JPH118769A - 濃度調整方法及びこれを用いた装置 - Google Patents
濃度調整方法及びこれを用いた装置Info
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- JPH118769A JPH118769A JP10109219A JP10921998A JPH118769A JP H118769 A JPH118769 A JP H118769A JP 10109219 A JP10109219 A JP 10109219A JP 10921998 A JP10921998 A JP 10921998A JP H118769 A JPH118769 A JP H118769A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 65
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 42
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディザ法や誤差拡散法などにより2値以上に
多値化された階調画像に対し、解像度を損なうことな
く、その明るさを変えることにある。 【解決手段】 nビットの画像信号を入力し、第一の階
調数変換処理221によってnビットよりも大きいmビ
ットの画像信号に変換し、階調γ変換処理222に際し
てγ変換式によっては最大値、最小値をはみ出してもク
リップせず、mビットの画像信号よりも大きいtビット
の画像信号に変換し、第二の階調数変換処理223でt
ビットになった画像信号を再びtビットよりも小さいs
ビットの信号に変換する濃度調整方法。
多値化された階調画像に対し、解像度を損なうことな
く、その明るさを変えることにある。 【解決手段】 nビットの画像信号を入力し、第一の階
調数変換処理221によってnビットよりも大きいmビ
ットの画像信号に変換し、階調γ変換処理222に際し
てγ変換式によっては最大値、最小値をはみ出してもク
リップせず、mビットの画像信号よりも大きいtビット
の画像信号に変換し、第二の階調数変換処理223でt
ビットになった画像信号を再びtビットよりも小さいs
ビットの信号に変換する濃度調整方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパソコン、スキャ
ナ、プリンタ、FAXやデジタルコピーなどの画像処理
装置で扱われるディザ法や誤差拡散法などにより2値以
上に多値化された階調画像に対し、解像度を損なうこと
なく、その明るさを変える濃度調整方法及びこれを用い
た装置に関する。
ナ、プリンタ、FAXやデジタルコピーなどの画像処理
装置で扱われるディザ法や誤差拡散法などにより2値以
上に多値化された階調画像に対し、解像度を損なうこと
なく、その明るさを変える濃度調整方法及びこれを用い
た装置に関する。
【0002】
【従来の技術】パソコン、スキャナ、プリンタ、FAX
やデジタルコピーなどの画像処理装置では必要に応じ
て、ディザ法や誤差拡散法などにより2値化された疑似
階調画像が多く扱われている。その理由は、これらの画
像はデータサイズがコンパクトな割に階調性や解像力が
保存されている点にある。
やデジタルコピーなどの画像処理装置では必要に応じ
て、ディザ法や誤差拡散法などにより2値化された疑似
階調画像が多く扱われている。その理由は、これらの画
像はデータサイズがコンパクトな割に階調性や解像力が
保存されている点にある。
【0003】しかしながら、2値化された疑似階調画像
はon/offのデータの集まりであり、このままでは
その明るさ(γ)を多階調画像のように自由に変えるこ
とは難しい。この技術的課題を解決するために2値化さ
れた疑似階調画像から元の多階調画像を推定し、この推
定された多階調画像の明るさ(γ)を変え、再びディザ
法や誤差拡散法などにより2値化する処理を行う必要が
ある。特開昭63−234672号公報、特開昭63−
290072号公報では、2値化された疑似階調画像か
ら元の多階調画像を推定する技術が提案されている。こ
れは注目画素周辺にある走査ウィンドウを設け、そのウ
ィンドウ内で計数された黒画素数に重みをかけてその周
辺画素を推定するものである。
はon/offのデータの集まりであり、このままでは
その明るさ(γ)を多階調画像のように自由に変えるこ
とは難しい。この技術的課題を解決するために2値化さ
れた疑似階調画像から元の多階調画像を推定し、この推
定された多階調画像の明るさ(γ)を変え、再びディザ
法や誤差拡散法などにより2値化する処理を行う必要が
ある。特開昭63−234672号公報、特開昭63−
290072号公報では、2値化された疑似階調画像か
ら元の多階調画像を推定する技術が提案されている。こ
れは注目画素周辺にある走査ウィンドウを設け、そのウ
ィンドウ内で計数された黒画素数に重みをかけてその周
辺画素を推定するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
63−234672号公報、特開昭63−290072
号公報に開示された方法は、複数画素の情報を平均化す
