JPH0666874B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents
画像信号処理装置Info
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- JPH0666874B2 JPH0666874B2 JP61247761A JP24776186A JPH0666874B2 JP H0666874 B2 JPH0666874 B2 JP H0666874B2 JP 61247761 A JP61247761 A JP 61247761A JP 24776186 A JP24776186 A JP 24776186A JP H0666874 B2 JPH0666874 B2 JP H0666874B2
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- Japan
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/2007—Display of intermediate tones
- G09G3/2059—Display of intermediate tones using error diffusion
Landscapes
- Character Input (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、階調画像を含む画像情報を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。
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 近年事務処理の機械化や画像通信の急速な普及に伴っ
て、従来の白黒２値原稿の他に、階調画像や印刷画像の
高品質での画像再現に対する要望が高まって来ている。
特に、階調画像の２値画像による擬似階調再現は、表示
装置や記録装置との適合性が良く、多くの提案がなされ
ている。
て、従来の白黒２値原稿の他に、階調画像や印刷画像の
高品質での画像再現に対する要望が高まって来ている。
特に、階調画像の２値画像による擬似階調再現は、表示
装置や記録装置との適合性が良く、多くの提案がなされ
ている。
これらの疑似階調再現の１つの手段として、ディザ法が
最もよく知られている。この方法は、予め定められた一
定面積において、その面積内に再現するドットの数によ
って階調を再現しようとするもので、ディザマトリクス
に用意した閾値と入力画情報を１画素毎に比較しながら
２値化処理を行っている。この方法は階調特性と分解能
特性がディジマトリクスの大きさに直接依存し、互いに
両立できない関係にある。また印刷画像などに用いた場
合、再現画像におけるモアレ模様の発生は避けがたい。
最もよく知られている。この方法は、予め定められた一
定面積において、その面積内に再現するドットの数によ
って階調を再現しようとするもので、ディザマトリクス
に用意した閾値と入力画情報を１画素毎に比較しながら
２値化処理を行っている。この方法は階調特性と分解能
特性がディジマトリクスの大きさに直接依存し、互いに
両立できない関係にある。また印刷画像などに用いた場
合、再現画像におけるモアレ模様の発生は避けがたい。
上記階調特性と高分解能が両立し、かつモアレ模様の発
生抑制効果の大きい方法として、誤差拡散法（文献：ア
ール フロード＆エル ステインバーグ “アン 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”エスアイデイー 75ダイジエスト（R.FLOY
D＆L.STEINBERG,“An Adaptive Algorithm for spa
tial Grey Scale",SID 75 DIGEST）,pp36−37）が
提案されている。
生抑制効果の大きい方法として、誤差拡散法（文献：ア
ール フロード＆エル ステインバーグ “アン 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”エスアイデイー 75ダイジエスト（R.FLOY
D＆L.STEINBERG,“An Adaptive Algorithm for spa
tial Grey Scale",SID 75 DIGEST）,pp36−37）が
提案されている。
第３図は上記誤差拡散法を実現するための装置の要部ブ
ロック図である。原画像における注目画素の座標を（x,
y）とするとき、１は誤差記憶手段、２は誤差配分係数
マトリクスの示す注目画素の周辺の未処理画素領域、３
は座標（x,y）における集積誤差Sxyの記憶位置、４は座
標（x,y）における入力レベルIxyの入力端子、５はＩ′
xy（Ixy＋Sxy）の入力補正手段、６は出力レベル０また
はＲの２値信号Pxyの出力端子、７は一定閾値Ｒ／２を
印加する信号端子、８は入力信号Ｉ′xy＞Ｒ／２の時Px
y＝Ｒを、その他の場合はPxy＝０を出力する２値化手
段、９はExy（＝Ｉ′xy−Pxy）の注目画素に対する２値
化誤差を求める差分演算手段である。
ロック図である。原画像における注目画素の座標を（x,
y）とするとき、１は誤差記憶手段、２は誤差配分係数
マトリクスの示す注目画素の周辺の未処理画素領域、３
は座標（x,y）における集積誤差Sxyの記憶位置、４は座
標（x,y）における入力レベルIxyの入力端子、５はＩ′
xy（Ixy＋Sxy）の入力補正手段、６は出力レベル０また
はＲの２値信号Pxyの出力端子、７は一定閾値Ｒ／２を
印加する信号端子、８は入力信号Ｉ′xy＞Ｒ／２の時Px
y＝Ｒを、その他の場合はPxy＝０を出力する２値化手
段、９はExy（＝Ｉ′xy−Pxy）の注目画素に対する２値
化誤差を求める差分演算手段である。
さて、注目画素に対する集積誤差Sxyは式（１）、
（２）で表わされる。
（２）で表わされる。
Sxy＝ΣKij・Ex−j+2,y−i+1 ……（１） （但し、i,jは誤差配分係数マトリクス内の座標を示
す。） この誤差配分係数Kijは誤差Exyの注目画素の周辺画素へ
の配分の重み付けをするもので前記文献では を例示している。
す。） この誤差配分係数Kijは誤差Exyの注目画素の周辺画素へ
の配分の重み付けをするもので前記文献では を例示している。
第３図の構成では、上記の演算は注目画素に対する２値
化誤差Exyに、未処理の周辺画素領域２内の各画素Ａ〜
Ｄに対応する配分係数を乗算し、誤差記憶手段１内の値
に加算し再び該当位置へ記憶させる誤差配分演算手段10
によって実現している。ただし、誤差記憶手段１の画素
位置Ｂの集積誤差は予め０にクリアされている。
化誤差Exyに、未処理の周辺画素領域２内の各画素Ａ〜
Ｄに対応する配分係数を乗算し、誤差記憶手段１内の値
に加算し再び該当位置へ記憶させる誤差配分演算手段10
によって実現している。ただし、誤差記憶手段１の画素
位置Ｂの集積誤差は予め０にクリアされている。
発明が解決しようとしている問題点 さて上記の誤差拡散法は、ディザ法に比して階調特性や
分解能の点ですぐれた性能を持ち、印刷画像の再現時に
おいてもモアレ模様の出現は極めて少ない。しかし、濃
度変化の少ない画像や計算機で生成された均一な濃度の
画像などでは方式特有の模様（テクスチャ）を作るた
め、ほとんど普及していない。このテクスチャの発生の
主たる原因は、注目画素の周辺画素に対する２値化誤差
の配分の割合が注目画素と常に一定の相対的位置関係に
保持されているためである。
分解能の点ですぐれた性能を持ち、印刷画像の再現時に
おいてもモアレ模様の出現は極めて少ない。しかし、濃
度変化の少ない画像や計算機で生成された均一な濃度の
画像などでは方式特有の模様（テクスチャ）を作るた
め、ほとんど普及していない。このテクスチャの発生の
主たる原因は、注目画素の周辺画素に対する２値化誤差
の配分の割合が注目画素と常に一定の相対的位置関係に
保持されているためである。
本発明は上記の誤差拡散法におけるテクスチャの発生を
抑制し、階調特性・分解能にすぐれ、かつ印刷画像の再
生時にもモアレ模様の発生の極めて少ない画像信号処理
装置を提供するものである。
抑制し、階調特性・分解能にすぐれ、かつ印刷画像の再
生時にもモアレ模様の発生の極めて少ない画像信号処理
装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、画素単位でサンプリングした多階調の濃度レ
ベルを２値化する際に、注目画素の２値化誤差をその周
辺の画素位置に対応させて記憶するための誤差記憶手段
と、前記注目画素の入力レベルと前記誤差手段内の注目
画素位置に対応した集積誤差を加算し補正レベルを出力
する入力補正手段と、前記補正レベルを予め定められた
閾値と比較し注目画素の２値化レベルを決定する２値化
手段と、前記補正レベルと２値化レベルの差分すなわち
２値化誤差を求める差分演算手段と、前記２値化誤差を
注目画素の周辺の未処理画素に配分する配分係数を、予
め定められた変更周期で、複数組の配分係数セットの中
から予め定められた順序に従い選択しながら発生させる
配分係数発生手段と、前記差分演算手段からの２値化誤
差と前記配分係数発生手段からの複数の配分係数から注
目画素周辺の未処理画素に対応する誤差配分値を算出
し、前記誤差配分値を前記誤差記憶手段内の対応する画
素位置の集積誤差とを加算し新たな集積誤差として再び
記憶させる誤差配分・更新手段とを設けることにより、
上記目的を達成しようとするものである。
ベルを２値化する際に、注目画素の２値化誤差をその周
辺の画素位置に対応させて記憶するための誤差記憶手段
と、前記注目画素の入力レベルと前記誤差手段内の注目
画素位置に対応した集積誤差を加算し補正レベルを出力
する入力補正手段と、前記補正レベルを予め定められた
閾値と比較し注目画素の２値化レベルを決定する２値化
手段と、前記補正レベルと２値化レベルの差分すなわち
２値化誤差を求める差分演算手段と、前記２値化誤差を
注目画素の周辺の未処理画素に配分する配分係数を、予
め定められた変更周期で、複数組の配分係数セットの中
から予め定められた順序に従い選択しながら発生させる
配分係数発生手段と、前記差分演算手段からの２値化誤
差と前記配分係数発生手段からの複数の配分係数から注
目画素周辺の未処理画素に対応する誤差配分値を算出
し、前記誤差配分値を前記誤差記憶手段内の対応する画
素位置の集積誤差とを加算し新たな集積誤差として再び
記憶させる誤差配分・更新手段とを設けることにより、
上記目的を達成しようとするものである。
また、前記配分係数発生手段は、注目画素周辺の予め定
められた複数の未処理画素に対する配分係数を、予め定
められた変更周期で、複数組の配分係数セット中から無
作意に選択していくように機能させても、上記目的を達
成することが出来る。
められた複数の未処理画素に対する配分係数を、予め定
められた変更周期で、複数組の配分係数セット中から無
作意に選択していくように機能させても、上記目的を達
成することが出来る。
作 用 本発明は上記の構成により、注目画素の周辺画素に対す
る２値化誤差の配分割合を、複数組の配分係数セットの
中から定められた順序あるいは無作意の順序で１組を選
択する配分係数発生手段の機能によって、２値化誤差の
配分量が注目画素と一定の相対的位置関係にある画素に
偏らないようにし、処理された出力画像にテクスチャ模
様が発生しないようにしたものである。
る２値化誤差の配分割合を、複数組の配分係数セットの
中から定められた順序あるいは無作意の順序で１組を選
択する配分係数発生手段の機能によって、２値化誤差の
配分量が注目画素と一定の相対的位置関係にある画素に
偏らないようにし、処理された出力画像にテクスチャ模
様が発生しないようにしたものである。
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
ブロック結線図である。
ブロック結線図である。
第１図において、１〜９の各ブロックの構成と作用は第
３図の従来のものと同様である。第１図において、第３
図の構成と異なる点は第３図で示した誤差配分演算手段
10のかわりに誤差配分・更新手段11と配分係数手段12と
を設けた点で、以下この点について詳細にのべる。
３図の従来のものと同様である。第１図において、第３
図の構成と異なる点は第３図で示した誤差配分演算手段
10のかわりに誤差配分・更新手段11と配分係数手段12と
を設けた点で、以下この点について詳細にのべる。
まず配分係数発生手段12は、注目画素周辺の未処理画素
に対する複素組の配分係数セットを予め用意し、周期信
号入力端子13よりｘ方向ないしはｙ方向の画素処理周期
に同期した同期信号14を得て、周辺画素領域２内の画素
位置Ａ〜Ｄに対する２値化誤差Exyの配分係数KA〜KDを
前記複数組の配分係数セットより選択し誤差配分・更新
手段11へ出力する。そして誤差配分・更新手段11は同期
信号14に同期しながら、前記配分係数KA〜KDと共に、差
分演算手段９からの注目画素の２値化誤差Exyおよび誤
差記憶手段１の周辺画素領域２内の画素位置Ａ、Ｃ、Ｄ
に対応する記憶装置に記憶されているそれ以前の画素処
理過程における集積誤差Ｓ′Ａ、Ｓ′Ｃ、Ｓ′Ｄを読み
出し、新たな集積誤差SA〜SDを下記第（３）式により求
める。
に対する複素組の配分係数セットを予め用意し、周期信
号入力端子13よりｘ方向ないしはｙ方向の画素処理周期
に同期した同期信号14を得て、周辺画素領域２内の画素
位置Ａ〜Ｄに対する２値化誤差Exyの配分係数KA〜KDを
前記複数組の配分係数セットより選択し誤差配分・更新
手段11へ出力する。そして誤差配分・更新手段11は同期
信号14に同期しながら、前記配分係数KA〜KDと共に、差
分演算手段９からの注目画素の２値化誤差Exyおよび誤
差記憶手段１の周辺画素領域２内の画素位置Ａ、Ｃ、Ｄ
に対応する記憶装置に記憶されているそれ以前の画素処
理過程における集積誤差Ｓ′Ａ、Ｓ′Ｃ、Ｓ′Ｄを読み
出し、新たな集積誤差SA〜SDを下記第（３）式により求
める。
誤差配分・更新手段11はさらにこれらの新たな集積誤差
SA〜SDを誤差記憶手段１内の画素位置Ａ〜Ｄに対応する
記憶装置に書き込む更新処理を行なう。
SA〜SDを誤差記憶手段１内の画素位置Ａ〜Ｄに対応する
記憶装置に書き込む更新処理を行なう。
これら誤差配分・更新手段11と配分係数発生手段12の具
体例を第２図に示す。同図においては配分係数発生手段
12は２組の配分係数セットK1A〜K1DとK2A〜K2Dを予め格
納するために記憶装置15と記憶装置16を設け前記係数セ
ットを画素処理に先だって収納する。また選択信号発生
器17は同期信号入力端子13から与えられるＸ方向ないし
はＹ方向の画素処理周期に対応した同期信号14の入力に
より、予め定められた画素処理間隔でセレクタ18〜21に
対するセレクト信号22を出力する。セレクタ18〜21は記
憶装置15と記憶装置16に格納されている２組の配分係数
セットから（K1A、K1B、K1C、K1D）のセットと（K2A、K
2B、K2C、K2D）のセットを前記セレクト信号22に基づい
て選択し誤差記憶手段１の画素位置Ａ〜Ｄに対応する配
分係数KA〜KDとして出力する。なお本配分係数発生手段
12内の選択信号発生器17は、同期信号14を入力とするマ
キシマムレングスカウタ回路（Ｍ系列発生器）等を用い
てセレクト信号22を発生し、２組の配分係数セットを無
作意に選択してもよい。そして誤差配分・更新手段11は
同期信号14に同期しながら、配分係数発生手段12から入
力された配分係数KA〜KDと差分演算手段９から入力され
た２値化誤差Exyを乗算し誤差配分値26〜29を得る。誤
差配分値36と誤差記憶手段１より読み込んだ画素位置Ａ
に対応する集積誤差Ｓ′Ａと加算し次の画素処理におけ
る集積誤差Sxyとして使用するため内部レジスタ23
（RA）に一時記憶する。画素位置Ｂに対する集積誤差は
注目画素３の処理において初めて生ずるため、誤差配分
値27を画素位置Ｂに対応する集積誤差として内部レジス
タ24（RB）に一時記憶する。誤差配分値28と前画素処理
において一時記憶している内部レジスタ24（RB）のデー
タとを加算し画素位置Ｃの集積誤差として、内部レジス
タ25（RC）に一時記憶する。誤差配分値29と前画素の処
理において一時記憶している内部レジスタ25（Rc）のデ
ータと加算し誤差記憶手段１の画素位置Ｄに対応する記
憶装置に記憶させる。このような誤差配分・更新手段11
により、誤差記憶手段１内の記憶装置へのアクセスは、
画素位置Ａに対応して読み込みアクセス、画素位置Ｄに
対応して書き込みアクセスとなり容易に実施可能な構成
となる。
体例を第２図に示す。同図においては配分係数発生手段
12は２組の配分係数セットK1A〜K1DとK2A〜K2Dを予め格
納するために記憶装置15と記憶装置16を設け前記係数セ
ットを画素処理に先だって収納する。また選択信号発生
器17は同期信号入力端子13から与えられるＸ方向ないし
はＹ方向の画素処理周期に対応した同期信号14の入力に
より、予め定められた画素処理間隔でセレクタ18〜21に
対するセレクト信号22を出力する。セレクタ18〜21は記
憶装置15と記憶装置16に格納されている２組の配分係数
セットから（K1A、K1B、K1C、K1D）のセットと（K2A、K
2B、K2C、K2D）のセットを前記セレクト信号22に基づい
て選択し誤差記憶手段１の画素位置Ａ〜Ｄに対応する配
分係数KA〜KDとして出力する。なお本配分係数発生手段
12内の選択信号発生器17は、同期信号14を入力とするマ
キシマムレングスカウタ回路（Ｍ系列発生器）等を用い
てセレクト信号22を発生し、２組の配分係数セットを無
作意に選択してもよい。そして誤差配分・更新手段11は
同期信号14に同期しながら、配分係数発生手段12から入
力された配分係数KA〜KDと差分演算手段９から入力され
た２値化誤差Exyを乗算し誤差配分値26〜29を得る。誤
差配分値36と誤差記憶手段１より読み込んだ画素位置Ａ
に対応する集積誤差Ｓ′Ａと加算し次の画素処理におけ
る集積誤差Sxyとして使用するため内部レジスタ23
（RA）に一時記憶する。画素位置Ｂに対する集積誤差は
注目画素３の処理において初めて生ずるため、誤差配分
値27を画素位置Ｂに対応する集積誤差として内部レジス
タ24（RB）に一時記憶する。誤差配分値28と前画素処理
において一時記憶している内部レジスタ24（RB）のデー
タとを加算し画素位置Ｃの集積誤差として、内部レジス
タ25（RC）に一時記憶する。誤差配分値29と前画素の処
理において一時記憶している内部レジスタ25（Rc）のデ
ータと加算し誤差記憶手段１の画素位置Ｄに対応する記
憶装置に記憶させる。このような誤差配分・更新手段11
により、誤差記憶手段１内の記憶装置へのアクセスは、
画素位置Ａに対応して読み込みアクセス、画素位置Ｄに
対応して書き込みアクセスとなり容易に実施可能な構成
となる。
発明の効果 以上のように本発明では、注目画素の周辺画素に対する
２値化誤差の配分比率を一定とせず、画素処理と共に複
数の配分係数セットの中から選択して用いる事により、
従来の誤差拡散法に見られた偽画像（テクスチャ）を抑
制することが可能となった。
２値化誤差の配分比率を一定とせず、画素処理と共に複
数の配分係数セットの中から選択して用いる事により、
従来の誤差拡散法に見られた偽画像（テクスチャ）を抑
制することが可能となった。
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
ブロック結線図、第２図は同装置の要部ブロック結線
図、第３図は従来の誤差拡散法を実現する画像信号処理
装置のブロック結線図である。 １……誤差記憶手段、11……誤差配分・更新手段、15〜
16……記憶装置、17……選択信号発生器、18〜21……セ
レクタ、23〜25……内部レジスタ。
ブロック結線図、第２図は同装置の要部ブロック結線
図、第３図は従来の誤差拡散法を実現する画像信号処理
装置のブロック結線図である。 １……誤差記憶手段、11……誤差配分・更新手段、15〜
16……記憶装置、17……選択信号発生器、18〜21……セ
レクタ、23〜25……内部レジスタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 祐二 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 高橋 潔 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】画素単位でサンプリングした多階調の濃度
レベルを２値化する際に、注目画素の２値化誤差をその
周辺の画素位置に対応させて記憶するための誤差記憶手
段と、前記注目画素の入力レベルと前記誤差記憶手段内
の注目画素位置に対応した集積誤差を加算し補正レベル
を出力する入力補正手段と、前記補正レベルを予め定め
られた閾値と比較し注目画素の２値化レベルを決定する
２値化手段と、前記補正レベルと２値化レベルの差分に
より２値化誤差を求める差分演算手段と、前記２値化誤
差を注目画素の周辺の未処理画素に配分する係数を予め
定められた変更周期で、複数組の配分係数セットの中か
ら選択しながら発生させる配分係数発生手段と、前記差
分演算手段からの２値化誤差と前記配分係数発生手段か
らの複数の配分係数から注目画素周辺の未処理画素に対
応する誤差配分値を算出し、前記誤差配分値を前記誤差
記憶手段内の対応する画素位置の集積誤差とを加算し再
び記憶させる誤差配分・更新手段とを具備する画像信号
処理装置。 - 【請求項２】配分係数発生手段は、注目画素周辺の予め
定められた複数の未処理画素に対する配分係数を、予め
定められた変更周期で、複数組の配分係数セットの中か
ら無作為に選択していくことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の画像信号処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61247761A JPH0666874B2 (ja) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | 画像信号処理装置 |
| US07/110,082 US4890167A (en) | 1986-10-17 | 1987-10-16 | Apparatus for processing image signal |
| DE8787309231T DE3785290T2 (de) | 1986-10-17 | 1987-10-19 | Bildsignalverarbeitungsgeraet. |
| EP87309231A EP0264302B1 (en) | 1986-10-17 | 1987-10-19 | Apparatus for processing image signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61247761A JPH0666874B2 (ja) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | 画像信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63102475A JPS63102475A (ja) | 1988-05-07 |
| JPH0666874B2 true JPH0666874B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=17168269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61247761A Expired - Fee Related JPH0666874B2 (ja) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | 画像信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666874B2 (ja) |
-
1986
- 1986-10-17 JP JP61247761A patent/JPH0666874B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| A SURVEY OF HALFTONING ALGORITHMS AND INVESTIGATION OF THE ERROR DIFFUSION TECHNIQUE=1984 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63102475A (ja) | 1988-05-07 |
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