JPH02292954A - Binarizing method for gradation image - Google Patents

Binarizing method for gradation image

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JPH02292954A
JPH02292954A JP1114397A JP11439789A JPH02292954A JP H02292954 A JPH02292954 A JP H02292954A JP 1114397 A JP1114397 A JP 1114397A JP 11439789 A JP11439789 A JP 11439789A JP H02292954 A JPH02292954 A JP H02292954A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
matrix
image
threshold data
gradation
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP1114397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Murayama
村山 正佳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH02292954A publication Critical patent/JPH02292954A/en
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Abstract

PURPOSE:To eliminate a blackish highlight part which is produced with use of a low image resolution storage by increasing a valid output image part each dot or every plural dots in accordance with an input level in order to obtain a binarized pseudo gradation image of high quality corresponding to an input signal having the gradation. CONSTITUTION:When the threshold value matrices 11 are arranged vertically and horizontally with no space secured among them, a threshold value data pattern of an area having the same size as the matrix formed around the apex of said matrix 11 is formed so as to be equal to the matrix 11. An input image is binarized with use of the matrix 11 and its output image is turned into a mesh image having a screen angle of 45 deg. which is used for printing of the black/ white photos in a newspaper, etc. The mesh are least conspicuous at the 45 deg. screen angle. As a result, the picture quality is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、階調を持った入力画像を特にプリンタ装置
などにおいて例えば白黒の2値で表現するのに好適な階
調画像2値化方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Field of Industrial Application) This invention provides a gradation method suitable for expressing an input image having gradations in binary format, for example, black and white, especially in a printer device. This invention relates to an image binarization method.

(従来の技術) スキャナ等で読取った階調を持つ画像(階調画橡)をプ
リンタ等の2値記録装置で(面積変調により)疑似的に
階調再現する(疑似階調表現する)ための2値化方法と
して、ディザマトリクスと称される閾値データマトリク
スを用いたディザ法が従来から知られている。このディ
ザ法は階調を持った入力画像の各画素の入力レベルに応
じて閾値を変化させて疑似的に階調を表現する方法であ
る。第4図に、16階調を表現するために閾値として4
X4のディザマトリクス4lを用いた場合のディザ法の
例を示す。この4×4のディザマトリクス4lにおいて
は、1〜16の階調を示す16個の閾値データがマトリ
クス状に配置されている。
(Prior art) For pseudo-gradation reproduction (pseudo-gradation expression) of an image with gradation (gradation image) read by a scanner etc. using a binary recording device such as a printer (by area modulation) As a binarization method, a dither method using a threshold data matrix called a dither matrix is conventionally known. This dither method is a method of expressing gradation in a pseudo manner by changing the threshold value according to the input level of each pixel of an input image having gradation. In Figure 4, 4 is used as a threshold to express 16 gradations.
An example of a dither method using an X4 dither matrix 4l will be shown. In this 4×4 dither matrix 4l, 16 pieces of threshold data representing gradations from 1 to 16 are arranged in a matrix.

第4図に示すディザ法では、入力画像42は4X4のマ
トリクスを単位に分割され、その分割画像毎に、各画素
の階調を示す入力レベルとディザマトリクス41の対応
閾値データのレベルとが比較される。この比較の結果、
入力レベル≧閾直データレベルの場合には該当画素は黒
(“1”)とされ、入力レベルく閾値データレベルの場
合には該当画素は白(“0′)とされる。
In the dither method shown in FIG. 4, the input image 42 is divided into 4×4 matrix units, and for each divided image, the input level indicating the gradation of each pixel is compared with the level of the corresponding threshold data of the dither matrix 41. be done. As a result of this comparison,
When the input level≧threshold data level, the corresponding pixel is set to black (“1”), and when the input level is less than the threshold data level, the corresponding pixel is set to white (“0′).

上記したディザ法では、高解像度記録装置を用いて階調
を再現した場合には、比較的良い画質の再生画像が得ら
れる。しかし、このディザ法を解像度の乏しいLBP 
(レーザビームプリンタ)などの低解像度記録装置に適
用した場合には、黒(黒インク)のドット径が大きすぎ
るため、全体的に黒が強調されてしまい十分な階調を得
ることは困難であった。この様子を、入力レベルと再生
画像(出力画像)の濃度との関係の形で第5図に示す。
With the dithering method described above, when gradation is reproduced using a high resolution recording device, a reproduced image of relatively good quality can be obtained. However, this dithering method can be applied to LBP with poor resolution.
When applied to low-resolution recording devices such as (laser beam printers), the black (black ink) dot diameter is too large, so the black is emphasized overall, making it difficult to obtain sufficient gradation. there were. This situation is shown in FIG. 5 in the form of a relationship between the input level and the density of the reproduced image (output image).

図から明らかなように、ディザ法ではハイライト部の階
調が適切に再現できず、したがって全体に黒ずんだ画像
となる。
As is clear from the figure, the dithering method cannot properly reproduce the gradation of the highlight area, resulting in an overall dark image.

(発明が解決しようとする課題) 上述したようにディザマトリクスを用いた従来の階調画
像2値化法では、低解像度の場合には黒ドットの径が大
きすぎることから全体に黒ずんだ画像となって階調が不
十分となり画質が悪いという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, in the conventional gradation image binarization method using a dither matrix, the diameter of the black dots is too large in the case of low resolution, resulting in an entirely black image. Therefore, there was a problem that the gradation was insufficient and the image quality was poor.

したがってこの発明の解決すべき課題は、低解像度記録
装置等において、階調を持った入力画像から良質な2値
化疑似階調画像を簡1iに得ることができるようにする
ことである。
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to enable a low-resolution recording device or the like to easily obtain a high-quality binary pseudo-gradation image from an input image having gradations.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は、階調を持った入力画像の各画素を2値化し
て疑似階調画像を1与るための閾値データマトリクスの
各閾値データの値を、同一入力1ノベルの画素からなる
入力画像に対応する出力画像の各有効部分が上記入力レ
ベルに応じて1ドットまたは数個ずつ順次拡大されるよ
うに定め、任意の入力画像の各画素を上記閾値データマ
トリクス内の対応閾値データと順次比較して2値化する
ことにより、上記任意の入力画像に対応する2値の疑似
階調画像を得るようにしたことを特徴とするものである
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) This invention provides each threshold data of a threshold data matrix for binarizing each pixel of an input image having gradation to give a pseudo gradation image. The value of is determined so that each effective part of the output image corresponding to the input image consisting of pixels of the same input novel is sequentially enlarged by one dot or several dots according to the input level, and each of the arbitrary input images is A binary pseudo gradation image corresponding to the arbitrary input image is obtained by sequentially comparing pixels with corresponding threshold data in the threshold data matrix and binarizing the pixels. be.

(作用) 上記の構成によれば、有効出力画像部分(黒部分)を、
従来のように入力レベルに無関係に固定的に1ドットず
つ増加させるのではなく、入力レベルに応じて1ドット
または複数ドットずつ増加させるようにしているので、
ノ\イライト部の有効出力画像部分のサイズを相対的に
小さくすることが可能となり、低解像度記録装置を用い
た場合にハイライト部が黒ずむ不都合が解消される。
(Operation) According to the above configuration, the effective output image portion (black portion) is
Instead of fixedly increasing by 1 dot regardless of the input level as in the past, it increases by 1 dot or multiple dots depending on the input level.
It becomes possible to make the size of the effective output image part of the highlight part relatively small, and the inconvenience that the highlight part darkens when a low resolution recording device is used is eliminated.

(実施例) 第1図はこの発明で適用される閾値データマトリクス1
1の一実施例を示すマトリクス構造図である。第1図の
閾値データマトリクス11の要素(閾値データ)の最大
値は15である。しかし第1図のマトリクス1lのサイ
ズは8X8であり、第4図のマトリクス4lのように4
X4ではないことに注意されたい。即ち本実施例では、
マトリクスのサイズを大きくすることで、後述するよう
にハイライト部の゜階調を出すようにしている。第1図
の閾値データマトリクスl1は、同一入力レベルの画素
からなる入力画像に対応する出力画像の各有効部分が上
記入力レベルに応じて1ドットまたは数ドットずつ順次
拡大されるように閾値データの値が定められた閾値デー
タパターンにより構成されている。この閾値データパタ
ーンは、値(階調)が1〜4,12〜15の閾値データ
をそれぞれ2個、値が5.6の閾鎖データをそれぞれ4
個、および値が7〜11の閾値データをそれぞれ8個有
している。このマトリクス11のパターンによれば、同
マトリクスllを第2図に示すように縦横に隙間なく配
置した場合に、各71・リクスl1の中心、および頂点
をバ点として、上記の有効部分が入力レベルに応じて順
次拡大される。この有効部分はほぼ円形となる。
(Example) Figure 1 shows threshold data matrix 1 applied in this invention.
1 is a matrix structure diagram showing an example of No. 1; FIG. The maximum value of the elements (threshold data) of the threshold data matrix 11 in FIG. 1 is 15. However, the size of the matrix 1l in Fig. 1 is 8x8, and the size of the matrix 1l in Fig. 4 is 8x8.
Please note that this is not an X4. That is, in this example,
By increasing the size of the matrix, the degree gradation of the highlighted area is brought out, as will be described later. The threshold value data matrix l1 in FIG. 1 is such that each effective part of the output image corresponding to the input image consisting of pixels of the same input level is sequentially enlarged by one dot or several dots according to the input level. It is made up of a threshold data pattern with a predetermined value. This threshold data pattern includes 2 pieces of threshold data each with a value (gradation) of 1 to 4 and 12 to 15, and 4 pieces of threshold chain data each with a value of 5.6.
, and eight pieces of threshold data each having a value of 7 to 11. According to the pattern of this matrix 11, when the same matrix 11 is arranged vertically and horizontally without gaps as shown in FIG. It will be expanded sequentially depending on the level. This effective portion will be approximately circular.

さて、第1図の閾値データマトリクスl1を用いた場合
、入力レベルが低いハイライト部(ここでは入力レベル
が1〜4の領域)では、その有効部分(黒ドット)は、
入力レベルが1増加する毎に1ドット増加する。この増
加量は第4図のディザマトリクス4lの場合と同様であ
るが、マトリクスサイズに対する有効部分(黒ドット)
の相対的な大きさは、第1図のマトリクスllの方が小
さい。
Now, when using the threshold value data matrix l1 of FIG. 1, in the highlight part where the input level is low (here, the area where the input level is 1 to 4), the effective part (black dot) is
Each time the input level increases by 1, it increases by 1 dot. This amount of increase is the same as in the case of dither matrix 4l in Fig. 4, but the effective part (black dots) for the matrix size
The relative size of matrix ll in FIG. 1 is smaller.

したがって、入力画像を8×8のマトリクスを単位に分
割し、その分割画像毎に、各画素の階調を示す入力レベ
ルと第1図の閾値データマトリクス11の対応閾値デー
タのレベルとを比較して、その比較結果により従来と同
様にして入力画像に対する2fL化を行い、例えば解像
度の乏しいLBP(レーザビームプリンタ)などの低解
像度記録装置で記録した場合、第4図のディザマトリク
ス4lを用いたときに比べ黒(黒インク)の相対的なド
ット径が小さくなるので、ハイライト部の階調が十分に
表現される。
Therefore, the input image is divided into 8×8 matrix units, and for each divided image, the input level indicating the gradation of each pixel is compared with the level of the corresponding threshold data in the threshold data matrix 11 in FIG. Then, based on the comparison results, the input image is converted to 2fL in the same manner as before, and when recorded with a low resolution recording device such as an LBP (laser beam printer) with poor resolution, the dither matrix 4L shown in Fig. 4 is used. Since the relative dot diameter of black (black ink) is smaller than in the case of black (black ink), the gradation of the highlighted area is sufficiently expressed.

次に、中間の入力レベルの領域(レベル5〜11の領域
)では、2値化画像(出力画像)の濃度は、従来は第5
図に示すように入力レベルに対してあまり変化せず、正
しく階調表現されていなかったが、本実施例では入力レ
ベル5,6に対しては2ドットずつ、入力レベル8〜1
1に対しては4ドットずつ増加されるので、入力レベル
に対応した階調表現が行える。また、入力レベルの高い
領域(レベル12〜15の領域)では、第2図から明ら
かなように隣接するマトリクスサイズの分割画像の出力
画像(の濃度)の影響(相乗作用)により濃度が高くな
る虞があるが、本実施例では、増加ドット数をハイライ
ト部と同様に抑えてあるため、従来のように異常に濃度
が高くなること(第5図参照)が防止できる。以上の様
子を第3図に示す。なお、入力レベルに対応して増加す
るドットの数は、記録装置によって異なるので、実aP
1により入力レベルと濃度の関係から求めて最適値を用
いるようにすることが好ましい。
Next, in the area of intermediate input levels (area of levels 5 to 11), the density of the binarized image (output image) is conventionally
As shown in the figure, the gradation did not change much with respect to the input level, and the gradation was not expressed correctly. However, in this example, for input levels 5 and 6, 2 dots each, and for input levels 8 to 1
Since each dot is increased by 4 dots relative to 1, gradation expression corresponding to the input level can be performed. Furthermore, in areas with high input levels (areas with levels 12 to 15), the density increases due to the influence (synergistic effect) of (the density of) the output images of adjacent matrix-sized divided images, as is clear from Figure 2. Although there is a risk, in this embodiment, the increase in the number of dots is suppressed to the same extent as in the highlight area, so that it is possible to prevent the density from becoming abnormally high as in the conventional case (see FIG. 5). The above situation is shown in FIG. Note that the number of dots that increases in response to the input level varies depending on the recording device, so the actual aP
It is preferable to use the optimum value determined from the relationship between the input level and the density using No. 1.

さて、第1図の閾値データマトリクス11は、第2図に
示したように同マトリクスl1を縦横に隙間なく配置し
た場合に、各マトリクス1lの頂点を中心とする同マト
リクスllと同サイズの領域の閾値データパターンが同
マトリクス11と同一となるように構成されている。し
たがって、第1図の閾値データマトリクス11を用いて
入力画像を2値化すると、出力画像はディザ画像と異な
り、45″のスクリーン角を持つ網目画像となる。45
@スクリーンは新聞の白黒写真の印刷等で用いられてい
るもので、網目が最も目立たない角度であることから、
画質の向上が可能となる。
Now, the threshold data matrix 11 in FIG. 1 is an area of the same size as the matrix 11 centered at the vertex of each matrix 1l, when the same matrix 11 is arranged vertically and horizontally without gaps as shown in FIG. 2. The threshold value data pattern of the matrix 11 is configured to be the same as that of the matrix 11. Therefore, when the input image is binarized using the threshold value data matrix 11 shown in FIG. 1, the output image will be a mesh image with a screen angle of 45'', unlike a dithered image.45
@Screen is used for printing black and white newspaper photos, etc., and the mesh is at the angle where it is least noticeable.
Image quality can be improved.

なお、前記実施例では、閾値データマトリクスのサイズ
を8X8とした場合について説明したが、同一入力レベ
ルの画素からなる入力画像に対応する出力画像の各有効
部分が入力レベルに応じて1ドットまたは数ドットずつ
順次拡大されるように閾値データの値が定められた閾値
データパターンを持つ閾値データマトリクスであればよ
く、また閾値データの最大値も15に限らない。
In the above embodiment, the case where the size of the threshold data matrix is 8x8 was explained, but each effective part of the output image corresponding to the input image consisting of pixels of the same input level is one dot or several dots depending on the input level. Any threshold data matrix may be used as long as it has a threshold data pattern in which the values of the threshold data are determined so as to be sequentially enlarged dot by dot, and the maximum value of the threshold data is not limited to 15.

