JPH01157166A - 画像処理装置 - 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】 〔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。

〔従来技術〕

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。

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。

（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。

（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
。

（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。

これに対し、他の２値化手法として誤差拡散法がある。

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。

Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ、ＳＩＤ、１７．ｐｐ７５〜７７　
（１９７６）で発表がなされている。

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。

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。

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。

〔口　的〕

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。

第１図は本発明の一実施例を示したブロック図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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　　、。

である。重み付は係数の１例を第３図に示す。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

セレクト信号Ｓと出力Ｘの関係を以下に示す。

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。

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。

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。

各々の結果は、加算器８１で総和が演算される。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔効　果〕

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像データを入力データより少ないｂｉｔ数に再量子化
   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。