JP4220060B2

JP4220060B2 - 連続階調画像ハーフトーン化プロセス

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Publication number: JP4220060B2
Application number: JP07905099A
Authority: JP
Inventors: クイアン・リン; ブレント・エム・ブラドバーン; ブライアン・イー・ホフマン
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2019-03-24
Also published as: EP0946049A1; US6178011B1; DE69901858T2; EP0946049B1; JPH11331562A; DE69901858D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル画像処理に係り、特に、連続階調画像を処理してハーフトーン画像にする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル・ハーフトーン化は、連続階調画像を、元の連続階調画像のように見える２値画像に変換する処理である。R. Ulichneyによる"Digital Halftoning（デジタル・ハーフトーン化）"（MIT Press,Cambridge,MA,1987）を参照されたい。カラー画像の場合、一般的に、カラー連続階調画像は、まず複数のカラー・チャネルに分離される。そして、カラー・チャネルのそれぞれについて、別々のハーフトーンが形成される。
【０００３】
画像解像度増強技術（ＩＲＥＴ）は、オーダード・ハーフトーン・スクリーンすなわち整えられたハーフトーンふるい分け（例えば、クラスタド−ドット・ディザすなわち集中ドット型ディザ、ライン・スクリーン等）を混合したものを利用して、複数のレベルを有するハーフトーン・ドットを生成し、分散したハーフトーン・スクリーンを利用して、オーダード・ハーフトーン・ドットについての追加のレベルを生成する。印刷技術によっては、６００ｌｐｉ（ライン／インチ）のような細かいハーフトーン・スクリーンではなく、１５０ｌｐｉのような粗いハーフトーン・スクリーンを生成することによって、印刷アーティファクトを最小化することが好ましい。しかしながら、より粗いスクリーン処理では、画像、テキスト及びライン・アートの細部が十分レンダリングされない。これは、特に、コピー機に適用した場合に問題となる。コピー機では、テキスト及びライン・アートが、コンピュータによって生成されるのではなく走査されるためである。このような形で適用する場合、より粗いオーダード・スクリーンのアーティファクトを減少させる特性を最大化しつつ、空間周波数が高い画像領域においてレンダリングされた細部の喪失を最小化するハーフトーン技術が求められている。
【０００４】
このため、ハーフトーン画像処理技術により、ハーフトーン画像出力装置において画像の品質に限界が生じ、これらの装置を多くの形で適用することの妨げとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、画像の内容によりオーダード・ハーフトーン・スクリーンの解像度を変化させると共に、画像の内容に基づくこれらの変化を管理することによって、ハーフトーン画像処理を改良することができる画像解像度増強技術が未だに必要となっている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
画像の内容によりオーダード・ハーフトーン・スクリーンの解像度を変化させると共に、画像の内容に基づくこれらの変化を管理することによって、ハーフトーン画像処理を改良する適応型画像解像度増強技術（ＩＲＥＴ）プロセス及び装置について説明する。
【０００７】
適応型ＩＲＥＴハーフトーン化技術は、より粗いオーダード・スクリーンのアーティファクトを減少させる特性を最大化しつつ、空間周波数が高い画像領域においてレンダリングされた細部の喪失を最小化する。ＩＲＥＴは、オーダード・ハーフトーン・スクリーン（例えば、クラスタド−ドット・ディザ、ライン・スクリーン等）を混合したものを利用して、複数のレベルを有するハーフトーン・ドットを生成し、分散したハーフトーン・スクリーンを利用して、オーダード・ハーフトーン・ドットについての追加のレベルを生成する。印刷技術によっては、細かいハーフトーン・スクリーンではなく、粗いハーフトーン・スクリーンを生成することによって、印刷アーティファクトを最小化することが好ましい。しかしながら、より粗いスクリーン処理では、画像、テキスト及びライン・アートの細部がよくレンダリングされない。
