JPS60253369A

JPS60253369A - 中間調画像処理方式

Info

Publication number: JPS60253369A
Application number: JP59110180A
Authority: JP
Inventors: Kouichi Kamon; 宏一賀門
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1985-12-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、中間調画像の濃度情報を閾値７１ヘリツクス
の要素と比較することにより、中間調画像を２値のドツ
トで表現される擬似中間調画像に変換する中間調画像処
理方式に関する。

〔従来技術〕

テシタルプリンタ等の２値記録装置で中間調画像を擬似
的に表現するには、テ、Ｃザ法、濃度パターン法、また
はサブマトリックス法か採用されている。

第１図（ａ）はテ、ｒザ法の概念図であり、第１図（ｂ
）は濃度パターン法の概念図、第１図（ｃ）はサンマ１
〜リソクス法の概念図である。

ティザ法は、入力中間調画像２ｏの各画素の濃度を閾値
マトリックス２１　（ここでは４Ｘ４のマ）〜リノクス
）の対応する１つの要素（閾値）と比較し、出力画像２
２の対応ドツトの白黒を決定する。濃度パターン法は、
入力画像２ｏの各画素の濃度を閾値マトリックス２１の
すべての要素と比較して、出力画像２２のドツト（ここ
では４×４１〜）１〜）・の白黒を決定する。サブマト
リックス法は、ティザ法と濃度パターン法の中間的な方
法であり、中間調画像２０の各画素の、製度と、閾値マ
トリックス２Ｉの＝一部分であるサブマトリックス（図
では２　Ｘ　２のマトリックス）の各要素と比較し、出
力画像２２のドツト（ここでは２Ｘ２ドツト）の白黒を
決定する。

階調性は閾値マトリックスの大きさで決まり、」二記何
れの方法でも階調性に差はない、閾値マトリックスの大
きさがｎＸｎの場合、階調数はｎ２十１となる。

一方、解像度については、デーギザ法が最も優れている
。しかし、濃度変化が緩やかな画像の場合、ディザ法は
高周波雑音が出力画像に現れ、画質か粗い感じになって
しまい、この点ては濃度パター２ン法が最も優れており
、自然な濃度変化を表現できる。サブマトリックス法は
、濃度パターン法よりも解像度が優れ、緩やかな濃度変
化の再現性はディザｌ去よりも優れている。

何れにしても、階調性をめる方向と解像力を増加させる
方向とは相反する性質がある。

そこで従来は、入力画像の空間周波数に応じて閾値マト
リックスの大きさを切り換える等の方法により、階調性
を変化させ、画質を高めようとしている。しかし、この
ような方法では、必すしも優れた画質を実現できない。

これは、画像の良し悪しは階調性と解像力だけで決まる
ものではなく、人間の目に与える印象によるところか太
きいからである。つまり、上記各方法は本質的に１人間
の目をごまかす積分効果を利用しているからである。

また、閾値マトリックスのサイズ切換などは、処理の複
雑化を招（という問題がある。

さて、閾値マトリックス内の要素の配列方法子ハ出力画
像の階調性、解像力、あるいは人間の目にｔｊえる印象
の良し悪しを左右する重要なパラメータである。そこで
従来から、閾値マトリックス内の９素配列方法が種々考
案されている。しかし、入力画像のｌ濃度変化状況によ
って配列方法の良し悪しの判断か異なり、どのような画
像に対しても好適な配列方法は考案されていない。

第２図に４×・１閾値マトリツクスの代表的な要素配列
を示す６図の（ａ）に示すものはＢＡＹＥＲ型（１〜ノ
ド分散型）であり、黒［・ノドがマトリックス内ででき
るだけ分散するように要素が配列されている。図の（ｂ
）は渦巻型（ドツト集中型）と言われるものであり、マ
トリックスの中央に黒ドツトが集中するように要素配列
されている。図の（ｃ）ば網点型と呼ばれる要素配列で
あり、ＢＡＹＥＲ型と渦巻型の中間的な要素配列となっ
ている。

これらの要素配列方法はそれぞれ長所と短所がある。Ｂ
　Ａ　Ｙ、　Ｅ　Ｒ型は、解像度を要求される画像では
良い画質を得られるが、ｍ層変化の緩やかな画像では雑
音が目立ち不向きである。逆に渦巻型は、紛やかな濃度
変化のある画像に対しては良い画質を得られるが、解像
度を要求される場合には不向きである９網点型は他の２
つの配列方法の中間的な性質かある。

二のように、閾値マトリックス内の要素配列方法は種々
考案されているが、それぞれに一長一短かあり、どのよ
うな画像に対しても適するというものではない。

〔目　的〕

本発明の目的は、様々な中間調画像に対して画質の良い
擬似中間調画像を得ることができ、また閾値マトリック
スのサイズを切り換える方式のような処理の複雑化を招
くことのない中間調画像処理方式を提供することにある
。

〔実施例〕

以下１図面により本発明の一実施例について詳細に説明
する。

第３図は本発明の一実施例に係る中間調画像処理システ
ムの概略ブロック図である。図において、３０は画像入
力装置であり、原稿の濃度情報を画素分解して読み取り
、多値テシタル信号として処理装置３１に入力するもの
である。処理装置３１は１画像入力装置３０から入力さ
れた中間調画像の濃度情報を、テｒザ法、濃度パターン
法またはサブマトリックス法で処理するものであり、入
出力インタフェース３２、ＣＰＵ３３、メモリ３４およ
びハス３５等から構成されている。メモリ３４には、入
出力画像データや閾値マトリックスのデータ、ＣＰＵ３
３で実行されるプクラム等か格納さｊしる。

本実施例においては、第４図に示す４種類の閾値マトリ
ックス４０，４１．４２．４３がメモリ３４に格納され
、その中の１つが選択されて処理に用いられる。閾値マ
トリックス４ｏは、黒ドツトが中央に最も集中するよう
な要素配列であり、閾値マトリックス４１，４２．４３
は、その順に黒ドツトが徐々に分散するように要素が配
列されている。また、十分な階調性を実現するため、閾
値マトリックス４０．／１１．４２．４３は８×８のサ
イズになっている。

次に、この中間調画像処理システムにおける処理内容に
ついて説明する。第５図は、その処理のフローチャート
である。

メモリ３４に、１ペ一ジ分または所定量の中間調画像デ
ータが蓄積すると、ＣＰＵ３３は入力画像の濃度変化状
況を検出するための処理を開始する。

ます、第６図（ａ）に示すようにＮＸＭ画素の入力画像
情報を、第６図（ｂ）に示すような一次元配列に並べ換
え、−次元のフーリエ変換を行い、そのパワースペクト
ルをめる（ステップ５ｏ）。

ｎ番目の画素の濃度をｇ　（ｎ）とすると、フーリエ変
換はｎ＝０となる。Ｇｋは、に番目の周波数成分であり、パワース
ペクトルはＧｋの絶対値１ｋ１２をに＝０からに＝ＮＸ
Ｍ−１までめることにより得ら負る。

二のようにして、たとえば第７図に示すようなパワース
ペクトルが得られる。図の（ａ）は、緩やかな濃度変化
の多い画像の罎−合であり１図の（ｂ）は輪郭部等急激
な濃度変化が多い画像の場合である。二のように、パワ
ースペクトルの分布は１画像の濃度変化状況を反映して
いる。

次に、パワースペクトルの分布の形状つまり画像の濃度
変化状況を表すパラメータとして、面積比（χをめる（
ステップ５１）。

αでＳ　（＋、）　／Ｓ　（ｎ）　・・（２）即ち第８
図に示すように、高周波雑音を多く含む領域を除いて、
パワースペクトルを２つの領域■、■に分割し７．それ
ぞれの領域のパワースペクトルの総和Ｓ　（１）　、　
Ｓ　（ｎ）をめ、その比αを計算する。この面積比αは
、スペクトル分布の形状つまり画像の濃度変化状況（画
像評価）と相関がある。

さて、画像の評価は前述のように１階調性や解像力だけ
でなく、人間の目に受ける印象がかなり大きなウェイト
を占める。そ、二で、人間の主観的な評価により、閾値
マトリックス４Ｃ１，４］、４２．４３のそれぞれを用
いた場合について、人間の主観的な評価点と、面積比α
とを調べると、第９図のような相関が得られる。つまり
、このような相関から、面積比αの値に応して、人間の
主観評価の最も良い閾値マトリックスを選択すれば、最
高の画質を得られるということであり、そのような閾値
マトリックスの選択はステップ５２から５８で実行され
る。

即ち１面積比αと判定閾値Ｐ１が比較され（ステップ５
２）、α≧Ｐ１ならば闇値７１〜リノクス４０が選択さ
、れる（ステップ５３）。αかＰ、より小さい場合、次
の判定閾値Ｐ７とαが比較され（ステップ５４）、α≧
Ｐ７ならば閾値７１〜リツクス４１が選択される（ステ
ップ５５）。αがＰより小さい場合、次の判定閾値Ｐ１
とαが比較さ：ｈ、　（ステップ５６）、α≧Ｐ、なら
ば閾値マトリックス４２が選択される（ステップ５７）
。αかＰ、より小さい場合、閾値マトリックス４３が選
択されろ（ステップ５８）。

二のようにして入力画像に最適な閾値マトリックスが選
択されると、ＣＰＵ３３は、その選択された閾値７１−
リノクスを用いて、メモリに蓄積さシまた入力画像テー
クをテ、ｒザ法、濃度パターン法またけ叶７マトリノク
ス法により擬呟中間調画像データに変換し７．メモリ３
４に一旦蓄積した後デジタルプリンタ３６にその印刷動
作と同期をとって送出する（ステップ５９）。

ト記実施例においては、８×８サイスの閾値マトリック
スを４種類用意しているが、閾値マトリックスのサイズ
はたとえは４Ｘ４．ｌ０ＸＩＯ等に変更してもよく、ま
た閾値マトリックスの数は必要に応じて増減してもよい
。また、閾値マトリックス内の要素配列は、上記実施例
のものに限られない。

上記実施例においては、パワースペクトルの面積比αを
入力画像のａ度変化状況の判定に用いているか、メゾ、
イアン（中央値）を用いてもよい。

また、入力画像情報を空間領域から周波数領域へ、７−
リエ変換し、ているが、空間領域で濃度変化状況を検出
することも可能である。たとえば、入力画像情報をラプ
ラシアンフィルタに通し、て画像の尖鋭化を行い、それ
て残った画素数を数えて淵度変１ヒ状況を判定する方法
か考えられる。

またト記フーリエ変換は二次元フーリエ変換とする二と
もてきる。

〔効　果」以」−説明したように１本発明は、要素配列の異なる腹
数の閾値７トリックスを用意しておき、入力画像の濃度
変化状況に応して最適な閾値マトリックスを選択し７て
使用するため、階調性や解像力たけでなく１人間の目に
与える印象を含めた画質のｆ！九た擬似中間調画像を種
々の中間調画像について得ることができ、また閾値マト
リックスサイスを切り換える場合に比べ処理も筒中、に
なる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】第１図はテ（ザ法、ａ度パターン法およびサブマ１−リ
ソクス法の概念説明図、第２図；土閾値マトリックスの
代表的な要素配列を示す図、第３図は本発明の一実施例
に係る中間調画像処理システムの概念フロック図、第４
図は同実施例に用いられろ閾値マトリックスを示す図、
第５図は同実施例における中間調画像処理を示すフロー
チャー１〜、第６図は画像情報の二次元配列から一次元
配列への変換の説明図、第７図はフーリエ変換によって
７号ら看るパワースペクトル分布の例を示すヒストクラ
ム、第８図は面積比の説明図、第９図は異な−］た閾値
マトリックスを用いた場合の擬似中間調画像の肉眼によ
る画質評価を示す図である。３０　・画像入力装置、３１　・処理装置、：う６・テ
シタルプリンタ、４０〜／１３　・閾値７１−リソクス
。第１図第２図（２）　（ｂ）　（り第３図ｎ第４図（α）（し）第６図第５図第７図第８区第９図 β８６組７トリク２；

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中間調画像のｍａ情報と閾値マトリックスの要素
とを比較することにより、中間調画像を２値ドツトで表
現される擬似中間調画像に変換する中間調画像処理方式
において、中間調画像の濃度変化の緩急の状況を検出り
１．その濃度変化状況に応じ、て要素の配列が異なる複
数の閾値マトリックス中の１つの閾１直マトリックスを
ｉｆｌ択し１．その選択し・た閾値マトリックスの要素
と中間調画像の濃度情報とを比較することを特徴とする
中間調画像処理方式。