JPH11146202A - 画像処理装置及び誤差拡散処理方法 - Google Patents
画像処理装置及び誤差拡散処理方法Info
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- JPH11146202A JPH11146202A JP9323874A JP32387497A JPH11146202A JP H11146202 A JPH11146202 A JP H11146202A JP 9323874 A JP9323874 A JP 9323874A JP 32387497 A JP32387497 A JP 32387497A JP H11146202 A JPH11146202 A JP H11146202A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 並列処理プロセッサにより複数画素の同時処
理や同一ラスタの全画素の一括処理が可能で、演算処理
を簡潔にすること。 【解決手段】 入力画像信号の量子化と共に量子化時の
量子化誤差をも出力可能な演算装置52と、複数の画像
信号を演算装置52に入力する入力装置51と、演算装
置52からの量子化誤差を記憶可能な誤差メモリ53
と、演算された量子化信号を出力する出力装置54を有
し、演算装置52は画像信号の量子化誤差をその後処理
される画素の画像信号に配分するため誤差メモリ53に
格納し、その後、誤差メモリから読み出して画像信号を
補正して量子化する画像処理において、量子化対象画素
の前のラスタの量子化誤差から、量子化対象画素と同一
ラスタの量子化誤差を予測する誤差予測演算装置55を
有し、量子化対象画素と同一ラスタの画素の量子化誤差
には、誤差予測演算装置55で予測された量子化誤差を
用いて誤差拡散処理を実施する。
理や同一ラスタの全画素の一括処理が可能で、演算処理
を簡潔にすること。 【解決手段】 入力画像信号の量子化と共に量子化時の
量子化誤差をも出力可能な演算装置52と、複数の画像
信号を演算装置52に入力する入力装置51と、演算装
置52からの量子化誤差を記憶可能な誤差メモリ53
と、演算された量子化信号を出力する出力装置54を有
し、演算装置52は画像信号の量子化誤差をその後処理
される画素の画像信号に配分するため誤差メモリ53に
格納し、その後、誤差メモリから読み出して画像信号を
補正して量子化する画像処理において、量子化対象画素
の前のラスタの量子化誤差から、量子化対象画素と同一
ラスタの量子化誤差を予測する誤差予測演算装置55を
有し、量子化対象画素と同一ラスタの画素の量子化誤差
には、誤差予測演算装置55で予測された量子化誤差を
用いて誤差拡散処理を実施する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、FAXや
プリンタ等の画像信号を処理する画像処理装置に関し、
更に詳しくは、スキャナ等から入力した階調を含む画像
情報に疑似中間処理を行った画像を生成して出力可能な
画像処理装置に関する。
プリンタ等の画像信号を処理する画像処理装置に関し、
更に詳しくは、スキャナ等から入力した階調を含む画像
情報に疑似中間処理を行った画像を生成して出力可能な
画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より複写機やFAXやレーザープリ
ンタ等の画像処理装置において、入力した階調を含む画
像を疑似中間処理する場合に、注目画素信号を2値化
し、その際に発生する2値化誤差を、隣接する画素の内
でこれから2値化を行う画素への入力信号に加算して補
正する誤差拡散法が知られている。図2は、従来の画像
処理装置における疑似中間処理を行う階調処理回路を含
んだ全体構成を示す図である。画像入力装置1は、例え
ばスキャナ装置であり、コンタクトガラスの上に置かれ
た原稿を、照明装置か受光素子と一体化した照明装置を
走査して原稿全体を読みとる装置である。入力画像信号
処理回路2は、画像入力装置1で読みとった画像信号を
出力可能な信号に処理して後述する階調処理回路に入力
する回路で、例えば、増幅回路、A/D変換回路、シェ
ーディング補正回路、空間フィルタ回路、主走査変倍回
路、γ補正回路等からなる。階調処理回路3は、画像処
理装置の画質設定機能に応じて、画像信号に疑似中間処
理による階調処理を行う回路で詳しくは後述する。出力
制御回路4は、画像信号に従って出力を制御する回路
で、例えばレーザーダイオード(LD)の点灯/駆動信
号を生成する。画像出力装置5は、例えばレーザープリ
ンタであり、感光体ドラム上にレーザー光で記録画像の
静電潜像を形成してトナーを付着させ、そのトナーを記
録紙に転写して加熱定着させることで画像出力する。
ンタ等の画像処理装置において、入力した階調を含む画
像を疑似中間処理する場合に、注目画素信号を2値化
し、その際に発生する2値化誤差を、隣接する画素の内
でこれから2値化を行う画素への入力信号に加算して補
正する誤差拡散法が知られている。図2は、従来の画像
処理装置における疑似中間処理を行う階調処理回路を含
んだ全体構成を示す図である。画像入力装置1は、例え
ばスキャナ装置であり、コンタクトガラスの上に置かれ
た原稿を、照明装置か受光素子と一体化した照明装置を
走査して原稿全体を読みとる装置である。入力画像信号
処理回路2は、画像入力装置1で読みとった画像信号を
出力可能な信号に処理して後述する階調処理回路に入力
する回路で、例えば、増幅回路、A/D変換回路、シェ
ーディング補正回路、空間フィルタ回路、主走査変倍回
路、γ補正回路等からなる。階調処理回路3は、画像処
理装置の画質設定機能に応じて、画像信号に疑似中間処
理による階調処理を行う回路で詳しくは後述する。出力
制御回路4は、画像信号に従って出力を制御する回路
で、例えばレーザーダイオード(LD)の点灯/駆動信
号を生成する。画像出力装置5は、例えばレーザープリ
ンタであり、感光体ドラム上にレーザー光で記録画像の
静電潜像を形成してトナーを付着させ、そのトナーを記
録紙に転写して加熱定着させることで画像出力する。
【0003】本発明は、上記のような画像処理装置の階
調処理回路3に関するものであり、以下に図3〜図5を
用いて階調処理回路について説明する。図3は、図2の
階調処理回路3の代表的な構成を示すブロック図であ
る。加算回路31は、入力した画像信号に対し、以前に
入力した画像信号から得られた誤差分の補正データを加
算する回路である。比較回路32は、2値化するための
スライスレベルと加算回路31で補正された画像信号を
比較して2値の出力及び誤差を出力する回路である。固
定スライスレベル33は、前述した比較回路32におけ
る2値化するためのスライスレベルである。誤差メモリ
34は、比較回路32から出力された誤差を、これ以後
に入力される画像信号に誤差分を与えるために記憶する
回路である。ウエイトマトリクス35は、誤差メモリに
記憶されたデータに所定の重みづけを行い加算回路31
に出力する回路である。
調処理回路3に関するものであり、以下に図3〜図5を
用いて階調処理回路について説明する。図3は、図2の
階調処理回路3の代表的な構成を示すブロック図であ
る。加算回路31は、入力した画像信号に対し、以前に
入力した画像信号から得られた誤差分の補正データを加
算する回路である。比較回路32は、2値化するための
スライスレベルと加算回路31で補正された画像信号を
比較して2値の出力及び誤差を出力する回路である。固
定スライスレベル33は、前述した比較回路32におけ
る2値化するためのスライスレベルである。誤差メモリ
34は、比較回路32から出力された誤差を、これ以後
に入力される画像信号に誤差分を与えるために記憶する
回路である。ウエイトマトリクス35は、誤差メモリに
記憶されたデータに所定の重みづけを行い加算回路31
に出力する回路である。
【0004】図4は、図3における誤差分の分配を説明
する図である。D00、D01、D02、D10、D1
1、D12は、画像信号の各画素に相当し、D00、D
01、D02は主走査方向に1列に並んだ画素であり、
D10、D11、D12はその下に副走査した列で1列
に並んだ画素である。例えば、図4(a)で画素D01
の階調処理回路3による処理が行われたとすると、その
誤差はD02、D10、D11、D12に分配されるべ
く誤差メモリ34に記憶される。続いて画素D02、D
10の階調処理回路3による処理が行われ図4(b)
(c)の画素D11が処理される順になった場合、誤差
メモリ34からは、D00、D01、D02、D10の
量子化誤差であるe00、e01、e02、e10が出
力されて所定の係数1/4で均等に重み付けされて元の
画像信号に加算されて処理される。ここで、i行j列の
位置の画素Dijの階調処理回路3で補正処理前のデー
タをdijとし、処理後のデータをdij’として、そ
のdijの発生誤差をeijとしたときに、例えば、画
素D11の補正処理後のデータd11’は次の(数1)
により表される。
する図である。D00、D01、D02、D10、D1
1、D12は、画像信号の各画素に相当し、D00、D
01、D02は主走査方向に1列に並んだ画素であり、
D10、D11、D12はその下に副走査した列で1列
に並んだ画素である。例えば、図4(a)で画素D01
の階調処理回路3による処理が行われたとすると、その
誤差はD02、D10、D11、D12に分配されるべ
く誤差メモリ34に記憶される。続いて画素D02、D
10の階調処理回路3による処理が行われ図4(b)
(c)の画素D11が処理される順になった場合、誤差
メモリ34からは、D00、D01、D02、D10の
量子化誤差であるe00、e01、e02、e10が出
力されて所定の係数1/4で均等に重み付けされて元の
画像信号に加算されて処理される。ここで、i行j列の
位置の画素Dijの階調処理回路3で補正処理前のデー
タをdijとし、処理後のデータをdij’として、そ
のdijの発生誤差をeijとしたときに、例えば、画
素D11の補正処理後のデータd11’は次の(数1)
により表される。
【0005】
【数1】d11’=d11+(1/4×e00+1/4
×e01+1/4×e02+1/4×e10) この補正処理されたデータd11を用いて階調処理回路
3で2値で再量子化して出力する場合には、そのi行j
列の位置の画素Dijの再量子化出力Bijと量子化誤
差eijは、(数1)で得られたd11’を用いるとB
11、e11となり、固定スライスレベルTH以上か未
満かにより次の(数2)のように表される。
×e01+1/4×e02+1/4×e10) この補正処理されたデータd11を用いて階調処理回路
3で2値で再量子化して出力する場合には、そのi行j
列の位置の画素Dijの再量子化出力Bijと量子化誤
差eijは、(数1)で得られたd11’を用いるとB
11、e11となり、固定スライスレベルTH以上か未
満かにより次の(数2)のように表される。
【0006】
【数2】d11’≧TH B11=1; e11=d1
1’−TH d11’<TH B11=0; e11=d11’ (THは定数)又、3値以上の多値の一例として、この
補正処理されたデータd11を用いて階調処理回路3で
5値で再量子化して出力する場合には、そのi行j列の
位置の画素Dijの再量子化出力Bijと量子化誤差e
ijは、数1で得られたd11’を用いるとB11、e
11となり、固定スライスレベルのレベルTH4、TH
3、TH2、TH1により次の(数3)のように表され
る。
1’−TH d11’<TH B11=0; e11=d11’ (THは定数)又、3値以上の多値の一例として、この
補正処理されたデータd11を用いて階調処理回路3で
5値で再量子化して出力する場合には、そのi行j列の
位置の画素Dijの再量子化出力Bijと量子化誤差e
ijは、数1で得られたd11’を用いるとB11、e
11となり、固定スライスレベルのレベルTH4、TH
3、TH2、TH1により次の(数3)のように表され
る。
【0007】
【数3】d11’≧TH4 B11=4; e11=d
11’−TH4 TH4>d11’≧TH3 B11=3; e11=d
11’−TH3 TH3>d11’≧TH2 B11=2; e11=d
11’−TH2 TH2>d11’≧TH1 B11=1; e11=d
11’−TH1 d11’<TH1 B11=0; e11=d11’ (TH1、TH2、TH3、TH4は定数:TH1<T
H2<TH3<TH4) 図5は、図4の均等な重み付けを処理される画素に対す
る各画素の位置で変えた場合を示す図である。図4と同
様に、図5(a)のD00〜D16は、画像信号の各画
素に相当し、D00〜D06は主走査方向に1列に並ん
だ画素であり、D10〜D16は、その下に副走査した
列で1列に並んだ画素である。図5の場合には主走査方
向に2画素先までと副走査方向には1画素先までその誤
差は分配されるべく誤差メモリ34に記憶される。例え
ば、図5(a)で画素D04の階調処理回路3による処
理が行われたとすると、その誤差はD05、D06、D
12、D13、D14、D15とD16に分配されるべ
く誤差メモリ34に記憶される。続いて画素D05〜D
13の階調処理回路3による処理が行われ図5(a)の
画素D14が処理される順になった場合、誤差メモリ3
4からは、d02〜d06、d12とd13の誤差分で
あるe02〜e06、e12とe13が出力されて図3
のウエイトマトリクス35に入力される。そのウエイト
マトリクス35での各誤差分に対する重み付けのマトリ
クスが図5(b)である。この図5(b)のマトリクス
で重み付けされた誤差分が元の画像信号に加算されて処
理される。ここで、i行j列の位置の画素Dijの階調
処理回路3で処理前のデータをdijとし、処理後のデ
ータをdij’として、そのdijの発生誤差をeij
としたときに、画素D14の処理後のデータd14’は
次の(数4)により表される。
11’−TH4 TH4>d11’≧TH3 B11=3; e11=d
11’−TH3 TH3>d11’≧TH2 B11=2; e11=d
11’−TH2 TH2>d11’≧TH1 B11=1; e11=d
11’−TH1 d11’<TH1 B11=0; e11=d11’ (TH1、TH2、TH3、TH4は定数:TH1<T
H2<TH3<TH4) 図5は、図4の均等な重み付けを処理される画素に対す
る各画素の位置で変えた場合を示す図である。図4と同
様に、図5(a)のD00〜D16は、画像信号の各画
素に相当し、D00〜D06は主走査方向に1列に並ん
だ画素であり、D10〜D16は、その下に副走査した
列で1列に並んだ画素である。図5の場合には主走査方
向に2画素先までと副走査方向には1画素先までその誤
差は分配されるべく誤差メモリ34に記憶される。例え
ば、図5(a)で画素D04の階調処理回路3による処
理が行われたとすると、その誤差はD05、D06、D
12、D13、D14、D15とD16に分配されるべ
く誤差メモリ34に記憶される。続いて画素D05〜D
13の階調処理回路3による処理が行われ図5(a)の
画素D14が処理される順になった場合、誤差メモリ3
4からは、d02〜d06、d12とd13の誤差分で
あるe02〜e06、e12とe13が出力されて図3
のウエイトマトリクス35に入力される。そのウエイト
マトリクス35での各誤差分に対する重み付けのマトリ
クスが図5(b)である。この図5(b)のマトリクス
で重み付けされた誤差分が元の画像信号に加算されて処
理される。ここで、i行j列の位置の画素Dijの階調
処理回路3で処理前のデータをdijとし、処理後のデ
ータをdij’として、そのdijの発生誤差をeij
としたときに、画素D14の処理後のデータd14’は
次の(数4)により表される。
【0008】
【数4】d14’=d14+1/16(2×e12+4
×e13+e02+2×e03+4×e04+2×e0
5+e06) 上記のように2値又は多値での誤差拡散
処理は、再量子化の際の量子化誤差をまだ処理していな
い周囲の画素に配分する方式であり、その誤差拡散処理
を画像処理装置で実施することで誤差補正を伴う疑似中
間調処理を可能として高品位な画像を得ていた。一方、
近年の処理回路素子技術の進歩により、各画素毎の画像
データの補正処理を主走査方向の複数の画素で同時に処
理が可能な並列処理型の回路を有するプロセッサ、例え
ば特開平8−317211号公報に記載されたプロセッ
サが知られるようになった。
×e13+e02+2×e03+4×e04+2×e0
5+e06) 上記のように2値又は多値での誤差拡散
処理は、再量子化の際の量子化誤差をまだ処理していな
い周囲の画素に配分する方式であり、その誤差拡散処理
を画像処理装置で実施することで誤差補正を伴う疑似中
間調処理を可能として高品位な画像を得ていた。一方、
近年の処理回路素子技術の進歩により、各画素毎の画像
データの補正処理を主走査方向の複数の画素で同時に処
理が可能な並列処理型の回路を有するプロセッサ、例え
ば特開平8−317211号公報に記載されたプロセッ
サが知られるようになった。
【0009】図6は、並列処理型のプロセッサを用いて
誤差拡散処理等の処理を行う階調処理回路の代表的な一
例である。データ入力レジスタ41は、入力された画像
データを画素毎に複数同時に後述する並列処理プロセッ
サ42に入力させるためのレジスタである。並列処理プ
ロセッサ42は、上記の疑似中間調処理を主走査方向の
複数画素で同時に並列処理可能なプロセッサである。誤
差メモリ43は、並列処理プロセッサ42で処理された
全画素の誤差を記憶可能なメモリである。データ出力レ
ジスタ44は、並列処理された画像データを画素毎に主
走査方向に従って順次出力させるためのレジスタであ
る。このような並列処理プロセッサを使用することで、
注目画素に対して周囲の処理前の画素も含めての並列処
理や、前ラインや前々ラインの誤差データを並列に演算
処理することが可能になり、効率よく演算することが可
能になった。
誤差拡散処理等の処理を行う階調処理回路の代表的な一
例である。データ入力レジスタ41は、入力された画像
データを画素毎に複数同時に後述する並列処理プロセッ
サ42に入力させるためのレジスタである。並列処理プ
ロセッサ42は、上記の疑似中間調処理を主走査方向の
複数画素で同時に並列処理可能なプロセッサである。誤
差メモリ43は、並列処理プロセッサ42で処理された
全画素の誤差を記憶可能なメモリである。データ出力レ
ジスタ44は、並列処理された画像データを画素毎に主
走査方向に従って順次出力させるためのレジスタであ
る。このような並列処理プロセッサを使用することで、
注目画素に対して周囲の処理前の画素も含めての並列処
理や、前ラインや前々ラインの誤差データを並列に演算
処理することが可能になり、効率よく演算することが可
