JP4239363B2 - 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録した記録媒体に関し、特に処理対象となる画像データのハーフトーニング処理を行なう画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録した記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より誤差拡散法などのハーフトーニング処理を行なう画像処理装置が知られている。誤差拡散法を用いると、画像を構成するドットの階調数を減少させながらも、画像全体としては入力画像の階調を再現することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図15は、画像処理装置に入力される画像の具体例を示す図である。図に示されるように、この画像は正方形の輪郭を有する画像であり、左上で濃度が薄く、右下にいくほど濃度が濃くなっている。
【0004】
図16は、図15の画像を誤差拡散法により処理した結果を示す図である。図16を見てもわかるように、画像の左上の部分において角張っているはずの輪郭が、丸くなっている。このように、従来の技術では特に色の薄い部分において画像の輪郭に歪みが生じるという問題があった。
【0005】
この発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、画像の輪郭の歪みをなくすことができる画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、画像処理装置は、第1の画像データの少なくとも1辺を画像データの外へ所定量延長した第2の画像データを作成する延長手段と、第2の画像データをハーフトーニング処理して第3の画像データを作成するハーフトーニング手段と、第3の画像データから第1の画像データに対応する部分だけを出力する出力手段とを備える。
【0007】
この発明の他の局面に従うと、画像処理装置は、第1の画像データの少なくとも1辺を画像データの外へ所定量延長した第2の画像データを作成する延長手段と、第2の画像データをハーフトーニング処理するとともに、ハーフトーニング処理された画像のうち第1の画像データに対応する部分だけを出力するハーフトーニング手段とを備える。
【0008】
この発明の他の局面に従うと画像処理方法は、第1の画像データの少なくとも1辺を画像データの外へ所定量延長した第2の画像データを作成する延長ステップと、第2の画像データをハーフトーニング処理するとともに、ハーフトーニング処理された画像のうち前記第1の画像データに対応する部分だけを出力するハーフトーニングステップとを備える。
【0009】
この発明の他の局面に従うと、画像処理プログラムを記録した記録媒体は、第1の画像データの少なくとも1辺を画像データの外へ所定量延長した第2の画像データを作成する延長ステップと、第2の画像データをハーフトーニング処理するとともに、ハーフトーニング処理された画像のうち前記第1の画像データに対応する部分だけを出力するハーフトーニングステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。図を参照して、画像処理装置は、入力された画像データの少なくとも一部を延長する画像延長部100と、延長された画像データのハーフトーン(ハーフトーニング)処理を行なうハーフトーン処理部200と、画像データのうち延長された部分のカットを行なう延長部分のカット部300とを備えている。
【0011】
ハーフトーン処理部200は、処理対象の画素(注目画素)の画像データから誤差を減算させる減算器201と、減算器201の出力に対ししきい値処理を行なうしきい値処理部205と、しきい値処理部205の処理結果から減算器201の出力を減算する減算器203とを備える。
【0012】
図2は、図1の画像処理装置が処理の対象とする画像データ(入力画像データ)を示す図である。図を参照して、画像データは横M×縦N個の画素から構成されている。各画素の画素値をayx(yは縦方向の位置、xは横方向の位置を示す)で表わす。
【0013】
図1を参照して、画像延長部100においては、画像を左方向、左上方向および上方向に延長するために、ステップS1〜S13の処理を行なう。
【0014】
すなわち、まずステップS1において、a11の画像データをm回読出し、出力する。ここでmとは、横方向に画像を延長する画素数を表わしている。
【0015】
次に、ステップS3で、a1xのデータをx=1からMまで順に読出す。このステップS1,S3の処理は、n回繰返し行なわれる。ここで、nとは縦方向に画像を延長する画素数を示している。なお、m,nはともに数十〜100程度であることが好ましい。
【0016】
次に、y=1からnまでステップS11,13の処理が繰返し行なわれる。
ステップS11において、ay1のデータをm回読出す。ステップS13において、ayxのデータをx=1からMまで順に読出す。
【0017】
以上の処理により、図2に示される画像データは、図3に示される延長された画像データとなる。すなわち、図2の画像データに対して左、左上および上の部分に新たな画像データが延長部分として付加される。延長部分の画像データは、図に示されるように入力画像データの端部の画像データから導かれるデータである。
【0018】
図3のようにして生成された画像データに対し、図1のハーフトーン処理部200でハーフトーニング処理が行なわれる。本実施の形態においては、図4に示されるような誤差拡散法によるハーフトーニングが行なわれるものとする。
【0019】
すなわち、減算器201により近傍の画素からの誤差が入力データより減算され、しきい値処理が行なわれる。しきい値処理の結果としきい値処理前の値との差が誤差とされ、近傍の画素へ送られる。
【0020】
図5に示されるように、本実施の形態においては1つの画素の処理により算出された誤差を、右、右下、下および左下の4つの画素に送ることとしている。すなわち、図6に示されるように1つの画素は、左上、上、右上および左の4つの画素から誤差を受取ることになる。
【0021】
したがって、図7のAで示される画素(処理を開始する画素)は、どの画素からも誤差を受取らず、またBで示される画素(最上列の画素)は左の画素からのみしか誤差を受取らない。このような理由から、画像の左端、上端の画素は受取るべき誤差が他の画素よりも少なくなるため、正常なハーフトーニング処理が行なわれない。
【0022】
このことから、従来の技術においては特に原稿画像の色が薄いところでドットの発生が遅れ、輪郭が内側に歪んでしまうという問題が生じていたのである(図16参照)。
【0023】
そこでこの発明においては、図8に示されるように、画像処理において元々の画像の一部を(C)に示すように延長した後、(D)のようにハーフトーン処理を行ない、その後(E)のように延長部分(不要部分)をカットするものである。
【0024】
これにより、(A)に示すように、画像の延長を行なわずにハーフトーニングした場合のドット発生の遅延などを防ぐことができる((B)参照)。
【0025】
なお、図1の延長部分のカット部300における画像のカット処理は以下のように行なわれる。
【0026】
図1のステップS21で、最初の(m+M)×n個の画像データを無視する。次に、ステップS23で最初のm個の画像データを無視し、次のM個の画像データを出力する。そしてステップS23の処理が画像データが終了するまで繰返し行なわれる。
【0027】
図9は、本実施の形態における画像処理装置の動作を示すフローチャートである。なお、このフローチャートを実行するプログラムをCD−ROM、RAM、ROM、ハードディスク、フロッピーディスクなどの記録媒体に記録してもよい。
【0028】
図9を参照して、ステップS101において画像の延長処理が行なわれ、ステップS103で延長された画像のハーフトーニング処理が行なわれる。その後、ステップS105で延長部分をカットする処理が行なわれ、出力画像が作成される。
【0029】
図10は、図15と同じ画像を本実施の形態における画像処理装置により処理した結果を示す図である。図10の例においては、画像延長部100により入力画像データを200画素延長して処理を行なっている。
【0030】
図10を見てもわかるように、本実施の形態においては図16に示されるような画像の輪郭の歪みの発生がなくなることがわかる。
【0031】
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態における画像処理装置においては、しきい値を入力に依存させて変化することによりドットの遅延をさらに緩和し、良好な画像を出力することとしている。
【0032】
より詳しくは、図1のハーフトーン処理部200に代えて図11に示されるハーフトーン処理部が第2の実施の形態においては用いられる。図11に示されるように、本実施の形態においては入力に基づいてしきい値算出部207によりしきい値が算出され、算出されたしきい値によりしきい値処理部205によるしきい値処理が行なわれる。
【0033】
図12は図11のしきい値算出部207が算出するしきい値を説明するための図である。図に示されるように、入力としきい値とが比例関係となるようにしきい値算出部207はしきい値の出力を行なう。より詳しくは、しきい値と入力との間に以下の式の関係が成り立つようにしきい値の出力が行なわれる。
【0034】
しきい値=0.8×入力+0.1
すなわち、入力が0であるときしきい値は0.1となり、入力が1であるときしきい値は0.9となる。このようにしきい値を入力に依存させて変化させることにより、ドットの遅延を緩和することができ、さらに良好な画像を出力することが可能となる。
【0035】
図13は、図10の第1の実施の形態における条件と同様にして本実施の形態において画像処理した結果を示す図である。
【0036】
また、図14は画像の延長を行なわずに単に図11に示されるハーフトーン処理部による処理を行なった結果を示す図である。図13および図14を見てわかるように、単にドットの遅延対策を行なっただけでは、やはり画像の左上部分の輪郭が歪むという問題を解決できない。しかしながら、ドット遅延対策に加えて画像の延長を行なうことで、図13に示されるように画像の輪郭を良好な状態に保つことができる。
【0037】
なお、上述の実施例は全て誤差拡散法によりハーフトーニング処理を行なうものを示したが、本願発明者らがすでに出願している特願平11−237492号に記載のしきい値拡散法によりハーフトーニング処理を行なってもよい。
【0038】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 処理の対象となる画像を示す図である。
