JPH0793683B2

JPH0793683B2 - 網点画像の画像データ変換方法

Info

Publication number: JPH0793683B2
Application number: JP1012159A
Authority: JP
Inventors: 秀樹中
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-01-20
Filing date: 1989-01-20
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPH02192363A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、画像処理装置例えば製版用スキャナにおい
て使用される画像データを変換方法に関し、特に網点画
像である原画像を読取って得られた画像データを連続的
な多階調画像データに変換し、主としてモアレの発生を
防止するための画像データ変換方法に関する。

（従来の技術）製版用スキャナで読取る原画としては、写真画像を用い
るのが普通である。しかし、原画とすべき写真画像が無
く、やむを得ず網点フィルムや網点印刷物などの網点画
像を原画としなければならない場合がある。

しかし、網点画像を原画として製版用スキャナで読取
り、通常の処理手順に従って印刷版及び印刷物を作成す
ると、モアレが発生し易いことが一般に知られている。
このモアレは、原画を構成している網点パターンと、製
版用スキャナで画像データの処理を行なう際に用いられ
る網点パターン（通常、これを「スクリーン」と呼
ぶ。）とが干渉することに基因している。

このようなモアレの発生を防止する従来方法としては、
例えば特願昭58−14136号公報に開示されているものが
ある。

（発明が解決しようとする課題）しかし、この従来方法は、網点画像である原画と走査装
置とを相対的に運動させ、走査線を横断する方向に不規
則な横運動を発生させることにより、走査線を横断する
方向の平均的な画像データを得る方法である。従って、
この方法は実質的に原画像をぼかしていることと等価で
あり、原画像を視覚的に忠実に再現できるような画像デ
ータが得られないという問題があった。

（発明の目的）この発明は、従来の技術における上述の課題の解決を意
図しており、原画像を視覚的に忠実に表現し、かつ、モ
アレの発生を防止することのできる新たな画像データを
得るための画像データを変換方法を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段）上述の課題を解決するため、この発明では、網点で構成
された原画像を画素ごとに読取って得られた画像データ
を多階調画像データに変換する方法であって、（ａ）複数の画素から成る画素ブロックを複数設定し、
（ｂ）前記複数の画素ブロックのそれぞれについて、各
画素の画素データの平均値を算出し、（ｃ）前記複数の
画素ブロックのそれぞれについて、その中心部の画素に
おける新たな画像データの値を、当該画素ブロックの前
記平均値に等しく設定するとともに、（ｄ）当該画素ブ
ロックの中心部以外の各画素における新たな画像データ
の値を、当該画素ブロックの中心部から隣接する画素ブ
ロックの中心部に向かって連続的に変化するように所定
の重み係数をかけ合せて加重平均し、この際に互いに隣
接する前記画素ブロックの平均値の差が大きいほど前記
重み係数の値が大きくなるように補間設定して網点画像
を出力する。なお、中心部の画素は１個とは限らず、複
数の場合も含むものである。

（作用）網点で構成された原画像を読取って得られた画像データ
は、その画像の網点パターンに従った濃度分布状態、す
なわち、高濃度の画素と低濃度の画素が近接して混在し
ている状態を表わしている。この発明では、各画素ブロ
ックがそれぞれ複数の画素を含み、その画素ブロック内
の画像データの平均値を当該ブロックの中心部の新たな
画像データ値とする。そして、隣接する画素ブロックそ
れぞれの中心部の新たな画像データ値にもとづいて、そ
れぞれの中心部以外の画素の新たな画像データ値を得
る。

このため、原画像の網点パターンが消失しているので、
新たな画像データに基づいて、所定のスクリーンを用い
て画像を再現しても、モアレが発生することがない。

また、原画像をぼかすことなく、原画像の網点を読取っ
た画像データを基に新たな画像データを求めるので、原
画に忠実な画像データを得ることができる。

さらに、中心部以外の画素について、互いに隣接する画
素ブロックの中心部の間で画像データが連続的に変化す
るように補間設定するので、原画像において網点で表現
されていた階調変化を、滑らかな階調変化として表現す
る新たな画像データに変換することができ、原画像を視
覚的に忠実に再現する画像データが得られる。

（実施例） A.装置の概略構成および動作第１図は、この発明の実施例を適用して画像データの変
換を行なう画像データ処理システムIPSの一例を示すブ
ロック図である。第１図において、画像データ処理シス
テムIPSは、入力スキャナ1,画像処理装置２および出力
スキャナ３を備えている。この画像処理装置２は、その
内部にバッファメモリ21,演算回路22およびメモリ23を
備えている。この実施例において、画像処理装置２は切
抜きマスクを作成するための切抜きマスク装置として構
成されており、切抜きマスクの作成に使用するためのグ
ラフィックディスクプレイ４およびマウス５などが接続
されている。

第２図は実施例の動作を示すフローチャートである。

まず、ステップS1では網点画像である原画を入力スキャ
ナ１で読取る。

第３図は原画Ｏの一部分を拡大して示す概念図である。
この原画Ｏは網点フィルムであり、画像は大小さまざま
な網点H₁〜H₇で表現されている。なお、この原画Ｏで
は、網点H₁〜H₇内の領域のみが黒く、他の領域は透明で
ある。また、原画Ｏは、入力スキャナ１で読取る際の読
取画素Ｐによって仮想的に区分されている。

ステップS1で原画Ｏが読取られると、各画素Ｐごとに、
当該画素の明るさ（濃度）を多階調で表現する画像デー
タD₀が得られる。例えば画像データD₀を８ビットの２進
数（10進数で０〜255）で表現する場合には、第３図の
画素P_aの画素データD_a0の値（10進数）は255、画素P_bの
画像データD_b0の値は０に設定され、また、画素P_cの画
素データD_c0の値は０と255の中間の値に設定される。

ステップS2では、入力スキャナ１で読取られた画像デー
タ（以下、これを「初期画像データ」と呼ぶ。）D₀を画
像処理装置２のメモリ23内に保存する。

ステップS3〜S9は、画像処理装置２内の演算処理の手順
である。

ステップS3は、原画Ｏの内部が、（３×３）個の画素で
構成される複数の画素ブロックPBに分割設定される。第
４図は画素ブロックPBを示す概念図である。画素ブロッ
クPBは、中心部の画素P₀と、その周囲の８つの画素P₁〜
P₈とから構成されている。なお、画素ブロックPBは、原
画Ｏの網点の網点面積率が100％のときの網点形状（以
下、「100％網点形状」と呼ぶ。）とほぼ同程度の大き
さを有する。言い換えれば、画素ブロックPBが、100％
網点形状と同程度の大きさになるように、画素Ｐの大き
さが決められている。この理由については後述する。

ステップS4では、メモリ23に保存されていた画像データ
D₀の一部、すなわち、部分画像の画像データD_0p（図示
せず）を読出してバッファメモリ21に格納する。

ステップS5では、演算回路22が部分画像の画像データD
_0pに基づいて各画素ブロックPBの平均値を次のように算
出する： e_v＝（e₀＋e₁＋…＋e₈）/9 …（１）ここで、 e_v：画素ブロックPBの平均値 e_i（ｉ＝０〜８）：画素ブロックPB内の画素P_iの画素デ
ータステップS6では、各画素ブロックPBの中心部の画素P₀の
新たなデータe_v0が、（１）式で求められた平均値e_vの
値に設定される。

すなわち、 e_v0＝e_v …（２）第５図は、第３図に示す原画Ｏ内の画素ブロックPB_a〜P
B_iと、画像データの分布状態を示す概念図である。第５
図において、画素ブロックPB_e以外の画素ブロックで
は、その中心部の画素の新たなデータ（すなわち、当該
画素ブロックの平均値）a_v〜i_vのみが示されている。

次に、ステップS7では各画素ブロックPB_a〜PB_iの平均値
a_v〜i_vに基づいて、各画素ブロックPB_a〜PB_i内の周辺画
素の新たなデータが算出される。画素ブロックPB_eを例
にとれば、その中の各周辺画素の新たなデータe_v1〜e_v8
は次のように補間される： e_v1＝me_v＋（１−ｍ）a_v …（3a） e_v2＝me_v＋（１−ｍ）b_v …（3b） e_v3＝me_v＋（１−ｍ）c_v …（3c） e_v4＝me_v＋（１−ｍ）f_v …（3d） e_v5＝me_v＋（１−ｍ）i_v …（3e） e_v6＝me_v＋（１−ｍ）h_v …（3f） e_v7＝me_v＋（１−ｍ）g_v …（3g） e_v8＝me_v＋（１−ｍ）d_v …（3h）ここで、 m:0.5≦ｍ≦1.0の定数すなわち、画素ブロックPB_eの周辺画素の新たなデータe
_v1〜e_v8は、その画素ブロックのPB_eの平均値e_vと隣接画
素ブロックの平均値a_v〜i_vとに、それぞれ重み係数ｍお
よび（１−ｍ）をかけ合せて加重平均することによって
求められる。従って、周辺画素の新データe_v1〜e_v8は、
当該画素ブロックの平均値e_vと隣接画素ブロックの平均
値a_v〜i_vとの中間の値をとる。また、重み係数ｍは0.5
〜1.0に範囲に設定されるので、周辺画素の新データe_v1
〜e_v8は、隣接画素ブロックの平均値a_v〜i_vよりも、自
らの画素ブロックPB_eの平均値e_vに近い値となる。この
ように各周辺画素の新データを補間設定することによっ
て、画像平面上で滑らかに濃度が変化する状態を表わす
新たな画素データe_v0〜e_v8が得られる。

なお、重み係数ｍは、平均値e_vと隣接画素ブロックの平
均値a_v〜i_vとの差に従って、例えば次のように変えるよ
うにしてもよい：０≦｜e_v−a_v｜≦10のとき、ｍ＝0.5 …（4a） 10＜｜e_v−a_v｜≦30のとき、ｍ＝0.6 …（4b） … 250＜｜e_v−a_v｜のとき、ｍ＝1.0 …（4c）ここで、画像データとしての平均値e_v，a_vは８ビットで
表現されているものと仮定しており、従って、平均値
e_v，a_vは10進級で０〜255の値をとる。

上記（4a）〜（4c）式は、隣接画素ブロックの平均値の
差が大きいほど、重み係数ｍの値を大きくしていること
を意味する。このように重み係数ｍの値を変えるように
すれば、隣接する画素ブロックの平均値の差が小さいと
きは、画素ごとの濃度の２次元的変化がゆるやかになる
ように表現する画像データが得られる。一方、隣接する
画素ブロックの平均値の差が大きいときは、画素ブロッ
クの境界で濃度が急激に変わるように表現する画像デー
タが得られる。特に、隣接する画素ブロックの境界が、
ある図形の輪郭を表わすような場合には、その輪郭にお
ける濃度の大きな変化が画像データとしてそのまま表現
されるので、輪郭が明瞭で、原画を忠実に再現する画像
データを得ることができるという利点がある。

なお、（4a）〜（4c）式は画素ブロックPB_a，PB_eについ
て表わされているが、一般に、任意の２つの画素ブロッ
クについても同様な式が設定される。また、（4a）〜
（4c）式の不等号の両端の値や、重み係数ｍの値は、実
際の画像処理の結果を通じて経験的に決定される。

なお、以上のように求められた新たなデータ（以下、
「修正データ」と呼ぶ。）e_v0〜e_v8の平均値は、修正デ
ータに変換される前のデータe₀〜e₈の平均値e_vと異なる
場合がある。修正データe_v0〜e_v8の平均値は、必ずしも
変換前の平均値e_vと等しくする必要な無いが、これらの
平均値が互いに等しくなるように、修正データe_v0〜e_v8
のそれぞれに等しく値を加えるなど、所定の演算を施す
ようにしてもよい。

以上のように、演算回路22によって修正データとして算
出された新たな画像データ（以下、「修正画像データ」
と呼ぶ。）D_mは、バッファメモリ21に保存される。そし
て、この修正画像データD_mは、ステップS8において、バ
ッファメモリ21からメモリ23に転送され、保存される。

ステップS9では、原画Ｏの画像全体について処理が終了
したか否かが判断され、終了していない場合にはステッ
プS4に戻り、次の部分画像について、ステップS4〜S8の
処理が実行される。

このように、網目画像である原画Ｏの画像データD₀は、
画素間でなめらかに濃度が変化する画像を表現するよう
な修正画像データD_mに変換される。そして、修正画像デ
ータD_mは画像処理装置２から出力スキャナ３に与えら
れ、そこで網変換などの画像処理を受けて網点フィルム
として記録される。修正画像データD_mは、第３図に示す
ような網点パターンを有しておらず、なめらかな濃度変
化を表現しているので、出力スキャナ３において作成さ
れた網点フィルムには、スクリーンパターンとの干渉に
基因するモアレが発生することがない。

なお、この実施例において、画像処理装置２は、切抜き
マスク装置として構成されている。従って、修正画像デ
ータD_mによって表現される画像（以下、「修正画像」と
呼ぶ。）は、グラフィックディスプレイ４に表示され、
オペレータがマウス５などによって修正画像の中の所望
の輪郭を指定することによって切抜きマスクを作成する
こともできる。この際、修正画像内における画像の輪郭
がぼかされておらず、明瞭に表わされているので、正確
な切抜きマスクを得ることができるという利点もある。

B.変形例この発明は、上記実施例に限らず、次のような変形も可
能である。

原画は網点フィルムに限らず、多色刷りされた網点印
刷物であってもよい。この場合には、原画を読取る入力
スキャナとしてカラースキャナを用い、読取った画像デ
ータはカラースキャナによってY,M,C,Kなどの色成分
（色分解画像データ）に分解される。色分解画像データ
が得られた後は、その中の少なくとも１つの色分解画像
データについて、第２図のステップS2〜S9を実行すれ
ば、上記実施例と同様の効果が得られる。

上記実施例では（３×３）画素で構成される画素ブロ
ックPBを使用したが、一般に、（Ｍ×Ｎ）画素で構成さ
れる画素ブロックを使用できる（ここで、M,Nは整
数）。

第6A図は、（４×４）画素の画素ブロックPB₄を示す概
念図である。また、第6B図は原画Ｏを画素ブロックPB₄
で分解した場合の画像データを示す概念図である。これ
らの図において、１つの画素ブロックの中心部の４つの
画素P₀〜P₃の新データe_v0〜e_v3は、当該画素ブロックの
平均値e_vに等しいとされる。また、周辺画素P₄〜P₁₅の
新データは（3a）〜（3h）式と同様な次の式で補間設定
される。

e_v4＝me_v＋（１−ｍ）a_v …（5a） e_v5＝e_v6＝me_v＋（１−ｍ）b_v …（5b） e_v7＝me_v＋（１−ｍ）c_v …（5c） … e_v14＝e_v15＝me_v＋（１−ｍ）d_v …（5d）ここで、 m:0.5≦ｍ≦1.0の定数 a_v〜i_v：隣接画素ブロックの平均値すなわち、周辺画素
の新データe_v4〜e_v15は、その画素ブロックの平均値e_v
と隣接画素ブロックの平均値a_v〜i_vとに、それぞれ重み
係数ｍおよび（１−ｍ）をかけ合わせて平均することに
よって求められる。重み係数ｍは前記（4a）〜（4c）式
と同様に、変えることができることは言うまでもない。

第7A図は、（５×５）画素の画素ブロックPB₅を示す概
念図である。また、第7B図は原画Ｏを画素ブロックPB₅
で分割した場合の画像データを示す概念図である。これ
らの図において、１つの画素ブロックの中心部の画素P₀
の新データe_v0は、当該画素ブロックの平均値e_vに等し
いとされる。

また、隣接する画素ブロックの中心画素にはさまれた位
置（つまり第7C図に示す上下，左右，斜めの各矢印方向
上の位置）にある各画素の新データ（第7B図の中央の画
素ブロックの例ではデータe_v1，e_v3，e_v5，e_v7，e_v9，e
_v11，e_v13，e_v15，e_v17〜e_v24）は次のように補間され
る。

e_v1＝m₁e_v＋（１−m₁）a_v …（6a） e_v17＝m₂e_v＋（１−m₂）a_v …（6b） e_v3＝m₁e_v＋（１−m₁）b_v …（6c） e_v18＝m₂e_v＋（１−m₂）b_v …（6d） … ここで、 m₁:0.5≦m₁≦1.0の定数 m₂:0.5≦m₂≦1.0の定数また、m₁≦m₂すなわち、（6a）〜（6d）式によれば、画
素ブロックの中心に近い画素の新データほど、当該画素
ブロックの平均値に近い値となるように設定される。

（6a）〜（6d）式には新データe_v1，e_v17，e_v3，e_v18に
ついてのみ示してあるが、データe_v5，e_v9，e_v13は前述
のデータe_v1と同様な式で表わされる。同様に、データe
_v19，e_v21，e_v23はデータe_v17と、データe_v7，e_v11，e
_v15はデータe_v3と、データe_v20，e_v22，e_v24はデータe
_v18とそれぞれ同様な式で表わされる。

一方、隣接する画素ブロックの中心画素にはさまれた位
置に無い画素の新データ（第7B図の中央の画素ブロック
の例では、丸で囲まれたデータe_v2，e_v4，e_v6，e_v8，e
_v10，e_v12，e_v14およびe_v16）は、例えば次式によって
与えられる： e_v2＝m₃e_v17＋（１−m₃）b_v23 …（７）ここで、 m₃:0.5≦m₃≦1.0の定数 b_v23：画素ブロックPB_5bの画素位置P₂₃における新デー
タ（７）式の右辺にある２つのデータe_v17，b_v23は（6a）
〜（6d）式に基づいて算出される。但し、データb
_v23は、具体的には（6b）式と同様な次式で算出され
る： b_v23＝m₂b_v＋（１−m₂）d_v …（８）従って、新データe_v17，b_v23を求めた後で、（７）式を
用いれば、データe_v2を新たに算出できる。なお、（6
b）式，（７）式及び（８）式から、新データe_v2の値は
次のように書き表わすこともできる： e_v2＝m₂m₃e_v＋（１−m₂）m₃a_v＋m₂（１−m₃）b_v＋（１
−m₂）（１−m₃）d_v …（９）すなわち、新データe_v2は自信の画素ブロックの平均値e
_vと、隣接画素ブロックの平均値a_v，b_vおよびd_vにそれ
ぞれ重み係数m₂m₃，（１−m₂）m₃，m₂（１−m₃）および
（１−m₂）（１−m₃）を乗じて平均することにより求め
られる。

このように、画素ブロックは、一般に（Ｍ×Ｎ）個の画
素で構成することが可能であるが、１つの画素ブロック
の大きさは、原画の網点の100％網点形状と同程度の大
きさに保たれる。すなわち、（Ｍ×Ｎ）画素で画素ブロ
ックが構成される場合に、ＭとＮの値が大きくするとき
には、これに反比例して１画素の一辺の長さを小さくす
る。これは、１つの画素ブロックの大きさが100％網点
形状に比べてあまり大きくなると、本来は急峻な濃度変
化があるべき部分もなだらかな濃度変化を有するように
画像データが過修正されてしまうという不都合があるか
らである。また、１つの画素ブロックの大きさが、100
％網点形状に比べてあまりに小さくなると、網点画像の
網点パターンに近い画像が修正画像データによって表現
されることになり、モアレの発生を防止するという効果
が低くなるからである。

中心部の画素の新データは（１）式のように当該画素
ブロックの各データの算術平均としたが、当該画素ブロ
ックの画像データに基づく他の平均値を用いてもよい。
例えば次のような重みつき平均などを用いても良い。

ここで、ｌは1.0以上の所定の定数である。

また、画素ブロック内の各画素のデータe_vk（ｋ＝０〜
Ｍ×Ｎ−１）は、一般に、隣接する画素ブロックの代表
的データを変数とする所定の関数ｆに従って補間すれば
よい。

e_vk＝ｆ（a_v，b_v，…，i_v） …（11）前述の（3a）〜（3h）式や（5a）〜（5d）式，（6a）〜
（6d）式，（７）〜（９）式などは、上記（11）式の具
体例である。なお、これらの式からもわかるように、隣
接する画素ブロックの中心画素の間に存在する画素の新
データは、当該中心画素の中間において、その値が単調
に変化するように補間される。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によれば、網点画像であ
る原画像の画像データを、画素ブロックごとの画像デー
タの平均値を位置補間することによって新たな画像デー
タに変換するので、この新たな画像データは原画像の網
点パターンを有さず、この新たな画像データに基づいて
網点画像を再現しても、モアレの発生を防止できるとい
う効果がある。

また、原画像をぼかすことなく、原画像の網点を読取っ
た画像データを基に各画素の新たな画像データを求める
ので、原画に忠実な画像データを得ることができるとい
う効果がある。

さらに、隣接する画素ブロックの中心部の間で画像デー
タが連続的に変化するように補間するので、原画像にお
いて網点を表現されていた階調変化を、滑らかな階調変
化して表現する新たな画像データを得ることができ、原
画像を視覚的に忠実に再現する画像データが得られると
いう効果がある。

さらにまた、互いに隣接する画素ブロックの平均値の差
が大きいほど重み係数の値が大きくなるように補間設定
して網点画像を出力しているので、隣接する画素ブロッ
クの平均値の差が小さいときは、画素ごとの濃度の２次
元的変化がゆるやかになるように表現する画像データが
得られる一方、隣接する画素ブロックの平均値の差が大
きいときは、画素ブロックの境界で濃度が急激に変わる
ように表現する画像データが得られる。特に、隣接する
画素ブロックの境界が、ある図形の輪郭を表わすような
場合には、その輪郭における濃度の大きな変化が画像デ
ータとしてそのまま表現されるので、輪郭が明瞭で、原
画を忠実に再現する画像データを得ることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を適用する装置としての画像
処理システムの構成を示すブロック図、第２図は実施例の手順を示すフローチャート、第３図は原画像を示す概念図、第４図，第6A図および第7A図は画素ブロックを示す図、第５図，第6B図および第7B図は原画の画像データの分布
を示す概念図、第7C図は互いに隣接する中心画素を結ぶ方向の説明図で
ある。 IPS…画像処理システム、２…画像処理装置、Ｏ…原
画、PB…画素ブロック、P,P₀〜P₈…画素、a_v〜i_v…平均
値、e_v1〜e_v8…新たなデータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】網点で構成された原画像を画素ごとに読取
って得られた画像データを多階調画像データに変換する
方法であって、（ａ）複数の画素から成る画素ブロックを複数設定し、（ｂ）前記複数の画素ブロックのそれぞれについて、各
画素の画素データの平均値を算出し、（ｃ）前記複数の画素ブロックのそれぞれについて、そ
の中心部の画素における新たな画像データの値を、当該
画素ブロックの前記平均値に等しく設定するとともに、（ｄ）当該画素ブロックの中心部以外の各画素における
新たな画像データの値を、当該画素ブロックの中心部か
ら隣接する画素ブロックの中心部に向かって連続的に変
化するよう所定の重み係数をかけ合せて加重平均し、こ
の際に互いに隣接する前記画素ブロックの平均値の差が
大きいほど前記重み係数の値が大きくなるよう補間設定
して網点画像を出力することを特徴とする網点画像の画
像データ変換方法。