JPS6152073A - 画像処理方法 - Google Patents

画像処理方法

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JPS6152073A
JPS6152073A JP59173841A JP17384184A JPS6152073A JP S6152073 A JPS6152073 A JP S6152073A JP 59173841 A JP59173841 A JP 59173841A JP 17384184 A JP17384184 A JP 17384184A JP S6152073 A JPS6152073 A JP S6152073A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
error
circuit
image
bit
Prior art date
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Pending
Application number
JP59173841A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Nagai
長井 昭夫
Nobuhide Hayashi
林 宣秀
Shigeaki Sumiya
繁明 角谷
Atsushi Uchino
内野 敦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPS6152073A publication Critical patent/JPS6152073A/ja
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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】 〔技術分野〕 本発明は画像入力装置により得られた濃度データを平均
誤差最小法に基づく処理を用いることにより、高品質の
2値化画像を出力する画像処理方法に関する。
〔技術的背景〕
ドツトマトリックスプリンタにおいて、中間調のある画
像を出力する場合に画像の二値化処理が必安となる。こ
の2値化方法は各種発表されている。このうち平均誤差
最小法と名付けられた方式が現在最も画質が良いとされ
る。
この方法は画質は良いとされるものの、処理が複雑なた
め処理時間が掛かり過ぎ、実用にはむかないとされてい
る。
〔発明の目的〕
本発明はこの欠点を除失したもので、その目的は画像の
再現性を維持したまま、画像入力装置からの画像の入力
速度、または画紫の出力装置の出力速度と同程度または
それ以上の速贋で画像の2値化を行うことである。
〔発明の0徴〕 本発明は画像入力装置より得られた中間調を有する画像
データを平均誤差最小法に基づく二値化処理を行う画像
処理方法に閃するものである。
本発明は前期処理の改良として、誤差データに掛けるウ
ェイト値を2のべき数とするとともに、ウェイト値の合
計が2のべき数となるようにウェイトマトリックスを変
更した二値化処理方法を用いる。
また前記改良された二値化処理を実行するために、第1
図に示すように、画像データの入力回路1、データバス
21ビット拡張回路3.ビットシフト回路4.ALU5
.ACO6,誤差データメモリ7.2値化データ出力回
路8I及び以上の回路を第2図のフローチャートに従っ
て制御する制御回路9より構成されるデジタル回路を用
いることを特徴とする画像処理方法である。
まず本発明の基礎となるJ 、 I!’ 、 Jarv
i日 による方法を説明する。(第5図に示す様に印字
しようとする注目画素の周囲の既印字(または印字が決
定している)画素の誤差Btc、t  に注目するこの
誤差に、第6図に示す様なウェイトマトリ、クスWをか
け、その平均An、tnを求める。
ここで、注目画素の濃度データを工外、情とすると、注
目画素の修正濃度データP?L、?FLは、P%、 m
 = A n * m十工n 、 m   m= (2
)となる。このPfS+taの値が最大濃度レベル1に
対して、あるしきい値Sより大きいか小さいかの判定を
行い、注目画素の印字、非印字を決定するまた、この時
の注目画素の誤差Bn+mは次の様になる。
印字時  P%、倶≧Sのとき、 I!in、tn”Ps、m  1   −”i3)非印
字時 pn、惧くS のとき、 m s 、 m=P n 、 m     = = (
4)この操作を全画素について実行し画面形成を行うの
が、平均誤差最小法の基本的な考え方である本発明は更
にこの考え方を進展させたウェイトマトリ、クスを用い
たものである。ウェイトマトリックスの大きさ、ウェイ
ト値により、画面の滑らかさ、誤差の最小化が決定され
るが、隣接画素のウェイトを増加し、画面の高空間周波
数域の成分を強調し、かつ演算の簡素化のためウェイト
値を2のべき数としたウェイトマトリックスy(1ン(
第7図ンを考える。このウェイトマトリックスのうち重
み1の部分の寄与率〔実際の重み〕を計算すると、1/
42#2.4%(ウェイト1の部分全体で4.8%)と
なるためこの部分を消去したウェイトマトリックスy(
2)(第8図)を作成する。更に簡略化するために、ウ
ェイトマトリックスw ”のウェイト1の部分の寄与率
を算出すると5%(ウェイト1の部分全体で20%)と
なり、これと消失したウェイトマトリックスW (3)
 (第9 fi )を作成する。
こ゛のウェイト値の合計は2のべき数となる本発明では
このウェイトマトリックスを採用した。
まず処理の順序として(1)式を(1)7式の様に変形
する。
るので、カッコ内の演算をまず実行する。ここでのマト
リックスを用いて(1)7式を変形すると、hn  、
m=  X  CWA4) (、・  E k  ()
   パ”=”A5)ht     − となる。画素の誤差濃度データwhtを符号対81)i
tの量子化値(0=±127の補数表示)すると、(5
)式のカッコ内の演算はビットシフト演算で置き換えら
れる。ここでビットシフト演算を実行した後の数値の小
数点以下は切シ捨てる。
これにより(5)式の演算はビットシフト演算となり、
As、mの値は81)it  の範囲を超えない。
また、入力温度データを5bit(0〜255)として
、(2)式の計算を行って求めた修正濃# P n *
 mも91)it  あれば足りる。
一般に乗除算は時間の必要とされる計算であり、これを
ビットシフト演算で置き換えることにより、大巾な時間
の短縮が計れる。
次に第1図に従って二値化処理回路を説明する。画像入
力装置は画像をラインごとにスキャンし、適当なドツト
クロックにしたがって1画素について8ビツトのデータ
を出力するものとする。1の入力回路は入力装置よりの
データを待ち、データが入力されると、それをラッチし
、2の8ビツトデータバスに出力するとともに、9の制
御回路に入力がはい9たことを知らせる。6のビット拡
張回路は8ビツトの入力データを9ビツトに符号拡張す
る回路である。40ビットシフト回路は9ビツトの入力
データを制御回路からの指令に従ってビットシフトを行
い、データを4分の1、または8分の1にする回路であ
る。5のAIJU (加算器)は二つの入力データの加
算を行うもので、一方はACCより、入力され、もう一
方はビットシフト回路、または制御回路より入力され、
後ろの二つは制御回路により切シかえられる。6のAc
cはALTTからのデータをラッチし、A′LUまたは
8ビツトデータバスに出力する、またAcCはラッチし
たデータの各ビットの状態を制御回路に知らせたり、制
御回路よりの指令によりデータをクリアしたりできる。
7の誤差データメモリは、2値化処理における誤差デー
タを蓄えるもので、第9図のマトリックスサイズより、
高々3ライン分を記憶すれば足りる。8は出力回路であ
り、2値化処理結果を画像出力装置へ出力する。
次に、第2図のフローチャートに従って本装置の動作を
説明する。
今、処理しようとする画像のサイズをN行M列とし、注
目画素を(?&、m)とし、そのデータをエル、情  
とする。また7の誤差データメモリにはすてにK 61
m−4から”N、7に−2と、]!Xo、m”’1から
”N、7F!−1と、EO,mから” %−1、mまで
の5ライン分の誤差データが蓄えられているものとする
1の入力回路は工%、fn  の入力によりデータをラ
ッチし、データバスに出力するとともに、制御回路へ入
力があったことを知らせる。制御回路はこの信号を2値
化処理開始信号として次の一連の動作を開始する。まず
データバス上の入力データ工?S、fi  をビット拡
張回路におく99ビツトに拡張する。これを工’ % 
* ?7Lとする。あらかじめACCの内容をクリアし
ておいてから、工’n、mをビットシフト回路に送るが
、シフトは行なわずに八Lσに送る。A、LUではAC
Cの内容、すなわち0と加算が行なわれてACC・にラ
ッチされる。ここまでが「Acc!←工n、mJの動作
であり、そのフローチャートは第3因である。
次に誤差データメモリより位置(x + nL2 )に
対応する誤差データK n 、 m−2を取り出しデー
タバスに乗せる。そしてデータバス上のEn、m−2を
ビット拡張回路に送り9ビツトに拡張したのち、ビット
シフト回路に送り3回シフトを行い、En、m−2÷8
を実行する。このデータをALUに送り、AOQの内容
と加算して(En、?FL−218−l−AOO)、結
果をAOGにラッチする。ここまでが[ACC4−八〇
〇+CEx、m、z  18 )Jの動作であり、その
フローチャートは第4図でめる以下−1誤差データR%
+1 * 倶−1r ’B %−1+ m−1+   
’E%−21?FLについて同じ処理を行う。Es、m
−1゜E %−1、’rn  についてはビットシフト
回路にて、2回シフトを行ない、4で割る点が異なるだ
けで他は同じである。
・ 以上の処理によりACCには なる値がラッチされている。これが(2)式の修正濃度
データPn、m に相等する。
つづいてPn、m の値をしきい値と比較するわけであ
るが、入力濃度データエ%、m が8ビツトの値(0〜
255ンであるからしきい値をその中央の128として
比較を行う。実際にはAOCのビット7とビット8の状
態を見ればよい。ビット8がDでビット7が1であれば
ACCの内容は128以上であり、それ以外の場合は1
28より小さい。AOOの内容が128より小さい場合
には出力回路より2値化結果として0を出力し、ACC
の内容を新たに誤差データEn、m  として誤差メモ
リに蓄える。AOOの内容が128以上の場合には制御
回路はALUに−255を送り、ACCの値と加算する
。これによりACCの内容は255が減算された値とな
り、(3)式が実行されたこととなる。次に出力回路よ
り2値化結果として7を出力し、ACCの内容を8%9
m として誤差メモリに蓄える。
以上により、1画素の2値化処理が完了する。
この処理を全画素にわたって行うことにより、画像−の
2値化データが得られる。
ところで、画像の第1フインと第2ライン、各ラインの
第1画素と第2画素の処理の時には誤差データがウェイ
トマトリックスのサイズ分だけそろはない。その場合に
は誤差データを0として処理を行なっても画質に影響は
ない。そこで、第1ラインと第2ライン、各ラインの第
11Tii素と第2画素の処理において存在しない誤差
データをアクセスした場合には0を出力するように制御
回路によりコントロールする。
〔効果〕
以上説明したように、平均誤差最小法に基づく2値化処
理をビットシフト加算に置き換えた専用のハードウェア
を用いることで処理時間の大巾な短縮が計れた。すなわ
ち、1画素についての処理に関して、最も時間のかかる
部分は誤差データメモリのアクセスタイムであり、64
Kbit  スタティクRAMの標準アクセスタイムは
200%式であり、メモリのアクセスが6回必要である
から6 X 200 = 1200 x式となり、入出
力のオーバヘッドを考慮しても2〜5マイクロ秒で1画
素の処理が終了する。画像を640X480の画素から
成るとすると、3×640×480#φ秒はどで画像の
2値化が行なえる。
メモリをさらに高速すものとすれば、テレビカメラのよ
うな入力装置からの実時間データも処理が可能である。
また画像の記憶装置(フレームメモリ)を本装置の後に
用いることに、より、二値化処理前には、画素数を64
0X480とすると、640×480÷300Kbyc
cものメモリが必要であるが、二値化処理後には8分の
1の約40Kbyccとなりメモリの節約が可能となる
さらに、本装置を複数用いることにより、中間調を有す
るカラー画像についても二値化が行なえる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実bw例の構成図である。第2図、第
5図、第4図は本発明の実施例の70−チャートである
。第5図、第6図は本発明の基礎となった平均誤差最小
法の説明図である。第7図。 第8図、第9図、第10図は本発明における二値化処理
方法の説明図である。 以  上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 画像入力装置より得られた中間調を有する画像データを
    平均誤差最小法に基づく二値化処理を行う画像処理方法
    において、前記二値化処理の方法として、誤差データに
    掛けるウェイト値を2のべき数とするとともに、ウェイ
    ト値の合計が2のべき数となるようにウェイトマトリッ
    クスを形成した二値化処理方法をとることを特徴とする
    画像処理方法。
JP59173841A 1984-08-21 1984-08-21 画像処理方法 Pending JPS6152073A (ja)

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JP59173841A JPS6152073A (ja) 1984-08-21 1984-08-21 画像処理方法

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JP59173841A JPS6152073A (ja) 1984-08-21 1984-08-21 画像処理方法

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JPS6152073A true JPS6152073A (ja) 1986-03-14

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ID=15968150

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06321249A (ja) * 1990-05-14 1994-11-22 Bs & B Safety Syst Inc 圧力解放パネルアセンブリ
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JP2008035382A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Aiphone Co Ltd テレビインターホン装置
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