JP2012105065A - 画像処理システム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】多値画像を二値化してなる画像を多値化する場合に、元の多値画像の画素値が得られるようにする。
【解決手段】基準二値画像取得部３２は、印刷対象画像をディザ法で二値化した基準二値画像を取得し、特定二値画像取得部３４は、印刷対象画像を二値化した画像であって上記基準二値画像とは異なる画像である特定二値画像を取得し、多値化実行部３６は、特定二値画像に基づいて基準二値画像に含まれる画素それぞれの画素値を多値化する。多値化実行部３６は、基準二値画像に含まれる画素のうちの一の画素の画素値を多値化する場合、当該一の画素を含む注目領域に含まれる画素それぞれの種別を特定二値画像を基に特定するとともに、注目領域に含まれる画素のうちの当該一の画素と同種別の画素、のうちに所定の画素値を有する画素が含まる割合に基づいて、当該一の画素の多値化後の画素値を決定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像処理システム及びプログラムに関する。

下記、特許文献１には、多値画像を一の閾値で二値化してなる二値画像を多値化する技術が開示されている。

特開平０９−５１４３１号公報

本発明の目的は、多値画像を二値化してなる二値画像を多値化する場合において、本構成を有しない場合に比して、元の多値画像の画素値により近い画素値が得られるようにすることである。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、多値画像である原画像をディザ法で二値化してなる基準二値画像、を取得する基準二値画像取得手段と、前記原画像を二値化してなる画像であって前記基準二値画像とは異なる画像である特定二値画像、を少なくとも一つ取得する特定二値画像取得手段と、前記少なくとも一つの特定二値画像に基づいて前記基準二値画像に含まれる画素それぞれの画素値を多値化する多値化手段と、を含み、前記多値化手段は、前記基準二値画像に含まれる画素のうちの一の画素の画素値を多値化する場合、前記一の画素を含む注目領域に含まれる画素それぞれの種別を、前記少なくとも一つの特定二値画像に基づいて複数の種別のうちで特定し、前記注目領域に含まれる画素のうちの前記一の画素と同種別の画素、のうちに予め定められた画素値を有する画素が含まれている割合に基づいて、前記一の画素の多値化後の画素値を決定することを特徴とする画像処理システムである。

また、上記課題を解決するための請求項２の発明は、多値画像である原画像をディザ法で二値化してなる基準二値画像、を取得する基準二値画像取得手段、前記原画像を二値化してなる画像であって前記基準二値画像とは異なる画像である特定二値画像、を少なくとも一つ取得する特定二値画像取得手段、前記少なくとも一つの特定二値画像に基づいて前記基準二値画像に含まれる画素それぞれの画素値を多値化する多値化手段、としてコンピュータを機能させ、前記多値化手段は、前記基準二値画像に含まれる画素のうちの一の画素の画素値を多値化する場合、前記一の画素を含む注目領域に含まれる画素それぞれの種別を、前記少なくとも一つの特定二値画像に基づいて複数の種別のうちで特定し、前記注目領域に含まれる画素のうちの前記一の画素と同種別の画素、のうちに予め定められた画素値を有する画素が含まれている割合に基づいて、前記一の画素の多値化後の画素値を決定することを特徴とするプログラムである。

請求項１、請求項２の発明によれば、多値画像を二値化してなる二値画像を多値化する場合において、本構成を有しない場合に比して、元の多値画像の画素値により近い画素値を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る画像処理システムの構成を例示する図である。 印刷対象画像を例示する図である。 基準二値画像の一部の領域の画像を例示する図である。 ディザマトリクスを例示する図である。 特定二値画像の一部の領域の画像を例示する図である。 画像処理システムにて実現される機能群を示す機能ブロック図である。 注目領域における注目画素の位置を示す図である。 多値化実行部によって特定された画素を示す図である。 第１の特定二値画像の一部の領域の画像を例示する図である。 第２の特定二値画像の一部の領域の画像を例示する図である。 第１のディザマトリクスの一部を例示する図である。 第２のディザマトリクスの一部を例示する図である。

以下、本発明の一実施形態の例について図面に基づき詳細に説明する。

［画像処理システム］
図１は、本発明の一実施形態に係る画像処理システム２の構成を例示する図である。本実施形態の場合、画像処理システム２は、マイクロプロセッサ６と、メモリ８と、通信インタフェース１０（以下、通信ＩＦ１０と記載する）と、画像処理回路１２と、プリンタエンジン１４と、を備えるページプリンタ４として実現される。マイクロプロセッサ６、メモリ８、通信ＩＦ１０、画像処理回路１２、プリンタエンジン１４は、バス１６に接続されている。ここでは、ページプリンタ４は、図示しないパーソナルコンピュータと通信可能に接続されている。

［通信インタフェース］
通信インタフェース１０は、上記パーソナルコンピュータと通信するためのインタフェースである。本実施形態の場合、通信インタフェース１０は、多値画像である印刷対象画像の印刷を指示する印刷指示コマンドを受信し、マイクロプロセッサ６に供給する。印刷指示コマンドは、ページ記述言語で記述される。

［メモリ］
メモリ８は、例えばＲＡＭ及びＲＯＭを含んで構成される。メモリ８には各種情報が格納される。具体的には、メモリ８には、マイクロプロセッサ６の動作を制御するプログラムが格納される。このプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（登録商標）−ＲＯＭ、磁気テープ、ハードディスク、ＭＯ、ＭＤ、ＩＣカード等のコンピュータ読取可能な情報記憶媒体から読み出されてメモリ８に格納されてもよいし、インターネットなどの通信ネットワーク等の通信網から供給されてメモリ８に格納されてもよい。

メモリ８に格納される情報の詳細については後述する。

［マイクロプロセッサ］
マイクロプロセッサ６は、メモリ８に記憶される上記プログラムに従って各種情報処理を実行する。

すなわち、マイクロプロセッサ６は、通信ＩＦ１０が印刷指示コマンドを受信すると、印刷指示コマンドを解釈し、印刷対象画像の色空間をＹＭＣＫ色空間へと変換する。そして、マイクロプロセッサ６は、ラスタライズを行って、上記印刷対象画像を示すビットマップデータを生成する。

印刷対象画像では、各色が２^Ｎ通り（Ｎは２以上の整数）の階調で表される。ここでは、各色が２５６通り（すなわち、８ビット）の階調で表される。すなわち、各色が「０」から「２５５」までの階調値で表される。

図２は、生成された印刷対象画像を例示する図である。同図に示すように、印刷対象画像は、ハッチングがなされた領域である前景領域１８と、前景領域１８以外の領域である背景領域２０と、を含む。前景領域１８は、文字、線、図面、及び写真等の前景に係る領域である。前景領域１８に含まれる画素は前景を表す役割を有している。また、背景領域２０は、背景に係る領域であり、背景領域２０に含まれる画素は背景を表す役割を有している。なお、ここでは、前景領域１８に含まれる画素の階調値がすべて「２００」であり、背景領域２０に含まれる画素の階調値がすべて「１００」であるものとする。

点線で囲まれる領域２２の意義については後述する。

こうして、印刷対象画像を生成すると、マイクロプロセッサ６は、印刷対象画像をディザ法で二値化することによって、印刷対象画像をディザ法で二値化してなる基準二値画像を生成する。そして、マイクロプロセッサ６は、生成した基準二値画像をメモリ８に保存する。

図３は、基準二値画像の一部の領域の画像を例示する図であり、基準二値画像の上記領域２２の画像を例示する図である。また、図４は、領域２２部分のディザマトリクスを例示する図である。ここで、領域２２はタテの長さ及びヨコの長さがともに１６画素である領域であり、一つ一つのマスが一つ一つの画素を示している。図４において画素内に記載されている数値は、その画素の二値化に用いる閾値を示している。階調値が閾値より大きい場合、階調値が「１」へと変換され、階調値が閾値以下である場合、階調値が「０」へと変換される。図３では、ハッチングされている画素は階調値が「１」の画素を示し、ハッチングされていない画素は階調値が「０」の画素を示している。

また、マイクロプロセッサ６は、基準二値画像を生成するだけでなく、印刷対象画像を単一の閾値（ここでは、「１２８」）で二値化することによって、印刷対象画像を二値化してなる特定二値画像を生成する。そして、マイクロプロセッサ６は、生成した特定二値画像をメモリ８に保存する。

図５は、特定二値画像の一部の領域の画像を例示する図であり、特定二値画像の上記領域２２の画像を例示する図である。図５では、前景領域１８に含まれる画素の階調値が「１」へと変換され、上記背景領域２０に含まれる画素の階調値が「０」へと変換されている。つまり、前景を表す役割を有する画素の階調値が「１」へと変換され、背景を表す役割を有する画素の階調値が「０」へと変換されている。

［画像処理回路、プリンタエンジン］
基準二値画像と特定二値画像とがメモリ８に格納されると、画像処理回路１２は、基準二値画像と特定二値画像とを読み出し、読み出した特定二値画像に基づいて基準二値画像を多値化し、新たに印刷対象画像（以下、新印刷対象画像と記載する）を生成する。また、画像処理回路１２は、新印刷対象画像にハーフトーン処理等の各種画像処理を施し、プリンタエンジン１４へと出力する。そして、プリンタエンジン１４が、新印刷対象画像を印刷出力する。なお、プリンタエンジン１４は、画像出力部及び画像形成部などと呼ばれる場合もある。

［機能ブロック］
この画像処理システム２では、印刷対象画像の階調値が再現されるように新印刷対象画像の生成が行われるようになっている。以下この点について説明する。

図６は、画像処理システム２にて実現される機能群を示す機能ブロック図である。同図に示すように、画像処理システム２では、印刷対象画像生成部３０と、基準二値画像取得部３２と、特定二値画像取得部３４と、多値化実行部３６と、スクリーン処理部３８と、出力部４０と、が実現される。

本実施形態の場合、印刷対象画像生成部３０、基準二値画像取得部３２、及び特定二値画像取得部３４は、上記プログラムに従って動作するマイクロプロセッサ６によって実現される。また、多値化実行部３６及びスクリーン処理部３８は画像処理回路１２によって実現される。また、出力部４０はプリンタエンジン１４によって実現される。なお、多値化実行部３６及びスクリーン処理部３８は上記プログラムに従って動作するマイクロプロセッサ６によって実現されてもよい。

［印刷対象画像生成部、基準二値画像取得部、特定二値画像取得部］
印刷対象画像生成部３０は、多値画像である印刷対象画像を示すビットマップデータを生成する（図２参照）。また、基準二値画像取得部３２は、印刷対象画像をディザ法で二値化してなる基準二値画像（図３参照）を取得し、メモリ８に保存する。また、特定二値画像取得部３４は、単一の閾値で印刷対象画像を二値化することによって基準二値画像とは異なる画像である特定二値画像（図５参照）を取得し、メモリ８に保存する。

［多値化実行部］
多値化実行部３６は、特定二値画像取得部３４により取得された特定二値画像に基づいて、基準二値画像取得部３２により取得された基準二値画像に含まれる画素それぞれの階調値を多値化する。すなわち、多値化実行部３６は、基準二値画像と特定二値画像とをメモリ８から読み出し、特定二値画像に基づいて基準二値画像を多値化することによって新印刷対象画像を生成する。

より詳しくは、多値化実行部３６は、印刷対象画像の階調値が再現されるようにするために、一の画素（以下、注目画素と記載する）の画素値を多値化する場合、以下の処理を実行する。

すなわち、多値化実行部３６は、まず、注目画素に基づいて、注目画素を含む予め定められた形状の領域を注目領域として設定する。本実施形態の場合、注目領域のタテの長さ及びヨコの長さの双方とも１６画素である。また、注目領域は、注目領域における注目画素の位置が定位置になるように設定される。図７に、注目領域における注目画素の位置を示す。ハッチングされている画素が注目画素を示している。

また、多値化実行部３６は、注目領域に含まれる画素それぞれの種別を、特定二値画像に基づいて特定する。すなわち、多値化実行部３６は、注目領域に含まれる画素それぞれが、前景を表す役割を有する画素（以下、前景画素と記載する）であるか又は背景を表す役割を有する画素（以下、背景画素と記載する）であるかを特定する。例えば、ある画素の特定二値画像における階調値が「１」である場合、その画素は前景画素となる。一方、ある画素の特定二値画像における階調値が「０」である場合、その画素は背景画素となる。

また、多値化実行部３６は、注目領域に含まれる画素のうちの注目画素と同種別の画素、のうちに階調値が「１」の画素が含まれている割合Ｒに基づいて、注目画素の多値化後の階調値を決定する。

例えば、領域２２（図２参照）が注目領域である場合を例に取り上げる。この場合、特定二値画像（図５参照）における注目画素（図７参照）の階調値が「１」であるので、多値化実行部３６は、注目領域のうちで、特定二値画像における階調値が「１」である画素を特定し、特定した画素の数ｎを計数する。この場合、特定された画素の数ｎは「６４」になる（図５参照）。

また、多値化実行部３６は、特定した画素のうちで、基準二値画像（図３参照）における階調値が「１」の画素を特定し、特定した画素の数ｍを計数する。図８は、特定された画素を示す。ハッチングされている画素が特定された画素を示している。なお、この場合、特定された画素の数ｍは「５１」となる。その結果、上記割合Ｒは、「５１」/「６４」となる。

そして、多値化実行部３６は、階調値の最大値「２５５」と割合Ｒとの積に基づいて、多値化後の注目画素の階調値を決定する。例えば、多値化実行部３６は、「２５５」と割合Ｒとの積の整数部分である「２０３」を、多値化後の注目画素の階調値として決定する。その結果、注目画素の階調値が、印刷対象画像における階調値「２００」に近い値に設定される。

多値化実行部３６は、以上のようにして基準二値画像に含まれる画素それぞれの階調値を多値化することによって、新印刷対象画像を生成する。この画像処理システム２では、基準二値画像における階調値が「１」の画素が「注目領域に含まれる画素のうちの注目画素と同種別の画素」のうちに含まれる割合（上記Ｒ）に基づいて注目画素の画素値が多値化される。そのため、基準二値画像における階調値が「１」の画素が「注目領域に含まれる画素」のうちに含まれる割合に基づいて注目画素の画素値が多値化される場合に比して、多値化の精度が向上するようになる。

［スクリーン処理部、出力部］
多値化実行部３６により新印刷対象画像のビットマップデータが生成されると、スクリーン処理部３８は、ハーフトーン処理などの各種画像処理を新印刷対象画像に施し、出力部４０に供給する。そして、出力部４０は、新印刷対象画像を印刷出力することになる。

なお、本発明の実施形態は上記実施形態だけに限らない。

例えば、特定二値画像取得部３４は、印刷対象画像を単一の閾値で二値化することによって特定二値画像（図５参照）を取得するのに代えて、以下に説明するようにして特定二値画像を取得するようにしてもよい。

すなわち、特定二値画像取得部３４は、基準二値画像の場合とは異なるディザマトリクス（以下、第１のディザマトリクスと記載する）で印刷対象画像を二値化した第１の特定二値画像と、基準二値画像の場合とは異なるディザマトリクスであって第１のディザマトリクスの閾値配列を一画素ずらしてなる第２のディザマトリクスで印刷対象画像を二値化した第２の特定二値画像と、に基づいて特定二値画像を生成する。

より詳しくは、特定二値画像取得部３４は、画素毎に、第１の特定二値画像における階調値と第２の特定二値画像における階調値との論理積を求めることによって、特定二値画像を生成する。その結果、特定二値画像に含まれる任意の画素Ｘの階調値は、画素Ｘの第１の特定二値画像における階調値と画素Ｘの第２の特定二値画像における階調値との論理積になる。

図９Ａは、第１の特定二値画像の一部の領域の画像を例示する図であり、第１の特定二値画像の上記領域２２の画像を例示する図である。図９Ｂは、第２の特定二値画像の一部の領域の画像を例示する図であり、第２の特定二値画像の上記領域２２の画像を例示する図である。ハッチングされている画素は階調値が「１」の画素を示し、ハッチングされていない画素は階調値が「０」の画素を示している。

また、図１０Ａは、第１のディザマトリクスの一部を例示する図であり、第１のディザマトリクスの領域２２に対応する部分を例示する図である。また、図１０Ｂは、第２のディザマトリクスの一部を例示する図であり、第２のディザマトリクスの領域２２に対応する部分を例示する図である。両図を見ても分かるように、第１のディザマトリクスの閾値配列を右に一画素ずらすと、第２のディザマトリクスとなる。

第１のディザマトリクスと第２のディザマトリクスとは上述したような関係にあるため、第１の特定二値画像と第２の特定二値画像とから特定二値画像を生成した場合、単一の閾値で印刷対象画像を二値化して特定二値画像を生成する場合と同様の特定二値画像（図５参照）が得られるようになる。そのため、第１の特定二値画像と第２の特定二値画像とから特定二値画像を生成するようにしても、単一の閾値で印刷対象画像を二値化して特定二値画像を生成する場合と同様に、上記前景画素に対して確実に階調値「１」が割り当てられたり、上記背景画素に対して確実に階調値「０」が割り当てられるようになる。そのため、第１の特定二値画像と第２の特定二値画像とから特定二値画像を生成するようにしても、単一の閾値で印刷対象画像を二値化して特定二値画像を生成する場合と同様に、注目領域に含まれる画素それぞれの種別が正確に特定されるようになり、その結果として多値化の精度が向上するようになる。

２ 画像処理システム、４ ページプリンタ、６ マイクロプロセッサ、８ メモリ、１０ 通信インタフェース、１２ 画像処理回路、１４ プリンタエンジン、１８ 前景領域、２０ 背景領域、２２ 領域、３０ 印刷対象画像生成部、３２ 基準二値画像取得部、３４ 特定二値画像取得部、３６ 多値化実行部、３８ スクリーン処理部、４０ 出力部。

Claims (2)

1. 多値画像である原画像をディザ法で二値化してなる基準二値画像、を取得する基準二値画像取得手段と、
   前記原画像を二値化してなる画像であって前記基準二値画像とは異なる画像である特定二値画像、を少なくとも一つ取得する特定二値画像取得手段と、
   前記少なくとも一つの特定二値画像に基づいて前記基準二値画像に含まれる画素それぞれの画素値を多値化する多値化手段と、
   を含み、
   前記多値化手段は、
   前記基準二値画像に含まれる画素のうちの一の画素の画素値を多値化する場合、前記一の画素を含む注目領域に含まれる画素それぞれの種別を、前記少なくとも一つの特定二値画像に基づいて複数の種別のうちで特定し、前記注目領域に含まれる画素のうちの前記一の画素と同種別の画素、のうちに予め定められた画素値を有する画素が含まれている割合に基づいて、前記一の画素の多値化後の画素値を決定すること、
   を特徴とする画像処理システム。
2. 多値画像である原画像をディザ法で二値化してなる基準二値画像、を取得する基準二値画像取得手段、
   前記原画像を二値化してなる画像であって前記基準二値画像とは異なる画像である特定二値画像、を少なくとも一つ取得する特定二値画像取得手段、
   前記少なくとも一つの特定二値画像に基づいて前記基準二値画像に含まれる画素それぞれの画素値を多値化する多値化手段、
   としてコンピュータを機能させ、
   前記多値化手段は、
   前記基準二値画像に含まれる画素のうちの一の画素の画素値を多値化する場合、前記一の画素を含む注目領域に含まれる画素それぞれの種別を、前記少なくとも一つの特定二値画像に基づいて複数の種別のうちで特定し、前記注目領域に含まれる画素のうちの前記一の画素と同種別の画素、のうちに予め定められた画素値を有する画素が含まれている割合に基づいて、前記一の画素の多値化後の画素値を決定すること、
   を特徴とするプログラム。

Images