JPH04265072A

JPH04265072A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH04265072A
Application number: JP3025967A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Yamamoto; 邦浩山本; Yuichi Sakauchi; 祐一坂内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-02-20
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1992-09-21

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置に関し、例
えば、多値（階調）画像データを２値化して出力する画
像処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置においては、多値画
像データを２値化する手段としてデイザ法があつた。通
常、デイザ法ではｍ×ｎ（ｍ，ｎは自然数）のデイザマ
トリクスを用意し、多値データを対応するマトリクス要
素中の閾値と比較して２値判定を行ないｍ×ｎの２値化
ブロツクを形成し、これによつて疑似的に中間調画像を
再現するものである。しかしながら、デイザ法において
は、表現できる階調数はｍ×ｎ＋１に限られるため、解
像度に関しては良好とはいえなかつた。

【０００３】このデイザ法に対して、１９７５年にフロ
イドとスタインバーグにより“　Ａｎ　Ａｄｏｐｔｉｖ
ｅ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　Ｓｐａｔｉａｌ　Ｇ
ｒａｙｓｃａｌｅ　”ＳＩＤ　　ＤＩＧＥＳＴという論
文の中で提案された誤差拡散法は、解像度、階調共にデ
イザ法より優れた手法であり最近特に注目されている手
法である。この誤差拡散法は、固定の閾値で２値化を行
ない、着目画素濃度を８ビツトで表現したとき、２値化
結果が１（黒）の場合２５５、０（白）の場合０）との
差を新たな誤差として着目画素周辺の未処理領域に拡散
させる処理であり、大域的に原画像の濃度を保存すると
いう特性を有する。しかしながら、現実には、図８に示
すように、プリンタの階調特性が非線形であつて、高濃
度部で階調を再現することが困難であるため、２値化の
前に原画像全体の濃度が下がるようにγ補正を行なうの
が一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、こ
のγ補正の併用による誤差拡散法においては、高濃度部
での階調は再現されるものの、補正を強く掛けるほど低
濃度部での階調再現性が劣化するという欠点があり、原
理的には連続した階調表現が可能であるという誤差拡散
法の特徴を生かすことができなかつた。γ補正は、例え
ば、図９（画像が１６階調で表現されている場合）に示
すグラフの如く行なわれるのであるが、原濃度０〜４の
範囲の画素は全て濃度０に変換されてしまうため、上記
範囲の階調性は全く失われてしまうという欠点があつた
。

【０００５】本発明は、上記従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、全濃度領域
において原画像が持つていた階調性を良好に再現するこ
とができる画像処理装置を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、本発明に係る画像処理装置は、入
力した多値の濃度データを２値化して、該２値化したデ
ータを２値データとして出力する画像処理装置において
、複数の２値データを記憶する記憶手段と、前記記憶手
段で記憶した複数の２値データに基づいて平均濃度を算
出する算出手段と、前記算出手段で算出した平均濃度を
注目画素の濃度データに対応する所定の階調特性に基づ
いて補正する補正手段と、前記補正手段で補正した平均
濃度に基づいて誤差を算出し、該算出した誤差を前記注
目画素以降の未２値化画素の濃度データに配分する誤差
配分手段と、前記誤差配分手段により配分された前記注
目画素以前の画素から得た誤差と前記注目画素の濃度デ
ータとを加算したデータと、前記平均濃度を閾値として
２値化する２値化手段とを備えることを特徴とする。

【０００７】

【作用】かかる構成によれば、記憶手段は複数の２値デ
ータを記憶し、算出手段は記憶手段で記憶した複数の２
値データに基づいて平均濃度を算出し、補正手段は算出
手段で算出した平均濃度を注目画素の濃度データに対応
する所定の階調特性に基づいて補正し、誤差配分手段は
、補正手段で補正した平均濃度に基づいて誤差を算出し
、算出した誤差を注目画素以降の未２値化画素の濃度デ
ータに配分し、２値化手段は、前記誤差配分手段により
配分された前記注目画素以前の画素から得た誤差と前記
注目画素の濃度データとを加算したデータと、平均濃度
を閾値として２値化する。

【０００８】

【実施例】以下に、添付図面を参照して、本発明にかか
わる好適な実施例を詳細に説明する。＜第１の実施例＞図１は本発明に係る画像処理装置の第
１の実施例の構成を示すブロツク図である。以下、順に
構成要素を説明する。

【０００９】１００は本装置に入力されるデータ線で、
８ビツト（２５６階調）の濃度を表わすデジタルデータ
が入力される。２００は２値化されたデータを出力する
データ線を示している。１は本実施例の２値化回路、２
は本実施例の平均濃度算出回路、そして、３は本実施例
の平均濃度補正回路をそれぞれ示している。また４００
，５００，６００はデータ線をそれぞれ示している。

【００１０】上記構成による動作として、２値化回路１
は、データ線１００から前述した８ビツトで表わされる
デジタルデータを、平均濃度算出回路２及び平均濃度補
正回路３からの情報に従つて２値化し、その結果の１（
黒）または０（白）をデータ線２００へ出力する。平均
濃度算出回路２は、注目画素の周囲の２値化済の画素か
らなる領域を参照し、この領域内の各画素に対応する重
みマスクで重み付けした平均濃度を算出し、データ線５
００へ出力する。平均濃度補正回路３は、階調を示すデ
ジタルデータ（データ線１００）、２値化済の平均濃度
データ（データ線５００）に基づいて補正平均濃度を算
出し、データ線４００へ出力する。

