KR20060054816A - The method of designing the clustered dot screen capable of reducing the noisiness in outputing the binary image - Google Patents

The method of designing the clustered dot screen capable of reducing the noisiness in outputing the binary image Download PDF

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KR20060054816A
KR20060054816A KR1020040093643A KR20040093643A KR20060054816A KR 20060054816 A KR20060054816 A KR 20060054816A KR 1020040093643 A KR1020040093643 A KR 1020040093643A KR 20040093643 A KR20040093643 A KR 20040093643A KR 20060054816 A KR20060054816 A KR 20060054816A
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Abstract

이진화상의 출력시 잡음도를 억제할 수 있는 집중형 도트 스크린 설계방법이 개시된다. 본 발명에 따른 이진화상의 출력시 잡음도를 억제할 수 있는 집중형 도트 스크린 설계방법은 소정 방식에 의해 다수의 클러스터 센터들의 초기 위치가 결정되는 단계, 클러스터 센터들의 초기 위치를 고려하여 소정 크기의 스크린 매트릭스를 다수의 영역으로 분할하여 분할 영역을 생성하는 단계, 및 분할 영역 내의 클러스터 센터 주위로 도트의 개수를 균일하게 형성하여 스크린을 설계하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 집중형 도트 스크린의 설계시 각 클러스터 센터 주위에 형성되는 서브 도트들은 균일한 크기를 가지면서 성장하게 된다. 따라서 본 발명에 의해 제작된 집중형 도트 스크린을 이용하여 이진화를 수행한 경우 보다 스무스(smooth)한 출력 이진화상을 얻을 수 있는 장점이 있다.Disclosed is a method of designing a concentrated dot screen capable of suppressing a noise level when outputting a binary image. In the concentrated dot screen design method capable of suppressing the noise level when outputting a binary image according to the present invention, the initial positions of the plurality of cluster centers are determined by a predetermined method, and a screen having a predetermined size in consideration of the initial positions of the cluster centers. Dividing the matrix into a plurality of regions to create a divided region, and designing a screen by uniformly forming the number of dots around the cluster center in the divided region. According to the present invention, in the design of the centralized dot screen, the sub dots formed around each cluster center are grown to have a uniform size. Therefore, when binarization is performed using the concentrated dot screen manufactured by the present invention, a smoother output binary image can be obtained.

스크리닝, 이진화상, 클러스터, 도트, 잡음도Screening, Binary Image, Cluster, Dot, Noise Figure

Description

이진화상의 출력시 잡음도를 억제할 수 있는 집중형 도트 스크린 설계방법{The method of designing the clustered dot screen capable of reducing the noisiness in outputing the binary image}The method of designing the clustered dot screen capable of reducing the noisiness in outputing the binary image}

도 1은 미국특허 US 5859955에 개시된 불규칙 집중형 도트 스크린 (Stochastic Clustered-dot screen)을 설계하는 방법에 관한 흐름도,1 is a flowchart of a method of designing a random clustered-dot screen disclosed in US Pat. No. 5,859,955;

도 2는 종래의 스크린 설계방법에 있어서, 클러스터 센터 주위에 도트가 형성되는 과정을 도시한 도면,2 is a view illustrating a process of forming dots around a cluster center in a conventional screen design method;

도 3은 본 발명을 수행하기 위한 집중형 도트 스크린 설계장치의 블럭도,3 is a block diagram of a centralized dot screen design apparatus for carrying out the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 이진화상의 출력시 잡음도를 억제할 수 있는 집중형 도트 스크린 설계방법의 설명에 제공되는 흐름도,4 is a flowchart provided to explain a method of designing a concentrated dot screen capable of suppressing a noise level when outputting a binary image according to the present invention;

도 5는 도 4의 S500 단계를 상세하게 나타낸 흐름도, 그리고FIG. 5 is a flowchart showing the details of step S500 of FIG. 4; and

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 클러스터 센터 주위에 도트가 형성되는 과정을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a process of forming dots around a cluster center according to a preferred embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 *Brief description of the main parts of the drawing

310: 클러스터 센터 초기위치 설계부310: Cluster Center Initial Position Design Department

320: 스크린 매트릭스 분할부 330: 카운터320: screen matrix divider 330: counter

340: 판단부 350: 이진패턴 설계부 340: determination unit 350: binary pattern design unit                 

352: 도트 탐지부 354: 도트 형성위치 산출부352: dot detection unit 354: dot formation position calculation unit

356: 도트 형성부 380: 스크린 설계부356: dot forming portion 380: screen design portion

본 발명은 집중형 도트 스크린 설계방법에 관한 것으로, 특히, 집중형 도트 스크린의 설계시 클러스터 센터 주위에 형성되는 도트의 개수가 동일한 크기를 가지면서 성장하도록 스크린을 설계함으로써, 이진화 수행시 잡음도를 억제할 수 있도록 한 집중형 도트 스크린 설계방법에 관한 것이다.The present invention relates to a concentrated dot screen design method, and in particular, by designing the screen so that the number of dots formed around the cluster center grows with the same size when designing the concentrated dot screen, thereby reducing the noise level when performing binarization. The present invention relates to a concentrated dot screen design method that can be suppressed.

일반적으로 디지털 프린터, 복사기, 이진출력 LCD 등과 같은 이진출력장치에서는 실질적으로 흑과 백 두가지 색만으로 다양한 색감을 전달하게 된다. 예를 들어, 흑백 디지털 프린터의 경우, 모니터에서 보여지는 흑백영상을 흑과 백의 두 값으로만 표시한다. 이 때, 모니터에서 표시된 다양한 밝기의 흑백영상을 흑백 프린터로 출력하기 위해서는 프린터 또는 PC에서는 입력영상을 이진영상으로 변환하기 위한 일련의 과정이 요구된다. 즉, 각 픽셀이 갖는 색을 0에서 255 사이의 밝기 값으로 나타낸 그레이 스케일의 이미지로 변환하는 과정과, 그레이 스케일의 이미지를 이진영상으로 변환하는 과정이 요구된다. 여기서, 0(흑색)에서 255(백색) 사이의 밝기 값을 갖는 영상을 계조영상이라 하며, 이 계조영상을 이진영상으로 변환하는 과정을 하프토닝(Halhtoning)이라 한다.In general, binary output devices such as digital printers, photocopiers, binary output LCDs, and the like, actually deliver a variety of colors with only black and white colors. For example, in the case of a black and white digital printer, a black and white image displayed on a monitor displays only two values, black and white. At this time, in order to output the monochrome image of the various brightness displayed on the monitor to the monochrome printer, a series of processes for converting the input image into binary image is required in the printer or PC. That is, a process of converting the color of each pixel into a gray scale image represented by a brightness value between 0 and 255, and a process of converting the gray scale image into a binary image are required. Here, an image having a brightness value between 0 (black) and 255 (white) is called a grayscale image, and a process of converting the grayscale image into a binary image is called halftoning.

이러한, 하프토닝 기술에서는 잉크젯 프린터 및 복합 프린터(Multi-function printer)에 주로 사용되는 오차확산법(error diffusion)과 레이저 프린터에 주로 사용되는 스크리닝(screening) 방법이 보편적으로 이용되고 있다. In such a half-toning technique, error diffusion mainly used in inkjet printers and multi-function printers and screening methods commonly used in laser printers are commonly used.

오차확산법은 연속계조영상을 이진계조영상으로 변환하는 과정에서 생기는 오차를 인접한 화소들에 분배하여 이진영상에서의 평균오차를 최소화함으로써 연속계조영상의 재현능력 뿐만 아니라 우수한 경계보존성을 가진다. The error diffusion method distributes the error generated in the process of converting the continuous grayscale image to the binary grayscale image to adjacent pixels to minimize the mean error in the binary image, thereby having excellent boundary preservation as well as the ability to reproduce the continuous grayscale image.

스크리닝은 본래 사진과 같은 연속 화상을 화상의 농담을 나타내기 위해 망점(dot)이라고 하는 아주 작은 점의 크기로 바꾸는 방법을 의미하며,‘망걸기’라고도 한다Screening refers to a method of converting a continuous image, such as a photograph, into the size of a very small dot called a dot to express the tint of the image, also called 'mang hanging'.

스크리닝 방법은 이진 하프톤 도트들이 최대한 가깝게 형성되는 집중 도트형 스크리닝(Clustered-dot screening)과, 이진 하프톤 도트들이 최대한 떨어져 형성되는 분산 도트형 스크리닝(Dispersed-dot screening)으로 분류된다. 집중 도트형 스크리닝은 분산 도트형 스크리닝에 비해 화상의 디테일한 성분을 표시하는 성능이 좋지 않은 반면, 계조재현성(tone reproduction)이 좋고, 레이저 프린터의 결점에 강하다는 장점이 있다. 반면, 분산 도트형 스크리닝은 프린터의 결점(defect)에는 약하지만, 화상의 디테일한 성분을 잘 표현해주는 장점이 있기 때문에, 디스플레이 장치나 잉크젯 프린터에서 선호된다. Screening methods are classified into clustered-dot screening in which binary halftone dots are formed as close as possible, and distributed-dot screening in which binary halftone dots are formed as far apart as possible. Concentrated dot screening has a poor performance of displaying detailed components of an image compared to distributed dot screening, while having good tone reproduction and being resistant to defects of a laser printer. On the other hand, distributed dot screening is weak in defects of a printer, but is preferred in display devices or inkjet printers because it has an advantage of expressing detail components of an image well.

한편, 스크리닝 방법의 다른 분류로서, 일정한 LPI(lines per inch) 및 앵글(angle)에 따라 규칙성을 가지면서 이진 하프톤 도트들이 형성되는 순차적 도트 스크리닝(Ordered-dot screening), 이진 하프톤 도트들이 규칙성 없이 형성되는 불규칙 도트 스크리닝(Stochastic-dot screening)이 있다. 순차적 도트 스크리닝에 비 하여 불규칙 도트 스크리닝의 결과는 눈에 띄는 패턴이 적게 나타나므로 화질면에서 우수한 장점이 있으나, 스크리닝 결과 해프토닝 영상의 압축률은 순차적 도트 스크리닝이 훨씬 우수하다.On the other hand, as another classification of the screening method, ordered-dot screening, binary halftone dots in which binary halftone dots are formed while having regularity according to a constant line per inch (LPI) and an angle, There is irregular-dot screening that is formed without regularity. Compared to sequential dot screening, the result of irregular dot screening is excellent in terms of image quality because there are less visible patterns, but the screening result shows that the compression rate of the half-toning image is much better than sequential dot screening.

또한, 최근에는 인간의 시각 특성과 프린터 모델의 특성을 고려하여, 보다 우수한 하프토닝 영상을 출력하는 "Model-based halftoning"에 대한 관심이 증대되고 있다.In recent years, interest in "model-based halftoning" that outputs a better half-toning image in consideration of human visual characteristics and printer model characteristics has increased.

도 1은 미국특허 US 5859955에 개시된 불규칙 집중형 도트 스크린 (Stochastic Clustered-dot screen)을 설계하는 방법에 관한 흐름도이다.1 is a flow diagram of a method of designing a random clustered-dot screen disclosed in US Pat. No. 5,859,955.

미국특허 US 5859955에는 불규칙 도트 스크리닝과 집중형 도트 스크리닝을 접목시킨 해프토닝 방법이 개시되어 있다. 이는, 일정한 방향과 주기성이 없는 다수의 중심 도트(cluster center: 이하 '클러스터 센터'라 함)를 설계(S10)한 후, 각각의 중심 도트 주변에 형성되는 도트의 순서를 소정의 비용 함수(cost function)에 의해 결정(S20)하는 시스템이다.US Pat. No. 5,859,955 discloses a halftoning method in which irregular dot screening and intensive dot screening are combined. This is because a plurality of center dots (hereinafter, referred to as "cluster centers") having no constant direction and periodicity are designed (S10), and then the order of dots formed around each center dot is a predetermined cost function. system (S20).

이와 유사한 하프톤 영상을 출력하는 스크린을 제작하는 방법으로서 미국특허 US 6335989에 도넛 필터를 이용한 하프토닝 프린팅 방법(Halftoning printing Using Donut Filters)이 개시되어 있다. 이는, 상기 시스템과는 상이한 비용 함수를 사용하여 스크린을 제작하지만, 일정한 방향과 주기성이 없는 클러스터 센터들 주위에 주변 도트들이 형성되는 점에서 상당한 유사성이 있다. As a method of manufacturing a screen for outputting a similar halftone image, US Patent 6335989 discloses a halftoning printing using donut filters. This makes the screen using a different cost function than the above system, but there is considerable similarity in that the surrounding dots are formed around cluster centers without constant direction and periodicity.

한편, 상술한 종래의 기술은 불규칙 도트 스크리닝의 장점을 이용하여, 출력 하프톤 영상에서 눈에 띄는 패턴을 감소시켜 높은 화질을 얻고자 하였다. 또한, 집 중형 도트 스크리닝의 기술을 접목시켜 레이저 프린터와 같은 불완전한 출력기기에서 안정된 출력을 얻을 수 있도록 하였다.On the other hand, the above-described conventional technique has attempted to obtain high image quality by reducing the visible pattern in the output halftone image by using the advantages of irregular dot screening. In addition, the technique of intensive dot screening is combined to obtain a stable output in an incomplete output device such as a laser printer.

이러한 종래의 하프토닝 시스템들은 클러스터 센터 주변의 도트를 최적으로 형성하기 위한 비용함수로서 모멘텀(momentum)과 디스턴스 페널티 함수(distance penalty function)을 이용한다. 이 중 모멘텀은 각 클러스터의 모양과 크기를 균일하게 키워가는 역할을 하며, 디스턴스 페널티 함수는 각 클러스터 간의 거리가 최대한 멀리 떨어지도록 유도한다. These conventional halftoning systems use momentum and distance penalty functions as a cost function for optimally forming dots around the cluster center. Of these, momentum plays a role in uniformly increasing the shape and size of each cluster, and the distance penalty function induces the distance between the clusters as far as possible.

도 2는 종래의 스크린 설계방법에 있어서, 클러스터 센터 주위로 주변도트가 형성되어, 각각의 클러스터 커져가는 예를 도시한 도면이다. 도 2에서 각각의 작은 박스 영역은 도트가 형성되는 화소 영역이다. 도 2를 참조하면, 모멘텀에 의해 클러스터들의 크기와 모양이 대체적으로 유사하다. 그러나, 도 2의 (b)와 (c)에 도시된 바와 같이, 각 클러스터 마다 동일한 개수의 도트들을 배정하지 않고 있다. 이와 같이, 각 클러스터 마다 형성되는 도트의 개수가 균일하지 않은 경우 이진화상 출력시 잡음도(noisiness)가 커지는 문제점이 있다.2 is a diagram illustrating an example in which a peripheral dot is formed around a cluster center and each cluster grows in the conventional screen design method. Each small box area in Fig. 2 is a pixel area where dots are formed. Referring to FIG. 2, the size and shape of the clusters are generally similar by momentum. However, as shown in (b) and (c) of FIG. 2, the same number of dots are not assigned to each cluster. As described above, when the number of dots formed in each cluster is not uniform, there is a problem in that a noise level is increased when outputting a binary image.

따라서, 본 발명의 목적은 각 클러스터 마다 동일한 개수의 도트가 배정되도록 클러스터 센터 주위에 주변도트들을 형성함으로써 보다 부드러운 영상을 출력하기 위한 이진화상의 출력시 잡음도를 억제할 수 있는 집중형 도트 스크린 설계방법을 제공하기 위함이다.Therefore, an object of the present invention is to design a concentrated dot screen that can suppress the noise level when outputting a binary image for outputting a smoother image by forming peripheral dots around the cluster center so that the same number of dots are assigned to each cluster. To provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이진화상의 출력시 잡음도를 억제할 수 있는 집중형 도트 스크린 설계방법은 (a) 소정 방식에 의해 다수의 클러스터 센터들의 초기 위치가 결정되는 단계; (b) 클러스터 센터들의 초기 위치를 고려하여 소정 크기의 스크린 매트릭스를 다수의 영역으로 분할하여 분할영역을 생성하는 단계; 및 (c) 분할영역 내의 클러스터 센터 주위로 도트의 개수를 균일하게 형성하여 스크린을 설계하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, according to the present invention, a method for designing a concentrated dot screen capable of suppressing a noise level when outputting a binary image includes (a) determining an initial position of a plurality of cluster centers by a predetermined method; (b) generating a partition by dividing a screen matrix having a predetermined size into a plurality of areas in consideration of initial positions of cluster centers; And (c) designing the screen by uniformly forming the number of dots around the cluster center in the partition.

여기서, (c) 단계는, (c1) 소정 변수 k를 0으로 초기화하는 단계; (c2) 분할 영역 내에 형성된 도트의 개수가 k인 영역을 탐지하고, 탐지된 영역에 대응되는 소정 ID 번호를 출력하는 단계; (c3) ID 번호에 대응되는 분할 영역 내의 화소영역에 소정의 비용함수를 이용하여 서브 도트를 형성할 위치를 산출하는 단계; (c4) 산출된 위치에 서브 도트를 형성하는 단계; 및 (c5) 스크린 매트릭스의 모든 화소영역에 서브 도트가 채워져 있는지를 확인하는 단계;를 포함하며, 스크린 매트릭스의 모든 화소영역에 서브 도트가 채워지지 않은 경우, 소정 변수 k를 1만큼 증가시킨 후, (c2) 내지 (c5) 단계를 반복수행하고, 스크린 매트릭스의 모든 화소영역에 서브 도트가 채워진 경우, 스크린 설계를 종료하는 것이 바람직하다.Here, step (c) includes: (c1) initializing the predetermined variable k to 0; (c2) detecting an area where the number of dots formed in the divided area is k and outputting a predetermined ID number corresponding to the detected area; (c3) calculating a position at which the sub dot is to be formed using a predetermined cost function in the pixel region in the divided region corresponding to the ID number; (c4) forming a sub dot at the calculated position; And (c5) checking whether all of the pixel areas of the screen matrix are filled with the sub dots. If all the pixel areas of the screen matrix are not filled with the sub dots, the predetermined variable k is increased by one; When steps (c2) to (c5) are repeated and sub dots are filled in all the pixel areas of the screen matrix, it is preferable to finish the screen design.

여기서, 서브 도트는, 클러스터 센터 주위에 형성된다.Here, the sub dot is formed around the cluster center.

바람직하게는, 분할영역은, 다수의 화소영역으로 이루어지며, 각각의 화소영역에는 서브 도트가 하나씩 형성된다.Preferably, the divided region is composed of a plurality of pixel regions, and one sub dot is formed in each pixel region.

