JPH0239152B2 - - Google Patents

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JPH0239152B2
JPH0239152B2 JP56041654A JP4165481A JPH0239152B2 JP H0239152 B2 JPH0239152 B2 JP H0239152B2 JP 56041654 A JP56041654 A JP 56041654A JP 4165481 A JP4165481 A JP 4165481A JP H0239152 B2 JPH0239152 B2 JP H0239152B2
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JP
Japan
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matrix
image
threshold
dither
frequency
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JP56041654A
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English (en)
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JPS57159172A (en
Inventor
Masahiko Matsunawa
Haruo Iwahashi
Hiroshi Tokunaga
Noryoshi Tarumi
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.)
Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
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Publication of JPS57159172A publication Critical patent/JPS57159172A/ja
Publication of JPH0239152B2 publication Critical patent/JPH0239152B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/405Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は簡潔な前処理でなめらかな階調の画像
が得られる画像処理装置に関する。
ある種の電子写真複写機やフアクシミリのよう
に画像情報を電気信号に変換し、この電気信号で
画像記録を行なう記録法が知られている。このよ
うな記録法においては、信号処理の簡便さから画
像情報を表わす電気信号を2値化(1,0)信号
とし画像を白黒の画像として記録する方法がとら
れているが、画像を白から黒までの何段階かで記
録する階調記録が望まれる場合はその電気信号を
処理して白と黒の中間調を表現する方法がとられ
ている。このような階調記録法は従来種々知られ
ており、(1)画像を形成する黒ドツトの寸法(径)
を変化させたり一定寸法のドツトの密度を変える
疑似網点法、(2)画像信号の画素レベルを予め定め
た閾値と比較しその大小により2値(0,1)変
換するデイザ(Dither)法、(3)画像の明るさの勾
配が急な部分と滑らかな部分とで濃淡を表現する
ドツトパターンの種類を切り替えて輪郭部をはつ
きり出すようにした濃度パターン法が知られてい
る。
ところで、上記階調記録法のうちデイザ法に
は、一定数まで等間隔にサンプリングされた数値
(閾値)を一定の規則に従つて配列してマトリツ
クス(デイザマトリクス)とし、画像信号の各画
素レベルをマトリツクス中の対応位置の数値と比
較し、その大小関係によつてその画素を記録する
か否かを決定する組織的デイザ法があり、簡便に
良質の画像が得られるものとして知られている。
この組織的デイザ法による階調法において、コン
トラストを強調するためには、マトリツクスを構
成する閾値を一様に大きくしたり小さくしたりあ
るいは一定値だけ値を大きくする操作が知られて
いるが、このような操作は線形な変換であり、汎
用の画像に対処するには不充分であつた。また、
この方法で濃淡の変化がなめらかな微秒な階調を
得るためには複雑な前処理が必要になるという問
題がある。
本発明は上記の点にかんがみ、簡潔でリアルタ
イムな画像処理ができるようにしたもので、画像
情報を入力する入力手段と、閾値マトリクス内の
閾値と該閾値の該マトリクス内での出現頻度との
関係を表わした場合に、該マトリクス内の閾値設
定範囲内で該閾値の出現頻度が傾きを有するパタ
ーンをもつマトリクスと該閾値の出現頻度が一様
であるマトリクスとを含む複数のマトリクス群を
記憶する記憶手段と、該複数のマトリクス群から
任意のマトリクスを選択する選択手段と、選択さ
れたマトリクスを前記記憶手段から読み出し、そ
の読み出したマトリクスに基づいて前記入力手段
に入力された画像情報を階調処理し、その処理結
果を出力する処理手段とを有する。
すなわち、本発明では一定の値の範囲に分布す
る複数個の閾値から成り且つこれらの複数個の閾
値の度数分布がマトリクスごとに異なる複数のマ
トリクスから任意のマトリクスが選択され、選択
されたマトリクスに基づいて画像情報の階調処理
がなされる。これにより、なめらかな階調を保ち
ながら、コントラストの強度が異なる画質を表現
し得る効果を持つものである。
以下図面に基づいて本発明を説明する。
本発明の説明に先立ち組織的デイザ法による濃
淡画像記録信号の作り方を説明する。
第1図はデイザマトリクスの一例で、Uおよび
D2を基本単位として次の式で決定される。
Dn=4Dn/2 4n/2+3Un/2 4n/2+2Un/2 4Dn/2+Un/2 U=1 1 1 1D2=0 3 2 1 いま、第2図イに示すような画像信号が入力し
たとすると、画像信号の各レベルとデイザマトリ
クスの各閾値とを比較して画像信号のレベルの方
が大きいときは“1”を出力し、小さいときは
“0”を出力する。たとえば、画像信号のレベル
L1(4)をデイザマトリクスの0と比較して画像信
号のレベルの方が大きいから“1”、次に画像信
号のレベルL2(6)をデイザマトリクスの8と比較
して画像信号のレベルの方が小さいから“0”、
さらに画像信号のレベルL3(12)をデイザマトリ
クスの2と比較して画像信号のレベルの方が大き
いから“1”、以下同様に画像信号のレベルとそ
れに対応したデイザマトリクスの閾値とを比較し
て“1”または“0”を出力していく。第2図ロ
はこうして出力された信号の様子を示し、この出
力信号を用いて画像記録すれば、階調が得られ
る。
第3図は本発明による画像処理回路のブロツク
線図で、1は光電変換素子2の露光時間を制御す
るパルスφXと、光電変換素子2のシフトレジス
タを駆動するパルスφTと、その2倍の周期のパ
ルス2φTとを発生するクロツクパルス発生器、2
は入力する光情報信号SOを電気画像信号Seに変換
するCCDイメージセンサ(電荷結合素子)のご
とき光電変換素子、3はパルス2φTをカウントす
るカウンタ、4はパルスφXをカウントし一定数
カウントするごとに出力するカウンタ、5,6,
7はそれぞれ異なるデイザマトリクスを記憶する
ROMのごときメモリ、スイツチSW1,SW2
SW3は異つた度数分布のデイザマトリクスを選択
するスイツチで、それぞれメモリ5,6,7に記
憶されたデイザマトリクスの内容が出力する。8
はメモリ5,6,7から出力したデジタルデータ
をアナログデータに変換するデジタル―アナログ
変換器、9は画像信号Seをデジタル―アナログ変
換器8から出力するデイザマトリクスとを比較す
る比較器、10は比較器9の出力に基づき画像記
録をする記録部である。一方図示していないが、
タイミングをとるために画像信号の比較器9側に
遅延回路を入れてもよい。
次に、上記画像処理回路による画像処理につい
て説明する。
第4図に示すように画像信号を第5図ないし第
7図に示すような異なる階調で記録する場合につ
いて説明する。
先ず、第5図は閾値の度数分布が減少関数とな
る例で、同図イは任意の閾値から成るデイザマト
リクス、ロはデイザマトリクスの閾値の度数分布
を表わすグラフで横軸は閾値の大きさを表わし縦
軸は各閾値の範囲に属する閾値の数を表わす。こ
のようなデイザマトリクスは第3図に示した画像
処理回路のメモリ(ROM)5に記憶させてお
く。同様に、第6図は閾値の度数分布が増加関数
となる例で、イはデイザマトリクス、ロは度数分
布グラフで、このデイザマトリクスは画像処理回
路のメモリ(ROM)6に記憶させておく。第7
図は閾値の度数分布が一様分布となる例で、同図
イに示すデイザマトリクスは画像処理回路のメモ
リ(ROM)7に記憶させておく。
いま光情報信号SOに基づいて画像記憶しようと
する場合、度数分布が減少関数となる第5図に示
すデイザマトリクスを用いるものとしスイツチ
SW1をオンする。光情報信号SOはクロツクパルス
発生器1から発生されるパルスφTにより光電変
換素子2で電気画像信号に変換されて比較器9の
一方の入力端子に与えられる。一方、カウンタ3
はパルス2φTをカウントしカウンタ4はパルスφX
をカウントし、前者はカウントごとに出力してメ
モリ(ROM)5,6,7に記憶された閾値デー
タを出力させるが、スイツチSW1以外はオフであ
るからメモリ(ROM)5からの閾値のみがデジ
タル―アナログ変換器8によりアナログ信号に変
換されて比較器9の他方の端子に与えられる。カ
ウンタ4はパルスφXを1つカウントするごとに
出力してデイザマトリクスの行を切り換えてい
く。比較器9では、画像信号の画素レベルがデイ
ザマトリクスの各閾値より大きいときは“1”を
出力し、小さいときは“0”を出力して記録部1
0に送る。比較器9に入力する電気画像信号と比
較器9から出力する画像信号との関係は第2図
イ,ロに示すような関係になる。記録部10では
比較器9から出力する階調処理された画像信号に
基づいて記録し、第5図ハに示すようなコントラ
ストの比較的硬い画質の画像が得られる。
階調を決定するのに第6図に示したような度数
分布が増加関数となるデイザマトリクスを用いる
場合は画像処理回路のスイツチSW2をオンし、第
7図に示したような一様な度数分布のデイザマト
リクスを用いる場合はスイツチSW3をオンすれば
よく、上述したと全く同じ動作により階調処理が
行なわれる。同じ画像信号Seに対し度数分布が増
加関数となるデイザマトリクスを用いた場合の記
録画像は第6図ハに示すようにコントラストが非
常に軟かい画質になり、一様分布のデイザマトリ
クスを用いた場合の記録画像は第7図ハに示すよ
うな原画に忠実な画質になる。
このように、階調処理によつて得られる画像の
画質はデイザマトリクスによつて異なり、閾値の
度数分布が減少関数となる場合はコントラストが
強くなるので線画の多い画像の記録に適し、増加
関数の場合は、ハーフトンの多い画像の記録に適
している。従つて、予め度数分布の異なるデイザ
マトリクスを種々用意しておき、画像の内容に応
じて階調処理に用いるデイザマトリクスを切換え
選択できるようにしておくのがよい。また、度数
分布は前記実施例に示したように単純な増加、減
少、一様関数だけでなくその他の関数またはこれ
らを組合せたものなど画質の内容や希望に合わせ
て決めておけばよい。
次に異なつた度数分布の閾値マトリクスの作り
方について説明する。
ここでは疑似一様な度数分布の閾値マトリクス
から異なつた任意の度数分布をもつ閾値マトリク
スの作り方を示す。ここに示す例においては組織
的デイザ法による作り方を示すが、疑似一様な度
数分布をもち良好な画像が得られる閾値マトリク
スであればどのようなものを用いてもよいことは
もちろんである。
いま便宜上マトリクス内の数を0〜1(閾値設
定範囲)に限定する。
求めたい度数分布をN(y)、この度数分布をも
つマトリクス内の数をξ、疑似一様な数をηとす
ると、 η=∫〓ON(y)dy=f(ξ) ……(1) ∴ξ=f-1(η) ……(2) ここでηに基本とするマトリクスの内容を代入
することにより、求めたい度数分布N(y)をも
つ数値列ξを求めることができる。たとえば単調
増加の分布を求めたい場合には N(y)=2yとなり ξ=√ ……(3) として得られる。この(3)式をもとにして第7図の
イから第6図のイが求められる。
以上説明したように、本発明においては、画像
情報を入力する入力手段と、閾値マトリクス内の
閾値と該閾値の該マトリクス内での出現頻度との
関係を表わした場合に、該マトリクス内の閾値設
定範囲内で該閾値の出現頻度が傾きを有するパタ
ーンをもつマトリクスと該閾値の出現頻度が一様
であるマトリクスとを含む複数のマトリクス群を
記憶する記憶手段と、該複数のマトリクス群から
任意のマトリクスを選択する選択手段と、選択さ
れたマトリクスを前記記憶手段から読み出し、そ
の読み出したマトリクスに基づいて前記入力手段
に入力された画像情報を階調処理し、その処理結
果を出力する処理手段とを有するようにしたの
で、リアルタイムの画像処理ができ、なめらかな
階調が得られる。閾値の密度分布を変えることに
より広い濃度範囲にわたつてヒストグラムが分布
しヒストグラムの修正が可能になる。従つて本発
明によれば、簡便な処理で所望の階調記録ができ
る。また本願実施例においては、ベイヤー型の分
布をもとに説明したが、これ以外の分布を用いて
もよいことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は組織的デイザ法で用いるデイザマトリ
クスの一例、第2図はデイザ法による画像処理を
示す図で、イは入力画像信号、ロは階調処理後の
画像信号、第3図は本発明による画像処理回路の
ブロツク図、第4図は本発明により階調処理され
る画像信号、第5図ないし第7図はマトリクスの
閾値の密度分布が異なる例で、イはマトリクス、
ロは閾値の密度分布、ハは階調記録画像を示す。 1……クロツクパルス発生器、2……光電変換
素子、3,4……カウンタ、5,6,7……メモ
リ(ROM)、8……デジタル―アナログ変換器、
9……比較器、10……記録部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 画像情報を入力する入力手段と、閾値マトリ
    クス内の閾値と該閾値の該マトリクス内での出現
    頻度との関係を表わした場合に、該マトリクス内
    の閾値設定範囲内で該閾値の出現頻度が傾きを有
    するパターンをもつマトリクスと該閾値の出現頻
    度が一様であるマトリクスとを含む複数のマトリ
    クス群を記憶する記憶手段と、該複数のマトリク
    ス群から任意のマトリクスを選択する選択手段
    と、選択されたマトリクスを前記記憶手段から読
    み出し、その読み出したマトリクスに基づいて前
    記入力手段に入力された画像情報を階調処理し、
    その処理結果を出力する処理手段とを有すること
    を特徴とする画像処理装置。
JP56041654A 1981-03-24 1981-03-24 Image processor Granted JPS57159172A (en)

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JP56041654A JPS57159172A (en) 1981-03-24 1981-03-24 Image processor

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JP56041654A JPS57159172A (en) 1981-03-24 1981-03-24 Image processor

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