【０００８】
適応型ＩＲＥＴは、アクティビティ・インデックスあるいは行動指標を使用して、画像の内容によりオーダード・ハーフトーン・スクリーンの解像度を変化させる。テキスト、ライン・アート、領域塗りつぶし（エリア・フィル（area fill））及び写真の混合したページをレンダリングするためには、テキスト、ライン・アート及び写真のエッジ領域のような「ビジー（busy）」領域は高解像度スクリーンでレンダリングすることが望ましい。一方、エリア・フィル及び写真のエッジ以外の領域のような平滑な領域は、低解像度スクリーンでレンダリングする方がよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、添付した図面と共に以下の詳細な説明により容易に理解されるであろう。なお、同一の参照番号は、同一の構造上の要素を示している。
【００１０】
本発明の実施の形態を、図１乃至図６ｃを参照して以下に説明する。しかしながら、当業者は、本発明がこれら限定された実施の形態の範囲を超えているため、これらの図面に関してここに示す詳細な説明が、説明の目的のためのものであることを容易に認めるであろう。
【００１１】
概論
後述する適応型画像解像度増強技術（ＩＲＥＴ）は、より粗いオーダード・スクリーンのアーティファクトを減少させる特性を最大化しつつ、空間周波数が高い画像領域においてレンダリングされた細部の喪失を最小化するハーフトーン化技術である。ＩＲＥＴは、オーダード・ハーフトーン・スクリーン（例えば、クラスタド−ドット・ディザ、ライン・スクリーン等）を混合したものを利用して、複数のレベルを有するハーフトーン・ドットを生成し、分散したハーフトーン・スクリーンを利用して、オーダード・ハーフトーン・ドットについての追加のレベルを生成する。印刷技術によっては、細かいハーフトーン・スクリーンではなく、粗いハーフトーン・スクリーンを生成することによって、印刷アーティファクトを最小化することが好ましい。しかしながら、より粗いスクリーン処理では、画像、テキスト及びライン・アートの細部がよくレンダリングされない。これは、特に、コピー機に適用した場合に問題となる。コピー機では、テキスト及びライン・アートが、コンピュータによって生成されるのではなく走査されるためである。しかしながら、後述する適応型ＩＲＥＴは、画像の内容に従ってそのオーダード・ハーフトーン・スクリーンの解像度を変化させる。
【００１２】
アルゴリズムの説明
テキスト、ライン・アート、領域塗りつぶし（エリア・フィル）及び写真の混合したページを再現するためには、テキスト、ライン・アート及び写真のエッジ領域のような「ビジー」領域は、６００ｌｐｉ（ライン／インチ）のような高解像度スクリーンでレンダリングすることが望ましい。一方、エリア・フィル及び写真のエッジ以外の領域のような平滑な領域は、１５０ｌｐｉのような低解像度スクリーンでレンダリングする方がよい。アクティビティ・インデックスを使用して、いずれのスクリーンを使用するかを決定する。
【００１３】
図１は、本発明による低周波数スクリーン及び高周波数スクリーンを統合する適応型画像解像度増強技術（ＩＲＥＴ）ハーフトーン化メカニズムを説明する図である。この実施の形態では、原画像１１０を、高周波数スクリーン１２０及び低周波数スクリーン１３０を連続的に使用してハーフトーン化する。例えば、低周波数スクリーン１３０は、電子写真（ＥＰ）プリンタで安定性の理由から使用されるクラスタド−ドット・スクリーンである。結果として得られるハーフトーン画像は、原画像１１０におけるレベル数を保っているが、ハーフトーン・スクリーンによって決定されるドット構造が与えられる。そして、２つのハーフトーン画像は、アクティビティ・インデックス１５０に依存する重み付き平均を使用して、単一ハーフトーン画像にマージすなわち併合される（１４０）。言換えれば、アクティビティ・インデックス１５０が「高」である場合、出力は高周波数スクリーン１２０の方にバイアスすなわち付勢される。アクティビティ・インデックス１５０が「低」である場合、出力は低周波数スクリーン１３０の方にバイアスされる。最後に、最終的なハーフトーン画像１７０を形成するために、装置のレベルが原画像１１０のレベルより少ない場合、別のマルチレベル・ハーフトーン化アルゴリズム１６０が適用される。
【００１４】
