CN100355268C - 图像处理装置、图像形成装置及图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像处理装置(10)。量化误差计算部(64)求加法器(61)加法运算了累积误差的像素值和量化处理部(62)对该像素值进行量化的量化值之差，作为量化误差，并存储在累积误差存储部(65)中。乘法器(67a)将存储在误差存储部(65)中的量化误差中分配给下一个进行量化的像素的量化误差和对应于该量化误差的扩散系数的分子的值相乘。加法器(67b)将乘法器(67a)进行了乘法运算的乘法运算结果相加，除法器(67c)将加法器(67b)进行了加法运算的加法运算结果除以扩散系数的分母的值，并将除法运算结果作为对于下一个要量化的像素的累积误差，输出到加法器(61)。

Description

图像处理装置、图像形成装置及图像处理方法

技术领域

本发明涉及通过误差扩散处理而对输入图像数据进行中间色调调和的图像处理装置、图像形成装置、图像处理方法、程序以及记录媒体。

背景技术

近年来，OA(Office Automation；办公自动化)设备的数字化迅速发展，而且由于彩色图像输出的需求增加，作为电子照像方式的数字彩色复印机以及墨水喷射方式或热复印方式的彩色打印机等输出设备的图像形成装置广泛普及。例如，从数码相机或扫描仪等输入设备输入的图像信息或在计算机上制作的图像信息使用这些图像形成装置输出。在这些图像形成装置中，多对输入的图像信息进行模拟(pseudo)色调再现处理。

图15是表示第一个现有技术的图像形成装置中包括的图像处理装置所使用的误差扩散处理电路70的方框图。作为模拟色调再现技术之一，有误差扩散法，误差扩散处理电路70是用于实现该误差扩散法的处理电路。误差扩散处理电路70包括如下部件而构成：加法器71、量化处理部72、量化阈值存储部73、量化误差计算部74、扩散误差计算部75、扩散系数存储部76、以及累积误差存储部77。

加法器71将从累积误差存储部77读取根据在该像素以前量化了的像素而分配给该像素的累积误差、与表示输入图像数据的像素的浓淡的像素值相加。量化处理部72对加法运算了累积误差的像素值和存储在量化阈值存储部73中的量化阈值进行比较后进行量化，生成输出图像数据的像素的量化值。

作为减法器的量化误差计算部74，计算由量化处理部72量化的量化值和由减法器71加法运算了累积误差的像素值的差，作为量化误差。扩散系数存储部76存储表示对未处理的输入图像数据的像素分配量化误差的比例的扩散系数。扩散误差计算部75将量化误差计算部74算出的量化误差乘以存储在扩散系数存储部76中的各扩散系数，从而计算分配给未处理的输入图像数据的像素的扩散误差。由扩散误差计算部75算出的扩散误差作为累积误差存储在累积误差存储部77中。

图16是表示第二个现有技术的图像形成装置中包括的图像处理装置所使用的误差扩散处理电路70A的方框图。该误差扩散处理电路70A将整数运算型的处理电路表示为方框图，扩散误差计算部75、扩散系数存储部76、累积误差存储部77以及新追加的加法器78以外的部位与图15所示的误差扩散处理电路70的结构相同。

扩散系数存储部76的结构包括：扩散系数分子存储部76a，存储用分数表示扩散系数时的分子的值；以及扩散系数分母存储部76b，存储用分数表示扩散系数的分母的值。扩散误差计算部75的结构为包括：乘法器75a，求量化误差计算部74算出的量化误差和存储在扩散系数分子存储部76a中的扩散系数的各分子的值的积；以及除法器75b，将乘法器75a的乘法运算结果除以扩散系数分母存储部76b中存储了的扩散系数的分母的值，从而计算分配给未处理的输入图像数据的像素的扩散误差。

加法器78将由除法器75b算出的扩散误差与存储在累积误差存储部77中的对应的像素的累积误差相加，并将加法运算结果作为更新的累积误差存储在累积误差存储部77中。作为误差扩散处理电路70A的改进，有通过仅准备将一个量化误差作为扩散误差分配的像素的数目而将处理并行化，从而使乘法器75a、除法器75b、以及加法器78高速化的电路。

图17A～图17D是用于说明误差扩散处理所使用的扩散系数的图。图17A是用于说明一般的扩散系数的图，是图15所示的误差扩散处理电路70所使用的扩散系数。一个四方形的部分对应于一个像素，附加“*”标记的像素是对应于进行了量化的像素的部分。对应于其它的四个部分的像素为未处理、即还没进行量化的像素，表示用于将进行了量化的像素的量化误差分配给各个像素的扩散系数。

在本例中，表示了“7/16”、“1/16”、“5/16”、以及“3/16”的四个扩散系数，例如，附加“7/16”的部分所对应的像素中，进行了量化的像素的量化误差乘以扩散系数“7/16”所得的值作为附加“7/16”的部分所对应的像素的扩散误差被求出。

图17B是整数运算型的处理电路、即图16所示的误差扩散处理电路70A所使用的扩散系数。像素的对应与图17A所示的像素的对应相同，但未处理、即还没进行量化的像素所对应的部分的值，是以具有共同分母的分数表示扩散系数时的分子的值，在本例中，“7”、“1”、“5”、以及“3”的四个扩散系数的分子的值和扩散系数的共同分母的值“16”区别表示。图16所示的误差扩散处理电路70的情况下，分子存储在扩散系数分子存储部76a中，分母与分子不同，存储在扩散系数分母存储部76b中。

图17C以及图17D是用于说明要进行量化的像素根据已经进行了量化的像素而被分配的扩散误差的图。图17C是图15所示的误差扩散处理电路70所使用的扩散系数。附加了“*”的像素是对应于进行量化的像素的部分，表示根据已经进行了量化的其它的四个像素而分配的扩散系数。

在本例中，表示了“7/16”、“1/16”、“5/16”、以及“3/16”的四个扩散系数，例如，从附加了“7/16”的部分的像素，对该像素的量化误差乘以扩散系数“7/16”所得的值被提供给作为扩散误差而附加了“*”的像素。同样，从其它的三个部分的像素，也提供各自扩散误差，对附加了“*”的部分的像素提供它们的合计值。

图17D是整数运算型的处理电路、即图16所示的误差扩散处理电路70A所使用的扩散系数。在本例中，表示了“7”、“1”、“5”、以及“3”的四个扩散系数的分子的值，以及“16”的扩散系数的分母的值。图17C以及图17D的扩散误差，从附加了“*”的进行量化的像素来看，可以考虑为用于求该像素上累积的累积(accumulative)误差的累积系数。

整数运算型的处理电路，例如在图16所示的误差扩散处理电路70A中，由于将除法运算引起的小数点以下的值舍去，或者四舍五入，所以量化误差和将该量化误差扩散了的扩散误差的总和不必一致。

具体来说，扩散误差计算部75进行对未处理的输入图像数据的像素加上的累积误差的计算，但这里，将量化误差设为E(n)，将扩散系数设为Kij时，累积误差D表示为算式(1)。

[算式1]

D＝∑(Kij×E(n))    ...(1)

将扩散系数Kij设为图17A所示的四个值时，累积误差D可以通过算式(2)计算。即，成为将已经量化了的像素的量化误差E(1)～E(4)和扩散系数分别相乘，并将其结果进行加法运算的值。

[算式2]

$D=E\left(1\right)\×\frac{1}{16}+E\left(2\right)\×\frac{5}{16}+E\left(3\right)\×\frac{3}{16}+E\left(4\right)\×\frac{7}{16}...\left(2\right)$

此时，例如通过“E(1)×1÷16”运算的值有时具有小数点以下的值，在这种情况下，由于在其小数点以下的值舍去，或者四舍五入之后，与根据其它的量化误差E(2)～E(4)算出的扩散误差相加，所以舍去，或者四舍五入了的小数点以下的值部分不包括在累积误差D中而被除去。即，有时量化误差的一部分未被扩散，特别在低浓度区域或高浓度区域中，有时量化误差几乎都未被扩散。

作为使上述误差扩散处理中的量化误差和将该量化误差向未处理像素扩散的扩散误差的总和一致的现有技术，有如下的图像信号处理装置：求多值化误差(量化误差)和将该多值化误差向周边的未处理像素分散了的误差分配值(扩散误差)的总和的差分的剩余误差，并将剩余误差加到误差分配值之一上，并加到与其它的误差分配值同时对应的像素位置的累积误差上而设为新的累积误差，从而可以将多值化误差都扩散(例如，参照特公平7-9672号公报)。

而且，求二值化误差(量化误差)和将该二值化误差分向周边的未处理像素分配的误差分配值的总和的差分的剩余误差，并将剩余误差加到误差分配值之一上，并加到与其它的误差分配值同时对应的像素位置的累积误差上而设为新的累积误差，从而可以将二值化误差都扩散(例如，参照特公平7-22334号公报)。

但是，上述现有技术的误差扩散处理中有如下问题：仅进行求量化误差和将该量化误差扩散的扩散误差的总和的差分的剩余误差，从而将该剩余误差与扩散误差值之一相加的处理的电路部分的电路规模增大，进而处理速度也降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不增加电路规模，并且不降低处理速度，可以将整数运算的舍去误差抑制在最小限度的图像处理装置、图像形成装置、图像处理方法、程序、以及记录媒体。

本发明的图像处理装置的特征在于，包括：第一加法部件，在将表示输入图像的像素的浓度的像素值量化时产生的量化误差分配给其它的像素的累积误差中，将分配给要量化的像素的累积误差和所述要量化的像素的像素值相加；

量化处理部件，通过将所述第一加法部件加法运算了累积误差的像素值进行量化而生成输出图像的像素的量化值；

量化误差计算部件，计算所述第一加法部件加法运算了累积误差的像素值和由所述量化处理部件生成的量化值之差，作为量化误差；

乘法部件，将所述量化误差计算部件算出的量化误差和将所述量化误差分配给其它像素的比例的用分数表示的扩散系数的各分子的值相乘；

第二加法部件，在所述乘法部件的乘法运算结果中，将下一个要量化的像素所对应的乘法运算结果进行加法运算；以及

除法部件，将所述第二加法部件的加法运算结果除以用分数表示的所述扩散系数的分母的值，

将所述除法部件的除法运算结果设为分配给下一个要量化的像素的累积误差。

而且，本发明中，所述图像处理装置的特征在于，所述图像处理装置包括存储由所述量化误差计算部件算出的量化误差的误差存储部件，

所述乘法部件在存储于所述误差存储部件的量化误差中，将要分配给下一个要量化的像素的量化误差和所述要分配的量化误差所对应的所述扩散系数的分子的值相乘，

所述第二加法部件对所述乘法部件的运算结果进行加法运算。

而且，本发明的图像处理装置的特征在于，包括：第一加法部件，对包括多个像素的多行的输入图像，将表示该输入图像的像素浓度的像素值量化时产生的量化误差分配给其它的像素的累积误差中，分配给量化的像素的累积误差与所述量化像素的像素值相加；

量化处理部件，通过将所述第一加法部件加法运算了累积误差的像素值进行量化而生成输出图像的像素的量化值；

量化误差计算部件，作为量化误差，计算由所述第一加法部件加法运算了累积误差的像素值和由所述量化处理部件生成的量化值之差；

乘法部件，将所述量化误差计算部件算出的量化误差和用分数表示的将所述量化误差分配给其它像素的比例的扩散系数的各分子的值相乘；

第二加法部件，对包含了被分配了量化误差的像素的多个误差扩散行的每个像素，将由所述乘法部件根据量化行包含的像素的量化误差进行了乘法运算的乘法运算结果进行加法运算，所述量化误差是包含了被量化的像素的量化行中所包含的像素的量化误差；

除法部件，将所述第二加法部件的加法运算结果除以用分数表示的所述扩散系数的分母的值，

图像处理装置还包括：

行累积误差计算部件，将所述除法部件的除法运算结果作为行累积误差进行计算；以及

第三加法部件，对下一个量化的像素，将所述每个误差扩散行的行累积误差计算部件算出的各行累积误差进行加法运算，

将所述第三加法部件进行加法运算的加法运算结果作为分配给所述下一个量化的像素的累积误差，

所述乘法部件、第二加法部件以及除法部件包含于每个误差扩散行的行累积误差计算部件。

而且，本发明的特征在于，包括误差扩散行中包括的像素中最后量化的像素的最终行的行累积误差计算部件，包括所述除法部件进行除法运算的除法运算结果的第一行误差存储部件，并计算该第一行误差存储部件中存储的除法运算结果作为行累积误差，

除去包括误差扩散行中包括的像素中最初量化的像素的第一行以及所述最终行的误差扩散行的每一个的行累积误差计算部件，包括：第四加法部件，将各误差扩散行的除法部件进行除法运算的除法运算结果，和对于该除法运算结果的像素，各误差扩散行的下一个误差扩散行的行累积误差计算部件算出的行累积误差相加；以及第二行误差存储部件，存储由该第四加法部件进行加法运算的加法运算结果；并计算该第二行误差存储部件中存储的加法运算结果作为行累积误差，

所述第三加法部件替代所述误差扩散行的每一个的行累积误差计算部件算出的各行累积误差的相加，将所述第一行以及该第一行的下一个误差扩散行的行累积误差计算部件算出的各行累积误差相加。

本发明的图像形成装置的特征在于，包括：

所述图像处理装置；以及

输出由所述图像处理装置量化的输出图像的图像输出装置。

而且，本发明的图像处理方法的特征在于，包括：第一加法工序，将表示输入图像的像素的浓度的像素值量化时产生的量化误差分配给其它像素的累积误差中，将分配给量化的像素的累积误差与所述量化像素的像素值相加；

量化处理工序，通过由所述第一加法工序加法运算了累积误差的像素值量化，从而生成输出图像的像素的量化值；

量化误差计算工序，计算所述第一加法工序中加法运算了累积误差的像素值，和所述量化处理工序中生成的量化值的差，作为量化误差；

乘法工序，将所述量化误差计算工序中算出的量化误差，和用分数表示将所述量化误差分配给其它的像素的比例的扩散系数的各分子的值相乘；

第二加法工序，将所述乘法工序的乘法运算结果中下一个要量化的像素所对应的乘法运算结果相加；以及

除法工序，将所述第二加法工序的加法结果除以所述扩散系数的分母的值，

所述除法工序的除法运算结果设为对上述下一个要量化的像素分配的累积误差。

而且，本发明的图像处理方法的特征在于，包括：第一加法工序，对于包括多个含有多个像素的行的输入图像，将表示其输入图像的像素的浓度的像素值量化时产生的量化误差分配给其它像素的累积误差中，将分配给量化的像素的累积误差与所述量化像素的像素值相加；

量化处理工序，通过由所述第一加法工序加法运算了累积误差的像素值量化，从而生成输出图像的像素的量化值；

量化误差计算工序，计算所述第一加法工序中加法运算了累积误差的像素值，和所述量化处理工序中生成的量化值的差，作为量化误差；

乘法工序，将所述量化误差计算工序中算出的量化误差，和用分数表示将所述量化误差分配给其它的像素的比例的扩散系数的各分子的值相乘；

第二加法工序，对包括被分配量化误差的像素的多个误差扩散行的每个像素，加上基于量化行所包括的像素的量化误差并通过所述乘法工序进行了乘法运算的乘法运算结果，所述量化误差是含有要被量化的像素的量化行所包括的像素的量化误差；

除法工序，将所述第二加法工序的加法结果除以所述扩散系数的分母的值；

并且所述图像处理方法包括：

行累积误差计算工序，将所述除法工序中的除法运算结果作为累积误差来进行计算；以及

第三加法部件，对下一个要量化的像素加上所述行累积误差计算工序中算出的误差扩散行的每一个的行累积误差，

将所述第三加法工序中算出的加法运算结果设为对所述下一个要量化的像素分配的累积误差，

所述乘法工序、第二加法工序以及除法工序包含于行累积误差计算工序。

而且，本发明的特征在于，在所述行累积误差计算工序中，对于除去含有误差扩散行中包括的像素中最初量化的像素的第一行以及包括最后量化的像素的最终行的各误差扩散行，将在所述除法工序中进行了除法运算的除法运算结果，和由求出了该除法运算结果的误差扩散行的下一个误差扩散行求出的行累积误差中，对于该除法运算结果的像素求出的行累积误差相加，并作为行累积误差计算该加法运算结果，

在所述第三加法运算工序中，替代误差扩散行的每一个的行累积误差的，将所述第一行以及该第一行的下一个误差扩散行的行累积误差相加。

而且，本发明是使计算机作为所述图像处理装置起作用的程序。

而且，本发明是记录了所述程序的计算机可读取的记录媒体。

根据本发明，首先，通过第一加法部件，将表示输入图像的像素的浓度的像素值量化时产生的量化误差分配给其它的像素的累积误差中，分配给量化像素的累积误差与所述量化像素的像素值相加。通过量化处理部件，将由所述第一加法部件加法运算了累积误差的像素值进行量化而生成输出图像的像素的量化值。通过量化误差计算部件，将所述第一加法部件加法运算了累积误差的像素值和由所述量化处理部件生成的量化值的差作为量化误差来计算。

接着，通过乘法部件，将由所述量化误差计算部件算出的量化误差，和用分数表示将所述量化误差分配给其它像素的比例的扩散系数的各分子的值相乘。通过第二加法部件，将所述乘法部件的乘法运算结果中，下一个要量化的像素所对应的乘法运算结果进行加法运算。通过除法部件，将所述第二加法部件的加法运算结果除以所述扩散系数的分母的值，将所述除法部件的除法运算结果作为对下一个要量化的像素分配的累积误差。

这样，通过最后进行除法运算，即使设置进行误差的校正处理的电路而不增大电路规模，也可以将整数运算的舍去误差抑制在最小限度，并可以输出低浓度以及高浓度区域的色调再现特性大幅改善了的图像数据。而且，与设置进行误差的校正处理的电路的情况相比，可以提高处理速度。

而且，根据本发明，求量化误差和扩散系数的分子值的积并预先存储的运算结果存储部件，需要满足量化误差的位长和规定的系数的位长的大的缓存。但是，由于使用存储量化误差的误差存储部件而代替运算结果存储部件，所以可以仅由根据量化误差的位长的缓存进行处理，而且，不增加电路规模，并且处理速度也不降低，而可以将整数运算的舍去误差抑制在最小限度。

而且，根据本发明，首先，由第一加法部件，对含有多个包括多个像素的行的输入图像，将表示该输入图像的像素的浓度的像素值量化时产生的量化误差分配给其它的像素的累积误差中，将分配给量化的像素的累积误差与所述量化像素的像素值相加。由量化处理部件，通过将由所述第一加法部件加法运算了累积误差的像素值量化，从而生成输出图像的像素的量化值。由量化误差计算部件计算由所述第一加法部件加法运算了累积误差的像素值和由所述量化处理部件生成的量化值的差，作为量化误差。

接着，由行累积误差计算部件中包括的乘法部件，将由所述量化误差计算部件算出的量化误差，和用分数表示将所述量化误差分配给其它像素的比例的扩散系数的各分子的值相乘。由行累积误差计算部件中包括的第二加法部件，对包括被分配含有要被量化的像素的量化行所包括的像素的量化误差的像素的多个误差扩散行的每个像素，加上基于量化行所包括的像素的量化误差并通过所述乘法部件进行了乘法运算的乘法运算结果。由行累积误差计算部件中包括的除法部件，将所述第二加法部件的加法运算结果除以所述扩散系数的分母的值。由每个误差扩散行的行累积误差计算部件，计算所述除法部件的除法运算结果作为行累积误差。

进而，由第三加法部件，对下一个要量化的像素，加上所述每个误差扩散行的行累积误差计算部件算出的各行累积误差，将所述第三加法部件进行加法运算的加法运算结果设为分配给所述下一个要量化的像素的累积误差。

这样，根据量化误差求累积误差时，扩散系数分为分母和分子，由于将量化误差和扩散系数的分子的积的每个误差扩散行的和，对误差扩散行的每个像素进行除法运算，所以可以抑制每次一个量化误差扩散到周边像素时产生的除法运算误差的积累。从而，可以输出在低浓度和高浓度区域的色调再现特性改善了的图像数据。进而，由于可以减少行累积误差的位数和要存储乘法运算结果的位数的乘法运算结果的数目，所以可以减少存储运算结果的存储器容量。

而且，根据本发明，由于通过行累积误差计算部件，将下一个误差扩散行的行累积误差部件算出的行累积误差、和所述除法部件对于该行累积误差的像素进行了除法运算的除法运算结果进行加法运算，所以第三个误差扩散行的行误差存储部只要存储一个行的像素的行累积误差就可以。从而，与不将除法运算结果和下一个误差扩散行的行累积误差进行加法运算时相比，分配量化误差的误差扩散行数越多，则越可以减少行误差存储部的存储器容量。

而且，根据本发明，通过最后进行除法运算，即使设置进行误差的校正处理的电路而电路规模增大，也可以将整数运算的舍去误差抑制在最小限度，并可以输出低浓度以及高浓度区域的色调再现特性大幅改善了的图像数据。而且，与设置进行误差的校正处理的电路的情况相比，可以提高处理速度。

而且，根据本发明，首先，在第一加法工序中，将表示输入图像的像素的浓度的像素值量化时产生的量化误差分配给其它像素的累积误差中，将分配给量化的像素的累积误差与所述量化像素的像素值相加。在量化处理工序中，通过由所述第一加法工序加法运算了累积误差的像素值量化，从而生成输出图像的像素的量化值。在量化误差计算工序中，计算所述第一加法工序中加法运算了累积误差的像素值，和所述量化处理工序中生成的量化值的差，作为量化误差。

