JP2013005358A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メモリーの容量を増やすことなく、異なるサイズの閾値マトリクスを用いたスクリーン処理を実現する。
【解決手段】画像処理装置１は、第１のモードにおいて、複数のスクリーン処理部２１〜２４のそれぞれが画像データの全画素をスクリーン処理し、画像選択部４は各スクリーン処理部２１〜２４から出力された画像データのうち、各画素の属性データに応じた画像データを画素毎に選択して出力する。第２のモードにおいて、複数のスクリーン処理部２１〜２４は、画像データの全画素のうち、各スクリーン処理部２１〜２４に割り当てられた処理順に対応する画素をスクリーン処理し、画像選択部４は、各スクリーン処理部２１〜２４から出力された画像データを、割り当てられた処理順に選択して出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置に関する。

一般に、複写機やプリンターでは画像処理の１つとしてスクリーン処理が行われている。スクリーン処理によれば、閾値マトリクスによって画像データの各画素が持つ画素値が２値化又は多値化され、中間調の階調表現が可能である。閾値マトリクスの設定を変えることにより、スクリーンの線数や角度が異なるスクリーン処理を行うことができる。

画像には文字（text）、線画（graphic）、写真（image）の属性があり、それぞれの属性に適したスクリーンの線数、角度があるため、属性に応じてスクリーン処理の切り替えが行われている。１つのスクリーン処理部により複数のスクリーン処理を切り替えようとすると、属性が変わる毎に閾値マトリクスの設定を変更しなければならない。多くの場合、１つの画像データの中に異なる属性が混在するため、閾値マトリクスの設定を逐一変更していては生産性が著しく低下し、現実的ではない。そこで、閾値マトリクスの設定が異なるスクリーン処理部を複数搭載し、それぞれのスクリーン処理結果を属性に応じて切り替えることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２７７６５７号公報

スクリーン処理部には閾値マトリクスを保持するメモリーが搭載され、スクリーン処理部の数だけメモリーが必要になる。さらに、個々のスクリーン処理部の閾値マトリクスのサイズが大きいと、その分必要なメモリー容量も増大する。メモリーに要するコストを抑えるため、閾値マトリクスのサイズを抑える必要があるが、スクリーン処理の目的上、大きなサイズの閾値マトリクスが要求されることもある。

例えば、ＦＭスクリーンである。スクリーン処理には周期的で集中型のドット配置が得られるＡＭスクリーンがよく用いられるが、その特性からＡＭスクリーンは干渉モアレや亀甲模様のロゼッタパターンが生じることがある。これに対し、ＦＭスクリーンは非周期的で分散型のドット配置であり、そのようなノイズがない。特に写真の属性に対してＦＭスクリーンが使用されることが多い。

しかしながら、非周期的で分散型のドット配置を実現するため、ＦＭスクリーンは比較的大きなサイズの閾値マトリクスを要する。ＡＭスクリーンとＦＭスクリーンのスクリーン処理を切り替えることができると、属性に適した処理が可能になるが、双方の閾値マトリクスを保持するには大容量のメモリーが必要となる。コストがかかるため、閾値マトリクスのサイズが異なる２つのスクリーンの搭載は現実的に困難であった。

本発明の課題は、メモリーの容量を増やすことなく、異なるサイズの閾値マトリクスを用いたスクリーン処理を実現することである。

請求項１に記載の発明によれば、
閾値マトリクスを記憶するメモリーを有し、当該閾値マトリクスを用いて画像データをスクリーン処理する複数のスクリーン処理部と、
各スクリーン処理部から出力されたスクリーン処理後の画像データのうち何れかを選択して出力する画像選択部と、を備え、
第１のモードにおいて、
複数の前記スクリーン処理部のそれぞれが画像データの全画素をスクリーン処理し、
前記画像選択部は各スクリーン処理部から出力された画像データのうち、各画素の属性データに応じた画像データを画素毎に選択して出力し、
第２のモードにおいて、
複数の前記スクリーン処理部は、画像データの全画素のうち、各スクリーン処理部に割り当てられた処理順に対応する画素をスクリーン処理し、
前記画像選択部は各スクリーン処理部から出力された画像データを、前記処理順に選択して出力する画像処理装置が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、
第３のモードにおいて、
複数の前記スクリーン処理部は、画像データの全画素をスクリーン処理するスクリーン処理部と、割り当てられた処理順に対応する画素をスクリーン処理するスクリーン処理部とを含み、
前記画像選択部は各スクリーン処理部から出力された画像データのうち、各画素の属性データに応じた画像データを画素毎に選択して出力する請求項１に記載の画像処理装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、
複数の前記スクリーン処理部に対し、スクリーン処理の処理順を割り当てるスクリーン制御部を備える請求項１又は２に記載の画像処理装置が提供される。

本発明によれば、第１のモード時は属性に応じたスクリーン処理を行うことができ、第２のモード時は複数のスクリーン処理部が保持する閾値マトリクスを合わせた大きなサイズの閾値マトリクスによりスクリーン処理を行うことができる。第１のモードと第２のモードとを切り替えることにより、メモリーの容量を増やすことなく、異なるサイズの閾値マトリクスによりスクリーン処理を実現することができる。

本実施の形態に係る画像処理装置を示す図である。 各スクリーン処理部のメモリーに保持される閾値マトリクスの一例である。 第２のモード時に各スクリーン処理部が処理する画素を示す図である。 第２のモード時に各スクリーン処理部によって実現される大きなサイズの閾値マトリクスのイメージ図である。 第２のモード時に各スクリーン処理部が処理する画素を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像処理装置１を示す。
画像処理装置１は、図１に示すように４つのスクリーン処理部２１〜２４、画像選択部４、スクリーン制御部５を備える。画像処理装置１には画像データとともに属性データが入力され、画像データは各スクリーン処理部２１〜２４に、属性データは画像選択部４に入力される。属性データは画像データの各画素の属性を示す。「０」の属性データは文字（text）、「１」の属性データは線画（graphic）、「２」の属性データは写真（text）の属性を示す。

スクリーン処理部２１〜２４はメモリー３１〜３４をそれぞれ備え、画像データをスクリーン処理する。各メモリー３１〜３４は、閾値の設定が異なるが、Ｍ×Ｎ画素の同じサイズの閾値マトリクスを記憶する。
図２は、閾値マトリクスの一例を示す。閾値マトリクスのサイズは主走査方向にＭ＝６４画素、副走査方向にＮ＝６４画素であり、合計４０９６画素に対応する閾値が定められている。

スクリーン処理部２１〜２４は、画像データの各画素が閾値マトリクス上のどの位置に該当するか特定し、特定した位置に設定されている閾値を閾値マトリクスから取得する。スクリーン処理する画素の画像データ上の位置を主走査方向及び副走査方向の位置（ｉ，ｊ）で表すと、図２に示すように閾値マトリクス上の画素の位置（ｓａｉ，ｓａｊ）は、下記式により特定できる。なお、％は剰余の演算を示す演算子である。
ｓａｉ＝ｉ％Ｍ
ｓａｊ＝ｊ％Ｎ

スクリーン処理部２１〜２４は取得した閾値と各画素の画素値とを比較して２値化又は多値化を行う。２値化の場合、スクリーン処理部２１〜２４は画素値が取得した閾値より大きければ最大値、取得した閾値より小さければ最小値を出力する。多値化の場合、スクリーン処理部２１〜２４は取得した閾値に所定値を足して２つの閾値を取得する。スクリーン処理部２１〜２４は画素値が小さい方の閾値より小さければ最小値、小さい方の閾値と大きい方の閾値との間にあれば２つの閾値の補間関数によって求められる中間調値、大きい方の閾値より大きければ最大値を出力する。

各メモリー３１〜３４に保持される閾値マトリクスは、スクリーンの線数や角度がそれぞれ異なるように閾値が設定されている。閾値の設定は属性に応じて行うことができる。例えば、文字の属性に好適な閾値マトリクスをメモリー３１に保持させ、線画の属性に好適な閾値マトリクスを２種類作成してメモリー３２、３３にそれぞれ保持させ、写真の属性に好適な閾値マトリクスをメモリー３４に保持させることができる。

画像選択部４は、画素毎に、各スクリーン処理部２１〜２４から出力されたスクリーン処理後の画像データのうち何れかを選択して出力する。

スクリーン制御部５は、スクリーン処理部２１〜２４及び画像選択部４に対しモード設定信号を出力し、第１〜第３のモードを切り替える。スクリーン制御部５は、第１のモードのとき「０」のモード設定信号、第２のモードのとき「１」のモード設定信号、第３のモードのとき「２」のモード設定信号を出力する。

各スクリーン処理部２１〜２４及び画像選択部４は、第１〜第３のモードによって異なる処理動作を行う。以下、モード毎に各スクリーン処理部２１〜２４及び画像選択部４の処理動作を説明する。

〈第１のモード〉
第１のモードは、属性に応じたスクリーン処理を行うモードである。

第１のモード時、スクリーン処理部２１〜２４のそれぞれが並列に、画像データの全画素をスクリーン処理する。これにより、同じ画像データに対して異なるスクリーン処理後の画像データが、スクリーン処理部２１〜２４からそれぞれ画像選択部４に出力される。

画像選択部４は、各スクリーン処理部２１〜２４から出力された画像データのうち、各画素の属性データに応じた画像データを画素毎に選択し、出力する。上述の例のように、文字の属性に好適な閾値マトリクスがメモリー３１に保持されている場合、ある画素の属性データが「０（文字）」であれば、当該画素のスクリーン処理後の画像データとして、画像選択部４はスクリーン処理部２１から出力された画像データを選択する。線画の属性に好適な閾値マトリクスがメモリー３２、３３に、写真の属性に好適な閾値マトリクスがメモリー３４に保持されている場合、画像選択部４は属性データが「１（線画）」であれば、スクリーン処理部２２（或いはスクリーン処理部２３でもよい）から出力された画像データを選択し、属性データが「２（写真）」であれば、スクリーン処理部２４から出力された画像データを選択する。

以上のように、第１のモードにより、画素毎に属性に応じたスクリーン処理が行われた画像データが得られる。

〈第２のモード〉
第２のモードは、大きなサイズの閾値マトリクスを用いてスクリーン処理を行うモードである。

第２のモードにおいて、スクリーン処理部２１〜２４は、画像データの全画素ではなく、各スクリーン処理部２１〜２４に割り当てられた処理順に対応する画素をスクリーン処理する。各スクリーン処理部２１〜２４にはスクリーン処理の処理順が予め割り当てられ、割り当てられた処理順を示す処理順設定信号が各スクリーン処理部２１〜２４に入力される。処理順設定信号は「０」が１番の処理順、「１」が２番の処理順、「２」が３番の処理順、「３」が４番の処理順を示す。

スクリーン処理部２１〜２４の閾値マトリクスは６４×６４＝４０９６の閾値からなるので、４０９６個の画素をスクリーン処理する毎に、スクリーン処理を行うスクリーン処理部２１〜２４が切り替わる。スクリーン処理は画素の並び順に行われるので、図３に示すように、処理順が１番のスクリーン処理部２１はメモリー３１に保持された４０９６個の閾値を用いて、アドレス０〜４０９５の画素ｇ１をスクリーン処理する。アドレスは画素の並び順を示す。スクリーン処理部２１が全ての閾値を使い果たすと、処理順が２番のスクリーン処理部２２がメモリー３２に保持された４０９６個の閾値を用いてアドレス４０９６〜８１９１の画素ｇ２をスクリーン処理する。同様に処理順が３番のスクリーン処理部２３はアドレスが８１９２〜１２２８７の画素ｇ３をスクリーン処理し、処理順が４番のスクリーン処理部２４はアドレスが１２２８８〜１６３８５の画素ｇ４をスクリーン処理する。

画像選択部４は、各スクリーン処理部２１〜２４から出力されるスクリーン処理後の画像データを、スクリーン処理部２１〜２４に割り当てられた処理順に選択して出力する。これにより、画像選択部４から出力されるスクリーン処理後の画像データは、アドレス０から４０９５まではスクリーン処理部２１によるスクリーン処理後の画像データ、アドレス４０９６から８１９１まではスクリーン処理部２２によるスクリーン処理後の画像データ、アドレス８１９２から１２２８７まではスクリーン処理部２３によるスクリーン処理後の画像データ、アドレス１２２８８から１６３８５まではスクリーン処理部２４によるスクリーン処理後の画像データからなる。

画像データ全体としてみれば、図４に示すように、あたかも各スクリーン処理部２１〜２４が保持する６４×６４画素の閾値マトリクスを合わせて１つにしたような大きなサイズの閾値マトリクスが用いられたことになる。この大きなサイズの閾値マトリクスは、各スクリーン処理部２１〜２４が保持する閾値マトリクスの単なる結合によって形成されるのではなく、割り当てられた処理順に各スクリーン処理部２１〜２４が１つの画像データをスクリーン処理した結果、実現される。そのため、画像データのサイズによらずこの大きなサイズの閾値マトリクスをスクリーン処理に用いることができる。

例えば、図３に示すように閾値マトリクスと同じサイズの画像データ、つまり主走査方向に１２８画素、副走査方向に１２８画素の画像データをスクリーン処理することもできるし、図５に示すように主走査方向に１００画素、副走査方向に１００画素の画像データをスクリーン処理することもできる。１２８×１２８画素の画像データのスクリーン処理時、各スクリーン処理部２１〜２４の閾値が全て用いられるが、１００×１００画素の画像データの場合、スクリーン処理部２１、２２の閾値全部と、スクリーン処理部２３の一部の閾値を用いれば足りる。

なお、４つのスクリーン処理部２１〜２４の閾値の合計４０９６×４を超える画素数の画像データをスクリーン処理する場合、処理順１番から４番のスクリーン処理を終えた後、また処理順１番に戻り、処理順１番から４番のスクリーン処理を繰り返せばよい。

〈第３のモード〉
第３のモードは、第１のモードに第２のモードを組み合わせた形態である。

スクリーン処理部２１、２２は、モード１のときと同じ処理動作を行い、画像データの全画素をスクリーン処理した画像データをそれぞれ出力する。

スクリーン処理部２３、２４は、モード２のときと同じ処理動作を行い、処理順設定信号が示す処理順に対応する画素をスクリーン処理した画像データをそれぞれ出力する。つまり、処理順１番のスクリーン処理部２３が画素の並び順にメモリー３３に保持する全ての閾値を用いてスクリーン処理し終えると、続きの画素から処理順２番のスクリーン処理部２４がメモリー３４に保持する全ての閾値を用いてスクリーン処理を行う。

画像選択部４は、属性データが「０（文字）」の画素については、文字の属性に好適なスクリーン処理部２１から出力された画像データを選択する。属性データが「１（線画）」の画素については、線画の属性に好適なスクリーン処理部２２から出力された画像データを選択する。属性データが「２（写真）」の画素については、スクリーン処理部２３、２４から出力された画像データを各スクリーン処理部２３、２４に割り当てられた処理順に選択する。

第３のモードによれば、文字、線画の属性の画素については文字、線画の属性に応じたスクリーン処理が施された画像データが得られ、写真の属性の画素についてはスクリーン処理部２３、２４の閾値マトリクスを１つに合わせた６４×１２８画素の大きなサイズの閾値マトリクスによってスクリーン処理された画像データが得られる。

以上のように、本実施の形態によれば、画像処理装置１は、閾値マトリクスを記憶するメモリー３１〜３４を有し、当該閾値マトリクスを用いて画像データをスクリーン処理する複数のスクリーン処理部２１〜２４と、各スクリーン処理部２１〜２４から出力されたスクリーン処理後の画像データのうち何れかを選択して出力する画像選択部４と、を備える。第１のモードにおいて、複数のスクリーン処理部２１〜２４のそれぞれが画像データの全画素をスクリーン処理し、画像選択部４は各スクリーン処理部から出力された画像データのうち、各画素の属性データに応じた画像データを画素毎に選択して出力する。第２のモードにおいて、複数のスクリーン処理部２１〜２４は、画像データの全画素のうち、各スクリーン処理部２１〜２４に割り当てられた処理順に対応する画素をスクリーン処理し、画像選択部４は各スクリーン処理部２１〜２４から出力された画像データを、割り当てられた処理順に選択して出力する。

これにより、第１のモード時はスクリーン処理部２１〜２４がそれぞれ保持する閾値マトリクスによって属性に応じた異なるスクリーン処理を行うことができ、第２のモード時は各スクリーン処理部２１〜２４が保持する閾値マトリクスを合わせた大きなサイズの閾値マトリクスによりスクリーン処理を行うことができる。第１のモードと第２のモードを切り替えることにより、メモリー３１〜３４の容量を増やすことなく、異なるサイズの閾値マトリクスによるスクリーン処理を実現することができる。

また、第３のモードにおいて、複数のスクリーン処理部２１〜２４は、画像データの全画素をスクリーン処理するスクリーン処理部２１、２２と、割り当てられた処理順に対応する画素をスクリーン処理するスクリーン処理部２３、２４とを含み、画像選択部４は各スクリーン処理部２１〜２４から出力された画像データのうち、各画素の属性データに応じた画像データを画素毎に選択して出力する。

目的に応じて第１〜第３のモードを切り替えることにより、スクリーン処理の自由度が高まる。例えば、通常は第１のモードを設定して属性毎に最適なスクリーン処理をしておき、サイズが大きい閾値マトリクスで処理する必要がある場合には第２のモードに切り替えればよい。同じ画像データのスクリーン処理時に閾値マトリクスのサイズを切り替えたい場合は第３のモードを設定すればよい。

なお、上述した実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。
例えば、第２のモード時のスクリーン処理部２１〜２４に対する処理順の割り当てを、スクリーン制御部５が動的に行うこととしてもよい。この場合、スクリーン制御部５は第３のモードのモード設定信号とともに、各スクリーン処理部２１〜２４に対して割り当てた処理順を示す処理順設定信号を出力する。

例えば、スクリーン処理部２１→スクリーン処理部２３→スクリーン処理部２４→スクリーン処理部２２の処理順を割り当てる場合、スクリーン制御部５はスクリーン処理部２１に「０」の処理順設定信号、スクリーン処理部２３に「１」の処理順設定信号、スクリーン処理部２４に「２」の処理順設定信号、スクリーン処理部２２に「３」の処理順設定信号を出力する。
処理順の割り当てを変更することにより、閾値配列を変更でき、大きいサイズの閾値マトリクスの種類を増やすことができる。

また、上記実施の形態では、各スクリーン処理部２１〜２４がメモリー３１〜３４に保持する閾値マトリクスのサイズが同じ６４×６４画素の例を示したが、異なるサイズであってもよい。

１ 画像処理装置
２１〜２４ スクリーン処理部
３１〜３４ メモリー
４ 画像選択部
５ スクリーン制御部

Claims (3)

1. 閾値マトリクスを記憶するメモリーを有し、当該閾値マトリクスを用いて画像データをスクリーン処理する複数のスクリーン処理部と、
   各スクリーン処理部から出力されたスクリーン処理後の画像データのうち何れかを選択して出力する画像選択部と、を備え、
   第１のモードにおいて、
   複数の前記スクリーン処理部のそれぞれが画像データの全画素をスクリーン処理し、
   前記画像選択部は各スクリーン処理部から出力された画像データのうち、各画素の属性データに応じた画像データを画素毎に選択して出力し、
   第２のモードにおいて、
   複数の前記スクリーン処理部は、画像データの全画素のうち、各スクリーン処理部に割り当てられた処理順に対応する画素をスクリーン処理し、
   前記画像選択部は各スクリーン処理部から出力された画像データを、前記処理順に選択して出力する画像処理装置。
2. 第３のモードにおいて、
   複数の前記スクリーン処理部は、画像データの全画素をスクリーン処理するスクリーン処理部と、割り当てられた処理順に対応する画素をスクリーン処理するスクリーン処理部とを含み、
   前記画像選択部は各スクリーン処理部から出力された画像データのうち、各画素の属性データに応じた画像データを画素毎に選択して出力する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 複数の前記スクリーン処理部に対し、スクリーン処理の処理順を割り当てるスクリーン制御部を備える請求項１又は２に記載の画像処理装置。

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