JPS63169174A - 画像処理方法 - 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】 （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像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Ｒ３Ｗ、Ｆ１ｏｙｄ　　ａｎｄ　　Ｌ、５ｔｅｉ
ｎｂｅｒ１ｅ″ＳＩＤ　　７５　　Ｄｉｇｅｓｔ　（１
９７６）で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でいるモアレ現象（原稿
が印刷等の網点画像の場合、被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）は発生しないが写真等
の濃淡変化の少ない画像では、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、シャドウ部では
、粒状性ノイズが目立つなどの欠点があった。

〔目的〕

本発明は、上述従来技術の欠点を除去するとともにいか
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１０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０次にこの補正後
のデータ１００を、エツジ検出回路１３．多値ディザ回
路１４に送出する。エツジ検出回路１３ではデータが画
像のエツジ部にあるか又は非エツジ部にあるかを検出し
、エツジの有無に応じた信号１０７を出力し、スイッチ
！６を切り換える。

エツジ検出回路１３にて、データがエツジ部にあると検
出した場合は、データ１００をそのまま２値化回路１フ
に送るようにスイッチ１６をａ側にセットする。又デー
タが非エツジ部にあると検出した場合は、多値ディザ処
理部からのデータ１０８を２値化回路１フに送るように
スイッチ１６をｂ側にセットする。

多値ディザ回路１４では、例えば３ｘ３のディザマトリ
クスを７個用いる事によりａｂｔｔのデータを３ｂｉｔ
に変換し再量子化を行う。

ここでこのディザマトリクスにドツト集中型のものを用
いる事により２値化回路１７で誤差拡散法で２値化した
場合、擬似網点を形成させる事ができる。これはドツト
集中型のマトリクスを用いる事によりマトリクスの中心
で処理されるデータの方が周辺で処理されるデータより
も重み付けされるためである。これにより非エツジ部で
問題となっていたパターン縞、ハイライト又はダーク部
での粒状ノイズを低減することができる。

２値化回路１フは誤差拡散法による２値化回路である。

この出力はレーザビームプリンタまたはインクジェット
プリンタ等のプリンタ１５に送られ、ドツトのＯＮ１０
　Ｆ　Ｆにより画像形成が行われる。

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２ｏ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、ｉｉ像データは第１
のラインバッファ２１ａに書き込み終ると、次のライン
データを第２のラインバッファ２１ｂに書き込む、これ
を順次第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（ｍａｘ）
検出回路２３゜最小値（ｍｉｎ）検出回路２４に送られ
る。

次に最大値（ｍａｘ値）ｔＯＳ、最小値（ｍｉｎ値）１
０６は減算器２５でｍａｘ−ｍｉｎの値が演算される。

この値は比較器２６で特定のしきい値ＴＩ　と比較され
信号１０７を出力する。この信号１０フはＴ１より大き
い時つまりエツジ部の時は！、小さい時つまり非エツジ
部の時は０を出力し、スイッチ１６に入力され、スイッ
チの切り換えを行うなう。

第３図は第２図の最大値（ｍａｘ）検出回路最小値（ｍ
ｉｎ）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１０２．１０３，１０４は
ラッチ３０ａ〜３ｃ。

３１ａ〜３１ｃ、３２６〜３２ｃ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３４ａでは、３
３ａ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（ｍａｘ値）または
最小値（ｍｉｎ値）になる０次に比較選択器３５は、１
ライン目と２ライン目のｍａｘ値またはｍｉｎ値の検出
をし、比較選択器３６は、この結果と３ライン目のｍａ
ｘ値またはｍｉｎ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
ック内のｍａｘ値またはｍｉｎ値となる。

ここでｍａｘ値、ｍｉｎ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ｍａｘ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４１．４２にそれぞれ出力される。ここで比較器４０
では、Ａ＞Ｂ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、Ｂの大きい方の値が４５に出力されるこ
とになる。

一方ｍｉｎ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。

５０　ｂ、　５０　ｄ、　　５０　ｅ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＝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１７の実施例を示
した図である。

画像データ１００（ｘ目）は、エラーバッファメモリ６
０に保存されている誤差ε目に、重み付は処理部６１に
おいて重み付は係数α　ｋ、を掛け、規格化（Σα　ｋ
Ｌ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 第７図に重み付は係数の１例を示す。６６は現在処理中
の画素位置を示してもおり、その位置に近い程マトリク
ス内の値は大きくなりている。これは重み付は処理部６
１にてエラーバッファメモリ６０のデータａと第７図の
１゜ｂと３．ｃと５・・・１と７という具合に掛は合わ
されその総和データが加算器６２に送られるため現在処
理中の画素位置６６に近いエラーバッファメモリ６０の
データにより重み付けを行うためである。

尚、エラーバッファメモリ６０に保存されている誤差ε
ＩＪ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′目と２値化された出力データｙ目
との差のデータが格納されている。

次に加算器６２より加算された補正データＸ’ｌＪは２
値化回路でしきい値Ｔ２と比較されデータｙＩｊを出力
する。ここでｙＩｊはｙ□８またはｙａｉｎ（例えば２
５５とＯ）のように２値化されたデータとなっている。

一方演算器６４では補正データｘ′１．と出力データｙ
ＩＪの差分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に対応するメモリ位置
に記録される０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６０の誤差εｌ」
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図は多値ディザ回路１４の詳細を示した図である。

画像データ１００は、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）
８１を通して８ｂｉｔのデータが３ｂｉｔに変換される
。ＬＵＴ８１は第９図に示されるＴ　目Ｊ　””　Ｔ　
７１Ｊの閾値より成る７つのディザマトリクスで構成さ
れデータ１００が以下の式の範囲のときそれぞれ３ｂｉ
ｔデータ０００〜１１１に応じた８段階のデータ１０９
（０゜３６・・・２１６，２５２）を二値化回路１７に
出力する。

０≦データ＜ＴＩＩＪ・・・０００・・・ＯＴ目」≦デ
ータ＜７２目・・・００１・・・３６Ｔ　２１Ｊ≦デー
タ＜　Ｔ　ｓ　ｌ　Ｊ・−ｏｉｏ・・・７２Ｔ３１Ｊ≦
データ＜　Ｔ　ａ口・・・０１１・・・１０８Ｔ４Ｉ」
≦データ＜Ｔ、目・・−１００−・・１４４　　　　゛
ＴＳ目≦データ＜　Ｔ　ｓ目・・・１０１・・・１８０
Ｔ６目≦データ＜Ｔ？ｌＪ・・・１１０・・・２１６Ｔ
　７１ｊ≦データ〈Ｔ　　・・・１１１・・・２５２例
えば画像データ１００が１５０でｉ冨１゜ｊ＝ｏ　（ｔ
、ｊはディザマトリクスの位置を表わしｉ＝０〜２．Ｊ
＝Ｏ〜２）の位置で処理されるデータとするとＴ４目（
ｔ−ｔ、　　ｊ＝ｏ）＝１１６とＴｓ＋ｔ（１”１．ｊ
雪０）＝１５２の間にあるのでその出力１０９は１４４
となる。

又同じ画像データ１００が１５０でもｌ−１゜ｊ＝ｔの
位置で処理されるデータとするとＴ、、。

（ｉ−１，ｊ＝１）＝１４８とＴＩＩＪ（ｉ＝１゜ｊ−
１）＝１８４の間にあるのでその出力１０９は１８０と
なる。

このように多値ディザ処理することによりディザマトリ
クスの中心で処理されるデータにより重み付けがなされ
るため、２値化処理しプリントした際擬似網点を形成す
ることができる。

また、第８図においてＨＳＹＮＣは主走査１ラインのス
タート信号、ＣＬＫは画素クロック信号を表わし、それ
ぞれの信号は３進カウンタ８２．８３に入り、前述ＩＪ
の値をカウントアツプする。

第１３図は、多値ディザ出力１０８と補正回路１２から
の画像データ１００とをエツジ量に従って混合する方式
を示した図である。エツジ検出回路からの混合比率αに
応じて乗算器１９ａ、１９ｂでそれぞれ入力信号に対し
て１−α倍、α倍の乗算が行われる。その後加算器２７
で２信号が混合された後２値化回路１７で２値化される
。

エツジ検出回路１３ａでは、検出されたエツジ量に対し
て、例えば第１４図に示すような特性を持つカーブによ
って混合比率αを決定する。

これは、ＲＯＭ等によるＬＵＴ　（ルックアップテーブ
ル）で容易に実現することができる。

これによりエツジ量が小さい程多値ディザ回路からの出
力１０８のデータを重視し、エツジ量が大きくなるにつ
れ、画像データ１００の割合が多くなる。尚、αが１の
時は前述のスイッチ１６をａ側に切換えた時と同じで又
αが０の時はｂ側と同じになる。

尚、重み付けの方法は前述の多値ディザ処理に限られる
事なく、中心部にあるデータに予め決められた値を加算
するようにして行ってもよい。

第１０図は本実施例をカラー画像に適用したブロック図
であるン カラー画像の入力センサ部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。これら信号はＡ／Ｄ変換器
９１で各色ａｂｔｔデジタル信号に変換される。色補正
回路９２では、シエーデイング補正、ＲＧＢ信号からＭ
ＭＣ信号への補色変換、マスキング処理がなされ、Ｙｅ
　１１　ｏｗ傷信号Ｍａｇｅｎｔａ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．多値ディザ回路９６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。一方エッジ検出回路
９３は、第１１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１１０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１２図に示したように、単色生
成器７２でＭＭＣ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。

エツジ検出回路９３の出力信号１１０でスイッチ９７を
切り換えることにより、非エツジ部では多値ディザ回路
の出力を選択し、一方エッジ部では、ディザをかけてな
い信号を選択する、次に２値化回路９４でイエロー、マ
ゼンタ、シアンのドツトのＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信号の２値
データを出力し、カラープリンタ９５に送る。

カラープリンタ９５では、イエロー、マゼンタ、シアン
の３色インクを重ねることによりフルカラーの画像形成
を行う。

このように前述の実施例によれば、非エツジ部では中心
部のデータに重み付は処理した後、誤差拡散法で２値化
するので非エツジ部で問題となっていた独自のパターン
縞、ハイライト又はダーク部での粒状ノイズを低減する
ことが可能となる。更にエツジ部ではディザ処理を行わ
ず誤差拡散方法により２値化を行うのでエツジを強調す
ることができる。

〔効果〕

の２値化回路で２値化することにより文字９網点、写真
について高品位に再現画像が得られるという効果あがる
。

【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ｍａｘ検出器２３．ｍｉｎ検出器２４の詳細を
示したブロック図、 第４図は比較選択回路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図はラックシアンマトリックスの係数を示した
図、 第６図は該差拡散法による２値化回路の実施例を示した
図、 第７図は該差拡散法の拡散マトリクスの重み係数を示し
た図、 第８図は多値ディザ回路を示した図、 第９図は３×３のディザマトリクスを示した図、 第１０図は本発明のカラー画像形成装置の通用例を示し
た図、 第１１図はカラー信号でのエツジ検出回路を示した図、 第１２図はカラー信号でのエツジ検出回路の他の実施例
１７Ｆしγζ図、 第１３図はエツジ量に応じて画像処理を行う実施例を示
した図、 第１４図はエツジ量に応じた混合率αの値を示した図で
ある。 図において１０は入力センサ部、１１はＡ／Ｄ変換器、
１２は補正回路、１３はエツジ検出回路、１４は多値デ
ィザ回路、１７は２値化回路、１８はプリンターである
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像データが画像の非エッジ部にあるか、 又はエッジ部にあるかを検出し、非エッジ部にあると検
   出した場合は、画像データに周期的に重み付けした後、
   誤差拡散法により二値化することを特徴とする画像処理
   方法。