JP5326670B2 - Image processing apparatus and image processing program - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理装置及び画像処理プログラムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing program.
近年の電子文書やデジタルカメラの広範な普及により、デジタル画像を高画質プリントするという要求が高くなっている。例えば、画像の視覚的なざらつきを抑制するノイズ除去技術がある。 With the widespread use of electronic documents and digital cameras in recent years, there has been a growing demand for high-quality printing of digital images. For example, there is a noise removal technique that suppresses visual roughness of an image.
これに関連する技術として、例えば、特許文献1には、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な記録が可能な画像処理方法、画像判別方法及び画像処理装置ならびにそれを備えた画像形成装置を提供することを課題とし、ノイズマトリクステーブルとして、パワースペクトルが空間周波数に逆比例する空間周波数特性を持つ1/fノイズが予め算出され、ノイズ記憶部に格納されており、ステップ1でノイズ重畳処理部に入力された画像データに対応するノイズマトリクステーブルをノイズ記憶部から読み出し、ステップ2でノイズを重畳し、ステップ3で全画素について処理が終了したかどうかを判断し、終了していなければステップ1に戻り、終了していれば処理を終了することが開示されている。
As a technique related to this, for example, Patent Document 1 includes an image processing method, an image determination method, an image processing apparatus, and an image processing method that are more visually appealing and capable of high-quality recording with excellent resolution and gradation. 1 / f noise having a spatial frequency characteristic in which the power spectrum is inversely proportional to the spatial frequency is calculated in advance as a noise matrix table and stored in the noise storage unit. In step 1, a noise matrix table corresponding to the image data input to the noise superimposing processing unit is read from the noise storage unit, noise is superimposed in step 2, and it is determined whether processing is completed for all pixels in
また、例えば、特許文献2には、視覚系のノイズ知覚特性を考慮することにより、鮮鋭性(カラー画像の場合には色調、鮮鋭性)を損なうことなく、原稿自身に存在する画像ノイズや階調段差等を見た目に低減させることを目的とし、画像入力装置にて入力された画像信号を画像出力装置に適合する画像信号に変換処理する画像信号処理装置において、視覚的に知覚し難い空間周波数特性でかつ画像信号レベルに対応した量のノイズを生成するノイズ生成手段と、このノイズ生成手段にて生成されたノイズを画像信号に重畳するノイズ重畳手段とを具備するようにし、また、カラー画像信号を扱う場合には、ノイズ生成手段にて生成されたノイズを視覚的に知覚し難い色空間領域でカラー画像信号に重畳するノイズ重畳手段を用いることが開示されている。 Further, for example, in Patent Document 2, image noise and gradation existing in the document itself are not deteriorated by taking into account noise perception characteristics of the visual system, without impairing sharpness (color tone or sharpness in the case of a color image). A spatial frequency that is difficult to visually perceive in an image signal processing device that converts an image signal input by an image input device into an image signal suitable for the image output device for the purpose of reducing the visual difference of the adjustment level. A noise generating unit that generates noise having a characteristic and an amount corresponding to the image signal level; and a noise superimposing unit that superimposes the noise generated by the noise generating unit on the image signal. When handling signals, it is possible to use noise superimposing means that superimposes the noise generated by the noise generating means on the color image signal in a color space region where it is difficult to visually perceive. It is.
また、例えば、特許文献3には、パルス幅変調回路の構成を簡単にしてコストダウンを図ることを課題とし、網点を形成してハーフトーン表現を可能にするプリンタにおいて、Mビットの画像データをN(M>N)ビットの駆動パルス幅データに変換するハーフトーン処理部を有し、閾値マトリクスから出力される複数の閾値と画像データとをそれぞれ比較し、その比較結果に応じて駆動パルス幅データを生成する変換回路を有し、複数の閾値又は画像データにはランダムなノイズが重畳されて比較され、トーンジャンプの発生を抑え、ハーフトーン処理部は、処理中の画素に隣接する画素の駆動パルス幅データに応じて駆動パルス位置を決定するパルス位置決定手段を有することが開示されている。
Further, for example,
また、例えば、特許文献4には、任意の周波数特性を設定することができ、比較的低リソースにてノイズ信号を生成する信号処理方法、信号出力装置、信号処理装置、画像処理装置、及び画像形成装置を提供することを課題とし、疑似乱数発生器を、コントローラ、複数のLFSR、FIRフィルタ、及び正規化器により構成し、各LFSRが所定の位相差を持つように初期設定を行うと共に、取得したいノイズ信号の周波数特性に応じてFIRフィルタのフィルタ係数を設定し、正規化器へのパラメータの設定を行い、そして、各LFSRの動作を開始させることにより、所望の周波数特性を有するノイズ信号を取得することが開示されている。 Also, for example, in Patent Document 4, a signal processing method, a signal output device, a signal processing device, an image processing device, and an image that can set an arbitrary frequency characteristic and generate a noise signal with relatively low resources An object is to provide a forming apparatus, and a pseudo random number generator is configured by a controller, a plurality of LFSRs, an FIR filter, and a normalizer, and each LFSR is initialized so as to have a predetermined phase difference. A noise signal having a desired frequency characteristic is set by setting the filter coefficient of the FIR filter according to the frequency characteristic of the noise signal to be acquired, setting the parameter to the normalizer, and starting the operation of each LFSR. Is disclosed.
また、例えば、特許文献5には、ドットの規則的な繋がり、不要テクスチャの発生を抑制し、階調再現性を向上させた誤差拡散処理装置を提供することを目的とし、画像データPiを拡散誤差に基づいて補正するデータ補正手段と、補正された画像データPmに対し、ラインに基づいて量子化ステップ数を異ならせて量子化し、出力画像データPoを生成する量子化処理手段と、量子化誤差に基づいて量子化処理前の周辺画素に配分される拡散誤差を求める誤差配分量決定手段とを備えることが開示されている。 In addition, for example, Patent Document 5 aims to provide an error diffusion processing device in which regular dot connection, generation of unnecessary textures are suppressed, and tone reproducibility is improved, and image data Pi is diffused. Data correction means for correcting based on the error, quantization processing means for generating the output image data Po by quantizing the corrected image data Pm by varying the number of quantization steps based on the line, and quantization It is disclosed that there is provided error distribution amount determination means for obtaining a diffusion error distributed to peripheral pixels before quantization processing based on the error.
本発明は、画像の周期的なパターンやザラツキの発生を制限した上で、雑音及びグラデーション領域で発生しやすい階調段差を抑制するようにした画像処理装置及び画像処理プログラムを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an image processing apparatus and an image processing program that limit the generation of periodic patterns and roughness of an image and suppress gradation steps that are likely to occur in noise and gradation areas. It is said.
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
請求項1の発明は、画像を受け付ける画像受付手段と、幾何的に等方的で均一的な点分散において最小値を取ることを保証する関数に基づいて、行列を生成する行列生成手段と、前記行列生成手段によって生成された行列を用いて周期的にマスク処理して前記画像受付手段によって受け付けられた画像に雑音を付加する雑音付加手段を具備し、前記雑音付加手段は、前記行列生成手段によって生成された行列を静的に使用する第1の場合、又は該行列を予め定められた範囲内に動的に割り付けを行って使用する第2の場合のいずれかを切り替えられるようにし、該第2の場合に、該予め定められた範囲の幅を画素毎に切り替えて、前記予め定められた範囲の幅によって重畳する雑音の最大値を制御することを特徴とする画像処理装置である。
The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.
The invention of claim 1 includes an image receiving means for receiving an image, a matrix generating means for generating a matrix based on a function that guarantees a minimum value in a geometrically isotropic and uniform point distribution, Noise addition means for periodically adding a noise to the image received by the image reception means by performing mask processing using the matrix generated by the matrix generation means; and the noise addition means includes the matrix generation means The first case of statically using the matrix generated by or the second case of dynamically allocating and using the matrix within a predetermined range, In the second case, the width of the predetermined range is switched for each pixel, and the maximum value of noise to be superimposed is controlled by the width of the predetermined range .
請求項2の発明は、前記行列生成手段は、行列内のデータである閾値の位置を示す点を決定する場合に、既に決定済みの閾値以下の点の集合を対象として、未だ閾値が決定していない第1の点と、該第1の点から予め定められた範囲内にある該集合内の第2の点群に関して、該第1の点、該第2の点群から前記関数によって求まる値が最小化されるように当該閾値を付与する点を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置である。 According to a second aspect of the present invention, when the matrix generating means determines a point indicating the position of the threshold value which is data in the matrix, the threshold value is still determined for a set of points that are equal to or less than the already determined threshold value. The first point and the second point group in the set within a predetermined range from the first point are determined by the function from the first point and the second point group. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a point to which the threshold value is given is determined so that the value is minimized.
請求項3の発明は、前記関数は予め定められた強度の凸性を有する2回微分可能関数により定められていることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the second aspect, the function is determined by a twice differentiable function having a convexity having a predetermined strength.
請求項4の発明は、前記画像受付手段によって受け付けられた画像の雑音を除去する雑音除去手段をさらに具備し、前記雑音付加手段は、前記雑音除去手段によって雑音を除去した画像に雑音を付加することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像処理装置である。 The invention of claim 4 further includes a noise removing unit for removing noise of the image received by the image receiving unit, and the noise adding unit adds noise to the image from which noise has been removed by the noise removing unit. it is an image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in.
請求項5の発明は、前記雑音付加手段は、画像の輝度成分に雑音を付加することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の画像処理装置である。 The invention according to claim 5 is the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the noise adding means adds noise to a luminance component of an image.
請求項6の発明は、前記雑音付加手段は、前記画像内のグラデーション領域を対象として、雑音を付加することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の画像処理装置である。 The invention according to claim 6 is the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 , wherein the noise adding unit adds noise for a gradation region in the image. .
請求項7の発明は、コンピュータを、画像を受け付ける画像受付手段と、幾何的に等方的で均一的な点分散において最小値を取ることを保証する関数に基づいて、行列を生成する行列生成手段と、前記行列生成手段によって生成された行列を用いて周期的にマスク処理して前記画像受付手段によって受け付けられた画像に雑音を付加する雑音付加手段として機能させ、前記雑音付加手段は、前記行列生成手段によって生成された行列を静的に使用する第1の場合、又は該行列を予め定められた範囲内に動的に割り付けを行って使用する第2の場合のいずれかを切り替えられるようにし、該第2の場合に、該予め定められた範囲の幅を画素毎に切り替えて、前記予め定められた範囲の幅によって重畳する雑音の最大値を制御することを特徴とする画像処理プログラムである。 The invention according to claim 7 is a matrix generator for generating a matrix based on an image receiving means for receiving an image and a function that guarantees a minimum value in a geometrically isotropic and uniform point distribution. And a noise adding means for periodically adding a noise to the image received by the image receiving means by performing a mask process using the matrix generated by the matrix generating means, and the noise adding means It is possible to switch between the first case where the matrix generated by the matrix generation means is used statically or the second case where the matrix is dynamically allocated and used within a predetermined range. to, in the case of the second, switching the width of the range defined the advance for each pixel, to and controlling the maximum value of the noise to be superimposed by the width of the range in which the predetermined Is an image processing program.
請求項1の画像処理装置によれば、本構成を有していない場合に比較して、画像の周期的なパターンやザラツキの発生を制限した上で、グラデーション領域で発生しやすい階調段差を抑制できる。そして、処理速度について適応的な対応ができる。さらに、本構成を有していない場合に比較して、メモリ容量を抑制でき、また、よりグラデーション領域で発生しやすい階調段差を抑制できる。 According to the image processing apparatus of the first aspect, compared to the case where the present configuration is not provided, the gradation step that is likely to occur in the gradation region is limited while the generation of the periodic pattern and roughness of the image is limited. Can be suppressed. And it can respond adaptively about processing speed. Furthermore, compared with the case where the present configuration is not provided, the memory capacity can be suppressed, and gradation steps that are more likely to occur in the gradation region can be suppressed.
請求項2の画像処理装置によれば、本構成を有していない場合に比較して、より簡易で高速に行列を作成することができる。 According to the image processing apparatus of the second aspect, it is possible to create a matrix more easily and at a higher speed than in the case where the present configuration is not provided.
請求項3の画像処理装置によれば、本構成を有していない場合に比較して、よりざらつきの少ない雑音を有する行列を生成することができる。 According to the image processing apparatus of the third aspect, it is possible to generate a matrix having noise with less roughness compared to the case where the present configuration is not provided.
請求項4の画像処理装置によれば、本構成を有していない場合に比較して、雑音及びグラデーション領域で発生しやすい階調段差を抑制できる。 According to the image processing apparatus of the fourth aspect , it is possible to suppress the gradation steps that are likely to occur in the noise and gradation areas as compared with the case where the present configuration is not provided.
請求項5の画像処理装置によれば、本構成を有していない場合に比較して、高速に処理できる。 According to the image processing apparatus of the fifth aspect , processing can be performed at a higher speed than when the present configuration is not provided.
請求項6の画像処理装置によれば、本構成を有していない場合に比較して、不要な領域にノイズを付与することを抑制できる。 According to the image processing apparatus of the sixth aspect , it is possible to suppress applying noise to an unnecessary area as compared with the case where the present configuration is not provided.
請求項7の画像処理プログラムによれば、本構成を有していない場合に比較して、画像の周期的なパターンやザラツキの発生を制限した上で、グラデーション領域で発生しやすい階調段差を抑制できる。そして、処理速度について適応的な対応ができる。さらに、本構成を有していない場合に比較して、メモリ容量を抑制でき、また、よりグラデーション領域で発生しやすい階調段差を抑制できる。 According to the image processing program of the seventh aspect , compared to the case where the present configuration is not provided, the gradation step which is likely to occur in the gradation area is restricted while the generation of the periodic pattern and roughness of the image is limited. Can be suppressed. And it can respond adaptively about processing speed. Furthermore, compared with the case where the present configuration is not provided, the memory capacity can be suppressed, and gradation steps that are more likely to occur in the gradation region can be suppressed.
本実施の形態の理解を助けるために、その背景等を説明する。
高画質プリントのための課題の一つとして、本実施の形態が主眼とする擬似輪郭(階調段差)の抑制技術がある。
例えば、デジタルカメラ画像やグラフィック画像のプリント出力において、色変換やスクリーン処理の性能、あるいは電子写真の物理的な特性により、原画像とプリント画像との濃度対応が一対一でなくなることにより段差が混入し、結果としてグラデーション領域で階調段差(トーンジャンプ)が顕在化し、擬似輪郭として知覚されやすい。
こうした問題を解決する方法の一つとして、画像にノイズを付与する技術が知られている。画像にノイズを付与することによって階調段差の変化点を空間的に散らすことができ、擬似輪郭を目立ちにくくすることができる。
In order to help understanding of the present embodiment, the background and the like will be described.
As one of the problems for high-quality printing, there is a technique for suppressing pseudo contour (gradation level difference), which is the main focus of the present embodiment.
For example, in a digital camera image or graphic image print output, there will be a level difference due to color conversion, screen processing performance, or physical characteristics of electrophotography, and the correspondence between the density of the original image and the printed image will no longer be one-to-one. As a result, a gradation step (tone jump) becomes obvious in the gradation area, and is easily perceived as a pseudo contour.
As one method for solving such a problem, a technique for adding noise to an image is known. By adding noise to the image, the change points of the gradation steps can be spatially scattered, and the pseudo contour can be made inconspicuous.
一方、高画質プリントのための別な課題として、画像の視覚的なざらつきを抑制するノイズ除去技術がある。
例えば、デジタルカメラ画像のプリント出力において、デジタルカメラ画像特有の撮影時のノイズ(圧縮ノイズ、高感度ノイズ、色ノイズ)が原画像に混入していると、プリント画質が大きく劣化する。また、先鋭度を向上させるためにシャープネス補正処理が行われると、該ノイズがより顕在化する。
そのため、こうした画像のノイズを除去するノイズ除去技術が使用され、これにより該ノイズを除去して高画質化することができる。
On the other hand, as another problem for high-quality printing, there is a noise removal technique that suppresses visual roughness of an image.
For example, in the print output of a digital camera image, if shooting noise (compression noise, high sensitivity noise, color noise) peculiar to the digital camera image is mixed in the original image, the print image quality is greatly deteriorated. Further, when sharpness correction processing is performed in order to improve the sharpness, the noise becomes more obvious.
For this reason, a noise removal technique for removing such image noise is used, whereby the image quality can be improved by removing the noise.
前記の二つの課題はいずれも高画質化において重要であるが、互いに相反する面を持っている。
すなわち、ノイズを付与すれば階調段差は軽減されるがザラツキが顕在化しやすく、ノイズを除去すればザラツキが軽減されるが階調段差が顕在化しやすい。
このような観点から、画像に付与するノイズの質/量は、適正に制御する必要が生じる。ノイズの質/量を制御する方法として、例えば、特許文献2では、原稿の種類に対応したノイズを、原稿の種類に対応する量だけ画像に応じて重畳させる方法が開示されている。特許文献3では、画像にランダムなノイズを重畳する方法が開示されている。特許文献1では、1/fノイズを重畳する方法が開示されている。特許文献5では、ブルーノイズを重畳する方法が開示されている。
Both of the above-mentioned two problems are important in improving the image quality, but they have contradictory aspects.
That is, if the noise is applied, the gradation step is reduced, but the roughness is likely to be manifested. If the noise is removed, the roughness is reduced, but the gradation step is likely to be manifested.
From this point of view, it is necessary to appropriately control the quality / quantity of the noise added to the image. As a method for controlling the quality / amount of noise, for example, Patent Document 2 discloses a method of superimposing noise corresponding to the type of document according to the image by an amount corresponding to the type of document.
前述の技術は、いずれもノイズの質や量に着目して、ザラツキなどのディフェクトを生じさせないで階調段差を抑制するための方法を開示している。
特にブルーノイズなどは、概念的にザラツキの少ないノイズとして一般に知られている。
しかしながら、前述の技術において提示されたノイズは、質の点で幾何的に等方的で均一であるという保証はない。ブルーノイズにしても、ブルーノイズパターンの概念自体がいわば理想値であり、どのレベルまで実現できるかが未知であり、現状知られているブルーノイズパターン作成方法ではランダムノイズよりはザラツキがずっと小さいが、微少なザラツキや低周波のうねりによる周期パターンなどが目立ちやすい。
以上見てきたように、ノイズを重畳させてトーンジャンプを抑制する技術は従来から多く開示されているが、いずれも重畳するノイズには幾何的に等方的で均一であるという保証がなく、ノイズを重畳することによって周期的なパターンやザラツキが発生することがあった。
All of the above-described techniques disclose a method for suppressing a gradation step without causing a defect such as roughness, focusing on the quality and quantity of noise.
In particular, blue noise or the like is generally known as noise that is conceptually less rough.
However, there is no guarantee that the noise presented in the above technique is geometrically isotropic and uniform in terms of quality. Even if it is blue noise, the concept of the blue noise pattern itself is an ideal value, and it is unknown to what level it can be realized, and the currently known blue noise pattern creation method has a much smaller roughness than random noise. , Periodic patterns due to slight roughness and low frequency undulations are easily noticeable.
As described above, many techniques for suppressing tone jump by superimposing noise have been disclosed, but there is no guarantee that the superimposed noise is geometrically isotropic and uniform. Periodic patterns and roughness may occur due to noise superposition.
本実施の形態の概要は、不要なノイズを予め除去し、幾何的に等方的で均一的な点分散集合において、エネルギー値が最小化するようなエネルギー関数を使用して作成したマスクによって、画像の輝度成分のみにノイズを重畳する。なお、点分散については、特開2006−295899号公報に詳しく記載されている。 The outline of the present embodiment is that an unnecessary noise is removed in advance, and a mask created by using an energy function that minimizes an energy value in a geometrically isotropic and uniform point dispersion set, Noise is superimposed only on the luminance component of the image. Note that point dispersion is described in detail in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-295899.
以下、図面に基づき本発明を実現するにあたっての好適な一実施の形態の例を説明する。
図1は、本実施の形態の構成例についての概念的なモジュール構成図を示している。
なお、モジュールとは、一般的に論理的に分離可能なソフトウェア(コンピュータ・プログラム)、ハードウェア等の部品を指す。したがって、本実施の形態におけるモジュールはコンピュータ・プログラムにおけるモジュールのことだけでなく、ハードウェア構成におけるモジュールも指す。それゆえ、本実施の形態は、コンピュータ・プログラム、システム及び方法の説明をも兼ねている。ただし、説明の都合上、「記憶する」、「記憶させる」、これらと同等の文言を用いるが、これらの文言は、実施の形態がコンピュータ・プログラムの場合は、記憶装置に記憶させる、又は記憶装置に記憶させるように制御するの意である。また、モジュールは機能にほぼ一対一に対応しているが、実装においては、1モジュールを1プログラムで構成してもよいし、複数モジュールを1プログラムで構成してもよく、逆に1モジュールを複数プログラムで構成してもよい。また、複数モジュールは1コンピュータによって実行されてもよいし、分散又は並列環境におけるコンピュータによって1モジュールが複数コンピュータで実行されてもよい。なお、一つのモジュールに他のモジュールが含まれていてもよい。また、以下、「接続」とは物理的な接続の他、論理的な接続(データの授受、指示、データ間の参照関係等)の場合にも用いる。
また、システム又は装置とは、複数のコンピュータ、ハードウェア、装置等がネットワーク(一対一対応の通信接続を含む)等の通信手段で接続されて構成されるほか、一つのコンピュータ、ハードウェア、装置等によって実現される場合も含まれる。「装置」と「システム」とは、互いに同義の用語として用いる。「予め定められた」とは、対象としている処理の前に定まっていることをいい、本実施の形態による処理が始まる前はもちろんのこと、本実施の形態による処理が始まった後であっても、対象としている処理の前であれば、そのときの状況・状態に応じて、又はそれまでの状況・状態に応じて定まることの意を含めて用いる。
Hereinafter, an example of a preferred embodiment for realizing the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a conceptual module configuration diagram of a configuration example of the present embodiment.
The module generally refers to components such as software (computer program) and hardware that can be logically separated. Therefore, the module in the present embodiment indicates not only a module in a computer program but also a module in a hardware configuration. Therefore, the present embodiment also serves as an explanation of a computer program, a system, and a method. However, for the sake of explanation, the words “store”, “store”, and equivalents thereof are used. However, when the embodiment is a computer program, these words are stored in a storage device or stored in memory. It is the control to be stored in the device. In addition, the modules correspond almost one-to-one with the functions. However, in mounting, one module may be composed of one program, or a plurality of modules may be composed of one program. A plurality of programs may be used. The plurality of modules may be executed by one computer, or one module may be executed by a plurality of computers in a distributed or parallel environment. Note that one module may include other modules. Hereinafter, “connection” is used not only for physical connection but also for logical connection (data exchange, instruction, reference relationship between data, etc.).
In addition, the system or device is configured by connecting a plurality of computers, hardware, devices, and the like by a communication means such as a network (including one-to-one correspondence communication connection), and the like. The case where it implement | achieves by etc. is included. “Apparatus” and “system” are used as synonymous terms. “Predetermined” means that the process is determined before the target process, and not only before the process according to this embodiment starts but also after the process according to this embodiment starts. In addition, if it is before the target processing, it is used in accordance with the situation / state at that time or with the intention to be decided according to the situation / state up to that point.
本実施の形態である画像処理装置は、画像にノイズを付加するものであって、図1に示すように、画像受付モジュール110、ノイズ除去モジュール120、閾値マトリクス生成モジュール130、ノイズ付加モジュール140、画像出力モジュール150を有している。
The image processing apparatus according to the present embodiment adds noise to an image. As shown in FIG. 1, the
画像受付モジュール110は、ノイズ除去モジュール120と接続されており、画像を受け付けて、その画像をノイズ除去モジュール120へ渡す。画像を受け付けるとは、例えば、CCD(Charge−Coupled Device)等で映像を撮影すること、スキャナ、カメラ等で画像を読み込むこと、ファックス等で通信回線を介して外部機器から画像を受信すること、ハードディスク(コンピュータに内蔵されているものの他に、ネットワークを介して接続されているもの等を含む)等に記憶されている画像を読み出すこと等が含まれる。また、デジカメプリントなどの総合画像処理装置において、既にこれらの記憶装置から画像をメモリ上に読み込み、予め定められた画像処理が行われた画像をメモリ上から画像受付モジュール110に読み出す場合も含まれる。画像は、カラー画像であるが、そのファイル形式(色空間、圧縮形式等を含む)は問わない。本実施の形態では、YCrCbによる色空間での例を示す。受け付ける画像は、1枚であってもよいし、複数枚であってもよい。また、画像の内容として、写真等の風景画像を主に例示するが、ビジネスに用いられる文書、広告宣伝用のパンフレット等であってもよい。
The
ノイズ除去モジュール120は、画像受付モジュール110、ノイズ付加モジュール140と接続されている。画像受付モジュール110によって受け付けられた画像の雑音を除去する。そして、雑音を除去した画像をノイズ付加モジュール140へ渡す。具体的には、例えば、ノイズ除去モジュール120が除去するノイズは低周波ノイズである。
The
閾値マトリクス生成モジュール130は、ノイズ付加モジュール140と接続されている。幾何的に等方的で均一的な点分散において最小値を取ることを保証する関数に基づいて、閾値マトリクスを生成する。そして、生成した閾値マトリクスをノイズ付加モジュール140に渡す。ここで、この関数をエネルギー関数と呼ぶ。
例えば、閾値マトリクス生成モジュール130は、閾値マトリクス内のデータである閾値の位置を示す点を決定する場合に、既に決定済みの閾値以下の点の集合を対象として、未だ閾値が決定していない第1の点と、その第1の点から予め定められた範囲内にあるその集合内の第2の点群に関して、その第1の点、その第2の点群からエネルギー関数によって求まる値が最小化されるように閾値を付与する点を決定するようにしてもよい。ここでのエネルギー関数は、具体的な例として、予め定められた強度の凸性を有する2回微分可能関数により定められている。
The threshold
For example, when the threshold value
ノイズ付加モジュール140は、ノイズ除去モジュール120、閾値マトリクス生成モジュール130、画像出力モジュール150と接続されている。閾値マトリクス生成モジュール130によって生成された閾値マトリクスを用いて周期的にマスク処理して画像に雑音を付加する。
なお、ノイズ付加モジュール140が雑音を付加する対象の画像は、画像受付モジュール110によって受け付けられた画像、ノイズ除去モジュール120で雑音を除去された画像のいずれであってもよい。そして、雑音を付加した画像を画像出力モジュール150へ渡す。
また、ノイズ付加モジュール140は、閾値マトリクス生成モジュール130によって生成された閾値マトリクスを使用する静的使用の場合、又は閾値マトリクスを予め定められた範囲に割り付けて使用する動的使用の場合のいずれかを切り替えられるようにしてもよい。
また、動的使用の場合に、予め定められた範囲の幅によって重畳するノイズの最大値を制御するようにしてもよい。
また、動的使用の場合に、予め定められた範囲の幅を画素毎に切り替えるようにしてもよい。予め定められた範囲の幅として、例えば、付加するノイズの階調数(段差数)がある。
ノイズ付加モジュール140は、雑音付加の対象として、特に画像の輝度成分にのみ付加するようにしてもよい。
The
The target image to which the
The
In the case of dynamic use, the maximum value of noise to be superimposed may be controlled by a predetermined range width.
In the case of dynamic use, the width of a predetermined range may be switched for each pixel. As the width of the predetermined range, for example, there is the number of gradations (number of steps) of noise to be added.
The
画像出力モジュール150は、ノイズ付加モジュール140と接続されており、ノイズ付加モジュール140によってノイズが付加された画像を受け取り、その画像を出力する。画像を出力するとは、例えば、メモリーカード等の記憶媒体に記憶すること、プリンタ等の印刷装置で印刷すること、ディスプレイ等の表示装置に表示すること、ファックス等の画像送信装置で画像を送信すること、画像データベース等の画像記憶装置へ画像を書き込むこと等が含まれる。また、デジカメプリントなどの総合画像処理装置において、ノイズ付加モジュール140によってノイズが付加された画像を後続の予め定められた画像処理で処理すべくメモリ上に書き込むことも含まれる。
The
図2は、本実施の形態による処理例を示すフローチャートである。
ステップS202では、画像受付モジュール110が、画像を受け付ける。
ステップS204では、ノイズ除去モジュール120が、その画像からノイズを除去する。
ステップS206では、閾値マトリクス生成モジュール130が、ノイズ付加に用いる閾値マトリクスを生成する。この処理については、図3の例に示すフローチャートを用いて後述する。
ステップS208では、ノイズ付加モジュール140が、ステップS206で生成された閾値マトリクスを用いて画像に対してノイズを付加する。
ステップS210では、画像出力モジュール150が、ステップS208でノイズが付加された画像を出力する。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of processing according to this embodiment.
In step S202, the
In step S204, the
In step S206, the threshold
In step S208, the
In step S210, the
図3は、本実施の形態の閾値マトリクス生成モジュール130による閾値マトリクスの生成処理例を示すフローチャートである。閾値マトリクス生成モジュール130は、画像に付与するノイズを閾値マトリクスとして作成する。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of threshold matrix generation processing by the threshold
ステップS302では、閾値マトリクスを初期化する。閾値マトリクス内のデータとして取り得ない値を代入する。例えば、閾値マトリクスのマスクサイズをd×dとした場合、閾値マトリクス内のデータをd^2(dの2乗を意味する)で初期化する。 In step S302, a threshold matrix is initialized. A value that cannot be taken as data in the threshold matrix is substituted. For example, when the mask size of the threshold matrix is d × d, the data in the threshold matrix is initialized with d ^ 2 (meaning the square of d).
閾値マトリクス内の各データ(以下画素と呼ぶ)として、以下に説明するように、0からd^2−1までの通し番号を一意に与え、最後にd^2/Mで各データ値を除算すれば、0からM−1までの閾値番号がマスク内の各画素に割り振られ、閾値マトリクスが作成される。なお、Mは閾値マトリクスの最大段差(階調数)である。各画素毎に番号を付与することをステップS304、ステップS306で繰り返して行う。 As described below, each serial number from 0 to d ^ 2-1 is uniquely given as each data (hereinafter referred to as a pixel) in the threshold matrix, and finally each data value is divided by d ^ 2 / M. For example, a threshold number from 0 to M−1 is assigned to each pixel in the mask to create a threshold matrix. M is the maximum step (number of gradations) of the threshold matrix. A number is repeatedly assigned to each pixel in steps S304 and S306.
ステップS304では、エネルギー関数が最小となる画素に番号iを付与する。
以下、閾値マトリクス内の画素に0からd^2−1までの通し番号を一意に与える方法を説明する。
i∈{0、...、d^2−1}として、通し番号0からi−1までが予め定められた画素にそれぞれ一意に与えられているとき、通し番号iを与える画素の選択法を決めればよい。
通し番号iを決定する際には、既に与えられた通し番号0からi−1までの全ての画素を点灯させたとき(画素に番号を付与したとき)に、まだ点灯してない画素のうち最も点分散性を良好に保てる画素を選択する必要がある。そのための指標として、本実施の形態では、エネルギーの概念を導入する。
In step S304, the number i is assigned to the pixel having the minimum energy function.
Hereinafter, a method for uniquely assigning serial numbers from 0 to d ^ 2-1 to the pixels in the threshold matrix will be described.
When iε {0,..., d ^ 2-1} and
When determining the serial number i, when all the pixels from the already given
Xを平面内の点集合としたときに、各点エネルギーI(X,x,fr)を、以下の式で定義する。
次に、総エネルギーI(X,fr)を、以下の式で定義する。
Next, the total energy I (X, fr) is defined by the following equation.
表記を簡略化するために、区間[0、1]上で定義された関数hにより、
fr(x)=h(x/r) (x<rのとき)、
fr(x)=0 (x≧rのとき) (式3)
と表記すると、均一かつ等方な点分散を保証するために以下の3つの条件を課する必要がある。
H1:hはC2級で単調減少凸関数
H2:h(1)=LIM x→1 h’(x)=LIM x→1 h’’(x)=0
H3:(h’’(x^1/2)/(x^1/2))^(1/2)が凸関数
このような条件を満たすhとしては、例えば
h(x)=(2/3−x+1/3x^3)^2 (式4)
が挙げられる。
To simplify the notation, the function h defined on the interval [0, 1]
fr (x) = h (x / r) (when x <r),
fr (x) = 0 (when x ≧ r) (Formula 3)
In order to guarantee uniform and isotropic point dispersion, the following three conditions must be imposed.
H1: h is a C2 class monotonically decreasing convex function H2: h (1) = LIM x → 1 h ′ (x) = LIM x → 1 h ″ (x) = 0
H3: (h ″ (x ^ 1/2) / (x ^ 1/2)) ^ (1/2) is a convex function As h satisfying such a condition, for example, h (x) = (2 / 3-x + 1 / 3x ^ 3) ^ 2 (Formula 4)
Is mentioned.
通し番号iを決定する工程に戻る。前記の各点エネルギーI(X,x,fr)を利用すれば、
X={通し番号{0、...、i−1}が与えられた全ての点}
と置き、x∈{0、...、d−1}^2−X(まだ通し番号が与えられていない点)に対して、I(X,x,fr)が最小となる点xに対して通し番号iを与えればよい。
なお、エネルギー計算の際には、マスクに周期境界条件を設けるようにする。つまり、x、y∈{0、...、d−1}^2に対して、
|x−y|=min{|x−y+ed|:ex、ey=−1,0,1} (式5)
で距離を定義する。
また、frとしては、前記のh(x)をそのまま使えばよい。
Return to the step of determining the serial number i. If each point energy I (X, x, fr) is used,
X = {all points given serial numbers {0, ..., i-1}}
For x∈ {0,..., D−1} ^ 2-X (points that have not yet been given serial numbers), for a point x that minimizes I (X, x, fr). Then, the serial number i may be given.
In the energy calculation, a periodic boundary condition is provided for the mask. That is, for x, y∈ {0,..., D−1} ^ 2,
| X−y | = min {| xy−ed |: ex, ey = −1, 0, 1} (Formula 5)
Define the distance with.
As fr, the h (x) may be used as it is.
ステップS306では、閾値マトリクス内の全ての画素に番号iを付与したか否かを判断する。付与した場合(閾値マトリクスが完成した場合)は終了(ステップS399)し、それ以外の場合はステップS304へ戻る。 In step S306, it is determined whether or not the number i has been assigned to all the pixels in the threshold matrix. If it is given (when the threshold matrix is completed), the process ends (step S399), and otherwise, the process returns to step S304.
以上により、画像に付与するノイズを閾値マトリクスとして作成する工程が終わった。
図4(a)はエネルギー値が高いノイズ例を示しており、図4(b)はエネルギー値が低いノイズ例を示す説明図である。本実施の形態では、図4(b)に示すような状態を作るものである。
図5(a)はホワイトノイズの例を示しており、図5(b)はエネルギー最小化分散パターンの例を示しており、d=64、r=24、h(x)を式(4)で与えて作成した64×64の閾値マトリクスの例を示す。
なお、図3に示したフローチャートの処理は、ノイズ付加モジュール140による処理の前に行われていればよく、例えば、ステップS202の前であってもよい。例えば、ノイズ付加モジュール140による処理とは独立に予め行い、閾値マトリクスのみをメモリに記憶しておくようにしてもよい。
This completes the process of creating noise to be added to the image as a threshold matrix.
4A shows an example of noise with a high energy value, and FIG. 4B is an explanatory diagram showing an example of noise with a low energy value. In the present embodiment, a state as shown in FIG. 4B is created.
FIG. 5 (a) shows an example of white noise, FIG. 5 (b) shows an example of an energy minimization dispersion pattern, and d = 64, r = 24, and h (x) are expressed by Equation (4). An example of a 64 × 64 threshold matrix created by giving
Note that the process of the flowchart shown in FIG. 3 is only required to be performed before the process by the
次に、実際に画像にノイズを付与する工程(ノイズ付加モジュール140による処理)を説明する。
(w、h)サイズの画像に対して、ノイズを付与するとして説明する。
対象の原画像をgvで表し、前記作成したd×dマトリクスの閾値をthで表す。
このとき、原画像上の画素(x、y)に以下の計算式でノイズ付与(重畳)する。
gv(x、y)=gv(x、y)+p(th(x%d、y%d)) (式6)
ただし、gv(x、y)は0を下回ったら0に、許容最大濃度(例えば256)を上回ったら該許容最大濃度に、それぞれクリップする(割り付ける)。なお、%は剰余の計算である。これにより、原画像上にはd×dサイズを単位として周期的に同じノイズが重畳されることになる。
Next, the process of actually adding noise to the image (processing by the noise adding module 140) will be described.
A description will be given assuming that noise is added to an image of (w, h) size.
The target original image is represented by gv, and the threshold value of the created d × d matrix is represented by th.
At this time, noise is added (superimposed) to the pixel (x, y) on the original image by the following calculation formula.
gv (x, y) = gv (x, y) + p (th (x% d, y% d)) (Formula 6)
However, if gv (x, y) is less than 0, it is clipped (assigned) to 0, and if it exceeds an allowable maximum density (for example, 256), it is clipped (assigned). Note that% is a calculation of the remainder. As a result, the same noise is periodically superimposed on the original image in units of d × d size.
閾値マトリクスはメモリから呼び出して使用する。
ここで、関数pはノイズ量制御関数であり、一例としては、
p(i)=−m+(2m+1)(2th(i)+1)/(2M) (式7)
で定めることができる。ただし、Mは閾値マトリクスの最大段差(階調数)、mは所望のノイズ最大段差である。
なお、この例の場合は、関数pにより0からMまでの各閾値が−mからmまでの値に変換される。対象の原画像の全ての点に対して、ノイズを付与したら処理を終了する。図6は、閾値マトリクスの割り付け処理例を示す説明図である。例えば、64×64のサイズの閾値マトリクス600内のデータ範囲610(0から255)を、段差割り付け範囲620(−mからm)に割り付けることを行う。
The threshold matrix is called from the memory and used.
Here, the function p is a noise amount control function.
p (i) = − m + (2m + 1) (2th (i) +1) / (2M) (Formula 7)
Can be determined by However, M is the maximum step (number of gradations) of the threshold matrix, and m is the desired maximum noise step.
In this example, each threshold value from 0 to M is converted to a value from -m to m by the function p. If noise is applied to all points of the target original image, the process is terminated. FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of threshold matrix allocation processing. For example, the data range 610 (0 to 255) in the
以下、前記の本実施の形態の処理工程に関して変形例等を述べる。
閾値マトリクスの作成工程で得られた閾値マトリクスは、予め定められたある値までの閾値番号を持つ全ての画素を点灯させた際に、閾値マトリクスという限られた条件下において、最大限均一かつ等方な点分散となることが幾何的に保証されている。
従来のブルーノイズの考え方を使用した方法(概念的に均一かつ等方な点分散を保証する)などに比べて、幾何的に正しいだけでなく実際の視覚上もより良い結果を得ることができる。
作成した閾値マトリクスは、画像2値化(ハーフトーン)処理において使われる閾値マトリクスと同種のものであり、ハーフトーン用にもそのまま使うことができる。
例えばM=256とすると、256階調の閾値マトリクスとなる。
Hereinafter, a modification etc. are described regarding the process of this Embodiment.
The threshold matrix obtained in the threshold matrix creation step is maximally uniform and equal under the limited condition of the threshold matrix when all pixels having threshold numbers up to a predetermined value are turned on. It is geometrically guaranteed to be a point dispersion.
Compared to the conventional method using the blue noise concept (which guarantees conceptually uniform and isotropic point dispersion), it is possible to obtain not only geometrically correct but also better visual results. .
The created threshold matrix is the same type as the threshold matrix used in image binarization (halftone) processing, and can be used as it is for halftone.
For example, if M = 256, a threshold matrix of 256 gradations is obtained.
閾値マトリクスの作成において、従来のブルーノイズマスクなどの方式の場合には、本実施の形態のように常に0からi−1に対してi番目を決めるというような簡易な方法を取った場合、マトリクス内のパターンのザラツキが増加する傾向がある。
その意味では、本実施の形態における0からi−1に対してi番目を決めるという方式は、本実施の形態のエネルギー関数によって初めて可能となったということができる。
In creating the threshold matrix, in the case of a conventional method such as a blue noise mask, when a simple method is adopted in which the i-th is always determined from 0 to i-1 as in the present embodiment, There is a tendency for the roughness of the pattern in the matrix to increase.
In that sense, it can be said that the method of determining the i-th from 0 to i−1 in the present embodiment is made possible only by the energy function of the present embodiment.
前記の本実施の形態において好適なパラメータの一例として、
d=64、
M=256、
m=−4 (式8)
が挙げられる。
なお通常、ブルーノイズマスクでは64×64サイズでは実質的に周期ノイズが取りきれないが、本実施の形態による閾値マトリクスの場合、周期ノイズの心配はほとんどなく、メモリの観点からもより小さいサイズで高画質効果をあげることができている。
As an example of a suitable parameter in the present embodiment,
d = 64,
M = 256,
m = -4 (Formula 8)
Is mentioned.
In general, the blue noise mask cannot substantially eliminate periodic noise in the 64 × 64 size, but in the case of the threshold matrix according to the present embodiment, there is almost no fear of periodic noise, and the size is smaller from the viewpoint of memory. High image quality can be achieved.
関数pに関しては、閾値マトリクスは周期的に使用されるため、ノイズ付与処理の前に予め
th(x、y)=p(th(x、y)) (式9)
で置きなおして、
gv(x、y)=gv(x、y)+th(x%d、y%d) (式10)
で処理するようにしてもよく、このようにすることで高速化できる。
また、初めからmを固定で使用するような場合には、閾値マトリクス自体をp(th(x、y))で置き換えて記憶しておいてもよい。
関数pのそのほかの例としては、画素(x、y)に応じて算出法を変える方法もある。この場合、例えば
gv(x、y)=gv(x、y)+p(x、y、th(x%d、y%d)) (式11)
p(x、y、i)=−m(x、y)+(2m(x、y)+1)(2th(i)+1)/(2M) (式12)
で定義しなおして、mの値を画素(x、y)の関数にしてもよい。
m(x、y)の例としては、画素(x、y)が平坦部(濃度変化が緩い部分)の場合に大きくなり、変化部(濃度変化が急な部分)の場合に小さくなる関数や、画素(x、y)が青みが強い部分の場合に大きくなり、赤みが強い部分の場合に小さくなる関数、さらにはこれらの両方を合わせた関数などが挙げられる。
なお、これらの両方を合わせた関数によれば、画像内の青空等のようなグラデーション領域で付与するノイズが大きくなり階調段差を軽減させ、そのほかの部分ではノイズを付与しないような構成となる。
Regarding the function p, since the threshold value matrix is periodically used, th (x, y) = p (th (x, y)) (Formula 9) before the noise applying process
Put it on again,
gv (x, y) = gv (x, y) + th (x% d, y% d) (Formula 10)
You may make it process by this, and it can speed up by doing in this way.
In addition, when m is used in a fixed manner from the beginning, the threshold matrix itself may be replaced with p (th (x, y)) and stored.
As another example of the function p, there is a method of changing the calculation method according to the pixel (x, y). In this case, for example, gv (x, y) = gv (x, y) + p (x, y, th (x% d, y% d)) (Formula 11)
p (x, y, i) = − m (x, y) + (2m (x, y) +1) (2th (i) +1) / (2M) (Formula 12)
The value of m may be a function of the pixel (x, y).
Examples of m (x, y) include a function that increases when the pixel (x, y) is a flat part (part where the density change is slow) and decreases when the pixel (x, y) is a change part (part where the density change is abrupt) , A function that increases when the pixel (x, y) is a strong blue portion, a function that decreases when the pixel (x, y) is a strong red portion, and a function that combines both of them.
In addition, according to the function that combines both of these, the noise added in the gradation area such as the blue sky in the image is increased, the gradation step is reduced, and the noise is not added in other parts. .
前述したように、本実施の形態では例えば予め肌色など赤みの強い部分を除外しておき青空などの特定部位のグラデーション領域のみにノイズを付与する構成にしてもよい。しかしながら、本実施の形態においては、もともとザラツキの少ないノイズを乗せるような構成にしているため、そのような複雑な構成にしなくてもディフェクトなく階調段差を抑制することができる。
さらに、前述のようにノイズ除去技術とノイズ付与技術とは相反する面を持っているが、本実施の形態によれば、予め画像の不要なノイズを除去した上で本実施の形態によりノイズ付与処理を行う構成を取ることにより、ノイズ/階調段差ともに抑制することができる。
また、階調段差は輝度変化に起因する部分が大きいため、画像のYCbCr成分のうち、輝度を示すY成分のみを対象としてノイズ付与すればよく、全成分にノイズ付与するよりも高速実行が可能となる。
As described above, in the present embodiment, for example, a strong reddish portion such as skin color may be excluded in advance, and noise may be applied only to a specific gradation region such as a blue sky. However, in the present embodiment, since the configuration is such that noise with less roughness is originally placed, gradation steps can be suppressed without defects even without such a complicated configuration.
Furthermore, as described above, the noise removal technology and the noise addition technology have contradictory aspects. However, according to the present embodiment, noise removal is performed according to the present embodiment after removing unnecessary noise from the image in advance. By adopting a configuration for performing processing, both noise and gradation steps can be suppressed.
In addition, since the gradation step has a large part due to the luminance change, it is only necessary to apply noise to only the Y component indicating the luminance among the YCbCr components of the image, and the execution can be performed faster than applying noise to all components It becomes.
図7は、本実施の形態による処理例を示す説明図である。図7(a)に示す例は、画像受付モジュール110が受け付けた対象とする原画像である。図7(b)に示す例は、ノイズ除去モジュール120がその原画像に対してノイズ除去した画像である。図7(c)に示す例は、ノイズ付加モジュール140がノイズ除去した画像からノイズ付加した画像である。この実験結果例から、原画像のざらつきの低減、トーンジャンプの抑制、ノイズ重畳によるざらつき/周期パターンの軽減がなされていることがわかる。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a processing example according to the present exemplary embodiment. The example illustrated in FIG. 7A is an original image to be received by the
図8を参照して、本実施の形態の画像処理装置のハードウェア構成例について説明する。図8に示す構成は、例えばパーソナルコンピュータ(PC)などによって構成されるものであり、スキャナ等のデータ読み取り部817と、プリンタなどのデータ出力部818を備えたハードウェア構成例を示している。
A hardware configuration example of the image processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The configuration shown in FIG. 8 is configured by a personal computer (PC), for example, and shows a hardware configuration example including a
CPU(Central Processing Unit)801は、前述の実施の形態において説明した各種のモジュール、すなわち、ノイズ除去モジュール120、閾値マトリクス生成モジュール130、ノイズ付加モジュール140等の各モジュールの実行シーケンスを記述したコンピュータ・プログラムにしたがった処理を実行する制御部である。
A CPU (Central Processing Unit) 801 is a computer that describes execution sequences of various modules described in the above-described embodiments, that is, the
ROM(Read Only Memory)802は、CPU801が使用するプログラムや演算パラメータ等を格納する。RAM(Random Access Memory)803は、CPU801の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を格納する。これらはCPUバスなどから構成されるホストバス804により相互に接続されている。
A ROM (Read Only Memory) 802 stores programs used by the
ホストバス804は、ブリッジ805を介して、PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バス806に接続されている。
The
キーボード808、マウス等のポインティングデバイス809は、操作者により操作される入力デバイスである。ディスプレイ810は、液晶表示装置又はCRT(Cathode Ray Tube)などがあり、各種情報をテキストやイメージ情報として表示する。
A
HDD(Hard Disk Drive)811は、ハードディスクを内蔵し、ハードディスクを駆動し、CPU801によって実行するプログラムや情報を記録又は再生させる。ハードディスクには、受け付けた画像や処理後の画像などが格納される。さらに、そのほかの各種のデータ処理プログラム等、各種コンピュータ・プログラムが格納される。
An HDD (Hard Disk Drive) 811 includes a hard disk, drives the hard disk, and records or reproduces a program executed by the
ドライブ812は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体813に記録されているデータ又はプログラムを読み出して、そのデータ又はプログラムを、インタフェース807、外部バス806、ブリッジ805、及びホストバス804を介して接続されているRAM803に供給する。リムーバブル記録媒体813も、ハードディスクと同様のデータ記録領域として利用可能である。
The
接続ポート814は、外部接続機器815を接続するポートであり、USB、IEEE1394等の接続部を持つ。接続ポート814は、インタフェース807、及び外部バス806、ブリッジ805、ホストバス804等を介してCPU801等に接続されている。通信部816は、ネットワークに接続され、外部とのデータ通信処理を実行する。データ読み取り部817は、例えばスキャナであり、ドキュメントの読み取り処理を実行する。データ出力部818は、例えばプリンタであり、ドキュメントデータの出力処理を実行する。
The
なお、図8に示す画像処理装置のハードウェア構成は、一つの構成例を示すものであり、本実施の形態は、図8に示す構成に限らず、本実施の形態において説明したモジュールを実行可能な構成であればよい。例えば、一部のモジュールを専用のハードウェア(例えば特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)等)で構成してもよく、一部のモジュールは外部のシステム内にあり通信回線で接続しているような形態でもよく、さらに図8に示すシステムが複数互いに通信回線によって接続されていて互いに協調動作するようにしてもよい。また、デジタルカメラ、複写機、ファックス、スキャナ、プリンタ、複合機(スキャナ、プリンタ、複写機、ファックス等のいずれか二つ以上の機能を有している画像処理装置)などに組み込まれていてもよい。 Note that the hardware configuration of the image processing apparatus illustrated in FIG. 8 is an example of the configuration, and the present embodiment is not limited to the configuration illustrated in FIG. 8, and the modules described in the present embodiment are executed. Any configuration is possible. For example, some modules may be configured with dedicated hardware (for example, Application Specific Integrated Circuit (ASIC), etc.), and some modules are in an external system and connected via a communication line In addition, a plurality of systems shown in FIG. 8 may be connected to each other via communication lines so as to cooperate with each other. Even if it is incorporated in a digital camera, copying machine, fax machine, scanner, printer, multifunction device (an image processing apparatus having at least two functions of a scanner, printer, copying machine, fax machine, etc.) Good.
なお、説明したプログラムについては、記録媒体に格納して提供してもよく、また、そのプログラムを通信手段によって提供してもよい。その場合、例えば、前記説明したプログラムについて、「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」の発明として捉えてもよい。
「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、プログラムのインストール、実行、プログラムの流通などのために用いられる、プログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体をいう。
なお、記録媒体としては、例えば、デジタル・バーサタイル・ディスク(DVD)であって、DVDフォーラムで策定された規格である「DVD−R、DVD−RW、DVD−RAM等」、DVD+RWで策定された規格である「DVD+R、DVD+RW等」、コンパクトディスク(CD)であって、読出し専用メモリ(CD−ROM)、CDレコーダブル(CD−R)、CDリライタブル(CD−RW)等、ブルーレイ・ディスク(Blu−ray Disc(登録商標))、光磁気ディスク(MO)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ、ハードディスク、読出し専用メモリ(ROM)、電気的消去及び書換可能な読出し専用メモリ(EEPROM)、フラッシュ・メモリ、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)等が含まれる。
そして、前記のプログラム又はその一部は、前記記録媒体に記録して保存や流通等させてもよい。また、通信によって、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、メトロポリタン・エリア・ネットワーク(MAN)、ワイド・エリア・ネットワーク(WAN)、インターネット、イントラネット、エクストラネット等に用いられる有線ネットワーク、あるいは無線通信ネットワーク、さらにこれらの組み合わせ等の伝送媒体を用いて伝送させてもよく、また、搬送波に乗せて搬送させてもよい。
さらに、前記のプログラムは、他のプログラムの一部分であってもよく、あるいは別個のプログラムと共に記録媒体に記録されていてもよい。また、複数の記録媒体に分割して
記録されていてもよい。また、圧縮や暗号化など、復元可能であればどのような態様で記録されていてもよい。
The program described above may be provided by being stored in a recording medium, or the program may be provided by communication means. In that case, for example, the above-described program may be regarded as an invention of a “computer-readable recording medium recording the program”.
The “computer-readable recording medium on which a program is recorded” refers to a computer-readable recording medium on which a program is recorded, which is used for program installation, execution, program distribution, and the like.
The recording medium is, for example, a digital versatile disc (DVD), which is a standard established by the DVD Forum, such as “DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM,” and DVD + RW. Standard “DVD + R, DVD + RW, etc.”, compact disc (CD), read-only memory (CD-ROM), CD recordable (CD-R), CD rewritable (CD-RW), Blu-ray disc ( Blu-ray Disc (registered trademark), magneto-optical disk (MO), flexible disk (FD), magnetic tape, hard disk, read-only memory (ROM), electrically erasable and rewritable read-only memory (EEPROM), flash Includes memory, random access memory (RAM), etc. .
The program or a part of the program may be recorded on the recording medium for storage or distribution. Also, by communication, for example, a local area network (LAN), a metropolitan area network (MAN), a wide area network (WAN), a wired network used for the Internet, an intranet, an extranet, etc., or wireless communication It may be transmitted using a transmission medium such as a network or a combination of these, or may be carried on a carrier wave.
Furthermore, the program may be a part of another program, or may be recorded on a recording medium together with a separate program. Moreover, it may be divided and recorded on a plurality of recording media. Further, it may be recorded in any manner as long as it can be restored, such as compression or encryption.
110…画像受付モジュール
120…ノイズ除去モジュール
130…閾値マトリクス生成モジュール
140…ノイズ付加モジュール
150…画像出力モジュール
DESCRIPTION OF
Claims (7)
幾何的に等方的で均一的な点分散において最小値を取ることを保証する関数に基づいて、行列を生成する行列生成手段と、
前記行列生成手段によって生成された行列を用いて周期的にマスク処理して前記画像受付手段によって受け付けられた画像に雑音を付加する雑音付加手段
を具備し、
前記雑音付加手段は、前記行列生成手段によって生成された行列を静的に使用する第1の場合、又は該行列を予め定められた範囲内に動的に割り付けを行って使用する第2の場合のいずれかを切り替えられるようにし、該第2の場合に、該予め定められた範囲の幅を画素毎に切り替えて、前記予め定められた範囲の幅によって重畳する雑音の最大値を制御する
ことを特徴とする画像処理装置。 Image receiving means for receiving images;
Matrix generating means for generating a matrix based on a function that guarantees a minimum value in a geometrically isotropic and uniform point distribution;
Noise adding means for periodically adding a noise to the image received by the image receiving means by performing mask processing using the matrix generated by the matrix generating means ,
In the first case where the noise addition means statically uses the matrix generated by the matrix generation means, or in the second case where the matrix is dynamically allocated within a predetermined range and used. In the second case, the width of the predetermined range is switched for each pixel, and the maximum value of noise to be superimposed is controlled by the width of the predetermined range. An image processing apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 When determining the point indicating the position of the threshold value which is data in the matrix, the matrix generating means targets a set of points below the already determined threshold value and the first point for which the threshold value has not yet been determined. The value obtained by the function from the first point and the second point group is minimized with respect to the second point group in the set within a predetermined range from the first point. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a point to which the threshold value is given is determined.
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2, wherein the function is determined by a twice differentiable function having a predetermined strength convexity.
をさらに具備し、
前記雑音付加手段は、前記雑音除去手段によって雑音を除去した画像に雑音を付加する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像処理装置。 Noise removing means for removing noise of the image received by the image receiving means,
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the noise adding unit adds noise to an image from which noise has been removed by the noise removing unit.
画像の輝度成分に雑音を付加する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の画像処理装置。 The noise adding means includes
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein noise is added to a luminance component of an image.
前記画像内のグラデーション領域を対象として、雑音を付加する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の画像処理装置。 The noise adding means includes
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 , wherein noise is added to a gradation area in the image.
画像を受け付ける画像受付手段と、
幾何的に等方的で均一的な点分散において最小値を取ることを保証する関数に基づいて、行列を生成する行列生成手段と、
前記行列生成手段によって生成された行列を用いて周期的にマスク処理して前記画像受付手段によって受け付けられた画像に雑音を付加する雑音付加手段
として機能させ、
前記雑音付加手段は、前記行列生成手段によって生成された行列を静的に使用する第1の場合、又は該行列を予め定められた範囲内に動的に割り付けを行って使用する第2の場合のいずれかを切り替えられるようにし、該第2の場合に、該予め定められた範囲の幅を画素毎に切り替えて、前記予め定められた範囲の幅によって重畳する雑音の最大値を制御する
ことを特徴とする画像処理プログラム。 Computer
Image receiving means for receiving images;
Matrix generating means for generating a matrix based on a function that guarantees a minimum value in a geometrically isotropic and uniform point distribution;
Periodically functioning as a noise adding means for adding noise to the image received by the image receiving means by performing mask processing using the matrix generated by the matrix generating means ,
In the first case where the noise addition means statically uses the matrix generated by the matrix generation means, or in the second case where the matrix is dynamically allocated within a predetermined range and used. In the second case, the width of the predetermined range is switched for each pixel, and the maximum value of noise to be superimposed is controlled by the width of the predetermined range. An image processing program characterized by the above.
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