(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディザによる多値化処理を行う画像処理装置において、
１つの基本ディザマトリクスを含む使用するディザマトリクス間のオフセット情報を設定する設定手段と、
該設定手段により設定されたオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶手段と、
該オフセット情報記憶手段により記憶されたオフセット情報により多値化テーブルを作成する多値化テーブル作成手段と、
該多値化テーブル作成手段より作成された多値化テーブルを記憶する多値化テーブル記憶手段と、
前記基本ディザマトリクスと、前記多値化テーブル記憶手段により記憶された多値化テーブルとを使用して入力画像データの多値化を行う多値化手段とを具備し、
前記多値化テーブル作成手段は、前記入力画像データに基づく所定数のインデックスの各値に対して、前記オフセット情報に基づき出力値を埋めることにより前記多値化テーブルを作成し、
前記多値化手段は、前記入力画像データの座標値に基づき前記基本ディザマトリクスから閾値を得て、前記入力画像データの階調数に基づく所定値から前記閾値を減算し、該減算した結果と前記入力画像データの画素値とを加算処理したデータ値を生成し、該生成したデータ値を入力値として前記多値化テーブルから出力値を得ることによって前記入力画像データの多値化を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記基本ディザマトリクスに代えて、予め前記入力画像データの階調数に基づく所定値から前記閾値を減算して作成した基本ディザオフセットマトリクスを使用することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
ディザによる多値化処理方法において、
１つの基本ディザマトリクスを含む使用するディザマトリクス間のオフセット情報が設定されたとき、設定されたオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶ステップと、
該オフセット情報記憶ステップで記憶されたオフセット情報により多値化テーブルを作成する多値化テーブル作成ステップと、
作成された多値化テーブルを記憶する多値化テーブル記憶ステップと、
前記基本ディザマトリクスと、前記多値化テーブル記憶ステップで記憶された多値化テーブルとを使用して入力画像データの多値化を行う多値化ステップとを具備し、
前記多値化テーブル作成ステップは、前記入力画像データに基づく所定数のインデックスの各値に対して、前記オフセット情報に基づき出力値を埋めることにより前記多値化テーブルを作成し、
前記多値化ステップは、前記入力画像データの座標値に基づき前記基本ディザマトリクスから閾値を得て、前記入力画像データの階調数に基づく所定値から前記閾値を減算し、該減算した結果と前記入力画像データの画素値とを加算処理したデータ値を生成し、該生成したデータ値を入力値として前記多値化テーブルから出力値を得ることによって前記入力画像データの多値化を行うことを特徴とする多値化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディザの階調処理が可能な画像処理装置に関するとともに、ディザによる多値化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コード情報だけでなくイメージ情報も扱える文書画像処理装置においては、スキャナ等の画像読み取り手段で読み取った原稿に対して、ディザ法などの疑似階調化手段によって２値化を行い、階調数の少ないプリンタなどで出力するようになっている。一方、ディザ２値法は入力画素あるいは閾値に周期的なディザ信号を加えることによって２値化を行うものである。
【０００３】
次に、周期的なディザ閾値を用いる２値化ディザ法を図６を参照して説明する。入力画像（信号）が比較器５２によりディザ閾値と比較され、入力画像がディザ閾値以上の場合は１が出力され、小さい場合は０が出力され、２値化の結果が出力画像として出力される。ディザ閾値は周期的なものであって、図６には、４×４の例を示す。
【０００４】
多値ディザの場合、例えば、４値化の場合は、入力値Ｉｎに対して出力値ｏｕｔを決定するために、３つのプレーンＰ０，Ｐ１，Ｐ２が与えられる。
【０００５】
図７に示した例を説明する。プレーンＰ０とＰ１のオフセット値は１５であり、Ｐ１とＰ２のオフセット値は２０である。ある入力画像データＩｎに対して、従来の多値化処理では、Value とＰ０，Ｐ１，Ｐ２の対応する位置の閾値とがそれぞれ比較され、
Ｉｎ＜Ｐ０の場合は、ｏｕｔ＝０が出力され、
Ｐ０≦Ｉｎ＜Ｐ１の場合は、ｏｕｔ＝１が出力され、
Ｐ１≦Ｉｎ＜Ｐ２の場合は、ｏｕｔ＝２が出力され、
Ｐ２≦Ｉｎの場合は、ｏｕｔ＝３が出力される。
【０００６】
このように、従来の多値化処理でＰ０，Ｐ１，Ｐ２の順に比較した場合、最大３回の比較計算をする必要性がある。
【０００７】
また、例えば、特開平６−２５３１３４号に開示されているように、基本ディザパターンとオフセット情報から全てのディザパターンを発生させるようにしても、予めディザパターンを記憶する記憶装置の容量を減らすことができるが、多値化する際には、従来と同様の容量の記憶装置を確保しなければならなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のディザ方式を用いる多値化処理においては、処理後の出力階調数が少ない場合は複数のメモリ等でディザ閾値を記憶させることができたが、出力階調数が大きくなるほどディザ閾値を記憶するメモリやレジスタが多く必要であった。
【０００９】
また、出力階調数が大きくなるほど比較回数も多くなるため処理時間がかかり、処理速度が低下するという問題点があった。
【００１０】
本発明の目的は、上記のような問題点を解決し、多値化処理の高速化を図り、構造の簡略化を図ることができる画像処理装置および多値化処理方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ディザによる多値化処理を行う画像処理装置において、１つの基本ディザマトリクスを含む使用するディザマトリクス間のオフセット情報を設定する設定手段と、該設定手段により設定されたオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶手段と、該オフセット情報記憶手段により記憶されたオフセット情報により多値化テーブルを作成する多値化テーブル作成手段と、該多値化テーブル作成手段より作成された多値化テーブルを記憶する多値化テーブル記憶手段と、前記基本ディザマトリクスと、前記多値化テーブル記憶手段により記憶された多値化テーブルとを使用して入力画像データの多値化を行う多値化手段とを具備し、前記多値化テーブル作成手段は、前記入力画像データに基づく所定数のインデックスの各値に対して、前記オフセット情報に基づき出力値を埋めることにより前記多値化テーブルを作成し、前記多値化手段は、前記入力画像データの座標値に基づき前記基本ディザマトリクスから閾値を得て、前記入力画像データの階調数に基づく所定値から前記閾値を減算し、該減算した結果と前記入力画像データの画素値とを加算処理したデータ値を生成し、該生成したデータ値を入力値として前記多値化テーブルから出力値を得ることによって前記入力画像データの多値化を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項１において、前記基本ディザマトリクスに代えて、予め前記入力画像データの階調数に基づく所定値から前記閾値を減算して作成した基本ディザオフセットマトリクスを使用することができる。
【００１３】
請求項３の発明は、ディザによる多値化処理方法において、１つの基本ディザマトリクスを含む使用するディザマトリクス間のオフセット情報が設定されたとき、設定されたオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶ステップと、該オフセット情報記憶ステップで記憶されたオフセット情報により多値化テーブルを作成する多値化テーブル作成ステップと、作成された多値化テーブルを記憶する多値化テーブル記憶ステップと、前記基本ディザマトリクスと、前記多値化テーブル記憶ステップで記憶された多値化テーブルとを使用して入力画像データの多値化を行う多値化ステップとを具備し、前記多値化テーブル作成ステップは、前記入力画像データに基づく所定数のインデックスの各値に対して、前記オフセット情報に基づき出力値を埋めることにより前記多値化テーブルを作成し、前記多値化ステップは、前記入力画像データの座標値に基づき前記基本ディザマトリクスから閾値を得て、前記入力画像データの階調数に基づく所定値から前記閾値を減算し、該減算した結果と前記入力画像データの画素値とを加算処理したデータ値を生成し、該生成したデータ値を入力値として前記多値化テーブルから出力値を得ることによって前記入力画像データの多値化を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項３において、基本ディザマトリクスに代えて基本ディザオフセットマトリクスを使用することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態を示す。これは画像処理装置の例であって、この画像処理装置はイメージスキャナ等の画像読取装置により読み取り後、入力された画像情報を例えば１画素当たり８ビットのデジタルデータとして入力し、入力された画素値をこの装置を用いてディザ多値化法による階調処理を行うものである。この画像処理装置は、多値化部１と、基本ディザマトリクス記憶メモリ２と、多値化テーブル記憶メモリ３と、選択部４と、多値化テーブル作成部５と、オフセット情報記憶メモリ６と、情報設定部７とを有する。
【００１９】
情報設定部７はキーボード等により構成してあり、使用するディザマトリクスのサイズと、内容と、オフセット情報を設定するものである。選択部４は情報設定部７から得られる設定によって、基本ディザマトリクス記憶メモリ２とオフセット情報記憶メモリ６にアドレスと読み取り信号を送るものである。基本ディザマトリクス記憶メモリ２は選択部４から供給されるアドレスと読み取り信号により、メモリ内の多数の基本ディザ情報から使用する基本ディザ情報を選択、記憶し、多値化部１に出力するものである。オフセット情報記憶メモリ６は予めプリンタ等の種類、階調数、メディア、出力解像度などの情報に応じたオフセット情報を記憶しており、選択部４から得られるアドレスと読み取り信号によって多値化テーブル作成部５にオフセット情報を出力するものである。
【００２０】
多値化テーブル作成部５はオフセット情報記憶メモリ６から出力されるオフセット情報に従って多値化テーブルを作成し、作成した多値化テーブルを多値化テーブル記憶メモリ３に出力するものである。多値化テーブル記憶メモリ３は多値化テーブル作成部５から供給された多値化テーブルを記憶し、多値化部１に出力するものである。多値化部１は基本ディザマトリクス記憶メモリ２から供給された基本ディザ情報と、多値化テーブル記憶メモリ３から供給された多値化テーブルとに基づき、入力画像（信号）の多値化を行い、その多値化情報を出力画像（信号）として図示しないプリンタ等に出力するものである。
【００２１】
次に、多値化部１の動作を図２を参照して説明する。多値化部１では、入力画像データの座標値によって基本ディザパターンから閾値（この場合、２１３）が得られ、得られた閾値が減算器２１により例えば２５５から減算され、その減算結果（この場合、４２）が加算器２２により入力画像データの画素値と加算されてデータValue が作られる。得られたデータValue は多値化テーブルに送られ、多値化テーブルでは、入力値Value から値ｏｕｔが出力画像データとして出力される。
【００２２】
多値化テーブル作成部５に記憶されている多値化テーブルは、入力画像データの画素値が８ｂｉｔの場合は５１２のインデックスを持っている。例えば４値化の場合は、３つのディザマトリクスのディザ閾値を使用するが、各プレーン間のディザ閾値の差分値が一定となっており、この時のプレーンｋとプレーンｋ＋１（ｋ＝０，１，２，３，…）の差分値（請求項１または３に記載のオフセット情報に相当する）をＤ（ｋ）とする。テーブルのインデックス値０から２５４までは０で埋められる。
【００２３】
次に、２５５から２５４＋Ｄ（０）までは１で埋められる。以下、インデックス値が５１１まで、同様に、Ｄ（ｋ）の幅で値を１づつ増加させて多値化テーブルを埋めていく。この多値化テーブルは予め設定されていて記憶されていても情報設定部７から入力された設定で作成されても構わない。
【００２４】
次に、本発明の多値化部の理論を説明する。例えば、入力画像データを４値化する場合、３つのディザマトリクスのディザ閾値を用いる必要がある。各ディザマトリクスのディザ閾値をＰ０，Ｐ１，Ｐ２とし、各プレーン間のオフセット値をｄｌ，ｄ２とし、基本ディザマトリクスの閾値をｄ０とした場合、
【００２５】
【数１】
Ｐ０＝ｄ０、
Ｐ１＝ｄ０＋ｄｌ、
Ｐ２＝ｄ０＋ｄｌ＋ｄ２
となり、この場合、入力値Ｉｎと出力値ｏｕｔの関係は次のようになる。
【００２６】
【数２】
Ｉｎ＜Ｐ０の場合、ｏｕｔ＝０
Ｐ０≦Ｉｎ＜Ｐ１の場合、ｏｕｔ＝１
Ｐ１≦Ｉｎ＜Ｐ２の場合、ｏｕｔ＝２
Ｐ２≦Ｉｎ      の場合、ｏｕｔ＝３
である。
【００２７】
そして、数２を数１を使用して書き換えると、
【００２８】
【数３】
Ｉｎ＜ｄ０        の場合、ｏｕｔ＝０
ｄ０≦Ｉｎ＜（ｄ０＋ｄｌ）の場合、ｏｕｔ＝１
ｄ０＋ｄｌ≦Ｉｎ＜（ｄ０＋ｄｌ＋ｄ２）の場合、ｏｕｔ＝２
ｄ０＋ｄｌ＋ｄ２≦Ｉｎ            の場合、ｏｕｔ＝３
となる。そして、数３の両辺からｄ０を引くと、
【００２９】
【数４】
Ｉｎ−ｄ０＜０の場合、ｏｕｔ＝０
０≦Ｉｎ−ｄ０＜ｄｌの場合、ｏｕｔ＝１
ｄｌ≦Ｉｎ−ｄ０＜ｄｌ＋ｄ２の場合、ｏｕｔ＝２
ｄｌ＋ｄ２≦Ｉｎ−ｄ０の場合、ｏｕｔ＝３
となる。
【００３０】
入力画像データが８ｂｉｔの場合に、Value ＝Ｉｎ−ｄ０とすると、Ｉｎ、ｄ０ともに０から２５５の任意の値を独立して取ることができるので、Value の取りうる値の範囲は−２５５以上２５５以下となる。正の数で計算を行うため、
【００３１】
【数５】
0003943747.tif 000002
とする。従って、０≦Value ≦５１０である。
【００３２】
この操作を行わずに負の数を含んだままで計算を進めても構わない。このValue を用いると、数４は、
【００３３】
【数６】
Value ＜２５５の場合、ｏｕｔ＝０
２５５≦Value ＜２５５＋ｄ１の場合、ｏｕｔ＝１
２５５＋ｄ１≦Value ＜２５５＋ｄ１＋ｄ２の場合、ｏｕｔ＝２
２５５＋ｄｌ＋ｄ２≦ Valueの場合、ｏｕｔ＝３
のようになる。Value 以外の値は固定値なので数６を用いてテーブルを作成する。この場合の多値化テーブルを図３に示す。入力画像Ｉｎに対して基本ディザマトリクスから閾値ｄ０を得て、Ｉｎ＋２５５−ｄ０を計算して得られたValue で、この多値化テーブルを引くことにより比較計算を行わずに多値化処理を行うことができる。