ることになるため、解像度が劣化するおそれがある。例
えば、1画素幅の細線が太く薄い線になったり、小さな
文字などはぼやけて読めなくなると言った具合である。
このようにして推定された多階調画像にγをかけて明る
さを変え、再び2値化すると、2値画像の時に再現され
た細線や文字の品質が劣化する可能性がある。
63−234672号公報、特開昭63−290072
号公報に開示された方法は、複数画素の情報を平均化す
ることになるため、解像度が劣化するおそれがある。例
えば、1画素幅の細線が太く薄い線になったり、小さな
文字などはぼやけて読めなくなると言った具合である。
このようにして推定された多階調画像にγをかけて明る
さを変え、再び2値化すると、2値画像の時に再現され
た細線や文字の品質が劣化する可能性がある。
【0005】本発明の第1の目的は、上記技術的課題に
鑑み、ディザ法や誤差拡散法などにより2値以上に多値
化された階調画像に対し、解像度を損なうことなく、そ
の明るさを変えることのできる濃度調整方法を提供する
ことにある。
鑑み、ディザ法や誤差拡散法などにより2値以上に多値
化された階調画像に対し、解像度を損なうことなく、そ
の明るさを変えることのできる濃度調整方法を提供する
ことにある。
【0006】本発明の第2の目的は、上記技術的課題に
鑑み、ディザ法や誤差拡散法などにより2値以上に多値
化された階調画像に対し、解像度を損なうことなく、そ
の明るさを変えることのできる濃度調整装置を提供する
ことにある。
鑑み、ディザ法や誤差拡散法などにより2値以上に多値
化された階調画像に対し、解像度を損なうことなく、そ
の明るさを変えることのできる濃度調整装置を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の第1の目的は
(1)〜(4)によって達成される。
(1)〜(4)によって達成される。
【0008】(1) nビットの画像信号を入力し、第
一の階調数変換処理によってnビットよりも大きいmビ
ットの画像信号に変換し、前記mビットの画像信号より
も大きいtビットの画像信号に変換し、第二の階調数変
換処理で前記tビットになった画像信号を再びtビット
よりも小さいsビットの信号に変換することを特徴とす
る濃度調整方法。
一の階調数変換処理によってnビットよりも大きいmビ
ットの画像信号に変換し、前記mビットの画像信号より
も大きいtビットの画像信号に変換し、第二の階調数変
換処理で前記tビットになった画像信号を再びtビット
よりも小さいsビットの信号に変換することを特徴とす
る濃度調整方法。
【0009】(2) 前記第一の階調数変換処理は1画
素分の出力信号を得るために1画素以上、2m-n画素未
満の入力信号とすることを特徴とする(1)の濃度調整
方法。
素分の出力信号を得るために1画素以上、2m-n画素未
満の入力信号とすることを特徴とする(1)の濃度調整
方法。
【0010】(3) 前記第二の階調数変換処理として
誤差拡散法を行っている際に注目画素からの拡散された
誤差の加算によってオーバーフローした周辺画素の信号
は予め規定された最大値、最小値間の幅でクリップする
ことを特徴とする(1)の濃度調整方法。
誤差拡散法を行っている際に注目画素からの拡散された
誤差の加算によってオーバーフローした周辺画素の信号
は予め規定された最大値、最小値間の幅でクリップする
ことを特徴とする(1)の濃度調整方法。
【0011】(4) 前記第二の階調数変換処理として
誤差拡散法を行っている際に注目画素からの拡散された
誤差の加算によってアンダーフローした周辺画素の信号
は予め規定された最大値、最小値間の幅でクリップする
ことを特徴とする(1)の濃度調整方法。
誤差拡散法を行っている際に注目画素からの拡散された
誤差の加算によってアンダーフローした周辺画素の信号
は予め規定された最大値、最小値間の幅でクリップする
ことを特徴とする(1)の濃度調整方法。
【0012】上記の第2の目的は(5)〜(8)によっ
て達成される。
て達成される。
【0013】(5) nビットの画像信号をnビットよ
りも大きいmビットの信号に変換する第一の階調数変換
手段と、前記mビットの信号をmビットよりも大きいt
ビットの信号に変換する階調γ変換手段と、前記tビッ
トの信号をtビットよりも小さいsビットの信号に変換
する第二の階調数変換手段とから構成される画像信号の
濃度調整装置。
りも大きいmビットの信号に変換する第一の階調数変換
手段と、前記mビットの信号をmビットよりも大きいt
ビットの信号に変換する階調γ変換手段と、前記tビッ
トの信号をtビットよりも小さいsビットの信号に変換
する第二の階調数変換手段とから構成される画像信号の
濃度調整装置。
【0014】(6) 前記第一の階調数変換手段におい
て、一画素分の出力信号を得るために2m-n画素分未満
の入力信号を用いることを特徴とする(5)の濃度調整
装置。
て、一画素分の出力信号を得るために2m-n画素分未満
の入力信号を用いることを特徴とする(5)の濃度調整
装置。
【0015】(7) 前記第二の階調数変換処理は、誤
差拡散処理であることを特徴とする(5)の濃度調整装
置。
差拡散処理であることを特徴とする(5)の濃度調整装
