JPH07240838A - 画像2値化方法及び画像2値化装置 - Google Patents

画像2値化方法及び画像2値化装置

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JPH07240838A
JPH07240838A JP6029793A JP2979394A JPH07240838A JP H07240838 A JPH07240838 A JP H07240838A JP 6029793 A JP6029793 A JP 6029793A JP 2979394 A JP2979394 A JP 2979394A JP H07240838 A JPH07240838 A JP H07240838A
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JP
Japan
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JP6029793A
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English (en)
Inventor
Takeshi Kishida
健 岸田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来より少ない処理量で多値画像の誤差拡散
法による2値化を実現し得る画像2値化方法及び画像2
値化装置を提供する。 【構成】 電子複写機1は、多値画像を誤差拡散法によ
り2値化するものであって、画像読取部2が入力された
原稿を読み取って生成した多値画像と、誤差算出部9が
求めた誤差とから誤差拡散法による2値化に必要な補正
画像を直接生成する。これにより、多値画像を階調変換
するための変換テーブルが不要となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多値画像を誤差拡散法
により2値化する文書画像ファイリング装置,電子複写
機,ファクシミリ等に好適な画像2値化方法及び画像2
値化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】階調性を有する多値画像の記録には、従
来より、記録が簡単で、安定性に優れている2値記録が
採用されている。
【0003】この2値記録は、原稿を走査して得られた
多値画像を、その画素値に応じて白か黒の2値に変換し
て記録するものである。この2値記録では、中間の階調
に属する画像部分が、記録した際に灰色に見えるよう
に、疑似中間調表現法として公知の誤差拡散法,ディザ
法,濃度パターン法等が用いられている。なお、これら
の疑似中間調表現法のうちで、誤差拡散法は、他の疑似
中間調表現法に比して階調がなめらかに表現でき、解像
度が良好であることから、一般に用いられている。
【0004】しかしながら、原稿の用紙が真っ白でなく
色が付いている場合や、文字が薄い場合に、単に2値化
したのでは、原稿の用紙に対応する部分が黒っぽくな
り、又は文字が薄くなって文字が読み難くなることがあ
る。
【0005】これを防止するため、従来の電子複写機に
は、「濃く」,「薄く」の如く印刷時の濃度を選択する
ための釦を備え、その釦による選択により変換テーブル
の内容を図7に示すように書き替えて変換多値画像を生
成していた。
【0006】例えば、多値画像の画素値が256階調と
すると、原稿の用紙に色が付いている場合は、多値画像
上では、地の部分でも値が白を示す255の画素値にな
らず、例えば230といった、より小さな画素値になっ
てしまう。本来地の部分は全く黒画素がないことが望ま
しいが、この多値画像をそのまま2値化して印刷する
と、地の部分には黒の画素が生じる。これを防ぐため、
図7の実線で示す変換曲線L1 で、例えば200より大
きな画素値を有する多値画像を全て255に変換する。
これにより、多値画像で200より大きな画素値を有す
る部分には黒画素は全くなくなり、地の部分の画素値が
230でも黒や灰色にならずに済む。反対に文字が薄い
場合は、図7の破線で示す変換曲線L2 で、例えば画素
値が100より小さな多値画像を全て0に変換すること
により、かすれを防げる。
【0007】
【発明が解決しようとうする課題】しかしながら、従来
例の場合は、濃度選択により変換テーブルを書き替えて
いたため、多値画像の階調数に対応して変換テーブルが
ハードウェア的に大規模になってしまうという問題があ
った。例えば多値画像が256階調(8ビット)の場合
は、変換テーブルとして256エントリ×8ビット=2
048ビットのメモリ容量が必要となる。
【0008】そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであり、従来より少ない処理量で多値画像の誤
差拡散法による2値化を実現し得る画像2値化方法及び
画像2値化装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の画像2値
化方法は、入力された多値画像に基づいて補正画像を生
成し、その補正画像を2値化して誤差拡散法による疑似
中間調画像を得る画像2値化方法において、黒基準値及
び白基準値を設定する第1の工程と、2値化した画素の
値に応じて、その2値化した画素に対応する前記補正画
像の画素値と前記黒基準値及び白基準値の一方の基準値
との差を2値化した画素の誤差として求める第2の工程
と、前記多値画像のうち次に2値化する対象画素の画素
値に、対象画素近傍の複数の画素に対応する各誤差を所
定比率で加算して補正画像を生成し、前記2値化に供す
る第3の工程とを有することを特徴とするである。
【0010】請求項2記載の画像2値化方法は、前記第
1の工程における黒基準値及び白基準値の設定は、値が
互いに異なる黒基準値及び白基準値の複数の組合せから
選択することにより行うことを特徴とするものである。
【0011】請求項3記載の画像2値化装置は、入力さ
れた多値画像に基づいて補正画像を生成し、その補正画
像を2値化して誤差拡散法による疑似中間調画像を得る
画像2値化装置において、前記多値画像を記憶する多値
画像記憶手段と、黒基準値及び白基準値を設定する基準
値設定手段と、2値化した画素の値に応じて、その2値
化した画素に対応する前記補正画像の画素値と前記黒基
準値及び白基準値の一方の基準値との差を2値化した画
素の誤差として求める誤差算出手段と、この誤差算出手
段が求めた誤差を画素に対応させて記憶する誤差記憶手
段と、前記多値画像のうち次に2値化する対象画素の画
素値に、対象画素近傍の複数の画素に対応する各誤差を
前記誤差記憶手段から読み出し、それらの誤差を所定比
率で加算して補正画像を生成し、前記2値化に供する補
正手段とを有することを特徴とするものである。
【0012】請求項4記載の画像2値化装置は、前記基
準値設定手段による黒基準値及び白基準値の設定は、値
が互いに異なる黒基準値及び白基準値の複数の組合せか
ら選択することにより行うことを特徴とするものであ
る。
【0013】
【作用】請求項1記載の画像2値化方法によれば、多値
画像と第2の工程で得られた誤差とから誤差拡散法によ
る2値化に必要な補正画像を直接生成しているので、多
値画像を階調変換するための変換テーブルが不要とな
る。
【0014】請求項2記載の画像2値化方法によれば、
第1の工程にて黒基準値及び白基準値の複数の組合せか
ら選択することにより、黒基準値及び白基準値の設定が
される。
【0015】請求項3記載の画像2値化装置によれば、
多値画像と誤差算出手段が求めた誤差とから誤差拡散法
による2値化に必要な補正画像を直接生成しているの
で、多値画像を階調変換するための変換テーブルが不要
となる。
【0016】請求項4記載の画像2値化装置によれば、
基準値設定手段にて黒基準値及び白基準値の複数の組合
せから選択することにより、黒基準値及び白基準値の設
定がされる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳述
する。
【0018】図1は本発明の画像2値化装置の適用例を
示す電子複写機のブロック図である。
【0019】この電子複写機1は、同図に示すように、
入力された原稿を読み取って多値画像3aを生成する画
像読取部2と、多値画像3aを記憶する多値画像記憶部
3と、多値画像3aに後述する誤差記憶部10に記憶さ
れている誤差を加算して補正画像を生成する補正部4
と、補正画像を記憶する補正画像記憶部5と、補正画像
を所定の閾値D0 と比較して2値画像(疑似中間調画
像)を生成する2値化部6と、2値画像を記憶する2値
画像記憶部7と、黒基準値及び白基準値を設定する基準
値設定部8と、2値化した画素の値に応じて、その2値
化した画素に対応する補正画像の画素値と黒基準値及び
白基準値の一方の基準値との差を2値化した画素の誤差
として求める誤差算出部9と、誤差算出部9が求めた誤
差を画素に対応させて記憶する誤差記憶部10と、2値
画像を2値記録する記録部11と、この装置1の各部を
制御する制御部12とを有して構成されている。
【0020】次に、上記各部の詳細を説明する。
【0021】前記画像読取部2は、原稿上に光を照射す
る光源と、原稿からの反射光を受けて電気信号に変換す
る光電変換素子と、光電変換素子からの電気信号をその
信号強度に応じたディジタル信号に変換して多値画像3
aを生成する多値画像生成回路とを備え、制御部12の
制御の下に、入力された原稿全体を光学的に走査して多
値画像3aを生成するものである。なお、この画像読取
部2により生成される多値画像3aは、本実施例では0
乃至255の256階調の画素値を有し、0の画素値は
黒、255の画素値は白を表すとする。
【0022】前記補正部4は、図2に示すように、多値
画像3aのうち次に2値化する対象画素13aの画素値
に、対象画素13a近傍の複数の画素(例えば1つ上と
1つ左)13b,13cに対応する各誤差E1 ,E2
所定比率(例えば各1/2)で加算して補正した画素値
を求め、これを多値画像3a上の全ての画素について行
い、補正画像を生成するものである。この補正部4に
は、制御部12により、多値画像記憶部3から対象画素
13aの画素値が入力され、誤差記憶部10から対象画
素13aの1つ上の画素13bに対応する誤差E1 が入
力され、誤差算出部9から対象画素13aの1つ左の画
素13bについて誤差算出部9が求めた誤差E2 が入力
されるようになっている。
【0023】前記基準値設定部8を表1及び図3を参照
して説明する。表1は黒基準値及び白基準値の組合せを
示すものであり、図3は基準値設定部8を示す平面図で
ある。この基準値設定部8は、表1に示すように、値が
互いに異なる黒基準値及び白基準値の複数の組合せ(例
えば「薄く」,「普通」,「濃く」の3つ)から選択で
きるように、図3に示す如く、「薄く」と表示された釦
8aと、「普通」と表示された釦8bと、「濃く」と表
示された釦8cと、表1に示す組合せを記憶するメモリ
(図示省略)とを備えており、いずれかの釦8a乃至8
cが押下されると、対応する黒基準値及び白基準値を誤
差算出部8に出力して設定するようになっている。この
表1の場合は、「薄く」の釦8aを押下すると、黒基準
値として「0」、白基準値として「200」が設定さ
れ、「普通」の釦8bを押下すると、黒基準値として
「0」、白基準値として「255」が設定され、「濃
く」の釦8cを押下すると、黒基準値として「10
0」、白基準値として「255」が設定される。なお、
黒基準値及び白基準値は、複数の組合せから選択せず
に、任意の値にそれぞれ独立して設定できるようにして
もよい。この場合に、黒基準値のみが設定された場合
は、白基準値として電子複写機1がとり得る最も白に近
い値を設定し、白基準値のみが設定された場合は、黒基
準値として電子複写機1がとり得る最も黒に近い値を設
定するようにしてもよい。
【0024】
【表1】
【0025】前記2値化部6は、補正画像を所定の閾値
(通常は最大階調の1/2)D0 と比較して2値化して
2値画像を生成するものである。
【0026】前記誤差算出部9は、2値化した画素の値
が白(画素値=255)の場合は、白基準値と補正画像
の画素値との差を、黒(画素値=0)の場合は、黒基準
値と補正画像の画素値との差を誤差として求めるもので
ある。
【0027】前記誤差記憶部10には、例えばラインメ
モリが適用され、対象画素13aの1つ上の1ライン分
の誤差が記憶される。
【0028】前記記録部11は、2値画像記憶部9が記
憶する2値画像を記録紙の上に印刷するものである。
【0029】次に、本実施例の動作を図4及び図5をも
参照し、図6に示すフローチャートに従って説明する。
図4は多値画像3aの一例を示す図である。なお、同図
中、斜線を施した領域は、黒の領域背景(画素値=0)
を示し、斜線を施していない領域は、主に白の領域(画
素値=255)を示す。図5は図4の多値画像3aのあ
るライン3b上の画素値を示す図である。同図におい
て、D1 は多値画像3aの画素値を示し、D2 は補正画
像の画素値を示し、D3 は2値画像の画素値を示す。
【0030】まず、使用者が、基準値設定部8を操作し
て「薄く」の釦8a、「普通」の釦8b、「濃く」の釦
8cのうち、いずれかの釦8a乃至8cを押下すると、
基準値設定部8は、対応する黒基準値及び白基準値を誤
差算出部9に出力して設定する(S1)。
【0031】次に、使用者が、原稿を画像読取部2にセ
ットすると、画像読取部2は、制御部12の制御の下
に、原稿全体を読み取って多値画像3aを生成する(S
2)。制御部12は、その生成された多値画像3aを多
値画像記憶部3に記憶する。図4に示す多値画像3aの
ライン3b上の画素値D1 は、図5に示すように多値画
像3aが有する濃度に対応して滑らかな曲線となる。
【0032】補正部4には、制御部12により、多値画
像記憶部3から対象画素13aの画素値が入力され、誤
差記憶部10から対象画素13aの1つ上の画素13b
に対応する誤差E1 が入力され、誤差算出部9から対象
画素13aの1つ左の画素13bについて誤差算出部9
が求めた誤差E2 が入力される。
【0033】続いて補正部4は、制御部12の制御の下
に、対象画素13aの画素値に、2つの誤差E1 ,E2
をそれぞれ2で割った値を加算して補正した画素値を求
め、これを多値画像3a上の全ての画素について行い、
補正画像を生成する(S3)。制御部12は、その生成
された補正画像を補正画像記憶部5に記憶する。図4に
示す多値画像3aのライン3bに対応する補正画像の画
素値D2 は、図5中破線で示すように、多値画像3aの
画素値D1 が高い部分については一山の幅が大きく振幅
の回数が多くなり、画素値D1 が低い部分については一
山の幅が小さく振幅の回数が少なくなる。
【0034】次に、2値化部6は、補正画像を所定の閾
値D0 と比較して2値化して2値画像を生成する(S
4)。制御部12は、その生成された2値画像を2値画
像記憶部9に記憶する。図4に示す多値画像3aのライ
ン3bに対応する2値画像の画素値D3 は、図5に示す
ように、多値画像3aの画素値D1 が高い部分について
は一山の幅及び振幅の回数が多くなり、画素値D1 が低
い部分については一山の幅及び振幅の回数が少なくな
る。
【0035】続いて、誤差算出部9は、2値化した画素
の値が白(画素値=255)の場合は、基準値設定部8
にて設定された白基準値と補正画像の画素値との差を誤
差として求め、2値化した画素の値が黒(画素値=0)
の場合は、基準値設定部8にて設定された黒基準値と補
正画像の画素値との差を誤差として求める(S5)。た
だし、補正画像の画素値が白基準値より大きい場合は、
誤差を0にする。従って、白に2値化した画素の誤差の
値は0以下になる。また、補正画像の画素値が黒基準値
より小さい場合は、誤差を0にする。従って、黒に2値
化した画素の誤差の値は0以上になる。
【0036】制御部12は、前記ステップS5にて求め
られた誤差を誤差記憶部10に記憶する。
【0037】制御部12は、全ての画素について2値化
が終了したか否かの判断を行い(S6)、全ての画素に
ついて2値化が終了した場合は、生成された2値画像を
印刷する。記録部11は、制御部12の制御により、2
値画像記憶部9が記憶する2値画像を記録紙の上に印刷
する(S7)。図4に示す多値画像3aのライン3bに
対応する記録紙上の部分については、図5に示す2値画
像の画素値D3 が255の領域は印刷されずに、画素値
3 が0の領域のみ黒色印刷され、多値画像3aにおい
て中間の階調に属する灰色の部分が灰色に見える疑似中
間調画像が得られる。
【0038】このような本実施例の電子複写機1によれ
ば、多値画像と誤差算出部9が求めた誤差とから誤差拡
散法による2値化に必要な補正画像を直接生成している
ので、多値画像を階調変換するための変換テーブルが不
要となるため、従来より少ない処理量で多値画像の誤差
拡散法による2値化を実現することができる。また、基
準値設定部8により黒基準値及び白基準値の複数の組合
せから選択するだけで、黒基準値及び白基準値を設定で
きるので、操作性向上が図れる。
【0039】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施できる。
本実施例は、本発明を電子複写機に適用した場合につい
て説明したが、多値画像を誤差拡散法により2値化する
装置であるなら、文書画像ファイリング装置,ファクシ
ミリ等にも適用可能である。
【0040】
【発明の効果】以上詳述した請求項1記載の発明によれ
ば、多値画像と第2の工程で得られた誤差とから誤差拡
散法による2値化に必要な補正画像を直接生成している
ので、多値画像を階調変換するための変換テーブルが不
要となるため、従来より少ない処理量で多値画像の誤差
拡散法による2値化を実現し得る画像2値化方法を提供
することができる。
【0041】また、請求項2記載の発明によれば、第1
の工程における黒基準値及び白基準値の設定が容易とな
るため、操作性向上が図れる。
【0042】また、請求項3記載の発明によれば、多値
画像と誤差算出手段が求めた誤差とから誤差拡散法によ
る2値化に必要な補正画像を直接生成しているので、多
値画像を階調変換するための変換テーブルが不要となる
ため、従来より少ない処理量で多値画像の誤差拡散法に
よる2値化を実現し得る画像2値化装置を提供すること
ができる。
【0043】また、請求項4記載の発明によれば、基準
値設定手段による黒基準値及び白基準値の設定が容易と
なるため、操作性向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像2値化装置の適用例を示す電子複
写機のブロック図
【図2】本実施例の補正部を説明するための図
【図3】本実施例の基準設定部を示す平面図
【図4】本実施例の動作を説明するための図
【図5】本実施例の動作を説明するための図
【図6】本実施例の動作を説明するためのフローチャー
【図7】従来の画像2値化装置の問題点を説明するため
の図
【符号の説明】
1 画像2値化装置 2 画像読取部 3 多値画像記憶部 3a 多値画像 4 補正部 8 基準値設定部 6 2値化部 9 誤差算出部 10 誤差記憶部 12 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/403 H04N 1/40 B 103 A

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された多値画像に基づいて補正画像
    を生成し、その補正画像を2値化して誤差拡散法による
    疑似中間調画像を得る画像2値化方法において、 黒基準値及び白基準値を設定する第1の工程と、 2値化した画素の値に応じて、その2値化した画素に対
    応する前記補正画像の画素値と前記黒基準値及び白基準
    値の一方の基準値との差を2値化した画素の誤差として
    求める第2の工程と、 前記多値画像のうち次に2値化する対象画素の画素値
    に、対象画素近傍の複数の画素に対応する各誤差を所定
    比率で加算して補正画像を生成し、前記2値化に供する
    第3の工程と、 を有することを特徴とする画像2値化方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の工程における黒基準値及び白
    基準値の設定は、値が互いに異なる黒基準値及び白基準
    値の複数の組合せから選択することにより行うことを特
    徴とする請求項1記載の画像2値化方法。
  3. 【請求項3】 入力された多値画像に基づいて補正画像
    を生成し、その補正画像を2値化して誤差拡散法による
    疑似中間調画像を得る画像2値化装置において、 前記多値画像を記憶する多値画像記憶手段と、 黒基準値及び白基準値を設定する基準値設定手段と、 2値化した画素の値に応じて、その2値化した画素に対
    応する前記補正画像の画素値と前記黒基準値及び白基準
    値の一方の基準値との差を2値化した画素の誤差として
    求める誤差算出手段と、 この誤差算出手段が求めた誤差を画素に対応させて記憶
    する誤差記憶手段と、 前記多値画像のうち次に2値化する対象画素の画素値
    に、対象画素近傍の複数の画素に対応する各誤差を前記
    誤差記憶手段から読み出し、それらの誤差を所定比率で
    加算して補正画像を生成し、前記2値化に供する補正手
    段と、 を有することを特徴とする画像2値化装置。
  4. 【請求項4】 前記基準値設定手段による黒基準値及び
    白基準値の設定は、値が互いに異なる黒基準値及び白基
    準値の複数の組合せから選択することにより行うことを
    特徴とする請求項3記載の画像2値化装置。
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