JPS62107572A - 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、ディジタル複写機、ファクシミリ装置あるい
はパソコンなどにおいて用いるディジタル画像処理装置
に関するものである。　　　　　−［従来の技術］ 従来から、ディジタル信号化した画像を扱う際に、画調
（画像の特性あるいは性質を云う。）に応じて２値化処
理の方式を切り換え、２値画像を再生する装置が知られ
ている。

かかる装置を用いて画像処理を行う際しては、網点画像
原稿に対するモアレ抑圧を行うために、画像の２次元的
平滑化処理が行われる場合がある。

また、画調を識別する場合にも、そのほとんどが２次元
的平滑化処理を必要としていた。

［発明が解決しようとする問題点］ よって、この種の処理回路には画像を複数ライン分記憶
するためのメモリを必要とし、そのために、装置全体が
複雑かつ高価となり、安価な装置にはこのような手段を
搭肪することができないという欠点がみられた。

本発明の目的は、入力画像の画調識別および２次元平滑
化をより簡易な構成にて実現し高品位の再生画像を得る
ようにした画像処理装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る画像処理装置では、所定周期を有するしき
い値列を用いて、Ｎビットの画像信号をｎ（Ｎ＞ｎ）ビ
ットの信号に変換する変換手段と、前記Ｎビットの画像
信号と前記ｎビットの信号とを導入して平滑化信号を形
成する２次元平滑化手段と、前記ｎビットの信号に基づ
いて画調を識別する手段とを備え前記識別手段の識別結
果に従って前記２次元平滑化手段の出力を選択的に使用
する。

［作　用］ 平滑化処理を行うためにＮビットの画像信号をｎビット
（Ｎ＞ｎ）に変換すると共に、該ｎビットの信号に基づ
いて画調判別（すなわち、中間調画像であるか、あるい
は、文字・線画であるかという区別）を行う。このこと
により、回路の規模を大幅に縮小することができる。但
し、平滑化処理に際して前記ｎビットの信号の他には、
前記Ｎビットの画像信号をそのまま用いる。

［実施例］ 本発明の具体的な実施例を説明するに先立って、木発明
に係る画調識別原理ならびに２値化処理の原理、平滑化
処理の原理を述べる。

まず、木発明に係る画調識別の原理を第２図を参照して
説明する。

第２図は画調識別アルゴリズムを説明する図である。本
図に示すように５行５列のマトリクス配置された画素の
うち、いま中央の画素ａを注目画素とする。すると、こ
の注目画素周辺にある４画素ｂ−ｅと注目画素の濃度レ
ベルの差に基づいて、画調の識別を行うことが可能であ
る。例えば、 ■　画素ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの中の最大レベル差≧２の
場合 または、ｂのレベル＝Ｃのレベル＝ｅのレベル＝ｄのレ
ベルであり、■、つａのレベルＮｂのレベルの場合 ・・・注目画素は、文字、線画、線数の少ない網点原稿
である。

■　それ以外の場合・・・注口画素は、写真、中間調画
像または線数の多い網点 原稿である。

但し、ａｘｅ（７）ｌｚベベル２ビツト（０，１，２，
３）で表すものとする。。

したがって、」−記アルゴリズムに従えば、画素毎に画
調を２種類に逐次識別することができる。

次に、本発明に係る２値化処理原理について説明する。

上述したアルゴリズムにより■の画調であると判定され
た場合には、画像の性質により解像度が要求されるため
、一定のしきい値によるいわゆるスライス処理を行う。

一方、■の画調であると判定された場合には、■の場合
と同じようにして２値化すると網点原稿によってモアレ
雑音が発生するために、以下に示す平滑化処理を施した
後、ディザ処理を行う。

一般に、平滑化マスクは対象とする網点線数に依存する
が、以下に述べる実施例では、ラスタースキャンされる
カラム方向（横方向）に４画素。

ライン方向（縦方向）に２ラインの範囲（すなわち４×
２画素の範囲）で平滑化を行い、約１５０線／インチ（
スクリーン角４５°）の網点線数以上に対するモアレ抑
圧を行うものとする。

この場合、２ラインのうち１本のラインについては、い
まラスタースキャンして読み取られている原画像信号を
用いることにより、ラインメモリを必要とすることなく
Ｎビット（本実施例では６ビツトとする）の画像信号が
得られ、平滑化のためのデータとして用いることができ
る。他方の１ラインを表すデータについては、画調識別
のために既に記憶しであるｎビット（本実施例では２ビ
ツトとする）の画像データを用いる。

このように、上記８　（＝４Ｘ２）画素の領域に対する
平滑化処理を行うに際して、４画素分を６ビツトで表し
、他の４画素分を２ビツトで表すものとするが、この２
ビツトのレベルを６ビツトのレベルにあわせるために２
１倍して用いるとすれば、２ビット信号の４値レベル（
Ｑ、１，２．３）が０゜２１．４２．８３と大きな幅を
持って変化してしまう。そのため、濃度レベル゛°２１
°’　、　”４２°°の近くでは急激に平滑値が変化す
るため、得られた平滑値は実質上４階調程度となってし
まう。

そこで、本発明においては、６ビツトのデータから２ビ
ツトのデータへの変換時に、そのしきい値を画素の位置
に応じて周期的に変化させることにより、前述した平滑
値処理後に生じる不連続性を補正する。かかるビット数
変換の手順について、更に詳細に説明する。

一般に、６ビツトのデータから２ビツトのデータへの変
換にあたっては、６ビツトのデータのうち上位２ビット
分を用いればよい。この時、６ビツトデータに所定値を
加算した後、その」１位２ビットを用いれば、４値化（
２ビツトデータへの変換）のしきい値を変えたことに相
当する。

第３図に示す４行４列のマトリックス中に示す値は、各
画素の濃度データに加算すべき値を示すもので、２行４
列（２Ｘ４）を基本とする４値化例である。例えば、こ
の値が６のとき、６ビツトデータを２ビツトデータに変
換して得られる４値化データ（１０進表示）はつぎのと
おりとなる。

０〜９→０ １０〜２５→１ ２６〜４１→２ ４２〜６３→３ その理由は、例えば加算すべき値を零とした場合に、各
濃度データ（６ビツト：０〜６３）は、０〜１５→　０ １８〜３１→　１ ３２〜４７→２ ４８〜６３→　３ となるからである。

このような処理によって４値化されたデータを複数画素
毎に加算し、その結果を２１倍することにより、もとの
６ビツトデータ値に近い値とすることができる。

また、第３図に示す程度の微小領域内では６ビツトのデ
ータ変化が小さなものとなる。従って、第３図に示す８
（＝２Ｘ４）画素領域内においては４値化しきい値を全
て異ならしめているために、通常に４値化されたレベル
を更に８段階に細分したことになる。

かくして、４画素分の６ビツトデータと、４画素分の２
ビツトデータとの加算（第１図において詳述する）によ
る単純平滑化処理後においては、入力データに対するリ
ニアリティは従来に比べて大幅に改善される。

ここで、第３図に示したパターンは本図から明らかなよ
うに、４５″方向に２画素分離れた画素に対して同種の
しきい値を有している。よって、第２図に示した画調識
別時において、上述した各画素ａ−ｅについては、木来
有していた相対的濃度変化が保存されていることになる
。従って、かかる４値化処理は、識別精度を直接左右す
るような影響を与えることは無い。

つぎに、第１図に示す本発明の一実施例を参照して、上
述する処理を実現するための具体的手段について説明す
る。

第１図において、３は４値化ＲＯＭであり、入力下位６
ビツトには入力端子ＩＮからの６ビツト画像データを入
力し、その上位４ビツトにはカラムアドレスとラインア
ドレスをそれぞれ２ビツトずつ入力する。

ＲＱＭ３は、第３図に示すような変調４値化を可能とす
るデータ変換ＲＯＭであり、２ビツトに変換されたデー
タが出力側から送出される。この２ビツトのデータはラ
インメモリ４，５．８および７に導入され、それぞれの
出力端からは、同一カラム上における１ラインずつ遅延
された画像データが同時に検出される。

４値化ＲＯＭ３およびラインメモリ４，５，８．？の出
力は遅延フリップフロップ１１〜２３に導入される０例
えば、遅延フリップフロップ１１の入力端に印加されて
いるデータを第２図の画素すとすれば、遅延フリップフ
ロップ１２，１３．１４により更にカラム方向に４画素
分遅延された出力データは第２図に示す画素Ｃに相当す
る。また、画素すに相当するラインメモリ４の入力端信
号をラインメモリ４および５により２ライン分だけ遅延
させ、さらにカラム方向に遅延フリップフロップ１８．
１９により２画素分だけ遅延させた信号は、第２図に示
す画素ａに相当する。同様にして得られる遅延フリップ
フロップ２０の入力信号、および、それをさらに遅延フ
リップフロップ２０，２１，２２．２３により４画素分
だけ遅延させた信号は、第２図中の画素ｄおよびｅにそ
れぞれ相当する。

このようにして得られた上記５個の画素データ（ａ−ｅ
）を、画調判定ＲＯＭ　２４の各アドレス入力端に入力
する。そして、先に述べた識別アルゴリズムを画調判定
ＲＯＭ　２４に予め書き込んでおき、その判定結果によ
りマルチプレクサ３０を切り換える。

一方、平滑化のために必要な６ビツトデータは入力端子
ＩＮから遅延フリップフロップ８，９．１０に導入され
、カラム方向に隣接する４画素分がそれぞれ取り出され
、加算器２５により加算（平滑化）される。また、」二
記画素の属するラインより１ライン分だけ遅延された２
ビツトデータは、ラインメモリ４の出力側に接続された
遅延フリップフロップ１７．１Ｂ、１５．の各入出力端
子から得られる。この２ビツトの４画素データは演算Ｒ
ＯＭ２７のアドレス入力端に導入される。ＲＯに２７に
おいては、入カデタが加え合わされ、更に２１倍された
値（６ビツトとなる）として取り出される。すなわち、
データ変換がＲＯＭ２７において行われることになる。

加算器２Ｂにおいては、加算器２５から送出される４画
素分の６ビツトデータと、ＲＯＭ２７から送出される４
画素分のデータとを単純加算し、その上位６ビツト分の
みを用いることにより、８画素にわたる平滑値を得る。

加算器２６の出力データはディザ法による２値化回路２
８に供給される。２値化回路２８の出力データはライン
メモリ２９に導入され、２ラインと数画素分の遅延が与
えられる。これは、ＲＯＭ２４によって行われた画調判
定結果とタイミングを合わせるためである。

もう一方の２値化回路１は一定しきい値による２値化回
路であり、固定しきい値（あるいは、図示しない別回路
により得られる背景濃度レベルを考慮したしきい値）に
より６ビツト原信号を２値化処理し、ＡＢＣ（オートバ
ックグラウンドコントロール）した２値化信号を得る。

マルチプレクサ３０は、画調判定ＲＯＭ２４の判定結果
により、文字線画あるいは低線数の網点原稿時にはＢ側
を選択して、ラインメモリ２から送出される２値化デー
タを出力端子ＯＵＴに出力する。他方、中間調あるいは
高線数の網点原稿時にはＡ側が選択され、モアレ抑圧さ
れた出力信号が出力端子ＯＵＴから取り出される。

なお、平滑化マスクのデータの配列は、本実施例に限ら
ず、例えば３×３あるいは５Ｘ２．５Ｘ３の大きさに設
定することが可能となるが、６ビツトのデータ数と２ビ
ツトのデータ数の比により再現できるレベル数（すなわ
ち階調数）は異なることとなる。

また第３図に示した加算値についても本実施例に限られ
ることはなく、第２図に示した参照画素位置に対応した
周期と同期していれば、その変換アルゴリズムを非線形
とすることも可能である。

更に、上述した実施例では画像を４値化（２ビツトデー
タ化）したが、階調数の増大、あるいは識別精度向上を
目的として３ビツト、４ビツトのデータとして処理する
ことも可能である。

［発明の効果］ 以上述べたとおり本発明によれば、周期的に異なるしき
い値列を用いてデータビット数の変換を行い、２次元的
平滑演算後の原信号に対するリニアリティを改善するこ
とを可能としているので、小容量のメモリを用いて、モ
アレ抑圧のための平滑化処理を簡単にかつ安価に実現す
ることができる。

さらに、ｎ値化（ｎ＝　１　、２　、・・・）された画
像上で画調を識別する際の参照画素配列に対して前記し
きい値の周期を同期させることにより、−ヒ述ｎ値化デ
ータをそのまま用いても識別精度の低下を招来すること
はない。その結果、画調識別およびモアレ抑圧処理を極
めて容易にかつ安価に実現できるという格別なる効果が
得られる。

【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図は画調識別アルゴリズムを説明するための画素の
配列図、 第３図は第１図に示したＲＯＭ３の動作を説明するため
の図である。 １・・・２値化回路、 ２％４，５．Ｊ７，２９・・・ラインメモリ、３・・・
４値化ＲＯＭ、 ８〜２３・・・遅延フリップフロップ、２４・・・画調
判定ＲＯＭ、 ２５．２６・・・加算器、 ２７・・・演算ＲＯＭ　。 ２８・・・ディザ２値化回路、 ３０・・・マルチプレクサ、 ＩＮ・・・入力端子、 ＯＵＴ・・・出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定周期を有するしきい値列を用いて、Ｎビットの画像
   信号をｎ（Ｎ＞ｎ）ビットの信号に変換する変換手段と
   、 前記Ｎビットの画像信号と、前記ｎビットの信号とを導
   入して平滑化信号を形成する２次元平滑化手段と、 前記ｎビットの信号に基づいて画調を識別する手段とを
   備え、前記識別手段の識別結果に従って前記２次元平滑
   化手段の出力を選択的に使用するようにしたことを特徴
   とする画像処理装置。