JP5940506B2 - 網点追加装置、網点追加プログラムおよび網点追加方法 - Google Patents

網点追加装置、網点追加プログラムおよび網点追加方法 Download PDF

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Description

本発明は、網点画像に網点を追加する網点追加装置、網点追加プログラムおよび網点追加方法に関する。
従来、網目スクリーン、万線スクリーンなどのスクリーンを用いて、画像を、階調表現された網点の周期的な配列で構成された網点画像に変換するスクリーニングが知られている。適切なスクリーニングが実行されるために、スクリーニングにおいては、変換前の画像の属性に応じて、スクリーンにおける網目の形状(スクリーンパターン)や、スクリーン線幅、スクリーン角度などの各種のパラメータが設定される。
薄い濃度の文字や細線に対してスクリーニングが実行されると、網点同士の間隔が広くなるので、文字や細線の縁の部分に網点画像において網点が配置されない箇所が生じて、文字や細線に白抜けや途切れが発生しているように見えることがある。
そこで、従来、文字や線の縁の部分を検出して、文字や線の属性に応じて、成長方法の異なる複数の閾値マトリックスの中から1つを選択して出力する方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2013−009124号公報
しかしながら、従来の方法においては、複数の閾値マトリックスを用意する必要があるので、閾値マトリックスのために多くの記憶容量が必要であるという問題がある。
そこで、本発明は、事前に記憶しておく情報が少なくても、画像の縁の部分の白抜けや途切れの発生を抑えることができる網点追加装置、網点追加プログラムおよび網点追加方法を提供することを目的とする。
本発明の網点追加装置は、網点画像に網点を追加する網点追加装置であって、前記網点画像の前記網点に対応する母点を備えているボロノイ図においてボロノイ点を中心として前記母点を通り内側に前記母点を含まない円である空円の半径を取得する空円情報取得手段と、前記空円情報取得手段によって取得された対象の前記空円である対象円の半径が特定の値より大きい場合に前記対象円の内側に新たな前記母点を追加することによって前記新たな母点に対応する前記網点を前記網点画像に追加する網点追加手段とを備えることを特徴とする。
この構成により、本発明の網点追加装置は、網点画像の網点に対応する母点を備えているボロノイ図において対象の空円である対象円の半径が特定の値より大きい場合に、対象円の内側に新たな母点を追加することによって新たな母点に対応する網点を網点画像に追加するので、事前に記憶しておく情報が少なくても、画像の縁の部分の白抜けや途切れの発生を抑えることができる。
また、本発明の網点追加装置において、前記網点追加手段は、前記対象円の中心の位置と、前記対象円が通る前記母点については2つの前記母点のみを通る前記空円である隣接円の中心の位置とに基づいて前記新たな母点の位置を決定しても良い。
この構成により、本発明の網点追加装置は、対象円の中心の位置と、対象円が通る母点については2つの母点のみを通る空円である隣接円の中心の位置とに基づいて新たな母点の位置を決定するので、周囲の網点の位置に応じた適切な位置に新たな網点を追加することができる。
また、本発明の網点追加装置において、前記網点追加手段は、前記対象円の中心の位置と、2つの前記隣接円の中心の位置とに基づいて前記新たな母点の位置を決定しても良い。
この構成により、本発明の網点追加装置は、対象円の中心の位置と、2つの隣接円の中心の位置とに基づいて新たな母点の位置を決定するので、周囲の網点の位置に応じた更に適切な位置に新たな網点を追加することができる。
また、本発明の網点追加装置において、前記網点追加手段は、前記対象円の半径と、前記隣接円の半径とにも基づいて前記新たな母点の位置を決定しても良い。
この構成により、本発明の網点追加装置は、対象円の中心の位置と、隣接円の中心の位置とだけでなく、対象円の半径と、隣接円の半径とにも基づいて新たな母点の位置を決定するので、周囲の網点の位置に応じた更に適切な位置に新たな網点を追加することができる。
本発明の網点追加プログラムは、網点画像に網点を追加する網点追加プログラムであって、前記網点画像の前記網点に対応する母点を備えているボロノイ図においてボロノイ点を中心として前記母点を通り内側に前記母点を含まない円である空円の半径を取得する空円情報取得手段、および、前記空円情報取得手段によって取得された対象の前記空円である対象円の半径が特定の値より大きい場合に前記対象円の内側に新たな前記母点を追加することによって前記新たな母点に対応する前記網点を前記網点画像に追加する網点追加手段としてコンピューターを機能させることを特徴とする。
この構成により、本発明の網点追加プログラムは、網点画像の網点に対応する母点を備えているボロノイ図において対象の空円である対象円の半径が特定の値より大きい場合に、対象円の内側に新たな母点を追加することによって新たな母点に対応する網点を網点画像に追加するので、事前に記憶しておく情報が少なくても、画像の縁の部分の白抜けや途切れの発生を抑えることができる。
本発明の網点追加方法は、網点画像に網点を追加する網点追加方法であって、前記網点画像の前記網点に対応する母点を備えているボロノイ図においてボロノイ点を中心として前記母点を通り内側に前記母点を含まない円である空円の半径を取得する空円情報取得ステップと、前記空円情報取得ステップによって取得された対象の前記空円である対象円の半径が特定の値より大きい場合に前記対象円の内側に新たな前記母点を追加することによって前記新たな母点に対応する前記網点を前記網点画像に追加する網点追加ステップとを備えることを特徴とする。
この構成により、本発明の網点追加方法は、網点画像の網点に対応する母点を備えているボロノイ図において対象の空円である対象円の半径が特定の値より大きい場合に、対象円の内側に新たな母点を追加することによって新たな母点に対応する網点を網点画像に追加するので、事前に記憶しておく情報が少なくても、画像の縁の部分の白抜けや途切れの発生を抑えることができる。
本発明の網点追加装置、網点追加プログラムおよび網点追加方法は、事前に記憶しておく情報が少なくても、画像の縁の部分の白抜けや途切れの発生を抑えることができる。
本発明の一実施の形態に係るMFPの構成を示すブロック図である。 図1に示すMFPによって生成されるボロノイ図の一例を示す図である。 画像データに基づいて画像を出力する場合の図1に示すMFPの動作のフローチャートである。 (a)は、図1に示す制御部によって扱われる画像データに基づいた画像の一例を示す図である。(b)は、図4(a)に示す画像から生成される網点画像の一例を示す図である。 図3に示す網点調整処理のフローチャートである。 図5に示す網点調整処理において扱われる空円の一例を示す図である。 図5に示す網点追加処理のフローチャートである。 図7に示す網点追加処理において扱われる仮ボロノイ点の一例を示す図である。 図7に示す網点追加処理において扱われる仮母点の一例を示す図である。 図7に示す網点追加処理において扱われる追加の網点の中心を示す母点の一例を示す図である。 図4(b)に示す網点画像に網点が追加された状態を示す図である。
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。
まず、本実施の形態に係る網点追加装置としてのMFP(Multifunction Peripheral)の構成について説明する。
図1は、本実施の形態に係るMFP10の構成を示すブロック図である。
図1に示すように、MFP10は、利用者による種々の操作が入力されるボタンなどの入力デバイスである操作部11と、種々の情報を表示するLCD(Liquid Crystal Display)などの表示デバイスである表示部12と、原稿から画像を読み取る読取デバイスであるスキャナー13と、用紙などの記録媒体に印刷を実行する印刷デバイスであるプリンター14と、図示していない外部のファクシミリ装置と公衆電話回線などの通信回線経由でファックス通信を行うファックスデバイスであるファックス通信部15と、LAN(Local Area Network)、インターネットなどのネットワーク経由で外部の装置と通信を行うネットワーク通信デバイスであるネットワーク通信部16と、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)などの記憶デバイスである記憶部17と、MFP10全体を制御する制御部18とを備えている。
記憶部17は、制御部18によって実行される網点追加プログラム17aを記憶している。網点追加プログラム17aは、MFP10の製造段階でMFP10にインストールされていても良いし、SDカード、USB(Universal Serial Bus)メモリーなどの記憶媒体からMFP10に追加でインストールされても良いし、ネットワーク上からMFP10に追加でインストールされても良い。
制御部18は、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、プログラムおよび各種のデータを記憶しているROM(Read Only Memory)と、CPUの作業領域として用いられるRAM(Random Access Memory)とを備えている。CPUは、ROMまたは記憶部17に記憶されているプログラムを実行するようになっている。
制御部18は、記憶部17に記憶されている網点追加プログラム17aを実行することによって、ボロノイ図において後述の空円の半径を取得する空円情報取得手段18a、および、網点画像に網点を追加する網点追加手段18bとして機能する。
なお、ボロノイ図とは、空間中に存在する各母点から最も近い空間を線や面などの超平面で区切った図である。つまり、ボロノイ図は、距離空間内の有限部分集合P={p1,p2,・・・,pn}に対するボロノイ領域{V(p1),V(p2),・・・,V(pn)}の集合と定義することができる。ここで、ボロノイ領域とは、距離関数dに対して次の数1で構成される領域V(pi)のことである。なお、数1に示す式において、d(p,pi)は、点pと、点piとの距離であり、d(p,pj)は、点pと、点pjとの距離である。
Figure 0005940506
また、空円とは、内側に母点を含まない円である。ここで、ボロノイ図の性質には、互いに近接する複数の母点から等距離の位置にボロノイ点が存在するという性質がある。したがって、ボロノイ点を中心として複数の母点を通る空円が存在する。
図2は、MFP10によって生成されるボロノイ図30の一例を示す図である。
図2に示すように、ボロノイ図30においては、網点画像の網点の中心が母点31である。母点31がそれぞれ含まれるボロノイ領域32は、ボロノイ辺33によって区切られている。ボロノイ辺33同士の交点は、ボロノイ点34と呼ばれている。
次に、MFP10の動作について説明する。
MFP10の制御部18は、画像データに基づいた画像の出力が指示されると、網点追加プログラム17aを実行して図3に示すように動作する。なお、画像データは、例えば、スキャナー13によって原稿から画像が読み取られることによって入力されたり、ファックス通信部15によって画像がFAX受信されることによって入力されたり、ネットワーク通信部16によって印刷データが受信されることによって入力されることができる。
図3は、画像データに基づいて画像を出力する場合のMFP10の動作のフローチャートである。
図3に示すように、制御部18は、画像データからスクリーニングによって網点画像を生成する(S101)。
図4(a)は、制御部18によって扱われる画像データに基づいた画像21の一例を示す図である。図4(b)は、図4(a)に示す画像21から生成される網点画像22の一例を示す図である。
制御部18は、S101において、例えば図4(a)に示す画像21をスクリーニングによって図4(b)に示す網点画像22に変換する。網点画像22は、網点22aによって構成されている画像である。
図3に示すように、制御部18は、S101の処理が終了すると、S101において生成した網点画像22の網点22aの中心を母点31としたボロノイ図30を生成する(S102)。
制御部18は、S102において、例えば図2に示すボロノイ図30を生成する。
図3に示すように、制御部18は、S102の処理が終了すると、S101において生成した網点画像22の網点22aの数を調整する図5に示す網点調整処理を実行する(S103)。
図5は、図3に示す網点調整処理のフローチャートである。
図5に示すように、制御部18の空円情報取得手段18aは、S102において生成したボロノイ図30において、ボロノイ点34を中心として3つの母点31を通り内側に母点31を含まない円である空円35(図6参照。)のそれぞれの中心の座標および半径を取得する(S131)。ここで、空円情報取得手段18aは、空円35の中心のボロノイ点34の座標を空円35の中心の座標とする。また、空円情報取得手段18aは、空円35が通る母点31と、空円35の中心のボロノイ点34との距離を空円35の半径とする。
図5に示すように、制御部18の網点追加手段18bは、S131の処理が終了すると、変数kを初期値である“1”にした後、S133〜S135の処理の実行と、その後の変数kへの増分値である“1”の加算とを、終値である“空円の数”を変数kが超えるまで繰り返す(S132)。ここで、“空円の数”とは、S102において生成したボロノイ図30において存在する空円35の総数である。
網点追加手段18bは、S102において生成したボロノイ図30において存在する空円35のうち未だ対象にしていない空円35を1個対象にした後(S133)、対象の空円35(以下「対象円Q」と言う。)のS131において取得された半径が事前に設定されている特定の値より大きいか否かを判断する(S134)。
網点追加手段18bは、特定の値より大きいとS134において判断すると、網点画像22に網点22aを追加する図7に示す網点追加処理を実行する(S135)。
図7は、図5に示す網点追加処理のフローチャートである。
図7に示すように、網点追加手段18bは、変数iを初期値である“1”にした後、S162およびS163の処理の実行と、その後の変数iへの増分値である“1”の加算とを、終値である“2”を変数iが超えるまで繰り返す(S161)。
図8は、図7に示す網点追加処理において扱われる仮ボロノイ点Xiを示す図である。
図8においては、対象円Qと、対象円Qが通る母点31については2つの母点31のみを通る空円35(以下「隣接円Si」と言う。)とが示されている。ここで、隣接円Siは、1つの対象円Qに対して少なくとも2つ存在し、そのうち1つを隣接円S1とし、残りのうち1つを隣接円S2とする。隣接円Si上の母点31のうち対象円Q上の母点31でもある2つの母点の何れか一方を母点P1iとし、他方を母点P2iとする。仮ボロノイ点Xiは、対象円Qの中心を示す点R(Q)と、隣接円Siの中心を示す点R(Si)とを結ぶ線分R(Q)R(Si)上の点であって、仮のボロノイ点である。
図7に示すように、網点追加手段18bは、特定の規則に応じて仮ボロノイ点Xiの座標を算出する(S162)。ここで、特定の規則としては、種々の規則が採用されることができる。例えば、網点追加手段18bは、次の数2で表される式のように、点R(Q)および仮ボロノイ点Xiを結ぶ線分R(Q)Xiの長さと、仮ボロノイ点Xiおよび点R(Si)を結ぶ線分XiR(Si)の長さとの比率が、対象円Qの半径r(Q)と、隣接円Siの半径r(Si)とに基づいたr(Q)1/2:r(Si)1/2になる仮ボロノイ点Xiの座標を算出しても良い。
Figure 0005940506
数2において、Xi、R(Q)、R(Si)は、それぞれ、仮ボロノイ点Xi、点R(Q)、点R(Si)の座標である。
なお、網点追加手段18bは、線分R(Q)Xiの長さと、線分XiR(Si)の長さとの比率が、対象円Qの半径r(Q)と、隣接円Siの半径r(Si)とに基づいたr(Q):r(Si)になる仮ボロノイ点Xiの座標を算出しても良い。また、網点追加手段18bは、対象円Qの半径r(Q)と、隣接円Siの半径r(Si)とに基づいた規則以外の規則に応じて仮ボロノイ点Xiの座標を算出しても良い。例えば、網点追加手段18bは、線分R(Q)R(Si)の中点を仮ボロノイ点Xiとしても良い。
図9は、図7に示す網点追加処理において扱われる仮母点P'iを示す図である。
図9において、仮空円Q'iは、S162において座標が算出された仮ボロノイ点Xiを中心とし、母点P1iおよび母点P2iを通る仮の空円である。そして、仮母点P'iは、仮空円Q'iが通る仮の母点であって、線分R(Q)R(Si)と、仮空円Q'iとの交点である。なお、線分R(Q)R(Si)と、仮空円Q'iとの交点が2つ存在する場合には、対象円Qの中心を示す点R(Q)に近い方が仮母点P'iである。
ここで、仮母点P'iは、線分R(Q)Xiを内分する点である。したがって、仮母点P'iの座標は、次の数3で表される式によって表される。
Figure 0005940506
数3において、P'i、R(Q)、Xiは、それぞれ、仮母点P'i、点R(Q)、仮ボロノイ点Xiの座標である。また、R(Q)P'iは、点R(Q)および仮母点P'iを結ぶ線分R(Q)P'iの長さである。また、P'iXiは、仮母点P'iおよび仮ボロノイ点Xiを結ぶ線分P'iXiの長さである。ここで、線分R(Q)P'iは、点R(Q)および仮ボロノイ点Xiを結ぶ線分R(Q)Xiと、線分P'iXiとの間で、次の数4で表される関係が成り立つ。また、線分P'iXiは、仮空円Q'iの半径であるので、次の数5で表される関係が成り立つ。
Figure 0005940506
Figure 0005940506
数4において、R(Q)Xiは、線分R(Q)Xiの長さである。数5において、P1iXiは、母点P1iおよび仮ボロノイ点Xiを結ぶ線分P1iXiの長さである。
したがって、図7に示すように、網点追加手段18bは、S162の処理が終了すると、次の数6で表される式によって仮母点P'iの座標を算出する(S163)。
Figure 0005940506
図10は、図7に示す網点追加処理において扱われる追加の網点の中心を示す母点Pkを示す図である。
図10において、追加の網点の中心を示す母点Pkの座標は、対象円Qの中心を示す点R(Q)の座標と、点R(Q)を始点とし仮母点P'1を終点とするベクトルを示すvec(R(Q),P'1)と、点R(Q)を始点とし仮母点P'2を終点とするベクトルを示すvec(R(Q),P'2)とを用いて、次の数7に示す式で表される。
Figure 0005940506
数7において、Pkは、母点Pkの座標である。
図7に示すように、網点追加手段18bは、S161における繰り返しの処理が終了すると、追加の網点の中心を示す母点Pkの座標を、数7で表される式によって算出する(S164)。
網点追加手段18bは、S164の処理が終了すると、図7に示す網点追加処理を終了する。
図5に示すように、網点追加手段18bは、特定の値より大きくはないとS134において判断すると、S135の網点追加処理を実行しない。
網点追加手段18bは、S132における繰り返しの処理が終了すると、図5に示す網点調整処理を終了する。
したがって、例えば図4(b)に示す網点画像22は、S164において座標を算出した母点Pkを中心とする網点23の分だけ、図11に示すように網点22aが追加される。なお、追加される網点22aの大きさは、他の網点22aの大きさと同一である。
図3に示すように、制御部18は、S103の網点調整処理が終了すると、S103の網点調整処理によって網点22aの数が調整された網点画像22を出力して(S104)、図3に示す動作を終了する。
なお、画像の出力方法は、例えば、プリンター14による印刷である。
以上に説明したように、MFP10は、ボロノイ図30において対象円Qの半径が特定の値より大きい場合に(S134でYES)、対象円Qの内側に新たな母点31を追加することによって新たな母点31に対応する網点22aを網点画像22に追加する(S164)ので、事前に記憶しておく情報が少なくても、画像の縁の部分の白抜けや途切れの発生を抑えることができる。
また、MFP10は、対象円Qの中心の位置と、隣接円Siの中心の位置とに基づいて新たな母点31の位置を決定する(S161〜S164)ので、周囲の網点22aの位置に応じた適切な位置に新たな網点22aを追加することができる。
また、MFP10は、対象円Qの中心の位置と、2つの隣接円Siの中心の位置とに基づいて新たな母点31の位置を決定する(S161〜S164)ので、周囲の網点22aの位置に応じた更に適切な位置に新たな網点22aを追加することができる。
また、MFP10は、対象円Qの中心の位置と、隣接円Siの中心の位置とだけでなく、対象円Qの半径と、隣接円Siの半径とにも基づいて新たな母点31の位置を決定する(S161〜S164)ので、周囲の網点22aの位置に応じた更に適切な位置に新たな網点22aを追加することができる。
なお、本実施の形態において、ボロノイ図30の母点31は、網点画像22の網点22aの中心に配置されるが、網点22aに対応する位置であれば、網点22aの中心以外の位置に配置されても良い。
また、本発明の網点追加装置は、本実施の形態においてMFPであるが、コピー機、プリンターなど、MFP以外の画像形成装置であっても良いし、汎用のパーソナルコンピューターなど、画像形成装置以外のコンピューターであっても良い。
10 MFP(網点追加装置)
17a 網点追加プログラム
18a 空円情報取得手段
18b 網点追加手段
21 画像
22 網点画像
22a、23 網点
30 ボロノイ図
31、P1i、P2i 母点
34 ボロノイ点
35 空円
Q 対象円
Si 隣接円

Claims (6)

  1. 網点画像に網点を追加する網点追加装置であって、
    前記網点画像の前記網点に対応する母点を備えているボロノイ図においてボロノイ点を中心として3つの前記母点を通り内側に前記母点を含まない円である空円の半径を取得する空円情報取得手段と、
    前記空円情報取得手段によって取得された対象の前記空円である対象円の半径が特定の値より大きい場合に前記対象円の内側に新たな前記母点を追加することによって前記新たな母点に対応する前記網点を前記網点画像に追加する網点追加手段と
    を備えることを特徴とする網点追加装置。
  2. 前記網点追加手段は、前記対象円の中心としての前記ボロノイ点の位置を前記ボロノイ図から取得し、
    前記網点追加手段は、前記対象円の隣接円の中心としての前記ボロノイ点の位置を前記ボロノイ図から取得し、
    前記隣接円は、3つの前記母点を通る前記空円であるが、前記対象円が通る3つの前記母点については2つの前記母点のみを通り、
    前記網点追加手段は、
    前記対象円の中心の位置と、
    前記接円の中心の位置と
    に基づいて前記新たな母点の位置を決定することを特徴とする請求項1に記載の網点追加装置。
  3. 前記網点追加手段は、
    前記対象円の中心の位置と、
    2つの前記隣接円の中心の位置と
    に基づいて前記新たな母点の位置を決定することを特徴とする請求項2に記載の網点追加装置。
  4. 前記網点追加手段は、
    前記対象円の半径と、
    前記隣接円の半径と
    にも基づいて前記新たな母点の位置を決定することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の網点追加装置。
  5. 網点画像に網点を追加する網点追加プログラムであって、
    前記網点画像の前記網点に対応する母点を備えているボロノイ図においてボロノイ点を中心として3つの前記母点を通り内側に前記母点を含まない円である空円の半径を取得する空円情報取得手段、および、
    前記空円情報取得手段によって取得された対象の前記空円である対象円の半径が特定の値より大きい場合に前記対象円の内側に新たな前記母点を追加することによって前記新たな母点に対応する前記網点を前記網点画像に追加する網点追加手段
    としてコンピューターを機能させることを特徴とする網点追加プログラム。
  6. 網点画像に網点を追加する網点追加方法であって、
    前記網点画像の前記網点に対応する母点を備えているボロノイ図においてボロノイ点を中心として3つの前記母点を通り内側に前記母点を含まない円である空円の半径を取得する空円情報取得ステップと、
    前記空円情報取得ステップによって取得された対象の前記空円である対象円の半径が特定の値より大きい場合に前記対象円の内側に新たな前記母点を追加することによって前記新たな母点に対応する前記網点を前記網点画像に追加する網点追加ステップと
    を備えることを特徴とする網点追加方法。
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