JP4059701B2 - ディザマスク作成方法,画像処理装置,およびコンピュータが実行するためのプログラム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,ディザマスク作成方法,画像処理装置,およびコンピュータが実行するためのプログラムに関し,詳細には,レーザープリンタ,デジタル複写機,およびインクジェットプリンタ等の画像形成装置および表示装置等に適用されるディザマスク作成方法,画像処理装置,およびコンピュータが実行するためのプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より,出力装置の記録レベル数で中間調を表現するための方法として,ディザ法や誤差拡散法が一般的に用いられている。ディザ法は,閾値マトリクスと原画像データを比較して記録レベルを決定する方法であり,閾値マトリクス単位で階調表現を行なう。かかるディザ法では,高速な処理が可能であるが,閾値マトリクスの繰り返しによる特定パターン(テクスチャ)が発生するため,自然画像等の中間調を滑らかに表現することができないという問題がある。また,ディザ法では,原画像が周期性を有する画像である場合に,ディザとの干渉によってモアレが発生するという問題がある。
【0003】
他方,誤差拡散法は,量子化による誤差を周辺画素に伝播させて階調表現するため,ディザ法に比して滑らかな中間調再現が可能である。しかるに,誤差拡散法では,ディザ法に比べて格段に処理時間を要するため,高解像度の出力装置ではその処理時間が問題となってくる。
【0004】
近時,ディザ法の高速性と誤差拡散法の階調再現性を両立させた中間調処理方法として,ブルーノイズ特性を有する閾値マトリクスによるディザ法(以下,ブルーノイズマスク法)が提案されている。特許第2622429号や特開平8−80641号公報では,2値出力装置のためのブルーノイズマスクの作成方法が開示されている。
【0005】
「ブルーノイズ」とは,ホワイト・ノイズ・スペクトルの高周波成分のものである。ブルーノイズのパワースペクトルは,低周波で遮断され,相当な高周波の限界までフラットな状態にある。一般的に,ブルーノイズマスクで生成されるドット・パターンは,非周期的で放射線状に対称性のものであり,これらのパターンによれば,低周波での粒子性なしに,非周期的で非相関性のディザアレイが生成される。
【0006】
これらのドットパターンが,パワー対周波数のパワースペクトルに変換された場合,該パワースペクトルが有する低周波での遮断点は,「ブルーノイズ」なる名称の通り,青色光の周波数範囲で生じるということである。
【0007】
パワースペクトルの形状については,ブルーノイズのパワースペクトルを生成するドットパターンを吟味して,これらのドットパターンからディザアレイを生成することにより,ディザアレイを構成するために用いることができる。ブルーノイズマスクについては,Proceedings SPIE,Image Processing Algorithms And techniques II v.1452,pps.47−56,February 21st−March 1,1991の,T.MitsaおよびK.Parkerによる「Digital Halftoning Usig A Blue NoiseMask(ブルーノイズマスクを用いたデジタル的な中間調処理)」に詳細に記述されている。
【0008】
上記特許第2622429号や特開平8−80641号公報は,2値を出力する場合のブルーノイズマスクの作成方法に関する技術が開示されているが,ここでは,多値(3値以上)を出力する場合について考えてみる。図17は多値ディザ法の原理を説明するための説明図,図18は疑似輪郭の発生原因を説明するための模式図である。
【0009】
3値以上の多値出力装置,例えば3値の記録装置の場合には,図17に示すように,小ドット用閾値マトリクスおよび大ドット用閾値マトリクスの2つの閾値マトリクスを用いて,小ドット(淡ドット)および大ドット(濃ドット)のON/OFFを決定する。
【0010】
例えば,原画像データが8bit(0〜255)の場合,従来のブルーノイズマスク作成方法と同様の方法で,1〜128までの閾値を有する小ドット用マスクと,129〜255までの閾値を有する大ドット用マスクを個別に作成する。
【0011】
