JPS63155952A - 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。

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
能がディザマトリ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、かつモアレ模様の発
生抑制効果の大きい方法として、誤差拡散法＜　文献：
”ｇ＝、　ｐ’−：５’ｒ　ｒ；”ｈ”ｒ、　ＳＴ￥’
？ｒＷ賃？ａａ、アン　　　　アダプティブ　　　　　
　　アルゴリズム”Ａｎ　　　Ａｄａｐｔ＋ｖｅ　　　
Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　　　ｆｏｒスペイシャル　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　ニスディアイ５ｐ
ａｔｉａｌ　　　Ｇｒｅｙ　　　５ｃａｌｅ’、　　Ｓ
ＤＩ　　　７５ダイジエスト ＤＩＧＥＳＴ１ｐｐ３６−３７）が提案されている。

第３図は上記誤差拡散法を実現するだめの装置の要部ブ
ロック図である。

原画像における注目画素の座標を（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（ｘＳ　
ｙ）における集積誤差Ｓｘｙの記憶装置、４は座標（ｘ
、ｙ）における入力レベルＩｘｙの入力端子、５はＩ’
ｘｙ（＝Ｉｘｙ＋Ｓ　ｘｙ）の入力補正手段、６は出力
レベルＯ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’　
ｘ　ｙと一定閾値几／２を比較してＩ’ｘｙ＞几／２の
時Ｐ　ｘ　ｙ　：　Ｒを、その他の場合はＰ　ｘ　ｙ　
：Ｏを出力する２値化手段、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）式で表される。

Ｓｘｙ：ｌ：ΣＫｉｊ＃ＥＸ−ｊ＋２、ｙ−ｉ＋１　−
（１）（但し、’ｓ　　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ＯＫ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スチャの発生を
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、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値化ンベルを決定する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、複数組の配分量゛　　数セットの中か
ら任意副走査ライン毎に任意に初期設定された乱数発生
に従って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・更新手段とを設けた画像
信号処理装置を構成し、上記目的を達成しようとするも
のである。

また、配分係数発生手段は、注目画素周辺の未処理画素
に配分する配分係数を、予め定められた変更周期で、複
数組の配分係数セットの中から任意副走査ライン毎に＋
ｎした値で初期設定された乱数発生に従って変更してい
くように機能させても、上記目的を達成することができ
る。

作　　用 本発明は上記構成により、注目画素の周辺画素に対する
２値化誤差の配分割合を、複数組の配分係数セットの中
から任意副走査ライン毎に任意値または前ライン＋ｎし
た値で初期設定された乱数発生に従って１組を選択する
配分係数発生手段の機能によって、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ある画素に偏らな
いようにし、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。

また、乱数発生器は周期性を持っており、Ｘ方向の画素
数がその周期性のＮ倍の場合にも、出力画像にテクスチ
ャ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
と同様のものである。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について以下に詳
細に述べる。

配分係数発生手段１２は、注目画素周辺の未処理画素に
対する複数組の配分係数セットを予め用意し、同期信号
入力端＋１３よｆ）Ｘ方向の画素処理周期に同期した同
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Ｋ　Ａ　−、Ｋ　Ｄ
を前記複数組の配分係数セットより選択し誤差配分・更
新手段１１へ出力する。誤差配分・更新手段１１は同期
信号１４に同期しながら、前記配分係数Ｋ　Ａ　−Ｋ　
Ｄ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Ｂｘｙ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、Ｏ，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’０．　Ｓ’Ｄを読み出し、新たな集積誤差５Ａ
−８Ｂを第（３）式により求める。

さらに誤差処分・更新手段１１は新たな集積誤差Ｓ　Ａ
　−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
の具体的回路を第２図に示す。同図において、配分係数
セットは２組とした場合について説明する。

配分係数発生手段１２は複数ｍｌの配分係数セットＫＩ
Ａ−ＫＩＤとＫ　２　Ａ　−Ｋ　２　Ｄを予め格納する
ために記憶装置１５と記憶装置１６を設は前記係数セン
トを画素処理の開始に先だって収納する。

初期値テーブル３２は副走査ライン毎に乱数発生の開始
点を決める初期値を画素処理の開始に先だって格納し、
ライン同期信号入力端子３０から与えられるＹ方向の同
期信号であるライン同期信号３１によって初期値３３が
出力される。また初期値テーブルは、初期値として、副
走査ライン毎に＋ｎした値の書き込まれたＲＡＭまたは
ＲＯＭのような記憶装置でも構成できるが、任意副走査
ライン毎に前ライン＋ｎの初期値を設定する場合には計
数カウンタ等でも容易に構成できる。

またランダム信号発生器３４は初期値テーブル３２より
出力された初期値３３はライン同期信号３１によって乱
数発生の開始点が設定され、同期信号入力端子１３から
与えられるＸ方向の画素処理周期に対応した同期信号１
４の入力によシセレクト信号２２を出力する。

ランダム信号発生器３４はマキシムレングス・カウンタ
回路等を用いてセレクト信号２２を発生し、２組の配分
係数セットを選択する。

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Ｋ　Ａ
　−Ｋ　Ｄ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２６〜２９を得る。誤差配分
値２６と誤差記憶手段１より読込んだ画素位置Ａに対応
する集積誤差Ｓ′人を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２３（Ｒ
人）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の処理において初で生ずるため、誤差配分値２
７を画素位置Ｂに対応する集積誤差（ＳＢ）として内部
レジスタ２４（几Ｂ）に一時記憶する。

誤差配分値２８と画素処理において一時記憶している内
部レジスタ２４（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２５（几Ｃ）のデ
ータとし一時記憶する。誤差配分値２９と前画素の処理
において一時記憶している内部レジスタ２５（几Ｃ）の
データと加算し、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により、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り容易に実現可能
層構成となる。

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
複数組の配分係数セットの中から選択して用いることに
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。

また、乱数発生の開始点を任意副走査ライン毎に設定す
ることにより、Ｘ方向の画素数に影響されることなく偽
画像（テクスチャ）を大幅に抑制することが可能となっ
た。

【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を実現する要部ブロック構成図で
ある。 １・・・誤差記憶手段、１１・・・誤差配分・更新手段
、１５〜１６・・・記憶装置、３４・・・ランダム信号
発生器、１８〜２１・・・センフタ、２３〜２５・・・
内部レジスタ、３２・・・初期値テーブル。

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、複数組の配分係数セットの中から任意副走査
   ライン毎に任意に初期設定された乱数発生に従って発生
   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・更新手段とを具備することを特徴とす
   る画像信号処理装置。
2. （２）配分係数発生手段は、注目画素周辺の未処理画素
   に配分する配分係数を、予め定められた変更周期で、複
   数組の配分係数セットの中から任意副走査ライン毎に＋
   ｎされた値で初期設定された乱数発生に従って変更して
   いく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。