JPH0334770A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH0334770A
JPH0334770A JP1169406A JP16940689A JPH0334770A JP H0334770 A JPH0334770 A JP H0334770A JP 1169406 A JP1169406 A JP 1169406A JP 16940689 A JP16940689 A JP 16940689A JP H0334770 A JPH0334770 A JP H0334770A
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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〕 本発明は画像データを多値化の画像データに量子化処理
する画像処理方法に関するものであり、特に誤差拡散法
等入力画像データと出力画像データとの誤差を補正しな
がら量子化を行なう濃度保存型の量子化方法を用いた画
像処理方法に関するものである。
(従来の技術) 従来より、濃度保存型の量子化方法としては、誤差拡散
法、平均誤差最小法等が知られている。
第7図(a)、(b)に誤差拡散法により入力画像デー
タを多値化処理する際のブロック図を示す。多値化(n
値化)部にはn−1個の閾値が用いられる構成となって
おり、これらの閾値とt1〜tn−1と画像データとの
大小を比較して画像のn値化処理を行う。そしてn値化
処理の際発生する誤差(入力画像データとn値化処理後
の出力画像データとの差)は、誤差計算部において計算
され、周囲のまだ2値化が行われていない複数又は単一
の画素に加算され、入力画像と出力画像の濃度の保存が
行なわれる。この種の量子化方法によれば文字等の線画
及び写真等の中間調画像いずれの画像に対しても良好に
再現できるといった長所がある。
(発明が解決しようとしている課題) しかしながら上述の従来例では、n値化のためにn−1
個の閾値t1〜tn−1と画像データを比較している。
この際t、〜jn−1 までが互いに接近した値を持っ
ているために、n値化の結果と原画素の画像データ値と
の誤差が微小になり、誤差が微小になると周囲の画素へ
の誤差拡散が十分に行われないことになる。このため誤
差拡散法による多値化ではなく、単なる多値化と非常に
近い結果となってしまう。
このために原画像がグラデーション(濃度勾配)を持つ
中間調画像の場合は、多値化を行なった際の境界がはっ
きりしてしまい、疑似輪郭が発生して画質が劣化し、時
には誤差拡散法による2値化より悪い画質になってしま
う欠点があった。
さらに疑似輪郭の発生原因としては、n値化の結果をプ
リンタ等に出力する際にも考えられる。
例えばインクジェットプリンタで濃度により、淡いイン
ク、濃いインクというように出力するインクの切り換え
る時に大きな濃度差が発生する。このためにインクの切
り換えに相当する濃度付近で疑似輪郭が発生する。第8
図(a)は誤差拡散法によりn値化を行なった際の処理
結果の一例を示すものであり、誤差の拡散量が少ないた
めはっきりとした境界が現われてしまい、しかも出力“
1゛°と“2”で使用する濃淡インクが異なる場合には
、さらにはっきりとした疑似輪郭が発生するといった欠
点があった。
本発明は上述した従来技術の欠点を除去することを目的
とし、解像度及び階調性共に優れた画像を再現できると
ともに、多値化処理を行った際疑似輪郭の発生を防止し
、更に高画質の画像を再現することができる画像処理方
法を提供するものである。
〔課題を解決するための手段及び作用〕上述した目的を
達成するべく本発明によれば、入力画像データを多値の
画像データに量子化する画像処理方法において、入力画
像データを多値化する際の複数の閾値を周期的に変動さ
せるとともに、入力画像データと多値化後の出力画像デ
ータとの誤差を補正するものである。
又、本発明によれば入力画像データを多値の画像データ
に量子化する画像処理方法において、入力画像データに
ディザ信号なが加算し、ディザ信号が加算された画像デ
ータを複数の閾値と比較し多値化を行なうとともに、入
力画像データと多値化後の出力画像データとの誤差を補
正するものである。
これにより、多値化の際発生する誤差データを補正する
ので解像度及び階調性共に優れた画像を再現できるとと
もに多値化の除用いる複数の閾値を周期的に変動させる
か、若しくは入力画像データにディザ信号を加算した後
多値化を行なうことにより疑似輪郭の発生を防止するよ
うにしたものである。
〔実施例) 以下、図面を参照し本発明の一実施例を詳細に説明する
第1図は本発明の一実施例を示したブロック図である。
1は原稿画像を読取り、8ビツトに量子化されたデジタ
ル画像データを出力する画像入力部である。又、画像入
力部はコンピュータからの画像を入力する構成であって
もよい。画像入力部1によって入力された入力画像デー
タには加算部2でラインバッファ6からの拡散誤差が加
算される。
この拡散誤差は、現在入力している入力画像データ以前
の画素に対し多値化処理を行なった際に発生した誤差で
ある。次に多値化部3において多値化が行なわれる。そ
の結果が最終出力としてレーザビームプリンタ、インク
ジェット、プリンタやモニタ等によって構成される画像
出力部7(出力される。また、この出力は差分針算部4
に送られる。差分針算部4では多値化前の入力画像デー
タと多値化後の出力画像データとの差を計算する。
この計算結果が多値化の際の誤差となる。この誤差は配
分演算部5において、現在処理してい−る画素の周辺画
素に振り分けるデータとして分割される。尚、配分演算
部5では現在処理している画素に近い画素により多くの
誤差が分配される様重み付けが行なわれている。適当な
分割の配分比で分られた拡散誤差データはラインバッフ
ァ6の周辺画素に相当する適当な位置に加算される。最
終的に、注目画素に割り当てられる誤差はこのラインバ
ッファ6において加算され、多値化処理する段階で加算
部2によって誤差の加算が行なわれる。
誤差は当然負の場合もある。
尚、誤差は入力画像データよりも出力画像データが小さ
い時は正のデータであり、逆に入力画像データよりも出
力画像データが大きい時は負のデータとなる。
次に多値化部3について詳細に説明する。第2図は多値
化部の詳細な構成の一実施例を示す図であり、多値化(
n値化)のために11−1〜1l−(n−1)までn−
1個の比較器が用意されている。
比較器11−1〜11(n−1)では、それぞれ入力画
像データと閾値を格納した閾値ROM10−1〜10(
n−1)からの閾値との比較を行ない、画像データが閾
値よりも大きい時は1を又小さい時は0をエンコーダ1
2へ出力する。
エンコーダ12では、比較器11−1〜1l−(n−1
)の比較結果に基づき閾値を越えた比較器がいくつある
か、つまり比較器から出力された1の値がいくつあるか
に基づき多値化の出力を決定する。
閾値ROMl0−1〜10− (n−1)に格納されて
いる閾値データは注目画素(処理中の画素データ)の位
置に応じて定まった値を出力する様になっている。この
ため水平カウンタ8に入力される画素クロックと垂直カ
ウンタ9に入力される水平同期信号(H3YNC)の数
に応じて画素位置を決定し、この水平カウンタ8及び垂
直カウンタ9からの出力が閾値ROMl0−1〜1O−
(n−1)にアドレスデータとして供給される。
第3図(a)にn=4即ち入力画像データを4値化する
際の閾値ROMl0−1〜1o−3に格納されている閾
値データを示す。
尚、ここで入力画像データは8bit(0〜255)に
量子化されたデータとし、多値化処理されて出力される
データは0,80,160゜55の4値のデータとする
。第3図(a)において13に示したXll−X22は
画素の位置を示している。
14.15.16に示したそれぞれの閾値マトリクスは
本実施例では2×2とした。従って水平カウンタ8と垂
直カウンタ9は画素位置を指定するために下位2bit
のみを閾値ROMl0に供給すれば良い事になる。結局
多値化部2では第3図の(b)に示す4種類の内どれか
1つの組合せの閾値を用いる。例えば(20,40,6
0)の閾値が選ばれる画素位置では、4値化誤差拡散処
理結果の濃度が濃くなる可能性が大きく、又、60を越
える入力画像データは3(8bit255)で出力され
るため誤差の拡散量が大きくなる可能性が高い、逆に(
200,220゜240)の閾値が選ばれると処理結果
は薄く出力する傾向が強くなり、又、200未満の入力
画像データは0(8bftO)で出力されるため誤差の
拡散量が大きくなる可能性が高くなる。
この様に閾値を濃度の高い方又は低い方にかたよらせる
ことで単純な3つの閾値例えば(6o。
120.180)を用いて誤差拡散法を行なう場合より
も誤差の拡散量を大きくすることができる。
つまり、本実施例によれば、誤差を補正しない単純なn
(4)値化処理になることを防止することができる。こ
れによりn値化処理後レベルが明確に変化することを防
止でき、疑似輪郭の発生を防止することができる。
しかも本実施例では、閾値を画素位置に応じて周期的に
変化させる様にしている。例えば第3図においてはX1
ll X12. X+2+ X21の順で閾値の濃度レ
ベルを高くしている。従って、この2×2のマトリクス
として考えた場合、閾値が極端に低い濃度や高い濃度に
設定されることなく閾値のバランスをとることができる
。尚、閾値の設定の仕方は前述の実施例に限るものでは
ない。例えば第3図(a)の閾値を用いて4値化処理し
た場合0(8bitO)と3 (8bi t255)の
出力が多くなるが閾値の組合せを仮に(20,50゜8
0)というようにとれば1 (8bit80)や2(8
bit160)が出力される頻度が大きくなる。
つまり、1組の閾値の中でそれぞれのデータ差が小さい
程2値化に近い処理結果となる。
従って、これを利用し原稿が文字等の場合は解像度を向
上させるため1組の閾値中でそれぞれのデータの差が小
さいものを用い、原稿が写真等の場合は階調性を向上さ
せるため、1組の閾値中でそれぞれのデータの差が大き
いものを用いるようにすると、更に画質を向上すること
ができる。
(他の実施例) 第4図は本発明の第2の実施例を示したブロック図であ
る0図中、第1図と同一の構成要素には同一の符号を附
し、その詳細な説明は省略する。
多値化部21は例えば第6図のaに示した3つの閾値を
用い単なる4値化を行なう。この4値化を行う際のデー
タには多値化処理を行う前に第2加1部20においてデ
ィザ信号が加えられている。第2加算部20にはディザ
ROM19の出力が与えられており、水平カウンタ17
、垂直カウンタ18により注目画素位置をカウントした
位置情報がディザROMにアドレスとして与えられる。
それぞれのカウンタは画像クロック及び水平同期信号)
ISYNCに基づいてカウントされる。ディザROM1
9のデータ内容の例を第5図(a)に示す、この場合多
値化部31の閾値が第6図aであれば第1の実施例と全
く同じ結果が得られる。
又第6図のa (20,40,60)を〔20゜50.
80)のようにすれば多値化の際に、0゜3の出力のほ
かに1.2の出力頻度が高くなる。
このディザROM19と多値化部31の閾値の組合せに
より出力に対する効果を変えることができる。つまり画
像出力部7が、表示装置か、レーザビームプリンタか或
いはLBP、インクジェットプリンタかに応じて前述し
た組み合わせを任意に設定でき、出力装置に応じた画像
処理を行なうことができる。例えば第5図(b)と第6
図すの組合せでは、4値化した際に、“O”、“1”“
2′、“3”の出現頻度をかたよらせなくすることがで
き、又第5図(C)と第6図すの組合せでは0”、″3
”の出現頻度を低くし、“1”、“2“の出現頻度を高
くすることができる。これは、第5図(b)のディザ信
号の方が第5図(c)のディザ信号に比べ振れ幅が大き
いためである。
このディザ信号の振幅が大きいほど第8図(b)に示し
た疑似輪郭防止幅が大きくなり、疑似輪郭の発生を防止
することができる。一方、この場合再生画像にノイズが
発生するが、ノイズの発生を抑えるにはディザ信号の振
幅が小さいものを用いればよい。
つまり、出力装置の特徴に応じ疑似輪郭の目立ちやすい
出力装置に対しては第5図(b)に示したディザ信号の
振幅が大きいものを用い、疑似輪郭の目立ちにくい出力
装置に対しては第5図(C)に示したディザ信号の振幅
が小さいものを用いることにより、ノイズ感のない画像
を得ることができる。
前述説明した実施例では第4図(B)の部分にディザ信
号を付加したが、又、第5図(A)の位置に入れる事も
可能である。この場合には、誤差拡散法における濃度保
存という点から、加えるディザROMの値は正負両方の
値をとり、その合計がOとなる事が望ましいのは容易に
考察できる。
さらに本発明においては、ディザROMや閾値ROMの
大きさくサイズ〉を限定するものではない。
又、本実施例では入力画像データが1つの場合を説明し
たが、このデータをR,G、83つに増やすことにより
本発明はカラー画像にも適用することができる。
以上説明したように本実施例によれば、多値化のIl!
J社閾値や入力画像データ等を操作する事により、誤差
拡散の多値化結果にバラツキ効果を持たせて、疑似輪郭
防止に役立たせる事が可能である。
さらに閾値ROMやディザROMの閾値のとり方により
、誤差拡散特有のテクスチャー構造の出現防止の効果も
生じる。
(発明の効果) 以上説明した如く本発明によれば、解像度及び階調性共
に優れた画像を再現できるとともに、多値化処理を行な
った際、疑似輪郭の発生をも防止でき、高画質の画像を
再現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、 第2図は多値化部の詳細な構成を示した図、第3図は多
値化閾値マトリクスを示した図、第4図は本発明の第2
の実施例を示したブロック図、 第5図は第2の実施例で用いられるディザ信号を示した
図、 第6図は第2の実施例で用いられる多値化閾値を示した
図、 第7図(a)、第7図(b)は一般的な多値の誤差拡散
l去を説明するための図、 第8図は従来の多値化処理結果と本実施例の多値化処理
結果を示した図である。 図中1は画像入力部、2は加算部、3は多値化部、4は
差分針算部、5は配分演算部、6はラインバッファ、7
は画像出力部、8は水平カウンタ、9は垂直カウンタ、
10−1〜1O−(n −1〉は閾値ROM、11−1
〜11 (n−1)は比較器、12はエンコーダ、17
は水平カウンタ、18は垂直カウンタ、19はディザR
OM、20は加算部、21は多値化部である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力画像データを多値の画像データに量子化する
    画像処理方法において、 入力画像データを多値化する際の複数の閾値を周期的に
    変動させるとともに、入力画像データと多値化後の出力
    画像データとの誤差を補正することを特徴とする画像処
    理方法。
  2. (2)入力画像データを多値の画像データに量子化する
    画像処理方法において、 入力画像データにディザ信号を加算し、ディザ信号が加
    算された画像データを複数の閾値と比較し多値化を行う
    とともに、入力画像データと多値化後の出力画像データ
    との誤差を補正することを特徴とする画像処理方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0831449A3 (en) * 1996-09-20 1998-04-22 Pioneer Electronic Corporation Drive apparatus for self light emitting display unit

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