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マルチビット深度の画像装置でFM/AM混在網点画像を処理する方法

国内特許コード P150011634
掲載日 2015年3月30日
出願番号 特願2008-536906
公表番号 特表2009-514273
登録番号 特許第4499175号
出願日 平成18年4月29日(2006.4.29)
公表日 平成21年4月2日(2009.4.2)
登録日 平成22年4月23日(2010.4.23)
国際出願番号 CN2006000856
国際公開番号 WO2007048289
国際出願日 平成18年4月29日(2006.4.29)
国際公開日 平成19年5月3日(2007.5.3)
優先権データ
  • 200510116635.9 (2005.10.26) CN
発明者
  • 李 海峰
  • ▲揚▼ 斌
出願人
  • 北大方正集▲団▼有限公司
  • 北京北大方正▲電▼子有限公司
  • 北京大学
発明の名称 マルチビット深度の画像装置でFM/AM混在網点画像を処理する方法
発明の概要 【解決手段】本発明は、マルチビット深度の画像装置でFM/AM 混在網点画像を処理する方法を開示し、画像のハードコピーの分野でのハーフトーンドットを生成する技術に属する。先行技術では、出力装置のための誤差拡散法に基づいたマルチビット画像深度での混在格子点を制御する方法の実現は、誤差拡散による影響を回避できないので、マルチビット画像深度での混在格子点の出力は、装置の必要条件を達成することができない。本方法は、ネッティング(netting) の際のオリジナル誤差拡散のデュアルフィードバック混在ネッティング(netting) 法に基づいた、マルチビット混在格子点の動的制御アルゴリズムを適用する。本発明は、マルチビット画像深度の出力装置から質が高く豊富な階調でのマルチビット網点画像を出力することができ、オリジナル1ビット深度の装置によって出力された混在格子点の縁での鋸歯状現象を効果的に解決することができ、低解像度で高解像度の効果を有するFM/AM 混在格子点の連続階調出力を保障する。
従来技術、競合技術の概要



画像の複写のためのハードコピーは、一般的にプリンタ、及び改良された印刷及び製版装置のためのスクリーニング及び製版技術に関する。ハードコピーで画像を複写するために用いられるスクリーニング技術は、デジタル画像ハーフトーン技術とも呼ばれる。デジタル画像ハーフトーン技術は振幅変調(AM)スクリーニングと周波数変調(FM)スクリーニングとを備える。振幅変調スクリーニング技術は、集められたドットの配列ディザリングとも呼ばれ、作成された網点画像の色のついた点が、ドットと呼ばれるカラー領域のクラスタを形成すべく、ペアで幾何学的に集められることを特徴とする。この技術は、原画像のグレーレベルを表わすためにドットのサイズを制御するので、ドットは振幅変調ドットと呼ばれる。





FM及びAMスクリーンに基づいた混在スクリーニング技術について、本出願者は、中国特許出願「デュアルフィードバックに基づく誤差拡散を用いた周波数変調スクリーニングのための方法」(2005年9月14日に公開された出願番号No.200510068127.8 )を出願しており、開示されたFM-AM 混在ドットの技術は、主にシングルビットの画像深度を備えた装置に基づいている。実際の出力中では、シングルビットの装置は、ドットを出力するためにわずか2階調(白:255; 黒:0)しか備えていないので、鋸歯状現象が、シングルビット深度の画像装置によって出力されたFM-AM 混在ドットの縁、特に文字の縁に一般的に存在する。更に、混在ドットに関するAMの特徴の理由から、ドットのサイズによる画像の鮮明化を損なうため、シングルビット深度の画像装置によって出力された画像に深刻な粒状感及び質感を与え、全体画像での滑らかさ及び出力画像の質に不利な影響を与える。





シングルビット深度の画像装置の欠点を克服するために、マルチビット深度の画像装置が市場に出ている。この装置の出力階調は、画像深度に応じて2の累乗まで増加する。一般的な2ビット又は4ビットの出力装置は夫々4又は16階調を表わすことができる。マルチビット深度の画像装置の最終目的は、低解像度での画像の質の問題を克服すべく、低解像度で高解像度の出力効果を得ることである。更に、マルチビット深度の画像装置に組み込まれたPWM 階調オフセット技術と組み合わせて、ハーフトーンドットが安定して出力され、装置によって出力されたハーフトーンドットの最適化された質を得ることである。





ハードコピーの分野では、マルチビット深度の画像装置に適したハーフトーンスクリーニング技術は、主にAMスクリーニング技術である。AMドットが本来規則的な分布を有し、ドットのサイズを制御できるので、シングルビット深度での従来のAMスクリーニング技術に関して、マルチビット深度の画像装置に適したマルチビット深度での対応するスクリーニング技術を発展させることは容易である。





誤差拡散に基づいた「デュアルフィードバックに基づく誤差拡散を用いた周波数変調スクリーニングのための方法」の出願では、リアルタイムの動的ハーフトーンスクリーニング、ドットの分布の不均一性、及び様々な位置でドットの形状を制御するためのランダムな変更により、マルチビット深度でのドット生成技術を導き出すのは困難である。生成のための効果的な方法は存在せず、従来の方法は改善される必要がある。

【特許文献1】

国特許出願公開第2004/130753号明細書

産業上の利用分野



本発明は、画像の複写のためのハードコピーの分野でハーフトーンドットを作成する方法に関し、特にマルチビット深度の画像装置でFM-AM 混在網点画像を処理する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
マルチビット深度の画像装置でFM/AM 混在網点画像を処理する方法において、
ステップ1) 前記画像装置のビット深度n を考慮して間隔[0,255]を2n-1階調に平均的に分割する
[0, R1], (R1, R2], … , (Ri-1, Ri], … (R2n-2, 255]
但し、i は正の整数であり2n-2未満であり、ビット出力のドット・マトリクスの対応する範囲は、
(0, Out1), (Out1, Out2), … , (Outi-1, Outi), … (Out2n-2, 11…1)
であり、Outiはn ビット深度の2進表示であり、
各階調の中心点の閾値Miは、階調のための閾値比較パラメータとしてサンプリングされる
ステップ2) 間隔[0,255]にn ビット画像深度での任意の出力確率閾値Liを設定する
ステップ3) デュアルフィードバックの誤差拡散を用いたFM-AM 混在スクリーニング処理に基づき、2n-1階調(Ri-1,Ri) でドットを夫々処理する
ステップ4) 階調(Ri-1,Ri) での混在スクリーニングが達成されたとき、前記誤差拡散を用いた処理結果が蓄積されて得られ、注目ドットの形状を制御するための値ShapeCurと、前記出力確率閾値Liとに基づき、動的階調可変出力機構を用いて出力ドット・マトリクスデータを動的に算出する
を備えることを特徴とする方法。

【請求項2】
前記ステップ2)は、
2n-2個の整数L1,L2,…,Li,…,L2n-2前記力閾値として設定すること及び
前記画像装置の必要条件に基づき前記出力閾値を調整すること
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

【請求項3】
前記ステップ3)は、
ステップ(a) 原画像での注目画素の最後の入力値g"(m,t) に対して閾値比較の操作T を実行し、その後、前記操作の結果を網点画像のための注目画素の対応する値b(m,t)に変換する
ステップ(b) 注目画素の値b(m,t)を、注目画素の入力値g'(m,t) と比較して、b(m,t)とg'(m,t) との差を得る、但し、前記差は誤差値e(m,t)であり、前記入力値g'(m,t) は閾値を得るために用いられる
ステップ(c) 誤差値e(m,t)を、拡散フィルタe により予め設定された重み付け分布係数と乗算して、その後、前記乗算結果を注目画素の周囲の未処理の画素に拡散する、但し、原画像の対応する画素の入力値 g'(m,t) を得るために、注目画素の周囲の未処理の画素への各拡散結果を、原画像の対応する画素の原入力値g(m,t)に加重的に加算する
ステップ(d) 注目画素を囲む対応する未処理の画素に処理結果を夫々拡散し、対応する画素の最後の入力値g"(m,t) を得るために、原画像の対応する画素の原入力値g(m,t)に、拡散された各処理結果を加重的に加算する、但し、前記処理結果は、拡散フィルタw を用いて注目画素の出力値b(m,t)に乗算操作を実行し、ディザリングアルゴリズムで前記乗算操作の結果を処理することにより得られ、前記ステップ(d) は前記ステップ(b) 及び(c) と並行して実行される
ステップ(e) 前記ステップ(a)-(d) を、すべての画素の原入力値g(m,t)が処理されるまで繰り返す
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

【請求項4】
前記ステップ(a) は、原画像を走査するとき、双方向走査の処理を用い、ある行が左から右に走査されるとき、続いて次の行は右から左に走査されることを特徴とする請求項3に記載の方法。

【請求項5】
前記誤差拡散フィルタe は、以下に示す拡散原理と重み付け分布モードとを用いることを特徴とする請求項4に記載の方法。
【数1】


但し、**は注目画素の位置を表わし、他の位置での各算術比は、注目画素に対する拡散重み付け係数を表わし、拡散重み付け係数は[0,1] に属し、以下の式を満たす
2×d1+4×d2+2×d3+2×d4+2×d5∈[0, 1]

【請求項6】
前記拡散フィルタw の拡散モードは以下に示すように設定されることを特徴とする請求項5に記載の方法。
【数2】


但し、走査方向は左から右であり、**は注目画素の位置を表わし、他の位置での各パラメータは、注目画素に対する拡散重み付け係数を表わし、パラメータは[0,1] に属し、以下の式を満たす
wsum=(w0+w1+w2+w3)∈[0, 1]

【請求項7】
前記ステップ(d) での拡散フィルタw のためのディザリングアルゴリズムは、以下に示す通りであることを特徴とする請求項6に記載の方法。
【数3】


但し、fRand はディザリングを微調整するためのパラメータであり、R(m,t)は注目ドットを走査するためのランダム値でのパラメータであり、R_MAX はランダムパラメータR(i)の最大値であり、cDither は、ディザリングの振幅を調整するためのパラメータであり、dw0 ~dw3 はディザリング後の異なる方向での拡散フィルタw の拡散重み付け係数である

【請求項8】
前記ステップ4)での前記動的解消可変出力機構は、
前記値ShapeCurを考慮して注目ドットの偽似乱数値Fi以下の式1にて生成し、
生成した偽似乱数値Fi及び前記閾値Liを用いた以下の式2に基づき出力ドット・マトリクスデータを動的に算出する
ことを含むことを特徴とする請求項1、2、3又は7のいずれかに記載の方法。
Fi=random(ShapeCur) 式1
但し、偽似乱数関数randomは、コンパイル環境で自動的に生成され、Fi∈[0,255] であ
【数4】


国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008536906thum.jpg
出願権利状態 登録
分野
  • 電気
  • 処理操作;運輸
  • 物理学
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