JPH11339016A - 画像処理装置及び画像処理方法並びにメモリ媒体 - Google Patents
画像処理装置及び画像処理方法並びにメモリ媒体Info
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- JPH11339016A JPH11339016A JP10147956A JP14795698A JPH11339016A JP H11339016 A JPH11339016 A JP H11339016A JP 10147956 A JP10147956 A JP 10147956A JP 14795698 A JP14795698 A JP 14795698A JP H11339016 A JPH11339016 A JP H11339016A
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Abstract
さくする。 【解決手段】誤差圧縮回路506において、誤差成分E
/2を圧縮してラインバッファ503に格納し、誤差復
元回路507において、圧縮された誤差成分を伸張す
る。誤差圧縮回路506は、2画素を単位として、各単
位に属する画素についての誤差成分E/2を加算し、そ
の加算結果を圧縮された誤差成分E’とする。誤差復元
回路507は、ラインバッファ507から読み出した圧
縮された誤差成分E’を1/2倍し、これを2画素期間
出力することにより、誤差成分E/2を復元する。
Description
画像処理方法並びにメモリ媒体に係り、特に、多値の画
像信号を量子化する画像処理装置及び画像処理方法並び
にメモリ媒体に関する。
して誤差拡散法や平均濃度保存法などが一般に知られて
いる。これらの方法は、少ない階調数を用いて面積階調
表現を行うことにより、マクロ的に中間調の表現を可能
にするものである。
えば、400dpiから600dpiヘの解像度の向
上)に伴い、量子化誤差を保持するためのラインメモリ
の大規模化を齎す。
の構成例を示す図である。図3において、誤差補正部3
02には、入力多値画像信号Dに対して前処理を施した
信号を定数(17)で除算した信号DR’と、2値化処
理部301で発生した2値化誤差データEとが入力され
る。そして、誤差補正部302は、ラインメモリ用いて
誤差補正を行った画像信号DEを生成する。
例を示す図である。入力された2値化誤差データEは、
入力多値画像信号Dが濃い濃度から薄い濃度へ急激に変
化した場合に、”はきよせ”と呼ばれる過去の2値化結
果の影響を受けないように、不図示の回路によるリミッ
タ処理により、“−6〜+6”の値に制限されている。
ータEは、除算回路501によって1/2にされる。そ
の結果(E/2)は、減算回路502及びラインバッフ
ァ503に供給される。
差成分として、2値化誤差データEとE/2との差EB
(=E−E/2)を算出し、加算回路504にその結果
を供給する。加算回路504は、1画素3ビットの1ラ
イン分のラインバッファ503によって1ライン分遅延
された誤差成分EAと、減算回路502から供給される
誤差成分EBとの和を算出し、その結果(EA+EB)
を加算回路505に供給する。
EB)と画像信号DR’との和を算出し、画像信号DE
として出力する。すなわち、図24に示す誤差補正部3
02は、図25に示すように、注目画素(DR’)に対
して、1ライン上の画素Aを2値化したときの2値化誤
差の誤差成分EAと、1画素前の画素Bを2値化したと
きの2値化誤差の誤差成分EBとを注目画素の画素値に
加算する。
1の3bit(−3〜+3)の出力が1ライン分保持さ
れる。このラインバッファ503の容量は、例えば、画
像の解像度を600dpi、1ラインを12inchと
すると、7200画素×3bit分にも及ぶ。
画像形成装置による処理画像の高精細化が益々進む中
で、画像の解像度も飛躍的に高くなることが容易に想像
される。しかしながら、高解像度化に伴って量子化誤差
を保持するためのラインメモリの容量を増加させると、
それに従ってラインメモリのコストも高くなる。例え
ば、解像度400dpiで画像を処理する場合に480
0画素分のラインメモリが必要であるとすると、解像度
600dpiで画像を処理する場合には7200画素分
のラインメモリが必要になる。これを、ラインメモリの
コストに単純換算すると、1.5倍のコストアップを齎
すことがわかる。言うまでもなく、解像度を400dp
iから800dpiにすると、ラインメモのコストは2
倍になる。
してラインメモリの容量を増大させる必要があった。
のであり、例えば、画像処理に要するメモリの容量を小
さくすることを目的とする。
置は、多値の画像信号を量子化する画像処理装置であっ
て、注目画素に係る多値の画像信号を量子化する量子化
手段と、量子化により生じた量子化誤差に基づいて生成
される誤差成分を圧縮してメモリに格納する圧縮手段
と、前記メモリから圧縮された誤差成分を読み出して復
元する復元手段と、復元された誤差成分に基づいて、前
記量子化手段が参照する注目画素に係る多値の画像信号
を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
段は、例えば、n(n≧2)画素を単位として、各単位
について、当該単位に属する各誤差成分を合成した合成
データを生成して該合成データを当該単位における圧縮
された誤差成分として前記メモリに格納することが好ま
しい。
段は、例えば、前記メモリから読み出した圧縮された誤
差成分としての各合成データを分解することにより、各
画素についての誤差成分を復元することが好ましい。
段は、例えば、n(n≧2)画素を単位として、各単位
について、当該単位に属する各誤差成分の総和を演算
し、該総和を当該単位における圧縮された誤差成分とし
て前記メモリに格納することが好ましい。
段は、例えば、前記メモリから読み出した圧縮された誤
差成分としての各総和を1/n倍して夫々n画素期間出
力することが好ましい。
は、例えば、ラインメモリであることが好ましい。
多値の画像信号を量子化する画像処理装置であって、多
値の画像信号の信号値をn(n≧2)倍してn倍画像信
号を生成する第1演算手段と、注目画素に係るn倍画像
信号を量子化する量子化手段と、量子化により生じた量
子化誤差に基づいて生成される誤差成分を1/n倍して
1/n倍誤差成分を生成する第2演算手段と、n画素を
単位として、各単位について、当該単位に属する各1/
n倍誤差成分の総和を演算し、該総和を当該単位に対応
する誤差成分としてメモリに格納する格納手段と、前記
メモリから各単位に対応する誤差成分を読み出して夫々
n画素期間出力する読み出し手段と、前記読み出し手段
の出力に基づいて、前記第1演算手段から出力される注
目画素に係るn倍画像信号を補正して前記量子化手段に
供給する補正手段とを備えることを特徴とする。
信号を量子化する画像処理方法であって、注目画素に係
る多値の画像信号を量子化する量子化工程と、量子化に
より生じた量子化誤差に基づいて生成される誤差成分を
圧縮してメモリに格納する圧縮工程と、前記メモリから
圧縮された誤差成分を読み出して復元する復元工程と、
復元された誤差成分に基づいて、前記量子化工程におい
て参照する注目画素に係る多値の画像信号を補正する補
正工程とを含むことを特徴とする。
多値の画像信号を量子化する画像処理方法であって、多
値の画像信号の信号値をn(n≧2)倍してn倍画像信
号を生成する第1演算工程と、注目画素に係るn倍画像
信号を量子化する量子化工程と、量子化により生じた量
子化誤差に基づいて生成される誤差成分を1/n倍して
1/n倍誤差成分を生成する第2演算工程と、n画素を
単位として、各単位について、当該単位に属する各1/
n倍誤差成分の総和を演算し、該総和を当該単位に対応
する誤差成分としてメモリに格納する格納工程と、前記
メモリから各単位に対応する誤差成分を読み出して、当
該単位に属する各画素についての誤差成分とする読み出
し工程と、前記読み出し工程において生成された各画素
についての誤差成分に基づいて、前記第1演算工程にお
いて生成される注目画素に係るn倍画像信号を補正する
補正工程とを含み、前記量子化工程では、前記補正工程
において補正された注目画素に係るn倍画像信号を量子
化することを特徴とする。
号を量子化する画像処理プログラムを収めたメモリ媒体
であって、該画像処理プログラムが、注目画素に係る多
値の画像信号を量子化する量子化工程と、量子化により
生じた量子化誤差に基づいて生成される誤差成分を圧縮
してメモリに格納する圧縮工程と、前記メモリから圧縮
された誤差成分を読み出して復元する復元工程と、復元
された誤差成分に基づいて、前記量子化工程において参
照する注目画素に係る多値の画像信号を補正する補正工
程とを含むことを特徴とする。
値の画像信号を量子化する画像処理プログラムを収めた
メモリ媒体であって、該画像処理プログラムは、多値の
画像信号の信号値をn(n≧2)倍してn倍画像信号を
生成する第1演算工程と、注目画素に係るn倍画像信号
を量子化する量子化工程と、量子化により生じた量子化
誤差に基づいて生成される誤差成分を1/n倍して1/
n倍誤差成分を生成する第2演算工程と、n画素を単位
として、各単位について、当該単位に属する各1/n倍
誤差成分の総和を演算し、該総和を当該単位に対応する
誤差成分としてメモリに格納する格納工程と、前記メモ
リから各単位に対応する誤差成分を読み出して、当該単
位に属する各画素についての誤差成分とする読み出し工
程と、前記読み出し工程において生成された各画素につ
いての誤差成分に基づいて、前記第1演算工程において
生成される注目画素に係るn倍画像信号を補正する補正
工程とを含み、前記量子化工程では、前記補正工程にお
いて補正された注目画素に係るn倍画像信号を量子化す
ることを特徴とする。
に係る画像形成装置に関して説明する。
形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
CCDセンサ102、アナログ信号処理部103等で構
成され、レンズ101を介してCCDセンサ102に結
像された原稿画像が、CCDセンサ102によりR(R
ed)、G(Green)、B(Blue)のアナログ
電気信号に変換される。このアナログ電気信号は、アナ
ログ信号処理部103に入力され、R,G,Bの各色毎
にサンプル&ホールド、ダークレベルの補正等が施され
た後に、アナログ・デジタル変換(A/D変換)され、
R,G,Bのデジタル画像信号が画像処理部104に供
給される。
ル画像信号に対して、シェーディング補正、色補正、γ
補正等の読み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や、加工等の処理を施し
た後にプリンタ部105に出力する。
光制御部(図示せず)、画像形成部(図示せず)、記録
紙の搬送制御部(図示せず)等により構成され、入力さ
れた画像信号に基づいて記録紙上に画像を記録する。
6、ROM107、RAM108等で構成され、画像読
み取り部109、画像処理部104、プリンタ部105
等を制御し、この画像形成装置の動作を統括的に制御す
る。
の構成例を示す図である。アナログ信号処理部103よ
り入力されるデジタル画像信号は、シェーディング補正
部201に入力される。シェーディング補正部201
は、CCDセンサ102のばらつきや、原稿照明用ラン
プの配光特性の補正を行って、補正した画像信号(輝度
信号)を色空間変換部202に供給する。
号(R,G,B)を濃度信号(C,M,Y)に変換して
カラー/モノクロ変換部203に供給する。カラー/モ
ノクロ変換部203は、C,M,Yのカラーの画像信号
をモノクロ信号に変換して、階調変換部204に供給す
る。
中間調表現の画像信号に変換するために、例えば、誤差
拡散処理若しくは平均濃度保存処理を実行する。
04の構成例を示す図である。なお、図3に示す階調変
換部204では、テクスチャ制御を可能とした2値の平
均濃度保存処理を実行するが、他の方式により、入力画
像信号を擬似中間調表現の画像信号に変換してもよ
い。。
変換部203から供給される多値画像信号Dに対して乱
数を加算し、その結果を定数(17)によって除算した
画像信号DR’と、2値化部301で発生した2値化誤
差データ(量子化誤差データ)Eとが入力される。
に対してn画素を単位として誤差補正を施して、これを
画像信号DR’に加算した画像信号DEを2値化部30
1に供給する。
スライス値S及び平均濃度mを入力し、画像信号DEと
2値化スライス値Sとを比較することによって、その大
小関係に従って2値画像信号Nを生成し出力する。ま
た、2値化部301は、画像信号DEと平均濃度算出値
mとの差分を算出し、これを2値化誤差データEとして
出力する。
Nを入力し、これに遅延処理を施して、所定領域の画素
の2値化結果からなる参照データNmn、B*ijを生成
し、平均濃度算出部304、しきい値算出部305に夫
々供給する。
を入力し、予め設定してある係数と参照データNmnとの
積和演算を行って平均濃度mを算出し、加算部306及
び2値化部301に供給する。
部303から供給される参照データB*ij、入力多値画
像信号D及びヒステリシス制御量算出部308の出力T
を入力し、過去の2値化状況(パターン)を示す参照デ
ータB*ij信号に応じて、任意の領域におけるしきい値
制御量を算出して、それを2値化スライス値S’として
加算部306に供給する。
ら出力される平均濃度mと、しきい値算出部305から
出力される2値化スライス値S’とを入力し、これらを
加算して、その加算結果を2値化スライス値Sとして2
値化部301に供給する。
加算量制御部313から供給される乱数P1とを加算し
て、その加算結果を画像信号DRとして、ヒステリシス
制御量算出部308及び除算部309に供給する。
部307から出力される画像信号DRに基づいて、ヒス
テリシスの制御量Tを算出して、しきい値算出部305
に供給する。
れる画像信号DRを定数(17)で除算し、その商を画
像信号DR’として誤差補正部302に供給する。この
時、余りは切り捨てる。
系列の乱数Rを発生し、セレクト部312及び符号反転
・データ保持部311に供給する。
の符号反転を行い、それを一定画素期間だけ保持してセ
レクト部312に供給する。
述)に従って、乱数発生部310から供給される乱数R
又は符号反転・データ保持部311から供給される乱数
を選択的に加算量制御部313に供給する。
の値に応じて、出力する乱数P1の値を決定する。
の詳細を説明する。
差補正部302の構成例を示す図である。誤差補正部3
02は、画像信号DR’と、2値化誤差データEとを入
力し、画像信号DR’に誤差成分を加算した画像信号D
Eを生成し、それを2値化部301に供給する。
Dが濃い濃度から薄い濃度へ急激に変化した場合に、”
はきよせ”と呼ばれる過去の2(n)値化結果の影響を
受けないように、不図示の回路によるリミッタ処理によ
り、“−6〜+6”の値に制限されている。
差データEは、除算回路501によって1/2にする。
その結果(E/2)は、減算回路502及び誤差圧縮回
路506に供給される。
き誤差成分として、2値化誤差データEとE/2の差E
B(=E−E/2)を算出し、それを加算回路504に
供給する。
る。誤差圧縮回路506は、2画素単位で誤差成分(E
/2)を加算し、ラインバッファ503にその加算結果
(E’)を供給する。具体的には、誤差圧縮部506
は、FF(フリップフロップ)で1画素期間だけ遅延さ
れた誤差成分(E/2)と、除算回路501から直接入
力された誤差成分(E/2)とを加算して、その加算結
果E’をラインバッファ503に供給する。この加算結
果E’(=Din)は、図8に示すように、書き込みク
ロック信号WRclkに従ってラインバッファ503に
書き込まれる。
1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8,t
9,t10,t11,…というタイミングで入力された
誤差成分(E/2)を、“t0,t1”,“t2,t
3”,“t4,t5”,…を夫々単位として各単位内の
誤差成分(E/2)を加算する。そして、ラインバッフ
ァ503には、その加算結果E’がt1,t3,t5,
t7,t9,t11,…のタイミングで書き込まれる。
概念的に示す図である。先に述べた従来の技術の一例に
おいては、±3の範囲の量子化誤差値を保持するために
1画素3bitのラインメモリが必要である。一方、こ
の実施の形態によれば、2画素単位で量子化誤差を保持
することにより、1画素当たり±3の範囲に相当する量
子化誤差を保存する場合において、2画素当たり±6の
範囲の量子化誤差を保存すればよい。したがって、この
実施の形態によれば、2画素当たり4bit、すなわ
ち、1画素当たり2bitでラインメモリを構成するこ
とができる。これは、4bitにより−8〜+7の範囲
の値を保持することができるからである。
ンバッファの容量(全ビット数)を従来の2/3にし、
ラインバッファの段数(例えば、FOFOの段数)を1
/2にすることができる。ラインバッファの容量を削減
し、ラインバッファの段数を削減することにより、装置
全体のコストが削減することは言うまでもない。
する場合に、上記の従来の技術の一例によれば、1画素
3bitの7200画素(7200段)分のラインバッ
ファを必要するが、この実施の形態によれば、1画素当
たり2bit(2画素当たり4bit)の3600画素
(3600段)分のラインバッファを備えられば十分で
ある。これにより、ラインバッファの容量を削減すると
共にラインバッファの構成(例えば、制御部の構成)を
単純化することができ、コストを削減することができ
る。
結果E’は、1ライン分遅延され、図8に示すように、
読み出しクロックRDclkに従って読み出され、誤差復
元回路507に供給される。誤差復元回路507は、ラ
インバッファ503から供給される加算結果E’(=D
out)を2で除算して誤差成分EA(=E’/2)を
生成し、これを加算回路504に供給する。ここで、誤
差復元回路507において、ラインバッファ503から
供給される加算結果E’を2で除算して誤差成分EA
(=E’/2)を生成(すなわち、量子化誤差E/2を
復元)するのは、誤差圧縮回路506において、2画素
を単位として、各単位に属する量子化誤差E/2を加算
することにより、誤差成分(E/2)を圧縮するからで
ある。
圧縮し復元すると、復元された誤差成分は、2画素を単
位として、各単位に属する誤差成分が同一値になる。し
かしながら、このような処理による画質の劣化は軽微で
ある。
ら供給される誤差成分EA(注目画素の1ライン前の画
素から分配される量子化誤差)と、減算回路502から
供給される誤差成分EB(注目画素の1つ前の画素から
分配される量子化誤差)とを加算し、その加算結果(E
A+EB)を加算回路505に供給する。加算回路50
5は、誤差成分の和(EA+EB)と画像信号DR’と
を加算し、その加算結果を画像信号DEとして2値化部
301に供給する。
に示すように、注目画素に対して、1ライン前の画素A
を2値化したとき量子化誤差の誤差成分EAと、1画素
前の画素Bを2値化したときの量子化誤差の誤差成分E
Bとを加算する処理を行う。
である。2値化部301は、画像信号DE、2値化スラ
イス値S及び平均濃度mを入力し、画像信号DEと2値
化スライス値Sとを比較することによって2値画像信号
Nを生成し、画像信号DEと平均濃度mとを比較するこ
とによって2値化誤差データEを生成する。
化スライス値Sとを入力し、両者を比較して、 DE>S の時は、N=1、 DE≦S の時は、N=0、 とした2値画像信号Nを出力する。
m及び画像信号DEを入力し、2値化誤差データE(=
m−DE)を出力する。ここで、減算回路402では、
Eの値が“−6〜+6”の範囲に入るようにリミッタ処
理を行う。
例を示す図である。2値化結果遅延部303は、2値画
像信号Nを入力し、これに遅延処理を施して、所定領域
の画素の2値化結果からなる参照データNmn、B*ijを
生成し、平均濃度算出部304、しきい値算出部305
に夫々供給する。
ン分のラインバッファ601により1ライン分だけ遅延
され、更に1ビット構成の1ライン分のラインバッファ
602により1ライン分だけ遅延される。
03〜608により順次1画素分ずつ遅延される。そし
て、遅延回路607、608から夫々遅延データN1
4,N15が出力される。また、遅延回路606、60
7、608より夫々遅延データB10、B20、B30
が出力される。
の遅延回路609〜614により順次1画素分ずつ遅延
される。そして、遅延回路609〜614より夫々遅延
データN21〜N25が出力される。また、ラインバッ
ファ601、遅延回路609〜614より、夫々遅延デ
ータB32、B22、B12、B02、Bi12、Bi
22、Bi32が出力される。
の遅延回路615〜619により順次1画素分ずつ遅延
される。そして、遅延回路615〜620より夫々遅延
データN31〜N35が出力される。また、ラインバッ
ファ602、遅延回路615〜619より夫々B31、
B21、B11、B01、Bi11、Bi21、Bi3
1が出力される。
2,N23,N24,N25、N31、N32、N3
3、N34、N35は、参照データNmnを構成する。図
11は、参照データNmnと注目画素との関係を示す図で
ある。
12、Bi22、Bi32、B02、B12、B22、
B32、Bi11、Bi21、Bi31、B01、B1
1、B21、B31は、参照データB*ijを構成する。
図18は、参照データB*ijと注目画素との関係を示す
図である。
を示す図である。平均濃度算出部304は、参照データ
Nmnと予め設定してある係数Mmnとの積和演算を行って
平均濃度mを算出して、2値化部301及び加算部30
6に供給する。
(遅延データ)N15と係数M15とを入力し、両者の
乗算結果を出力する。同様に、乗算回路802〜812
は、2値信号(遅延データ)N14、N25、N24、
N23、N22、N21、N35、N34、N33、N
32、N31と、係数M14、M25、M24、M2
3、M22、M21、M35、M34、M33、M3
2、M31とを夫々乗算し、その乗算結果を出力する。
加算回路813は、乗算回路801〜812から供給さ
れる乗算結果を加算して、その結果を平均濃度mとして
出力する。図13は、係数Mmnの一例を示す図である。
を示す図である。しきい値算出部305は、2値化結果
遅延部303から供給される参照データB*ij、多値の
画像データD、ヒステリシス制御量算出部308から供
給される制御量Tを入力し、過去の2値化状況(パター
ン)である参照データB*ijに応じて、任意の領域にお
けるしきい値制御量を算出して、それを2値化スライス
値S’として出力する。
シス制御量演算部308から供給される制御量Tの値
を、夫々定数LT1(=2),LT2(=4),LT3
(=8),LT4(=16)で除算して、内部で用いる
変数A(=T/LT1),B(=T/LT2),C(=
T/LT3),D(=T/LT4)を求める。
手法で、2値化結果遅延部303から供給される参照デ
ータB'*ijによって与えられる2値化結果の配置状態
(パターン)に応じて、2値化スライス値S’の値を変
数A,B,C,Dを用いて決定する。図18は、参照デ
ータB'*ijによって与えられる2値化結果の配置状態
(パターン)を示す図である。この実施の形態では、高
速処理を実現するために、注目画素の1つ前の画素を参
照していない。
れを図17を参照しながら説明する。なお、以下におい
て、”&&”は論理積を意味する。
& B22==1 && B12==0 && B21==0 &&B11==1 && B01==0、
又は、Bi12==0 && Bi22==1 && Bi32==0 && B01==0 && B
i11==1 && Bi21==0である場合には、2値化スライス値
S’を強制的に最大値の定数15にして出力する。これ
は、当該条件を満たす場合に、強制的にドットを打ちに
くくするためである。
2==0 && B02==0 && Bi12==0 && Bi22==0 && Bi32==0 &&
B11==0 && B01==0 && Bi11==1 && Bi21==0 && Bi31==0
&&B20==0であって、かつ、画像データD(ここでは、
Dは0〜255であるものとする)が基準値(ここで
は、31)未満である場合にも、2値化スライス値S’
を強制的に最大値の定数15にして出力する。これも、
当該条件を満たす場合に、強制的にドットを打ちにくく
するためである。
2==0 && B02==0 && Bi12==0 && Bi22==0 && Bi32==0 &&
B11==0 && B01==0 && Bi11==1 && Bi21==0 && Bi31==0
&&B20==0であって、入力多値データDが基準値(ここ
では、31)以上である場合には、2値化スライス値
S’を平均濃度算出値0に設定して出力する。これは、
過去の2値化結果が特定の配列(パターン)になった場
合には、テクスチャ制御を行わないようにするためであ
る。
ず、他の値(例えば、48や64等)に設定することも
できる。なお、基準値を大きくすると、積極的にテクス
チャ制御がかかりやすくなり、逆に、小さくするとテク
スチャ制御がかかりにくくなる。
& Bi12==0 && B11==0 && B01==1 &&Bi11==1 && Bi21==0
&& B20==0である場合には、2値化スライス値S’を−
Aに設定して出力する。これは、当該条件を満たす場合
には、強制的にドットを打ち易くするためである。
じて、2値化スライス値S’の値を決定する。
正の場合には、ドットが打たれ易いように2値化スライ
ス値S’が決定され、ヒステリシス制御量Tが負の場合
には、ドットが打たれにくいように2値化スライス値
S’が決定される。
行すると、ヒステリシス制御量Tの値に応じて任意の濃
度領域で、かつ、参照データB*ijの値に応じて任意の
形のテクスチャを決定することができる。
給され、加算部306において、平均濃度算出部304
から出力される平均濃度mと加算される。加算部306
は、図19に示すように、2値化スライス値S’が15
のときは、2値化スライス値Sを15として出力し、そ
れ以外のときは、S’+mの値を2値化スライス値Sと
して出力する。
び定数(8)を加算する。これは、除算部309が画像
信号DRの信号値を除算する際の除数が17であり、画
像信号DRの値を除算した余りが最大で16になること
から、画像信号Dに対して加算する乱数(乱数P1+定
数(8))の振幅を16以上の偶数にする必要があるか
らである。具体的には、16/2の計算によって定数
(8)を決定した。加算部307では、この定数(8)
をバイアス成分として画像信号Dに対して加算する。
信号DR)が0〜255の範囲に入るようにするリミッ
タ回路が設けられている。加算部307から出力される
画像信号DRは、除算部309及びヒステリシス制御量
演算部308に供給される。
(17)で除算し、その商を画像信号DR’として誤差
補正部302に供給する。なお、余りは切り捨てられ
る。
8の動作例を示す図である。ヒステリシス制御量算出部
308は、画像信号DRに応じたヒステリシス制御量
T’を決定して、しきい値算出部305に供給する。こ
れは、任意の濃度領域で、ヒステリシス量を調整するた
めである。これにより任意の濃度領域でテクスチャ制御
を行うことができる。
制御量算出部308の動作を説明する。なお、図11で
は、説明の便宜上、プログラム言語Cでヒステリシス制
御量算出部308の動作を記述している。
以下である場合は、変数IIを0にし、画像信号DRの
値が定数LR1より大きく、かつ、定数LR2(=4
8)以下である場合には、変数IIを次式により求め
る。
R1から定数LR2に増加すると、それに伴って0から
定数ALF(=32)に近づく。
く、かつ、定数LR3(=233)以下である場合に
は、変数IIを定数ALFとする。
く、かつ、定数LR4(=255)以下の場合には、変
数IIを次式により求める。
R3から定数LR4に増加すると、それに伴って定数A
LFから0に近づく。
い場合には、変数IIを0にする。
数IIから定数ALFm(=16)を減算して制御量T
を決定し、これを出力する。この減算を行う目的は、制
御量Tを負の値から正の値まで変化させるためである。
これにより、ラチチュードが広い範囲で任意の濃度領域
におけるテクスチャ制御が可能となる。
略的に示す図である。図15は、乱数発生部310の動
作例をプログラム言語Cで表現した図である。以下で
は、図15を参照しながら乱数発生部310の動作を説
明する。
で、レジスタp[ii](0≦ii≦25)に“0”を書き込
み、レジスタp[12]のみに“1”を書き込む。
の乱数Rを生成する。
[17]*16+p[18]*8+p[19]*4+p[20]*2+p[21]*17)/128) なお、この構成例では、−17〜17の乱数を用いてい
るが、例えば、乱数を発生する上式を次式のように変更
して−15〜15の範囲の乱数Rを生成してもよい。
示す例では17)が、除算部309で除算する際の除数
(17)の1/2以上(小数部切り捨て)にする必要が
ある。
する際の除数が17であるため、17/2=8(小数部
切り捨て)となり、乱数発生部310が発生する乱数の
最大値を8以上の値に設定する必要がある(図14及び
図15に示す例では17)。
×X”(pは2以上の偶数、Xは主走査方向のアドレス
値)で与えれる画素位置で、乱数発生部310から供給
される乱数Rの符号を反転した乱数を、“p/2”画素
の期間だけ遅延させて出力する。
X”の画素位置、すなわち、画素位置が“0,2,4,
6,8,10,12,14,…”で、乱数発生部310
から供給される乱数Rを一時的に保持し、画素位置が
“1,3,5,7,9,11,13,15,…”で、保
持していた乱数の符号を反転して出力する。
持部311は、1画素毎にリフレッシュするものとす
る。
ら画素毎に供給される乱数Rと、符号反転・データ保持
部311から供給される乱数とを画素位置信号に従って
選択し、選択した乱数を乱数PDとして加算部307に
供給する。
(pは2以上の偶数、Xは主走査方向のアドレス値)で
与えられる画素位置のときのみ、符号反転・データ保持
部311から供給される乱数を選択し、それ以外のとき
は、乱数発生部310から供給される乱数Rを選択する
ようにセレクト部312を制御するための信号である。
から供給される乱数RDが、除算部309で除算を行う