【００１１】以上の構成からなる本実施例の詳細を図面
を用いながら説明する。図２は図１に示す２値化回路１
の具体的な構成の一例を示すブロツク図、図３は注目画
素と誤差を配分する画素との関係を示す図、そして、図
４は図２による誤差配分制御回路１６の構成を示すブロ
ツク図である。図２において、１１ａ〜１１ｄはデータ
をラツチするフリツプフロツプ（以下「Ｆ／Ｆ」という
）、１２ａ〜１２ｄは加算器、１３は１ライン遅延用の
ラインメモリである。また１４は比較器、１６は誤差配
分制御回路をそれぞれ示している。

【００１２】この２値化回路１における動作を説明する
。まず、データ線１００を介して入力したデータ（注目
画素位置（ｉ，ｊ）　に対応する原画像濃度データ）は
、当該画素位置に配分される誤差の総和と加算器１２ｄ
で加算され、その値が信号線３００を介して比較器１４
と誤差配分制御回路１６へ出力される。そして比較器１
４では、信号線３００上のデータと平均濃度算出回路２
よりの閾値となるデータ（信号線５００）との比較を行
ない、データ線３００上のデータが閾値より大きければ
１（黒）、小さければ０（白）を信号線２００に出力す
る。

【００１３】次に、誤差配分制御回路１６では、原画像
濃度に配分誤差を加えた補正濃度信号３００と、注目画
素周辺の２値データによる補正された平均濃度（平均濃
度補正回路３からの信号４００）との差分が誤差として
計算され、周囲の画素に配分する誤差量１６０〜１９０
を制御する。誤差量信号１６０〜１９０は第３図に示す
ように注目画素位置を（ｉ，ｊ）　としたとき、その周
囲画素（ｉ−１，ｊ＋１）　，（ｉ，ｊ＋１）　，（ｉ
＋１，ｊ＋１）　，（ｉ＋１，ｊ）　に既に配分された
誤差量と加算器１２ａ〜１２ｄで加算される。またここ
では誤差を配分する画素数を注目画素の周囲４画素とし
ているが、これに限るものではなく、上記と同様の考え
方によつて容易に増減できる。

【００１４】ここで、誤差配分制御回路１６の詳細を図
４に示し、以下に説明する。図中、１６１は減算器、１
６５ａ〜１６５ｄは所定の乗算を行なう乗算器である。減算器１６１では、原画像濃度に配分誤差を加えた補正
濃度の信号３００と注目画素周辺の２値化済画素の平均
濃度である平均濃度補正回路３からの進行４００との差
分（信号３００−信号４００）が算出され乗算器１６５
ａ〜１６５ｄへ出力される。ここで乗算器１６５ａ〜１
６５ｄは、第３図に示すように注目画素（ｉ，ｊ）　に
対して各々ｗ１〜ｗ４の重みをもつ周辺画素（ｉ，ｊ−
１，ｊ＋１）　，（ｉ，ｊ＋１）　，（ｉ＋１，ｊ＋１
）　，（ｉ＋１，ｊ）　に対応していて、重みに応じて
下に示すような乗算を行なつて信号線１６０，１７０，
１８０、及び１９０へ結果を出力する。乗算は、例えば
、

【００１５】

【数１】

【００１６】の如く行なう。図５は注目画素と平均濃度
を算出するための画素との関係を示す図であり、図６は
本実施例における平均濃度算出回路２の構成を示すブロ
ツク図である。図６において、２２は加算器、２３は１
ライン遅延用のラインメモリ、２５ａ〜２５ｅは入力デ
ータに対してある定数を乗ずる乗算器、２６ａ〜２６ｅ
はデータをラツチするＦ／Ｆをそれぞれ示している。

【００１７】本回路においては、まず２値化されたデー
タ（“黒”＝１ｏｒ“白”＝０）がデータ線２００を介
してラインメモリ２３とＦ／Ｆ２６ｄへ入力される。図
５に示すように注目画素を（ｉ，ｊ）　としたとき、Ｆ
／Ｆ２６ａ〜２６ｅには順に（ｉ，ｊ−１），（ｉ−１
，ｊ−１）　，（ｉ−２，ｊ−１）　，（ｉ−１，ｊ）
　および（ｉ−２，ｊ）の位置に対応する２値化済デー
タ（“黒”＝１ｏｒ“白”＝０）が格納されており、こ
れらのデータが乗算器２５ａ〜２５ｅで重み付けされ加
算器２２への入力となる。ここで、周辺画素に対する重
みは、図５に示すように、

【００１８】

【数２】

【００１９】が加算器２２への出力となる。この加算器
２２からの出力（信号線５００）は、平均濃度補正回路
３への入力となると同時に、２値化回路１で２値化する
時の閾値となる。この値は注目画素の周囲の２値化済平
均濃度であつて、注目画素周辺の画像の濃度の状態を示
すものである。本実施例では閾値を算出するために注目
画素の周囲の２値化済画素を５画素としたが、これに限
られるものでなく容易に増減できるものである。