次に、各ブロックの実行についてより詳細に説明する。
【００１５】
アクティビティ・インデックス
アクティビティ・インデックスは、小さいウインドウで局所的に計算することができる。一例として、近傍の画素間の差をとることにより、アクティビティ・インデックスを計算する。位置（i,j）の現画素がｘ(i,j)であり、その左の画素がｘ(i,j-1)であり、右の画素がｘ(i,j+1)であり、上の画素がｘ(i-1,j)であり、下の画素がｘ(i+1,j)であるものとする。この時、アクティビティ・インデックスａ(i,j)は、
【００１６】
ａ(i,j) = |ｘ(i,j) - ｘ(i,j-1)| + |ｘ(i,j) - ｘ(i-1,j)|
+ |ｘ(i,j) - ｘ(i,j+1)| + |ｘ(i,j) - ｘ(i+1,j)|
【００１７】
と計算することができる。
【００１８】
アクティビティ・インデックスを計算する他の例としては、現画素(i,j)を中心とする３×３ウインドウにおける最大画素値ｍａｘ(i,j)及び最小画素値ｍｉｎ(i,j)を見つける方法がある。この場合、アクティビティ・インデックスａ(i,j)は、
【００１９】
ａ(i,j) = ｍａｘ(i,j) - ｍｉｎ(i,j)
【００２０】
と計算する。
【００２１】
一旦アクティビティ・インデックスを計算すると、そのアクティビティ・インデックスに基づき異なるハーフトーン化スクリーンの周波数を選択することができる。
【００２２】
図２は、本発明による高品質テキスト・レンダリングのための適応型ＩＲＥＴの使用を説明する図である。印刷技術によっては、テキスト画像のエッジをマーキング・エンジンの本来の解像度でレンダリングし、テキスト画像の内部領域をより低い解像度でレンダリングすることが好ましい。その結果は、概して、印刷エンジンのアーティファクトがかなり減少した高品質のテキスト画像（原画像）２１０となる。適応型ＩＲＥＴは、アクティビティ・インデックスの計算２５０を利用して、テキストのエッジを内部領域から区別し、それによりエッジ・マスク２８０を形成する。そして、低・高周波数スクリーンを双方とも適用することができ、低周波数スクリーン２３０はテキストの内部に適用し、高周波数スクリーン２２０はテキストのエッジ（縁）に適用する。最後に、併合プロセス２４０を用いて、テキスト画像を、テキストの内部及びテキストのエッジという厳密に２つの領域としてレンダリングするのに使用することができるハーフトーン・ヒント・マスク２９０を生成する。このようにして、最終的なハーフトーン化画像２７０を形成するために、装置のレベルが原画像２１０のレベルより少ない場合に、他のマルチレベル・ハーフトーン化アルゴリズム２６０を適用することができる。
【００２３】
低周波数スクリーン及び高周波数スクリーンを用いたハーフトーン化
連続階調画像にスクリーンすなわちふるい分け処理をするための２つの可能な方法について説明する。しかしながら、これらの例に基づいて、当業者は、連続階調画像にスクリーン処理するこれらの教示内容を他の周知の方法に従って適用することができるであろう。
【００２４】
ディザ・マトリクスの例
提示する最初の例は、ディザ・マトリクスに基づくものである。しかしながら、プリンタのドットを「オン」又は「オフ」のいずれかにする（すなわち、２値ハーフトーン化）代りに、いずれの強度においてもそれを部分的に「オン」とすることも可能である。２つのスクリーン（これらもまたディザ・マトリクスとも呼ばれる）がハーフトーン化に使用されるものと想定する。１つはスクリーン周波数が高いＭ_h×Ｍ_h (Ｍ_h≧1)ディザ・マトリクスである。マトリクスが生成するハーフトーン・ドットのレベルの最大数は、Ｎ_h (Ｎ_h≧1)である。もう１つのスクリーンは、スクリーン周波数が低いＭ_l×Ｍ_l (Ｍ_l＞1)ディザ・マトリクスである。マトリクスが生成するハーフトーン・ドットのレベルの最大数は、Ｎ_l (Ｎ_l＞1)である。図３ａ及び図３ｂに、高周波数スクリーン３２０及び低周波数スクリーン３３０の例をそれぞれ示す。この例では、Ｍ_h = 1、Ｍ_l = 6、Ｎ_h = 1、Ｎ_l = 18であり、高周波数スクリーンは６００ｄｐｉで６００ｌｐｉであり、低周波数スクリーンは６００ｄｐｉで１４１ｌｐｉである。
【００２５】
高周波数スクリーンを使用する場合、画素(i,j)における高周波数スクリーンの閾値はｔ(i,j)であるものと想定する。ｘ(i,j)をＬ = 255 / Ｎ_hで基準化したｔ(i,j)と比較する。基準化閾値をｔ_lと呼ぶ。そして、ｔ_l = ｔ(i,j) * 255 / Ｎ_hとする。ハーフトーン出力をｙ(i,j)とする。その結果、
【００２６】
ｙ(i,j) = 255 但しｘ(i,j)≧ｔ_l の場合
【００２７】
となる。
【００２８】
言換えれば、(i,j)の画素は、完全に「オン」となる。
【００２９】
もし、ｘ(i,j) < ｔ(i,j) * Ｌならば、ｘ(i,j)を更に第2の基準化閾値ｔ₂と比較する。ここでｔ₂ = (ｔ(i,j) - 1) * 255 / Ｎ_h とする。その結果、
【００３０】
ｙ(i,j) = 0 但しｘ(i,j) < t₂ の場合
【００３１】
となる。
【００３２】
言換えれば、(i,j)の画素は、完全に「オフ」となる。
【００３３】
上記２つの状態をいずれも満足しない場合は、(i,j)の画素は部分的に「オン」となる。その結果、
【００３４】
ｙ(i,j) = Ｎ_h * (ｘ(i,j) - ｔ₂) 但し、その他の場合
【００３５】
となる。
【００３６】
ルックアップ・テーブルの例
第２の実行例は、ルックアップ・テーブルに基づいている。例えば、６００ｄｐｉ（ドット／インチ）プリンタに１４１ｌｐｉ（ライン／インチ）スクリーンを用いるために、３×６のルックアップ・テーブルを使用する。ルックアップ・テーブルの各エントリは、０と２５５の間の値である。ここで、０はドットが「オフ」となっていることを意味し、２５５はドットが「オン」となっていることを意味しており、その間の値は、その値に比例する強度でドットが部分的に「オン」となっていることを意味している。いくつかのグレイ・レベルについてのルックアップ・テーブル４１０ａ乃至４１０ｃ及び対応するハーフトーン・ドット４２０ａ乃至４２０ｃの例を、図４ａ乃至図４ｃに示す。図４ａは、本発明の一実施の形態によるグレイレベルが３（＝５４／１８）の例を示す。同様に、図４ｂ及び図４ｃは、グレイレベルが２０（＝（２５５＋５２＋５３）／１８）の例、及びグレイレベルが１２７（＝（２５５＊９）／１８）の例をそれぞれ示している。
【００３７】
連続階調画像がハーフトーン化された時、３×６のルックアップ・テーブル５１０は図５に示すようにタイル・アップあるいはます目として構成され、対応するグレイ・レベルを有するルックアップ・テーブルからのエントリが読み出され結果の画像に書き込まれる。
【００３８】
併合
高周波数スクリーンを使用して入力画素ｘ(i,j)について出力ｙ_h(i,j)を生成し、低周波数スクリーンを使用して入力画素ｘ(i,j)について出力ｙ_l(i,j)を生成した後、それらを併合して以下のように最終的な出力ｙ(i,j)を生成することができる。
【００３９】
ｙ(i,j) = ｋ(i,j) * ｙ_h(i,j) + (1 - ｋ(i,j)) * ｙ_l(i,j)
【００４０】
ここで、ｋ(i,j)は、図６ａに示すようにアクティビティ・インデックスａ(i,j)の関数である。ｋ(i,j)は、０と１の間の値をとる。
【００４１】
他の実行例として、図６ｂに示すようにアクティビティ・インデックスを固定の閾値Ａと比較する。アクティビティ・インデックスがＡより大である場合、高周波数スクリーンを使用する。そうでない場合は、低周波数スクリーンを使用する。
【００４２】
高周波数スクリーン又は低周波数スクリーンのいずれかを選択する代りに、他の実行例として、図６ｃに示すように、ａ(i,j)の線形関数となる併合重みｋ(i,j)を選択する。この場合、高周波数スクリーン及び低周波数スクリーンは円滑に併合する。
【００４３】
他の実行例として、特定のレンダリング装置又は特定の印刷技術の画像処理アーティファクトを最小化するａ(i,j)のある任意の関数となる併合重みｋ(i,j)を選択する。適応型ＩＲＥＴは、特定のレンダリング技術のレンダリング特性を最大化するために、併合重みを定義するいかなる関数ｋ(i,j)をも適応させることができる。
【００４４】
マルチレベル・ハーフトーン化
プリンタが、その最高解像度で、強度のＬレベルの最大値を有するドットを生成することができるものと想定する。これは、例えば、レーザ・プリンタではレーザ・ビームを変調することにより、あるいは、インクジェット・プリンタでは同じ位置で複数のドットを印刷することにより、達成することができる。併合されたハーフトーンは、原画像と同じ数のレベルを有しており、そのハーフトーンのレベル数をＬレベルまで減少させる必要がある。これは、マルチレベル誤差拡散法又はスキャッタード−ドット（分散ドット）・ディザ・マトリクスを使用したマルチレベル・ディザ法を用いることにより、画像解像度増強技術と同様な方法で実行することができる。例えば、Qian Linによる"Printing N-tone Images with Imperceptible Dots（微細なドットによるＮ階調画像印刷）"（米国特許第５，６１５，０２１号、１９９７年３月２５日発行）、Qian Linによる"Methods to Print N-tone Images with Multi-leveling Techniques（マルチレベル技術によるＮ階調画像の印刷方法）"（米国特許第５，６８９，５８６号、１９９７年１１月１８日発行）、Qian Lin、Brian Hoffmann及びJeff Traskによる"Image Resolution Enhancement Technology for a Color Laser Printer（カラー・レーザ・プリンタの画像解像度増強技術）"（米国特許出願番号７８８，７６７、１９９７年１月２４日出願）を参照されたい。
【００４５】
カラー画像のハーフトーン化
上述したアルゴリズムは、同様にカラー画像のハーフトーン化にも用いることができる。その場合、カラー画像の輝度信号に基づいてアクティビティ・インデックスを計算することもでき、あるいは、各カラー・プレーン（レッド（赤）、グリーン（緑）及びブルー（青）、またはシアン、マゼンタ、イエロー（黄）及びブラック（黒））について独立してアクティビティ・インデックスを計算することもできる。そして、そのアクティビティ・インデックスに基づいて、上記アルゴリズムにより各カラー・プレーンを独立してハーフトーン化することができる。しかしながら、分散ドット・ディザ・マトリクス及び高・低周波数スクリーンは、カラー・プレーンの各々について同じではない。実際には、それらは結合して設計する方がよい。カラー・プレーンについて分散ドット・ディザ・マトリクスを結合して設計する一例は、"Joint Design of Dither Matrices for a Set of Colorants（カラーラント・セット用のディザ・マトリクスの結合設計）"という名称で発明者がJan Allebach及びQian Linである１９９７年１２月１２日出願の米国特許出願番号６４１，３０４に述べられている。この出願の明細書には、視覚的に優れた品質でカラー画像をハーフトーン化するための１組の周波数変調ディザ・マトリクスを設計する手順について述べられている。１組のディザ・マトリクスは、ＣＩＥＬａｂ表示系のような一様な色空間における一定階調のカラー・パッチの色の不安定さを最小化することにより、計算される。ディザ・マトリクスは予め計算されているため、それによってハードウエア又はソフトウエアのいずれかにおいて有効に実現される。
【００４６】
カラー・プレーンについてクラスタド−ドット（集中ドット型）・スクリーン（高周波数スクリーン又は低周波数スクリーンのいずれか）を結合して設計する一例として、カラー・ハーフトーン・ドットが互いにどのように作用するかが分かる可視化プログラムを用いて、レベル毎に手作業で各マトリクスを設計する方法がある。
【００４７】
試験及び効果
本アルゴリズムは、走査された雑誌のページ及びプロトタイプのプリンタによって試験されている。その結果は、本アルゴリズムが、鮮明なテキスト及び優れた画像の細部を生成することができることを示している。
【００４８】
本アルゴリズムは、一般的なハーフトーン化アルゴリズムである。その効果は、２つの適用例において最も重要である。（１）コピー機への適用。ここでは、テキスト及びライン・アートが走査された後ハーフトーン化される。低周波数スクリーン自体は非常にぎざぎざの（又は歪んだ）エッジを生み出し、ページ全体に用いられる高周波数スクリーンはプリンタ・エンジン・アーティファクトを生み出す。（２）コンピュータが生成するカラーテキスト及びライン・アートへの適用。この場合、テキスト及びライン・アートのグレイレベルはフル（full）の強度（０又は２５５のどちらか）ではない。ここでも、適応型ＩＲＥＴを用いなければ、テキスト及びライン・アートは、ぎざぎざになる。
【００４９】
本発明の多くの特徴及び利点は、ここに書かれた説明から明らかであり、そのため、特許請求の範囲は、本発明のそのような特徴及び利点のすべてを含むよう意図している。更に、当業者には、多くの改良例及び変更例が容易に浮かぶであろう。本発明を、上述したような厳密な構成及び作用に限定することは望ましくない。従って、すべての適当な改良例及び均等物が本発明の範囲内であると主張することができる。
【００５０】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【００５１】
（実施態様１）
連続階調画像をハーフトーン化してハーフトーン画像を形成するプロセスであって、
高周波数ハーフトーン・スクリーンを使用して前記連続階調画像を処理することにより高周波数の連続ハーフトーン化画像を形成するステップと、
低周波数ハーフトーン・スクリーンを使用して前記連続階調画像を処理することにより低周波数の連続ハーフトーン化画像を形成するステップと、
前記連続階調画像内の局所的な変化に関連するアクティビティ・インデックスに基づいて、前記高・低周波数の連続ハーフトーン化画像を併合することにより、併合画像を形成するステップと
を有することを特徴とするプロセス。
【００５２】
（実施態様２）
前記ハーフトーン・スクリーンの少なくとも一つは、ディザ・マトリクスであることを特徴とする実施態様１記載のプロセス。
【００５３】
（実施態様３）
前記ハーフトーン・スクリーンの少なくとも一つは、ルックアップ・テーブルであることを特徴とする実施態様１記載のプロセス。
【００５４】
（実施態様４）
前記アクティビティ・インデックスの関数に基づいて併合重みが用いられることを特徴とする実施態様１記載のプロセス。
【００５５】
（実施態様５）
前記併合重みは、前記アクティビティ・インデックスの閾値関数に基づいて用いられることを特徴とする実施態様４記載のプロセス。
【００５６】
（実施態様６）
前記併合重みは、前記アクティビティ・インデックスの線形関数に基づいて用いられることを特徴とする実施態様１記載のプロセス。
【００５７】
（実施態様７）
前記併合したハーフトーン化画像をマルチレベル・ハーフトーン化するステップを有することを特徴とする実施態様１記載のプロセス。
【００５８】
（実施態様８）
前記アクティビティ・インデックスを使用してエッジ・マスクを形成し、前記高・低周波数の連続ハーフトーン化画像を併合してハーフトーン・ヒント・マスクを形成することを特徴とする実施態様１記載のプロセス。
【００５９】
（実施態様９）
前記連続階調画像はカラー画像であることを特徴とする実施態様１記載のプロセス。
【００６０】
（実施態様１０）
実施態様１乃至９のいずれか１項記載の方法に従い、連続階調画像をハーフトーン化してハーフトーン画像を形成するプロセッサであって、
高周波数ハーフトーン・スクリーンを使用して連続階調画像を処理することにより高周波数の連続ハーフトーン化画像を形成する高周波数手段と、
低周波数ハーフトーン・スクリーンを使用して連続階調画像を処理することにより低周波数の連続ハーフトーン化画像を形成する低周波数手段と、
前記連続階調画像内の局所的な変化に関連するアクティビティ・インデックスに基づき、前記高・低周波数の連続ハーフトーン化画像を併合することにより併合画像を形成する併合手段と
を具備することを特徴とするプロセッサ。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように、本発明を用いると、画像の内容によりオーダード・ハーフトーン・スクリーンの解像度を変化させると共に、画像の内容に基づくこれらの変化を管理することによって、ハーフトーン画像処理を改良することができる画像解像度増強技術を提供することができる。
【００６２】
本アルゴリズムは、一般的なハーフトーン化アルゴリズムである。その効果は、２つの適用例において最も重要である。（１）コピー機への適用。ここでは、テキスト及びライン・アートが走査された後ハーフトーン化される。低周波数スクリーン自体は非常にぎざぎざの（又は歪んだ）エッジを生み出し、ページ全体に用いられる高周波数スクリーンはプリンタ・エンジン・アーティファクトを生み出す。（２）コンピュータが生成するカラーテキスト及びライン・アートへの適用。この場合、テキスト及びライン・アートのグレイレベルはフル（full）の強度（０又は２５５のどちらか）ではない。ここでも、適応型ＩＲＥＴを用いなければ、テキスト及びライン・アートは、ぎざぎざになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による低・高周波数スクリーンを統合するための適応型画像解像度増強技術（ＩＲＥＴ）ハーフトーン化メカニズムを説明する図である。
【図２】本発明による高品質テキスト・レンダリングのための適応型ＩＲＥＴの使用を説明する図である。
【図３ａ】本発明の一実施の形態による高周波数スクリーンの一例を示す図である。
【図３ｂ】本発明の一実施の形態による低周波数スクリーンの一例を示す図である。
【図４ａ】本発明の一実施の形態によるルックアップ・テーブル及びそれに対応するグレイレベルが３のハーフトーン・ドットの一例を示す図である。
【図４ｂ】本発明の一実施の形態によるルックアップ・テーブル及びそれに対応するグレイレベルが２０のハーフトーン・ドットの一例を示す図である。
【図４ｃ】本発明の一実施の形態によるルックアップ・テーブル及びそれに対応するグレイレベルが１２７のハーフトーン・ドットの一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態によるルックアップ・テーブルのタイリング・アップを説明する図である。
【図６ａ】本発明の一実施の形態によるアクティビティ・インデックスの任意の関数としての併合重みを示す図である。
【図６ｂ】本発明の一実施の形態によるアクティビティ・インデックスの閾値関数としての併合重みを示す図である。
【図６ｃ】本発明の一実施の形態によるアクティビティ・インデックスの線形関数としての併合重みを示す図である。
【符号の説明】
１１０、２１０：原画像
１２０、２２０：高周波数スクリーン
１３０、２３０：低周波数スクリーン
１４０、２４０：併合プロセス
１５０、２５０：アクティビティ・インデックス
１６０、２６０：マルチレベル・ハーフトーン化アルゴリズム
１７０、２７０：最終的なハーフトーン化画像
２８０：エッジ・マスク
２９０：ハーフトーン・ヒント・マスク

Claims

連続階調画像をハーフトーン化し、ハーフトーン画像を形成するプロセスであって、
高周波ハーフトーン・スクリーンを使用して前記連続階調画像を処理することにより高周波の連続ハーフトーン化画像を形成するステップと、
低周波ハーフトーン・スクリーンを使用して前記連続階調画像を処理することにより低周波の連続ハーフトーン化画像を形成するステップと、
前記連続階調画像内の局所的な変化を示すアクティビティ・インデックスの関数である併合重みに基づいて、前記高周波の連続ハーフトーン化画像と前記低周波の連続ハーフトーン化画像を併合することにより、併合画像を形成するステップと
を含み、
前記アクティビティ・インデックスは、（１）特定画素の画素値と、該特定画素の上下左右に位置する画素の画素値との差をとり、その差を加算することによって計算され、又は（２）特定画素を中心とする小さな画素ウィンドウから最大画素値と最小画素値を見つけだし、その最大画素値と最小画素値の差をとることによって算出される、プロセス。
前記ハーフトーン・スクリーンの少なくとも１つは、ディザ・マトリクスである、請求項１に記載のプロセス。
前記ハーフトーン・スクリーンの少なくとも１つは、ルックアップ・テーブルである、請求項１に記載のプロセス。
前記併合重みは、前記アクティビティ・インデックスの閾値関数に基づいて使用される、請求項１に記載のプロセス。
前記併合重みは、前記アクティビティ・インデックスの線形関数に基づいて使用される、請求項１に記載のプロセス。
併合されたハーフトーン化画像をマルチレベル・ハーフトーン化するステップを含む、請求項１に記載のプロセス。
前記アクティビティ・インデックスを使用してエッジ・マスクが形成され、前記高周波の連続ハーフトーン化画像と前記低周波の連続ハーフトーン化画像を併合して、ハーフトーン・ヒント・マスクが形成される、請求項１に記載のプロセス。
前記連続階調画像はカラー画像である、請求項１に記載のプロセス。
請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の方法に従って連続階調画像をハーフトーン化し、ハーフトーン画像を形成するプロセッサであって、
高周波ハーフトーン・スクリーンを使用して前記連続階調画像を処理することにより高周波の連続ハーフトーン化画像を形成する高周波数手段と、
低周波ハーフトーン・スクリーンを使用して前記連続階調画像を処理することにより低周波の連続ハーフトーン化画像を形成する低周波数手段と、
前記連続階調画像内の局所的な変化を示すアクティビティ・インデックスの関数である併合重みに基づいて、前記高周波の連続ハーフトーン化画像と前記低周波の連続ハーフトーン化画像を併合することにより、併合画像を形成する併合手段と
を含み、
前記アクティビティ・インデックスは、（１）特定画素の画素値と、該特定画素の上下左右に位置する画素の画素値との差をとり、その差を加算することによって計算され、又は（２）特定画素を中心とする小さな画素ウィンドウから最大画素値と最小画素値を見つけだし、その最大画素値と最小画素値の差をとることによって算出される、プロセッサ。