(57)【要約】  本発明の解像度変換プログラムは、入力された二値網点画像データを多値画像データへ変換する二値多値変換処理をおこない、平滑化処理部（１０４）が、二値多値変換処理で変換された多値画像データに対して平滑化処理をおこなう。続いて、補完位置乱数決定解像度変換処理部（１０５）は、平滑化処理された多値画像データに対して補完する画素の位置をランダムに決定する補完位置乱数決定解像度変換処理をおこなう。続いて、再配置処理部（１０６）は、補完位置乱数決定解像度変換処理された多値画像データに対して、孤立する画素の画素値をより画素値の高い画素へ集約する再配置処理をおこなう。
2008120336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備えたコンピュータ装置において、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換を該コンピュータ装置に実行させる解像度変換プログラムであって、
前記二値網点画像データを多値画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる多値変換手順と、
前記多値変換手順により変換された多値画像データの解像度変換のための補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定する補完画素位置決定手順と、
前記補完画素位置決定手順により決定された補完画素の画素値を、該補完画素の補完位置の所定近傍の画素の画素値に基づいて決定して前記記憶手段に記憶される前記多値画像データを更新する補完画素値決定手順と、
前記補完画素値決定手順により更新された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる二値変換手順と
を前記コンピュータ装置に実行させることを特徴とする解像度変換プログラム。
【請求項２】
前記二値変換手順は、
前記多値画像データのうちの処理対象の画素範囲を決定する画素範囲決定手順と、
前記画素範囲決定手順により決定された処理対象の画素範囲の画素の画素値を合計して合計値を算出する画素値合計手順と、
前記画素値合計手順により算出された合計値を、前記画素値が取りうる最大値で除算して商および剰余を算出する除算手順と、
前記処理対象の画素範囲に属する画素値が大きい画素から前記商の数に相当する分だけの画素の画素値を前記最大値で置換し、画素値が前記最大値に置換された画素の次に画素値が大きい画素の画素値を前記剰余で置換したのち、画素値が未だ置換されていない画素の画素値を０で置換する画素値置換手順と
をさらに含み、
前記画素値置換手順によりすべての画素の画素値が置換された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の解像度変換プログラム。
【請求項３】
前記多値変換手順により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散手順を前記コンピュータ装置にさらに実行させ、
前記画素値分散手順は、前記多値変換手順により変換された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、
前記補完画素位置決定手順は、前記画素値分散手順により画素値が分散された多値画像データの補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定することを特徴とする請求項２に記載の解像度変換プログラム。
【請求項４】
前記多値変換手順により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散手順を前記コンピュータ装置にさらに実行させ、
前記画素値分散手順は、前記補完画素値決定手順により前記補完画素の画素値が決定された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、
前記二値変換手順は、前記画素値分散手順により画素値が分散された多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項２に記載の解像度変換プログラム。
【請求項５】
画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備えたコンピュータ装置において、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換方法であって、
前記二値網点画像データを多値画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる多値変換工程と、
前記多値変換工程により変換された多値画像データの解像度変換のための補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定する補完画素位置決定工程と、
前記補完画素位置決定工程により決定された補完画素の画素値を、該補完画素の補完位置の所定近傍の画素の画素値に基づいて決定して前記記憶手段に記憶される前記多値画像データを更新する補完画素値決定工程と、
前記補完画素値決定工程により更新された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる二値変換工程と
を含んだことを特徴とする解像度変換方法。
【請求項６】
前記二値変換工程は、
前記多値画像データのうちの処理対象の画素範囲を決定する画素範囲決定工程と、
前記画素範囲決定工程により決定された処理対象の画素範囲の画素の画素値を合計して合計値を算出する画素値合計工程と、
前記画素値合計工程により算出された合計値を、前記画素値が取りうる最大値で除算して商および剰余を算出する除算工程と、
前記処理対象の画素範囲に属する画素値が大きい画素から前記商の数に相当する分だけの画素の画素値を前記最大値で置換し、画素値が前記最大値に置換された画素の次に画素値が大きい画素の画素値を前記剰余で置換したのち、画素値が未だ置換されていない画素の画素値を０で置換する画素値置換工程と
をさらに含み、
前記画素値置換工程によりすべての画素の画素値が置換された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項５に記載の解像度変換方法。
【請求項７】
前記多値変換工程により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散工程をさらに含み、
前記画素値分散工程は、前記多値変換工程により変換された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、
前記補完画素位置決定工程は、前記画素値分散工程により画素値が分散された多値画像データの補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定することを特徴とする請求項６に記載の解像度変換方法。
【請求項８】
前記多値変換工程により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散工程をさらに含み、
前記画素値分散工程は、前記補完画素値決定工程により前記補完画素の画素値が決定された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、
前記二値変換工程は、前記画素値分散工程により画素値が分散された多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項６に記載の解像度変換方法。
【請求項９】
画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備え、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換装置であって、
前記二値網点画像データを多値画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる多値変換手段と、
前記多値変換手段により変換された多値画像データの解像度変換のための補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定する補完画素位置決定手段と、
前記補完画素位置決定手段により決定された補完画素の画素値を、該補完画素の補完位置の所定近傍の画素の画素値に基づいて決定して前記記憶手段に記憶される前記多値画像データを更新する補完画素値決定手段と、
前記補完画素値決定手段により更新された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる二値変換手段と
を有することを特徴とする解像度変換装置。
【請求項１０】
前記二値変換手段は、
前記多値画像データのうちの処理対象の画素範囲を決定する画素範囲決定手段と、
前記画素範囲決定手段により決定された処理対象の画素範囲の画素の画素値を合計して合計値を算出する画素値合計手段と、
前記画素値合計手段により算出された合計値を、前記画素値が取りうる最大値で除算して商および剰余を算出する除算手段と、
前記処理対象の画素範囲に属する画素値が大きい画素から前記商の数に相当する分だけの画素の画素値を前記最大値で置換し、画素値が前記最大値に置換された画素の次に画素値が大きい画素の画素値を前記剰余で置換したのち、画素値が未だ置換されていない画素の画素値を０で置換する画素値置換手段と
をさらに有し、
前記画素値置換手段によりすべての画素の画素値が置換された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項９に記載の解像度変換装置。
【請求項１１】
前記多値変換手段により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散手段をさらに有し、
前記画素値分散手段は、前記多値変換手段により変換された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、
前記補完画素位置決定手段は、前記画素値分散手段により画素値が分散された多値画像データの補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定することを特徴とする請求項１０に記載の解像度変換装置。
【請求項１２】
前記多値変換手段により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散手段をさらに有し、
前記画素値分散手段は、前記補完画素値決定手段により前記補完画素の画素値が決定された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、
前記二値変換手段は、前記画素値分散手段により画素値が分散された多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１０に記載の解像度変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備えたコンピュータ装置において、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換をおこなう解像度変換プログラム、解像度変換方法および解像度変換装置に関し、特に、解像度変換をおこなっても、モアレが低減され、かつ多値段階での規則性をなくして網点形状を保持することが可能な解像度変換プログラム、解像度変換方法および解像度変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、新聞制作システムで新聞イメージを作成する場合、ＲＩＰ（Raster  Image  Processor）装置を使い、あらかじめ決まった展開解像度の印刷イメージを作成し、紙面送出システム部分で、印刷イメージの展開解像度から各印刷機の出力解像度へ解像度変換をおこなう。【０００３】
しかし、二値画像イメージを解像度変換するとモアレ（干渉縞）が発生する。新聞印刷では、二値画像イメージで階調表現を行う代表的な手法として「網点」を使う。網点とはドットの集積によって面積階調表現を行う手法である。網点を解像度変換すると、網点周期と拡大縮小時に発生する座標変換時の端数が干渉し、モアレが発生する原因となる。【０００４】
この問題を解決するために、例えば特許文献１に開示されるように、単純な座標変換で発生する量子化誤差を軽減し、整数値とならない座標位置を多値階調画素として表した上で解像度変換して濃度変化を抑える方法が考案されている。この方法によれば、モアレを低減しつつ二値画像を多値画像へ変換し解像度変換することにより濃度保証をおこなうことができる。【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７９７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術では、位置の規則性の問題が依然残る。すなわち、多値で解像度変換を行ったとき、座標位置により中間調（補間によって発生した白、黒の中間レベルの値）の出現確率が変化する。これによって依然としてモアレが発生することとなっていた。【０００７】
そこで、二値階調段階での網点の周期性を取り除きモアレの発生を抑えるために、ぼかし(以下、平滑化と呼ぶ)によって網点形状を崩し、多値階調を得るデスクリーニング手法が考案されているが、デスクリーニングを行うと網点形状を保持できなくなり、原画像の網点が保存されないという問題が残っていた。【０００８】
本発明は、上記問題点（課題）を解消するためになされたものであって、本発明は、印刷イメージの展開解像度から各印刷機の出力解像度へ解像度変換をおこなっても、モアレが低減され、かつ多値段階での規則性をなくしつつ網点形状を保持することが可能な解像度変換プログラム、解像度変換方法および解像度変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明は、画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備えたコンピュータ装置において、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換を該コンピュータ装置に実行させる解像度変換プログラムであって、前記二値網点画像データを多値画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる多値変換手順と、前記多値変換手順により変換された多値画像データの解像度変換のための補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定する補完画素位置決定手順と、前記補完画素位置決定手順により決定された補完画素の画素値を、該補完画素の補完位置の所定近傍の画素の画素値に基づいて決定して前記記憶手段に記憶される前記多値画像データを更新する補完画素値決定手順と、前記補完画素値決定手順により更新された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる二値変換手順とを前記コンピュータ装置に実行させることを特徴とする。【００１０】
また、本発明は、上記発明において、前記二値変換手順は、前記多値画像データのうちの処理対象の画素範囲を決定する画素範囲決定手順と、前記画素範囲決定手順により決定された処理対象の画素範囲の画素の画素値を合計して合計値を算出する画素値合計手順と、前記画素値合計手順により算出された合計値を、前記画素値が取りうる最大値で除算して商および剰余を算出する除算手順と、前記処理対象の画素範囲に属する画素値が大きい画素から前記商の数に相当する分だけの画素の画素値を前記最大値で置換し、画素値が前記最大値に置換された画素の次に画素値が大きい画素の画素値を前記剰余で置換したのち、画素値が未だ置換されていない画素の画素値を０で置換する画素値置換手順とをさらに含み、前記画素値置換手順によりすべての画素の画素値が置換された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする。【００１１】
また、本発明は、上記発明において、前記多値変換手順により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散手順を前記コンピュータ装置にさらに実行させ、前記画素値分散手順は、前記多値変換手順により変換された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、前記補完画素位置決定手順は、前記画素値分散手順により画素値が分散された多値画像データの補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定することを特徴とする。【００１２】
また、本発明は、上記発明において、前記多値変換手順により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散手順を前記コンピュータ装置にさらに実行させ、前記画素値分散手順は、前記補完画素値決定手順により前記補完画素の画素値が決定された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、前記二値変換手順は、前記画素値分散手順により画素値が分散された多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする。【００１３】
また、本発明は、画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備えたコンピュータ装置において、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換方法であって、前記二値網点画像データを多値画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる多値変換工程と、前記多値変換工程により変換された多値画像データの解像度変換のための補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定する補完画素位置決定工程と、前記補完画素位置決定工程により決定された補完画素の画素値を、該補完画素の補完位置の所定近傍の画素の画素値に基づいて決定して前記記憶手段に記憶される前記多値画像データを更新する補完画素値決定工程と、前記補完画素値決定工程により更新された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる二値変換工程とを含んだことを特徴とする。【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記二値変換工程は、前記多値画像データのうちの処理対象の画素範囲を決定する画素範囲決定工程と、前記画素範囲決定工程により決定された処理対象の画素範囲の画素の画素値を合計して合計値を算出する画素値合計工程と、前記画素値合計工程により算出された合計値を、前記画素値が取りうる最大値で除算して商および剰余を算出する除算工程と、前記処理対象の画素範囲に属する画素値が大きい画素から前記商の数に相当する分だけの画素の画素値を前記最大値で置換し、画素値が前記最大値に置換された画素の次に画素値が大きい画素の画素値を前記剰余で置換したのち、画素値が未だ置換されていない画素の画素値を０で置換する画素値置換工程とをさらに含み、前記画素値置換工程によりすべての画素の画素値が置換された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする。【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記多値変換工程により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散工程をさらに含み、前記画素値分散工程は、前記多値変換工程により変換された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、前記補完画素位置決定工程は、前記画素値分散工程により画素値が分散された多値画像データの補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定することを特徴とする。【００１６】
また、本発明は、上記発明において、前記多値変換工程により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散工程をさらに含み、前記画素値分散工程は、前記補完画素値決定工程により前記補完画素の画素値が決定された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、前記二値変換工程は、前記画素値分散工程により画素値が分散された多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする。【００１７】
また、本発明は、画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備え、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換装置であって、前記二値網点画像データを多値画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる多値変換手段と、前記多値変換手段により変換された多値画像データの解像度変換のための補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定する補完画素位置決定手段と、前記補完画素位置決定手段により決定された補完画素の画素値を、該補完画素の補完位置の所定近傍の画素の画素値に基づいて決定して前記記憶手段に記憶される前記多値画像データを更新する補完画素値決定手段と、前記補完画素値決定手段により更新された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる二値変換手段とを有することを特徴とする。【００１８】
また、本発明は、上記発明において、前記二値変換手段は、前記多値画像データのうちの処理対象の画素範囲を決定する画素範囲決定手段と、前記画素範囲決定手段により決定された処理対象の画素範囲の画素の画素値を合計して合計値を算出する画素値合計手段と、前記画素値合計手段により算出された合計値を、前記画素値が取りうる最大値で除算して商および剰余を算出する除算手段と、前記処理対象の画素範囲に属する画素値が大きい画素から前記商の数に相当する分だけの画素の画素値を前記最大値で置換し、画素値が前記最大値に置換された画素の次に画素値が大きい画素の画素値を前記剰余で置換したのち、画素値が未だ置換されていない画素の画素値を０で置換する画素値置換手段とをさらに有し、前記画素値置換手段によりすべての画素の画素値が置換された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする。【００１９】
また、本発明は、上記発明において、前記多値変換手段により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散手段をさらに有し、前記画素値分散手段は、前記多値変換手段により変換された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、前記補完画素位置決定手段は、前記画素値分散手段により画素値が分散された多値画像データの補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定することを特徴とする。【００２０】
また、本発明は、上記発明において、前記多値変換手段により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散手段をさらに有し、前記画素値分散手段は、前記補完画素値決定手段により前記補完画素の画素値が決定された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、前記二値変換手段は、前記画素値分散手段により画素値が分散された多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、画像の網点形状を残しつつ網点の規則性を排除するので、画像のモアレを低減するという効果を奏する。また、網点の規則性を排除するので、解像度変換前と解像度変換後のさまざまな解像度の組み合わせにおいてモアレを低減し、さまざまな解像度を有する複数の出力装置に対しても解像度変換のみでモアレ発生が少ない画像出力が可能となるという効果を奏する。【００２２】
また、本発明によれば、多値画像から二値画像への変換時に発生する誤差としての孤立点をより画素値の高い画素へと集中させて減少さることによって画像出力のノイズを減少させ、出力画像の品質が向上した安定した画像出力が可能となるという効果を奏する。【００２３】
また、本発明によれば、高い画素値を周辺の画素へと分散してモアレを低減させるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、実施例の概要を説明するための図である。
【図２】図２は、モアレを説明するための図である。
【図３】図３は、実施例にかかる解像度変換装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、解像度変換処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、二値多値変換処理の概要を説明するための図である。
【図６】図６は、平滑化処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、平滑化処理対象の画像を説明するための図である。
【図８】図８は、平滑化処理の概要を説明するための図である。
【図９】図９は、補完位置乱数決定解像度変換処理手順を示すフローチャートである。
【図１０−１】図１０−１は、距離平均に基づいて算出される補完位置Ｐについて説明するための図である。
【図１０−２】図１０−２は、補完位置Ｐをランダムに移動させた移動後位置Ｐ´について説明するための図である。
【図１０−３】図１０−３は、移動後補完位置Ｐ´の画素値の算出の概要を説明するための図である。
【図１１】図１１は、再配置処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、再配置処理の処理対象の画素範囲における画素の優先順位を示す図である。
【図１３】図１３は、再配置処理前の原画像の画素値の分布を示す図である。
【図１４】図１４は、再配置処理過程および再配置処理後の画素値の分布を示す図である。
【図１５−１】図１５−１は、実施例の解像度変換処理前の原画像の概要を示す図である。
【図１５−２】図１５−２は、多値変換処理後の画像の概要を示す図である。
【図１５−３】図１５−３は、平滑化処理後の画像の概要を示す図である。
【図１５−４】図１５−４は、補完位置乱数決定解像度変化処理後の画像の概要を示す図である。
【図１５−５】図１５−５は、再配置処理後の画像の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００    解像度変換装置
１０１    二値網点画像データ入力部
１０２    記憶部
１０３    二値多値変換処理部
１０４    平滑化処理部
１０５    補完位置乱数決定解像度変換処理部
１０６    再配置処理部
１０７    二値網点画像データ出力部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照し、本発明の解像度変換プログラム、解像度変換方法および解像度変換装置に係る実施例を詳細に説明する。なお、以下の実施例では、画像を所定解像度の二値網点画像データに変換したのち、該所定解像度を印刷機などの複数の出力装置それぞれの解像度へ変換した二値網点画像データを該出力装置へ送出する新聞制作システムに適用した場合を示すこととする。しかし、これに限らず、出力装置は印刷機以外の装置、例えば画像表示装置であってもよく、新聞制作システムに限らず、その他の画像印刷システムもしくは画像表示システムに適用してもよい。【００２７】
なお、以下の実施例に示す解像度変換装置の各処理機能は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（またはＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）などのマイクロ・コンピュータ）および当該ＣＰＵ（またはＭＰＵ、ＭＣＵなどのマイクロ・コンピュータ）にて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されるものである。【００２８】
また、以下の実施例では、多値画像データは、0から255までの数値で画素値が表現される256階調であるとする。この256階調の多値画像データに対応する二値網点画像データの二値は、最小画素値の0および最大画素値の255である。なお、多値画像データの階調は256階調に限定されるものではない。
【実施例】
【００２９】
先ず、実施例の概要について説明する。図１は、実施例の概要を説明するための図である。同図に示すように、画像データ展開装置に取り込まれた画像は、例えば909dpi（dot  per  inch）の解像度の画像データへと展開される。そして、この909dpiの画像データは画像データ送出装置へと受け渡される。【００３０】
909dpiの画像データを受け渡された画像データ送出装置は、接続される複数の出力装置に合わせて該画像データの解像度変換をおこない、それぞれの出力装置へと送出する。例えば、図示するように、909dpiの解像度である909dpi出力装置に対して画像データを送出するのであれば、解像度変換の必要はなく、909dpiの画像データをそのまま送出することとなる。【００３１】
他方、1200dpiの解像度である1200dpi出力装置に対して画像データを送出するのであれば、909dpiから1200dpiへ解像度変換をおこない、1200dpiの画像データを送出することとなり、600dpiの解像度である600dpi出力装置に対して画像データを送出するのであれば、909dpiから600dpiへ解像度変換をおこない、600dpiの画像データを送出することとなる。【００３２】
このように、画像データ送出装置において各種の解像度を有する出力装置に合わせて実施例による解像度変換をおこない、この解像度変換された画像データを各出力装置へ送出することとすると、画像データ展開装置では一種類の解像度の画像データへと画像データを展開しておくだけで、解像度の異なる複数の出力装置に、網点形状を保持した、モアレのない画像を出力することが可能となる。【００３３】
ここで、モアレとは、次のようなものである。図２は、モアレを説明するための図である。同図に示すように、入力二値網点画像データを出力解像度に当てはめた場合に、多値画像データへ変換すると中間階調となる部分が出現する場合がある。この中間階調となる部分は、さらに二値網点画像データへ変換した場合に、取りうる最小の画素値と取りうる最大の画素値との二値のいずれかへと変換される部分が交互に出現することになる。これがモアレとよばれる干渉縞として人間の目に認識されることとなる。実施例は、このモアレを低減することを目的としている。【００３４】
なお、モアレの発生原因には、画像の拡大縮小、多値画像データから二値網点画像データへの変換、網点周期との干渉などによって発生する。【００３５】
次に、実施例にかかる解像度変換装置の構成を説明する。図３は、実施例にかかる解像度変換装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、解像度変換装置１００は、二値網点画像データ入力部１０１と、画像データ記憶手段としてのメモリなどである記憶部１０２と、二値多値変換処理部１０３と、平滑化処理部１０４と、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５と、再配置処理部１０６と、二値網点画像データ出力部１０７とを有する。【００３６】
二値網点画像データ入力部１０１は、解像度変換装置１００が外部から入力を受け付けた二値網点画像データを記憶部１０２に展開して記憶させる。二値多値変換処理部１０３は、記憶部１０２に記憶される二値網点画像データを単純方法で多値画像データへと変換する二値多値変換処理をおこなう。この二値多値変換処理の詳細は、後述する。【００３７】
平滑化処理部１０４は、記憶部１０２に記憶される多値画像データに対して平滑化処理をおこなう。この平滑化処理の詳細は後述する。補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５は、記憶部１０２に記憶される平滑化処理された多値画像データに対して、画素の補完位置とその画素値とを決定して多値画像データの解像度変換をおこなう。補完位置乱数決定解像度変換処理の詳細は、後述する。【００３８】
再配置処理部１０６は、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５によって解像度変換された多値画像データの画素値の配置に対して再配置処理をおこなう。この再配置処理の詳細は、後述する。二値網点画像データ出力部１０７は、再配置処理部１０６によって画素値が再配置された多値画像データを単純二値法により二値網点画像データへと変換して外部へ出力する。【００３９】
上記した解像度変換装置１００は、モアレ発生を抑制する平滑化処理部１０４と、網点形状を保持する補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５とを多段に構成したので、出力画像の劣化の原因追求を機能単位に行うことが可能となり、検証・開発効率を高めることができる。【００４０】
次に、図３に示した解像度変換装置１００でおこなわれる解像度変換処理について説明する。図４は、解像度変換処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、二値多値変換処理部１０３は、二値網点画像データ入力部１０１からの二値網点画像データ入力の通知を受け、二値多値変換処理をおこなう（ステップＳ１０１）。続いて、平滑化処理部１０４は、ステップＳ１０１で変換された多値画像データに対して平滑化処理をおこなう（ステップＳ１０２）。この平滑化処理の詳細は、後述する。【００４１】
続いて、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５は、ステップＳ１０２で平滑化処理された多値画像データに対して補完位置乱数決定解像度変換処理をおこなう（ステップＳ１０３）。この補完位置乱数決定解像度変換処理の詳細は、後述する。続いて、再配置処理部１０６は、ステップＳ１０３で補完位置乱数決定解像度変換処理された多値画像データに対して再配置処理をおこなう（ステップＳ１０４）。再配置処理の詳細は、後述する。【００４２】
なお、ステップＳ１０２とステップＳ１０３の処理順序は逆転してもよく、補完位置乱数決定解像度変換処理をおこなった後に平滑化処理を行うこととしてもよい。この場合、図３に示す機能ブロック図でも、二値多値変換処理部１０３によって変換された多値画像データは、先ず、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５によって補完位置乱数決定解像度変換処理され、こののちに平滑化処理部１０４によって平滑化処理されることとなる。そしてこの平滑化処理の後に、再配置処理がおこなわれる。【００４３】
図５は、図４のステップＳ１０１で示した二値多値変換処理の概要を説明するための図である。図５（ａ）に示すように、５×５の画素の集合のうち網掛け部分が二値表現において最大画素値（例えば1）が与えられている画素であり、それ以外の画素が二値表現における最小画素値（例えば0）が与えられている画素である。これを例えば256階調の多値表現へと変換すると、図５（ｂ）に示すように、網掛け部分には画素値255が与えられ、それ以外の部分には画素値0が与えられることとなる。【００４４】
次に、図４のステップＳ１０２で示した平滑化処理について説明する。図６は、平滑化処理手順を示すフローチャートである。なお、以下では、（ｘ，ｙ）（ただし、ｘ、ｙは自然数）は、図７に示すように、平滑化処理対象の画像の画素の位置を示す座標とする。画像の左下を原点０とし、右へ向かうほどｘの値が大きくなる横軸をｘ軸、上へ向かうほどｙの値が大きくなる縦軸をｙ軸とする。（ｘ，ｙ）に位置する画素は、ｘ軸方向のｘ＋１番目、ｙ軸方向のｙ＋１番目に位置する画素である。ｘは０からｘ1までの値を取り、ｙは０からｙ1までの値を取りうる。【００４５】
同図に示すように、平滑化処理部１０４は、先ず、所定記憶領域に記憶される変数ｘ、ｙに０を代入する（ステップＳ２０１）。なお、このｘは、処理対象の画像を、画像のｘ軸に平行な直線（以下、ｘ軸平行直線と呼ぶ）で横切った際の、この直線上での画素位置をあらわす。またｙは、処理対象の画像を、画像の縦軸に平行な直線（以下、ｙ軸平行直線と呼ぶ）で横切った際の、この直線上での画素位置をあらわす。【００４６】
次に、平滑化処理部１０４は、画素位置（ｘ，ｙ）における画素値をＩ（ｘ，ｙ）と表現する場合に、αを所定の正数として、Ｉ（ｘ＋１，ｙ）−Ｉ（ｘ，ｙ）＜αが成り立つか否かを判定する（ステップＳ２０２）。Ｉ（ｘ＋１，ｙ）−Ｉ（ｘ，ｙ）＜αが成り立つと判定される場合に（ステップＳ２０２肯定）、ステップＳ２０３へ移り、Ｉ（ｘ＋１，ｙ）−Ｉ（ｘ，ｙ）＜αが成り立つと判定されない場合に（ステップＳ２０２否定）、ステップＳ２０５へ移る。なお、ここでのαは、Ｉ（ｘ，ｙ）の変化量の閾値である。【００４７】
ステップＳ２０３では、平滑化処理部１０４は、βを所定の正数として、Ｉ（ｘ，ｙ）にＩ（ｘ，ｙ）−βを代入し、Ｉ（ｘ＋１，ｙ）にＩ（ｘ＋１，ｙ）＋βを代入する。続いて、平滑化処理部１０４は、ｘにｘ＋１を代入する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４が終了すると、ステップＳ２０６へ移る。一方、ステップＳ２０５では、平滑化処理部１０４は、Ｉ（ｘ，ｙ）にＩ（ｘ，ｙ）＋βを代入し、Ｉ（ｘ＋１，ｙ）にＩ（ｘ＋１，ｙ）−βを代入する。ステップＳ２０５が終了すると、ステップＳ２０４へ移る。なお、ここでのβは、画素値の分配量（移動量）である。【００４８】
続いて、平滑化処理部１０４は、ｘ＞ｘ1となったか否かを判定する。すなわち、処理対象の画像のｘ軸の終端まで至ったか否かを判定する。ｘ＞ｘ1となったと判定される場合に（ステップＳ２０６肯定）、ステップＳ２０７へ移り、ｘ＞ｘ1となったと判定されない場合に（ステップＳ２０６否定）、ステップＳ２０２へ移る。【００４９】
続いて、ステップＳ２０７では、平滑化処理部１０４は、ｙにｙ＋１を代入する。続いて、平滑化処理部１０４は、ｙ＞ｙ1となったか否かを判定する。すなわち、処理対象の画像のｙ軸の終端まで至ったか否かを判定する。ｙ＞ｙ1となったと判定される場合に（ステップＳ２０８肯定）、平滑化処理は終了して解像度変換処理に復帰し、ｙ＞ｙ1となったと判定されない場合に（ステップＳ２０８否定）、ステップＳ２０２へ移る。【００５０】
このように、ｙを固定して０≦ｘ≦ｘ1となるすべてのｘについておこなわれる平滑化処理を、すべての０≦ｙ≦ｙ1となるすべてのｙについておこなうことによって、平滑化処理部１０４が処理対象とする画像すべての平滑化が終了するまで平滑化処理が順次おこなわれることとなる。【００５１】
なお、平滑化処理の概要は次の通りである。図８は、平滑化処理の概要を説明するための図である。同図に示すように、平滑化処理前に画素値が255であった画素の画素値は、その両隣の画素に一定量分配されることによって、画素値の突出を低減することができる。これは、「ぼかし」の効果が得られ、画素値の変化がなだらかな画像が得られ、モアレを低減することができる。【００５２】
なお、平滑化処理は、上記した方法に限らず、ガウスフィルタを使用する方法や、３行３列のフィルタ行列を使用するフィルタ平滑法であってもよい。【００５３】
なお、上記平滑化処理は、多値画像データに対して平滑化をおこなうので、二値網点画像データに対して平滑化をおこなう場合に比べ、モアレ周期の平滑化を考慮する必要がないという利点がある。【００５４】
次に、図４のステップＳ１０３で示した補完位置乱数決定解像度変換処理について説明する。図９は、補完位置乱数決定解像度変換処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５は、図１０−１に示すように、矩形上で隣接する４つの頂点に位置する、画素値がＩ00、Ｉ01、Ｉ10、Ｉ11の画素の距離平均に基づく補完位置Ｐを算出する（ステップＳ３０１）。図１０−１に示す例では、画素値がＩ00、Ｉ01、Ｉ10、Ｉ11である画素で構成される四角形の対角線の交点が距離平均に基づく補完位置Ｐである。なお、Ｉ00、Ｉ01、Ｉ10、Ｉ11は、Ｐの画素位置を（ｘ，ｙ）、画像横幅（ｘ軸方向）の拡大縮小率をｍ、画像縦幅（ｙ軸方向）の拡大縮小率をｎとすると、それぞれ次式のように定義される。なお、以下で［・］はガウス記号であり、“・”を超えない整数を表わす。【００５５】
【数１】
2008120336.tif 000003
【００５６】
次に、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５は、図１０−２に示すように、例えば０から１２７までの範囲から乱数を抽出し、この抽出された乱数に基づき、平均距離に基づく補完位置Ｐを、次式に基づき決定されるＰ´へと移動させる（ステップＳ３０２）。ここで、次式における“rand（Ｐ，Ｒ）”は、補完位置Ｐを中心とする半径Ｒの円内に存在する画素を抽出乱数に基づきランダムに一つ決定する関数である。なお、Ｒの単位は、各種長さの単位またはdot数である。【００５７】
【数２】
2008120336.tif 000004
【００５８】
なお、（２）式において、Ｒを任意に設定することが可能であるので、このＲは、画質調整のパラメータとして使用することが可能となる。【００５９】
ここで、図１０−３に示すようにΔｘおよびΔｙを定義したときに、ΔｘおよびΔｙは次式で求められる。【００６０】
【数３】
2008120336.tif 000005
【００６１】
続いて、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５は、ΔｘおよびΔｙに基づき、次式に基づき、Ｐ´の画素値Ｉ´を算出する。なお、この処理は、「バイリニア変換」と呼ばれる処理である。なお、この「バイリニア変換」に代えて、「ニアレストネーバ方式」、「バイキュービック変換」、「平均画素法」などを用いてもよい。【００６２】
【数４】
2008120336.tif 000006
【００６３】
以上のようにして、画像の拡大縮小にともなう解像度変換のための画素の補完位置がランダムに決定され、この決定された補完位置Ｐ´の画素値が算出される。このようにして画素が補完されることによって、拡大縮小や解像度変換がおこなわれることとなる。【００６４】
なお、上記した平滑化処理および補完位置乱数決定解像度変換処理をおこなうことによって、画素および画素値の分布の規則性（網点の規則性）を排除することが可能となるため、モアレを低減することができる。特に、補完位置乱数決定解像度変換処理によって、網点形状を保持しつつ、網点形状を保持しつつ網点の規則性を排除することができる。【００６５】
次に、図４のステップＳ１０４で示した再配置処理について説明する。図１１は、再配置処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、再配置処理部１０６は、再配置対象の３×３の画素の領域を選択する（ステップＳ３０１）。ここで選択される領域は、例えば図１２に示すように、画素に優先順位が付けられている。このように優先順位が付けられるのは、再配置対象の３×３の画素の領域内に同一画素値が存在した場合に対応するためである。【００６６】
次に、再配置処理部１０６は、イメージバッファとしての記憶部１０２に、ステップＳ３０１で選択された領域のすべての画素の画素値を格納する（ステップＳ３０２）。続いて、イメージバッファ内のすべての画素値を合計し、この合計値を255（すなわち、画素値が取りうる最大値）で除算する（ステップＳ３０３）。【００６７】
続いて、再配置処理部１０６は、ステップＳ３０１で選択された領域内で、画素値が大きい画素を、ステップＳ３０３の除算の商の数だけ順次、画素値を“255”で置換する（ステップＳ３０４）。続いて、“255”で画素値を置換した画素の次に画素値が大きい画素の画素値を、ステップＳ３０３の除算の剰余で置換する（ステップＳ３０５）。【００６８】
続いて、再配置処理部１０６は、ステップＳ３０４およびステップＳ３０５で画素値が更新されていない画素の画素値を0で置換する（ステップＳ３０６）。続いて、再配置処理部１０６は、処理対象の画像のすべての画素の画素値が置換されたか否かを判定する（ステップＳ３０７）。処理対象の画像のすべての画素の画素値が置換されたと判定される場合に（ステップＳ３０７肯定）、再配置処理を終了して解像度変換処理へ復帰する。一方、処理対象の画像のすべての画素の画素値が置換されたと判定されない場合に（ステップＳ３０７否定）、ステップＳ３０１へ移る。この次にステップＳ３０１が実行されるときは、再配置処理部１０６は、次の再配置対象の３×３の領域を選択することとなる。【００６９】
この再配置処理によって、従来の誤差拡散法に比べて画素のバラツキを抑え、原画像の網形状を極力保存し、平滑化処理および補完位置乱数決定解像度変換処理によって多く発生する階調（画像値）の中間値が、多値から二値への変換時に孤立画素となることを防止する。【００７０】
次に、再配置処理前の原画像の画素値の分布が再配置処理によってどのように変化していくかについて説明する。図１３は、再配置処理前の原画像の画素値の分布を示す図である。図１４は、再配置処理過程および再配置処理後の画素値の分布を示す図である。【００７１】
図１３（ａ0）は、再配置処理前の原画像の画素値の分布を示す。この原画像に対して再配置処理を施すと、図１４において、（ａ1）→（ａ2）→（ａ3）→・・・→（ａn-2）→（ａn-1）→（ａn）のように画素値の分布が変遷していく。【００７２】
例えば、図１４（ａ1）では、先ず、処理対象画像の左上の３×３の領域が処理対象の３×３の領域として選択され、この領域の画素の画素値“147”、“8”、“3”、“51”、“0”、“4”、“0”、“0”、“0”は、再配置処理によってそれぞれ“213”、“0”、“0”、“0”、“0”、“0”、“0”、“0”、“0”へと置換されている。ただし、画素値の表記順序は、図１２に示した優先順位に従っている。以降も同様である。【００７３】
この置換のプロセスは、次の通りである。すなわち、147＋8＋3＋51＋0＋4＋0＋0＋0＝213であり、この213を画素値が取りうる最大値255で割ると、商は0、剰余は213である。このため、255で画素値を置換する画素はない。この領域で最大の画素値は147であるので、この147を213で置換する。残りの画素の画素値は、0で置換する。【００７４】
次に、図１４（ａ2）では、処理対象画像の左上の３×３の領域の一列だけ右となりの３×３の領域が処理対象の３×３の領域として選択され、この領域の画素の画素値“255”、“213”、“0”、“103”、“0”、“0”、“0”、“0”、“0”は、再配置処理によってそれぞれ“255”、“255”、“0”、“61”、“0”、“0”、“0”、“0”、“0”へと置換されている。【００７５】
この置換のプロセスは、次の通りである。すなわち、255＋213＋0＋103＋0＋0＋0＋0＋0＝571であり、この571を画素値が取りうる最大値255で割ると、商は2、剰余は61である。このため、画素値が最も大きい画素値“255”および画素値“213”の画素の画素値を255で置換する。この領域でこれらの次に画素値が大きい画素は、画素値が“103”の画素であるので、この103を61で置換する。残りの画素の画素値は、0で置換する。【００７６】
同様の処理を、処理対象の３×３の領域を一列ずつ左および下へずらすことによって、最終的に、図１４（ａn）に示すように、すべての画素の画素値が置換され、画素の拡散が抑止され、画素値が集約された状態へと至る。この画素の拡散が抑止された状態は、従来の誤差拡散法によるモアレ低減の処理に比べ、画素の拡散を防止し、網点形状を保持するため、モアレの少ない高品質の出力画像を得ることが可能となる。【００７７】
なお、図１５−１〜図１５−５を参照して、以上実施例で示した解像度変換処理による原画像の処理結果の概要を示す。図１５−１は、実施例の解像度変換処理前の原画像の概要を示す図である。図１５−２は、多値変換処理後の画像の概要を示す図である。図１５−３は、平滑化処理後の画像の概要を示す図である。図１５−４は、補完位置乱数決定解像度変化変換処理後の画像の概要を示す図である。図１５−５は、再配置処理後の画像の概要を示す図である。【００７８】
図１５−１に示す現画像の多値変換処理後の画像では、図１５−２に示すように、画素の画素値の分布に規則性が残ってモアレが発生している。さらに、この図１５−２に示す多値変換処理後の画像に対して平滑化処理を施すと、図１５−３に示すように、「ぼかし」によって、画素値の変化の鋭い「エッジ」が低減される。さらにこの図１５−３に示す平滑化処理後の画像に対して補完位置乱数決定解像度変換処理を施すと、図１５−４に示すように、網点形状の規則性が低減され、モアレが低減される。【００７９】
しかしこのままでは、網点形状が崩れ、多値から二値へ変換の際に誤差が発生し、孤立画素が多く発生し、画像のノイズとなる。そこで、この図１５−４の補完位置乱数決定解像度変換処理後の画像に対して再配置処理を施すと、図１５−５に示すように、多値から二値への変換の際に発生する誤差をより画素値が高い画素へと集約し、該誤差の発生を低減することが可能となる。このようにして、高品位の画像出力が得られることとなる。【００８０】
従来方法によれば、第１の特定解像度から第２の特定解像度への固定した解像度の組み合わせによる解像度変換における出力画質の画質保証をおこなうのみであったが、上記実施例によれば、さまざまな組み合わせの解像度間における解像度変換においても、出力画質の画質保証が可能となる。【００８１】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で、更に種々の異なる実施例で実施されてもよいものである。また、実施例に記載した効果は、これに限定されるものではない。【００８２】
また、上記実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記実施例で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。【００８３】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。【００８４】
さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（またはＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）などのマイクロ・コンピュータ）および当該ＣＰＵ（またはＭＰＵ、ＭＣＵなどのマイクロ・コンピュータ）にて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、画像出力システムにおいて、画像イメージの展開解像度から各出力装置の出力解像度へ解像度変換をおこなっても、画像のモアレが低減され、かつ多値段階での規則性をなくしつつ網点形状を保持し、各種解像度を有するそれぞれの出力装置で高品質の画像を出力したい場合に有用であり、特に、画像を含む新聞の制作システムにおいて、さまざまな解像度を有する印刷機において、解像度変換を経ても高品位の画像印刷出力を得たい場合に効果的である。
【図１】
2008120336.tif 000007
【図２】
2008120336.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５−１】
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【図１５−２】
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【図１５−３】
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【図１５−４】
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【図１５−５】
2008120336.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月27日(2009.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備えたコンピュータ装置において、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換を該コンピュータ装置に実行させる解像度変換プログラムであって、
前記二値網点画像データを多値画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる多値変換手順と、
前記多値変換手順により変換された多値画像データの解像度変換のための補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定する補完画素位置決定手順と、
前記補完画素位置決定手順により決定された補完画素の画素値を、該補完画素の補完位置の所定近傍の画素の画素値に基づいて決定して前記記憶手段に記憶される前記多値画像データを更新する補完画素値決定手順と、
前記補完画素値決定手順により更新された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる二値変換手順と
を前記コンピュータ装置に実行させることを特徴とする解像度変換プログラム。
【請求項２】
前記二値変換手順は、
前記多値画像データのうちの処理対象の画素範囲を決定する画素範囲決定手順と、
前記画素範囲決定手順により決定された処理対象の画素範囲の画素の画素値を合計して合計値を算出する画素値合計手順と、
前記画素値合計手順により算出された合計値を、前記画素値が取りうる最大値で除算して商および剰余を算出する除算手順と、
前記処理対象の画素範囲に属する画素値が大きい画素から前記商の数に相当する分だけの画素の画素値を前記最大値で置換し、画素値が前記最大値に置換された画素の次に画素値が大きい画素の画素値を前記剰余で置換したのち、画素値が未だ置換されていない画素の画素値を０で置換する画素値置換手順と
をさらに含み、
前記画素値置換手順によりすべての画素の画素値が置換された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の解像度変換プログラム。
【請求項３】
前記多値変換手順により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散手順を前記コンピュータ装置にさらに実行させ、
前記画素値分散手順は、前記多値変換手順により変換された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、
前記補完画素位置決定手順は、前記画素値分散手順により画素値が分散された多値画像データの補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定することを特徴とする請求項２に記載の解像度変換プログラム。
【請求項４】
前記多値変換手順により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散手順を前記コンピュータ装置にさらに実行させ、
前記画素値分散手順は、前記補完画素値決定手順により前記補完画素の画素値が決定された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、
前記二値変換手順は、前記画素値分散手順により画素値が分散された多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項２に記載の解像度変換プログラム。
【請求項５】
画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備えたコンピュータ装置において、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換方法であって、
前記二値網点画像データを多値画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる多値変換工程と、
前記多値変換工程により変換された多値画像データの解像度変換のための補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定する補完画素位置決定工程と、
前記補完画素位置決定工程により決定された補完画素の画素値を、該補完画素の補完位置の所定近傍の画素の画素値に基づいて決定して前記記憶手段に記憶される前記多値画像データを更新する補完画素値決定工程と、
前記補完画素値決定工程により更新された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる二値変換工程と
を含んだことを特徴とする解像度変換方法。
【請求項６】
前記二値変換工程は、
前記多値画像データのうちの処理対象の画素範囲を決定する画素範囲決定工程と、
前記画素範囲決定工程により決定された処理対象の画素範囲の画素の画素値を合計して合計値を算出する画素値合計工程と、
前記画素値合計工程により算出された合計値を、前記画素値が取りうる最大値で除算して商および剰余を算出する除算工程と、
前記処理対象の画素範囲に属する画素値が大きい画素から前記商の数に相当する分だけの画素の画素値を前記最大値で置換し、画素値が前記最大値に置換された画素の次に画素値が大きい画素の画素値を前記剰余で置換したのち、画素値が未だ置換されていない画素の画素値を０で置換する画素値置換工程と
をさらに含み、
前記画素値置換工程によりすべての画素の画素値が置換された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項５に記載の解像度変換方法。
【請求項７】
画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備え、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換装置であって、
前記二値網点画像データを多値画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる多値変換手段と、
前記多値変換手段により変換された多値画像データの解像度変換のための補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定する補完画素位置決定手段と、
前記補完画素位置決定手段により決定された補完画素の画素値を、該補完画素の補完位置の所定近傍の画素の画素値に基づいて決定して前記記憶手段に記憶される前記多値画像データを更新する補完画素値決定手段と、
前記補完画素値決定手段により更新された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる二値変換手段と
を有することを特徴とする解像度変換装置。
【請求項８】
前記二値変換手段は、
前記多値画像データのうちの処理対象の画素範囲を決定する画素範囲決定手段と、
前記画素範囲決定手段により決定された処理対象の画素範囲の画素の画素値を合計して合計値を算出する画素値合計手段と、
前記画素値合計手段により算出された合計値を、前記画素値が取りうる最大値で除算して商および剰余を算出する除算手段と、
前記処理対象の画素範囲に属する画素値が大きい画素から前記商の数に相当する分だけの画素の画素値を前記最大値で置換し、画素値が前記最大値に置換された画素の次に画素値が大きい画素の画素値を前記剰余で置換したのち、画素値が未だ置換されていない画素の画素値を０で置換する画素値置換手段と
をさらに有し、
前記画素値置換手段によりすべての画素の画素値が置換された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項７に記載の解像度変換装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備えたコンピュータ装置において、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換をおこなう解像度変換プログラム、解像度変換方法および解像度変換装置に関し、特に、解像度変換をおこなっても、モアレが低減され、かつ多値段階での規則性をなくして網点形状を保持することが可能な解像度変換プログラム、解像度変換方法および解像度変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、新聞制作システムで新聞イメージを作成する場合、ＲＩＰ（Raster  Image  Processor）装置を使い、あらかじめ決まった展開解像度の印刷イメージを作成し、紙面送出システム部分で、印刷イメージの展開解像度から各印刷機の出力解像度へ解像度変換をおこなう。
【０００３】
しかし、二値画像イメージを解像度変換するとモアレ（干渉縞）が発生する。新聞印刷では、二値画像イメージで階調表現を行う代表的な手法として「網点」を使う。網点とはドットの集積によって面積階調表現を行う手法である。網点を解像度変換すると、網点周期と拡大縮小時に発生する座標変換時の端数が干渉し、モアレが発生する原因となる。
【０００４】
この問題を解決するために、例えば特許文献１に開示されるように、単純な座標変換で発生する量子化誤差を軽減し、整数値とならない座標位置を多値階調画素として表した上で解像度変換して濃度変化を抑える方法が考案されている。この方法によれば、モアレを低減しつつ二値画像を多値画像へ変換し解像度変換することにより濃度保証をおこなうことができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７９７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術では、位置の規則性の問題が依然残る。すなわち、多値で解像度変換を行ったとき、座標位置により中間調（補間によって発生した白、黒の中間レベルの値）の出現確率が変化する。これによって依然としてモアレが発生することとなっていた。
【０００７】
そこで、二値階調段階での網点の周期性を取り除きモアレの発生を抑えるために、ぼかし(以下、平滑化と呼ぶ)によって網点形状を崩し、多値階調を得るデスクリーニング手法が考案されているが、デスクリーニングを行うと網点形状を保持できなくなり、原画像の網点が保存されないという問題が残っていた。
【０００８】
本発明は、上記問題点（課題）を解消するためになされたものであって、本発明は、印刷イメージの展開解像度から各印刷機の出力解像度へ解像度変換をおこなっても、モアレが低減され、かつ多値段階での規則性をなくしつつ網点形状を保持することが可能な解像度変換プログラム、解像度変換方法および解像度変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明は、画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備えたコンピュータ装置において、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換を該コンピュータ装置に実行させる解像度変換プログラムであって、前記二値網点画像データを多値画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる多値変換手順と、前記多値変換手順により変換された多値画像データの解像度変換のための補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定する補完画素位置決定手順と、前記補完画素位置決定手順により決定された補完画素の画素値を、該補完画素の補完位置の所定近傍の画素の画素値に基づいて決定して前記記憶手段に記憶される前記多値画像データを更新する補完画素値決定手順と、前記補完画素値決定手順により更新された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる二値変換手順とを前記コンピュータ装置に実行させることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記発明において、前記二値変換手順は、前記多値画像データのうちの処理対象の画素範囲を決定する画素範囲決定手順と、前記画素範囲決定手順により決定された処理対象の画素範囲の画素の画素値を合計して合計値を算出する画素値合計手順と、前記画素値合計手順により算出された合計値を、前記画素値が取りうる最大値で除算して商および剰余を算出する除算手順と、前記処理対象の画素範囲に属する画素値が大きい画素から前記商の数に相当する分だけの画素の画素値を前記最大値で置換し、画素値が前記最大値に置換された画素の次に画素値が大きい画素の画素値を前記剰余で置換したのち、画素値が未だ置換されていない画素の画素値を０で置換する画素値置換手順とをさらに含み、前記画素値置換手順によりすべての画素の画素値が置換された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記発明において、前記多値変換手順により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散手順を前記コンピュータ装置にさらに実行させ、前記画素値分散手順は、前記多値変換手順により変換された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、前記補完画素位置決定手順は、前記画素値分散手順により画素値が分散された多値画像データの補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記発明において、前記多値変換手順により変換された多値画像データにおいて、画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散する画素値分散手順を前記コンピュータ装置にさらに実行させ、前記画素値分散手順は、前記補完画素値決定手順により前記補完画素の画素値が決定された多値画像データの画素値が周辺画素より高い画素の画素値を該周辺画素へ配分して画素値を分散させ、前記二値変換手順は、前記画素値分散手順により画素値が分散された多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備えたコンピュータ装置において、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換方法であって、前記二値網点画像データを多値画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる多値変換工程と、前記多値変換工程により変換された多値画像データの解像度変換のための補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定する補完画素位置決定工程と、前記補完画素位置決定工程により決定された補完画素の画素値を、該補完画素の補完位置の所定近傍の画素の画素値に基づいて決定して前記記憶手段に記憶される前記多値画像データを更新する補完画素値決定工程と、前記補完画素値決定工程により更新された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる二値変換工程とを含んだことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記二値変換工程は、前記多値画像データのうちの処理対象の画素範囲を決定する画素範囲決定工程と、前記画素範囲決定工程により決定された処理対象の画素範囲の画素の画素値を合計して合計値を算出する画素値合計工程と、前記画素値合計工程により算出された合計値を、前記画素値が取りうる最大値で除算して商および剰余を算出する除算工程と、前記処理対象の画素範囲に属する画素値が大きい画素から前記商の数に相当する分だけの画素の画素値を前記最大値で置換し、画素値が前記最大値に置換された画素の次に画素値が大きい画素の画素値を前記剰余で置換したのち、画素値が未だ置換されていない画素の画素値を０で置換する画素値置換工程とをさらに含み、前記画素値置換工程によりすべての画素の画素値が置換された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、画素ごとに画素値が対応付けられた画像データをメモリ展開して記憶するための記憶手段を備え、入力された二値網点画像データの解像度を出力装置の解像度へと変換する解像度変換装置であって、前記二値網点画像データを多値画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる多値変換手段と、前記多値変換手段により変換された多値画像データの解像度変換のための補完画素の補完位置を、一定条件のもとにランダムに決定する補完画素位置決定手段と、前記補完画素位置決定手段により決定された補完画素の画素値を、該補完画素の補完位置の所定近傍の画素の画素値に基づいて決定して前記記憶手段に記憶される前記多値画像データを更新する補完画素値決定手段と、前記補完画素値決定手段により更新された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させる二値変換手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記発明において、前記二値変換手段は、前記多値画像データのうちの処理対象の画素範囲を決定する画素範囲決定手段と、前記画素範囲決定手段により決定された処理対象の画素範囲の画素の画素値を合計して合計値を算出する画素値合計手段と、前記画素値合計手段により算出された合計値を、前記画素値が取りうる最大値で除算して商および剰余を算出する除算手段と、前記処理対象の画素範囲に属する画素値が大きい画素から前記商の数に相当する分だけの画素の画素値を前記最大値で置換し、画素値が前記最大値に置換された画素の次に画素値が大きい画素の画素値を前記剰余で置換したのち、画素値が未だ置換されていない画素の画素値を０で置換する画素値置換手段とをさらに有し、前記画素値置換手段によりすべての画素の画素値が置換された前記多値画像データを前記出力装置へ出力するための二値網点画像データへと変換して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、画像の網点形状を残しつつ網点の規則性を排除するので、画像のモアレを低減するという効果を奏する。また、網点の規則性を排除するので、解像度変換前と解像度変換後のさまざまな解像度の組み合わせにおいてモアレを低減し、さまざまな解像度を有する複数の出力装置に対しても解像度変換のみでモアレ発生が少ない画像出力が可能となるという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明によれば、多値画像から二値画像への変換時に発生する誤差としての孤立点をより画素値の高い画素へと集中させて減少さることによって画像出力のノイズを減少させ、出力画像の品質が向上した安定した画像出力が可能となるという効果を奏する。
【００１９】
また、本発明によれば、高い画素値を周辺の画素へと分散してモアレを低減させるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照し、本発明の解像度変換プログラム、解像度変換方法および解像度変換装置に係る実施例を詳細に説明する。なお、以下の実施例では、画像を所定解像度の二値網点画像データに変換したのち、該所定解像度を印刷機などの複数の出力装置それぞれの解像度へ変換した二値網点画像データを該出力装置へ送出する新聞制作システムに適用した場合を示すこととする。しかし、これに限らず、出力装置は印刷機以外の装置、例えば画像表示装置であってもよく、新聞制作システムに限らず、その他の画像印刷システムもしくは画像表示システムに適用してもよい。
【００２１】
なお、以下の実施例に示す解像度変換装置の各処理機能は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（またはＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）などのマイクロ・コンピュータ）および当該ＣＰＵ（またはＭＰＵ、ＭＣＵなどのマイクロ・コンピュータ）にて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されるものである。
【００２２】
また、以下の実施例では、多値画像データは、0から255までの数値で画素値が表現される256階調であるとする。この256階調の多値画像データに対応する二値網点画像データの二値は、最小画素値の0および最大画素値の255である。なお、多値画像データの階調は256階調に限定されるものではない。
【実施例】
【００２３】
先ず、実施例の概要について説明する。図１は、実施例の概要を説明するための図である。同図に示すように、画像データ展開装置に取り込まれた画像は、例えば909dpi（dot  per  inch）の解像度の画像データへと展開される。そして、この909dpiの画像データは画像データ送出装置へと受け渡される。
【００２４】
909dpiの画像データを受け渡された画像データ送出装置は、接続される複数の出力装置に合わせて該画像データの解像度変換をおこない、それぞれの出力装置へと送出する。例えば、図示するように、909dpiの解像度である909dpi出力装置に対して画像データを送出するのであれば、解像度変換の必要はなく、909dpiの画像データをそのまま送出することとなる。
