JPS63288370A

JPS63288370A - 画像処理方法及び装置

Info

Publication number: JPS63288370A
Application number: JP62122613A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Katayama; 昭宏片山; Hideshi Osawa; 大沢　秀史
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1987-05-21
Publication date: 1988-11-25

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］［従来の技術］入力画像を２値化する手法としてディザ法がある。この
装置は、ｎｘｎのマトリクス中に、ある規則に従ってｎ
２個の閾値を配分する。このマトリクスはディザマトリ
クスと言われ、このマトリクスを縦方向・横方向に繰返
すことにより、全人力画素に対して閾値が定まる。入力
画素のレベルとその画素に対応する閾値を比較し、閾値
よりも大、ならばその画素はオン、小ならばオフとなる
。

しかし、このディザ法を網点画像に用いるとモアレが生
じ、文字や線画に対して用いるとその分解能を劣化させ
るという欠点があった。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は、上述従来例の欠点を除去し、網点画する。

［問題点を解決するための手段］この問題点を解決するための一手段として、本発明の画
像処理装置は、画像をデジタル信号で処理する画像処理
装置であって、画像データを所定閾値に基づいて２値化
する２値化手段と、該２値化手段による２値化前後の誤
差を検出する誤差検出手段と、該誤差検出手段によって
検出された誤差を周囲の画素に配分する誤差配分手段と
、該誤差配分手段により配分された誤差に基づいて、前
記２値化手段の閾値を設定する閾値設定手段とを備える
。

［作用］かかる構成において、閾値設定手段は２値化の誤差の配
分に基づいて、閾値を設定し、２値化手段はあらたに設
定された閾値で２値化を行う。

［実施例］以下添付図面に従って、本発明の詳細な説明する。

第１図は本実施例の画像処理装置のブロック構成図であ
る。

１は画像入力装置、２は画像入力装置１に接続され、ブ
ロック内のデータを記憶するメモリ、３はメモリ２に接
続され、ブロック内のデータの順位付をする順位付回路
、４はメモリ２とメ゛モリ８に接続され、ブロック内デ
ータの総和を計算するデータ加算回路、５はデータ加算
回路４に接続され、ブロック内の黒画素数を計算する黒
画素数係数回路、６は黒画素数計数回路５に接続され、
誤差を計算する誤差演算回路、７は誤差演算回路６に接
続され、周囲のブロックに誤差を配分する誤−差配分回
路、８は誤差配分回路７に接続され、配分先と配分量を
記憶するメモリ、９はメモリ２とメモリ１２に接続され
、ある閾値で２値化する２値化回路、１０はメモリ２と
２値化回路９に接続され、入力データと２値化データと
の差を計算する誤差演算回路、１１は誤差演算回路１０
に接続され、誤差の配分先と配分量を決める誤差配分回
路、１２は誤差配分回路１１に接続され、誤差の配分先
と配分量を記憶しておくメモリ、１３は２値化回路９に
接続され、２値化したデータを記憶しておくメモリ、１
４は順位付回路３と黒画素計数回路５とメモリ１３に接
続され、２値データを検討する２値化決定回路、１５は
２値化決定回路１４に接続され、最終的な２値化データ
を記憶しておくメモリ、１６はメモリ１５に接続され、
２値データを出力する画像出力装置である。

次に、各部の動作を第２図のフローチャートに従って説
明する０画像入力装置から読み込まれたデータは、ステ
ップＳ１でｎｘｎマトリクスを一つのブロックとしてメ
モリ２に取り込まれる。ステップＳ２でデータが存在す
る場合は、メモリ２から１ブロック単位で２値化回路９
にデータを取り込み、ステップＳ３で１画素ずつ閾値α
で２値化する。−２値化結果はメモリ１３に格納し、ス
テップＳ４で誤差演算回路１０で生データと２値データ
との誤差０を計算し、ステップＳ５で誤差配分回路１１
でａを重みづけして、誤差σの配分先及び配分量を決定
し、メモリ１２に格納する。

メモリ１２に格納された誤差配分量を２値化回路９に送
り出し、２値化回路９において、次の画素データに誤差
配分量を加え合わせて、閾値αで２値化する。これをス
テップ８３〜Ｓ６で順次繰返す。

１ブロツクが終了すれば、ステップＳ６からステップＳ
子に進んで、メモリ２から同一ブロックの生データがデ
ータ加算回路４に取り込まれ、ブロック内の生データの
総和Ｓが計算される。

ステップＳ８で総和Ｓは、黒画素計数回路５に取り込ま
れ、ここで黒画素数Ｎを計算し、誤差演算回路６で余り
Ｅが計算される。誤差配分回路７で、余りＥの配分先と
配分量が決定され、メモリ８に格納される。メモリ８に
格納されたデータは、次のブロックの総和を計算すると
きに使われる。一方、余りＥは閾値βより大きい場合は
、ステップＳ９．ＳＩＯでＮ←Ｎ＋１として次の処理に
進む。。

ここまでの処理が終わると、ステップＳｌｌでメモリの
２値データの黒画素数ｍと黒画素計数回路５からの黒画
素数Ｎとが比較され、ｍ５＝Ｎの場合はステップ５１２
に進む０ｍ≠Ｎの場合はステップＳ１３に進んで、ステ
ップＳ１３で順位付回路３により生データの順位付がさ
れ、２値化決定回路１４に取り込まれ、ステップＳ１４
〜１６で最終的な２値化データを決定する０以上をすべ
てのブロックについて繰返す。

第３図は他の°実施例の画像処理装置のブロック構成図
である。

１フは画像入力装置で、１８は画像入力装置１に接続さ
れ、画像データを記憶しておくメモリであり、１９はメ
モリ１８に接続され、ブロック内のデータの順位付けを
する順位付回路、２０はメモリ１８とメモリ２４に接続
され、画素毎に所定閾値αで２値化する２値化回路、２
１は２値化回路２０に接続され、２値化前と２値化後の
データの誤差を計算する誤差演算回路、２２は誤差演算
回路２１に接続され、誤差の配分量、及び配分先を決め
る誤差配分回路、２３は誤差配分回路６に接続され、誤
差の配分量及び配分先を記憶しておくメモリ、２４は２
値化回路２０に接続され、２値データを記憶しておくメ
モリ、２８はメモリ２８に接続され、２値化データの黒
画素数を計数する黒画素計数回路、２５は順位付回路１
９と黒画素計数回路２８に接続され、データの順位に従
って、２値データを並べ換える再配置回路、２６は再配
置回路２５に接続され、最終的な２値データを記憶して
おくメモリ、２７はメモリ２６に接続され、２値データ
を出力する画像出力装置である。

第５図は画像データを４×４マトリクスに分割し、４×
４マトリクスを１つのブロックとしたときの例である。

第６図はブロック内の濃度データを表わしている。

次に本実施例の各部の動作を第４図のフローチャートに
従って説明する。

ステップＳ４１では、第５図に示されたように、ｎｘｎ
　（ここでは４×４）画素を１つのブロックとしてメモ
リ１８に取り込み、ブロック毎に以下の処理を行う。

（Ｉ）ステップＳ４３〜Ｓ４６を繰り返し、ブロック内
のデータを１画素ずつ、所定閾値α　で２値化する。こ
れを第６図を使って説明する。

（ａ）まず、Ｄｌｌを閾値αで２値化する。

Ｄｌｌ≧αならば、Ｄｌｌ門り、□とし、Ｄくαならば
Ｄ　＋ｔ−０とする。ここで、Ｄ、１８は表現できる最
大の濃度で、例えば、入力データが８ビツトの場合であ
れば、Ｄ−＊　−２５５である。

（ｂ）Ｄｌｌを２値化したと幹の誤差Ｅ１．を、Ｄ１□
≧αならば、Ｅ　１１−　Ｄ　ｓ＋−Ｄ　ｗａａｘ　＊
　Ｄ　■くαならばＥ　１１”　Ｄ　１１とする。

（ｅ）Ｄ目を２値化したときの誤差ＥＬＳを重みづけし
て、Ｄ１２とＤ２ＩとＤ２２に配分する。

（ｄ）Ｄｒ２の画素を２値化するときは、Ｅｌｌを重み
づけしたものをＤＩ２との和をとって、その和を閾値α
で２値化し、（ｂ）と同様に誤差Ｅ１２を計算し、重み
づけして０１３とＤｌｌとり、とＤ２３に配分する。

従って、ＤＳＳの画素を２値化するときは、Ｅ１２とＥ
２ｓとＥ２４とＥｌｌをそれぞれ重みづけして［）ｓｓ
に加えたものを閾値αで２値化し、（ｂ）と同様に誤差
Ｅ３３を計算して周囲に配分されることになる。

以上のようにして、１つのブロック内の２値化が終了す
る。

（！Ｉ）ブロック内のすべての画素について２値化が終
了すると、ステップＳ４７に進んでブロック内の２値デ
ータにおいてり、□となった画素数Ｎを数える。

（ＩＩＩ　）ステップ３４８で、ブロック内の生データ
を濃度の高い方から順に順位付けする。このとき濃度が
同じものは、予め定められた順位にする。

（ｒＶ）ステップＳ４９で、（■りで与えられた順位の
高いものからＮ個だけり、、８に置き換え、残りは“０
″に置き換える。

以上の処理を全てのデータに対して、ステップＳ４１〜
Ｓ４９を繰り返し、全てのデータがおをるとステップＳ
４２からＥＮＤに行く。

（ＩＩＩ）、（ｒＶ）において、順位付は及び置き換え
は、順位の高い順に処理したが、順位の低い方から行っ
ても良い。

第７図には更に他の実施例の画像処理装置のブロック構
成図を示す。

４２は画像入力装置、４３は画像入力装置４２に接続さ
れ、ブロック毎に画像データを記憶するメモリ、４４は
メモリ４３とメモリ４８に接続され、画像の生データと
誤差データを使って閾値を決める閾値設定回路、４５は
閾値設定回路４４とメモリ４Ｂに接続され、画像の生デ
ータを２値化する２値化回路、４６は２値化回路４５に
接続され、２値化後のデータと生データとの誤差を計算
する誤差演算回路、４フは誤差演算回路４６に接続され
、誤差の配分先と配分量を決める誤差配分回路、４８は
誤差の配分先と配分量を記憶しておくメモリ、４９は２
値化回路４５に接続さね、２値データを記憶しておくメ
モリ、５０はメモリ４９に接続され、２値データを出力
する画像出力装置である。

第３図との違いは、順位付回路１９．再配置回路２５が
なくなり、閾値設定回路４４ができたことである。。

２値化回路４５．誤差演算回路４６．誤差配分回路４７
の動作は前記実施例と同じであるので、ここでは閾値設
定回路４４の動作を説明する。

第８図（ａ）はブロック内の（ｉ、ｊ）の画素に配分さ
れる誤差ＥＩＪを表しており、第８図（ｂ）は（ｉ、ｊ
）の画素の生データの濃度ＤＩＪを表している。

閾値αを変化させる装置としては、（１）０１からＤ　ｗａｘを３等分し、それを０〜ＤＬ
、Ｄし〜ＤＭ％　ＤＭ〜Ｄ、１．とする、ＤムｊがＤＬ
−Ｄ＆ｌの中に含まれているかを判定し、含まれている
場合は、固定閾値αにＥＩＪ／Ａを加えて新しい閾値α
′を決定する。

（２）Ｅ目に適当な定数を乗じて、それをαに加え、新
しい閾値α′を計算する。

その他、閾値を変化させる装置は、多数あり、上記（１
）、（２）に限ったわけではない、閾値を変化させると
いうことは、生データの順位と関係している。つまり、
生データの順位が高い（或は低い）ということは閾値の
変化に対してあまり影響がないということであり、順位
付が閾値を変化させるということで自動的になされてい
るということである。

以上説明したように、ブロック毎に２値化処理を行い、
２値化の周期性がないので、網点画像におけるモアレは
発生せず、また２値化のときに誤差を周囲に配分するこ
とによって濃度の高い部分に黒画素が集まり、文字や線
画のエツジ強調を行うという効果がある。

尚、本実施例では黒画素数により濃度を検出したが、勿
論白画素数によってもよい、更にカラー画像の場合は、
所定色の濃度を考えればよい。

［発明の効果］本発明により、網点画像等におけるモアレが発生せず、
更にエツジ強調も行うことが可能な画像

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の画像処理装置のブロック構成図、第２図は第１図の実施例の制御の流れを示すフローチャ
ート、 ′ｓ３図は他の実施例の画像処理装置のブロック構成図
、第４図は第３図の実施例の制御の流れを示すフローチャ
ート、第５図は処理ブロックを示す図、第６図はブロック内の画素濃度を示す図、第７図は更に
他の実施例の画像処理装置のブロック構成図、第８図は第７図の実施例の閾値設定回路を説明するため
の図である。図中、１，１７．４２・・・画像入力装置、２゜１８．
４３−・・メモリ、３．１９・・・順位付回路、４・・
・データ加算回路、５・・・黒画素計数回路、６・・・
誤差演算回路、フ・・・誤差配分回路、８・・・メモリ
、９．２０．４５・・・２値化回路、１０，２１゜４６
・・・誤差演算回路、１１，２２．４７・・・誤差配分
回路、１２，２３．４８−・・メモリ、１３゜２４．４
９−・・メモリ、１４・・・２値化決定回路、１５．２
６−・・メモリ、１６，２７．５０・・・画像出力装置
、２５・・・再配置回路、４４・・・閾値設定回路であ
る。特許出願人　　　キャノン株式会社第５図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）画像をデジタル信号で処理する画像処理方法にお
いて、画像データを所定閾値に基づいて２値化する２値化工程
と、所定領域の濃度を検出する濃度検出工程と、前記所定領
域内の画素に濃度順に順位を付ける順位付工程と、前記２値化データと画像の濃度と画素の順位とに基づい
て、各画素の２値を決定する２値決定工程とから成るこ
とを特徴とする画像処理方法。
（２）２値化工程では、誤差拡散法により２値化が行わ
れ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）濃度検出工程では、所定領域の黒画素数を計数す
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。
（４）濃度検出工程では、２値化後の所定領域の黒画素
数を計数することを特徴とする特許請求の範囲第３項記
載の画像処理方法。
（５）画像をデジタル信号で処理する画像処理装置にお
いて、画像データを所定閾値に基づいて２値化する２値化手段
と、所定領域の濃度を検出する濃度検出手段と、前記所定領
域内の画素に濃度順に順位を付ける順位付手段と、前記２値化データと画像の濃度と画素の順位とに基づい
て、各画素の２値を決定する２値決定手段とを備えるこ
とを特徴とする画像処理装置。
（６）２値化手段は、誤差拡散法により２値化を行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の画像処理装
置。
（７）濃度検出手段は、所定領域の黒画素数を計数する
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の画像処理
装置。
（８）濃度検出手段は、２値化後の所定領域の黒画素数
を計数することを特徴とする特許請求の範囲第７項記載
の画像処理装置。