JP2001251513A - 画像処理方法及び装置並びに記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 網点写真の解像性を損なうことなく、網点写
真と印画紙写真の階調特性を同等にする。 【解決手段】 像域分離部１０５で、画像を少なくとも
網点領域と写真領域に分離する。この像域分離の結果に
応じてテーブル選択部１０７により、ガンマテーブル群
１０６から像域に対応したガンマテーブルが選択され、
そのガンマテーブルによって決まるガンマ変換特性の濃
度変換が濃度変換部１０２で施される。このようなガン
マ変換特性の切り替えによって、フィルタ処理部１０１
で網点ドットの起伏を消失させるような強い平滑化を施
すことなく、網点写真と印画紙写真の各領域で同等の階
調特性を得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多階調の画像デー
タを扱う画像処理の分野に係り、特に、擬似中間調処理
を用いる画像処理方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多階調の画像データを扱うデジタル複写
機やファクス装置などの機器においては、階調数が限ら
れた画像形成手段よって階調表現を行うために、擬似中
間調処理が用いられる。

【０００３】例えばデジタル複写機は、一般に、スキャ
ナ機構によって多階調の画像データを入力し、この画像
データに対し、空間周波数特性の補正のためのフィルタ
処理を施し、次に階調特性の調整のための濃度変換処理
（以下、ガンマ変換処理）を施し、さらに擬似中間調処
理（スクリーン処理）を施してから画像形成機構へ与
え、紙などに画像を出力させるという基本構成である。

【０００４】擬似中間調処理は、ドット集中型ディザ閾
値を用いたディザ処理や万線スクリーン処理などのドッ
ト集中型の処理と、誤差拡散法や平均誤差最小法による
処理、ＦＭスクリーン処理などのドット集中型の処理と
に大別される。一般に、ドット集中型の擬似中間調処理
は、周期的な画像信号が生成されるため、網点写真など
のような周期的な構造を持つ画像に適用された場合に、
異なる周波数成分の重ね合わせによる干渉モアレが発生
しやすい。このようなモアレは、ドット分散型の擬似中
間調処理では発生しにくい。

【０００５】このような画像処理装置において、画像の
局所的な特徴によって像域分離を行ない、画像中の領域
に応じて処理を切り替える技術が考案されている。例え
ば、特開平３−８９６７７号公報に開示されている画像
処理装置においては、非文字エッジ、色文字エッジ、中
間彩度文字エッジ、黒文字エッジといった領域ごとに濃
度変換テーブル（以下、ガンマ変換テーブル）を切り替
える。これは主として、黒文字（特に細線、低コントラ
スト線）のコントラストを強調するためである。また、
フィルタ処理において、画像の網点部に対して強い平滑
化を施して網点ドットの起伏を消去し、印画紙写真と同
じような連続調としてから、印画紙写真と同様のガンマ
変換処理と擬似中間調処理を適用する。また、特開平３
−２１９７７４号に開示されている画像処理装置におい
ては、写真、網点、文字の領域毎に適用する擬似中間調
処理を切り替える。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】網点写真と印画紙写真
に同じガンマ変換処理とドット分散型の擬似中間調処理
を適用する場合、前記特開平３−８９６７７号公報に開
示されているように、網点領域に対して予め強い平滑化
を施して網点ドットの起伏を消去するならば、網点写真
と印画紙写真とで階調特性の差は小さい。しかし、強い
平滑化を施すことによる解像度の低下が避けられない。

【０００７】網点写真に対して、その網点ドットの起伏
を残すようなフィルタ処理を施こすようにすれば、その
ような解像度の悪化を回避できるが、網点写真と印画紙
写真とでは得られる階調特性が大きく異なってしまう。
このような階調特性の違いは、誤差拡散のようなドット
分散型の擬似中間調処理を用いる場合に顕著である。こ
れについて、さらに説明する。

【０００８】網点写真の網点ドットの起伏を残したま
ま、網点写真と印画紙写真の両方に対し同じガンマ変換
処理とドット分散型の擬似中間調処理を施し、網点写真
で入出力濃度が１対１に対応した階調特性を得られる図
１０のａのような濃度変換特性（以下、ガンマ変換特
性）のガンマテーブルをガンマ変換処理に用いた場合、
印画紙写真に対しては図１０のｂのような階調特性ｂと
なってしまう。

【０００９】図１０に見られるように、網点写真の階調
特性は入力濃度＝出力濃度の関係が成り立っているが、
印画紙写真についてはハイライト部で濃度が低く再現さ
れ、逆にシャドー部では濃度が高く再現されるような階
調特性となっている。網点写真は、元の原稿をディザ処
理した画像であるので、誤差拡散のようなドット分散型
の擬似中間調処理を施した後でもドットがある程度集中
した形で再生される。これに対し、印画紙写真は擬似中
間調処理によってドットが非常に分散された形で再生さ
れるので、画像出力手段のドットゲインの影響を強く受
けてシャドー部でつぶれが発生してしまうのである。こ
れは、プリンタのドットゲインが大きいほど顕著であ
る。電子写真方式のプリンタは、孤立したドットの再現
性が悪く、ある程度ドットが近接してくると再現性が良
くなるという特性があるので、印画紙写真のようにドッ
ト分散されたハイライト部では網点写真と比較して濃度
が低くなってしまう。

【００１０】また、例えば１００線の網点写真を基準に
してガンマテーブルを作成した場合、図１１に示すよう
に網点写真の線数が増加するに従って、その階調特性は
所望の特性から外れていき、印画紙写真の階調特性に近
づいていく。図１１において、ａは線数１００の網点写
真に対する階調特性であり、ｂは１５０線の網点写真に
対する階調特性であり、ｃは２００線の網点写真に対す
る階調特性であり、ｄは印画紙写真に対する階調特性で
ある。

【００１１】よって、本発明の主たる目的は、網点写真
の解像度を犠牲にすることなく、網点写真と印画紙写真
で同等の階調特性を得ることができる画像処理方法及び
装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、多階調の画像
データに濃度変換処理を施したのち擬似中間調処理を施
す画像処理方法において、画像データの網点領域の網点
ドットの起伏を消失させるような平滑化を行うことな
く、画像データの網点領域と写真領域の階調特性を同等
にするため、画像データの像域分離を行い、画像データ
の網点領域と写真領域に対し、それぞれに固有の異なっ
た濃度変換特性の濃度変換処理を施す。また、本発明
は、網点領域の線数の違いによる階調特性のばらつきを
押さえるため、画像データの網点領域の線数を検出し、
網点領域に対する濃度変換処理の濃度変換特性を該網点
領域の線数に応じて切り替える。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照し、本発明
の実施の形態について説明する。図１は、本発明による
画像処理装置のブロック構成の一例を示すブロック図で
ある。この画像処理装置は、画像入力部１００によって
入力された多階調のデジタル画像データに対し、フィル
タ処理部１０１で空間周波数特性を補正するためのフィ
ルタ処理を施し、さらに濃度変換部１０２で階調特性の
調整のためのガンマ変換処理を施し、さらに中間調処理
部１０３で擬似中間調処理を施した後、画像出力部１０
４によって画像として出力する。このような基本的な構
成は従来と同様である。なお、フィルタ処理部１０１で
は、網点写真の網点ドットの起伏を消失させるような強
い平滑化は施されず、処理後の画像データには網点ドッ
トの起伏が残っている。また、中間調処理部１０３で
は、例えば、誤差拡散のようなドット分散型の擬似中間
調処理が施される。

【００１４】この画像処理装置はさらに、入力された画
像データの像域分離のための像域分離部１０５を有し、
また、この像域分離部１０５によって分離された像域毎
に濃度変換部１０２のガンマ変換特性を切り替えるため
の手段として、濃度変換部１０２のガンマ変換特性を決
定するためのガンマテーブル群１０６と、濃度変換部１
０２で用いられるガンマテーブルを、ガンマテーブル群
１０６から像域分離部１０５の出力に応じて選択するテ
ーブル選択部１０７を有する。

【００１５】なお、フィルタ処理部１０１では網点写真
の網点ドットの起伏を消失させるような強い平滑化はな
されないので、フィルタ処理部１０１より出力されるフ
ィルタ処理後の画像データを像域分離部１０５に入力し
て、像域分離を行わせてもよい。

【００１６】実施例１によれば、像域分離部１０５は、
画像データ中の網点写真領域を網点領域、それ以外の領
域を写真領域とする像域分離を行う。例えば、図６に示
すような網点写真２００、印画紙写真２０１、文字２０
２を含む原稿の画像データが入力された場合、図７に示
すような網点領域２１０と写真領域２１１に分離され
る。網点領域２１０では、テーブル選択部１０７により
ガンマテーブル群１０６から、網点写真に最適な図２の
ａのようなガンマ変換特性のガンマテーブルが選択され
る。写真領域２１１では、印画紙写真に最適な図２のｂ
のようなガンマ変換特性のガンマテーブルが選択され
る。このようにして像域に応じて選択されたガンマテー
ブルに従って濃度変換部１０２でガンマ変換処理が施さ
れるため、網点写真２００の領域では、入出力濃度がほ
ぼ１対１に対応した図３のａのような階調特性が得ら
れ、印画紙写真２０１の領域でも、網点写真領域と同等
の、図３のｂのような階調特性が得られる。また、フィ
ルタ処理部１０１で網点写真の網点ドットの起伏を消失
させるような強い平滑化を施さないため（施す必要がな
いため）、網点写真の解像度も保たれる。

【００１７】なお、図２においては、画像データが０か
ら２５５までの値をとり、０が原稿の白、２５５が原稿
の黒を表すものとしている。このことは図４及び図５に
おいても同様である。

【００１８】実施例２によれば、像域分離部１０５は、
画像データ中の網点写真領域を網点領域、文字領域を文
字領域、それ以外の領域を写真領域とする像域分離を行
う。例えば、図６に示す原稿の画像データが入力された
場合、図８に示すような網点領域２２０、文字領域２２
１及び写真領域２２２に分離される。網点領域２２０と
文字領域２２１では図２のａのようなガンマ変換特性の
ガンマテーブルがテーブル選択部１０７により選択さ
れ、写真領域２２２では図２のｂのようなガンマ変換特
性のガンマテーブルが選択される。したがって、実施例
１と同様に、網点写真２００と印画紙写真２０１の各領
域で同等の階調特性を得られる。

【００１９】実施例３によれば、像域分離部１０５によ
って前記実施例２の場合と同様の像域分離が行われる。
テーブル選択部１０７により、像域分離された網点領域
２２０では図４のａのようなガンマ変換特性（図２のａ
のガンマ変換特性相当）のガンマテーブルが選択され、
写真領域２２２では、図４のｂのようなガンマ変換特性
（図２のｂのガンマ変換特性相当）のガンマテーブルが
選択され、文字領域２２１では、コントラスト強調のた
めに図４のｃのようなガンマ変換特性ｃのガンマテーブ
ルが選択される。したがって、網点写真２００と印画紙
写真２０１の各領域で同等の階調特性が得られ、また、
文字２０２の領域ではコントラストが強調された階調特
性となる。

【００２０】実施例４によれば、像域分離部１０５によ
って、網点写真の領域を網点領域、印画紙写真の領域を
写真領域、それ以外の領域をその他領域とする像域分離
が行われる。例えば、図６に示す原稿の画像データが入
力された場合、図９に示すような網点領域２３０、写真
領域２３１、その他領域２３２に分離される。像域分離
された網点領域２３０では、図２のａのようなガンマ変
換特性（図４のａのガンマ変換特性相当）のガンマテー
ブルがテーブル選択部１０７により選択され、写真領域
２３１では図２のｂのようなガンマ変換特性（図４のｂ
のガンマ変換特性相当）のガンマテーブルが選択され
る。したがって、網点写真２００と印画紙写真２０１の
各領域で同等の階調特性が得られる。その他領域２３２
では、図２のａのような、網点写真に対するものと同じ
ガンマ変換特性のガンマテーブルが選択され、あるい
は、図４のｃのような、コントラスト強調のためのガン
マ変換特性のガンマテーブルが選択される。

