位置を得る位置取得手段
   と、 前記位置取得手段によって得られた位置が示す、前記選
   択された濃度パターン上におけるドットマトリックスの
   値で、前記多値画像データの値を置換する置換手段とを
   有することを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 画像上における前記多値画像データの座
   標を得る座標取得手段と、 前記置換手段によって置換された値を前記座標取得手段
   によって得られた前記画像上の値として出力する出力手
   段をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の画
   像処理装置。
5. 【請求項５】 前記出力手段によって出力される画像デ
   ータは２値画像データであるか、或いは、入力多値画像
   データが表す階調数よりも少ない階調数をもった多値画
   像データであることを特徴とする請求項４に記載の画像
   処理装置。
6. 【請求項６】 前記複数の濃度パターンは、入力多値画
   像データの値に応じてパターンの異なるディザマトリッ
   クスパターンであることを特徴とする請求項３に記載の
   画像処理装置。