图像处理装置及图像处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像处理装置及图像处理方法。所述图像处理装置包括：目标值计算单元，其被构造为基于输入图像数据的预定区域中包括的像素的像素值，计算在所述区域中要输出的目标值；分配顺序确定单元，其被构造为基于所述区域中包括的各像素的像素值和所述阈值矩阵中与该像素相对应的阈值，确定用于在所述预定区域中分配与所述目标值相对应的输出值的、输出值的分配顺序；以及输出值确定单元，其被构造为通过按照所述分配顺序，对所述区域中包括的至少一个像素指派目标值，来确定所述区域中包括的各像素的输出值。

Image Processing Device and Image Processing Method

The invention provides an image processing device and an image processing method. The image processing apparatus includes: a target value calculation unit, which is constructed to calculate the target value to be output in the region based on the pixel value of the pixel included in the predetermined area of the input image data; an allocation order determination unit, which is constructed based on the pixel value of each pixel included in the image data and the threshold corresponding to the pixel in the threshold matrix, to determine. An output value allocation order for allocating output values corresponding to the target values in the predetermined region and an output value determination unit are constructed to determine the output values of each pixel included in the region by assigning the target values to at least one pixel included in the region in accordance with the allocation order.

【技术实现步骤摘要】
图像处理装置及图像处理方法本申请是申请日为2015年6月16日、申请号为201510334021.1、专利技术名称为“图像处理装置及图像处理方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种将图像数据转换为高质量半色调图像数据的图像处理装置和图像处理方法。
技术介绍
诸如打印机等的图像形成装置已被广泛使用，该打印机通过使用记录材料在记录介质上打印由通过计算机或数字照相机输入的数字图像数据表示的图像。在数字图像数据中，图像数据中包括的像素的像素值一般由针对一个颜色的诸如8位或16位的多色调表示。另一方面，在图像形成装置中，通过以记录材料的点的ON(开)及OFF(关)状态来形成图像。由此，图像形成装置可输出的色调的数量常常低于图像数据的色调的数量。一般而言，对数字图像数据进行半色调处理，由此这样的图像形成装置可以打印图像。根据通过半色调处理获取的半色调图像数据，图像形成装置表示要被输出在记录介质上的点图案，并且由此表示图像的伪色调。一种半色调处理被称为使用阈值矩阵的抖动处理。阈值矩阵是指与图像数据中的像素相对应地布置阈值的矩阵。通过比较像素值与对应于像素的阈值来对图像数据中包括的各像素进行抖动处理，以使各像素的像素值量化，由此减少图像数据的色调的数量。针对图像数据以区块图案重复布置阈值矩阵，使得阈值能够对应于所有像素。抖动处理可用的阈值矩阵可以分为两种类型。一种类型是高低阈值被分散的基于频率调制(FM)的阈值矩阵。另一种类型是阈值的大小从一个位置依次增加的基于振幅调制(AM)的阈值矩阵。在通过使用基于FM的阈值矩阵对图像数据进行抖动处理的情况下，得到的半色调图像数据表示具有分散的点的点图案，并且以单位面积中的点数量来表示伪色调。在通过使用基于AM的阈值矩阵对图像数据进行抖动处理的情况下，得到的半色调图像数据表示集中的多个点被周期性排布的点图案，并且根据点的面积来表示伪色调。即使利用两种阈值矩阵，当输入了平坦的图像数据时，一般也考虑图像形成装置的输出特性来确定阈值的布置。然而，比较输入图像数据的像素的像素值与对应的阈值，得到的半色调图像数据也许不能表示期望的点图案。这可能是由输入图像数据所表现的特性与阈值矩阵的特性之间的干扰引起的。例如，由部分区域的输入图像数据所表示的色调可能无法被再现，或者要由半色调图像数据再现的细线可能断线了。因此，在日本特开第2007-194904号公报中，根据与阈值矩阵相对应的区域中包括的多个像素的像素值的平均值，针对各区域生成理想的输出总值。其还公开了按照从由像素值定义的区域中的重心位置处的像素起的顺序分配输出值，直到获取了理想的输出总值为止。根据日本特开第2007-194904号公报的公开，点的布置依据于基于各区域的像素的像素值的重心位置。因此，由于区域内的重心位置根据输入图像数据的特性而变化，所以可能无法设置适于图像形成装置的输出的点图案。此外，由于按照从区域中的重心位置起的顺序确定ON点的位置，所以可能无法维持输入图像数据的特性，从而导致了模糊的半色调图像数据。
技术实现思路
本专利技术提供一种将数字图像数据转换为高清晰度的半色调图像数据的图像处理装置。根据本专利技术的图像处理装置包括：目标值计算单元，其被构造为基于输入图像数据的预定区域中包括的像素的像素值，计算在所述预定区域中要输出的目标值；分配顺序确定单元，其被构造为基于所述区域中包括的各像素的像素值和所述阈值矩阵中与该像素相对应的阈值，确定所述预定区域中的输出值的分配顺序；以及输出值确定单元，其被构造为通过按照所述分配顺序，对所述预定区域中包括的至少一个像素指派目标值，来确定所述预定区域中包括的各像素的输出值。根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其他特征将变得清楚。附图说明图1是例示图像形成系统的硬件结构的框图。图2是例示图像处理单元的结构的框图。图3例示了输入图像数据的结构示例。图4例示了阈值矩阵和使用阈值矩阵的抖动处理。图5例示了要由图像处理单元进行的操作。图6是例示图像处理单元的结构的框图。图7例示了具有蓝噪声(blue-noise)特性的阈值矩阵的示例。图8例示了目标值计算单元。图9例示了要由目标值计算单元进行的操作。图10例示了输入图像数据中的区域和处理结果。图11是例示图像处理单元的结构的框图。图12例示了γ校正。图13例示了第一评价值计算单元。图14例示了分配顺序确定单元。图15例示了要由目标值计算单元进行的操作。图16例示了要由分配顺序确定单元进行的操作。图17例示了输入图像数据的结构示例。图18A至图18D例示了基于AM的阈值矩阵的示例。具体实施方式将参照附图说明本专利技术的示例性实施例。仅为了例示的目的给出了根据以下示例性实施例的结构，但是本专利技术不限于所例示的结构。图像处理装置的结构图1例示了包括适用于第一示例性实施例的图像处理装置的图像形成系统的硬件结构。根据第一示例性实施例的图像处理装置是图像处理控制器，例如，该图像处理控制器被配设在打印机内部，该打印机被构造为使用记录材料在记录介质上形成图像。根据第一示例性实施例的图像形成系统包括CPU100、RAM101、ROM102、操作单元103、显示单元104、外部存储设备105、图像处理单元106、图像形成单元107、I/F(接口)单元108及总线109。CPU100使用输入数据或后述的RAM101或ROM102中存储的计算机程序，来控制整个图像形成系统的操作。例如将说明CPU100整体控制装置的情况，并且多个硬件组件可以分担处理，以控制整个装置。RAM101具有如下的存储区域，该存储区域被构造为临时存储从外部存储设备105读取的计算机程序和数据，以及通过I/F单元108从外部接收的数据。RAM101被CPU100用作用于执行处理的存储区域，或被图像处理单元106用作进行图像处理的存储区域。换言之，RAM101可以根据需要提供存储区域。ROM102存储针对图像形成系统的组件的设置的设置参数，以及引导程序。操作单元103可以包括键盘和鼠标，并且通过操作者进行的操作接收来自操作者的指令。这允许操作者向CPU100输入指令。显示单元104包括CRT或液晶画面，并且能够通过使用图像和文本来显示CPU100进行的处理的结果。在显示单元104是能够检测触摸操作的触摸屏的情况下，操作单元104可以用作操作单元103的一部分。外部存储设备105是诸如硬盘驱动器等的大容量信息存储设备。外部存储设备105可以存储使操作系统(OS)或CPU100执行处理的计算机程序及数据。外部存储设备105可以保持通过装置的组件进行处理而生成的临时数据(诸如输入和输出图像数据以及要在图像处理单元中使用的阈值矩阵)。外部存储设备105中存储的计算机程序和数据在CPU100的控制下根据需要被读取，被存储在RAM101中，并且要被CPU100处理。图像处理单元106被实现为计算机程序可执行处理器或专用图像处理电路，并且执行将作为打印对象输入的图像数据转换为能够由图像形成单元107输出的图像数据的图像处理。例如，响应于来自CPU100的执行图像处理的指令，处理外部存储设备105中存储的N色调输入图像数据，并且输出M色调输出图像数据。图像形成单元107基于从图像处理单元106接收的输出图像数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理装置，所述图像处理装置包括：保持单元，其被构造为保持包括多个阈值的阈值矩阵；目标值获得单元，其被构造为基于输入图像数据中的预定区域中包括的像素的像素值和所述阈值矩阵中的与所述预定区域对应的阈值，获得针对所述预定区域的目标值；评价值确定单元，其被构造为基于所述预定区域中的各个像素的像素值和与各个像素对应的阈值，确定针对各个像素的评价值；以及输出值确定单元，其被构造为根据所述评价值和所述目标值，确定所述预定区域中的各个像素的输出值。

【技术特征摘要】
2014.06.18 JP 2014-125739;2015.06.10 JP 2015-117261.一种图像处理装置，所述图像处理装置包括：保持单元，其被构造为保持包括多个阈值的阈值矩阵；目标值获得单元，其被构造为基于输入图像数据中的预定区域中包括的像素的像素值和所述阈值矩阵中的与所述预定区域对应的阈值，获得针对所述预定区域的目标值；评价值确定单元，其被构造为基于所述预定区域中的各个像素的像素值和与各个像素对应的阈值，确定针对各个像素的评价值；以及输出值确定单元，其被构造为根据所述评价值和所述目标值，确定所述预定区域中的各个像素的输出值。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述评价值确定单元计算与点分配的容易度相关的值作为所述评价值。3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，计算各个所述评价值，以使得所述评价值的大小随着所述像素值的大小越大而越高，或随着对应的阈值的大小越小而越高。4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述评价值确定单元基于所述预定区域中的关注像素的像素值与对应于目标像素的阈值之间的差，来计算所述关注像素的评价值。5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述评价值确定单元使用如下公式来计算所述关注像素的评价值：关注像素的像素值－α×与关注像素对应的阈值，其中α>0。6.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述目标值获得单元基于通过对所述预定区域中包括的像素的像素值进行平均而获取的平均值，来计算所述目标值。7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述目标值获得单元包括：平均值计算单元，其被构造为计算所述预定区域中包括的像素的像素值的平均值；抖动处理单元，其被构造为通过将所述预定区域中包括的各个像素的像素值视为平均值，来使用与所述预定区域对应的阈值进行抖动处理；以及总计单元，其被构造为通过总计所述抖动处理单元进行的抖动处理的结果来计算所述目标值。8.根据权利要求6所述的图像处理装置，其中，所述目标值获得单元基于对所述平均值进行的γ校正的结果，来计算所述目标值。9.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，在所述预定区域中包括的像素具有在所述输入图像数据的像素值的范围中的最小像素值或最大像素值的情况下，所述输出值确定单元确定所述输出值为最小值或最大值，而与所述评价值无关。10.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，所述评价值确定单元根据所述预定区域或所述输入图像数据的特性，来设置α的值。11.根据权利要求10所述的图像处理装置，其中，在所述预定...

【专利技术属性】
技术研发人员：儿玉成绪，石川尚，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP