CN1163358C - 图象处理方法、图象处理装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明中，图像信号修正部分将图像修正信号Ecd与256层次的输入图像信号Din相加，得到修正图像信号Din，在将该修正图像信号Din进行8值化变换并输出8层次的图像信号Dout的多层次误差扩散处理中，设置多个8值化表和从该各8值化表中随机地选择变换所使用的8值化表的切换单元。并且，使切换单元按输入的修正图像信号的各像素进行切换动作。

Description

图象处理方法、图象处理装置和图像形成装置

本发明涉及将输入的层次图像数据进行多层次误差扩散处理、变换为层次数更小的多层次图像数据的图象处理方法、图象处理装置和图像形成装置。

以往，在使用行式LED(发光二极管)打印头、行式热敏打印头、行式喷墨打印头这样的行式打印头的打印机等图像形成装置中，是通过以打印头固有的分解能力即在行式LED打印头时以排列为直线状的多个LED发光元件的扫描场方向的间隔、在行式热敏打印头时以排列为直线状的多个发热电阻体的扫描场方向的间隔、在行式喷墨打印头时以排列为直线状的多个墨水喷出口的扫描场方向的间隔直接将相同尺寸的点印刷到记录纸上，从而形成具有2个层次的图像。

在这些图像形成装置中，文字图像单纯地作为打印头的规定解像度的2个层次的图像而再现，照片图像则通过系统高频振动法或误差扩散法这样的伪层次处理而再现。在这种伪层次处理中，既要保持高解像度又要再现出高层次是非常困难的，特别是在系统高频振动处理中，解像度和层次性具有相反的特性。

另一方面，在具有这样的行式打印头的图像形成装置中，近年来，出现了使用多层次的图像数据通过调制1个像素内的打印面积而以多级层次来表现1个像素内的技术。图15表示将多个记录元件排列成直线状的记录头1和利用该记录头1记录的点的情况。在图15中，为了简单起见，举出了将1个像素使用包含白在内3值进行记录的情况。通过将这种记录头1配置成例如4个或3个并列，可以记录利用C(青)、M(品)、Y(黄)、K(黑)等4色的组合或C、M、Y等3色的组合而形成的彩色图像。

在这种可以记录多层次的图像数据的图像形成装置中，在进行色变换处理及UCR(Under Color Removal：底色去除)处理或γ校正这样的各种图像处理后，为了再现出实际进行图像记录操作的打印机构固有的规定层次数，对各个颜色进行使用屏蔽角的多层次高频振动处理或多层次误差扩散处理这样的多层次的伪层次处理，对于1个像素得到数比特的多层次图像数据。并且，在1像素中集中更多的信息量，以期提高图像的再现性。

另外，一般来说，系统高频振动处理具有处理简单和高速性，并且可以抑制成本。另一方面，误差扩散处理与高频振动法相比，虽然处理复杂，但画质优异。并且，近年来由于LSI的进步，解决了误差扩散处理的复杂性，使之得到了广泛的使用。

行式打印头(例如喷墨式行式打印机中的打印头)中从墨水喷出口喷出的墨水的体积和方向大多随各个墨水喷出口而有偏差。要想把这种偏差抑制到一定值以下，要求相当高的精度，从而使制造成本变得非常高。因此，在实用上，墨水的体积和方向对于各个墨水喷出口不可避免地存在偏差。当存在这种偏差时，来自具有点径大的倾向的墨水喷出口的点及相邻的点比标准靠得近时该部分的浓度高，另外，来自具有点径小的倾向的墨水喷出口的点及相邻的点比标准离得远时时该部分的浓度低，在该部分发生白条，出现浓度不均，从而使画质劣化。

为了防止这种画质劣化，以往，对于棋盘状的间抽打印等作为纸张传送方向的副扫描方向的行，不通过用同一墨水喷出口的墨水喷出进行同一行的打印，而是利用多个墨水喷出口的墨水喷出进行打印，并使点尺寸及与相邻点的间隔产生偏差来降低条状的浓度不均带的发生。

采用这种方法，可以在一定程度上降低浓度不均，但是不能将浓度不均充分降低。特别是最近，通过使用多层次的图像数据调制1个像素内的打印面积，可以用多级层次来表现1个像素。在这种方法中，相邻的点以接近的中间尺寸的点再现一个平坦层次的图像时，会产生条状的浓度不均特别刺眼的问题。特别是从人的视觉特性考虑，对水平方向和垂直方向的视觉灵敏度非常高，所以，即使是微小的位置偏离，对于条状的浓度不均识别的可能性也很高。

另外，还有人提出了预先利用测试打印求出各墨水喷出口的特性值，将所有的墨水喷出口的校正量存储到存储器中，在实际打印时进行各墨水喷出口的打印特性的校正，从而降低浓度不均的方法。但是，将这种方法应用于行式打印头这样的将大量的墨水喷出口并列在一起的打印头时，存储修正量所需要的存储器的容量相当大。另外，对于用于校正打印特性的驱动LSI的控制能力也要求相当高，实现起来比较困难。

