CN107071223A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像形成装置，基于2值图像生成多值图像。图像形成装置(10)包括：图像获取部(110)，获取2值图像；以及多值图像生成部(120)，基于2值图像中的包含特定像素的第一尺寸的第一图像区域内的像素的像素值、及包含所述特定像素的、与第一尺寸不同的第二尺寸的第二图像区域内的像素的像素值，生成包含所述特定像素的多值图像。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种图像形成装置，其具有利用电子照片方式、喷墨方式等来形成图像的印刷功能，尤其涉及一种印刷前的图像处理技术。

背景技术

图像形成装置中，对从智能手机(smart phone)等便携式终端、个人计算机(Personal Computer，PC)等输入的印刷用图像(即接收到的印刷用图像)实施图像处理，并印刷到专用纸等上。此处实施的图像处理例如是图像的边缘增强(edge enhancement)等这样的图像的鲜明(sharp)化、所谓色调曲线(tone curve)修正等这样的浓度调整等以多值图像为前提的图像处理。作为印刷用图像，除使用例如由灰度(gray scale)构成的256灰阶等所表现的多值图像(所谓的浓度灰阶图像)之外，还可使用仅利用白与黑这2个灰阶且由白黑的面积的平衡(balance)来表现色的浓淡的2值图像(所谓的面积灰阶图像)。图像形成装置在被输入多值图像的情况下，虽可适当地进行所述图像处理，但对于2值图像的输入，所述图像处理未有效地发挥作用从而无法获得所需的结果。

以前，图像形成装置中，将所输入的2值图像转换为多值图像的技术已为人所知(例如专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2012-105065号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

所述现有技术中，利用便携式终端、PC等而以各种方式生成并可输入到图像形成装置的2值图像不一定能够转换为适合的多值图像。专利文献1的技术是利用混色(dither)法得到的2值图像为前提，所以针对利用其他的手法(例如以误差扩散法)所得的2值图像是无法适当地变换为多值图像的。

因此，本发明的目的在于提供一种不依存于特定的2值化的手法(混色法等)，而能够基于2值图像等生成多值图像的图像形成装置。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，本发明的一实施例的图像形成装置包括：获取部，获取2值图像；以及生成部，基于所述2值图像中的包含特定像素的第一尺寸的第一图像区域内的像素的像素值、及包含所述特定像素的与所述第一尺寸不同的第二尺寸的第二图像区域内的像素的像素值，生成包含所述特定像素的多值图像。另外，图像为各像素二维地配置而成的二维图像。

根据所述构成，无论所输入的2值图像以何种方式生成，均可基于所述2值图像而适当地生成多值图像。由此，能够对所生成的多值图像有效果地实施鲜明化、浓度调整等图像处理，图像形成装置例如能够适当地印刷图像。

例如，所述生成部是根据基于所述第一图像区域内的各像素的像素值的第一像素要素值、及基于所述第二图像区域内的各像素的像素值的第二像素要素值生成包含所述特定像素的所述多值图像。

由此，针对2值图像中的特定像素，能够利用包含所述特定像素的某尺寸的图像区域内的像素的值而进行多值化，由此可生成包含所述特定像素的多值图像。而且，通过利用多值化的结果，而可与各种2值图像对应地生成适合的多值图像，所述多值化的结果中使用了基于多个尺寸的图像区域(第一图像区域及第二图像区域)各自的像素值的第一像素要素值及第二像素要素值。

而且，例如，所述第一图像区域与所述第二图像区域中所包含的像素数也可不同。

由此，也可基于像素数中不同的各图像区域内的像素值适当地生成多值图像。

而且，例如，所述第一图像区域与所述第二图像区域也可为相似形。

由此，能够利用相对简单的处理来特定各图像区域，从而可有效率地生成基于2值图像的适合的多值图像。

而且，例如，也可为所述第一图像区域包含以所述2值图像中所述特定像素为中央的P行P列的正方矩阵状的多个像素，其中P为3以上的奇数。所述第二图像区域包含以所述2值图像中所述特定像素为中央的Q行Q列的正方矩阵状的多个像素，其中Q为与P不同的3以上的奇数。而且，所述第一图像区域及所述第二图像区域也可分别为中央包含所述特定像素的上下左右对称形状的区域。

由此，关于各像素，可利用中央包含所述像素的图像区域进行所述像素的多值化，因而能够生成更适合的多值图像。

而且，例如，所述生成部也可基于所述第一像素要素值与所述第二像素要素值的线性和来规定所述特定像素的所述像素值。

由此，可通过在运算中使用线性和，而有效率地生成多值图像。

而且，例如，也可为所述第一像素要素值反映所述第一图像区域内的所有像素中的具有一像素值的像素的比例，所述第二像素要素值反映所述第二图像区域内的所有像素中的具有一像素值的像素的比例。

由此，能够生成与2值图像的一个像素的比例相应的适合的多值图像。

而且，例如，所述规定参数也可基于多元回归分析(multiple regressionanalysis)而规定。

由此，可将第一像素要素值及第二像素要素值各自的加权基于实例而利用多元回归分析适当地调整。

而且，即便对于除2值图像外的、例如以4灰阶等相对少的灰阶数表现的图像，与2值图像同样地实施鲜明化、浓度调整等图像处理，也存在无法获得适合的结果的情况。因此，有用的是将以少的灰阶数表现的图像(称作低灰阶图像)转换为以更多的灰阶数表现的图像(称作高灰阶图像)。因此，本发明的一实施例的图像形成装置包括：获取部，获取M值图像，其中M为2以上的自然数，所述M值图像中的各像素的像素值由M值表示；以及生成部，基于所述M值图像中的包含特定像素的第一尺寸的第一图像区域内的像素的像素值、及包含所述特定像素的与所述第一尺寸不同的第二尺寸的第二图像区域内的像素的像素值，生成N值图像，N为大于M的自然数，所述N值图像包含所述特定像素且将所述特定像素由N值表现。

根据所述构成，无论低灰阶图像(M值图像)以何种方式生成，均可基于所述低灰阶图像适当地生成高灰阶图像(N值图像)。由此，能够更有效果地对所生成的高灰阶图像即多值图像实施图像处理，图像形成装置例如能够更适当地印刷图像。

上述的图像形成装置中，所述M值图像的各像素的像素值是由M个不同数字中的一个所表示，所述N值图像的各像素的像素值是由N个不同数字中的一个所表示。

所述N值以上的像素值所表示的所述特定像素的所述N值以上的像素值反映了基于所述第一图像区域内的各像素的像素值的第一像素要素值、及基于所述第二图像区域内的各像素的像素值的第二像素要素值。

[发明的效果]

根据本发明的一实施例的图像形成装置，将以各种方式生成的2值图像等适当地转换为多值图像，其结果，可实现适当地实施了图像处理的印刷。

附图说明

图1是实施方式1的图像形成装置的概略构成图。

图2是图像形成装置中的2值图像向多值图像转换的功能框图。

图3是表示图像形成装置的多值图像生成部的详细构成的功能框图。

图4是表示图像形成装置的多值图像生成处理的流程图。

图5是例示2值图像中的以注目像素为中心的第一图像区域的图。

图6是例示2值图像中的以注目像素为中心的第二图像区域的图。

图7是表示2值图像中的针对各像素所算出的第一像素要素值及第二像素要素值、与多值图像的关系的图。

图8是表示多值图像生成部基于图像形成装置的图像获取部所获取的2值图像而生成多值图像的情况下的各图像的内容的图。

图9是表示实施方式2的多值图像生成处理的流程图。

图10是例示2值图像中的以注目像素为中心的、尺寸为5的圆形图像区域的图。

图11是例示2值图像中的以注目像素为中心的、尺寸为13的圆形图像区域的图。

图12是例示2值图像中的以注目像素为中心的、尺寸为21的圆形图像区域的图。

图13是示出利用图像形成装置基于2值图像生成的多值图像、与构成2值图像的生成来源的多值图像的关系。

[符号的说明]

10：图像形成装置

11：供纸部

12：搬送部

13：排纸部

14：转印部

15：定影部

80：外部信息处理装置

81、101：控制部

82、103：通信部

90：原图像

91：2值图像

92：多值图像

102：存储部

102a：非易失性存储部

102b：易失性存储部

103：通信部

104：用户接口

110：图像获取部(获取部)

120：多值图像生成部(生成部)

121a、121b：图像区域尺寸设定部

122a：第一像素要素值算出部

122b：第二像素要素值算出部

123：多值像素值算出部

130：图像处理部

140：图像形成部

150：参数存储部

S11～S18、S21～S30：步骤

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，以下说明的实施方式均表示本发明的优选的一具体例。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态、步骤、步骤的顺序等为一例，并非意图限定本发明。本发明由权利要求书加以规定。由此，关于以下的实施方式的构成要素中的独立权利要求中未记载的构成要素，并非达成本发明的课题所必需者，但作为构成更优选的形态的内容进行说明。

本实施方式中，对将以各种方式生成并输入的2值图像等适当地转换为多值图像的图像形成装置进行说明。所谓2值图像指的是在图像中构成图像的各像素是由2种类的像素值所构成。例如在1位(比特)的场合可以由0或1来表现，所以，在此场合的2值图像就变成各像素的值是由2值(也就是0或1)来表现的图像。所谓多值图像，例如M值图像，指的是图像中各像素的像素值是由多个值，例如M个值来表现，例如0，1，2...M-1，当然也可以由其他不同的数值来表现，主要是利用M种不同的数值来表现像素值，即称为M值图像。

(实施方式1)

以下，使用图1～图8对实施方式1的图像形成装置10进行说明。

(构成)

图1表示图像形成装置10的构成的一例。

图像形成装置10为打印机或者多功能事务机(Multi Function Product，MFP/打印机(Printer)/辅助设备(Peripheral))(此处作为激光打印机而进行说明)，具有以电子照片方式形成图像的印刷功能。图像形成装置10也可以具有以电子照片方式以外的方式(例如喷墨方式)来形成图像的功能。图1中附记有将印刷用图像输入到图像形成装置10的外部的信息处理装置(外部信息处理装置)80。

如图1所示，图像形成装置10具备供纸部11、搬送部12、排纸部13、转印部14、定影部15、控制部101、存储部102、通信部103、及包含液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等的用户接口(user interface)104。图像形成装置10中，控制部101对供纸部11、搬送部12、排纸部13、转印部14、定影部15等进行控制，并执行对专用纸的印刷。利用控制部101的控制，来控制供纸部11的供纸辊，专用纸被从供纸匣盒(cassette)取出。然后，将专用纸经由转印部14而向定影部15搬送，且在定影后向排纸部13的排纸托盘排出。转印部14将由色粉(toner)形成于感光体(图像载体)上而成的潜像(latent image)转印到所述专用纸，定影部15使色粉定影于所述专用纸。控制部101通过控制配置于搬送路径上的各位置的搬送部12的辊群(搬送辊、感光体(图像载体)、转印辊、定影辊、加压辊、排纸辊等)，而进行搬送。而且，用户接口104的LCD在控制部101的控制下例如显示由纸堵塞引起的印刷错误等。

控制部101包含处理器(微处理器)。控制部101具有对图像形成装置10的各部(供纸部11、搬送部12、排纸部13、转印部14、定影部15、通信部103、用户接口104等)进行控制的功能。所述功能通过控制部101执行存储在存储器等存储部102中的控制程序(执行控制处理)而发挥。控制部101具有下述功能等，即，为了将图像的影像利用转印部14而转印到专用纸，根据从外部信息处理装置80输入到图像形成装置10的印刷用图像，生成应被印刷的图像。另外，外部信息处理装置80利用处理器等控制部81将印刷用图像经由通信部82输入到图像形成装置10。

控制部101在从外部信息处理装置80输入的印刷用图像为多值图像(例如256灰阶的灰度图像等)的情况下，实施图像处理(例如鲜明化、色调曲线修正其他图像处理)而生成应被印刷的图像。而且，控制部101在从外部信息处理装置80输入的印刷用图像为2值图像的情况下，在转换为多值图像后，实施图像处理而生成应被印刷的图像。依据所述应被印刷的图像的影像，转印部14中利用来自光源的光的照射而使感光体的电位发生变化。然后，利用被赋予与感光体相反的电压而带电的转印辊，使色粉因静电而附着于感光体所表现出的潜像向专用纸移动，由此进行转印。另外，在图像形成装置10为喷墨打印机的情况下，将应被印刷的数据分割为多个带(swath)，向喷墨头传送所述数据，所述喷墨头通过一边左右滑动一边使微小液滴喷射、着落于纸而进行印刷。

