JPH0824339B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents
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- JPH0824339B2 JPH0824339B2 JP63106312A JP10631288A JPH0824339B2 JP H0824339 B2 JPH0824339 B2 JP H0824339B2 JP 63106312 A JP63106312 A JP 63106312A JP 10631288 A JP10631288 A JP 10631288A JP H0824339 B2 JPH0824339 B2 JP H0824339B2
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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。
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。
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。
これらの擬似階調再現の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、ディザマトリッ
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
解能がディザ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再
現画像におけるモアレ模様の発生は避けがたい。
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、ディザマトリッ
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
解能がディザ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ランダムディザ法が提
案されており、その代表として誤差拡散法〔アール フ
ロイド アンド エル スティンバーグ“アン アダプ
ティブ アルゴリズム フォースペシャル グレー ス
ケール”エスアイディ 75 ダイジェスト 36〜37ペー
ジ（文献:R.FLOYD ＆ L.STEINBERG,“An Adaptive Algo
rithm for Spatial Grey Scale",SID 75 DIGEST,pp36-3
7）〕が提案されている。
発生抑制効果の大きい方法としてランダムディザ法が提
案されており、その代表として誤差拡散法〔アール フ
ロイド アンド エル スティンバーグ“アン アダプ
ティブ アルゴリズム フォースペシャル グレー ス
ケール”エスアイディ 75 ダイジェスト 36〜37ペー
ジ（文献:R.FLOYD ＆ L.STEINBERG,“An Adaptive Algo
rithm for Spatial Grey Scale",SID 75 DIGEST,pp36-3
7）〕が提案されている。
第４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。
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、401は誤差記憶手段、402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、403は注目画
素の座標（x,y）における集積誤差Sxyの記憶位置、404
は注目画素の座標（x,y）における入力レベルIxyの入力
端子、405はＩ′xy（＝Ixy＋Sxy）の入力補正手段、406
は出力レベル０またはＲの２値信号Pxyの出力端子、407
は一定閾値R/2を印加する信号端子、408は入力信号Ｉ′
xyと一定閾値R/2を比較してＩ′xy＞R/2の時Pxy＝Ｒ
を、その他の場合はPxy＝０を出力する２値化手段、409
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。
き、401は誤差記憶手段、402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、403は注目画
素の座標（x,y）における集積誤差Sxyの記憶位置、404
は注目画素の座標（x,y）における入力レベルIxyの入力
端子、405はＩ′xy（＝Ixy＋Sxy）の入力補正手段、406
は出力レベル０またはＲの２値信号Pxyの出力端子、407
は一定閾値R/2を印加する信号端子、408は入力信号Ｉ′
xyと一定閾値R/2を比較してＩ′xy＞R/2の時Pxy＝Ｒ
を、その他の場合はPxy＝０を出力する２値化手段、409
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）で表される。
（２）で表される。
Sxy＝ΣKij・Ex-i＋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４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402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401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410によって実現している。ただし、誤差記憶手段401
の画素位置Ｂの集積誤差は予め０にクリアされている。
値化誤差Exyに、未処理の周辺画素領域402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401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410によって実現している。ただし、誤差記憶手段401
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する課題 さて、上記の誤差拡散法は、ディザ法に比して階調特
性や分解能の点で優れた性能を持ち、印刷画像の再現時
においてもモアレ模様の出現が極めて少い。しかし、２
値化出力であるドットの配置については考慮されていな
いために、文字や図形などの再現では連続性に欠け、文
字品質の劣化を招いていた。
性や分解能の点で優れた性能を持ち、印刷画像の再現時
においてもモアレ模様の出現が極めて少い。しかし、２
値化出力であるドットの配置については考慮されていな
いために、文字や図形などの再現では連続性に欠け、文
字品質の劣化を招いていた。
本発明は上記の誤差拡散法における文字および図形の
連続性を確保し、階調特性・分解能に優れかつ文字品質
の良い画像信号処理装置を提供するものである。
連続性を確保し、階調特性・分解能に優れかつ文字品質
の良い画像信号処理装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明の技術的解決手段
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、文字領域と写真領域とを注目画素の濃
度レベルとその周辺画素の平均濃度レベルとの濃度差等
により文字領域を検出し領域判定信号を出力する領域判
定手段と、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誤差記憶手段と、既に処理の終了
した２値化レベルを記憶する２値化出力記憶手段と、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、前記領域判定手段からの領域判定信
号により前記２値化出力記憶手段内の注目画素の周辺出
力画素のドット配置に応じた２値化の閾値レベルを出力
する周辺出力演算手段と、前記入力補正手段からの補正
レベルを前記周辺出力演算手段からの閾値レベルと比較
し注目画素の２値化レベルを決定する２値化手段と、前
記入力補正手段からの補正レベルと前記２値化手段から
の２値化レベルの差分である２値化誤差を求める差分演
算手段と、前記誤差演算手段からの補正誤差とあらかじ
め定めた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演算し、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演算手段とを具備し、前記周
辺出力演算手段は、前記領域判定手段から文字領域と判
定された場合、前記２値化出力記憶手段内の注目画素の
周辺出力画素のドット配置に応じた閾値レベルとして、
写真領域の閾値レベルより低レベルを出力するように構
成したものである。
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、文字領域と写真領域とを注目画素の濃
度レベルとその周辺画素の平均濃度レベルとの濃度差等
により文字領域を検出し領域判定信号を出力する領域判
定手段と、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誤差記憶手段と、既に処理の終了
した２値化レベルを記憶する２値化出力記憶手段と、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、前記領域判定手段からの領域判定信
号により前記２値化出力記憶手段内の注目画素の周辺出
力画素のドット配置に応じた２値化の閾値レベルを出力
する周辺出力演算手段と、前記入力補正手段からの補正
レベルを前記周辺出力演算手段からの閾値レベルと比較
し注目画素の２値化レベルを決定する２値化手段と、前
記入力補正手段からの補正レベルと前記２値化手段から
の２値化レベルの差分である２値化誤差を求める差分演
算手段と、前記誤差演算手段からの補正誤差とあらかじ
め定めた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演算し、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演算手段とを具備し、前記周
辺出力演算手段は、前記領域判定手段から文字領域と判
定された場合、前記２値化出力記憶手段内の注目画素の
周辺出力画素のドット配置に応じた閾値レベルとして、
写真領域の閾値レベルより低レベルを出力するように構
成したものである。
作用 本発明は上記構成により、領域判定により文字領域の
み２値化する際の閾値レベルを注目画素の周辺出力画素
のドット配置に応じ例えば通常処理時の閾値レベルより
低い値に設定して、より黒レベルになりやすくすること
により周辺出力画素との連続性を確保し、文字および図
形の画質を向上させるものである。
み２値化する際の閾値レベルを注目画素の周辺出力画素
のドット配置に応じ例えば通常処理時の閾値レベルより
低い値に設定して、より黒レベルになりやすくすること
により周辺出力画素との連続性を確保し、文字および図
形の画質を向上させるものである。
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
の要部ブロック構成図である。
の要部ブロック構成図である。
同図において101〜110の各ブロックの構成と作用は第
４図の従来の誤差拡散法における各構成要素401〜410と
同様である。第４図の構成と異なる２値出力記憶手段11
1、周辺出力演算手段113、領域判定手段114について以
下に詳細に述べる。
４図の従来の誤差拡散法における各構成要素401〜410と
同様である。第４図の構成と異なる２値出力記憶手段11
1、周辺出力演算手段113、領域判定手段114について以
下に詳細に述べる。
２値出力記憶手段111は、２値化手段108からの２値化
レベルPxyを注目画素の周辺出力画素位置に対応させて
記憶し、２値化する際に注目画素の周辺出力領域112内
が読出され周辺出力演算手段113に出力される。
レベルPxyを注目画素の周辺出力画素位置に対応させて
記憶し、２値化する際に注目画素の周辺出力領域112内
が読出され周辺出力演算手段113に出力される。
領域判定手段114の比較的簡便な方法として例えば、
注目画素の濃度レベルと周辺画素の平均濃度レベルとの
濃度差により判定する濃度差が大きいとき文字図形領域
と判定し領域判定信号115を出力する。
注目画素の濃度レベルと周辺画素の平均濃度レベルとの
濃度差により判定する濃度差が大きいとき文字図形領域
と判定し領域判定信号115を出力する。
周辺出力演算手段113は、２値出力記憶手段111の周辺
出力領域112内の２値化レベルを読出し、周辺出力領域1
12内の２値化レベルが全画素あるいは一部の画素が黒レ
ベルのとき、２値化する際の閾値レベル107を例えば低
く設定し注目画素の２値化レベルが黒レベルになりやす
くする。
出力領域112内の２値化レベルを読出し、周辺出力領域1
12内の２値化レベルが全画素あるいは一部の画素が黒レ
ベルのとき、２値化する際の閾値レベル107を例えば低
く設定し注目画素の２値化レベルが黒レベルになりやす
くする。
第２図を用いて周辺出力演算手段113が参照する周辺
出力領域について説明する。
出力領域について説明する。
第２図（ａ）は、注目画素に隣接する周辺出力画素ａ
〜ｄを用いた例を示すもので、周辺出力画素ａ〜ｄの全
画素あるいは一部画素の２値化レベルで論理積または論
理和条件によって閾値レベルを制御するものである。
〜ｄを用いた例を示すもので、周辺出力画素ａ〜ｄの全
画素あるいは一部画素の２値化レベルで論理積または論
理和条件によって閾値レベルを制御するものである。
第２図（ｂ）は、周辺出力画素領域を広範囲にした例
を示すもので、黒画素のドット配置の方向性を考慮する
もので、Θ１〜Θ４は垂直方向・水平方向あるいは斜目
方向の方向性を示すものであり、周辺出力画素ａ〜ｈの
２値化レベルによって次のように方向性を検出する。
を示すもので、黒画素のドット配置の方向性を考慮する
もので、Θ１〜Θ４は垂直方向・水平方向あるいは斜目
方向の方向性を示すものであり、周辺出力画素ａ〜ｈの
２値化レベルによって次のように方向性を検出する。
さらに、周辺出力演算手段113としては、Θ１〜Θ４
の方向性の論理条件によって２値化する際の閾値レベル
Bthを低く制御するものである。
の方向性の論理条件によって２値化する際の閾値レベル
Bthを低く制御するものである。
第３図は、領域判定手段および周辺出力演算手段のブ
ロック構成図である。301は周辺出力領域の論理条件を
実現するための出力演算回路、304は２値化の閾値レベ
ルを選択するセレクタ、114は領域判定手段、312はレジ
スタ、313は濃度差演算手段を示す。
ロック構成図である。301は周辺出力領域の論理条件を
実現するための出力演算回路、304は２値化の閾値レベ
ルを選択するセレクタ、114は領域判定手段、312はレジ
スタ、313は濃度差演算手段を示す。
出力演算回路301は、第２図（ｂ）の論理条件を例に
とって説明すれば、 ｙ＝（ａ＊ｂ）＋（ｃ＊ｄ）＋（ｅ＊ｆ）＋（ｇ＊
ｈ） ……（３） 論理条件を論理式で表現すれば式（３）のようにな
り、出力演算回路としては論理積302と論理和303のゲー
ト回路によって構成できる。
とって説明すれば、 ｙ＝（ａ＊ｂ）＋（ｃ＊ｄ）＋（ｅ＊ｆ）＋（ｇ＊
ｈ） ……（３） 論理条件を論理式で表現すれば式（３）のようにな
り、出力演算回路としては論理積302と論理和303のゲー
ト回路によって構成できる。
領域判定手段114は、説明を簡便にするために一次元
の隣接画素との濃度差によって検出する例で説明する。
端子310より入力された注目画素は、一画素遅延するた
めのレジスタ312に入力する。つぎに、注目画素の濃度
レベルと周辺画素として一画素遅延したレジスタ312の
出力との濃度差を濃度差演算手段313で演算する。濃度
差演算手段313からの出力とある閾値レベルとを比較手
段315で比較し領域検出信号115を出力する。
の隣接画素との濃度差によって検出する例で説明する。
端子310より入力された注目画素は、一画素遅延するた
めのレジスタ312に入力する。つぎに、注目画素の濃度
レベルと周辺画素として一画素遅延したレジスタ312の
出力との濃度差を濃度差演算手段313で演算する。濃度
差演算手段313からの出力とある閾値レベルとを比較手
段315で比較し領域検出信号115を出力する。
セレクタ304において、出力演算回路301からのセレク
ト信号は、領域判定手段114からの領域検出信号115によ
って文字領域以外はゲート回路309によって禁止され
る。よって、ゲート回路309が“L"レベルのときは、通
常の閾値レベルBth1を選択し、ゲート回路309が“H"レ
ベルのときは通常の閾値レベルBth1より低く設定した閾
値レベルBth2を選択し２値化手段108に閾値レベルBth10
7を出力するものである。
ト信号は、領域判定手段114からの領域検出信号115によ
って文字領域以外はゲート回路309によって禁止され
る。よって、ゲート回路309が“L"レベルのときは、通
常の閾値レベルBth1を選択し、ゲート回路309が“H"レ
ベルのときは通常の閾値レベルBth1より低く設定した閾
値レベルBth2を選択し２値化手段108に閾値レベルBth10
7を出力するものである。
また、出力演算回路301をゲート回路のようなランダ
ムロジックではなくROM（リード・オンリ・メモリ）で
構成することも簡便な方法である。第２図で示した周辺
出力画素ａ〜ｄまたはａ〜ｈをアドレスとし、ROMパタ
ーンで閾値レベルのセレクト信号として単数または複数
出力することも容易に考えられる。
ムロジックではなくROM（リード・オンリ・メモリ）で
構成することも簡便な方法である。第２図で示した周辺
出力画素ａ〜ｄまたはａ〜ｈをアドレスとし、ROMパタ
ーンで閾値レベルのセレクト信号として単数または複数
出力することも容易に考えられる。
さらに、第２図（ａ）の周辺出力画素ａ〜ｄの黒画素
の数または第２図（ｂ）の周辺出力画素領域のΘ１〜Θ
４の方向を検出した数に応じて、通常処理時の閾値レベ
ルに対して複数の閾値レベルを設定することも考えられ
る。
の数または第２図（ｂ）の周辺出力画素領域のΘ１〜Θ
４の方向を検出した数に応じて、通常処理時の閾値レベ
ルに対して複数の閾値レベルを設定することも考えられ
る。
なお、閾値レベルBth2のレベルを“0"と設定とするこ
とにより、確立的に黒レベルになりやすくするのではな
く、論理条件を満足すると強制的に黒レベルにすること
もできる。
とにより、確立的に黒レベルになりやすくするのではな
く、論理条件を満足すると強制的に黒レベルにすること
もできる。
発明の効果 以上のように本発明では、領域判定により文字領域の
み２値化する際の閾値レベルを注目画素の周辺出力画素
のドット配置に応じ、例えば通常処理時の閾値レベルよ
り低く設定することにより、２値化した際に確立的に黒
レベルになりやすくなり、周辺出力画素との連続性が確
保でき、文字および図形の画質を向上させることが可能
となった。
み２値化する際の閾値レベルを注目画素の周辺出力画素
のドット配置に応じ、例えば通常処理時の閾値レベルよ
り低く設定することにより、２値化した際に確立的に黒
レベルになりやすくなり、周辺出力画素との連続性が確
保でき、文字および図形の画質を向上させることが可能
となった。
また、２値化する際の第２の閾値レベルを“0"に設定
し、強制的に黒レベルにすることでも同様の効果を得る
ことができる。
し、強制的に黒レベルにすることでも同様の効果を得る
ことができる。
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
要部ブロック結線図、第２図は同装置における注目画素
の周辺出力画素の周辺領域を示す概念図、第３図は同装
置における周辺出力演算手段の詳細ブロック図、第４図
は従来の誤差拡散法を実施する画像信号処理装置の要部
ブロック構成図である。 101……誤差記憶手段、110……誤差演算手段、111……
２値出力記憶手段、113……周辺出力演算手段、114……
領域判定手段、301……出力演算回路、304……セレク
タ。
要部ブロック結線図、第２図は同装置における注目画素
の周辺出力画素の周辺領域を示す概念図、第３図は同装
置における周辺出力演算手段の詳細ブロック図、第４図
は従来の誤差拡散法を実施する画像信号処理装置の要部
ブロック構成図である。 101……誤差記憶手段、110……誤差演算手段、111……
２値出力記憶手段、113……周辺出力演算手段、114……
領域判定手段、301……出力演算回路、304……セレク
タ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中里 克雄 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 (56)参考文献 特開 昭62−139472（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−184965（ＪＰ，Ｕ)
Claims (4)
- 【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、 文字領域と写真領域とを注目画素の濃度レベルとその周
辺画素の平均濃度レベルとの濃度差等により文字領域を
検出し領域判定信号を出力する領域判定手段と、 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
て記憶する誤差記憶手段と、 既に処理の終了した２値化レベルを記憶する２値化出力
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、 前記領域判定手段からの領域判定信号により前記２値化
出力記憶手段内の注目画素の周辺出力画素のドット配置
に応じて２値化の閾値レベルを出力する周辺出力演算手
段と、 前記入力補正手段からの補正レベルを前記周辺出力演算
手段からの閾値レベル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、 前記入力補正手段からの補正レベルと前記２値化手段か
らの２値化レベルの差分である２値化誤差を求める差分
演算手段と、 前記誤差演算手段からの補正誤差とあらかじめ定めた複
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
誤差配分値を演算し、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
させる誤差配分演算手段とを具備し、前記周辺出力演算
手段は、前記領域判定手段から文字領域と判定された場
合、前記２値化出力記憶手段内の注目画素の周辺出力画
素のドット配置に応じた閾値レベルとして、写真領域の
閾値レベルを出力することを特徴とする画像信号処理装
置。 - 【請求項２】周辺出力演算手段において、領域判定手段
から文字領域と判定された場合、２値化出力記憶手段内
の注目画素の周辺出力画素のドット配置に応じた閾値レ
ベルとして出力する低レベルは、零レベルを含むことを
特徴とする請求項１記載の画像信号処理装置。 - 【請求項３】周辺出力演算手段は、領域判定手段からの
領域判定信号により２値化出力記憶手段内の注目画素の
周辺出力画素のドット配置に応じて閾値レベルを出力す
る際に、前記２値化出力記憶手段内の注目画素の周辺出
力画素のドット配置が横、縦、斜め方向のいずれかに配
置されたとき、写真領域の閾値レベルより低レベルを出
力することを特徴とする請求項１記載の画像信号処理装
置。 - 【請求項４】周辺出力演算手段において、領域判定手段
からの領域判定信号により２値化出力記憶手段内の注目
画素の周辺出力画素のドット配置に応じて閾値レベルを
出力する際に、前記２値化出力記憶手段内の注目画素の
周辺出力画素のドット配置が横、縦、斜め方向のいずれ
かに配置されたとき、閾値レベルとして出力する低レベ
ルは、零レベルを含むことを特徴とする請求項３記載の
画像信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106312A JPH0824339B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 画像信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106312A JPH0824339B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 画像信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01276970A JPH01276970A (ja) | 1989-11-07 |
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