画像処理装置及び画像処理方法
【課題】解像度を不必要に低下させずにモアレの発生を抑制する。
【解決手段】平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１は、スクリーンパターンと同一パターン形状の平均化パターンが設定されたｎ画素×ｎ画素のマッチングテーブルを画像データの主走査方向及び副走査方向に走査させ、各主走査ラインにおいて、マッチングテーブルの平均化パターンの位置と一致する各画素の画素値を平均化する平均化処理をスクリーン処理と同一周期で行う。平均化処理時には、デコーダＤにおいて解読された画像判別信号に基づいて文字や細線等の鮮鋭性が求められる特定領域を判別し、当該特定領域は平均化の対象から除外する。
【解決手段】平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１は、スクリーンパターンと同一パターン形状の平均化パターンが設定されたｎ画素×ｎ画素のマッチングテーブルを画像データの主走査方向及び副走査方向に走査させ、各主走査ラインにおいて、マッチングテーブルの平均化パターンの位置と一致する各画素の画素値を平均化する平均化処理をスクリーン処理と同一周期で行う。平均化処理時には、デコーダＤにおいて解読された画像判別信号に基づいて文字や細線等の鮮鋭性が求められる特定領域を判別し、当該特定領域は平均化の対象から除外する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、画像データに対してスクリーン処理を行う画像処理装置及び画像処理方法に関する。詳細には、本発明は、スクリーン処理の前処理として平均化処理を行う画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿画像の画像データをプリント出力する際に、中間調を表現するためにディザ処理等のスクリーン処理を施すと、原稿の網点構造による周期と、スクリーン処理で適用するパターンの周期との干渉により、出力画像にモアレと呼ばれる特有の繰り返しパターンが発生する場合がある。このモアレの発生を防ぐためには原稿側の周期構造を崩すことが有効であり、この周期構造を崩すことを目的として従来から平均化処理が行われていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、平均化処理は、原稿画像の周期構造とともに画像のディテール部分（細部）を平均化してしまうため、鮮鋭性が低下するという問題があった。そこで、解像度を保持しながらモアレの発生を防ぐために、階調に応じてディザパターンの最大値の示す位置を分散させることにより周期性を崩したり（例えば特許文献２参照）、鮮鋭性が必要なエッジ部分を検出してこのエッジ部分には他領域とは異なる条件で平均化処理を施す方法（例えば特許文献３参照）が提案されている。
【特許文献１】特開５−３２４８２６号公報
【特許文献２】特開平９−２８４５５３号公報
【特許文献３】特開２０００−１０１８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、スクリーンの周期構造に同期した従来の平均化処理は、原稿画像の主走査方向のみ、つまり１次元のみに対応可能なものであり、ドット形状の２次元的なスクリーンには対応することができなかった。その結果、ドット形状のスクリーンの場合にはやはりモアレが発生しやすく、これを除去するために例えば２次元空間フィルタ等を用いた移動平均化処理を行うと、出力画像の鮮鋭性が失われ、解像度の低下を招くこととなっていた。このような問題を解決するために、２次元に独立した周期構造を有するパターンを用いる手法も提案されているが、一般に複雑な画素位置の計算を行わなければならないととも大容量のメモリが必要となるので、実用化が困難であった。
【０００５】
本発明の課題は、解像度を不必要に低下させずにモアレの発生を抑制する画像処理装置及び画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、画像処理装置において、
平均化対象の画像データに対し、平均化対象画素を指定する１次元又は２次元の平均化パターンの位置と一致する画素を対象にその画素値の平均値を算出し、当該平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を当該平均値に置換する平均化処理を周期的に行う平均化処理部と、
前記平均化処理が施された画像データに対し、所定のスクリーンパターンを用いて、前記平均化処理と同一周期でスクリーン処理を施すスクリーン処理部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理部は、画像データの各画素の属性を示す画像判別信号が入力されると、当該画像判別信号に基づいて、特定領域に属する画素を前記平均化処理の対象から除外することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像処理装置
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、設定変更可能であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、設定変更可能であることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化パターンは、全ての平均化対象画素に対して同じ重み付け係数が設定された２値パターンであることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理部は、前記平均化パターンに設定された重み付け係数に基づいて、当該平均化パターンの位置に一致する画素の画素値を一律に平均した平均値を算出し、平均化パターンに一致する画素の画素値を当該算出された平均値に置換することを特徴とする。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化パターンは、各平均化対象画素に対して異なる重み付け係数が設定された多値パターンであることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理部は、前記平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を平均化パターンに設定された重み付け係数により乗算した乗算値をそれぞれ算出して、各乗算値の総和を当該重み付け係数の総和により除算して得た平均値に置換することを特徴とする。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記スクリーン処理部は、ランダムな周期でスクリーン処理を行い、
前記平均化処理部は、前記スクリーン処理と同じランダムな周期で平均化処理を行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理部は、一定周期で平均化処理を行い、
前記スクリーン処理部は、前記平均化処理と同一の一定周期でスクリーン処理を行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記スクリーンパターンは、前記平均化パターンと同一形状であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１４に記載の発明は、画像処理方法において、
平均化対象の画像データに対し、平均化対象画素を指定する１次元又は２次元の平均化パターンの位置と一致する画素を対象にその画素値の平均値を算出し、当該平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を当該平均値に置換する平均化処理を周期的に行う平均化処理工程と、
前記平均化処理が施された画像データに対し、所定のスクリーンパターンを用いて、前記平均化処理と同一周期でスクリーン処理を施すスクリーン処理工程と、
を含むことを特徴とする。
【００２０】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理工程では、画像データの各画素の属性を示す画像判別信号が入力されると、当該画像判別信号に基づいて、特定領域に属する画素を前記平均化処理の対象から除外することを特徴とする。
【００２１】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載の画像処理方法において、
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、設定変更可能であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４〜１６の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする。
【００２３】
請求項１８に記載の発明は、請求項１４〜１７の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、設定変更可能であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１９に記載の発明は、請求項１４〜１８の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする。
【００２５】
請求項２０に記載の発明は、請求項１４〜１９の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化パターンは、全ての平均化対象画素に対して同じ重み付け係数が設定された２値パターンであることを特徴とする。
【００２６】
請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理工程では、前記平均化パターンに設定された重み付け係数に基づいて、当該平均化パターンの位置に一致する画素の画素値を一律に平均した平均値を算出し、平均化パターンに一致する画素の画素値を当該算出された平均値に置換することを特徴とする。
【００２７】
請求項２２に記載の発明は、請求項１４〜１９の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化パターンは、各平均化対象画素に対して異なる重み付け係数が設定された多値パターンであることを特徴とする。
【００２８】
請求項２３に記載の発明は、請求項２２に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理工程では、前記平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を平均化パターンに設定された重み付け係数により乗算した乗算値をそれぞれ算出して、各乗算値の総和を当該重み付け係数の総和により除算して得た平均値に置換することを特徴とする。
【００２９】
請求項２４に記載の発明は、請求項１４〜２３の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理工程では、スクリーン処理と同じランダムな周期で平均化処理を行い、
前記スクリーン処理工程では、ランダムな周期でスクリーン処理を行うことを特徴とする。
【００３０】
請求項２５に記載の発明は、請求項１４〜２４の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理工程では、一定周期で平均化処理を行い、
前記スクリーン処理工程では、前記平均化処理と同一の一定周期でスクリーン処理を行うことを特徴とする。
【００３１】
請求項２６に記載の発明は、請求項１４〜２５の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記スクリーンパターンは、前記平均化パターンと同一形状であることを特徴する。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１、１４に記載の発明によれば、平均化パターンはスクリーンパターンと形状が同一であり、さらに平均化処理とスクリーン処理の周期が同一であるので、平均化処理とスクリーン処理の周期の不一致により生じやすいモアレを抑制するとともに、所定のスクリーンパターン、例えば平均化パターンと同一又は類似形状のスクリーンパターンにより平均化を行うことにより、スクリーンパターンと一致する、又はその近隣領域毎に平均化を行うことができ、解像度を不必要に低下させずにモアレ発生を抑制することができる。さらに、簡素な構成で容易に一次元又は二次元の平均化処理が可能となり、ドット形状等の様々なスクリーンパターンに対応して平均化を行うことができる。
