JPH01157166A - Image processing device - Google Patents
Image processing deviceInfo
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- JPH01157166A JPH01157166A JP62315486A JP31548687A JPH01157166A JP H01157166 A JPH01157166 A JP H01157166A JP 62315486 A JP62315486 A JP 62315486A JP 31548687 A JP31548687 A JP 31548687A JP H01157166 A JPH01157166 A JP H01157166A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔分 野〕
本発明は、画像をデジタル的に扱う、デジタル複写機お
よびデジタルファクシミリ等の画像処理装置に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field] The present invention relates to an image processing apparatus, such as a digital copying machine and a digital facsimile, that digitally handles images.
一般にCCDセンサ等により画像をサンプリングし、デ
ジタル化したデータをレーザビームプリンタ等のデジタ
ルプリンタから出力し、画像を再現するデジタル複写装
置は、デジタル機器の発展により従来のアナログ複写装
置に代わり広く普及しつつある。In general, digital copying devices that sample images using a CCD sensor, etc., output the digitized data from a digital printer such as a laser beam printer, and reproduce the image have become widely used in place of conventional analog copying devices due to the development of digital devices. It's coming.
このデジタル複写装置は、中間調画像を再現するためデ
イザ法や濃度パターン法により階調再現を行う方式が一
般にとられている。しかしかかる方法に於ては以下の問
題があった。In order to reproduce halftone images, this digital copying apparatus generally employs a method of performing gradation reproduction using a dither method or a density pattern method. However, this method has the following problems.
(1)原稿が印刷等の網点画像の場合、複写された画像
に原稿には無い周期的な縞模様が生じる。(1) When the original is a halftone image such as a print, a periodic striped pattern that is not present in the original appears in the copied image.
(2)原稿に、線画・文字等が入っている場合には、デ
イザ処理によりエツジが切れ切れになり画質が低下する
。(2) If the original contains line drawings, characters, etc., the edges will be cut off due to dithering and the image quality will deteriorate.
(1)の現象はモアレ現象と呼ばれ、その発生原因は、
A)網点原稿と入力サンプリングによるビートB)網点
原稿とデイザしきい値マトリクスとのビート
特に(B)の現象は、一般にデイザのしきい値がドツト
集中型で配列される時、出力画像も疑似網点構造をして
おり、これが入力原稿との間にビートを生じ、モアレ現
象を生じさせるものである。The phenomenon (1) is called a moiré phenomenon, and the cause of its occurrence is: A) Beat between the halftone original and input sampling B) Beat between the halftone original and the dither threshold matrix In particular, the phenomenon of (B) is generally When the dither threshold is arranged in a dot-concentrated manner, the output image also has a pseudo-halftone structure, which causes beats with the input document and causes moiré phenomena.
これに対し、他の2値化手法として誤差拡散法がある。On the other hand, there is an error diffusion method as another binarization method.
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。これについては、文献R,W、F]oyd an
d L。This method calculates the density difference between the original image density and the output image density for each pixel, and distributes the error amount, which is the result of this calculation, after applying specific weighting to surrounding pixels. Regarding this, see the literature R, W, F]oyd an
dL.
Steinberg、SID、17.pp75〜77
(1976)で発表がなされている。Steinberg, S.I.D., 17. pp75-77
(1976).
この方法は、周期性が無いので網点画像に対しモアレが
発生しない。また、画像の解像度もデイザに比べ優れて
いる。Since this method has no periodicity, no moiré occurs in the halftone dot image. Furthermore, the image resolution is also superior to that of dither.
しかし、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。However, for images with little variation in shading, such as photographs, a unique striped pattern may appear in the output image, or the highlights of the image,
There were drawbacks such as noticeable grainy noise in shadow areas.
この対策として、多値プリンタを用いて中間濃度により
、ノイズおよび縞パターンを目立たなくさせる方法が考
えられる。このため、誤差拡散の出力レベルを3値以上
の多値レベルにする方法が考えられるが、単純に多値化
処理を行なうと疑似輪郭が生じやすいという問題があっ
た。As a countermeasure to this problem, a method can be considered to make the noise and striped pattern less noticeable by using a multilevel printer with an intermediate density. For this reason, a method can be considered in which the output level of error diffusion is set to a multi-value level of three or more values, but there is a problem in that false contours are likely to occur if the multi-value processing is simply performed.
本発明は、上述従来例の欠点を除去することを目的とし
、誤差拡散法にて、多値で処理する場合に発生する疑似
輪郭を防止し、いかなる原稿においても高品位に且つ高
精細に画像を再現する画像処理装置を提供するものであ
る。The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of the above-mentioned conventional examples.The present invention uses an error diffusion method to prevent false contours that occur when processing with multiple values, and to produce high-quality and high-definition images of any original. The present invention provides an image processing device that reproduces images.
第1図は本発明の一実施例を示したブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
COD等の光電変換素子およびこれを走査する駆動系を
もつ入力センサ部10で読み取られた画像データは、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する。これにより25
6レベルの階調数をもつデータに量子化されたことにな
る。The image data read by the input sensor section 10, which has a photoelectric conversion element such as a COD and a drive system that scans it, is
/D converter 11. Here, the data of each pixel is converted into 8-bit digital data. This results in 25
This means that the data has been quantized to have six levels of gradation.
次に、補正回路12において、センサの感度ムラや照明
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。Next, the correction circuit 12 performs shading correction and the like to correct unevenness in sensitivity of the sensor and unevenness in illumination due to the illumination light source, etc., by digital calculation processing.
次に、この補正信号100は、多値誤差拡散回路13に
入力される。誤差拡散回路13では、後述する誤差拡散
法で再量子化した信号101を得る。この信号101は
多値プリンタ14に入力される。Next, this correction signal 100 is input to the multilevel error diffusion circuit 13. The error diffusion circuit 13 obtains a signal 101 requantized by an error diffusion method described later. This signal 101 is input to the multilevel printer 14.
多値プリンタとは2値プリンタがドツトの0N10FF
(黒と白)の2つの状態しか表現できないのに対し、中
間レベルであるグレー(灰色)が表現できるものである
。グレーが1段階のものを3値プリンタ、グレーが2段
階とれるものを4値プリンタという。What is a multilevel printer? A binary printer is a dot 0N10FF.
While only two states (black and white) can be expressed, gray, which is an intermediate level, can be expressed. A printer with one level of gray is called a ternary printer, and one with two levels of gray is called a four-level printer.
多値プリンタ14では、インク量がコントロールされ、
これを所定の用紙に出力することにより画像形成がなさ
れる。In the multilevel printer 14, the amount of ink is controlled,
An image is formed by outputting this onto a predetermined sheet of paper.
第2図は、第1図の多値誤差拡散回路の詳細を示したブ
ロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing details of the multilevel error diffusion circuit of FIG. 1.
画像信号100は加算器70で後述する補正データ11
4と加算され、補正信号109となる。この信号は、再
量子化器72で多値レベルに量子化される。ここでは、
3値(0,128゜255)に再量子する場合を例にす
ると、以下の様になる。The image signal 100 is converted to correction data 11 by an adder 70, which will be described later.
4 and becomes a correction signal 109. This signal is quantized into multilevel levels by a requantizer 72. here,
Taking the case of requantization into three values (0,128°255) as an example, the result is as follows.
ここでT、、T2はしきい値設定器71からの設定信号
131,132により再量子化器72に設定される。Here, T, , T2 are set in the requantizer 72 by setting signals 131 and 132 from the threshold setter 71.
出力信号110は、出力バッファ73で多値プリンタ1
7のタイミングとの調整がなされ、多値プリンタ17に
送られる信号101に変換される。The output signal 110 is sent to the multilevel printer 1 in the output buffer 73.
7 and is converted into a signal 101 sent to the multilevel printer 17.
一方、信号110と信号109は、減算器74で減算さ
れ、これが誤差分(111)としてエラーバッファメモ
リ75のmに対応する場所に記憶される。エラーバッフ
ァメモリには、再量子化で生じた誤差エータが、現ライ
ンおよび2ライン前まで計3ライン分蓄えられている。On the other hand, the signal 110 and the signal 109 are subtracted by a subtracter 74, and this is stored as an error (111) in a location corresponding to m in the error buffer memory 75. In the error buffer memory, error data generated by requantization is stored for a total of three lines, including the current line and two lines before.
補正データ114は、現在処理を行う注目画素位置をエ
ラーバッファメモリ75のmの位置とすると、その周辺
画素の誤差データa −1の12画素のデータを所定の
重み付は演算およびその和を重み付は演算回路76で演
算処理した信号である。The correction data 114 is calculated by calculating the data of 12 pixels of error data a - 1 of surrounding pixels by predetermined weighting and weighting the sum, assuming that the current pixel position to be processed is the position m of the error buffer memory 75. Attached are signals processed by the arithmetic circuit 76.
これを式で書くと、画像データX15.補正データX、
′、再量子化データy+1+重み付は係数α kl+誤
差ε1」とすると、
ε 、、= y 、、−x 、。Writing this as a formula, image data X15. Correction data X,
′, requantized data y+1+weighting is coefficient α kl+error ε1”, then ε,,=y,,−x,.
である。重み付は係数の1例を第3図に示す。It is. An example of weighting coefficients is shown in FIG.
第3図(a)は誤差を広い範囲から参照し、補正値を作
る場合、第3図(b)は誤差を狭い範囲から参照し、補
正値を作るそれぞれ代表例である。FIG. 3(a) is a typical example in which a correction value is created by referring to an error from a wide range, and FIG. 3(b) is a typical example in which a correction value is created by referring to an error from a narrow range.
第4図は第2図の再量子化器72の詳細を示したブロッ
ク図である。FIG. 4 is a block diagram showing details of the requantizer 72 of FIG. 2.
しきい値設定器71からの2つのしきい値信号131.
132と、補正信号109は、それぞれ比較器50.5
1に入力される。比較器50゜51では入力端子A、H
のデータに対しA>Bが成立する時には出力D=1、そ
れ以外の時はD=Oとなるように設定しておく。信号1
31にはしきい値T1.信号132にはしきい値T2が
設定されているとする。Two threshold signals 131 from the threshold setter 71.
132 and the correction signal 109 are each sent to a comparator 50.5.
1 is input. In comparator 50゜51, input terminals A and H
The output is set so that when A>B holds true for the data, the output D=1, and otherwise, D=O. signal 1
31 is a threshold value T1. It is assumed that a threshold value T2 is set for the signal 132.
エンコーダ52では、比較器50.51の出力133.
134を入力し、この値に応じてコード化された信号X
を得る。このコード化された信号Xを以下に示す。In the encoder 52, the output 133. of the comparator 50.51.
134 and the signal X coded according to this value.
get. This coded signal X is shown below.
ただし、M=0.N=1は、しきい値131゜132の
設定がT+ <’l’、なので現実にはありえない。However, M=0. N=1 cannot actually exist because the threshold values 131 and 132 are set such that T+<'l'.
エンコーダ出力X(135)は、比較器54゜セレクタ
55に供給される。比較器54では、設定器53に設定
された値(136)を端子Aに、信号(135)を端子
Bに接続し、A=Bが成立する時にはD=1を出力する
。この信号(140)は、重み付は演算回路140に入
力され、誤差バッファからのデータ領域マトリクスサイ
ズの切り換え信号とする。The encoder output X (135) is supplied to a comparator 54° selector 55. The comparator 54 connects the value (136) set in the setter 53 to the terminal A and the signal (135) to the terminal B, and outputs D=1 when A=B holds true. This signal (140) is input to the weighted calculation circuit 140 and is used as a data area matrix size switching signal from the error buffer.
また、セレクタ55では、白レベル設定器56の信号(
137)と灰色レベル設定器57の信号(138)と黒
レベル設定器58の信号(139)を切り換える。Also, the selector 55 selects the signal (
137), the signal from the gray level setter 57 (138), and the signal from the black level setter 58 (139).
セレクト信号Sと出力Xの関係を以下に示す。The relationship between the select signal S and the output X is shown below.
セレクタ55で選択された信号は信号(110)となる
。設定器53には中間レベル(グレーレベル)に対応す
る1の値をセットしておくことにより、出力がグレーの
時(信号138が選択された時)に比較器54の出力1
40が1にセットされることになる。The signal selected by the selector 55 becomes the signal (110). By setting the value 1 corresponding to the intermediate level (gray level) in the setting device 53, the output 1 of the comparator 54 is set when the output is gray (when the signal 138 is selected).
40 will be set to 1.
第5図はエラーバッファメモリ75からのデータを重み
付は係数回路76において、信号140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。FIG. 5 is a circuit block diagram for weighting data from the error buffer memory 75 and switching the matrix size based on the signal 140 in the coefficient circuit 76.
エラーバッファメモリの誤差データ75− a 〜75
−1はLUT (ルックアップテーブル)80−a〜8
0−1!に入り、それぞれの重み付は係数に応じた乗算
が行われる。Error data of error buffer memory 75-a ~ 75
-1 is LUT (lookup table) 80-a~8
0-1! and each weighting is multiplied according to the coefficient.
各々の結果は、加算器81で総和が演算される。An adder 81 calculates the sum of each result.
このLUTは、信号140により重み付は係数を切り換
えることができる。This LUT can switch weighting coefficients using a signal 140.
第3図は、2種類の各画素位置(a −11)の重み付
は係数の対応表を示した。信号140が0の時は第3図
(a)の大きいマトリクスサイズに対応し、同様に信号
140が1の時は(b)の小さいマトリクスサイズに対
応した重み係数を選択する。FIG. 3 shows a correspondence table of weighting coefficients for two types of pixel positions (a-11). When the signal 140 is 0, the weighting coefficient corresponds to the large matrix size shown in FIG. 3(a), and similarly when the signal 140 is 1, the weighting coefficient corresponding to the small matrix size shown in FIG. 3(b) is selected.
以上の操作により、信号140の値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。Through the above operations, it is possible to make the size of the diffusion matrix of the error diffusion method variable according to the value of the signal 140.
つまり、本実施例では、多値化されたデータが灰色レベ
ルの時は小さいマトリクスを選択し、それ以外の時には
大きなマトリクスを選択し、そのマトリクスに基づいて
誤差を拡散させる構成としている。In other words, in this embodiment, a small matrix is selected when the multivalued data is at a gray level, a large matrix is selected at other times, and the error is diffused based on that matrix.
これにより、単に同一マトリクスを用いて誤差を拡散す
る場合に・発生していた疑似輪郭を防止することが可能
となる。この疑似輪郭は、単一マトリクスを用いた場合
、画像に周期的な構造ができてしまうことにより発生す
るものであり、これをマトリクスを変化させることによ
り、周期的な構造ができず、疑似輪郭の発生が防止でき
るものである。This makes it possible to prevent false contours that would otherwise occur when simply using the same matrix to diffuse errors. This false contour is caused by the creation of a periodic structure in the image when a single matrix is used, and by changing the matrix, the periodic structure is no longer created and the false contour is created. It is possible to prevent the occurrence of
しかも、灰色レベル、つまり中間濃度部で小さなマトリ
クスを用い、その他の部分(ハイライト部、シャドウ部
)で大きなマトリクスを用いる事により、中間濃度部で
は解像度の高い中間濃度の画像が得られ、しかもハイラ
イト部、シャドウ部では粒状性ノイズのない滑らかな画
像を得ることが可能となる。これは、誤差拡散法を行う
場合、小さなマトリクスを用いるほどせまい領域で濃度
を保存できるため解像度を高めることができ、大きなマ
トリクスを用いるほど広い領域で濃度を保存するため粒
状性ノイズのない滑らかな画像が得られるためである。Furthermore, by using a small matrix for the gray level, that is, the intermediate density area, and using a large matrix for the other areas (highlights and shadows), it is possible to obtain an intermediate density image with high resolution in the intermediate density area. It is possible to obtain smooth images without grainy noise in highlight and shadow areas. This is because when using the error diffusion method, the smaller the matrix is used, the higher the resolution can be because the density can be stored in a narrower area. This is because an image can be obtained.
