JP2005078150A - 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多階調画像データを量子化して疑似中間調の出力用画像データに変換する画像処理であって、多階調画像データのハイライト部分で組織的なドット配置の形状を指定する。
【選択図】図3
Description
図8に示すように、逆相関型のデジタルハーフトーニング法による画像処理においては、原画像データ(多階調画像データ)が入力される前に、予め0〜(n−1)の範囲内から無作為にランダム変数r(rは整数)を決定する(ステップT1)。なお、「n」は画素値gi,jの最大値である。画素値gi,jとは、i行j列目の画素における階調値のことであり、ここでは0〜nの範囲内の何れかの値である。
原画像データが入力されたら、原画像データ中からi行j列目の画素(注目画素)に関する画素値gi,jを取得する(ステップT2)。
Δ=|gi,j−n/2|/n … (1)
Hi,j[0]=Cx1,y1[0]×px1,y1+Cx1,y2[0]×px1,y2+Cx1,y3[0]×px1,y3+ … +Cx4,y3[0]×px4,y3
Hi,j[1]=Cx1,y1[1]×px1,y1+Cx1,y2[1]×px1,y2+Cx1,y3[1]×px1,y3+ … +Cx4,y3[1]×px4,y3
Hi,j[2]=Cx1,y1[2]×px1,y1+Cx1,y2[2]×px1,y2+Cx1,y3[2]×px1,y3+ … +Cx4,y3[2]×px4,y3
…
…
Hi,j[n−1]=Cx1,y1[n−1]×px1,y1+Cx1,y2[n−1]×px1,y2+Cx1,y3[n−1]×px1,y3+ … +Cx4,y3[n−1]×px4,y3
比較の結果、カウンタ値Countが画素値(gi,j−1)以下であれば、要素k’に対応するドット出現パターンCi,j[k’]を「1」に設定し(ステップT9)、大きければ「0」に設定する(ステップT10)。例えば、画素値gi,jが3で、かつ要素番号列S[k]が{8,3,4,1,5,…,(n−1)}であれば、ドット出現パターンCi,j[k]のうち、まず要素Ci,j[8]を「1」に設定する。
なお、画像端部に関するドット出現パターンCi,j[k]の決定には、画像領域外の周辺画素に関するドット出現パターンが必要となるが、このための画像領域外の周辺画素に関してはランダム変数を用いる等してドット出現パターンを決めておく。具体的には、例えば次のように定義する。
Ci,j[k]= 1 ( rBR < nΔ のとき)、 0 ( それ以外のとき )
ここで、Δ=| gi,j − n/2 |/nであり、「gi,j」は注目画素の画素値である。また、「rBR」は{0,1,...(int)(n/2)}に含まれるランダムな整数であり、毎回異なる値とする。
しかしながら、従来は、組織的なドットの配置及び異なるドット配置の発生確率は制御されていないのが現状である。そのため、処理された画像のドット配置は画像への依存性が非常に強く、ドット配置の形状が不定であること、また異なるドット配置の干渉などの影響により、処理効果は不安定である。
多階調画像データを量子化して疑似中間調の出力用画像データに変換するための演算処理部を有する画像処理装置であって、
前記演算処理部は、
前記多階調画像データのハイライト部分で組織的なドット配置の形状を指定する制御を行うことを特徴としている。
前記演算処理部は、
前記多階調画像データのハイライト部分でドット配置の発生確率を指定することにより、組織的なドット配置の形状を指定する制御を行うことを特徴としている。
前記演算処理部は、
前記多階調画像データの注目画素において、異なるドット配置の発生確率に相当する値毎にローカルフィルタを決め、それぞれについての要素番号列を算出した後、同じドット出現情報配列に異なるドット配置を表す値を入れることを特徴としている。
前記演算処理部は、
前記ドット出現情報配列を決定する際に、他のドット配置を表す値が入っている要素番号を避けてドット配置を表す値を入れることを特徴としている。
前記演算処理部は、
既に処理された画素の状況及び指定されたドット配置に応じて、注目画素の出力状況を判断することを特徴としている。
前記演算処理部は、
連続発生させる必要がある画素に対し、ローカルフィルタにおいて、ドット連続発生方向にある注目画素に近い係数値を負数にすることにより、ドット配置の形状を指定することを特徴としている。
多階調画像データを量子化して疑似中間調の出力用画像データに変換する画像処理方法であって、
前記多階調画像データのハイライト部分で組織的なドット配置の形状を指定することを特徴としている。
