JPS6132654A - 画像信号処理装置 - 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 本発明は階調画像を２値再生する機能を備えた画像信号
処理装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年日常業務におけるファクシミリ利用がますます拡大
の一途であシ、それとともに従来の白黒２値の他に階調
画像の再現に対する要望も強まシつつある。特に２値に
よる擬似階調再現は表示装置や記録装置との適応が良い
ので強く要望されている。

これらの擬似階調再現は閾値のマトリクステーブルに従
って画像を２値化していく各種ディザ法が広く使われて
いる。しかしながらこれら従来の方法は階調再現性を良
くする為にはマトリクステーブルを大きくする必要が、
ｌ、高分解能を得る為にはマトリクステーブルを小さく
シ彦ければならないという矛盾があるため階調再現性と
高分解能の両立が困難であった。特に、隔調画像と２値
画像が混在する画像に対してはそのいずれかを犠牲にせ
ざるをえなくなるという欠点を有していた。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので多階調再現
と高分解能を両立して擬似階調再現することのできる画
像信号処理装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、 （１）原画像における各画素の再配分画像信号レベルを
記憶する再配分用記憶手段の所定位置におけるＭ個の画
像信号レベルの和Ｓ工と　２値化補正量Ｅａの和Ｓを求
め、次に所定の画像信号レベルＯの配分数Ｎと残差ムを
求める配分値演算手段と、 （９）原画像における各画素の画像信号レベルを記憶す
る順位付用記憶手段の前記所定位置と対応した画素の少
なくとも２個に近傍補正量Ｅｂを加重分配したＭ個の画
素の画像信号レベルの値により、画素順位を決定する順
位決定手段と、（３）前記画素順位によシ前記配分数Ｈ
の前記所定の画像信号レベルＣと前記残差ムと０とを前
記再配分用記憶手段の所定位置のに個の画素に割り当て
３る再配分手段と、 （４）前記割り当てた画素のうち再配分済画素の画像信
号レベルと前記再配分済画素の２値化画像信号レベルか
ら前記２値化補正量Ｅａを演算し、更新する２値化補正
手段と、 （６）順位付補正量Ｅｃを記憶する補正量記憶手段の前
記所定位置と対応する画素の近傍の順位付補正量Ｅｃか
ら前記近傍補正量Ｅｂを演算し前記順位決定手段に与え
、さらに前記順位付補正量Ｅｃと前記順位付用記憶手段
の画素の一部の画像信号レベルと前記２値化画像信号レ
ベルとから新たな順位付補正量Ｅｃを演算する順位付補
正手段とを具備した画像信号処理装置であり、原画像の
濃度に応じて再生画像の黒画素密度を決定すると共に原
画像の濃度変化に応じて再生画像の黒画素配置を決定し
、近傍補正量を加重分配することで、多階調再現と高分
解能を両立して擬似階調再現することのできるものであ
る。

実施例の説明 第１図は本発明の一実施例における画像信号処理装置の
ブロック図を示すものである。本実施例では前記発明の
構成（１）、（２）、（３）におけるＭ個を４個とし、
構成（６）における近傍の順位付補正量Ｅｃは４個とす
る説明にしている。説明の都合上、各画素には次のよう
な記号を付与している。

構成（１）、（３）の４個の画素はＲｏｏ　、Ｒｏｌ　
ｓ　Ｒ１０５Ｒ１１とし、構成（２）の４個の画素はＯ
１９、Ｏｏｌ、０、。、０１１とし、構成（６）の近傍
の順位付補正量Ｅｃの記憶位置は％イＩＫＣ２、Ｅａｓ
、”ｃａトシ、新りな順位付補正量ｚ０の記憶位置は”
ｃｓとする。各画素の画像空間上の対応位置はＲ８０と
０゜０とＥａｓが同じ位置に対応する。

前記各記号グループを走査窓と定義し、Ｒｏｏ、ＲＯｆ
、Ｒｌｕ　ｓ　Ｒ４１を走査窓Ｗ、とし、Ｏｏｏ、”ａ
ｌ、０１０％　ＯＮを走査窓Ｗｏとしｓ　Ｅｏｌ　ｓ　
ＥＣ２ｓ　”０５　ｓＥｏいＥａ５を走査窓Ｗ０とする
。第１図において各走査窓はそれぞれの対応する記憶手
段上を原画像の主走査とともに右方向へ移動していくも
のとする。

第１図において、１は原画像を走査し画像信号レベルを
出力する原画像走査手段、２は原画像走査手段１の出力
信号である原画像の画像信号レベルと後述する再配分手
段の出力信号である再配分用画像信号レベμとを入力と
して記憶し、走査窓Ｗｒの４個の画素ＲＯＯｑ　Ｒｏｌ
、’０１％　ＲＮの画像信号レベルを出力とする再配分
用記憶手段、３は再配分用記憶手段２の出力信号である
走査窓Ｗｒの４個の画素”００％”［Ｎ、ＲＴＯＮ　”
＋１の画像信号レベルと後述する２値化補正手段の出力
信号である２値化補正量Ｅ１とを入力として加算した和
Ｓから配分数Ｎと残差Ａを出力する配分値演算手段。

４は走査手段１の出力信号である原画素の画像信号レベ
ルを入力として記憶し走査窓Ｗ０の４個の画素０゜。、
Ｏ１２，０１ｏ、０１．の画像信号レベルを出力とする
順位付用記憶手段、５は順位付用記憶手段４の出力信号
である走査窓Ｗ０の４個の画素０ｏｏ１０ｏい０．。、
Ｏｌ、の画像信号レベルと後述する順位付補正手段の出
力である近傍補正量Ｅｂを入力とし、４個の画素の画像
信号レベルの比較により画素順位を決定しそれを出力と
する順位決定手段、６は配分値演算手段３の出力信号で
おる配分数Ｎと残差ムと順位決定手段６の出力信号であ
る画素順位とを入力として画素順位に応じてＮ個の数の
画像信号レベμの最大値Ｃと残差Ａと０との配分を決定
しその再配分用画像信号レベμを出力とする再配分手段
、７は再配分用記憶手段２の出力信号である再配分法画
素Ｒ８，の画像信号レベルを入力とし固定閾値により２
値化処理し２値化画像信号レベルとして出力とすると共
に入力画像信号レベルと２値化画像信号レベルとの差分
を２値化補正量ことして出力する２値化補正手段、８は
順位付用記憶手段４の出力信号である走査窓Ｗ０の画素
Ｏｏｏの画像信号レベルと２値化補正手段７の出力信号
である２値化画像信号レベルと後述する補正量記憶手段
の出力信号である順位付補正量Ｅｃとを入力とし後述す
る演算により近傍補正量Ｘｂと新たな順位付補正量ｘ０
とを出力とする順位付補正手段、９は既に記憶しである
順位付補正量Ｅｃを出力とし順位付補正手段８の出力信
号である新たな順位付補正量Ｅｃを記憶する補正量記憶
手段、１ｏは２値化補正手段７の出力信号である２値化
画像信号レベルを入力とし２値画像を記録または表示す
る画像記録・表示手段である。

第２図は本実施例の具体的な回路図で第１図で示す画像
信号処理装置のブロック図の構成の主要部である再配分
用記憶手段２〜補正量記憶手段９をマイクロコンピュー
タで実現したものである。

第２図において１１は原画像走査手段１の出力信号であ
る原画像の画像信号レベルを入力する入力端子である。

インプットポート１２はゲートより構成されており、ｃ
ｐｔｚ　３よシ信号線１４を介して与えられる選択信号
によ少入力端子１１からの画像信号レベルをＣＰＵ１．
３へ出力する。ＲＯＭ１６にはＣＰＵ１３を制御するプ
ログラムが書込まれてお、９、ＣＰＵ１３はこのプログ
ラムに従ってインプットポート１２よシ必要とされる外
部データを取込んだり、あるいはＲＡＭ１６との間でデ
ータの授受を行なったシしながら演算処理し、必要に応
じて処理したデータをアウトプットポート１７へ出力す
る。アウトプットポート１７はラ　　　　□ッチ回路よ
、り構成されておシ、信号線１８を介してアウトプット
ボート１７へ与えられるＯ　Ｐ　Ｕ　１３からの出力ポ
ート指定信号を受けて、そのポートにデータを一時記憶
する。１９はアウトプットポート１７に一時記憶されて
いるデータを２値化した画像信号レベルとして画像信号
記録・表示手段１０へ出力する出力端子である。

なお、ＣＰＵ１３、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６は周知のマ
イクロコンピュータによシ構成することができる。

ＲＯＭ１５に書込まれているプログラムをフローチャー
トで示すと第３図のようになる。以下第３図に従って第
１図に示した画像信号処理装置の動作を説明する。

プログラムがスタートすると、まず再配分用記憶手段２
、順位付用記憶手段４、補正量記憶手段９の内容と２値
化補正手段７の２値化補正量Ｋ。

をＯクリヤし初期設定を行う（ステップ１）。次に原画
像信号を再配分用記憶手段２の走査窓Ｗｒの画素Ｒ１１
と順位付用記憶手段４の走査窓Ｗ。の画素０１．に読込
む（ステップ２）。次に再配分用記憶手段２の走査窓Ｗ
ｒ内の４個の画素Ｒ８゜。

Ｒｏｌ、Ｒ４゜、ＲｌｌＯ画像信号レベル加算値Ｓｍと
２値化補正量ことの和Ｓ　（＝Ｓｍ＋　Ｋａ）を演算し
、５＝＝ＣｘＮ＋Ａとなる画像信号レベルの最大値Ｃの
配分数Ｎと残差Ａを演算する（ステップ３）Ｃ次に補正
量記憶手段９の走査窓Ｗ０内の順位付補正量記憶位置Ｅ
ｃい”（ｊ２、Ｒ０３、Ｒ０４の４個の順位付補正量Ｅ
。の平均値Ｅ。４と係数Ｋａから近傍補正量Ｅｂ　（＝
　Ｋａ　ｘＥｃａ　）を演算する（ステップ４）。

次に順位付用記憶手段４の走査窓Ｗ０の画素Ｏｏｏと０
、。の画像信号レベルに近傍補正量Ｅｂを加重分配した
後、４個め画素Ｏ６ｏ、Ｏｏｌ、ｏｌｏ、ｏ４．の画像
信号レベルをそれぞれ比較し大きい順に画素順位を決定
する（ステップ５）。次にステップ５で求めた画素順位
に従って、ステップ３で求めたＮ個の数の画像信号レベ
ルの最大値Ｃと残差ムと０とを再配分用記憶手段２の走
査窓ｗｒの４個の画素Ｒ６０Ｌ　ＲＯｌ、Ｒ４いＲ１１
の画像信号レベルとする（ステップ６）。次に再配分用
記憶手段２の再配分法画素Ｒ６０の画像信号レベルと前
記再配分法画素Ｒ８０の２値化した画像信号レベルとの
差分を次回のステップ３における２値化補正量Ｅ２とす
る（ステップ７）。次にステップ４における平均値Ｅ。

ａと係数Ｋｂを乗算した値に走査窓ｗ０内の画素０゜０
の画像信号レベルを加算し、その値とステップＴにおけ
る２値化画像信号レベルとの差分を新たな順位付補正量
Ｅ。とじ走査窓ｗ８内の画素ＥＣ５に記憶する（ステッ
プ８）。次にステップ７で２値化した画像信号レベルを
画像記録・表示手段１０へ出力する（ステップ９）。次
ニすベテノ原画像信号レベルに対して主走査方向および
副走査方向の処理終了判定をしくステップ１ｏ）、未終
了であれば走査窓の移動を行い（ステップ１１）へテッ
プ２よシ繰返す。もし終了で６ｉば全原画像信号に対し
て処理を完了する。ただし、主走査方向の処理が終了す
る毎にステップ１１において２値化補正量ＥｌＬを０ク
リアする。

なお上記説明ではマイクロコンピュータによシ再配分記
憶手段２〜補正量記憶手段９を実現したが、これらの手
段はそれぞれ論理回路、外部メモリ等によシ実現するこ
ともできる。

さらに順位付補正手段８の係数Ｋａは１／２）ｎ（ただ
しｎは正の整数）にすることにより、また係数Ｋｂは１
−１／２１０（ただしｍは正の整数）にすることによυ
マイクロコンピュータで実現した場合には演算を容易に
することができ、論理回路で実現した場合にはハードウ
ェアを軽減することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、原画像の濃度に応じて再
生画像の黒画素密度を決定すると共に原画像の濃度変化
に応じて再生画像の黒画素配置を決定し、また近傍補正
量を加重分配したことにより、多階調再現と高分解能を
両立して擬似階調再現を可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画像信号処理装置の
ブロック図、第２図は同装置をマイクロコンピュータで
実現した具体的な回路図、第３図は本実施例の動作を説
明するフローチャートである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原画像における各画素の再配分画像信号レベルを
   記憶する再配分用記憶手段の所定位置におけるＭ個の画
   像信号レベルの和Ｓ＿ｍと２値化補正量Ｅ＿ａの和Ｓを
   求め、次に所定の画像信号レベルＣの配分数Ｎと残差Ａ
   を求める配分値演算手段と、原画像における各画素の画
   像信号レベルを記憶する順位付用記憶手段の前記所定位
   置と対応した画素の少なくとも２個に近傍補正量Ｅ＿ｂ
   を加重分配したＭ個の画素の画像信号レベルの値により
   、画素順位を決定する順位決定手段と、前記画素順位に
   より前記配分数Ｎの前記所定の画像信号レベルＣと前記
   残差ＡとＯとを前記再配分用記憶手段の所定位置のＭ個
   の画素に割り当てる再配分手段と、前記割り当てた画素
   のうち再配分済画素の画像信号レベルと前記再配分済画
   素の２値化画像信号レベルから前記２値化補正量Ｅ＿ａ
   を演算し、更新する２値化補正手段と、順位付補正量Ｅ
   ＿ｃを記憶する補正量記憶手段の前記所定位置と対応す
   る画素の近傍の順位付補正量Ｅ＿ｃから前記近傍補正量
   Ｅ＿ｂを演算し前記順位決定手段に与え、さらに前記順
   位付補正量Ｅ＿ｃと前記順位付用記憶手段の画素の一部
   の画像信号レベルと前記２値化画像信号レベルとから新
   たな順位付補正量Ｅ＿ｃを演算する順位付補正手段とを
   具備した画像信号処理装置。
2. （２）順位付補正手段は近傍の順位付補正量Ｅ＿ｃの平
   均値Ｅ＿ｃ＿ａを求め、係数（１／２）＾ｎ（ただしｎ
   は正の整数）を乗算して、近傍補正量Ｅ＿ｂを求めるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像信号処
   理装置。
3. （３）順位付補正手段は近傍の順位付補正量Ｅ＿ｃの平
   均値Ｅ＿ｃ＿ａを求め、係数１−（１／２）＾ｍ（ただ
   しｍは正の整数）を乗算して、順位付用記憶手段の画素
   の一部の画像信号レベルを加算しさらに２値化画像信号
   レベルを減算して、新たな順位付補正量Ｅ＿ｃを求める
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像信号
   処理装置。