JP2007158843A - 画像処理装置、画像処理方法、その方法をコンピュータに実行させるプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理装置は、入力する画像情報の注目画素周辺の誤差値に重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出部102と、注目画素の入力階調値に基づいて閾値を選択する閾値選択部107と、算出された修正入力値および選択された閾値に基づいて出力階調値を決定する出力階調値決定部103と、出力階調値および修正入力値の差分を誤差値として算出し算出された誤差値を修正入力値算出部に送信する誤差算出部104と、を備える。閾値選択部107は、画素位置に対応付けられた閾値であって、同一の入力階調値の画素に対する閾値処理によって異なる出力値を採り得る画素の多さの度合を自由度と定義する場合における少なくとも2種類の、同じ周期で異なる自由度を有する閾値から選択する。
【選択図】 図1
Description
(1.1.全体構成)
図1は、実施の形態1による画像処理装置の機能的ブロック図である。画像処理装置10は、画像入力部101、修正入力値算出部102、出力階調値決定部103、誤差算出部104、誤差バッファ105、誤差和算出部106、および閾値選択部107を備える。この画像処理装置10はカラー複写機に適用されてカラー画像形成のための画像処理を施す。
ここでは、
(1)入力階調値が22より大きい場合は、図2に示す閾値マトリクスを選択して、画素位置から閾値を選択する。
(2)入力階調値が18より大きく22以下の場合は、図3に示す閾値マトリクスを選択して、画素位置から閾値を選択する。
(3)入力階調値が18以下の場合は、図4−2に示す表を選択して、入力階調値から閾値を選択する。選択した閾値を出力階調値決定部103へ送信する。ここで、図2と図3とは同じ周期を持つ。
図2に示された閾値マトリクスを用いた場合は、低い階調値の入力画像、例えば階調値18のみで構成された入力画像に対しては、おおむね(x,y)=(1,1)、(3,3)に対応する画素位置でのみ階調値0もしくは170が出力され、その他の画素位置では階調値0のみが出力される。そして、おおむね16画素あたり2画素で出力階調値が複数の値から選択され、他の14画素では特定の値、ここでは0で固定されていることから、図2の閾値マトリクスは自由度が2/16であると表現する。
{170×2+0×14}÷16=21.25 (式1)
すなわち、平均階調値が21.25未満である入力画像に対してはこのスクリーンを作ることはできない。このような入力画像に対しては、ドットが均等に分散する処理を用いる方が結果としてざらつきが少なくなり粒状性が良いことが多い。
t(d+1)≧t(d) (式2)
ただし、dは入力階調値、t(d)は入力階調値dに対する閾値
図15は、実施の形態1による画像処理において閾値選択部が閾値を選択する手順を説明する図である。閾値選択部は107注目画素の入力階調値が22より大きいか否かを判定し(ステップS201)、より大きいと判定した場合(ステップS201のYes)、自由度の低い閾値を選択する。ここでは、自由度の低い閾値として例えば、図2に示す閾値マトリクスに基づいて閾値を選択する(ステップS202)。そして、出力階調値決定部103はこの閾値に基づいて出力階調値を決定する。
このように実施の形態1による画像処理装置によると、低濃度領域あるいは高濃度領域の画像データに対して、入力階調値に基づいて、複数の自由度を有する閾値を切り替えて使用して出力階調値を決定することによって、各濃度域に応じてざらつきの少ない閾値処理を施すことができるので、低濃度領域あるいは高濃度領域において孤立点の発生が抑制され、ざらつきが少なく分散性に優れた高画質な画像処理を施すことができる。
図18は、実施の形態2による画像処理装置が使用する閾値マトリクスの模式図である。図18を参照しながら実施の形態2による画像処理装置を、実施の形態1との差異を中心に説明する。
図19は、実施の形態3による画像処理装置が使用する閾値マトリクスの一例を示す図である。図19を参照しながら、実施の形態3による画像処理装置を、実施の形態1との差異を中心に説明する。
図20は、実施の形態4による画像処理装置が用いる閾値マトリクスの一例の模式図である。図21は、実施の形態4による画像処理装置が用いる他の閾値マトリクスの一例の模式図である。図20および21を参照しながら、実施の形態4による画像処理装置を、実施の形態1による場合との差異を中心に説明する。
図22は、実施の形態による画像処理装置を組み込んだ形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、ファックスやスキャナなどの複合的機能を備える複合機(MFP)として構成されている。図に示すように、このMFPは、コントローラ2210とエンジン部2260とをPCI(Peripheral Component Interconnect)バスで接続した構成となる。コントローラ2210は、MFP全体の制御、画像表示制御、各種制御、画像処理制御など、FCUI/F2230、操作表示部2220からの入力を制御するコントローラである。エンジン部2260は、PCIバスに接続可能な画像処理エンジンなどであり、例えば取得した画像データに対して誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。
102 修正入力値算出部
103 出力階調値決定部
104 誤差算出部
105 誤差バッファ
106 誤差和算出部
107 閾値選択部
Claims (21)
- 画像情報を入力して出力階調値を決定する画像処理装置において、
入力する前記画像情報の注目画素周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出手段と、
入力する前記画像情報の注目画素および前記注目画素の近傍画素の少なくともいずれかの入力階調値に基づいて、閾値を選択する閾値選択手段と、
前記修正入力値算出手段によって算出された修正入力値、および前記閾値選択手段によって選択された閾値に基づいて出力階調値を決定する出力階調値決定手段と、
前記出力階調値決定手段によって決定された出力階調値、および前記修正入力値の差分を誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出手段と、を備え、
前記閾値選択手段は、ある階調値のみで構成された入力画像に対する閾値処理の結果、異なる出力値を取り得る画素の多さの度合いを自由度と定義する場合に、前記注目画素および前記注目画素の近傍画素の少なくともいずれかの入力階調値に基づいて、少なくとも2種類の、同じ周期で異なる自由度を有する閾値テーブルから閾値を選択することを特徴とする画像処理装置。 - 前記閾値選択手段は、入力画像の低階調画像領域において、より低階調の入力階調値には高自由度の閾値を選択し、より高階調の入力階調値には低自由度の閾値を選択するものであることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記閾値選択手段は、入力画像の高階調画像領域において、より高階調の入力階調値には高自由度の閾値を選択し、より低階調の入力階調値には低自由度の閾値を選択するものであることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記閾値選択手段は、前記入力階調値が相当に高い場合および相当に低い場合の少なくともいずれかの場合においては、前記入力階調値に対して、さらに画素位置に関わらず略一定である閾値を選択するものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに1つ記載の画像処理装置。
- 前記閾値選択手段は、同一の入力画素値に対して異なる出力値を採り得る画素を自由度を有する画素と称する場合において、高自由度の閾値テーブルおよび低自由度の閾値テーブルを切り替える入力階調値付近において、前記高自由度の閾値テーブルとして、前記低自由度の閾値テーブルにおける自由度を有する画素に加えて該画素位置の周辺画素位置において、自由度を有する画素となる閾値テーブルから閾値を選択することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の画像処理装置。
- 前記閾値選択手段は、平均量子化誤差がほぼ等しい閾値テーブルの中から閾値を選択するものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の画像処理装置。
- 前記閾値選択手段は、前記平均量子化誤差が略0である閾値テーブルの中から閾値を選択するものであることを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 画像情報を入力して出力階調値を決定する画像処理装置において、
入力する前記画像情報の注目画素周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出手段と、
入力する前記画像情報の注目画素および前記注目画素の近傍画素の少なくともいずれかの入力階調値に基づいて、閾値を選択する閾値選択手段と、
前記修正入力値算出手段によって算出された修正入力値、および前記閾値選択手段によって選択された閾値に基づいて出力階調値を決定する出力階調値決定手段と、
前記出力階調値決定手段によって決定された出力階調値、および前記修正入力値の差分を誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出手段と、を備え、
前記出力階調値決定手段は、画素位置に関わらず略一定の閾値を用いながら、特定の画素位置に対しては特定の1種類の出力階調値を決定する第1の処理、および、画素位置に基づいて選択される閾値を用いて出力階調値を決定する第2の処理を切り替えながら、出力階調値を決定するものであることを特徴とする画像処理装置。 - 前記出力階調値決定手段は、低階調画像領域におけるより低階調側では、前記第1の処理を施し、前記低階調画像領域における高階調側では、前記第2の処理を施すものであることを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記出力階調値決定手段は、前記第1の処理を施す場合には、前記低階調側では、前記第1の処理における前記特定の画素位置をより多くして、該処理を施すことを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記出力階調値決定手段は、高階調画像領域におけるより高階調側では、前記第1の処理を施し、前記高階調画像領域における低階調側では、前記第2の処理を施すものであることを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記出力階調値決定手段は、前記第1の処理を施す場合には、前記高階調側では、前記第1の処理における前記特定の画素位置をより多くして、該処理を施すことを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。
- 前記出力階調値決定手段は、注目画素位置に対してほぼ一定である閾値をも、さらに、切り替えて使用し、出力階調値を決定するものであることを特徴とする請求項8〜12のいずれか1つに記載の画像処理装置。
- 画像処理装置における画像処理方法であって、
修正入力算出手段によって、入力する画像情報の注目画素周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出工程と、
閾値選択手段によって、入力する前記画像情報の注目画素および前記注目画素の近傍画素の少なくともいずれかの入力階調値に基づいて、閾値を選択する閾値選択工程と、
出力階調値決定手段によって、前記修正入力値算出工程で算出された修正入力値、および前記閾値選択工程で選択された閾値に基づいて出力階調値を決定する出力階調値決定工程と、
誤差値算出手段によって、前記出力階調値決定工程で決定された出力階調値、および前記修正入力値の差分を誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出工程と、を含み、
前記閾値選択工程は、ある階調値のみで構成された入力画像に対する閾値処理の結果、異なる出力値を取り得る画素の多さの度合いを自由度と定義する場合に、前記注目画素および前記注目画素の近傍画素の少なくともいずれかの入力階調値に基づいて、少なくとも2種類の、同じ周期で異なる自由度を有する閾値テーブルから閾値を選択するものであることを特徴とする画像処理方法。 - 前記閾値選択工程は、入力画像の低階調画像領域において、より低階調の入力階調値には高自由度の閾値を選択し、より高階調の入力階調値には低自由度の閾値を選択するものであることを特徴とする請求項14記載の画像処理方法。
- 前記閾値選択工程は、入力画像の高階調画像領域において、より高階調の入力階調値には高自由度の閾値を選択し、より低階調の入力階調値には低自由度の閾値を選択するものであることを特徴とする請求項14記載の画像処理方法。
- 前記閾値選択工程は、前記入力階調値が相当に高い場合および相当に低い場合の少なくともいずれかの場合においては、前記入力階調値に対して、さらに画素位置に関わらず略一定である閾値を選択するものであることを特徴とする請求項14〜16のいずれかに1つ記載の画像処理方法。
- 画像処理装置における画像処理方法であって、
修正入力算出手段によって、入力する画像情報の注目画素周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出工程と、
閾値選択手段によって、入力する前記画像情報の注目画素および前記注目画素の近傍画素の少なくともいずれかの入力階調値に基づいて、閾値を選択する閾値選択工程と、
出力階調値決定手段によって、前記修正入力値算出工程で算出された修正入力値、および前記閾値選択工程で選択された閾値に基づいて出力階調値を決定する出力階調値決定工程と、
誤差値算出手段によって、前記出力階調値決定工程で決定された出力階調値、および前記修正入力値の差分を誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出工程と、を含み、
前記出力階調値決定工程は、画素位置に関わらず略一定の閾値を用いながら、特定の画素位置に対しては特定の1種類の出力階調値を決定する第1の処理、および、画素位置に基づいて選択される閾値を用いて出力階調値を決定する第2の処理を切り替えながら、出力階調値を決定するものであることを特徴とする画像処理方法。 - 前記出力階調値決定工程は、低階調画像領域におけるより低階調側では、前記第1の処理を施し、前記低階調画像領域における高階調側では、前記第2の処理を施すものであることを特徴とする請求項18に記載の画像処理方法。
- 前記出力階調値決定工程は、高階調画像領域におけるより高階調側では、前記第1の処理を施し、前記高階調画像領域における低階調側では、前記第2の処理を施すものであることを特徴とする請求項18に記載の画像処理方法。
- 請求項14〜20のいずれか1つに記載の画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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