KR101322701B1 - 화상처리장치 및 화상처리방법 - Google Patents

Abstract

화상처리장치는 제1의 하프톤 처리부, 제1의 필터 처리부, 제2의 필터 처리부, 및 평가부를 포함한다. 제1의 하프톤 처리부는 임계값을 이용해 입력된 화상 데이터로부터 제1의 하프톤 화상 데이터를 생성한다. 제1의 필터 처리부는 상기 제1의 하프톤 화상 데이터를, 상기 임계값의 주기에 대응한 사이즈를 갖는 제1의 필터를 이용해 평활화한다. 제2의 필터 처리부는 상기 제1의 필터에 대응한 특성을 갖는 제2의 필터를 이용해, 상기 입력된 화상 데이터를 평활화한다. 평가부는 상기 제1의 필터 처리부에 의해 평활화된 제1의 하프톤 화상 데이터와 상기 제2의 필터 처리부에 의해 평활화된 화상 데이터와의 차분에 근거해, 상기 제1의 하프톤 화상 데이터에 생기는 무아레를 평가한다.

Description

화상처리장치 및 화상처리방법{IMAGE PROCESSING APPARATUS AND IMAGE PROCESSING METHOD}

본 발명은 화상처리장치, 화상처리방법, 프로그램 및 기억 매체에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 하프톤 처리에 의해 발생하는 무아레(moires)의 검출에 적합하게 이용되는 기술에 관한 것이다.

근년, 퍼스널 컴퓨터(PC)로 처리한 화상 데이터를 인쇄하는 것이 넓게 행해지고 있다. 그렇지만, 각 화소의 화상 데이터를 표현하기 위해서 인쇄 장치 혹은 표시장치에 이용 가능한 계조수가 PC에 이용 가능한 계조수보다 적은 경우가 있다. 이 때문에, 이러한 인쇄 장치나 표시장치에 화상 데이터를 출력할 때에는, 다계조의 화상 데이터를 보다 적은 계조의 화상 데이터로 변환하는 하프톤 처리가 화상 데이터에 대해서 이루어지는 경우가 많다.

그렇지만, 하프톤 처리에 의해 무아레가 발생해 화질이 열화하는 경우가 있다. 이용가능한 하프톤 처리의 하나로서 조직적 디더링(ordered dithering)법이 있다. 이 조직적 디더링법에서는, 각 화소값과 주기적으로 반복하는 임계값(thresholds)의 비교에 의거해 출력값을 결정한다. 임계값의 주기에 가까운 공간 주파수 성분을 포함한 입력 화상에 있어서, 조직적 디더링법에서는 공간 주파수 간의 차에 상당하는 무아레를 일으킨다. 또, 하프톤 처리의 다른 예로서 오차 확산법이 알려져 있다. 오차 확산법에서는, 특정 컬러 농도를 갖는 평탄한 입력 화상의 출력 화상에서 반복되는 특유의 패턴의 무아레를 일으키는 것이 알려져 있다.

이러한 무아레의 발생을 검출하는 기술의 하나로서 예를 들면, 일본 공개특허공보 특개평 9－238259호는, 입력된 화상 데이터와 하프톤 처리를 행한 후의 화상 데이터와의 차분에 근거한 무아레 검출 방법을 제안하고 있다. 좀더 구체적으로, 이 방법에서는, 입력된 화상 데이터와 하프톤 처리를 행한 후의 화상 데이터와의 차분 데이터를 결정한다. 그 다음에, 차분 데이터에 대해 대역 통과 필터 처리를 행한다. 이것에 의해, 무아레 성분이 추출된다.

또, 예를 들면, 일본 공개특허공보 특개 2001－86355호에 기재된 방법과 같이, 하프톤 처리를 적용한 화상 데이터에 대해서 시각 특성에 근거하는 필터 처리를 행하여 무아레의 발생을 검출하는 또 다른 무아레 검출 방법도 이용 가능하다. 좀더 구체적으로, 이 방법에서는, 입력된 화상 데이터를 반위상만큼 위상 시프트시킨다. 하프톤 처리를 적용한 입력된 화상 데이터와 하프톤 처리를 적용한 위상 시프트된 화상 데이터에 대해 시각 특성에 근거하는 필터 처리를 행한다. 이 필터 처리 결과 간의 차분을 평가한다.

상기 종래의 방법에 있어서는, 입력 화상 데이터에, 무아레 성분의 주파 성분과 가까운 주파수 성분이 포함되어 있는 경우에, 주파수 성분이 하프톤 처리에 의해 발생한 무아레 성분인지 입력 화상 데이터에 포함되어 있는 성분인지를 식별하는 것이 어려웠다. 이미 하프톤 처리가 된 화상 데이터의 인쇄된 화상을 카피하는 경우나, 스캐너로 스캔하고, 한층 더 가공하고 나서 인쇄하는 경우가 있다. 이 경우, 복사기나 스캐너에 의해 입력되는 데이터의 해상도가 열화하기 때문에, 전술한 종래의 방법에서는 무아레를 고정밀하게 검출하는 것이 어렵다. 따라서, 종래에는, 패턴 검출 등에 의해 닷(dot)을 검출하고, 닷이 검출된 부분을 평활화 처리한 후에 하프톤 처리를 행하고 있었다.

또, 시각 특성에 근거하는 필터 처리를 이용한 방법의 경우에는, 출력장치의 해상도에 맞추어 필터 처리를 변경할 필요가 있었다.

본 발명은 상술한 문제를 감안해서 이루어진 것으로, 간단하게 한편 고정밀하게 무아레를 평가할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하고 있다.

화상처리장치는, 제1의 하프톤 처리부, 제1의 필터 처리부, 제2의 필터 처리부, 및 평가부를 포함한다. 제1의 하프톤 처리부는 임계값을 이용해 입력된 화상 데이터로부터 제1의 하프톤 화상 데이터를 생성한다. 제1의 필터 처리부는 상기 제1의 하프톤 화상 데이터를, 상기 임계값의 주기에 대응한 사이즈를 갖는 제1의 필터를 이용해 평활화한다. 제2의 필터 처리부는 상기 제1의 필터에 대응한 특성을 갖는 제2의 필터를 이용해, 상기 입력된 화상 데이터를 평활화한다. 평가부는 상기 제1의 필터 처리부에 의해 평활화된 제1의 하프톤 화상 데이터와 상기 제2의 필터 처리부에 의해 평활화된 화상 데이터와의 차분에 근거해, 상기 제1의 하프톤 화상 데이터에 생기는 무아레를 평가한다.

본 발명의 또 다른 특징들은 첨부도면을 참조하여 이하의 예시적인 실시예의 설명으로부터 밝혀질 것이다.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 화상처리장치의 구성 예를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 조직적 디더링법에 있어서 이용하는 임계값 표의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 입력 화상 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 조직적 디더링법에 따르는 하프톤 화상 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 주목 화소를 포함한 4×4 영역의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 하프톤 화상 데이터의 단부에 화소 데이터를 추가한 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 제1 필터 처리한 화상 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 제2 필터 처리한 화상 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 차분 화상 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 무아레 판정 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 무아레가 생기지 않는 입력 화상 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 무아레가 생기지 않은 경우의 차분 화상 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은 무아레를 검출하는 처리 순서의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 14는 제2 필터 처리한 화상 데이터의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는 오차 확산법에 있어서의 오차 분배 비율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은 오차 확산법에 따르는 하프톤 화상 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 17은 제1 필터 처리한 화상 데이터의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 18은 차분 화상 데이터의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 19는 무아레 판정 데이터의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 20은 조직적 디더링법에서 이용하는 임계값의 조합의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 21은 도 20의 조합을 이용한 임계값의 데이터를 나타내는 도면이다.
도 22는 8행 8열의 주기로 반복하는 주기를 갖는 임계값의 조합의 일례를 나타내는 도면이다.
도 23은 주목 화소에 대해서 화소값의 총합을 계산하는 영역의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 24a 및 24c는 필터 처리 대상 영역의 예를 나타내는 도면이며, 도 24b 및 도 24d는, 대응하는 필터 계수의 일례를 나타내는 도면이다.
도 25는 슈퍼셀 임계값 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조해서 설명한다.

(제1의 실시예)

도 1은, 제1의 실시예에 따른 화상처리장치(10)의 구성예를 나타내는 블럭도이다. 하프톤(halftone)은 사이즈 및/또는 스페이싱(spcing)이 다른, 닷(dot)을 이용해서 연속적인 톤 상(tone imagery)을 시뮬레이트하는 복사기술(reprographic technique)이다. 무아레(moires)는 디지털 촬영 중에 2개의 격자가 서로 겹쳐 있을 때 발생할 수 있는 의도하지 않은 및/또는 원하지 않는 간섭무늬을 포함한다. 디더(dither)는 양자화 오차를 임의로 추출해서 화상에 있어서 대규의 적절하지 않은 패턴을 방지하기 위해 사용되는 의도적으로 응용 형태를 포함할 수도 있다.

도 1에 있어서, 화상처리장치(10)는, 하프톤 처리부(11), 무아레 검출 처리부(12), 및 무아레 저감 처리부(13)로 구성되어 있다. 하프톤 처리부(11)는, 제1의 하프톤 처리부로서 기능하는 제1의 하프톤 처리부(14)를 포함한다. 제1의 하프톤 처리부(14)는 입력 화상 데이터에 대해서 조직적 디더링법에 따르는 하프톤 처리를 행해, 하프톤 화상 데이터를 생성한다.

한편, 무아레 검출 처리부(12)는, 제1의 필터 처리부(15), 제2의 필터 처리부(16), 및 차분 평가부(17)로 구성되어 있다. 제1의 필터 처리부(15)는, 하프톤 처리부(11)에 의해 생성된 하프톤 화상 데이터의 주목 화소, 및 이 주목 화소 근방의 소정의 화소군에 있어서, 화소값의 총합을 산출한다. 한편, 제2의 필터 처리부(16)는, 입력 화상 데이터의 주목 화소, 및 제1의 필터 처리부(15)에 의해 행해진 총합을 산출한 소정의 화소군에 대응한 주목 화소 근방의 화소군에 있어서, 화소값의 총합을 산출한다. 이와 같이 제1의 필터 처리부(15) 및 제2의 필터 처리부(16)의 각각은, 유한 임펄스 응답(FIR) 필터로서 기능하고, 여기에서 FIR 필터는 크로네커(Kronecker) 델타 입력에 대한 응답이 임펄스 응답이고, 임펄스 응답이 유한 샘플 간격 수를 0으로 설정하기 때문에 유한한 이산 시간 필터로서 동작할 수도 있다.

또, 차분 평가부(17)는, 제1의 필터 처리부(15)에 의한 처리 결과와 제2의 필터 처리부(16)에 의한 처리 결과와의 차분을 평가해 무아레의 발생을 검출한다. 이때, 하프톤 처리부(11)에 의한 하프톤 처리에 의해 계조수가 삭감되는 영향을 없애기 위해서, 차분 평가부(17)는, 제1의 필터 처리부(15) 및 제2의 필터 처리부(16)의 각각의 처리 결과를 정규화하고, 정규화한 후에 차분을 산출한다. 그리고, 차분 평가부(17)는, 산출한 차분의 절대값이 소정의 임계값을 넘었을 경우에 무아레 검출 신호를 출력한다. 소정의 임계값은 마크된 레벨 또는 포인트를 나타내는 미리 결정된 값이어도 된다.

무아레 저감 처리부(13)는, 제2의 하프톤 처리부로서 기능하는 제2의 하프톤 처리부(18) 및 출력 선택부(19)로 구성되어 있다. 제2의 하프톤 처리부(18)는, 하프톤 처리부(11)의 제1의 하프톤 처리부(14)에 의한 하프톤 처리에 의해 무아레가 발생했을 경우에, 서로 다른 특성의 하프톤 처리를 행한다. 본 실시예에서는, 오차 확산법을 이용하지만, 이것에 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1의 하프톤 처리부(14)가 이용하는 조직적 디더링법과는 다른 임계값의 주기에 근거해 조직적 디더링법을 이용해도 된다.

출력 선택부(19)는, 차분 평가부(17)에 의한 무아레 검출 결과에 근거해, 제1의 하프톤 처리부(14)에 의한 하프톤 처리 결과와 제2의 하프톤 처리부(18)에 의한 하프톤 처리 결과 중 하나를 선택적으로 출력한다. 좀더 구체적으로, 차분 평가부(17)가 무아레를 검출하지 않은 경우에는, 출력 선택부(19)는 제1의 하프톤 처리부(14)에 의한 하프톤 처리 결과(즉, 제1의 하프톤 화상 데이터)를 선택한다. 한편, 차분 평가부(17)가 무아레를 검출했을 경우에는, 출력 선택부(19)는 제2의 하프톤 처리부(18)에 의한 하프톤 처리 결과(즉, 제2의 하프톤 화상 데이터)를 선택한다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 화상처리장치(10)에서는, 무아레 검출 처리부(12)가 무아레를 검출했을 경우에, 무아레 저감 처리부(13)는 하프톤 처리부(11)에 의한 처리 결과를 다른 하프톤 처리 결과로 치환한다. 이것에 의해, 화상처리장치(10)는 하프톤 처리부(11)에 의해서만 행해진 하프톤 처리와 비교해 무아레가 보다 적은 하프톤 처리가 가능하게 된다.

이하, 각 부의 상세한 것에 대하여 설명한다.

하프톤 처리부(11)를 구성하는 제1의 하프톤 처리부(14)는, 256 계조로 나타낸 입력 화상 데이터, 즉 0~255 범위의 화소값을 각각 갖는 화소들을 포함하는 입력 화상 데이터를, 0~2 범위의 3계조로 표현된 하프톤 화상 데이터로 변환한다. 입력 화상 데이터에 있어서는, 화소값 "0"이 검은색을 나타내고, 화소값 "255"이 흰색을 나타낸다. 또, 하프톤 화상 데이터에 있어서는, 화소값 "0"이 검은색을 나타내고, 화소값 "2"이 흰색을 나타낸다.

본 실시예에서는, 256계조의 화상 데이터를 3계조의 하프톤 화상 데이터로 변환하는 예에 대해 설명하지만, 이것과는 다른 계조의 화상 데이터를 사용해도 된다. 또, 각 색의 성분별로 같은 처리를 행하는 것으로 컬러 화상 데이터에 본 실시예를 적용하는 것도 가능하다.

제1의 하프톤 처리부(14)는, 입력 화상 데이터에 있어서의 화소의 위치에 대응하는 행 번호와 열 번호를 각각 4로 나눈 나머지에 따라, 도 2에 나타내는 임계값 표의 행과 열을 선택해 한 쌍의 임계값을 얻는다. 좀 더 구체적으로, 제0행과 제4행에 대해서 소정의 임계값을 사용하고, 제1행과 제5행에 대해서는 또 다른 임계값을 사용한다. 열에 대해서도 같은 것을 적용한다. 좀더 구체적으로, 제0열과 제4열에 대해서 소정의 임계값을 사용하고, 제1열과 제5항에 대해서는 또 다른 임계값을 사용한다. 이와 같이, 도 2에 나타내는 임계값이 4행마다, 4열마다 반복된다.

제1의 하프톤 처리부(14)는, 입력 화소값과 2개의 임계값을 각각 비교한다. 입력 화소값이 상기 양쪽 임계값보다 작은 경우에는, 제1의 하프톤 처리부(14)는,하프톤 화소값 "0"을 출력한다. 또, 입력 화소값이 임계값들 중의 하나의 임계값 이상이고, 다른 임계값보다 작은 경우에는, 제1의 하프톤 처리부(14)는, 하프톤 화소값 "1"을 출력한다. 입력 화소값이 양쪽 임계값 이상인 경우에는, 제1의 하프톤 처리부(14)는, 하프톤 화소값 "2"를 출력한다.

도 3은, 입력 화상 데이터의 일례를 나타내는 도면이다. 도 3에 나타내는 입력 화상 데이터에 있어서는 3화소마다 화소값이 반복되기 때문에, 도 2에 나타내는 4화소마다 반복되는 임계값에 의해 디더링 처리를 행하면 무아레가 생긴다.

예를 들면, 제0행 제6열의 화소 31은, 화소값 "255"을 갖는다. 행 및 열의 번호를 각각 4로 나눈 나머지는 각각, "0" 및 "2"이기 때문에, 제1의 하프톤 처리부(14)는, 제0행 제2열의 임계값의 쌍 "20", "148"와 화소값 "255"를 비교해, 하프톤 화소값 "2"를 출력한다.

또, 제0행 제7열의 화소 32는, 화소값 "191"을 갖는다. 따라서, 제1의 하프톤 처리부(14)는, 제0행 제3열의 임계값 쌍 "116", "244"과 화소값 "191"을 비교해, 하프톤 화소값 "1"을 출력한다.

이상과 같이, 제1의 하프톤 처리부(14)는 각 화소 위치에 대해서 디더링 처리를 행하여 도 3에 나타내는 입력 화상 데이터로부터, 도 4에 나타내는 하프톤 화상 데이터를 얻는다. 본 실시예에서는, 4행 4열의 주기를 갖는 임계값을 이용해 3개의 값을 출력하는 예에 대해 설명했지만, 제1의 하프톤 처리부(14)가 행하는 디더링 처리에서는, 4×4 주기 이외의 주기를 갖는 임계값을 이용해도 된다. 또, 디더링 처리의 결과인 계조수는 3에 한정되는 것은 아니다.