【００３３】
請求項２、１５に記載の発明によれば、文字や線画等の鮮鋭性が求められる画像領域を特定領域とすることにより、平均化の処理対象から文字や線画等を除外することができる。従って、平均化により文字や線画の鮮鋭性が失われることを回避することができ、元の画像の画質を保持することができる。
【００３４】
請求項３、１６に記載の発明によれば、画像の出力環境や再現したい画質等に応じて適切な形状の平均化パターン及びスクリーンパターンを設定することができる。
【００３５】
請求項４、１７に記載の発明によれば、画像データの出力に使用する色材に応じて最適な形状の平均化パターン及びスクリーンパターンを設定することができる。
【００３６】
請求項５、１８に記載の発明によれば、平均化パターン及びスクリーンパターンの形状や再現したい画質等に応じて適切な周期に設定することができる。
【００３７】
請求項６、１９に記載の発明によれば、画像データの出力に使用する色材に応じて最適な周期に設定することができる。
【００３８】
請求項７、８、２０、２１に記載の発明によれば、平均化パターンに一致する全ての画素値を一律に平均化するので、平均度が高くなり、より効果的にモアレを排除することができる。
【００３９】
請求項９、１０、２２、２３に記載の発明によれば、平均化パターンに一致する画素値を重み付けして平均化するので、平均化によりモアレを抑制することができるとともに、解像度を向上させることができる。
【００４０】
請求項１１、２４に記載の発明によれば、ランダム周期で平均化処理及びスクリーン処理を行うので、周期性により発生するモアレをより効果的に抑制することができる。
【００４１】
請求項１２、２５に記載の発明によれば、平均化処理とスクリーン処理の周期が同一であるので、平均化処理とスクリーン処理の周期の不一致により生じやすいモアレを抑制することができる。
【００４２】
請求項１３、２６に記載の発明によれば、平均化パターンはスクリーンパターンと形状が同一であるので、スクリーンパターンと一致する領域毎に平均化を行うことができ、解像度を不必要に低下させずにモアレ発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本実施の形態では、スクリーンパターンと同一パターン形状の平均化パターンが設定されたマッチングテーブルを画像データの主走査方向及び副走査方向に走査させ、各主走査ラインにおいて、マッチングテーブルの平均化パターンの位置と一致する各画素の画素値を平均化する平均化処理をスクリーン処理と同一周期で行う例を説明する。
【００４４】
図１に、本実施の形態における画像処理装置１の内部構成を示す。
図１に示すように、画像処理装置１は、画像読取部１０、操作部２０、タッチパネル２５、表示部３０、本体部４０、プリンタ部５０から構成されている。また、本体部４０は、制御部４１、記憶部４２、画像処理部４３、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）制御部４４、ＤＲＡＭ４５、画像判別回路４６から構成されている。図中、各部を接続する実線はシステムバスを示し、点線はシリアルバスを示す。
【００４５】
画像読取部１０は、光源、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、Ａ／Ｄ変換器等を備え
、光源から原稿へ照明走査した光の反射光を結像してＣＣＤにより光電変換することにより原稿画像を読み取り、読み取った画像信号をＡ／Ｄ変換器によりデジタル画像データに変換する。ここで、画像は図形や写真等のイメージに限らず、文字や記号等のキャラクタイメージ等も含む。
【００４６】
操作部２０は、プリント開始を指示するためのスタートキーや数字キー等の各種機能キーを備え、これら機能キーやタッチパネル２５が操作されると、対応する操作信号を制御部４１に出力する。
【００４７】
表示部３０は、タッチパネル２５と一体に形成されたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を備え、このＬＣＤ上にプリント操作するための各種操作画面を表示させる。
【００４８】
次に、本体部４０の各部について説明する。
制御部４１は、記憶部４２に記憶されているシステムプログラム、プリント処理プログラム等の各種制御プログラムに従って、画像処理装置１の各部の動作を集中制御する。
【００４９】
記憶部４２は、システムプログラム、プリント処理プログラム等の各種制御プログラムを記憶する。また、記憶部４２は、画像処理部４３において平均化処理時に用いられる平均化パターン、スクリーン処理時に用いられるスクリーンパターン、さらに処理周期情報を、画像処理装置１で出力可能なＹ（黄）、Ｍ（マジェンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の色毎に記憶している。なお、処理周期情報とは、平均化処理、スクリーン処理時に用いられるスクリーンパターンを走査する際に参照されるシフト量の情報である。
【００５０】
画像処理部４３は、図２に示すように、シェーディング補正部ｒ１、ｇ１、ｂ１、Ｉ−Ｉ´変換処理部ｒ２、ｇ２、ｂ２、フィルタ処理部ｒ３、ｇ３、ｂ３、変倍処理部ｒ４、ｇ４、ｂ４、γ変換部ｒ５、ｇ６、ｂ７、色変換処理部６、統合処理部７、デコーダＤから構成され、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に分離されて入力された色毎の画像データに画像処理を施して、その処理画像データをプリンタ部５０に出力する。
【００５１】
シェーディング補正部ｒ１、ｇ１、ｂ１は、画像読取部１０により発生する輝度ムラを補正する。シェーディング補正部ｒ１、ｇ１、ｂ１は、予め輝度ムラを補正するためのＬＵＴ（Look Up Table）をＲ、Ｇ、Ｂの色毎に備えており、このＬＵＴにより入力された
画像データの輝度変換を行って、シェーディング補正を行う。シェーディング補正された各画像データはＩ−Ｉ´変換処理部ｒ２、ｇ２、ｂ２にそれぞれ出力される。
【００５２】
Ｉ−Ｉ´変換処理部ｒ２、ｇ２、ｂ２は、画像読取部１０のＣＣＤ特有の輝度特性を人の視覚特性に応じた最適な輝度特性に変換するためのＬＵＴをＲ、Ｇ、Ｂの色毎に備え、このＬＵＴにより入力された画像データの輝度変換を行う。輝度変換された各画像データはフィルタ処理部ｒ３、ｇ３、ｂ３にそれぞれ出力される。
【００５３】
フィルタ処理部ｒ３、ｇ３、ｂ３は、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）フィルタを用いて入力された画像データに鮮鋭化処理を施す。鮮鋭化処理された各画像データはそれぞれ変倍処理部ｒ４、ｇ４、ｂ４に出力される。
【００５４】
変倍処理部ｒ４、ｇ４、ｂ４は、指定された出力サイズに応じて入力された画像データの拡大又は縮小を行い、倍率を変更するものである。拡大又は縮小処理された各画像データはγ変換部ｒ５、ｇ５、ｂ５に出力される。
【００５５】
γ変換部ｒ５、ｇ５、ｂ５は、輝度リニアな入力値に対して濃度リニアな出力値が定められたＬＵＴを用いて入力された画像データを変換し、輝度リニアな特性から濃度リニア特性に変換する（これをγ変換処理という）。γ変換処理が施された各画像データは色変換処理部６に出力される。
【００５６】
色変換処理部６は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂの各画像データに対して色補正を施した後、画像処理装置１で出力可能な色材Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに応じた各画像データに変換する。色変換により生成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像データはＤＲＡＭ４５に一時記憶された後、統合処理部７に出力される。
【００５７】
統合処理部７は、図３に示すように平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１、平均化処理部ｙ７２、ｍ７２、ｃ７２、ｋ７２、スクリーン処理部ｙ７３、ｍ７３、ｃ７３、ｋ７３から構成されている。
【００５８】
平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１は、ｎ画素×ｎ画素のマッチングテーブルに設定された平均化パターンを用いて入力された画像データに対し、平均化処理を施す。平均化処理時には、画像判別回路４６において生成された画像判別信号（文字領域、エッジ領域、線画や写真画の領域等、画像の属性を示す信号）がデコーダＤにおいて解読されて入力されるので、当該入力された画像判別信号に基づいて文字や細線等の鮮鋭性が求められる特定領域を判別し、当該特定領域は平均化の対象から除外する。なお、画像判別信号は他の外部装置で生成されたものが入力されることとしてもよいし、出力対象の画像データとともに入力されることとしてもよく、その画像判別信号の生成及び入力経路は特に限定しない。
以下、具体的な平均化パターン例を示しながら、各平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１が行う平均化処理について説明する。
【００５９】
平均化パターンは、色材Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれに応じて作成され、その処理周期情報とともに記憶部４２に記憶されている。処理周期情報とは、平均化パターンを用いて平均化処理を行う際における、主走査方向又は副走査方向の走査周期や、シフト画素数、平均化処理を開始する開始位置等の各種パラメータ情報をいう。図４に、色材Ｍの平均化パターンとそのマッチングテーブル例を示す。図４に示すように、マッチングテーブルｍｔは６画素×６画素サイズのマトリクステーブルであり、各画素について平均化対象画素（図中、“１”で示される画素）、非平均化対象画素（図中、“０”で示される画素）が指定されている。この平均化対象画素からなる領域が平均化パターンＰａである。また、平均化パターンＰａの各平均化対象画素に設定されている数字は重み付け係数の値を示し、平均化パターンＰａでは全ての平均対象画素に対して同じ重み付け係数“１”が設定されている。
【００６０】
平均化パターンは、各色材に応じて設定可能である。
図５に、各色材Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの平均化パターン例を示す。これら平均化パターンのパターン形状は、平均化処理の後に行われるスクリーン処理におけるスクリーンパターンの形状と同一である。一例を挙げると、スクリーン処理部ｍ７３ではスクリーン処理時に図６（ａ）に示すようなスクリーンパターンＰｓが適用される。このスクリーンパターンＰｓは、色材Ｍの平均化パターンＰａ（図５参照）と同一のパターン形状である。図６（ｂ）は、このスクリーンパターンＰｓが画像データに対して適用されてスクリーン処理された例を示す図である。図６（ｂ）に示すように、ドット形状のスクリーンパターンＰｓが斜めライン状に周期性を有していることが分かる。なお図中、各スクリーンパターンＰｓには斜線を付したものとそうでないものがあるが、これは隣接するスクリーンパターンＰｓを個々に区別しやすいように示したものであり、処理上違いがあるわけではない。
【００６１】
次に、図７を参照して上記平均化パターンＰａを用いて行われる平均化処理について説明する。
図７に示す平均化処理では、まずマッチングテーブルｍｔと平均化対象の画像データとがマッチングされる（ステップＳ１）。次いで、デコーダＤから入力される画像判別信号に基づいて、マッチングされた画像データの画像領域に文字や細線等の鮮鋭性が求められる特定領域が含まれるか否か、その有無が判別される（ステップＳ２）。特定領域は無いと判別された場合（ステップＳ２；無）、ステップＳ３の処理に移行し、特定領域が有ると判別された場合（ステップＳ２；有）、ステップＳ５の処理に移行する。
【００６２】
まず、特定領域が無いと判別された場合についてステップＳ３の処理から説明する。ここでは、図８に示す画像領域ｆ１の平均化を行う場合を例に説明する。
ステップＳ３では、平均化パターンＰａと対応する各画素（画像領域ｆ１において斜線で示される画素）の画素値が抽出される。以下、画素値が抽出され、平均化が行われる画素を有効画素という。次いで、抽出された画素値からその平均値が算出される。平均値は、抽出された各画素値の総和を有効画素数で除算することにより求められる（ステップＳ４）。実際には、平均化対象画素に設定されている重み付け係数が各有効画素の画素値に乗算され、その各乗算値の総和を重み付け係数の総和で除算することにより平均値が得られるが、平均化パターンＰａは２値パターンであり、平均化対象画素には同じ重み付け係数“１”が設定されているので、重み付け係数“１”が各有効画素に乗算されても、各有効画素の画素値は乗算前の画素値と同じである。よって、各画素値の総和を有効画素数により除算しても上記重み付け係数による場合と同じ平均値が得られるので、本実施形態では各画素値の総和を有効画素数により除算して得ることとする。
【００６３】
図８に示す例では、画像領域ｆ１における有効画素の各画素値の総和は“４７９”であり、有効画素数は“１０”であるので、平均値は“４７（４７．９の小数点以下を切り捨て）”である。次いで、有効画素に算出された平均値が入力され、元の画素値と平均値とが置換される（ステップＳ７）。このようにして、平均化パターンＰａに一致する画素のみが一律に平均化された画像領域ｆ２が得られると、本処理を終了する。
【００６４】
次に、特定領域が有ると判別された場合についてステップＳ５の処理から説明する。ここでは、図９に示す画像領域ｆ３の平均化を行う場合を例に説明する。
ステップＳ５では、平均化パターンＰａと対応し、かつ特定領域に属さない各画素（画像領域ｆ３において斜線で示される画素）の画素値が抽出される。図９に示す例では、画像領域ｆ３において特定領域に属していない４つの有効画素「５１」、「４０」、「４５」、「４８」の各画素値が抽出される。次いで、抽出された画素値からその平均値が算出される。平均値は、抽出された各画素値の総和を有効画素数（つまり、平均化対象画素数から特定領域に属する平均化対象画素数を引いた差）で除算することにより求められる（ステップＳ６）。図９に示す例では、画像領域ｆ３における有効画素の各画素値の総和は“１８４”であり、有効画素数は“４”であるので、平均値は“４６”である。次いで、有効画素に算出された平均値が入力され、元の画素値と平均値とが置換される（ステップＳ７）。このようにして、特定領域を除いて平均化パターンＰａに一致する画素のみが一律に平均化された画像領域ｆ４が得られると、本処理を終了する。
【００６５】
以上、有効画素の画素値を一律に平均化する平均化パターンＰａを用いた平均化処理の例を説明したが、図１０（ａ）に示すような平均化パターンＰｂを用いて有効画素の画素値を重み付けて平均化することとしてもよい。平均化パターンＰａのように全ての平均対象画素に対して同じ重み付け係数が設定されているパターンを２値パターンといい、平均化パターンＰｂのように各平均対象画素に対して異なる重み付け係数が設定されているパターンを多値パターンという。このように重み付けて平均化することにより解像度を向上させることができる。
【００６６】
図１０（ａ）に示すように、平均化パターンＰｂでは、平均化対象画素（図中、“０”以外の数字で示される画素。各画素に設定された数字はその画素に設定された重み付け係数を示す。）、非平均化対象画素（図中、“０”で示される画素）が指定されている。
【００６７】
この平均化パターンＰｂを用いた平均化処理について図１０（ｂ）を参照して説明する。 例えば、図１０（ｂ）に示す６画素×６画素の画像領域ｆ５の平均化を行う場合、画像領域ｆ５において、平均化パターンＰｂと対応する各画素（画像領域ｆ５において斜線で示される画素）の画素値が抽出される。次いで、有効画素から抽出された各画素値に対し、前記平均化パターンＰｂの平均化対象画素に設定されている重み付け係数が乗算され、画像領域ｆ６が得られる。そして、その乗算後の各乗算値の総和を各重み付け係数の総和で除算することにより平均値が算出される。図１０（ｂ）に示す例では、各画素値の総和が“１４６２”であり、重み付け係数の総和が“３０”であるので、平均値は“４８（４８．７３３を切り捨て）”である。そして、算出された平均値がそれぞれに対応する有効画素に入力され、元の画素値と乗算値とが置換される。これにより、平均化パターンＰｂに一致する画素のみが重み付けて平均化された画像領域ｆ７が得られる。
【００６８】
平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１は、上述した平均化処理を、平均化パターンＰａ、Ｐｂが設定されたマッチングテーブルｍｔを主走査方向及び副走査方向に走査させながら、画像データ全体に対して行う。この画像データ全体を走査しながら平均化を行う走査処理について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は走査処理を説明するフローチャートであり、図１２はマッチングテーブルｍｔを画像データ上を走査させる様子を示した概念図である。以下の説明では、色材Ｍの画像データが入力され、平均化処理部ｍ７１において平均化パターンＰａを用いる場合を説明するが、他の平均化処理部ｙ７１、ｃ７１、ｋ７１においても同様の処理が行われる。また、平均化パターンＰｂを用いる場合も同様の処理が行われる。
【００６９】
平均化対象の画像データは、平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１内のラインバッファ（図示せず）に１画素分づつ順次蓄積される。予め１ページ分の画像データにおいて平均化処理を開始する画素の位置（以下、開始位置という）が定められており、この開始位置に指定された画素の画像データが入力されると、マッチングパターンｍｔの走査が開始される。同様に、平均化パターンＰａにおいても平均化処理を実行する画素の位置（これを実施位置という）が定められており、この実施位置に指定された画素の画像データが入力されると、平均化処理が実行される。本実施形態では平均化パターンＰａの６画素×６画素からなるテーブルの右下に位置する画素を実施位置とする。
【００７０】
図１１に示す走査処理では、平均化処理に使用する平均化パターンＰａ及びその処理周期情報が、処理対象の画像データの色材に応じて記憶部４２から読み出される。そして、ＤＲＡＭ４５から１ページ分の平均化対象の画像データの入力が始まると、まず開始位置の画素の画像データが入力されたか否かが判別され（ステップＳ１０１）、開始位置の画素の画像データが入力されると（ステップＳ１０１；Ｙ）、図１２に示すように開始位置とマッチングテーブルｍｔの実施位置とが一致するように平均化パターンＰａが画像データにマッチングされる（ステップＳ１０２）。次いで、マッチングされた画像データの画像領域内で平均化処理（図７参照）が行われる（ステップＳ１０３）。
【００７１】
１周期分の平均化処理が終了すると、主走査方向に１ライン分の走査が終了したか否かが判別され（ステップＳ１０４）、１ライン分の走査が終了していない場合（ステップＳ１０４；Ｎ）、図１２に示すように平均化パターンＰａの実施位置がＣｘ画素分だけ主走査方向にシフトされ（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０３の処理に戻ってそのシフト先で平均化処理が行われる。すなわち、１ライン分の主走査が終了するまでＣｘ画素毎の一定周期で平均化処理が繰り返される。このシフト画素数Ｃｘをスクリーン処理を行う間隔画素数（周期）と同一とすることにより、平均化処理とスクリーン処理を同期させることができ、平均化処理とスクリーン処理の周期の相違によるモアレの発生を防止することができる。
【００７２】
そして、１ライン分の主走査が終了すると（ステップＳ１０４；Ｙ）、平均化パターンＰａの実施位置がそのラインにおいて最初に平均化処理が行われた実施位置（これを初期位置という）に戻され（ステップＳ１０６）、その初期位置から主走査方向にＳｘ画素分、副走査方向にＳｙ画素分だけシフトされる（ステップＳ１０７）。このとき、常に初期位置からＳｘ、Ｓｙ画素分シフトすることとすると、主走査方向の終端側（図１２では右側）に偏ってしまうので、そのシフト位置からＣｘ画素分の移動内で可能なだけ主走査の始端側（図１２では左側）に戻るようにシフトされる（ステップＳ１０８）。すなわち、Ｃｘ画素分の移動内で始端側に戻れる場合はＳｘとＣｘの差の画素分だけ始端側にシフトされる。そして、そのシフト位置で平均化パターンＰａと画像データとがマッチングされて平均化処理が行われ（ステップＳ１０９）、次の主走査ラインにおける走査が開始される。
【００７３】
次いで、１ライン分の主走査が終了したか否かが判別され（ステップＳ１１０）、１ライン分の走査が終了していない場合は（ステップＳ１１０；Ｎ）、図１２に示すように平均化パターンＰａの実施位置がＣｘ画素分だけ主走査方向にシフトされ（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０９の処理に戻ってそのシフト先で平均化処理が行われる。すなわち、１ラインの走査が終了するまでＣｘ画素毎の一定周期で平均化処理が繰り返される。
【００７４】
そして、１ライン分の主走査が終了した場合（ステップＳ１１０；Ｙ）、１ページ分の画像データについて主走査及び副走査が終了したか否かが判別される（ステップＳ１１２）。１ページ分の主走査及び副走査が終了していない場合（ステップＳ１１２；Ｎ）、マッチングテーブルｍｔの実施位置がそのラインの初期位置に戻される（ステップＳ１１３）。そして、ステップＳ１０７の処理に戻り、副走査方向にシフトして次の１ラインの主走査が繰り返される。すなわち、１ページ分の画像データに対する平均化処理が終了するまで、主走査及び副走査が繰り返される。そして、１ページ分の主走査及び副走査を終え、画像データ全体に対する平均化処理が終了すると（ステップＳ１１２；Ｙ）、本処理を終了する。次の１ページ分の画像データが入力された場合は、再度ステップＳ１０１から走査処理が行われる。
【００７５】
図１３に上記走査処理の具体例を示す。
図１３は、Ｓｘ＝７、Ｓｙ＝１、Ｃｘ＝１０の走査条件で、画像データ上に図４に示したマトリックステーブルｍｔを走査させ、平均化パターンＰａにより平均化を行った例を示す図である。図１３に示すように、平均化パターンＰａはスクリーンパターンと同一パターンであり、かつ平均化処理とスクリーン処理の周期が同一であるので、平均化された領域単位がスクリーンパターンと同期している。このように、スクリーンパターンに合わせて平均化パターンのパターン形状、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｃｘの走査条件を調整することによりスクリーン処理と同期して平均化処理を行うことができる。
以上のようにして、平均化が行われた各画像データは、γ補正処理部ｙ７２、ｍ７２、ｃ７２、ｋ７２に出力される。
【００７６】
γ補正処理部ｙ７２、ｍ７２、ｃ７２、ｋ７２は、予めγ補正用に準備されたＬＵＴを用いて入力された画像データの階調変換を行ってγ補正処理を施す。γ補正処理が施された各色材の画像データはそれぞれスクリーン処理部ｙ７３、ｍ７３、ｃ７３、ｋ７３に出力される。
【００７７】
スクリーン処理部ｙ７３、ｍ７３、ｃ７３、ｋ７３は、入力された画像データに対して組織的ディザ法等の手法によりスクリーン処理を施すものである。スクリーン処理時には、予めマトリックス状に複数の閾値が設定されたスクリーンパターンを記憶部４２から読み出して、当該スクリーンパターンと画像データとをマッチングし、各画素位置に対応するスクリーンパターンの閾値と比較して各画素の出力値を多値化する（複数レベルで表現する）。なお、多値化の手法としては公知公用の手法を適用可能である。
【００７８】
ＤＲＡＭ制御部４４は、ＤＲＡＭ４５に記憶された画像データの入出力を制御する。
ＤＲＡＭ４５は、画像データを記憶する画像メモリである。
【００７９】
画像判別回路４６は、画像読取部１０において読取入力された画像データのデータ解析を行って文字領域を特定領域として判別し、画像判別信号を生成する、或いは画像データに対してエッジ検出を行い、検出されたエッジ領域を特定領域として判別し、画像判別信号を生成する等して、出力対象の画像データに対する画像判別信号を生成し、画像処理部４３に出力する。
【００８０】
プリンタ部５０は、電子写真方式でＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのカラープリント出力を行う。プリンタ部５０は、ＬＤ（Laser Device）ドライバ、レーザ光源等を備えて感光ドラム上に潜像を形成する露光部、感光ドラムにトナーを吹き付けて画像を形成する現像部、画像形成された感光ドラム上のトナーをプリント用紙上に転写させる転写ベルト等から構成される。なお、プリント方式は他の方式を適用することとしてもよい。
【００８１】
