JPH0243688A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は画像の画素の色成分を表す信号を処理する装置
に関し、該信号は色成分値の第１のスケールを規定する
値の第１の組の１つとして、該色成分の値を規定する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕ディ
ジタル化された画像は、通常色成分当り８ビツトに数値
化され、該画像は多くの応用分野に適用される。単色性
の画像は画素当り１つの値によって規定され、一方、色
画像は３個（赤、緑、および青）又は４個（シアン、マ
ゼンタ、黄および黒）の色成分値によって規定される。

色修正などのような相互の画像修正の間におけるこれら
の値の処理には、多くの時間を要する。必要とする時間
を減少するために、人間の視力システムの特性が利用さ
れ、該システムにおいては、モニタのような表示装置の
灰色レベルの分解は、必ずしも画像自体の灰色スケール
の分解と整合する必要はない。例えば、典型的な視力条
件の下では画素当り１５ビツトで表示されたＲＧＢ画像
と画素当り２４ビツトで表示されたＲＧＢ画像とは区別
できないことが報告されている。

過去において、表示の目的で、第２のより粗いグレイ（
灰色）スケールに画素を数値化することが提案されてい
る。これらの技術には、あるアルゴリズムに応じて各画
素の色成分に対し、該第２のグレイレベル値の１つを割
当てることを含んでいる。非常に簡単なプロセスにおい
ては、各画素の色成分にはそれに最も接近した第２のグ
レイレベルの値が割当てられる。この簡単なプロセスに
伴う問題点の１つは、人工的な区切り線が生じ、これを
減少するために、２つの主な方法が以前に既に提案され
たことである。第１に、誤差分布法が提案され、これに
よれば次の画素が数値化される前に画の１つ以上の方向
に沿った数値誤差の伝達が数値化される。第２に、画素
の初期的数値を含む混乱に対処し、その後に該画素に対
する数値誤差が画像平面上で空間的に変化するしきい値
と比較される方法がある。最終的な出力画素値は、該誤
差がこのしきい値以上であるかそれ以下であるかによっ
て変化する。

誤差の分布と混乱は通常、特別のレジスタを必要とし、
それによって数値誤差とマトリックスとをそれぞれ記憶
する。このことは、このような技術はその演算が複雑で
時間を要するものとする。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明によれ
ば、画像の画素の色成分を表す第１信号であって、色成
分値の第１スケールを規定する第１の組の値の１つとし
て該色成分の値を規定する信号を処理する装置であって
、 該装置は、該第１のスケールより粗い第２のスケールを
規定する一組の修正された色成分値から選択された１つ
の修正された色成分値を表す第２の信号を発生する色成
分値によってアドレス指定された第１のルックアップ・
テーブル（ＬＵＴ）と、 少くとも２組の調整データが記憶され、その各組がそれ
ぞれの差異を表す各しきい値と関連しており、更に色成
分値の該第１のスケールで比較されたとき該第１および
第２の信号の間で、数値誤差として各可能な数値誤差に
対する調整指示を規定する各組のデータと照合され、該
調整指示が該数値誤差と各しきい値との間の差異と関連
しているメモリを構成する調整手段であって、該調整手
段が該第１の信号を受け、それによって該メモリは該調
整誤差に関連し、また該画像における画素の位置に関連
して、該数値誤差と該第１の信号画素に対応するしきい
値とに関連する調整制御信号を発生するようにしたもの
と、 該色成分値の第２の組の１つを表す最終的な出力信号を
発生するために該第２の信号を調整するための調整手段
によって発生される調整制御信号に応答する修正手段と
をそなえている画像処理装置が提供される。

好ましくは、該調整手段メモリは１個以上のルックアッ
プ・テーブル（ＬＵＴ）をそなえる。該ＬＵＴは、ＲＯ
Ｍ又はＰＲＯ１’ｌのような共通のハードウェア要素に
よって構成されるか、又は別々のハードウェア要素、す
なわち各データ組に対して１つの要素によって構成され
うる。

好ましくは、該装置は該調整手段メモリにおける各デー
タの組が、相次ぐ第１の信号によって所定の順序でアド
レス指定される。このようにして、マトリックスが有効
に設定され、該マトリックスは画像を横切って順次スク
ロール（ｓｃｒｏｌｌ）される。

換言すれば、画像における画素に関するアドレス指定は
、所定の順序でデータの組をアドレス指定することによ
って自動的に達成される。

該調整手段は種々の方法でアドレス指定されうる。簡単
な場合には、該調整手段メモリは、該第１の信号および
正しいデータの組をアクセスするための位置情報によっ
て直接的にアドレス指定されうる。しかし好ましくは、
該装置は更に、ルックアップ・テーブルのような誤差発
生手段であって、該誤差発生手段が第１のルックアップ
・テーブルによって発生される第１の信号と第２の信号
との間の差異に関連した誤差信号を発生するために各第
１の信号に応答するものと、修正された誤差信号を発生
するための画素位置情報を誤差信号と組合せるための手
段とをそなえている。

この装置は、マトリックスを記憶するためにあるいは、
数値誤差としきい値を迅速に比較するために、それほど
の厳密性の必要なしに、ルックアップ・テーブルの使用
を可能にする。したがってより迅速で相互的な処理の達
成をすることができる。

好ましくは、該調整手段によって発生される調整指示信
号が、該数値誤差が対応するデータの組と関連するしき
い値より大きいか否かを示し、該修正手段が該第１のル
ックアップ・テーブルＬＵＴからの信号によって規定さ
れるものにつづ（第２の色成分のより大きな色成分を表
す最終的な出力信号を発生するための測定、又は該第１
のルックアップ・テーブルＬＵＴからの信号によってそ
れぞれ規定されるものに対応する最終的な出力信号を発
生するための測定に応答するようになっている。

典型的には各調整指示は、２進数“１“°又は０”を有
する。それに加えて、−１の調整指示が、もし負の誤差
が許容されるならば、可能である。

それに代るものとして、該調整指示は該数値誤差が対応
するしきい値より小さいか否かを示すこともでき、その
場合に、該修正手段は、該第１のルックアップ・テーブ
ルＬＵＴからの信号によって規定されるものにつづ（第
２の色成分のより小さな色成分を表す最終的な出力信号
、あるいは該第１のルックアップ・テーブルＬＵＴから
の信号によってそれぞれ規定されるものに対応する最終
的な出力信号を発生する。

ある場合には、色成分値の第２の組は、均等にはなれた
第１のスケール値に対応する。しかし実用上は、不均等
な間隔が通常は採用される。

典型的には該ＬＵＴは１次元的なＬＵＴである。

ある場合には第１のＬＵＴが元の画素の各色成分に対し
て設けられ、各第１のＬＵＴはそれぞれの調整手段と関
連づけられる。しかし好ましくは、共通の第１のしＵＴ
が各色成分に対して設けられる。

本発明の実施例として２個の装置が例示されており、添
付図面を参照して以下に説明する。

〔実施例〕

第１図に示される装置は画像記憶装置１を構成しており
、該画像記憶装置は画像の各画素に対する色成分値をデ
ィジタル的に記憶する。典型的には、これらの色成分は
、範囲０乃至２５５において第１のグレイ（灰色の）レ
ベルのスケールでそれぞれ規定されており、このように
してそれらを表現するためには８ビツトまでが必要とさ
れる。この例における色成分は赤、緑、および青により
構成され、その価はそれぞれＰＲ，Ｐ、、およびＰ。

によって表される。各画素に対する値は、第１の信号と
してそれぞれ第１のルックアップ・テーブル２（そのう
ち１個のみが示される）に供給され、その各々は順次組
成ぐ画素に対する色成分値によってアドレス指定される
。該ルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）２は該グレイレ
ベル値の数、例えば２５６に等しい長さ（Ｍ）を有する
一次元のルックアップ・テーブルにより構成される。各
ＬＵＴにおける各位置は第２のグレイレベルのスケール
から選択された色成分値によってロード（ｌｏａｄ）さ
れ、該第２のスケールは該第１のスケールよりも粗く、
典型的には２乃至３個程度の２進ビツトでよい。

該ＬＵＴ２からの出力信号は赤成分に対するＰ町によっ
て表される。同様の出力信号ｐ；、ｐ；は、ｐＨおよび
Ｐｔ、に対して対応するＬＵＴ（図示しない）により発
生される。

画像記憶装置１からの信号はまた各ＬＵＴ３　（そのう
ち１個のみが示される）に供給され、該各ＬＵＴ３の各
々には、出力画素の位置を示す行および列の値がまた供
給される。

該ＬＵＴ３は各色成分信号Ｐ、ｌによってアドレス指定
され、第１図の例においては、該信号２つの各値に対応
する４個の異なった選択可能な値である。

これらの４個の値は、それぞれＬ［ＩＴ２から又はＬＵ
Ｔ２への入出力値２つ、Ｐ町と、４個のしきい値の直線
配列を表す４個のしきい値Ｔ（１）乃至Ｔ（４）の】つ
との間の差異又は誤差Ｅの関係を表す。画像における各
画素は、４個のしきい値の各１個と関連しており、該選
択されたしきい値は該ＬＬＩＴ３に供給される行および
列の値に応答して該ＬＵＴａ内で選択される。

該入力信号Ｐえカ月２個の値Ｏ乃至１１のうちの１個を
とることができる単純な場合を考えると、該出力信号Ｐ
；はそれぞれ該第１のスケール上で０．４、および８に
対応する３個の値の１つをとることができる。以下のテ
ーブル１は各入力アドレス値に対する４個のデータ値の
組によってテーブル（ＬＵＴ）　３の内容を示す。明ら
かに、テーブル１はまたＰシおよびＥの対応する値を示
す。勿論、これらの値は該ＬＵＴａ内に記憶されていな
い。

ケ：タワヒＬ Ｐ、　　　　Ｐａ　　　　Ｅ　　　Ｔ（１）　　　Ｔ（
２）　　　Ｔ（３）ｏ　　　　ｏ　　　　ｏｏ　　　　
ｏ　　　　。

８　　　８、　　　　ＯＯＯＱ ９　　　　Ｂ　　　　１１　　　０　　　０この場合に
おける該しきい値Ｔ（１）乃至Ｔ（４）はそれぞれ０，
１，２、および３であり、該記憶されたデータは、該数
値誤差Ｅと、次のルールすなわち、Ｉ　（ｎ）　−０（
Ｅ　’、、　Ｔ　（ｎ）の場合）！（ｎ）　＝１　（Ｅ
＞Ｔ（ｎ）の場合）にしたがった対応するしきい値開の
関係を表す。

行および列信号は実際上、上記テーブル内の適当なしき
い植列を選択し、それによって例えば、もし該入力値Ｐ
、が２であれば、該出力値ＰＸは０となり、一方もし該
適当なしきい値がＴ（１）又はＴ（２）であれば該指示
値■は°“１′′であり、またもし該しきい値がＴ（３
）又はＴ（４）であれば該指示値Ｉは°“０パである。

該ＬＩＩ７３からの出力信号Ｉは、該ＬＵＴ２からの信
号とともに修正回路５に供給される。該修正回路５は以
下に記述される態様で該入力信号に応答し、該入力信号
は元の画素下１に対する最終的な色成分信号を発生し、
該画素下７は同様の信号Ｔτおよび丁７とともにモニタ
６に供給される。

該修正回路５は該ＬＵＴ３からの調整指示信号に応答し
、それによってもし該調整指示信号が２進数゛０”であ
れば、該修正回路５からの出力信号は該入力信号に等し
くなり、核子τ＝Ｐ！となる。

もし該調整指示信号が２進数の１であれば、該修正回路
５は該出力信号Ｔ７を次のより高い第２のグレイレベル
スケール値に等しくする。

第２図は、本装置のより複雑な実施例を示す。

この場合には該装置はやはり画像記憶装置ｌ、各色成分
に対するモニタ６、第１のＬＵＴ２、および修正回路５
により構成される。しかし該調整指示信号が発生される
態様は若干相違する。この例では、各色成分信号は並行
的に各ＬＵＴ２と各ＬＩＩＴ７に供給される。

第２図は該赤色成分Ｐａに対する装置を示す。

他の割り当てもまた可能であるけれども、他の色成分の
各々に対して通常側々のＬ［ＩＴ２．７．９および回路
８がある。該ＬＵＴ７は、第１のスケール上で考えたと
き該ＬＵＴ２への第１人力信号ＰａとＬＵＴ２からの対
応する出力信号との差異を構成するデータでロードされ
る。ＬＵＴ７の内容の１例は以下のテーブル２で与えら
れ、該テーブル２は０から１５までの第１のスケール値
と、該第１のスケール上での０．５、および１２に対応
する３個の値の第２スケール値の場合を示す。該Ｌ　Ｕ
　Ｔ　７は該第１の信号Ｐａなどによってアドレス指定
されるので、テーブル２内の第１欄は該ＬＵＴ７におけ
る各アドレスに対応する。テーブル２内の第２欄は、Ｌ
ＵＴ２によって出力される信号Ｐ；などの第１スケール
での値を規定する。

ｌ：じＱ肚ｉ Ｐ　＊　　　　　　　　　　Ｐ　； −一ブル２ Ｐｍ　　　　　　　　ｐ、；　　　　　　　　Ｅ該値Ｅ
は数値誤差として知られる。この例では、すべての数値
誤差は正である。負の数値誤差を扱うことも可能であり
、以下のテーブル３は該Ｌｕｎに記憶されるデータの別
の組を示す。（負の数値誤差は例えば第１図でも扱いう
る。） 土二工土ユ Ｐ、　　　　　　　　Ｐ町　　　　　　　ＥＯ，ＯＱ Ｉ　　　　　　　　　Ｑ　　　　　　　　１−一ブル３
　− Ｐ、　　　　　　　　　九　　　　　　　　　Ｅ上述し
たすべての例において、しυＴ２からの出力信号Ｐ−は
、該第２のスケール値又は該第１のスケール値に関連す
る該第１のスケール、該第２のスケール又は別の他の機
能の値を表すことが注目される。

ｔａＬＵＴ７からの信号Ｅはアドレス・オフセット（ｏ
ｆｆｓｅｔ）回路８に供給され、該回路８は以下に述べ
る態様でアドレス信号Ｅ′を発生し、該アドレス信号Ｅ
′はＬＵＴ９に供給され、該ＬＵＴ９は第１図の例のＬ
ｔｌＴ３に似た機能を奏する。

咳ＬＵＴ９は調整指示データを構成する数組のデータを
記憶し、また各組のデータは各しきい値（′ｒ）に関連
する各組のデータを記憶する。例えば、４個のしきい値
がそれぞれしきい値０，１．２．３を規定するＴ（１）
乃至Ｔ（４）とされる４個のデータの組の場合を考える
。事実、選択されたデータが誤差信号已によってアドレ
ス指定され、調整指示信号■を表す対応アドレスにおけ
るデータが、誤差値Ｅと適当なしきい値Ｔとの間の差異
に関連する。以下のテーブル４は、上記４個のしきい値
に対応する４個のデータの組に対する該ｔ、ｕｒ９の内
容１　（ｎ）の１例を示す。

ｏｏ　　　　　　　ｏ　　　　　　　ｏ　　　　　　　
。

この場合には、該データの組の内容を規定するために用
いられるルールは、 Ｉｎ　＝Ｏ（Ｅ≦Ｔ　（ｎ）の場合） Ｉｎ　−１（Ｅ＞Ｔ（ｎ）の場合） 以下のテーブル５はテーブル４と類似しているが、数値
誤差が正および負でありうる場合を示す。

この例では、３個のしきい値０，１．２の１＆ｌが用い
られ、該数値誤差の範囲は−２と２の間で変化する。

一元二ブ］」− Ｅ　　　　Ｔ　（１）　　　　Ｔ　（２）　　　　Ｔ　
（３）ここでのルールは、 Ｉｎ　＝Ｏ（ｌ　Ｅ　ｌ　＜Ｔ（ｎ）の場合）Ｉｎ　＝
ＳＸ　１　（Ｉ　Ｅ　ｌ　＞Ｔ（ｎ）の場合）であり、
ここで１１は大きさを示し、ＳはＥの符号を示す。

このようにして、Ｎ個のしきい値に対し、Ｎ個のテーブ
ル又は長さＭのデータの組かえられ、ここでＭはＥの異
なる値の数である。これらのテーブルは長さＮＸＭの１
個の長いルックアップ・テーブルに組合されうる。

このようにして、上記テーブル４および５に示された場
合には、該ＬＵＴ９のフォーマットはテーブル６および
７に示されるようになりうる。

テ：ゴｆ火」− アドレス　　　出　力 υ 立：じＱヒ− アドレス　　　出　力 ここで、どのようにしてしＵＴＱ内の各データの組がア
ドレス指定されるかを考える。

空間パターン（°マトリックス”）がしきい値（Ｔ）の
組と関連している。該パターン内の各点は唯一のしきい
値Ｔと関連している。像を横切るこのパターンを動かす
ことによって、咳像内の各点がこれらのしきい値の１つ
と関連している。例えば、マトリックスが３×３のフォ
ーマットで配列された９個のしきい値を有すると仮定す
る。すると６×６の画像において、該マトリックスは該
画像の周りの４個の異なった位置に位置されて、それに
より各画素とそれぞれのしきい値との間の共通性（ｃｏ
ｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ）を生じさせる。

関連する画素と対応するしきい値と協同する正しいデー
タの組をアドレス指定するために、あるエラー値Ｅを生
じさせるために、オフセット誤差値（ｏｆｆｓｅｔ　ｅ
ｒｒｏｒ）　Ｅ　’を発生するように入力誤差値と組合
されるオフセットを発生することが必要である。このこ
とはマトリックスに関して画素の位置を示す行りおよび
列Ｃの情報によって制御されるアドレス・オフセット回
路８によって達成される。このようにして、上記テーブ
ル６によって与えられる例において、もし誤差値がしき
い値Ｔ（２）と関連する画素に対応するならば、該誤差
値自体はそのしきい値と組合せられなければならず、そ
れによって範囲５乃至８における正しいアドレス値を発
生する。

調整情報信号Ｉはテーブル６の例においては２つの値０
，１のうちの１つをとることができ、又はテーブル７の
例においては３個の値−１，０゜１のうちの１つをとる
ことができる。第１の場合には、接値が“０゛であれば
、該修正回路５を入力信号Ｐ　、Ｆが直接モニタ６に通
されるように使用されるうる。（該入力信号Ｐ町がすで
に第２のスケール値を表す信号であると仮定する。）一
方、もし接値Ｉが°“１パであれば、該修正回路５は該
入力値Ｐｄ、を第２のスケール上での次のより高い数値
まで上げるように制御されうる。もし接値Ｉが上記３個
の値をとることができれば、このことは上記したように
動作することができる。しかしそのほかにもしＩが−１
の値をとるならば、該入力信号Ｐ！は次のより低い数値
まで低下される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の第１実施例のブロック図であり
、 第２図は、本発明装置の第２実施例のブロック図である
。 （符号の説明） ｌ・・・画像記憶装置、 ２．３，７．９・・・ルックアップ・テーブル、５・・
・修正回路、　　　　　　６・・・モニタ、８・・・ア
ドレス・オフセット回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像の画素の色成分を表す第１信号であって、色成
   分値の第１スケールを規定する第１の組の値の１つとし
   て該色成分の値を規定する信号を処理する装置であって
   、 該装置は、該第１のスケールより粗い第２のスケールを
   規定する一組の修正された色成分値から選択された１つ
   の修正された色成分値を表す第２の信号を発生する色成
   分値によってアドレス指定された第１のルックアップ・
   テーブル（ＬＵＴ）２と、少くとも２組の調整データが
   記憶され、その各組がそれぞれの差異を表す各しきい値
   と関連しており、更に色成分値の該第１のスケールで比
   較されたとき該第１および第２の信号の間で、数値誤差
   として各可能な数値誤差に対する調整指示を規定する各
   組のデータと照合され、該調整指示が該数値誤差と各し
   きい値との間の差異と関連しているメモリ（３、９）を
   構成する調整手段（３、７乃至９）であって、該調整手
   段が該第１の信号を受け、それによって該メモリは該調
   整誤差に関連し、また該画像における画素の位置に関連
   して、該数値誤差と該第１の信号画素に対応するしきい
   値とに関連する調整制御信号を発生するようにしたもの
   と、 該色成分値の第２の組の１つを表す最終的な出力信号を
   発生するために該第２の信号を調整するための調整手段
   によって発生される調整制御信号に応答する修正手段（
   ５）とをそなえている画像処理装置。 ２、該調整手段のメモリ（３、９）が１個以上のルック
   アップ・テーブル（ＬＵＴ）をそなえている、請求項１
   に記載の装置。 ３、該調整手段メモリにおける各データの組が、相次ぐ
   第１の信号によって所定の順序でアドレス指定される、
   請求項１又は２に記載の装置。 ４、該調整手段メモリ（３）が、該第１の信号と、正し
   いデータの組をアクセスするための位置情報とによって
   直接アドレス指定される、請求項３に記載の装置。 ５、該装置が更に、誤差発生手段（７）であって、該手
   段（７）が該第１のルックアップ・テーブル（２）によ
   って発生される第１の信号と第２の信号との間の差異に
   関連する誤差信号を発生するために各第１の信号に応答
   するものと、 該誤差信号を修正された誤差信号を発生するための画素
   位置情報と組合せるための手段（８）であって、該調整
   手段メモリ（９）が該修正された誤差信号によってアド
   レス指定されるものとをそなえる、請求項３に記載の装
   置。 ６、該誤差発生手段がルックアップ・テーブル（７）を
   そなえる、請求項５に記載の装置。 ７、該調整制御手段（３、７乃至９）によって発生され
   る調整指示信号が、該数値誤差が対応するデータの組と
   関連するしきい値より大きいか否かを示し、該修正手段
   （５）が該第１のルックアップ・テーブルＬＵＴからの
   信号によって規定されるものにつづく第２の色成分のよ
   り大きな色成分を表す最終的な出力信号を発生するため
   の測定、又は該第１のルックアップ・テーブルＬＵＴか
   らの信号によってそれぞれ規定されるものに対応する最
   終的な出力信号を発生するための測定に応答するように
   なっている、請求項１乃至６の何れか１項に記載の装置
   。