JPH11175711A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例え誤差拡散法での２値化処理中に外来ノイ
ズ等により誤差拡散が正常に行なわれなくなっても、上
記誤動作の影響を最小限に抑える。 【解決手段】 ２値化部４０５よりの誤差データを遅延
させるＦＩＦＯ回路４０８が誤動作しても、ＦＩＦＯ制
御部４０９は、ＣＰＵ回路２１０よりの入力イネーブル
信号をもとに所定のタイミングにてＦＩＦＯ回路４０８
に対する初期化信号であるＲＲＳＴ、ＷＲＳＴを出力す
る。ＣＰＵ回路部２１０は、１ライン分の２値化が終了
するとイネーブル信号によりＦＩＦＯ回路４０８をリセ
ットする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は誤差拡散法に基づく
画像処理を行う画像処理装置及び方法に関し、例えば複
写機等に用いられる画像処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の複写機等では、スキャナ一等で読
取った多値の画像データを、誤差拡散手法等を用いてレ
ーザー等の現像露光手段に適した階調に階調変換して中
間調画像を表現してきた。

【０００３】従来のこの種の装置における画像処理の概
略を図６及び図７を参照して説明する。図６は従来のこ
の種の装置における階調変換処理部の構成を示すブロッ
ク図、図７は従来の誤差集配部の動作を説明するための
模式図である。

【０００４】図６において、乱数・誤差加算部４０１で
は、入力される画像濃度データ（ＷＢ−ＯＲＧ）、乱数
発生部４０３から出力されるＲＡＮＤ３２信号、乱数発
生部４０３から出力されるＲＮ信号、誤差集配部４０７
から出力されるＶ−ｅｒｒｏｒ信号の各信号が入力され
る。

【０００５】そして、乱数・誤差加算部４０１で入力さ
れる各信号の和演算を行い、上位６ビットの信号をｂｕ
ｆｈ信号、下位５ビットの信号をｂｕｆｌ信号として出
力する。なお、上述したＲＮ信号は、乱数発生ブロック
から選択的に発生される信号であり、ＲＮ＝００であれ
ば乱数・誤差加算部４０１で−６し、ＲＮ＝０１or１０
であれば−１０し、ＲＮ＝１１であれば±０するための
ものである。

【０００６】比較部４０２には、乱数・誤差加算部４０
１よりのｂｕｆｌ信号と乱数発生部４０３から出力され
るＲＡＮＤ１６信号が入力されており、両信号の比較を
行い、ｂｕｆｌ＞ＲＡＮＤ１６であれば出力信号ＢＬを
１とし、その逆の条件であれば０とする。

【０００７】乱数発生部４０３では入力信号ＷＢ−ＯＲ
Ｇの値によって制御したＲＡＮＤ３２信号及びＲＮ信号
を出力し、且つｂｕｆｌ信号が１であればＲＡＮＤ１６
信号を所定の値に切替え出力する。加算部４０４は、ｂ
ｕｆｈ信号とＢＬ信号とを加算し、ｐｌｕｓ信号として
出力する。

【０００８】２値化部４０５には、加算部４０４よりの
ｐｌｕｓ信号が入力され、もしｐｌｕｓ信号が０以下で
あれば２値化信号出力であるｅｄ−ｏｕｔ信号を０とし
て、その他の条件であればｅｄ−ｏｕｔ信号を１として
出力する。尚、この処理の際に入力信号ＷＢ−ＯＲＧが
２５５の場合は無条件でｅｄ−ｏｕｔ信号を１とし、１
行目、１列、２列目は無条件でｅｄ−ｏｕｔ信号を０と
して出力する。

【０００９】さらにｅｄ−ｏｕｔ信号の値が０の場合に
は（ｐｌｕｓ−０）の値を２値化時の誤差量を示す信号
であるｅｒｒｏｒ信号として出力し、ｅｄ−ｏｕｔの値
が１の場合には（ｐｌｕｓ−１６）の値を２値化誤差と
してｅｒｒｏｒ信号に出力する。なお、もしｅｒｒｏｒ
信号の値が（−１５〜０）の範囲外となった場合はリミ
ット化する。

【００１０】ＦＩＦＯ回路４０６では２値化部４０５よ
りの２値化誤差信号であるｅｒｒｏｒ信号を順々に格納
していき、読み出し時にはアドレス０番地から順次出力
信号ＦＩＦＯｅｒｒｏｒを出力していくことにより所定
時間遅延させ、今後２値化される画素に拡散させること
が可能に構成されている。