プリンタ部５０は、画像処理部４３から各色材の画像データが入力されると、周波数変調／ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変換処理部ｙ５１、ｍ５１、ｃ５１、ｋ５１により周波数変調、ＰＷＭ変換を行い、その変調信号をＬＤドライバに入力する。ＬＤドライバは入力された変調信号に基づいてレーザ光源を駆動し、レーザ光源から照射される露光量を制御する。
【００８２】
以上のように、本実施形態によれば、マッチングテーブルを主走査方向及び副走査方向に走査させ、マッチングテーブルに設定された平均化パターンと一致する画像領域の各画素の画素値を平均し、その画素値を平均値に置換する平均化処理を一定周期で行うことにより、簡素な構成で容易に１次元又は２次元の平均化処理が可能となる。さらに、平均化パターンはスクリーンパターンと同一であり、かつ平均化処理はスクリーン処理と同一周期で行うので、スクリーンパターンと一致する領域毎に平均化を行うことができるとともに平均化が必要な部分のみ平均化することができ、さらには平均化処理とスクリーン処理の周期性の不一致を解消することができる。従って、解像度を不必要に低下させることなく、周期性の不一致により生じやすいモアレの発生を抑制することができる。
【００８３】
また、画像データとともに入力される画像判別信号をデコーダＤにより解読し、解読された画像判別信号に基づいて鮮鋭性を保持すべき特定領域を判別し、当該特定領域は平均化処理の対象から除外するので、文字や細線、エッジ領域等の特定領域の鮮鋭性を保持することができる。
【００８４】
また、平均化パターン及びスクリーンパターンの形状や、平均化処理又はスクリーン処理の周期は適宜設定可能であり、出力時の色材に応じて平均化パターンを変更する、周期を変更する等、色材の特性に応じて最適な条件を選択することができる。さらに、平均化パターンのパターン形状や走査条件等を操作するだけで、スクリーン線数やパターン形状が異なる多様なスクリーンパターンに容易に対応することができる。
【００８５】
なお、本実施形態における記述内容は、本発明を適用した画像処理装置１の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
【００８６】
例えば、図１に示す画像読取部３０を設けずに、外部のコンピュータとデータ通信を行う通信手段を設けて当該コンピュータから送信される出力対象の画像データに対して画像処理を施すようなプリントシステムにおいても本発明を適用可能である。
【００８７】
また、上述した説明では、平均化処理及びスクリーン処理は、同じＣｘ画素毎の一定周期で行うこととしたが、ランダムな周期で行うこととしてもよい。ここで、ランダム周期とは、シフト画素数Ｃｘが一定値ｎではなく、ｐ、ｑ、ｒのように異なる値が繰り返し採用されるような周期性をいう。この場合、制御部４１において乱数発生された数値をシフト画素数Ｃｘとして、平均化処理及びスクリーン処理を行う。なお、周期はランダムであるが、平均化処理とスクリーン処理の周期は同一であり、各処理の周期のランダムの程度を同じくするものである。一定周期では多少のモアレが発生する場合もあり、このようにランダムな周期とすることにより、より効果的なモアレの低減を図ることができる。
【００８８】
さらに、上述の説明では、平均化パターンとスクリーンパターンとは形状が同一であるが、例えば平均化パターンがスクリーンパターンより大きいサイズとなるように設計して、両者の形状は異なるものとしてもよい。
【００８９】
その他、本実施形態における画像処理装置１の細部構成および細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本実施の形態における画像処理装置１の内部構成を示す図である。
【図２】画像処理部４３の内部構成を示す図である。
【図３】統合処理部７の内部構成を示す図である。
【図４】平均化パターン及びマッチングテーブルの一例を示す図である。
【図５】色材毎に異なる平均化パターンの例を示す図である。
【図６】スクリーンパターンとその適用例を示す図である。
【図７】平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１において実行される平均化処理を説明するフローチャートである。
【図８】２値パターンである平均化パターンＰａを用いた平均化を示す図である。
【図９】平均化対象の画像領域に特定領域が含まれる場合の平均化を示す図である。
【図１０】多値パターンである平均化パターンＰｂを用いた平均化を示す図である。
【図１１】平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１により実行される走査処理を説明するフローチャートを示す図である。
【図１２】画像データ上をマッチングテーブルｍｔが走査する様子を示す概念図である。
【図１３】走査処理の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 画像処理装置
１０ 画像読取部
２０ 操作部
２５ タッチパネル
３０ 表示部
４０ 本体部
４１ 制御部
４２ 記憶部
４３ 画像処理部
Ｄ デコーダ
７ 統合処理部
ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１ 平均化処理部
ｙ７２、ｍ７２、ｃ７２、ｋ７２ γ補正処理部
ｙ７３、ｍ７３、ｃ７３、ｋ７３ スクリーン処理部
４４ ＤＲＡＭ制御部
４５ ＤＲＡＭ
４６ 画像判別回路
５０ プリンタ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、画像データに対してスクリーン処理を行う画像処理装置及び画像処理方法に関する。詳細には、本発明は、スクリーン処理の前処理として平均化処理を行う画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿画像の画像データをプリント出力する際に、中間調を表現するためにディザ処理等のスクリーン処理を施すと、原稿の網点構造による周期と、スクリーン処理で適用するパターンの周期との干渉により、出力画像にモアレと呼ばれる特有の繰り返しパターンが発生する場合がある。このモアレの発生を防ぐためには原稿側の周期構造を崩すことが有効であり、この周期構造を崩すことを目的として従来から平均化処理が行われていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、平均化処理は、原稿画像の周期構造とともに画像のディテール部分（細部）を平均化してしまうため、鮮鋭性が低下するという問題があった。そこで、解像度を保持しながらモアレの発生を防ぐために、階調に応じてディザパターンの最大値の示す位置を分散させることにより周期性を崩したり（例えば特許文献２参照）、鮮鋭性が必要なエッジ部分を検出してこのエッジ部分には他領域とは異なる条件で平均化処理を施す方法（例えば特許文献３参照）が提案されている。
【特許文献１】特開５−３２４８２６号公報
【特許文献２】特開平９−２８４５５３号公報
【特許文献３】特開２０００−１０１８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、スクリーンの周期構造に同期した従来の平均化処理は、原稿画像の主走査方向のみ、つまり１次元のみに対応可能なものであり、ドット形状の２次元的なスクリーンには対応することができなかった。その結果、ドット形状のスクリーンの場合にはやはりモアレが発生しやすく、これを除去するために例えば２次元空間フィルタ等を用いた移動平均化処理を行うと、出力画像の鮮鋭性が失われ、解像度の低下を招くこととなっていた。このような問題を解決するために、２次元に独立した周期構造を有するパターンを用いる手法も提案されているが、一般に複雑な画素位置の計算を行わなければならないととも大容量のメモリが必要となるので、実用化が困難であった。
【０００５】
本発明の課題は、解像度を不必要に低下させずにモアレの発生を抑制する画像処理装置及び画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、画像処理装置において、
平均化対象の画像データに対し、平均化対象画素を指定する１次元又は２次元の平均化パターンの位置と一致する画素を対象にその画素値の平均値を算出し、当該平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を当該平均値に置換する平均化処理を周期的に行う平均化処理部と、
前記平均化処理が施された画像データに対し、所定のスクリーンパターンを用いて、前記平均化処理と同一周期でスクリーン処理を施すスクリーン処理部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理部は、画像データの各画素の属性を示す画像判別信号が入力されると、当該画像判別信号に基づいて、特定領域に属する画素を前記平均化処理の対象から除外することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像処理装置
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、設定変更可能であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、設定変更可能であることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化パターンは、全ての平均化対象画素に対して同じ重み付け係数が設定された２値パターンであることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理部は、前記平均化パターンに設定された重み付け係数に基づいて、当該平均化パターンの位置に一致する画素の画素値を一律に平均した平均値を算出し、平均化パターンに一致する画素の画素値を当該算出された平均値に置換することを特徴とする。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化パターンは、各平均化対象画素に対して異なる重み付け係数が設定された多値パターンであることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理部は、前記平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を平均化パターンに設定された重み付け係数により乗算した乗算値をそれぞれ算出して、各乗算値の総和を当該重み付け係数の総和により除算して得た平均値に置換することを特徴とする。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記スクリーン処理部は、ランダムな周期でスクリーン処理を行い、
前記平均化処理部は、前記スクリーン処理と同じランダムな周期で平均化処理を行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理部は、一定周期で平均化処理を行い、
前記スクリーン処理部は、前記平均化処理と同一の一定周期でスクリーン処理を行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記スクリーンパターンは、前記平均化パターンと同一形状であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１４に記載の発明は、画像処理方法において、
平均化対象の画像データに対し、平均化対象画素を指定する１次元又は２次元の平均化パターンの位置と一致する画素を対象にその画素値の平均値を算出し、当該平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を当該平均値に置換する平均化処理を周期的に行う平均化処理工程と、
前記平均化処理が施された画像データに対し、所定のスクリーンパターンを用いて、前記平均化処理と同一周期でスクリーン処理を施すスクリーン処理工程と、
を含むことを特徴とする。
【００２０】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理工程では、画像データの各画素の属性を示す画像判別信号が入力されると、当該画像判別信号に基づいて、特定領域に属する画素を前記平均化処理の対象から除外することを特徴とする。
【００２１】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載の画像処理方法において、
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、設定変更可能であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４〜１６の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする。
【００２３】
請求項１８に記載の発明は、請求項１４〜１７の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、設定変更可能であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１９に記載の発明は、請求項１４〜１８の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする。
【００２５】
請求項２０に記載の発明は、請求項１４〜１９の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化パターンは、全ての平均化対象画素に対して同じ重み付け係数が設定された２値パターンであることを特徴とする。
【００２６】
請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理工程では、前記平均化パターンに設定された重み付け係数に基づいて、当該平均化パターンの位置に一致する画素の画素値を一律に平均した平均値を算出し、平均化パターンに一致する画素の画素値を当該算出された平均値に置換することを特徴とする。
【００２７】
請求項２２に記載の発明は、請求項１４〜１９の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化パターンは、各平均化対象画素に対して異なる重み付け係数が設定された多値パターンであることを特徴とする。
【００２８】
請求項２３に記載の発明は、請求項２２に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理工程では、前記平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を平均化パターンに設定された重み付け係数により乗算した乗算値をそれぞれ算出して、各乗算値の総和を当該重み付け係数の総和により除算して得た平均値に置換することを特徴とする。
【００２９】
請求項２４に記載の発明は、請求項１４〜２３の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理工程では、スクリーン処理と同じランダムな周期で平均化処理を行い、
前記スクリーン処理工程では、ランダムな周期でスクリーン処理を行うことを特徴とする。
【００３０】
請求項２５に記載の発明は、請求項１４〜２４の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理工程では、一定周期で平均化処理を行い、
前記スクリーン処理工程では、前記平均化処理と同一の一定周期でスクリーン処理を行うことを特徴とする。
【００３１】
請求項２６に記載の発明は、請求項１４〜２５の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記スクリーンパターンは、前記平均化パターンと同一形状であることを特徴する。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１、１４に記載の発明によれば、平均化パターンはスクリーンパターンと形状が同一であり、さらに平均化処理とスクリーン処理の周期が同一であるので、平均化処理とスクリーン処理の周期の不一致により生じやすいモアレを抑制するとともに、所定のスクリーンパターン、例えば平均化パターンと同一又は類似形状のスクリーンパターンにより平均化を行うことにより、スクリーンパターンと一致する、又はその近隣領域毎に平均化を行うことができ、解像度を不必要に低下させずにモアレ発生を抑制することができる。さらに、簡素な構成で容易に一次元又は二次元の平均化処理が可能となり、ドット形状等の様々なスクリーンパターンに対応して平均化を行うことができる。
【００３３】
請求項２、１５に記載の発明によれば、文字や線画等の鮮鋭性が求められる画像領域を特定領域とすることにより、平均化の処理対象から文字や線画等を除外することができる。従って、平均化により文字や線画の鮮鋭性が失われることを回避することができ、元の画像の画質を保持することができる。
【００３４】
請求項３、１６に記載の発明によれば、画像の出力環境や再現したい画質等に応じて適切な形状の平均化パターン及びスクリーンパターンを設定することができる。
【００３５】
請求項４、１７に記載の発明によれば、画像データの出力に使用する色材に応じて最適な形状の平均化パターン及びスクリーンパターンを設定することができる。
【００３６】
請求項５、１８に記載の発明によれば、平均化パターン及びスクリーンパターンの形状や再現したい画質等に応じて適切な周期に設定することができる。
【００３７】
請求項６、１９に記載の発明によれば、画像データの出力に使用する色材に応じて最適な周期に設定することができる。
【００３８】
請求項７、８、２０、２１に記載の発明によれば、平均化パターンに一致する全ての画素値を一律に平均化するので、平均度が高くなり、より効果的にモアレを排除することができる。
【００３９】
請求項９、１０、２２、２３に記載の発明によれば、平均化パターンに一致する画素値を重み付けして平均化するので、平均化によりモアレを抑制することができるとともに、解像度を向上させることができる。
【００４０】
請求項１１、２４に記載の発明によれば、ランダム周期で平均化処理及びスクリーン処理を行うので、周期性により発生するモアレをより効果的に抑制することができる。
【００４１】
請求項１２、２５に記載の発明によれば、平均化処理とスクリーン処理の周期が同一であるので、平均化処理とスクリーン処理の周期の不一致により生じやすいモアレを抑制することができる。
【００４２】
請求項１３、２６に記載の発明によれば、平均化パターンはスクリーンパターンと形状が同一であるので、スクリーンパターンと一致する領域毎に平均化を行うことができ、解像度を不必要に低下させずにモアレ発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本実施の形態では、スクリーンパターンと同一パターン形状の平均化パターンが設定されたマッチングテーブルを画像データの主走査方向及び副走査方向に走査させ、各主走査ラインにおいて、マッチングテーブルの平均化パターンの位置と一致する各画素の画素値を平均化する平均化処理をスクリーン処理と同一周期で行う例を説明する。
【００４４】
図１に、本実施の形態における画像処理装置１の内部構成を示す。
図１に示すように、画像処理装置１は、画像読取部１０、操作部２０、タッチパネル２５、表示部３０、本体部４０、プリンタ部５０から構成されている。また、本体部４０は、制御部４１、記憶部４２、画像処理部４３、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）制御部４４、ＤＲＡＭ４５、画像判別回路４６から構成されている。図中、各部を接続する実線はシステムバスを示し、点線はシリアルバスを示す。
【００４５】
画像読取部１０は、光源、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、Ａ／Ｄ変換器等を備え
、光源から原稿へ照明走査した光の反射光を結像してＣＣＤにより光電変換することにより原稿画像を読み取り、読み取った画像信号をＡ／Ｄ変換器によりデジタル画像データに変換する。ここで、画像は図形や写真等のイメージに限らず、文字や記号等のキャラクタイメージ等も含む。
【００４６】
操作部２０は、プリント開始を指示するためのスタートキーや数字キー等の各種機能キーを備え、これら機能キーやタッチパネル２５が操作されると、対応する操作信号を制御部４１に出力する。
【００４７】
表示部３０は、タッチパネル２５と一体に形成されたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を備え、このＬＣＤ上にプリント操作するための各種操作画面を表示させる。
【００４８】
次に、本体部４０の各部について説明する。
制御部４１は、記憶部４２に記憶されているシステムプログラム、プリント処理プログラム等の各種制御プログラムに従って、画像処理装置１の各部の動作を集中制御する。
【００４９】
記憶部４２は、システムプログラム、プリント処理プログラム等の各種制御プログラムを記憶する。また、記憶部４２は、画像処理部４３において平均化処理時に用いられる平均化パターン、スクリーン処理時に用いられるスクリーンパターン、さらに処理周期情報を、画像処理装置１で出力可能なＹ（黄）、Ｍ（マジェンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の色毎に記憶している。なお、処理周期情報とは、平均化処理、スクリーン処理時に用いられるスクリーンパターンを走査する際に参照されるシフト量の情報である。
【００５０】
画像処理部４３は、図２に示すように、シェーディング補正部ｒ１、ｇ１、ｂ１、Ｉ−Ｉ´変換処理部ｒ２、ｇ２、ｂ２、フィルタ処理部ｒ３、ｇ３、ｂ３、変倍処理部ｒ４、ｇ４、ｂ４、γ変換部ｒ５、ｇ６、ｂ７、色変換処理部６、統合処理部７、デコーダＤから構成され、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に分離されて入力された色毎の画像データに画像処理を施して、その処理画像データをプリンタ部５０に出力する。
【００５１】
シェーディング補正部ｒ１、ｇ１、ｂ１は、画像読取部１０により発生する輝度ムラを補正する。シェーディング補正部ｒ１、ｇ１、ｂ１は、予め輝度ムラを補正するためのＬＵＴ（Look Up Table）をＲ、Ｇ、Ｂの色毎に備えており、このＬＵＴにより入力された
画像データの輝度変換を行って、シェーディング補正を行う。シェーディング補正された各画像データはＩ−Ｉ´変換処理部ｒ２、ｇ２、ｂ２にそれぞれ出力される。
【００５２】
Ｉ−Ｉ´変換処理部ｒ２、ｇ２、ｂ２は、画像読取部１０のＣＣＤ特有の輝度特性を人の視覚特性に応じた最適な輝度特性に変換するためのＬＵＴをＲ、Ｇ、Ｂの色毎に備え、このＬＵＴにより入力された画像データの輝度変換を行う。輝度変換された各画像データはフィルタ処理部ｒ３、ｇ３、ｂ３にそれぞれ出力される。
【００５３】
フィルタ処理部ｒ３、ｇ３、ｂ３は、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）フィルタを用いて入力された画像データに鮮鋭化処理を施す。鮮鋭化処理された各画像データはそれぞれ変倍処理部ｒ４、ｇ４、ｂ４に出力される。
【００５４】
変倍処理部ｒ４、ｇ４、ｂ４は、指定された出力サイズに応じて入力された画像データの拡大又は縮小を行い、倍率を変更するものである。拡大又は縮小処理された各画像データはγ変換部ｒ５、ｇ５、ｂ５に出力される。
【００５５】
γ変換部ｒ５、ｇ５、ｂ５は、輝度リニアな入力値に対して濃度リニアな出力値が定められたＬＵＴを用いて入力された画像データを変換し、輝度リニアな特性から濃度リニア特性に変換する（これをγ変換処理という）。γ変換処理が施された各画像データは色変換処理部６に出力される。
【００５６】
色変換処理部６は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂの各画像データに対して色補正を施した後、画像処理装置１で出力可能な色材Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに応じた各画像データに変換する。色変換により生成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像データはＤＲＡＭ４５に一時記憶された後、統合処理部７に出力される。
【００５７】
統合処理部７は、図３に示すように平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１、平均化処理部ｙ７２、ｍ７２、ｃ７２、ｋ７２、スクリーン処理部ｙ７３、ｍ７３、ｃ７３、ｋ７３から構成されている。
【００５８】
平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１は、ｎ画素×ｎ画素のマッチングテーブルに設定された平均化パターンを用いて入力された画像データに対し、平均化処理を施す。平均化処理時には、画像判別回路４６において生成された画像判別信号（文字領域、エッジ領域、線画や写真画の領域等、画像の属性を示す信号）がデコーダＤにおいて解読されて入力されるので、当該入力された画像判別信号に基づいて文字や細線等の鮮鋭性が求められる特定領域を判別し、当該特定領域は平均化の対象から除外する。なお、画像判別信号は他の外部装置で生成されたものが入力されることとしてもよいし、出力対象の画像データとともに入力されることとしてもよく、その画像判別信号の生成及び入力経路は特に限定しない。
以下、具体的な平均化パターン例を示しながら、各平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１が行う平均化処理について説明する。
【００５９】
平均化パターンは、色材Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれに応じて作成され、その処理周期情報とともに記憶部４２に記憶されている。処理周期情報とは、平均化パターンを用いて平均化処理を行う際における、主走査方向又は副走査方向の走査周期や、シフト画素数、平均化処理を開始する開始位置等の各種パラメータ情報をいう。図４に、色材Ｍの平均化パターンとそのマッチングテーブル例を示す。図４に示すように、マッチングテーブルｍｔは６画素×６画素サイズのマトリクステーブルであり、各画素について平均化対象画素（図中、“１”で示される画素）、非平均化対象画素（図中、“０”で示される画素）が指定されている。この平均化対象画素からなる領域が平均化パターンＰａである。また、平均化パターンＰａの各平均化対象画素に設定されている数字は重み付け係数の値を示し、平均化パターンＰａでは全ての平均対象画素に対して同じ重み付け係数“１”が設定されている。
【００６０】
平均化パターンは、各色材に応じて設定可能である。
図５に、各色材Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの平均化パターン例を示す。これら平均化パターンのパターン形状は、平均化処理の後に行われるスクリーン処理におけるスクリーンパターンの形状と同一である。一例を挙げると、スクリーン処理部ｍ７３ではスクリーン処理時に図６（ａ）に示すようなスクリーンパターンＰｓが適用される。このスクリーンパターンＰｓは、色材Ｍの平均化パターンＰａ（図５参照）と同一のパターン形状である。図６（ｂ）は、このスクリーンパターンＰｓが画像データに対して適用されてスクリーン処理された例を示す図である。図６（ｂ）に示すように、ドット形状のスクリーンパターンＰｓが斜めライン状に周期性を有していることが分かる。なお図中、各スクリーンパターンＰｓには斜線を付したものとそうでないものがあるが、これは隣接するスクリーンパターンＰｓを個々に区別しやすいように示したものであり、処理上違いがあるわけではない。
【００６１】
次に、図７を参照して上記平均化パターンＰａを用いて行われる平均化処理について説明する。
図７に示す平均化処理では、まずマッチングテーブルｍｔと平均化対象の画像データとがマッチングされる（ステップＳ１）。次いで、デコーダＤから入力される画像判別信号に基づいて、マッチングされた画像データの画像領域に文字や細線等の鮮鋭性が求められる特定領域が含まれるか否か、その有無が判別される（ステップＳ２）。特定領域は無いと判別された場合（ステップＳ２；無）、ステップＳ３の処理に移行し、特定領域が有ると判別された場合（ステップＳ２；有）、ステップＳ５の処理に移行する。
【００６２】
まず、特定領域が無いと判別された場合についてステップＳ３の処理から説明する。ここでは、図８に示す画像領域ｆ１の平均化を行う場合を例に説明する。
ステップＳ３では、平均化パターンＰａと対応する各画素（画像領域ｆ１において斜線で示される画素）の画素値が抽出される。以下、画素値が抽出され、平均化が行われる画素を有効画素という。次いで、抽出された画素値からその平均値が算出される。平均値は、抽出された各画素値の総和を有効画素数で除算することにより求められる（ステップＳ４）。実際には、平均化対象画素に設定されている重み付け係数が各有効画素の画素値に乗算され、その各乗算値の総和を重み付け係数の総和で除算することにより平均値が得られるが、平均化パターンＰａは２値パターンであり、平均化対象画素には同じ重み付け係数“１”が設定されているので、重み付け係数“１”が各有効画素に乗算されても、各有効画素の画素値は乗算前の画素値と同じである。よって、各画素値の総和を有効画素数により除算しても上記重み付け係数による場合と同じ平均値が得られるので、本実施形態では各画素値の総和を有効画素数により除算して得ることとする。
【００６３】
図８に示す例では、画像領域ｆ１における有効画素の各画素値の総和は“４７９”であり、有効画素数は“１０”であるので、平均値は“４７（４７．９の小数点以下を切り捨て）”である。次いで、有効画素に算出された平均値が入力され、元の画素値と平均値とが置換される（ステップＳ７）。このようにして、平均化パターンＰａに一致する画素のみが一律に平均化された画像領域ｆ２が得られると、本処理を終了する。
【００６４】
次に、特定領域が有ると判別された場合についてステップＳ５の処理から説明する。ここでは、図９に示す画像領域ｆ３の平均化を行う場合を例に説明する。
ステップＳ５では、平均化パターンＰａと対応し、かつ特定領域に属さない各画素（画像領域ｆ３において斜線で示される画素）の画素値が抽出される。図９に示す例では、画像領域ｆ３において特定領域に属していない４つの有効画素「５１」、「４０」、「４５」、「４８」の各画素値が抽出される。次いで、抽出された画素値からその平均値が算出される。平均値は、抽出された各画素値の総和を有効画素数（つまり、平均化対象画素数から特定領域に属する平均化対象画素数を引いた差）で除算することにより求められる（ステップＳ６）。図９に示す例では、画像領域ｆ３における有効画素の各画素値の総和は“１８４”であり、有効画素数は“４”であるので、平均値は“４６”である。次いで、有効画素に算出された平均値が入力され、元の画素値と平均値とが置換される（ステップＳ７）。このようにして、特定領域を除いて平均化パターンＰａに一致する画素のみが一律に平均化された画像領域ｆ４が得られると、本処理を終了する。
【００６５】
以上、有効画素の画素値を一律に平均化する平均化パターンＰａを用いた平均化処理の例を説明したが、図１０（ａ）に示すような平均化パターンＰｂを用いて有効画素の画素値を重み付けて平均化することとしてもよい。平均化パターンＰａのように全ての平均対象画素に対して同じ重み付け係数が設定されているパターンを２値パターンといい、平均化パターンＰｂのように各平均対象画素に対して異なる重み付け係数が設定されているパターンを多値パターンという。このように重み付けて平均化することにより解像度を向上させることができる。
【００６６】
図１０（ａ）に示すように、平均化パターンＰｂでは、平均化対象画素（図中、“０”以外の数字で示される画素。各画素に設定された数字はその画素に設定された重み付け係数を示す。）、非平均化対象画素（図中、“０”で示される画素）が指定されている。
【００６７】
この平均化パターンＰｂを用いた平均化処理について図１０（ｂ）を参照して説明する。 例えば、図１０（ｂ）に示す６画素×６画素の画像領域ｆ５の平均化を行う場合、画像領域ｆ５において、平均化パターンＰｂと対応する各画素（画像領域ｆ５において斜線で示される画素）の画素値が抽出される。次いで、有効画素から抽出された各画素値に対し、前記平均化パターンＰｂの平均化対象画素に設定されている重み付け係数が乗算され、画像領域ｆ６が得られる。そして、その乗算後の各乗算値の総和を各重み付け係数の総和で除算することにより平均値が算出される。図１０（ｂ）に示す例では、各画素値の総和が“１４６２”であり、重み付け係数の総和が“３０”であるので、平均値は“４８（４８．７３３を切り捨て）”である。そして、算出された平均値がそれぞれに対応する有効画素に入力され、元の画素値と乗算値とが置換される。これにより、平均化パターンＰｂに一致する画素のみが重み付けて平均化された画像領域ｆ７が得られる。
【００６８】
平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１は、上述した平均化処理を、平均化パターンＰａ、Ｐｂが設定されたマッチングテーブルｍｔを主走査方向及び副走査方向に走査させながら、画像データ全体に対して行う。この画像データ全体を走査しながら平均化を行う走査処理について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は走査処理を説明するフローチャートであり、図１２はマッチングテーブルｍｔを画像データ上を走査させる様子を示した概念図である。以下の説明では、色材Ｍの画像データが入力され、平均化処理部ｍ７１において平均化パターンＰａを用いる場合を説明するが、他の平均化処理部ｙ７１、ｃ７１、ｋ７１においても同様の処理が行われる。また、平均化パターンＰｂを用いる場合も同様の処理が行われる。
【００６９】
平均化対象の画像データは、平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１内のラインバッファ（図示せず）に１画素分づつ順次蓄積される。予め１ページ分の画像データにおいて平均化処理を開始する画素の位置（以下、開始位置という）が定められており、この開始位置に指定された画素の画像データが入力されると、マッチングパターンｍｔの走査が開始される。同様に、平均化パターンＰａにおいても平均化処理を実行する画素の位置（これを実施位置という）が定められており、この実施位置に指定された画素の画像データが入力されると、平均化処理が実行される。本実施形態では平均化パターンＰａの６画素×６画素からなるテーブルの右下に位置する画素を実施位置とする。
【００７０】
図１１に示す走査処理では、平均化処理に使用する平均化パターンＰａ及びその処理周期情報が、処理対象の画像データの色材に応じて記憶部４２から読み出される。そして、ＤＲＡＭ４５から１ページ分の平均化対象の画像データの入力が始まると、まず開始位置の画素の画像データが入力されたか否かが判別され（ステップＳ１０１）、開始位置の画素の画像データが入力されると（ステップＳ１０１；Ｙ）、図１２に示すように開始位置とマッチングテーブルｍｔの実施位置とが一致するように平均化パターンＰａが画像データにマッチングされる（ステップＳ１０２）。次いで、マッチングされた画像データの画像領域内で平均化処理（図７参照）が行われる（ステップＳ１０３）。
【００７１】
１周期分の平均化処理が終了すると、主走査方向に１ライン分の走査が終了したか否かが判別され（ステップＳ１０４）、１ライン分の走査が終了していない場合（ステップＳ１０４；Ｎ）、図１２に示すように平均化パターンＰａの実施位置がＣｘ画素分だけ主走査方向にシフトされ（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０３の処理に戻ってそのシフト先で平均化処理が行われる。すなわち、１ライン分の主走査が終了するまでＣｘ画素毎の一定周期で平均化処理が繰り返される。このシフト画素数Ｃｘをスクリーン処理を行う間隔画素数（周期）と同一とすることにより、平均化処理とスクリーン処理を同期させることができ、平均化処理とスクリーン処理の周期の相違によるモアレの発生を防止することができる。
【００７２】
そして、１ライン分の主走査が終了すると（ステップＳ１０４；Ｙ）、平均化パターンＰａの実施位置がそのラインにおいて最初に平均化処理が行われた実施位置（これを初期位置という）に戻され（ステップＳ１０６）、その初期位置から主走査方向にＳｘ画素分、副走査方向にＳｙ画素分だけシフトされる（ステップＳ１０７）。このとき、常に初期位置からＳｘ、Ｓｙ画素分シフトすることとすると、主走査方向の終端側（図１２では右側）に偏ってしまうので、そのシフト位置からＣｘ画素分の移動内で可能なだけ主走査の始端側（図１２では左側）に戻るようにシフトされる（ステップＳ１０８）。すなわち、Ｃｘ画素分の移動内で始端側に戻れる場合はＳｘとＣｘの差の画素分だけ始端側にシフトされる。そして、そのシフト位置で平均化パターンＰａと画像データとがマッチングされて平均化処理が行われ（ステップＳ１０９）、次の主走査ラインにおける走査が開始される。
【００７３】
次いで、１ライン分の主走査が終了したか否かが判別され（ステップＳ１１０）、１ライン分の走査が終了していない場合は（ステップＳ１１０；Ｎ）、図１２に示すように平均化パターンＰａの実施位置がＣｘ画素分だけ主走査方向にシフトされ（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０９の処理に戻ってそのシフト先で平均化処理が行われる。すなわち、１ラインの走査が終了するまでＣｘ画素毎の一定周期で平均化処理が繰り返される。
【００７４】
そして、１ライン分の主走査が終了した場合（ステップＳ１１０；Ｙ）、１ページ分の画像データについて主走査及び副走査が終了したか否かが判別される（ステップＳ１１２）。１ページ分の主走査及び副走査が終了していない場合（ステップＳ１１２；Ｎ）、マッチングテーブルｍｔの実施位置がそのラインの初期位置に戻される（ステップＳ１１３）。そして、ステップＳ１０７の処理に戻り、副走査方向にシフトして次の１ラインの主走査が繰り返される。すなわち、１ページ分の画像データに対する平均化処理が終了するまで、主走査及び副走査が繰り返される。そして、１ページ分の主走査及び副走査を終え、画像データ全体に対する平均化処理が終了すると（ステップＳ１１２；Ｙ）、本処理を終了する。次の１ページ分の画像データが入力された場合は、再度ステップＳ１０１から走査処理が行われる。
【００７５】
図１３に上記走査処理の具体例を示す。
図１３は、Ｓｘ＝７、Ｓｙ＝１、Ｃｘ＝１０の走査条件で、画像データ上に図４に示したマトリックステーブルｍｔを走査させ、平均化パターンＰａにより平均化を行った例を示す図である。図１３に示すように、平均化パターンＰａはスクリーンパターンと同一パターンであり、かつ平均化処理とスクリーン処理の周期が同一であるので、平均化された領域単位がスクリーンパターンと同期している。このように、スクリーンパターンに合わせて平均化パターンのパターン形状、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｃｘの走査条件を調整することによりスクリーン処理と同期して平均化処理を行うことができる。
以上のようにして、平均化が行われた各画像データは、γ補正処理部ｙ７２、ｍ７２、ｃ７２、ｋ７２に出力される。
【００７６】
γ補正処理部ｙ７２、ｍ７２、ｃ７２、ｋ７２は、予めγ補正用に準備されたＬＵＴを用いて入力された画像データの階調変換を行ってγ補正処理を施す。γ補正処理が施された各色材の画像データはそれぞれスクリーン処理部ｙ７３、ｍ７３、ｃ７３、ｋ７３に出力される。
【００７７】
スクリーン処理部ｙ７３、ｍ７３、ｃ７３、ｋ７３は、入力された画像データに対して組織的ディザ法等の手法によりスクリーン処理を施すものである。スクリーン処理時には、予めマトリックス状に複数の閾値が設定されたスクリーンパターンを記憶部４２から読み出して、当該スクリーンパターンと画像データとをマッチングし、各画素位置に対応するスクリーンパターンの閾値と比較して各画素の出力値を多値化する（複数レベルで表現する）。なお、多値化の手法としては公知公用の手法を適用可能である。
【００７８】
ＤＲＡＭ制御部４４は、ＤＲＡＭ４５に記憶された画像データの入出力を制御する。
ＤＲＡＭ４５は、画像データを記憶する画像メモリである。
【００７９】
画像判別回路４６は、画像読取部１０において読取入力された画像データのデータ解析を行って文字領域を特定領域として判別し、画像判別信号を生成する、或いは画像データに対してエッジ検出を行い、検出されたエッジ領域を特定領域として判別し、画像判別信号を生成する等して、出力対象の画像データに対する画像判別信号を生成し、画像処理部４３に出力する。
【００８０】
プリンタ部５０は、電子写真方式でＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのカラープリント出力を行う。プリンタ部５０は、ＬＤ（Laser Device）ドライバ、レーザ光源等を備えて感光ドラム上に潜像を形成する露光部、感光ドラムにトナーを吹き付けて画像を形成する現像部、画像形成された感光ドラム上のトナーをプリント用紙上に転写させる転写ベルト等から構成される。なお、プリント方式は他の方式を適用することとしてもよい。
【００８１】
プリンタ部５０は、画像処理部４３から各色材の画像データが入力されると、周波数変調／ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変換処理部ｙ５１、ｍ５１、ｃ５１、ｋ５１により周波数変調、ＰＷＭ変換を行い、その変調信号をＬＤドライバに入力する。ＬＤドライバは入力された変調信号に基づいてレーザ光源を駆動し、レーザ光源から照射される露光量を制御する。
【００８２】
以上のように、本実施形態によれば、マッチングテーブルを主走査方向及び副走査方向に走査させ、マッチングテーブルに設定された平均化パターンと一致する画像領域の各画素の画素値を平均し、その画素値を平均値に置換する平均化処理を一定周期で行うことにより、簡素な構成で容易に１次元又は２次元の平均化処理が可能となる。さらに、平均化パターンはスクリーンパターンと同一であり、かつ平均化処理はスクリーン処理と同一周期で行うので、スクリーンパターンと一致する領域毎に平均化を行うことができるとともに平均化が必要な部分のみ平均化することができ、さらには平均化処理とスクリーン処理の周期性の不一致を解消することができる。従って、解像度を不必要に低下させることなく、周期性の不一致により生じやすいモアレの発生を抑制することができる。
【００８３】
また、画像データとともに入力される画像判別信号をデコーダＤにより解読し、解読された画像判別信号に基づいて鮮鋭性を保持すべき特定領域を判別し、当該特定領域は平均化処理の対象から除外するので、文字や細線、エッジ領域等の特定領域の鮮鋭性を保持することができる。
【００８４】
また、平均化パターン及びスクリーンパターンの形状や、平均化処理又はスクリーン処理の周期は適宜設定可能であり、出力時の色材に応じて平均化パターンを変更する、周期を変更する等、色材の特性に応じて最適な条件を選択することができる。さらに、平均化パターンのパターン形状や走査条件等を操作するだけで、スクリーン線数やパターン形状が異なる多様なスクリーンパターンに容易に対応することができる。
【００８５】
なお、本実施形態における記述内容は、本発明を適用した画像処理装置１の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
【００８６】
例えば、図１に示す画像読取部３０を設けずに、外部のコンピュータとデータ通信を行う通信手段を設けて当該コンピュータから送信される出力対象の画像データに対して画像処理を施すようなプリントシステムにおいても本発明を適用可能である。
【００８７】
また、上述した説明では、平均化処理及びスクリーン処理は、同じＣｘ画素毎の一定周期で行うこととしたが、ランダムな周期で行うこととしてもよい。ここで、ランダム周期とは、シフト画素数Ｃｘが一定値ｎではなく、ｐ、ｑ、ｒのように異なる値が繰り返し採用されるような周期性をいう。この場合、制御部４１において乱数発生された数値をシフト画素数Ｃｘとして、平均化処理及びスクリーン処理を行う。なお、周期はランダムであるが、平均化処理とスクリーン処理の周期は同一であり、各処理の周期のランダムの程度を同じくするものである。一定周期では多少のモアレが発生する場合もあり、このようにランダムな周期とすることにより、より効果的なモアレの低減を図ることができる。
【００８８】
さらに、上述の説明では、平均化パターンとスクリーンパターンとは形状が同一であるが、例えば平均化パターンがスクリーンパターンより大きいサイズとなるように設計して、両者の形状は異なるものとしてもよい。
【００８９】
その他、本実施形態における画像処理装置１の細部構成および細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本実施の形態における画像処理装置１の内部構成を示す図である。
【図２】画像処理部４３の内部構成を示す図である。
【図３】統合処理部７の内部構成を示す図である。
【図４】平均化パターン及びマッチングテーブルの一例を示す図である。
【図５】色材毎に異なる平均化パターンの例を示す図である。
【図６】スクリーンパターンとその適用例を示す図である。
【図７】平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１において実行される平均化処理を説明するフローチャートである。
【図８】２値パターンである平均化パターンＰａを用いた平均化を示す図である。
【図９】平均化対象の画像領域に特定領域が含まれる場合の平均化を示す図である。
【図１０】多値パターンである平均化パターンＰｂを用いた平均化を示す図である。
【図１１】平均化処理部ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１により実行される走査処理を説明するフローチャートを示す図である。
【図１２】画像データ上をマッチングテーブルｍｔが走査する様子を示す概念図である。
【図１３】走査処理の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 画像処理装置
１０ 画像読取部
２０ 操作部
２５ タッチパネル
３０ 表示部
４０ 本体部
４１ 制御部
４２ 記憶部
４３ 画像処理部
Ｄ デコーダ
７ 統合処理部
ｙ７１、ｍ７１、ｃ７１、ｋ７１ 平均化処理部
ｙ７２、ｍ７２、ｃ７２、ｋ７２ γ補正処理部
ｙ７３、ｍ７３、ｃ７３、ｋ７３ スクリーン処理部
４４ ＤＲＡＭ制御部
４５ ＤＲＡＭ
４６ 画像判別回路
５０ プリンタ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均化対象の画像データに対し、平均化対象画素を指定する１次元又は２次元の平均化パターンの位置と一致する画素を対象にその画素値の平均値を算出し、当該平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を当該平均値に置換する平均化処理を周期的に行う平均化処理部と、
前記平均化処理が施された画像データに対し、所定のスクリーンパターンを用いて、前記平均化処理と同一周期でスクリーン処理を施すスクリーン処理部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記平均化処理部は、画像データの各画素の属性を示す画像判別信号が入力されると、当該画像判別信号に基づいて、特定領域に属する画素を前記平均化処理の対象から除外することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、設定変更可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、設定変更可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記平均化パターンは、全ての平均化対象画素に対して同じ重み付け係数が設定された２値パターンであることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記平均化処理部は、前記平均化パターンに設定された重み付け係数に基づいて、当該平均化パターンの位置に一致する画素の画素値を一律に平均した平均値を算出し、平均化パターンに一致する画素の画素値を当該算出された平均値に置換することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記平均化パターンは、各平均化対象画素に対して異なる重み付け係数が設定された多値パターンであることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記平均化処理部は、前記平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を平均化パターンに設定された重み付け係数により乗算した乗算値をそれぞれ算出して、各乗算値の総和を当該重み付け係数の総和により除算して得た平均値に置換することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記スクリーン処理部は、ランダムな周期でスクリーン処理を行い、
前記平均化処理部は、前記スクリーン処理と同じランダムな周期で平均化処理を行うことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記平均化処理部は、一定周期で平均化処理を行い、
前記スクリーン処理部は、前記平均化処理と同一の一定周期でスクリーン処理を行うことを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記スクリーンパターンは、前記平均化パターンと同一形状であることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
平均化対象の画像データに対し、平均化対象画素を指定する１次元又は２次元の平均化パターンの位置と一致する画素を対象にその画素値の平均値を算出し、当該平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を当該平均値に置換する平均化処理を周期的に行う平均化処理工程と、
前記平均化処理が施された画像データに対し、所定のスクリーンパターンを用いて、前記平均化処理と同一周期でスクリーン処理を施すスクリーン処理工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
前記平均化処理工程では、画像データの各画素の属性を示す画像判別信号が入力されると、当該画像判別信号に基づいて、特定領域に属する画素を前記平均化処理の対象から除外することを特徴とする請求項１４に記載の画像処理方法。
【請求項１６】
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、設定変更可能であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の画像処理方法。
【請求項１７】
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする請求項１４〜１６の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項１８】
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、設定変更可能であることを特徴とする請求項１４〜１７の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項１９】
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする請求項１４〜１８の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２０】
前記平均化パターンは、全ての平均化対象画素に対して同じ重み付け係数が設定された２値パターンであることを特徴とする請求項１４〜１９の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２１】
前記平均化処理工程では、前記平均化パターンに設定された重み付け係数に基づいて、当該平均化パターンの位置に一致する画素の画素値を一律に平均した平均値を算出し、平均化パターンに一致する画素の画素値を当該算出された平均値に置換することを特徴とする請求項２０に記載の画像処理方法。
【請求項２２】
前記平均化パターンは、各平均化対象画素に対して異なる重み付け係数が設定された多値パターンであることを特徴とする請求項１４〜１９の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２３】
前記平均化処理工程では、前記平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を平均化パターンに設定された重み付け係数により乗算した乗算値をそれぞれ算出して、各乗算値の総和を当該重み付け係数の総和により除算して得た平均値に置換することを特徴とする請求項２２に記載の画像処理方法。
【請求項２４】
前記平均化処理工程では、スクリーン処理と同じランダムな周期で平均化処理を行い、
前記スクリーン処理工程では、ランダムな周期でスクリーン処理を行うことを特徴とする請求項１４〜２３の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２５】
前記平均化処理工程では、一定周期で平均化処理を行い、
前記スクリーン処理工程では、前記平均化処理と同一の一定周期でスクリーン処理を行うことを特徴とする請求項１４〜２４の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２６】
前記スクリーンパターンは、前記平均化パターンと同一形状であることを特徴する請求項１４〜２５の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項１】
平均化対象の画像データに対し、平均化対象画素を指定する１次元又は２次元の平均化パターンの位置と一致する画素を対象にその画素値の平均値を算出し、当該平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を当該平均値に置換する平均化処理を周期的に行う平均化処理部と、
前記平均化処理が施された画像データに対し、所定のスクリーンパターンを用いて、前記平均化処理と同一周期でスクリーン処理を施すスクリーン処理部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記平均化処理部は、画像データの各画素の属性を示す画像判別信号が入力されると、当該画像判別信号に基づいて、特定領域に属する画素を前記平均化処理の対象から除外することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、設定変更可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、設定変更可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記平均化パターンは、全ての平均化対象画素に対して同じ重み付け係数が設定された２値パターンであることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記平均化処理部は、前記平均化パターンに設定された重み付け係数に基づいて、当該平均化パターンの位置に一致する画素の画素値を一律に平均した平均値を算出し、平均化パターンに一致する画素の画素値を当該算出された平均値に置換することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記平均化パターンは、各平均化対象画素に対して異なる重み付け係数が設定された多値パターンであることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記平均化処理部は、前記平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を平均化パターンに設定された重み付け係数により乗算した乗算値をそれぞれ算出して、各乗算値の総和を当該重み付け係数の総和により除算して得た平均値に置換することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記スクリーン処理部は、ランダムな周期でスクリーン処理を行い、
前記平均化処理部は、前記スクリーン処理と同じランダムな周期で平均化処理を行うことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記平均化処理部は、一定周期で平均化処理を行い、
前記スクリーン処理部は、前記平均化処理と同一の一定周期でスクリーン処理を行うことを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記スクリーンパターンは、前記平均化パターンと同一形状であることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
平均化対象の画像データに対し、平均化対象画素を指定する１次元又は２次元の平均化パターンの位置と一致する画素を対象にその画素値の平均値を算出し、当該平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を当該平均値に置換する平均化処理を周期的に行う平均化処理工程と、
前記平均化処理が施された画像データに対し、所定のスクリーンパターンを用いて、前記平均化処理と同一周期でスクリーン処理を施すスクリーン処理工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
前記平均化処理工程では、画像データの各画素の属性を示す画像判別信号が入力されると、当該画像判別信号に基づいて、特定領域に属する画素を前記平均化処理の対象から除外することを特徴とする請求項１４に記載の画像処理方法。
【請求項１６】
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、設定変更可能であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の画像処理方法。
【請求項１７】
前記平均化パターン及び前記スクリーンパターンの形状は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする請求項１４〜１６の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項１８】
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、設定変更可能であることを特徴とする請求項１４〜１７の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項１９】
前記平均化処理及び前記スクリーン処理の周期は、画像データの出力に使用する色材毎に異なることを特徴とする請求項１４〜１８の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２０】
前記平均化パターンは、全ての平均化対象画素に対して同じ重み付け係数が設定された２値パターンであることを特徴とする請求項１４〜１９の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２１】
前記平均化処理工程では、前記平均化パターンに設定された重み付け係数に基づいて、当該平均化パターンの位置に一致する画素の画素値を一律に平均した平均値を算出し、平均化パターンに一致する画素の画素値を当該算出された平均値に置換することを特徴とする請求項２０に記載の画像処理方法。
【請求項２２】
前記平均化パターンは、各平均化対象画素に対して異なる重み付け係数が設定された多値パターンであることを特徴とする請求項１４〜１９の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２３】
前記平均化処理工程では、前記平均化パターンの位置と一致する画素の画素値を平均化パターンに設定された重み付け係数により乗算した乗算値をそれぞれ算出して、各乗算値の総和を当該重み付け係数の総和により除算して得た平均値に置換することを特徴とする請求項２２に記載の画像処理方法。
【請求項２４】
前記平均化処理工程では、スクリーン処理と同じランダムな周期で平均化処理を行い、
前記スクリーン処理工程では、ランダムな周期でスクリーン処理を行うことを特徴とする請求項１４〜２３の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２５】
前記平均化処理工程では、一定周期で平均化処理を行い、
前記スクリーン処理工程では、前記平均化処理と同一の一定周期でスクリーン処理を行うことを特徴とする請求項１４〜２４の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２６】
前記スクリーンパターンは、前記平均化パターンと同一形状であることを特徴する請求項１４〜２５の何れか一項に記載の画像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１４２６２（Ｐ２００６−１４２６２Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１１０８９（Ｐ２００４−３１１０８９）
【出願日】平成１６年１０月２６日（２００４．１０．２６）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２６日（２００４．１０．２６）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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