しかしながら,このようにして作成した小ドット用マスクおよび大ドット用マスクを用いて3値化を行った場合,図18に示すように,入力「128」では,小ドットのみがONとなるため,擬似輪郭が発生してしまうという問題がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は,上記に鑑みてなされたものであり,ディザマスクを使用して,N値の画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換する際に,擬似輪郭の発生を防止することが可能なディザマスク作成方法,画像処理装置,およびコンピュータが実行するためのプログラムを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために,本発明は,N値の画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換するための(M−1)個のディザマスクを作成するディザマスク作成方法において,前記ディザマスクに,非周期性を形成するとともに,画像データの特定の入力値に対して,最小出力レベル「0」および最大出力レベル「M−1」を除いた特定の出力レベルだけが出力されることがないようにその閾値を設定することを特徴とする。
【0014】
上記発明によれば,ディザマスクに,非周期性を形成するとともに,画像データの特定の入力値に対して,最小出力レベル「0」および最大出力レベル「M−1」を除いた特定の出力レベルだけが出力されることがないようにその閾値を設定する。
【0015】
また,本発明は、前記非周期性は,ブルーノイズ特性であることを特徴とする。上記発明によれば,ブルーノイズ特性を有するディザマスクを作成して非周期性を具備させる。
【0016】
また,本発明は,画像データの特定範囲の入力値に対して,少なくとも異なる3つの出力レベルが出力されるように,前記閾値を設定することを特徴とする。上記発明によれば,画像データの特定範囲の入力値に対して,少なくとも異なる3つの出力レベルが出力されるように,ディザマスクの閾値を設定する。
【0017】
また,本発明は,前記特定範囲の入力値は,(N/(M−1))×C(但し,1≦C≦(M−2)の整数)の近傍であることを特徴とする。上記発明によれば,特定範囲の入力値は,(N/(M−1))×C(但し,1≦C≦(M−2)の整数)の近傍とする。
【0018】
また,本発明は、前記画像データが特定の入力値以上の場合,中間レベルの出力を抑制するように,前記閾値を設定することを特徴とする。上記発明によれば,画像データが特定の入力値以上の場合に中間レベルの出力を抑制するように,ディザマスクの閾値を設定する。
【0019】
また,本発明は、前記ディザマスクは,ブルーノイズ特性を有する初期ディザマスクを,特定範囲の閾値を所定規則に基づいて変更したものであることを特徴とする。上記発明によれば,ブルーノイズ特性を有する初期ディザマスクを,特定範囲の閾値を所定規則に基づいて変更してディザマスクを作成する。
【0020】
また,本発明は、出力レベルL(0≦L≦(M−2))のオン/オフを決定するディザマスクの閾値に基づいて,出力レベル(L+1)のオン/オフを決定するディザマスクの閾値を設定することを特徴とする。
【0021】
また,本発明は、上記発明のディザマスク作成方法で作成されたディザマスクを使用して,N値の入力画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換することを特徴とする。上記発明によれば,請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載のディザマスク作成方法で作成されたディザマスクを使用して,N値の入力画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換する。
【0022】
また,本発明は,上記発明のディザマスク作成方法で作成されたディザマスクを使用して,コンピュータでN値の入力画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換するためのコンピュータが実行するためのプログラムであることを特徴とする。上記発明によれば,コンピュータでプログラムを実行することにより,請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載のディザマスク作成方法で作成されたディザマスクを使用して,N値の入力画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換する。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下,図面を参照して,本発明にかかるディザマスク作成方法,画像処理装置,およびコンピュータが実行するためのプログラムの好適な実施の形態を,(画像処理システムの構成),(実施の形態1),(実施の形態2),(実施の形態3),(実施の形態4),(画像処理システムの構成)の順に詳細に説明する。
【0024】
N値の画像データをM値(2<M<N)に変換するための(M−1)個のディザマスクの作成方法を説明する。以下の説明では,8bit(0〜255)の原画像データをM値(3値(ドットOFF/小ドット/大ドット))に量子化するための2個のディザマスク(小ドット用マスク(Mask1),大ドット用マスク(Mask2))を作成する方法を説明する。
【0025】
(実施の形態1)
