JP2017085238A - 網点判定装置、画像処理装置、網点判定方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像読み取り装置によって読み取られた原稿画像内の網点を判定する網点判定において、より精度が高い網点判定結果を出力することができる。
【解決手段】入力画像データから網点を検出する網点検出手段と、検出された網点の中心を含む複数画素で構成された領域に、網点を構成する画素であることを示す網点信号を付与する信号付与手段とを備え、信号付与手段は、網点信号が付与される領域の中心が検出された網点の中心に一致するように、網点信号を付与する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像読み取り装置によって読み取られた原稿画像内の網点を判定する網点判定装置、画像処理装置、網点判定方法およびプログラムに関するものである。

スキャナやカメラ等の画像読み取り装置を介して入力される入力画像に対して、パターンマッチングを実行することによって網点領域を抽出する技術がある（例えば、特許文献１参照）。

ここで入力画像は、その解像度や、形成手段や、濃度に応じて、様々な網点構造を有する可能性がある。その理由は、様々なスクリーン線数やスクリーン角度によって形成された画像が入力されるため、網点の大きさや形状、そして周囲の網点との距離を表す孤立度が一定でないからである。また、原稿が例え一律の網点パターンを有していたとしても、線数に対する入力解像度が十分でなかったり、原稿の傾き・歪みや入力部の歪みの影響を受けたりすることによって、入力画像において複数の異なる形状の網点構造が入り乱れるケースがあるからである。濃淡を網点の面積率によって表現するような多階調の原稿であればなおさらである。したがって、これらの多様な網点構造に対応する、複数の網点パターンを用意し、各網点パターンを並列的に用いてパターンマッチングをする必要がある。ここで、網点構造とは、印刷機による印刷物や、各種プリンタによるプリント物等の、スクリーンによって擬似階調再現された出力物の中で、写真やグラフィックのような色調を網点により再現している領域（網点領域）の構造を指す。

一方、パターンマッチングは、注目画素と当該注目画素に隣接する周辺画素とからなる領域と、網点パターンとを比較することにより行われる。そして、網点パターンとマッチした領域の中心にある画素、すなわち注目画素に、結果信号が付与されることが一般的である。網点パターンの形状が例えば３×３画素で構成される正方形の場合、網点パターンとマッチした領域の中心画素１画素に、ＯＮ（１）を表すマッチング結果信号が出力される。この結果、網点構造を有する領域でパターンマッチングを実施すると、一定間隔でＯＮ（１）を表すマッチング結果信号が配列された画像信号が生成される。以降、ＯＮ（１）を表すマッチング結果信号を、マッチング信号と記す。また、ＯＦＦ（０）を表すマッチング結果信号を非マッチング信号と記す。

前述したように、パターンマッチングの網点パターンの形状は多様であり、中には偶数×偶数画素で構成される網点パターン、すなわち、網点パターンの中心（重心）が画素と画素との間に位置するパターンも存在する。この場合、マッチング信号は、便宜上、網点の中心に近い画素に付与される。網点の実際の中心と、マッチング信号が付与された画素とが一致しないケースにおいては、正確な網点判定ができないという問題が生じる。例えば、網点の実際の中心とマッチングＯＮ信号が付与された画素とが一致しない状態で、後段の太らせ処理が実行されると、網点判定結果に欠落が発生するおそれがある。

ここで、太らせ処理とは、マッチング信号が付与された画素と、当該画素に隣接する周辺画素とに対して、網点を構成する画素であることを示す信号（網点信号）を付与する処理である。太らせ処理では、図９に示すように、検出された網点の中心を含む領域であって、当該網点よりも広い領域に網点信号が付与される。

図９は、入力画像、マッチング結果信号および太らせ処理後の信号の一例を示す説明図である。図９（ａ）には、網点構造を有する多値の入力画像が示されている。図９（ｂ）には、図９（ａ）に示す入力画像から生成された、網点のマッチング信号が示されている。図９（ｃ）には、図９（ｂ）に示す結果信号に基づいて太らせ処理を実施した後の信号が示されている。図９（ａ）における座標３０１、３０２は、入力画像内の各網点の重心の位置座標を示す。また、図９（ｂ）における座標３１１、３１２は、各網点に対するマッチング信号が付与された画素の位置座標を示す。図９（ｃ）における座標３２２、３２３は、太らせ処理が施された信号領域の重心の位置座標を示す。