【００２０】図７は本実施例における平均濃度補正回路
３の構成を示すブロツク図であり、図１０は本実施例に
おける「黒濃度」テーブルの一部を説明する図である。同図において、６１はＬＵＴ（ルツクアツプテーブル）
で、０〜２５５の各濃度値に応じた「黒」濃度レベルが
格納されている。６２は乗算器を示し、６３は所定の除
算を行なう除算器を示している。

【００２１】ここで、「黒」濃度レベルという言葉の意
味を説明する。通常、０〜２５５の範囲の値をもつ階調
画像を上述した２値化回路で２値化する場合、出力０（
白）の濃度レベルを０、出力１（黒）の濃度レベルを２
５５とするのが一般的である。ところが、図８に示すよ
うに、実際のプリンタは非線形の階調特性を有し、周囲
に黒画素が多い場合と少ない場合とでは１個の黒画素が
周囲の濃度に及ぼす影響の度合いが異なる。即ち、前者
の場合においては、１個の画素が白黒どちらであつても
、着目画素周辺を大局的に見た場合の濃度は大きな差異
を生じないが、後者の場合では濃度に大きな影響を及ぼ
す。従つて黒画素の濃度レベルを一律２５５としてしま
うべきではなく、画像の濃度に応じて濃度が低い場合に
は黒画素の濃度レベルを高くするのがよい。こうして通
常の平均濃度を用いる方法に比べて閾値を高くし、かつ
負の発生誤差を大きくすることにより、黒画素の発生を
抑えることができ、プリンタの特性に合わせたγ補正が
可能となる。この考えに基づいて出力プリンタの特性に
あわせて算出した黒画素の濃度レベルを、ここでは「黒
」濃度レベルと呼ぶ。図１０に、「黒」濃度テーブルの
具体例の一部を示す。例えば原画像濃度１の画素を２値
化する場合周囲画素の２値化済平均濃度が３５であつた
とすると、従来方式では閾値を３５として０（白）と判
定し、発生誤差＝１−３５＝−３４の誤差が周囲誤差に
拡散されるが、本方式では図１０のテーブルを参照する
ことにより平均濃度を、平均濃度＝３５×１４１６／２
５５＝１９４とすることにより、発生誤差＝１−１９４
＝−１９３と、約６倍の負誤差が発生するため、大局的
には黒画素の数が約１／６になり、濃度を下げることが
できる。（従来方式では２値化前のγ補正により、濃度
０の画素として扱われてしまうため原濃度０の画素と区
別できず、全く階調が再現されない。）全濃度に対し、
同様に処理を行なうことでγ補正が実現できる。また、
テーブルの値を変更することにより、どのようなプリン
タに対してもその特性に応じた最適なγ補正が可能であ
る。

【００２２】さて、図７において、ＬＵＴ６１は、原画
像濃度（信号線１００）に応じた「黒」濃度レベルの積
を算出し、信号線１２０を通して除算器６３に出力する
。除算器６３は入力信号を２５５で割つた値を信号線４
００へ出力する。即ち、本平均濃度補正回路２は、（平
均濃度）×（「黒」濃度レベル／２５５）を、黒画素の
発生を抑える、即ち、プリンタの特性を考慮したγ補正
を行うための情報として、２値化回路１へ出力する。

【００２３】本構成の回路により、低濃度部での階調性
を損なうことなく、出力プリンタの特性に合わせたγ補
正を行なうことが可能となる。さて、本実施例では画像
データはモノクロとしたが、例えばＹ（イエロー），Ｍ
（マゼンタ），Ｃ（シアン）、及びＫ（黒）からなるカ
ラー画像データに対してもＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各々のデー
タに対して本実施例を適用することができ本発明の効果
を損なうものではない。＜第２の実施例＞さて、前述した第１の実施例では、平
均濃度補正回路３で求める補正濃度を濃度を表す入力デ
ータと平均濃度算出回路２で算出された平均濃度とによ
り求めていたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、補正濃度を平均濃度算出回路で求める黒画数と平均
濃度とにより求めても良い。

【００２４】図１１は本発明に係る画像処理装置の第２
の実施例の構成を示すブロツク図である。同図において
、９１０は本装置に入力されるデータ線で、８ビツト（
２５６階調）の濃度を表わすデジタルデータが入力され
る。９２０は２値化されたデータを出力するデータ線を
示している。９０１は本実施例の２値化回路、９０２は
本実施例の平均濃度算出回路、そして、９０３は本実施
例の平均濃度補正回路をそれぞれ示している。また９４
０，９５０，９６０はデータ線をそれぞれ示している。

【００２５】上記構成による動作として、２値化回路９
０１は、データ線９１０から前述した８ビツトで表わさ
れるデジタルデータを、平均濃度算出回路９０２及び平
均濃度補正回路９０３からの情報に従つて２値化し、そ
の結果の１（黒）または０（白）をデータ線９２０へ出
力する。平均濃度算出回路９０２は、注目画素の周囲の
２値化済の画素からなる領域を参照し、この領域内の各
画素に対応する重みマスクで重み付けした平均濃度を算
出し、データ線９５０へ出力し、また前記参照領域内の
黒画素の数を計数し、データ線９６０へ出力する。平均
濃度補正回路９０３は、２値化済の平均濃度データ（デ
ータ線９５０）及び黒画素数のデータ（データ線９６０
）に基づいて補正平均濃度を算出し、データ線９４０へ
出力する。

【００２６】以上の構成からなる本実施例の詳細を図面
を用いながら説明する。尚、以下の説明で第１の実施例
と同様の図を参照する場合には、説明を省略する。特に
、２値化回路９０１については、第１の実施例の２値化
回路１と同様の構成及び機能を有しているため、説明を
省略する。図１２は本実施例における平均濃度算出回路
９０２の構成を示すブロツク図である。図１２において
、９２２ａ，９２２ｂは加算器、９２３は１ライン遅延
用のラインメモリ、９２５ａ〜９２５ｅは入力データに
対してある定数を乗ずる乗算器、９２６ａ〜９２６ｅは
データをラツチするＦ／Ｆをそれぞれ示している。

【００２７】本回路においては、まず２値化されたデー
タ（“黒”＝１ｏｒ“白”＝０）がデータ線９２０を介
してラインメモリ９２３とＦ／Ｆ９２６ｄへ入力される
。図５に示すように注目画素を（ｉ，ｊ）　としたとき
、Ｆ／Ｆ９２６ａ〜９２６ｅには順に（ｉ，ｊ−１），
（ｉ−１，ｊ−１）　，（ｉ−２，ｊ−１）　，（ｉ−
１，ｊ）　および（ｉ−２，ｊ）の位置に対応する２値
化済データ（“黒”＝１ｏｒ“白”＝０）が格納されて
おり、これらのデータが乗算器９２５ａ〜９２５ｅで重
み付けされ加算器９２２ａへの入力となる。ここで、周
辺画素に対する重みは、図５に示すように、

【００２８】

【数３】

【００２９】が加算器２２ａへの出力となる。この加算
器２２ａからの出力（信号線５００）は、閾値設定回路
３への入力となる。この値は注目画素の周囲の２値化済
平均濃度であつて、注目画素周辺の画像の濃度の状態を
示すものである。また、Ｆ／Ｆ９２６ａ〜９２６ｅのデ
ータは加算器９２２ｂにも入力される。加算器９２２ｂ
への入力には重み付けがなされないため、信号線６００
には注目画素周囲の参照領域内の黒画素の個数が現れる
。これは後述する平均濃度補正回路９０３に入力されて
、平均濃度を補正する目的に用いられる。

【００３０】本実施例では、閾値を算出するために注目
画素の周囲の２値化済画素を５画素としたが、これに限
られるものでなく容易に増減できるものである。図１３
は第２の実施例による「黒」濃度テーブルの一部を説明
する図である。第２の実施例による平均濃度補正回路９
０３の構成は、第１の実施例の図７と同様のために説明
を省略するが、使用するデータは異なるため、この点に
ついて以下に説明する。また、各ユニツトの番号は、図
示せぬが、図７で用いた番号にダツシユを付加して説明
する。本実施例において、平均濃度補正回路９０３の入
力データは、データ線９５０及び９６０よりの平均濃度
と黒画素数である。

【００３１】例えば、原画像濃度１の画素を２値化する
場合周囲画素の２値化済平均濃度が３５であつたとする
と、従来方式では閾値を３５として０（白）と判定し、
発生誤差＝１−３５＝−３４の誤差が周囲誤差に拡散さ
れるが、本方式では図１３のテーブルを参照することに
より平均濃度を、平均濃度＝３５×１２７２／２５５＝
１７４とすることにより、発生誤差＝１−１７４＝−１
７３と、約５倍の負誤差が発生するため、大局的には黒
画素の数が約１／５になり、濃度を下げることができる
。従来方式では、２値化前のγ補正により、濃度０の画
素として扱われてしまうため、原濃度０の画素と区別で
きず、全く諧調が再現されない。全濃度に対し、同様に
処理を行うことで、γ補正が実現できる。　　また、テ
ーブルの値を変更することにより、どの様なプリンタに
対してもその特性に応じた最適なγ補正が可能である。

【００３２】第１の実施例の図７と照らし合わせると、
第２の実施例では、ＬＵＴ６１’は、黒画素数（信号線
９６０）に応じた「黒」濃度レベルを信号線１１０’に
出力する。乗算器６２’は、平均濃度と「黒」濃度レベ
ルとの積を算出し、信号線１２０’を通して、除算器６
３’に出力する。除算器６３’は入力信号を２５５で割
つた値を信号線４００へ出力する。即ち、本平均濃度補
正回路９４０は、（平均濃度）×（「黒」濃度レベル／
２５５）を２値化のための閾値として２値化回路９０１
へ出力する。

【００３３】本構成の回路により、低濃度部での階調性
を損なうことなく、出力プリンタの特性に合わせたγ補
正を行うことができる。（第２の実施例の変形例）さて、第２の実施例では、平
均濃度と黒画素数とを別々に算出したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、回路構成を簡単にするため
、黒画素数を算出しないで、平均濃度を黒画素数の代わ
りに用いても良い。

