JPS62159572A - 擬似ハ−フト−ン画像の変換方法及び回路 - 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】 本発明は、マトリックス又は値が原物を走査し、１行ｊ
列のマトリックスに配置されている画素の走査信号をこ
れまたマトリックスに配置されている一組の異なるしき
い値と比較することからオーダード　ダイザ法に従って
再生される二進画素により形成される擬似バーフトーン
画像を第２の擬似ハーフトーン画像に変換し、その際ｍ
＝ｎ、できればｍ＜ｎとして第１の画像の０２個の画素
を第２の画像のｍ２個の画素に対応せしめる擬似ハーフ
トーン画像の変換方法に関するものである。

本発明は、また、この方法を実施する回路に関するもの
である。

オーダード　ダイザ法（Ｏｒｄｅｒｅｄ　Ｄｉｔｈｅｒ
）は、例エバ、「ベル　システム　テクニカル　ジャー
ナルＪ　（Ｂｅｌｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｅｃｈ、Ｊｏｕ
ｒｎａｌ）第４８号、１９６９年、第２５５５〜２５８
２頁に記載されており、マトリックスプリンタ又は寸法
と強さが等しい画素だけを表示できるスクリーン表示装
置を用いて、擬似ハーフトーン画像を良好な性質で表示
するのに使用されている。完全を期するため、第１図に
つきこの既知の方法を詳細に説明する。ここでサブ画像
２０は４×４画素の寸法を有する走査されるハーフトー
ン画像の一部を示す。これらの画素に付されている数は
関連する画素の明かるさの値又は灰色の値を示す。値が
高い程画素は暗い。従って、明かにこのサブ画像２０で
は左下隅から右上隅に向かう対角線上でとられた画素が
次第に暗くなってゆく。これから二進擬似ハーフトーン
画像を生ずるためには、サブ画像２０をしきい値マトリ
ックス２１と比較する。一つの画素の明るさの値又は灰
色のトーンがマＩ−’Ｊックス２１の対応する画素位置
に示されているしきい値を越えるドツトが記録される。

こうして得られる二進画素をサブ画像２２に示す。

実際には、ザブ画像２０又は２２は小さく、擬似ハーフ
トーン画像では正規の視距離から観察した時個々の画素
かにじみ出し、灰色トーンの印象が得られる。これは各
サブ画像２２内の黒い画素の数に依存する。

前の刊行物に記載されているオーダードダイザ法により
得られる二進擬似ハーフトーン画像は今度は転送又は記
憶される。この装置では同じ分解能を有する再生が行わ
れる。即ち画像サイズを保つことが必要な場合は、ｍｍ
当たり同数の画素が再生される。

分解能が異なる装置でこのような転送又は記憶されてい
る画像を再生したい場合、即ち、画像サイズを同じに保
ったままｍｍ当たりの画素の数を異ならせたい場合、分
解能を高くするには画素の数を増し、分解能を下げたい
場合は、減らす。これを行うと、均一に間隔をとられて
いた画像行及び画像列が、分解能を高いか又は低めたい
かに依存して、抑圧又は重複され、光学的印象が、少な
くとも分解能の変化としきい値又はマｌ−ＩＪソックス
１でのしきい値の構成の間の所定の比率で劣化する。

蓋し、画像行と列を省き、マトリックス２１の同じ行と
列に属する行と列を何時も省くと、対応するハーフトー
ンが失われるからである。加えて、いくつかのフレーム
を重ね合わせて分解能を変えると、構造が粗くなる。

本発明の目的は、第２の擬似ハーフトーン画像で、ハー
フトーンの平均分布が基本的には変わらず、第１の擬似
ハーフトーン画像ができるだけ第２の擬似ハーフトーン
画像と類似している冒頭に述べたタイプの方法を提供す
るにある。

この目的を達成するため、本発明によれば、第１の画像
が、各々が１×ｎＸｊ×ｎ個の画素を有し、これらが隣
接する複数個の正方サブ−フィールドを成す隣接した画
像フィールドに分割され、各サブ−フィールドがｎ×ｎ
個の画素を有し、いつも一個のサブ−フィールドからｍ
２個の画素を各画像フィールドにつき同じであり、画像
フィールド内のサブ−フィールドの位置だけに依存する
選択系列に従って選択し、第２の画像とし、マトリック
スの全ての位置からの画素が基本的には全く等しく何回
も考察されることを特徴とする。

