JPH0462507B2 - - Google Patents
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- JPH0462507B2 JPH0462507B2 JP60202079A JP20207985A JPH0462507B2 JP H0462507 B2 JPH0462507 B2 JP H0462507B2 JP 60202079 A JP60202079 A JP 60202079A JP 20207985 A JP20207985 A JP 20207985A JP H0462507 B2 JPH0462507 B2 JP H0462507B2
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Description
産業上の利用分野
本発明は階調画像を２値再生する機能を備えた
画像信号処理装置に関するものである。 従来の技術 近年日常業務におけるフアクシミリ利用がます
ます拡大の一途であり、それとともに従来の白黒
２値の他に階調画像の再現に対する要望も強まり
つつある。特に２値による擬似階調再現は表示装
置や記録装置との適応が良いので強く要望されて
いる。 発明が解決しようとする問題点 これらの擬似階調再現は閾値のマトリクステー
ブルに従つて画像を２値化していく各種デイザ法
が広く使われている。しかしながらこれら従来の
方法は階調再現性を良くする為にはマトリクステ
ーブルを大きくする必要があり、高分解能を得る
為にはマトリクステーブルを小さくしなければな
らないという矛盾があるため階調再現性と高分解
能の両立が困難であつた。特に、階調画像と２値
画像が混在する画像に対してはそのいずれかを犠
性にせざるをえなくなるという欠点を有してい
た。 さて、分解能と階調性を両立させる方法とし
て、 Ａ エム・アール・シユレーダ（M.R.
Schroeder）による「平均誤差最小法」 （例えば、〔イメージ フロム コンピユータズ、
アイ・イー・イー・イースペクトラム〕Image
From Computers.IEEE Spectrum ６，1969、66
〜78）や、 Ｂ アール フロイド（R.Floyd and L.
Steinberg）らによる「誤差拡散法」 （例えば、〔アダプテイブ、アルゴリズム
フオー スペシヤル グレー スケール エ
ス・アイ・デー シンポジウム ダイジエスト
オブ ペーパーズ〕An Adaptive
Algorithm for Spatial Grey Scales，SID
Sympo Digest of Papers.1975，33〜37） がある。 前者の「平均誤差最小法」は２値化誤差を出力
信号から求めるため、出力画像の画質はあまり良
くない。 一方、後者の「誤差拡散法」は誤差を最小にす
る基本的な考え方は「平均誤差最小法」と同一で
あるが、当該誤差を補正された原画像信号と出力
信号とから求める。この「誤差拡散法」は、 ａ ある特定の濃度レベル領域において、特定の
ドツトパターン（テクスチヤ）の発生や ｂ 誤差フイルタ構造により独特の縞模様（うじ
虫状のドツトパターン）となり、視覚的な画質
を低下させる。 などの課題があつた。 これらの「平均誤差最小法」や「誤差拡散法」
に代わり、２値化再生時のモワレパターンの抑制
と高分解能特性を有する有力な技術として、特開
昭59−77772号公報に記載の２値化方法がある。
この方法は、近接する複数画素の画像信号レベル
の総和から、黒画素を、当該近接する複数画素の
原画像信号レベルの大きい順序に従つて配置し直
すことから、小さい原画像信号レベルは大きな原
画像信号レベルに吸収され、結果的に出力画像の
ドツト構造は黒画素が寄せ集められて粒状的にな
り、（「黒画素の寄せ集め効果」）、視覚的に雑音性
の高い再生画像と認識される課題を有している。 発明の目的 本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みてな
されたもので、２値化時に発生した注目画素の近
傍補正を行うことで、黒画素の配置順位を制御し
て、上述した「黒画素の寄せ集め効果」を抑制
し、高分解能かつ緻密で、滑らかな疑似中間調画
像を得る画像信号再生装置を提供するものであ
る。 さらに、本発明では、そのような際に、加算器
のみの簡単な構成で、ハード構成を実現しようと
するものである。 発明の構成 本発明は上記目的を達成するために、 原画像における各画素の再配分画像信号レベル
を記憶する再配分用記憶手段の所定位置における
第１の走査窓内のＭ個の画像信号レベルの総和
Smと２値化補正量Eaの和Ｓ Ｓ＝Sm＋Ea を求め、前記和Ｓのｎビツト信号の内、上位nu
ビツト信号と所定の下位neビツトを加算しオー
バーフロー信号n1を検出（＞neビツト以上のと
きオーバーフローn1＝１、＜neビツト以下のとき
オーバーフローn1＝０）し、前記和Ｓから配分
値S′ S′＝Ｓ＋ne＋n1 を求め、次にその配分値S′から S′＝Ｃ×Ｎ＋Ａ なる配分数Ｎを前記配分値S′の上位nuビツトか
ら、また残差Ａを前記配分値S′の下位neビツトと
する配分値演算手段と、 前記原画像における各画素の画像信号レベルを
記憶する順位付用記憶手段の、前記第１の走査窓
の所定位置と対応した第２の走査窓内の画素の一
部に近傍補正量Ebを加えたＭ個の画素の画像信
号レベルの値により、画素順位を決定する順位決
定手段と、 前記画素順位により前記配分数Ｎの前記所定の
画像信号レベルＣと前記残差ＡとＯとを前記再配
分用記憶手段の前記所定位置における第１の走査
窓内のＭ個の画素に割り当てる再配分手段と、 前記割り当てた画素のうち再配分済画素の画像
信号レベルを２値化画素信号レベルに変換した後
に、その再配分済画素の画像信号レベルと前記再
配分済画素の２値化画像信号レベルとから前記２
値化補正量Eaを演算し、その演算結果を前記第
１の走査窓の前記所定位置からの移動に伴う新た
な２値化補正量Eaとして前記配分値演算手段に
供給するとともに、 前記２値化画像信号レベルを、前記第１の走査
窓の前記所定位置における求めるべき画素の画像
信号レベルとして出力する２値化補正手段と、 順位付補正量Ecを記憶する補正量記憶手段の、
前記第１の走査窓の所定位置と対応する第３の走
査窓内の画素の近傍の順位付補正量Ecから前記
近傍補正量Ebを演算し前記順位決定手段に与え、
さらに前記順位付補正量Ecと前記順位付用記憶
手段の画素の一部の画像信号レベルと前記２値化
画像信号レベルとから順位付補正量Ecを演算し、
その演算結果を前記第３の走査窓の所定位置から
の移動に伴う新たな順位付補正量Ecとして前記
補正量記憶手段に供給する順位付補正手段と、 前記再配分用記憶手段、前記順位付用記憶手
段、及び補正量記憶手段の記憶領域全域に対して
前記第１、第２、第３の走査窓を所定画素分づつ
移動させる走査窓移動手段とを設けたものであ
る。 作 用 原画像の濃度に応じて再生画像の黒画素密度を
決定すると共に原画像の濃度変化に応じて再生画
像の黒画素配置を決定することにより、多階調再
現と高分解能を両立して擬似階調再現することの
できるものである。 また本発明では、とりわけ配分値演算手段によ
り、総和演算結果Ｓのｎビツトの内の上位nuビ
ツトをもとの総和に加算し、更に総和演算結果Ｓ
のｎビツトの下位neビツトと上位nuビツトを加
算し、オーバーフローが発生したときのみ＋１を
総和に加算した結果である配分値S′より上位nu
ビツトを画像信号レベルの再配分値Ｃの配分数
Ｎ、下位neビツトを残差Ａとして配分するもの
である。 実施例 第１図は本発明の一実施例における画像信号処
理装置のブロツク図を示すものである。本実施例
では前記発明の構成１，２，３におけるＭ個を４
個とし、構成５における近傍の順位付補正量Ec
は４個とする説明にしている。説明の都合上、各
画素には次のような記号を付与している。 構成１，３の４個の画素R00，R01，R10，R11
とし 構成２の４個の画素はO00，O01，O10，O11と
し 構成５の近傍の順位付補正量Ecの記憶位置は
Ec1，Ec2，Ec3，Ec4とし、新たな順位付補正量
Ecの記憶位置はEc5とする。各画素の画像間上の
対応位置はR00とO00とEc5が同じ位置に対応す
る。 前記各記号グループを走査窓と定義し、R00，
R01，R10，R11を走査窓Wrとし、O00，O01，
O10，O11を走査窓W0とし、Ec1，Ec2，Ec3，
Ec4，Ec5を走査窓Weとする。第１図において各
走査窓はそれぞれの対応する記憶手段上を原画像
の主走査とともに右方向へ移動していくものとす
る。 第１図において、１は原画像を走査し画像信号
レベルを出力する原画像走査手段、２は原画像走
査手段１の出力信号である原画像の画像信号レベ
ルと後述する再配分手段の出力信号である再配分
用画像信号レベルとを入力として記憶し、走査窓
Wrの４個の画素R00，R01，R10，R11の画像信号
レベルを出力とする再配分用記憶手段、３は再配
分用記憶手段２の出力信号である走査窓Wrの４
個の画素R00，R01，R10，R11の画像信号レベル
と後述する２値化補正手段の出力信号である２値
化補正量Eaとを入力として加算した和Ｓから配
分数Ｎと残差Ａを出力する配分値演算手段、４は
走査手段１の出力信号である原画像の画像信号レ
ベルを入力として記憶し走査窓W0の４個の画素
O00，O01，O10，O11の画像信号レベルを出力と
する順位付用記憶手段、５は順位付用記憶手段４
の出力信号である走査窓W0の４個の画素O00，
O01，O10，O11の画像信号レベルと後述する順位
付補正手段の出力である近傍補正量Ebを入力と
し、４個の画素の画像信号レベルの比較により画
素順位を決定しそれを出力とする順位決定手段、
６は配分値演算手段３の出力信号である配分数Ｎ
と残差Ａと順位決定手段５の出力信号である画素
順位とを入力として画素順位に応じてＮ個の数の
画像信号レベルの最大値Ｃと残差ＡとＯとの配分
を決定しその再配分用画像信号レベルを出力とす
る再配分手段、７は再配分用記憶手段２の出力信
号である再配分済画素R00の画像信号レベルを入
力とし固定閾値により２値化処理し２値化画像信
号レベルとして出力とすると共に入力画像信号レ
ベルと２値化画像信号レベルとの差分を２値化補
正量Eaとして出力する２値化補正手段、８は順
位付用記憶手段４の出力信号である走査窓W0の
画素O00の画像信号レベルと２値化補正手段７の
出力信号である２値化画像信号レベルと後述する
補正量記憶手段の出力信号である順位付補正量
Ecとを入力とし後述する演算により近傍補正量
Ebと新たな順位付補正量Ecとを出力とする順位
付補正手段、９は既に記憶してある順位付補正量
Ecを出力とし順位付補正手段８の出力信号であ
る新たな順位付補正量Ecを記憶する補正量記憶
手段、１０は２値化補正手段７の出力信号である
２値化画像信号レベルを入力とし２値化画像を記
録または表示する画像記録・表示手段である。 第２図は本実施例の具体的な回路図で第１図で
示す画像信号処理装置のブロツク図の構成の主要
部である再配分用記憶手段２〜補正量記憶手段９
をマイクロコンピユータで実現したものである。
第２図において１１は原画像走査手段１の出力信
号である原画像の画像信号レベルを入力する入力
端子である。インプツトポート１２はゲートより
構成されており、CPU１３より信号線１４を介
して与えられる選択信号により入力端子１１から
の画像信号レベルをCPU１３へ出力する。ROM
１５にはCPU１３を制御するプログラムが書込
まれており、CPU１３はこのプログラムに従つ
てインプツトポート１２より必要とされる外部デ
ータを取込んだり、あるいはRAM１６との間で
データの授受を行なつたりしながら演算処理し、
必要に応じて処理したデータをアウトプツトポー
ト１７へ出力する。アウトプツトポート１７はラ
ツチ回路より構成されており、信号線１８を介し
てアウトプツトポート１７へ与えられるCPU１
３からの出力ポート指定信号を受けて、そのポー
トにデータを一時記憶する。１９はアウトプツト
ポート１７に一時記憶されているデータを２値化
した画像信号レベルとして画像信号記録・表示手
段１０へ出力する出力端子である。 なお、CPU１３、ROM１５、RAM１６は周
知のマイクロコンピユータにより構成することが
できる。 ROM１５に書込まれているプログラムをフロ
ーチヤートで示すと第３図のようになる。以下第
３図に従つて第１図に示した画像信号処理装置の
動作を説明する。 プログラムがスタートすると、まず再配分用記
憶手段２、順位付用記憶手段４、補正量記憶手段
９の内容と２値化補正手段７の２値化補正量Ea
を０クリヤし初期設定を行う（ステツプ１）。次
に原画像信号を再配分用記憶手段２の走査窓Wr
の画素R11と順位付用記憶手段４の走査窓W0の画
素O11に読込む（ステツプ２）。次に再配分用記
憶手段２の走査窓Wr内の４個の画素R00，R01，
R10，R11の画像信号レベル加算値Smと２値化補
正量Eaとの和Ｓ（＝Sm＋Ea）から後述する演算
を行ない、配分数Ｎと残差Ａを求める。（ステツ
プ３）。次に補正量記憶手段９の走査窓We内の順
位付補正量記憶位置Ec1，Ec2，Ec3，Ec4の４個
の順位付補正量Ecの平均値Ecaと係数Kaから近
傍補正量Eb（＝Ka×Eca）を演算する（ステツプ
４）。次に順位付用記憶手段４の走査窓W0の画素
O00の画像信号レベルに近傍補正量Ebを加算した
後、４個の画素O00，O01，O10，O11の画像信号
レベルをそれぞれ比較し大きい順に画素順位を決
定する（ステップ５）。次にステツプ５で求めた
画素順位に従つて、ステツプ３で求めたＮ個の数
の画像信号レベルの最大値Ｃと残差Ａと０とを再
配分用記憶手段２の走査窓Wrの４個の画素R00，
R01，R10，R11の画像信号レベルとする（ステツ
プ６）。次に再配分用記憶手段２の再配分済画素
R00の画像信号レベルと前記再配分済画素R00の
２値化した画像信号レベルとの差分を次回のステ
ツプ３における２値化補正量Eaとする（ステツ
プ７）。次にステツプ４における平均値Ecaと係
数Kbを乗算した値に走査窓W0内の画素O00の画
像信号レベルを加算し、その値とステツプ７にお
ける２値化画像信号レベルとの差分を新たな順位
付補正量Ecとし走査窓We内の画素Ec5に記憶す
る（ステツプ８）。次にステツプ７で２値化した
画像信号レベルを画像記録・表示手段１０へ出力
する（ステツプ９）。次にすべての原画像信号レ
ベルに対して主走査方向および副走査方向の処理
終了判定をし（ステツプ１０）。未終了であれば
走査窓の移動を行い（ステツプ１１）ステツプ２
より繰返す。もし終了であれば全原画像信号に対
して処理を完了する。ただし、主走査方向の処理
が終了する毎にステツプ１１において２値化補正
量値Eaを０クリアする。 なお上記説明ではマイクロコンピユータにより
再配分記憶手段２〜補正量記憶手段９を実現した
が、これらの手段はそれぞれ論理回路、外部メモ
リ等により実現することもできる。 さらに順位付補正手段８の係数Kaは１／2n（た
だしｎは正の整数）にすることにより、また係数
Kbは１−１／2m（ただしｍは正の整数）にするこ
とによりマイクロコンピユータで実現した場合に
は演算を容易にすることができ、論理回路で実現
した場合にはハードウエアを軽減することができ
る。 また、順位付用記憶手段４あるいは順位決定手
段５に入力される画像信号に周期性を有する付加
信号を重畳することにより、再生画像の視覚特性
を変化させることができる。 次に、第１図に示した配分値演算手段３と再配
分手段６とのさらに詳細な構成を示す。 第４図は、第１図における配分値演算手段３の
より詳細なブロツク図を示すものである。本実施
例では前述の如くＭ個の画像信号レベルを４個と
して説明している。 第４図において、４１は再配分用記憶手段であ
るレジスタ、４２は再配分用記憶手段２の４個の
画像信号レベルと２値化補正量Eaとを入力とし
て総和Ｓを出力とする総和演算器、４３は総和演
算器４２の出力である総和Ｓ＝ｎビツト信号の下
位neビツトと上位nuビツトを入力として和ａとオ
ーバーフローを出力する加算器、４４は加算器ａ
の出力である和ａとオーバーフローとを入力とし
て残差Ａを出力する加算器、４５は総和演算器４
２の出力である総和Ｓ＝ｎビツトの上位nuビツト
と加算器４３の出力であるオーバーフローとを入
力として配分数Ｎを出力する加算器、４６は画素
の大きい順に順位を決定する順位付信号加算器４
５の出力である配分数Ｎと加算器４４の出力であ
る残差Ａを入力として再配分値を再配分用記憶手
段２へ出力する再配分器で、第１図の再配分手段
６に対応する。 次に、上記構成回路の動作を説明する。 今、画像信号レベルの範囲を０〜FF（ヘキサ表