際の除数(17)の1/2(小数部切り捨てで8)より
大きい場合に、その大きい(余分な)乱数RDに対し
て、画像信号Dに応じた修正を加えて乱数(加算量)P
1を生成する。
乱数RDに対して修正を加える処理を示す図である。図
20では、説明の便宜上、プログラム言語Cで動作を記
述している。
れる乱数RDが最大値である場合の出力乱数P1が、除
算部309で除算を行う際の除数(17)の1/2にな
るように決定されている。この実施の形態では、乱数R
Dの最大値が17、除算部309で除算を行う際の除数
が17であるため、P1=“RDの最大値”/SL=1
7/2=8(小数部切り捨て)より、SL値を2に設定
してある。
る場合には、次式に従って乱数P1が決定される。
の他、必要最小限の乱数P1が画像信号Dに加算される
ことになる。この必要最小限の乱数とは、除算部309
において画像信号DRの値を17で除算することを考慮
した乱数であって、振れ幅が−8〜8(振幅=16)の
乱数である。この場合、加算部307は、画像信号Dに
対して、0〜16の範囲の乱数(P1+8)を加算する
ことになる。
と、加算部307において画像信号Dに対して加算する
値(乱数P1を除く)はα/2、除算部309で除算す
る際の除数は|α|+1という関係にある。
えば32)以下である場合には、次式に従って乱数P1
が決定される。
(例えば233)より小さい場合には、次式に従って乱
数P1が決定される。
て、必要最小限の乱数P1が決定される。
上記の範囲外の場合には、セレクト部312から供給さ
れる乱数RDをそのまま乱数P1として出力するように
構成されている。
入力された多値の画像信号Dを2値化し、2値信号Nを
プリンタ部105に供給する。プリンタ部105は、そ
の2値信号Nに従って記録紙に画像を形成する。
第1の実施の形態を変更したものである。以下、第1の
実施の形態との相違点を説明する。なお、第1の実施の
形態と同一の構成要素に関しては同一の符号を付して、
説明を省略する。
正部302の構成例を示す図である。この誤差補正部3
02では、除算回路309から供給される画像信号D
R’の値を乗算回路1503において2倍にして加算回
路505に供給すると共にラインバッファ503から出
力される誤差成分EAをそのまま加算回路504に供給
する。このように、画像信号DR’の値を2倍にして処
理することにより、平均濃度mを算出するための係数N
mnの設定の自由度を高めることができる。
号DR’と2値化誤差データEとを入力し、画像信号D
R’に誤差補正を施した画像信号DEを生成して2値化
部301に供給する。
誤差データEは、入力多値画像信号Dが濃い濃度から薄
い濃度へ急激に変化した場合に、”はきよせ”の影響を
受けないように、不図示の回路によるリミッタ処理によ
り、“−12〜+12”に制限されている。この誤差補
正部302では、画像信号DR’の値を乗算処理150
3で2倍にして処理するため、2値化部301で発生す
る2値化誤差も、第1の実施の形態の場合の2倍にな
る。よって、リミッタの範囲も第1の実施の形態の場合
の2倍に設定されている。
差データEは、除算回路1501によって1/4にされ
る。その結果(E/4)は、乗算回路1502及び誤差
圧縮回路506に供給される。
と、2値化誤差データEは、第1の実施の形態の約2倍
になるが、除算回路1501によって、この2値化誤差
データEの値を1/4倍(誤差成分E/2を1/2倍に
することと等価)にすることにより、誤差圧縮回路50
6に供給される誤差成分の大きさは、第1の実施の形態
の場合と同一の範囲内に収まる。したがって、誤差圧縮
回路506により圧縮した後の誤差成分のビット数を第
1の実施の形態の場合と同一のビット数とすることがで
き、ラインメモリ503の容量を第1の実施の形態の場
合と同一にすることができる。
ら供給される除算結果(E/4)を1ビットシフトさせ
ることにより2倍にして減算回路502に供給する。減
算回路502は、2値化誤差データEと、演算結果(E
/4×2)との差EB(=(E−(E/4)×2)を算
出し、加算回路504にその結果を供給する。
同様に、2画素を単位として、各単位に属する演算結果
(E/4)を加算することにより、圧縮された誤差成分
EAを生成し、ラインバッファ503に供給する。
成分EAは、第1の実施の形態とは異なり、直接に加算
回路504に供給される。これは、2値化誤差データE
を除算回路1501により1/4(第1の実施の形態で
は、1/2)にするため、ラインバッファ503から供
給される誤差成分EAは、2値化誤差データEの1/2
(分配すべき誤差成分)に相当するからである。すなわ
ち、第1の実施の形態では、ラインバッファ503から
出力された誤差成分を1/2にするが、この実施の形態
では、その代わりに、ラインバッファ503に書き込む
前に、除算回路1501において、誤差成分が1/2に
される(E/2×1/2)。
から供給される誤差成分EAと、減算回路502から供
給される誤差成分EBとを加算し、その結果(EA+E
B)を加算回路505に供給する。加算回路505は、
誤差成分の和(EA+EB)と画像信号DR’とを加算
し、画像信号DEとして、2値化部301に供給する。
の実施の形態の約2倍にすることに伴って、2値化誤差
データE、平均濃度m、2値化スライス値S’及び2値
化スライス値Sも第1の実施の形態の場合の約2倍にす
る。したがって、図12に示す平均濃度算出回路304
において、図13に示す係数の代わりに、例えば図22
に示す係数を使用することにより、平均濃度mを第1の
実施の形態の場合の2倍にする。
22に示す係数の総和(=30)は、図13に示す係数
の総和(=15)の2倍に設定されている。このよう
に、係数の総和を大きくすることにより、各係数の比率
を設定する際の自由度を高めることができる。これによ
り、第2の実施の形態では、第1の実施の形態に比べ
て、テクスチャの制御が容易になる。
きい値算出部305の動作例をプログラム言語Cで表現
した図である。
形態では、誤差圧縮回路506において、2画素を単位
として、各単位に属する2画素についての誤差成分を加
算した値に置換することにより、誤差成分のデータを圧
縮する。この発明は、n(n≧2)画素を単位として、
各単位に属するn画素についての誤差成分をその総和に
置換することにより、誤差成分のデータを圧縮する場合
に適用することができる。圧縮の効果は、圧縮の際の単
位nを大きくするほど発揮される。ここで、第1の実施
の形態のように、誤差復元回路を設ける場合には、例え
ば、圧縮された誤差成分を1/nにすることにより復元
することができる。
において、注目画素の値を2倍にして、分配される誤差
成分と加算する。この発明は、注目画素の値をm(m≧
2)にして、分配される誤差成分と加算する場合に適用
することができる。このmを大きくすると、テクスチャ
制御の自由度を高めることができる。
値の画像信号を2値化し、その2値信号により擬似中間
調画像を形成する方法に関して説明しているが、この方
法は、多値の画像信号をk(k≧2)値の信号に変換し
て、そのk値の信号に基づいて擬似中間調画像を形成す
る場合に適用することができる。
均濃度保存法に関して説明しているが、この発明は、誤
差拡散法その他の面積階調法にも適用することができ
る。
は、単色の画像を形成する方法に関するが、この発明
は、カラーの画像を形成する方法にも適用することがで
きる。なお、本発明は、複数の機器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に適用して
もよい。
法を構成する構成要素の全体のうち一部の構成要素で構
成される装置又は方法も、本件出願に係る発明者が意図
した発明である。
は、プログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或
いは装置に固定的又は一時的に組み込み、そのシステム
或いは装置のコンピュータ(又はCPU若しくはMP
U)が該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み
出して実行することによっても達成される。ここで、該
記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体或いは
該記憶媒体自体が法上の発明を構成する。
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等
が好適であるが、他のデバイスを採用することもでき
る。
したプログラムコードを実行することにより本発明の特
有の機能が実現される場合のみならず、そのプログラム
コードによる指示に基づいて、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)等が実際の処
理の一部又は全部を負担する実施の態様も本発明の技術
的範囲に属する。
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え
られたメモリに書込まれた後に、そのプログラムコード
の指示に基づいて、その機能拡張ボードや機能拡張ユニ
ットに備えられたCPU等が実際の処理の一部又は全部
を負担する実施の態様も本発明の技術的範囲に属する。
よれば、多値の画像信号をk(k≧2)値化する処理で
発生する量子化誤差をn(n≧2)画素を単位として圧
縮することにより、量子化誤差を保存するためのライン
メモリの容量を小さくすることができる。
する場合において、1画素3bitの4800画素分の
容量のラインメモリ(4800×3=14400)が必
要であるとすると、従来は、解像度を600dpiにし
た場合に、7200画素×3bit=21600bit
の容量のラインメモリが必要であった。
度を600dpiにした場合であっても、例えば、36
00画素×4bit=14400bitの容量のライン
メモリを備えれば十分である。したがって、コストの面
で極めて有利である。
理による画質の低下は殆どない。
リの容量を小さくすることができる。
の概略構成を示す図である。
理を示す図である。
る。
である。
る。
現した図である。
ラム言語Cで表現した図である。
で表現した図である。
図である。
Cで表現した図である。
を加える処理を示す図である。
を示す図である。
注目画素との関係を示す図である。
305の動作例をプログラム言語Cで表現した図であ
る。
処理を示す図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 多値の画像信号を量子化する画像処理装
置であって、 注目画素に係る多値の画像信号を量子化する量子化手段
と、 量子化により生じた量子化誤差に基づいて生成される誤
差成分を圧縮してメモリに格納する圧縮手段と、 前記メモリから圧縮された誤差成分を読み出して復元す
る復元手段と、 復元された誤差成分に基づいて、前記量子化手段が参照
する注目画素に係る多値の画像信号を補正する補正手段
と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】 前記圧縮手段は、n(n≧2)画素を単
位として、各単位について、当該単位に属する各誤差成
分を合成した合成データを生成して該合成データを当該
単位における圧縮された誤差成分として前記メモリに格
納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】 前記復元手段は、前記メモリから読み出
した圧縮された誤差成分としての各合成データを分解す
ることにより、各画素についての誤差成分を復元するこ
とを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 前記圧縮手段は、n(n≧2)画素を単
位として、各単位について、当該単位に属する各誤差成
分の総和を演算し、該総和を当該単位における圧縮され
た誤差成分として前記メモリに格納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5】 前記復元手段は、前記メモリから読み出
した圧縮された誤差成分としての各総和を1/n倍して
夫々n画素期間出力することを特徴とする請求項4に記
載の画像処理装置。 - 【請求項6】 前記メモリは、ラインメモリであること
を特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載の画像処理装置。 - 【請求項7】 多値の画像信号を量子化する画像処理装
置であって、 多値の画像信号の信号値をn(n≧2)倍してn倍画像
信号を生成する第1演算手段と、 注目画素に係るn倍画像信号を量子化する量子化手段
と、 量子化により生じた量子化誤差に基づいて生成される誤
差成分を1/n倍して1/n倍誤差成分を生成する第2
演算手段と、 n画素を単位として、各単位について、当該単位に属す
る各1/n倍誤差成分の総和を演算し、該総和を当該単
位に対応する誤差成分としてメモリに格納する格納手段
と、 前記メモリから各単位に対応する誤差成分を読み出して
夫々n画素期間出力する読み出し手段と、 前記読み出し手段の出力に基づいて、前記第1演算手段
から出力される注目画素に係るn倍画像信号を補正して
前記量子化手段に供給する補正手段と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項8】 多値の画像信号を量子化する画像処理方
法であって、 注目画素に係る多値の画像信号を量子化する量子化工程
と、 量子化により生じた量子化誤差に基づいて生成される誤
差成分を圧縮してメモリに格納する圧縮工程と、 前記メモリから圧縮された誤差成分を読み出して復元す
る復元工程と、 復元された誤差成分に基づいて、前記量子化工程におい
て参照する注目画素に係る多値の画像信号を補正する補
正工程と、 を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項9】 前記圧縮工程では、n(n≧2)画素を
単位として、各単位について、当該単位に属する各誤差
成分を合成した合成データを生成して該合成データを当
該単位における圧縮された誤差成分として前記メモリに
格納することを特徴とする請求項8に記載の画像処理方
法。 - 【請求項10】 前記復元工程では、前記メモリから読
み出した圧縮された誤差成分としての各合成データを分
解することにより、各画素についての誤差成分を復元す
ることを特徴とする請求項9に記載の画像処理方法。 - 【請求項11】 前記圧縮工程では、n(n≧2)画素
を単位として、各単位について、当該単位に属する各誤
差成分の総和を演算し、該総和を当該単位における圧縮
された誤差成分として前記メモリに格納することを特徴
とする請求項8に記載の画像処理方法。 - 【請求項12】 前記復元工程では、前記メモリから読
み出した圧縮された誤差成分としての各総和を1/n倍
して、その結果をn画素の夫々の画素についての誤差成
分とすることを特徴とする請求項11に記載の画像処理
方法。 - 【請求項13】 前記メモリは、ラインメモリであるこ
とを特徴とする請求項8乃至請求項12のいずれか1項
に記載の画像処理方法。 - 【請求項14】 多値の画像信号を量子化する画像処理
方法であって、 多値の画像信号の信号値をn(n≧2)倍してn倍画像
信号を生成する第1演算工程と、 注目画素に係るn倍画像信号を量子化する量子化工程
と、 量子化により生じた量子化誤差に基づいて生成される誤
差成分を1/n倍して1/n倍誤差成分を生成する第2
演算工程と、 n画素を単位として、各単位について、当該単位に属す
る各1/n倍誤差成分の総和を演算し、該総和を当該単
位に対応する誤差成分としてメモリに格納する格納工程
と、 前記メモリから各単位に対応する誤差成分を読み出し
て、当該単位に属する各画素についての誤差成分とする
読み出し工程と、 前記読み出し工程において生成された各画素についての
誤差成分に基づいて、前記第1演算工程において生成さ
れる注目画素に係るn倍画像信号を補正する補正工程
と、 を含み、前記量子化工程では、前記補正工程において補
正された注目画素に係るn倍画像信号を量子化すること
を特徴とする画像処理方法。 - 【請求項15】 多値の画像信号を量子化する画像処理
プログラムを収めたメモリ媒体であって、該画像処理プ
ログラムは、 注目画素に係る多値の画像信号を量子化する量子化工程
と、 量子化により生じた量子化誤差に基づいて生成される誤
差成分を圧縮してメモリに格納する圧縮工程と、 前記メモリから圧縮された誤差成分を読み出して復元す
る復元工程と、 復元された誤差成分に基づいて、前記量子化工程におい
て参照する注目画素に係る多値の画像信号を補正する補
正工程と、 を含むことを特徴とするメモリ媒体。 - 【請求項16】 多値の画像信号を量子化する画像処理
プログラムを収めたメモリ媒体であって、該画像処理プ
ログラムは、 多値の画像信号の信号値をn(n≧2)倍してn倍画像
信号を生成する第1演算工程と、 注目画素に係るn倍画像信号を量子化する量子化工程
と、 量子化により生じた量子化誤差に基づいて生成される誤
差成分を1/n倍して1/n倍誤差成分を生成する第2
演算工程と、 n画素を単位として、各単位について、当該単位に属す
る各1/n倍誤差成分の総和を演算し、該総和を当該単
位に対応する誤差成分としてメモリに格納する格納工程
と、 前記メモリから各単位に対応する誤差成分を読み出し
て、当該単位に属する各画素についての誤差成分とする
読み出し工程と、 前記読み出し工程において生成された各画素についての
誤差成分に基づいて、前記第1演算工程において生成さ
れる注目画素に係るn倍画像信号を補正する補正工程
と、 を含み、前記量子化工程では、前記補正工程において補
正された注目画素に係るn倍画像信号を量子化すること
を特徴とするメモリ媒体。
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JP10147956A JPH11339016A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 画像処理装置及び画像処理方法並びにメモリ媒体 |
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