JP2000004357A

JP2000004357A - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2000004357A
Application number: JP10285395A
Authority: JP
Inventors: Koji Kobayashi; 幸二小林
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-04-15
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ハイライト部におけるドットの再現性を向上
させる。【解決手段】２値化部３により補正データＤxyを２値
化するために閾値Ｔと比較し、補正データＤxyが閾値Ｔ
以上の場合には２値化データＯxy＝１とした後、フラグ
ＦＬＧをセットする。補正データＤxyが閾値Ｔより小さ
い場合には現在の注目画素の前の画素の処理時にセット
されたフラグＦＬＧを参照し、ＦＬＧ＝０のときには２
値化データＯxy＝０とし、他方、ＦＬＧ＝１のときには
２値化データＯxy＝１とした後、フラグＦＬＧをリセッ
トする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｍ階調の画像デー
タを平均誤差最小法又は誤差拡散法によりＮ（ＮはＮ＜
Ｍを満たす自然数）値の画像データに変換する画像処理
装置に関し、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ等
に好適な画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像処理装置としては、
例えば特開平９−３１２７６７号公報に示すように、誤
差拡散法により２値化すると孤立ドットが発生して低濃
度部の階調がとれずに画像のハイライト部の再現性が悪
化することを防止するために、拡散ウィンドウを用いて
誤差拡散を行う際に出力バッファに処理済み直前画素の
出力値を保持し、閾値決定部においてその直前画素の出
力値が「１」のときには直前画素の誤差拡散に用いる閾
値に第１の閾値を割り当て、他方、「０」のときには第
１の閾値より高い第２の閾値を割り当てる方法が提案さ
れている。

【０００３】また、他の従来例としては、例えば特開平
７−２２６８４１号公報に示すように、誤差拡散法を用
いて階調画像データを２値化する際にドット密度が疎な
領域において不均一に連なるドットを均一に分散させる
ために、注目画素の２値化結果が「２５５」（ドット有
り）になった場合に、原画像データが「０」に近いほど
大きな誤差拡散マトリクスを選択して誤差拡散処理を行
う方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｍ階調の画
像データをそれより低いＮ値の画像データしか出力でき
ないプリンタ装置に出力する場合や、メモリ保存容量を
低減したり、転送速度を高速化する場合には、データ量
を低減するために階調数を減少させるＮ値化処理が行わ
れる。Ｎ値化処理としては種々の手法が知られている
が、その中でも誤差拡散法、平均誤差最小法、ディザ法
などがよく使用されている。

【０００５】ここで、誤差拡散法はある画素をＮ値化す
る際に生じる量子化誤差を、周辺の未だＮ値化していな
い画素に重み付けして拡散分配する方法であり、これに
対し、平均誤差最小法は、周辺のＮ値化済の画素に生じ
た量子化誤差の重み付け平均値により、注目画素の値を
補正する方法である。したがって、この２つの方法は、
誤差の拡散処理をいつ行うかが異なるのみであり、理論
的には等価である。

【０００６】一般的な平均誤差最小法では、注目画素の
Ｍ階調画像データを、既にＮ値化した周辺画素の重み付
き誤差分を加算して補正し、その補正値を閾値によりＮ
値化する。なお、その際に発生する誤差は、未だＮ値化
されていない周辺画素に拡散することになる。平均誤差
最小法を以下に詳細に説明する。なお、説明を簡単にす
るために２値化を例にする。

【０００７】先ず、注目画素に対応する誤差の算出方法
について説明する。なお、本発明では、画像の主走査方
向については、向かって左から右に走査されるものと
し、副走査方向については上から下に走査されるものと
する。図３はウェイトマトリクスと呼ばれるマトリクス
の一例を示し、＊印が注目画素（ｘ，ｙ）の位置を示し
ている。先ず、２値化済みの画素から算出された誤差ｅ
x+i,y+jに、対応するマトリクスの重み付け係数ｗijを
乗算し、２値化済みの周辺画素の誤差の合計を算出し、
次いでウェイトマトリクスの重みを全て加算した合計値
Σｗijで除算する。よって、２値化済みの周辺画素の誤
差を正規化し、注目画素の値を補正する誤差を算出する
ことになる。これを式で表すと次式（１）で表すことが
できる。

【０００８】

【数１】

【０００９】但し、ｘ，ｙ：注目画素座標ｉ，ｊ：ウェイトマトリクス座標（但し、注目画素座標の左、上方向はマイナス）ｄxy ：注目画素の入力画像データｅx+i,y+j ：周辺画素の誤差ｗij ：マトリクスの重み付け係数Ｄxy ：注目画素の補正画像データ次に２値化方法について説明する。式（１）における補
正画像データＤxyを予め設定された閾値Ｔにより２値化
し、このとき補正画像データＤxyが閾値Ｔより小さい場
合には２値化データＯxyを「０」にし、補正画像データ
Ｄxyが閾値Ｔ以上の場合には２値化データＯxyを「１」
にする。なお、Ｄxy＝Ｔの場合に「１」にしたが、
「０」にして出力画像は殆ど変わらない。これを式で表
すと次のようになる。

【００１０】IF Ｄxy＜Ｔ THEN Ｏxy＝０ ELSE Ｏxy＝１最後に、注目画素の誤差を算出する方法について説明す
る。補正画像データＤxyと出力画像データＯxyにより注
目画素の誤差を算出し、一般的には出力画像データＯxy
が「０」であった場合、補正画像データＤxyそのものが
誤差となり、他方、出力画像データＯxyが「１」であっ
た場合、補正画像データＤxyから、入力画像データにお
ける最大値から出力されるドットの概算値が減算された
値が誤差ｅxyとなる。これを式で表すと次のようにな
る。

【００１１】ｅxy＝Ｄxy−Ｏxy・Ｂ但し、Ｂ：予め定められた定数（２値化の場合、一般的
には入力画像データの最大値）なお、誤差拡散法の具体的な手法は、特開平７−２２６
８４１号公報等に示されているので、ここでは詳細な説
明を省略する。理論的にはこれらの手法により、画像全
体の濃度情報が入力画像を出力画像で保存されたＮ値化
処理を行うことができる。

【００１２】これらの誤差拡散法や平均誤差最小法は、
比較的低階調数しか出力できない機器においても、高解
像度を維持し、かつ階調制御を連続的に行うことができ
るので、近年ではパーソナル向けの安価なインクジェッ
ト方式のプリンタにも採用されている。一方、電子写真
方式のプリンタ、とりわけフルカラーの電子写真方式の
プリンタでは、ディザ法特に組織的ディザ法が多く使用
されている。

【００１３】平均誤差最小法や誤差拡散法は、特開平７
−２２６８４１号公報にも記載されているようにドット
を分散させる手法であるので、均一に分散する度合いが
画質に影響を与える。これに対し、組織的ディザ法は、
階調数が増加するについてドットの大きさが成長する手
法である。すなわち、平均誤差最小法や誤差拡散法で
は、ドットを離間させた画像を出力するのに対し、組織
的ディザ法ではドットを集中させた画像を出力する。

【００１４】インクジェット方式はノズルからインク滴
を紙上に噴射する方式であるので、誤差拡散法によりハ
イライト部を表現する場合に見られるように、孤立ドッ
トの再現性が非常によい。図１４はγ補正等の補正を行
わずにインクジェット方式のプリンタにより出力する場
合の光学濃度特性を示し、ハイライト部（入力データが
低い領域）においても安定してドットを再現することが
できるので、ハイライト部から濃度が立ち上がってい
る。

【００１５】これに対し、電子写真方式は静電吸着によ
りトナーを感光体ドラム上に付着して潜像を現像する方
式であるので、環境にも左右されやすく、孤立ドット等
に対してトナーを付着させる力が弱い状態では、安定し
てドットを再現することができない。そのため電子写真
方式のプリンタでは、誤差拡散法を採用するとハイライ
ト部を再現することができなくなる。この傾向は、出力
可能な階調数が多いほどハイライト部を再現するために
出力値が小さく、小さなドットを使用するので強くな
る。これらの理由により、電子写真方式では画質上有利
な誤差拡散法ではなく、組織的ディザ法が採用されてい
ることが多い。ここで、図１５はγ補正等の補正を行わ
ずに、誤差拡散法を採用して電子写真方式のプリンタに
より出力する場合の光学濃度特性を示し、ハイライト部
におけるドット再現性が安定していないので、入力デー
タが小さい領域では濃度が立ち上がっていないことが分
かる。

【００１６】前述した特開平９−３１２７６７号公報記
載の発明は、上記のように電子写真方式のプリンタによ
る孤立ドットの再現性が悪いという問題点を解決するた
めに提案され、このため注目画素の周囲のドットの有無
や、ドットが孤立しているか否かに基づいて、ドットが
繋がりやすくなるように閾値を変更するようにしてい
る。しかしながら、この方法によれば、前述したように
誤差拡散法は組織的ディザ法と比較して、ドットを均一
に分散させることにより解像度や階調性を向上させる方
法であるので、ドットを過剰に繋げると誤差拡散法の利
点を損なうという問題点がある。また、この公報には２
値化についてのみが記載され、更に条件が厳しい３値以
上を出力可能なプリンタに対する方法が記載されていな
い。

【００１７】ここで、図１５に示すように、電子写真方
式のプリンタではドットの再現性が悪く、階調を表現す
ることができない領域はハイライト部であるので、中濃
度領域から高濃度領域についてはドットの再現性がよい
ので、誤差拡散法を採用すべきである。

【００１８】本発明は上記従来例の問題点に鑑み、ハイ
ライト部におけるドットの再現性を向上させることがで
きると共に、中濃度領域から高濃度領域における画質を
維持することができる画像処理装置を提供することを目
的とする。

【００１９】本発明は特に、電子写真方式のように本
来、ドットの再現性が良くないプリンタのドット再現性
を向上させることができる画像処理装置を提供すること
を目的とする。

【００２０】本発明はまた、条件が厳しい３値以上を出
力可能なプリンタのドット再現性を向上させることがで
きる画像処理装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】第１の手段は上記目的を
達成するために、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）階調の入力
画像データを平均誤差最小法又は誤差拡散法によりＭ階
調の画像データに補正する画像データ補正手段と、前記
画像データ補正手段により補正されたＭ階調の画像デー
タを閾値と比較することにより０からＮ−１までの範囲
のＮ（ＮはＮ＜Ｍを満たす自然数）値の画像データにＮ
値化すると共に、注目画素のＮ値化データが０となる場
合であってもその周辺画素のＮ値化データが０でないと
きには前記注目画素のＮ値化データを強制的に０を越え
る値に変換するＮ値化手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００２２】第２の手段は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）
階調の入力画像データを平均誤差最小法又は誤差拡散法
によりＭ階調の画像データに補正する画像データ補正手
段と、前記画像データ補正手段により補正されたＭ階調
の画像データを閾値と比較することにより０からＮ−１
までの範囲のＮ（ＮはＮ＜Ｍを満たす自然数）値の画像
データにＮ値化すると共に、注目画素のＮ値化データが
０となる場合であってもその周辺画素のＮ値化データが
０でなく、且つ注目画素の入力画像データが所定値未満
のときには前記注目画素のＮ値化データを強制的に０を
越える値に変換するＮ値化手段とを備えたことを特徴と
する。

【００２３】第３の手段は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）
階調の入力画像データを平均誤差最小法又は誤差拡散法
によりＭ階調の画像データに補正する画像データ補正手
段と、注目画素の入力画像データが所定値未満の場合
に、前記画像データ補正手段により補正されたＭ階調の
画像データを第１の閾値（＞第２、第３〜第（Ｎ−１）
の閾値）と比較することにより０又はＮ−１の２値の画
像データに２値化し、注目画素の入力画像データが所定
値未満でない場合に、前記画像データ補正手段により補
正されたＭ階調の画像データを前記第１から第（Ｎ−
１）の閾値と比較することにより０、１〜Ｎ−１のＮ値
の画像データに変換するＮ値化手段とを備えたことを特
徴とする。

【００２４】第４の手段は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）
階調の入力画像データを平均誤差最小法又は誤差拡散法
によりＭ階調の画像データに補正する画像データ補正手
段と、注目画素の入力画像データが所定値未満の場合
に、前記画像データ補正手段により補正されたＭ階調の
画像データを第１の閾値（＞第２、第３〜第（Ｎ−１）
の閾値）と比較して第１の閾値以上のときにはＮ−１に
変換し、第１の閾値未満のときにはその周辺画素のＮ値
化データが０のときには０に変換し、その周辺画素のＮ
値化データがＮ−１のときには予め定められた０より大
きな値に変換することによりＮ値の画像データにＮ値化
し、注目画素の入力画像データが所定値未満でない場合
に、前記画像データ補正手段により補正されたＭ階調の
画像データを前記第１から第（Ｎ−１）の閾値と比較す
ることにより０、１〜Ｎ−１のＮ値の画像データに変換
するＮ値化手段とを備えたことを特徴とする。

【００２５】第５の手段は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）
階調の入力画像データを平均誤差最小法又は誤差拡散法
によりＭ階調の画像データに補正する画像データ補正手
段と、前記画像データ補正手段により補正されたＭ階調
の画像データを閾値と比較することにより０からＮ−１
までの範囲のＮ（ＮはＮ＜Ｍを満たす自然数）値の画像
データにＮ値化すると共に、注目画素のＮ値化データが
０となる場合であっても注目画素の入力画像データが所
定値未満であってその周辺画素が孤立点のときには前記
注目画素のＮ値化データを強制的に０を越える値に変換
するＮ値化手段とを備えたことを特徴とする。

【００２６】第６の手段は、第１、第２、第５の手段に
おいて前記０を越える値が、Ｎ値化データの最大値以下
であることを特徴とする。

【００２７】第７の手段は、第１〜第３の手段において
前記周辺画素が、注目画素と同一ラインの画素であるこ
とを特徴とする。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００２９】＜第１の実施形態＞図１は本発明に係る画
像処理装置の一実施形態を示すブロック図、図２は図１
の画像処理装置が適用されたシステムを示すブロック
図、図３は図１の重み発生部のウェイトマトリクスを示
す説明図、図４は図１の画像処理装置の処理を説明する
ためのフローチャートである。

【００３０】図１は一例として、平均誤差最小法を用い
た画像処理部２０を示している。なお、以下の説明で
は、画像データの処理については、画像の左上を起点と
して右に向かって主走査方向（ｘ方向）の処理が行わ
れ、１ライン分の処理が終了すると次のラインの処理
｛副走査方向（ｙ方向）の処理｝が行われる。多階調画
像データ出力部１はこの第１の実施形態では多階調画像
データｄxyを加算部２に出力する。加算部２はこの多階
調画像データｄxyに対して補正値演算部９からの入力画
素の補正値Ｅxyを加算して補正し、その補正データＤxy
を２値化部３と誤差演算部５に出力する。ここで、後述
する第２の実施形態では、多階調画像データ出力部１は
多階調画像データｄxyを加算部２と２値化部３（図の破
線）に出力する。

【００３１】２値化部３はこの補正データＤxyを閾値発
生部４からの閾値Ｔと比較することにより２値化し、そ
の２値化データＯxyを２値画像データ出力部６と誤差演
算部５に出力する。なお、バッファ１０には注目画素の
近傍画素の出力値を強制的にオンにするか否かを示すフ
ラグＦＬＧが格納され、２値化部３はこのフラグＦＬＧ
に基づいて注目画素の２値化データＯxyが０となる場合
であってもその周辺画素の２値化データＯxyが０でない
ときには注目画素の２値化データＯxyを強制的に０を越
える値、ここでは２値化データＯxy＝１に変換する。

【００３２】誤差演算部５は補正データＤxyと２値化デ
ータＯxyに基づいて、画素位置（ｘ，ｙ）の注目画素の
誤差ｅxyを算出して誤差記憶部７に格納する。重み発生
部８は予めウェイトマトリクスが格納され、その重みＷ
ijを発生する。補正値演算部９は誤差記憶部７に格納さ
れている周辺画素の誤差ｅx+i,y+jと重みＷijを積和演
算して補正値Ｅxyを算出し、加算部２に出力する。

