JP5767516B2 - 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
前記第1ハーフトーン画像データに対して、注目画素ごとに該注目画素を含む近傍の第1領域を処理対象とした平滑化フィルタ処理を行って第1フィルタ処理データを生成する第1フィルタ処理手段と、
前記多値入力画像データに対して、注目画素ごとに前記第1領域を処理対象とした平滑化フィルタ処理を行って第2フィルタ処理データを生成する第2フィルタ処理手段と、
前記第1フィルタ処理データと前記第2フィルタ処理データについて、それぞれの画素あたりの階調数が同じになるように変換してその差分を算出し、該差分を第1モアレ発生強度として画素ごとに評価する第1差分評価手段と、
前記第1ハーフトーン画像データに対して、注目画素ごとに、前記第1領域よりも面積の小さい、該注目画素を含む近傍の第2領域を処理対象とした平滑化フィルタ処理を行って第3フィルタ処理データを生成する第3フィルタ処理手段と、
前記多値入力画像データに対して、注目画素ごとに前記第2領域を処理対象とした平滑化フィルタ処理を行って第4フィルタ処理データを生成する第4フィルタ処理手段と、
前記第3フィルタ処理データと前記第4フィルタ処理データについて、それぞれの画素あたりの階調数が同じになるように変換してその差分を算出し、該差分を第2モアレ発生強度として画素ごとに評価する第2差分評価手段と、
注目画素を中心とする所定領域内の前記多値入力画像データにおける特徴量に応じて、前記第1差分評価手段または前記第2差分評価手段のいずれか一方を選択してその評価結果を出力するモアレ発生強度選択手段と、
を有することを特徴とする。
●装置構成および処理概要
図1は、本実施形態が適用される画像処理装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように本実施形態の画像処理装置は、ハーフトーン処理部11、モアレ検出処理部12、および、モアレ低減処理部13、によって構成されている。
まず、ハーフトーン処理部11におけるディザ処理について説明する。ハーフトーン処理部11を構成するディザ処理部14は、各画素が0〜255の範囲の画素値からなるグレースケール256階調の多値入力画像データを、0〜2の3階調のハーフトーン画像データに変換する処理を行う。なお、多値入力画像データについては、画素値0によって黒を、画素値255によって白を表現する。また、ハーフトーン画像データについては、画素値0によって黒を、画素値2によって白を表現する。ここでは、256階調のグレースケール画像データを3階調のハーフトーン画像データに変換する例について説明するが、これと異なる階調数についても本発明は適用可能である。また、各色成分別に同様の処理を行うことで、カラー画像データに適用することも可能である。
次に、モアレ検出処理部12におけるモアレ検出処理ついて説明する。第1フィルタ処理部15は、ディザ処理部14から出力されたハーフトーン画像データの各画素について、それぞれを注目画素として、図4に示すような該注目画素を含む4行4列の領域の総和を算出することで、ハーフトーン画像データを平滑化する。なお、この演算対象となるフィルタ処理対象領域の大きさは、ディザ処理部14におけるディザ閾値周期と等しくなるように、4行4列としている。
以下、モアレ低減処理部13におけるモアレ低減処理について説明する。モアレ低減処理部13において、誤差拡散処理部18は、多値入力画像データに対して誤差拡散処理を施して誤差拡散画像データを得る。なお、誤差拡散処理部18においては、ディザ処理部14による第1ハーフトーン処理とは異なる特性による第2ハーフトーン処理を行えば良い。従って誤差拡散処理部18は、誤差拡散法ではなく、例えばディザ処理部14と閾値の周期やスクリーン角が異なるディザ法を行ってもよい。第2ハーフトーン処理として、ディザ処理部14によるディザとはスクリーン角が異なるディザを用いる場合、第2ハーフトーン処理におけるスクリーン角は、ディザ処理部14によるディザ処理のスクリーン角とは直交又はほぼ直交でありうる。
ここで、ディザ処理部14におけるディザの閾値周期(ハーフトーン処理周期)と、モアレ検出処理部12の第1および第2フィルタ処理部15、16におけるフィルタ処理対象領域との関係について、図14〜図16を用いて説明する。
