JP2006287595A - Image processor and image processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スキャナ、複合機等の画像処理装置に関し、特に入力画像に対し所定の画像処理を施して出力する画像処理装置及び画像処理プログラムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus such as a scanner or a multifunction peripheral, and more particularly to an image processing apparatus and an image processing program for performing predetermined image processing on an input image and outputting the input image.
スキャナ、プリンタ等の画像処理装置で取り扱われる原稿は、大きく分けて、文字原稿、網点原稿及び写真原稿の3種類である。これらの原稿を画像処理装置において高画質再現するためには、網点原稿のモアレの抑止と網点上の文字再現の向上、写真原稿におけるエッジと階調との両立が必要であり、それらを実現するために領域(像域)分離技術を中心にさまざまな取り組みがなされている。 Documents handled by image processing apparatuses such as scanners and printers are roughly divided into three types: character documents, halftone documents, and photographic documents. In order to reproduce these originals with high image quality in an image processing apparatus, it is necessary to suppress moire in halftone originals, improve character reproduction on halftone dots, and achieve both edge and gradation in photographic originals. In order to achieve this, various efforts have been made focusing on the area (image area) separation technology.
例えば、特許文献1には、中間濃度から所定範囲にある高中濃度領域を含む指定濃度幅では、注目画素の原稿画像上の位置に応じて閾値を周期的に変化させて出力ドットを集中させることにより、誤差拡散処理本来の解像性を活かしながら、高い階調再現性を確保するようにした画像処理装置が開示されている。
しかしながら、上記特許文献1に開示された画像処理装置によれば、上記集中させた出力ドットに周期性が生じるため、入力画像が網点印刷画像であって、かつ、平滑フィルタで当該入力画像の網点の濃淡を除去し切れない場合には、異なる周期の干渉から指定濃度域においてモアレが発生するという問題がある。
However, according to the image processing apparatus disclosed in
上記問題の解決策として、平滑フィルタのマトリクスサイズを大きくすることが考えられるが、平滑フィルタのマトリクスサイズを大きくすると、文字や写真のエッジがぼけてしまうため、あまり大きなマトリクスサイズを用いることはできない。そのため、比較的低線数の網点画像においては顕著なモアレが生じてしまう。この現象を解決するには、網点印刷画像領域と文字画像領域を正確に分離して、各領域毎に適応したフィルタ処理を施す方法があるが、この場合、必要とする画像処理回路規模が大きくなるという問題がある。 As a solution to the above problem, it is conceivable to increase the matrix size of the smoothing filter, but if the matrix size of the smoothing filter is increased, the edges of characters and photographs will be blurred, so that a very large matrix size cannot be used. . Therefore, a noticeable moire occurs in a halftone dot image having a relatively low number of lines. In order to solve this phenomenon, there is a method of accurately separating the halftone dot print image area and the character image area and applying a filter process adapted to each area. In this case, however, the required image processing circuit scale is small. There is a problem of growing.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画像処理回路規模を大きくすることなく、モアレの発生を抑制でき、しかも、高い階調再現性を得ることを目的としたものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and it is an object of the present invention to suppress the occurrence of moire without increasing the image processing circuit scale and to obtain high gradation reproducibility. is there.
請求項1記載の発明は、デジタル入力した画像データに対して平滑化処理を行う平滑化フィルタ手段と、
前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データにおける画素のエッジ度を求めるエッジ度算出手段と、
前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データにおける画素の濃度値を求める濃度検出手段と、
前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データに対して、中間調処理として誤差拡散処理を行う誤差拡散処理手段と、
前記エッジ度算出手段により求められたエッジ度と、前記濃度検出手段によって検出された濃度値とに基づき、前記誤差拡散処理手段による誤差拡散処理の解像度を設定する解像度設定手段とを備え、
前記誤差拡散処理手段は、前記解像度設定手段によって設定された解像度で、前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理後の画像データに対する誤差拡散処理を行う画像処理装置である。
The invention according to
An edge degree calculating means for obtaining an edge degree of a pixel in the image data smoothed by the smoothing filter means;
A density detection means for obtaining a density value of a pixel in the image data subjected to the smoothing process by the smoothing filter means;
Error diffusion processing means for performing error diffusion processing as halftone processing on the image data subjected to smoothing processing by the smoothing filter means;
Resolution setting means for setting the resolution of the error diffusion processing by the error diffusion processing means based on the edge degree obtained by the edge degree calculation means and the density value detected by the density detection means;
The error diffusion processing means is an image processing apparatus that performs error diffusion processing on the image data after the smoothing processing by the smoothing filter means at the resolution set by the resolution setting means.
請求項5記載の発明は、情報処理装置を、
デジタル入力した画像データに対して平滑化処理を行う平滑化フィルタ手段と、
前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データにおける画素のエッジ度を求めるエッジ度算出手段と、
前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データにおける画素の濃度値を求める濃度検出手段と、
前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データに対して、中間調処理として誤差拡散処理を行う誤差拡散処理手段と、
前記エッジ度算出手段により求められたエッジ度と、前記濃度検出手段によって検出された濃度値とに基づき、前記誤差拡散処理手段による誤差拡散処理の解像度を設定する解像度設定手段とを備え、
前記誤差拡散処理手段は、前記解像度設定手段によって設定された解像度で、前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理後の画像データに対する誤差拡散処理を行う画像処理装置として機能させる画像処理プログラムである。
The invention according to claim 5 provides an information processing apparatus,
Smoothing filter means for performing a smoothing process on digitally input image data;
An edge degree calculating means for obtaining an edge degree of a pixel in the image data smoothed by the smoothing filter means;
A density detecting means for obtaining a density value of a pixel in the image data subjected to the smoothing process by the smoothing filter means;
Error diffusion processing means for performing error diffusion processing as halftone processing on the image data subjected to smoothing processing by the smoothing filter means;
A resolution setting means for setting the resolution of the error diffusion processing by the error diffusion processing means based on the edge degree obtained by the edge degree calculation means and the density value detected by the density detection means;
The error diffusion processing means is an image processing program that functions as an image processing apparatus that performs error diffusion processing on the image data smoothed by the smoothing filter means at the resolution set by the resolution setting means.
これらの構成によれば、まず、平滑化フィルタ手段によって、デジタル入力した画像データに平滑化処理を行うことによって、網点を有効に除去し、規則性を失わせて、モアレの発生を抑える。 According to these configurations, first, smoothing processing is performed on the digitally input image data by the smoothing filter means, so that halftone dots are effectively removed, regularity is lost, and generation of moire is suppressed.
次に、平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データの画素について、エッジ度算出手段がエッジ度を求め、濃度検出手段が濃度値を検出する。続いて、解像度設定手段は、エッジ度算出手段により求められた画素のエッジ度と、濃度検出手段によって検出された当該画素の濃度値とに基づいて、誤差拡散処理手段による誤差拡散処理の解像度を設定する。そして、誤差拡散処理手段は、解像度設定手段により設定された誤差拡散の解像度に基づいて、平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データに対して誤差拡散処理を行う。 Next, for the pixels of the image data that have been smoothed by the smoothing filter means, the edge degree calculating means obtains the edge degree, and the density detecting means detects the density value. Subsequently, the resolution setting means determines the resolution of the error diffusion processing by the error diffusion processing means based on the edge degree of the pixel obtained by the edge degree calculation means and the density value of the pixel detected by the density detection means. Set. Then, the error diffusion processing means performs error diffusion processing on the image data that has been smoothed by the smoothing filter means, based on the error diffusion resolution set by the resolution setting means.
これにより、画像データ全体について領域分離を行った各領域に対して画像処理を行うのではなく、画素のエッジ度と濃度値とに基づいた簡単な処理に基づいて、誤差拡散処理の最適な解像度を設定するので、画像処理回路規模が大きくなることを回避できる。そのため、文字、網点原稿や写真原稿のいずれでも、高い階調再現性を得ることができ、特に、写真原稿の印刷時におけるモアレ発生を抑制することができる。 As a result, the optimal resolution of the error diffusion processing is not based on the simple processing based on the edge degree and the density value of the pixels, but on the basis of the simple processing based on the edge degree and the density value of the pixels, instead of performing the image processing on each region obtained by performing the region separation on the entire image data. Therefore, it is possible to avoid an increase in the image processing circuit scale. Therefore, high gradation reproducibility can be obtained for any of characters, halftone originals, and photographic originals, and in particular, occurrence of moire during printing of photographic originals can be suppressed.
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置であって、前記誤算拡散処理手段による誤差拡散処理後の画像データを、予め設定された解像度で出力する出力手段を更に備え、
前記解像度設定手段は、前記エッジ度算出手段により求められたエッジ度が予め設定されたエッジ度よりも高い場合、前記誤差拡散処理手段による誤差拡散処理の解像度を、前記出力手段の出力解像度と同じ解像度に設定するものである。
The invention according to
The resolution setting means, when the edge degree obtained by the edge degree calculating means is higher than a preset edge degree, the resolution of the error diffusion processing by the error diffusion processing means is the same as the output resolution of the output means The resolution is set.
この構成によれば、エッジ度算出手段により求められたエッジ度が予め設定されたエッジ度よりも高い場合、例えば、文字エッジ等が想定される場合には、解像度設定手段は、出力手段の出力解像度と同じ解像度で誤差拡散処理手段に誤差拡散処理を行わせる。これにより、文字原稿の階調を良好に再現できる。 According to this configuration, when the edge degree obtained by the edge degree calculating means is higher than the preset edge degree, for example, when a character edge is assumed, the resolution setting means outputs the output from the output means. The error diffusion processing means is caused to perform error diffusion processing at the same resolution as the resolution. Thereby, the gradation of the character document can be reproduced well.
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像処理装置であって、前記解像度設定手段は、前記エッジ度算出手段により求められたエッジ度が予め設定されたエッジ度よりも低く、かつ、前記濃度検出手段によって検出された濃度値が予め設定された中間調濃度領域外である場合、前記誤差拡散処理手段による誤差拡散処理の解像度を、前記出力手段の出力解像度と同じ解像度に設定するものである。 A third aspect of the present invention is the image processing apparatus according to the first or second aspect, wherein the resolution setting means has an edge degree determined by the edge degree calculating means based on a preset edge degree. And the resolution value of the error diffusion processing by the error diffusion processing means is the same as the output resolution of the output means when the density value detected by the density detection means is outside a preset halftone density region The resolution is set.
この構成によれば、エッジ度算出手段により求められたエッジ度が予め設定されたエッジ度よりも低く、例えば、写真原稿の絵柄部エッジ等が想定される場合であっても、濃度検出手段によって検出された濃度値が予め設定された中間調濃度領域外である場合は、解像度設定手段は、出力手段の出力解像度と同じ解像度で誤差拡散処理手段に誤差拡散処理を行わせる。これにより、解像度を重視して写真原稿の絵柄部のエッジをはっきりと表現し、かつ、印刷された画像に粒状感を発生させることなく、しかも、写真原稿の絵柄部の階調を良好に再現できる。 According to this configuration, the edge degree obtained by the edge degree calculating means is lower than the preset edge degree. For example, even when a pattern edge of a photographic document is assumed, the density detecting means If the detected density value is outside the preset halftone density area, the resolution setting means causes the error diffusion processing means to perform error diffusion processing at the same resolution as the output resolution of the output means. As a result, emphasizing the resolution, the edges of the picture parts of a photo document are clearly expressed, and the gradation of the picture parts of a photo document is reproduced well without causing graininess in the printed image. it can.
請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像処理装置であって、前記解像度設定手段は、前記エッジ度算出手段により求められたエッジ度が予め設定されたエッジ度よりも低く、かつ、前記濃度検出手段によって検出された濃度値が前記予め設定された中間調濃度領域内である場合、前記誤差拡散処理手段による誤差拡散処理の解像度を、前記出力手段の出力解像度よりも低い予め定められた解像度に設定するものである。 A fourth aspect of the present invention is the image processing apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the resolution setting means is preset with the edge degree obtained by the edge degree calculating means. When the density value is lower than the edge degree and the density value detected by the density detection means is within the preset halftone density region, the resolution of the error diffusion processing by the error diffusion processing means is determined by the output means. A predetermined resolution lower than the output resolution is set.
この構成によれば、エッジ度算出手段により求められたエッジ度が予め定められたエッジ度よりも低く、例えば、写真原稿の絵柄部エッジ等が想定される場合であって、濃度検出手段によって検出された濃度値が予め設定された中間調濃度領域内である場合には、解像度設定手段は、出力手段の出力解像度よりも低い解像度で誤差拡散処理手段に誤差拡散処理を行わせる。この場合、特に、写真原稿の中間調濃度領域(中間階調)等の再現において、画像出力時におけるドットの配置が上記誤差拡散処理によりランダムになるのでモアレの発生が抑制され、しかも、低解像度としていることにより、ドット同士の間隔が比較的拡がるので、ドット同士の接触が低減され、階調を良好に再現できる。 According to this configuration, the edge degree obtained by the edge degree calculating unit is lower than the predetermined edge degree, and for example, a pattern edge of a photographic document is assumed, and is detected by the density detecting unit. If the density value is within a preset halftone density region, the resolution setting means causes the error diffusion processing means to perform error diffusion processing at a resolution lower than the output resolution of the output means. In this case, in particular, in the reproduction of a halftone density area (halftone) of a photographic document, the dot arrangement at the time of image output is randomized by the error diffusion process, so that the generation of moire is suppressed and low resolution is achieved. By doing so, the interval between the dots is relatively widened, so that the contact between the dots is reduced and the gradation can be reproduced well.
請求項1及び請求項5に記載の発明によれば、画像処理回路規模を大きくすることなく、文字、網点原稿や写真原稿のいずれでも、高い階調再現性が得られ、しかも、モアレの発生を抑制することができる。 According to the first and fifth aspects of the present invention, high gradation reproducibility can be obtained for any of characters, halftone originals, and photographic originals without increasing the scale of the image processing circuit. Occurrence can be suppressed.
請求項2記載の発明によれば、特に文字原稿の階調を良好に再現できる。 According to the second aspect of the present invention, the gradation of a character original can be reproduced particularly well.
請求項3記載の発明によれば、解像度を重視して、特に写真原稿の絵柄部におけるハイライト部やシャドウ部等におけるエッジをはっきりと表現し、かつ、印刷された画像に粒状感を発生させることなく、写真原稿の絵柄部の階調を良好に再現できる。 According to the third aspect of the present invention, emphasis is placed on the resolution, and in particular, the edges in the highlight portion and the shadow portion of the picture portion of the photographic original are clearly expressed, and the printed image is grainy. Therefore, it is possible to satisfactorily reproduce the gradation of the pattern portion of the photographic original.
請求項4記載の発明によれば、特に、写真原稿の中間調濃度領域等の再現において、画像出力時におけるドットの配置が上記誤差拡散処理によりランダムになるのでモアレの発生が抑制され、しかも、低解像度としていることにより、ドット同士の間隔が比較的拡がるので、ドット同士の接触が低減され、階調を良好に再現できる。 According to the invention of claim 4, in particular, in the reproduction of a halftone density region of a photographic document, since the dot arrangement at the time of image output is randomized by the error diffusion process, the occurrence of moiré is suppressed, By using a low resolution, the distance between the dots is relatively widened, so that the contact between the dots is reduced and the gradation can be reproduced well.
以下、本発明に係る画像処理装置の一例として、プリンタ機能を備えた複合機について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置の一例である複合機1の内部構成を概略的に示す断面図である。複合機1は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能等の機能を兼ね備えたものである。この複合機1は、本体部2と、本体部2の左方に配設されたスタックトレイ3と、本体部2の上部に配設された原稿読取部5と、原稿読取部5の上方に配設された原稿給送部6とを有している。
Hereinafter, as an example of an image processing apparatus according to the present invention, a multifunction machine having a printer function will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an internal configuration of a
また、複合機1のフロント部には、操作部47が設けられている。この操作部47には、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー471と、印刷部数等を入力するためのテンキー472と、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部473と、表示部473で設定された設定内容等をリセットするリセットキー474と、実行中の印刷(画像形成)動作を停止させるためのストップキー475と、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能を切り換えるための機能切換キー477が備えられている。
An
原稿読取部5は、CCD(Charge Coupled Device)センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部51と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台52及び原稿読取スリット53とを備える。スキャナ部51は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台52に載置された原稿を読み取るときは、原稿台52に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを制御部10(図2)へ出力する。また、原稿給送部6により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット53と対向する位置に移動され、原稿読取スリット53を介して原稿給送部6による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部10へ出力する。
The document reading unit 5 includes a
原稿給送部6は、原稿を載置するための原稿載置部61と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部62と、原稿載置部61に載置された原稿を1枚ずつ繰り出して原稿読取スリット53に対向する位置へ搬送し、原稿排出部62へ排出するための給紙ローラ(図略)、搬送ローラ(図略)等からなる原稿搬送機構63を備える。原稿搬送機構63は、さらに原稿を表裏反転させて原稿読取スリット53と対向する位置へ再搬送する用紙反転機構(図略)を備え、原稿の両面の画像を原稿読取スリット53を介してスキャナ部51から読取可能にしている。
The document feeding unit 6 includes a
また、原稿給送部6は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部2に対して回動自在に設けられている。原稿給送部6の前面側を上方に移動させて原稿台52上面を開放することにより、原稿台52の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等を操作者が載置できるようになっている。
The document feeding unit 6 is provided so as to be rotatable with respect to the
本体部2は、複数の給紙カセット461と、給紙カセット461から記録紙を1枚ずつ繰り出して記録部40へ搬送する給紙ローラ462と、給紙カセット461から搬送されてきた記録紙に画像を形成する記録部40とを備える。
The
記録部40は、感光体ドラム43の表面から残留電荷を除電する除電装置421と、除電後の感光体ドラム43の表面を帯電させる帯電装置422と、スキャナ部51で取得された画像データに基づいてレーザ光を出力して感光体ドラム43表面を露光し、当該感光体ドラム43の表面に静電潜像を形成する露光装置423と、上記静電潜像に基づいて感光体ドラム43上に、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各色のトナー像を形成する現像装置44K,44Y,44M,44Cと、感光体ドラム43に形成された各色のトナー画像が転写されて重ね合わせされる転写ドラム49と、転写ドラム49上のトナー像を用紙に転写させる転写装置41と、トナー像が転写された用紙を加熱してトナー像を用紙に定着させる定着装置45とを備えている。なお、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各色に対するトナーの供給は、図略のトナー供給容器(トナーカートリッジ)から行われる。また、記録部40を通過した記録紙をスタックトレイ3又は排出トレイ48まで搬送する搬送ローラ463,464等が設けられている。
The
記録紙の両面に画像を形成する場合は、記録部40で記録紙の一方の面に画像を形成した後、この記録紙を排出トレイ48側の搬送ローラ463にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ463を反転させて記録紙をスイッチバックさせ、記録紙を用紙搬送路Lに送って記録部40の上流域に再度搬送し、記録部40により他方の面に画像を形成した後、記録紙をスタックトレイ3又は排出トレイ48に排出する。
When forming images on both sides of the recording paper, the
図2は、図1に示す複合機1の概略構成を示す機能ブロック図である。複合機1は、装置全体の動作制御を司る制御部10を備えており、この制御部10は、スキャナ部51等からなる原稿読取部5、原稿搬送機構63等からなる原稿給送部6、現像装置44等からなる記録部40、スタートキー471、テンキー472等の操作キーや表示部473等からなる操作部47、画像メモリ7、HDD8、ネットワークI/F部9及び画像処理部11が接続されている。
FIG. 2 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the
画像メモリ7は、原稿読取部5によって読み取られた原稿(例えば網点原稿)の画像データ、あるいは、後述するネットワークI/F部9を介して図略の外部装置から送信されてきた画像データを一時的に記憶するメモリである。
The
HDD(Hard Disk Drive)8は、原稿読取部5によって読み取られた原稿画像の画像データ及び外部装置から送信されてきた画像データ並びに当該画像データに設定されている出力形式等が記憶される記憶装置である。 An HDD (Hard Disk Drive) 8 is a storage device that stores image data of a document image read by the document reading unit 5, image data transmitted from an external device, an output format set in the image data, and the like. It is.
ネットワークI/F部9は、ネットワークインタフェース(例えば10/100Base-TX)等
を用い、LANなどのネットワークを介して接続された外部装置との間における種々のデータの送受信を行うものである。
The network I /
画像処理部11は、原稿読取部5による原稿の読み取りによって得られた原稿画像(画像データ)に対する各種画像処理を行うものである。画像処理部11では、例えば原稿読取部5によって読み取られた原稿画像に対する画像データのA/D変換が行われ、当該A/D変換された画像データを用いて各種画像処理が行われる。画像処理部11は、ガウスフィルタ部(平滑化フィルタ手段の一例)111、誤差拡散処理部(誤差拡散処理手段)112、及びγ(ガンマ)補正処理部(γ補正処理手段)113を備えている。
The
ガウスフィルタ部111は、画像データに対して、画像のノイズ除去を目的とした平滑化処理であるガウスフィルタ処理を行う。ガウスフィルタ処理は、画素の空間的配置を考慮して、注目画素に近い画素に大きな重みを、注目画素から遠い画素には小さい重みを付けた加重平均を取る処理である。この重み付けにガウス関数を採用していることからガウスフィルタと呼ばれる。その重みは、ガウスフィルタのマトリクス内の数字により容易に制御することができる。
The
誤差拡散処理部112は、画像データに対して誤差拡散処理を行う機能部である。この誤差拡散処理は、ディザ処理のような閾値テーブルを持たず、注目画素で生じた2値化誤差を以降の周辺画素へ比率のトータルが1になるように拡散することによって、ある面積内の平均濃度が維持された状態で2値化を行うものである。誤差拡散処理部112は、予め定められた閾値を用いて注目画素の2値化処理を行い、その2値化処理時に発生した誤差を、2値化処理前の周辺画素に拡散し、当該誤差が拡散された各画素を注目画素として次々に2値化処理を順次行っていく。なお、2値化処理とは、濃淡画像を、白及び黒だけで、中間色である灰色(グレー)の階調等のない2値(1bit)画像に変換する処理である。 The error diffusion processing unit 112 is a functional unit that performs error diffusion processing on image data. This error diffusion process does not have a threshold table like the dither process, and diffuses the binarization error generated in the pixel of interest to the subsequent peripheral pixels so that the total ratio becomes 1, so that it is within a certain area. Binarization is performed with the average density maintained. The error diffusion processing unit 112 performs binarization processing on the target pixel using a predetermined threshold value, diffuses an error generated during the binarization processing to surrounding pixels before the binarization processing, and the error The binarization process is sequentially performed for each pixel in which is diffused as the target pixel. The binarization process is a process of converting a grayscale image into a binary (1 bit) image that includes only white and black and does not have a gray level of an intermediate color.
本発明では、上記の誤差拡散処理の解像度設定に特徴を有し、誤差拡散処理時の解像度を、誤差拡散処理の対象となる注目画素のエッジ度及び濃度に基づいて逐次変更し、変更後の解像度で誤差拡散処理を行うようになっている。例えば、注目画素のエッジ度及び濃度に応じて、ある解像度aと、当該解像度aの半分の解像度bの2つを使い分けて誤差拡散処理を行う場合には、解像度aが全ての画素についてそれぞれ2値化演算を行ってそれぞれの2値化結果を出力するとすると、解像度bは1画素置きに2値化演算を行って、当該2値化演算の対象画素と、当該画素の右、下、右下の4画素について同じ2値化結果を出力する。 The present invention has a feature in the resolution setting of the error diffusion process described above, and the resolution at the time of the error diffusion process is sequentially changed based on the edge degree and density of the target pixel to be subjected to the error diffusion process. Error diffusion processing is performed at the resolution. For example, when error diffusion processing is performed using two resolutions a and a resolution b that is half of the resolution a in accordance with the edge degree and density of the target pixel, the resolution a is 2 for all the pixels. When the binarization operation is performed and the respective binarization results are output, the resolution b performs the binarization operation every other pixel, and the target pixel of the binarization operation and the right, bottom, and right of the pixel. The same binarization result is output for the lower four pixels.
γ補正処理部113は、画像データに対して、γ補正処理を行う機能部である。γ補正処理は明るさの調整を行うための処理であり、画素ごとの画素値を指数関数で変換することによって行われる。CCD等のイメージセンサにおいて、入力光量Eと出力値Dとの間には、通常、D=Eγという関係がある。このγの値を調整することがγ補正である。また、その最適なγ値で補正するための入力対出力の変換は、γ補正テーブルとしてテーブル化されている。
The γ
制御部10は、複合機1の制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、一時的にデータを保管するRAM(Random Access Memory)、及び制御プログラム等を上記ROMから読み出して実行するマイクロ情報処理装置等からなり、操作部47において入力された指示情報や、本装置の各所に設けられた各種センサからの検出信号に応じて装置全体の制御を行う処理を実行するものである。制御部10は、エッジ度算出部(エッジ度算出手段)101、濃度検出部(濃度検出手段)102、解像度設定部(解像度設定手段)103、及び所定値記憶部105を備えている。
The
エッジ度算出部101は、ガウスフィルタ部111による平滑化処理が行われた画像データに基づいて、注目画素のエッジ度を算出する。濃度検出部102は、ガウスフィルタ部111による平滑化処理が行われた画像データから注目画素の濃度値を検出する。
The edge
解像度設定部103は、エッジ度算出部101により求められたエッジ度と、濃度検出部102により求められた濃度値とに基づき、誤差拡散処理部112による誤差拡散処理時の解像度を判定して、適切な解像度を設定する。
The
所定値記憶部105は、解像度設定部103が誤差拡散処理部112による誤差拡散処理時の解像度を判定する際に参照する閾値、つまり所定エッジ度と所定濃度値とを予め記憶しておくものである。
The predetermined
図3は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置における画像処理の流れを概略的に示す図である。まず、例えば、複合機1のスキャナ機能等を用いて原稿を読み取り、画像データを作成する(S101)。続いて、γ補正処理部113は、当該画像データに対して入力(スキャナ)γ補正処理を行う(S102)。ここで、入力γ補正処理とは、画像データの入力濃度に対する出力濃度の関係を示す濃度変換曲線、すなわちγ曲線を用いて入出力の関係を変化させて画像の濃淡を修正する方法によって、画像の明るさ及び色の彩度等を調整する画像処理である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a flow of image processing in the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention. First, for example, a document is read using the scanner function of the
そして、ガウスフィルタ部111は、入力γ補正処理が行われた画像データに対して、ガウスフィルタによる平滑化処理を行う(S103)。この処理により、網点成分が適度に除去されるため、例えば、網点原稿であっても写真原稿と同等の階調特性を示すことになる。この平滑化処理は、上記階調特性の獲得の他、雑音除去、画像データ量の低減等を目的として行われる。
Then, the
例えば、注目画素の平滑化処理後の画素値XXは、次のようにして求める。図4(a)(b)は、ガウスフィルタの一実施形態を示す7×7のマトリクスであり、(a)は各画素の計数を示した図、(b)は各位置の画素を記号で示した図である。図4(b)に斜線で示した画素の画素値と、図4(a)に示す各画素の係数を用いて、注目画素の平滑化処理後の画素値XXは、次のようにして求める。
XX=(a3*1+a4*1+a5*1+b2*1+b3*2+b4*3+b5*2+b6*1+c1*1+c2*2+c3*4+c4*5+c5*4+c6*2+c7*1+d1*1+d2*3+d3*5+d4*7+d5*5+d6*3+d7*1+e1*1+e2*2+e3*4+e4*5+e5*4+e6*2+e7*1+f2*1+f3*2+f4*3+f5*2+f6*1+g3*1+g4*1+g5*1)/87
For example, the pixel value XX after the target pixel is smoothed is obtained as follows. FIGS. 4A and 4B are 7 × 7 matrices showing an embodiment of a Gaussian filter. FIG. 4A is a diagram showing the count of each pixel, and FIG. 4B is a symbol showing pixels at each position. FIG. The pixel value XX after the smoothing process of the target pixel is obtained as follows using the pixel value of the pixel indicated by diagonal lines in FIG. 4B and the coefficient of each pixel shown in FIG. .
XX = (a3 * 1 + a4 * 1 + a5 * 1 + b2 * 1 + b3 * 2 + b4 * 3 + b5 * 2 + b6 * 1 + c1 * 1 + c2 * 2 + c3 * 4 + c4 * 5 + c5 * 4 + c6 * 2 + c7 * 1 + d1 * 1 + d2 * 3 + d3 * 5 + d4 * 7 + d5 * 5 + d6 * 3 + d7 * 1 + e1 * 1 + e2 * 2 + e3 * 4 + e4 * 5 + e5 * 4 + e6 * 2 + e7 * 1 + f2 * 1 + f3 * 2 + f4 * 3 + f5 * 2 + f6 * 1 + g3 * 1 + g4 * 1 + g5 * 1 ) / 87
図3に戻って、このガウスフィルタ処理後の画像データは、まずエッジ度算出部101により注目画素ごとにエッジ度が算出され、さらに濃度検出部102により注目画素の濃度値が検出される(S104)。
Returning to FIG. 3, the edge degree of the image data after the Gaussian filter processing is first calculated by the edge
また、注目画素XXのエッジ度Sの算出は、図4(b)を用いて説明すると、ガウスフィルタ処理後の画像データの各画素の画素値に基づいて、
S=XX+0.5{4*XX-(A+B+C+D)}
の式で算出される。本発明に係るエッジ度算出の実施形態はこれに限られず、注目画素の画素値とその周辺の画素の画素値とから算出されるあらゆる形態を含み得る。また、注目画素の濃度値は、濃度検出部102により検出される。
Further, the calculation of the edge degree S of the target pixel XX will be described with reference to FIG. 4B. Based on the pixel value of each pixel of the image data after the Gaussian filter processing,
S = XX + 0.5 {4 * XX- (A + B + C + D)}
It is calculated by the following formula. The embodiment of the edge degree calculation according to the present invention is not limited to this, and may include any form calculated from the pixel value of the target pixel and the pixel values of the surrounding pixels. Further, the density value of the target pixel is detected by the
続いて、解像度設定部103は、エッジ度算出部101により算出されたエッジ度、及び濃度検出部102により算出された濃度値に基づいて、誤差拡散処理部112の誤差拡散処理の解像度を設定する(S104)。この誤差拡散処理の解像度設定の詳細については後述する。
Subsequently, the
続いて、要求があれば、その画像データに拡大又は縮小処理が行われる(S105)。拡大処理を行う手法には、例えば最近隣法、線形補間又は三次畳み込み等の補間法がある。さらに、この拡大又は縮小処理が行われた画像データに対して、引き続き出力(プリンタ)γ補正が行われる(S106)。 Subsequently, if requested, the image data is enlarged or reduced (S105). As a method for performing the enlargement process, for example, there are interpolation methods such as nearest neighbor method, linear interpolation or cubic convolution. Further, output (printer) γ correction is subsequently performed on the image data on which the enlargement or reduction processing has been performed (S106).
また、当該出力γ補正が行われた画像データに、誤差拡散処理が行われる(S107)。このとき、誤差拡散処理部112は、上記解像度設定部103によって設定された解像度で誤差拡散処理を行う。当該誤差拡散処理後の画像データは、記録部40により印刷され、出力される(S108)。
Further, error diffusion processing is performed on the image data on which the output γ correction has been performed (S107). At this time, the error diffusion processing unit 112 performs error diffusion processing at the resolution set by the
上記解像度設定部103による解像度設定、及び誤差拡散処理部112による誤差拡散処理の流れについて説明する。図5は、この解像度設定部103による解像度設定、及び誤差拡散処理部112による誤差拡散処理の流れを示すフローチャートである。この実施形態においては8ビットスケール(0〜255)を用い、エッジ度の閾値TH_edge(予め定められたエッジ度)を128に、濃度値の閾値(予め定められた濃度値)を、TH_dens1を64、TH_dens2を192とした例を説明する。これらの閾値は、例えば、所定値記憶部105に記憶されている。
The flow of resolution setting by the
まず、解像度設定部103は、エッジ度算出部101により算出されたエッジ度とTH_edgeとを比較する(S201)。その結果、当該エッジ度がTH_edge以上の場合(S201でYES)、この注目画素は文字エッジ等である可能性が高いため、解像度設定部103は、誤差拡散処理部112による誤差拡散処理の解像度を記録部(出力手段の一例)40の出力解像度(例えば、記録部40による最高出力解像度である。記録部40による最高出力解像度が600dpiである場合には600dpi、記録部40による最高出力解像度が1200dpiである場合には1200dpi等)と同一の解像度に設定し、誤差拡散処理部112は当該設定された解像度で誤差拡散処理を行う(S204)。これにより、大きさが小さく、数が比較的多いドットにより階調が表現されるので、文字エッジ等をシャープに現すことができると共に、文字部の階調も良好に再現することができる。
First, the
エッジ度算出部101により算出されたエッジ度がTH_edgeに満たない場合(S201でNO)、引き続き、解像度設定部103は、濃度検出部102により検出された濃度値が、TH_dens1よりも大きく、TH_dens2よりも小さい範囲内となる、中間調濃度領域にあるかを判定する(S202)。その結果、濃度検出部102により検出された濃度値が、TH_dens1以下か、又は、TH_dens2以上である場合は(S202でYES)、解像度設定部103は、誤差拡散処理部112による誤差拡散処理の解像度を、記録部40の解像度と同一の解像度(同上)に設定し、誤差拡散処理部112は当該設定された解像度で誤差拡散処理を行う(S204)。この場合、当該画素は、写真原稿の絵柄部におけるハイライト部又はシャドウ部であると想定されるが、解像度を重視して誤差拡散処理を行うので、印刷された画像に粒状感を発生させることなく、階調も良好に再現できると共に、当該写真原稿の絵柄部におけるエッジもはっきりと表現することができる。
If the edge degree calculated by the edge
また、上記と異なり、濃度検出部102により検出された濃度値がTH_dens1よりも大きく、TH_dens2よりも小さい場合(S202でNO)、すなわち、注目画素が中間調濃度領域内にある場合は、この注目画素は絵柄部エッジ等であると想定されるが、解像度設定部103は、誤差拡散処理部112による誤差拡散処理の解像度を、記録部40の解像度よりも低い予め定められている解像度に設定し、誤差拡散処理部112は当該設定された解像度で誤差拡散処理を行う(S203)。この「記録部40の解像度よりも低い予め定められている解像度」として用いられる解像度は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、記録部40の最高出力解像度の半分の能力からなる解像度とする。例えば、記録部40による最高解像度が600dpiである場合には300dpi、記録部40による最高解像度が1200dpiである場合には600dpi等である。S203のようにして誤差拡散処理を行う場合、比較的低解像度で誤差拡散処理が行われるので、写真原稿の絵柄部における中間調濃度領域(中間階調)等の再現において、ドットの配置がランダムになるのでモアレの発生が抑制される。しかも、低解像度での誤差拡散処理によりドット同士の間隔が比較的拡がるので、ドット同士の接触が低減され、階調を良好に再現できる。
In contrast to the above, when the density value detected by the
なお、上記解像度の切換時に、2値化変換に不都合を生じる画素が発生すると想定される場合は、その画素については、記録部40の解像度と同一の解像度での2値化変換処理を行う等により、不都合を解消するようにしてもよい。
When it is assumed that a pixel that causes inconvenience in binarization conversion occurs when the resolution is switched, the binarization conversion process is performed on the pixel at the same resolution as the resolution of the
以上説明したように、本発明に係る実施形態によれば、デジタル入力した画像データに対して、所定のマトリクスサイズのガウスフィルタを用いて平滑化処理を行っているので、例えば網点を有効に除去し、モアレの発生を抑えることが可能となり、適度な階調特性を持たせることが可能となる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, since smoothing processing is performed on digitally input image data using a Gaussian filter of a predetermined matrix size, for example, halftone dots are effectively used. It is possible to eliminate the occurrence of moiré and to provide appropriate gradation characteristics.
また、画像データ全体について領域分離を行った各領域に対して別個の画像処理を行うのではなく、画素のエッジ度と濃度値とに基づいた簡単な処理に基づいて、誤差拡散処理の最適な解像度を設定するので、画像処理回路規模が大きくなることを回避できる。 In addition, instead of performing separate image processing for each region that has been subjected to region separation for the entire image data, the optimal error diffusion processing is based on simple processing based on the edge degree and density value of the pixel. Since the resolution is set, it is possible to avoid an increase in the size of the image processing circuit.
図6に、本発明の一実施形態である複合機1による誤差拡散パターンを説明する。図6(a)は一定の解像度で誤差拡散処理を行った場合における誤差拡散パターンを示す図、(b)は特許文献1に示した従来の技術で画像処理を行った場合におけるパターンを示す図、(c)は本発明の一実施形態である複合機1によって誤差拡散処理を行った場合における誤差拡散パターンを示す図である。
FIG. 6 illustrates an error diffusion pattern by the
図6(a)に示すように、一定の解像度で誤差拡散処理を行った場合は、ドットはランダムに配置され、モアレの発生は抑制されるが、ドットの密度を変えて(ドットの数を変えて)階調が表現されるので、中間調濃度領域では、ドット同士が接触してしまい、良好に階調を再現することができない。この場合、文字エッジ等については問題なく良好に階調を再現できるが、写真原稿の絵柄部における中間調濃度領域では、上記ドットの接触により階調を良好に再現できないことを意味する。 As shown in FIG. 6A, when error diffusion processing is performed at a constant resolution, dots are randomly arranged and moiré is suppressed, but the dot density is changed (the number of dots is changed). Since the gradation is expressed), the dots are in contact with each other in the halftone density region, and the gradation cannot be reproduced satisfactorily. In this case, the tone can be reproduced well without any problem with respect to the character edge and the like, but in the halftone density region in the pattern portion of the photographic document, it means that the tone cannot be reproduced well due to the contact of the dots.
図6(b)に示すように、特許文献1に示した従来の技術で画像処理を行った場合は、中間調濃度領域では、各ドット同士の間隔が離れ、ドットの大きさで階調が表現されるが、ドットが周期的に並んでしまうのでモアレ発生の要因になる。
As shown in FIG. 6B, when the image processing is performed by the conventional technique shown in
これに対して、本発明の一実施形態である複合機1による誤差拡散処理によれば、図6(c)に示すように、中間濃度領域においては、誤差拡散処理を行ってドットをランダムに配置し、しかも、低解像度とすることによって各ドット同士の間隔を離して、ドットの大きさで階調を表現するので、ドット同士の接触による階調再現性の低下や、ドットの周期的配置によるモアレ発生の問題を起こすことなく、良好に階調を再現することができる。
On the other hand, according to the error diffusion process by the
[他の好ましい実施形態]
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。
[Other preferred embodiments]
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made.
(A)上記実施形態では、誤差拡散処理の解像度判定に用いる所定エッジ度及び所定濃度値は予め設定されて、所定値記憶部105に記憶されているとして説明した。しかしながら、本発明の実施形態はそれに限られず、所定エッジ度及び所定濃度値は、例えば、操作部47等を操作して、ユーザが設定可能に構成されていてもよい。
(A) In the above embodiment, it has been described that the predetermined edge degree and the predetermined density value used for determining the resolution of the error diffusion processing are set in advance and stored in the predetermined
これにより、画像処理装置のユーザ自身が、所定エッジ度の設定値を変えることで、例えば、文字や絵柄部のエッジなどエッジ度の高い部分と、絵柄部などエッジ度の低い部分とを分ける境界を移動させることができる。さらに、所定濃度値の設定値を変えることで、例えば、文字エッジのようにエッジ度のより高い部分と、絵柄部エッジなど文字エッジに比べるとエッジ度の低い部分とを分ける境界を移動させることができる。これらにより、画像データの種類やユーザの意向等に沿った画像処理が可能となる。 As a result, the user of the image processing apparatus himself / herself changes the set value of the predetermined edge degree, for example, a boundary that separates a part having a high edge degree such as a character or an edge of a picture part and a part having a low edge degree such as a picture part. Can be moved. Furthermore, by changing the set value of the predetermined density value, for example, a boundary that separates a portion having a higher edge degree such as a character edge and a portion having a lower edge degree than a character edge such as a pattern edge is moved. Can do. Thus, it is possible to perform image processing in accordance with the type of image data, the user's intention, and the like.
(B)以上説明した実施形態においては、図4にマトリクスサイズが7×7のガウスフィルタを示したが、本発明の実施形態はそれに限られず、これらのフィルタのサイズ、ブロック内の数字及びそれら数字の位置も自由に変更することができる。 (B) In the embodiment described above, a Gaussian filter having a matrix size of 7 × 7 is shown in FIG. 4, but the embodiment of the present invention is not limited to this, and the size of these filters, the numbers in the block, and those The position of the numbers can be changed freely.
例えば、より広い範囲に亘って平滑化を行いたければガウスフィルタのマトリクスサイズを大きくすればよく、逆に平滑化を行う範囲を狭めたければマトリクスサイズを小さくすればよい。また、同じマトリクスサイズであっても、平滑化の度合いを強めたければガウスフィルタに係る分散を大きくすればよく、逆に元の画像データを残すように平滑化の度合いを弱めたければ分散を小さくすればよい。 For example, the matrix size of the Gaussian filter may be increased to perform smoothing over a wider range, and conversely, the matrix size may be decreased to reduce the range of smoothing. Even if the matrix size is the same, if you want to increase the degree of smoothing, you can increase the variance associated with the Gaussian filter. Conversely, if you want to reduce the degree of smoothing so that the original image data remains, reduce the variance. do it.
(C)なお、上記実施形態に示した、制御部10のエッジ度算出部101,濃度検出部102及び解像度設定部103,さらに、画像処理部11のガウスフィルタ部111、誤差拡散処理部112及びγ補正処理部113等は、これら各部が個別に回路等で構成されていてもよいし、又は1つの制御回路がHDD8等に記憶されている画像処理プログラムに従って、上記各部として機能するものとしてもよい。
(C) Note that the edge
1 複合機
10 制御部
101 エッジ度算出部
102 濃度検出部
103 解像度設定部
11 画像処理部
111 ガウスフィルタ部
112 誤差拡散処理部
40 記録部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データにおける画素のエッジ度を求めるエッジ度算出手段と、
前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データにおける画素の濃度値を求める濃度検出手段と、
前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データに対して、中間調処理として誤差拡散処理を行う誤差拡散処理手段と、
前記エッジ度算出手段により求められたエッジ度と、前記濃度検出手段によって検出された濃度値とに基づき、前記誤差拡散処理手段による誤差拡散処理の解像度を設定する解像度設定手段とを備え、
前記誤差拡散処理手段は、前記解像度設定手段によって設定された解像度で、前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理後の画像データに対する誤差拡散処理を行う画像処理装置。 Smoothing filter means for performing a smoothing process on digitally input image data;
An edge degree calculating means for obtaining an edge degree of a pixel in the image data smoothed by the smoothing filter means;
A density detecting means for obtaining a density value of a pixel in the image data subjected to the smoothing process by the smoothing filter means;
Error diffusion processing means for performing error diffusion processing as halftone processing on the image data subjected to smoothing processing by the smoothing filter means;
A resolution setting means for setting the resolution of the error diffusion processing by the error diffusion processing means based on the edge degree obtained by the edge degree calculation means and the density value detected by the density detection means;
The error diffusion processing means is an image processing apparatus for performing error diffusion processing on image data after smoothing processing by the smoothing filter means at the resolution set by the resolution setting means.
前記解像度設定手段は、前記エッジ度算出手段により求められたエッジ度が予め設定されたエッジ度よりも高い場合、前記誤差拡散処理手段による誤差拡散処理の解像度を、前記出力手段の出力解像度と同じ解像度に設定する請求項1に記載の画像処理装置。 Further comprising output means for outputting the image data after error diffusion processing by the erroneous calculation diffusion processing means at a preset resolution;
The resolution setting means, when the edge degree obtained by the edge degree calculating means is higher than a preset edge degree, the resolution of the error diffusion processing by the error diffusion processing means is the same as the output resolution of the output means The image processing apparatus according to claim 1, wherein the resolution is set to a resolution.
デジタル入力した画像データに対して平滑化処理を行う平滑化フィルタ手段と、
前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データにおける画素のエッジ度を求めるエッジ度算出手段と、
前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データにおける画素の濃度値を求める濃度検出手段と、
前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理が行われた画像データに対して、中間調処理として誤差拡散処理を行う誤差拡散処理手段と、
前記エッジ度算出手段により求められたエッジ度と、前記濃度検出手段によって検出された濃度値とに基づき、前記誤差拡散処理手段による誤差拡散処理の解像度を設定する解像度設定手段とを備え、
前記誤差拡散処理手段は、前記解像度設定手段によって設定された解像度で、前記平滑化フィルタ手段による平滑化処理後の画像データに対する誤差拡散処理を行う画像処理装置として機能させる画像処理プログラム。 Information processing device
Smoothing filter means for performing a smoothing process on digitally input image data;
An edge degree calculating means for obtaining an edge degree of a pixel in the image data smoothed by the smoothing filter means;
A density detecting means for obtaining a density value of a pixel in the image data subjected to the smoothing process by the smoothing filter means;
Error diffusion processing means for performing error diffusion processing as halftone processing on the image data subjected to smoothing processing by the smoothing filter means;
A resolution setting means for setting the resolution of the error diffusion processing by the error diffusion processing means based on the edge degree obtained by the edge degree calculation means and the density value detected by the density detection means;
The error diffusion processing means is an image processing program that functions as an image processing apparatus that performs error diffusion processing on image data that has been smoothed by the smoothing filter means at the resolution set by the resolution setting means.
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