前記多階調画像データのハイライト部分でドット配置の発生確率を指定することにより、組織的なドット配置の形状を指定することを特徴としている。
前記多階調画像データの注目画素において、異なるドット配置の発生確率に相当する値毎にローカルフィルタを決め、それぞれについての要素番号列を算出した後、同じドット出現情報配列に異なるドット配置を表す値を入れることを特徴としている。
前記ドット出現情報配列を決定する際に、他のドット配置を表す値が入っている要素番号を避けてドット配置を表す値を入れることを特徴としている。
既に処理された画素の状況及び指定されたドット配置に応じて、注目画素の出力状況を判断することを特徴としている。
連続発生させる必要がある画素に対し、ローカルフィルタにおいて、ドット連続発生方向にある注目画素に近い係数値を負数にすることにより、ドット配置の形状を指定することを特徴としている。
画像処理プログラムであって、
多階調画像データを量子化して疑似中間調の出力用画像データに変換するためのコンピュータに、
前記多階調画像データのハイライト部分で組織的なドット配置の形状を指定する機能を実現させることを特徴としている。
前記コンピュータに、
前記多階調画像データのハイライト部分でドット配置の発生確率を指定することにより、組織的なドット配置の形状を指定する機能を実現させることを特徴としている。
前記コンピュータに、
前記多階調画像データの注目画素において、異なるドット配置の発生確率に相当する値毎にローカルフィルタを決め、それぞれについての要素番号列を算出した後、同じドット出現情報配列に異なるドット配置を表す値を入れる機能を実現させることを特徴としている。
前記コンピュータに、
前記ドット出現情報配列を決定する際に、他のドット配置を表す値が入っている要素番号を避けてドット配置を表す値を入れる機能を実現させることを特徴としている。
前記コンピュータに、
既に処理された画素の状況及び指定されたドット配置に応じて、注目画素の出力状況を判断する機能を実現させることを特徴としている。
前記コンピュータに、
連続発生させる必要がある画素に対し、ローカルフィルタにおいて、ドット連続発生方向にある注目画素に近い係数値を負数にすることにより、ドット配置の形状を指定する機能を実現させることを特徴としている。
図1は、本実施の形態に係る画像処理装置1の概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、画像処理装置1は、入力される多階調画像(原画像)データを量子化して擬似中間調の出力用画像データに変換して出力するための演算処理部2を備えている。なお、この画像処理装置1は、レーザプリンタ、デジタル複写機等の周知の出力装置に搭載可能となっている。また、本実施の形態においては、多階調画像データを、各画素値が8bitのグレースケールを持つモノクロ画像に関するデータとして説明する。また、本実施の形態では、前記8bit(256階調)の多階調画像データを、1画素に関し、白(非記録)又は黒(ドット記録)の2つのレベル(値)に量子化するようになっている。
ROM3には、本発明に係る画像処理プログラムが格納されている。この画像処理プログラムは、多階調画像データに対する逆相関型のデジタルハーフトーニング処理を演算処理部2に実行させるためのものである。
RAM4には、CPU5による作業領域が備えられている。
CPU5は、ROM3に格納されている画像処理プログラムをRAM4内の作業領域に展開し、多階調画像データから出力用画像を生成するようになっている。
また、図4に示すように、1つのドットを記録した後において、次のドットの発生状況に影響しない場合を状況1と定義し、1つのドットを記録した後において、次のドットを発生させるように処理する場合を状況2と定義する。
この図に示すように、演算処理部2は、従来のステップT1と同様に、多階調画像データが入力される前に、予めランダム変数rを決定する(ステップS1)。
なお、この要素番号列S1[k]において、「8」は0番目の要素であり、「3」は1番目の要素である。
要素番号列S2[k]を算出したら、カウンタ値Countを0に設定すると共にカウンタ値Count’を0に設定し(ステップS16)、要素番号列S2[k]の要素k’に、要素番号列S[k]中、カウンタ値Countの値に対応する順番の要素S[Count]の値を代入する(ステップS17)。
これに対し、要素k’(=0)に対応する要素kの部分のドット出現パターンC0,0[k’]に、前記S9の処理により「1」が設定されている場合には、当該部分のドット出現パターンC0,0[k’]に設定されている「1」は変更せずそのままにしておく。
すなわち、ドット出現パターンC0,0[k]において、状況1ドットである「1」が既に設定されている部分を避けて、状況2ドットである「2」を設定するようになっている。
その後、次の画素についての処理を行う。
なお、この要素番号列S1[k]において、「8」は0番目の要素であり、「3」は1番目の要素である。
まず、演算処理部2は、当該注目画素の1つ前に処理した注目画素、すなわちi行j−1列目の画素の出力値b’i,j-1が「2(状況2ドットを形成)」であり、かつ1つ前に処理した注目画素の座標(i,j−1)が孤立点となっているかどうかの判定を行う(ステップS42)。
そして、演算処理部2は、ローカルフィルタに基づくヒストグラムH2(i,j)[k]を算出する(ステップS45)。詳細については、前記ステップS32〜S33と同様である。
要素番号列S2[k]を算出したら、カウンタ値Countを0に設定すると共にカウンタ値Count’を0に設定し(ステップS47)、要素番号列S2[k]の要素k’に、要素番号列S[k]中、カウンタ値Countの値に対応する順番の要素S[Count]の値を代入する(ステップS48)。
これに対し、要素k’(=0)に対応する要素kの部分のドット出現パターンCi,j[k’]に、前記S38の処理により「1」が設定されている場合には、当該部分のドット出現パターンCi,j[k’]に設定されている「1」は変更せずそのままにしておく。
すなわち、ドット出現パターンCi,j[k]において、状況1ドットである「1」が既に設定されている部分を避けて、状況2ドットである「2」を設定するようになっている。
また、画像のハイライト部分で、状況1と状況2の発生確率を指定すること、異なるドット配置の発生量を制御することが可能となった。これにより、逆相関デジタルハーフトーニングを用いたハーフトーニング処理における、状況1と状況2の分散性を向上させることができるようになった。さらに、ローカルフィルタの係数を負数にすることにより、指定されたドット配置の発生が可能となった。
すなわち、(a)では状況1の発生確率が0%で状況2の発生確率が100%となっており、(b)→(c)→(d)と図の下側の画像になるにつれて、状況1の発生確率が上がって状況2の発生確率が下がっていき、(e)では状況1の発生確率が100%で状況2の発生確率が0%となっている。
そして、前記したように、(a)→(b)→(c)→(d)→(e)と状況1の発生確率が高くなって状況2の発生確率が低くなるにつれて、画像における孤立ドットが増えるようになっている。つまり、本発明によって、出力画像における組織的なドット配置を制御できることが証明された。
例えば、本実施の形態では、状況1のドットを決定してから状況2のドットを決定したが、これに限らず、処理の多様性に対応させて、例えば状況2のドットを決定してから状況1のドットを決定するようにしても良い。
また、本実施の形態では、状況1と状況2の2種類のドット発生状況を定義したが、これに限るものではなく、ドット配置の多様性に対応させて、例えば3つ以上の連続ドットの発生状況など、他のドット発生状況を定義しても良い。さらに、ドットの連続方向も横方向に限らず、縦方向や斜め方向などでも良い。
また、本実施の形態では、入力画像は8bitのグレースケールを持つモノクロ画像であるが、これに限るものではなく、画像の多様性に対応させて、階調、解像度、モノクロ画像かカラー画像か等適宜の画像を用いることができる。
さらに、出力画像についても、本実施の形態では、白黒の2値化した出力画像であるが、これに限らず、インクの多様性に対応させて、カラー画像を含めて3値以上の種々の出力値を有する出力画像にする場合にも適用可能である。
2 演算処理部
Claims (18)
- 多階調画像データを量子化して疑似中間調の出力用画像データに変換するための演算処理部を有する画像処理装置であって、
前記演算処理部は、
前記多階調画像データのハイライト部分で組織的なドット配置の形状を指定する制御を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記演算処理部は、
前記多階調画像データのハイライト部分でドット配置の発生確率を指定することにより、組織的なドット配置の形状を指定する制御を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2に記載の画像処理装置において、
前記演算処理部は、
前記多階調画像データの注目画素において、異なるドット配置の発生確率に相当する値毎にローカルフィルタを決め、それぞれについての要素番号列を算出した後、同じドット出現情報配列に異なるドット配置を表す値を入れることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項3に記載の画像処理装置において、
前記演算処理部は、
前記ドット出現情報配列を決定する際に、他のドット配置を表す値が入っている要素番号を避けてドット配置を表す値を入れることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項4に記載の画像処理装置において、
前記演算処理部は、
既に処理された画素の状況及び指定されたドット配置に応じて、注目画素の出力状況を判断することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項5に記載の画像処理装置において、
前記演算処理部は、
連続発生させる必要がある画素に対し、ローカルフィルタにおいて、ドット連続発生方向にある注目画素に近い係数値を負数にすることにより、ドット配置の形状を指定することを特徴とする画像処理装置。 - 多階調画像データを量子化して疑似中間調の出力用画像データに変換する画像処理方法であって、
前記多階調画像データのハイライト部分で組織的なドット配置の形状を指定することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項7に記載の画像処理方法において、
前記多階調画像データのハイライト部分でドット配置の発生確率を指定することにより、組織的なドット配置の形状を指定することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項8に記載の画像処理方法において、
前記多階調画像データの注目画素において、異なるドット配置の発生確率に相当する値毎にローカルフィルタを決め、それぞれについての要素番号列を算出した後、同じドット出現情報配列に異なるドット配置を表す値を入れることを特徴とする画像処理方法。 - 請求項9に記載の画像処理方法において、
前記ドット出現情報配列を決定する際に、他のドット配置を表す値が入っている要素番号を避けてドット配置を表す値を入れることを特徴とする画像処理方法。 - 請求項10に記載の画像処理方法において、
既に処理された画素の状況及び指定されたドット配置に応じて、注目画素の出力状況を判断することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項11に記載の画像処理方法において、
連続発生させる必要がある画素に対し、ローカルフィルタにおいて、ドット連続発生方向にある注目画素に近い係数値を負数にすることにより、ドット配置の形状を指定することを特徴とする画像処理方法。 - 多階調画像データを量子化して疑似中間調の出力用画像データに変換するためのコンピュータに、
前記多階調画像データのハイライト部分で組織的なドット配置の形状を指定する機能を実現させるための画像処理プログラム。 - 請求項13に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記多階調画像データのハイライト部分でドット配置の発生確率を指定することにより、組織的なドット配置の形状を指定する機能を実現させるための画像処理プログラム。 - 請求項14に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記多階調画像データの注目画素において、異なるドット配置の発生確率に相当する値毎にローカルフィルタを決め、それぞれについての要素番号列を算出した後、同じドット出現情報配列に異なるドット配置を表す値を入れる機能を実現させるための画像処理プログラム。 - 請求項15に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記ドット出現情報配列を決定する際に、他のドット配置を表す値が入っている要素番号を避けてドット配置を表す値を入れる機能を実現させるための画像処理プログラム。 - 請求項16に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記コンピュータに、
既に処理された画素の状況及び指定されたドット配置に応じて、注目画素の出力状況を判断する機能を実現させるための画像処理プログラム。 - 請求項17に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記コンピュータに、
連続発生させる必要がある画素に対し、ローカルフィルタにおいて、ドット連続発生方向にある注目画素に近い係数値を負数にすることにより、ドット配置の形状を指定する機能を実現させるための画像処理プログラム。
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