JPS63155950A - 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、階調画像を含む画像情報を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〇 従来の技術 近年事務処理の機械化や画像通信の急速な普及に伴って
、従来の白黒２値原稿の他に、階調画像や印刷画像の高
品質での画像再現に対する要望が高まりている。

特に、階調画像の２値画像による擬似階調再現は、表示
装置や記録装置との適合性が良く多くの提案がなされて
いる。

これらの擬似階調再現の１つの手段として、ディザ法が
最もよく知られている。この方法は、予め定められた一
定面積において、その面積内に再現するドツトの数によ
って階調を再現しようとするもので、ディザマトリック
スに用意した閾値と入力画情報を１画素毎に比較しなか
ら２値化処理を行っている。この方法は階調特性と分解
能がディザマ）　ＩＪクスの大きさに直接依存し、互い
に両立できない関係にある。また印刷画像などに用いた
再現画像におけるモアレ模様の発生は避けがたい０ 上記階調特性と高分解能が両立し、かつモアレ模様の発
生抑制効果の大きい方法として、誤差拡アール　フロー
ト　　アンドエル　ステイ７ノ（−り散法（文献：　Ｒ
，ＦＬＯＹＤ＆Ｌ、５ＴＥＩＮＢＥＲＧ。

５ｃａｌｅ”　　、　　５ｌｊＬ　　−１５ＤＩＧＥＳ
Ｔ、　　ｐｐ３６−３７〕が提案されている。

第３図は上記誤差拡散法を実現するための装置の要部ブ
ロック図である。

原画像における注目画像の座１を（ｘ、　　ｙ）とする
とき、１は誤差記憶手段、２は誤差配分係数マトリクス
の示す注目画素の周辺の未処理画素領域、３は座標（ｘ
、ｙ）におけるｓｘｙの記憶位置、４は座標（ｘ＋　ｙ
）における入力レベル■ｘｙの入力端子、５は１炒（＝
Ｉｘｙ＋５ｘｙ）の入力補正手段、６は出力レベル０ま
たはＲの２値信号Ｐｘｙの出力端子、７は一定閾値Ｒ／
２を印加する信号端子、８は入力信号Ｉ’ｘｙと一定閾
値Ｒ／２を比較してＩ　’ｘｙ　＞　Ｒ／　２の時ＰＸ
ｙ＝Ｒを、その他の場合はＰｘｙ　＝　０を出力する２
値化手段、９はＥｘｙ（＝Ｉ　’Ｘ）’　　Ｐ　Ｘ　ｙ
）の注目画素に対する２値化誤差を求める差分演算手段
である。

さて、注目画素に対する集積誤差Ｓｘｙは第（１）。

（２）式で表される。

５ｘｙ＝ΣＫｉｊｍＥｘ・°°（１） （但し、ＩＴＪは誤差配分係数マトリクス内の座標を示
す） この誤差配分係数Ｋｉｊは誤差Ｅｘｙの注目画素の周辺
画素への配分の重み付けをするもので前記文献では （但し、＊は注目画素の位置） を例示している。

第３図の構成では、上記の演算は注目画素に対する２値
化誤差Ｅｘｙに、未処理の周辺画素領域２内の各画素Ａ
−Ｄに対応する配分係数を乗算し、誤差記憶手段１内の
値に加算し再び該当位置へ記憶させる誤差配分演算手段
１０によって実現している。ただし、誤差記憶手段１の
画素位置Ｂの集積誤差は予め０にクリアされている。

発明が解決しようとしている問題点 さて上記の誤差拡散法は、ディザ法に比して階調特性や
分解能の点で優れた性能を持ち、印刷画像の再現時にお
いてもモアレ模様の出現は極めて少い。しかし、濃度変
化の少い画像や計算機で生成された均一な濃度の画像な
どでは方式特有の模様（テクスチャ）を作るため、はと
んど普及していない。このテクスチャの発生の主たる原
因は、注目画素の周辺画素に対する２値化誤差の配分の
割合が注目画素と常に一定の相対的位置関係に保持され
ているためである。

本発明は上記の誤差拡散法におけるテクチャの発生を抑
制し、階調特性・分解能に優れ、かつ印刷画像の再生時
にもモアレ模様の極めて少い画像信号処理装置を提供す
るものである。

問題点を解決するための手段 本発明は原画像を画素単位でサンプリングした多階調の
濃度レベルを２値化する際に、原画像における各画素の
濃度レベルに、原画像の濃度レベルと異なる濃度レベル
を重畳し、注目画素の入力レベルとする濃度付加手段と
、注目画素の２値化誤差をその周辺の画素位置に対応さ
せて記憶するための誤差記憶手段と、注目画素の入力レ
ベルと前記誤差記憶手段内の注目画素位置に対応した集
積誤差を加算し補正゛レベルを出力する入力補正手段と
、前記補正レベルを予め定められた閾値と比較し注目画
素の２値化レベルを決定する２値化手段と、前記補正レ
ベル２値化レベルの差分である２値化誤差を求める差分
演算手段と、前記２値化誤差を注目画素の周辺の未処理
画素に配分する配分係数を、予め定められた変更周期で
、１組の配分係数セットの対応する画素位置を無作意に
変更しながら発生させる配分係数発生手段と、前記差分
演算手段からの差分と前記配分係数発生手段からの複数
の配分係数から注目画素周辺の未処理画素に対応する誤
差配分値を算出し、前記誤差配分値を前記誤差記憶手段
内の対応する画素位置の集積誤差とを加算し新な集積誤
差とし再び記憶させる誤差配分・更新手段とを設けるこ
とにより、上記目的を達成しようとするものである０作
用 本発明は上記構成によシ、注目画素の周辺画素に対する
２値化誤差の配分割合を、１組の配分係数セットの注目
画素との相対的画素位置を画素の処理とともに無作意に
変更する前記配分係数発生手段によって、２値化誤差の
配分量が注目画素と一定の相対的位置関係に偏らないよ
うにし、さらに、濃度付加手段によって、原画像の各画
素の濃度レベルに、これと異なる濃度レベルを重畳して
、それを注目画素の入力レベルとすることにより、処理
された出力画像にテクスチャ模様が発生しないようにし
たものである。

実施例 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
要部ブロック構成図である。

同図において１〜９の各ブロックの構成と作用は第３図
の従来の誤差拡散法のものと同様である。

以下、第３図の構成と異なる誤差配分・更新手段１１と
配分係数発生手段１２と濃度付加手段１５について以下
に詳細に述べる。

まず濃度付加手段１５は、同期信号入力端子１３よシｘ
方向ないしはｙ方向の画素処理周期に同期した同期信号
１４を得て、原画像の画素に同期した二次元（例えば８
×８）の周期的な付加濃度を原画像の濃度レベルに重畳
し、注目画素の入力レベルＩ′ｘｙを出力する。

本実施例では、原画像の濃度を巨視的に保存するため、
付加濃度レベルとして正、負両極性の値をもち、かつ周
期的な二次元の領域内では、その総和が零となるレベル
を設定した０ なおこの濃度付加手段１５は、付加濃度レベルを記憶し
ておくＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）。

ＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メモリ）、あるいはシ
フトレジスタ等の記憶手段と、前記記憶手段から原画像
の画素に同期して周期的に付加濃度レベルを出力させる
ための同期信号およびアドレスカウンター等と、前記付
加濃度レベルと原画像の濃度レベルを加算する加算器で
簡単に構成できる。

配分係数発生手段１２は、注目画素周辺の未処理画素に
対する１組の配分係数セットを予め用意し、前記同期信
号１４を得て周辺画素領域２内の画素位置Ａ−Ｄに対す
る２値化誤差Ｅｘｙの配分係数ＫＡ〜ＫＤを前記１組の
配分係数セットより無作意に選択し誤差配分・更新手段
１１へ出力する０前記誤差配分・更新手段１１は前記同
期信号１４に同期しながら、前記配分係数Ｋ　Ａ　＝　
ＫＤとともに差分演算手段９からの注目画素に対する２
値化誤差Ｅｘｙおよび誤差記憶手段１の周辺画素領域２
内の画素位置Ａ。

Ｃ，Ｄに対応する記憶装置に記憶されている。それ以前
の画素処理課程における集積誤差Ｓ’Ａ、Ｓ’Ｃ，Ｓ’
Ｄを読み出し、新たな集積誤差Ｓ　Ａ　−Ｓ　Ｂを第（
３）式によシ求める。

５Ａ＝Ｓ′イ＋ＫＡＸＥｘｙ ＳＤ＝Ｓ′Ｄ＋ＫＤｘＥｘｙ さらに誤差配分・更新手段１１は新たな集積誤差れ〜Ｓ
Ｄを誤差記憶手段１内の画素位置Ａ−Ｄに対応する記憶
装置に書込む更新処理を行う。

これら誤差配分・更新手段１１と配分係数発生手段１２
の具体的構成を第２図に示す。同図において配分係数発
生手段１２は１組の配分係数セットＫｌ〜に４を予め格
納するために記憶手段１６を設は前記係数セットを画素
処理の開始に先だって収納する。

またランダム信号返生器１７は同期信号入力端子１３か
ら与えられるＸないしＹ方向の画素処理周期に対応した
同期信号１４０入力によりセレクト信号１８を出力する
。

ランダム信号発生器１７はマキシムレングス・カウンタ
回路の複数のビット信号を用いれば用意に構成でき、不
規則性の高いセレクト信号が得られる。セレクタ１９ば
４人力４出力構成でセレクト信号１８をセレクト信号と
して用い、前記記憶装置１５内に格納されている配分係
数に１〜に４をＫＡ　−ＫＤに無作意に選択し接続する
。すなわち配分係数に１〜に４と誤差記憶手段１０周辺
画素領域２内の画素位置Ａ−Ｄに対応した配分係数ＫＡ
　−ＫＤの接続の仕方は１６通シ存在し、これらを選択
するためにセレクト信号１８は４ビツト構成を採用して
いる。誤差配分・更新手段１１は同期信号１４に同期し
ながら、配分係数発生手段１２から入力された配分係数
ＫＡ〜ＫＤと差分演算手段９から入力された２値化誤差
Ｅｘｙを乗算し誤差配分値加〜幻を生成する。誤差配分
値加と誤差記憶手段１よシ読込んだ画素位置Ａに対応す
る集積誤差Ｓ′Ａを加算し次の画素処理における集積誤
差ｓｘｙとして使用するため内部レジスタ２４　（ＲＡ
）に一時記憶する。画素位置Ｂに対する集積誤差は注目
画素３の処理において初て生ずるため、誤差配分値２１
をそのまま画素位置Ｂに対応する集積誤差（Ｓｎ）とし
て内部レジスタ５（ＲＢ　）に一時記憶する。誤差配分
値２１と前画素処理において一時記憶している内部レジ
スタ２５（ＲＢ）のデータを加算し画素位置Ｃの集積誤
差（Ｓｃ）として内部レジスタ２６（Ｒｃ）のデータと
加算し画素位置りの集積誤差（ＳＤ）として誤差記憶手
段１の画素位置りに対応する記憶装置に記憶させる。こ
のような誤差配分・更新手段１１によシ、誤差記憶手段
１内の記憶装置へのアクセスは、画素位置Ａに対応する
読込みアクセスと画素位置りに対応する書込みアクセス
のみとなシ容易に実現可能な構成となる。

発明の効果 以上のように本発明では、注目画素の周辺画素に対する
２値化誤差の配分比率を一定とせず、画素処理とともに
１組の配分係数セットから周辺画素位置に対応した複数
の配分係数を無作意に選択して利用することにより、従
来の誤差拡散法に見られた偽画像（テクスチャ）を大幅
に抑制することが可能となった。さらに、原画像におけ
る各画素の濃度レベルに原画像の濃度レベルと異なる濃
度レベルを重畳することにより、広い範囲にわたる等し
いレベルの画信号、特にコンピュータにより発生させた
等レベルの画信号に対しても、従来の誤差拡散法に見ら
れた偽画像（テクスチャー）を大幅に抑制することが可
能となった。

【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
要部ブロック構成図、第２図は第１図の要部である誤差
配分・更新手段と配分係数発生手段の詳細回路図、第３
図は従来の誤差拡散法要部プロ７り構成図である。 １・・・誤差記憶手段、１】・・・誤差配分・更新手段
、１５・・・濃度付加手段、１６・・・記憶装置、１７
・・・ランダム信号発生器、１９・・・セレクタ、ｕ゛
〜２６・・・内部レジスタ。 代理人の氏名　弁理士　　中　尾　敏　男　ほか１基筒
　１　図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原画像を画素単位でサンプリングした多階調の濃
   度レベルを２値化する際に、原画像における各画素の濃
   度レベルに、原画像の濃度レベルと異なる濃度レベルを
   重畳し、注目画素の入力レベルとする濃度付加手段と、
   注目画素の２値化誤差をその周辺の画素位置に対応させ
   て記憶するための誤差記憶手段と、注目画素の入力レベ
   ルと前記誤差記憶手段内の注目画素位置に対応した集積
   誤差を加算し補正レベルを出力する入力補正手段と、前
   記補正レベルを予め定められた閾値と比較し注目画素の
   ２値化レベルを決定する２値化手段と、前記補正レベル
   と２値化レベルの差分である２値化誤差を求める差分演
   算手段と、前記２値化誤差を注目画素の周辺の未処理画
   素に配分する配分係数を、予め定められた変更周期で、
   １組の配分係数セットの対応する画素位置を無作意に変
   更しながら発生させる配分係数発生手段と、前記差分演
   算手段からの複数の配分係数から注目画素周辺の未処理
   画素に対応する誤差配分値を算出し、前記誤差配分値を
   前記誤差記憶手段内の対応する画素位置の集積誤差とを
   加算し再び記憶させる誤差配分・更新手段から成ること
   を特徴とする画像信号処理装置。
2. （２）濃度付加手段は、有限個の重畳信号をくり返し原
   画像の画素に同期して、前記原画像の各画素の濃度レベ
   ルに重畳す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。