図９（ａ），（ｂ）において、網点の重心３０１の位置座標と、当該網点に対するマッチング信号が付与された画素の位置座標３１１とを比べると、互いの位置座標が一致していることがわかる。それに対し、網点の重心３０２の位置座標と、当該網点に対するマッチング信号が付与された画素の位置座標３１２とを比べると、縦方向横方向（図９における垂直方向および水平方向）ともに、互いの位置座標が０．５画素ずれていることがわかる。

同様に、図９（ａ），（ｃ）において、網点の重心３０１と、太らせ処理後の重心３２２とを比べると、互いの位置座標が一致していることがわかる。それに対し、網点の重心３０２と太らせ処理後の重心３２３とを比べると、縦方向横方向ともに、互いの位置座標が０．５画素ずれていることがわかる。

このように、重心が画素間にある網点に対しては、マッチング信号が便宜上、当該網点の重心に近い画素に付与される。したがって、サイズなどが異なる複数種類の網点が混在する入力画像において、重心が画素上にある網点（例えば、奇数×奇数の画素で構成された網点）と、重心が画素間にある網点（例えば、奇数×奇数以外の画素で構成された網点）とが含まれる場合、太らせ処理後の信号において、ギャップ３２１が発生する。この結果、網点判定結果に欠落が発生する。このような欠落を防ぐために、太らせ処理における太らせ量を増加させ、ギャップを埋める方法がある。

特開平８−６５５１４号公報

しかし、上記のギャップを埋める方法を適用すると、他の網点の判定結果に影響を与えたり、誤判定領域を拡大させたりする問題がある。

そこで、本発明は、斯様な問題を解決すること、すなわち、より精度が高い網点判定結果を出力することができる網点判定装置、画像処理装置、網点判定方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明による網点判定装置は、入力画像データから網点を検出する網点検出手段と、検出された網点の中心を含む複数画素で構成された領域に、網点を構成する画素であることを示す網点信号を付与する信号付与手段とを備え、信号付与手段は、網点信号が付与される領域の中心が検出された網点の中心に一致するように、網点信号を付与することを特徴とする。

本発明によれば、より精度が高い網点判定の結果を出力することができる。

本発明の第１の実施例における網点判定装置の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施例における、網点判定装置の動作を示すフローチャートである。 入力画像データによって示される画像を示す説明図である。 図３に示す画像を既定の閾値で二値化した結果を示す説明図である。 パターンマッチングに用いられる網点パターンの一例を示す説明図である。 図５に示す網点パターンを用いたパターンマッチングの判定結果を示す信号を示す説明図である。 太らせ処理に用いられるパターンの一例を示す説明図である。 太らせ処理後の信号を示す説明図である。 入力画像、マッチング結果信号および太らせ処理後の信号の一例を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施する形態について説明する。なお、以下に示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。

［実施例１］
本実施例では、ドキュメントリーダ（画像読み取りを行う機能（例えば、スキャン機能）を有する画像読み取り装置）から入力された、画像データに対して網点判定を実施する網点判定装置に、本発明が適用される場合を例にする。なお、本発明は、装置内に網点判定装置が組み込まれている装置、例えば、電子写真式複合機や、インクジェット式複合機にも適用可能である。また、本発明は、画像読み取り装置から入力された画像データに限らず、画像が格納されたデータベース等の記憶装置から入力された画像データに対して、網点判定を実施する網点判定装置にも適用可能である。

図１は、本発明の第１の実施例における網点判定装置の構成の一例を示すブロック図である。網点判定装置１００は、画像入力部１０１と、パターンマッチング部１０２と、太らせ処理部（以下、信号付与部ともいう）１０３と、主制御部１１１と、記憶部１１２と、操作部１１３とを備える。

主制御部１１１は、網点判定装置１００全体の制御を行う。記憶部１１２は、画像データ、および、それに付随する情報を記憶する。操作部１１３は、操作者からの命令を受け付ける。操作部１１３は、操作者への情報表示を行うための表示部を含む。画像入力部１０１は、原稿の読み取り画像を電子画像データとして入力する。パターンマッチング部１０２は、網点検出を行う。本実施例では、パターンマッチング部１０２は、画像データ内の画素と当該画素に隣接する周辺画素が網点パターンに適合するパターンであるかどうかを検出する。太らせ処理部１０３は、画像データ内の各画素に対して太らせ処理を実施する。

