JPS6031383B2 - 画像処理方法 - Google Patents
画像処理方法Info
- Publication number
- JPS6031383B2 JPS6031383B2 JP54047071A JP4707179A JPS6031383B2 JP S6031383 B2 JPS6031383 B2 JP S6031383B2 JP 54047071 A JP54047071 A JP 54047071A JP 4707179 A JP4707179 A JP 4707179A JP S6031383 B2 JPS6031383 B2 JP S6031383B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- image
- density level
- interest
- processing method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特に中間調を含む画像を２値化出力で復元さ
せる画像処理方法に関する。
せる画像処理方法に関する。
一般に、デジタル式の複写機、ファクシミリなどの画像
入出力装置であっては、その入力側で、読取った画像信
号を出力側へ伝送させる際に、その伝送路容量の軽減化
、伝送時間の短縮化などの画像信号の伝送効率の向上を
図りつつ、如何にその出力側で原画に近い画像を２値化
出力で再生させることができるかが大きな課題になって
いる。
入出力装置であっては、その入力側で、読取った画像信
号を出力側へ伝送させる際に、その伝送路容量の軽減化
、伝送時間の短縮化などの画像信号の伝送効率の向上を
図りつつ、如何にその出力側で原画に近い画像を２値化
出力で再生させることができるかが大きな課題になって
いる。
従来、写真などの中間調を含む画像を画素単位でサンプ
リングし、かつ多値量子化することにより得られた画像
信号を処理して高階調の画像を再生させる方法として、
入力側で画像を走査して得られた注目画素（処理対象の
画素）の濃度レベルと、その直前の画素の濃度レベルと
の差分を符号化して出力側に伝送し、出力側ではその濃
度レベルの差分符号化信号を復元化して、多値または２
値出力による高階調画像を復元させる方法が探られてい
る。しかし、このような従来の画像復元方法では、写真
などの中間調を含む画像を高画質で復元させるには少な
くとも１那賀調以上の高階調濃度レベルを必要とし、そ
のため量子化した画情報は１郎菅調以上のものとなり、
入力側で前記差分符号化を行なっても１画素当りの平均
ビット長が２ビット／画素をこえることになり（例えば
１坪皆調で量子化した画像では注目画素の濃度レベルと
その前の画素の濃度レベルとの差分が２以上になる場合
が非常に多く、差分が２の場合ではその符号化ビット数
が３ビットになってしまう）、したがってその符号化信
号を出力側へ送る際に伝送に要する時間が長くなってし
まうという欠点がある。
リングし、かつ多値量子化することにより得られた画像
信号を処理して高階調の画像を再生させる方法として、
入力側で画像を走査して得られた注目画素（処理対象の
画素）の濃度レベルと、その直前の画素の濃度レベルと
の差分を符号化して出力側に伝送し、出力側ではその濃
度レベルの差分符号化信号を復元化して、多値または２
値出力による高階調画像を復元させる方法が探られてい
る。しかし、このような従来の画像復元方法では、写真
などの中間調を含む画像を高画質で復元させるには少な
くとも１那賀調以上の高階調濃度レベルを必要とし、そ
のため量子化した画情報は１郎菅調以上のものとなり、
入力側で前記差分符号化を行なっても１画素当りの平均
ビット長が２ビット／画素をこえることになり（例えば
１坪皆調で量子化した画像では注目画素の濃度レベルと
その前の画素の濃度レベルとの差分が２以上になる場合
が非常に多く、差分が２の場合ではその符号化ビット数
が３ビットになってしまう）、したがってその符号化信
号を出力側へ送る際に伝送に要する時間が長くなってし
まうという欠点がある。
本発明はこのような点を考慮してなされたもので、画情
報の符号化伝送に最適なように画像を画素単位により低
階調で量子化することにより読み取られた画情報にもと
づいて高階調による画像を復元させることのできる画像
処理方法を提供するものである。
報の符号化伝送に最適なように画像を画素単位により低
階調で量子化することにより読み取られた画情報にもと
づいて高階調による画像を復元させることのできる画像
処理方法を提供するものである。
本発明による画像処理方法は、中間調を含む画像にあっ
ては特に注目画素とその周囲画素との濃度の相関が非常
に高いという性質を利用し、低階調で量子化された注目
画素を中心とする特定画素領域内の濃度レベル情報から
特定のモデル式を用し、て高階調化された注目画素の予
側濃度レベルを演算によって求め、その求められた予測
濃度レベルを予め設定されたスレツショルドと比較させ
ることにより、その注目画素の黒レベルまたは白レベル
の２値判定を行なめせるようにしたものである。
ては特に注目画素とその周囲画素との濃度の相関が非常
に高いという性質を利用し、低階調で量子化された注目
画素を中心とする特定画素領域内の濃度レベル情報から
特定のモデル式を用し、て高階調化された注目画素の予
側濃度レベルを演算によって求め、その求められた予測
濃度レベルを予め設定されたスレツショルドと比較させ
ることにより、その注目画素の黒レベルまたは白レベル
の２値判定を行なめせるようにしたものである。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。
述する。
第１図は画像を画素単位に分解した３×３構成の画像領
域を示すもので、その各画素Ｐｉ‐，，ｊ‐，〜Ｐ…，
ｊ＋，をそれぞれ低階調で量子化した場合の各画素の濃
度レベル情報を第２図に示している。
域を示すもので、その各画素Ｐｉ‐，，ｊ‐，〜Ｐ…，
ｊ＋，をそれぞれ低階調で量子化した場合の各画素の濃
度レベル情報を第２図に示している。
前述した画像入出力装置では、第２図の各濃度レベル情
報Ｑｉ−，，ｊ‐，〜Ｑｉ十，，川をそれぞれ符号化し
てその符号化信号を出力側に伝送することになるが、こ
の場合入力側での量子化数が低階調であるため、例えば
４階調では２ビット／画素、８階調では３ビット／画素
の符号化信号となって、高速で伝送させることができる
ととともに出力側でその符号化を簡単に行なわせること
ができることになる。本発明による画素処理方法では、
出力側で復号化された画像情報にもとづいてまず、注目
画素Ｐｉ，ｊを低階調で量子化することにより得られた
その濃度レベル情報Ｑｉ，ｊと、その周囲８画素Ｐｉ−
，，ｊ‐，〜Ｐｉ‐・，ｉ、Ｐｉ＋・，ｉ〜ＰＭ，ｊ＋
，の各濃度レベル情報Ｑｉ‐１，ｉ‐，〜Ｑｉ−１小Ｑ
ｉ十，，ｉ〜Ｑｉ十，，ｊ＋，とにより、注目画素Ｐｉ
，ｊの予測濃度レベルｌｉ，ｊを次式にしたがって算出
させる。
報Ｑｉ−，，ｊ‐，〜Ｑｉ十，，川をそれぞれ符号化し
てその符号化信号を出力側に伝送することになるが、こ
の場合入力側での量子化数が低階調であるため、例えば
４階調では２ビット／画素、８階調では３ビット／画素
の符号化信号となって、高速で伝送させることができる
ととともに出力側でその符号化を簡単に行なわせること
ができることになる。本発明による画素処理方法では、
出力側で復号化された画像情報にもとづいてまず、注目
画素Ｐｉ，ｊを低階調で量子化することにより得られた
その濃度レベル情報Ｑｉ，ｊと、その周囲８画素Ｐｉ−
，，ｊ‐，〜Ｐｉ‐・，ｉ、Ｐｉ＋・，ｉ〜ＰＭ，ｊ＋
，の各濃度レベル情報Ｑｉ‐１，ｉ‐，〜Ｑｉ−１小Ｑ
ｉ十，，ｉ〜Ｑｉ十，，ｊ＋，とにより、注目画素Ｐｉ
，ｊの予測濃度レベルｌｉ，ｊを次式にしたがって算出
させる。
ＩＭ＝ｋ（ａ・Ｑｉ‐，，ｊ‐，十ｂ・Ｑｉ，ｉ‐・十
ｃ・Ｑｉ＋Ｍ‐・十ｄ・Ｑｉ‐・，ｉ＋ｅ・Ｑｗ＋ｆ・
ＱＭ，ｉ＋ｇ・Ｑｉ‐，，ｉ十，十ｈ・Ｑｉ，ｉ十，十
ｉ・Ｑｉ十，，Ｍ） ・・・‘１
）ここで、ｋは変調係数で出力階調レベル数／入階調レ
ベル数によって与えられ、２以上の整数となるもので、
またａ〜ｉはそれぞれ各画素に対応する重み係数で、ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ十ｈ＋ｉ＝１となるものであ
る。
ｃ・Ｑｉ＋Ｍ‐・十ｄ・Ｑｉ‐・，ｉ＋ｅ・Ｑｗ＋ｆ・
ＱＭ，ｉ＋ｇ・Ｑｉ‐，，ｉ十，十ｈ・Ｑｉ，ｉ十，十
ｉ・Ｑｉ十，，Ｍ） ・・・‘１
）ここで、ｋは変調係数で出力階調レベル数／入階調レ
ベル数によって与えられ、２以上の整数となるもので、
またａ〜ｉはそれぞれ各画素に対応する重み係数で、ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ十ｈ＋ｉ＝１となるものであ
る。
次に、本発明による画像処理方法では、予め前記‘１ー
式の変調係数ｋ‘こ対応してマトリクス状に分割され、
各画素にそれぞれ対応するスレッショルドが設定された
スレッショルドパターンＴ１，ｍを用意しておき、ｍ式
により求められた注目画素の予測濃度レベルｌｉ，ｊに
対応するスレッショルドとを以下のように比較判定して
出力すべき画素信号の黒レベル、白レベルを決定する。
式の変調係数ｋ‘こ対応してマトリクス状に分割され、
各画素にそれぞれ対応するスレッショルドが設定された
スレッショルドパターンＴ１，ｍを用意しておき、ｍ式
により求められた注目画素の予測濃度レベルｌｉ，ｊに
対応するスレッショルドとを以下のように比較判定して
出力すべき画素信号の黒レベル、白レベルを決定する。
（ｉ｝ ｌｉ，ｊ三Ｔ１，ｍのとき黒レベル出力腿 １
Ｍ三Ｔ１，ｍのとき白レベル出力以上の処理を注目画素
として最初の画素Ｐ，，，から最終の画素Ｐｍａｘ，ｍ
ａｘまでについて行なうことにより、低階調の量子化に
より得られた画像信号から高階調の画質の良い画像を予
測復元させることが可能になる。
Ｍ三Ｔ１，ｍのとき白レベル出力以上の処理を注目画素
として最初の画素Ｐ，，，から最終の画素Ｐｍａｘ，ｍ
ａｘまでについて行なうことにより、低階調の量子化に
より得られた画像信号から高階調の画質の良い画像を予
測復元させることが可能になる。
一具体例として、画像を走査して得られた各画素の濃度
を４階調で量子化し、その各濃度レベル情報から１郎費
調の濃度レベルをもった２値画像に予測復元させる場合
について、以下説明をする。画像を走査、サンプリング
することにより得られた４階調の濃度レベルをもった画
情報の一例を第３図に示す。入力側で得られたこのよう
な濃度レベル情報をそのまま符号化し、１ライン分の符
号化列にして出力側に伝送する。第４図は、第３図の画
像中第１列の濃度レベル情報を符号化したものを示して
いる。このようにして符号化された信号が出力側で再び
もとの第３図の状態になるように復号化されるが、符号
化された各濃度レベル情報が２ビット／画素であるため
に容易に復号化することができることになる。いま、説
明を簡単にするため、注目画素Ｐ：，ｊとその周囲画素
中上、下、左、右方向に直接隣接する４つの画素Ｐ；，
ｊ‐，，Ｐｉ‐，，ｊ，Ｐｉ＋，，ｊ，Ｐｉ，ｊ＋，の
各濃度レベル情報を用いて予測濃度レベルｌｉ，ｊを求
めることにする。
を４階調で量子化し、その各濃度レベル情報から１郎費
調の濃度レベルをもった２値画像に予測復元させる場合
について、以下説明をする。画像を走査、サンプリング
することにより得られた４階調の濃度レベルをもった画
情報の一例を第３図に示す。入力側で得られたこのよう
な濃度レベル情報をそのまま符号化し、１ライン分の符
号化列にして出力側に伝送する。第４図は、第３図の画
像中第１列の濃度レベル情報を符号化したものを示して
いる。このようにして符号化された信号が出力側で再び
もとの第３図の状態になるように復号化されるが、符号
化された各濃度レベル情報が２ビット／画素であるため
に容易に復号化することができることになる。いま、説
明を簡単にするため、注目画素Ｐ：，ｊとその周囲画素
中上、下、左、右方向に直接隣接する４つの画素Ｐ；，
ｊ‐，，Ｐｉ‐，，ｊ，Ｐｉ＋，，ｊ，Ｐｉ，ｊ＋，の
各濃度レベル情報を用いて予測濃度レベルｌｉ，ｊを求
めることにする。
この場合、変調係数ｋはｋ＝１６／４＝４となり、また
各重み係数ｂ，ｄ，ｅ，ｆ，ｈをそれぞれ一定Ｑとすれ
ばｂ＋ｄ十ｅ＋ｆ＋ｈ＝１からＱ＝０．２となり、前記
【１｝式は次式のようになる。
各重み係数ｂ，ｄ，ｅ，ｆ，ｈをそれぞれ一定Ｑとすれ
ばｂ＋ｄ十ｅ＋ｆ＋ｈ＝１からＱ＝０．２となり、前記
【１｝式は次式のようになる。
ＩＮ＝４（〇．２ＸＱｉ，ｊ−・十〇．２ＸＱトー，ｊ
＋〇．２×Ｑｉ，ｉ＋０．２×Ｑｉ十，，ｉ十０．２ｘ
Ｑｉ，Ｍ） ……【２｝また、第５図はこの例におけ
る予め設定されたスレッショルドパターンを示すもので
、前記■式により求められた予測濃度レベルｌｉ，ｊと
、それに対応するスレッショルドパターン内のスレッシ
ョルドＴ１，ｍとの比較判定を行なわせることにより、
前述のように出力すべき画素信号の黒または白レベルを
決定する。このようにして、第３図の画像にもとづいて
予測復元された出力画像を第６図に示す。このように、
本発明による画像処理方法では、低階調の入力画情報か
ら高階調の出力画像を高速でしかも高画質で得ることが
できることになる。
＋〇．２×Ｑｉ，ｉ＋０．２×Ｑｉ十，，ｉ十０．２ｘ
Ｑｉ，Ｍ） ……【２｝また、第５図はこの例におけ
る予め設定されたスレッショルドパターンを示すもので
、前記■式により求められた予測濃度レベルｌｉ，ｊと
、それに対応するスレッショルドパターン内のスレッシ
ョルドＴ１，ｍとの比較判定を行なわせることにより、
前述のように出力すべき画素信号の黒または白レベルを
決定する。このようにして、第３図の画像にもとづいて
予測復元された出力画像を第６図に示す。このように、
本発明による画像処理方法では、低階調の入力画情報か
ら高階調の出力画像を高速でしかも高画質で得ることが
できることになる。
第７図は本発明による画像処理方法を具体的に実施する
ための一構成例を示すもので、画像入力側Ａでは画像を
走査することにより画素単位ごとに検出された濃度情報
を量子化器１によって低階調の量子化を行ない、その各
量子化信号をェンコーダによって符号化してその符号化
信号を出力側へ伝送する。出力側Ｂでは、入力側Ａから
送られてきた符号化信号をデコーダ３によって復号化し
、その内容を記憶器４に一時集合的に蓄積して特定画素
領域内の各画素の濃度レベル情報を記憶させ、その記憶
内容にもとづいて演算器５によって前記（１｝式による
演算が行なわれ、その演算結果による注目画素の予測濃
度レベルｌｉ，ｊと予めスレッシュパターンが記憶され
たＲＯＭ６から呼出されたスレッショルドＴ１，ｍとが
比較器７によって比較され、その大小の判定結果に応じ
て黒または白レベルの画素信号が外部に出力されるよう
に構成されている。なお、図中８は、外部から与えられ
るアドレス信号に応じて記憶器４へ演算に必要な画素内
容を呼出すためのアドレス指定、およびそれに対応する
しきし、値をＲＯＭ６から呼出すためのアドレス指定を
行なわせるアドレス指示器を示している。以上、本発明
による画像処理方法にあっては、中間調を含む画像を２
値出力により予測復元させる際、画像を画素ごとに低階
調で量子化することによりその濃度情報を読取り、その
読取った注目画素の濃度レベル、およびその注目画素を
中心とする周囲の特定画素領域内における各画素の濃度
レベルから、変調係数および各画素の重み係数を考慮し
た特定の演算式を用いて注目画素の予測濃度レベルを求
め、その予測濃度レベルと予め設定されたスレッショル
ドパターン内の注目画素に対応するスレッショルドとを
比較し、その大小の判別結果に応じて黒または白レベル
の決定を行なわせるようにしたもので、入力側で低階調
の量子化を行なわせているためにその符号化信号を出力
側へ伝送させる場合効率良く、特に高速に処理すること
ができ、しかも出力側で高階調の画像を高品質で復元さ
せることができるという優れた利点を有している。
ための一構成例を示すもので、画像入力側Ａでは画像を
走査することにより画素単位ごとに検出された濃度情報
を量子化器１によって低階調の量子化を行ない、その各
量子化信号をェンコーダによって符号化してその符号化
信号を出力側へ伝送する。出力側Ｂでは、入力側Ａから
送られてきた符号化信号をデコーダ３によって復号化し
、その内容を記憶器４に一時集合的に蓄積して特定画素
領域内の各画素の濃度レベル情報を記憶させ、その記憶
内容にもとづいて演算器５によって前記（１｝式による
演算が行なわれ、その演算結果による注目画素の予測濃
度レベルｌｉ，ｊと予めスレッシュパターンが記憶され
たＲＯＭ６から呼出されたスレッショルドＴ１，ｍとが
比較器７によって比較され、その大小の判定結果に応じ
て黒または白レベルの画素信号が外部に出力されるよう
に構成されている。なお、図中８は、外部から与えられ
るアドレス信号に応じて記憶器４へ演算に必要な画素内
容を呼出すためのアドレス指定、およびそれに対応する
しきし、値をＲＯＭ６から呼出すためのアドレス指定を
行なわせるアドレス指示器を示している。以上、本発明
による画像処理方法にあっては、中間調を含む画像を２
値出力により予測復元させる際、画像を画素ごとに低階
調で量子化することによりその濃度情報を読取り、その
読取った注目画素の濃度レベル、およびその注目画素を
中心とする周囲の特定画素領域内における各画素の濃度
レベルから、変調係数および各画素の重み係数を考慮し
た特定の演算式を用いて注目画素の予測濃度レベルを求
め、その予測濃度レベルと予め設定されたスレッショル
ドパターン内の注目画素に対応するスレッショルドとを
比較し、その大小の判別結果に応じて黒または白レベル
の決定を行なわせるようにしたもので、入力側で低階調
の量子化を行なわせているためにその符号化信号を出力
側へ伝送させる場合効率良く、特に高速に処理すること
ができ、しかも出力側で高階調の画像を高品質で復元さ
せることができるという優れた利点を有している。
第１図は画像を画素単位でサンプリングした特定画素領
域を示す図、第２図は各画素を低階調で童子化した濃度
レベル情報を示す図、第３図は画像を４階調で量子化し
たときの濃度レベル情報の一例を示す図、第４図はその
第１列を符号化した符号化信号を示す図、第５図はスレ
ツショルドパターンの一例を示す図、第６図は本発明の
一実施例によって第３図の画像を予測復元した状態を示
す図、第７図は本発明による画像処理方法を具体的に実
施するための一構成例を示すブロック図である。 １・・・・・・量子化器、２・…・・ェンコーダ、３・
・・…ナコーダ、４…・・・記憶器、５……演算器、６
…・・・ＲＯＭ、７・・・・・・比較器、８・・・…ア
ドレス指示器。 第４図第１図 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図
域を示す図、第２図は各画素を低階調で童子化した濃度
レベル情報を示す図、第３図は画像を４階調で量子化し
たときの濃度レベル情報の一例を示す図、第４図はその
第１列を符号化した符号化信号を示す図、第５図はスレ
ツショルドパターンの一例を示す図、第６図は本発明の
一実施例によって第３図の画像を予測復元した状態を示
す図、第７図は本発明による画像処理方法を具体的に実
施するための一構成例を示すブロック図である。 １・・・・・・量子化器、２・…・・ェンコーダ、３・
・・…ナコーダ、４…・・・記憶器、５……演算器、６
…・・・ＲＯＭ、７・・・・・・比較器、８・・・…ア
ドレス指示器。 第４図第１図 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- １ 中間調を含む画像を２値画像により復元させる方法
において、画像を画素単位により低階調で読み取つた画
情報にもとづき、注目画素を中心とする特定画素領域に
おける各画素の濃度レベルから変調係数および各画素の
重みを考慮した特定のモデル式を用いて注目画素の予測
濃度レベルを求め、その求められた予測濃度レベルと予
め前記変調係数に応じて設定されたストツシヨルドパタ
ーンの注目画素に対応するストツシヨルドとの比較を行
なわせて注目画素の２値化処理を行なわせるようにした
ことを特徴とする画像処理方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54047071A JPS6031383B2 (ja) | 1979-04-17 | 1979-04-17 | 画像処理方法 |
| US06/139,395 US4349846A (en) | 1979-04-17 | 1980-04-11 | Picture processing method |
| DE19803014884 DE3014884A1 (de) | 1979-04-17 | 1980-04-17 | Bildverarbeitungsverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54047071A JPS6031383B2 (ja) | 1979-04-17 | 1979-04-17 | 画像処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55138974A JPS55138974A (en) | 1980-10-30 |
| JPS6031383B2 true JPS6031383B2 (ja) | 1985-07-22 |
Family
ID=12764925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54047071A Expired JPS6031383B2 (ja) | 1979-04-17 | 1979-04-17 | 画像処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6031383B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6167370A (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-07 | Oki Electric Ind Co Ltd | 階調画像符号・復号化方法 |
-
1979
- 1979-04-17 JP JP54047071A patent/JPS6031383B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55138974A (en) | 1980-10-30 |
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