示）とし、２値化補正量Ea＝０とすると４画素
の画像信号レベルの総和Ｓは000〜3FC（ヘキサ表
示）の範囲の値をとる。更に、総和Ｓに上位２ビ
ツトを加算し、総和Ｓの下位８ビツトデータに上
位２ビツトを加算しオーバーフローが発生した場
合（この場合、＞FFをオーバーフローとする）に
は更に＋１を加算した結果によつて、上位２ビツ
トを画信信号レベルＣの配分数Ｎ、下位８ビツト
を残差Ａとして再配分器４６によつて順位付信号
に従つて再配分を行なう。具体的な数値をもつて
説明すると、４画素の画像信号レベルがすべて
FFとすると、４画素の総和Ｓ＝3FC、更にこの
総和に上位２ビツトを加算しS′＝3FC＋３＝3FF
となり、画信号レベルの最大値FFとする配分数
Ｎは３個で残差Ａ（下位８ビツト）はFFである。
次に総和Ｓの下位８ビツトデータに上位２ビツト
を加算しオーバーフローが発生する場合の総和Ｓ
＝2FEを例にとると、S′＝2FE＋２＋１＝301（FE
＋２＝100でオーバーフローが発生）となり画像
信号レベルの最大値FFとする配分数Ｎは３個で
残差Ａは１として再配分することができる。 以上を更に詳しく説明すると、総和演算器４２
の出力である総和Ｓの上位nuビツトと下位neビ
ツトを加算器４３で演算し、オーバーフロー信号
OVFと和ａを出力する。加算器４５は、配分数
Ｎを演算するもので、〔配分数Ｎ＝上位nuビツト
＋OVF〕を演算する。また、加算器４３、及び
４４は、残差Ａを演算するもので、〔Ａ＝下位ne
ビツト＋上位nuビツト＋OVF〕を演算する。但
し、下位neビツトをを残差Ａとする。以上説明
した内容を、総和Ｓの境界条件で求めた例を下表
に示す。 以上説明したように、本実施例では例えば2FE
÷FF＝３、余り＝01というように割り算を用い
ないで加算器のみで演算することができる。 なお、上記実施例では説明を簡略化するために
２値化補正量Ea＝０として説明したが、２値化
補正量Eaを加算すると、総和Ｓは3FC以上とな
るために、実際には3FC以上にならないようにリ
ミツター等で制限する必要があるが詳細は割愛す
る。
画像信号処理装置に関するものである。 従来の技術 近年日常業務におけるフアクシミリ利用がます
ます拡大の一途であり、それとともに従来の白黒
２値の他に階調画像の再現に対する要望も強まり
つつある。特に２値による擬似階調再現は表示装
置や記録装置との適応が良いので強く要望されて
いる。 発明が解決しようとする問題点 これらの擬似階調再現は閾値のマトリクステー
ブルに従つて画像を２値化していく各種デイザ法
が広く使われている。しかしながらこれら従来の
方法は階調再現性を良くする為にはマトリクステ
ーブルを大きくする必要があり、高分解能を得る
為にはマトリクステーブルを小さくしなければな
らないという矛盾があるため階調再現性と高分解
能の両立が困難であつた。特に、階調画像と２値
画像が混在する画像に対してはそのいずれかを犠
性にせざるをえなくなるという欠点を有してい
た。 さて、分解能と階調性を両立させる方法とし
て、 Ａ エム・アール・シユレーダ（M.R.
Schroeder）による「平均誤差最小法」 （例えば、〔イメージ フロム コンピユータズ、
アイ・イー・イー・イースペクトラム〕Image
From Computers.IEEE Spectrum ６，1969、66
〜78）や、 Ｂ アール フロイド（R.Floyd and L.
Steinberg）らによる「誤差拡散法」 （例えば、〔アダプテイブ、アルゴリズム
フオー スペシヤル グレー スケール エ
ス・アイ・デー シンポジウム ダイジエスト
オブ ペーパーズ〕An Adaptive
Algorithm for Spatial Grey Scales，SID
Sympo Digest of Papers.1975，33〜37） がある。 前者の「平均誤差最小法」は２値化誤差を出力
信号から求めるため、出力画像の画質はあまり良
くない。 一方、後者の「誤差拡散法」は誤差を最小にす
る基本的な考え方は「平均誤差最小法」と同一で
あるが、当該誤差を補正された原画像信号と出力
信号とから求める。この「誤差拡散法」は、 ａ ある特定の濃度レベル領域において、特定の
ドツトパターン（テクスチヤ）の発生や ｂ 誤差フイルタ構造により独特の縞模様（うじ
虫状のドツトパターン）となり、視覚的な画質
を低下させる。 などの課題があつた。 これらの「平均誤差最小法」や「誤差拡散法」
に代わり、２値化再生時のモワレパターンの抑制
と高分解能特性を有する有力な技術として、特開
昭59−77772号公報に記載の２値化方法がある。
この方法は、近接する複数画素の画像信号レベル
の総和から、黒画素を、当該近接する複数画素の
原画像信号レベルの大きい順序に従つて配置し直
すことから、小さい原画像信号レベルは大きな原
画像信号レベルに吸収され、結果的に出力画像の
ドツト構造は黒画素が寄せ集められて粒状的にな
り、（「黒画素の寄せ集め効果」）、視覚的に雑音性
の高い再生画像と認識される課題を有している。 発明の目的 本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みてな
されたもので、２値化時に発生した注目画素の近
傍補正を行うことで、黒画素の配置順位を制御し
て、上述した「黒画素の寄せ集め効果」を抑制
し、高分解能かつ緻密で、滑らかな疑似中間調画
像を得る画像信号再生装置を提供するものであ
る。 さらに、本発明では、そのような際に、加算器
のみの簡単な構成で、ハード構成を実現しようと
するものである。 発明の構成 本発明は上記目的を達成するために、 原画像における各画素の再配分画像信号レベル
を記憶する再配分用記憶手段の所定位置における
第１の走査窓内のＭ個の画像信号レベルの総和
Smと２値化補正量Eaの和Ｓ Ｓ＝Sm＋Ea を求め、前記和Ｓのｎビツト信号の内、上位nu
ビツト信号と所定の下位neビツトを加算しオー
バーフロー信号n1を検出（＞neビツト以上のと
きオーバーフローn1＝１、＜neビツト以下のとき
オーバーフローn1＝０）し、前記和Ｓから配分
値S′ S′＝Ｓ＋ne＋n1 を求め、次にその配分値S′から S′＝Ｃ×Ｎ＋Ａ なる配分数Ｎを前記配分値S′の上位nuビツトか
ら、また残差Ａを前記配分値S′の下位neビツトと
する配分値演算手段と、 前記原画像における各画素の画像信号レベルを
記憶する順位付用記憶手段の、前記第１の走査窓
の所定位置と対応した第２の走査窓内の画素の一
部に近傍補正量Ebを加えたＭ個の画素の画像信
号レベルの値により、画素順位を決定する順位決
定手段と、 前記画素順位により前記配分数Ｎの前記所定の
画像信号レベルＣと前記残差ＡとＯとを前記再配
分用記憶手段の前記所定位置における第１の走査
窓内のＭ個の画素に割り当てる再配分手段と、 前記割り当てた画素のうち再配分済画素の画像
信号レベルを２値化画素信号レベルに変換した後
に、その再配分済画素の画像信号レベルと前記再
配分済画素の２値化画像信号レベルとから前記２
値化補正量Eaを演算し、その演算結果を前記第
１の走査窓の前記所定位置からの移動に伴う新た
な２値化補正量Eaとして前記配分値演算手段に
供給するとともに、 前記２値化画像信号レベルを、前記第１の走査
窓の前記所定位置における求めるべき画素の画像
信号レベルとして出力する２値化補正手段と、 順位付補正量Ecを記憶する補正量記憶手段の、
前記第１の走査窓の所定位置と対応する第３の走
査窓内の画素の近傍の順位付補正量Ecから前記
近傍補正量Ebを演算し前記順位決定手段に与え、
さらに前記順位付補正量Ecと前記順位付用記憶
手段の画素の一部の画像信号レベルと前記２値化
画像信号レベルとから順位付補正量Ecを演算し、
その演算結果を前記第３の走査窓の所定位置から
の移動に伴う新たな順位付補正量Ecとして前記
補正量記憶手段に供給する順位付補正手段と、 前記再配分用記憶手段、前記順位付用記憶手
段、及び補正量記憶手段の記憶領域全域に対して
前記第１、第２、第３の走査窓を所定画素分づつ
移動させる走査窓移動手段とを設けたものであ
る。 作 用 原画像の濃度に応じて再生画像の黒画素密度を
決定すると共に原画像の濃度変化に応じて再生画
像の黒画素配置を決定することにより、多階調再
現と高分解能を両立して擬似階調再現することの
できるものである。 また本発明では、とりわけ配分値演算手段によ
り、総和演算結果Ｓのｎビツトの内の上位nuビ
ツトをもとの総和に加算し、更に総和演算結果Ｓ
のｎビツトの下位neビツトと上位nuビツトを加
算し、オーバーフローが発生したときのみ＋１を
総和に加算した結果である配分値S′より上位nu
ビツトを画像信号レベルの再配分値Ｃの配分数
Ｎ、下位neビツトを残差Ａとして配分するもの
である。 実施例 第１図は本発明の一実施例における画像信号処
理装置のブロツク図を示すものである。本実施例
では前記発明の構成１，２，３におけるＭ個を４
個とし、構成５における近傍の順位付補正量Ec
は４個とする説明にしている。説明の都合上、各
画素には次のような記号を付与している。 構成１，３の４個の画素R00，R01，R10，R11
とし 構成２の４個の画素はO00，O01，O10，O11と
し 構成５の近傍の順位付補正量Ecの記憶位置は
Ec1，Ec2，Ec3，Ec4とし、新たな順位付補正量
Ecの記憶位置はEc5とする。各画素の画像間上の
対応位置はR00とO00とEc5が同じ位置に対応す
る。 前記各記号グループを走査窓と定義し、R00，
R01，R10，R11を走査窓Wrとし、O00，O01，
O10，O11を走査窓W0とし、Ec1，Ec2，Ec3，
Ec4，Ec5を走査窓Weとする。第１図において各
走査窓はそれぞれの対応する記憶手段上を原画像
の主走査とともに右方向へ移動していくものとす
る。 第１図において、１は原画像を走査し画像信号
レベルを出力する原画像走査手段、２は原画像走
査手段１の出力信号である原画像の画像信号レベ
ルと後述する再配分手段の出力信号である再配分
用画像信号レベルとを入力として記憶し、走査窓
Wrの４個の画素R00，R01，R10，R11の画像信号
レベルを出力とする再配分用記憶手段、３は再配
分用記憶手段２の出力信号である走査窓Wrの４
個の画素R00，R01，R10，R11の画像信号レベル
と後述する２値化補正手段の出力信号である２値
化補正量Eaとを入力として加算した和Ｓから配
分数Ｎと残差Ａを出力する配分値演算手段、４は
走査手段１の出力信号である原画像の画像信号レ
ベルを入力として記憶し走査窓W0の４個の画素
O00，O01，O10，O11の画像信号レベルを出力と
する順位付用記憶手段、５は順位付用記憶手段４
の出力信号である走査窓W0の４個の画素O00，
O01，O10，O11の画像信号レベルと後述する順位
付補正手段の出力である近傍補正量Ebを入力と
し、４個の画素の画像信号レベルの比較により画
素順位を決定しそれを出力とする順位決定手段、
６は配分値演算手段３の出力信号である配分数Ｎ
と残差Ａと順位決定手段５の出力信号である画素
順位とを入力として画素順位に応じてＮ個の数の
画像信号レベルの最大値Ｃと残差ＡとＯとの配分
を決定しその再配分用画像信号レベルを出力とす
る再配分手段、７は再配分用記憶手段２の出力信
号である再配分済画素R00の画像信号レベルを入
力とし固定閾値により２値化処理し２値化画像信
号レベルとして出力とすると共に入力画像信号レ
ベルと２値化画像信号レベルとの差分を２値化補
正量Eaとして出力する２値化補正手段、８は順
位付用記憶手段４の出力信号である走査窓W0の
画素O00の画像信号レベルと２値化補正手段７の
出力信号である２値化画像信号レベルと後述する
補正量記憶手段の出力信号である順位付補正量
Ecとを入力とし後述する演算により近傍補正量
Ebと新たな順位付補正量Ecとを出力とする順位
付補正手段、９は既に記憶してある順位付補正量
Ecを出力とし順位付補正手段８の出力信号であ
る新たな順位付補正量Ecを記憶する補正量記憶
手段、１０は２値化補正手段７の出力信号である
２値化画像信号レベルを入力とし２値化画像を記
録または表示する画像記録・表示手段である。 第２図は本実施例の具体的な回路図で第１図で
示す画像信号処理装置のブロツク図の構成の主要
部である再配分用記憶手段２〜補正量記憶手段９
をマイクロコンピユータで実現したものである。
第２図において１１は原画像走査手段１の出力信
号である原画像の画像信号レベルを入力する入力
端子である。インプツトポート１２はゲートより
構成されており、CPU１３より信号線１４を介
して与えられる選択信号により入力端子１１から
の画像信号レベルをCPU１３へ出力する。ROM
１５にはCPU１３を制御するプログラムが書込
まれており、CPU１３はこのプログラムに従つ
てインプツトポート１２より必要とされる外部デ
ータを取込んだり、あるいはRAM１６との間で
データの授受を行なつたりしながら演算処理し、
必要に応じて処理したデータをアウトプツトポー
ト１７へ出力する。アウトプツトポート１７はラ
ツチ回路より構成されており、信号線１８を介し
てアウトプツトポート１７へ与えられるCPU１
３からの出力ポート指定信号を受けて、そのポー
トにデータを一時記憶する。１９はアウトプツト
ポート１７に一時記憶されているデータを２値化
した画像信号レベルとして画像信号記録・表示手
段１０へ出力する出力端子である。 なお、CPU１３、ROM１５、RAM１６は周
知のマイクロコンピユータにより構成することが
できる。 ROM１５に書込まれているプログラムをフロ
ーチヤートで示すと第３図のようになる。以下第
３図に従つて第１図に示した画像信号処理装置の
動作を説明する。 プログラムがスタートすると、まず再配分用記
憶手段２、順位付用記憶手段４、補正量記憶手段
９の内容と２値化補正手段７の２値化補正量Ea
を０クリヤし初期設定を行う（ステツプ１）。次
に原画像信号を再配分用記憶手段２の走査窓Wr
の画素R11と順位付用記憶手段４の走査窓W0の画
素O11に読込む（ステツプ２）。次に再配分用記
憶手段２の走査窓Wr内の４個の画素R00，R01，
R10，R11の画像信号レベル加算値Smと２値化補
正量Eaとの和Ｓ（＝Sm＋Ea）から後述する演算
を行ない、配分数Ｎと残差Ａを求める。（ステツ
プ３）。次に補正量記憶手段９の走査窓We内の順
位付補正量記憶位置Ec1，Ec2，Ec3，Ec4の４個
の順位付補正量Ecの平均値Ecaと係数Kaから近
傍補正量Eb（＝Ka×Eca）を演算する（ステツプ
４）。次に順位付用記憶手段４の走査窓W0の画素
O00の画像信号レベルに近傍補正量Ebを加算した
後、４個の画素O00，O01，O10，O11の画像信号
レベルをそれぞれ比較し大きい順に画素順位を決
定する（ステップ５）。次にステツプ５で求めた
画素順位に従つて、ステツプ３で求めたＮ個の数
の画像信号レベルの最大値Ｃと残差Ａと０とを再
配分用記憶手段２の走査窓Wrの４個の画素R00，
R01，R10，R11の画像信号レベルとする（ステツ
プ６）。次に再配分用記憶手段２の再配分済画素
R00の画像信号レベルと前記再配分済画素R00の
２値化した画像信号レベルとの差分を次回のステ
ツプ３における２値化補正量Eaとする（ステツ
プ７）。次にステツプ４における平均値Ecaと係
数Kbを乗算した値に走査窓W0内の画素O00の画
像信号レベルを加算し、その値とステツプ７にお
ける２値化画像信号レベルとの差分を新たな順位
付補正量Ecとし走査窓We内の画素Ec5に記憶す
る（ステツプ８）。次にステツプ７で２値化した
画像信号レベルを画像記録・表示手段１０へ出力
する（ステツプ９）。次にすべての原画像信号レ
ベルに対して主走査方向および副走査方向の処理
終了判定をし（ステツプ１０）。未終了であれば
走査窓の移動を行い（ステツプ１１）ステツプ２
より繰返す。もし終了であれば全原画像信号に対
して処理を完了する。ただし、主走査方向の処理
が終了する毎にステツプ１１において２値化補正
量値Eaを０クリアする。 なお上記説明ではマイクロコンピユータにより
再配分記憶手段２〜補正量記憶手段９を実現した
が、これらの手段はそれぞれ論理回路、外部メモ
リ等により実現することもできる。 さらに順位付補正手段８の係数Kaは１／2n（た
だしｎは正の整数）にすることにより、また係数
Kbは１−１／2m（ただしｍは正の整数）にするこ
とによりマイクロコンピユータで実現した場合に
は演算を容易にすることができ、論理回路で実現
した場合にはハードウエアを軽減することができ
る。 また、順位付用記憶手段４あるいは順位決定手
段５に入力される画像信号に周期性を有する付加
信号を重畳することにより、再生画像の視覚特性
を変化させることができる。 次に、第１図に示した配分値演算手段３と再配
分手段６とのさらに詳細な構成を示す。 第４図は、第１図における配分値演算手段３の
より詳細なブロツク図を示すものである。本実施
例では前述の如くＭ個の画像信号レベルを４個と
して説明している。 第４図において、４１は再配分用記憶手段であ
るレジスタ、４２は再配分用記憶手段２の４個の
画像信号レベルと２値化補正量Eaとを入力とし
て総和Ｓを出力とする総和演算器、４３は総和演
算器４２の出力である総和Ｓ＝ｎビツト信号の下
位neビツトと上位nuビツトを入力として和ａとオ
ーバーフローを出力する加算器、４４は加算器ａ
の出力である和ａとオーバーフローとを入力とし
て残差Ａを出力する加算器、４５は総和演算器４
２の出力である総和Ｓ＝ｎビツトの上位nuビツト
と加算器４３の出力であるオーバーフローとを入
力として配分数Ｎを出力する加算器、４６は画素
の大きい順に順位を決定する順位付信号加算器４
５の出力である配分数Ｎと加算器４４の出力であ
る残差Ａを入力として再配分値を再配分用記憶手
段２へ出力する再配分器で、第１図の再配分手段
６に対応する。 次に、上記構成回路の動作を説明する。 今、画像信号レベルの範囲を０〜FF（ヘキサ表
示）とし、２値化補正量Ea＝０とすると４画素
の画像信号レベルの総和Ｓは000〜3FC（ヘキサ表
示）の範囲の値をとる。更に、総和Ｓに上位２ビ
ツトを加算し、総和Ｓの下位８ビツトデータに上
位２ビツトを加算しオーバーフローが発生した場
合（この場合、＞FFをオーバーフローとする）に
は更に＋１を加算した結果によつて、上位２ビツ
トを画信信号レベルＣの配分数Ｎ、下位８ビツト
を残差Ａとして再配分器４６によつて順位付信号
に従つて再配分を行なう。具体的な数値をもつて
説明すると、４画素の画像信号レベルがすべて
FFとすると、４画素の総和Ｓ＝3FC、更にこの
総和に上位２ビツトを加算しS′＝3FC＋３＝3FF
となり、画信号レベルの最大値FFとする配分数
Ｎは３個で残差Ａ（下位８ビツト）はFFである。
次に総和Ｓの下位８ビツトデータに上位２ビツト
を加算しオーバーフローが発生する場合の総和Ｓ
＝2FEを例にとると、S′＝2FE＋２＋１＝301（FE
＋２＝100でオーバーフローが発生）となり画像
信号レベルの最大値FFとする配分数Ｎは３個で
残差Ａは１として再配分することができる。 以上を更に詳しく説明すると、総和演算器４２
の出力である総和Ｓの上位nuビツトと下位neビ
ツトを加算器４３で演算し、オーバーフロー信号
OVFと和ａを出力する。加算器４５は、配分数
Ｎを演算するもので、〔配分数Ｎ＝上位nuビツト
＋OVF〕を演算する。また、加算器４３、及び
４４は、残差Ａを演算するもので、〔Ａ＝下位ne
ビツト＋上位nuビツト＋OVF〕を演算する。但
し、下位neビツトをを残差Ａとする。以上説明
した内容を、総和Ｓの境界条件で求めた例を下表
に示す。 以上説明したように、本実施例では例えば2FE
÷FF＝３、余り＝01というように割り算を用い
ないで加算器のみで演算することができる。 なお、上記実施例では説明を簡略化するために
２値化補正量Ea＝０として説明したが、２値化
補正量Eaを加算すると、総和Ｓは3FC以上とな
るために、実際には3FC以上にならないようにリ
ミツター等で制限する必要があるが詳細は割愛す
る。
【表】
【表】
発明の効果
以上のように本発明は、原画像の濃度に応じて
再生画像の黒画素密度を決定するとともに、原画
像の濃度変化に応じて注目画素の近傍補正量によ
り黒画素の優先配置を制御することにより、「黒
画素の寄せ集め効果」で発生する再生画像の粒状
性を改善し、高分解能でかつ緻密で、滑らかな疑
似階調画像を得ることができる。 また、本発明は、とりわけ配分値演算手段によ
り、総和演算結果Ｓのｎビツトの内の上位nuビ
ツトをもとの総和に加算し、更に総和演算結果Ｓ
のｎビツトの下位neビツトと上位nuビツトを加
算し、オーバーフローが発生したときのみ＋１を
総和に加算した結果である配分値S′より上位nu
ビツトを画像信号レベルの再配分値Ｃの配分数
Ｎ、下位neビツトを残差Ａとして配分するもの
で、このような構成によれば、割り算器を用いな
いで加算器のみの簡単な構成で装置を実現するこ
とができ、ハードウエアーを大幅に簡素化でき、
その効果は大きい。
再生画像の黒画素密度を決定するとともに、原画
像の濃度変化に応じて注目画素の近傍補正量によ
り黒画素の優先配置を制御することにより、「黒
画素の寄せ集め効果」で発生する再生画像の粒状
性を改善し、高分解能でかつ緻密で、滑らかな疑
似階調画像を得ることができる。 また、本発明は、とりわけ配分値演算手段によ
り、総和演算結果Ｓのｎビツトの内の上位nuビ
ツトをもとの総和に加算し、更に総和演算結果Ｓ
のｎビツトの下位neビツトと上位nuビツトを加
算し、オーバーフローが発生したときのみ＋１を
総和に加算した結果である配分値S′より上位nu
ビツトを画像信号レベルの再配分値Ｃの配分数
Ｎ、下位neビツトを残差Ａとして配分するもの
で、このような構成によれば、割り算器を用いな
いで加算器のみの簡単な構成で装置を実現するこ
とができ、ハードウエアーを大幅に簡素化でき、
その効果は大きい。
第１図は本発明の一実施例における画像信号処
理装置のブロツク図、第２図は同装置をマイクロ
コンピユータで実現した具体的な回路図、第３図
は本実施例の動作を説明するフローチヤート、第
４図は同装置の要部である配分値演算手段のブロ
ツク結線図である。 １…原画像走査手段、２…再配分用記憶手段、
３…配分値演算手段、４…順位付用記憶手段、５
…順位決定手段、６…再配分手段、７…２値化補
正手段、８…順位付補正手段、９…補正量記憶手
段、１０…画像記録・表示手段、１１…入力端
子、１２…インプツトポート、１３…CPU、１
４，１８…信号線、１５…ROM、１６…RAM、
１７…アウトプツトポート、１９…出力端子。
理装置のブロツク図、第２図は同装置をマイクロ
コンピユータで実現した具体的な回路図、第３図
は本実施例の動作を説明するフローチヤート、第
４図は同装置の要部である配分値演算手段のブロ
ツク結線図である。 １…原画像走査手段、２…再配分用記憶手段、
３…配分値演算手段、４…順位付用記憶手段、５
…順位決定手段、６…再配分手段、７…２値化補
正手段、８…順位付補正手段、９…補正量記憶手
段、１０…画像記録・表示手段、１１…入力端
子、１２…インプツトポート、１３…CPU、１
４，１８…信号線、１５…ROM、１６…RAM、
１７…アウトプツトポート、１９…出力端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原画像における各画素の再配分画像信号レベ
ルを記憶する再配分用記憶手段の所定位置におけ
る第１の走査窓内のＭ個の画像信号レベルの総和
Smと２値化補正量Eaの和Ｓ Ｓ＝Sm＋Ea を求め、前記和Ｓのｎビツト信号の内、上位nu
ビツト信号と所定の下位neビツトを加算しオー
バーフロー信号n1を検出（＞neビツト以上のと
きオーバーフローn1＝１、＜neビツト以下のとき
オーバーフローn1＝０）し、前記和Ｓから配分
値S′ S′＝Ｓ＋ne＋n1 を求め、次にその配分値S′から S′＝Ｃ×Ｎ＋Ａ なる配分数Ｎを前記配分値S′の上位nuビツトか
ら、また残差Ａを前記配分値S′の下位neビツトと
する配分値演算手段と、 前記原画像における各画素の画像信号レベルを
記憶する順位付用記憶手段の、前記第１の走査窓
の所定位置と対応した第２の走査窓内の画素の一
部に近傍補正量Ebを加えたＭ個の画素の画像信
号レベルの値により、画素順位を決定する順位決
定手段と、 前記画素順位により前記配分数Ｎの前記所定の
画像信号レベルＣと前記残差ＡとＯとを前記再配
分用記憶手段の前記所定位置における第１の走査
窓内のＭ個の画素に割り当てる再配分手段と、 前記割り当てた画素のうち再配分済画素の画像
信号レベルを２値化画素信号レベルに変換した後
に、その再配分済画素の画像信号レベルと前記再
配分済画素の２値化画像信号レベルとから前記２
値化補正量Eaを演算し、その演算結果を前記第
１の走査窓の前記所定位置からの移動に伴う新た
な２値化補正量Eaとして前記配分値演算手段に
供給するとともに、 前記２値化画像信号レベルを、前記第１の走査
窓の前記所定位置における求めるべき画素の画像
信号レベルとして出力する２値化補正手段と、 順位付補正量Ecを記憶する補正量記憶手段の、
前記第１の走査窓の所定位置と対応する第３の走
査窓内の画素の近傍の順位付補正量Ecから前記
近傍補正量Ebを演算し前記順位決定手段に与え、
さらに前記順位付補正量Ecと前記順位付用記憶
手段の画素の一部の画像信号レベルと前記２値化
画像信号レベルとから順位付補正量Ecを演算し、
その演算結果を前記第３の走査窓の所定位置から
の移動に伴う新たな順位付補正量Ecとして前記
補正量記憶手段に供給する順位付補正手段と、 前記再配分用記憶手段、前記順位付用記憶手
段、及び補正量記憶手段の記憶領域全域に対して
前記第１、第２、第３の走査窓を所定画素分づつ
移動させる走査窓移動手段と を具備した画像信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60202079A JPS6262661A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 画像信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60202079A JPS6262661A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 画像信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6262661A JPS6262661A (ja) | 1987-03-19 |
| JPH0462507B2 true JPH0462507B2 (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=16451607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60202079A Granted JPS6262661A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 画像信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6262661A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0354916A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｐｌｌ回路 |
-
1985
- 1985-09-12 JP JP60202079A patent/JPS6262661A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6262661A (ja) | 1987-03-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |