JPH10327319A - 画像処理方法および装置 - Google Patents
画像処理方法および装置Info
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- JPH10327319A JPH10327319A JP9150442A JP15044297A JPH10327319A JP H10327319 A JPH10327319 A JP H10327319A JP 9150442 A JP9150442 A JP 9150442A JP 15044297 A JP15044297 A JP 15044297A JP H10327319 A JPH10327319 A JP H10327319A
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- H04N1/4051—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a dispersed dots halftone pattern, the dots having substantially the same size
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- Signal Processing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多値誤差拡散処理を行いながら、テクスチャ
が一様化されたざらつき感の少ない高品質の画像を得る
ことができるようにする。 【解決手段】 画像処理装置は、入力画像データｘ
（ｉ，ｊ）に対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散
処理を行って出力する誤差拡散処理部１０と、誤差拡散
処理部１０の出力データに対して量子化レベル数が３以
上の誤差拡散処理を行って出力画像データｙ（ｉ，ｊ）
として出力する誤差拡散処理部２０とを備えている。誤
差拡散処理部２０の量子化器２２における量子化レベル
は、所望のレベルに設定され、誤差拡散処理部１０の量
子化器１２における量子化レベルは、量子化器２２にお
ける各量子化レベルの中間の値、入力画像データｘ
（ｉ，ｊ）の最小レベルおよび入力画像データｘ（ｉ，
ｊ）の最大レベルに設定されている。
が一様化されたざらつき感の少ない高品質の画像を得る
ことができるようにする。 【解決手段】 画像処理装置は、入力画像データｘ
（ｉ，ｊ）に対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散
処理を行って出力する誤差拡散処理部１０と、誤差拡散
処理部１０の出力データに対して量子化レベル数が３以
上の誤差拡散処理を行って出力画像データｙ（ｉ，ｊ）
として出力する誤差拡散処理部２０とを備えている。誤
差拡散処理部２０の量子化器２２における量子化レベル
は、所望のレベルに設定され、誤差拡散処理部１０の量
子化器１２における量子化レベルは、量子化器２２にお
ける各量子化レベルの中間の値、入力画像データｘ
（ｉ，ｊ）の最小レベルおよび入力画像データｘ（ｉ，
ｊ）の最大レベルに設定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多値の誤差拡散処
理を行って画像データの少階調化を行う画像処理方法お
よび装置に関する。
理を行って画像データの少階調化を行う画像処理方法お
よび装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、コンピュータで作成したり画像
入力装置で入力して得られたような多階調の画像を、よ
り少ない階調のプリンタ等の画像出力装置によって出力
する場合には、画像データの少階調化を行う必要があ
る。このように画像データの少階調化を行う場合でも、
現画像が持つ画品質をできるだけ維持する技術として、
従来より擬似中間調表現が利用されている。擬似中間調
表現の手法としては、種々提案されているが、そのう
ち、誤差拡散法による疑似中間調表現は、画品質が良い
ため、出力階調が２値のプリンタ等で広く利用されてい
る。更に、画像出力装置が３階調以上を表現できる場合
に対応して、量子化レベル数が３以上の多値の誤差拡散
法も提案されている。
入力装置で入力して得られたような多階調の画像を、よ
り少ない階調のプリンタ等の画像出力装置によって出力
する場合には、画像データの少階調化を行う必要があ
る。このように画像データの少階調化を行う場合でも、
現画像が持つ画品質をできるだけ維持する技術として、
従来より擬似中間調表現が利用されている。擬似中間調
表現の手法としては、種々提案されているが、そのう
ち、誤差拡散法による疑似中間調表現は、画品質が良い
ため、出力階調が２値のプリンタ等で広く利用されてい
る。更に、画像出力装置が３階調以上を表現できる場合
に対応して、量子化レベル数が３以上の多値の誤差拡散
法も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
多値の誤差拡散法は、量子化レベル数が少ない場合、量
子化レベル近傍でのテクステャ変化が目立ち、擬似輪郭
が生じる等、画品質が悪いという問題点があった。その
原因は、原画像データの階調が量子化レべルの近傍の場
合に、出力レベルが単一の量子化レベルのみになり、誤
差拡散法特有のランダムパターンが生じないことにあ
る。
多値の誤差拡散法は、量子化レベル数が少ない場合、量
子化レベル近傍でのテクステャ変化が目立ち、擬似輪郭
が生じる等、画品質が悪いという問題点があった。その
原因は、原画像データの階調が量子化レべルの近傍の場
合に、出力レベルが単一の量子化レベルのみになり、誤
差拡散法特有のランダムパターンが生じないことにあ
る。
【０００４】テクステャ変化による画品質の劣化を防ぐ
有効な手段の一つとしては、画像データに規則的パター
ンやランダム雑音を重畳する手法がある。しかし、この
手法では、原画像データにおける全ての階調レベルに対
して誤差を大きくすることになり、誤差拡散法の最大の
特徴である誤差の最小性を犠牲にすることになり、規則
的パターンのテクスチャと誤差拡散法によるテクスチャ
が合わなかったり、出力画像においてざらつき感が大き
い等の問題点がある。
有効な手段の一つとしては、画像データに規則的パター
ンやランダム雑音を重畳する手法がある。しかし、この
手法では、原画像データにおける全ての階調レベルに対
して誤差を大きくすることになり、誤差拡散法の最大の
特徴である誤差の最小性を犠牲にすることになり、規則
的パターンのテクスチャと誤差拡散法によるテクスチャ
が合わなかったり、出力画像においてざらつき感が大き
い等の問題点がある。
【０００５】また、２値から３値、５値と階層的に誤差
拡散処理を行う手法も提案されている（文献「越智宏，
“階調化処理による高品質多値誤差拡散法”，画電学
誌，２４，１（１９９５−０１），第１０〜１７ペー
ジ」参照）が、階層的な処理のために演算時間が多くか
かることや、ある階調レベルを表現するために４出力レ
ベル以上が用いられることがあり、ざらつき感が大きい
ことや、このための補正処理が必要になること等の問題
点がある。
拡散処理を行う手法も提案されている（文献「越智宏，
“階調化処理による高品質多値誤差拡散法”，画電学
誌，２４，１（１９９５−０１），第１０〜１７ペー
ジ」参照）が、階層的な処理のために演算時間が多くか
かることや、ある階調レベルを表現するために４出力レ
ベル以上が用いられることがあり、ざらつき感が大きい
ことや、このための補正処理が必要になること等の問題
点がある。
【０００６】ここで、一般的な誤差拡散法の原理（文献
「貴家仁志，八重光男，“ディジタル画像データのＣに
よる階調変換技法”，「インターフェース」，Ａｕｇ，
１９９３，第１５８〜１７１ページ」参照）と多値の誤
差拡散法の問題点について詳しく説明する。
「貴家仁志，八重光男，“ディジタル画像データのＣに
よる階調変換技法”，「インターフェース」，Ａｕｇ，
１９９３，第１５８〜１７１ページ」参照）と多値の誤
差拡散法の問題点について詳しく説明する。
【０００７】誤差拡散法は、人間の視覚特性を考慮し
て、量子化誤差を高域に変調することによって目立たな
くし、擬似中間調を表現する方法である。図２１は、一
般的な誤差拡散処理を実現するための画像処理装置の構
成を示すブロック図である。この画像処理装置は、入力
画像データｘ（ｉ，ｊ）から後述するフィルタ１１４の
出力データを減算する減算器１１１と、この減算器１１
１の出力データを量子化して、出力画像データｙ（ｉ，
ｊ）として出力する量子化器（図ではＱと記す。）１１
２と、出力画像データｙ（ｉ，ｊ）から減算器１１１の
出力データを減算する減算器１１３と、この減算器１１
３の出力データに対して所定のフィルタリング処理を行
って、減算器１１１に出力するフィルタ１１４とを備え
ている。なお、図中、ｅ（ｉ，ｊ）は、量子化器１１２
における量子化によって発生する量子化誤差を表してい
る。従って、減算器１１３の出力データは、量子化誤差
ｅ（ｉ，ｊ）となる。なお、ｉ，ｊは、互いに直交する
２方向（以下、ｉ方向およびｊ方向という。）の各座標
を表している。
て、量子化誤差を高域に変調することによって目立たな
くし、擬似中間調を表現する方法である。図２１は、一
般的な誤差拡散処理を実現するための画像処理装置の構
成を示すブロック図である。この画像処理装置は、入力
画像データｘ（ｉ，ｊ）から後述するフィルタ１１４の
出力データを減算する減算器１１１と、この減算器１１
１の出力データを量子化して、出力画像データｙ（ｉ，
ｊ）として出力する量子化器（図ではＱと記す。）１１
２と、出力画像データｙ（ｉ，ｊ）から減算器１１１の
出力データを減算する減算器１１３と、この減算器１１
３の出力データに対して所定のフィルタリング処理を行
って、減算器１１１に出力するフィルタ１１４とを備え
ている。なお、図中、ｅ（ｉ，ｊ）は、量子化器１１２
における量子化によって発生する量子化誤差を表してい
る。従って、減算器１１３の出力データは、量子化誤差
ｅ（ｉ，ｊ）となる。なお、ｉ，ｊは、互いに直交する
２方向（以下、ｉ方向およびｊ方向という。）の各座標
を表している。
【０００８】フィルタ１１４は、一種の線形フィルタで
あり、ここでは、その伝達関数を、Ｇ（ｚ1,ｚ2 ）とす
る。なお、ｚ1,ｚ2 は、それぞれ、ｉ方向、ｊ方向に関
するｚ変換における変数である。図２１に示した画像処
理装置の構成全体は、２次元のΣΔ変調回路とみなすこ
とができる。従って、この画像処理装置における入出力
関係は、次の式（１）のように与えられる。
あり、ここでは、その伝達関数を、Ｇ（ｚ1,ｚ2 ）とす
る。なお、ｚ1,ｚ2 は、それぞれ、ｉ方向、ｊ方向に関
するｚ変換における変数である。図２１に示した画像処
