JP2017011569A - Imaging processing device, image processing method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像データに対してハーフトーン処理を適用するための画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and a program for applying halftone processing to image data.
従来、デジタルカメラなどで扱われる多階調の画像データを印刷する際には、多階調の画像データを、画像形成装置が表現可能な少ない階調数に変換するハーフトーン処理が適用される。ハーフトーン処理には、ディザ法や誤差拡散法がある。例えば、電子写真方式のプリンタでは、ドット形成の安定性と処理速度とを考慮して、ドット集中型の閾値マトリクスを用いたディザ法が適用されることが多い。ディザ法では、複数の閾値が配列された閾値マトリクスを規則的に並べて入力画像に重ね合わせ、処理対象画素の階調値と処理対象画素に対応する閾値とを比較することでハーフトーン画像を生成する。
しかしながら、ドット集中型の閾値マトリクスを用いたディザ法では、周期的に変動する閾値との比較によって処理対象画素の出力値を決定するため、モアレと呼ばれる周期的な縞模様が発生しやすい。また、入力画像に重ね合わせる各閾値マトリクスがそれぞれ同じ閾値群を持つ構成であると、1つの閾値マトリクスに含まれる閾値の数(画素数)分の階調しか表現することができない。
Conventionally, when printing multi-gradation image data handled by a digital camera or the like, halftone processing for converting multi-gradation image data into a small number of gradations that can be expressed by the image forming apparatus is applied. . The halftone process includes a dither method and an error diffusion method. For example, in an electrophotographic printer, a dither method using a dot concentration type threshold matrix is often applied in consideration of dot formation stability and processing speed. In the dither method, a threshold matrix in which a plurality of threshold values are arranged is regularly arranged and superimposed on the input image, and a halftone image is generated by comparing the gradation value of the processing target pixel with the threshold value corresponding to the processing target pixel. To do.
However, in the dither method using the dot concentration type threshold matrix, since the output value of the pixel to be processed is determined by comparison with a periodically varying threshold value, a periodic striped pattern called moire tends to occur. Further, if each threshold value matrix to be superimposed on the input image has the same threshold value group, only gradations corresponding to the number of threshold values (number of pixels) included in one threshold value matrix can be expressed.
そこで、特許文献1には、ブルーノイズマスクを用いてハーフトーン処理を行うことで、階調再現性を高める手法が提案されている。この特許文献1では、まず、入力画像データの各画素に対応する位置毎にドットの出力順番(成長順)が定められたセルを、スクリーン角を有するように複数並べて配置し、スーパーセルを作成する。そして、スーパーセルのスクリーン角に従って、セルの並び方向を示す2つの軸を設定し、これらの軸をブルーノイズマスクの直交する2つの軸に一致させ、スーパーセル内の各セルに、対応するブルーノイズデータを設定して閾値マトリクスを作成する。
In view of this, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228620 proposes a method for improving gradation reproducibility by performing halftone processing using a blue noise mask. In
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、スーパーセルの形状にあわせてブルーノイズマスクの一部を切り出して使用する。そのため、スーパーセル内ではブルーノイズ特性を活かした形で階調性を高めることができるが、スーパーセル同士の境界部分ではブルーノイズ特性の連続性が考慮されず、画像全体として低周波成分が発生してしまう。
そこで、本発明は、画像データにハーフトーン処理を適用した際に、画像全体に亘って適切な階調変換を実現することを目的とする。
However, in the technique described in
Therefore, an object of the present invention is to realize appropriate gradation conversion over the entire image when halftone processing is applied to image data.
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置の一態様は、画像データにおける所定の画素領域を構成する各画素のドットの成長順が設定された複数の要素を有し、所定のスクリーン角を有するように配列されるセルを保持する第一の保持手段と、所定の空間周波数特性で複数のノイズ値がマトリクス状に配列されたノイズマトリクスを保持する第二の保持手段と、前記スクリーン角を有するように配列された、前記ノイズマトリクスの各要素にそれぞれ対応する前記セルに対し、それぞれ対応する前記ノイズ値を設定する設定手段と、着目画素に対応する前記ドットの成長順と、前記設定手段により前記着目画素を含む画素領域に対応する前記セルに対して設定された前記ノイズ値とに基づいて、ハーフトーン処理にて前記着目画素の階調値と比較される閾値を導出する導出手段と、を備える。 In order to solve the above-described problem, an aspect of the image processing apparatus according to the present invention includes a plurality of elements in which the growth order of dots of each pixel constituting a predetermined pixel region in image data is set. A first holding means for holding cells arranged to have a screen angle; a second holding means for holding a noise matrix in which a plurality of noise values are arranged in a matrix with a predetermined spatial frequency characteristic; and For each of the cells corresponding to each element of the noise matrix arranged so as to have a screen angle, setting means for setting the corresponding noise value, the growth order of the dots corresponding to the pixel of interest, Based on the noise value set for the cell corresponding to the pixel region including the target pixel by the setting unit, the target image is obtained by halftone processing. And a deriving means for deriving a threshold value to be compared with the gray scale value.
本発明によれば、画像データにハーフトーン処理を適用した際に、画像全体に亘って適切な階調変換を実現することができる。 According to the present invention, when halftone processing is applied to image data, appropriate gradation conversion can be realized over the entire image.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
(第一の実施形態)
図1は、第一の実施形態における印刷装置の構成例を示す図である。
印刷装置100は、画像入力部10と、画像処理部20と、画像出力部30とを備える。画像入力部10と画像処理部20とは、通信インターフェース又は回路によって接続されており、画像処理部20と画像出力部30とは、通信インターフェース又は回路によって接続されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below is an example as means for realizing the present invention, and should be appropriately modified or changed depending on the configuration and various conditions of the apparatus to which the present invention is applied. It is not limited to the embodiment.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a printing apparatus according to the first embodiment.
The
画像入力部10は、例えば、レンズ、CCD(Charge Coupled Device)センサ、アナログ/デジタル変換部(A/D変換部)を備えるスキャナ部である。CCDセンサは、レンズによって結像された被写体(原稿)の像を光電変換し、R(Red),G(Green),B(Blue)のアナログ電気信号を生成する。生成されたアナログ電気信号は、A/D変換部に入力され、R、G、Bの各色について補正等が施された後、A/D変換される。デジタル化されたR、G、Bのフルカラー信号(以下、「デジタル画像信号」という。)は、画像処理部20に出力される。なお、画像入力部10は、スキャナ部に限定されるものではなく、被写体を撮像してデジタル画像信号を生成する撮像部や、デジタル画像信号を外部機器から取り込む画像取込部であってもよい。
The
画像処理部20は、画像入力部10から入力された多階調のデジタル画像信号に対して、後述する各種画像処理を施す。そして、画像処理部20は、画像処理が施されたデジタル画像信号を画像出力部30に出力する。
画像出力部103は、インクジェットヘッドやサーマルヘッドを使用したラスタプロッタ等の印刷出力部を備え、画像処理部20から入力されたデジタル画像信号を用いて印刷媒体上に画像を印刷する。
なお、本実施形態では、画像入力部10、画像処理部20および画像出力部30が1つの装置(印刷装置100)に搭載されている場合について説明するが、それぞれ別々の装置に搭載されていてもよい。
The
The image output unit 103 includes a print output unit such as a raster plotter using an inkjet head or a thermal head, and prints an image on a print medium using a digital image signal input from the
In the present embodiment, the case where the
(画像処理部20の構成)
図2は、画像処理部20の構成例を示す機能ブロック図である。画像処理部20は、入力補正部21と、色空間変換部22と、濃度補正部23と、中間調処理部24とを備え、画像入力部10から入力されたデジタル画像信号に対して、以下に説明する画像処理を施す。
入力補正部21は、入力されたデジタル画像信号に対して補正処理を施す。入力補正部21に入力されたデジタル画像信号は、R,G,Bの輝度信号で構成されており、CCDセンサの感度特性や原稿照明用ランプの配光特性が重畳されている。そのため、入力補正部21は、これらの特性に対する補正処理を施す。入力補正部21から出力されたデジタル画像信号(輝度信号R,G,B)は、色空間変換部22に入力される。
(Configuration of the image processing unit 20)
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the
The
色空間変換部202では、デジタル画像信号の輝度信号R,G,Bを、濃度信号C(Cyan),M(Magenta),Y(Yellow),K(blacK)に変換する。色空間変換部202から出力されたデジタル画像信号(濃度信号C,M,Y,K)は、濃度補正部23に入力される。濃度補正部23は、後段の中間調処理部24でデジタル画像信号を2値のデジタル画像信号に変換したときに濃度変動が起きないよう、中間調処理部24による中間調処理(以下、「ハーフトーン処理」という。)の特性を考慮して予め濃度補正を行う。濃度補正部23から出力されたデジタル画像信号(濃度信号C,M,Y,K)は、中間調処理部24に入力される。
The color
中間調処理部24は、濃度補正部23から入力された多階調のデジタル画像信号(画像データ)に対して、閾値マトリクスを用いたディザ法によるハーフトーン処理を行い、中間調表現に変換した2値のデジタル画像信号(印字信号C,M,Y,K)を生成する。生成された2値のデジタル画像信号は、画像出力部30に出力される。なお、図2に示す各部の機能は、印刷装置100が備える不図示のCPUが所定のプログラムを実行することで実現され得る。
図3は、中間調処理部24の構成例を示す機能ブロック図である。中間調処理部24は、セル情報保持部241と、ノイズマトリクス保持部242と、閾値算出部243と、比較部244とを備える。
The
FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the
セル情報保持部241は、所定の画素領域を構成する各画素にそれぞれ対応する複数の要素が配列されたセルを保持する。セルを構成する各要素には、それぞれ対応する画素のドット成長順が設定されている。図4は、セルの一例を示す図である。図4では、10画素に対応する10要素を有するセルを示している。図4において、1つのマスが1つの画素に対応している。したがって、以下の説明では、セル中のマスを「画素」ともいう。セル中の各画素に割り振られた数値は、ドット成長順を示している。ドット成長順とは、画像濃度が高くなるにしたがって書き込みが行われる画素の順番であり、低い番号から順にドットが成長して行くように設定される。また、図4におけるT(j、i)は、各画素のセル上における座標であり、セル中の所定の画素を基準画素とし、基準画素の座標をT(0,0)としている。座標T(j,i)により、セル中の各画素が基準画素からどれだけ離れた位置にあるかがわかるようになっている。図4に示す例では、ドット成長順が0の画素を基準画素としている。また、この基準画素は、画像上のx軸、y軸の原点に合わせたものとする。
The cell
図3に戻って、ノイズマトリクス保持部242は、所定のノイズ特性で複数のノイズ値がマトリクス状に配列されたノイズマトリクスを保持する。本実施形態では、上記ノイズ特性として、空間周波数が高く、周期性が視覚的に知覚されにくい特性を採用する。本実施形態では、ノイズ特性として、ブルーノイズ特性を用いる。図5は、32×32画素のブルーノイズ特性を有するノイズマトリクスの一例を示したものである。このノイズマトリクスには、0から1023までの複数(32×32=1024個)のノイズ値が、空間周波数が高くなるように順に配置されている。図5におけるN(m,n)は、ノイズマトリクス上の座標であり、ノイズマトリクスの左上の要素(画素)の座標をN(0,0)としている。
Returning to FIG. 3, the noise
図3に戻って、閾値算出部243は、セル情報保持部241から、画像中の着目画素である処理対象画素に対応するドット成長順を取得すると共に、ノイズマトリクス保持部242から、処理対象画素に対応するノイズ値を取得する。そして、閾値算出部243は、取得したドット成長順とノイズ値とに基づいて、処理対象画素に対応する閾値を算出する。閾値算出処理については、後で詳述する。閾値算出部243は、画像中の全ての画素について上記の閾値を算出することで、結果的にハーフトーン処理に用いる閾値マトリクスを作成することができる。比較部244は、処理対象画素の階調値を、閾値算出部243において算出した処理対象画素に対応する閾値と比較する。そして、比較部244は、階調値が閾値以上である場合には処理対象画素の印字信号をオンに、階調値が閾値未満である場合には印字信号をオフにする。以上の処理を画像中の全ての画素に適用する。
Returning to FIG. 3, the threshold
(閾値算出処理手順)
図6は、閾値算出部243において実行する閾値算出処理手順の一例を示すフローチャートである。この図6の処理は、例えば、画像入力部10から画像処理部20へデジタル画像信号が入力されたときに開始される。ただし、図6の処理の開始タイミングは、上記のタイミングに限らない。
先ずS1において、閾値算出部243は、処理対象画素に対応するドット成長順Dnを取得する。図4に示す10画素のセルの場合、各セルは画像上において図7に示すように配置される。このように、画像上に配置されたセルがそれぞれ所定の方向に規則的に並ぶことで、ドットパターンを配列する方向を示すスクリーン角が構成される。スクリーン角は、画像上の水平軸(x軸)に対する角度によって表されるものであり、図7に示すベクトルRmおよびRnによって表すことができる。ベクトルRmは、あるセル中の基準画素P0から最も近い位置にある別のセル中の基準画素P1へ向かうベクトルである。また、ベクトルRnは、ベクトルRmとは平行ではない直線上で、上記の基準画素P0から最も近い位置にある基準画素P2へ向かうベクトルである。図7に示す例では、Rm(3,−1)、Rn(1,3)である。
(Threshold calculation processing procedure)
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a threshold calculation processing procedure executed in the
First, in S1, the threshold
図6のS1では、閾値算出部243は、処理対象画素の画像上の座標I(x,y)に基づいて、処理対象画素に対応するドット成長順Dnを求める処理を行う。画像上に配置される10画素のセルにより設定される各画素のドット成長順は、図8に示す基本マトリクスをy軸方向に1画素進むたびにx軸方向に7画素シフトするように画像上に配置することでも表現可能である。図8に示す基本マトリクスの各画素に割り振られた数値は、ドット成長順を示している。また、図8におけるt(k)は、基本マトリクス上の画素番号であり、k=(x+y×7)%10(%は剰余算)で表すことができる。
したがって、処理対象画素のドット成長順Dnは、処理対象画素の座標I(x,y)に基づいて上記のt(k)を求めることにより導出することができる。例えば、処理対象画素の座標が、図7に示すI(6,3)である場合、t(k)=t(7)であるため、ドット成長順Dn=2となる。
In S <b> 1 of FIG. 6, the threshold
Therefore, the dot growth order Dn of the processing target pixel can be derived by obtaining the above t (k) based on the coordinates I (x, y) of the processing target pixel. For example, when the coordinates of the pixel to be processed are I (6, 3) shown in FIG. 7, since t (k) = t (7), the dot growth order Dn = 2.
図6のS2では、閾値算出部243は、処理対象画素に対応するノイズ値Nzを取得する。このS2において、閾値算出部243は、ノイズマトリクスをスクリーン角に基づいて正規化し、スクリーン角を持って配列された各セルのうち、処理対象画素に対応する画素が含まれるセルにノイズマトリクス上のノイズ値Nzを割り当てる。そして、セルに割り当てたノイズ値Nzを、処理対象画素に対応するノイズ値Nzとする。つまり、1つのセルに対応する画素領域内の複数(本実施形態では10個)の画素には、それぞれ同じノイズ値Nzが割り当てられる。まず、閾値算出部243は、処理対象画素の座標I(x,y)に基づいて、処理対象画素が含まれる画素領域に対応するセルのノイズマトリクス上の座標N(m,n)を求める。閾値算出部243は、処理対象画素I(x,y)を、対応するセル上の基準画素に平行移動した座標N´(x,y)を求める。
N´=I−T ………(1)
In S <b> 2 of FIG. 6, the threshold
N '= IT ......... (1)
次に、閾値算出部243は、画像のx軸方向に対するベクトルRmの角度θ1と、x軸方向に対するベクトルRnの角度θ2と、ベクトルRmの垂直方向に対するベクトルRnの角度θ3とを求める。図7に示す例の場合、ベクトルRnはベクトルRmの垂直方向に一致するため、角度θ3=0である。角度θ3が0度でない場合の例を、図9に示す。図9において、直線Aはx軸方向に一致する直線、直線BはベクトルRmの垂直方向に一致する直線である。
角度θ1〜θ3は、基準画素P1の座標(a1,b1)と基準画素P2の座標(a2,b2)とに基づいて、次式をもとに算出することができる。
θ1=tan-1(b1/a1),
θ2=tan-1(b2/a2),
θ3=π/2−(|θ1|+|θ2|) ………(2)
上記(2)式により、角度θ1は、a1=0のときπ/2となり、角度θ2は、a2=0のときπ/2となる。ここで、基準画素P1は、あるセルの基準画素P0から最も近くに位置する基準画素である。つまり、基準画素P0と基準画素P1とは、スクリーン角方向の同じ直線上に位置する。また、基準画素P2は、基準画素P0と基準画素P1とを結ぶ直線と交差する直線上で、基準画素P0から最も近くに位置する基準画素である。
Next, the
The angles θ1 to θ3 can be calculated based on the following expression based on the coordinates (a1, b1) of the reference pixel P1 and the coordinates (a2, b2) of the reference pixel P2.
θ1 = tan −1 (b1 / a1),
θ2 = tan −1 (b2 / a2),
θ3 = π / 2− (| θ1 | + | θ2 |) (2)
From the above equation (2), the angle θ1 is π / 2 when a1 = 0, and the angle θ2 is π / 2 when a2 = 0. Here, the reference pixel P1 is a reference pixel located closest to the reference pixel P0 of a certain cell. That is, the reference pixel P0 and the reference pixel P1 are located on the same straight line in the screen angle direction. The reference pixel P2 is a reference pixel located closest to the reference pixel P0 on a straight line that intersects with a straight line connecting the reference pixel P0 and the reference pixel P1.
さらに、閾値算出部243は、基準画素P1の座標(a1,b1)と基準画素P2の座標(a2,b2)とに基づいて、次式をもとにベクトルRmの長さRxとベクトルRnの長さRyとを求める。
Rx=√(a12+b12),
Ry=√(a22+b22) ………(3)
そして、閾値算出部243は、上記のパラメータθ1、θ3、RxおよびRyを用いて、座標N´(x,y)をノイズマトリクス上の座標N(m,n)に変換する処理を行う。具体的には、座標N´(x,y)に対して、角度(−θ1)の回転変形と、角度(−θ3)のせん断変形と、長さRxおよびRyの拡大縮小変形とを施す。ただし、角度θ3=0の場合は、せん断変形は不要である。
Further, based on the coordinates (a1, b1) of the reference pixel P1 and the coordinates (a2, b2) of the reference pixel P2, the
Rx = √ (a1 2 + b1 2 ),
Ry = √ (a2 2 + b2 2 ) (3)
Then, the threshold
以上の処理により、処理対象画素に対応するノイズマトリクス上の座標N(m,n)を求めることができ、その結果、処理対象画素に対応するノイズ値Nzを求めることができる。例えば、処理対象画素の座標がI(6,3)である場合、その処理対象画素に対応するノイズマトリクス上の座標はN(2,0)となり、処理対象画素に対応するノイズ値Nzは394となる。
上記(4)式は、ノイズマトリクスに対し、RxおよびRyの拡大縮小、θ3のせん断、θ1の回転の順に変形処理を施すことで、ノイズマトリクスをスクリーン角に基づいて正規化できることに基づいている。ここで、ノイズマトリクスの正規化とは、次の2つの処理を行うことをいう。先ず1つ目の処理は、ノイズマトリクスの2つの直交軸(m軸、n軸)の方向における各要素間の間隔を、スクリーン角に基づいて設定されるセルの配列方向を示す2つの交差軸の方向におけるセルの配列間隔に一致させる処理である。この1つ目の処理は、RxおよびRyの拡大縮小の変形処理に対応する。2つ目の処理は、ノイズマトリクスの2つの直交軸を、セルの配列方向を示す2つの交差軸に一致させる処理である。この2つ目の処理は、θ3のせん断およびθ1の回転の変形処理に対応する。
Through the above processing, the coordinates N (m, n) on the noise matrix corresponding to the processing target pixel can be obtained, and as a result, the noise value Nz corresponding to the processing target pixel can be obtained. For example, when the coordinate of the processing target pixel is I (6, 3), the coordinate on the noise matrix corresponding to the processing target pixel is N (2, 0), and the noise value Nz corresponding to the processing target pixel is 394. It becomes.
The above equation (4) is based on the fact that the noise matrix can be normalized based on the screen angle by performing deformation processing on the noise matrix in the order of enlargement / reduction of Rx and Ry, shear of θ3, and rotation of θ1. . Here, normalization of the noise matrix means performing the following two processes. First, the first processing consists of two intersecting axes that indicate the cell arrangement direction set based on the screen angle, with the spacing between elements in the direction of two orthogonal axes (m-axis, n-axis) of the noise matrix. This is a process of matching the cell arrangement interval in the direction of. This first process corresponds to the deformation process of enlargement / reduction of Rx and Ry. The second process is a process of matching two orthogonal axes of the noise matrix with two intersecting axes indicating the cell arrangement direction. This second process corresponds to the deformation process of the shear of θ3 and the rotation of θ1.
このように、上記(4)式の処理は、ノイズマトリクスをスクリーン角に基づいて正規化し、スクリーン角を持って配列された、ノイズマトリクスの各要素にそれぞれ対応するセルに対して、それぞれ対応するノイズ値Nzを割り当てる処理に等しい。このとき、ノイズマトリクス上の全てのノイズ値が、それぞれ対応するセルに割り当てられる。そのため、ブルーノイズ特性の連続性を維持した形で画像上に配列される全てのセルにノイズを設定することができる。 As described above, the processing of the above equation (4) is performed by normalizing the noise matrix based on the screen angle and corresponding to each cell corresponding to each element of the noise matrix arranged with the screen angle. This is equivalent to the process of assigning the noise value Nz. At this time, all noise values on the noise matrix are assigned to the corresponding cells. Therefore, noise can be set in all cells arranged on the image while maintaining the continuity of the blue noise characteristics.
さらに、上記の正規化に際し、セルの2つの交差軸の一方の軸を、スクリーン角を持って配列されたセル中における所定のドット成長順(上記の例では、ドット成長順=0)が設定された複数の点(画素)のうち、最も近い位置関係にある2点を通る軸とする。また、2つの交差軸の他方の軸を、上記2点のうち一方の点と、上記複数の点のうち、上記2点を通る軸に交差する直線上で上記一方の点から最も近くに位置する点とを通る軸とする。つまり、セルの配列方向を示す2つの軸として、垂直に近い関係を有する2つの軸を設定する。このように、ノイズマトリクスの正規化に際し、ノイズマトリクスの座標軸をスクリーン角に従って決定される垂直に近い関係を有する座標軸に変換することができる。ノイズマトリクスは、互いに直交する2つの座標軸により設計されるため、垂直に近い座標軸に変換した方がノイズ特性を発揮しやすくなる。 Further, in the above normalization, one of the two intersecting axes of the cell is set to a predetermined dot growth order (in the above example, dot growth order = 0) in the cells arranged with a screen angle. Among the plurality of points (pixels), the axis passes through the two closest points. Further, the other axis of the two intersecting axes is positioned closest to the one point on the straight line that intersects one of the two points and the axis passing through the two points among the plurality of points. The axis passing through the point to be That is, two axes having a relationship close to vertical are set as the two axes indicating the cell arrangement direction. Thus, when normalizing the noise matrix, the coordinate axis of the noise matrix can be converted into a coordinate axis having a relationship close to vertical determined according to the screen angle. Since the noise matrix is designed with two coordinate axes that are orthogonal to each other, it is easier to exhibit noise characteristics when converted to a coordinate axis that is nearly perpendicular.
図6のS3では、閾値算出部243は、S1において取得したドット成長順Dnと、S2において取得したノイズ値Nzとに基づいて、処理対象画素に対応する閾値を算出する。以下、一例として中間調処理部24に入力されるデジタル画像信号の階調値が0〜255の256階調で表される場合について説明する。比較部244は、上述したように階調値≧閾値のときドットを形成するための印字信号を出力する。そのため、階調値が一様な画像を処理する場合、1〜255の閾値が均一に分布していれば、ハーフトーン処理を行った後の画像全体の平均階調値は、入力された画像の階調値となる。そこで、本実施形態では、閾値算出部243は、スクリーン角を保ちつつ各階調値に対応する各閾値を均一に分布させるために、以下のように処理対象画素に対応する閾値を算出する。
In S3 of FIG. 6, the
まず、閾値の範囲(1〜255)を1つのセルにより設定される閾値の数(セル内画素数=10個)で分割し、閾値間距離THWを求める。
THW=(255−1)/10 ………(5)
次に、S2において取得したノイズ値Nzを、閾値間距離THW分だけ振動するノイズ値に正規化し、その結果を変動量THNとする。
THN=(Nz/(1024−1))×THW ………(6)
上記(6)式で表されるように、変動量THNは、ノイズ値Nzをノイズ数で除算し、閾値間距離THWを乗算することで求められる。変動量THNは、0以上THW以下の値となり、ノイズ値Nzが大きいほど大きい値をとる。
First, the threshold range (1 to 255) is divided by the number of thresholds set by one cell (the number of pixels in the cell = 10), and the inter-threshold distance THW is obtained.
THW = (255−1) / 10 (5)
Next, the noise value Nz acquired in S2 is normalized to a noise value that vibrates by the distance between thresholds THW, and the result is set as a variation amount THN.
THN = (Nz / (1024-1)) × THW (6)
As represented by the above equation (6), the fluctuation amount THN is obtained by dividing the noise value Nz by the number of noises and multiplying by the inter-threshold distance THW. The fluctuation amount THN becomes a value between 0 and THW, and takes a larger value as the noise value Nz is larger.
最後に、閾値間距離THW、変動量THNおよびドット成長順Dnを用いて、処理対象画素に対応する閾値THを算出する。なお、次式において、小数点以下は四捨五入して閾値THを求めるものとする。
TH=THW×Dn+THN+1 ………(7)
上記(7)式において、(THW×Dn)は、ドット成長順Dnに基づいて設定される基本閾値である。基本閾値とは、ドットが成長し始める閾値の基本値であり、ドット成長順Dnが大きいほど大きい値をとる。このように、ノイズ値Nzに基づいて決定される変動量THNを基本閾値に加算することで、閾値THを算出する。ここで、変動量THNの最大値は、処理対象画素に対応する基本閾値と処理対象画素の次のドット成長順が設定された画素に対応する基本閾値との差分値である閾値間距離THWである。
Finally, the threshold value TH corresponding to the processing target pixel is calculated using the inter-threshold distance THW, the fluctuation amount THN, and the dot growth order Dn. In the following expression, the threshold value TH is obtained by rounding off after the decimal point.
TH = THW × Dn + THN + 1 (7)
In the above equation (7), (THW × Dn) is a basic threshold set based on the dot growth order Dn. The basic threshold is a basic value of a threshold at which dots start to grow, and takes a larger value as the dot growth order Dn increases. Thus, the threshold value TH is calculated by adding the fluctuation amount THN determined based on the noise value Nz to the basic threshold value. Here, the maximum value of the variation THN is an inter-threshold distance THW that is a difference value between the basic threshold corresponding to the processing target pixel and the basic threshold corresponding to the pixel for which the next dot growth order of the processing target pixel is set. is there.
したがって、以上により算出される閾値THは、1〜255のいずれかの整数となる。そして、画像上の全ての画素について閾値THを算出し、閾値マトリクスを作成した結果、各閾値(1〜255)は画像全体に対して均一に分散し、等確率に出現することになる。したがって、入力画像に含まれる各階調を、忠実に面積階調に変換することが可能となる。つまり、入力画像の各階調値を、濃度分布を保ったまま面積階調に変換することが可能となる。さらに、この閾値は、セル内ではドット成長順に閾値間距離を保った形で設定されつつも、セルごとにみるとブルーノイズ特性を持って変化することになる。そのため、画像全体に亘って良好なドット分散性と高い階調再現性とを実現可能な閾値マトリクスとすることができる。 Therefore, the threshold value TH calculated as described above is an integer from 1 to 255. Then, as a result of calculating the threshold value TH for all the pixels on the image and creating the threshold value matrix, the threshold values (1 to 255) are uniformly distributed over the entire image and appear with equal probability. Therefore, it is possible to faithfully convert each gradation included in the input image into an area gradation. That is, each gradation value of the input image can be converted into an area gradation while maintaining the density distribution. Furthermore, while this threshold value is set in a cell while maintaining the distance between the threshold values in the order of dot growth, the threshold value changes with a blue noise characteristic for each cell. Therefore, it is possible to obtain a threshold value matrix capable of realizing good dot dispersion and high gradation reproducibility over the entire image.
以上のように、本実施形態では、セル情報保持部241がセルを保持し、ノイズマトリクス保持部242がノイズマトリクスを保持する。ここで、上記セルは、画像データにおける所定の画素領域内の各画素のドット成長順がそれぞれ設定された複数の要素を有し、所定のスクリーン角を有するように配列されるものである。また、上記ノイズマトリクスは、所定の空間周波数特性で複数のノイズ値がマトリクス状に配列されたものである。
そして、閾値算出部243は、スクリーン角を有するように配列された、ノイズマトリクスの各要素にそれぞれ対応するセルに対し、それぞれ対応するノイズ値を設定する。また、閾値算出部243は、処理対象画素(着目画素)に対応するドットの成長順と、処理対象画素を含む画素領域に対応するセルに対して設定されたノイズ値とに基づいて、ハーフトーン処理にて処理対象画素の階調値と比較される閾値を算出(導出)する。
As described above, in this embodiment, the cell
Then, the
したがって、所定の空間周波数特性を有するノイズが付加された、高い階調再現性を実現可能な閾値マトリクスを作成することが可能となる。特に、低濃度細線の再現が可能となり、画質を向上させることができる。また、ノイズマトリクスの各要素に設定されたノイズ値を、スクリーン角を持って配列されたノイズマトリクスの要素数と同数の各セルに対してそれぞれ割り当てることができるので、ノイズ特性を十分に活かして階調の再現性を高めることができる。さらに、画像全体に亘ってノイズの連続性を維持することができるので、低周波成分が発生することを防止し、画質の低下を防止することができる。 Therefore, it is possible to create a threshold matrix to which high tone reproducibility can be realized, to which noise having a predetermined spatial frequency characteristic is added. In particular, it is possible to reproduce low-density thin lines and improve image quality. In addition, the noise value set for each element of the noise matrix can be assigned to each number of cells equal to the number of elements of the noise matrix arranged with a screen angle, making full use of noise characteristics. Gradation reproducibility can be improved. Furthermore, since the continuity of noise can be maintained over the entire image, it is possible to prevent the occurrence of low frequency components and to prevent deterioration in image quality.
また、ドット成長順とノイズ値とに基づいて閾値を算出するので、ノイズの特性を活かしつつ、画像データの画素が取り得る各階調値に対応する各閾値の出現確率を調整することができる。そのため、適切に階調を再現することができる。さらに、ドット成長順とノイズマトリクスのみを保持しておくだけで閾値を算出することができる。このように、ブルーノイズマスクのような、256×256といった大きいサイズの閾値マトリクスを保持しておく必要がないため、保持しておくべきデータ量を抑えることができる。 Further, since the threshold value is calculated based on the dot growth order and the noise value, it is possible to adjust the appearance probability of each threshold value corresponding to each gradation value that can be taken by the pixel of the image data while utilizing the characteristics of noise. Therefore, the gradation can be appropriately reproduced. Furthermore, the threshold value can be calculated simply by retaining only the dot growth order and the noise matrix. Thus, since it is not necessary to hold a threshold matrix having a large size of 256 × 256 such as a blue noise mask, the amount of data to be held can be suppressed.
さらに、閾値算出部243は、処理対象画素に対応するドット成長順に基づいて、ドット成長順が大きいほど大きくなる基本閾値を算出(導出)する。また、閾値算出部243は、処理対象画素を含む画素領域に対応するセルに対して設定されたノイズ値に基づいて、処理対象画素に対応する基本閾値に対する変動量を算出(導出)する。そして、閾値算出部243は、算出した基本閾値と算出した変動量とを加算して、処理対象画素に対応する閾値を算出(導出)する。したがって、基本閾値の変動の幅(ノイズの振幅)を容易に調整可能となり、適切な出現確率を有する閾値を容易に算出することができる。
Further, the
また、閾値算出部243は、基本閾値に対する変動量の最大値を、処理対象画素に対応する基本閾値と処理対象画素の次のドットの成長順が設定された画素に対応する基本閾値との差分値とする。つまり、基本閾値の変動の幅を、閾値間距離(THW)に設定する。したがって、閾値算出部243は、画像データが取り得る各階調値を適切に再現するための閾値を算出することができる。
さらに、閾値算出部243は、各階調値に対応する閾値が閾値マトリクス中において等確率で出現するように、閾値を算出する。そのため、入力画像の各階調値を、濃度分布を保った状態で面積階調に変換することができる。
In addition, the threshold
Further, the threshold
また、閾値算出部243は、ノイズマトリクスをスクリーン角に基づいて正規化し、ノイズマトリクス上の各ノイズ値を、スクリーン角を有するように配列された各セルに割り当てる。具体的には、ノイズマトリクスにおける互いに直交する2つの直交軸の方向における各要素間の間隔を、スクリーン角に基づいて設定されるセルの配列方向を示す2つの交差軸の方向における配列間隔に一致させる。さらに、閾値算出部243は、ノイズマトリクスの2つの直交軸の方向を、セルの2つの交差軸の方向に一致させる。これにより、ノイズマトリクスに、上述したRxおよびRyの拡大縮小、角度θ3のせん断、角度θ1の回転の順で変形処理を適用することができ、適切にスクリーン角に正規化することができる。
The
また、閾値算出部243は、2つの交差軸の一方の軸を、スクリーン角を持って配列された複数のセル中における所定のドットの成長順が設定された複数の点のうち、最も近い位置関係にある2点を通る軸とする。さらに、閾値算出部243は、2つの交差軸の他方の軸を、上記2点のうち一方の点と、上記の所定のドットの成長順が設定された複数の点のうち、上記2点を通る軸に交差する直線上で上記の一方の点から最も近くに位置する点とを通る軸とする。したがって、ノイズマトリクスの直交する2つの軸を、セルの配列方向を示す軸のうち垂直に近い2つの軸に変換することができる。ノイズマトリクスは直交する座標軸によって設計されるため、垂直に近い座標軸に変換することで、ノイズ特性を発揮しやすくすることができる。
また、ノイズマトリクス保持部242は、周期性が視覚的に知覚しにくい空間周波数特性を有するノイズマトリクスを保持する。例えば、ノイズマトリクス保持部242は、ブルーノイズ特性を有するノイズマトリクスを保持する。したがって、ノイズ感を適切に抑制しつつ、良好なドット分散性と適切な階調再現性とを得ることができる。
以上説明した手法により算出された閾値を用いて、入力された多階調の画像データに対してハーフトーン処理を施すことで、画像全体に亘って適切な階調変換を実現することができる。
Further, the threshold
The noise
Appropriate gradation conversion can be realized over the entire image by performing halftone processing on input multi-gradation image data using the threshold value calculated by the method described above.
(第二の実施形態)
次に、第二の実施形態について説明する。上述した第一の実施形態では、濃度補正部23から出力された画像の色を、中間調処理部24にて面積階調で忠実に再現するハーフトーン処理方法を示した。第二の実施形態では、濃度補正とハーフトーン処理を同時に行う方法について説明する。
図10は、第二の実施形態における画像処理部20の構成例を示す図である。この図10において、上述した第一の実施形態における画像処理部20と同様の構成を有する部分には図2と同一符号を付し、以下、構成の異なる部分を中心に説明する。
濃度・中間調処理部25は、色空間変換部22から出力されたデジタル画像信号(濃度信号C,M,Y,K)を入力する。濃度・中間調処理部25は、入力したデジタル画像信号(画像データ)に対して、濃度補正処理とハーフトーン処理とを同時に行い、中間調表現に変換した2値のデジタル画像信号(印字信号C,M,Y,K)を生成する。この濃度・中間調処理部25は、図6に示す第一の実施形態と同様の手順により閾値を算出する。ただし、S3の処理にあたる閾値算出処理が第一の実施形態とは異なる。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment described above, the halftone processing method in which the
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of the
The density /
まず、濃度補正処理とハーフトーン処理を同時に行うという考え方について、簡単に説明する。例えば、1〜255の各閾値が等確率で出現する閾値マトリクスを用いてハーフトーン処理を行うと、入力画像の各階調値を、濃度分布を保ったまま面積階調に変換することができる。一方、1または255に近い閾値ほど出現率が低くなるように各閾値を分布させた閾値マトリクスを用いてハーフトーン処理を行うと、低い階調値ほど閾値以下になる確率が減り、高い階調値ほど閾値以上になる確率が高くなる。つまり、低階調で生成されるドットが少なくなり、高階調で生成されるドットが多くなる。そのため、コントラストを上げた画像、言い換えると、濃度補正を行った画像を生成することができる。
そこで、本実施形態では、各閾値が等確率ではない所定の確率で出現するように設定することで、濃度補正をハーフトーン処理と同時に行うようにする。上記のようにコントラストを上げるような濃度補正を行う場合、次式をもとに閾値THを算出する。
First, the concept of performing density correction processing and halftone processing simultaneously will be briefly described. For example, if halftone processing is performed using a threshold matrix in which threshold values 1 to 255 appear with equal probability, each gradation value of the input image can be converted to area gradation while maintaining the density distribution. On the other hand, when halftone processing is performed using a threshold value matrix in which each threshold value is distributed so that the appearance rate decreases as the threshold value is closer to 1 or 255, the probability that the threshold value is lower than the threshold value decreases as the gradation value decreases. The higher the value, the higher the probability that the threshold value is exceeded. That is, fewer dots are generated with low gradation and more dots are generated with high gradation. Therefore, it is possible to generate an image with increased contrast, in other words, an image with density correction.
Therefore, in the present embodiment, density correction is performed simultaneously with the halftone process by setting each threshold value to appear with a predetermined probability that is not equal. When density correction is performed to increase the contrast as described above, the threshold value TH is calculated based on the following equation.
上式において、小数点以下は四捨五入して閾値THを求めるものとする。
このように算出した処理対象画素の閾値THは、低い閾値、高い閾値ほど出現しにくく、中間程度の閾値は出現しやすくなる。したがって、高コントラスト化を行う濃度補正をハーフトーン処理と同時に行うことができる。また、セルごとに閾値を変化させつつも、その変化はブルーノイズ特性を持って変化させることができるため、スクリーン角を保ちつつ、濃度補正とドット分散性の高いハーフトーン処理とを同時に実現可能である。
なお、上記の例では、濃度補正として高コントラスト化を行う場合について説明したが、同様に低コントラスト化を行うことも可能である。
In the above equation, the threshold value TH is obtained by rounding off after the decimal point.
The threshold TH of the processing target pixel calculated in this way is less likely to appear as the threshold value is lower and the threshold value is higher, and the intermediate threshold value is likely to appear. Therefore, the density correction for increasing the contrast can be performed simultaneously with the halftone process. In addition, while changing the threshold value for each cell, the change can be changed with blue noise characteristics, so it is possible to achieve density correction and halftone processing with high dot dispersion while maintaining the screen angle. It is.
In the above example, the case of increasing the contrast as the density correction has been described. However, it is also possible to reduce the contrast similarly.
以上のように、本実施形態では、閾値算出部243は、各階調値に対応する閾値が閾値マトリクス中において所定の確率で出現するように、閾値を導出する。これにより、濃度補正をハーフトーン処理と同時に行うことができる。
例えば、閾値算出部243は、最小階調値(0)または最大階調値(255)に近い階調値に対応する閾値ほど、閾値マトリクス中において低確率で出現するように、閾値を導出する。これにより、高コントラスト化をする濃度補正とハーフトーン処理とを同時に実現することができる。また、最小階調値(0)または最大階調値(255)に近い階調値に対応する閾値ほど、閾値マトリクス中において高確率で出現するように、閾値を導出することもできる。これにより、低コントラスト化をする濃度補正とハーフトーン処理とを同時に実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the threshold
For example, the threshold
(第三の実施形態)
次に、第三の実施形態について説明する。上述した第一および第二の実施形態では、除算を含む計算式を用いて閾値を算出する方法を示した。第三の実施形態では、除算を用いず、テーブルを用いて閾値を算出する方法について説明する。
第三の実施形態における画像処理部20は、上述した図10に示す第二の実施形態における画像処理部20と同様の構成を有する。ただし、第二の実施形態とは、図6のS3にあたる閾値算出処理が異なる。したがって、以下、処理の異なる部分を中心に説明する。
本実施形態における閾値算出処理では、ドット成長順Dnに応じて決定される基本閾値Tiと、基本閾値Tiに付加する変動量Mtとを、それぞれ予め設定した閾値テーブルを用いて導出する。そして、導出した基本閾値Tiと変動量Mtとを加算することで、処理対象画素に対応する閾値THを算出する(TH=Ti+Mt)。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. In the first and second embodiments described above, the method of calculating the threshold value using a calculation formula including division has been described. In the third embodiment, a method for calculating a threshold value using a table without using division will be described.
The
In the threshold value calculation process in the present embodiment, the basic threshold value Ti determined according to the dot growth order Dn and the variation amount Mt to be added to the basic threshold value Ti are derived using a preset threshold value table. Then, by adding the derived basic threshold value Ti and the variation amount Mt, a threshold value TH corresponding to the processing target pixel is calculated (TH = Ti + Mt).
まず、濃度・中間調処理部25は、図11に示す閾値テーブル(a)を参照して、処理対象画素のドット成長順Dnに対応する基本閾値Tiを導出する。基本閾値Tiは、ドットが成長し始める閾値の基本値を表す。図11では説明を簡単化するために、濃度を均一に面積階調に変換する場合の例を示している。つまり、閾値テーブル(a)では、ドット成長順Dn=0の場合はTi=1、ドット成長順Dn=1の場合はTi=26、ドット成長順Dn=2の場合はTi=52というように、基本閾値Tiを1〜255の閾値の範囲内で均一に分散して設定している。
First, the density /
次に、濃度・中間調処理部25は、図11に示す閾値テーブル(b0)〜(b9)を参照して、処理対象画素のノイズ値Nzに対応する変動量Mtを導出する。閾値テーブル(b0)〜(b9)では、ノイズ値Nzに基づいて変動量Mtを導出するためのノイズ用閾値Ntを設定している。ここでも説明を簡単化するため、ノイズ用閾値Ntを0〜1023のノイズ値の範囲内で均一に分散させた例を示している。例えば、ドット成長順Dn=0の場合は閾値テーブル(b0)を参照し、ノイズ値Nzが40未満である場合は変動量Mt=0、ノイズ値Nzが40以上81未満である場合は変動量Mt=2に設定する。つまり、図11に示す閾値テーブル(b0)〜(b9)では、ノイズ数を閾値間距離THWの分だけ等間隔に分割して、ノイズ用閾値Ntを設定する。
このように、図11に示す例では、基本閾値Tiとノイズ用閾値Ntとをそれぞれ等間隔に配置することで、各閾値THが均一に分布する。この図11に示す閾値テーブルにおけるノイズ用閾値Ntの分布を別の形で表すと、図12に示すようになる。図12に示すように、ノイズ用閾値Ntを各階調値に対して均一に分散させることで、画像中で各閾値が同等の確率で出現するように設定される。その結果、入力画像の各階調値を忠実に面積階調に変換する処理を行うことができる。
Next, the density /
In this way, in the example shown in FIG. 11, the threshold values TH are uniformly distributed by arranging the basic threshold value Ti and the noise threshold value Nt at equal intervals. When the distribution of the noise threshold value Nt in the threshold value table shown in FIG. 11 is expressed in another form, it is as shown in FIG. As shown in FIG. 12, by setting the noise threshold value Nt to be uniformly distributed with respect to each gradation value, each threshold value is set to appear with an equal probability in the image. As a result, it is possible to perform processing for faithfully converting each gradation value of the input image into an area gradation.
一方で、基本閾値Tiと変動量Mtとを加算した閾値THの分布を変化させることで、濃度補正を行いつつ、ハーフトーン処理を行うこともできる。コントラストを上げる場合には、低濃度ではドットが生成されにくくなるように、ドット成長順Dnが低い方に多くの閾値を割り当てる。そして、高濃度ではドットが生成され易くなるように、ドット成長順Dnが高い方に多くの閾値を割り当てる。この場合のノイズ用閾値Ntの分布を表すと図13に示すようになる。図13に示すように、各閾値が所定の確率で出現するように閾値テーブルを設定することで、濃度補正とハーフトーン処理とを同時に行うことができる。
同様に、閾値の割り当てを変化させることで、コントラストを下げることもできる。コントラストを下げる場合には、低濃度ではドットが生成され易くなるように、ドット成長順Dnが低い方に少ない閾値を割り当てる。また、高濃度ではドットが生成されにくくなるように、ドット成長順Dnが高い方にも少ない閾値を割り当てる。
On the other hand, by changing the distribution of the threshold value TH obtained by adding the basic threshold value Ti and the fluctuation amount Mt, halftone processing can be performed while performing density correction. When increasing the contrast, many threshold values are assigned to the lower dot growth order Dn so that it is difficult to generate dots at low density. Then, many threshold values are assigned to the higher dot growth order Dn so that dots are easily generated at a high density. The distribution of the noise threshold value Nt in this case is shown in FIG. As shown in FIG. 13, by setting the threshold value table so that each threshold value appears with a predetermined probability, density correction and halftone processing can be performed simultaneously.
Similarly, the contrast can be lowered by changing the assignment of the threshold value. When the contrast is lowered, a smaller threshold is assigned to the lower dot growth order Dn so that dots are more easily generated at a low density. Also, a smaller threshold is assigned to the higher dot growth order Dn so that dots are less likely to be generated at high densities.
以上のように、基本閾値Tiとノイズ用閾値Ntとの設定を変化させることで、濃度補正とハーフトーン処理を同時に行うことができ、所望のトーンカーブを設定することができる。なお、上記の例では、ドット成長順Dnに基づいて基本閾値Tiを導出するための閾値テーブル(a)およびノイズ値Nzに基づいて変動量Mtを導出するための閾値テーブル(b0)〜(b9)を、それぞれ別テーブルとする場合について説明した。しかしながら、閾値テーブルの形は図11に示す形に限定されるものではなく、適宜設定可能である。
図11に示す閾値テーブル(b0)〜(b9)は、いずれもノイズ値Nzに応じて0〜24の変動量Mtを導出するように設定している。つまり、図11に示す例では、各基本閾値Tiに対する変動量Mtの最大値を等しく設定している。しかしながら、閾値THの最大値が基本閾値Tiの数(セル内画素数)で割り切れない場合には、各基本閾値Tiに対する変動量Mtの最大値を異なる値に設定してもよい。
As described above, by changing the setting of the basic threshold value Ti and the noise threshold value Nt, density correction and halftone processing can be performed simultaneously, and a desired tone curve can be set. In the above example, the threshold table (a) for deriving the basic threshold Ti based on the dot growth order Dn and the threshold tables (b0) to (b9) for deriving the variation Mt based on the noise value Nz. ) Has been described as a separate table. However, the form of the threshold table is not limited to the form shown in FIG. 11 and can be set as appropriate.
The threshold value tables (b0) to (b9) shown in FIG. 11 are set so as to derive the fluctuation amount Mt of 0 to 24 according to the noise value Nz. That is, in the example shown in FIG. 11, the maximum value of the variation Mt with respect to each basic threshold Ti is set equal. However, when the maximum value of the threshold value TH is not divisible by the number of basic threshold values Ti (the number of pixels in the cell), the maximum value of the variation amount Mt for each basic threshold value Ti may be set to a different value.
図11に示す例のように、閾値THの最大値が255であり、基本閾値Tiの数(セル内画素数)が10個である場合、閾値THの最大値は基本閾値Tiの数(セル内画素数)では割り切れない。この場合、各基本閾値Tiの閾値間距離は、厳密には均等にはならない。例えば、閾値テーブル(a0)に示すように、ドット成長順Dn=0に対応する基本閾値Tiと、ドット成長順Dn=1に対応する基本閾値Tiとの差分(閾値間距離)は25である。これに対して、ドット成長順Dn=1に対応する基本閾値Tiと、ドット成長順Dn=2に対応する基本閾値Tiとの差分(閾値間距離)は26である。したがって、上記のような場合には、ドット成長順Dn=1の場合に参照する閾値テーブル(b0)を、0〜25の変動量Mtを導出するテーブルとしてもよい。
以上のように、本実施形態では、濃度・中間調処理部25は、ドットの成長順Dnと基本閾値Tiとの対応を示す閾値テーブルと、ノイズ値Nzと変動量Mtとの対応を示す閾値テーブルとを保持する。そして、閾値算出部243は、上記の閾値テーブルを参照して基本閾値Tiや変動量Mtを導出する。したがって、複雑な演算を必要とすることなく、閾値を導出することができる。また、閾値の出現確率の調整も容易である。
As in the example shown in FIG. 11, when the maximum value of the threshold TH is 255 and the number of basic thresholds Ti (the number of pixels in the cell) is 10, the maximum value of the threshold TH is the number of basic thresholds Ti (cells The number of pixels is not divisible. In this case, the distance between the thresholds of each basic threshold Ti is not strictly equal. For example, as shown in the threshold value table (a0), the difference (inter-threshold distance) between the basic threshold value Ti corresponding to the dot growth order Dn = 0 and the basic threshold value Ti corresponding to the dot growth order Dn = 1 is 25. . On the other hand, the difference (inter-threshold distance) between the basic threshold value Ti corresponding to the dot growth order Dn = 1 and the basic threshold value Ti corresponding to the dot growth order Dn = 2 is 26. Therefore, in the above case, the threshold value table (b0) referred to when the dot growth order Dn = 1 may be used as a table for deriving the fluctuation amount Mt from 0 to 25.
As described above, in the present embodiment, the density /
(変形例)
上記各実施形態においては、ノイズ特性としてブルーノイズ特性を採用する場合について説明したが、ノイズ特性はブルーノイズ特性に限定されるものではない。ノイズ特性は、周期性が視覚的に知覚されにくい空間周波数特性を有するノイズ特性であればよく、グリーンノイズ特性等を採用してもよい。また、濃度に応じてノイズ特性を切り替えてもよい。例えば、ハイライト側ではブルーノイズ特性、シャドウ側ではホワイトノイズ特性を示すハーフトーン画像を生成するようにしてもよい。これにより、ハイライト領域における粒状性とシャドウ領域における筋状のムラ(バンディングムラ)とを抑制することができる。
(Modification)
In each of the above embodiments, the case where the blue noise characteristic is adopted as the noise characteristic has been described, but the noise characteristic is not limited to the blue noise characteristic. The noise characteristic may be a noise characteristic having a spatial frequency characteristic in which periodicity is hardly visually perceived, and a green noise characteristic or the like may be adopted. Further, the noise characteristics may be switched according to the density. For example, a halftone image showing blue noise characteristics on the highlight side and white noise characteristics on the shadow side may be generated. As a result, graininess in the highlight area and streaky unevenness (banding unevenness) in the shadow area can be suppressed.
また、上記各実施形態においては、ノイズマトリクスを32×32画素とする場合について説明したが、ノイズマトリクスのサイズは適宜設定可能である。さらに、セル内画素数を10画素とする場合について説明したが、セルのサイズも適宜設定可能である。
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
In each of the above embodiments, the case where the noise matrix is 32 × 32 pixels has been described. However, the size of the noise matrix can be set as appropriate. Furthermore, although the case where the number of pixels in the cell is 10 has been described, the size of the cell can also be set as appropriate.
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
10…画像入力部、20…画像処理部、21…入力補正部、22…色空間変換部、23…濃度補正部、24…中間調処理部、25…濃度・中間調処理部、30…画像出力部、100…印刷装置、241…セル情報保持部、242…ノイズマトリクス保持部、243…閾値算出部、244…比較部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
所定の空間周波数特性で複数のノイズ値がマトリクス状に配列されたノイズマトリクスを保持する第二の保持手段と、
前記スクリーン角を有するように配列された、前記ノイズマトリクスの各要素にそれぞれ対応する複数の前記セルに対し、それぞれ対応する前記ノイズ値を設定する設定手段と、
着目画素に対応する前記ドットの成長順と、前記設定手段により前記着目画素を含む画素領域に対応する前記セルに対して設定された前記ノイズ値とに基づいて、ハーフトーン処理にて前記着目画素の階調値と比較される閾値を導出する導出手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 A first holding means for holding cells arranged to have a predetermined screen angle, having a plurality of elements in which the growth order of dots of each pixel constituting a predetermined pixel area in image data is set;
A second holding means for holding a noise matrix in which a plurality of noise values are arranged in a matrix with predetermined spatial frequency characteristics;
Setting means for setting the corresponding noise values for a plurality of the cells respectively corresponding to the elements of the noise matrix, arranged so as to have the screen angle;
Based on the growth order of the dots corresponding to the pixel of interest and the noise value set for the cell corresponding to the pixel region including the pixel of interest by the setting means, the pixel of interest by halftone processing Deriving means for deriving a threshold value to be compared with the gradation value of
An image processing apparatus comprising:
前記着目画素に対応する前記ドットの成長順に基づいて、前記ドットの成長順が大きいほど大きくなる基本閾値を導出する第一の導出手段と、
前記設定手段により前記着目画素を含む画素領域に対応するセルに対して設定された前記ノイズ値に基づいて、前記着目画素に対応する前記基本閾値に対する変動量を導出する第二の導出手段と、
前記第一の導出手段により導出された前記基本閾値と、前記第二の導出手段により導出された前記変動量とを加算して、前記閾値を導出する第三の導出手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The derivation means includes
First deriving means for deriving a basic threshold value that increases as the growth order of the dots increases, based on the growth order of the dots corresponding to the target pixel;
Second derivation means for deriving a variation amount with respect to the basic threshold corresponding to the target pixel based on the noise value set for the cell corresponding to the pixel region including the target pixel by the setting means;
A third deriving unit for deriving the threshold by adding the basic threshold derived by the first deriving unit and the fluctuation amount derived by the second deriving unit. The image processing apparatus according to claim 1, wherein:
前記変動量の最大値を、前記着目画素に対応する前記基本閾値と前記着目画素の次のドットの成長順が設定された画素に対応する前記基本閾値との差分値とすることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 The second derivation means includes
The maximum value of the variation amount is a difference value between the basic threshold value corresponding to the target pixel and the basic threshold value corresponding to a pixel in which the growth order of the next dot of the target pixel is set. The image processing apparatus according to claim 2.
前記第一の導出手段は、前記第三の保持手段によって保持された第一のテーブルを参照して前記基本閾値を導出し、
前記第二の導出手段は、前記第三の保持手段によって保持された第二のテーブルを参照して前記変動量を導出することを特徴とする請求項2または3に記載の画像処理装置。 A third holding means for holding a first table indicating a correspondence between the growth order of the dots and the basic threshold, and a second table indicating a correspondence between the noise value and the variation amount;
The first deriving unit derives the basic threshold with reference to a first table held by the third holding unit,
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the second deriving unit derives the variation amount with reference to a second table held by the third holding unit.
前記ノイズマトリクスの互いに直交する2つの直交軸の方向における、前記ノイズマトリクスの各要素間の間隔を、前記スクリーン角に基づいて設定される前記セルの配列方向を示す2つの交差軸の方向における前記セルの配列間隔に一致させると共に、
前記2つの直交軸の方向を、前記2つの交差軸の方向に一致させることで、
前記ノイズマトリクスを前記スクリーン角に基づいて正規化する正規化手段を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The setting means includes
The spacing between each element of the noise matrix in the direction of two orthogonal axes orthogonal to each other of the noise matrix is set in the direction of two intersecting axes indicating the arrangement direction of the cells set based on the screen angle. Match the cell spacing,
By matching the direction of the two orthogonal axes with the direction of the two intersecting axes,
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a normalizing unit that normalizes the noise matrix based on the screen angle.
前記2つの交差軸の一方の軸を、前記スクリーン角を持って配列された複数の前記セル中における所定のドットの成長順が設定された複数の点のうち、最も近い位置関係にある2点を通る軸とし、
前記2つの交差軸の他方の軸を、前記2点のうち一方の点と、前記複数の点のうち、前記2点を通る軸に交差する直線上で前記一方の点から最も近くに位置する点とを通る軸とすることを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。 The normalizing means includes
Two points having the closest positional relationship among a plurality of points in which the growth order of a predetermined dot in the plurality of cells arranged with the screen angle is set as one axis of the two intersecting axes. The axis passing through
The other axis of the two intersecting axes is positioned closest to the one point on the straight line intersecting one of the two points and an axis passing through the two points among the plurality of points. The image processing apparatus according to claim 9, wherein the image processing apparatus has an axis passing through the point.
周期性が視覚的に知覚しにくい空間周波数特性を有する前記ノイズマトリクスを保持することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The second holding means is
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the noise matrix having a spatial frequency characteristic in which periodicity is difficult to visually perceive is held.
前記導出手段により導出された前記閾値を用いて、前記画像入力手段により入力された前記画像データに対して前記ハーフトーン処理を施す画像処理手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像処理装置。 Image input means for inputting the multi-tone image data;
Image processing means for performing the halftone process on the image data input by the image input means using the threshold value derived by the derivation means;
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記スクリーン角を有するように配列された、前記ノイズマトリクスの各要素にそれぞれ対応する複数の前記セルに対し、それぞれ対応する前記ノイズ値を設定するステップと、
着目画素に対応する前記ドットの成長順と、前記設定手段により前記着目画素を含む画素領域に対応する前記セルに対して設定された前記ノイズ値とに基づいて、ハーフトーン処理にて前記着目画素の階調値と比較される閾値を導出するステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 It has a plurality of elements in which the growth order of dots of each pixel constituting a predetermined pixel area in image data is set, holds cells arranged to have a predetermined screen angle, and has a predetermined spatial frequency characteristic Holds a noise matrix in which multiple noise values are arranged in a matrix,
Setting the corresponding noise value for each of the plurality of cells corresponding to each element of the noise matrix arranged to have the screen angle;
Based on the growth order of the dots corresponding to the pixel of interest and the noise value set for the cell corresponding to the pixel region including the pixel of interest by the setting means, the pixel of interest by halftone processing Deriving a threshold value to be compared with the tone value of
An image processing method comprising:
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JP2015126690A JP2017011569A (en) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | Imaging processing device, image processing method and program |
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- 2015-06-24 JP JP2015126690A patent/JP2017011569A/en active Pending
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