こうして得られる第２の擬似ハーフトーン画像は異なる
しきい１直全部で得られる第１の擬似ハーフトーン画像
の全ての画素を具える。従って、その光学的印象は、分
解能を下げる時固有に不可避の情報の損失を別として、
基本的には保たれる。

全ての画像フィールドに対し、何時も一定の選択系列が
使われるため、本発明方法は簡単な技術でできる。

選択系列の特別な作り方にはいくつかのオプションがあ
る。劣化をできるだけ低くする分解能の変化としては、
第１の画像の画像フィールドの全ての行と全ての列から
第２の画像の画素を選択する。こうすると、相対的に小
さな画像区域でも既に、考察している画素が均一に分布
する。

特に低コストで設計努力も少なく技術的に作るには、第
１の画像の画像フィールドの数行及び数列又はそのいず
れか一方だけから第２の画像の画素を選択するのが適当
である。これは個々の行及び列又はそのいずれか一方が
完全に省略され、これらの行及び列又はそのいずれか一
方が各画像フィールド内で十分に周期的な構造を形成し
ないことを意味する。

本発明方法の別の実用的な実施例に従って、第１の画像
の画像フィールドの行と列の交差点にある画素だけを第
２の画像に対して選択すると特に簡単な技術的実現方法
が得られる。

第１図のマ）　ＩＪフックス１内のしきい値の分布は、
あるい程度、第１の擬似ハーフトーン画像の光学的印象
又はこの画像と原稿との間の類似度を決める。この結果
、本発明方法の別の実用的な実施例に従って、第２の画
像の画素の選択及び出力マトリックスを形成するような
画像フィールドから選択された画素の配置を基本的には
第１の画像の画素のマ）　ＩＪフックス対応するように
行うと適当である。

実施例を挙げて図面につき本発明の詳細な説明する。

第２図につき、分解能を２：１の比率で下げる選択系列
を詳細に説明する。即ち、第１の擬似ハーフトーン画像
から行及び列方向の画素数が半分の第２の擬似ハーフト
ーン画像を生ずる。これはしきい値マトリックス２１、
即ち、第１図に示した寸法としきい値分布を有するマ）
　ＩＪフックス基づいている。このマトリックスはここ
では４本の行と４本の列を有する正方行列である。この
マトリックスサイズと分解能の変化の比率は第２図のサ
イズが８Ｘ８画素の正方行列であるフィールド２４を生
ずる。二進画素信号の値の代わりに、このフィールド２
４は十進数の形でしきい値を示している。

これらの十進数は関連する画素の発生に使用される。こ
の結果、画像フィールド２４は４個の画素マトリックス
を具えるが、これらは各々しきい値マトリックスから得
られる。選択系列としては画像フィールド２４は、所望
の分解能の変化の比率に従って各々が２Ｘ２画素を有す
る４Ｘ４のサブフィールド（例えば、サブフィールド２
６）に分解される。この結果、第１の擬似ハーフトーン
画像は同じように配列された複数個の連続した画像フィ
ールドから成る。

分解能を下げられた第２の擬似ハーフトーン画像の画素
を生ずるために、第２図で丸で囲んだ画素を選択する。

それ故、これらは第１．第２．第６及び第８行の第１．
第３．第６及び第８画素である。第２図のマトリックス
２５のように、選択された画素に関連するしきい値がマ
トリックスに含まれる場合は、明かに、第１図のしきい
値マトリックス２１の構造と基本的に同じものが得られ
る。・４個の中央の画素はいつも対角線的に変わるが、
縁に近い中心の画素は交換される。分解能が高い第１の
擬似ハーフトーン画像を生ずる走査される画像の上で図
示した分布を有するこのしきい値マトリックス２５を用
いると、第１図のしきい値マトリックス２１を用いると
ほぼ正確に同じ光学的印象を生ずる。分解能を下げられ
た擬似ハーフトーン画像を生ずる画素の上記選択は、実
際のテストでは、光学的な全体の印象に本質的変化を生
じない。

但し、詳細な成る種の細部は失われる。これはしかし基
本的に不可避である。さもない時は、分解能を下げられ
たこのような擬似ハーフトーン画像と同じ選択方法を再
び用いて元の擬似ハーフ）−ン画像と比較して線形に４
倍分解能を下げた１疑似ハ一フトーン画像を得ると、選
択された画素に関連するしきい値が各々の点で第１図の
マ）　ＩＪフックス１に対応するマトリックスを形成す
ることが判る。

