用于生成二值化图像的图像处理装置和方法制造方法及图纸

一种图像处理装置，包括处理器和用于获取图像的扫描器，该处理器使用多个抖动矩阵而根据图像中的灰度值来改变多个点图案的面积，且基于所述多个点图案来生成二值图像。所述面积中的每一者的变化率彼此不同。所述多个抖动矩阵包括第一抖动矩阵和第二抖动矩阵。基于第一抖动矩阵形成的多个第一点图案的第一面积的第一变化率不同于基于第二抖动矩阵形成的多个第二点图案的第二面积的第二变化率。

An image processing device and method for generating two valued images

An image processing device includes a processor and a scanner for acquiring images. The processor uses multiple jitter matrixes and changes the area of multiple point patterns according to the gray value in the image, and generates two valued images based on the multiple point patterns. The rate of change of each of the areas is different from each other. The multiple jitter matrices include the first jitter matrix and the second jitter matrix. The first change rate of the first area based on the first jitter pattern formed by the first jitter matrix is different from the second change rate of the second area based on the second dither matrix formed by the second dither matrix.

【技术实现步骤摘要】
用于生成二值化图像的图像处理装置和方法
本专利技术总体涉及一种用于生成二值化图像(binarizedimgae)(也被称为二值二值图像(binaryimgae))的图像处理装置。
技术介绍
作为一种在打印机中以伪方式表达连续灰度(gradation)的手段，已知有例如采用抖动方法的半色调处理。在这种采用抖动方法的半色调处理中，通过用具有对应于灰度值的面积的点图案(dotpattern)来代替多灰度原始图像的每个部分，从而生成具有大量半色调点的二值化图像(例如，参见专利文献1)。点图案是一组各自在位于二值化图像中的矩阵中的多个单元中形成的点，点图案也被称为半色调点。“点”是在两个灰度(例如白色和黑色)当中的阴影侧(例如黑色)具有一灰度的图像元素。由于这种半色调处理是通过改变点图案的面积而不是改变点图案的数量来以伪方式表达连续灰度，因此半色调处理也被称为AM(幅度)调制半色调处理。在传统的半色调处理中，在原始图像的预定区域中所包含的所有图像元素的每个灰度值从高亮侧到阴影侧变化的情况下，形成二值化图像的大量点图案中的每一个在特定步骤期间从单元的中心区域向周围区域发展。专利文献1：JP2007-67984A然而，在上述传统的半色调处理中，由于不能有利地表达二值化图像的灰度，因此图像质量可能会劣化。
技术实现思路
本专利技术的一个或更多个实施例提供一种图像处理装置，当将多灰度的原始图像转换为二值化图像时，该图像处理器装置可提高二值化图像的图像质量。根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置可包括生成单元和用于获取图像的获取单元。该生成单元用于基于多个抖动矩阵来从获取的图像生成二值化图像。对于基于所述多个抖动矩阵形成的多个点图案的每一个而言，面积变化率是不同的。在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，在多个点图案中，相对于原始图像的灰度变化的面积变化率彼此不同。因此，可通过组合所述多个点图案来表示原始图像的灰度变化，且可在二值化图像中以高精度表示原始图像的灰度。举例而言，在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，多个抖动矩阵可包括第一抖动矩阵和第二抖动矩阵，且基于所述第一抖动矩阵形成的多个第一点图案的面积的变化率不同于基于所述第二抖动矩阵形成的多个第二点图案的面积的变化率。举例而言，在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，在二值图像中，多个第一点图案和多个第二点图案可以交替布置。举例而言，在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，在二值图像中，多个第一点图案或多个第二点图案的布置可基本呈45度分开。举例而言，在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，二值图像可包括其中形成有第一点图案的第一单元和其中形成有第二点图案的第二单元，且所述第一单元和所述第二单元可在二值图像中的行方向和列方向上交替布置。举例而言，在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，其中形成有第一点图案的第一单元和其中形成有第二点图案的第二单元可布置在矩阵中，在行方向和列方向上交替对齐。因此，可以避免由第一点图案和第二点图案的不均匀分布造成的二值化图像的灰度波动，且可在二值化图像中更高精度地表示原始图像的灰度。举例而言，在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，在二值图像中，第一点图案可从第一单元的中心区域扩大到第一单元的周围区域且第二点图案可从第二单元的周围区域扩大到第二单元的中心区域。在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，可使相邻的点图案呈彼此不同的形状，且可抑制由于相同形状的点图案以相同距离相邻地布置在二值图像中而产生的可感知的粗糙度。举例而言，在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，与图像的亮度相关的指标值的范围包括其中指标值等于或大于第一预定值的第一范围、其中指标值等于或小于第二预定值(第二预定值小于第一预定值)的第二范围、以及其中指标值在第一预定值和第二预定值之间的中间范围；并且，在包含在图像中的预定区域中，当指标值从中间范围变化到第二范围时，包含在二值图像中的第一点图案的面积的增长率可小于第二点图案的面积的增长率。在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，当原始图像的指标值从中间范围变化到阴影侧上的第二范围时，第一点图案的面积变化率可保持为低于第二点图案的面积变化率。换言之，在阴影侧，可使用第一点图案高分辨率地表示灰度。举例而言，在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，随着预定区域的灰度从第一范围变化到第二范围，第一点图案和第二点图案的各自面积可单调地增加。在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，随着原始图像的每个区域的灰度从高亮侧(第一范围)变化到阴影侧(第二范围)，第一点图案和第二点图案的各自面积可单调增加。因此，可避免相对于原始图像的灰度变化的点图案面积的不自然改变，且可在二值图像中更高精度地表示原始图像的灰度。举例而言，在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，在由用于指示图像的每个区域的灰度的横轴和用于指示点图案面积的竖轴定义的二维笛卡尔坐标系统中，i)第一点图案的面积可近似于向上凸出的曲线，且ii)第二点图案的面积可近似于向下凸出的曲线。在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，第一点图案的面积和第二点图案的面积可近似于向上凸出的曲线和向下凸出的曲线。因此，点图案的面积可相对于原始图像的灰度变化而平滑地变化，且可在二值图像中更高精度地表示原始图像的灰度。举例而言，在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，灰度可与第一点图案的面积和第二点图案的面积的平均值或总和成比例关系。举例而言，根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，生成单元可将噪声分量叠加到多个抖动矩阵上。在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，可将噪声分量叠加到多个矩阵上，且可在二值图像中更高精度地表示原始图像的灰度。举例而言，在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，对于图像中的每个区域，生成单元可将根据该每个区域的噪声分量叠加到多个抖动矩阵上。在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，对于每个区域，可将根据该每个区域的噪声分量叠加到抖动矩阵上。因此，可增加点图案类型，且可在二值化图像中更高精度地表示原始图像的灰度。举例而言，在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，噪声分量可以是均匀随机数。而且，噪声分量可以是正态随机数。在根据本专利技术的一个或更多个实施例的图像处理装置中，可使用均匀随机数或正态随机数作为噪声分量，可在二值化图像中更高精度地表示原始图像的灰度，且可容易地将噪声分量叠加到抖动矩阵上。本专利技术的一个或更多个实施例不仅仅可实现为包括如此特征的处理单元的图像处理装置，还可实现为图像处理方法。在该图像处理方法中，以步骤方式提供由包含在图像处理装置中的特征处理单元所执行的过程。而且，还可实现为用于使计算机如包含在图像处理装置中的特征处理单元一样工作的程序或者用于使计算机执行包含在图像处理方法中的特征步骤的程序。此外，毋庸置疑的是可通过计算机可读、非瞬时记录媒体(例如只读光盘驱动器(CD-ROM))或诸如互联网的通信网络来分布这样的程序。根据本专利技术的一个或更多个实施例，图像处理装置可包括处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，包括：用于获取图像的扫描器；以及处理器，其用于：使用多个抖动矩阵、根据所述图像中的灰度值来改变多个点图案的面积，以及基于所述多个点图案来生成二值图像，其中，所述面积中的每一者的变化率彼此不同。

【技术特征摘要】
2016.07.29 JP 2016-1505651.一种图像处理装置，包括：用于获取图像的扫描器；以及处理器，其用于：使用多个抖动矩阵、根据所述图像中的灰度值来改变多个点图案的面积，以及基于所述多个点图案来生成二值图像，其中，所述面积中的每一者的变化率彼此不同。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述多个抖动矩阵包括第一抖动矩阵和第二抖动矩阵，以及其中，基于所述第一抖动矩阵形成的多个第一点图案的第一面积的第一变化率不同于基于所述第二抖动矩阵形成的多个第二点图案的第二面积的第二变化率。3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，在所述二值图像中，所述多个第一点图案和所述多个第二点图案交替布置。4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，在所述二值图像中，所述多个第一点图案或所述多个第二点图案的布置基本呈45度分开。5.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述二值图像包括其中形成有所述第一点图案的第一单元和其中形成有所述第二点图案的第二单元；以及其中，所述第一单元和所述第二单元在所述二值图像中在行方向和列方向上交替布置。6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：利弘俊策，
申请(专利权)人：船井电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP