JP2006270897A - 画像処理装置、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 高画質の二値画像を得る。
【解決手段】 評価値計算部４７は、二値化部３０で生成された修正二値信号と出力画素値記憶部５０に記憶されている二値画像信号とに基づいて、例えば５×５画素で構成されるブロック毎に、評価画素について更新するか否かの指標となる評価値を計算する。
更新画素決定部４８は、ブロック毎に、評価値が最小となる画素を更新画素として決定する。画素更新部４９は、更新画素を更新するか中止するかを判定し、更新すると判定した場合、更新画素決定部４８で決定された更新画素を、修正指示信号に示された値に更新し、その更新値を出力画素値記憶部に書き込む。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像処理装置、方法及びプログラムに係り、特に、二値画像の画質の向上を図った画像処理装置、方法及びプログラムに関する。

カラープリンタや印刷製版機器で扱われる二値化された画像データに対して、階調補正やトーン補正を行う様々な技術が開示されている。

特許文献１には、二値画像パターンを多値化して色補正した情報を参照して、元の二値画像パターンのドットを増減する画像データ処理方法が開示されている。

特許文献２には、二値画像から網点再現用の単純な多値画像と色処理用のディスクリーン多値画像を生成し、ディスクリーン多値画像を色処理して補正値を算出し、単純多値画像に加算した補正単純多値画像を生成し、この補正単純多値画像を誤差拡散処理して再度二値画像を得るカラー出力方法が記載されている。

特許文献３には、二値画像を適切なフィルタ係数で網点構造を保存しながら多値化し、網点構造が保存された多値画像に誤差拡散処理して再度二値画像に変換する方法が開示されている。上記方法は、ソフトフォーカスと呼んでいるぼかしフィルタを使用し、網点形状を維持できる程度の弱いローパスフィルタ処理を施している。
特許第２８７７３５６号公報 特開２００１−１４４９７９号公報 特表２００４−５１１１８４公報

特許文献１に記載の画像データ処理方法は、二値画像のドットを増減する際に、予め定義した参照テーブルを使用する。このため、二値画像の網点とドット増減の優先順位を決定するの参照テーブルとの間で周期がマッチングしていないと干渉が発生する問題があった。

特許文献２に記載のカラー出力方法では、単純多値画像を用いるため元の網点構造は保存されやすい。しかし、補正値を加算することにより誤差拡散処理により生じるＯＮ画素やＯＦＦ画素は元の網点構造は無関係に生じてしまう。したがって、補正値の値が大きい場合や、低濃度領域や高濃度領域において、元の網点構造と無関係に生じたＯＮ画素やＯＦＦ画素が目立つ。

また、誤差拡散処理で使用される補正対象となる単純多値画像は、通常の多値画像の画素値が持つレンジを想定している。このため、例えば、単純多値画像の濃度が０％の画素に負の補正値が加算されても０％に矯正されてしまい、色処理した補正結果を正確に反映できない。実際に、単純多値画像は濃度０％の画素と１００％の画素しか存在せず、補正値は正負の値を持つことから、単純多値画像への補正値の加算により画素値のレンジを超えてしまうケースも多い。

特許文献３に記載の方法では、低濃度領域や高濃度領域のように小さな網点では形状が残らず、ほとんど均一な多値画像となり、再度二値画像に変換する処理（この方式では誤差拡散処理）の特徴が画像に現れてしまう。

また、中間濃度領域においても網点を構成する１つ１つの画素にＯＮ画素やＯＦＦ画素が出現することにより、網点ドットのクラスターが崩れてしまう。さらに、さまざまな網点構造を保存しながら多値化をおこなうには、二値画像を分析して適切なフィルタ係数を設定しないと実現しない。

