JPH1127528A - 疑似中間調処理方法、装置および記録媒体 - Google Patents
疑似中間調処理方法、装置および記録媒体Info
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- JPH1127528A JPH1127528A JP9176631A JP17663197A JPH1127528A JP H1127528 A JPH1127528 A JP H1127528A JP 9176631 A JP9176631 A JP 9176631A JP 17663197 A JP17663197 A JP 17663197A JP H1127528 A JPH1127528 A JP H1127528A
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- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/405—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
- H04N1/4051—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a dispersed dots halftone pattern, the dots having substantially the same size
- H04N1/4052—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a dispersed dots halftone pattern, the dots having substantially the same size by error diffusion, i.e. transferring the binarising error to neighbouring dot decisions
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 不規則なテキスチャによるモアレ防止性と適
応変調による高解像性を保持しつつ、ドットつながりな
ど画質劣化を生じない。 【解決手段】 セル設定部２は、２値化処理されていな
い入力画素を次々にまとめ、そのときの入力画素値を加
算し、総和が所定値になるまで拡大しセルを作る。画素
値設定部３は、セルの中心位置を求め、その位置に２値
化出力画素を設定する。更新処理部４では、２値化によ
って生じたセル内の誤差を他のセルに渡す。未処理画素
について再びセルを設定して、同様の処理を繰り返す。
応変調による高解像性を保持しつつ、ドットつながりな
ど画質劣化を生じない。 【解決手段】 セル設定部２は、２値化処理されていな
い入力画素を次々にまとめ、そのときの入力画素値を加
算し、総和が所定値になるまで拡大しセルを作る。画素
値設定部３は、セルの中心位置を求め、その位置に２値
化出力画素を設定する。更新処理部４では、２値化によ
って生じたセル内の誤差を他のセルに渡す。未処理画素
について再びセルを設定して、同様の処理を繰り返す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドットつながりな
どの画質劣化を生じない疑似中間調処理方法、装置およ
び記録媒体に関する。
どの画質劣化を生じない疑似中間調処理方法、装置およ
び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタル画像の疑似中間調処理とは、１
画素が多数の値を持ち得る連続階調（例えば２５６値）
のデータを、より少数の階調（例えば２値、４値など）
に変換する処理である。
画素が多数の値を持ち得る連続階調（例えば２５６値）
のデータを、より少数の階調（例えば２値、４値など）
に変換する処理である。
【０００３】従来知られている疑似中間調処理の一つで
ある誤差拡散処理の方法を図１３に示すブロック図を用
いて説明する。ここでは、８ビット２５６値のデータを
２値に変換するものとする。
ある誤差拡散処理の方法を図１３に示すブロック図を用
いて説明する。ここでは、８ビット２５６値のデータを
２値に変換するものとする。
【０００４】誤差バッファ２１に記録された周辺の既処
理画素の誤差（ｅｒｒi,j）が、誤差マスク２２内の所
定の重み係数ｗi,jを用いて、積和部２３で次式のよう
に加重平均され、既処理画素誤差値（Ｅi,j）が求めら
れる。
理画素の誤差（ｅｒｒi,j）が、誤差マスク２２内の所
定の重み係数ｗi,jを用いて、積和部２３で次式のよう
に加重平均され、既処理画素誤差値（Ｅi,j）が求めら
れる。
【０００５】
【数１】
【０００６】既処理画素誤差（Ｅi,j）が加算器２４で
入力画素値ｉｎi,jに加算され、補正入力画素値（ｓｕ
ｍi,j）が計算される。閾値処理部２５では、第１の閾
値（＝１２８）を用い、補正入力画素値（ｓｕｍi,j）
を閾値処理し、２値の出力画素値ｏｕｔi,jを求める。
減算器２６で、補正画素値ｓｕｍi,jと、出力画素値ｏ
ｕｔi,jの差を求め、その結果ｅｒｒi,jを誤差バッファ
２１の対応する位置に記録する。
入力画素値ｉｎi,jに加算され、補正入力画素値（ｓｕ
ｍi,j）が計算される。閾値処理部２５では、第１の閾
値（＝１２８）を用い、補正入力画素値（ｓｕｍi,j）
を閾値処理し、２値の出力画素値ｏｕｔi,jを求める。
減算器２６で、補正画素値ｓｕｍi,jと、出力画素値ｏ
ｕｔi,jの差を求め、その結果ｅｒｒi,jを誤差バッファ
２１の対応する位置に記録する。
【０００７】このような誤差拡散法は以下の２つの優れ
た特徴を持っている。 非周期性；組織的ディザ処理のような疑似階調処理で
は、出力に周期的な濃淡構造が生じる。画像信号自身に
周期的な構造がある場合、疑似中間調処理の周期と干渉
を起しモアレが生じる恐れがある。この点、誤差拡散処
理は処理自身に周期的構造を持たないのでモアレが生じ
にくいという利点がある。
た特徴を持っている。 非周期性；組織的ディザ処理のような疑似階調処理で
は、出力に周期的な濃淡構造が生じる。画像信号自身に
周期的な構造がある場合、疑似中間調処理の周期と干渉
を起しモアレが生じる恐れがある。この点、誤差拡散処
理は処理自身に周期的構造を持たないのでモアレが生じ
にくいという利点がある。
【０００８】適応変調性；疑似階調処理はいずれも入力
画像信号に何らかの変調を加える。組織的ディザ処理で
は、その変調の周期と位相（位置）は閾値マトリクスに
よってあらかじめ決まっている。一方、誤差拡散処理で
は、変調周期は低濃度部および高濃度部では長く、中間
濃度部では短くと自動的に変化し、また位相（ドットを
打つ位置）も入力信号自身に合わせて変化する。この性
質により、誤差拡散処理は高い解像度と階調性を同時に
持つことになる。
画像信号に何らかの変調を加える。組織的ディザ処理で
は、その変調の周期と位相（位置）は閾値マトリクスに
よってあらかじめ決まっている。一方、誤差拡散処理で
は、変調周期は低濃度部および高濃度部では長く、中間
濃度部では短くと自動的に変化し、また位相（ドットを
打つ位置）も入力信号自身に合わせて変化する。この性
質により、誤差拡散処理は高い解像度と階調性を同時に
持つことになる。
【０００９】しかし、誤差拡散処理には次のような欠点
もある。 ドットつながり；例えば、入力画素値がすべて１／２５
６等、ごく薄い入力画像を再現するために少数の画素を
オンとするとき、遠く離れた画素の影響が反映しずらい
ため、ドットがつながってしまうことがある。これが低
周波ノイズとなって目につきやすい。
もある。 ドットつながり；例えば、入力画素値がすべて１／２５
６等、ごく薄い入力画像を再現するために少数の画素を
オンとするとき、遠く離れた画素の影響が反映しずらい
ため、ドットがつながってしまうことがある。これが低
周波ノイズとなって目につきやすい。
【００１０】周期的テキスチャの混在；例えば、入力画
素値がすべて１２８／２５６等、平坦な入力画像に対
し、必ずしも不規則な出力が得られず、周期的／非周期
的なテキスチャが混在する場合がある。これも低周波ノ
イズとなって目につきやすい。
素値がすべて１２８／２５６等、平坦な入力画像に対
し、必ずしも不規則な出力が得られず、周期的／非周期
的なテキスチャが混在する場合がある。これも低周波ノ
イズとなって目につきやすい。
【００１１】演算量；各画素毎に誤差の積和を計算する
ため演算量が大きくなり、高速処理が難しい。
ため演算量が大きくなり、高速処理が難しい。
【００１２】安定性の減少；例えば、電子写真方式のプ
リンタの場合、オンとオフの切り替わり部分では中間的
な潜像電位となり、出力結果が不安定になる。そのため
このようなプリンタでは変調周期が短いほどオン／オフ
切り替え部が多くなるので出力画像も全体として不安定
になる。
リンタの場合、オンとオフの切り替わり部分では中間的
な潜像電位となり、出力結果が不安定になる。そのため
このようなプリンタでは変調周期が短いほどオン／オフ
切り替え部が多くなるので出力画像も全体として不安定
になる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】誤差拡散法における上
記した問題に対処する従来の方法として、閾値を周期的
に変動させることによりドットを網点状にまとめる処理
方法が提案されている（特開平６２−２３９６６７号公
報を参照）。しかし、この方法では、誤差拡散処理法の
利点である非周期性、適応変調性が弱まることから、モ
アレ発生の可能性が高まり、解像度の低下などの画質劣
化を生じてしまう。
記した問題に対処する従来の方法として、閾値を周期的
に変動させることによりドットを網点状にまとめる処理
方法が提案されている（特開平６２−２３９６６７号公
報を参照）。しかし、この方法では、誤差拡散処理法の
利点である非周期性、適応変調性が弱まることから、モ
アレ発生の可能性が高まり、解像度の低下などの画質劣
化を生じてしまう。
【００１４】本発明の目的は、誤差拡散法と同様に、不
規則なテキスチャによるモアレ防止性と適応変調による
高解像性を保持しつつ、ドットつながりなど画質劣化を
生じない疑似中間調処理方法、装置および記録媒体を提
供することにある。
規則なテキスチャによるモアレ防止性と適応変調による
高解像性を保持しつつ、ドットつながりなど画質劣化を
生じない疑似中間調処理方法、装置および記録媒体を提
供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、画素毎にＮ（＞２）種以
上のレベルを持つＮ値デジタル画像データを入力し、画
素毎に２種のレベルを持つ２値デジタル画像データに変
換して出力する疑似中間調処理方法であって、前記入力
データの所定開始点から所定の順に入力画素を探索し、
未処理の入力画素値を加算したときの総和を基に互いに
隣接した未処理画素からなる画素集合（以下、セル）を
生成し、該セル内の出力画素値を、前記入力画素の位置
と入力画素値の総和を基に設定することを特徴としてい
る。
に、請求項１記載の発明では、画素毎にＮ（＞２）種以
上のレベルを持つＮ値デジタル画像データを入力し、画
素毎に２種のレベルを持つ２値デジタル画像データに変
換して出力する疑似中間調処理方法であって、前記入力
データの所定開始点から所定の順に入力画素を探索し、
未処理の入力画素値を加算したときの総和を基に互いに
隣接した未処理画素からなる画素集合（以下、セル）を
生成し、該セル内の出力画素値を、前記入力画素の位置
と入力画素値の総和を基に設定することを特徴としてい
る。
【００１６】請求項２記載の発明では、前記セルを２値
化処理した結果生じる誤差を、以降処理される他のセル
に伝搬することを特徴としている。
化処理した結果生じる誤差を、以降処理される他のセル
に伝搬することを特徴としている。
【００１７】請求項３記載の発明では、前記開始点から
の相対位置を記録したテーブルを参照し、該テーブルに
記録された順に入力画素を探索することを特徴としてい
る。
の相対位置を記録したテーブルを参照し、該テーブルに
記録された順に入力画素を探索することを特徴としてい
る。
【００１８】請求項４記載の発明では、前記探索順が異
なる複数のテーブルを用意し、使用するテーブルをセル
毎に順にまたはランダムに切替えることを特徴としてい
る。
なる複数のテーブルを用意し、使用するテーブルをセル
毎に順にまたはランダムに切替えることを特徴としてい
る。
【００１９】請求項５記載の発明では、前記入力画素値
の総和と画素数を基に前記セルを生成することを特徴と
している。
の総和と画素数を基に前記セルを生成することを特徴と
している。
【００２０】請求項６記載の発明では、前記セル内の出
力画素値を、前記入力画素値の重心位置と入力画素値の
総和を基に設定することを特徴としている。
力画素値を、前記入力画素値の重心位置と入力画素値の
総和を基に設定することを特徴としている。
【００２１】請求項７記載の発明では、画素毎にＮ（＞
２）種以上のレベルを持つＮ値デジタル画像データを入
力する手段と、画素毎に２種のレベルを持つ２値デジタ
ル画像データに変換して出力する手段を備えた疑似中間
調処理装置であって、前記入力データの所定開始点から
所定の順に入力画素を探索する手段と、探索した入力画
素の内、未処理の入力画素の値を加算する手段と、該加
算結果を所定の閾値と比較することにより互いに隣接し
た未処理画素からなる画素集合（以下、セル）を生成す
る手段と、該セル内の出力画素値を、前記入力画素の位
置と入力画素値の総和を基に設定する手段と、前記セル
を２値化処理した結果生じる誤差を、以降処理される他
のセルに伝搬する手段を備えたことを特徴としている。
２）種以上のレベルを持つＮ値デジタル画像データを入
力する手段と、画素毎に２種のレベルを持つ２値デジタ
ル画像データに変換して出力する手段を備えた疑似中間
調処理装置であって、前記入力データの所定開始点から
所定の順に入力画素を探索する手段と、探索した入力画
素の内、未処理の入力画素の値を加算する手段と、該加
算結果を所定の閾値と比較することにより互いに隣接し
た未処理画素からなる画素集合（以下、セル）を生成す
る手段と、該セル内の出力画素値を、前記入力画素の位
置と入力画素値の総和を基に設定する手段と、前記セル
を２値化処理した結果生じる誤差を、以降処理される他
のセルに伝搬する手段を備えたことを特徴としている。
【００２２】請求項８記載の発明では、画素毎にＮ（＞
２）種以上のレベルを持つＮ値デジタル画像データを入
力し、画素毎に２種のレベルを持つ２値デジタル画像デ
ータに変換することにより疑似中間調の画像を出力する
ために、前記入力データの所定開始点から所定の順に入
力画素を探索する機能と、探索した入力画素の内、未処
理の入力画素の値を加算する機能と、該加算結果を所定
の閾値と比較することにより互いに隣接した未処理画素
からなる画素集合（以下、セル）を生成する機能と、該
セル内の出力画素値を、前記入力画素の位置と入力画素
値の総和を基に設定する機能と、前記セルを２値化処理
した結果生じる誤差を、以降処理される他のセルに伝搬
する機能をコンピュータに実現させるためのプログラム
を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である
ことを特徴としている。
２）種以上のレベルを持つＮ値デジタル画像データを入
力し、画素毎に２種のレベルを持つ２値デジタル画像デ
ータに変換することにより疑似中間調の画像を出力する
ために、前記入力データの所定開始点から所定の順に入
力画素を探索する機能と、探索した入力画素の内、未処
理の入力画素の値を加算する機能と、該加算結果を所定
の閾値と比較することにより互いに隣接した未処理画素
からなる画素集合（以下、セル）を生成する機能と、該
セル内の出力画素値を、前記入力画素の位置と入力画素
値の総和を基に設定する機能と、前記セルを２値化処理
した結果生じる誤差を、以降処理される他のセルに伝搬
する機能をコンピュータに実現させるためのプログラム
を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である
ことを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて具体的に説明する。 〈実施例１〉本実施例では、１プレーンの８ビット（２
５６階調）の入力画像データを１ビット２値のデータに
変換する。ここで、入力画素値０を白、入力画素値２５
５を黒とする。また、２値に変換される出力画素値０を
白、出力画素値１を黒とする。
用いて具体的に説明する。 〈実施例１〉本実施例では、１プレーンの８ビット（２
５６階調）の入力画像データを１ビット２値のデータに
変換する。ここで、入力画素値０を白、入力画素値２５
５を黒とする。また、２値に変換される出力画素値０を
白、出力画素値１を黒とする。
【００２４】本発明による階調処理は、以下の２段階の
処理の繰り返を行う。すなわち、 （１）セルの設定２値化処理の済んでいない画素をまと
め、画素集合（以下セルと呼ぶ）を作る。入力画像デー
タの内容に従い、セル内の入力画素値が０または２５５
に近い場合には大きなセルを、画素値が中間値１２８に
近付くほど小さなセルを作る。
処理の繰り返を行う。すなわち、 （１）セルの設定２値化処理の済んでいない画素をまと
め、画素集合（以下セルと呼ぶ）を作る。入力画像デー
タの内容に従い、セル内の入力画素値が０または２５５
に近い場合には大きなセルを、画素値が中間値１２８に
近付くほど小さなセルを作る。
【００２５】（２）セル内の画素値段定設定されたセル
内の入力画像データの総和に従い、セル内の入出力の平
均値がほぼ等しくなるようにセル内の出力画素値（０ま
たは１）の比率を決定し、セルのほぼ中央にまとめてお
く。
内の入力画像データの総和に従い、セル内の入出力の平
均値がほぼ等しくなるようにセル内の出力画素値（０ま
たは１）の比率を決定し、セルのほぼ中央にまとめてお
く。
【００２６】図１は、本発明の実施例１の構成を示す。
図において、１は２５６階調の画像データを読み込み、
各種データの配列を用意する入力部、２は未処理画素の
集合であるセルを設定するセル設定部、３はセル内の出
力画素値を設定する画素値設定部、４は誤差配列、既処
理配列を更新する更新処理部、５は２値画像データを出
力する出力部である。
図において、１は２５６階調の画像データを読み込み、
各種データの配列を用意する入力部、２は未処理画素の
集合であるセルを設定するセル設定部、３はセル内の出
力画素値を設定する画素値設定部、４は誤差配列、既処
理配列を更新する更新処理部、５は２値画像データを出
力する出力部である。
【００２７】図２は、本発明の実施例１の処理フローチ
ャートを示す。以下に、本発明の詳細な動作を説明す
る。
ャートを示す。以下に、本発明の詳細な動作を説明す
る。
【００２８】入力部１； 読み込み、準備（ステップ１０１、１０２） ８ビットの入力画像データを、配列Ｉｎ［ｉ］［ｊ］に
読み込む。入力データと同じ大きさの出力画像データの
ための配列Ｏｕｔ［ｉ］［ｊ］、および既処理画素位置
記録用配列ｐｒｏｃ［ｉ］［ｊ］と２値化誤差記録配列
ｅｒｒ［ｉ］［ｊ］を用意する。ｐｒｏｃ［ｉ］
［ｊ］、ｅｒｒ［ｉ］［ｊ］は全てゼロに初期化してお
く。
読み込む。入力データと同じ大きさの出力画像データの
ための配列Ｏｕｔ［ｉ］［ｊ］、および既処理画素位置
記録用配列ｐｒｏｃ［ｉ］［ｊ］と２値化誤差記録配列
ｅｒｒ［ｉ］［ｊ］を用意する。ｐｒｏｃ［ｉ］
［ｊ］、ｅｒｒ［ｉ］［ｊ］は全てゼロに初期化してお
く。
【００２９】セル設定部２； 未処理画素の探索（ステップ１０３） 配列ｐｒｏｃをスキャンし、初期値（０）になっている
未処理画素をみつける。これがセルの開始点になる。
未処理画素をみつける。これがセルの開始点になる。
【００３０】セルの拡大（ステップ１０４） 上記の開始点の周囲にある未処理画素を順次セルに入れ
る。 （ａ）あらかじめセルの探索順序を決め、開始点からの
相対位置をテーブルに保存しておく。テーブルは図５の
ような内容になる。これは図４の矢印の順にセルを拡大
することを示す。このテーブルに従って既処理配列を参
照し、未処理（０）となっている画素を順次記録してい
く。
る。 （ａ）あらかじめセルの探索順序を決め、開始点からの
相対位置をテーブルに保存しておく。テーブルは図５の
ような内容になる。これは図４の矢印の順にセルを拡大
することを示す。このテーブルに従って既処理配列を参
照し、未処理（０）となっている画素を順次記録してい
く。
【００３１】（ｂ）図６のような異なる探索順序のテー
ブルをもう一つ用意しておき、使用するテーブルをセル
毎にランダムに切替える。これにより同じ形状のセルが
連続することを防ぎ、出力画像を不規則にすることがで
きる。また、複数のテーブルを順番に切り替えても良
い。その場合でも各セルが画像中で規則的に並ぶわけで
はないので、結果的にほぼランダムに切り替えると同様
の効果を得ることができる。これにより、規則的なテキ
スチャの混在による画質劣化が防止される。
ブルをもう一つ用意しておき、使用するテーブルをセル
毎にランダムに切替える。これにより同じ形状のセルが
連続することを防ぎ、出力画像を不規則にすることがで
きる。また、複数のテーブルを順番に切り替えても良
い。その場合でも各セルが画像中で規則的に並ぶわけで
はないので、結果的にほぼランダムに切り替えると同様
の効果を得ることができる。これにより、規則的なテキ
スチャの混在による画質劣化が防止される。
【００３２】拡大の終了（ステップ１０５） セルに入る画素位置の入力画素値（Ｉｎ［ｉ］［ｊ］）
および誤差値（ｅｒｒ［ｉ］［ｊ］）を順次加算し、開
始点の画素値が１２８未満の場合は、和が２５５以上に
なるまで、反対に開始点の画素値が１２８以上の場合
は、和が（画素数−１）×２５５以下になるまで、セル
を拡大していく。このようにセルの大きさを決めると、
セル内には１つの画素だけを１（上記開始点の画素値が
１２８未満の場合）または０（同じく１２８以上の場
合）とすれば、セル内の入出力画素値の平均値がほぼ等
しくなる。
および誤差値（ｅｒｒ［ｉ］［ｊ］）を順次加算し、開
始点の画素値が１２８未満の場合は、和が２５５以上に
なるまで、反対に開始点の画素値が１２８以上の場合
は、和が（画素数−１）×２５５以下になるまで、セル
を拡大していく。このようにセルの大きさを決めると、
セル内には１つの画素だけを１（上記開始点の画素値が
１２８未満の場合）または０（同じく１２８以上の場
合）とすれば、セル内の入出力画素値の平均値がほぼ等
しくなる。
【００３３】例えば、図７（ａ）のような入力画像デー
タ（すべて５０）、および（ｂ）の既処理状況、（ｃ）
の誤差に対し（２０、−１０はそれぞれ別々のセルから
の誤差）、図４の順に探索する場合を考える。図５のテ
ーブルに従い、図７（ｄ）に示す（１），（２），
（３）．．．の順に探索を進める。各位置での加算結果
は図８に示すようになる。
タ（すべて５０）、および（ｂ）の既処理状況、（ｃ）
の誤差に対し（２０、−１０はそれぞれ別々のセルから
の誤差）、図４の順に探索する場合を考える。図５のテ
ーブルに従い、図７（ｄ）に示す（１），（２），
（３）．．．の順に探索を進める。各位置での加算結果
は図８に示すようになる。
【００３４】開始点の画素値は５０なので、（６）の位
置で５画素までセルに組み入れた時点で入力画素値と誤
差の和が２６０となり２５５を越える時点で拡大が終了
し、これら５つの画素からなるセルが設定される。この
ように入力画像の平均的な値に応じてセルの大きさを決
定することができる。
置で５画素までセルに組み入れた時点で入力画素値と誤
差の和が２６０となり２５５を越える時点で拡大が終了
し、これら５つの画素からなるセルが設定される。この
ように入力画像の平均的な値に応じてセルの大きさを決
定することができる。
【００３５】画素値設定部３； セルの中心位置の計算（ステップ１０６） 開始点の画素値が１２８未満の場合、１つの画素だけが
１とするが（他の画素は０）、この画素位置を次式のよ
うにセル内の入力画素位置の平均値によって求める。
１とするが（他の画素は０）、この画素位置を次式のよ
うにセル内の入力画素位置の平均値によって求める。
【００３６】
【数２】
【００３７】ここで（ｘi，ｙi）は、セル内ｉ番目の画
素のｘ，ｙ座標、ｎはセル内の画素数である。また、ｉ
ｎｔ（ｘ）はｘを越えない最大の整数を表す。
素のｘ，ｙ座標、ｎはセル内の画素数である。また、ｉ
ｎｔ（ｘ）はｘを越えない最大の整数を表す。
【００３８】開始点の画素値が１２８以上の場合も白黒
を逆に考え同じ式によって、０出力画素の中心位置（１
つの画素だけを０として、他の画素を１とする）を決め
ることができる。
を逆に考え同じ式によって、０出力画素の中心位置（１
つの画素だけを０として、他の画素を１とする）を決め
ることができる。
【００３９】出力画素値決定（ステップ１０７） 上記中心位置がセル内にあればその画素を１（開始点入
力画素値が１２８未満の場合、１２８以上の場合は０、
以下同様）とすれば良いが、中心位置がセルの外のある
場合、その位置を中心にセル内の画素を探索する。探索
は図９のようにあらかじめ順序を決めておき、その順に
探す。これにより、セル内のほぼ中心の位置に１つの１
（または０）を置くことができる。セル内のそれ以外の
位置の出力画素値は０（または１）とする。
力画素値が１２８未満の場合、１２８以上の場合は０、
以下同様）とすれば良いが、中心位置がセルの外のある
場合、その位置を中心にセル内の画素を探索する。探索
は図９のようにあらかじめ順序を決めておき、その順に
探す。これにより、セル内のほぼ中心の位置に１つの１
（または０）を置くことができる。セル内のそれ以外の
位置の出力画素値は０（または１）とする。
【００４０】例えば図７（ｄ）の場合、上式の計算の結
果、中心位置は、 ｘ＝ｉｎｔ（（０＋１＋０−１−１）／５＋０．５） ＝０ ｙ＝ｉｎｔ（（０＋１＋１＋１＋０）／５＋０．５） ＝ｌ となり、図１０のように出力画素値（１）が設定され
る。
果、中心位置は、 ｘ＝ｉｎｔ（（０＋１＋０−１−１）／５＋０．５） ＝０ ｙ＝ｉｎｔ（（０＋１＋１＋１＋０）／５＋０．５） ＝ｌ となり、図１０のように出力画素値（１）が設定され
る。
【００４１】また、例えば入力画素値１６の画素（低濃
度画素）が続いている場合には、１６画素で１セルが生
成され、セル内の出力画素値として、１５画素が０に、
セルの中心となる１画素が１に設定される。この結果、
セル内の入力画素値の平均値（１６／２５６）と、出力
画素値の平均値（１／１６）が等しくなる。
度画素）が続いている場合には、１６画素で１セルが生
成され、セル内の出力画素値として、１５画素が０に、
セルの中心となる１画素が１に設定される。この結果、
セル内の入力画素値の平均値（１６／２５６）と、出力
画素値の平均値（１／１６）が等しくなる。
【００４２】同様に、入力画素値１５０（＞１２８）の
画素が続いている場合には、３画素で１セルが生成され
（入力画素値の総和＝４５０＜（３−１）×２５５）、
セル内の出力画素値として、２画素が１に、１画素が０
に設定され、セル内の入力画素値の平均値（１５０／２
５６）と、出力画素値の平均値（２／３）がほぼ等しく
なる。
画素が続いている場合には、３画素で１セルが生成され
（入力画素値の総和＝４５０＜（３−１）×２５５）、
セル内の出力画素値として、２画素が１に、１画素が０
に設定され、セル内の入力画素値の平均値（１５０／２
５６）と、出力画素値の平均値（２／３）がほぼ等しく
なる。
【００４３】更新処理部４ 誤差配列の更新（ステップ１０８） セル内の入力画素値の合計と出力画素値（１）の合計の
２５５倍との差は、このセル内の２値化処理で生じた誤
差である。この誤差を無視すると出力画像で再現できる
平均画素値は１／Ｎの値に制限されてしまう。そこで、
この誤差を周辺の他のセルで補償するため、隣接する未
処理画素位置の誤差配列に記録する。ここでは、上記中
心位置の真下の未処理画素位置に、この誤差を記録す
る。図１０の例では、セル内の入力画素値が２６０であ
り、出力画素値（１）の合計の２５５倍は２５５である
ので、誤差は５となり、この誤差が図１０のように記録
される。そして、この値は、この画素位置を含むセルの
拡大処理で使用されることになる。これにより、階調飛
びのないなめらかな階調を再現することができる。
２５５倍との差は、このセル内の２値化処理で生じた誤
差である。この誤差を無視すると出力画像で再現できる
平均画素値は１／Ｎの値に制限されてしまう。そこで、
この誤差を周辺の他のセルで補償するため、隣接する未
処理画素位置の誤差配列に記録する。ここでは、上記中
心位置の真下の未処理画素位置に、この誤差を記録す
る。図１０の例では、セル内の入力画素値が２６０であ
り、出力画素値（１）の合計の２５５倍は２５５である
ので、誤差は５となり、この誤差が図１０のように記録
される。そして、この値は、この画素位置を含むセルの
拡大処理で使用されることになる。これにより、階調飛
びのないなめらかな階調を再現することができる。
【００４４】既処理配列の更新（ステップ１０９） 最後に、今回処理したセルの各画素位置に対応する既処
理配列に、処理済を示す１を記録する。２値画像データ
の出力全ての画素を処理し終えるまで、セルの設定から
繰り返す。すべての画素を処理し終えたら出力部５に２
値画像データを出力する（ステップ１１０）。
理配列に、処理済を示す１を記録する。２値画像データ
の出力全ての画素を処理し終えるまで、セルの設定から
繰り返す。すべての画素を処理し終えたら出力部５に２
値画像データを出力する（ステップ１１０）。
【００４５】本実施例では、セルに組み込まれ２値化処
理された画素は既処理配列に記録されるため、その後の
処理では（既処理配列の参照以外）演算に使用されるこ
とはない。よって処理に必要な演算は、各画素につい
て、 ・セル拡大ステップでの加算２回 ・中心位置計算ステップでの加算２回 と、画素数よりも数の少ない各セルについて ・中心位置計算ステップでの加算２回と除算２回 だけで済む。
理された画素は既処理配列に記録されるため、その後の
処理では（既処理配列の参照以外）演算に使用されるこ
とはない。よって処理に必要な演算は、各画素につい
て、 ・セル拡大ステップでの加算２回 ・中心位置計算ステップでの加算２回 と、画素数よりも数の少ない各セルについて ・中心位置計算ステップでの加算２回と除算２回 だけで済む。
【００４６】従来の誤差拡散処理では、各画素について
多数（通常５から１０）の誤差の積和をとる（５から１
０回の乗算と加算）。よって本発明による処理法は誤差
拡散処理より演算量が少ない。
多数（通常５から１０）の誤差の積和をとる（５から１
０回の乗算と加算）。よって本発明による処理法は誤差
拡散処理より演算量が少ない。
【００４７】また、配列Ｏｕｔ［ｉ］［ｊ］、ｐｒｏｃ
［ｉ］［ｊ］、およびｅｒｒ［ｉ］［ｊ］は、必ずしも
入力データと同じ大きさが必要なわけではなく、探索範
囲をカバーする分だけを用意し、ずらしながら使用する
こともできる。
［ｉ］［ｊ］、およびｅｒｒ［ｉ］［ｊ］は、必ずしも
入力データと同じ大きさが必要なわけではなく、探索範
囲をカバーする分だけを用意し、ずらしながら使用する
こともできる。
【００４８】〈実施例２〉本実施例は、図３のような一
般的な計算機システムで実行されるプログラムとして実
施する場合の実施例である。プログラムは以下のように
実行される。
般的な計算機システムで実行されるプログラムとして実
施する場合の実施例である。プログラムは以下のように
実行される。
【００４９】１．あらかじめ作成したプログラムを、フ
ロッピーディスク／通信装置など入力装置を経由して計
算機システムに取り込む。 ２．処理される多値デジタル画像データを、フロッピー
ディスク／通信装置など入力装置を経由して計算機シス
テムに取り込む。 ３．ＣＰＵ、メモリ、ハードディスクなどを利用してプ
ログラムを実行することによって、実施例１で説明した
本発明の２値化処理を実行し、結果をメモリに記録す
る。 ４．メモリ上の処理結果は、以下のように利用される。
ロッピーディスク／通信装置など入力装置を経由して計
算機システムに取り込む。 ２．処理される多値デジタル画像データを、フロッピー
ディスク／通信装置など入力装置を経由して計算機シス
テムに取り込む。 ３．ＣＰＵ、メモリ、ハードディスクなどを利用してプ
ログラムを実行することによって、実施例１で説明した
本発明の２値化処理を実行し、結果をメモリに記録す
る。 ４．メモリ上の処理結果は、以下のように利用される。
【００５０】・ディスプレイ／プリンタなど画像出力装
置から出力する。 ．フロッピーディスク／通信装置などデータ出力装置を
経由し外部に出力する。 ・ハードディスクなど外部記憶装置に記録する。 また、プロセッサと、プログラムを記録したメモリ、お
よびデータ記録用メモリをプリンタに内蔵し、プリンタ
単体で本発明の２値化処理を実現することもできる。
置から出力する。 ．フロッピーディスク／通信装置などデータ出力装置を
経由し外部に出力する。 ・ハードディスクなど外部記憶装置に記録する。 また、プロセッサと、プログラムを記録したメモリ、お
よびデータ記録用メモリをプリンタに内蔵し、プリンタ
単体で本発明の２値化処理を実現することもできる。
【００５１】〈実施例３〉実施例１では、セル拡大の終
了は、入力画素値と２値化誤差の和で決めた。このため
に例えば入力画素値が１２８の場合、ほとんどのセルが
２画素の大きさを持ち、その１画素が０、もう１画素が
１となる。しかし、このような出力２値画像はＯＮ／Ｏ
ＦＦの切替えが多くなるため、電子写真プリンタなどで
出力すると印刷結果が不安定になりやすい。
了は、入力画素値と２値化誤差の和で決めた。このため
に例えば入力画素値が１２８の場合、ほとんどのセルが
２画素の大きさを持ち、その１画素が０、もう１画素が
１となる。しかし、このような出力２値画像はＯＮ／Ｏ
ＦＦの切替えが多くなるため、電子写真プリンタなどで
出力すると印刷結果が不安定になりやすい。
【００５２】本実施例は、このような短すぎる変調周期
による不安定性を改善するものである。そのために、最
小セルサイズを制限することで、このような問題を改善
することができる。
による不安定性を改善するものである。そのために、最
小セルサイズを制限することで、このような問題を改善
することができる。
【００５３】例えばセル拡大の終了条件として、図１１
に示すように ・セル内画素数が１０個以上あること（ステップ２０
１）、 ・かつ、入力画素値と誤差値の和が２５５をこえている
こと（ステップ２０２）とする。なお、図１１のステッ
プ２０１、２０２以外の各ステップは図２と同様である
ので、図１１では省略している。
に示すように ・セル内画素数が１０個以上あること（ステップ２０
１）、 ・かつ、入力画素値と誤差値の和が２５５をこえている
こと（ステップ２０２）とする。なお、図１１のステッ
プ２０１、２０２以外の各ステップは図２と同様である
ので、図１１では省略している。
【００５４】こうするとセル内の入力画素値の和が２５
５を大きく越える可能性がある。その場合、図９の順に
探索し、和の２５５について１つづつ、セル内の複数の
画素を１と置くことにより（例えば、セル内の入力画素
値１２８の画素が１０個続いているとき、和が２５６と
なる２画素について１画素を１とする処理を行い、１０
画素の内、５画素を１とする）、平均濃度を保つことが
できる。また、図９のような順に探索すると、出力が１
（または０）となる画素がセル内の中心付近に集中する
ので、ＯＮ／ＯＦＦの切り替えを少なくすることができ
る。
５を大きく越える可能性がある。その場合、図９の順に
探索し、和の２５５について１つづつ、セル内の複数の
画素を１と置くことにより（例えば、セル内の入力画素
値１２８の画素が１０個続いているとき、和が２５６と
なる２画素について１画素を１とする処理を行い、１０
画素の内、５画素を１とする）、平均濃度を保つことが
できる。また、図９のような順に探索すると、出力が１
（または０）となる画素がセル内の中心付近に集中する
ので、ＯＮ／ＯＦＦの切り替えを少なくすることができ
る。
【００５５】〈実施例４〉実施例１では、セル内の出力
画素の中心位置はセル内画素の中心位置から決めた。し
かし、セル内の入力画素値に大小がある場合、例えば図
１２のようにセル内の入力画素値が分布している場合、
セルの中心に１をおくよりも、右端に１をおいた方が入
力画像に対する再現性は良く、出力画像の解像度が高く
なると考えられる。
画素の中心位置はセル内画素の中心位置から決めた。し
かし、セル内の入力画素値に大小がある場合、例えば図
１２のようにセル内の入力画素値が分布している場合、
セルの中心に１をおくよりも、右端に１をおいた方が入
力画像に対する再現性は良く、出力画像の解像度が高く
なると考えられる。
【００５６】そこで、入力画素値の大小に応じて出力画
素の位置を決めるため、次式のように入力画素値で重み
づけした重心位置を求めることができる。
素の位置を決めるため、次式のように入力画素値で重み
づけした重心位置を求めることができる。
【００５７】
【数３】
【００５８】ここで（ｘi，ｙi）は、セル内ｉ番目の画
素のｘ，ｙ座標、ｖiはｉ番目の画素の画素値、ｎはセ
ル内の画素数である。また、ｉｎｔ（ｘ）はｘを越えな
い最大の整数を表す。
素のｘ，ｙ座標、ｖiはｉ番目の画素の画素値、ｎはセ
ル内の画素数である。また、ｉｎｔ（ｘ）はｘを越えな
い最大の整数を表す。
【００５９】開始点の画素値が１２８以上の場合も白黒
を逆に考え同様に下式によって０出力画素の重心位置を
決めることできる。
を逆に考え同様に下式によって０出力画素の重心位置を
決めることできる。
【００６０】
【数４】
【００６１】この重みづけした重心位置を中心に、実施
例１と同様に周囲を探索し、セル内の出力画素値を決定
する。この計算でも図７（ａ）のように入力画素値が平
坦に分布している場合は、単純な中心位置と同じにな
り、セルの中心付近に１が置かれるため、ドットつなが
りは防止できる。これにより、より解像度の高い出力を
得ることができる。
例１と同様に周囲を探索し、セル内の出力画素値を決定
する。この計算でも図７（ａ）のように入力画素値が平
坦に分布している場合は、単純な中心位置と同じにな
り、セルの中心付近に１が置かれるため、ドットつなが
りは防止できる。これにより、より解像度の高い出力を
得ることができる。
【００６２】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項１、３、
７、８記載の発明によれば、各セルの中央付近の画素を
１（または０）とすることにより、白または黒に近い入
力画像に対して、ドットをほぼ均等に配置しつながりを
防止するので、低周波ノイズの少ない高画質な２値画像
を得ることができる。また、セルの大きさを入力画素値
によって決めるているので、誤差拡散法と同様に、適応
変調により解像度の高い出力画像を得ることができる。
さらに、従来の方法に比べて簡単な演算で実現すること
ができる。
７、８記載の発明によれば、各セルの中央付近の画素を
１（または０）とすることにより、白または黒に近い入
力画像に対して、ドットをほぼ均等に配置しつながりを
防止するので、低周波ノイズの少ない高画質な２値画像
を得ることができる。また、セルの大きさを入力画素値
によって決めるているので、誤差拡散法と同様に、適応
変調により解像度の高い出力画像を得ることができる。
さらに、従来の方法に比べて簡単な演算で実現すること
ができる。
【００６３】請求項２記載の発明によれば、セルで生じ
た誤差を他のセルに伝搬しているので、なめらかな階調
を再現することができる。
た誤差を他のセルに伝搬しているので、なめらかな階調
を再現することができる。
【００６４】請求項４記載の発明によれば、セル拡大の
ための探索方向を順にまたはランダムに変えることで、
どのような入力に対しても出力画素の分布を不規則にす
ることができ、安定した不規則なテキスチャの出力を得
ることができる。
ための探索方向を順にまたはランダムに変えることで、
どのような入力に対しても出力画素の分布を不規則にす
ることができ、安定した不規則なテキスチャの出力を得
ることができる。
【００６５】請求項５記載の発明によれば、セルの大き
さに下限を設定し、セル内出力値の１（または０）を固
めることで、画素のＯＮ／ＯＦＦ切り替えを減らし、安
定した出力を得ることができる。
さに下限を設定し、セル内出力値の１（または０）を固
めることで、画素のＯＮ／ＯＦＦ切り替えを減らし、安
定した出力を得ることができる。
【００６６】請求項６記載の発明によれば、入力画素値
の分布にしたがって出力画素位置を決めるので、解像度
の高い出力を得ることができる。
の分布にしたがって出力画素位置を決めるので、解像度
の高い出力を得ることができる。
【図１】本発明の実施例１の構成を示す。
【図２】本発明の実施例１の処理フローチャートを示
す。
す。
【図３】本発明の実施例２の構成を示す。
【図４】セル画素の探索順序を示す。
【図５】セル画素探索位置テーブルの例を示す。
【図６】セル画素の探索順序の他の例を示す。
【図７】（ａ）〜（ｄ）はセル設定処理の例を示す。
【図８】図７のセルの拡大過程を示す。
【図９】出力値設定画素の探索順序を示す。
【図１０】セル内の画素値設定の例を示す。
【図１１】実施例２の処理フローチャートの一部を示
す。
す。
【図１２】セル内の入力画素値が片寄っている例を示
す。
す。
【図１３】従来の誤差拡散処理の構成を示す。
１ 入力部 ２ セル設定部 ３ 画素値設定部 ４ 更新処理部 ５ 出力部
Claims (8)
- 【請求項１】 画素毎にＮ（＞２）種以上のレベルを持
つＮ値デジタル画像データを入力し、画素毎に２種のレ
ベルを持つ２値デジタル画像データに変換して出力する
疑似中間調処理方法であって、前記入力データの所定開
始点から所定の順に入力画素を探索し、未処理の入力画
素値を加算したときの総和を基に互いに隣接した未処理
画素からなる画素集合（以下、セル）を生成し、該セル
内の出力画素値を、前記入力画素の位置と入力画素値の
総和を基に設定することを特徴とする疑似中間調処理方
法。 - 【請求項２】 前記セルを２値化処理した結果生じる誤
差を、以降処理される他のセルに伝搬することを特徴と
する請求項１記載の疑似中間調処理方法。 - 【請求項３】 前記開始点からの相対位置を記録したテ
ーブルを参照し、該テーブルに記録された順に入力画素
を探索することを特徴とする請求項１記載の疑似中間調
処理方法。 - 【請求項４】 前記探索順が異なる複数のテーブルを用
意し、使用するテーブルをセル毎に順にまたはランダム
に切替えることを特徴とする請求項３記載の疑似中間調
処理方法。 - 【請求項５】 前記入力画素値の総和と画素数を基に前
記セルを生成することを特徴とする請求項１記載の疑似
中間調処理方法。 - 【請求項６】 前記セル内の出力画素値を、前記入力画
素値の重心位置と入力画素値の総和を基に設定すること
を特徴とする請求項１記載の疑似中間調処理方法。 - 【請求項７】 画素毎にＮ（＞２）種以上のレベルを持
つＮ値デジタル画像データを入力する手段と、画素毎に
２種のレベルを持つ２値デジタル画像データに変換して
出力する手段を備えた疑似中間調処理装置であって、前
記入力データの所定開始点から所定の順に入力画素を探
索する手段と、探索した入力画素の内、未処理の入力画
素の値を加算する手段と、該加算結果を所定の閾値と比
較することにより互いに隣接した未処理画素からなる画
素集合（以下、セル）を生成する手段と、該セル内の出
力画素値を、前記入力画素の位置と入力画素値の総和を
基に設定する手段と、前記セルを２値化処理した結果生
じる誤差を、以降処理される他のセルに伝搬する手段を
備えたことを特徴とする疑似中間調処理装置。 - 【請求項８】 画素毎にＮ（＞２）種以上のレベルを持
つＮ値デジタル画像データを入力し、画素毎に２種のレ
ベルを持つ２値デジタル画像データに変換することによ
り疑似中間調の画像を出力するために、前記入力データ
の所定開始点から所定の順に入力画素を探索する機能
と、探索した入力画素の内、未処理の入力画素の値を加
算する機能と、該加算結果を所定の閾値と比較すること
により互いに隣接した未処理画素からなる画素集合（以
下、セル）を生成する機能と、該セル内の出力画素値
を、前記入力画素の位置と入力画素値の総和を基に設定
する機能と、前記セルを２値化処理した結果生じる誤差
を、以降処理される他のセルに伝搬する機能をコンピュ
ータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17663197A JP3722955B2 (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | 疑似中間調処理方法、装置および記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17663197A JP3722955B2 (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | 疑似中間調処理方法、装置および記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1127528A true JPH1127528A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3722955B2 JP3722955B2 (ja) | 2005-11-30 |
Family
ID=16016967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17663197A Expired - Fee Related JP3722955B2 (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | 疑似中間調処理方法、装置および記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3722955B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6628427B1 (en) | 1998-07-07 | 2003-09-30 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for image processing which improves performance of gray scale image transformation |
| EP1475954A3 (en) * | 2003-01-09 | 2005-05-11 | Seiko Epson Corporation | Image processing device, method, program and recording medium recording the program |
| WO2005109851A1 (ja) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Seiko Epson Corporation | 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム |
| JP2007194688A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 |
| JP2008205705A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| JP2008228314A (ja) * | 2005-05-16 | 2008-09-25 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置，画像処理方法，及び画像処理プログラム |
| US7570820B2 (en) | 2004-10-18 | 2009-08-04 | Seiko Epson Corporation | Image processing apparatus, image processing method, image processing program and recording medium for recording program |
-
1997
- 1997-07-02 JP JP17663197A patent/JP3722955B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3722955B2 (ja) | 2005-11-30 |
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