JP4479663B2 - 固定セルによるハーフトーン処理を行う画像処理装置,画像処理方法,及び画像処理プログラム - Google Patents
固定セルによるハーフトーン処理を行う画像処理装置,画像処理方法,及び画像処理プログラム Download PDFInfo
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特願2005−196256号(未公開)
しかしながら,上記のAAM法では,セル内の重心位置の画素に網点の中心を一致させている。そのため,セルの形状が非対称の場合は,セル内の階調値が均一であってもセルの重心位置が画素の中心と一致しないので,入力画像の分布がわずかに変化しただけで,重心位置の画素が移動し網点位置が変動する。この網点位置の変動が出力画像に不快なノイズとして出現してしまう。セルの形状は,スクリーン線数や解像度との関係から必ずしも点対称にできるとはかぎられず,非対称セルのハーフトーン処理を行う場合に上記のノイズを回避することが求められる。
点対称の複数の画素で構成された前記セルであって,隣接セルと少なくとも1つの共有画素を共有するセルに適用するように構成されたディザマトリクスを参照して,前記入力画像の入力階調データから前記セル内に網点を形成する出力階調データに変換するハーフトーン処理ユニットを有し,
前記ハーフトーン処理ユニットは,
前記セルを構成する画素の入力階調値とその合計値にしたがってセル内の重心位置を求める重心位置生成部と,
前記セル内の重心位置の画素を前記ディザマトリクスの網点中心画素に対応させるように前記ディザマトリクスを参照して,前記入力階調値に対応する出力階調値を前記出力階調データとして生成する階調値変換部とを有することを特徴とする。
点対称の複数の画素で構成された前記セルであって,隣接セルと少なくとも1つの共有画素を共有するセルに適用するように構成されたディザマトリクスを参照して,前記入力画像の入力階調データから前記セル内に網点を形成する出力階調データに変換するハーフトーン処理ユニットを有し,
前記ハーフトーン処理ユニットは,
前記セルを構成する画素の入力階調値とその合計値にしたがってセル内の重心位置を求める重心位置生成部と,
前記セル内の重心位置の画素を前記ディザマトリクスの網点中心画素に対応させるように前記ディザマトリクスを参照して,前記入力階調値に対応する出力階調値を生成し,当該出力階調値に,前記共有画素を共有するセル数に対応した共有率を乗じた共有化出力階調値を前記出力階調データとして生成する階調値変換部とを有することを特徴とする。
前記ハーフトーン処理ユニットは,さらに,
前記セルを構成する画素の入力階調値の平均値を求める平均入力階調値生成部と,
前記平均入力階調値に対応して,当該セル内の複数の画素で出力すべき階調値の合計からなる理想出力合計値を生成する理想出力合計値生成部とを有し,
前記階調値変換部は,前記セル内の網点中心画素からその周囲の画素への順番で前記共有化出力階調値を繰り返して生成し,前記セル内の前記共有化出力階調値の合計が前記理想出力合計値に達するまで前記共有化出力階調値の生成を繰り返すことを特徴とする。
図3(A)では,マトリクス状の画素PXに対して,8画素からなるセル200が割り当てられている。そして,セル内の階調値が均一の場合は,各セル200の中心付近の画素(ドットが示された画素)がセル内に形成される網点の中心画素に対応する。しかし,各セル200の形状は画素210だけ右側に歪んでいるので点対称ではない。それに伴って,中心画素の位置はセルの完全な中心にはなっていない。このような非対称のセルを利用すると,入力階調の分布がわずかに変化しただけでセルの階調値による重心位置の画素がずれてしまう。したがって,重心位置の画素を網点の中心にすると,網点位置がずれることになり,不快なノイズとして認識されてしまう。
本実施の形態のハーフトーン処理の概略は以下の通りである。図4(B)に示された共有画素を含む点対称のセルの大きさに対応し、セル内の階調値に対応するサイズの網点を形成するディザマトリクスをあらかじめ設計しておき,ハーフトーン処理では,ディザマトリクスを参照して画素の入力階調値を網点を形成する出力階調値に変換する。ディザマトリクスは、各セルの中心画素(図4でドットで示す画素)をディザマトリックスの中心位置とし、ディザマトリクスは、この中心位置に網点が発生しやすいように構成されている。ただし,共有画素を含む、セルを構成する画素の入力階調値と座標及び入力階調値の合計値に基づいてセルの重心位置を求め,その重心位置の画素が網点中心画素(ディザマトリクスの中心位置)に対応するようにディザマトリクスの参照を行う。これにより,セル内の網点位置が重心位置に整合するので,細線や画像のエッジ部分の画質を向上させることができる。
図7は,入力階調データの第1の例を示す図である。図7には,各画素の入力階調値が全て「40」の均一階調画像の例であり,画素マトリクス100に対して図4に示した9個の画素からなるセル200が対応付けられている。したがって,図7(B)に示されるとおり,ハーフトーン処理対象のセル200は,それぞれ入力階調値「40」を有する9個の画素で構成されている。
図11は,入力階調データの第2の例を示す図である。図11には,セル200の左端3つの画素の入力階調値が「40」でそれ以外の入力階調値「0」の不均一な階調画像の例であり,画素マトリクス100に対して9個の画素からなるセル200が対応付けられている。したがって,図11(B)に示されるとおり,ハーフトーン処理対象のセル200は,入力階調値「40」を有する3個の画素と入力階調値「0」を有する6個の画素とで構成されている。
図14は,入力階調データの第3の例を示す図である。図14には,セル200の左端1つの画素の入力階調値が「40」でそれ以外の入力階調値「0」の不均一な階調画像の例であり,画素マトリクス100に対して9個の画素からなるセル200が対応付けられている。したがって,図14(B)に示されるとおり,ハーフトーン処理対象のセル200は,入力階調値「40」を有する1個の画素と入力階調値「0」を有する8個の画素とで構成されている。
図17は,第4の入力階調データの例を示す図である。図17(A)の画素マトリクスの中央上部に高い階調値が集中していて,その領域の左右にセル200L,200Rが配置されている。この場合,入力階調値「244」の画素が最大階調値となり両隣のセル200L,200Rの共有画素に対応している。図17(B)は,入力階調値に共有率を乗じて平均値や重点位置の演算を行う例であり,図17(C)は,本実施の形態のように入力階調値には共有率を乗じることなく平均値や重点位置の演算を行う例である。
図19は,他のシステム構成例を示す図である。この例では,ホストコンピュータ10内にハーフトーン処理部211が設けられ,画像形成装置20内の画像処理装置21にはパルス幅変調部212が設けられている。つまり,ホストコンピュータ10にインストールされたプリンタドライバをコンピュータが実行することにより,上記したハーフトーン処理を行う。したがって,この場合は,ホストコンピュータ10は共有化出力階調値のデータを画像データとして画像形成装置20に出力する。したがって,プリンタドライバがハーフトーン処理プログラムを有することになる。
上記の実施の形態では,ディザマトリクスをインデックスマトリクスと複数の多値ディザテーブルにより構成したが,それ以外に,インデックスマトリクスと多値ディザテーブルとを合体したディザマトリクスにしてもよい。つまり,ディザマトリクスは,セルの9画素に対応してそれぞれ多値ディザテーブルを有する構成になる。
Claims (13)
- 入力画像に対して複数の隣接画素で構成されるセルの単位でハーフトーン処理を行う画像処理装置において,
点対称の複数の画素で構成された前記セルであって,隣接セルと少なくとも1つの共有画素を共有するセルに適用するように構成されたディザマトリクスを参照して,前記入力画像の入力階調データから前記セル内に網点を形成する出力階調データに変換するハーフトーン処理ユニットを有し,
前記ハーフトーン処理ユニットは,
前記セルを構成する画素の入力階調値とその合計値にしたがってセル内の重心位置を求める重心位置生成部と,
前記セル内の重心位置の画素を前記ディザマトリクスの網点中心画素に対応させるように前記ディザマトリクスを参照して,前記入力階調値に対応する出力階調値を生成し,当該出力階調値に,前記共有画素を共有するセル数に対応した共有率を乗じた共有化出力階調値を前記出力階調データとして生成する階調値変換部とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において,
前記ハーフトーン処理ユニットは,さらに,
前記セルを構成する画素の入力階調値の平均値を求める平均入力階調値生成部と,
前記平均入力階調値に対応して,当該セル内の複数の画素で出力すべき階調値の合計からなる理想出力合計値を生成する理想出力合計値生成部とを有し,
前記階調値変換部は,前記セル内の網点中心画素からその周囲の画素への順番で前記共有化出力階調値を繰り返して生成し,前記セル内の前記共有化出力階調値の合計が前記理想出力合計値に達するまで前記共有化出力階調値の生成を繰り返すことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2において,
前記階調値変換部は,前記セル内の共有化出力階調値の合計が前記理想出力合計値を超えたときは,当該生成した共有化出力階調値を前記理想出力合計値を超えないような階調値に変更することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2において,
前記理想出力合計値生成部は,前記セル内の画素の入力階調値から前記共有画素の数とその共有率に応じて求められる値を前記理想出力合計値とすることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において,
前記重心生成部は,前記セル内の共有画素の数とその共有率に依存せずに,前記セル内の複数の画素の入力階調値と位置情報とに応じて前記重心位置を求めることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2において,
前記平均入力階調値生成部は,前記セル内の共有画素の数とその共有率に依存せずに,前記セル内の複数の画素の入力階調値と画素数とに応じて前記平均入力階調値を求めることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2において,
前記理想出力合計値生成部は,前記出力画像データにより画像を形成する画像形成装置の出力特性を補正する理想出力合計値を,前記平均入力階調値に対応して有する理想出力合計値テーブルを有し,当該理想出力合計値テーブルを参照して前記平均入力階調値に対応する理想出力合計値を生成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において,
前記ハーフトーン処理ユニットは,前記共有画素においては,当該共有画素を共有するセルに対するハーフトーン処理で生成された前記共有化出力階調値を累積して前記出力階調データとすることを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像に対して複数の隣接画素で構成されるセルの単位でハーフトーン処理を行う画像処理方法において,
点対称の複数の画素で構成された前記セルであって,隣接セルと少なくとも1つの共有画素を共有するセルに適用するように構成されたディザマトリクスを参照して,前記入力画像の入力階調データから前記セル内に網点を形成する出力階調データに変換するハーフトーン処理工程を有し,
前記ハーフトーン処理工程は,
前記セルを構成する画素の入力階調値とその合計値にしたがってセル内の重心位置を求める重心位置生成工程と,
前記セル内の重心位置の画素を前記ディザマトリクスの網点中心画素に対応させるように前記ディザマトリクスを参照して,前記入力階調値に対応する出力階調値を生成し,当該出力階調値に,前記共有画素を共有するセル数に対応した共有率を乗じた共有化出力階調値を前記出力階調データとして生成する階調値変換工程とを有することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項9において,
前記ハーフトーン処理工程は,さらに,
前記セルを構成する画素の入力階調値の平均値を求める平均入力階調値生成工程と,
前記平均入力階調値に対応して,当該セル内の複数の画素で出力すべき階調値の合計からなる理想出力合計値を生成する理想出力合計値生成工程とを有し,
前記階調値変換工程では,前記セル内の網点中心画素からその周囲の画素への順番で前記共有化出力階調値を繰り返して生成し,前記セル内の前記共有化出力階調値の合計が前記理想出力合計値に達するまで前記共有化出力階調値の生成を繰り返すことを特徴とする画像処理方法。 - 入力画像に対して複数の隣接画素で構成されるセルの単位でハーフトーン処理を行う画像処理プログラムにおいて,
コンピュータを,
点対称の複数の画素で構成された前記セルであって,隣接セルと少なくとも1つの共有画素を共有するセルに適用するように構成されたディザマトリクスを参照して,前記入力画像の入力階調データから前記セル内に網点を形成する出力階調データに変換するハーフトーン処理ユニットを有するよう構成するプログラムであって,
前記ハーフトーン処理ユニットが,
前記セルを構成する画素の入力階調値とその合計値にしたがってセル内の重心位置を求める重心位置生成部と,
前記セル内の重心位置の画素を前記ディザマトリクスの網点中心画素に対応させるように前記ディザマトリクスを参照して,前記入力階調値に対応する出力階調値を生成し,当該出力階調値に,前記共有画素を共有するセル数に対応した共有率を乗じた共有化出力階調値を前記出力階調データとして生成する階調値変換部とを有するように構成する画像処理プログラム。 - 請求項11において,
前記ハーフトーン処理ユニットが,さらに,
前記セルを構成する画素の入力階調値の平均値を求める平均入力階調値生成部と,
前記平均入力階調値に対応して,当該セル内の複数の画素で出力すべき階調値の合計からなる理想出力合計値を生成する理想出力合計値生成部とを有するように構成するプログラムであって,
前記階調値変換部は,前記セル内の網点中心画素からその周囲の画素への順番で前記共有化出力階調値を繰り返して生成し,前記セル内の前記共有化出力階調値の合計が前記理想出力合計値に達するまで前記共有化出力階調値の生成を繰り返すことを特徴とする画像処理プログラム。 - 入力画像に対して複数の隣接画素で構成されるセルの単位でハーフトーン処理を行う画像処理装置において,
点対称の複数の画素で構成された前記セルであって,隣接セルと少なくとも1つの共有画素を共有するセルに適用するように構成されたディザマトリクスを参照して,前記入力画像の入力階調データから前記セル内に網点を形成する出力階調データに変換するハーフトーン処理ユニットを有し,
前記ハーフトーン処理ユニットは,
前記セルを構成する画素の入力階調値とその合計値にしたがってセル内の重心位置を求める重心位置生成部と,
前記セル内の重心位置の画素を前記ディザマトリクスの網点中心画素に対応させるように前記ディザマトリクスを参照して,前記入力階調値に対応する出力階調値を前記出力階調データとして生成する階調値変換部とを有することを特徴とする画像処理装置。
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