【図3】 図2の画像に延長部分を付加した状態を示す図である。
【図4】 図1のハーフトーン処理部200の構成を示す図である。
【図5】 誤差の伝播を説明するための図である。
【図6】 1つの画素が受取る誤差を示す図である。
【図7】 従来技術の問題点を説明するための図である。
【図8】 本実施の形態における処理を示す図である。
【図9】 第1の実施の形態における処理を示すフローチャートである。
【図10】 第1の実施の形態における効果を説明するための図である。
【図11】 第2の実施の形態における画像処理装置の構成の一部を示すブロック図である。
【図12】 図11のしきい値算出部207が行なう処理を説明するための図である。
【図13】 第2の実施の形態における効果を説明するための図である。
【図14】 ドットの遅延対策のみを行なった場合の画像の出力結果を示す図である。
【図15】 処理対象となる画像データの具体例を示す図である。
【図16】 従来の誤差拡散法における処理の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
100 画像延長部、200 ハーフトーン処理部、300 延長部分のカット部。
Claims (4)
- 第1の画像データの少なくとも1辺を画像データの外へ所定量延長した第2の画像データを作成する延長手段と、
前記第2の画像データをハーフトーニング処理して第3の画像データを作成するハーフトーニング手段と、
前記第3の画像データから前記第1の画像データに対応する部分だけを出力する出力手段とを備え、
前記ハーフトーニング手段は、
前記第2の画像データの各画素の濃度レベルを表わす第1画像信号を順次入力する入力手段と、
前記入力手段から入力された第1画像信号から周囲の画素から分配された誤差信号を減算して第2画像信号を出力する減算手段と、
前記減算手段から出力された第2画像信号としきい値とを比較することにより第3画像信号を生成するしきい値処理手段と、
前記入力手段から入力された第1画像信号に応じた前記しきい値処理手段のしきい値処理に用いるしきい値を算出する算出手段と、
前記しきい値処理手段から出力された第3画像信号から第2画像信号を減算して、誤差信号として周囲の画素に分配するための分配手段とを含む、画像処理装置。 - 第1の画像データの少なくとも1辺を画像データの外へ所定量延長した第2の画像データを作成する延長手段と、
前記第2の画像データをハーフトーニング処理するとともに、ハーフトーニング処理された画像のうち前記第1の画像データに対応する部分だけを出力するハーフトーニング手段とを備え、
前記ハーフトーニング手段は、
前記第2の画像データの各画素の濃度レベルを表わす第1画像信号を順次入力する入力手段と、
前記入力手段から入力された第1画像信号から周囲の画素から分配された誤差信号を減算して第2画像信号を出力する減算手段と、
前記減算手段から出力された第2画像信号としきい値とを比較することにより第3画像信号を生成するしきい値処理手段と、
前記入力手段から入力された第1画像信号に応じた前記しきい値処理手段のしきい値処理に用いるしきい値を算出する算出手段と、
前記しきい値処理手段から出力された第3画像信号から第2画像信号を減算して、誤差信号として周囲の画素に分配するための分配手段とを含む、画像処理装置。 - 第1の画像データの少なくとも1辺を画像データの外へ所定量延長した第2の画像データを作成する延長ステップと、
前記第2の画像データをハーフトーニング処理するとともに、ハーフトーニング処理された画像のうち前記第1の画像データに対応する部分だけを出力するハーフトーニングステップとを備え、
前記ハーフトーニングステップは、
前記第2の画像データの各画素の濃度レベルを表わす第1画像信号を順次入力する入力ステップと、
入力された第1画像信号から周囲の画素から分配された誤差信号を減算して第2画像信号を出力する減算ステップと、
前記第2画像信号としきい値とを比較することにより第3画像信号を生成するしきい値処理ステップと、
前記第1画像信号に応じたしきい値を算出する算出ステップと、
第3画像信号から第2画像信号を減算して、誤差信号として周囲の画素に分配するための分配ステップとを含む、画像処理方法。 - 第1の画像データの少なくとも1辺を画像データの外へ所定量延長した第2の画像データを作成する延長ステップと、
前記第2の画像データをハーフトーニング処理するとともに、ハーフトーニング処理された画像のうち前記第1の画像データに対応する部分だけを出力するハーフトーニングステップとを備え、
前記ハーフトーニングステップは、
前記第2の画像データの各画素の濃度レベルを表わす第1画像信号を順次入力する入力ステップと、
入力された第1画像信号から周囲の画素から分配された誤差信号を減算して第2画像信号を出力する減算ステップと、
前記第2画像信号としきい値とを比較することにより第3画像信号を生成するしきい値処理ステップと、
前記第1画像信号に応じたしきい値を算出する算出ステップと、
第3画像信号から第2画像信号を減算して、誤差信号として周囲の画素に分配するための分配ステップとを含む、処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムを記録した記録媒体。
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