本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、高画質の二値画像を得ることができる画像処理装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る画像処理装置は、同一画像に基づく二値画像信号と多値画像信号とを用いて、前記二値画像信号に所定の補正が施された二値画像信号を得る画像処理装置であって、前記二値画像信号を記憶する記憶手段と、前記多値画像信号に前記所定の補正が施された補正信号を画素毎に生成する補正信号生成手段と、前記補正信号生成手段により生成された補正信号を二値化して、修正信号を画素毎に生成する二値化手段と、前記記憶手段に記憶された二値画像信号に基づいて、前記二値画像のエッジから各画素までのエッジ距離を算出するエッジ距離算出手段と、前記二値化手段により生成された修正信号と前記エッジ距離算出手段により算出されたエッジ距離とに基づいて、前記記憶手段に記憶された二値画像信号の各画素の中から画素値を更新すべき画素を決定する画素決定手段と、前記画素決定手段により決定された画素の画素値を前記修正信号に基づいて更新する更新手段と、を備えている。本発明は、次のような画像処理方法にも適用可能である。

本発明に係る画像処理方法は、同一画像に基づく二値画像信号と多値画像信号とを用いて、前記二値画像信号に所定の補正が施された二値画像信号を得る画像処理方法であって、前記多値画像信号に所定の補正が施された補正信号を画素毎に生成し、前記生成された補正信号を二値化して、修正信号を画素毎に生成し、記憶手段に記憶された二値画像信号に基づいて、前記二値画像のエッジから各画素までのエッジ距離を算出し、前記生成された修正信号と算出されたエッジ距離とに基づいて、前記記憶手段に記憶された二値画像信号の各画素の中から画素値を更新すべき画素を決定し、前記決定された画素の画素値を前記修正信号に基づいて更新する。本発明は、更に次のような画像処理プログラムにも適用可能である。

本発明に係る画像処理プログラムは、同一画像に基づく二値画像信号と多値画像信号とを用いて、前記二値画像信号に所定の補正が施された二値画像信号を得る処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、前記コンピュータに、前記多値画像信号に所定の補正が施された補正信号を画素毎に生成し、前記生成された補正信号を二値化して、修正信号を画素毎に生成し、記憶手段に記憶された二値画像信号に基づいて、前記二値画像のエッジから各画素までのエッジ距離を算出し、前記生成された修正信号と算出されたエッジ距離とに基づいて、前記記憶手段に記憶された二値画像信号の各画素の中から画素値を更新すべき画素を決定し、前記決定された画素の画素値を前記修正信号に基づいて更新する処理を実行させる。

画像処理装置は、同一画像に基づく二値画像信号と多値画像信号とを用いて、前記二値画像信号に所定の補正が施された二値画像信号を得る。なお、多値画像信号は、例えば二値画像信号から得られる。

記憶手段には、入力された二値画像信号が記憶される。この二値画像信号は、更新手段によって更新された後、出力信号となる。記憶手段は、入力された二値画像信号をそのまま記憶し、入力された二値画像信号をエッジ距離算出手段に供給するとともに、更新手段によって順次更新される二値画像信号も記憶する。補正信号生成手段は、多値画像信号に所定の補正が施された補正信号を画素毎に生成する。所定の補正とは、例えば、色補正であってもよいし、濃度補正であってもよい。

二値化手段は、補正信号生成手段により生成された補正信号を二値化して、修正信号を画素毎に生成する。この修正信号は、二値画像信号の修正内容を表す信号である。

エッジ距離算出手段は、記憶手段に記憶された入力された二値画像信号に基づいて、入力された二値画像のエッジから各画素までのエッジ距離を算出する。したがって、エッジ近傍の画素だけでなく、エッジから離れた位置にある画素についてもエッジ距離が算出される。

画素決定手段は、二値化手段により生成された修正信号とエッジ距離算出手段により算出されたエッジ距離とに基づいて、記憶手段に記憶された二値画像信号の各画素の中から画素値を更新すべき画素を決定する。つまり、画素決定手段は、二値化手段の処理結果だけでなく、エッジから各画素までの距離も考慮して、更新すべき画素を決定する。更新手段は、前記決定された画素の画素値を前記修正信号に基づいて更新する。

したがって、上記発明によれば、前記生成された補正信号を二値化して、修正信号を画素毎に生成し、前記二値画像のエッジから各画素までのエッジ距離を算出し、前記生成された修正信号と算出されたエッジ距離とに基づいて、前記記憶手段に記憶された二値画像信号の各画素の中から画素値を更新すべき画素を決定し、前記決定された画素の画素値を前記修正信号に基づいて更新することにより、二値画像のエッジ近傍だけでなくエッジから離れた位置にある画素も適切に更新できるので、高画質の二値画像を得ることができる。

本発明に係る画像処理装置、方法及びプログラムによれば、二値画像のエッジ近傍だけでなくエッジから離れた位置にある画素も適切に更新できるので、高画質の二値画像を得ることができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。なお、入力される二値画像信号の“１”は黒を示し、“０”は白を示す。

画像処理装置は、平滑化フィルタを用いて平滑化信号を生成する平滑化部１０と、前記平滑化信号に基づいて色補正又は濃度補正するための補正信号を生成する補正信号生成部２０と、誤差拡散処理を行う二値化部３０と、入力画素値と共に出力画素値を一旦記憶する出力画素値記憶部５０と、更新すべき画素の画素値を更新する出力画素値更新部４０と、を備えている。

平滑化部１０は、入力された二値画像信号（以下「入力二値画像信号」という。）の注目画素とその周辺画素の各々の値（二値画素値）を記憶し、平滑化フィルタを用いてフィルタリング処理をおこなって、平滑化信号を生成する。この平滑化信号の値（多値画素値）は、二値画像が多値画像であったときの注目画素の画素値を表す。

補正信号生成部２０は、平滑化部１０で生成された平滑化信号を色補正あるいは濃度補正して補正信号を生成する。二値化部３０は、この補正信号を誤差拡散処理によって二値化し、修正二値信号を生成する。なお、修正二値信号は、誤差拡散処理による修正内容を表す信号である。

出力画素値記憶部５０は、例えば、入力二値画像信号の画素値と出力画素値更新部４０によって更新される二値画像信号の画素値（以下「更新画素信号」という。）のそれぞれを順次記憶するラインバッファで構成されている。出力画素値記憶部５０に、入力二値画像信号が供給されると、入力二値画像信号と更新画素信号の記憶すべき画素の初期値が設定される。そして、出力画素値記憶部５０には、１画素ずつ入力二値画像信号と更新画素信号が記憶される。

出力画素値記憶部５０に記憶された更新画素信号は、出力画素値更新部４０に読み出され、出力画素値更新部４０によって更新される。最終的な更新が終了した更新画素信号は、出力二値画像信号として出力される。

出力画素値更新部４０は、二値化部３０で生成された修正二値信号と、出力画素値記憶部５０に記憶した入力二値画像信号とに基づいて、出力画素値記憶部５０に記憶した更新画素信号の画素の中で、画素値を更新すべき画素を決定し、その画素の画素値を修正二値信号で更新する。

図２は、補正信号生成部２０及び二値化部３０の詳細な構成を示すブロック図である。補正信号生成部２０は、平滑化信号の色補正を行う色補正部２１と、平滑化信号と補正信号の差分を計算する差分計算部２２と、を備えている。

色補正部２１は、平滑化部１０で生成された平滑化信号に色補正するための色補正信号を生成し、色補正信号を差分計算部２２に供給する。なお、色補正部２１は、色補正信号の代わりに、濃度補正を行うための濃度補正信号を生成してもよい。

差分計算部２２は、平滑化部１０で生成された平滑化信号と、色補正部２１で生成された色補正信号と、の差分を計算し、その計算結果を補正信号として二値化部３０に供給する。

二値化部３０は、補正信号生成部２０で生成された補正信号を用いて誤差拡散処理を行うものである。二値化部３０は、補正加算部３１と、第１及び第２閾値を生成する閾値生成部３２と、第１比較部３３と、第２比較部３４と、第１ＥＸＯＲ演算部３５と、を備えている。さらに、二値化部３０は、変動計算部３６と、誤差算出部３７と、誤差記憶部３８と、補正算出部３９と、を備えている。

補正加算部３１は、補正信号生成部２０で生成された補正信号と、補正算出部３９で生成された誤差拡散補正信号と、を加算して補正加算信号を生成する。補正加算部３１は、生成した補正加算信号を第１比較部３３、第２比較部３４、誤差算出部３７に供給する。

閾値生成部３２は、第１閾値を表す第１閾値信号と、第２閾値を示す第２閾値信号と、を生成する。なお、第２閾値は第１閾値より大きいとする。補正加算信号は、正、０、不の値を取り得るため、本発明では、補正加算信号を、０を含む０領域と、その領域よりも大きい値を取る正領域と、０を含む領域よりも小さい値を取る負領域の３つに分別するための２つの閾値信号を生成する。そして、閾値生成部３２は、第１閾値信号を第１比較部３３及び出力画素値更新部４０に供給し、第２閾値信号を第２比較部３４及び出力画素値更新部４０に供給する。

第１比較部３３は、補正加算信号と第１閾値信号とを比較して、補正加算信号の値が第１閾値以上の場合、修正二値信号“１”を生成し、補正加算信号の値が第１閾値未満の場合、修正二値信号“０”を生成する。なお、修正二値信号“１”は、後述する出力画素更新部４０で画素値を更新すべく選択された画素（以下「更新画素」という。）を白から黒に修正することを指示することを表す。修正二値信号“０”は、更新画素を黒から白に修正することを指示することを表す。そして、第１比較部３３は、生成した修正二値信号を第１ＥＸＯＲ演算部３５及び出力画素値更新部４０に供給する。

第２比較部３４は、補正加算信号と第２閾値信号とを比較して、補正加算信号の値が第２閾値以上であれば“１”、補正加算信号の値が第２閾値未満であれば“０”を生成し、この値を第１ＥＸＯＲ演算部３５に供給する。

第１ＥＸＯＲ演算部３５は、第１比較部３３で生成された修正二値信号と、第２比較部３４で生成された信号と、の排他的論理和を演算する。第１ＥＸＯＲ演算部３５は、この演算結果を第１更新中止信号として出力画素値更新部４０に供給する。第１更新中止信号“１”は、注目画素の更新中止を表す。第１更新中止信号“０”は、注目画素の更新を中止しないことを表す。なお、第１更新中止信号“１”は、補正加算信号の値が第１閾値以上第２閾値未満であるときに生成される。また、第１更新中止信号“０”は、補正加算信号の値が第１閾値未満又は第２閾値以上であるときに生成される。

変動計算部３６は、注目画素の処理において、出力画素値更新部４０によって更新された更新画素信号から、出力画素値記憶部５０に記憶された注目画素の処理をおこなう直前の更新画素信号を減算して、変動信号を生成し、この変動信号を誤差算出部３７に供給する。

誤差算出部３７は、変動計算部３６で生成された変動信号が１ならば量子化レベル２５５を、０ならば量子化レベル０を、−１ならば量子化レベル−２５５を割り当てて、補正加算部３１で生成された補正加算信号から割り当てた値を減算することによって、二値化誤差信号を生成する。そして、二値化誤差信号は、誤差記憶部３８に供給される。

誤差記憶部３８には、誤差算出部３７で算出された二値化誤差信号が逐次記憶される。この二値化誤差信号は、補正算出部３２によって読み出され、次の誤差拡散処理における注目画素を補正するために使用される。

補正算出部３９は、現在の注目画素の次に誤差拡散処理が行われる注目画素についての補正値を示す補正信号（以下「誤差拡散補正信号」という。）を算出する。具体的には、補正算出部３９は、二値化誤差信号と予め設定された誤差拡散係数との積和演算を行うことによって、誤差拡散補正信号を算出し、この誤差拡散補正信号を上述した補正加算部３１に供給する。

図３は、出力画素値更新部４０の詳細な構成を示すブロック図である。

出力画素値更新部４０は、第３比較部４１と、第１ＮＯＲ演算部４２と、第４比較部４３と、第１ＡＮＤ演算部４４と、第２ＮＯＲ演算部４５と、を備えている。さらに、出力画素値更新部４０は、第１ＯＲ演算部４６と、評価値計算部４７と、更新画素決定部４８と、画素更新部４９と、を備えている。

第３比較部４１は、補正信号生成部２０から供給された補正信号と、閾値生成部３２から供給された第１閾値信号とを比較する。第３比較部４１は、上記補正信号の値が第１閾値以上であれば“１”、上記補正信号の値が第１閾値未満であれば“０”を生成し、この値を第１ＮＯＲ演算部４２に供給する。第１ＮＯＲ演算部４２は、第３比較部４１で生成された信号値と第１比較部３３で生成された修正二値信号の値との否定論理和を演算し、この演算結果を第２ＮＯＲ演算部４５に供給する。

第４比較部４３は、補正信号生成部２０から供給された補正信号と、閾値生成部３２から供給された第２閾値信号とを比較する。第４比較部４３は、上記補正信号の値が第２閾値以上であれば“１”、上記補正信号の値が第２閾値未満であれば“０”を生成し、この値を第１ＡＮＤ演算部４４に供給する。第１ＡＮＤ演算部４４は、第４比較部４３で生成された信号値と第１比較部３３で生成された修正二値信号の値との論理積を演算し、この演算結果を第２ＮＯＲ演算部４５に供給する。

第２ＮＯＲ演算部４５は、第１ＮＯＲ演算部４２の演算結果と第１ＡＮＤ演算部４４の演算結果との否定論理和を演算し、この演算結果を第２更新中止信号として第１ＯＲ演算部４６に供給する。
図４は、第２ＮＯＲ演算部４５から出力される第２更新中止信号と、補正信号及び修正二値信号との関係を示す図である。図中、丸印は、第２更新中止信号が“０”であること、すなわち注目画素を更新することを示す。×印は、第２更新中止信号が“１”であること、すなわち注目画素を更新しないことを示す。

負領域の補正信号（例えば第１閾値より低い補正信号）は、注目画素の階調度を下げることを意味する。ゼロの補正信号は、注目画素の階調度をそのまま維持することを意味する。正領域の補正信号（例えば第２閾値より高い補正信号）は、注目画素の階調度を上げることを意味する。一方、修正二値信号“０”は注目画素を黒から白に修正することを意味し、修正二値信号“１”は注目画素を白から黒に修正することを意味する。

ここで、補正信号が負領域にもかかわらず、修正二値信号が“１”の場合、注目画素の階調度を下げた方がよいのか、上げた方がよいのか分からなくなる。そこで、第２ＮＯＲ演算部４５は、このように補正信号と修正二値信号が矛盾する場合、注目画素の更新を中止する第２更新中止信号“１”を生成する。

図４によると、補正信号が負領域かつ修正二値信号が“０”の場合、又は、補正信号が正領域かつ修正二値信号が“１”の場合に、第２更新中止信号“０”が生成される。それ以外の場合は補正信号と修正二値信号が矛盾するので、第２更新中止信号“１”が生成される。

第１ＯＲ演算部４６は、第１ＥＸＯＲ演算部３５で生成された第１更新中止信号と第２ＮＯＲ演算部４５で生成された第２更新中止信号との論理和を演算し、演算結果を画素更新部４９に供給する。

評価値計算部４７は、二値化部３０で生成された修正二値信号と出力画素値記憶部５０に記憶されている入力二値画像信号と更新画素信号とに基づいて、例えば注目画素とともに移動する５×５画素で構成されるウィンドウ毎に、ウィンドウ内の各画素（以下「評価画素」という。）について更新するか否かの指標となる評価値を計算する。本実施形態では、（１）修正二値信号と評価画素との関係、（２）エッジから評価画素までの距離、（３）評価画素近傍の同値画素の個数に基づいて、それぞれ評価値が計算される。なお、評価画素の評価値が小さなるに従って、その評価画素は更新すべきことを表している。

（１）修正二値信号と評価画素との関係に基づく評価値
評価値計算部４７は、出力画素値記憶部５０に記憶されている評価画素Ｐｉｊと、二値化部３０で生成された修正二値信号ＣＢと、に基づいて、評価画素Ｐｉｊの評価値を計算する。

図５は、評価画素Ｐｉｊと修正二値信号ＣＢとから求められる評価値を示す図である。なお、ＣＢ＝０は評価画素を黒から白に修正すること、ＣＢ＝１は評価画素を白から黒に修正することを表す。評価画素Ｐｉｊ＝０は白を表し、評価画素Ｐｉｊ＝１は黒を表す。

評価値計算部４７は、Ｐｉｊ＝ＣＢ＝０又はＰｉｊ＝ＣＢ＝１のときは、評価画素を更新する必要がないので、評価画素の評価値を“１９２”と計算する。一方、Ｐｉｊ＝１かつＣＢ＝０、又はＰｉｊ＝０かつＣＢ＝１のときは、評価画素を更新する必要があるので、評価値計算部４７は評価画素の評価値を“１９２”と計算する。

（２）エッジから評価画素までの距離に基づく評価値
評価値計算部４７は、出力画素値記憶部５０に記憶されている入力二値画像信号に基づいて、白と黒の境界であるエッジを検出し、エッジから評価画素Ｐｉｊまでの距離（以下「エッジ距離」という。）を計算する。

図６は、エッジ距離を示す図である。図７は、エッジ距離と評価値との関係を示す図である。図６に示すように、例えば、評価画素Ｐｉｊがエッジに隣り合っているとき（エッジから１画素目のとき）、エッジ距離は１である。評価画素Ｐｉｊがエッジから２画素目のとき、エッジ距離は２である。

評価値計算部４７は、エッジ距離が１、２、３、４のときに、それぞれ評価値０、６４、１２８、１９２を計算する。このように、エッジ距離が大きくなるに従って評価値は大きくなり、エッジ距離が小さくなるに従って評価値は小さくなる。その理由は、エッジの近くに存在する評価画素からより優先して更新画素決定部４８で更新画素として選択されるようにすることにより、網点ドットのクラスタを維持するためである。また、評価値計算部４７は、エッジ距離を用いることによって、エッジ近傍の評価画素だけでなく、エッジから離れた位置にある評価画素についても、評価値を計算する。これにより、エッジ距離が１の評価画素が、注目画素より前に処理された画素で画素更新部４９での画素値の更新により、注目画素で生成された新たな修正二値信号による更新が不可能な場合でも、エッジ距離が２以上の評価画素から更新画素決定部４８で更新画素を選択することが可能となる。

なお、本実施形態では、エッジ距離は、０から４までの値としたが、これに限定されるものではない。例えば、エッジ距離は、ウィンドウを構成する画素数に応じて設定可能である。

（３）評価画素近傍の同値画素の個数に基づく評価値
評価値計算部４７は、出力画素値記憶部５０に記憶されている更新画素信号に基づいて、評価画素Ｐｉｊの４近傍（上下左右）に存在する同値画素の個数を求める。同値画素とは、評価画素が“１（黒）”の場合は“１”の画素をいい、評価画素が“０（白）”の場合は“０”の画素をいう。

図８は、同値画素の個数と評価値との関係を示す図である。評価値計算部４７は、同値画素の個数が０、１、２、３、４のときに、それぞれ評価値０、１０、２０、３０、４０を計算する。

このように、同値画素の個数が多くなるに従って評価値は大きくなり、同値画素の個数が少なくなるに従って評価値は小さくなる。その理由は、同値画素の個数が少なくなるに従って、近傍画素に対する評価画素Ｐｉｊの類似度が低くなり、評価画素Ｐｉｊの値が誤りである可能性が高くなるからである。逆に、同値画素の個数が多くなるに従って、近傍画素に対する評価画素Ｐｉｊの類似度が高くなり、評価画素Ｐｉｊの値が正しい可能性が高くなるからである。

なお、本実施形態では、評価画素Ｐｉｊに隣り合う上、下、左、右の４方向で同値画素の個数を求めた。上記４方向に加えて、評価画素Ｐｉｊに隣り合う４つの斜め方向で同値画素の個数を求めてもよい。すなわち、評価値計算部４７は、評価画素Ｐｉｊに隣り合う８方向の同値画素の個数を求め、この個数に応じて評価値を計算してもよい。

評価値計算部４７は、１つの評価画素Ｐｉｊについて上記３種類の評価値を求めた後、各評価値の和を計算し、この計算結果を評価画素Ｐｉｊの最終的な評価値とする。そして、評価値計算部４７は、１ブロックを構成する各画素について評価値を更新画素決定部４８に供給する。更新画素決定部４８は、ブロック毎に、評価値が最小となる画素を選択し、その選択された画素を更新画素として決定する。

画素更新部４９は、第１ＯＲ演算部４６から出力された更新中止信号が“１”のときは更新画素の更新を中止すると判定し、更新中止信号が“０”のときは更新画素を更新すると判定する。画素更新部４９は、更新すると判定した場合、更新画素決定部４８で決定された更新画素を、修正二値信号に示された値に更新し、その更新値を出力画素値記憶部５０に書き込む。この結果、出力画素値記憶部５０に記憶された更新画素信号は、出力画素値更新部４０によって更新すべき画素のみ更新された後、出力画素値記憶部５０から読み出される。

図９は、特許文献３に記載された技術によって処理された画像を示す図である。図１０は、特許文献２に記載された技術によって処理された画像を示す図である。図９では、ドットが１つのクラスタになっていない。図１０では、ドットの内部に画素抜けが生じている。

図１１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置によって処理された画像を示す図である。ドットが１つのクラスタになっており、また、ドットの内部に画素抜けも生じていない。

以上のように、本発明の実施の形態に係る画像処理装置は、誤差拡散処理の結果だけでなくエッジから評価画素までの距離に応じて、画素を更新すべきか否かの指標となる評価値を計算し、その評価値に基づいて各々の画素値を更新する。これにより、上記画像処理装置は、エッジ近傍の画素だけでなく、エッジから離れた位置にある画素についても更新すべきか判断できるので、エッジ近傍の画素と共にエッジから離れた位置にある画素の修正精度を向上させることができる。

また、上記画像処理装置は、上記の他に、評価画素の近傍に存在する同値画素の個数も考慮して評価値を計算し、その評価値に基づいて各々の画素値を更新ことにより、画素抜けが生じるのを防止して、高画質の二値画像を生成することができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。

例えば、上述した評価値の値は一例であり、特に限定されるものではない。また、評価値を求めるにあたって、更に注目画素と処理画素の距離を考慮してもよい。

本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 補正信号生成部及び二値化部の詳細な構成を示すブロック図である。 出力画素値更新部の詳細な構成を示すブロック図である。 第２ＮＯＲ演算部から出力される第２更新中止信号と、補正信号及び修正二値信号との関係を示す図である。 評価画素Ｐｉｊと修正二値信号ＣＢとから求められる評価値を示す図である。 エッジ距離を示す図である。 エッジ距離と評価値との関係を示す図である。 同値画素の個数と評価値との関係を示す図である。 特許文献３に記載された技術によって処理された画像を示す図である。 特許文献２に記載された技術によって処理された画像を示す図である。 本発明の実施の形態に係る画像処理装置によって処理された画像を示す図である。

符号の説明

１０ 平滑化部
２０ 補正信号生成部
３０ 二値化部
４０ 出力画素値更新部
４１ 第３比較部
４２ 第１ＮＯＲ演算部
４３ 第４比較部
４４ 第１ＡＮＤ演算部
４５ 第２ＮＯＲ演算部
４６ 第１ＯＲ演算部
４７ 評価値計算部
４８ 更新画素決定部
４９ 画素更新部
５０ 出力画素値記憶部

Claims (11)

1. 同一画像に基づく二値画像信号と多値画像信号とを用いて、前記二値画像信号に所定の補正が施された二値画像信号を得る画像処理装置であって、
   前記二値画像信号を記憶する記憶手段と、
   前記多値画像信号に前記所定の補正が施された補正信号を画素毎に生成する補正信号生成手段と、
   前記補正信号生成手段により生成された補正信号を二値化して、修正信号を画素毎に生成する二値化手段と、
   前記記憶手段に記憶された二値画像信号に基づいて、前記二値画像のエッジから各画素までのエッジ距離を算出するエッジ距離算出手段と、
   前記二値化手段により生成された修正信号と前記エッジ距離算出手段により算出されたエッジ距離とに基づいて、前記記憶手段に記憶された二値画像信号の各画素の中から画素値を更新すべき画素を決定する画素決定手段と、
   前記画素決定手段により決定された画素の画素値を前記修正信号に基づいて更新する更新手段と、
   を備えた画像処理装置。
2. 前記画素決定手段は、画素毎に、前記二値画像信号の画素値、前記修正信号、及び前記エッジ距離に基づいて更新すべき度合いを表す評価値を計算し、複数の画素で構成されたブロック毎に、更新すべき度合いの高い評価値の画素を前記更新すべき画素として決定する
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画素決定手段は、画素毎に、当該画素と同値の近傍画素の個数を更に用いて、前記評価値を計算する
   請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記二値化手段は、前記補正信号を用いて誤差拡散処理を行うことによって前記修正信号を生成する
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記画素決定手段により決定された更新すべき画素について、前記補正信号、前記修正信号の少なくとも１つに基づいて、更新を中止するか否かを判定する判定手段を更に備え、
   前記更新手段は、前記判定手段により更新を中止すると判定されたときに、前記決定された画素の画素値の更新を中止し、前記判定手段により更新を中止しないと判定されたときに、前記決定された画素の画素値を更新する
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 同一画像に基づく二値画像信号と多値画像信号とを用いて、前記二値画像信号に所定の補正が施された二値画像信号を得る画像処理方法であって、
   前記多値画像信号に所定の補正が施された補正信号を画素毎に生成し、
   前記生成された補正信号を二値化して、修正信号を画素毎に生成し、
   記憶手段に記憶された二値画像信号に基づいて、前記二値画像のエッジから各画素までのエッジ距離を算出し、
   前記生成された修正信号と算出されたエッジ距離とに基づいて、前記記憶手段に記憶された二値画像信号の各画素の中から画素値を更新すべき画素を決定し、
   前記決定された画素の画素値を前記修正信号に基づいて更新する
   画像処理方法。
7. 前記更新すべき画素の決定では、画素毎に、前記二値画像信号の画素値、前記修正信号、及び前記エッジ距離に基づいて更新すべき度合いを表す評価値を計算し、複数の画素で構成されたブロック毎に、更新すべき度合いの高い評価値の画素を前記更新すべき画素として決定する
   請求項６に記載の画像処理方法。
8. 前記更新すべき画素の決定では、画素毎に、当該画素と同値の近傍画素の個数を更に用いて、前記評価値を計算する
   請求項７に記載の画像処理方法。
9. 前記修正信号の生成では、前記補正信号を用いて誤差拡散処理を行うことによって前記修正信号を生成する
   請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の画像処理方法。
10. 更に、前記決定された更新すべき画素について、前記補正信号、前記修正信号の少なくとも１つに基づいて、更新を中止するか否かを判定し、
    更新を中止すると判定されたときに、前記決定された画素の画素値の更新を中止し、前記判定手段により更新を中止しないと判定されたときに、前記決定された画素の画素値を更新する
    請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の画像処理方法。
11. 同一画像に基づく二値画像信号と多値画像信号とを用いて、前記二値画像信号に所定の補正が施された二値画像信号を得る処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、
    前記コンピュータに、
    前記多値画像信号に所定の補正が施された補正信号を画素毎に生成し、
    前記生成された補正信号を二値化して、修正信号を画素毎に生成し、
    記憶手段に記憶された二値画像信号に基づいて、前記二値画像のエッジから各画素までのエッジ距離を算出し、
    前記生成された修正信号と算出されたエッジ距離とに基づいて、前記記憶手段に記憶された二値画像信号の各画素の中から画素値を更新すべき画素を決定し、
    前記決定された画素の画素値を前記修正信号に基づいて更新する
    処理を実行させる画像処理プログラム。

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