KR20070115407A - 스캐닝된 화상의 멀티레벨 하프토닝을 수행하는화상처리방법 - Google Patents
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Abstract
본 화상처리방법은, 복수의 화소로 이루어진 연속톤 화상(continuous tone image)에 대하여, 인접하는 복수의 화소의 화소값의 변화도를 평가하는 단계와; 상기 평가된 화소값의 변화도가 높을수록, 상기 인접하는 복수의 화소에 대응하는 도트가 소정의 용지에 높은 해상도로 형성되도록 상기 연속톤 화상을 하프톤 화상(halftone image)으로 변환하는 단계를 포함한다. 이에 의하여, 스캐닝된 화상의 하프토닝에 있어서, 경계 부분은 정밀하고, 평탄한 부분은 부드럽게 표현하도록 하여 화질을 향상시킬 수 있다.
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이며,
도 2는 본 실시예의 화상형성 시스템의 동작을 개략적으로 도시한 흐름도이며,
도 3 및 도 4는 본 실시예의 화상형성 시스템을 설명하기 위한 화상을 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 화상형성 시스템 110 : 화상처리장치
111 : 통신부 112 : 스캐너 드라이버
113 : 프린터 드라이버 114 : 호스트 제어부
120 : 화상형성장치 121 : 통신부
122 : 스캐닝부 123 : 프린트부
124 : 복합기 제어부
본 발명은 화상처리방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 스캐닝된 화상의 하프토닝에 있어서, 경계 부분은 정밀하고, 평탄한 부분은 부드럽게 표현하도록 하여 화질을 향상시킬 수 있는 화상처리방법에 관한 것이다.
컴퓨터시스템 등의 화상처리장치는 프린터, 복합기 등의 화상형성장치가 사진, 그림 등의 연속톤 화상(continuous tone image)에 대하여 프린팅을 수행할 수 있도록 하프토닝(halftoning)을 수행한다. 하프토닝(halftoning)은 스캐너 등에 의해 스캐닝된 사진이나 컴퓨터그래픽과 같은 여러 레벨의 밝기 값을 가지는 화상(이하, ＂연속톤 화상＂라고도 함)으로부터 흑백의 이진 화상을 만드는 기술이다. 하프톤 된 화상(이하, ＂하프톤 화상(halftone image)＂라고도 함)은 흑색과 백색으로만 표현되지만, 사람의 눈에 의해 하프톤 화상을 받아들이면 시각과 뇌의 작용에 의해 공간적으로 적분이 일어나게 되어 연속적인 계조(shades of gray 또는 gray level)의 화상으로 인식하게 된다.
이러한 하프토닝을 수행하는 화상처리장치는 소정의 컴퓨터 시스템에서 새로이 생성된 화상에 대하여 하프토닝을 하는 경우도 있지만, 스캐너 등에 의해 스캐닝된 화상에 대하여 하프토닝을 하는 경우도 있다. 스캐너 등에 의해 화상을 생성하는 경우, 원본화상의 특징을 완벽히 보존하여 생성하지는 못하며, 그 결과 생성된 화상에는 노이즈가 포함될 수 있다. 따라서 스캐닝에 의해 생성된 화상에 대하여 하프토닝을 수행하는 경우 원본화상과는 차이가 있는 화상이 프린팅될 수 있다. 이와 같이, 스캐닝된 화상을 프린팅하기 위한 처리를 함에 있어서, 보다 나은 화질 로, 최대한 원본화상에 가까운 화상이 프린팅되도록 하프토닝을 수행할 것이 요청된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스캐닝된 화상의 하프토닝에 있어서, 경계 부분은 정밀하고, 평탄한 부분은 부드럽게 표현하도록 하여 화질을 향상할 수 있는 화상처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 화상처리방법에 있어서, 복수의 화소로 이루어진 연속톤 화상(continuous tone image)에 대하여, 인접하는 복수의 화소의 화소값의 변화도를 평가하는 단계와, 상기 평가된 화소값의 변화도가 높을수록, 상기 인접하는 복수의 화소에 대응하는 도트가 소정의 용지에 높은 해상도로 형성되도록 상기 연속톤 화상을 하프톤 화상(halftone image)으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법을 제공한다.