理装置の構成全体は、２次元のΣΔ変調回路とみなすこ
とができる。従って、この画像処理装置における入出力
関係は、次の式（１）のように与えられる。
【０００９】
【数１】 Ｙ（ｚ1,ｚ2 ）＝Ｘ（ｚ1,ｚ2 ）＋Ｈ（ｚ1,ｚ2 ）Ｅ（ｚ1,ｚ2 ）…（１）
【００１０】なお、式（１）において、Ｙ（ｚ
1,ｚ2 ），Ｘ（ｚ1,ｚ2 ），Ｅ（ｚ1,ｚ2 ）は、それぞ
れ、ｙ（ｉ，ｊ），ｘ（ｉ，ｊ），ｅ（ｉ，ｊ）をｚ変
換した値である。また、量子化誤差Ｅ（ｚ1,ｚ2 ）を変
調するフィルタの伝達関数Ｈ（ｚ1,ｚ2 ）は、次の式
（２）で与えられる。
1,ｚ2 ），Ｘ（ｚ1,ｚ2 ），Ｅ（ｚ1,ｚ2 ）は、それぞ
れ、ｙ（ｉ，ｊ），ｘ（ｉ，ｊ），ｅ（ｉ，ｊ）をｚ変
換した値である。また、量子化誤差Ｅ（ｚ1,ｚ2 ）を変
調するフィルタの伝達関数Ｈ（ｚ1,ｚ2 ）は、次の式
（２）で与えられる。
【００１１】
【数２】 Ｈ（ｚ1,ｚ2 ）＝１−Ｇ（ｚ1,ｚ2 ） …（２）
【００１２】伝達関数Ｈ（ｚ1,ｚ2 ）は、２次元の有限
インパルス応答（ＦＩＲ）ハイパスフィルタを表してお
り、このハイパスフィルタは、量子化誤差Ｅ（ｚ
1,ｚ2 ）の高域への変調特性を決定する誤差変調用フィ
ルタとなる。なお、以下、伝達関数Ｈ（ｚ1,ｚ2 ），Ｇ
（ｚ1,ｚ2 ）で表されるフィルタを表す場合にも、フィ
ルタＨ（ｚ1,ｚ2 ），フィルタＧ（ｚ1,ｚ2 ）と記す。
インパルス応答（ＦＩＲ）ハイパスフィルタを表してお
り、このハイパスフィルタは、量子化誤差Ｅ（ｚ
1,ｚ2 ）の高域への変調特性を決定する誤差変調用フィ
ルタとなる。なお、以下、伝達関数Ｈ（ｚ1,ｚ2 ），Ｇ
（ｚ1,ｚ2 ）で表されるフィルタを表す場合にも、フィ
ルタＨ（ｚ1,ｚ2 ），フィルタＧ（ｚ1,ｚ2 ）と記す。
【００１３】Ｇ（ｚ1,ｚ2 ）は、次の式（３）のように
表される。
表される。
【００１４】
【数３】 Ｇ（ｚ1,ｚ2 ）＝ΣΣｇ（ｎ１，ｎ２）ｚ-n1 ｚ-n2 …（３）
【００１５】なお、式（３）中の最初のΣはｎ１が−Ｎ
1 からＭ1 についての総和を表し、次のΣはｎ２が−Ｎ
2 からＭ2 についての総和を表している。ただし、
Ｎ1 ，Ｍ1 ，Ｎ2 ，Ｍ2 は、それぞれ所定の正の整数で
ある。また、ｇ（ｎ１，ｎ２）は、フィルタ係数であ
り、ｎ１＝０，ｎ２＝０は、注目画素を表す。
1 からＭ1 についての総和を表し、次のΣはｎ２が−Ｎ
2 からＭ2 についての総和を表している。ただし、
Ｎ1 ，Ｍ1 ，Ｎ2 ，Ｍ2 は、それぞれ所定の正の整数で
ある。また、ｇ（ｎ１，ｎ２）は、フィルタ係数であ
り、ｎ１＝０，ｎ２＝０は、注目画素を表す。
【００１６】ここで、式（４）および式（５）に、Ｇ
（ｚ1,ｚ2 ）の係数ｇ（ｉ，ｊ）の例として、代表的な
フィルタの場合の例を挙げる。なお、式中の＊は注目画
素を表し、ｇ（０，０）＝０となる。
（ｚ1,ｚ2 ）の係数ｇ（ｉ，ｊ）の例として、代表的な
フィルタの場合の例を挙げる。なお、式中の＊は注目画
素を表し、ｇ（０，０）＝０となる。
【００１７】
【数４】
【００１８】
【数５】
【００１９】式（４）で表されるフィルタＧ（ｚ
1,ｚ2 ）を用いた誤差変調用フィルタＨ（ｚ1,ｚ2 ）の
周波数特性を図２２に示し、式（５）で表されるフィル
タＧ（ｚ1,ｚ2 ）を用いた誤差変調用フィルタＨ（ｚ1,
ｚ2 ）の周波数特性を図２３に示す。なお、図２２，２
３において、周波数を表す数値は、絶対値が大きいほど
周波数が高いことを表している。式（４）で表されるフ
ィルタＧ（ｚ1,ｚ2 ）およびこれを用いたフィルタＨ
（ｚ1,ｚ2 ）は、Ｆｌｏｙｄ＆Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇのフ
ィルタ（以下、Ｆｌｏｙｄのフィルタと言う。）と呼ば
れるものである。式（５）で表されるフィルタＧ（ｚ1,
ｚ2 ）およびこれを用いたフィルタＨ（ｚ1,ｚ2）は、
Ｊａｒｖｉｓ，Ｊｕｄｉｃｅ＆Ｎｉｎｋｅのフィルタ
（以下、Ｊａｒｖｉｓのフィルタと言う。）と呼ばれる
ものである。
1,ｚ2 ）を用いた誤差変調用フィルタＨ（ｚ1,ｚ2 ）の
周波数特性を図２２に示し、式（５）で表されるフィル
タＧ（ｚ1,ｚ2 ）を用いた誤差変調用フィルタＨ（ｚ1,
ｚ2 ）の周波数特性を図２３に示す。なお、図２２，２
３において、周波数を表す数値は、絶対値が大きいほど
周波数が高いことを表している。式（４）で表されるフ
ィルタＧ（ｚ1,ｚ2 ）およびこれを用いたフィルタＨ
（ｚ1,ｚ2 ）は、Ｆｌｏｙｄ＆Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇのフ
ィルタ（以下、Ｆｌｏｙｄのフィルタと言う。）と呼ば
れるものである。式（５）で表されるフィルタＧ（ｚ1,
ｚ2 ）およびこれを用いたフィルタＨ（ｚ1,ｚ2）は、
Ｊａｒｖｉｓ，Ｊｕｄｉｃｅ＆Ｎｉｎｋｅのフィルタ
（以下、Ｊａｒｖｉｓのフィルタと言う。）と呼ばれる
ものである。
【００２０】また、階調が連続的に変化する入力画像に
対して、Ｆｌｏｙｄのフィルタを用いた場合の２値誤差
拡散法による出力画像を図２４に示し、Ｊａｒｖｉｓの
フィルタを用いた場合の２値誤差拡散法による出力画像
を図２５に示す。
対して、Ｆｌｏｙｄのフィルタを用いた場合の２値誤差
拡散法による出力画像を図２４に示し、Ｊａｒｖｉｓの
フィルタを用いた場合の２値誤差拡散法による出力画像
を図２５に示す。
【００２１】図２２から、Ｆｌｏｙｄのフィルタは、低
域利得が小さく高域利得が大きいことが分かる。このた
め、図２４に示したように、２値誤差拡散法による出力
画像では、細かいテクスチャが得られる。また、図２３
から、Ｊａｒｖｉｓのフィルタは、低域利得は多少大き
いが高域利得も小さいことが分かる。このため、図２５
に示したように、２値誤差拡散法による出力画像では、
粗いけれども一様なテクスチャが得られる。
域利得が小さく高域利得が大きいことが分かる。このた
め、図２４に示したように、２値誤差拡散法による出力
画像では、細かいテクスチャが得られる。また、図２３
から、Ｊａｒｖｉｓのフィルタは、低域利得は多少大き
いが高域利得も小さいことが分かる。このため、図２５
に示したように、２値誤差拡散法による出力画像では、
粗いけれども一様なテクスチャが得られる。
【００２２】次に、図２６を参照して、多値誤差拡散法
における問題点について説明する。図２６は、多値誤差
拡散法による出力画像の例として、階調が連続的に変化
する入力画像に対して、Ｊａｒｖｉｓのフィルタを用い
た場合の５値の誤差拡散法による出力画像を示したもの
である。この図から分かるように、従来の多値誤差拡散
法では、中間の量子化レベル近傍でのテクスチャ変化が
目立ち、画品質が悪い。その原因は、原画像データの階
調が量子化レベル近傍の場合に誤差があまり発生せず、
出力レベルが単一の量子化レベルのみになり、誤差拡散
法特有のランダムパターンが生じないことにある。
における問題点について説明する。図２６は、多値誤差
拡散法による出力画像の例として、階調が連続的に変化
する入力画像に対して、Ｊａｒｖｉｓのフィルタを用い
た場合の５値の誤差拡散法による出力画像を示したもの
である。この図から分かるように、従来の多値誤差拡散
法では、中間の量子化レベル近傍でのテクスチャ変化が
目立ち、画品質が悪い。その原因は、原画像データの階
調が量子化レベル近傍の場合に誤差があまり発生せず、
出力レベルが単一の量子化レベルのみになり、誤差拡散
法特有のランダムパターンが生じないことにある。
【００２３】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、多値誤差拡散処理を行いながら、テ
クスチャが一様化されたざらつき感の少ない高品質の画
像を得ることができるようにした画像処理方法および装
置を提供することにある。
ので、その目的は、多値誤差拡散処理を行いながら、テ
クスチャが一様化されたざらつき感の少ない高品質の画
像を得ることができるようにした画像処理方法および装
置を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明の画像処理方法
は、入力画像データを３つ以上の量子化レベルに基づい
て量子化すると共に、この量子化によって発生する量子
化誤差を高域に変調することによって、入力画像データ
に対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散処理を行っ
て出力する第１の誤差拡散処理手順と、この第１の誤差
拡散処理手順による出力データを、第１の誤差拡散処理
手順における量子化レベルとは異なるレベルを含む３つ
以上の量子化レベルに基づいて量子化すると共に、この
量子化によって発生する量子化誤差を高域に変調するこ
とによって、第１の誤差拡散処理手順による出力データ
に対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散処理を行っ
て出力画像データとして出力する第２の誤差拡散処理手
順とを備えたものである。
は、入力画像データを３つ以上の量子化レベルに基づい
て量子化すると共に、この量子化によって発生する量子
化誤差を高域に変調することによって、入力画像データ
に対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散処理を行っ
て出力する第１の誤差拡散処理手順と、この第１の誤差
拡散処理手順による出力データを、第１の誤差拡散処理
手順における量子化レベルとは異なるレベルを含む３つ
以上の量子化レベルに基づいて量子化すると共に、この
量子化によって発生する量子化誤差を高域に変調するこ
とによって、第１の誤差拡散処理手順による出力データ
に対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散処理を行っ
て出力画像データとして出力する第２の誤差拡散処理手
順とを備えたものである。
【００２５】本発明の画像処理装置は、入力画像データ
を３つ以上の量子化レベルに基づいて量子化する第１の
量子化手段と、この第１の量子化手段による量子化によ
って発生する量子化誤差を高域に変調する第１の誤差変
調手段とを有し、これらを用いて入力画像データに対し
て量子化レベル数が３以上の誤差拡散処理を行って出力
する第１の誤差拡散処理部と、この第１の誤差拡散処理
部の出力データを、第１の量子化手段における量子化レ
ベルとは異なるレベルを含む３つ以上の量子化レベルに
基づいて量子化する第２の量子化手段と、この第２の量
子化手段による量子化によって発生する量子化誤差を高
域に変調する第２の誤差変調手段とを有し、これらを用
いて第１の誤差拡散処理部の出力データに対して量子化
レベル数が３以上の誤差拡散処理を行って出力画像デー
タとして出力する第２の誤差拡散処理部とを備えたもの
である。
を３つ以上の量子化レベルに基づいて量子化する第１の
