(57)【要約】【課題】Ｘラベルを用いて画像の平滑性及び鮮鋭度を保持する適応型ハーフトーンスキーム。【解決手段】エッジの鮮鋭度を維持しつつレンダリングを平滑化するために複合型ドキュメントに適応型ハーフトーンスキームを適用する。適応型ハーフトーンスキームでは、ドキュメントの領域を平滑、エッジ、又はテクスチャのいずれかと識別しなければならない。次に、識別された各領域は次のように処理される。平滑領域がエッジ領域に隣接している場合及び平滑領域がテクスチャ領域に隣接している場合にはいつでも、その平滑領域のうちその他の領域に接している部分に遷移領域を作りその遷移領域にスクリーニングハーフトーン技法（ＳＣＮ）と誤差分布及びスクリーニングハーフトーン技法の組合せ（ＥＤＳＣＮ）との混合を適用し、その平滑領域の残りの部分にはＳＣＮを適用する一方、その他の領域がエッジ領域ならばＥＤを適用し、その他の領域がテクスチャ領域ならばＥＤＳＣＮかＳＣＮかどちらかを適用する。【選択図】    図９
2005045793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合型ドキュメントのデジタル表現に用いる適応型ハーフトーン処理方法であって、
デジタル表現の中の領域を識別するステップを備え、識別された各領域は第１領域又は第２領域に分類され、
識別された各領域に対して、
第１領域が第２領域に隣接している場合にはいつでも、前記第１領域が前記第２領域に接する部分に遷移領域を作りと共に前記遷移領域に第１ハーフトーン技法と第３ハーフトーン技法との混合を適用し、前記第１領域の残りの部分に第１ハーフトーン技法を適用すると共に前記第２領域に第２ハーフトーン技法を適用し、
残る各第１領域に第１ハーフトーン技法を適用する一方、残る各第２領域には第２ハーフトーン技法を適用する、
処理するステップを備えることを特徴とする適応型ハーフトーン処理方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記領域識別のステップにおいて、識別された各領域は第１領域、第２領域、第３領域のいずれかに分類され、
識別された各領域の処理はさらに、
第１領域が第３領域に隣接している場合にはいつでも、前記第１領域が前記第３領域に接する部分に遷移領域を作りと共に前記遷移領域に第１ハーフトーン技法と第３ハーフトーン技法との混合を適用し、前記第１領域の残りの部分に第１ハーフトーン技法を適用する一方、前記第３領域には第１又は第３どちらかのハーフトーン技法を適用し、
残る各第３領域には第１又は第３どちらかのハーフトーン技法を適用することからなることを特徴とする適応型ハーフトーン処理方法。
【請求項３】
請求項１において、前記第１領域は平滑領域で、前記第２領域はエッジ領域であることを特徴とする適応型ハーフトーン処理方法。
【請求項４】
請求項２において、前記第１領域は平滑領域で、前記第２領域はエッジ領域、前記第３領域はテクスチャ領域であることを特徴とする適応型ハーフトーン処理方法。
【請求項５】
請求項３において、前記第１ハーフトーン技法はスクリーニングで、前記第２ハーフトーン技法は誤差分布、前記第３ハーフトーン技法は誤差分布とスクリーニングとの組合せであることを特徴とする適応型ハーフトーン処理方法。
【請求項６】
請求項４において、前記第１ハーフトーン技法はスクリーニングで、前記第２ハーフトーン技法は誤差分布、前記第３ハーフトーン技法は誤差分布とスクリーニングとの組合せであることを特徴とする適応型ハーフトーン処理方法。
【請求項７】
請求項１において、各遷移領域の中の画素ごとに混合係数が決定され、決定された混合係数に従ってその画素に第１及び第３ハーフトーン技法が適用されることを特徴とする適応型ハーフトーン処理方法。
【請求項８】
請求項７において、各遷移領域の画素ごとに、その画素の混合係数がその画素と隣接する第２領域の中で最も接近した画素との間の距離に基づいて決定されることを特徴とする適応型ハーフトーン処理方法。
【請求項９】
請求項２において、各遷移領域の画素ごとに混合係数が決定され、決定された混合係数に従ってその画素に第１及び第３ハーフトーンが適用されることを特徴とする適応型ハーフトーン処理方法。
【請求項１０】
請求項９において、各遷移領域の画素ごとに、その画素の混合係数がその画素と隣接する第２又は第３領域内で最も近接する画素との間の距離に基づいて決定されることを特徴とする適応型ハーフトーン処理方法。
【請求項１１】
請求項２において、識別された各領域の処理はさらに、各第３領域でライトトーン検出を行ない、ライトトーンと識別された各部分領域には第１ハーフトーン技法を適用する一方、ライトトーンではないと識別された各部分領域には第３ハーフトーン技法を適用することを特徴とする適応型ハーフトーン処理方法。
【請求項１２】
複合型ドキュメントのデジタル表現に適応型ハーフトーン処理スキームを行なう装置であって、
デジタル表現の中の領域を識別するように構成された領域識別モジュールを備え、識別された各領域は第１領域又は第２領域いずれかに分類され、
識別された各領域を、
第１領域が第２領域に隣接している場合にはいつでも、前記第１領域が前記第２領域に接する部分に遷移領域を作ると共に前記遷移領域に第１ハーフトーン技法と第３ハーフトーン技法との混合を適用し、前記第１領域の残りの部分には第１ハーフトーン技法を適用する一方、前記第２領域には第２ハーフトーン技法を適用し、
残る各第１領域には第１ハーフトーン技法を適用する一方、残る各第２領域には第２ハーフトーン技法を適用するように構成されたモジュールを備えることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１２において、
識別された各領域は、第１領域、第２領域、又は第３領域のどれかに分類され、
処理モジュールは、識別された各領域をさらに、
第１領域が第３領域に隣接している場合にはいつでも、前記第１領域のうち前記第３領域に接する部分に遷移領域を作ると共に前記遷移領域に第１ハーフトーン技法と第３ハーフトーン技法との混合を適用し、前記第１領域の残りの部分に第１ハーフトーン技法を適用する一方、前記第３領域には第１又は第３どちらかのハーフトーン技法を適用し、
残る各第３領域には第１又は第３どちらかのハーフトーン技法を適用するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１２において、装置はコンピュータ、プリンタ、又は複写機であることを特徴とする装置。
【請求項１５】
複合型ドキュメントのデジタル表現に適応型ハーフトーン処理方法を実行するように機械に指示するための命令プログラムを有する機械可読媒体であって、この命令プログラムは、
デジタル表現の中の領域を識別するための命令を有し、識別された各領域は第１領域又は第２領域どちらかに分類され、
識別された各領域を、
第１領域が第２領域に隣接している場合にはいつでも、前記第１領域が前記第２領域に接する部分に遷移領域を作りその遷移領域に第１ハーフトーン技法と第３ハーフトーン技法との混合を適用し、前記第１領域の残りの部分には第１ハーフトーン技法を適用する一方、前記第２領域には第２ハーフトーン技法を適用し、
残る各第１領域に第１ハーフトーン技法を適用し、残る各第２領域に第２ハーフトーン技法を適用する、
処理するための命令を有することを特徴とする機械可読媒体。
【請求項１６】
請求項１５において、
領域識別命令はさらに、識別された各領域を第１領域、第２領域、又は第３領域のどれかに分類する命令を含み、
識別された領域を処理する命令はさらに、
第１領域が第３領域に隣接している場合にはいつでも、前記第１領域が前記第３領域に接する部分に遷移領域を作ると共に前記遷移領域に第１ハーフトーン技法と第３ハーフトーン技法との混合を適用し、前記第１領域の残りの部分には第１ハーフトーン技法を適用する一方、前記第３領域には第１又は第３どちらかのハーフトーン技法を適用し、
残る各第３領域には第１又は第３どちらかのハーフトーン技法を適用する、
命令を有することを特徴とする機械可読媒体。
【請求項１７】
請求項１５において、第１領域は平滑領域で、第２領域はエッジ領域であることを特徴とする機械可読媒体。
【請求項１８】
請求項１６において、第１領域は平滑領域、第２領域はエッジ領域、そして第３領域はテクスチャ領域であることを特徴とする機械可読媒体。
【請求項１９】
請求項１７において、第１ハーフトーン技法はスクリーニングで、第２ハーフトーン技法は誤差分布、そして第３ハーフトーン技法は誤差分布とスクリーニングとの組合せであることを特徴とする機械可読媒体。
【請求項２０】
請求項１８において、第１ハーフトーン技法はスクリーニングで、第２ハーフトーン技法は誤差分布、そして第３ハーフトーン技法は誤差分布とスクリーニングとの組合せであることを特徴とする機械可読媒体。
【請求項２１】
請求項１５において、各遷移領域内の各画素の混合係数を決める命令と、決定された混合係数に従ってその画素に第１及び第３ハーフトーン技法を適用する命令とをさらに有することを特徴とする機械可読媒体。
【請求項２２】
請求項２１において、各遷移領域内の各画素の混合係数を決める命令は、その画素と、隣接する第２領域の中で最も近接した画素との距離に基づいて混合係数を決める命令を含むことを特徴とする機械可読媒体。
【請求項２３】
請求項１６において、各遷移領域内の各画素の混合係数を決める命令と、決定された混合係数に応じてその画素に第１及び第３ハーフトーン技法を適用する命令とをさらに有することを特徴とする機械可読媒体。
【請求項２４】
請求項２３において、各遷移領域内の各画素の混合係数を決める命令は、その画素と隣接する第２又は第３領域内の最も近接した画素との距離に基づいて混合係数を決める命令を含むことを特徴とする機械可読媒体。
【請求項２５】
請求項１６において、識別された各領域を処理する命令はさらに、各第３領域内でライトトーン検出を行なう命令と、ライトトーンと識別された各部分領域に第１ハーフトーン技法を適用する一方、ライトトーンではないと識別された各部分領域には第３技法を適用する命令とを有することを特徴とする機械可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルドキュメントの異なる領域に異なるハーフトーン技法を適用するハーフトーン方法／アルゴリズムに関する。画像の平滑性及び鮮鋭度を共に維持できるように設計された本発明の方法／アルゴリズムは、コンピュータなどの装置だけでなく、機械可読媒体に実装されたプログラム命令としても実施することができる。
【背景技術】
【０００２】
ハーフトーン技法には、クラスタ型ドット順序付きディザリング、分散型ドット順序付きディザリング、確率的スクリーニング、誤差分布など、様様なタイプがある。各ハーフトーン方法には、それぞれにその長所と短所がある。印刷には、クラスタ型ドット順序つきディザリングと誤差分布の２つの方法が一般的によく用いられる。クラスタ型ドット順序つきディザリングは主としてレーザプリンタに用いられ、誤差分布はそのほとんどがインクジェットプリンタに用いられる。
【０００３】
これらの問題は、多くのデジタル表現は、１つのハーフトーン処理だけで対応するのは難しいということである。このような表現は、モードがミックスされ、平滑な領域やエッジ領域なども含んでいる。そうしたドキュメントにクラスタ型ドットスクリーニングを適用した場合、平滑な領域の視的様相は向上するが、エッジがぼやける傾向がある。誤差分布だけを適用すると結果は反対になる。つまり、エッジの鮮鋭度は保存されるが平滑領域が劣化する。従って、ミクストモードデジタルドキュメントの異なる領域には異なるハーフトーン処理が必要になる。その上に、遷移個所を注意深く考慮しなければならない。
【０００４】
【特許文献１】米国再発行特許発明第6,178,011号明細書
【特許文献２】米国特許第6,130,661号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、複合型ドキュメントをエッジの鮮鋭度を保ちながら平滑化することによってその視的様相を向上させる適応型ハーフトーンアルゴリズム／方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の別の目的は、ドキュメントの高画質レンダリングを生成しなくてはならない場合、遷移領域の選択的生成が必要になる領域ベースのハーフトーンアルゴリズム／方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複合型ドキュメントのデジタル表現に用いる適応型ハーフトーン処理方法を提供する。この方法はデジタル表現の領域を識別するステップを有し、識別された各領域は第１領域又は第２領域のどちらかに識別され、この識別された各領域を次のように処理するステップをさらに有する。つまり、第１領域が第２領域に隣接している場合はいつでも、その第１領域のうちその第２領域に接している部分に遷移領域を作りその遷移領域に第１ハーフトーン技法と第３ハーフトーン技法との混合を適用し、その第１領域の残りの部分に第１ハーフトーン技法を適用し、残る各第１領域には第１ハーフトーン技法を適用する一方、残る各第２領域には第２ハーフトーン技法を適用することを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、領域識別のステップには、識別された各領域を３個の領域のうちの一つ、つまり第１領域、第２領域、もしくは第３領域に分類することが含まれ、識別された各領域を処理するステップはさらに、第１領域が第３領域に隣接している場合にはいつでも、その第１領域のうちその第３領域に接している部分に遷移領域を作りその遷移領域に第１ハーフトーン技法と第３ハーフトーン技法との混合を適用し、その第１領域の残りの部分に第１ハーフトーン技法を適用し、その第３領域には第１か第３どちらかのハーフトーン技法を適用し、残る各第３領域には第１か第３いずれかのハーフトーン技法を適用することを特徴とする。
【０００９】
第１領域は平滑領域で、第２領域はエッジ領域であるのが好ましく、また第２実施例では、第３領域はテクスチャ領域であるのが好ましい。
【００１０】
両実施例において、第１ハーフトーン技法はスクリーニング、第２ハーフトーン技法は誤差分布、第３ハーフトーン技法は誤差分布及びスクリーニングの組合せであるのが好ましい。
【００１１】
各遷移領域の中の画素ごとに、混合係数が決定され、決定された混合係数に従って第１及び第３のハーフトーン技法がその画素に適用されるのが好ましい。混合係数は、その画素と、隣接する第２又は第３領域内で最も近接した画素との距離に基づいて決定されるのがより好ましい。
【００１２】
識別された各領域の処理はさらに、各第３領域内でライトトーン検出を行ない、ライトトーンと識別された各部分領域に第１ハーフトーン技法を適用する一方、ライトトーンではないと識別された各部分領域に第３ハーフトーン技法を適用することを含むのが好ましい。
【００１３】
また本発明は、複合型ドキュメントのデジタル表現に適応型ハーフトーン処理スキームを行なうための装置を必要とする。この装置は、上述したようにデジタル表現の中の領域を識別するモジュールを備える。別のモジュールは、上述したようにしかるべき処理を行なうように構成されている。各モジュールはソフトウェアで又はハードウェアで実現されて構わない。後者の場合、そうした任意のモジュールは１個以上の次のものを、つまり、命令ベースのプロセッサ（例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ））、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号処理回路機構、又はそれらの組合せを含んでいて構わない。任意のインプリメンテーションにおいて、適切ならば、複数のモジュールを組み合わせても構わない。
【００１４】
また本発明は、上記の方法を又はそのステップのどれかを、実行するために、コンピュータ又はプロセッサ制御型デバイスに保持、又は伝達される命令プログラム（例えば、ソフトウェア）に実施してもいい。もしくは、上記の方法を又はそのステップのどれかを、機能的に同等のハードウェア（例えば、ASIC、デジタル信号処理回路機構など）又はソフトウェアとハードウェアの組合せを用いて実現してもよい。
【００１５】
添付の図面と共に下記の説明並びに特許請求の範囲を考慮すれば、発明をより深く理解できると共に発明の他の目的及び成果が明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すのは、３つのハーフトーン処理技法、つまり、クラスタドットスクリーニング（ＳＣＮ）、誤差分布（ＥＤ）、及び誤差分布とクラスタドットスクリーニングとの組合せ（ＥＤＳＣＮ）のランプ波比較結果である。ＥＤでは、単一の固定しきい値が採用されているのに対し、ＥＤＳＣＮでは順序付きディザしきい値配列又はスクリーンが使用されている。図１の（ａ）と（ｃ）を比較すると、ＥＤＳＣＮを用いて生成されたランプ波は、ＳＣＮを用いて生成されたランプ波と比べてそれほど大きく違わないことが分かる。しかしながら、ＥＤＳＣＮを用いた場合には、ライトトーン領域に何か波のようなパターンが出現している。図２（ａ）に示すのは、明るいバックグラウンドにのったテキストで、図２（ｂ）〜（ｄ）は、別のハーフトーン技法、つまり、ＳＣＮ、ＥＤ、ＥＤＳＣＮそれぞれを用いてパルス幅変調されたそのテキスト画像のハーフトーン表現である。これらの図から分かるように、ＳＣＮはぎざぎざしたテキストを生成し、ＥＤは鮮鋭なテキストを生成する。ＥＤＳＣＮはその２つの中間を生み出す。
【００１８】
これらの観測を検討して、本願の発明者たちは適応型ハーフトーンアルゴリズムを構築した。このアルゴリズムでは、ドキュメントの総体的な画質を向上させるために、ミクストモード又は複合型のデジタル表現（例えば、デジタルドキュメント）の異なる領域に異なるハーフトーン技法を適用する。基本のアルゴリズムは、基本的に、ドキュメントの中の領域を平滑、エッジ、又は微細なテクスチャのいずれかに識別することを必要とする。（微細テクスチャには、黒白タイプの雑音だけでなく以前にハーフトーン処理されたデータも含まれる。）平滑領域がエッジ領域に隣接している場合や平滑領域がテクスチャ領域に隣接している場合はいつでも、そうした隣接領域に接した平滑領域の中に遷移領域が作られる。これらの遷移領域の各々に対して（ｉ）クラスタドットスクリーニングハーフトーン技法（ＳＣＮ）と（ｉｉ）誤差分布及びスクリーニングハーフトーン技法の組合せ（ＥＤＳＣＮ）との混合が選択される。これらの平滑領域の残りの部分だけでなく、エッジ領域ともテクスチャ領域とも接していない他の平滑領域に対しても、ＳＣＮが選択される。エッジ領域にはＥＤが選択され、テクスチャ領域にはＥＤＳＣＮもしくはＳＣＮが選択される。
【００１９】
領域識別ステップは、複合型ドキュメントの中の各画素が或る特定の領域に属するとラベルを付ける適切なラベル付けアルゴリズムを用いて実行できる。次にそのラベル付けの結果を用いて、上述したようにその画素にふさわしいハーフトーン技法が決められる。ラベル付けアルゴリズムは、５つの分類（微細なエッジ、粗いエッジ、ハーフトーン、不変トーン、その他）のうちの一つが採用されるのに伴い、各画素にラベルを付ける機能を有するが好ましい。例えば、所有権者を同じくする係属中の２００３年７月２３日出願の米国特許出願番号１０／６２５１０７、発明の名称「複合型ドキュメントのセグメンテーションの方法及びそのための装置」に開示されているＸラベル付けアルゴリズムを用いて画素にそのようにラベルを付けることができる。その出願書類の内容は参照することにより本書に組み込まれているものとする。
【００２０】
図３は、本発明の適応型ハーフトーンアルゴリズムの詳細を説明したブロック図である。破線で示したブロックは、適切なハーフトーンマスク（技法）を選択し、混合係数を決定するように構成された１個以上のモジュールからなる装置又はモジュール３０を表わす。破線で示したブロックへの入力は、適切なラベル付けアルゴリズムが適用されたカラー信号（例えば、ＣＭＹＫ信号）である。最初に割り当てられたラベルＸに基づいて、モジュール３１によって表わされているように、画素ごとに適切なハーフトーン技法が選択される。
【００２１】
２つの領域間でハーフトーン技法が突然変わることにより視的撹乱状態が発生しないようにするために、とりわけ、ある領域が小さく且つそれよりはるかに大きな領域に取り囲まれている場合は、モジュール３２に示すように、この小さな領域が削除される。この小さな領域に対するハーフトーン技法は、この大きな周囲領域に対して選択されたハーフトーン技法によって置き換えられる。小領域削除モジュール３２の出力は、遷移生成（transition creation）モジュール３３と混合係数決定モジュール３４との両方に入力される。そこで、各平滑領域とエッジ領域との境界、及び各平滑領域とテクスチャ領域の境界に遷移領域が作られ、生成された各遷移領域に対して混合係数が決められる。
【００２２】
次に、修正されたラベルＸ’に従って、適切なハーフトーン技法が選択され画像データ（例えば、ＣＭＹＫデータ）がハーフトーン処理される。ハーフトーン処理されたデータは遷移領域に混合され、モジュール３５で表わされているように、ハーフトーン出力を生成する。モジュール３０の各構成要素を以下にさらに詳しく説明する。
【００２３】
ハーフトーン選択モジュール３１は、画素ごとに、それに最初に割り当てられたラベルに基づいてハーフトーン技法を選択する。先に引用した出願の中で説明しているラベル付けアルゴリズムは、複合型ドキュメントの画素各々に５タイプの中から一つのラベルを付けることができる。それらのタイプ及びそれと関連付けられるＸフィールド定義を表１に示す。
【００２４】
【表１】
2005045793.tif 000003
表２は、画素タイプを対応するハーフトーン技法と相関させたものである。これらの相関関係は、エプソンアキュレーザＣ４０００プリンタ（Epson AcuLaser C4000 Printer）で印刷したプリントアウトの観察に基づいて実験的に決定したものである。
【００２５】
【表２】
2005045793.tif 000004
先に引用した出願のラベル付けアルゴリズムは、境界のテキスト画素にエッジ（微細エッジか粗いエッジかいずれか）のラベルを付けることがわかる。内側のテキスト画素には不変トーン又はその他のラベルが付けられるが、内側領域は狭い。テキストのカラー又は濃度は、普通は、等質で濃色である。一様で鮮鋭なテキスト出力を生成すために、不変トーン又はその他のラベルのついた細い領域にふさわしいハーフトーン技法を、もしその領域がエッジ画素に取り囲まれていれば、ＥＤに切り替えることができる。
【００２６】
小領域削除モジュール３２を採用することにより、一つの領域に一つのハーフトーン技法を用いると共に包囲されたより小さな領域には別のハーフトーン技法を用いるという雑音を有するラベル付けの問題を回避する。図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ原画像とその同じ画像にラベル付け及び対応するハーフトーン処理を行なった結果とを示している。図４（ａ）を見るとわかるように、洋服を描写している領域は平滑に見える。また図４（ｂ）からわかるように、画像はハーフトーン処理され、スキャナがその他の雑音を拾っているため、この領域のラベル付けは雑音を含んでいる。ここで注意すべきことは、図４（ｂ）のライトグレーは、粗いエッジ画素とダークグレーのハーフトーン画素を示していることである。これらの異なるハーフトーン技法を異なるグレー領域に適用すると、平滑（つまり、ダークグレー）領域の中に撹乱した結果が生じる。図５（ａ）〜（ｆ）にこの問題を示している。図５（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）は５０％グレーのドットパターン表現である。図５（ｃ）は、図５（ａ）の矩形で囲まれた領域を図５（ｂ）の対応する矩形で置き換えた結果である。図５（ｃ）のドットパターンは図５（ａ）及び図５（ｂ）のドットパターンよりも濃い。図５（ｆ）は図５（ｄ）の矩形で囲まれた領域を図（ｅ）の対応する矩形で置き換えた結果である。図５（ｆ）のドットパターンは図５（ｄ）及び図５（ｅ）のドットパターンよりも明るい。図５に基づいて行なった別の観察は、人間の目は平滑な領域で構造の小さな変化を簡単に検出できるということである。
【００２７】
エッジ領域の鮮鋭さを保ちつつ同時に平滑領域の平滑さを維持するために、遷移領域生成モジュール３３及び混合係数決定モジュール３４を採用している。鮮鋭さを保持するためにエッジ領域にＥＤを用いる。普通は、エッジ領域の外側の領域は平滑で、ＳＣＮが好ましい。図５（ｃ）及び図５（ｆ）からわかるように、平滑領域の構造の変化（つまり、ドットパターンがハーフトーンから変化する）は撹乱した結果を生み出す可能性がある。図１(ａ)及び図１（ｃ）に表示されているように、ＳＣＮ及びＥＤＳＣＮに基づくドットパターンは、両ケースとも同じディザ行列が採用されている場合には、類似している。もう一つ観察すべきことは、エッジ領域近くのＥＤＳＣＮからＥＤへの遷移は目障りなアーティファクトを生成しないということである。従って、本発明は、急な遷移によって発生するアーティファクトを回避又は最小にしなければならない場合、遷移領域を生み出す。実験から、総体的に最良の結果を生むのは次の条件である。つまり、平滑領域がエッジ領域又はテクスチャ領域に隣接している場合、その間に遷移領域が生成され、そこには２つのハーフトーン技法の混合技法（つまり、ＳＣＮ＆ＥＤＳＣＮ）が採用される。エッジ領域がテクスチャ領域に隣接している場合には、遷移領域は不要である。
【００２８】
図６（ａ）に示すのはハーフトーン処理のためのオリジナルマスクである。これにおいて、ライトグレーは平滑領域６１を表わし、ダークカラーはエッジ領域６２を表わす。図６（ｂ）は、エッジ領域６２の外側に遷移領域６３が作られたことを説明している。すなわち、遷移領域６３は、図６（ｂ）に表示されているように、エッジ領域６２に接する平滑領域６１の一部分から生成されるのが好ましい。遷移領域６３は平滑領域６１の上に作られているから、ＳＣＮとＥＤＳＣＮとの混合が遷移領域６３に用いられる。図６（ａ）及び（ｂ）は、エッジ領域に接する平滑領域の一エリアに遷移領域が生成されるのを説明しているが、同じ考察が平滑領域がテクスチャ領域に接している場合にもあてはまる。
【００２９】
これら２つのハーフトーン技法の混合をハーフトーン表現によって説明することができる。一例として、線形混合を次のように用いる：
【数１】
2005045793.tif 000005
ここで、αは混合係数、PW1(x,y)及びPW2(x,y)はＳＣＮ及びＥＤＳＣＮハーフトーン技法それぞれからの出力である。図７は、混合係数αをどのようにして決定するかを説明した概略図である。この例で、領域１は平滑領域７１を表わし、領域２はエッジ領域７２を表わす。αを決める一つの方法は次の通り：
【数２】
2005045793.tif 000006
ここで、Ｗは図７に示す遷移領域７３の幅、dは検討中の画素(x,y)からエッジ領域７２の中の最も近接した画素(x*,y*)までの最短距離で、つまり、
【数３】
2005045793.tif 000007
ハーフトーン＆混合モジュール３５に関する更なる詳細は次の通りである。先ず最初に、画素ごとにハーフトーン方法Ｘ’が決められ、その画素が遷移領域内にある場合には混合係数αが計算される。Ｘ’は、領域及び／又は適用される特定のハーフトーン技法（例えば、平滑領域／ＳＣＮハーフトーン技法、エッジ領域／ＥＤハーフトーン技法、又は遷移領域／ＳＣＮ及びＥＤＳＣＮハーフトーン技法の混合）を示す値を有する。Ｘ’に応じて画素ごとにしかるべきハーフトーン技法が選択される。画素が遷移領域内に入っている場合には、方程式（１）の結果に従ってＳＣＮとＥＤＳＣＮが混合される。
【００３０】
ＥＤＳＣＮは、視覚できる波状のパターンを平滑なライトトーン領域に生み出すので、好ましくない。そうしたアーティファクトを最小にするために、ＥＤＳＣＮが選択された領域（つまり、テクスチャ領域）でライトトーン検出が行なわれる。そうしたライトトーンの検出は、或る特定の画素を取り巻く２つの近傍の各々の平均値を計算し一定の比較をすることによって、行なうことができる。使用可能な２つの近傍の例を図８に示す。左右の画素近傍８１、８２の平均値がそれぞれ、次のように計算される：
【数４】
2005045793.tif 000008
ここで、Ｌはブロックのサイズで、Ｌ＝2×l＋1。対象の画素がライトトーン領域の中にあるかどうか判定するために様々な条件を課すことができる。一例として、μ1及びμrが共にしきい値Ｔに満たなければ、f(x,y)はライトトーン領域内にある。別の例では、μ1又はμrどちらかがＴよりも小さく且つf(x,y)＜Ｔならば、f(x,y)はライトトーン領域内にある。好適な実施例において、これら２つの条件を論理和的にあてはめることができれば、すなわち、一方か他方かどちらかが真ならば、f(x,y)はライトトーン領域内にある。ライトトーンと検出された各領域には、ＥＤＳＣＮではなくＳＣＮが用いられる。この手法は、ハーフトーン処理された画像におけるドット構造とライン構造とのギャップをライトトーンと分類する尤度を低下させる。このライトトーン検出スキームは、走査画像の中のライトトーン領域にある小さな雑音を無視できるから、ロバストである。ライトトーン検出は、もしそうしたければ、総体的ハーフトーン処理アルゴリズム／方法の早期段階（領域決定段階など）に実行することができる。しかしながら、カラー成分ごとに別々のＸ’がなければならない。
【００３１】
総体的適応型ハーフトーン処理アルゴリズム／方法を、図９のフローチャートを参照しながら説明する。例えば、実際のドキュメントを走査したり、或いは保持されているデジタルドキュメントを検索するなど、任意の適したやり方で、発明に従って処理される複合型ドキュメントのデジタル表現を得る。このアルゴリズム／方法はステップ９０１でデジタル表現の中の各画素にラベルを付けることからスタートする。ステップ９０２で、ラベル付けの結果に基づいて画素毎に初期ハーフトーン技法が選択される。次に、選択された初期ハーフトーン技法に基づいてデジタル表現の中の領域が、平滑、エッジ、テクスチャのいずれかに分類される（ステップ９０３）。これらの識別された領域内で、初期選択されたハーフトーン技法がより大きな領域に対して初期選択されたそれぞれのハーフトーン技法とは異なる小さな領域が識別される（ステップ９０４）。平滑領域がエッジ領域に隣接している場合及び平滑領域がテクスチャ領域に隣接している場合にはいつでも、隣接領域に接する平滑領域の一部分に遷移領域が作られる（ステップ９０５）。遷移領域ごとに、その遷移領域に適用するのに適したＳＣＮとＥＤＳＣＮとの混合を決定するために混合係数αが計算される（ステップ９０６）。ステップ９０７で、その領域又はその一部がライトトーン領域かどうか判定するために各テクスチャ領域が分析され、もしそうならば、そうした領域又はその一部が各々ライトトーン領域として分類しなおされる。必要に応じて、ステップ９０７をもっと早い段階に実行しても構わない。次に、ステップ９０８で適応型ハーフトーン処理が次のように実行される。
【００３２】
各遷移領域には、計算されたαに従ってＳＣＮ及びＥＤＳＣＮの混合を適用し、
遷移領域が生成された各平滑領域の残りの部分及び全ての他の平滑領域には、ＳＣＮを適用し、
各エッジ領域には、ＥＤを適用し、
各非ライトトーンテクスチャ領域には、ＥＤＳＣＮを適用し、
各ライトトーンテクスチャ領域には、ＳＣＮを適用する。
【００３３】
上記のごとく、本発明の適応型ハーフトーンスキームは、図１０に示すタイプの画像処理システム１００で実行できるソフトウェアに実現されるのが都合が良い。画像処理システムを、コンピュータとプリンタなど周辺装置との組合せという前提で、以下に説明する。これは、本発明のアルゴリズムを組み込める画像処理システムのほんの１例である。アルゴリズムを他の適切な装置に実施しても構わない。例えば、発明のアルゴリズムを直接プリンタに実装することもできる。このアルゴリズムは、処理ユニットを含むか、又は処理ユニットにアクセスできる複写機に実装することもできる。
【００３４】
図１０に示した画像処理システムには、計算資源を提供しシステムを制御する中央処理ユニット（ＣＰＵ）１０１がある。ＣＰＵ１０１はマイクロプロセッサ又はそれと同等のもので実現することができるし、数学計算に適した浮動小数点コプロセッサを有しても良い。ＣＰＵ１０１は、画像／グラフィックス、ビデオ、音声の各データを処理するように構成されているのが好ましい。この目的のために、ＣＰＵ１０１は、そうした処理に対応できるように専用に設計された１個以上の他のチップを有していてよい。システム１００にはさらに、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）といった形式になっているかもしれないシステムメモリ１０２がある。
【００３５】
このようなシステム１００は、一般的には、図１０に示すように、多数の制御装置及び周辺装置を有している。図に示した実施例において、入力制御装置１０３は、キーボード、マウス、或いはスタイラスなど、一つ以上の入力装置に対するインタフェースを表わす。ドキュメントをデジタル化するためのスキャナ１０６又はそれと同等の装置と通信する制御装置１０５もある。記憶制御装置１０７は１個以上の記憶装置１０８とインタフェースをとり、その各々がオペレーティングシステム、ユーティリティ、又はアプリケーション用に本発明の様々な態様を実現しているプログラムが実施されている命令プログラムを記録するために使用することができる、磁気テープ又はディスクといった記憶媒体、或いは光学式媒体を含んでいる。記憶装置１０８は、発明に従って処理／操作されるデータを保持するのに用いることもできる。ディスプレイ制御装置１０９は表示装置１１１とインタフェースをとり、表示装置１１１は任意の公知のタイプでよい。
【００３６】
本発明によれば、プリンタ１１３と通信するためにプリンタ制御装置１１２も設けられている。プリンタ１１３はレーザプリンタが好ましい。本発明の処理はプリンタ制御装置１１２で実施することができる（例えば、プリンタドライバ）。
【００３７】
通信制御装置１１４は通信装置１１５とインタフェースをとり、通信装置１１５はインターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）など様々なネットワークのどれかで、又は赤外線信号など任意の適切な電磁搬送波信号によってシステム１００を遠隔装置に接続することができる。
【００３８】
図に示したシステムにおいて、主要なシステム構成要素はすべてバス１１６に接続されており、バス１１６は一つ以上の物理的バスで構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
発明の特定のアプリケーションによっては、様々なシステム構成要素は互いに物理的に近接していてもいなくても構わない。例えば、入力データ（例えば、多重レベル画面を生み出す際に用いられるデータ及び／又は埋め込むためのデータ）及び／又は出力データ（例えば、多重レベル画面及び／又はデータが埋め込まれている画像データ）は実際に存在する一つの場所から別の場所に遠隔伝送されるかもしれない。また、画面設計又はデータ埋め込みプロセスの様々な態様を実現するプログラムをネットワークで遠隔地（例えば、サーバ）からアクセスすることもできる。そうしたデータ及び／又はプログラムを、磁気テープ又はディスク、光ディスク、ネットワーク信号、或いは赤外線信号など任意の適切な電磁搬送波信号など、様々な機械可読媒体のどれかで伝達することができる。
【００４０】
本発明はソフトウェアで実現されるのが便利だけれど、ハードウェア実現又はハードウェア／ソフトウェアの組合せ実現も可能である。例えば、ＡＳＩＣ、デジタル信号処理回路機構などを用いて、ハードウェア実現を実施できる。従って、「機械可読媒体」というクレーム表現には、ソフトウェア伝達媒体だけでなく、所要の処理を実行するための命令がハードワイヤドされたハードウェア、さらにハードウェア及びソフトウェアの組合せも含まれる。同様に、「命令プログラム」というクレーム表現には、ソフトウェアもハードウェアに埋め込まれた命令も含まれる。また、クレームに用いている「手段」という表現は、命令ベースのプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）、ＡＳＩＣ、デジタル信号処理回路機構、又はそれらの組合せなど、しかるべき構成になったどんな処理装置も含んでいる。これらの実現の選択肢を考慮すれば、図面及び添付の説明によって、当業者がプログラムコード（つまり、ハードウェア）を書いたり、不可欠な処理を実行するための回路（つまり、ハードウェア）を作るのに欠かせない機能情報が提供されていると理解されるはずである。
【００４１】
上記の説明から明らかなように、本発明は、平滑領域の外側部分をどんなタイプの領域に接しているかによって異なる処理をする適応型ハーフトーンスキームを提供している。そうすることによって、本発明は、エッジの鮮鋭さを保ちながら同時に画像を平滑化することができる。
【００４２】
発明を幾つかの具体的な実施例と共に説明してきたが、当業者ならば、上記の説明に照らして、多数の更なる選択肢、修正、変形、応用が明らかになる。従って、本書で説明した発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲から逸脱しない限りにおいて、そうした全ての選択肢、修正、変形、応用を網羅するものと考える。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明で用いたハーフトーン技法のランプ波を比較した図。
【図２】原テキスト画像と、そのテキスト画像に適用した図１に示したハーフトーン技法の比較を説明した図。
【図３】発明のハーフトーンマスクの選択と混合係数の判定を説明したブロック図。
【図４】原走査画像及びその走査画像のラベル付けの結果で、平滑領域の雑音を示した図。
【図５】小さな１領域を濃度表現は類似しているが構造が異なる領域で置き換えることにより視的アーティファクトを説明したドットパターン。
【図６】（ａ）無修正のハーフトーン処理用マスク、（ｂ）本発明の誤差分布領域に接する平滑領域内に遷移領域が作られる修正マスク。
【図７】本発明の平滑領域及び誤差分布領域と、誤差分布領域に接する平滑領域の一部分に作られた遷移領域を説明した図。
【図８】本発明のテクスチャ領域の中のライトトーン領域の判定を説明した図。
【図９】本発明の適応型ハーフトーン処理方法を説明したフローチャート。
【図１０】本発明のアルゴリズム／方法を実現するために使用可能な模式的画像処理システムのブロック図。
【符号の説明】
【００４４】
１００    画像処理システム
１０１    ＣＰＵ
１０２    メモリ
１０３    入力制御装置
１０４    入力装置
１０５    スキャナ制御装置
１０６    スキャナ
１０７    記憶制御装置
１０８    記憶装置
１０９    ディスプレイ制御装置
１１１    表示装置
１１２    プリンタ制御装置
１１３    プリンタ
１１４    通信制御装置
１１５    通信装置
１１６    バス
【図３】
2005045793.tif 000009
【図９】
2005045793.tif 000010
【図１０】
2005045793.tif 000011
【図１】
2005045793.tif 000012
【図２】
2005045793.tif 000013
【図４】
2005045793.tif 000014
【図５】
2005045793.tif 000015
【図６】
2005045793.tif 000016
【図７】
2005045793.tif 000017
【図８】
2005045793.tif 000018