JPS63209370A - 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・　高まって来ている
。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。

３　′・−／ 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
特性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場
合、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
生を抑制する効果の大きい方法として、誤差拡散法〔ア
ール、フロイド　アンド　エル。

スティンパーグ“アン　アダプティブ　アルゴリズム　
フォー　スペシャル　グレー　スケール″ニスディアイ
　７５　　ダイジェスト３６〜３７ペーｉ／（文献：　
Ｒ，ＦＬＯＹＤ　＆、　Ｌ、５ＴＥＩＮＢＥＲＧ。

”Ａｎ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏ
ｒ　５ｐａｔｉａｌＧｒｅｙ　５ｃａｌｅ”、ＳＩＤ　
７５　ＤＩＧＢＳＴ、ｐｐ３６−３７）］が提案されて
いる。

第２図は上記誤差拡散法を実現するための装置の要部ブ
ロック図である。第２図において、原画像における注目
画素の座標を（Ｘ、ｙ）とするとき、１０２は画像信号
レベル記憶手段、１０３は誤差配分係数マトリックスと
対応する注目画素周辺の未処理画素領域、１０４は座標
（Ｘ、ｙ）における誤差補正された画信号レベル■′訂
の注目画素、１０５は一定閾値Ｒ／２を印加する信号端
子、１０６は出力レベルＯ又はＲの２値信号Ｐｘｙの出
力端子、１０７は入力信号Ｉ’ｘｙと一定閾値Ｒ／２を
比較してＩ’ｘｙ）Ｒ／２のときＰｘｙ−Ｒを、その他
の場合はＰｘｙ　＝　Ｑを出力する２値化手段、１０８
はＥｘｙ　（−Ｉ’ｘｙ　−Ｐｘｙ　）の注目画素に対
する２値化誤差を求める手段である。

さて、座標（ｘ、ｙ）における誤差補正された画信号レ
ベルＩ’ｘｙの注目画素は第（］、）　、　（２）式で
表わされる。

ん−Ｉ’ｘｙ＋、ΣＫｉｊΣＫｉｊ　ｍ　Ｅｘ＋ｉ　、
　ｙ＋ｊ　　−（１）１」 ５　・、−７ （但し、’＋３は誤差配分係数マトリックス内の座標を
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、＊は注目画素の位置） 第２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１．０３の各画
素に対応する配分係数を乗算し、前記周辺画素の画信号
レベルを加算し再び該当位置へ記憶させる誤差配分演算
手段１１０によって実現している。

発明が解決しようとする問題点 上記の誤差拡散法は、ディザ法に比較して階調特性や分
解能の点ですぐれた性能を持ち、印刷画像の再生時にお
いてもモアレ模様の出現は極めて少ないという特徴をも
っている。しかし、このままでは画像処理技術において
必要な輪郭強調な行６　／・−／ なうことができない。

本発明は上記特徴を生かしつつ、注目画素の画信号レベ
ルと前記注目画素周辺の画素の画信号レベルの差分演算
からダイナミックに閾値を変化させることによって輪郭
強調が可能な誤差拡散法による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画信号
レベルを発生する原画像走査手段と、前記走査手段から
の画信号レベルを一時記憶し、前記画信号レベルの注目
画素の２値化に際して発生する２値化誤差をその周辺の
未処理画素に加えて補正した画信号レベルを再び記憶す
る画信号レベル記憶手段と、前記注目画素の画信号レベ
ルとその周辺の画素の画信号レベルとから閾値補正量Ｔ
ｃを求める閾値補正量演算手段と、予め定められた閾値
と前記閾値補正量Ｔｃとを演算して新たな閾値Ｔ′を求
める閾値演算手段と、前記注目画素の画信号レベルを前
記閾値Ｔ′と比較して前記注目画素の２値化レベルを決
定する２値化手段と、前７　・・−・ 記注目画素の両信号レベル前記２値化レベルの差分な求
める差分演算手段と、前記差分演算手段からの２値化誤
差と予め定められた配分係数から前記注目画素周辺の未
処理画素に対応する誤差配分値を算出して前記誤差配分
値を前記画信号レベル記憶手段内の対応する画素位置の
信号レベルとを加算し再び記憶させる誤差配分演算手段
とを設けたものである。

作　　　　用 本発明は上記構成により、特に前記閾値補正量演算手段
は前記注目画素周辺の画素の平均値を求め、前記注目画
素の画信号レベルと前記平均値との差分に１／２ｎ乗算
して前記閾値補正量Ｔｃを求めることによ１バ前記注目
画素の画信号レベルと前記注目画素周辺の画素の画信号
レベルとの差分演算からダイナミックに閾値を変化させ
ることで輪郭強調を可能にしたものである。

実施例 第１図は本発明の一実施例における画信号処理装置の要
部ブロック構成を示すものである。

同図において、１０１〜１０９の各ブロックの構成と作
用は第２図の構成と同様のものである。第１図において
、第２図の構成と異なる点は、閾値補正量演算手段１１
０、閾値演算手段１１１を新たに設けた点で、これらに
ついて、以下詳細に述べる。

閾値補正量演算手段１１０は、注目画素１０４の画信号
レベルｆｘｙとその注目画素の周辺４画素１０３の画信
号レベルを入力し、Ｉ′Ｘｙと周辺４画素の画信号レベ
ルの平均値とから差分な求め、係数Ｋａを乗じて閾値補
正量Ｔｃを閾値演算手段１．１１へ出力する。周辺４画
素の画信号レベルは、各画素に対応する誤差配分係数と
２値化誤差を乗じた値を各対応する画素に加算した値で
ある。係数Ｋａは局所差分係数でＯ＜Ｋａ（１の範囲で
ある。

一方、閾値演算手段１１１は、予め定められた測定閾値
と閾値補正量演算手段１１０からの出力である閾値補正
量Ｔｃを入力して減算し、新たな閾値ヂを２値化手段１
０７へ出力する。

以上を下記の如く式で表わすことができる。

新たな閾値Ｔは ９　・・−・ イーＴ−Ｔｃ　　　　　　　　　　　　−・・・（３）
ＴＣは閾値補正量で第４式で表わされる。

Ｔｃ＝＝（ｆ’ｘｙ　−−；　Ｉ’ｘ＋ｉ、ｙ＋ｊ）Ｋ
ａ　　−＝−・−（４）　　ＩＩ （但し、Ｉ’ｘ＋ｉ　、ｙ＋ｊ＝Ｉｘ＋ｉ　、ｙ＋ｊ　
＋（、Ｋ、　ｊ）。

！Ｊ ΣＫｉ　ｊ　−Ｅｘ＋ｉ　、ｙ＋ｊ　）局所差分係数Ｋ
ａはＯ≦Ｋａ　（１の範囲である。

ここで本装置の作用を更に詳しく説明する。

閾値補正量Ｔｃは、注目画素の画信号レベルｆｘｙと誤
差補正された周辺４画素の画信号レベルの平均値との差
分、即ち局所的差分ｑｃで画信号列の微分を意味してい
る。今、この局所的差分ｑｃが正、すなわち注目画素の
画信号レベルより周辺４画素の画信号レベルの平均値が
小さいとき新たな閾値Ｔ′は予め定められた閾値Ｔより
小さくなり、その注目画素の２値化レベルの出力は確率
的に黒が出やすくなる。又、その反対にｑｃが負のとき
は新たな閾値Ｔ′は閾値Ｔより大きくなり、２値化レベ
ルの出力は確率的に白となる。局所差１０　・＼−・ 分ｑｃが０の場合は、新たな閾値Ｔ′は予め定められた
閾値Ｔで２値化レベルを出力する。又、局所差分係数Ｋ
ａをＯとした場合は、もとの閾値Ｔで、局所差分係数０
＜Ｋａ（１で、その閾値Ｔ′を変化させることができ、
これは輪郭強調の度合を示している。

すなわち、以上をまとめると、 ｑｃ−Ｋａ＞ｏのとき”＜Ｔ　　（０＜Ｋａ＜１）ｑｃ
−Ｋａ（ＱのときＴ”）’ｒ　　（ｏ≦Ｋａ（１）ｑｃ
　＊Ｋａ：＝Ｏ（ＤときＴ’−Ｔ　　（ｏ＜Ｋａ（１，
）Ｋａ　＝　Ｑのとき　Ｔ’＝Ｔ となる。

なお、上記実施例では、注目画素及び周辺画素はすでに
誤差補正された画信号レベルの局所差分をとったが、誤
差補正されない、即ち原画の画信号レベルとの局所差分
でも同様に容易に輪郭強調が可能である。

発明の効果 以上の様に本発明では、前記閾値補正量演算手段により
注目画素周辺の画素の平均値を求め、注１１　・・−５ 目画素の画信号レベルと前記平均値との差分に】／２ｎ
乗算して閾値補正量Ｔｃを求めることで、注目画素と注
目画素周辺の画素との局所差分により予め定められた閾
値な変化させることによって輪郭強調ができる。

【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図は従来の誤差拡散法を用い
た画像信号処理装置の要部ブロック構成図である。 １０１・・・原画像走査手段、］０２・・・画信号レベ
ル記憶手段、１０３・・・周辺画素領域、１０４・注目
画素、１０５・・・閾値入力端子、１０６・　２値化出
力端子、１０７・・・２値化手段、１０８・・・差分演
算手段、１０９・・・誤差配分演算手段、１１０・・・
閾値補正量演算手段、１１１・・閾値演算手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画素単位でサンプリングした多階調の画信号レベルを発
   生する原画像走査手段と、前記走査手段からの画信号レ
   ベルを一時記憶して前記画信号レベルの注目画素の２値
   化に際して発生する２値化誤差をその周辺の未処理画素
   に加えて補正した画信号レベルを再び記憶する画信号レ
   ベル記憶手段と、前記注目画素の画信号レベルとその周
   辺の画素の画信号レベルとから閾値補正量Ｔｃを求める
   閾値補正量演算手段と、予め定められた閾値と前記閾値
   補正量Ｔｃとを演算して新たな閾値Ｔ′を求める閾値演
   算手段と、前記注目画素の画信号レベルを前記閾値Ｔ′
   と比較して前記注目画素の２値化レベルを決定する２値
   化手段と、前記注目画素の画信号レベルと前記２値化レ
   ベルの差分を求める差分演算手段と、前記差分演算手段
   からの２値化誤差と予め定められた配分係数から前記注
   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
   て前記誤差配分値を前記画信号レベル記憶手段内の対応
   する画素位置の信号レベルとを加算し再び記憶させる誤
   差配分演算手段とを具備し、前記閾値補正量演算手段は
   前記注目画素周辺の画素の平均値を求め、前記注目画素
   の画信号レベルと前記平均値との差分に１／２＾ｎ乗算
   して前記閾値補正量Ｔｃを求める画像信号処理装置。