JPH10164366A - 印刷システム及びハーフトーンスクリーンの設計方法 - Google Patents

印刷システム及びハーフトーンスクリーンの設計方法

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JPH10164366A
JPH10164366A JP9300311A JP30031197A JPH10164366A JP H10164366 A JPH10164366 A JP H10164366A JP 9300311 A JP9300311 A JP 9300311A JP 30031197 A JP30031197 A JP 30031197A JP H10164366 A JPH10164366 A JP H10164366A
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screen
halftone
clusters
level
image
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JP9300311A
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Shen-Ge Wang
ジェ ワン シェン
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Xerox Corp
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/405Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
    • H04N1/4055Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern

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  • Image Processing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリンタで複製可能なレベル数より高いレベ
ル数で表現されたグレーイメージを量子化するのに適し
たハーフトーンスクリーンを設計すること。 【解決手段】 本方法は、a)ハーフトーンセルのため
望ましいクラスタパターンを選択すること、b)ハーフ
トーンセルにしきい値を割り当てること、c)ハーフト
ーンセルを生成すること、d)条件1(任意の入力レベ
ルにおいてすべてのクラスタは同じ形状と同じサイズを
有していること)と条件2(すべての隣接するクラスタ
は等間隔で離れていること)の条件からの逸脱を測定す
ることによって品質測度を計算すること、e)限定した
一組のしきい値を無作為に選択し、しきい値をスワップ
すること、g)品質測度が改善したかどうかの判断に基
づいて、スワップを維持するか、またはスクリーンを初
期状態に戻すかを判断することの諸ステップから成って
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、出力装置で複製可能な
レベル数より高いレベル数で表現されたグレーイメージ
を量子化するのに適したハーフトーンスクリーンを設計
する方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ディザリングはカラー文書を複製する際
に問題を起こす。詳細には、カラーセパレーション間の
整合が理想的でない印刷装置においては、イメージを通
るスクリーンの繰り返しパターンと複数のセパレーショ
ン内の同様な繰り返しパターンとが重ね合わされると、
モアレ、その他の人工物が生じることがある。
【0003】2値ハーフトーン出力は点と点の比較結果
である。一定数の要素Nをもつディザリングスクリーン
の場合、可能性のあるN個の異なるしきい値があり、従
って、ハーフトーンイメージはN+1個の異なるグレー
レベルをシミュレートすることができる。以下の検討に
おいて、N個のしきい値を表すのに1〜Nを使用し、そ
して以下のディザリング規則;「もし入力がしきい値よ
り小さければ、出力は0すなわち黒であり、大きけれ
ば、出力は1すなわち白である。」を使用する。
【0004】スクリーン処理された出力はスポットの繰
り返しクラスタ(すなわちドット)を形成する。クラス
タのサイズは生成されたハーフトーンイメージの線周波
数を定めるので、単一クラスタをもつスクリーンは通例
それらのサイズが限定されるので、十分にシミュレート
されたグレーレベルが得られない。1つの解決策は多数
のクラスタをもつより大きなスクリーンを使用すること
である。うまく設計された広範に使用される多数の2部
分から成るドットと4部分から成るドッドが存在する。
しかし、試験対象の頻繁な目視検査や専門家の経験を必
要とする現在の技法によって、多数のクラスタをもつハ
ーフトーンスクリーンを設計することは非常に困難であ
る。
【0005】周期的スクリーン処理にまさる確率的(す
なわち非周期的)スクリーン処理の利点の1つはモアレ
の抑制である。この点については、米国特許第5,39
4,252号を参照されたい。
【0006】米国特許第5,341,228号に、ブル
ーノイズマスクとして知られる確率的処理を使用するハ
ーフトーン処理システムが記載されている。要約する
と、その手順は次のように記述することができる。1)
選択したドットパターンすなわち「シード」について、
あるグレーレベルで開始する。処理は高速フーリエ変換
(FFT)法と「ブルーノイズ」フィルタを繰り返して
使用して、ドットパターン内のすべてのスポットを再分
配し、大きな視覚的「かたまり(クランプ:clump) 」を
取り除く。2)次に、先に決定したドットパターン上の
一定数の黒色スポットを増加(または減少)させること
によって、ドットパターンを次のグレーレベルで処理す
る。既存の黒色(または白色)スポットは動かさない。
同じフィルタリング手法を使用して、新しく追加した
(又は減らした)ドットを分配する。3)次に、すべて
のグレーレベルについてステップ2を順次繰り返す。各
ステップにおいて、ブルーノイズフィルタの幅は現グレ
ーレベルに対応する量だけ変化する。4)各グレーレベ
ルごとのドットパターンの合計が、生成されたブルーノ
イズマスクである。次に、そのマスクを用いてハーフト
ーンスクリーンを生成する。ここに説明した逐次設計手
順の結果は、シードパターンの選択に大きく左右され
る。もし出力が満足できるものでなければ、異なるシー
ドを選定するか、またはブルーノイズフィルタを変更す
ることによって、設計手順を再度やり直さなければなら
ない。ディザリングスクリーンの各画素のしきい値は、
対応するドットを追加(または除去)したときのグレー
レベルに固定されるので、設計順序が終わりに近づくに
つれて、未決定の画素の位置を捜し出す自由度がしだい
に小さくなる。これらの制約はブルーノイズマスクによ
って生成された画質のそれ以上の改善を制限する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、理想化した
クラスタ化スクリーンに近づくように設計された関数に
基づいたハーフトーンスクリーン設計方法及び装置を目
指している。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、一態様とし
て、可能なc個の着色レベルの1つで支持体にマークを
形成し、可能なd個のレベル(d>c)で表現されたイ
メージ信号を受け取るのに適した印刷システムであっ
て、グレーレベルの印刷物を複製するためイメージを表
現するレベル数をdレベルからcレベルへ減らすハーフ
トーンプロセッサを備えた印刷システムを提供する。こ
の印刷システムは、ハーフトーンしきい値信号の各々が
ハーフトーンセル内の固有のロケーションに対応する、
一組のハーフトーンしきい値レベル信号を格納するメモ
リと、前記イメージ信号とメモリからの前記ハーフトー
ンしきい値信号の1つとを受け取り、且つ、支持体上の
選択した場所にマーキングするために前記イメージ信号
と前記ハーフトーンしきい値信号との比較に従って変わ
る出力信号を可能なc個のレベルの1つで生成する比較
器とを備えており、前記一組のしきい値レベル信号は、
一緒になって、スクリーンマトリックスを形成し、該ス
クリーンマトリックスは、スクリーンの1回の繰り返し
の中で印刷ドットの多数のクラスタを生成するように前
記イメージに関して使用可能に配列されており、且つ、
該スクリーンマトリックスは、ドットクラスタリング最
適化処理によって生成されており、そのドットクラスタ
リング最適化処理は、以下の条件: A.任意の入力レベルにおいて、すべてのクラスタは同
じ形状と同じサイズを有していること、および B.すべての隣接クラスタは等間隔で離れていること を概算することによってスクリーンを最適化しているこ
とを特徴とする。
【0009】本発明は、第2の態様として、d個のレベ
ルで受け取ったイメージを2つのレベルで複製するよう
に変換するハーフトーンセルを設計する方法であって、
前記ハーフトーンセルは複数の要素を有し且つ該要素の
各々がイメージの離散領域内の画素に対応している、ハ
ーフトーンセルの設計方法を提供する。このハーフトー
ンセルの設計方法は、 a)前記ハーフトーンセルのための所望のクラスタパタ
ーンを選択するステップと、 b)前記ハーフトーンセルにしきい値を割り当てるステ
ップと、 c)ハーフトーンスクリーンを生成するステップと、 d)以下の条件; 1.任意の入力レベルにおいて、すべてのクラスタは同
じ形状と同じサイズを有していること、及び 2.すべての隣接クラスタは等間隔で離れていることか
らの逸脱度を測定することによって品質測度を計算する
ステップと、 e)限定した一組のしきい値を無作為に選択し、前記し
きい値をスワップするステップと、 f)前記品質測度を再計算し、該品質測度が改善したか
どうかを判断するステップと、 g)品質測度が改善したかどうかの前記判断に基づい
て、スワップを維持するか、またはスクリーンを初期状
態に戻すかを判断するステップと から成ることを特徴とする。
【0010】N個の要素をもつハーフトーンスクリーン
と、N/2に等しいグレーレベルをもつ一定の入力すな
わち平均レベルのグレースケール入力を仮定する。2値
出力パターンは50%の黒色領域と50%の白色領域を
有しているべきである。N/2より大きなしきい値をも
つハーフトーンスクリーン内のすべての要素は黒色出力
画素を生成し、N/2に等しいか、それ以下のしきい値
をもつすべての要素は白色出力画素を生成するであろ
う。クラスタ化ドットハーフトーンスクリーンは出力画
素をクラスタ(黒色または白色)に集める。もし平均レ
ベルにおいてすべての黒色画素を識別可能なクラスタに
グループ化すれば、平均より上のすべてのレベルにおい
て、黒色画素はそれらのクラスタによって指定された領
域の中にだけ示されるであろう。このことは平均より下
のすべてのレベルにおいて白色画素の場合にも真であ
る。例えば、45°回転スクリーンは平均レベルにおい
てチェッカーボードパターンを生成するであろう。平均
より上において、白色クラスタは白色背景に溶け込み、
黒色クラスタはサイズが縮む。平均より上の出力の視覚
的外観はもっぱら黒色クラスタの分布にかかっている。
他方、平均より下では、背景は黒色であり、視覚的外観
は白色クラスタの分布にかかっている。このように、す
べての「可視」黒色クラスタの分布はチェッカーボード
の黒色四角形内の画素によって全体的に調整されるのに
対し、「可視」白色クラスタはもっぱら白色四角形内の
画素の分布にかかっている。いったんチェッカーボード
または別の白黒パターンが平均レベルで与えられれば、
スクリーンの設計は2つの段階に分けることができる。
第1の処理は白色クラスタ、すなわち平均に等しいかそ
れ以下のすべてのしきい値の分布に関するものであり、
第2の処理は黒色クラスタ、すなわち平均より大きなす
べてのしきい値の分布に関するものである。以下の検討
では、黒色クラスタに関するスクリーンの設計について
のみ述べるが、その原理および処理はほとんど修正せず
に白色クラスタにも適用することができる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して説明するが、図示した
内容は発明の実施例を説明するためのものであり、発明
を限定するものではない。図1に、基本的な画像処理シ
ステムを示す。このケースでは、グレーイメージデータ
をイメージ信号とみなすことができる。イメージの各画
素は一組の“c”個の光学濃度レベルの中の或るレベル
(光学濃度)で形成されており、前記一組の光学濃度レ
ベルのメンバー数は望んでいる数より大きい。各画素
は、各画素をより小さい新しい一組の“d”個のレベル
について、再形成する以下のやり方で処理される。この
処理において、“c”と“d”は、画素の深さ(すなわ
ち、画素が出現することができる多数の信号レベル)を
表す整数である。この方法の或る一般的なケースは、2
値プリンタにおいて印刷するためにデータを比較的大き
な一組のグレーレベルから適法な(すなわち許容され
た)2値レベルの1つへ変換することを含んでいる。
【0012】ここで使用するとき用語「ドットパター
ン」はスクリーン処理から生じた生成物すなわちイメー
ジをいう。また用語「スクリーンセル」は一緒にドット
パターンを形成する一組の画素をいうのに対し、用語
「スクリーンマトリックス」は一緒に適用すべき一組の
しきい値を構成する一組の値を記述するのに使用され
る。「画素」はイメージ内の独自の位置に対応づけられ
た、白と黒の間の濃度をもつイメージ信号をいう。従っ
て、画素は強度と位置によって定義される。ドットパタ
ーンは複数の画素から成っている。これらの用語は簡単
化するため使用しているが、走査画素に関する入力解像
度とプリント画素に関する出力解像度とが異なる場合に
は、イメージに対し適切なサイジング操作を実施しなけ
ればならないことを理解されたい。
【0013】連続グレーレベルの場合にドット内のでき
るだけ遠く離れた画素をONにする傾向がある非クラス
タ化ドットと対照的に、ON画素をまとめてグループ化
する傾向がある関係で、ドットを形成しているスポット
すなわち画素がONになるとき、ドットはクラスタ化さ
れると言われる。高周波数のドットの外観を多数のグレ
ーレベルを有するドットでシミュレートするために、ド
ットはドット全体にわたり形成された複数のクラスタを
有することができる。
【0014】典型的なカラー印刷システムの場合、カラ
ー文書は多数のイメージ信号セットによって表現され
る。各イメージ信号セット(すなわちセパレーション)
は独立したチャンネルによって表現され、通例は大体独
立に処理される。従って、ここで使用するとき用語「カ
ラーイメージ」は、例えば Xerox 4850 ハイライトカラ
ープリンタの場合のように少なくとも2つのセパレーシ
ョン、 Xerox 4700 カラーレーザープリンタ、 Xerox 5
775 ディジタルカラープリンタ、または Xerox 4900 プ
リンタの場合のように3つまたは4つのセパレーショ
ン、あるいは時には4以上のセパレーション(時にはハ
イファイカラーと呼ばれる処理)を含んでいる原稿すな
わちドキュメントである。例えば、米国特許第5,01
4,123号に、或る可能なディジタル複写機(スキャ
ナ/プリンタの組合せ)が記載されている。各セパレー
ションは、プリンタを駆動してイメージの1つの色を生
成する一組のイメージ信号を提供する。多色プリンタの
場合には、一緒に重ね合わされたセパレーションがカラ
ーイメージを形成する。この文脈において、ここでは、
「画素」を決められた小領域内の文書イメージの光学濃
度を表す離散イメージ信号として述べる。用語「画素」
は、「カラー」画素(各セパレーション内の対応する画
素のカラー濃度の合計である)とは区別して、各セパレ
ーション内のそのような信号を指す場合に使用する。こ
こで使用するとき「グレー」は特にそれと指示しない限
りカラーを指しておらず、イメージ信号が使用されてい
るセパレーションのカラーに関係なく、最大値と最小値
の間で変化するイメージ信号を指すものとする。
【0015】ここで発明の目標を表している一般的なシ
ステム要求を示す図1について説明する。イメージ入力
端末たとえばスキャナ10からの原始ドキュメント(以
下、イメージ)の電子的表現は、一定のやり方で、装置
の物理的特性に関係するフォーマットで、一般にmビッ
ト/画素で定義された画素で、電子ディジタルデータを
導出する。普通のカラースキャナ、たとえば Xerox 577
5 ディジタルカラー複写機、または Pixelcraft 7650C
は、多くの用途に受け入れられる解像度で8ビット/画
素データを生成する。電子イメージ信号は画像処理装置
(IPU)16へ送られ、そこでイメージ出力端末すな
わちプリンタ20上で複製するのに適したイメージが得
られるように処理される。画像処理装置16は一般にm
ビットディジタルイメージ信号を、特定のプリンタを駆
動するのに適したnビットディジタルイメージ信号へ変
換するハーフトーンプロセッサ18を備えている。ここ
でmとnは整数値である。イメージを電子的に導出する
ことも本発明の範囲に含まれる。そのような場合には、
イメージをページの外観を記述するページ記述言語ファ
イルで表現することができる。またそのような場合に
は、画像処理装置16はページを分解する処理要素と、
プリンタを駆動する適当な信号を与えるカラー変換要素
を備えるとよいであろう。
【0016】図2は、ハーフトーンプロセッサ18の動
作特性を示す。この例では、得られた4つのセパレーシ
ョンC(x,y),M(x,y),Y(x,y),K
(x,y)を使用するカラー処理システムが示されてい
る。各セパレーションはハーフトーン化の目的でmビッ
ト入力をnビット出力に減らすため独立に処理される。
本発明はさらに「単一セパレーション」すなわち白黒複
製にも応用できることは理解されるであろう。従って、
スクリーンマトリックス情報の出所、すなわち各セパレ
ーションのための各比較器100,102,104,1
06,108へ1つの入力を提供するスクリーンマトリ
ックスメモリ106を示してある。ここで、他の比較器
はmビットセパレーションビットマップである。出力は
プリンタへ送ることができるmビット出力である。個別
スクリーンマトリックスを各比較器へ与えることができ
る点で、この図は非常に簡単化してある。以下の検討で
明らかになるように、本発明はカラーイメージばかりで
なく、白黒イメージにも適用される。
【0017】次に、本発明の原理について検討する。
「可視」クラスタを考慮するだけでよいので、平均より
上の黒色クラスタを評価して上半分のしきい値の分布を
設計する。ここで、クラスタスクリーンによって生成さ
れたハーフトーンイメージのための「視覚的快さ」の基
準を提案する。 A.任意の入力レベルにおいて、すべての「可視」クラ
スタは同じ形状と同じサイズを有していなければならな
い。 B.すべての隣接「可視」クラスタは、等間隔で離れて
いなければならない。明らかに、これらの要求はどれも
有限数の要素をもつハーフトーンスクリーンで実現する
ことができない。しかし、これらの要求を使用して理想
化した出力からの実際の出力の逸脱度を測るメリット関
数を定義することができる。
【0018】上に提案した基準を数学的に具体化するた
め以下の計算を使用する。 1.各クラスタの図心を見つける。 x0 =Σx/n,y0 =Σy/n ここで、Σは、指定されたクラスタ内のすべての黒色画
素についての座標x,yの合計である。 2.各クラスタの慣性モーメントを計算する。 m=Σ〔(x−x0 2 +(y−y0 2 〕 ここで、Σは、すべての黒色画素についての合計であ
る。 3.各対のクラスタについて2つの図心間の距離を計算
する。 dij=√〔(xio−xj02 +(yio−yj02 〕 4.平均より上のすべてのレベルおよび各レベルでのす
べてのクラスタについてのmおよび(ni −nj
ij)を合計する。 Qm =Σm , Qd =Σ(ni −nj /dij) ここでnは各クラスタ内の黒色画素の総数である。
【0019】この時点で、提案した基準を以下のように
数学的に変換することができる。 A.すべての黒色画素が、同じクラスタ内にグループ化
されることを要求するペナルティ関数Qmを最小化する
こと。 B.すべてのクラスタが最大限の距離だけ離れているこ
とを要求するペナルティ関数Qdを最小化すること。
【0020】従って、クラスタ化ドットハーフトーンス
クリーン内の上半分のしきい値レベルに関する設計手順
は、図3に示すように以下のように記述される。
【0021】1)ステップ100において、黒白クラス
タパターンたとえばチェッカーボードパターンを選択し
て、全スクリーンを2つの等面積の型に分ける。すなわ
ち、1つは平均より大きな全てのしきい値のためのもの
であり、もう1つは残りのためのものである。このパタ
ーンは、線周波数とその方向におけるハーフトーンスク
リーンの基本的構造を形成する。線周波数はそのクラス
タスクリーンによって生成されたすべてのハーフトーン
出力の外観を支配するので、通常は設計前に指定する。
【0022】2)ステップ102において、ステップ1
00によって定義された1つの型に1からN/2までの
しきい値を割り当て、もう1つの型にはN/2+1から
Nまでの他のしきい値を充当する。この指定は無作為の
充当であってもよいが、たいていは前の作業から(すな
わち既存のクラスタ化ドットスクリーンから、または説
明した自動設計の前の実行の結果から)の複写である。
【0023】3)ステップ104において、N/2+1
からNまでの入力レベルをもつハーフトーンパターンを
割り当てられたスクリーンによって生成する。ハーフト
ーンスクリーンは周期的に適用されるので、2つのクラ
スタ間の最短距離は必ずしも1つのスクリーンの中にな
い。ハーフトーンパターンのサイズは少なくとも4つの
スクリーンを2×2配列で含むように十分に大きくすべ
きであり、従って最短距離はすべての可能な組合せから
選択することができる。
【0024】4)ステップ106において、品質測度を
計算する。例の場合は、各入力レベルにおいて各ラクラ
スタについて、図心と、そのまわりの二次モーメントを
計算し、格納する。
【0025】5)ステップ108において、上半分のし
きい値をもつ型から1対の画素を無作為に選択する。
【0026】6)ステップ110において、2つの選択
した画素についてしきい値をスワップし、スワップした
値をもつ図心とモーメントを計算する。
【0027】7)ステップ112において、品質測度を
比較する、すなわちスワッピングによって生じた上記定
義のペナルティ関数Qm とQd の差を比較する。実験で
は、Qm とQd の加重合計を総ペナルティとみなした。
そして最適化の結果が重みの選択に影響されないことを
発見した。そして各繰り返しからのペナルティ関数Qm
とQd の変化が最適化の開始時とほぼ等しいような重み
を選択した。
【0028】8)ステップ114において、もしスワッ
ピングの結果がより低いペナルティで終われば、ステッ
プ116において、その変更を維持する。さもなけれ
ば、ステップ118において、しきい値をリセットする
ことによって前の値を再格納する。
【0029】9)望ましい収斂に達するまで、繰り返し
測度をチェックすることによって(ステップ120)、
ステップ108〜118を繰り返す。もし繰り返し測度
の要求が満たされれば、得られた値を格納し、処理は終
了する。
【0030】メリット関数の得られた値しだいでは、あ
るパーセントの繰り返しにおいて、たとえ変化した値が
メリット関数を改善しなくても、変更した値を維持する
ことは可能である(シミュレートアニーリングとして知
られる処理)。
【0031】図3を参照して発明の実施について説明す
ると、本発明はスクリーンマトリックス値を生成するよ
うにプログラムされた汎用コンピュータにおいて容易に
実施される。スクリーンマトリックス値は、いったん得
られたら、たとえば図2に示したメモリのようなハーフ
トーン化装置メモリに容易に入力し、格納することがで
きる。
【0032】一般的に言えば、しきい値スクリーンは計
算されたあと、しきい値のスクリーンマトリックスとし
て後で分配するため格納される。後で分配したあと、こ
れらのマトリックスは必要なとき使用するため適当なや
り方でデバイスメモリにダウンロードすることができ
る。
【0033】得られたしきい値スクリーンは単色イメー
ジにおいてグレーの生成に使用することができる。さら
に、これらのしきい値スクリーンは多色イメージまたは
他の複数セパレーションのイメージにおいてカラーセパ
レーションの生成に使用することができる。多色イメー
ジすなわちカラーイメージにおいて、これらのクラスタ
化スクリーンは、たとえば米国特許第5,394,25
2号に記載されているように、単独で、または他の確率
的または非確率的スクリーンと組み合わせて使用するこ
とができる。
【0034】開示した方法は、各種のコンピュータまた
はワークスーションのハードウェアプラットホーム上で
使用することができる携帯ソースコードを提供するオブ
ジェクト指向ソフトウェア開発環境において容易に実施
することができる。代わりに、開示した画像処理システ
ムは、標準論理回路を使用するハードウェアにおいて、
特にVLSI設計を使用する単一チップ上で部分的にま
たは完全に具体化することができる。システムを具体化
するためソフトウェアを使用するかまたはハードウェア
を使用するかは、システムの速度と効率上の要求のほか
に、使用する特定の関数、特定のソフトウェアシステム
またはハードウェアシステム、および特定のマイクロプ
ロセッサシステムまたはマイクロコンピュータシステム
によって決まる。しかし、画像処理システムは、コンピ
ュータ技術の一般的な知識とここに記載した機能的説明
とから、余分な実験をしなくても、応用可能な分野の専
門家によって容易に開発することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】基本的な画像処理システムを示すブロック図で
ある。
【図2】ハーフトーン化プロセッサの動作上の特徴を示
すブロック図である。
【図3】品質測度を見つける処理のフローチャートであ
る。
【符号の説明】
10 スキャナ 16 画像処理装置(IPU) 18 ハーフトーンプロセッサ 20 プリンタ 100,102,104,106 比較器 108 スクリーンマトリックスメモリ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可能なc個の着色レベルの1つで支持体
    にマークを形成し、可能なd個のレベル(d>c)で表
    現されたイメージ信号を受け取るのに適した印刷システ
    ムであって、グレーレベルの印刷物を複製するためイメ
    ージを表現するレベル数をdレベルからcレベルへ減ら
    すハーフトーンプロセッサを備えた印刷システムにおい
    て、 ハーフトーンしきい値信号の各々がハーフトーンセル内
    の固有のロケーションに対応する、一組のハーフトーン
    しきい値レベル信号を格納するメモリと、 前記イメージ信号とメモリからの前記ハーフトーンしき
    い値信号の1つとを受け取り、且つ、支持体上の選択し
    た場所にマーキングするために前記イメージ信号と前記
    ハーフトーンしきい値信号との比較に従って変わる出力
    信号を可能なc個のレベルの1つで生成する比較器とを
    備えており、 前記一組のしきい値レベル信号は、一緒になって、スク
    リーンマトリックスを形成し、該スクリーンマトリック
    スは、スクリーンの1回の繰り返しの中で印刷ドットの
    多数のクラスタを生成するように前記イメージに関して
    使用可能に配列されており、且つ、該スクリーンマトリ
    ックスは、ドットクラスタリング最適化処理によって生
    成されており、前記ドットクラスタリング最適化処理
    は、以下の条件: A.任意の入力レベルにおいて、すべてのクラスタは同
    じ形状と同じサイズを有していること、および B.すべての隣接クラスタは等間隔で離れていること、 を概算することによって前記スクリーンを最適化してい
    ることを特徴とする印刷システム。
  2. 【請求項2】 d個のレベルで受け取ったイメージを2
    つのレベルで複製するように変換するハーフトーンセル
    を設計する方法であって、前記ハーフトーンセルは複数
    の要素を有し且つ該要素の各々がイメージの離散領域内
    の画素に対応している、ハーフトーンセルの設計方法に
    おいて、 a)前記ハーフトーンセルのための所望のクラスタパタ
    ーンを選択するステップと、 b)前記ハーフトーンセルにしきい値を割り当てるステ
    ップと、 c)ハーフトーンスクリーンを生成するステップと、 d)以下の条件; 1.任意の入力レベルにおいて、すべてのクラスタは同
    じ形状と同じサイズを有していること、及び 2.すべての隣接クラスタは等間隔で離れていることか
    らの逸脱度を測定することによって品質測度を計算する
    ステップと、 e)限定した一組のしきい値を無作為に選択し、前記し
    きい値をスワップするステップと、 f)前記品質測度を再計算し、該品質測度が改善したか
    どうかを判断するステップと、 g)品質測度が改善したかどうかの前記判断に基づい
    て、スワップを維持するか、またはスクリーンを初期状
    態に戻すかを判断するステップとから成ることを特徴と
    する方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の方法において、前記品
    質測度が、以下の数式によって与えられることを特徴と
    する方法。 1) 各クラスタの図心: x0 =Σx/n,y0 =Σy/n (ここで、Σは、指定されたクラスタ内の任意の黒色画
    素についての一組の座標x,yの合計である) 2) 各クラスタの慣性モーメント: m=Σ〔(x−x0 2 +(y−y0 2 〕 (ここで、Σは、任意の黒色画素についての合計であ
    る) 3) 2つの図心間の計算した距離: dij=√〔(xio−xj02 +(yio−yj02 〕、お
    よび 4) 平均より上のすべてのレベルおよび各レベルにお
    けるすべてのクラスタについてのmおよびni −nj
    ijの合計: Qm =Σm , Qd =Σni −nj /dij (ここで、nは、各クラスタ内の黒色画素の総数であ
    る)。
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