【００３４】
＜第２の実施の形態＞
図４は本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態は、第１の実施の形態の基本ディザマトリクス記憶メモリ２に代えて、基本ディザオフセットマトリクス記憶メモリ４２を用いており、第１の実施の形態のように２５５−ｄ０の計算を毎回行わずに、ｄ０’＝２５５−ｄ０の計算を予め行って作成した基本ディザオフセットマトリクスを使用して多値化部４１により多値化処理を行うようにした。
【００３５】
基本ディザオフセットマトリクス記憶メモリ４２は選択部４から供給されるアドレスと読み取り信号により、メモリ内の多数の基本ディザオフセット情報から使用する基本ディザ情報を選択、記憶し、多値化部４１に出力する。ここで使用する基本ディザオフセット情報は第１の実施の形態の多値化処理の手法のｄ０′をマトリクスとして保持しているものである。多値化部４１は入力画像データの座標値によって基本ディザオフセットパターンから得たオフセット値を加算器へ送り、加算器ではこの値と入力画像データの画素値を加算してデータValue を作る。データValue は多値化テーブルに送られ、Value の値によってテーブルから出力画像データを得る。具体例を図５を参照して説明すると、入力画像データの座標によって基本ディザオフセットマトリクスから得たオフセット値の４２を加算器５２に供給し、加算器５２には入力画像データの画素値も同時に供給され、これら２つの数値を加算したValue が多値化テーブルに供給される。多値化テーブルでは入力値Ｖａｌｕｅから値ｏｕｔを出力画像データとして出力する。
【００３６】
従って、ディザ方式を用いる多値化処理において、１つの基本ディザマトリクスとディザマトリクス間のオフセット情報を格納または入力し、オフセット情報から多値化テーブルを発生させ、基本ディザマトリクスと多値化テーブルを使用することにより、入力画像データを比較演算なしで多値化することができる。
【００３７】
これにより、ディザ方式を用いる多値化処理において、基本のディザマトリクス情報と、オフセット情報から作成した多値化テーブルとを使用して、入力画像データを多値化することができ、従来の方法と比較して、記憶装置を簡略化することができ、処理の高速化を図ることが可能である。
【００３８】
以上のように、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（または、ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【００３９】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００４０】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(compact disk ROM)、ＣＤ−Ｒ(compact disk recordable) 、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ（read only memory）、等々を用いることができる。
【００４１】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ(operating system)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４２】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上記のように構成したので、ディザ方式を用いる多値化処理において、基本のディザマトリクス情報と多値化テーブルを使用して、比較演算をすることなく入力画像データを多値化することにより、多値化処理の高速化、ディザマトリクスを記憶するための記憶装置の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態を説明するための説明図である。
【図３】多値化テーブルの一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】第２の実施の形態を説明するための説明図である。
【図６】従来のディザによる２値化の原理を説明するための説明図である。
【図７】従来の多値ディザパターンを説明するための説明図である。
【符号の説明】
１  多値化部
２  基本ディザマトリクス記憶メモリ
３  多値化テーブル記憶メモリ
４  選択部
５  多値化テーブル作成部
６  オフセット情報記憶メモリ
７  情報設定部
【図１】
0003943747.tif 000003
【図２】
0003943747.tif 000004
【図３】
0003943747.tif 000005
【図４】
0003943747.tif 000006
【図５】
0003943747.tif 000007
【図６】
0003943747.tif 000008
【図７】
0003943747.tif 000009