JP2001111826A - 画像処理装置及び方法 - Google Patents

画像処理装置及び方法

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JP2001111826A
JP2001111826A JP28712999A JP28712999A JP2001111826A JP 2001111826 A JP2001111826 A JP 2001111826A JP 28712999 A JP28712999 A JP 28712999A JP 28712999 A JP28712999 A JP 28712999A JP 2001111826 A JP2001111826 A JP 2001111826A
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JP28712999A
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Seita Masano
清太 正能
Hiroshi Kaburagi
浩 蕪木
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境変化や経時変化による画像の再現性の変
化に対して2値化する2値画像の連結性を制御すること
により、連結性を最適なものにでき、安定再現を可能に
し、画像品位を向上させた画像処理装置及び方法を提供
する。 【解決手段】 入力センサ部201から画素毎に濃淡情
報を有する多値画像を入力し、その多値画像を2値化回
路207で2値画像に2値化する際に、画像出力装置の
出力環境状態を環境センサー115で測定し、その測定
結果を補正値算出回路212で補正し、その補正値に基
づき、2値化する2値画像の連結性を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多値画像を2値画
像に変換する画像処理装置及び方法に関し、より詳しく
はパラメータに応じて2値化する際のドット連結性を変
更できる画像処理装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、インクジェット等の2値プリンタ
に出力するために、多値の画像データを2値化する処理
が多数提案されている。
【0003】従来より、インクジェット等の2値プリン
タに出力するための画像処理装置において、擬似中間調
再現方式として誤差拡散法が提案されている。
【0004】前記誤差拡散法は、文献R.FLOYDL.STEINBE
RG,"AN ADAPTIVE ALGORITHM FOR SPETIAL GRAY SCALE"S
ID75 DIGEST,PP36〜37に開示されている如く注目画素の
多値画像データを2値化(最濃レベルか又は最淡レベル
に変換)し、該2値化レベルと2値化前の多値データと
の誤差に所定の重み付けをして注目画素近傍の画素のデ
ータに加算するものである。
【0005】この種の2値化方法を用いた装置として、
例えば熟転写方式やインクジェット方式の記録素子を複
数備えた複写装置が一般的に知られている。またLED
等の発光素子を用いた電子写真方式の複写装置も一般に
知られている。
【0006】このような複写装置は、読み取りユニット
に、例えばCCD等の光電変換素子を備え、これを原稿
に対して走査させることにより原稿上の画像を電気信号
に変換する。そして、この読み取りによって得られた電
気信号に基づいて記録ヘッドにおける複数の記録素子を
駆動することによって記録を行い、周知の電子写真プロ
セス若しくはインクジェット方式により原稿画像を記録
紙等の被記録媒体上に再生する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子写
真等における孤立ドットの再現性は、そのプロセス条件
に依存することが多かった。そして環境の変化や経時的
な変化によってプロセス条件が変化すると、孤立ドット
の再現性も大幅に変化してしまうという問題があった。
【0008】そして、誤差拡散系のような2値化では、
ドットが孤立して打たれる可能性が高いので、孤立ドッ
ト再現性の変化による影響が非常に太きかった。
【0009】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、環境変化や経時変化による画像の再現性の
変化に対して2値化する2値画像の連結性を制御するこ
とにより、連結性を最適なものにでき、安定再現を可能
にし、画像品位を向上させた画像処理装置及び方法を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、画素毎に濃淡情報を有する多値画像を入
力する入力手段と、前記入力手段により入力された多値
画像を2値画像に2値化する2値化手段とを有する画像
処理装置において、画像出力装置の出力環境状態を測定
する環境測定手段と、前記環境測定手段での結果に基づ
き、前記2値化手段で2値化する2値画像の連結性を制
御する連結性制御手段とを有することを特徴とする。
【0011】また、上記目的を達成するために、本発明
は、画素毎に濃淡情報を有する多値画像を入力する入力
手段と、前記入力手段により入力された多値画像を2値
画像に2値化する2値化手段とを有する画像処理装置に
おいて、画像出力装置のドラムの膜厚を測定する膜厚測
定手段と、前記膜厚測定手段での結果に基づき、前記2
値化手段で2値化する2値画像の連結性を制御する連結
性制御手段とを有することを特徴とする。
【0012】更に、上記目的を達成するために、本発明
は、画素毎に濃淡情報を有する多値画像を入力する入力
手段と、前記入力手段により入力された多値画像を2値
画像に2値化する2値化手段とを有する画像処理装置に
おいて、出力テストパターンを発生させるパターン発生
手段と、前記パターン発生手段で発生したパターンを出
力する出力手段と、前記出力手段で出力した出力パター
ンを読み取る読取手段と、前記読取手段での結果に応じ
て前記2値化手段で2値化する2値画像の連結性を制御
する連結性制御手段とを有することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
に係る実施の形態を詳細に説明する。
【0014】図1は、本実施形態における画像複写可能
な記録装置の構造を示す図である。図示するように、原
稿読取装置150は原稿台ガラス152の上に置かれた
原稿を、照明ランプ156からの光及び拡散板154で
拡散された光により照明し、その反射光をミラー15
5、158、159を通しレンズ160を介してCCD
161上に結像させ、光電変換して画像信号を得る。
【0015】尚、本実施形態のCCD161は、手前か
ら奥に7200画素が並んでおり、R(レッド)、G
(グリーン)、B(ブルー)の3列から構成されてい
る。
【0016】上述の拡散板154、ミラー155、ラン
プ156の載った読み取りユニット153が不図示のレ
ール上を左右に移動し、またミラー158・159の載
ったミラーユニット157もそれに同期した移動を行
う。この2つのユニットが左右に移動することで、原稿
全体を読み取ることができる。
【0017】また、原稿圧板151は、原稿を原稿台ガ
ラス152に押し付けるためのものである。
【0018】次に、原稿読取装置150で読み取られた
画像信号は、画像処理(詳細は後述する)を施され、プ
リンタ100に送られる。プリンタ100では、被記録
材である紙を収納しているカセット101からピックア
ップローラ102により紙が引き出され、第1レジロー
ラ103・ガイド板104・第2レジローラ105を通
って搬送ベルト106上に吸着される。
【0019】一方、画像信号はCMYKの4色に分けら
れる。そのうちC(シアン)信号はLEDアレイ112
aにより光信号に変えられ、ドラム114a上に潜像と
して記録される。このドラム114a上の潜像が現像器
113aによって現像され、ドラム114a上にトナー
がのる。そして、現像された画像のトナーはプラテン1
07上で紙に転写される。
【0020】上述のプロセスは周知の電子写真プロセス
である。残る色のM(マゼンタ)、Y(イエロー)、K
(ブラック)も同じようにLEDアレイ、ドラム、現像
器のセットにより、同様に周知の電子写真プロセスによ
り紙に像を転写される。
【0021】その後、紙に転写されたトナーは定着器1
08により紙に定着される。定着が終了した紙は、排紙
ガイド109・排紙ローラ110を経て、排紙トレイ1
11に排出される。115は本体内の環境状態を検知す
る環境センサである。
【0022】図2は、第1の実施形態における画像処理
部の構成を示すブロック図である。同図において、20
1は入力センサ部であり、CCD等の光電変換素子及び
これを走査する駆動装置により構成され、原稿の読み取
り走査を行う。202は入力補正回路であり、入力セン
サ部201によって読み取られた原稿の画像データを逐
次入力し、画像データの各画素をデジタルデータに量子
化し、CCDセンサの感度ムラや照明光源による照度ム
ラを補正するシェーディング補正等をデジタル演算処理
で行う。
【0023】203は入力画像データにエッジ強調やス
ムージングを施すデジタルフィルタ回路である。204
はLOG変換回路であり、不図示のルックアップテーブ
ルによりRGB各画像データをCMYデータに変換す
る。205は色変換処理回路であり、印字トナー(若し
くはインク)の発色特性に対応した色変換処理を不図示
の多次元マッピングテーブルで行う。
【0024】206はγ変換回路であり、プリンタの印
字階調特性に応じて、階調をリニアになるように不図示
の1次元ルックアップテーブルで補正する。207は2
値化回路であり、多値の画像データを2値データに量子
化する。208は印字ヘッドであり、2値化回路207
から送られてくる2値データに基づき、ドットをon/
offに制御し、画像を再現する。
【0025】210はCPUであり、不図示のROMに
格納されたプログラムや制御データに従って装置全体を
制御する。211は連結性パラメータをバックアップし
ているRAMである。212は補正値算出回路であり、
環境センサ115から送られた検知信号に基づき、最適
な連結性パラメータを算出する。
【0026】以上の構成において、連結性パラメータが
設定される場合、先ず、環境センサ115が機内の温度
と湿度を検出し、その測定値を補正値算出回路212に
送る。この測定値を元に、現在の温度と湿度に最適な連
結性パラメータを算出する。尚、温度/湿度と連結性パ
ラメータの関係は、予め実験により求められており、そ
の相関関係がテーブル化されて補正値算出回路212に
記憶されている。
【0027】上述の連結性パラメータは、補正値算出回
路212の関係式から算出するものでも、いくつかの場
合分けにより設定されるものでも良い。また、メンバー
シップ関数等を用いた回路で構成しても良い。そして、
算出された連結性パラメータはバックアップRAM21
1に記憶される。実際に印字される際は、このバックア
ップRAM211のパラメータに基づいて2値化回路2
07が画像信号の2値化を行う。
【0028】以下、2値化回路207の詳細について説
明する。
【0029】図3は、図2に示す2値化回路207の詳
細な構成を示すブロック図である。2値化処理の各ブロ
ック及び連結性パラメータを詳細に説明する前に、まず
信号の全体の流れを説明する。
【0030】誤差補正部302には、γ変換206から
の入力多値信号Dに後述する乱数を加算し、更に後述す
る定数17による除算処理が行われた信号DR’と、2
値化部301で発生した誤差データEとが入力される。
【0031】入力された誤差データEには、後述するn
画素単位の誤差補正を行い画像信号DEとして2値化部
301に出力する。
【0032】2値化部301は画像信号DEと、後述す
る2値化スライス値Sと、後述する平均濃度算出値mと
を入力し、画像信号DEと2値化スライス値Sとを比較
して2値出力Nを求める。その後、画像信号DEと平均
濃度算出値mとを減算処理することによって2値化誤差
データEの算出を行う。
【0033】2値化結果遅延部303は2値出力Nを入
力し、所定のライン数の遅延を行い、複数ラインの2値
化結果Nmn及びB*ijとして、平均濃度算出部304、
及びしきい値算出部305にデータを送る。
【0034】平均濃度算出部304は複数ラインの2値
化結果Nmnを入力し、予め設定してある係数と、遅延さ
れた2値結果とで積和演算を行い、加算部306と2値
化部301とへ平均濃度算出値mの出力を行う。
【0035】しきい値算出部305は2値化結果遅延部
303からの出力B*ijと入力多値データDとヒステリ
シス制御量算出部308の出力Tとを入力し、過去の2
値化状況(パターン)であるB*ij信号に応じて、任意
の濃度領域におけるしきい値制御量を算出して、それを
2値化スライス値S’として加算部306へデータを送
る。
【0036】加算部306は平均濃度算出部304とし
きい値算出部305との信号を入力し、加算処理を行っ
てその結果を2値化スライス値Sとして2値化部301
へデータ出力を行う。加算部307は入力された画像信
号Dと後述する加算量制御部313の信号P1との加算
処理を行う。
【0037】本発明に係るヒステリシス制御量算出部3
08は、加算部307からの信号によって後述する手法
に基づいてヒステリシスの制御量を算出し、しきい値算
出部305へと出力する。このヒステリシス制御量は、
上述した連結性バラメータ・バックアップRAM211
の値を参照して制御される。
【0038】除算部309は入力された信号DRを定数
17で除算し、その商のみの出力を行う。この時、余り
はすべて切り捨てられる。乱数発生部310は後述する
手法により−17〜17のm系列の乱数Rを発生させ、
セレクト部312と符号反転及びデータ保持部311へ
と出力を行う。
【0039】符号反転及びデータ保持部311は入力さ
れた乱数Rの符号反転を行い、後述する一定画素間だけ
データを保持した後、セレクト部312に保持乱数の出
力を行う。セレクト部312は後述するタイミングの画
素位置信号により、入力された乱数発生部310からの
信号と符号反転及びデータ保持部311からの信号とを
切り替えて出力を行う。
【0040】加算量制御部313は画像信号Dの値に応
じて後述する手法を用いて乱数出力値の振幅制御を行
う。
【0041】以上の構成により、2値化回路207によ
り2値化処理が行われる。
【0042】次に、図3に示す各処理部の詳細について
順に説明する。
【0043】まず、本発明に係るヒステリシス制御量算
出部308について、図4を用いて説明する。ヒステリ
シス制御量算出部308は、入力信号DRに応じて定数
ALF(=32)の値を変化させてヒステリシス制御信
号Tを出力するものである。このヒステリシス制御信号
Tが変化することにより、2値化の連結性が変化するよ
うに構成されている。
【0044】定数ALFは、上述の連結性パラメータで
あり、バックアップRAM211に保持されているレジ
スタである。後述するALFmも同様にバックアップR
AM211に保持されているレジスタである。この定数
ALFの値を大きくすると、2値化処理におけるドット
の連結性が増加し、逆に“0”に近づけると、連結性が
減少する制御がなされる。また、CPU210設定によ
る定数LR1,LR2,LR3,LR4により、任意の
濃度領域で、ヒステリシス量を調整することも可能とな
っている。
【0045】図4は、ヒステリシス制御量の算出処理を
プログラム言語Cで示したものである。入力された信号
DRが定数LR1(=16)以下の場合、llを“0”に
設定するような処理を行い、入力された信号DRが定数
LR1より大きく、かつ定数LR2(=48)以下の場
合には、llを次式により求める。
【0046】 ll=((DR-LR1)*(ALF*256/(LR2-LR1)))/256; この演算により、入力信号DRの値が定数LR1から定
数LR2に増加するに従い、llの値は徐々に“0”から
定数ALF(=32)に近づくことになる。
【0047】一方、入力信号DRが定数LR2より大き
く、かつ定数LR3(=233)以下の場合には、llを
一定な定数ALFとして出力する。また入力信号DRが
定数LR3より大きくかつ定数LR4(=255)以下
の場合には、llを次式により求める。
【0048】 ll=ALF-((DR-LR3)*(ALF*256/(LR4-LR3)))/256 これは、入力信号DRの値がLR3から定数LR4に増
加するに従い、出力llが徐々に定数ALFから“0”に
近づくことを示している。
【0049】一方、入力信号DRがLR4より大きい場
合には、llを“0”に設定するような処理が行われる。
【0050】以上の処理後、llから定数ALFm(=1
6)を減算したものが、出力信号Tとして出力される。
この減算を行う目的は、ヒステリシス制御量算出部30
8の信号Tを負の値から正の値まで変化させるためであ
る。これにより、ラチチュードが広い範囲で任意の濃度
領域におけるテクスチャ制御が可能となる。
【0051】次に、誤差補正部302について説明す
る。誤差補正部302は画像信号DR’に2値化誤差デ
ータEを加算することにより、誤差補正を行った画像信
号DEを算出し、2値化部301へと出力を行うもの
で、図5に示すように構成されている。
【0052】入力された2値化誤差データEは、入力多
値データDが濃い濃度から薄い濃度へと急激に変化した
場合に、はきよせと呼ばれる過去の2値化結果の影響を
受けないように、不図示のリミッタ処理により、“−6
〜+6”に制限されている。ここで、“−6〜+6”に
制限された2値化誤差データEは、除算回路501によ
って1/2にされる。その結果は2系統に分岐され、一
方は減算回路502に入力され、もう一方は誤差圧縮回
路506に入力される。
【0053】減算回路502では、2値化誤差データE
とE/2の差EB(=E−E/2)を算出し、加算回路
504にその結果を出力する。誤差圧縮回路506は2
画素単位で量子化誤差を加算し、ラインバッファ503
にその結果を出力する。図6は、誤差圧縮回路506及
び誤差復元回路507の詳細な構成を示す図である。図
6に示す誤差圧縮部506の部分は、FF601で1画
素遅延させたデータと入力されたE/2とのデータを加
算回路602で加算処理を行い、図7に示すWRclkの
タイミングでラインバッファ503へデータの書き出し
を行う。
【0054】即ち、誤差圧縮部506は画素位置でいう
と、0,1,2,3,4,5,…というタイミングで入
力された量子化誤差を“0,1”,“2,3”,“4,
5”,…の組で加算し、その結果を1,3,5,…のタ
イミングでメモリに書き込む処理を行うものである。こ
れを概念的に示すと、図8に示すようになる。図示する
ように、1画素2ビット(±1)のメモリを2画素単位
で使用することにより4ビット(±7)まで誤差(デー
タ)を保持することが可能となる。
【0055】実施形態のように、2画素単位で量子化誤
差値を保持するメリットは、メモリへのアクセスのタイ
ミングのラチチュードを広げられることと、メモリ量の
削減が可能になることである。
【0056】ラインバッファ503からは、図7に示す
RDclkのタイミングで1ライン前の量子化誤差値が読
み出され、誤差復元回路507に入力される。
【0057】誤差復元回路507は、上述の誤差圧縮部
506において、2画素単位で量子化誤差値を加算して
ラインバッファ503に保持していたため、図6に示す
ように、ラインバッファ503からの読み出し時に、除
算回路603で1/2にしている。この時、各画素の誤
差補正で使用するラインバッファ503から読み出す量
子化誤差値は、2画素単位で同じ値になることになる。
しかしながら、本構成による画質の劣化は殆どなく、必
要とされるラインバッファ503の容量を削減すること
ができる。
【0058】図5に戻り、加算回路504では、誤差復
元回路507からの出力EAと減算回路502からの出
力EBとの和を算出し、加算回路505に出力する。次
に、加算回路505では、1ライン分遅延されたEAと
EBとの和と画像信号DR’との和を算出し、画像信号
DEとして出力する。
【0059】以上、誤差補正部302では、図9に示す
ように、注日画素「*」に対して、1ライン上の「A」
を2値化したときの2値化誤差EAと、1画素前の
「B」を2値化したときの2値化誤差EBの値を注目画
素のデータに足し込む処理を行うものである。
【0060】次に、2値化部301は、前述した画像信
号DEと、後述する2値化スライス値Sと、後述する平
均濃度算出値mとを入力し、これらを比較することによ
り、2値出力N及び2値化誤差データEを出力するもの
で、図10に示すように構成されている。
【0061】入力された画像信号DEは、2系統に分岐
され、その一方は比較回路1001に入力され、もう一
方は減算回路1002に入力される。比較回路1001
では、画像信号DEと2値化スライス値Sとの値を比較
し、以下のように2値出力Nを出力する。
【0062】 DE>S の時は、N=1 DE≦S の時は、N=0 また、減算回路1002では、画像信号DEの値から平
均濃度算出値mを差し引き、2値化誤差データEとし
て、出力を行う。
【0063】E=DE−mこの時、前述したように、図
示していないが、Eの値が“−6〜+6”の範囲に入る
ようにリミッタ処理が行われている。
【0064】次に、2値化結果遅延部303は、2値化
部301からの2値出力Nを入力し、所定のライン数の
遅延を行い、複数ライン2値化結果Nmn,B*ijと
して平均濃度算出部304及びしきい値算出部305に
データを送るもので、図11に示すように構成されてい
る。
【0065】まず、入力された2値出力Nは1ビット1
ライン分のラインバッファ1101からラインバッファ
1102へと送られていき、データがライン毎に遅延さ
れていく。また同時に、1画素分の遅延回路からなる遅
延1103から遅延1108によって次々と1画素分の
遅延がなされる。そして、遅延1106の出力、遅延1
107の出力をそれぞれN14,N15として出力す
る。
【0066】ラインバッファ1101によって1ライン
分遅延がなされた2値化データは、遅延1109から遅
延1114によって遅延され、遅延1109から遅延1
113の出力がN21からN25として出力される。ま
た、ラインバッファ1102によって更に1ライン分遅
延がなされた2値化データは、遅延1115から遅延1
120によって遅延され、遅延1115から遅延111
9の出力がN31からN35として出力される。
【0067】同時に、遅延1106から遅延1108の
各出力をそれぞれB10,B20,B30として出力す
る。また、ラインバッファ1101によって1ライン分
遅延がなされた2値化データは、遅延された後、それぞ
れB32からB02、Bi12からBi32として出力
する。更に、ラインバッファ1102によって更に1ラ
イン分遅延がなされた2値化データは、遅延された後、
それぞれB31からB01、Bi11からBi31とし
て出力される。
【0068】つまり、平均濃度算出部304には、2次
元の画像を2値化したデータが複数ライン、複数画素の
遅延処理が施され、複数ライン2値化結果Nmnとし
て、図12に示すような状態で平均濃度算出部304に
入力される。
【0069】次に、平均濃度算出部304は、複数ライ
ン2値化結果Nmnを入力し、予め設定してある係数と
遅延された2値結果とから積和演算を行い、2値化部3
01と加算部306とで使用するデータmの出力を行う
もので、図13に示すように構成されている。
【0070】つまり、乗算回路1301では、2値化デ
ータN15と係数M15とを入力し、両者の乗算結果を
出力する。また乗算回路1302では、2値化データN
14と係数M14とを入力し、両者の乗算結果を出力す
る。以下同様に、上述の演算を乗算回路1303から乗
算回路1312の各々の回路によって行い、それらの乗
算結果を加算回路1313によって全て足し込む。その
結果を平均濃度算出値mとして出力する。図14は、平
均濃度算出の処理を行うときの係数の例を示す図であ
る。
【0071】次に、しきい値算出部305について説明
する。図15は、しきい値算出処理をプログラム言語C
で示したものである。
【0072】まず、しきい値算出部305は、入力され
たヒステリシス制御量算出部308の信号Tの値を、そ
れぞれ定数LT1(=2),LT2(=4)で割って、内
部で用いる変数A(=T/LT1),B(=T/LT2)
を求める。
【0073】次に、後述する手法で、2値化結果遅延部
303からの出力B’*ijの2値化結果配置状態(パ
ターン)に応じて2値化スライス値S’の値を変数A,
Bと定数で制御する。図16は、2値化結果配置状態
(パターン)を示す図である。この例では、高速処理の
ために注目画素の1つ前の画素を参照していない。無
論、十分に高速なロジックが組める場合は、注目画素の
1つ前の画素を参照しても問題無いことは言うまでもな
い。
【0074】次に、実際に2値化結果の配置(パター
ン)に応じて、2値化スライス値Sを制御する処理につ
いて説明する。
【0075】注目画素の周りの2値化状況が以下の場合
には、2値化スライス値Sを強制的にmaxの定数15
にして出力する。これは、強制的にドットを打ちにくく
するためである。
【0076】 B32==0&&B22==1&&B12==0&&B21==0&&B11==1&&B01==0 or Bi12=0&&Bi22==1&&Bi32==0&&B01==0&&Bi11==1&&Bi21==0 また、注目画素の周りの2値化状況が以下で、かつ入力
値データDが、31(0〜255中の31)未満の場合
にも、2値化スライス値Sを強制的にmaxの定数15
にして出力する。これも、上記の条件のときに、強制的
にドットを打ちにくくするためである。
【0077】 B12==0&&B02==0&&Bi12==0&&Bi22==0&&Bi32==0&& B11==0&&B01==0&&Bi11==1&&Bi21==0&&Bi31==0&&B20==0 一方、上記の条件で、入力多値データDが31(0〜2
55中の31)以上の場合には、2値化スライス値Sを
平均濃度算出値0に設定して出力を行う。これは、過去
の2値化結果が特定の配列(パターン)になった場合に
は、テクスチャ制御を行わないようにするためである。
無論、ここで定数31は、決まった値ではなく、パラメ
ータであり、48や64などの別な値にも設定可能であ
る。
【0078】このとき、31の値を大きくすると、積極
的にテクスチャ制御がかかりやすくなり、逆に、小さく
するとテクスチャ制御がかかりにくくなることは言うま
でもない。
【0079】注目画素の周りの2値化状況が、以下の場
合には、2値化スライス値Sを−Aに設定して出力す
る。
【0080】B02==0&&Bi12==0&&B11==0&&B01==1&&Bi11=
=1&&Bi21==0&&B20==0 これは上記の条件のときに、強制的にドットを打ち易く
するためである。このときも、注目画素直前の2値化結
果は参照しないで処理を行っている。
【0081】同様に、各2値化結果のパターンに応じ
て、注目画素直前の結果を参照せずに2値化スライス値
Sの値を内部変数A,Bと定数とを用いて2値化スライ
ス値S’を制御していく。その結果、ヒステリシス制御
量算出値Tが正の場合には、ドットが打たれやすい方に
制御され、ヒステリシス制御量算出値Tが負の場合に
は、ドットが打たれにくい方に制御される。
【0082】以上のような処理を各画素に関して順次行
っていくと、上述したヒステリシス制御量算出値Tの値
に応じて、任意なドット連結性量で、かつ任意な濃度領
域でドットの連結性制御が可能となる。
【0083】このようにして求められた2値化スライス
値S’は、平均濃度算出部304の出力mと共に、加算
部306に入力されて加算処理が行われる。このとき、
S’の信号が15のときには、2値化スライス値Sを1
5として出力し、それ以外のときには、S=S’+mの
演算を行って出力している。図17は、上述の演算をプ
ログラム言語Cで示したものである。
【0084】次に、加算部307は、後述する乱数P1
と入力多値信号Dと定数8とを加算する処理を行う。こ
れは、後述する除算部309で割る定数が17であるた
め、除算した余りが最大16になることから、加算する
乱数の振幅を16以上の偶数にする必要があり、16/
2の演算から定数8が求められている。これが、バイア
ス成分として加算されている。
【0085】尚、図示はしていないが、加算結果が
“0”,“255”の範囲に入るようにリミッタがかけ
られている。上述の加算部307からの信号は、除算部
309とヒステリシス制御量算出部308とに入力され
ている。
【0086】除算部309は、上述で何度か述べてきた
が、定数17で除算する演算を行っている。このとき、
出力する信号は、除算を行った商のみであり、余りはす
べて切り捨てている。この除算部309からの出力信号
DR’は、上述した誤差補正部302に入力され、誤差
補正処理が行われる。
【0087】次に、乱数Rを生成する処理部である、乱
数発生部310について説明する。図18は乱数生成部
310の構成を示すブロック図である。また、図19は
乱数発生をプログラム言語Cで示したものである。ここ
では、説明の関係上、図19を用いて説明する。
【0088】まず、初期化で、p[ii]:(0≦ii≦2
5)のレジスタに“0”を書き込み、P[12]のレジス
タのみに“1”を設定する。そして、乱数値を出力する
前に、画素毎に、 p[0]=((p[25]^p[24〕^p[23]^p[22])&1) の演算を行った後、以下の演算により、−17〜17の
乱数値を生成する。
【0089】乱数=(1-2*p[22])*(((p[15]*64+p[16]*32+
p[17]*16+p[18]*8+p[19]*4+p[20]*2+p[21])*17)/128) ここで、重要なことは、生成した乱数の最大値(実施形
態では17)が、除算部309で除算する数(実施形態
では17)の1/2以上(少数部切り捨て)にする必要
があることである。
【0090】尚、実施形態では、除算部309で除算す
る数が17であるため、17/2=8(少数部切り捨
て)となり、乱数発生部310の最大乱数生成値は8以
上の値に設定する必要があることになる(実施形態では
17に設定している)。
【0091】以上説明した乱数生成を全画素に対して行
う。
【0092】次に、乱数反転及びデータ保持部311で
は、“p×X”(p≧2の偶数,X:主走査方向のアド
レス値)の画素位置で生成した乱数発生部310の乱数
値を、符号のみ反転して、“p/2”画素の間保持した
後、出力構成となっている。例えば、pの値が“2”の
場合、“p×X”の画素位置、つまり、画素位置が
“0,2,4,6,8,10,12,14,…”で発生
した乱数値を一時的に保持し、画素位置が“1,3,
5,7,9,11,13,15,…”で保持していた乱
数値の符号を反転して出力することになる。
【0093】尚実施形態では、一画素ずつリフレッシュ
していく構成としてある。
【0094】セレクト部312は、画素毎に生成される
乱数発生部310の乱数値と、符号反転及びデータ保持
部311とからの乱数値を、画素位置信号によって切り
替えて出力する構成となっている。
【0095】この画素位置信号とは、“p×X+p/
2”(p≧2の偶数,X:主走査方向のアドレス値)の
画素位置のときのみ、符号反転及びデータ保持部311
からの乱数値をセレクトし、それ以外のときは、すべ
て、乱数発生部310からの乱数値をセレクトするもの
である。
【0096】加算量制御部313は、上述の乱数発生部
310における最大乱数値が、上述の除算部309で割
る数(実施形態では17)の1/2(少数部切り捨てで
8)より大きい場合に、その大きい(余分な)乱数に対
してのみ、入力多値信号Dに応じた出力制御を行う構成
となっている。
【0097】図20は、加算量制御部313の加算量制
御をプログラム言語Cで示したものである。
【0098】定数SLは、セレクト部312の出力RD
の最大値が、除算部309で割る数の1/2になるよう
に決定されている。つまり、実施形態では、RDの最大
値は17であり、除算部309で割る数も17であるた
め、“RDの最大値”/2=17/2=8(小数部切り
捨て)となり、SL値を8に設定してある。
【0099】入力多値信号DがN1(例えば16)以下
の場合には、 “P1=RD/SL” の演算により、必要最小限の乱数が加算されることにな
る。
【0100】ここでいう必要最小限の乱数とは、除算部
309に於いて“17”で除算するため、乱数の振れ幅
を“−8〜8”にしたということである。
【0101】つまり、乱数の振れ幅をα(=16)とす
ると、除算部309で割る数は、|α+1|(=17)
となる関係になる。
【0102】入力多値信号Dが、N1より大きくN2
(例えば32)以下の場合には、 “p1=(RD-RD/SL)*(D-N1)/(N2-N1)+RD/SL” の演算により、振幅制御された乱数が加算されることに
なる。
【0103】同様に、入力多値信号Dが、N3(例えば
201)以上でN4(例えば233)より小さい場合に
は、 “p1=(RD-RD/SL)*(N4-D)/(N4-N3)+RD/SL” の演算により、上述した処理と同様に、振幅制御された
乱数が加算されることになる。
【0104】また、入力多値信号Dが、N4以上の場合
には、 “p1=RD/SL” の演算により、必要最小限の乱数のみが加算される。
【0105】更に、入力多値信号Dが、上記の範囲外の
場合は、入力された乱数RDすべてが加算量制御部31
3から乱数P1として出力される構成となっている。
【0106】このように、2値化回路207で2値化処
理が行われ、印字ヘッド208からプリントアウトされ
る。
【0107】上述した実施形態によれば、2値化処理の
ドット連結性のパラメータを可変にしておき、環境変化
や経時変化によるドット再現性の変化に対して、その連
結性のパラメータを最適な値に補正することにより、ド
ットの安定再現を可能にし、記録品位を向上させること
が可能となる。
【0108】[第2の実施形態]次に、図面を参照しな
がら本発明に係る第2の実施形態を詳細に説明する。
【0109】図21は、第2の実施形態における記録装
置の構造を示す図である。図示するように、第2の実施
形態では、図1に示した第1の実施形態における環境セ
ンサ115の代りにドラムの膜厚検知センサ116a〜
dを備えるものである。このセンサは、第1の実施例の
ような環境変化に対してではなく、ドラムの削れ等の経
時的変化によるプロセス条件の変化を直接検出するもの
である。
【0110】また、4つの膜厚検出センサ116a〜d
の結果に対してCMYKの各色毎に異なる連結性パラメ
ータを設定できるようにしたものである。
【0111】図22は、第2の実施形態における画像処
理部の構成を示すブロック図である。図示するように、
補正値算出回路212は、4つの膜厚検知センサ116
a〜dからそれぞれの信号値を受け取る。そして、それ
ぞれのドラム削れ量に適した連結性パラメータを算出
し、バックアップRAM211に送る。
【0112】これにより、バックアップRAM211に
は各色毎の連結性パラメータが記憶され、2値化回路2
07によりCMYKの各色に最適なパラメータで2値化
処理が平行して行われる。
【0113】[第3の実施形態]次に、図面を参照しな
がら本発明に係る第3の実施形態を詳細に説明する。
【0114】図23は、第3の実施形態における画像処
理部の構成を示すブロック図である。図示するように、
第3の実施形態では、前述したセンサ等はなく、印字枚
数を214のソフトカウンタで積算しておく。そして、
その情報を元に、印字枚数とプロセス条件の変化/劣化
具合の相関を213の相関テーブルに予めテーブル化し
ておき、印字枚数に応じた連結性パラメータをCPUが
設定する。
【0115】ソフトカウンタ214には設置時からの印
字枚数の他に、交換部品を交換してからの印字枚数等が
積算される。また、相関テーブル213には交換部品を
含めた印字枚数とプロセス条件との関係、更には、その
プロセス条件で最適な連結性パラメータとの関係が予め
テーブル化されている。そして、CPU210はソフト
カウンタ214の情報と相関テーブル213の内容とか
ら現在の最適な連結性パラメータをバックアップRAM
211に設定する。
【0116】また、実際に印字する際には、このバック
アップRAM211のパラメータに基づいて2値化回路
207が画像信号の2値化を行う。
【0117】[第4の実施形態]次に、図面を参照しな
がら本発明に係る第4の実施形態を詳細に説明する。
【0118】第4の実施形態は、環境変化や経時変化に
よるドット再現性の変化をリーダを使って読み取り、変
化してしまったドット再現性に対して2値化時のドット
連結性のパラメータを補正することにより、ドットの連
結性を最適なものに補正し、ドットの安定再現を可能に
し、記録品位を向上させた記録装置を提供するものであ
る。
【0119】図24は、第4の実施形態における画像処
理部の構成を示すブロック図である。尚、図2に示した
第1の実施形態と同様な機能を有するものには同一の符
号を付し、その説明は省略する。
【0120】図24において、220はセレクタであ
り、プリンタの環境変化や経時変化によるドット再現性
の変化を読み取った場合は画像データの出力先として後
述する画像メモリを選択する。221はセレクタであ
り、2値化を施した画像データをそのまま印字させるか
ネットワークに送るかを選択したり、入力先として2値
化回路207か後述するパターン発生器かを選択する。
222はパターン発生器であり、連結性パラメータを変
えたいくつかの階調パッチにより構成されるテストパタ
ーンを発生させる。223は画像メモリであり、セレク
タ220からの読み取り画像データを記憶する。224
は補正値算出回路であり、画像メモリ223に記憶され
た画像データから最適な連結性パラメータを算出する。
【0121】以上の構成において、連結性パラメータを
設定する際に、先ず本記録装置自体の連結性パラメータ
を算出する場合について説明する。
【0122】まず、パターン発生器222がテストパタ
ーン信号を発生し、テストパターン信号はセレクタ22
1により画像信号として入力され、印字ヘッド208に
入力される。印字ヘッド208は、この2値のパターン
データに基づき印字を行う。そして、テストパターン信
号の印字が終了すると、プリンタより排出された用紙を
原稿台ガラス152上に置いて読み込みを行う。ここ
で、入力センサ部201より入力されたデータは入力補
正回路202、フィルタ203を通り(フィルタのよう
な不必要な処理はスルーとなる)セレクタ220により
画像メモリ223に記憶される。記憶された画像データ
から補正値算出回路224によって連結性が算出され
る。尚、ここでは、画像データから階調パッチを切り出
し、いくつかのパッチの内のどれレベルまでハイライト
の濃度が出ているかを判定する。この各パッチの濃度か
ら連結性パラメータを算出する。
【0123】[第5の実施形態]次に、図面を参照しな
がら本発明に係る第5の実施形態を詳細に説明する。
【0124】図25は、第5の実施形態における画像処
理部の構成を示すブロック図である。図示するように、
第5の実施形態では、前述した第4の実施形態の補正値
算出回路224の代わりにγテーブル算出回路225及
びγテーブルのバックアップRAM227と連結性パラ
メータ算出回路226とを備えるものである。
【0125】この構成において、パターン発生器222
から出力されるテストパターンを、階調補正のためにγ
テーブル算出部225でテーブルを計算する場合におい
ても、同時に連結性パラメータを連結性パラメータ算出
部226によって連結性パラメータを算出できるように
工夫しておくことで、従来から行われていたリーダを使
った階調補正作業と全く代らない作業量及び時間でγテ
ーブルと連結性パラメータの両方を算出・設定すること
が可能となる。
【0126】このように、第4及び第5の実施形態によ
れば、2値化処理のドット連結性のパラメータを可変に
しておき、環境変化や経時変化によるドット再現性の変
化をリーダで読み取り、その変化に対して2値化の連結
性のパラメータを最適な値に補正することにより、ドッ
トの安定再現を可能にし、記録品位を向上させることが
可能となる。
【0127】尚、本発明は複数の機器(例えば、ホスト
コンピュータ,インタフェイス機器,リーダ,プリンタ
など)から構成されるシステムに適用しても、一つの機
器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置な
ど)に適用してもよい。
【0128】また、本発明の目的は前述した実施形態の
機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録
した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシ
ステム或いは装置のコンピュータ(CPU若しくはMP
U)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し
実行することによっても、達成されることは言うまでも
ない。
【0129】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
【0130】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えばフロッピー(登録商標)ディスク,
ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−
ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカー
ド,ROMなどを用いることができる。
【0131】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部
を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実
現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0132】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
CPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処
理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も
含まれることは言うまでもない。
【0133】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
環境変化や経時変化による画像の再現性の変化に対して
2値化する2値画像の連結性を制御することにより、連
結性を最適なものにでき、安定再現を可能にし、画像品
位を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態における画像複写可能な記録装置の
構造を示す図である。
【図2】第1の実施形態における画像処理部の構成を示
すブロック図である。
【図3】2値化回路207の詳細な構成を示すブロック
図である。
【図4】ヒステリシス制御量の算出処理をプログラム言
語Cで示す図である。
【図5】誤差補正部302の詳細な構成を示すブロック
図である。
【図6】誤差圧縮回路506及び誤差復元回路507の
詳細な構成を示す図である。
【図7】ラインバッファ503へのアクセスタイミング
を示す図である。
【図8】ラインバッファ503への書き込み処理を示す
概念図である。
【図9】誤差補正部302の足し込む処理を説明するた
めの図である。
【図10】2値化部301の詳細な構成を示すブロック
図である。
【図11】2値化結果遅延部303の詳細な構成を示す
ブロック図である。
【図12】複数ライン2値化結果Nmnの出力状態を示
す図である。
【図13】平均濃度算出部304の詳細な構成を示すブ
ロック図である。
【図14】平均濃度算出の処理を行うときの係数の例を
示す図である。
【図15】しきい値算出処理をプログラム言語Cで示す
図である。
【図16】2値化結果配置状態(パターン)を示す図で
ある。
【図17】加算部306の演算をプログラム言語Cで示
す図である。
【図18】乱数生成部310の構成を示すブロック図で
ある。
【図19】乱数生成部310の乱数発生をプログラム言
語Cで示す図である。
【図20】加算量制御部313の加算量制御をプログラ
ム言語Cで示す図である。
【図21】第2の実施形態における記録装置の構造を示
す図である。
【図22】第2の実施形態における画像処理部の構成を
示すブロック図である。
【図23】第3の実施形態における画像処理部の構成を
示すブロック図である。
【図24】第4の実施形態における画像処理部の構成を
示すブロック図である。
【図25】第5の実施形態における画像処理部の構成を
示すブロック図である。
フロントページの続き Fターム(参考) 2C262 AA06 AA26 AA27 AC02 AC17 BA02 BB08 DA09 FA13 GA03 GA05 2H027 DA11 DA14 DA15 EA02 EC03 5B057 AA11 BA02 CA01 CA08 CA12 CB01 CB07 CB12 CC01 CE13 CH18 5C077 LL01 LL19 MM27 MP01 MP08 NN11 NN12 PP41 PP43 PP46 PP55 PP74 PP77 PQ22 RR03 RR08 RR15 RR16 SS02

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画素毎に濃淡情報を有する多値画像を入
    力する入力手段と、前記入力手段により入力された多値
    画像を2値画像に2値化する2値化手段とを有する画像
    処理装置において、 画像出力装置の出力環境状態を測定する環境測定手段
    と、 前記環境測定手段での結果に基づき、前記2値化手段で
    2値化する2値画像の連結性を制御する連結性制御手段
    とを有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 画素毎に濃淡情報を有する多値画像を入
    力する入力手段と、前記入力手段により入力された多値
    画像を2値画像に2値化する2値化手段とを有する画像
    処理装置において、 画像出力装置のドラムの膜厚を測定する膜厚測定手段
    と、 前記膜厚測定手段での結果に基づき、前記2値化手段で
    2値化する2値画像の連結性を制御する連結性制御手段
    とを有することを特徴とする画像処理装置。
  3. 【請求項3】 前記連結性制御手段は、2値化済み2値
    化パターンに応じて2値化のしきい値を変化させて前記
    2値化手段で2値化する2値画像の連結性を制御するこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。
  4. 【請求項4】 前記環境測定手段は、前記画像出力装置
    内部の温度と湿度を測定するセンサーであることを特徴
    とする請求項1に記載の画像処理装置。
  5. 【請求項5】 前記膜厚測定手段は、感光ドラムの削れ
    状態を測定するセンサーであることを特徴とする請求項
    2に記載の画像処理装置。
  6. 【請求項6】 画素毎に濃淡情報を有する多値画像を入
    力する入力手段と、前記入力手段により入力された多値
    画像を2値画像に2値化する2値化手段とを有する画像
    処理装置において、 出力テストパターンを発生させるパターン発生手段と、 前記パターン発生手段で発生したパターンを出力する出
    力手段と、 前記出力手段で出力した出力パターンを読み取る読取手
    段と、 前記読取手段での結果に応じて前記2値化手段で2値化
    する2値画像の連結性を制御する連結性制御手段とを有
    することを特徴とする画像処理装置。
  7. 【請求項7】 画素毎に濃淡情報を有する多値画像を入
    力し、該多値画像を2値画像に2値化する画像処理方法
    において、 画像出力装置の出力環境状態を測定する環境測定工程
    と、 前記環境測定工程での結果に基づき、前記2値化する2
    値画像の連結性を制御する連結性制御工程とを有するこ
    とを特徴とする画像処理方法。
  8. 【請求項8】 画素毎に濃淡情報を有する多値画像を入
    力し、該多値画像を2値画像に2値化する画像処理方法
    において、 画像出力装置のドラムの膜厚を測定する膜厚測定工程
    と、 前記膜厚測定工程での結果に基づき、前記2値化する2
    値画像の連結性を制御する連結性制御工程とを有するこ
    とを特徴とする画像処理方法。
  9. 【請求項9】 前記連結性制御工程は、2値化済み2値
    化パターンに応じて2値化のしきい値を変化させて前記
    2値化手段で2値化する2値画像の連結性を制御するこ
    とを特徴とする請求項7又は8に記載の画像処理方法。
  10. 【請求項10】 画素毎に濃淡情報を有する多値画像を
    入力し、該多値画像を2値画像に2値化する画像処理方
    法において、 出力テストパターンを発生させるパターン発生工程と、 前記パターン発生工程で発生したパターンを出力する出
    力工程と、 前記出力工程で出力した出力パターンを読み取る読取工
    程と、 前記読取工程での結果に応じて、前記2値化する2値画
    像の連結性を制御する連結性制御工程とを有することを
    特徴とする画像処理方法。
  11. 【請求項11】 画素毎に濃淡情報を有する多値画像を
    入力し、該多値画像を2値画像に2値化する画像処理方
    法のプログラムコードが格納されたコンピュータ可読記
    憶媒体であって、 画像出力装置の出力環境状態を測定する環境測定工程の
    コードと、 測定した出力環境状態に基づき、前記2値化する2値画
    像の連結性を制御する連結性制御工程のコードとを有す
    ることを特徴とする記憶媒体。
  12. 【請求項12】 画素毎に濃淡情報を有する多値画像を
    入力し、該多値画像を2値画像に2値化する画像処理方
    法のプログラムコードが格納されたコンピュータ可読記
    憶媒体であって、 画像出力装置のドラムの膜厚を測定する膜厚測定工程の
    コードと、 測定したドラムの膜厚に基づき、前記2値化する2値画
    像の連結性を制御する連結性制御工程のコードとを有す
    ることを特徴とする記憶媒体。
  13. 【請求項13】 画素毎に濃淡情報を有する多値画像を
    入力し、該多値画像を2値画像に2値化する画像処理方
    法のプログラムコードが格納されたコンピュータ可読記
    憶媒体であって、 出力テストパターンを発生させるパターン発生工程のコ
    ードと、 発生したパターンを出力する出力工程のコードと、 出力した出力パターンを読み取る読取工程のコードと、 前記読み取り結果に応じて、前記2値化する2値画像の
    連結性を制御する連結性制御工程のコードとを有するこ
    とを特徴とする記憶媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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