JPH03184467A - 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］ 本発明はファクシミリ、デジタル複写機等の画像処理装
置、特に疑似中間調処理により多値画像を２値化再生す
る画像処理装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来この種の疑似中間調処理方法として、■誤差拡散法
と■平均濃度近似法（特開昭５７−１０４３６９３号）
とが知られている。

前者は注目画素の多値画素データを一定しきい値で２値
化し、該２値化レベルと注目画素の多値画素データの誤
差を所定分配率で注目画素近傍の画素に配分して加算す
る２値化方法である。後者は注目画素近傍の既に２値化
された２値データを用いて、注目画素を黒又は白に２値
化した場合の両者の重み付は近傍平均値を求め、該平均
値のうち注目画素レベルに近い方を選択して注目画素を
２値化する方法である。

前者は多値データに対する二次元演算が必要であり、そ
の処理量の多さにより安価にハード化出来ない欠点を有
し、後者はなだらかな濃度変化を有する画像に対して本
方式特有の低周波数のテクスチャーが発生し、実質的に
再生可能な階調数が前者に比べて極めて劣る。

［発明が解決しようとしている課題］ そこで、単一の平均濃度を求めて該値をしきい値として
画像を２値化すると共に、２値化誤差の補正処置を付加
した平均濃度保存法と呼ばれる新規な２値化方法が考え
られている。

しかしながら、濃度保存型の２値化手法が組み込まれる
と、ハーフトーン文字が細線化されてかすれ気味になる
かあるいはぼけてしまい、鮮明に２値化出来ないという
欠点が現れる。

本発明は、前記従来の欠点を除去し、安価で高品位に疑
似中間調処理を行って２値化再生を実現すると共に、ハ
ーフトーン文字を鮮明に２値化出来る画像処理装置を提
供する。

［課題を解決するための手段］ この課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、
既に２値化された所定範囲の２値化データに基づく平均
値により、多値画像データを２値化する画像処理装置で
あって、 少なくとも２つの異なる重みマスクにより平均濃度を算
出する平均濃度算出手段と、入力画像データからエツジ
量を求めるエツジ量算出手段と、該エツジ量に対応して
、前記異なる重みマスクにより算出された複数の平均値
を混合する平均値混合手段とを備える。

［実施例］ 以下添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細に
説明する。

く画像処理装置の構成例〉 第１図は本実施例の画像処理装置の構成を示すブロック
図である。

画像データ入力部１００から入力された、例えば原稿か
らの読取り画像データ等の多値画像データｌ　ＯＯａは
、疑似中間調処理として２値化処理部２００で２値化さ
れ、画像データ出力部５００より表示画面あるいは印刷
物等として出力される。ここで、２値化処理部２００は
、以下に詳細に説明するように、平均濃度近似法に基づ
く処理を行う平均濃度演算処理部２００ａと誤差補正処
理を行う誤差拡散処理部２００ｂとが一体となった処理
を行う。以下、本実施例ではこの処理方法を平均濃度保
存法と呼ぶ。

尚、平均濃度演算処理部２００ａは、第１の重みマスク
により平均濃度を演算する第１平均濃度演算部８ａと、
第１の重みマスクと異なる第２の重みマスクにより平均
濃度を演算する第２平均濃度演算部８ｂと、２つの算出
された平均濃度を混合して２値化処理の為の平均濃度を
作成する混合部９とから成る。

一方、入力多値データ１００ａはエツジ量検出部３００
にも入力され、検出されたエツジ量に対応する２値化制
御部４００からの制御信号４００ａにより、上記２値化
処理部２００を構成する平均濃度演算処理部２００ａの
混合部９の混合を制御して、エツジ部における２値化を
適正化する。これにより、特にハーフトーン文字の鮮明
な２値化が可能となった。

〈平均濃度保存法の原理〉 ここで、平均濃度保存法の原理について第２Ａ図〜第２
Ｃ図を参照して説明する。

本方式は今第２Ａ図に示す２値化しようとする入力多値
データｆ　（ｉ、ｊ）（０〜２５５）を、第２Ｂ図に示
すその近傍に位置し既に２値化された複数個の２値デー
タＢ　（ｉ、ｊ）と第２Ｃ図に示すあらかじめ用意した
重みマスクＲ（ｘ、ｙ）とにより重み付き平均値ｍ　（
ｉ、ｊ）を求め、該平均値ｍ（ｉ、ｊ）をしきい値とし
て２値化すると共に、該平均値ｍ（ｉ、ｊ）と入力多値
データｆ　（ｉ、ｊ）（正確には後述する補正後の入力
多値データ）との差分値で、これから２値化する隣接し
た入力多値データを補正して濃度を保存する方法である
。

ｍ（ｉ、ｊ）＝　　Σ 、ｘ、−、Ｒ（ｘ、　ｙ）　Ｘ　Ｂ　（ｉ＋ｘ、　ｊａ
ｙ）　・・・■ｆ（ｉ、ｊ）＋Ｅ（ｉ、ｊ）　＞ｍ（ｉ
、ｊ）の時、　Ｂ　（ｉ、　ｊ）　□１　とするｆ（ｉ
、ｌ＋Ｅ（ｉ、ｊ）５ｍ（ｉ、ｊ）の時、Ｂ（ｉ、ｊ）
＝０とするＥｒ　（ｉ、　、＋＋１）　　□　　　　（
ｆ　１．Ｊ）＋ε（ｉ、ｊ）−ｍ（ｉ、ｊ））　　・・
・■・Ｅ２　（ｉ＋１．　ｊ） ただし、Ｅ　（ｉ、　ｊ）　＝Ｅ＋　（ｉ、　ｊ）　＋
Ｅａ　（ｉ、　ｌ・・・■ここで、上述原理を第３図の
実例で説明する。

重みマスクは、第３図上段に図示するように注目画素近
傍１２画素に対して総和が２５５となるように設定され
る。従って、ｍ（ｉ、ｊ）は０〜２５５間の値のしきい
値としてそのまま２値化に使用出来る。今、注目画素位
置の多値データ２０を２値化する為のしきい値、つまり
ｍ　（ｉ、ｊ）は中段に図示する２値データＢ　（ｉ、
ｊ）を用いれば ｍ（ｉ、ｊ）＝（３７ｘ　Ｏ＋２７ｘ　１）＋　（１６
ｘ　Ｏ＋２７Ｘ　Ｏ＋３７Ｘ　１＋２７Ｘ　Ｏ＋１５Ｘ
　　ｌ）＋　（６ｘ　Ｏ＋１６ｘ　Ｏ＋２７Ｘ　Ｏ◆１
５Ｘ　Ｏ＋５　Ｘ　１）＝８４ 従ってＢ　（ｉ、ｊ）は（２０＜８４である為）“Ｏ”
と２値化され、発生する誤差は２Ｏ−８４＝−６４、つ
まりＥｒ（ｉ　、　　ｊ　＋　１　）　＝Ｅｚ（ｉ　＋
１ｊ）＝−３２となる。この誤差拡散によって、それぞ
れｆ　（ｉ＋１．ｊ）は２５から２５−３２＝−７に、
ｆ　（ｉ、ｊ＋１）は３０から３Ｏ−３２＝−２に補正
される。

く本実施例の２値化処理の原理〉 さて本実施例では上記基本処理に加えて、淡い文字が不
鮮明に２値化される点を解決するために、 ■異なる２種の重みマスクＲ＾（ｘ、ｙ）とＲａ（ｘ、
ｙ）を用いて、２種類の平均値ｍＡ（ｉ。

ｊ）とｍ＋（ｉ　、　　ｊ　）を求め、■原稿濃度デー
タよりエツジ部を示すエツジ量β、を求め ■上記エツジ量に応じて、前記平均値ｍＡ（ｉ。

ｊ）とｍ５（ｉ、ｊ）とを所定率で混合して２値化しき
い値ｍ　（ｉ、ｊ）を得、このしきい値を基に２値化を
実行するものである。

ここで、エツジ量Ｉ２．はいわゆる−次元のラプラシア
ン（定数α＝１）として、 β、・］２αｘ　ｆ　（ｉ、　ｊ）−α（ｆ（ｉ−１，
ｊ）＋ｆ（ｉ＋ｆ、ｊ３Ｎ・・・■ （ただしβ、＞Ｋの場合β、＝にとする）である。

又、用いる重みマスクはＲＡ（Ｘ、ｙ）を第３図に示す
物とし、Ｒａ（ｘ、ｙ）を第４図に示すように、１２個
の重みをほぼ等しくしたものと設定する。Ｒａ（ｘ　、
　ｙ　）によって、原稿中の文字部近傍において下地の
レベルをより反映した平均値ｍ５（ｉ、ｊ）が得られ、
従って白地中の文字部のエツジ近傍においては、ｍｅ（
ｉ、ｊ）がｍＡ（ｉ　。

ｊ）に比べてより小さい（白に近い）値を示す為に、該
文字部分を強調して鮮明な２値化が出来る。

従って、上記２種の重みマスクを用いて得られる２種の
平均値ｍＡ、ｍ、の混合処理は、エツジ量４．が大であ
る程ｍ８に近く、逆に４．が小の場合はｍＡに近づくよ
うに制御される・。

本実施例では混合され、２値化しきい値として用いられ
る平均濃度ｍ（ｉ、ｊ）は、 ・・・■ である。

本実施例に用いられる定数αは、大とする程エツジ検出
感度が向上し、定数には大とする程ｍＡとｍｅとからき
めこまかい中間値が得られる。以下の具体例では、α＝
１．に＝１２８とする。

く２値化処理部のハードウェア構成例〉本実施例の２値
化処理部のハードウェア構成例を第５図を用いて詳説す
る。

まず、比較器１０で２値化された２値データはＤタイプ
・フリップフロップ（以下、Ｄ−Ｆ／Ｆ）３１及びライ
ンメモリ２に入力され、順次１０個のＤ　−Ｆ／Ｆ３　
ａ〜３ｊ及びラインメモリｌにシフトすることで、それ
ぞれの出力端子は第３図及び第４図に示す重みマスク領
域のそれぞれの重みに対応する１２個の２値データを同
時に出力可能となる。

この１２の出力を入力する平均濃度演算部８ａ及び８ｂ
は、あらかじめ第３図、第４図に示す重みを用いて式■
に従い平均濃度値ｍ　Ａ＊　ｍ　ｓを演算して格納した
ＲＯＭから成り、ルックアップテーブル変換手法で前述
のｍＡ（ｉ、ｊ）ｍｓ（ｘ、ｊ）が高速に得られるよう
になっている。２種の平均値ｍ＾、ｍｓは、それぞれ混
合部９に入力される。

一方、エツジ量検出部１７は入力データをＤ−Ｆ／Ｆｌ
　６．　１５を用いて遅延保持し、式■に従ってエツジ
！Ｉ２．を演算する、主に加算器で構成される処理部で
ある。同出力つまりエツジ量β、は前記混合部９に入力
され、同温合部９内では式■に従う演算が実行される。

混合部９の出力つまり２値化しきい値としての平均濃度
値ｍ（ｉ、ｊ）は、比較器１０及び誤差演算の為の減算
器１９に入力され、それぞれ２値化と誤差値演算が実行
される。

さて、減算器９から出力される極性付誤差は誤差ＲＯＭ
１２に入力され、該ＲＯＭ内で式■に従い誤差データを
２分し、Ｅ、（ｉ、ｊ＋１）は誤差メモリ１４に入力し
、次ライン２値化まで遅延保持すると共に、Ｅ＋（ｉ　
＋　ｌ　、　ｊ　）は同誤差メモリより既に１ライン分
遅延保持し出力されたＥｚ（ｉ＋１．ｊ）と共に、加算
器１３により入力データｆ　（ｉ＋１．ｊ）を補正する
。補正された入力多値データはＤ−Ｆ／Ｆｉｌでタイミ
ングを合わせて、前述の減算器１９及び比較器１０に入
力され、次画素の２値化が実行される。

上記処理動作は各Ｄ−Ｆ／Ｆに入力される図示しないデ
ータクロックに同期して、入力される多値データの画素
毎に実行される。

〈重みのマスクの他の例〉 中間調部を良好に２値する第１の重みマスクＲ＾及びエ
ツジ部を良好につまり強調して鮮明に２値する第２の重
みマスクＲ８は、上記実施例に限定されることなく、重
みの分布、領域等により多数考えられる。特に、本発明
で特徴的に用いる重みマスクＲｅ（ｘ　、　ｙ　）は、
注目画素位置より離れる程重みを大きくしたり、あるい
は近傍位置の重みをＯとすれば、より効果的である。こ
のような重みマスクの例を第６Ａ図、第６Ｂ図に示す。

く他の混合例〉 ２種の平均値をラプラシアンβ、の量に応じて混合する
他の実施例として、 Ｉ２．の値をしきい値処理して、 β、〉βの時ｍ　（ｉ、ｊ）＝ｍａ（ｉ、ｊ）９、、≦
βの時ｍ　（ｉ、ｊ）＝ｍＡ（ｉ、ｊ）・・・■ とし、２種の平均値を切り換えて用いても良い。

本実施例では混合部９のハードウェアが簡単になるメリ
ットがある。

さらに、前記実施例では２種の重みマスクによる平均値
を混合したが、３種つまり前記実施例の２種の中間に位
置付けられる重みマスクＲｃ（ｘ、ｙ）を用いて、β、
の値に応じて３種を切り変えることも可能である。又、
３種それぞれからアナログ的に混合してｍ（ｉ、ｊ）を
求めることは、よりなだらかに処理を連続させる点にお
いて有利である。

くエツジ量検出の他側〉 前述の実施例では１次元的ラプラシアン演算してβ、を
求めているが、２次元的に求めれば２次元的つまり直交
する両方向の線分をより鮮明に２値化可能である。さら
に、いわゆるエツジ検出の為の公知のマスクは全て適用
が可能である。又画像より得られるエツジ量によらずオ
ペレータの操作（特に、領域指定、モード選択等）に従
って式■を実行可能なことは述べるまでもない。

尚、本実施例は単色処理で述べたが、例えばＲ，Ｇ、Ｂ
、Ｂｘに４色に色分解されたカラー処理時、特にＢ、に
対して適用すれば黒文字のみ強調した２値化画像が得ら
れる。又、色毎に本実施例を適用する場合において、エ
ツジ量検出感度αは他色に比してＢにに対してより大き
く、逆に定数にはＢＫに対してより小さく設定すること
が望ましい。

［発明の効果］ 本発明により、安価で高品位に疑似中間調処理を行って
２値化再生を実現すると共に、ハーフトーン文字を鮮明
に２値化出来る画像処理装置を提供できる。

すなわち、誤差拡散法に比べて演算量が小でかつ高画質
化が可能であり、適応的に文字部等を鮮明に２値化可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の画像処理装置の構成を示すブロック
図、 第２Ａ図〜第２Ｃ図は平均誤差保存法を説明する図、 第３図は平均濃度演算を説明する図、 第４図は本実施例の第２平均濃度演算部で使用される重
みマスクの例を示す図、 第５図は本実施例の２値化処理部のハードウェア構成を
示す図、 第６Ａ図、第６Ｂ図は第２平均濃度演算部で使用される
重みマスクの他側を示す図である。 図中、８ａ・・・第１平均濃度演算部、８ｂ・・・第２
平均濃度演算部、９・・・混合部、１００・・・画像デ
ータ入力部、２００・・・２値化処理部、２００ａ・・
・平均濃度演算処理部、２００ｂ・・・誤差拡散処理部
、３００・・・エツジ量検出部、４００・・・２値化制
御部、５００・・・画像データ出力部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）既に２値化された所定範囲の２値化データに基づ
   く平均値により、多値画像データを２値化する画像処理
   装置であつて、 少なくとも２つの異なる重みマスクにより平均濃度を算
   出する平均濃度算出手段と、 入力画像データからエッジ量を求めるエッジ量算出手段
   と、 該エッジ量に対応して、前記異なる重みマスクにより算
   出された複数の平均値を混合する平均値混合手段とを備
   えることを特徴とする画像処理装置。