상기 연속톤 화상을 하프톤 화상으로 변환하는 단계는, 상기 평가된 변화도가 소정 기준치 이상이면, 상기 인접하는 복수의 화소에 파셜 도트 스크린(partial dot screen)을 적용하고, 상기 평가된 변화도가 상기 기준치 이하이면, 풀 도트 스크린(full dot screen) 또는 믹스드 도트 스크린(mixed dot screen)을 적용할 수 있다.
그리고, 상기 연속톤 화상을 하프톤 화상으로 변환하는 단계에서는, 상기 평가된 화소값의 변화도가 높을수록, 상기 인접하는 복수의 화소에 대응하는 도트가 상호 분산되어 형성되도록 할 수 있다.
또한, 상기 연속톤 화상을 하프톤 화상으로 변환하는 단계는, 상기 평가된 변화도가 소정 기준치 이상이면, 상기 인접하는 복수의 화소에 파셜 디스퍼스트 도트 스크린(partial dispersed dot screen)을 적용하고, 상기 평가된 변화도가 상기 기준치 이하이면, 풀 클러스터드 도트 스크린(full clustered dot screen) 또는 믹스드 클러스터드 도트 스크린(mixed clustered dot screen)을 적용할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
본 실시예의 화상형성 시스템(100)은 화상처리장치(110) 및 화상형성장치(120)를 포함한다. 화상처리장치(110)는 컴퓨터 시스템 등으로 구현될 수 있으며, 화상형성장치(120)의 호스트의 기능을 수행한다. 화상형성장치(120)는 레이저 복합기(laser multi-function printer) 등으로 구현되며, 화상처리장치(110)의 요청에 따라 스캐닝, 프린팅을 수행한다. 화상처리장치(110)는 화상형성장치(120)의 동작을 제어한다.
본 실시예의 화상처리장치(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 통신부(111), 스캐너 드라이버(112), 프린터 드라이버(113) 및 호스트 제어부(114)를 포함한다.
통신부(111)는 호스트 제어부(114)의 제어에 기초하여 소정의 프로토콜에 따라 화상형성장치(120)와 데이터통신을 수행한다. 스캐너 드라이버(112)는 화상형성장치(120)가 스캐닝을 수행하는 경우, 호스트 제어부(114)와 화상형성장치(120)의 사이에서 상호 인터랙션(interaction)이 이루어지도록 한다.
프린터 드라이버(113)는 화상형성장치(120)가 프린팅을 수행하는 경우, 호스트 제어부(114)와 화상형성장치(120)의 사이에서 상호 인터랙션(interaction)이 이루어지도록 한다. 프린터 드라이버(113)는 프린팅될 화상의 원본데이터를 화상형성장치(120)의 동작 수행에 적절한 형식의 데이터로 변환한다. 프린터 드라이버(113)는 이러한 데이터의 변환 과정에서 하프토닝을 수행한다.
호스트 제어부(114)는 화상처리장치(110)의 전반적인 동작을 제어한다. 호스트 제어부(114)는 스캐닝, 프린팅 등에 관한 사용자의 명령을 입력 받아, 스캐너 드라이버(112) 및 프린터 드라이버(113)를 통하여 화상형성장치(120)에 스캐닝, 프린팅 등의 명령의 전달, 관련데이터의 전송 등을 수행한다.
본 실시예의 화상형성장치(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 통신부(121), 스캐닝부(122), 프린트부(123) 및 복합기 제어부(124)를 포함한다.
통신부(121)는 복합기 제어부(124)의 제어에 기초하여 소정의 프로토콜에 따라 화상처리장치(110)와 데이터통신을 수행한다. 스캐닝부(122)는 화상처리장치(110)로부터의 스캐닝 명령에 기초한 복합기 제어부(124)의 제어에 따라 셋팅된 용지 등에 형성된 원고화상에 대하여 스캐닝을 수행하여 스캐닝 데이터를 생성한다.
프린트부(123)는 화상처리장치(110)로부터의 스캐닝 명령에 기초한 복합기 제어부(124)의 제어에 따라 화상처리장치(110)로부터 전송된 프린팅 데이터에 대하여 소정의 용지에 프린팅을 수행하여 화상을 형성한다.
복합기 제어부(124)는 화상형성장치(120)의 전반적인 동작을 제어한다. 복합기 제어부(124)는 화상처리장치(110)로부터 스캐닝, 프린팅 등의 명령을 전달 받으며, 스캐닝부(122) 및 프린트부(123)가 스캐닝, 프린팅 등을 적절히 수행하도록 관련 명령과 데이터의 전송 등을 수행한다.
본 실시예의 호스트 제어부(114) 및 복합기 제어부(124)는 CPU와 같은 마이크로프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터프로그램으로 구현될 수 있다. 컴퓨터프로그램은 하드디스크 또는 플래쉬 메모리와 같은 메모리에 저장될 수 있다. 컴퓨터프로그램은 호스트 제어부(114) 및 복합기 제어부(124)의 동작을 수행할 수 있도록 마이크로프로세서에 적합한 언어로 프로그래밍된다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 실시예의 화상형성 시스템(100)의 동작을 상세히 설명한다. 도 2는 본 실시예의 화상형성 시스템(100)의 동작을 개략적으로 도시한 흐름도이며, 도 3 및 도 4는 본 실시예의 화상형성 시스템(100)을 설명하기 위한 화상을 도시한 도면이다.
화상처리장치(110)는 사용자의 스캐닝 명령이 있으면, 이를 화상형성장치(120)에 전달하고, 복합기 제어부(124)는 스캐닝부(122)를 구동시켜 원본화상(도 2(a) 참조)에 대하여 스캐닝을 수행시켜 이에 대응하는 연속톤 화상(도 2(b) 참조)을 생성하도록 한다(S110).
복합기 제어부(124)는 생성된 연속톤 화상 (도 2(b) 참조)을 화상처리장치(110)에 전달한다. 화상처리장치(110)의 호스트 제어부(114)는 생성된 연속톤 화상(도 2(b) 참조)에 대한 사용자의 프린팅 명령이 있으면, 프린터 드라이버(123)에 프린팅 처리를 지시한다. 프린터 드라이버(123)는 연속톤 화상(도 2(b) 참조))에 대한 하프토닝을 수행하는데, 먼저 연속톤 화상(도 2(b) 참조))을 에지(edge)부분과 평탄한(flat)부분으로 구분한다. 즉, 프린터 드라이버(123)는 연속톤 화상(도 2(b) 참조))에 대하여 에지를 판별한다(S120).
프린터 드라이버(123)는 에지 판별에 있어서, 복수의 화소로 이루어진 연속톤 화상에 대하여 인접하는 복수의 화소의 화소값의 변화도를 평가한다. 프린터 드라이버(123)는 연속톤 화상의 각 화소에 대하여 그 화소를 포함하는 소정의 영역, 예컨대 3*3 영역에서 화소값에 대한 컨볼루션(convolution)을 수행함으로써 변화도를 평가할 수 있다. 프린터 드라이버(123)는 평가된 변화도가 소정 기준치 이상이면 에지인 것으로 판단할 수 있다.
프린터 드라이버(123)는 당해 화소가 에지(도 3(c)에서 밝은 부분)인 것으로 판단하면(S130), 당해 화소를 포함하는 인접하는 복수의 화소에 대응하는 도트가 프린팅될 용지에서 높은 해상도로, 서로 분산되어 형성될 수 있도록 하프토닝을 수행한다(S160). 이 경우, 프린터 드라이버(123)는 에지인 것으로 판단된 화소에 대하여는, 이른바 파셜 디스펄스드 도트 스크린(partial dispersed dot screen)을 이용하여 하프토닝을 수행한다.
여기서, 파셜 도트 스크린은 하나의 픽셀을 다수 개의 부분 도트 영역으로 분할하고, 분할된 부분 도트 영역에 부분 도트를 인쇄함으로써, 표현할 수 있는 계조를 증가시키는, 이른바 멀티 레벨 도트 스크린(multi-level dot screen)을 뜻한다. 그리고, 디스펄스드 도트 스크린은 하프톤 도트가 분산되어 형성되는 것으로, 화상을 더욱 정밀하게 표현 가능하게 한다.
프린터 드라이버(123)는 당해 화소가 에지가 아닌 평탄한 부분(도 3(c)에서 어두운 부분)인 것으로 판단하면(S130), 평탄한 부분에 대하여 그 화소의 화소값을 평균화하는 처리를 수행한다(S140). 프린터 드라이버(123)는 평균화 처리를 수행함에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 평탄한 것으로 판단된 부분에 대하여 소정의 영역, 예컨대 3*2, 3*3 등의 영역의 화소값을 평균하여 각 화소에 재할당한다. 이러한 평균화 처리에 의하여 평탄한 부분은 더 부드럽게(smooth) 화상이 형성될 수 있다.
프린터 드라이버(123)는 평가된 변화도가 낮을수록 당해 화소를 포함하는 인접하는 복수의 화소에 대응하는 도트가 집중되어 형성될 수 있도록 하프토닝을 수행한다(S150). 이 경우, 프린터 드라이버(123)는 가장 평탄한 것으로 판단된 화소에 대하여는, 화소 하나에 도트 하나가 일대일 대응되는 바이레벨 하프토닝 방법인 풀 클러스터드 도트 스크린(full clustered dot screen)을, 그 외 평탄한 정도에 따라 파셜 클러스터드 도트 스크린(partial clustered dot screen)과 풀 클러스터드 도트 스크린의 중간 정도인 믹스드 클러스터드 도트 스크린(mixed clustered dot screen)을 이용하여 하프토닝을 수행한다. 그리고, 클러스터드 도트 스크린은 하프톤 도트가 집중되어 형성되는 것으로, 화상을 더욱 부드럽게 표현 가능하게 한다.
예컨대, 256레벨의 연속톤 화상을 화이트와 블랙 외 3개의 그레이레벨로 표현할 수 있는 멀티 레벨 하프토닝을 수행하는 경우, 프린터 드라이버(123)는 화소 값의 변화도에 따라 하기 표 1과 같은 스크린을 생성하여 각 화소에 대하여 스크리닝(screening)을 수행한다.
[표 1]
| 값 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | … |
| 스크린1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 4 | 4 | 4 | 8 | 8 | 8 | 8 | 12 | 12 | 12 | … |
| 스크린2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 5 | 5 | 5 | 5 | 9 | 9 | 9 | 9 | 13 | 13 | 13 | … |
| 스크린3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 6 | 6 | 6 | 6 | 10 | 10 | 10 | 10 | 14 | 14 | 14 | … |
| 스크린4 | 3 | 3 | 3 | 3 | 7 | 7 | 7 | 7 | 11 | 11 | 11 | 11 | 15 | 15 | 15 | … |
여기에서, 스크린1 내지 스크린4는 화소의 화소값을 멀티레벨로 분류하기 위하여 사용되는 4개의 스크린의 문턱값을 나타내며, 프린터드라이버(123)는 각 스크린의 문턱값을 형성하기 위하여 하기 식 1 내지 식 4를 이용한다.
[식 1]
스크린1=(int)(S/K)*K+(int)(S mod K)/m)
[식 2]
스크린2=스크린1+(int)(K/M)
[식 3]
스크린3=스크린2+(int)(K/M)
[식 4]
스크린4=스크린3+(int)(K/M)
여기에서, K는 에지 판별에서 컨볼루션 수행의 결과값에 비례하는 값으로, 4, 8, 16, …, 256의 값을 가지며, K값이 증가할수록 에지의 특성을 가지는 것으로 평가된다. 또한, M은 표현되는 레벨의 수를 나타내며, S는 소정의 1비트 바이너리 스크린(1-bit binary screen)의 문턱값을 나타낸다.
