JPS63164570A

JPS63164570A - 画像処理方法

Info

Publication number: JPS63164570A
Application number: JP61313168A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Osawa; 大沢　秀史; Akihiro Katayama; 昭宏片山; Hiroshi Hosokawa; 博司細川; Izuru Haruhara; 春原　出; Masahiko Yoshimoto; 雅彦吉本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-12-25
Filing date: 1986-12-25
Publication date: 1988-07-07

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】〈発明の属する分野〉本発明は、デジタルプリンタおよびデジタルファクシミ
リ等における画像処理方法に関するものである。

〈従来技術〉従来よりデジタルプリンタ、デジタルファクシミリ等に
おいて中間調を再現するための２値化手法として誤差拡
散法がある。この方法は原稿の画像濃度と出力画像濃度
の画素ごとの濃度差を演算し、この演算結果である誤差
分を周辺画素に特定の重みづけを施した後に分散させて
いく方法である。

この誤差拡散法については、文献Ｒ，Ｗ、Ｆｌｏｙｄ発
表がなされている。

この方法は、周期性が無いので他の２値化手法のディザ
法や濃度パターン法で問題となっているモアレ現象（原
稿が印刷等の網点画像の場合、褌写された画像に原稿に
は無い周期的な縞模様が出る現象）は発生しないが、出
力画像に独特の縞パターンが生じたり、画像のハイライ
ト部、ダーク部での粒状性ノイズが目立つ、などの欠点
があった。

また、この方法は、誤差を拡散させる拡散マトリクスの
サイズにより大きいマトリクスサイズでは文字の縁（エ
ツジ部）の右側、下側が白く抜ける傾向があり、小さい
マトリクスサイズでは中間調部の縞パターンが比較的長
くつづき縞パターンが目立ちやすいという欠点があった
。

〈発明の目的〉本発明は、上述従来例の欠点を除去することにより、い
かなる原稿においても高品位にかつ高精細に画像を再現
する画像処理方法を提供することを目的としている。

〈実施例〉以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

入力センサ部１０はＣＣＤ等の光電変換素子およびこれ
を走査する駆動装置より構成され原稿の読み取り走査を
行う。入力センサ部ｌＯで読み取られた原稿の画像デー
タは、Ａ／Ｄ変換器１１に送られる。ここでは、各画素
のデータを８ｂｉｔのデジタルデータに変換し２５６レ
ベルの階調数をもつデータに量子化する。次に補正回路
１２において、ＣＣＤセンサーの感度ムラや照明光源に
よる照度ムラを補正するためのシェーディング補正等を
デジタル演算処理で行う。次にこの補正処理済の信号１
００をエツジ検出回路１３．２値化回路１４に供給する
。エツジ検出回路１３では、画像のもつエツジ成分を検
出しこれに応じた量１０７を２値化回路１４に出力し、
この信号に応じて２値化回路におけるマトリクスサイズ
を可変させる。２値化回路１４は誤差拡散法による２値
化を行い、ドツトの０Ｎ１０ＦＦ信号１０１をプリンタ
１５に送る。プリンタ１５は、レーザビームプリタまた
はインクジェットプリンタ等のデジタルプリンタでドツ
トの０Ｎ１０ＦＦ信号１０２により画像形成がなされる
。

第２図は、第１図のエツジ検出回路１３の詳細を示した
ブロック図である。第１図の補正回路１２により補正さ
れた画像データ１００はセレクタ２０により選択された
ラインバッファメモリ２１ａ〜２１ｄに送られる。セレ
クタ２０はこのラインバッファ２１ａ〜２１ｄのうち１
つを選択しデータの書き込みを行う。画像データは第１
のラインバッファ２１ａに書き込み終わると、次のライ
ンデータを第２のラインバッファ２．、Ｉｂに書き込む
。これを順次筒３゜第４のラインバッファ２１ｃ、　　
２１ｄに書き込む。

