JP2004236249A - Error diffusion processor, image forming apparatus, error diffusion processing method, and computer program - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an error diffusion processor with which regular connection of dots and occurrence of unwanted texture are suppressed to improve gradation reproducibility. <P>SOLUTION: The error diffusion processing apparatus is provided with a data correcting means 8 for correcting image data Pi(X, Y) on the basis of a diffusion error, a quantization processing means 3 for quantizing corrected image data Pm(x, Y) with the different number of quantization steps on the basis of a line to generate output image data Po(X, Y), and an error distribution quantity determining means 6 for finding diffusion errors to be distributed to peripheral pixels before quantization processing on the basis of a quantization error. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【００４１】
なお、図１の階調再現処理装置に使用される重み係数マトリクスは、この様な重み係数マトリクスには限定されない。重み係数マトリクスのサイズ及び重み係数は、必要に応じて任意に定めることができる。また、処理方向が左方向であれば、同じ重み係数マトリクスの左右を反転させて使用すればよい。さらに、処理方向により重み係数マトリクスを異ならせることもできる。つまり、処理方向が左方向の場合と右方向の場合で、重み係数やマトリクスサイズを異ならせてもよい。
【００４２】
補正処理部８は、誤差配分量決定部６により決定された配分誤差データに基づいて未処理の画像データを補正し、注目画素の量子化誤差を拡散させるデータ補正手段である。補正対象となるのは、重み係数マトリクスのサイズに応じて決まる注目画素の周辺画素の画像データである。この補正処理は、画像データ記憶部１に保持されている画像データを配分誤差データを加えた値に更新することによって行われる。
【００４３】
この様にして、画像データ記憶部１に格納された入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）は、周辺画素について量子化処理が行われるごとに補正処理され更新される。このため、量子化処理のために処理方向制御部２により読み出された時点では、必要な補正処理が行われた補正データＰｍ（Ｘ，Ｙ）に変換されている。
【００４４】
図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０６は、図１の階調再現処理装置１０の概略動作の一例について示したフローチャートである。まず初めに、入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）が画像データ記憶部１に格納されているものとする。画像データ記憶部１内の画像データは、処理方向制御部２によって読み出される（ステップＳ１０１）。画像データの読み出しは、ラインごとに交互に異なる方向となるように行われているものとする。
【００４５】
読み出された画像データは、量子化処理部３において量子化される（ステップＳ１０２）。この量子化処理は、処理方向により量子化ステップ数が異なり、階調数の異なる出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）が生成される。次に、誤差抽出部４において、量子化処理前後の画像データについて差分が求められ、量子化誤差として誤差バッファ５に格納される（ステップＳ１０３）。
【００４６】
この量子化誤差は、誤差配分量決定部６により、未処理の周辺画素に配分され（ステップＳ１０４）、補正処理部８によって、画像データ記憶部１内の画像データに対して補正処理が行われる。この様な動作により、１画素の画像データについての量子化処理と、当該処理で生じた量子化誤差を周辺画素に拡散させる補正処理とが完了する。
【００４７】
その後、処理方向制御部２が、画像データ記憶部１から次の画素の画像データを読み出して、１つのラインについて同じ動作が繰り返される。１つのライン上の全ての画素について処理が終了すれば、次のラインについて同様の処理が行われる。この様にしてステップＳ１０１〜Ｓ１０５の動作が、全ての画素について量子化処理が完了するまで繰り返される（ステップＳ１０６）。
【００４８】
図４は、図１の処理方向制御部２における画像データの処理方向の一例を示した図であり、Ｘ（処理方向）を水平方向、Ｙを垂直方向とし、一部の画素とその処理方向が示されている。１ライン上の画像データが処理方向へ順次に読み出され、１ラインの読み出しが終了すれば、次のラインについて同様の読み出しが行われる。このとき、処理方向は１ラインごとに切り替えられ、奇数行目が右方向、偶数行目が左方向とされる。
【００４９】
図５は、図１の量子化処理部３の一構成例を示したブロック図である。この量子化処理部３は、多値閾値処理部２０、閾値制御部２１及び閾値記憶部２２により構成される。
【００５０】
閾値記憶部２２は、予め定められた複数の閾値を記憶保持する記憶手段であり、それぞれが複数の閾値からなる第１の閾値セット２２１及び第２の閾値セット２２２を記憶保持している。
【００５１】
閾値制御部２１は、処理方向制御部２からの処理方向データｄｉに基づいて閾値を選択し、選択された閾値を多値閾値処理部２０へ出力する閾値選択手段である。ここでは、処理方向が右方向の場合に、第１の閾値セット２２１を選択し、処理方向が左方向の場合に、第１及び第２の閾値セット２２１，２２２を選択するものとする。
【００５２】
多値閾値処理部２０は、選択された複数の閾値に基づいて、処理方向制御部２からの補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）を量子化して量子化データを生成し、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）として出力している。この量子化処理は、処理方向によって異なる。
【００５３】
処理方向が右方向の場合、第１の閾値セット２２１に基づいて量子化データが求められ、この量子化データが出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）となる。また、処理方向が左方向の場合には、第１の閾値セット２２１に基づいて第１の量子化データが求められるとともに、第２の閾値セット２２２に基づいて第２の量子化データが求められ、第１及び第２の量子化データの平均値が出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）となる。
【００５４】
図６のステップＳ２０１〜Ｓ２０６は、図５の量子化処理部３の動作の一例を示したフローチャートであり、図３における量子化処理（ステップＳ１０２）の詳細が示されている。画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）が入力されると、閾値制御部２１が、閾値記憶部２２から第１の閾値セット２２１を読み出し、多値閾値処理部２０へ出力する（ステップＳ２０１）。多値閾値処理部２０は、画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）をこの閾値セット２２１の各閾値と比較し、量子化データを生成する（ステップＳ２０２）。処理方向が右方向である場合には、ステップＳ２０２で得られた量子化データが出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）として出力され、１画素の量子化処理が完了する（ステップＳ２０３）。処理方向は、処理方向データｄｉに基づき判断される。
【００５５】
一方、処理方向が左方向の場合には、閾値制御部２１が、さらに閾値記憶部２２から第２の閾値セット２２２を読み出し、多値閾値処理部２０へ出力する（ステップＳ２０４）。多値閾値処理部２０は、画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）をこの閾値セット２２２の各閾値と比較し、量子化データを生成する（ステップＳ２０５）。その後、多値閾値処理部２０は、ステップＳ２０２及びＳ２０５で得られた量子化データの平均値を求め（ステップＳ２０６）、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）として出力し、処理方向が左方向の場合における１画素の量子化処理が完了する。
【００５６】
図７は、図５の第１の閾値セット２２１を用いた多値閾値処理の一例を示した図であり、２５６階調の入力値と、５階調の量子化値との対応関係が示されている。ここでは、５値出力の場合について説明するが、量子化処理の階調ステップ数は必要に応じて任意に設定することができる。なお、入力値は、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）の各階調に対応し、量子化値は、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）の各階調に対応している。
【００５７】
閾値Ｌｔｈ１〜Ｌｔｈ４は、第１の閾値セット２２１を構成する閾値である。５つの量子化ステップは、それぞれが８ビットの量子化値により表わされ、０，６４，１２８，１９２，２５５であるものとする。このとき、閾値Ｌｔｈ１〜Ｌｔｈ４は、次式を満たすように予め定められる。
【００５８】
【数２】

【００５９】
処理方向が右方向の場合、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）が、各閾値Ｌｔｈ１〜Ｌｔｈ４と順次に比較され、この比較結果に基づいて量子化され、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）となる。例えば、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）と閾値Ｌｔｈ１との大小が比較され、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）が閾値Ｌｔｈ１よりも小さい場合には０を量子化データとする。閾値Ｌｔｈ１よりも大きい場合には、閾値Ｌｔｈ２と比較され、閾値Ｌｔｈ２よりも小さい場合には６４を量子化データとする。閾値Ｌｔｈ２よりも大きい場合には、さらに閾値Ｌｔｈ３と比較される。同様の処理が閾値Ｌｔｈ４まで行われて量子化レベルが決定され、その量子化データが補正画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）とされる。
【００６０】
なお、これらの閾値Ｌｔｈ１〜Ｌｔｈ４と量子化値は、出力装置に依存する値であるため、例えば、インクジェット方式の出力装置の場合、あるドットパターンをそれぞれの量子化値に対応したインクドロップにて出力し、それぞれの単位面積当たりの濃度を測定し、その結果に基づいて予め最適化しておく必要がある。
【００６１】
図８は、図５の第２の閾値セット２２２を用いた多値閾値処理の一例を示した図であり、比較のために第１の閾値セット２２１とともに示されている。図７の第１の閾値セット２２１の場合と同様、２５６階調の入力値と、５階調の量子化値との対応関係が示されている。
【００６２】
閾値Ｒｔｈ１〜Ｒｔｈ４は、第２の閾値セット２２２を構成する閾値である。量子化ステップ数及び量子化値は、第１の閾値セット２２１の場合と同じ値であるが、その閾値Ｒｔｈ１〜Ｒｔｈ４は、閾値Ｌｔｈ１〜Ｌｔｈ４よりも大きな値、例えば数階調分だけ変化させた値となっている。つまり、閾値Ｒｔｈ１〜Ｒｔｈ４は、次式を満たすように予め定められる。
【００６３】
【数３】

【００６４】
処理方向が左方向の場合、まず、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）が、各閾値Ｌｔｈ１〜Ｌｔｈ４と順次に比較され、この比較結果に基づいて量子化され、第１の量子化データが生成される。次に、各閾値Ｒｔｈ１〜Ｒｔｈ４と順次に比較され、この比較結果に基づいて量子化され、第２の量子化データが生成される。そして、第１及び第２の量子化データの平均値が求められ、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）とされる。
【００６５】
第１及び第２の量子化データが同一であれば、これらの値がそのまま平均値となり、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）となる。従って、処理方向が右方向の場合と同じ量子化処理となり、同じ結果が得られる。これに対し、第１及び第２の量子化データが異なる場合には、右方向の量子化処理における５つの量子化値以外の新たな量子化値が擬似的に生成される。
【００６６】
つまり、処理方向が左方向の場合には、右方向の場合に比べ、量子化処理における量子化ステップ数を増大させ、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）の階調数を増大させることができる。しかも、これらの新たな量子化値は、処理方向が右方向の場合における各量子化値の間の値（隣接する２つの量子化値の平均値）として定められるため、バランスを保ちながら擬似的に階調レベルを増やすことができる。
【００６７】
なお、第１の閾値セット２２１に対する第２の閾値セット２２２の閾値変化量は、それぞれの出力装置とインク特性に応じて、最適化されることが望ましい。第１及び第２の閾値セット２２１，２２２を構成する各閾値の差分が、多値誤差拡散処理された出力画像のドットパターンに影響を及ぼすため、高濃度インクと低濃度インクを用いて、それぞれの色における、あるドットパターンを出力し、両者の濃度値の違いから、最適となるような第２の閾値セットを算出しておくことが望ましい。
【００６８】
例えば、第１の閾値セット２２１をＬｔｈ１＝３２，Ｌｔｈ２＝９６，Ｌｔｈ３＝１６０，Ｌｔｈ４＝２２３とし、第２の閾値セット２２２をＲｔｈ１＝３７，Ｒｔｈ２＝１０１，Ｒｔｈ３＝１６５，Ｒｔｈ４＝２２８とした場合、注目画素の補正画像データがＰｍ＝９７であれば、２種類の閾値セット２２１，２２２を用いて、以下のように出力画像データＰｏが決定される。
【００６９】
まず、第１の閾値セット２２１と比較される。Ｌｔｈ２＜Ｐｍであるから、第１の量子化値は１２８となる。次に、第２の閾値セット２２２と比較され、Ｐｍ＜Ｒｔｈ２であるから、第２の量子化データは６４となる。これら２つの値の平均値を取ることによって、新たな量子化値である量子化データ９６が生成される。
【００７０】
また、注目画素の補正画像データがＰｍ＝９０であれば、２種類の閾値セット２２１，２２２を用いて、以下のように出力画像データＰｏが決定される。まず、第１の閾値セット２２１と比較され、Ｐｍ＜Ｌｔｈ１であるから、第１の量子化値は６４となる。次に、第２の閾値セット２２２と比較され、Ｐｍ＜Ｒｔｈ２であるから、第２の量子化データも６４となる。これら２つの値の平均値を取ることによって、量子化データ６４が生成される。
【００７１】
この様にして、２種類の閾値セット２２１，２２２の閾値の数を同一とし、対応する各閾値を異ならせることによって、補正画像データが対応する閾値の間の値である場合には、量子化データの平均値は、新たな量子化値となる。すなわち、平均演算により新たな量子化値を生成することができる。なお、２種類の閾値セット２２１，２２２の対応する各閾値の差は、少なくとも量子化ステップ幅よりも小さい値とする必要があり、僅かにずらした値とすることが望ましい。
【００７２】
出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）に基づいて画像を形成する出力装置が、同一色であって濃度の異なる２種類のインク（濃淡インク）を有する場合、平均値演算によって生成された新たな階調レベルを低濃度インクに割り当て、その他の階調レベルを高濃度インクに割り当てることができる。この場合、出力装置のインク制御部、例えばインクジェットプリンタであればインジェットヘッドに対し、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）とともに、高濃度インク又は低濃度インクを指定する制御信号も出力される。この制御信号は、処理方向データｄｉと、処理方向が左方向の場合における２つの量子化データの比較結果に基づいて求めることができる。
【００７３】
この様にして出力画像データを高濃度インク及び低濃度インクに割り当てることにより、インク分割カーブを用いることなく２種類のインクを使用することができる。また、広範囲の濃度にわたり、低濃度インクを使用して画像形成を行うことが可能となり、濃度切り替え部位におけるトーンジャンプを解消することができる。
【００７４】
図９は、処理方向が右方向の場合における量子化処理と、割り当てられる濃淡インクとの関係を示した図である。右方向の処理時には、全ての出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）が高濃度インクの制御に使用される。すなわち、高濃度インクのドロップサイズやドロップ数が出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）により制御され、常に高濃度インクが吐出される。
【００７５】
図１０は、処理方向が左方向の場合における量子化処理と、割り当てられる濃淡インクとの関係を示した図である。左方向の処理時には、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）に応じて、濃淡インクのいずれか一方が割り当てられる。すなわち、第１及び第２の量子化データが一致する場合には、左方向の処理時と同様、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）が高濃度インクの制御に使用され、当該量子化値に基づいて高濃度インクが吐出される。また、第１及び第２の量子化データが異なる場合には、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）が低濃度インクの制御に使用され、平均値に基づいて低濃度インクが吐出される。
【００７６】
第１及び第２の閾値セット２２１，２２２の各閾値と量子化値は、出力装置に依存するため、出力装置を使って、あるドットパターンをそれぞれの量子化値に対応したインクドロップにて出力し、それぞれの単位面積当たりの濃度を測定し、その結果に基づいて予め最適化しておく必要がある。
【００７７】
このとき、第１の閾値セット２２１については、高濃度インクを用いて出力し、最適な閾値Ｌｔｈ１〜Ｌｔｈ４を予め算出しておく必要がある。また、第２の閾値セット２２２については、高濃度インク及び低濃度インクを用いてそれぞれ出力し、両者の濃度差から最適となる閾値Ｒｔｈ１〜Ｒｔｈ４を算出しておく必要がある。
【００７８】
本実施の形態によれば、２次元画像について誤差拡散処理を行う際、ラインにより処理方向を異ならせるとともに、処理方向ごとに量子化処理を異ならせ、ラインにより量子化データの階調ステップ数を増大させている。このため、階調再現性に優れた誤差拡散処理を行うことができる。特に、閾値の異なる第１及び第２の閾値セットによりそれぞれ量子化処理を行って、２つの量子化データの平均値を求めているため、バランスを保ちながら量子化ステップ数を疑似的に増加させることができる。
