JPH09214760A

JPH09214760A - 画像データ２値化装置

Info

Publication number: JPH09214760A
Application number: JP8038904A
Authority: JP
Inventors: Kunio Ikuta; 国男生田
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】画質を損ねることなく画像データの２値化を
行えるようにする。【解決手段】誤差メモリ２０からは注目画素Ｐについ
て誤差データΣｅ_Pが読み出される。加算器２２では注
目画素Ｐについての多値の画像データに誤差データを加
算する。乱数発生器３２は乱数値を発生する。乱数値変
換回路３４は乱数値を多値の画像データの値に応じて変
換する。このとき、多値の画像データの値が最小値また
は最大値に近くなるほど、変換後の乱数値のダイナミッ
クレンジが狭くなり、中間値に近くなるほど、広くなる
ように、乱数値を変換する。加算器３６は変換後の乱数
値を加算器２２からの画像データの値に加算する。比較
器２４では加算後の画像データを２値化して２値の画像
データを出力する。減算器２６では２値化前の画像デー
タと２値化後の画像データとの誤差ｅを導き出す。誤差
分配回路３０は誤差ｅを４つの画素Ａ〜Ｄに分配する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多値の画像データ
を２値の画像データに変換する画像データ２値化装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタ等におい
ては、多値の画像データを２値化する際、画像の多階調
記録を行なうために誤差拡散方法が採られていた。

【０００３】図１２はそのような誤差拡散方法を採用し
た従来の画像データ２値化装置を示すブロック図であ
る。この画像データ２値化装置は、図１２に示すよう
に、誤差メモリ１２０、加算器１２２、比較器１２４、
減算器１２６、ビット変換器１２８、及び誤差分配回路
１３０を備えている。

【０００４】ここで、誤差拡散方法とは、或る画素につ
いて画像データを２値化した際に、２値化前の画像デー
タと２値化後の画像データとの誤差を、所定の割合で上
記画素の近傍の画素にそれぞれ分配して拡散する方法で
ある。図１３はこのような誤差拡散方法の原理を説明す
るための説明図である。図１３（ａ）において、２３０
は画像を示しており、２３１の矢印は画像２３０に対し
て走査する際の走査線を示しており、また、２３２は画
像２３０中の画素を示している。

【０００５】走査中の画素（以下、注目画素という）Ｐ
についての２値化前の画素データの値をＸとし、２値化
後の画像データの値をＹとした場合に、その両者の誤差
ｅは次式により表される。

【０００６】ｅ＝Ｘ−Ｙ ………（１）

【０００７】この誤差ｅの値を注目画素Ｐの近傍の画素
にそれぞれ分配して拡散する。即ち、誤差ｅの値を所定
の割合（誤差分配率）で分割して、近傍の画素について
の２値化前の画像データにそれぞれ加算する。従来の拡
散処理の例としては、図１３（ａ）に示すように、誤差
ｅの値を注目画素Ｐに対して右隣の画素Ａ、右下の画素
Ｂ、真下の画素Ｃ、及び左下の画素Ｄの４つの画素へ分
配し、誤差分配率として、図１３（ｂ）に示すように、
画素Ａに対し７／１６、画素Ｂに対し１／１６、画素Ｃ
に対し５／１６、画素Ｄに対し３／１６を適用する例が
知られている。

【０００８】画素Ａ：ｅ_A＝ｅ×７／１６画素Ｂ：ｅ_B＝ｅ×１／１６ ………（２）画素Ｃ：ｅ_C＝ｅ×５／１６画素Ｄ：ｅ_D＝ｅ×３／１６

【０００９】このようして、近傍の画素に拡散された誤
差は、画素毎に、誤差データとして誤差メモリ１２０に
積算蓄積されることになる。

【００１０】では、図１２に示す画像データ２値化装置
について説明する。走査中の注目画素がＰである場合、
加算器１２２には画素Ｐについての多値の画像データが
入力される。また、誤差メモリ１２０からは、注目画素
Ｐについて誤差データΣｅ_Pが読み出され、加算器１２
２に入力される。加算器１２２では、入力された多値の
画像データに誤差データを加算する。

【００１１】比較器１２４では、加算器１２２からの画
像データを入力し、別に入力される基準値と比較して、
それら値の大小関係に応じて１ビットのデータ、即ち、
２値の画像データを出力する。これにより、加算器１２
２から出力された画像データは２値化される。また、ビ
ット変換器１２８では、比較器１２４からの１ビットの
２値の画像データを、８ビットの２値の画像データに変
換する。

【００１２】減算器１２６では、加算器１２２からの画
像データ（２値化前の画像データ）とビット変換器１２
８からの画像データ（２値化後の画像データ）とを入力
し、２値化前の画像データから２値化後の画像データを
減算して、両者の誤差ｅを導き出す。