本发明的目的旨在提供一种通过在条状及浓度不均比较不刺眼的低层次区域中对图像数据的相同值呈现出相同尺寸的点而保持实质的解像度，另外通过使在从条状及浓度不均容易刺眼的中间层次区域到高层次区域的区域中对图像数据的相同值呈现出多种尺寸的点从而降低浓度不均的发生而且结构简单的图象处理方法。

如本发明方案1所述的发明提供的图象处理方法在通过对1像素M位的输入层次图像数据进行多层次误差扩散处理，变换为层次数更小的1像素N(M＞N＞1)位的多层次图像数据，从而呈现出与该多层次图像数据对应的位图，其特征在于：上述多层次误差扩散处理将输入层次图像数据位于中间层次区域到高层次区域的范围时通过变换的多层次图像数据而出现的点图形的种类按比输入层次图像数据在低层次区域时通过变换的多层次图像数据而出现的点图形的种类要多来处理。

如上述方案1所述的发明，通过在条状将浓度不均比较不刺眼的低层次区域对图像数据的相同值呈现出相同尺寸的点而保持实质上的解像度，另外，通过在条状及浓度不均容易刺眼的中间层次区域到高层次区域的区域中对图像数据的相同值呈现出多种尺寸的点，可以提供能降低浓度不均的发生而且结构简单的图象处理方法。

本发明的另一目的旨在提供通过在条状将浓度不均比较不刺眼的低层次区域对图像数据的相同值呈现出相同尺寸的点而保持实质上的解像度，另外，通过在条状及浓度不均容易刺眼的中间层次区域到高层次区域的区域中对图像数据的相同值呈现出多种尺寸的点，可以提供能降低浓度不均的发生而且结构简单的图象处理装置。

按照权利要求2所述的发明，提供由用于将属于从中间层次区域到高层次区域的层次图像数据设定相互不同的阈值的1像素M位的输入层次图像数据变换为N位的多层次图像数据的多个多层次化表、从该各多层次化表中有选择地切换变换所使用的多层次化表的切换单元和使用由该切换单元选择的多层次化表进行多层次误差扩散处理将M位的输入层次图像数据变换为N位的多层次图像数据的多层次误差扩散处理单元构成的图像处理装置。

按照权利要求2所述的发明，可以提供通过使在条状将浓度不均比较不刺眼的低层次区域对图像数据的相同值出现相同尺寸的点而保持实质上的解像度，另外，通过使在条状及浓度不均容易刺眼的中间层次区域到高层次区域的区域中对图像数据的相同值出现多个尺寸的点可以提供能降低浓度不均的发生而且结构简单的图象处理装置。

本发明的其他目的旨在提供通过使在条状将浓度不均比较不刺眼的低层次区域对图像数据的相同值出现相同尺寸的点而保持实质上的解像度，另外，通过使在条状及浓度不均容易刺眼的中间层次区域到高层次区域的区域中对图像数据的相同值出现多个尺寸的点可以提供能降低浓度不均的发生而且结构简单的图象形成装置。

权利要求5所述的发明，提供由用于将属于从中间层次区域到高层次区域的层次图像数据设定相互不同的阈值的1像素M点的输入层次图像数据变换为N位的多层次图像数据的多个多层次化表、从该各多层次化表中有选择地切换变换所使用的多层次化表的切换单元、使用由该切换单元选择的多层次化表进行多层次误差扩散处理将M位的输入层次图像数据变换为N位的多层次图像数据的多层次误差扩散处理单元和根据N位的图像数据进行打印的打印单元构成的图像形成装置。

按照权利要求5所述的发明，可以提供通过使在条状将浓度不均比较不刺眼的低层次区域对图像数据的相同值出现相同尺寸的点而保持实质上的解像度，另外，通过使在条状及浓度不均容易刺眼的中间层次区域到高层次区域的区域中对图像数据的相同值出现多个尺寸的点可以提供能降低浓度不均的发生而且结构简单的图象形成装置。

图1是表示本发明实施例1的总体结构的方框图。

图2是表示实施例1的打印机控制器的图像处理部分的结构的方框图。

图3是表示实施例1的打印机构的结构的方框图。

图4是表示实施例1的各层次的像素点尺寸的图。

图5是用于说明实施例1的伪层次处理部分使用的多层次误差扩散处理的基本算法语言的示意图。

图6A和图6B是表示图5的多层次误差扩散处理使用的加权系数存储部存储的误差扩散系数例和其他误差扩散系数例的示意图。

图7是表示从低层次区域到高层次区域的浓度不均及条状对视觉的影响度的曲线图。

图8是表示实施例1的伪层次处理部分的具体结构的方框图。

图9是表示实施例1的8值化表的一个例子的示意图。

图10是表示实施例1的8值化表的其他例的示意图。

图11是表示实施例1的8值化表的其他例的示意图。

图12A和图12B是表示本发明实施例2的8值化表的示意图。

图13是表示本发明实施例4的切换单元和8值化表的结构的示意图。

图14是表示本发明实施例4的变形实施例的示意图。

图15是表示现有的行式记录头的印刷实例的示意图。

下面，参照附图说明本发明的实施例。下面的描述中将图像形成装置以彩色喷墨打印机为例进行说明。

(实施例1)