한편, 하기 표 2에는 K값의 증가에 따른 에지의 특성의 변화와 이에 대응하는 스크린의 패턴을 나타내었다.
[표 2]
| K값 | 에지의 특성 여부 | 스크린의 패턴 |
| 4 | 평탄 | 풀 클러스터드 도트 스크린 |
| 8 | … | … |
| 16 | … | … |
| 32 | 중간 특성 | 믹스드 클러스터드 도트 스크린 |
| 64 | … | … |
| 128 | … | … |
| 256 | 에지 | 파셜 디스펄스드 도트 스크린 |
호스트 제어부(114)는 프린터 드라이버(123)에 의해 하프토닝에 의해 생성된 프린팅 데이터를 프린팅 명령과 함께 통신부(111)를 통하여 화상형성장치(120)에 전달한다. 복합기 제어부(124)는 전달 받은 프린팅 데이터에 기초하여 소정의 용지에 화상(도 3(d) 참조)을 형성하도록 프린트부(123)를 제어한다(S170).
상기한 바와 같이, 본 실시예의 화상형성 시스템(100)에 의하면, 에지 부분과 평탄한 부분의 특징을 최대한 표현할 수 있는 각 부분에 대응하는 스크린 생성 방법을 통하여 원본화상에 최대한 가까운 화상을 형성할 수 있다. 즉, 본 실시예의 화상형성 시스템(100)은, 레이저 복합기의 특성을 최대한 고려하여, 화소 중 평탄한 것으로 판단되는 부분은 도트들이 가능한 부드럽게(smooth) 표현하고, 샤프(sharp)하게 표현되는 것이 바람직한 에지 부분은 가능한 세밀하게(detail) 표현함으로써, 원본화상에 최대한 가까운 화상을 형성하도록 하프토닝을 수행한다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 스캐닝된 화상의 프린팅에 있어서, 경계 부분은 정밀하고, 평탄한 부분은 부드럽게 표현하여 하프토닝하도록 하여 화질을 향상시킬 수 있는 화상처리방법을 제공할 수 있다.
Claims (4)
- 화상처리방법에 있어서,복수의 화소로 이루어진 연속톤 화상(continuous tone image)에 대하여, 인접하는 복수의 화소의 화소값의 변화도를 평가하는 단계와;상기 평가된 화소값의 변화도가 높을수록, 상기 인접하는 복수의 화소에 대응하는 도트가 소정의 용지에 높은 해상도로 형성되도록 상기 연속톤 화상을 하프톤 화상(halftone image)으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
- 제1항에 있어서,상기 연속톤 화상을 하프톤 화상으로 변환하는 단계는,상기 평가된 변화도가 소정 기준치 이상이면, 상기 인접하는 복수의 화소에 파셜 도트 스크린(partial dot screen)을 적용하고, 상기 평가된 변화도가 상기 기준치 이하이면, 풀 도트 스크린(full dot screen) 또는 믹스드 도트 스크린(mixed dot screen)을 적용하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 연속톤 화상을 하프톤 화상으로 변환하는 단계에서는,상기 평가된 화소값의 변화도가 높을수록, 상기 인접하는 복수의 화소에 대 응하는 도트가 상호 분산되어 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
- 제3항에 있어서,상기 연속톤 화상을 하프톤 화상으로 변환하는 단계는,상기 평가된 변화도가 소정 기준치 이상이면, 상기 인접하는 복수의 화소에 파셜 디스퍼스트 도트 스크린(partial dispersed dot screen)을 적용하고, 상기 평가된 변화도가 상기 기준치 이하이면, 풀 클러스터드 도트 스크린(full clustered dot screen) 또는 믹스드 클러스터드 도트 스크린(mixed clustered dot screen)을 적용하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060049776A KR20070115407A (ko) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | 스캐닝된 화상의 멀티레벨 하프토닝을 수행하는화상처리방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020060049776A KR20070115407A (ko) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | 스캐닝된 화상의 멀티레벨 하프토닝을 수행하는화상처리방법 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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| KR (1) | KR20070115407A (ko) |
-
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |