JPS6031384B2 - 画像処理方法 - Google Patents

画像処理方法

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JPS6031384B2
JPS6031384B2 JP54047073A JP4707379A JPS6031384B2 JP S6031384 B2 JPS6031384 B2 JP S6031384B2 JP 54047073 A JP54047073 A JP 54047073A JP 4707379 A JP4707379 A JP 4707379A JP S6031384 B2 JPS6031384 B2 JP S6031384B2
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Japan
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JP54047073A
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English (en)
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JPS55138970A (en
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啓二 関川
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/139,395 priority patent/US4349846A/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/405Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
    • H04N1/4051Halftoning, 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

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  • 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、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。
一般にデジタル式の複写機、ファクシミリなどの画像入
出力装置にあっては、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、その伝送効率の向上を図り、
またそのデータ内容を蓄積させる必必要があるときには
その記憶容量の軽減化などを図りつつ、如何にその出力
側で原画に近い画像を2値化出力で復元させることがで
きるかが大きな問題となっている。
従来、写真などの中間調を含む画像を画素単位で走査、
サンプリングすることにより得られた画像信号を処理し
て2値化出力で高階調の画像を復元させる方法として、
いわゆる組織的なディザ法なるものが存在する。
これは、マトリクス状の画素配列からなる画像全体をn
×n構成からなるサブマトリクスで覆い、そのサブマト
リクスに予め定めたディザ・パターンを用意しておき、
そのディザ値をスレッショルドとして各画素の黒または
白レベルを決定するものである。しかし、このような従
来の粗識的ディザ法では、中間調を含む画像をイメージ
センサなどにより画素単位で順次走査して得られた画像
信号をA・Dコンバータなどによってn値量子化し、そ
の量子化された画像信号の各濃度レベルに応じて前述の
処理を行なって2値化出力による画像を復元させても、
その復元画像の階調数はnを超えることができない。
例えば、入力側での画像信・号の量子化しベルが4値の
場合は出力側で復元されるが画像が4階調以下のものと
なり、逆に出力側で8階調の復元画像が要求される場合
には入力側で8値量子化を行なわせる必要があり、した
がって画像が4階調のときには2ビットのA・Dコンバ
ータでまかなえるが、8階調のときには3ビット、さら
に1郎音調のときには4ビットの各A・Dコンバータを
必要として、多階調になるほど数の多いA・Dコンバー
タが必要となる。同時に、入力側での量子化しベルが多
値になるほど、その量子化信号を出力側へ送る際のビッ
ト数が多くなって伝送効率が悪くなり、伝送時間が長く
なってしまうという欠点がある。本発明は以上の点を考
慮してなされたもので、中間調を含む画像を低階調で量
子化することによりその量子化信号のビット数を少なく
し、かつそのような量子化信号によっても2値化出力に
より高階調の画質の良い画像を復元させることのできる
画像処理方式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、注目画素を中心とする特定領域
内の各画素の低階調による量子化された濃度レベルから
変調係数(低から高への階調補正の倍率)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演算
によって求めるとともに、復元画像に要求される階調数
に応じて予め用意された複数のスレッショルド・パター
ンの中から1つを選択し、その選択されたスレッショル
ドリぐターン内における注目画素に対応したスレッショ
ルドと前記演算結果とを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値判定を行なわせ
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。
第1図は画像を画素単位にサンプリングした3×3構成
の特定画素領域を示すもので、その各画素Pi‐,,j
−,〜Pi‐,,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を第2図に示している。
本発明による画像処理方法では、まず、注目画素Pi,
jの濃度レベルQ:,jとその周囲8画素Pi−,,i
−・〜Pi−・,i,Pi+,,i〜PM心,の各濃度
レベルQi‐,,i‐,〜Qi‐,,i,QM,jYQ
i+,,j+,とを用いて、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。
1M=k(a・Qiーー,j・1十b・Qi,j−・十
C・Qi+1,j十・十d・Qi−1,j+e・Qけ十
f・Qi+,,i+g・Qi−・,i十・十h・Qi,
i十・十i・Qi+,,M) ・・・
【1}ここで、kは変調係数で、出力階調数/入力量子
化数によって与えられるもので、またa〜iはそれぞれ
各画素に対応する重み係数で、a+b十c+d+e+f
+g十h+i=1となるものである。
次に、変調係数kの各値にしたがって予め各画素に対応
する最適スレッショルドが各々設定された複数のスレッ
ショルド・パターン(第4図参照)を用意しておき、必
要とされる変調係数kの値に応じた1つのスレッショル
ド・パターンTkを選択する。
次いで、その選択されたスレッショルド・パターンTk
における注目画素に対応するスレッショルドt,血を抽
出し、その値t,,mと前記演算結果li,jとを比較
させ、以下の判定結果に応じて注目画素の黒または白レ
ベルの決定を行なわせる。{i)1wとt,肌のとき“
1”(悪レベル)出力‘ii’ li,i<tl,mの
とき‘‘0”(白レベル)出力以上の処理を画像全体に
わたり注目画素として各画素全てについて順次行なわせ
ることにより、低階調の量子化により謙取られた画像か
ら高階調の画質の良い画像を復元させることが可能にな
る。
一例として、中間調を含む画像を走査して得られた各画
素の濃度情報を4値量子化し、その量子化信号から1那
賀調の濃度情報に変換したうえで2値化処理された復元
画像を得る場合について、以下説明する。
なお、4値量子化された画像の濃度レベル状態の一例を
第3図に示す。また、この場合には変調係数kがk=1
6/4=4となり、それに最適なスレッショルドが設定
されたスレツショルド・パターンを第4図に示している
。いま、説明を簡単にするため、注目画素Pi,jと、
その周囲画素中上、下、左、右方向に直接豚接する4つ
の画素Pi,j‐,,Pi‐.,i,Pi+・,i,P
i,i+・との各濃度レベルを用いて、注目画素の予測
濃度レベル1;,jを求めることにする。
また、各重み係数をそれぞれ一定aとすれば、b+d十
e+f+h=1からa=0.2となり、前記{1}式に
したがいこの場合の予測濃度レベルli,jは次式によ
って求められることになる。IM=4×(〇.2XQ;
,H+〇.2XQH,j+0.2×Qi,j+0.2×
Q川,j十0.2×Qi,j+,)…■例えば第3図に
示す4階調による各画素の濃度レベルにあって、図中A
で示す3×3の画素領域における各画素の濃度レベルに
着目すると、その中心の注目画素Pi,jの濃度レベル
Qi,jが2であり、またその上下、左右にそれぞれ隣
接する周囲画素の濃度レベルQi,j‐,、Qi,i+
・、Qi‐・,i、Qi+・,iがそれぞれ1,2,2
,2であるため、それらの値を前記■式に代入すると、
1郎皆調による画情報に変換されたときの注目画素P:
,jの予測濃度レベルli,jが6として求められる(
少数点以下は四捨五入する)。
このように算出された注目画素の予測濃度レベルli,
jと第4図のスレツショルド・パターン中の注目画素に
対応するスレッショルドとを前述のように比較させるこ
とにより、その注目画素の出力レベルを決定すなわち2
値化することができる。
この場合、第3図の画像を処理して得られた2値による
復元画像を第5図に示している。例えば、第3図中の画
素領域Aの中心にある注目画素Pi,jの1那賀調化さ
れた濃度レベル6を第4図に示すスレッショルド・パタ
ーンにより2値化処理させると、その注目画素Pi,j
の位置に対応するスレッショルドの値は11であるため
、6<11となって白レベルとして2値化されることに
なる。第5図中に、その注目画素P;,jに対応した2
値化処理された画素をaで示している。なお、第4図に
示す4×4のマトリクス構成によるスレッショルド・パ
ターンにおける各要素は画素の大きさに対応したもので
、第3図の画素領域をそのマトリクスにより1l頃次覆
うようにして2値化処理されるようになつている。また
、第6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、中間課を含む画像を走
査することによって順次得られる入力画素信号を量子化
器(A・Dコンバータ)1に送ってここでその濃度情報
を低階調で量子化し、その量子化信号を記憶器2に送っ
て特定画素領域内の濃度レベル情報を一時集合的に蓄積
させる。
次いで、記憶器2の内容および外部から与えられる変調
信号k‘こ応じて演算器3が前記{li式にもとづいて
注目画素の予測濃度レベルli,jを算出する。なお、
この際、外部から与えられるアドレス信号に応じてアド
レス指示器4が演算に必要な各画素の内容を記憶器2か
ら呼出す。同時に、変調信号kがスレツショルド・パタ
ーン選択器5に与えられ、ここでklこ応じたパターン
選択が行なわれ、その選択信号が複数のスレッショルド
・パターンを予め記憶したROM6に送られるとともに
、外部からのアドレス信号および変調信号k‘こ応じた
スレツショルド・パターンのアドレス指示器7からの指
令により、選択されたパターンの中から注目画素に対応
するスレッショルドがROM6から呼出される。次いで
、演算器3の出力li,jとROM6の出力t肌とが比
較器8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決定された2値の出力画素信号が得
られるように構成されている。したがって、このように
構成された画像処理装置では、入力側で低階調の画像読
取りを行なっているため、量子化器1および記憶器2の
ビット容量を軽減することができ、その量子化信号を出
力側へ伝送させる必要がある場合にはその伝送効率が向
上し、かつ高速に処理することができるという利点があ
る。
以上、本発明よる画像処理方法にあっては、中間調を含
む画像を低階調の量子化によって読取り、その量子化信
号によって簡単な演算処理を行なわせるだけで、2値化
出力によって高階調の画質のよい画像を復元させること
ができるという優れた利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は画像を画素単位で分解した特定画素領域を示す
図、第2図は各画素を低階調で量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
各画素の濃度レベル状態の一例を示す図、第4図はスレ
ッショルド・パターンの一例を示す図、第5図は本発明
の−実施例によって第3図の画像を処理したときの復元
画像を示す図、第6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……記憶器、3・・…・演算器、4
・・・・・・画素のアドレス指示器、5・・・・・・ス
レッショルド・パターンの選択器、6・・・・・・RO
M、7….・・スレツショルド・パターンのアドレス指
示器、8・・・・・・比較器。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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内
    の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モデル式を用いて注目画素の予測
    濃度レベルを演算によつて求めるとともに、予め用意さ
    れた複数のスレツシヨルド・パターンの中から要求され
    る変調係数の値に最適なパターンを選択し、その選択さ
    れたスレツシヨルド・パターン内における注目画素に対
    応したスレツシヨルドと前記演算により求められた予測
    濃度レベルの比較をなして注目画素の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。
JP54047073A 1979-04-17 1979-04-17 画像処理方法 Expired JPS6031384B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54047073A JPS6031384B2 (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

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JPS55138970A JPS55138970A (en) 1980-10-30
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