量子化手段と、この第１の量子化手段による量子化によ
って発生する量子化誤差を高域に変調する第１の誤差変
調手段とを有し、これらを用いて入力画像データに対し
て量子化レベル数が３以上の誤差拡散処理を行って出力
する第１の誤差拡散処理部と、この第１の誤差拡散処理
部の出力データを、第１の量子化手段における量子化レ
ベルとは異なるレベルを含む３つ以上の量子化レベルに
基づいて量子化する第２の量子化手段と、この第２の量
子化手段による量子化によって発生する量子化誤差を高
域に変調する第２の誤差変調手段とを有し、これらを用
いて第１の誤差拡散処理部の出力データに対して量子化
レベル数が３以上の誤差拡散処理を行って出力画像デー
タとして出力する第２の誤差拡散処理部とを備えたもの
である。
【００２６】本発明の画像処理方法では、第１の誤差拡
散処理手順によって、入力画像データが３つ以上の量子
化レベルに基づいて量子化されると共に、この量子化に
よって発生する量子化誤差が高域に変調されて、入力画
像データに対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散処
理が行われて出力され、第２の誤差拡散処理手順によっ
て、第１の誤差拡散処理手順による出力データが、第１
の誤差拡散処理手順における量子化レベルとは異なるレ
ベルを含む３つ以上の量子化レベルに基づいて量子化さ
れると共に、この量子化によって発生する量子化誤差が
高域に変調されて、第１の誤差拡散処理手順による出力
データに対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散処理
が行われて出力画像データとして出力される。
散処理手順によって、入力画像データが３つ以上の量子
化レベルに基づいて量子化されると共に、この量子化に
よって発生する量子化誤差が高域に変調されて、入力画
像データに対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散処
理が行われて出力され、第２の誤差拡散処理手順によっ
て、第１の誤差拡散処理手順による出力データが、第１
の誤差拡散処理手順における量子化レベルとは異なるレ
ベルを含む３つ以上の量子化レベルに基づいて量子化さ
れると共に、この量子化によって発生する量子化誤差が
高域に変調されて、第１の誤差拡散処理手順による出力
データに対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散処理
が行われて出力画像データとして出力される。
【００２７】本発明の画像処理装置では、第１の誤差拡
散処理部において、第１の量子化手段によって、入力画
像データが３つ以上の量子化レベルに基づいて量子化さ
れると共に、第１の誤差変調手段によって、第１の量子
化手段による量子化によって発生する量子化誤差が高域
に変調されて、入力画像データに対して量子化レベル数
が３以上の誤差拡散処理が行われて出力される。更に、
第２の誤差拡散処理部において、第２の量子化手段によ
って、第１の誤差拡散処理部の出力データが、第１の量
子化手段における量子化レベルとは異なるレベルを含む
３つ以上の量子化レベルに基づいて量子化されると共
に、第２の誤差変調手段によって、第２の量子化手段に
よる量子化によって発生する量子化誤差が高域に変調さ
れて、第１の誤差拡散処理部の出力データに対して量子
化レベル数が３以上の誤差拡散処理が行われて出力画像
データとして出力される。
散処理部において、第１の量子化手段によって、入力画
像データが３つ以上の量子化レベルに基づいて量子化さ
れると共に、第１の誤差変調手段によって、第１の量子
化手段による量子化によって発生する量子化誤差が高域
に変調されて、入力画像データに対して量子化レベル数
が３以上の誤差拡散処理が行われて出力される。更に、
第２の誤差拡散処理部において、第２の量子化手段によ
って、第１の誤差拡散処理部の出力データが、第１の量
子化手段における量子化レベルとは異なるレベルを含む
３つ以上の量子化レベルに基づいて量子化されると共
に、第２の誤差変調手段によって、第２の量子化手段に
よる量子化によって発生する量子化誤差が高域に変調さ
れて、第１の誤差拡散処理部の出力データに対して量子
化レベル数が３以上の誤差拡散処理が行われて出力画像
データとして出力される。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロッ
ク図である。この画像処理装置は、入力画像データｘ
（ｉ，ｊ）に対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散
処理を行って出力する第１の誤差拡散処理部１０と、こ
の第１の誤差拡散処理部１０の出力データに対して量子
化レベル数が３以上の誤差拡散処理を行って出力画像デ
ータｙ（ｉ，ｊ）として出力する第２の誤差拡散処理部
２０とを備えている。
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロッ
ク図である。この画像処理装置は、入力画像データｘ
（ｉ，ｊ）に対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散
処理を行って出力する第１の誤差拡散処理部１０と、こ
の第１の誤差拡散処理部１０の出力データに対して量子
化レベル数が３以上の誤差拡散処理を行って出力画像デ
ータｙ（ｉ，ｊ）として出力する第２の誤差拡散処理部
２０とを備えている。
【００２９】第１の誤差拡散処理部１０は、入力画像デ
ータｘ（ｉ，ｊ）から後述するフィルタ１４の出力デー
タを減算する減算器１１と、この減算器１１の出力デー
タを３つ以上の量子化レベルに基づいて量子化して、第
１の誤差拡散処理部１０の出力データとして出力する量
子化器（図ではＱa と記す。）１２と、この量子化器１
２の出力データから減算器１１の出力データを減算する
減算器１３と、この減算器１３の出力データに対して所
定のフィルタリング処理を行って、減算器１１に出力す
るフィルタ１４とを備えている。なお、図中、ｅ
a （ｉ，ｊ）は、量子化器１２における量子化によって
発生する量子化誤差を表している。従って、減算器１３
の出力データは、量子化誤差ｅa （ｉ，ｊ）となる。フ
ィルタ１４は、一種の線形フィルタであり、ここでは、
その伝達関数を、Ｇa （ｚ1,ｚ2 ）とする。フィルタ１
４は、例えばディジタルフィルタによって実現される。
ータｘ（ｉ，ｊ）から後述するフィルタ１４の出力デー
タを減算する減算器１１と、この減算器１１の出力デー
タを３つ以上の量子化レベルに基づいて量子化して、第
１の誤差拡散処理部１０の出力データとして出力する量
子化器（図ではＱa と記す。）１２と、この量子化器１
２の出力データから減算器１１の出力データを減算する
減算器１３と、この減算器１３の出力データに対して所
定のフィルタリング処理を行って、減算器１１に出力す
るフィルタ１４とを備えている。なお、図中、ｅ
a （ｉ，ｊ）は、量子化器１２における量子化によって
発生する量子化誤差を表している。従って、減算器１３
の出力データは、量子化誤差ｅa （ｉ，ｊ）となる。フ
ィルタ１４は、一種の線形フィルタであり、ここでは、
その伝達関数を、Ｇa （ｚ1,ｚ2 ）とする。フィルタ１
４は、例えばディジタルフィルタによって実現される。
【００３０】第２の誤差拡散処理部２０は、第１の誤差
拡散処理部１０の出力データから後述するフィルタ２４
の出力データを減算する減算器２１と、この減算器２１
の出力データを、量子化器１２における量子化レベルと
は異なるレベルを含む３つ以上の３つ以上の量子化レベ
ルに基づいて量子化して、出力画像データｙ（ｉ，ｊ）
として出力する量子化器（図ではＱb と記す。）２２
と、この量子化器２２の出力データから減算器２１の出
力データを減算する減算器２３と、この減算器２３の出
力データに対して所定のフィルタリング処理を行って、
減算器２１に出力するフィルタ２４とを備えている。な
お、図中、ｅb （ｉ，ｊ）は、量子化器２２における量
子化によって発生する量子化誤差を表している。従っ
て、減算器２３の出力データは、量子化誤差ｅb （ｉ，
ｊ）となる。フィルタ２４は、一種の線形フィルタであ
り、ここでは、その伝達関数を、Ｇb （ｚ1,ｚ2 ）とす
る。フィルタ２４は、例えばディジタルフィルタによっ
て実現される。
拡散処理部１０の出力データから後述するフィルタ２４
の出力データを減算する減算器２１と、この減算器２１
の出力データを、量子化器１２における量子化レベルと
は異なるレベルを含む３つ以上の３つ以上の量子化レベ
ルに基づいて量子化して、出力画像データｙ（ｉ，ｊ）
として出力する量子化器（図ではＱb と記す。）２２
と、この量子化器２２の出力データから減算器２１の出
力データを減算する減算器２３と、この減算器２３の出
力データに対して所定のフィルタリング処理を行って、
減算器２１に出力するフィルタ２４とを備えている。な
お、図中、ｅb （ｉ，ｊ）は、量子化器２２における量
子化によって発生する量子化誤差を表している。従っ
て、減算器２３の出力データは、量子化誤差ｅb （ｉ，
ｊ）となる。フィルタ２４は、一種の線形フィルタであ
り、ここでは、その伝達関数を、Ｇb （ｚ1,ｚ2 ）とす
る。フィルタ２４は、例えばディジタルフィルタによっ
て実現される。
【００３１】各誤差拡散処理部１０，２０は、それぞ
れ、２次元のΣΔ変調回路とみなすことができる。従っ
て、図１に示した画像処理装置における入出力関係は、
次の式（６）のように与えられる。
れ、２次元のΣΔ変調回路とみなすことができる。従っ
て、図１に示した画像処理装置における入出力関係は、
次の式（６）のように与えられる。
【００３２】
【数６】 Ｙ（ｚ1,ｚ2 ）＝Ｘ（ｚ1,ｚ2 ）＋Ｈa （ｚ1,ｚ2 ）Ｅa （ｚ1,ｚ2 ） ＋Ｈb （ｚ1,ｚ2 ）Ｅb （ｚ1,ｚ2 ）…（６）
【００３３】なお、式（６）において、Ｙ（ｚ
1,ｚ2 ），Ｘ（ｚ1,ｚ2 ），Ｅa （ｚ1,ｚ2），Ｅ
b （ｚ1,ｚ2 ）は、それぞれ、ｙ（ｉ，ｊ），ｘ（ｉ，
ｊ），ｅa （ｉ，ｊ），ｅb （ｉ，ｊ）をｚ変換した値
である。また、量子化誤差Ｅa （ｚ1,ｚ2），Ｅb （ｚ
1,ｚ2 ）を変調するフィルタの伝達関数Ｈa （ｚ
1,ｚ2 ），Ｈb （ｚ1,ｚ2 ）は、次の式（７），（８）
で与えられる。
1,ｚ2 ），Ｘ（ｚ1,ｚ2 ），Ｅa （ｚ1,ｚ2），Ｅ
b （ｚ1,ｚ2 ）は、それぞれ、ｙ（ｉ，ｊ），ｘ（ｉ，
ｊ），ｅa （ｉ，ｊ），ｅb （ｉ，ｊ）をｚ変換した値
である。また、量子化誤差Ｅa （ｚ1,ｚ2），Ｅb （ｚ
1,ｚ2 ）を変調するフィルタの伝達関数Ｈa （ｚ
1,ｚ2 ），Ｈb （ｚ1,ｚ2 ）は、次の式（７），（８）
で与えられる。
【００３４】
【数７】 Ｈa （ｚ1,ｚ2 ）＝１−Ｇa （ｚ1,ｚ2 ） …（７）
【００３５】
【数８】 Ｈb （ｚ1,ｚ2 ）＝１−Ｇb （ｚ1,ｚ2 ） …（８）
