JP4248654B2 - 出力装置へ出力する文書イメージを準備する処理装置 - Google Patents
出力装置へ出力する文書イメージを準備する処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4248654B2 JP4248654B2 JP00002499A JP2499A JP4248654B2 JP 4248654 B2 JP4248654 B2 JP 4248654B2 JP 00002499 A JP00002499 A JP 00002499A JP 2499 A JP2499 A JP 2499A JP 4248654 B2 JP4248654 B2 JP 4248654B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- image
- error
- image signal
- level
- 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 - Fee Related
Links
Images
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
- H04N1/4052—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 by error diffusion, i.e. transferring the binarising error to neighbouring dot decisions
- H04N1/4053—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 by error diffusion, i.e. transferring the binarising error to neighbouring dot decisions with threshold modulated relative to input image data or vice versa
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、エッジエンハンスメントを含む文書イメージにおける量子化すなわちハーフトーン化、より詳細にはハイライトおよび陰影をもつ領域におけるエッジエンハンスメントを含むエラー拡散の使用に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
文書のディジタル複製の場合、イメージは都合良くビットマップとして表現される。ビットマップは位置と濃度で定義される離散的信号（以下、画素）で電子イメージとして記述することができる。そのようなシステムの場合、濃度は多数の可能な状態（すなわちレベル）の中の１レベルとして記述される。イメージの記述に２以上のレベルの濃度が使用されると、レベルはそれらの実際の色と関係なく、最大値と最小値の間で変化することを示す「グレー」と呼ばれることが多い。ほとんどの印刷装置は、少数のレベル（一般に２レベルであるが、他の数も可能である。）でイメージを複製する能力を備えている。しかし、文書スキャナ、ディジタルカメラ、およびコンピュータイメージ発生装置を含む普通の入力装置は、かなり多数のグレーレベル（一般に選択される数は２５６レベルであるが、より多数およびより少数のレベルも可能である。）でイメージを記述することができる。さらに、最初に大きな一組のレベルで記述されたイメージは、ユーザーの意図を沿った仕方で、より小さい一組のレベルで記述できることが必要である。
【０００３】
カラー像の場合、複数のビットマップ（各ビットマップが色分解を形成する）が結合される。各色分解は、プリンタの能力を越える多数のグレーレベルで定義されることがある。カラー文書のディジタル複製の場合、各色分解は入力数のレベルからより少ない出力数のレベルへ減らされる。複数の色分解は印刷時に一緒に結合され、最終のカラープリントができる。一般に、カラー文書は、シアン、マゼンタ、およびイエローの各着色剤、またはシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各着色剤を使用して作られる。より多数の着色剤または代替着色剤が使用されることもある。
【０００４】
文書を印刷する場合、領域の上の所望の濃度は、一般にハーフトーン化によって達成される。ここで、イメージの濃度変化はイメージの離散領域により多数のまたはより少数のＯＮ画素を置くことによって表現される。ディザーリングまたはスクリーニングとして知られる或るハーフトーン化法の場合、たとえば米国特許第４，１４９，１９４号に記載されているように、多数のグレー分解画素をもつ決められた領域について、領域内のグレー分解画素の配列の各分解画素の濃度を表す値と、一組の事前選択しきい値（しきい値はディザーマトリックスとして格納され、このマトリックスによって生成された繰り返しパターンはハーフトーンセルとみなされる）の１つとが比較される。上記の手法の結果、イメージがグレーである領域では、ディザーマトリックス内の一部のしきい値が下回ることがある。すなわち、その特定場所のイメージの値がその同じ場所のためのディザーマトリックスに格納された値より大きいことがある。しかし他の場所ではそうでない。２値の場合、しきい値を上回るイメージ画素またはセル要素は最大着色剤値として印刷することができるが、データによって記述された実際の物理量によっては、残りの分解画素は白色のままにすることが許される。説明したハーフトーン化法は空間座標内に周期的または準周期的な出力パターンを生成する。
【０００５】
エラー拡散法は、もう１つのハーフトーン化法であり、“An Adaptive Algorithm for Spatial Greyscale ”by Floyd and Steinberg, Proceedings of the SID 17/2, 75-77 (1976) ( 以下、 Floyd and Steinberg) に記載されている。エラー拡散法は、グレー画素から２値または他のレベルの画素へ１画素づつ変換することによってグレーを維持しようとする。その手順はしきい値に対して各画素を調べる。グレーレベル画素値と出力値との差は、重み付け計画に従って選択したグループすなわち一組の隣接画素へ送られる。エラー拡散アルゴリズムの出力２値パターンとその派生物は、入力濃度レベルに関係がある局部的な周期性を持つが、全体的な周期性を持たないパターンである。これについては、“Analytic Description of the 1-D Error Diffusion Technique for Halftoning, ”Optics Communications, Vol. 52, No. 3, 165-168 (1984) by R. Eschbach and R. Hauck を参照されたい。
【０００６】
その他のエラー拡散法として、Billotet-Hoffmann と Bryngdahl の論文“On the Error Diffusion Technique for Electronic Halftoning”, Proceedings of the SID, Vol. 24/3, (1983), pp. 253-258と、米国特許第５，２２６，０９４号がある。エラー拡散に関係がある技法が M. Schroeder の論文“Images from Computers,” IEEE Spectrum, March 1969, pp. 66-78 に記載されているエラー拡散のＭＡＥ（Minimum Average Error)方法の中に示されている。その技法では、エラー補正が行われるが、それは局部近隣画素に影響を及ぼすだけである。米国特許第５，３５３，１２７号に、特に有効なエラー拡散の一変形が開示されている。
【０００７】
もう１つの方法は、米国特許第５，０４５，９５２号のイメージ依存エッジエンハンスメントを与えるエラー拡散法であろう。この方法は、エンハンスメント処理が陰影領域およびとハイライト領域では十分迅速に応答しないので、一定のハイライトおよび陰影を処理するとき、望ましくない人工物が生じる傾向がある。この人工物は、図１に示すように、非常に明るい領域および／または非常に暗い領域内にあるエッジに「ディプリーション・ゾーン（depletion zone) 」として現れる。この人工物は絵画的イメージにおいてはまれな問題であるが、テキスト／図形画像においては視覚的に美しくない。
【０００８】
Kim et al. の論文“New edge-enhanced error diffusion algorithm based on the error sum criterion” Journal of Electronic Imaging, 4(2), pp. 172-178 (1995)は、エラー合計基準を使用して、前記米国特許第５，０４５，９５２号によって識別された問題を取り扱う１つの可能な方法を述べている。各画素場所でのエラー関数は、画素がエッジの近くにあるかどうかを識別するエッジ関数と比較される。もし画素がエッジの近くにあれば、画素が白色を印刷する場合には一定値がエラーに加算され、そして画素が黒色を印刷する場合には一定値が減算される。
