JPH11150659A - 画像処理方法 - Google Patents

画像処理方法

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JPH11150659A
JPH11150659A JP9316778A JP31677897A JPH11150659A JP H11150659 A JPH11150659 A JP H11150659A JP 9316778 A JP9316778 A JP 9316778A JP 31677897 A JP31677897 A JP 31677897A JP H11150659 A JPH11150659 A JP H11150659A
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JP
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edge
error
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JP9316778A
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Hiroyuki Morimatsu
啓幸 森松
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/405Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
    • H04N1/4051Halftoning, 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
    • H04N1/4052Halftoning, 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 by error diffusion, i.e. transferring the binarising error to neighbouring dot decisions
    • H04N1/4053Halftoning, 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 by error diffusion, i.e. transferring the binarising error to neighbouring dot decisions with threshold modulated relative to input image data or vice versa

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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 2値画像のエッジ再現性の向上を図ることの
できる画像処理方法を得ることを目的とする。 【解決手段】 注目画素121を決定し、この注目画素
121に隣接してこの注目画素121を挟む2つの隣接
画素125,126を決定し、注目画素121と2つの
隣接画素125,126とのそれぞれの濃度差を求め、
2つの濃度差の少なくとも1つの濃度差が所定の設定値
より大きい場合には注目画素121をエッジ部の画素と
し、いずれもの濃度差が所定の設定値より小さい場合に
は注目画素121はエッジ部ではない画素とし、注目画
素121がエッジ部の画素である場合の2値化処理時の
閾値を、注目画素121がエッジ部ではない画素である
場合の2値化処理時の閾値よりも低く設定して2値化処
理を行う画像処理方法とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、スキャ
ナ、複写機、ファクシミリ等に適用され、多値画像情報
を2値画像として再現する画像処理方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】多値画像を2値画像に変換する方法の1
つとして、誤差拡散法が広く知られている。
【0003】図5は従来の誤差拡散法を実行する回路を
示すブロック図である。同図において画像メモリ100
から2値化処理を行う注目画素121の多値データDが
読み込まれ、γ補正ROM101に格納されている補正
データを参照してプリンタ等の出力機器の印字特性に応
じた多値データへとγ補正される。γ補正された多値デ
ータD’は誤差拡散処理部107の加算器102によ
り、この注目画素121における誤差データEが加算さ
れ、F=D’+Eが出力される。
【0004】誤差データを付加された注目画素121の
データFは、比較器104において2値化閾値Thと比
較され、F≧Thの場合には2値信号B=”1”が出力
され、F<Thの場合には2値信号B=”0”が出力さ
れる。そして、この出力結果から、2値化処理時の2値
化誤差E’が減算器106によりE’=F−B’として
算出される。
【0005】ここで、入力データが256階調(0〜2
55)である場合、B’=B×255となる。したがっ
て、例えば、入力多値データがD=230、2値化の閾
値がTh=128である場合、2値化後の出力データは
B=1であり、2値化誤差Eは、E=D−B×255=
230−1×255=−25となる。
【0006】この2値化誤差Eは重み付け誤差演算器1
05において、所定の誤差マトリクスMxyにより、こ
れ以降処理される画素のデータに対して分配するため
に、誤差メモリ103に格納され、次画素の多値データ
に加算器102で加算され、誤差データの伝播が行われ
る。
【0007】すなわち、例では入力多値データがD=2
30であるのに対して、2値化閾値Th=128との比
較結果、2値化後の出力データは1であり、256階調
での255となるため、入力多値データDの230に対
して25の誤差が生じる。したがって、入力多値データ
D=230に対する誤差25を2値化誤差とし、この誤
差を、誤差マトリクスを用いて重み付け誤差演算器10
5により未処理の画素の誤差メモリ103へ誤差分配
し、以降の画素での2値化処理に反映させる。
【0008】ここで、従来の誤差拡散法において用いら
れる誤差マトリクスMxyの一例を図6に示す。
【0009】図6において、*で示した画素が現在の注
目画素121であり、この画素に対して2値化処理を行
うとする。
【0010】この注目画素121を2値化した際に生じ
る誤差を、同図に示した重み付け係数(7,1,5,
3)で未処理の次画素に対して誤差を配分する。そし
て、*で示された注目画素121の2値化処理を行う際
は誤差メモリ103に格納された誤差配分値を読み出
し、この誤差配分値を用いて画像メモリ100から読み
出された次の入力値に対して補正を行う。
【0011】このように誤差拡散法は、ある画素の2値
化処理の際に生じる2値化誤差を、以降に2値化処理す
る画素データに対して分配し、2値化後に画像データと
元の多値画像データとの誤差を最小に押さえようとする
方法である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このような誤差拡散法
による2値化処理を行った画像においては、誤差を周囲
画素に分配するという性質上、2値化された画像のエッ
ジ部の再現性が問題となる。つまり、注目画素121に
おいて、周囲の画素の情報が一部付加されるために画像
のエッジ部にぼけが発生するのである。
【0013】この課題についての従来のアプローチとし
て、元の多値データに対してハイパスフィルター等によ
るエッジ強調処理を施し、エッジの保存性を向上させる
といった方法が用いられている。
【0014】しかしながら、これによれば、画像全体に
フィルター処理が影響して画質が劣化するといった新た
な問題が発生するので、根本的な解決には至ってない。
【0015】そこで、本発明は、誤差拡散処理後の2値
画像のエッジ再現性の向上を図ることのできる画像処理
方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の画像処理方法は、注目画素121を決定
し、この注目画素121に隣接してこの注目画素121
を挟む2つの隣接画素125,126を決定し、注目画
素121と2つの隣接画素125,126とのそれぞれ
の濃度差を求め、2つの濃度差の少なくとも1つの濃度
差が所定の設定値より大きい場合には注目画素121を
エッジ部の画素とし、いずれもの濃度差が所定の設定値
より小さい場合には注目画素121はエッジ部ではない
画素とし、注目画素121がエッジ部の画素である場合
の2値化処理時の閾値を、注目画素121がエッジ部で
はない画素である場合の2値化処理時の閾値よりも低く
設定して2値化処理を行うものである。
【0017】これにより、注目画素121がエッジ部の
画素である場合における当該画素のドットの発生が促進
されて2値画像のエッジ再現性の向上を図ることが可能
になる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、多階調の画素に2値化処理を行って2値画像を生成
する画像処理方法であって、注目画素121を決定し、
この注目画素121に隣接してこの注目画素121を挟
む2つの隣接画素125,126を決定し、注目画素1
21と2つの隣接画素125,126とのそれぞれの濃
度差を求め、2つの濃度差の少なくとも1つの濃度差が
所定の設定値より大きい場合には注目画素121をエッ
ジ部の画素とし、いずれもの濃度差が所定の設定値より
小さい場合には注目画素121はエッジ部ではない画素
とし、注目画素121がエッジ部の画素である場合の2
値化処理時の閾値を、注目画素121がエッジ部ではな
い画素である場合の2値化処理時の閾値よりも低く設定
して2値化処理を行う画像処理方法であり、注目画素1
21がエッジ部の画素である場合における当該画素のド
ットの発生が促進されて2値画像のエッジ再現性の向上
を図ることが可能になるという作用を有する。
【0019】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図4を用いて説明する。図1は本発明の一実施の形
態である画像処理方法を実行するための回路を示すブロ
ック図、図2は本発明の一実施の形態である画像処理方
法においてエッジ部として検出される画素を示す説明
図、図3は本発明の一実施の形態である画像処理方法に
おける2値化処理での閾値の設定を示す説明図、図4は
本発明の一実施の形態である画像処理方法による処理手
順を示すフローチャートである。
【0020】図示するように、画像メモリ100から2
値化処理を行う注目画素121の多値データDが読み込
まれ、γ補正ROM101に格納されている補正データ
を参照してプリンタ等の出力デバイスの印字特性に応じ
た多値データへとγ補正される。γ補正された多値デー
タは、注目画素121がエッジ部か否かを検出するエッ
ジ検出処理部108によりエッジ検出処理が行われた
後、誤差拡散処理部107の閾値決定処理部109で閾
値が決定される。また、加算器102により注目画素1
21における誤差データが加算される。
【0021】誤差データを付加された注目画素121の
データは、閾値決定処理部109で決定された閾値と比
較器104において比較され、所定の2値信号が出力さ
れる。そして、この出力結果から2値化処理時の2値化
誤差が減算器106により算出される。
【0022】この2値化誤差は重み付け誤差演算器10
5において、所定の誤差マトリクスMxyにより、これ
以降処理される画素のデータに対して分配するために誤
差メモリ103に格納され、次画素の多値データに加算
器102で加算され、誤差データの伝播が行われる。
【0023】ここで、エッジ検出処理部108は、注目
画素121における2値化処理の際に、この画素がエッ
ジ部かどうかを検出するためのもので、注目画素121
左右の隣接画素125,126での多値データを基に注
目画素121がエッジ部であるかどうかの情報を出力す
る。なお、エッジ部の検出手順については後述する。
【0024】また、閾値決定処理部109は、注目画素
121においてエッジ検出処理部108により注目画素
121がエッジ部として検出された場合に、この注目画
素121をエッジ部として保存するために、ドットが打
たれやすくなるような2値化のための閾値を設定する。
【0025】次に、エッジの検出、保存について図2を
用いて説明する。図2において2値化処理を行う多値デ
ータの画像が示されており、この多値データは256階
調(0〜255)のデータにより表されている。そし
て、この図における各画素の濃度は、画素120および
隣接画素125が濃度0、注目画素121、画素122
および隣接画素126が濃度128、画素123および
画素124が濃度250とする。
【0026】ここで、エッジ部として検出されるべき画
素は注目画素121、画素123および画素124であ
り、この画素における2値化後の画像では、ドットを発
生してエッジを保存すべき画素である。また隣接画素1
25、隣接画素126は注目画素121に隣接する左右
の画素であり、エッジの検出処理の際に、注目画素12
1での左右画素との濃度差を算出するために濃度が参照
される。
【0027】次に、この注目画素121がエッジ部であ
るかどうかの検出について説明する。ここで、注目画素
121の濃度データをD1、隣接画素125の濃度デー
タをD2、隣接画素125の濃度データをD3、注目画
素121での左右の隣接画素125,126である隣接
画素125および隣接画素126の濃度差を各DL、D
Rとすると、注目画素121における左隣接画素125
との濃度差、右隣接画素126との濃度差はそれぞれ、 DL=D1−D2 DR=D1−D3 となる。そして、この値がある一定の値Sを超えた場
合、注目画素121をエッジ部として検出する。つま
り、DL>Sまたは、DR>Sのいずれかが成立した場
合、この注目画素121をエッジ部として検出する。
【0028】次に、注目画素121をエッジ部として検
出した場合のドット発生制御について説明する。
【0029】エッジ部として検出された画素において
は、濃度に応じてドットの発生を促進させることでエッ
ジ再現性が向上する。そして、ドットの発生を促進させ
るのは、エッジ部として検出された画素での2値化処理
時の閾値を変化させてドットの発生率を上げることで可
能である。
【0030】このような処理について図3を用いて説明
する。ここで、図3(a),(b)は、誤差拡散処理時
における画像データの濃度と閾値の設定によるドットの
ON/OFFの関係を示したものである。
【0031】一般に、従来の誤差拡散による2値化の際
の2値化閾値は、図3(a)に示すように、256階調
の入力濃度に対して中間の128程度に設定してこれを
固定している。しかしながら、本実施の形態では、図3
(b)に示すように、エッジ部として検出された画素で
の2値化閾値をたとえば96に下げることでドットON
領域を広げてこの画素においてドットを発生させやすく
し、エッジ部でのドット発生を多くしてエッジ再現性を
向上させている。
【0032】このような2値化処理について図4のフロ
ーチャートを参照しつつ説明する。図4において、ま
ず、2値化処理を行う画像の多値データの1ライン分を
画像メモリ100に格納し(ステップs200)、次に
このラインの画素に対して分配される誤差データを誤差
メモリ103に格納する(ステップs210)。そし
て、1ライン分のデータから2値化を行う画素の濃度デ
ータD1を読み出し、この画素での重み付け誤差を加算
し、注目画素121データを取得するとともに、γ補正
ROM101からこの画素データに対応する補正データ
へ変換を行う(ステップs220)。
【0033】次にエッジ検出処理部108において、注
目画素121に隣接する左右の画素での濃度データD
2,D3を画像メモリ100より取得し(ステップs2
30)、注目画素121の濃度データD1と左右画素の
濃度データD2,D3との濃度差であるDL=D1−D
2およびDR=D1−D3を算出する(ステップs24
0)。
【0034】そして、得られた濃度差DL,DRと設定
値Sとを比較し(ステップs250)、濃度差DLと濃
度差DRのいずれかが設定値Sより大であった場合に
は、閾値決定処理部109でこの画素をエッジ部として
検出し、閾値をたとえば96と低めの設定を行う(ステ
ップs270)。一方、濃度差DLおよび濃度差DRの
いずれもが設定値Sより小であった場合には、エッジ部
ではないエッジ以外の領域として閾値を128のままに
する(ステップs260)。
【0035】このようにして閾値を設定した後、この注
目画素121における誤差拡散による2値化処理を行い
(ステップs280)、この画素での処理を終了する。
【0036】そして、現在のライン全ての画素に対して
前述の処理が終了したかを判定する(ステップs29
0)。終了していなければ、次の画素へ進んで(ステッ
プs310)ステップs220からステップs280を
実行する。また、終了していれば、全ラインに対しての
処理を終了したかの判定を行い(ステップs300)、
全ラインの処理が終了していなければ次のラインへ進ん
で(ステップs320)全処理を終えるまで以上の処理
を繰り返す。
【0037】このように、本実施の形態によれば、注目
画素121と隣接画素125,126とのそれぞれの濃
度差を算出し、少なくとも1つの濃度差が所定の設定値
より大きい場合には注目画素121をエッジ部の画素と
し、いずれもの濃度差が所定の設定値より小さい場合に
は注目画素121はエッジ部ではない画素とし、注目画
素121がエッジ部の画素である場合の2値化処理時の
閾値を、注目画素121がエッジ部ではない画素である
場合の2値化処理時の閾値よりも低く設定して2値化処
理を行うようにしているので、注目画素121がエッジ
部である場合における当該画素のドットの発生が促進さ
れて2値画像のエッジ再現性が向上する。
【0038】なお、本実施の形態においては、隣接画素
125,126を注目画素121の左右としているが、
上下であってもよい。つまり、隣接画素125,126
は注目画素121に隣接してこの注目画素121を挟む
2つの画素であればよい。
【0039】また、本実施の形態において用いられた閾
値の値は取り得る数値の一例として示されたものであ
り、これらの値に拘束されるものではない。
【0040】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、注目画
素121がエッジ部の画素である場合の2値化処理時の
閾値を、注目画素121がエッジ部でない画素である場
合の2値化処理時の閾値よりも低く設定して2値化処理
を行うようにしているので、注目画素121がエッジ部
の画素である場合における当該画素のドットの発生が促
進されて2値画像のエッジ再現性の向上を図ることが可
能になるという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である画像処理方法を実
行するための回路を示すブロック図
【図2】本発明の一実施の形態である画像処理方法にお
いてエッジ部として検出される画素を示す説明図
【図3】本発明の一実施の形態である画像処理方法にお
ける2値化処理での閾値の設定を示す説明図
【図4】本発明の一実施の形態である画像処理方法によ
る処理手順を示すフローチャート
【図5】従来の誤差拡散法を実行する回路を示すブロッ
ク図
【図6】従来の誤差拡散法において用いられる誤差マト
リクスを示す説明図
【符号の説明】
121 注目画素 125 隣接画素 126 隣接画素

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多階調の画素に2値化処理を行って2値画
    像を生成する画像処理方法であって、 注目画素を決定し、 前記注目画素に隣接してこの注目画素を挟む2つの隣接
    画素を決定し、 前記注目画素と2つの前記隣接画素とのそれぞれの濃度
    差を求め、 2つの前記濃度差の少なくとも1つの前記濃度差が所定
    の設定値より大きい場合には前記注目画素をエッジ部の
    画素とし、いずれもの前記濃度差が所定の設定値より小
    さい場合には前記注目画素はエッジ部ではない画素と
    し、 前記注目画素がエッジ部の画素である場合の2値化処理
    時の閾値を、前記注目画素がエッジ部ではない画素であ
    る場合の2値化処理時の閾値よりも低く設定して2値化
    処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
JP9316778A 1997-11-18 1997-11-18 画像処理方法 Pending JPH11150659A (ja)

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KR100870015B1 (ko) * 2002-08-13 2008-11-21 삼성전자주식회사 디지털 화상 데이터의 윤곽 강조 장치 및 그 방법, 이를이용한 디지털 표시 장치
US7463785B2 (en) * 2002-09-12 2008-12-09 Riso Kagaku Corporation Image processing system

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