【００３６】伝達関数Ｈa （ｚ1,ｚ2 ），Ｈb （ｚ1,ｚ
2 ）は、２次元の有限インパルス応答（ＦＩＲ）ハイパ
スフィルタを表しており、このハイパスフィルタは、量
子化誤差Ｅa （ｚ1,ｚ2 ），Ｅb （ｚ1,ｚ2 ）の高域へ
の変調特性を決定する誤差変調用フィルタとなる。な
お、以下、伝達関数Ｈa （ｚ1,ｚ2 ），Ｈb （ｚ
1,ｚ2），Ｇa （ｚ1,ｚ2 ），Ｇb （ｚ1,ｚ2 ）で表さ
れるフィルタを表す場合にも、フィルタＨa （ｚ
1,ｚ2 ），Ｈb （ｚ1,ｚ2 ），Ｇa （ｚ1,ｚ2 ），Ｇb
（ｚ1,ｚ2 ）と記す。
2 ）は、２次元の有限インパルス応答（ＦＩＲ）ハイパ
スフィルタを表しており、このハイパスフィルタは、量
子化誤差Ｅa （ｚ1,ｚ2 ），Ｅb （ｚ1,ｚ2 ）の高域へ
の変調特性を決定する誤差変調用フィルタとなる。な
お、以下、伝達関数Ｈa （ｚ1,ｚ2 ），Ｈb （ｚ
1,ｚ2），Ｇa （ｚ1,ｚ2 ），Ｇb （ｚ1,ｚ2 ）で表さ
れるフィルタを表す場合にも、フィルタＨa （ｚ
1,ｚ2 ），Ｈb （ｚ1,ｚ2 ），Ｇa （ｚ1,ｚ2 ），Ｇb
（ｚ1,ｚ2 ）と記す。
【００３７】Ｇa （ｚ1,ｚ2 ），Ｇb （ｚ1,ｚ2 ）は、
それぞれ、次の式（９），（１０）のように表される。
それぞれ、次の式（９），（１０）のように表される。
【００３８】
【数９】 Ｇa （ｚ1,ｚ2 ）＝ΣΣｇa （ｎ１，ｎ２）ｚ-n1 ｚ-n2 …（９）
【００３９】
【数１０】 Ｇb （ｚ1,ｚ2 ）＝ΣΣｇb （ｎ１，ｎ２）ｚ-n1 ｚ-n2 …（１０）
【００４０】なお、式（９）中の最初のΣはｎ１が−Ｎ
3 からＭ3 についての総和を表し、次のΣはｎ２が−Ｎ
4 からＭ4 についての総和を表している。同様に、式
（１０）中の最初のΣはｎ１が−Ｎ5 からＭ5 について
の総和を表し、次のΣはｎ２が−Ｎ6 からＭ6 について
の総和を表している。ただし、Ｎ3 ，Ｍ3 ，Ｎ4 ，
Ｍ4，Ｎ5 ，Ｍ5 ，Ｎ6 ，Ｍ6 は、それぞれ所定の正の
整数である。また、ｇa （ｎ１，ｎ２），ｇb （ｎ１，
ｎ２）は、フィルタ係数であり、ｎ１＝０，ｎ２＝０
は、注目画素を表す。
3 からＭ3 についての総和を表し、次のΣはｎ２が−Ｎ
4 からＭ4 についての総和を表している。同様に、式
（１０）中の最初のΣはｎ１が−Ｎ5 からＭ5 について
の総和を表し、次のΣはｎ２が−Ｎ6 からＭ6 について
の総和を表している。ただし、Ｎ3 ，Ｍ3 ，Ｎ4 ，
Ｍ4，Ｎ5 ，Ｍ5 ，Ｎ6 ，Ｍ6 は、それぞれ所定の正の
整数である。また、ｇa （ｎ１，ｎ２），ｇb （ｎ１，
ｎ２）は、フィルタ係数であり、ｎ１＝０，ｎ２＝０
は、注目画素を表す。
【００４１】量子化器１２における３つ以上の量子化レ
ベルと量子化器２２における３つ以上の量子化レベル
は、共に入力画像データｘ（ｉ，ｊ）の最小レベルおよ
び入力画像データｘ（ｉ，ｊ）の最大レベルを含むと共
に、最小レベルと最大レベルとの間の量子化レベルを含
む。最小レベルと最大レベルとの間の量子化レベルに関
しては、量子化器１２における量子化レベルと量子化器
２２における量子化レベルは、交互に挟み込まれるよう
に設定されている。本実施の形態では、特に、量子化器
２２における３つ以上の量子化レベルは、最終的な出力
画像データｙ（ｉ，ｊ）を得るのに適した所望のレベル
に設定され、量子化器１２における３つ以上の量子化レ
ベルは、量子化器２２における各量子化レベルの中間の
値、入力画像データｘ（ｉ，ｊ）の最小レベルおよび入
力画像データｘ（ｉ，ｊ）の最大レベルに設定されてい
る。
ベルと量子化器２２における３つ以上の量子化レベル
は、共に入力画像データｘ（ｉ，ｊ）の最小レベルおよ
び入力画像データｘ（ｉ，ｊ）の最大レベルを含むと共
に、最小レベルと最大レベルとの間の量子化レベルを含
む。最小レベルと最大レベルとの間の量子化レベルに関
しては、量子化器１２における量子化レベルと量子化器
２２における量子化レベルは、交互に挟み込まれるよう
に設定されている。本実施の形態では、特に、量子化器
２２における３つ以上の量子化レベルは、最終的な出力
画像データｙ（ｉ，ｊ）を得るのに適した所望のレベル
に設定され、量子化器１２における３つ以上の量子化レ
ベルは、量子化器２２における各量子化レベルの中間の
値、入力画像データｘ（ｉ，ｊ）の最小レベルおよび入
力画像データｘ（ｉ，ｊ）の最大レベルに設定されてい
る。
【００４２】図２は、量子化器１２，２２における各量
子化レベルの一例を示したものである。この例では、入
力画像データｘ（ｉ，ｊ）の階調レベルを“０”〜“２
５５”の２５６段階とし、最終的な出力画像データｙ
（ｉ，ｊ）を５値とするために、量子化器２２における
各量子化レベルを、“０”，“６４”，“１２８”，
“１９２”，“２５５”に設定している。そして、量子
化器１２における量子化レベルは、量子化器２２におけ
る各量子化レベルの中間の値、入力画像データｘ（ｉ，
ｊ）の最小レベルおよび入力画像データｘ（ｉ，ｊ）の
最大レベル、すなわち、“０”，“３２”，“９６”，
“１６０”，“２２４”，“２５５”に設定している。
子化レベルの一例を示したものである。この例では、入
力画像データｘ（ｉ，ｊ）の階調レベルを“０”〜“２
５５”の２５６段階とし、最終的な出力画像データｙ
（ｉ，ｊ）を５値とするために、量子化器２２における
各量子化レベルを、“０”，“６４”，“１２８”，
“１９２”，“２５５”に設定している。そして、量子
化器１２における量子化レベルは、量子化器２２におけ
る各量子化レベルの中間の値、入力画像データｘ（ｉ，
ｊ）の最小レベルおよび入力画像データｘ（ｉ，ｊ）の
最大レベル、すなわち、“０”，“３２”，“９６”，
“１６０”，“２２４”，“２５５”に設定している。
【００４３】また、第１の誤差拡散処理部１０における
誤差変調用フィルタＨa （ｚ1,ｚ2）と第２の誤差拡散
処理部２０における誤差変調用フィルタＨb （ｚ
1,ｚ2 ）は、互いに異なる特性に設定されている。この
場合、誤差変調用フィルタＨb （ｚ1,ｚ2 ）は、誤差変
調用フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）よりも低域における利得
が大きい方が好ましい。なお、誤差変調用フィルタＨa
（ｚ1,ｚ2 ），Ｈb （ｚ1,ｚ2 ）をどのように設計した
らよいかについては、後で詳しく説明する。
誤差変調用フィルタＨa （ｚ1,ｚ2）と第２の誤差拡散
処理部２０における誤差変調用フィルタＨb （ｚ
1,ｚ2 ）は、互いに異なる特性に設定されている。この
場合、誤差変調用フィルタＨb （ｚ1,ｚ2 ）は、誤差変
調用フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）よりも低域における利得
が大きい方が好ましい。なお、誤差変調用フィルタＨa
（ｚ1,ｚ2 ），Ｈb （ｚ1,ｚ2 ）をどのように設計した
らよいかについては、後で詳しく説明する。
【００４４】次に、本実施の形態に係る画像処理装置の
作用について説明する。なお、以下の説明は、本実施の
形態に係る画像処理方法の説明を兼ねている。
作用について説明する。なお、以下の説明は、本実施の
形態に係る画像処理方法の説明を兼ねている。
【００４５】入力画像データｘ（ｉ，ｊ）は、第１の誤
差拡散処理部１０に入力され、減算器１１によって、入
力画像データｘ（ｉ，ｊ）からフィルタ１４の出力デー
タが減算される。減算器１１の出力データは、量子化器
１２によって量子化され、量子化器１２の出力データ
が、第１の誤差拡散処理部１０の出力データとして、第
２の誤差拡散処理部２０に入力される。また、減算器１
３によって、量子化器１２の出力データから減算器１１
の出力データが減算されて、量子化誤差ｅa （ｉ，ｊ）
が生成される。減算器１３の出力データである量子化誤
差ｅa （ｉ，ｊ）は、フィルタ１４に入力されて、伝達
関数Ｇa （ｚ1,ｚ2 ）で表されるフィルタリング処理が
施され、フィルタ１４の出力データは、減算器１１に入
力される。このような動作により、第１の誤差拡散処理
部１０は、入力画像データｘ（ｉ，ｊ）を３つ以上の量
子化レベルに基づいて量子化すると共に、この量子化に
よって発生する量子化誤差ｅa （ｉ，ｊ）を高域に変調
することによって、入力画像データｘ（ｉ，ｊ）に対し
て量子化レベル数が３以上の誤差拡散処理を行って出力
する。
差拡散処理部１０に入力され、減算器１１によって、入
力画像データｘ（ｉ，ｊ）からフィルタ１４の出力デー
タが減算される。減算器１１の出力データは、量子化器
１２によって量子化され、量子化器１２の出力データ
が、第１の誤差拡散処理部１０の出力データとして、第
２の誤差拡散処理部２０に入力される。また、減算器１
３によって、量子化器１２の出力データから減算器１１
の出力データが減算されて、量子化誤差ｅa （ｉ，ｊ）
が生成される。減算器１３の出力データである量子化誤
差ｅa （ｉ，ｊ）は、フィルタ１４に入力されて、伝達
関数Ｇa （ｚ1,ｚ2 ）で表されるフィルタリング処理が
施され、フィルタ１４の出力データは、減算器１１に入
力される。このような動作により、第１の誤差拡散処理
部１０は、入力画像データｘ（ｉ，ｊ）を３つ以上の量
子化レベルに基づいて量子化すると共に、この量子化に
よって発生する量子化誤差ｅa （ｉ，ｊ）を高域に変調
することによって、入力画像データｘ（ｉ，ｊ）に対し
て量子化レベル数が３以上の誤差拡散処理を行って出力
する。
【００４６】第１の誤差拡散処理部１０の出力データ
は、第２の誤差拡散処理部２０に入力され、減算器２１
によって、第１の誤差拡散処理部１０の出力データから
フィルタ２４の出力データが減算される。減算器２１の
出力データは、量子化器２２によって量子化され、量子
化器２２の出力データが、第２の誤差拡散処理部２０の
出力データ、すなわち、画像処理装置の出力データｙ
（ｉ，ｊ）として出力される。また、減算器２３によっ
て、量子化器２２の出力データから減算器２１の出力デ
ータが減算されて、量子化誤差ｅb （ｉ，ｊ）が生成さ
れる。減算器２３の出力データである量子化誤差ｅ
b （ｉ，ｊ）は、フィルタ２４に入力されて、伝達関数
Ｇb （ｚ1,ｚ2 ）で表されるフィルタリング処理が施さ
れ、フィルタ２４の出力データは、減算器２１に入力さ
れる。このような動作により、第２の誤差拡散処理部２
０は、第１の誤差拡散処理部１０の出力データを３つ以
上の量子化レベルに基づいて量子化すると共に、この量
子化によって発生する量子化誤差ｅ b （ｉ，ｊ）を高域
に変調することによって、第１の誤差拡散処理部１０の
出力データに対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散
処理を行って出力する。
は、第２の誤差拡散処理部２０に入力され、減算器２１
によって、第１の誤差拡散処理部１０の出力データから