【００３３】このような平均誤差最小法処理部２０は、
例えば図２に示すようにホストコンピュータ２１内に設
けられる。この場合には平均誤差最小法処理はホストコ
ンピュータ２１のソフトウエアにより実行され、その２
値化データＯxyが２値画像出力プリンタ２２に転送され
てプリンタ２２により２値画像が出力される。なお、シ
ステム構成は他にも種々の構成が考えられ、本発明は図
２に示す例に限定されず、ハードウエアにより実現して
もよい。

【００３４】重み発生部８には例えば図３に示すように
上のラインの３画素＋当該ラインの２画素のウェイトマ
トリクスが予め格納される。なお、図３に示す＊印は注
目画素（ｘ，ｙ）を示し、また、周辺画素の位置に示す
数値「１」、「２」、すなわち斜め左上（ｘ−１，ｙ−１）：１真上（ｘ，ｙ−１）：２斜め右上（ｘ＋１，ｙ−１）：１左（ｘ−１，ｙ）：２はその画素の誤差の重みｗを示している。なお、ウェイ
トマトリクスは他にも種々の構成が考えられ、本発明は
図３に示す例に限定されない。

【００３５】次に図４を参照してホストコンピュータ２
１による平均誤差最小法処理について説明する。先ず、
主走査方向の画素カウンタｘと、副走査方向のラインカ
ウンタｙとフラグＦＬＧを初期化（ｘ＝０，ｙ＝０，Ｆ
ＬＧ＝０）する（ステップＳ１）。次いで補正値演算部
９により次式（２）のように、誤差記憶部７に格納され
ている周辺画素の誤差ｅx+i,y+jと重みＷijを積和演算
して補正値Ｅxyを算出する（ステップＳ２）。

【００３６】Ｅxy＝（ｅx-1,y-1×１＋ｅx,y-1×２＋ｅx+1,y-1×１＋ｅx-1,y×２） ×１／６ …（２）次いで加算部２により、多階調画像データｄxyとこの補
正値Ｅxyを加算して補正データＤxyを算出し（ステップ
Ｓ３）、次いで２値化部３により補正データＤxyを２値
化するために閾値Ｔと比較する（ステップＳ４）。この
２値化処理では、補正データＤxyが閾値Ｔより小さい場
合には現在の注目画素の前の画素の処理時にセットされ
たフラグＦＬＧを参照し（ステップＳ４→Ｓ５）、ＦＬ
Ｇ＝０のときには２値化データＯxy＝０とし（ステップ
Ｓ６）、他方、ＦＬＧ＝１のときには２値化データＯxy
＝１とした後、フラグＦＬＧをリセットする（ステップ
Ｓ７→Ｓ８）。また、補正データＤxyが閾値Ｔ以上の場
合には２値化データＯxy＝１とした後、フラグＦＬＧを
セットする（ステップＳ９→Ｓ１０）。

【００３７】次いで誤差演算部５により補正データＤxy
と、２値化データＯxyと、予め定められた値Ｂに基づい
て、次式（３）のように画素位置（ｘ，ｙ）の注目画素
の誤差ｅxyを算出して誤差記憶部７に格納する（ステッ
プＳ１１）。なお、値Ｂは通常、入力階調の最大値
（黒）と同一であり、例えば多階調画像データｄxy＝８
ビットの場合、Ｂ＝２５５である。

【００３８】ｅxy＝Ｄxy−Ｏxy・Ｂ …（３）次いで主走査方向の画素カウンタｘをインクリメントし
（ステップＳ１２）、これにより１画素分の処理が終了
する。次いで１ライン分の処理が終了したか否かを判断
し（ステップＳ１３）、終了していない場合にはステッ
プＳ２に戻って右隣りの画素について処理を行う。そし
て、ステップＳ１３において１ライン分の処理が終了し
ている場合には、副走査方向のラインカウンタｙをイン
クリメントし（ステップＳ１４）、次いでフラグＦＬＧ
をリセットし（ステップＳ１５）、次いで全ライン分の
処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ１６）。
そして、終了していない場合にはステップＳ２に戻って
次のラインについて処理を行い、他方、全ライン分の処
理が終了している場合にはこの処理を終了する。

【００３９】したがって、上記実施形態によれば、注目
画素の２値化データＯxyが０となる場合であってもその
周辺画素の２値化データＯxyが０でないときには注目画
素の２値化データＯxy＝１に変換するので、平均誤差最
小法を用いてもドットを集中させることができる。この
ため、ハイライト部におけるドット再現性が安定してい
ない電子写真方式のプリンタにより出力しても、全濃度
範囲で階調性を向上させることができる。

【００４０】なお、上記実施形態（以下に示す第１〜第
５の実施形態も同様）では平均誤差最小法を例にして説
明したが、誤差拡散法が平均誤差最小法と等価であるの
で、本発明は誤差拡散法にも適用することができる。ま
た、平均誤差最小法と誤差拡散法において、２値化用の
閾値Ｔに対してランダムノイズを重畳したり、ディザマ
トリクスを使用して閾値Ｔを変化させる方法や、ライン
の処理方向を互い違いに行う方法等が提案されている
が、本発明はいずれの方法にも適用することができる。
また、上記実施形態では２値化を例にして説明したが、
３値以上の階調に変換する場合にも適用することができ
る。

【００４１】また、強制的に２値化データＯxy＝１とす
るために判定する周辺画素を注目画素と同一ラインの画
素としたので、余分なラインメモリを必要とせず、コス
トアップとならない。なお、強制的に２値化データＯxy
＝１とするために判定する周辺画素を注目画素の次のラ
インの画素とすると、次のラインの出力値を格納するた
めのバッファが必要となる。

【００４２】＜第２の実施形態＞次に第２の実施形態に
ついて説明する。第２の実施形態のブロック図、システ
ム構成及びウェイトマトリクスはそれぞれ、第１の実施
形態における図１〜図３と同一であり、図５に示すフロ
ーチャートが異なる。但し、第２の実施形態では、図１
において多階調画像データ出力部１は多階調画像データ
ｄxyを加算部２と２値化部３（図の破線）に出力する。
また、図５では２値化処理（ステップＳ４〜Ｓ１０）が
異なり、他の処理（ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ１１〜Ｓ１
６）は同一であるので、異なる点についてのみを説明す
る。

【００４３】先ず、第１の実施形態と同様に同様に補正
データＤxyを算出すると（ステップＳ３）、２値化部３
により補正データＤxyを２値化するために閾値Ｔと比較
する（ステップＳ４）。この２値化処理では、補正デー
タＤxyが閾値Ｔより小さい場合には現在の注目画素の前
の画素の処理時にセットされたフラグＦＬＧを参照し
（ステップＳ４→Ｓ５）、ＦＬＧ＝０のときには２値化
データＯxy＝０とし（ステップＳ６）、他方、ＦＬＧ＝
１のときには２値化データＯxy＝１とした後、フラグＦ
ＬＧをリセットする（ステップＳ７→Ｓ８）。

【００４４】そして、この第２の実施形態では、補正デ
ータＤxyが閾値Ｔ以上の場合には２値化データＯxy＝１
とした後（ステップＳ９）、ハイライト部であるか否か
を判定するために入力画像データｄxyを予め定められた
値Ａと比較し（ステップＳ１０−１）、ｄxy＜Ａの場合
にはフラグＦＬＧをリセットし（ステップＳ１０−
２）、他方、ｄxy＜Ａでない場合にはフラグＦＬＧをセ
ットする（ステップＳ１０−３）。したがって、この第
２の実施形態では、注目画素の２値化データＯxyが０と
なる場合であってもその周辺画素の２値化データＯxyが
０でなく且つハイライト部の場合に２値化データＯxy＝
１とするので、第１の実施形態と同様な効果を実現する
ことができる。

【００４５】＜第３の実施形態＞次に図６、図７を参照
して第３の実施形態について説明する。ここで、第１、
第２の実施形態では、出力先のプリンタが２値（０又は
１）であって、ハイライト部におけるドット再現性が悪
い場合について説明したが、この第３の実施形態では、
出力先のプリンタが３値（０、１又は２）であって、３
値化データＯxyが最大値「２」のときにドット再現性が
可能な場合に対応するように構成されている。ここで、
従来、３値を出力可能なプリンタに対して誤差拡散法を
適用した場合には、中間値「１」の出力ドットが均一に
分散されるので、２値プリンタよりハイライトの再現性
が悪かった。

【００４６】図６に示す構成では、第２の実施形態に対
して３値化を行うための３値化部３ａ、２つの閾値Ｔ
１、Ｔ２（但し、Ｔ１＞Ｔ２）を発生する閾値発生部４
ａ及び３値画像データ出力部６ａが異なり、また、フラ
グＦＬＧ用のバッファ１０が設けられていないことを除
き、他の構成は同一である。また、第２の実施形態と同
様に、多階調画像データ出力部１は多階調画像データｄ
xyを加算部２と３値化部３ａに出力する。

【００４７】図７では第１の実施形態（図４）に対して
３値化処理（ステップＳ２４〜Ｓ３２）が異なり、他の
処理（ステップＳ２１〜Ｓ２３、Ｓ３３〜Ｓ３８）は同
一であるので、異なる点についてのみを説明する。先
ず、補正データＤxyを算出すると（ステップＳ２３）、
３値化部３ａにより、ハイライト部であるか否かを判定
するために入力画像データｄxyを予め定められた値Ａと
比較し（ステップＳ２４）、ｄxy＜Ａの場合にはステッ
プＳ２５以下に進み、他方、ｄxy＜Ａでない場合にはス
テップＳ２８以下に分岐する。

【００４８】ステップＳ２５以下では、先ず、補正デー
タＤxyと閾値Ｔ１（＞Ｔ２）を比較し（ステップＳ２
５）、Ｄxy＜Ｔ１の場合には３値化データＯxy＝０とし
（ステップＳ２６）、他方、Ｄxy＜Ｔ１でない場合には
３値化データＯxy＝２とする（ステップＳ２７）。すな
わち、この第３の実施形態では、ハイライト部では３値
化データＯxy＝最小値「０」又は最大値「２」の２値化
を行う。

【００４９】これに対し、ステップＳ２８以下では、先
ず、同様に補正データＤxyと閾値Ｔ１（＞Ｔ２）を比較
し（ステップＳ２８）、Ｄxy＜Ｔ１の場合には次いで補
正データＤxyと閾値Ｔ２と比較して（ステップＳ２
９）、Ｄxy＜Ｔ２のときには３値化データＯxy＝０とし
（ステップＳ３０）、他方、Ｄxy＜Ｔ２でない場合には
３値化データＯxy＝１とする（ステップＳ３１）。ま
た、ステップＳ２８においてＤxy＜Ｔ１でない場合には
３値化データＯxy＝２とする（ステップＳ３２）。

【００５０】ここで、続くステップＳ３３では、式
（３）を算出するが、この第３の実施形態における値Ｂ
は、例えば多階調画像データｄxy＝８ビットの場合、Ｂ
＝８５である。

【００５１】したがって、この第３の実施形態では、ハ
イライト部では３値化データＯxy＝最小値「０」又は最
大値「２」の２値化を行い、中間値「１」に変換しない
ので、中間値「１」の出力ドットが均一に分散されて２
値プリンタよりハイライトの再現性が悪い３値以上出力
可能なプリンタに適用した場合に、ハイライト部におけ
るドット再現性を向上させることができる。

【００５２】＜第４の実施形態＞次に図８、図９を参照
して第４の実施形態について説明する。図８に示すよう
に、この第４の実施形態では第３の実施形態に対して、
フラグＦＬＧ用のバッファ１０が設けられていることを
除き、他の構成は同一である。また、図９に示すよう
に、３値化処理（ステップＳ２４〜Ｓ３２）が異なり、
他の処理（ステップＳ２１〜Ｓ２３、Ｓ３３〜Ｓ３８）
は同一であるので、異なる点についてのみを説明する。

【００５３】先ず、補正データＤxyを算出すると（ステ
ップＳ２３）、３値化部３ａにより、ハイライト部であ
るか否かを判定するために入力画像データｄxyを予め定
められた値Ａと比較し（ステップＳ２４）、ｄxy＜Ａの
場合にはステップＳ２５以下に進み、他方、ｄxy＜Ａで
ない場合にはステップＳ２４−１を経由してステップＳ
２８以下に分岐する。

【００５４】ステップＳ２５以下では、先ず、補正デー
タＤxyと閾値Ｔ１（＞Ｔ２）を比較する（ステップＳ２
５）。そして、Ｄxy＜Ｔ１の場合にはフラグＦＬＧを判
定し（ステップＳ２６ー１）、ＦＬＧ＝０の場合には３
値化データＯxy＝０とし（ステップＳ２６−２）、他
方、ＦＬＧ＝０でない場合には３値化データＯxy＝１と
し（ステップＳ２６−３）、次いでフラグＦＬＧをリセ
ットする（ステップＳ２６−４）。また、ステップＳ２
５においてＤxy＜Ｔ１でない場合には３値化データＯxy
＝２とし（ステップＳ２７−１）、次いでフラグＦＬＧ
をセットする（ステップＳ２７−２）。

【００５５】これに対し、ステップＳ２４においてｄxy
＜Ａでない場合には、フラグＦＬＧをリセットする（ス
テップＳ２４−１）。次いでステップＳ２８以下では、
第３の実施形態と同様に補正データＤxyと閾値Ｔ１（＞
Ｔ２）を比較し（ステップＳ２８）、Ｄxy＜Ｔ１の場合
には次いで補正データＤxyと閾値Ｔ２と比較して（ステ
ップＳ２９）、Ｄxy＜Ｔ２のときには３値化データＯxy
＝０とし（ステップＳ３０）、他方、Ｄxy＜Ｔ２でない
場合には３値化データＯxy＝１とする（ステップＳ３
１）。また、ステップＳ２８においてＤxy＜Ｔ１でない
場合には３値化データＯxy＝２とする（ステップＳ３
２）。また、続くステップＳ３３において式（３）を算
出するための値Ｂは、例えば多階調画像データｄxy＝８
ビットの場合、Ｂ＝８５である。

【００５６】したがって、この第４の実施形態では、ハ
イライト部（ｄxy＜Ａ）であって補正データＤxy＜Ｔ１
且つ周辺画素の３値化データＯxy＝２の場合、注目画素
を強制的にオンにし、また、この画素の値を最大値
「２」ではなく中間値「１」に変換するので、２値プリ
ンタよりハイライトの再現性が悪い３値以上出力可能な
プリンタに適用した場合に、最小誤差平均法により高解
像度が劣化する点を最小限に抑えながら、ハイライト部
におけるドット再現性を向上させることができる。

【００５７】＜第５の実施形態＞次に図１０〜図１３を
参照して第５の実施形態について説明する。図１０に示
すように、第５の実施形態では図１に示す構成に対し
て、２値画像データ記憶部１１と孤立点判別部１２が追
加され、また、フラグＦＬＧ用のバッファ１０が設けら
れていないことを除き、他の構成は同一である。２値画
像データ記憶部１１は２値化部３により変換された２ラ
イン分の２値化データＯxyを記憶し、孤立点判別部１２
は２値化部３により変換された現ライン及び２値画像デ
ータ記憶部１１に記憶されている前の２ライン分の合計
３ラインの２値化データＯxyに基づいて、図１１に示す
ように３画素×３のマトリクスにおける右下の注目画素
（図示＊）が孤立点か否かを判断する。

【００５８】ここで、図１２（ａ）はこの３画素×３の
マトリクスにおいて注目画素の左側の画素の２値化デー
タＯxyがオン（＝１）、図１２（ｂ）は注目画素の上の
画素の２値化データＯxyがオン（＝１）であって他の全
ての画素の２値化データＯxyがオフ（＝０）の場合を示
している。そして、孤立点判別部１２は３画素×３のマ
トリクスにおける２値化データＯxyが図１２（ａ）
（ｂ）に示すパターンと同一の場合に注目画素を孤立点
と判断し、判断結果を２値化部３に与える。なお、図１
２（ａ）（ｂ）に示すパターンでは、斜め方向の孤立点
を考慮していないが、全ての画素について上方向と右方
向にスキャンするので特に問題は発生しない。また、斜
め方向の孤立点のみを考慮してもよく、全ての方向の孤
立点を考慮してもよい。

【００５９】次に図１３を参照して第５の実施形態の処
理について説明する。図１３では図４に対して２値化処
理（ステップＳ４〜Ｓ４−５）が異なり、他の処理（ス
テップＳ１〜Ｓ３、Ｓ１１〜Ｓ１６）は同一であるの
で、異なる点についてのみを説明する。先ず、第１の実
施形態と同様に同様に補正データＤxyを算出すると（ス
テップＳ３）、２値化部３により補正データＤxyを２値
化するために閾値Ｔと比較する（ステップＳ４）。

【００６０】そして、この２値化処理では、補正データ
Ｄxyが閾値Ｔより小さい場合にはハイライト部であるか
否かを判定するために入力画像データｄxyを予め定めら
れた値Ａと比較し（ステップＳ４−１）、ｄxy＜Ａの場
合には「孤立点有り」のときには２値化データＯxy＝１
とし（ステップＳ４−２→Ｓ４−３）とし、他方、「孤
立点有り」でないときには２値化データＯxy＝０とする
（ステップＳ４−２→Ｓ４−４）。また、ステップＳ４
−１においてｄxy＜Ａでない場合には２値化データＯxy
＝０とし（ステップＳ４−２→Ｓ４−４）、また、ステ
ップＳ４において補正データＤxy＜閾値Ｔでない場合に
は２値化データＯxy＝１とする（ステップＳ４−５）。

【００６１】したがって、この第５の実施形態では、補
正データＤxy＜Ｔであり、且つハイライト部（ｄxy＜
Ａ）であって且つ周辺画素が孤立点の場合に強制的に２
値化データＯxy＝１とするので、前述した同じ効果が得
られる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、画像データをＮ値化する際に、注目画素のＮ
値化データが０となる場合であってもその周辺画素のＮ
値化データが０でないときには注目画素のＮ値化データ
を強制的に０を越える値に変換するので、ハイライト部
におけるドットの再現性を向上させることができると共
に、中濃度領域から高濃度領域における画質を維持する
ことができ、特に電子写真方式のように本来、ドットの
再現性が良くないプリンタのドット再現性を向上させる
ことができる。

【００６３】請求項２記載の発明によれば、画像データ
をＮ値化する際に、注目画素のＮ値化データが０となる
場合であってもその周辺画素のＮ値化データが０でな
く、且つ注目画素の入力画像データが所定値未満のとき
には注目画素のＮ値化データを強制的に０を越える値に
変換するので、ハイライト部におけるドットの再現性を
向上させることができると共に、中濃度領域から高濃度
領域における画質を維持することができ、特に電子写真
方式のように本来、ドットの再現性が良くないプリンタ
のドット再現性を向上させることができる。

【００６４】請求項３記載の発明によれば、画像データ
をＮ値化する際に、Ｍ階調の画像データを第１の閾値
（＞第２、第３〜第（Ｎ−１）の閾値）と比較すること
により０又はＮ−１の２値の画像データに２値化し、注
目画素の入力画像データが所定値未満でない場合に、Ｍ
階調の画像データを前記第１から第（Ｎ−１）の閾値と
比較することにより０、１〜Ｎ−１のＮ値の画像データ
に変換するので、ハイライト部におけるドットの再現性
を向上させることができると共に、中濃度領域から高濃
度領域における画質を維持することができ、特に電子写
真方式のように本来、ドットの再現性が良くないＮ値の
プリンタのドット再現性を向上させることができる。

【００６５】請求項４記載の発明によれば、画像データ
をＮ値化する際に、注目画素の入力画像データが所定値
未満の場合に、前記画像データ補正手段により補正され
たＭ階調の画像データを第１の閾値（＞第２、第３〜第
（Ｎ−１）の閾値）と比較して第１の閾値以上のときに
はＮ−１に変換し、第１の閾値未満のときにはその周辺
画素のＮ値化データが０のときには０に変換し、その周
辺画素のＮ値化データがＮ−１のときには予め定められ
た０より大きな値に変換することによりＮ値の画像デー
タにＮ値化し、注目画素の入力画像データが所定値未満
でない場合に、前記画像データ補正手段により補正され
たＭ階調の画像データを前記第１から第（Ｎ−１）の閾
値と比較することにより０、１〜Ｎ−１のＮ値の画像デ
ータに変換するので、ハイライト部におけるドットの再
現性を向上させることができると共に、中濃度領域から
高濃度領域における画質を維持することができ、特に電
子写真方式のように本来、ドットの再現性が良くない３
値以上のプリンタのドット再現性を向上させることがで
きる。

【００６６】請求項５記載の発明によれば、画像データ
をＮ値化する際に、注目画素のＮ値化データが０となる
場合であっても注目画素の入力画像データが所定値未満
であってその周辺画素が孤立点のときには注目画素のＮ
値化データを強制的に０を越える値に変換するので、ハ
イライト部におけるドットの再現性を向上させることが
できると共に、中濃度領域から高濃度領域における画質
を維持することができ、特に電子写真方式のように本
来、ドットの再現性が良くない３値以上のプリンタのド
ット再現性を向上させることができる。

【００６７】請求項６記載の発明によれば、０を越える
値が、Ｎ値化データの最大値以下であるので、ハイライ
ト部におけるドットの再現性を向上させることができる
と共に、中濃度領域から高濃度領域における画質を維持
することができ、特に電子写真方式のように本来、ドッ
トの再現性が良くない３値以上のプリンタのドット再現
性を向上させることができる。

【００６８】請求項７記載の発明によれば、周辺画素が
注目画素と同一ラインの画素であるので、メモリの増加
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示す
ブロック図である。

【図２】図１の画像処理装置が適用されたシステムを示
すブロック図である。

【図３】図１の重み発生部のウェイトマトリクスを示す
説明図である。

【図４】図１の画像処理装置の処理を説明するためのフ
ローチャートである。

【図５】第２の実施形態の画像処理装置の処理を説明す
るためのフローチャートである。

【図６】第３の実施形態の画像処理装置を示すブロック
図である。

【図７】第３の実施形態の画像処理装置の処理を説明す
るためのフローチャートである。

【図８】第４の実施形態の画像処理装置を示すブロック
図である。

【図９】第４の実施形態の画像処理装置の処理を説明す
るためのフローチャートである。

【図１０】第５の実施形態の画像処理装置を示すブロッ
ク図である。

【図１１】図１１の孤立点判別部のマトリクスを示す説
明図である。

【図１２】図１１の孤立点判別部の判別パターンを示す
説明図である。

【図１３】第５の実施形態の画像処理装置の処理を説明
するためのフローチャートである。

【図１４】インクジェット方式プリンタの光学濃度特性
を示す説明図である。

【図１５】電子写真方式プリンタの光学濃度特性を示す
説明図である。

【符号の説明】

２加算部３２値化部３ａ３値化部４，４ａ閾値発生部５誤差演算部７誤差記憶部８重み発生部９補正値演算部１０バッファ１１２値データ記憶部１２孤立点判別部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｍ（Ｍは２以上の自然数）階調の入力画
像データを平均誤差最小法又は誤差拡散法によりＭ階調
の画像データに補正する画像データ補正手段と、前記画像データ補正手段により補正されたＭ階調の画像
データを閾値と比較することにより０からＮ−１までの
範囲のＮ（ＮはＮ＜Ｍを満たす自然数）値の画像データ
にＮ値化すると共に、注目画素のＮ値化データが０とな
る場合であってもその周辺画素のＮ値化データが０でな
いときには前記注目画素のＮ値化データを強制的に０を
越える値に変換するＮ値化手段と、を備えた画像処理装
置。
【請求項２】Ｍ（Ｍは２以上の自然数）階調の入力画
像データを平均誤差最小法又は誤差拡散法によりＭ階調
の画像データに補正する画像データ補正手段と、前記画像データ補正手段により補正されたＭ階調の画像
データを閾値と比較することにより０からＮ−１までの
範囲のＮ（ＮはＮ＜Ｍを満たす自然数）値の画像データ
にＮ値化すると共に、注目画素のＮ値化データが０とな
る場合であってもその周辺画素のＮ値化データが０でな
く、且つ注目画素の入力画像データが所定値未満のとき
には前記注目画素のＮ値化データを強制的に０を越える
値に変換するＮ値化手段と、を備えた画像処理装置。
【請求項３】Ｍ（Ｍは２以上の自然数）階調の入力画
像データを平均誤差最小法又は誤差拡散法によりＭ階調
の画像データに補正する画像データ補正手段と、注目画素の入力画像データが所定値未満の場合に、前記
画像データ補正手段により補正されたＭ階調の画像デー
タを第１の閾値（＞第２、第３〜第（Ｎ−１）の閾値）
と比較することにより０又はＮ−１の２値の画像データ
に２値化し、注目画素の入力画像データが所定値未満で
ない場合に、前記画像データ補正手段により補正された
Ｍ階調の画像データを前記第１から第（Ｎ−１）の閾値
と比較することにより０、１〜Ｎ−１のＮ値の画像デー
タに変換するＮ値化手段と、を備えた画像処理装置。
【請求項４】Ｍ（Ｍは２以上の自然数）階調の入力画
像データを平均誤差最小法又は誤差拡散法によりＭ階調
の画像データに補正する画像データ補正手段と、注目画素の入力画像データが所定値未満の場合に、前記
画像データ補正手段により補正されたＭ階調の画像デー
タを第１の閾値（＞第２、第３〜第（Ｎ−１）の閾値）
と比較して第１の閾値以上のときにはＮ−１に変換し、
第１の閾値未満のときにはその周辺画素のＮ値化データ
が０のときには０に変換し、その周辺画素のＮ値化デー
タがＮ−１のときには予め定められた０より大きな値に
変換することによりＮ値の画像データにＮ値化し、注目
画素の入力画像データが所定値未満でない場合に、前記
画像データ補正手段により補正されたＭ階調の画像デー
タを前記第１から第（Ｎ−１）の閾値と比較することに
より０、１〜Ｎ−１のＮ値の画像データに変換するＮ値
化手段と、を備えた画像処理装置。
【請求項５】Ｍ（Ｍは２以上の自然数）階調の入力画
像データを平均誤差最小法又は誤差拡散法によりＭ階調
の画像データに補正する画像データ補正手段と、前記画像データ補正手段により補正されたＭ階調の画像
データを閾値と比較することにより０からＮ−１までの
範囲のＮ（ＮはＮ＜Ｍを満たす自然数）値の画像データ
にＮ値化すると共に、注目画素のＮ値化データが０とな
る場合であっても注目画素の入力画像データが所定値未
満であってその周辺画素が孤立点のときには前記注目画
素のＮ値化データを強制的に０を越える値に変換するＮ
値化手段と、を備えた画像処理装置。
【請求項６】前記０を越える値は、Ｎ値化データの最
大値以下であることを特徴とする請求項１、２又は５記
載の画像処理装置。
【請求項７】前記周辺画素は、注目画素と同一ライン
の画素であることを特徴とする請求項１ないし３のいず
れか１に記載の画像処理装置。