JP3621852B2 - 画像処理装置および記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像に対して処理を施す画像処理技術に関し、特に、モアレの発生のシミュレーション、検出、および除去に関する画像処理技術に関する。
【０００２】
【背景技術】
デジタル画像の網点化処理を行うに際して、網点化処理が施されて出力された画像にモアレが発生することがある。このような「モアレ」には、たとえば、次のような原理により発生するものが存在する。すなわち、網点ピッチとデジタル画像の画素ピッチとの比が整数比の関係にない場合に生じる「モアレ」である。図１９ないし図２１は、その原理について説明する図である。
【０００３】
図１９は、網点ピッチとデジタル画像の画素ピッチとの比が整数比の関係にある場合において、５０％濃度の階調値を有する画素ＤＡを網点化する例を示すものである。ここでは、たとえば、網点の線数が１７５線（１インチあたりの線数）、画素ピッチが３５０ｄｐｉ（１インチあたりの画素数）である場合のように、網点ピッチＵ１（＝１／１７５（インチ））と画素ピッチＵ２（１／３５０（インチ））」との比Ｕ２／Ｕ１が３５０／１７５＝２／１＝２（整数）の場合を示している。この場合には、元のデジタル画像における各画素が網点化される際に、網点パターンの単位領域（以下「単位網点領域ＤＵ」）と個々の画素ＤＡとの間での相対位置はどの部分でも同一であって、それらの間に空間的変化は生じないため、いずれの画素位置に存在する画素であっても、同様の網点面積を有するように網点化される。
【０００４】
しかしながら、網点ピッチとデジタル画像の画素ピッチとの比が整数比の関係にない場合には、網点化処理において、原画像の画素が同じ濃度（階調値）を有する場合であっても、網点化時における画素の相対位置に応じて、網点化の結果（網点化時に於ける面積の大きさ）は異なるものとなる。
【０００５】
たとえば、図２０において、網点の線数が１７５線（１インチあたりの線数）、画素ピッチが４００ｄｐｉ（１インチあたりの画素数）である場合のように、網点ピッチＵ１（＝１／１７５（インチ））と画素ピッチＵ３（１／４００（インチ））」との比Ｕ３／Ｕ１が４００／１７５＝２．２、すなわち整数でない場合について考える。この場合において、デジタル画像の各画素ＤＡの網点パターン上における単位網点領域ＤＵとの相対位置は、徐々にずれていき比較的大きな周期で変動する。したがって、網点パターン上での画素の相対位置が、Ａの位置に存在することもあれば、Ｂの位置に存在することもある。そして、Ａの位置においては網点化時の面積が比較的小さく（大きく）、Ｂの位置においては網点化時の面積が比較的大きく（小さく）なる。したがって、元の画像において、同一濃度の画素値が連続する場合においても、網点化時における画素の相対位置がＡからＢなどへと比較的大きな周期で周期的に変動することとなり、その周期的変動に応じて網点化時の面積が変動することになる。この網点面積の周期的変動が、人間の目には画像の濃度値が周期的に変化するように映る「モアレ」現象として捉えられることになる。この状況が、図２１に模式的に示されている（便宜上、各網点は黒丸で示している）。
【０００６】
以上が網点ピッチとデジタル画像の画素ピッチとの比が整数比の関係にない場合に生じる「モアレ」現象の概略である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そして、上記のような網点化に伴って発生するモアレは、画像品質を低下させるものであり、画像出力時の大きな障害となる。
【０００８】
また、従来は印刷工程の中間工程において、印刷用の版を製作するのに先立って製版フィルムを製作する工程が存在していた。そして、この製版フィルムを用いてモアレが発生しているか否かを目視で確認することができるので、モアレの発生が確認された場合にはその後の工程を中止することができ、後工程を続行することによる損失を回避することができた。
【０００９】
しかしながら、近年、ＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｏ Ｐｌａｔｅ）化に伴い、このような製版フィルムを製作せずに、デジタル画像データから直接的に印刷用の版を製作することも多くなってきている。この場合においては、製版フィルムを用いてモアレの発生の有無を確認することが不可能となるため、モアレ発生時のコスト損失も大きくなる。そのため、このような損失を抑制するため、何らかの新たな確認手段を設けることが特に望まれる。
【００１０】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、網点化出力時の出力画像をシミュレーションする画像処理技術、網点化時に発生するモアレを検出する画像処理技術、そして、発生したモアレを除去する画像処理技術を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の画像処理装置は、画像に対して処理を施すことにより網点化出力時の出力画像をシミュレートする画像処理装置であって、原画像の全般にわたる注目画素について網点パターン上の単位網点領域内における相対位置を算出する第１相対位置算出手段と、前記単位網点領域内の相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性と前記算出された相対位置とに基づいて前記注目画素の階調値を変換することによりシミュレーション画像を得る第１階調値変換手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記シミュレーション画像に対してデフォーカス処理を行った画像を新たなシミュレーション画像として生成するデフォーカス処理手段、をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の画像処理装置は、請求項１または請求項２に記載の画像処理装置において、前記第１階調値変換手段は、各相対位置に対する階調値を記憶したルックアップテーブルを用いて階調値を変換することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の画像処理装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において、前記シミュレーション画像を可視的に表示する表示手段、をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載の画像処理装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において生成されたシミュレーション画像を用いてモアレを検出する画像処理装置であって、原画像の各注目画素の画素位置を単位網点領域に関して半位相ずらした場合における、単位網点領域内での相対位置を求める第２相対位置算出手段と、前記階調値変換特性と前記第２相対位置算出手段により算出された相対位置とに基づいて前記注目画素の階調値を変換することにより参照画像を得る第２階調値変換手段と、前記シミュレーション画像と前記参照画像との差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の画像処理装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において生成されたシミュレーション画像を用いてモアレを検出する画像処理装置であって、前記第１階調値変換手段により各画素の階調値が変換されたシミュレーション画像と前記原画像との差分である差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段、をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の画像処理装置は、画像において発生するモアレを画像処理により検出する画像処理装置であって、原画像の全般にわたる注目画素について所定の単位領域内における相対位置を算出する第１相対位置算出手段と、前記単位領域内の各相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性と前記算出された相対位置とに基づいて前記注目画素の階調値を変換することによりシミュレーション画像を得る第１階調値変換手段と、前記原画像の各注目画素の画素位置を単位領域に関して半位相ずらした場合における、単位領域内での相対位置を求める第２相対位置算出手段と、前記階調値変換特性と前記第２相対位置算出手段により算出された相対位置とに基づいて前記注目画素の階調値を変換することにより参照画像を得る第２階調値変換手段と、前記シミュレーション画像と前記参照画像との差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
さらに、請求項８に記載の画像処理装置は、請求項５に記載の画像処理装置において検出されたモアレを除去する画像処理装置であって、前記差分画像の各画素の階調値を減値化して減値化画像を生成する減値化画像生成手段と、前記原画像と前記減値化画像との差分である修正画像を生成する修正画像生成手段と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項９に記載の画像処理装置は、請求項６に記載の画像処理装置において検出されたモアレを除去する画像処理装置であって、前記原画像と前記差分画像との差分である修正画像を生成する修正画像生成手段、をさらに備えることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１０に記載の記録媒体は、コンピュータを、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の画像処理装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
＜Ａ．装置＞
図１は、この発明の実施形態に係る画像処理装置１のハードウエア構成を表す概念図である。画像処理装置１は、ＣＰＵ２、半導体メモリおよびハードディスクなどを含む記憶部３、各種の記録媒体から情報を読み出すメディアドライブ４、モニタなどを含む表示部５、キーボートおよびマウスなどを含む入力部６、デジタル画像を読み込む画像入力部７、処理後の画像を出力する画像出力部８を備えるコンピュータシステムである。ＣＰＵ２は、バスラインＢＬおよび入出力インターフェースＩＦを介して、記憶部３、メディアドライブ４、表示部５、入力部６、画像入力部７、画像出力部８などに接続されている。また、メディアドライブ４は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、フレキシブルディスクなどの可搬性の記録媒体９からその中に記録されている情報を読み出す。このコンピュータシステムは、プログラムを記録した可搬性記録媒体９からそのプログラムを読み込むことによって、後述するような網点化出力時における出力画像のシミュレーション機能、モアレ検出機能、モアレ除去機能の各機能を持つようになる。さらに、記憶部３は、読み込まれたプログラムの全部または一部を記憶するプログラム記憶部３ａ、および各種の処理画像を記憶する画像記憶部３ｂなどを有する。
【００２２】
図２は図１の画像処理装置１の機能的構成を表す機能ブロック図である。図２に示すように、この画像処理装置１は機能的に、シミュレーション画像生成部１０Ａと、参照画像生成部１０Ｂと、モアレ検出部３０と、モアレ除去部５０とを備えている。画像入力部７において読み込まれたデジタル画像（原画像）は、これらの各処理部において所定の処理が施された後、表示部５において可視的に表示され、および／または、画像出力部８において網点化されて出力される。
【００２３】
シミュレーション画像生成部１０Ａは、相対位置算出部１２Ａと階調値変換部１４Ａと階調値変換特性記憶部１５とデフォーカス（ぼかし）処理部１６Ａとを有している。
【００２４】
後述するように、相対位置算出部１２Ａは、入力された原画像Ｇの各注目画素について網点パターン上の単位網点領域内における相対位置を算出し、階調値変換部１４Ａは、相対位置算出部１２Ａで算出された各相対位置と単位網点領域内の各相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性とに基づいて注目画素の階調値を変換する。このような階調値変換を画像内の各注目画素について行うことによりモアレに関する情報を含むシミュレーション画像Ｇ１ａが得られる。また、階調値変換特性記憶部１５は、階調値変換特性、すなわち各相対位置に対する階調値を階調値変換特性テーブル（以下、ルックアップテーブルとも称する。）ＬＵＴとして記憶しており、階調値変換部１４Ａは、階調値変換特性記憶部１５内のルックアップテーブルＬＵＴを参照して階調値変換を行う。なお、処理の高速化を図るため、ルックアップテーブルＬＵＴを用いることが好ましいが、階調値変換部１４Ａは、ルックアップテーブルを用いることなく、変換特性を表す数式等に基づいて逐次、階調値変換を行ってもよい。さらに、デフォーカス処理部１６Ａは、得られたシミュレーション画像Ｇ１ａに対して、デフォーカス（ぼかし）処理を施し、人間の視覚特性を反映させたシミュレーション画像Ｇ１ｂを得ることができる。このようなシミュレーション画像Ｇ１（Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ）が表示部５に表示される。
【００２５】
また、参照画像生成部１０Ｂは、シミュレーション画像生成部１０Ａと同様に、相対位置算出部１２Ｂと階調値変換部１４Ｂと階調値変換特性記憶部１５とデフォーカス処理部１６Ｂとを有している。ここで、相対位置算出部１２Ｂは、入力された原画像Ｇの各注目画素の画素位置を網点パターン上の単位網点領域に関して半位相ずらした位置（以下、「シフト位置」ともいう）を求める半位相シフト部１１を有している。さらに、相対位置算出部１２Ｂは、半位相シフト部１１により得られたシフト位置に対して、網点パターン上の単位網点領域内における相対位置を求める。
【００２６】
そして、階調値変換部１４Ｂは、階調値変換部１４Ａと同様の処理を行い、相対位置算出手段１２Ｂにより算出された相対位置と階調値変換特性記憶部１５に記憶された階調値変換特性とに基づいて注目画素の階調値を変換することにより参照画像Ｇ２ａを得る。また、デフォーカス処理部１６Ｂも、デフォーカス処理部１６Ａと同様、得られた参照画像Ｇ２ａに対して、デフォーカス処理を施し、参照画像Ｇ２ｂを得る。以下では、このような参照画像Ｇ２ａ，Ｇ２ｂを参照画像Ｇ２と総称する。
【００２７】
また、モアレ検出部３０は、差分画像生成部３１と判定部３２とを有している。差分画像生成部３１は、シミュレーション画像生成部１０Ａで生成されたシミュレーション画像Ｇ１と参照画像生成部１０Ｂで生成された参照画像Ｇ２との差分画像Ｇ３を生成し、判定部３２は、差分画像Ｇ３の各画素値の絶対値を新たな画素値とする画像Ｇ４（図示せず）を求め、その画像Ｇ４の各階調値が所定の閾値以下であるか否かなどの基準に基づいて、モアレが存在するか否か、およびモアレが発生する場合にはその発生位置を検出する。モアレ検出部３０における検出結果は、表示部５などにおいて表示される。
【００２８】
さらに、モアレ除去部５０は、減値化部５１と修正画像生成部５２とを有している。減値化部５１は、差分画像Ｇ３の各画素の階調値を減値化（ここで、「減値化」とは、「値を減少」することを意味するものとする）して減値化画像Ｇ５を生成し、修正画像生成部５２は、原画像Ｇと減値化画像Ｇ５との差分である修正画像Ｇ６を生成する。生成された修正画像Ｇ６は、画像出力部８により網点化されて出力される。この出力画像においては、モアレが除去されることになる。なお、さらに、生成された修正画像Ｇ６を原画像Ｇとして、シミュレーション画像生成部１０Ａなどを用いて上記のシミュレーション画像生成処理を行うことにより、網点化時の出力結果をシミュレートすることも可能である。
【００２９】
＜Ｂ．動作＞
＜Ｂ１．シミュレーション動作＞
図３〜図５は、画像処理装置１の動作を説明するためのフローチャートである。これらの図を参照しながら、シミュレーション動作（図３）、モアレ検出動作（図４）、およびモアレ除去動作（図５）について説明する。
【００３０】
まず、図３を参照しながら、シミュレーション画像生成に関する動作について説明する。ステップＳ１０においては、単位網点領域内の各相対位置に応じた階調値変換特性を表す複数の階調値変換特性テーブル（ルックアップテーブル）ＬＵＴを作成する。そして、ステップＳ２０において、これらの階調値変換特性に基づいて階調値変換を行うことによりシミュレーション画像が生成される。
【００３１】
なお、ステップＳ１０は、ステップＳ２０以降のシミュレーション画像生成処理に先立ってあらかじめ行われる工程であり、複数の異なる画像についてのシミュレーション動作は、ステップＳ１０を繰り返し行う必要はなく、ステップＳ２０以降の工程のみを行えばよい。
【００３２】
＜階調値変換特性＞
ここで、各ステップの処理の説明に先立って、図６〜図１１を参照しながら、各画素の単位網点領域内での「相対位置」に応じた階調値変換特性について説明する。
【００３３】
図６（ｂ）に示すように、原画像Ｇは、複数の画素ＤＡが水平方向（Ｘ方向）および垂直方向（Ｙ方向）においてマトリクス状に配列されて構成されており、その各画素ＤＡが複数の階調値（たとえば２の８乗＝２５６階調）を有するデジタル画像として得られている。一方、図６（ｃ）に示すように、網点パターンＳＰの複数の単位領域（以下「単位網点領域ＤＵ」）も水平方向および垂直方向にマトリクス状に配列されている。ここで、「水平方向」とは画素のマトリクス配列における行方向を指しており、「垂直方向」とはそのマトリクス配列における列方向を指しているが、これらは相対的なものであって、上記とは逆に定義することもできる。
【００３４】
なお、ここでは、各画素ＤＡの形状が正方形である場合、すなわち、各画素の水平方向の１辺の長さＸＡと垂直方向の１辺の長さＹＡが同一である（ＸＡ＝ＹＡ＝ＵＡ）場合を想定しているが、各画素の形状が長方形であってもよい。また、単位網点領域ＤＵについても同様であり、各単位網点領域ＤＵが正方形でなく長方形であってもよい。
【００３５】
原画像Ｇの網点化時においては、原画像Ｇが網点パターンＳＰ上に仮想的に重ねられて、原画像の各画素ＤＡが網点パターンＳＰ上の単位網点領域ＤＵ内の所定の相対位置に対応づけられる（図６（ａ）参照）。ここでは、原画像Ｇと網点パターンＳＰとが傾きを有しない状態で仮想的に重ねられる場合を想定している。
【００３６】
そして、原画像Ｇの各画素の階調値（濃度値）Ｐを当該画素ＤＡの領域内に存在する複数の２値化（オン状態／オフ状態）された点の集合へと変換し、オン状態の点の面積とオフ状態の点の面積との比の大小により各画素の階調表現が行われる。
【００３７】
たとえば、２５６階調の画素値の網点化は、次のようにして行われる。まず、単位網点領域ＤＵの水平方向および垂直方向の両方向について１６（２の４乗）分割して単位網点領域ＤＵを２５６（２の８乗）個の微小領域（「点」とも称する）に区分する。そして、区分された各微小領域について単位網点領域ＤＵ内の各微小領域の位置が内側から外側へと向かうにつれて徐々に大きな閾値を設けておき、変換対象となる画素の階調値Ｐと各点領域の閾値とを比較して、階調値Ｐが閾値以上であればオン状態とし階調値Ｐが閾値より小さければオフ状態とすることにより各点のオン状態とオフ状態とを決定する。このような網点化処理により、階調値Ｐの増加に対して、徐々に外側に網点化領域（オン状態の領域）が広がるような網点化処理を行うことができる。
【００３８】
図８〜図１０においては、それぞれ、階調値が５０（＝１００／２）％、１２．５（＝１００／８）％，８７．５（＝７００／８）％のときの各単位網点領域ＤＵにおける網点化領域の一例を示す図であり、網点化領域を斜線部で示している。変換対象の画素の階調値が５０％の場合には図８の斜線領域がオン状態となり、その階調値が１２．５％の場合には図９に示すように図８の斜線領域よりも小さな斜線領域がオン状態となり、その階調値が８７．５％の場合には図１０に示すように図８の斜線領域よりも大きな斜線領域がオン状態となる。
【００３９】
ここで、画素ＤＡの大きさと単位網点領域ＤＵの大きさとが同一である場合には、各画素の階調値Ｐと上記の（図８〜図１０の）網点化領域の面積とは比例関係を有することになるが、それ以外の場合、すなわち、画素ＤＡの大きさと単位網点領域ＤＵの大きさとが異なる場合には、画素ＤＡの単位網点領域ＤＵ内の相対位置に応じて、網点化領域の面積は異なる値を有するものとなる。特に、単位網点領域ＤＵの１辺の大きさ（したがって網点ピッチ）Ｕ１と画素ＤＡの１辺の大きさ（したがって画素ピッチ）ＵＡとの比の値が整数にならない場合には、各画素ＤＡは、単位網点領域ＤＵ内において様々な相対位置を有することになり、上述したように、これが「モアレ」の発生に寄与することになると考えられる。
【００４０】
図６には、各画素ＤＡは、その代表点ＰＡの座標位置（ｘ，ｙ）に応じて、単位網点領域ＤＵ内での様々な相対位置を有する場合が示されている。画素ＤＡ１は単位網点領域ＤＵ内において左上寄りに位置し、画素ＤＡ２は単位網点領域ＤＵ内において左上頂部に位置し、画素ＤＡ３は単位網点領域ＤＵ内において中央に位置する。また、図７は、単位網点領域ＤＵに対する各代表点ＰＡ（ＰＡ１〜ＰＡ５など）の相対位置を示す図であり、図７においては、各画素の相対位置は、代表点ＰＡ（ＰＡ１など）の位置で代表されて示されている。
【００４１】
また、図６、図８〜図１０においては、各画素ＤＡ１〜ＤＡ３の領域が正方形の境界線で示されている。ここでは、画素ＤＡの１辺の大きさＵＡが単位網点領域ＤＵの１辺の大きさＵ１の０．５倍よりも小さな場合を示しており、たとえば、上述した、網点の線数が１７５線（１インチあたりの線数）、画素ピッチが４００ｄｐｉ（１インチあたりの画素数）である場合に相当する。
【００４２】
このような場合の各画素ＤＡの相対位置に応じた網点化について考察する。この場合には、単位網点領域ＤＵ内の各相対位置において存在する各画素ＤＡの領域に対して、その画素ＤＡの領域内の各点についてオン状態またはオフ状態のいずれを有するかがその画素の階調値に基づいて決定されて網点化が行われる。
【００４３】
たとえば、代表点ＰＡ１に存在する画素ＤＡ１について考察すると、その階調値Ｐが５０％である場合（図８参照）には、画素ＤＡ１の正方形領域に占めるオン状態の領域Ｒ１１の面積の割合（以下、このような、画素ＤＡの正方形領域に占めるオン状態の領域の面積の割合を「網点化率」と称する）Ｒは、５０％となる。しかしながら、図８の代表点ＰＡ２に存在する画素について考察すると、その階調値Ｐが５０％の場合であっても、オン状態の領域が存在せず網点化率Ｒは０％となり、また、図８の代表点ＰＡ３に存在する画素について考察すると、その階調値Ｐが５０％の場合であっても網点化率Ｒは１００％となる。同様に、階調値Ｐが１２．５％の場合（図９）や階調値Ｐが８７．５％の場合（図１０）についても、各画素ＤＡ１〜ＤＡ３の単位網点領域ＤＵ内の相対位置に応じて、画素の階調値Ｐに対する網点化率Ｒがそれぞれ異なる値を有している。このように、画素の階調値Ｐと網点化率Ｒとの関係である階調値変換特性は、画素の単位網点領域ＤＵ内での相対位置に応じて異なる特性を有する。
【００４４】
図１１に、このような階調値変換特性を各相対位置ごとに表したグラフを示す。図１１（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、代表点ＰＡ２，ＰＡ１，ＰＡ３に存在する各画素ＤＡ２，ＤＡ１，ＤＡ３の各階調値変換特性を表すグラフであり、各グラフの横軸は画素の階調値Ｐ（％）を表し、縦軸は網点化率Ｒ（％）を表す。
【００４５】
図１１（ｂ）は、代表点ＰＡ１に存在する画素ＤＡ１についての階調値変換特性を表しており、画素の階調値Ｐの増加に伴い、単位網点領域ＤＵに占めるオン状態の領域Ｒ１１（図８〜図１０参照）の面積の割合である網点化率Ｒが増加する様子を示している。
【００４６】
また、図１１（ａ）は、代表点ＰＡ２に存在する画素ＤＡ２についての階調値変換特性を表し、画素の階調値Ｐの増加に伴い、単位網点領域ＤＵに占めるオン状態の領域Ｒ１２（図８〜図１０参照）の面積の割合である網点化率Ｒが増加する様子を示している。画素の階調値Ｐが５０％のとき（図８）でも、画素の領域内にはオン状態の点は存在せず（Ｒ＝０％）、その後、網点化率Ｒが急激に上昇する。
【００４７】
さらに、図１１（ｃ）は、代表点ＰＡ３に存在する画素ＤＡ３についての階調値変換特性を表し、画素の階調値Ｐの増加に伴い、単位網点領域ＤＵに占めるオン状態の領域Ｒ１３（図８〜図１０参照）の面積の割合である網点化率Ｒが増加する様子を示している。画素の階調値Ｐが５０％のとき（図８）には、既に画素の領域内にはオフ状態の点は存在せず、全画素領域が網点化されている（Ｒ＝１００％）。
【００４８】
このように、階調値変換特性は、単位網点領域ＤＵ内での相対位置に応じて異なる特性を有している。また、階調値変換特性は、網点パターンと画素パターンとの各組合せに応じて変化するので、これらの各組合せ毎に階調値変換特性を求めておくことが好ましい。
【００４９】
＜各ステップの処理＞
再び、図３を参照しながら、各ステップの処理について説明する。
【００５０】
ステップＳ１０においては、上述したように、単位網点領域内の各相対位置に応じて、それぞれの階調値変換特性を表す複数の階調値変換特性テーブル（ルックアップテーブル）ＬＵＴを作成する。
【００５１】
次に、ステップＳ２０において、原画像の各注目画素について階調値変換を行うことにより、シミュレーション画像を生成する。
【００５２】
より具体的には、まず、ステップＳ２２において、各注目画素ＤＡの画素位置ＰＡ（ｘ，ｙ）に対する、単位網点領域ＤＵ内における当該注目画素ＤＡの相対位置ＰＵ（Ａｘ，Ａｙ）を算出する。言い換えれば、画素についての座標系から単位網点領域ＤＵについての座標系への座標変換を行う。これは、たとえば、次の数１，数２によって行うことができる。
【００５３】
【数１】
【００５４】
【数２】
【００５５】
なお、各座標値ｘ，ｙは、画像出力時の解像度に応じた値となるように、原画像のピクセル単位の座標の値に所定の倍率（１ピクセル値の大きさ）を乗じた値である。また、記号ｍｏｄは、除算時の剰余（余り）を算出する演算子を意味する。又、Ｘ１およびＹ１は単位網点領域ＤＵのＸ方向、Ｙ方向の大きさを表わしている。
【００５６】
そして、ステップＳ２４において、ステップＳ１０で生成しておいた複数のルックアップテーブルＬＵＴの中から、ステップＳ２２で算出された相対位置（Ａｘ，Ａｙ）に対応するルックアップテーブルＬＵＴを選択する。
【００５７】
さらに、ステップＳ２６において、選択されたルックアップテーブルＬＵＴに基づいて、注目画素の階調値を変換する。具体的には、上述の階調値変換特性が記憶されたルックアップテーブルＬＵＴに基づいて、注目画素の階調値Ｐに対応する網点化率Ｒを参照し、この網点化率Ｒ（％）を新たな階調値ＰＣ（％）とすればよい。これにより、画素の単位網点領域ＤＵ内における相対位置に応じた階調値変換が行われる。
【００５８】
このような処理をステップＳ２８における終了判定処理により、全ての注目画素について終了するまで行う。これにより、シミュレーション画像Ｇ１ａを生成することができる。
【００５９】
次のステップＳ３０においては、デフォーカス処理（ぼかし処理）を行う。この処理は、得られたシミュレーション画像Ｇ１ａに対して、平滑化フィルターを作用させることにより実現される。このデフォーカス処理により得られた新たなシミュレーション画像Ｇ１ｂは、目視による解像力低下などの人間の視覚特性を反映したものとなる。
【００６０】
そして、ステップＳ４０において、得られたシミュレーション画像Ｇ１ｂをディスプレイなどの表示部５において表示する。これにより、網点化時のシミュレーション結果を人間が見ることができる。そして、このシミュレーション結果に基づいて、人間がモアレの発生の有無を目視で確認することが可能である。
【００６１】
図１２は、各処理による処理結果の一例を示す概念図であり、１次元的な画素位置と各画素の階調値との関係を示している。図１２（ａ）〜（ｃ）の各グラフにおいて、横軸は画素位置ｘ、縦軸はその画素の階調値Ｐを表している。図１２（ａ）は原画像Ｇを表し、図１２（ｂ）は上述のステップＳ２０の各処理により得られるシミュレーション画像Ｇ１ａを表す。図１２（ｂ）及び（ｃ）には、図１２（ａ）には存在しなかった比較的大きな周期を有する画素値の変動成分が存在しており、これが網点化時における「モアレ」である。なお、本明細書では、この比較的大きな周期を有する画素値の変動成分を「モアレ成分」と称する。また、図１２（ｃ）はステップＳ３０のデフォーカス処理により得られるシミュレーション画像Ｇ１ｂを表し、平滑化処理が施された結果を示している。
【００６２】
このように、上記の各処理によってシミュレーション画像を得ることができ、また、人間は、表示されたシミュレーション画像に基づいて目視でモアレの発生の有無を確認することができる。
【００６３】
＜Ｂ２．モアレ検出動作＞
つぎに、図４を参照しながら、モアレ検出（自動検出）に関する動作について説明する。
【００６４】
モアレ検出を行うため、上述のステップＳ１０〜ステップＳ３０の処理に引き続いて、ステップＳ５０の処理が行われる。ステップＳ５０においては、原画像の各注目画素について半位相シフトした位置に対して相対位置を求めて、その相対位置に応じた階調値変換を行うことにより参照画像Ｇ２（Ｇ２ａ）を生成する。
【００６５】
より具体的には、ステップＳ５１において、原画像Ｇの各注目画素ＤＡ（ｘ，ｙ）について、単位網点領域ＤＵに関して半位相ずらしたシフト位置（Ｂｘ，Ｂｙ）を求める。図１３は、この半位相シフト動作について説明する概念図であり、各座標値Ｂｘ，Ｂｙは、次の数３，数４で表される。
【００６６】
【数３】
【００６７】
【数４】
【００６８】
ここで、ｄｘ，ｄｙはＸ方向，方向に関するシフト量であり、それぞれ、単位網点領域ＤＵのＸ方向，Ｙ方向の大きさＸ１，Ｙ１の半分の大きさを有している。なお、Ｘ１＝Ｙ１（＝Ｕ１）となる場合には、２次元的（平面的には）にはＸ軸に対して４５度の傾きを有する方向へＵ１のルート２（２の平方根）倍の大きさだけシフトすることになる。ここで、網点パターンＳＰにおいては単位網点領域ＤＵが周期的に繰り返して存在しており、その周期（１位相）は単位網点領域ＤＵの大きさ（Ｘ１，Ｙ１）であると考えられる。したがって、上記のように単位網点領域ＤＵの半分の大きさ（Ｘ１，Ｙ１）だけ画素位置を移動させる動作は、「単位網点領域に関して半位相ずらす（シフトする）」動作であるといえる。
【００６９】
さらに、ステップＳ５２〜Ｓ５６においては、ステップＳ２２〜Ｓ２６と同様の処理を施す。すなわち、ステップＳ５２において、シフト位置（Ｂｘ，Ｂｙ）に対する、単位網点領域ＤＵ内における当該注目画素ＤＡの相対位置ＰＵ（Ｃｘ，Ｃｙ）を算出し、ステップＳ５４において、ステップＳ１０で生成しておいた複数のルックアップテーブルＬＵＴの中から、ステップＳ５２で算出された相対位置（Ｃｘ，Ｃｙ）に対応するルックアップテーブルＬＵＴを選択する。また、ステップＳ５６において、選択されたルックアップテーブルＬＵＴに基づいて、注目画素の階調値を変換する。これにより、画素の単位網点領域ＤＵ内における半位相シフト位置に対する相対位置に応じた階調値変換が行われる。
【００７０】
このような処理をステップＳ５８における終了判定処理により、全ての注目画素について終了するまで行う。これにより、参照画像Ｇ２ａを生成することができる。
【００７１】
次のステップＳ６０においては、デフォーカス処理（ぼかし処理）を行う。この処理は、得られた参照画像Ｇ２ａに対して、平滑化フィルターを作用させることにより実現される。これは、ステップＳ３０のデフォーカス処理に対応する処理であり、次のステップＳ７０において差分画像Ｇ３を得る際の比較対象となる両画像に対して同等の処理を施しておくという意義を有している。なお、ステップＳ３０において、デフォーカス処理を行わない場合には、このステップＳ６０のデフォーカス処理も行う必要はない。
【００７２】
図１４の各グラフは、図１２と同様、各画像の１次元的な画素位置と各画素の階調値との関係を示している。ここでは、簡単化のため、比較的大きな周期で変動する成分のみを特徴的に図示している。図１４（ａ）はシミュレーション画像Ｇ１（Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ）に関するものであり、図１４（ｂ）は上述のステップＳ５０の各処理により得られる参照画像Ｇ２（Ｇ２ａ，Ｇ２ｂ）に関するものである。
【００７３】
図１４（ｂ）の参照画像Ｇ２は、原画像Ｇの画素位置を半位相ずらして（シフトして）得られた各画素の位置に対して、単位網点領域ＤＵにおける相対位置を求めることにより、ステップＳ２０と同様の処理を施して得られるものである。ここで、原画像の画素位置が単位網点領域ＤＵに関して半位相シフトされると、半位相シフトされた位置に対して求められた単位網点領域ＤＵ内での相対位置に基づいて変換された階調値は、逆位相の値となる。たとえば、図８の代表点ＰＡ２に存在していた画素ＤＡ２は、半位相シフトにより代表点ＰＡ３と同一の位置に存在するものとして扱われるので、階調値に関して逆位相の階調変換が行われることになる。したがって、参照画像Ｇ２は、シミュレーション画像Ｇ１に存在するモアレ成分に対して、逆位相のモアレ成分を有している。
【００７４】
そして、ステップＳ７０において、シミュレーション画像Ｇ１と参照画像Ｇ２との差分画像Ｇ３を求める。図１５は、図１４と同様のグラフを表す図であり、図１５（ａ）は、両画像Ｇ１，Ｇ２の差分である差分画像Ｇ３に関する。両画像Ｇ１，Ｇ２の差分をとることにより、モアレ成分を選択的に抽出することができる。また、抽出されたモアレ成分は、網点化出力時の出力画像に存在するモアレ成分の２倍の大きさを有している。
【００７５】
さらに、ステップＳ８０において、差分画像Ｇ３の各画素値の絶対値をとり、閾値処理を行うことにより、モアレを自動的に検出する。図１５（ｂ）は、差分画像Ｇ３の各画素値の絶対値をとった画像Ｇ４に関する。画像Ｇ４の各画素の階調値Ｐと所定の閾値ＴＨとを比較し、その階調値Ｐが閾値ＴＨよりも大きくなる（または閾値ＴＨ以上となる）部分Ｍが存在する場合にモアレが存在するものとして判定することができる。また、画像Ｇ４に対して閾値ＴＨによる２値化処理を施して得られる画像Ｇ４ｂ（図示せず）を用いて、モアレの発生する部分を特定することも可能である。これらの画像Ｇ４，Ｇ４ｂは、表示部５において表示される。
【００７６】
＜Ｂ３．モアレ除去動作＞
つぎに、図５を参照しながら、モアレ除去に関する動作について説明する。図５のステップＳ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ５０，Ｓ６０，Ｓ７０に関する動作は上述した通りである。なお、ここでは、デフォーカス処理に関するステップＳ３０およびＳ６０を行って差分画像Ｇ３を求めているが、これらのステップＳ３０およびＳ６０を行わず差分画像Ｇ３を求めてもよい。以下では、ステップＳ１００以降の処理について説明する。
【００７７】
ステップＳ１００では、得られた差分画像Ｇ３の各画素の階調値を減少させた値にして減値化画像Ｇ５を生成する。（なお、以下の説明では減値化の程度を半分の値とおく。）図１６は、１次元的な画素と階調値との関係を示す図であり、図１６の破線で表された曲線Ｌ３は、差分画像Ｇ３に関するものであり、図１５（ａ）において実線で表された曲線と同一の曲線である。ステップＳ１００の処理により得られた減値化画像においては、各画素の階調値は、差分画像Ｇ３の半分程度の値を有しており、図１６においては、実線の曲線Ｌ５として表現されている。ここで、上述したように差分画像Ｇ３の各画素の階調値は、モアレ成分の２倍の大きさを有しており、減値化により得られた減値化画像Ｇ５は、原画像Ｇにおけるモアレ成分、あるいはシミュレーション画像Ｇ１におけるモアレ成分を減少させた画像と等価であることが判る。
【００７８】
次のステップＳ１１０においては、原画像Ｇと、この減値化画像Ｇ５との差分である差分画像を修正画像Ｇ６を生成する。これにより、原画像Ｇから上記のモアレ成分が除去された修正画像Ｇ６を得ることができる。なお、実際にはモアレ成分の除去に関しては、図１１（ａ），（ｃ）で示したように、その階調変換特性の傾斜が１よりも大きいためモアレ除去成分がモアレ成分よりも小さくなると考えられる。したがって、モアレの表示状態を視認しながら差分画像の減値化率（階調値の減少率）ＧＵＩで調整することが好ましい。
【００７９】
また、得られた修正画像Ｇ６は、ステップＳ１２０において、画像出力部８を介して網点化されて出力される。網点化出力に用いられる画像データはあらかじめモアレに相当する成分（モアレ成分）が減算されているので、網点化して出力された画像にモアレが発生することを回避することができる。
【００８０】
さらに、生成された修正画像Ｇ６を原画像Ｇとして、シミュレーション画像生成部１０Ａなどを用いて上記のシミュレーション画像生成処理を行うことにより、モアレを除去した画像を網点化出力した際の出力結果をシミュレートすることも可能である。
【００８１】
＜Ｃ．変形例など＞
上記実施形態においては、シミュレーション画像などを表示部５において表示していたが、低解像度プリンタなどに出力してもよい。
【００８２】
また、上記実施形態においては、参照画像Ｇ２を用いて差分画像Ｇ３を求めることによりモアレ検出を行っていた（図４）が、これに限定されない。たとえば、図１７に示すように、シミュレーション画像Ｇ１と原画像Ｇとの差分である差分画像Ｇ３ｂを求めてもよい。図１７（ａ）はシミュレーション画像Ｇ１に関するものであり、図１７（ｂ）は原画像Ｇに関するものである。また、図１７（ｃ）は両画像Ｇ１，Ｇの差分画像Ｇ３ｂの絶対値を求めて閾値処理を施す場合について示されている。図１７（Ｃ）において、閾値ＴＨ２よりも大きな部分（図の斜線部分）Ｍ２が存在するので、モアレが存在するものとして検出される。なお、この場合には、上述の差分画像Ｇ３よりもモアレ成分は小さい値として検出される。
【００８３】
また、上記実施形態のルックアップテーブルＬＵＴの生成（ステップＳ１０）においては、必ずしも全ての相対位置に応じてルックアップテーブルＬＵＴを生成しておくことを要さない。ステップＳ１０においては、いくつかの代表相対位置に応じたルックアップテーブルＬＵＴのみを求めておき、それ以外の位置に対応する画素位置に対しては、複数の相対位置に応じた複数のルックアップテーブルＬＵＴに基づいて階調値変換を施した複数の値を用いて補間処理を行うことにより、ステップＳ２０，Ｓ５０における階調変換を行うこともできる。
【００８４】
たとえば、点ＰＡ４（図７）に位置する画素の階調値変換（ステップＳ２０）は次のようにして行うことができる。すなわち、点ＰＡ４の近傍の複数の各相対位置ＰＵ１，ＰＵ３（点ＰＡ１，ＰＡ３）における階調値変換特性を表す各ルックアップテーブルＬＵＴ１，ＬＵＴ３（図示せず）を用いて、当該画素の階調値Ｐに対する階調値変換を行った各値Ｒ１，Ｒ３を求め、これらの値Ｒ１，Ｒ３を相対位置ＰＡ１，ＰＡ３，ＰＡ４の相互間の幾何学的位置関係（点ＰＡ４は、点ＰＡ１と点ＰＡ３とを結ぶ線分の中点であるなど）に基づいて補間することにより変換後の階調値ＰＣ（たとえば、ＰＣ＝（Ｒ１＋Ｒ３）／２）を求めることができる。これによれば、ステップＳ１０において、点ＰＡ４における階調値変換特性をルックアップテーブルＬＵＴとして作成しておく必要はない。ただし、シミュレーションの精度を上げるためには、より多くの相対位置についての階調値変換特性を表すルックアップテーブルＬＵＴに基づいて、階調値変換を行うことが好ましい。
【００８５】
さらに、単位網点領域ＤＵ内の相対位置に応じた階調値変換特性は、単位網点領域ＤＵ内の中央の点（図７の点ＰＡ３の位置と同一の点）に関して対称性を有しており、たとえば、点対称の位置に存在する点ＰＡ１と点ＰＡ５とは同一の階調値変換特性を有している。このような対称性を用いれば、あらかじめ作成すべきルックアップテーブルＬＵＴの数を削減することもできる。
【００８６】
また、上記実施形態においては、網点化にあたって、垂直方向および水平方向に画素が配列されたマトリクス状の画素配列パターンに対して、垂直方向および水平方向に単位網点領域ＤＵがマトリクス状に配列された網点パターンを傾き角度を有しない状態で仮想的に重ねる場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、画素配列パターンに対して網点パターンが所定の角度の傾きを有する場合においても適用することができる。たとえば、図１８に示すように、画素配列パターンに対して１５度の傾きを有する網点パターン（図１８（ｂ））が画素配列パターン（図１８（ａ））に仮想的に重ねられる場合においても、単位網点領域内ＤＵ２内の各相対位置に応じた階調値変換特性をあらかじめ求めておき、各画素について算出された相対位置に応じた階調値変換特性に基づいて各画素の階調値を変換することにより、シミュレーション画像を求めることなどができる。また、半位相シフト処理については、各画素の位置を単位網点領域ＤＵ２の各方向ＡＸ，ＡＹにおいて、それぞれ、シフト量ｄｘ，ｄｙだけずらせた（シフトさせた）位置に対して、単位網点領域ＤＵ２内での相対位置を求めることにより同様の動作を行えばよい。ここで、シフト量ｄｘ，ｄｙは、単位網点領域ＤＵ２の大きさＸ２，Ｙ２の半分の値を有しており、ｄｘ＝０．５×Ｘ２，ｄｙ＝０．５×Ｙ２である。なお、画素配列パターンと網点パターンとの角度によって、単位網点領域内における相対位置に応じた階調値変換特性も変化するため、各相対位置における階調値変換特性は画素配列パターンと網点パターンとの角度毎に準備しておくことが好ましい。
【００８７】
さらに、上記実施形態においては、画素配列パターンに対して、矩形形状（正方形または長方形）の単位網点領域ＤＵが互いに直交する２つの基準方向に沿ってマトリクス状に配列された網点パターンを仮想的に重ねる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、単位網点領域の形状が平行四辺形を有する場合、言い換えれば、網点パターンの基準方向が互いに直交しない場合であってもよい。
【００８８】
また、上記実施形態においては、単位網点領域ＤＵの周期的な繰り返しが存在する網点パターンを用いた網点化処理において発生するモアレの検出、言い換えれば、画素配列パターンと網点パターンとの干渉に起因して発生するモアレの検出について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、その他の原因に基づいて発生するモアレ、たとえば、単位網点領域ＤＵ以外の単位領域の周期的な繰り返しが存在するパターンとの干渉によって発生するモアレに対しても適用できる。その場合、その単位領域に関して半位相シフトさせた（単位領域内の）相対位置を求め、その相対位置に応じた階調値変換特性に基づいて、各画素を変換することにより参照画像を得ることなどによりモアレの検出を行うことができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の画像処理装置によれば、原画像の全般にわたる注目画素について網点パターン上の単位網点領域内における相対位置を算出する第１相対位置算出手段と、単位網点領域内の相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性と算出された相対位置とに基づいて注目画素の階調値を変換することによりシミュレーション画像を得る第１階調値変換手段とを備えるので、原画像を網点化出力した際の出力画像に関するシミュレーション画像を得ることができる。また、このシミュレーション画像によりモアレの発生をもシミュレートすることができる。
【００９０】
請求項２に記載の画像処理装置によれば、シミュレーション画像に対してデフォーカス処理を行った画像を新たなシミュレーション画像として生成するデフォーカス処理手段をさらに備えるので、得られるシミュレーション画像において、目視による解像力低下など人間の視覚特性を反映させることができる。
【００９１】
請求項３に記載の画像処理装置によれば、第１階調値変換手段は、各相対位置に対する階調値を記憶したルックアップテーブルを用いて階調値を変換するので、処理の高速化を図ることができる。
【００９２】
請求項４に記載の画像処理装置によれば、シミュレーション画像を可視的に表示する表示手段をさらに備えるので、表示された画像を人間が目視で確認することができる。
【００９３】
また、請求項５に記載の画像処理装置によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において、原画像の各注目画素の画素位置を単位網点領域に関して半位相ずらした場合における単位網点領域内での相対位置を求める第２相対位置算出手段と、単位網点領域内の相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性と第２相対位置算出手段により算出された相対位置とに基づいて注目画素の階調値を変換することにより参照画像を得る第２階調値変換手段と、シミュレーション画像と参照画像との差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段とをさらに備えるので、網点化出力時のモアレを自動的に検出することができる。
【００９４】
請求項６に記載の画像処理装置によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において、第１階調値変換手段により各画素の階調値が変換されたシミュレーション画像と前記原との差分である差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段をさらに備えるので、網点化出力時のモアレを自動的に検出することができる。
【００９５】
請求項７に記載の画像処理装置によれば、原画像の全般にわたる注目画素について所定の単位領域内における相対位置を算出する第１相対位置算出手段と、算出された相対位置と単位領域内の各相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性とに基づいて注目画素の階調値を変換することによりシミュレーション画像を得る第１階調値変換手段と、原画像の各注目画素の画素位置を単位領域に関して半位相ずらした場合における、単位領域内での相対位置を求める第２相対位置算出手段と、第２相対位置算出手段により算出された相対位置と単位領域内の階調値変換特性とに基づいて注目画素の階調値を変換することにより参照画像を得る第２階調値変換手段と、シミュレーション画像と参照画像との差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段とを備えるので、様々な原因により発生するモアレを検出することができる。
【００９６】
さらに、請求項８に記載の画像処理装置によれば、請求項５に記載の画像処理装置において、差分画像の各画素の階調値を減値化して減値化画像を生成する減値化画像生成手段と、原画像と減値化画像との差分である修正画像を生成する修正画像生成手段とをさらに備えるので、モアレ成分を原画像から除去し、網点化時のモアレ発生を回避することができる。
【００９７】
請求項９に記載の画像処理装置によれば、請求項６に記載の画像処理装置において、原画像と減値化した差分画像との差分である修正画像を生成する修正画像生成手段をさらに備えるので、モアレ成分を原画像から除去し、網点化時のモアレ発生を回避することができる。
【００９８】
また、請求項１０に記載の記録媒体によれば、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置１のハードウエア構成を表す図である。
【図２】画像処理装置１に関する機能ブロック図である。
【図３】シミュレーション処理動作に関するフローチャートである。
【図４】モアレ検出動作に関するフローチャートである。
【図５】モアレ除去動作に関するフローチャートである。
【図６】デジタル画像の画素と網点パターンとの位置関係を示す図である。
【図７】単位網点領域ＤＵに対する各代表点ＰＡの相対位置を示す図である。
【図８】階調値５０％に対する網点化領域を表す図である。
【図９】階調値１２．５％に対する網点化領域を表す図である。
【図１０】階調値８７．５％に対する網点化領域を表す図である。
【図１１】各画素ＤＡ１〜ＤＡ３の階調値変換特性を表す図である。
【図１２】シミュレーション処理結果の一例を示す概念図であり、１次元的な画素位置と各画素の階調値との関係を示す図である。
【図１３】半位相シフトについて説明する図である。
【図１４】モアレ検出動作の一例を示す概念図である。
【図１５】モアレ検出動作の一例を示す概念図である。
【図１６】モアレ除去動作の一例を示す概念図である。
【図１７】モアレ検出動作の他の一例を示す概念図である。
【図１８】画素配列パターンと網点パターンとの関係についての変形例を説明する概念図である。
【図１９】モアレについて説明するための図である。
【図２０】モアレについて説明するための図である。
【図２１】モアレについて説明するための図である。
【符号の説明】
１ 画像処理装置
１０Ａ シミュレーション画像生成部
１０Ｂ 参照画像生成部
３０ モアレ検出部
５０ モアレ除去部
ＤＡ 画素
ＤＵ，ＤＵ２ 単位網点領域
Ｇ 原画像
Ｇ１，Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ シミュレーション画像
Ｇ２，Ｇ２ａ，Ｇ２ｂ 参照画像
ＬＵＴ ルックアップテーブル
Ｐ （画素の）階調値
Ｒ 網点化率
ＳＰ 網点パターン
ｄｘ，ｄｙ シフト量
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像に対して処理を施す画像処理技術に関し、特に、モアレの発生のシミュレーション、検出、および除去に関する画像処理技術に関する。
【０００２】
【背景技術】
デジタル画像の網点化処理を行うに際して、網点化処理が施されて出力された画像にモアレが発生することがある。このような「モアレ」には、たとえば、次のような原理により発生するものが存在する。すなわち、網点ピッチとデジタル画像の画素ピッチとの比が整数比の関係にない場合に生じる「モアレ」である。図１９ないし図２１は、その原理について説明する図である。
【０００３】
図１９は、網点ピッチとデジタル画像の画素ピッチとの比が整数比の関係にある場合において、５０％濃度の階調値を有する画素ＤＡを網点化する例を示すものである。ここでは、たとえば、網点の線数が１７５線（１インチあたりの線数）、画素ピッチが３５０ｄｐｉ（１インチあたりの画素数）である場合のように、網点ピッチＵ１（＝１／１７５（インチ））と画素ピッチＵ２（１／３５０（インチ））」との比Ｕ２／Ｕ１が３５０／１７５＝２／１＝２（整数）の場合を示している。この場合には、元のデジタル画像における各画素が網点化される際に、網点パターンの単位領域（以下「単位網点領域ＤＵ」）と個々の画素ＤＡとの間での相対位置はどの部分でも同一であって、それらの間に空間的変化は生じないため、いずれの画素位置に存在する画素であっても、同様の網点面積を有するように網点化される。
【０００４】
しかしながら、網点ピッチとデジタル画像の画素ピッチとの比が整数比の関係にない場合には、網点化処理において、原画像の画素が同じ濃度（階調値）を有する場合であっても、網点化時における画素の相対位置に応じて、網点化の結果（網点化時に於ける面積の大きさ）は異なるものとなる。
【０００５】
たとえば、図２０において、網点の線数が１７５線（１インチあたりの線数）、画素ピッチが４００ｄｐｉ（１インチあたりの画素数）である場合のように、網点ピッチＵ１（＝１／１７５（インチ））と画素ピッチＵ３（１／４００（インチ））」との比Ｕ３／Ｕ１が４００／１７５＝２．２、すなわち整数でない場合について考える。この場合において、デジタル画像の各画素ＤＡの網点パターン上における単位網点領域ＤＵとの相対位置は、徐々にずれていき比較的大きな周期で変動する。したがって、網点パターン上での画素の相対位置が、Ａの位置に存在することもあれば、Ｂの位置に存在することもある。そして、Ａの位置においては網点化時の面積が比較的小さく（大きく）、Ｂの位置においては網点化時の面積が比較的大きく（小さく）なる。したがって、元の画像において、同一濃度の画素値が連続する場合においても、網点化時における画素の相対位置がＡからＢなどへと比較的大きな周期で周期的に変動することとなり、その周期的変動に応じて網点化時の面積が変動することになる。この網点面積の周期的変動が、人間の目には画像の濃度値が周期的に変化するように映る「モアレ」現象として捉えられることになる。この状況が、図２１に模式的に示されている（便宜上、各網点は黒丸で示している）。
【０００６】
以上が網点ピッチとデジタル画像の画素ピッチとの比が整数比の関係にない場合に生じる「モアレ」現象の概略である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そして、上記のような網点化に伴って発生するモアレは、画像品質を低下させるものであり、画像出力時の大きな障害となる。
【０００８】
また、従来は印刷工程の中間工程において、印刷用の版を製作するのに先立って製版フィルムを製作する工程が存在していた。そして、この製版フィルムを用いてモアレが発生しているか否かを目視で確認することができるので、モアレの発生が確認された場合にはその後の工程を中止することができ、後工程を続行することによる損失を回避することができた。
【０００９】
しかしながら、近年、ＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｏ Ｐｌａｔｅ）化に伴い、このような製版フィルムを製作せずに、デジタル画像データから直接的に印刷用の版を製作することも多くなってきている。この場合においては、製版フィルムを用いてモアレの発生の有無を確認することが不可能となるため、モアレ発生時のコスト損失も大きくなる。そのため、このような損失を抑制するため、何らかの新たな確認手段を設けることが特に望まれる。
【００１０】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、網点化出力時の出力画像をシミュレーションする画像処理技術、網点化時に発生するモアレを検出する画像処理技術、そして、発生したモアレを除去する画像処理技術を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の画像処理装置は、画像に対して処理を施すことにより網点化出力時の出力画像をシミュレートする画像処理装置であって、原画像の全般にわたる注目画素について網点パターン上の単位網点領域内における相対位置を算出する第１相対位置算出手段と、前記単位網点領域内の相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性と前記算出された相対位置とに基づいて前記注目画素の階調値を変換することによりシミュレーション画像を得る第１階調値変換手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記シミュレーション画像に対してデフォーカス処理を行った画像を新たなシミュレーション画像として生成するデフォーカス処理手段、をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の画像処理装置は、請求項１または請求項２に記載の画像処理装置において、前記第１階調値変換手段は、各相対位置に対する階調値を記憶したルックアップテーブルを用いて階調値を変換することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の画像処理装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において、前記シミュレーション画像を可視的に表示する表示手段、をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載の画像処理装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において生成されたシミュレーション画像を用いてモアレを検出する画像処理装置であって、原画像の各注目画素の画素位置を単位網点領域に関して半位相ずらした場合における、単位網点領域内での相対位置を求める第２相対位置算出手段と、前記階調値変換特性と前記第２相対位置算出手段により算出された相対位置とに基づいて前記注目画素の階調値を変換することにより参照画像を得る第２階調値変換手段と、前記シミュレーション画像と前記参照画像との差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の画像処理装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において生成されたシミュレーション画像を用いてモアレを検出する画像処理装置であって、前記第１階調値変換手段により各画素の階調値が変換されたシミュレーション画像と前記原画像との差分である差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段、をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の画像処理装置は、画像において発生するモアレを画像処理により検出する画像処理装置であって、原画像の全般にわたる注目画素について所定の単位領域内における相対位置を算出する第１相対位置算出手段と、前記単位領域内の各相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性と前記算出された相対位置とに基づいて前記注目画素の階調値を変換することによりシミュレーション画像を得る第１階調値変換手段と、前記原画像の各注目画素の画素位置を単位領域に関して半位相ずらした場合における、単位領域内での相対位置を求める第２相対位置算出手段と、前記階調値変換特性と前記第２相対位置算出手段により算出された相対位置とに基づいて前記注目画素の階調値を変換することにより参照画像を得る第２階調値変換手段と、前記シミュレーション画像と前記参照画像との差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
さらに、請求項８に記載の画像処理装置は、請求項５に記載の画像処理装置において検出されたモアレを除去する画像処理装置であって、前記差分画像の各画素の階調値を減値化して減値化画像を生成する減値化画像生成手段と、前記原画像と前記減値化画像との差分である修正画像を生成する修正画像生成手段と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項９に記載の画像処理装置は、請求項６に記載の画像処理装置において検出されたモアレを除去する画像処理装置であって、前記原画像と前記差分画像との差分である修正画像を生成する修正画像生成手段、をさらに備えることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１０に記載の記録媒体は、コンピュータを、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の画像処理装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
＜Ａ．装置＞
図１は、この発明の実施形態に係る画像処理装置１のハードウエア構成を表す概念図である。画像処理装置１は、ＣＰＵ２、半導体メモリおよびハードディスクなどを含む記憶部３、各種の記録媒体から情報を読み出すメディアドライブ４、モニタなどを含む表示部５、キーボートおよびマウスなどを含む入力部６、デジタル画像を読み込む画像入力部７、処理後の画像を出力する画像出力部８を備えるコンピュータシステムである。ＣＰＵ２は、バスラインＢＬおよび入出力インターフェースＩＦを介して、記憶部３、メディアドライブ４、表示部５、入力部６、画像入力部７、画像出力部８などに接続されている。また、メディアドライブ４は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、フレキシブルディスクなどの可搬性の記録媒体９からその中に記録されている情報を読み出す。このコンピュータシステムは、プログラムを記録した可搬性記録媒体９からそのプログラムを読み込むことによって、後述するような網点化出力時における出力画像のシミュレーション機能、モアレ検出機能、モアレ除去機能の各機能を持つようになる。さらに、記憶部３は、読み込まれたプログラムの全部または一部を記憶するプログラム記憶部３ａ、および各種の処理画像を記憶する画像記憶部３ｂなどを有する。
【００２２】
図２は図１の画像処理装置１の機能的構成を表す機能ブロック図である。図２に示すように、この画像処理装置１は機能的に、シミュレーション画像生成部１０Ａと、参照画像生成部１０Ｂと、モアレ検出部３０と、モアレ除去部５０とを備えている。画像入力部７において読み込まれたデジタル画像（原画像）は、これらの各処理部において所定の処理が施された後、表示部５において可視的に表示され、および／または、画像出力部８において網点化されて出力される。
【００２３】
シミュレーション画像生成部１０Ａは、相対位置算出部１２Ａと階調値変換部１４Ａと階調値変換特性記憶部１５とデフォーカス（ぼかし）処理部１６Ａとを有している。
【００２４】
後述するように、相対位置算出部１２Ａは、入力された原画像Ｇの各注目画素について網点パターン上の単位網点領域内における相対位置を算出し、階調値変換部１４Ａは、相対位置算出部１２Ａで算出された各相対位置と単位網点領域内の各相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性とに基づいて注目画素の階調値を変換する。このような階調値変換を画像内の各注目画素について行うことによりモアレに関する情報を含むシミュレーション画像Ｇ１ａが得られる。また、階調値変換特性記憶部１５は、階調値変換特性、すなわち各相対位置に対する階調値を階調値変換特性テーブル（以下、ルックアップテーブルとも称する。）ＬＵＴとして記憶しており、階調値変換部１４Ａは、階調値変換特性記憶部１５内のルックアップテーブルＬＵＴを参照して階調値変換を行う。なお、処理の高速化を図るため、ルックアップテーブルＬＵＴを用いることが好ましいが、階調値変換部１４Ａは、ルックアップテーブルを用いることなく、変換特性を表す数式等に基づいて逐次、階調値変換を行ってもよい。さらに、デフォーカス処理部１６Ａは、得られたシミュレーション画像Ｇ１ａに対して、デフォーカス（ぼかし）処理を施し、人間の視覚特性を反映させたシミュレーション画像Ｇ１ｂを得ることができる。このようなシミュレーション画像Ｇ１（Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ）が表示部５に表示される。
【００２５】
また、参照画像生成部１０Ｂは、シミュレーション画像生成部１０Ａと同様に、相対位置算出部１２Ｂと階調値変換部１４Ｂと階調値変換特性記憶部１５とデフォーカス処理部１６Ｂとを有している。ここで、相対位置算出部１２Ｂは、入力された原画像Ｇの各注目画素の画素位置を網点パターン上の単位網点領域に関して半位相ずらした位置（以下、「シフト位置」ともいう）を求める半位相シフト部１１を有している。さらに、相対位置算出部１２Ｂは、半位相シフト部１１により得られたシフト位置に対して、網点パターン上の単位網点領域内における相対位置を求める。
【００２６】
そして、階調値変換部１４Ｂは、階調値変換部１４Ａと同様の処理を行い、相対位置算出手段１２Ｂにより算出された相対位置と階調値変換特性記憶部１５に記憶された階調値変換特性とに基づいて注目画素の階調値を変換することにより参照画像Ｇ２ａを得る。また、デフォーカス処理部１６Ｂも、デフォーカス処理部１６Ａと同様、得られた参照画像Ｇ２ａに対して、デフォーカス処理を施し、参照画像Ｇ２ｂを得る。以下では、このような参照画像Ｇ２ａ，Ｇ２ｂを参照画像Ｇ２と総称する。
【００２７】
また、モアレ検出部３０は、差分画像生成部３１と判定部３２とを有している。差分画像生成部３１は、シミュレーション画像生成部１０Ａで生成されたシミュレーション画像Ｇ１と参照画像生成部１０Ｂで生成された参照画像Ｇ２との差分画像Ｇ３を生成し、判定部３２は、差分画像Ｇ３の各画素値の絶対値を新たな画素値とする画像Ｇ４（図示せず）を求め、その画像Ｇ４の各階調値が所定の閾値以下であるか否かなどの基準に基づいて、モアレが存在するか否か、およびモアレが発生する場合にはその発生位置を検出する。モアレ検出部３０における検出結果は、表示部５などにおいて表示される。
【００２８】
さらに、モアレ除去部５０は、減値化部５１と修正画像生成部５２とを有している。減値化部５１は、差分画像Ｇ３の各画素の階調値を減値化（ここで、「減値化」とは、「値を減少」することを意味するものとする）して減値化画像Ｇ５を生成し、修正画像生成部５２は、原画像Ｇと減値化画像Ｇ５との差分である修正画像Ｇ６を生成する。生成された修正画像Ｇ６は、画像出力部８により網点化されて出力される。この出力画像においては、モアレが除去されることになる。なお、さらに、生成された修正画像Ｇ６を原画像Ｇとして、シミュレーション画像生成部１０Ａなどを用いて上記のシミュレーション画像生成処理を行うことにより、網点化時の出力結果をシミュレートすることも可能である。
【００２９】
＜Ｂ．動作＞
＜Ｂ１．シミュレーション動作＞
図３〜図５は、画像処理装置１の動作を説明するためのフローチャートである。これらの図を参照しながら、シミュレーション動作（図３）、モアレ検出動作（図４）、およびモアレ除去動作（図５）について説明する。
【００３０】
まず、図３を参照しながら、シミュレーション画像生成に関する動作について説明する。ステップＳ１０においては、単位網点領域内の各相対位置に応じた階調値変換特性を表す複数の階調値変換特性テーブル（ルックアップテーブル）ＬＵＴを作成する。そして、ステップＳ２０において、これらの階調値変換特性に基づいて階調値変換を行うことによりシミュレーション画像が生成される。
【００３１】
なお、ステップＳ１０は、ステップＳ２０以降のシミュレーション画像生成処理に先立ってあらかじめ行われる工程であり、複数の異なる画像についてのシミュレーション動作は、ステップＳ１０を繰り返し行う必要はなく、ステップＳ２０以降の工程のみを行えばよい。
【００３２】
＜階調値変換特性＞
ここで、各ステップの処理の説明に先立って、図６〜図１１を参照しながら、各画素の単位網点領域内での「相対位置」に応じた階調値変換特性について説明する。
【００３３】
図６（ｂ）に示すように、原画像Ｇは、複数の画素ＤＡが水平方向（Ｘ方向）および垂直方向（Ｙ方向）においてマトリクス状に配列されて構成されており、その各画素ＤＡが複数の階調値（たとえば２の８乗＝２５６階調）を有するデジタル画像として得られている。一方、図６（ｃ）に示すように、網点パターンＳＰの複数の単位領域（以下「単位網点領域ＤＵ」）も水平方向および垂直方向にマトリクス状に配列されている。ここで、「水平方向」とは画素のマトリクス配列における行方向を指しており、「垂直方向」とはそのマトリクス配列における列方向を指しているが、これらは相対的なものであって、上記とは逆に定義することもできる。
【００３４】
なお、ここでは、各画素ＤＡの形状が正方形である場合、すなわち、各画素の水平方向の１辺の長さＸＡと垂直方向の１辺の長さＹＡが同一である（ＸＡ＝ＹＡ＝ＵＡ）場合を想定しているが、各画素の形状が長方形であってもよい。また、単位網点領域ＤＵについても同様であり、各単位網点領域ＤＵが正方形でなく長方形であってもよい。
【００３５】
原画像Ｇの網点化時においては、原画像Ｇが網点パターンＳＰ上に仮想的に重ねられて、原画像の各画素ＤＡが網点パターンＳＰ上の単位網点領域ＤＵ内の所定の相対位置に対応づけられる（図６（ａ）参照）。ここでは、原画像Ｇと網点パターンＳＰとが傾きを有しない状態で仮想的に重ねられる場合を想定している。
【００３６】
そして、原画像Ｇの各画素の階調値（濃度値）Ｐを当該画素ＤＡの領域内に存在する複数の２値化（オン状態／オフ状態）された点の集合へと変換し、オン状態の点の面積とオフ状態の点の面積との比の大小により各画素の階調表現が行われる。
【００３７】
たとえば、２５６階調の画素値の網点化は、次のようにして行われる。まず、単位網点領域ＤＵの水平方向および垂直方向の両方向について１６（２の４乗）分割して単位網点領域ＤＵを２５６（２の８乗）個の微小領域（「点」とも称する）に区分する。そして、区分された各微小領域について単位網点領域ＤＵ内の各微小領域の位置が内側から外側へと向かうにつれて徐々に大きな閾値を設けておき、変換対象となる画素の階調値Ｐと各点領域の閾値とを比較して、階調値Ｐが閾値以上であればオン状態とし階調値Ｐが閾値より小さければオフ状態とすることにより各点のオン状態とオフ状態とを決定する。このような網点化処理により、階調値Ｐの増加に対して、徐々に外側に網点化領域（オン状態の領域）が広がるような網点化処理を行うことができる。
【００３８】
図８〜図１０においては、それぞれ、階調値が５０（＝１００／２）％、１２．５（＝１００／８）％，８７．５（＝７００／８）％のときの各単位網点領域ＤＵにおける網点化領域の一例を示す図であり、網点化領域を斜線部で示している。変換対象の画素の階調値が５０％の場合には図８の斜線領域がオン状態となり、その階調値が１２．５％の場合には図９に示すように図８の斜線領域よりも小さな斜線領域がオン状態となり、その階調値が８７．５％の場合には図１０に示すように図８の斜線領域よりも大きな斜線領域がオン状態となる。
【００３９】
ここで、画素ＤＡの大きさと単位網点領域ＤＵの大きさとが同一である場合には、各画素の階調値Ｐと上記の（図８〜図１０の）網点化領域の面積とは比例関係を有することになるが、それ以外の場合、すなわち、画素ＤＡの大きさと単位網点領域ＤＵの大きさとが異なる場合には、画素ＤＡの単位網点領域ＤＵ内の相対位置に応じて、網点化領域の面積は異なる値を有するものとなる。特に、単位網点領域ＤＵの１辺の大きさ（したがって網点ピッチ）Ｕ１と画素ＤＡの１辺の大きさ（したがって画素ピッチ）ＵＡとの比の値が整数にならない場合には、各画素ＤＡは、単位網点領域ＤＵ内において様々な相対位置を有することになり、上述したように、これが「モアレ」の発生に寄与することになると考えられる。
【００４０】
図６には、各画素ＤＡは、その代表点ＰＡの座標位置（ｘ，ｙ）に応じて、単位網点領域ＤＵ内での様々な相対位置を有する場合が示されている。画素ＤＡ１は単位網点領域ＤＵ内において左上寄りに位置し、画素ＤＡ２は単位網点領域ＤＵ内において左上頂部に位置し、画素ＤＡ３は単位網点領域ＤＵ内において中央に位置する。また、図７は、単位網点領域ＤＵに対する各代表点ＰＡ（ＰＡ１〜ＰＡ５など）の相対位置を示す図であり、図７においては、各画素の相対位置は、代表点ＰＡ（ＰＡ１など）の位置で代表されて示されている。
【００４１】
また、図６、図８〜図１０においては、各画素ＤＡ１〜ＤＡ３の領域が正方形の境界線で示されている。ここでは、画素ＤＡの１辺の大きさＵＡが単位網点領域ＤＵの１辺の大きさＵ１の０．５倍よりも小さな場合を示しており、たとえば、上述した、網点の線数が１７５線（１インチあたりの線数）、画素ピッチが４００ｄｐｉ（１インチあたりの画素数）である場合に相当する。
【００４２】
このような場合の各画素ＤＡの相対位置に応じた網点化について考察する。この場合には、単位網点領域ＤＵ内の各相対位置において存在する各画素ＤＡの領域に対して、その画素ＤＡの領域内の各点についてオン状態またはオフ状態のいずれを有するかがその画素の階調値に基づいて決定されて網点化が行われる。
【００４３】
たとえば、代表点ＰＡ１に存在する画素ＤＡ１について考察すると、その階調値Ｐが５０％である場合（図８参照）には、画素ＤＡ１の正方形領域に占めるオン状態の領域Ｒ１１の面積の割合（以下、このような、画素ＤＡの正方形領域に占めるオン状態の領域の面積の割合を「網点化率」と称する）Ｒは、５０％となる。しかしながら、図８の代表点ＰＡ２に存在する画素について考察すると、その階調値Ｐが５０％の場合であっても、オン状態の領域が存在せず網点化率Ｒは０％となり、また、図８の代表点ＰＡ３に存在する画素について考察すると、その階調値Ｐが５０％の場合であっても網点化率Ｒは１００％となる。同様に、階調値Ｐが１２．５％の場合（図９）や階調値Ｐが８７．５％の場合（図１０）についても、各画素ＤＡ１〜ＤＡ３の単位網点領域ＤＵ内の相対位置に応じて、画素の階調値Ｐに対する網点化率Ｒがそれぞれ異なる値を有している。このように、画素の階調値Ｐと網点化率Ｒとの関係である階調値変換特性は、画素の単位網点領域ＤＵ内での相対位置に応じて異なる特性を有する。
【００４４】
図１１に、このような階調値変換特性を各相対位置ごとに表したグラフを示す。図１１（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、代表点ＰＡ２，ＰＡ１，ＰＡ３に存在する各画素ＤＡ２，ＤＡ１，ＤＡ３の各階調値変換特性を表すグラフであり、各グラフの横軸は画素の階調値Ｐ（％）を表し、縦軸は網点化率Ｒ（％）を表す。
【００４５】
図１１（ｂ）は、代表点ＰＡ１に存在する画素ＤＡ１についての階調値変換特性を表しており、画素の階調値Ｐの増加に伴い、単位網点領域ＤＵに占めるオン状態の領域Ｒ１１（図８〜図１０参照）の面積の割合である網点化率Ｒが増加する様子を示している。
【００４６】
また、図１１（ａ）は、代表点ＰＡ２に存在する画素ＤＡ２についての階調値変換特性を表し、画素の階調値Ｐの増加に伴い、単位網点領域ＤＵに占めるオン状態の領域Ｒ１２（図８〜図１０参照）の面積の割合である網点化率Ｒが増加する様子を示している。画素の階調値Ｐが５０％のとき（図８）でも、画素の領域内にはオン状態の点は存在せず（Ｒ＝０％）、その後、網点化率Ｒが急激に上昇する。
【００４７】
さらに、図１１（ｃ）は、代表点ＰＡ３に存在する画素ＤＡ３についての階調値変換特性を表し、画素の階調値Ｐの増加に伴い、単位網点領域ＤＵに占めるオン状態の領域Ｒ１３（図８〜図１０参照）の面積の割合である網点化率Ｒが増加する様子を示している。画素の階調値Ｐが５０％のとき（図８）には、既に画素の領域内にはオフ状態の点は存在せず、全画素領域が網点化されている（Ｒ＝１００％）。
【００４８】
このように、階調値変換特性は、単位網点領域ＤＵ内での相対位置に応じて異なる特性を有している。また、階調値変換特性は、網点パターンと画素パターンとの各組合せに応じて変化するので、これらの各組合せ毎に階調値変換特性を求めておくことが好ましい。
【００４９】
＜各ステップの処理＞
再び、図３を参照しながら、各ステップの処理について説明する。
【００５０】
ステップＳ１０においては、上述したように、単位網点領域内の各相対位置に応じて、それぞれの階調値変換特性を表す複数の階調値変換特性テーブル（ルックアップテーブル）ＬＵＴを作成する。
【００５１】
次に、ステップＳ２０において、原画像の各注目画素について階調値変換を行うことにより、シミュレーション画像を生成する。
【００５２】
より具体的には、まず、ステップＳ２２において、各注目画素ＤＡの画素位置ＰＡ（ｘ，ｙ）に対する、単位網点領域ＤＵ内における当該注目画素ＤＡの相対位置ＰＵ（Ａｘ，Ａｙ）を算出する。言い換えれば、画素についての座標系から単位網点領域ＤＵについての座標系への座標変換を行う。これは、たとえば、次の数１，数２によって行うことができる。
【００５３】
【数１】
【数２】
なお、各座標値ｘ，ｙは、画像出力時の解像度に応じた値となるように、原画像のピクセル単位の座標の値に所定の倍率（１ピクセル値の大きさ）を乗じた値である。また、記号ｍｏｄは、除算時の剰余（余り）を算出する演算子を意味する。又、Ｘ１およびＹ１は単位網点領域ＤＵのＸ方向、Ｙ方向の大きさを表わしている。
【００５６】
そして、ステップＳ２４において、ステップＳ１０で生成しておいた複数のルックアップテーブルＬＵＴの中から、ステップＳ２２で算出された相対位置（Ａｘ，Ａｙ）に対応するルックアップテーブルＬＵＴを選択する。
【００５７】
さらに、ステップＳ２６において、選択されたルックアップテーブルＬＵＴに基づいて、注目画素の階調値を変換する。具体的には、上述の階調値変換特性が記憶されたルックアップテーブルＬＵＴに基づいて、注目画素の階調値Ｐに対応する網点化率Ｒを参照し、この網点化率Ｒ（％）を新たな階調値ＰＣ（％）とすればよい。これにより、画素の単位網点領域ＤＵ内における相対位置に応じた階調値変換が行われる。
【００５８】
このような処理をステップＳ２８における終了判定処理により、全ての注目画素について終了するまで行う。これにより、シミュレーション画像Ｇ１ａを生成することができる。
【００５９】
次のステップＳ３０においては、デフォーカス処理（ぼかし処理）を行う。この処理は、得られたシミュレーション画像Ｇ１ａに対して、平滑化フィルターを作用させることにより実現される。このデフォーカス処理により得られた新たなシミュレーション画像Ｇ１ｂは、目視による解像力低下などの人間の視覚特性を反映したものとなる。
【００６０】
そして、ステップＳ４０において、得られたシミュレーション画像Ｇ１ｂをディスプレイなどの表示部５において表示する。これにより、網点化時のシミュレーション結果を人間が見ることができる。そして、このシミュレーション結果に基づいて、人間がモアレの発生の有無を目視で確認することが可能である。
【００６１】
図１２は、各処理による処理結果の一例を示す概念図であり、１次元的な画素位置と各画素の階調値との関係を示している。図１２（ａ）〜（ｃ）の各グラフにおいて、横軸は画素位置ｘ、縦軸はその画素の階調値Ｐを表している。図１２（ａ）は原画像Ｇを表し、図１２（ｂ）は上述のステップＳ２０の各処理により得られるシミュレーション画像Ｇ１ａを表す。図１２（ｂ）及び（ｃ）には、図１２（ａ）には存在しなかった比較的大きな周期を有する画素値の変動成分が存在しており、これが網点化時における「モアレ」である。なお、本明細書では、この比較的大きな周期を有する画素値の変動成分を「モアレ成分」と称する。また、図１２（ｃ）はステップＳ３０のデフォーカス処理により得られるシミュレーション画像Ｇ１ｂを表し、平滑化処理が施された結果を示している。
【００６２】
このように、上記の各処理によってシミュレーション画像を得ることができ、また、人間は、表示されたシミュレーション画像に基づいて目視でモアレの発生の有無を確認することができる。
【００６３】
＜Ｂ２．モアレ検出動作＞
つぎに、図４を参照しながら、モアレ検出（自動検出）に関する動作について説明する。
【００６４】
モアレ検出を行うため、上述のステップＳ１０〜ステップＳ３０の処理に引き続いて、ステップＳ５０の処理が行われる。ステップＳ５０においては、原画像の各注目画素について半位相シフトした位置に対して相対位置を求めて、その相対位置に応じた階調値変換を行うことにより参照画像Ｇ２（Ｇ２ａ）を生成する。
【００６５】
より具体的には、ステップＳ５１において、原画像Ｇの各注目画素ＤＡ（ｘ，ｙ）について、単位網点領域ＤＵに関して半位相ずらしたシフト位置（Ｂｘ，Ｂｙ）を求める。図１３は、この半位相シフト動作について説明する概念図であり、各座標値Ｂｘ，Ｂｙは、次の数３，数４で表される。
【００６６】
【数３】
【数４】
ここで、ｄｘ，ｄｙはＸ方向，方向に関するシフト量であり、それぞれ、単位網点領域ＤＵのＸ方向，Ｙ方向の大きさＸ１，Ｙ１の半分の大きさを有している。なお、Ｘ１＝Ｙ１（＝Ｕ１）となる場合には、２次元的（平面的には）にはＸ軸に対して４５度の傾きを有する方向へＵ１のルート２（２の平方根）倍の大きさだけシフトすることになる。ここで、網点パターンＳＰにおいては単位網点領域ＤＵが周期的に繰り返して存在しており、その周期（１位相）は単位網点領域ＤＵの大きさ（Ｘ１，Ｙ１）であると考えられる。したがって、上記のように単位網点領域ＤＵの半分の大きさ（Ｘ１，Ｙ１）だけ画素位置を移動させる動作は、「単位網点領域に関して半位相ずらす（シフトする）」動作であるといえる。
【００６９】
さらに、ステップＳ５２〜Ｓ５６においては、ステップＳ２２〜Ｓ２６と同様の処理を施す。すなわち、ステップＳ５２において、シフト位置（Ｂｘ，Ｂｙ）に対する、単位網点領域ＤＵ内における当該注目画素ＤＡの相対位置ＰＵ（Ｃｘ，Ｃｙ）を算出し、ステップＳ５４において、ステップＳ１０で生成しておいた複数のルックアップテーブルＬＵＴの中から、ステップＳ５２で算出された相対位置（Ｃｘ，Ｃｙ）に対応するルックアップテーブルＬＵＴを選択する。また、ステップＳ５６において、選択されたルックアップテーブルＬＵＴに基づいて、注目画素の階調値を変換する。これにより、画素の単位網点領域ＤＵ内における半位相シフト位置に対する相対位置に応じた階調値変換が行われる。
【００７０】
このような処理をステップＳ５８における終了判定処理により、全ての注目画素について終了するまで行う。これにより、参照画像Ｇ２ａを生成することができる。
【００７１】
次のステップＳ６０においては、デフォーカス処理（ぼかし処理）を行う。この処理は、得られた参照画像Ｇ２ａに対して、平滑化フィルターを作用させることにより実現される。これは、ステップＳ３０のデフォーカス処理に対応する処理であり、次のステップＳ７０において差分画像Ｇ３を得る際の比較対象となる両画像に対して同等の処理を施しておくという意義を有している。なお、ステップＳ３０において、デフォーカス処理を行わない場合には、このステップＳ６０のデフォーカス処理も行う必要はない。
【００７２】
図１４の各グラフは、図１２と同様、各画像の１次元的な画素位置と各画素の階調値との関係を示している。ここでは、簡単化のため、比較的大きな周期で変動する成分のみを特徴的に図示している。図１４（ａ）はシミュレーション画像Ｇ１（Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ）に関するものであり、図１４（ｂ）は上述のステップＳ５０の各処理により得られる参照画像Ｇ２（Ｇ２ａ，Ｇ２ｂ）に関するものである。
【００７３】
図１４（ｂ）の参照画像Ｇ２は、原画像Ｇの画素位置を半位相ずらして（シフトして）得られた各画素の位置に対して、単位網点領域ＤＵにおける相対位置を求めることにより、ステップＳ２０と同様の処理を施して得られるものである。ここで、原画像の画素位置が単位網点領域ＤＵに関して半位相シフトされると、半位相シフトされた位置に対して求められた単位網点領域ＤＵ内での相対位置に基づいて変換された階調値は、逆位相の値となる。たとえば、図８の代表点ＰＡ２に存在していた画素ＤＡ２は、半位相シフトにより代表点ＰＡ３と同一の位置に存在するものとして扱われるので、階調値に関して逆位相の階調変換が行われることになる。したがって、参照画像Ｇ２は、シミュレーション画像Ｇ１に存在するモアレ成分に対して、逆位相のモアレ成分を有している。
【００７４】
そして、ステップＳ７０において、シミュレーション画像Ｇ１と参照画像Ｇ２との差分画像Ｇ３を求める。図１５は、図１４と同様のグラフを表す図であり、図１５（ａ）は、両画像Ｇ１，Ｇ２の差分である差分画像Ｇ３に関する。両画像Ｇ１，Ｇ２の差分をとることにより、モアレ成分を選択的に抽出することができる。また、抽出されたモアレ成分は、網点化出力時の出力画像に存在するモアレ成分の２倍の大きさを有している。
【００７５】
さらに、ステップＳ８０において、差分画像Ｇ３の各画素値の絶対値をとり、閾値処理を行うことにより、モアレを自動的に検出する。図１５（ｂ）は、差分画像Ｇ３の各画素値の絶対値をとった画像Ｇ４に関する。画像Ｇ４の各画素の階調値Ｐと所定の閾値ＴＨとを比較し、その階調値Ｐが閾値ＴＨよりも大きくなる（または閾値ＴＨ以上となる）部分Ｍが存在する場合にモアレが存在するものとして判定することができる。また、画像Ｇ４に対して閾値ＴＨによる２値化処理を施して得られる画像Ｇ４ｂ（図示せず）を用いて、モアレの発生する部分を特定することも可能である。これらの画像Ｇ４，Ｇ４ｂは、表示部５において表示される。
【００７６】
＜Ｂ３．モアレ除去動作＞
つぎに、図５を参照しながら、モアレ除去に関する動作について説明する。図５のステップＳ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ５０，Ｓ６０，Ｓ７０に関する動作は上述した通りである。なお、ここでは、デフォーカス処理に関するステップＳ３０およびＳ６０を行って差分画像Ｇ３を求めているが、これらのステップＳ３０およびＳ６０を行わず差分画像Ｇ３を求めてもよい。以下では、ステップＳ１００以降の処理について説明する。
【００７７】
ステップＳ１００では、得られた差分画像Ｇ３の各画素の階調値を減少させた値にして減値化画像Ｇ５を生成する。（なお、以下の説明では減値化の程度を半分の値とおく。）図１６は、１次元的な画素と階調値との関係を示す図であり、図１６の破線で表された曲線Ｌ３は、差分画像Ｇ３に関するものであり、図１５（ａ）において実線で表された曲線と同一の曲線である。ステップＳ１００の処理により得られた減値化画像においては、各画素の階調値は、差分画像Ｇ３の半分程度の値を有しており、図１６においては、実線の曲線Ｌ５として表現されている。ここで、上述したように差分画像Ｇ３の各画素の階調値は、モアレ成分の２倍の大きさを有しており、減値化により得られた減値化画像Ｇ５は、原画像Ｇにおけるモアレ成分、あるいはシミュレーション画像Ｇ１におけるモアレ成分を減少させた画像と等価であることが判る。
【００７８】
次のステップＳ１１０においては、原画像Ｇと、この減値化画像Ｇ５との差分である差分画像を修正画像Ｇ６を生成する。これにより、原画像Ｇから上記のモアレ成分が除去された修正画像Ｇ６を得ることができる。なお、実際にはモアレ成分の除去に関しては、図１１（ａ），（ｃ）で示したように、その階調変換特性の傾斜が１よりも大きいためモアレ除去成分がモアレ成分よりも小さくなると考えられる。したがって、モアレの表示状態を視認しながら差分画像の減値化率（階調値の減少率）ＧＵＩで調整することが好ましい。
【００７９】
また、得られた修正画像Ｇ６は、ステップＳ１２０において、画像出力部８を介して網点化されて出力される。網点化出力に用いられる画像データはあらかじめモアレに相当する成分（モアレ成分）が減算されているので、網点化して出力された画像にモアレが発生することを回避することができる。
【００８０】
さらに、生成された修正画像Ｇ６を原画像Ｇとして、シミュレーション画像生成部１０Ａなどを用いて上記のシミュレーション画像生成処理を行うことにより、モアレを除去した画像を網点化出力した際の出力結果をシミュレートすることも可能である。
【００８１】
＜Ｃ．変形例など＞
上記実施形態においては、シミュレーション画像などを表示部５において表示していたが、低解像度プリンタなどに出力してもよい。
【００８２】
また、上記実施形態においては、参照画像Ｇ２を用いて差分画像Ｇ３を求めることによりモアレ検出を行っていた（図４）が、これに限定されない。たとえば、図１７に示すように、シミュレーション画像Ｇ１と原画像Ｇとの差分である差分画像Ｇ３ｂを求めてもよい。図１７（ａ）はシミュレーション画像Ｇ１に関するものであり、図１７（ｂ）は原画像Ｇに関するものである。また、図１７（ｃ）は両画像Ｇ１，Ｇの差分画像Ｇ３ｂの絶対値を求めて閾値処理を施す場合について示されている。図１７（Ｃ）において、閾値ＴＨ２よりも大きな部分（図の斜線部分）Ｍ２が存在するので、モアレが存在するものとして検出される。なお、この場合には、上述の差分画像Ｇ３よりもモアレ成分は小さい値として検出される。
【００８３】
また、上記実施形態のルックアップテーブルＬＵＴの生成（ステップＳ１０）においては、必ずしも全ての相対位置に応じてルックアップテーブルＬＵＴを生成しておくことを要さない。ステップＳ１０においては、いくつかの代表相対位置に応じたルックアップテーブルＬＵＴのみを求めておき、それ以外の位置に対応する画素位置に対しては、複数の相対位置に応じた複数のルックアップテーブルＬＵＴに基づいて階調値変換を施した複数の値を用いて補間処理を行うことにより、ステップＳ２０，Ｓ５０における階調変換を行うこともできる。
【００８４】
たとえば、点ＰＡ４（図７）に位置する画素の階調値変換（ステップＳ２０）は次のようにして行うことができる。すなわち、点ＰＡ４の近傍の複数の各相対位置ＰＵ１，ＰＵ３（点ＰＡ１，ＰＡ３）における階調値変換特性を表す各ルックアップテーブルＬＵＴ１，ＬＵＴ３（図示せず）を用いて、当該画素の階調値Ｐに対する階調値変換を行った各値Ｒ１，Ｒ３を求め、これらの値Ｒ１，Ｒ３を相対位置ＰＡ１，ＰＡ３，ＰＡ４の相互間の幾何学的位置関係（点ＰＡ４は、点ＰＡ１と点ＰＡ３とを結ぶ線分の中点であるなど）に基づいて補間することにより変換後の階調値ＰＣ（たとえば、ＰＣ＝（Ｒ１＋Ｒ３）／２）を求めることができる。これによれば、ステップＳ１０において、点ＰＡ４における階調値変換特性をルックアップテーブルＬＵＴとして作成しておく必要はない。ただし、シミュレーションの精度を上げるためには、より多くの相対位置についての階調値変換特性を表すルックアップテーブルＬＵＴに基づいて、階調値変換を行うことが好ましい。
【００８５】
さらに、単位網点領域ＤＵ内の相対位置に応じた階調値変換特性は、単位網点領域ＤＵ内の中央の点（図７の点ＰＡ３の位置と同一の点）に関して対称性を有しており、たとえば、点対称の位置に存在する点ＰＡ１と点ＰＡ５とは同一の階調値変換特性を有している。このような対称性を用いれば、あらかじめ作成すべきルックアップテーブルＬＵＴの数を削減することもできる。
【００８６】
また、上記実施形態においては、網点化にあたって、垂直方向および水平方向に画素が配列されたマトリクス状の画素配列パターンに対して、垂直方向および水平方向に単位網点領域ＤＵがマトリクス状に配列された網点パターンを傾き角度を有しない状態で仮想的に重ねる場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、画素配列パターンに対して網点パターンが所定の角度の傾きを有する場合においても適用することができる。たとえば、図１８に示すように、画素配列パターンに対して１５度の傾きを有する網点パターン（図１８（ｂ））が画素配列パターン（図１８（ａ））に仮想的に重ねられる場合においても、単位網点領域内ＤＵ２内の各相対位置に応じた階調値変換特性をあらかじめ求めておき、各画素について算出された相対位置に応じた階調値変換特性に基づいて各画素の階調値を変換することにより、シミュレーション画像を求めることなどができる。また、半位相シフト処理については、各画素の位置を単位網点領域ＤＵ２の各方向ＡＸ，ＡＹにおいて、それぞれ、シフト量ｄｘ，ｄｙだけずらせた（シフトさせた）位置に対して、単位網点領域ＤＵ２内での相対位置を求めることにより同様の動作を行えばよい。ここで、シフト量ｄｘ，ｄｙは、単位網点領域ＤＵ２の大きさＸ２，Ｙ２の半分の値を有しており、ｄｘ＝０．５×Ｘ２，ｄｙ＝０．５×Ｙ２である。なお、画素配列パターンと網点パターンとの角度によって、単位網点領域内における相対位置に応じた階調値変換特性も変化するため、各相対位置における階調値変換特性は画素配列パターンと網点パターンとの角度毎に準備しておくことが好ましい。
【００８７】
さらに、上記実施形態においては、画素配列パターンに対して、矩形形状（正方形または長方形）の単位網点領域ＤＵが互いに直交する２つの基準方向に沿ってマトリクス状に配列された網点パターンを仮想的に重ねる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、単位網点領域の形状が平行四辺形を有する場合、言い換えれば、網点パターンの基準方向が互いに直交しない場合であってもよい。
【００８８】
また、上記実施形態においては、単位網点領域ＤＵの周期的な繰り返しが存在する網点パターンを用いた網点化処理において発生するモアレの検出、言い換えれば、画素配列パターンと網点パターンとの干渉に起因して発生するモアレの検出について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、その他の原因に基づいて発生するモアレ、たとえば、単位網点領域ＤＵ以外の単位領域の周期的な繰り返しが存在するパターンとの干渉によって発生するモアレに対しても適用できる。その場合、その単位領域に関して半位相シフトさせた（単位領域内の）相対位置を求め、その相対位置に応じた階調値変換特性に基づいて、各画素を変換することにより参照画像を得ることなどによりモアレの検出を行うことができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の画像処理装置によれば、原画像の全般にわたる注目画素について網点パターン上の単位網点領域内における相対位置を算出する第１相対位置算出手段と、単位網点領域内の相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性と算出された相対位置とに基づいて注目画素の階調値を変換することによりシミュレーション画像を得る第１階調値変換手段とを備えるので、原画像を網点化出力した際の出力画像に関するシミュレーション画像を得ることができる。また、このシミュレーション画像によりモアレの発生をもシミュレートすることができる。
【００９０】
請求項２に記載の画像処理装置によれば、シミュレーション画像に対してデフォーカス処理を行った画像を新たなシミュレーション画像として生成するデフォーカス処理手段をさらに備えるので、得られるシミュレーション画像において、目視による解像力低下など人間の視覚特性を反映させることができる。
【００９１】
請求項３に記載の画像処理装置によれば、第１階調値変換手段は、各相対位置に対する階調値を記憶したルックアップテーブルを用いて階調値を変換するので、処理の高速化を図ることができる。
【００９２】
請求項４に記載の画像処理装置によれば、シミュレーション画像を可視的に表示する表示手段をさらに備えるので、表示された画像を人間が目視で確認することができる。
【００９３】
また、請求項５に記載の画像処理装置によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において、原画像の各注目画素の画素位置を単位網点領域に関して半位相ずらした場合における単位網点領域内での相対位置を求める第２相対位置算出手段と、単位網点領域内の相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性と第２相対位置算出手段により算出された相対位置とに基づいて注目画素の階調値を変換することにより参照画像を得る第２階調値変換手段と、シミュレーション画像と参照画像との差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段とをさらに備えるので、網点化出力時のモアレを自動的に検出することができる。
【００９４】
請求項６に記載の画像処理装置によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において、第１階調値変換手段により各画素の階調値が変換されたシミュレーション画像と前記原との差分である差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段をさらに備えるので、網点化出力時のモアレを自動的に検出することができる。
【００９５】
請求項７に記載の画像処理装置によれば、原画像の全般にわたる注目画素について所定の単位領域内における相対位置を算出する第１相対位置算出手段と、算出された相対位置と単位領域内の各相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性とに基づいて注目画素の階調値を変換することによりシミュレーション画像を得る第１階調値変換手段と、原画像の各注目画素の画素位置を単位領域に関して半位相ずらした場合における、単位領域内での相対位置を求める第２相対位置算出手段と、第２相対位置算出手段により算出された相対位置と単位領域内の階調値変換特性とに基づいて注目画素の階調値を変換することにより参照画像を得る第２階調値変換手段と、シミュレーション画像と参照画像との差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段とを備えるので、様々な原因により発生するモアレを検出することができる。
【００９６】
さらに、請求項８に記載の画像処理装置によれば、請求項５に記載の画像処理装置において、差分画像の各画素の階調値を減値化して減値化画像を生成する減値化画像生成手段と、原画像と減値化画像との差分である修正画像を生成する修正画像生成手段とをさらに備えるので、モアレ成分を原画像から除去し、網点化時のモアレ発生を回避することができる。
【００９７】
請求項９に記載の画像処理装置によれば、請求項６に記載の画像処理装置において、原画像と減値化した差分画像との差分である修正画像を生成する修正画像生成手段をさらに備えるので、モアレ成分を原画像から除去し、網点化時のモアレ発生を回避することができる。
【００９８】
また、請求項１０に記載の記録媒体によれば、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置１のハードウエア構成を表す図である。
【図２】画像処理装置１に関する機能ブロック図である。
【図３】シミュレーション処理動作に関するフローチャートである。
【図４】モアレ検出動作に関するフローチャートである。
【図５】モアレ除去動作に関するフローチャートである。
【図６】デジタル画像の画素と網点パターンとの位置関係を示す図である。
【図７】単位網点領域ＤＵに対する各代表点ＰＡの相対位置を示す図である。
【図８】階調値５０％に対する網点化領域を表す図である。
【図９】階調値１２．５％に対する網点化領域を表す図である。
【図１０】階調値８７．５％に対する網点化領域を表す図である。
【図１１】各画素ＤＡ１〜ＤＡ３の階調値変換特性を表す図である。
【図１２】シミュレーション処理結果の一例を示す概念図であり、１次元的な画素位置と各画素の階調値との関係を示す図である。
【図１３】半位相シフトについて説明する図である。
【図１４】モアレ検出動作の一例を示す概念図である。
【図１５】モアレ検出動作の一例を示す概念図である。
【図１６】モアレ除去動作の一例を示す概念図である。
【図１７】モアレ検出動作の他の一例を示す概念図である。
【図１８】画素配列パターンと網点パターンとの関係についての変形例を説明する概念図である。
【図１９】モアレについて説明するための図である。
【図２０】モアレについて説明するための図である。
【図２１】モアレについて説明するための図である。
【符号の説明】
１ 画像処理装置
１０Ａ シミュレーション画像生成部
１０Ｂ 参照画像生成部
３０ モアレ検出部
５０ モアレ除去部
ＤＡ 画素
ＤＵ，ＤＵ２ 単位網点領域
Ｇ 原画像
Ｇ１，Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ シミュレーション画像
Ｇ２，Ｇ２ａ，Ｇ２ｂ 参照画像
ＬＵＴ ルックアップテーブル
Ｐ （画素の）階調値
Ｒ 網点化率
ＳＰ 網点パターン
ｄｘ，ｄｙ シフト量
Claims (10)
- 画像に対して処理を施すことにより網点化出力時の出力画像をシミュレートする画像処理装置であって、
原画像の全般にわたる注目画素について網点パターン上の単位網点領域内における相対位置を算出する第１相対位置算出手段と、
前記単位網点領域内の相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性と前記算出された相対位置とに基づいて前記注目画素の階調値を変換することによりシミュレーション画像を得る第１階調値変換手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項１に記載の画像処理装置において、
前記シミュレーション画像に対してデフォーカス処理を行った画像を新たなシミュレーション画像として生成するデフォーカス処理手段、
をさらに備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項１または請求項２に記載の画像処理装置において、
前記第１階調値変換手段は、各相対位置に対する階調値を記憶したルックアップテーブルを用いて階調値を変換することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記シミュレーション画像を可視的に表示する表示手段、
をさらに備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において生成されたシミュレーション画像を用いてモアレを検出する画像処理装置であって、
原画像の各注目画素の画素位置を単位網点領域に関して半位相ずらした場合における、単位網点領域内での相対位置を求める第２相対位置算出手段と、
前記階調値変換特性と前記第２相対位置算出手段により算出された相対位置とに基づいて前記注目画素の階調値を変換することにより参照画像を得る第２階調値変換手段と、
前記シミュレーション画像と前記参照画像との差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段と、
をさらに備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において生成されたシミュレーション画像を用いてモアレを検出する画像処理装置であって、
前記第１階調値変換手段により各画素の階調値が変換されたシミュレーション画像と前記原画像との差分である差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段、
をさらに備えることを特徴とする画像処理装置。 - 画像において発生するモアレを画像処理により検出する画像処理装置であって、
原画像の全般にわたる注目画素について所定の単位領域内における相対位置を算出する第１相対位置算出手段と、
前記単位領域内の各相対位置に応じてあらかじめ定められた階調値変換特性と前記算出された相対位置とに基づいて前記注目画素の階調値を変換することによりシミュレーション画像を得る第１階調値変換手段と、
前記原画像の各注目画素の画素位置を単位領域に関して半位相ずらした場合における、単位領域内での相対位置を求める第２相対位置算出手段と、
前記階調値変換特性と前記第２相対位置算出手段により算出された相対位置とに基づいて前記注目画素の階調値を変換することにより参照画像を得る第２階調値変換手段と、
前記シミュレーション画像と前記参照画像との差分画像を求めることによりモアレを検出するモアレ検出手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項５に記載の画像処理装置において検出されたモアレを除去する画像処理装置であって、
前記差分画像の各画素の階調値を減値化して減値化画像を生成する減値化画像生成手段と、
前記原画像と前記減値化画像との差分である修正画像を生成する修正画像生成手段と、
をさらに備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項６に記載の画像処理装置において検出されたモアレを除去する画像処理装置であって、
前記原画像と前記差分画像との差分である修正画像を生成する修正画像生成手段、
をさらに備えることを特徴とする画像処理装置。 - コンピュータを、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の画像処理装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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