JP2007166310A

JP2007166310A - 画像評価方法、画像処理設計方法および画像評価装置、画像処理設計装置

Info

Publication number: JP2007166310A
Application number: JP2005360688A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kubo; 英希久保
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】短時間で自動的にモアレの評価を行い、複数のハーフトーンスクリーンの候補の中から効率よく、かつ高品質なハーフトーンスクリーンを選択する方法および装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ハーフトーンマトリクスを複数入力するハーフトーンマトリクス入力部と、前記ハーフトーンマトリクスをプリンタ色数分選択するハーフトーンマトリクス選択部と、前記ハーフトーンマトリクス選択部により選択されたハーフトーンマトリクスに基づき、画像の二値化処理を行う二値化処理部と、前記二値化処理部により二値化された画像を画素毎に明度に変換する明度変換部と、前記明度変換部により明度変換された画像を空間周波数領域に変換する周波数変換部と、前記周波数変換部により空間周波数領域に変換された画像からモアレの評価値を算出するモアレ評価部とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷における擬似中間調画像などの画像を評価する為の画像評価方法および画像評価方法、および擬似中間調画像の画像評価装置および画像設計装置、およびその関連技術に関するものである。

近年の印刷機器および画像記録装置では、2値プリンタと呼ばれる方式のものが多く普及している。2値プリンタは、ドットを打つか打たないかの２値の組み合わせで画像を表現する。こうした画像は、印字面積を変化させて階調を表現する。この階調表現、つまりドットのＯＮ／ＯＦＦを決定する方法として、ハーフトーンスクリーンまたは網点が、古くから用いられている（特許文献１）。ディジタル化された印刷機器および画像記録装置において、ハーフトーンスクリーンは閾値マトリクスで構成され、二次元平面に連続的に配置した閾値マトリクスと多値の入力画像を比較することにより二値化を行う。このため、出力される二値画像は閾値マトリクスで定義される周期性を持つ。

複数色を用いるカラー印刷において、ハーフトーンスクリーンはその色数と同じ数だけ用いられる。このとき、それぞれのハーフトーンスクリーンの持つ周期性が干渉をおこし、モアレと呼ばれる干渉縞が発生する。画像に発生したモアレが人間の目につきやすいモアレだった場合、画像の好ましさは著しく低下する。

モアレの有無は、実際に出力を行い設計者が目視で評価を行っている。モアレの発生しない網点の組み合せを得るためには、ハーフトーンの設計者の経験が必要であり、ハーフトーンの試作とモアレの評価を繰り返さなければならず、膨大な時間を要する。

また、近年の印刷機器では、一般的に用いられる色CMYKに加えて特色と呼ばれる色を追加する場合がある。色数が増えることで、ハーフトーンを構成する要素はさらに大幅に増加し、設計者の大きな負担となる。
特開２００５−２０４１０６号公報

上記したように、ディジタル化された印刷機器および画像記録装置におけるハーフトーンの設計には、設計者の経験と試作の繰り返しが必要であった。そこで本発明は、短時間で自動的にモアレの評価を行い、複数のハーフトーンスクリーンの候補の中から効率よく、かつ高品質なハーフトーンスクリーンを選択する方法および装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、本願の請求項１に記載した画像設計装置は、
ハーフトーンマトリクスを複数入力するハーフトーンマトリクス入力部と、
前記ハーフトーンマトリクスをプリンタ色数分選択するハーフトーンマトリクス選択部と、
前記ハーフトーンマトリクス選択部により選択されたハーフトーンマトリクスに基づき、画像の二値化処理を行う二値化処理部と、
前記二値化処理部により二値化された画像を画素毎に明度に変換する明度変換部と、
前記明度変換部により明度変換された画像を空間周波数領域に変換する周波数変換部と、
前記周波数変換部により空間周波数領域に変換された画像からモアレの評価値を算出するモアレ評価部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、短時間で自動的にモアレの評価を行い、複数のハーフトーンスクリーンの中から、効率よくモアレの少ないハーフトーンを設計することが可能となる。

以下、本実施例について図面を用いて具体的に説明する。

図１は、本実施形態である画像設計装置の構成をあらわすブロック図である。11は、ハーフトーンスクリーンの特性をあらわすハーフトーンマトリクスを複数入力するハーフトーンマトリクス入力部、12は複数のハーフトーンマトリクスから色数分を選択するハーフトーンマトリクス選択部、13は選択されたハーフトーンマトリクスに基づき、画像の二値化処理を行う二値化処理部、14は二値化された画像を画素毎に明度に変換する明度変換部、15は明度変換された画像を空間周波数領域に変換する周波数変換部、16は空間周波数領域に変換された画像からモアレの評価値を算出するモアレ評価部である。図2は図1のブロック図で表される画像設計装置の処理手順を表すフローチャートである。以下、図1の画像設計装置の動作を図2のフローチャートに沿って説明する。

まず、ハーフトーンマトリクス入力部11は、任意のサイズのマトリクスをプリンタの色数以上読み込む（ステップS21）。ここでは、プリンタの色数をCMYKの4色とし、プリンタ解像度を1200dpiとする。ここで、読み込むマトリクスは、閾値の集合である。閾値は入力画像の画素値と比較され、ドットのON/OFFを決定する。すなわちマトリクスは、スクリーン角度やスクリーン線数などの画像特性を表現することができる。読み込まれた複数のマトリクスは、プリンタに用いる4つのマトリクスの候補となる。候補の中からCMYKそれぞれの色版にあうマトリクスが、以下のフローにより決定される。

次にハーフトーンマトリクス選択部12は、CMYK各色版にマトリクスを割り当てる（ステップS22）。

次に二値化処理部13は、1色毎に、均一な25%グレーの多値画像と割り当てられたマトリクスの比較を行い、二値化処理し二値化画像Ｂ（ｘ，ｙ）を作成する。（ステップS23）。

次に明度変換部14は、4色分の二値化画像Ｂｃ（ｘ，ｙ）Ｂｍ（ｘ，ｙ）Ｂｙ（ｘ，ｙ）Ｂｋ（ｘ，ｙ）から、4つ色版が重なった場合の明度データＩ（ｘ，ｙ）に変換する（ステップS24）。ここで明度データＩ（ｘ，ｙ）への変換は、別途作成したLUTを用いて、ハーフトーンマトリクス選択部12にて割り当てられた色版に応じて行う。LUTの一例を図３に示す。図３中「1」はドットがONの状態、「0」はOFFの状態を表し、LUTから得られた明度L*は、明度データＩ（ｘ，ｙ）の各画素に代入される。

次に、周波数変換部15は明度データＩ（ｘ，ｙ）のフーリエ変換を行い、空間周波数特性Ｆ（ｕ，ｖ）を求める（ステップS25）。

N：横画素数、M：縦画素数
次にモアレ評価部16は、求められた空間周波数特性Ｆ（ｕ，ｖ）からモアレ評価値を求める（ステップS26）。まずモアレ評価部16は、空間周波数特性Ｆ（ｕ，ｖ）に視覚特性ＶＴＦ（ｕ，ｖ）をかけ、ウィーナースペクトルＷＳ_VTF（ｕ，ｖ）を求める。

DPI：解像度
R：観察距離
ウィーナースペクトルＷＳ_VTF（ｕ，ｖ）の積分値を求め、これをモアレ評価値Mとする。モアレ評価値Mは低いほど、モアレが目立ちにくく、高いほど、モアレが目立ちやすい。

次にハーフトーンマトリクス選択部12は、モアレ評価値Mと最良モアレ評価値M_BESTの比較を行う。M＜M_BESTの場合、ハーフトーンマトリクス選択部12は、最良モアレ評価値M_BESTにモアレ評価値Mを代入し、色版とマトリクスの組み合せを最良組み合せとして保存する（ステップS27）。

次にハーフトーンマトリクス選択部12は、CMYK4色と、ハーフトーンマトリクス入力部11で入力されたマトリクスの組み合せが、全て終わっていなければ、ステップ22に戻り、新しい組み合せのモアレ評価を行う（ステップS28）。終わっていれば、保存してある最良組み合せを出力し処理を終了する（ステップS28）。ハーフトーンマトリクス入力部11で入力されたマトリクスの総数が10であり、CMYK各色版画が同じハーフトーンスクリーンであることを許さない場合、総組み合せ数は、₁₀Ｐ₄＝５０４０通りとなる。

以上のように、本実施例の画像設計装置では、短時間で自動的にモアレの評価を行い、複数のハーフトーンスクリーンの候補の中から効率よく、かつモアレの少ない高品質なハーフトーンスクリーンを選択することが可能となる。

なお、ステップS22で行う二値化処理は、均一な25%グレーの多値画像のみでなく、各色に任意の中間調画像を設定することもできる。

本実施例における画像設計装置の一例をあらわすブロック図。本実施例における画像設計アルゴリズムの処理手順をあらわすフローチャート。本実施例におけるLUTの一例。

Claims

ハーフトーンマトリクスを複数入力するハーフトーンマトリクス入力部と、
前記ハーフトーンマトリクスをプリンタ色数分選択するハーフトーンマトリクス選択部と、
前記ハーフトーンマトリクス選択部により選択されたハーフトーンマトリクスに基づき、画像の二値化処理を行う二値化処理部と、
前記二値化処理部により二値化された画像を画素毎に明度に変換する明度変換部と、
前記明度変換部により明度変換された画像を空間周波数領域に変換する周波数変換部と、
前記周波数変換部により空間周波数領域に変換された画像からモアレの評価値を算出するモアレ評価部とを有することを特徴とする画像設計装置。