또한, 소정 비용함수는, 모멘텀(momentum)과 디스턴스 페널티 함수(distance penalty function)의 조합 및 DBS(Direct Binary Search) 알고리즘의 human visual system weighted error sum 중 어느 하나 방법을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the predetermined cost function is preferably one of a combination of a momentum and distance penalty function and a human visual system weighted error sum of a direct binary search (DBS) algorithm.

이하에서는 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating the present invention.

도 3은 본 발명을 수행하기 위한 집중형 도트 스크린 설계장치의 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 본 집중형 도트 스크린 설계장치(300)는 크게 클러스터 센터 초기위치 설계부(310) 및 스크린 설계부(370)를 포함한다. 3 is a block diagram of a centralized dot screen design apparatus for carrying out the present invention. Referring to FIG. 3, the centralized dot screen design apparatus 300 includes a cluster center initial position design unit 310 and a screen design unit 370.

클러스터 센터 초기위치 설계부(310)는 순차적 도트 스크리닝 방법이나 불규칙 도트 스크리닝 방법 등을 이용하여 다수의 집중형 도트 중심(cluster center: 이하 '클러스터 센터'라 함)의 초기 위치를 결정한다.The cluster center initial position design unit 310 determines an initial position of a plurality of cluster centers (hereinafter, referred to as a cluster center) by using a sequential dot screening method or an irregular dot screening method.

스크린 설계부(370)는 클러스터 센터들의 초기 위치 정보와 인간의 시각 특성 및 프린터 모델 특성을 고려한 수정된 Direct Binary Search(이하 "DBS"라 함) 알고리즘을 이용하여 최적화된 방법으로 스크린을 설계한다. 스크린 설계부(370)는 스크린 매트릭스 분할부(320), 카운터(330), 판단부(340), 도트 탐지부(352), 도트 형성위치 산출부(354), 도트 형성부(356)를 포함한다.The screen design unit 370 designs the screen in an optimized manner using a modified Direct Binary Search (hereinafter referred to as "DBS") algorithm in consideration of initial position information of the cluster centers, human visual characteristics, and printer model characteristics. The screen design unit 370 includes a screen matrix divider 320, a counter 330, a determiner 340, a dot detector 352, a dot formation position calculation unit 354, and a dot formation unit 356. .

스크린 매트릭스 분할부(320)는 클러스터 센터 초기 위치 설계부(310)에서 제공받은 다수의 클러스터 센터들의 위치를 고려하여 스크린 매트릭스를 다수의 영역으로 분할하고, 분할된 각 영역에 대응되는 소정 ID 번호를 도트 탐지부(352)에 제공한다.The screen matrix dividing unit 320 divides the screen matrix into a plurality of areas in consideration of the positions of the plurality of cluster centers provided by the cluster center initial position designing unit 310, and dots a predetermined ID number corresponding to each divided area. The detection unit 352 is provided.

카운터(330)는 소정 변수값 k와 n을 0에서 부터 1씩 증가시켜 카운트한다.The counter 330 counts the predetermined variable values k and n by increasing from 0 to 1.

도트 탐지부(352)는 클러스터 센터 주변에 형성된 서브 도트의 개수가 카운터에서 제공된 변수 k의 값과 동일한 영역을 탐지하고, 탐지된 영역에 대응되는 소 정 ID 번호를 후술하는 도트 형성위치 산출부(354)에 제공한다.The dot detector 352 detects an area in which the number of sub-dots formed around the cluster center is equal to the value of the variable k provided by the counter, and a dot formation position calculator for describing a predetermined ID number corresponding to the detected area later. 354).

도트 형성위치 산출부(354)는 소정의 비용함수를 이용하여 ID 번호에 해당하는 분할 영역 내에 서브 도트가 형성될 위치(i,j)를 산출한다. 도트 형성부(356)는 도트 형성위치 산출부(354)에서 제공받은 서브도트의 형성위치(i,j)에 도트를 형성한다.The dot formation position calculation unit 354 calculates the positions (i, j) in which the sub dot is to be formed in the divided region corresponding to the ID number by using a predetermined cost function. The dot forming unit 356 forms dots at the forming positions (i, j) of the sub-dots provided by the dot forming position calculating unit 354.

판단부(340)는 스크린 매트릭스의 모든 화소영역에 도트가 채워져 있는지를 확인한다. 여기서, 화소영역이란 도트들이 형성되는 영역을 말한다. 모든 화소영역에 도트가 채워지지 않은 경우, 판단부(340)는 카운터(330)를 제어하여, 변수 K의 값이 1만큼 증가되도록 한다. 스크린 매트릭스의 모든 화소영역에 도트가 채워진 경우, 판단부(340)는 스크린 설계가 종료되도록 제어한다. The determination unit 340 checks whether all the pixel areas of the screen matrix are filled with dots. Here, the pixel area refers to an area where dots are formed. When the dots are not filled in all the pixel areas, the determination unit 340 controls the counter 330 so that the value of the variable K is increased by one. When dots are filled in all pixel areas of the screen matrix, the determination unit 340 controls the screen design to be finished.

도 4는 본 발명에 따른 이진화상의 출력시 잡음도를 억제할 수 있는 스크린 설계방법의 설명에 제공되는 흐름도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 클러스터 센터 초기 위치 설계부(310)는 소정 방식에 의하여 다수의 클러스터 센터들의 초기 위치를 설계한다(S400). 클러스터 센터들의 초기 위치는 일정한 각도와 LPI를 갖도록 순차적 도트 스크리닝 방법으로 설계되거나, 일정한 방향성이나 LPI를 가지지 않도록 불규칙 스크리닝 방법으로 설계될 수 있다.4 is a flowchart provided to explain a screen design method capable of suppressing a noise level when outputting a binary image according to the present invention. 3 and 4, the cluster center initial position design unit 310 designs initial positions of the plurality of cluster centers in a predetermined manner (S400). The initial positions of the cluster centers may be designed by a sequential dot screening method to have a constant angle and LPI, or may be designed by an irregular screening method so as not to have a constant directionality or LPI.

순차적 도트 스크리닝 방식에 의해 클러스터 센터의 초기 위치를 설계하는 방법의 예로는 미국특허 US4149194에 개시된 "Holladay Algorism"을 예로 들 수 있다. 한편, 불규칙 도트 스크리닝 방식에 의해 클러스터 센터의 초기 위치를 설계하는 방법의 예로는 "Void and Cluster method"(Robert Ulichney, "The Void-and Cluster Method for Dither Array Generation", IS&T/SPIE Symposium on Electronic Imaging : Science and Technology, San Jose, CA, 1993) 등이 있다.An example of a method of designing the initial position of the cluster center by the sequential dot screening method is "Holladay Algorism" disclosed in US Pat. Meanwhile, an example of a method of designing an initial position of a cluster center by an irregular dot screening method is "Void and Cluster method" (Robert Ulichney, "The Void-and Cluster Method for Dither Array Generation", IS & T / SPIE Symposium on Electronic Imaging) Science and Technology, San Jose, CA, 1993).

이와 같은 방식에 의해 S400 단계에서, 다수의 클러스터 센터들의 초기 위치가 결정되면, 스크린 설계부(380)는 초기화된 클러스터 센터들의 위치 정보가 고려된 소정의 비용함수를 이용하여 스크린을 설계한다(S500). In this manner, when the initial positions of the plurality of cluster centers are determined in step S400, the screen design unit 380 designs the screen using a predetermined cost function considering the position information of the initialized cluster centers (S500). .

도 5는 도 4의 S500 단계를 상세하게 나타낸 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 먼저, 스크린 매트릭스 분할부(320)는 클러스터 센터 초기 위치 설계부(310)에서 제공받은 다수의 클러스터 센터들의 위치를 고려하여 u*v 크기의 스크린 매트릭스를 다수의 영역으로 분할하고, 분할된 각 영역에 대응되는 소정 ID 번호를 이진패턴 설계부(350)에 제공한다(S511). 이 때, 각 영역에 할당되는 화소수가 최대한 균일하게 되도록 스크린 매트릭스를 분할한다. 여기서, u와 v는 자연수로서, 화소영역의 수를 나타낸다.FIG. 5 is a detailed flowchart illustrating step S500 of FIG. 4. Referring to FIG. 5, first, the screen matrix divider 320 divides a u * v sized screen matrix into a plurality of regions in consideration of the positions of the plurality of cluster centers provided by the cluster center initial position design unit 310. In operation S511, the predetermined ID number corresponding to each divided area is provided to the binary pattern design unit 350. At this time, the screen matrix is divided so that the number of pixels allocated to each area is as uniform as possible. Here, u and v are natural numbers and represent the number of pixel regions.

그 후, 카운터(330)는 임의의 변수 k와 n을 0으로 설정한다(S512).Thereafter, the counter 330 sets the arbitrary variables k and n to 0 (S512).

이어서, 도트 탐지부(352)는 클러스터 센터 주위에 형성된 주변도트의 개수가 k인 영역을 탐지하고, 탐지된 영역에 대응되는 소정 ID 번호를 출력한다(S513). 여기서, 탐지된 영역에 대응되는 소정 ID 번호는 스크린 매트릭스 분할부(320)로부터 제공된다.Next, the dot detector 352 detects an area where the number of peripheral dots formed around the cluster center is k, and outputs a predetermined ID number corresponding to the detected area (S513). Here, the predetermined ID number corresponding to the detected area is provided from the screen matrix dividing unit 320.

도트 형성위치 산출부(354)는 ID 번호에 대응되는 분할 영역 내의 빈 화소영역에서 소정의 비용함수를 이용하여 서브 도트를 형성할 위치(i,j)를 산출한다 (S514). 이 때, 서브 도트가 형성될 위치를 산출하는데 이용되는 비용함수로는 미 국특허 제5859955호에 개시된 내용인 모멘텀(momentum)과 디스턴스 페널티 함수(distance penalty function)의 조합을 사용하거나, DBS(Direct Binary Search) 알고리즘 (J. P. Allebach, et al., "Model-based Halftoning via Direct Binary Search, IS&T's 47th Annual Conference, Rochester, NY, pp. 1-8, May 1994.)의 human visual system weighted error sum을 사용하는 방법 등이 있다. The dot formation position calculation unit 354 calculates positions (i, j) at which sub dots are to be formed using a predetermined cost function in an empty pixel area in the division area corresponding to the ID number (S514). In this case, as a cost function used to calculate the position at which the sub dot is to be formed, a combination of momentum and distance penalty function disclosed in US Pat. No. 5,955,955 or DBS (Direct Binary Search) using the human visual system weighted error sum of the algorithm (JP Allebach, et al., "Model-based Halftoning via Direct Binary Search, IS & T's 47th Annual Conference, Rochester, NY, pp. 1-8, May 1994.) How to do it.

도트 형성부(356)는 도트 형성위치 산출부(354)에서 제공받은 주변도트의 형성위치(i,j)에 도트를 추가한다(S515).The dot forming unit 356 adds a dot to the forming positions i and j of the peripheral dot provided from the dot forming position calculating unit 354 (S515).

그 후, 카운터는 소정 변수값 n을 1만큼 증가시킨다(S516). 이어서, 판단부(340)는 스크린 매트릭스의 크기를 나타내는 값인 u*v와 소정 변수값 n이 동일성 여부를 비교하여, 스크린 매트릭스의 모든 화소영역에 도트가 채워져 있는지를 확인한다(S517). 여기서, 화소영역이란 서브 도트들이 형성되는 영역을 말한다.Thereafter, the counter increments the predetermined variable value n by one (S516). Subsequently, the determination unit 340 compares whether u * v, which is a value indicating the size of the screen matrix, and the predetermined variable value n are equal to each other, and checks whether all the pixel areas of the screen matrix are filled with dots (S517). Here, the pixel area refers to an area where sub dots are formed.

판단결과, u*v와 n이 동일하지 않은 경우, 스크린 매트릭스 내의 모든 화소영역에 도트가 채워지지 않은 경우(S517), 판단부(340)는 도트 탐지부(352)를 제어하여 클러스터 센터 주위에 형성된 서브 도트의 개수가 k인 영역이 아직 존재하는지 확인한다(S518). 클러스터 센터 주위에 형성된 서브 도트의 개수가 k인 영역이 아직도 존재하는 경우(S518), S513 단계로 돌아가서, 위 과정을 반복수행한다.As a result of determination, when u * v and n are not the same, when all the pixel areas in the screen matrix are not filled with dots (S517), the determination unit 340 controls the dot detection unit 352 around the cluster center. It is checked whether a region where the number of the formed sub dots is k still exists (S518). If there is still an area where the number of sub-dots formed around the cluster center is k (S518), the process returns to step S513 and the above process is repeated.

클러스터 센터 주위에 형성된 서브 도트의 개수가 k인 영역이 더 이상 존재하지 않는 경우, 판단부(340)는 카운터(330)를 제어하여 변수 k값을 1만큼 증가시킨 후(S519), S513 단계로 돌아가서, 위 과정을 반복수행한다.If the area where the number of sub dots formed around the cluster center is k is no longer present, the determination unit 340 controls the counter 330 to increase the variable k by 1 (S519) and then proceeds to S513. Go back and repeat the process.

한편, S517 단계에서, u*v와 n이 동일한 경우, 즉 스크린 매트릭스 내의 모 든 화소영역에 도트가 채워진 경우에는 스크린 설계를 종료한다(S520).Meanwhile, in step S517, when u * v and n are the same, that is, when dots are filled in all pixel regions in the screen matrix, the screen design is finished (S520).

