JP3964503B2 - ハーフトーン画像からの連続色調画像の作成方法 - Google Patents
ハーフトーン画像からの連続色調画像の作成方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、元の連続色調画像から発生させたハーフトーン画像を連続色調の画像に逆変換するための方法と装置に関する。特に、ウエーブレット(wavelet) に基づく技術を使用し、ハーフトーン技術およびハーフトーンの知識とは無関係にハーフトーン画像から高品質の連続色調画像を発生できる方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ハーフトーン化は、連続色調、すなわちコントーン(contone) またはグレースケール（無彩色スケール）の画像から２値化した画像、すなわち２色調の画像を発生することを指す。一般に、グレースケールの画像は、黒（または他の単一色）と白とによる連続色調画像を指すが、コントーン画像は、フルカラーの画像または単一色と白とによる画像であることができる。何れの場合も、ハーフトーン画像は、種々のハーフトーン化技術の任意のものを使用してコントーン（フルカラーまたはグレースケール）の画像から発生される。これらの種々の技術には次のものが含まれる。１）集合ドット、分散ドット、確率スクリーンなどの閾値アレーまたはディサリング（dithering ）；２）エラー拡散などの適応プロセス；３）最小自乗法、直接バイナリーサーチなどの対話型プロセス。なお、このリストは完全なものではないことを理解されたい。
【０００３】
また、ハーフトーン化は多くのものを一つにする（many-to-one ）プロセスである。すなわち、特定のハーフトーン化技術が使用されたか否かに関わらず、元のコントーン画像の多くの変形（variations）が同一のハーフトーン画像になるであろう。
【０００４】
非スクリーニング(unscreening) は、元のコントーン画像のハーフトーン化を「取り消す」ためのプロセスを指す。より正確には、非スクリーニングは、元のハーフトーン画像からコントーン画像を作り出すことを指す。ハーフトーン化は多くのものを一つにするプロセスであるため、非スクリーニングは、一般に一つのものを多くのものにする（one-to-many ）プロセスである。すなわち、得られたコントーン画像の多くの変形の任意の一つを、元のハーフトーン画像から非スクリーニングによって作り出すことができる。
【０００５】
非スクリーニングの目的は、元のハーフトーン自体を作るのに使用された元のコントーン画像に最も近似した非スクリーニングされたコントーン画像を発生することである。したがって、従来の非スクリーニングの技術は、元のハーフトーン画像を作るのに使用した特定のハーフトーン技術に基づいて開発されている。すなわち、従来の各非スクリーニング技術は、特定のハーフトーン技術を使用して作られたハーフトーン画像を非スクリーニングするためのみに設計された。
【０００６】
例えば、Ｐ．Ｗ．ウォン（Wong）による「誤差拡散のための逆ハーフトーン化および核推定（Inverse Halftoning and Kernel Estimation for Error Diffusion）」、画画像処理に関するＩＥＥＥ議事録、Ｖｏｌ．４、Ｎｏ．４、４８６〜４９８頁、１９９５年４月では、誤差拡散されたハーフトーン画像を非スクリーニングするための繰り返し法が三つ開示されている。この三つの繰り返し法とは、１）線型フィルタリングと統計的平滑化、２）最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）投影、および３）最大アプリオリ確率（ＭＡＰ）投影である。これらの繰り返し法の各々は誤差拡散したハーフトーン画像中に存在する特徴に基づくものである。非スクリーニングされるべきハーフトーン画像が、誤差拡散によって元のコントーン画像から形成されていない場合、これらの方法は適切でなくなる。なぜなら、それらの方法は誤差拡散されていないハーフトーン画像から質の劣ったコントーン画像を発生するためである。
【０００７】
例えば、４９４頁と４９６頁のアルゴリズム２および３においてウォンが開示したＭＡＰ投影非スクリーニング技術では、誤差拡散したハーフトーン画像を作るのに使用した誤差拡散核(kernel)が事前に分かっていなくても、誤差拡散されたハーフトーン画像を非スクリーニングすることができる。しかし、ＭＡＰ投影非スクリーニング技術では、ハーフトーン画像は誤差拡散にによって形成されたものであると仮定される。したがって、ＭＡＰ投影非スクリーニング技術を実行するシステムでは、誤差拡散されたハーフトーン画像のみが供給されるか、誤差拡散されていないハーフトーン画像を排除するためのゲートキーパー（門番）が必要となる。さもないと、そのようなシステムに、例えば集合ドット技術によって形成されたハーフトーン画像が供給された場合、ＭＡＰ投影非スクリーニングシステムが評価し、画像を非スクリーニングするための、ハーフトーン画像に埋め込まれた誤差拡散核が存在しないであろう。したがって、そのようなシステムが誤差拡散されていないハーフトーン画像に対して動作した場合には、アルゴリズム２のステップ５の要件を満たさない可能性が高く、したがって、終わりのないループに入ったままになるであろう。
【０００８】
ディサリング（dithering ）されたハーフトーン画像を非スクリーニングすることに関する他のシステムがＣ．Ｍ．ミセリ（Miceli）らによる「逆ハーフトーン化（Inverse Halftoning）」、Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｉｍａｇｉｎｇ、Ｖｏｌ．１、１４３〜１５１頁、１９９２年４月、Ｚ．ファン（Fan ）による「デジタルハーフトーンからのグレーイメージの検索（Retrieval of Gray Images From Digital Halftones ）」、ＩＳＣＡＳ会報、２４７７〜２４８０頁、１９９２年５月、Ａ．アナロウイ（Analoui ）らによる「ハーフトーンからの連続色調の再構築に関する新たな結果（New Results On Reconstruction of Continuous-Tone From Halftone）」、ＩＣＡＳＳＰ会報、ｖｏｌ．ＩＩＩ、３１３〜３１６頁、１９９２年３月、およびＲ．Ｓ．カーン（Kern）らによる「線型フィルタリングと繰り返し技術による非スクリーニング（Descreening Via Linear Filtering and Iterative Techniques ）」、ＳＰＩＥ会報、ｖｏｌ．１９１３、２９９〜３０９頁、１９９３年２月に開示されている。特に、これらの文献に開示された非スクリーニング技術は何れも空間領域において動作し、インパルス除去（ミセリ）、ロジックフィルタリング（ファン）、コンベックスセットへの投影（アナロウイ）、および連続近似（アナロウイ、カーン）の内の種々のものを使用したローパスフィルタリングを使用している。
【０００９】
ディサリングおよび／または誤差拡散されたハーフトーン画像のための他の非スクリーニング技術は、Ｓ．ハイン（Hein）らによる「誤差拡散コード化画像のハーフトーンから連続色調への変換（Halftone to Continuous-Tone Conversion of Error-Diffusion Coded Images）」、ＩＥＥＥ会報、画画像処理、Ｖｏｌ．４、２０８〜２１６頁、１９９５年２月、Ｓ．Ｍ．シュワイザー（Schweizer ）らによる「色調復元の対するベイズ的アプローチ（A Bayesian Approach to Palette Restoration）」、ＳＰＩＥ会報、ｖｏｌ．１９１３、２８２〜２９２頁、およびＭ．Ｙ．チン（Ting）らによる「ハーフトーンからグレースケールへのデコーダと予測的に切り詰めた木構造ベクトル量子化を使用した誤差拡散した画像の圧縮（Error Diffused Image Compression Using a Halftone-to-Grayscale Decoder and Predictive Pruned Tree-Structured Vector Quantization）」、ＩＥＥＥ会報、画画像処理、Ｖｏｌ．３、８５４〜８５８、１９９４年１１月に開示されている。特に、ハインは、非スクリーニングの問題を、平均二乗誤差を最小にする二次計画法の問題として述べている。シュワイザーでは、ディサリングされ誤差拡散されたハーフトーン画像から連続色調画像を再構築するために統計的アプローチが適用されている。チンにおいては、誤差拡散されたハーフトーン画像の非スクリーニングが、ベクトル量子化技術に基づきルックアップテーブルを使用して行われている。しかし、以上概説した非スクリーニング技術の何れも、ハーフトーン画像に関しての情報と無関係には動作しない。
【００１０】
更に、全てではないものの、以上概説した非スクリーニングの多くのものは、二進ハーフトーン値の空間分布に基づいて動作する。非スクリーニングの実際的な使用の一つは、新聞、雑誌、本などの書類の印刷されたハーフトーン画像を走査して得た電子的なハーフトーン画像から電子的なコントーン画像を復元することである。この場合、電子的なハーフトーン画像を作るためにハーフトーン画像が走査される。しかし、ハーフトーンの空間解画像度がスキャナの空間解画像度と正確に一致している可能性は非常に低いため、スキャナは電子的ハーフトーン画像を作る時にハーフトーン画像を空間的にフィルタにかけてしまう。したがって、走査したハーフトーン画像を非スクリーニングする時、非スクリーニング技術は、ハーフトーン化プロセスから得られたハーフトーン値を、走査中にハーフトーン画像を空間的にフィルタにかけることによって得られた値と区別するか、さもなければそれを分離しなければならない。
【００１１】
したがって、非スクリーニングされるべきハーフトーンを作ったハーフトーン化プロセスに関する知識（ハーフトーン化プロセスの形式など）とは無関係に動作する汎用の非スクリーニング技術に対するニーズがある。さらに、非スクリーニングされるべきハーフトーン画像が走査によって得たものであるか否かとは無関係に動作する汎用の非スクリーニング技術に対するニーズもある。
【００１２】
したがって、本発明は、任意のハーフトーン画像を作ったハーフトーン化プロセスに関する知識（ハーフトーン化プロセスの形式など）とは無関係に任意のハーフトーン画像を非スクリーニングするための非スクリーニング方法および装置を提供する。
【００１３】
また、本発明は、ハーフトーン画像が走査によって得たものであるか否かに関わらず任意のハーフトーン画像を非スクリーニングするための非スクリーニング方法および装置を提供する。
【００１４】
このために、本発明は、ウエーブレットに基づく汎用の非スクリーニング方法と装置を提供する。
【００１５】
さらに、本発明は、ハーフトーン雑音を除去して、元の画像の内容の殆どを保存する一連の空間的および周波数的なフィルタを使用してハーフトーン画像を選択的に処理するための方法と装置を提供する。
【００１６】
また、本発明は、得られたコントーン画像を非線型的にフィルタ処理して最終的なコントーン画像を作るための方法と装置を提供する。
【００１７】
さらに、本発明は、パラメータ予測とは無関係であり、このため走査によって得たハーフトーン画像などの全ての形式のハーフトーン画像に対して汎用的に使用できる方法と装置を提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の態様に従うと、ハーフトーン画像から連続色調画像を作るための方法であって、ハーフトーン画像を複数のサブバンド画像に分解する工程と、この複数のサブバンド画像から雑音とパターンの内の少なくとも一つを選択的に除去する工程と、複数のサブバンド画像を連続色調画像に再構成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１９】
特に、本発明の方法は、
元のハーフトーン画像を複数のサブバンド画像に分解する工程と、
この複数のサブバンド画像の各々の縁でない領域から雑音を減衰させる工程と、
この雑音が減衰された複数のサブバンド画像の各々に対して方向性（oriented）フィルタ処理を行う工程と、
この方向性フィルタ処理され、雑音が減衰された複数のサブバンド画像を初期コントーン画像に再構成する工程と、
非線型の縁保存型フィルタを使用して初期のコントーン画像をフィルタ処理し、最終的なコントーン画像を形成する工程とを含む。
【００２０】
また、本発明による方法の分解工程は、離散ウエーブレット変換（discrete
wavelet transform ）に基づき、元のハーフトーン画像を複数の異なる周波数のサブバンド画像に分解する工程を含む。この分解工程は、複数の上位レベルの異なる周波数のサブバンド画像の一つを複数の下位レベルの異なる周波数のサブバンド画像に分解する工程と、この上位レベルサブバンド画像分解工程を複数回繰り返す工程とを更に含む。
【００２１】
雑音減衰工程は、高周波数サブバンド画像の画素の大きさをクリップする工程を含み、さらに各レベルのサブバンド画像のについて親サブバンド画像の大きさに重み付けをする工程と、高周波数サブバンド画像の大きさを、それらの親サブバンド画像の重みの付けられた大きさまでの範囲でクリップする工程とを含む。さらにまた、重み付けの値はレベル毎に変化する。また、このクリップ工程は、高周波数サブバンド画像の縁に適応される。
【００２２】
方向性フィルタ処理工程は、一次元ローパスフィルタを各サブバンド画像の方位に沿って適用する工程を含む。すなわち、垂直サブバンド画像に対しては水平ローパスフィルタを適用し、水平サブバンド画像に対しては垂直ローパスフィルタを適用し、傾斜したサブバンド画像に対してはＸ形状のローパスフィルタを適用する。また、この方向性フィルタ処理工程は、サブバンド画像の解画像度にフィルタ処理を適応させる工程を含む。加えて、この方向性フィルタ処理工程は、スクリーンパラメータの推定値に基づいて適切なフィルタを選択する工程を含む。
【００２３】
初期コントーン画像をフィルタ処理する工程は、フーバー・マルコフ（Huber Markov）のランダムフィールド（ＨＭＲＦ）を使用してモデル化した空間平滑度拘束を使用して初期コントーン画像を非線型フィルタ処理する工程を含み、またσ−フィルタに基づくフィルタ処理などの縁保存法を使用して初期のコントーンを非線型的にフィルタ処理する工程を、ＨＭＲＦ空間平滑度拘束の代わりに、またはそれに加えて含んでいてもよい。
【００２４】
上記のおよびその他の本発明の特徴と利点は、好適な実施の形態についての以下の詳細な説明に記載されるか、または詳細な説明から明らかである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明は、図１および図２に示すようなハーフトーン画像を、図２３および図２４に示すような連続色調のすなわち「コントーン」な画像に変換することに関するものである。図１は４００×４００画素の誤差拡散ハーフトーン画像を示す。図２は３×３集合ドットハーフトーン化によって形成した同じ画像を示す。
【００２６】
図３に示すように、これらの画像は、バイナリープリンタなどによる印刷のためにハーフトーン画像を発生するようにプログラムされたコンピュータなどのハーフトーン画像発生器２００によって形成されたものである。汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００へ直接入力されるであろう電子的データとして形成され記憶される画像を電子的ハーフトーン画像と呼ぶ。一般に、ハーフトーン画像発生器３００は任意のハーフトーン画像のソースでよい。
【００２７】
これに対し、図２５に示すように、ハーフトーン画像を、バイナリープリンタで印刷してその後スキャナ３００で走査し、これによって汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００のための入力データを発生することができる。図２５に示す走査によって得たハーフトーン画像では、元の画像の解画像度は４００×４００画素であった。この元の画像を２倍にし、４×８集合ドットを用いてハーフトーン化した。このハーフトーン画像を３００ｓｐｉで印刷し、その後２００ｓｐｉで走査した。
【００２８】
何れの場合も、処理すべきハーフトーン画像が元の電子的ハーフトーン画像であるか走査されたハーフトーン画像であるによって、画像はハーフトーン画像発生器２００またはスキャナ３００から入力ライン１０３を介して汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００のハーフトーン画像入力システム１３０に入力される。
【００２９】
一般に、本発明の一つの実施の形態においては、汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００は、コントローラ１１０、メモリ１２０、ハーフトーン画像入力システム１３０、Ｎステージハーフトーン画像デコンポーザ１４０、サブバンド画像雑音および／またはパターンフィルタシステム１５０、サブバンドから連続色調画像を再構成するＮステージリコンポーザ１６０、連続色調画像フィルタシステム１７０、および連続色調画像出力システム１８０を含む。これらの要素の各々は制御バス１９０とデータバス１９５によって相互接続されている。汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００は、プログラムされた汎用コンピュータ上で実現するのが好ましい。しかし、汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００は専用コンピュータ、プログラムされたマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラと周辺集積回路要素、およびＡＳＩＣまたはその他の集積回路、ディスクリート回路要素などのハードウエアによる電子的または論理的回路、ＰＬＤ、ＰＬＡまたはＰＡＬなどのプログラマブル論理デバイスなどによって実現することができる。一般に、図１１〜図１６に示すフローチャートを実施できる任意のデバイスを、汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００を実施するために使用できる。
【００３０】
ハーフトーン画像入力システム１３０は、ネットワークへのＬＡＮ接続、公衆電話回線網を介して大型コンピュータ、マイクロコンピュータ、ミニコンピュータ、またはパーソナルコンピュータに接続されたモデム、スキャナ３００に接続されたパラレルポートまたはシリアルポートなどであることができる。ハーフトーン画像データがハーフトーン画像入力システム１３０を介して汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００に入力されると、ハーフトーン画像データはメモリ１２０に記憶される。
【００３１】
メモリ１２０は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭおよびＥＥＰＲＯＭなどの書込み可能なメモリとＲＯＭなどの書込みの不可能なメモリの両方を含むことができる。ＲＡＭはスタティックまたはダイナミックＲＡＭであることが好ましい。しかし、メモリ１２０は、フロッピーディスクとディスクドライブ、書込み可能型光ディスクとディスクドライブ、ハードディスクなどを使用して実現できる。
【００３２】
元のハーフトーン画像がメモリ１２０に記憶されると、それはＮステージハーフトーン画像デコンポーザ１４０に出力され、そこで複数のサブバンド画像レベルに分解される。各サブバンド画像レベルは複数のサブバンド画像を含んでいる。元のハーフトーン画像がＮステージハーフトーン画像デコンポーザ１４０によってサブバンドに一旦分解されると、このサブバンド画像はメモリ１２０に記憶される。その後、サブバンド画像からハーフトーンエネルギーを濾去するためにサブバンド画像はサブバンド雑音および／またはパターンフィルタシステム１５０に出力される。フィルタ処理されたサブバンド画像はその後メモリ１２０に記憶される。
【００３３】
そして、記憶されたフィルタ処理済のサブバンド画像は、サブバンドから連続色調画像を再構成するＮステージリコンポーザ１６０に出力される。このリコンポーザ１６０は、サブバンド画像をコントーンの初期単一画像に再構成する。その後、この初期コントーン画像はメモリ１２０に記憶される。そして、初期コントーン画像はメモリ１２０から読み出され、連続色調画像フィルタシステム１７０に出力される。この連続色調画像フィルタシステム１７０は元のコントーン画像をフィルタ処理し、強調されたコントーン画像を形成する。初期コントーン画像は、空間平滑度拘束を有する非線型フィルタまたはその他の縁保存フィルタリング方法を使用して強調し、初期コントーンを平滑にするとともにフィルタ化または再構成による人為的結果（artifact）を除去することが好ましい。最終コントーン画像はその後メモリ１２０に記憶される。
【００３４】
最終コントーン画像を印刷する時、最終コントーン画像がメモリ１２０から連続色調画像出力システム１８０に出力される。連続色調画像出力システム１８０は、最終コントーン画像を、プリンタ４００、ハーフトーン画像発生器２００、またはコンピュータ、データ記憶装置などのその他の装置に出力ライン１０６を介して出力する。
【００３５】
さらに、印刷する代わりに、最終コントーン画像を更に処理することもできる。この追加の処理には、圧縮、画画像認識、異なるハーフトーンプロセスまたは異なるハーフトーン化パラメータを用いた再スクリーニング、および種々の画像操作処理を含むことができる。これらの種々の画像操作処理には、拡大、縮小、フリッピング（flipping）、回転などが含まれる。このような画画像操作処理は元のハーフトーン画像に適用できるが、一般にそれらは非スクリーニングされたコントーン画像により簡単にまたは全体的に適用できる。例えば、広い範囲の回転角度をコントーン画像に使用できる。
【００３６】
したがって、連続色調画像出力システム１８０は、パラレルまたはシリアルのプリンタポート、ＬＡＮ接続、モデムなどでよい。同様に、コントーン画像を受け取る装置は、上記した機能の何れかを行える任意の装置でよい。
【００３７】
したがって、汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００、連続色調画像出力システム１８０、およびハーフトーン画像入力システム１３０は、実際には同一の装置であり、入力ライン１０３と出力ライン１０６は、実際には同一のラインである。また、ハーフトーン画像入力システム１３０、Ｎステージハーフトーン画像デコンポーザ１４０、サブバンド画像雑音および／またはパターンフィルタシステム１５０、サブバンドから連続色調画像を再構成するＮステージリコンポーザ１６０、または連続色調画像フィルタシステム１７０の各々からの処理された画像出力を記憶することは絶対に必要なものでない。各サブシステムから出力されるサブバンド画像またはコントーン画像は次の下流側のサブシステムに直接入力することができる。
【００３８】
また、図３ではサブシステムの各々が別々のものとして示されているが、プログラム式汎用コンピュータ、専用コンピュータ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、または本発明の汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００を実施できるその他の装置においては、これらのサブシステムを実現する実際の回路要素は、汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００のサブシステム１１０、１３０〜１８０の全てとはいかないまでも、それらの内の複数のものに対して共通である可能性が高い。
【００３９】
本発明の実施の形態では、離散ウエーブレット変換を用いてハーフトーン画像を異なる周波数のサブバンド画像に分解している。離散ウエーブレット変換とその逆変換は、Ｍ．ベターリ（Vetterli）とＪ．コバセビック（Kovacevic）による「ウエーブレットとサブバンドコーディグ（Wavelets and Subband Coding ）」、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ ＰＴＲ（１９９５年）、Ｇ．ストラング（Strang）とＴ．ニューエン（Nguyen）による「ウエーブレットとフィルタバンク（Wavelets and Filter Banks ）」、Ｗｅｌｌｅｓｌｅｙ−ＣａｍｂｒｉｄｇｅＰｒｅｓｓ（１９９６年）、およびＹ．Ｔ．チャン（Chan）による「ウエーブレットの基礎（Wavelet Basics )」、Ｋｌｕｗｅｒ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（１９９５年）に完全に記載されており、これらを本明細書の一部を構成するものとして参照する。離散ウエーブレット変換は、得られるサブバンド画像において非スクリーニングをより高い効率で行えるために使用される。ハーフトーン化プロセスのエネルギーは主に高周波数のサブバンド画像に存在するが、周波数が低く、解画像度が粗いサブバンド画像は信号エネルギーを主に含んでいる。
【００４０】
ウエーブレット分解は、周波数領域および空間領域の何れにおいても処理を容易にする。高周波数サブバンド画像では、信号エネルギーとハーフトーン化エネルギーが大量に混じっている。また、高周波数サブバンド画像は、縁位置における重要な縁情報に対応する信号エネルギーを含んでいる。分離したフィルタバンクを使用することにより、クアッドツリー（quadtree）構造のサブバンド画像に分解される。このクアッドツリー構造のサブバンド画像の各々は異なった方位を有する。所定のサブバンド画像レベルの各々について、３個の高周波数サブバンド画像、（“ＬＨ”サブバンド画像、“ＨＬ”サブバンド画像、および“ＨＨ”サブバンド画像）が存在し、これらは水平方位、垂直方位、傾斜方位にそれぞれ対応している。解画像度が最も粗いレベルでは、サブバンド画像は、“ＬＬ”サブバンド画像と呼ばれるローパス周波数サブバンド画像も含んでいる。
【００４１】
異なる解画像度レベルのサブバンド画像の間には親子関係が存在する。この関係は“ツリー”と呼ばれる。この関係が図１０に示されている。サブバンド画像の各係数は、次のより細い解画像度の同じ方位のサブバンド画像において同じ空間位置にある４個の子供を有する。ただし、各係数が３個の子供しか有しないローパスＬＬサブバンド画像は例外である。このように、レベル全体を通して親子関係が存在している。一般に、子孫の係数の大きさは、それらの親に対して増加することはない。すなわち、画像のパワースペクトルは、周波数が増加するにつれて衰える。したがって、もし係数がその大きさに関して重要でないことが分かった場合、その子供も重要でない可能性が高い。
【００４２】
多くの画像については、この仮定は一般的に有効である。ツリー拘束に違反しているということは、ハーフトーン化エネルギーが存在していることを示す場合が多い。すなわち、ハーフトーンエネルギーの存在は、画像信号のスペクトル特性と矛盾する。したがって、高周波サブバンド画像の係数はクリップされ、それらの大きさはそれら親の係数の大きさ以下である。このツリーに基づくクリッピングは、解画像度が粗い高周波サブバンド画像には適用されない。なぜなら、これらのサブバンド画像の殆どは一般に信号情報を含んでおり、高周波数の親サブバンド画像を有していないからである。
【００４３】
したがって、ハーフトーンエネルギーの殆どは、縁の回りを除いてツリーに基づくクリッピングプロセスにおいて抑制されるか濾去される。各高周波サブバンド画像は、主にその方位に沿った情報を含んでいるため、上記のプロセスは、画像データから残存するハーフトーン雑音を更に濾去するために使用できる。垂直または水平に方向づけられたサブバンド画像に対してはそれらの方位に沿って一次元のローパスフィルタが適用される。傾いて方向づけられたサブバンド画像に対してはＸ形状のローパスフィルタが適用される。すなわち、傾斜したサブバンド画像は、より厳しくローパスフィルタ処理される。なぜなら、それらは一般に、含んでいる信号情報が少なく、より多くのハーフトーン雑音を含んでいるからである。この第２レベルのフィルタ処理は、ローパスＬＬサブバンド画像と同じ粗さの解画像度のレベルのサブバンド画像を含め、全ての高周波サブバンド画像に適用される。方向性フィルタ処理は、例えば、Ｌポイントランニング平均化であることが好ましい。 一般に、２つのサブバンド画像フィルタリング工程を経た初期の再構成されたコントーン画像は、信号情報の消失に起因して幾分曖昧になるかまたはむらが生じている。特に、高周波信号情報の消失により、“リンギング（ringing ）”アーティファクト（artifact）が生じる。したがって、再構築された連続色調画像は、マルコフのランダムフィールドによってモデル化した空間平滑度拘束を有する非線型フィルタ処理を用いて強調処理することが好ましい。マルコフのランダムフィールドは、フーバーミニマックス関数と呼ばれる特定のギブズポテンシャル関数を使用して組み込まれる。この関数が図１８に示されている。この関数の二次セグメントは閾値Ｔ以下での不連続部分の平滑化を容易にし、直線セグメントは鋭い縁部を保存する。この様な画像強調技術は、アーティファクトを大幅に減少させ、元の画像の細部を保存する。σ−フィルタに基づくフィルタ処理などの他の縁保存フィルタ処理方法も使用できる。σ−フィルタに基づくフィルタ処理は、Ｊ．リー（Lee ）による「デジタルイメージスムージングおよびσ−フィルタ（Digital Image Smoothing and the σ-Filter ）、Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ａｎｄ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、Ｖｏｌ．２４、２５５〜２６９頁、１９８３年に記載されており、これを本明細書の一部を構成するものしてここに援用する。実際には、ＨＭＲＦに基づくフィルタ処理とσ−フィルタに基づくフィルタ処理を用いて再構成されたコントーン画像を連続的に処理することによって最良の結果が得られる。
【００４４】
したがって、図４に示すように、Ｎステージのハーフトーンデコンポーザ１４０は、第１ステージ（ハーフトーンからサブバンドへの）デコンポーザ１４１、第２ステージ（サブバンドからサブバンドへの）デコンポーザ１４２など第Ｎステージ（サブバンドからサブバンドへの）デコンポーザまでを含んでいる。入力ハーフトーン画像は、データバス１９５を介してＮステージのハーフトーンデコンポーザ１４０に入力され、第１ステージデコンポーザ１４１に到る。第１ステージデコンポーザ１４１は、ローパスＬＬ1 サブバンド画像と３個の高周波ＬＨ1 、ＨＬ1 、およびＨＨ1 サブバンド画像を発生し、これらは分解されたサブバンド画像としてデータバス１９５に出力される。
【００４５】
低周波ＬＬ1 サブバンド画像は第２ステージデコンポーザ１４２に入力される。この第２ステージデコンポーザ１４２は、低周波ＬＬ1 サブバンド画像を低周波ＬＬ2 サブバンド画像と３個の高周波ＬＨ2 、ＨＬ2 、およびＨＨ2 サブバンド画像に分解する。３個の高周波サブバンド画像もデータバス１９５に出力される。分解プロセスが続けられ、各後続のデコンポーザステージは前のデコンポーザステージからのＬＬサブバンド画像を分解する。これが第Ｎステージデコンポーザ１４Ｎまで行われる。低周波ＬＬN サブバンド画像は更に分解されるのではなく、第Ｎステージデコンポーザ１４Ｎによって３個の高周波ＬＨN 、ＨＬN 、およびＨＨN サブバンド画像と一緒にデータバス１９５に出力される。
【００４６】
同様に、図５に示すように、サブバンド画像を連続色調画像に再構成するＮステージリコンポーザ１６０は、第１ステージ（サブバンドからサブバンドへの）リコンポーザ１６１、第２ステージ（サブバンドからサブバンドへの）リコンポーザ１６２など第Ｎステージ（サブバンドから連続色調画像への）リコンポーザ１６Ｎまでを含んでいる。図５に示すように、サブバンド画像は、データバス１９５を介してサブバンド画像を連続色調画像に再構成するＮステージリコンポーザ１６０に入力される。すなわち、高周波および低周波のＬＬN 、ＬＨN 、ＨＬN 、およびＨＨN サブバンド画像は第１ステージリコンポーザ１６１へ入力される。第１ステージリコンポーザ１６１は、再構成された低周波ＬＬ(N-1) サブバンド画像を第２ステージリコンポーザ１６２出力する。第２ステージリコンポーザ１６２は、高周波ＬＨ(N-1) 、ＨＬ(N-1) 、ＨＨ(N-1) サブバンド画像も入力する。第２ステージリコンポーザ１６２は、これらの高周波および低周波のサブバンド画像を再構成し、再構成された低周波ＬＬN-2 サブバンド画像を出力する。
【００４７】
この再構成プロセスは、第Ｎステージリコンポーザ１６Ｎまで、一連のリコンポーザステージにおいて継続される。第Ｎステージリコンポーザ１６Ｎは、第Ｎ−１ステージ（サブバンドからサブバンドへの）リコンポーザから出力される再構成された低周波のＬＬN サブバンド画像を入力し、またデータバス１９５から高周波のＬＨ1 、ＨＬ1 、およびＨＨ1 サブバンド画像を入力し、初期連続色調画像を出力する。その後、サブバンド画像を連続色調画像に再構成するＮステージリコンポーザ１６０は初期連続色調画像をデータバス１９５に出力する。
【００４８】
図６は第１ステージデコンポーザ１４１の構成をより詳細に示す。すなわち、データバス１９５上に入力された入力ハーフトーン画像はローパスフィルタ１４１１とハイパスフィルタ１４１２の各々に入力される。ローパスフィルタ１４１１の出力はローパスフィルタ１４１３とハイパスフィルタ１４１４の各々に入力される。同様に、ハイパスフィルタ１４１２の出力はローパスフィルタ１４１５とハイパスフィルタ１４１６の各々に入力される。ローパスフィルタ１４１３の出力がローパスＬＬ1 サブバンド画像であり、ハイパスフィルタ１４１４の出力が高周波ＬＨ1 サブバンド画像である。同様に、ローパスフィルタ１４１５の出力が高周波ＨＬ1 サブバンド画像であり、ハイパスフィルタ１４１６の出力が高周波ＨＨ1 サブバンド画像である。第１ステージデコンポーザ１４１と同じ構成が第２ステージ〜第Ｎスージデコンポーザ１４２−１４Ｎに使用できる。
【００４９】
同様に、図７は第Ｎステージリコンポーザ１６Ｎの好適な構成を示す。図７に示すように、低周波数ＬＬ1 サブバンド画像がローパスフィルタ１６１１に入力される。高周波ＬＨ1 サブバンド画像がハイパスフィルタ１６１２に入力される。ローパスフィルタ１６１１とハイパスフィルタ１６１２の出力は合成され、ローパスフィルタ１６１５に出力される。同様に、高周波ＨＬ1 サブバンド画像がローパスフィルタ１６１３に入力され、高周波ＨＨ1 サブバンド画像がハイパスフィルタ１６１４に入力される。ローパスフィルタ１６１３とハイパスフィルタ１６１４の出力は合成され、ハイパスフィルタ１６１６に出力される。ローパスフィルタ１６１５とハイパスフィルタ１６１６の出力は合成され、連続色調画像として出力される。サブバンド画像を連続色調画像に再構成するＮステージリコンポーザ１６０の第１スージから第Ｎ−１ステージの各々は同一の構成であることが好ましい。これらのステージの各々では、ローパスフィルタ１６１５とハイパスフィルタ１６１６の出力は、連続色調画像であり、低周波ＬＬサブバンド画像である。
【００５０】
図８はサブバンド雑音および／またはパターンフィルタシステム１５０の好適な構成をより詳細に示す。すなわち、Ｎステージハーフトーンデコンポーザ１４０によって発生されたサブバンド画像はデータバス１９５を介して非縁領域雑音減衰システム１５１に入力される。上記したように、この非縁領域雑音減衰システム１５１は好ましくはツリークリッパである。非縁領域雑音減衰システム１５１の出力は、方向性フィルタシステム１５２に出力される。
【００５１】
図８に示すように、方向性フィルタシステム１５２は、サブバンド方位決定器１５３を含んでいることが好ましい。このサブバンド方位決定器１５３は非縁領域雑音減衰システム１５１からの出力を入力し、Ｎステージハーフトーンデコンポーザ１４０によって発生されたサブバンド画像の各々について方位を決定する。水平サブバンド画像は水平サブバンドフィルタ１５４に出力され、垂直サブバンド画像は垂直サブバンドフィルタ１５５に出力され、傾斜サブバンド画像は傾斜サブバンドフィルタ１５６に出力される。好ましくは、水平サブバンドフィルタ１５４は垂直ローパスフィルタを水平サブバンド画像に適用し、垂直サブバンドフィルタ１５５は水平ローパスフィルタを垂直サブバンド画像に適用する。傾斜サブバンドフィルタ１５６によりＸ形ローバスフィルタが傾斜サブバンド画像に対して適用されることが好ましい。水平、垂直および傾斜サブバンド画像フィルタ１５４〜１５６の出力がサブバンド雑音および／またはパターンフィルタシステム１５０によってデータバス１９５上に出力され、メモリ１２０またはサブバンド画像を連続色調画像に再構成するＮステージリコンポーザ１６０に到る。
【００５２】
図９は、元の画像“Ｏ”とサブバンド画像“Ｓ”の各々との間の全体的な関係を示す。すなわち、図９に示すように、元の画像Ｏはｍ＋１個の第１レベルのサブバンド画像Ｓ（１，０）〜Ｓ（１，Ｍ）に分解される。そして、各レベルの第０番目のサブバンド画像、すなわちＳ（ｎ，０）サブバンド画像が最大でｍ＋１個の第２レベルのサブバンド画像Ｓ（２，０）〜Ｓ（２，Ｍ）に分解される。この処理は、サブバンド画像Ｓ（Ｎ，０）〜Ｓ（Ｎ，Ｍ）を含む第ｎ番目のレベルが形成されるまで継続される。
【００５３】
必要とされる処理を適用するためにサブバンド画像が処理された後、連続色調画像がプロセスを逆に行うことによって作られる。本発明のウエーブレットに基づく非スクリーニング装置および方法では、各レベルにおいて４個のサブバンド画像を発生するが、図９に示された方法はそれに限定されていない。なぜなら、本発明の汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置および方法は、離散ウエーブレット変換に限定されないからである。余弦変換（離散余弦変換を含む）、重ね変換（lapped transforms ）、フーリエ変換、サブサンプリングのないウエーブレット変換などを本発明の汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置および方法に使用できる。
したがって、本発明の最も一般的な方法が図１１に示されている。ステップＳ１００で起動した後、図１１〜図１５のフローチャートを実施する制御システムはステップＳ１１０においてハーフトーン画像を入力する。そして、ステップＳ１２０において、ハーフトーン画像がサブバンド画像に分解される。次に、ステップＳ１３０において、雑音および／またはパターンがサブバンド画像から選択的に除去される。そして、ステップＳ１４０において、サブバンド画像が初期連続色調画像に再構成される。
【００５４】
次のステップＳ１５０において、制御システムは、初期連続色調画像のフィルタ後処理が必要であるか、好ましいか、または要求されているか否かを判定する。フィルタ後処理が行われる場合、制御はステップＳ１６０へ移行し、ここで初期連続色調画像がフィルタ処理されて最終連続色調画像が作られる。その後、制御はステップＳ１７０に移行する。もし、ステップＳ１５０においてフィルタ後処理を行わないと判断した場合、制御はステップＳ１７０へ直接ジャンプする。ステップＳ１７０でプロセスが終了する。
【００５５】
図１２はハーフトーン画像入力ステップＳ１１０をより詳細に示す。すなわち、ステップＳ１１２において、制御システムは、走査したハーフトーンをスキャナから入力しなければならないかを判定する。もしそうである場合、制御はステップＳ１１４に移行し、ここでハーフトーン画像が走査され入力される。そうでない場合、制御はステップＳ１１６に移行し、ここでハーフトーン画像は、ネットワークまたはホストコンピュータからモデムを介してメモリなどから電子的ハーフトーン画像として入力される。制御はステップＳ１１４またはステップＳ１１６の何れかよりステップＳ１１８に移行し、ステップＳ１２０に戻る。
【００５６】
図１３はハーフトーン画像分解ステップＳ１２０をより詳細に示す。すなわち、図１３は、元のハーフトーン画像を分解するために離散ウエーブレット変換を使用する場合の、ステップＳ１２０の好ましい方法を示す。ステップＳ１２０のための図１３に示すステップは、ハーフトーン画像を分割するのに使用した特定の方法に大きく依存する。
【００５７】
ステップＳ１２１において、カウンタＮが１にセットされ、元のハーフトーン画像はＬＬ1 、ＬＨ1 、ＨＬ1 およびＨＨ1 サブバンド画像に分解される。そして、ステップＳ１２２でこれらのサブバンド画像がメモリに記憶される。次のステップＳ１２３において、制御システムは現在の低周波ＬＬN サブバンド画像（但し、ここではＮ＝１）を第Ｎ＋１レベルのサブバンド画像に更に分解すべきか否かを決定する。もし、分解しない場合、制御はステップＳ１２７へ直接ジャンプする。そうでない場合、制御はステップＳ１２４へ移行する。
【００５８】
ステップＳ１２４では、低周波ＬＬN サブバンド画像がメモリから入力され、Ｎの値が１だけ増加される。その後、ステップＳ１２５において、低周波ＬＬ(N-1) サブバンド画像となっている入力低周波サブバンド画像が次のレベルのＬＬN 、ＬＨN 、ＨＬN およびＨＨN サブバンド画像に分解される。その後、これらのサブバンド画像はステップＳ１２６においてメモリに記憶され、制御はステップＳ１２３へ戻る。制御システムは、全てのサブバンド画像レベルが形成されるまでステップＳ１２３〜Ｓ１２６を通るループを継続する。制御はその後ステップＳ１２７へ移行する。
【００５９】
ステップＳ１２７では、記憶された第１〜第Ｎレベルのサブバンド画像が、雑音および／またはパターンの選択的除去のために出力される。その後、制御はステップＳ１２８に移行し、ステップＳ１３０に戻る。サブバンド画像は必ずしもメモリに記憶しなくてもよい。この場合、ステップＳ１２２とＳ１２６においてサブバンド画像をメモリに記憶する代わりに、ステップＳ１２１とＳ１２５で形成された低周波ＬＬN サブバンド画像を、ステップＳ１２３において追加のサブバンド画像を形成すべきであると判断された場合にステップＳ１２４に直接入力する。
【００６０】
図１４は、選択的に雑音および／またはパターンを除去するステップＳ１３０をより詳細に示す。すなわち、ステップＳ１３２において、サブバンド画像の縁でない領域内の雑音が減衰される。そして、ステップＳ１３４において、方向性フィルタを使用してサブバンド画像がフィルタ処理される。そして、ステップＳ１３６において、制御はステップＳ１４０に戻る。
【００６１】
図１５は、連続色調画像を再構成するステップＳ１４０をより詳細に示す。すなわち、ステップＳ１４１において、第ＮレベルのＬＬN 、ＬＨN 、ＨＬN およびＨＨN サブバンド画像をメモリから入力する。そして、ステップＳ１４２において、新しい第Ｎ−１レベルの低周波ＬＬ(N-1) サブバンド画像を形成するために第Ｎレベルのサブバンド画像が再構成される。そして、ステップＳ１４３において、ステップＳ１２４で増加されたＮの値が１だけ減少される。その後、制御はステップＳ１４４に移行する。
【００６２】
ステップＳ１４４では、制御システムはＮが零に等しいか否かを判断する。もし零でない場合、制御はステップＳ１４５に移行し、ここで新しいＮの値に基づき、第Ｎレベルの高周波ＬＨN 、ＨＬN およびＨＨN サブバンド画像が入力され、再構成された低周波ＬＬN サブバンド画像と関連づけられる。その後、制御はステップＳ１４２戻り、そこで次のより高いレベルの低周波ＬＬサブバンド画像を形成するためにサブバンド画像が再び構成される。
【００６３】
ステップＳ１４２〜１４５を通るこのループは、ステップＳ１４４においてＮ＝０と判断されるまで継続される。この時、制御はステップＳ１４６に移行し、ここで“ＬＬ0 ”画像、すなわち再構成されたコントーン画像がメモリに出力される。その後、ステップＳ１４７において制御はステップＳ１５０に戻る。
【００６４】
図１６は、方向性フィルタを使用してサブバンド画像をフィルタ処理するステップＳ１３４のための一つの実施の形態を示す。すなわち、ステップＳ２００において、分解プロセスによって出力または発生されたサブバンド画像の最初の一つが選択される。その後、ステップＳ２１０において、制御システムは選択されたサブバンド画像が水平サブバンド画像であるか否かを判定する。もし水平サブバンド画像でない場合、制御はステップＳ２３０へ移行する。そうでなければ、制御はステップＳ２２０へ移行する。ステップＳ２２０では、垂直ローパスフィルタを使用して水平サブバンド画像がフィルタ処理される。その後、制御はステップＳ２６０へ移行する。ステップＳ２３０では、制御システムは選択されたサブバンド画像が垂直サブバンド画像であるか否かを判定する。もし垂直サブバンド画像である場合、制御はステップＳ２４０へ移行し、ここで水平ローパスフィルタを使用して垂直サブバンド画像がフィルタ処理される。その後、制御はステップＳ２６０へ移行する。一方、ステップＳ２３０において、選択されたサブバンド画像が垂直サブバンド画像でないと判断された場合には、それは傾斜サブバンド画像である。したがって、制御はステップＳ２５０へ移行し、ここでＸ形ローパスフィルタを使用して傾斜サブバンド画像がフィルタ処理される。その後、制御はステップＳ２６０へ移行する。
【００６５】
ステップＳ２６０では、フィルタ処理されたサブバンド画像がメモリに記憶される。その後、制御はステップＳ２７０へ移行する。ステップＳ２７０では、制御システムは、選択されたサブバンド画像がフィルタ処理すべき最後のサブバンド画像であるか否かを判定する。すなわち、制御システムは、全てのサブバンド画像がフィルタ処理されたか否かを判定する。もし、全てのサブバンド画像がフィルタ処理されていない場合、制御はステップＳ２８０へ移行し、サブバンド画像の他の一つが選択される。その後、制御はステップＳ２１０へ戻る。一方、全てのサブバンド画像がフィルタ処理されている場合、制御はステップＳ２９０へ移行し、ステップＳ１３６へ戻る。
【００６６】
図１７は、各サブバンド画像のそれらの親の画像に対する関係と、親の係数と子供の係数についての親子関係を示す。図１９は、図１１と図１３のハーフトーン画像分解ステップＳ１２０が、図２の集合ドットハーフトーン画像に適用された場合に得られるサブバンド画像を示す。図２０は図１９に示すサブバンド画像に非縁領域雑音減衰ステップＳ１３２を適用した後のサブバンド画像を示す。すなわち、図２０に示す雑音の減衰されたサブバンド画像では、ステップＳ１３２がツリークリッピングによって実施される。
【００６７】
次に、図２１は、図１４と図１６に示す方向性フィルタを使用したサブバンドフィルタ処理ステップＳ１３４を図２０の雑音を減衰されたサブバンド画像に適用した後のサブバンド画像を示す。図２２は、図１１と図１５に示すサブバンド画像を連続色調画像に再構成するステップＳ１４０に基づき、図２１に示すフィルタ処理された画像から再構成された初期再構成コントーン画像を示す。
【００６８】
図２３は、図１１の連続色調画像フィルタ処理ステップＳ１６０を図２２に示す初期コントーン画像に適用することによって形成された最終コントーン画像を示す。 図２４は、図１１に概要が示されたプロセスを図１に示す誤差拡散されたハーフトーン画像に適用して得られた同様の最終コントーン画像を示す。
【００６９】
図２５は、上記したように、図１と図２に示す画像を印刷し走査した画像を示す。すなわち、図１と図２に示す画像を、ハーフトーン画像発生器から直接発生される電子的画像として本発明の汎用非スクリーニング装置および方法に入力した。これに対し、図２５に示す画像は、印刷されたハーフトーン画像を走査することによって本発明の汎用非スクリーニング装置および方法に入力した。図２６は、図１１のステップを図２５に示す走査されたハーフトーン画像に適用して発生されたコントーン画像を示す。図２３、図２４、および図２６の比較から明らかなように、図１１の示した方法は、使用されたハーフトーン化方法とは無関係にかつ画像が電子的ハーフトーン画像であるか走査によって得たハーフトーン画像であるかに関わらず高品質のコントーン画像を発生できる。
【００７０】
図２３、図２４、および図２６のコントーンは、ハーフトーンおよび／または元のハーフトーン画像を発生しおよび／または汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００に入力するために使用された走査パラメータの任意のものに関する初期知識なしに発生されたものであることを理解されたい。しかし、もしそのような情報が入手可能かまたは予測される場合、図１１〜図１６に示した方法は、そのような情報を利用するために容易に変更できる。特に、前記したＰ．Ｗ．ウォン（Wong）による「誤差拡散のための逆ハーフトーン化および核推定」（本明細書の一部を構成するものとして援用）は、そのような情報を利用するための一つの方法を開示している。
【００７１】
上記の方向性フィルタ処理は、垂直、水平、および傾斜方向の方向性フィルタ処理のそれぞれについて下記のマスクを有するたたみ込みによって実施できる。
垂 直 水 平 傾 斜
０１０ ０００ １０１
０１０ １１１ ０１０
０１０ ０００ １０１
本発明を上記の具体的な実施の形態に関連して記載したが、多くの代替、変更、変種は当業者にとって明白であることは明らかである。したがって、上記の本発明の実施の形態は例示を意図するもので、限定を意図するものではない。特許請求の範囲に定義された本発明の精神と範囲から逸脱することなく種々の変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】誤差拡散されたハーフトーン画像を示す写真である。
【図２】３×３の集合ドットハーフトーン画像を示す写真である。
【図３】汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置の一つの実施の形態である。
【図４】図３のＮステージハーフトーン画像デコンポーザの一つの実施の形態である。
【図５】サブバンドから連続色調画像を再構成する本発明によるＮステージリコンポーザの一つの実施の形態である。
【図６】図４の第１ステージのデコンポーザの一つの実施の形態である。
【図７】図５の第Ｎステージのリコンポーザの一つの実施の形態である。
【図８】図３のサブバンド雑音および／またはパターンフィルターシステムの一つの実施の形態である。
【図９】元の画像がどの様にして繰り返し的にサブバンド画像に分解されるのかを示す図である。
【図１０】隣接するレベルのサブバンド画像における係数間の親子関係を示す図である。
【図１１】本発明の方法の一つの実施の形態を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のハーフトーン画像を入力するステップをより詳細に示す図である。
【図１３】図１１のハーフトーン画像を分解するステップをより詳細に示す図である。
【図１４】図１１の選択的に雑音および／またはパターンを除去するステップをより詳細に示す図である。
【図１５】図１１の連続色調画像を再構成するステップをより詳細に示す図である。
【図１６】図１４の方向性フィルタを使用してサブバンド画像をフィルタ処理するステップをより詳細に示す図である。
【図１７】ウエーブレット分解のための画像係数についての親子関係を示す図である。
【図１８】フーバーミニマックス関数を示す図である。
【図１９】図２のハーフトーン画像のウエーブレット分解によって形成されたサブバンド画像を示す写真である。
【図２０】ツリークリッピングの後の図１９のサブバンド画像を示す写真である。
【図２１】方向性フィルタ処理の後の図２０のサブバンド画像を示す写真である。
【図２２】フィルタ処理されたサブバンド画像のウエーブレット再構成後の図２１の初期連続色調画像を示す写真である。
【図２３】非線型フィルタ処理後の図２２の最終連続色調画像を示す写真である。
【図２４】図１の誤差拡散されたハーフトーン画像の最終連続色調画像を示す写真である。
【図２５】走査によって得られたハーフトーン画像を示す写真である。
【図２６】図２５の走査によって得たハーフトーン画像の最終連続色調画像を示す写真である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、元の連続色調画像から発生させたハーフトーン画像を連続色調の画像に逆変換するための方法と装置に関する。特に、ウエーブレット(wavelet) に基づく技術を使用し、ハーフトーン技術およびハーフトーンの知識とは無関係にハーフトーン画像から高品質の連続色調画像を発生できる方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ハーフトーン化は、連続色調、すなわちコントーン(contone) またはグレースケール（無彩色スケール）の画像から２値化した画像、すなわち２色調の画像を発生することを指す。一般に、グレースケールの画像は、黒（または他の単一色）と白とによる連続色調画像を指すが、コントーン画像は、フルカラーの画像または単一色と白とによる画像であることができる。何れの場合も、ハーフトーン画像は、種々のハーフトーン化技術の任意のものを使用してコントーン（フルカラーまたはグレースケール）の画像から発生される。これらの種々の技術には次のものが含まれる。１）集合ドット、分散ドット、確率スクリーンなどの閾値アレーまたはディサリング（dithering ）；２）エラー拡散などの適応プロセス；３）最小自乗法、直接バイナリーサーチなどの対話型プロセス。なお、このリストは完全なものではないことを理解されたい。
【０００３】
また、ハーフトーン化は多くのものを一つにする（many-to-one ）プロセスである。すなわち、特定のハーフトーン化技術が使用されたか否かに関わらず、元のコントーン画像の多くの変形（variations）が同一のハーフトーン画像になるであろう。
【０００４】
非スクリーニング(unscreening) は、元のコントーン画像のハーフトーン化を「取り消す」ためのプロセスを指す。より正確には、非スクリーニングは、元のハーフトーン画像からコントーン画像を作り出すことを指す。ハーフトーン化は多くのものを一つにするプロセスであるため、非スクリーニングは、一般に一つのものを多くのものにする（one-to-many ）プロセスである。すなわち、得られたコントーン画像の多くの変形の任意の一つを、元のハーフトーン画像から非スクリーニングによって作り出すことができる。
【０００５】
非スクリーニングの目的は、元のハーフトーン自体を作るのに使用された元のコントーン画像に最も近似した非スクリーニングされたコントーン画像を発生することである。したがって、従来の非スクリーニングの技術は、元のハーフトーン画像を作るのに使用した特定のハーフトーン技術に基づいて開発されている。すなわち、従来の各非スクリーニング技術は、特定のハーフトーン技術を使用して作られたハーフトーン画像を非スクリーニングするためのみに設計された。
【０００６】
例えば、Ｐ．Ｗ．ウォン（Wong）による「誤差拡散のための逆ハーフトーン化および核推定（Inverse Halftoning and Kernel Estimation for Error Diffusion）」、画画像処理に関するＩＥＥＥ議事録、Ｖｏｌ．４、Ｎｏ．４、４８６〜４９８頁、１９９５年４月では、誤差拡散されたハーフトーン画像を非スクリーニングするための繰り返し法が三つ開示されている。この三つの繰り返し法とは、１）線型フィルタリングと統計的平滑化、２）最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）投影、および３）最大アプリオリ確率（ＭＡＰ）投影である。これらの繰り返し法の各々は誤差拡散したハーフトーン画像中に存在する特徴に基づくものである。非スクリーニングされるべきハーフトーン画像が、誤差拡散によって元のコントーン画像から形成されていない場合、これらの方法は適切でなくなる。なぜなら、それらの方法は誤差拡散されていないハーフトーン画像から質の劣ったコントーン画像を発生するためである。
【０００７】
例えば、４９４頁と４９６頁のアルゴリズム２および３においてウォンが開示したＭＡＰ投影非スクリーニング技術では、誤差拡散したハーフトーン画像を作るのに使用した誤差拡散核(kernel)が事前に分かっていなくても、誤差拡散されたハーフトーン画像を非スクリーニングすることができる。しかし、ＭＡＰ投影非スクリーニング技術では、ハーフトーン画像は誤差拡散にによって形成されたものであると仮定される。したがって、ＭＡＰ投影非スクリーニング技術を実行するシステムでは、誤差拡散されたハーフトーン画像のみが供給されるか、誤差拡散されていないハーフトーン画像を排除するためのゲートキーパー（門番）が必要となる。さもないと、そのようなシステムに、例えば集合ドット技術によって形成されたハーフトーン画像が供給された場合、ＭＡＰ投影非スクリーニングシステムが評価し、画像を非スクリーニングするための、ハーフトーン画像に埋め込まれた誤差拡散核が存在しないであろう。したがって、そのようなシステムが誤差拡散されていないハーフトーン画像に対して動作した場合には、アルゴリズム２のステップ５の要件を満たさない可能性が高く、したがって、終わりのないループに入ったままになるであろう。
【０００８】
ディサリング（dithering ）されたハーフトーン画像を非スクリーニングすることに関する他のシステムがＣ．Ｍ．ミセリ（Miceli）らによる「逆ハーフトーン化（Inverse Halftoning）」、Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｉｍａｇｉｎｇ、Ｖｏｌ．１、１４３〜１５１頁、１９９２年４月、Ｚ．ファン（Fan ）による「デジタルハーフトーンからのグレーイメージの検索（Retrieval of Gray Images From Digital Halftones ）」、ＩＳＣＡＳ会報、２４７７〜２４８０頁、１９９２年５月、Ａ．アナロウイ（Analoui ）らによる「ハーフトーンからの連続色調の再構築に関する新たな結果（New Results On Reconstruction of Continuous-Tone From Halftone）」、ＩＣＡＳＳＰ会報、ｖｏｌ．ＩＩＩ、３１３〜３１６頁、１９９２年３月、およびＲ．Ｓ．カーン（Kern）らによる「線型フィルタリングと繰り返し技術による非スクリーニング（Descreening Via Linear Filtering and Iterative Techniques ）」、ＳＰＩＥ会報、ｖｏｌ．１９１３、２９９〜３０９頁、１９９３年２月に開示されている。特に、これらの文献に開示された非スクリーニング技術は何れも空間領域において動作し、インパルス除去（ミセリ）、ロジックフィルタリング（ファン）、コンベックスセットへの投影（アナロウイ）、および連続近似（アナロウイ、カーン）の内の種々のものを使用したローパスフィルタリングを使用している。
【０００９】
ディサリングおよび／または誤差拡散されたハーフトーン画像のための他の非スクリーニング技術は、Ｓ．ハイン（Hein）らによる「誤差拡散コード化画像のハーフトーンから連続色調への変換（Halftone to Continuous-Tone Conversion of Error-Diffusion Coded Images）」、ＩＥＥＥ会報、画画像処理、Ｖｏｌ．４、２０８〜２１６頁、１９９５年２月、Ｓ．Ｍ．シュワイザー（Schweizer ）らによる「色調復元の対するベイズ的アプローチ（A Bayesian Approach to Palette Restoration）」、ＳＰＩＥ会報、ｖｏｌ．１９１３、２８２〜２９２頁、およびＭ．Ｙ．チン（Ting）らによる「ハーフトーンからグレースケールへのデコーダと予測的に切り詰めた木構造ベクトル量子化を使用した誤差拡散した画像の圧縮（Error Diffused Image Compression Using a Halftone-to-Grayscale Decoder and Predictive Pruned Tree-Structured Vector Quantization）」、ＩＥＥＥ会報、画画像処理、Ｖｏｌ．３、８５４〜８５８、１９９４年１１月に開示されている。特に、ハインは、非スクリーニングの問題を、平均二乗誤差を最小にする二次計画法の問題として述べている。シュワイザーでは、ディサリングされ誤差拡散されたハーフトーン画像から連続色調画像を再構築するために統計的アプローチが適用されている。チンにおいては、誤差拡散されたハーフトーン画像の非スクリーニングが、ベクトル量子化技術に基づきルックアップテーブルを使用して行われている。しかし、以上概説した非スクリーニング技術の何れも、ハーフトーン画像に関しての情報と無関係には動作しない。
【００１０】
更に、全てではないものの、以上概説した非スクリーニングの多くのものは、二進ハーフトーン値の空間分布に基づいて動作する。非スクリーニングの実際的な使用の一つは、新聞、雑誌、本などの書類の印刷されたハーフトーン画像を走査して得た電子的なハーフトーン画像から電子的なコントーン画像を復元することである。この場合、電子的なハーフトーン画像を作るためにハーフトーン画像が走査される。しかし、ハーフトーンの空間解画像度がスキャナの空間解画像度と正確に一致している可能性は非常に低いため、スキャナは電子的ハーフトーン画像を作る時にハーフトーン画像を空間的にフィルタにかけてしまう。したがって、走査したハーフトーン画像を非スクリーニングする時、非スクリーニング技術は、ハーフトーン化プロセスから得られたハーフトーン値を、走査中にハーフトーン画像を空間的にフィルタにかけることによって得られた値と区別するか、さもなければそれを分離しなければならない。
【００１１】
したがって、非スクリーニングされるべきハーフトーンを作ったハーフトーン化プロセスに関する知識（ハーフトーン化プロセスの形式など）とは無関係に動作する汎用の非スクリーニング技術に対するニーズがある。さらに、非スクリーニングされるべきハーフトーン画像が走査によって得たものであるか否かとは無関係に動作する汎用の非スクリーニング技術に対するニーズもある。
【００１２】
したがって、本発明は、任意のハーフトーン画像を作ったハーフトーン化プロセスに関する知識（ハーフトーン化プロセスの形式など）とは無関係に任意のハーフトーン画像を非スクリーニングするための非スクリーニング方法および装置を提供する。
【００１３】
また、本発明は、ハーフトーン画像が走査によって得たものであるか否かに関わらず任意のハーフトーン画像を非スクリーニングするための非スクリーニング方法および装置を提供する。
【００１４】
このために、本発明は、ウエーブレットに基づく汎用の非スクリーニング方法と装置を提供する。
【００１５】
さらに、本発明は、ハーフトーン雑音を除去して、元の画像の内容の殆どを保存する一連の空間的および周波数的なフィルタを使用してハーフトーン画像を選択的に処理するための方法と装置を提供する。
【００１６】
また、本発明は、得られたコントーン画像を非線型的にフィルタ処理して最終的なコントーン画像を作るための方法と装置を提供する。
【００１７】
さらに、本発明は、パラメータ予測とは無関係であり、このため走査によって得たハーフトーン画像などの全ての形式のハーフトーン画像に対して汎用的に使用できる方法と装置を提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の態様に従うと、ハーフトーン画像から連続色調画像を作るための方法であって、ハーフトーン画像を複数のサブバンド画像に分解する工程と、この複数のサブバンド画像から雑音とパターンの内の少なくとも一つを選択的に除去する工程と、複数のサブバンド画像を連続色調画像に再構成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１９】
特に、本発明の方法は、
元のハーフトーン画像を複数のサブバンド画像に分解する工程と、
この複数のサブバンド画像の各々の縁でない領域から雑音を減衰させる工程と、
この雑音が減衰された複数のサブバンド画像の各々に対して方向性（oriented）フィルタ処理を行う工程と、
この方向性フィルタ処理され、雑音が減衰された複数のサブバンド画像を初期コントーン画像に再構成する工程と、
非線型の縁保存型フィルタを使用して初期のコントーン画像をフィルタ処理し、最終的なコントーン画像を形成する工程とを含む。
【００２０】
また、本発明による方法の分解工程は、離散ウエーブレット変換（discrete
wavelet transform ）に基づき、元のハーフトーン画像を複数の異なる周波数のサブバンド画像に分解する工程を含む。この分解工程は、複数の上位レベルの異なる周波数のサブバンド画像の一つを複数の下位レベルの異なる周波数のサブバンド画像に分解する工程と、この上位レベルサブバンド画像分解工程を複数回繰り返す工程とを更に含む。
【００２１】
雑音減衰工程は、高周波数サブバンド画像の画素の大きさをクリップする工程を含み、さらに各レベルのサブバンド画像のについて親サブバンド画像の大きさに重み付けをする工程と、高周波数サブバンド画像の大きさを、それらの親サブバンド画像の重みの付けられた大きさまでの範囲でクリップする工程とを含む。さらにまた、重み付けの値はレベル毎に変化する。また、このクリップ工程は、高周波数サブバンド画像の縁に適応される。
【００２２】
方向性フィルタ処理工程は、一次元ローパスフィルタを各サブバンド画像の方位に沿って適用する工程を含む。すなわち、垂直サブバンド画像に対しては水平ローパスフィルタを適用し、水平サブバンド画像に対しては垂直ローパスフィルタを適用し、傾斜したサブバンド画像に対してはＸ形状のローパスフィルタを適用する。また、この方向性フィルタ処理工程は、サブバンド画像の解画像度にフィルタ処理を適応させる工程を含む。加えて、この方向性フィルタ処理工程は、スクリーンパラメータの推定値に基づいて適切なフィルタを選択する工程を含む。
【００２３】
初期コントーン画像をフィルタ処理する工程は、フーバー・マルコフ（Huber Markov）のランダムフィールド（ＨＭＲＦ）を使用してモデル化した空間平滑度拘束を使用して初期コントーン画像を非線型フィルタ処理する工程を含み、またσ−フィルタに基づくフィルタ処理などの縁保存法を使用して初期のコントーンを非線型的にフィルタ処理する工程を、ＨＭＲＦ空間平滑度拘束の代わりに、またはそれに加えて含んでいてもよい。
【００２４】
上記のおよびその他の本発明の特徴と利点は、好適な実施の形態についての以下の詳細な説明に記載されるか、または詳細な説明から明らかである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明は、図１および図２に示すようなハーフトーン画像を、図２３および図２４に示すような連続色調のすなわち「コントーン」な画像に変換することに関するものである。図１は４００×４００画素の誤差拡散ハーフトーン画像を示す。図２は３×３集合ドットハーフトーン化によって形成した同じ画像を示す。
【００２６】
図３に示すように、これらの画像は、バイナリープリンタなどによる印刷のためにハーフトーン画像を発生するようにプログラムされたコンピュータなどのハーフトーン画像発生器２００によって形成されたものである。汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００へ直接入力されるであろう電子的データとして形成され記憶される画像を電子的ハーフトーン画像と呼ぶ。一般に、ハーフトーン画像発生器３００は任意のハーフトーン画像のソースでよい。
【００２７】
これに対し、図２５に示すように、ハーフトーン画像を、バイナリープリンタで印刷してその後スキャナ３００で走査し、これによって汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００のための入力データを発生することができる。図２５に示す走査によって得たハーフトーン画像では、元の画像の解画像度は４００×４００画素であった。この元の画像を２倍にし、４×８集合ドットを用いてハーフトーン化した。このハーフトーン画像を３００ｓｐｉで印刷し、その後２００ｓｐｉで走査した。
【００２８】
何れの場合も、処理すべきハーフトーン画像が元の電子的ハーフトーン画像であるか走査されたハーフトーン画像であるによって、画像はハーフトーン画像発生器２００またはスキャナ３００から入力ライン１０３を介して汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００のハーフトーン画像入力システム１３０に入力される。
【００２９】
一般に、本発明の一つの実施の形態においては、汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００は、コントローラ１１０、メモリ１２０、ハーフトーン画像入力システム１３０、Ｎステージハーフトーン画像デコンポーザ１４０、サブバンド画像雑音および／またはパターンフィルタシステム１５０、サブバンドから連続色調画像を再構成するＮステージリコンポーザ１６０、連続色調画像フィルタシステム１７０、および連続色調画像出力システム１８０を含む。これらの要素の各々は制御バス１９０とデータバス１９５によって相互接続されている。汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００は、プログラムされた汎用コンピュータ上で実現するのが好ましい。しかし、汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００は専用コンピュータ、プログラムされたマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラと周辺集積回路要素、およびＡＳＩＣまたはその他の集積回路、ディスクリート回路要素などのハードウエアによる電子的または論理的回路、ＰＬＤ、ＰＬＡまたはＰＡＬなどのプログラマブル論理デバイスなどによって実現することができる。一般に、図１１〜図１６に示すフローチャートを実施できる任意のデバイスを、汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００を実施するために使用できる。
【００３０】
ハーフトーン画像入力システム１３０は、ネットワークへのＬＡＮ接続、公衆電話回線網を介して大型コンピュータ、マイクロコンピュータ、ミニコンピュータ、またはパーソナルコンピュータに接続されたモデム、スキャナ３００に接続されたパラレルポートまたはシリアルポートなどであることができる。ハーフトーン画像データがハーフトーン画像入力システム１３０を介して汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００に入力されると、ハーフトーン画像データはメモリ１２０に記憶される。
【００３１】
メモリ１２０は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭおよびＥＥＰＲＯＭなどの書込み可能なメモリとＲＯＭなどの書込みの不可能なメモリの両方を含むことができる。ＲＡＭはスタティックまたはダイナミックＲＡＭであることが好ましい。しかし、メモリ１２０は、フロッピーディスクとディスクドライブ、書込み可能型光ディスクとディスクドライブ、ハードディスクなどを使用して実現できる。
【００３２】
元のハーフトーン画像がメモリ１２０に記憶されると、それはＮステージハーフトーン画像デコンポーザ１４０に出力され、そこで複数のサブバンド画像レベルに分解される。各サブバンド画像レベルは複数のサブバンド画像を含んでいる。元のハーフトーン画像がＮステージハーフトーン画像デコンポーザ１４０によってサブバンドに一旦分解されると、このサブバンド画像はメモリ１２０に記憶される。その後、サブバンド画像からハーフトーンエネルギーを濾去するためにサブバンド画像はサブバンド雑音および／またはパターンフィルタシステム１５０に出力される。フィルタ処理されたサブバンド画像はその後メモリ１２０に記憶される。
【００３３】
そして、記憶されたフィルタ処理済のサブバンド画像は、サブバンドから連続色調画像を再構成するＮステージリコンポーザ１６０に出力される。このリコンポーザ１６０は、サブバンド画像をコントーンの初期単一画像に再構成する。その後、この初期コントーン画像はメモリ１２０に記憶される。そして、初期コントーン画像はメモリ１２０から読み出され、連続色調画像フィルタシステム１７０に出力される。この連続色調画像フィルタシステム１７０は元のコントーン画像をフィルタ処理し、強調されたコントーン画像を形成する。初期コントーン画像は、空間平滑度拘束を有する非線型フィルタまたはその他の縁保存フィルタリング方法を使用して強調し、初期コントーンを平滑にするとともにフィルタ化または再構成による人為的結果（artifact）を除去することが好ましい。最終コントーン画像はその後メモリ１２０に記憶される。
【００３４】
最終コントーン画像を印刷する時、最終コントーン画像がメモリ１２０から連続色調画像出力システム１８０に出力される。連続色調画像出力システム１８０は、最終コントーン画像を、プリンタ４００、ハーフトーン画像発生器２００、またはコンピュータ、データ記憶装置などのその他の装置に出力ライン１０６を介して出力する。
【００３５】
さらに、印刷する代わりに、最終コントーン画像を更に処理することもできる。この追加の処理には、圧縮、画画像認識、異なるハーフトーンプロセスまたは異なるハーフトーン化パラメータを用いた再スクリーニング、および種々の画像操作処理を含むことができる。これらの種々の画像操作処理には、拡大、縮小、フリッピング（flipping）、回転などが含まれる。このような画画像操作処理は元のハーフトーン画像に適用できるが、一般にそれらは非スクリーニングされたコントーン画像により簡単にまたは全体的に適用できる。例えば、広い範囲の回転角度をコントーン画像に使用できる。
【００３６】
したがって、連続色調画像出力システム１８０は、パラレルまたはシリアルのプリンタポート、ＬＡＮ接続、モデムなどでよい。同様に、コントーン画像を受け取る装置は、上記した機能の何れかを行える任意の装置でよい。
【００３７】
したがって、汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００、連続色調画像出力システム１８０、およびハーフトーン画像入力システム１３０は、実際には同一の装置であり、入力ライン１０３と出力ライン１０６は、実際には同一のラインである。また、ハーフトーン画像入力システム１３０、Ｎステージハーフトーン画像デコンポーザ１４０、サブバンド画像雑音および／またはパターンフィルタシステム１５０、サブバンドから連続色調画像を再構成するＮステージリコンポーザ１６０、または連続色調画像フィルタシステム１７０の各々からの処理された画像出力を記憶することは絶対に必要なものでない。各サブシステムから出力されるサブバンド画像またはコントーン画像は次の下流側のサブシステムに直接入力することができる。
【００３８】
また、図３ではサブシステムの各々が別々のものとして示されているが、プログラム式汎用コンピュータ、専用コンピュータ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、または本発明の汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００を実施できるその他の装置においては、これらのサブシステムを実現する実際の回路要素は、汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００のサブシステム１１０、１３０〜１８０の全てとはいかないまでも、それらの内の複数のものに対して共通である可能性が高い。
【００３９】
本発明の実施の形態では、離散ウエーブレット変換を用いてハーフトーン画像を異なる周波数のサブバンド画像に分解している。離散ウエーブレット変換とその逆変換は、Ｍ．ベターリ（Vetterli）とＪ．コバセビック（Kovacevic）による「ウエーブレットとサブバンドコーディグ（Wavelets and Subband Coding ）」、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ ＰＴＲ（１９９５年）、Ｇ．ストラング（Strang）とＴ．ニューエン（Nguyen）による「ウエーブレットとフィルタバンク（Wavelets and Filter Banks ）」、Ｗｅｌｌｅｓｌｅｙ−ＣａｍｂｒｉｄｇｅＰｒｅｓｓ（１９９６年）、およびＹ．Ｔ．チャン（Chan）による「ウエーブレットの基礎（Wavelet Basics )」、Ｋｌｕｗｅｒ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（１９９５年）に完全に記載されており、これらを本明細書の一部を構成するものとして参照する。離散ウエーブレット変換は、得られるサブバンド画像において非スクリーニングをより高い効率で行えるために使用される。ハーフトーン化プロセスのエネルギーは主に高周波数のサブバンド画像に存在するが、周波数が低く、解画像度が粗いサブバンド画像は信号エネルギーを主に含んでいる。
【００４０】
ウエーブレット分解は、周波数領域および空間領域の何れにおいても処理を容易にする。高周波数サブバンド画像では、信号エネルギーとハーフトーン化エネルギーが大量に混じっている。また、高周波数サブバンド画像は、縁位置における重要な縁情報に対応する信号エネルギーを含んでいる。分離したフィルタバンクを使用することにより、クアッドツリー（quadtree）構造のサブバンド画像に分解される。このクアッドツリー構造のサブバンド画像の各々は異なった方位を有する。所定のサブバンド画像レベルの各々について、３個の高周波数サブバンド画像、（“ＬＨ”サブバンド画像、“ＨＬ”サブバンド画像、および“ＨＨ”サブバンド画像）が存在し、これらは水平方位、垂直方位、傾斜方位にそれぞれ対応している。解画像度が最も粗いレベルでは、サブバンド画像は、“ＬＬ”サブバンド画像と呼ばれるローパス周波数サブバンド画像も含んでいる。
【００４１】
異なる解画像度レベルのサブバンド画像の間には親子関係が存在する。この関係は“ツリー”と呼ばれる。この関係が図１０に示されている。サブバンド画像の各係数は、次のより細い解画像度の同じ方位のサブバンド画像において同じ空間位置にある４個の子供を有する。ただし、各係数が３個の子供しか有しないローパスＬＬサブバンド画像は例外である。このように、レベル全体を通して親子関係が存在している。一般に、子孫の係数の大きさは、それらの親に対して増加することはない。すなわち、画像のパワースペクトルは、周波数が増加するにつれて衰える。したがって、もし係数がその大きさに関して重要でないことが分かった場合、その子供も重要でない可能性が高い。
【００４２】
多くの画像については、この仮定は一般的に有効である。ツリー拘束に違反しているということは、ハーフトーン化エネルギーが存在していることを示す場合が多い。すなわち、ハーフトーンエネルギーの存在は、画像信号のスペクトル特性と矛盾する。したがって、高周波サブバンド画像の係数はクリップされ、それらの大きさはそれら親の係数の大きさ以下である。このツリーに基づくクリッピングは、解画像度が粗い高周波サブバンド画像には適用されない。なぜなら、これらのサブバンド画像の殆どは一般に信号情報を含んでおり、高周波数の親サブバンド画像を有していないからである。
【００４３】
したがって、ハーフトーンエネルギーの殆どは、縁の回りを除いてツリーに基づくクリッピングプロセスにおいて抑制されるか濾去される。各高周波サブバンド画像は、主にその方位に沿った情報を含んでいるため、上記のプロセスは、画像データから残存するハーフトーン雑音を更に濾去するために使用できる。垂直または水平に方向づけられたサブバンド画像に対してはそれらの方位に沿って一次元のローパスフィルタが適用される。傾いて方向づけられたサブバンド画像に対してはＸ形状のローパスフィルタが適用される。すなわち、傾斜したサブバンド画像は、より厳しくローパスフィルタ処理される。なぜなら、それらは一般に、含んでいる信号情報が少なく、より多くのハーフトーン雑音を含んでいるからである。この第２レベルのフィルタ処理は、ローパスＬＬサブバンド画像と同じ粗さの解画像度のレベルのサブバンド画像を含め、全ての高周波サブバンド画像に適用される。方向性フィルタ処理は、例えば、Ｌポイントランニング平均化であることが好ましい。 一般に、２つのサブバンド画像フィルタリング工程を経た初期の再構成されたコントーン画像は、信号情報の消失に起因して幾分曖昧になるかまたはむらが生じている。特に、高周波信号情報の消失により、“リンギング（ringing ）”アーティファクト（artifact）が生じる。したがって、再構築された連続色調画像は、マルコフのランダムフィールドによってモデル化した空間平滑度拘束を有する非線型フィルタ処理を用いて強調処理することが好ましい。マルコフのランダムフィールドは、フーバーミニマックス関数と呼ばれる特定のギブズポテンシャル関数を使用して組み込まれる。この関数が図１８に示されている。この関数の二次セグメントは閾値Ｔ以下での不連続部分の平滑化を容易にし、直線セグメントは鋭い縁部を保存する。この様な画像強調技術は、アーティファクトを大幅に減少させ、元の画像の細部を保存する。σ−フィルタに基づくフィルタ処理などの他の縁保存フィルタ処理方法も使用できる。σ−フィルタに基づくフィルタ処理は、Ｊ．リー（Lee ）による「デジタルイメージスムージングおよびσ−フィルタ（Digital Image Smoothing and the σ-Filter ）、Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ａｎｄ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、Ｖｏｌ．２４、２５５〜２６９頁、１９８３年に記載されており、これを本明細書の一部を構成するものしてここに援用する。実際には、ＨＭＲＦに基づくフィルタ処理とσ−フィルタに基づくフィルタ処理を用いて再構成されたコントーン画像を連続的に処理することによって最良の結果が得られる。
【００４４】
したがって、図４に示すように、Ｎステージのハーフトーンデコンポーザ１４０は、第１ステージ（ハーフトーンからサブバンドへの）デコンポーザ１４１、第２ステージ（サブバンドからサブバンドへの）デコンポーザ１４２など第Ｎステージ（サブバンドからサブバンドへの）デコンポーザまでを含んでいる。入力ハーフトーン画像は、データバス１９５を介してＮステージのハーフトーンデコンポーザ１４０に入力され、第１ステージデコンポーザ１４１に到る。第１ステージデコンポーザ１４１は、ローパスＬＬ1 サブバンド画像と３個の高周波ＬＨ1 、ＨＬ1 、およびＨＨ1 サブバンド画像を発生し、これらは分解されたサブバンド画像としてデータバス１９５に出力される。
【００４５】
低周波ＬＬ1 サブバンド画像は第２ステージデコンポーザ１４２に入力される。この第２ステージデコンポーザ１４２は、低周波ＬＬ1 サブバンド画像を低周波ＬＬ2 サブバンド画像と３個の高周波ＬＨ2 、ＨＬ2 、およびＨＨ2 サブバンド画像に分解する。３個の高周波サブバンド画像もデータバス１９５に出力される。分解プロセスが続けられ、各後続のデコンポーザステージは前のデコンポーザステージからのＬＬサブバンド画像を分解する。これが第Ｎステージデコンポーザ１４Ｎまで行われる。低周波ＬＬN サブバンド画像は更に分解されるのではなく、第Ｎステージデコンポーザ１４Ｎによって３個の高周波ＬＨN 、ＨＬN 、およびＨＨN サブバンド画像と一緒にデータバス１９５に出力される。
【００４６】
同様に、図５に示すように、サブバンド画像を連続色調画像に再構成するＮステージリコンポーザ１６０は、第１ステージ（サブバンドからサブバンドへの）リコンポーザ１６１、第２ステージ（サブバンドからサブバンドへの）リコンポーザ１６２など第Ｎステージ（サブバンドから連続色調画像への）リコンポーザ１６Ｎまでを含んでいる。図５に示すように、サブバンド画像は、データバス１９５を介してサブバンド画像を連続色調画像に再構成するＮステージリコンポーザ１６０に入力される。すなわち、高周波および低周波のＬＬN 、ＬＨN 、ＨＬN 、およびＨＨN サブバンド画像は第１ステージリコンポーザ１６１へ入力される。第１ステージリコンポーザ１６１は、再構成された低周波ＬＬ(N-1) サブバンド画像を第２ステージリコンポーザ１６２出力する。第２ステージリコンポーザ１６２は、高周波ＬＨ(N-1) 、ＨＬ(N-1) 、ＨＨ(N-1) サブバンド画像も入力する。第２ステージリコンポーザ１６２は、これらの高周波および低周波のサブバンド画像を再構成し、再構成された低周波ＬＬN-2 サブバンド画像を出力する。
【００４７】
この再構成プロセスは、第Ｎステージリコンポーザ１６Ｎまで、一連のリコンポーザステージにおいて継続される。第Ｎステージリコンポーザ１６Ｎは、第Ｎ−１ステージ（サブバンドからサブバンドへの）リコンポーザから出力される再構成された低周波のＬＬN サブバンド画像を入力し、またデータバス１９５から高周波のＬＨ1 、ＨＬ1 、およびＨＨ1 サブバンド画像を入力し、初期連続色調画像を出力する。その後、サブバンド画像を連続色調画像に再構成するＮステージリコンポーザ１６０は初期連続色調画像をデータバス１９５に出力する。
【００４８】
図６は第１ステージデコンポーザ１４１の構成をより詳細に示す。すなわち、データバス１９５上に入力された入力ハーフトーン画像はローパスフィルタ１４１１とハイパスフィルタ１４１２の各々に入力される。ローパスフィルタ１４１１の出力はローパスフィルタ１４１３とハイパスフィルタ１４１４の各々に入力される。同様に、ハイパスフィルタ１４１２の出力はローパスフィルタ１４１５とハイパスフィルタ１４１６の各々に入力される。ローパスフィルタ１４１３の出力がローパスＬＬ1 サブバンド画像であり、ハイパスフィルタ１４１４の出力が高周波ＬＨ1 サブバンド画像である。同様に、ローパスフィルタ１４１５の出力が高周波ＨＬ1 サブバンド画像であり、ハイパスフィルタ１４１６の出力が高周波ＨＨ1 サブバンド画像である。第１ステージデコンポーザ１４１と同じ構成が第２ステージ〜第Ｎスージデコンポーザ１４２−１４Ｎに使用できる。
【００４９】
同様に、図７は第Ｎステージリコンポーザ１６Ｎの好適な構成を示す。図７に示すように、低周波数ＬＬ1 サブバンド画像がローパスフィルタ１６１１に入力される。高周波ＬＨ1 サブバンド画像がハイパスフィルタ１６１２に入力される。ローパスフィルタ１６１１とハイパスフィルタ１６１２の出力は合成され、ローパスフィルタ１６１５に出力される。同様に、高周波ＨＬ1 サブバンド画像がローパスフィルタ１６１３に入力され、高周波ＨＨ1 サブバンド画像がハイパスフィルタ１６１４に入力される。ローパスフィルタ１６１３とハイパスフィルタ１６１４の出力は合成され、ハイパスフィルタ１６１６に出力される。ローパスフィルタ１６１５とハイパスフィルタ１６１６の出力は合成され、連続色調画像として出力される。サブバンド画像を連続色調画像に再構成するＮステージリコンポーザ１６０の第１スージから第Ｎ−１ステージの各々は同一の構成であることが好ましい。これらのステージの各々では、ローパスフィルタ１６１５とハイパスフィルタ１６１６の出力は、連続色調画像であり、低周波ＬＬサブバンド画像である。
【００５０】
図８はサブバンド雑音および／またはパターンフィルタシステム１５０の好適な構成をより詳細に示す。すなわち、Ｎステージハーフトーンデコンポーザ１４０によって発生されたサブバンド画像はデータバス１９５を介して非縁領域雑音減衰システム１５１に入力される。上記したように、この非縁領域雑音減衰システム１５１は好ましくはツリークリッパである。非縁領域雑音減衰システム１５１の出力は、方向性フィルタシステム１５２に出力される。
【００５１】
図８に示すように、方向性フィルタシステム１５２は、サブバンド方位決定器１５３を含んでいることが好ましい。このサブバンド方位決定器１５３は非縁領域雑音減衰システム１５１からの出力を入力し、Ｎステージハーフトーンデコンポーザ１４０によって発生されたサブバンド画像の各々について方位を決定する。水平サブバンド画像は水平サブバンドフィルタ１５４に出力され、垂直サブバンド画像は垂直サブバンドフィルタ１５５に出力され、傾斜サブバンド画像は傾斜サブバンドフィルタ１５６に出力される。好ましくは、水平サブバンドフィルタ１５４は垂直ローパスフィルタを水平サブバンド画像に適用し、垂直サブバンドフィルタ１５５は水平ローパスフィルタを垂直サブバンド画像に適用する。傾斜サブバンドフィルタ１５６によりＸ形ローバスフィルタが傾斜サブバンド画像に対して適用されることが好ましい。水平、垂直および傾斜サブバンド画像フィルタ１５４〜１５６の出力がサブバンド雑音および／またはパターンフィルタシステム１５０によってデータバス１９５上に出力され、メモリ１２０またはサブバンド画像を連続色調画像に再構成するＮステージリコンポーザ１６０に到る。
【００５２】
図９は、元の画像“Ｏ”とサブバンド画像“Ｓ”の各々との間の全体的な関係を示す。すなわち、図９に示すように、元の画像Ｏはｍ＋１個の第１レベルのサブバンド画像Ｓ（１，０）〜Ｓ（１，Ｍ）に分解される。そして、各レベルの第０番目のサブバンド画像、すなわちＳ（ｎ，０）サブバンド画像が最大でｍ＋１個の第２レベルのサブバンド画像Ｓ（２，０）〜Ｓ（２，Ｍ）に分解される。この処理は、サブバンド画像Ｓ（Ｎ，０）〜Ｓ（Ｎ，Ｍ）を含む第ｎ番目のレベルが形成されるまで継続される。
【００５３】
必要とされる処理を適用するためにサブバンド画像が処理された後、連続色調画像がプロセスを逆に行うことによって作られる。本発明のウエーブレットに基づく非スクリーニング装置および方法では、各レベルにおいて４個のサブバンド画像を発生するが、図９に示された方法はそれに限定されていない。なぜなら、本発明の汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置および方法は、離散ウエーブレット変換に限定されないからである。余弦変換（離散余弦変換を含む）、重ね変換（lapped transforms ）、フーリエ変換、サブサンプリングのないウエーブレット変換などを本発明の汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置および方法に使用できる。
したがって、本発明の最も一般的な方法が図１１に示されている。ステップＳ１００で起動した後、図１１〜図１５のフローチャートを実施する制御システムはステップＳ１１０においてハーフトーン画像を入力する。そして、ステップＳ１２０において、ハーフトーン画像がサブバンド画像に分解される。次に、ステップＳ１３０において、雑音および／またはパターンがサブバンド画像から選択的に除去される。そして、ステップＳ１４０において、サブバンド画像が初期連続色調画像に再構成される。
【００５４】
次のステップＳ１５０において、制御システムは、初期連続色調画像のフィルタ後処理が必要であるか、好ましいか、または要求されているか否かを判定する。フィルタ後処理が行われる場合、制御はステップＳ１６０へ移行し、ここで初期連続色調画像がフィルタ処理されて最終連続色調画像が作られる。その後、制御はステップＳ１７０に移行する。もし、ステップＳ１５０においてフィルタ後処理を行わないと判断した場合、制御はステップＳ１７０へ直接ジャンプする。ステップＳ１７０でプロセスが終了する。
【００５５】
図１２はハーフトーン画像入力ステップＳ１１０をより詳細に示す。すなわち、ステップＳ１１２において、制御システムは、走査したハーフトーンをスキャナから入力しなければならないかを判定する。もしそうである場合、制御はステップＳ１１４に移行し、ここでハーフトーン画像が走査され入力される。そうでない場合、制御はステップＳ１１６に移行し、ここでハーフトーン画像は、ネットワークまたはホストコンピュータからモデムを介してメモリなどから電子的ハーフトーン画像として入力される。制御はステップＳ１１４またはステップＳ１１６の何れかよりステップＳ１１８に移行し、ステップＳ１２０に戻る。
【００５６】
図１３はハーフトーン画像分解ステップＳ１２０をより詳細に示す。すなわち、図１３は、元のハーフトーン画像を分解するために離散ウエーブレット変換を使用する場合の、ステップＳ１２０の好ましい方法を示す。ステップＳ１２０のための図１３に示すステップは、ハーフトーン画像を分割するのに使用した特定の方法に大きく依存する。
【００５７】
ステップＳ１２１において、カウンタＮが１にセットされ、元のハーフトーン画像はＬＬ1 、ＬＨ1 、ＨＬ1 およびＨＨ1 サブバンド画像に分解される。そして、ステップＳ１２２でこれらのサブバンド画像がメモリに記憶される。次のステップＳ１２３において、制御システムは現在の低周波ＬＬN サブバンド画像（但し、ここではＮ＝１）を第Ｎ＋１レベルのサブバンド画像に更に分解すべきか否かを決定する。もし、分解しない場合、制御はステップＳ１２７へ直接ジャンプする。そうでない場合、制御はステップＳ１２４へ移行する。
【００５８】
ステップＳ１２４では、低周波ＬＬN サブバンド画像がメモリから入力され、Ｎの値が１だけ増加される。その後、ステップＳ１２５において、低周波ＬＬ(N-1) サブバンド画像となっている入力低周波サブバンド画像が次のレベルのＬＬN 、ＬＨN 、ＨＬN およびＨＨN サブバンド画像に分解される。その後、これらのサブバンド画像はステップＳ１２６においてメモリに記憶され、制御はステップＳ１２３へ戻る。制御システムは、全てのサブバンド画像レベルが形成されるまでステップＳ１２３〜Ｓ１２６を通るループを継続する。制御はその後ステップＳ１２７へ移行する。
【００５９】
ステップＳ１２７では、記憶された第１〜第Ｎレベルのサブバンド画像が、雑音および／またはパターンの選択的除去のために出力される。その後、制御はステップＳ１２８に移行し、ステップＳ１３０に戻る。サブバンド画像は必ずしもメモリに記憶しなくてもよい。この場合、ステップＳ１２２とＳ１２６においてサブバンド画像をメモリに記憶する代わりに、ステップＳ１２１とＳ１２５で形成された低周波ＬＬN サブバンド画像を、ステップＳ１２３において追加のサブバンド画像を形成すべきであると判断された場合にステップＳ１２４に直接入力する。
【００６０】
図１４は、選択的に雑音および／またはパターンを除去するステップＳ１３０をより詳細に示す。すなわち、ステップＳ１３２において、サブバンド画像の縁でない領域内の雑音が減衰される。そして、ステップＳ１３４において、方向性フィルタを使用してサブバンド画像がフィルタ処理される。そして、ステップＳ１３６において、制御はステップＳ１４０に戻る。
【００６１】
図１５は、連続色調画像を再構成するステップＳ１４０をより詳細に示す。すなわち、ステップＳ１４１において、第ＮレベルのＬＬN 、ＬＨN 、ＨＬN およびＨＨN サブバンド画像をメモリから入力する。そして、ステップＳ１４２において、新しい第Ｎ−１レベルの低周波ＬＬ(N-1) サブバンド画像を形成するために第Ｎレベルのサブバンド画像が再構成される。そして、ステップＳ１４３において、ステップＳ１２４で増加されたＮの値が１だけ減少される。その後、制御はステップＳ１４４に移行する。
【００６２】
ステップＳ１４４では、制御システムはＮが零に等しいか否かを判断する。もし零でない場合、制御はステップＳ１４５に移行し、ここで新しいＮの値に基づき、第Ｎレベルの高周波ＬＨN 、ＨＬN およびＨＨN サブバンド画像が入力され、再構成された低周波ＬＬN サブバンド画像と関連づけられる。その後、制御はステップＳ１４２戻り、そこで次のより高いレベルの低周波ＬＬサブバンド画像を形成するためにサブバンド画像が再び構成される。
【００６３】
ステップＳ１４２〜１４５を通るこのループは、ステップＳ１４４においてＮ＝０と判断されるまで継続される。この時、制御はステップＳ１４６に移行し、ここで“ＬＬ0 ”画像、すなわち再構成されたコントーン画像がメモリに出力される。その後、ステップＳ１４７において制御はステップＳ１５０に戻る。
【００６４】
図１６は、方向性フィルタを使用してサブバンド画像をフィルタ処理するステップＳ１３４のための一つの実施の形態を示す。すなわち、ステップＳ２００において、分解プロセスによって出力または発生されたサブバンド画像の最初の一つが選択される。その後、ステップＳ２１０において、制御システムは選択されたサブバンド画像が水平サブバンド画像であるか否かを判定する。もし水平サブバンド画像でない場合、制御はステップＳ２３０へ移行する。そうでなければ、制御はステップＳ２２０へ移行する。ステップＳ２２０では、垂直ローパスフィルタを使用して水平サブバンド画像がフィルタ処理される。その後、制御はステップＳ２６０へ移行する。ステップＳ２３０では、制御システムは選択されたサブバンド画像が垂直サブバンド画像であるか否かを判定する。もし垂直サブバンド画像である場合、制御はステップＳ２４０へ移行し、ここで水平ローパスフィルタを使用して垂直サブバンド画像がフィルタ処理される。その後、制御はステップＳ２６０へ移行する。一方、ステップＳ２３０において、選択されたサブバンド画像が垂直サブバンド画像でないと判断された場合には、それは傾斜サブバンド画像である。したがって、制御はステップＳ２５０へ移行し、ここでＸ形ローパスフィルタを使用して傾斜サブバンド画像がフィルタ処理される。その後、制御はステップＳ２６０へ移行する。
【００６５】
ステップＳ２６０では、フィルタ処理されたサブバンド画像がメモリに記憶される。その後、制御はステップＳ２７０へ移行する。ステップＳ２７０では、制御システムは、選択されたサブバンド画像がフィルタ処理すべき最後のサブバンド画像であるか否かを判定する。すなわち、制御システムは、全てのサブバンド画像がフィルタ処理されたか否かを判定する。もし、全てのサブバンド画像がフィルタ処理されていない場合、制御はステップＳ２８０へ移行し、サブバンド画像の他の一つが選択される。その後、制御はステップＳ２１０へ戻る。一方、全てのサブバンド画像がフィルタ処理されている場合、制御はステップＳ２９０へ移行し、ステップＳ１３６へ戻る。
【００６６】
図１７は、各サブバンド画像のそれらの親の画像に対する関係と、親の係数と子供の係数についての親子関係を示す。図１９は、図１１と図１３のハーフトーン画像分解ステップＳ１２０が、図２の集合ドットハーフトーン画像に適用された場合に得られるサブバンド画像を示す。図２０は図１９に示すサブバンド画像に非縁領域雑音減衰ステップＳ１３２を適用した後のサブバンド画像を示す。すなわち、図２０に示す雑音の減衰されたサブバンド画像では、ステップＳ１３２がツリークリッピングによって実施される。
【００６７】
次に、図２１は、図１４と図１６に示す方向性フィルタを使用したサブバンドフィルタ処理ステップＳ１３４を図２０の雑音を減衰されたサブバンド画像に適用した後のサブバンド画像を示す。図２２は、図１１と図１５に示すサブバンド画像を連続色調画像に再構成するステップＳ１４０に基づき、図２１に示すフィルタ処理された画像から再構成された初期再構成コントーン画像を示す。
【００６８】
図２３は、図１１の連続色調画像フィルタ処理ステップＳ１６０を図２２に示す初期コントーン画像に適用することによって形成された最終コントーン画像を示す。 図２４は、図１１に概要が示されたプロセスを図１に示す誤差拡散されたハーフトーン画像に適用して得られた同様の最終コントーン画像を示す。
【００６９】
図２５は、上記したように、図１と図２に示す画像を印刷し走査した画像を示す。すなわち、図１と図２に示す画像を、ハーフトーン画像発生器から直接発生される電子的画像として本発明の汎用非スクリーニング装置および方法に入力した。これに対し、図２５に示す画像は、印刷されたハーフトーン画像を走査することによって本発明の汎用非スクリーニング装置および方法に入力した。図２６は、図１１のステップを図２５に示す走査されたハーフトーン画像に適用して発生されたコントーン画像を示す。図２３、図２４、および図２６の比較から明らかなように、図１１の示した方法は、使用されたハーフトーン化方法とは無関係にかつ画像が電子的ハーフトーン画像であるか走査によって得たハーフトーン画像であるかに関わらず高品質のコントーン画像を発生できる。
【００７０】
図２３、図２４、および図２６のコントーンは、ハーフトーンおよび／または元のハーフトーン画像を発生しおよび／または汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置１００に入力するために使用された走査パラメータの任意のものに関する初期知識なしに発生されたものであることを理解されたい。しかし、もしそのような情報が入手可能かまたは予測される場合、図１１〜図１６に示した方法は、そのような情報を利用するために容易に変更できる。特に、前記したＰ．Ｗ．ウォン（Wong）による「誤差拡散のための逆ハーフトーン化および核推定」（本明細書の一部を構成するものとして援用）は、そのような情報を利用するための一つの方法を開示している。
【００７１】
上記の方向性フィルタ処理は、垂直、水平、および傾斜方向の方向性フィルタ処理のそれぞれについて下記のマスクを有するたたみ込みによって実施できる。
垂 直 水 平 傾 斜
０１０ ０００ １０１
０１０ １１１ ０１０
０１０ ０００ １０１
本発明を上記の具体的な実施の形態に関連して記載したが、多くの代替、変更、変種は当業者にとって明白であることは明らかである。したがって、上記の本発明の実施の形態は例示を意図するもので、限定を意図するものではない。特許請求の範囲に定義された本発明の精神と範囲から逸脱することなく種々の変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】誤差拡散されたハーフトーン画像を示す写真である。
【図２】３×３の集合ドットハーフトーン画像を示す写真である。
【図３】汎用ハーフトーン画像非スクリーニング装置の一つの実施の形態である。
【図４】図３のＮステージハーフトーン画像デコンポーザの一つの実施の形態である。
【図５】サブバンドから連続色調画像を再構成する本発明によるＮステージリコンポーザの一つの実施の形態である。
【図６】図４の第１ステージのデコンポーザの一つの実施の形態である。
【図７】図５の第Ｎステージのリコンポーザの一つの実施の形態である。
【図８】図３のサブバンド雑音および／またはパターンフィルターシステムの一つの実施の形態である。
【図９】元の画像がどの様にして繰り返し的にサブバンド画像に分解されるのかを示す図である。
【図１０】隣接するレベルのサブバンド画像における係数間の親子関係を示す図である。
【図１１】本発明の方法の一つの実施の形態を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のハーフトーン画像を入力するステップをより詳細に示す図である。
【図１３】図１１のハーフトーン画像を分解するステップをより詳細に示す図である。
【図１４】図１１の選択的に雑音および／またはパターンを除去するステップをより詳細に示す図である。
【図１５】図１１の連続色調画像を再構成するステップをより詳細に示す図である。
【図１６】図１４の方向性フィルタを使用してサブバンド画像をフィルタ処理するステップをより詳細に示す図である。
【図１７】ウエーブレット分解のための画像係数についての親子関係を示す図である。
【図１８】フーバーミニマックス関数を示す図である。
【図１９】図２のハーフトーン画像のウエーブレット分解によって形成されたサブバンド画像を示す写真である。
【図２０】ツリークリッピングの後の図１９のサブバンド画像を示す写真である。
【図２１】方向性フィルタ処理の後の図２０のサブバンド画像を示す写真である。
【図２２】フィルタ処理されたサブバンド画像のウエーブレット再構成後の図２１の初期連続色調画像を示す写真である。
【図２３】非線型フィルタ処理後の図２２の最終連続色調画像を示す写真である。
【図２４】図１の誤差拡散されたハーフトーン画像の最終連続色調画像を示す写真である。
【図２５】走査によって得られたハーフトーン画像を示す写真である。
【図２６】図２５の走査によって得たハーフトーン画像の最終連続色調画像を示す写真である。
Claims (1)
- ハーフトーン画像から連続色調画像を作るための方法であって、
ハーフトーン画像を複数のサブバンド画像に分解する工程と、
前記複数のサブバンド画像各々の非縁領域から雑音を減衰する工程と、
前記複数のサブバンド画像各々に方向性フィルタを適用してパターンを除去する工程と、
複数のサブバンド画像を連続色調画像に再構成する工程とを含むことを特徴とするハーフトーン画像からの連続色調画像の作成方法。
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