JP5219591B2 - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents
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Description
インクジェット方式のプリンタを始めとして、多くの印刷装置において、誤差拡散法をベースにした階調再現法が用いられている。誤差拡散法は、画像データを二値化した際に発生する誤差を、これから二値化する画素に分配する。その結果、局所的な濃度が保存され、かつ、解像度や画像の先鋭さにも優れるため、階調を良好に再現することができる。
電子写真方式の印刷装置において、非線形性を考慮して、階調性がある画像を再現する場合、網点をベースとするハーフトーン形成法や、ドットをクラスタ化したハーフトーンスクリーンを用いる。つまり、主空間周波数をある帯域に制限して、高周波成分を低下させて印刷を行う必要がある。
別のアプローチとして、誤差拡散やブルーノイズマスクによるFM変調方式によって階調を再現する方法がある。FM変調方式は、印刷ドットの配置がランダムになり、階調性も良好で、色成分の重なりによるモアレもないため、インクジェット方式や熱転写方式などで広く採用される。しかし、FM変調方式は、ドット間隔が変化し、ドット間隔を自由にコントロールすることができない。例えば、濃度値が高くなるに連れてドットの間隔が徐々に縮まる。このため空間周波数特性が高周波数に及び、印刷装置の周波数特性の影響をもろに受ける。従って、空間周波数変動の影響を受け易い電子写真方式の印刷装置にFM変調方式は向かない。
これらの問題を解決する方式として、グリーンノイズ法が知られている。グリーンノイズ法は、Daniel L. Lau、Gonzalo R. Arce著「Modern Digital Halftoning (Signal Processing and Communications)」や、米国特許6,798,537号公報で詳述されている。なお、グリーンノイズとは、ホワイトノイズやブルーノイズに対して、分布帯域が中間周波数に存在するために名付けられたものである。
Xh[n] = h×Σi(ai×Yi) …(1)
ここで、hはゲイン係数、
Yiはi番目の参照画素の値(0 or 255)。
図5は二値化前の画像を示す図で、画素値が0(左端)から255(右端)まで滑らかに変化する階調画像を示している。
図11は実施例の画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
図12はクラスタハーフトーンスクリーンを生成するドットジェネレータの構成例を示すブロック図である。なお、ドットジェネレータは、コントローラ13の一部として構成される。
図13は二値化処理部33の基本構成例を示すブロック図である。なお、図1、図3に示した構成と同様の構成は、同一符号を付して、説明を省略する場合がある。
図14は二値化処理部33の構成例を示すブロック図である。
Xk[i, j] = h・Σp(ap×Yp)
= h(a0・Y0 + a1・Y1 + a2・Y2 + a3・Y3) …(2)
ここで、[i, j]は注目画素X[n]の空間座標(図15参照)、
Y0 = Y[i-1, j-1]、
Y1 = Y[i, j-1]、
Y2 = Y[i+1, j-1]、
Y3 = Y[i-1, j]、
Σai = 1。
演算部23a:C1(a0, a1, a2, a3) = C1(0, 1, 0, 1)
演算部23b:C2(a0, a1, a2, a3) = C2(1, 1, 0, 1)
if Y3 = Y1(Y[i-1, j] = Y[i, j-1])
演算部23b(C2)を選択する;
else
演算部23a(C1)を選択する; …(3)
図17はグリーンノイズ法により図5に示す階調画像を二値化した結果を示す図で、注目画素の上の既二値化画素だけを参照画素とした例である。この場合、出力画像のドットパターンは、縦方向につながったパターンが主になる。
既二値化画素のデータを参照する;
if (右45度の平行線状パターンが存在する)
左45度の平行線状パターンが出現する参照画素にする;
else
右45度の平行線状パターンが出現する参照画素にする; …(4)
h = (hmax - hmin)・(X - 128)2/1282 + hmin …(5)
h = (hmax - hmin)・cos2(πX/255) + hmin …(6)
注目画素のデータXを参照する;
if (0 ≦ X < 85)
演算部23a(C1)を選ぶ;
else if (85 ≦ X < 170)
演算部23c(C3)を選ぶ;
else
演算部23b(C2)を選ぶ; …(7)
なお、本発明は、複数の機器(例えばコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置、制御装置など)に適用してもよい。
Claims (9)
- 入力画像を画素ごとにグリーンノイズ法により量子化する画像処理装置であって、
注目画素の近傍にある量子化済みの画素からなる第一の画素群の量子化値を参照して得られる第一の参照データ、並びに、前記注目画素の近傍にある量子化済みの画素からなる、前記第一の画素群とは異なる画素配置の第二の画素群の量子化値を参照して得られる第二の参照データを生成可能な生成手段と、
前記第一および第二の参照データの一方から得られる加算値を前記注目画素の値に加算する加算手段と、
前記加算値が加算された注目画素を量子化する量子化手段と、
前記注目画素の量子化により発生した量子化誤差を、前記注目画素の近傍にある量子化前の画素に誤差拡散する拡散手段とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記注目画素の近傍にある量子化済みの画素群のパターンに応じて前記第一の参照データまたは前記第二の参照データが選択的に前記加算手段に入力されることを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
- 前記注目画素の入力値に応じて前記第一の参照データまたは前記第二の参照データが選択的に前記加算手段に入力されることを請求項1に記載された画像処理装置。
- 前記第一の画素群は、前記注目画素の左上に位置する量子化済みの画素を含み、前記第二の画素群は前記注目画素の左上に位置する量子化済みの画素を含まないことを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
- 前記注目画素の近傍にある量子化済みの画素群のパターンに左下から右上に向かう傾きをもつ平行線状パターンが存在する場合は前記第一の参照データが選択的に前記加算手段に入力され、前記注目画素の近傍にある量子化済みの画素群のパターンに左上から右下に向かう傾きをもつ平行線状パターンが存在する場合は前記第二の参照データが選択的に前記加算手段に入力されることを特徴とする請求項4に記載された画像処理装置。
- 前記注目画素の上に位置する画素と左に位置する画素の量子化結果が同じである場合、前記第一の参照データが選択的に前記加算手段に入力されることを請求項4に記載された画像処理装置。
- 前記注目画素の入力値が中間濃度域にある場合、前記注目画素の入力値がシャドウ域およびハイライト域にある場合と比べて、前記注目画素の近傍にあるより多くの量子化済み画素を画素群として得られる参照データが選択的に前記加算手段に入力されることを請求項3に記載された画像処理装置。
- 入力画像を画素ごとにグリーンノイズ法により量子化する画像処理方法であって、
注目画素の近傍にある量子化済みの画素からなる第一の画素群の量子化値を参照して得られる第一の参照データ、並びに、前記注目画素の近傍にある量子化済みの画素からなる、前記第一の画素群とは異なる画素配置の第二の画素群の量子化値を参照して得られる第二の参照データを生成可能にし、
前記第一および第二の参照データの一方から得られる加算値を前記注目画素の値に加算し、
前記加算値が加算された注目画素を量子化し、
前記注目画素の量子化により発生した量子化誤差を、前記注目画素の近傍にある量子化前の画素に誤差拡散することを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを請求項1から請求項7の何れか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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