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 클러스터 센터 주위에 도트가 형성되는 과정을 도시한 도면이다. 도 6의 (a) 내지 (e)를 참조하면, 각 클러스터 마다 동일한 개수의 도트들이 형성되는 것을 알 수 있다. 이와 같은 방식으로, 이진화상의 출력시 잡음도가 줄어들게 된다.6 is a diagram illustrating a process of forming dots around a cluster center according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to (a) to (e) of FIG. 6, it can be seen that the same number of dots are formed in each cluster. In this way, the noise level at the output of the binary image is reduced.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 집중형 도트 스크린의 설계시 각 클러스터 센터 주위에 형성되는 서브 도트들은 균일한 크기를 가지면서 성장하게 된다. 따라서 본 발명에 의해 제작된 집중형 도트 스크린을 이용하여 이진화를 수행한 경우 보다 스무스(smooth)한 출력 이진화상을 얻을 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, the sub-dots formed around each cluster center in the design of the concentrated dot screen are grown with a uniform size. Therefore, when binarization is performed using the concentrated dot screen manufactured by the present invention, a smoother output binary image can be obtained.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention is not limited to the specific embodiments of the present invention without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Anyone skilled in the art can make various modifications, as well as such modifications that fall within the scope of the claims.

Claims (5)

(a) 소정 방식에 의해 다수의 클러스터 센터들의 초기 위치가 결정되는 단계;(a) determining an initial position of the plurality of cluster centers in a predetermined manner; (b) 상기 클러스터 센터들의 초기 위치를 고려하여 소정 크기의 스크린 매트릭스를 다수의 영역으로 분할하여 분할 영역을 생성하는 단계; 및(b) generating a partitioned area by dividing a screen matrix having a predetermined size into a plurality of areas in consideration of the initial positions of the cluster centers; And (c) 상기 분할 영역 내의 클러스터 센터 주위로 서브 도트의 개수를 균일하게 형성하여 스크린을 설계하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 집중형 도트 스크린 설계방법.and (c) designing a screen by uniformly forming the number of sub-dots around the cluster center in the partitioned area. 제1항에 있어서, 상기 (c) 단계는,The method of claim 1, wherein step (c) comprises: (c1) 소정 변수 k를 0으로 초기화하는 단계;(c1) initializing the predetermined variable k to 0; (c2) 상기 분할 영역 내에 형성된 상기 도트의 개수가 k인 영역을 탐지하고, 탐지된 영역에 대응되는 소정 ID 번호를 출력하는 단계;(c2) detecting an area where the number of dots formed in the divided area is k and outputting a predetermined ID number corresponding to the detected area; (c3) 상기 ID 번호에 대응되는 분할 영역 내의 화소영역에 소정의 비용함수를 이용하여 서브 도트를 형성할 위치를 산출하는 단계;(c3) calculating a position at which a sub dot is to be formed using a predetermined cost function in the pixel area in the division area corresponding to the ID number; (c4) 산출된 상기 위치에 서브 도트를 형성하는 단계; 및(c4) forming a sub dot at the calculated position; And (c5) 상기 스크린 매트릭스의 모든 화소영역에 서브 도트가 채워져 있는지를 확인하는 단계;를 포함하며,(c5) checking whether sub-dots are filled in all pixel areas of the screen matrix; 상기 스크린 매트릭스의 모든 화소영역에 서브 도트가 채워지지 않은 경우, 상기 소정 변수 k를 1만큼 증가시킨 후, 상기 (c2) 내지 (c5) 단계를 반복수행하고, 상기 스크린 매트릭스의 모든 화소영역에 서브 도트가 채워진 경우, 스크린 설계를 종료하는 것을 특징으로 하는 집중형 도트 스크린 설계방법.If the sub dot is not filled in all the pixel areas of the screen matrix, the predetermined variable k is increased by 1, and the steps (c2) to (c5) are repeated, and the sub dot is applied to all the pixel areas of the screen matrix. If the dot is filled, the screen design method of the concentrated dot screen characterized in that the end of the screen design. 제2항에 있어서, 상기 서브 도트는,The method of claim 2, wherein the sub dot, 상기 클러스터 센터 주위에 형성되는 것을 특징으로 하는 집중형 도트 스크린 설계방법.The central dot screen design method, characterized in that formed around the cluster center. 제2항에 있어서, 상기 분할영역은,The method of claim 2, wherein the partition area, 다수의 화소영역으로 이루어지며, 각각의 화소영역에는 상기 서브 도트가 하나씩 형성되는 것을 것을 특징으로 하는 집중형 도트 스크린 설계방법.And a plurality of pixel areas, wherein each of the sub dots is formed in each pixel area. 제2항에 있어서, 상기 소정 비용함수는,The method of claim 2, wherein the predetermined cost function, 모멘텀(momentum)과 디스턴스 페널티 함수(distance penalty function)의 조합 및 DBS(Direct Binary Search) 알고리즘의 human visual system weighted error sum 중 어느 하나의 방법을 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use one of a combination of momentum and distance penalty functions and the human visual system weighted error sum of the direct binary search (DBS) algorithm.
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