【００３４】図１４は第２の実施例の変形例による平均
濃度補正回路の構成を示すブロツク図である。平均濃度
補正回路９０３は、図１４に示すように、ＬＵＴを１個
用いることで構成できる。ＬＵＴには、周囲画素の平均
濃度に対応した補正平均濃度が格納される。図１５にこ
の濃度補正テーブルの具体例の一部を示す。この方式に
よれば、例えば、着目画素の濃度が１で２値化済平均濃
度が５であつたとすると、従来方式では、発生誤差＝１
−５＝−４の誤差が周辺画素に拡散されるところを、ま
ず補正テーブルを参照することにより、平均濃度＝２７
として、発生誤差＝１−２７＝−２６と、約６倍の負誤
差が発生するため、大局的には黒画素の数が約１／６に
なり、濃度を下げることができる。

【００３５】また、第２の実施例では、画像データはモ
ノクロとしたが、例えば、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼン
ダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラツク）からなるカラー画
像データに対してもＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各々のデータに対
して本実施例を適用することができる本発明の効果を損
なうものではない。以上説明したように、第２の実施例
によれば、いかなる階調性を有するプリンタにおいても
低濃度領域の階調性を劣化させることなくγを補正でき
るため、高品位な再生画像を得ることができる。＜第３の実施例＞第１の実施例では、平均濃度を、２値
化時の閾値として、及び、誤差配分に係わるデータとし
て扱つていたが、第３の実施例では、平均濃度は飽くま
でも閾値を算出するためのデータとして扱い、このとき
、注目画素の濃度により階調特性が決定する。

【００３６】図１６は本発明に係る画像処理装置の第３
の実施例の構成を示すブロツク図である。同図において
、１１００は本装置に入力されるデータ線で、８ビツト
（２５６階調）の濃度を表わすデジタルデータが入力さ
れる。１２００は２値化されたデータを出力するデータ
線を示している。１００１は本実施例の２値化回路、１
００２は本実施例の平均濃度算出回路、そして、１００
３は本実施例の閾値設定回路をそれぞれ示している。また１４００，１５００はデータ線をそれぞれ示してい
る。

【００３７】上記構成による動作として、２値化回路１
００１は、データ線１１００から前述した８ビツトで表
わされるデジタルデータを閾値設定回路１００３からの
情報に従つて２値化し、その結果の１（黒）または０（
白）をデータ線１２００へ出力する。平均濃度算出回路
１００２は、注目画素の周囲の２値化済の画素からなる
領域を参照し、この領域内の各画素に対応する重みマス
クで重み付けした平均濃度を算出し、データ線１５００
へ出力する。閾値設定回路１００３は、入力されたデー
タ（データ線１１００）及び２値化済みの平均濃度デー
タ（データ線１５００）に基づいて２値化閾値を算出し
、データ線１４００へ出力する。

【００３８】以上の構成からなる本実施例の詳細を図面
を用いながら説明する。尚、以下の説明で第１の実施例
と同様の図を参照する場合には、説明を省略する。図１
７は図１６に示す２値化回路１００１の具体的な構成の
一例を示すブロツク図である。２値化回路１００１の構
成については、図２と殆ど同様のため、同様の番号にダ
ツシユを付しており、特に、異なる点は、比較器１４’
で比較するデータが、第１の実施例のように平均濃度を
用いるのでは無く、閾値設定回路１００３からの閾値の
データを使用している点にある。比較器１４’の全体的
な動作は、図２と同様であるため、全体の説明は省略す
る。

【００３９】２値化回路１００１の誤差配分制御回路１
６の動作としては、原画像濃度に配分誤差を加えた補正
濃度信号３００’と、注目画素周辺の２値データの平均
濃度である閾値設定回路１００３からの信号（データ線
１４００）との差分が誤差として計算され、周囲の画素
に配分する誤差量１６０’〜１９０’を制御する。誤差
量信号１６０’〜１９０’は、図３に示すように、注目
画素位置を（ｉ，ｊ）としたとき、その周囲画素（ｉ−
１，ｊ＋１），（ｉ，ｊ＋１），（ｉ＋１，ｊ＋１），
（ｉ＋１，ｊ）に既に配分された誤差量と加算器１２ａ
’〜１２ｄ’で加算される。またここでは誤差を配分す
る画素数を注目画素の周囲４画素としているが、これに
限定されるものでは無く、上記と同様に増減可能である
。誤差配分制御回路１６’の詳細は、図１と同様のため
、説明を省略する。

【００４０】また、平均濃度算出回路１００２，閾値設
定回路１００３の構成及び機能は、第１の実施例の図１
で説明した平均濃度算出回路２，平均濃度補正回路３と
同様のため、説明を省略する。以上説明したように、第
３の実施例によれば、いかなる階調特性を有するプリン
タにおいても、低濃度領域の階調性を劣化させることな
くγ補正できるため、高品位な再生画像を得ることがで
きる。＜第４の実施例＞第３の実施例では、階調特性の決定を
注目画素の濃度に基づいていたが、第４の実施例では、
２値化済みの周辺画素の黒画素数に基づいている。

【００４１】図１８は本発明に係る画像処理装置の第４
の実施例の構成を示すブロツク図である。同図において
、２１００は本装置に入力されるデータ線で、８ビツト
（２５６階調）の濃度を表わすデジタルデータが入力さ
れる。２２００は２値化されたデータを出力するデータ
線を示している。２００１は本実施例の２値化回路、２
００２は本実施例の平均濃度算出回路、そして、２００
３は本実施例の閾値設定回路をそれぞれ示している。また２４００，２５００，２６００はデータ線をそれぞ
れ示している。

【００４２】上記構成による動作として、２値化回路２
００１は、データ線２１００から前述した８ビツトで表
わされるデジタルデータを、後述の閾値設定回路２００
３からの情報を元に２値化し、その結果の１（黒）また
は０（白）をデータ線２２００へ出力する。平均濃度算
出回路９０２は、注目画素の周囲の２値化済の画素から
なる領域を参照し、この領域内の各画素に対応する重み
マスクで重み付けした平均濃度を算出し、データ線２５
００へ出力し、また前記参照領域内の黒画素の数を計数
し、データ線２６００へ出力する。閾値設定回路２００
３は、２値化済の平均濃度データ（データ線２５００）
及び黒画素数のデータ（データ線２６００）に基づいて
２値化閾値を算出し、データ線２４００へ出力する。

【００４３】以上の構成からなる本実施例の詳細を図面
を用いながら説明する。尚、以下の説明で第２の実施例
と同様の図を参照する場合には、説明を省略する。特に
、平均濃度算出回路２００２，閾値設定回路２００３に
ついては、それぞれ第２の実施例の平均濃度算出回路９
０２，平均濃度補正回路９０３と同様の構成及び機能を
有し、また２値化回路２００１については、第３の実施
例の２値化回路１００１と同様の構成及び機能を有して
いるため、詳細な説明を省略する。

【００４４】特に、閾値設定回路２００３は、構成とし
ては図７と同様であるが、ＬＵＴに入力されるデータが
平均濃度算出回路２００２よりの黒画素数のデータであ
る点に差異がある。従つて、第４の実施例によれば、い
かなる階調特性を有するプリンタにおいても、低濃度領
域の階調性を劣化させることなく、γを補正できるため
、高品位な再生画像を得ることができる。

【００４５】さて、第４の実施例による変形例は、第２
の実施例の変形例と同様のため、説明を省略する。＜第５の実施例＞第５の実施例では、配分誤差を補正し
て出力機器の階調を制御する方法に基づいている。

【００４６】図１９は本発明に係る画像処理装置の第５
の実施例の構成を示すブロツク図である。同図において
、３１００は本実施例の装置に入力されるデータ線で、
８ビツト（２５６階調）の濃度を表すデジタルデータが
入力される。３２００は２値化されたデータを出力する
データ線を示している。３００１は２値化回路を示し、
３００２は誤差算出回路を示している。

【００４７】２値化回路３００１は、データ線３１００
から８ビツトで表されるデータを後述する誤差算出回路
３００２からの情報を元に２値化し、その結果１（黒）
または０（白）をデータ線２００へ出力する。誤差算出
回路３００２は、階調を表す入力データ（データ線３１
００）、２値化済みの出力データ（データ線３２００）
そして補正済みの入力データ（データ線３３００）に基
づいて注目画素を２値化した際に発生する２値化誤差を
算出して、データ線３４００に出力する。

【００４８】以上の構成からなる本実施例の詳細を以下
に説明する。図２０は図１９に示す２値化回路３００１
の具体的な構成例を示すブロツク図である。本実施例の
２値化回路３００１では、前述した第１の実施例と同様
のユニツトに対し、同一番号にツーダツシユを付した番
号を与えている。２値化回路３００１は、まずデータ線
３１００を介して入力したデータ（注目画素位置（ｉ，
ｊ）に対する原画像濃度データ）は、当該画素値に配分
される誤差の総和と加算器１２ｄ”で加算され、その値
は信号線３３００を介して誤差算出回路３００２と比較
器１４”とに出力される。そして比較器１４”では、信
号線３３００上のデータと信号線３５００からの２値化
閾値Ｔ（Ｔは所定値）との比較を行い、データ線３３０
０上のデータが閾値Ｔより大きければ“１”、小さけれ
ば“０”を信号線３２０に出力する。

【００４９】次に、誤差配分制御回路１６”では、誤差
算出回路３００２よりの発生誤差（信号線４００）を元
に、周囲の画素に配分する誤差量（誤差量信号１６０”
〜１９０”）を制御する。誤差量信号１６０”〜１９０
”は、図３に示すように（第１の実施例と同様）、注目
画素位置を（ｉ，ｊ）としたとき、その周辺画素（ｉ−
ｊ，ｊ＋１），（ｉ，ｊ＋１），（ｉ＋１，ｊ＋１），
（ｉ＋１，ｊ）に、それぞれ図に示す重みＷ１，Ｗ２，
Ｗ３，Ｗ４により重み付けされ、既に配分された誤差量
と加算器１２ａ”〜１２ｄ”で加算される。またここで
は誤差を配分する画素数を注目画素の周囲４画素として
いるが、これに限定されるものではなく、上記と同様に
増減可能である。

【００５０】ここで、誤差配分制御回路１６”の詳細な
構成を図２１に示し、以下に説明する。同図において、
３１６５ａ〜３１６５ｄは、図３に示すように、注目画
素（ｉ，ｊ）に対して各々Ｗ１〜Ｗ４の重みを持つた周
辺画素（ｉ−ｊ，ｊ＋１），（ｉ，ｊ＋１），（ｉ＋１
，ｊ＋１），（ｉ＋１，ｊ）に対応しており、重みに応
じて以下の乗算を行い、信号線１６０”，１７０”，１
８０”及び１９０”へ結果を出力する。乗算は、例えば
、

【００５１】

【数４】

【００５２】のごとく行う。図２２は第５の実施例によ
る誤差算出回路３００２の構成を示すブロツク図である
。同図において、３０５１はＬＵＴで、０〜２５５の各
濃度値に応じた「黒」濃度レベルが格納されている。３０５２は減算器を示し、３０５３はセレクタを示して
いる。本実施例でも第１の実施例と同様に約６倍の負誤
差が生じ、大局的には黒画素の数が約１／６になり、濃
度を下げることができる。

【００５３】さて、図２２において、ＬＵＴ３０５１は
、原画像濃度（信号線３１００）に応じた「黒」濃度レ
ベルを信号線３１１０に出力する。減算器３０５２は、
補正済みの画像濃度（信号３３００）と信号３１１０と
の差分（信号３３００−信号３１１０）を算出し、信号
線３１２０を通つてセレクタ３０５３に出力する。セレクタ３０５３は、２値信号３２００が“１”、即ち
、２値化の結果が黒であれば、上述のようにして算出し
た誤差（信号線３１２０からの入力）を信号線３４００
へ、また“０”、即ち、２値化の結果が白であれば、原
画像濃度（＝信号線３３００からの入力）を発生誤差と
して信号線３４００に切り換え出力する。

【００５４】以上の構成により、第５の実施例では、低
濃度部での階調性を損なうことなく、出力プリンタの特
性にあわせたγ補正を行うことができる。さて、上述し
た第５の実施例における誤差算出回路３００２において
、「黒」濃度レベルを着目画素の濃度に応じて可変とし
たが、他の方法でも良い。例えば、着目画素周辺に位置
する２値化済みの出力画素を記憶しておき、着目画素近
傍の出力画素中の黒画素の数に応じて「黒」濃度レベル
を制御することにしても良い。この場合、ハードウエア
として、２値のラインバツフアを追加すれば良い。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
いかなる階調特性を有するプリンタにおいても低濃度領
域の階調性を劣化させることなくγを補正できるため高
品位な再生画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置の第１の実施例の構
成を示すブロツク図である。

