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明細書 :画像処理方法及び装置

発行国 日本国特許庁(JP)
公表番号 特表2012-506174 (P2012-506174A)
公報種別 特許公報(B2)
公表日 平成24年3月8日(2012.3.8)
特許番号 特許第5065526号 (P5065526)
登録日 平成24年8月17日(2012.8.17)
発行日 平成24年11月7日(2012.11.7)
発明の名称または考案の名称 画像処理方法及び装置
国際特許分類 H04N   1/405       (2006.01)
H04N   1/46        (2006.01)
FI H04N 1/40 C
H04N 1/46 Z
請求項の数または発明の数 10
全頁数 17
出願番号 特願2011-531330 (P2011-531330)
出願日 平成21年10月19日(2009.10.19)
国際出願番号 PCT/CN2009/001157
国際公開番号 WO2010/043119
国際公開日 平成22年4月22日(2010.4.22)
優先権出願番号 200810224335.6
優先日 平成20年10月17日(2008.10.17)
優先権主張国 中華人民共和国(CN)
審査請求日 平成23年6月8日(2011.6.8)
特許権者または実用新案権者 【識別番号】507231932
【氏名又は名称】北大方正集▲団▼有限公司
【氏名又は名称】PEKING UNIVERSITY FOUNDER GROUP CO., LTD
【識別番号】507232478
【氏名又は名称】北京大学
【氏名又は名称】PEKING UNIVERSITY
【識別番号】507232456
【氏名又は名称】北京北大方正▲電▼子有限公司
【氏名又は名称】BEIJING FOUNDER ELECTRONICS CO., LTD.
発明者または考案者 【氏名】リ、ハイフェン
【氏名】マ、シション
【氏名】ヤン、ビン
【氏名】ワン、リドン
個別代理人の代理人 【識別番号】100108855、【弁理士】、【氏名又は名称】蔵田 昌俊
【識別番号】100091351、【弁理士】、【氏名又は名称】河野 哲
【識別番号】100088683、【弁理士】、【氏名又は名称】中村 誠
【識別番号】100109830、【弁理士】、【氏名又は名称】福原 淑弘
【識別番号】100075672、【弁理士】、【氏名又は名称】峰 隆司
【識別番号】100095441、【弁理士】、【氏名又は名称】白根 俊郎
【識別番号】100084618、【弁理士】、【氏名又は名称】村松 貞男
【識別番号】100103034、【弁理士】、【氏名又は名称】野河 信久
【識別番号】100140176、【弁理士】、【氏名又は名称】砂川 克
審査官 【審査官】山内 裕史
参考文献・文献 特開2007-28006(JP,A)
特開2006-238267(JP,A)
特開2006-5926(JP,A)
特開平5-219382(JP,A)
特開2002-281286(JP,A)
調査した分野 H04N 1/405
H04N 1/46
特許請求の範囲 【請求項1】
プリンタのスクリーニング製版技術に適用される画像処理方法であって、
確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目iの値が、tであり、
∈[0,255]であり、
i∈[0,W-1]であり、
が、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中のデータ項目の数である場合に、
前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成するステップと、
δ∈[0,255]である場合に、
前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目iの前記値tから、正-負変換係数δを減算して、各データ項目iに対応する差の値rtを得て、各データ項目iの元の前記値tを、前記差の値rtに置換するステップと、
∈[0,127]であり、
j∈[1,n]である場合に、
各色面に対して設定された確率的スクリーニングのディザ閾値Fと、前記差の値rtとに従って、画像のn個の色面のうちの各色面に対して、スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを生成するステップと、
前記画像の各色面の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、前記色面の前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算をそれぞれ行なって、前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の対応するデータ項目の値を、前記論理AND演算の結果の値に置換して、前記画像の各色面に対する処理された1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスを得るステップと、
を含む、画像処理方法。
【請求項2】
前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTは、辺の長さLを有する正方行列であることを特徴とする、請求項1に記載の画像処理方法。
【請求項3】
前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目の値と、前記各データ項目の近くのデータ項目の値との差は、比較的に大きいことを特徴とする、請求項2に記載の画像処理方法。
【請求項4】
前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成する前記ステップは、
uとvが、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中に位置するそれぞれのデータ項目の、水平方向における座標と、垂直方向における座標と、をそれぞれ示しており、
パラメータaと、bと、cが、互いに素数である3つの正の整数であって、対応するt∈[0,255]を満たす値をとり、i=v×L+uである場合に、
前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成するために、式T=(a×u+b×v)mod(c)を使用するサブステップを含む、請求項3に記載の画像処理方法。
【請求項5】
Tr=0、Tr=1、Tr=1である場合に、
前記パラメータaと、bと、cは、式Tr=Trn-1+Trn-2+Trn-3(n>2)を使用することによって得られる、請求項4に記載の画像処理方法。
【請求項6】
各色面に対して設定された前記確率的スクリーニングのディザ閾値Fと、前記差の値rtとに従って、前記画像のn個の色面のうちの各色面に対して、スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを生成する前記ステップは、
前記画像の各色面jに対して、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の前記データ項目iの前記置換された値rtが、rt<0及び(rt+δ)<Fを満たす場合に、
前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の対応する位置におけるデータ項目の値を、1に設定し、
さもなければ、前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の前記対応する位置における前記データ項目の前記値を、0に設定するサブステップを含む、請求項1に記載の画像処理方法。
【請求項7】
前記画像の各色面の前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、前記色面の前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の前記対応する位置における前記データ項目との間において、論理AND演算をそれぞれ行う前記ステップは、
各色面jに対して、前記色面の前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを1つずつ傾斜させて、傾斜させた後に得られる傾斜マトリックスSCTの長さ及び幅が、それぞれ、前記色面の前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの長さ及び幅よりも大きくなるようにするサブステップと、
前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの長さ及び幅と同等の長さ及び幅を有する任意の一部分を、前記傾斜マトリックスSCTから、コントラストマトリックスCSCTとして選択するサブステップと、
前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、前記コントラストマトリックスCSCTの中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算を行うサブステップと、
を含む、請求項1に記載の画像処理方法。
【請求項8】
プリンタのスクリーニング製版技術に適用される画像処理装置であって、
確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目iの値が、tであり、
∈[0,255]であり、
i∈[0,W-1]であり、
が、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中のデータ項目の数である場合に、
前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成するために使用される、第1のマトリックス生成ユニットと、
δ∈[0,255]である場合に、
前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目iの前記値tから、δを減算して、各データ項目iに対応する差の値rtを得て、各データ項目iの元の前記値tを、前記差の値rtに置換するために使用される、変換ユニットと、
∈[0,127]であり、
j∈[1,n]である場合に、
画像のn個の色面のうちの各色面に対する確率的スクリーニングのディザ閾値Fを設定するために使用される、閾値設定ユニットと、
前記Fと、前記置換された値rtとに従って、各色面に対して、スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを生成するために使用される、第2のマトリックス生成ユニットと、
前記画像の各色面の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、前記色面の前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算をそれぞれ行なって、前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の対応するデータ項目の値を、前記論理AND演算の結果の値に置換して、前記画像の各色面に対する処理された1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスを得るために使用される、処理ユニットと、
を含む、画像処理装置。
【請求項9】
前記第1のマトリックス生成ユニットは、
uとvが、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中に位置するそれぞれのデータ項目の、水平方向における座標と、垂直方向における座標と、をそれぞれ示しており、
パラメータaと、bと、cが、互いに素数である3つの正の整数であって、対応するt∈[0,255]を満たす値をとり、
i=v×L+uであり、
Lが、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの辺の長さである場合に、
式T=(a×u+b×v)mod(c)を使用して、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成するために使用される、マトリックス生成サブユニットと、
Tr=0、Tr=1、Tr=1である場合に、
式Tr=Trn-1+Trn-2+Trn-3(n>2)を使用して計算して、パラメータaと、bと、cとを得るために使用される、パラメータ計算サブユニットとを、
含む、請求項8に記載の画像処理装置。
【請求項10】
前記処理ユニットは、
色面の前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを1つずつ傾斜させて、傾斜させた後に得られる傾斜マトリックスSCTの長さ及び幅が、前記色面の前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの長さ及び幅よりも大きくなるようにするために使用される、傾斜サブユニットと、
前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの長さ及び幅と同等の長さ及び幅を有する任意の一部分を、前記傾斜マトリックスSCTから、コントラストマトリックスCSCTとして選択する、選択サブユニットと、
前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、前記コントラストマトリックスCSCTの中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算を行なって、前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の対応するデータ項目の値を、前記論理AND演算の結果の値に置換するために使用される、処理サブユニットと、
を含む、請求項8に記載の画像処理装置。
発明の詳細な説明 【技術分野】
【0001】
本発明は、画像処理技術における画像のハードコピーの分野、特に、プリンタのスクリーニング製版技術に適用されるハーフトーンの画像処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像のハードコピーは、主に、プリンタのためのスクリーニング製版技術と、最高品質の製版装置とに関係する。画像のハードコピーに使用されるスクリーニング技術は、ディジタル画像ハーフトーン技術とも称される。ディジタル画像ハーフトーン技術は、2つのカテゴリに分類され得る。2つのカテゴリは、それぞれ、振幅変調スクリーニングと、周波数変調スクリーニングとである。振幅変調スクリーニングは、クラスタ化されたドットを配列するディザリング技術(clustered-dot ordered dithering technology)とも称され、生成されたハーフトーン画像中の幾何学的に近くの2つの染色ドットをクラスタ化して、染色領域の塊を形成することを特徴とする。染色領域の塊は、スクリーンドットとも呼ばれる。クラスタ化されたドットを配列するディザリング技術は、スクリーンドットの面積をコントロールして、元の画像のグレーを再現する方法を採用しているので、これらのスクリーンドットは、振幅変調スクリーンドットと称される。
【0003】
現在、従来の印刷技術において、最も用途が広く且つ広範に使用されている技術は、振幅変調のハーフトーンベースのディジタルスクリーニング技術である。出力された振幅変調のスクリーンドットは、実際の使用における要求に従って、異なるスクリーンドットのサイズと配置角度、即ち、いわゆる、スクリーンメッシュとスクリーン角度とを有する。スクリーンドットのサイズとスクリーンメッシュが、1ビットのドットマトリックスにおけるスクリーンドットのクラスタ化の程度を決める。理論上は、スクリーンメッシュの数がより多くなるのに従って、スクリーンドットのサイズはより小さくなり、スクリーンメッシュの数がより少なくなるのに従って、スクリーンドットのサイズはより大きくなる。従来の印刷出力デバイスに関して、通常は、印刷の出力品質を保証して、1ビットの装置に基づく階層的なトーンの鮮鋭化の問題を回避するために、従来の印刷出力デバイスは、一般に2400dpi以上の、より高精度の解像度を有する。
【0004】
従来の印刷と比較されるものとして、ディジタル印刷、等のような、新しいディジタル印刷モードが、近年現われた。新しいディジタル印刷モードは、プリンタの出力に基づく既存のデスクトップパブリッシングシステムによく似た動作特徴を有する。ディジタル印刷は、従来の印刷の高解像度の出力品質と、色の精密な再現効果とを目標としている。一方で、写真製版法の概念の出現に関連して、ディジタル印刷が、従来の印刷による1ビットのドットマトリックスの出力と互換性を有することも、次第に要求されるようになり、ディジタル印刷と従来の印刷とのシームレスな結合が最終的に達成されつつある。
【0005】
ディジタル印刷と従来の印刷は、主として、画像化モードと出力の精度とにおいて異なる。ディジタル印刷デバイスの画像化モードは、主に、インクジェットによる画像化又はレーザによるカーボン粉末の画像化であり、従来の印刷におけるハーフトーンのスクリーンドットに基づく色の生成と本質的に異なる。一方で、ディジタル印刷デバイスの出力精度は、効率、コスト、等に関連して、低い精度の出力に属しており、300dpi、600dpi、720dpi、等が、一般に使用されている。
【0006】
現在、ディジタル印刷と従来の印刷とをより緊密に組み合わせると、ディジタル印刷によって処理された画像は、一般的な8ビットの画像を含むだけでなく、高解像度の1ビットのドットマトリックスも更に提示する。これは、多くの技術的な処理上の問題をもたらす。このような問題は、以下において主に具現する。即ち、高解像度の1ビットのドットマトリックスを低解像度の8ビットの画像にどのようにスムーズに変換するか;ディジタル印刷にとって色補正し易い、スクリーンドットに関する情報を有する変換された8ビットの画像をどのように得るか;等である。ディジタル印刷にとって色補正し易い、スクリーンドットに関する情報を有する変換された8ビットの画像をどのように得るかの問題は、次第に、ディジタル印刷プロセスにおける克服できない障害になってきた。
【0007】
上述の問題によると、解像度を下げて処理をスムーズにするために、高解像度の1ビットの振幅変調スクリーンドット画像を変換し、変換後に得られる8ビットの画像が、完全な8ビットの連続トーンの画像でなくなる際に、これらが主に具現する。8ビットの連続トーンの画像でなくなるのは、変換された8ビットの画像が、元の1ビットのドットマトリックスにおけるスクリーンドットに関する情報を有することが主な原因である。この情報は、主に、複数の純色のブロックによってクラスタ化されたスクリーンドットにおいて具現する。元の1ビットのドットマトリックスにおける純色の画素の値の量を超えると、理想的な8ビットの画像のトーンの連続性が壊れて、8ビットの連続トーンの画像に基づくその後の色較正の重大な妨害になる。
【発明の概要】
【0008】
本発明は、従来のスクリーニング製版技術における元の1ビットのドットマトリックス中に存在する純色の画素の値の量を超える問題を解決するために、画像処理方法及び装置を提供する。
【0009】
本発明の実施形態は、プリンタのスクリーニング製版技術に適用される画像処理方法であって、
確率的スクリーニング(stochastic screening)のディザマトリックスTの中の各データ項目iの値が、tであり、t∈[0,255]であり、i∈[0,W-1]であり、Wが、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中のデータ項目の数である場合に、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成するステップと、
δ∈[0,255]である場合に、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目iの前記値tから、正-負変換係数δを減算して、各データ項目iに対応する差の値rtを得て、各データ項目iの元の前記値tを、前記差の値rtに置換するステップと、
∈[0,127]であり、j∈[1,n]である場合に、各色面(color surface)に対して設定された確率的スクリーニングのディザ閾値Fと、前記差の値rtとに従って、画像のn個の色面のうちの各色面に対して、スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを生成するステップと、
前記画像の各色面の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、前記色面の前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算(logical "and" operation)をそれぞれ行なって、前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の対応するデータ項目の値を、前記論理AND演算の結果の値に置換して、前記画像の各色面の処理された1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスを得るステップと、
を含む、画像処理方法を提供する。
【0010】
前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTは、辺の長さLを有する正方行列である。
【0011】
前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目の値と、前記各データ項目の近くのデータ項目の値との差は、比較的に大きい。
【0012】
前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成する前記ステップは、
uとvが、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中に位置するそれぞれのデータ項目の、水平方向における座標と、垂直方向における座標と、をそれぞれ示しており、
パラメータaと、bと、cが、互いに素数である3つの正の整数であって、対応するt∈[0,255]を満たす値をとり、i=v×L+uである場合に、
前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成するために、式T=(a×u+b×v)mod(c)を使用するサブステップを含む。
【0013】
Tr=0、Tr=1、Tr=1である場合に、前記パラメータaと、bと、cは、式Tr=Trn-1+Trn-2+Trn-3(n>2)を使用することによって得られる。
【0014】
各色面に対して設定された前記確率的スクリーニングのディザ閾値Fと、前記差の値rtとに従って、前記画像のn個の色面のうちの各色面に対して、スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを生成する前記ステップは、
前記画像の各色面jに対して、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の前記データ項目iの前記置換された値rtが、rt<0及び(rt+δ)<Fを満たす場合に、前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の対応する位置におけるデータ項目の値を、1に設定し、さもなければ、前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の前記対応する位置における前記データ項目の前記値を、0に設定するサブステップを含む。
【0015】
前記画像の各色面の前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、前記色面の前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の前記対応する位置における前記データ項目との間において、論理AND演算をそれぞれ行うステップは、
各色面jに対して、前記色面の前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを1つずつ傾斜(tilt)させて、傾斜させた後に得られる傾斜マトリックスSCTの長さ及び幅が、それぞれ、前記色面の前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの長さ及び幅よりも大きくなるようにするサブステップと、
前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの長さ及び幅と同等の長さ及び幅を有する任意の一部分を、前記傾斜マトリックスSCTから、コントラストマトリックスCSCTとして選択するサブステップと、
前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、前記コントラストマトリックスCSCTの中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算を行うサブステップと、を含む。
【0016】
更に、本発明の実施形態は、プリンタのスクリーニング製版技術に適用される画像処理装置であって、
確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目iの値が、tであり、t∈[0,255]であり、i∈[0,W-1]であり、Wが、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中のデータ項目の数である場合に、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成するために使用される、第1のマトリックス生成ユニットと、
δ∈[0,255]である場合に、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目iの前記値tから、δを減算して、各データ項目iに対応する差の値rtを得て、各データ項目iの元の前記値tを、前記差の値rtに置換するために使用される、変換ユニットと、
∈[0,127]であり、j∈[1,n]である場合に、画像のn個の色面のうちの各色面に対する確率的スクリーニングのディザ閾値Fを設定するために使用される、閾値設定ユニットと、
前記Fと、前記置換された値rtとに従って、各色面に対して、スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを生成するために使用される、第2のマトリックス生成ユニットと、
前記画像の各色面の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、前記色面の前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算をそれぞれ行なって、前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の対応するデータ項目の値を、前記論理AND演算の結果の値に置換して、前記画像の各色面に対する処理された1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスを得るために使用される、処理ユニットと、
を含む、画像処理装置を提供する。
【0017】
前記第1のマトリックス生成ユニットは、
uとvが、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中に位置するそれぞれのデータ項目の、水平方向における座標と、垂直方向における座標と、をそれぞれ示しており、パラメータaと、bと、cが、互いに素数である3つの正の整数であって、対応するt∈[0,255]を満たす値をとり、i=v×L+uであり、Lが、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTの辺の長さである場合に、式T=(a×u+b×v)mod(c)を使用して、前記確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成するために使用される、マトリックス生成サブユニットと、
Tr=0、Tr=1、Tr=1である場合に、計算するために式Tr=Trn-1+Trn-2+Trn-3(n>2)を使用して、パラメータaと、bと、cとを得るために使用される、パラメータ計算サブユニットとを、
含む。
【0018】
前記処理ユニットは、
色面の前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを1つずつ傾斜させて、傾斜させた後に得られる傾斜マトリックスSCTの長さ及び幅が、前記色面の前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの長さ及び幅よりも大きくなるようにするために使用される、傾斜サブユニットと、
前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの長さ及び幅と同等の長さ及び幅を有する任意の一部分を、前記傾斜マトリックスSCTから、コントラストマトリックスCSCTとして選択する、選択サブユニットと、
前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、前記コントラストマトリックスCSCTの中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算を行なって、前記1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の対応するデータ項目の値を、前記論理AND演算の結果の値に置換するために使用される、処理サブユニットと、
を含む。
【0019】
本発明の有益な効果は、以下の通りである。即ち、
本発明の実施形態によって提供される画像処理方法及び装置は、確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目iの値tが、t∈[0,255]である場合に、確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成して、確率的スクリーニングのディザマトリックスの中の各データ項目iの値tから、δを減算して、各データ項目iに対応する差の値rtを得て、画像のn個の色面のうちの各色面に対する確率的スクリーニングのディザ閾値Fを設定して、差の値rtと、確率的スクリーニングのディザ閾値Fとに従って、画像のn個の色面のうちの各色面に対する前記スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを生成して、画像の各色面の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、色面のスクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算をそれぞれ行なって、1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の対応するデータ項目の値を、前記論理AND演算の結果の値に置換する。本発明によって提供される画像処理方法及び装置は、元の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の1の値を有するデータ項目の一部分の値を、0にランダムに設定して、以前のスクリーニング製版技術において、元の1ビットのドットマトリックスに存在する純色の画素の値の量を超える問題を解決するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の実施形態における、画像処理方法を示すフローチャートである。
【図2】本発明の実施形態における、スクリーンドットディザコントラストマトリックスの中のデータバイトに対する逆演算の規則を示す概略図である。
【図3】本発明の実施形態における、スクリーンドットディザコントラストマトリックスと1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスとの間における演算を示す概略図である。
【図4】本発明の実施形態における、振幅変調スクリーンによって異なるレベルで処理された後の結果の図である。
【図5】本発明の実施形態における、画像処理装置の構造を示す概略図である。
【図6】本発明の実施形態における、画像処理装置の中の第1のマトリックス生成ユニットの構造を示す概略図である。
【図7】本発明の実施形態における、画像処理装置の中の処理ユニットの構造を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本発明の実施形態は、画像処理方法であって、
確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目iの値が、tであり、t∈[0,255]であり、i∈[0,W-1]であり、Wが、確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中のデータ項目の数である場合に、確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成するステップと、
δ∈[0,255]である場合に、確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目iの値tから、δを減算して、各データ項目iに対応する差の値rtを得るステップと、
各色面に対して設定された確率的スクリーニングのディザ閾値Fと、差の値rtとに従って、画像のn個の色面のうちの各色面に対して、スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを生成するステップと、
画像の各色面の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、色面のスクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算をそれぞれ行なって、1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の対応するデータ項目の値を、論理AND演算の結果の値に置換するステップと、
を含む、画像処理方法を提供する。

【0022】
本発明の上述の方法を、添付の図面に関連付けて、以下に詳しく記載する。

【0023】
図1は、本発明の実施形態における画像処理方法のフローチャートを示しており、以下を含む。

【0024】
ステップS101。本発明の実施形態では、式T=(a×u+b×v)mod(c)を使用することによって、確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成する。なお、
マトリックスTの中の各データ項目iの値は、tであり、t∈[0,255]であり、i∈[0,W-1]であり、Wは、マトリックスTの中のデータ項目の数であり、
マトリックスTの辺の長さは、Lであり、従って、W=L×Lであり、
uとvは、マトリックスTの中に位置するそれぞれのデータ項目の、水平方向における座標と、垂直方向における座標と、をそれぞれ示しており、
パラメータaと、bと、cは、互いに素数である3つの正の整数であって、対応するt∈[0,255]を満たす値をとり、i=v×L+uである。

【0025】
特に、マトリックスTの辺の長さLが、より長くなるのに従って、前記方法の処理品質は、より高くなるが、処理効率は、より低くなる。本発明の実施形態では、方法の処理品質と処理効率とを総合的に検討して、L=256に設定する。

【0026】
本発明の実施形態では、式Tr=Trn-1+Trn-2+Trn-3(n>2)を使用して、パラメータaと、bと、cとを得る。なお、Tr=0、Tr=1、Tr=1である。Trと、Trn-1と、Trn-2とが、互いに素数であることが満たされるまで、Trを計算して、a=Trn-2、b=Trn-1、c=Trに設定する。別の実施形態では、更に、他の方法を使用して、パラメータaと、bと、cとを得ることができる。

【0027】
上述の方法に従って生成されたマトリックスTの中のデータ項目の一部分の値は、テーブル1に示されている通りである。

【0028】
テーブル1:マトリックスTの中のデータ項目の一部分の値
【表1】
JP0005065526B2_000002t.gif

【0029】
ステップS102。上述の方法に従って生成されたマトリックスTの中の各データ項目iの値tは、非負の数である。方法の次の処理に適応させるために、マトリックスTの中の各データ項目iの値tに対して、中心となる正-負変換演算を行なうことが必要である。変換係数をδとして設定する。具体的な演算は、次の通りである。

【0030】
rt=t-δ、δ∈[0,255]、rtは、マトリックスTの中の各データ項目iの変換された値であり、rt∈[-δ,255-δ]である。

【0031】
変換係数δを決定すると、正-負変換演算を行なった後のマトリックスTの中の正数の数と負数の数とが決まる。一般に、正数の数と負数の数とが同程度である場合が最良である。従って、本発明の実施形態では、δ=127に設定する。

【0032】
正-負変換演算を行なった後のマトリックスTの中の、テーブル1に対応するデータ項目の一部分の値は、テーブル2に示されている通りである。

【0033】
テーブル2:正-負変換演算を行なった後のマトリックスTの中のデータ項目の一部分の値
【表2】
JP0005065526B2_000003t.gif

【0034】
ステップS103。画像のn個の色面のうちの各色面に対する確率的スクリーニングのディザ閾値F、F∈[0,127]、j∈[1,n]を設定する。

【0035】
確率的スクリーニングのディザ閾値Fは、1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中のデータに追加される確率的ディザの程度を決める。Fがより小さくなるのに従って、追加される確率的ディザの程度がより大きくなる。本発明の実施形態では、n=1、F=110に設定する。別の実施形態では、他の値を選択することができる。

【0036】
このステップと上述のステップS101、S102は、順番に並べられていない。

【0037】
ステップS104。現在の色面jに対する確率的スクリーニングのディザ閾値Fを得る。

【0038】
ステップS105。正-負変換演算を行なった後のマトリックスTの現在のデータ項目iの値rtを得る。

【0039】
ステップS106。rt<0及び(rt+δ)<Fである場合は、ステップS107を行なって、現在の色面に対するスクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の対応する位置におけるデータ項目の値を、1に設定し、さもなければ、ステップS108を行なって、現在の色面に対するスクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の対応する位置におけるデータ項目の値を、0に設定する。

【0040】
ステップS109。正-負変換演算を行なった後のマトリックスTの中のデータ項目の全てに、ステップS106の処理を行なったかどうかを決定する。データ項目の全てに、ステップS106の処理を行なったとは限らない場合は、ステップS105に進んで、マトリックスTの中の次のデータ項目i+1について、正-負変換演算を行なった後の値rti+1を得る。データ項目の全てに、ステップS106の処理を行なった場合は、ステップS110に進む。

【0041】
ステップS110。上述の方法に従って、現在の色面jに対するスクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを得る。

【0042】
本発明の実施形態における、色面1に対して得られたスクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の、テーブル1に対応するデータ項目の一部分の値は、テーブル3に示される通りである。

【0043】
テーブル3:色面1に対するスクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中のデータ項目の一部分の値
【表3】
JP0005065526B2_000004t.gif

【0044】
上述のスクリーンドットディザコントラストマトリックスCTにおけるデータバイトの配置パターンは、出力装置における配置パターンと一致しているが、コンピュータにおける記憶動作に対して逆になっているので、バイトを逆にする動作を行なうことが必要である。本発明の実施形態における動作規則は、以下の通りであり、図2に示されている通りである。

【0045】
1つの処理単位として、4バイトごとに、順番に取り込んで、
コンピュータにおける4つのバイトの記憶順をバイト単位で逆の順番にする。即ち、バイト1、バイト2、バイト3、バイト4を、バイト4、バイト3、バイト2、バイト1にする。

【0046】
ステップS111。図3に示されているように、現在の色面のスクリーンドットディザコントラストマトリックスに従って、現在の色面の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスを処理する。

【0047】
現在の色面のスクリーンドットディザコントラストマトリックスCT301を、1つずつ傾斜させて、傾斜させた後に得られる傾斜マトリックスSCT302の長さ及び幅が、それぞれ、現在の色面の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックス304の長さ及び幅よりも大きくなるようにする(図3において、傾斜マトリックスSCT302は、4個のスクリーンドットディザコントラストマトリックスCT301から構成されている)。1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの長さ及び幅と同等の長さ及び幅を有する一部分を、傾斜マトリックスSCT302から、コントラストマトリックスCSCT303として選択する。1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックス304の中の各データ項目と、コントラストマトリックスCSCT303の中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算を行なう。1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックス304の中の対応する位置におけるデータ項目の値を、論理AND演算の結果に置換する。即ち、元の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の1の値を有するデータ項目の一部分の値を、0に設定する。

【0048】
ステップS112。色面の全てにステップS104-S111の処理を行なったかどうかを決定する。色面の全てにステップS104-S111の処理を行なったとは限らない場合は、ステップS104に進んで、次の色面j+1の確率的スクリーニングのディザ閾値Fj+1を得る。色面の全てにステップS104-S111の処理を行なった場合は、ステップS113に進んで、処理ステップを終了する。

【0049】
上述の画像処理方法によって処理された異なるレベルの1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中のデータの結果の図は、図4に示されている通りである。図4は、それぞれ、10%と、50%と、70%との3つのレベルにおける、振幅変調スクリーンに対する結果の図を含んでいる。黒の画素ブロックの中に複数の白の画素点があることが分かるであろう。

【0050】
同じ発明の概念に基づいて、本発明の上述の実施形態によって提供される画像処理方法に従って、本発明の実施形態は、画像処理装置を更に提供する。装置の構造の概略図は、図5に示されている通りである。構造は、特に、
確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目iの値が、tであり、t∈[0,255]であり、i∈[0,W-1]であり、Wが、確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中のデータ項目の数である場合に、確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成するために使用される、第1のマトリックス生成ユニットS501と、
δ∈[0,255]である場合に、確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中の各データ項目iの値tから、δを減算して、各データ項目iに対応する差の値rtを得て、各データ項目iの元の値tを差の値rtに置換するために使用される、変換ユニットS502と、
∈[0,127]であり、j∈[1,n]である場合に、画像のn個の色面のうちの各色面に対する確率的スクリーニングのディザ閾値Fを設定するために使用される、閾値設定ユニットS503と、
確率的スクリーニングのディザ閾値Fと、差の値rtとに従って、各色面に対して、スクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを生成するために使用される、第2のマトリックス生成ユニットS504と、
画像の各色面の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、色面のスクリーンドットディザコントラストマトリックスCTの中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算をそれぞれ行なって、1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の対応するデータ項目の値を、論理AND演算の結果の値に置換して、画像の各色面に対する処理された1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスを得るために使用される、処理ユニットS505と、
を含む。

【0051】
図6に示されているように、上述の第1のマトリックス生成ユニットS501は、更に、
uとvが、確率的スクリーニングのディザマトリックスTの中に位置するそれぞれのデータ項目の、水平方向における座標と、垂直方向における座標と、をそれぞれ示しており、パラメータaと、bと、cが、互いに素数である3つの正の整数であって、対応するt∈[0,255]を満たす値をとり、i=v×L+uである場合に、式T=(a×u+b×v)mod(c)を使用して、確率的スクリーニングのディザマトリックスTを生成するために使用される、マトリックス生成サブユニットS601と、
Tr=0、Tr=1、Tr=1である場合に、式Tr=Trn-1+Trn-2+Trn-3(n>2)を使用して、パラメータaと、bと、cとを得るために使用される、パラメータ計算サブユニットS602と、
を含む。

【0052】
図7に示されているように、上述の処理ユニットS505は、更に、
各色面のスクリーンドットディザコントラストマトリックスCTを1つずつ傾斜させて、傾斜させた後に得られる傾斜マトリックスSCTの長さ及び幅が、色面の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの長さ及び幅よりも大きくなるようにするために使用される、傾斜サブユニットS701と、
1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの長さ及び幅と同等の長さ及び幅を有する任意の一部分を、傾斜マトリックスSCTから、コントラストマトリックスCSCTとして選択する、選択サブユニットS702と、
1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、コントラストマトリックスCSCT中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算を行なうために使用される、処理サブユニットS703と、
を含む。

【0053】
結論として、本発明の実施形態によって提供される解決策は、生成された確率的スクリーニングのディザマトリックスと、各色面に対して設定された確率的スクリーニングのディザ閾値とに従って、画像の各色面のスクリーンドットディザマトリックスを生成して、各色面の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の各データ項目と、色面のスクリーンドットディザコントラストマトリックスの中の対応する位置におけるデータ項目との間において、論理AND演算を行なうことによって、元の1ビットの振幅変調スクリーンドットマトリックスの中の1の値を有するデータ項目の一部分の値を、0にランダムに設定して、以前のスクリーニング製版技術における、元の1ビットのドットマトリックスに存在する純色の画素の値の量を超える問題を解決している。

【0054】
本発明の意図と範囲とから逸脱することなく、様々なバリエーションと変更とが可能であることは、当業者に明らかである。従って、本発明に対して行われるこれらのバリエーションと変更とが、本発明の請求項の範囲及び本発明の請求項と同等のものの範囲に属する場合に、これらのバリエーションと変更は、本発明に包含されることを意味する。
【符号の説明】
【0055】
302・・・傾斜マトリックスSCT、303・・・コントラストマトリックスCSCT
図面
【図1】
0
【図2】
1
【図3】
2
【図4】
3
【図5】
4
【図6】
5
【図7】
6