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画像処理方法及び装置

国内特許コード P150011737
掲載日 2015年3月30日
出願番号 特願2011-531330
公表番号 特表2012-506174
登録番号 特許第5065526号
出願日 平成21年10月19日(2009.10.19)
公表日 平成24年3月8日(2012.3.8)
登録日 平成24年8月17日(2012.8.17)
国際出願番号 CN2009001157
国際公開番号 WO2010043119
国際出願日 平成21年10月19日(2009.10.19)
国際公開日 平成22年4月22日(2010.4.22)
優先権データ
  • 200810224335.6 (2008.10.17) CN
発明者
  • リ、ハイフェン
  • マ、シション
  • ヤン、ビン
  • ワン、リドン
出願人
  • 北大方正集▲団▼有限公司
  • 北京大学
  • 北京北大方正▲電▼子有限公司
発明の名称 画像処理方法及び装置
発明の概要 画像処理方法は、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(S101)、確率的スクリーニングのディザマトリックスに対して、中心となる正-負変換演算を行なって(S102)、正-負変換演算を行なった後の確率的スクリーニングのディザマトリックスと、画像の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、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、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対応するデータ項目の処理された値として、結果を使用することを含む。更に、画像処理方法に対応する装置が提供される。上述の画像処理方法及び装置に従って、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を超える従来技術における問題を解決することができる。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要



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。





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。





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。





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。





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。





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。

産業上の利用分野



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。

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。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
分野
  • 電気
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