JPS63155951A - 画像信号処理装置 - Google Patents

画像信号処理装置

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JPS63155951A
JPS63155951A JP61304243A JP30424386A JPS63155951A JP S63155951 A JPS63155951 A JP S63155951A JP 61304243 A JP61304243 A JP 61304243A JP 30424386 A JP30424386 A JP 30424386A JP S63155951 A JPS63155951 A JP S63155951A
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Yuji Maruyama
祐二 丸山
Katsuo Nakazato
中里 克雄
Toshiharu Kurosawa
俊晴 黒沢
Kiyoshi Takahashi
潔 高橋
Hiroyoshi Tsuchiya
博義 土屋
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】 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。
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っている。
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ねて
いる。
こわらの擬似階調再現の1つの手段として、ディザ法が
最もよく知らねている。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画素毎に比較しなが
ら2値化処理を行っている。この方法は階調特性と分解
能がディザマトリッ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。
上記階調特性と高分解能が両立し、がっモアレ模様の発
生抑制効果の大きい方法として、誤差拡散法(文献: 
R9FLOYD & L、 5TEINBERG。
ている。
第3図は上記誤差拡散法を実親するための装置の要部ブ
ロック図である。
原硬便における注目画素の座標を(x、y)とするとき
、301は誤差記憶手段、302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、303は
座標(x、y)におげろ集積誤差Sxyの記憶位置、3
04は座標<x、y>における入力レベルIxyの入力
端子、305はI’xy (= I xy−l−8xy
)の入力補正手段、306は出力レベル0またはRの2
値信号Pxyの出力端子、307は一定閾値R/2を印
加する信号端子、308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Pxy=Rを、
その他の場合はPxy=Qを出力する2値化手段、30
9はExy ’(= I’xy −Pxy )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)式で表さねる。
5xy=ΣKij−Ex −j+2.3’−i+1−−
(1)(但し、’+ j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、傘は注目画素の位置) 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ExyK、未処理の周辺画素領域302内の各画
素A−DK対応する配分係数を乗算し、誤差記憶手段3
01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310によって実現している。ただし、誤差記
憶手段301の画素位置Bの集積誤差は予めOKクリア
さねている。
発明が解決しようとする問題点 さて上記の誤差拡散法は、ディザ法に比して階調特性や
分解能の点で優ねた性能を持ち、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く、原理的には入力
レベルIxyのすべてのレベルに応じた黒画素(または
白画素)密唯の階調を再明、できる方式である。
しかし、上記の処理方式を実用的な整数演算型の処理回
路で実現しようとすると、2値化誤差Exyと周辺画素
への誤差配分値の総和ΣKij*Exyが必ずしも一致
しない。このことは、2値化誤差Exyのすべての値を
周辺画素に配分していないことを意味し、入力レベルI
xyの全レベルに対応した階調を再伊できず、特に入力
レベルIxyが低濃度および高濃度レベルのとき、この
現象が顕著で、階調再現領域が狭めら幻た再生画像とな
る。
本発明は、上記の誤差拡散法の実施に当って階調再現特
性を改良し、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、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、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ハた閾値と
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2値化誤差
と前記配分係数発生手段からの配分係数とから注目画素
周辺の未処理画素に対応する誤差配分値を演算する誤差
配分値演算手段と、前記誤差配分値演算手段からの注目
画素周辺の未処理画素に対応する誤差配分値の総和を求
め、前記差分演算手段からの2値化誤差との差分である
剰余誤差を演算し、注目画素周辺の未処理画素に対応し
た予め定められた係数で剰余配分値を演算する剰余誤差
演算手段と、前記誤差配分値と前記剰余配分値とから注
目画素周辺の未処理画素に対応した配分値を演算する配
分値演算手段と、前記配分値と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
差更新手段とを具備する画像信号処理装置を構成し、上
言e目的を達成しようとするものである。
なお、前記配分係数発生手段は配分係数を8/16.4
/16.2/16.2/16の組合わせで発生させ、前
記剰余誤差演算手段は2値化誤差の下位3ビツトの信号
レベルから注目画素周辺の未処理画素に対応する剰余配
分値を定めても上記目的を達成する画像信号処理装置を
構成することができろ。
作    用 本発明は上記構成により、2値化誤差と注目画素の周辺
画素に対応する誤差配分値の総和との差分である剰余誤
差を注目画素周辺の未処理画素対応した誤差配分値に再
配分補正することで、2値゛化誤差と周辺画素の誤差配
分値の総和を一致させ入力レベルの低濃度および高濃度
領域の階調再現特性を改良し、モアレ模様が発生しない
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、101〜109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。第
3図の構成と異なる誤差配分値演算手段110と配分係
数発生手段111と誤差更新手段112と剰余誤差演算
手段113および配分値演算手段114について以下に
詳細に述べる。
配分係数発生手段111は、注目画素周辺の未処理画素
に対する配分係数セットを予め用意し、周辺画素領域1
02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を誤差配分値演算手段110へ出力す
る。
前記誤差配分値演算手段110は、画素処理周期に同期
した同期信号に同期しながら、前記配分係数KA −K
Dと差分演算手段109からの注目画素に対する2値化
誤差Exyとで誤差記憶手段101の周辺画素領域10
2内の画素位置A、B、C,Dに対応する誤差配分値G
A−GDを第(3)式により求めろ。
さらに配分値演算手段114と剰余誤差演算手段113
に誤差配分値GA−GDを出力する。
剰余誤差演算手段113は、前記誤差配分値GA〜GD
と前記2値化誤差Exyから誤差配分値GA〜GDの総
和と2値化誤差Exyとの差分である剰余誤差Jxyを
第(4)式により求める。
Jxy = Exy−ΣG傘    °曲°−°(4)
申=A さらに、剰余誤差Jxyは予め定められた係数AA〜A
Dとで剰余配分値RA−RDを第(5)式により求める
さらに剰余配分値RA −Roは後述の配分値演算手段
114に出力される。
配分値演算手段114は、誤差配分値演算手段110か
らの誤差配分値GA、CDと前記剰余配分値RA−RD
を加算し配分値HA−HDを誤差更新手段112に出力
する。
誤差更新手段112ば、前記同期信号に同期しながら、
前記配分値演算手段114からの配分値)(A〜HDを
誤差記憶手段1010周辺画素領域102内の画素位置
A、B、C,Dに対応する記憶装置に記憶さhている七
ね以前の画素処理課程における集積誤差SA’・Sc’
・SD“を読み出し、新な集積誤差5A−8Dを第(6
)式により求める。
SD = So’ +HD 1 さらに、誤差更新手段112は新な集積誤差SA〜SD
を誤差記憶手段101の画素位置A−DK対応する記憶
装置に書込む更新処理をする。
こわら誤差配分値演算手段110と配分係数発生手段1
11と誤差更新手段112と剰余誤差演算手段113お
よび配分値演算手段114の具体的構成を第2図fa)
に示す。
同図において、配分係数発生手段205は配分係数KA
−KDを予め格納するために記憶手段206を設け、画
素処理の開始に先だって収納する。また、記憶手段20
6は配分係=ikKA−KDを予め書込んだROM (
リード・オンリ・メモリ)等を用いてもよい。
誤差配分値演算手段207は、前記2値化誤差Exyと
前記配分係数KA−KDとから誤差配分値GA〜GDを
乗算し求め、配分値演算手段114と剰余誤差演算手段
208に出力する。
剰余誤差演算手段208は、誤差配分値演算手段207
からの誤差配分値GA−QDの総和と前記2値化誤差E
xyとの差分である剰余誤差Jxyを演算し、予め剰余
誤差Jxyと剰余係数AA−ADとを乗じた剰余配分値
テーブルを書込んだ記憶装置209に入力し、剰余誤差
JxyK応じた剰余配分値RA −RDを配分値演算手
段210に出力する。
配分値演算手段210は、誤差配分値演算手段207か
らの誤差配分値GA−GDと前記剰余配分値RA 、 
RDとを加算し配分値HA−HDを誤差更新手段211
に出力する。
誤差更新手段211は同期信号入力端子204から入力
した画素処理に同期した同期信号215に同期しながら
、配分値HAと誤差記憶手段201より読込んだ画素位
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
212 (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の処理において
初めて生ずるため配分値HBは画素位置Bに対応する集
