JP4072457B2 - 画像処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理方法に関し、特に、デジタル階調画像の各画素の階調を網点の大きさを変調することによって表現する画像処理技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、カラー画像の表現においてデジタル階調画像を2値画像で表現するデジタルハーフトーン手法が知られている。通常、カラーデジタル階調画像は階調と色の要素を有し、この階調を2値画像として表現するために網点(濃度パターン)を使用している。
【0003】
例えば入力画像が256階調のデータであった場合、その階調を表現する網点マトリクスは最低16×16のマス目で表現され、そのマス目に対して所定の順序で閾値のタイリングを行い、入力画像の各画素のデジタル値が該閾値を上回ればその画素を埋める(画素値をONにする)。これにより、マトリクス内の埋められた画素と埋められていない画素との面積比率によって所望の階調が表現される。そして、この網点が1インチ(2.54cm)の幅に何列並ぶかという単位は「線」で表され、仮に画像記録装置の出力解像度が1200dpiで120線の画像にしたい場合、網点マトリクスサイズは10×10となるので100(10×10)階調が表現できるということになる。
【0004】
逆に120線で原稿の濃淡が256階調であるデータを出力するには、出力解像度として120×16=1920dpiが必要ということになる。したがって、出力機器の解像度が1200dpiしかない場合には、120線では100階調のデータしか出力できず、256階調では出力できないことになる。
【0005】
このように、記録装置が低解像度出力であった場合、網点法(AMスクリーン法)では所望の線数と階調数を再現することは困難であり、階調数を高くすれば線数が低くなり、線数を高くすれば階調数が低くなるという問題があった。
【0006】
この問題に対し、網点マトリクス内において、N個の低濃度ドットを順次形成することによってN段階の階調を表現し、さらにM個の高濃度ドットを順次形成することによって、N段階の次段階からM段階の階調を表現する画像処理方法が提案されている(特願2002−378682号)。
【0007】
この方法では、入力画素値が高濃度用閾値マトリクス内の所定位置における閾値よりも大きい場合に高濃度ドットを出力し、入力画素値が該閾値よりも小さい場合には、該入力画素値が高濃度用閾値マトリクス内の全閾値列において属する閾値範囲を探索し、以降、各低濃度用閾値マトリクス内の所定位置の閾値が閾値範囲内にある場合に、入力画素値が該閾値よりも大きければ低濃度ドットを出力するという方法で、多段階の階調表現を実現している。
【0008】
なお、網点法を開示した文献としては、以下のようなものがある。
【0009】
【特許文献1】
特開平11−41465号公報
【特許文献2】
特表平10−504505号公報
【特許文献3】
特開2001−18454号公報
【特許文献4】
特開平6−291994号公報
【特許文献5】
特開平8−87105号公報
【特許文献6】
特開平07−030754号公報
【特許文献7】
特開平09−107473号公報
【特許文献8】
特開平10−070658号公報
【特許文献9】
特許第2524470号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法では、低濃度ドットが出力されない限り、全ての低濃度マトリクスにおいて所定位置における閾値が閾値範囲内にあるか否かの判定が行われ、さらに範囲内であれば所定位置の閾値と入力画素値との比較が行われるため、低濃度ドットの個数(N)が多いほど処理速度が遅くなるという問題がある。
【0011】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、網点マトリクス内において、N個の低濃度ドットとM個の高濃度ドットとを用いて多階調を表現する画像処理において、処理を簡略化して高速化することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の一態様としての画像処理方法は、網点サイズを変調することによって階調を表現する画像処理方法であって、網点マトリクス内において、N個の低濃度ドットをN個の低濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによってN段階の階調を表現し、さらにM個の高濃度ドットを高濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによって、前記N段階の次段階からM段階の階調を表現する画像処理方法において、
前記網点マトリクス内の所定位置における画素値を入力する入力工程と、
前記画素値が前記高濃度用閾値マトリクス内の前記所定位置における閾値よりも大きい場合に、前記高濃度ドットを出力する高濃度マトリクス処理工程と、
前記画素値が前記閾値以下の場合に、該画素値が前記高濃度用閾値マトリクス内の全閾値列中の小さい方からK番目以内に含まれるかを探索する閾値範囲探索工程と、
前記閾値範囲探索工程において探索されたKを前記低濃度ドットの個数Nで除した際の剰余に応じて、前記N個の低濃度用閾値マトリクス中の1つのマトリクスを選択する低濃度用閾値マトリクス選択工程と、
前記画素値が選択された低濃度マトリクス内の前記所定位置における閾値よりも大きい場合に、対応する低濃度ドットを出力する低濃度マトリクス処理工程と、を有する。
【0013】
すなわち、本発明では、網点サイズを変調することによって階調を表現する画像処理方法であって、網点マトリクス内において、N個の低濃度ドットをN個の低濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによってN段階の階調を表現し、さらにM個の高濃度ドットを高濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによって、N段階の次段階からM段階の階調を表現する画像処理方法において、網点マトリクス内の所定位置における画素値を入力し、画素値が高濃度用閾値マトリクス内の所定位置における閾値よりも大きい場合に、高濃度ドットを出力し、画素値が閾値以下の場合に、該画素値が高濃度用閾値マトリクス内の全閾値列中の小さい方からK番目以内に含まれるかを探索し、探索されたKを低濃度ドットの個数Nで除した際の剰余に応じて、N個の低濃度用閾値マトリクス中の1つのマトリクスを選択し、画素値が選択された低濃度マトリクス内の所定位置における閾値よりも大きい場合に、対応する低濃度ドットを出力する。
【0014】
このようにすると、画素値が高濃度用閾値マトリクス内の所定位置の閾値より小さい場合に、該画素値が高濃度用閾値マトリクス内の全閾値列中の小さい方からK番目以内に含まれるかを探索し、探索されたKを低濃度ドットの個数Nで除した際の剰余に応じて、N個の低濃度用閾値マトリクス中の1つのマトリクスが選択され、選択された低濃度用閾値マトリクス内の所定位置の閾値との比較に応じて低濃度ドットが出力される。
【0015】
従って、網点マトリクス内において、N個の低濃度ドットとM個の高濃度ドットとを用いて多階調を表現する画像処理において、処理が簡略化されて高速になる。
【0016】
なお、本発明は上記の画像処理方法としての態様以外に、上記画像処理方法を実施する画像処理装置、上記画像処理方法をコンピュータ装置で実現するコンピュータプログラム、該コンピュータプログラムを格納する記憶媒体の態様としても実現され得る。
【0017】
【発明の実施の形態】
上述のように、本発明は、網点サイズを変調することによって階調を表現する画像処理方法であって、網点マトリクス内において、N個の低濃度ドットをN個の低濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによってN段階の階調を表現し、さらにM個の高濃度ドットを高濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによって、N段階の次段階からM段階の階調を表現する画像処理方法において、網点マトリクス内の所定位置における画素値を入力し、画素値が高濃度用閾値マトリクス内の所定位置における閾値よりも大きい場合に、高濃度ドットを出力し、画素値が閾値以下の場合に、該画素値が高濃度用閾値マトリクス内の全閾値列中の小さい方からK番目以内に含まれるかを探索し、探索されたKを低濃度ドットの個数Nで除した際の剰余に応じて、N個の低濃度用閾値マトリクス中の1つのマトリクスを選択し、画素値が選択された低濃度マトリクス内の所定位置における閾値よりも大きい場合に、対応する低濃度ドットを出力する画像処理方法である。
【0018】
この場合、N個の低濃度用閾値マトリクスのそれぞれは、高濃度用閾値マトリクスを含む全マトリクスの閾値群において、N個以下の連続する閾値を含むようにするのがよい。
【0019】
また、低濃度用閾値マトリクスを選択する際には、Nが2以上の場合、各低濃度用閾値マトリクス中に含まれる閾値の最小値を探索し、剰余が1から増加する毎に最小値の昇順で低濃度用閾値マトリクスを選択し、剰余が0のときに最小値が最大の低濃度用閾値マトリクスを選択するのが好適である。
【0020】
高濃度用閾値マトリクスと低濃度用閾値マトリクスがあわせて3個以上である場合には、少なくとも1つの閾値マトリクスは閾値が含まれない画素を有するようにするのが好ましい。
【0021】
更に、高濃度用閾値マトリクスは、画素位置毎に全て異なる閾値を有するようにするのがよい。
【0022】
また、低濃度ドットをL種類の記録剤によって形成する場合、2×L個の低濃度用閾値マトリクスを用いるようにし、低濃度用閾値マトリクスを選択する際には、高濃度用閾値マトリクス内の閾値列間をL個の領域に分割する分割閾値と入力画素値の比較により、低濃度用閾値マトリクスを選択する、あるいは閾値範囲を探索する際に、高濃度用閾値マトリクス内の各閾値列間をL個の領域に分割する各分割閾値を高濃度用閾値マトリクスの閾値列に加えた全閾値列中から、Kの値を探索するのが好ましい。
【0023】
なお、高濃度用閾値マトリクスの各閾値に対応する入力画素値と、低濃度ドットの形成を行うか否かの関係をテーブルとして保持し、該テーブルにおいて、高濃度用閾値マトリクス中の各閾値について、0以上該閾値以下の範囲が、対応する入力画素値の範囲としてもよい。
【0024】
このような本発明は、具体的に図1〜図10に示す構成において、以下の第1乃至第3の実施形態と対応して実現される。
【0025】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0026】
なお、説明を分かりやすくするために、以下の説明ではスクリーン角は0度、網点マトリクスのサイズは3×3とし、高濃度ドットとして濃シアンインク、低濃度ドットとして淡シアンインクを用いる例について説明する。
【0027】
<第1実施形態>
本実施形態においては、3レベルの濃度順に淡シアンインクを3ドット(N=3)打ち、その次レベルの濃度については濃シアンインク1ドット(M=1)に置き換えることによって、網点マトリクスを生成する例を示す。
【0028】
通常、印刷においては、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の4色のインクを用いてカラーを表現する。本実施形態においては、例えばC色を例とすると、希釈率の異なる濃シアンインクと淡シアンインクを用いることによって、階調数の向上を実現する。
【0029】
図1(a)は印刷による網点を示し、これをデジタルで実現すると、図1(b)に示す網点マトリクスとなる。図1(a)に示すAMスクリーンの網点の大きさは、図1(b)に示すように、その階調値に応じた画素の集合によって表すことができる。
【0030】
図2は、デジタル画像(256階調)に対する、スクリーン角0度のシアン版の網点マトリクス(5×5)における閾値パターンの例である。図2の閾値パターンは、濃インクのみ使用した場合の例であり、デジタルで行われる従来のAMスクリーン法の一例である。例えば、入力値が11の場合、この閾値パターンにおける閾値10の位置にドットが配置される。また入力値が42の場合、10,20,31,41の位置にドットが配置される。閾値パターンは例えば、中心から徐々に網点の大きさが太くなるように閾値をタイリングしている。これは、AMスクリーン法では階調を網点の面積を変調することによって表すため、中心から階調に応じてドットを打つことにより、網点の大きさを表現するためである。
【0031】
以下、図3〜図6を参照して、本実施形態のAMスクリーン法による網点の作成方法について説明する。
【0032】
図3は濃度レベルに応じた網点の太り方を示す図であり、図3(a)が従来の濃シアンインクのみを使用した場合、図3(b)が本実施形態において濃シアンインクと淡シアンインクを用いた場合を示している。本実施形態では3レベルの濃度順に淡シアンインクを3ドット打って、次レベルの濃度については濃シアンインク1ドットのみに置き換えて打つため、形成される網点は図3(b)に示すような順で、濃度レベルに応じて徐々に太っていく。図3からも分かるように、従来に比べて本実施形態によれば、希釈率またはサイズ変調により生成される低濃度インクをNドット打ち、これを高濃度インクMドットに置き換えることで網点の太り方を表現することにより、高階調を表現することが可能である。すなわち、図3(a)に示す従来例では9レベルの階調表現しかできなかったが、図3(b)に示す本実施形態によれば、33レベルの階調表現が可能となる。
【0033】
本実施形態におけるこのような網点の太り方は、以下に示すハーフトーン手法によって作成することができる。
【0034】
図4は、本実施形態で用いられる閾値パターン例を示す。本実施形態では淡シアンインクを3ドット(N=3)打ち、次レベル濃度については濃シアンインク1ドット(M=1)に置き換えることによって網点マトリクスを生成する。したがって閾値マトリクスとしては、濃シアンマトリクス1個(M=1)と、淡シアンマトリクス3個(N=3)の合計4個(M+N=4)の閾値マトリクスを用いる。図4の(a)が濃シアンマトリクスの例を示し、図4の(b),(c),(d)はそれぞれ、淡シアンマトリクス1,2,3の例を示す。なお、これら淡シアンマトリクス1,2,3内の閾値としては、全マトリクスの閾値群において連続した3つの閾値を含んでおり、また、淡シアンマトリクス2,3の斜線部は、閾値を設定する必要がない部分である。
【0035】
本実施形態では、図4に示すマトリクスを用いて2値化を行う場合、濃シアンマトリクス,選択された淡シアンマトリクスの順番に適用して、各ピクセルの2値化を行う。ここで淡シアンマトリクスには、各淡シアンマトリクスに含まれている閾値の最小値が小さい順から1、2、3と番号を振っている。以下、本実施形態における2値化手法、すなわち網点の形成方法について、図5のフローチャートを参照して説明する。
【0036】
図5において、まずステップS201で画素値Inを入力し、ステップS202において、入力画素値Inが濃シアンマトリクスの閾値thよりも大きいか否かを判定し、大きければステップS203で濃ドット出力を1(ON)とし、次の入力画素の処理へと移る。
【0037】
一方、ステップS202でInがth以下であればステップS204へ進み、濃ドット出力を0(OFF)とし、ステップS205でInが濃シアンマトリクスの閾値列[30,60,90,120,150,180,210,240,254]内の何(K)番目の閾値以下であるかを探索する。そして、S206へ進みFlag=K%N(Kを濃ドットに置き換える淡ドットの数Nで割った余り)を算出し、淡マトリクスを選択する。
【0038】
ここで、本実施形態ではN=3であるので算出されるFlagは0、1、2のいずれかである。そこで算出されたFlagの値に応じて淡シアンマトリクス1、淡シアンマトリクス2、淡シアンマトリクス3のいずれかを選択する。ここで各淡シアンマトリクス中に含まれる閾値の最小値が小さい淡マトリクスから順に、Flagの数値が1から順に1ずつ増加する数値で対応しており、閾値の最小値が最大の淡マトリクスにはFlagの数値0が対応している。つまり、本実施形態のようにFlagのとり得る値が0、1、2の3通りの場合、Flag=1が淡シアンマトリクス1(閾値の最小値=8)、Flag=2が淡シアンマトリクス2(閾値の最小値=40)に、Flag=0が淡シアンマトリクス3(閾値の最小値=72)にそれぞれ対応することになる。
【0039】
よって、Flagが1の場合、S207に進み、淡マトリクス1の所定の閾値L1thとInを比較し、InがL1thよりも大きければステップS210で淡ドット出力を1(ON)、小さければステップS211で淡ドット出力を0(OFF)とし次の入力画素へと移る。
【0040】
一方、Flagが2の場合、S208に進み、淡マトリクス2の所定の閾値L2thとInを比較し、InがL2thよりも大きければステップS210で淡ドット出力を1(ON)、小さければステップS211で淡ドット出力を0(OFF)とし、次の入力画素へ移る。
【0041】
また、Flagが0の場合、つまりKをNで割った余りがない場合は、S209に進み、淡マトリクス3の所定の閾値L3thとInを比較し、InがL3thよりも大きければステップS210で淡ドット出力を1(ON)、小さければステップS211で淡ドット出力を0(OFF)とし、次の入力画素へ移る。
【0042】
以上説明したステップS201〜S211の処理を入力画像の各画素について逐次繰り返すことにより、本実施形態の2値化が行われる。
【0043】
以上説明した2値化処理を、図6を用いてより具体的に説明する。図中の(a),(b),(C),(d)はそれぞれ図4の各マトリクスを示し、入力画素の600部分と、各マトリクスの閾値601,602,603,604の各部分が対応しているとする。
【0044】
入力画素600として画素値140が入力されたとすると、上述したステップS202の処理において、図4(a)に示す濃シアンマトリクスの601部分の閾値th=160と入力画素値In=140が比較され、入力画素値Inが閾値thよりも小さいため、濃シアンインクは0(OFF)となり、ステップS205の処理へと移る。
【0045】
ステップS205の処理では、図4(a)に示す濃シアンマトリクスの閾値列[32,64,96,128,160,192,220,241,254]中において、入力画素値In=140が何(K)番目の閾値以下に入るかを探索する。ここではIn=140であるので5番目の閾値160以下となるので、K=5となる。そして、ステップS206よりK%Nを算出する。本実施形態では3つの淡ドットを1つの濃ドットに置き換えるのでN=3である。よってK%N=5%3=2よりS208へ移り、図6中の(c)淡シアンマトリクス中の603部分の閾値L2th=136より入力画素値In=140が大きいため、ステップS210で淡シアンドットは1(ON)となり次の入力画素の処理へ移る。
【0046】
他の画素についても同様に、例えば図6の605部分の入力画素が、各マトリクスの閾値606,607,608,609の各部分に対応している。この入力画素605の画素値が上記と同様にIn=140であった場合、ステップS202の処理において606部分の濃シアンマトリクスの閾値th=192と比較され、閾値th=192よりも入力画素値In=140が低いためS204の処理で濃シアンドットは0(OFF)となり、ステップS205の処理へ移る。ステップS205の処理では、入力画素はIn=140と上記と同様のためK=5となる。そして、ステップS206よりK%Nを算出する。本実施形態ではN=3であるためK%N=5%3=2よりS208へ移り、入力画素値In=140が図6中の(c)淡シアンマトリクス中の608部分の閾値L2th=144より小さいため、ステップS211で淡シアンドットは0(OFF)となり、次の入力画素の処理へ移る。
【0047】
以上のようにして、全ての入力画素が140という値をとる場合、図4に示すマトリクスを用いた2値化の結果として、図6に示すような濃シアンと淡シアンによる2値画像が作成され、図3(b)に示すレベル17の網点が構成される。
【0048】
以上説明したように本実施形態によれば、3レベルの濃度順に淡シアンインクを3ドット(N=3)打ち、その次レベルの濃度については濃シアンインク1ドット(M=1)に置き換えて網点マトリクスを生成することによって、高階調表現を可能とする画像処理において、K/Nの余りの値により1つの低濃度マトリクスを選択するので従来に比べ処理を高速化できる。
【0049】
なお、本実施形態で説明した濃淡シアンインク用のマトリクス数、すなわち高濃度、低濃度の各ドットを打つ数は、この例に限るものではなく、AM(振幅変調)スクリーンで作成された網点に対し、Nレベル分の低濃度ドットをN(N≧1)ドット打った後、次レベルの濃度については高濃度ドットM(M≧1)ドットに置き換えれば良い。これにより、一定サイズの網点マトリクスにおいて高階調を表現することができる。また、上記Nの値をメディアサイズやインクの希釈率、またはビームの濃度や露光量に応じて選択することにより、網点マトリクスのサイズに関わらず、低解像度の出力装置においても同一線数でより高階調な網点を表現することができる。
【0050】
なお、低濃度ドットを1ドット打った後に高濃度ドットに置き換える場合(N=1)、高濃度用閾値マトリクスにおけるKの値を算出する必要はない。すなわち、図5のステップS205における閾値範囲取得処理、及びステップS206におけるFlagの算出処理を行う必要はない。
【0051】
<第2実施形態>
以下、本発明に係る第2実施形態について説明する。
【0052】
第2実施形態においては、低淡シアンインクドット(低濃度インク)を2ドット打った後、高淡シアンインクドット(中濃度ドット)2ドットに置き換え、その後さらに、濃シアンドット(高濃度ドット)1ドットに置き換えることによって、上述した第1実施形態に対してさらなる高階調表現を可能とする例を示す。
【0053】
図7は、第2実施形態における濃度レベルに応じた網点の太り方を示す図である。第2実施形態では2レベルの濃度順に低淡シアンインクを2ドット打って、次の2レベルの濃度順に高淡シアンインクに置き換え、さらに次レベルの濃度については濃シアンインク1ドットに置き換えるため、形成される網点は図7に示すような順で、濃度レベルに応じて徐々に太っていく。すなわち、第1実施形態において図3(a)に示した従来例では9レベルの階調表現しかできなかったが、図7に示す第2実施形態によれば、43レベルの階調表現が可能となる。
【0054】
第2実施形態におけるこのような網点の太り方は、以下に示すハーフトーン手法によって作成することができる。
【0055】
図8は、第2実施形態において2種類の低濃度インク(以後、中濃度インクと低濃度インクとする)を用いる場合の閾値パターン例を示す。第2実施形態では低淡シアンインク2ドットを高淡シアンインク2ドット(N=4)に置き換え、さらに濃シアンインク1ドット(M=1)に置き換えることによって網点マトリクスを生成する。したがって閾値マトリクスとしては、濃シアンマトリクス1個(M=1)と、低淡シアンマトリクスと高淡シアンマトリクスがそれぞれ2個(N=4)の合計5個(M+N=5)の閾値マトリクスを用いる。このように第2実施形態においては、L種類の淡シアンインクを用いるために、淡シアンマトリクスとして2×L個を用意する。
【0056】
図8の(a)が濃シアンマトリクスの例を示し、図8の(b),(c)はそれぞれ低淡シアンマトリクス1,2の例を、図8の(d),(e)はそれぞれ高淡シアンマトリクス1,2の例を示す。なお、これら低淡・高淡シアンマトリクス1,2内の閾値としては、全マトリクスの閾値群において連続した2つの閾値を含んでいる。また、低淡・高淡シアンマトリクス2の斜線部は、閾値を設定する必要がない部分である。
【0057】
第2実施形態における2値化処理の基本は、基本的に上述した第1実施形態と同様である。以下、図9を用いて、第2実施形態における2値化処理をより具体的に説明する。図中の(a),(b),(C),(d),(e)はそれぞれ図8の各マトリクスを示し、入力画素の900部分と、各マトリクスの閾値901,902,903,904,905の各部分が対応しているとする。
【0058】
入力画素900として画素値130が入力されたとすると、図8(a)に示す濃シアンマトリクスの901部分の閾値th=150と入力画素値In=130が比較され、入力画素値Inが閾値thよりも小さいため、濃シアンインクは打たれず、入力画素値Inが濃シアン閾値マトリクスの閾値列中の何(K)番目の閾値以下かを探索する。
【0059】
第2実施形態では低濃度インクを2種類用いるため、K%Nを算出し淡マトリクスを選択する方法は2つある。
【0060】
第1の方法は、置き換える淡ドットの数を2個(N=2)とし、上記第1実施形態と同様に濃マトリクスの閾値列[30,60,90,120,150,180,210,240,254]内の何(K)番目の閾値以下かを探索する。ここでは入力画素値In=130であるので5番目の閾値150(K=5)以下である。よってK%N=5%2=1となり、低淡シアンマトリクス1もしくは高淡シアンマトリクス1を選択する。
【0061】
ここでこの2つのマトリクスのどちらを選択するか(高淡インク領域と低淡インク領域の選択)は、分割用閾値を与え選択する。例えば、分割用閾値として138を与え、入力画素はIn=130は分割用閾値以下であるから低淡シアンマトリクス1が選択される。そして、低淡シアンマトリクスの902部分の閾値126と入力画素値(130)の比較が行われ、入力画素値の方が大きいため低淡シアンインクのドットが1(ON)となる。
【0062】
第2の方法は、置き換える淡ドットの数を淡インクの総計(高淡インク+低淡インク)である4個とし、濃シアンマトリクスの閾値列の各閾値間に分割用閾値(N1〜N9)を与え何番目の閾値以下かを探索する。第2実施形態では閾値列は[N1,30,N2,60,N3,90,N4,120,N5,150,N6,180,N7,210,N8,240,N9,254]とし、分割用閾値N5=138とすると、入力画素値In=130であるので9番目の閾値であるN5=138(K=9)以下である。
【0063】
選択する淡シアンマトリクスは、第1実施形態と同様に各淡シアンマトリクス中に含まれる閾値の最小値が小さい順にK%Nの値が1の時は低淡マトリクス1、2の時は高淡マトリクス1、3の時は低淡マトリクス2、0の時は高淡マトリクス2とする。よって、本例においてはK%N=9%4=1より低淡シアンマトリックス1を選択し、上記第1の方法と同様に、低淡シアンマトリクスの902部分の閾値126と入力画素の比較が行われ、入力画素の方が大きいため低淡シアンインクのドットが1(ON)となる。
【0064】
なお、第2実施形態における分割閾値としては、L種類の記録剤を用いる際に、最上位マトリクス内の閾値間をL個の範囲に分割するために、適宜決定される。
【0065】
このように第2実施形態においては、前記低濃度ドットをL種類の記録剤によって形成する場合、2×L個の低濃度用閾値マトリクスを用いる。また、Nの値を2とし、高濃度用閾値マトリクスの閾値列において何番目の閾値以下かを探索後、分割用閾値により低濃度用閾値マトリクスを選択する方法と、N=4とし、各分割用閾値を含めた高濃度用閾値マトリクスの閾値列から何番目の閾値以下かを探索後、低濃度用閾値マトリクスを選択する方法の2つの方法から低濃度用閾値マトリクスを選択し、入力画素値が該マトリクス中の所定の閾値よりも大きければ低濃度ドットを出力する。
【0066】
以上説明したように第2実施形態によれば、低濃度インク2種類と高濃度インク1種類の計3種類のインクを用いて、さらなる高階調を表現する画像処理において、処理を簡略化して高速化することができる。
【0067】
<第3実施形態>
以下、本発明に係る第3実施形態について説明する。
【0068】
第3実施形態においては、閾値に対応する入力値と低濃度インクの2値出力値の関係をテーブル化しておくことにより、処理を一層高速化する例を示す。
【0069】
例えば、第1実施形態で示した淡シアンドットを3ドット打って、濃シアンドット1ドットに置き換える2値化方法を実行する際、第3実施形態においては、図4(a)に示す濃シアンインクマトリクス中の各々の閾値に対応する入力値と、低濃度インクの2値出力値の関係を、図10に示すようにテーブル化しておく。ここで、閾値に対応する入力値は、0以上閾値以下の範囲をとる。図10においては、閾値32に対応する入力値の取りうる範囲は0から32までであり、閾値254に対しては、入力値は0〜254の値をとる。
【0070】
第3実施形態においては、第1実施形態の図5に示すステップS202の処理において、入力値Inが濃シアンインクマトリクスの対応する閾値thより大きければ濃シアンドット出力を1(ON)とし、小さければ、図10のテーブルを参照して淡シアンドットのON/OFFを決定する。すなわち第3実施形態によれば、第1実施形態に関して図5に示したステップS205からS209による探索処理やマトリクス毎の2値化処理を行う必要が無く、さらなる処理の高速化が計れる。
【0071】
具体的には、第1実施形態と同様に図6において入力画素値In=140が入力された場合、濃シアンマトリクスの501部分の閾値th=160と比較され、入力画素Inが閾値thよりも小さいため、濃シアンドットは0(OFF)となり、図10に示すテーブルを参照する処理へと移る。ここで該テーブルでは、第1実施形態における2値化を想定して、閾値th=160、入力値In=140に対応する淡シアン2値出力値が1(ON)として記録されているため、淡シアンインクを1(ON)として、次の入力画素の処理に移る。
【0072】
このように第3実施形態においては、高濃度用閾値マトリクスの各閾値に対応する入力画素値と、低濃度ドットの形成を行うか否かの関係をテーブルとして保持しておき、該テーブルにおいては、高濃度用閾値マトリクス中の各閾値について0以上該閾値以下の範囲が、対応する入力画素値である。
【0073】
以上説明したように第3実施形態によれば、淡マトリクスによる2値化結果をテーブルとして保持しておくことにより、濃マトリクスの閾値と入力画素値に応じて一意に2値出力値が導出される。
【0074】
なお第3実施形態では、第1実施形態における2値化処理をテーブルを用いて実現する例について説明したが、1つの濃マトリクスと複数の淡マトリクスを用いる2値化方法であれば、第3実施形態は適用可能であり、特に、使用する淡マトリクスの数(すなわち、低濃度ドットを打つ数;Nの値)が大きくなるほど、より高速化できる。
【0075】
以上、第1乃至第3実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な形態による実施が可能である。例えば、高濃度ドットとして濃シアンインク、低濃度ドットとして淡シアンインクを用いる例を説明したが、低濃度インクとしては、インクの濃度を変える方法、インクのサイズを変える方法、またはそれを組み合わせた方法によって実現しても良い。また、露光ビームの露光によってドットを形成する場合は、露光量を変更することによってドットの大きさ、もしくは濃度を変更することも可能である。
【0076】
<他の実施形態>
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用しても良い。
【0077】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム(本実施形態では図5に示すフローチャートに対応したプログラム)を、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、形態は、プログラムである必要はない。
【0078】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明のクレームでは、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【0079】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【0080】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、MO、CD−ROM、CD−R、CD−RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM、DVD(DVD−ROM,DVD−R)などがある。
【0081】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるWWWサーバも、本発明の範囲に含まれるものである。
【0082】
また、本発明のプログラムを暗号化してCD−ROM等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【0083】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【0084】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【0085】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、網点マトリクス内において、N個の低濃度ドットとM個の高濃度ドットとを用いて多階調を表現する画像処理において、処理を簡略化して高速化することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】AMスクリーニングによって得られる網点の構成を示す図である。
【図2】1つの網点を構成するための5×5の閾値マトリクスの例を示す図である。
【図3】第1実施形態において作成される網点の太り方を示す図である。
【図4】第1実施形態において網点を作成する際に用いられる閾値マトリクスの例を示す図である。
【図5】第1実施形態における2値化処理を示すフローチャートである。
【図6】第1実施形態における網点作成手順を説明するための図である。
【図7】第2実施形態において作成される網点の太り方を示す図である。
【図8】第2実施形態において網点を作成する際に用いられる閾値マトリクスの例を示す図である。
【図9】第2実施形態における網点作成手順を説明するための図である。
【図10】第3実施形態における入力画素値と淡シアンの2値出力値の関係を表すテーブルの一例を示す図である。
Claims (1)
- 網点サイズを変調することによって階調を表現する画像処理方法であって、網点マトリクス内において、N個の低濃度ドットをN個の低濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによってN段階の階調を表現し、さらにM個の高濃度ドットを高濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによって、前記N段階の次段階からM段階の階調を表現する画像処理方法において、
前記網点マトリクス内の所定位置における画素値を入力する入力工程と、
前記画素値が前記高濃度用閾値マトリクス内の前記所定位置における閾値よりも大きい場合に、前記高濃度ドットを出力する高濃度マトリクス処理工程と、
前記画素値が前記閾値以下の場合に、該画素値が前記高濃度用閾値マトリクス内の全閾値列中の小さい方からK番目以内に含まれるかを探索する閾値範囲探索工程と、
前記閾値範囲探索工程において探索されたKを前記低濃度ドットの個数Nで除した際の剰余に応じて、前記N個の低濃度用閾値マトリクス中の1つのマトリクスを選択する低濃度用閾値マトリクス選択工程と、
前記画素値が選択された低濃度マトリクス内の前記所定位置における閾値よりも大きい場合に、対応する低濃度ドットを出力する低濃度マトリクス処理工程と、を有することを特徴とする画像処理方法。
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