接着，在乘法工序中，将所述量化误差计算工序中算出的量化误差，和用分数表示将所述量化误差分配给其它的像素的比例的扩散系数的各分子的值相乘。在第二加法工序中，将所述乘法工序的乘法运算结果中下一个要量化的像素所对应的乘法运算结果相加。在除法工序中，将所述第二加法工序的加法结果除以所述扩散系数的分母的值，并将所述除法工序的除法运算结果设为对下一个要量化的像素分配的累积误差。

这样，通过最后进行除法运算，即使不进行误差的校正处理，也可以将整数运算的舍去误差抑制在最小限度，并可以生成低浓度以及高浓度区域的色调再现特性大幅改善了的图像数据。而且，与进行误差的校正处理的情况相比，可以提高处理速度。

而且，根据本发明，首先，在第一加法工序中，对含有多个包括多个像素的输入图像，将表示其输入图像的像素的浓度的像素值量化时产生的量化误差分配给其它像素的累积误差中，将分配给量化的像素的累积误差与所述量化像素的像素值相加。在量化处理工序中，通过由所述第一加法工序加法运算了累积误差的像素值量化，从而生成输出图像的像素的量化值。在量化误差计算工序中，计算所述第一加法工序中加法运算了累积误差的像素值，和所述量化处理工序中生成的量化值的差，作为量化误差。

接着，在乘法工序中，将所述量化误差计算工序中算出的量化误差，和用分数表示将所述量化误差分配给其它的像素的比例的扩散系数的各分子的值相乘。在第二加法工序中，对包括被分配含有要被量化的像素的量化行所包括的像素的量化误差的像素的多个误差扩散行的每个像素，加上基于量化行所包括的像素的量化误差并通过所述乘法工序进行了乘法运算的乘法运算结果。在除法工序中，将所述第二加法工序的加法结果除以所述扩散系数的分母的值。在行累积误差计算工序中，对于每个误差扩散行作为累积误差计算所述除法工序中的除法运算结果。

进而，在第三加法工序中，对下一个要量化的像素，加上所述每个误差扩散行的行累积误差计算部件算出的各行累积误差，将在所述第三加法工序中进行加法运算的加法运算结果设为分配给所述下一个要量化的像素的累积误差。

这样，在可以根据量化误差求累积误差时，扩散系数分为分母和分子，由于将量化误差和扩散系数的分子的积的每个误差扩散行的和，对误差扩散行的每个像素进行除法运算，所以可以抑制每次一个量化误差扩散到周边像素时产生的除法运算误差的积累。从而，可以输出在低浓度和高浓度区域的色调再现特性改善了的图像数据。

而且，根据本发明，由于在行累积误差计算工序中，将下一个误差扩散行的行累积误差、和对于其行累积误差的像素在所述除法工序中进行了除法运算的除法运算结果相加，所以存储第三个误差扩散行的行累积误差的存储器容量只要存储一个行的像素的行累积误差就可以。从而，与不将除法运算结果和下一个误差扩散行的行累积误差进行加法运算时相比，分配量化误差的误差扩散行数越多，越减少行误差存储部的存储器容量。

而且，根据本发明，通过在计算机上实现上述图像处理装置的各部件，可以实现上述图像处理装置。

而且，根据本发明，通过从记录媒体中读取了的图像处理程序，可以在计算机上实现上述图像处理装置。

附图说明

本发明的目的、特色以及优点通过下述的详细的说明和附图可以更明确。

图1是表示作为本发明的一实施方式的彩色图像处理装置和包括它的彩色图像形成装置的概略结构的方框图。

图2是表示本发明的一实施方式的图像处理装置所包括的第一个例子的色调再现处理部的方框图。

图3是表示本发明的其它实施方式的图像处理装置所包括的第二个例子的色调再现处理部的方框图。

图4是用于说明本发明的其它实施方式的图像处理方法的流程图。

图5是表示本发明的其它实施方式的打印机驱动器和包括它的计算机的结构的图。

图6是表示本发明的其它实施方式的图像处理装置所包括的第三个例子的色调再现处理部的方框图。

图7是用于说明图6所示的扩散系数存储部中存储的扩散系数的图。

图8是用于说明由图6所示的色调再现处理部处理的图像处理方法的流程图。

图9是表示本发明的其它实施方式的图像处理装置所包括的第四个例子的色调再现处理部的方框图。

图10是用于说明图9所示的扩散系数存储部中存储的扩散系数的图。

图11是表示本发明的其它实施方式的图像处理装置所包括的第五个例子的色调再现处理部的方框图。

图12A～图12E是用于说明图9以及图11所示的行误差存储部的存储容量的图。

图13是用于说明由图11所示的色调再现处理部处理的图像处理方法的流程图。

图14是表示本发明的其它实施方式的图像处理装置所包括的第六个例子的色调再现处理部的方框图。

图15是表示第一现有技术的图像形成装置中包括的图像处理装置所使用的误差扩散处理电路的方框图。

图16是表示第二现有技术的图像形成装置中包括的图像处理装置所使用的误差扩散处理电路的方框图。

图17A～图17D是用于说明误差扩散处理所使用的扩散系数的图。

具体实施方式

以下，参考附图详细说明本发明的优选的实施方式。

图1是表示作为本发明的一实施方式的彩色图像处理装置10和包括它的彩色图像形成装置40的概略结构的方框图。作为数字彩色复印机等图像形成装置的彩色图像形成装置40包括：作为图像处理装置的彩色图像处理装置10、彩色图像输入装置20、彩色图像输出装置30、以及未图示的操作板。

操作板例如包括液晶显示器等显示部和设定按钮等操作部一体化的触摸板等，基于从操作板输入的信息来控制彩色图像处理装置10、彩色图像输入装置20、以及彩色图像输出装置30的动作。

彩色图像输入装置20例如包括具有CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)图像传感器的扫描部，来自记录了图像等的纸的反射光被CCD图像传感器接收，并变换为RGB(Red-Green-Blue)的模拟信号，从而输入到彩色图像处理装置10。在该情况下，可以使用由数码相机等拍摄的图像数据作为输入数据。

彩色图像处理装置10包括：A/D(analog-to-digital)变换部11、黑斑(shading)校正部12、输入色调校正部13、区域分离处理部14、颜色校正部15、底色去除黑色生成部16、空间滤波处理部17、输出色调校正部18、以及色调再现处理部19。

由彩色图像输入装置20变换的RGB的模拟信号，由彩色图像处理装置10内的A/D变换部11、黑斑校正部12、输入色调校正部13、区域分离处理部14、颜色校正部15、底色去除黑色生成部16、空间滤波处理部17、输出色调校正部18、以及色调再现处理部19的各部件依次处理，并作为CMYK(Cyan-Magenta-Yellow-Black)的数字彩色信号，输出到将图像数据输出到纸等记录媒体上的图像输出装置，例如，电子照片方式的数字彩色复印机，或者墨水喷射方式或热复印方式的彩色打印机等彩色图像输出装置30。

彩色图像处理装置10的A/D变换部11将输入的RGB的模拟信号变换为数字信号，黑斑校正部12对来自A/D变换部11的RGB的数字信号，实施除去由彩色图像输入装置20的照明系统、成像系统、或者拍摄系统产生的各种失真的处理。

输入色调校正部13对于由黑斑校正部12除去了各种失真的RGB信号、即RGB的反射率信号调整彩色平衡，同时变换为浓度信号等由彩色图像处理装置10采用的图像处理系统容易处理的信号。

区域分割处理部14根据来自输入色调校正部13的RGB信号，将输入图像中的各像素例如分离为字符区域、网点区域、照片区域等多个区域，并基于该分离结果，将表示像素属于哪个区域的区域识别信号输出到颜色校正部15、底色去除黑色生成部16、空间滤波处理部17、以及色调再现处理部19，同时将来自输入色调校正部13的RGB信号原样输出到后级的颜色校正部15。

颜色校正部15为了忠实地再现颜色，而基于包括不需要吸收分量的CMY(Cyan-Magenta-Yellow)颜色材料的分光特性来进行除去色混浊的处理。作为其方法，有以输入的RGB信号和输出的CMY信号的对应关系为LUT(LookUp Table)的方法，或如算式(3)那样的使用变换矩阵的色屏蔽(color masking)法等。

[算式3]

$\left(\begin{array}{c}C\\ M\\ Y\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{a}_{11}& a_{12}& a_{13}\\ a_{21}& a_{22}& a_{23}\\ a_{31}& a_{32}& a_{33}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right)...\left(3\right)$

例如，在使用色屏蔽法的情况下，在扫描仪读取具有与将特定的CMY信号提供给彩色图像输出装置30时输出的颜色的L^*a^*b^*值(CIE(CommissionInternational de l’Eclairage：国际照明委员会)1976L^*a^*b^*信号(L^*：亮度，a^*、b^*：色度))相同的L^*a^*b^*的色标时的RGB数据，和提供给彩色图像输出装置30的CMY数据的组准备多个，根据这些组合计算从算式(3)的a₁₁到a₃₃的变换矩阵的系数，使用算出的系数进行颜色校正处理。在进一步提高了精度时，只要加上大于等于二次的高次的项进行颜色校正处理就可以。

底色去除黑色生成部16进行根据颜色校正部15的颜色校正后的CMY的三色信号生成K(黑)信号的黑版生成处理，以及除去原来的CMY信号重叠的部分而生成新的CMY信号的处理，将CMY的三色信号变换为CMYK的四色信号。

空间滤波处理部17对于来自底色去除黑色生成部16的CMYK信号的像素数据，基于来自区域分离处理部14的区域识别信号，进行通过数字滤波的空间滤波处理，并进行通过校正空间频率特性来防止输出图像的不清楚以及粒状性恶化的处理。

在输出色调校正部18中，进行将浓度信号等信号变换为作为彩色图像输出装置30的特性值的网点面积率的输出色调校正处理。

色调再现处理部19与空间滤波处理部17同样，基于来自区域分离处理部14的区域识别信号，对CMYK信号的图像数据实施规定的处理，最后实施色调再现处理，以便可以虚拟地再现图像的色调。

例如，由区域分离处理部14作为字符区域分离了的区域为了特别提高黑字符或颜色字符的再现性，而通过空间滤波处理部17的空间滤波处理的清晰强调处理来强调高频分量。同时，在色调再现处理部19中，选择适于高频分量的再现的高分辨率的屏幕的二值化或多值化处理。而且，关于由区域分离处理部14作为网点区域分离了的区域，在空间滤波处理部1 7中，实施用于除去输入网点分量的低通滤波处理，并由通过色调再现处理部19以重视色调性的屏幕进行二值化或多值化处理。而且，关于由区域分离处理部14作为照片区域分离了的区域，进行通过色调再现处理部19重视了色调再现性的屏幕的二值化或多值化处理。

由色调再现处理部19处理了的图像数据临时存储在彩色图像处理装置10内的未图示的存储部中，在规定的定时被读取并被输入到彩色图像输出装置30。

另外，彩色图像处理装置10具有未图示的CPU(Central Processing Unit)，上述处理由CPU执行。

本发明的特征在于作为一实施方式的彩色图像形成装置40中包括的彩色图像处理装置的色调再现处理部19，后面详细叙述色调再现处理部19。该色调再现处理部19也可以仅在网点区域进行误差扩散处理，而且无论什么区域，都可以以所有的像素执行误差扩散处理。

另外，图像数据由CMYK的各色的浓度值构成，误差扩散处理与颜色无关而进行同样的处理，所以在以下的说明中，仅说明对于一个颜色的浓度值的处理，对于其它颜色的处理省略说明，但只要对于其它的颜色也进行同样的处理就可以。

图2是表示本发明的一实施方式的图像处理装置10中包括的第一个例子的色调再现处理部19的方框图。色调再现处理部19包括加法器61、量化处理部62、量化阈值存储部63、量化误差计算部64、误差存储部65、扩散系数存储部66、以及累积误差计算部67。

加法器61是第一加法部件，对表示输入图像数据的像素浓度的像素值加上由累积误差计算部67算出的累积误差。量化处理部62是量化处理部件，基于量化阈值存储部63中存储的量化阈值，将由加法器61加法运算了累积误差的像素值量化，从而作为输出图像数据的像素的量化值。作为减法器的量化误差计算部64是量化误差计算部件，求由加法器61加法运算了累积误差的像素值和由量化处理部62将该像素值量化了的量化值的差，作为量化误差，并存储在作为误差存储部件的误差存储部65中。

扩散系数存储部66包括：存储扩散系数的分子分量的扩散系数分子存储部66a，和存储扩散系数的分母分量的扩散系数分母存储部66b。扩散系数表示将由量化误差计算部64算出的量化误差分配给还没有量化的像素的比例。

累积误差计算部67包括：乘法器67a、加法器67b、以及除法器67c。乘法器67a是乘法部件，读取存储在误差存储部65中的量化误差中分配给下一个进行量化的像素的量化误差，同时从扩散系数分子存储部66a中读取对应于该量化误差的扩散系数的分子的值，将读取的量化误差和扩散系数的分子的值相乘。

加法器67b是第二加法部件，将乘法器67a进行了乘法运算的乘法运算结果相加。除法器67c是除法部件，将由加法器67b进行了加法运算的加法运算结果、即乘法器67a为了下一个进行量化的像素而进行了乘法运算的乘法运算结果的总和，除以存储在扩散系数分母存储部66b中的扩散系数的分母的值，并将除法运算结果作为对于下一个要量化的像素的累积误差，输出到加法器61中。

在第一现有技术中，如图15所示，对每次将一个像素量化时进行量化误差E(n)和扩散系数的乘法运算，运算(乘法运算以及除法运算)分配给未处理的输入图像的像素的扩散误差，从而预先存储在累积误差存储部77中，在将下一个像素量化时，从累积误差存储部77中读取分配给下一个像素的扩散误差，并进行加法运算从而求出累积误差。另一方面，在上述本发明的一实施方式中，将量化误差E(n)预先存储在误差存储部65中，在将下一个像素量化时，将分配给该像素的量化误差和对应于该量化误差的扩散系数的分子的值相乘，并将乘法运算结果相加之后，将加法运算的总和除以扩散系数的分母的值，并求除法运算结果作为累积误差。

具体来说，设扩散系数的分子为aij，扩散系数的分母为A时，累积误差D可以由算式(4)计算。

[算式4]

$D=\frac{1}{A}\mathrm{\Σ}(E\left(n\right)\×\mathrm{aij})...\left(4\right)$

算式(4)的除法运算的结果，在有小数点以下的值时，舍去小数点以下的值，或者也可以四舍五入。无论怎样，舍去的值或者四舍五入的值也不会积累而成为与原来的量化误差相差很远的值，所以可以输出低浓度以及高浓度区域的色调再现特性大幅地改善了的图像数据。

图3是本发明的其它实施方式的图像处理装置10所包括的第二个例子的色调再现处理部19A的第二个例子的方框图。色调再现处理部19A包括：加法器61、量化处理部62、量化阈值存储部63、量化误差计算部64、扩散系数存储部66、以及累积误差计算部67。

加法器61对表示输入图像数据的图像浓度的像素值加上由累积误差计算部67算出的累积误差。量化处理部62基于量化阈值存储部63中存储的量化阈值，将由加法器61加法运算了累积误差的像素值量化，从而作为输出图像数据的像素的量化值。作为减法器的量化误差计算部64求由加法器61加法运算了累积误差的像素值和由量化处理部62将该像素值量化了的量化值的差，作为量化误差，并存储在累积误差存储部67中。

扩散系数存储部66包括：存储扩散系数的分子分量的扩散系数分子存储部66a，和存储扩散系数的分母分量的扩散系数分母存储部66b。扩散系数表示将由量化误差计算部64算出的量化误差分配给还没有量化的像素的比例。

累积误差计算部67包括：乘法器67a、加法器67b、除法器67c、以及运算结果存储部67d。乘法器67a将从量化误差计算部64输出的量化误差，和从扩散系数分子存储部66a中读取的扩散系数的各分子的值相乘。运算结果存储部67d存储乘法器67a的乘法运算结果。

加法器67b读取被存储在运算结果存储部67d中的乘法运算结果中下一个要量化的像素所对应的乘法运算结果并相加，求总和。除法器67c是除法部件，将由加法器67b进行了加法运算的总和除以存储在扩散系数分母存储部66b中的扩散系数的分母的值，将除法运算结果作为对于下一个要量化的像素的累积误差，并输出到加法器61中。

而且，在上述任何一个实施方式中，由除法器67c进行的除法运算也可以如下实现：将量化误差以二进制数表现，并将扩散系数的分母设定为2的n次方(n是自然数)，从而取出低位n位以外的位，设为除法运算结果的值。

而且，该误差扩散不仅是2值误差扩散，也可以是4值以及16值等多值误差扩散，准备多个扩散系数的分子分量的组，根据随机数或区域分离结果来切换也没关系。

图4是用于说明本发明的其它实施方式的图像处理方法的流程图。在生成输出图像数据的色调再现处理中，在进行误差扩散处理时开始本处理。

在步骤S1中，对表示输入图像数据的像素浓度的像素值加上累积误差。在步骤S2中，将加法运算了累积误差的像素值量化从而计算输出图像数据的像素的量化值。在步骤S3中，计算加法运算了累积误差的像素值和将该像素值量化了的量化值的差作为量化误差。在步骤S4中，将算出的量化误差存储在存储部中。

在步骤S5中，将存储在存储部中的量化误差中分配给下一个进行量化的像素的量化误差，和对应于该量化误差的扩散系数的分子的值相乘，并将乘法运算结果相加而求总和。在步骤S6中，将求出的总和除以扩散系数的分母的值设为累积误差。在步骤S7中，对于所有的像素检查是否进行了量化。在对于所有的像素没进行量化时，返回步骤S1，对于所有的像素进行了量化时，结束。

图5是表示本发明的其它实施方式的打印机驱动器51和包括它的计算机50的结构的图。计算机50包括：打印机驱动器51、通信端口驱动器52、以及通信端口53，与作为图像输出装置的打印机54连接。

上述图像处理方法也可以由软件、例如应用程序来实现，并使计算机50执行。在该情况下，进行误差扩散处理的软件作为打印机·驱动器51安装在计算机50中，并可以使其执行。打印机驱动器51包括：颜色校正部511、底色去除黑色生成部512、色调再现处理部513、打印机语言翻译部514。

在计算机50中，通过执行各种应用程序而生成的图像数据通过颜色校正部511、底色去除黑色生成部512、色调再现处理部513执行上述处理。特别地，色调再现处理部513是进行图4所示的流程图的误差扩散处理的部位，由色调再现处理部513进行了误差扩散处理的图像数据由打印机语言翻译部514变换为打印机语言，经由通信端口驱动器52、RS232C(RecommendedStandard 232 version C)以及LAN(Local Area Network)等接口的通信端口53被发送到打印机54。打印机54根据从计算机50发送的图像数据输出图像，也可以是除了打印功能，还具有复印功能以及传真功能的数字复合机。

而且，本发明可以由记录了程序的计算机可读取的记录媒体来提供，所述程序用于使计算机50执行将上述整数运算的舍去误差抑制在最小限度的误差扩散处理的图像处理的功能。在该情况下，可以搬运记录了使用低浓度以及高浓度区域的色调再现特性被大幅地改善了的误差扩散处理方法进行图像处理的程序的记录媒体，并可以容易地提供。

作为记录媒体，为了用计算机进行处理，可以是未图示的存储器、例如ROM(Read Only Memory)那样的程序媒体，而且也可以设置作为未图示的外部存储器的程序读取装置，通过将记录媒体装入该装置而可读取的程序媒体。

具体来说，在程序媒体是可与本体分离的结构的记录媒体时，磁带以及卡带等带系列、软盘以及硬盘等磁盘以及CD-ROM(Compact Disk Read OnlyMemory)/MO(Magneto Opticaldisk)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital VersatileDisk)等光盘的盘系列、也可以是IC(Integrated Circuit)卡/存储卡/光卡等卡系列。而且，包括掩模ROM、EPROM(Erasable Programmable Read OnlyMemory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、闪速ROM等半导体存储器的固定地记录程序的记录媒体也可以。

无论哪种情况，只要是CPU可以访问存储在记录媒体中的程序从而执行的结构就可以，例如，从记录媒体中读取程序，将读取了的程序下载到计算机的未图示的程序存储区域中，然后执行下载到程序存储区域中的程序的方式也可以。在该情况下，用于下载程序的程序预先存储在本体装置中。

而且，在计算机是可与包括因特网的通信网络连接的系统结构时，如经由通信网络下载程序那样，流动地记录程序的记录媒体也可以。另外，在这样将程序从通信网络下载的情况下，用于下载程序的程序预先存储在本体装置中，或者从别的记录媒体安装也可以。

上述记录在记录媒体中的程序，由数字彩色图像形成装置等图像形成装置或计算机系统中包括的程序读取装置来读取，通过读取了的程序执行上述图像处理。

另外，上述计算机系统包括：平板扫描仪、胶片扫描仪或者数码相机等图像输入装置；通过下载规定的程序来进行上述图像处理等各种各样的处理的计算机；显示计算机的处理结果的CRT(Cathode Ray Tube)显示器和液晶显示器等图像显示装置；将计算机的处理结果输出到纸上的打印机；以及用于经由网络连接到服务器上的作为通信部件的网卡或调制解调器等。

图6是表示本发明的其它实施方式的图像处理装置10所包括的第三个例子的色调再现处理部19B的方框图。包括：色调再现处理部19B、加法器61、量化处理部62、量化阈值存储部63、量化误差计算部64、扩散系数存储部66、以及累积误差计算部68。图6所示的色调再现处理部19B的结构是将图3所示的色调再现处理部19A的累积误差计算部67置换为累积误差计算部68。

加法器61对表示输入图像数据的像素浓度的像素值，进行与累积误差计算部67算出的累积误差的加法运算。量化处理部62基于量化阈值存储部63中存储的量化阈值，将由加法器61加法运算了累积误差的像素值量化，从而作为输出图像数据的像素的量化值。作为减法器的量化误差计算部64求由加法器61加法运算了累积误差的像素值和由量化处理部62将该像素值量化了的量化值的差，作为量化误差，并存储在累积误差存储部68中。

扩散系数存储部66包括：存储扩散系数的分子分量的扩散系数分子存储部66a，和存储扩散系数的分母分量的扩散系数分母存储部66b。扩散系数表示将由量化误差计算部64算出的量化误差分配给还没有量化的像素的比例。

图7是用于说明图6所示的扩散系数存储部66中存储的扩散系数的图。输入图像例如由包括多个像素的多个行构成。从最初行的最初的像素开始量化，相同的行的邻接的像素被依次量化。一行的所有的像素被量化后，下一行的像素被依次量化。

在包括含有被量化的像素的量化行所包括的像素的量化误差被扩散的像素的多个误差扩散行中，如下依次附加号码：将包括最初被量化的像素的行设为第一行，将其下一个行设为第二行，将再下一个行设为第三行。图7所示的扩散系数矩阵中，当前像素、即被量化的像素包括于第一行中。

扩散系数构成为具有对应于这些误差扩散行的行的扩散系数矩阵。图7所示的扩散系数矩阵以当前像素的位置为起点，表示分配该像素的量化误差的像素的相对位置，和对该相对位置的像素分配量化误差的比例、即扩散系数。

对第一行的像素分配量化误差的扩散系数中，扩散系数a1表示在当前像素的右边的位置，对第二行的像素分配量化误差的扩散系数中，扩散系数b1表示在当前像素的左下的位置，扩散系数b2表示在当前像素的正下的位置，以及扩散系数b3表示在当前像素的右下的位置。

表示这些扩散系数的位置的像素被分配根据各个扩散系数而求的扩散误差。扩散系数分子存储部66a存储由共同分母的分数表示这些扩散系数时的分子的值。扩散系数分母存储部66b存储扩散系数的共同的分母的值。

参照图6，累积误差计算部68包括第一行累积误差计算部681、第二行累积误差计算部682、以及加法器683。

第一行累积误差计算部681包括乘法器681a、加法器681b、除法器681c、以及运算结果存储部681d。第一行累积误差计算部681对于第一行的每个像素计算根据图7所示的扩散系数矩阵的第一行的扩散系数求出的扩散误差的总和。

乘法器681a将由量化误差计算部64算出的量化误差，和存储在扩散系数分子存储部66a中的扩散系数的分子中扩散系数矩阵的第一行的扩散系数的各分子相乘，从而求误差扩散分子量。加法器681b对第一行的每个像素，将由乘法部件681a进行了乘法运算的乘法运算结果的误差扩散分子量、和存储由加法器681b进行了加法运算的加法运算结果的运算结果存储部681d中存储了的加法运算结果进行加法运算。运算结果存储部681d是对于第一行的每个像素存储由加法器681b进行了加法运算的误差扩散分子量的存储部。

加法器681b对于第一行的一个像素全部加上量化行中包括的像素的量化误差和第一行的扩散系数的各分子的乘法运算结果的误差扩散分子量时，除法器681c将由加法器681d进行了加法运算的误差扩散分子量除以存储在扩散系数分母存储部66b中的扩散系数的分母的值。第一行累积误差计算部681将由除法器681c进行了除法运算的除法运算结果对于第一行的每个像素，作为行累积误差输出。

运算结果存储部681d是用于临时、即对于第一行的一个像素加上根据扩散系数矩阵的第一行的扩散系数的各分子而求出的所有的误差扩散分子量，从而进行除法运算为止的期间，存储误差扩散分子量的存储部。运算结果存储部681d需要存储扩散系数矩阵的第一行的扩散系数的数目的误差扩散分子量的容量。在图7所示的扩散矩阵的情况下，由于第一行的扩散系数是一个，所以只要有存储一个误差扩散分子量的容量就可以。

第二行累积误差计算部682包括：乘法器682a、加法器682b、除法器682c、运算结果存储部682d、以及行误差存储部682e。第二行累积误差计算部682对于第二行的每个像素，计算根据图7所示的扩散系数矩阵的第二行的扩散系数求出的扩散误差的总和。

乘法器682a将由量化误差计算部64算出的量化误差，和存储在扩散系数分子存储部66a中的扩散系数的分子中扩散系数矩阵的第二行的扩散系数的各分子相乘，从而求误差扩散分子量。加法器682b对第二行的每个像素，将由乘法部件682a进行了乘法运算的乘法运算结果的误差扩散分子量、和存储由加法器682b进行了加法运算的加法运算结果的运算结果存储部682d中存储了的加法运算结果进行加法运算。运算结果存储部682d是对于第二行的每个像素存储由加法器682b进行了加法运算的误差扩散分子量的存储部。

加法器682b对于第二行的一个像素全部加上量化行中包括的像素的量化误差和第二行的扩散系数的各分子的乘法运算结果的误差扩散分子量时，除法器682c将由加法器682d进行了加法运算的误差扩散分子量除以存储在扩散系数分母存储部66b中的扩散系数的分母的值。即，除法器682c将量化误差从第一行的像素分配给第二行的一个像素的误差扩散分子量的总和，除以存储在扩散系数分母存储部66b中的扩散系数的分母的值。

运算结果存储部682d是存储误差扩散分子量的存储部，用于临时存储，即对于第二行的一个像素，在根据扩散系数矩阵的第二行的扩散系数的各分子而求出的所有的误差扩散分子量进行加法运算，从而进行除法运算为止的期间的存储。需要存储扩散系数矩阵的第二行的扩散系数的数目的误差扩散分子量的容量。在图7所示的扩散矩阵的情况下，由于第二行的扩散系数是三个，所以只要有存储三个误差扩散分子量的容量就可以。

行误差存储部682e存储由除法器682c进行了除法运算的除法运算结果作为行累积误差。行误差存储部682e是对于第二行的每个像素存储根据第一行的像素的量化误差分配的扩散误差的总和的行累积误差的存储部，例如由FIFO(First-In Fist-out)型、即先入先出型存储器构成。行误差存储部682e对于第二行的一个像素全部分配从量化行的像素分配了的扩散误差至该像素被量化为止的期间，需要预先存储该像素的行累积误差。

进而，行误差存储部682e在读取了最初存储的行累积误差之后，作为行累积误差存储重新由除法器682c进行了除法运算的除法运算结果。从而，行误差存储部682e需要存储从读取了行累积误差的像素的下一个像素到重新存储了行累积误差的像素为止的像素数、即一个行中包括的像素的数目的行累积误差的容量。在各行的像素数不一定时，需要存储一个行的最大的像素数的行累积误差的容量。

第二行累积误差计算部682输出行误差存储部682e中存储了的行累积误差中、对于下一个要量化的像素的行累积误差。加法器683对于下一个要量化的像素，加上从第一行累积误差计算部681输出的行累积误差，和从第二行累积误差计算部682输出的行累积误差，并将加法运算结果作为对下一个要量化的像素的累积误差输入加法器61中。

量化阈值存储部63、扩散系数存储部66、运算结果存储部681d、运算结果存储部682d、以及行误差存储部682e等存储部，例如是包括在图像处理装置10中的CPU所包括的存储部。该存储部用于存储CPU执行处理时使用的数据以及由该CPU执行的程序，由半导体存储器等存储装置实现。

第一加法部件例如是加法器61。量化处理部件例如是量化处理部62。量化误差计算部件例如是量化误差计算部64。乘法部件例如是乘法器681a以及乘法器682a。第二加法部件例如是加法器681b以及加法器682b。除法部件例如是除法器681c以及除法器682c。行累积误差计算部件例如是第一行累积误差计算部681以及第二行累积误差计算部682。第三加法部件例如是加法器683。

在第一现有技术中，例如图15所示的误差扩散处理电路70所示，在每次将一个像素量化时进行量化误差E(n)和扩散系数的乘法运算，并运算分配给输入图像数据的像素中未处理的像素的扩散误差，即进行乘法运算以及除法运算，作为累积误差存储在累积误差存储部77中。进而，将下一个像素量化时，从累积误差存储部77中读取对分配该像素的量化误差的像素都分配了的累积误差，并对重新分配了的扩散误差进行加法运算，从而求新的累积误差。

但是，在图6所示的色调再现处理部19B中，将量化误差E(n)和扩散系数的各分子的值相乘，并对于误差扩散行所包括的各像素，将基于量化行所包括的像素的量化误差进行了乘法运算的乘法运算结果的总和除以扩散系数的分母的值。进而作为行累积误差对每个误差扩散行计算该除法运算结果，并作为累积误差计算对于下一个要量化的像素的行累积误差的总和。

具体来说，例如在图7所示的扩散矩阵的情况下，将扩散系数矩阵的第一行的扩散系数的分子设为ai、将第二行的扩散系数的分子设为aj、将扩散系数的分母设为A时，累积误差D可以由算式(5)计算。

[算式5]

$D=\frac{1}{A}\mathrm{\Σ}(E\left(n\right)\×\mathrm{ai})+\frac{1}{A}\mathrm{\Σ}(E\left(n\right)\×\mathrm{aj})...\left(5\right)$

算式(5)的两个除法运算的结果中有小数点以下的值时，也可以将小数点以下的值舍去或四舍五入。无论哪种情况，在求对于下一个当前像素、即下一个要量化的像素的累积误差时，由于将扩散系数的分子的值和量化误差的积的每个误差扩散行的和除以扩散系数的分母，所以舍去了的值或者四舍五入了的值无法在误差扩散行中积累。从而，由算式(5)算出的累积误差不会成为与原来的累积误差、即不舍去、以及四舍五入时的累积误差相差太大的值。

即，对量化误差乘以扩散系数的分子，并在除以扩散系数的分母之后相加时，除法运算时发生的除法运算误差中扩散系数的分子的数目的除法运算误差部分积累。但是，通过加上乘法运算结果而求出每个误差扩散行的总和之后进行除法运算，可以降低到误差扩散行数的除法运算误差的积累值为止。

这样，根据量化误差求累积误差时，扩散系数分为分母和分子，由于将量化误差和扩散系数的分子的积的每个误差扩散行的和，对误差扩散行的每个像素进行除法运算，所以可以抑制每次一个量化误差扩散到周边像素时产生的除法运算误差的积累。从而，可以输出在低浓度和高浓度区域的色调再现特性改善了的图像数据。

图6所示的色调再现处理部19B的第二行累积误差计算部382，对于一个像素全部加上根据第二行的扩散系数的各分子而求出的扩散误差分子量时，将该加上的扩散误差分子量除以扩散系数的分母，从而作为行累积误差存储在行误差存储部682e中。从而，进行了加法运算的扩散误差分子量被进行了除法运算时，运算结果存储部681d中存储的加法运算结果被删除，进行了除法运算的累积误差被存储在累积误差存储部682e中，但由于行累积误差的位数比加法运算结果的位数少，所以与图3所示的色调再现处理部19A的运算结果存储部67d相比，可以削减存储容量。

例如，将像素值、扩散系数的分母、以及扩散系数的分子设为8位，作为扩散系数矩阵使用图7所示的扩散系数矩阵时，量化误差8位和扩散系数的分子8位的相乘结果为16位。由于图7所示的扩散系数矩阵的第二行包括三个扩散系数，所以将乘法运算结果相加，考虑进位时，加法运算结果最大为18位。该加法运算结果被存储在运算结果存储部682d中。

存储第二行的像素的加法运算结果的运算结果存储部682d中存储的加法运算结果中，三个乘法运算结果相加时，为了进行除法运算而被读取，所以运算结果存储部682d只要存储对于三个像素的加法运算结果就可以，需要36位的存储容量。存储第一行的像素的加法运算结果的运算结果存储部681d不仅存储一个扩散系数的乘法运算结果，由于不进行加法运算，所以16位的存储容量也可以。

将加法运算结果18位除以扩散误差的分母8位时，除法运算结果为10位。该除法运算结果存储在行误差存储部682e中。行误差存储部682e需要在从量化行的像素分配的扩散误差全被分配到该像素被量化为止的区间，存储该除法运算结果、即一个像素的行累积误差。换言之，最大需要存储一行的像素的数目的行累积误差。如果将一行所包括的像素的数目设为g，则行误差存储部682e需要10×g位的存储容量。从而，由于运算结果存储部681d以及运算结果存储部682d的存储容量少，所以图6所示的色调再现处理部19所需的存储容量大体由行误差存储部682e的存储容量决定，估计为10g位。

与此相对，图3所示的色调再现处理部19A的运算结果存储部67d由于对一个量化误差求扩散系数的数目的乘法运算结果，所以需要存储这些乘法运算结果。由于这些乘法运算结果是对于各自不同的像素的运算结果，所以从对每个像素求最初的乘法运算结果到求最后的乘法运算结果为止，需要存储最初的乘法运算结果。

例如，在图7所示的扩散系数矩阵的情况下，最初对一个像素分配量化误差是在当前像素位于该像素的左上的位置时。而且，最后对该像素分配量化误差是在当前像素位于该像素的左边的位置时。换言之，运算结果存储部67d需要在一个行的像素的数目加“1”的数目的像素被量化的期间存储该乘法运算结果。由于扩散系数的数目为“4”，所以将一个行的像素的数目设为g时，图3所示的色调再现处理部19A所需的存储容量需要大约16×g×4位的容量。

这样，图6所示的色调再现处理部19B所需的存储容量可以比图3所示的色调再现处理部19A所需的存储容量减小。

图8是用于说明由图6所示的色调再现处理部19B处理的图像处理方法的流程图。该图像处理方法例如通过彩色图像处理装置10中包括的CPU执行存储在存储部中的程序来实现。在生成输出图像数据的色调再现处理中，在进行误差扩散处理时，开始本处理。

在步骤T1中，对表示输入图像数据的像素浓度的像素值加上累积误差。在步骤T2中，将加法运算了累积误差的像素值量化，从而计算输出图像数据的像素的量化值。在步骤T3中，计算加法运算了累积误差的像素值和将该像素值量化了的量化值的差作为量化误差。

在步骤T4中，对分配一个行的像素的量化误差的每行、即每个误差扩散行乘以量化误差和扩散系数的各分子的值，并将各乘法运算结果加到作为存储部的运算结果存储部中存储的加法运算结果中、对于各自相同的像素的加法运算结果上。各加法运算结果分别作为新的加法运算结果存储在运算结果存储部中。在没有加法运算结果的像素时，对乘法运算结果加上“0”，从而存储在运算结果存储部中。或者，在运算结果存储部的存储容量有剩余时，在每个像素位置将“0”作为初始值存储也可以，对乘法运算结果不进行加法运算而存储也可以。

在步骤T5中，对每行、即每个误差扩散行，将全部加法运算了乘法运算结果的像素的加法运算结果除以扩散系数的分母的值，并将除法运算结果作为行累积误差。在步骤T6中，对于下一个要量化的像素，将所有的行累积误差合计而计算累积误差。

在步骤T7中，对于输入图像数据的所有像素判定是否进行了误差扩散处理。对于所有的像素结束了误差扩散处理时结束，对于所有的像素没有结束误差扩散处理时，返回步骤T1，进行对于未处理的像素的误差扩散处理。

这样，根据量化误差求累积误差时，扩散系数分为分母和分子，由于将量化误差和扩散系数的分子的积的每个误差扩散行的和，对误差扩散行的每个像素进行除法运算，所以可以抑制每次一个量化误差扩散到周边像素时产生的除法运算误差的积累。从而，可以输出在低浓度和高浓度区域的色调再现特性改善了的图像数据。

图9是表示本发明的其它实施方式的图像处理装置10所包括的第四个例子的色调再现处理部19C的方框图。图6所示的色调再现处理部19B将一个像素的量化误差向两个误差扩散行的像素扩散，但图9所示的色调再现处理部1 9C向三个误差扩散行的像素扩散。

色调再现处理部19C包括加法器61、量化处理部62、量化阈值存储部63、量化误差计算部64、扩散系数存储部66、以及累积误差计算部69。图9所示的色调再现处理部19C的结构是将图6所示的色调再现处理部19B的累积误差计算部68置换为位累积误差计算部69。加法器61、量化处理部62、量化阈值存储部63、量化误差计算部64、以及扩散系数存储部66与图6所示的结构相同，省略说明。

图10是用于说明图9所示的扩散系数存储部66中存储的扩散系数的图。该扩散系数通过由三个误差扩散行构成的扩散系数矩阵表示。该扩散系数矩阵与图7所示的扩散系数矩阵相比，由于将量化误差扩散到更宽的范围的像素，所以例如用于进行重视色调性的处理。

对第一行的像素分配量化误差的扩散系数中，扩散系数a1表示在当前像素的右边一个的位置，扩散系数a2表示在当前像素的右边两个的位置。对第二行的像素分配量化误差的扩散系数中，扩散系数b1表示在当前像素的下边一个的位置的左边两个的位置，扩散系数b2表示在当前像素的下边一个的位置的左边一个的位置，扩散系数b3表示在当前像素的下边一个的位置，扩散系数b4表示在当前像素的下边一个的位置的右边一个的位置，扩散系数b5表示在当前像素的下边一个的位置的右边两个的位置。

对第三行的像素分配量化误差的扩散系数中，扩散系数c1、扩散系数c2、扩散系数c3、扩散系数c4以及扩散系数c5，表示在扩散系数b1、扩散系数b2、扩散系数b3、扩散系数b4以及扩散系数b5的分别下一个的位置。

表示这些扩散系数的位置的像素被分配根据各个扩散系数而求的扩散误差。扩散系数分子存储部66a存储用共同分母的分数表示这些扩散系数时的分子的值，扩散系数分母存储部66b存储扩散系数的共同分母的值。

参照图9，累积误差计算部69包括第一行累积误差计算部691、第二行累积误差计算部692、第二行累积误差计算部693、加法器694以及加法器695。

第一行累积误差计算部691包括乘法器691a、加法器691b、除法器691c、以及运算结果存储部691d，它们分别对应于图6所示的第一行累积误差计算部681的乘法器681a、加法器681b、除法器681 c、以及运算结果存储部681d，省略说明。第一行累积误差计算部691对分配量化误差的第一行的每个像素计算根据图10所示的扩散系数矩阵的第一行的扩散系数求的扩散误差的总和的行累积误差。

第二行累积误差计算部692包括乘法器692a、加法器692b、除法器692c、运算结果存储部692d、以及行误差存储部692e，它们分别对应于图6所示的第二行累积误差计算部682的乘法器682a、加法器682b、除法器682c、运算结果存储部682d、以及行误差存储部682e，这里省略说明。第二行累积误差计算部692对分配量化误差的第二行的每个像素计算根据图10所示的扩散系数矩阵的第二行的扩散系数求的扩散误差的总和的行累积误差。

第三行累积误差计算部693包括乘法器693a、加法器693b、除法器693c、运算结果存储部693d、以及行误差存储部693e。第三行累积误差计算部693对分配量化误差的第三行的每个像素计算根据图10所示的扩散系数矩阵的第三行的扩散系数求的扩散误差的总和的行累积误差。

行误差存储部693e与行误差存储部692e同样是FIFO型的存储器，存储分配给各像素的行累积误差的期间与行误差存储部692e不同。行误差存储部693e对于一个像素，在从存储行累积误差到该像素被量化为止的期间，必须存储该像素的行累积误差。

即，对于一个像素，由于从当前像素位于前两个的行时，存储第二行的扩散系数的行累积误差，所以到该像素被量化为止的期间、即两个行的像素被量化的期间，必须存储该像素的行扩散误差。换言之，行误差存储部693e需要存储两个行的像素的行累积误差的存储容量，需要行累积误差存储部692e的两倍的存储容量。第三行累积误差计算部693的其它的部位与第二行累积误差计算部692的对应部位结构相同，省略说明。

加法器695对下一个要量化的像素，将从第二行累积误差计算部692输出的行累积误差、和从第三累积误差计算部693输出的行累积误差相加，并将加法运算结果输入加法器694。加法器694对下一个要量化的像素加上从第一行累积误差计算部691输出的行累积误差，和加法器695的加法运算结果，并将加法运算结果作为累积误差输入加法器61。

量化阈值存储部63、扩散系数存储部66、运算结果存储部691d～运算结果存储部693d、行误差存储部692e、以及行误差存储部693e等存储部，例如是包括在图像处理装置10中的CPU所包括的存储部。该存储部用于存储CPU执行处理时使用的数据以及该由CPU执行的程序，由半导体存储器等存储装置实现。

乘法运算部件例如是乘法器691a～乘法器693a。第二加法部件例如是加法器691b～加法器693b。除法部件例如是除法器691c～除法器693c。行累积误差计算部件例如是第一行累积误差计算部691～第三行累积误差计算部693。第三加法部件例如是加法器694以及加法器695。

这样，将一个像素的量化误差扩散的像素的误差扩散行数增加时，通过将求行累积误差的累积误差计算部配合该误差扩散数增加，可以并列地求扩散误差，所以可以使处理高速化。

通过图9所示的色调再现处理部19C处理的图像处理方法是与图8所示的流程图相同的图像处理方法，省略说明。

图11是表示本发明的其它实施方式的图像处理装置10所包括的第五个例子的色调再现处理部19D的方框图。色调再现处理部19D包括加法器61、量化处理部62、量化阈值存储部63、量化误差计算部64、扩散系数存储部66、以及累积误差计算部69。在该第五个例子中，为了减少图9所示的第四个例子的行误差存储部693e的存储容量，而将第四个例子的累积误差计算部69改良。省略与第四个例子所示的部位具有相同的功能的部位的说明。

第二行累积误差计算部692包括将除法器692c的除法运算结果和第三行累积误差计算部693算出的行累积误差相加的加法器692f。加法器692f对于一个像素，加法器682b全部加上第二行的扩散系数的各分子的乘法运算结果，在除法器692c对该加法运算结果进行除法运算时，将该除法运算结果，和行误差存储部693f中存储的行累积误差中、对于除法运算结果的像素的行累积误差相加。加法器692f的加法运算结果存储在行累积存储部692e中。

第三行累积误差计算部693包括行误差存储部693f来代替图9所示的第四个例子的行误差存储部693e。行误差存储部693f与行误差存储部693e同样为FIFO型的存储器，对于分配量化误差的第三行的每个像素，存储根据第三行的扩散系数矩阵的第三行的扩散系数求的扩散误差的总和——行累积误差。

行误差存储部693f中，存储的行累积误差的数和存储每个像素的行累积误差的期间与行误差存储部693e不同。行误差存储部693e存储十个行累积误差，对于一个像素存储从行累积误差被存储到该像素被量化的期间、即两个行的像素被量化的期间。

但是，行误差存储部693f存储五行累积误差，对于一个像素，在从行累积误差被存储，到第二行累积误差计算部692的加法器692f将行误差存储部693f输出的行累积误差中、对于该像素的行累积误差相加为止的期间、即一个行的像素被量化的期间存储。

加法器694对于下一个要量化的像素，将从第一行累积误差计算部691输出的行累积误差、和从第二行累积误差计算部692输出的行累积误差相加，并将加法运算结果作为累积误差输入加法器61。

第一行误差存储部件例如是行误差存储部693f。第二行误差存储部件例如是行误差存储部692e。第四加法部件例如是加法器692f。

这样，由于加法器692f将除法器692c和来自行误差存储部693f的行累积误差相加，所以有发生进位的可能性，因此行误差存储部692e根据图9所示的行误差存储部692e存储的加法运算结果，需要存储一位多的加法运算结果。但是，行误差存储部693f对于根据第三行的扩散系数分配了量化误差的一个像素，在一个行的像素被量化的期间只要存储行累积误差就可以，所以只要有存储一个行的像素的数目的行累积误差的容量就可以，行误差存储部693e的存储容量的大致一半的存储容量就可以。

即，图11所示的色调再现处理部19D与图9所示的色调再现处理部19C，即与不将除法运算结果和下一个误差扩散行的行累积误差相加时相比，分配量化误差的误差扩散行数越多，则越可以减少行误差存储部的存储容量。

图12A～图12E是用于说明图9以及图11所示的误差存储部的存储容量的图。图12A是用于说明输入图像数据的像素的排列的一例的图。该输入图像数据由5×5个像素、即各行由五个像素构成的五个行的像素构成。例如，最初的行由像素X1～像素X5的五个像素构成。

图12B是表示扩散系数矩阵的排列的其它例子的图。扩散系数矩阵对当前像素、即进行量化的像素的位置附加“*”记号，扩散、即分配将当前像素量化时发生的量化误差的像素的位置以当前像素为起点表示为相对的位置，量化误差扩散的各位置记载了表示将量化误差扩散的比例的扩散系数。

扩散系数矩阵的最上段的行与分配了当前像素的量化误差的像素的第一行对应，在当前像素的位置上附加“*”当前像素的右边的位置上表示有扩散系数a11。扩散系数矩阵的第二个行与分配了当前像素的量化误差的像素的第二行对应，包括三个扩散系数a21、扩散系数a22、以及扩散系数a23，分别表示在当前像素的下一个的左边的位置、当前像素的下一个的位置、以及当前像素的下一个的右边的位置。扩散系数矩阵的第三个行与分配了当前像素的量化误差的像素的第三行对应，包括三个扩散系数a31、扩散系数a32、以及扩散系数a33，分别表示在当前像素的下两个的左边的位置、当前像素的下两个的位置、以及当前像素的下两个的右边的位置。

图12C是表示第二行的扩散系数的行累积误差的一例的图。行累积误差AX6～行累积误差AX10表示在将像素X1～像素X5量化时，根据第二行的扩散系数而分别扩散到像素X6～像素X10的扩散误差的合计，存储在行误差存储部692e。

例如，行累积误差AX8是像素X2～像素X4的三个像素的量化误差基于扩散系数的第二行的扩散系数而被扩散的扩散误差的合计。将像素X2～像素X4量化时的各像素的量化误差分别设为E2～E4时，来自像素X2的扩散误差为E2×a23，来自像素X3的扩散误差为E3×a22，以及来自像素X4的扩散误差为E4×a21，行累积误差AX8是这些值的合计。

行累积误差AX6在像素X1的量化误差被扩散到像素X6被量化为止、即一个行的像素被量化的期间，存储在行误差存储部692e中。进行像素X6的量化时，从行误差存储部692e中读取行累积误差AX6，所以在存储行累积误差AX6的存储区域中，可以存储重新求的行累积误差AX11。

图12D是表示第二行的扩散系数的行累积误差的其它的例子的图。行累积误差AX11～行累积误差AX15表示在将像素X6～像素X10量化时，根据第二行的扩散系数而分别扩散到像素X11～像素X15的扩散误差的合计。

图12E是表示第三行的扩散系数的行累积误差的一例的图。行累积误差BX11～行累积误差BX20表示在将像素X1～像素X10量化时，被扩散的扩散误差的合计。即，行累积误差BX11～行累积误差BX15表示在像素X1～像素X5为第一行时，根据第三行的扩散系数而分别扩散到像素X11～像素X15的扩散误差的合计。行累积误差BX16～行累积误差BX20表示在像素X6～像素X10为第一行时，根据第三行的扩散系数而分别扩散到像素X16～像素X20的扩散误差的合计。

在图9所示的色调再现处理部19C的情况下，像素X1～像素X5的量化结束时，行误差存储部693e存储行累积误差BX11～行累积误差BX15。接着，第一行向像素X6～像素X10移动，即使进行像素X6～像素X10的量化，行累积误差BX11～行累积误差BX15也被原样存储。

例如行累积误差BX11在从像素X1的量化误差被扩散到开始像素X11的量化误差为止的期间、即两个行的像素被量化的期间被存储。从而，行误差存储部693e需要将像素X6～像素X10的量化误差的行累积误差BX16～行累积误差BX20存储在与行累积误差BX11～行累积误差BX15不同的存储区域中。图12E所示的状态表示在像素X1～像素X10的量化结束时，行误差存储部693e中存储的行累积误差的状态。

在图11所示的色调再现处理部19D的情况下，在像素X1～像素X5的量化结束时，行误差存储部693f存储行累积误差BX11～行累积误差BX15。

第一行向像素X6～像素X10移动，像素X6的量化误差被扩散后，在像素X7的量化误差被扩散之后，从行误差存储部693f读取的行累积误差BX11由加法器692f加上对于成为第二行的像素X11的除法器692c的除法运算结果，该加法运算结果作为行累积误差AX存储在行累积误差存储部692e中。由于存储了行累积误差BX11的行误差存储部693f的存储区域为空，所以可以在该存储区域中存储像素X7的量化误差被扩散了的行累积误差BX16。

例如，将像素值、扩散系数的分母、以及扩散系数的分子设为8位时，各除法器的输出位10位。由于第二行累积误差计算部692的加法器692f将除法器692c的除法运算结果和第三行累积误差计算部393的输出相加，所以行误差存储部693e需要存储比除法运算结果多一位的11位的行累积误差。但是，行误差存储部393f只要是行误差存储部393e的一半的存储容量就可以，可以大幅地削减存储容量。

图13是用于说明由图11所示的色调再现处理部19D处理的图像处理方法的流程图。该图像处理方法例如通过彩色图像处理装置10中包括的CPU执行存储在存储部中的程序来实现。在生成输出图像数据的色调再现处理中，在进行误差扩散处理时，开始本处理。

在步骤U1中，对表示输入图像数据的像素浓度的像素值加上累积误差。在步骤U2中，将加法运算了累积误差的像素值量化，从而计算输出图像数据的像素的量化值。在步骤U3中，计算加法运算了累积误差的像素值和将该像素值量化了的量化值的差作为量化误差。

在步骤U4中，对分配一个行的像素的量化误差的每行、即每个误差扩散行乘以量化误差和扩散系数的各分子的值，并将各乘法运算结果加到作为存储部的运算结果存储部中存储的加法运算结果中、对于各自相同的像素的加法运算结果上。各加法运算结果分别作为新的加法运算结果存储在运算结果存储部中。在没有加法运算结果的像素时，对乘法运算结果加上“0”，从而存储在运算结果存储部中。或者，在运算结果存储部的存储容量有剩余时，在每个像素位置将“0”作为初始值存储也可以，对乘法运算结果不进行加法运算而存储也可以。

在步骤U5中，对每行、即每个误差扩散行，将全部加法运算了乘法运算结果的像素的加法运算结果除以扩散系数的分母的值，并将除法运算结果作为行累积误差。在步骤U6中，对于注目的行的每个像素，将一个像素的行累积误差、和该注目的行的下一个行、即下一个行的行累积误差中对于该像素的行累积误差相加，并作为注目的行的该像素的新的行累积误差。

在步骤U7中，对于下一个要量化的像素，合计所有的行累积误差，从而计算累积误差。在步骤U8中，对于输入图像数据的所有的像素，判定是否进行了误差扩散处理。在对于所有的像素结束了误差扩散处理时结束，而对于所有的像素没有结束误差扩散处理时，返回步骤U1，进行对于未处理的像素的误差扩散处理。

在上述的任何一个实施方式中，除法器、具体来说除法器681c、除法器682c、除法器691c、除法器692c、以及除法器693c的除法运算将量化误差用二进制数表示，将扩散系数的分母用2的n次方表示来进行除法运算也可以。n是自然数。

将扩散系数的分母用2的n次方表示时，扩散系数的分母的除法运算，通过将被进行除法运算的二进制数的低位n位除去，可以将仅由被进行除法运算的二进制数的剩余的位构成的值作为商。该运算可以通过进行二进制的移位运算来进行。在该情况下，舍去余数。在四舍五入时，在舍去的位的最上位为“1”时，可以通过对商的最低位加“1”来实现。

该误差扩散处理不仅通过2值误差扩散，也可以通过4值以及16值等多值误差扩散来进行，准备多个扩散系数的分子分量的组，根据随机数或者区域分离结果，也可以切换扩散系数的分子分量。

这样，由于将下一个误差扩散行的行累积误差，和对于该行累积误差的像素通过所述除法工序进行了除法运算的除法运算结果，所以存储第三个误差扩散行的行累积误差的存储容量只要存储一个行的像素的行累积误差就可以。从而，与不将除法运算结果和下一个误差扩散行的行累积误差相加时相比，分配量化误差的误差扩散行数越多，则越可以减少行误差存储部的存储容量。

图14是表示本发明的其它实施方式的图像处理装置10所包括的第六个例子的色调再现处理部19E的方框图。色调再现处理部19E包括加法器61a、加法器61b、量化处理部62、量化阈值存储部63、量化误差计算部64、扩散系数存储部66、以及累积误差计算部68。图14所示的色调再现处理部19E删除了图6所示的色调再现处理部19B的加法器683，并将加法器61置换为两个加法器61a以及加法器61b。

加法器61a对于下一个要量化的像素，加上表示输入图像数据的像素浓度的像素值，和作为第二行累积误差计算部682的输出的行累积误差。加法器61b对于下一个要量化的像素，加上加法器61a的加法运算结果，和作为第一行累积误差计算部681的输出的行累积误差。其它部位与图6所示的色调再现处理部19B的对应的部位功能相同，省略说明。

第二行累积误差计算部682是下一个要量化的像素的前一个行所包括的像素的量化误差被分配了的行累积误差。从而，该行累积误差在加上该行累积误差的像素的量化开始之前，已经存储在行误差存储部682e中。即，第二行累积误差计算部682仅从行误差存储部682e读取对下一个要量化的像素加上的行累积误差，可以立即输出。

第一行累积误差计算部681基于进行了量化的像素的量化误差运算下一个要量化的像素的行累积误差，所以到输出行累积误差为止产生运算时间的时间延迟。第一加法部件例如是加法器61a以及加法器61b。

这样，第一行累积误差计算部681运算行累积误差期间，由加法器61a将第二行累积误差计算部682的行累积误差加到输入图像数据的像素值上，所以与图6所示的色调再现处理部19相比，提早加法器683的加法运算时间，可以开始下一个像素的量化处理。

对于图9以及图11所示的色调再现处理部19C、19D，也可以将加法器61置换为加法器61a以及加法器61b。在图9所示的色调再现处理部19C中，将加法器695的加法运算结果输入加法器61a中。

图8以及图13所示的图像处理方法也可以作为图5所示的由计算机50执行的软件的程序来实现。进而，该程序作为打印机·驱动器51所包括的色调再现处理部513安装在计算机50中，并可以使其执行。进而，该程序可以记录于上述记录媒体而提供。

本发明可以通过其它的各种各样的方式来实施而不脱离其精神和主要的特征。从而，所述的实施方式在所有的方面仅为例示，本发明的范围为权利要求的范围，不受说明书正文任何约束。进而，属于权利要求的范围的变形或变更都在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种图像处理装置(10)，其特征在于，包括：

第一加法部件(61)，在将表示输入图像的像素的浓度的像素值量化时产生的量化误差分配给其它的像素的累积误差中，将分配给要量化的像素的累积误差和所述要量化的像素的像素值相加；

量化处理部件(62)，通过将所述第一加法部件(61)加法运算了累积误差的像素值进行量化而生成输出图像的像素的量化值；

量化误差计算部件(64)，计算所述第一加法部件(61)加法运算了累积误差的像素值和由所述量化处理部件(62)生成的量化值之差，作为量化误差；

乘法部件(67a)，将所述量化误差计算部件(64)算出的量化误差和将所述量化误差分配给其它像素的比例的用分数表示的扩散系数的各分子的值相乘；

第二加法部件(67b)，在所述乘法部件(67a)的乘法运算结果中，将下一个要量化的像素所对应的乘法运算结果进行加法运算；以及

除法部件(67c)，将所述第二加法部件(67b)的加法运算结果除以用分数表示的所述扩散系数的分母的值，

将所述除法部件(67c)的除法运算结果设为分配给下一个要量化的像素的累积误差。

2.如权利要求1所述的图像处理装置(10)，其特征在于，

所述图像处理装置(10)包括存储由所述量化误差计算部件(64)算出的量化误差的误差存储部件(65)，

所述乘法部件(67a)在存储于所述误差存储部件(65)的量化误差中，将要分配给下一个要量化的像素的量化误差和所述要分配的量化误差所对应的所述扩散系数的分子的值相乘，

所述第二加法部件(67b)对所述乘法部件(67a)的运算结果进行加法运算。

3.一种图像处理装置(10)，其特征在于，包括：第一加法部件(61)，对包括多个像素的多行的输入图像，将表示该输入图像的像素浓度的像素值量化时产生的量化误差分配给其它的像素的累积误差中，分配给量化的像素的累积误差与所述量化像素的像素值相加；

量化处理部件(62)，通过将所述第一加法部件(61)加法运算了累积误差的像素值进行量化而生成输出图像的像素的量化值；

量化误差计算部件(64)，作为量化误差，计算由所述第一加法部件(61)加法运算了累积误差的像素值和由所述量化处理部件生成的量化值之差；

乘法部件(681a、682a、691a、692a、693a)，将所述量化误差计算部件(64)算出的量化误差和用分数表示的将所述量化误差分配给其它像素的比例的扩散系数的各分子的值相乘；

第二加法部件(681b、682b、691b、692b、693b)，对包含了被分配了量化误差的像素的多个误差扩散行的每个像素，将由所述乘法部件(681a、682a、691a、692a、693a)根据量化行包含的像素的量化误差进行了乘法运算的乘法运算结果进行加法运算，所述量化误差是包含了要被量化的像素的量化行中所包含的像素的量化误差；

除法部件(681c、682c、691c、692c、693c)，将所述第二加法部件(681b、682b、691b、692b、693b)的加法运算结果除以用分数表示的所述扩散系数的分母的值，

图像处理装置(10)还包括：

行累积误差计算部件(681、682、691、692、693)，将所述除法部件(681c、682c、691c、692c、693c)的除法运算结果作为行累积误差进行计算；以及

第三加法部件(683、694、695)，对下一个量化的像素，将所述每个误差扩散行的行累积误差计算部件(681、682、691、692、693)算出的各行累积误差进行加法运算，

将所述第三加法部件(683、694、695)进行加法运算的加法运算结果作为分配给所述下一个量化的像素的累积误差，

所述乘法部件(681a、682a、691a、692a、693a)、第二加法部件(681b、682b、691b、692b、693b)以及除法部件(681c、682c、691c、692c、693c)包含于每个误差扩散行的行累积误差计算部件(681、682、691、692、693)。

4.如权利要求3所述的图像处理装置(10)，其特征在于，

最终行的行累积误差计算部件(693)包括用于存储所述除法部件(693c)进行除法运算的除法运算结果的第一行误差存储部件(693f)，将该第一行误差存储部件(693f)中存储的除法运算结果作为行累积误差来计算，所述最终行包含在误差扩散行所包含的像素中最后量化的像素，

除去第一行以及所述最终行的每个误差扩散行的行累积误差计算部件(692)包括：第四加法部件(692f)，将各误差扩散行的除法部件(692c)进行除法运算的除法运算结果、和各误差扩散行的下一个误差扩散行的行累积误差计算部件(693)对于该除法运算结果的像素算出的行累积误差相加；以及第二行误差存储部件(692e)，存储由该第四加法部件(692f)进行加法运算的加法运算结果，将该第二行误差存储部件(692e)中存储的加法运算结果作为行累积误差来计算，所述第一行包含在误差扩散行所包含的像素中最初量化的像素，

所述第三加法部件(694)替代由每个所述误差扩散行的行累积误差计算部件(691、692、693)算出的各行累积误差的相加，将所述第一行以及该第一行的下一个误差扩散行的行累积误差计算部件(691、692)算出的各行累积误差进行加法运算。

5.一种图像形成装置(40)，其特征在于，包括：

如权利要求1～4的任何一项所述的图像处理装置(10)；以及

包括用于输出由所述图像处理装置(10)量化的输出图像的图像输出装置(30)。

6.一种图像处理方法，其特征在于，包括：第一加法工序(S1)，将表示输入图像的像素浓度的像素值量化时产生的量化误差分配给其它像素的累积误差中，将分配给量化像素的累积误差与所述量化像素的像素值相加；

量化处理工序(S2)，通过将所述第一加法工序(S1)加法运算了累积误差的像素值进行量化而生成输出图像的像素的量化值；

量化误差计算工序(S3)，将所述第一加法工序(S1)中加法运算了累积误差的像素值和所述量化处理工序(S2)中生成的量化值之差作为量化误差来计算；

乘法工序(S5)，将所述量化误差计算工序(S3)中算出的量化误差、和用分数表示的将所述量化误差分配给其它的像素的比例的扩散系数的各分子的值相乘；

第二加法工序(S5)，将所述乘法工序(S5)的乘法运算结果中，对下一个量化像素所对应的乘法运算结果进行加法运算；以及

除法工序(S6)，将所述第二加法工序(S5)的加法结果除以所述扩散系数的分母的值，

将所述除法工序(S6)的除法运算结果作为分配给所述下一个量化像素的累积误差。

7.一种图像处理方法，其特征在于，包括：第一加法工序(T1、U1)对于包括多个含有多个像素的行的输入图像，将表示其输入图像的像素的浓度的像素值量化时产生的量化误差分配给其它像素的累积误差中，分配给量化像素的累积误差与所述量化像素的像素值相加；

量化处理工序(T2、U2)，通过对所述第一加法工序(T1、U1)加法运算了累积误差的像素值进行量化而生成输出图像的像素的量化值；

量化误差计算工序(T3、U3)，将所述第一加法工序(T1、U1)中加法运算了累积误差的像素值、和所述量化处理工序(T2、U2)中生成的量化值之差作为量化误差来计算；

乘法工序(T4、U4)，将所述量化误差计算工序(T3、U3)中算出的量化误差、和用分数表示的将所述量化误差分配给其它的像素的比例的扩散系数的各分子的值相乘；

第二加法工序(T4、U4)，对包含了被分配了量化误差的像素的多个误差扩散行的每个像素，根据量化行中包含的像素量化误差，对所述乘法工序(T4、U4)中乘法运算的乘法运算结果进行加法运算，所述量化误差是包含了要被量化的像素的量化行中所包含的像素的量化误差；

除法工序(T5、U5)，将所述第二加法工序(T4、U4)的加法结果除以用分数表示的所述扩散系数的分母的值；

并且所述图像处理方法包括：

行累积误差计算工序(T4～T5、U4～U5)，将所述除法工序(T5、U5)中的除法运算结果作为累积误差进行计算；以及

第三加法工序(T6、U6)，对下一个量化像素，加法运算所述行累积误差计算工序(T4～T5、U4～U5)中算出的每个误差扩散行的行累积误差，

将所述第三加法工序(T6、U6)中算出的加法运算结果作为对所述下一个量化的像素分配的累积误差，

所述乘法工序(T4、U4)、第二加法工序(T4、U4)以及除法工序(T5、U5)包含于行累积误差计算工序(T4～T5、U4～U5)。

8.如权利要求7所述的图像处理方法，其特征在于，

在所述行累积误差计算工序(U4～U5)中，对除去包含误差扩散行所包含的像素中最初量化的像素的第一行、以及包括最后量化的像素的最终行的各误差扩散行，将在所述除法工序(U5)中进行了除法运算的除法运算结果、和由求出了该除法运算结果的误差扩散行的下一个误差扩散行求出的行累积误差中，对于该除法运算结果的像素求出的行累积误差相加，并将该加法运算结果作为行累积误差来计算，

在所述第三加法运算工序(U6)中，替代每个误差扩散行的行累积误差的相加，将所述第一行以及该第一行的下一个误差扩散行的行累积误差进行加法运算。

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