第４のラインバッファ２１ｄへの書き込みが終了すると
、また第１のラインバッファ２１ａに戻ってデータの書
き込みを行う。

これによりラインバッファには現在書、き込み中の画像
のラインデータより以前の３つの連続するラインデータ
が記録されており、これをセレクタ２２により選択し読
み出すことになる。このラインデータは最大値（ｍ　ａ
　ｘ　）検出回路２３、最小値（ｍ　ｉ　ｎ　）検出回
路２４に送られる。次に最大値（ｍａｙ）１０５、最小
値（ｍｉｎ）　１０６は減算器２５でｍ　ａ　ｘ　−ｍ
　ｉ　ｎの値が演算される。この値はレベル設定器２６
でｍａｘ−ｍ　ｉｎの値に応じて３段階のレベル信号１
０７に変換する。

ｍ　ａ　ｘ　−ｍ　ｉ　ｎ　＞　Ｔ　＋・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・レベルｌＴ　２＜　ｍ　ａ
　ｘ　−ｍ　ｉ　ｎ　＜　Ｔ　１−レベル２ｍ　ａ　ｘ
　−ｍ　ｉ　ｎ　＜　Ｔ　２・・・・・・・・・・・・
・・・・・・レベル３尚、ここでＴＩ　＋　Ｔ２は実験
的に設定する定数とし、レベル１が最もエツジが大きく
、レベル３が最もエツジが小さいものとする。

第３図は第２図の最大値（ｍａｘ）検出回路。

最小値（ｍ　ｉ　ｎ　）検出回路の詳細を示す図である
。

セレクタ２２で選ばれたラインの画像データ１０２゜１
０３．１０４はラッチ３０ａ〜３０ｃ、３１ａ〜３】ｃ
。

３２ａ〜３２ｃで１画素ずつ遅延される。

比較選択器３３ａでは、ラッチ３１ａ、　３２ａの出力
を比較するが、これはある画素とその１つ先の画素のデ
ータ比較をすることになる。同様に比較器３４−　ａで
は、３３ａの出力結果と３０ａにラッチされている画素
のデータを比較することになる。したがって３４ａの出
力は、−ラインの連続する３画素の最大値（ｍ　ａ　ｘ
　）または最小値（ｍ　ｉ　ｎ　）になる。次に比較選
択器３５は、ｌライン目と２ライン目の最大値または最
小値の検出をし、比較選択器３６は、この結果と３ライ
ン目の最大値または最小値の検出を行う。

以上の結果、比較選択器３６の出力は、３×３画素ブロ
ックの内の最大値または最小値となる。

ここで最大値、最小値は以下説明する比較選択器の構成
により求められる。

第４図は最大値を検出する際の比較選択器の構成例を示
した図である。入力ＡとＢは、比較器４０およびラッチ
４１，４．２にそれぞれ出力される。ここで比較器４０
ては、Ａ＞Ｈの時出力が１となるように設定されており
データがＡ＞Ｂの時は、比較器４０の出力は１となり、
この信号は反転器４３を通してラッチ４１のイネーブル
端子に入る。ラッチ４１　。

４２は負論理とすると、出力４５はＡの値となる。

逆にＡ≦Ｂの時は、出力４５はＢの値となる。これによ
りＡ、Ｈの大きい方の値が４５に出力されることになる
。

一方、最小値検出器は、反転器４３をラッチ４２側に入
れることにより容易に実現できる。

第５−１図は、第１図、第２図のエツジ検出出力１０７
を得るための他の実施例を示す図である。

セレクタ２２からの３ライン分のデータにおいて、中心
画素を５０ｃまた周辺画素５０ａ、　５０ｂ、　５０ｄ
。

５０ｅとする。中心画素は乗算器５１である定数倍され
、この結果は減算器５３に入力される。一方周辺画素は
、加算器５２で総和が演算され、次に減算器５３に入る
。第５−２図（ａ）に示すラプラシアン係数を用いた場
合、この演算結果つまり減算器５３の出力は、出力５３一定数Ｘ（５０ｃ）’　　［（５０ａ）＋（５
０ｂ）＋（５０ｄ）＋（５０ｅ）］となる。（ただし定
数−５）次に減算器５３の出力は、レベル設定器５４に入り、減
算器５３の出力に基づいて３段階のレベル信号１０７が
出力される。

同様に５−２図（ｂ）、　　（ｃ）に示したような係数
のラプラシアン係数を用いてもエツジ検出を行う事がで
きる。

第６図は誤差拡散法による２値化回路の実施例を示した
図である。画像データ１００（Ｘｉｊ）は、エラーバッ
ファメモリ６０に保存されている誤差εｉｊに重み付は
処理部６１において前述第２図又は第５−１図に示され
るエツジのレベル信号１０７に基づく重み付は係数α１
（ｆ！をかけ規格化（Σαｋｎで除算）したデータと加
算器６２で加算される。

これを式で示すと以下の様になる。

ここでエラーバッファメモリ６０に保存されている誤差
εｉｊは、現在処理しているデータ、以前に加算器６２
で加算された補正データＸ’　ｉｊと２値化された出力
データｙｉｊとの差である。そして第６図に示されてい
るエラーバッファメモリ６０は現在処理しているデータ
の周囲１２画素の誤差ａ−ｌを示している。重み付は処
理部６】では、前述のエツジのレベル信号１０７に基づ
き第７図ノ（ａ）〜（Ｃ）に示されるマトリクスサイズ
の重み付は係数αに！！のそれぞれのデータとエラーバ
ッファメモリ６０に保存されている誤差ε１ｊ（ａ＝Ａ
）をかけ合わす。

次に加算器６２により加算された補正データＸｉｊは２
値化回路６３・でしきい値Ｔ５と比較されデータｙｉｊ
を出力する。ここでｙｉｊは、Ｙ　ｍａｘまたはｙｍｌ
。

（例えば２５５とＯ）のように２値化されたデータとな
っている。

２値化データは出力バッファ６５で前述したエツジ検出
回路１３のレベル信号１０７の出力とタイミングを調整
して、最終的２値化出力１０１を得る。

−力演算器６４では補正データＸ’　ｉｊと出力データ
Ｙｉｊの差分εｉｊが演算され、この結果はエラーバッ
ファメモリ６０の現在処理中の画素位置６６に対応する
バッファメモリに記録される。次の画像データも前述と
同様な処理を行うが、この場合エラーバッファメモリ６
０の誤差εｌｊは右に１つずれることになる。この操作
を順次繰り返すことにより誤差拡散法の２値化処理が実
行される。

第８図は、エラーバッファメモリ６０からのデータを重
み付は係数回路６Ｉにおいてエツジ信号をもとにマトリ
クスサイズを切り換えるための回路ブロック図である。

尚マトリクスサイズは前述したように第７図に示され、
（ａ）より（ｂ）、　　（ｂ）よりも（Ｃ）の方が大き
いマトリクスサイズを示している。エラーバッファメモ
リ６０の誤差データ６０−ａ〜６Ｏ−ｊｌ’は、ＬＵＴ
　（ルックアップテーブル）８０−ａ〜８０−ｌに入り
、そこでそれぞれの重み付は係数に応じた乗算が行われ
る。各々の結果は、加算器８１で総和が演算される。そ
して加算器６２にて画像データと加算される。ここでこ
のＬＵＴは、エツジのレベル信号１０７により重み付は
係数を切り換えることができる。表１には、エツジのレ
ベル信号ｌ。

２．３に対する各画素位置（ａ−Ａ’）の重み係数の対
応表を示した。エツジのレベル信号が１の時つまりエツ
ジ成分が大きい時は第７図（ａ）の小さいマトリクスサ
イズに対応し、レベル信号が２の時は（ｂ）、３のエツ
ジ成分が小さい時は大きいマトリクスサイズ（Ｃ）に対
応する。

以上の操作により、エツジのレベル信号の大きさに応じ
て誤差拡散法の拡散マトリクスのサイズを可変にするこ
とが可能となる。

また、本発明と同じ回路構成で表１の重み付は係数の対
応表の値を適当に設定することにより、同じマトリクス
サイズでも重み付は分布が異なる拡散マトリクスに切り
換えられることができ同等の効果を得ることができる。

表　　　１第９図は本実施例をカラー画像に適用したブロック図で
ある。カラー画像の入力装置９０からは、３色に分解さ
れたＲｅｄ信号、　Ｇｒｅｅｎ信号、　Ｂｌｕｅ信号が
出力される。これらの信号はＡ／Ｄ変換器９１で各色８
ｂｉｔデジタル信号に変換される。色補正回路９２では
、シェーディング補正、ＲＧＢ信号からＹＭＣ信号への
補色変換、マスキング処理がなされ、Ｙｅｌｌｏｗ信号
、　Ｍ　ａ　ｇ　ｅ　ｎ　ｔ　ａ信号、Ｃｙａｎ信号が
出力される。この３色信号はそれぞれ、エツジ検出回路
９３．２値化回路９４に入力される。２値化回路９４は
前述の第１図の２値化回路１４を３色分持つことにより
実現する。一方、エツジ検出回路９３は第１０図に示し
たように、単色のエツジ検出回路７０を３段持ち、その
結果をＯＲ回路７１で論理ＯＲをとることにより判定結
果１１Ｏを得るような構成をとることにより実現できる
。

また別の実施例として第１Ｉ図に示したように、単色生
成器７２でＹＭＣ信号の平均値をとり、この信号を識別
回路７３に入れ、判定結果１１０を得るような構成でも
実現できる。

このように前述の実施例によれば、エツジ成分の大小に
より誤差拡散法で用いられる拡散マトリクスサイズを可
変でき、エツジ成分が大きい時には拡散マトリクスサイ
ズを小さくしているので大きいマトリクスサイズを用い
た場合のエツジ部の白抜けを防止しエツジ部を良好に再
現することができる。又エツジ成分が小さい時には拡散
マトリクスサイズを太き（しているので、小さいマトリ
クスを用いた場合の縞パターンを防止し、中間調を良好
に再現することができる。

更に、カラー画像にも同様に用いる事が可能である。

〈発明の効果〉以上説明したように、エツジ検出手段の出力信号の大き
さによりエツジが強い時は拡散マトリクスを小さくしエ
ツジが弱い時は拡散マトリクスが大きくなるように拡散
マトリクスを段階的に切り換えることにより、文字、網
点、写真等について高品位に再現画像が得られるように
なった。

【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
エツジ検出回路１３の詳細を示したブロック図、第３図はｍ　ａ　ｘ検出器２３、ｍｉｎ検出器２４の詳
細を示したブロック図、第４図は比較・選択器の詳細を示したブロック図、第５
−１図はエツジ検出回路の他の実施例を示したブロック
図、第５−２図はラプラシアンマトリクスの係数を示した図
、第６図は誤差拡散法による２値化回路の実施例を示した
図、第７図は誤差拡散法の拡散マトリクスの重み係数を示し
た図、第８図はエツジ信号に応じて重み係数を可変する回路の
ブロック図、第９図は本発明のカラー画像形成装置への適用例を示し
た図、第１０図はカラー画像でのエツジ検出回路の適用例を示
した図、第１１図はエツジ検出回路の他の実施例を示した図であ
る。図において、１０は入ツＪセンサ部、ＩＩはＡ／Ｄ変換器、１２は補
正回路、１３はエツジ検出回路、１４は２値化回路、１
５はプリンタ、２０．２２はセレクタ、２１はラインバ
ッファ、２３はｍ　ａ　ｘ検出器、２４はｍ　ｉ　ｎ検
出器、２５は減算器、２６はレベル設定器、３０．３１
゜３２）　４１’、　　４２はラッチ、３３．　３４．
．３５．　３６は比較選択回路、５２は加算器、５３は
減算器、５４はレベル設定器、６０はエラーバッファメ
モリ、６１は重み付は処理部、６２は加算器、６３は２
値化回路、６４は演算器、６５は出力バッファ、８０は
ルック・アップ・テーブル、８１は加算器である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）画像のエッジ成分を検出し、検出されたエッジ成
分の大小に応じて誤差拡散法の拡散マトリクスのサイズ
を可変にすることを特徴とする画像処理方法。
（２）特許請求の範囲第１項においてエッジ成分が大き
いときは拡散マトリクスのサイズを小さくし、エッジ成
分が小さいときには拡散マトリクスのサイズを大きくす
ることを特徴とする画像処理方法。