JPH10294866A - 画像出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濃度変化に対する追従性を向上させ高品質な
２値画像を得ることができる誤差拡散法による画像出力
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 濃度変化に対する追従性を向上させ高品
質な２値画像を得るため、多値の画像データを、ドット
の有無の２値データに変換する誤差拡散法により該多値
の画像データの濃度変化を検出する比較器２と、比較器
の出力に従って濃度変化が生じた時点の誤差データを濃
度変化後の濃度データに基づいて補正する補正データ生
成部３を備えた。画素濃度の変化が検出された場合、誤
差データの代わりに補正データ生成部３の誤差補正デー
タを選択して、濃度変化の当初から充分誤差拡散された
のと同様な誤差にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オフィス用コンピ
ュータやパーソナルコンピュータなどの画像出力装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ等で使用される
画像データは、色の濃淡を連続的に数値化して表現して
おり、例えば濃度０から２５５までの値を取りうる場合
（以下、数値の小さいほど濃いとする）、その画像は２
５６階調である。通常のモニタディスプレイ等は、この
ような多値の画像を表現することが可能であるが、例え
ば多くのプリンタ装置では、多値の印字ができず、点の
有無の２値でしか出力できない。このような出力装置で
は、点の密度によって濃淡を表現している。多値の画像
を２値に変換する方法として、一般にディザ法と誤差拡
散法が用いられることが多い。

【０００３】ディザ法は、各要素がある法則に則って重
みが付けられているＮ×Ｎのマトリクスを用い、画像の
濃度データとマトリクスの要素とを比較してドットの有
無を決定する。重み付けの仕方により階調性に有利であ
ったり、解像度に有利であったりするが、ディザ法に共
通した問題はマトリクスの要素の並びに起因する一定の
パターンが現れるということである。それに対し、誤差
拡散法は、注目画素の濃度データとそれ以前の画素が２
値化された際に生じた誤差の和により２値化する方法で
ある。例えば画像データが０〜２５５の値を取り、数値
が小さいほど濃度が高いとする。しきい値を中心の１２
８とし、注目画素の濃度を１００、誤差を５０とすると
１００＋５０＝１５０をしきい値と比較する。比較の結
果１２８＜１５０なので、その画素は２５５（論理０）
となり、誤差は１５０−２５５＝−１０５となる。次の
画素も濃度１００とすると１００−１０５＝−５をしき
い値と比較して、１２８＞−５なのでその画素は０（論
理１）となり、誤差は−５−０＝−５となる。これを繰
り返していく。

【０００４】しかし実際は、図３のように、注目画素よ
りも以前に２値化された周囲の数画素ブロック分の誤差
に対して重みマトリクスを用い重み付け平均より誤差を
算出する。ここで、図３は、従来の誤差拡散の誤差重み
付けマトリクスの構成図である。すなわち、図３の場合
重みマトリクスをＷｉｊ（ｉ＝０〜４、ｊ＝０〜２、但
しｊ＝２のときｉ＜２）、注目画素をｉ＝２、ｊ＝２と
すると誤差の重み付け平均Ｐは、Ｐ＝Σ（Ｅｉｊ×Ｗｉ
ｊ）／ΣＷｉｊとなる。注目画素の濃度をＤとするとＤ
＋Ｐをしきい値Ｔと比較して次のように２値化する。２
値化された後の注目画素濃度をＤ’とすれば、Ｄ’＝２
５５：（Ｄ＋Ｐ≧Ｔ）、Ｄ’＝０：（Ｄ＋Ｐ＜Ｔ）とな
り、注目画素の誤差は、Ｅ２，２＝Ｄ＋Ｐ−Ｄ’とな
る。以下順次注目画素を走査しこれを繰り返す。

【０００５】次に図４〜図８を用いて、従来技術を説明
する。ここで、図４（ａ）は従来の誤差拡散法の走査方
向の説明図、図４（ｂ）は従来の誤差拡散法による濃度
変化点での画像の削れの例示図、図５は従来の誤差拡散
による誤差の分布図である。さて、誤差拡散法は階調性
に優れた良好な絵が得られると言われるが、注目画素以
前の誤差の影響を常に受けるため、画像の濃度変化に対
する追従性が不十分であり、図４（ａ）のような走査方
向の場合、同図（ｂ）のように濃度変化点から場合によ
っては数画素分も削れたようになることがある。誤差拡
散を詳細に調べると、特異点である濃度０、２５５、１
２８（しきい値）を除く濃度の画素が充分に連続して誤
差拡散された場合、誤差の分布は、図５に示すように、
０近傍を避けてプラス側とマイナス側の２極に分かれて
分布する。図中の実線は、比較的濃度の薄い場合であ
り、点線は比較的濃度の場合の濃い場合の誤差分布を表
している。濃度によって分布の山の高さや裾の大きさが
変わるが、プラス側の山の数値の大きい方の裾は濃度に
関わらず誤差の最大値側（１２８）に寄っており、マイ
ナス側の山の小さい方の裾は濃度に関わらず誤差の最小
値側（−１２７）に寄るように分布する。

【０００６】ここで、図６は従来の誤差拡散による画像
濃度と誤差分布の関係図、図７は従来の誤差拡散による
マイナス側の誤差の度数と全体の度数との比率図、図８
は従来の誤差拡散による濃度変化点付近の誤差の変化を
示すグラフである。このうち図６には、特異点を除いた
画像濃度と誤差分布の関係を調べた結果を示してある。
特異点を除いた全濃度範囲で、誤差は０近傍を避けて斜
線部分に分布する。また各濃度でマイナス側の誤差の度
数と全体の度数との比率を調べると、図７のように、直
線的に変化する。しかし、画像に濃度変化があると、図
８のように、誤差はすぐには追従できず、０近傍を通過
したり本来その濃度ではとらない値を取るなどし、その
結果、誤差拡散後の画像は、削れたような絵になってし
まう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、濃度
変化に対する追従性を向上させ高品質な２値画像を得る
ことができる誤差拡散法による画像出力装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像出力装置
は、多値の画像データを、ドットの有無の２値データに
変換する誤差拡散法により多値の画像データの濃度変化
を検出する比較器と、比較器の出力に従って、濃度変化
が生じた時点の誤差データを濃度変化後の濃度データに
基づいて補正する補正データ生成部を備えている。

【０００９】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、多値の
画像データを、ドットの有無の２値データに変換する誤
差拡散法により多値の画像データの濃度変化を検出する
比較器と、比較器の出力に従って、濃度変化が生じた時
点の誤差データを濃度変化後の濃度データに基づいて補
正する補正データ生成部を備えている。これにより、画
像の濃度変化に対する追従性を向上でき、高品質な２値
画像が得られる。

【００１０】以下、本発明の実施の形態を、図面を参照
しながら説明する。ここで、図１は本発明の一実施の形
態におけるブロック図、図２は本発明の一実施の形態に
おける誤差補正データ生成のフローチャート、図３は従
来の誤差拡散の誤差重み付けマトリクスの構成図であ
る。図１において、１は、１乃至数ラインの画像データ
を蓄積するラインメモリ、２は、現在の画像データとラ
インメモリ１に蓄積された１乃至数ライン前の画像デー
タとを比較する比較器、３は現在の画像データが充分連
続したときに示す誤差の分布をあらかじめ記憶してお
り、比較器２が画像の濃度変化を検出した際に、その分
布内のデータを出力する補正データ生成部、４は誤差拡
散処理部、５は誤差拡散処理部４で導かれた誤差を蓄積
する誤差メモリ、６は補正データ生成部３の出力と誤差
メモリ５の出力を比較器２の出力に従って選択するセレ
クタである。比較器２が画像濃度の変化を検出する条件
としては、単に濃度が異なっている場合や、濃度が異な
り、なおかつ現在濃度が設定値以上（あるいは以下）の
場合や、濃度変化の絶対値が設定値以上である場合など
様々な条件が考えられる。

【００１１】次に図２を用いて、補正データ生成部３の
誤差補正データの生成過程を説明する。まず、濃度変化
があるとき（ステップ１）、プラス側の分布中の値を取
るかマイナス側の分布中の値を取るかは、画素の濃度が
分かれば、図７より確率的に選択することができる（ス
テップ２）。すなわち、画像の濃度をｘ、マイナス側に
分布する誤差の度数と全体の度数との比率をｙとする
と、ｙ＝ａｘ＋ｂのように直線的な関係で表される。つ
まり、マイナス側の分布を取る確率はｙで、プラス側の
分布を取る確率は１−ｙとなる。また、それぞれの分布
の裾の大きさは、図６より分かるので、分布の中心点が
分かる（ステップ３）。そして例えば、分布の中心点に
若干のランダム成分やＡＣ成分などのノイズを加える
（ステップ４）ことで、補正データを生成することがで
きる。そして、誤差拡散処理部４で誤差拡散処理を行う
（ステップ５）。

【００１２】このように、画素濃度の変化が検出された
場合、誤差データの代わりに補正データ生成部３の誤差
補正データを選択することで、濃度変化があった当初か
ら充分誤差拡散されたときと同様な誤差をとることがで
き、追従性が良く削れのない２値画像が得られる。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、画像の濃度変化に対す
る追従性を向上し、高品質な２値画像を出力できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるブロック図

【図２】本発明の一実施の形態における誤差補正データ
生成のフローチャート

【図３】従来の誤差拡散の誤差重み付けマトリクスの構
成図

【図４】（ａ）従来の誤差拡散法の走査方向の説明図
（ｂ）従来の誤差拡散法による濃度変化点での画像の削
れの例示図

【図５】従来の誤差拡散による誤差の分布図

【図６】従来の誤差拡散による画像濃度と誤差分布の関
係図

【図７】従来の誤差拡散によるマイナス側の誤差の度数
と全体の度数との比率図

【図８】従来の誤差拡散による濃度変化点付近の誤差の
変化を示すグラフ

【符号の説明】

２ 比較器 ３ 補正データ生成部 ４ 誤差拡散処理部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多値の画像データを、ドットの有無の２値
   データに変換する誤差拡散法により多値の画像データの
   濃度変化を検出する比較器と、前記比較器の出力に従っ
   て、濃度変化が生じた時点の誤差データを濃度変化後の
   濃度データに基づいて補正する補正データ生成部を備え
   たことを特徴とする画像出力装置。