JPH1169156A

JPH1169156A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH1169156A
Application number: JP9217419A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Minamino; 勝巳南野
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 1999-03-09
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: JP3171146B2; US6204934B1

Abstract

(57)【要約】【課題】カラー画像を、彩度によりディザパターンを
変えて２値化することによって、見た目に不自然さがな
い画像を得ることができるようにする。【解決手段】明度Ｌに対し、彩度ｃをパラメータとし
予め準備されたディザパターンＰ１，Ｐ２を選択的に適
用して、カラー画像を２値化処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像を白黒
の２値化画像に変換する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時では、ファクシミリ装置や複写装置
（コピー機）などに、カラー画像が読み取りできるもの
が開発されており、高性能のカラープリンタやカラーデ
ィスプレイなどの普及に伴って、その需要が増えつつあ
る。この種の画像処理装置では、光学式のカラーセンサ
によって、光の三原色（ＲＧＢ）のそれぞれに対応した
画像を読み取りできるようになっているが、プリンタに
白黒印字の設定がなされていたり、カラー印字やカラー
表示機能が備わっていない場合には、読み取ったカラー
画像を、その明暗によって白黒画像に変換する処理を行
っている。

【０００３】図４は、その処理の流れを示した模式図で
ある。ここでは、光の三原色（ＲＧＢ）で読み取ったデ
ータを、ＣＩＥ（国際照明委員会）規格のカラーモデル
の１つであるＬ^*ａ^*ｂ^*表色系（以下、「Ｌ^*」「ａ^*」
「ｂ^*」を、各々「Ｌ」「ａ」「ｂ」と記述する）のカ
ラー画像データ（多値）に変換してから、２値化処理を
行っている。

【０００４】スキャナＳｃから読み取ったＲＧＢのデー
タを、ＲＧＢ・Ｌａｂ変換部１００によってＬａｂ表色
系のデータに変換し、このうち、Ｌ（明度）のデータ
（多値）を、ディザ処理部１０１において２値化し、プ
リンタＰｒから印字出力する。なお、図中の（）内の数
値は、各データのビット数を示している。ここにディザ
処理とは、微小面積内で黒画素の密度を変化させ、多階
調の濃淡によって中間調画像を表現するものであり、具
体的には、ｎ×ｎ画素の領域（ドットマトリクス）を階
調表示の１単位とし、これに対して、白黒判定のしきい
値をばらばらに配置したディザパターンを割り当てて、
２値化画像を得る。ここでは、各画素の明度Ｌがディザ
パターンの各しきい値と比較され、白黒が判定されてい
る。

【０００５】図５には、Ｌａｂ表色系の色空間立体イメ
ージを示している。Ｌａｂ表色系では、明度をＬ、色相
と彩度を示す色度をａ，ｂで表しており、彩度ｃは√
（ａ²＋ｂ²）で表現される。また、＋ａは赤方向、−ａ
は緑方向、＋ｂは黄方向、−ｂは青方向を、各々示して
おり、これらの数値が大きくなるに従って色あざやかに
なり、中心になるに従ってくすんだ色になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の画像処理装
置では、カラー画像データの色度ａ，ｂが異なっていて
も、明度Ｌが同じであれば、同じ白黒２値化データに変
換されてしまい、これによって、元の画像（カラー）の
印象とは見た目が違う印象の画像（白黒）になり、不自
然さを感じる場合があった。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、カラー画像を、彩度によりディザパター
ンを変えて２値化することによって、見た目に不自然さ
がない画像を得ることができる画像処理装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の画像処理装置では、明度に対
し、彩度をパラメータとし予め準備されたディザパター
ンを選択的に適用して、カラー画像を２値化処理するこ
とを特徴とする。例えば、Ｌａｂ表色系で数値化された
カラー画像では、彩度ｃ＝√（ａ²＋ｂ²）をパラメータ
として、ディザパターンを選択する。これによって、カ
ラー画像を見た目の不自然さがないように白黒２値化し
て、記録紙に印字したり、ＬＣＤやＣＲＴに表示するこ
とができる。

【０００９】請求項２では、２値化処理の対象とする所
定単位の領域内の明度が、その領域に隣接する領域の明
度と一致したときに、明度に対し、彩度をパラメータと
し予め準備されたディザパターンを選択的に適用して、
カラー画像を２値化処理することを特徴とする。すなわ
ち、明度が同じでも色度が異なる画像が隣接するとき
に、見た目に違和感を覚えるので、例えば、各画素の明
度の合計値が等しいドットマトリクスが連続したとき
に、色度（彩度）を考慮して、ディザパターンを変える
こととする。

【００１０】請求項３では、請求項２の所定単位の領域
と、その領域に隣接する領域とは、同一走査線上にある
ことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面とともに説明する。図１は、本発明の画像処
理装置の処理の流れを示した模式図である。この画像処
理装置は、カラー画像を白黒画像に変換する、ファクシ
ミリ装置、コピー機などに適用される。なお、図中
の（）内の数値は、各データのビット数を示している。

【００１２】スキャナＳｃから読み取ったＲＧＢのデー
タを、ＲＧＢ・Ｌａｂ変換部１によってＬａｂ表色系の
データに変換し、このうち、明度Ｌのデータを、ディザ
処理部２において２値化する。ここでは、２つのディザ
パターンＰ１，Ｐ２を用いて２つの２値化データを得て
いる。本発明では、ＲＧＢ・Ｌａｂ変換した後、彩度算
出部３によって、彩度ｃ＝√（ａ²＋ｂ²）を算出してお
り（図５参照）、判定部４がこの彩度ｃの値を所定のし
きい値と比較し、この比較結果を基に、選択部５が２つ
の２値化データのいずれかを選択している。なお、彩度
算出部３では、彩度ｃの変化が判る値を算出すればよい
ため、例えば、（ａ²＋ｂ²）のみを算出して、この値
と、これに対応したしきい値とを判定部４で比較するよ
うにして、演算を簡略化させてもよい。

【００１３】このように本発明では、彩度ｃをパラメー
タとして、予め準備されたディザパターンＰ１，Ｐ２を
選択的に適用し、カラー画像を２値化処理し、プリンタ
Ｐｒから印字出力させている。このようにして、彩度ｃ
によってディザパターンを変えるようにすれば、カラー
画像を、見た目の不自然さがないように２値化画像にす
ることができる。

【００１４】なお、ここでは、ディザパターンＰ１，Ｐ
２は２つであるが、これに限定されることはなく、３以
上のディザパターンを用いて２値化処理を行っても良
い。また、ここでは、選択部５が２値化された複数のデ
ータのうちの１つを選択するようになっているが、実際
は、彩度ｃの算出の結果から、１つのディザパターンＰ
１，Ｐ２を選択し、１つの２値化データを得ている。

【００１５】また、ここでは、カラー画像はＬａｂ表色
系で表される場合を説明したが、ＸＹＺ（Ｙｘｙ）表色
系において表現してもよい。また、本発明の画像処理装
置は、２値化された画像をプリンタＰｒから印字出力す
る以外に、ＬＣＤやＣＲＴに表示する場合にも適用され
る。次に、判定部４による彩度ｃを基にしたディザパタ
ーンＰ１，Ｐ２の選択方法について、図２，３とともに
説明する。

【００１６】彩度ｃの値が高いということは、あざやか
に見えることなので、２値化後のドットマトリクス内の
黒画素の密度が分散するようになるディザパターンＰ１
（図２）を用いるのがよく、彩度ｃの値が低いというこ
とは、くすんで見えることなので、２値化後のドットマ
トリクス内の黒画素の密度が集中するようになるディザ
パターンＰ２（図３）を用いるのがよい。これを判定部
４では、所定のしきい値を用いて判断する。

【００１７】ディザ処理部２では、各画素の明度Ｌで表
される画素データＰｄで構成されたドットマトリクスＤ
ｍ（図では４×４画素）を、白か黒のいずれかを判断す
るしきい値でマトリクスが構成されたディザパターンＰ
１，Ｐ２によって比較し、黒画素データＰｄｂあるいは
白画素データＰｄｗで構成される２値化データのドット
マトリクスＤｍ１，Ｄｍ２を得る。

【００１８】なお、ドットパターンＰ１，Ｐ２は、これ
ら図示したような構成に限定されることはなく、しきい
値の分散パターンを変えるのではなく、しきい値自体を
変化させても良く、例えば、彩度ｃの値が高い画素デー
タＰｄを含んだドットマトリクスＤｍに対しては、全体
的にしきい値の分布が大きい値側に多くなるようなパタ
ーンを使用して、２値化データに白画素データＰｄｗが
比較的多くなるようにしてもよい。

【００１９】また、本発明では、以上に説明した彩度ｃ
によるディザパターンＰ１，Ｐ２の変更を、２値化処理
の対象とする所定単位の領域内の明度Ｌが、その領域に
隣接する領域の明度Ｌと一致したときにのみ、行うこと
もできる。これは、明度Ｌが同じでも色度（彩度ｃ）が
異なる画像が隣接するときに、白黒画像に変換した後
に、見た目に違和感を覚えることが多いことに起因する
ものであり、具体的には、各画素の明度Ｌの合計値が等
しいドットマトリクスＤｍが連続したときに、彩度ｃを
考慮して、ディザパターンＰ１，Ｐ２を変えることとす
る。

【００２０】このときは、ＲＧＢ・Ｌａｂ変換部１で、
ドットマトリクスＤｍ毎に、各画素データＰｄの明度Ｌ
を加算し、その合計値を求めておく。そして、隣接する
ドットマトリクスＤｍと明度Ｌの合計値が一致したとき
に、彩度算出部３が算出した彩度ｃに基づいて、ディザ
パターンＰ１，Ｐ２を選択する。なお、隣接するドット
マトリクスＤｍは、直前に処理したマトリクス以外に、
周囲の８つ（上下、左右（前後）、斜め）のマトリクス
のすべてや、その内のいくつかにすればよい。

【００２１】ところが、周囲のすべてのマトリクスを考
慮するためには、これらを一時記憶しておくメモリが必
要となるため、前後のマトリクスの両方又はいずれか
と、明度Ｌの合計値を比較することが望ましい。例え
ば、４×４画素でマトリクスを構成するとすれば、４ラ
イン（走査線）分のデータを記憶するメモリがあればよ
いことになる。

【００２２】また、彩度ｃを考慮したディザパターンＰ
１，Ｐ２の選択を行うか否かの判断を容易にするために
は、上記した明度Ｌを求める所定単位の領域と、その領
域に隣接する領域とを、同一走査線上にすればよい。す
なわち、１ラインのうち、所定の画素数ずつを１単位と
して、各々の明度Ｌの合計を求め、隣接する単位の明度
Ｌの合計と一致したときに、彩度算出部３で算出した彩
度ｃを基に、選択するディザパターンＰ１，Ｐ２を選択
する。例えば、４×４画素でマトリクスを構成するとす
れば、１ライン（走査線）分の４ドットずつの明度Ｌの
合計を求める。

【００２３】なお、所定単位の領域内の明度Ｌは、各画
素データＰｄの明度Ｌの合計値とすることには限定され
ず、各明度Ｌの平均値などであってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明からも理解できるように、本
発明の請求項１〜３に係る画像処理装置によれば、カラ
ー画像をディザパターンで２値化処理するときに、彩度
をパラメータとして、予め準備されたディザパターンを
選択的に適用するので、明度が同じであっても彩度が異
なる部分があるカラー画像を、見た目に不自然さがな
い、高画質の白黒画像に変換することが出来る。

【００２５】特に、請求項２と請求項３では、見た目に
は変化があるが、明度が同じ領域が隣接するときに、彩
度を考慮して、ディザパターンを変えるようにしたの
で、更に、変換後に不自然さがない高画質の白黒画像を
得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理装置の処理の流れを示した模
式図である。

【図２】２値化処理の一例を説明するための図である

【図３】２値化処理の別の例を説明するための図である

【図４】従来の画像処理装置の処理の流れを示した模式
図である。

【図５】Ｌａｂ表色系の色空間立体イメージを示した図
である。

【符号の説明】

１・・・ＲＧＢ・Ｌａｂ変換部２・・・ディザ処理部３・・・彩度算出部４・・・判定部５・・・選択部Ｐ１，Ｐ２・・・ディザパターンＬ・・・明度ｃ・・・彩度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 1/46 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】数値化されたカラー画像を、ディザパター
ンで２値化処理する画像処理装置において、明度に対し、彩度をパラメータとし予め準備されたディ
ザパターンを選択的に適用して、カラー画像を２値化処
理することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】数値化されたカラー画像を、ディザパター
ンで２値化処理する画像処理装置において、２値化処理
の対象とする所定単位の領域内の明度が、その領域に隣
接する領域の明度と一致したときに、明度に対し、彩度
をパラメータとし予め準備されたディザパターンを選択
的に適用して、カラー画像を２値化処理することを特徴
とする画像処理装置。
【請求項３】上記所定単位の領域と、その領域に隣接す
る領域とは、同一走査線上にあることを特徴とする請求
項２に記載の画像処理装置。