[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、有効出力画像部
分を入力レベルに応じて1ドットまたは複数ドットずつ
増加させるようにしているので、階調を持った入力画像
に対応する高画質の2値化疑似階調画像を簡111に得
ることができ、特にハイライト部の有効出力画像部分の
サイズを相対的に小さくできるので、低解像度記録装置
を用いた場合にハイライト部が黒ずむ不都合を解消する
ことができる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, since the effective output image portion is increased by one dot or multiple dots depending on the input level, it is possible to cope with input images having gradations. It is possible to easily obtain a high-quality binary pseudogradation image, and the size of the effective output image part, especially the highlight part, can be made relatively small, so when using a low-resolution recording device, the highlight It is possible to eliminate the inconvenience of darkening of the skin.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明で適用される閾値データマトリクスの
一実施例を示すマトリクス構造図、第2図は第1図のマ
トリクスの閾値データパターンの特徴を説明するための
図、第3図は第1図のマトリクスを用いて得られる出力
画像の濃度を入力レベルに対応させて示す図、第4図は
従来の閾値データマトリクス(ディザマトリクス)を用
いた階調画像2値化方法を説明するための図、第5図は
ディザマトリクスを用いて得られる出力画像の濃度を入
力レベルに対応させて示す図である。 1l・・・閾値データマトリクス、41・・・ディザマ
トリクス。 入力しぺ゜ノレ 第3 図 第 図
FIG. 1 is a matrix structure diagram showing an example of a threshold data matrix applied in the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the characteristics of the threshold data pattern of the matrix in FIG. 1, and FIG. A diagram showing the density of an output image obtained using the matrix in Figure 1 in correspondence with the input level, and Figure 4 is for explaining a gradation image binarization method using a conventional threshold data matrix (dither matrix). and FIG. 5 are diagrams showing the density of an output image obtained using a dither matrix in correspondence with the input level. 1l... Threshold data matrix, 41... Dither matrix. Input page Figure 3

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)階調を持った入力画像の各画素を2値化して疑似
階調画像を得るための閾値データマトリクスであって、
同一入力レベルの画素からなる入力画像に対応する出力
画像の各有効部分が上記入力レベルに応じて1ドットま
たは数ドットずつ順次拡大されるように閾値データの値
が定められた閾値データパターンを持つ閾値データマト
リクスを用い、任意の入力画像の各画素を上記閾値デー
タマトリクス内の対応閾値データと順次比較して2値化
することにより、上記任意の入力画像に対応する2値の
疑似階調画像を得るようにしたことを特徴とする階調画
像2値化方法。
(1) A threshold data matrix for obtaining a pseudo gradation image by binarizing each pixel of an input image having gradation,
It has a threshold data pattern in which the value of the threshold data is determined so that each effective part of the output image corresponding to the input image consisting of pixels of the same input level is sequentially enlarged by one dot or several dots according to the input level. Using a threshold data matrix, each pixel of an arbitrary input image is sequentially compared with the corresponding threshold data in the threshold data matrix and binarized, thereby creating a binary pseudo gradation image corresponding to the above arbitrary input image. A gradation image binarization method characterized in that the gradation image is binarized.
(2)上記閾値データマトリクスは、同マトリクスを縦
横に隙間なく配置した場合に、各マトリクスの頂点を中
心とする同マトリクスと同サイズの領域の閾値データパ
ターンが同マトリクスと同一となるように構成されてい
ることを特徴とする第1請求項記載の階調画像2値化方
法。
(2) The above threshold data matrix is configured such that when the same matrix is arranged vertically and horizontally without gaps, the threshold data pattern of the area of the same size centered on the vertex of each matrix is the same as that of the same matrix. The gradation image binarization method according to claim 1, characterized in that:
JP1114397A 1989-05-08 1989-05-08 Binarizing method for gradation image Pending JPH02292954A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06187440A (en) * 1992-10-09 1994-07-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Formation method of digital shading image

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06187440A (en) * 1992-10-09 1994-07-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Formation method of digital shading image

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