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JP4075256B2 - Image processing device - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は画像処理装置に関し、特に擬似輪郭の発生を抑えることができる画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より所定の階調数で各画素の濃度レベルを示す入力信号を、その所定の階調数より少ない階調数の信号に変換する画像処理装置が知られている。また、階調を低減させた場合においても入力信号の濃度レベルを全体として再現するための手法として、誤差拡散法が知られている。
【0003】
図8は、誤差拡散法を採用した画像処理装置の構成を示すブロック図である。
図を参照して、画像処理装置は、処理対象となる多階調の画像から画素値(入力信号)を1つずつ入力する入力部801と、入力された画素値から誤差を減算する減算器803と、減算器803の出力をしきい値処理するしきい値処理部807と、しきい値処理結果を出力する出力部809と、しきい値処理結果から減算器803の出力を減算することで誤差を算出する減算器811とから構成される。
【0004】
また、本願の出願人は特願平11−237492号において、しきい値と出力値との差を近傍の画素の処理に用いるしきい値に拡散させるしきい値拡散法について提案している。
【0005】
図9は、しきい値拡散法を用いた画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【0006】
図を参照して、画像処理装置は、処理対象となる画像データの画素値を入力する入力部901と、画素値にしきい値処理を行なうしきい値処理部903と、しきい値処理結果を出力する出力部905と、初期しきい値Th(x)を出力する初期しきい値発生部913と、初期しきい値発生部913の値からしきい値の補正値を減算する減算器915と、しきい値処理結果を反転させる反転部907と、反転部907の出力から減算器915の出力を減算することでしきい値の補正値を出力する減算器909と、減算器909の出力に係数βを掛け合わせるβ乗算部911とから構成される。
【0007】
しきい値拡散法を採用した画像処理装置においては、しきい値の補正値が周辺画素の処理に用いるしきい値に拡散される。
【0008】
上述のような階調を低減させて出力する画像処理装置により、多階調の画像の階調を2値化する(ドットを出力する/しないの2つの状態で画像を表現する)こともできるし、しきい値を複数用いることにより3値化以上の階調にする(ドットの大小などにより3つ以上の状態で画像を表現する)こともできる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上述のしきい値拡散法などを採用したフィードバック系のデジタルハーフトーニング技術においては、ドットの切換わり部で図10に示されるような擬似輪郭が発生するという問題があった。擬似輪郭とは、図10の右側の拡大図に示されるように特定のドット(図10では灰色で示したドット1)だけが必要以上に連続して発生する現象のことである。
【0010】
従来、このような擬似輪郭発生の原因がわからなかったため、その対策としてもっぱら外乱を加えることにより擬似輪郭を目立たなくさせることが行なわれていた。
【0011】
この発明は擬似輪郭の発生を根本から防ぐことができる画像処理装置を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、以上の擬似輪郭の発生の原因を究明し、擬似輪郭の発生を防ぐことができる画像処理装置を発明した。まず、擬似輪郭発生の原因について説明する。
【0013】
図11は、入力値の階調を低減させて出力する、しきい値拡散法を採用した画像処理装置の構成を示すブロック図である。ここでは、2種類のドットを用いて入力画像を3値化する場合を例にとり説明する。すなわち、濃いドットであるドット2と薄いドットであるドット1とドットなし(ドット0)の3つの状態により画像を再現するものである。
【0014】
図を参照して、この装置は0〜1の範囲の数値からなる1つの画素の濃度レベル(多値)を入力値として入力し、ドット0,1,2のいずれかを出力する。
【0015】
このような場合、入力値がどの範囲に属するかの判別が行なわれ、それぞれの範囲において2値化が行なわれる。ここでは、範囲を0〜0.5(範囲a)と、0.5〜1(範囲b)との2つとしている。すなわち、入力値が0〜0.5の範囲aにあるときには、ドット0またはドット1のいずれかが出力され、入力値が0.5〜1の範囲bにあるときには、ドット1またはドット2のいずれかが出力される。このようにして、画像の再現が行なわれる。
【0016】
より詳しくは図11を参照して、画像処理装置は、減算器103,109と、しきい値処理部105と、反転部107と、β乗算部111とから構成されている。減算器103は、初期しきい値th1,th2(th1は範囲aに属し、th2は範囲bに属する)からその近傍の画素のしきい値の補正値FB(補正値またはフィードバック値ともいう)を減算して修正しきい値Mod th1,Mod th2とする。
【0017】
しきい値処理部105は、入力値と減算器103の出力(修正しきい値)とを比較する。そして、入力値<Mod th1であれば0を、Mod th1≦入力値<Mod th2であれば0.5を、入力値≧Mod th2であれば1を出力する。しきい値処理部105の出力が0であれば、ドット0が出力される。しきい値処理部105の出力が0.5であればドット1が出力され、しきい値処理部105の出力が1であればドット2が出力される。
【0018】
しきい値処理部105の出力結果は、反転部107により反転させられる。すなわち入力値が範囲aに属する場合において、しきい値処理部105の出力結果が0であれば0.5が、0.5であれば0が反転部より出力される。また、入力値が範囲bに属する場合において、しきい値処理部105の出力結果が0.5であれば0.5が、1であれば0が反転部より出力される。減算器109により、反転部107の出力から入力値が範囲aに属すればMod th1が、入力値が範囲bに属すればMod th2が減算される。減算器109の出力に係数βが掛け合わされ、当該画素のしきい値の補正値FBとされる。
【0019】
図12は、入力された画像データの濃度と出力されるドットの密度との関係を示す図である。入力が0→0.5となる範囲において、ドット1の密度は0→1へと上昇する。入力が0.5→1となる範囲において、ドット1の密度は1→0へと減少し、代わりにドット2の密度が0→1へと上昇する。これにより、画像全体としては▲3▼で示されるように、入力と出力との間に比例関係が成立することになる。
【0020】
また、しきい値拡散法を採用した画像処理装置を図13のように構成することも可能である。
【0021】
図13を参照して、画像処理装置は、入力値がどの範囲に属するかの判別を行なう判別部201と、入力値が所定の範囲内となるように入力値の正規化を行なう正規化部203と、修正しきい値Mthに基づいてしきい値処理を行なうしきい値処理部205と、判別部201による判別結果としきい値処理結果とから出力するドットの割当を行なう割当部207と、しきい値処理結果を反転させる反転処理部209と、反転処理部209の出力から修正しきい値Mthを減算する減算器211と、減算器211の出力結果を記憶する補正値メモリ215と、補正値メモリ215の出力に係数βを掛け合わせるβ乗算部217と、初期しきい値thを発生させる初期しきい値発生部220と、初期しきい値thからβ乗算部217の出力を減算し、修正しきい値Mthとする減算器222とから構成される。
【0022】
なお、ここでは入力値inputは、0≦input≦1の範囲をとるものとし、出力として、0(ドットなし)、out1(=0.5)、out2(=1)の3つの状態のいずれかを出力するものとする。
【0023】
判別部201は、input<out1であれば、入力値が範囲aに属するものと判別し、out1≦input≦out2であれば、入力値が範囲bに属するものと判別する。
【0024】
正規化部203は、判別部201からの出力を受けて入力値が範囲aに属するときには、Rin=input/out1の値を出力する。一方、入力値が範囲bに属するときには、Rin=(input−out1)/(out2−out1)の値を出力する。
【0025】
しきい値処理部205はRinの値と修正しきい値Mthとを比較し、Rin≦Mthであれば「0」を出力し、Rin>Mthであれば「1」を出力する。
【0026】
割当部207は、判別部201の出力としきい値処理結果とに基づき、入力値が範囲aに属し、しきい値処理結果が「0」であれば「0」を出力する。また、入力値が範囲aに属し、しきい値処理結果が「1」であればout1を出力する。入力値が範囲bに属し、しきい値処理結果が「0」であればout1を出力する。入力値が範囲bに属し、しきい値処理結果が「1」であればout2を出力する。
【0027】
反転処理部209は、しきい値処理結果が「0」であれば「1」を、しきい値処理結果が「1」であれば「0」を出力する。
【0028】
なお、ここでは説明の簡略化のため、図11および12と同様に入力値が0〜1であり、それを3値化する場合を例に挙げて説明しているが、判別部201において判別する範囲をさらに増やすことにより4値化以上の画像処理を行なうことも可能である。
【0029】
次に、図14を参照して、図13の装置の動作について説明する。図14(1)に示されるように入力値は0〜1の範囲内に属する。ここで、入力値が0以上0.5未満である場合には、その入力値は範囲aに属すると判別部201により判別され、入力値が0.5以上1以下であるときには範囲bに属すると判別される。入力値が範囲aに属する場合には、図14(2)に示されるように入力値は0〜1の範囲となるように正規化される。一方、入力値が範囲bに属する場合には、図14(3)に示されるように入力値は0〜1の範囲となるように正規化される。そして、範囲aにおいても範囲bにおいても、修正しきい値Mthでしきい値処理部207によりしきい値処理が行なわれる。そして、範囲aにおいては正規化された入力値が修正しきい値Mth以下である場合にはドットを出力しない(ドット0)とされ、修正しきい値Mthを超える場合にはドット1(out1)が出力される。
【0030】
一方、範囲bにおいては正規化された入力値が修正しきい値Mth以下である場合にドット1(out1)が出力され、修正しきい値Mthを超える場合にドット2(out2)が出力される。このようにして、図13においても図11および12に示される処理と同様の処理を行なうことができる。
【0031】
図15は、しきい値の補正値(補正値またはフィードバック値)FBが拡散される状態を示す図である。図中の(1)を参照して、入力値が0〜1の値をとり得る場合を想定する。そして、入力値が0〜0.5の範囲(範囲a)にあるとき、初期しきい値0.25でドット0(ドットなし)とするかドット1とするかが決定される。一方、入力値が0.5〜1の範囲(範囲b)にあるとき、初期しきい値0.75でドット1とするかドット2とするかが決定される。
【0032】
どの画素においても、入力値が0.45で一定であったとすると、最初の画素の処理(1)においては、入力値が範囲aにおいて初期しきい値0.25と比較される。そして、入力値>初期しきい値であるため、ドット1が出力される。しきい値処理の結果に基づき補正値FBが算出され、周辺画素に拡散される。
【0033】
そして、次の画素の処理(2)においては、初期しきい値から補正値FBを引いた値(修正しきい値)と入力値とが比較される。図15の処理においては、(1)〜(4)の処理によって補正値FBが蓄積されていき、(4)の処理において入力値が修正しきい値を下回っている。このため、(1)〜(3)の処理ではドット1が出力され、(4)の処理ではドット0(ドットなし)の出力が行なわれることになる。
【0034】
(4)の処理で補正値FBが減少することになるため、(5)の処理において再度、入力値が修正しきい値を超えることになり、ドット1が出力される。そして(2)以降の処理と同様の処理が行なわれる。このようにして、修正しきい値は、入力値0.45付近で揺れ動くことになる。
【0035】
次に、図16を参照して、入力値が0.45(ドットなしが10%、ドット1が90%)から0.55(ドット1が90%、ドット2が10%)に変化したときについて考察する。
【0036】
図16の(1)に示されるように、入力値が0.45のとき既に補正値FBが蓄積されていたものとする。ここで、(2)に示されるように入力値が0.55へ変化したのであれば、補正値FBも引き継がれることになる。
【0037】
そして、(2)以降の処理では(1)において蓄積されていた補正値FBが解消されて入力値0.55が修正しきい値を超えるまで((6)の処理まで)ドット1が出力され続けることになる。
【0038】
このようにドット1ばかりが出力される期間が比較的長く(ドットの遅延が生じ)、これが擬似輪郭を引き起こす原因となっていたのである。入力値が0.55の場合、ドット1が90%でドット2が10%の割合で混じるのが通常であるため、本来なら1画素目もしくは2画素目にドット2が出ることが必要である。
【0039】
そこでこの発明においては、以下のような手段を採用することで擬似輪郭の発生を防ぐことができる画像処理装置を提供することにしている。
【0040】
すなわちこの発明のある局面に従うと、画像処理装置は、所定の階調数で各画素の濃度レベルを示す入力信号を、所定の階調数より少ない階調数の信号に変換する画像処理装置であって、入力信号の濃度レベルが第1の範囲内にあるときに、入力信号を第1のしきい値と比較して第1階調あるいは第2階調の信号を出力する第1の出力手段と、入力信号の濃度レベルが第1の範囲に続く第2の範囲内にあるときに、入力信号を第2のしきい値と比較して第2階調あるいは第3階調の信号を出力する第2の出力手段と、入力信号の濃度レベルに応じて第1および第2の出力手段のいずれを使用するかを画素ごとに判別して切換える切換手段と、第1または第2の出力手段で比較に用いられたしきい値と第1または第2の出力手段から出力された信号の反転信号との差に基づいて、差分に所定の係数を乗算した補正値を周辺画素に出力し、引続く画素の処理の際に周辺画素に出力された補正値を初期の第1または第2のしきい値から減算することにより第1または第2のしきい値を補正する補正手段と、第1の出力手段から第2の出力手段への切換わり時点、あるいは第2の出力手段から第1の出力手段への切換わり時点において、補正手段が演算する補正値の算出方法を変更する変更手段とを含む変更手段は、切換わり時点において補正値の符号を反転させる
【0042】
この発明の他の局面に従うと、画像処理装置は、所定の階調数で各画素の濃度レベルを示す入力信号を、所定の階調数より少ない階調数の信号に変換する画像処理装置であって、入力信号の濃度レベルがどの範囲に属するかを判別する判別手段と、入力信号の濃度レベルが所定の範囲内となるように入力信号の濃度レベルの正規化を行なう正規化手段と、正規化された濃度レベルをしきい値と比較し、比較結果を出力する比較手段と、判別手段による判別結果と、比較手段による比較結果とに基づいて、所定の階調数より少ない階調数の信号を出力する出力手段と、比較手段から出力された信号の反転信号としきい値との差に基いて、引続く画素の処理の際に差分に所定の係数を乗算した補正値を初期しきい値から減算することによりしきい値を補正する補正手段とを含む。正規化手段は、判別手段により入力信号の濃度レベルが特定の範囲に属すると判別された場合に、入力信号の濃度レベルを反転させて、入力信号の濃度レベルが所定の範囲内となるように正規化を行なう
【0043】
この発明のさらに他の局面に従うと、画像処理装置は、所定の階調数で各画素の濃度レベルを示す入力信号を、所定の階調数より少ない階調数の信号に変換する画像処理装置であって、しきい値算出の基礎となる値を出力する出力手段と、しきい値算出の基礎となる値に基づいて、少なくとも2つのしきい値を算出するしきい値算出手段と、算出された少なくとも2つのしきい値に基づいて、入力信号のしきい値処理を行なうしきい値処理手段と、しきい値処理手段による処理結果に基づき出力の評価を行なう評価手段と、評価手段の評価からしきい値算出の基礎となる値の差に基づいて、引続く画素の処理の際に差分に所定の係数を乗算した補正値を初期しきい値から減算することによりしきい値算出の基礎となる値を補正する補正手段とを含む。しきい値処理手段は、入力信号の濃度レベルが第1のしきい値までの第1の範囲内にあるときに、第1階調の信号を出力し、入力信号の濃度レベルが第1の範囲に続く第1のしきい値から第2のしきい値までの第2の範囲内にあるときに第2階調の信号を出力し、入力信号の濃度レベルが第2の範囲に続く第2のしきい値以上の第3の範囲内にあるときに第3階調の信号を出力する。しきい値算出手段は、しきい値算出の基礎となる値と第2階調の信号の出力値との乗算した値を第1のしきい値として算出し、第3階調の信号の出力値から第2階調の信号の出力値を減算した値にしきい値算出の基礎となる値を乗算し、そして、第3階調の信号の出力値から乗算した値を減算した値を第2のしきい値として算出する
【0044】
【発明の実施の形態】
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【0045】
この画像処理装置は、図11に示される画像処理装置と基本的な構成を同じにする。図11の装置と異なる点として、本実施の形態における画像処理装置は、近傍の画素からの補正値FBの符号を反転させる反転部101と、β乗算部111の出力の符号を反転させる反転部113とを備えている。
【0046】
反転部101と反転部113はともに、入力値が0.5以上であるときに、−1を掛ける処理を実行する。また、入力値が0.5未満であるときには、反転部101と反転部109とは何もしない。
【0047】
すなわち、入力値の属する範囲が切換わった時点において、補正値の算出方法が変更される(より詳しくは、補正値の符号が反転する)。
【0048】
このような処理を行なうと、入力値が0.5〜1ばかりであるとき、補正値をβ乗算部111から他の画素に送り出すときに補正値FBに−1を掛け、補正値を取り込むとき反転部101により補正値FBに再び−1を掛けることになるので、補正値の符号は打ち消し合って正常にしきい値拡散法による処理が行なわれる。また、入力値が0〜0.5ばかりのときは反転部101,109は何もしないので、当然にしきい値拡散法の処理を正常に行なうことができる。また、入力値が0.5より小さい範囲から大きい範囲に移ったとき(またはその反対のとき)、補正値の符号が反転することになる。これにより、ドット発生の遅延に基づく擬似輪郭の発生を防ぐことができる。
【0049】
図2は、図1の画像処理装置の動作を説明するための図である。
図を参照して、(1)の状態において、入力値が0.45であり、上方向(+方向)の補正値FBが蓄積されていた場合を想定する。そして、(2)の状態で入力値が0.5を超えて0.55となったのであれば、反転部101および反転部109により補正値FBの符号が反転する。これにより、補正値FBは下方向(−方向)となる。これにより、ドット2がすぐに出力されることになる。
【0050】
これは、入力値が0.5を超える値から0.5未満となった場合も同様である。このような処理により、ドットの遅延が防がれるため、擬似輪郭の発生を抑えることができる。
【0051】
図3は、図1の画像処理装置の変形例を示すブロック図である。この装置の反転部101,113は、ともに入力値が0.25以下のとき、または入力値が0.5以上0.75以下のとき−1を掛ける処理を実行する。すなわち、本実施の形態においては入力値が範囲をまたいで変化したときのみならず、しきい値(初期しきい値)をまたいで変化したときにおいても補正値FBの符号の反転が行なわれる。このように、補正値の反転を細かく行なうようにすると、入力値がしきい値をまたいで変化した際に発生するドットの遅延も軽減させることができる。
【0052】
なお、図3に示す装置は2値化処理の場合にも適用可能である。すなわち、2値化処理においても、入力がしきい値をまたいで変化した際に誤差の符号を反転することにより、ドットの遅延を防止することが可能となる。
【0053】
[第2の実施の形態]
図4は、本発明の第2の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。この画像処理装置は、その基本的な構成を図13に示される画像処理装置と同じにする。ただし、本実施の形態においては、画像処理装置に減算器211の出力の符号を反転させる反転部213と、β乗算部217の出力の符号を反転させるための反転部219とが設けられている。
【0054】
反転部213および反転部219はともに、入力値が範囲bに属するときにのみ−1を掛ける処理を行なう。一方、入力値が範囲aに属するときには反転部211および反転部219は1を掛ける処理を行なう。これにより、第1の実施の形態と同様に入力値の属する範囲が切換わった時点において、補正値の算出方法が変更されることになる。これにより、第1の実施の形態と同様に擬似輪郭の発生を防ぐことができる。
【0055】
[第3の実施の形態]
図5は、本発明の第3の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態における画像処理装置の基本的な構成は、図13に示されるものと同じである。しかしながら、本実施の形態においては入力値が特定の範囲に属する場合(具体的には範囲bに属する場合)に、入力値のレベルを反転させ、かつ正規化を行なう。また、割当部207においても入力値のレベルを反転させた結果を考慮した割当が行なわれる。
【0056】
すなわち、正規化部203における処理として、入力値が範囲aに属する場合には、図13と同じ処理が行なわれる。しかしながら、入力値が範囲bに属するときには、Rin=(input−out2)/(out1−out2)の値を出力する処理が行なわれる。これは、入力値が範囲bに属する場合に、入力値のレベルを反転させ、かつ正規化を行なう処理である。
【0057】
また、割当部207は入力値が範囲bに属しかつしきい値処理結果が「1」である場合にout1を出力し、入力値が範囲bに属し、しきい値処理結果が「0」であるときにout2を出力する。
【0058】
具体的には、図6を参照して、本実施の形態における画像処理装置において入力値が範囲aに含まれる場合(入力値が0〜0.5である場合)、行なわれる処理は図14と同様である。しかしながら、入力値が範囲bに属する場合(0.5〜1である場合)、入力値のレベルが反転され、正規化が行なわれる。そして、その正規化された値をしきい値処理することにより、正規化された値が0〜Mthである場合にはドット2が出力され、正規化された値がMth〜1である場合にはドット1が出力される。これにより、上述の実施の形態と同様にドットの遅延を防ぎ、擬似輪郭の発生を防ぐことができる。
【0059】
[第4の実施の形態]
図7は、本発明の第4の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。図を参照して、画像処理装置は、入力値のしきい値処理を行なうしきい値処理部301と、しきい値処理結果に基づき出力の評価を行なう出力評価部303と、出力評価部303の出力から修正しきい値Mthを減算する減算器305と、減算器305の出力を一時記憶する補正値メモリ307と、補正値メモリ307の出力に係数βを乗算するβ乗算部309と、初期しきい値thを発生させる初期しきい値発生部311と、初期しきい値からβ乗算部309の出力を減算する減算器313と、減算器313の出力(修正しきい値Mth)に基づきしきい値を算出するしきい値算出部315とから構成される。
【0060】
この実施の形態においては、修正しきい値Mthをしきい値算出の基礎となる値とし、しきい値算出部315において修正しきい値Mthに基づいて少なくとも2つのしきい値を算出する。そして、算出された少なくとも2つのしきい値に基づいて、しきい値処理部301により入力値のしきい値処理が行なわれる。
【0061】
しきい値処理部301による処理結果と修正しきい値Mthとに基づいて、引続く画素の処理に用いられる修正しきい値Mthが補正される。
【0062】
具体的にはしきい値算出部315は、修正しきい値Mthと出力値out1,out2とに基づいて、以下の式によりしきい値th1,th2を算出する。
【0063】
th1=out1×Mth
th2=out2−(out2−out1)×Mth
しきい値処理部301は、input≦th1であるときには0を出力し、th1<input≦th2であればout1を出力する。また、th2<input≦th3(ここではth3=out2であるものとする)であれば、out2を出力する。
【0064】
出力評価部303は、しきい値処理結果が0であれば「1」を出力し、しきい値処理結果がout1であれば「0」を出力し、しきい値処理結果がout2であれば「1」を出力する。
【0065】
本実施の形態においては、修正しきい値Mthの値が増加すると、しきい値th1の値が増加し、逆にしきい値th2の値は減少するように処理が行なわれる。これにより第1〜第3の実施の形態と同様に、入力値がout1(=0.5)をまたいで変化した場合においても、ドットの遅延が発生することを防ぐことができ、擬似輪郭の発生を防止することができる。
【0066】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 図1の装置の効果を説明するための図である。
【図3】 第1の実施の形態における画像処理装置の変形例を示すブロック図である。
【図4】 第2の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図5】 第3の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図6】 図5の装置の動作を示す図である。
【図7】 第4の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図8】 誤差拡散法を用いた画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図9】 しきい値拡散法を用いた画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図10】 従来技術における問題点を説明するための図である。
【図11】 しきい値拡散法のアルゴリズムを示す図である。
【図12】 図11の装置の動作を説明するための図である。
【図13】 しきい値拡散法を用いた画像処理装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図14】 図13の装置の動作を示す図である。
【図15】 従来のしきい値拡散法を用いた画像処理装置の動作を説明するための図である。
【図16】 擬似輪郭が発生するメカニズムを説明するための図である。
【符号の説明】
101,113 反転部、103,109 減算器、105 しきい値処理部、107 反転部、111 β乗算部、201 判別部、203 正規化部、205 しきい値処理部、207 割当部、209 反転処理部、211 減算器、213 反転部、215 補正値メモリ、217 β乗算部、219 反転部、220 初期しきい値発生部、222 減算器、301 しきい値処理部、303 出力評価部、305 減算器、307 補正値メモリ、309 β乗算器、311 初期しきい値発生部、313 減算器、315 しきい値算出部。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly to an image processing apparatus that can suppress the occurrence of pseudo contours.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an image processing apparatus that converts an input signal indicating a density level of each pixel with a predetermined number of gradations into a signal with a smaller number of gradations than the predetermined number of gradations. Further, an error diffusion method is known as a method for reproducing the density level of an input signal as a whole even when the gradation is reduced.
[0003]
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of an image processing apparatus that employs the error diffusion method.
Referring to the figure, an image processing apparatus includes an input unit 801 that inputs pixel values (input signals) one by one from a multi-tone image to be processed, and a subtracter that subtracts an error from the input pixel value. 803, threshold processing unit 807 for performing threshold processing on the output of the subtractor 803, output unit 809 for outputting the threshold processing result, and subtracting the output of the subtracter 803 from the threshold processing result And a subtractor 811 for calculating an error.
[0004]
In addition, the applicant of the present application has proposed a threshold value diffusion method for diffusing a difference between a threshold value and an output value to a threshold value used for processing of neighboring pixels in Japanese Patent Application No. 11-237492.
[0005]
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus using the threshold value diffusion method.
[0006]
Referring to the figure, an image processing apparatus includes an input unit 901 that inputs a pixel value of image data to be processed, a threshold processing unit 903 that performs threshold processing on the pixel value, and a threshold processing result. An output unit 905 for outputting, an initial threshold value generating unit 913 for outputting an initial threshold value Th (x), a subtractor 915 for subtracting a threshold correction value from the value of the initial threshold value generating unit 913, Inverting unit 907 that inverts the threshold processing result, subtracter 909 that outputs the correction value of the threshold by subtracting the output of subtractor 915 from the output of inversion unit 907, and the output of subtractor 909 And a β multiplier 911 that multiplies the coefficient β.
[0007]
In an image processing apparatus that employs the threshold value diffusion method, a threshold correction value is diffused to a threshold value used for processing of surrounding pixels.
[0008]
By using the image processing apparatus that outputs with the gradations reduced as described above, the gradation of the multi-gradation image can be binarized (images can be expressed in two states, whether or not dots are output). In addition, by using a plurality of threshold values, it is possible to make the gradation more than ternarization (an image is expressed in three or more states depending on the size of dots).
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the feedback digital halftoning technique employing the above-described threshold value diffusion method or the like, there is a problem that a pseudo contour as shown in FIG. The pseudo contour is a phenomenon in which only specific dots (dot 1 shown in gray in FIG. 10) are continuously generated more than necessary as shown in the enlarged view on the right side of FIG.
[0010]
Conventionally, since the cause of the occurrence of such a pseudo contour has not been known, a pseudo contour has been made inconspicuous by applying a disturbance exclusively as a countermeasure.
[0011]
An object of the present invention is to provide an image processing apparatus that can prevent the occurrence of pseudo contours from the root.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The inventor of the present application has investigated the cause of the occurrence of the pseudo contour and invented an image processing apparatus capable of preventing the occurrence of the pseudo contour. First, the cause of the pseudo contour generation will be described.
[0013]
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus that employs a threshold value diffusion method that outputs an input value with reduced gradation. Here, a case where an input image is ternarized using two types of dots will be described as an example. That is, the image is reproduced in three states: a dark dot 2, a thin dot 1, and no dot (dot 0).
[0014]
Referring to the drawing, this apparatus inputs a density level (multi-value) of one pixel having a numerical value in the range of 0 to 1 as an input value, and outputs one of dots 0, 1, and 2.
[0015]
In such a case, it is determined which range the input value belongs to, and binarization is performed in each range. Here, there are two ranges, 0 to 0.5 (range a) and 0.5 to 1 (range b). That is, when the input value is in the range a of 0 to 0.5, either dot 0 or dot 1 is output, and when the input value is in the range b of 0.5 to 1, the dot 1 or dot 2 is output. Either one is output. In this way, the image is reproduced.
[0016]
More specifically, referring to FIG. 11, the image processing apparatus includes subtracters 103 and 109, a threshold processing unit 105, an inversion unit 107, and a β multiplication unit 111. The subtractor 103 obtains a correction value FB (also referred to as a correction value or a feedback value) of the threshold value of the neighboring pixels from the initial threshold values th1 and th2 (th1 belongs to the range a and th2 belongs to the range b). Subtraction is performed to obtain corrected threshold values Mod th1 and Mod th2.
[0017]
The threshold processing unit 105 compares the input value with the output (corrected threshold value) of the subtractor 103. Then, 0 is output if the input value <Mod th1, 0.5 if Mod th1 ≦ input value <Mod th2, and 1 if the input value ≧ Mod th2. If the output of the threshold processing unit 105 is 0, dot 0 is output. If the output of the threshold processing unit 105 is 0.5, dot 1 is output, and if the output of the threshold processing unit 105 is 1, dot 2 is output.
[0018]
The output result of the threshold processing unit 105 is inverted by the inversion unit 107. That is, in the case where the input value belongs to the range a, 0.5 is output from the inversion unit if the output result of the threshold processing unit 105 is 0, and 0 is output if it is 0.5. Further, when the input value belongs to the range b, 0.5 is output if the output result of the threshold processing unit 105 is 0.5, and 0 is output from the inverting unit if it is 1. The subtracter 109 subtracts Mod th1 from the output of the inversion unit 107 if the input value belongs to the range a, and Mod th2 if the input value belongs to the range b. The output of the subtracter 109 is multiplied by a coefficient β to obtain a correction value FB for the threshold value of the pixel.
[0019]
FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the density of input image data and the density of output dots. In a range where the input is 0 → 0.5, the density of the dot 1 increases from 0 → 1. In the range where the input is 0.5 → 1, the density of dot 1 decreases from 1 → 0, and instead the density of dot 2 increases from 0 → 1. As a result, a proportional relationship is established between the input and the output as indicated by (3) for the entire image.
[0020]
Further, an image processing apparatus employing the threshold value diffusion method can be configured as shown in FIG.
[0021]
Referring to FIG. 13, the image processing apparatus includes a determination unit 201 that determines which range the input value belongs to, and a normalization unit that normalizes the input value so that the input value falls within a predetermined range. 203, a threshold processing unit 205 that performs threshold processing based on the corrected threshold Mth, an allocation unit 207 that allocates dots to be output based on the determination result by the determination unit 201 and the threshold processing result, An inversion processing unit 209 that inverts the threshold processing result, a subtractor 211 that subtracts the corrected threshold value Mth from the output of the inversion processing unit 209, a correction value memory 215 that stores the output result of the subtractor 211, and a correction Β multiplier 217 that multiplies the output of value memory 215 by coefficient β, initial threshold generator 220 that generates initial threshold th, and the output of β multiplier 217 is subtracted from initial threshold th. Composed of the subtractor 222 to modify the threshold Mth.
[0022]
Here, the input value input is assumed to have a range of 0 ≦ input ≦ 1, and the output is one of three states of 0 (no dot), out1 (= 0.5), and out2 (= 1). Is output.
[0023]
The determination unit 201 determines that the input value belongs to the range a if input <out1, and determines that the input value belongs to the range b if out1 ≦ input ≦ out2.
[0024]
When the normalization unit 203 receives the output from the determination unit 201 and the input value belongs to the range a, the normalization unit 203 outputs a value of Rin = input / out1. On the other hand, when the input value belongs to the range b, a value of Rin = (input-out1) / (out2-out1) is output.
[0025]
The threshold processing unit 205 compares the value of Rin and the corrected threshold value Mth, and outputs “0” if Rin ≦ Mth, and outputs “1” if Rin> Mth.
[0026]
The allocating unit 207 outputs “0” if the input value belongs to the range a and the threshold processing result is “0” based on the output of the determination unit 201 and the threshold processing result. If the input value belongs to the range a and the threshold processing result is “1”, out1 is output. If the input value belongs to the range b and the threshold processing result is “0”, out1 is output. If the input value belongs to the range b and the threshold processing result is “1”, out2 is output.
[0027]
The inversion processing unit 209 outputs “1” if the threshold processing result is “0”, and outputs “0” if the threshold processing result is “1”.
[0028]
Here, for the sake of simplification of explanation, the input value is 0 to 1 as in FIGS. 11 and 12, and the case of ternarizing the input value is described as an example. By further increasing the range to be processed, it is possible to perform image processing of four or more values.
[0029]
Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 13 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 14 (1), the input value belongs to the range of 0-1. Here, when the input value is 0 or more and less than 0.5, the determination unit 201 determines that the input value belongs to the range a. When the input value is 0.5 or more and 1 or less, the input value belongs to the range b. Is determined. When the input value belongs to the range a, the input value is normalized so as to be in the range of 0 to 1 as shown in FIG. On the other hand, when the input value belongs to the range b, the input value is normalized so as to be in the range of 0 to 1 as shown in FIG. In both range a and range b, threshold processing is performed by threshold processing unit 207 with modified threshold Mth. In the range a, when the normalized input value is less than or equal to the correction threshold value Mth, no dot is output (dot 0), and when it exceeds the correction threshold value Mth, dot 1 (out1) Is output.
[0030]
On the other hand, in the range b, the dot 1 (out1) is output when the normalized input value is equal to or smaller than the correction threshold value Mth, and the dot 2 (out2) is output when the input value exceeds the correction threshold value Mth. . In this way, the same processing as that shown in FIGS. 11 and 12 can be performed in FIG.
[0031]
FIG. 15 is a diagram illustrating a state in which the threshold correction value (correction value or feedback value) FB is diffused. With reference to (1) in the figure, it is assumed that the input value can take a value of 0 to 1. When the input value is in the range of 0 to 0.5 (range a), it is determined whether the dot 0 (no dot) or dot 1 is set with the initial threshold value 0.25. On the other hand, when the input value is in the range of 0.5 to 1 (range b), it is determined whether to set dot 1 or dot 2 at the initial threshold value 0.75.
[0032]
Assuming that the input value is constant at 0.45 in any pixel, in the first pixel processing (1), the input value is compared with the initial threshold value 0.25 in the range a. Since input value> initial threshold value, dot 1 is output. A correction value FB is calculated based on the result of the threshold processing and is diffused to surrounding pixels.
[0033]
In the next pixel processing (2), a value obtained by subtracting the correction value FB from the initial threshold value (correction threshold value) is compared with the input value. In the process of FIG. 15, the correction value FB is accumulated by the processes of (1) to (4), and the input value is below the correction threshold value in the process of (4). Therefore, dot 1 is output in the processes (1) to (3), and dot 0 (no dot) is output in the process (4).
[0034]
Since the correction value FB decreases in the process (4), the input value again exceeds the correction threshold value in the process (5), and dot 1 is output. Then, the same processing as the processing after (2) is performed. In this way, the correction threshold value swings around the input value 0.45.
[0035]
Next, referring to FIG. 16, when the input value changes from 0.45 (10% for no dot, 90% for dot 1) to 0.55 (90% for dot 1 and 10% for dot 2). Consider.
[0036]
As shown in (1) of FIG. 16, it is assumed that the correction value FB has already been accumulated when the input value is 0.45. Here, if the input value has changed to 0.55 as shown in (2), the correction value FB is also taken over.
[0037]
In the processes after (2), the dot 1 is output until the correction value FB accumulated in (1) is canceled and the input value 0.55 exceeds the correction threshold (until the process (6)). Will continue.
[0038]
Thus, the period during which only dot 1 is output is relatively long (a dot delay occurs), which causes a false contour. When the input value is 0.55, it is normal that dot 1 is mixed at a rate of 90% and dot 2 at a rate of 10%. Therefore, it is necessary that the dot 2 appears in the first pixel or the second pixel. .
[0039]
Therefore, in the present invention, an image processing apparatus capable of preventing the occurrence of a pseudo contour by adopting the following means is provided.
[0040]
That is, according to an aspect of the present invention, an image processing apparatus is an image processing apparatus that converts an input signal indicating a density level of each pixel with a predetermined number of gradations into a signal with a smaller number of gradations than a predetermined number of gradations. A first output for comparing the input signal with a first threshold value and outputting a signal of the first gradation or the second gradation when the density level of the input signal is within the first range. And when the density level of the input signal is within a second range following the first range, the input signal is compared with a second threshold value to generate a second gradation or third gradation signal. Second output means for outputting, switching means for discriminating and switching which one of the first and second output means to use according to the density level of the input signal for each pixel, and the first or second output Output from the first or second output means and the threshold value used for comparison by the means Issue Inverted signal Based on the difference between A correction value obtained by multiplying the difference by a predetermined coefficient is output to surrounding pixels, Subsequent pixel processing The first or second threshold value is corrected by subtracting the correction value output to the peripheral pixels at the time from the initial first or second threshold value. Correction means and calculation method of correction value calculated by the correction means at the time of switching from the first output means to the second output means or at the time of switching from the second output means to the first output means Change means to change Include . The changing means inverts the sign of the correction value at the time of switching. .
[0042]
According to another aspect of the present invention, an image processing apparatus is an image processing apparatus that converts an input signal indicating a density level of each pixel with a predetermined number of gradations into a signal with a smaller number of gradations than a predetermined number of gradations. Determining means for determining which range the density level of the input signal belongs to; , Enter Normalizing means for normalizing the density level of the input signal so that the density level of the force signal falls within a predetermined range, and comparing means for comparing the normalized density level with a threshold value and outputting a comparison result An output means for outputting a signal having a smaller number of gradations than a predetermined number of gradations based on the determination result by the determination means and the comparison result by the comparison means; and a comparison means By subtracting a correction value obtained by multiplying the difference by a predetermined coefficient from the initial threshold value when processing subsequent pixels based on the difference between the inverted signal of the signal output from the threshold value and the threshold value. Correction means for correcting the threshold value; Including. The normalizing means reverses the density level of the input signal so that the density level of the input signal falls within a predetermined range when the density level of the input signal is determined to belong to a specific range by the determining means. Normalize .
[0043]
According to still another aspect of the present invention, an image processing apparatus converts an input signal indicating the density level of each pixel with a predetermined number of gradations into a signal with a smaller number of gradations than the predetermined number of gradations. An output means for outputting a value serving as a basis for threshold calculation, a threshold value calculating means for calculating at least two threshold values based on the value serving as a basis for threshold calculation, and a calculation Threshold processing means for performing threshold processing of an input signal based on at least two threshold values that have been processed, and processing results by the threshold processing means And a correction value obtained by multiplying the difference by a predetermined coefficient in the subsequent pixel processing based on the difference between the evaluation means for evaluating the output based on By subtracting from the initial threshold Correction means for correcting the value that is the basis for threshold calculation Including. The threshold processing means outputs a first gradation signal when the density level of the input signal is within the first range up to the first threshold, and the density level of the input signal is the first level. When the signal falls within the second range from the first threshold value following the range to the second threshold value, the second gradation signal is output, and the density level of the input signal follows the second range. When the signal falls within the third range equal to or greater than the threshold value of 2, a third gradation signal is output. The threshold value calculation means calculates a value obtained by multiplying a value serving as a basis for threshold value calculation and the output value of the second gradation signal as the first threshold value, and outputs the third gradation signal. The value obtained by subtracting the output value of the second gradation signal from the value is multiplied by a value serving as a basis for threshold calculation, and the value obtained by subtracting the multiplied value from the output value of the third gradation signal is the second value. Calculate as threshold value .
[0044]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0045]
This image processing apparatus has the same basic configuration as the image processing apparatus shown in FIG. 11 is different from the apparatus of FIG. 11 in that the image processing apparatus according to the present embodiment includes an inversion unit 101 that inverts the sign of the correction value FB from the neighboring pixels, and an inversion unit that inverts the sign of the output of the β multiplication unit 111. 113.
[0046]
Both the inverting unit 101 and the inverting unit 113 execute a process of multiplying by −1 when the input value is 0.5 or more. Further, when the input value is less than 0.5, the inversion unit 101 and the inversion unit 109 do nothing.
[0047]
That is, when the range to which the input value belongs is switched, the correction value calculation method is changed (more specifically, the sign of the correction value is inverted).
[0048]
When such processing is performed, when the input value is only 0.5 to 1, the correction value FB is multiplied by -1 when the correction value is sent from the β multiplier 111 to another pixel, and the correction value is captured. Since the reversal unit 101 again multiplies the correction value FB by −1, the signs of the correction values cancel each other out and processing by the threshold value diffusion method is normally performed. Further, when the input value is only 0 to 0.5, the inversion units 101 and 109 do nothing, so that the threshold value diffusion method can be normally performed. Also, when the input value moves from a range smaller than 0.5 to a larger range (or vice versa), the sign of the correction value is inverted. Thereby, generation | occurrence | production of the pseudo contour based on the delay of dot generation can be prevented.
[0049]
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the image processing apparatus of FIG.
Referring to the figure, it is assumed that in the state (1), the input value is 0.45 and the upward (+ direction) correction value FB is accumulated. If the input value exceeds 0.5 and becomes 0.55 in the state (2), the sign of the correction value FB is reversed by the reversing unit 101 and the reversing unit 109. As a result, the correction value FB is in the downward direction (− direction). Thereby, the dot 2 is output immediately.
[0050]
This is the same when the input value is less than 0.5 from a value exceeding 0.5. By such processing, dot delay is prevented, so that occurrence of pseudo contour can be suppressed.
[0051]
FIG. 3 is a block diagram showing a modification of the image processing apparatus of FIG. The reversing units 101 and 113 of this apparatus execute a process of multiplying by -1 when the input value is 0.25 or less or when the input value is 0.5 or more and 0.75 or less. That is, in the present embodiment, the sign of the correction value FB is inverted not only when the input value changes across the range but also when the input value changes across the threshold value (initial threshold value). In this way, if the inversion of the correction value is performed finely, it is possible to reduce the delay of dots that occurs when the input value changes across the threshold value.
[0052]
Note that the apparatus shown in FIG. 3 is also applicable to binarization processing. That is, also in the binarization processing, it is possible to prevent dot delay by inverting the sign of the error when the input changes across the threshold value.
[0053]
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. This image processing apparatus has the same basic configuration as the image processing apparatus shown in FIG. However, in the present embodiment, the image processing apparatus is provided with an inverting unit 213 for inverting the sign of the output of the subtractor 211 and an inverting unit 219 for inverting the sign of the output of the β multiplier 217. .
[0054]
Both the inverting unit 213 and the inverting unit 219 perform a process of multiplying by -1 only when the input value belongs to the range b. On the other hand, when the input value belongs to the range a, the inverting unit 211 and the inverting unit 219 perform a process of multiplying by 1. As a result, the correction value calculation method is changed at the time when the range to which the input value belongs is switched as in the first embodiment. Thereby, generation | occurrence | production of a pseudo contour can be prevented similarly to 1st Embodiment.
[0055]
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. The basic configuration of the image processing apparatus in this embodiment is the same as that shown in FIG. However, in this embodiment, when the input value belongs to a specific range (specifically, when the input value belongs to the range b), the level of the input value is inverted and normalized. Also, the assignment unit 207 performs assignment in consideration of the result of inverting the level of the input value.
[0056]
That is, as processing in the normalization unit 203, when the input value belongs to the range a, the same processing as in FIG. 13 is performed. However, when the input value belongs to the range b, a process of outputting a value of Rin = (input−out2) / (out1−out2) is performed. This is a process of inverting the level of the input value and normalizing it when the input value belongs to the range b.
[0057]
The assigning unit 207 outputs out1 when the input value belongs to the range b and the threshold value processing result is “1”, and the input value belongs to the range b and the threshold value processing result is “0”. At some time, out2 is output.
[0058]
Specifically, referring to FIG. 6, when the input value is included in range a in the image processing apparatus according to the present embodiment (when the input value is 0 to 0.5), the processing performed is as shown in FIG. It is the same. However, when the input value belongs to the range b (when it is 0.5 to 1), the level of the input value is inverted and normalization is performed. Then, by performing threshold processing on the normalized value, when the normalized value is 0 to Mth, dot 2 is output, and when the normalized value is Mth to 1 Will output dot 1. Thereby, similarly to the above-described embodiment, it is possible to prevent the delay of dots and to prevent the generation of a pseudo contour.
[0059]
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. Referring to the figure, an image processing apparatus includes a threshold value processing unit 301 that performs threshold processing of input values, an output evaluation unit 303 that evaluates output based on threshold processing results, and an output evaluation unit 303. A subtractor 305 that subtracts the corrected threshold value Mth from the output of the output, a correction value memory 307 that temporarily stores the output of the subtractor 305, a β multiplier 309 that multiplies the output of the correction value memory 307 by a coefficient β, Based on an initial threshold value generator 311 for generating a threshold value th, a subtracter 313 for subtracting the output of the β multiplier 309 from the initial threshold value, and an output (corrected threshold value Mth) of the subtractor 313. And a threshold value calculation unit 315 for calculating a threshold value.
[0060]
In this embodiment, the correction threshold value Mth is used as a base value for threshold calculation, and the threshold value calculation unit 315 calculates at least two threshold values based on the correction threshold value Mth. Based on the calculated at least two threshold values, the threshold value processing unit 301 performs threshold processing of the input value.
[0061]
Based on the processing result by the threshold processing unit 301 and the correction threshold Mth, the correction threshold Mth used for subsequent pixel processing is corrected.
[0062]
Specifically, the threshold value calculation unit 315 calculates threshold values th1 and th2 by the following formula based on the corrected threshold value Mth and the output values out1 and out2.
[0063]
th1 = out1 × Mth
th2 = out2- (out2-out1) * Mth
The threshold processing unit 301 outputs 0 when input ≦ th1, and outputs out1 when th1 <input ≦ th2. Further, if th2 <input ≦ th3 (here, it is assumed that th3 = out2), out2 is output.
[0064]
The output evaluation unit 303 outputs “1” if the threshold processing result is 0, outputs “0” if the threshold processing result is out1, and outputs “0” if the threshold processing result is out2. “1” is output.
[0065]
In the present embodiment, processing is performed such that when the value of correction threshold value Mth increases, the value of threshold value th1 increases, and conversely, the value of threshold value th2 decreases. As a result, as in the first to third embodiments, even when the input value changes across out1 (= 0.5), it is possible to prevent the dot delay from occurring, and the pseudo contour Occurrence can be prevented.
[0066]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the effect of the apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram illustrating a modification of the image processing apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to a second embodiment.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to a third embodiment.
6 is a diagram showing the operation of the apparatus of FIG.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus using an error diffusion method.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus using a threshold value diffusion method.
FIG. 10 is a diagram for explaining a problem in the prior art.
FIG. 11 is a diagram illustrating an algorithm of a threshold value diffusion method.
FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the apparatus of FIG.
FIG. 13 is a block diagram illustrating another configuration example of the image processing apparatus using the threshold value diffusion method.
14 is a diagram showing the operation of the apparatus of FIG.
FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of an image processing apparatus using a conventional threshold value diffusion method.
FIG. 16 is a diagram for explaining a mechanism in which a pseudo contour is generated.
[Explanation of symbols]
101, 113 Inversion unit, 103, 109 Subtractor, 105 Threshold processing unit, 107 Inversion unit, 111 β multiplication unit, 201 Discrimination unit, 203 Normalization unit, 205 Threshold processing unit, 207 Allocation unit, 209 Inversion Processing unit, 211 Subtractor, 213 Inversion unit, 215 Correction value memory, 217 β multiplication unit, 219 Inversion unit, 220 Initial threshold generation unit, 222 Subtractor, 301 Threshold processing unit, 303 Output evaluation unit, 305 Subtractor, 307 correction value memory, 309 β multiplier, 311 initial threshold value generator, 313 subtractor, 315 threshold value calculator.

Claims (3)

所定の階調数で各画素の濃度レベルを示す入力信号を、前記所定の階調数より少ない階調数の信号に変換する画像処理装置であって、
前記入力信号の濃度レベルが第1の範囲内にあるときに、前記入力信号を第1のしきい値と比較して第1階調あるいは第2階調の信号を出力する第1の出力手段と、
前記入力信号の濃度レベルが前記第1の範囲に続く第2の範囲内にあるときに、前記入力信号を第2のしきい値と比較して第2階調あるいは第3階調の信号を出力する第2の出力手段と、
前記入力信号の濃度レベルに応じて前記第1および第2の出力手段のいずれを使用するかを画素ごとに判別して切換える切換手段と、
前記第1または第2の出力手段で比較に用いられたしきい値と前記第1または第2の出力手段から出力された信号の反転信号との差に基づいて、差分に所定の係数を乗算した補正値を周辺画素に出力し、引続く画素の処理の際に前記周辺画素に出力された補正値を初期の第1または第2のしきい値から減算することにより前記第1または第2のしきい値を補正する補正手段と、
前記第1の出力手段から前記第2の出力手段への切換わり時点、あるいは前記第2の出力手段から前記第1の出力手段への切換わり時点において、前記補正手段が演算する補正値の算出方法を変更する変更手段とを備え
前記変更手段は、前記切換わり時点において前記補正値の符号を反転させる、画像処理装置。
An image processing apparatus that converts an input signal indicating a density level of each pixel with a predetermined number of gradations into a signal with a smaller number of gradations than the predetermined number of gradations,
First output means for comparing the input signal with a first threshold value and outputting a signal of the first gradation or the second gradation when the density level of the input signal is within the first range. When,
When the density level of the input signal is within a second range following the first range, the input signal is compared with a second threshold value to obtain a second gradation or third gradation signal. Second output means for outputting;
Switching means for determining and switching for each pixel which one of the first and second output means is used in accordance with the density level of the input signal;
Multiply the difference by a predetermined coefficient based on the difference between the threshold value used for comparison by the first or second output means and the inverted signal of the signal output from the first or second output means. The correction value output to the peripheral pixel is output to the peripheral pixel, and the correction value output to the peripheral pixel in the subsequent pixel processing is subtracted from the initial first or second threshold value, thereby the first or second threshold value. Correction means for correcting the threshold value of
Calculation of the correction value calculated by the correction means at the time of switching from the first output means to the second output means or at the time of switching from the second output means to the first output means. Changing means for changing the method ,
The image processing apparatus , wherein the changing means inverts the sign of the correction value at the time of switching .
所定の階調数で各画素の濃度レベルを示す入力信号を、前記所定の階調数より少ない階調数の信号に変換する画像処理装置であって、
前記入力信号の濃度レベルがどの範囲に属するかを判別する判別手段と、
前記入力信号の濃度レベルが所定の範囲内となるように前記入力信号の濃度レベルの正規化を行なう正規化手段と、
前記正規化された濃度レベルをしきい値と比較し、比較結果を出力する比較手段と、
前記判別手段による判別結果と、前記比較手段による比較結果とに基づいて、前記所定の階調数より少ない階調数の信号を出力する出力手段と、
前記比較手段から出力された信号の反転信号と前記しきい値との差に基いて、引続く画素の処理の際に差分に所定の係数を乗算した補正値を初期しきい値から減算することにより前記しきい値を補正する補正手段とを備え、
前記正規化手段は、前記判別手段により前記入力信号の濃度レベルが特定の範囲に属すると判別された場合に、前記入力信号の濃度レベルを反転させて、前記入力信号の濃度レベルが所定の範囲内となるように正規化を行なう、画像処理装置。
An image processing apparatus that converts an input signal indicating a density level of each pixel with a predetermined number of gradations into a signal with a smaller number of gradations than the predetermined number of gradations,
Determining means for determining which range the density level of the input signal belongs to;
Normalization means for normalizing the density level of the input signal so that the density level of the input signal is within a predetermined range;
Comparing means for comparing the normalized density level with a threshold value and outputting a comparison result;
An output means for outputting a signal having a smaller number of gradations than the predetermined number of gradations based on a determination result by the determination means and a comparison result by the comparison means;
Based on the difference between the inverted signal of the signal output from the comparison means and the threshold value, a correction value obtained by multiplying the difference by a predetermined coefficient is subtracted from the initial threshold value during subsequent pixel processing. And a correction means for correcting the threshold value by
The normalization means reverses the density level of the input signal when the density level of the input signal is determined to belong to a specific range by the determination means, so that the density level of the input signal is within a predetermined range. An image processing apparatus that performs normalization to be within .
所定の階調数で各画素の濃度レベルを示す入力信号を、前記所定の階調数より少ない階調数の信号に変換する画像処理装置であって、
しきい値算出の基礎となる値を出力する出力手段と、
前記しきい値算出の基礎となる値に基づいて、少なくとも2つのしきい値を算出するしきい値算出手段と、
前記算出された少なくとも2つのしきい値に基づいて、前記入力信号のしきい値処理を行なうしきい値処理手段と、
前記しきい値処理手段による処理結果に基づき出力の評価を行なう評価手段と、
前記評価手段の評価から前記しきい値算出の基礎となる値の差に基づいて、引続く画素の処理の際に差分に所定の係数を乗算した補正値を初期しきい値から減算することにより前記しきい値算出の基礎となる値を補正する補正手段とを備え、
前記しきい値処理手段は、前記入力信号の濃度レベルが第1のしきい値までの第1の範囲内にあるときに、第1階調の信号を出力し、前記入力信号の濃度レベルが前記第1の範囲に続く前記第1のしきい値から第2のしきい値までの第2の範囲内にあるときに第2階調の信号を出力し、前記入力信号の濃度レベルが前記第2の範囲に続く前記第2のしきい値以上の第3の範囲内にあるときに第3階調の信号を出力し、
前記しきい値算出手段は、前記しきい値算出の基礎となる値と前記第2階調の信号の出力値との乗算した値を前記第1のしきい値として算出し、前記第3階調の信号の出力値から前記第2階調の信号の出力値を減算した値に前記しきい値算出の基礎となる値を乗算し、そして、前記第3階調の信号の出力値から前記乗算した値を減算した値を前記第2のしきい値として算出する、画像処理装置。
An image processing apparatus that converts an input signal indicating a density level of each pixel with a predetermined number of gradations into a signal with a smaller number of gradations than the predetermined number of gradations,
An output means for outputting a value serving as a basis for threshold calculation;
Threshold calculation means for calculating at least two threshold values based on a value serving as a basis for the threshold calculation;
Threshold processing means for performing threshold processing of the input signal based on the calculated at least two threshold values;
Evaluation means for evaluating the output based on the processing result by the threshold processing means;
By subtracting, from the initial threshold value, a correction value obtained by multiplying the difference by a predetermined coefficient during subsequent pixel processing based on the difference between the values that are the basis for the threshold calculation from the evaluation of the evaluation means Correction means for correcting a value serving as a basis for the threshold calculation,
The threshold processing means outputs a first gradation signal when the density level of the input signal is within a first range up to a first threshold, and the density level of the input signal is A signal of a second gradation is output when it is within a second range from the first threshold value to the second threshold value following the first range, and the density level of the input signal is A third gradation signal is output when it is within a third range equal to or greater than the second threshold value following the second range;
The threshold calculation means calculates a value obtained by multiplying a value serving as a basis for the threshold calculation by an output value of the signal of the second gradation as the first threshold, and the third floor A value obtained by subtracting the output value of the second gradation signal from the output value of the tone signal is multiplied by a value serving as a basis for the threshold calculation, and the output value of the third gradation signal is An image processing apparatus that calculates a value obtained by subtracting a multiplied value as the second threshold value .
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