存储部102为预先保持控制程序等程序及数据的只读存储器(Read Only Memory，ROM)等非易失性存储部102a、及执行程序时所使用的暂时存储用的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等易失性存储部102b。通信部103从外部的智能手机等便携式终端或PC(Personal Computer)等这样的外部信息处理装置80，接收印刷用图像。通信部103可接收由作为外部信息处理装置80的PC的打印机驱动器、智能手机的应用程序等生成并从通信部82发送的2值图像即印刷用图像。

以下，对具备所述构成(硬件构成)的图像形成装置10的功能方面进行说明。此处，尤其对图像形成装置10的基于所输入的2值图像生成多值图像的功能进行说明。

图2是将图像形成装置10的2值图像转换为多值图像的图像处理的功能框图。图像形成装置10如所述图所示，在功能方面包含图像获取部110、多值图像生成部120、图像处理部130、图像形成部140及参数存储部150而构成。

图像获取部110由执行存储部102中存储的控制程序的控制部101及通信部103而实现。图像获取部110具有下述功能，即，获取外部信息处理装置80(PC等)发送的、各像素的像素值(表示浓度的每个像素的数据值)由2值表示的2值图像即印刷用图像，并传递到多值图像生成部120。此处，印刷用图像是包含像素数据群的二维图像，即在二维平面上配置像素而成的图像，典型来说是像素呈矩阵状配置而成的图像。像素将所述像素的各色的浓度值与图像内的位置(二维位置坐标)作为属性而包含。即，像素信息具有属性信息，属性信息具有像素的浓度信息(像素值)与像素的位置信息(坐标)。关于将2值图像作为输入用图像而使用的场面(状况)，可列举如下的例子。例如，为如下状况，即，用户将所印刷的图像作为2值图像而扫描并提取到外部信息处理装置80(PC等)后，将所述2值图像指定为印刷用图像并输入到图像形成装置10。而且，例如，为如下状况，即，以直到印刷结束为止的高速化、网络的负担减轻等为目标，为了减少从外部信息处理装置80到图像形成装置10为止的通信数据量，在外部信息处理装置80中将多值图像转换为2值图像并作为印刷用图像发送到图像形成装置10。2值图像例如可利用递色(dither)法、浓度图案法、误差扩散法等从多灰阶(例如256灰阶)的灰度图像等这样的多值图像中生成。其中，图像获取部110获取的2值图像不一定需要经由多值图像的阶段而生成。

多值图像生成部120由执行存储部102中存储的控制程序的控制部101而实现。多值图像生成部120具有下述功能，即，将从图像获取部110传递的2值图像即印刷用图像转换为多值图像，即，基于2值图像与多值图像生成用参数(系数)生成多值图像。由多值图像生成部120生成的多值图像利用图像处理部130，进行图像的边缘增强等这样的图像的鲜明化、色调曲线修正等这样的浓度调整等以多值图像为前提的图像处理，其结果，生成应被印刷的图像。

多值图像生成部120针对2值图像的各像素，基于2值图像中的包含所述像素的第一尺寸的图像区域(称作第一图像区域)内的像素各自的像素值、与包含所述像素的第二尺寸(与第一尺寸不同的尺寸)的图像区域(第二图像区域)内的像素各自的像素值，决定由3值以上表现所述像素的浓度的像素值。由此，多值图像生成部120生成各像素的像素值(浓度)由3值以上表现的多值图像。将多值图像生成部120的详细构成例表示于图3。图3中，表示将图像区域的尺寸与从3×3像素、5×5像素到经概括化的n×n像素对应的例子。图像区域尺寸设定部121a、图像区域尺寸设定部121b设定图像区域的尺寸。第一像素要素值算出部122a、第二像素要素值算出部122b等对由图像获取部110获取的2值图像中的、所设定尺寸的图像区域内的像素值为1的像素的比例，乘以规定值s(例如255)，而算出第m像素要素值。此处，m为1至n中的任一个。多值像素值算出部123利用第m像素要素值与由多元回归分析(MULTIPLE REGRESSION ANALYSIS)等求出的多值图像生成用参数(多元回归系数)的线性组合，而算出多值像素值。另外，规定值s在多值的像素值为8bit的情况下为所述255，但这不过为一例。关于规定值s的其他例，列举在10bit的情况下为1023，12bit的情况下为4095，16bit的情况下为65535等。

图像处理部130由执行存储部102中存储的控制程序的控制部101而实现。图像处理部130具有下述功能，即，对由多值图像生成部120生成的多值图像实施图像处理而生成应被印刷的图像。

图像形成部140由执行存储部102中存储的控制程序的控制部101、供纸部11、搬送部12、排纸部13、转印部14及定影部15而实现。图像形成部140在利用图像处理部130生成应被印刷的图像时，以如下方式进行控制，即，将要印刷的图像作为潜像的基础图像，即转印部14中应被转印到专用纸的潜像的基础图像，而实现对专用纸的转印。

参数存储部150由存储部102的一区域实现且存储由多元回归分析等求出的多值图像生成用参数(多元回归系数)。

(动作)

以下，依照图4对具备所述构成的图像形成装置10的多值图像生成部120基于2值图像生成多值图像时的具体动作(多值图像的生成相关的规定图像处理即多值图像生成处理)进行说明。图4是表示图像形成装置10的多值图像生成处理的流程图。由控制部(处理器)101执行存储部102内的控制程序，由此进行所述多值图像生成处理。

图像形成装置10的多值图像生成部120在从图像获取部110获取2值图像时，为了依次注目(focus)于2值图像的各像素，首先，注目于尚未注目的一个像素(步骤S11)。此处，注目于像素意味着决定处理对象的特定像素并将所述像素作为处理对象。也将特定像素称作注目像素。将配置于xy二维坐标空间的像素的集合的二维图像，即2值图像的像素中的由步骤S11所注目的像素设为像素X(i，j)。此处，i为x坐标，j为y坐标。

多值图像生成部120抽出中央包含所注目的像素(像素X)的3×3的正方矩阵状的第一图像区域(包含9个像素的图像区域)内的各像素的像素值(步骤S12)。此处，在由像素数表示尺寸的情况下，第一图像区域的尺寸为9。图5是例示2值图像中的以注目像素(即作为处理对象的特定像素)为中心的第一图像区域的图。所述图中例示的第一图像区域内的各像素，例如为分别位于坐标(i-1，j-1)、(i，j-1)、(i+1，j-1)、(i-1，j)、(i，j)、(i+1，j)、(i-1，j+1)、(i，j+1)、(i+1，j+1)的像素。所述水平方向3像素量×垂直方向3像素量的第一图像区域内的各像素的像素值为1或0。

多值图像生成部120基于步骤S12中抽出的第一图像区域内的各像素的像素值(由2值表示的浓度信息)，算出关于像素X(i，j)的第一像素要素值(步骤S13)。所述第一像素要素值是为了在之后的步骤S16中估算关于像素X的多值的像素值而使用。第一像素要素值是通过如下方式而算出的值(此处为0到规定值s的范围内的值)，即，对第一图像区域内的所有像素(9个)中的2值的像素值为1的像素的比例r1乘以多值的最大值的规定值s(例如255)。在将规定值s设为255的情况下，根据图5中例示的第一图像区域，比例r1为2/9，因而关于中央的像素X(i，j)的第一像素要素值利用比例r1×规定值s＝(2/9)×255而算出为57。

而且，多值图像生成部120抽出中央包含所注目的像素(像素X)的5×5的正方矩阵状的第二图像区域(包含25个像素的图像区域)内的各像素的像素值(步骤S14)。在由像素数表示尺寸的情况下，第二图像区域尺寸为25。图6是例示2值图像中的以注目像素为中心的第二图像区域的图。所述图例示的第二图像区域内的各像素例如为分别位于坐标(i-2，j-2)、(i-1，j-2)、(i，j-2)、(i+1，j-2)、(i+2，j-2)、(i-2，j-1)、(i-1，j-1)、(i，j-1)、(i+1，j-1)、(i+2，j-1)、(i-2，j)、(i-1，j)、(i，j)、(i+1，j)、(i+2，j)、(i-2，j+1)、(i-1，j+1)、(i，j+1)、(i+1，j+1)、(i+2，j+1)、(i-2，j+2)、(i-1，j+2)、(i，j+2)、(i+1，j+2)、(i+2，j+2)的像素。所述水平方向5像素量×垂直方向5像素量的第二图像区域内的各像素的像素值为1或0。

多值图像生成部120基于步骤S14中抽出的第二图像区域内的各像素的像素值(由2值表示的浓度信息)，算出关于像素X(i，j)的第二像素要素值(步骤S15)。所述第二像素要素值是为了在之后的步骤S16中估算关于像素X的多值的像素值而使用。第二像素要素值是通过如下方式而算出的值(此处为0到规定值s的范围内的值)，即，对第二图像区域内的所有像素(25个)中的2值的像素值为1的像素的比例r2乘以规定值s。在将规定值s设为255的情况下，根据图6例示的第二图像区域，关于中央的像素X(i，j)的第二像素要素值利用比例r2×规定值s＝(10/25)×255而算出为102。

另外，将比例r1及r2加以概括化的比例r按照如下式1而算出。

r＝z/w...(式1)

此处，z为2值图像中的图像区域内的像素值为1的像素数，w为图像区域的尺寸(即图像区域内的所有像素数)。

接下来，多值图像生成部120基于步骤S13及步骤S15中算出的第一像素要素值及第二像素要素值，利用预先规定的规定运算而估算出关于像素X(i，j)的多值的像素值Y(步骤S16)。规定运算为线性和的运算，例如，为求出第一像素要素值与第二像素要素值的平均的运算。在加以概括化(normalized)而与第一像素要素值、第二像素要素值同样地使用第三像素要素值的情况下，应估算的多值的像素值Y利用如下式2而估算。

Y＝k1×α+k2×β+k3×γ...(式2)

此处，k1为第一像素要素值，k2为第二像素要素值，k3为第三像素要素值，系数α、系数β及系数γ均为“加权”，为表示是否对第一、第二、第三中的任一个像素要素值设置加权的系数，且α+β+γ＝1。多值图像生成部120将步骤S16中估算的像素值Y保持于存储部102，2值图像中只要有尚未注目的像素(步骤S17)，则重复步骤S11～步骤S16的处理。然后，多值图像生成部120在注目于2值图像中的所有像素后，生成包含像素群的多值图像(步骤S18)，从而结束多值图像生成处理，所述像素群是将对各像素完成估算的多值的像素值Y作为浓度信息(像素值)而包含。

步骤S18中生成的多值图像在图像处理部130中实施了图像处理等之后，用于在图像形成部140中形成利用转印部14转印于专用纸的潜像。图7是表示关于各像素在步骤S13中算出的第一像素要素值、与关于各像素在步骤S15中算出的第二像素要素值，和步骤S18中生成的多值图像的关系的图。图7中，作为一例，表示如下例子，即，将式2中的系数α、系数β设为0.5，不使用第三像素要素值而根据第一像素要素值及第二像素要素值，算出多值图像的各像素的像素值Y。另外，关于图像的上下左右的端部的像素，因为以该像素为中央的第一图像区域及第二图像区域所包含的像素少于其他像素，为了计算图像区域内的像素值，在图像区域的尺寸为5×5的情况下，例如也可预先将2值图像在上下左右以2像素量为单位而利用任意的方法扩大。

(多值图像的生成例)

图8是表示多值图像生成部120基于图像形成装置10的图像获取部110所获取的2值图像，利用所述多值图像生成处理而生成多值图像的情况下的各图像的部分内容的图。另外，所述图中，也附记了成为图像获取部110所获取的2值图像91的生成基础的多值图像即原图像90。原图像90未被提供给图像形成装置10。如所述图所示，基于2值图像91而由多值图像生成部120生成的多值图像92中，恢复原图像90的2值化中所失去的中间灰阶。另外，此处提到的“中间灰阶”是指具有图像的高光(High light)(即“255”附近的灰阶值)与阴影(shadow)(即“0”附近的灰阶值)的中间亮度的灰阶。

这样，在图像形成装置10中，不需要与图像获取部110作为印刷用图像而获取的2值图像相关的生成方法的信息(例如查找表(Look up Table，LUT)等)，便能够将所获取的2值图像适当地转换为多值图像。

(实施方式2)

以下，对使所述图像形成装置10的一部分变形所得的实施方式进行说明。实施方式2的经变形的图像形成装置10的构成与实施方式1的图像形成装置10相同，由与实施方式1相同的符号表示各构成要素。其中，多值图像生成部120进行的多值图像生成处理的内容(即存储部102中存储的控制程序的内容)不同。此处，依照图9对实施方式2的图像形成装置10的多值图像生成处理进行说明。图9是表示实施方式2的多值图像生成处理的流程图。由控制部101执行存储部102内的控制程序，由此进行所述多值图像生成处理。

实施方式2的图像形成装置10的多值图像生成部120在从图像获取部110获取2值图像时，为了依次注目于2值图像的各像素，首先，注目于尚未注目的一个像素(步骤S21)。将配置于xy二维坐标空间的像素的集合的二维图像，即2值图像的像素中的由步骤S21所注目的像素设为像素X(i，j)。此处，i为x坐标，j为y坐标。

多值图像生成部120抽出中央包含所注目的像素(像素X)且形状为正圆的圆形图像区域中尺寸为5(即圆形图像区域内包含的像素数为5)的圆形图像区域内的各像素的像素值(步骤S22)。图10是例示2值图像中的以注目像素为中心的、尺寸为5的圆形图像区域的图。所述图中例示的圆形图像区域内的各像素分别为位于坐标(i，j-1)、(i-1，j)、(i，j)、(i+1，j)、(i，j+1)的像素。所述各像素的像素值为1或0。

多值图像生成部120基于步骤S22中抽出的尺寸为5的圆形图像区域内的各像素的像素值(由2值表示的浓度信息)，算出关于像素X(i，j)的第一像素要素值(步骤S23)。所述第一像素要素值被用于在以后的步骤S28中估算关于像素X的多值的像素值。第一像素要素值是通过如下方式而算出的值(此处为0到规定值s的范围内的值)，即，对圆形图像区域内的所有像素(5个)中的2值的像素值为1的像素的比例r1，乘以规定多值的最大值的规定值s(例如255)。在将规定值s设为255的情况下，根据图10中例示的尺寸为5的圆形图像区域，比例r1为2/5，因而关于中央的像素X(i，j)的第一像素要素值利用比例r1×规定值s＝(2/5)×255而算出为102(参照式1)。另外，规定值s在多值的像素值为8bit的情况下为所述255，但这只不过为一例。作为规定值s的其他例，可列举在10bit的情况下为1023，12bit的情况下为4095，16bit的情况下为65535等。

而且，多值图像生成部120抽出中央包含所注目的像素(像素X)且形状为正圆的圆形图像区域中尺寸为13(即圆形图像区域内所含的像素数为13)的圆形图像区域内的各像素的像素值(步骤S24)。图11是例示2值图像中的以注目像素为中心的、尺寸为13的圆形图像区域的图。所述图中例示的圆形图像区域内的各像素分别为位于坐标(i，j-2)、(i-1，j-1)、(i，j-1)、(i+1，j-1)、(i-2，j)、(i-1，j)、(i，j)、(i+1，j)、(i+2，j)、(i-1，j+1)、(i，j+1)、(i+1，j+1)、(i，j+2)的像素。所述各像素的像素值为1或0。

多值图像生成部120基于步骤S24中抽出的尺寸为13的圆形图像区域内的各像素的像素值(由2值表示的浓度信息)，算出关于像素X(i，j)的第二像素要素值(步骤S25)。所述第二像素要素值用于在以后的步骤S28中估算出关于像素X的多值的像素值。第二像素要素值是通过如下方式而算出的值(此处为0到规定值s的范围内的值)，即，对圆形图像区域内的所有像素(13个)中的2值的像素值为1的像素的比例r2乘以规定值s。在将规定值s设为255的情况下，根据图11中例示的尺寸为13的圆形图像区域，关于中央的像素X(i，j)的第二像素要素值利用比例r2×规定值s＝(4/13)×255而算出为78(参照式1)。

而且，多值图像生成部120抽出中央包含所注目的像素(像素X)且形状为正圆的圆形图像区域中尺寸为21(即圆形图像区域内所含的像素数为21)的圆形图像区域内的各像素的像素值(步骤S26)。图12是例示2值图像中的以注目像素为中心的、尺寸为21的圆形图像区域的图。所述图中例示的圆形图像区域内的各像素是分别位于坐标(i-1，j-2)、(i，j-2)、(i+1，j-2)、(i-2，j-1)、(i-1，j-1)、(i，j-1)、(i+1，j-1)、(i+2，j-1)、(i-2，j)、(i-1，j)、(i，j)、(i+1，j)、(i+2，j)、(i-2，j+1)、(i-1，j+1)、(i，j+1)、(i+1，j+1)、(i+2，j+1)、(i-1，j+2)、(i，j+2)、(i+1，j+2)的像素。所述各像素的像素值为1或0。

多值图像生成部120基于步骤S26中抽出的尺寸为21的圆形图像区域内的各像素的像素值(由2值表示的浓度信息)，算出关于像素X(i，j)的第三像素要素值(步骤S27)。所述第三像素要素值用于在以后的步骤S28中估算出关于像素X的多值的像素值。第三像素要素值是通过如下方式而算出的值(此处为0到规定值s的范围内的值)，即，对圆形图像区域内的所有像素(21个)中的2值的像素值为1的像素的比例r3乘以规定值s。在将规定值s设为255的情况下，根据图12中例示的尺寸为21的圆形图像区域，关于中央的像素X(i，j)的第三像素要素值利用比例r3×规定值s＝(9/21)×255而算出为109(参照式1)。

接下来，多值图像生成部120基于步骤S23、步骤S25及步骤S27中算出的第一像素要素值、第二像素要素值及第三像素要素值，利用预先规定的规定运算而估算关于像素X(i，j)的多值的像素值Y(步骤S28)。规定运算此处是指利用多元回归的运算，应估算的多值的像素值Y利用包含常数项的如下式3而估算。

Y＝k1×α+k2×β+k3×γ+δ(δ：常数项)...(式3)

此处，k1为第一像素要素值，k2为第二像素要素值，k3为第三像素要素值，α、β、及γ为与线性和的各项(由各图像区域算出的像素要素值)相对应的系数，且为预先利用多元回归分析而规定的值。作为对线性和的各项设置加权的权重平均的例子，例如可设为系数α＝0.5，系数β＝0.3，系数γ＝0.2。有用的是，可根据2值图像的内容等，将各系数以对应的图像区域的尺寸越大取越小值的方式规定。另外，例如，多值图像生成部120在针对2值图像的各像素(注目像素)，基于2值图像中的包含所述像素的3×3的正方矩阵状且尺寸为9的第一图像区域内的像素各自的像素值、包含所述像素5×5的正方矩阵状且尺寸为25的第二图像区域内的像素各自的像素值、及包含所述像素的7×7的正方矩阵状且尺寸为49的第三图像区域内的像素各自的像素值，决定由3值以上表现所述像素的浓度的像素值的情况下，式3的系数及常数的一例为如下。即，系数α＝0.27，系数β＝0.59，系数γ＝0.12，常数δ＝-1.56。

多值图像生成部120将步骤S28中估算出的像素值Y保持于存储部102，2值图像中只要有尚未注目的像素(步骤S29)，则重复步骤S21～步骤S28的处理。然后，多值图像生成部120在注目于2值图像中的所有的像素后，生成包含像素群的多值图像(步骤S30)，从而结束多值图像生成处理，所述像素群是将对各像素完成估算的多值的像素值Y作为浓度信息(像素值)而包含。

这样，多值图像生成部120针对2值图像的各像素，基于2值图像中包含所述像素且尺寸互不相同的多个图像区域各自内部的各像素各自的像素值(浓度信息)，针对每个图像区域算出表现所述像素的像素值(浓度信息)的像素要素值。然后，将针对多个图像区域算出的多个像素要素值的线性和估算为所述像素的像素值，由此，进行多值图像的生成。所述生成的多值图像传递到图像处理部130，对所述多值图像适当地实施图像处理(以多值图像为前提的图像处理)。

(实施方式3)

以下，对使实施方式1中所示的图像形成装置10的一部分变形所得的实施方式进行说明。实施方式3的已变形的图像形成装置10的构成与实施方式1的图像形成装置10相同，由与实施方式1相同的符号表示各构成要素。其中，多值图像生成部120进行的多值图像生成处理中的步骤S16的规定运算的内容不同。即，使用式2表示的运算作为规定运算，实施方式3中，将系数α、系数β、系数γ如以下加以规定。

外部信息处理装置80(PC等)中例如使用多个256灰阶的灰度图像等多值图像(原图像)，将所述各原图像以误差扩散法等各种方式2值化，而生成多个2值图像。然后，将系数α、系数β、系数γ及常数δ以变数的状态而使用，对于各2值图像，利用与图4所示的多值图像生成处理相同的处理顺序进行多值化而求出多值图像。然后，以所述多值图像与原图像的差分为最小的方式，特定出(specify)系数α、系数β、系数γ的值。将如此特定的系数α、系数β、系数γ及常数δ存储于图像形成装置10的参数存储部150(存储部102的一区域)。所述存储可在图像形成装置10的制造阶段进行，也可在图像形成装置10的运用阶段例如利用程序的更新等而进行。由此，图像形成装置10中，使用所述系数α、系数β、系数γ及常数δ以及式3，可进行图4所示的多值图像生成处理。

另外，作为系数α、系数β、系数γ及常数δ的规定方法，例如，可使用多元回归分析等分析法，也可使用机械学习法等。

(实施方式4)

以下，对使实施方式1所示的图像形成装置10的一部分变形所得的实施方式进行说明。实施方式4的变形的图像形成装置10的构成与实施方式1的图像形成装置10相同，由与实施方式1相同的符号表示各构成要素。其中，实施方式4的图像形成装置10并非基于2值图像生成多值图像，而是将由2值～4值等相对低灰阶的M值(M为自然数)所表现的图像(M值图像)作为印刷用图像而接收。然后，生成由比M值相对高的灰阶的N值(N为大于M的自然数，例如256等)所表现的图像(N值图像)。此处，关于图像处理部130的图像处理(例如鲜明化、色调曲线修正等)，比起低灰阶的M值图像，对高灰阶的N值图像实施所述处理，则更容易产生适合的结果。

实施方式4的图像形成装置10中由多值图像生成部120进行的多值图像生成处理与图4所示的处理相同。其中，步骤S11中，代替2值图像而注目于M值图像的像素。M值图像的像素的像素值为0以上且小于M的整数值。而且，步骤S13中，通过如下方式而算出第一像素要素值，即，对将第一图像区域内的所有像素(9个)的像素值的合计值除以M值中的像素值的最大值(即M-1)×像素数(9)所得的比例r1，乘以规定高灰阶的最大值的规定值s(例如255)。而且，步骤S15中，通过如下方式而算出第二像素要素值，即，对将第二图像区域内的所有像素(25个)的像素值的合计值除以M值中的像素值的最大值(即M-1)×像素数(25)所得的比例r2，乘以规定高灰阶的最大值的规定值s(例如255)。所述比例r1及比例r2(将他们概括化所得的比例r)例如由如下式4算出。

r＝(∑v)/((M-1)×w)...(式4)

此处，∑v为图像区域内的所有像素的像素值的合计值，w为图像区域内的像素数。M为印刷用图像(M值图像)的灰阶数，例如如果是4值图像则为4。

利用所述多值图像生成处理，实施方式4的图像形成装置10中，不需要图像获取部110获取作为印刷用图像的M值图像的相关的生成方法的信息，便能够将所获取的M值图像适当地转换为更高阶的N值图像。因此，例如，PC等外部信息处理装置80中可将高灰阶(例如256灰阶)的图像转换为低灰阶(例如4灰阶)的图像并作为印刷用图像发送到图像形成装置10。因此，能够减少从PC等外部信息处理装置80到图像形成装置10的通信数据量。因此，可实现直到印刷结束为止的高速化、网络的负载减轻等。

另外，也可代替式4所示的运算，而使用反映图像区域内的各像素的低灰阶(例如4灰阶)的像素值并将比例r规定为0以上且1以下的其他运算。

(其他实施方式等)

以上，对本发明的实施方式的图像形成装置进行了说明，但本发明并不限定于所述实施方式。

例如，所述图像形成装置中，表示了如下例子，即，为了针对2值图像的各像素求出多值的像素值，实施方式1中使用正方形(正方矩阵状)、实施方式2中使用正圆形状这样的尺寸互不相同的相似形的多个图像区域。然而，多个图像区域只要尺寸互不相同，则也可使用矩形、圆形以外的形状(例如十字形状等这样的中央包含注目像素的上下左右对称的形状)。

在上述图7的例子中，是以基于3×3的正方矩阵状的第一图像区域的多个像素的像素值所决定的2位(比特)以上的第一像素要素值、与基于5×5的正方矩阵状的第二图像区域的多个像素的像素值所决定的2位(比特)以上的第二像素要素值，来算出多值图像的各像素的像素值。其中3×3的正方矩阵状的第一图像区域包含2值图像中的特定像素所邻接的多个像素与特定像素，且5×5的正方矩阵状的第二图像区域包含第一图像区域所邻接的多个像素与第一图像区域的全像素。然而，也可以采用任意形状的第一图像区域与第二图像区域，并如下述那样算出多值图像的各像素的像素值。即，在2值图像中，以包含特定像素所邻接的第一像素与特定像素的任意形状的区域为第一图像区域，以包含第一图像区域所邻接的第二像素与第一图像区域全像素的任意形状的区域为第二图像区域，并根据基于第一图像区域中的全像素(或多个像素)的像素值所决定的2位(比特)以上的第一像素要素值、与基于第二图像区域中的全像素(或多个像素)的像素值所决定的2位(比特)以上的第二像素要素值，来算出多值图像的各像素的像素值。在这个计算中，第一像素要素值，举例而言，也可以是基于第一图像区域中的全像素(或是多个像素)中的像素值为规定值的像素的比例来决定，第二像素要素值，也可以是基于第二图像区域中的全像素(或是多个像素)中的像素值为规定值的像素的比例来决定。

而且，表示了如下例子，即，作为用以求出2值图像中的已注目的像素X的多值的像素值(即由3值以上表现的像素值)的图像区域的数量，实施方式1中使用两个、实施方式2中使用三个，但也可使用四个以上的图像区域。所注目的像素X的多值的像素值通过针对所使用的每个图像区域算出的像素要素值的线性和(线性组合)而估算。线性和的各项的系数(参照式2、式3)可为相同的值，也可为互不相同的值，可由多种方法规定各系数。另外，也可在针对每个图像区域算出的像素要素值分别反映到结果中的运算中，以线性和以外的运算求出像素X的多值的像素值。

在上述实施形态中，为了求出关于2值图像的各像素的多值的像素值，已例示采用3个不同大小(3×3、5×5、7×7)的图像区域的例子，但9×9的图像区域也同样适用，藉此可提高多值图像的再现性。但是采用的图像区域的增加有可能造成的泛用性能(即不论针对怎样的2值图像都有良好的再现性)的牺牲。在此，采用的图像区域的数量要考虑多值图像的再现性与泛用性的平衡。关于由图像形成装置把2值图像变换成多值图像时的再现性，利用图13来说明。图13是将数据的值(图中的黑菱形)以下述横轴、纵轴的方式示出(plot)的图表(graph)，其中把输入到上述实施形态所示的图像形成装置的2值图像在2值化前的原始多值图像有关的多值(8比特)数据表示在横轴，把基于已输入的2值图像而由图像形成装置所生成的多值图像有关的多值(8比特)数据表示在纵轴。像这样的数据的值示出大致沿直线f1的关联(correlation)，计算多重相关系数(Multiple correlation coefficient)的话是0.9609。2值图像在2值化前的原始多值图像的各像素值、与基于此2值图像而由图像形成装置所生成的多值图像的各像素值，若完全一致的话，多重相关系数是1.0。一般的相关系数为0.7以上的话，就可判断为相关，所以，上述实施形态所示的图像形成装置的多值图像生成处理，可以说其原始数据的再现性非常地高。

而且，在图像区域的尺寸为偶数的情况下，2值图像中的已注目的像素X不一定必须位于图像区域的中央。但为了更适当地进行多值化，使用以所注目的像素X为中央的图像区域(例如内侧包含配置成中央包含像素X的P行P列(P为3以上的奇数)的正方矩阵状的多个像素的图像区域等)可有效地发挥作用。

而且，多值图像可不必为256灰阶的图像，只要为由3值以上表现各像素的像素值的图像即可。

而且，实施方式1所示的图像区域为正方矩阵状，例如以行方向为图像的水平方向、列方向为图像的垂直方向的朝向为前提进行了说明，但不限定于此，例如，可将相对于水平的45度规定为行方向，135度规定为列方向等。

而且，所述实施方式中，表示了多值图像生成处理的例子，即，依次注目于2值图像的各像素，对所注目的像素依次应用两个图像区域而算出像素要素值，并估算出关于所注目的像素的多值的像素值(图4)。然而，多值图像生成处理的顺序不必限制为如所述的顺序，在不脱离发明主旨的范围内，可更换执行顺序或省略其一部分。例如，可通过暂时依次注目于2值图像的各像素，并依次应用一个图像区域而算出关于各像素的多值的像素要素值，接下来通过依次注目于各像素并依次应用另一图像区域而算出关于各像素的另一多值的像素要素值，之后将关于各像素算出的两个多值的像素要素值放于式2中，由此估算关于各像素的多值的像素值。而且，所述多值图像生成处理的顺序的全部或一部分可由专用的集成电路等硬件实现，也可使用软件而实现。

而且，所述图像形成装置除MFP、打印机外，也可为能够输入2值图像的影印机等。

而且，所述图像形成装置的全部或一部分，具体来说，可作为包含微处理器、ROM、RAM、硬盘驱动器、显示器单元、键盘、鼠标等的计算机系统而构成。RAM或硬盘驱动器中存储着计算机程序。微处理器依据计算机程序而动作，由此图像形成装置达成所述各种功能。此处，计算机程序为了达成规定功能，是将表示对计算机的指令的指令代码组合多个而构成。

进而，构成所述图像形成装置的构成部的一部分或全部也可包含一个系统大规模集成电路(Large Scale Integration，LSI)。

系统LSI为将多个构成部集成于一个芯片上而制造的超多功能LSI，具体来说，为包含微处理器、ROM、RAM等而构成的计算机系统。RAM中存储着计算机程序。微处理器依据计算机程序而动作，由此系统LSI达成所述功能。

而且，集成电路也可在LSI制造后，利用能够编程的现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)。

此外，构成所述图像形成装置的构成部的一部分或全部也可包含能够装卸于各装置的IC卡或单个模块(module)。IC卡或模块为包含微处理器、ROM、RAM等的计算机系统。IC卡或模块也可包含所述超多功能LSI。微处理器依据计算机程序而动作，由此IC卡或模块达成所述功能。所述IC卡或所述模块也可具有防篡改性(tamper resistant)。

而且，构成所述图像形成装置的构成部的一部分或全部也可设置于图像形成装置以外的信息处理装置(例如外部信息处理装置80)。例如，外部的智能手机等便携式终端或者PC等这样的外部信息处理装置80具有存储器、通信电路及处理器，在功能方面，可发挥作为图2所示的图像获取部110、多值图像生成部120、图像处理部130、图像形成部140及参数存储部150的功能。所述情况下，外部信息处理装置80可与所述图像形成装置同样地，将作为2值图像或M值图像的印刷用图像(例如由智能手机的应用程序等而生成的图像)转换为比其多值的N值(3值以上或者M值以上)的多值图像。然后，外部信息处理装置80可通过将转换后的多值图像例如发送到图像形成装置而印刷。而且，本发明也可为执行以上所示的步骤(顺序)的方法。而且，本发明也可为由计算机实现这些方法的计算机程序，还可为包含所述计算机程序的数字信号。

进而，本发明也可以是能够由计算机读取所述计算机程序或所述数字信号的非暂时的记录媒体上所记录的东西。非暂时的记录媒体例如是软盘、硬盘、CD-ROM、磁光盘(Magnetic Optical，MO)、数字多用途光盘(digital versatile disk，DVD)、数字只读多用途光盘存储器(digital versatile disk read only memory，DVD-ROM)、数字随机存取多用途光盘存储器(digital versatile disk random access memory，DVD-RAM)、蓝光光盘(Blu-ray(注册商标)Disc，BD)、半导体存储器等。而且，也可以是这些非暂时的记录媒体中记录的所述数字信号。

而且，本发明也可将所述计算机程序或所述数字信号，经由电气通信线路、无线或有线通信线路、以因特网为代表的网络、数据广播等而传送。

而且，本发明为具备微处理器与存储器的计算机系统，所述存储器存储所述计算机程序，微处理器也可依据所述计算机程序而动作。

而且，也可通过将所述程序或所述数字信号记录于所述非暂时的记录媒体中并移送，或者将所述程序或所述数字信号经由所述网络等而移送，而由独立的其他计算机系统来实施。

进而，也可分别组合所述实施方式及所述变形例。

[产业上的可利用性]

本发明可用于MFP、打印机等图像形成装置。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，其特征在于包括：

获取部，获取2值图像；以及

生成部，基于所述2值图像中的包含特定像素的第一尺寸的第一图像区域内的像素的像素值、及包含所述特定像素的与所述第一尺寸不同的第二尺寸的第二图像区域内的像素的像素值，生成包含所述特定像素的多值图像。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：

所述生成部是根据基于所述第一图像区域内的各像素的像素值的第一像素要素值、及基于所述第二图像区域内的各像素的像素值的第二像素要素值生成包含所述特定像素的所述多值图像。

3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于：

所述第一图像区域与所述第二图像区域为相似形。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的图像形成装置，其特征在于：

所述第一图像区域包含以所述2值图像中所述特定像素为中央的P行P列的正方矩阵状的多个像素，其中P为3以上的奇数，

所述第二图像区域包含以所述2值图像中所述特定像素为中央的Q行Q列的正方矩阵状的多个像素，其中Q为与P不同的3以上的奇数。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像形成装置，其特征在于：

所述第一图像区域及所述第二图像区域分别为中央包含所述特定像素的上下左右对称形状的区域。

6.根据权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于：

所述生成部基于所述第一像素要素值与所述第二像素要素值的线性和来规定所述特定像素的所述像素值。

7.根据权利要求2或6所述的图像形成装置，其特征在于：

所述第一像素要素值反映所述第一图像区域内的所有像素中的具有一像素值的像素的比例，所述第二像素要素值反映所述第二图像区域内的所有像素中的具有一像素值的像素的比例。

8.一种图像形成装置，其特征在于包括：

获取部，获取M值图像，其中M为2以上的自然数，所述M值图像中的各像素的像素值由M值表示；以及

生成部，基于所述M值图像中的包含特定像素的第一尺寸的第一图像区域内的像素的像素值、及包含所述特定像素的与所述第一尺寸不同的第二尺寸的第二图像区域内的像素的像素值，生成N值图像，N为大于M的自然数，所述N值图像包含所述特定像素且将所述特定像素由N值表现。

9.根据权利要求8所述的图像形成装置，其特征在于：

所述M值图像的各像素的像素值是由M个不同数字中的一个所表示，所述N值图像的各像素的像素值是由N个不同数字中的一个所表示。

10.根据权利要求8或9所述的图像形成装置，其特征在于：

所述N值以上的像素值所表示的所述特定像素的所述N值以上的像素值反映了基于所述第一图像区域内的各像素的像素值的第一像素要素值、及基于所述第二图像区域内的各像素的像素值的第二像素要素值。