[发明专利]图像处理方法和装置

说明书

本发明涉及用于通过执行误差扩散(error diffusion)处理，减小图像数据的浓淡等级(gradation level)数的图像处理方法和装置。

例如，当通过具有较少浓淡等级的图像输出装置(诸如，打印机)输出具有通过计算机或图像输入装置获得的多浓淡等级的图像时，需要减小图像数据的浓淡等级数。一般，用伪半色调表示法来尽可能保持原始图像的高图像质量，同时减小浓淡等级数。在几种伪半色调表示法中，例如，能够产生高质量图像的误差扩散方法已被广泛地用于具有两个输出浓淡等级的打印机。应注意，误差扩散方法是将由每个目标像素引起的量化误差扩散到在每个目标像素附近的未量化像素的输入图像数据的方法。

参照由Hitoshi Takaie和Mitsuo Yae所著的‘用C语言的数字图像数据的浓淡等级变换技术’(in Interface，August 1993，PP.158-171)，详细描述误差扩散方法的一般原理。

误差扩散方法是考虑到人视觉的特征，通过把量化误差调整成不易于察觉的高频，表示伪半色调的方法。图1是执行典型误差扩散处理的图像处理装置的方框图。图像处理装置包括：减法器111，用于从输入图像数据x(i，j)中减去下述的滤波器114的输出数据；量化器(如Q所示)112，用于量化减法器111的输出数据并将结果作为输出图像数据y(i，j)输出；减法器113，用于从输出图像数据y(i，j)中减去减法器111的输出数据；和滤波器114，用于对减法器113的输出数据执行特定滤波器处理并将结果输出到减法器111。在附图中，用e(i，j)表示由在量化器112处的量化引起的量化误差。因此，减法器113的输出数据等于量化误差e(i，j)。分别用‘i’和‘j’表示相互直交的两个方向的坐标。这两个方向分别被称为i方向和j方向。

滤波器114是一种线性滤波器。将它的传递函数确定为G(z₁，z₂)。z₁和z₂分别是相对于i和j方向的z变换变量。将如图1所示的图像处理装置的整体结构称为两维总和－增量(∑－Δ)调制电路。因此，在图像处理装置中输入和输出的相互关系如下列表达式(1)所示。

Y(z₁，z₂)＝X(z₁，z₂)＋H(z₁，z₂)E(z₁，z₂)                    …(1)

在表达式(1)中，Y(z₁，z₂)、X(z₁，z₂)和E(z₁，z₂)分别是y(i，j)、x(i，j)和e(i，j)通过z变换所得的值。由下列表达式(2)给出用于调制量化误差E(z₁，z₂)的滤波器的传递函数H(z₁，z₂)。

H(z₁，z₂)＝1－G(z₁，z₂)                           …(2)

传递函数H(z₁，z₂)表示两维有限脉冲响应(FIR)的高通滤波器。高通滤波器是用于调制量化误差的滤波器，它确定调制到更高频率的量化误差E(z₁，z₂)的调制特性。在下列说明中，由传递函数H(z₁，z₂)和G(z₁，z₂)表示的滤波器分别被示为滤波器H(z₁，z₂)和滤波器G(z₁，z₂)。

由下列表达式(3)给出G(z₁，z₂)。

G(z₁，z₂)＝∑∑g(n1，n2)z₁^-n1z₂^-n2                   …(3)