JP2016225812A - 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明に係る画像処理装置は、画像形成装置が形成する画像の鮮鋭性が低下する特性に対応する出力条件を取得する取得手段と、前記出力条件に基づき、画像の鮮鋭性を回復するためのパラメータを選択する選択手段と、前記選択されたパラメータを用いて鮮鋭性の回復処理を画像データに施す回復手段とを有し、前記選択手段は、前記画像形成装置によって形成される画像の空間周波数に対する明るさの特性が、所定の周波数から視覚限界周波数まで、変曲点または不連続点なく、一定もしくは減少し続けるパラメータを選択することを特徴とする。
【選択図】図9
Description
特許文献2に記載の技術は、ノイズ量に応じて周波数特性を抑制したものであり、明るさ低下には対応できなかった。
そこで本発明では、明度低下が知覚されにくい鮮鋭回復処理を従来に比べて簡易に行うことを目的とする。
(鮮鋭回復処理による明るさ低下)
出力画像の周波数特性P(u)を取得できれば、P(u)の逆特性R(u)=1/P(u)を持つフィルタで、入力画像に対して鮮鋭回復処理を行うことで、出力画像の鮮鋭低下を補償ことができる。たとえば、出力画像の周波数特性が図2の曲線P(u)に示す特性とすると、逆特性1/P(u)は、図2の曲線R(u)に示す特性となる。このとき、逆特性R(u)を逆フーリエ変換して得られるフィルタを用いて鮮鋭回復処理した画像を出力すれば、鮮鋭低下を抑制した画像を得ることができる。
ただし、0≦x<wとし、I(x,y)は座標(x,y)における画素値、w[mm]は画像の横幅、Lhは正弦波の振幅、Laveは平均明度、πは円周率とする。このとき、位置xと空間周波数uとの関係は、比例定数Aを用いると、u=A×xであらわされる。ここで、u_maxを出力する画像形成装置が表現できる最高の解像度(dpi)とし、位置xと空間周波数uの比例定数A=(u_max/(2×25.4×w))とすると、図4(a)に示すような、低周波から画像形成装置が表現できる最高の解像度まで遷移する画像となる。この図4(a)を入力画像とし、図2(b)に示す逆特性R(u)で回復処理を行うと、出力画像の平均の明るさの特性は、L(u)=L(A×x)となる。したがって、L(u)が図3に示す特性の場合、xが大きくなるほど明るさ低下が生じる。よって、出力画像は図4(b)のようになる。
=1.0 (u_vis≦u<u_max) (2)
周波数特性Fa(u)の鮮鋭回復フィルタを用いることで、視覚的に重要な領域において、フィルタの効果を残しつつ、明るさ低下を抑制することができる。即ち、周波数特性Fa(u)を逆フーリエ変換してフィルタを設計すればよく、画像の特徴量(周波数成分ごとの振幅値、平均輝度(明度)値)に応じた輝度変化量を測定する必要がない。また、鮮鋭回復処理としては、通常の鮮鋭回復フィルタと同様の処理のみでよく、入力画素ごとの前記特徴量(周波数成分ごとの振幅値、平均輝度(明度)値)を算出する必要もない。したがって、測定コスト、計算コストの増加なく、鮮鋭回復処理における明るさ低下を抑制することができる。
= R(u1) (u1≦u) (3)
上記を図を用いてより詳細に説明する。図8(a)の曲線Fb(u)は、式(3)で定義されるフィルタ特性Fb(u)である。Fb(u)は、周波数u1〜u2において一定である。実験の結果、フィルタ特性Fb(u)による鮮鋭回復処理後の明るさLb(u)は、周波数u1〜u2において線形に低下することがわかった。このときの明るさLb(u)を、図8(b)に示す。
図9は、本実施例における画像処理装置100の構成例を示すブロック図である。また、図10は本実施例における画像処理装置100の処理を示すフローチャートである。以下、図9のブロック図と図10のフローチャートを用いて、画像処理装置100における処理の概要を説明する。
画像形成部108の色分解部201は、色分解テーブルを参照して、例えばRGB形式の画像データi´を画像形成部108が備えるインク色(CLインクを含む)に対応する色材量データに色分解する。ハーフトーン(HT)処理部202は、色分解部201が出力する色材量データを量子化してドットパターンに変換し、記録データ(以下、HTデータ)として出力する。
パラメータ保持部105は、例えばEEPROMやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリであり、前述した出力条件の組み合わせと鮮鋭回復フィルタとの対応を示すルックアップテーブル(以下、対応LUT)を保持する。図11により対応LUTの一例を示す。なお、出力条件に対応する鮮鋭回復フィルタの作成方法は後述する。
画像処理装置100は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置105に接続される。画像処理装置100と情報処理装置150の接続には、USBなどのシリアルバス、有線または無線ネットワークなどを利用することができる。
図12に示すフローチャートを用いて、鮮鋭回復フィルタと連携対応LUTの作成手順を説明する。
ここで、uは正弦波の周波数、
C(u)={Max(u)−Min(u)}/
{Max(u)+Min(u)}、
C’=(White−Black)/(White+Black)、
Max(u)は周波数uで変化する正弦波パターンの最大明度、
Min(u)は周波数uで変化する正弦波パターンの最小明度、
WhiteとBlackはそれぞれ均一パターンの明度。
(4’)
なお、上記では、Max(u)とMin(u)、WhiteとBlackを明度として周波数応答値P(u)を算出しているが、例えば輝度や濃度、測定装置のデバイスRGB値等を用いて算出してもよい。
但し、L2≧L1´>L2´
このときの鮮鋭回復処理後の出力画像の平均明るさの周波数特性Lc(u)の一例を図17に示す。このように、(u1,β)、(u2,χ)を直線で結んだ周波数特性Fc(u)で鮮鋭回復処理することで、図17の実線で示すように、周波数領域u1〜u2において出力画像の平均明るさLc(u)は保持される。その結果、明るさ変動が知覚されにくくなる。このようなフィルタの周波数特性Fc(u)は、たとえば、以下の式(6)で定義される。
=β−(β−χ)×(u−u1)/(u2−u1) (u1≦u)
(6)
なお、式(5)では、L1´とL2´´が略一致するように振幅ゲインχを定めた。しかし、図18に実線で示すように、L1とL1´の差分ΔL1を取得し、L2とL2´´の差分ΔL2が、ΔL1と略一致するようにL2´´を定め、線形補間により振幅ゲインχを算出してもよい。
(変形例)
上記実施例1では振幅ゲインに着目し、所定周波数の振幅ゲインの値を出力解像度に対応する周波数まで保持することにより、鮮鋭回復処理後の明るさの低下を抑制する方法を示した。また、上記実施例2では、各周波数における振幅ゲインと鮮鋭回復処理後の明るさの関係に着目し、所定周波数における明るさから出力解像度に対応する周波数における明るさを決定し、明るさが低下しないように所定周波数以上の領域の振幅ゲインを制御することで明るさ変動が知覚されにくくする方法を示した。本実施例では振幅ゲインと明るさの両方を制御することで、鮮鋭性と明るさ変動のバランスをとる方法を示す。
Claims (12)
- 画像形成装置が形成する画像の鮮鋭性が低下する特性に対応する出力条件を取得する取得手段と、
前記出力条件に基づき、画像の鮮鋭性を回復するためのパラメータを選択する選択手段と、
前記選択されたパラメータを用いて鮮鋭性の回復処理を画像データに施す回復手段とを有し、
前記選択手段は、前記画像形成装置によって形成される画像の空間周波数に対する明るさの特性が、所定の周波数から前記画像形成装置の限界周波数まで、変曲点または不連続点なく、一定もしくは減少し続ける回復処理パラメータを選択することを特徴とする画像処理装置。 - 前記所定の周波数は、画像の前記鮮鋭性の認識が困難である空間周波数であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記パラメータは、フィルタの係数であって、前記回復処理は、前記フィルタの畳み込み処理であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記回復処理パラメータは、周波数特性であって、前記回復処理は、前記フィルタを周波数空間上で積を算出する処理であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像処理装置。
- 画像形成装置が形成する画像の鮮鋭性が低下する特性に対応する出力条件を取得する取得手段と、
前記出力条件に基づき、画像の鮮鋭性を回復するためのパラメータを選択する選択手段と、
前記選択されたパラメータを用いて鮮鋭性の回復処理を画像データに施す回復手段とを有し、
前記パラメータの周波数特性は、前記画像形成装置によって形成される画像の周波数特性が、所定の周波数から前記画像形成装置の限界周波数まで、変曲点または不連続点なく、一定もしくは減少し続けることを特徴とする画像処理装置。 - 前記パラメータの周波数特性が、前記所定の周波数から、前記プリンタの限界周波数における周波数帯において、略線形に変化することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記パラメータの周波数特性が、前記所定の周波数から、前記プリンタの限界周波数における周波数帯において、前記所定の周波数における振幅ゲインを保持することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記パラメータの周波数特性は、前記プリンタの限界周波数における明るさが、前記所定の周波数における明るさと、略同一となるように決定されることを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記パラメータの周波数特性は、回復処理の前後における前記プリンタの限界周波数における明るさの差が、前記所定の周波数における明るさの差と、略同一となるように決定されることを特徴とする請求項2乃至4の何れか一項に記載の画像処理装置。
- コンピュータを、請求項1乃至請求項9の何れか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させることを特徴とするプログラム。
- 画像形成装置が形成する画像の鮮鋭性が低下する特性に対応する出力条件を取得する取得工程と、
前記出力条件に基づき、画像の鮮鋭性を回復するためのパラメータを選択する選択工程と、
前記選択されたパラメータを用いて鮮鋭性の回復処理を画像データに施す回復工程と
を有し、
前記選択工程は、前記画像形成装置によって形成される画像の空間周波数に対する明るさの特性が、所定の周波数から前記画像形成装置の限界周波数まで、変曲点または不連続点なく、一定もしくは減少し続けるパラメータを選択することを特徴とする画像処理方法。 - 画像形成装置が形成する画像の鮮鋭性が低下する特性に対応する出力条件を取得する取得工程と、
前記出力条件に基づき、画像の鮮鋭性を回復するためのパラメータを選択する選択工程と、
前記選択されたパラメータを用いて鮮鋭性の回復処理を画像データに施す回復工程と
を有し、
前記パラメータの周波数特性は、前記画像形成装置によって形成される画像の周波数特性が、所定の周波数から前記画像形成装置の限界周波数まで、変曲点または不連続点なく、一定もしくは減少し続けること
を特徴とする画像処理方法。
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