【００２５】
他方、1200dpiの解像度である1200dpi出力装置に対して画像データを送出するのであれば、909dpiから1200dpiへ解像度変換をおこない、1200dpiの画像データを送出することとなり、600dpiの解像度である600dpi出力装置に対して画像データを送出するのであれば、909dpiから600dpiへ解像度変換をおこない、600dpiの画像データを送出することとなる。
【００２６】
このように、画像データ送出装置において各種の解像度を有する出力装置に合わせて実施例による解像度変換をおこない、この解像度変換された画像データを各出力装置へ送出することとすると、画像データ展開装置では一種類の解像度の画像データへと画像データを展開しておくだけで、解像度の異なる複数の出力装置に、網点形状を保持した、モアレのない画像を出力することが可能となる。
【００２７】
ここで、モアレとは、次のようなものである。図２は、モアレを説明するための図である。同図に示すように、入力二値網点画像データを出力解像度に当てはめた場合に、多値画像データへ変換すると中間階調となる部分が出現する場合がある。この中間階調となる部分は、さらに二値網点画像データへ変換した場合に、取りうる最小の画素値と取りうる最大の画素値との二値のいずれかへと変換される部分が交互に出現することになる。これがモアレとよばれる干渉縞として人間の目に認識されることとなる。実施例は、このモアレを低減することを目的としている。
【００２８】
なお、モアレの発生原因には、画像の拡大縮小、多値画像データから二値網点画像データへの変換、網点周期との干渉などによって発生する。
【００２９】
次に、実施例にかかる解像度変換装置の構成を説明する。図３は、実施例にかかる解像度変換装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、解像度変換装置１００は、二値網点画像データ入力部１０１と、画像データ記憶手段としてのメモリなどである記憶部１０２と、二値多値変換処理部１０３と、平滑化処理部１０４と、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５と、再配置処理部１０６と、二値網点画像データ出力部１０７とを有する。
【００３０】
二値網点画像データ入力部１０１は、解像度変換装置１００が外部から入力を受け付けた二値網点画像データを記憶部１０２に展開して記憶させる。二値多値変換処理部１０３は、記憶部１０２に記憶される二値網点画像データを単純方法で多値画像データへと変換する二値多値変換処理をおこなう。この二値多値変換処理の詳細は、後述する。
【００３１】
平滑化処理部１０４は、記憶部１０２に記憶される多値画像データに対して平滑化処理をおこなう。この平滑化処理の詳細は後述する。補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５は、記憶部１０２に記憶される平滑化処理された多値画像データに対して、画素の補完位置とその画素値とを決定して多値画像データの解像度変換をおこなう。補完位置乱数決定解像度変換処理の詳細は、後述する。
【００３２】
再配置処理部１０６は、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５によって解像度変換された多値画像データの画素値の配置に対して再配置処理をおこなう。この再配置処理の詳細は、後述する。二値網点画像データ出力部１０７は、再配置処理部１０６によって画素値が再配置された多値画像データを単純二値法により二値網点画像データへと変換して外部へ出力する。
【００３３】
上記した解像度変換装置１００は、モアレ発生を抑制する平滑化処理部１０４と、網点形状を保持する補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５とを多段に構成したので、出力画像の劣化の原因追求を機能単位に行うことが可能となり、検証・開発効率を高めることができる。
【００３４】
次に、図３に示した解像度変換装置１００でおこなわれる解像度変換処理について説明する。図４は、解像度変換処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、二値多値変換処理部１０３は、二値網点画像データ入力部１０１からの二値網点画像データ入力の通知を受け、二値多値変換処理をおこなう（ステップＳ１０１）。続いて、平滑化処理部１０４は、ステップＳ１０１で変換された多値画像データに対して平滑化処理をおこなう（ステップＳ１０２）。この平滑化処理の詳細は、後述する。
【００３５】
続いて、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５は、ステップＳ１０２で平滑化処理された多値画像データに対して補完位置乱数決定解像度変換処理をおこなう（ステップＳ１０３）。この補完位置乱数決定解像度変換処理の詳細は、後述する。続いて、再配置処理部１０６は、ステップＳ１０３で補完位置乱数決定解像度変換処理された多値画像データに対して再配置処理をおこなう（ステップＳ１０４）。再配置処理の詳細は、後述する。
【００３６】
なお、ステップＳ１０２とステップＳ１０３の処理順序は逆転してもよく、補完位置乱数決定解像度変換処理をおこなった後に平滑化処理を行うこととしてもよい。この場合、図３に示す機能ブロック図でも、二値多値変換処理部１０３によって変換された多値画像データは、先ず、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５によって補完位置乱数決定解像度変換処理され、こののちに平滑化処理部１０４によって平滑化処理されることとなる。そしてこの平滑化処理の後に、再配置処理がおこなわれる。
【００３７】
図５は、図４のステップＳ１０１で示した二値多値変換処理の概要を説明するための図である。図５（ａ）に示すように、５×５の画素の集合のうち網掛け部分が二値表現において最大画素値（例えば1）が与えられている画素であり、それ以外の画素が二値表現における最小画素値（例えば0）が与えられている画素である。これを例えば256階調の多値表現へと変換すると、図５（ｂ）に示すように、網掛け部分には画素値255が与えられ、それ以外の部分には画素値0が与えられることとなる。
【００３８】
次に、図４のステップＳ１０２で示した平滑化処理について説明する。図６は、平滑化処理手順を示すフローチャートである。なお、以下では、（ｘ，ｙ）（ただし、ｘ、ｙは自然数）は、図７に示すように、平滑化処理対象の画像の画素の位置を示す座標とする。画像の左下を原点０とし、右へ向かうほどｘの値が大きくなる横軸をｘ軸、上へ向かうほどｙの値が大きくなる縦軸をｙ軸とする。（ｘ，ｙ）に位置する画素は、ｘ軸方向のｘ＋１番目、ｙ軸方向のｙ＋１番目に位置する画素である。ｘは０からｘ1までの値を取り、ｙは０からｙ1までの値を取りうる。
【００３９】
同図に示すように、平滑化処理部１０４は、先ず、所定記憶領域に記憶される変数ｘ、ｙに０を代入する（ステップＳ２０１）。なお、このｘは、処理対象の画像を、画像のｘ軸に平行な直線（以下、ｘ軸平行直線と呼ぶ）で横切った際の、この直線上での画素位置をあらわす。またｙは、処理対象の画像を、画像の縦軸に平行な直線（以下、ｙ軸平行直線と呼ぶ）で横切った際の、この直線上での画素位置をあらわす。
【００４０】
次に、平滑化処理部１０４は、画素位置（ｘ，ｙ）における画素値をＩ（ｘ，ｙ）と表現する場合に、αを所定の正数として、Ｉ（ｘ＋１，ｙ）−Ｉ（ｘ，ｙ）＜αが成り立つか否かを判定する（ステップＳ２０２）。Ｉ（ｘ＋１，ｙ）−Ｉ（ｘ，ｙ）＜αが成り立つと判定される場合に（ステップＳ２０２肯定）、ステップＳ２０３へ移り、Ｉ（ｘ＋１，ｙ）−Ｉ（ｘ，ｙ）＜αが成り立つと判定されない場合に（ステップＳ２０２否定）、ステップＳ２０５へ移る。なお、ここでのαは、Ｉ（ｘ，ｙ）の変化量の閾値である。
【００４１】
ステップＳ２０３では、平滑化処理部１０４は、βを所定の正数として、Ｉ（ｘ，ｙ）にＩ（ｘ，ｙ）−βを代入し、Ｉ（ｘ＋１，ｙ）にＩ（ｘ＋１，ｙ）＋βを代入する。続いて、平滑化処理部１０４は、ｘにｘ＋１を代入する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４が終了すると、ステップＳ２０６へ移る。一方、ステップＳ２０５では、平滑化処理部１０４は、Ｉ（ｘ，ｙ）にＩ（ｘ，ｙ）＋βを代入し、Ｉ（ｘ＋１，ｙ）にＩ（ｘ＋１，ｙ）−βを代入する。ステップＳ２０５が終了すると、ステップＳ２０４へ移る。なお、ここでのβは、画素値の分配量（移動量）である。
【００４２】
続いて、平滑化処理部１０４は、ｘ＞ｘ1となったか否かを判定する。すなわち、処理対象の画像のｘ軸の終端まで至ったか否かを判定する。ｘ＞ｘ1となったと判定される場合に（ステップＳ２０６肯定）、ステップＳ２０７へ移り、ｘ＞ｘ1となったと判定されない場合に（ステップＳ２０６否定）、ステップＳ２０２へ移る。
【００４３】
続いて、ステップＳ２０７では、平滑化処理部１０４は、ｙにｙ＋１を代入する。続いて、平滑化処理部１０４は、ｙ＞ｙ1となったか否かを判定する。すなわち、処理対象の画像のｙ軸の終端まで至ったか否かを判定する。ｙ＞ｙ1となったと判定される場合に（ステップＳ２０８肯定）、平滑化処理は終了して解像度変換処理に復帰し、ｙ＞ｙ1となったと判定されない場合に（ステップＳ２０８否定）、ステップＳ２０２へ移る。
【００４４】
このように、ｙを固定して０≦ｘ≦ｘ1となるすべてのｘについておこなわれる平滑化処理を、すべての０≦ｙ≦ｙ1となるすべてのｙについておこなうことによって、平滑化処理部１０４が処理対象とする画像すべての平滑化が終了するまで平滑化処理が順次おこなわれることとなる。
【００４５】
なお、平滑化処理の概要は次の通りである。図８は、平滑化処理の概要を説明するための図である。同図に示すように、平滑化処理前に画素値が255であった画素の画素値は、その両隣の画素に一定量分配されることによって、画素値の突出を低減することができる。これは、「ぼかし」の効果が得られ、画素値の変化がなだらかな画像が得られ、モアレを低減することができる。
【００４６】
なお、平滑化処理は、上記した方法に限らず、ガウスフィルタを使用する方法や、３行３列のフィルタ行列を使用するフィルタ平滑法であってもよい。
【００４７】
なお、上記平滑化処理は、多値画像データに対して平滑化をおこなうので、二値網点画像データに対して平滑化をおこなう場合に比べ、モアレ周期の平滑化を考慮する必要がないという利点がある。
【００４８】
次に、図４のステップＳ１０３で示した補完位置乱数決定解像度変換処理について説明する。図９は、補完位置乱数決定解像度変換処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５は、図１０−１に示すように、矩形上で隣接する４つの頂点に位置する、画素値がＩ00、Ｉ01、Ｉ10、Ｉ11の画素の距離平均に基づく補完位置Ｐを算出する（ステップＳ３０１）。図１０−１に示す例では、画素値がＩ00、Ｉ01、Ｉ10、Ｉ11である画素で構成される四角形の対角線の交点が距離平均に基づく補完位置Ｐである。なお、Ｉ00、Ｉ01、Ｉ10、Ｉ11は、Ｐの画素位置を（ｘ，ｙ）、画像横幅（ｘ軸方向）の拡大縮小率をｍ、画像縦幅（ｙ軸方向）の拡大縮小率をｎとすると、それぞれ次式のように定義される。なお、以下で［・］はガウス記号であり、“・”を超えない整数を表わす。
【００４９】
【数１】
2008120336.tif 000028
【００５０】
次に、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５は、図１０−２に示すように、例えば０から１２７までの範囲から乱数を抽出し、この抽出された乱数に基づき、平均距離に基づく補完位置Ｐを、次式に基づき決定されるＰ´へと移動させる（ステップＳ３０２）。ここで、次式における“rand（Ｐ，Ｒ）”は、補完位置Ｐを中心とする半径Ｒの円内に存在する画素を抽出乱数に基づきランダムに一つ決定する関数である。なお、Ｒの単位は、各種長さの単位またはdot数である。
【００５１】
【数２】
2008120336.tif 000029
【００５２】
なお、（２）式において、Ｒを任意に設定することが可能であるので、このＲは、画質調整のパラメータとして使用することが可能となる。
【００５３】
ここで、図１０−３に示すようにΔｘおよびΔｙを定義したときに、ΔｘおよびΔｙは次式で求められる。
