JP6759938B2 - 画像処理装置、画像処理方法、およびコンピュータープログラム - Google Patents
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[形態1]本発明の一実施形態によれば、画像処理装置が提供される。この画像処理装置は、インク色の入力階調値から成る画像データから、印刷装置におけるドット形成の有無に対応する出力階調値から成るドットデータを生成する画像処理装置であって、前記画像データを構成する複数画素を順番に注目画素として特定して、前記注目画素の前記入力階調値を補正した補正階調値と閾値とを用いて誤差拡散法によりドット形成の有無を決定するハーフトーン処理を実行するハーフトーン処理部を備え、前記補正階調値は、前記ハーフトーン処理を実行済みの画素から前記注目画素に拡散された誤差を前記注目画素の前記入力階調値に加えて得られ、前記ハーフトーン処理部は、前記補正階調値と、前記出力階調値と、の誤差を、前記注目画素の周辺の前記ハーフトーン処理を未実行の複数の周辺画素に拡散する際に、前記注目画素の前記入力階調値が少なくともゼロの場合には、前記誤差の一部を拡散せずに棄却し、前記閾値は、前記注目画素の前記入力階調値に応じて定められており、前記注目画素の前記入力階調値が予め定められた低階調値範囲に含まれている場合の前記閾値は、前記注目画素の前記入力階調値が取り得る階調値範囲の中央値よりも小さく、かつ、前記注目画素の前記入力階調値以上の値であり、前記補正階調値と前記出力階調値との誤差のうち、棄却されずに前記複数の周辺画素に拡散される誤差の値を、拡散誤差量とし、前記補正階調値と前記出力階調値との誤差と、前記拡散誤差量と、の差を、棄却誤差量とし、前記棄却誤差量/(前記補正階調値と前記出力階調値との誤差)を、棄却率としたときに、前記注目画素の前記入力階調値がゼロの場合の前記棄却率は、前記注目画素の前記入力階調値が予め定められた中間階調値範囲における前記棄却率の最小値よりも大きい。
この形態の画像処理装置によれば、注目画素の入力階調値がゼロの場合の棄却率は、注目画素の入力階調値が中間階調値範囲における棄却率の最小値よりも大きいので、入力階調値がゼロの場合には、入力階調値が中間階調値範囲にある場合に比べて、周辺画素に拡散する誤差の絶対値が小さくなる。このため、誤差拡散のたびに消失していく誤差の量(絶対値)が、入力階調値が中間階調値にある場合と比べて大きくなるので、小さな画素間隔で蓄積誤差を消失させることができる。
この形態の画像処理装置によれば、注目画素の入力階調値が低階調値範囲に含まれている場合の閾値は、補正階調値と出力階調値との誤差の平均値がゼロとなるように設定された閾値以下の値であるので、例えば、上記特許文献1の図7に記載の閾値のような注目画素の入力階調値に応じて最適化した閾値を用いることができ、白色の背景の画像における低濃度の細線や文字のような低階調値範囲に含まれる場合であっても、尾引きなどの画質劣化の発生を抑制できる。
この形態の画像処理装置によれば、注目画素の入力階調値がゼロの場合の重み値の合計値が1よりも小さな値であるので、注目画素の入力階調値がゼロの場合に誤差の一部を複数の周辺画素に拡散せずに棄却させることを容易に実現できる。したがって、ハーフトーン処理を短時間で実行できる、或いは、かかる処理に要する負荷を軽減できる。また、入力階調値がゼロの場合の重み値の合計値を1より小さな値とすることにより、エッジ強調の効果を高めることができる。このため、重み値の合計値を1よりもわずかに小さくする場合、例えば、重み値の合計値を0.99とする場合であっても、その差がわかるレベルでのエッジ強調の効果を容易に得ることができる。
A1.画像処理装置の構成:
図1は、本発明の一実施形態としての画像処理装置100の構成を示すブロック図である。画像処理装置100は、印刷装置200で印刷される画像の画像処理を行い、画像処理後の印刷用画像データを印刷装置200に送信する。本実施形態では、画像処理装置100は、パーソナルコンピューターにより構成されている。画像処理装置100において動作するオペレ−ティグシステムには、アプリケーション20と、プリンタードライバー30とが組み込まれている。印刷装置200は、4色のインク、具体的には、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)のインクを吐出するインクジェットプリンターとして構成されている。印刷装置200は、一般的なインクジェットプリンターと同様な構成であるため、その詳細な説明は省略する。
図2は、画像処理装置100および印刷装置200により実行される印刷処理の処理手順を示すフローチャートである。図2に示すように、ユーザーが画像処理装置100において印刷対象画像を指定して印刷指示を行なうと、印刷処理が実行される。解像度変換部31は、指定された印刷対象画像に対して、解像度変換処理を実行する(ステップS100)。具体的には、解像度変換部31は、印刷対象画像の解像度を印刷媒体Pに印刷する際の解像度に変換する。
図3は、4つのインク色C、M、Y、Kのうちの1つの色成分のハーフトーン処理(ステップS110)の詳細手順を示すフローチャートである。上述のように、ハーフトーン処理は、色変換部32による色変換処理(ステップS105)の完了後に色変換部32からインク色C、M、Y、Kの各色成分の画像データを受信すると開始される。インク色C、M、Y、Kの各色成分のハーフトーン処理は独立して実行可能であり、図3に示すハーフトーン処理部をインク色の数だけ用意して4色同時に並列して実行してもよいし、例えば、1ライン単位や、1画面単位で1色ずつ順番に実行してもよい。以降の説明では、色成分Cのハーフトーン処理を例に説明する。
上述したハーフトーン処理によれば、注目画素の補正階調値と、出力階調値と、の誤差を、複数の周辺画素に拡散する際に、注目画素の入力階調値がゼロの場合には、誤差の一部を棄却して誤差よりも絶対値の小さな値を周辺画素に拡散するので、誤差の一部は周辺画素に拡散されず、誤差拡散のたびに誤差の一部が消失していくことにより、誤差をそのまま周辺画素に拡散する構成と比べて、小さな画素間隔で蓄積誤差を消失させることができる。このため、ハーフトーン処理結果が「ドット形成有り(255)」と決定された場合に生じるマイナス誤差を、小さな画素間隔で消失させることができる。一方で誤差の消失効果は、プラス誤差の場合にも発生する。したがって、マイナス誤差の消失速度が早まるのとは逆に、プラス誤差の蓄積により、「ドット形成有り」と決定されるまでの画素間隔は、大きくなる。
B1.変形例1:
上記実施形態では、注目画素で生じた誤差を周辺10画素に拡散する第1誤差拡散マトリックス37および第2誤差拡散マトリックス38を用いていたが、本発明はこれに限定されない。
上記実施形態では、誤差算出部34は、注目画素の入力階調値がゼロの場合と入力階調値がゼロでない場合とで、それぞれ異なる誤差拡散マトリックスを参照していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、注目画素の入力階調値がゼロの場合においても、注目画素の入力階調値がゼロでない場合の誤差拡散マトリックス(第1誤差拡散マトリックス37、37a、37b)を参照してもよい。この場合、誤差算出部34は、誤差に対して、誤差拡散マトリックスにおいて対応付けられた重み値を乗じることにより得られた各値に対して、それぞれ1よりも小さな所定値を掛け合わせて拡散すべき誤差として算出してもよい。この構成においても、拡散される誤差の合計値(絶対値)は、注目画素で生じた誤差(絶対値)よりも小さくなるので、上記実施形態と同様の効果を奏し得る。すなわち一般には、注目画素の入力階調値が少なくともゼロの場合には、誤差の一部を拡散せずに棄却する任意の構成を、本発明に適用できる。
上記実施形態において、注目画素の入力階調値がゼロの場合についてのみ、第2誤差拡散マトリックス38が予め設定されていたが、本発明はこれに限定されない。注目画素の入力階調値がゼロの場合に限らず、ゼロよりも大きく、かつ、比較的小さな階調値である場合にも、第2誤差拡散マトリックス38が設定されていてもよい。これにより、低濃度細線を強調したい白い背景の範囲を、やや広げることができる。すなわち、一般には、注目画素の入力階調値がゼロの場合に、重み値の合計値が1よりも小さい値が対応づけられている誤差拡散マトリックスが予め設定されている構成であれば、上記実施形態と同様の効果を奏する。
上記実施形態において、画像処理装置100の機能の少なくとも一部を印刷装置200が有していてもよい。また、画像処理装置100の機能のすべてを印刷装置200が有する構成、例えば、印刷装置200が画像処理装置100を備える構成であってもよい。これらの構成においても、実施形態と同様の効果を奏する。
上記実施形態では、印刷装置200は、4色のインク(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)により印刷を行うインクジェットプリンターであったが、本発明はこれに限定されない。例えば、使用するインクの数は、上記と異なっていてもよい。具体的には、上述の4色のインクに加えて、ライトグレー、ライトシアン、ライトマゼンタの3色のインクを含む7色であってよい。これらの構成においても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
上記実施形態では、「入力階調値がゼロである場合」を画像データの各インク色C、M、Y、Kの色成分ごとにそれぞれ判断していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、画像データの各インク色C、M、Y、Kのすべての色成分の入力階調値がゼロである場合であってもよい。色成分ごとに入力階調値がゼロであるか否かをそれぞれ判断する場合は、すべての色成分の入力階調値がゼロであるとは限らないので、背景が白以外の場合でもインク色によっては、本発明のエッジ強調効果が発生する場合があったが、すべての色成分の入力階調値がゼロである場合に限定すれば、本発明のエッジ強調効果を背景が白の場合に限定できる。
上記実施形態では、入力階調値がゼロでない場合に注目画素において生じた誤差の一部を棄却していなかった、換言すると、入力階調値がゼロでない場合における誤差の棄却率はゼロであったが、本発明はこれに限定されない。例えば、入力階調値がゼロの場合の棄却率が、入力階調値がゼロでない場合における棄却率の最小値よりも大きくなるような構成であれば、入力階調値がゼロでない場合における棄却率はゼロに限らず、任意の値であってもよい。ここで、上述の「棄却率」とは、以下の値を意味する。すなわち、補正階調値と出力階調値との誤差のうち、棄却されずに周辺画素に拡散される誤差の値を「拡散誤差量」とし、補正階調値と出力階調値との誤差と、拡散誤差量と、の差を、「棄却誤差量」としたときに、棄却誤差量/(補正階調値と出力階調値との誤差)によって表される値を意味する。
上記変形例7において、入力階調値がゼロ付近の棄却率は、入力階調値が中間階調値範囲にある場合における棄却率と同じであったが、本発明はこれに限定されない。例えば、入力階調値がゼロ付近(例えば、入力階調値が1〜3の範囲)の棄却率は、入力階調値が中間階調値範囲にある場合における棄却率と違ってもよいし、入力階調値がゼロの場合の棄却率と同じでもよい。このような構成にすれば、入力階調値がゼロの場合だけでなく、入力階調値がゼロ付近の場合にも、棄却率に応じたエッジ強調の効果を得ることが可能となる。
上記実施形態において、入力階調値がゼロでない場合と入力階調値がゼロの場合とで、それぞれ異なる誤差拡散マトリックスが予め設定されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、入力階調値がゼロでない場合にも、入力階調値がゼロ付近などでは入力階調値がゼロの場合と同じ誤差拡散マトリックス(第2誤差拡散マトリックス38)が設定されていてもよい。すなわち一般には、入力階調値がゼロの場合に、重み値の合計値が1よりも小さい値が対応づけられた誤差拡散マトリックスが予め設定されている構成であれば、上記実施形態と同様の効果を奏する。
実施形態および変形例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。また、本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア(コンピュータープログラム)は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやCD−ROMのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のRAMやROM等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピューターに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、データを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。
Claims (5)
- インク色の入力階調値から成る画像データから、印刷装置におけるドット形成の有無に対応する出力階調値から成るドットデータを生成する画像処理装置であって、
前記画像データを構成する複数画素を順番に注目画素として特定して、前記注目画素の前記入力階調値を補正した補正階調値と閾値とを用いて誤差拡散法によりドット形成の有無を決定するハーフトーン処理を実行するハーフトーン処理部を備え、
前記補正階調値は、前記ハーフトーン処理を実行済みの画素から前記注目画素に拡散された誤差を前記注目画素の前記入力階調値に加えて得られ、
前記ハーフトーン処理部は、前記補正階調値と、前記出力階調値と、の誤差を、前記注目画素の周辺の前記ハーフトーン処理を未実行の複数の周辺画素に拡散する際に、前記注目画素の前記入力階調値が少なくともゼロの場合には、前記誤差の一部を拡散せずに棄却し、
前記閾値は、前記注目画素の前記入力階調値に応じて定められており、
前記注目画素の前記入力階調値が予め定められた低階調値範囲に含まれている場合の前記閾値は、前記注目画素の前記入力階調値が取り得る階調値範囲の中央値よりも小さく、かつ、前記注目画素の前記入力階調値以上の値であり、
前記補正階調値と前記出力階調値との誤差のうち、棄却されずに前記複数の周辺画素に拡散される誤差の値を、拡散誤差量とし、
前記補正階調値と前記出力階調値との誤差と、前記拡散誤差量と、の差を、棄却誤差量とし、
前記棄却誤差量/(前記補正階調値と前記出力階調値との誤差)を、棄却率としたときに、
前記注目画素の前記入力階調値がゼロの場合の前記棄却率は、前記注目画素の前記入力階調値が予め定められた中間階調値範囲における前記棄却率の最小値よりも大きい、
画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記注目画素の前記入力階調値が前記低階調値範囲に含まれている場合の前記閾値は、前記補正階調値と前記出力階調値との誤差の平均値がゼロとなるように設定された閾値の値以下の値である、
画像処理装置。 - 請求項1または請求項2に記載の画像処理装置において、
前記ハーフトーン処理部は、前記誤差を前記複数の周辺画素に拡散する際に、前記誤差に重み値を掛け合わせて得られる値を拡散し、
前記ハーフトーン処理部は、前記複数の周辺画素に対してそれぞれ前記重み値が対応づけられている誤差拡散マトリックスを参照して、前記誤差に対して前記重み値を乗じることにより、前記複数の周辺画素にそれぞれ拡散すべき誤差を算出する誤差算出部を有し、
前記注目画素の前記入力階調値がゼロの場合に予め設定されている前記誤差拡散マトリックスにおいて、前記重み値の合計値は、1よりも小さい値である、
画像処理装置。 - インク色の入力階調値から成る画像データから、印刷装置におけるドット形成の有無に対応する出力階調値から成るドットデータを生成する画像処理方法であって、
前記画像データを構成する複数画素を順番に注目画素として特定して、前記注目画素の前記入力階調値を補正した補正階調値と前記注目画素の前記入力階調値に応じて定められた閾値とを用いて誤差拡散法によりドット形成の有無を決定するハーフトーン処理を実行するハーフトーン処理工程を備え、
前記注目画素の前記入力階調値が予め定められた低階調値範囲に含まれている場合の前記閾値は、前記注目画素の前記入力階調値が取り得る階調値範囲の中央値よりも小さく、かつ、前記注目画素の前記入力階調値以上の値に設定されており、
前記ハーフトーン処理工程は、
前記ハーフトーン処理を実行済みの画素から前記注目画素に拡散された誤差を前記注目画素の前記入力階調値に加えることにより前記補正階調値を得る工程と、
前記補正階調値と、前記出力階調値と、の誤差を、前記注目画素の周辺の前記ハーフトーン処理を未実行の複数の周辺画素に拡散する際に、前記注目画素の前記入力階調値が少なくともゼロの場合には、前記誤差の一部を拡散せずに棄却する工程と、
を含み、
前記補正階調値と前記出力階調値との誤差のうち、棄却されずに前記複数の周辺画素に拡散される誤差の値を、拡散誤差量とし、
前記補正階調値と前記出力階調値との誤差と、前記拡散誤差量と、の差を、棄却誤差量とし、
前記棄却誤差量/(前記補正階調値と前記出力階調値との誤差)を、棄却率としたときに、
前記注目画素の前記入力階調値がゼロの場合の前記棄却率は、前記注目画素の前記入力階調値が予め定められた中間階調値範囲における前記棄却率の最小値よりも大きい、
画像処理方法。 - インク色の入力階調値から成る画像データから、印刷装置におけるドット形成の有無に対応する出力階調値から成るドットデータを生成する画像処理を実現するためのコンピュータープログラムであって、
前記画像データを構成する複数画素を順番に注目画素として特定して、前記注目画素の前記入力階調値を補正した補正階調値と前記注目画素の前記入力階調値に応じて定められた閾値とを用いて誤差拡散法によりドット形成の有無を決定するハーフトーン処理を実行するハーフトーン機能をコンピューターに実現させ、
前記注目画素の前記入力階調値が予め定められた低階調値範囲に含まれている場合の前記閾値は、前記注目画素の前記入力階調値が取り得る階調値範囲の中央値よりも小さく、かつ、前記注目画素の前記入力階調値以上の値に設定されており、
前記ハーフトーン機能は、
前記ハーフトーン処理を実行済みの画素から前記注目画素に拡散された誤差を前記注目画素の前記入力階調値に加えることにより前記補正階調値を得る機能と、
前記補正階調値と、前記出力階調値と、の誤差を、前記注目画素の周辺の前記ハーフトーン処理を未実行の複数の周辺画素に拡散する際に、前記注目画素の前記入力階調値が少なくともゼロの場合には、前記誤差の一部を拡散せずに棄却する機能と、
を含み、
前記補正階調値と前記出力階調値との誤差のうち、棄却されずに前記複数の周辺画素に拡散される誤差の値を、拡散誤差量とし、
前記補正階調値と前記出力階調値との誤差と、前記拡散誤差量と、の差を、棄却誤差量とし、
前記棄却誤差量/(前記補正階調値と前記出力階調値との誤差)を、棄却率としたときに、
前記注目画素の前記入力階調値がゼロの場合の前記棄却率は、前記注目画素の前記入力階調値が予め定められた中間階調値範囲における前記棄却率の最小値よりも大きい、
プログラム。
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