フィルタ２４の出力データが減算される。減算器２１の
出力データは、量子化器２２によって量子化され、量子
化器２２の出力データが、第２の誤差拡散処理部２０の
出力データ、すなわち、画像処理装置の出力データｙ
（ｉ，ｊ）として出力される。また、減算器２３によっ
て、量子化器２２の出力データから減算器２１の出力デ
ータが減算されて、量子化誤差ｅb （ｉ，ｊ）が生成さ
れる。減算器２３の出力データである量子化誤差ｅ
b （ｉ，ｊ）は、フィルタ２４に入力されて、伝達関数
Ｇb （ｚ1,ｚ2 ）で表されるフィルタリング処理が施さ
れ、フィルタ２４の出力データは、減算器２１に入力さ
れる。このような動作により、第２の誤差拡散処理部２
０は、第１の誤差拡散処理部１０の出力データを３つ以
上の量子化レベルに基づいて量子化すると共に、この量
子化によって発生する量子化誤差ｅ b （ｉ，ｊ）を高域
に変調することによって、第１の誤差拡散処理部１０の
出力データに対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散
処理を行って出力する。
【００４７】このように、本実施の形態に係る画像処理
装置では、入力画像データｘ（ｉ，ｊ）に対して、誤差
拡散処理部１０，２０によって、量子化器１２，２２と
フィルタ１４，２４の特性を変えて、２段階の誤差拡散
処理を行い、最終的に少階調化された出力画像データｙ
（ｉ，ｊ）を得るようになっている。
装置では、入力画像データｘ（ｉ，ｊ）に対して、誤差
拡散処理部１０，２０によって、量子化器１２，２２と
フィルタ１４，２４の特性を変えて、２段階の誤差拡散
処理を行い、最終的に少階調化された出力画像データｙ
（ｉ，ｊ）を得るようになっている。
【００４８】次に、本実施の形態に係る画像処理装置の
効果について説明する。図３は、量子化器１２，２２に
おける各量子化レベルを図２に示したように設定した場
合において、入力画像データｘ（ｉ，ｊ）の各階調に対
して、量子化器１２，２２で発生する量子化誤差の大き
さを示したものである。なお、この図では、量子化器１
２で発生する量子化誤差の大きさを、符号Ｑa を付した
実線で示し、量子化器２２で発生する量子化誤差の大き
さを、符号Ｑb を付した破線で示している。この図か
ら、量子化器２２による本来の量子化では、量子化レベ
ル近傍で誤差が発生せず、これが量子化レベル近傍でラ
ンダムパターンが発生しない原因となっていることが分
かる。従って、量子化器１２では、量子化器２２による
量子化で誤差が発生しない部分を中心として選択的に誤
差を補充するような量子化を行う。このような量子化器
１２，２２による２段階の量子化によって、原画像デー
タの全階調に対して量子化誤差が一様化されることにな
る。
効果について説明する。図３は、量子化器１２，２２に
おける各量子化レベルを図２に示したように設定した場
合において、入力画像データｘ（ｉ，ｊ）の各階調に対
して、量子化器１２，２２で発生する量子化誤差の大き
さを示したものである。なお、この図では、量子化器１
２で発生する量子化誤差の大きさを、符号Ｑa を付した
実線で示し、量子化器２２で発生する量子化誤差の大き
さを、符号Ｑb を付した破線で示している。この図か
ら、量子化器２２による本来の量子化では、量子化レベ
ル近傍で誤差が発生せず、これが量子化レベル近傍でラ
ンダムパターンが発生しない原因となっていることが分
かる。従って、量子化器１２では、量子化器２２による
量子化で誤差が発生しない部分を中心として選択的に誤
差を補充するような量子化を行う。このような量子化器
１２，２２による２段階の量子化によって、原画像デー
タの全階調に対して量子化誤差が一様化されることにな
る。
【００４９】次に、誤差拡散処理部１０，２０における
誤差変調用フィルタＨa （ｚ1,ｚ2），Ｈb （ｚ
1,ｚ2 ）をどのように設計したらよいかについて説明す
る。フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ），Ｈb （ｚ1,ｚ2 ）に同
じ特性のフィルタを用いると、式（６）より、１段目で
発生した量子化誤差が、２段目で発生する量子化誤差と
同じ周波数同士で干渉し合って画品質が悪くなる。従っ
て、フィルタＨa （ｚ1,ｚ2），Ｈb （ｚ1,ｚ2 ）に
は、異なる特性を持ったフィルタを用いるのが好まし
い。また、１段目で発生する量子化誤差は、図３に示し
たように、まだ一様化されていないので、量子化器１２
の量子化レベル近傍ではフィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）によ
るテクスチャは発生しない。これに対して、２段目で発
生する量子化誤差は一様化されており、原画像データの
全ての階調に対してフィルタＨb （ｚ1,ｚ2）によるテ
クスチャが支配的となるため、フィルタＨa （ｚ
1,ｚ2 ）によるテクスチャが細かく、フィルタＨb （ｚ
1,ｚ2 ）によるテクスチャが粗くなるように設計した方
が、一様なテクスチャが得られる。それは、人間の目に
は、粗い方が目立つからである。フィルタＨa （ｚ1,ｚ
2 ）によるテクスチャを細かく、フィルタＨb （ｚ1,ｚ
2 ）によるテクスチャを粗くするには、フィルタＨ
a （ｚ1,ｚ2 ）の高域利得を大きくし、フィルタＨ
b （ｚ1,ｚ2 ）では、フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）に比べ
て少し低域の利得を大きくすればよい。
誤差変調用フィルタＨa （ｚ1,ｚ2），Ｈb （ｚ
1,ｚ2 ）をどのように設計したらよいかについて説明す
る。フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ），Ｈb （ｚ1,ｚ2 ）に同
じ特性のフィルタを用いると、式（６）より、１段目で
発生した量子化誤差が、２段目で発生する量子化誤差と
同じ周波数同士で干渉し合って画品質が悪くなる。従っ
て、フィルタＨa （ｚ1,ｚ2），Ｈb （ｚ1,ｚ2 ）に
は、異なる特性を持ったフィルタを用いるのが好まし
い。また、１段目で発生する量子化誤差は、図３に示し
たように、まだ一様化されていないので、量子化器１２
の量子化レベル近傍ではフィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）によ
るテクスチャは発生しない。これに対して、２段目で発
生する量子化誤差は一様化されており、原画像データの
全ての階調に対してフィルタＨb （ｚ1,ｚ2）によるテ
クスチャが支配的となるため、フィルタＨa （ｚ
1,ｚ2 ）によるテクスチャが細かく、フィルタＨb （ｚ
1,ｚ2 ）によるテクスチャが粗くなるように設計した方
が、一様なテクスチャが得られる。それは、人間の目に
は、粗い方が目立つからである。フィルタＨa （ｚ1,ｚ
2 ）によるテクスチャを細かく、フィルタＨb （ｚ1,ｚ
2 ）によるテクスチャを粗くするには、フィルタＨ
a （ｚ1,ｚ2 ）の高域利得を大きくし、フィルタＨ
b （ｚ1,ｚ2 ）では、フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）に比べ
て少し低域の利得を大きくすればよい。
【００５０】ここで、フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）に高域
利得の大きいＦｌｏｙｄのフィルタを用い、フィルタＨ
b （ｚ1,ｚ2 ）に３種類のフィルタ（以下、フィルタＨ
１〜Ｈ３と言う。）を用いた場合について比較する。３
種類のフィルタＨ１〜Ｈ３に対応する３種類のフィルタ
Ｇb （ｚ1,ｚ2 ）のフィルタ係数を、以下の式（１１）
〜（１３）に示す。なお、式中の＊は注目画素を表し、
ｇb （０，０）＝０となる。
利得の大きいＦｌｏｙｄのフィルタを用い、フィルタＨ
b （ｚ1,ｚ2 ）に３種類のフィルタ（以下、フィルタＨ
１〜Ｈ３と言う。）を用いた場合について比較する。３
種類のフィルタＨ１〜Ｈ３に対応する３種類のフィルタ
Ｇb （ｚ1,ｚ2 ）のフィルタ係数を、以下の式（１１）
〜（１３）に示す。なお、式中の＊は注目画素を表し、
ｇb （０，０）＝０となる。
【００５１】
【数１１】
【００５２】
【数１２】
【００５３】
【数１３】
【００５４】式（１１）〜（１３）で表される３種類の
フィルタＧb （ｚ1,ｚ2 ）を用いた場合の誤差変調用フ
ィルタＨ１〜Ｈ３の周波数特性を、それぞれ図４ないし
図６に示す。なお、これらの図において、周波数を表す
数値は、絶対値が大きいほど周波数が高いことを表して
いる。
フィルタＧb （ｚ1,ｚ2 ）を用いた場合の誤差変調用フ
ィルタＨ１〜Ｈ３の周波数特性を、それぞれ図４ないし
図６に示す。なお、これらの図において、周波数を表す
数値は、絶対値が大きいほど周波数が高いことを表して
いる。
【００５５】また、階調が連続的に変化する入力画像に
対して、フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）にＦｌｏｙｄのフィ
ルタ（式（４）および図２２参照）を用い、フィルタＨ
b （ｚ1,ｚ2 ）に図４ないし図６に対応する３種類のフ
ィルタＨ１〜Ｈ３を用いて、２段階の誤差拡散処理を行
って得られる５値の出力画像を、それぞれ図７ないし図
９に示す。
対して、フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）にＦｌｏｙｄのフィ
ルタ（式（４）および図２２参照）を用い、フィルタＨ
b （ｚ1,ｚ2 ）に図４ないし図６に対応する３種類のフ
ィルタＨ１〜Ｈ３を用いて、２段階の誤差拡散処理を行
って得られる５値の出力画像を、それぞれ図７ないし図
９に示す。
【００５６】図４ないし図７から、フィルタＨb （ｚ1,
ｚ2 ）に用いた３種類のフィルタＨ１〜Ｈ３は、全てフ
ィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）に用いたＦｌｏｙｄのフィルタ
よりも高域利得が小さいことが分かる。また、３種類の
フィルタの中では、フィルタＨ１の方が高域利得が大き
く、フィルタＨ３の方が少し低い帯域の利得が大きいこ
とが分かる。従って、図７ないし図９に示したように、
フィルタＨ１を用いた方がテクスチャが細かく、フィル
タＨ３を用いた方がテクスチャが粗くなる。
ｚ2 ）に用いた３種類のフィルタＨ１〜Ｈ３は、全てフ
ィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）に用いたＦｌｏｙｄのフィルタ
よりも高域利得が小さいことが分かる。また、３種類の
フィルタの中では、フィルタＨ１の方が高域利得が大き
く、フィルタＨ３の方が少し低い帯域の利得が大きいこ
とが分かる。従って、図７ないし図９に示したように、
フィルタＨ１を用いた方がテクスチャが細かく、フィル
タＨ３を用いた方がテクスチャが粗くなる。
【００５７】一方、図７から、フィルタＨ１の方が、周
波数特性がＨa （ｚ1,ｚ2 ）に用いたＦｌｏｙｄのフィ
ルタに近くなるため、少し干渉を起こしていることが分
かる。図９に示したように、フィルタＨ３の方が、干渉
が抑えられ、一様なテクスチャを生じる。テクスチャは
細かく一様な方が画品質が良いので、Ｈb （ｚ1,ｚ2）
に用いるフィルタは、出力機器の特性や出力解像度によ
って最適なものを選択する必要がある。なお、フィルタ
Ｈ２は、フィルタＨ１とフィルタＨ３の中間の特性（図
５）を有しているので、図７と図９の中間のテクスチャ
（図８）が得られる。また、Ｈb （ｚ1,ｚ2 ）にＪａｒ
ｖｉｓのフィルタ（式（５）および図２３参照）を用い
ると、ＪａｒｖｉｓのフィルタがフィルタＨ１とフィル
タＨ２の中間の特性を有することから、図７と図８の中
間のテクスチャが得られる。
波数特性がＨa （ｚ1,ｚ2 ）に用いたＦｌｏｙｄのフィ
ルタに近くなるため、少し干渉を起こしていることが分
かる。図９に示したように、フィルタＨ３の方が、干渉
が抑えられ、一様なテクスチャを生じる。テクスチャは
細かく一様な方が画品質が良いので、Ｈb （ｚ1,ｚ2）
に用いるフィルタは、出力機器の特性や出力解像度によ
って最適なものを選択する必要がある。なお、フィルタ
Ｈ２は、フィルタＨ１とフィルタＨ３の中間の特性（図
５）を有しているので、図７と図９の中間のテクスチャ
（図８）が得られる。また、Ｈb （ｚ1,ｚ2 ）にＪａｒ
ｖｉｓのフィルタ（式（５）および図２３参照）を用い
ると、ＪａｒｖｉｓのフィルタがフィルタＨ１とフィル
タＨ２の中間の特性を有することから、図７と図８の中
間のテクスチャが得られる。
【００５８】図２６と図７ないし図９とを比較すると、
従来の多値誤差拡散法の問題点であった量子化レベル近
傍でのテクスチャ変化が、本実施の形態に係る映像処理
装置および方法により改善され、一様なテクスチャが得
られていることが分かる。本実施の形態において、最終
的に得られるテクスチャは、Ｈa （ｚ1,ｚ2 ）に用いた
フィルタのテクスチャとＨb （ｚ1,ｚ2 ）に用いたフィ
ルタのテクスチャを重畳したようなものになっている。
また、本実施の形態では、必要以上に誤差を付加してい
ないため、原画像データにおけるある階調レベルは、２
値または３値の出力レベルのみで表現されており、ざら
つき感の少ない高品質の多値誤差拡散法による出力画像
が得られる。
従来の多値誤差拡散法の問題点であった量子化レベル近
傍でのテクスチャ変化が、本実施の形態に係る映像処理
装置および方法により改善され、一様なテクスチャが得
られていることが分かる。本実施の形態において、最終
的に得られるテクスチャは、Ｈa （ｚ1,ｚ2 ）に用いた
フィルタのテクスチャとＨb （ｚ1,ｚ2 ）に用いたフィ
ルタのテクスチャを重畳したようなものになっている。
また、本実施の形態では、必要以上に誤差を付加してい
ないため、原画像データにおけるある階調レベルは、２
値または３値の出力レベルのみで表現されており、ざら
つき感の少ない高品質の多値誤差拡散法による出力画像
が得られる。
【００５９】次に、より現実的な入力画像を用いて、従
来の多値誤差拡散法による出力画像と、本実施の形態に
よる出力画像とを比較した結果について説明する。ここ
では、画像出力機器として、濃度階調方式の昇華型プリ
ンタを用い、出力解像度は３００ＤＰＩとしている。
来の多値誤差拡散法による出力画像と、本実施の形態に
よる出力画像とを比較した結果について説明する。ここ
では、画像出力機器として、濃度階調方式の昇華型プリ
ンタを用い、出力解像度は３００ＤＰＩとしている。
【００６０】図１０は、Ｊａｒｖｉｓのフィルタを用い
た従来の３値の誤差拡散法による出力画像を示してい
る。この出力画像では、量子化レベル近傍でのテクスチ
ャ変化により疑似輪郭が生じており、画品質が悪い。
た従来の３値の誤差拡散法による出力画像を示してい
る。この出力画像では、量子化レベル近傍でのテクスチ
ャ変化により疑似輪郭が生じており、画品質が悪い。
【００６１】図１１ないし図１４は、それぞれ、本実施
の形態において、フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）にＦｌｏｙ
ｄのフィルタを用いると共に、フィルタＨb （ｚ
1,ｚ2 ）に３種類のフィルタＨ１〜Ｈ３またはＪａｒｖ
ｉｓのフィルタを用いて得られた３値の誤差拡散法によ
る出力画像を示している。これらの出力画像では、疑似
輪郭が解消され、粒状感もない、一様なテクスチャが得
られていることが分かる。また、３００ＤＰＩ程度の解
像度では、粗いテクスチャが目につくため、フィルタＨ
b （ｚ1,ｚ2 ）として、細かいテクスチャを生じるフィ
ルタＨ１やＪａｒｖｉｓのフィルタを用いた方が良い結
果を得られることが分かる。しかし、これは出力解像度
がもっと高くなると変わる可能性もあるので、出力機器
の特性や出力解像度によって最適なフィルタを選択すれ
ば良い。
の形態において、フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）にＦｌｏｙ
ｄのフィルタを用いると共に、フィルタＨb （ｚ
1,ｚ2 ）に３種類のフィルタＨ１〜Ｈ３またはＪａｒｖ
ｉｓのフィルタを用いて得られた３値の誤差拡散法によ
る出力画像を示している。これらの出力画像では、疑似
輪郭が解消され、粒状感もない、一様なテクスチャが得
られていることが分かる。また、３００ＤＰＩ程度の解
像度では、粗いテクスチャが目につくため、フィルタＨ
b （ｚ1,ｚ2 ）として、細かいテクスチャを生じるフィ
ルタＨ１やＪａｒｖｉｓのフィルタを用いた方が良い結
果を得られることが分かる。しかし、これは出力解像度
がもっと高くなると変わる可能性もあるので、出力機器
の特性や出力解像度によって最適なフィルタを選択すれ
ば良い。
【００６２】同様に、図１５は、Ｊａｒｖｉｓのフィル
タを用いた従来の５値の誤差拡散法による出力画像を示
し、図１６ないし図１９は、それぞれ、本実施の形態に
おいて、フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）にＦｌｏｙｄのフィ
ルタを用いると共に、フィルタＨb （ｚ1,ｚ2 ）に３種
類のフィルタＨ１〜Ｈ３またはＪａｒｖｉｓのフィルタ
を用いて得られた５値の誤差拡散法による出力画像を示
している。これらの図から、本実施の形態では、５値の
場合も３値の場合と同様の効果が得られることが分か
る。以後、９値、７値、…と量子化レベル数が増えるに
従って、本実施の形態による出力画像と従来の誤差拡散
法による出力画像との差は少なくなる。
タを用いた従来の５値の誤差拡散法による出力画像を示
し、図１６ないし図１９は、それぞれ、本実施の形態に
おいて、フィルタＨa （ｚ1,ｚ2 ）にＦｌｏｙｄのフィ
ルタを用いると共に、フィルタＨb （ｚ1,ｚ2 ）に３種
類のフィルタＨ１〜Ｈ３またはＪａｒｖｉｓのフィルタ
を用いて得られた５値の誤差拡散法による出力画像を示
している。これらの図から、本実施の形態では、５値の
場合も３値の場合と同様の効果が得られることが分か
る。以後、９値、７値、…と量子化レベル数が増えるに
従って、本実施の形態による出力画像と従来の誤差拡散
法による出力画像との差は少なくなる。
【００６３】以上説明したように、本実施の形態では、
まず本来の３つ以上の量子化レベルに対して交互に挟み
込まれるように設定された量子化レベルを用いた１段目
の誤差拡散処理によって、本来の量子化レベル近傍を中
心としてランダムパターンが重畳される。次に、１段目
とは特性の異なる誤差変調用フィルタを用いた２段目の
誤差拡散処理によって、テクスチャが一様化された出力
画像が得られる。
まず本来の３つ以上の量子化レベルに対して交互に挟み
込まれるように設定された量子化レベルを用いた１段目
の誤差拡散処理によって、本来の量子化レベル近傍を中
心としてランダムパターンが重畳される。次に、１段目
とは特性の異なる誤差変調用フィルタを用いた２段目の
誤差拡散処理によって、テクスチャが一様化された出力
画像が得られる。
【００６４】本実施の形態において、１段目の誤差拡散
処理は、原画像データに雑音を重畳しているものと解釈
することもできる。ただし、このとき重畳される雑音
は、従来より用いられていたような規則的なパターンや
ランダム雑音とは異なり、原画像データに依存したもの
で、原画像データの低域部分にあまり影響を与えないよ
うな雑音である。そして、この雑音は、本来の量子化で
誤差が発生しない部分に選択的に補充されるため、誤差
の最大値を大きくしないような雑音になっている。この
ため、本実施の形態によれば、原画像データからかけ離
れた値の出力レベルが混在せず、ざらつき感の少ない高
品質の多値誤差拡散法による出力画像が得られる。
処理は、原画像データに雑音を重畳しているものと解釈
することもできる。ただし、このとき重畳される雑音
は、従来より用いられていたような規則的なパターンや
ランダム雑音とは異なり、原画像データに依存したもの
で、原画像データの低域部分にあまり影響を与えないよ
うな雑音である。そして、この雑音は、本来の量子化で
誤差が発生しない部分に選択的に補充されるため、誤差
の最大値を大きくしないような雑音になっている。この
ため、本実施の形態によれば、原画像データからかけ離
れた値の出力レベルが混在せず、ざらつき感の少ない高
品質の多値誤差拡散法による出力画像が得られる。
【００６５】このように、本実施の形態によれば、擬似
輪郭や粒状感がなく、テクスチャが一様化された、ざら
つき感の少ない高品位の出力画像を得ることができる。
輪郭や粒状感がなく、テクスチャが一様化された、ざら
つき感の少ない高品位の出力画像を得ることができる。
【００６６】また、本実施の形態によれば、１段目の誤
差拡散処理における量子化レベルを、２段目の誤差拡散
処理における量子化レベルの中間の値、入力画像データ
の最小レベルおよび入力画像データの最大レベルに設定
したので、入力画像データの全階調に対して量子化誤差
を一様化することができる。
差拡散処理における量子化レベルを、２段目の誤差拡散
処理における量子化レベルの中間の値、入力画像データ
の最小レベルおよび入力画像データの最大レベルに設定
したので、入力画像データの全階調に対して量子化誤差
を一様化することができる。
【００６７】また、本実施の形態によれば、１段目の誤
差拡散処理における量子化誤差の変調特性と２段目の誤
差拡散処理における量子化誤差の変調特性とを互いに異
ならせたので、１段目の誤差拡散処理において発生する
量子化誤差と２段目の誤差拡散処理において発生する量
子化誤差の干渉を防止でき、より高品質の画像を得るこ
とができる。特に、本実施の形態では、２段目の誤差拡
散処理における量子化誤差の変調特性を、１段目におけ
る誤差拡散処理における量子化誤差の変調特性よりも低
域における利得の大きいものとしたので、更に、テクス
チャがより一様化された像を得ることができる。
差拡散処理における量子化誤差の変調特性と２段目の誤
差拡散処理における量子化誤差の変調特性とを互いに異
ならせたので、１段目の誤差拡散処理において発生する
量子化誤差と２段目の誤差拡散処理において発生する量
子化誤差の干渉を防止でき、より高品質の画像を得るこ
とができる。特に、本実施の形態では、２段目の誤差拡
散処理における量子化誤差の変調特性を、１段目におけ
る誤差拡散処理における量子化誤差の変調特性よりも低
域における利得の大きいものとしたので、更に、テクス
チャがより一様化された像を得ることができる。
【００６８】なお、本実施の形態に係る画像処理装置
は、例えば、単体の装置として構成してもよいし、ＩＣ
（集積回路）化する等してプリンタ等の画像出力装置に
内蔵するようにしてもよい。
は、例えば、単体の装置として構成してもよいし、ＩＣ
（集積回路）化する等してプリンタ等の画像出力装置に
内蔵するようにしてもよい。
【００６９】図２０は、本発明の第２の実施の形態に係
る画像処理装置の構成を示すブロック図である。本実施
の形態は、第１の実施の形態に係る画像処理装置と同様
の機能を、コンピュータを用いてソフトウェア的に実現
した例である。
る画像処理装置の構成を示すブロック図である。本実施
の形態は、第１の実施の形態に係る画像処理装置と同様
の機能を、コンピュータを用いてソフトウェア的に実現
した例である。
【００７０】本実施の形態に係る画像処理装置は、コン
ピュータを用いたものであり、互いにバス３０を介して
接続されたＣＰＵ（中央処理装置）３１、ＲＯＭ（リー
ド・オンリ・メモリ）３２およびＲＡＭ（ランダム・ア
クセス・メモリ）３３を備えている。画像処理装置は、
更に、インタフェース４１〜４６を介してバス３０に接
続されたハードディスク５１、ＣＤ（コンパクトディス
ク）−ＲＯＭドライブ５２、フロッピィディスクドライ
ブ５３、キーボード５４、マウス５５およびＣＲＴ（陰
極線管）５６を備えている。画像処理装置は、更に、バ
ス３０に画像入力装置５７を接続するためのインタフェ
ース４７と、バス３０に画像出力装置５８を接続するた
めのインタフェース４８とを備えている。
ピュータを用いたものであり、互いにバス３０を介して
接続されたＣＰＵ（中央処理装置）３１、ＲＯＭ（リー
ド・オンリ・メモリ）３２およびＲＡＭ（ランダム・ア
クセス・メモリ）３３を備えている。画像処理装置は、
更に、インタフェース４１〜４６を介してバス３０に接
続されたハードディスク５１、ＣＤ（コンパクトディス
ク）−ＲＯＭドライブ５２、フロッピィディスクドライ
ブ５３、キーボード５４、マウス５５およびＣＲＴ（陰
極線管）５６を備えている。画像処理装置は、更に、バ
ス３０に画像入力装置５７を接続するためのインタフェ
ース４７と、バス３０に画像出力装置５８を接続するた
めのインタフェース４８とを備えている。
【００７１】画像入力装置５７としては、イメージスキ
ャナ、ディジタルカメラ、ビデオカメラ等がある。画像
出力装置３８としては、プリンタ、液晶ディスプレイ等
がある。
ャナ、ディジタルカメラ、ビデオカメラ等がある。画像
出力装置３８としては、プリンタ、液晶ディスプレイ等
がある。
【００７２】本実施の形態に係る画像処理装置では、Ｃ
ＰＵ３１が、ＲＡＭ３３を作業領域として、ハードディ
スク５１、ＣＤ−ＲＯＭドライブ５２によって駆動され
るＣＤ−ＲＯＭまたはフロッピィディスクドライブ５３
によって駆動されるフロピィディスクに格納されたアプ
リケーションプログラムを実行することによって、図１
における第１の誤差拡散処理部１０および第２の誤差拡
散処理部２０の機能を実現するようになっている。
ＰＵ３１が、ＲＡＭ３３を作業領域として、ハードディ
スク５１、ＣＤ−ＲＯＭドライブ５２によって駆動され
るＣＤ−ＲＯＭまたはフロッピィディスクドライブ５３
によって駆動されるフロピィディスクに格納されたアプ
リケーションプログラムを実行することによって、図１
における第１の誤差拡散処理部１０および第２の誤差拡
散処理部２０の機能を実現するようになっている。
【００７３】本実施の形態に係る画像処理装置は、上述
のようにして実現される機能により、画像入力装置５７
によって入力された画像データあるいは画像処理装置
（コンピュータ）で作成した画像データに対して、第１
の実施の形態と同様の２段階の誤差拡散処理を行って、
少階調化された出力画像データを画像出力装置５８に対
して出力する。
のようにして実現される機能により、画像入力装置５７
によって入力された画像データあるいは画像処理装置
（コンピュータ）で作成した画像データに対して、第１
の実施の形態と同様の２段階の誤差拡散処理を行って、
少階調化された出力画像データを画像出力装置５８に対
して出力する。
【００７４】本実施の形態におけるその他の作用および
効果は第１の実施の形態と同様である。
効果は第１の実施の形態と同様である。
【００７５】なお、本発明は、上記各実施の形態に限定
されず、例えば、実施の形態で挙げた量子化レベル、量
子化レベル数や、フィルタの特性等は一例であり、本発
明を適用する形態に応じて適宜に設定することができ
る。また、本発明は、多濃度インクやドット径変調によ
って多値表現できるインクジェットプリンタや、溶融熱
転写方式やサーモ・オートクローム方式のプリンタ、階
調表現の低いディスプレイ装置等に画像データを出力す
るための画像データを少階調化する場合に有効である
が、それ以外にも、画像処理や画像データの蓄積の負担
を軽減するために画像データを少階調化する場合等にも
有効である。
されず、例えば、実施の形態で挙げた量子化レベル、量
子化レベル数や、フィルタの特性等は一例であり、本発
明を適用する形態に応じて適宜に設定することができ
る。また、本発明は、多濃度インクやドット径変調によ
って多値表現できるインクジェットプリンタや、溶融熱
転写方式やサーモ・オートクローム方式のプリンタ、階
調表現の低いディスプレイ装置等に画像データを出力す
るための画像データを少階調化する場合に有効である
が、それ以外にも、画像処理や画像データの蓄積の負担
を軽減するために画像データを少階調化する場合等にも
有効である。
【００７６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし４
のいずれかに記載の画像処理方法または請求項５ないし
９のいずれかに記載の画像処理装置によれば、入力画像
データに対して量子化レベルの異なる２段階の誤差拡散
処理を行って少階調化された出力画像データを得るよう
にしたので、多値誤差拡散処理を行いながら、テクスチ
ャが一様化されたざらつき感の少ない高品質の画像を得
ることができるという効果を奏する。
のいずれかに記載の画像処理方法または請求項５ないし
９のいずれかに記載の画像処理装置によれば、入力画像
データに対して量子化レベルの異なる２段階の誤差拡散
処理を行って少階調化された出力画像データを得るよう
にしたので、多値誤差拡散処理を行いながら、テクスチ
ャが一様化されたざらつき感の少ない高品質の画像を得
ることができるという効果を奏する。
【００７７】また、請求項２記載の画像処理方法または
請求項６記載の画像処理装置によれば、１段目の誤差拡
散処理における量子化レベルを、２段目の誤差拡散処理
における量子化レベルの中間の値、入力画像データの最
小レベルおよび入力画像データの最大レベルに設定した
ので、更に、入力画像データの全階調に対して量子化誤
差を一様化することができるという効果を奏する。
請求項６記載の画像処理装置によれば、１段目の誤差拡
散処理における量子化レベルを、２段目の誤差拡散処理
における量子化レベルの中間の値、入力画像データの最
小レベルおよび入力画像データの最大レベルに設定した
ので、更に、入力画像データの全階調に対して量子化誤
差を一様化することができるという効果を奏する。
【００７８】また、請求項３記載の画像処理方法または
請求項７記載の画像処理装置によれば、１段目の誤差拡
散処理における量子化誤差の変調特性と２段目の誤差拡
散処理における量子化誤差の変調特性とを互いに異なら
せたので、更に、１段目の誤差拡散処理において発生す
る量子化誤差と２段目の誤差拡散処理において発生する
量子化誤差の干渉を防止でき、より高品質の画像を得る
ことができるという効果を奏する。
請求項７記載の画像処理装置によれば、１段目の誤差拡
散処理における量子化誤差の変調特性と２段目の誤差拡
散処理における量子化誤差の変調特性とを互いに異なら
せたので、更に、１段目の誤差拡散処理において発生す
る量子化誤差と２段目の誤差拡散処理において発生する
量子化誤差の干渉を防止でき、より高品質の画像を得る
ことができるという効果を奏する。
【００７９】また、請求項４記載の画像処理方法または
請求項８記載の画像処理装置によれば、２段目の誤差拡
散処理における量子化誤差の変調特性を、１段目におけ
る誤差拡散処理における量子化誤差の変調特性よりも低
域における利得の大きいものとしたので、更に、テクス
チャがより一様化された像を得ることができるという効
果を奏する。
請求項８記載の画像処理装置によれば、２段目の誤差拡
散処理における量子化誤差の変調特性を、１段目におけ
る誤差拡散処理における量子化誤差の変調特性よりも低
域における利得の大きいものとしたので、更に、テクス
チャがより一様化された像を得ることができるという効
果を奏する。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】図１における各量子化器における量子化レベル
の一例を示す説明図である。
の一例を示す説明図である。
【図３】図１における量子化器における各量子化レベル
を図２に示したように設定した場合において入力画像デ
ータの各階調に対して量子化器で発生する量子化誤差の
大きさを示す説明図である。
を図２に示したように設定した場合において入力画像デ
ータの各階調に対して量子化器で発生する量子化誤差の
大きさを示す説明図である。
【図４】図１における第２の誤差拡散処理部で使用する
フィルタの周波数特性の一例を示す特性図である。
フィルタの周波数特性の一例を示す特性図である。
【図５】図１における第２の誤差拡散処理部で使用する
フィルタの周波数特性の他の例を示す特性図である。
フィルタの周波数特性の他の例を示す特性図である。
【図６】図１における第２の誤差拡散処理部で使用する
フィルタの周波数特性の更に他の例を示す特性図であ
る。
フィルタの周波数特性の更に他の例を示す特性図であ
る。
【図７】図４に対応するフィルタを用いて、図１に示し
た画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示す
説明図である。
た画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示す