【００１３】誤差分配回路１３０では、減算器１２６に
よって得られた誤差ｅを、図１３において述べたように
注目画素Ｐの近傍の画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ分配
して拡散する。即ち、誤差分配回路１３０では、例えば
式（２）で示したように、誤差ｅに対して画素Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄに対応する係数をそれぞれ掛けた後、各演算結果
ｅ_A，ｅ_B，ｅ_C，ｅ_Dを、誤差メモリ１２０内の画素Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄについての誤差データΣｅ_A，Σｅ_B，Σ
ｅ_C，Σｅ_Dにそれぞれ加算して、各誤差データΣｅ_A，
Σｅ_B，Σｅ_C，Σｅ_Dの値を更新する。

【００１４】以上のように、図１２に示す画像データ２
値化装置によれば、多値の画像データを２値化する際に
誤差拡散方法を利用することによって、２値化しても、
画像を多階調にて表現することが可能となる。

【００１５】しかしながら、上記した従来の画像データ
２値化装置においては、中間の階調数の画像データが入
力された場合、２値化された画像データとして得られる
画像中において、テクスチャ（texture）が発生するた
め、画質が劣化していまうという問題があった。ここ
で、テクスチャとは、平面的な濃淡分布に含まれる何ら
かの規則性を有する模様やパターンをいう。

【００１６】今、図１２に示す画像データ２値化装置を
プリンタ等に採用した場合、画像データの階調数は印刷
画像における濃度に対応することになる。従って、比較
的低い階調数の画像データが入力される場合は、印刷結
果として比較的低い濃度による印刷画像が得られ、比較
的高い階調数の画像データが入力される場合には、比較
的高い濃度による印刷画像が得られる。

【００１７】図１４は図１２の画像データ２値化装置を
用いた場合のプリンタによる全濃度領域（０％〜１００
％）についての印刷結果を示す説明図である。即ち、図
１４では画像の左から右へ濃度が０％から１００％まで
段階的に変化している。

【００１８】図１２の画像データ２値化装置を用いた場
合、図１４に示すように、中間濃度においては、テクス
チャが発生しており、画質が劣化している。

【００１９】そこで、従来では、例えば、“画像電子学
会誌第２０巻第５号（１９９１）”の第４４３頁〜
第４４９頁に掲載の論文「改良型誤差拡散（ＭＥＤ）法
による出力画像特性」において開示されているように、
入力される２値化前の画像データにディザデータを重畳
すると共に、誤差ｅの値を分配する際の誤差分配率を乱
数に応じてランダムに変化させることによって、中間濃
度におけるテクスチャの発生を抑えていた。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献に開示された技術においては、入力される２値化前の
画像データの階調数に関わらず、上記したテクスチャの
発生を抑制する処理を行うようになっている。そのた
め、本来的にテクスチャの発生が軽微となる比較的低い
階調数や比較的高い階調数の画像データに対しても、上
記した処理が行なわれることになり、このため低濃度領
域及び高濃度領域の画質を著しく損ねてしまうという問
題があった。

【００２１】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
みなされたものであり、その目的は、画質を損ねること
なく、画像データの２値化を行なうことができる画像デ
ータ２値化装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記した目的の少なくとも一部を達成するために、第１の
発明は、多値の画像データを２値化する画像データ２値
化装置であって、乱数値を発生する乱数発生手段と、前
記乱数値を２値化前の前記画像データの値に応じて変換
する乱数値変換手段と、変換後の前記乱数値を、２値化
前の前記画像データの値に加算する乱数値加算手段と、
乱数値加算後の前記画像データを基準値と比較して、そ
れらの値の大小関係に応じて前記画像データを２値化す
る比較手段と、を備え、前記乱数値変換手段は、前記画
像データの値が最小値または最大値に近くなるほど、変
換後の前記乱数値のダイナミックレンジが狭くなり、中
間値に近くなるほど、広くなるように、前記乱数値を変
換することを要旨とする。

【００２３】第１の発明では、乱数値変換手段によって
変換された乱数値を、乱数値加算手段において、２値化
前の前記画像データの値に加算する。このように変換後
の乱数値を２値化前の前記画像データの値に加算するこ
とによって、規則性を崩すことができるため、中間の階
調数の画像データが入力された場合であっても、２値化
後の画像データとして得られる画像中でのテクスチャの
発生を抑制することができる。

【００２４】また、乱数値変換手段では、２値化前の画
像データの値が最小値または最大値に近くなるほど、変
換後の乱数値のダイナミックレンジが狭くなり、中間値
に近くなるほど、広くなるように、乱数値を変換する。
このように乱数値を変換することによって、本来的にテ
クスチャの発生が軽微な比較的低い階調数や比較的高い
階調数の画像データに対しては、上記したテクスチャ発
生を抑制する効果が小さくなるため、比較的低い階調数
の画像データが入力された場合でも、画質を損ねること
がない。

【００２５】第２の発明は、多値の画像データを２値化
する画像データ２値化装置であって、乱数値を発生する
乱数発生手段と、前記乱数値を２値化前の前記画像デー
タの値に応じて変換する乱数値変換手段と、変換後の前
記乱数値を、２値前の前記画像データの値及び所定の固
定値のうちの一方に加算して、基準値を得る乱数値加算
手段と、２値化前の前記画像データを前記基準値と比較
して、それらの値の大小関係に応じて前記画像データを
２値化する比較手段と、を備え、前記乱数値変換手段
は、前記画像データの値が最小値または最大値に近くな
るほど、変換後の前記乱数値のダイナミックレンジが狭
くなり、中間値に近くなるほど、広くなるように、前記
乱数値を変換することを要旨とする。

【００２６】第２の発明では、乱数値変換手段によって
変換された乱数値を、乱数値加算手段において、２値化
前の前記画像データの値及び所定の固定値のうちの一方
に加算して、基準値を得る。このように、変換後の乱数
値を加算して、画像データを２値化する際に用いる基準
値を得ることによっても、規則性を崩すことができる。
従って、第１の発明と同様に、画像中でのテクスチャの
発生を抑制することができる。

【００２７】また、乱数値変換手段では、第１の発明と
同様に、２値化前の画像データの値が最小値または最大
値に近くなるほど、変換後の乱数値のダイナミックレン
ジが狭くなり、中間値に近くなるほど、広くなるよう
に、乱数値を変換する。従って、第１の発明と同様に、
画質を損ねることがない。

【００２８】第３の発明は、多値の画像データを２値化
する画像データ２値化装置であって、乱数値を発生する
乱数発生手段と、前記乱数値を２値化前の前記画像デー
タの値に応じて変換して、基準値を得る乱数値変換手段
と、２値化前の前記画像データを前記基準値と比較し
て、それらの値の大小関係に応じて前記画像データを２
値化する比較手段と、を備え、前記乱数値変換手段は、
変換後の前記乱数値から、２値化前の前記画像データの
値及び所定の固定値のうちの一方を減算して得られる乱
数値のダイナミックレンジが、前記画像データの値が最
小値または最大値に近くなるほど、狭くなり、中間値に
近くなるほど、広くなるように、前記乱数値を変換する
ことを要旨とする。

【００２９】第３の発明では、乱数値変換手段におい
て、乱数値を変換して基準値を得る。このように、乱数
値を変換して、画像データを２値化する際に用いる基準
値を得ることによっても、規則性を崩すことができる。
従って、第１の発明と同様に、画像中でのテクスチャの
発生を抑制することができる。

【００３０】また、乱数値変換手段では、変換後の乱数
値から、２値化前の画像データの値及び所定の固定値の
うちの一方を減算して得られる乱数値のダイナミックレ
ンジが、画像データの値が最小値または最大値に近くな
るほど、狭くなり、中間値に近くなるほど、広くなるよ
うに、乱数値を変換する。このように乱数値を変換する
ことによっても、第１の発明と同様に、本来的にテクス
チャの発生が軽微な比較的低い階調数や比較的高い階調
数の画像データに対しては、上記したテクスチャ発生を
抑制する効果が小さくなるため、比較的低い階調数や比
較的高い階調数の画像データが入力された場合でも、従
来のように、画質を損ねることがない。

【００３１】さらにまた、第３の発明では、第１または
第２の発明と比較して乱数値加算手段が不要となるた
め、その分、構成要素が少なくて済む。

【００３２】

【発明の他の態様】本発明は、以下のような他の態様を
採ることも可能である。即ち、第１の態様としては、画
像を１画素ずつ走査して得られた多値の画像データを２
値化する画像データ２値化装置であって、画素毎に誤差
データを記憶する誤差記憶手段と、前記画像における走
査中の注目画素について、前記誤差記憶手段より読み出
された前記誤差データを２値化前の前記画像データに加
算する誤差データ加算手段と、乱数値を発生する乱数発
生手段と、前記乱数値を加算前の前記画像データの値に
応じて変換する乱数値変換手段と、変換後の前記乱数値
を、加算後の前記画像データの値に加算する乱数値加算
手段と、乱数値加算後の前記画像データを基準値と比較
して、それらの値の大小関係に応じて前記画像データを
２値化する比較手段と、乱数値加算前の前記画像データ
と２値化後の前記画像データとの誤差を導き出す誤差導
出手段と、前記誤差を所定の割合にて前記注目画素の周
辺の画素にそれぞれ分配し、各画素毎に前記誤差記憶手
段内の前記誤差データに積算する誤差分配手段と、を備
え、前記乱数値変換手段は、前記画像データの値が最小
値または最大値に近くなるほど、変換後の前記乱数値の
ダイナミックレンジが狭くなり、中間値に近くなるほ
ど、広くなるように、前記乱数値を変換すること要旨と
する。

【００３３】また、第２の態様としては、画像を１画素
ずつ走査して得られた多値の画像データを２値化する画
像データ２値化装置であって、画素毎に誤差データを記
憶する誤差記憶手段と、前記画像における走査中の注目
画素について、前記誤差記憶手段より読み出された前記
誤差データを２値化前の前記画像データに加算する誤差
データ加算手段と、乱数値を発生する乱数発生手段と、
前記乱数値を加算前の前記画像データの値に応じて変換
する乱数値変換手段と、変換後の前記乱数値を、加算前
の前記画像データの値及び所定の固定値のうちの一方に
加算して、基準値を得る乱数値加算手段と、加算後の前
記画像データを前記基準値と比較して、それらの値の大
小関係に応じて前記画像データを２値化する比較手段
と、加算後の前記画像データと２値化後の前記画像デー
タとの誤差を導き出す誤差導出手段と、前記誤差を所定
の割合にて前記注目画素の周辺の画素にそれぞれ分配
し、各画素毎に前記誤差記憶手段内の前記誤差データに
積算する誤差分配手段と、を備え、前記乱数値変換手段
は、前記画像データの値が最小値または最大値に近くな
るほど、変換後の前記乱数値のダイナミックレンジが狭
くなり、中間値に近くなるほど、広くなるように、前記
乱数値を変換することを要旨とする。

【００３４】さらに、第３の態様としては、画像を１画
素ずつ走査して得られた多値の画像データを２値化する
画像データ２値化装置であって、画素毎に誤差データを
記憶する誤差記憶手段と、前記画像における走査中の注
目画素について、前記誤差記憶手段より読み出された前
記誤差データを２値化前の前記画像データに加算する誤
差データ加算手段と、乱数値を発生する乱数発生手段
と、前記乱数値を加算前の前記画像データの値に応じて
変換して、基準値を得る乱数値変換手段と、加算後の前
記画像データを前記基準値と比較して、それらの値の大
小関係に応じて前記画像データを２値化する比較手段
と、加算後の前記画像データと２値化後の前記画像デー
タとの誤差を導き出す誤差導出手段と、前記誤差を所定
の割合にて前記注目画素の周辺の画素にそれぞれ分配
し、各画素毎に前記誤差記憶手段内の前記誤差データに
積算する誤差分配手段と、を備え、前記乱数値変換手段
は、変換後の前記乱数値から、加算前の前記画像データ
の値及び所定の固定値のうちの一方を減算して得られる
乱数値のダイナミックレンジが、前記画像データの値が
最小値または最大値に近くなるほど、狭くなり、中間値
に近くなるほど、広くなるように、前記乱数値を変換す
ることを要旨とする。

【００３５】以上のように、画素毎に誤差データを記憶
する誤差記憶手段を用意した上で、２値化前の画像デー
タと２値化後の画像データとの誤差を導き出し、その誤
差を注目画素の周辺の画素にそれぞれ分配して、各画素
毎に誤差記憶手段内の誤差データに積算する一方、注目
画素について、誤差記憶手段より読み出された誤差デー
タを２値化前の画像データに加算することによって、誤
差拡散を実現することができ、２値化しても、画像を多
階調にて表現することが可能となる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例と
しての画像データ２値化装置を示すブロック図である。
この画像データ２値化装置は、図１に示すように、誤差
メモリ２０、加算器２２、比較器２４、減算器２６、ビ
ット変換器２８、誤差分配回路３０、乱数発生器３２、
乱数値変換回路３４、及び加算器３６を備えている。

【００３７】では、本実施例の画像データ２値化装置に
ついて、図１を用いて詳しく説明する。誤差メモリ２０
は誤差データを画素毎に積算蓄積するためのメモリであ
る。誤差メモリ２０では、図１に示すように画像の２ラ
イン分しか記憶容量がないが、この２ライン分の記憶領
域をトグルで利用することによって、１枚の画像の各画
素についての誤差データを順番に積算蓄積することがで
きる。

【００３８】一方、図１において、走査中の注目画素が
Ｐである場合、加算器２２には画素Ｐについての多値の
画像データが入力される。この多値の画像データは例え
ば８ビットのデータであり、データの値（即ち、階調
数）としては“０”〜“２５５”の値を採り得る。な
お、この多値の画像データは乱数値変換回路３４にも入
力される。

【００３９】また、誤差メモリ２０からは、注目画素Ｐ
について、それまで近傍の画素から分配され積算蓄積さ
れた誤差データΣｅ_Pが読み出され、加算器２２に入力
される。この誤差データは例えば８ビットのデータに１
ビットの符号データが付加された計９ビットのデータで
ある。なお、誤差データΣｅ_Pが読み出されると、誤差
メモリ２０内に蓄積されていた誤差データΣｅ_Pは０に
更新される。

【００４０】加算器２２では、入力された多値の画像デ
ータに誤差データを加算し、９ビットの画像データ（８
ビットのデータ＋１ビットの符号データ）を出力する。

【００４１】一方、乱数発生器３２では、“０”〜“１
２８”の乱数値を発生して、乱数値変換回路３４に入力
する。乱数値変換回路３４では、入力された乱数値を、
別に入力された多値の画像データの値に応じて変換して
出力する。このとき、多値の画像データの値に対応し
て、出力される乱数値のダイナミックレンジ（即ち、乱
数値の採り得る範囲）が変化するように、変換がなされ
る。

【００４２】例えば、今、入力された乱数値をＲ、多値
の画像データの値をＳとし、出力される変換後の乱数値
をＲ’とすると、この乱数値Ｒ’は、次の式（３）によ
って表される。

【００４３】

【数１】

【００４４】ここで、ＭＩＮは、括弧内のコンマで区切
られた２つの値のうち、最小値を選択する関数である。

【００４５】式（３）に従って乱数値Ｒを変換すること
によって、変換後の乱数値Ｒ’のダイナミックレンジ
は、多値の画像データの値に応じて次のように変化す
る。

【００４６】図２は式（３）に従った場合の変換後の乱
数値Ｒ’のダイナミックレンジの変化を示す特性図であ
る。図２において、横軸は多値の画像データの値Ｓを表
し、縦軸は変換後の乱数値Ｒ’のダイナミックレンジを
表す。図２に示すように、変換後の乱数値Ｒ’のダイナ
ミックレンジは、画像データの値Ｓに応じて“０”〜
“１２８”の間で三角波状に変化する。即ち、画像デー
タの値Ｓが最小値“０”または最大値“２５５”に近く
なるほど、乱数値Ｒ’のダイナミックレンジは狭くな
り、中間値“１２８”に近くなるほど、広くなる。従っ
て、例えば、入力された多値の画像データの値Ｓが図２
に示すように“α”であるとすると、乱数値Ｒ’のダイ
ナミックレンジは“０”〜“β”（縦の実線で示された
範囲）となり、そのため、変換後の乱数値Ｒ’として
は、入力された乱数値Ｒに対応する“０”〜“β”の範
囲の何れかの値が出力される。

【００４７】なお、このような乱数値変換回路３４はル
ックアップテーブルなどで容易に構成することができ
る。具体的には、乱数値Ｒと画像データの値Ｓをアドレ
ス入力とするメモリを用意して、各アドレスに対応する
乱数値Ｒ’を格納するようにする。

【００４８】次に、加算器３６では、加算器２２から出
力された画像データの値に、乱数値変換回路３４から出
力された乱数値Ｒ’を加算して、９ビットの画像データ
を出力する。

【００４９】比較器２４では、加算器３６からの画像デ
ータを入力し、別に入力される基準値と比較して、それ
ら値の大小関係に応じて１ビットのデータ、即ち、２値
の画像データを出力する。ここで、基準値としては
“０”〜“２５５”の中間の値である“１２８”を採用
する。即ち、比較器２４は、加算器３６からの画像デー
タの値が“１２８”以上の場合には“１”を出力し、
“１２８”よりも小さい場合には“０”を出力する。こ
うして、加算器３６より出力された画像データは２値化
される。

【００５０】ビット変換器２８では、比較器２４からの
１ビットの２値の画像データを入力し、８ビットの２値
の画像データに変換して出力する。即ち、比較器２４か
らの画像データの値が“０”の場合は、８ビットの画像
データとして値“０”のデータを出力し、比較器２４か
らの画像データの値が“１”の場合は、８ビットの画像
データとして値“２５５”のデータを出力する。なお、
このようなビット変換器２８は、例えば、比較器２４の
出力から分岐された１ビットの画像データ線を８本に分
岐して、８ビットの画像データ線として減算器１２６の
入力に接続するしことによって容易に実現することがで
きる。

【００５１】減算器２６では、加算器２２からの画像デ
ータ（２値化前の画像データ）とビット変換器２８から
の画像データ（２値化後の画像データ）とを入力し、２
値化前の画像データから２値化後の画像データを減算し
て、両者の誤差ｅを導き出す。

【００５２】誤差分配回路３０では、減算器２６によっ
て得られた誤差ｅを、図１３において述べたように注目
画素Ｐの近傍の画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ分配して
拡散する。即ち、誤差分配回路３０では、例えば式
（２）で示したように、誤差ｅに対して画素Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄに対応する係数をそれぞれ掛けた後、各演算結果
ｅ_A，ｅ_B，ｅ_C，ｅ_Dを、誤差メモリ１２０内の画素Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄについての誤差データΣｅ_A，Σｅ_B，Σ
ｅ_C，Σｅ_Dにそれぞれ加算して、各誤差データΣｅ_A，
Σｅ_B，Σｅ_C，Σｅ_Dの値を更新する。

【００５３】このようにして、注目画素Ｐについて一連
の処理が終了したら、走査が画素Ｐから次の画素Ａに移
り、今度は、その画素Ａを走査中の注目画素として同様
の処理が繰り返される。

【００５４】ところで、上記した例では、乱数値変換回
路３４において、式（３）に従って乱数値Ｒを変換して
いたが、次の式（４）に従って変換するようにしても良
い。

【００５５】

【数２】

【００５６】但し、式（４）においても、式（３）と同
様に、Ｒは入力された乱数値を、Ｓは多値の画像データ
の値を、Ｒ’は出力される変換後の乱数値をそれぞれ示
す。

【００５７】このように、式（４）に従って乱数値Ｒを
変換することによって、変換後の乱数値Ｒ’のダイナミ
ックレンジは、多値の画像データの値に応じて図３に示
すように変化する。

【００５８】図３は式（４）に従った場合の変換後の乱
数値Ｒ’のダイナミックレンジの変化を示す特性図であ
る。図３において、図２と同様に、横軸は多値の画像デ
ータの値Ｓを表し、縦軸は変換後の乱数値Ｒ’のダイナ
ミックレンジを表す。図３に示すように、変換後の乱数
値Ｒ’のダイナミックレンジは、画像データの値Ｓに応
じて“０”〜“１２８”の間で正弦波状に変化する。即
ち、図２の場合と同様に、画像データの値Ｓが最小値
“０”または最大値“２５５”に近くなるほど、乱数値
Ｒ’のダイナミックレンジは狭くなり、中間値“１２
８”に近くなるほど、広くなる。従って、例えば、入力
された多値の画像データの値Ｓが図３に示すように
“α”であるとすると、変換後の乱数値Ｒ’としては、
入力された乱数値Ｒに対応する“０”〜“γ”の範囲の
何れかの値が出力される。

【００５９】以上説明したように、本実施例によれば、
加算器３６において、画像データの値に変換後の乱数値
Ｒ’を加算することによって、規則性を崩すことができ
るため、中間の階調数の画像データが入力された場合で
あっても、２値化後の画像データとして得られる画像中
でのテクスチャの発生を抑制することができる。

【００６０】図４及び図５はそれぞれ図１の画像データ
２値化装置を用いた場合のプリンタによる全濃度領域
（０％〜１００％）についての印刷結果を示す説明図で
ある。即ち、図４または図５では画像の左から右へ濃度
が０％から１００％まで段階的に変化している。このう
ち、図４は乱数値Ｒを式（３）に従って変換する場合を
示しており、図５は乱数値Ｒを式（４）に従って変換す
る場合を示している。

【００６１】なお、図４または図５において印刷は、図
１３に示したように、画像の左上隅を始点として左から
右へ、左から右へと横方向に１ラインずつ走査すること
により行なわれる。このことは後述する印刷結果におい
ても同様である。

【００６２】図４または図５に示すとおり、図１に示す
画像データ２値化装置を用いた場合は、従来の図１４で
示したような中間濃度におけるテクスチャの発生はほと
んど見られない。

【００６３】また、本実施例によれば、乱数発生器３２
からの乱数値Ｒを多値の画像データの値Ｓに応じて式
（３）または式（４）に従い変換することによって、変
換後の乱数値Ｒ’のダイナミックレンジは、図２または
図３に示したように画像データの値（階調数）Ｓが最小
値“０”または最大値“２５５”に近くなるほど狭くな
る。即ち、本来的にテクスチャの発生が軽微な比較的低
い階調数や比較的高い階調数の画像データに対しては、
上記したテクスチャ発生を抑制する効果が小さくなるた
め、比較的低い階調数の画像データが入力された場合で
も、従来のように画質を損ねることがない。

【００６４】図６及び図７はそれぞれ図１の画像データ
２値化装置を用いた場合のプリンタによる濃度１０％に
ついての印刷結果を示す説明図である。即ち、図６また
は図７においては、画像全体を均一の濃度としている。
このうち、図６は乱数値Ｒを式（３）に従って変換する
場合を示しており、図７は乱数値Ｒを式（４）に従って
変換する場合を示している。

【００６５】比較的低い濃度においては、図６または図
７に示すように黒点は均等に散在し、テクスチャ除去処
理による画像の乱れはほとんど認められない。また、比
較的高い濃度については、図６または図７のような印刷
結果としては特に示さなかったが、低い濃度の場合と同
様、白点が均等に散在して、テクスチャ除去処理による
画像の乱れはほとんど認められない。従って、比較的低
い濃度または高い濃度においても、画質が損なわれるこ
とがない。

【００６６】さて、以上説明した本実施例の効果をさら
に確認するために、図１において、乱数発生器３２から
の乱数値Ｒを変換せずに、乱数値のダイナミックレンジ
を多値の画像データの値Ｓに関わらず一定にしたまま
で、画像データの値Ｓに加算した場合の結果を以下に示
す。図８は乱数値のダイナミックレンジを一定とした場
合のプリンタによる全濃度領域（０％〜１００％）につ
いての印刷結果を示す説明図である。即ち、図８では画
像の左から右へ濃度が０％から１００％まで段階的に変
化している。また、図８に示した全濃度領域のうち、特
に濃度１０％についての印刷結果を図９に示す。即ち、
図９においては、画像全体を均一の濃度としている。

【００６７】図８または図９に示すように、比較的低い
濃度においても、比較的高い濃度においても、テクスチ
ャ除去処理による画像の乱れが顕著に認められる。

【００６８】従って、このように乱数値のダイナミック
レンジを一定として、本実施例のように画像データの値
に応じて図２または図３の如く変化させない場合には、
比較的低い濃度や高い濃度において、従来と同様に、画
質が損なわれてしまうことがわかる。

【００６９】さて、上記した第１の実施例においては、
変換後の乱数値Ｒ’を比較器２４の一方の入力に入力さ
れる画像データの値に加算していたが、画像データの値
に加算する代わりに、変換後の乱数値Ｒ’を固定値に加
算し、得られた値を基準値として比較器２４の他方の入
力に入力するようにしても良い。そのような実施例につ
いて、図１０を用いて説明する。

【００７０】図１０は本発明の第２の実施例としての画
像データ２値化装置を示すブロック図である。この画像
データ２値化装置は、図１０に示すように、誤差メモリ
２０、加算器２２、比較器２４、減算器２６、ビット変
換器２８、誤差分配回路３０、乱数発生器３２、乱数値
変換回路３４、及び加算器３８を備えている。

【００７１】では、図１０に画像データ２値化装置につ
いて、図１と異なる部分のみ説明し、同一の部分につい
ては説明を省略する。図１０に示すように、本実施例で
は、乱数値変換回路３４で変換して出力された乱数値
Ｒ’を、加算器３８において固定値と加算し、得られた
値Ｒ”を基準値として比較器２４に入力する。ここで、
固定値としては第１の実施例における基準値と同じ“１
２８”を採用する。

【００７２】このように、変換後の乱数値Ｒ’を、比較
器１２４に入力される画像データの値に加算せずに、比
較器１２４に入力される基準値に重畳するようにして
も、第１の実施例と同様に、規則性を崩すことができ
る。そのため、中間の階調数の画像データが入力された
場合であっても、２値化後の画像データとして得られる
画像中でのテクスチャの発生を抑制することができる。

【００７３】また、本実施例においても、本来的にテク
スチャの発生が軽微な比較的低い階調数や比較的高い階
調数の画像データに対しては、上記したテクスチャ発生
を抑制する効果が小さくなるため、第１の実施例と同様
に、画質を損ねることがない。

【００７４】なお、本実施例においては、乱数値変換回
路３４と加算器３８を別々の回路として構成している
が、乱数値Ｒ’と固定値“１２８”との加算を乱数値変
換回路３４における乱数値の変換処理に含ませるように
すれば、加算器３８は省略することができる。即ち、乱
数値変換回路３４において、乱数値Ｒを次の式（５）ま
たは式（６）に従って変換し乱数値Ｒ”を得るようにす
れば良い。

【００７５】

【数３】

【００７６】

【数４】

【００７７】また、上記した第２の実施例においては、
変換後の乱数値Ｒ’を固定値に加算し、得られた値を基
準値として比較器２４に入力するようにしていたが、固
定値に加算する代わりに、変換後の乱数値Ｒ’を画像デ
ータの値Ｓに加算して、得られた値を基準値として比較
器２４に入力するようにしても良い。そのような実施例
について、図１１を用いて説明する。

【００７８】図１１は本発明の第３の実施例としての画
像データ２値化装置を示すブロック図である。この画像
データ２値化装置は、図１１に示すように、誤差メモリ
２０、加算器２２、比較器２４、減算器２６、ビット変
換器２８、誤差分配回路３０、乱数発生器３２、乱数値
変換回路３４、及び加算器３８を備えている。

【００７９】では、図１１に画像データ２値化装置につ
いて、図１０と異なる部分のみ説明し、同一の部分につ
いては説明を省略する。図１１に示すように、本実施例
では、乱数値変換回路３４で変換して出力された乱数値
Ｒ’を、加算器３８において、固定値ではなく、入力さ
れた多値の画像データの値Ｓと加算し、得られた値
Ｒ'''を基準値として比較器２４に入力する。

【００８０】このように、画像データの値Ｓを基準値と
し、その基準値に変換後の乱数値Ｒ’を重畳するように
しても、第２の実施例と同様に、規則性を崩すことがで
きる。そのため、中間の階調数の画像データが入力され
た場合であっても、２値化後の画像データとして得られ
る画像中でのテクスチャの発生を抑制することができ
る。

【００８１】また、本実施例においても、本来的にテク
スチャの発生が軽微な比較的低い階調数や比較的高い階
調数の画像データに対しては、上記したテクスチャ発生
を抑制する効果が小さくなるため、第１の実施例と同様
に、画質を損ねることがない。

【００８２】なお、本実施例においても、乱数値変換回
路３４と加算器３８を別々の回路として構成している
が、乱数値Ｒ’と画像データの値Ｓとの加算を乱数値変
換回路３４における乱数値の変換処理に含ませるように
すれば、加算器３８は省略することができる。即ち、乱
数値変換回路３４において、乱数値Ｒを次の式（７）ま
たは式（８）に従って変換し乱数値Ｒ'''を得るように
すれば良い。

【００８３】

【数５】

【００８４】

【数６】

【００８５】なお、本発明は上記した実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様にて実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としての画像データ２値
化装置を示すブロック図である。

【図２】式（３）に従った場合の変換後の乱数値Ｒ’の
ダイナミックレンジの変化を示す特性図である。

【図３】式（４）に従った場合の変換後の乱数値Ｒ’の
ダイナミックレンジの変化を示す特性図である。

【図４】図１において式（３）に従って乱数値を変換し
た場合のプリンタによる全濃度領域（０％〜１００％）
についての印刷結果を示す説明図である。

【図５】図１において式（４）に従って乱数値を変換し
た場合のプリンタによる全濃度領域（０％〜１００％）
についての印刷結果を示す説明図である。

【図６】図１において式（３）に従って乱数値を変換し
た場合のプリンタによる濃度１０％についての印刷結果
を示す説明図である。

【図７】図１において式（４）に従って乱数値を変換し
た場合のプリンタによる濃度１０％についての印刷結果
を示す説明図である。

【図８】乱数値のダイナミックレンジを一定とした場合
のプリンタによる全濃度領域（０％〜１００％）につい
ての印刷結果を示す説明図である。

【図９】乱数値のダイナミックレンジを一定とした場合
のプリンタによる濃度１０％についての印刷結果を示す
説明図である。

【図１０】本発明の第２の実施例としての画像データ２
値化装置を示すブロック図である。

【図１１】本発明の第３の実施例としての画像データ２
値化装置を示すブロック図である。

【図１２】誤差拡散方法を採用した従来の画像データ２
値化装置を示すブロック図である。

【図１３】誤差拡散方法の原理を説明するための説明図
である。

【図１４】図１２の画像データ２値化装置を用いた場合
のプリンタによる全濃度領域（０％〜１００％）につい
ての印刷結果を示す説明図である。

【符号の説明】

２０…誤差メモリ２２…加算器２４…比較器２６…減算器２８…ビット変換器３０…誤差分配回路３２…乱数発生器３４…乱数値変換回路３６…加算器３８…加算器１２０…誤差メモリ１２２…加算器１２４…比較器１２６…減算器１２８…ビット変換器１３０…誤差分配回路２３０…画像２３１…走査線２３２…画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…画素Ｐ…注目画素ｅ_A，ｅ_B，ｅ_C，ｅ_D…分配誤差ｅ…誤差 Σｅ_A，Σｅ_B，Σｅ_C，Σｅ_D…誤差データ Σｅ_P…誤差データ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多値の画像データを２値化する画像デー
タ２値化装置であって、乱数値を発生する乱数発生手段と、前記乱数値を２値化前の前記画像データの値に応じて変
換する乱数値変換手段と、変換後の前記乱数値を、２値化前の前記画像データの値
に加算する乱数値加算手段と、乱数値加算後の前記画像データを基準値と比較して、そ
れらの値の大小関係に応じて前記画像データを２値化す
る比較手段と、を備え、前記乱数値変換手段は、前記画像データの値が最小値ま
たは最大値に近くなるほど、変換後の前記乱数値のダイ
ナミックレンジが狭くなり、中間値に近くなるほど、広
くなるように、前記乱数値を変換することを特徴とする
画像データ２値化装置。
【請求項２】多値の画像データを２値化する画像デー
タ２値化装置であって、乱数値を発生する乱数発生手段と、前記乱数値を２値化前の前記画像データの値に応じて変
換する乱数値変換手段と、変換後の前記乱数値を、２値前の前記画像データの値及
び所定の固定値のうちの一方に加算して、基準値を得る
乱数値加算手段と、２値化前の前記画像データを前記基準値と比較して、そ
れらの値の大小関係に応じて前記画像データを２値化す
る比較手段と、を備え、前記乱数値変換手段は、前記画像データの値が最小値ま
たは最大値に近くなるほど、変換後の前記乱数値のダイ
ナミックレンジが狭くなり、中間値に近くなるほど、広
くなるように、前記乱数値を変換することを特徴とする
画像データ２値化装置。
【請求項３】多値の画像データを２値化する画像デー
タ２値化装置であって、乱数値を発生する乱数発生手段と、前記乱数値を２値化前の前記画像データの値に応じて変
換して、基準値を得る乱数値変換手段と、２値化前の前記画像データを前記基準値と比較して、そ
れらの値の大小関係に応じて前記画像データを２値化す
る比較手段と、を備え、前記乱数値変換手段は、変換後の前記乱数値から、２値
化前の前記画像データの値及び所定の固定値のうちの一
方を減算して得られる乱数値のダイナミックレンジが、
前記画像データの値が最小値または最大値に近くなるほ
ど、狭くなり、中間値に近くなるほど、広くなるよう
に、前記乱数値を変換することを特徴とする画像データ
２値化装置。