JPS61186072A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像処理装置に関し、特に中間調画像をディザ
マ）　ＩＪクスを用いて２値画像に変換処理する画像処
理装置に関する。

（従来の技術） 従来、中間調画像を擬似的に２値で表現する手法として
組織的ディザ法が知られている（例えば、「ＦＡＸ、　
ＯＡのための画像の信号処理」、吹抜敬彦著　日刊工業
新聞社、頁１９−２１　）。この方法は、画素単位で読
み取った原画像を２値化する際に予め用意したディザマ
トリクスの各閾値を用いて多階調の濃度レベルを持った
画像情報の２値化を行なうものである。

しかしながら、格子パターンや網点画像などの周期性を
もった画像に対して組織的ディザ法を用いると、画像の
周期とディザマトリクスの周期の干渉によりモアレを発
生し、画像品質が劣化する欠点があった。

このモアレの発生を抑止する方法として、中間調画像の
２値化閾値をランダムに変化させるランダムディザ法が
ある。しかしこのランダムデイザ法は画質が悪化するた
めあまり用いられていない。

このランダムディザ法の変形として２値化閾値として用
いる乱数の分散を入力画像の性質に応じて制御する方法
が特開昭５７−６０７７２号公報に開示されている。

一方、特公昭５５−２４６３４号公報には、閾値マトリ
クスを擬似ランダムに変化させて、モアレの発生を低減
させた擬似中間階調像を形成する方法が開示されている
。この方法は、たとえば４×４マトリクスを例にとると
、第１１図に示す様に各行の初期値が決定されると主走
査方向の閾値配置は、４ずつ増分され１５（つまり４２
−１）を超過する時再循環するようになっている。この
マトリクスの初期値を乱数を用いて選択させる方法であ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来技術の方法においては次
のような問題点があった。

先ず、特開昭５７−６０７７２号公報に記載された方法
によれば、ランダムディザ法よりは画質を改善できるが
、入力画像の変化の度合を検出する必要があり、ハード
ウェア構成が複雑になると℃・う欠点があった。

次に、特公昭５５−２４６３４号公報に記載された方法
によれば、ランダムディザ法よりは画質を改善できるが
、副走査方向の初期値を乱数で選択するため、たとえば
数行にわたって同じマトリクスとなる場合もありうるの
で、階調性が悪くなり、画質が低下するという欠点があ
った。

従って、本発明は、以上述べた従来技術におけるモアレ
の発生と、階調性の悪化、装置構成の複雑さという問題
点を除去し、簡単な装置構成で、組織的ディザ法の階調
性の良さという長所とランダムディザ法のモアレ軽減を
保存したまま、画質の良い画像記録を可能にする画像処
理装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は中間調画像をＮ×Ｍディザマトリクス（Ｎ、　
Ｍはそれぞれ２以上の自然数）を用いて２値化画像に変
換処理する画像処理装置に係るもので、上記従来技術の
問題点を解決するために、次０３つの手段を具備して構
成される。

第１の手段は、ディザマトリクス毎に１つの数値を発生
させる。好ましい実施態様においては、この手段は乱数
発生器より構成され、発生する数値は乱数である。第２
の手段は、ディザマトリクス内のＭ×Ｎ個のディザ閾値
と上記第１の手段により発生した上記数値とを加算し、
その加算結果のＭ×Ｎのモジュロを閾値として出力する
。この手段は例えば加算器により実現される。第３の手
段は、中間調画像を画素分解して得た画素情報（濃淡情
報）の値と上記第２の手段の出力である閾値とを比較し
て、比較結果に基づいて２値化出力を形成する。この手
段は例えば比較器により構成される。

（作　用） 本発明によれば、以上のように画像処理装置を構成した
ので次のとおり作用する。

第１の手段はディザマ）　ＩＪクス毎に１つの数値を形
成し、この数値は第２の手段によりディザマトリクス内
のディザ閾値に加えられ、周期性が低減されたＭ　ｘ　
Ｎのモジュロの閾値が形成される。

第３の手段ではこの閾値と画素毎の入力画像情報とが比
較されるので、得られる２値化出力はモアレが低減しか
つ画質悪化のないものとなる。従って上記従来技術の問
題点を解決できるようになる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳細に説明
する。本実施例では、４×４デイザマトリクス（Ｎ＝Ｍ
＝４の場合）を用いて画像を２値化処理する場合につい
て述べる。

第１図は本実施例の画像処理装置を示すブロック図であ
り、同図においてｌはイメージセンサ、２はＡ／Ｄ　（
アナログ／デジタル）変換器、３は比較器、４はプリン
タ、５は乱数発生器、６は加算器、７はディザマトリク
スパターンＲ，ＯＭである。

イメージセンサｌは入力画像を画素分解して読み取り、
画素毎の濃度を示すアナログ画素信号ａをＡ／Ｄ変換器
２に供給する。Ａ／Ｄ変換器２は送られてきたアナログ
画素信号ａ　Ｋ　Ａ／Ｄ変換を施し、４ビツトに量子化
されたデジタル画素信号すとしてそれを比較器３に供給
する。

一方、乱数発生器５はディザマトリクス毎に４ビツトの
乱数を発生する装置で、乱数発生器５からの乱数Ｃは加
算器６に供給される。また、ディザマトリクスパターン
ＲＯＭ７は例えば第２図に示すような４×４デイザマト
リクスパターンを格納し、４ビツトのディザ閾値ｄを出
力する装置で、ＲＯＭ　７からのディザ閾値ｄも加算器
６に供給される。加算器６は４ビツトの乱数Ｃと４ビツ
トのディザ閾値ｄを加算し、その加算結果の下位４ピン
トすなわちモジュロを出力ｅとして比較器３に供給する
。

ここで、第３図（ａ）に乱数Ｃ１第３図（ｂ）にディザ
閾値、第３図（Ｃ）に加算器６の出力ｅのマトリクス例
を示す。また第４図（ａ）〜（０）は、第３図（ｂ）に
示すディザマトリクスにそれぞれ１〜１５までの数を加
算して１６のモジュロをとったそれぞれの結果のマトリ
クスである。

比較器３はＡ／Ｄ変換器２から入力画像のデジタル画素
信号すを受取るとともに加算器６からその出力ｅを受取
り、両者の比較を行ない、その結果の２値化出力ｆをプ
リンタ４に供給する。出力ｆは信号すが出力ｅより大き
い時には１１′′となり、信号すが出力ｅより小さい時
には“０”となる。プリンタ４は受取った２値化出力ｆ
に基づき画像を再生する。

次に前記乱数発生器５について更に詳細に説明する。第
５図は乱数発生器５の一構成例のブロック図である。同
図において、１１はアドレスカウンタ、１２は副走査乱
数ＲＯＭ、１３はアドレスカウンタ、１４は主走査乱数
ＲＯＭである。行開始信号ｐは各行の開始時にパルスを
アドレスカウンタ１１．１３に供給する。アドレスカウ
ンタ１１は初期値に４行ごとに１ずつ加算したアドレス
ｑを出力する。副走査乱数ＲＯＭ１２は主走査乱数ＲＯ
Ｍ１４の乱数系列の初期値をランダムに選択するための
、主走査乱数ＲＯＭ１４のアドレスの初期値が格納され
ている。

アドレスカウンタ１３は各行の始めに行開始信号ｐによ
り乱数系列の初期値アドレスｒをロードする。

クロックＳはディザマトリクス周期（４画素）ごとにパ
ルスをアドレスカウンタ１３に供給する。以上の結果主
走査乱数ＲＯＭ２１から出力される乱数Ｕとしては４画
素、４行ごとに変わる乱数が出力される。ここで主走査
乱数Ｒ，ＯＭ　１４にはＯから１５までの乱数が格納さ
れている。

以上本実施例では第３図（ｂ）に例示される４Ｘ４デイ
ザマトリクスについて説明してきたが、本発明において
使用されるマトリクスの種類、サイズはこれに限定され
るものでない。第６図（ａ）〜（Ｃ）及び第７図（ａｌ
〜（ｅｌにディザマトリクスの別の例を示す。このよう
に本発明においては種々の種類、サイズのディザマトリ
クスが使用可能である。

以上述べた本発明の実施例の手法によれば、たとえば第
２図に示す様な基本マトリクスの閾値を乱数によって配
置することにより、各マトリクス内には必ず基本マトリ
クスの閾値が存在するので、ランダムディザ法や、特公
昭５５−２４６３４号公報に開示される手法の長所であ
るモアレ低減という特徴を保持したまま、これらの手法
の短所である同じ濃度であっても小領域（たとえば４画
素×４画素の領域）内の黒のドツト数が異なるという問
題を解決し、階調性の優れた画像を得ることが可能とな
る。また、各マトリクスは乱数によって閾値配置が異な
っているのでマ）　＋Ｊクス間の周期性が低減される。

本実施例による利点は以下のようにして判断することが
できる。すなわち次式に示す自己相関関数を求め、これ
に基づいて閾値列の周期性とそのここでＸｉはｉ番目の
画素に対応する閾値、Ｎはサンプリングする画素の数、
（２）式の示すＸは１行の閾値の平均値である。この自
己相関関数Ａ（ｔｌは周期性の強い入力信号に対しては
山と谷が現れる。

山を呈するパラメータｔの値の間隔が入力信号の周期を
表わし、また山の強さは周期性の強さを表わす。

第８図は第２図に示す４×４組織的ディザ法の主走査方
向の閾値列に対する自己相関関数のグラフを示す図であ
る。同図より４画素毎に大きな山があり、ディザマトリ
クス周期（４画素周期）で同じ閾値となる組織的ディザ
法の周期性がよく現れていることがわかる。第９図はラ
ンダムディザ法の主走査方向の閾値列に対する自己相関
関数のグラフを示す図である。同図から山や谷がほとん
どなく、周期性のない閾値であることがわかる。第１０
図は本発明の実施例の主走査方向の閾値列の自己相関関
数のグラフを示す図である。同図からは多少の山と谷が
あるが、その強さは、第８図の組織的ディザ法のそれと
くらべてかなり小さく、周期性が大きく低減されている
ことがわかる。つまり、本実施例によれば、組織的ディ
ザ法の長所である階調性の良さという特徴を保持したま
ま、短所である入力画像の周期とディザマトリクスの周
期の干渉によるモアレの発生を大きく低減することがで
きる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、簡単な装
置構成で、モアレの発生を低減させるとともに階調性の
悪化を防止し、優れた画質の画像記録が可能となる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
上記実施例で使用されるディザマトリクスの例を示す図
、第３図（ａｌ〜（Ｃ）はそれぞれ乱数、ディザ閾値、
加算器の出力のマトリクス例を示す図、第４図（ａｌ〜
（０）は第３図（ｂ）のディザマ）　ＩＪクスにそれぞ
れ１〜１５までの数を加算して１６のモジユロをとった
それぞれの結果のマトリクスを示す図、第５図は乱数発
生器の一構成例のブロック図、第６図（ａ）〜（Ｃ）及
び第７図（ａ）〜（ｅ）はディザマトリクスの別の例を
示す図、第８図は４×４組織的ディザ法の主走査方向の
閾値列の自己相関関数のグラフを示す図、第９図はラン
ダムディザ法の主走査方向の閾値列の自己相関関数のグ
ラフを示す図、第１０図は上記実施例の手法の閾値列の
自己相関関数のグラフを示す図、第１１図は従来技術の
方法において使用されるマトリクスを示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中間調画像をＮ×Ｍディザマトリクス（Ｎ、Ｍは
   それぞれ２以上の自然数）を用いて２値化画像に変換処
   理する画像処理装置において、ディザマトリクス毎に１
   つの数値を発生させる第１の手段と、ディザマトリクス
   内のＮ×Ｍ個のディザ閾値と上記第１の手段により発生
   した上記数値とを加算し、その加算結果のＭ×Ｎのモジ
   ュロを閾値として出力する第２の手段と、中間調画像を
   画素分解して得た画素情報の値と上記第２の手段の出力
   とを比較して、比較結果に基づき２値化出力を発生する
   第３の手段とを具備することを特徴とする画像処理装置
   。
2. （２）上記数値が乱数であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の画像処理装置。