JPH10257302A - 画像処理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力される画像の鮮鋭度を制御することが可
能なＮ値化処理を行うための画像処理方法および装置を
提供すること。 【解決手段】 注目画素についてのＭ値の画像データＳ
pは加算器１２と閾値発生部１４に導かれる。加算器１
２では、Ｎ値化済みの画素から注目画素Ｐに分配された
誤差の累積値ΣＥpが加算されて補正データＳhが生成さ
れ、Ｎ値化処理部１３と誤差検出部１５に送られる。一
方、閾値発生部１４では、入力する画像データＳpの値
に応じてＮ値化処理のための閾値を発生させる。Ｎ値化
処理部１３では、閾値発生部１４から送られてきた閾値
に基づいて補正データＳhをＮ値化し、Ｎ値データＰoを
生成する。ここで得られたＮ値データＰoは、誤差検出
部１５に送られるとともに、画像処理装置３００の出力
となる。Ｎ値化処理によって生じた誤差Ｅは誤差分配器
１６と誤差メモリ１８によって画素ごとに蓄積される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｍ値（ただし、
Ｍは「Ｍ≧３」を満たす整数）で表現される画像データ
を、画素ごとにＮ値（ただし、Ｎは「Ｍ＞Ｎ≧２」を満
たす整数）で表現される画像データに変換する画像処理
方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像を記録紙などに記録する
際には、画像を構成する複数の画素のうちの任意の画素
についてドット記録を行うか又はドット記録を行わない
かを決定し、それに基づいて画像を２値で記録する画像
記録装置がある。このような２値で画像を記録する際に
は、画像記録装置に出力される画像データは２値データ
である。

【０００３】また、２値で画像を記録する装置以外に
も、階調表現を豊かにするために、画像データに応じて
ドットの大きさを変更して記録するものや、ドットのイ
ンキの濃淡を変更して記録する画像記録装置がある。こ
れらはいずれも３値以上で画像を記録する装置である。
そして、この３値以上で画像を記録する画像記録装置に
対しては、３値以上の画像データが出力される。

【０００４】ところで、入力する画像データのとり得る
値の数が、画像記録装置に対して出力される画像データ
のとり得る値の数よりも大きい場合があり、このような
場合には、画像データの変換が行われる。すなわち、Ｍ
値（ただし、Ｍは「Ｍ≧３」を満たす整数）で表現され
る画像データを、画素ごとにＮ値（ただし、Ｎは「Ｍ＞
Ｎ≧２」を満たす整数）で表現される画像データに変換
する処理が行われる。

【０００５】このような変換を行う従来の画像処理装置
について説明する。図１３は、従来の画像処理装置を示
す概略構成図である。処理対象である画素（以下、「注
目画素」という）についての入力するＭ値の画像データ
Ｓpは、画像処理装置に入力すると、まず加算器３０２
に導かれる。加算器３０２では、既に処理されたＮ値化
済みの画素から注目画素Ｐに分配された誤差の累積値Σ
Ｅpが加算され、補正データＳhが生成される。そして、
この補正データＳhはＮ値化処理部３０３と誤差検出部
３０５に送られる。Ｎ値化処理部３０３では、補正デー
タＳhを所定の閾値と比較することによってＮ値化が行
われ、Ｎ値データＰoが出力される。

【０００６】例えば、２５６値で表現される画像データ
Ｓpを画素ごとに入力し、３値で表現される画像データ
に変換する３値化処理を行う場合、閾値は「６４」，
「１９２」となり、補正データＳhが「６３以下」のと
きは出力される３値データＰoは「０」であり、「６４
〜１９１」のときは３値データＰoは「１」となり、
「１９２以上」のときは３値データＰoは「２」とな
る。また、２５６値で表現される画像データＳpを画素
ごとに入力し、２値で表現される画像データに変換する
２値化処理を行う場合、閾値は「１２８」となる。

【０００７】このようにして得られたＮ値データＰo
は、画像処理装置の出力となって画像記録装置に送られ
るとともに、誤差検出部３０５にも送られる。誤差検出
部３０５では、Ｎ値データＰoをＭ値の画像データに変
換し、この変換された画像データと補正データＳhとに
基づいてＮ値化処理によって発生した誤差Ｅを導く。求
められた誤差Ｅは、誤差分配器３０６に送られる。そし
て、誤差分配器３０６では、注目画素Ｐの周辺に位置す
るＮ値化の未処理画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対して誤差を分
配する。分配される誤差は、誤差メモリ３０８に画素ご
とに蓄積されていく。

【０００８】このようにして注目画素についてのＮ値化
処理が終了する。そして、このような注目画素の処理を
画像を構成する全ての画素について行うことで画像全体
のＮ値化処理が終了する。

【０００９】そして、画像記録装置では、この従来の画
像処理装置から送られてきた全ての画素についてのＮ値
データを基に画像をＮ値で記録する。

【００１０】上記のような従来の画像処理装置におい
て、淡い背景に濃いリングを配置した画像をＮ値化処理
した場合について説明する。なお、入力する画像データ
Ｓpは、「０」から「２５５」までの値をとり得る２５
６値のデータであるとする。

【００１１】まず、図１４は、従来の画像処理装置で淡
い背景に濃いリングを配置した画像を２値化処理した結
果の記録画像を示す図である。２５６値で表現される画
像データＳpを画素ごとに入力し、閾値を「１２８」と
して、補正データＳhと閾値の関係が「Ｓh＜１２８」で
あれば２値データＰoとして「０」を出力し、「Ｓh≧１
２８」であれば「１」を出力する。そして、画像記録装
置は、送られてくる２値データＰoが「０」であればド
ット記録を行わず、「１」であればドット記録を行って
いる。図１４に示すように、濃度の濃いリングは、ほぼ
一定の分布密度で分布している。また、リングからＹ方
向に僅かにずれた位置の背景は、他の背景の部分と同じ
濃度であるにも関わらず、ドット記録が行われていな
い。

【００１２】次に、図１５は、従来の画像処理装置で淡
い背景に濃いリングを配置した画像を３値化処理した結
果の記録画像を示す図である。２５６値で表現される画
像データＳpを画素ごとに入力し、閾値を「６４」と
「１９２」として、補正データＳhと閾値の関係が「Ｓh
＜６４」であれば３値データＰoとして「０」を出力
し、「６４≦Ｓh＜１９２」であれば「１」を出力し、
「Ｓh≧１９２」であれば「２」を出力する。そして、
画像記録装置は、送られてくる３値データＰoが「０」
であればドット記録を行わず、「１」であればサイズの
小さいドット（以下、「小ドット」という）を使って記
録を行い、「２」であればサイズの大きいドット（以
下、「大ドット」という）を使って記録を行っている。
図１５に示すように、濃度の濃いリングは、大ドットと
小ドットとがほぼ一定の分布密度で分布している。ま
た、リングからＹ方向に僅かにずれた位置の背景は、他
の背景の部分と同じ濃度であるにも関わらず、小ドット
での記録が行われていない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図１４および１５に、
示すように濃度の濃いリングの部分のドット分布は、均
等な分布となっている。これは、従来の画像処理装置に
おいて、常に一定である所定の閾値を用いて補正データ
Ｓhとの比較によりＮ値化処理を行っているためであ
り、このような処理では、Ｎ値化処理された画像の鮮鋭
度を制御することができないという問題があった。

【００１４】この発明は、上記課題に鑑みてなされたも
のであって、出力される画像の鮮鋭度を制御することが
可能なＮ値化処理を行うための画像処理方法および装置
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、画素ごとにＭ値（ただ
し、Ｍは「Ｍ≧３」を満たす整数）の画像データを、Ｎ
値（ただし、Ｎは「Ｍ＞Ｎ≧２」を満たす整数）の画像
データに変換する方法であって、(a)注目画素および注
目画素の近辺に位置する画素のうちの少なくとも一方の
Ｍ値の画像データに基づいて閾値を得る工程と、(b)注
目画素についてのＭ値の画像データを既に処理された画
素から発生した誤差の累積値によって補正を行って補正
データを生成する工程と、(c)補正データと閾値とを比
較することにより注目画素のＮ値の画像データを生成す
る工程と、(d)工程(c)におけるＮ値の画像データの生成
に伴って発生する誤差を算出する工程と、(e)工程(d)で
算出した誤差を注目画素の近辺に位置する未処理の画素
に対して分配する工程とを有している。

【００１６】請求項２に記載の発明は、画素ごとにＭ値
（ただし、Ｍは「Ｍ≧３」を満たす整数）の画像データ
を、Ｎ値（ただし、Ｎは「Ｍ＞Ｎ≧２」を満たす整数）
の画像データに変換する装置であって、(a)注目画素お
よび注目画素の近辺に位置する画素のうちの少なくとも
一方のＭ値の画像データに基づいて閾値を得る手段と、
(b)注目画素についてのＭ値の画像データを既に処理さ
れた画素から発生した誤差の累積値によって補正を行っ
て補正データを生成する手段と、(c)補正データと閾値
とを比較することにより注目画素のＮ値の画像データを
生成する手段と、(d)手段(c)におけるＮ値の画像データ
の生成に伴って発生する誤差を算出する手段と、(e)手
段(d)で算出した誤差を注目画素の近辺に位置する未処
理の画素に対して分配する手段とを備えている。

【００１７】

【発明の実施の形態】

＜１．装置の概要＞図１は、この発明の実施の形態が適
用される画像処理のシステム構成の概略図である。画像
信号供給装置１００は、スキャナなどの画像読取り装置
又は光ディスクや磁気ディスクなどによる画像信号格納
装置から画像信号を出力することができる装置などであ
る。前処理部２００は、画像信号供給装置１００から与
えられる画像信号に種々の処理を施す装置である。その
種々の処理には、例えば、階調変換処理、鮮鋭度強調処
理などがある。そして前処理部２００から得られる信号
は多値（多階調）の画像データである。この多値の画像
データは、一般的に表現すると、Ｍ値（ただし、Ｍは
「Ｍ≧３」を満たす整数）の画像データである。

【００１８】そして、画像処理装置３００は、この発明
が適用される部分であり、前処理部２００から与えられ
る画素ごとのＭ値の画像データに対して２値化，３値化
などのＮ値化処理（ただし、Ｎは「Ｍ＞Ｎ≧２」を満た
す整数）を行って、Ｎ値の画像データを生成する。

【００１９】そして、この得られるＮ値の画像データを
画像記録装置４００に転送する。画像記録装置４００は
大ドットや小ドットといった大きさの異なるドットの分
布若しくはインキの濃いドットや淡いドットといった濃
度の異なるドットの分布で画像を記録する装置であり、
たとえばインキジェットプリンタあるいは熱転写記録装
置などである。なお、画像処理装置３００から送られて
くる画像データが２値である場合には、ドットの大きさ
や濃淡の区別はなく、２値で記録が行われる。以上のよ
うなシステム構成となっている。

【００２０】この発明の適用された画像処理装置３００
について説明する前に、画像の処理の形態を説明する。
図２は、ｐ行ｑ列の画素から構成される画像を示す図で
ある。図２に示すようなｐ行ｑ列の画素から構成される
画像を処理する場合は、注目画素Ｐを第０行第０列の画
素からはじめ、次に第０行第１列の画素を処理する。そ
して第０行第ｑ列まで処理が済めば、第１行第０列に戻
り、同様に処理を繰返していき、第ｐ行第ｑ列まで処理
が終了すれば、この画像に対する処理が完了したことに
なる。このように、画像の２値化や３値化等のＮ値化処
理は注目画素Ｐについて１画素ずつ行う処理形態であ
る。なお、図２は、注目画素Ｐが第ｉ行第ｊ列まで進ん
だ状態を示しており、図に示す斜線領域は、Ｎ値化処理
が終了した領域である。なお、この図において、列が増
加する方向を主走査方向といい、行が増加する方向を副
走査方向という。

【００２１】＜２．第１の実施の形態＞まず、第１の実
施の形態について説明する。図３は、この発明の第１の
実施の形態である画像処理装置３００を示す概略構成図
である。注目画素についての入力するＭ値の画像データ
Ｓpは、画像処理装置３００に入力すると、加算器１２
と閾値発生部１４に導かれる。加算器１２では、既に処
理されたＮ値化済みの画素から注目画素Ｐに分配された
誤差の累積値ΣＥpが加算され、補正データＳhが生成さ
れる。そして、この補正データＳhはＮ値化処理部１３
と誤差検出部１５に送られる。一方、閾値発生部１４で
は、入力する画像データＳpの値に応じてＮ値化処理の
ための閾値を発生させる。ここで発生した閾値は、Ｎ値
化処理部１３に送られる。

【００２２】Ｎ値化処理部１３では、閾値発生部１４か
ら送られてきた閾値に基づいて補正データＳhをＮ値化
し、Ｎ値データＰoを生成する。ここで得られたＮ値デ
ータＰoは、誤差検出部１５に送られるとともに、画像
処理装置３００の出力となって画像記録装置４００（図
１参照）に送られる。

【００２３】そして、誤差検出部１５では、Ｎ値データ
ＰoをＭ値の画像データに変換し、この変換された画像
データと補正データＳhとに基づいてＮ値化処理によっ
て発生した誤差Ｅを導く。求められた誤差Ｅは、誤差分
配器１６に送られる。

【００２４】そして、誤差分配器１６では、注目画素Ｐ
の周辺に位置するＮ値化の未処理画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに
対して誤差を分配する。ここで誤差Ｅは、例えば、未処
理画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対して「７／１６，５／１６，
３／１６，１／１６」の割合で分配される。そして、各
未処理画素に分配された誤差は、誤差メモリ１８に送ら
れる。誤差メモリ１８では、誤差分配器１６によって分
配された誤差に基づいて、画素ごとに分配された誤差を
蓄積していく。ここで未処理画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに蓄積
される誤差は後にこれらの画素が注目画素Ｐとなった際
に、加算器１２に送られることになる。そして、このよ
うにＮ値化によって発生する誤差Ｅを注目画素Ｐの近辺
に位置する未処理画素に対して分配することにより、画
像全体でみれば、Ｎ値化による誤差を解消することがで
き、入力する画像との整合性の高い記録画像を得ること
ができる。

【００２５】このようにして、注目画素Ｐに対するＮ値
化処理が完了し、注目画素が次の処理対象の画素に移動
する。そして、移動後の注目画素についても同様の処理
が行われる。そして、全ての画素について同様の処理が
終了すると、画像全体のＮ値化処理が完了する。

【００２６】ここで、閾値発生部１４は、入力する画像
データＳpの値に応じてＮ値化処理のための閾値を発生
させるということは既に説明したが、その一例について
説明する。Ｎ値化処理部１３で行われる処理が、例え
ば、２値化処理であれば閾値は１つであり、３値化処理
であれば閾値は２つである。これを一般的に考えると閾
値発生部１４で発生する閾値は（Ｎ−１）個である。そ
して得られる閾値は、Ｎ値化処理部１３に送られて、Ｎ
値化処理の際の閾値として用いられる。また、入力する
画像データＳpに応じた閾値を発生する。

【００２７】ここで、閾値を発生させる一例として、予
めメモリなどの記憶媒体に入力する画像データＳpの値
に対して出力する閾値をテーブルとして記憶保持してお
く。そして、画像データＳpが入力すると、記憶保持し
ているテーブルを参照して画像データＳpの値に応じた
閾値を獲得する。このような入力に対する出力の関係を
予めテーブルとして保持しておき、そのテーブルを参照
することによって出力を得るルックアップテーブル（Ｌ
ＵＴ）方式によって、閾値発生部１４を構成することが
好ましい。

【００２８】Ｎ値化処理部１３で行われる処理が２値化
処理である場合において、例えば、閾値として画像デー
タＳpの３分の１の値「Ｓp／３」などがＮ値化処理部１
３に送られるとする。この場合、Ｎ値化処理部１３で行
われる２値化処理は、入力する画像データＳpの１／３
の値となる閾値に基づいて２値化処理が行われる。この
ときＮ値化処理部１３で行われる処理は、補正データＳ
hと閾値との比較を行い、「Ｓh＜Ｓp／３」であれば出
力される２値データＰoは「０」となり、「Ｓh≧Ｓp／
３」であれば出力される２値データＰoは「１」とな
る。

【００２９】また、このような場合で誤差検出部１５で
行われる処理は、入力する画像データＳpが「０」から
「２５５」までの値をとり得る２５６値のデータである
とした場合、まず出力される２値データＰoの値が
「１」であるときはその値を２５６値の画像データに対
応する「２５５」の値に変換する。また、２値データＰ
oの値が「０」であるときはその値を２５６値の画像デ
ータに対応する「０」の値に変換する。そして、変換に
よって得られた２５６値の画像データと補正データＳh
との差分を得ることによって２値化によって発生した誤
差Ｅを導くことができる。また、Ｎ値化処理ということ
で一般的に表現すると、Ｎ値データＰoをＭ値で表現し
たときに対応するＭ値データと補正データＳhとの差分
を求めて誤差Ｅを導くことになる。

【００３０】この実施の形態における画像処理装置３０
０は、以上のような構成となっている。そして、閾値発
生部１４において入力する画像データＳpの値に応じた
閾値を得ることがことができる。

【００３１】このような画像処理装置３００を用いて、
淡い背景に濃いリングを配置した画像をＮ値化処理した
場合について説明する。なお、入力する画像データＳp
は、「０」から「２５５」までの値をとり得る２５６値
のデータであるとする。

【００３２】まず、画像処理装置３００において、２５
６値で表現される画像データＳpを画素ごとに入力し、
閾値発生部１４では画像データＳpの３分の１の値であ
る「Ｓp／３」を閾値として発生し、Ｎ値化処理部１３
では補正データＳhと閾値「Ｓp／３」の関係が「Ｓh＜
Ｓp／３」であれば２値データＰoとして「０」を出力
し、「Ｓh≧Ｓp／３」であれば「１」を出力する２値化
処理を行う場合について説明する。従って、画像記録装
置４００では、送られてくる２値データＰoが「０」で
あればドット記録を行わず、「１」であればドット記録
を行う。

【００３３】図４は、この実施の形態の画像処理装置３
００で淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「Ｓ
p／３」で２値化処理した結果の記録画像を示す図であ
る。なお、この図および以下に示す図において、Ｘ方向
は主走査方向であり、Ｙ方向は副走査方向を示してい
る。図４に示すように、従来の画像処理装置で２値化処
理した場合の記録画像（図１４参照）に比べて、リング
からＹ方向に僅かにずれた位置の背景にも、ドットの記
録が行われており、Ｙ方向に見ると鮮鋭度が低下したソ
フトな画像となっている。すなわち、従来の画像処理装
置で処理した場合は、Ｙ方向にドットの記録のが行われ
ない領域が広く分布するため視覚的にＹ方向の階調変化
が大きいが、この実施の形態の画像処理装置で閾値を
「Ｓp／３」とすることにより、視覚的にＹ方向の階調
変化が滑らかな記録画像が得られる。

【００３４】この理由について検証する。補正データＳ
hは、入力した画像データＳpと注目画素Ｐに分配された
誤差の累積値ΣＥpとが加算されたデータである。そし
て、Ｎ値化処理部１３で２値化を行う際に、画像データ
Ｓpの３分の１の値を閾値としている。従って、Ｎ値化
処理部１３で行われる２値化処理は、換言すると、 「Ｓp＋ΣＥp＜Ｓp／３」であれば、「Ｐo＝０」 「Ｓp＋ΣＥp≧Ｓp／３」であれば、「Ｐo＝１」 ということになる。従って、注目画素Ｐの画像データＳ
pの値が急激に変化したとすると、それに応じて閾値も
画像データＳpの変化量の３分の１に相当する変化を示
すことになり、２値化処理される際には、入力する画像
データＳpの変化量は３分の２に減少されることにな
る。すなわち、画像のエッジなどの領域で画像データが
大きな変化を示していても、その変化量が抑制される状
態で２値化処理されるため、入力画像の有する鮮鋭度を
低下させ、ソフトな画像が生成される。

【００３５】次に、画像処理装置３００において、２５
６値で表現される画像データＳpを画素ごとに入力し、
閾値発生部１４では画像データＳpに基づく「Ｓp／３」
と「Ｓp／３＋１２８」を閾値として発生し、Ｎ値化処
理部１３では補正データＳhと閾値「Ｓp／３」，「Ｓp
／３＋１２８」の関係が「Ｓh＜Ｓp／３」であれば３値
データＰoとして「０」を出力し、「Ｓp／３≦Ｓh＜Ｓp
／３＋１２８」であれば「１」を出力し、「Ｓh≧Ｓp／
３＋１２８」であれば「２」を出力する３値化処理を行
う場合について説明する。従って、画像記録装置４００
では、送られてくる３値データＰoが「０」であればド
ット記録を行わず、「１」であれば小ドットで記録を行
い、「２」であれば大ドットで記録が行われる。

【００３６】図５は、この実施の形態の画像処理装置３
００で淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「Ｓ
p／３」，「Ｓp／３＋１２８」で３値化処理した結果の
記録画像を示す図である。図５に示すように、従来の画
像処理装置で３値化処理した場合の記録画像（図１５参
照）に比べて、外縁部および内縁部に小ドットの分布が
多く、大ドットはリングの幅の中央部に多く分布するよ
うな画像となっている。すなわち、図５に示す画像は、
視覚的に階調変化が滑らかな鮮鋭度が低下したソフトな
画像となっている。

【００３７】この理由についても先述した２値化処理の
場合と同様である。補正データＳhは、入力した画像デ
ータＳpと注目画素Ｐに分配された誤差の累積値ΣＥpと
が加算されたデータである。そして、Ｎ値化処理部１３
で３値化を行う際の閾値として「Ｓp／３」と「Ｓp／３
＋１２８」を採用している。従って、Ｎ値化処理部１３
で行われる３値化処理は、換言すると、 「Ｓp＋ΣＥp＜Ｓp／３」であれば、「Ｐo＝０」 「Ｓp／３≦Ｓp＋ΣＥp＜Ｓp／３＋１２８」であれば、
「Ｐo＝１」 「Ｓp／３＋１２８≦Ｓp＋ΣＥp」であれば、「Ｐo＝
２」 ということになる。従って、注目画素Ｐの画像データＳ
pの値が急激に変化したとすると、それに応じて各閾値
も画像データＳpの変化量の３分の１に相当する変化を
示すことになり、３値化処理される際には、入力する画
像データＳpの変化量は３分の２に減少されることにな
る。すなわち、画像のエッジなどの領域で画像データが
大きな変化を示していても、その変化量が抑制される状
態で３値化処理されるため、入力画像の有する鮮鋭度を
低下させ、ソフトな画像が生成される。

【００３８】次に、画像処理装置３００において、２５
６値で表現される画像データＳpを画素ごとに入力し、
閾値発生部１４では画像データＳpを閾値として発生
し、Ｎ値化処理部１３では補正データＳhと閾値「Ｓp」
の関係が「Ｓh＜Ｓp」であれば２値データＰoとして
「０」を出力し、「Ｓh≧Ｓp」であれば「１」を出力す
る２値化処理を行う場合について説明する。従って、画
像記録装置４００では、送られてくる２値データＰoが
「０」であればドット記録を行わず、「１」であればド
ット記録を行う。

【００３９】図６は、この実施の形態の画像処理装置３
００で淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「Ｓ
p」で２値化処理した結果の記録画像を示す図である。
図６に示すように、従来の画像処理装置で２値化処理し
た場合の記録画像（図１４参照）に比べて、リングの外
縁部と内縁部のドットの分布状態が粗くなり、鮮鋭度の
低下したソフトな画像となっている。また、閾値を「Ｓ
p／３」とした場合の記録画像（図４参照）と比較する
と、さらに鮮鋭度の低下した画像となっている。すなわ
ち、図６に示す記録画像の方が、図４に示す記録画像よ
りも視覚的に階調変化が滑らかな記録画像となってい
る。

【００４０】この理由について検証する。補正データＳ
hは、入力した画像データＳpと注目画素Ｐに分配された
誤差の累積値ΣＥpとが加算されたデータである。そし
て、Ｎ値化処理部１３で２値化を行う際に、画像データ
Ｓpを閾値としている。従って、Ｎ値化処理部１３で行
われる２値化処理は、換言すると、 「Ｓp＋ΣＥp＜Ｓp」であれば、「Ｐo＝０」 「Ｓp＋ΣＥp≧Ｓp」であれば、「Ｐo＝１」 ということになる。この２つの条件式の右辺と左辺にあ
る「Ｓp」は互いに打ち消し合う。従って、注目画素Ｐ
の画像データＳpの値が急激に変化したところで、２値
化処理される際には、それ以前に処理された画素から発
生し、注目画素Ｐに蓄積された誤差の累積値ΣＥpが正
であればドット記録が行われ、負であればドット記録が
行われないということになる。すなわち注目画素Ｐが画
像のエッジ部分になっても、出力される２値データＰo
には、その注目画素Ｐの画像データＳpは考慮されない
ということになる。そして、このような場合には、誤差
検出部１５で検出される誤差Ｅは大きな値となり、注目
画素Ｐの近辺に位置する２値化の未処理画素に対して分
配される。そして、大きな誤差Ｅが分配された未処理画
素が後に注目画素となったとき、誤差の累積値ΣＥpも
大きな値となっているためにドットの記録が行われる。
このように、画像のエッジなどの領域で画像データが大
きな変化を示していても、それ以前に処理された画像部
分から発生した誤差に基づいて２値化処理されるため、
入力画像の有する鮮鋭度を低下させ、ソフトな画像が生
成される。

【００４１】次に、画像処理装置３００において、２５
６値で表現される画像データＳpを画素ごとに入力し、
閾値発生部１４では画像データ「Ｓp」と「Ｓp＋１２
８」を閾値として発生し、Ｎ値化処理部１３では補正デ
ータＳhと閾値「Ｓp」，「Ｓｐ＋１２８」の関係が「Ｓ
ｈ＜Ｓp」であれば３値データＰoとして「０」を出力
し、「Ｓp≦Ｓh＜Ｓp＋１２８」であれば「１」を出力
し、「Ｓh≧Ｓp＋１２８」であれば「２」を出力する３
値化処理を行う場合について説明する。従って、画像記
録装置４００では、送られてくる３値データＰoが
「０」であればドット記録を行わず、「１」であれば小
ドットで記録を行い、「２」であれば大ドットで記録が
行われる。

【００４２】図７は、この実施の形態の画像処理装置３
００で淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「Ｓ
p」，「Ｓp＋１２８」で３値化処理した結果の記録画像
を示す図である。図７に示すように、従来の画像処理装
置で３値化処理した場合の記録画像（図１５参照）に比
べて、外縁部および内縁部に小ドットの分布が多く、大
ドットはリングの幅の中央部に多く分布するような画像
となっている。また、閾値を「Ｓp／３」，「Ｓp／３＋
１２８」とした場合の記録画像（図５参照）と比較する
と、さらに鮮鋭度の低下した画像となっている。すなわ
ち、図７に示す画像は、さらに視覚的に階調変化が滑ら
かな鮮鋭度が低下したソフトな画像となっている。

【００４３】この理由についても前述の２値化処理の場
合と同様である。補正データＳhは、入力した画像デー
タＳpと注目画素Ｐに分配された誤差の累積値ΣＥpとが
加算されたデータである。そして、Ｎ値化処理部１３で
３値化を行う際の閾値として「Ｓp」と「Ｓp＋１２８」
を採用している。従って、Ｎ値化処理部１３で行われる
３値化処理は、換言すると、 「Ｓp＋ΣＥp＜Ｓp」であれば、「Ｐo＝０」 「Ｓp≦Ｓp＋ΣＥp＜Ｓp＋１２８」であれば、「Ｐo＝
１」 「Ｓp＋１２８≦Ｓp＋ΣＥp」であれば、「Ｐo＝２」 ということになる。各条件式にある「Ｓp」は互いに打
ち消し合う。従って、注目画素Ｐの画像データＳpの値
が急激に変化したところで、３値化処理される際には、
それ以前に処理された画素から発生し、注目画素Ｐに蓄
積された誤差の累積値ΣＥpが負であればドット記録は
行わず、正であって「１２８」未満であれば小ドットの
記録が行われ、正であって「１２８」以上であれば大ド
ットの記録が行われるということになる。すなわち注目
画素Ｐが画像のエッジ部分になっても、出力される３値
データＰoには、その注目画素Ｐの画像データＳpは考慮
されず、誤差の累積値ΣＥpのみが考慮されている。そ
して、このような場合には、誤差検出部１５で検出され
る誤差Ｅは大きな値となり、注目画素Ｐの近辺に位置す
る３値化の未処理画素に対して分配される。そして、大
きな誤差Ｅが分配された未処理画素が後に注目画素とな
ったとき、誤差の累積値ΣＥpも大きな値となっている
ために大ドットの記録が行われる。このように、画像の
エッジなどの領域で画像データが大きな変化を示してい
ても、それ以前に処理された画像部分から発生した誤差
に基づいて２値化処理されるため、入力画像の有する鮮
鋭度を低下させ、ソフトな画像が生成される。

【００４４】次に、画像処理装置３００において、２５
６値で表現される画像データＳpを画素ごとに入力し、
閾値発生部１４では画像データＳpに基づく閾値「−Ｓ
p」を発生し、Ｎ値化処理部１３では補正データＳhと閾
値「−Ｓp」の関係が「Ｓh＜−Ｓp」であれば２値デー
タＰoとして「０」を出力し、「Ｓh≧−Ｓp」であれば
「１」を出力する２値化処理を行う場合について説明す
る。従って、画像記録装置４００では、送られてくる２
値データＰoが「０」であればドット記録を行わず、
「１」であればドット記録を行う。

【００４５】図８は、この実施の形態の画像処理装置３
００で淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「−
Ｓp」で２値化処理した結果の記録画像を示す図であ
る。図８に示すように、この場合は鮮鋭度の高い画像と
なっている。

【００４６】この理由について検証する。補正データＳ
hは、入力した画像データＳpと注目画素Ｐに分配された
誤差の累積値ΣＥpとが加算されたデータであり、Ｎ値
化処理部１３で２値化を行う際に、画像データＳpに基
づく「−Ｓp」を閾値としている。従って、Ｎ値化処理
部１３で行われる２値化処理は、換言すると、 「Ｓp＋ΣＥp＜−Ｓp」であれば、「Ｐo＝０」 「Ｓp＋ΣＥp≧−Ｓp」であれば、「Ｐo＝１」 ということになる。従って、注目画素Ｐの画像データＳ
pの値がある方向に変化したとすると、それに応じて閾
値は逆の方向に画像データＳpの変化量と等しい変化を
示すことになり、２値化処理される際には、入力する画
像データＳpの変化量は２倍に増幅されることになる。
すなわち、画像のエッジなどの領域で画像データが大き
な変化を示すと、その変化量が２倍に増幅された状態で
２値化処理されるため、入力画像の有する鮮鋭度をさら
に高める作用が発揮される。

【００４７】また、図８に示す記録画像は、視覚的にや
や不自然な画像ともいえるが、入力画像が文字や網点化
された画像などの２値画像を読み取って得られた画像で
ある場合は、好ましい記録画像が得られる。

【００４８】次に、画像処理装置３００において、２５
６値で表現される画像データＳpを画素ごとに入力し、
閾値発生部１４では画像データＳpに基づく「−Ｓp」と
「−Ｓp＋１２８」を閾値として発生し、Ｎ値化処理部
１３では補正データＳhと閾値「−Ｓp」，「−Ｓp＋１
２８」の関係が「Ｓh＜−Ｓp」であれば３値データＰo
として「０」を出力し、「−Ｓp≦Ｓh＜−Ｓp＋１２
８」であれば「１」を出力し、「Ｓh≧−Ｓp＋１２８」
であれば「２」を出力する３値化処理を行う場合につい
て説明する。従って、画像記録装置４００では、送られ
てくる３値データＰoが「０」であればドット記録を行
わず、「１」であれば小ドットで記録を行い、「２」で
あれば大ドットで記録が行われる。

【００４９】図９は、この実施の形態の画像処理装置３
００で淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「−
Ｓp」，「−Ｓp＋１２８」で３値化処理した結果の記録
画像を示す図である。図９に示すように、この場合は、
大ドットはリングの外縁部又は内縁部に多く分布するよ
うな画像となっており、鮮鋭度の高い画像となってい
る。

【００５０】この理由についても前述の２値化処理の場
合と同様である。補正データＳhは、入力した画像デー
タＳpと注目画素Ｐに分配された誤差の累積値ΣＥpとが
加算されたデータである。そして、Ｎ値化処理部１３で
３値化を行う際の閾値として「−Ｓp」と「−Ｓp＋１２
８」を採用している。従って、Ｎ値化処理部１３で行わ
れる３値化処理は、換言すると、 「Ｓp＋ΣＥp＜−Ｓp」であれば、「Ｐo＝０」 「−Ｓp≦Ｓp＋ΣＥp＜−Ｓp＋１２８」であれば、「Ｐ
o＝１」 「−Ｓp＋１２８≦Ｓp＋ΣＥp」であれば、「Ｐo＝２」 ということになる。従って、注目画素Ｐの画像データＳ
pの値がある方向に変化したとすると、それに応じて閾
値は逆の方向に画像データＳpの変化量と等しい変化を
示すことになり、３値化処理される際には、入力する画
像データＳpの変化量は２倍に増幅されることになる。
すなわち、画像のエッジなどの領域で画像データが大き
な変化を示すと、その変化量が２倍に増幅された状態で
３値化処理されるため、入力画像の有する鮮鋭度をさら
に高める作用が発揮される。

【００５１】また、図９に示す記録画像についても視覚
的にやや不自然な画像ともいえるが、入力画像が文字や
網点化された画像などの２値画像を読み取って得られた
画像である場合は、好ましい記録画像が得られる。

【００５２】以上においては、２値化処理と３値化処理
についての処理結果の記録画像について説明を行った
が、４値化処理，５値化処理というようなＮ値化処理に
ついても同様のことがいえる。

【００５３】これまで説明したように、この実施の形態
の画像処理装置によれば、入力する画像データＳpに基
づいたＮ値化の閾値を発生させることができるととも
に、発生させる閾値に変化させることにより、Ｎ値化処
理された画像の鮮鋭度を制御することが可能となる。

【００５４】＜３．第２の実施の形態＞次に、第２の実
施の形態について説明する。図１０は、この発明の第２
の実施の形態である画像処理装置３００を示す概略構成
図である。

【００５５】注目画素についての入力するＭ値の画像デ
ータＳpは、画像処理装置に入力すると、加算器１２に
導かれる。加算器１２では、既に処理されたＮ値化済み
の画素から注目画素Ｐに分配された誤差の累積値ΣＥp
が加算され、補正データＳhが生成される。そして、こ
の補正データＳhはＮ値化処理部１３と誤差検出部１５
に送られる。

【００５６】ところで、この画像処理装置３００には注
目画素についてのＭ値の画像データＳp以外に、注目画
素の左隣の画素についてのＭ値の画像データＳqも入力
する。この画像データＳqは閾値発生部１４に導かれ
る。閾値発生部１４では、入力する画像データＳqの値
に応じてＮ値化処理のための閾値を発生させる。ここで
発生した閾値は、Ｎ値化処理部１３に送られる。

【００５７】Ｎ値化処理部１３では、閾値発生部１４か
ら送られてきた閾値に基づいて補正データＳhをＮ値化
し、Ｎ値データＰoを生成する。ここで得られたＮ値デ
ータＰoは、誤差検出部１５に送られるとともに、画像
処理装置３００の出力となって画像記録装置４００（図
１参照）に送られるように構成されている。また、その
他の構成部における機能・作用の詳細は、第１の実施の
形態で説明した内容と同様である。

【００５８】この実施の形態における画像処理装置が第
１の実施の形態で示した画像処理装置と異なる点は、注
目画素の左隣の画素についての画像データＳqを入力
し、この画像データＳqに基づいてＮ値化の際の閾値を
発生させている点である。

【００５９】このような画像処理装置３００を用いて、
淡い背景に濃いリングを配置した画像をＮ値化処理した
場合について説明する。なお、入力する画像データＳ
p，Ｓqは、「０」から「２５５」までの値をとり得る２
５６値のデータであるとする。

【００６０】まず、この実施の形態の画像処理装置３０
０において、２５６値で表現される画像データＳp，Ｓq
を画素ごとに入力し、閾値発生部１４では画像データＳ
qの３分の１の値である「Ｓq／３」を閾値として発生
し、Ｎ値化処理部１３では補正データＳhと閾値「Ｓq／
３」の関係が「Ｓh＜Ｓq／３」であれば２値データＰo
として「０」を出力し、「Ｓh≧Ｓq／３」であれば
「１」を出力する２値化処理を行う場合について説明す
る。従って、画像記録装置４００は、送られてくる２値
データＰoが「０」であればドット記録を行わず、
「１」であればドット記録を行うように構成されてい
る。

【００６１】図１１は、この実施の形態の画像処理装置
３００で淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値
「Ｓq／３」で２値化処理した結果の記録画像を示す図
である。図１１に示すように、このような画像処理装置
３００で処理を行うとＸ方向にエッジが強調された鮮鋭
度の高い画像と成っている。

【００６２】この理由は、注目画素の画像データＳpが
左隣の画像データＳqより大きい場合は、閾値が相対的
に低い値となるため、２値データＰoは高いレベルすな
わち「１」を出力しやすくなり、逆に、画像データＳp
が画像データＳqより小さい場合は、閾値が相対的に高
い値となるため、２値データＰoは低いレベルすなわち
「０」を出力しやすくなるからである。

【００６３】次に、この実施の形態の画像処理装置３０
０において、２５６値で表現される画像データＳp，Ｓq
を画素ごとに入力し、閾値発生部１４では画像データＳ
qに基づく「Ｓq／３」と「Ｓq／３＋１２８」を閾値と
して発生し、Ｎ値化処理部１３では補正データＳhと閾
値「Ｓq／３」，「Ｓq／３＋１２８」の関係が「Ｓh＜
Ｓq／３」であれば３値データＰoとして「０」を出力
し、「Ｓq／３≦Ｓh＜Ｓq／３＋１２８」であれば
「１」を出力し、「Ｓq／３＋１２８≦Ｓh」であれば
「２」を出力する３値化処理を行う場合について説明す
る。従って、画像記録装置４００は、送られてくる３値
データＰoが「０」であればドット記録を行わず、
「１」であれば小ドットで記録を行い、「２」であれば
大ドットで記録を行うように構成されている。

【００６４】図１２は、この実施の形態の画像処理装置
３００で淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値
「Ｓq／３」，「Ｓq／３＋１２８」で３値化処理した結
果の記録画像を示す図である。図１２に示すように、こ
のような画像処理装置３００で処理を行うとＸ方向にエ
ッジが強調された鮮鋭度の高い画像と成っている。

【００６５】この理由は、先の２値化の場合と同様に、
注目画素の画像データＳpが左隣の画像データＳqより大
きい場合は、閾値が相対的に低い値となるため、３値デ
ータＰoは高いレベルすなわち「２」を出力しやすくな
り、逆に、画像データＳpが画像データＳqより小さい場
合は、閾値が相対的に高い値となるため、３値データＰ
oは低いレベルすなわち「０」を出力しやすくなるから
である。

【００６６】ここでは２値化処理と３値化処理について
の処理結果の記録画像について説明を行ったが、４値化
処理，５値化処理というようなＮ値化処理についても同
様のことがいえる。

【００６７】これまで説明したように、この実施の形態
の画像処理装置によれば、画像データＳqに基づいたＮ
値化の閾値を発生させることができるとともに、発生さ
せる閾値に変化させることにより、Ｎ値化処理された画
像の鮮鋭度を制御することが可能となる。

【００６８】注目画素の左隣の画素の画像データＳqに
基づいて、注目画素の画像データＳpにＮ値化処理を施
すと、Ｘ方向にエッジが強調された鮮鋭度の高い記録画
像が得られる。従って、Ｙ方向にエッジが強調された画
像を生成する場合には、注目画素の上隣の画素の画像デ
ータに基づいて閾値を導けば良い。すなわち、この実施
の形態では、一例として、「左隣の画素」について説明
したが、これに限定されるものではなく、強調するエッ
ジの方向性などを考慮して注目画素の近辺に位置する画
素のＭ値の画像データに基づいて閾値を導けば良い。

【００６９】＜４．変形例＞これまで説明した画像処理
装置において、閾値発生部１４で発生させる閾値をオペ
レータが変更できるようにしても良い。すなわち、第１
または第２の実施の形態で説明した画像処理装置３００
に操作入力装置を設け、オペレータが操作入力装置から
所望の閾値を、注目画素やその近辺に位置する画素のＭ
値の画像データとの関係式の指定又は選択の形で入力す
ることにより、その入力された閾値に基づいてＮ値化処
理が行われる。例えば、Ｎ値化処理部１３における処理
が２値化処理の場合、注目画素Ｐの画像データＳpに基
づく「Ｓp」，「Ｓp／３」，「−Ｓp」等といった閾値
をオペレータが任意に選択可能であり、オペレータの所
望の閾値によって２値化処理を行うように構成すること
ができる。

【００７０】そして、このようにオペレータの所望の閾
値を発生させることができるということは、Ｎ値化処理
の際の鮮鋭度を入力する画像ごとに可変にすることがで
きるということになる。

【００７１】また、第１の実施の形態では、注目画素の
画像データに基づいて閾値を求めることについて説明
し、第２の実施の形態では、注目画素の近辺に位置する
画素の画像データに基づいて閾値を求めることについて
説明を行ったが、注目画素とその近辺に位置する画素と
の複数の画素の画像データに基づいて閾値を求めても良
い。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、注目画素および注目画素の近辺に位置す
る画素のうちの少なくとも一方のＭ値の画像データに基
づいて閾値を獲得するとともに、注目画素についてのＭ
値の画像データを既に処理された画素から発生した誤差
の累積値によって補正を行って補正データを生成し、補
正データと閾値とを比較することにより注目画素のＮ値
の画像データを生成し、そして、Ｎ値の画像データの生
成に伴って発生する誤差を算出し、得られた誤差を注目
画素の近辺に位置する未処理の画素に対して分配するた
め、Ｎ値化処理された画像の鮮鋭度を制御することが可
能となる。

【００７３】請求項２に記載の発明によれば、注目画素
および注目画素の近辺に位置する画素のうちの少なくと
も一方のＭ値の画像データに基づいて閾値を獲得すると
ともに、注目画素についてのＭ値の画像データを既に処
理された画素から発生した誤差の累積値によって補正を
行って補正データを生成し、補正データと閾値とを比較
することにより注目画素のＮ値の画像データを生成し、
そして、Ｎ値の画像データの生成に伴って発生する誤差
を算出し、得られた誤差を注目画素の近辺に位置する未
処理の画素に対して分配するため、Ｎ値化処理された画
像の鮮鋭度の制御ができる装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態が適用される画像処理の
システム構成の概略図である。

【図２】ｐ行ｑ列の画素から構成される画像を示す図で
ある。

【図３】この発明の第１の実施の形態である画像処理装
置を示す概略構成図である。

【図４】この発明の第１の実施の形態の画像処理装置で
淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「Ｓp／
３」で２値化処理した結果の記録画像を示す図である。

【図５】この発明の第１の実施の形態の画像処理装置で
淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「Ｓp／
３」，「Ｓp／３＋１２８」で３値化処理した結果の記
録画像を示す図である。

【図６】この発明の第１の実施の形態の画像処理装置で
淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「Ｓp」で
２値化処理した結果の記録画像を示す図である。

【図７】この発明の第１の実施の形態の画像処理装置で
淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「Ｓp」，
「Ｓp＋１２８」で３値化処理した結果の記録画像を示
す図である。

【図８】この発明の第１の実施の形態の画像処理装置で
淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「−Ｓp」
で２値化処理した結果の記録画像を示す図である。

【図９】この発明の第１の実施の形態の画像処理装置で
淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「−Ｓ
p」，「−Ｓp＋１２８」で３値化処理した結果の記録画
像を示す図である。

【図１０】この発明の第２の実施の形態である画像処理
装置を示す概略構成図である。

【図１１】この発明の第２の実施の形態の画像処理装置
で淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「Ｓq／
３」で２値化処理した結果の記録画像を示す図である。

【図１２】この発明の第２の実施の形態の画像処理装置
で淡い背景に濃いリングを配置した画像を閾値「Ｓq／
３」，「Ｓq／３＋１２８」で３値化処理した結果の記
録画像を示す図である。

【図１３】従来の画像処理装置を示す概略構成図であ
る。

【図１４】従来の画像処理装置で淡い背景に濃いリング
を配置した画像を２値化処理した結果の記録画像を示す
図である。

【図１５】従来の画像処理装置で淡い背景に濃いリング
を配置した画像を３値化処理した結果の記録画像を示す
図である。

【符号の説明】

１２ 加算器 １３ Ｎ値化処理部 １４ 閾値発生部 １５ 誤差検出部 １６ 誤差分配器 １８ 誤差メモリ １００ 画像信号供給装置 ２００ 前処理部 ３００ 画像処理装置 ４００ 画像記録装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素ごとにＭ値（ただし、Ｍは「Ｍ≧
   ３」を満たす整数）の画像データを、Ｎ値（ただし、Ｎ
   は「Ｍ＞Ｎ≧２」を満たす整数）の画像データに変換す
   る方法であって、 (a) 注目画素および注目画素の近辺に位置する画素のう
   ちの少なくとも一方の前記Ｍ値の画像データに基づいて
   閾値を得る工程と、 (b) 注目画素についての前記Ｍ値の画像データを既に処
   理された画素から発生した誤差の累積値によって補正を
   行って補正データを生成する工程と、 (c) 前記補正データと前記閾値とを比較することにより
   注目画素のＮ値の画像データを生成する工程と、 (d) 前記工程(c)におけるＮ値の画像データの生成に伴
   って発生する誤差を算出する工程と、 (e) 前記工程(d)で算出した誤差を注目画素の近辺に位
   置する未処理の画素に対して分配する工程と、を有する
   ことを特徴とする画像処理方法。
2. 【請求項２】 画素ごとにＭ値（ただし、Ｍは「Ｍ≧
   ３」を満たす整数）の画像データを、Ｎ値（ただし、Ｎ
   は「Ｍ＞Ｎ≧２」を満たす整数）の画像データに変換す
   る装置であって、 (a) 注目画素および注目画素の近辺に位置する画素のう
   ちの少なくとも一方の前記Ｍ値の画像データに基づいて
   閾値を得る手段と、 (b) 注目画素についての前記Ｍ値の画像データを既に処
   理された画素から発生した誤差の累積値によって補正を
   行って補正データを生成する手段と、 (c) 前記補正データと前記閾値とを比較することにより
   注目画素のＮ値の画像データを生成する手段と、 (d) 前記手段(c)におけるＮ値の画像データの生成に伴
   って発生する誤差を算出する手段と、 (e) 前記手段(d)で算出した誤差を注目画素の近辺に位
   置する未処理の画素に対して分配する手段と、を備える
   ことを特徴とする画像処理装置。