JP2001268360A

JP2001268360A - 画像処理装置及び記憶媒体

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Publication number: JP2001268360A
Application number: JP2000077414A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takahashi; 浩高橋; Etsuro Morimoto; 悦朗森本; Kazunari Tonami; 一成戸波
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】特に粒状性を向上させた高画質の画像形成を
可能にする。【解決手段】画像データ１００のエッジ度合をエッジ
検出部１３１で検出し、そのエッジ度合を領域拡張処理
部１３２で領域拡張する。領域拡張後のエッジ度合に従
った振動幅で振動する量子化閾値を量子化閾値発生部１
４０で生成し、量子化処理部１２０で、この量子化閾値
を用い、誤差拡散法により画像データを量子化する。誤
差拡散マトリクス部１２４は、量子化誤差の拡散のため
に、副走査方向のサイズが量子化閾値の周期より大き
く、主走査方向のサイズが量子化閾値の周期より小さ
く、かつ全体の画素数が１０画素以上の２次元の誤差拡
散マトリクスを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理の分野に
係り、特に、多階調画像データの量子化に誤差拡散法を
用いる画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタ、デジタル複写機、ディ
スプレイ装置、ファクス装置、その他各種画像処理装置
において、多階調画像の階調を擬似的に再現するため、
多階調画像データの量子化にディザ法又は誤差拡散法が
用いられることが多い。

【０００３】一般にディザ法は、粒状性に優れ、中間調
画像をなめらかに表現できるという長所があるが、短所
もある。例えば、ディザ法（に代表される面積階調法）
では、階調性を得るために解像性が劣化する。また、周
期性画像を発生するディザ法では、網点のような印刷画
像に対してモアレが発生しやすい。

【０００４】他方、誤差拡散法は、原画像に忠実な解像
性を得ることができ、文字画像の再現に適する。しか
し、写真などの中間調画像では、孤立のドットが分散
し、あるいは不規則に連結してして配置されるために粒
状性が悪く、特異なテクスチャが発生する場合がある。
また、電子写真方式のプリンタでは、孤立ドットで画像
が形成されるために画像が不安定であり、誤差拡散では
その小ドットの比率が増加するため安定性がさらに低下
し、濃度ムラによる粒状性の劣化やバンディングが発生
しやすい。

【０００５】誤差拡散法に関しては、ドットの不規則な
連結によるテクスチャを改善するために、量子化閾値と
してディザ閾値を用い、ドットの連結を乱してテクスチ
ャを改善させる方法をはじめとして、以下のような改良
技術が提案されている。（１）疑似輪郭、独特の縞模様の発生の除去を目的とし
て、ディザ閾値を用い、エッジ量が大きいほど誤差の拡
散量を多くする（特開平３−３４７７２号）。（２）非エッジの低濃度部での白抜けを防止し、文字の
ノッチの発生を防ぐ目的で、画像のエッジ部では固定閾
値を用い、非エッジ部では変動閾値を用い、変動閾値の
レベルを濃度が低い部分ほど低くする（特許第２７５５
３０７号）。（３）３値以上の多値プリンタを用いる場合にモアレと
疑似輪郭の発生を防止する目的で、画像のエッジ部で、
エッジ量に応じた大きさのディザ信号を画像データに加
算し、非エッジ部では固定値を画像データに加算し、こ
の加算後の画像データを固定閾値を用いて多値量子化す
る（特許２８０１１９５号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、誤差拡散法により多階調の画像データを量子化する
画像処理装置において、高画質の画像形成を可能にする
ことであり、特に、絵柄部の粒状性を向上させること、
及び、絵柄部の粒状性と文字部や線画部の解像性とを両
立させることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の特徴は、多階調の画像データを誤差拡散法に
より量子化する量子化処理手段と、この量子化処理手段
の量子化閾値を周期的に振動させる手段とを具備する画
像処理装置において、前記量子化処理手段が、量子化誤
差の拡散のために、少なくとも主走査方向、副走査方向
のいずれか一方の方向のサイズが３画素以上で、全体の
画素数が１０画素以上の２次元の誤差拡散マトリクスを
用いることである。

【０００８】本発明のもう１つの特徴は、前記量子化処
理手段が、量子化誤差の拡散のために、少なくとも主走
査方向、副走査方向のいずれか一方の方向のサイズが量
子化閾値の周期より大きく、かつ全体の画素数が１０画
素以上の２次元の誤差拡散マトリクスを用いることであ
る。

【０００９】本発明のもう１つの特徴は、前記量子化処
理手段が、量子化誤差の拡散のために、主走査方向、副
走査方向のいずれか一方の方向のサイズが量子化閾値の
周期より大きく、他方の方向のサイズが量子化閾値の周
期より小さく、かつ全体の画素数が１０画素以上の２次
元の誤差拡散マトリクスを用いることである。

【００１０】本発明のもう１つの特徴は、誤差拡散マト
リクスの副走査方向のサイズを３画素とすることであ
る。

【００１１】本発明のもう１つの特徴は、画像データの
局所的な特徴を抽出する手段をさらに具備し、この手段
により抽出された特徴に応じて、前記量子化閾値を振動
させる手段が量子化閾値の振動幅を変化させることであ
る。

【００１２】以上列挙した本発明の特徴及びその他の特
徴について、以下において実施の形態に関連して具体的
に説明する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について説明する。なお、説明の重複を
避けるため、添付図面中の複数の図面において同一部分
又は対応部分に同一の参照番号を用いる。

【００１４】《実施例１》図１に、本発明の実施例１に
よる画像処理装置のブロック図を示す。この画像処理装
置は、多階調の画像データ１００を受け取り、その量子
化データ１０１を出力するもので、量子化処理部１２
０、画像特徴抽出部１３０、量子化閾値発生部１４０、
量子化処理部１２０と画像特徴抽出部１３０とのタイミ
ング調整のための信号遅延部１５０から構成される。こ
の信号遅延部１５０は必要に応じて設けられるものであ
り、例えば所要ライン数のラインメモリである。入力さ
れる画像データ１００は、例えばスキャナによって６０
０ｄｐｉで読み取られた８ビット／画素のデータであ
る。一般に、このような画像データ１００は、中間調を
滑らかに表現するために平滑化フィルタを通してから入
力される。通常、１５０Ｌｐｉ程度の画像周期から平滑
化されるため、グラビア印刷などで用いられる１７５Ｌ
ｐｉ以上の高線数の網点画像の周期性成分は画像データ
１００には残っていない。

【００１５】量子化処理部１２０は、量子化閾値発生部
１４０で発生した量子化閾値を用いて誤差拡散法により
画像データを量子化するものであり、本実施例において
は図示のように、量子化器（比較器）１２１、誤差計算
部１２２、誤差記憶部１２３、誤差拡散マトリクス部１
２４、誤差加算部１２５からなる。画像データ１００は
信号遅延部１５０によってタイミングを調整されて誤差
加算部１２５に入力される。誤差加算部１１５によって
拡散誤差を加算された画像データは量子化器１２１に入
力する。量子化器１２１は、入力した画像データを量子
化閾値発生部１４０より与えられる量子化閾値を用いて
量子化し、量子化結果を量子化データ１０１として出力
する。

【００１６】説明を簡単にするため、本実施例及び後記
各実施例においては、量子化閾値発生部１４０で量子化
閾値を１本だけ発生し、量子化器１２１は入力した画像
データが量子化閾値以上であるときに”１”、そうでな
ければ”０”の値をとる１ビットの量子化データ１０１
を出力するものとして説明するが、これに限られるもの
ではない。例えば、量子化閾値発生部１４０で３本の量
子化閾値を発生し、量子化器１２１でそれら量子化閾値
を用いて画像データを４レベルに量子化し、２ビットの
量子化データ１０１を出力するような構成とすることも
できる。

【００１７】誤差計算部１２２は量子化器１２１の量子
化誤差を算出するものである。ここでは８ビットの画像
データを扱っているため、この誤差計算においては、例
えば、量子化データ１０１の”１”を２５５（１０
進）、”０”を０（１０進）として扱う。算出された量
子化誤差は誤差記憶部１２３に一時的に記憶される。こ
の誤差記憶部１２３は、注目画素の周辺の処理済み画素
に関する量子化誤差を保存するためのものである。本実
施例では、次に述べるように量子化誤差を２ライン先の
周辺画素まで拡散させるため、例えば２ラインのライン
メモリが誤差記憶部１２３として用いられる。

【００１８】誤差拡散マトリクス部１２４は、誤差記憶
部１２３に記憶されている量子化誤差データから次の注
目画素に加算する拡散誤差を計算するものである。本実
施例では、誤差拡散マトリクス部１２５は、図２に示す
ような副走査方向が３画素サイズで全体が１２画素の誤
差拡散マトリクスを用いて拡散誤差データを算出する。
図２において、＊印は次の注目画素の位置に相当し、
ａ，ｂ，．．．，ｋ，ｌは周辺の１２個の処理済み画素
の位置に対応した係数（総和は３２）である。誤差拡散
マトリクス部１２５では、それら１２個の処理済み画素
に対する量子化誤差と対応した係数ａ〜ｌとの積和を３
２で除した値を、次の注目画素に対する拡散誤差として
誤差加算部１２５に与える。

【００１９】画像特徴抽出部１３０は、エッジ検出部１
３１と領域拡張処理部１３２とからなる。エッジ検出部
１３１は画像データに対するエッジ検出を行うもので、
０レベル（非エッジ）からレベル８（エッジ度合最大）
までのエッジ度合を表す４ビットのエッジデータを出力
する。より具体的には、例えば図３に示す４種類の５×
５の微分フィルタを用いて、主走査方向、副走査方向、
主走査方向から±４５゜傾いた方向の４方向についてエ
ッジ量を検出し、その中で絶対値が最大のエッジ量を選
び、そのエッジ量の絶対値をレベル０からレベル８まで
の９レベルのエッジ度合を示すエッジデータにエンコー
ドして出力する。領域拡張処理部１３２は、エッジ検出
部１３１により検出されたエッジに対し７画幅の領域拡
張処理を行うもので、エッジ検出部１３１より出力され
たエッジデータを参照し、注目画素の周囲の７×７画素
の領域（主走査方向の前後３画素、副走査方向の前後３
画素の範囲）の中で最大のエッジ度合を注目画素のエッ
ジ度合として、それを４ビットのエッジデータとして出
力する。このエッジデータは、量子化閾値発生部１４０
に与えられる。

【００２０】量子化閾値発生部１４０は、領域拡張処理
部１３２より出力されたエッジデータにより表されるエ
ッジ度合に応じて制御された振動幅で、画像空間上で周
期的に振動する量子化閾値を発生し、それを量子化処理
部１２０の量子化器１２１に与えるもので、画像空間上
で周期的に振動する変動値を発生する変動値発生部１４
１、この変動値にエッジ度合に応じた係数を掛ける乗算
部１４２、乗算部１４２の出力値に固定値を加算する加
算部１４３から構成される。変動値発生部１４１は、例
えば、図４に示すような０を中心に−７から＋８までの
値を渦巻き状に増加するように配置した４×４のドット
集中型ディザ閾値マトリクスを用い、画像空間上で周期
的に−７から＋８まで振動する変動値を発生する。この
ような変動値発生部１４１は、上記ディザ閾値マトリク
スを格納したＲＯＭと、画像データの主，副走査のタイ
ミング信号をカウントしてＲＯＭの読み出しアドレスを
発生するカウンタなどによって容易に実現できる。乗算
部１４２は、画像特徴抽出部１３０からのエッジデータ
で示されるエッジ度合がレベル０（非エッジ）の時に係
数８を、レベル１の時に係数７を、レベル２の時に係数
６を、レベル３の時に係数５を、レベル４の時に係数４
を、レベル５の時に係数３を、レベル６の時に係数２
を、レベル７の時に係数１を、レベル８（最大エッジ度
合）の時に係数０を、それぞれ変動値に乗じる。したが
って、乗算部１４２の出力値はエッジ度合がレベル０の
時に＋６４から−５６までの最大の振動幅で振動する。
加算部１４３で加算される固定値は画像データ幅の中央
値の＋１２８（１０進）に選ばれる。よって、量子化器
１２１に与えられる量子化閾値は、＋１２８を中心とし
て振動し、その最大の振動幅は、エッジ度合がレベル０
の時で１２０（＋１９２から−７２まで）である。

【００２１】以上のように構成された画像処理装置の量
子化データ１０１を例えば電子写真方式のプリンタなど
に与えれば、文字や画像の変化点などは高解像度の画像
を形成可能であり、写真や画像の変化の少ない部分は滑
らかでモアレのない高画質の画像を形成可能であり、か
つ、網点画像部も高画質の画像を形成可能である。これ
について、以下説明する。

【００２２】画像中の文字や線画のエッジ部のような変
化が急峻でエッジ度合が最高のレベル８となる部分で
は、量子化閾値発生部１４０によって発生される量子化
閾値は＋１２８に固定されるため、量子化処理部１２０
で固定閾値を用いた純粋な誤差拡散法による量子化が行
われるため、高い解像度で画像を形成できる。エッジ度
合レベルが下がるに従い、量子化閾値発生部１４０の乗
算部１４２で乗算される係数が増加するため量子化閾値
の振動幅が増加していくが、エッジ度合の高い部分では
量子化閾値の振動幅は小さく、量子化処理部１２０で解
像度の高い誤差拡散を主体とした処理が行われる。写真
や画像の平坦部のようにエッジ度合が小さい部分では、
量子化閾値発生部１４０によって発生される量子化閾値
の振動幅が増加するため、量子化処理部１２０の量子化
処理はドット集中型のディザを主体とした処理となり、
画像データはディザ閾値周期で網点化されるため（図４
のディザ閾値マトリクスを用いているためディザ閾値周
期は１５０Ｌｐｉで、これは６００ｄｐｉで４画素とな
る）、粒状性及び安定性に優れた画像を形成できる。し
かも、エッジ度合の大きい領域と小さい領域の境界部分
ではエッジ度合に応じて量子化閾値の振動幅が徐々に増
減させられるため、誤差拡散を主体とした処理からディ
ザを主体とした処理へと、あるいは、その逆向きに量子
化処理の特性が滑らかに切り替えられるため、両画像領
域の境界部分に違和感のない高画質な画像を形成するこ
とができる。

【００２３】また、画像特徴抽出部１３０の領域拡張処
理部１３２は、エッジデータに対し７画素幅の領域拡張
を行うが、画像データ１００の読取解像度が６００ｄｐ
ｉの場合、この７画素の領域拡張幅は原稿上で約０．３
ｍｍにあたり、これは約８６Ｌｐｉの網点周期に相当す
る。したがって、８６Ｌｐｉより高線数の網点画像部は
エッジ部として評価され、量子化処理部１２０において
固定した量子化閾値又は小さな振動幅の量子化閾値を用
いた誤差拡散主体の処理が行われることになるため、網
点を高い解像度で忠実に再現でき、またモアレも発生し
ない。しかし、前述のように、１７５Ｌｐｉ以上の高線
数の網点成分は平滑化され画像データ１００には残らな
いため、そのような高線数の網点画像部はエッジ度合レ
ベルが０又は低レベルとなり、画像平坦部と同様に大き
な振動幅の量子化閾値を用いたディザ主体の処理によっ
てディザ閾値周期（１５０Ｌｐｉ）で再網点化され、粒
状性及び安定性の優れた画像を形成することができ、ま
た画像データ１００から網点成分が失われているためモ
アレも発生しない。

【００２４】一方、８６Ｌｐｉより低線数の網点画像で
は、エッジとして評価される網点境界部は固定した又は
小さな振動幅の量子化閾値を用いた誤差拡散主体の処理
が行われるため網点を忠実再現でき、また、モアレの発
生を防止できる。エッジとして評価されない網点中央部
は、大きな振動幅の量子化閾値を用いたディザ主体の処
理が行われるため、安定性及び粒状性の良好な画像を形
成できる。

【００２５】さて、本実施例においては、図２に示すよ
うなサイズの誤差拡散マトリクスが誤差拡散のために用
いられる。このような誤差拡散マトリクスを用いると、
ディザ主体の量子化処理によりディザ閾値周期で網点化
される絵柄部分（画像平坦部や高線数網点部）の粒状性
が良好となり、また、誤差拡散主体の量子化処理が施さ
れる画像部分（文字や線画のエッジ部、低線数網点画像
の網点境界部）の解像性も確保できる。

【００２６】本実施例の画像処理装置を用いて形成され
る画像と、図２の誤差拡散マトリクスを図５に示すよう
な誤差拡散マトリクスに置き換えた場合に形成される画
像とを比較すると、図５の誤差拡散マトリクスを用いた
場合には、画像平坦部のようにディザ閾値周期で網点化
される部分で網点の崩れが発生し粒状性が劣化しやす
く、バンディング状の濃度ムラもめだつ。図２に示す誤
差拡散マトリクスを用いた場合は、そのような粒状性の
劣化や濃度ムラを生じにくい。１３３Ｌｐｉなどの比較
的低線数の網点画像では誤差拡散主体の処理によって網
点が再現されるが、図５の誤差拡散マトリクスを用いた
場合にはドットの繋がりによるテクスチャが発生し粒状
性が劣化する。このような画質劣化は、図２の誤差拡散
マトリクスを用いれば回避できる。また、誤差拡散主体
の処理となる文字部では、図２の誤差拡散マトリクスを
用いた場合と図５の誤差拡散マトリクスを用いた場合と
で同等の解像度が得られる。

【００２７】本実施例の画像処理装置の構成において、
誤差拡散マトリクスのサイズを様々に変更して画質を調
べたところ、良好な粒状性を得るためには、次の条件を
満たす誤差拡散マトリクスを用いるとよいことが確認さ
れた。（１）少なくとも主走査方向、副走査方向のいずれか一
方の方向のサイズが３画素以上で、全体の画素数が１０
画素以上の２次元の誤差拡散マトリクス（図２の誤差拡
散マトリクスは、この条件を満たしている）。（２）少なくとも主走査方向、副走査方向のいずれか一
方の方向のサイズが量子化閾値の周期より大きく、か
つ、全体の画素数が１０画素以上の２次元の誤差拡散マ
トリクス（量子化閾値の周期は５画素であるから、図２
の誤差拡散マトリクスは、この条件を満たしている）。

【００２８】また、誤差拡散マトリクスが大きくなる
と、ドットの配置が分散され見かけの粒状性が向上する
反面、平滑化作用が強まり解像度が低下する。粒状性と
解像性を両立させるためには、次の条件を満たす誤差拡
散マトリクスを用いるとよいことが確認された。（３）主走査方向、副走査方向のいずれか一方の方向の
サイズが量子化閾値の周期より大きく、他方の方向のサ
イズが量子化閾値の周期より小さく、かつ全体の画素数
が１０画素以上の２次元の誤差拡散マトリクス（図２の
誤差拡散マトリクスマトリクスは、この条件を満たして
いる）。

【００２９】なお、装置を実現するうえで、誤差拡散マ
トリクスの副走査方向のサイズが大きいほど誤差記憶部
１２３としてのラインメモリなどのサイズが増加するこ
とも考慮する必要がある。図２の誤差拡散マトリクスを
用いれば、粒状性と解像性を両立させることができると
ともに、２ラインのラインメモリなどで誤差記憶部１２
３を実現できるため、実用的である。

【００３０】《実施例２》本発明の実施例２によれば、
図１に示した構成の画像処理装置において、量子化閾値
発生部１４０の変動値発生部１４１は、図６に示すよう
な８×８のディザ閾値マトリクスを用いて、画像空間上
で周期的に−７から＋８まで振動する変動値を発生す
る。これ以外の構成は前記実施例１と同じである。図６
のディザ閾値マトリクスは、図４の４×４のディザ閾値
マトリクスをシフトして配置し８×８に拡大したもの
で、ディザ周期は同じく１５０Ｌｐｉであるが、網点配
置に６３．５゜の方向性が付き、誤差拡散処理との相性
がよい。

【００３１】《実施例３》本発明の実施例３によれば、
図１に示した全体的構成の画像処理装置において、量子
化閾値発生部１４０が図７に示すような構成とされる。
これ以外の構成は前記実施例１と同様であるが、画像特
徴抽出部１３０（図１）のエッジ検出部１３１及び領域
拡張処理部１３２は、エッジ度合をレベル０からレベル
３までの４レベルに圧縮し、それを表す２ビットのエッ
ジデータを出力するように変更される。

【００３２】図７に見られるように、本実施例における
量子化閾値発生部１４０は、図８に示すディザ閾値マト
リクスを用いて最大の振動幅で画像空間上で周期的に変
動する閾値を発生する閾値生成部１４５＿０、図９に示
すディザ閾値マトリクスを用いて、より小さい振動幅で
変動する閾値を生成する閾値生成部１４５＿１、図１０
に示すディザ閾値マトリクスを用いて、さらに小さい振
動幅で変動する閾値を生成する閾値生成部１４５＿２、
図１１に示すディザ閾値マトリクスを用いて振動幅がゼ
ロの閾値、つまり固定した閾値を生成する閾値生成部１
４５＿３、画像特徴抽出部１３０より出力されるエッジ
データによって示されるエッジ度合に応じて閾値生成部
１４５＿０〜１４５＿３のいずれかで生成された閾値を
選択し、それを量子化閾値として量子化処理部１２０
（図１）の量子化器１２１に与える閾値選択部１４６か
らなる。なお、図８、図９、図１０及び図１１に示した
ディザ閾値マトリクスの各閾値は、前記実施例２で用い
られた図６のディザ閾値マトリクスの各閾値に８，５，
２，０をそれぞれ乗じた値に１２８を加算した値となっ
ている。

【００３３】エッジ度合がレベル０の時には、閾値生成
部１４５＿０で生成された振動幅が最大の閾値が閾値選
択部１４６により選択され、それが量子化閾値として量
子化器１２１へ与えられる。同様に、エッジ度合がレベ
ル１、２、３の各場合には、閾値生成部１４５＿１，１
４５＿２，１４５＿３で生成された閾値がそれぞれ選択
され、量子化閾値として量子化器１２１へ与えられる。
したがって、本実施例においても、前記実施例２と実質
的に同じ画像処理が行われる。

【００３４】また、本実施例の量子化閾値発生部１４０
の構成によれば、ハードウェア、ソフトウェアのいずれ
で実現するにしてもコスト又は処理時間の面で一般的に
不利な乗算のための手段（図１における乗算部１４２に
相当）を排除できる。また、本実施例のようにエッジ度
合レベル数が４と少ない場合には、閾値生成部１４５＿
０〜１４５＿３のディザ閾値マトリクスの格納のために
必要なメモリ量も少なくて済むため、ハード化による高
速処理が容易であるという利点がある。また、画像特徴
抽出部１３０の領域拡張処理部１３２では領域拡張幅に
対応した複数ライン分のエッジデータを一時的に保存す
る必要があるが、エッジデータが４ビットから２ビット
に圧縮される分、エッジデータの保存に必要なメモリ量
が大幅に削減される。

【００３５】以上説明した各実施例は、一般的なコンピ
ュータを利用してソフトウェアにより実現することも可
能である。この場合、本発明の画像処理装置の各部の機
能をコンピュータ上で実現するためのプログラムを、例
えば、それが記録された磁気ディスク、光ディスク、光
磁気ディスク、半導体記憶素子などの各種記憶媒体から
読み込み、又は、ネットワークを経由して外部のコンピ
ュータなどから受信し、コンピュータのメインメモリに
ロードしＣＰＵに実行させることにより、本発明の画像
処理装置をコンピュータ上に実現することができる。各
種データの保存や信号遅延のために必要なラインメモリ
などの記憶領域としては、例えばメインメモリが利用さ
れる。このようなプログラムが記録された、コンピュー
タが読み取り可能な各種記憶媒体も本発明に包含され
る。

【００３６】前記各実施例の画像処理装置は、プリン
タ、ディスプレイ等の画像形成に関連した機器や、画像
読み取りと画像形成の両方に関連したデジタル複写機や
ファクス装置のような機器に組み込むことができる。そ
のような実施形態の一例として、本発明を適用したデジ
タル複写機の一実施例について次に説明する。

【００３７】《実施例４》図１２は、デジタル複写機の
概略断面図である。このデジタル複写機は、原稿を光学
的に走査して読み取るスキャナ部４００と、画像形成部
としてのレーザプリンタ部４１１と、不図示の回路部５
５０（図１３参照）とを有する。

【００３８】スキャナ部４００は、平坦な原稿台４０３
上に載置された原稿を照明ランプ５０２により照明し、
その反射光像をミラー５０３，５０４，５０５およびレ
ンズ５０６を介してＣＣＤなどのイメージセンサ５０７
に結像するとともに、照明ランプ５０２及びミラー５０
３〜５０５の移動により原稿を副走査することにより、
原稿の画像情報を読み取る。イメージセンサ５０７より
出力されるアナログ画像信号は回路部５５０（図１３）
に入力されて処理される。レーザプリンタ部４１１へ
は、回路部５５０から出力される画像データが入力され
る。

【００３９】レーザプリンタ部４１１においては、書き
込み光学ユニット５０８が、回路部５５０から入力した
画像データを光信号に変換して、感光体からなる像担持
体、例えば感光体ドラム５０９を露光することにより、
原稿画像に対応した静電潜像を形成する。書き込み光学
ユニット５０８は、例えば、半導体レーザを発光駆動制
御部で上記画像データにより駆動して強度変調されたレ
ーザ光を出射させ、このレーザ光を回転多面鏡５１０に
より偏向走査してｆ／θレンズ及び反射ミラー５１１を
介し感光体ドラム５０９へ照射する。感光体ドラム５０
９は、駆動部により回転駆動されて矢印で示すように時
計方向に回転し、帯電器５１２により一様に帯電された
後に、書き込み光学ユニット５０８により露光され、静
電潜像を形成される。この感光体ドラム５０９上の静電
潜像は、現像装置５１３により現像されてトナー像とな
る。また、複数の給紙部５１４〜５１８、手差し給紙部
５１９のいずれかより用紙がレジストローラ５２０へ給
紙される。レジストローラ５２０は、感光体ドラム５０
９上のトナー像にタイミングに合わせて用紙を送出す
る。転写ベルト５２１は転写電源から転写バイアスを印
加され、感光体ドラム５０９上のトナー像を用紙へ転写
させるとともに用紙を搬送する。トナー像を転写された
用紙は、転写ベルト５２１により定着部５２２へ搬送さ
れてトナー像が定着された後、排紙トレイ５２３へ排出
される。また、感光体ドラム５０９は、トナー像転写後
にクリーニング装置５２４によりクリーニングされ、さ
らに除電器５２５により除電されて次の画像形成動作に
備える。

【００４０】図１３は、このデジタル複写機の回路部５
５０の一例を簡略化して示すブロック図である。この回
路部５５０の入力は、スキャナ部４００のイメージセン
サ５０７によって例えば６００ｄｐｉで読み取られたア
ナログ画像信号である。このアナログ画像信号は、ＡＧ
Ｃ回路５５１によってレベルを調整された後、Ａ／Ｄ変
換回路５５２により１画素当たり８ｂｉｔのデジタル画
像データに変換され、さらに、シェーディング補正回路
５５３によってイメージセンサ５０７の画素毎の感度や
照度のばらつきが補正される。次に、画像データはフィ
ルタ処理回路５５４に送られ、ＭＴＦ補正と平滑化のた
めのフィルタ処理を施される。フィルタ処理後の画像デ
ータは、前記実施例１乃至３で説明した画像特徴抽出部
１３０に相当する画像特徴抽出回路５５８に入力される
とともに、ガンマ補正回路５５５へ送られ書き込み濃度
に変換するためのガンマ補正を施される。ガンマ補正後
の画像データは、前記実施例１乃至３で説明した信号遅
延部１５０に相当する信号遅延回路５５６を介して量子
化処理部１２０に相当する量子化処理回路５５７へ入力
される。画像特徴抽出回路５５８から出力されるエッジ
データは前記実施例１乃至３で説明した量子化閾値発生
部１４０に相当する量子化閾値発生回路５５９に入力さ
れ、この量子化閾値発生回路５５９より量子化処理回路
５５７へ量子化閾値が供給される。そして、量子化処理
回路５５７より出力される量子化データが、書き込み光
学ユニット５０８内の半導体レーザの発光駆動制御部へ
送られる。量子化処理回路５５７においては、前記各実
施例に関連したような量子化処理が行われるため、原稿
から読み取った画像を高い画質で再現できる。

【００４１】なお、デジタル複写機では、画像データに
対する主走査方向の変倍処理、地肌除去処理、フレア除
去処理などの処理も可能とされることが多いが、その説
明は割愛する。

【００４２】

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、（１）量子化閾値を周期的に振動させるとともに、量子
化誤差の拡散のために、少なくとも主走査方向、副走査
方向のいずれか一方の方向のサイズが３画素以上で、全
体の画素数が１０画素以上の２次元の誤差拡散マトリク
ス、又は、少なくとも副走査方向のいずれか一方の方向
のサイズが量子化閾値の周期より大きく、かつ全体の画
素数が１０画素以上の２次元の誤差拡散マトリクスを用
いることにより、ドットの整列性を改善して粒状性を向
上し、高画質の画像を形成可能である。（２）量子化誤差を周期的に振動させるとともに、量子
化誤差の拡散のために、主走査方向、副走査方向のいず
れか一方の方向のサイズが量子化閾値の周期より大き
く、他方の方向のサイズが量子化閾値の周期より小さ
く、かつ全体の画素数が１０画素以上の２次元の誤差拡
散マトリクスを用いることにより、解像性を確保しつつ
粒状性を向上し、高画質の画像を形成可能である。（３）誤差拡散マトリクスの副走査方向のサイズを３画
素とすることにより、量子化誤差を記憶するためのライ
ンメモリなどのサイズの増大を押さえつつ画質を向上さ
せることできる。（４）誤差拡散マトリクスのサイズを適正化するととも
に、画像の局所的特徴に応じて量子化閾値の振動幅を変
化させることにより、画像の平坦部や高線数網点部で粒
状性及び安定性が良好な画像を形成し、文字部や低線数
網点部で解像性が良好な画像を形成することが可能であ
る、等々の効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像処理装置のブロック構成の一
例を示すブロック図である。

【図２】誤差拡散マトリクスの一例を示す図である。

【図３】エッジ検出のための微分フィルタの例を示す図
である。

【図４】量子化閾値生成のためのディザ閾値マトリクス
の一例を示す図である。

【図５】不適切な誤差拡散マトリクスの例を示す図であ
る。

【図６】ディザ閾値マトリクスの他の例を示す図であ
る。

【図７】量子化閾値発生部の他の例を示すブロック図で
ある。

【図８】エッジ度合レベル０のための閾値発生のための
ディザ閾値マトリクスの一例を示す図である。

【図９】エッジ度合レベル１のための閾値発生用ディザ
閾値マトリクスの一例を示す図である。

【図１０】エッジ度合レベル２のための閾値発生用ディ
ザ閾値マトリクスの一例を示す図である。

【図１１】エッジ度合レベル３のための閾値発生用ディ
ザ閾値マトリクスの一例を示す図である。

【図１２】本発明によるデジタル複写機の概略断面図で
ある。

【図１３】デジタル複写機の回路部の一例を簡略化して
示すブロック図である。

【符号の説明】

１２０量子化処理部１２１量子化器１２２誤差計算部１２３誤差記憶部１２４誤差拡散マトリクス部１２５誤差加算部１３０画像特徴抽出部１３１エッジ検出部１３２領域拡張処理部１４０量子化閾値発生部１４１変動値発生部１４２乗算部１４３加算部１４５＿０〜１４５＿３閾値生成部１４６閾値選択部１５０信号遅延部４００スキャナ部４１１レーザプリンタ部５５１ＡＧＣ回路５５２Ａ／Ｄ変換回路５５３シェーディング補正回路５５４フィルタ処理回路５５５ガンマ補正回路５５６信号遅延回路５５７量子化処理回路５５８画像特徴抽出回路５５９量子化閾値発生回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/403 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０３Ａ (72)発明者戸波一成東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2C262 AA24 AB05 BB08 BB22 BB27 5B057 AA11 BA30 CA08 CA12 CA16 CB07 CB16 CE11 CE13 CH03 DB02 DB09 DC16 5C077 LL19 MP01 MP05 MP06 NN11 NN15 PP47 PQ08 PQ22 RR02 RR08 RR14 RR15 RR16 TT02 TT06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多階調の画像データを誤差拡散法により
量子化する量子化処理手段と、この量子化処理手段の量
子化閾値を周期的に振動させる手段とを具備し、前記量
子化処理手段は、量子化誤差の拡散のために、少なくと
も主走査方向、副走査方向のいずれか一方の方向のサイ
ズが３画素以上で、全体の画素数が１０画素以上の２次
元の誤差拡散マトリクスを用いることを特徴とする画像
処理装置。
【請求項２】多階調の画像データを誤差拡散法により
量子化する量子化処理手段と、この量子化処理手段の量
子化閾値を周期的に振動させる手段とを具備し、前記量
子化処理手段は、量子化誤差の拡散のために、少なくと
も主走査方向、副走査方向のいずれか一方の方向のサイ
ズが量子化閾値の周期より大きく、かつ全体の画素数が
１０画素以上の２次元の誤差拡散マトリクスを用いるこ
とを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】多階調の画像データを誤差拡散法により
量子化する量子化処理手段と、この量子化処理手段の量
子化閾値を周期的に振動させる手段とを具備し、前記量
子化処理手段は、量子化誤差の拡散のために、主走査方
向、副走査方向のいずれか一方の方向のサイズが量子化
閾値の周期より大きく、他方の方向のサイズが量子化閾
値の周期より小さく、かつ全体の画素数が１０画素以上
の２次元の誤差拡散マトリクスを用いることを特徴とす
る画像処理装置。
【請求項４】誤差拡散マトリクスの副走査方向のサイ
ズが３画素であることを特徴とする請求項１、２又は３
記載の画像処理装置。
【請求項５】画像データの局所的な特徴を抽出する手
段を具備し、この手段により抽出された特徴に応じて、
前記量子化閾値を振動させる手段は量子化閾値の振動幅
を変化させることを特徴とする請求項１、２、３又は４
記載の画像処理装置。
【請求項６】前記量子化処理手段による量子化データ
に従って画像を形成する手段を具備することを特徴とす
る請求項１、２、３、４又は５記載の画像処理装置。
【請求項７】原稿を光学的に走査することによって多
階調の画像データを入力する手段と、前記量子化処理手
段による量子化データに従って画像を形成する手段とを
具備することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５
記載の画像処理装置。
【請求項８】請求項１、２、３、４又は５記載の画像
処理装置の各手段の機能をコンピュータに実現させるた
めのプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュ
ータ読み取り可能な記憶媒体。