図２は、第１の実施例における、網点判定装置１００の動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ２０１の処理において、操作者が操作部１１３を介して入力した命令に応じて、画像入力部１０１が、主制御部１１１による制御のもと、画像読み取りの対象となる画像データを入力する。入力された画像データ（以下、入力画像データという）は、記憶部１１２に格納される。

次いで、主制御部１１１による制御のもと、各部が、記憶部１１２に格納された入力画像データの全ての画素を処理対象（注目画素）として、ステップＳ２０２からステップＳ２０７までの処理を繰り返し実行する。

ステップＳ２０３およびステップＳ２０４の処理において、主制御部１１１による制御のもと、パターンマッチング部１０２が、注目画素と当該注目画素に隣接する周辺画素との配置が網点かどうか、すなわち後述する網点パターンに適合するかどうかの判定を行う。パターンマッチング部１０２は、注目画素と当該隣接画素に隣接する周辺画素とからなる領域が網点パターンに適合していると判定した場合は、当該注目画素に関連付けて、マッチング信号を出力する。一方、適合していないと判定した場合は、当該注目画素に関連付けて、非マッチング信号を出力する。なお、パターンマッチング部１０２は、以下に示すように、ステップＳ２０３の処理とステップＳ２０４の処理とで異なる網点パターンを用いる。

図３は、入力画像データによって示される画像（以下、入力画像または原稿画像という）を示す説明図である。図３に示す入力画像は、本来一定の網点構造を有する。しかし、入力画像における位置によって、同じ網点でも３×３画素の網点４０１と２×２画素の網点４０２のように形状が異なる場合がある。このように、網点４０１と網点４０２のように複数種類の網点が入力画像に存在するのは、読み取りの対象となる画像の配置や傾き、スクリーン線数のほか、画像入力部１０１の入力解像度などの影響を受けるためである。なお、図３に示す入力画像は、図９（ａ）に示す画像と同じである。つまり、ここでは、図９（ａ）に示す画像と同じ画像に対して、本発明を適用する場合を例にする。

図４は、図３に示す入力画像４００を既定の閾値で二値化した結果を示す説明図である。図５は、パターンマッチングに用いられる網点パターンの一例を示す説明図である。図６は、図５に示す網点パターンを用いたパターンマッチング結果を示すマッチング結果信号を示す説明図である。図６（ａ）に示すマッチング結果信号は、ステップＳ２０３の処理において、図４に示す二値化信号に対して、図５に示す網点パターン６００を用いてパターンマッチングを実行した場合における判定結果を示す。また、図６（ｂ）に示すマッチング結果信号は、ステップＳ２０４の処理において、図４に示す二値化信号に対して、図５に示す網点パターン６１０を用いてパターンマッチングを実行した場合における判定結果を示す。

網点パターン６００は、複数画素から構成されるパターンであって、注目画素に対して、当該注目画素と当該注目画素に隣接する周辺画素の二値化信号の黒画素数をカウントするための基準である。すなわち、網点パターン６００の画素６０１を注目画素に相当する位置座標としたときに、以下の式１、式２が同時に満たされる場合に、パターンマッチング部１０２は、当該注目画素に関連付けてマッチング信号を出力する。また、式１、式２が同時に満たされない場合には、パターンマッチング部１０２は、当該注目画素に関連付けて非マッチング信号を出力する。

ＣｎｔＡ１は、画素群６０２に対応する二値化信号の黒画素のカウント数である。ＣｎｔＡ２は、画素群６０３に対応する二値化信号の黒画素のカウント数である。式１における「９」は、画素群６０２の全画素数に対応する。なお、網点パターン６００における画素群６０４は、パターンマッチングの判断に影響しない。なお、式１および式２が同時に満たされるのは、図４に示す二値化信号が、網点パターン６００に部分的に完全一致している場合に限られる。そこで、パターンマッチング部１０２は、既定の閾値を用いて、パターンマッチングを行うようにしてもよい。例えば、パターンマッチング部１０２は、以下の式３、式４が同時に満たされる場合に、注目画素に関連付けてマッチング信号を出力し、それ以外の場合には、注目画素に関連付けて非マッチング信号を出力するようにしてもよい。

このようにすることで、網点パターンに完全に一致しなくても、網点パターンに類似する形状を網点として検出することが可能となる。ただし、ＴｈＡ１は０以上９以下の整数、ＴｈＡ２は０以上１２以下の整数とする。

