JPS63193769A - 画像処理方法及びその装置 - 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】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は画像処理方法及びその装置に関し、特に画像デ
ータをディザ閾値変換して出力する画像処理方法及びそ
の装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の画像処理装置（デジタル複写機等）の中
間調画像出力方式としては組織的ディザ法や濃度パター
ン法等が用いられていたが、その出力画像に表われるあ
る種の周期性のために、即ち、特に人力原稿が網点印刷
画像のような周期性を持つ場合には、出力画像にも画期
的なモアレ縞が発生して画像劣化を引き起していた。

このモアレ縞の抑制のためには、入力画像の周期性を除
去すべく入力画像を平滑化した後にディザ処理を施す方
法、あるいは誤差拡散法等の特殊な２値化方法が考えら
れているが、何れもそれを実現するハードウェア構成が
複雑であったり、大規模であったりするという欠点を有
していた。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上述した従来技術の欠点を除去するものであり
、その目的とする所は、従来生じていたようなモアレ縞
の抑制を簡単な構成で効率良く行える画像処理方法及び
その装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の画像処理方法は上記の目的を達成するために、
画像データをｍ×ｎのデイザ閾値マトリクスによりディ
サ変換する第１のディザ変換工程と、前記画像データを
前記のディザ閾値マトリクスよりも１／２周期だけずれ
たｍ×ｎのデイザ閾値マトリクスによりディザ変換する
第２のディザ変換工程と、前記第１及び第２のディザ変
換工程で変換した２値出力の小エリアの濃度平均値を求
める平均化工程を備えることをその概要とする。

また好ましくは、周期はｍ×ｎのデイザ閾値マトリクス
に対して夫々ｍ／２及びｎ　／　２だけずれていること
をその一態様とする。

また本発明の画像処理装置は上記の目的を達成するため
に、画像データをｍ×ｎのデイザ閾値マトリクスにより
ディザ変換する第１のディザ変換手段と、前記画像デー
タを前記のディザ閾値マトリクスよりも１／２周期だけ
ずれたｍ×ｎのデイザ閾値マトリクスによりディザ変換
する第２のディザ変換手段と、前記第１及び第２のディ
ザ変換手段により変換した２値出力の小エリアの濃度平
均値を求める平均化手段を備えることをその概要とする
。

また好ましくは、周期はｍ×ｎのデイザ閾値マトリクス
に対して夫々ｍ／２＆びｎ　／　２だけずれていること
をその一態様とする。

［作用］ かかる構成において、第１のディザ変換手段は人力され
た画像データをｍ×ｎのデイザ閾値マトリクスによりデ
ィザ変換する。また同時に、第２のディザ変換手段は前
記画像データを前記のディザ閾値マトリクスよりも１／
２周期だけずれたｍ×ｎのデイザ閾値マトリクスにより
ディザ変換する。好ましくは、周期はｍ×ｎのデイザ閾
値マトリクスに対して夫々ｍ／２及びｎ　／　２だけず
れている。そして平均化手段は前記第１及び第２のディ
ザ変換手段により変換した２値出力の小エリアの濃度平
均値を求める。

［実施例の説明］ 以下添付図面に従って本発明の実施例を詳細に説明する
。

一般に、中間調の網点画像を高解像度のスキャナで読み
取ると第５図（Ａ）に示すような周期的な濃度レベル信
号Ｉが得られる。濃度レベル信号Ｉより分る通りこの部
分の網点画像は視覚的には濃度レベルが平坦（一定）に
見える部分である。

そこで、この濃度レベル信号Ｉを平滑化すると平均濃度
レベル信号Ｉａが得られる。そして、この平均濃度レベ
ル信号１ａをディザ閾値信号Ｋにより２値化すると第５
図（Ｄ）に示すような濃度信号Ｍの出力画像が得られる
。これが従来の平滑化によるモアレ除去法であり、得ら
れた出力画像信号Ｍは平坦でありモアレ縞の周波数成分
を含んでいない。

第５図（Ｃ）は第５図（Ａ）の濃度レベル信号Ｉをディ
ザ閾値信号にで直接２値化した場合の２値画像出力を示
している。このような２値化の結果、ディザ閾値信号Ｋ
を越えるような濃度レベル信号！の部分は幅の異なるデ
ジタル信号ｐやｑに変換され、この幅ｐ、ｑ等の相違が
人間の視覚に感じる濃度を左右することになる。

第５図ＣＤ）の画像出力信号に′は第５図（Ｃ）のデジ
タル信号を人間の視覚系に感する濃度信号に変換した場
合の図であり、視覚できる極小エリアでの黒ドツト幅の
積分値を振幅として表わしたものである。これによれば
、画像出力信号に′には低い周波数の成分が乗っており
、これがモアレ縞として人間に知覚される。

゛ところで、第５図（Ｂ）に示すようにディザ閾値信号
にの位相を１８０度（即ち号周期）ずらしたもう１つの
ディザ閾値信号りを用意して、これにより第５図（Ａ）
の網点画濃度レベル信号■をその始点から２値化してみ
よう。そうすると、第５図（Ｄ）に示す画像出力信号Ｌ
′のような濃度レベルが得られる。この場合は、発生す
るモアレ縞の周期は画像出力信号に′と同じであるが、
その位相は画像出力信号に′から丁度１８０度（即ち号
周期）ずれたものに相当する。

ところで、数学的には、 ｓｉｎ　　（θ　十　Ｋ）　　−−５ｉｎ　　θｃｏｓ
　　　（θ　＋　π　）　　　−−ｃｏｓ　　　θ等の
証明が成なされているので、このモアレ縞の周波数成分
を取り除くには、画像出力信号に′と画像出力信号Ｌ′
とを加えることによって周波数成分を取り除くことがで
き、その和の濃度レベルを１／２倍すれば本来上られる
べき濃度信号Ｍが得られることになる。

［第１実施例］ 第１図及びこれと結合すべき第２図は本発明による第１
実施例の画像処２理装置のブロック構成図である。第１
実施例では注目画素にその周辺領域を加味した実質画素
毎の処理を行っている。

第１図において、画像入力装置１より入力した画像デー
タは第１画像処理部２においてγ変換、エツジ強調等の
処理が施される。その処理結果の画像データは比較器４
及び４′においてディザ閾値マトリクスによる２値化が
行われる。このマトリクスによる閾値変換をするために
、主走査カウンタ５は画像入力装置１からの画像出力１
画素に付き１つ出力される画像転送用クロックＣを計数
じ、毎走査ラインの最初に発生する水平同期信号Ｈによ
りクリアされる。また副走査カウンタ６は上記の水平同
期信号Ｈを計数し、１ページの最初に発生する垂直同期
信号Ｖによりクリアされる。

そして、主走査カウンタ５及び副走査カウンタ６の各計
数値出力信号ａ及びｂはディザ閾値ＲＯＭ９のアドレス
ラインに人力される。この場合に、もしディザ閾値のマ
トリクスサイズをｍｘｎ　（実施例では４×４）とする
と主走査カウンタ５はｎ進カウンタであり、副走査カウ
ンタ６はｍ進カウンタである。ディザ閾値ＲＯＭ９は第
４図（Ａ）に示すようなｍｘｎ（実施例では４×４）の
ディザ閾値マトリクスを記憶しており、各計数値出力信
号ａ及びｂでアドレスされることによって対応する閾値
を出力する。

また、各計数値出力信号ａ及びｂは夫々位相値加算器７
及び８に入力され、ここでディザ閾値マトリクスの主走
査方向及び副走査方向の夫々１／２周期に相当する値（
実施例では２）が夫々位相値加算器号ａ及びｂに加算さ
れる。そして、各位相値加算器７及び８の出力はディザ
閾値ＲＯＭｌ０に人力される。この場合のディザ閾値Ｒ
ＯＭｌ０はディザ閾値ＲＯＭ９と同一で良い。

しかし、各位相値加算器７及び８の出力は主走査方向及
び副走査方向への位相が夫々１／２周期だけずれている
ので、ディザ閾値ＲＯＭｌ０は第４図（Ｂ）の太線で囲
まれる内容で読み出される。

こうして、互いに位相を１／２周期だけ異にしたディザ
閾値ＲＯＭ９及び１０の読出出力は夫々比較器４Ｆ２．
び４′に人力され、夫々が人力画像データをディザ閾値
変換する。尚、上記のような位相値加算器７及び８を使
用しない場合には、ディザ闇値ＲＯＭｌ０に始めから１
／２周期ずれた閾値マトリクスを記憶させておけば良い
。

次に、比較器４のディザ閾値変換出力はラインバッファ
１１に人力され、ラインバッファ１１の出力はラインバ
ッファ１２に人力され、ラインバッファ１２の出力はラ
インバッファ１３に人力される。こうして、先行するラ
インから現在のラインまでの４行分のディザ閾値変換出
力の水平同期が採られる。各ラインバッファには、図示
しないが、主走査方向のアドレス制御情報が人力されて
おり、順次にＯ番地から最大番地までのディザ閾値変換
出力の読み書きが繰り返され、しかも、ディザ閾値変換
データの読み書きが実質同時に行えるデュアルボータタ
イプである。

ラッチ１７〜２８はマトリクス状の小エリアを形成する
ためバッファを構成し、例えばＤタイプのフリップフロ
ップで構成できる。このうち、ラッチ１７、ラッチ２０
、ラッチ２３、ラッチ２６には連続する副走査方向４ラ
インについての主走査方向に同期のとれたディザ閾値変
換出力が同時に人力される。このような人力は、図示し
ないが、前述の画像転送用クロックＣに同期して行われ
、更にラッチ１８、ラッチ２１、ラッチ２４、ラッチ２
７へのシフト転送が行なわれる。従って、ある時点にお
いて、画像転送用クロックＣが送られてくるときは、ラ
ッチ１７〜２８までの計１２ドツトのディザ閾値変換出
力と比較器４の出力及びラインバッファ１１〜１３まで
の計４ドツトのディザ閾値変換出力とにより合計４×４
ドツトの小エリアが形成されており、加算器４１はこの
小エリアのディザ閾値変換出力の加算（計数）合計値Ａ
を出力する。本実施例では、小エリアをディザ閾値マト
リクスのサイズと同じ４×４とすることにより、小エリ
アのサイズとディザ閾値マトリクスサイズの違いによっ
て小エリアの黒ドツトの数の積分値に周波数成分が含ま
れないように構成している。

比較器４′における処理も上記と同様である。

その違いはディザ閾値変換に使用した閾値マトリクスの
内容が主走査方向及び副走査方向に夫々１／２周期ずれ
ていただけである。こうして、加算器４２は１／２周期
ずれたディザ閾値変換出力の小エリアの加算（計数）合
計値Ｂを出力する。

従って、各合計値出力Ａ及びＢは第５図（Ｄ）において
説明した画像出力信号に′及びＬ′に相当するものであ
ることが容易に分る。

そこで、第２図の構成においては、各合計値出力Ａ及び
Ｂを加算器４３で加算し、更に除算器４４で１／２倍し
ている。更に、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）４５は
除算器４４で求めた平均値に従って第６図に示すような
ディザ白黒パターンデータＰＯ−Ｐ１６の何れか１つを
選択する。

その際に、各白黒パターンデータＰＯ−Ｐ１６は４×４
ドツトで構成されているから、これを主走査カウンタ５
及び副走査カウンタ６から構成される装置情報ａ及びｂ
とにより対応する位置の１ドツトを取り出し、出力画像
の対応位置に分配し、出力装置３に出力する。即ち、例
えば選択したパターンが２９であり、かつその時点の位
置情報（ａ、ｂ）の内容が（１列、２行）のときは第６
図のパターンＰ９の第２行第１列の黒ドツトが取り出さ
れる。そして、このような処理は主走査方向の１画素毎
及び副走査方向の１ライン毎に行なわれる。従って、次
に選択したパターンがＰＩＯであるとすると、その時点
の位置情報（ａ、ｂ）の内容は（２列、２行）になって
いるから、第６図のパターンＰＩＯの第２行第２列の黒
ドツトが取り出される。こうして、第１実施例の場合は
実質画素毎に処理をするので入力画像データが有する線
やエツジの情報が失われず、良好に保存される。

［第２実施例］ 第１図及びこれと結合すべき第３図は本発明による第２
実施例の画像処理装置のブロック構成図である。第２実
施例では画像データをブロック（実施例では４×４）毎
に処理している。尚、第３図において第２図と同一の構
成には同一番号を付して説明を省略する。第３図におい
ては、除算器４４で小エリアの加算（計数）合計値Ａ及
びＢの平均値をとった後に、該平均値をラインバッファ
４７に記憶している。このための書込信号は第１図中の
主走査カウンタ５と副走査カウンタ６の各キャリー信号
出力（実施例では各４カウント毎に発生）Ｃ及びｄの論
理積を第３図のＡＮＤゲート４８でとったもので発生す
る。従って、加算合計値Ａ及びＢの平均値は副走査の４
ライン毎の主走査の４画素毎に記憶されることになる。

即ち、４×４のエリアに対して１回の平均値の記憶動作
が行われる。ラインバッファ４７への書込アドレスはカ
ウンタ４９によって与えられ、該カウンタ４９は主走査
カウンタ５のキャリー信号Ｃを計数してカウントアツプ
し、水平同期信号Ｈによりリセットされる。こうして、
最初は第４行目の主走査ライン上で４画素進む毎にライ
ンバッファ４７への平均値の書き込みが行なわれ、アド
レスが＋１される。そして、第５行目の主走査ライン上
では書き込みは行なわれない。一方、ラインバッファ４
７の読比信号は常に有効である。従って、第４行目で書
き込んだ平均値のデータが読み出される。このデータは
第１実施例と同様にしてルックアップテーブルＬＵＴ４
５に入力され、対応する第６図のＰＯ〜Ｐ１６の内の何
れか１つのパターンが選択される。その際に、各白黒パ
ターンデータＰＯ〜Ｐ１６は４×４ドツトで構成されて
いるから、これを主走査カウンタ５及び副走査カウンタ
６から構成される装置情報ａ及びｂとにより対応する位
置の１ドツトを取り出し、出力画像の対応位置に分配し
、出力装置３に出力する。

即ち、例えば選択したパターンが２９であり、かつその
時点の位置情報（ａ、ｂ）の内容が（１列、２行）のと
きは第６図のパターンＰ９の第２行第１列の黒ドツトが
取り出される。そして、主走査カウンタ５の内容が＋１
されると、位置情報（ａ、ｂ）の内容は（２列、２行）
になるが、ラインバッファ４７の読み出し情報は変らな
いので、平均値情報は同じくパターンＰ９を選択する。

しかも、その時点の位置情報（ａ、ｂ）の内容は（２列
、２行）になっているから、第６図のパターンＰ９の第
２行第２列の黒ドツトが取り出される。こうして、第２
実施例の場合はブロック毎に処理をするので、出力画像
のディザパターンはＰＯ〜Ｐ１６の何れかと一致する。

尚、上述の実施例ではディザ閾値による２値化の例で説
明したが、他にも３値化、４値化等の多値化の場合でも
良い。１画素に対し例えば３値化する場合は、０ドツト
、逃ドツト、１ドツトというように３つの値をとるが、
これを加算器４１゜４２等に人力し、ＬＵＴ４５で持つ
テーブルをＰＯ〜Ｐ１６ではなく、例えば３値化の場合
はＰＯ及びＰ１〜Ｐ３２のテーブルを持つ様にすれば良
い事は容易に推察できる。

［効果コ 以上述べた如く本発明によれば、効率良くモアレ縞の除
去を行う事ができる。又、２値化した後の場所にライン
バッファを設けるので、画像データを直接平滑化する場
合に比べて深み方向に歩容量のバッファで済むと共に、
写真等の中間調部分で濃度がなめらかに変化する部分で
は２つのディザ出力がほぼ等しので、画像データを直接
平滑化する場合に比べて劣化が少ない画像を出力する事
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は結合して本発明による第１実施例の
画像処理装置を構成するブロック構成図、 第３図は、第１図と結合して本発明にょる第２実施例の
画像処理装置を構成するブロック構成図、 第４図（Ａ）は実施例のディザ閾値マトリクスを示す図
、 第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）のディザ閾値マトリクスか
ら１／２周期ずれたディザ閾値マトリクスを示す図、 第５図（Ａ）〜（Ｄ）はモアレ縞の発生及び除去の原理
を説明する図、 第６図は画像として出力されるべ齢ディザパターンの図
である。 図中、１・・・画像入力装置、２・・・第１画像処理部
、３・・・出力装置、４．４′・・・比較器、５・・・
主走査カウンタ、６・・・副走査カウンタ、７，８・・
・位相値加算器、９．１０・・・ディザ閾値ＲＯＭ、１
１〜１６・・・ラインバッファ、１７〜４０・・・ラッ
チ、４１．４２・・・加算器、４３・・・加算器、４４
・・・除算器、４５・・・ルックアップテーブル、４６
・・・ラッチ、４７・・・ラインバッファ、４８・・・
アンドゲート、４９・・・カラン゛り、５ｏ・・・セレ
クタである。 特許出願人　　キャノン株式会社 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像データをｍ×ｎのデイザ閾値マトリクスによ
   りデイザ変換する第１のデイザ変換工程と、前記画像デ
   ータを前記のデイザ閾値マトリクスよりも１／２周期だ
   けずれたｍ×ｎのデイザ閾値マトリクスによりデイザ変
   換する第２のデイザ変換工程と、前記第１及び第２のデ
   イザ変換工程で変換した２値出力の小エリアの濃度平均
   値を求める平均化工程を備えることを特徴とする画像処
   理方法。
2. （２）周期はｍ×ｎのデイザ閾値マトリクスに対して夫
   々ｍ／２及びｎ／２だけずれていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の画像処理方法。
3. （３）画像データをｍ×ｎのデイザ閾値マトリクスによ
   りデイザ変換する第１のデイザ変換手段と、前記画像デ
   ータを前記のデイザ閾値マトリクスよりも１／２周期だ
   けずれたｍ×ｎのデイザ閾値マトリクスによりデイザ変
   換する第２のデイザ変換手段と、前記第１及び第２のデ
   ィザ変換手段により変換した２値出力の小エリアの濃度
   平均値を求める平均化手段を備えることを特徴とする画
   像処理装置。
4. （４）周期はｍ×ｎのデイザ閾値マトリクスに対して夫
   々ｍ／２及びｎ／２だけずれていることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の画像処理装置。