置。
【0016】(8) 前記誤差拡散処理において、注目
画素からの拡散された誤差の加算によってオーバーフロ
ー/アンダーフローした周辺画素の信号はその都度予め
規定された最大値、最小値間の幅でクリップされること
を特徴とする(7)の濃度調整装置。
画素からの拡散された誤差の加算によってオーバーフロ
ー/アンダーフローした周辺画素の信号はその都度予め
規定された最大値、最小値間の幅でクリップされること
を特徴とする(7)の濃度調整装置。
【0017】[作用]かかる方法において、誤差拡散法
やディザ法、濃度パターン法などを用いて複数の画素に
よって階調を表すように2値以上に多値化処理された画
像に対し、解像力、階調性を損なわずにγ(明るさ)を
制御することが可能になる。
やディザ法、濃度パターン法などを用いて複数の画素に
よって階調を表すように2値以上に多値化処理された画
像に対し、解像力、階調性を損なわずにγ(明るさ)を
制御することが可能になる。
【0018】
【発明の実施の形態】本実施の形態の濃度調整方法およ
び濃度調整装置を搭載できる画像処理装置の概略構成を
図1を参照して説明する。
び濃度調整装置を搭載できる画像処理装置の概略構成を
図1を参照して説明する。
【0019】図1は濃淡画像をリアルに再現できる画像
処理装置の一例を示すブロック図である。
処理装置の一例を示すブロック図である。
【0020】図1の画像形成装置は、ディザ法や誤差拡
散法などにより多値化された階調画像を処理できるもの
であり、スキャナ装置100と画像処理装置200とか
らなるデジタル複写機をイメージしたものである。これ
に限定されるものでなく、ディザ法や誤差拡散法などに
より多値化された階調画像を処理できるものであれば、
パソコン、スキャナ、プリンタ、FAXとの複合機のご
とく電話回線でスキャナ装置100と画像処理装置20
0とを接続したものであっても本発明の濃度調整方法を
同様に適用できる。
散法などにより多値化された階調画像を処理できるもの
であり、スキャナ装置100と画像処理装置200とか
らなるデジタル複写機をイメージしたものである。これ
に限定されるものでなく、ディザ法や誤差拡散法などに
より多値化された階調画像を処理できるものであれば、
パソコン、スキャナ、プリンタ、FAXとの複合機のご
とく電話回線でスキャナ装置100と画像処理装置20
0とを接続したものであっても本発明の濃度調整方法を
同様に適用できる。
【0021】スキャナ装置100は、原稿を走査するこ
とによって得られる画像信号を多値化処理して送出する
ものであり、スキャナ部110と濃度交換部120と多
値化処理部130とからなるものであり、パソコンやス
キャナやFAXに相当するものである。スキャナ部11
0は原稿から光学的に読み取った光像を光電変換して輝
度信号を得、かかる輝度信号を10ビットのデジタル信
号として出力するものである。濃度変換部120は入力
された輝度信号を8ビットの濃度信号に変換するもので
あり、複数本の濃度変換カーブのデータが書き込まれた
ROMやRAMにより構成される。設定部121は複数
本の濃度変換カーブから1つの濃度変換カーブを選択・
設定するもので濃度変換部120はこのようにして設定
された濃度変換カーブに基づいて濃度信号を出力する。
多値化処理部130は濃度変換部120から出力される
8ビットの濃度信号を誤差拡散法やディザ法や濃度パタ
ーン法等により多値化処理するものである。
とによって得られる画像信号を多値化処理して送出する
ものであり、スキャナ部110と濃度交換部120と多
値化処理部130とからなるものであり、パソコンやス
キャナやFAXに相当するものである。スキャナ部11
0は原稿から光学的に読み取った光像を光電変換して輝
度信号を得、かかる輝度信号を10ビットのデジタル信
号として出力するものである。濃度変換部120は入力
された輝度信号を8ビットの濃度信号に変換するもので
あり、複数本の濃度変換カーブのデータが書き込まれた
ROMやRAMにより構成される。設定部121は複数
本の濃度変換カーブから1つの濃度変換カーブを選択・
設定するもので濃度変換部120はこのようにして設定
された濃度変換カーブに基づいて濃度信号を出力する。
多値化処理部130は濃度変換部120から出力される
8ビットの濃度信号を誤差拡散法やディザ法や濃度パタ
ーン法等により多値化処理するものである。
【0022】画像処理装置200は、多値化された画像
信号から記録紙上に多階調の画像を再生するか、又は画
像メモリ210に記憶するものであり、画像メモリ21
0と濃度調整処理部220と設定部230とプリンタ部
240とからなり、具体的にはパソコンやプリンタやF
AXとの複合機等に相当する。画像メモリ210は少な
くとも1ページの画像データを圧縮して記憶するに十分
な容量を有するものである。画像メモリ210に記憶し
てある画像データは記憶容量の削減のために画素毎のビ
ット数を圧縮してあるために容易にγ変換処理で濃度調
整できない。濃度調整処理部220は、画素毎のビット
数を圧縮してある画像データ、すなわち誤差拡散法やデ
ィザ法、濃度パターン法などを用いて複数の画素によっ
て階調を表すように多値化処理された画像に対して解像
力、階調性を損なわずにγ変換することにより明るさを
任意に制御するために設けたものである。濃度調整処理
部220から出力される濃度調整後の画像データは画像
メモリ210又はプリンタ部240に送出される。設定
部230は濃度調整処理部220の調整量を設定するも
のである。プリンタ部240は、例えば電子写真法やイ
ンクジェット法等により多階調の画像を再生するもので
ある。
信号から記録紙上に多階調の画像を再生するか、又は画
像メモリ210に記憶するものであり、画像メモリ21
0と濃度調整処理部220と設定部230とプリンタ部
240とからなり、具体的にはパソコンやプリンタやF
AXとの複合機等に相当する。画像メモリ210は少な
くとも1ページの画像データを圧縮して記憶するに十分
な容量を有するものである。画像メモリ210に記憶し
てある画像データは記憶容量の削減のために画素毎のビ
ット数を圧縮してあるために容易にγ変換処理で濃度調
整できない。濃度調整処理部220は、画素毎のビット
数を圧縮してある画像データ、すなわち誤差拡散法やデ
ィザ法、濃度パターン法などを用いて複数の画素によっ
て階調を表すように多値化処理された画像に対して解像
力、階調性を損なわずにγ変換することにより明るさを
任意に制御するために設けたものである。濃度調整処理
部220から出力される濃度調整後の画像データは画像
メモリ210又はプリンタ部240に送出される。設定
部230は濃度調整処理部220の調整量を設定するも
のである。プリンタ部240は、例えば電子写真法やイ
ンクジェット法等により多階調の画像を再生するもので
ある。
【0023】図2は濃度調整処理部220の処理手順を
示した概念図である。
示した概念図である。
【0024】濃度調整処理部220における処理手順
は、図2に示すように第一の階調数変換処理221、階
調γ変換処理222、第二の階調数変換処理223の順
に処理される。ここで、誤差拡散法で2値化処理されて
1ビット画像にデータ圧縮して画像メモリ210に蓄積
された画像データに対する濃度調整処理を説明する。
は、図2に示すように第一の階調数変換処理221、階
調γ変換処理222、第二の階調数変換処理223の順
に処理される。ここで、誤差拡散法で2値化処理されて
1ビット画像にデータ圧縮して画像メモリ210に蓄積
された画像データに対する濃度調整処理を説明する。
【0025】濃度調整処理部220は、画像メモリ21
0から読み出したnビットの画像データに第一の階調数
変換処理221を施してmビットの画像データに拡張す
るものであり、下記式(1)に示した数値演算またはR
OM、RAMなどの1次元のルックアップテーブルとし
て実現されている。
0から読み出したnビットの画像データに第一の階調数
変換処理221を施してmビットの画像データに拡張す
るものであり、下記式(1)に示した数値演算またはR
OM、RAMなどの1次元のルックアップテーブルとし
て実現されている。
【0026】第一の階調数変換処理221の際に注目画
素の情報xだけでなく、周辺画素の情報も使うことが有
効な場合があるが、本実施の形態では注目画素の画像デ
ータxだけを使った例を説明する。ここで、第一の階調
数変換処理221の具体的処理内容は以下の式(1)に
示される。
素の情報xだけでなく、周辺画素の情報も使うことが有
効な場合があるが、本実施の形態では注目画素の画像デ
ータxだけを使った例を説明する。ここで、第一の階調
数変換処理221の具体的処理内容は以下の式(1)に
示される。
【0027】 y=x(2m−1)/(2n−1) (1) 式(1)において、yは変換後の画像データを示したも
のであり、xは入力となる画像データである。nは入力
データのビット数であり、mは変換後の画像データのビ
ット数である。ここでは1ビットの画像データxを8ビ
ットの画像データに変換するので、y=255xとな
る。変換後の画像データyの値は0(白)または255
(黒)となる。
のであり、xは入力となる画像データである。nは入力
データのビット数であり、mは変換後の画像データのビ
ット数である。ここでは1ビットの画像データxを8ビ
ットの画像データに変換するので、y=255xとな
る。変換後の画像データyの値は0(白)または255
(黒)となる。
【0028】濃度調整処理部220は、式(1)に示し
た第一の階調数変換処理221で得られた画像データy
に対して階調γ変換処理222を実行し、後述する式
(2)に示す数値演算またはROM、RAMなどの1次
元ルックアップテーブルとして実現する。階調γ変換処
理222で使う変換式は入出力関係が一意的であれば何
でもかまわない。説明の簡単のために入力信号をx、出
力をyとした式(2)を示す。
た第一の階調数変換処理221で得られた画像データy
に対して階調γ変換処理222を実行し、後述する式
(2)に示す数値演算またはROM、RAMなどの1次
元ルックアップテーブルとして実現する。階調γ変換処
理222で使う変換式は入出力関係が一意的であれば何
でもかまわない。説明の簡単のために入力信号をx、出
力をyとした式(2)を示す。
【0029】 y=ax+b (2) ここで係数a,bは実数で、例えばa=−2.0〜2.
0、b=−255〜255の範囲の値をとるものとして
あり、従って、式(2)の出力値yの範囲は例えば10
ビット(−511〜512)にビット拡張した状態でク
リッピング処理を行うことになる。具体的には、係数
a,bは設定部230の調整ボタンを押すことにより変
更されて濃度変換カーブの傾きや濃度レベルを調整する
ことができる。xは式(1)で変換後の8ビットの画像
データyを代入するものであり、式(2)の変換後の画
像データyはクリップ処理を考慮して入力される画像デ
ータのビット数8よりも大きな10ビットとしてある。
0、b=−255〜255の範囲の値をとるものとして
あり、従って、式(2)の出力値yの範囲は例えば10
ビット(−511〜512)にビット拡張した状態でク
リッピング処理を行うことになる。具体的には、係数
a,bは設定部230の調整ボタンを押すことにより変
更されて濃度変換カーブの傾きや濃度レベルを調整する
ことができる。xは式(1)で変換後の8ビットの画像
データyを代入するものであり、式(2)の変換後の画
像データyはクリップ処理を考慮して入力される画像デ
ータのビット数8よりも大きな10ビットとしてある。
【0030】図3は本実施の形態の階調γ変換処理にお
けるビット拡張処理を施した濃度変換カーブを示すグラ
フである。
けるビット拡張処理を施した濃度変換カーブを示すグラ
フである。
【0031】図3(a)及び図3(b)に示す一点鎖線
は同一の濃度変換カーブであり、これは設定部230か
ら傾きaや濃度レベルbを変更する以前の濃度変換カー
ブであり、y=xで表される。図3(a)は設定部23
0からaを2.0に設定し、bを0に設定した際の濃度
変化カーブを実線で示したものであり、y=2xであ
る。一点鎖線で示した濃度変換カーブで濃度レベル12
7.5以上のものはaを2.0としたことにより255
を越えてオバーフローしてしまう。ここで、図3(a)
に実線で示した濃度変換カーブを表すデータを8ビット
のままとすれば、濃度レベル255以上についてすべて
255になってしまう。以下、本実施の形態でこれをク
リップという。これは図3(a)に一点鎖線で示した濃
度変換カーブ上の中間濃度レベル127.5以下で階調
補正をすることになるが、中間濃度レベル127.5以
上で階調変換処理がなされなくなる。階調γ変換処理途
中で中間濃度レベル127.5以上でクリップされるの
を防止するために式(2)に示す変換後の画像データの
ビット数を入力される画像データxのビット数よりも大
きな10ビットに拡張してある。これにより、図3
(a)に実線で示した濃度変換カーブを表すデータをす
べて表現できることになる。
は同一の濃度変換カーブであり、これは設定部230か
ら傾きaや濃度レベルbを変更する以前の濃度変換カー
ブであり、y=xで表される。図3(a)は設定部23
0からaを2.0に設定し、bを0に設定した際の濃度
変化カーブを実線で示したものであり、y=2xであ
る。一点鎖線で示した濃度変換カーブで濃度レベル12
7.5以上のものはaを2.0としたことにより255
を越えてオバーフローしてしまう。ここで、図3(a)
に実線で示した濃度変換カーブを表すデータを8ビット
のままとすれば、濃度レベル255以上についてすべて
255になってしまう。以下、本実施の形態でこれをク
リップという。これは図3(a)に一点鎖線で示した濃
度変換カーブ上の中間濃度レベル127.5以下で階調
補正をすることになるが、中間濃度レベル127.5以
上で階調変換処理がなされなくなる。階調γ変換処理途
中で中間濃度レベル127.5以上でクリップされるの
を防止するために式(2)に示す変換後の画像データの
ビット数を入力される画像データxのビット数よりも大
きな10ビットに拡張してある。これにより、図3
(a)に実線で示した濃度変換カーブを表すデータをす
べて表現できることになる。
【0032】図3(b)に示す実線は設定部230から
aを2.0に設定し、bを−255に設定した際の濃度
変化カーブを実線で示したものであり、y=2x−25
5である。階調γ変換処理途中で中間濃度レベル12
7.5以下でクリップされるのを防止するために式
(2)に示す変換後の画像データのビット数を入力され
る画像データxのビット数よりも大きな10ビットに拡
張したことにより、図3(b)に実線で示した濃度変換
カーブを表すデータをすべて表現できることになる。
aを2.0に設定し、bを−255に設定した際の濃度
変化カーブを実線で示したものであり、y=2x−25
5である。階調γ変換処理途中で中間濃度レベル12
7.5以下でクリップされるのを防止するために式
(2)に示す変換後の画像データのビット数を入力され
る画像データxのビット数よりも大きな10ビットに拡
張したことにより、図3(b)に実線で示した濃度変換
カーブを表すデータをすべて表現できることになる。
【0033】濃度調整処理部220は、階調γ変換処理
222でビット拡張された画像データである10ビット
(−511〜512)に対して図4に示したような拡散
マトリックスでビット拡張前のデータ長である8ビット
で誤差拡散処理を施し、かかる誤差拡散された画像デー
タに対してクリッピングする第二の階調数変換処理22
3を行う。第二の階調数変換処理223は誤差拡散法や
ディザ法などの数値演算により実現してある。
222でビット拡張された画像データである10ビット
(−511〜512)に対して図4に示したような拡散
マトリックスでビット拡張前のデータ長である8ビット
で誤差拡散処理を施し、かかる誤差拡散された画像デー
タに対してクリッピングする第二の階調数変換処理22
3を行う。第二の階調数変換処理223は誤差拡散法や
ディザ法などの数値演算により実現してある。
【0034】本実施の形態における誤差拡散処理は、注
目画素値をx、誤差をerとして、 もし x>128ならば ドットON、er=x−25
5 それ以外 ドットOFF、er=x とするものである。
目画素値をx、誤差をerとして、 もし x>128ならば ドットON、er=x−25
5 それ以外 ドットOFF、er=x とするものである。
【0035】図4は本実施の形態における拡散マトリク
スを示した概念図である。
スを示した概念図である。
【0036】図4に示す拡散マトリックスは注目画素の
右隣と真下に半分ずつerを分散するものである。な
お、拡散マトリックスは図4に示すものに限定されるも
のでなく、パターンノイズが現れなければいかなるもの
でもよい。
右隣と真下に半分ずつerを分散するものである。な
お、拡散マトリックスは図4に示すものに限定されるも
のでなく、パターンノイズが現れなければいかなるもの
でもよい。
【0037】本実施の形態において誤差拡散された画像
データに対してクリッピング処理する理由は、階調γ変
換処理222でビット拡張してあることから、誤差拡散
処理の前後で画像データのレンジが変化しているので、
クリッピング処理をしないと、誤差を分散しきれずに、
雪崩のように画像をぬりつぶしてしまうといった現象が
起こり得る。かかる誤差の雪崩を図5を参照して説明す
る。
データに対してクリッピング処理する理由は、階調γ変
換処理222でビット拡張してあることから、誤差拡散
処理の前後で画像データのレンジが変化しているので、
クリッピング処理をしないと、誤差を分散しきれずに、
雪崩のように画像をぬりつぶしてしまうといった現象が
起こり得る。かかる誤差の雪崩を図5を参照して説明す
る。
【0038】図5は誤差拡散に伴う誤差の雪崩を示した
模式図である。
模式図である。
【0039】図5(a)は誤差拡散処理前の画像であ
り、これは左上に黒の四角が画かれた白黒画像である。
かかる白黒画像を8ビットの256階調で処理すれば、
黒画素の濃度レベルは255であり、白画素の濃度レベ
ルは0となり、黒画素数は36である。
り、これは左上に黒の四角が画かれた白黒画像である。
かかる白黒画像を8ビットの256階調で処理すれば、
黒画素の濃度レベルは255であり、白画素の濃度レベ
ルは0となり、黒画素数は36である。
【0040】図5(a)に示す白黒画像をy=2,0×
xという式で階調変換すれば、黒画素の濃度レベルは5
10になり、白画素の濃度レベルはそのままの0とな
る。かかる画像データに一般的な誤差拡散処理を行え
ば、クリッピング処理がなされないことになるので、図
5(b)に示すように右隣り、真下方向に雪だるま式に
誤差が蓄積されて誤差の雪崩を生じることになる。
xという式で階調変換すれば、黒画素の濃度レベルは5
10になり、白画素の濃度レベルはそのままの0とな
る。かかる画像データに一般的な誤差拡散処理を行え
ば、クリッピング処理がなされないことになるので、図
5(b)に示すように右隣り、真下方向に雪だるま式に
誤差が蓄積されて誤差の雪崩を生じることになる。
【0041】かかる誤差の雪崩を分かりやくするため、
誤差拡散処理を単純化して説明すれば、誤差拡散処理は
510という値を持つ黒画素に対して255と判定し、
このときの誤差=255を右と下の隣接画素に分散させ
ることになる。階調γ変換処理222でビット拡張され
た黒画素のデータは、255という誤差を潜在的に含ん
でいることになる。図5(a)に示した画像は36の黒
画素をもっていたので、誤差の総計は36*255とい
うことになる。つまり、これは白画素を36画素塗りつ
ぶすだけの値であり、これが誤差の拡散方向である右下
に雪崩のように移動し、白画素を黒く塗りつぶすのであ
る。この現象は「白い部分が黒く塗りつぶされる」とい
う場合だけではなく「黒が白く飛ばされる」という場合
においてもおこり得る。たとえばγの式y=ax+bで
b<0(例えばb=−255)の場合がそうである。こ
の場合は白画素が連続した部分においてマイナスの誤差
が雪崩のように移動し、隣接する黒画素の連続する部分
を白く塗りつぶすことになる。
誤差拡散処理を単純化して説明すれば、誤差拡散処理は
510という値を持つ黒画素に対して255と判定し、
このときの誤差=255を右と下の隣接画素に分散させ
ることになる。階調γ変換処理222でビット拡張され
た黒画素のデータは、255という誤差を潜在的に含ん
でいることになる。図5(a)に示した画像は36の黒
画素をもっていたので、誤差の総計は36*255とい
うことになる。つまり、これは白画素を36画素塗りつ
ぶすだけの値であり、これが誤差の拡散方向である右下
に雪崩のように移動し、白画素を黒く塗りつぶすのであ
る。この現象は「白い部分が黒く塗りつぶされる」とい
う場合だけではなく「黒が白く飛ばされる」という場合
においてもおこり得る。たとえばγの式y=ax+bで
b<0(例えばb=−255)の場合がそうである。こ
の場合は白画素が連続した部分においてマイナスの誤差
が雪崩のように移動し、隣接する黒画素の連続する部分
を白く塗りつぶすことになる。
【0042】かかる誤差の雪崩を抑えるために前述の誤
差拡散処理を実行した際に注目画素の右と注目画素の下
の隣接画素に対してクリッピングの範囲を10ビット
(−512〜511)としてクリッピング処理を行って
いる。かかるクリッピングの範囲は(−512〜51
1)より広く設定すると、前述した誤差の雪崩を抑える
効果が現れず、クリッピングの範囲は(−512〜51
1)より狭くしすぎると、拡散すべき誤差が不必要に切
り捨てられてしまうことから、前段でせっかくγ変換を
行ってもγ変換の効果(=濃度が変わること。)が薄れ
てしまうことが起こるからである。
差拡散処理を実行した際に注目画素の右と注目画素の下
の隣接画素に対してクリッピングの範囲を10ビット
(−512〜511)としてクリッピング処理を行って
いる。かかるクリッピングの範囲は(−512〜51
1)より広く設定すると、前述した誤差の雪崩を抑える
効果が現れず、クリッピングの範囲は(−512〜51
1)より狭くしすぎると、拡散すべき誤差が不必要に切
り捨てられてしまうことから、前段でせっかくγ変換を
行ってもγ変換の効果(=濃度が変わること。)が薄れ
てしまうことが起こるからである。
【0043】前述の誤差拡散処理にクリッピング処理を
加えて第二の階調数変換処理を施した画像を図5(c)
に示してある。図5(c)に示す画像は図5(a)に示
した画像と比較して交互に1画素程度はみ出すだけでい
わゆる誤差の雪崩はかなり軽減されていることがわか
る。
加えて第二の階調数変換処理を施した画像を図5(c)
に示してある。図5(c)に示す画像は図5(a)に示
した画像と比較して交互に1画素程度はみ出すだけでい
わゆる誤差の雪崩はかなり軽減されていることがわか
る。
【0044】このように本実施の形態における濃度調整
処理を実行すれば、2値画像はドットの密度(パター
ン)が変わることによって解像力を劣化させずに画像濃
度が変わる。
処理を実行すれば、2値画像はドットの密度(パター
ン)が変わることによって解像力を劣化させずに画像濃
度が変わる。
【0045】このようにして得られた2値画像は再び画
像データとして画像メモリ210に蓄えられるか、プリ
ンタ部240に供給されて記録紙上に出力される。
像データとして画像メモリ210に蓄えられるか、プリ
ンタ部240に供給されて記録紙上に出力される。
【0046】本実施の形態における濃度調整装置は、上
述したように誤差拡散法やディザ法、濃度パターン法な
どを用いて複数の画素によって階調を表すように2値以
上に多値化処理された画像に対し、ドットの記録濃度を
変えるのではなく、ドットの密度(パターン)が変わる
ことによって解像力、階調性を損なわずにγ(明るさ)
を制御することができる。
述したように誤差拡散法やディザ法、濃度パターン法な
どを用いて複数の画素によって階調を表すように2値以
上に多値化処理された画像に対し、ドットの記録濃度を
変えるのではなく、ドットの密度(パターン)が変わる
ことによって解像力、階調性を損なわずにγ(明るさ)
を制御することができる。
【0047】なお、本実施の形態において2値画像の場
合において説明してあるが、これに限定されるものでな
く、多値画像の場合においても同様の方法で同様の効果
がある。
合において説明してあるが、これに限定されるものでな
く、多値画像の場合においても同様の方法で同様の効果
がある。
【0048】
【発明の効果】請求項1〜請求項4に記載の発明は、上
記構成を備えることにより、ディザ法や誤差拡散法など
により2値以上に多値化された階調画像に対し、解像度
を損なうことなく、その明るさを変えることができる。
記構成を備えることにより、ディザ法や誤差拡散法など
により2値以上に多値化された階調画像に対し、解像度
を損なうことなく、その明るさを変えることができる。
【0049】請求項5〜請求項8に記載の発明は、上記
構成を備えることにより、ディザ法や誤差拡散法などに
より2値以上に多値化された階調画像に対し、解像度を
損なうことなく、その明るさを変えることができる。
構成を備えることにより、ディザ法や誤差拡散法などに
より2値以上に多値化された階調画像に対し、解像度を
損なうことなく、その明るさを変えることができる。
【図1】濃淡画像をリアルに再現できる画像処理装置の
一例を示すブロック図である。
一例を示すブロック図である。
【図2】濃度調整処理部220の処理手順を示した概念
図である。
図である。
【図3】本実施の形態の階調γ変換処理におけるビット
拡張処理を施した濃度変換カーブを示すグラフである。
拡張処理を施した濃度変換カーブを示すグラフである。
【図4】本実施の形態における拡散マトリクスを示した
概念図である。
概念図である。
【図5】誤差拡散に伴う誤差の雪崩を示した模式図であ
る。
る。
100 スキャナ装置 200 画像処理装置 210 画像メモリ 220 濃度調整処理部 221 第一の階調数変換処理 222 階調γ変換処理 223 第二の階調数変換処理 230 設定部 240 プリンタ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 1/40 B
Claims (8)
- 【請求項1】 nビットの画像信号を入力し、第一の階
調数変換処理によってnビットよりも大きいmビットの
画像信号に変換し、前記mビットの画像信号よりも大き
いtビットの画像信号に変換し、第二の階調数変換処理
で前記tビットになった画像信号を再びtビットよりも
小さいsビットの信号に変換することを特徴とする濃度
調整方法。 - 【請求項2】 前記第一の階調数変換処理は1画素分の
出力信号を得るために1画素以上、2m-n画素未満の入
力信号とすることを特徴とする請求項1記載の濃度調整
方法。 - 【請求項3】 前記第二の階調数変換処理として誤差拡
散法を行っている際に注目画素からの拡散された誤差の
加算によってオーバーフローした周辺画素の信号は予め
規定された最大値、最小値間の幅でクリップすることを
特徴とする請求項1記載の濃度調整方法。 - 【請求項4】 前記第二の階調数変換処理として誤差拡
散法を行っている際に注目画素からの拡散された誤差の
加算によってアンダーフローした周辺画素の信号は予め
規定された最大値、最小値間の幅でクリップすることを
特徴とする請求項1記載の濃度調整方法。 - 【請求項5】 nビットの画像信号をnビットよりも大
きいmビットの信号に変換する第一の階調数変換手段
と、前記mビットの信号をmビットよりも大きいtビッ
トの信号に変換する階調γ変換手段と、前記tビットの
信号をtビットよりも小さいsビットの信号に変換する
第二の階調数変換手段とから構成される画像信号の濃度
調整装置。 - 【請求項6】 前記第一の階調数変換手段において、一
画素分の出力信号を得るために2m-n画素分未満の入力
信号を用いることを特徴とする請求項5記載の濃度調整
装置。 - 【請求項7】 前記第二の階調数変換処理は、誤差拡散
処理であることを特徴とする請求項5記載の濃度調整装
置。 - 【請求項8】 前記誤差拡散処理において、注目画素か
らの拡散された誤差の加算によってオーバーフロー/ア
ンダーフローした周辺画素の信号はその都度予め規定さ
れた最大値、最小値間の幅でクリップされることを特徴
とする請求項7記載の濃度調整装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10109219A JPH118769A (ja) | 1997-04-24 | 1998-04-20 | 濃度調整方法及びこれを用いた装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-107256 | 1997-04-24 | ||
JP10725697 | 1997-04-24 | ||
JP10109219A JPH118769A (ja) | 1997-04-24 | 1998-04-20 | 濃度調整方法及びこれを用いた装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH118769A true JPH118769A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=26447297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10109219A Pending JPH118769A (ja) | 1997-04-24 | 1998-04-20 | 濃度調整方法及びこれを用いた装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH118769A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001337667A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-12-07 | Sharp Corp | 画像処理装置およびそれを備えた画像表示装置 |
JP2005070796A (ja) * | 2000-03-24 | 2005-03-17 | Sharp Corp | 画像処理装置およびそれを備えた画像表示装置 |
JPWO2004100529A1 (ja) * | 2003-05-08 | 2006-07-13 | セイコーエプソン株式会社 | 階調表現をするための画像処理 |
EP1692861A1 (en) * | 2003-12-08 | 2006-08-23 | Ricoh Company, Ltd. | Image processing method and apparatus, image forming apparatus and system, program and recording medium |
JP2007133317A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Toshiba Corp | 画像処理装置および画像処理方法 |
JP2009017446A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Nec Access Technica Ltd | 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理用プログラム |
US7956874B2 (en) | 2004-04-09 | 2011-06-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display apparatus and control method thereof |
US7978384B2 (en) | 2000-09-29 | 2011-07-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing system, image processing apparatus, image processing method, and storage medium thereof |
-
1998
- 1998-04-20 JP JP10109219A patent/JPH118769A/ja active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001337667A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-12-07 | Sharp Corp | 画像処理装置およびそれを備えた画像表示装置 |
JP2005070796A (ja) * | 2000-03-24 | 2005-03-17 | Sharp Corp | 画像処理装置およびそれを備えた画像表示装置 |
US7002594B2 (en) | 2000-03-24 | 2006-02-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus and image display apparatus using same |
US7821522B2 (en) | 2000-03-24 | 2010-10-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus and image display apparatus using same |
US7777759B2 (en) | 2000-03-24 | 2010-08-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus and image display apparatus using same |
US7978384B2 (en) | 2000-09-29 | 2011-07-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing system, image processing apparatus, image processing method, and storage medium thereof |
JP4508108B2 (ja) * | 2003-05-08 | 2010-07-21 | セイコーエプソン株式会社 | 階調表現をするための画像処理 |
CN100405813C (zh) * | 2003-05-08 | 2008-07-23 | 精工爱普生株式会社 | 用于灰度表现的图像处理 |
JPWO2004100529A1 (ja) * | 2003-05-08 | 2006-07-13 | セイコーエプソン株式会社 | 階調表現をするための画像処理 |
EP1692861A4 (en) * | 2003-12-08 | 2008-06-04 | Ricoh Kk | METHOD AND APPARATUS FOR IMAGE PROCESSING, APPARATUS AND IMAGING SYSTEM, PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM |
EP1692861A1 (en) * | 2003-12-08 | 2006-08-23 | Ricoh Company, Ltd. | Image processing method and apparatus, image forming apparatus and system, program and recording medium |
US7956874B2 (en) | 2004-04-09 | 2011-06-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display apparatus and control method thereof |
JP2007133317A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Toshiba Corp | 画像処理装置および画像処理方法 |
JP2009017446A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Nec Access Technica Ltd | 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理用プログラム |
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