第6図は本発明をカラー画像再生装置に適用した実施例
である。FIG. 6 shows an embodiment in which the present invention is applied to a color image reproducing device.
図示しないカラー画像は、カラー人カセンサ60にて読
み取られ、RGB信号として出力される。この信号は、
A/D変換器61にて8bitのデジタル信号に変換さ
れる。次に補正回路62では、読み取り系の光源の不均
一性やセンサの感度ムラを補正するシェーディング補正
や階調補正がなされる。次に色変換回路63では、RG
B信号からカラープリンタでのインク量に相当するY(
イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(墨
)信号に変換される。Y、M、C,Bk信号は多値誤差
拡散回路64a〜64dに入り再量子化処理をされ、多
値カーラ−プリンタ65に入り、ここでカラー画像の再
現がされる。A color image (not shown) is read by a color human sensor 60 and output as an RGB signal. This signal is
The A/D converter 61 converts it into an 8-bit digital signal. Next, the correction circuit 62 performs shading correction and gradation correction to correct non-uniformity of the light source of the reading system and uneven sensitivity of the sensor. Next, in the color conversion circuit 63, RG
From the B signal, Y (which corresponds to the amount of ink in a color printer)
yellow), M (magenta), C (cyan), and Bk (black) signals. The Y, M, C, and Bk signals enter multi-value error diffusion circuits 64a to 64d, undergo requantization processing, and enter a multi-value color printer 65, where a color image is reproduced.
以上説明したように、本発明では多値誤差拡散法の拡散
マトリクスサイズを多値のレベル値で可変させることに
より画像の疑似輪郭の発生を防止し、高画質な画像が得
られるようになった。As explained above, in the present invention, the generation of false contours in images is prevented by varying the diffusion matrix size of the multi-value error diffusion method by the multi-value level values, thereby making it possible to obtain high-quality images. .
第1図は本発明の一実施例を示したブロック図、
第2図は多値誤差拡散回路の詳細を示したブロック図、
第3図は拡散マトリクスサイズの異なる2種類の重み付
は係数の説明図、
第4図は再量子化器72の構成ブロック図、第5図はレ
ベル信号140により拡散マトリクスを切り換える回路
のブロック図、
第6図はカラー画像へ対応した本発明の実施例を示した
図である。
lOは入力センサ、11はA/D変換器、12は補正回
路、13は多値誤差拡散回路、14は多値プリンタ。Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing details of a multilevel error diffusion circuit, and Fig. 3 shows two types of weighting coefficients with different diffusion matrix sizes. 4 is a block diagram of the configuration of the requantizer 72, FIG. 5 is a block diagram of a circuit that switches the diffusion matrix based on the level signal 140, and FIG. 6 shows an embodiment of the present invention that is compatible with color images. This is a diagram. 10 is an input sensor, 11 is an A/D converter, 12 is a correction circuit, 13 is a multi-value error diffusion circuit, and 14 is a multi-value printer.
Claims (1)
する量子化手段、上記量子化手段にて量子化した時に発
生する誤差データを保持する記憶手段、前記誤差データ
を補正する補正手段を有し、上記補正手段は再量子化し
た値に応じて誤差データを周辺画像に分散するために用
いるマトリクスサイズを可変にすることを特徴とする画
像処理装置。quantization means for requantizing image data to a smaller number of bits than the input data; storage means for holding error data generated when quantized by the quantization means; and correction means for correcting the error data; An image processing apparatus characterized in that the correction means makes variable the size of a matrix used for distributing error data to surrounding images according to the requantized value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62315486A JPH01157166A (en) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | Image processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62315486A JPH01157166A (en) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | Image processing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01157166A true JPH01157166A (en) | 1989-06-20 |
Family
ID=18065946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62315486A Pending JPH01157166A (en) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | Image processing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01157166A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992005659A1 (en) * | 1990-09-26 | 1992-04-02 | Seiko Instruments Inc. | Pseudo-halftone picture processing equipment |
-
1987
- 1987-12-14 JP JP62315486A patent/JPH01157166A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992005659A1 (en) * | 1990-09-26 | 1992-04-02 | Seiko Instruments Inc. | Pseudo-halftone picture processing equipment |
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