図1〜図4を参照して,実施の形態1にかかるディザマスク作成方法を説明する。図1は,実施の形態1にかかるディザマスク作成方法を説明するためのフローチャート,図2は,小ドット用マスクの閾値の変更を説明するための説明図,図3は,大ドット用マスクの閾値の変更を説明するための説明図である。
【0026】
図1において,まず,小ドット用初期マスクを作成する(ステップS1)。従来のブルーノイズマスク作成方法と同様の方法で,「1」〜「128」までの閾値を有する小ドット用マスクを作成し,これを小ドット用初期マスクとする。
【0027】
この小ドット用初期マスクの閾値(128−T)〜128の画素に対して,閾値を変更して,小ドット用マスク(Mask1)を作成する(ステップS2)。具体的には,以下のように,小ドット用マスク(Mask1)の新しい閾値=初期マスクの閾値+T+1とし,初期マスクの(128−T)未満の閾値は変更しない。
【0028】
初期マスクの(128−T) →129
初期マスクの(128−T+1) →130
初期マスクの(128−T+2) →131
・・・
初期マスクの(128) →128+T+1
【0029】
ここで,例えば,T=4とした場合には,図2に示すように,閾値の変更を行うことで小ドット用マスク(Mask1)が完成する。T=4の場合には,Mask1は「1」〜「123」と「129」〜「133」の閾値を有する。
【0030】
次に,大ドット用初期マスクを作成する(ステップS3)。従来のブルーノイズマスク作成方法と同様の方法で,「129」〜「255」の閾値を有する大ドット用マスクを作成し,これを大ドット用初期マスクとする。
【0031】
この大ドット用初期マスクの閾値129〜(129+T)の画素に対して,閾値を変更して,大ドット用マスク(Mask2)を作成する(ステップS4)。具体的には,以下のようにして,大ドット用マスク(Mask2)の新しい閾値=初期マスクの閾値−T−1とし,初期マスクの(129+T)以上の閾値は変更しない。
【0032】
初期マスクの(129) →128−T
初期マスクの(130) →128−T+1
初期マスクの(131) →128−T+2
・・・
初期マスクの(129+T) →128
【0033】
ここで,例えば,T=4とした場合には,図3に示すように,閾値の変更を行なって大ドット用マスク(Mask2)を完成させる。T=4の場合には,Mask2は「124」〜「128」と「134〜255」の閾値を有する。
【0034】
このようにして作成したディザマスク(Mask1,Mask2)を用いて3値化を行なった結果を,図4を参照して説明する。図4は3値化結果を説明するための模式図である。
【0035】
図4(a)のP1〜P5の画素は,小ドット用マスク(Mask1)の閾値「129」〜「133」に対応する画素である。入力「123」では,小ドット用マスク(Mask1)の閾値「1」〜「123」の画素に小ドットが出力される(図4(a))。入力「124」では,大ドット用マスク(Mask2)の閾値「124」の画素(P6)に大ドットが出力され(図4(b)),入力「128」まで順次,大ドット用マスク(Mask2)の閾値「124」〜「128」の画素に大ドットが出力される(図4(c))。入力「129」〜「133」では,小ドット用マスク(Mask1)の閾値「129」〜「133」の画素に順次小ドットが出力される(図4(d),(e))。
【0036】
このように,入力「128」の前後の出力が,ドットOFF/小ドット/大ドットが混在するように,ディザマスク(Mask1,Mask2)の閾値を設定することとしたので,擬似輪郭の発生を防止することが可能となる。
【0037】
以上説明したように,実施の形態1によれば,ブルーノイズ特性を有し,画像データの特定の入力値(上記では「128」)に対して,最小出力値(ドットOFF)および最大出力値(大ドット)を除いた,特定の出力値(小ドット)だけが出力されることがないように,ディザマスクの閾値を設定しているので,擬似輪郭の発生を防止することが可能となる。
【0038】
また,画像データの特定範囲の入力値に対して,3つの出力値(ドットOFF/小ドット/大ドット)が出力されるように,ディザマスクの閾値を設定しているので,画像データの特定範囲の入力値に対して擬似輪郭の発生を防止することが可能となる。
【0039】
また,特定範囲の入力値は,(N/(M−1))×C(但し,1≦C≦(M−2)の整数)の近傍(上記では「128」の近傍)としたので,(N/(M−1))×Cの近傍の入力値による疑似輪郭の発生を防止することが可能となる。
【0040】
また,ブルーノイズ特性を有する初期マスクの特定範囲の閾値を,所定規則に基づいて変更してディザマスクを作成することとしたので,簡易な方法で所望のディザマスクを作成することが可能となる。
【0041】
(実施の形態2)
図5〜図8を参照して,実施の形態2にかかるディザマスク作成方法を説明する。図5は,実施の形態2にかかるディザマスク作成方法を説明するためのフローチャートである。図6は,小ドット用初期マスクの閾値の変更を説明するための説明図である。図7は,大ドット用初期マスクの閾値の変更を説明するための説明図である。
【0042】
図5において,まず,実施の形態1と同様にして,小ドット用マスクの初期マスクを作成する(ステップS11)。この初期マスクの閾値(128−T)〜128の画素に対して,閾値を変更して小ドット用マスク(Mask1)を作成する(ステップS12)。具体的には,以下に示すように,小ドット用マスク(Mask1)の新しい閾値=(128−T)+〔初期マスクの閾値−(128−T)〕×2として閾値の変更を行い,初期マスクの(128−T)未満の閾値は変更しない。
【0043】
初期マスクの(128−T) →128−T
初期マスクの(128−T+1) →128−T+2
初期マスクの(128−T+2) →128−T+3
・・・
初期マスクの(128) →128+T
【0044】
ここで,例えば,T=4とした場合には,図6に示すような閾値の変更を行うことで,小ドット用マスク(Mask1)が完成する。Mask1は,「1」〜「124」,「126」,「128」,「130」,「132」の閾値を有する。
【0045】
次に,小ドット用マスク(Mask1)に基づいて,大ドット用マスク(Mask2)の最初の(T+1)レベルの閾値を設定する(ステップS13)。具体的には,Mask1の閾値(128−T)〜(128+T)の画素に対応する位置に,以下のように,Mask2の閾値=Mask1の閾値+1として閾値を設定する。
【0046】
Mask1の(128−T) →128−T+1
Mask1の(128−T+2) →128−T+3
Mask1の(128−T+4) →128−T+5
・・・
Mask1の(128+T) →128+T+1
【0047】
つづいて,小ドット用マスク(Mask1)に基づいて,大ドット用マスク(Mask2)の閾値(128+T+2)〜255を設定する(ステップS14)。具体的には,Mask1の閾値(1)〜(128−T−1)の画素に対応する位置に,以下のように,Mask2の閾値=(128+T+1)+〔(128−T)−Mask1の閾値〕として,閾値を設定する。
【0048】
Mask1の(128−T−1) →128+T+2
Mask1の(128−T−2) →128+T+3
Mask1の(128−T−3) →128+T+4
・・・・・・
Mask1の(1) →255
【0049】
ここで,例えば,T=4とした場合には,図7に示すような閾値の変更を行うことで,大ドット用マスクMask2が完成する。図6および図7に示すように,閾値「124」〜「133」は,Mask1とMask2に交互に設定される。
【0050】
このようにして作成した閾値マトリクス(Mask1,Mask2)を用いて3値化を行なった結果を図8を参照して説明する。図8は3値化結果を説明するための模式図である。
【0051】
図8(a)のP1〜P5の画素は,小ドット用マスク(Mask1)の閾値124,126,…,132に対応する画素である。入力「123」では,小ドット用マスク(Mask1)の閾値1〜123の画素に小ドットが出力される(図8(a))。入力「124」では,小ドット用マスク(Mask1)の閾値124の画素(P1)に小ドットが出力される(図8(b))。入力「125」では画素P1に大ドット用マスク(Mask2)の閾値125があるため,画素P1に大ドットが出力される(図8(c))。入力「126」〜「133」では画素P2,P3,…,P5の順にドットOFFの画素が小ドットON→大ドットONとなる(図8(d),(e))。
【0052】
本実施の形態では,入力「129」の場合のように,ドットOFF/小ドット/大ドットが混在した状態で,ドットOFFの画素と大ドットの画素位置はブルーノイズ特性を有して分布していることになるため,ドットOFF/小ドット/大ドットが混在しても粒状性が悪化することを防止することができる。
【0053】
また,大ドット用マスク(Mask2)の閾値「134」以上では,小ドット用マスク(Mask1)の閾値「123」〜「1」に対して,逆順に閾値を割り当てているため,入力が「134」以上の場合,図8(d)の状態から大ドットがさらに増えた場合でも,ブルーノイズ特性を満たしたドット配置となる。具体的には,入力「134」のドット配置は,入力「122」におけるドットOFFの画素を大ドットに変えたものに等しくなっている。
【0054】
以上説明したように,実施の形態2によれば,出力レベルL(0≦L≦(M−2))のオン/オフを決定するディザマスク(Mask1)の閾値の配置に基づいて,出力レベル(L+1)のオン/オフを決定するディザマスク(Mask2)の閾値を設定することとしたので,出力レベル(L+1)のオン/オフを決定するディザマスク(Mask2)を簡易に作成することが可能となる。
【0055】
(実施の形態3)
図9〜図11を参照して,実施の形態3にかかるディザマスク作成方法を説明する。図9は,実施の形態3にかかるディザマスク作成方法を説明するためのフローチャートである。図9において,図1と同様の処理を行うステップは,図1と同一のステップ番号を付してある。
【0056】
図9において,小ドット用閾値マスク(Mask1)の作成方法は実施の形態1と同様である。まず,実施の形態1と同様にして,小ドット用初期マスクを作成する(ステップS1)。ついで,この初期マスクの閾値(128−T)〜128の画素に対して,新しい閾値=初期マスクの閾値+T+1として,閾値の変更を行なって小ドット用マスク(Mask1)を完成させる(ステップS2)。
【0057】
つぎに,大ドット用マスク(Mask2)の閾値(128−T)〜128の最初の(T+1)レベルの閾値を設定する(ステップS23)。この最初の(T+1)レベルの閾値の設定方法は,Mask2の適当な位置に閾値(128−T)〜128を配置し,例えば,規則的(周期的)な配置とする。ただし,この閾値(128−T)〜128の画素がMask1の閾値129〜(129+T)の画素と重ならないように配置することが望ましい。
【0058】
次に,(T+1)レベル以降の閾値(129+T+1)〜255を設定して,大ドット用マスク(Mask2)を完成させる(ステップS24)。この閾値(129+T+1)〜255に関しては,先に決定した閾値(128−T)〜128の画素がONになった状態のパターンを初期パターンとして,従来のブルーノイズマスク作成方法を用いて作成する。T=4の場合には,Mask1は「1」〜「123」,「129」〜「133」の閾値を有し,Mask2は「124」〜「128」と「134」〜「255」の閾値を有する。
【0059】
このようにして作成したデイザマスク(Mask1,Mask2)を用いて3値化を行なった結果を図10を参照して説明する。図10は3値化結果を説明するための模式図である。
【0060】
図10(a)のP1〜P5の画素は,小ドット用マスクの閾値129〜133に対応する画素である。また,図10(c)のP6〜P10の画素は大ドット用マスク(Mask2)の閾値「124」〜「128」に対応する画素であり,規則的な配置になるように設定されている。入力「123」では,小ドット用マスク(Mask1)の閾値1〜123の画素に小ドットが出力される(図10(a))。入力「124」では,大ドット用マスク(Mask2)の閾値124の画素(P6)に大ドットが出力され(図10(b)),入力「128」まで順次,大ドット用マスクの閾値124〜128の画素に大ドットが出力される(図10(c))。
【0061】
入力「129」〜「133」では,小ドット用マスクの閾値129〜133の画素に順次小ドットが出力される(図10(d),(e))。図10(e)では,大ドットが規則的な配置となっているが,大ドット用マスク(Mask2)は,このパターンを初期パターンとしたブルーノイズマスク作成方法によって作成されているため,入力データが高い場合にはブルーノイズ特性を持ったドット配置となる。
【0062】
本実施の形態では,入力「128」のときのように,ドットOFF/小ドット/大ドットが混在した状態のときに,目に付きやすい大ドットを特定のパターン,例えば規則的(周期的)な配置パターンとすることで,粒状感を抑えることが可能である。このように本発明は,一部の階調レベル範囲に対してのみ周期性を持つようなディザマトリクスに対しても適用可能である。
【0063】
また,大ドット用マスク(Mask2)の閾値(128−T)〜128の配置は,規則的なパターンとする以外にも,例えば小ドット用マスク(Mask1)の閾値(129)〜(129+T)の画素の隣接画素(例えば右側の画素)に配置しても良い。この場合には,入力「128」では,図11に示すように,大ドットは必ずドットOFFの画素に隣接して出力されるため,大ドットの粒状感が比較的目立ちにくくなる。
【0064】
(実施の形態4)
図12〜図14を参照して,実施の形態4にかかるディザマスク作成方法を説明する。図12は,実施の形態4にかかるディザマスク作成方法を説明するためのフローチャートである。図13は,小ドット用初期マスクの閾値の変更を説明するための説明図である。図14は,大ドット用初期マスクの閾値の変更を説明するための説明図である。
【0065】
実施の形態1〜実施の形態3においては,入力「128」付近において,ドットOFF/小ドット/大ドットを混在させることにより,小ドットのみがONとなって擬似輪郭の発生を防止している。インクジェットプリンタでは,このような処理が有効となるが,レーザープリンタのような電子写真方式を用いた出力装置の場合には,小ドットの安定性が不十分であるため,小ドットを多く出力させた場合,濃度ムラが発生し易いという問題がある。また,電子写真方式を用いた出力装置では,ドットゲインによる階調つぶれも起こり易くなるという問題がある。
【0066】
そのため,電子写真方式を用いた出力装置の場合には,擬似輪郭の発生防止と共に,高濃度部において小ドットの出力を抑えることが必要となる。実施の形態4では,高濃度部において小ドットの出力を抑えることが可能なディザマトリクスの作成方法を説明する。
【0067】
図12において,まず,実施の形態1と同様に,閾値「1」〜「128」の画素に対して,小ドット用初期マスクを作成する(ステップS31)。つぎに,この小ドット用初期マスクの閾値「D+1」〜「128」の画素に対して,閾値を変更する(ステップS32)。具体的には,以下のように,Mask1の新しい閾値=2×初期マスクの閾値−1として,初期マスクの(D+1)未満の閾値は変更しない。ここで,「D」は小ドットの発生の抑制を開始する入力データ値を示している。
【0068】
初期マスクの(D+1) →2D+1
初期マスクの(D+2) →2D+3
初期マスクの(D+3) →2D+5
・・・ ・・・
初期マスクの(128) →255
【0069】
ここで,例えば,D=64とした場合,図13に示すような閾値の変更を行って小ドット用マスクMask1を完成させる。Mask1は「1」〜「64」,「129」,「131」,…,「255」の閾値を有する。
【0070】
次に,大ドット用マスク(Mask2)を作成する。まず,小ドット用マスク(Mask1)に基づいて,大ドット用マスクMask2の閾値(D+1)〜2Dを設定する(ステップS33)。具体的には,Mask1の閾値「1」〜「D」の画素に対応する位置に,Mask2の閾値=Mask1の閾値+Dとして,以下のように,Mask2の閾値を設定する。
【0071】
Mask1の(1) →D+1
Mask1の(2) →D+3
Mask1の(3) →D+5
・・・ ・・・
Mask1の(D) →2D
【0072】
つづいて,小ドット用マスク(Mask1)に基づいて,大ドット用マスク(Mask2)の閾値(2D+1)〜255を設定する(ステップS34)。具体的には,Mask1の閾値(2D+1)〜255の画素に対応する位置に,以下のように,Mask2の閾値=Mask1の閾値+1として,閾値を設定する。
【0073】
Mask1の(2D+1) →2D+2
Mask1の(2D+3) →2D+4
Mask1の(2D+5) →2D+6
・・・ ・・・
Mask1の(255) →255
【0074】
ここで,例えば,D=64の場合,図14に示すような閾値の変更を行って大ドット用マスク(Mask2)を完成させる。Mask2は,図14に示すように,「65」〜「128」,「130」,「132」,…,「255」の閾値を有する。すなわち,閾値「1」〜「64」はMask1に,閾値「65」〜「128」はMask2に,閾値「129」以上は,Mask1とMask2に交互に配置される。
【0075】
このようにして作成したディザマスク(Mask1,Mask2)を用いて3値化を行なった結果を図15を参照して説明する。図15は3値化結果を説明するための模式図である。
【0076】
図15において,入力「64」までは,小ドットが出力される(図15(a))。入力「65」では,大ドット用マスクの閾値「65」(小ドット用マスクの閾値1の位置と同じ)の画素(P1)に大ドットが出力される(図15(b))。その後,入力「128」までは,大ドット用マスク(Mask2)の閾値「66」,「67」,…,「128」(小ドット用マスクの閾値「2」,「3」,…,「64」の位置と同じ)の画素に順次大ドットが出力される(図15(c),(d))。入力「129」では,小ドット用マスク(Mask1)の閾値「129」の画素(P2)に小ドット出力され(図15(e)),入力「130」では画素P2に大ドットが出力される(図15(f))。その後,入力「255」まで図15の(e),(f)と同様に小ドットと大ドットが交互に出力される。
【0077】
以上説明したように,上記した実施の形態4では,入力値が所定値D以上の場合には,中間レベルの出力を抑制するように,ディザマスクの閾値を設定しているので,所定値Dまでは小ドットのみが出力されるが,入力値が所定値D以上になると,小ドットが減少して大ドットを増加させることができ,擬似輪郭を防止できるだけでなく,小ドットの増加による濃度ムラや階調つぶれも防止して,画像の安定性・階調性を向上させることが可能となる。
【0078】
なお,上記実施の形態1〜4において,大ドットが出力し始める入力値(第1〜第3の実施の形態では「124」,第4の実施の形態では「65」)は,その階調レベル付近で急激な粒状性・階調性の変化が生じることのないような値とすることが望ましく,その値は対象となる出力装置を用いた実験によって決定することが可能である。
【0079】
また,上記実施の形態1〜4においては,ブルーノイズ特性を有するディザマスクの作成方法について述べたが,ブルーノイズ特性以外の非周期的な特性(例えばランダムノイズ特性)を有するディザマスクも同様の方法で作成が可能である。
【0080】
また,上記実施の形態1〜4においては,画像データを,3値(ドットOFF/小ドット/大ドット)に量子化する場合について説明したが,4値以上に量子化する場合にも同様の方法で閾値マトリクスを作成することが可能である。
【0081】
(画像処理システムの構成)
図16は,上記したディザマスクの作成や作成したディザマスクを用いてディザ処理等を行うための画像処理システム(画像処理装置)の一例を示す図である。同図に示す画像処理システムは、データを入力するための入力部11と,表示部13と,データ通信をおこなうためのデータ通信部12と,装置全体の制御を司るCPU14と,CPU14のワークエリアとして使用されるRAM15と,記録媒体17のデータのリード/ライトを行う記録媒体アクセス装置16と,CPU14を動作させるための各種プログラム等を記憶した記録媒体17と,画像データを入力するための画像入力部18と,画像データ等を紙に印字出力するための印字出力部19とから構成されている。
【0082】
CPU14は,記録媒体17に格納されているプログラムに従って各種処理を行うと共に,装置全体を制御する中央制御ユニットであり,入力部11,表示部13,データ通信部12,RAM15,記録媒体アクセス装置16,画像入力部18,印字出力部19が接続されており,データ通信,メモリへのアクセスによるプログラムの読み出しや各種データのリード/ライト,データ/コマンド入力,表示等を制御する。RAM15は,指定されたプログラム,入力指示,入力データ及び処理結果等を格納し,CPU14のワークメモリとして使用される。
【0083】
上記記録媒体17は,CPU14が実行可能なOSプログラム17a,画像データを画像入力部18によって取り込むための画像入力プログラム17b,上述したディザマスクを作成するためのディザマスク作成プログラム17c,ディザマスク作成プログラム17cで作成したディザマスクを使用して,画像データに対してディザ処理を行ったり,他の画像処理を行うための画像処理プログラム17d等の各種プログラム,ディザマスク作成プログラム17cで作成したディザマスク17eや,各種データ等を格納する。CPU14は,ディザマスク作成プログラム17cに従って,上述したディザマスクの作成を行い,作成したディザマスクを記録媒体17に格納する。また,CPU14は,画像処理プログラム17dに従って,作成されたディザマスク17eを使用して画像データに対してディザ処理を実行する。
【0084】
記録媒体17としては,例えば,フロッピー(R)ディスク,ハードディスク,CD−ROM,DVD−ROM,MOやPCカード等の光学的・磁気的・電気的な記録媒体から成る。上記各種プログラムは,予め記録媒体に記録されている場合や通信回線を介してダウンロードされて記録媒体に格納される場合等がある。また,上記各種プログラムは通信回線を介して配信可能である。
【0085】
印字出力部19は,電子写真方式やインクジェット方式のプリンタエンジンを備えており,画像処理が施された画像データ等を紙に印字出力する。
【0086】
なお,本発明は,上記した実施の形態に限定されるものではなく,発明の要旨を変更しない範囲で適宜変形して実行可能である。
【発明の効果】
以上説明したように,本発明に係るディザマスク作成方法によれば,N値の画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換するための(M−1)個のディザマスクを作成するディザマスク作成方法において,ディザマスクに,非周期性を形成するとともに,画像データの特定の入力値に対して,最小出力レベル「0」および最大出力レベル「M−1」を除いた特定の出力レベルだけが出力されることがないようにその閾値を設定することとしたので,ディザマスクを使用して,N値の画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換する際に,擬似輪郭の発生を防止することが可能なディザマスク作成方法を提供することが可能となる。
【0087】
また,本発明に係るディザマスク作成方法によれば,ブルーノイズ特性を有するディザマスクを作成して非周期性を具備させることとしたので,簡単な方法でディザマスクに非周期性を形成することが可能となる。
【0088】
また,本発明に係るディザマスク作成方法によれば,画像データの特定範囲の入力値に対して,少なくとも異なる3つの出力レベルが出力されるように,ディザマスクの閾値を設定することとしたので,画像データの特定範囲の入力値による擬似輪郭の発生を防止することが可能となる。
【0089】
また,本発明に係るディザマスク作成方法によれば,特定範囲の入力値は,(N/(M−1))×C(但し,1≦C≦(M−2)の整数)の近傍であることとしたので,(N/(M−1))×Cの近傍の入力値による疑似輪郭の発生を防止することが可能となる。
【0090】
また,本発明に係るディザマスク作成方法によれば,画像データが特定の入力値以上の場合に中間レベルの出力を抑制するように,ディザマスクの閾値を設定することとしたので,小ドットの増加による濃度ムラや階調つぶれを防止して,画像の安定性・階調性を向上させることが可能となる。
【0091】
また,本発明に係るディザマスク作成方法によれば,ブルーノイズ特性を有する初期ディザマスクを,特定範囲の閾値を所定規則に基づいて変更してディザマスクを作成することとしたので,簡易な方法で所望のディザマスクを作成することが可能となる。
【0092】
また,本発明に係るディザマスク作成方法によれば,出力レベルL(0≦L≦(M−2))のオン/オフを決定するディザマスクの閾値に基づいて,出力レベル(L+1)のオン/オフを決定するディザマスクの閾値を設定することとしたので,請求項1〜請求項6のいずれか1つにかかる発明の効果に加えて,出力レベル(L+1)のオン/オフを決定するディザマスクを簡易に作成することが可能となる。
【0093】
また,本発明に係る画像処理装置によれば,本発明のディザマスク作成方法で作成されたディザマスクを使用して,N値の入力画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換することとしたので,ディザマスクを使用して,N値の画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換する際に,擬似輪郭の発生を防止することが可能な画像処理装置を提供することが可能となる。
【0094】
また,本発明に係るコンピュータが実行するためのプログラムによれば,コンピュータでプログラムを実行することにより,本発明に係るディザマスク作成方法で作成されたディザマスクを使用して,N値の入力画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換することとしたので,ディザマスクを使用して,N値の画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換する際に,擬似輪郭の発生を防止することが可能なコンピュータが実行するためのプログラムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1にかかるディザマスク作成方法を説明するためのフローチャートである。
【図2】 小ドット用マスクの閾値の変更を説明するための説明図である。
【図3】 大ドット用マスクの閾値の変更を説明するための説明図である。
【図4】 3値化結果を説明するための模式図である。
【図5】 実施の形態2にかかるディザマスク作成方法を説明するためのフローチャートである。
【図6】 小ドット用マスクの閾値の変更を説明するための説明図である。
【図7】 大ドット用マスクの閾値の変更を説明するための説明図である。
【図8】 3値化結果を説明するための模式図である。
【図9】 実施の形態3にかかるディザマスク作成方法を説明するためのフローチャートである。
【図10】 3値化結果を説明するための模式図である。
【図11】 大ドット用マスク(Mask2)の閾値(128−T)〜128を,小ドット用マスク(Mask1)の閾値129〜(129+T)の画素の隣接画素(例えば右側の画素)に配置した場合の3値化結果を説明するための模式図である。
【図12】 実施の形態4にかかるディザマスク作成方法を説明するためのフローチャートである。
【図13】 図13は,小ドット用マスクの閾値の変更を説明するための説明図である。
【図14】 図14は,大ドット用マスクの閾値の変更を説明するための説明図である。
【図15】 3値化結果を説明するための模式図である。
【図16】 画像処理システムの一例を示す図である。
【図17】 多値ディザ法の原理を説明するための説明図である。
【図18】 疑似輪郭の発生原因を説明するための模式図である。
【符号の説明】
11 入力部
12 データ通信部
13 表示部
14 CPU
15 RAM
16 記録媒体アクセス装置
17 記録媒体
18 画像入力部
19 印字出力部
Claims (3)
- N値の画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換するための(M−1)個のディザマスクを作成するディザマスク作成方法において,
前記ディザマスクに,ブルーノイズ特性を有する初期ディザマスクを,特定範囲の閾値を所定規則に基づいて変更することで、前記初期ディザマスクに,非周期性を形成するとともに,画像データの特定の入力値に対して,最小出力レベル「0」および最大出力レベル「M−1」を除いた特定の出力レベルだけが出力されることがないようにその閾値を設定することを特徴とするディザマスク作成方法。 - 請求項1に記載のディザマスク作成方法で作成されたディザマスクを使用して,N値の入力画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換することを特徴とする画像処理装置。
- 請求項1に記載のディザマスク作成方法で作成されたディザマスクを使用して,コンピュータでN値の入力画像データをM値(2<M<N)の画像データに変換するためのコンピュータが実行するためのプログラム。
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