第３図は、同じ構造、即ち、分解能が１：２に下げられ
、第１図のしきい値マトリックス２１に基礎を置くが異
なる選択系列を示す。従って、第３図の画像フィールド
２７は、第２図の画像フィールド２４と同じシメンジョ
ンを有し、またサブフィールドの寸法と数も同じである
。この場合もまた、分解能を１：２に下げられるために
各サブフィールドから唯１個の画素を選択するが、これ
らの画素はいつも隣接するサブフィールド内で異なる位
置にある。第２図の選択系列と対照的に、画像フィール
ド２７の全ての行と列は第３図で考慮に入れられ、特に
均一な態様、即ち、２個の画素が、夫々各行又は各列か
ら選択されている。選択された画素に関連するしきい値
は、第３図ではマ）　ＩＪソックス８として示す。また
、中心要素は元のマトリックスと比べて対角線的に交換
されるが、中心の端の要素は巡回的に交換される。これ
と対称的に、マトリックスの隅は交換されず、第２図に
示した選択系列の場合と同じである。

第４図は画素の選択を行なえる一般的回路のブロック図
である。第１の擬似ハーフトーン画像の画像ラインの画
素信号を直列に入力端子３１に加えるものと仮定する。

この入力端子３１はデータスイッチ３２に接続する。デ
ータスイッチ３２はライン３５を介して制御装置３４に
より制御され、所望の選択系列に従ってデータスイッチ
３２を閉じる。従って、入力端子３１に加えられた画素
信号をライン３３を通って運ばれる。即ち、データスイ
ッチ３２が開く。

データスイッチ３２を動作させるためのライン３５を通
って運ばれる制御信号は、カウンタ３８の出力からアド
レスされるメモリ３６により制御装置３４内で与えられ
る。このカウンタ３８は入力端子３９から入力端子３１
に与えられる画素信号と同期をとって与えられる計数ク
ロック信号を受け取る。この結果、メモリ３６の内容は
、例えば、第２図の画像フィールド２４又は第３図の画
像フィールド２７のような選択系列に直接対応する。隣
接する画像フィールドの画素の選択系列は同じであるか
ら、メモリ３６は一回だけ画像フィールドの各行の選択
系列を受け取るだけでよく、第１の擬似ハーフトーン画
像全体の各行の時にこれが何時も繰り返される。

第２図及び第３図に示した例と対照的に、これはメモリ
３６をアドレッシングするためにカウンタ３８の出力側
で下位の３個のビットを使うだけで極めて簡単な態様で
行なえる。カウンタ３８が一本の完全な画像ラインの画
素を計数し終わる前に、対応するステージがこのカウン
タ３８をインクリメントする。これらの出力もメモリ３
６をアドレスし、制御信号の対応する異なる系列で異な
る区域を選択し、隣接する画像フィールドに対してこれ
が再び巡回的に繰り返される。このように作用して、制
御装置３４内のメモリ３６は画像フィールド内の画素と
同数の記憶位置を有するだけでよい。

第３図の選択系列に一層良く見られるように、ライン３
３上の選択された画素信号は時間に対して均一に分布し
て生ずることはない。時間的に均一な画素信号系列を得
るために、データスイッチ３２で選択された画素信号を
ＦＩＦＯメモリ４０に加える。

ＦＩＦＯメモリ４０は受け取った信号を受け取った順序
で蓄えるが、異なる瞬時にそれらを出す。第２図及び第
３図に示す例では、選択された画素の周波数は、平均し
て、加えられる画素の周波数より４倍低く、従って、メ
モリ４０の読出しクロックは、ライン３７を介して送ら
れてくるが、入力端子３９に加えられるクロック信号の
周波数の１／４である。

ライン３７上の読出しクロック信号は、カウンタ３８か
ら導かれる。こうすると選択された画素信号はメモリ４
０の出力導線４１では一層均一な系列で生ずる。

第５図のブロック回路の場合、各々が画像フィールド内
のサブフィールドからの１ラインを表す画素の全体のブ
ロック４４からの画素信号は並列に存在する。データス
イッチ４２ａ、　４２ｂ、　４２ｃ及び４２ｄ（各々１
個のサブフィールドから全ての画素信号を受取り、その
中から１個の画素信号を選択する）並びに夫々の出力端
子４３ａ、　４３ｂ、　４３ｃ及び４３ｄを各サブフィ
ールドに設ける。後者の出力端子から選択された画素信
号を出力する。選択は接続ライン３５ａ、　３５ｂ、　
３５ｃ及び３５ｄを介して制御されるが、これらのライ
ンは制御装置３４から来る。

データスイッチ４２ａ等は何時も４個の与えられた信号
の中から１個の画素信号を選択するから、これらは２ビ
ツトにより制御できる電子マルチプレクサの形態をして
おり、各接続ライン３５８等は２本のラインにより形成
される。画素の画素信号がいつも隣接するフィールドの
同じサブフィールドに与えられると仮定すると、ライン
３５８等の信号は、２個の完全な画像ラインが処理され
終わる迄、同一にとどまる。それ故、制御装置３４内に
含まれるメモリ３６はライン３５ａ等を介して制御信号
を供給するが、２個の完全なラインが処理され終わる迄
スイッチされない。この目的で、メモリ３６を制御する
カウンタ３８は何時も２個の完全なライン後入力端子３
９′でクロック信号を受け取るだけでよい。この代わり
に、各行しい画像フィールド又は各行しいサブフィール
ドのグループ４４において、カウンタ３８にクロック信
号を与えることもできる。

この時メモリ３６はカウンタ３８の高位の値の段階でア
ドレスされるだけである。サブフィールドのグループ４
４から画像信号が時間に対して均一に分布して与えられ
る時は、一時的な規則的なシーケンスで選択された画素
信号が出力端子４３ａ等に生ずる。

明かに、第２図に示したような選択方法では、選択され
た画素が画像フィールド２４の所定の行及び列に位置す
るものだけである。即ち、全軍１の擬似ハーフトーン画
像の所定の行と列が専ら使用される。この時対応する画
素信号がデータスイッチに与えられることは絶対に必要
という訳ではない。第６図は、ブロック回路図により、
この場合の特に簡単な配置を示す。今度は、４個のデー
タスイッチ５２ａ、　５２ｂ、　５２ｃ及び５２ｄを利
用できる。

これらのデータスイッチは２個の入力端子しか有してい
ない。データスイッチ５２８等を共通スイッチングする
ためには、単一の制御ラインが必要なだけで、その信号
は何時も４個の完全な画像ライン後、即ち、サブフィー
ルド群４４の２個のライン後、切換えねばならない。こ
の結果、制御装置はメモリを必要とせず、データスイッ
チ５２ａ等に対する制御信号を直接カウンタ３８から、
ライン３９′の制御信号又はこのカウンタの特定の段の
周波数に依存して得ることができる。この結果、特にシ
ンプルな構造になる。

擬似ハーフトーン画像の分解能を切り換える前記方法は
、マイクロプロセッサにより実行することもできる。例
えば、第１の擬似ハーフトーン画像の画素値を与えるべ
きメモリのアドレスは選択すべき画素に対し計算される
からである。

基本的には、上述した方法は第２の擬似ハーフトーン画
像の分解能を高くしなければならない時にも使える。蓋
し、選択された画素は二重化されたり又は代わりに選択
されない画素より大幅に増倍できるからである。こうし
て得られる第２の擬似ハーフトーン画像は、この場合高
い分解能を有するが、この時全体の光学的印象が第１の
擬似ハーフトーン画像と全く類似している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術の説明図、 第２図及び第３図は、比２：１で分解能を直線的に下げ
る２個の異なる選択系列の説明図、第４図は、画素の純
粋に直列な処理で分解能が下がったハーフトーン画像を
生ずる回路のブロック図、 第５図は、いくつかの画素信号の並列処理のための回路
のブロック図、 第６図は、予め定められた選択系列に対する簡単化され
た回路のブロック図である。 ２１…しきい値マトリックス２４ …フィールド ２５…しきい値マトリックス２６ …サブフィールド ２７…フィールド ２８…しきい値マトリックス３１ …入力端子　　　　３２…データスイッチ３３…ライン
　　　　　３４…制御装置３５…ライン　　　　　３６
…メモリ３７…ライン　　　　　３８…カウンタ３９…
入力端子　　　　４０…ＦＩＦＤメモリ４１…出力導線
　　　　４２…データスイッチ４３…出力端子　　　　
４４…画素の全ブロック５２…データスイッチ ５２・・・データスイッチ 特許出願人　　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイ
ランペンファブリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原稿を走査し、ｉ行ｊ列のマトリックスに配置され
   ている画素をｉ行ｊ列のマトリックスに配置されている
   一組の異なるしきい値と比較することからオーダードダ
   イザ法に従 って得られる値の二進画素のマトリックスにより形成さ
   れる擬似ハーフトーン画像を第２の擬似ハーフトーン画
   像に変換し、その際ｍ≠ｎ、できればｍ＜ｎとして第１
   の画像のｎ＾２個の画素を第２の画像のｍ＾２個の画素
   に対応せしめる擬似ハーフトーン画像の変換方法におい
   て、第１の画像を、各々が（ｉ×ｎ）× （ｊ×ｎ）個の画素を有する互いに連続する複数個の画
   像フィールドに分割し、各画像フィールドを各々がｎ×
   ｎ個の画素を有する互いに連続する複数個の正方サブフ
   ィールドに分割し、いつも一個のサブ−フィールドから
   ｍ＾２個の画素を各画像フィールドにつき同じであり、
   画像フィールド内のサブ−フィールドの位置だけに依存
   する選択系列に従って選択して第２の画像を形成し、マ
   トリックスの全ての位置からの画素が基本的には全く等
   しく何回も考察されることを特徴とする擬似ハーフトー
   ン画像の変換方法。 ２、第２の画像の画素を第１の画像の画像フィールドの
   全ての行及び全ての列から選択することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の擬似ハーフトーン画像の変換
   方法。 ３、第２の画像の画素を第１の画像の画像フィールドの
   数行及び数列又はそのいずれか一方だけから選択するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の擬似ハーフ
   トーン画像の変換方法。 ４、第１の画像の後、画像フィールドの行と列の一部の
   交差点に位置する画素だけを第２の画像のために選択す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の擬似ハ
   ーフトーン画像の変換方法。 ５、第２の画像の画素の選択及び画像フィールドから選
   択された画素を出力マトリックスの形態で配置すること
   を、基本的に第１の画像の画素のマトリックスに対応す
   るように行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   はそれに従属する特許請求の範囲に記載の擬似ハーフト
   ーン画像を変換する方法。 ６、第１の擬似バーフトーン画像の順次の画素の画素信
   号を受け取るための少なくとも１個の入力端子を有し、
   第２の擬似ハーフトーン画像の画素の画素信号を供給す
   るための少なくとも１個の出力端子を有する特許請求の
   範囲第１項又はそれに従属する特許請求の範囲のいずれ
   か一項に記載の擬似ハーフトーン画像を変換する回路に
   おいて、各入力端子の後段にデータスイッチ（３２、４
   ３ａ、４３ｂ、…）があり、第１の画像の画素信号の受
   信と同期するクロック信号により巡回的にデータスイッ
   チを動作せしめるように制御する制御装置（３４）を設
   け、何時も予め定められた数の画素からの画素信号を受
   信するサイクル持続時間を一つの画像フィールド又は１
   行の画像フィールドに対応し、予め定められた第２の数
   の画像ラインの後サイクルが変わり、データスイッチが
   抑圧するか又は更に出力端子（３３、４３ａ、４３ｂ、
   …）にスイッチの活性化に従って入力端子に加えられた
   画素信号を運ぶことを特徴とする擬似ハーフトーン画像
   を変換する回路。 ７、制御装置（３４）がメモリ（３６）を具え、このメ
   モリ（３６）が計数信号としてクロック信号を受け取る
   カウンタ（３８）によりアドレスされることを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項記載の擬似ハーフトーン画像の
   変換回路。 ８、何時も一群の隣接する画像ラインから画素信号を並
   列に受け取るための複数個の入力端子を有する特許請求
   の範囲第６項又は第７項に記載の擬似ハーフトーン画像
   の変換回路において、各々が画像フィールドの異なるサ
   ブ−フィールドから画像信号を受け取る複数個のデータ
   スイッチ（４２ａ、４２ｂ、…）を設け、制御装置（３
   ４）の制御信号に従って、それらから、所定の画像信号
   を受取り、それらを出力端子（４３ａ、４３ｂ、…）か
   ら並列に供給し、制御装置（３４）が予め定められた数
   の群の画像ラインが受信され終わるまでデータスイッチ
   の活性化を変化しないことを特徴とする擬似ハーフトー
   ン画像の変換回路。 ９、特許請求の範囲第３項又は第４項に記載の擬似ハー
   フトーン画像の変換方法を実施するための特許請求の範
   囲第６項記載の擬似ハーフトーン画像の変換回路におい
   て、いくつかの隣接するサブフィールドの行及び列又は
   そのいずれか一方の画素信号から画素信号を受け取るい
   くつかのデータスイッチ（５２ａ、５２ｂ、…）を利用
   でき、サブフィールドから少なくとも１個の画素を選択
   して第２の画像を作り、制御装置（３４）が直接データ
   スイッチ（５２ａ、５２ｂ、…）を制御し、夫々、各新
   規の行又は行の群でインクリメントするカウンタ（５４
   ）とすることを特徴とする擬似ハーフトーン画像の変換
   回路。