JPH1127530A - 画像処理装置および方法並びに記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディザ処理を施した画像データのマトリック
スの濃度パターンとその画像データに付加する特定パタ
ーンが似ている場合、ディザ処理後の画像データに付加
した特定パターンを識別することができない。 【解決手段】 入力された画像データは、第一γテーブ
ル１で、出力特性の非線形が補正され、比較処理部２
で、第一γテーブル１の出力結果と閾値メモリ３に格納
された閾値とを比較し、第二γテーブル４で画素変調強
度を求める。加算器５は、第二γテーブルの結果と特定
パターン発生部６に格納された特定パターンとを加算
し、その結果は、画素変調部７および印刷部８を経て記
録紙等の媒体へ印刷を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置およ
び方法並びに記憶媒体に関し、例えば、ディザ処理を施
した画像データに対し、画像を出力した装置の装置番号
等を特定パターンとして付加するための画像処理装置お
よび方法およびこの方法を記憶した記憶媒体に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】写真等の自然画に対応するためのハーフ
トーン処理技術の一つにディザ処理として知られる擬似
中間調処理がある。まず、この原理動作について図１を
基に説明する。

【０００３】例えば、白と黒のいずれかしか表現できな
い画素でハーフトーンを表現するためにいくつかの画素
を一つのブロックとしてまとめ、そのブロック単位で濃
度処理を行う。つまり、ブロック単位で黒画素の数を変
えて、あたかもハーフトーンの濃淡が得られたようにす
る。

【０００４】例えば、図１に示すように４×４画素で階
調濃度を表現する場合、図１（Ｂ）に示すようにそのブ
ロック内の各画素に対応した閾値をそれぞれ異なった値
にし、図１（Ａ）に示すように入力画像データの各画素
に対応する値と比較する。次に、濃度レベルが閾値より
大きい画素を黒画素とし、濃度レベルが閾値より小さい
画素を白画素とする。このように閾値をバラバラに配置
することによって、出力画像の中間調を擬似的に表す処
理がディザ処理である。

【０００５】一方、プリンタや複写機等の画像処理装置
の高画質化、カラーに伴い、紙幣や有価証券等、本来複
写されるべきでない特定原稿が複写され、使用されると
いう社会問題が発生する恐れがある。

【０００６】この問題を防止するために、特開平４−２
９４６８２に示されるように、画像処理装置の出力画像
に、装置番号などを表す特定パターンを付加することに
より、画像を出力した画像処理装置を特定するという技
術が提案されている。

【０００７】図２に特定パターンを付加する装置の構成
例を示す。

【０００８】Ｒ，Ｇ，Ｂの各入力信号は、画像データ処
理部２０１に入力され、ここで、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ成分の
信号レベルを表す画像データに変換される。画像データ
処理部２０１より出力された画像データと特定パターン
発生器６にあらかじめ記憶された所定の特定パターンと
を加算器５で加算し、画像変調部７および印刷部８を経
て画像が出力される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した技術
においては、次のような問題がある。ディザ処理を施し
た画像データのマトリクスの濃度パターンとその画像デ
ータに付加する特定パターンが似ている場合、ディザ処
理後の画像データに付加した特定パターンを識別するこ
とが難しい。

【００１０】本発明は、上記の問題を解決するものであ
り、ディザ処理後の画像データの濃度パターンに応じた
マトリクスサイズの特定パターンを設定することによ
り、ディザ処理後の画像データに付加した特定パターン
の識別を容易にする画像処理装置および方法並びに記憶
媒体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。

【００１２】本発明にかかる画像処理装置は、入力画像
データの濃度パターンに応じて設定されたマトリクスサ
イズの特定パターンを記憶手段から読み出す読出手段
と、読み出された特定パターンを前記入力画像データに
付加する付加手段とを有することを特徴とする。

【００１３】また、第一の記憶手段から読み出した閾値
に基づき、入力画像データにディザ処理を施す処理手段
と、ディザ処理された画像データの濃度パターンに応じ
て設定されたマトリクスサイズの特定パターンを第二の
記憶手段から読み出す読出手段と、読み出された特定パ
ターンを前記ディザ処理された画像データに付加する手
段とを有することを特徴とする。

【００１４】本発明にかかる画像処理方法は、入力画像
データの濃度パターンに応じて設定されたマトリクスサ
イズの特定パターンを記憶手段から読み出し、読み出さ
れた特定パターンを前記入力画像データに付加すること
を特徴とする。

【００１５】また、第一の記憶手段から読み出した閾値
に基づき、入力画像データにディザ処理を施し、ディザ
処理された画像データの濃度パターンに応じて設定され
たマトリクスサイズの特定パターンを第二の記憶手段か
ら読み出し、読み出された特定パターンを前記ディザ処
理された画像データに付加することを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】まず、モワレ稿およびそれを除去
する方法について説明する。カラー画像処理装置等でト
ナーを重ねる方式の場合、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色の重なり
方によって、画像ドットが完全に重なり合う場合は減法
混色的となり、逆にずれている場合は加法混色的とな
る。更に画像処理過程において、色のモワレ稿の除去を
行うため、各色毎に異なったスクリーン角を設ける。各
色に同じスクリーン角を持たせた場合、わずかな角度変
動によってモワレ稿（ビート）が生じるので、あらかじ
め、各色毎に異なったスクリーン角を設けることで、モ
ワレ周波数が高周波になるようにし、目につきやすい低
周波のモワレ稿を除去する。

【００１７】図３は、基本網点を表す概念図である。

【００１８】ａ×ａの画素からなる基本網点を適当にず
らして配列することにより、スクリーン角をもった網点
ドットが形成される。この時生じる隙間Ｃの部分は適当
にどこかの網点ドットに対応するセルにつければよい。

【００１９】ここで、変位ベクトル（基本網点のずれ）
をｕ＝（ａ，ｂ）とすると、スクリーン角θは、θ＝ａ
ｒｃｔａｎ（ａ／ｂ）より求められる。この変位ベクト
ルｕの各成分の値（ａ，ｂ）を用いて基本網点の１周期
に相当する正方閾値マトリクスサイズは、Ｎ＝ＬＣＭ
（ａ，ｂ）×（ｂ／ａ＋ａ／ｂ）となる。ただし、ＬＣ
Ｍ（ａ，ｂ）は、ａとｂの最小公倍数を表わす。

【００２０】また、図４に基本網点サイズ２×２〜５×
５までの正方閾値マトリクスサイズＮ、スクリーン角
θ、変位ベクトルｕ、基本網点内に含まれる画素数Ｎｏ
＝ａ×ａ＋ｂ×ｂを示す。

【００２１】図５は、正方閾値マトリクスを表す概念図
である。

【００２２】ａ＝３，ｂ＝１の場合、網点の１周期に相
当する正方閾値マトリクスサイズ（Ｎ）は、図４に示す
ようにＮ＝１０となり、セル内に含まれる画素数もＮｏ
＝１０となる。即ち、閾値（図４では画素番号をふって
いる）をＸ方向に１０画素分発生させればよい。

【００２３】以上により、各色の基本網点にスクリーン
角を持たせることによって、モワレ稿を除去することが
できる。

【００２４】以下、本発明にかかる一実施形態の画像処
理装置および画像処理方法を図を参照して詳細に説明す
る。

【００２５】［基本構成］図６は、本発明にかかる一実
施形態として、レーザビームプリンタをプリンタエンジ
ンとして備えた画像処理装置の構成例である。

【００２６】第一γテーブル１は、画像出力装置の出力
特性の非線形を補正するために用いられるγテーブルで
ある。この第一γテーブル１は、ＲＯＭで構成されてお
り、デフォルトのγテーブルが記憶されている。比較処
理部２は、第一γテーブル１の出力結果と閾値を比較し
てその結果を出力する。閾値メモリ３は、入力画像デー
タの各画素値と比較するために用いる所定の閾値をマト
リクス形式で格納する。

【００２７】第二γテーブル４は、上記比較処理部２で
得られた比較結果から実際の画素変調強度を得るための
γテーブルである。加算器５は、第二γテーブルの処理
結果と特定パターン発生部６に格納されている特定パタ
ーンとを加算する。特定パターン発生部６は、特定パタ
ーンが格納されているメモリである。画素変調部７は、
画素の変調を行うためであり、印刷部８は、記録紙等の
媒体へ印刷を行う。カウンタ制御部９は、閾値メモリ３
を制御するために画素の水平方向の数と垂直方向の数を
数えるカウンタ（それぞれＨカウンタ１０１ａ、Ｖカウ
ンタ１０２ａ）の制御回路である。

【００２８】カウンタ制御部９の動作を説明すると次の
ようになる。まず、初期状態では、Ｈカウンタ１０１ａ
およびＶカウンタ１０２ａのカウンタ値（Ｈ，Ｖ）が
（Ｈ，Ｖ）＝（０，０）に初期化されている。閾値マト
リクスのサイズをＭ×Ｎ（ただし、Ｍは水平方向の画素
数、Ｎは垂直方向のライン数である。）、１画素の階調
表現数をＰとすると、前記閾値メモリ３からは、アドレ
ス（０，０）に相当するＰ種類の閾値が比較処理部２に
ロードされる。比較処理部２にはＰ個のコンパレータが
並列に置かれており、これらのリファレンス値としてＰ
個の閾値が入力される。

【００２９】次に、入力画像データが第一γテーブル１
でγ変換された後、比較処理部２に送られる。比較処理
部２ではγ変換された値と閾値メモリ３から与えられた
閾値との比較がＰ個のコンパレータで並列に行われる。
ここでγ変換された値が閾値より大きい場合に「Ｔｒｕ
ｅ」を出力するようにコンパレータが設定されていると
すると、比較処理部２では出力された「Ｔｒｕｅ」の数
を数えて０から（Ｐ−１）の数値に変換する。比較処理
部２から出力された数値は、第二γテーブル４へ入力さ
れ、１画素ｎビットの画素変調強度信号に変換されて加
算器５に送られる。

【００３０】カウンタ制御部９が、Ｈカウンタ１０１ａ
およびＶカウンタ１０２ａを制御するタイミングについ
て図７に基づき説明する。

【００３１】水平同期信号（Ｌｓｙｎｃ）は、画像形成
における１走査の区切り毎に発生するライン同期信号で
ある。垂直同期信号（ＴＯＰ）は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ成分
それぞれについての画像形成が終了する毎に発生する信
号である。Ｈカウンタ１０１ａは、水平同期信号（Ｌｓ
ｙｎｃ）を受け取ると内部のＨカウンタ１０１ａを０に
リセットする。これ以降、Ｈカウンタ１０１ａは画像ク
ロック信号（ＣＬＫ）をカウントする。ただし、Ｈカウ
ンタ１０１ａは、Ｍ画素カウントしたら次にまた０とな
る周期Ｍの巡回カウンタである。

【００３２】また、Ｖカウンタ１０２ａは垂直同期信号
（ＴＯＰ）を受け取ると内部のＶカウンタ１０２ａを０
にリセットする。ただし、Ｖカウンタ１０２ａは、Ｎラ
インカウントしたら次にまた０となる周期Ｎの巡回カウ
ンタである。したがって、カウンタの出力（Ｈ，Ｖ）は
閾値マトリクス内部における注目画素の局所的な座標を
表わしている。こうして１ページ分の画像処理が終了す
ると印刷部８から画像データが出力される。

【００３３】カウンタ制御部１０において、特定パター
ン発生部６にあらかじめ格納された特定パターンのアド
レスは、カウンタ制御部１０内のＨカウンタ１０１ｂお
よびＶカウンタ１０２ｂによって制御され、Ｍ×Ｎ（た
だし、Ｍは水平方向の画素数、Ｎは垂直方向のライン数
である。）の画像を形成する。

【００３４】詳細は次のようになる。Ｈカウンタ１０１
ｂに主走査方向の基準信号である画像クロック信号（Ｃ
ＬＫ）が入力される。また、Ｈカウンタ１０１ｂは、水
平同期信号（Ｌｓｙｎｃ）を受け取ると内部のＨカウン
タ１０１ｂを０にリセットする。

【００３５】ビデオエンコーダ信号（ＶｉｄｅｏＥＮ）
は、画像データが入力される区間だけＬｏとなる信号で
あり、その区間、Ｈカウンタ１０１ｂを動作可能とし、
画像クロック信号（ＣＬＫ）に同期してＨカウンタ１０
１ｂがカウントアップする。次に、濃度ＨＶ変換部１１
からの情報に応じ所定のカウント値（この場合Ｍカウン
ト）を検出し、Ｈカウンタ１０１ｂを０にリセットする
巡回カウンタを構成する。

【００３６】Ｖカウンタ１０２ｂは、副走査方向の基準
信号であるＴＯＰ信号にてリセットされ前記Ｈカウンタ
１０１ｂ同様、水平同期信号（ＬＳｙｎｃ）を基準クロ
ック（ＣＬＫ）とする巡回カウンタ構成し、所定のカウ
ント値（この場合Ｎカウント）を検出し、Ｖカウンタ１
０２ｂを０にリセットする。

【００３７】上記の操作により形成された特定パターン
は、規則的な周期で繰り返し画像全体に付加される。ま
た、特定パターンと入力画像データが加算器５によって
付加されることにより、入力画像データ本来の色味が変
らないように面積階調による濃度の平均化を施してい
る。

【００３８】図８は、ディザ処理後のマトリクス濃度に
基づいて、特定のパターンを付加するマトリクスサイズ
を設定する動作について説明する図である。

【００３９】図８（Ａ）は、ディザ処理後のマトリクス
の濃度の一例を示す。図８（Ｂ）は、ディザ処理後のマ
トリクス濃度に基づいて、特定パターンを付加するマト
リクスサイズを設定する一例を示す。例えば、ディザ処
理後のマトリクス濃度が００Ｈに対応する時は、特定パ
ターンを付加するマトリクスのサイズを４×４とし、同
様に濃度０１Ｈに対応する時は、マトリクスのサイズを
５×５、濃度０２Ｈに対応する時は、マトリクスのサイ
ズを６×６とする。

【００４０】このように、特定パターンを付加するマト
リクスサイズは、ディザ処理後のマトリクス濃度に基づ
いて設定されるが、そのサイズはディザ処理後のマトリ
クスサイズよりも小さい場合も有り得るし、大きい場合
も有り得る、また等しい場合も有り得る。

【００４１】図９および図１０では、ディザ処理後のマ
トリクスに対し、大きさの異なる特定パターンを付加し
たマトリクスを加算する処理について説明する。

【００４２】ディザ処理後のマトリクス濃度と特定パタ
ーンを付加したマトリクスサイズの関係を図９のように
仮定する。

【００４３】例えば、ディザ処理後のマトリクス濃度
（黒画素数）が０の場合は、特定パターンを付加したマ
トリクスサイズは２×２、同様に、ディザ処理後のマト
リクス濃度（黒画素数）が２の場合は、特定パターンを
付加したマトリクスサイズは４×４、ディザ処理後のマ
トリクス濃度（黒画素数）が１０の場合は、特定パター
ンを付加したマトリクスサイズは１２×１２となる。加
算後のマトリクスは図１０のようになる。

【００４４】また、特定パターンは、あらかじめ図６の
特定パターン発生部６に格納され、人間の目がＹ（イエ
ロー）の濃度成分に対して識別能力が低いことを利用
し、Ｙ（イエロー）の画像を形成する際に付加される。

【００４５】図１１は、特定パターンのマトリクス濃度
の平均化を説明する図である。

【００４６】図１１（Ａ）は、特定パターンのマトリク
スの画素エリア（Ｍ画素）×（Ｎライン）を示す。図１
１（Ｂ）において、画素エリアＭ１は、画素の濃度がプ
ラスとなるように変調され、画素エリアＭ２は、画素の
濃度がマイナスとなるように変調される。そして、特定
パターンのマトリクス濃度が平均化される。図１１
（Ｃ）は、このように画像処理された特定パターンが所
定の周期（Ｌ）で繰り返し、画像データに対し付加され
るようすを示す。この特定パターンを含んだ画像データ
は、画素変調部７および印刷部８を経て出力される。

【００４７】以上説明した実施形態ではレーザービーム
プリンタを備えた画像処理装置を例としたが、本発明は
これに限定されるものではなく、複写装置およびファク
シミリ等の他の擬似中間処理を適用した画像処理装置に
も適用できることは言うまでもない。

【００４８】さらに、本発明は入力画像データに対しデ
ィザ処理を行った後のマトリクスが、多値で表現される
場合にも適用できることは言うまでもない。

【００４９】

【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器（例えば
ホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プ
リンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ
装置など）に適用してもよい。

【００５０】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。プログラムコードを供給
するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディス
ク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリ
カード、ＲＯＭなどを用いることができる。

【００５１】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレ
ーションシステム）などが実際の処理の一部または全部
を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実
現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００５２】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
ィザ処理後の画像データの濃度パターンに応じたマトリ
クスサイズの特定パターンを設定することにより、ディ
ザ処理後の画像データに付加した特定パターンの識別を
容易にする画像処理装置および方法並びに記憶媒体を提
供することができる。

【００５４】

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な擬似中間調処理（ディザ法）を説明す
るための図、

【図２】一般的な特定パターンを付加する装置の構成例
を示す図、

【図３】本発明にかかる一実施形態の基本網点の変位ベ
クトルを説明するための図、

【図４】本発明にかかる一実施形態の基本セルサイズを
変化させた場合の各パラメータ値を示す図、

【図５】本発明にかかる一実施形態の正方閾値マトリク
スサイズの大きさおよびその中に含まれる画素数の求め
方を説明するための図、

【図６】本発明にかかる一実施形態の画像処理装置の構
成例を示す図、

【図７】本発明にかかる一実施形態の画像データマトリ
クスのアドレスを制御する各信号のタイミングチャー
ト、

【図８】本発明にかかる一実施形態のディザパターンお
よび画像濃度変換後のマトリクスサイズを説明するため
の図、

【図９】本発明にかかる一実施形態のディザ処理後のマ
トリクス濃度と特定パターンを付加したマトリクスサイ
ズとの関係の一例を説明するための図、

【図１０】本発明にかかる一実施形態のディザ処理後の
マトリクスと特定パターンを付加したマトリクスサイズ
との加算結果を説明するための図、

【図１１】本発明にかかる一実施形態の画像データに特
定パターンを付加する処理を説明するための図である。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像データの濃度パターンに応じて
   設定されたマトリクスサイズの特定パターンを記憶手段
   から読み出す読出手段と、 読み出された特定パターンを前記入力画像データに付加
   する付加手段とを有することを特徴とする画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 更に前記入力画像データのディザマトリ
   クスの濃度パターンに応じて前記マトリクスサイズを設
   定する設定手段を有することを特徴とする請求項１に記
   載された画像処理装置。
3. 【請求項３】 第一の記憶手段から読み出した閾値に基
   づき、入力画像データにディザ処理を施す処理手段と、 ディザ処理された画像データの濃度パターンに応じて設
   定されたマトリクスサイズの特定パターンを第二の記憶
   手段から読み出す読出手段と、 読み出された特定パターンを前記ディザ処理された画像
   データに付加する手段とを有することを特徴とする画像
   処理装置。
4. 【請求項４】 更に前記ディザ処理に用いられるディザ
   マトリクスの濃度パターンに応じて前記マトリクスサイ
   ズを設定する設定手段を有することを特徴とする請求項
   ３に記載された画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記設定手段により設定されるマトリク
   スサイズは、前記濃度パターンが表す画像濃度に略比例
   することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１
   つに記載された画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記付加手段は、前記特定パターンを所
   定の周期で繰り返し付加することを特徴とする請求項１
   から請求項５の何れか１つに記載された画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記付加手段は、前記特定パターンをイ
   エロー成分の濃度データとして付加することを特徴とし
   た請求項１から請求項６の何れか１つに記載された画像
   処理装置。
8. 【請求項８】 前記特定パターンは、装置に固有のパタ
   ーンであることを特徴とする請求項１から請求項７の何
   れか１つに記載された画像処理装置。
9. 【請求項９】 さらに、前記付加手段から出力される画
   像データに基づき、記録媒体に可視像を形成する形成手
   段を有することを特徴とする請求項１から請求項８の何
   れか１つに記載された画像処理装置。
10. 【請求項１０】 入力画像データの濃度パターンに応じ
    て設定されたマトリクスサイズの特定パターンを記憶手
    段から読み出し、 読み出された特定パターンを前記入力画像データに付加
    することを特徴とする画像処理方法。
11. 【請求項１１】 第一の記憶手段から読み出した閾値に
    基づき、入力画像データにディザ処理を施し、 ディザ処理された画像データの濃度パターンに応じて設
    定されたマトリクスサイズの特定パターンを第二の記憶
    手段から読み出し、 読み出された特定パターンを前記ディザ処理された画像
    データに付加することを特徴とする画像処理方法。
12. 【請求項１２】 画像処理のプログラムコードが記憶さ
    れた記憶媒体であって、 入力画像データの濃度パターンに応じて設定されたマト
    リクスサイズの特定パターンを記憶手段から読み出すス
    テップのプログラムコードと、 読み出された特定パターンを前記入力画像データに付加
    するステップのプログラムコードとを有することを特徴
    とする記憶媒体。
13. 【請求項１３】 画像処理のプログラムコードが記憶さ
    れた記憶媒体であって、 第一の記憶手段から読み出した閾値に基づき、入力画像
    データにディザ処理を施すステップのプログラムコード
    と、 ディザ処理された画像データの濃度パターンに応じて設
    定されたマトリクスサイズの特定パターンを第二の記憶
    手段から読み出すステップのプログラムコードとを有す
    ることを特徴とする記憶媒体。