能になった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記の誤差拡散処理の
説明からわかるように、主走査方向の同列の画素の誤差
データを利用して誤差拡散方式を実施するには、注目画
素に対してその注目画素の直前の画素を演算処理に利用
するため、その直前の画素は注目画素の処理時には既に
処理を終えている必要が有る。しかしながら、並列処理
プロセッサでは複数の画素を同時に処理するために注目
画素に対して未処理の直前画素が存在してしまう。従っ
て、そのような用途には並列処理プロセッサを使用する
ことはできなかった。又、誤差拡散処理を並列処理プロ
セッサに適用するために、同一ラスタの画素の処理時に
同一ラスタの前の画素の量子化誤差を分配しない誤差拡
散処理を行うと、並列処理は可能になるものの、同一ラ
スタの画素に量子化誤差が分配されないことから、画像
に特異なテクスチャが発生して画像が劣化する。本発明
の解決しようとする課題は、画像劣化が少なく並列処理
プロセッサで処理可能な誤差拡散方法とその誤差拡散方
法を用いて誤差拡散処理を行う画像処理装置を提供する
ことである。
説明からわかるように、主走査方向の同列の画素の誤差
データを利用して誤差拡散方式を実施するには、注目画
素に対してその注目画素の直前の画素を演算処理に利用
するため、その直前の画素は注目画素の処理時には既に
処理を終えている必要が有る。しかしながら、並列処理
プロセッサでは複数の画素を同時に処理するために注目
画素に対して未処理の直前画素が存在してしまう。従っ
て、そのような用途には並列処理プロセッサを使用する
ことはできなかった。又、誤差拡散処理を並列処理プロ
セッサに適用するために、同一ラスタの画素の処理時に
同一ラスタの前の画素の量子化誤差を分配しない誤差拡
散処理を行うと、並列処理は可能になるものの、同一ラ
スタの画素に量子化誤差が分配されないことから、画像
に特異なテクスチャが発生して画像が劣化する。本発明
の解決しようとする課題は、画像劣化が少なく並列処理
プロセッサで処理可能な誤差拡散方法とその誤差拡散方
法を用いて誤差拡散処理を行う画像処理装置を提供する
ことである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置に
おいては、入力した画像信号を2値以上の量子化信号に
量子化して出力可能と共に量子化時に発生する量子化誤
差を出力可能な演算装置と、画像信号を演算装置に入力
する入力装置と、演算装置から出力された量子化誤差を
記憶可能な誤差メモリと、演算装置で演算された量子化
信号を出力する出力装置を有し、演算装置は入力した画
像信号の量子化誤差をその後処理される画素の画像信号
に配分するため誤差メモリに格納し、その後の画像信号
の処理時には所定の以前の画像信号の量子化誤差を誤差
メモリから読み出して画像信号を補正して量子化する画
像処理装置において、さらに、量子化対象画素の前のラ
スタの量子化誤差から、量子化対象画素と同一ラスタの
量子化誤差を予測する誤差予測演算装置を有し、演算装
置では、量子化対象画素の画像信号を補正する場合に、
量子化対象画素と同一ラスタの画素の量子化誤差には、
誤差予測演算装置で予測された量子化誤差を用いて誤差
拡散処理を実施することを特徴とする。本発明では、量
子化対象画素の同一ラスタの量子化誤差を、前のラスタ
の量子化誤差から予測演算して得ることができるので、
実際の直前画素の処理結果の量子化誤差を待って量子化
対象画素の処理を行う必要が無くなり、並列処理プロセ
ッサにより複数画素の同時処理や同一ラスタの全画素の
一括処理が可能になる。又、予測演算では、量子化誤差
に定数を用いて演算することで演算処理を簡潔にするこ
とができる。
おいては、入力した画像信号を2値以上の量子化信号に
量子化して出力可能と共に量子化時に発生する量子化誤
差を出力可能な演算装置と、画像信号を演算装置に入力
する入力装置と、演算装置から出力された量子化誤差を
記憶可能な誤差メモリと、演算装置で演算された量子化
信号を出力する出力装置を有し、演算装置は入力した画
像信号の量子化誤差をその後処理される画素の画像信号
に配分するため誤差メモリに格納し、その後の画像信号
の処理時には所定の以前の画像信号の量子化誤差を誤差
メモリから読み出して画像信号を補正して量子化する画
像処理装置において、さらに、量子化対象画素の前のラ
スタの量子化誤差から、量子化対象画素と同一ラスタの
量子化誤差を予測する誤差予測演算装置を有し、演算装
置では、量子化対象画素の画像信号を補正する場合に、
量子化対象画素と同一ラスタの画素の量子化誤差には、
誤差予測演算装置で予測された量子化誤差を用いて誤差
拡散処理を実施することを特徴とする。本発明では、量
子化対象画素の同一ラスタの量子化誤差を、前のラスタ
の量子化誤差から予測演算して得ることができるので、
実際の直前画素の処理結果の量子化誤差を待って量子化
対象画素の処理を行う必要が無くなり、並列処理プロセ
ッサにより複数画素の同時処理や同一ラスタの全画素の
一括処理が可能になる。又、予測演算では、量子化誤差
に定数を用いて演算することで演算処理を簡潔にするこ
とができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て、図を用いて説明する。図1は、本発明に係る画像処
理装置における誤差拡散処理を行う階調処理回路の一実
施形態を示すブロック図である。データ入力レジスタ5
1は、入力された画像データを画素毎に各レジスタに格
納して、複数の画素の画像データを同時に後述する並列
処理プロセッサ52に入力させるためのレジスタであ
る。並列処理プロセッサ52は、疑似中間調処理を主走
査方向の複数画素で同時に並列処理可能なプロセッサで
あり、好ましくは、入力される1ラスタの全画素を同時
に並列処理可能なプロセッサである。誤差メモリ53
は、並列処理プロセッサ52で処理された全画素の誤差
を少なくとも入力データの補正で使用される所定ラスタ
分だけ記憶可能なメモリである。データ出力レジスタ5
4は、並列処理された画像データを画素毎に主走査方向
に従って順次出力させるためのレジスタである。誤差予
測演算装置55は、量子化対象画素の前のラスタの量子
化誤差のデータから量子化対象画素と同一ラスタの他の
画素の量子化誤差を予測演算する演算装置である。上記
構成により、量子化対象画素の補正において、量子化対
象画素と同一ラスタの前の画素の量子化誤差に誤差予測
演算装置55で予測演算された量子化誤差を用いること
ができ、その結果、特異なテクスチャー等を発生させず
に並列処理プロセッサを有効に使用することができる。
本発明では、量子化対象画素と同一ラスタの前の画素の
量子化誤差に定数を用いて、量子化対象画素の量子化を
演算する。
て、図を用いて説明する。図1は、本発明に係る画像処
理装置における誤差拡散処理を行う階調処理回路の一実
施形態を示すブロック図である。データ入力レジスタ5
1は、入力された画像データを画素毎に各レジスタに格
納して、複数の画素の画像データを同時に後述する並列
処理プロセッサ52に入力させるためのレジスタであ
る。並列処理プロセッサ52は、疑似中間調処理を主走
査方向の複数画素で同時に並列処理可能なプロセッサで
あり、好ましくは、入力される1ラスタの全画素を同時
に並列処理可能なプロセッサである。誤差メモリ53
は、並列処理プロセッサ52で処理された全画素の誤差
を少なくとも入力データの補正で使用される所定ラスタ
分だけ記憶可能なメモリである。データ出力レジスタ5
4は、並列処理された画像データを画素毎に主走査方向
に従って順次出力させるためのレジスタである。誤差予
測演算装置55は、量子化対象画素の前のラスタの量子
化誤差のデータから量子化対象画素と同一ラスタの他の
画素の量子化誤差を予測演算する演算装置である。上記
構成により、量子化対象画素の補正において、量子化対
象画素と同一ラスタの前の画素の量子化誤差に誤差予測
演算装置55で予測演算された量子化誤差を用いること
ができ、その結果、特異なテクスチャー等を発生させず
に並列処理プロセッサを有効に使用することができる。
本発明では、量子化対象画素と同一ラスタの前の画素の
量子化誤差に定数を用いて、量子化対象画素の量子化を
演算する。
【0013】以下にその演算方法を説明する。本発明で
は、図5における画素D14の補正された画像データd
14’の(数4)の式は、量子化対象画素の同一ラスタ
の前の画素の量子化誤差e12とe13が予測誤差e1
2’とe13’に変わることから、次の(数5)のよう
になる。
は、図5における画素D14の補正された画像データd
14’の(数4)の式は、量子化対象画素の同一ラスタ
の前の画素の量子化誤差e12とe13が予測誤差e1
2’とe13’に変わることから、次の(数5)のよう
になる。
【0014】
【数5】d14’=d14+1/16(2×e12’+
4×e13’+e02+2×e03+4×e04+2×
e05+e06) ここで、量子化誤差の演算について説明しておくと、例
えば、画素D14の量子化誤差e14は、補正された画
像データd14’が求まれば、そのd14’から(数
2)又は(数3)により一義的に決定される関数であ
る。即ち、次の(数6)のように定義することができ
る。
4×e13’+e02+2×e03+4×e04+2×
e05+e06) ここで、量子化誤差の演算について説明しておくと、例
えば、画素D14の量子化誤差e14は、補正された画
像データd14’が求まれば、そのd14’から(数
2)又は(数3)により一義的に決定される関数であ
る。即ち、次の(数6)のように定義することができ
る。
【0015】
【数6】eij’=fe(dij’) 従って、(数5)の補正データd14’を求めるために
は、誤差データe12’とe13’を求める必要があ
り、 差データe12’とe13’を求めるためには、
補正データd12’とd13’を求める必要があるこ
とになる。d12’とd13’を求める式は(数5)の
d14’を求める式の各項の値を変えることで同様に求
まるが、そのまま演算しようとするとさらに前の画素の
e10’やe11’が必要になり、順次どんどん前に遡
った値が必要になってしまうことからd12’の演算に
おけるe10’やe11に相当する値やd13’の演算
におけるe11’やe12’に相当する隣接誤差の値に
は定数Cn(C0、C1、C2、C3)を用いることす
る。定数Cn(C0、C1、C2、C3)を用いてd1
2’とd13’を求める式は次の(数7)(数8)のよ
うになる。
は、誤差データe12’とe13’を求める必要があ
り、 差データe12’とe13’を求めるためには、
補正データd12’とd13’を求める必要があるこ
とになる。d12’とd13’を求める式は(数5)の
d14’を求める式の各項の値を変えることで同様に求
まるが、そのまま演算しようとするとさらに前の画素の
e10’やe11’が必要になり、順次どんどん前に遡
った値が必要になってしまうことからd12’の演算に
おけるe10’やe11に相当する値やd13’の演算
におけるe11’やe12’に相当する隣接誤差の値に
は定数Cn(C0、C1、C2、C3)を用いることす
る。定数Cn(C0、C1、C2、C3)を用いてd1
2’とd13’を求める式は次の(数7)(数8)のよ
うになる。
【0016】
【数7】d13’=d13+1/16(2×C0+4×
C1+e01+2×e02+4×e03+2×e04+
e05)
C1+e01+2×e02+4×e03+2×e04+
e05)
【0017】
【数8】d12’=d12+1/16(2×C2+4×
C3+e00+2×e01+4×e02+2×e03+
e04) 又、上記(数7)、(数8)から量子化誤差 e12’
とe13’を求める式は次の(数9)、(数10)のよ
うになる。
C3+e00+2×e01+4×e02+2×e03+
e04) 又、上記(数7)、(数8)から量子化誤差 e12’
とe13’を求める式は次の(数9)、(数10)のよ
うになる。
【0018】
【数9】e13’=fe(d13’)
【0019】
【数10】e12’=fe(d12’) 上記の(数9)と(数10)により、e12’とe1
3’を求めることができるわけであるが、ここで、さら
に、画像の白地等のデータ変化の無い場合で、前ラスタ
のラインの誤差の合計が無い状態における、上記(数
7)と(数8)における定数C0、C1、C2、C3は
どのように決定されるかを説明する。(数7)と(数
8)における定数C0、C1、C2、C3の決定には、
量子化対象画素の前のラスタの量子化誤差の隣接画素の
データを利用して、前ラスタのラインの誤差データの合
計が所定のしきい値(T0又はT1)より大きいか小さ
いかで決定し、その合計がしきい値より小さい時にCn
を0とし、それ以外の時にはCnを定数とする場合が考
えられる。その決定するための式は次の(数11)と
(数12)のようになる。
3’を求めることができるわけであるが、ここで、さら
に、画像の白地等のデータ変化の無い場合で、前ラスタ
のラインの誤差の合計が無い状態における、上記(数
7)と(数8)における定数C0、C1、C2、C3は
どのように決定されるかを説明する。(数7)と(数
8)における定数C0、C1、C2、C3の決定には、
量子化対象画素の前のラスタの量子化誤差の隣接画素の
データを利用して、前ラスタのラインの誤差データの合
計が所定のしきい値(T0又はT1)より大きいか小さ
いかで決定し、その合計がしきい値より小さい時にCn
を0とし、それ以外の時にはCnを定数とする場合が考
えられる。その決定するための式は次の(数11)と
(数12)のようになる。
【0020】
【数11】(数7)における定数C0,C1の決定条件
式(T0、K0、K1は定数)。 e01+e02+e03+e04+e05<T0の時;
C0=0、C1=0 e01+e02+e03+e04+e05≧T0の時;
C0=K0、C1=K1
式(T0、K0、K1は定数)。 e01+e02+e03+e04+e05<T0の時;
C0=0、C1=0 e01+e02+e03+e04+e05≧T0の時;
C0=K0、C1=K1
【0021】
【数12】(数8)における定数C2,C3の決定条件
式(T1、K2、K3は定数)。 e01+e02+e03+e04+e05<T1の時;
C2=0、C3=0 e01+e02+e03+e04+e05≧T1の時;
C2=K2、C3=K3 又、上記(数11)(数12)の前ラスタのラインの隣
接誤差の合計がしきい値(T0又はT1)以上の時に、
定数C0、C1、C2、C3の決定の精度を高める(予
測誤差が実際から外れる可能性の削減の)ために、(数
7)(数8)で求めるd13’とd12’の補正前の入
力データd13とd12を別のしきい値(T2又はT
3)と比較することを決定条件に加えることもできる。
その決定条件にd13とd12を加えた式は次の(数1
3)と(数14)のようになる。
式(T1、K2、K3は定数)。 e01+e02+e03+e04+e05<T1の時;
C2=0、C3=0 e01+e02+e03+e04+e05≧T1の時;
C2=K2、C3=K3 又、上記(数11)(数12)の前ラスタのラインの隣
接誤差の合計がしきい値(T0又はT1)以上の時に、
定数C0、C1、C2、C3の決定の精度を高める(予
測誤差が実際から外れる可能性の削減の)ために、(数
7)(数8)で求めるd13’とd12’の補正前の入
力データd13とd12を別のしきい値(T2又はT
3)と比較することを決定条件に加えることもできる。
その決定条件にd13とd12を加えた式は次の(数1
3)と(数14)のようになる。
【0022】
【数13】(数7)における定数C0,C1の決定条件
式(T0、T2,K00、K01、K10、K11は定
数)。 e01+e02+e03+e04+e05<T0の時;
C0=0、C1=0 e01+e02+e03+e04+e05≧T0の時; d13≧T2の時:C0=K00、C1=K10 d13<T2の時:C0=K01、C1=K11
式(T0、T2,K00、K01、K10、K11は定
数)。 e01+e02+e03+e04+e05<T0の時;
C0=0、C1=0 e01+e02+e03+e04+e05≧T0の時; d13≧T2の時:C0=K00、C1=K10 d13<T2の時:C0=K01、C1=K11
【0023】
【数14】(数8)における定数C2,C3の決定条件
式(T1、T3、K20、K21、K30、K31は定
数)。 e01+e02+e03+e04+e05<T1の時;
C2=0、C3=0 e01+e02+e03+e04+e05≧T1の時; d12≧T3の時:C0=K20、C1=K30 d12<T3の時:C0=K21、C1=K31 又、上記(数11)(数12)(数13)(数14)で
定数を決定する場合で、前のラスタのライン誤差の合計
が小さい時、例えば、白地から画像部分へ入った時に
は、定数を0にするのではなく、ある程度の値を入れる
ようにして誤差配分の立ち上がりをスムーズにし、境界
線で画像が不自然にならないようにしても良い。前のラ
スタのライン誤差の合計が小さい時にある程度の値を入
れる決定条件式は次の(数15)のようになる。
式(T1、T3、K20、K21、K30、K31は定
数)。 e01+e02+e03+e04+e05<T1の時;
C2=0、C3=0 e01+e02+e03+e04+e05≧T1の時; d12≧T3の時:C0=K20、C1=K30 d12<T3の時:C0=K21、C1=K31 又、上記(数11)(数12)(数13)(数14)で
定数を決定する場合で、前のラスタのライン誤差の合計
が小さい時、例えば、白地から画像部分へ入った時に
は、定数を0にするのではなく、ある程度の値を入れる
ようにして誤差配分の立ち上がりをスムーズにし、境界
線で画像が不自然にならないようにしても良い。前のラ
スタのライン誤差の合計が小さい時にある程度の値を入
れる決定条件式は次の(数15)のようになる。
【0024】
【数15】(数11)(数12)(数13)(数14)
において、 e01+e02+e03+e04+e05<T1の時;
C0=P0 、C1=P1、C2=P2、C3=P3 (ただし、P0、P1、P2、P3は、P0≠0≠K*
*、P1≠0≠K **、P2≠0≠ K**、P3≠
0≠ K**の定数とする。) 上記のように定数を決定することで、本発明の画像処理
装置では、量子化対象画素の同一ラスタの量子化誤差
を、前のラスタの量子化誤差から予測演算して得ること
ができるので、実際の直前画素の処理結果の量子化誤差
を待って量子化対象画素の処理を行う必要が無くなり、
並列処理プロセッサにより複数画素の同時処理や同一ラ
スタの全画素の一括処理が可能になる。又、その予測演
算では、量子化誤差に定数を用いて演算することで演算
処理を簡潔にすることができる。尚、本実施形態の図1
の記載中では、並列処理プロセッサ52と誤差予測演算
装置55を分離したものとして記載したが、両者は一体
に構成されていても良く、誤差メモリ53及び入出力の
レジスタ51や54を含めて並列処理プロセッサ52と
誤差予測演算装置55の素子上の組み合わせは全く任意
に可能である。又、図3のウエイトマトリクスの範囲を
変えたり、予測範囲を変えることで計算量は変わるが、
何れも本発明の式の増減や扱い画素の範囲を変更するこ
とで対応が可能で同じ効果を得ることができる。さら
に、本実施形態では、並列処理回路(並列処理プロセッ
サ)を用いて説明したが、本発明を実施することで通常
の並列でない処理回路においても処理の簡単化を図るこ
とが可能である。
において、 e01+e02+e03+e04+e05<T1の時;
C0=P0 、C1=P1、C2=P2、C3=P3 (ただし、P0、P1、P2、P3は、P0≠0≠K*
*、P1≠0≠K **、P2≠0≠ K**、P3≠
0≠ K**の定数とする。) 上記のように定数を決定することで、本発明の画像処理
装置では、量子化対象画素の同一ラスタの量子化誤差
を、前のラスタの量子化誤差から予測演算して得ること
ができるので、実際の直前画素の処理結果の量子化誤差
を待って量子化対象画素の処理を行う必要が無くなり、
並列処理プロセッサにより複数画素の同時処理や同一ラ
スタの全画素の一括処理が可能になる。又、その予測演
算では、量子化誤差に定数を用いて演算することで演算
処理を簡潔にすることができる。尚、本実施形態の図1
の記載中では、並列処理プロセッサ52と誤差予測演算
装置55を分離したものとして記載したが、両者は一体
に構成されていても良く、誤差メモリ53及び入出力の
レジスタ51や54を含めて並列処理プロセッサ52と
誤差予測演算装置55の素子上の組み合わせは全く任意
に可能である。又、図3のウエイトマトリクスの範囲を
変えたり、予測範囲を変えることで計算量は変わるが、
何れも本発明の式の増減や扱い画素の範囲を変更するこ
とで対応が可能で同じ効果を得ることができる。さら
に、本実施形態では、並列処理回路(並列処理プロセッ
サ)を用いて説明したが、本発明を実施することで通常
の並列でない処理回路においても処理の簡単化を図るこ
とが可能である。
【0025】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明は、以下
のような優れた効果を奏する。本発明の画像処理装置に
よれば、量子化対象画素の同一ラスタの量子化誤差を、
前のラスタの量子化誤差から予測演算して得ることがで
きるので、実際の直前画素の処理結果の量子化誤差を待
って量子化対象画素の処理を行う必要が無くなり、並列
処理プロセッサにより複数画素の同時処理や同一ラスタ
の全画素の一括処理が可能になる。又、予測演算では、
量子化誤差に定数を用いて演算することで演算処理を簡
潔にすることができる。
のような優れた効果を奏する。本発明の画像処理装置に
よれば、量子化対象画素の同一ラスタの量子化誤差を、
前のラスタの量子化誤差から予測演算して得ることがで
きるので、実際の直前画素の処理結果の量子化誤差を待
って量子化対象画素の処理を行う必要が無くなり、並列
処理プロセッサにより複数画素の同時処理や同一ラスタ
の全画素の一括処理が可能になる。又、予測演算では、
量子化誤差に定数を用いて演算することで演算処理を簡
潔にすることができる。
【図1】本発明に係る画像処理装置における誤差拡散処
理を行う階調処理回路の一実施形態を示すブロック図で
ある。
理を行う階調処理回路の一実施形態を示すブロック図で
ある。
【図2】従来の画像処理装置における疑似中間処理を行
う階調処理回路を含んだ全体構成を示す図である。
う階調処理回路を含んだ全体構成を示す図である。
【図3】図2の階調処理回路3の代表的な構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図4】(a)(b)及び(c)は図3における誤差分
の分配を説明する図である。
の分配を説明する図である。
【図5】(a)及び(b)は図4の均等な重み付けを処
理される画素に対する各画素の位置で変えた場合を示す
図である。
理される画素に対する各画素の位置で変えた場合を示す
図である。
【図6】並列処理型のプロセッサを用いて誤差拡散処理
等の処理を行う階調処理回路の代表的な一例である。
等の処理を行う階調処理回路の代表的な一例である。
1・・・画像入力装置、2・・・入力画像信号処理回
路、3・・・階調処理回路、4・・・出力制御回路、5
・・・画像出力装置、31・・・加算回路、32・・・
比較回路、33・・・固定スライスレベル、34・・・
誤差メモリ、35・・・ウエイトマトリクス、41、5
1・・・データ入力レジスタ、42、52・・・並列処
理プロセッサ、43、53・・・誤差メモリ、44、5
4・・・データ出力レジスタ、55・・・誤差予測演算
装置
路、3・・・階調処理回路、4・・・出力制御回路、5
・・・画像出力装置、31・・・加算回路、32・・・
比較回路、33・・・固定スライスレベル、34・・・
誤差メモリ、35・・・ウエイトマトリクス、41、5
1・・・データ入力レジスタ、42、52・・・並列処
理プロセッサ、43、53・・・誤差メモリ、44、5
4・・・データ出力レジスタ、55・・・誤差予測演算
装置
Claims (7)
- 【請求項1】 入力した画像信号を2値以上の量子化信
号に量子化して出力可能であると共に量子化時に発生す
る量子化誤差を出力可能な演算手段と、画像信号を前記
演算手段に入力する入力手段と、前記演算手段から出力
された量子化誤差を記憶可能な誤差メモリと、前記演算
手段で演算された量子化信号を出力する出力手段を有
し、前記演算手段は入力した画像信号の量子化誤差をそ
の後処理される画素の画像信号に配分するため前記誤差
メモリに格納し、その後の画像信号の処理時には所定の
以前の画像信号の量子化誤差を誤差メモリから読み出し
て画像信号を補正して量子化する画像処理装置におい
て、 さらに、量子化対象画素の前のラスタの量子化誤差か
ら、量子化対象画素と同一ラスタの量子化誤差を予測す
る誤差予測演算手段を有し、 前記演算手段では、量子化対象画素の画像信号を補正す
る場合に、量子化対象画素と同一ラスタの画素の量子化
誤差には、前記誤差予測演算手段で予測された量子化誤
差を用いて誤差拡散処理を実施することを特徴とする画
像処理装置。 - 【請求項2】 前記誤差予測演算手段は、量子化対象画
素と同一ラスタで且つ量子化対象画素の前の量子化誤差
を予測することを特徴とする請求項1に記載の画像処理
装置。 - 【請求項3】 前記演算手段は、複数の画像信号を同時
に入力、演算、そして、出力可能な並列処理プロセッサ
であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処
理装置。 - 【請求項4】 前記演算手段は、1ラスタの全画素の画
像信号を同時に並列処理が可能な並列処理プロセッサで
あることを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 【請求項5】 前記誤差予測演算手段は、量子化対象画
素の前のラスタの量子化誤差と定数値を用いて量子化誤
差を予測演算することを特徴とする請求項1、2、3、
4のいずれかに記載の画像処理装置。 - 【請求項6】 画像信号を演算手段に入力し、入力した
画像信号を演算手段で2値以上の量子化信号に量子化
し、その量子化時に発生する量子化誤差を量子化対象画
素の後に処理される画素に配分する誤差拡散処理方法に
おいて、量子化対象画素と同一ラスタの画素への量子化
誤差の配分には、量子化誤差の予測値を配分するように
したことを特徴とする誤差拡散処理方法。 - 【請求項7】 前記量子化誤差の予測値は、量子化対象
画素の前のラスタの量子化誤差と定数値により演算され
ることを特徴とする請求項6に記載の誤差拡散処理方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9323874A JPH11146202A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 画像処理装置及び誤差拡散処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9323874A JPH11146202A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 画像処理装置及び誤差拡散処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11146202A true JPH11146202A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=18159570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9323874A Pending JPH11146202A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 画像処理装置及び誤差拡散処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11146202A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005064585A1 (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 画像信号処理装置および画像信号処理方法 |
US6977756B2 (en) | 2000-06-12 | 2005-12-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Error diffusion processing device |
US7336398B2 (en) * | 2003-06-24 | 2008-02-26 | Realtek Semiconductor Corp. | Error prediction method for halftone processing |
JP2010504007A (ja) * | 2006-09-15 | 2010-02-04 | 北大方正集▲団▼有限公司 | マルチサイトfmスクリーンドットを同時に生成する方法及び装置 |
-
1997
- 1997-11-10 JP JP9323874A patent/JPH11146202A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7336398B2 (en) * | 2003-06-24 | 2008-02-26 | Realtek Semiconductor Corp. | Error prediction method for halftone processing |
WO2005064585A1 (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 画像信号処理装置および画像信号処理方法 |
US7310105B2 (en) | 2003-12-26 | 2007-12-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image signal processing device and image signal processing method |
KR100823153B1 (ko) | 2003-12-26 | 2008-04-21 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 화상 신호 처리 장치 및 화상 신호 처리 방법 |
JP2010504007A (ja) * | 2006-09-15 | 2010-02-04 | 北大方正集▲団▼有限公司 | マルチサイトfmスクリーンドットを同時に生成する方法及び装置 |
US8699080B2 (en) | 2006-09-15 | 2014-04-15 | Peking University Founder Group Co., Ltd. | Method and apparatus for generating multi-site FM screen dots simultaneously |
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