【図２】図１に示す２値化回路１の具体的な構成の一例
を示すブロツク図である。

【図３】注目画素と誤差を配分する画素との関係を示す
図である。

【図４】図２による誤差配分制御回路１６の構成を示す
ブロツク図である。

【図５】注目画素と平均濃度を算出するための画素との
関係を示す図である。

【図６】本実施例における平均濃度算出回路２の構成を
示すブロツク図である。

【図７】本実施例における平均濃度補正回路３の構成を
示すブロツク図である。

【図８】プリンタの非線型階調特性により黒画素の濃度
レベルが一定ではなくなる場合を説明する図である。

【図９】通常のγ補正により低濃度部で階調が失われる
場合を説明する図である。

【図１０】本実施例における「黒濃度」テーブルの一部
を説明する図である。

【図１１】本発明に係る画像処理装置の第２の実施例の
構成を示すブロツク図である。

【図１２】本実施例における平均濃度算出回路９０２の
構成を示すブロツク図である。

【図１３】第２の実施例による「黒」濃度テーブルの一
部を説明する図である。

【図１４】第２の実施例の変形例による平均濃度補正回
路の構成を示すブロツク図である。

【図１５】第２の実施例の変形例による濃度補正テーブ
ルの具体例の一部を示す図である。

【図１６】本発明に係る画像処理装置の第３の実施例の
構成を示すブロツク図である。

【図１７】図１６に示す２値化回路１００１の具体的な
構成の一例を示すブロツク図である。

【図１８】本発明に係る画像処理装置の第４の実施例の
構成を示すブロツク図である。

【図１９】本発明に係る画像処理装置の第５の実施例の
構成を示すブロツク図である。

【図２０】図１９に示す２値化回路３００１の具体的な
構成例を示すブロツク図である。

【図２１】第５の実施例による誤差配分制御回路１６”
の詳細な構成を示すブロツク図である。

【図２２】第５の実施例による誤差算出回路３００２の
構成を示すブロツク図である。

【符号の説明】

１，９０１，１００１，２００１，３００１　　２値化
回路２，９０２，１００２，２００２　　平均濃度算出回路
３，９０３　　平均濃度補正回路１１ａ〜１１ｄ，１１ａ’〜１１ｄ’，１１ａ”〜１１
ｄ”　　Ｆ／Ｆ１２ａ〜１２ｄ，１２ａ’〜１２ｄ’，１２ａ”〜１２
ｄ”　　加算器１３，１３’，２３，９２３　　ラインメモリ１４，１
４’，１４”　　比較器１６，１６’，１６”　　誤差配分制御回路２２，９２
２ａ，９２２ｂ　　加算器２５ａ〜２５ｅ，６２，１６５ａ〜１６５ｄ，９２５ａ
〜９２５ｅ　　乗算器２６ａ〜２６ｅ，９２６ａ〜９２６ｅ　　Ｆ／Ｆ６１，
７１，３０５１　　ＬＵＴ６３　　除算器１００，２００，３００，４００，５００，６００　　
データ線１６１，３０５２　　減算器１００３，２００３　　閾値設定回路３００２　　誤差算出回路３０５３　　セレクタ３１６５ａ〜３１６５ｄ　　乗算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力した多値の濃度データを２値化して、
該２値化したデータを２値データとして出力する画像処
理装置において、複数の２値データを記憶する記憶手段
と、前記記憶手段で記憶した複数の２値データに基づい
て平均濃度を算出する算出手段と、前記算出手段で算出
した平均濃度を注目画素の濃度データに対応する所定の
階調特性に基づいて補正する補正手段と、前記補正手段
で補正した平均濃度に基づいて誤差を算出し、該算出し
た誤差を前記注目画素以降の未２値化画素の濃度データ
に配分する誤差配分手段と、前記誤差配分手段により配
分された前記注目画素以前の画素から得た誤差と前記注
目画素の濃度データとを加算したデータを、前記平均濃
度を閾値として２値化する２値化手段とを備えることを
特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記所定の階調特性は、出力デバイスの階
調特性に対応することを特徴とする請求項１記載の画像
処理装置。
【請求項３】前記補正手段は、前記階調特性を記憶した
テーブルを有することを特徴とする請求項２記載の画像
処理装置。
【請求項４】入力した多値の濃度データを２値化して、
該２値化したデータを２値データとして出力する画像処
理装置において、複数の２値データを記憶する記憶手段
と、前記記憶手段で記憶した複数の２値データに基づい
て平均濃度を算出する第１の算出手段と、前記記憶手段
で記憶した複数の２値データに基づいて黒画素数を算出
する第２の算出手段と、前記第１の算出手段で算出した
平均濃度を前記第２の算出手段で算出した黒画素数と所
定の階調特性とに基づいて補正する補正手段と、前記補
正手段で補正した平均濃度に基づいて誤差を算出し、該
算出した誤差を注目画素以降の未２値化画素の濃度デー
タに配分する誤差配分手段と、前記誤差配分手段により
配分された前記注目画素以前の画素から得た誤差と前記
注目画素の濃度データとを加算したデータを、前記平均
濃度を閾値として２値化する２値化手段とを備えること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項５】前記所定の階調特性は、出力デバイスの階
調特性に対応することを特徴とする請求項４記載の画像
処理装置。
【請求項６】前記補正手段は、前記階調特性を記憶した
テーブルを有することを特徴とする請求項５記載の画像
処理装置。
【請求項７】入力した多値の濃度データを２値化して、
該２値化したデータを２値データとして出力する画像処
理装置において、複数の２値データを記憶する記憶手段
と、前記記憶手段で記憶した複数の２値データに基づい
て平均濃度を算出する算出手段と、前記算出手段で算出
した平均濃度を注目画素の濃度データに対応する所定の
階調特性に基づいて補正する補正手段と、前記補正手段
で補正した平均濃度に基づいて誤差を算出し、該算出し
た誤差を前記注目画素以降の未２値化画素の濃度データ
に配分する誤差配分手段と、前記誤差配分手段により配
分された前記注目画素以前の画素から得た誤差と前記注
目画素の濃度データとを加算したデータを、前記補正手
段で補正した平均濃度を閾値として２値化する２値化手
段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】前記所定の階調特性は、出力デバイスの階
調特性に対応することを特徴とする請求項７記載の画像
処理装置。
【請求項９】前記補正手段は、前記階調特性を記憶した
テーブルを有することを特徴とする請求項８記載の画像
処理装置。
【請求項１０】入力した多値の濃度データを２値化して
、該２値化したデータを２値データとして出力する画像
処理装置において、複数の２値データを記憶する記憶手
段と、前記記憶手段で記憶した複数の２値データに基づ
いて平均濃度を算出する第１の算出手段と、前記記憶手
段で記憶した複数の２値データに基づいて黒画素数を算
出する第２の算出手段と、前記第１の算出手段で算出し
た平均濃度を前記第２の算出手段で算出した黒画素数と
注目画素の濃度データに対応する所定の階調特性とに基
づいて補正する補正手段と、前記補正手段で補正した平
均濃度に基づいて誤差を算出し、該算出した誤差を前記
注目画素以降の未２値化画素の濃度データに配分する誤
差配分手段と、前記誤差配分手段により配分された前記
注目画素以前の画素から得た誤差と前記注目画素の濃度
データとを加算したデータを、前記補正手段で補正した
平均濃度を閾値として２値化する２値化手段とを備える
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】前記所定の階調特性は、出力デバイスの
階調特性に対応することを特徴とする請求項１０記載の
画像処理装置。
【請求項１２】前記補正手段は、前記階調特性を記憶し
たテーブルを有することを特徴とする請求項１１記載の
画像処理装置。
【請求項１３】多値画像データを入力して２値画像デー
タを出力する２値化装置であって、注目画素の２値化誤
差を未処理画素へ配分する誤差配分手段と、前記誤差配
分手段により配分された誤差と原多値画像濃度に基づい
て注目画素の２値判定を行う２値判定手段と、出力機器
の諧調特性を記憶する記憶手段とを備え、前記記憶手段
内のデータに基づき前記誤差配分手段における配分誤差
を補正して出力機器の諧調を制御することを特徴とする
２値化装置。
【請求項１４】前記階調特性を記憶したテーブルを有す
ることを特徴とする請求項１３記載の画像処理装置。