JP5058695B2 - 画像処理装置および画像処理方法および画像処理プログラム - Google Patents
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Description
図1発明の実施の形態に係るマルチファンクションプリンタ装置(以下、MFP装置)1の概観斜視図である。このMFP装置1は、ホストコンピュータ(PC)からデータを受信して印刷する通常のPCプリンタとしての機能、スキャナとしての機能を有し、さらにはMFP装置単体で動作する機能として、スキャナで読取った画像をプリンタで印刷するコピー機能、メモリカードなどの記憶媒体に記憶されている画像データを直接読取って印刷する機能、或いはデジタルカメラからの画像データを受信して印刷する機能を備えている。
図3はコピー時に実行される画像処理のフロー図である。以下、各ステップについて説明を記述するが、本提案の本質でない処理方法の詳細は割愛する。
図4(a)は本提案の特徴となる処理を実施する際の処理単位を説明する図である。
ここで、以下の実施例で説明するにあたり、言葉の定義と限定について以下に記載する。
実施形態1は、上記課題を解決し、濃度毎のにじみ率を考慮し、エッジ劣化の抑制をする例について説明する。
RGBの多値の画像信号で構成される画像において、注目画素を中心とした横7画素、縦7画素で構成される7×7領域の処理領域を設定し、該処理領域の各画素値から式(1)に従って輝度Lを算出し、Lの7×7領域の処理領域を生成する。
L=(R+2×G+B)/4 ・・・式(1)
尚、本実施例は式(1)で算出した輝度Lを用いているが、別の輝度を適用してもよい。例えば、均等色空間L*a*b*のL*を輝度としてもよく、YCbCrのYを輝度としてもよい。
STEP1601で生成したLの処理領域から図9に示すように横1方向、縦1方向、斜2方向の合計4方向の各7画素を抽出する。
STEP1602で抽出した4方向のLから各方向5画素のLの差分Grdを図10と式(2)に示すように算出する。ここで、画素L(i)の前画素をL(i−1)と後画素をL(i+1)とする。
Grd(i)=L(i+1)−L(i−1) ・・・式(2)
尚、L差分の算出方法はこれに限らず、隣接同士の差分でもよく、前記説明した前後画素より更に離れた画素同士の差分でもよい。
STEP1603で算出した4方向のGrdにおいて、注目画素の4方向のGrd絶対値を求める。4方向のGrd絶対値の内、最大のGrd絶対値である方向を注目画素のエッジ方向と判定する。
STEP1604で判定したエッジ方向について、STEP1603で算出したエッジ方向のGrdの5画素から最大絶対値を注目画素の変動量(エッジ量)として算出する。変動量が大きい程強いエッジであり、変動量が弱い程平坦に近いことを示す。
STEP1603で算出した4方向のGrdから4方向合計の変動回数を算出する。本実施例ではGrdの符号が+から−又は−から+に変化する回数、Grdの符号が+から0そして次の画素で−又は−から0そして次の画素で+に変化する回数を注目画素の変動回数(零交差点数)として算出する。
STEP1604で判定したエッジ方向について、STEP1602で抽出した4方向の内、エッジ方向のLの7画素から最大Lと最小Lの画素位置を判定する。
STEP1604で判定したエッジ方向について、STEP1603で算出したエッジ方向のGrdから3画素の変動加速度Lapを算出する。変動加速度の算出方法は式(3)である。但し、画素Grd(i)の前画素をGrd(i−1)と後画素Grd(i+1)とする。図8(c1)と図8(c2)は夫々図8(b1)と図8(b2)のGrdに対して式(3)を適用して求めたLapを示している。
Lap(i)=Grd(i+1)−Grd(i−1) ・・・式(3)
尚、変動加速度の算出方法はこれに限らず、Grdの隣接同士の差分でもよい。
このステップでは、STEP1608において求められたLap(i)値を、記録後の濃度に基づき、変更することで、出力画像上でのエッジの再現性を高める処理を行う。補正の方法を式(4)に示す。STEP1608で求めたLap(i)の値から補正値BLURを減算することにより、Lap(i)を更新しLap´(i)とすることで実現している。ここで、補正値BLURは輝度に応じて予め決められた値であるため、以下では、BLUR(輝度)と記載する。本実施例において、夫々の輝度に応じたBLUR(輝度)の値は、テーブルに格納されている。
Lap’(i)=Lap(i)−BLUR(輝度) ・・・式(4)
以下、補正値BLUR(輝度)について説明する。尚、この補正値が大きな値であると、Lap´(i)は小さな値となるため、後述するSTEP1610において最小輝度側に補正されやすくなり、エッジ部分が白くなりやすくなる。
STEP1607で判定した最大Lと最小Lの画素位置と、STEP1609で算出した変動加速度Lap´から置換画素位置を判定する。図8の(c1)、(c2)のようにLapの符号が+の場合は注目画素のLは最大Lよりも最小Lに値の大きさが近く、Lapの符号が−の場合は注目画素のLは最小Lよりも最大Lに値の大きさが近い傾向がある。そこで、表1に示すようにLap´の符号に対して置換画素位置を判定することで、注目画素を適切な置換対象画素へ置換できる。
STEP1608で算出した変動加速度の絶対値に応じて適応的に置換強度Clを設定する。Clを変動加速度の絶対値によらず、Cl=1に設定することで、図19(c)を得ることができる。ただ、常にCl=1とするとジャギーが目立つ場合がある。そこで、ここではジャギーを抑えつつ、図19(b)よりもエッジを強調できる置換例を説明する。図20(a)はSTEP1611におけるCl設定を説明する図であり、横軸は変動加速度絶対値、縦軸はClを示している。エッジ中心付近である第9閾値より小さい変動加速度の場合は、置換しない為にClを0に設定する。エッジ中心付近を置換しないように設定するのはジャギー発生を目立たなくする目的である。エッジ中心から離れた第10閾値より大きい変動加速度絶対値の場合は、置換する為にClを1に設定する。第9閾値以上且つ第10閾値以下の変動加速絶対値の場合は、処理の切り換えを目立ち難くする為に変動加速度絶対値=第9閾値のときCl=0、変動加速度絶対値=第10閾値のときCl=1となるように変動加速度絶対値毎に異なるClを適応的に設定する。具体的には図20(a)の参照や以下の式(5)によって適応的に設定できる。
Cl=(変動加速度絶対値−第9閾値)/(第10閾値−第9閾値) ・・・式(5)
STEP1606で算出した変動回数に応じて適応的に置換強度Czを設定する。第11閾値と第12閾値を使い、図20(b)の特性でCzを適応的に設定する。変動回数が第11閾値より小さい太線の場合はCz=1、第12閾値より大きい細線や網点の場合はCz=0、第11閾値以上且つ第12閾値以下の場合は式(6)によって適応的に設定できる。
Cz=(第12閾値−変動回数)/(第12閾値−第11閾値) ・・・式(6)
STEP1605で算出した変動量に応じて適応的に置換強度Ceを設定する。第13閾値と第14閾値を使い、図20(c)の特性でCeを適応的に設定する。変動量が第13閾値より小さいの場合はCe=0、第14閾値より大きい場合はCe=1、第13閾値以上且つ第14閾値以下の場合は式(7)によって適応的に設定できる。
Ce=(変動量−第13閾値)/(第14閾値−第13閾値) ・・・式(7)
STEP1610で判定した置換画素位置の画素値を用いて置換量を算出する。STEP1601で設定したRGBの7×7領域からSTEP1610で判定した置換画素位置のRGB値を抽出する。注目画素値をN0とし、置換画素位置の画素値をC0とし、置換量をΔCとすると、ΔCは式(8)を使って算出できる。
ΔC=C0−N0 ・・・式(8)
STEP1614で算出した置換量ΔCをSTEP1611〜1613で設定した置換強度Ce、Cl、Czで補正する。補正した置換量ΔC’は式(9)を使って算出する。
ΔC’=Ce×Cl×Cz×ΔC ・・・式(9)
STEP1615で算出した置換量ΔC’を式(10)に示すように注目画素値N0に加算することによって、置換によるエッジ強調した注目画素値Ncを算出する。
Nc=N0+ΔC’ ・・・式(10)
第2の実施例では、上記実施例1で述べたインク濃度によるにじみ率の補正のほか、インクジェット記録装置で使用される高速化を図った処理への対応についても説明する。尚、インク濃度による補正は、実施例1の図16と同様であり、本実施例の使用インク切り換えに関する補正は、STEP1609を修正することで実現出来る。
対象バンド内の画素値を取得する。スキャナを使用して読取りを行った場合であれば、一般的にRGB形式の信号となる。
STEP1701で取得した画素信号値から彩度値を算出する。まず、下記式を利用し、CaCb値を得る。
Ca=(R−G)/2 ・・・式(11−1)
Cb=(R+G−2B)/4 ・・・式(11−2)
上式より得られたCaCbをその後、下記式により彩度へと変換し、対象画素の彩度値Sを得る。
S=(Ca*Ca+Cb*Cb)^(1/2) ・・・式(12)
STEP1702で求めた画素の彩度値Sと予め用意しておいた判定しきい値Th_Sを比較する。しきい値以下の場合は、無彩色画素と判定され、そうでない場合はカラー画素と判定される。
STEP1703で無彩色画素と判定された場合にのみ本STEP1704へと進み、カウンターMonoCountが一つインクリメントされる。尚、特に記載はしていないが、MonoCountは、本フローが開始する前に0で初期化されている。
ブロック内の全ての画素に対し、STEP1701〜1704の処理が終了したかを判定する。もし、全ての画素に対し完了していない場合は、STEP1701に戻り、同様の処理を実行する。
STEP1701〜1705の処理が終了した後、MonoCountを使用し、対象ブロックの使用インクの判定を行う。予め用意しておいた判定しきい値Th_Mと、MonoCountを比較し、しきい値以上の場合はモノクロのバンド、そうでない場合はカラーバンドと判定される。
STEP1706でカラーバンドと判定された場合、カラーバンドと認定し、その結果をレジスタなどに出力する。
STEP1706でモノクロバンドと判定された場合、モノクロバンドと認定し、その結果をレジスタなどに出力する。
Lap’(i)=Lap(i)+BLURCOL(輝度) ・・・式(13−1)
によりLap’(i)を求め、モノクロバンドの中にいる場合は、
Lap’(i)=Lap(i)+BLURMONO(輝度) ・・・式(13−2)
によりLap’(i)を求めることになる。
第3の実施形態では、上記実施形態1および2で述べたインク濃度によるにじみ率の補正や使用インク切り換え処理と合わせて、使用者がユーザーインターフェースにより、変倍率を変更した場合について説明する。
Lap’(i)=Lap(i)+BLUR(輝度)×K(変倍率) ・・・式(14)
となり、実施例2で記載した高速化のための使用インク切り換えにおいては、カラーバンド、モノクロバンド判定時については、それぞれ
Lap’(i)=Lap(i)+BLURCOL(輝度)×K(変倍率) ・・・式(15−1)
Lap’(i)=Lap(i)+BLURMONO(輝度)×K(変倍率) ・・・式(15−2)
で表される。
33 印刷装置
34 読取装置
35 操作パネル
11 CPU
12 画像処理部
13 記録部
14 読取部
15 操作部
Claims (7)
- 複数の画素で構成される画像を、画素の画素値に基づいて付与量が決定されるインクを被記録媒体に付与することによって記録するために、前記画像を補正する画像処理装置において、
補正の対象とする対象画素を含む所定の領域内の画素のうち最小の輝度を示す画素値を有する最小輝度画素の輝度を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した前記最小輝度画素の画素値に対応するインクの総付与量に基づいて、前記総付与量が所定の量より小さい場合には前記最小輝度画素の画素値を使用して前記対象画素の画素値を減少させる補正を行い、前記総付与量が前記所定の量より大きい場合には前記領域内の画素のうち最大の輝度を示す画素値を有する最大輝度画素の画素値を使用して前記対象画素の画素値を増加させる補正を行うことを決定する決定手段と、前記決定手段で決定された補正を前記対象画素に行う補正手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記取得手段は、対象画素の周囲の領域から、エッジ方向を検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段により検出されたエッジ方向から前記最小輝度画素を選択することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記最小輝度画素の画素値に対応するインクの総付与量が大きいほど、前記決定手段が前記領域内の画素のうち最大の輝度を示す画素値を有する最大輝度画素の画素値を使用して前記対象画素の画素値を増加させる補正を行うことを決定するように定められていることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 複数の画素で構成される画像を、画素の画素値に基づいて付与量が決定されるインクを被記録媒体に付与することによって記録するために、前記画像を補正する画像処理装置において、
補正の対象とする対象画素を含む所定の領域内の画素のうち最小の輝度を示す画素値を有する最小輝度画素の輝度を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した前記最小輝度画素の画素値に対応するインクの総付与量に基づいて、前記総付与量が所定の量より小さい場合には前記対象画素の画素値を前記最小輝度画素の画素値とし、前記総付与量が前記所定の量より大きい場合には前記領域内の画素のうち最大の輝度を示す画素値を有する最大輝度画素の画素値とすることを決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された補正を前記対象画素に行う補正手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 複数の画素で構成される画像を、画素の画素値に基づいて付与量が決定されるインクを被記録媒体に付与することによって記録するために、前記画像を補正する画像処理方法において、
補正の対象とする対象画素を含む所定の領域内の画素のうち最小の輝度を示す画素値を有する最小輝度画素の輝度を取得する取得工程と、
前記取得手段により取得した前記最小輝度画素の画素値に対応するインクの総付与量に基づいて、前記総付与量が所定の量より小さい場合には前記最小輝度画素の画素値を使用して前記対象画素の画素値を減少させる補正を行い、前記総付与量が前記所定の量より大きい場合には前記領域内の画素のうち最大の輝度を示す画素値を有する最大輝度画素の画素値を使用して前記対象画素の画素値を増加させる補正を行うこと、を決定する決定工程と、前記決定手段で決定された補正を前記対象画素に行う補正工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 複数の画素で構成される画像を、画素の画素値に基づいて付与量が決定されるインクを被記録媒体に付与することによって記録するために、前記画像を補正する画像処理方法において、
補正の対象とする対象画素を含む所定の領域内の画素のうち最小の輝度を示す画素値を有する最小輝度画素の輝度を取得する取得工程と、
前記取得手段により取得した前記最小輝度画素の画素値に対応するインクの総付与量に基づいて、前記総付与量が所定の量より小さい場合には前記対象画素の画素値を前記最小輝度画素の画素値とし、前記総付与量が前記所定の量より大きい場合には前記領域内の画素のうち最大の輝度を示す画素値を有する最大輝度画素の画素値とすることを決定する決定工程と、
前記決定手段で決定された補正を前記対象画素に行う補正工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項5または6に記載の方法をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
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