【００７９】
また、処理方向により量子化ステップ数を異ならせ、量子化ステップの増大分（新たに生成された階調レベル）を濃淡インクの一方に割り当てるとともに、他の量子化ステップ（その他の階調レベル）を他方に割り当てている。このため、インク分割カーブを使用することなく、濃淡インクへの割り当てを行うことができ、低コストで階調再現性に優れた誤差拡散処理を行うことができる。特に、中間濃度領域におけるテクスチャの改善を図ることができる。
【００８０】
また、処理方向により量子化処理を異ならせるとともに、重み係数マトリクスを異ならせることによって、更に階調再現性に優れた誤差拡散処理を行うことができる。
【００８１】
なお、本実施の形態では、量子化ステップ数を変化させて、その増大分を低濃度インクに割り当てる場合について説明したが、本発明は、この様な場合に限定されない。例えば、濃淡インクへの割り当て行わない場合であっても、ラインにより処理方向を異ならせ、擬似的に階調数を増大させ、誤差拡散処理における階調再現性を向上させることができる。従って、インクジェットプリンタ以外の出力装置にも本発明を適用することができる。また、濃淡インクへの割り当てを行う場合であっても、その割り当ては任意に行うことができ、本実施の形態の例に限定されない。
【００８２】
実施の形態２．
本実施の形態では、実施の形態１の階調再現処理装置１０において、画像データにブルーノイズを加えて量子化処理することによって、ハイライト領域及び中間濃度領域における再現性を向上させる場合について説明する。
【００８３】
図１１は、本発明の実施の形態２による階調再現処理装置１１の一構成例を示したブロック図である。この階調再現処理装置１１は、図１の階調再現処理装置１０（実施の形態１）と比較すれば、量子化処理部３の構成が異なる。
【００８４】
入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）として、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫの各色成分Ｃｅごとの画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ，Ｃｅ）が与えられる場合、画像データ記憶部１に保持された各色成分Ｃｅごとの画像データが、処理方向制御部２により順次に読み出され、量子化処理部３において順次に量子化される。このとき、処理方向制御部２から量子化処理部３に対し、読み出した画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ，Ｃｅ）の属性情報として、画素位置データＸ，Ｙ及び色成分データＣｅが出力される。
【００８５】
図１２は、図１１の量子化処理部３の一構成例を示したブロック図である。この量子化処理部３は、図５の量子化処理部３（実施の形態１）に比べれば、ノイズ付加処理部２４及びノイズデータ記憶部２５が設けられている点で異なる。
【００８６】
ノイズデータ記憶部２５は、ノイズデータを記憶する記憶手段である。ノイズ付加処理部２４は、処理方向制御部２からの補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ，Ｃｅ）に対し、ノイズデータ記憶部２５から読み出したノイズデータを付加し、多値閾値処理部２０へ出力している。
【００８７】
ノイズデータ記憶部２５は、各色成分ごとに異なるブルーノイズのデータテーブルを予め記憶保持している。図中の２５Ｃはシアン用、２５Ｍはマゼンタ用、２５Ｙはイエロー用、２５Ｋはブラック用のブルーノイズテーブルである。ノイズ付加処理部２４は、処理方向制御部２からの色成分データＣｅに基づいて、ブルーノイズテーブル２５Ｃ〜２５Ｋのいずれかを選択し、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ，Ｃｅ）に加えている。
【００８８】
ブルーノイズとは、人間の目では知覚し難い空間周波数を有するパターンデータである。人間の視覚は、ある空間周波数以上ではほとんど感度がなく、視覚系のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、一種の低域フィルタであることが知られている（例えば非特許文献２のｐ４７参照）。この性質を利用して、擬似的なランダムパターンを操作し、その空間周波数の主要成分が視覚系ＭＴＦのカットオフ周波数以上の帯域に分布するパターンを生成すれば、ブルーノイズが得られる。
【００８９】
この様なブルーノイズを画像データに加えることによって、ドット密度の疎となるハイライト領域におけるドットの分散性を向上させることができる。また、中間濃度部におけるテクスチャーを改善することができる。
【００９０】
図１３は、２値出力の場合に使用されるブルーノイズの一例を示した図である。ブルーノイズは、通常、２５６×２５６画素に関するデータマトリクスとして与えられ、このようなデータテーブルはブルーノイズマスクと呼ばれている。２５６階調の画像データを２値化する場合であれば、ブルーノイズマスクを構成する各データは、その絶対値の大きさが１２７以下の値とされる。
【００９１】
図１４は、図１２のブルーノイズテーブル２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ，２５Ｋの一例を示した図である。多値データへの量子化処理を行う場合であれば、量子化ステップ幅に合わせて、ブルーノイズテーブルを最適化して使用することが望ましい。図１４に示されたブルーノイズテーブルは、量子化ステップ幅に基づいて正規化された５値出力用のデータテーブルである。
【００９２】
すなわち、実施の形態１の場合と同様、５値出力の場合であって、第１の閾値セットの各閾値をＬｔｈ１＝３２，Ｌｔｈ１＝９６，Ｌｔｈ１＝１６０，Ｌｔｈ１＝２２３とし、量子化値を０，５４，１２８，１９２，２５５とすれば、ノイズデータの大きさは６４（量子化値）−３２（Ｌｔｈ１）＝３２の範囲内に正規化しておくことが望ましい。
【００９３】
図１５のステップＳ３０１〜Ｓ３０７は、図１２の量子化処理部３の動作の一例を示したフローチャートであり、図３における量子化処理（ステップＳ１０２）の詳細が示されている。画像データが入力されると、まず最初に、ステップＳ３０１において、ノイズ付加処理部２４によりブルーノイズが付加される。このとき、色成分データＣｅに基づいて、ノイズテーブル２５Ｃ〜２５Ｋのいずれかが選択され、画素位置データＸ，Ｙに基づいて、ノイズテーブル中のいずれかのノイズデータが選択され、画像データに付加される。その後のステップＳ３０２〜Ｓ３０７は、多値閾値処理部２０及び閾値制御部２１における動作であり、図６ステップのＳ２０１〜Ｓ２０６と全く同様である。
【００９４】
本実施の形態によれば、人間の視覚特性に知覚しがたいブルーノイズを画像データに加えて多値誤差拡散を行っているため、ハイライト領域におけるドットの分散性や、中間濃度領域におけるテクスチャの改善を図ることができる。
【００９５】
なお、本実施の形態では、処理方向制御部２からの色成分データＣｅに基づいて、ブルーノイズテーブル２５Ｃ〜２５Ｋのいずれかを選択し、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ，Ｃｅ）に加える場合の例について説明した。この場合、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫの各色成分ごとの画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ，Ｃｅ）は、同一の階調再現処理装置１２においてシリアルに処理されるが、本発明は、この様な場合に限定されるものではない。例えば、図１１に示された階調再現処理装置１１を色成分ごとに設け、各色成分ごとの画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ，Ｃｅ）を並列に処理することもできる。
【００９６】
実施の形態３．
上記実施の形態１，２では、第１及び第２の閾値セット２２１，２２２を用いて量子化処理を行う階調再現処理装置の例について説明したが、本実施の形態では、ルックアップテーブル（ＬＵＴ：Ｌｏｏｋ−Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）を用いて量子化処理を行う階調再現処理装置の場合について説明する。
【００９７】
図１６は、本発明の実施の形態３による階調再現処理装置の要部の一構成例を示したブロック図であり、図１における量子化処理部３の他の構成例が示されている。この量子化処理部３は、多値閾値処理部２０及びＬＵＴ記憶部２３により構成される。
【００９８】
ＬＵＴ記憶部２３は、予め定められた複数のルックアップテーブルを記憶保持する記憶手段であり、第１のＬＵＴ２３１及び第２のＬＵＴ２３２を記憶している。第１及び第２のＬＵＴ２３１，２３２は、それぞれが補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）を量子化値に対応づけたデータテーブルである。
【００９９】
多値閾値処理部２０は、処理方向制御部２からの処理方向データｄｉに基づき、第１及び第２のＬＵＴ２３１，２３２を参照して、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）を量子化し、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）を生成している。このときの量子化ステップ数は、実施の形態１と同様、処理方向により異なる。
【０１００】
図１７は、第１のＬＵＴ２３１の入出力関係の一例を示した図である。第１のＬＵＴ２３１は、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）が入力されると、実施の形態１において第１の閾値セット２２１により量子化された量子化データ（第１の量子化データ）と同じデータを出力する。すなわち、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）が入力された場合に、Ｐｍ＜３２であれば０、３２≦Ｐｍ＜９６であれば６４、９６≦Ｐｍ＜１６０であれば１２８、１６０≦Ｐｍ＜２２３であれば１９２、２２３≦Ｐｍであれば２５５が出力される。
【０１０１】
図１８は、第２のＬＵＴ２３２の入出力関係の一例を示した図である。第２のＬＵＴ２３２は、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）が入力されると、実施の形態１において第２の閾値セット２２２により量子化された量子化データ（第２の量子化データ）と同じデータを出力する。すなわち、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）が入力された場合に、Ｐｍ＜３７であれば０、３７≦Ｐｍ＜１０１であれば６４、１０１≦Ｐｍ＜１６５であれば１２８、１６５≦Ｐｍ＜２２８であれば１９２、２２８≦Ｐｍであれば２５５が出力される。
【０１０２】
図１９のステップＳ４０１〜Ｓ４０４は、図１６の量子化処理部３の動作の一例を示したフローチャートであり、図３における量子化処理（ステップＳ１０２）の詳細が示されている。画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）が入力されると、多値閾値処理部２０が、ＬＵＴ記憶部２３内の第１のＬＵＴ２３１を参照し、画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）から量子化データを求める（ステップＳ４０１）。処理方向が右方向である場合には、この量子化データが出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）として出力され、１画素の量子化処理が完了する（ステップＳ４０２）。処理方向は、処理方向データｄｉに基づき判断される。
【０１０３】
一方、処理方向が左方向の場合には、多値閾値処理部２０が、さらにＬＵＴ記憶部２３内の第２のＬＵＴ２３２を参照し、画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）から量子化データを求める（ステップＳ４０３）。その後、多値閾値処理部２０は、ステップＳ４０１及びＳ４０３で得られた量子化データの平均値を求め（ステップＳ４０４）、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）として出力し、処理方向が左方向の場合における１画素の量子化処理が完了する。
【０１０４】
本実施の形態によれば、第１及び第２のＬＵＴを用いて、第１及び第２の量子化データを求めている。このため、画像データを複数の閾値と比較して行われる多値閾値による判断処理を省略することができ、高速処理が可能となる。
【０１０５】
なお、本実施の形態では、実施の形態１の量子化処理部３においてＬＵＴを用いた量子化処理を行う場合の例について説明したが、全く同様にして、ブルーノイズを付加する実施の形態２の量子化処理部３においてＬＵＴを用いた量子化処理を行うこともできる。
【０１０６】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、ラインにより処理方向を異ならせるとともに、量子化処理を異ならせる階調再現処理装置の例について説明した。本実施の形態では、処理方向を一定方向とし、ラインにより量子化処理を異ならせる階調再現処理装置の場合について説明する。
【０１０７】
図２０は、本発明の実施の形態４による階調再現処理装置１２の一構成例を示したブロック図である。この階調再現処理装置１２は、図１の階調再現処理装置１０（実施の形態１）と比較すれば、処理方向制御部２及び量子化処理部３の動作が異なる。
【０１０８】
処理方向制御部２は、全てのラインについて同一方向に走査する、いわゆるラスタースキャン処理を行っている。図２１は、この様子を示した図である。同一ライン上の補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）は、常に一定方向に走査しながら読み出され、各ラインに対し、処理方向を変化させることなく順次に読み出しが行われる。また、処理方向制御部２からは、ラインデータＹが量子化処理部３に対して出力される。
【０１０９】
量子化処理部３は、このラインデータＹに基づいて、補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）の量子化処理を行っている。量子化処理部３における処理は、ラインにより量子化ステップ数が異なり、階調数の異なる出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）が生成される。
【０１１０】
この量子化処理部３は、ラインごとに量子化処理を任意に制御することができる。例えば、ラインごとに量子化処理を切り替え、あるいは、２以上のラインごとに切り替えることができる。ここでは、ラインごとに２種類の量子化処理を切り替えるものとする。
【０１１１】
図２２は、図２０の量子化処理部３の一構成例を示したブロック図である。この量子化処理部３は、多値閾値処理部２０、閾値制御部２１及び閾値記憶部２２により構成される。図５の量子化処理部３（実施の形態１）と比べれば、閾値制御部２１の動作が異なる。
【０１１２】
閾値制御部２１は、処理方向制御部２からのラインデータＹに基づいて、閾値記憶部２２に記憶された閾値を選択し、選択された閾値を多値閾値処理部２０へ出力する閾値選択手段である。ここでは、偶数行目のラインの場合に、第１の閾値セット２２１を選択し、奇数行目のラインの場合に、第１及び第２の閾値セット２２１，２２２を選択するものとする。
【０１１３】
多値閾値処理部２０は、選択された複数の閾値に基づいて、処理方向制御部２からの補正画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）を量子化して量子化データを生成し、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）として出力している。この量子化処理は、ラインにより異なる。
【０１１４】
図２３のステップＳ５０１〜Ｓ５０６は、図２２の量子化処理部３の動作の一例を示したフローチャートであり、図３における量子化処理（ステップＳ１０２）の詳細が示されている。画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）が入力されると、閾値制御部２１が、閾値記憶部２２から第１の閾値セット２２１を読み出し、多値閾値処理部２０へ出力する（ステップＳ５０１）。多値閾値処理部２０は、画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）をこの閾値セット２２１の各閾値と比較し、量子化データを生成する（ステップＳ５０２）。偶数行目のラインである場合には、ステップＳ５０２で得られた量子化データが出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）として出力され、１画素の量子化処理が完了する（ステップＳ５０３）。偶数行目のラインであるか否かは、ラインデータＹに基づき判断される。
【０１１５】
一方、奇数行目のラインの場合には、閾値制御部２１が、さらに閾値記憶部２２から第２の閾値セット２２２を読み出し、多値閾値処理部２０へ出力する（ステップＳ５０４）。多値閾値処理部２０は、画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）をこの閾値セット２２２の各閾値と比較し、量子化データを生成する（ステップＳ５０５）。その後、多値閾値処理部２０は、ステップＳ５０２及びＳ５０５で得られた量子化データの平均値を求め（ステップＳ５０６）、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）として出力し、奇数行目における１画素の量子化処理が完了する。
【０１１６】
本実施の形態によれば、２次元画像について誤差拡散処理を行う際、ラインにより量子化処理を異ならせ、量子化データの階調ステップ数を擬似的に増大させている。このため、階調再現性に優れた誤差拡散処理を行うことができる。特に、閾値の異なる第１及び第２の閾値セットによりそれぞれ量子化処理を行って、２つの量子化データの平均値を求めているため、バランスを保ちながら量子化ステップ数を疑似的に増加させることができる。
【０１１７】
なお、本実施の形態では、実施の形態１の量子化処理部３において処理方向を一定とし、ラインにより量子化処理を異ならせる場合について説明したが、全く同様にして、実施の形態２及び実施の形態３の量子化処理部３において処理方向を一定とし、ラインにより量子化処理を異ならせることもできる。
【０１１８】
実施の形態５．
上記実施の形態１〜４では、階調再現処理装置１０〜１２の例について説明したが、本実施の形態では、この様な階調再現処理装置１０〜１２を備えた画像形成装置の例について説明する。
【０１１９】
図２４は、本発明の実施の形態５による画像形成装置７０の一構成例を示したブロック図であり、デジタルカラー複写機の例が示されている。この画像形成装置７０は、カラー画像入力装置３０、カラー画像処理装置３１、カラー画像出力装置３２及び操作パネル３３により構成される。
【０１２０】
カラー画像入力装置３０は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を備えたスキャナ部より構成される画像読取手段であり、原稿からの反射光像はＣＣＤにより読み取られ、ＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）のアナログ信号が生成される。このＲＧＢ信号は、カラー画像処理装置３１へ出力される。
【０１２１】
カラー画像処理装置３１では、カラー画像入力装置３０からのＲＧＢ信号に対し、補正処理、階調処理などの種々のデータ処理が行われ、ＣＭＹＫ（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：ブラック）のデジタルカラー信号が生成される。このＣＭＹＫ信号は、一旦、図示しない記憶手段に記憶され、所定のタイミングで読み出され、カラー画像出力装置３２に出力される。
【０１２２】
カラー画像出力装置３２は、ＣＭＹＫ信号に基づいて、カット紙などの記録媒体上に画像を形成する出力装置である。本実施の形態による画像形成装置７０の場合、例えば、電子写真方式あるいはインクジェット方式を用いたカラー画像出力装置として実現される。
【０１２３】
操作パネル３３は、オペレータがキー操作などにより指示入力を行うための入力手段である。オペレータの指示は、制御信号として、操作パネル３３からカラー画像入力装置３０、カラー画像処理装置３１及びカラー画像出力装置３２へ出力される。
【０１２４】
この様にして、オペレータの指示により、カラー画像入力装置３０で原稿画像が読み取られ、カラー画像処理装置３１によるデータ処理後に、カラー画像出力装置３２によって記録媒体上に画像が形成され、デジタルカラー複写機として機能する。
【０１２５】
カラー画像処理装置３１は、さらに、Ａ／Ｄ変換部３１１、シェーディング補正部３１２、入力階調補正部３１３、領域分離処理部３１４、色補正部３１５、黒生成下色除去部３１６、空間フィルタ処理部３１７、出力階調補正部３１８及び階調再現処理部３１９により構成される。階調再現処理部３１９は、上記実施の形態１〜４の階調再現処理装置１０〜１２に相当し、更に付加的な機能を備えている。
【０１２６】
Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部３１１は、ＲＧＢのアナログ信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部である。シェーディング補正部３１２は、Ａ／Ｄ変換部３１１より送られてきたデジタルのＲＧＢ信号に対して、カラー画像入力装置の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を行う処理部である。
【０１２７】
入力階調補正部３１３は、シェーディング補正部３１２において各種の歪みが取り除かれたＲＧＢ信号（ＲＧＢの反射率信号）に対して、カラーバランスを整えると同時に、濃度信号などカラー画像処理装置に採用されている画像処理システムの扱い易い信号に変換する処理を行う処理部である。
【０１２８】
領域分離処理部３１４は、入力画像中の各画素を文字領域、網点領域、写真領域の何れかに分離する処理部である。この領域分離処理部３１４は、分離結果に基づいて、画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を黒生成下色除去部３１６、空間フィルタ処理部３１７及び階調再現処理部３１９へ出力する。また、入力階調補正部３１３から出力された入力信号をそのまま後段の色補正部３１５に出力する。
【０１２９】
色補正部３１５は、色再現を忠実に行うため、不要吸収成分を含むＣＭＹ（Ｃ：シアン・Ｍ：マゼンタ・Ｙ：イエロー）色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理を行う処理部である。
【０１３０】
黒生成下色除去部３１６は、色補正後のＣＭＹの３色信号から黒（Ｋ）信号を生成する黒生成、元のＣＭＹ信号から黒生成で得たＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成する処理部であり、ＣＭＹの３色信号はＣＭＹＫの４色信号に変換される。
【０１３１】
一般的な黒生成処理として、スケルトンブラックにより黒生成を行う方法がある。この方法では、スケルトンカーブの入出力特性をｙ＝ｆ（ｘ）、入力されるデータをＣ，Ｍ，Ｙ、出力されるデータをＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’、ＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｍｏｖａｌ）率をα（０＜α＜１）とすると、黒生成下色除去処理は、次式で表わされる。
【０１３２】
【数４】

【０１３３】
空間フィルタ処理部３１７は、黒生成下色除去部３１６より入力されるＣＭＹＫ信号の画像データに対して、領域識別信号に基づいてデジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行い、空間周波数特性を補正することによって出力画像のぼやけや粒状性劣化を防ぐ処理を行っている。階調再現処理部３１９も、空間フィルタ処理部３１７と同様に、ＣＭＹＫ信号の画像データに対して、領域識別信号に基づいて所定の処理を施すものである。
【０１３４】
例えば、領域分離処理部３１４によって文字として分離された領域は、特に黒文字或いは色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理部３１７での空間フィルタ処理における鮮鋭強調処理により高周波数の強調量が大きくされる。同時に、階調再現処理部３１９においては、高域周波数の再現に適した高解像度のスクリーンでの二値化または多値化処理が選択される。
【０１３５】
また、領域分離処理部３１４により網点として分離された領域に関しては、空間フィルタ処理部３１７において、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理が施される。そして、出力階調補正部３１８では、濃度信号などの信号をカラー画像出力装置の特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理が行われた後、階調再現処理部３１９において、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように処理する階調再現処理（中間調生成）が施される。
【０１３６】
領域分離処理部３１４により写真に分離された領域に関しては、階調再現処理部３１９において、階調再現性を重視したスクリーンでの二値化または多値化処理が行われる。
【０１３７】
実施の形態６．
実施の形態５では、本発明の適用例として、デジタルカラー複写機の場合について説明した。本実施の形態では、他の適用例として、画像形成装置がコンピュータ及びプリンタにより構成される場合について説明する。
【０１３８】
図２５は、本発明の実施の形態６による画像形成装置７１の一構成例を示したブロック図である。この画像形成装置７１は、コンピュータ４０及びプリンタ４１により構成される。
【０１３９】
画像データは、例えばスキャナやデジタルカメラからコンピュータ４０へ入力される。コンピュータ４０に入力された画像データは、図示しない各種のアプリケーションプログラムにより画像の加工・編集等が行われる。このようにして処理された画像データは、プリンタ・ドライバ４２に入力される。
【０１４０】
プリンタ・ドライバ４２は、コンピュータ４０上で実行されるコンピュータプログラムであり、色補正部４５、階調再現処理部４６及びプリンタ言語翻訳部４７により構成される。色補正部４５では補正処理が行われ、階調再現処理部４６では多値誤差拡散処理が行われる。このとき、色補正部４５では、黒生成下色除去処理も行われる。また、階調再現処理部４６は、上記実施の形態１〜４の階調再現処理装置１０〜１２に相当する。
【０１４１】
上記処理がなされたデータは、プリンタ言語翻訳部４７でプリンタ言語に変換され、通信ポートドライバ４３、通信ポート４４（ＲＳ２３２Ｃ、ＬＡＮ等）を介して電子写真方式やインクジェット方式のプリンタ４１（画像出力装置）へ出力される。プリンタ４１は、プリンタ機能に加えて、コピー機能、ファクシミリ機能を有するデジタル複合機であってもよい。
【０１４２】
なお、本発明による誤差拡散処理装置がコンピュータにより実現される場合、当該コンピュータにより実行される処理手順はコンピュータプログラムとして提供することができる。そして、当該コンピュータプログラムは、それを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として提供され、あるいは、電気通信回線を介してダウンロードすることにより提供される。
【０１４３】
この記録媒体は、固定的にプログラムを担持可能であって、コンピュータによって直接的又は間接的に読み取り可能な記憶媒体であればよい。例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ等などの半導体素子でも良いし、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＤ、磁気テープなどの磁気記憶媒体でも良いし、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどの光記憶媒体でも良く、その記録方式及び読取方式は問わない。
【０１４４】
実施の形態７．
図２６は、本発明の実施の形態７による画像形成装置の一部を示した図であり、インクジェット記録装置７２の一構成例が示された透視斜視図である。このインクジェット記録装置７２は、複写機、プリンタ、デジタル複合機などの出力装置として用いられるインク記録手段である。
【０１４５】
このインクジェット記録装置は、印字ヘッド（インクジェットヘッド）５０、キャリッジ５１、搬送ローラ５２、ガイドシャフト５３、保持手段５４、モータ５５、駆動ベルト５６及びメンテナンスユニット５７により構成される。
【０１４６】
キャリッジ５１は、印字ヘッド５０を搭載し、カット紙などの記録媒体５８に対して、矢符Ｘ１およびＸ２方向の主走査方向に相対的に移動可能である。そして、記録媒体５８は図示しない給紙部から矢符Ｙの副走査方向に給送されながら、矢符Ｘ１およびＸ２方向に移動する印字ヘッド５０により画像形成が行われる。給紙部に備えられている記録媒体５８は、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ送り出され、記録媒体搬送手段である搬送ローラ５２により印字ヘッド５０部分に供給される。記録が終了した記録媒体５８は、図示しない排紙部に排出される。
【０１４７】
上記印字ヘッド５０は、上記主走査方向に延びるガイドシャフト５３及び保持手段５４上に摺動自在に支持されて、記録媒体５８に対する位置が決められる。さらに、駆動手段であるモータ５５によって駆動される駆動ベルト５６が上記ガイドシャフト５３と平行に張架されており、上記印字ヘッド５０は駆動ベルト５６によって変位駆動される。なお、メンテナンスユニット５７は、印字ヘッド５０のクリーニングなどのメンテナンスが実施される部分である。
【０１４８】
図２７は、図２６の印字ヘッド５０の詳細構成例を示した斜視図である。印字ヘッド５０は、複数色のインクタンク５００と、各インクタンクに対応して設けられたノズル５０１により構成される。ここでは、印字ヘッド５０にシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、黒Ｋ、ライトシアンＬＣ、ライトマゼンタＬＭよりなる６色のインクのインクタンクが備えられている。
【０１４９】
シアンＣ及びライトシアンＬＣは、同一色の濃淡インクであり、前者が高濃度インク、後者が低濃度インクである。同様にして、マゼンタＭ及びライトマゼンタＬＭも、同一色の濃淡インクであり、前者が高濃度インク、後者が低濃度インクである。これらのインクは、画像データに応じてノズル５０１より記録媒体上に吐出される。
【０１５０】
【発明の効果】
本発明によれば、画像データの誤差拡散処理を行う際、ラインにより量子化処理を異ならせ、一部のラインについて量子化ステップ数を増大させている。このため、階調再現性に優れた誤差拡散処理を行うことができる。また、本発明によれば、ラインにより処理方向及び量子化ステップ数を異ならせている。このため、階調再現性に優れた誤差拡散処理を行うことができる。
【０１５１】
また、本発明によれば、量子化ステップを増大させる際、閾値の異なる第１及び第２の閾値セットに基づいてそれぞれ量子化処理を行い、得られた２つの量子化データについて平均値を求めている。このため、バランスを保ちながら量子化ステップ数を疑似的に増加させることができる。
【０１５２】
また、本発明によれば、量子化ステップを増大させる際、第１及び第２のルックアップテーブルに基づいてそれぞれ量子化処理を行い、得られた２つの量子化データについて平均値を求めている。このため、バランスを保ちながら量子化ステップ数を疑似的に増加させる処理の高速化が可能となる。
【０１５３】
また、本発明によれば、ラインにより量子化ステップ数を増大させ、量子化ステップの一部を濃淡インクの一方に割り当てるとともに、他の量子化ステップを他方に割り当てている。このため、インク分割カーブを使用することなく、濃淡インクへの割り当てを行うことができ、低コストで階調再現性に優れた誤差拡散処理装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による階調再現処理装置１０の一構成例を示したブロック図である。
【図２】図１の重み係数記憶部７内の重み係数マトリクスの一例を示した図である。
【図３】図１の階調再現処理装置１０の概略動作の一例について示したフローチャートである。
【図４】図１の処理方向制御部２における画像データの走査順序の一例を示した図である。
【図５】図１の量子化処理部３の一構成例を示したブロック図である。
【図６】図５の量子化処理部３の動作の一例を示したフローチャートである。
【図７】図５の第１の閾値セット２２１を用いた多値閾値処理の一例を示した図である。
【図８】図５の第２の閾値セット２２２を用いた多値閾値処理の一例を示した図である。
【図９】処理方向が右方向の場合における量子化処理と、割り当てられる濃淡インクとの関係を示した図である。
【図１０】処理方向が左方向の場合における量子化処理と、割り当てられる濃淡インクとの関係を示した図である。
【図１１】本発明の実施の形態２による階調再現処理装置１１の一構成例を示したブロック図である。
【図１２】図１１の量子化処理部３の一構成例を示したブロック図である。
【図１３】２値出力の場合に使用されるブルーノイズの一例を示した図である。
【図１４】図１２のブルーノイズテーブル２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ，２５Ｋの一例を示した図である。
【図１５】図１２の量子化処理部３の動作の一例を示したフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態３による階調再現処理装置の要部の一構成例を示したブロック図である。
【図１７】第１のＬＵＴ２３１の入出力関係の一例を示した図である。
【図１８】第２のＬＵＴ２３２の入出力関係の一例を示した図である。
【図１９】図１６の量子化処理部３の動作の一例を示したフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態４による階調再現処理装置１２の一構成例を示したブロック図である。
【図２１】図２０の処理方向制御部２における画像データの走査順序の一例を示した図である。
【図２２】図２０の量子化処理部３の一構成例を示したブロック図である。
【図２３】図２２の量子化処理部３の動作の一例を示したフローチャートである。
【図２４】本発明の実施の形態５による画像形成装置７０の一構成例を示したブロック図である。
【図２５】本発明の実施の形態６による画像形成装置７１の一構成例を示したブロック図である。
【図２６】本発明の実施の形態７による画像形成装置の一部を示した図であり、インクジェット記録装置の一構成例が示された透視斜視図である。
【図２７】図２６の印字ヘッド５０の詳細構成例を示した斜視図である。
【符号の説明】
１ 画像データ記憶部
２ 処理方向制御部
３ 量子化処理部
４ 誤差抽出部
５ 誤差バッファ
６ 誤差配分量決定部
７ 重み係数記憶部
８ 補正処理部
１０〜１２ 階調再現処理装置（誤差拡散処理装置）
２０ 多値閾値処理部
２１ 閾値制御部
２２ 閾値記憶部
２３ ＬＵＴ記憶部
２４ ノイズ付加処理部
２５ ノイズデータ記憶部
２５Ｃ〜２５Ｋ ブルーノイズテーブル
７０，７１ 画像形成装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an error diffusion processing apparatus, an image forming apparatus, an error diffusion processing method, and a computer program. More specifically, the present invention relates to an error diffusion processing apparatus for performing image processing on image data by a multi-level error diffusion method, and an image processing apparatus. The present invention relates to an improvement of an image forming apparatus using a simple error diffusion processing device.
[0002]
[Prior art]
In order to simulate the formation of a halftone image including a halftone using a binary output device, a tone reproduction process for converting the tone image into a binary image while considering the tone reproducibility is performed. There is a need. As such a binarization method, various methods including an organized dither method have been conventionally used. Among them, the error diffusion method is widely known as a method for obtaining a high-quality image.
[0003]
The error diffusion method is a method in which a quantization error generated when binarizing each pixel is weighted and diffused to surrounding pixels that have not been binarized. Assuming that the pixel to be binarized is the pixel of interest, the quantization error of the pixel of interest is weighted by weighting each pixel located before and before the binarization processing according to the relative position from the pixel of interest. Added.
[0004]
The image binarized by the error diffusion method has an advantage that a moiré pattern hardly appears at the time of reproduction, and has an excellent image quality as compared with a dither method or the like. On the other hand, there is a problem that a texture unique to the error diffusion method is generated in the intermediate density portion (for example, see pages 186 to 187 of Non-Patent Document 1).
[0005]
Recently, with the improvement in the performance of output devices such as ink jet printers, there are many output devices capable of multi-value output such as ternary and quaternary output instead of binary output. The diffusion method is often used. The principle of the multi-level error diffusion method is basically the same as the error diffusion method in the case of binarization, but is different in that it is quantized using two or more threshold values and has three or more output levels. .
[0006]
In the case of an ink-jet printer, high-quality images are aimed at by assigning ink dots of different sizes according to the output level generated by the multi-level error diffusion method (large and small ink method). Also, in recent inkjet printers, in order to achieve photographic image quality, two types of low-density ink and high-density ink are provided for the same color, and the granularity is made inconspicuous while using the low-density ink in the highlight part. The method is becoming mainstream (shading ink method).
[0007]
However, it has been pointed out that when the dark and light ink method is used, image quality is deteriorated at a switching portion between the high density ink and the low density ink. Similarly, it has been pointed out that when large and small inks are used, image quality is deteriorated at a switching portion between large ink and small ink (for example, see p. 239 in Non-Patent Document 2).
[0008]
When using high-density ink and low-density ink, the data for low-density ink and the data for high-density ink are converted using a look-up table called an ink division curve before halftone processing by the error diffusion method. (See Non-Patent Document 2).
[0009]
On the other hand, methods for reducing unnecessary textures specific to the error diffusion method have been proposed in the past. For example, Patent Literature 1 discloses a technique in which a binarized scanning direction is switched for each column to suppress generation of a chain-like texture. The switching of the binarized scanning direction is performed at random using random numbers.
[0010]
Patent Document 2 discloses that the threshold value for binarization is changed for each main scanning line, and the timing of periodic error clearing is changed for each main scanning line, thereby suppressing the occurrence of texture due to error diffusion. A technique for performing this is disclosed. In this document, the error is diffused only in the main scanning direction to simplify the apparatus, and the resulting stripe pattern perpendicular to the main scanning direction is suppressed by changing the threshold value for each main scanning line. In addition, the stripe pattern perpendicular to the main scanning direction caused by the periodic error clear is suppressed by changing the error clear timing for each main scan line.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-3-151762
[Patent Document 2]
JP-A-4-301971
[Non-patent document 1]
Shigeaki Kakutani, “Threshold Operation Method in Error Diffusion Method”, Journal of the Institute of Electrophotography, 1998, Vol. 37, No. 2, p. 186-192
[Non-patent document 2]
Takeshi Makita, "Technology to Improve Image Quality in Inkjet Printer", Journal of the Imaging Society of Japan, 2001, Vol. 40, No. 3, p. 239-243
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method described in Patent Literature 1, since switching for each column is performed randomly using random numbers, a new random number generation circuit is required, and there is a problem that the circuit scale increases. Further, in the method described in Patent Document 2, the error is diffused only in the scanning direction, thereby simplifying the apparatus. Therefore, there is a problem that it is not possible to expect a high-quality gradation image.
[0013]
Further, the method described in Non-Patent Document 2 requires an ink division curve (FIG. 5 on p240), and even when performing halftone processing on data divided by the ink division curve, cyan, magenta, yellow, and black In addition, a total of six types of data, cyan data for light ink and magenta data for light ink, are generated, and error diffusion processing is performed. Therefore, there is a problem that data processing is overloaded.
[0014]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when generating a pseudo halftone image by the multi-valued error diffusion method, regular connection of dots, suppression of generation of unnecessary texture, and gradation reproducibility It is an object of the present invention to provide an error diffusion processing device in which is improved.
[0015]
It is another object of the present invention to provide low-density ink data and high-density ink data without using an ink division curve, and to provide an error diffusion processing device with good tone reproducibility at low cost. It is another object of the present invention to provide an error diffusion processing device that does not cause deterioration in image quality at a switching portion between high-density ink and low-density ink.
[0016]
An image forming apparatus having improved tone reproducibility using these error diffusion processing apparatuses, an image forming method used in these error diffusion processing apparatuses, and a computer for causing a computer to function as the error diffusion processing apparatus. It is intended to provide a computer program.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
An error diffusion processing device according to the present invention includes a data correction unit that corrects image data based on a diffusion error, and performs a quantization process with a different number of quantization steps for each line on the corrected image data, and outputs output image data. It comprises a quantization processing means for generating, and an error distribution determining means for obtaining a diffusion error to be distributed to peripheral pixels based on the quantization error. With such a configuration, when performing the error diffusion processing of the image data, the quantization processing can be made different for each line, and the number of quantization steps can be increased for some lines. For this reason, regular connection of dots, generation of unnecessary texture can be suppressed, and tone reproducibility can be improved. In particular, the above-mentioned quantization processing means can perform the quantization processing with different numbers of quantization steps on adjacent lines, so that the tone reproducibility can be effectively improved.
[0018]
The quantization processing unit includes a threshold storage unit that stores first and second threshold sets each including a plurality of threshold values, a first threshold set for some lines, and a first threshold set for other lines. And a threshold control unit for selecting a second threshold set, quantizing the image data on the partial line based on the first threshold set, and converting the image data on the other line into the first and second thresholds. Multi-valued threshold processing means for obtaining an average value of two pieces of quantized data obtained by quantization based on the threshold value set. With such a configuration, new quantized data can be generated by the average value calculation, and the pseudo multi-quantized level can be increased while maintaining the balance.
[0019]
The quantization processing means includes an LUT storage means for storing first and second look-up tables, a first look-up table for some lines, and a first and second look-up tables for other lines. Threshold value control means for selecting an up-table; image data on some of the lines is quantized based on a first look-up table; and image data on the other lines are converted into first and second look-up tables. And a multi-valued threshold processing means for obtaining an average value of two pieces of quantized data obtained by performing quantization based on the threshold value. With such a configuration, the first and second quantized data can be obtained using the first and second look-up tables, and the image data is compared with a plurality of thresholds to make a determination based on a multi-valued threshold. Since the processing can be omitted, high-speed processing can be performed.
[0020]
The quantization processing means includes noise adding means for adding blue noise to image data, and is configured to perform quantization processing on the image data to which blue noise has been added. Further, the quantization processing means includes noise data storage means for storing blue noise for each color component, and the noise addition means is configured to add blue noise based on a color component of image data. With such a configuration, it is possible to perform multi-level error diffusion while adding blue noise that is hardly perceived by human visual characteristics, and to improve the dispersibility of dots in a highlight region where the dot density is low. Can be. Further, the texture in the intermediate density portion can be improved.
[0021]
Further, the error diffusion processing device according to the present invention further includes processing direction control means for changing the direction of the quantization processing on the line depending on the line, wherein the quantization processing means determines the number of quantization steps based on the processing direction. A different quantization process is performed, and the processing direction and the number of quantization steps are changed for some lines. With such a configuration, the processing direction and the number of quantization steps can be made different for some lines, and the gradation reproducibility can be further improved.
[0022]
The quantization processing means includes: threshold storage means for storing first and second threshold sets each including a plurality of threshold values; and selecting the first threshold set when the processing direction is one, and selecting the processing direction. A threshold control means for selecting the first and second threshold sets in the other case, and a processing direction for quantizing the one image data based on the first threshold set, and a processing direction for the other image data Multi-valued threshold processing means for obtaining an average value of two pieces of quantized data obtained by quantization based on the first and second threshold value sets, respectively. With such a configuration, when the processing direction is one, new quantized data can be generated by the average value calculation, and the multiple quantization levels can be increased in a pseudo manner while maintaining the balance.
[0023]
In addition, the image forming apparatus according to the present invention includes an image processing unit that performs an error diffusion process on input image data to generate output image data, and discharges and prints first and second inks based on the output image data. An ink recording unit for forming an image on a medium, wherein the image processing unit increases the number of quantization steps of output image data for some lines. Further, the ink recording means is configured to use the first and second inks for some of the lines and use the first ink for other lines. With such a configuration, when performing the error diffusion processing of the image data, the quantization processing can be made different for each line, and the number of quantization steps can be increased for some lines. For this reason, it is possible to form an image in which the dots are regularly connected, the generation of unnecessary texture is suppressed, and the tone reproducibility is improved.
[0024]
The ink recording means is configured to allocate the second ink to the increased quantization step and allocate the first ink to the other quantization steps for the some lines. With such a configuration, it is possible to perform assignment to two different types of ink without using an ink division curve, and to form an image that has been subjected to error diffusion processing that is excellent in tone reproducibility at low cost. be able to.
[0025]
By using the first ink as a high-density ink and the second ink as a low-density ink, it is possible to form an image using the low-density ink over a wide range of densities. Therefore, it is possible to eliminate or suppress the tone jump in the density switching area, and to improve the texture in the intermediate density area.
[0026]
An error diffusion processing method according to the present invention performs a data correction step of correcting image data based on a diffusion error, and performs a different quantization process on the corrected image data with a different number of quantization steps depending on a line, and outputs output image data. It is configured to include a quantization processing step to be generated, and an error distribution amount determination step of obtaining a diffusion error distributed to peripheral pixels before the quantization processing based on the quantization error. With such a configuration, when performing the error diffusion processing of the image data, the quantization processing can be made different for each line, and the number of quantization steps can be increased for some lines. For this reason, regular connection of dots, generation of unnecessary texture can be suppressed, and tone reproducibility can be improved.
[0027]
A computer program according to the present invention includes: a data correction step of correcting image data based on a diffusion error; a quantization processing step of performing a quantization process with a different number of quantization steps on the corrected image data depending on a line; An error distribution amount determining step of obtaining a diffusion error distributed to peripheral pixels before quantization processing based on the quantization error. With such a configuration, when performing the error diffusion processing of the image data, the quantization processing can be made different for each line, and the number of quantization steps can be increased for some lines. For this reason, regular connection of dots, generation of unnecessary texture can be suppressed, and tone reproducibility can be improved.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a tone reproduction processing device 10 according to the first embodiment of the present invention. The tone reproduction processing device 10 is an error diffusion processing device that quantizes input image data Pi (X, Y) and generates output image data Po (X, Y) with a reduced number of tones. It comprises a storage unit 1, a processing direction control unit 2, a quantization processing unit 3, an error extraction unit 4, an error buffer 5, an error distribution amount determination unit 6, a weight coefficient storage unit 7, and a correction processing unit 8.
[0029]
The input image data Pi (X, Y) is gradation data at the X-th pixel position on the Y-th line, and forms a two-dimensional image by a large number of input image data Pi (X, Y). In the case of a color image, for example, when one pixel is composed of each color component of cyan C, magenta M, yellow Y, and black K, image data for each color component is given, and each color component is independently provided. It is processed.
[0030]
The image data storage unit 1 is storage means for storing image data before quantization processing. The image data storage unit 1 sequentially stores all input image data Pi (X, Y) constituting a two-dimensional image. The input image data Pi (X, Y) is updated by the correction processing unit 8 to corrected image data Pm (X, Y). Therefore, it is necessary that the input image data Pi (X, Y) to be corrected is stored in the image data storage unit 1 at least by the time of the correction processing. That is, the image data storage unit 1 at the time of the error diffusion processing stores and holds at least several lines (for example, two lines) of input image data Pi (X, Y) necessary for performing the error diffusion processing.
[0031]
The processing direction control unit 2 is a control unit that controls the order of quantization processing for each pixel, reads image data from the image data storage unit 1 according to a predetermined processing order, and outputs the image data to the quantization processing unit 3. . The processing direction control unit 2 sequentially reads out pixel data on the same line in a predetermined processing direction, sequentially reads out each line, and reads out all image data constituting a two-dimensional image. That is, a line corresponds to a scanning line (main scanning line) when pixels constituting a two-dimensional image are sequentially scanned, and a processing direction corresponds to a scanning direction on this scanning line.
[0032]
The processing direction control unit 2 can arbitrarily control the processing direction for each line. For example, the processing direction can be alternately switched for each line between a right direction (a direction from left to right) and a left direction (a direction from right to left), or can be switched for every two or more lines. The processing direction is output to the quantization processing unit 3 as processing direction data di.
[0033]
In the present embodiment, the processing is performed in the horizontal direction from the pixel at the corner of the top line of the two-dimensional image, the processing direction is changed in the next line, and the processing lines are sequentially shifted down by one line while repeating these alternately. By doing so, finally, processing is performed up to the final processing line.
[0034]
The quantization processing unit 3 is a quantization processing unit that sequentially performs a quantization process on the corrected image data Pm (X, Y) from the processing direction control unit 2. Each of the corrected image data Pm (X, Y) is compared with a plurality of threshold values in the quantization processing unit 3, and multi-value processing is performed. That is, output image data Po (X, Y) in which the number of gradations of the corrected image data Pm (X, Y) is reduced is generated.
[0035]
This quantization process is performed based on the processing direction data di. In the processing in the quantization processing unit 3, the number of quantization steps (the number of gradation steps in the quantization processing) differs depending on the processing direction, and output image data Po (X, Y) having different gradation numbers is generated. Details of the configuration and operation of the quantization processing unit 3 will be described later.
[0036]
The error extracting unit 4 is a calculating unit that calculates a difference between the corrected image data Pm (X, Y) and the output image data Po (X, Y), and calculates a quantization error generated in the quantization processing unit 3. This quantization error is stored in the error buffer 5 together with the position (X, Y) of the target pixel of the quantization process.
[0037]
The error distribution amount determination unit 6 distributes the quantization error held in the error buffer 5 to peripheral pixels, and generates distribution error data as a diffusion error. The quantization error is allocated to pixels located around the target pixel on which the quantization processing has been performed and before the quantization processing. In addition, weighting and distribution are performed based on the relative position to the pixel of interest. The weighting ratio is determined based on a weight coefficient matrix (error diffusion matrix) stored in the weight coefficient storage unit 7.
[0038]
FIG. 2 is a diagram showing an example of the weight coefficient matrix in the weight coefficient storage unit 7 in FIG. 1. X (processing direction) is the horizontal direction, Y is the vertical direction, and the pixel of interest (I _X , I _Y ) Are shown for 6 pixels. The weight coefficient matrix is a data table in which the relative positions of these pixels from the pixel of interest are associated with the weight coefficients.
[0039]
Assuming that the processing direction is the right direction, the pixel (I _X-1 , I _Y ) Are quantized before the pixel of interest, and therefore no error is allocated to the pixel of interest. Assuming that the error of the target pixel is Err, the pixel (I _{X + 1} , I _Y ), Lower right pixel (I _{X + 1} , I _{Y + 1} ), The pixel immediately below (I _X , I _{Y + 1} ), Lower left pixel (I _X-1 , I _{Y + 1} ) Are obtained as follows.
[0040]
(Equation 1)

[0041]
The weight coefficient matrix used in the tone reproduction processing device of FIG. 1 is not limited to such a weight coefficient matrix. The size and weighting factor of the weighting factor matrix can be arbitrarily determined as needed. If the processing direction is the left direction, the same weighting coefficient matrix may be used by inverting the left and right sides. Further, the weight coefficient matrix can be made different depending on the processing direction. That is, the weight coefficient and the matrix size may be different between the case where the processing direction is the left direction and the case where the processing direction is the right direction.
[0042]
The correction processing unit 8 is a data correction unit that corrects unprocessed image data based on the distribution error data determined by the error distribution amount determination unit 6 and diffuses the quantization error of the pixel of interest. The correction target is the image data of the peripheral pixels of the target pixel determined according to the size of the weight coefficient matrix. This correction process is performed by updating the image data held in the image data storage unit 1 to a value obtained by adding the distribution error data.
[0043]
In this manner, the input image data Pi (X, Y) stored in the image data storage unit 1 is corrected and updated every time the quantization processing is performed on the peripheral pixels. For this reason, at the time when the data is read out by the processing direction control unit 2 for the quantization processing, the data is converted into correction data Pm (X, Y) that has been subjected to necessary correction processing.
[0044]
Steps S101 to S106 in FIG. 3 are flowcharts illustrating an example of a schematic operation of the tone reproduction processing device 10 in FIG. First, it is assumed that the input image data Pi (X, Y) is stored in the image data storage unit 1. The image data in the image data storage unit 1 is read by the processing direction control unit 2 (Step S101). It is assumed that the reading of the image data is performed so that the reading direction is alternately different for each line.
[0045]
The read image data is quantized by the quantization processing unit 3 (Step S102). In this quantization process, the number of quantization steps differs depending on the processing direction, and output image data Po (X, Y) having different numbers of gradations is generated. Next, the error extracting unit 4 calculates a difference between the image data before and after the quantization processing, and stores the difference as a quantization error in the error buffer 5 (step S103).
[0046]
This quantization error is distributed to unprocessed peripheral pixels by the error distribution amount determination unit 6 (step S104), and correction processing is performed on the image data in the image data storage unit 1 by the correction processing unit 8. . By such an operation, the quantization processing for the image data of one pixel and the correction processing for diffusing the quantization error generated in the processing to peripheral pixels are completed.
[0047]
Thereafter, the processing direction control unit 2 reads out the image data of the next pixel from the image data storage unit 1, and the same operation is repeated for one line. When the processing is completed for all the pixels on one line, the same processing is performed for the next line. In this way, the operations of steps S101 to S105 are repeated until the quantization process is completed for all the pixels (step S106).
[0048]
FIG. 4 is a diagram showing an example of the processing direction of the image data in the processing direction control unit 2 in FIG. 1, where X (processing direction) is a horizontal direction, Y is a vertical direction, and some pixels and their processing directions are shown. It is shown. Image data on one line is sequentially read in the processing direction, and when the reading of one line is completed, the same reading is performed for the next line. At this time, the processing direction is switched line by line, and odd lines are set to the right and even lines are set to the left.
[0049]
FIG. 5 is a block diagram showing one configuration example of the quantization processing unit 3 of FIG. The quantization processing unit 3 includes a multi-value threshold processing unit 20, a threshold control unit 21, and a threshold storage unit 22.
[0050]
The threshold storage unit 22 is a storage unit that stores and holds a plurality of predetermined thresholds, and stores and holds a first threshold set 221 and a second threshold set 222, each of which includes a plurality of thresholds.
[0051]
The threshold control unit 21 is a threshold selection unit that selects a threshold based on the processing direction data di from the processing direction control unit 2 and outputs the selected threshold to the multi-value threshold processing unit 20. Here, when the processing direction is the right direction, the first threshold value set 221 is selected, and when the processing direction is the left direction, the first and second threshold value sets 221 and 222 are selected.
[0052]
The multi-level threshold processing unit 20 quantizes the corrected image data Pm (X, Y) from the processing direction control unit 2 based on the selected plurality of thresholds to generate quantized data, and outputs the output image data Po ( X, Y). This quantization processing differs depending on the processing direction.
[0053]
When the processing direction is the right direction, quantized data is obtained based on the first threshold value set 221, and this quantized data becomes output image data Po (X, Y). When the processing direction is the left direction, the first quantized data is obtained based on the first threshold value set 221 and the second quantized data is obtained based on the second threshold value set 222. , The average value of the first and second quantized data is output image data Po (X, Y).
[0054]
Steps S201 to S206 in FIG. 6 are flowcharts showing an example of the operation of the quantization processing unit 3 in FIG. 5, and show details of the quantization processing (step S102) in FIG. When the image data Pm (X, Y) is input, the threshold control unit 21 reads out the first threshold set 221 from the threshold storage unit 22, and outputs the first threshold set 221 to the multi-value threshold processing unit 20 (Step S201). The multi-value threshold processing unit 20 compares the image data Pm (X, Y) with each threshold of the threshold set 221 to generate quantized data (Step S202). If the processing direction is rightward, the quantized data obtained in step S202 is output as output image data Po (X, Y), and the quantization process for one pixel is completed (step S203). The processing direction is determined based on the processing direction data di.
[0055]
On the other hand, when the processing direction is the left direction, the threshold control unit 21 further reads the second threshold set 222 from the threshold storage unit 22, and outputs the second threshold set 222 to the multi-value threshold processing unit 20 (Step S204). The multi-value threshold processing unit 20 compares the image data Pm (X, Y) with each threshold of the threshold set 222 and generates quantized data (step S205). After that, the multi-value threshold processing unit 20 calculates the average value of the quantized data obtained in steps S202 and S205 (step S206), outputs the average value as output image data Po (X, Y), and sets the processing direction to the left. In this case, the quantization process for one pixel is completed.
[0056]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the multi-level threshold processing using the first threshold set 221 of FIG. 5, and illustrates the correspondence between the input values of 256 gradations and the quantization values of 5 gradations. Have been. Here, the case of quinary output will be described, but the number of gradation steps in the quantization process can be arbitrarily set as needed. The input value corresponds to each gradation of the corrected image data Pm (X, Y), and the quantization value corresponds to each gradation of the output image data Po (X, Y).
[0057]
The thresholds Lth1 to Lth4 are thresholds forming the first threshold set 221. Each of the five quantization steps is represented by an 8-bit quantization value, and is assumed to be 0, 64, 128, 192, 255. At this time, the thresholds Lth1 to Lth4 are predetermined so as to satisfy the following equation.
[0058]
(Equation 2)

[0059]
When the processing direction is the right direction, the corrected image data Pm (X, Y) is sequentially compared with each of the thresholds Lth1 to Lth4, quantized based on the comparison result, and output image data Po (X, Y). Become. For example, the magnitude of the corrected image data Pm (X, Y) is compared with the threshold Lth1, and if the corrected image data Pm (X, Y) is smaller than the threshold Lth1, 0 is set as the quantized data. When it is larger than the threshold Lth1, it is compared with the threshold Lth2, and when it is smaller than the threshold Lth2, 64 is set as the quantized data. If it is larger than the threshold Lth2, it is further compared with the threshold Lth3. The same processing is performed up to the threshold value Lth4 to determine the quantization level, and the quantized data is used as the corrected image data Po (X, Y).
[0060]
Since the threshold values Lth1 to Lth4 and the quantization value are values that depend on the output device, for example, in the case of an inkjet type output device, a certain dot pattern is formed by an ink drop corresponding to each quantization value. It is necessary to output and measure the concentration per each unit area, and to optimize in advance based on the results.
[0061]
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the multi-value threshold processing using the second threshold set 222 of FIG. 5, and is illustrated together with the first threshold set 221 for comparison. Similar to the case of the first threshold set 221 of FIG. 7, the correspondence between the input values of 256 gradations and the quantized values of 5 gradations is shown.
[0062]
The thresholds Rth1 to Rth4 are thresholds that form the second threshold set 222. The number of quantization steps and the quantization value are the same values as in the case of the first threshold value set 221, but the threshold values Rth1 to Rth4 are changed by values larger than the threshold values Lth1 to Lth4, for example, by several gradations Value. That is, the thresholds Rth1 to Rth4 are predetermined so as to satisfy the following equation.
[0063]
[Equation 3]

[0064]
When the processing direction is the left direction, first, the corrected image data Pm (X, Y) is sequentially compared with each of the thresholds Lth1 to Lth4, and is quantized based on the comparison result to generate first quantized data. Is done. Next, the threshold values are sequentially compared with the threshold values Rth1 to Rth4, quantized based on the comparison result, and second quantized data is generated. Then, an average value of the first and second quantized data is obtained, and is set as output image data Po (X, Y).
[0065]
If the first and second quantized data are the same, these values become the average value as they are, and become the output image data Po (X, Y). Therefore, the same quantization processing is performed as when the processing direction is the right direction, and the same result is obtained. On the other hand, when the first and second quantized data are different, new quantized values other than the five quantized values in the rightward quantization process are pseudo-generated.
[0066]
That is, when the processing direction is the left direction, the number of quantization steps in the quantization process can be increased and the number of gradations of the output image data Po (X, Y) can be increased as compared with the case where the processing direction is the right direction. . Moreover, these new quantized values are determined as values between the quantized values when the processing direction is the right direction (average value of two adjacent quantized values). The number of gray levels can be increased.
[0067]
It is desirable that the threshold change amount of the second threshold set 222 with respect to the first threshold set 221 be optimized according to each output device and ink characteristics. Since the difference between the respective threshold values constituting the first and second threshold value sets 221 and 222 affects the dot pattern of the output image subjected to the multi-value error diffusion process, the high density ink and the low density ink are used, respectively. It is desirable to output a certain dot pattern for the color of, and to calculate a second threshold set that is optimal from the difference between the two density values.
[0068]
For example, the first threshold set 221 is set to Lth1 = 32, Lth2 = 96, Lth3 = 160, Lth4 = 223, and the second threshold set 222 is set to Rth1 = 37, Rth2 = 101, Rth3 = 165, Rth4 = 228. In this case, if the corrected image data of the target pixel is Pm = 97, the output image data Po is determined as follows using the two types of threshold sets 221 and 222.
[0069]
First, it is compared with a first threshold set 221. Since Lth2 <Pm, the first quantization value is 128. Next, the value is compared with the second threshold value set 222. Since Pm <Rth2, the second quantized data is 64. By taking the average of these two values, the quantized data 96, which is a new quantized value, is generated.
[0070]
If the corrected image data of the target pixel is Pm = 90, the output image data Po is determined as follows using two types of threshold sets 221 and 222. First, the value is compared with the first threshold value set 221, and since Pm <Lth1, the first quantization value is 64. Next, it is compared with the second threshold value set 222, and since Pm <Rth2, the second quantized data is also 64. By taking the average of these two values, the quantized data 64 is generated.
[0071]
In this way, by setting the number of thresholds of the two types of threshold sets 221 and 222 to be the same and making the corresponding thresholds different, if the corrected image data is a value between the corresponding thresholds, The average value of the data becomes a new quantization value. That is, a new quantization value can be generated by the averaging operation. Note that the difference between the corresponding thresholds of the two types of threshold sets 221 and 222 needs to be at least a value smaller than the quantization step width, and is desirably set to a slightly shifted value.
[0072]
When an output device that forms an image based on output image data Po (X, Y) has two types of inks (dark and light inks) of the same color and different densities, a new floor generated by the average value calculation is used. Tonal levels can be assigned to low density inks, and other tone levels can be assigned to high density inks. In this case, a control signal for specifying high-density ink or low-density ink is output to the ink control unit of the output device, for example, an inkjet head in the case of an inkjet printer, together with the output image data Po (X, Y). The control signal can be obtained based on the processing direction data di and the comparison result of the two pieces of quantized data when the processing direction is the left direction.
[0073]
By allocating output image data to high-density ink and low-density ink in this manner, two types of ink can be used without using an ink division curve. Further, it is possible to form an image using low-density ink over a wide range of densities, and it is possible to eliminate a tone jump at a density switching portion.
[0074]
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between the quantization process when the processing direction is the right direction and the assigned dark and light ink. At the time of processing in the right direction, all output image data Po (X, Y) are used for controlling high-density ink. That is, the drop size and the number of drops of the high density ink are controlled by the output image data Po (X, Y), and the high density ink is always ejected.
[0075]
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between the quantization processing when the processing direction is the left direction and the assigned light and dark inks. At the time of processing in the left direction, one of the dark and light inks is assigned according to the output image data Po (X, Y). That is, when the first and second quantized data match, the output image data Po (X, Y) is used for controlling the high-density ink, and the quantized value is The high-density ink is ejected based on this. When the first and second quantized data are different, the output image data Po (X, Y) is used for controlling the low density ink, and the low density ink is ejected based on the average value.
[0076]
Since each threshold value and quantization value of the first and second threshold value sets 221 and 222 depend on the output device, a certain dot pattern is output using an output device by an ink drop corresponding to each quantization value. Then, it is necessary to measure the concentration per each unit area and to optimize in advance based on the result.
[0077]
At this time, it is necessary to output the first threshold value set 221 using high-density ink and calculate the optimal threshold values Lth1 to Lth4 in advance. Further, it is necessary to output the second threshold value set 222 using high-density ink and low-density ink, respectively, and to calculate optimal threshold values Rth1 to Rth4 from the density difference between the two.
[0078]
According to the present embodiment, when performing error diffusion processing on a two-dimensional image, the processing direction is made different for each line, the quantization processing is made different for each processing direction, and the number of gradation steps of the quantized data is changed for each line. Is increasing. For this reason, it is possible to perform an error diffusion process excellent in gradation reproducibility. In particular, since the quantization processing is performed by the first and second threshold sets having different threshold values, respectively, and the average value of the two quantization data is obtained, the number of quantization steps is artificially increased while maintaining the balance. be able to.
[0079]
In addition, the number of quantization steps is varied depending on the processing direction, and the increment of the quantization step (a newly generated gradation level) is assigned to one of the dark and light inks, and the other quantization steps (other gradation levels) Is assigned to the other. For this reason, it is possible to perform the assignment to the dark and light inks without using the ink division curve, and it is possible to perform the error diffusion process at low cost and excellent in the tone reproducibility. In particular, it is possible to improve the texture in the intermediate density region.
[0080]
Further, by making the quantization process different depending on the processing direction and making the weight coefficient matrix different, it is possible to perform the error diffusion process with further excellent tone reproducibility.
[0081]
In the present embodiment, a case has been described in which the number of quantization steps is changed and the increase is assigned to low-density ink. However, the present invention is not limited to such a case. For example, even when assignment to dark and light inks is not performed, the processing direction can be changed depending on the line, the number of gradations can be increased in a pseudo manner, and the gradation reproducibility in the error diffusion processing can be improved. Therefore, the present invention can be applied to output devices other than the ink jet printer. Further, even when the assignment to the dark and light ink is performed, the assignment can be arbitrarily performed, and is not limited to the example of the present embodiment.
[0082]
Embodiment 2 FIG.
In the present embodiment, a description will be given of a case where the tone reproduction processing device 10 of the first embodiment improves the reproducibility in a highlight area and an intermediate density area by adding blue noise to image data and performing quantization processing. I do.
[0083]
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of the tone reproduction processing device 11 according to the second embodiment of the present invention. This tone reproduction processing device 11 is different from the tone reproduction processing device 10 (Embodiment 1) in FIG. 1 in the configuration of the quantization processing unit 3.
[0084]
When image data Pi (X, Y, Ce) for each color component Ce of cyan C, magenta M, yellow Y, and black K is given as input image data Pi (X, Y), the image data is stored in the image data storage unit 1. The processed image data for each color component Ce is sequentially read out by the processing direction control unit 2, and is sequentially quantized by the quantization processing unit 3. At this time, pixel position data X, Y and color component data Ce are output from the processing direction control unit 2 to the quantization processing unit 3 as attribute information of the read image data Pm (X, Y, Ce).
[0085]
FIG. 12 is a block diagram showing one configuration example of the quantization processing unit 3 in FIG. This quantization processing unit 3 is different from the quantization processing unit 3 (Embodiment 1) of FIG. 5 in that a noise addition processing unit 24 and a noise data storage unit 25 are provided.
[0086]
The noise data storage unit 25 is a storage unit that stores noise data. The noise addition processing unit 24 adds the noise data read from the noise data storage unit 25 to the corrected image data Pm (X, Y, Ce) from the processing direction control unit 2 and outputs the data to the multi-value threshold processing unit 20 are doing.
[0087]
The noise data storage unit 25 previously stores a data table of blue noise that differs for each color component. 25C is a blue noise table for cyan, 25M is for magenta, 25Y is for yellow, and 25K is a blue noise table for black. The noise addition processing unit 24 selects one of the blue noise tables 25C to 25K based on the color component data Ce from the processing direction control unit 2, and adds it to the corrected image data Pm (X, Y, Ce). .
[0088]
Blue noise is pattern data having a spatial frequency that is hardly perceived by human eyes. Human vision has little sensitivity above a certain spatial frequency, and it is known that MTF (Modulation Transfer Function) of the visual system is a kind of low-pass filter (for example, see p47 of Non-Patent Document 2). Using this property, a pseudo random pattern is manipulated to generate a pattern in which the main component of the spatial frequency is distributed in a band equal to or higher than the cutoff frequency of the visual system MTF, thereby obtaining blue noise.
[0089]
By adding such blue noise to image data, it is possible to improve the dispersibility of dots in a highlight region where the dot density is low. Further, the texture in the intermediate density portion can be improved.
[0090]
FIG. 13 is a diagram showing an example of blue noise used in the case of binary output. Blue noise is usually given as a data matrix for 256 × 256 pixels, and such a data table is called a blue noise mask. If the image data of 256 gradations is binarized, each data constituting the blue noise mask has a value whose absolute value is 127 or less.
[0091]
FIG. 14 is a diagram showing an example of the blue noise tables 25C, 25M, 25Y, and 25K in FIG. When performing quantization processing on multi-valued data, it is desirable to optimize and use the blue noise table according to the quantization step width. The blue noise table shown in FIG. 14 is a data table for quinary output normalized based on the quantization step width.
[0092]
That is, as in the case of the first embodiment, in the case of quinary output, each threshold of the first threshold set is Lth1 = 32, Lth1 = 96, Lth1 = 160, Lth1 = 223, and the quantization value is Assuming that the values are 0, 54, 128, 192, and 255, it is desirable that the size of the noise data be normalized within a range of 64 (quantized value) −32 (Lth1) = 32.
[0093]
Steps S301 to S307 in FIG. 15 are flowcharts showing an example of the operation of the quantization processing unit 3 in FIG. 12, and show details of the quantization processing (step S102) in FIG. When image data is input, first, in step S301, blue noise is added by the noise addition processing unit 24. At this time, any one of the noise tables 25C to 25K is selected based on the color component data Ce, and any noise data in the noise table is selected based on the pixel position data X and Y, and added to the image data. Is done. Subsequent steps S302 to S307 are operations in the multi-value threshold processing unit 20 and the threshold control unit 21, and are exactly the same as S201 to S206 in the step of FIG.
[0094]
According to the present embodiment, multi-level error diffusion is performed by adding blue noise, which is hard to perceive to human visual characteristics, to image data, so that dot dispersibility in a highlight area and texture in an intermediate density area Can be improved.
[0095]
In the present embodiment, a case where one of the blue noise tables 25C to 25K is selected based on the color component data Ce from the processing direction control unit 2 and is added to the corrected image data Pm (X, Y, Ce) Has been described. In this case, the image data Pi (X, Y, Ce) for each color component of cyan C, magenta M, yellow Y, and black K are serially processed by the same tone reproduction processing device 12, but the present invention However, the present invention is not limited to such a case. For example, the tone reproduction device 11 shown in FIG. 11 may be provided for each color component, and image data Pi (X, Y, Ce) for each color component may be processed in parallel.
[0096]
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the example of the tone reproduction processing apparatus that performs the quantization process using the first and second threshold value sets 221 and 222 has been described. In the present embodiment, however, the look-up table ( A case of a tone reproduction processing device that performs quantization processing using an LUT (Look-Up Table) will be described.
[0097]
FIG. 16 is a block diagram showing one configuration example of a main part of the tone reproduction processing device according to the third embodiment of the present invention, and shows another configuration example of the quantization processing unit 3 in FIG. . The quantization processing unit 3 includes a multi-level threshold processing unit 20 and an LUT storage unit 23.
[0098]
The LUT storage unit 23 is a storage unit that stores a plurality of predetermined lookup tables, and stores a first LUT 231 and a second LUT 232. Each of the first and second LUTs 231 and 232 is a data table in which the corrected image data Pm (X, Y) is associated with a quantization value.
[0099]
The multi-value threshold processing unit 20 quantizes the corrected image data Pm (X, Y) based on the processing direction data di from the processing direction control unit 2 and refers to the first and second LUTs 231 and 232, and outputs Image data Po (X, Y) is generated. The number of quantization steps at this time differs depending on the processing direction, as in the first embodiment.
[0100]
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the input / output relationship of the first LUT 231. When the corrected image data Pm (X, Y) is input, the first LUT 231 is the same as the quantized data (first quantized data) quantized by the first threshold set 221 in the first embodiment. Output data. That is, when the corrected image data Pm (X, Y) is input, 0 if Pm <32, 64 if 32 ≦ Pm <96, 128 if 96 ≦ Pm <160, and 160 ≦ Pm < If 223, 192 is output if 223, 223 ≦ Pm.
[0101]
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the input / output relationship of the second LUT 232. When the corrected image data Pm (X, Y) is input, the second LUT 232 is the same as the quantized data (second quantized data) quantized by the second threshold set 222 in the first embodiment. Output data. That is, when the corrected image data Pm (X, Y) is input, 0 if Pm <37, 64 if 37 ≦ Pm <101, 128 if 101 ≦ Pm <165, and 165 ≦ Pm < If it is 228, 192 is output if 228 ≦ Pm, and 255 is output.
[0102]
Steps S401 to S404 in FIG. 19 are flowcharts showing an example of the operation of the quantization processing unit 3 in FIG. 16, and show details of the quantization processing (step S102) in FIG. When the image data Pm (X, Y) is input, the multi-value threshold processing unit 20 refers to the first LUT 231 in the LUT storage unit 23, and obtains quantized data from the image data Pm (X, Y). (Step S401). If the processing direction is the right direction, the quantized data is output as output image data Po (X, Y), and the quantization process for one pixel is completed (step S402). The processing direction is determined based on the processing direction data di.
[0103]
On the other hand, when the processing direction is the left direction, the multi-value threshold processing unit 20 further refers to the second LUT 232 in the LUT storage unit 23 to obtain quantized data from the image data Pm (X, Y) ( Step S403). Thereafter, the multi-value threshold processing unit 20 obtains an average value of the quantized data obtained in steps S401 and S403 (step S404), outputs the average value as output image data Po (X, Y), and sets the processing direction to the left. In this case, the quantization process for one pixel is completed.
[0104]
According to the present embodiment, the first and second quantized data are obtained using the first and second LUTs. For this reason, it is possible to omit the judgment process based on the multi-value threshold performed by comparing the image data with the plurality of thresholds, and it is possible to perform high-speed processing.
[0105]
In the present embodiment, an example in which quantization processing using an LUT is performed in the quantization processing unit 3 of the first embodiment has been described. However, the second embodiment in which blue noise is added in exactly the same way. It is also possible to perform a quantization process using an LUT in the quantization processing unit 3.
[0106]
Embodiment 4 FIG.
Embodiments 1 to 3 have described examples of the tone reproduction processing device in which the processing direction is changed depending on the line and the quantization process is changed. In the present embodiment, a description will be given of a case of a tone reproduction processing apparatus in which the processing direction is set to a fixed direction and the quantization processing is made different for each line.
[0107]
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration example of the tone reproduction processing device 12 according to the fourth embodiment of the present invention. The operation of the processing direction control unit 2 and the operation of the quantization processing unit 3 of this tone reproduction processing device 12 are different from those of the tone reproduction processing device 10 (Embodiment 1) of FIG.
[0108]
The processing direction control unit 2 performs a so-called raster scanning process for scanning all lines in the same direction. FIG. 21 is a diagram showing this state. The corrected image data Pm (X, Y) on the same line is read out while always scanning in a fixed direction, and reading is performed sequentially on each line without changing the processing direction. The processing direction control unit 2 outputs the line data Y to the quantization processing unit 3.
[0109]
The quantization processing unit 3 performs a quantization process on the corrected image data Pm (X, Y) based on the line data Y. In the processing performed by the quantization processing unit 3, the number of quantization steps differs depending on the line, and output image data Po (X, Y) having different gradation numbers is generated.
[0110]
The quantization processing unit 3 can arbitrarily control the quantization processing for each line. For example, the quantization processing can be switched for each line, or can be switched for every two or more lines. Here, it is assumed that two types of quantization processing are switched for each line.
[0111]
FIG. 22 is a block diagram showing a configuration example of the quantization processing unit 3 of FIG. The quantization processing unit 3 includes a multi-value threshold processing unit 20, a threshold control unit 21, and a threshold storage unit 22. The operation of the threshold control unit 21 is different from that of the quantization processing unit 3 (Embodiment 1) of FIG.
[0112]
Threshold control unit 21 selects a threshold stored in threshold storage unit 22 based on line data Y from processing direction control unit 2 and outputs the selected threshold to multi-value threshold processing unit 20 It is. Here, it is assumed that the first threshold set 221 is selected for the even-numbered line, and the first and second threshold sets 221 and 222 are selected for the odd-numbered line.
[0113]
The multi-level threshold processing unit 20 quantizes the corrected image data Pm (X, Y) from the processing direction control unit 2 based on the selected plurality of thresholds to generate quantized data, and outputs the output image data Po ( X, Y). This quantization process differs depending on the line.
[0114]
Steps S501 to S506 in FIG. 23 are flowcharts showing an example of the operation of the quantization processing unit 3 in FIG. 22, and show details of the quantization processing (step S102) in FIG. When the image data Pm (X, Y) is input, the threshold control unit 21 reads out the first threshold set 221 from the threshold storage unit 22, and outputs it to the multi-value threshold processing unit 20 (Step S501). The multi-value threshold processing unit 20 compares the image data Pm (X, Y) with each threshold of the threshold set 221 to generate quantized data (step S502). If the line is an even-numbered line, the quantized data obtained in step S502 is output as output image data Po (X, Y), and the quantization process for one pixel is completed (step S503). Whether or not the line is an even-numbered line is determined based on the line data Y.
[0115]
On the other hand, in the case of the odd-numbered line, the threshold control unit 21 further reads the second threshold set 222 from the threshold storage unit 22 and outputs the second threshold set 222 to the multi-value threshold processing unit 20 (Step S504). The multi-value threshold processing unit 20 compares the image data Pm (X, Y) with each threshold of the threshold set 222 and generates quantized data (step S505). Thereafter, the multi-value threshold processing unit 20 obtains an average value of the quantized data obtained in steps S502 and S505 (step S506), outputs the average value as output image data Po (X, Y), and outputs one pixel in the odd-numbered row. Is completed.
[0116]
According to the present embodiment, when performing the error diffusion processing on a two-dimensional image, the quantization processing is made different depending on the line, and the number of gradation steps of the quantized data is pseudo-increased. For this reason, it is possible to perform an error diffusion process excellent in gradation reproducibility. In particular, since the quantization processing is performed by the first and second threshold sets having different threshold values, respectively, and the average value of the two quantization data is obtained, the number of quantization steps is artificially increased while maintaining the balance. be able to.
[0117]
In the present embodiment, a case has been described where the quantization processing unit 3 of the first embodiment sets the processing direction to be constant and the quantization processing differs depending on the line. In the quantization processing unit 3 according to the third embodiment, the processing direction can be fixed, and the quantization processing can be varied depending on the line.
[0118]
Embodiment 5 FIG.
In the first to fourth embodiments, examples of the tone reproduction processing devices 10 to 12 have been described. In the present embodiment, examples of the image forming apparatus including the tone reproduction processing devices 10 to 12 are described. explain.
[0119]
FIG. 24 is a block diagram showing a configuration example of an image forming apparatus 70 according to Embodiment 5 of the present invention, and shows an example of a digital color copying machine. The image forming apparatus 70 includes a color image input device 30, a color image processing device 31, a color image output device 32, and an operation panel 33.
[0120]
The color image input device 30 is an image reading unit including a scanner unit having, for example, a CCD (Charge Coupled Device). The reflected light image from the document is read by the CCD, and RGB (R: red, G: green) , B: blue). This RGB signal is output to the color image processing device 31.
[0121]
In the color image processing device 31, various data processes such as correction process and gradation process are performed on the RGB signals from the color image input device 30, and CMYK (C: cyan, M: magenta, Y: yellow, K : Black) digital color signal is generated. This CMYK signal is temporarily stored in storage means (not shown), read out at a predetermined timing, and output to the color image output device 32.
[0122]
The color image output device 32 is an output device that forms an image on a recording medium such as a cut sheet based on CMYK signals. In the case of the image forming apparatus 70 according to the present embodiment, for example, it is realized as a color image output apparatus using an electrophotographic system or an inkjet system.
[0123]
The operation panel 33 is input means for an operator to input an instruction by key operation or the like. The operator's instruction is output as a control signal from the operation panel 33 to the color image input device 30, the color image processing device 31, and the color image output device 32.
[0124]
In this manner, the original image is read by the color image input device 30 according to the instruction of the operator, and after the color image processing device 31 processes the data, the color image output device 32 forms the image on the recording medium, and the digital color copy is performed. Function as a machine.
[0125]
The color image processing device 31 further includes an A / D conversion unit 311, a shading correction unit 312, an input gradation correction unit 313, an area separation processing unit 314, a color correction unit 315, a black generation and under color removal unit 316, and a spatial filter process. The image processing unit 317 includes an output gradation correction unit 318 and a gradation reproduction processing unit 319. The tone reproduction processing unit 319 corresponds to the tone reproduction processing devices 10 to 12 of the first to fourth embodiments, and has an additional function.
[0126]
The A / D (analog / digital) conversion unit 311 is a digital conversion unit that converts an RGB analog signal into a digital signal. The shading correction unit 312 performs a process of removing various types of distortion generated in the illumination system, the imaging system, and the imaging system of the color image input device with respect to the digital RGB signals sent from the A / D conversion unit 311. Department.
[0127]
The input tone correction unit 313 adjusts the color balance of the RGB signals (RGB reflectance signals) from which various types of distortion have been removed by the shading correction unit 312, and is used in a color image processing device such as a density signal. This is a processing unit that performs a process of converting the signal into a signal that can be easily handled by the image processing system.
[0128]
The region separation processing unit 314 is a processing unit that separates each pixel in the input image into any of a character region, a halftone dot region, and a photograph region. The region separation processing unit 314 outputs a region identification signal indicating which region the pixel belongs to to the black generation and under color removal unit 316, the spatial filter processing unit 317, and the gradation reproduction processing unit 319 based on the separation result. I do. Also, the input signal output from the input tone correction unit 313 is output to the subsequent color correction unit 315 as it is.
[0129]
The color correction unit 315 performs processing to remove color turbidity based on the spectral characteristics of CMY (C: cyan, M: magenta, Y: yellow) color materials including unnecessary absorption components in order to faithfully perform color reproduction. It is.
[0130]
The black generation / under color removal unit 316 generates a black (K) signal from the CMY three-color signals after color correction, and subtracts the K signal obtained by the black generation from the original CMY signal to generate a new CMY signal. The CMY three-color signal is converted into a CMYK four-color signal.
[0131]
As a general black generation process, there is a method of generating black using skeleton black. In this method, the input / output characteristics of the skeleton curve are y = f (x), the input data is C, M, Y, the output data is C ′, M ′, Y ′, K ′, and the UCR (Under Color). Assuming that the (Removal) rate is α (0 <α <1), the black generation and under color removal processing is represented by the following equation.
[0132]
(Equation 4)

[0133]
The spatial filter processing unit 317 performs a spatial filter process on the image data of the CMYK signal input from the black generation and under color removal unit 316 using a digital filter based on the region identification signal to correct the spatial frequency characteristics. Processing to prevent blurring and deterioration of graininess of the output image is performed. Similarly to the spatial filter processing unit 317, the tone reproduction processing unit 319 also performs predetermined processing on the image data of the CMYK signal based on the area identification signal.
[0134]
For example, in the region separated as a character by the region separation processing unit 314, in order to enhance the reproducibility of a black character or a color character in particular, the amount of high-frequency enhancement by the sharpness enhancement processing in the spatial filter processing by the spatial filter processing unit 317 is Be enlarged. At the same time, in the tone reproduction processing unit 319, binarization or multi-value processing on a high-resolution screen suitable for reproduction of a high frequency band is selected.
[0135]
In addition, with respect to the region separated as a halftone dot by the region separation processing unit 314, the spatial filter processing unit 317 performs a low-pass filter process for removing an input halftone dot component. Then, the output tone correction unit 318 performs an output tone correction process of converting a signal such as a density signal into a dot area ratio which is a characteristic value of the color image output device. Finally, a tone reproduction process (halftone generation) is performed to separate the image into pixels so as to reproduce the respective tones.
[0136]
With respect to the region separated into the photograph by the region separation processing unit 314, the gradation reproduction processing unit 319 performs binarization or multi-value processing on a screen in which gradation reproduction is emphasized.
[0137]
Embodiment 6 FIG.
In the fifth embodiment, a digital color copying machine has been described as an application example of the present invention. In the present embodiment, as another application example, a case where the image forming apparatus is configured by a computer and a printer will be described.
[0138]
FIG. 25 is a block diagram showing a configuration example of an image forming apparatus 71 according to Embodiment 6 of the present invention. The image forming apparatus 71 includes a computer 40 and a printer 41.
[0139]
The image data is input to the computer 40 from, for example, a scanner or a digital camera. The image data input to the computer 40 is processed and edited by various application programs (not shown). The image data processed in this manner is input to the printer driver 42.
[0140]
The printer driver 42 is a computer program executed on the computer 40, and includes a color correction unit 45, a tone reproduction processing unit 46, and a printer language translation unit 47. The color correction unit 45 performs a correction process, and the tone reproduction processing unit 46 performs a multi-level error diffusion process. At this time, the color correction section 45 also performs black generation and under color removal processing. Further, the tone reproduction processing unit 46 corresponds to the tone reproduction processing devices 10 to 12 of the first to fourth embodiments.
[0141]
The data subjected to the above processing is converted into a printer language by a printer language translator 47, and is transferred via a communication port driver 43 and a communication port 44 (RS232C, LAN, etc.) to an electrophotographic or inkjet printer 41 (image output device). ). The printer 41 may be a digital multifunction peripheral having a copy function and a facsimile function in addition to the printer function.
[0142]
When the error diffusion processing device according to the present invention is realized by a computer, a processing procedure executed by the computer can be provided as a computer program. The computer program is provided as a computer-readable recording medium on which the computer program is recorded, or is provided by downloading via a telecommunication line.
[0143]
The recording medium may be any storage medium that can fixedly carry the program and that can be read directly or indirectly by a computer. For example, a semiconductor element such as a ROM or a RAM, a magnetic storage medium such as a flexible disk, a hard disk, an MD, or a magnetic tape, or an optical storage medium such as a CD-ROM, an MO, or a DVD may be used. The reading method is not limited.
[0144]
Embodiment 7 FIG.
FIG. 26 is a diagram showing a part of an image forming apparatus according to Embodiment 7 of the present invention, and is a perspective view showing an example of the configuration of an ink jet recording apparatus 72. The inkjet recording device 72 is an ink recording unit used as an output device of a copier, a printer, a digital multifunction peripheral, or the like.
[0145]
This ink jet recording apparatus includes a print head (ink jet head) 50, a carriage 51, a transport roller 52, a guide shaft 53, a holding means 54, a motor 55, a drive belt 56, and a maintenance unit 57.
[0146]
The carriage 51 has a print head 50 mounted thereon and is relatively movable in a main scanning direction in directions of arrows X1 and X2 with respect to a recording medium 58 such as cut paper. Then, while the recording medium 58 is fed from a paper supply unit (not shown) in the sub-scanning direction of arrow Y, an image is formed by the print head 50 moving in the directions of arrows X1 and X2. The recording medium 58 provided in the paper supply unit is fed out one by one by a paper supply roller (not shown), and is supplied to the print head 50 by a transport roller 52 serving as a recording medium transport unit. The recording medium 58 on which recording has been completed is discharged to a discharge unit (not shown).
[0147]
The print head 50 is slidably supported on a guide shaft 53 and a holding means 54 extending in the main scanning direction, and the position with respect to the recording medium 58 is determined. Further, a drive belt 56 driven by a motor 55 as a driving means is stretched in parallel with the guide shaft 53, and the print head 50 is driven to be displaced by the drive belt 56. The maintenance unit 57 is a part where maintenance such as cleaning of the print head 50 is performed.
[0148]
FIG. 27 is a perspective view showing a detailed configuration example of the print head 50 of FIG. The print head 50 includes ink tanks 500 of a plurality of colors and nozzles 501 provided corresponding to each ink tank. Here, the print head 50 is provided with ink tanks of six colors of ink including cyan C, magenta M, yellow Y, black K, light cyan LC, and light magenta LM.
[0149]
Cyan C and light cyan LC are dark and light inks of the same color, the former being high density ink and the latter being low density ink. Similarly, magenta M and light magenta LM are also dark and light inks of the same color, the former being high density ink and the latter being low density ink. These inks are ejected from a nozzle 501 onto a recording medium according to image data.
[0150]
【The invention's effect】
According to the present invention, when performing error diffusion processing of image data, quantization processing is made different for each line, and the number of quantization steps is increased for some lines. For this reason, it is possible to perform an error diffusion process excellent in gradation reproducibility. Further, according to the present invention, the processing direction and the number of quantization steps are made different for each line. For this reason, it is possible to perform an error diffusion process excellent in gradation reproducibility.
[0151]
Further, according to the present invention, when increasing the quantization step, quantization processing is performed based on the first and second threshold value sets having different threshold values, and an average value is obtained for the two obtained quantization data. ing. Therefore, it is possible to increase the number of quantization steps in a pseudo manner while maintaining the balance.
[0152]
Further, according to the present invention, when increasing the quantization step, quantization processing is performed based on the first and second look-up tables, respectively, and an average value is obtained for the two pieces of obtained quantization data. . For this reason, it is possible to speed up the process of artificially increasing the number of quantization steps while maintaining the balance.
[0153]
Further, according to the present invention, the number of quantization steps is increased by a line, a part of the quantization steps is assigned to one of the light and shade inks, and the other quantization steps are assigned to the other. For this reason, it is possible to perform assignment to dark and light ink without using an ink division curve, and to provide an error diffusion processing apparatus and an image forming apparatus which are low in cost and excellent in tone reproduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a tone reproduction processing device 10 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a weight coefficient matrix in a weight coefficient storage unit 7 of FIG.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a schematic operation of the tone reproduction processing device 10 of FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a scanning order of image data in a processing direction control unit 2 of FIG. 1;
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a quantization processing unit 3 of FIG. 1;
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of an operation of the quantization processing unit 3 of FIG. 5;
7 is a diagram illustrating an example of a multi-value threshold process using a first threshold set 221 in FIG. 5;
8 is a diagram showing an example of a multi-value threshold process using a second threshold set 222 of FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between quantization processing when the processing direction is the right direction and assigned dark and light inks.
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a quantization process when the processing direction is a left direction and a light and dark ink to be allocated;
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of a tone reproduction processing device 11 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing one configuration example of a quantization processing unit 3 in FIG. 11;
FIG. 13 is a diagram showing an example of blue noise used in the case of binary output.
FIG. 14 is a diagram showing an example of the blue noise tables 25C, 25M, 25Y, and 25K in FIG.
FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of the operation of the quantization processing unit 3 in FIG. 12;
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of a main part of a tone reproduction processing device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing an example of an input / output relationship of a first LUT 231.
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of an input / output relationship of a second LUT 232;
FIG. 19 is a flowchart showing an example of the operation of the quantization processing unit 3 of FIG.
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration example of a tone reproduction processing device 12 according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a scanning order of image data in the processing direction control unit 2 of FIG. 20;
FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration example of a quantization processing unit 3 in FIG. 20;
FIG. 23 is a flowchart illustrating an example of the operation of the quantization processing unit 3 of FIG. 22;
FIG. 24 is a block diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a block diagram showing a configuration example of an image forming apparatus 71 according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a perspective view showing a part of an image forming apparatus according to a seventh embodiment of the present invention, and showing a configuration example of an ink jet recording apparatus.
FIG. 27 is a perspective view showing a detailed configuration example of the print head 50 of FIG. 26.
[Explanation of symbols]
1 Image data storage
2 Processing direction control unit
3 Quantization processing unit
4 Error extraction unit
5 Error buffer
6 Error distribution amount determination unit
7 Weight coefficient storage unit
8 Correction processing unit
10-12 Tone reproduction processor (error diffusion processor)
20 Multi-value threshold processing unit
21 Threshold control unit
22 Threshold storage unit
23 LUT storage unit
24 Noise addition processing unit
25 Noise data storage
25C ~ 25K Blue Noise Table
70, 71 image forming apparatus

Claims (13)

Data correction means for correcting the image data based on the diffusion error,
Quantization processing means for performing, on the corrected image data, a different number of quantization steps depending on the line to generate output image data,
An error distribution amount determining means for determining a diffusion error to be distributed to peripheral pixels before quantization processing based on the quantization error. 2. The error diffusion processing apparatus according to claim 1, wherein said quantization processing means performs quantization processing with different numbers of quantization steps on adjacent lines. A threshold storage unit configured to store first and second threshold sets each including a plurality of thresholds;
Threshold control means for selecting a first threshold set for some lines and selecting first and second threshold sets for other lines;
Two quantizers obtained by quantizing the image data on some of the lines based on a first threshold set and quantizing the image data on the other lines based on first and second threshold sets, respectively. 2. The error diffusion processing apparatus according to claim 1, further comprising a multi-valued threshold processing means for obtaining an average value of the coded data. LUT storage means for storing first and second look-up tables;
Threshold control means for selecting a first look-up table for some lines and selecting first and second look-up tables for other lines;
The image data on some of the lines is quantized based on a first look-up table, and the image data on the other lines is quantized based on first and second look-up tables. 2. The error diffusion processing device according to claim 1, further comprising a multi-valued threshold value processing unit that calculates an average value of two pieces of quantized data. The quantization processing unit includes a noise adding unit that adds blue noise to the image data,
2. The error diffusion processing apparatus according to claim 1, wherein a quantization process is performed on the image data to which blue noise has been added. The quantization processing means includes noise data storage means for storing blue noise for each color component,
The error diffusion processing apparatus according to claim 5, wherein the noise adding means adds blue noise based on a color component of the image data. A processing direction control means for making the direction of the quantization processing on the line different depending on the line,
The quantization processing means performs different quantization processing with different numbers of quantization steps based on the processing direction,
2. The error diffusion processing apparatus according to claim 1, wherein the processing direction and the number of quantization steps are made different for some lines. A threshold storage unit configured to store first and second threshold sets each including a plurality of thresholds;
Threshold control means for selecting a first threshold set when the processing direction is one, and selecting first and second threshold sets when the processing direction is the other;
Two quantizations in which the processing direction is obtained by quantizing the one image data based on the first threshold value set and the processing direction is obtained by quantizing the other image data based on the first and second threshold value sets 8. The error diffusion processing device according to claim 7, further comprising a multi-value threshold value processing means for calculating an average value of the data. Image processing means for performing error diffusion processing on the input image data to generate output image data,
Ink recording means for discharging the first and second inks based on the output image data to form an image on a recording medium,
The image processing means increases the number of quantization steps of output image data for some lines,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the ink recording unit uses first and second inks for some of the lines, and uses the first ink for other lines. 10. The image according to claim 9, wherein the ink recording unit assigns a second ink to the increased quantization step and assigns a first ink to the other quantization steps for the some lines. Forming equipment. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the first ink comprises a high-concentration ink, and the second ink comprises a low-concentration ink. A data correction step of correcting the image data based on the diffusion error;
For the corrected image data, a quantization process step of performing a different quantization process with a different number of quantization steps for each line to generate output image data,
An error distribution amount determining step for obtaining a diffusion error distributed to peripheral pixels before quantization processing based on the quantization error. A data correction step of correcting the image data based on the diffusion error;
A quantization processing step of performing, on the corrected image data, a quantization process having a different number of quantization steps depending on a line;
An error distribution amount determining step for obtaining a diffusion error distributed to peripheral pixels before quantization processing based on the quantization error.

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