JP5744461B2 - Image processing apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は、画像の階調数を低減して画像を表現する画像処理に関する。   The present invention relates to image processing for expressing an image by reducing the number of gradations of the image.

階調数を低減して画像を表現する擬似中間調処理としてディザ法が知られている。ディザ法は、予め用意した閾値マトリクスと多値の入力データを比較して、例えば、入力データを二値化し、入力データが表す階調(画像)を擬似的に表現する。ディザ法は、閾値マトリクスと多値の入力データの比較により、二値化、三値化、四値化、…などの量子化が可能な、高速な中間調処理法である。   A dither method is known as a pseudo halftone process for expressing an image by reducing the number of gradations. In the dither method, a threshold matrix prepared in advance and multi-valued input data are compared, for example, the input data is binarized, and a gradation (image) represented by the input data is expressed in a pseudo manner. The dither method is a high-speed halftone processing method capable of quantization such as binarization, ternarization, quaternarization,... By comparing a threshold matrix and multi-value input data.

ディザ法を用いて中間調処理を行う場合、階調の変化が穏やかな平坦部においては良好な量子化が可能である。しかし、高周数波成分を含む文字の細線などのエッジ部においては、中間調処理後の画像にエッジの乱れや細線の途切れが発生し、画像の再現性が低下する。ディザ法を用いる場合のエッジの乱れや細線の途切れを低減する技術として、文字や細線と判定された領域において閾値マトリクスの値をより小さくし、エッジの乱れや細線の途切れを防ぐ技術が提案されている(特許文献1)。   When halftone processing is performed using the dither method, good quantization is possible in a flat portion where the change in gradation is gentle. However, in an edge portion such as a fine line of characters including a high frequency wave component, edge irregularity or interruption of the fine line occurs in the image after halftone processing, and the reproducibility of the image is lowered. As a technique to reduce edge disturbance and fine line breaks when using the dither method, a technique has been proposed to reduce the threshold matrix value in areas that are determined to be characters and thin lines, thereby preventing edge disturbances and fine line breaks. (Patent Document 1).

しかし、特許文献1に記載された手法は、文字や細線の判定が必要であり、誤判定が発生すればエッジの乱れや細線の途切れが生じる。さらに、文字や細線が正しく判定されたとしても、閾値マトリクスの値を小さくするので文字や細線の濃度が上がることになり、濃度の再現性が低下する。   However, the method described in Patent Document 1 requires the determination of characters and thin lines, and if an erroneous determination occurs, the edge is disturbed or the thin lines are interrupted. Furthermore, even if characters and fine lines are correctly determined, the threshold matrix value is decreased, so that the density of characters and fine lines increases, and the density reproducibility decreases.

特開平11-345327号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-345327

本発明は、画像の中間調処理において、エッジの乱れや細線の途切れを抑制することを目的とする。   It is an object of the present invention to suppress edge disturbance and fine line interruption in halftone processing of an image.

また、中間調処理した画像の濃度再現性を向上することを他の目的とする。   Another object is to improve the density reproducibility of a halftone processed image.

本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。   The present invention has the following configuration as one means for achieving the above object.

本発明にかかる画像処理は、入力画像をフィルタ処理したフィルタリング画像を生成し、前記入力画像を量子化した量子化画像を生成し、前記量子化画像をメモリに格納し、前記メモリに格納された量子化画像を前記フィルタ処理した量子化フィルタリング画像を生成し、前記フィルタリング画像と前記量子化フィルタリング画像の差分を示す第一の差分画像を生成し、前記第一の差分画像に基づき前記量子化画像の画素値を更新した更新量子化画像を生成し、前記更新量子化画像を前記フィルタ処理した更新量子化フィルタリング画像を生成し、前記フィルタリング画像と前記更新量子化フィルタリング画像の差分を示す第二の差分画像を生成し、前記第一の差分画像の第一の評価値および前記第二の差分画像の第二の評価値を算出し、前記第一の評価値が前記第二の評価値よりも大きい場合は前記更新量子化画像の生成を繰り返すと判定し、前記第一の評価値が前記第二の評価値以下の場合は前記更新量子化画像の生成を繰り返さないと判定し、前記更新量子化画像の生成を繰り返すと判定された場合は、前記メモリが格納する前記量子化画像を前記更新量子化画像によって置き換え、前記更新量子化画像の生成を繰り返さないと判定された場合は、前記メモリが格納する前記量子化画像を出力することを特徴とする。 The image processing according to the present invention generates a filtered image obtained by filtering an input image, generates a quantized image obtained by quantizing the input image, stores the quantized image in a memory, and stores the quantized image in the memory. Generating a quantized filtered image obtained by filtering the quantized image, generating a first difference image indicating a difference between the filtered image and the quantized filtered image, and generating the quantized image based on the first difference image. An updated quantized image in which pixel values of the updated quantized image are generated, an updated quantized filtered image obtained by filtering the updated quantized image is generated, and a second difference indicating the difference between the filtered image and the updated quantized filtered image is generated. generates a difference image, it calculates a second evaluation value of the first evaluation value and the second difference image of the first difference image, before If the first evaluation value is greater than the second evaluation value is determined to repeat the generation of the update quantized image, when the first evaluation value is less than the second evaluation value is the update quantum If it is determined not to repeat generation of the quantized image and it is determined to repeat generation of the updated quantized image, the quantized image stored in the memory is replaced with the updated quantized image, and the updated quantized image is If it is determined not to repeat the generation, the quantized image stored in the memory is output.

本発明によれば、画像の中間調処理において、エッジの乱れや細線の途切れを抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress edge disturbance and fine line breaks in halftone processing of an image.

また、中間調処理した画像の濃度再現性を向上することができる。   Further, it is possible to improve the density reproducibility of the halftone processed image.

実施例の画像処理装置の構成例を説明するブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image processing apparatus according to an embodiment. 画像処理装置が実行する中間調処理を説明するフローチャート。6 is a flowchart for explaining halftone processing executed by the image processing apparatus. 注目画素の値によりフィルタ係数が変化することを説明する図。The figure explaining that a filter coefficient changes with the value of an attention pixel. 量子化部のディザ処理の概要を説明する図。The figure explaining the outline | summary of the dither process of a quantization part. 入力画像Gp、LPF画像GpF、量子化画像QGp、量子化LPF画像QGpFを説明する図。Input image Gp, LPF image Gp F, quantized image Q Gp, diagram for explaining a quantization LPF image Q GPF. 量子化画像QGpと更新量子化画像IQGpを説明する図。The figure explaining the quantization image Q Gp and the update quantization image IQ Gp . 出力部から出力される量子化画像QGpを説明する図。The figure explaining the quantized image Q Gp output from an output part.

以下、本発明にかかる実施例の画像処理を図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, image processing according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[装置の構成]
図1のブロック図により実施例の画像処理装置の構成例を説明する。なお、実施例の画像処理装置は、例えば、汎用のコンピュータにプリンタドライバをインストールすることによって実現可能である。その場合、以下に説明する画像処理装置の各構成は、コンピュータのマイクロプロセッサ(CPU)がプリンタドライバのプログラムを実行することにより実現され、制御される。
[Device configuration]
A configuration example of the image processing apparatus according to the embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. The image processing apparatus according to the embodiment can be realized by installing a printer driver in a general-purpose computer, for example. In this case, each configuration of the image processing apparatus described below is realized and controlled by a computer microprocessor (CPU) executing a printer driver program.

入力部101は、中間調処理する画像を入力する。第一のフィルタであるLPF部102は、入力部101が入力した画像をローパスフィルタ(LPF)処理したフィルタリング画像(以下、LPF画像)を生成する。量子化部103は、入力部101が入力した画像を量子化処理した画像(以下、量子化画像)を生成し、量子化画像を更新前メモリ104に格納する。また、量子化部103は、読出部115から量子化画像が入力された場合は、量子化を行わず、入力された量子化画像によって更新前メモリ104に格納した量子化画像を置換する。   The input unit 101 inputs an image to be subjected to halftone processing. The LPF unit 102 serving as the first filter generates a filtered image (hereinafter, LPF image) obtained by performing low-pass filter (LPF) processing on the image input by the input unit 101. The quantization unit 103 generates an image obtained by quantizing the image input by the input unit 101 (hereinafter, “quantized image”), and stores the quantized image in the pre-update memory 104. Further, when a quantized image is input from the reading unit 115, the quantizing unit 103 does not perform quantization, and replaces the quantized image stored in the pre-update memory 104 with the input quantized image.

第二のフィルタであるLPF部105は、更新前メモリ104に格納された量子化画像をLPF処理した量子化フィルタリング画像(以下、量子化LPF画像)を生成する。加算器106は、量子化LPF画像からLPF画像を減算して第一の差分画像を生成する。更新前評価部107は、詳細は後述するが、加算器106が出力する第一の差分画像を評価する。   The LPF unit 105, which is the second filter, generates a quantized filtered image (hereinafter referred to as a quantized LPF image) obtained by performing LPF processing on the quantized image stored in the pre-update memory 104. The adder 106 subtracts the LPF image from the quantized LPF image to generate a first difference image. Although the details will be described later, the pre-update evaluation unit 107 evaluates the first difference image output from the adder.

画素更新部108は、詳細は後述するが、更新前評価部107が出力する評価値に基づき、更新前メモリ104に格納された量子化画像の画素値を更新した更新量子化画像を生成し、更新量子化画像を更新後メモリ109に格納する。   Although the details will be described later, the pixel update unit 108 generates an updated quantized image in which the pixel value of the quantized image stored in the pre-update memory 104 is updated based on the evaluation value output by the pre-update evaluation unit 107. The updated quantized image is stored in the updated memory 109.

第三のフィルタであるLPF部110は、更新量子化画像をローパスフィルタ処理した更新量子化フィルタリング画像(以下、更新量子化LPF画像)を生成する。加算器111は、更新量子化LPF画像からLPF画像を減算して第二の差分画像を生成する。更新後評価部112は、詳細は後述するが、加算器111が出力する第二の差分画像を評価する。   The LPF unit 110, which is the third filter, generates an updated quantized filtering image (hereinafter referred to as an updated quantized LPF image) obtained by low-pass filtering the updated quantized image. The adder 111 subtracts the LPF image from the updated quantized LPF image to generate a second difference image. Although the details will be described later, the post-update evaluation unit 112 evaluates the second difference image output from the adder 111.

比較部113は、更新前評価部107が出力する評価値と、更新後評価部112が出力する評価値を比較する。判定部114は、詳細は後述するが、比較部113の比較結果に基づき、画素更新部108による更新を継続するか否か、言い替えれば、更新量子化画像の生成を繰り返すか否かを判定する。読出部115は、判定部114の判定結果に基づき、更新前メモリ104に格納された量子化画像、または、更新後メモリ109に格納された更新量子化画像の何れかを読み出す。   The comparison unit 113 compares the evaluation value output from the pre-update evaluation unit 107 with the evaluation value output from the post-update evaluation unit 112. Although the details will be described later, the determination unit 114 determines whether to continue the update by the pixel update unit 108 based on the comparison result of the comparison unit 113, in other words, whether to repeat the generation of the updated quantized image. . Based on the determination result of the determination unit 114, the reading unit 115 reads either the quantized image stored in the pre-update memory 104 or the updated quantized image stored in the post-update memory 109.

判定部114の判定結果が更新継続を示す場合、読出部115は、更新後メモリ109に格納された更新量子化画像を読み出し、更新量子化画像を量子化部103へ入力する。また、判定部114の判定結果が更新終了を示す場合、読出部115は、更新前メモリ104に格納された量子化画像を読み出し、量子化画像を出力部116に入力する。出力部116は、量子化画像を出力し、一連の中間調処理が終了する。   When the determination result of the determination unit 114 indicates that updating is continued, the reading unit 115 reads the updated quantized image stored in the post-update memory 109 and inputs the updated quantized image to the quantizing unit 103. When the determination result of the determination unit 114 indicates the end of update, the reading unit 115 reads the quantized image stored in the pre-update memory 104 and inputs the quantized image to the output unit 116. The output unit 116 outputs the quantized image, and a series of halftone processing ends.

[中間調処理]
図2のフローチャートにより画像処理装置が実行する中間調処理を説明する。図2に示す処理は、CPUがプリンタドライバのプログラムを実行することによって実現される。なお、以下では、画像全体を中間調処理する例を説明する。しかし、画像を複数の局所領域に分割し、それら局所領域を並列に中間調処理してもよい。その場合、局所領域ごとに図2に示す処理が実行される。また、以下では、入力画像を8ビットとし、量子化として二値化する例を説明するが、画像のビット深さ、量子化後の階調数は、これに制限されるわけではない。さらに、画像データの0が最小濃度(例えば白)を、255が最大濃度(例えば黒)を表す例を説明するが、これに限定されるものではない。さらに、入力画像のサイズが32×32画素の例を説明するが、他のサイズでもよいことは言うまでもない。
[Halftone processing]
The halftone process executed by the image processing apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing shown in FIG. 2 is realized by the CPU executing a printer driver program. In the following, an example of halftone processing of the entire image will be described. However, the image may be divided into a plurality of local areas, and these local areas may be subjected to halftone processing in parallel. In that case, the processing shown in FIG. 2 is executed for each local region. In the following, an example in which the input image is 8 bits and binarized as quantization will be described. However, the bit depth of the image and the number of gradations after quantization are not limited thereto. Further, an example in which 0 of the image data represents the minimum density (for example, white) and 255 represents the maximum density (for example, black) will be described, but the present invention is not limited to this. Furthermore, although an example in which the size of the input image is 32 × 32 pixels will be described, it goes without saying that other sizes may be used.

CPUは、LPF部102の処理として、入力画像をLPF処理してLPF画像を生成する(S101)。入力画像をGp(x, y)(0≦x≦31、0≦y≦31)とすると、LPF画像GpFは下式のように算出される。なお、LPF処理には、Gpの注目画素の値に応じて変化する二次元ガウシアンフィルタF(Gp, px, py)を用いる。
GpF = Gp*F(Gp, px, py) …(1)
F(Gp, px, py) = F'(Gp, px, py)/Sum …(2)
F'(Gp, px, py) = {1/2πσx(Gp)σy(Gp)}exp[-{(px/σx(Gp))2+(py/σy(Gp))2}/2] …(3)
ここで、*はコンボリューション演算を表す、
SumはF'係数の合計値。
As processing of the LPF unit 102, the CPU performs LPF processing on the input image to generate an LPF image (S101). If the input image is Gp (x, y) (0 ≦ x ≦ 31, 0 ≦ y ≦ 31), the LPF image Gp F is calculated by the following equation. In the LPF process, a two-dimensional Gaussian filter F (Gp, px, py) that changes according to the value of the target pixel of Gp is used.
Gp F = Gp * F (Gp, px, py)… (1)
F (Gp, px, py) = F '(Gp, px, py) / Sum… (2)
F '(Gp, px, py) = {1 / 2πσx (Gp) σy (Gp)} exp [-{(px / σx (Gp)) 2 + (py / σy (Gp)) 2 } / 2]… (3)
Where * represents the convolution operation.
Sum is the sum of F 'coefficients.

式(3)において、重み係数σx(Gp)、σy(Gp)の値は注目画素の値に応じて変化する。図3により注目画素の値によりフィルタ係数が変化することを説明する。なお、説明を簡略化するため、図3にはフィルタサイズが5×5の正方形の例を示すが、7×7、9×9のようなサイズでもよい。図3(a)はGp=30においてσx(Gp)=1.6、σy(Gp)=1.6になるフィルタ例を示す。また、図3(b)はGp=40においてσx(Gp)=1.3、σy(Gp)=1.3になるフィルタ例を示す。つまり、注目画素の値に応じて、フィルタFのフィルタ係数は変化する。   In Expression (3), the values of the weighting coefficients σx (Gp) and σy (Gp) change according to the value of the target pixel. The fact that the filter coefficient changes depending on the value of the target pixel will be described with reference to FIG. In order to simplify the explanation, FIG. 3 shows an example of a square with a filter size of 5 × 5, but a size such as 7 × 7 or 9 × 9 may be used. FIG. 3 (a) shows a filter example where σx (Gp) = 1.6 and σy (Gp) = 1.6 at Gp = 30. FIG. 3B shows a filter example in which σx (Gp) = 1.3 and σy (Gp) = 1.3 at Gp = 40. That is, the filter coefficient of the filter F changes according to the value of the target pixel.

次に、CPUは、量子化部103の処理として、量子化画像を生成し(S102)、量子化画像を更新前メモリ104に格納する(S103)。量子化部103は、ブルーノイズ型の閾値マトリクスを用いるディザ法により画像を量子化する。勿論、ディザ法を用いずに、他の中間調処理によって画像を量子化してもよいし、ブルーノイズ型以外の閾値マトリクス、例えばベイヤ型やAMスクリーン型の閾値マトリクスを用いてもよい。   Next, as a process of the quantization unit 103, the CPU generates a quantized image (S102), and stores the quantized image in the pre-update memory 104 (S103). The quantization unit 103 quantizes the image by a dither method using a blue noise type threshold matrix. Of course, the image may be quantized by other halftone processing without using the dither method, or a threshold matrix other than the blue noise type, for example, a Bayer type or AM screen type threshold matrix may be used.

図4により量子化部103のディザ処理の概要を説明する。量子化部103は、入力画像Gpの各画素値と、対応する閾値マトリクスThの閾値を比較して、量子化画像QGpを出力する。その際の量子化の規則は下式により表される。
if (Gp ≦ Th)
QGp = 0;
else
QGp = 255; …(4)
An outline of the dither processing of the quantization unit 103 will be described with reference to FIG. The quantization unit 103 compares each pixel value of the input image Gp with the threshold value of the corresponding threshold value matrix Th, and outputs a quantized image Q Gp . The quantization rule at that time is expressed by the following equation.
if (Gp ≤ Th)
Q Gp = 0;
else
Q Gp = 255;… (4)

次に、CPUは、LPF部105の処理として、更新前メモリ104に格納された量子化画像QGpをLPF処理して、量子化LPF画像QGpFを生成する(S104)。なお、フィルタとして、式(2)(3)に示すフィルタFを用いる。つまり、LPF部105のLPF処理は下式によって表される。
QGpF = QGp*F(Gp, px, py) …(5)
Next, the CPU performs LPF processing on the quantized image Q Gp stored in the pre-update memory 104 as processing of the LPF unit 105, and generates a quantized LPF image Q GpF (S104). Note that a filter F represented by equations (2) and (3) is used as a filter. That is, the LPF process of the LPF unit 105 is expressed by the following equation.
Q GpF = Q Gp * F (Gp, px, py)… (5)

図5により入力画像Gp、LPF画像GpF、量子化画像QGp、量子化LPF画像QGpFを説明する。図5に示すように、入力画像Gpは、中間調の細線が格子状に描かれた画像である。この入力画像Gpを量子化すると量子化画像QGpのように細線に途切れが生じ、入力画像GpをLPF処理するとLPF画像GpFのように細線が暈けた画像が得られる。また、量子化画像QGpをLPF処理すると量子化LPF画像QGpFのように途切れた細線が暈けた画像が得られる。 The input image Gp, LPF image Gp F , quantized image Q Gp , and quantized LPF image Q GpF will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the input image Gp is an image in which halftone fine lines are drawn in a grid pattern. When the input image Gp is quantized, the thin line is interrupted as in the quantized image Q Gp , and when the input image Gp is subjected to LPF processing, an image with a thin line as in the LPF image Gp F is obtained. In addition, when the quantized image Q Gp is subjected to LPF processing, an image with a broken fine line is obtained as in the quantized LPF image Q GpF .

次に、CPUは、加算器106の処理として、量子化LPF画像QGpFからLPF画像GpFを減算した差分画像Gdiffを算出する(S105)。
Gdiff = QGpF - GpF …(7)
Then, CPU, as processing of the adder 106 calculates a difference image Gdiff obtained by subtracting the LPF image Gp F from the quantization LPF image Q GpF (S105).
Gdiff = Q GpF -Gp F … (7)

次に、CPUは、更新前評価部107の処理として、差分画像Gdiffを評価する(S106)。本実施例においては、評価値として、差分画像Gdiffが含む画素の最大値Maxe、最小値Mineを抽出し、それらの絶対値の和Abseを算出する。
Maxe = Max(Gdiff) …(8)
Mine = Min(Gdiff) …(9)
Abse = √(Maxe 2) + √(Mine 2) …(10)
Next, the CPU evaluates the difference image Gdiff as a process of the pre-update evaluation unit 107 (S106). In this embodiment, the maximum value Max e and the minimum value Min e of the pixels included in the difference image Gdiff are extracted as evaluation values, and the sum Abs e of these absolute values is calculated.
Max e = Max (Gdiff)… (8)
Min e = Min (Gdiff)… (9)
Abs e = √ (Max e 2 ) + √ (Min e 2 )… (10)

次に、CPUは、画素更新部108の処理として、差分画像Gdiffの、最大値Maxeおよび最小値Mineを示す画素の座標に基づき、更新前メモリ104に格納された量子化画像QGpの画素値を更新した更新量子化画像IQGpを生成する(S107)。そして、更新量子化画像IQGpを更新後メモリ109に格納する(S108)。 Next, the CPU updates the quantized image Q Gp stored in the pre-update memory 104 based on the coordinates of the pixels indicating the maximum value Max e and the minimum value Min e of the difference image Gdiff as processing of the pixel update unit 108. An updated quantized image IQ Gp with updated pixel values is generated (S107). Then, the updated quantized image IQ Gp is stored in the updated memory 109 (S108).

画素更新部108は、差分画像Gdiffの、Maxeを示す画素Pの座標(xMax, yMax)と、Mineを示す画素Rの座標(xMin, yMin)を取得する。
xMax = x(P(Maxe))
yMax = y(P(Maxe)) …(11)
xMin = x(R(Mine))
yMin = y(R(Mine)) …(12)
The pixel update unit 108 acquires the coordinates (x Max , y Max ) of the pixel P indicating Max e and the coordinates (x Min , y Min ) of the pixel R indicating Min e in the difference image Gdiff.
x Max = x (P (Max e ))
y Max = y (P (Max e ))… (11)
x Min = x (R (Min e ))
y Min = y (R (Min e ))… (12)

続いて、画素更新部108は、取得した座標を基に、更新前メモリ104に格納された量子化画像QGpの画素値を入れ替え、更新量子化画像IQGpを生成する。
IQGp(x, y) = QGp(x, y) …(13)
IQGp(xMin, yMin) = tmpMax …(14)
IQGp(xMax, yMax) = tmpMin …(15)
ここで、tmpMaxはQGp(xMax, yMax)
tmpMinはQGp(xMin, yMin)
Subsequently, the pixel update unit 108 replaces the pixel values of the quantized image Q Gp stored in the pre-update memory 104 based on the acquired coordinates, and generates an updated quantized image IQ Gp .
IQ Gp (x, y) = Q Gp (x, y)… (13)
IQ Gp (x Min , y Min ) = tmpMax… (14)
IQ Gp (x Max , y Max ) = tmpMin… (15)
Where tmpMax is Q Gp (x Max , y Max )
tmpMin is Q Gp (x Min , y Min )

図6により量子化画像QGpと更新量子化画像IQGpを説明する。量子化画像QGpにおいて、符号601は、Maxeを示す画素の座標(xMax, yMax)を示し、符号602は、Mineを示す画素の座標(xMin, yMin)を示す。更新量子化画像IQGpにおいて、符号603は座標(xMax, yMax)を示し、符号604は座標(xMin, yMin)を示す。つまり、差分画像Gdiffにおいて最大値Maxeを示す画素の座標に対応する量子化画像QGpの画素値と、差分画像Gdiffにおいて最小値Mineを示す画素の座標に対応する量子化画像QGpの画素値を互いに入れ替えたものが更新量子化画像IQGpである。 The quantized image Q Gp and the updated quantized image IQ Gp will be described with reference to FIG. In the quantized image Q Gp , reference numeral 601 indicates the coordinates (x Max , y Max ) of the pixel indicating Max e, and reference numeral 602 indicates the coordinates (x Min , y Min ) of the pixel indicating Min e . In the updated quantized image IQ Gp , reference numeral 603 indicates coordinates (x Max , y Max ), and reference numeral 604 indicates coordinates (x Min , y Min ). That is, the pixel value of the quantized image Q Gp corresponding to the coordinate of the pixel indicating the maximum value Max e in the difference image Gdiff and the quantized image Q Gp corresponding to the coordinate of the pixel indicating the minimum value Min e in the difference image Gdiff An updated quantized image IQ Gp is obtained by replacing pixel values with each other.

次に、CPUは、LPF部110の処理として、更新量子化画像IQGpをLPF処理して、更新量子化LPF画像IQGpFを生成する(S109)。なお、フィルタとして、式(2)(3)に示すフィルタFを用いる。つまり、LPF部110のLPF処理は下式によって表される。
IQGpF = IQGp*F(Gp, px, py) …(16)
Next, as processing of the LPF unit 110, the CPU performs LPF processing on the updated quantized image IQ Gp to generate an updated quantized LPF image IQ GpF (S109). Note that a filter F represented by equations (2) and (3) is used as a filter. That is, the LPF process of the LPF unit 110 is expressed by the following equation.
IQ GpF = IQ Gp * F (Gp, px, py)… (16)

次に、CPUは、加算器111の処理として、更新量子化LPF画像IQGpFからLPF画像GpFを減算した差分画像IGdiffを算出する(S110)。
IGdiff = IQGpF - GpF …(17)
Then, CPU, as processing of the adder 111 calculates a difference image IGdiff obtained by subtracting the LPF image Gp F from updated quantization LPF image IQ GpF (S110).
IGdiff = IQ GpF -Gp F … (17)

次に、CPUは、更新後評価部112の処理として、差分画像IGdiffを評価する(S111)。本実施例においては、評価値として、差分画像IGdiffが含む画素の最大値IMaxe、最小値IMineを抽出し、それらの絶対値の和IAbseを算出する。
IMaxe = Max(IGdiff) …(18)
IMine = Min(IGdiff) …(19)
IAbse = √(IMaxe 2) + √(IMine 2) …(20)
Next, the CPU evaluates the difference image IGdiff as a process of the post-update evaluation unit 112 (S111). In the present embodiment, as the evaluation value, and extracted maximum value IMax e of pixels including the difference image IGdiff, the minimum value Imin e, calculates their sum of absolute values IABS e.
IMax e = Max (IGdiff)… (18)
IMin e = Min (IGdiff)… (19)
IAbs e = √ (IMax e 2 ) + √ (IMin e 2 )… (20)

次に、CPUは、比較部113の処理として、更新前評価部107の評価値Abseと更新後評価部112の評価値IAbseの大小関係を比較する(S112)。そして、判定部114の処理として、更新前の評価値が更新後の評価値を超える(Abse>IAbse)場合は更新継続と判定し、更新前の評価値が更新後の評価値以下(Abse≦IAbse)の場合は更新終了と判定する(S113)。 Then, CPU as processing of the comparison section 113 compares the magnitude relationship between the evaluation value IABS e evaluation value Abs e with updated evaluation unit 112 of the update before evaluating unit 107 (S112). Then, as the processing of the determination unit 114, if the evaluation value before the update exceeds the evaluation value after the update (Abs e > IAbs e ), it is determined that the update is continued, and the evaluation value before the update is equal to or less than the evaluation value after the update ( for abs e ≦ IAbs e) determines that the update end (S113).

更新継続の場合、CPUは、読出部115の処理として、更新後メモリ109に格納された更新量子化画像IQGpを読み出す(S114)。そして、処理をステップS103に戻して、更新前メモリ104に格納した量子化画像QGpを更新量子化画像IQGpによって置き換える。また、更新終了の場合、読出部115および出力部116の処理として、更新前メモリ104に格納された量子化画像QGpを読み出し、量子化画像QGpを出力して(S115)、処理を終了する。 When updating is continued, the CPU reads the updated quantized image IQ Gp stored in the post-update memory 109 as processing of the reading unit 115 (S114). Then, the process returns to step S103, and the quantized image Q Gp stored in the pre-update memory 104 is replaced with the updated quantized image IQ Gp . Further, when the update is completed, as the processing of the reading unit 115 and the output unit 116, the quantized image Q Gp stored in the pre-update memory 104 is read, the quantized image Q Gp is output (S115), and the processing is terminated. To do.

図7により出力部116から出力される量子化画像QGpを説明する。図7(a)は量子化部103(S102)によってディザ処理(量子化)が実行された量子化画像QGpを表す。図7(b)は出力部116から出力される量子化画像QGpを表す。これら図から、画素更新部108(S107)による画素値の入れ替えにより、黒画素と白画素が交換され、細線の再現性が向上することがわかる。 The quantized image Q Gp output from the output unit 116 will be described with reference to FIG. FIG. 7A shows a quantized image Q Gp that has been subjected to dither processing (quantization) by the quantization unit 103 (S102). FIG. 7B shows a quantized image Q Gp output from the output unit 116. From these figures, it can be seen that the black pixel and the white pixel are exchanged by the pixel value exchange by the pixel updating unit 108 (S107), and the reproducibility of the thin line is improved.

画素値の入れ替え(更新)は、更新前の評価値が更新後の評価値以下(Abse≦IAbse)になるまで繰り返される。つまり、画素値の入れ替えにより、評価値が小さくなるのであれば画素値の入れ替え(更新量子化画像の生成)を継続し、評価値が小さくならない場合は画素値の入れ替え(更新量子化画像の生成)を終了する。そして、更新前の評価値が更新後の評価値以下になる直前の量子化画像QGpのディザ処理が最良の状態にあるとして、更新前メモリ104に格納された量子化画像QGpを出力する。 The replacement (update) of the pixel values is repeated until the evaluation value before the update becomes equal to or lower than the evaluation value after the update (Abs e ≦ IAbs e ). That is, if the evaluation value becomes smaller due to the replacement of the pixel value, the replacement of the pixel value (generation of the updated quantized image) is continued, and if the evaluation value does not become smaller, the replacement of the pixel value (generation of the updated quantized image) ) Ends. Then, as the dithering of the quantized image Q Gp immediately before the evaluation value before updating is below evaluation value updated is in the best condition, and outputs the data stored in the pre-update memory 104 quantized image Q Gp .

このように、中間調処理した画像のエッジや細線や再現性が向上するように画素値の入れ替え(更新量子化画像の生成)を行って、エッジの乱れや細線の途切れを抑制するとともに、濃度再現性の高い中間調処理画像を生成することができる。   In this way, by changing the pixel values (generation of updated quantized images) so as to improve the edges, fine lines, and reproducibility of the halftone processed image, it is possible to suppress edge disturbances and fine line interruptions, A halftone processed image with high reproducibility can be generated.

[変形例]
上記では、第一および第二の差分画像が含む画素の最大値と最小値を抽出し、それらの絶対値の和を評価値とする例を説明した。これは、差分画像の各画素は正の値から負の値を取るため、正負両方向の値が大きい画素の値に基づき評価値を計算する例である。評価値として、絶対値の和に限らず、最大値と最小値の差分の絶対値なども使用可能である。
[Modification]
In the above description, the example in which the maximum value and the minimum value of the pixels included in the first and second difference images are extracted and the sum of their absolute values is used as the evaluation value has been described. This is an example in which an evaluation value is calculated based on the value of a pixel having a large value in both positive and negative directions because each pixel of the difference image takes a negative value from a positive value. The evaluation value is not limited to the sum of absolute values, and an absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value can also be used.

上記では、差分画像Gdffの最大値を示す画素の座標に対応する量子化画像の画素値と、差分画像Gdffの最小値を示す画素の座標に対応する量子化画像の画素値を互いに入れ替えて更新量子化画像を生成する例を説明した。しかし、一番目、二番目、三番目、…の最大値を示す画素の座標に対応する量子化画像の画素値と、一番目、二番目、三番目、…の最小値を示す画素の座標に対応する量子化画像の画素値を互いに入れ替えて更新量子化画像を生成してもよい。   In the above, the pixel value of the quantized image corresponding to the coordinate of the pixel indicating the maximum value of the difference image Gdff and the pixel value of the quantized image corresponding to the coordinate of the pixel indicating the minimum value of the difference image Gdff are interchanged and updated. An example of generating a quantized image has been described. However, the pixel value of the quantized image corresponding to the coordinates of the pixel indicating the maximum value of the first, second, third,... And the coordinate of the pixel indicating the minimum value of the first, second, third,. The updated quantized image may be generated by exchanging the pixel values of the corresponding quantized images.

[その他の実施例]
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
[Other Examples]
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.

Claims (6)

入力画像をフィルタ処理したフィルタリング画像を生成する第一のフィルタ手段と、
前記入力画像を量子化した量子化画像を生成し、前記量子化画像をメモリに格納する量子化手段と、
前記量子化画像を前記フィルタ処理した量子化フィルタリング画像を生成する第二のフィルタ手段と、
前記量子化フィルタリング画像と前記フィルタリング画像の差分を示す第一の差分画像を生成する第一の差分画像の生成手段と、
前記第一の差分画像に基づき前記量子化画像の画素値を更新した更新量子化画像を生成する更新手段と、
前記更新量子化画像を前記フィルタ処理した更新量子化フィルタリング画像を生成する第三のフィルタ手段と、
前記更新量子化フィルタリング画像と前記フィルタリング画像の差分を示す第二の差分画像を生成する第二の差分画像の生成手段と、
前記第一の差分画像の第一の評価値および前記第二の差分画像の第二の評価値を算出し、前記第一の評価値が前記第二評価値よりも大きい場合は前記更新量子化画像の生成を繰り返すと判定し、前記第一の評価値が前記第二の評価値以下の場合は前記更新量子化画像の生成を繰り返さないと判定する判定手段と、
前記更新量子化画像の生成を繰り返すと判定された場合は、前記メモリが格納する前記量子化画像を前記更新量子化画像によって置き換える置換手段と、
前記更新量子化画像の生成を繰り返さないと判定された場合は、前記メモリが格納する前記量子化画像を出力する出力手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
First filter means for generating a filtered image obtained by filtering the input image;
Quantization means for generating a quantized image obtained by quantizing the input image and storing the quantized image in a memory;
Second filter means for generating a quantized filtered image obtained by filtering the quantized image;
A first difference image generating means for generating a first difference image indicating a difference between the quantized filtering image and the filtering image;
Updating means for generating an updated quantized image in which pixel values of the quantized image are updated based on the first difference image;
Third filter means for generating an updated quantized filtered image obtained by filtering the updated quantized image;
A second difference image generating means for generating a second difference image indicating a difference between the updated quantized filtering image and the filtering image;
Calculating a second evaluation value of the first evaluation value and the second difference image of the first difference image, when the first evaluation value is greater than the second evaluation value is the update quantum A determination unit that determines that the generation of the quantized image is repeated, and determines that the generation of the updated quantized image is not repeated when the first evaluation value is equal to or less than the second evaluation value;
When it is determined that the generation of the updated quantized image is repeated, replacement means for replacing the quantized image stored in the memory with the updated quantized image;
An image processing apparatus comprising: output means for outputting the quantized image stored in the memory when it is determined not to repeat generation of the updated quantized image.
前記第一の評価値は、前記第一の差分画像における画素の最大値の絶対値と画素の最小値の絶対値の和であり、The first evaluation value is the sum of the absolute value of the maximum value of the pixel and the absolute value of the minimum value of the pixel in the first difference image,
前記第二の評価値は、前記第二の差分画像における画素の最大値の絶対値と画素の最小値の絶対値の和であ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。2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the second evaluation value is a sum of an absolute value of a maximum value of a pixel and an absolute value of a minimum value of the pixel in the second difference image.
前記判定手段が前記更新量子化画像の生成を繰り返さないと判定するまで、前記第二および第三のフィルタ手段、前記第一および第二の差分画像の生成手段、並びに、前記更新手段の処理を繰り返すことを特徴とする請求項1または請求項2に記載された画像処理装置。 Until the determination means determines not to repeat the generation of the updated quantized image, the processing of the second and third filter means, the first and second difference image generation means, and the update means is performed. 3. The image processing device according to claim 1, wherein the image processing device is repeated. 前記更新手段は、前記第一の差分画像の最大値を示す画素の座標に対応する前記量子化画像の画素値と、前記第一の差分画像の最小値を示す画素の座標に対応する前記量子化画像の画素値を互いに入れ替えることにより、前記更新量子化画像を生成することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載された画像処理装置。 The update means includes the pixel value of the quantized image corresponding to the coordinate of the pixel indicating the maximum value of the first difference image and the quantum value corresponding to the coordinate of the pixel indicating the minimum value of the first difference image. of pixel values of an image by the replaced each other, image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that generating the update quantized image. 第一から第三のフィルタ手段、量子化手段、第一および第二の差分画像の生成手段、更新手段、判定手段、置換手段、出力手段を有する画像処理装置の画像処理方法であって、
前記第一のフィルタ手段が、入力画像をフィルタ処理したフィルタリング画像を生成し、
前記量子化手段が、前記入力画像を量子化した量子化画像を生成し、前記量子化画像をメモリに格納し、
前記第二のフィルタ手段が、前記メモリに格納された量子化画像を前記フィルタ処理した量子化フィルタリング画像を生成し、
前記第一の差分画像の生成手段が、前記量子化フィルタリング画像と前記フィルタリング画像の差分を示す第一の差分画像を生成し、
前記更新手段が、前記第一の差分画像に基づき前記量子化画像の画素値を更新した更新量子化画像を生成し、
前記第三のフィルタ手段が、前記更新量子化画像を前記フィルタ処理した更新量子化フィルタリング画像を生成し、
前記第二の差分画像の生成手段が、前記更新量子化フィルタリング画像と前記フィルタリング画像の差分を示す第二の差分画像を生成し、
前記判定手段が、前記第一の差分画像の第一の評価値および前記第二の差分画像の第二の評価値を算出し、前記第一の評価値が前記第二の評価値よりも大きい場合は前記更新量子化画像の生成を繰り返すと判定し、前記第一の評価値が前記第二の評価値以下の場合は前記更新量子化画像の生成を繰り返さないと判定し、
前記置換手段が、前記更新量子化画像の生成を繰り返すと判定された場合は、前記メモリが格納する前記量子化画像を前記更新量子化画像によって置き換え、
前記出力手段が、前記更新量子化画像の生成を繰り返さないと判定された場合は、前記メモリが格納する前記量子化画像を出力することを特徴とする画像処理方法。
An image processing method of an image processing apparatus having first to third filter means, quantization means, first and second difference image generation means, update means, determination means, replacement means, and output means,
The first filter means generates a filtered image obtained by filtering the input image;
The quantization means generates a quantized image obtained by quantizing the input image, and stores the quantized image in a memory;
The second filter means generates a quantized filtered image obtained by performing the filtering process on the quantized image stored in the memory;
The first difference image generating means generates a first difference image indicating a difference between the quantized filtered image and the filtered image,
The update means generates an updated quantized image in which pixel values of the quantized image are updated based on the first difference image,
The third filter means generates an updated quantized filtered image obtained by performing the filtering process on the updated quantized image;
The second difference image generating means generates a second difference image indicating a difference between the updated quantized filtering image and the filtering image,
Said determining means, said calculating a first second evaluation value of the first evaluation value and the second difference image of the difference image, the first evaluation value is greater than the second evaluation value If it is determined that the generation of the updated quantized image is repeated, and if the first evaluation value is equal to or less than the second evaluation value, it is determined that the generation of the updated quantized image is not repeated ,
If it is determined that the replacement unit repeats generation of the updated quantized image, the quantized image stored in the memory is replaced with the updated quantized image,
An image processing method comprising: outputting the quantized image stored in the memory when the output unit determines that the generation of the updated quantized image is not repeated.
コンピュータを請求項1から請求項4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。 A program for causing a computer to function as each unit of the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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