JP7115241B2 - 画像変換装置および画像変換方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像変換装置および画像変換方法に関する。

原稿画像データを画素毎の濃度に応じた印刷用階調データに変換し、圧縮処理後に出力する画像データ変換ユニットであって、原稿画像データを所定階調数の印刷用階調データに変換する標準モード変換部と、原稿画像データを前記所定階調数よりも少ない階調数の印刷用階調データに変換するデータ圧縮モード変換部と、標準モード変換部によるデータ変換とデータ圧縮モード変換部によるデータ変換とのいずれか一方を選択するモード切替部と、モード切替部で選択したモードによるデータ変換を用いて、印刷用階調データを圧縮処理するデータ圧縮部と、を備える構成が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１３‐７４５０９号公報

データ転送の高速化、データ転送にかかる通信負担の軽減、印刷処理の高速化、等の観点から、画像データの圧縮処理に関して、圧縮率をより高めることが求められている。しかし、画像データの圧縮率を向上させるために、圧縮処理を実行する装置に搭載された既存の圧縮機能や、圧縮後の画像データの転送を受けるプリンター等の装置に搭載された既存の復号化機能について、それらの機能を改変、拡張等することは容易ではない。

圧縮処理が施される前の画像データに対する変換処理を行う画像変換装置であって、前記画像データを構成するラスターラインに含まれる画素である第１画素の前記ラスターライン内の隣接画素を指定の起点として、前記第１画素から離れる向きに、前記ラスターライン内の画素を順次第２画素に指定する画素指定部と、前記第１画素と前記第２画素との画素値の差分の絶対値または前記差分の自乗値を評価値として算出する評価値算出部と、前記評価値が所定のしきい値を超えるか否かを判定する判定部と、前記評価値が前記しきい値を超えると判定された時点で、前記第１画素から前記第２画素の前記第１画素側の隣接画素である第３画素までの画素値の代表値を算出し、前記第１画素から前記第３画素までの画素値を前記代表値に変換する変換部と、を備える。

システムの概略構成を示す図。 画像データに対する処理の流れを簡易的に説明するための図。 第１実施形態にかかる画像変換処理の詳細を示すフローチャート。 しきい値テーブルの一例を示す図。 画像変換処理の具体的事例を説明するための図。 第２実施形態にかかる画像変換処理の詳細を示すフローチャート。

以下、各図を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお各図は、本実施形態を説明するための例示に過ぎない。

１．システムの概略説明：
図１は、本実施形態にかかるシステム１の構成を簡易的に示している。システム１は、画像変換装置１０およびプリンター２０を含んでいる。
画像変換装置１０は、例えば、パーソナルコンピューター、サーバー、スマートフォン、タブレット型端末、或いはそれらと同程度の処理能力を有する情報処理装置によって実現される。画像変換装置１０は、制御部１１、表示部１３、操作受付部１４、通信インターフェイス１５等を備える。インターフェイスをＩＦと略して表記する。制御部１１は、プロセッサーとしてのＣＰＵ１１ａ、ＲＯＭ１１ｂ、ＲＡＭ１１ｃ等を有する一つ又は複数のＩＣや、その他の不揮発性メモリー等を含んで構成される。

制御部１１では、プロセッサーつまりＣＰＵ１１ａが、ＲＯＭ１１ｂや、その他のメモリー等に保存されたプログラムに従った演算処理を、ＲＡＭ１１ｃ等をワークエリアとして用いて実行することにより、画像変換装置１０を制御する。本実施形態では、制御部１１は、前記プログラムと協働して、画像変換部１２や圧縮処理部１６等として機能する。画像変換部１２は、さらに画素指定部１２ａ、評価値算出部１２ｂ、判定部１２ｃ、変換部１２ｄといった各機能部を有する。なお、プロセッサーは、一つのＣＰＵに限られることなく、複数のＣＰＵや、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア回路により処理を行う構成としてもよいし、ＣＰＵとハードウェア回路とが協働して処理を行う構成としてもよい。

「画像変換装置」は、少なくとも画像変換部１２としての機能を実現する装置１０の名称に過ぎない。図１の例では、装置１０は、圧縮処理部１６としても機能することを踏まえて、画像処理装置と表記してもよいし、プリンター２０を制御する観点から印刷制御装置、等と表記してもよい。

表示部１３は、視覚的情報を表示するための手段であり、例えば、液晶ディスプレイや、有機ＥＬディスプレイ等により構成される。表示部１３は、ディスプレイと、ディスプレイを駆動するための駆動回路とを含む構成であってもよい。操作受付部１４は、ユーザーによる操作を受け付けるための手段であり、例えば、物理的なボタンや、タッチパネルや、マウスや、キーボード等によって実現される。むろん、タッチパネルは、表示部１３の一機能として実現されるとしてもよい。表示部１３および操作受付部１４を含めて、画像変換装置１０の操作パネルと呼ぶことができる。

表示部１３や操作受付部１４は、画像変換装置１０の構成の一部であってもよいが、画像変換装置１０に対して外付けされた周辺機器であってもよい。通信ＩＦ１５は、画像変換装置１０が公知の通信規格を含む所定の通信プロトコルに準拠して有線又は無線で外部と通信を実行するための一つまたは複数のＩＦの総称である。制御部１１は、通信ＩＦ１５を介してプリンター２０と通信する。

プリンター２０は、概略、印刷制御部２１や印刷機構２２等を備える。印刷制御部２１は、例えば、ＡＳＩＣを含んで構成されたプリンター２０側のコントローラーであり、画像変換装置１０から転送された画像データに対して、画像データの状態やフォーマットに応じた必要な処理を施して印刷データを生成する。ここで言う必要な処理とは、圧縮された状態の画像データに対する復号化処理や、復号後の画像データに対する、いわゆる色変換処理やハーフトーン処理等である。復号化処理を、解凍処理とも言う。

印刷制御部２１は、上述のように生成した印刷データに基づいて印刷機構２２を制御することにより、印刷データが表現する画像を印刷媒体に印刷させる。印刷機構２２は、印刷媒体に対して、例えば、インクジェット方式や電子写真方式により印刷を行う。印刷媒体は、典型的には紙であるが、例えばフィルムや捺染印刷用の媒体等、紙以外の素材であってもよい。

画像変換装置１０とプリンター２０とは、図示しないネットワークを通じて接続するとしてもよい。プリンター２０は、印刷機能に加え、スキャナーとしての機能やファクシミリ通信機能等の複数の機能を兼ね備えた複合機であってもよい。画像変換装置１０は、独立した一つの情報処理装置によって実現されるだけでなく、ネットワークを介して互いに通信可能に接続した複数の情報処理装置によって実現されてもよい。

図２は、制御部１１が処理対象の画像データに対して実行する処理の流れを簡易的に説明するための図である。処理対象の画像データは、例えば、ユーザーが操作受付部１４を操作することにより任意に選択した画像データである。ここでは一例として、画像データは、画素毎にＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色毎の階調値を有するビットマップデータであるとして説明を行う。なお、画像データは、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック）等、他の表色系の色毎の階調値を画素毎に有するビットマップデータであってもよい。画像データにおける色毎の階調値は、例えば、０～２５５の２５６階調で表現されている。

画像データを構成する各画素の位置は、直交する２軸（Ｘ軸およびＹ軸）によるＸＹ座標系で定義される。画像データにおいて、一定方向（Ｘ軸方向）に並ぶ複数の画素による画素行を「ラスターライン」と呼ぶ。図２に示すラスターＲ１、ラスターＧ１、ラスターＢ１は、一つのラスターラインを色別に分解した場合の各ラスターラインである。つまり、ラスターＲ１は、各画素がＲの階調値のみを有するラスターラインであり、ラスターＧ１は、各画素がＧの階調値のみを有するラスターラインであり、ラスターＢ１は、各画素がＢの階調値のみを有するラスターラインである。

図２に示すように、制御部１１は、ラスターＲ１、ラスターＧ１、ラスターＢ１それぞれに対して画像変換処理１００を並行実施する。画像変換処理１００は、画像変換部１２による処理である。画像変換処理１００については、後に詳述する。ラスターＲ１に画像変換処理１００を施した後のデータがラスターＲ２、ラスターＧ１に画像変換処理１００を施した後のデータがラスターＧ２、ラスターＢ１に画像変換処理１００を施した後のデータがラスターＢ２である。

制御部１１は、ラスターＲ２、ラスターＧ２、ラスターＢ２それぞれに対して圧縮処理３００を並行実施する。圧縮処理３００は、圧縮処理部１６による処理である。圧縮処理３００としては、例えば、ランレングス符号化法等の可逆圧縮が実行される。ラスターＲ２に圧縮処理３００を施した後のデータが圧縮データＲ３、ラスターＧ２に圧縮処理３００を施した後のデータが圧縮データＧ３、ラスターＢ２に圧縮処理３００を施した後のデータが圧縮データＢ３である。

制御部１１は、圧縮データＲ３、圧縮データＧ３、圧縮データＢ３を、通信ＩＦ１５を介してプリンター２０へ転送する。このように制御部１１は、処理対象の画像データについて、ラスターライン単位かつ色別の、画像変換処理１００および圧縮処理３００を繰り返し実行する。従って、プリンター２０では、画像変換装置１０から転送された圧縮データＲ３、圧縮データＧ３、圧縮データＢ３を印刷制御部２１が復号することにより、各画素が各色の階調値を有するラスターラインを順次取得する。

２．第１実施形態：
画像変換処理１００について説明する。図３は、画像変換処理１００の詳細をフローチャートにより示している。図３～５を参照して説明する実施形態を、第１実施形態とも呼ぶ。一つのラスターラインから色別に分解された各ラスターライン、例えば図２に示したラスターＲ１，Ｇ１，Ｂ１それぞれに対する画像変換処理１００は、いずれも同じ手順である。そのため、前記色別に分解された各ラスターラインのうちのいずれか一つの色のラスターラインに対する画像変換処理１００を説明する。

ステップＳ１１０では、画素指定部１２ａが、ラスターラインの先頭画素を、変換対象区間の先頭画素に指定する。ラスターラインの先頭画素とは、ラスターラインを構成する画素のうちＸ座標の値が最も小さい画素である。「変換対象区間」とは、後述するステップＳ１８０等による変換の対象となる画素が連続する区間である。図３では、変換対象区間を、単に「区間」と表記している。変換対象区間の先頭画素を「区間先頭画素」と表記する。区間先頭画素は「第１画素」に該当する。つまり、ステップＳ１１０では、ラスターラインの先頭画素が、当該ラスターラインにおける最初の区間先頭画素に指定される。

ステップＳ１２０では、画素指定部１２ａは、合計画素値Ｓｕｍおよび区間画素数ｉを設定する。「合計画素値Ｓｕｍ」は、変換対象区間に含まれる画素の画素値の合計である。画素値とは、画像変換処理１００の対象とされている色別のラスターラインの画素が有する階調値である。画像変換処理１００の対象とされている色別のラスターラインがラスターＲ１であれば、Ｒの階調値が画素値に該当する。「区間画素数ｉ」は、変換対象区間を構成する画素数である。

ステップＳ１２０では、画素指定部１２ａは、合計画素値Ｓｕｍ＝区間先頭画素の画素値Ｐ[０]と設定し、かつ、区間画素数ｉ＝１、と設定する。
区間画素数ｉは、区間先頭画素の隣接画素を起点（ｉ＝１）とした「評価画素」の位置を示す数字でもある。評価画素とは、区間先頭画素との画素値の差分が評価される画素であり、「第２画素」に該当する。従って、区間画素数ｉを設定する処理は、ラスターラインに含まれる画素の中から評価画素を指定する処理でもある。区間画素数ｉ＝１は、区間先頭画素の隣接画素が評価画素に指定されたことを意味する。

ステップＳ１３０では、評価値算出部１２ｂが、区間先頭画素の画素値Ｐ[０]と、評価画素の画素値Ｐ[ｉ]との差分に基づく評価値Ｖを算出する。具体的には、評価値算出部１２ｂは、画素値Ｐ[０]と画素値Ｐ[ｉ]との差分の絶対値を評価値Ｖとする。あるいは、評価値算出部１２ｂは、画素値Ｐ[０]と画素値Ｐ[ｉ]との差分の自乗値を評価値Ｖとする。以下では、評価値Ｖは、画素値Ｐ[０]と画素値Ｐ[ｉ]との差分の自乗値であるとして、説明を続ける。

ステップＳ１４０では、判定部１２ｃが、ステップＳ１３０で算出された評価値Ｖが、所定のしきい値Ｔｈ[ｉ－１]を超えるか否かを判定する。判定部１２ｃは、評価値Ｖがしきい値Ｔｈ[ｉ－１]を超える場合に“Ｙｅｓ”と判定し、ステップＳ１７０へ処理を進める。一方、判定部１２ｃは、評価値Ｖがしきい値Ｔｈ[ｉ－１]を超えない場合には“Ｎｏ”と判定し、ステップＳ１５０へ処理を進める。

図４は、しきい値Ｔｈ[ｉ－１]を規定するしきい値テーブル１７の一例を示している。しきい値テーブル１７は、制御部１１が参照可能な情報であり、例えば、制御部１１における所定のメモリーに予め記憶されている。しきい値テーブル１７には、ｉ－１としきい値Ｔｈ[ｉ－１]との対応関係が規定されている。また、しきい値テーブル１７には、ｉ－１の増大に応じて小さい値となるしきい値Ｔｈ[ｉ－１]が規定されている。しきい値Ｔｈ[ｉ－１]は、ｉ－１の増大に応じて、線形的に減少してもよいし、非線形的に減少してもよいし、あるいは階段状に減少してもよい。

判定部１２ｃは、例えば、区間画素数ｉ＝１である場合は、ステップＳ１４０では、しきい値テーブル１７からｉ－１＝０に対応するしきい値Ｔｈ[０]＝１０２４を読み出して、評価値Ｖと比較する。しきい値テーブル１７の例では、ｉ－１＞８に対応するしきい値Ｔｈ[ｉ－１]は、全て０であるとする。ただし、言うまでもなく本実施形態は、しきい値テーブル１７に示した具体的な数値に限定して解釈されるものではない。

ステップＳ１５０では、画素指定部１２ａは、合計画素値Ｓｕｍに評価画素の画素値Ｐ[ｉ]を加算し、その上で、区間画素数ｉに１を加算する。つまり、区間画素数ｉをインクリメントする。区間画素数ｉをインクリメントすることは、それまで指定していた評価画素に対して区間先頭画素から遠い側に隣接する画素を、次の評価画素に指定することである。

ステップＳ１６０では、変換部１２ｄは、評価画素の位置がラスターラインの終端画素を超えたか否かを判定する。ラスターラインの終端画素とは、ラスターラインを構成する画素のうちＸ座標の値が最も大きい画素である。ステップＳ１５０で区間画素数ｉをインクリメントした結果、終端画素に対して区間先頭画素から遠い側に隣接する位置、つまり画素が存在しない位置が評価画素として指定された場合に、評価画素の位置がラスターラインの終端画素を超えたという判定となる。変換部１２ｄは、評価画素の位置がラスターラインの終端画素を超えていないと判定した場合、ステップＳ１６０からステップＳ１３０に戻る。一方、評価画素の位置がラスターラインの終端画素を超えたと判定した場合、変換部１２ｄは、ステップＳ１６０からステップＳ２００へ処理を進める。

このようなステップＳ１３０→Ｓ１４０→Ｓ１５０→Ｓ１６０→Ｓ１３０のサイクルが繰り返される間は、ラスターライン内において、区間先頭画素の隣接画素を指定の起点として、区間先頭画素から離れる向きに、ラスターライン内の画素が順次１画素ずつ、評価画素として指定される。また、ラスターラインの終端画素が評価画素に指定された状態で、ステップＳ１３０において算出された評価値Ｖが、ステップＳ１４０において、しきい値Ｔｈ[ｉ－１]を超えないと判定された場合に、ステップＳ１５０で区間画素数ｉがインクリメントされてステップＳ１６０からステップＳ２００へ処理が進む。

ステップＳ１７０では、変換部１２ｄは、区間先頭画素から評価画素の区間先頭画素側の隣接画素までの画素値の「平均値Ａｖｅ」を算出する。評価画素の区間先頭画素側の隣接画素を、評価画素の直前の画素という意味で「直前画素」と表記する。直前画素は「第３画素」に該当する。つまり、ラスターラインにおける区間先頭画素から直前画素までの区間が、一つの変換対象区間である。変換部１２ｄは、合計画素値Ｓｕｍを区間画素数ｉで除算することにより、平均値Ａｖｅを算出する。

ステップＳ１８０では、変換部１２ｄは、変換対象区間内の各画素について、それらの画素値を、ステップＳ１７０で算出した平均値Ａｖｅに変換する。これにより、区間先頭画素から直前画素までの各画素は画素値が統一される。

ステップＳ１９０では、画素指定部１２ａは、区間先頭画素を更新する。この場合、画素指定部１２ａは、評価画素を次の区間先頭画素に指定する。このような区間先頭画素の更新に伴い、画素指定部１２ａは、評価画素の画素値Ｐ[ｉ]を、前記次の区間先頭画素の画素値Ｐ[０]として扱う。画素指定部１２ａは、ステップＳ１９０を経て、ステップＳ１２０に戻る。

なお、区間画素数ｉ＝１の状況では、区間先頭画素と直前画素とは同じ画素であるため、変換対象区間を構成する画素は、区間先頭画素だけとなる。区間画素数ｉ＝１の状況で、ステップＳ１４０で“Ｙｅｓ”と判定された場合、ステップＳ１７０で算出される平均値Ａｖｅ＝区間先頭画素の画素値Ｐ[０]、となる。従って、区間画素数ｉ＝１の状況で、ステップＳ１４０で“Ｙｅｓ”と判定された場合は、ステップＳ１８０による変換は実質的に行われず、変換対象区間つまり区間先頭画素は画素値が維持される。区間画素数ｉ＝１の状況で、ステップＳ１４０で“Ｙｅｓ”と判定される場合は、区間先頭画素と、これに隣接する評価画素との間で画素値が急激に変動している状態、つまり、区間先頭画素または、これに隣接する評価画素のいずれかが画像中のエッジに該当する状態である。本実施形態によれば、区間画素数ｉ＝１の状況でステップＳ１４０で“Ｙｅｓ”と判定された場合は、区間先頭画素の画素値は維持されるため、前記エッジが鈍らずに保持される。このように画像変換処理１００では、エッジの鈍りによる画質劣化が回避される。

ステップＳ２００，Ｓ２１０は、ステップＳ１７０，Ｓ１８０と同じ処理と解してよい。ただし、ステップＳ２００，Ｓ２１０においては、ラスターラインの終端画素を直前画素とみなす。すなわち、ステップＳ２００で算出される平均値Ａｖｅは、区間先頭画素から終端画素までの画素値の平均値であり、ステップＳ２１０では、変換対象区間である区間先頭画素から終端画素までの各画素の画素値が、ステップＳ２００で算出した平均値Ａｖｅに変換される。ステップＳ２１０の実行を経てラスターラインに対する画像変換処理１００が終了する。

図５は、画像変換処理１００の具体的事例を説明するための図であり、ラスターラインの例としてラスターＲ１の一部を示している。図５では、画像変換処理１００の過程でラスターＲ１の各画素の画素値が変換されていく様子を示している。図５においては、ラスターＲ１を構成する各矩形が一つ一つの画素であり、画素の中に記載された数値が画素値である。ラスターラインは、Ｘ軸方向に並ぶＮ個の画素で構成されていると仮定する。ラスターラインの先頭画素を１番目の画素としたとき（以下同様）、Ｎ番目の画素Ｐ_Ｎが、終端画素である。

画像変換処理１００のあるタイミングのステップＳ１９０で、図５の上段に示すように、ｎ番目の画素Ｐ_ｎが、区間先頭画素に指定されたとする。ｎ＜Ｎである。図５では、区間先頭画素となる画素を、グレー色で塗ることで判り易く示している。この場合、ステップＳ１２０を経て、ステップＳ１３０～Ｓ１６０のサイクルが繰り返されることで、ｎ＋１番目の画素Ｐ_ｎ＋１を起点として評価画素が順次指定される。ここで、図５の上段に示す区間画素数ｉ＝６の時点での評価画素、つまりｎ＋６番目の画素Ｐ_ｎ＋６について、その画素値「９２」と区間先頭画素（画素Ｐ_ｎ）の画素値「１００」との差分に基づく評価値Ｖが、しきい値Ｔｈ[５]を超えたとステップＳ１４０で判定されたとする。この場合、ステップＳ１７０，Ｓ１８０の処理により、区間先頭画素（画素Ｐ_ｎ）から、直前画素つまりｎ＋５番目の画素Ｐ_ｎ＋５までの画素値が、これら区間先頭画素から直前画素までの画素値の平均値Ａｖｅ＝１０９に変換される。

次に、ステップＳ１９０では、図５の中段に示すように、それまで評価画素であったｎ＋６番目の画素Ｐ_ｎ＋６が、次の区間先頭画素に指定される。その後、ステップＳ１２０を経て、ステップＳ１３０～Ｓ１６０のサイクルが繰り返されることで、ｎ＋７番目の画素Ｐ_ｎ＋７を起点として評価画素が順次指定される。そして、図５の中段に示すように、区間画素数ｉ＝４の時点での評価画素、つまりｎ＋１０番目の画素Ｐ_ｎ＋１０について、その画素値「７０」と区間先頭画素（画素Ｐ_ｎ＋６）の画素値「９２」との差分に基づく評価値Ｖが、しきい値Ｔｈ[３]を超えたとステップＳ１４０で判定されたとする。この場合、ステップＳ１７０，Ｓ１８０の処理により、区間先頭画素（画素Ｐ_ｎ＋６）から、直前画素つまりｎ＋９番目の画素Ｐ_ｎ＋９までの画素値が、これら区間先頭画素から直前画素までの画素値の平均値Ａｖｅ＝８５に変換される。

その後、ステップＳ１９０では、図５の下段に示すように、それまで評価画素であったｎ＋１０番目の画素Ｐ_ｎ＋１０が、次の区間先頭画素に指定され、同様に処理が繰り返される。そして、終端画素（画素Ｐ_Ｎ）を少なくとも含む変換対象区間についての変換がステップＳ２１０で実行され、ラスターＲ１に対する画像変換処理１００が終了することで、画像変換処理１００が実行されたデータ、すなわちラスターＲ２が得られる。

３．第２実施形態：
次に、第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態にかかる画像変換処理１００の詳細をフローチャートにより示している。第２実施形態については、第１実施形態を前提として、第１実施形態と異なる点を説明する。図６のフローチャートは、概略、ステップＳ１１５，Ｓ１２５，Ｓ１４５，Ｓ１６５，Ｓ１９５を含む点で、図３のフローチャートと異なる。

ステップＳ１１０の次に、画素指定部１２ａはステップＳ１１５を行う。ステップＳ１１５は、合計画素値Ｓｕｍおよび区間画素数ｉを設定する点は、第１実施形態のステップＳ１２０と同じである。画素指定部１２ａは、ステップＳ１１５において、さらに画素値変動回数ＣＣを初期化して、画素値変動回数ＣＣ＝０とする。「画素値変動回数ＣＣ」は、変換対象区間に含まれて隣接する画素間で画素値が変動する回数をカウントするための値である。

ステップＳ１１５の次のステップＳ１２５では、評価値算出部１２ｂは、評価画素の画素値Ｐ[ｉ]と直前画素の画素値Ｐ[ｉ－１]とが一致するか否かを判定する。評価値算出部１２ｂは、画素値Ｐ[ｉ]と画素値Ｐ[ｉ－１]とが一致する場合は、“Ｙｅｓ”と判定してステップＳ１５０へ進み、一方、画素値Ｐ[ｉ]と画素値Ｐ[ｉ－１]とが一致しない場合は、“Ｎｏ”と判定してステップＳ１３０へ進む。区間画素数ｉ＝１の状況でステップＳ１２５の判定を行う場合は、直前画素は区間先頭画素であるため、評価値算出部１２ｂは、評価画素の画素値Ｐ[ｉ]と区間先頭画素の画素値Ｐ[０]とが一致するか否かを判定することになる。

ステップＳ１４０では、判定部１２ｃは、評価値Ｖがしきい値Ｔｈ[ｉ－１]を超える場合にステップＳ１６５へ処理を進め、一方、評価値Ｖがしきい値Ｔｈ[ｉ－１]を超えない場合には、ステップＳ１４５へ処理を進める。

ステップＳ１４５では、画素指定部１２ａは、画素値変動回数ＣＣに１を加算する。つまり、画素値変動回数ＣＣをインクリメントする。このように第２実施形態では、評価画素の画素値Ｐ[ｉ]と直前画素の画素値Ｐ[ｉ－１]とが相違し、かつ、評価画素の画素値Ｐ[ｉ]と区間先頭画素の画素値Ｐ[０]との差分に基づく評価値Ｖがしきい値Ｔｈ[ｉ－１]を超えない場合に、画素値変動回数ＣＣがインクリメントされる。画素指定部１２ａは、ステップＳ１４５の後にステップＳ１５０を実行する。

ステップＳ１６０では、変換部１２ｄは、評価画素の位置がラスターラインの終端画素を超えていないと判定した場合、ステップＳ１２５に戻る。一方、評価画素の位置がラスターラインの終端画素を超えたと判定した場合、変換部１２ｄは、ステップＳ１６０からステップＳ１９５へ処理を進める。

ステップＳ１６５では、変換部１２ｄは、区間画素数ｉがしきい値ＴｈＡより多く、かつ、画素値変動回数ＣＣがしきい値ＴｈＢより少ない、という条件が成立するか否かを判定する。この条件を「変換回避条件」と呼ぶ。しきい値ＴｈＡ，ＴｈＢは、いずれも予め設定された値である。しきい値ＴｈＡは「第１所定数」に該当し、しきい値ＴｈＢは「第２所定数」に該当する。一例として、しきい値ＴｈＡ＝６、しきい値ＴｈＢ＝３、である。これまでの説明から判るように、区間画素数ｉは、区間先頭画素から直前画素までの画素数である。また、画素値変動回数ＣＣは、区間先頭画素から直前画素までの区間、つまり変換対象区間における画素値の変動回数である。

ステップＳ１６５において、変換部１２ｄは、変換回避条件が成立する場合は“Ｙｅｓ”と判定して、処理をステップＳ１９０へ進める。一方、変換回避条件が成立しない場合は、変換部１２ｄは、“Ｎｏ”と判定してステップＳ１７０を実行する。このように第２実施形態では、変換部１２ｄは、ある変換対象区間が比較的多い画素数で構成されており、かつ当該変換対象区間内での画素値変動回数ＣＣが比較的少ない場合には、当該変換対象区間に関してステップＳ１７０，Ｓ１８０を実行しない。

ステップＳ１９５の判定は、ステップＳ１６５の判定と同じである。つまり、ステップＳ１９５において、変換部１２ｄは、変換回避条件が成立する場合は“Ｙｅｓ”と判定して、画像変換処理１００を終了する。一方、変換回避条件が成立しない場合は、変換部１２ｄは“Ｎｏ”と判定してステップＳ２００を実行する。

４．まとめ：
このように本実施形態によれば、画像変換装置１０は、圧縮処理が施される前の画像データに対する変換処理を行う。画像変換装置１０は、前記画像データを構成するラスターラインに含まれる画素である第１画素の前記ラスターライン内の隣接画素を指定の起点として、第１画素から離れる向きに、前記ラスターライン内の画素を順次第２画素に指定する画素指定部１２ａと、第１画素と第２画素との画素値の差分の絶対値または前記差分の自乗値を評価値Ｖとして算出する評価値算出部１２ｂと、評価値Ｖが所定のしきい値を超えるか否かを判定する判定部１２ｃと、評価値Ｖがしきい値を超えると判定された時点で、つまりステップＳ１４０で“Ｙｅｓ”と判定されたタイミングで第１画素から第２画素の第１画素側の隣接画素である第３画素までの画素値の代表値を算出し、第１画素から第３画素までの画素値を代表値に変換する変換部１２ｄと、を備える。

前記構成によれば、ラスターラインにおける第１画素（区間先頭画素）に対する画素値の差分に基づく評価値Ｖがしきい値以下に収まる画素が第１画素を先頭にして連続する区間の画素値が、この区間の画素値の代表値に変換される。これにより、画像データを構成するラスターライン単位で色数を減少させることができる。ここで言う色数とは、異なる階調値を一つの色と捉えた場合の色数である。ラスターライン単位で色数を減少させることで、ラスターラインに対して実行される圧縮処理３００によるデータの圧縮率を高める。つまり、圧縮処理３００や、圧縮処理３００に対応してプリンター２０側で実行する復号化処理については、既存のハードウェアやプログラムを使用しつつ、圧縮処理３００の前に本実施形態の画像変換処理１００を実行することで、結果的に、圧縮処理３００によるデータの圧縮率を高めることができる。特に、自然画のように色数が多い画像に対して画像変換処理１００を実行して色数を減少させることで、圧縮処理３００によるデータの圧縮率を高めることができる。

そして、圧縮処理３００におけるデータの圧縮率を向上させることにより、画像変換装置１０からプリンター２０へのデータ転送の高速化や、データ転送にかかる通信負担の軽減が実現され、ひいては印刷処理の高速化に寄与する。

第１画素から第３画素までの画素値の代表値とは、これまでの説明によれば第１画素から第３画素までの画素値の平均値Ａｖｅである。画質劣化抑制の観点から、平均値Ａｖｅは、第１画素から第３画素までの画素値の変換後の値として好適である。ただし、上述したように色数を減少させる観点に立てば、代表値は平均値でなくてもよい。第１画素から第３画素までの画素値の代表値は、例えば、第１画素から第３画素までの画素値の中央値であったり、第１画素から第３画素までの画素値のうちのいずれか一つであってもよい。

所定のしきい値、つまりしきい値Ｔｈ[ｉ－１]は一定の値であってもよい。
ただし、人間の視覚特性は、色の変化の周期が短い高周波領域に対しては階調の違いを識別する感度が鈍く、色の変化の周期が長い低周波領域に対しては前記感度が敏感になり易い。このような視覚特性によれば、短い画素区間については、区間内の画素値を代表値に変換しても画質劣化は視認され難い。一方、画素区間が長くなるにつれて、区間内の画素値を代表値に変換した場合に画質劣化は視認され易くなる。

そこで、画像変換部１２は、しきい値Ｔｈ[ｉ－１]を、第１画素と第２画素との距離の増加に応じて小さくするとしてもよい。しきい値テーブル１７によれば、しきい値Ｔｈ[ｉ－１]は、第１画素（区間先頭画素）と第２画素（評価画素）との距離の増加、つまり区間画素数ｉの増加に応じて小さい値となっている。
前記構成によれば、区間画素数ｉが増加するほど、画素値を代表値に変換する区間の長さを延長する条件を厳しくすることができ、色数の減少による画質劣化を、前記視覚特性に合わせて抑制することができる。

また、本実施形態によれば、画素指定部１２ａは、評価値Ｖがしきい値を超えると判定された時点の第２画素を、次の第１画素とし、ラスターライン内で前記次の第１画素の隣接画素を起点として第２画素の指定を行う。つまり、図３や図６のフローチャートでは、ステップＳ１９０を経てステップＳ１２０以下又はステップＳ１１５以下が繰り返される。
前記構成によれば、ラスターライン内に第１画素（区間先頭画素）から第３画素（直前画素）までの区間を繰り返し設定し、ラスターラインにおける色数を効率的に減少させることができる。

また、本実施形態によれば、ラスターラインの終端画素が第２画素に指定されて算出された評価値Ｖについて、判定部１２ｃが、しきい値を超えないと判定した場合、つまりステップＳ１６０で“Ｙｅｓ”と判定された場合、変換部１２ｄは、第１画素から終端画素までの画素値の代表値を算出し、第１画素から終端画素までの画素値を、第１画素から終端画素までの画素値の代表値に変換する。
前記構成によれば、ラスターライン内における終端画素を含む一部の区間について画素値を代表値へ変換できなくなる事態を、回避することができる。

ここで、ラスターライン内において、ある程度まとまった画素数毎に画素値が増加または減少するいわゆるグラテーションパターンを、処理対象の画像として想定する。第１実施形態の画像変換処理１００では、このようなグラテーションパターンは、その画素値変動の規則性ゆえに、ラスターライン内において色の変動が保護されるべき比較的長い区間が一つの変換対象区間とされ、画素値が代表値に変換され易かった。そのため、グラテーションパターンの画質保護の観点で、更なる工夫が必要であった。

第２実施形態によれば、変換部１２ｄは、評価値Ｖがしきい値を超えると判定された時点で、第１画素から第３画素までの画素数が第１所定数（しきい値ＴｈＡ）より多く、かつ、第１画素から第３画素までの区間における画素値の変動回数（画素値変動回数ＣＣ）が第２所定数（しきい値ＴｈＢ）より少ない場合は、前記変換を実行しない。
つまり第２実施形態では、ラスターライン内における第１画素から第３画素までの区間であって、画素数が比較的多いにもかかわらず画素値変動回数ＣＣが比較的少ない区間については、区間内の画素値を代表値へ変換する処理から除外することができる。これにより、グラテーションパターンの画質劣化を防ぐことができる。

図３や図６のフローチャートは、画像変換方法を開示していると言える。具体的には、ステップＳ１２０（又はステップＳ１１５），Ｓ１５０は、第２画素を指定する画素指定工程に該当する。また、ステップＳ１３０は、評価値Ｖを算出する評価値算出工程に該当し、ステップＳ１４０は、評価値Ｖが所定のしきい値を超えるか否かを判定する判定工程に該当する。また、ステップＳ１７０，Ｓ１８０は、評価値がしきい値を超えると判定された時点で、代表値を算出し、第１画素から第３画素までの画素値を代表値に変換する変換工程、に該当する。

図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１９０で終端画素が次の区間先頭画素に指定されることも有り得る。終端画素が区間先頭画素に指定された上で実行されるステップＳ１２０以下では、評価画素が実質的に存在しないため、ステップＳ１３０において、評価値算出部１２ｂは評価値Ｖを算出することができない。そこで、図３のフローチャートにおいては、ステップＳ１２０の後かつステップＳ１３０の前のタイミングでも、ステップＳ１６０と同じ判定を実行するとしてもよい。つまり、画像変換部１２は、ステップＳ１２０の後、区間画素数ｉが示す評価画素の位置が終端画素を超えていないと判定した場合にステップＳ１３０へ進む。一方、ステップＳ１２０の後、区間画素数ｉが示す評価画素の位置が終端画素を超えたと判定した場合は、画像変換部１２は、処理をステップＳ２００へ進めるか或いは画像変換処理１００を終了すればよい。

同様に、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１９０で終端画素が次の区間先頭画素に指定されることも有り得る。終端画素が区間先頭画素に指定された上で実行されるステップＳ１１５以下では、評価画素が実質的に存在しないため、ステップＳ１２５の判定や、ステップＳ１３０による評価値Ｖの算出をすることができない。そこで、図６のフローチャートにおいては、ステップＳ１１５の後かつステップＳ１２５の前のタイミングでも、ステップＳ１６０と同じ判定を実行するとしてもよい。つまり、画像変換部１２は、ステップＳ１１５の後、区間画素数ｉが示す評価画素の位置が終端画素を超えていないと判定した場合にステップＳ１２５へ進む。一方、ステップＳ１１５の後、区間画素数ｉが示す評価画素の位置が終端画素を超えたと判定した場合は、画像変換部１２は、処理をステップＳ１９５へ進めるか或いは画像変換処理１００を終了すればよい。

１…システム、１０…画像変換装置、１１…制御部、１２…画像変換部、１２ａ…画素指定部、１２ｂ…評価値算出部、１２ｃ…判定部、１２ｄ…変換部、１３…表示部、１４…操作受付部、１５…通信ＩＦ、１６…圧縮処理部、１７…しきい値テーブル、２０…プリンター、２１…印刷制御部、２２…印刷機構

Claims (5)

1. 圧縮処理が施される前の画像データに対する変換処理を行う画像変換装置であって、
   前記画像データを構成するラスターラインに含まれる画素である第１画素の前記ラスターライン内の隣接画素を指定の起点として、前記第１画素から離れる向きに、前記ラスターライン内の画素を順次第２画素に指定する画素指定部と、
   前記第１画素と前記第２画素との画素値の差分の絶対値または前記差分の自乗値を評価値として算出する評価値算出部と、
   前記評価値が所定のしきい値を超えるか否かを判定する判定部と、
   前記評価値が前記しきい値を超えると判定された時点で、前記第１画素から前記第２画素の前記第１画素側の隣接画素である第３画素までの画素値の代表値を算出し、前記第１画素から前記第３画素までの画素値を前記代表値に変換する変換部と、を備え、
   前記変換部は、前記評価値が前記しきい値を超えると判定された時点で、前記第１画素から前記第３画素までの画素数が第１所定数より多く、かつ、前記第１画素から前記第３画素までの区間における画素値の変動回数が第２所定数より少ない場合は、前記変換を実行しない、ことを特徴とする画像変換装置。
2. 前記しきい値を、前記第１画素と前記第２画素との距離の増加に応じて小さくすることを特徴とする請求項１に記載の画像変換装置。
3. 前記画素指定部は、前記評価値が前記しきい値を超えると判定された時点の前記第２画素を、次の前記第１画素とし、前記ラスターライン内で前記次の第１画素の隣接画素を起点として前記第２画素の指定を行う、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像変換装置。
4. 前記ラスターラインの終端画素が前記第２画素に指定されて算出された前記評価値について、前記判定部が、前記しきい値を超えないと判定した場合、
   前記変換部は、前記第１画素から前記終端画素までの画素値の代表値を算出し、前記第１画素から前記終端画素までの画素値を前記第１画素から前記終端画素までの画素値の代表値に変換する、ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の画像変換装置。
5. 圧縮処理が施される前の画像データに対する変換処理を行う画像変換方法であって、
   前記画像データを構成するラスターラインに含まれる画素である第１画素の前記ラスターライン内の隣接画素を指定の起点として、前記第１画素から離れる向きに、前記ラスターライン内の画素を順次第２画素に指定する画素指定工程と、
   前記第１画素と前記第２画素との画素値の差分の絶対値または前記差分の自乗値を評価値として算出する評価値算出工程と、
   前記評価値が所定のしきい値を超えるか否かを判定する判定工程と、
   前記評価値が前記しきい値を超えると判定された時点で、前記第１画素から前記第２画素の前記第１画素側の隣接画素である第３画素までの画素値の代表値を算出し、前記第１画素から前記第３画素までの画素値を前記代表値に変換する変換工程と、を備え、
   前記変換工程では、前記評価値が前記しきい値を超えると判定された時点で、前記第１画素から前記第３画素までの画素数が第１所定数より多く、かつ、前記第１画素から前記第３画素までの区間における画素値の変動回数が第２所定数より少ない場合は、前記変換を実行しない、ことを特徴とする画像変換方法。

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