積誤差(SB)として内部レジスタ213(RB)に一
時記憶する。配分値Hcと前画素処理において一時記憶
している内部レジスタ213(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21
4(Rc)に一時記憶する。配分値HDと前画素処理に
おいて一時記憶している内部レジスタ214(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201の画素位置DK対応する記憶装置に記
憶させる。
このような誤差更新手段211により、誤差記憶手段2
01内の記憶装置へのアクセスは、画素位置AK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
スのみとなり容易に実現可能な構成となる。
また、第2図(b)に2値化誤差Exyを注目画素の周
辺の未処理画素に配分する配分係数をとした場合の配分
係数発生手段205と誤差配分値演算手段207と剰余
誤差演算手段208と誤差更新手段211の具体的構成
を示す。同図において、第2図(alと異なる剰余誤差
演算手段208と誤差更新手段211について以下に詳
細に説明する。
剰余誤差演算手段208は、2値化誤差Exyの下位3
ビツトのデータをビット線セレクタ216に入力し、各
ピッ)&を剰余配分値RA、 RC,RDとして再配分
する。
誤差更新手段211は、第2図(alとほぼ同じである
が新な集積誤差5A−8Dを演算する加算器217〜加
算器219が異なるので以下に説明する。
新な集積誤差5A−8Dは、前記誤差配分値GA〜GD
と周辺画素領域202に対応した前画素処理時に発生し
た集積誤差SA″、Sc’、SD’および前記剰余誤差
演算手段208からの剰余配分値RA、RC1RDを加
算し求める。このとき剰余配分値RA、RC,RDは1
ビツトデータであることから各加算器217〜加算器2
19の桁上げ端子Cに入力することで第2図(alで示
した配分値演算手段を削減することが可能となる。
このように、配分係数を第(6)式のようにすることに
より複雑な演算が不用となり実用的な回路構成となる。
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値化誤差を配分する際、2値化誤差と配分された誤差
配分値の総和とから剰余誤差を求め剰余配分値として再
配分することにより、誤差拡散法を実用的な整数演算型
の処理回路で構成したときに問題となった入力レベルの
低濃度および高濃度領域の階調再現特性が大幅に改善さ
れ、実用的な処理装置を提供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げろ画像信号処理装置の
要部ブロック構成図、第2図fat、(b)は同装置に
おける誤差配分値演算手段と配分係数発生手段と誤差更
新手段および剰余誤差演算手段のブロック構成図、第3
図は従来の誤差拡散法を実施する画像信号処理装置の要
部ブロック構成図である。 101・201・・・誤差記憶手段、110・・・誤差
配分値演算手段、111・・・配分係数発生手段、11
2・・・誤差更新手段、113・・・剰余誤差演算手段
、206・209・・・記憶手段、212〜214・・
・内部レジスタ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図ra) 第2図(し)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)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、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2値化誤差と前
    記配分係数発生手段からの配分係数とから注目画素周辺
    の未処理画素に対応する誤差配分値を演算する誤差配分
    値演算手段と、前記誤差配分値演算手段からの注目画素
    周辺の未処理画素に対応する誤差配分値の総和を求め、
    前記差分演算手段からの2値化誤差との差分である剰余
    誤差を演算し、注目画素周辺の未処理画素に対応した予
    め定められた係数で剰余配分値を演算する剰余誤差演算
    手段と、前記誤差配分値と前記剰余配分値とから注目画
    素周辺の未処理画素に対応した配分値を演算する配分値
    演算手段と、前記配分値と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更
    新手段とを具備する画像信号処理装置。
  2. (2)配分係数発生手段は配分係数を8/16、4/1
    6、2/16、2/16の組合わせで発生させ、剰余誤
    差演算手段は2値化誤差の下位3ビットの信号レベルか
    ら注目画素周辺の未処理画素に対応する剰余配分値を定
    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。
JP61304243A 1986-12-19 1986-12-19 画像信号処理装置 Expired - Lifetime JPH06105953B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0257365A (ja) * 1988-08-24 1990-02-27 Canon Inc 画像処理装置

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