图1是表示总体硬件结构的框图，从主计算机11向彩色喷墨打印机12传送1像素M位的彩色图像数据。即，主计算机11按照与打印机12的接口特性从驱动器111向打印机12的打印机控制器121传送代码及打印机构的数据。上述打印机12中，由上述打印机控制器121对控制打印机构122进行驱动控制。

上述打印机控制器121将从主计算机11传送来的编码化的图像数据利用(比方说)PDL等页记述语言展开成位图并进行各图象处理后，存储到内藏的页存储器中。上述打印机构122将打印机控制器121的位图图像数据变换为驱动信号，进行纸张的传送及彩色喷墨打印头的驱动等，完成打印操作。

主计算机11和打印机12的关系不一定必须是1对1的，在最近普及的网络上可以作为网络打印机使用，这时，就成为多个对1个的关系。另外，打印机控制器121与打印机构122的接口基本上与打印机的结构有关，没有必要作具体规定。

图2是表示上述打印机控制器121内的图象处理部分的结构框图，由色变换处理部分21、底色去除处理部分22、伪层次处理部分23和平滑处理部分24构成。输入的1像素M位的彩色图像数据例如在各色8位的监视器等上先由上述色变换处理部分21将标准的RGB色信号变换为在打印机12上能再现的C、M、Y色。R、G、B分别表示红、绿、蓝各色，C、M、Y分别表示青、品、黄各色。

其次，在上述底色去除处理部22中，从CMY色中抽出黑色成分，然后决定CMY色，最后变换为CMYK色，K表示黑色。上述伪层次处理部23对各色进行多层次误差扩散处理，将1个像素的数据变换为与打印机12的打印能力一致的层次数更小的各色N(M＞N≥1)位(例如各色3位)的多层次图像数据。上述平滑处理部24对各色修正边缘部，进行抑制画线起毛的处理。

图3是表示上述打印机构122的硬件结构的框图，它具有一个控制器31，该控制器31利用各色3位的多层次图像数据分别驱动控制青色喷墨打印头32、品红色喷墨打印头33、黄色喷墨打印头34和黑色喷墨打印头35，同时分别驱动控制使上述各打印头32～35沿转动鼓的转轴方向进行往复移动控制的打印移动用装置36、将打印纸向转动鼓传送的纸张传送电机37、转动驱动转动鼓的鼓电机38、具有使卷在转动鼓上的打印纸带电而固定的带电滚轮的纸张固定装置39。

打印机构122设置有沿转动鼓的转轴方向并排搭载上述各打印头32～35的往复移动机构，由上述纸张传送电机37传送的打印纸卷到上述转动鼓上，同时由纸张固定装置39使卷上的打印纸带电而固定。然后，由鼓电机38使转动鼓转动。同时根据打印数据驱动上述各喷墨打印头32～35，此外，由打印头移动装置36驱动往复移动机构，转动鼓转动1周时，各喷墨打印头32～35移动墨水喷出口间隔的1/2，进而继续根据打印数据驱动上述各喷墨打印头32～35，转动鼓转动2周时，对1张打印纸的打印结束。这样，对打印纸就可以以各喷墨打印头32～35的墨水喷出口间隔的2倍的解像度进行打印。

上述伪层次处理部分23是构成本发明的主要部分的机构，对于该处理部的功能，以将例如8位、256层次(0：白、255：黑)的输入层次图像数据进行伪中间调处理变换为各色3位、8层次(0：白、7：黑)的情况为例进行说明。

作为打印机12的能力，在处理每色3位的图像时，通过(比方说)伪层次处理可以获得每色3位的多层次图像数据。如图4所示，这对于1个像素而言可使用每色7种可变点尺寸，可以在1个像素内再现包含白色共计8个层次。另外，通常，各层次中各点的尺寸对各色预先进行各点的尺寸调整，以使浓度获得线性的特性。另外，如图所示，最大层次值即第7层次调的点尺寸对于打印机构122具有的纯解像度的正方形而言成为将其完全覆盖的圆。

上述伪层次处理部23是进行多层次误差扩散处理的机构，下面，根据图5说明其基本的算法语言。

在多层次误差扩散处理中，由图像信号修正部分41将图像修正信号Ecd与256层次的输入图像信号Din相加，得到修正图像信号Dinc，将该修正图像信号Dinc利用N值化表(例如8值化表)42进行8值化变换，并输出该进行了8值化变换的图像信号Dout。上述8值化表42对输入的0～255的层次数据设定7级的阈值，根据层次数据大于或小于哪个阈值而变换为0～7的层次数据。该8值化表42可以用逻辑元件或ROM及RAM等存储元件简单地构成。

另外，由误差计算部43计算修正图像信号Dinc与8值化图像信号(但是，在0～255的范围已标准化)之差，作为误差信号Er而输出，由加权误差计算部44将加权系数存储部45的加权系数乘以该误差信号Er，得到加权误差信号Erh。上述加权系数存储部45的*表示注目像素的位置，这里，注目像素*的周围的A、B、C、D周围4像素成为处理对象像素。作为该加权系数存储部45的A、B、C、D的各加权系数，可以象图6A所示的那样，一般分配为A＝7/16、B＝3/16、C＝5/16、D＝1/16。另外，如果进而扩大扩张范围、提高点分布的均匀性，一般也可分配为图6B所示的那样。

上述加权误差计算部分44的加权误差信号Erh累计到逐行存储加权误差信号的误差存储部46对应的存储部分中。即，在上述误差存储部46中，*表示注目像素的位置，对于该注目像素*，作为向其周围4像素的加权误差EA、EB、EC、ED而存储。并且，读出与适当的输入图像信号Din对应的上述误差存储部46存储的图像修正信号Ecd，通过反复进行图像信号修正部41的加法运算和利用8值化表42向8值化图像信号的变换，得到打印纸1页的8值化图像信号Dout。

下面，考虑将这种多层次误差扩散处理应用于打印精度不完全的行式喷墨打印机的情况。通常，误差扩散法是用以在某一尺寸的面积上使平均的光学浓度相等而尽可能均等地并且提高空间频率的配置点的算法语言。处理如插入图像那样均匀浓度的图像时，打印图像由大致均匀的点图形而形成。在进行2个层次的误差扩散处理时，这就是白和黑的组合；在多层次的误差扩散处理时，则取白和黑以外的中间值。

但是，处理某一层次插入时，该点用与附近浓度对应的1～2层次的值提高并保持空间频率。

这种多层次误差扩散处理在打印精度没有问题的理想的打印系统的情况下，是最佳的层次再现方法。但是，通常由于墨水喷出口的偏差等而打印精度多数情况有问题，这时，多层次的误差扩散处理就会使浓度不均及白条的发生更刺眼。

并且，浓度不均刺眼时在利用面积调制表现层次的打印机中，在各层次区域视觉上不能均等地识别，根据实验结果，大致为图7中实线的曲线g1所示的倾向。即，从中间层次区域到高层次区域，在视觉上浓度不均及白条最容易刺眼。

因此，不必在所有的层次区域进行修正，在大致0～30％的范围的低层次区域按原有的层次再现方法进行多层次误差扩散处理，通过在从浓度不均及白条最容易刺眼的中间层次区域到高层次区域改变点的出现图形实质上降低解像度，以此达到如图7中虚线的曲线g2所示的那样减小浓度不均及白条的影响度，从而相对地提高总体图象质量。低层次区域与中间层次区域或高层次区域的边界，实际上并不能严格地区分，它是相对的。这是因为，能够保持解像度的最佳的层次再现的范围是随打印精度及颜色的种类而变化的。而且，如果采用这种方法，就可以解决在最近的喷墨打印机中的牺牲高亮处的层次再现性的问题。

图8是表示执行上述方法的上述伪层次处理部23的具体的结构的框图。该伪层次处理部23是进行多层次误差处理的机构，基本的结构和上述图5相同，不同的地方是在设置5个8值化表51、52、53、54、55的同时，设置进行切换动作的切换开关式的切换单元56，用以对上述给8值化表51～55有选择地输入图像信号修正部41的修正图像信号Dinc。

上述各个8值化表51～55的各阈值示于图9。即，8值化表51将阈值分别设定为Th1＝18、Th2＝38、Th3＝59、Th4＝80、Th5＝116、Th6＝1 69、Th7＝229；8值化表52将阈值分别设定为Th1＝18、Th2＝46、Th3＝75、Th4＝104、Th5＝140、Th6＝185、Th7＝233；8值化表53将阈值分别设定为Th1＝18、Th2＝54、Th3＝91、Th4＝128、Th5＝164、TH6＝201、Th7＝237；8值化表54将阈值分别设定为Th1＝18、Th2＝62、Th3＝107、Th4＝152、Th5＝188、Th6＝217、Th7＝241；8值化表55将阈值分别设定为Th1＝18、Th2＝70、Th3＝123、Th4＝176、Th5＝212、Th6＝233、Th7＝245。

在上述各个8值化表51～55中，在输入低层次区域的修正图像信号Dinc时，将其变换为0和1的阈值Th1在所有的表中均为“18”。并且，在给定中间层次区域到高层次区域的修正图像信号Dinc时，将其变换为1、2、3、4、5、6、7中的某一个的阈值TH2、TH3、Th4、Th5、Th6、Th7在各表间逐渐增大，同时其差对Th2为“8”、对Th3为“16”、对Th4为“24”、对Th5为“24、对Th6为“16”、对Th7为“4”，从Th2开始增加，在Th4、Th5成为最大，收敛于Th7。

因此，在输入相同的输入修正图像信号Dinc时，如果是低层次区域的图像信号，不论按哪个8值化表51～55进行变换处理，都可以得到相同的输出结果，与此相反，在中间层次区域到高层次区域的图像信号时，输出结果随所使用的8值化表而变化。

例如，输入修正图像信号Dinc为“20”时，不论按哪个8值化表51～55进行变换处理，输出值都是“1”，相反，输入修正图像信号Dinc为“130”时，按8值化表51输出值为“5”、按8值化表52输出值为“4”、按8值化表53输出值为“4”、按8值化表54输出值为“3”、按8值化表55输出值为“3”。在输入第130层次的输入修正图像信号Dinc时，如果选择8值化表51，则按图4所示的5层次的点尺寸进行打印；如果选择8值化表52、53，则按图4所示的4层次的点尺寸进行打印，如果选择8值化表54、55，则按图4所示的3层次的点尺寸进行打印。

这样，对于相同值的输入修正图像信号Dinc，根据选择哪个8值化表而进行不同的点尺寸的打印，即出现的点图形的种类增多，这样，便可降低浓度不均及白条的发生。

在上述各8值化表51～55中，阈值设定为难于看出浓度不均及白条的程度是理想的。但是，在误差扩散处理中，即使在输入层次值“130”的层次插入时，输入修正图像信号Dinc也存在修正误差的加减运算，所以，输入修正图像信号Dinc取除此以外的值经过8值化处理后的输出图像信号与输入修正图像信号之差由误差计算部分43进行计算。由于由误差计算部分43计算将输出图像信号在0～255中均等地规格化为7等分的值与输入修正图像信号之差，所以，与实际输出的点对应的正当的误差值就作为误差扩散累积到未处理像素中。

这样，在输入修正图像信号Dinc为白条及浓度不均比较不刺眼的低层次区域的图像信号时，使各8值化表51～55间的阈值Th1为相同的值，从而可以得到相同的输出结果，所以，可以保持实质解像度。另外，在输入修正图像信号Dinc为白条及浓度不均容易刺眼的中间层次区域到高层次区域的图像信号时，通过切换单元56的切换动作从各8值化表51～55中随机地选择所使用的8值化表，即使对于相同值的修正图像信号也改变输出值，从而改变喷墨打印头进行打印的点尺寸，这样，便可增多在打印纸上出现的点图形的种类，从而可以降低浓度不均及白条的发生。而且，从中间层次区域到高层次区域的阈值分别设置不同的5个8值化表51～55，只用切换单元56随机地进行选择，所以，结构简单，使用多层次误差扩散处理的方法容易实现。

另外，也可以使用简单的计数器等周期地切换该切换单元56。这时，依赖于误差扩散本身的算法语言，由误差扩散的算法语言所决定的点出现的随机性起作用，可以获得与随机地切换该切换单元56的方法同样的效果。并且，这时的结构更加简单。

然而，在彩色图像的情况时，是由各喷墨打印头32～35分别喷出的C(青)、M(品)、Y(黄)、K(黑)等4色的墨水形成图像，并且，我们知道浓度不均及白条对视觉的影响随各色而不同。通常，如果是相同的打印精度，浓度不均及白条对视觉的影响从影响大的一方开始依次为K、M、C、Y。即，由K(黑色)墨水打印在图像最容易看出浓度不均及白条，由Y(黄色)墨水打印的图像最不容易看出浓度不均及白条。因此，通过对各色进行最佳的多层次误差扩散处理，便可降低浓度不均及白条，从而可以获得高品质的图像。

例如，使用5个8值化表对黑色的修正图像信号Dinc进行多层次误差扩散处理时，就使用设定上述图9所示的阈值的8值化表51～55。

另外，使用5个8值化表对黄色的修正图像信号Dinc进行多层次误差扩散处理时，就使用(比方说)设定图10所示的阈值的8值化表511、521、531、541、551。

在输入低层次区域的修正图像信号Dinc时，各8值化表511～551将其变换为0和1的阈值Th1在所有的表中均为“18”。并且，在给定中间层次区域到高层次区域的修正图像信号Dinc时，将其变换为1、2、3、4、5、6、7中的某一个的阈值Th2、Th3、Th4、Th5、Th6、Th7在各表间逐渐增大，同时其差值对于Th2为“4”、对于Th3为“8”、对于Th4为“12”、对于Th5为“12”、对于Th6为“8”、对于Th7为“2”，从Th2开始增加，在Th4、Th5达到最大，收敛于Th7。并且，其差值为图9时的一半。因此，各8值化表511～551中的阈值之差的最大值是8值化表511与8值化表551的阈值Th4、Th5的差值，等于“48”。这是图9所示的各8值化表51～55这的阈值之差的最大值8值化表51与8值化表55的阈值Th4、Th5的差值“96”的一半。另外，8值化表511的各阈值Th2、Th3、Th4、Th5、Th6、Th7的值设定得比图9的8值化表51的各阈值Th2、Th3、Th4、Th5、Th6、Th7的值大。

另外，使用5个8值化表对青和品红的修正图像信号Dinc进行多层次误差扩散处理时，使用例如设定图11所示的阈值的8值化表512、522、532、542、552。

在给定低层次区域的修正图像信号Dinc时，各8值化表512～552将其变换为0和1的阈值Th1在所有的表中均为“18”。并且，在给定从中间层次区域到高层次区域的修正图像信号Dinc时，将其变换为1、2、3、4、5、6、7中的某一个的阈值Th2、Th3、Th4、Th5、Th6、Th7在各表间逐渐增大，同时其差值对于Th2为“6”、对于Th3为“12”、对于Th4为“18”、对于Th5为“18”、对于Th6为“12”、对于Th7为“3”。从Th2开始增加，在Th4、Th5最大，收敛于Th7。并且，其差值是图9和图10时的大约中间值。因此，各8值化表512～552的阈值之差的最大值是8值化表512与8值化表552的阈值Th4、Th5之差，等于“72”。另外，8值化表512的各阈值Th2、Th3、Th4、Th5、Th6、Th7的值设定为图9的8值化表51的各阈值Th2、Th3、Th4、Th5、Th6、Th7的值与图10的8值化表511的各阈值Th2、Th3、Th4、Th5、Th6、Th7的值的中间值。

这样，使用8值化表利用多层次误差扩散处理将修正图像信号Dinc变换为8值的输出图像时，对于浓度不均及白条刺眼的黑色的图像，使用图9所示的5个8值化表51～55由切换单元56将其随机地切换，与其他色相比虽然实质解像度相对地降低了，但是，与其他色相比，使浓度不均及白条的发生充分降低了。

另外，对于浓度不均及白条不刺眼的黄色的图像，通过使用图10所示的5个8值化表511～551由切换单元56将其随机地进行切换，与其他色相比，相对地保持高的实质解像度。此外，对于中间的青色和品红色的图像，使用图11所示的5个8值化表512～552由切换单元56将其随机地进行切换来处理。

这样，即使对于彩色图像，也可以降低浓度不均及白条的发生，而且可以尽可能抑制实质解像度的降低，从而可以提高打印品质。

在本实施例中，以所使用的8值化表为5个的情况为例进行了说明，但是，其数量并不限于此。

(实施例2)

下面，说明降低彩色图像的浓度不均及白条的发生的其他实施例。即，在实施例1中，将5个8值化表根据黑色图像、黄色图像、青色图像和品红色图像分别改变阈值的内容而配置的情况为例进行了说明，下面将说明根据黑色图像、黄色图像、青色图像和品红色图像改变所使用的8值化表的数量的情况。

对于浓度不均及白条刺眼的黑色的图像，和上述实施例一样，通过使用图9所示的5个8值化表51～55由切换单元56将其随机地或周期地进行切换。与其他色相比，相对地使实质解像度降低，但是，与其他色相比，可以使浓度不均及白条的发生充分降低。

另外，对于浓度不均及白条不刺眼的黄色图像，实质解像度比较高，只使用图12A所示的1个8值化表60进行图像变换。该8值化表60的各阈值Th1、Th2、Th3、Th4、Th5、Th6、Th7的值设定为Th1＝18、Th2＝54、Th3＝91、Th4＝128、Th5＝164、Th6＝201、Th7＝237。

此外，对于浓度不均及白条容易刺眼的中间的青色和品红色的图像，如图1 2B所示的那样，通过使用3个8值化表61、62、63由切换单元将其随机地或周期地进行切换，进行多层次误差扩散处理。

这时，8值化表61的各阈值Th1、Th2、Th3、Th4、Th5、Th6、Th7的值设定为Th1＝18、Th2＝36、Th3＝72、Th4＝108、Th5＝144、Th6＝180、Th7＝216，另外，8值化表62的各阈值Th1、Th2、Th3、Th4、Th5、Th6、Th7的值设定为Th1＝18、Th2＝54、Th3＝91、Th4＝128、Th5＝164、Th6＝201、Th7＝237，8值化表63的各阈值Th1、Th2、Th3、Th4、Th5、Th6、Th7的值设定为Th1＝18、Th2＝73、Th3＝109、Th4＝145、Th5＝181、Th6＝217、Th7＝246。

这样，即使龟由黄色图像或青色图像或品红色图像所使用的8值化表的数，黑色图像也可以降低彩色图像的浓度不均及白条的发生，而且可以尽可能抑制实质解像度的降低，从而可以提高打印品质。

在本实施例中，黑色图像时使用的8值化表为5个、黄色图像时使用的8值化表的数为1个、青色和品红色图像时使用的8值化表的数为3个，但是，不一定必须限定于这些数量。

(实施例3)

在上述实施例2中，说明了对于彩色图像根据打印的颜色改变所使用的8值化表的数的情况。下面将说明根据从喷墨打印头的墨水喷出口喷出的打印精度改变所使用的8值化表的数及8值化表的阈值的设定的情况。

通常，从喷墨打印头的各墨水喷出口喷出的墨水的喷出体积及喷出方向有偏差。另外，由于制造上的精度问题，在所制造的各个喷墨打印头中，特性有偏差。这种偏差就成为打印精度的偏差而表现出来。并且，打印精度的偏差招致浓度不均及白条的发生。

因此，可以根据(例如)由打印精度引起的浓度不均及白条的发生的程度来改变在多层次误差扩散处理中使用的8值化表的数。这样，便以浓度不均及白条不刺眼的最大的解像度形成图像。例如，在某一特定的打印机中，打印精度的影响相对于基准位置按标准偏差发生±5μm偏差时取所使用的8值化表的数为3个，另外，打印精度的影响相对于基准位置按标准偏差发生±10μm偏差时，取所使用的8值化表为5个。

这样，通过根据打印精度的情况调整所使用的8值化表的数，喷墨打印头便可再现最佳的伪层次。当然，也可以将其对彩色图像的各色进行。这时，8值化表的各阈值参量如上述图9和图10所示的那样对各8值化表根据打印精度的情况进行设定。另外，即使对8值化表的各个阈值的设定如图9、图10所示的那样根据打印精度的情况改变各表间的阈值差，也可以以浓度不均及白条不刺眼的最大的解像度形成图像。

当然，通过对彩色图像的各色根据打印精度改变表间的阈值差，即使对于彩色图像也可以以浓度不均及白条不刺眼的最大的解像度形成图像。这样，对于喷墨打印头，对各打印头的打印精度的特性进行最佳的多层次误差扩散处理，便可提高打印品质。

(实施例4)

上述实施例1中以从5个8值化表中利用切换开关式的切换单元56随机地切换1个的情况为例进行了说明，但是，这里如图13所示的那样使用由5种随机数发生器66构成的切换单元。即，设置由RAM等构成的8值化表用存储器67，在该存储器67内形成5个8值化表71、72、73、74、75。

上述存储器67内的8值化表71、72、73、74、75的阈值可以从外部进行下载。因此，在开始进行多层次误差扩散处理之前，下载进行了图9或图10所示的阈值处理的表格化的直接的变换值。

对于上述存储器67，修正图像信号Dinc输入到地址的低位的8位A7～A0，将上述随机数发生器66的信号供给其高位的3位A10～A8，用以可以切换上述各8值化表71～75。这里，虽然设置了5个8值化表，但是，由于切换使用3个位，所以，最大可以设置8个8值化表。

通过使用该11个地址A10～A0随机地切换存储器67内的各8值化表71～75，可以很容易地将8位的修正图像信号Dinc变换为3位的输出图像信号D2～D0。

这样，由随机数发生器66构成切换单元，即使是在RAM等存储器67内形成各8值化表的情况，也可以获得与上述实施例相同的效果。

另外，按照上述各实施例，由于利用设置多层次化表和切换单元这样的简单的硬件结构可以降低浓度不均及白条的发生，所以，可以降低成本。

如果将随机数发生器66如图14所示的那样替换为计数器，便可按照指定的顺序周期地进行切换。

上述各实施例说明了利用多层次误差扩散处理将8位256层次的图像数据变换为3位8层次的图像数据的情况，但本发明并不一定限于此。总之，只要利用多层次误差扩散处理将1像素M位的输入层次图像数据变换为层次数更小的1像素N(M＞N≥1)位的多层次图像数据就可以。

另外，关于多层次误差扩散处理的方法，只要满足多层次误差扩散处理的本质的定义就可以，不限定上述各实施例的多层次误差扩散处理。

另外，在上述各实施例中，以彩色喷墨打印机为例作为图像形成装置，进行了说明，但是，本发明并不限于此，也可以应用于黑白喷墨打印机、其他热敏打印机、LED打印机等。

Claims (26)

1.一种图象处理方法，该方法通过对1像素M位的输入层次图像数据进行多层次误差扩散处理使之变换为层次数比M位小的1像素N(M＞N＞1)位的多层次图像数据，并呈现出与该多层次图像数据对应的点图形，其特征在于：

在上述多层次误差扩散处理中进行处理，以便在输入层次图像数据处于中间层次区域到高层次区域的范围时将相同值的输入层次图像数据变换后的结果出现的点图形的种类，比在输入层次图像数据处于低层次区域时将相同值的输入层次图像数据变换后的结果出现的点图形的种类多。

2.一种图象处理装置，其特征在于包括：

对于从属于中间层次区域的层次图像数据直到属于高层次区域的层次图像数据，将设定了相互不同的阈值的1像素M位的输入层次图像数据变换为N位的多层次图像数据用的多个多层次化表；

从所述各多层次化表中有选择地切换在变换过程中所使用的多层次化表的切换单元；

使用由该切换单元选择的多层次化表进行如下处理，即使得输入层次图像数据处于中间层次区域到高层次区域的范围时将相同值的输入层次图像数据变换后的结果出现的点图形的种类，比在输入层次图像数据处于低层次区域时将相同值的输入层次图像数据变换后的结果出现的点图形的种类多的处理，从而将M位的输入层次图像数据变换为N位的多层次图像数据的多层次误差扩散处理单元。

3.如权利要求2所述的图象处理装置，其特征在于：上述切换单元随机地进行切换。

4.如权利要求2所述的图象处理装置，其特征在于：上述切换单元周期地进行切换。

5.一种图像形成装置，其特征在于包括：

对于从属于中间层次区域的层次图像数据直到属于高层次区域的层次图像数据，将设定了相互不同的阈值的1像素M位的输入层次图像数据变换为N位的多层次图像数据用的多个多层次化表；

从所述各多层次化表中有选择地切换在变换过程中所使用的多层次化表的切换单元；

使用由该切换单元选择的多层次化表进行如下处理，即使得输入层次图像数据处于中间层次区域到高层次区域的范围时将相同值的输入层次图像数据变换后的结果出现的点图形的种类，比在输入层次图像数据处于低层次区域时将相同值的输入层次图像数据变换后的结果出现的点图形的种类多的处理，从而将M位的输入层次图像数据变换为N位的多层次图像数据的多层次误差扩散处理单元；和

根据N位的图像数据进行打印的打印单元。

6.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元随机地进行切换。

7.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元周期地进行切换。

8.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元进行切换，以便使通过将从输入层次图像数据的中间层次区域到高层次区域的范围的数据变换后的多层次图像数据而在图像形成装置中可能出现的点图形的种类根据打印精度而改变。

9.如权利要求8所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元随机地进行切换。

10.如权利要求8所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元周期地进行切换。

11.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于：上述多层次化表的数根据打印机的打印精度而改变，通过将从输入层次图像数据的中间层次区域到高层次区域的范围的数据变换后的多层次图像数据而可能出现的点图形的种类根据打印机的打印精度而变化。

12.如权利要求11所述的图象形成装置，其特征在于：上述切换单元随机地进行切换。

13.如权利要求11所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元周期地进行切换。

14.一种图象处理装置，其特征在于包括：

对于从属于中间层次区域的层次彩色图像数据直到属于高层次区域的层次彩色图像数据，将设定了相互不同的阈值的1像素M位的输入层次彩色图像数据变换为N位的多层次彩色图像数据用的多个多层次化表；

从所述各多层次化表中有选择地切换在变换过程中所使用的多层次化表的切换单元；

使用由该切换单元选择的多层次化表进行如下处理，即使得输入层次彩色图像数据处于中间层次区域到高层次区域的范围时将相同值的输入层次彩色图像数据变换后的结果出现的点图形的种类，比在输入层次彩色图像数据处于低层次区域时将相同值的输入层次彩色图像数据变换后的结果出现的点图形的种类多的处理，从而将M位的输入层次彩色图像数据变换为N位的多层次彩色图像数据的多层次误差扩散处理单元。

15.如权利要求14所述的图象处理装置，其特征在于：上述切换单元随机地进行切换。

16.如权利要求14所述的图象处理装置，其特征在于：上述切换单元周期地进行切换。

17.一种图像形成装置，其特征在于包括：

对于从属于中间层次区域的层次彩色图像数据直到属于高层次区域的层次彩色图像数据，将设定了相互不同的阈值的1像素M位的输入层次彩色图像数据变换为N位的多层次彩色图像数据用的多个多层次化表；

从所述各多层次化表中有选择地切换在变换过程中所使用的多层次化表的切换单元；

使用由该切换单元选择的多层次化表进行如下处理，即使得输入层次彩色图像数据处于中间层次区域到高层次区域的范围时将相同值的输入层次彩色图像数据变换后的结果出现的点图形的种类，比在输入层次彩色图像数据处于低层次区域时将相同值的输入层次彩色图像数据变换后的结果出现的点图形的种类多的处理，从而将M位的输入层次彩色图像数据变换为N位的多层次彩色图像数据的多层次误差扩散处理单元；和

根据N位的彩色图像数据进行打印的打印单元。

18.如权利要求17所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元随机地进行切换。

19.如权利要求17所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元周期地进行切换。

20.如权利要求17所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元进行切换，以便使通过将从输入层次彩色图像数据的中间层次区域到高层次区域的范围的数据变换后的多层次彩色图像数据而在图像形成装置中可能出现的点图形的种类根据打印的颜色而改变。

21.如权利要求20所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元随机地进行切换。

22.如权利要求20所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元周期地进行切换。

23.如权利要求17所述的图像形成装置，其特征在于：上述多层次化表的数根据打印机的打印的颜色而改变，通过将从输入层次彩色图像数据的中间层次区域到高层次区域的范围的数据变换后的多层次彩色图像数据而可能出现的点图形的种类根据打印机的打印的颜色而变化。

24.如权利要求23所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元随机地进行切换。

25.如权利要求23所述的图像形成装置，其特征在于：上述切换单元周期地进行切换。

26.如权利要求5～13、17～25所述的图像形成装置，其特征在于：上述图像形成装置是喷墨打印机。

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