JPH11136510A

JPH11136510A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH11136510A
Application number: JP9298737A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sawada; 健一澤田; Junji Ishikawa; 淳史石川
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｓｎａｋｅ−Ｌｉｎｅテクスチャの発生を低
減可能な画像処理装置を提供する。【解決手段】多値階調の入力画像を２値化処理可能な
画像処理装置において、２値化誤差を算出する際の基準
値（Ｌｏｗ基準値ＬＢ，Ｈｉｇｈ基準値ＨＢ）に乱数発
生器２３で発生した乱数を加算した値を基準値Ｂ′ｘｙ
とし、２値化誤差Ｅｘｙに乱数が含まれるように構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｍが３以上のＭ値
階調画像を誤差拡散法を利用して２値階調再現可能な画
像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像処理装置として従来から知
られているものに、入力された多値階調画像を誤差拡散
法を利用して２値階調再現可能な画像処理装置がある。
この種の従来の画像処理装置で利用される誤差拡散法
は、読取り画像の注目画素の濃度と表示濃度との差（２
値化誤差）を所定の誤差拡散マトリクスを用いて所定の
周辺画素に拡散していく方法であり、換言すれば、注目
画素の濃度に所定の周辺画素の２値化誤差を所定割合ず
つ拡散させて重み付けを行なった後、表示濃度を算出す
る方法である。以下にその概要について説明する。

【０００３】図１１は、従来の誤差拡散法を示すブロッ
ク図である。多値階調入力画像を構成する各画素の濃度
データをＩｘｙ（０≦Ｉｘｙ≦１）Ｉｘｙに対応して出力される２値化画像を構成する各画
素の濃度データをＢｘｙ（Ｂｘｙ＝０ｏｒ１）とすれば、後述する重み付き平均誤差Ｅａｖｅｘｙによ
る補正を考慮しない場合には、２値化誤差Ｅｘｙは、次
の（１）式で算出される。

【０００４】Ｅｘｙ＝Ｉｘｙ−Ｂｘｙ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）誤差拡散法は、２値化誤差を周辺画素に拡散することで
その２値化誤差を平均して小さくする手法であり、図１
１には、周辺画素の２値化誤差を処理対象画素に誤差拡
散する際に用いられる誤差重み付けフィルタ１５が示さ
れている。＊は、処理対象の画素（この画素を特に注目
画素という）であり、この注目画素の画素データＩｘｙ
に対して、誤差重み付けフィルタ１５の点線枠内に属す
る位置の他の処理済の周辺画素の２値化誤差Ｅｘｙが、
それぞれ図示する重み付け係数（１／１６、２／１６、
３／１６）分だけ誤差拡散され、注目画素Ｉｘｙの濃度
データが補正される。したがって、実際には、注目画素
データＩｘｙの補正後のデータＩ′ｘｙに基づいて先の
（１）式に示した２値化誤差Ｅｘｙが算出されるのであ
り、図１１に示すように誤差拡散のための誤差フィード
バックループが形成されている。注目画素データＩｘｙ
のデータ補正値をＥａｖｅｘｙとすると、補正後のデー
タＩ′ｘｙは、次の（２）式により、算出される。

【０００５】Ｉ′ｘｙ＝Ｉｘｙ＋Ｅａｖｅｘｙ・・・・・・・・・・・・・・・・（２）ここで、補正値Ｅａｖｅｘｙは、入力された注目画素デ
ータＩｘｙに対する重み付き平均誤差であり、誤差重み
付けフィルタ１５の重み付け係数をＫ_{i ,j}（ｉは主走査
方向のマトリクスサイズであり、たとえば、ｉ＝５、ｊ
は副走査方向のマトリクスサイズであり、たとえば、ｊ
＝３、）とすると、次の（３）式で算出される。

【０００６】Ｅａｖｅｘｙ＝Σ（Ｋ_{i ,j}×Ｅ_{i ,j}）・・・・・・・・・・・・・・・（３）図１１において、９は注目画素の濃度データとその周辺
誤差の重み付き平均誤差Ｅａｖｅｘｙとの加算を行なう
加算器であり、上記式（２）による補正後のデータＩ′
ｘｙを２値化のための比較器１０および２値化誤差算出
のための減算器１１に出力する。

【０００７】比較器１０では、上記（２）式で得られた
補正後のデータＩ′ｘｙと所定のしきい値Ｔｈとの比較
が行なわれて、その結果が出力され、その結果に応じて
２値化が行なわれる。これにより、次の（４）式に示す
ように２値化画像を構成する画素の濃度データＢｘｙが
定められる。

【０００８】Ｂｘｙ＝１（Ｉ′ｘｙ≧Ｔｈ）ｏｒ０（Ｉ′ｘｙ＜Ｔｈ）・・・・・・（４）また、比較器１０の比較結果はセレクタ１２へも入力さ
れる。セレクタ１２では、比較器１０からの入力結果に
応じて次の（５）式に示すように２値化誤差Ｅｘｙを算
出する際の基準値Ｂ′ｘｙが選択されて、減算器１１に
その値が出力される。

【０００９】Ｂ′ｘｙ＝ＨＢ（Ｂｘｙ＝１）ｏｒＬＢ（Ｂｘｙ＝０）・・・・・・・（５）上記（５）式において、ＨＢ（Ｈｉｇｈ基準値）および
ＬＢ（Ｌｏｗ基準値）は、それぞれ、出力される画素濃
度のダイナミックレンジの上限値と下限値で与えられる
値であり、たとえば、ＨＢ＝１、ＬＢ＝０となる。

【００１０】次に、減算器１１では、２値化誤差Ｅｘｙ
が、先の（１）式に対して、次の（６）式で算出される
ことになる。

【００１１】Ｅｘｙ＝Ｉ′ｘｙ−Ｂ′ｘｙ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（６）減算器１１の算出結果は誤差格納部１４に格納され、加
算器９に次のＩｘｙが入力されるごとに積和演算器１３
にその格納データが出力される。積和演算器１３は、入
力データＩｘｙに応じて誤差格納部１４に格納されてい
る２値化誤差Ｅ _{i ,j}を順次読出して重み付け係数Ｋ_{i ,j}
と２値化誤差Ｅ_{i ,j}とを乗じ、重み付き平均誤差Ｅａｖ
ｅｘｙを算出する。そして、その結果を加算器９へ出力
する。

【００１２】以上、概説した誤差拡散法は、優れた解像
度と階調性が得られる点にその特徴を有する。しかしな
がら、一様な濃度レベルの画像では、ある一定のパター
ンで誤差拡散が行なわれてしまうことに起因して、特に
分散の少ない一様な濃度レベル画像を処理する際、Ｓｎ
ａｋｅ−Ｌｉｎｅ（もしくはＷｏｒｍ−Ｌｉｎｅ）テク
スチャと呼ばれる独特の縞模様が発生するという欠点の
あることが知られている。

【００１３】図１２に、従来のこの種の誤差拡散法によ
りＳｎａｋｅ−Ｌｉｎｅテクスチャが顕著に現れた画像
処理結果例を示す。この画像処理結果を得ることとなっ
た処理対象の多値階調入力画像は、そもそも、文字”
５”を除いて一様に画素濃度が分布する４つの領域から
構成されているのであるが、２値化処理の結果、Ｓｎａ
ｋｅ−Ｌｉｎｅテクスチャとよばれる独特の縞模様が現
れてしまい、画像の再現性が極めて悪いことがわかる。

【００１４】かかる問題の解消を図るべく、たとえば、
特開平３−２４３０６３号公報には、読取り画像の注目
画素濃度を２値化する際の２値化処理および誤差を拡散
配分する際の誤差配分処理の主走査方向の向きを、所定
周期またはランダムに反転させることにより、Ｓｎａｋ
ｅ−Ｌｉｎｅテクスチャの発生を低減させることが開示
されている。

【００１５】その他、特開平５−３７７８１号公報に
は、拡散配分される誤差データを格納するメモリの読出
方向を乱数発生回路の出力に従い、ランダムに切り替え
ることにより、ドットの繋がりの周期性を断ち切り、こ
れによりＳｎａｋｅ−Ｌｉｎｅテクスチャの発生を低減
させることが開示されている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｓｎａ
ｋｅ−Ｌｉｎｅテクスチャの発生を低減させるための従
来のいずれの技術も、誤差拡散のフィードバック要素
（２値化しきい値、周辺誤差重み付けフィルタの係数、
ラスタスキャンの方向など）のいずれかを乱数などによ
って制御するものであるために、Ｓｎａｋｅ−Ｌｉｎｅ
テクスチャの発生の低減には効果があるものの、注目画
素に先行して算出された２値化誤差値、誤差拡散方向を
大きく変化させてしまうことになる。このため、誤差拡
散法本来のもつ、解像度と階調性を損ねてしまい、ま
た、フィードバックループ内の処理系をより一層複雑な
ものにしてしまうという問題が生じていた。

【００１７】本発明は係る実情に鑑み考え出されたもの
であり、その目的は、誤差拡散法本来のもつ、解像度と
階調性を極力損ねることなく、Ｓｎａｋｅ−Ｌｉｎｅテ
クスチャの発生を低減可能な画像処理装置を提供するこ
とである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、Ｍが３以上のＭ値階調画像を誤差拡散法を利用して
２値階調再現可能な画像処理装置であって、前記Ｍ値階
調画像を構成する画素のうち２値階調再現対象である注
目画素の周辺画素に拡散すべき拡散濃度値を演算する拡
散濃度値演算手段と、乱数を発生する乱数発生手段とを
含み、前記拡散濃度値演算手段は、２値階調再現前の前
記注目画素の濃度値と、２値階調再現後の前記注目画素
の階調を条件にして定められる基準値と、前記乱数発生
手段で発生する乱数とを使用して前記拡散濃度値を演算
可能であることを特徴とする。

【００１９】請求項１に記載の発明によると、前記拡散
濃度値の演算に前記乱数発生手段で発生する乱数が使用
されるために、分散の少ない一様な濃度レベルの画像を
処理する場合において、ある一定のパターンで誤差拡散
が行なわれてしまうことを防止でき、Ｓｎａｋｅ−Ｌｉ
ｎｅテクスチャの発生を低減できる。

【００２０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明の構成に加えて、前記拡散濃度値演算手段は、前
記基準値に前記乱数を加算可能な乱数加算手段を含み、
２値階調再現前の前記注目画素の濃度値と、前記乱数加
算手段の加算結果との差を求めることにより前記拡散濃
度値を演算することを特徴とする。

【００２１】請求項２に記載の発明によると、２値階調
再現前の前記注目画素の濃度値と、前記乱数加算手段の
加算結果との差を求めることにより前記拡散濃度値が演
算される。

【００２２】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明の構成に加えて、前記Ｍ値階調画像を構成する画
素領域のうち前記注目画素を含む所定の画素領域の画素
濃度に基づいて、前記基準値の大きさを設定する基準値
設定手段を含むことを特徴とする。

【００２３】請求項３に記載の発明によると、前記Ｍ値
階調画像を構成する画素領域のうち前記注目画素を含む
所定の画素領域の画素濃度に基づいて、前記基準値の大
きさが設定されるために、さらに２値化対象領域に応じ
たガンマ特性をも得ることができる。

【００２４】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明の構成に加えて、前記Ｍ値階調画像を構成する画
素領域のうち前記注目画素を含む所定の画素領域の画素
濃度に基づいて、前記乱数を使用して前記拡散濃度値を
演算すべきか否かを判別する判別手段とを含み、前記拡
散濃度値演算手段は、前記乱数を用いて前記拡散濃度値
を演算すべき旨の判別が前記判別手段でなされたことを
条件に、前記乱数を使用して前記拡散濃度値を演算する
ことを特徴とする。

【００２５】請求項４に記載の発明によると、前記乱数
を用いて前記拡散濃度値を演算すべき旨の判別が前記判
別手段でなされたことを条件に、前記乱数を使用して前
記拡散濃度値が演算されるために、必要性のある領域に
のみ、前記乱数を使用した前記拡散濃度値の演算が行な
われる。

【００２６】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明の構成に加えて、前記判別手段は、前記画素領域
内の画素濃度の最大値と最小値を基に前記判別を行なう
ことを特徴とする。

【００２７】請求項５に記載の発明によると、前記画素
領域内の画素濃度の最大値と最小値を基に前記判別が行
なわれるために、判別処理が容易となる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
における実施の形態の１つである画像処理装置について
説明する。

【００２９】図１は、画像処理装置１の構成および処理
概要を説明するためのブロック図である。画像処理装置
１は、ＭＰＵ２、ＣＣＤなどの光電変換素子およびこれ
を走査する駆動系からなる画像入力装置３、Ａ／Ｄ変換
装置４、Ｌｏｇ変換装置５、先鋭度補正装置（ＭＴＦ補
正装置）６、ガンマ補正装置７、画像２値化装置８、画
像記録装置９を含む。

【００３０】画像入力装置３は、たとえば連続階調画
像、線画などからなる混在原稿を読取って標本化アナロ
グ信号を生成する。Ａ／Ｄ変換装置４は、画像入力装置
３で生成された標本化アナログ信号を１画素がたとえば
８ビット（２５６階調）の値を持つ連続階調反射率デー
タとして量子化する。Ｌｏｇ変換装置５は、量子化され
た連続階調反射率データを対数変換して８ビット連続階
調濃度データを算出する。先鋭度補正装置（ＭＴＦ補正
装置）６は、たとえばラプラシアンフィルタなどのデジ
タルフィルタを用いて、８ビット連続階調濃度データ画
像の先鋭度補正を行なう。ガンマ補正装置７は、画像入
力装置３と画像記録装置９の階調カーブの差異を補正し
て画像処理装置１全体として望ましいガンマ特性を実現
するために、ガンマ補正を行なう。このガンマ補正は、
たとえば２５６ワード８ビット程度のＬＵＴ（ルックア
ップテーブル）として機能するＲＡＭを用いて、ＭＰＵ
２により非線形ガンマ補正データが設定されることによ
り行なわれる。画像２値化装置８は、後述する誤差拡散
２値化法を用いて、ガンマ補正された８ビット連続階調
濃度データを明暗に応じた１ビット２値データに変換す
る。変換された１ビット２値データは、電子写真プリン
タあるいはインクジェットプリンタなどからなる画像記
録装置９により所定の記録媒体に印字される。

【００３１】図２は、画像処理装置１で行なわれる誤差
拡散２値化処理の第１実施形態を示すブロック線図であ
る。また、図３は、図２の誤差拡散２値化処理の処理手
順を示すフローチャートである。図２および図３を参照
しながら、第１実施形態に係わる誤差拡散２値化処理の
処理内容を以下に詳細に説明する。

【００３２】図２を参照して、従来技術として説明した
図１１のブロック線図と比較して、この第１実施形態が
異なる点は、Ｈｉｇｈ基準値ＨＢおよびＬｏｗ基準値Ｌ
Ｂに対して乱数を加算する乱数発生器２３がさらに設け
られている点にある。セレクタ１９へは、Ｈｉｇｈ基準
値ＨＢおよびＬｏｗ基準値ＬＢに対して乱数が加算され
た値が入力され、いずれか一方の値が２値化誤差Ｅｘｙ
算出のための基準値Ｂ′ｘｙとして選択されて減算器１
８に出力されることになる。

【００３３】図３のフローチャートに基づいて処理内容
を説明すると、まず、注目画素データＩｘｙが加算器１
６に入力されたか否かが判断される（Ｓ１）。注目画素
データＩｘｙは、前述のガンマ補正された８ビット連続
階調濃度データを構成する画素の１つであって、２値化
対象となる画素の濃度データである。

【００３４】注目画素の入力がない場合には処理が終了
したか否か、すなわち、多値階調入力画像のすべての画
素について２値化処理が終了したか否かが判断される
（Ｓ１３）。

【００３５】そして、すべての画素について２値化処理
が終了していない限り処理が再びＳ１に戻る。

【００３６】注目画素が入力されれば、この注目画素の
濃度データに加算すべき重み付き平均誤差Ｅａｖｅｘｙ
が算出され（Ｓ２）、この重み付き平均誤差Ｅａｖｅｘ
ｙがＩｘｙに加算されてＩ′ｘｙとされる（Ｓ３）。Ｅ
ａｖｅｘｙは、図２に示すように、誤差重み付けフィル
タ２２を使用した処理により算出される値であり、入力
値をフィードバックして算出される。

【００３７】次に、比較器１７において、このＩ′ｘｙ
が２値化処理のしきい値Ｔｈよりも大きいか否かが判断
される（Ｓ４）。Ｉ′ｘｙがＴｈよりも大きい場合には
２値化後の出力画素濃度データＢｘｙが１に設定される
（Ｓ５）。一方、しきい値Ｔｈ以下である場合には出力
画素濃度データＢｘｙが０に設定される（Ｓ６）。ま
た、設定されたＢｘｙは、セレクタ１９へも出力され
る。

【００３８】次に、乱数発生器２３より乱数ＺＲａｎｄ
（ｒａｎｄｍａｘ）が抽出される（Ｓ７）。乱数ＺＲａ
ｎｄ（以下、乱数Ｚと略す）が採り得る値の範囲は、誤
差拡散法により得られる画像の画質を損ねることのない
範囲で適宜定めることができるが、たとえば、画素のダ
イナミックレンジの１０％〜２０％程度とすることが考
えられる。今、ダイナミックレンジを０〜１とすると、
乱数Ｚの値は０．１〜０．２となる。

【００３９】次に、Ｓ５またはＳ６で設定されたＢｘｙ
が１であるか否かが判断される（Ｓ８）。Ｂｘｙが１の
場合には、Ｈｉｇｈ基準値ＨＢに乱数Ｚの加算された値
がセレクタ１９で選択され、基準値Ｂ′ｘｙとして減算
器１８に出力される（Ｓ９）。一方、Ｂｘｙが１でない
場合には、すなわちＢｘｙ＝０であり、Ｌｏｗ基準値Ｌ
Ｂに乱数Ｚの加算された値がセレクタ１９で選択され、
基準値Ｂ′ｘｙとして減算器１８に出力される（Ｓ１
０）。

【００４０】次に、補正済の画素データＩ′ｘｙと、２
値化結果から得られた基準値Ｂ′ｘｙとから２値化誤差
Ｅｘｙが算出され、誤差格納部２１に格納される（Ｓ１
１）。

【００４１】次に、注目画素位置が更新され（Ｓ１
２）、すべての画素について２値化処理が終了していな
い場合には再度処理が前記Ｓ１に戻り（Ｓ１３）、上記
処理が繰返し行なわれる。

【００４２】以上説明したようにこの第１実施形態で
は、２値化誤差Ｅｘｙを算出するための基準値Ｂ′ｘｙ
が、乱数Ｚを使用して演算されているため、特に分散の
少ない一様な濃度レベルの画像を２値化処理する際に発
生しがちなスネークラインテクスチャと呼ばれる独特の
縞模様の低減を図ることができる。また、２値化処理す
る際のしきい値Ｔｈを変化させることなく、２値化誤差
Ｅｘｙのみを乱数を用いてランダムに変化させるように
処理がなされるため、誤差拡散のフィードバック要素の
いずれかを乱数によって制御する場合と比較して、誤差
拡散法の特徴である、優れた階調表現能力が低下してし
まうことを極力防止できる。

【００４３】図４は、本実施形態に示す誤差拡散２値化
法により処理され、出力された画像例を示す図である。
処理対象の多値階調入力画像は、図１２に示した処理結
果が得られた多値階調入力画像と同一である。図示で明
らかなとおり、同一の多値階調入力画像を処理した結
果、図４では、従来の誤差拡散２値化法により処理され
出力された画像（図１２）に比較してスネークラインテ
クスチャが低減し、一様な画素分布がより忠実に再現さ
れていることがわかる。一方、文字”５”については、
乱数を用いて誤差分散を行なったにも係わらず、図１２
と比較して画像の再現性に遜色なく線画が明瞭に再現さ
れていることがわかる。

【００４４】図５は、画像処理装置１で行なわれる誤差
拡散２値化処理の第２実施形態を示すブロック線図であ
る。第１実施形態として説明した図２のブロック線図と
比較してこの第２実施形態が異なる点は、注目画素デー
タＩｘｙが入力される領域判別部２４がさらに設けられ
ている点である。

【００４５】図６には、領域判別部２４の構成が示され
ている。領域判別部２４は、ラインメモリ２７、最大値
／最小値検出フィルタ２８、ＬＵＴ（ルックアップテー
ブル）２９，３０を有する。入力される注目画素データ
Ｉｘｙは、ラインメモリ２７により順次記憶される。こ
のラインメモリ２７は、４ライン分記憶可能なように、
４つ設けられている。そして、新たに注目画素データＩ
ｘｙが入力されるごとにその注目画素＊を中心に含む５
×５局所領域のａ〜ｘまでの２５画素が抽出されて、最
大値／最小値検出フィルタ２８により、２５画素の画素
濃度の「最大値」、「最小値」、「最大値−最小値」が
それぞれ検出される。２５画素の「最大値」および「最
大値−最小値」は、ＬＵＴ２９へ、「最小値」および
「最大値−最小値」は、ＬＵＴ３０へ、それぞれ出力さ
れる。ＬＵＴ２９は、最大値／最小値検出フィルタ２８
から入力される値に応じたＨｉｇｈ基準値ＨＢを内部に
記憶されているテーブルデータから選択して加算器２５
へ出力する。また、ＬＵＴ３０は、最大値／最小値検出
フィルタ２８から入力される値に応じたＬｏｗ基準値Ｌ
Ｂを内部に記憶されているテーブルデータから選択して
加算器２６へ出力する。

【００４６】図７には、ＬＵＴ２９に入力される「最大
値−最小値」と、ＬＵＴ２９で選択されるＨｉｇｈ基準
値ＨＢとの関係を例示する図が示されている。また、図
８には、ＬＵＴ３０に入力される「最大値−最小値」
と、ＬＵＴ３０で選択されるＬｏｗ基準値ＬＢとの関係
を例示する図が示されている。これらの図では、縦軸が
Ｈｉｇｈ基準値ＨＢ（Ｍａｘ）またはＬｏｗ基準値ＬＢ
（Ｍｉｎ）を示し、横軸が「最大値−最小値」（Ｍａｘ
−Ｍｉｎ）を示す。また、入力される多値階調画像の階
調を８ビット（０〜２５５）としている。

【００４７】「最大値−最小値」の値がより大きくなる
程、その局所領域はたとえば文字領域などとしての特性
が強く現れるように２値化処理する必要があり、「最大
値−最小値」の値がより小さくなる程、その局所領域は
たとえば写真領域などとしての特性が強く現れるように
２値化処理する必要がある。図７、図８に示す関係に従
ってＨｉｇｈ基準値ＨＢおよびＬｏｗ基準値ＬＢが変化
して選択されるようにＬＵＴ２９，３０のテーブルを設
定すれば、文字領域または文字領域に適したガンマ特性
を得ることができる。

【００４８】再び、図５を参照して、領域判別部２４で
設定されたＨｉｇｈ基準値ＨＢ、Ｌｏｗ基準値ＬＢは、
それぞれ加算器２５、加算器２６に入力される。これ以
降、第１実施形態と同様に乱数発生器２３で発生した乱
数がＨｉｇｈ基準値ＨＢ、Ｌｏｗ基準値ＬＢに加算され
てセレクタ１９に入力される。以下の処理は第１実施形
態と同様であるために、ここではこれ以降のブロック線
図の詳細な説明を省略する。

【００４９】以上説明したように、この第２実施形態に
よれば、たとえば、文字領域あるいは写真領域に適した
ガンマ特性を得ることができ、かつ、Ｈｉｇｈ基準値Ｈ
Ｂ、Ｌｏｗ基準値ＬＢへの乱数加算により、第１実施形
態と同様にＳｎａｋｅ−Ｌｉｎｅテクスチャを低減させ
ることができる。したがって、たとえば、図４の出力画
像が得られた元の多値階調画像をこの第２実施形態で処
理した場合、この第２実施形態の方が第１実施形態に比
較して、より文字領域”５”の再現性が高くなることが
期待される。

【００５０】図９は、画像処理装置１で行なわれる誤差
拡散２値化処理の第３実施形態を示すブロック線図であ
る。なお、この図９では、第２実施形態の図５と構成が
同一である部分については図示を省略している。具体的
には、図５に示した乱数発生器２３、領域判別部２４、
加算器２５、加算器２６から成る構成部分をこの図９の
構成に置き換えた構成が第３実施形態に係わる全体ブロ
ック線図となる。

【００５１】第２実施形態として説明した図５のブロッ
ク線図と比較して、この第３実施形態が作用的に異なる
点は、注目画素＊を中心に含む５×５局所領域の画素の
画素濃度の「最大値−最小値」に応じて、セレクタ１９
（図５参照）に出力するＨｉｇｈ基準値ＨＢおよびＬｏ
ｗ基準値ＬＢに乱数を加算するか否かが判断される点に
ある。つまり、常にＨｉｇｈ基準値ＨＢおよびＬｏｗ基
準値ＬＢに乱数を加算する第２実施形態または第１実施
形態と異なり、この第３実施形態では、５×５局所領域
の状態に応じて乱数加算の必要性の有無（Ｓｎａｋｅ−
Ｌｉｎｅテクスチャの発生の可能性の有無）が判断され
るのである。

【００５２】図９および図１０さらには図５を参照しな
がら、第３実施形態に係わる誤差拡散２値化処理の処理
を説明すると、まず、注目画素データＩｘｙが加算器１
６に入力されたか否かが判断され（Ｓ２１）、注目画素
データが入力されれば、重み付き平均誤差Ｅａｖｅｘｙ
の算出（Ｓ２２）、Ｉ′ｘｙの算出（Ｓ２３）が行なわ
れる。次に、Ｉ′ｘｙと２値化処理のしきい値Ｔｈ１と
が比較されて（Ｓ４）、出力画素濃度データＢｘｙが算
出される（Ｓ２５、Ｓ２６）。

【００５３】次に、領域判別部２４において、注目画素
＊を中心に含む５×５局所領域の画素の画素濃度の「最
大値−最小値」（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）が演算される（Ｓ２
７）。領域判別部２４は、第２実施形態と同様の最大値
／最小値検出フィルタ２８とラインメモリ２７を有して
いる。最大値／最小値検出フィルタ２８は、このＳ２７
で５×５局所領域の画素の「最大値−最小値」を検出す
る。なお、第２実施形態と異なり、領域判別部２４には
ＬＵＴ２９，３０は構成されていない。

【００５４】次に、「最大値−最小値」（Ｍａｘ−Ｍｉ
ｎ）が、しきい値Ｔｈ２より小さいか否かが比較器３１
で判断される。このＴｈ２は、５×５局所領域が特に分
散の少ない一様な濃度分布特性を有する領域であるか否
か、換言すれば、乱数Ｚを使用することなく２値化処理
した場合にＳｎａｋｅ−Ｌｉｎｅテクスチャの発生し得
る領域であるか否かを判別するためのしきい値である。
「最大値−最小値」が、しきい値Ｔｈ２より小さい場合
には、５×５局所領域が特に分散の少ない一様な濃度分
布特性を有する領域であると考えられるため、比較器３
１からその旨を示す信号がセレクタ３２，３３に出力さ
れる。

【００５５】セレクタ３２は、比較器３１から入力され
る信号に応じて、Ｈｉｇｈ基準値ＨＢに乱数発生器２３
から入力される乱数Ｚを加算するか否かを選択し、セレ
クタ１９（図５参照）にＨｉｇｈ基準値ＨＢを出力す
る。一方、セレクタ３３は、比較器３１から入力される
信号に応じて、Ｌｏｗ基準値ＬＢに乱数発生器２３から
入力される乱数Ｚを加算するか否かを選択し、セレクタ
１９（図５参照）にＬｏｗ基準値ＬＢを出力する。

【００５６】したがって、Ｓ２８でＹＥＳの判断がなさ
れれば、セレクタ３２，３３でＨｉｇｈ基準値ＨＢおよ
びＬｏｗ基準値ＬＢに乱数Ｚが加算され（Ｓ２９）、加
算結果がＨｉｇｈ基準値ＨＢおよびＬｏｗ基準値ＬＢと
してセレクタ１９に出力される（Ｓ３０）。一方、Ｓ２
８でＮＯの判断がなされれば、乱数Ｚが加算されること
なく、セレクタ３２，３３からＨｉｇｈ基準値ＨＢおよ
びＬｏｗ基準値ＬＢがそのままセレクタ１９に出力され
る（Ｓ３０）。

【００５７】なお、乱数Ｚの値の範囲は、第１実施形態
と同様に、たとえば、画素のダイナミックレンジの１０
％〜２０％程度とすることが考えられる。

【００５８】次に、出力画素濃度データＢｘｙの値に応
じて、２値化誤差を算出する際の基準値Ｂ′ｘｙがＨｉ
ｇｈ基準値ＨＢまたはＬｏｗ基準値ＬＢに設定され（Ｓ
３１、Ｓ３２、Ｓ３３）、２値化誤差Ｅｘｙが算出され
る（Ｓ３４）。その後、注目画素位置が更新され（Ｓ３
５）、すべての画素について２値化処理が終了するまで
（Ｓ３６）、前記処理が繰返し行なわれる。

【００５９】以上説明したように、この第３実施形態に
よれば、５×５局所領域の状態に応じて乱数加算の必要
性の有無（Ｓｎａｋｅ−Ｌｉｎｅテクスチャの発生の可
能性の有無）が判断され、５×５局所領域が、たとえば
文字領域のような場合には乱数は加算されない。したが
って、Ｓｎａｋｅ−Ｌｉｎｅテクスチャの発生の可能性
の低い領域まで徒に乱数加算処理が行なわれて却って画
質の低下を招いてしまう不都合を防止できる。また、乱
数加算処理が無駄に行なわれて２値化処理の速度を低下
させてしまうことをも防止できる。このことは、特に処
理速度に難の多い誤差拡散法において、効果的な作用を
もたらす。

【００６０】次に、以上説明した各実施形態の変形例を
列挙する。（１）乱数Ｚは、Ｈｉｇｈ基準値ＨＢおよびＬｏｗ基
準値ＬＢに加算されているが、Ｈｉｇｈ基準値ＨＢおよ
びＬｏｗ基準値ＬＢから減算するように構成してもよ
い。

【００６１】（２）２値化誤差算出の手順として、乱
数ＺがＨｉｇｈ基準値ＨＢまたはＬｏｗ基準値ＬＢに加
算された後、この値がＩ′ｘｙから減算されるように
構成しているが、Ｉ′ｘｙから乱数Ｚを減算した後に、
Ｈｉｇｈ基準値ＨＢまたはＬｏｗ基準値ＬＢを減算して
もよい。この場合、たとえば図２において、加算器１６
と減算器１８との間に減算器を設け、乱数発生器２６は
乱数Ｚをその減算器に出力してやるように構成すればよ
い。

【００６２】（３）乱数発生器２３は、Ｈｉｇｈ基準
値ＨＢとＬｏｗ基準値ＬＢとでそれぞれ異なる乱数を発
生するように構成してもよい。この場合、乱数の範囲を
同一として乱数の発生周期などを変化させるようにして
もよく、あるいは、乱数の範囲が異なるようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像処理装置１の概略構成を示すブロック図で
ある。

【図２】画像処理装置１の制御処理を説明するためのブ
ロック線図である（第１実施形態）。

【図３】画像処理装置１の制御処理を説明するためのフ
ローチャートである（第１実施形態）。

【図４】画像処理装置１による２値化処理によりＳｎａ
ｋｅ−Ｌｉｎｅテクスチャの低減が図られた出力画像例
を示す図である。

【図５】画像処理装置１の制御処理を説明するためのブ
ロック線図である（第２実施形態）。

【図６】画像処理装置１の制御処理を説明するためのブ
ロック線図である（第２実施形態）。

【図７】画像処理装置１で選択されるＨｉｇｈ基準値Ｈ
Ｂ（Ｍａｘ）と、５×５局所領域の画素の「最大値−最
小値」との関係を例示する図である。

【図８】画像処理装置１で選択されるＬｏｗ基準値ＬＢ
（Ｍｉｎ）と、５×５局所領域の画素の「最大値−最小
値」との関係を例示する図である。

【図９】画像処理装置１の制御処理を説明するためのブ
ロック線図である（第３実施形態）。

【図１０】画像処理装置１の制御処理を説明するための
フローチャートである（第３実施形態）。

【図１１】従来の画像処理装置の制御処理を説明するた
めのブロック線図である。

【図１２】従来の画像処理装置による２値化処理により
顕著に現れるＳｎａｋｅ−Ｌｉｎｅテクスチャを示す図
である。

【符号の説明】

１画像処理装置８画像２値化装置１７比較器１９セレクタ２１誤差格納部２２誤差重み付けフィルタ２３乱数発生器２４領域判別部２７ラインメモリ２８最大値／最小値検出フィルタ２９、３０ＬＵＴ（ルックアップテーブル）３１比較器３２、３３セレクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｍが３以上のＭ値階調画像を誤差拡散法
を利用して２値階調再現可能な画像処理装置であって、前記Ｍ値階調画像を構成する画素のうち２値階調再現対
象である注目画素の周辺画素に拡散すべき拡散濃度値を
演算する拡散濃度値演算手段と、乱数を発生する乱数発生手段とを含み、前記拡散濃度値演算手段は、２値階調再現前の前記注目
画素の濃度値と、２値階調再現後の前記注目画素の階調
を条件にして定められる基準値と、前記乱数発生手段で
発生する乱数とを使用して前記拡散濃度値を演算可能で
あることを特徴とする、画像処理装置。
【請求項２】前記拡散濃度値演算手段は、前記基準値
に前記乱数を加算可能な乱数加算手段を含み、２値階調再現前の前記注目画素の濃度値と、前記乱数加
算手段の加算結果との差を求めることにより前記拡散濃
度値を演算することを特徴とする、請求項１に記載の画
像処理装置。
【請求項３】前記Ｍ値階調画像を構成する画素領域の
うち前記注目画素を含む所定の画素領域の画素濃度に基
づいて、前記基準値の大きさを設定する基準値設定手段
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装
置。
【請求項４】前記Ｍ値階調画像を構成する画素領域の
うち前記注目画素を含む所定の画素領域の画素濃度に基
づいて、前記乱数を使用して前記拡散濃度値を演算すべ
きか否かを判別する判別手段とを含み、前記拡散濃度値演算手段は、前記乱数を用いて前記拡散
濃度値を演算すべき旨の判別が前記判別手段でなされた
ことを条件に、前記乱数を使用して前記拡散濃度値を演
算することを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装
置。
【請求項５】前記判別手段は、前記画素領域内の画素
濃度の最大値と最小値を基に前記判別を行なうことを特
徴とする、請求項４に記載の画像処理装置。