JP2007243874A - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理装置1では、スクリーン処理部3の演算部5、6において入力画像に対するスクリーンセルの適用位置が、当該入力画像の主走査方向又は副走査方向のうち少なくとも一方向においてシフトされるとともに、その適用位置に応じてそのシフト量が変化させられる。そして、このシフトされたスクリーンセルにより演算部7では、入力画像の画素値ITに対するスクリーン処理後の出力値Outが演算され、外部へ出力される。
【選択図】図1
Description
このような曲線の表現によって幾何学的な模様や人物等を描くことにより、偽造防止効果を得ることができる。その理由は以下の通りである。
画像処理装置では、中間調再現技法としてディザ法や誤差拡散法等が使用されている。前者は比較的短い均一周期の繰り返しのドットパターンを用いてこのドットの大きさを制御することによって濃淡(中間調)を表す方法である。後者はドットの大きさ自体は均一であるが、その単位面積あたりの密度(ドット数)を制御することによって濃淡を表す方法である。これらの方法では、少なくとも銅版画のような緩やかな曲線を用いて濃淡を表現することができない。ディザ法ではコスト上、パターン周期が数画素程度に制限され、曲線を描くに十分なパターン周期が得られないためであり、誤差拡散法では基本的に周期性の無い分散されたドット密度で濃淡を表現することしかできないからである。
以上のように、曲線による絵画技法による画像の描画は偽造防止効果を有するものである。
スクリーンセルを用いて入力画像にスクリーン処理を施す際に、当該入力画像に対するスクリーンセルの適用位置を、当該入力画像の主走査方向又は副走査方向のうち少なくとも一方向においてシフトさせるとともに、その適用位置に応じてそのシフト量を変化させるスクリーン処理手段を備えることを特徴とする。
前記スクリーン処理手段は、前記スクリーンセルのシフト量を周期的に変化させることを特徴とする。
スクリーン角度を設ける場合、
前記スクリーン処理手段は、前記スクリーン角度に応じて定められるシフト量を、前記周期的に変化するシフト量に加算した総シフト量分だけ前記スクリーンセルをシフトさせることを特徴とする。
前記入力画像に前記スクリーンセルのシフト量に応じた階調補正を施す階調補正手段を備え、
前記スクリーン処理手段は、前記階調補正が施された処理画像に対し、前記スクリーン処理を施すことを特徴とする。
スクリーンセルを用いて入力画像にスクリーン処理を施す際に、当該入力画像に対するスクリーンセルの適用位置を、当該入力画像の主走査方向又は副走査方向のうち少なくとも一方向においてシフトさせるとともに、その適用位置に応じてそのシフト量を変化させることを特徴とする。
前記スクリーンセルのシフト量を周期的に変化させることを特徴とする。
スクリーン角度を設ける場合、
前記スクリーン角度に応じて定められるシフト量を、前記周期的に変化するシフト量に加算した総シフト量分だけ前記スクリーンセルをシフトさせることを特徴とする。
前記スクリーン処理の前段で前記入力画像に前記スクリーンセルのシフトによるスクリーンパターン形状の変化に応じた階調補正を施し、
前記階調補正が施された処理画像に対し、前記スクリーン処理を施すことを特徴とする。
コンピュータを、
スクリーンセルを用いて入力画像にスクリーン処理を施す際に、当該入力画像に対するスクリーンセルの適用位置を、当該入力画像の主走査方向又は副走査方向のうち少なくとも一方向においてシフトさせるとともに、その適用位置に応じてそのシフト量を変化させるスクリーン処理手段として機能させるためのプログラムである。
前記スクリーン処理手段は、前記スクリーンセルのシフト量を周期的に変化させることを特徴とする。
スクリーン角度を設ける場合、
前記スクリーン処理手段は、前記スクリーン角度に応じて定められるシフト量を、前記周期的に変化するシフト量に加算した総シフト量分だけ前記スクリーンセルをシフトさせることを特徴とする。
コンピュータをさらに、
前記入力画像に前記スクリーンセルのシフトによるスクリーンパターン形状の変化に応じた階調補正を施す階調補正手段として機能させ、
前記スクリーン処理手段は、前記階調補正が施された処理画像に対し、前記スクリーン処理を施すことを特徴とする。
スクリーンセルを入力画像に2次元的に繰り返して適用して前記入力画像にスクリーン処理を施すスクリーン処理手段を備え、
前記スクリーン処理手段は、前記繰り返し適用されたスクリーンセルの適用位置同士が、前記入力画像の所定方向に関して周期的に変化するシフト量でシフトした関係を確立することを特徴とする画像処理装置である。
前記入力画像に前記スクリーンセルのシフトによるスクリーンパターン形状の変化に応じた階調補正を施す階調補正手段を備え、
前記スクリーン処理手段は、前記階調補正が施された処理画像に対し、前記スクリーン処理を施すことを特徴とする。
スクリーンセルを入力画像に2次元的に繰り返して適用して前記入力画像にスクリーン処理を施す際に、前記繰り返し適用されたスクリーンセルの適用位置同士が、前記入力画像の所定方向に関して周期的に変化するシフト量でシフトした関係を確立することを特徴とする画像処理方法である。
前記スクリーン処理の前段で前記入力画像に前記スクリーンセルのシフトによるスクリーンパターン形状の変化に応じた階調補正を施し、
前記階調補正が施された処理画像に対し、前記スクリーン処理を施すことを特徴とする。
コンピュータを、
スクリーンセルを入力画像に2次元的に繰り返して適用して前記入力画像にスクリーン処理を施すスクリーン処理手段として機能させるためのプログラムであって、
前記プログラムは、前記コンピュータを前記スクリーン処理手段として機能させる際に、前記繰り返し適用されたスクリーンセルの適用位置同士が、前記入力画像の所定方向に関して周期的に変化するシフト量でシフトした関係を確立させることを特徴とするプログラムである。
コンピュータをさらに、
前記入力画像に前記スクリーンセルのシフトによるスクリーンパターン形状の変化に応じた階調補正を施す階調補正手段として機能させ、
前記スクリーン処理手段は、前記階調補正が施された処理画像に対し、前記スクリーン処理を施すことを特徴とする。
ここで、スクリーン形状とは、スクリーンセルを構成単位とする繰り返しパターンの形状をいうものである。
図1に、本実施形態における画像処理装置1の構成を示す。
画像処理装置1は、図1に示すように、コントローラ2及びスクリーン処理部3を備えて構成されている。画像処理装置1は、スクリーン処理部3によって入力画像にスクリーン処理を施し、その処理画像をプリンタ装置へ出力する。
演算部5はスクリーンセルのシフト量αの演算を行う。この演算を演算1という。
演算部6は入力画像の各画素信号ITについてその画素が対応するスクリーンセルのセル要素eを特定する演算を行う。この演算を演算2という。
演算部7は演算部6で特定されたセル要素eに対応する閾値TH1[e],TH2[e]を用いて、その画像信号ITに対するスクリーン処理後の出力値Outの演算を行う。この演算を演算3という。
各演算1〜3についての詳細は後述する。
スクリーン処理では、図3に示すようなライン状のスクリーンセルが用いられる。このスクリーンセルは複数のセル要素(1セル要素は1画素に対応する。)からなり、各セル要素のそれぞれに独立した2つの閾値TH1、TH2(TH1<TH2)が対応している。
スクリーン処理では、この各セル要素eが有する2つの閾値TH1[e]、TH2[e]による一次式から入力と出力の関係を定め、入力値IT(入力画像)に対する出力値Out(処理画像)を得るものである。
図2は、本実施形態におけるスクリーン処理を示すフローチャートである。
図2に示すスクリーン処理では、コントローラ2からスクリーン処理部3に対し画素毎の入力画像信号ITが出力される。この順に出力され、処理対象とされる画素を注目画素という。また、コントローラ2では、入力画像全体における注目画素の位置を示す信号i,jが注目画素の画像信号(画素値)ITとともに出力される。i,jは入力画像のi方向及びj方向における位置座標である。
まず演算部5において、注目画素の位置(i,j)からスクリーンセルのシフト量αが算出される(ステップS1;演算1)。シフト量αは下記式(1)に示すように座標i,jの関数で表される。
α=f(i,j)・・・(1)
α=C×i+A×(1+sin(j×B×2π/180)・・・(2)
ここで、A、B、Cは関数を制御するパラメータであり、特にAはsinカーブの振幅、Bは周期を制御する。A、Bによって振幅、周期を変化させることによりスクリーンの波線形状において緩やかな波や起伏の激しい波を形成することができる。
スクリーン角度を設ける場合、周期的に変化させるためのシフト(式(2)に示すA×(1+sin(j×B×2π/180)の項で表されるシフト量)に加えて、そのスクリーン角度に応じた分のシフト(式(2)においてC×iの項で示されるシフト量)が必要である。よって、パラメータCとしては、スクリーン角度を設けたときのスクリーンセルの位置jに対する位置iを示すj/tanθをセットしておけばよい。これはスクリーン角度θの関数j=tanθ×iにより定められるものである。例えば、スクリーン角度45度の場合、図6に示すように傾き1の直線で表される分だけシフトしなければならない。この場合、傾き1であるのでC=jとすればよい。なお、スクリーン角度を設けない場合にはC=0に設定する。
α=A×(1+sin(j×B×2π/180)・・・(3)
演算部6では、入力された注目画素の座標i,j及びスクリーンセルのシフト量αに基づき、スクリーンセルにおいて注目画素が対応するセル要素eが特定される(ステップS2;演算2)。
sai=[i+α]%M・・・(4)
saj=j%N・・・(5)
e=sai+saj×M・・・(6)
ただし、Mはsai方向におけるセル要素数であり、Nはsaj方向におけるセル要素数である。
e=(i+α)%M・・・(7)
すなわち、演算部5、6によって、シフト量α分だけi方向においてスクリーンセルがシフトされた状態で注目画素が対応するセル要素eが特定されることとなる。また、シフト量αは一定ではなく、式(3)の演算により注目画素のj方向における位置に応じて周期的に変化するよう制御されている。
TH1[e]=tb1[e]・・・(8)
TH2[e]=tb2[e]・・・(9)
int tb1[8]=[0,32,64,96,128,160,192,224]
int tb2[8]=[32,64,96,128,160,192,224,255]
なお、TH1[e]<TH2[e]となるように、tb1[M×N],tb2[M×N]は作成されている。
演算部7では、次式(10)により入力値ITに対する出力値Outが算出される(ステップS4;演算3)。
Out=[(IT-TH1[e])×255/(TH2[e]-TH[e])]・・・(10)
ただし、Out<0のときOut=0であり、Out>255のときOut=255とする。
この式(10)により示される入出力特性は、図4に示した通りである。
構成としては、図10に示すように、図1に示した構成に階調補正のための演算を行う演算部9を加え、この演算4において用いられるLUT等を記憶するメモリ10を新たに設ける。演算部9において階調補正を行った後、演算部7においてスクリーン処理を施すので、FIFO41は演算部9の前段に設けられ、ここに入力画像の画素値ITが入力されることとなる。
ITs=[LUTk-1[IT]×(αk-α)+LUTk[IT]×(α-αk-1)]/(αk-αk-1)・・・(11)
よって、カラー画像の出力の際には各色でスクリーン角度を異ならせることにより、モアレの発生を抑制することができる。また、シフト量αの演算時にスクリーンの波線形状の周期や振幅も制御することができるので、色毎にこれらを制御して波線形状自体を異ならせることによりモアレの発生を抑制することも可能である。
この階調補正のため、全てのα値についてLUTを準備するのではなく、任意のαkについてのみLUTkを作成し、αk-1〜αk間のα値についてはこのk個のLUTkを用いて補間演算を行うので、全てのシフト量αに応じたLUTを備える必要がなく、簡易な構成とすることができる。
例えば、スクリーンセルは8×1の長方形状のものを説明したが、シフト方向と平行する端部を有し、そのスクリーンセルをシフト方向に隣接させた際に相補的な関係となるのであれば何れの形状を適用してもよい。例えば、正方形状や図12に例示するような形状のスクリーンセルが適用可能である。
2 コントローラ
3 スクリーン処理部
41〜43 FIFO
5 演算部(演算1)
6 演算部(演算2)
7 演算部(演算3)
8 メモリ
9 演算部(階調補正)
10 メモリ
Claims (18)
- スクリーンセルを用いて入力画像にスクリーン処理を施す際に、当該入力画像に対するスクリーンセルの適用位置を、当該入力画像の主走査方向又は副走査方向のうち少なくとも一方向においてシフトさせるとともに、その適用位置に応じてそのシフト量を変化させるスクリーン処理手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
- 前記スクリーン処理手段は、前記スクリーンセルのシフト量を周期的に変化させることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- スクリーン角度を設ける場合、
前記スクリーン処理手段は、前記スクリーン角度に応じて定められるシフト量を、前記周期的に変化させたシフト量に加算した総シフト量分だけ前記スクリーンセルをシフトさせることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記入力画像に前記スクリーンセルのシフトによるスクリーンパターン形状の変化に応じた階調補正を施す階調補正手段を備え、
前記スクリーン処理手段は、前記階調補正が施された処理画像に対し、前記スクリーン処理を施すことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の画像処理装置。 - スクリーンセルを用いて入力画像にスクリーン処理を施す際に、当該入力画像に対するスクリーンセルの適用位置を、当該入力画像の主走査方向又は副走査方向のうち少なくとも一方向においてシフトさせるとともに、その適用位置に応じてそのシフト量を変化させることを特徴とする画像処理方法。
- 前記スクリーンセルのシフト量を周期的に変化させることを特徴とする請求項5に記載の画像処理方法。
- スクリーン角度を設ける場合、
前記スクリーン角度に応じて定められるシフト量を、前記周期的に変化させたシフト量に加算した総シフト量分だけ前記スクリーンセルをシフトさせることを特徴とする請求項6に記載の画像処理方法。 - 前記スクリーン処理の前段で前記入力画像に前記スクリーンセルのシフトによるスクリーンパターン形状の変化に応じた階調補正を施し、
前記階調補正が施された処理画像に対し、前記スクリーン処理を施すことを特徴とする請求項5〜7の何れか一項に記載の画像処理方法。 - コンピュータを、
スクリーンセルを用いて入力画像にスクリーン処理を施す際に、当該入力画像に対するスクリーンセルの適用位置を、当該入力画像の主走査方向又は副走査方向のうち少なくとも一方向においてシフトさせるとともに、その適用位置に応じてそのシフト量を変化させるスクリーン処理手段として機能させるためのプログラム。 - 前記スクリーン処理手段は、前記スクリーンセルのシフト量を周期的に変化させることを特徴とする請求項9に記載のプログラム。
- スクリーン角度を設ける場合、
前記スクリーン処理手段は、前記スクリーン角度に応じて定められるシフト量を、前記周期的に変化するシフト量に加算した総シフト量分だけ前記スクリーンセルをシフトさせることを特徴とする請求項10に記載のプログラム。 - コンピュータをさらに、
前記入力画像に前記スクリーンセルのシフトによるスクリーンパターン形状の変化に応じた階調補正を施す階調補正手段として機能させ、
前記スクリーン処理手段は、前記階調補正が施された処理画像に対し、前記スクリーン処理を施すことを特徴とする請求項9〜11の何れか一項に記載のプログラム。 - スクリーンセルを入力画像に2次元的に繰り返して適用して前記入力画像にスクリーン処理を施すスクリーン処理手段を備え、
前記スクリーン処理手段は、前記繰り返し適用されたスクリーンセルの適用位置同士が、前記入力画像の所定方向に関して周期的に変化するシフト量でシフトした関係を確立することを特徴とする画像処理装置。 - 前記入力画像に前記スクリーンセルのシフトによるスクリーンパターン形状の変化に応じた階調補正を施す階調補正手段を備え、
前記スクリーン処理手段は、前記階調補正が施された処理画像に対し、前記スクリーン処理を施すことを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。 - スクリーンセルを入力画像に2次元的に繰り返して適用して前記入力画像にスクリーン処理を施す際に、前記繰り返し適用されたスクリーンセルの適用位置同士が、前記入力画像の所定方向に関して周期的に変化するシフト量でシフトした関係を確立することを特徴とする画像処理方法。
- 前記スクリーン処理の前段で前記入力画像に前記スクリーンセルのシフトによるスクリーンパターン形状の変化に応じた階調補正を施し、
前記階調補正が施された処理画像に対し、前記スクリーン処理を施すことを特徴とする請求項15に記載の画像処理方法。 - コンピュータを、
スクリーンセルを入力画像に2次元的に繰り返して適用して前記入力画像にスクリーン処理を施すスクリーン処理手段として機能させるためのプログラムであって、
前記プログラムは、前記コンピュータを前記スクリーン処理手段として機能させる際に、前記繰り返し適用されたスクリーンセルの適用位置同士が、前記入力画像の所定方向に関して周期的に変化するシフト量でシフトした関係を確立させることを特徴とするプログラム。 - コンピュータをさらに、
前記入力画像に前記スクリーンセルのシフトによるスクリーンパターン形状の変化に応じた階調補正を施す階調補正手段として機能させ、
前記スクリーン処理手段は、前記階調補正が施された処理画像に対し、前記スクリーン処理を施すことを特徴とする請求項17に記載のプログラム。
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