【００２１】前記各実施例では、網点写真の領域に対し
ては、その線数を問わず同じガンマテーブルが選択され
たため、図１１に関連して説明したように線数の違いに
よって階調特性のばらつきが生じる。

【００２２】このような線数の違いによる階調特性のば
らつきを押さえるため、実施例５によれば、像域分離部
１０５において、前記実施例１、２、３又は４と同様の
像域分離を行うが、網点領域についてはその線数も検出
する。また、ガンマテーブル群１０６に、網点写真に対
応したガンマテーブルとして、網点写真の線数（例えば
１００線から２００線まで）に対応した複数のガンマテ
ーブルが用意される。そして、像域分離部１０５により
網点領域とされた領域では、図５に示すような線数に応
じたガンマ変換特性のガンマテーブルがテーブル選択部
１０７により選択される。図５において、ａは１００線
の網点写真に最適なガンマ変換特性、ｂは１５０線の網
点写真に最適なガンマ変換特性、ｃは２００線の網点写
真に最適なガンマ変換特性、ｄは印画紙写真に最適なガ
ンマ変換特性である。したがって、本実施例によれば、
異なった線数の網点写真に対し、印画紙写真と同等のほ
ぼ一定の階調特性を得ることができる。

【００２３】なお、前記各実施例における像域分離は、
例えば特開平３−２１９７７４号公報、特開平３−８９
６７７号公報などに開示されていように、濃度変化の大
小や緩急、濃度ピークの周期性などの画像の局所的特徴
を利用する公知の方法によって容易に行うことができ
る。また、前記実施例５における網点領域の線数の検出
は、例えば特開平３−２１９７７４号公報、特開昭６１
−８０９７１号公報などに開示されているように、濃度
ピーク（山又は谷）の密度や空間周波数分布のピーク位
置などを利用する公知の方法によって容易に行うことが
できる。したがって、像域分離部１０５の具体例の説明
は省略する。

【００２４】以上説明した本発明の画像処理装置におい
て、画像入力部１００は、画像処理装置と一体化される
場合と独立した外部装置とされる場合とがある。同様
に、画像出力部１０４も画像処理装置と一体化される場
合と独立した外部装置とされる場合がある。また、本発
明の画像処理装置がデジタル複写機として実現される場
合には、画像入力部１００は原稿をスキャンして画像を
読み取るスキャナ機構であり、画像出力部１０４は電子
写真方式の画像形成機構などである。本発明の画像処理
装置がファクス装置として実現される場合には、画像入
力部１００は通信回線を介して画像データを取り込む受
信機構あるいは原稿をスキャンして画像を読み取るスキ
ャナ機構であり、画像出力部１０４は電子写真方式や感
熱式の画像形成機構などである。また、本発明の画像処
理装置がプリンタなどの画像形成装置として実現される
場合には、画像入力部１００はパソコンなどから画像デ
ータを取り込むためのインターフェース部分であり、画
像出力部１０４は電子写真方式の画像形成機構などであ
る。

【００２５】また、本発明の画像処理装置は、ＣＰＵ、
メモリ、ハードディスク、入力装置（キーボード、マウ
ス、スキャナなど）、出力装置（ディスプレイ、プリン
タなど）、通信装置（モデム、ネットワークアダプタな
ど）、各種記憶媒体（磁気ディスク、光ディスク、光磁
気ディスク、メモリカードなど）の読み書きのための媒
体ドライブなどからなる一般的なパソコンなどのコンピ
ュータにおいて、ソフトウェアによって実現することも
できる。この場合、図１に示したフィルタ部１０１、濃
度変換部１０２、中間調処理部１０３、像域分離部１０
５及びテーブル選択部１０７の機能をコンピュータ上で
実現させるためのプログラムと、ガンマテーブル群１０
６などのデータは、例えば、それが記録された各種記憶
媒体より読み込まれ、例えばハードディスクに一旦保存
され必要な時にメモリに読み込まれる。このプログラム
がＣＰＵに実行されることにより、本発明の画像処理装
置がコンピュータ上で実現される。このようなプログラ
ム、又は同プログラムとガンマテーブル群１０６が記録
された各種記憶媒体も本発明に包含される。また、処理
すべき画像データは、コンピュータのスキャナなどから
入力され、通信装置によって外部装置から入力され、あ
るいは記憶媒体より読み込まれる。処理された画像デー
タは、例えばコンピュータのプリンタによって画像出力
される。

【００２６】

【発明の効果】請求項１乃至４の各項記載の発明によれ
ば、網点写真の網点ドットの起伏を消失させるような強
い平滑化を施すことなく、したがって網点写真の解像度
を悪化させることなく、網点写真と印画紙写真の各領域
で同等の階調特性を得ることができる、また、網点写真
と印画紙写真とで階調特性の違いが現れやすかったい誤
差拡散のようなドット分散型の擬似中間調処理を支障な
く利用できる。請求項２又は４記載の発明によれば、網
点写真の線数の違いによる階調特性のばらつきを押さえ
ることができる。また、請求項５記載の発明によれば、
一般的なパソコンなどのコンピュータを利用し、請求項
３又は４記載の発明を容易に実施し得る、等々の効果を
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像処理装置のブロック構成の一
例を示すブロック図である。

【図２】像域分離された網点領域と写真領域に適用され
るガンマ変換特性を示す図である。

【図３】網点写真と印画紙写真で得られる階調特性を示
す図である。

【図４】領域分離された網点領域、写真領域及び文字領
域に適用されるガンマ変換特性を示す図である。

【図５】異なった線数の網点領域に適用されるガンマ変
換特性と写真領域に適用されるガンマ変換特性を示す図
である。

【図６】異なった領域が混在した原稿の一例を示す図で
ある。

【図７】像域分離結果の一例を示す図である。

【図８】像域分離結果の他の一例を示す図である。

【図９】像域分離結果の別の一例を示す図である。

【図１０】従来技術において網点写真と印画紙写真で得
られる階調特性を示す図である。

【図１１】網点写真の線数による階調特性のばらつきを
示す図である。

【符号の説明】

１００ 画像入力部 １０１ フィルタ処理部 １０２ 濃度変換部 １０３ 中間調処理部 １０４ 画像出力部 １０５ 像域分離部 １０６ ガンマテーブル群 １０７ テーブル選択部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多階調の画像データに濃度変換処理を施
   したのち擬似中間調処理を施す画像処理方法において、
   画像データの像域分離を行い、画像データの網点領域と
   写真領域に対し、それぞれに固有の異なった濃度変換特
   性の濃度変換処理を施すことによって、網点領域と写真
   領域の階調特性を同等にすることを特徴とする画像処理
   方法。
2. 【請求項２】 画像データの網点領域の線数を検出し、
   網点領域に対する濃度変換処理の濃度変換特性を該網点
   領域の線数に応じて切り替えることを特徴とする請求項
   １記載の画像処理方法。
3. 【請求項３】 多階調の入力画像データに濃度変換処理
   を施すための手段と、この濃度変換処理後の画像データ
   に擬似中間調処理を施すための手段と、入力画像データ
   の像域分離を行う手段と、この手段による像域分離結果
   に従って前記濃度変換処理のための手段の濃度変換特性
   を切り替えるための手段とを有し、入力画像データの網
   点領域と写真領域に対し、それぞれに固有の異なった濃
   度変換特性の濃度変換処理を施すことによって、網点領
   域と写真領域で同等の階調特性を得ることを特徴とする
   画像処理装置。
4. 【請求項４】 像域分離のための手段は網点領域の線数
   を検出し、濃度変換特性を切り替えるための手段は、網
   点領域に対する濃度変換処理の濃度変換特性を該網点領
   域の線数に応じて切り替えることを特徴とする請求項３
   記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 請求項３又は４記載の画像処理装置の各
   手段の機能をコンピュータに実現させるためのプログラ
   ムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読み取り
   可能な記憶媒体。