網点パターン６１０は、中心（重心）が画素と画素との間にある網点パターンである。なお、網点パターンの重心とは、網点パターンにおける、網点の形状とマッチングされる画素群（画素群６１２）の重心を指す。網点パターン６１０を用いたパターンマッチングは、網点パターン６００を用いたパターンマッチングと同様である。つまり、パターンマッチング部１０２は、網点パターン６１０の画素６１１を注目画素に相当する位置座標としたときの、網点パターン６１０の画素群６１２および画素群６１３に対応する二値化信号の画素数をカウントし、カウント結果に基づいてパターンマッチングを行う。

主制御部１１１は、ステップＳ２０３の処理が完了するとステップＳ２０５の処理に移行する。また、主制御部１１１は、ステップＳ２０４の処理が完了するとステップＳ２０６の処理に移行する。

ステップ２０５およびステップ２０６の処理において、主制御部１１１による制御のもと、太らせ処理部１０３が太らせ処理を行う。図７は、太らせ処理に用いられるパターン（太らせパターン）の一例を示す説明図である。太らせパターン８００は、図５に示す網点パターン６００に対応する。太らせパターン８１０は、図５に示す網点パターン６１０に対応する。網点パターン６００，６１０および太らせパターン８００，８１０は、予め記憶部１１２等に格納される。

太らせ処理部１０３は、図６（ａ）に示すマッチング結果信号に対して、太らせパターン８００を用いて太らせ処理を行う。具体的には、太らせ処理部１０３は、太らせパターン８００の画素８０１を注目画素に対応させたときに、その他の画素群（太らせパターン８００における画素８０１以外のすべての画素）に対応する周辺画素全てに対して、ＯＮを表す信号、すなわち網点を構成する画素であることを示す信号（以下、網点信号という）を関連付けて出力する。また、太らせ処理部１０３は、図６（ｂ）に示すマッチング結果信号に対して、太らせパターン８１０を用いて太らせ処理を行う。具体的には、太らせ処理部１０３は、太らせパターン８１０の画素８１１を注目画素に対応させたときに、その他の画素群（太らせパターン８１０における画素８１１以外のすべての画素）に対応する周辺画素全てに対して、網点信号を関連付けて出力する。

ステップＳ２０７の処理において、主制御部１１１による制御のもと、図示しない処理部が、ステップＳ２０５およびステップＳ２０６の太らせ処理の結果（網点信号）に対して、ＯＲ処理を行う。図８は、太らせ処理後の信号であって、上記ＯＲ処理後の網点信号を示す説明図である。図８に示す領域９０１は、ステップＳ２０５の太らせ処理によって網点信号が付与される領域の一部分である。図８に示す領域９０２は、ステップＳ２０６の太らせ処理によって網点信号が付与される領域の一部分である。

ステップＳ２０２からステップＳ２０７までの処理が入力画像データの全ての画素に対して実行されると、主制御部１１１は、図８に示す処理結果（ＯＲ処理後の網点信号）を記憶部１１２に格納した上で、処理を終了する。記憶部１１２に格納された網点信号は、図示しない後段の適応的処理（例えば、スムージング処理）において参照される。

ここで、図８および図９を用いて、本実施例における効果を説明する。図８と図９（ａ）とを比較すると、図８に示す領域９０１の重心９０３と、図９（ａ）に示す網点の重心３０１とが一致している。また、図８に示す領域９０２の重心９０４と、図９（ａ）に示す網点の重心３０２とが一致している。このように、網点信号が付与される領域の重心を、網点の重心に一致させることで、網点判定結果の欠落（図９（ｃ）に示すようなギャップ）を低減させることができる。また、網点構造に対して最適な太らせパターンを適用した場合には、図８に示すように、ギャップを完全になくすことが可能となる。したがって、本実施例によれば、より精度が高い網点判定結果を出力することが可能となる。

以上に説明したように、本実施例では、入力画像の網点の重心と、網点のパターンマッチングの結果とのずれを、後段の太らせ処理で補正する。また、本実施例では、太らせ処理における太らせ量を増加させてギャップを埋めるような処理を行っていないので、他の網点の判定結果に影響を与えたり、誤判定領域を拡大させたりすることがない。したがって、本実施例によれば、必要最低限の太らせ処理で、より精度が高い網点判定結果を出力することが可能となる。またそれにより、後段の画像処理において、写真やグラフィックのような色調を再現する網点領域に対して適切な画像処理がなされるため、画質の悪化を防ぐことができる。

なお、本実施例では、説明の簡単化のため、２種類の網点パターンと、各種類の網点パターンに対応する２種類の太らせパターンとを用いる構成について説明した。しかし、本発明による網点判定装置は、網点パターンとそれに対応する太らせパターンとを、それぞれ３種類以上用いる構成であってもよい。また、図５には、サイズが異なる網点パターンが例示されているが、サイズだけでなく形状が異なる網点パターンを用いる構成であってもよい。

また、同じく説明の簡単化のため、本実施例では、ステップＳ２０１の処理において画像入力部１０１が、白地上に黒網点が印刷されているような画像を入力する場合について説明した。しかし、本発明による網点判定装置は、黒地の中に白網点が抜けて印刷されているような画像を入力画像としてもよい。例えば、網点判定装置は、網点率が５０％を超えるような高濃度の網点領域についても、黒と白とが逆転する網点パターンを用いることで網点判定を行うことが可能である。

また、本実施例では、網点パターンにおける注目画素に対応する画素（網点パターン６００の画素６０１、網点パターン６１０の画素６１１）と当該網点パターンの重心との位置ずれの量および方向と、当該網点パターンに対応する太らせパターンにおける注目画素に対応する画素（太らせパターン８００の画素８０１、太らせパターン８１０の画素８１１）と当該太らせパターンの中心との位置ずれの量および方向とが同じである場合を例にした。すなわち、入力画像における網点の重心と、太らせ処理後の重心とを一致させる太らせ処理を例にした。しかし、入力画像における網点の重心に太らせ処理後の重心がより近づくように太らせ処理のパターンを設定することにより、ギャップを低減させるようにしてもよい。そのような構成によれば、入力画像における網点の重心と、太らせ処理後の重心とを一致させることが何らかの要因により不可能な場合であっても、より精度が高い網点判定結果を出力することが可能となる。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサ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。

１０２ パターンマッチング部
１０３ 太らせ処理部

Claims (8)

1. 入力画像データから網点を検出する網点検出手段と、
   前記検出された網点の中心を含む複数画素で構成された領域に、網点を構成する画素であることを示す網点信号を付与する信号付与手段とを備え、
   前記信号付与手段は、前記網点信号が付与される領域の中心が前記検出された網点の中心に一致するように、前記網点信号を付与する
   ことを特徴とする網点判定装置。
2. 前記網点検出手段は、
   前記入力画像データにおける注目画素と当該注目画素に隣接する周辺画素とからなる領域が網点パターンとマッチした場合に、当該領域を前記網点として検出し、
   前記信号付与手段は、
   前記検出された網点の中心を含む複数画素で構成された領域であって、前記注目画素と当該注目画素に隣接する周辺画素とからなる領域に、前記網点信号を付与する
   請求項１に記載の網点判定装置。
3. 前記網点検出手段は、
   少なくともサイズが異なる複数種類の網点パターンを用いて、各網点パターンに対応する前記網点を検出し、
   前記信号付与手段は、
   前記網点の検出に用いられた前記網点パターンに対応する太らせパターンを用いて、前記注目画素と当該注目画素に隣接する周辺画素に、前記網点信号を付与する
   請求項２に記載の網点判定装置。
4. 前記網点パターンにおける前記注目画素に対応する画素と当該網点パターンの中心との位置ずれの量および方向と、当該網点パターンに対応する前記太らせパターンにおける前記注目画素に対応する画素と当該太らせパターンの中心との位置ずれの量および方向とが同じである
   請求項３に記載の網点判定装置。
5. 前記信号付与手段は、
   前記網点信号が付与される領域の中心が前記検出された網点の中心に一致するように、または、前記網点信号が付与される領域の中心と前記検出された網点の中心との位置ずれの量が、前記注目画素と前記検出された網点の中心との位置ずれの量よりも小さくなるように、前記太らせ処理を実行する
   請求項３に記載の網点判定装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の網点判定装置によって前記網点信号が付与された領域に対して、スムージング処理を実行する処理手段を備えた
   ことを特徴とする画像処理装置。
7. 入力画像データから網点を検出する網点検出ステップと、
   前記検出された網点の中心を含む複数画素で構成された領域に、網点を構成する画素であることを示す網点信号を付与する信号付与ステップとを含み、
   前記信号付与ステップにおいて、前記網点信号が付与される領域の中心が前記検出された網点の中心に一致するように、前記網点信号が付与される
   ことを特徴とする網点判定方法。
8. コンピュータを請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の網点判定装置として機能させるためのプログラム。