【００１１】誤差集配部４０７には、図７に示すよう
に、ＦＩＦＯ回路４０６よりのＦＩＦＯｅｒｒｏｒ信号
と、２値化部４０５よりのｅｒｒｏｒ信号が入力され、
例えば図５に示す所定の加重係数で乗算されＶ−ｅｒｒ
ｏｒ信号として出力される。

【００１２】このようにして注目画索に対して周辺画索
の誤差分を補正し、２値化することができる。そして、
上述したｅｄ−ｏｕｔ信号が画像処理部から出力され、
プリンタ部等に入力され画像形成され、印刷出力され
る。

【００１３】即ち、図６に示すように、従来は、各画索
の誤差分（ｅｒｒｏｒ）を格納、及び読み出してくるた
めの遅延回路としてはＦＩＦＯ回路４０６を用いてお
り、データを格納していく際には０番地から書込を開始
し、順々にアドレスをインクリメントしていき、最終ア
ドレスになればまた０番地からデータを書込んでいくと
いう一連の処理を１画像分（１転写紙分）繰返し行なう
ものであった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
外来ノイズ等の影響によりＦＩＦＯ回路４０６への書込
が誤動作、もしくはＦＩＦＯ回路４０６自体が誤動作す
る可能性があり、このような場合には間違った誤差デー
タが１画像分全てに影響を及ぼし、異常画像を出力して
しまうという欠点が存在していた。

【００１５】さらに、上記のように異常画像が出力され
た場合、ＦＩＦＯ回路４０６の動作状態を外部から認識
する手段が存在していなかったので、階調変換部のどの
ブロックで異常動作を行っているのか確認することは困
難であった。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決することを目的としてなされたもので、上述した課
題を解決する一手段として例えば以下の構成を備える。

【００１７】即ち、誤差拡散法に基づく画像処理を行う
画像処理装置において、処理対象画像データに対する画
像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段による
画像処理に伴ない発生する誤差を次に処理する画像デー
タに反映させるために前記誤差を所定期間保持する保持
手段と、処理画像の所定ライン毎の処理終了毎に前記保
持手段を初期状態に戻す初期化手段と、前記保持手段で
保持の誤差をこれから処理すべき画像データに拡散して
前記処理対象データを補正して次に処理する処理対象画
像データとする補正手段とを備えることを特徴とする。

【００１８】そして例えば、前記画像処理手段は、少な
くともＭ＞Ｎの関係にあるＭ値画像をＮ値画像に変換す
る変換処理を実行可能とする。

【００１９】又例えば、前記保持手段は、読み出しカウ
ンタと書き込みカウンタとを含み、前記書き込みカウン
タのカウント値で指定される番地に前記誤差を格納し、
前記読み出しカウンタのカウント値で指定される番地よ
り格納値を読み出す構成であり、前記初期化手段は前記
読み出しカウンタと書き込みカウンタとを初期化するこ
とを特徴とする。

【００２０】更に例えば、前記初期化手段は、前記読み
出しカウンタと書き込みカウンタとを独立したタイミン
グで初期状態に戻し、前記保持手段は各ラインの入力画
像情報の処理から導きだされる各画素の誤差情報を、次
のラインの処理開始時まで初期状態に戻すことを特徴と
する。

【００２１】又例えば、前記保持手段は、読み出し、も
しくは書き込みアドレスがアクセス範囲以外のアドレス
値となった場合にその旨を報知可能であることを特徴と
する。あるいは、前記保持手段は、読み出し、もしくは
書き込みアドレスがアクセス範囲以外のアドレス値とな
った場合には初期化されるまで以降の読み出しもしくは
書き込み動作を停止することを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る一発明の実施の形態例を詳細に説明する。 ［第１の実施の形態例］図１は本発明に係る一発明の実
施の形態例における画像処理の概略構成を示す図であ
る。図１において、画像読取り部２０９は、レンズ２０
１、ＣＣＤセンサ２０２、アナログ信号処理部２０３等
より構成され、レンズ２０１を介しＣＣＤセンサ２０２
に結像された原稿よりの反射画像が、ＣＣＤセンサ２０
２によりＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のアナログ電気
信号に変換される。変換された画像情報はアナログ信号
処理部２０３に入力され、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色ごとにサン
プル＆ホールド、ダークレベルの補正等が実施された後
にＡ／Ｄ変換され、対応するデジタル信号として出力さ
れる。その後、デジタル化されたフルカラー信号は画像
処理部２０４に入力される。

【００２３】画像処理部２０４ではシェーデイング補
正、色補正、γ補正等の読取り系で必要な補正処理や、
スムージング処理、エッジ強調、その他の処理、加工等
が行われプリンタ部２０５に出力される。

【００２４】プリンタ部２０５は、公知のレーザ等から
なる露光制御部、画像形成部、転写紙の搬送制御部等に
より構成されており、入力された画像信号により転写紙
上に画像を記録する。

【００２５】また、ＣＰＵ回路部２１０は、本実施の形
態例全体の制御を司るＣＰＵ２０６、ＣＰＵ２０６の制
御プログラム等を記憶するＲＯＭ２０７、ＲＡＭ２０８
等により構成され、画像読取り部２０９、画像処理部２
０４、プリンタ部２０５等を制御し、本装置のシーケン
スを統括的に制御する。 （画像処理部）上述した画像処理部２０４の詳細構成を
図２を参照して以下に説明する。図２は図１に示す画像
処理部２０４の詳細構成ブロック図である。

【００２６】図２において、図１に示すアナログ信号処
理部２０３より出力されるＲ、Ｇ、Ｂのデジタルカラー
画像信号は、シェーディング補正部３０１に入力され
る。シェーディング補正部３０１では、原稿を読取るＣ
ＣＤセンサ２０２の特性のバラツキ及び、公知の原稿走
査系の原稿照明用ランプの配光特性の補正を行ってい
る。

【００２７】シェーディング補正部３０１で補正演算さ
れた画像信号は、階調補正部３０２に入力され、Ｒ、
Ｇ、Ｂの輝度信号からプリンタ２０５で印刷出力可能
な、例えばＹ（黄）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、
Ｋ（黒）の濃度データに変換される。

【００２８】濃度データに変換された画像信号は、カラ
ー／モノクロ変換部３０３に入力され、モノクロデータ
（８ビット）として出力される。そして、カラー／モノ
クロ変換部３０３から出力されたデータは階調変換処理
部３０４に入力され、疑似中間調表現として誤差拡散処
理が行われる。

【００２９】次に本実施の形態例に特有の構成を備える
図２に示す階調補正部の詳細構成を図３及び図４を参照
して説明する。図３は本実施の形態例における図２に示
す階調補正部の詳細構成を示すブロック図、図４は図３
に示す階調補正部の動作タイミングチャートである。図
３において、上述した図６と同様構成には同一番号を付
し詳細説明を省略する。

【００３０】即ち、入力濃度画像データ（ＷＢ−ＯＲ
Ｇ）が乱数・誤差加算部４０１に入力され、その後の処
理によって２値化データ（ｅｄ−ｏｕｔ）、及び誤差デ
ータ（ｅｒｒｏｒ）が出力されるまでの動作は図６で説
明した従来例と同様なので、詳細説明は省略する。

【００３１】本実施の形態例においては、２値化部４０
５よりの誤差データ（ｅｒｒｏｒ信号）を遅延させるＦ
ＩＦＯ回路４０８が相違しており、更に、該ＦＩＦＯ回
路４０８の書き込み、読み出しを制御するＦＩＦＯ制御
部４０９が備えられている点が大きく相違している。

【００３２】以下、このＦＩＦＯ回路４０８の構成及び
制御を説明する。

【００３３】図３において、ＦＩＦＯ回路４０８は、２
値化部４０５よりのｅｒｒｏｒ信号を一時記憶するレジ
スタ部、レジスタ部にｅｒｒｏｒ信号を書込む際のレジ
スタアドレス値を出力する書き込みカウンタ、及びレジ
スタ部に書き込まれている書き込みデータを読み出す番
地を指定する為の読み出しカウンタとを備えており、上
記両カウンタはカウント値をリセットするためのリセッ
ト入力が可能である。

【００３４】このカウンタリセット入力として、読み出
しカウンタをリセットするためのＲＲＳＴ信号、書込カ
ウンタをリセットするためのＷＲＳＴ信号が入力可能に
構成されている。

【００３５】ＦＩＦＯ制御部４０９は、図１に示すＣＰ
Ｕ回路２１０よりイネーブル信号が入力され、その入力
イネーブル信号をもとに所定のタイミングにてＦＩＦＯ
回路４０８に対するＲＲＳＴ、ＷＲＳＴを出力する。

【００３６】次に、以上の構成を備える本実施の形態例
における画像処理部の動作について図４のタイミングチ
ャートをもとに説明する。

【００３７】ＣＰＵ回路部２１０からのイネーブル信号
が’Ｈ’から’Ｌ’になるタイミングで画像データ（Ｗ
Ｂ−ＯＲＧ）が乱数・誤差加算部４０１に入力されると
ともに、ＦＩＦＯ制御部４０９よりＲＲＳＴ信号が’
Ｌ’から’Ｈ’に変化し出力される。

【００３８】これによって、ＦＩＦＯ回路４０８の読み
出しカウンタのリセットが解除され、ＦＩＦＯ回路４０
８の０番地から順々に格納データがＦＩＦＯｅｒｒｏｒ
として出力される（図４のＡのタイミング）。最初は何
も格納されていないため、誤差は出力されない。誤差集
配部４０７は従来例と同様の処理によって誤差拡散を行
い、２値化部４０５より次の画素の２値化の際の誤差デ
ータであるｅｒｒｏｒ信号が最初の２値化データの取り
込より２画素めから順次出力される。

【００３９】さらに、このｅｒｒｏｒ信号の出力タイミ
ングにあわせてＦＩＦＯ制御部４０９よりＷＲＳＴ信号
が’Ｌ’から’Ｈ’に変化し出力される。これによって
ＦＩＦＯ回路４０８は書き込み可能状態となりＦＩＦＯ
回路４０８に２値化誤差データであるｅｒｒｏｒが順々
に格納されていく（Ｂのタイミング）。

【００４０】次に１ライン分の画素の２値化が終了する
と、ＣＰＵ回路部２１０からのイネーブル信号が’Ｌ’
から’Ｈ’に変化する（つまりこのタイミングが１ライ
ン終了となり、イネーブル信号が’Ｌ’の期間が画像デ
ータ有効となる）。このタイミングでＦＩＦＯ制御部４
０９よりＲＲＳＴ信号が’Ｈ’から’Ｌ’に変化し出力
される。そして、ＦＩＦＯ回路４０８の読み出し動作は
リセット状態になる（Ｃのタイミング）。

【００４１】その後、（Ｂ−Ａ）の時間分遅れたタイミ
ングでＦＩＦＯ制御部４０９よりのＷＲＳＴ信号が’
Ｈ’から’Ｌ’に変化し出力される。そして、ＦＩＦＯ
回路４０８の書込動作はリセット状態となる（Ｄのタイ
ミング）。

【００４２】上記Ａ〜Ｄまでの一連の動作を１ライン目
から最終ラインまで行なう。ちなみに、２ライン目は図
４に示すＡ’〜Ｄ’までの動作である。

【００４３】以上説明したように本実施の形態例によれ
ば、１ライン分の２値化終了毎にＦＩＦＯ回路４０８を
リセットするため、例え１ラインの途中で外来ノイズ等
の影響によりＦＩＦＯ回路４０８への書込が誤動作、も
しくはＦＩＦＯ回路４０８自体が誤動作しても、次のラ
インの２値化データに影響を与えることを防止でき、上
記誤動作の影響を最小限に抑えることができる。

【００４４】［第２の実施の形態例］本発明に係る第２
の発明の実施の形態例の概略ブロック構成を図５に示
す。図５において、上述した第１の実施の形態例におけ
る図３に示す構成と同様構成には同一番号を付し詳細説
明を省略する。第２の実施の形態例においては、ＦＩＦ
Ｏ回路４１０の構成が後述するように図３の構成と異な
っている。

【００４５】第２の実施の形態例においては、ＦＩＦＯ
回路４１０が図３に示す第１の実施の形態例のＦＩＦＯ
回路４０８にオーバーフローフラグ（ＯＶＦ）端子を追
加した構成となっている。つまり、外来ノイズ等により
通常動作から外れ、本来読み出し、書き込むことはない
最終アドレスまで読み出し／書き込みカウンタのカウン
トが進んでしまった場合、ＦＩＦＯ回路４１０のＯＶＦ
端子からオーバーフロー（ＯＶＦ）信号がＣＰＵ回路部
２１０に出力可能に構成されている。

【００４６】このため、第２の実施の形態例によれば、
ＣＰＵ回路２１０で階調変換処理部３０４で誤動作が起
きたことを明確に認知できる。更に、第２の実施の形態
例のＦＩＦＯ回路４１０は、読み出し／書き込みカウン
タのカウントが進んでオーバーフローした場合には、カ
ウンタのそれ以上のカウントアップが停止し、ＦＩＦＯ
回路４１０の読み出し、書込アドレスのインクリメント
動作は一時停止する。

【００４７】以上説明したように第２の発明の実施の形
態例によれば、第１の実施の形態例と同様の作用効果を
奏するとともに、更にＣＰＵ回路２１０に階調変換処理
部３０４の動作不良（２値化誤差遅延回路であるＦＩＦ
Ｏ回路２１０の動作不良）を知ることができ、適切な処
理が可能となる。、

【００４８】[他の実施形態例]なお、本発明は、複数の
機器（例えばホストコンピュータ，インタフェイス機
器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに
適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写
機，ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

【００４９】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００５０】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００５１】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００５２】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００５３】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、例
え画像処理の一部において不具合が発生しても、その影
響を最小限に抑えることができる。

【００５５】また、画像の２値化時に画像変換精度が落
ちても、その影響を最小限に抑えることができる。更
に、誤差拡散法を採用して多値情報を２値化情報に変換
する際に２値化誤差の不必要な拡散を防止できる。

【００５６】更に、本発明によれば、誤差拡散法を採用
して多値情報を２値化情報に変換する際に２値化誤差の
不必要な拡散を防止できるとともに、２値化時の誤処理
が発生してもその旨を認識することが可能となる。

【００５７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一発明の実施の形態例における画
像処理の概略構成を示す図である。

【図２】図１に示す画像処理部２０４の詳細構成ブロッ
ク図である。

【図３】本実施の形態例における図２に示す階調補正部
の詳細構成を示すブロック図である。

【図４】図４は図３に示す階調補正部の動作タイミング
チャートである。

【図５】本発明に係る第２の発明の実施の形態例の概略
ブロック構成図である。

【図６】従来の階調変換処理部の構成を示すブロック図
である。

【図７】従来の誤差集配部の動作を説明するための模式
図である。

【符号の説明】

２０１ レンズ ２０２ ＣＣＤセンサ ２０３ アナログ信号処理部 ２０４ 画像処理部 ２０５ プリンタ部 ２０６ ＣＰＵ ２０７ ＲＯＭ ２０８ ＲＡＭ ２０９ 画像読取り部 ２１０ ＣＰＵ回路部 ３０１ シェーディング補正部 ３０３ カラー／モノクロ変換部 ３０４ 階調変換処理部 ４０１ 乱数・誤差加算部 ４０２ 比較部 ４０３ 乱数発生部 ４０４ 加算部 ４０５ ２値化部 ４０６、４０８、４１０ ＦＩＦＯ回路 ４０７ 誤差集配部 ４０９ ＦＩＦＯ制御部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誤差拡散法に基づく画像処理を行う画像
   処理装置において、 処理対象画像データに対する画像処理を行う画像処理手
   段と、 前記画像処理手段による画像処理に伴ない発生する誤差
   を次に処理する画像データに反映させるために前記誤差
   を所定期間保持する保持手段と、 処理画像の所定ライン毎の処理終了毎に前記保持手段を
   初期状態に戻す初期化手段と、 前記保持手段で保持の誤差をこれから処理すべき画像デ
   ータに拡散して前記処理対象データを補正して次に処理
   する処理対象画像データとする補正手段とを備えること
   を特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記画像処理手段は、少なくともＭ＞Ｎ
   の関係にあるＭ値画像をＮ値画像に変換する変換処理を
   実行可能とすることを特徴とする請求項1記載の画像処
   理装置。
3. 【請求項３】 前記保持手段は、読み出しカウンタと書
   き込みカウンタとを含み、前記書き込みカウンタのカウ
   ント値で指定される番地に前記誤差を格納し、前記読み
   出しカウンタのカウント値で指定される番地より格納値
   を読み出す構成であり、前記初期化手段は前記読み出し
   カウンタと書き込みカウンタとを初期化することを特徴
   とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の画像処理
   装置。
4. 【請求項４】 前記初期化手段は、前記読み出しカウン
   タと書き込みカウンタとを独立したタイミングで初期状
   態に戻し、前記保持手段は各ラインの入力画像情報の処
   理から導きだされる各画素の誤差情報を、次のラインの
   処理開始時まで初期状態に戻すことを特徴とする請求項
   ３記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記保持手段は、読み出し、もしくは書
   き込みアドレスがアクセス範囲以外のアドレス値となっ
   た場合にその旨を報知可能であることを特徴とする請求
   項３又は請求項４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記保持手段は、読み出し、もしくは書
   き込みアドレスがアクセス範囲以外のアドレス値となっ
   た場合には初期化されるまで以降の読み出しもしくは書
   き込み動作を停止することを特徴とする請求項５記載の
   画像処理装置。