【００５４】
【数３】
2008120336.tif 000030
【００５５】
続いて、補完位置乱数決定解像度変換処理部１０５は、ΔｘおよびΔｙに基づき、次式に基づき、Ｐ´の画素値Ｉ´を算出する。なお、この処理は、「バイリニア変換」と呼ばれる処理である。なお、この「バイリニア変換」に代えて、「ニアレストネーバ方式」、「バイキュービック変換」、「平均画素法」などを用いてもよい。
【００５６】
【数４】
2008120336.tif 000031
【００５７】
以上のようにして、画像の拡大縮小にともなう解像度変換のための画素の補完位置がランダムに決定され、この決定された補完位置Ｐ´の画素値が算出される。このようにして画素が補完されることによって、拡大縮小や解像度変換がおこなわれることとなる。
【００５８】
なお、上記した平滑化処理および補完位置乱数決定解像度変換処理をおこなうことによって、画素および画素値の分布の規則性（網点の規則性）を排除することが可能となるため、モアレを低減することができる。特に、補完位置乱数決定解像度変換処理によって、網点形状を保持しつつ、網点形状を保持しつつ網点の規則性を排除することができる。
【００５９】
次に、図４のステップＳ１０４で示した再配置処理について説明する。図１１は、再配置処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、再配置処理部１０６は、再配置対象の３×３の画素の領域を選択する（ステップＳ３０１）。ここで選択される領域は、例えば図１２に示すように、画素に優先順位が付けられている。このように優先順位が付けられるのは、再配置対象の３×３の画素の領域内に同一画素値が存在した場合に対応するためである。
【００６０】
次に、再配置処理部１０６は、イメージバッファとしての記憶部１０２に、ステップＳ３０１で選択された領域のすべての画素の画素値を格納する（ステップＳ３０２）。続いて、イメージバッファ内のすべての画素値を合計し、この合計値を255（すなわち、画素値が取りうる最大値）で除算する（ステップＳ３０３）。
【００６１】
続いて、再配置処理部１０６は、ステップＳ３０１で選択された領域内で、画素値が大きい画素を、ステップＳ３０３の除算の商の数だけ順次、画素値を“255”で置換する（ステップＳ３０４）。続いて、“255”で画素値を置換した画素の次に画素値が大きい画素の画素値を、ステップＳ３０３の除算の剰余で置換する（ステップＳ３０５）。
【００６２】
続いて、再配置処理部１０６は、ステップＳ３０４およびステップＳ３０５で画素値が更新されていない画素の画素値を0で置換する（ステップＳ３０６）。続いて、再配置処理部１０６は、処理対象の画像のすべての画素の画素値が置換されたか否かを判定する（ステップＳ３０７）。処理対象の画像のすべての画素の画素値が置換されたと判定される場合に（ステップＳ３０７肯定）、再配置処理を終了して解像度変換処理へ復帰する。一方、処理対象の画像のすべての画素の画素値が置換されたと判定されない場合に（ステップＳ３０７否定）、ステップＳ３０１へ移る。この次にステップＳ３０１が実行されるときは、再配置処理部１０６は、次の再配置対象の３×３の領域を選択することとなる。
【００６３】
この再配置処理によって、従来の誤差拡散法に比べて画素のバラツキを抑え、原画像の網形状を極力保存し、平滑化処理および補完位置乱数決定解像度変換処理によって多く発生する階調（画像値）の中間値が、多値から二値への変換時に孤立画素となることを防止する。
【００６４】
次に、再配置処理前の原画像の画素値の分布が再配置処理によってどのように変化していくかについて説明する。図１３は、再配置処理前の原画像の画素値の分布を示す図である。図１４は、再配置処理過程および再配置処理後の画素値の分布を示す図である。
【００６５】
図１３（ａ0）は、再配置処理前の原画像の画素値の分布を示す。この原画像に対して再配置処理を施すと、図１４において、（ａ1）→（ａ2）→（ａ3）→・・・→（ａn-2）→（ａn-1）→（ａn）のように画素値の分布が変遷していく。
【００６６】
例えば、図１４（ａ1）では、先ず、処理対象画像の左上の３×３の領域が処理対象の３×３の領域として選択され、この領域の画素の画素値“147”、“8”、“3”、“51”、“0”、“4”、“0”、“0”、“0”は、再配置処理によってそれぞれ“213”、“0”、“0”、“0”、“0”、“0”、“0”、“0”、“0”へと置換されている。ただし、画素値の表記順序は、図１２に示した優先順位に従っている。以降も同様である。
【００６７】
この置換のプロセスは、次の通りである。すなわち、147＋8＋3＋51＋0＋4＋0＋0＋0＝213であり、この213を画素値が取りうる最大値255で割ると、商は0、剰余は213である。このため、255で画素値を置換する画素はない。この領域で最大の画素値は147であるので、この147を213で置換する。残りの画素の画素値は、0で置換する。
【００６８】
次に、図１４（ａ2）では、処理対象画像の左上の３×３の領域の一列だけ右となりの３×３の領域が処理対象の３×３の領域として選択され、この領域の画素の画素値“255”、“213”、“0”、“103”、“0”、“0”、“0”、“0”、“0”は、再配置処理によってそれぞれ“255”、“255”、“0”、“61”、“0”、“0”、“0”、“0”、“0”へと置換されている。
【００６９】
この置換のプロセスは、次の通りである。すなわち、255＋213＋0＋103＋0＋0＋0＋0＋0＝571であり、この571を画素値が取りうる最大値255で割ると、商は2、剰余は61である。このため、画素値が最も大きい画素値“255”および画素値“213”の画素の画素値を255で置換する。この領域でこれらの次に画素値が大きい画素は、画素値が“103”の画素であるので、この103を61で置換する。残りの画素の画素値は、0で置換する。
【００７０】
同様の処理を、処理対象の３×３の領域を一列ずつ左および下へずらすことによって、最終的に、図１４（ａn）に示すように、すべての画素の画素値が置換され、画素の拡散が抑止され、画素値が集約された状態へと至る。この画素の拡散が抑止された状態は、従来の誤差拡散法によるモアレ低減の処理に比べ、画素の拡散を防止し、網点形状を保持するため、モアレの少ない高品質の出力画像を得ることが可能となる。
【００７１】
なお、図１５−１〜図１５−５を参照して、以上実施例で示した解像度変換処理による原画像の処理結果の概要を示す。図１５−１は、実施例の解像度変換処理前の原画像の概要を示す図である。図１５−２は、多値変換処理後の画像の概要を示す図である。図１５−３は、平滑化処理後の画像の概要を示す図である。図１５−４は、補完位置乱数決定解像度変化変換処理後の画像の概要を示す図である。図１５−５は、再配置処理後の画像の概要を示す図である。
【００７２】
図１５−１に示す現画像の多値変換処理後の画像では、図１５−２に示すように、画素の画素値の分布に規則性が残ってモアレが発生している。さらに、この図１５−２に示す多値変換処理後の画像に対して平滑化処理を施すと、図１５−３に示すように、「ぼかし」によって、画素値の変化の鋭い「エッジ」が低減される。さらにこの図１５−３に示す平滑化処理後の画像に対して補完位置乱数決定解像度変換処理を施すと、図１５−４に示すように、網点形状の規則性が低減され、モアレが低減される。
【００７３】
しかしこのままでは、網点形状が崩れ、多値から二値へ変換の際に誤差が発生し、孤立画素が多く発生し、画像のノイズとなる。そこで、この図１５−４の補完位置乱数決定解像度変換処理後の画像に対して再配置処理を施すと、図１５−５に示すように、多値から二値への変換の際に発生する誤差をより画素値が高い画素へと集約し、該誤差の発生を低減することが可能となる。このようにして、高品位の画像出力が得られることとなる。
【００７４】
従来方法によれば、第１の特定解像度から第２の特定解像度への固定した解像度の組み合わせによる解像度変換における出力画質の画質保証をおこなうのみであったが、上記実施例によれば、さまざまな組み合わせの解像度間における解像度変換においても、出力画質の画質保証が可能となる。
【００７５】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で、更に種々の異なる実施例で実施されてもよいものである。また、実施例に記載した効果は、これに限定されるものではない。
【００７６】
また、上記実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記実施例で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００７７】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【００７８】
さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（またはＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）などのマイクロ・コンピュータ）および当該ＣＰＵ（またはＭＰＵ、ＭＣＵなどのマイクロ・コンピュータ）にて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、画像出力システムにおいて、画像イメージの展開解像度から各出力装置の出力解像度へ解像度変換をおこなっても、画像のモアレが低減され、かつ多値段階での規則性をなくしつつ網点形状を保持し、各種解像度を有するそれぞれの出力装置で高品質の画像を出力したい場合に有用であり、特に、画像を含む新聞の制作システムにおいて、さまざまな解像度を有する印刷機において、解像度変換を経ても高品位の画像印刷出力を得たい場合に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】図１は、実施例の概要を説明するための図である。
【図２】図２は、モアレを説明するための図である。
【図３】図３は、実施例にかかる解像度変換装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、解像度変換処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、二値多値変換処理の概要を説明するための図である。
【図６】図６は、平滑化処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、平滑化処理対象の画像を説明するための図である。
【図８】図８は、平滑化処理の概要を説明するための図である。
【図９】図９は、補完位置乱数決定解像度変換処理手順を示すフローチャートである。
【図１０−１】図１０−１は、距離平均に基づいて算出される補完位置Ｐについて説明するための図である。
【図１０−２】図１０−２は、補完位置Ｐをランダムに移動させた移動後位置Ｐ´について説明するための図である。
【図１０−３】図１０−３は、移動後補完位置Ｐ´の画素値の算出の概要を説明するための図である。
【図１１】図１１は、再配置処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、再配置処理の処理対象の画素範囲における画素の優先順位を示す図である。
【図１３】図１３は、再配置処理前の原画像の画素値の分布を示す図である。
【図１４】図１４は、再配置処理過程および再配置処理後の画素値の分布を示す図である。
【図１５−１】図１５−１は、実施例の解像度変換処理前の原画像の概要を示す図である。
【図１５−２】図１５−２は、多値変換処理後の画像の概要を示す図である。
【図１５−３】図１５−３は、平滑化処理後の画像の概要を示す図である。
【図１５−４】図１５−４は、補完位置乱数決定解像度変化処理後の画像の概要を示す図である。
【図１５−５】図１５−５は、再配置処理後の画像の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００  解像度変換装置
１０１  二値網点画像データ入力部
１０２  記憶部
１０３  二値多値変換処理部
１０４  平滑化処理部
１０５  補完位置乱数決定解像度変換処理部
１０６  再配置処理部
１０７  二値網点画像データ出力部
【国際調査報告】
2008120336.tif 000032
2008120336.tif 000033
2008120336.tif 000034