【０００９】
米国特許出願第０８／６７２，１９２号（発明の名称“Phantom Level Edge Error Diffusion”１９９６年６月２７日出願）に記載されている方法は、エラー値（もしあれば）を入力画素の１つの入力レベルに加えることによって修正した光学濃度値を生成し、修正した光学濃度レベルの関数としてファントム出力レベルを生成し、そして修正した光学濃度値の関数として決定した出力レベルの１つをもつ出力画素を生成する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エッジエンハンスメントを含む文書イメージにおける量子化すなわちハーフトーン化の方法、より詳細にはイメージの関数であるハイライトと陰影をもつ領域におけるエッジエンハンスメントを含むエラー拡散の使用方法を提供する。
【００１１】
本発明は、一態様として、少なくとも部分的にｃレベルで記述されたイメージ信号によって記述された文書イメージを、ｄレベルをもつ出力信号に応答する出力装置へ出力して文書イメージを印刷するように準備する処理装置を提供する。本装置は、１）ｃレベルで記述されたイメージ信号を受け取るイメージ信号入力装置、２）前記受け取ったイメージ信号に決められた前信号からのハーフトーン化エラーを加えて、修正されたイメージ信号を生成するハーフトーン化エラー加算器、３）ｃレベルで記述された各修正されたイメージ信号について、基準信号を使用するしきい値動作に応答してｄレベルで記述された出力信号を生成し、文書イメージ内の少なくとも１つの隣接する未処理のイメージ信号に加えるためハーフトーン化エラー信号をハーフトーン化エラー加算器へ送るエラー拡散回路から成り、前記エラー拡散回路は、ａ）初期しきい値と受け取ったイメージ信号と選択したエンハンスメント係数とに応答して基準信号を生成する基準信号発生器、ｂ）前出力信号に応答して、および受け取ったイメージ信号に応答して、および受け取ったイメージが明るいトーンか、暗いトーンか、中間のトーンかどうかに応答して、補正信号を生成するディプリーション・ゾーン補正発生器、ｃ）ハイライト領域および陰影領域の正しくない表現を補正するため、ディプリーション・ゾーン補正信号を修正されたイメージ信号に適用する補正信号アプリケーションを備えている。
【００１２】
陰影領域およびハイライト領域内の遷移ゾーンにあるエッジはエラー拡散処理を悩ませる。その理由は、それらの領域では累積エラーを容易に補償することができないからである。エッジエンハンスメントはイメージの空間的細部を維持するために増大したエラーを局部的に許すので、この問題を強調する。本発明のやり方は、陰影領域およびハイライト領域においてだけ実体値をもつ局部インテンシティ（local intensity)の関数である追加項をエラー計算に加える。この変数は、補正応答の問題を処理し、ディプリーション・ゾーンをかなり減少させる。さらに、高エンハンスメント係数値を使用して、ディプリーション・ゾーン人工物を避けると同時にイメージを鮮明にすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面は発明の実施例を説明するためのものであり、発明を限定するものではない。図２に基本的な画像処理装置を示す。この場合、グレーイメージデータは、各画素が一組の“ｃ”光学濃度レベルの中の１レベルすなわち光学濃度で定義されたイメージ信号すなわち画素として特徴づけることができる。前記一組のレベルのメンバー数は所望の数よりも多い。新しい、より小さい一組の“ｄ”レベルで各画素を再定義するために、各画素は以下のやり方で処理される。この処理において、“ｃ”と“ｄ”は、画素の深さ、すなわち画素が出現することができる多数の信号レベルを表す整数である。この方法の１つの一般的なケースは、２値プリンタで印刷するために、比較的大きな一組のグレーレベルから２つの適法な、すなわち許された２値レベルのうちの１つへデータを変換することを含む。
【００１４】
ここで使用するとき、用語「画素」は、イメージ内の特定の位置に関連付けられた、最小値と最大値の間の濃度をもつイメージ信号を指す。従って、画素はインテンシティと位置によって定義される。用語「グレー」は、特に色として識別しない限り、色を指さない。というよりは、用語「グレー」は、信号が使用されている色分解の色と関係なく、最大値と最小値の間で変わるイメージ信号を指す。
【００１５】
カラー装置の場合、カラー文書は複数組のイメージ信号（ビットマップ）で表現される。各組（すなわち、各色分解）は独立したチャンネルによって表現され、通例は個別に処理される。従って、イメージは少なくも２つの色分解を含んでいる文書である。１つの可能なディジタル複写機（スキャナ／プリンタの組合せ）が、たとえば、米国特許第５，６５５，０６１号または米国特許第５，６５９，６３４号に記載されている。各文書は一組のイメージ信号を提供する、またはプリンタを駆動してイメージを生成するであろう。マルチカラープリンタの場合、一緒に重ね合わされた色分解（それぞれ一組のイメージ信号すなわち画素）がカラー像を形成する。この文脈において、「画素」を決められた小領域内の文書イメージの光学濃度を表す離散的イメージ信号として記述することにする。
【００１６】
図２は、発明のゴールを表す一般的なシステム要求を示す。イメージ入力端末たとえばスキャナ１０からの文書の電子的表現（以下、イメージ）は、一定のやり方で、装置の物理的特性に関係があするフォーマットで、一般にｍビット／画素で定義された画素を用いて、電子ディジタルデータを導き出す。一般のスキャナはたとえば多くの用途に受け入れられる解像度で８ビット／画素データを生成する。もしこれがカラー文書であれば、イメージは通例同一解像度と画素深さをもつ２つ以上の色分解ビットマップによって定義される。電子イメージ信号は、イメージ出力端末たとえばプリンタ２０で複製するのに適したイメージを得るため、画像処理装置（ＩＰＵ）１６に送られて処理される。画像処理装置１６は一般にｃビットディジタルイメージ信号を特定のプリンタを駆動するのに適したｄビットディジタル信号へ変換するハーフトーンプロセッサ１８を含んでいる。ここで、ｃとｄは整数値である。
【００１７】
発明の実施例の説明に入る前に、発明の原理について述べる。ディプリーション・ゾーンの原因は、非常に明るい領域および／または非常に暗い領域では累積エラーを容易に補償することができないという事実にある。エッジエンハンスメントはイメージの空間的細部を維持するため増大したエラーを局部的に許すので、この問題を強調する。
【００１８】
この問題は、エッジエンハンスメント処理を含むエラー拡散に、局部インテンシティと実際の２値出力値Ｂ（ｎ）の関数である追加補償エラー項（ＥＥと呼ぶ）を加えることによって軽減される。しかし、この関数は、非常に明るい領域または非常に暗い領域においてだけ有効であるように計画される。この方法の１次元形は次式で与えられる。
B(n)= step｛Σn-1 i=0 [ I(i)+E(i)+EE(B(i),I(i))]+k I(n)-t0 ｝
ここで、Ｂ（ｎ）はｎ番目の画素における出力、すなわち減らしたレベル信号である。Ｉ（ｉ）はｋ番目の画素における入力イメージ信号である。Ｅ（ｉ）はｋ番目の入力画素に関する正規のエラー拡散エラーである。ｋはエッジエンハンスメント係数、ｔ0 は米国特許第５，０４５，５９２号に記載されている定数である。ＥＥは本発明において導入された補正用エラーであり、前出力画素ｎ−１と、入力イメージＩの関数である。
【００１９】
イメージの複製全体に影響を及ぼさないように、これらの追加エラー項は事前選択した領域について合計して０でならなければならない。
（２５５−１）ＥＥblack （Ｉ）＝−（Ｉ）ＥＥwhite （Ｉ） （１）
ここで、添字“white ”と“black ”は、現在画素の出力値を指し、Ｉは局部入力インテンシティを指す。値２５５は、装置におけるグレーのレベル数に関係がある実例値であり、装置がグレー画素を記述するため多少のビットを使用するので、より大きく、またはより小さくすることができる。式（１）は、事前選択した領域、たとえばＬ黒色画素と１／４Ｌ白色画素（ここで、Ｌと１／４Ｌはイメージの比較的小さい領域に関係がある整数である）によって生じたインテンシティ範囲において、Ｌ黒色画素と１／４Ｌ白色画素の臨時エラー項は合計して０になることを保証する。
【００２０】
エンハンスメント人工物の問題を解決することに関係ないが、同様な処理が米国特許第５，５３５，０１９号に開示されている。
【００２１】
平均グレーの正しい複製が生じることを保証した後、対応するＥＥwhite 項に関して、臨時エラー項を以下のように設定することができる。
ＥＥwhite （Ｉ）＝Ｃ ０≦ｘ＜８
ＥＥwhite （Ｉ）＝Ｃ（９６−１）／８８） ８≦ｘ＜９６
ＥＥwhite （Ｉ）＝０ ９６≦ｘ＜１２８