다음에, 무아레 검출 처리부(12)의 처리 내용에 대해 설명한다.

제1의 필터 처리부(15)는, 제1의 하프톤 처리부(14)에 의해 하프톤 처리가 이루어진 하프톤 화상 데이터의 각 화소에 대해, 도 5에 나타내는 주목 화소를 포함한 4행 4열(즉, 4×4 영역)로 이루어진 영역에 있어서의 하프톤 화소값의 총합을 계산한다. 이때, 처리 대상으로 하는 영역의 크기는, 제1의 하프톤 처리부(14)가 이용한 임계값의 주기와 동일해지도록 4×4 영역으로 설정된다. 이와 같이, 임계값의 주기와 동일해지도록 영역의 크기를 설정함으로써, 행 및 열 방향에 있어서의 주기의 정수배의 필터 차수가 설정된다.

한편, 예를 들면, 도 4에 있어서의 제0행 제1열의 화소 41을 주목 화소로서 설정했을 경우, 도 5와 같은 주목 화소를 포함한 4×4의 영역이 하프톤 화상 데이터의 영역에서 나오는 경우가 있다. 이러한 경우, 도 6에 나타낸 바와 같이, 하프톤 화상 데이터의 단부를 중심으로 하여 화소값을 반영하는 것에 의해 하프톤 화상 데이터 외의 화소값이 추가된다.

도 6은, 도 4의 좌상 부분의 하프톤 화상 데이터(실선 부분)에 대해서 반영된 화상 데이터(즉, 점선 부분)를 추가한 예를 나타내는 도면이다. 예를 들면, 하프톤 화상 데이터 외의 화소 61에 관해서는, 하프톤 화상 데이터의 단부에 위치하는 화소 63에 대해서 화소 61과 대칭이 되는 화소 65의 하프톤 화소값을 사용한다. 마찬가지로, 하프톤 화상 데이터 외의 화소 62에 관해서는, 하프톤 화상 데이터의 단부에 위치하는 화소 63에 대해서 화소 62와 대칭이 되는 화소 64의 하프톤 화소값을 사용한다.

이와 같이, 제1의 필터 처리부(15)는, 예를 들면, 도 4에 있어서의 제0행 제1열의 화소 41을 주목 화소로서 설정했을 경우, 굵은 선의 프레임 66의 영역에 있어서의 하프톤 화소값의 총합을 계산하게 된다. 이상과 같이 제1의 필터 처리부(15)가 모든 주목 화소에 대해 하프톤 화소값의 총합을 계산해서 도 4에 나타내는 하프톤 화상 데이터를 평활화하고 도 7에 나타내는 제1 필터 처리 결과의 화상 데이터(이하, 제1 필터 처리 화상 데이터)를 얻는다.

제2의 필터 처리부(16)는, 입력 화상 데이터의 각 화소에 대해, 주목 화소를 포함한 4×4의 영역에 있어서의 화소값의 총합을 계산한다. 제2의 필터 처리부(16)에 의해 행해진 처리는 처리 대상이 하프톤 화상 데이터가 아니고 입력 화상 데이터인 점을 제외하고, 제1의 필터 처리부(15)에 의해 행해진 처리와 같다. 이상과 같이, 제2의 필터 처리부(16)가 각 주목 화소에 대해 화소값의 총합을 계산하여 도 3에 나타내는 입력 화상 데이터를 평활화하고 도 8에 나타내는 제2 필터 처리 결과의 화상 데이터(이하, 제2 필터 처리 화상 데이터)를 얻는다.

차분 평가부(17)는, 제1 필터 처리 화상 데이터와 제2 필터 처리 화상 데이터와의 차분을 평가한다. 여기서, 제1 필터 처리 화상 데이터가 되는 하프톤 화상 데이터의 계조는 3(최소값 0, 최대값 2)이며, 제2 필터 처리 화상 데이터가 되는 입력 화상 데이터의 계조는 256(최소값 0, 최대값 255)이다. 따라서, 차분 평가부(17)는 최대값이 510이 되도록 제1 및 제2 필터 처리 화상 데이터를 정규화한다. 좀더 구체적으로는, 제1 필터 처리 화상 데이터의 각 요소를 255배(510÷2=255) 하고, 제2 필터 처리 화상 데이터의 각 요소를 2배(510÷255=2) 한다. 이와 같이 정규화한 후에, 차분 평가부(17)는 제1 필터 처리 화상 데이터와 제2 필터 처리 화상 데이터와의 차분을 계산하여, 도 9에 나타내는 차분 화상 데이터를 얻는다. 도 9에 나타내는 차분 화상 데이터에서는, 절대값이 비교적 큰 부의 값(－260 전후)과 정의 값(250 전후)이 주기적으로 출현한다. 이와 같이, 하프톤 화상 데이터에서는, 입력 화상 데이터와 비교해 컬러 농도가 큰 부분과 컬러 농도가 작은 부분이 주기적으로 반복된다. 시각적으로는 이러한 컬러 농도의 변동이 무아레로서 인식된다.

차분 평가부(17)는, 차분 화상 데이터의 각 요소가 소정의 임계값 이상의 절대값을 가지면 화소에 대해 무아레가 발생했다고 판정하고, 무아레 판정 데이터에 "1"을 설정한다. 본 실시예에 있어서는, 무아레를 판정하는 임계값을 200으로 설정한다. 차분 평가부(17)는 도 9에 나타내는 차분 화상 데이터로부터 도 10에 나타내는 무아레 판정 데이터를 얻는다.

도 2에 나타낸 4화소 주기의 임계값을 이용한 디더링 처리에 의해 무아레가 생기지 않는 입력 화상 데이터의 예를 도 11에 나타낸다. 도 11에 나타내는 입력 화상 데이터에 대해서 전술과 같은 처리를 하면, 최종적으로 도 12에 나타내는 차분 화상 데이터를 얻을 수 있다. 도 12에 있어서는, 단부에 있어서는 170 전후의 비교적 큰 값이 출현하고 있지만, 데이터의 대부분에 있어서는 작은 값이 출력하고 있다. 또, 단부에 있어서 비교적 큰 값은 도 6에 나타낸 반영 처리의 영향에 의한 것이다. 이상과 같이, 본 실시예에 따른 무아레 검출 처리부(12)는 무아레를 검출할 수가 있다.

이하, 무아레 저감 처리부(13)에 대해 설명한다.

제2의 하프톤 처리부(18)는, 전술한 것처럼, 입력 화상 데이터에 대해서 오차 확산법에 따르는 하프톤 처리를 행하는 것에 의해, 오차 확산 화상 데이터를 얻는다. 또, 출력 선택부(19)는, 차분 평가부(17)에 의해 생성된 무아레 판정 데이터에 따라 출력 화소값을 선택한다. 좀더 구체적으로는, 무아레 판정 데이터에 있어서의 주목 화소의 값이 "1"인 경우에는, 출력 선택부(19)는 제2의 하프톤 처리부(18)에 의해 취득된 오차 확산 화상 데이터의 화소값을 선택한다. 한편, 무아레 판정 데이터에 있어서의 주목 화소의 값이 "0"인 경우에는, 출력 선택부(19)는 제1의 하프톤 처리부(14)에 의해 취득된 하프톤 화상 데이터의 화소값을 선택한다.

이상과 같은 구성으로 함으로써, 화상처리장치(10)는 하프톤 화상 데이터를, 하프톤 처리에서 이용한 임계값의 주기에 따라 평활화해, 하프톤 처리 주기에 의해 표현되는 컬러 농도를 얻는다. 마찬가지로, 화상처리장치(10)는 입력 화상 데이터를 하프톤 처리에서 이용한 임계값의 주기에 따라 평활화해, 하프톤 처리 주기에 의해 표현되는 컬러 농도를 얻는다. 화상처리장치(10)는 이들 2개의 컬러 농도값 간의 차분을 산출해서, 하프톤 처리에 의한 컬러 농도 변동량을 판정하고, 상기 판정된 컬러 농도 변동량을 무아레 강도로서 간주한다. 이와 같이, 화상처리장치(10)는 망점선(screen ruling)이나 해상도를 이용하지 않고, 간단한 방법으로, 무아레의 강도를 고정밀하게 검출할 수가 있다. 이것에 의해, 화상처리장치(10)는 무아레 검출 처리부(12) 및 무아레 저감 처리부(13) 없이, 하프톤 처리부(11)만의 구성보다도 더 양호한 하프톤 처리 결과를 얻는 것이 가능하다.

본 실시예에 있어서는, 도 2에 나타낸 주기를 갖는 임계값을 이용했지만, 제의 하프톤 처리부(14)가 이용하는 8개의 임계값 "a~h"를, 도 20에 나타낸 바와 같이, 4개의 코너를 제외한 직사각형의 형태로 배치해도 된다. 도 20에 나타낸 단위 셀에 의해도, 도 21에 나타낸 바와 같이 평면을 채우는 것이 가능하다.

또, 도 22에 나타낸 바와 같이, 도 21에 나타낸 데이터는 8×8 영역의 반복으로 구성되어 있다. 이때, 도 22의 어두운 영역에는, 8개의 임계값 "a-h"의 각각이 1회씩 나타나 있다. 마찬가지로, 도 22에 나타낸 각 행 혹은 각 열에는, 8개의 임계값 "a~h"이 각각 1회씩 출현하고 있다. 따라서, 도 22에 나타낸 영역에는, 임계값 "a~h"이 각각 동일 개수 포함되어 있다. 이러한 경우, 도 23에 나타낸 바와 같이, 총합을 계산한 영역으로서, 주목 화소를 포함한 1×8 영역을 설정하면, 그 영역에 8개의 임계값 "a~h"이 각각 1회씩 출현하게 된다. 따라서, 제1의 필터 처리부(15) 및 제2의 필터 처리부(16)는, 도 20에 나타낸 영역 대신에, 도 23에 나타낸 영역을 필터 처리의 대상으로서 설정해도 된다.

혹은 또, 도 24a와 같이, 어두운 부분의 주목 화소를 중심으로 한 3×3의 직사각형 영역, 즉 이중 테두리 내의 영역, 또는, 도 24c와 같이, 어두운 부분의 주목 화소를 중심으로 한 5×5의 직사각형 영역, 즉 이중 테두리 내의 영역을 필터 처리의 대상으로 해도 된다.

3×3의 직사각형 영역에서는, 임계값 "a"가 2회 출현하지만, 그 이외의 임계값 "b~h"의 각각은 1회 출현한다. 주목 화소를 이동했을 경우에도, 주목 화소의 우상과 좌하에 동일한 임계값이 존재하지만, 직사각형 영역의 나머지 영역에는 서로 다른 임계값이 존재하게 된다. 따라서, 제1 필터 처리부(15) 및 제2 필터 처리부(16)에 있어서 사용되는 공간 필터에서는, 도 24b에 나타낸 계수 행렬과 같이, 동일한 임계값이 2회 출현하는 위치에 중량(weight) "1/2"가 설정되고, 다른 위치에 중량 "1"이 설정된다. 도 24b에 나타낸 계수 행렬을 이용한 공간 필터 처리를 이용하는 것으로, 주목 화소의 위치에 관계없이, 필터 처리 대상 영역 내의 임계값의 각각의 일정한 평균을 산출하기 때문에, 제1 및 제2 필터 처리 화상 데이터로부터 하프톤 임계값의 영향을 없앨 수가 있다.

5×5의 직사각형 영역에서는, 임계값 "a"가 4회 출현하고, 그 이외의 임계값 "b-h"의 각각은 3회 출현한다. 제1 필터 처리부(15) 및 제2 필터 처리부(16)에 있어서 사용되는 공간 필터에 있어서의 중량은, 도 24d에 나타낸 계수 행렬과 같이, 임계값의 출현 빈도와 주목 화소로부터의 거리에 근거해 설정된다.

좀더 구체적으로, 직사각형 영역 내에 4회 출현하는 임계값 "a"에 대해서는, 주목 화소에 인접하는 2위치에 중량 "85"이 설정되고, 그 이외의 2위치에는 중량 "43"이 설정되어, 임계값 "a"에 대한 중량의 합계가 256이 된다. 또, 직사각형 영역 내에 각각 3회 출현하는 임계값 "a" 이외의 임계값 "b~h"에 대해서는, 주목 화소의 위치 혹은 이 주목 화소에 인접하는 위치에 중량 "128"이 설정되고, 그 이외의 2위치에 중량 "64"이 설정되어, 각 임계값에 대한 중량의 합계가 임계값 "a"의 경우와 같이 256이 된다.

또, 짧은 주기 변동과 긴 주기 변동을 조합해 디더링 임계값을 설정하는 슈퍼 셀 방식도 이용가능하다. 좀더 구체적으로, 슈퍼 셀 방식에서는, 도 21에 나타낸 짧은 주기 변동과 도 25에 나타낸 긴 주기 변동을 포함하는 임계값을 이용한다. 도 25에 있어서의 임계값 "a1 - a9"의 평균값은 도 21에 있어서의 임계값 "a"와 같게 설정된다. 도 25에 있어서의 다른 임계값 "b1 - h9"에 대해서도 같은 것을 적용한다. 좀더 구체적으로, 각각의 평균값이 도 21에 있어서의 임계값 "b - h" 중의 대응하는 하나와 같다.

긴 주기 변동을 무시(진폭을 0으로 설정)하면, 도 25에 있어서의 임계값 "a1 - a9"는, 도 21에 있어서의 임계값 "a"(즉, 양자화 대표 임계값)로 대표하는 것이 가능하다. 도 25에 있어서의 다른 임계값 "b1 - h9"에 대해서도 같은 것을 적용한다. 도 25의 임계값에 대신에, 도 21에 나타낸 양자화 대표 임계값을 사용하는 것으로, 상기 설명과 같은 처리가 실현 가능하다.

(제2의 실시예)

이하, 본 발명의 제2의 실시예에 대해 설명한다. 덧붙여, 본 실시예에 따른 화상처리장치의 구성은, 도 1과 같기 때문에, 그것의 설명은 생략한다. 본 실시예에서는, 제1의 하프톤 처리부(14)가, 0에서 255까지의 256계조로 표현되는 입력 화상 데이터를, 오차 확산법에 따라 0 혹은 1의 2계조로 표현되는 하프톤 화상 데이터로 변환한다. 그리고, 무아레 검출 처리부(12)는 하프톤 화상 데이터에 생기는 무아레를 검출한다. 또, 제2의 하프톤 처리부(18)는, 조직적 디더링법을 이용해서 하프톤 화상 데이터를 생성한다. 제2의 하프톤 처리부(18)는, 조직적 디더링법 대신에, 후술하는 양자화 오차값의 분배 계수가 다른 오차 확산법을 이용해도 된다.

도 13은, 본 실시예에 있어서의 무아레를 검출하는 처리 순서의 일례를 나타내는 플로차트이다.

우선, 스텝 S1301에 있어서, 제2의 필터 처리부(16)는, 입력 화상 데이터의 각 화소에 대해, 제2의 필터 처리를 행한다. 좀더 구체적으로, 제2의 필터 처리부(16)는 주목 화소와 이 주목 화소에 상하, 좌우, 비스듬하게 인접하는 8개의 화소, 즉 9화소의 화소값의 합계를 계산한다. 이때, 주목 화소가 입력 화상 데이터의 단부에 있기 때문에, 주목 화소가 입력 화상 데이터 내에 인접 화소를 갖지 않는 경우에는, 그 인접 화소가 화소값 "0"을 갖는 것으로 간주한다.

본 실시예에서는, 16×16의 화소로 구성되며, 화소값이 각각 "34"인 입력 화상 데이터를 예로 설명한다. 상기 입력 화상 데이터에 대해서 상기 제 2 필터 처리를 적용하면, 도 14에 나타낸 제2 필터 처리 화상 데이터가 취득된다. 덧붙여, 본 실시예에서는, 주목 화소와 그 주목 화소에 상하, 좌우, 비스듬하게 인접하는 8개의 화소의 9화소값의 합계를 계산하지만, 제2 필터 처리에서는, 이것과 다른 평활화 필터 처리를 이용해도 된다.

다음에, 스텝 S1302에 있어서, 제1의 하프톤 처리부(14)는, 입력 화상 데이터의 좌상으로부터 우하로 향해 순차 주목 화소의 화소값과 인접 화소로부터 분배된 오차값의 합계를, 소정의 임계값과 비교한다. 본 실시예에 있어서는, 임계값을 128로 설정한다. 주목 화소의 화소값과 오차값과의 합계가, 임계값 "128" 이상인 경우에는, 제1의 하프톤 처리부(14)는 하프톤 화상 데이터의 대응하는 하프톤 화소값을 "1"로 설정한다. 한편, 화소값과 오차값과의 합계가 임계값 "128" 미만인 경우에는, 제1의 하프톤 처리부(14)는 하프톤 화상 데이터의 대응하는 하프톤 화소값을 "0"으로 설정한다.

또, 제1의 하프톤 처리부(14)는 하프톤 화소값이 "0"이 되는 경우에는, 주목 화소의 화소값과 인접 화소로부터 분배된 오차값과의 합계를 양자화 오차값으로서 설정한다. 하프톤 화소값이 "1"이 되는 경우에는, 제1의 하프톤 처리부(14)는 화소값과 오차값과의 합계로부터 255를 뺀 값을 양자화 오차값으로서 설정한다. 그리고, 우, 하, 우하 방향으로 인접한 화소의 위치에 대응하는 분배 계수에 따라 양자화 오차값을 우, 하, 우하 방향으로 인접한 화소에 분배한다. 덧붙여, 화소 위치와 양자화 오차값의 분배 계수와의 관계는, 도 15에 나타낸 대로이다. 이와 같이, 오차 확산법에 의해, 입력 화상 데이터로부터 도 16에 나타낸 하프톤 화상 데이터를 얻는다.

덧붙여 도 13에서는, 스텝 S1301의 제2 필터 처리 후에, 스텝 S1302에서 하프톤 처리를 행하다. 그렇지만, 이러한 스텝은 서로 의존하지 않기 때문에, 역의 순서로 해도 되고, 또, 양자를 병렬로 처리해도 된다.

다음에, 스텝 S1303에 있어서, 제1의 필터 처리부(15)는, 제1 필터 처리를 행한다. 좀더 구체적으로, 제1의 필터 처리부(15)는 스텝 S1302에서 생성된 하프톤 화상 데이터에 대해서 스텝 S1301와 같은 필터 처리를 행한다. 덧붙여, 스텝 S1301과 스텝 S1303와의 차이는, 처리 대상이 입력 화상 데이터로부터 하프톤 화상 데이터로 바뀐 것만이다. 이 스텝 S1303의 처리에 의해, 도 16에 나타낸 하프톤 화상 데이터로부터 도 17에 나타낸 제1 필터 처리 화상 데이터를 생성한다.

다음에, 스텝 S1304에 있어서, 차분 평가부(17)는, 제1 필터 처리 화상 데이터와 제2 필터 처리 화상 데이터와의 차분을 산출하고, 소정의 임계값과의 차분을 비교해서 무아레 판정 데이터를 생성한다. 스텝 S1304에 있어서는, 차분 평가부(17)는 우선, 차분을 산출하기 위해서 정규화를 행한다. 좀더 구체적으로는, 각 화소값이 "0" 또는 "1"인 하프톤 화상 데이터로부터 얻은 제1 필터 처리 화상 데이터를, 각 화소값이 "0~255"인 입력 화상 데이터로부터 얻은 제2 필터 처리 화상 데이터와 같게 설정하기 위해서, 제1 필터 처리 화상 데이터의 각 요소를 255배한다.

도 17에 나타낸 제1 필터 처리 화상 데이터를 정규화하고 나서, 차분 평가부(17)는 정규화된 화상 데이터와 도 14에 나타낸 제2 필터 처리 화상 데이터와의 차분을 계산하여, 도 18에 나타낸 차분 화상 데이터를 얻는다.

그리고, 차분 평가부(17)는 도 18에 나타낸 차분 화상 데이터의 각 화소에 대해 비교를 행한다. 주목 화소의 화소값이 임계값 "256" 이상인 경우에는, 차분 평가부(17)는 무아레 판정 데이터의 대응하는 화소값을 "1"로 설정한다. 주목 화소의 화소값이 "256" 미만인 경우에는, 차분 평가부(17)는 대응하는 화소값을 "0"으로 설정한다. 차분 평가부(17)는 모든 화소에 대해 판정을 행하여, 도 19에 나타낸 무아레 판정 데이터를 얻는다. 본 실시예에서는, 하나의 임계값에 의거해 0 또는 1로 표현되는 무아레 판정 데이터를 생성하지만, 복수의 임계값을 이용해 무아레의 강도에 따라 3이상의 레벨로 표현되는 무아레 판정 데이터를 생성해도 된다.

또, 제2의 하프톤 처리부(18)는, 상술한 것처럼, 입력 화상 데이터에 대해서 조직적 디더링법에 따르는 하프톤 처리를 행한다. 그리고, 출력 선택부(19)는, 차분 평가부(17)에 의해 생성된 무아레 판정 데이터에 따라 출력하는 화소값을 선택한다. 좀더 구체적으로는, 무아레 판정 데이터에 있어서의 주목 화소의 값이 "1"인 경우에는, 출력 선택부(19)는 제2의 하프톤 처리부(18)에 의해 생성된 하프톤 화상 데이터의 화소값을 선택한다. 한편, 무아레 판정 데이터에 있어서의 주목 화소의 값이 "0"인 경우에는, 출력 선택부(19)는 제1의 하프톤 처리부(14)에 의해 생성된 하프톤 화상 데이터의 화소값을 선택한다.

이상과 같은 구성에 의해, 본 실시예에 따른 화상처리장치는, 무아레 검출 처리부(12) 및 무아레 저감 처리부(13) 없이, 하프톤 처리부(11)만의 구성과 비교해, 양호한 하프톤 처리 결과를 제공하는 것이 가능하다.

(다른 실시예)

상술한 실시예에 있어서의 도 1에 나타낸 화상처리장치(10)를 구성하는 각 처리부, 및 도 13에 나타낸 플로차트의 각 스텝은, 컴퓨터의 RAM(ramdom access memory)나 ROM(read-only memory) 등에 기억된 프로그램에 근거해 CPU(central processing unit)가 실행하는 것에 의해 실현될 수 있다. 이 프로그램 및 이 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체는 본 발명에 포함된다. 일 예에 있어서, 컴퓨터 판독가능한 매체 도는 컴퓨터 판독가능한 기억매체는 화상처리장치에게 여기에서 기술한 방법을 실행시키는 프로그램을 저장해도 된다. 또 다른 예에서는, CPU는 여기에서 기술한 방법 또는 장치에서 이용된 적어도 하나의 유닛을 제어하도록 구성되어도 된다. 각 장치는 CPU 내에 구현, 포함 또는 접속되어도 되고, CPU는 메모리에 접속되어, ROM 등의 메모리 내에 저장된 다양한 애플리케이션 프로그램을 실행함으로써 다양한 기능을 실행한다. ROM은 그러한 정보를 오퍼레이팅 시스템, 다양한 애플리케이션, 제어 프로그램, 및 데이터로서 저장할 수도 있다. 오퍼레이팅 시스템은 메모리, 중앙처리장치, 디스크 스페이스 및 주변장치 등의 하드웨어 자원의 할당 및 사용을 제어하는 소프트웨어일 수도 있다. RAM은 ROM로부터 로드되는 프로그램 또는 데이터를 일시적으로 저장해도 된다. RAM은 또한 CPU가 다양한 프로그램을 실행하는 스페이스로서 사용된다.

외관상으로는 매우 다른 실시예들은, 본 발명의 요지 및 정신을 일탈하지 않고 실시될 수 있기 때문에, 본 발명은 첨부된 특허청구범위 내에 한정된 것을 제외하고 본 발명의 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다.

본 발명은 예시적인 실시 예를 참조하면서 설명되었지만, 본 발명은 이 개시된 예시적인 실시 예에 한정되는 것이 아니라는 것이 이해될 것이다. 이하의 특허청구범위의 범주는 모든 변형 및 균등구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

1. 임계값을 이용해 입력된 화상 데이터로부터 제1의 하프톤 화상 데이터를 생성하는 제1의 하프톤 처리부와,
   상기 제1의 하프톤 화상 데이터를, 상기 임계값의 주기에 대응한 사이즈를 갖는 제1의 필터를 이용해 평활화하는 제1의 필터 처리부와,
   상기 제1의 필터에 대응한 특성을 갖는 제2의 필터를 이용해, 상기 입력된 화상 데이터를 평활화하는 제2의 필터 처리부와,
   상기 제1의 필터 처리부에 의해 평활화된 제1의 하프톤 화상 데이터와 상기 제2의 필터 처리부에 의해 평활화된 화상 데이터와의 차분에 근거해, 상기 제1의 하프톤 화상 데이터에 생기는 무아레를 평가하는 평가부를 구비하는 화상처리장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1의 하프톤 처리부가 사용한 방법과 다른 오차 확장법 또는 조직적 디더렁법의 하프톤 처리방법에 의해, 상기 입력된 화상 데이터로부터 제2의 하프톤 화상 데이터를 생성하는 제2의 하프톤 처리부와,
   상기 평가부의 평가 결과에 근거해, 상기 제1의 하프톤 화상 데이터 또는 상기 제2의 하프톤 화상 데이터를 선택하는 선택부를 더 구비하는 화상처리장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1의 하프톤 처리부는, 디더링법을 이용해, 상기 제1의 하프톤 화상 데이터를 생성하고, 상기 제2의 하프톤 처리부는, 상기 제1의 하프톤 처리부가 사용한 방법과 다른 방법으로서 오차 확산법을 이용해, 상기 제2의 하프톤 화상 데이터를 생성하는 화상처리장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1의 필터는, 유한 임펄스 응답 필터로서 기능하고, 상기 유한 임펄스 응답 필터의 차수(order)는 상기 임계값의 주기의 정수배와 같은 화상처리장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1의 필터에서는, 상기 임계값의 각각에 대한 계수의 총합이 같은 값을 나타내는 화상처리장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1의 필터에 있어서의 계수는, 주목 화소로부터의 거리에 근거해 설정되는 화상처리장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1의 필터 처리부는, 주기적으로 반복하는 임계값이 서로 다르고 동일 개수의 임계값을 갖는, 화상 영역을 이용해 상기 제1의 하프톤 화상 데이터를 평활화하는 화상처리장치.
   
8. 　임계값을 이용해 입력된 화상 데이터로부터 제1의 하프톤 화상 데이터를 생성하는 단계와,
   상기 생성된 제1의 하프톤 화상 데이터를, 상기 임계값의 주기에 대응한 사이즈를 갖는 제1의 필터를 이용해 평활화하는 단계와,
   상기 제1의 필터에 대응한 특성을 갖는 제2의 필터를 이용해, 상기 입력된 화상 데이터를 평활화하는 단계와,
   평활화된 상기 제1의 하프톤 화상 데이터와 평활화된 상기 입력된 화상 데이터와의 차분에 근거해, 상기 제1의 하프톤 화상 데이터에 생기는 무아레를 평가하는 단계를 포함하는 화상처리방법.
   
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제1의 하프톤 화상 데이터를 생성하기 위해 사용한 방법과는 다른 오차 확장법 또는 조직적 디더렁법의 하프톤 처리방법에 의해, 상기 입력된 화상 데이터로부터 제2의 하프톤 화상 데이터를 생성하는 단계와,
   평가 결과에 근거해, 상기 제1의 하프톤 화상 데이터 또는 상기 제2의 하프톤 화상 데이터를 선택하는 단계를 더 포함하는 화상처리방법.
   
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1의 필터에서는, 상기 임계값의 각각에 대한 계수의 총합이 같은 값을 나타내는 화상처리방법.
    
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1의 필터에 있어서의 계수는, 주목 화소로부터의 거리에 의거해 설정되는 화상처리방법.
    
12. 컴퓨터에게 청구항 8에 따른 방법을 실행시키는 컴퓨터 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독가능한 매체.
13. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 필터는, 상기 임계값이 대상으로 하는 크기 이상의 크기인 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
    
14. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 필터와 제2 필터의 필터 특성은 동일한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
    
15. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 하프톤 프로세서는, 조직적 디더링법인 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
    
16. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가부는, 무아레가 발생하고 있는지를 평가하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
    
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 평가부는 차분이 임계값보다 큰 경우 무아레가 발생하고 있는 것으로 평가하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.

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