JPH11136513A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 文字と写真の双方あるいはこれに加えて網点
の領域を良好に再現ししかも比較的少ないメモリ容量で
誤差拡散処理によるそのような画像処理を可能とするこ
と。 【解決手段】 多値画像データ１３９は２値化回路１４
１で２値化されて記録または表示のための２値画像デー
タ１２３となるが、その前にディジタルフィルタ部１３
８に入力されてフィルタ処理が行われる。ディジタルフ
ィルタ部１３８を構成するマトリックスの各構成要素の
画像データは、２値化誤差算出部１４５で算出された誤
差データ１４７、１４９、１５３を多値画像データ復元
部１５１で復元して使用するので、良好な画像を得るた
めの処理に要するメモリ容量を少なくすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、ファクシミ
リ装置、プリンタ等の画像処理を行う画像処理装置に係
わり、特に文字や写真を含む画像を誤差拡散処理法で処
理するようにした画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば静電写真方式を採用して普通紙を
使用した複写機等の画像処理装置では、トナー粒子を用
紙に付着させるための静電パターンを設定することで画
像の記録を行うようになっている。また、ある種のディ
スプレイでは、画像表示用のそれぞれのエレメントを発
光させるか消光させることによって全体として画像の表
示を行うようになっている。このような画像処理装置で
は、微視的に見れば画像の単位となる表示は２値または
わずかな段階の多値で行われることになり、微妙な中間
調を表現することはできない。

【０００３】そこで、このような画像処理装置でも中間
調の再現を行うようにする方法が案出されている。その
１つが誤差拡散処理法である。誤差拡散処理法では、例
えば２値化する入力画素の濃度の値とプリントアウトあ
るいはディスプレイで表示する画素の濃度の値の差を誤
差として、２値化した画素の周辺の画素に重み付けをし
た後に加算し、加算値を入力画像の値としてあらかじめ
定められたしきい値で２値化する方法である。すなわ
ち、表示した濃度によって生じた濃度の誤差分を将来の
表示のための画素の濃度にフィードバックさせて、周辺
の画像までも含めた状態で所望の濃度を実現するように
した方法である。

【０００４】図８は、従来使用された画像処理部の構成
を表わしたものである。この画像処理部の前処理回路１
１には図示しない画像情報源から８ビット構成（２５６
階調）の多値画像データ１２が入力される。前処理回路
１１は、この多値画像データ１２を後段の回路に送る前
に、シェーディング補正等の所定の前処理を施す。前処
理回路１１から出力される多値画像データ１３は、ディ
ジタルフィルタ回路１４に供給される。ディジタルフィ
ルタ回路１４はラインメモリ１５を接続しており、文字
の部分のエッジを強調したり、網点画像の部分では画像
の平滑化を実現するように、所定の空間周波数特性を有
するディジタルフィルタ処理を実行する。ラインメモリ
１５は、この処理を行なう際の処理の対象となる注目画
素に対する周辺画素の画像データを一時的に記憶するた
めに使用される。

【０００５】ディジタルフィルタ処理の終了した多値画
像データ１６は、濃度変換処理回路１７に送られる。濃
度変換処理回路１７はこの画像処理部を備えた複写機等
の画像処理装置に用いられている記録部の記録特性に応
じた濃度補正を行なう。このような濃度補正は、例えば
予め用意された濃度補正用変換テーブルを用いて行なう
ことになる。濃度変換処理の終了した多値画像データ１
８は誤差拡散処理回路１９に送られる。誤差拡散処理回
路１９は同様にラインメモリ２１を接続しており、出力
する２値画像データ２２で表わされる濃度と入力された
多値画像データ１８の濃度の違いを誤差として演算す
る。そして、この結果を補正するための処理を行なう。
このようにして、本来２段階の階調しか表現することの
できない２値画像データ２２を使用して疑似中間調処理
を実現するようにしている。

【０００６】図９は、図８に示した画像処理部における
ディジタル処理部のディジタル処理用マトリックスの構
成の一例を表わしたものである。この例のディジタル処
理用マトリックス３１は、３×３の構成となっており、
注目画素を"Ｙ"で表わし、現ラインをＬラインとする。
また、Ｌライン、Ｌ−１ライン、Ｌ−２ラインの３ライ
ンの３×３の画素についてこの図に示したようにＤ１か
らＤ８の画像データが配置されているものとする。

【０００７】図１０は、このようなディジタル処理用マ
トリックスを用いた場合のディジタル処理部の構成の一
例を表わしたものである。現ラインの多値画像データ１
３_Lは、ディジタル処理用マトリックス３１に入力さ
れ、１ライン前の多値画像データ１３_L-1 は、１ライン
分の第１のラインメモリ１５₁ から出力されて、ちょう
ど１ライン遅延した状況でディジタル処理用マトリック
ス３１に入力される。また、この第１のラインメモリ１
５₁ から出力された多値画像データ１３_L-1 は途中で分
岐して１ライン分の第２のラインメモリ１５₂ に入力さ
れて更に１ライン分遅延され、２ライン前の多値画像デ
ータ１３_L-2 としてディジタル処理用マトリックス３１
に入力される。

【０００８】ディジタル処理用マトリックス３１は、こ
の図１０に示したようにそれらの画像データの位置に対
応して“ａ”から“ｄ”までのフィルタ係数を設定され
ている。そして、注目画素“Ｙ”の多値画像データ１６
の濃度を次の（１）式のように演算することで、フィル
タ処理を実現している。 Ｙ′＝ａＹ＋ｂ（Ｄ₄ ＋Ｄ₅ ）＋ｃ（Ｄ₂ ＋Ｄ₇ ）＋ ｄ（Ｄ₁ ＋Ｄ₃ ＋Ｄ₆ ＋Ｄ₈ ） …（１） ここでフィルタ係数ａ〜ｄは、その多値画像データをど
のように処理するかによって異なってくる。

【０００９】図１１はこれに対して誤差拡散処理用フィ
ルタの構成の一例を表わしたものである。この例の誤差
拡散処理用フィルタ４１は、３ライン分の構成となって
おり、注目画素を“Ｘ”で表わし、現ラインをＬライン
とする。また、Ｌライン、Ｌ−１ライン、Ｌ−２ライン
の３ラインの１２の画素についてこの図に示したように
Ｅ₁ からＥ₁₂までの画像データが配置されているものと
する。

【００１０】図１２は、この誤差拡散処理用フィルタを
用いた従来の誤差拡散処理回路の構成を具体的に表わし
たものである。誤差拡散処理回路１９は、現ラインの多
値画像データ１８を入力する加算回路４２と、この加算
回路４２の出力する多値画像データ４３を所定のしきい
値で２値化する２値化回路４４を備えている。２値化回
路４４から２値画像データ２２が出力されるがこれは２
値化誤差算出回路４５にも入力される。

【００１１】２値化誤差算出回路４５には多値画像デー
タ４３も入力されるようになっており、両者の差が現ラ
イン（Ｌライン）の誤差データ４６_L として算出され
る。誤差データ４６_L は、現ラインの誤差として誤差拡
散処理用フィルタ４１に入力される他、第１のラインメ
モリ２１₁ に入力されて（Ｌ−１）ライン目の誤差デー
タ４６_L-1 として誤差拡散処理用フィルタ４１に入力さ
れる。また、この（Ｌ−１）ライン目の誤差データ４６
_L-1 は、第２のラインメモリ２１₂ に入力されて（Ｌ−
２）ライン目の誤差データ４６_L-2 として誤差拡散処理
用フィルタ４１に入力される。誤差拡散処理用フィルタ
４１に示した各符号ａ〜ｄは、誤差係数である。また、
米印※は注目画素を示している。

【００１２】誤差拡散処理用フィルタ４１は、次の
（２）式に示す演算結果４８を加算回路４２に出力す
る。これにより補正のための多値画像データ４３が得ら
れることになる。なお、多値画像データ４３が“０”か
ら“２５５”の範囲を越えるような場合には、図示しな
いリミッタ回路がその値を“０”から“２５５”の範囲
に制限する。 Ｘ′＝ａ（Ｅ₁ ＋Ｅ₅ ）＋ｂ（Ｅ₂ ＋Ｅ₄ ＋Ｅ₆ ＋Ｅ₁₀）＋ ｃ（Ｅ₃ ＋Ｅ₇ ＋Ｅ₉ ＋Ｅ₁₁）＋ｄ（Ｅ₈ ＋Ｅ₁₂） …（２） ただし、“Ｘ′”は演算結果４８として得られる値であ
る。

【００１３】図１３は、特開平５−１５３３７８号公報
で提案された画像処理装置の要部を表わしたものであ
る。この公報に記載の技術では、文字と写真が混在した
画像を２値化する際に、これらの領域を分けなくても文
字部と写真部の双方を良好に再現するようにしている。
すなわち、画像信号５１は濃度変換回路５２に入力さ
れ、ここで白黒のコントラストを強調するような濃度変
換が行われる。変換後の画像信号５３は加算回路５４に
入力され加重和計算回路５５の計算結果５６と加算され
る。加算結果５７は２値化回路５８に入力されて所定の
しきい値５９と比較されて２値化される。

【００１４】このようにして得られた２値画像データ６
１は誤差計算回路６２に入力され、多値データとしての
加算結果５７との誤差が計算される。誤差データ６３は
誤差メモリ６４に入力された後、誤差メモリ出力６５と
して加重和計算回路５５に出力され加算回路５６で加算
されるべきデータ（計算結果５６）の計算が行われるこ
とになる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の技
術のうち、図８に示した誤差拡散処理回路を備えた画像
処理装置では、文字や写真を良好に再現するためにディ
ジタルフィルタ回路１４およびこれに接続されたライン
メモリ１５の回路ブロックと、誤差拡散処理回路１９お
よびこれに接続されたラインメモリ２１の回路ブロック
とが必要であり、それぞれのブロックでマトリックスあ
るいはフィルタの構成に応じたメモリ容量が必要とさ
れ、全体としてのメモリ容量が増大するという問題があ
った。

【００１６】そこで、図１３に示した技術が提案される
ことになったが、この技術では文字と写真の双方を再現
するために、濃度変換回路５２が白黒のコントラストを
強調するような濃度変換を行うようになっている。これ
は、誤差拡散処理のみを行うと、写真部分の再現は良好
となるが、濃度の誤差が拡散される結果として文字や線
図（以下本明細書では単に文字という。）のエッジ部分
の再現性が劣化するためである。しかしながら、この高
コントラスト化によって、処理の対象となる画像信号５
１は、濃度が薄い部分はより薄く（白く）なり、濃度の
濃い部分はより濃く（黒く）濃度変換されてしまうこと
になる。このために写真のような中間調の部分で本来の
濃度が再現されなくなるという問題が発生する。また、
網点処理を行った画像のように白黒の強調に適さない画
像はその品位が著しく劣化するという問題があった。

【００１７】そこで本発明の目的は、文字と写真の双方
を良好に再現ししかも比較的少ないメモリ容量で誤差拡
散処理によるそのような処理を可能とする画像処理装置
を提供することにある。

【００１８】本発明の他の目的は、文字と写真および網
点で形成された画像のいずれをも良好に再現ししかも比
較的少ないメモリ容量で誤差拡散処理によるそのような
処理を可能とする画像処理装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）画像の濃度に応じた多値画像データを所定の
しきい値と比較して２値化する２値化手段と、（ロ）こ
の２値化手段による２値化前の多値画像データを入力し
て２値化前後の画像濃度の誤差を計算する誤差計算手段
と、（ハ）この誤差計算手段によって計算された誤差計
算結果を入力して次に処理されるべき多値画像データに
加減する誤差補正データを算出する誤差補正データ算出
手段と、（ニ）この誤差補正データ算出手段で算出され
た誤差補正データを次に処理されるべき多値画像データ
に加える加算手段と、（ホ）誤差計算手段によって計算
された誤差計算結果を用いて２値化手段によって２値化
される多値画像データの周辺の多値画像データを復元す
る多値画像データ復元手段と、（へ）この多値画像デー
タ復元手段によって復元された多値画像データと２値化
手段で２値化する多値画像データを所定のマトリックス
のそれぞれの構成要素に割り振り２値化する多値画像デ
ータのフィルタ処理を行うディジタルフィルタとを画像
処理装置に具備させる。

【００２０】すなわち請求項１記載の発明では、多値画
像データを誤差拡散処理方式で２値化データに階調変換
を行うような画像処理装置で、誤差計算手段によって計
算された誤差計算結果自体を用いて２値化手段によって
２値化される多値画像データの周辺の多値画像データを
復元し、２値化処理の前処理として行うフィルタ処理の
ためのディジタルフィルタの各構成要素にこの復元され
た多値画像データと２値化の対象となる多値画像データ
を使用することにして、文字と写真の双方を良好に再現
ししかも比較的少ないメモリ容量で誤差拡散処理による
そのような処理を可能とするようにしている。

【００２１】請求項２記載の発明では、（イ）画像の濃
度に応じた多値画像データを所定のしきい値と比較して
２値化する２値化手段と、（ロ）この２値化手段による
２値化前の多値画像データを入力して２値化前後の画像
濃度の誤差を計算する誤差計算手段と、（ハ）この誤差
計算手段によって計算された誤差計算結果を入力して次
に処理されるべき多値画像データに加減する誤差補正デ
ータを算出する誤差補正データ算出手段と、（ニ）この
誤差補正データ算出手段で算出された誤差補正データを
次に処理されるべき多値画像データに加える加算手段
と、（ホ）誤差計算手段によって計算された誤差計算結
果を用いて２値化手段によって２値化される多値画像デ
ータの周辺の多値画像データを復元する多値画像データ
復元手段と、（へ）この多値画像データ復元手段によっ
て復元された多値画像データと２値化手段で２値化する
多値画像データを所定のマトリックスのそれぞれの構成
要素に割り振り２値化する多値画像データのフィルタ処
理を行うディジタルフィルタと、（ト）２値化手段で２
値化する多値画像データが文字の領域に属するか中間調
の領域に属するかを判別する判別手段と、（チ）この判
別手段の判別結果に応じてディジタルフィルタのフィル
タ係数を変更するフィルタ係数変更手段とを画像処理装
置に具備させる。

【００２２】すなわち請求項２記載の発明では、多値画
像データを誤差拡散処理方式で２値化データに階調変換
を行うような画像処理装置で、誤差計算手段によって計
算された誤差計算結果自体を用いて２値化手段によって
２値化される多値画像データの周辺の多値画像データを
復元し、２値化処理の前処理として行うフィルタ処理の
ためのディジタルフィルタの各構成要素にこの復元され
た多値画像データと２値化の対象となる多値画像データ
を使用することにすると共に、２値化手段で２値化する
多値画像データが文字の領域に属するか中間調の領域に
属するかを判別手段で判別し、ディジタルフィルタのフ
ィルタ係数をこれに応じて変更することで、文字と写真
の双方を良好に再現ししかも比較的少ないメモリ容量で
誤差拡散処理によるそのような処理を可能とするように
している。

【００２３】請求項３記載の発明では、（イ）画像の濃
度に応じた多値画像データを所定のしきい値と比較して
２値化する２値化手段と、（ロ）この２値化手段による
２値化前の多値画像データを入力して２値化前後の画像
濃度の誤差を計算する誤差計算手段と、（ハ）この誤差
計算手段によって計算された誤差計算結果を入力して次
に処理されるべき多値画像データに加減する誤差補正デ
ータを算出する誤差補正データ算出手段と、（ニ）この
誤差補正データ算出手段で算出された誤差補正データを
次に処理されるべき多値画像データに加える加算手段
と、（ホ）誤差計算手段によって計算された誤差計算結
果を用いて２値化手段によって２値化される多値画像デ
ータの周辺の多値画像データを復元する多値画像データ
復元手段と、（へ）この多値画像データ復元手段によっ
て復元された多値画像データと２値化手段で２値化する
多値画像データを所定のマトリックスのそれぞれの構成
要素に割り振り２値化する多値画像データのフィルタ処
理を行うディジタルフィルタと、（ト）誤差計算手段に
よって計算された誤差計算結果を入力してこれを基に２
値化手段で２値化する多値画像データが文字の領域に属
するか中間調の領域に属するかを判別する判別手段と、
（チ）この判別手段が文字の領域であると判別したとき
ディジタルフィルタをハイパスフィルタ特性に設定し、
これ以外の判別が行われたときディジタルフィルタをロ
ーパスフィルタ特性に設定するようにフィルタ係数を変
更するフィルタ係数変更手段とを画像処理装置に具備さ
せる。

【００２４】すなわち請求項３記載の発明では、多値画
像データを誤差拡散処理方式で２値化データに階調変換
を行うような画像処理装置で、誤差計算手段によって計
算された誤差計算結果自体を用いて２値化手段によって
２値化される多値画像データの周辺の多値画像データを
復元し、２値化処理の前処理として行うフィルタ処理の
ためのディジタルフィルタの各構成要素にこの復元され
た多値画像データと２値化の対象となる多値画像データ
を使用することにすると共に、２値化手段で２値化する
多値画像データが文字の領域に属するか中間調の領域に
属するかを誤差計算手段によって計算された誤差計算結
果を入力して判別することにし、かつディジタルフィル
タのフィルタ係数を文字の領域についてのみハイパスフ
ィルタ特性にすることで、文字と写真の双方を良好に再
現ししかも比較的少ないメモリ容量で誤差拡散処理によ
るそのような処理を可能とするようにしている。

【００２５】請求項４記載の発明では、（イ）画像の濃
度に応じた多値画像データを所定のしきい値と比較して
２値化する２値化手段と、（ロ）この２値化手段による
２値化前の多値画像データを入力して２値化前後の画像
濃度の誤差を計算する誤差計算手段と、（ハ）この誤差
計算手段によって計算された誤差計算結果を入力して次
に処理されるべき多値画像データに加減する誤差補正デ
ータを算出する誤差補正データ算出手段と、（ニ）この
誤差補正データ算出手段で算出された誤差補正データを
次に処理されるべき多値画像データに加える加算手段
と、（ホ）誤差計算手段によって計算された誤差計算結
果を用いて２値化手段によって２値化される多値画像デ
ータの周辺の多値画像データを復元する多値画像データ
復元手段と、（へ）この多値画像データ復元手段によっ
て復元された多値画像データと２値化手段で２値化する
多値画像データを所定のマトリックスのそれぞれの構成
要素に割り振り２値化する多値画像データのフィルタ処
理を行うディジタルフィルタと、（ト）２値化手段で２
値化する多値画像データが文字の領域に属するか中間調
の領域に属するかあるいは網点の領域に属するかを判別
する判別手段と、（チ）この判別手段の判別結果に応じ
てディジタルフィルタのフィルタ係数をそれぞれ変更す
るフィルタ係数変更手段とを画像処理装置に具備させ
る。

【００２６】すなわち請求項４記載の発明では、多値画
像データを誤差拡散処理方式で２値化データに階調変換
を行うような画像処理装置で、誤差計算手段によって計
算された誤差計算結果自体を用いて２値化手段によって
２値化される多値画像データの周辺の多値画像データを
復元し、２値化処理の前処理として行うフィルタ処理の
ためのディジタルフィルタの各構成要素にこの復元され
た多値画像データと２値化の対象となる多値画像データ
を使用することにすると共に、２値化手段で２値化する
多値画像データが文字の領域に属するか中間調の領域に
属するか、あるいは網点の領域に属するかを判別するこ
とにし、２値化手段で２値化する多値画像データが文字
の領域に属するか中間調の領域に属するかを判別手段で
判別し、ディジタルフィルタのフィルタ係数をこれに応
じて変更することで、文字と写真および一見、線図ある
いは文字に近いものの中間調の再現を行うための網点の
領域のそれぞれを良好に再現でき、しかも比較的少ない
メモリ容量でそのような誤差拡散処理を行いうるように
している。

【００２７】

【発明の実施の形態】

【００２８】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００２９】図１は本発明の一実施例における画像処理
装置の概要を表わしたものである。本実施例の画像処理
装置１１１は、例えば複写機として実現される装置であ
る。この装置は、図示しないプラテンガラス上の原稿を
読み取るイメージセンサ１１２を備えている。イメージ
センサ１１２の読み取った画像情報１１３はＡ・Ｄ（ア
ナログ・ディジタル）変換器１１４に送られ、ここで多
値画像データ１１５に変換される。本実施例では８ビッ
ト（２５６階調）の画像データに変換される。この多値
画像データ１１５は、前処理回路１１６に入力される。
前処理回路１１６は、この多値画像データ１１５を後段
の濃度変換処理回路１１７で濃度変換を行う前の処理と
しての前処理を行う。例えば、イメージセンサ１１２で
原稿を読み取る際の図示しないの照度の不均一さやイメ
ージセンサ１１２の個々の読取素子の特性の変動を補償
するためのシェーディング補正を行う。装置によっては
特定のモードで、画像をディジタル的に拡大したり縮小
するような処理を行うこともある。

【００３０】前処理回路１１６から得られた８ビットの
画像データ１１８は、濃度変換処理回路１１７に送ら
れ、ここで濃度変換テーブル（図示せず）を使用した濃
度の調整が行われる。濃度変換テーブルには、この画像
処理装置の記録部を構成する図示しない記録装置の濃度
特性や、同じく図示しない操作パネルからオペレータが
入力した濃度指示に従った濃度の変換表が格納されてい
る。濃度変換処理回路１１７から出力される８ビットの
画像データ１１９は、誤差拡散およびディジタルフィル
タ処理（ＤＦ）回路１２１に入力される。

【００３１】誤差拡散およびディジタルフィルタ処理回
路１２１は、本発明独特の回路であり、ラインメモリ１
２２と接続されていて、誤差拡散処理法で２値化処理を
実行すると共にディジタルフィルタで所望の濃度特性を
実現する。このようにして得られた最終的な２値画像デ
ータ１２３は、“０”あるいは“１”の１ビット構成の
シリアルなデータであり、前記した記録装置に送られて
画像の記録が行われることになる。なお、図１に示した
画像処理装置１１１は、図示しないＣＰＵ（中央処理装
置）や制御プログラムを格納した記憶媒体等からなる制
御部で全体的な制御を受けている。

【００３２】図２は、図１に示した誤差拡散およびディ
ジタルフィルタ処理回路の具体例を示したものである。
誤差拡散およびディジタルフィルタ処理回路１２１は、
図１の濃度変換処理回路１１７から出力される８ビット
の画像データ１１９を入力する誤差加算部１３１を備え
ている。この誤差加算部１３１には、誤差フィルタ部１
３２から濃度表現の誤差を補正するための誤差補正デー
タ１３３が供給され、これと画像データ１１９の加算が
画素ごとに行われるようになっている。加算出力１３５
はリミッタ部１３６に入力されて加算結果が８ビットの
範囲内、すなわち２５６段階に収まるような信号変換が
行われる。

【００３３】リミッタ部１３６の出力１３７は、ディジ
タルフィルタ部１３８に入力されてフィルタ処理が行わ
れる。フィルタ処理後の画像データ１３９は２値化部１
４１に入力されて、所定のしきい値設定回路１４２から
出力されるしきい値１４３を基準にして２値化される。
すなわち、画像データ１３９がしきい値１４３よりも濃
度の高い画像データであれば、２値化部１４１から出力
される２値画像データ１２３は“１”となり、黒レベル
を示す画像データとなる。これに対して画像データ１３
９がしきい値以下であれば、２値画像データ１２３が
“０”となり白レベルを示す画像データとなる。この結
果、２値画像データ１２３が“０”のときには、黒の濃
度を追加するための正の誤差が発生し、２値画像データ
１２３が“１”のときには、黒の濃度が超過したために
負の誤差が発生する。このような２値画像データ１２３
は図示しない記録装置に送られて、誤差を発生させなが
ら２値で画像の記録が行われることになる。本実施例で
は８ビット構成で２５６階調の画像データ１３９を“１
２８”階調目に対応するしきい値レベルで２値化を行な
う。ここでは２５６階調における最も黒い画像レベルを
“２５５”とし、最も白い画像レベルを“０”としてい
る。

【００３４】本実施例では２値化部１４１が画像データ
１３９の信号レベルを“１２８”階調目に相当するしき
い値レベルと比較するので、その信号レベルがこれと等
しいかこれよりも大きい場合には、２値化部１４１から
出力される２値画像データ１２３は“１”となる。

【００３５】一方、２値化誤差算出部１４５はリミッタ
部１３６の出力１３７を入力して、２５６段階で表わさ
れるこの信号レベルが“１２８”と等しいかこれよりも
大きい場合には、次の演算を行なって現ラインの誤差デ
ータ１４７を出力する。 誤差データ１４７の２５６段階での信号レベル（負の値） ＝出力１３７の２５６段階での信号レベル−“２５５" ……（３）

【００３６】また、画像データ１３７の信号レベルが
“１２８”に満たない場合、２値化誤差算出部１４５は
次の演算を行なって現ラインの誤差データ１４７を出力
する。 誤差データ１４７の２５６段階での信号レベル（正の値） ＝出力１３７の２５６段階での信号レベル ……（４）

【００３７】このようにして得られた誤差データ１４７
は、現ライン（Ｌライン）の誤差として第１のラインメ
モリ１４８に供給される。第１のラインメモリ１４８は
１ライン前（（Ｌ−１）ライン）の誤差データを保存す
るためのメモリである。第１のラインメモリ１４８から
出力される誤差データ１４９は多値画像データ復元部１
５１の入力端子の一方に供給される他、第２のラインメ
モリ１５２に供給される。第２のラインメモリ１５２は
更に１ライン前（（Ｌ−２）ライン）の誤差データを保
存するためのメモリである。この第２のラインメモリ１
５２から出力される誤差データ１５３は多値画像データ
復元部１５１の入力端子のもう一方に供給される他、誤
差フィルタ回路１３２に供給される。

【００３８】誤差フィルタ回路１３２には、現ラインの
誤差データ１４７と第１のラインメモリ１４８から出力
される１ライン前の誤差データ１４９も供給されるよう
になっている。また、多値画像データ復元部１５１の２
つの出力１５５、１５６は、リミッタ部１３６の出力１
３７と共にディジタルフィルタ部１３８に入力されるよ
うになっている。

【００３９】ところで誤差フィルタ回路１３２は、３ラ
イン分の誤差フィルタによって構成されており、図中の
米印※は注目画素を示している。現ラインの誤差データ
１４７が現ラインにおけるこの米印※の存在する画素の
直前の２画素分に割り当てられ、１ライン前の誤差デー
タ１４９が１ライン前における注目画素に近い５画素分
として割り当てられる。同様に２ライン前の誤差データ
１５３が注目画素に近い５画素分として割り当てられ
る。図で符号ａ〜ｄは、それぞれの画素位置においての
誤差データの重みとしての誤差係数である。

【００４０】これに対してディジタルフィルタ部１３８
は３×３のマトリックス構造をしており、現ラインの出
力１３７と、多値画像データ復元部１５１で復元された
１ライン前の出力１５５および２ライン前の出力１５６
を入力するようになっている。図で符号ａ〜ｄは、それ
ぞれの画素位置においてのフィルタ係数である。

【００４１】そこで、まず多値画像データ復元部１５１
が２種類の誤差データ１４９、１５３を基にして元の画
像データを復元する様子を説明する。復元された１ライ
ン前の画像データ（出力１５５）は、１ライン前の誤差
データ１４９が正のとき、（４）式より“誤差データ”
そのものとなる。また、誤差データ１４９がゼロまたは
負のときには、（３）式を基にして、“誤差データ１４
９”＋“２５５”となる。また、復元された２ライン前
の画像データ（出力１５６）は、２ライン前の誤差デー
タ１５３が正のとき、（４）式より“誤差データ”その
ものとなる。また、誤差データ１５３がゼロまたは負の
ときには、（３）式を基にして、“誤差データ１１５
３”＋“２５５”となる。

【００４２】ディジタルフィルタ部１３８は３×３のマ
トリックスの中央の画像データを注目画素として、ディ
ジタルフィルタ処理を実施する。本実施例のディジタル
フィルタ部１３８は、フィルタ係数ａ〜ｄを変更するこ
とで文字の再生に適したハイパスフィルタとしての特性
と、中間調の再現に適したローパスフィルタとしての特
性を実現するようになっている。ディジタルフィルタ部
１３８に接続されたフィルタ係数切替制御部１６１は、
画像データの特性に応じてフィルタ係数の切り替えを行
うようになっている。

【００４３】図３は、ディジタルフィルタ部がハイパス
フィルタとしての特性に設定された際の入力画像とディ
ジタルフィルタ係数および出力画像を表わしたものであ
る。同図（ａ）は、図２のリミッタ部１３６の出力１３
７としての現ラインの画像データを示しており、横軸は
主走査方向の画素位置を表わし、縦軸は各画素の２５６
段階での濃度レベルを表わしている。同図（ｂ）は、デ
ィジタルフィルタ部１３８の具体的なフィルタ係数を表
わしている。図４は、このハイパスフィルタの空間周波
数とゲインを表わしており、高周波数となるほどゲイン
（増幅率）が高くなっている。この結果、図３（ｃ）に
示すようにディジタルフィルタ部１３８の出力としての
フィルタ処理後の画像データ１３９は画像の濃度の変化
がある部分でその変化がより強調される。これは、例え
ば文字と背景部分が明瞭に区別されるような処理となる
ので、文字領域に好適な画像処理となる。

【００４４】図５は、これに対してディジタルフィルタ
部がローパスフィルタとしての特性に設定された際の入
力画像とディジタルフィルタ係数および出力画像を表わ
したものである。同図（ａ）は、図２のリミッタ部１３
６の出力１３７としての現ラインの画像データを示して
おり、横軸は主走査方向の画素位置を表わし、縦軸は各
画素の２５６段階での濃度レベルを表わしている。同図
（ｂ）は、ディジタルフィルタ部１３８の具体的なフィ
ルタ係数を表わしている。図６は、このローパスフィル
タの空間周波数とゲインを表わしており、低周波数とな
るほどゲイン（増幅率）が低くなっている。この結果、
図５（ｃ）に示すようにディジタルフィルタ部１３８の
出力としてのフィルタ処理後の画像データ１３９は画像
の濃度の変化がある部分でその変化がより強調されてい
る。

【００４５】ところでフィルタ係数切替制御部１６１
は、公知の手法でリミッタ部１３６の出力１３７として
の画像データが文字に相当するものであるか網点画像や
写真等の中間調に相当するものであるかの判別を行うよ
うになっている。そして、これに応じてディジタルフィ
ルタ部１３８のフィルタ係数を図３（ｂ）または図５
（ｂ）に示したようなフィルタ係数のいずれか１つの組
み合わせに設定させるようになっている。この結果、デ
ィジタルフィルタ部１３８から出力される画像データ１
３９は出力として文字の部分でのみ濃度差が強調される
ことになり、２値化部１４１から誤差拡散処理の結果と
して出力される２値画像データ１２３は、文字と写真の
双方で良好な画像を得ることのできる画像データとなる
ことになる。

【００４６】もっとも、このようなフィルタ係数切替制
御部１６１を設ける代わりに、この画像処理装置のオペ
レータが原稿をイメージセンサ１１２で読み取る際に、
その特性に応じて図示しない操作パネルからフィルタ係
数を選択したり、あるいは自由に設定するようにするこ
とも可能である。図２に示した誤差フィルタ部１３２の
誤差係数もオペレータがその設定や調整を指示すること
は可能である。例えばオペレータは、文字のみからなる
原稿の画像処理を行う場合には、誤差係数をすべて
“０”に設定し、誤差が拡散しないようにして単純２値
化による画像処理を行わせることも可能である。

【００４７】変形例

【００４８】図７は、本発明の変形例における誤差拡散
およびディジタルフィルタ処理回路を具体的に示したも
のである。この変形例で図２と同一部分には同一の符号
を付しており、これらの説明を適宜省略する。この変形
例では、現ライン（Ｌライン）の誤差データ１４７と、
１ライン前（（Ｌ−１）ライン）の誤差データ１４９お
よび更に１ライン前（（Ｌ−２）ライン）の誤差データ
１５３を誤差フィルタ部１３２だけでなく文字写真画像
判定部２０１にも入力するようになっている。文字写真
画像判定部２０１は、これを基にして現ライン（Ｌライ
ン）の注目画素（米印）が文字領域であるか写真領域で
あるかの判定を行い、その判定結果２０２を誤差フィル
タ部１３２およびディジタルフィルタ部１３８に入力す
るようになっている。誤差フィルタ部１３２は、文字領
域と判定したときにその誤差係数をすべて“０”に設定
し、誤差が拡散しないようにして単純２値化による画像
処理を行わせる。またディジタルフィルタ部１３８はこ
のとき図３で説明したようなハイパスフィルタ特性に設
定されることになる。

【００４９】ところで、本実施例では文字写真画像判定
部２０１が誤差拡散処理に使用するデータを使用して文
字と写真の判別を行っているので、その原理を簡単に説
明する。２値化誤差算出部１４５は２値化を行った際の
現ラインの誤差データ１４７を出力するようになってい
る。したがって、文字写真画像判定部２０１には、注目
画素の周囲について２値化を行った際の誤差データが入
力されることになる。文字写真画像判定部２０１は、こ
れら注目画素の周囲の画素の絶対値の和を算出する。そ
して、この和が予め定めた値よりも大きいときには注目
画素が中間調の領域であると判別しこれ以外については
２値画像の領域であると判別する。すなわち、所定のし
きい値とこの誤差の絶対値の和を比較してしきい値を越
える場合には中間調領域であることを示す判定結果２０
２を出力する。それ以外の場合には文字領域であること
を示す判定結果２０２を出力することになる。

【００５０】このような判定を更に進化させて、文字写
真画像判定部２０１に網点を特定する回路を付加して、
文字および写真の他に網点をも判別するようにしても良
い。この場合、判定結果２０２を入力するディジタルフ
ィルタ部１３８は、網点領域と判定された画像データに
対して、網点を除去するためのバンドパスフィルタ特性
を持たせるようにすることが有効である。

【００５１】このようにこの変形例では、誤差拡散処理
に本来使用する画像データあるいは誤差データを使用し
て文字領域等の領域の判別を行うので、これと異なり独
立したデータを用いてこれらの領域の判別を行う場合と
比べて、回路規模を小型化することができ、経済的な画
像処理装置を構成することができる。

【００５２】もちろん、他の手法を使用して文字や写真
あるいは網点を判別することは可能であり、文字写真画
像判定部２０１の判別結果を用いて誤差フィルタ部１３
２およびディジタルフィルタ部１３８を適切に設定する
ことで、画像処理を同様に最適に行うことができるよう
になることはもちろんである。この際、網点領域は例え
ば画像の濃淡のパターンがある周期、すなわち網のピッ
チで繰り返されていることをもって判別することができ
る。このときには、この網点の空間周波数に対応するバ
ンドパスフィルタ特性のディジタルフィルタ処理を実施
し、その空間周波数の近辺の周波数のみゲインを落とす
ようなフィルタ処理を行うようにすればよい。

【００５３】なお、以上説明した実施例および変形例で
は２値化の際の誤差を２値化前の画像データ単独で算出
したが、２値化後の画像データをも用いて誤差を算出す
るようにしても良い。また、実施例では誤差の加算を行
った後にリミッタ回路を用いて画像データの濃度範囲を
制限したが、この必要がない場合にはリミッタ回路を初
略することができることも当然である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載〜請求
項４の発明によれば、多値画像データ復元手段が誤差計
算手段によって計算された誤差計算結果を用いて２値化
手段によって２値化される多値画像データの周辺の多値
画像データを復元する殊にしているので、多値画像デー
タを特別のメモリ領域に格納しておく必要がなく、メモ
リ容量の低減によるコストダウンを図ることができるば
かりでなく、画像処理装置全体の構成部品の減少によっ
て装置の信頼性を向上させることができる。

【００５５】また請求項３記載の発明では、多値画像デ
ータを２値の画像データに変換する画素が文字の領域に
属するか写真の領域に属するかの判定も誤差計算結果を
用いて行うようにしたので、使用するメモリ容量の一層
の低減と装置の一層の信頼性の向上を図ることができ
る。

【００５６】更に請求項４記載の発明によれば、網点領
域の画像も判別しこれに応じた画像処理を行えるように
したので、この領域についても自然な階調表現を実現す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例における画像処理装置の概
要を表わしたブロック図である。

【図２】 図１に示した誤差拡散およびディジタルフィ
ルタ処理回路の具体例を示したブロック図である。

【図３】 ディジタルフィルタ部がハイパスフィルタと
しての特性に設定された際の入力画像とディジタルフィ
ルタ係数および出力画像を表わした説明図である。

【図４】 図３に示したハイパスフィルタの空間周波数
とゲインの関係を表わした特性図である。

【図５】 ディジタルフィルタ部がローパスフィルタと
しての特性に設定された際の入力画像とディジタルフィ
ルタ係数および出力画像を表わした説明図である。

【図６】 図５に示したローパスフィルタの空間周波数
とゲインの関係を表わした特性図である。

【図７】 本発明の変形例における誤差拡散およびディ
ジタルフィルタ処理回路を具体的に示したブロック図で
ある。

【図８】 従来使用された画像処理部の構成を表わした
ブロック図である。

【図９】 図８に示した画像処理部におけるディジタル
処理部のディジタル処理用マトリックスの構成の一例を
表わした説明図である。

【図１０】 図９に示したディジタル処理用マトリック
スを用いた場合のディジタル処理部の構成の一例を表わ
したブロック図である。

【図１１】 誤差拡散処理用フィルタの構成の一例を表
わした説明図である。

【図１２】 図１１に示した誤差拡散処理用フィルタを
用いた従来の誤差拡散処理回路の構成を具体的に表わし
たブロック図である。

【図１３】 従来の公報で提案された画像処理装置の要
部を表わしたブロック図である。

【符号の説明】

１２１…ディジタルフィルタ処理（ＤＦ）回路、１２２
…ラインメモリ、１２３…２値画像データ、１３２…誤
差フィルタ部、１３８…ディジタルフィルタ部、１３９
…多値画像データ、１４１…２値化回路、１４２…しき
い値設定回路、１４５…２値化誤差算出部、１４７…現
ライン（Ｌライン）の誤差、１４８…第１のラインメモ
リ、１４９…１ライン前の誤差データ、１５１…多値画
像データ復元部、１５２…第２のラインメモリ、１５３
…２ライン前の誤差データ、１６１…フィルタ係数切替
制御部、２０１…文字写真画像判定部、２０２…判定結
果

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒木 健二 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像の濃度に応じた多値画像データを所
   定のしきい値と比較して２値化する２値化手段と、 この２値化手段による２値化前の多値画像データを入力
   して２値化前後の画像濃度の誤差を計算する誤差計算手
   段と、 この誤差計算手段によって計算された誤差計算結果を入
   力して次に処理されるべき多値画像データに加減する誤
   差補正データを算出する誤差補正データ算出手段と、 この誤差補正データ算出手段で算出された誤差補正デー
   タを次に処理されるべき多値画像データに加える加算手
   段と、 前記誤差計算手段によって計算された誤差計算結果を用
   いて前記２値化手段によって２値化される多値画像デー
   タの周辺の多値画像データを復元する多値画像データ復
   元手段と、 この多値画像データ復元手段によって復元された多値画
   像データと前記２値化手段で２値化する多値画像データ
   を所定のマトリックスのそれぞれの構成要素に割り振り
   ２値化する多値画像データのフィルタ処理を行うディジ
   タルフィルタとを具備することを特徴とする画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 画像の濃度に応じた多値画像データを所
   定のしきい値と比較して２値化する２値化手段と、 この２値化手段による２値化前の多値画像データを入力
   して２値化前後の画像濃度の誤差を計算する誤差計算手
   段と、 この誤差計算手段によって計算された誤差計算結果を入
   力して次に処理されるべき多値画像データに加減する誤
   差補正データを算出する誤差補正データ算出手段と、 この誤差補正データ算出手段で算出された誤差補正デー
   タを次に処理されるべき多値画像データに加える加算手
   段と、 前記誤差計算手段によって計算された誤差計算結果を用
   いて前記２値化手段によって２値化される多値画像デー
   タの周辺の多値画像データを復元する多値画像データ復
   元手段と、 この多値画像データ復元手段によって復元された多値画
   像データと前記２値化手段で２値化する多値画像データ
   を所定のマトリックスのそれぞれの構成要素に割り振り
   ２値化する多値画像データのフィルタ処理を行うディジ
   タルフィルタと、 前記２値化手段で２値化する多値画像データが文字の領
   域に属するか中間調の領域に属するかを判別する判別手
   段と、 この判別手段の判別結果に応じて前記ディジタルフィル
   タのフィルタ係数を変更するフィルタ係数変更手段とを
   具備することを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 画像の濃度に応じた多値画像データを所
   定のしきい値と比較して２値化する２値化手段と、 この２値化手段による２値化前の多値画像データを入力
   して２値化前後の画像濃度の誤差を計算する誤差計算手
   段と、 この誤差計算手段によって計算された誤差計算結果を入
   力して次に処理されるべき多値画像データに加減する誤
   差補正データを算出する誤差補正データ算出手段と、 この誤差補正データ算出手段で算出された誤差補正デー
   タを次に処理されるべき多値画像データに加える加算手
   段と、 前記誤差計算手段によって計算された誤差計算結果を用
   いて前記２値化手段によって２値化される多値画像デー
   タの周辺の多値画像データを復元する多値画像データ復
   元手段と、 この多値画像データ復元手段によって復元された多値画
   像データと前記２値化手段で２値化する多値画像データ
   を所定のマトリックスのそれぞれの構成要素に割り振り
   ２値化する多値画像データのフィルタ処理を行うディジ
   タルフィルタと、 前記誤差計算手段によって計算された誤差計算結果を入
   力してこれを基に前記２値化手段で２値化する多値画像
   データが文字の領域に属するか中間調の領域に属するか
   を判別する判別手段と、 この判別手段が文字の領域であると判別したとき前記デ
   ィジタルフィルタをハイパスフィルタ特性に設定し、こ
   れ以外の判別が行われたとき前記ディジタルフィルタを
   ローパスフィルタ特性に設定するようにフィルタ係数を
   変更するフィルタ係数変更手段とを具備することを特徴
   とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 画像の濃度に応じた多値画像データを所
   定のしきい値と比較して２値化する２値化手段と、 この２値化手段による２値化前の多値画像データを入力
   して２値化前後の画像濃度の誤差を計算する誤差計算手
   段と、 この誤差計算手段によって計算された誤差計算結果を入
   力して次に処理されるべき多値画像データに加減する誤
   差補正データを算出する誤差補正データ算出手段と、 この誤差補正データ算出手段で算出された誤差補正デー
   タを次に処理されるべき多値画像データに加える加算手
   段と、 前記誤差計算手段によって計算された誤差計算結果を用
   いて前記２値化手段によって２値化される多値画像デー
   タの周辺の多値画像データを復元する多値画像データ復
   元手段と、 この多値画像データ復元手段によって復元された多値画
   像データと前記２値化手段で２値化する多値画像データ
   を所定のマトリックスのそれぞれの構成要素に割り振り
   ２値化する多値画像データのフィルタ処理を行うディジ
   タルフィルタと、 前記２値化手段で２値化する多値画像データが文字の領
   域に属するか中間調の領域に属するかあるいは網点の領
   域に属するかを判別する判別手段と、 この判別手段の判別結果に応じて前記ディジタルフィル
   タのフィルタ係数をそれぞれ変更するフィルタ係数変更
   手段とを具備することを特徴とする画像処理装置。