(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項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、
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。
【発明の詳細な説明】
【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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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