説明図である。
【図８】図５に対応するフィルタを用いて、図１に示し
た画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示す
説明図である。
た画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示す
説明図である。
【図９】図６に対応するフィルタを用いて、図１に示し
た画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示す
説明図である。
た画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示す
説明図である。
【図１０】従来の３値の誤差拡散法による出力画像を示
す説明図である。
す説明図である。
【図１１】図４に対応するフィルタを用いて、図１に示
した画像処理装置によって得られる３値の出力画像を示
す説明図である。
した画像処理装置によって得られる３値の出力画像を示
す説明図である。
【図１２】図５に対応するフィルタを用いて、図１に示
した画像処理装置によって得られる３値の出力画像を示
す説明図である。
した画像処理装置によって得られる３値の出力画像を示
す説明図である。
【図１３】図６に対応するフィルタを用いて、図１に示
した画像処理装置によって得られる３値の出力画像を示
す説明図である。
した画像処理装置によって得られる３値の出力画像を示
す説明図である。
【図１４】Ｊａｒｖｉｓのフィルタを用いて、図１に示
した画像処理装置によって得られる３値の出力画像を示
す説明図である。
した画像処理装置によって得られる３値の出力画像を示
す説明図である。
【図１５】従来の５値の誤差拡散法による出力画像を示
す説明図である。
す説明図である。
【図１６】図４に対応するフィルタを用いて、図１に示
した画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示
す説明図である。
した画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示
す説明図である。
【図１７】図５に対応するフィルタを用いて、図１に示
した画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示
す説明図である。
した画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示
す説明図である。
【図１８】図６に対応するフィルタを用いて、図１に示
した画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示
す説明図である。
した画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示
す説明図である。
【図１９】Ｊａｒｖｉｓのフィルタを用いて、図１に示
した画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示
す説明図である。
した画像処理装置によって得られる５値の出力画像を示
す説明図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図２１】一般的な誤差拡散処理を実現するための画像
処理装置の構成を示すブロック図である。
処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２２】図２１に示した画像処理装置で使用するフィ
ルタの周波数特性の一例を示す特性図である。
ルタの周波数特性の一例を示す特性図である。
【図２３】図２１に示した画像処理装置で使用するフィ
ルタの周波数特性の他の例を示す特性図である。
ルタの周波数特性の他の例を示す特性図である。
【図２４】図２２に対応するフィルタを用いた場合の２
値誤差拡散法による出力画像を示す説明図である。
値誤差拡散法による出力画像を示す説明図である。
【図２５】図２３に対応するフィルタを用いた場合の２
値誤差拡散法による出力画像を示す説明図である。
値誤差拡散法による出力画像を示す説明図である。
【図２６】図２３に対応するフィルタを用いた場合の５
値の誤差拡散法による出力画像を示す説明図である。
値の誤差拡散法による出力画像を示す説明図である。
１０…第１の誤差拡散処理部、１１，１３…減算器、１
２…量子化器、１４…フィルタ、２０…第２の誤差拡散
処理部、２１，２３…減算器、２２…量子化器、２４…
フィルタ。
２…量子化器、１４…フィルタ、２０…第２の誤差拡散
処理部、２１，２３…減算器、２２…量子化器、２４…
フィルタ。
【数１１】
【数１１】
Claims (9)
- 【請求項１】 入力画像データを３つ以上の量子化レベ
ルに基づいて量子化すると共に、この量子化によって発
生する量子化誤差を高域に変調することによって、入力
画像データに対して量子化レベル数が３以上の誤差拡散
処理を行って出力する第１の誤差拡散処理手順と、 この第１の誤差拡散処理手順による出力データを、前記
第１の誤差拡散処理手順における量子化レベルとは異な
るレベルを含む３つ以上の量子化レベルに基づいて量子
化すると共に、この量子化によって発生する量子化誤差
を高域に変調することによって、前記第１の誤差拡散処
理手順による出力データに対して量子化レベル数が３以
上の誤差拡散処理を行って出力画像データとして出力す
る第２の誤差拡散処理手順とを備えたことを特徴とする
画像処理方法。 - 【請求項２】 前記第１の誤差拡散処理手順における３
つ以上の量子化レベルは、前記第２の誤差拡散処理手順
における各量子化レベルの中間の値、入力画像データの
最小レベルおよび入力画像データの最大レベルに設定さ
れていることを特徴とする請求項１記載の画像処理方
法。 - 【請求項３】 前記第１の誤差拡散処理手順と前記第２
の誤差拡散処理手順は、互いに異なる変調特性で、量子
化誤差を高域に変調することを特徴とする請求項１記載
の画像処理方法。 - 【請求項４】 前記第２の誤差拡散処理手順における量
子化誤差の変調特性は、前記第１の誤差拡散処理手順に
おける量子化誤差の変調特性よりも低域における利得が
大きいことを特徴とする請求項３記載の画像処理方法。 - 【請求項５】 入力画像データを３つ以上の量子化レベ
ルに基づいて量子化する第１の量子化手段と、この第１
の量子化手段による量子化によって発生する量子化誤差
を高域に変調する第１の誤差変調手段とを有し、これら
を用いて入力画像データに対して量子化レベル数が３以
上の誤差拡散処理を行って出力する第１の誤差拡散処理
部と、 この第１の誤差拡散処理部の出力データを、前記第１の
量子化手段における量子化レベルとは異なるレベルを含
む３つ以上の量子化レベルに基づいて量子化する第２の
量子化手段と、この第２の量子化手段による量子化によ
って発生する量子化誤差を高域に変調する第２の誤差変
調手段とを有し、これらを用いて前記第１の誤差拡散処
理部の出力データに対して量子化レベル数が３以上の誤
差拡散処理を行って出力画像データとして出力する第２
の誤差拡散処理部とを備えたことを特徴とする画像処理
装置。 - 【請求項６】 前記第１の量子化手段における３つ以上
の量子化レベルは、前記第２の量子化手段における各量
子化レベルの中間の値、入力画像データの最小レベルお
よび入力画像データの最大レベルに設定されていること
を特徴とする請求項５記載の画像処理装置。 - 【請求項７】 前記第１の誤差変調手段と前記第２の誤
差変調手段は、互いに異なる変調特性で、量子化誤差を
高域に変調することを特徴とする請求項５記載の画像処
理装置。 - 【請求項８】 前記第２の誤差変調手段における変調特
性は、前記第１の誤差変調手段における変調特性よりも
低域における利得が大きいことを特徴とする請求項７記
載の画像処理装置。 - 【請求項９】 前記第２の誤差拡散処理部は、出力画像
データを、画像出力装置に対して出力することを特徴と
する請求項５記載の画像処理装置。
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|---|---|---|---|
| JP15044297A JP3821327B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 画像処理方法および装置 |
| US09/083,622 US6181827B1 (en) | 1997-05-23 | 1998-05-21 | Image processing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15044297A JP3821327B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 画像処理方法および装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10327319A true JPH10327319A (ja) | 1998-12-08 |
| JP3821327B2 JP3821327B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=15497030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15044297A Expired - Fee Related JP3821327B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 画像処理方法および装置 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3821327B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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1997
- 1997-05-23 JP JP15044297A patent/JP3821327B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-05-21 US US09/083,622 patent/US6181827B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009081848A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-04-16 | Sony Corp | 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム |
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