以下、本発明に係る第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態においては、0〜255までの256階調の多値入力画像データを、ディザ法によって0〜2の3階調のハーフトーン画像データに変換し、該ハーフトーン画像データに生じるモアレを検出する例を示した。第2実施形態では、0〜255までの256階調の多値入力画像データを、誤差拡散法によって0もしくは1の2階調のハーフトーン画像データに変換し、該ハーフトーン画像データに生じるモアレを検出する例を示す。なお、第2実施形態における画像処理装置の構成は、上述した第1実施形態で図1に示した構成とほぼ同様であり、ハーフトーン処理部11内のディザ処理部14が、誤差拡散処理部に変わるだけである。従って第2実施形態では、図1に示す構成においてハーフトーン処理部11内に、ディザ処理部14に代えて誤差拡散処理部141を設けるものとして、以下説明する。
図9は、第2実施形態におけるモアレ検出処理を示すフローチャートである。まずS141において誤差拡散処理部141で、多値入力画像データの左上から右下に向かって順次、注目画素の画素値と、その隣接画素から分配された量子化誤差の合計を、所定の閾値と比較する、いわゆる誤差拡散処理を行う。注目画素について、画素値と量子化誤差の合計が閾値128以上であれば、ハーフトーン画像データの対応する画素値を1とし、該合計が閾値128未満であれば、対応する画素値を0とする。ハーフトーン画素値が0となる場合には、注目画素の画素値と、隣接画素から分配された誤差の合計を量子化誤差値として不図示のメモリに保持し、ハーフトーン画素値が1となる場合は、画素値と誤差の合計から255を引いた値を量子化誤差値として保持する。量子化誤差値は、注目画素に対して右、下、斜め右下に隣接する画素に、それぞれの画素位置に対応する係数を乗じて分配する。図10に、S141の誤差拡散処理において適用される、画素位置と量子化誤差値の分配係数(誤差拡散フィルタ)の例を示す。
以下、本発明に係る第3実施形態について説明する。上述した第1実施形態では、多値入力画像データに細線等のエッジ部があった場合には、モアレ検出の精度が低下してしまうという問題がある。第3実施形態においては、エッジ部に対するモアレ検出の精度を向上させて、この問題を解決する例を示す。
まず、エッジ部におけるモアレ検出精度の低下について説明する。
そこで第3実施形態では、エッジ部分においてもモアレ検出を精度良く行うために、画像処理装置を図19に示すような構成とする。図19において、上述した第1実施形態の図1と同様の構成には同一番号を付し、説明を省略する。図19においては、図1に示す構成に対して、モアレ低減処理部13がモアレ低減処理部191に置き換わり、さらに、モアレ検出処理部192、セレクタ193、エッジ情報入力端子194が追加されている。
以下、第3実施形態におけるモアレ検出処理およびモアレ低減処理について説明する。第3実施形態においても、多値入力画像データはハーフトーン処理部11でディザ処理が施された後、モアレ検出処理部12および192に入力される。そして、そこで検出されたモアレ判定データのいずれかに応じて、モアレ低減処理部191にてモアレ低減処理がなされる。
以下、第3実施形態における第3および第4フィルタ処理について説明する。第1および第2フィルタ処理においては、ディザ処理部14で用いられる閾値マトリクスと同様の形状の第1領域に対するフィルタ処理を行う。これに対して第3および第4フィルタ処理では、第1領域とは異なる、さらに小さな範囲からなる第2領域に対するフィルタ処理を行う。例えば上述したように、縦横3画素からなる領域を第2領域として適用することにより、多値入力画像データ及びハーフトーン画像データが幅1画素等の細線である場合に該細線の傾きが変わっても、第2領域内に含まれる細線の画素の数が常に等しくなる。よって、第2領域内の画素値の総和が細線の傾きによらず、精度の良いモアレ検出が可能となる。このように注目画素を通る細線の傾きに依存しないフィルタを以降では「等方性フィルタ」と称する。等方性フィルタとしては、例えば正方形のフィルタ(参照画素領域の画素数が縦横同一であるフィルタ)を用いることができる。
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、そのシステム或いは装置のコンピュータ(または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。
Claims (15)
- 多値入力画像データに対してハーフトーン処理を施して第1ハーフトーン画像データを生成する第1ハーフトーン処理手段と、
前記第1ハーフトーン画像データに対して、注目画素ごとに該注目画素を含む近傍の第1領域を処理対象とした平滑化フィルタ処理を行って第1フィルタ処理データを生成する第1フィルタ処理手段と、
前記多値入力画像データに対して、注目画素ごとに前記第1領域を処理対象とした平滑化フィルタ処理を行って第2フィルタ処理データを生成する第2フィルタ処理手段と、
前記第1フィルタ処理データと前記第2フィルタ処理データについて、それぞれの画素あたりの階調数が同じになるように変換してその差分を算出し、該差分を第1モアレ発生強度として画素ごとに評価する第1差分評価手段と、
前記第1ハーフトーン画像データに対して、注目画素ごとに、前記第1領域よりも面積の小さい、該注目画素を含む近傍の第2領域を処理対象とした平滑化フィルタ処理を行って第3フィルタ処理データを生成する第3フィルタ処理手段と、
前記多値入力画像データに対して、注目画素ごとに前記第2領域を処理対象とした平滑化フィルタ処理を行って第4フィルタ処理データを生成する第4フィルタ処理手段と、
前記第3フィルタ処理データと前記第4フィルタ処理データについて、それぞれの画素あたりの階調数が同じになるように変換してその差分を算出し、該差分を第2モアレ発生強度として画素ごとに評価する第2差分評価手段と、
注目画素を中心とする所定領域内の前記多値入力画像データにおける特徴量に応じて、前記第1差分評価手段または前記第2差分評価手段のいずれか一方を選択してその評価結果を出力するモアレ発生強度選択手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - さらに、前記多値入力画像データに対して、前記第1ハーフトーン処理手段におけるハーフトーン処理とは異なる特性のハーフトーン処理を施して第2ハーフトーン画像データを生成する第2ハーフトーン処理手段と、
前記モアレ発生強度選択手段により選択された評価結果が予め定められた閾値以下であれば前記第1ハーフトーン画像データを選択し、該モアレ発生強度選択手段により選択された評価結果が該閾値を超えていれば前記第2ハーフトーン画像データを選択する選択手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記第1ハーフトーン処理手段は前記多値入力画像データに対して予め定められたハーフトーン処理周期によるハーフトーン処理を施し、
前記第1領域は前記ハーフトーン処理周期に応じた形状であ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。 - 前記第1ハーフトーン処理手段は、前記多値入力画像データに対し、前記ハーフトーン処理周期を閾値の周期とする閾値マトリクスを適用したディザ処理を行うことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記第1領域は、前記閾値マトリクスを充填した平面上において該閾値マトリクスを構成する閾値のそれぞれが同一回数ずつ出現する領域に相当することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記第1および第2フィルタ処理手段は、前記閾値マトリクスを充填した平面上において、前記第1領域の内部における各閾値の出現頻度に応じた重み係数を該第1領域の画素ごとに設定した平滑化フィルタ処理を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記第3および第4フィルタ処理手段は、参照画素領域の画素数が縦横同一であるフィルタを用いてフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記特徴量は、エッジ量であることを特徴とする、請求項1乃至7の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記特徴量は、ダイナミックレンジであることを特徴とする、請求項1乃至8の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第3フィルタ処理手段及び前記第4フィルタ処理手段が用いるフィルタは等方性フィルタであることを特徴とする、請求項1乃至9の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 多値入力画像データを入力する入力手段と、
前記多値入力画像データに対してハーフトーン処理を施してハーフトーン画像データを生成するハーフトーン処理手段と、
前記ハーフトーン画像データにおけるモアレ強度を出力する出力手段とを有し、
前記出力手段は、前記多値入力画像データにおける注目画素を含む近傍の第1の領域におけるハーフトーン画像データと多値画像データとの差分に基づく値と、前記第1の領域よりも小さい前記注目画素を含む近傍の第2の領域におけるハーフトーン画像データと多値入力画像データとの差分に基づく値とのうち、前記多値入力画像データにおける特徴量に応じた何れかを、前記注目画素のモアレ強度として出力することを特徴とする画像処理装置。 - 前記出力手段は、前記注目画素がエッジを構成する画素でない場合は、前記第1の領域におけるハーフトーン画像データと多値画像データとの差分に基づく値を出力し、前記注目画素がエッジを構成する画素である場合は、前記第2の領域におけるハーフトーン画像データと多値入力画像データとの差分に基づく値を出力することを特徴とする、請求項11に記載の画像処理装置。
- 第1ハーフトーン処理手段、第1フィルタ処理手段、第2フィルタ処理手段、第3フィルタ処理手段、第4フィルタ処理手段、第1差分評価手段、第2差分評価手段、およびモアレ発生強度選択手段、を有する画像処理装置における画像処理方法であって、
前記第1ハーフトーン処理手段が、多値入力画像データに対してハーフトーン処理を施して第1ハーフトーン画像データを生成する第1ハーフトーン処理ステップと、
前記第1フィルタ処理手段が、前記第1ハーフトーン画像データに対して、注目画素ごとに該注目画素を含む近傍の第1領域を処理対象とした平滑化フィルタ処理を行って第1フィルタ処理データを生成する第1フィルタ処理ステップと、
前記第2フィルタ処理手段が、前記多値入力画像データに対して、注目画素ごとに前記第1領域を処理対象とした平滑化フィルタ処理を行って第2フィルタ処理データを生成する第2フィルタ処理ステップと、
前記第1差分評価手段が、前記第1フィルタ処理データと前記第2フィルタ処理データについて、それぞれの画素あたりの階調数が同じになるように変換してその差分を算出し、該差分を第1モアレ発生強度として画素ごとに評価する第1差分評価ステップと、
前記第3フィルタ処理手段が、前記第1ハーフトーン画像データに対して、注目画素ごとに、前記第1領域よりも面積の小さい、該注目画素を含む近傍の第2領域を処理対象とした平滑化フィルタ処理を行って第3フィルタ処理データを生成する第3フィルタ処理ステップと、
前記第4フィルタ処理手段が、前記多値入力画像データに対して、注目画素ごとに前記第2領域を処理対象とした平滑化フィルタ処理を行って第4フィルタ処理データを生成する第4フィルタ処理ステップと、
前記第2差分評価手段が、前記第3フィルタ処理データと前記第4フィルタ処理データについて、それぞれの画素あたりの階調数が同じになるように変換してその差分を算出し、該差分を第2モアレ発生強度として画素ごとに評価する第2差分評価ステップと、
前記モアレ発生強度選択手段が、注目画素を中心とする所定領域内の前記多値入力画像データにおける特徴量に応じて、前記第1差分評価手段または前記第2差分評価手段のいずれか一方を選択してその評価結果を出力するモアレ発生強度選択ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 入力手段、ハーフトーン処理手段、および出力手段、を有する画像処理装置における画像処理方法であって、
前記入力手段が、多値入力画像データを入力する入力ステップと、
前記ハーフトーン処理手段が、前記多値入力画像データに対してハーフトーン処理を施してハーフトーン画像データを生成するハーフトーン処理ステップと、
前記出力手段が、前記ハーフトーン画像データにおけるモアレ強度を出力する出力ステップとを有し、
前記出力ステップでは、前記多値入力画像データにおける注目画素を含む近傍の第1の領域におけるハーフトーン画像データと多値画像データとの差分に基づく値と、前記第1の領域よりも小さい前記注目画素を含む近傍の第2の領域におけるハーフトーン画像データと多値入力画像データとの差分に基づく値とのうち、前記多値入力画像データにおける特徴量に応じた何れかを、前記注目画素のモアレ強度として出力することを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータで実行されることにより、該コンピュータを請求項1乃至12のいずれか1項に記載の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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