一定値Ｃはエッジエンハンスメント係数ｋによって決まる。Ｃ＝２５６（ｋ−１）が良い選択であることは経験的に判った。エッジエンハンスメント係数ｋ＝５の場合、Ｃ＝１０２４である。ハイライトは対称的なやり方で処理される。図１（Ｂ）は修正の結果を示す。この簡単な例の場合、差を強調するため極端なステップ高さ（領域間のグレーレベル差）とエッジエンハンスメント係数を選択したことに注意されたい。係数ｋを使用するエッジエンハンスメントは米国特許第５，０４５，９５２号に記載された方法の１つに過ぎないこと、および本発明に記載した方法は前記米国特許第５，０４５，９５２号や論文“Error Diffusion Algorithm with Edge Enhancement,”Journal of the Optical Society of America A, pp.1844-1850 (1991) に記載された他の方法に同様にうまく適用できることに留意すべきである。個々のパラメータは値を変えるかもしれないが、本発明がなお当てはまることは理解されるであろう。
【００２２】
提案した方法は、エンハンスされたエッジを複製することができない領域（すなわち、陰影およびハイライト）ではエッジエンハンスメントを減らすことによって、そしてエンハンスされたエッジを複製することができる領域（すなわち、中間のトーン）ではエンハンスメントを維持することによって性能の向上を達成する。
【００２３】
本発明の原理を検討すると、Floyd and Steinberg によって提案され、米国特許第５，０４５，９５２号、その他によって修正されたエラー拡散アルゴリズムの他の部分は、エラー計算および重み割り振りの修正であるので、本発明と共に実施することは簡単である。
【００２４】
図３と図４は、本発明のエラー拡散部分の可能な実施を示す。処理すべき色分解の数に対応して多数のエラー拡散回路が存在するかもしれないし、または複数の色分解に複数回使用される単一回路が存在するかもしれない。本発明は前者を仮定している。入力ＲＡＭ８に格納された単一色分解ＩS2を表す入力イメージ信号のアレイ（これは、適当なドライバソフトウェアに従って動作する任意のイメージ入力装置１（図２参照）からのものでもよいし、コンピュータが生成した表現でもよい）は、入力イメージＩを１信号づつ装置に送り込む。ここで、ｎ，ｌはイメージ信号の流れの中の単一色分解イメージ信号Ｉ（ｎ，ｌ）の位置を表す。そのようなグレーレベル信号すなわち画素は一般にマルチビットすなわちＮビット値（２N すなわち“ｃ”の可能レベルの光学濃度を定義する）として定義される。最初に、イメージＩの一部分を保持するのに適した入力ＲＡＭまたは他の記憶装置８からの単一信号Ｉ（ｎ，ｌ）が、マルチビット信号を格納するのに適した記憶装置である入力レジスタ１０に格納される。入力レジスタ１０に格納された各入力信号は、信号加算器１２においてイメージ信号Ｉに加えられる対応するエラー補正信号εを含んでいる。ここで、ε（ｎ，ｌ）はＩ（ｎ，ｌ）に加算すべき前画素の重み付きエラー項信号の合計であり、修正されたイメージ信号をもたらす。前のエラー信号または部分的なエラー信号だけしか入手できない場合は、たとえばページの始めまたは走査線の始めに、疑似エラー信号が生成されることが多い。その例は、エラーバッファに乱数／疑似乱数をロードすること、幾つかの初期走査線の繰り返し処理、あるいは前の走査線の終りからエラーを収集することである。修正されたイメージ信号、すなわち入力イメージ信号と前画素のエラー補正信号の合計（Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（ｎ，ｌ））は、しきい値比較器１４へ送られる。比較器１４は前記修正されたイメージ信号と本発明に従って生成されたしきい値信号Ｔi とを比較して、対応する出力状態ｄi を決定する。図面は簡潔にするために２つの出力状態ｄ1 とｄ2 の場合を示すが、それ以上の出力レベルも可能である。出力状態ｄ1 とｄ2 は、たとえば２値出力印刷装置の場合、スポットまたは無スポットなど、画素Ｉ（ｎ，ｌ）にふさわしい出力信号Ｂ（ｎ，ｌ）に対応する。この比較に応じて、もし信号Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（ｎ，ｌ）が基準信号より大きければ、単一「セット」すなわち着色スポットを表す信号がＲＡＭメモリ２２から出力レジスタ１８へ送られる。この比較に応じて、もし信号Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（ｎ，ｌ）が基準信号より小さければ、単一黒色スポットがメモリ２０から出力レジスタ１８へ送られる。もし黒色画素が出力レジスタ１８へ送られれば、加算器８２においてブロック８０の追加エラー項ＥＥによって修正された後、スイッチＳ2 は修正された入力イメージ信号Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（ｎ，ｌ）をエラーレジスタ３０に格納することが可能になる。もし白色画素が出力レジスタ１８へ送られれば、修正された入力イメージ信号から値セットに等しい値（８ビットの場合は２５５）を差し引いた後、かつ加算器８２でブロック８０の追加エラー項ＥＥによって修正された後、スイッチＳ2 は修正された入力イメージ信号Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（ｎ，ｌ）をエラーレジスタ３０に格納することが可能になる。出力レジスタ１８に格納された画素は最後に出力装置３（図２）へ送られる。Ｉがイメージの単一色分解を表しているこのケースでは、それ以上の相関処理をして、またはしないで、色分解をカラープリンタで印刷することができる。
【００２５】
画素の量子化において決定されたエラーは、エラーの追加を必要とするイメージ信号が装置を通過するまで、エラーＲＡＭ３２に格納される。その後、過去エラーレジスタ５２，５４，５６およびエラーレジスタ３０から前の量子化からの格納されたエラーの一部分が加算器５０へ送られる。一列のデータが説明した装置を通して送られるとき、過去エラーレジスタ５２，５４，５６はレジスタからレジスタへエラー信号をシフトできるように接続されている。エラー信号は、“Floyd and Steinberg ”タイプのエラー拡散と選択した重み付け計画に従って、、必要なとき乗算器またはテーブルルックアップＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを通して送られる。４つのエラー信号の使用は例示のためであり、実際の実施ではより少ない数またはより多い数を使用してもよいことに留意されたい。信号加算器５０は、修正されたイメージ信号を得るためＩ（ｎ，ｌ）に加算すべき信号ε（ｎ，ｌ）を生成する。修正されたイメージ信号、すなわち入力イメージ信号と前画素のエラー補正信号の合計は（Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（ｎ，ｌ））で与えられる。さらに、この構成に直接代入することができる重み付け関数（米国特許第５，３５３，１２７号）に留意されたい。
【００２６】
図３および図４に戻って説明する。本発明に従って、米国特許第５，０４５，９５２号に従って、しきい値Ｔi は元の値Ｔ、エンハンスメント係数ｋ、およびイメージ自体の関数であるから、
Ｔi ＝Ｔ−（ｋ−１）Ｉ（ｎ，ｌ）
である。これはブロック図に要素７０と７２で示してある。
【００２７】
ブロック７０と７２のしきい値修正は出力イメージの望ましい鮮明化効果を生み出す。しかし、それは同時に望ましくないディプリーション効果をもたらす。この問題は、追加エラー項（ブロック８０のＥＥと呼ぶ）を、局部インテンシティと実際の２進出力値Ｂ（ｎ）の関数であるエッジエンハンスメント処理を含むエラー拡散に加えることによって軽減される。値ＥＥはエラー項エンハンスメント８０において計算され、加算器８２においてその結果がエラー値に加算される。
【００２８】
エラー補正項ＥＥの意図は、全体的な画質に影響を及ぼさずに、ハイライト領域および陰影領域内のエッジにおけるディプリーション人工物を除去することである。これを達成する第１の手法は、式（１）で与えたように黒色画素と白色画素に対するエラー補正をバランスさせることである。第２の手法は、入力レベルの関数であるエラー補正項を生成し、ハイライトおよび陰影に対してより大きな補正を生成し、中間トーン領域に対してより小さいまたは見えない補正を生成することである。前に述べたように、入力レベルに対するＥＥの依存度は、上に与えた対応するＥＥwhite 項によって、
ＥＥwhite （Ｉ）＝Ｃ ０≦ｘ＜８
ＥＥwhite （Ｉ）＝Ｃ（９６−１）／８８） ８≦ｘ＜９６
ＥＥwhite （Ｉ）＝０ ９６≦ｘ＜１２８
である。最終補正項ＥＥは、もしＢ＝黒色であればＥＥ＝ＥＥblack として、もしＢ＝白色であればＥＥ＝ＥＥwhite として計算され、ブロック８０の中のＥＥ（Ｂ（ｎ，ｌ），Ｉ）として示す。図１（Ｂ）は、修正の結果を示す。この簡単な例の場合、差を強調するため極端なステップ高さ（領域間のグレーレベル差）とエッジエンハンスメント係数を選択したことに留意されたい。
【００２９】
【発明の効果】
提案した方法は、エンハンスされたエッジを複製することができない領域（陰影およびハイライト）ではエッジエンハンスメントを減らし、エンハンスされたエッジを複製することができる領域（中間トーン）ではエッジエンハンスを維持することによって性能の向上を達成する。
【００３０】
また、修正されたイメージ信号と比較されるしきい値を変更することは、しきい値を修正されたイメージ信号に加算し、修正された信号を一定のしきい値と比較することに完全に等しいことをこの分野の専門家は理解されるであろう。そのようなやり方は本発明の範囲に十分に含まれる。
