[发明专利]图像处理装置及图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理装置及图像处理方法，更具体地说，涉及一种减小图像色调数的图像处理装置及图像处理方法。

背景技术

通过显示器、打印机、传真机、数码复印机等，对由诸如扫描仪的图像输入装置所读取的具有多色调级的图像数据、以及由计算机所生成或编辑的具有多色调级的图形的图像数据进行再现。在这种情况下，为了保存并传送具有多色调级的图像数据，经常通过减小色调数来减小图像数据的数据量。

有各种方法可以用于减小色调数所需的转换。例如，误差扩散法以及几乎等效于误差扩散法的最小化平均误差法，被广泛用作实现良好的图像质量的方法。

然而，误差扩散法及最小化平均误差法存在以下问题。

第一个问题是像素生成的延迟。也就是说，在浓度从低浓度增加到中、高浓度的浓度区(下文称为“上升部”)中的黑像素的生成存在延迟。同样，在浓度从高浓度降低到中、低浓度的浓度区(下文称为“下降部”)中的白像素的生成存在延迟。请注意，像素生成的延迟意味着以下这样的状态：当例如以光栅扫描顺序来检查像素值时，具有多色调级的图像数据已从低浓度区转变到中、高浓度区，但是，对应的转换后的图像数据从低浓度区到中、高浓度区的转变尚未完成。同样，延迟意味着以下这样的状态：具有多色调级的图像数据已从高浓度区转变到中、低浓度区，但是，对应的转换后的图像数据从高浓度区到中、低浓度区的转变尚未完成。

第二个问题是细线的再现性。也就是说，与背景区域有小的浓度差、并且具有小宽度的线，可能经常被再现为中间间断(下文称为“间断”)，或者可能不被再现出来(下文称为“消失”)。

这些问题的发生，是由于要扩散的误差对周围的像素有不利影响。为了解决这些问题，日本专利特开第2002-374412号公报利用下式来设置二值化阈值T：

T(x，y)＝{I(x，y)×(K-1)+128}/K    ...(1)

其中，I(x，y)是原始图像在像素位置(x，y)处的像素值，并且

K是大于等于2的任意自然数。

根据原始图像的数据I(x，y)来唯一地设置二值化阈值T(x，y)的方法，可以对改善像素生成的延迟产生一定的效果，但是不足以保证细线的良好的再现性。因而，间断或消失发生。

发明内容

在一个方面，一种图像处理装置包括：输入部，其被配置成输入关注像素的图像数据；加法器，其被配置成将与所述关注像素相对应的扩散误差的积分值，加到所述关注像素的所述图像数据中；转换器，其被配置成使用误差扩散法或最小化平均误差法，来减小已加入所述积分值的、所述关注像素的所述图像数据的色调数；以及扩散器，其被配置成将在针对所述关注像素的所述色调数的减小中发生的误差，扩散到所述关注像素邻近的像素，并且由扩散误差计算与所述关注像素邻近的各个像素相对应的扩散误差的积分值，其中，所述图像处理装置还包括：计算器，其被配置成将预定图像区域内的、由于所述图像数据的所述色调数的减小而发生的所述误差，积分为积分误差；以及阈值设置部，其被配置成基于所述关注像素的所述图像数据以及所述积分误差，来设置在所述误差扩散法或最小化平均误差法中使用的阈值。

在另一方面，一种图像处理方法包括下列步骤：输入关注像素的图像数据；将与所述关注像素相对应的扩散误差的积分值，加到所述关注像素的所述图像数据中；使用误差扩散法或最小化平均误差法，来减小已加入所述积分值的所述关注像素的所述图像数据的色调数；以及将在针对所述关注像素的所述色调数的减小中发生的误差，扩散到所述关注像素邻近的像素，并且由扩散误差计算与所述关注像素邻近的各个像素相对应的扩散误差的积分值，其中，所述图像处理方法还包括以下步骤：将在预定图像区域内的、由于所述图像数据的所述色调数的减小而发生的所述误差，积分为积分误差；以及基于所述关注像素的所述图像数据以及所述积分误差，来设置在所述误差扩散法或最小化平均误差法中使用的阈值。

根据这些方面，在色调数的转换处理中，能够改善像素生成的延迟以及细线的再现性。

通过下面参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的图像处理装置的功能结构的框图。

图2是示出指示要扩散到邻近像素的误差的比率的误差扩散矩阵的示例的图。

图3是示出根据第二实施例的图像处理装置的功能结构的框图。

图4A至4C是示出由系数设置单元选择性地设置的三种类型的误差扩散系数的示例的图。

图5是示出根据第三实施例的图像处理装置的功能结构的框图。