【００３１】
また、説明した方法が、追加しきい値修正を使用する、またはエラー割り振りを全体的にまたは部分的に修正する他のエラー拡散法と組み合わせることができることは理解されるであろう。
【００３２】
本発明がソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組合せのいずれかを用いて達成できることは疑いなく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はエッジエンハンスするエラー拡散を使用する場合に出会うディプリーション・ゾーン人工物の例を示し、（Ｂ）は本発明によって提案された補正の結果を示す例である。
【図２】本発明が有益な用途を見いだすことができる装置の簡単なブロックである。
【図３】本発明において役に立つエラー拡散回路の前半部分である。
【図４】同後半部分である。
【符号の説明】
１ イメージ入力装置
３ プリンタ
８ 入力ＲＡＭ
１０ イメージ入力端末（図２）
１０ 入力レジスタ（図３）
１２ 加算器
１４ しきい値比較器
１６ 画像処理装置
１８ ハーフトーン処理プロセッサ
１８ 出力レジスタ
２０ イメージ出力端末（図２）
２０，２２ ＲＡＭメモリ（図４）
３０ エラーレジスタ
３２ エラーＲＡＭ
５０ 加算器
５２，５４，５６ 過去エラーレジスタ
７０，７２ しきい値修正
８０ 追加エラー項ＥＥ
８２ 加算器
【産業上の利用分野】
本発明は、エッジエンハンスメントを含む文書イメージにおける量子化すなわちハーフトーン化、より詳細にはハイライトおよび陰影をもつ領域におけるエッジエンハンスメントを含むエラー拡散の使用に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
文書のディジタル複製の場合、イメージは都合良くビットマップとして表現される。ビットマップは位置と濃度で定義される離散的信号（以下、画素）で電子イメージとして記述することができる。そのようなシステムの場合、濃度は多数の可能な状態（すなわちレベル）の中の１レベルとして記述される。イメージの記述に２以上のレベルの濃度が使用されると、レベルはそれらの実際の色と関係なく、最大値と最小値の間で変化することを示す「グレー」と呼ばれることが多い。ほとんどの印刷装置は、少数のレベル（一般に２レベルであるが、他の数も可能である。）でイメージを複製する能力を備えている。しかし、文書スキャナ、ディジタルカメラ、およびコンピュータイメージ発生装置を含む普通の入力装置は、かなり多数のグレーレベル（一般に選択される数は２５６レベルであるが、より多数およびより少数のレベルも可能である。）でイメージを記述することができる。さらに、最初に大きな一組のレベルで記述されたイメージは、ユーザーの意図を沿った仕方で、より小さい一組のレベルで記述できることが必要である。
【０００３】
カラー像の場合、複数のビットマップ（各ビットマップが色分解を形成する）が結合される。各色分解は、プリンタの能力を越える多数のグレーレベルで定義されることがある。カラー文書のディジタル複製の場合、各色分解は入力数のレベルからより少ない出力数のレベルへ減らされる。複数の色分解は印刷時に一緒に結合され、最終のカラープリントができる。一般に、カラー文書は、シアン、マゼンタ、およびイエローの各着色剤、またはシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各着色剤を使用して作られる。より多数の着色剤または代替着色剤が使用されることもある。
【０００４】
文書を印刷する場合、領域の上の所望の濃度は、一般にハーフトーン化によって達成される。ここで、イメージの濃度変化はイメージの離散領域により多数のまたはより少数のＯＮ画素を置くことによって表現される。ディザーリングまたはスクリーニングとして知られる或るハーフトーン化法の場合、たとえば米国特許第４，１４９，１９４号に記載されているように、多数のグレー分解画素をもつ決められた領域について、領域内のグレー分解画素の配列の各分解画素の濃度を表す値と、一組の事前選択しきい値（しきい値はディザーマトリックスとして格納され、このマトリックスによって生成された繰り返しパターンはハーフトーンセルとみなされる）の１つとが比較される。上記の手法の結果、イメージがグレーである領域では、ディザーマトリックス内の一部のしきい値が下回ることがある。すなわち、その特定場所のイメージの値がその同じ場所のためのディザーマトリックスに格納された値より大きいことがある。しかし他の場所ではそうでない。２値の場合、しきい値を上回るイメージ画素またはセル要素は最大着色剤値として印刷することができるが、データによって記述された実際の物理量によっては、残りの分解画素は白色のままにすることが許される。説明したハーフトーン化法は空間座標内に周期的または準周期的な出力パターンを生成する。
【０００５】
エラー拡散法は、もう１つのハーフトーン化法であり、“An Adaptive Algorithm for Spatial Greyscale ”by Floyd and Steinberg, Proceedings of the SID 17/2, 75-77 (1976) ( 以下、 Floyd and Steinberg) に記載されている。エラー拡散法は、グレー画素から２値または他のレベルの画素へ１画素づつ変換することによってグレーを維持しようとする。その手順はしきい値に対して各画素を調べる。グレーレベル画素値と出力値との差は、重み付け計画に従って選択したグループすなわち一組の隣接画素へ送られる。エラー拡散アルゴリズムの出力２値パターンとその派生物は、入力濃度レベルに関係がある局部的な周期性を持つが、全体的な周期性を持たないパターンである。これについては、“Analytic Description of the 1-D Error Diffusion Technique for Halftoning, ”Optics Communications, Vol. 52, No. 3, 165-168 (1984) by R. Eschbach and R. Hauck を参照されたい。
【０００６】
その他のエラー拡散法として、Billotet-Hoffmann と Bryngdahl の論文“On the Error Diffusion Technique for Electronic Halftoning”, Proceedings of the SID, Vol. 24/3, (1983), pp. 253-258と、米国特許第５，２２６，０９４号がある。エラー拡散に関係がある技法が M. Schroeder の論文“Images from Computers,” IEEE Spectrum, March 1969, pp. 66-78 に記載されているエラー拡散のＭＡＥ（Minimum Average Error)方法の中に示されている。その技法では、エラー補正が行われるが、それは局部近隣画素に影響を及ぼすだけである。米国特許第５，３５３，１２７号に、特に有効なエラー拡散の一変形が開示されている。
【０００７】
もう１つの方法は、米国特許第５，０４５，９５２号のイメージ依存エッジエンハンスメントを与えるエラー拡散法であろう。この方法は、エンハンスメント処理が陰影領域およびとハイライト領域では十分迅速に応答しないので、一定のハイライトおよび陰影を処理するとき、望ましくない人工物が生じる傾向がある。この人工物は、図１に示すように、非常に明るい領域および／または非常に暗い領域内にあるエッジに「ディプリーション・ゾーン（depletion zone) 」として現れる。この人工物は絵画的イメージにおいてはまれな問題であるが、テキスト／図形画像においては視覚的に美しくない。
【０００８】
Kim et al. の論文“New edge-enhanced error diffusion algorithm based on the error sum criterion” Journal of Electronic Imaging, 4(2), pp. 172-178 (1995)は、エラー合計基準を使用して、前記米国特許第５，０４５，９５２号によって識別された問題を取り扱う１つの可能な方法を述べている。各画素場所でのエラー関数は、画素がエッジの近くにあるかどうかを識別するエッジ関数と比較される。もし画素がエッジの近くにあれば、画素が白色を印刷する場合には一定値がエラーに加算され、そして画素が黒色を印刷する場合には一定値が減算される。
【０００９】
米国特許出願第０８／６７２，１９２号（発明の名称“Phantom Level Edge Error Diffusion”１９９６年６月２７日出願）に記載されている方法は、エラー値（もしあれば）を入力画素の１つの入力レベルに加えることによって修正した光学濃度値を生成し、修正した光学濃度レベルの関数としてファントム出力レベルを生成し、そして修正した光学濃度値の関数として決定した出力レベルの１つをもつ出力画素を生成する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エッジエンハンスメントを含む文書イメージにおける量子化すなわちハーフトーン化の方法、より詳細にはイメージの関数であるハイライトと陰影をもつ領域におけるエッジエンハンスメントを含むエラー拡散の使用方法を提供する。
【００１１】
本発明は、一態様として、少なくとも部分的にｃレベルで記述されたイメージ信号によって記述された文書イメージを、ｄレベルをもつ出力信号に応答する出力装置へ出力して文書イメージを印刷するように準備する処理装置を提供する。本装置は、１）ｃレベルで記述されたイメージ信号を受け取るイメージ信号入力装置、２）前記受け取ったイメージ信号に決められた前信号からのハーフトーン化エラーを加えて、修正されたイメージ信号を生成するハーフトーン化エラー加算器、３）ｃレベルで記述された各修正されたイメージ信号について、基準信号を使用するしきい値動作に応答してｄレベルで記述された出力信号を生成し、文書イメージ内の少なくとも１つの隣接する未処理のイメージ信号に加えるためハーフトーン化エラー信号をハーフトーン化エラー加算器へ送るエラー拡散回路から成り、前記エラー拡散回路は、ａ）初期しきい値と受け取ったイメージ信号と選択したエンハンスメント係数とに応答して基準信号を生成する基準信号発生器、ｂ）前出力信号に応答して、および受け取ったイメージ信号に応答して、および受け取ったイメージが明るいトーンか、暗いトーンか、中間のトーンかどうかに応答して、補正信号を生成するディプリーション・ゾーン補正発生器、ｃ）ハイライト領域および陰影領域の正しくない表現を補正するため、ディプリーション・ゾーン補正信号を修正されたイメージ信号に適用する補正信号アプリケーションを備えている。
【００１２】
陰影領域およびハイライト領域内の遷移ゾーンにあるエッジはエラー拡散処理を悩ませる。その理由は、それらの領域では累積エラーを容易に補償することができないからである。エッジエンハンスメントはイメージの空間的細部を維持するために増大したエラーを局部的に許すので、この問題を強調する。本発明のやり方は、陰影領域およびハイライト領域においてだけ実体値をもつ局部インテンシティ（local intensity)の関数である追加項をエラー計算に加える。この変数は、補正応答の問題を処理し、ディプリーション・ゾーンをかなり減少させる。さらに、高エンハンスメント係数値を使用して、ディプリーション・ゾーン人工物を避けると同時にイメージを鮮明にすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面は発明の実施例を説明するためのものであり、発明を限定するものではない。図２に基本的な画像処理装置を示す。この場合、グレーイメージデータは、各画素が一組の“ｃ”光学濃度レベルの中の１レベルすなわち光学濃度で定義されたイメージ信号すなわち画素として特徴づけることができる。前記一組のレベルのメンバー数は所望の数よりも多い。新しい、より小さい一組の“ｄ”レベルで各画素を再定義するために、各画素は以下のやり方で処理される。この処理において、“ｃ”と“ｄ”は、画素の深さ、すなわち画素が出現することができる多数の信号レベルを表す整数である。この方法の１つの一般的なケースは、２値プリンタで印刷するために、比較的大きな一組のグレーレベルから２つの適法な、すなわち許された２値レベルのうちの１つへデータを変換することを含む。
【００１４】
ここで使用するとき、用語「画素」は、イメージ内の特定の位置に関連付けられた、最小値と最大値の間の濃度をもつイメージ信号を指す。従って、画素はインテンシティと位置によって定義される。用語「グレー」は、特に色として識別しない限り、色を指さない。というよりは、用語「グレー」は、信号が使用されている色分解の色と関係なく、最大値と最小値の間で変わるイメージ信号を指す。
【００１５】
カラー装置の場合、カラー文書は複数組のイメージ信号（ビットマップ）で表現される。各組（すなわち、各色分解）は独立したチャンネルによって表現され、通例は個別に処理される。従って、イメージは少なくも２つの色分解を含んでいる文書である。１つの可能なディジタル複写機（スキャナ／プリンタの組合せ）が、たとえば、米国特許第５，６５５，０６１号または米国特許第５，６５９，６３４号に記載されている。各文書は一組のイメージ信号を提供する、またはプリンタを駆動してイメージを生成するであろう。マルチカラープリンタの場合、一緒に重ね合わされた色分解（それぞれ一組のイメージ信号すなわち画素）がカラー像を形成する。この文脈において、「画素」を決められた小領域内の文書イメージの光学濃度を表す離散的イメージ信号として記述することにする。
【００１６】
図２は、発明のゴールを表す一般的なシステム要求を示す。イメージ入力端末たとえばスキャナ１０からの文書の電子的表現（以下、イメージ）は、一定のやり方で、装置の物理的特性に関係があするフォーマットで、一般にｍビット／画素で定義された画素を用いて、電子ディジタルデータを導き出す。一般のスキャナはたとえば多くの用途に受け入れられる解像度で８ビット／画素データを生成する。もしこれがカラー文書であれば、イメージは通例同一解像度と画素深さをもつ２つ以上の色分解ビットマップによって定義される。電子イメージ信号は、イメージ出力端末たとえばプリンタ２０で複製するのに適したイメージを得るため、画像処理装置（ＩＰＵ）１６に送られて処理される。画像処理装置１６は一般にｃビットディジタルイメージ信号を特定のプリンタを駆動するのに適したｄビットディジタル信号へ変換するハーフトーンプロセッサ１８を含んでいる。ここで、ｃとｄは整数値である。
【００１７】
発明の実施例の説明に入る前に、発明の原理について述べる。ディプリーション・ゾーンの原因は、非常に明るい領域および／または非常に暗い領域では累積エラーを容易に補償することができないという事実にある。エッジエンハンスメントはイメージの空間的細部を維持するため増大したエラーを局部的に許すので、この問題を強調する。
【００１８】
この問題は、エッジエンハンスメント処理を含むエラー拡散に、局部インテンシティと実際の２値出力値Ｂ（ｎ）の関数である追加補償エラー項（ＥＥと呼ぶ）を加えることによって軽減される。しかし、この関数は、非常に明るい領域または非常に暗い領域においてだけ有効であるように計画される。この方法の１次元形は次式で与えられる。
B(n)= step｛Σn-1 i=0 [ I(i)+E(i)+EE(B(i),I(i))]+k I(n)-t0 ｝
ここで、Ｂ（ｎ）はｎ番目の画素における出力、すなわち減らしたレベル信号である。Ｉ（ｉ）はｋ番目の画素における入力イメージ信号である。Ｅ（ｉ）はｋ番目の入力画素に関する正規のエラー拡散エラーである。ｋはエッジエンハンスメント係数、ｔ0 は米国特許第５，０４５，５９２号に記載されている定数である。ＥＥは本発明において導入された補正用エラーであり、前出力画素ｎ−１と、入力イメージＩの関数である。
【００１９】
イメージの複製全体に影響を及ぼさないように、これらの追加エラー項は事前選択した領域について合計して０でならなければならない。
（２５５−１）ＥＥblack （Ｉ）＝−（Ｉ）ＥＥwhite （Ｉ） （１）
ここで、添字“white ”と“black ”は、現在画素の出力値を指し、Ｉは局部入力インテンシティを指す。値２５５は、装置におけるグレーのレベル数に関係がある実例値であり、装置がグレー画素を記述するため多少のビットを使用するので、より大きく、またはより小さくすることができる。式（１）は、事前選択した領域、たとえばＬ黒色画素と１／４Ｌ白色画素（ここで、Ｌと１／４Ｌはイメージの比較的小さい領域に関係がある整数である）によって生じたインテンシティ範囲において、Ｌ黒色画素と１／４Ｌ白色画素の臨時エラー項は合計して０になることを保証する。
【００２０】
エンハンスメント人工物の問題を解決することに関係ないが、同様な処理が米国特許第５，５３５，０１９号に開示されている。
【００２１】
平均グレーの正しい複製が生じることを保証した後、対応するＥＥwhite 項に関して、臨時エラー項を以下のように設定することができる。
ＥＥwhite （Ｉ）＝Ｃ ０≦ｘ＜８
ＥＥwhite （Ｉ）＝Ｃ（９６−１）／８８） ８≦ｘ＜９６
ＥＥwhite （Ｉ）＝０ ９６≦ｘ＜１２８
一定値Ｃはエッジエンハンスメント係数ｋによって決まる。Ｃ＝２５６（ｋ−１）が良い選択であることは経験的に判った。エッジエンハンスメント係数ｋ＝５の場合、Ｃ＝１０２４である。ハイライトは対称的なやり方で処理される。図１（Ｂ）は修正の結果を示す。この簡単な例の場合、差を強調するため極端なステップ高さ（領域間のグレーレベル差）とエッジエンハンスメント係数を選択したことに注意されたい。係数ｋを使用するエッジエンハンスメントは米国特許第５，０４５，９５２号に記載された方法の１つに過ぎないこと、および本発明に記載した方法は前記米国特許第５，０４５，９５２号や論文“Error Diffusion Algorithm with Edge Enhancement,”Journal of the Optical Society of America A, pp.1844-1850 (1991) に記載された他の方法に同様にうまく適用できることに留意すべきである。個々のパラメータは値を変えるかもしれないが、本発明がなお当てはまることは理解されるであろう。
【００２２】
提案した方法は、エンハンスされたエッジを複製することができない領域（すなわち、陰影およびハイライト）ではエッジエンハンスメントを減らすことによって、そしてエンハンスされたエッジを複製することができる領域（すなわち、中間のトーン）ではエンハンスメントを維持することによって性能の向上を達成する。
【００２３】
本発明の原理を検討すると、Floyd and Steinberg によって提案され、米国特許第５，０４５，９５２号、その他によって修正されたエラー拡散アルゴリズムの他の部分は、エラー計算および重み割り振りの修正であるので、本発明と共に実施することは簡単である。
【００２４】
図３と図４は、本発明のエラー拡散部分の可能な実施を示す。処理すべき色分解の数に対応して多数のエラー拡散回路が存在するかもしれないし、または複数の色分解に複数回使用される単一回路が存在するかもしれない。本発明は前者を仮定している。入力ＲＡＭ８に格納された単一色分解ＩS2を表す入力イメージ信号のアレイ（これは、適当なドライバソフトウェアに従って動作する任意のイメージ入力装置１（図２参照）からのものでもよいし、コンピュータが生成した表現でもよい）は、入力イメージＩを１信号づつ装置に送り込む。ここで、ｎ，ｌはイメージ信号の流れの中の単一色分解イメージ信号Ｉ（ｎ，ｌ）の位置を表す。そのようなグレーレベル信号すなわち画素は一般にマルチビットすなわちＮビット値（２N すなわち“ｃ”の可能レベルの光学濃度を定義する）として定義される。最初に、イメージＩの一部分を保持するのに適した入力ＲＡＭまたは他の記憶装置８からの単一信号Ｉ（ｎ，ｌ）が、マルチビット信号を格納するのに適した記憶装置である入力レジスタ１０に格納される。入力レジスタ１０に格納された各入力信号は、信号加算器１２においてイメージ信号Ｉに加えられる対応するエラー補正信号εを含んでいる。ここで、ε（ｎ，ｌ）はＩ（ｎ，ｌ）に加算すべき前画素の重み付きエラー項信号の合計であり、修正されたイメージ信号をもたらす。前のエラー信号または部分的なエラー信号だけしか入手できない場合は、たとえばページの始めまたは走査線の始めに、疑似エラー信号が生成されることが多い。その例は、エラーバッファに乱数／疑似乱数をロードすること、幾つかの初期走査線の繰り返し処理、あるいは前の走査線の終りからエラーを収集することである。修正されたイメージ信号、すなわち入力イメージ信号と前画素のエラー補正信号の合計（Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（ｎ，ｌ））は、しきい値比較器１４へ送られる。比較器１４は前記修正されたイメージ信号と本発明に従って生成されたしきい値信号Ｔi とを比較して、対応する出力状態ｄi を決定する。図面は簡潔にするために２つの出力状態ｄ1 とｄ2 の場合を示すが、それ以上の出力レベルも可能である。出力状態ｄ1 とｄ2 は、たとえば２値出力印刷装置の場合、スポットまたは無スポットなど、画素Ｉ（ｎ，ｌ）にふさわしい出力信号Ｂ（ｎ，ｌ）に対応する。この比較に応じて、もし信号Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（ｎ，ｌ）が基準信号より大きければ、単一「セット」すなわち着色スポットを表す信号がＲＡＭメモリ２２から出力レジスタ１８へ送られる。この比較に応じて、もし信号Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（ｎ，ｌ）が基準信号より小さければ、単一黒色スポットがメモリ２０から出力レジスタ１８へ送られる。もし黒色画素が出力レジスタ１８へ送られれば、加算器８２においてブロック８０の追加エラー項ＥＥによって修正された後、スイッチＳ2 は修正された入力イメージ信号Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（ｎ，ｌ）をエラーレジスタ３０に格納することが可能になる。もし白色画素が出力レジスタ１８へ送られれば、修正された入力イメージ信号から値セットに等しい値（８ビットの場合は２５５）を差し引いた後、かつ加算器８２でブロック８０の追加エラー項ＥＥによって修正された後、スイッチＳ2 は修正された入力イメージ信号Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（ｎ，ｌ）をエラーレジスタ３０に格納することが可能になる。出力レジスタ１８に格納された画素は最後に出力装置３（図２）へ送られる。Ｉがイメージの単一色分解を表しているこのケースでは、それ以上の相関処理をして、またはしないで、色分解をカラープリンタで印刷することができる。
【００２５】
画素の量子化において決定されたエラーは、エラーの追加を必要とするイメージ信号が装置を通過するまで、エラーＲＡＭ３２に格納される。その後、過去エラーレジスタ５２，５４，５６およびエラーレジスタ３０から前の量子化からの格納されたエラーの一部分が加算器５０へ送られる。一列のデータが説明した装置を通して送られるとき、過去エラーレジスタ５２，５４，５６はレジスタからレジスタへエラー信号をシフトできるように接続されている。エラー信号は、“Floyd and Steinberg ”タイプのエラー拡散と選択した重み付け計画に従って、、必要なとき乗算器またはテーブルルックアップＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを通して送られる。４つのエラー信号の使用は例示のためであり、実際の実施ではより少ない数またはより多い数を使用してもよいことに留意されたい。信号加算器５０は、修正されたイメージ信号を得るためＩ（ｎ，ｌ）に加算すべき信号ε（ｎ，ｌ）を生成する。修正されたイメージ信号、すなわち入力イメージ信号と前画素のエラー補正信号の合計は（Ｉ（ｎ，ｌ）＋ε（ｎ，ｌ））で与えられる。さらに、この構成に直接代入することができる重み付け関数（米国特許第５，３５３，１２７号）に留意されたい。
【００２６】
図３および図４に戻って説明する。本発明に従って、米国特許第５，０４５，９５２号に従って、しきい値Ｔi は元の値Ｔ、エンハンスメント係数ｋ、およびイメージ自体の関数であるから、
Ｔi ＝Ｔ−（ｋ−１）Ｉ（ｎ，ｌ）
である。これはブロック図に要素７０と７２で示してある。
【００２７】
ブロック７０と７２のしきい値修正は出力イメージの望ましい鮮明化効果を生み出す。しかし、それは同時に望ましくないディプリーション効果をもたらす。この問題は、追加エラー項（ブロック８０のＥＥと呼ぶ）を、局部インテンシティと実際の２進出力値Ｂ（ｎ）の関数であるエッジエンハンスメント処理を含むエラー拡散に加えることによって軽減される。値ＥＥはエラー項エンハンスメント８０において計算され、加算器８２においてその結果がエラー値に加算される。
【００２８】
エラー補正項ＥＥの意図は、全体的な画質に影響を及ぼさずに、ハイライト領域および陰影領域内のエッジにおけるディプリーション人工物を除去することである。これを達成する第１の手法は、式（１）で与えたように黒色画素と白色画素に対するエラー補正をバランスさせることである。第２の手法は、入力レベルの関数であるエラー補正項を生成し、ハイライトおよび陰影に対してより大きな補正を生成し、中間トーン領域に対してより小さいまたは見えない補正を生成することである。前に述べたように、入力レベルに対するＥＥの依存度は、上に与えた対応するＥＥwhite 項によって、
ＥＥwhite （Ｉ）＝Ｃ ０≦ｘ＜８
ＥＥwhite （Ｉ）＝Ｃ（９６−１）／８８） ８≦ｘ＜９６
ＥＥwhite （Ｉ）＝０ ９６≦ｘ＜１２８
である。最終補正項ＥＥは、もしＢ＝黒色であればＥＥ＝ＥＥblack として、もしＢ＝白色であればＥＥ＝ＥＥwhite として計算され、ブロック８０の中のＥＥ（Ｂ（ｎ，ｌ），Ｉ）として示す。図１（Ｂ）は、修正の結果を示す。この簡単な例の場合、差を強調するため極端なステップ高さ（領域間のグレーレベル差）とエッジエンハンスメント係数を選択したことに留意されたい。
【００２９】
【発明の効果】
提案した方法は、エンハンスされたエッジを複製することができない領域（陰影およびハイライト）ではエッジエンハンスメントを減らし、エンハンスされたエッジを複製することができる領域（中間トーン）ではエッジエンハンスを維持することによって性能の向上を達成する。
【００３０】
また、修正されたイメージ信号と比較されるしきい値を変更することは、しきい値を修正されたイメージ信号に加算し、修正された信号を一定のしきい値と比較することに完全に等しいことをこの分野の専門家は理解されるであろう。そのようなやり方は本発明の範囲に十分に含まれる。
【００３１】
また、説明した方法が、追加しきい値修正を使用する、またはエラー割り振りを全体的にまたは部分的に修正する他のエラー拡散法と組み合わせることができることは理解されるであろう。
【００３２】
本発明がソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組合せのいずれかを用いて達成できることは疑いなく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はエッジエンハンスするエラー拡散を使用する場合に出会うディプリーション・ゾーン人工物の例を示し、（Ｂ）は本発明によって提案された補正の結果を示す例である。
【図２】本発明が有益な用途を見いだすことができる装置の簡単なブロックである。
【図３】本発明において役に立つエラー拡散回路の前半部分である。
【図４】同後半部分である。
【符号の説明】
１ イメージ入力装置
３ プリンタ
８ 入力ＲＡＭ
１０ イメージ入力端末（図２）
１０ 入力レジスタ（図３）
１２ 加算器
１４ しきい値比較器
１６ 画像処理装置
１８ ハーフトーン処理プロセッサ
１８ 出力レジスタ
２０ イメージ出力端末（図２）
２０，２２ ＲＡＭメモリ（図４）
３０ エラーレジスタ
３２ エラーＲＡＭ
５０ 加算器
５２，５４，５６ 過去エラーレジスタ
７０，７２ しきい値修正
８０ 追加エラー項ＥＥ
８２ 加算器
Claims (2)
- 少なくとも部分的にｃレベルで記述されたイメージ信号によって記述された文書イメージを、ｄレベルをもつ出力信号に応答する出力装置へ出力して文書イメージを印刷するように、準備する処理装置であって、
ｃレベルで記述されたイメージ信号を受け取るイメージ信号入力装置と、
前記受け取ったイメージ信号に任意の前信号からのハーフトーン化エラーを加えて、修正されたイメージ信号を生成するハーフトーン化エラー加算器と、
ｃレベルで記述された各修正されたイメージ信号について、基準信号を使用するしきい値動作にすぐ反応してｄレベルで記述された出力信号を生成し、文書イメージ内の少なくとも１つの隣接する未処理のイメージ信号に加えるためハーフトーン化エラー信号をハーフトーン化エラー加算器へ送るエラー拡散回路とから成り、
前記エラー拡散回路は、
初期しきい値と受け取ったイメージ信号と選択したエンハンスメント係数とに応答して基準信号を生成する基準信号発生器と、
前出力信号に応答して、および受け取ったイメージ信号に応答して、および受け取ったイメージが明るいトーンか暗いトーンか中間のトーンかどうかに応答して補正信号を生成するディプリーション・ゾーン補正信号発生器と、
ハイライト領域および陰影領域の正しくない表現を補正するために、ディプリーション・ゾーン補正信号を修正されたイメージ信号に適用する補正信号アプリケーションとを備えており、
前記基準信号発生器は、以下の関数：
Ｔ i ＝Ｔ−（ｋ−１）Ｉ（ｎ，ｌ）
（ここで、Ｔ i は基準信号、Ｔは初期基準信号、及び、ｋはエンハンスメント係数、Ｉ（ｎ，ｌ）は処理すべきイメージ信号である）に従って基準信号を発生する、
ことを特徴とする処理装置。 - 少なくとも部分的にｃレベルで記述されたイメージ信号によって記述された文書イメージを、ｄレベルをもつ出力信号に応答する出力装置へ出力して文書イメージを印刷するために、準備する処理装置であって、
ｃレベルで記述されたイメージ信号を受け取るイメージ信号入力装置と、
前記受け取ったイメージ信号に応答してｄレベルで出力信号を生成し、ハーフトーン化エラーを少なくとも１つの未処理のイメージ信号へ分配し、エッジをエンハンスするエラー拡散プロセッサと、
前記文書イメージのハイライト領域と陰影領域では強く働き、前記文書イメージの中間トーン領域では弱く働き、そして前出力信号と受け取ったイメージ信号に応答して前記ハーフトーン化エラーに補正エラーを加えるディプリーション・ゾーン補正プロセッサとを備えており、
前記エラー拡散プロセッサは、前記エラー拡散プロセッサ内のしきい値を変更することによって前記文書イメージ内のエッジをエンハンスするエッジエンハンシングプロセッサを有し、前記エッジエンハンシングプロセッサは以下の関数
Ｔ i ＝Ｔ−（ｋ−１）Ｉ（ｎ，ｌ）
（ここで、Ｔ i は基準信号、Ｔは初期基準信号、及び、ｋはエンハンスメント係数、Ｉ（ｎ，ｌ）は処理すべきイメージ信号である）に従って基準信号を発生する、
ことを特徴とする処理装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/004257 | 1998-01-08 | ||
| US09/004,257 US6141114A (en) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | Edge enhanced error diffusion with artifact correction in areas of highlights and shadows |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11250244A JPH11250244A (ja) | 1999-09-17 |
| JP4248654B2 true JP4248654B2 (ja) | 2009-04-02 |
Family
ID=21709913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00002499A Expired - Fee Related JP4248654B2 (ja) | 1998-01-08 | 1999-01-04 | 出力装置へ出力する文書イメージを準備する処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6141114A (ja) |
| JP (1) | JP4248654B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6924669B2 (en) | 2000-03-30 | 2005-08-02 | Fujitsu Limited | Output buffer circuit and control method therefor |
| US7038782B2 (en) * | 2001-12-11 | 2006-05-02 | Adc Telecommunications, Inc. | Robust wavelength locker for control of laser wavelength |
| US7116821B2 (en) * | 2002-03-25 | 2006-10-03 | Lexmark International, Inc. | Color trapping for an image forming apparatus |
| US7551323B2 (en) * | 2003-04-16 | 2009-06-23 | Lexmark International, Inc. | Systems and methods for error diffusion |
| US7474442B2 (en) * | 2003-11-05 | 2009-01-06 | Stmicroelectronics, Inc. | High performance coprocessor for color error diffusion halftoning |
| US8251476B2 (en) | 2010-02-03 | 2012-08-28 | Xerox Corporation | Ink drop position correction in the process direction based on ink drop position history |
| US8262190B2 (en) | 2010-05-14 | 2012-09-11 | Xerox Corporation | Method and system for measuring and compensating for process direction artifacts in an optical imaging system in an inkjet printer |
| US8721026B2 (en) | 2010-05-17 | 2014-05-13 | Xerox Corporation | Method for identifying and verifying dash structures as candidates for test patterns and replacement patterns in an inkjet printer |
| US8840223B2 (en) | 2012-11-19 | 2014-09-23 | Xerox Corporation | Compensation for alignment errors in an optical sensor |
| US20140198126A1 (en) * | 2013-01-16 | 2014-07-17 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Methods and apparatus for reduced low-tone half-tone pattern visibility |
| US8764149B1 (en) | 2013-01-17 | 2014-07-01 | Xerox Corporation | System and method for process direction registration of inkjets in a printer operating with a high speed image receiving surface |
| CN111556228B (zh) * | 2020-05-15 | 2022-07-22 | 展讯通信（上海）有限公司 | 镜头阴影的校正方法及系统 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4149194A (en) * | 1977-07-07 | 1979-04-10 | Xerox Corporation | Variable angle electronic halftone screening |
| DE3751412T2 (de) * | 1986-09-02 | 1995-12-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Bildverarbeitung mit Gradationskorrektur des Bildsignals. |
| US5045952A (en) * | 1989-08-21 | 1991-09-03 | Xerox Corporation | Method for edge enhanced error diffusion |
| US5226094A (en) * | 1990-10-19 | 1993-07-06 | Xerox Corporation | Method for making image conversions with error diffusion |
| DE4222804A1 (de) * | 1991-07-10 | 1993-04-01 | Raytheon Co | Einrichtung und verfahren zur automatischen visuellen pruefung elektrischer und elektronischer baueinheiten |
| JP3478553B2 (ja) * | 1993-01-19 | 2003-12-15 | 富士写真フイルム株式会社 | 補正テーブル生成方法および装置 |
| US5353127A (en) * | 1993-12-15 | 1994-10-04 | Xerox Corporation | Method for quantization gray level pixel data with extended distribution set |
| US5535019A (en) * | 1994-09-15 | 1996-07-09 | Xerox Corporation | Error diffusion halftoning with homogeneous response in high/low intensity image regions |
| US5710827A (en) * | 1994-09-19 | 1998-01-20 | Hewlett-Packard Company | Halftone dither cell with integrated preferred color matching |
| US5659634A (en) * | 1994-09-29 | 1997-08-19 | Xerox Corporation | Apparatus and method for encoding and reconstructing image data |
| US5832122A (en) * | 1995-03-24 | 1998-11-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method of processing image data |
| US5655061A (en) * | 1995-11-15 | 1997-08-05 | Xerox Corporation | System and method for providing a high addressable printing system |
-
1998
- 1998-01-08 US US09/004,257 patent/US6141114A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-01-04 JP JP00002499A patent/JP4248654B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6141114A (en) | 2000-10-31 |
| JPH11250244A (ja) | 1999-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0702482B1 (en) | Error diffusion halftoning with homogeneous response in high/low intensity image regions | |
| US5353127A (en) | Method for quantization gray level pixel data with extended distribution set | |
| US5565994A (en) | Multiple separation error diffusion, with cross separation correlation control for color images | |
| CA2140410C (en) | Hybrid quantization method for color document reproduction | |
| CA2076780C (en) | Method for quantization gray level pixel data with application of under compensated error diffusion | |
| US5321525A (en) | Clustered halftoning with dot-to-dot error diffusion | |
| US5325211A (en) | Error diffusion with output and input based feedback | |
| US5268774A (en) | Halftoning with enhanced dynamic range and edge enhanced error diffusion | |
| US5521989A (en) | Balanced error diffusion system | |
| US5325448A (en) | Image treatment method and apparatus with error dispersion and controllable quantization | |
| EP0497304B1 (en) | Image processing apparatus | |
| EP0833499B1 (en) | Inter-separation color image processing using error diffusion | |
| EP0545734A2 (en) | Halftoning with error feedback and image dependent enhancement | |
| US5226096A (en) | Digital halftoning with selectively applied dot-to-dot error diffusion | |
| JP3973734B2 (ja) | 電子イメージ処理システム及び処理方法 | |
| EP0817466B1 (en) | Edge enhanced error diffusion | |
| JP2974363B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| JP4248654B2 (ja) | 出力装置へ出力する文書イメージを準備する処理装置 | |
| US5784496A (en) | Error sum method and apparatus for intercolor separation control in a printing system | |
| JP2882531B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| KR100400012B1 (ko) | 고속 및 고 해상도의 이미지 변환 장치 및 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060104 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080811 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081111 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081215 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090114 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |