JP2001352448A - 画像形成方法、画像処理装置及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤差拡散法の弱点を補い、安定性の優れた高
品位画像を形成する。 【解決手段】 画像特徴抽出部１３０より領域拡張した
エッジレベルが出力され、このエッジレベルに応じた振
動幅で振動する量子化閾値が量子化閾値発生部１４０で
生成される。量子化閾値発生部１４０は、量子化閾値の
生成のために、閾値を小さい順に内側から外側へ渦巻き
状に配置したディザ閾値マトリクスを用いる。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
多階調画像データを量子化する。画像平坦部で出力ドッ
トが渦巻き状に成長し、安定性の優れた画像形成が可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機、
プリンタ、ファクス、ディスプレイなどの多階調画像デ
ータを扱う各種装置に係り、特に、誤差拡散法を利用す
る画像形成方法及び画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成に関わる画像処理装置における
代表的な中間調処理方法として、ディザ法と誤差拡散法
がある。

【０００３】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、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（特許第２７３３３１４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】本発明の目的は、誤差
拡散法の弱点を補い、特に安定性に優れた高品位な画像
を形成するための画像形成方法と画像処理装置を提供す
ることにある。本発明のもう１つの目的は、写真や高線
数の網点画像部などは安定性に優れた高品位な画像を、
文字や比較的低線数の網点画像部などは解像性の良い画
像を形成するための画像形成方法及び画像処理装置を提
供することにある。本発明のもう１つの目的は、高濃度
ベタ部におけるドット抜け（白抜け）が少なく高品質な
画像再現が可能な画像形成方法及び画像処理装置を提供
することにある。本発明のもう１つの目的は、量子化閾
値の発生ためのレジスタ又はメモリの削減が可能な画像
処理装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１乃至７の各項記
載の発明は、多階調画像データを誤差拡散法による量子
化処理によって量子化し、量子化データに従ってドット
を出力することにより画像を形成する画像形成方法にお
いて、量子化閾値を周期的に振動させる。

【０００８】そして、請求項１記載の発明の特徴は、ド
ット集中を促進させるとともに低・中濃度部での隣接周
期内のドットの結合を阻止して、安定性に優れた画像形
成を可能にするため、多階調画像データの濃度レベルが
上昇するに従って、画像空間上の特定の周期内で内側か
ら外側へ向かって渦巻き状に出力ドットを成長させるよ
うに、量子化閾値の振動を制御することである。

【０００９】また、請求項２又は３記載の発明の特徴
は、量子化誤差の伝搬の方向性を考慮した方向へ出力ド
ットを成長させて周期内で形状の整ったドット集中を促
進させるため、量子化処理を画像空間上で左上から右下
へ向かって行うとともに出力ドットを時計回りに成長さ
せるように量子化閾値の振動を制御し、又は、量子化処
理を画像空間上で右上から左下へ向かって行うとともに
出力ドットを反時計回りに成長させるように量子化閾値
の振動を制御することである。

【００１０】また、請求項４記載の発明の特徴は、高濃
度部での白抜け現象を緩和するため、多階調画像データ
の高濃度レベル領域において出力ドットを分散させて成
長させるように量子化閾値の振動を制御することであ
る。

【００１１】また、請求項５記載の発明の特徴は、低濃
度部から高濃度部まで、形成される網点の中心位置の揺
らぎを押さえることにより、濃度変化による影響を受け
にくい滑らかで高品位な画像の形成を可能にするため、
多階調画像データの低濃度レベル領域では画像空間上の
特定の周期内の中心部に集中的に出力ドットを成長さ
せ、多階調画像データの中・高濃度レベル領域では周期
内の周辺部に出力ドットを放射状に分散させて成長させ
るように、量子化閾値の振動を制御することである。

【００１２】また、請求項６記載の発明の特徴は、低濃
度部で、電子写真方式のプリンタなどにおいてバンディ
ングなどのノイズの影響を受けにくくい縦基調のドット
成長とするため、多階調画像データの低濃度レベル領域
において、副走査方向へ優先的に出力ドットを成長させ
るように量子化閾値の振動を制御することである。

【００１３】また、請求項７記載の発明の特徴は、複数
の量子化閾値を用いて多値画像データを多値量子化する
が、高濃度ベタ部におけるドット抜け（白抜け）を効果
的に抑えるため、多階調画像データの高濃度領域でのド
ットの集中が、低・中濃度領域でのドットの集中より弱
くなるように複数の量子化閾値の振動幅を制御すること
である。

【００１４】請求項８乃至１４の各項記載の発明は、周
期的に振動する量子化閾値を生成する量子化閾値発生手
段と、入力される多階調画像データを、前記量子化閾値
発生手段によって生成された量子化閾値を用いて誤差拡
散法により量子化して量子化データを出力する量子化処
理手段とを具備する。

【００１５】そして、請求項８記載の発明の特徴は、請
求項１記載の発明による画像形成を可能にするため、前
記量子化閾値発生手段において、閾値が小さいものから
順に内側から外側へ向かって渦巻き状に配置されたディ
ザ閾値マトリクスを用いて、量子化閾値を生成すること
である。

【００１６】また、請求項９記載の発明の特徴は、請求
項２又は３記載の発明による画像形成を可能にするた
め、前記ディザ閾値マトリクスにおいて閾値が時計回り
に順次増加することである。

【００１７】また、請求項１０記載の発明の特徴は、請
求項４記載の発明による画像形成を可能にするため、前
記ディザ閾値マトリクスの周辺部には閾値が小さいもの
から順に分散配置されることである。

【００１８】また、請求項１１記載の発明の特徴は、請
求項５記載の発明による画像形成を可能にするため、前
記量子化閾値発生手段において、中心部に小さい閾値が
集中配置され、周辺部には、それより大きい閾値が小さ
いものから順に放射状に分散配置されたディザ閾値マト
リクスを用いて、量子化閾値を生成することである。

【００１９】また、請求項１２記載の発明の特徴は、請
求項６記載の発明による画像形成を可能にするため、前
記ディザ閾値マトリクスの中心部において、閾値は小さ
い順に副走査方向へ優先的に並ぶように配置されること
である。

【００２０】また、請求項１３記載の発明の特徴は、写
真のような変化の少ない画像部は安定性に優れた高品位
な画像を、文字のような変化の大きい画像部は解像性の
良い画像を形成できるようにするため、多階調画像デー
タのエッジレベルを検出する画像特徴抽出手段をさらに
具備し、前記量子化閾値発生手段は前記画像特徴抽出手
段により検出されたエッジレベルに応じて量子化閾値の
振動幅を変化させることである。

【００２１】また、請求項１４記載の発明の特徴は、写
真のほか高線数の網点画像部なども安定性に優れた高品
位な画像を、文字のほか比較的低線数の網点画像部など
も解像性の良い画像を形成できるようにするため、前記
画像特徴抽出手段は検出したエッジレベルに領域拡張処
理を施すための手段を含み、前記量子化閾値発生手段
は、前記領域拡張処理後のエッジレベルに応じて量子化
閾値の振動幅を変化させることである。

【００２２】請求項１５乃至１９記載の発明は、周期的
に振動する複数の量子化閾値を生成する量子化閾値発生
手段と、入力される多階調画像データを、前記量子化閾
値発生手段によって生成された複数の量子化閾値を用い
て誤差拡散法により多値量子化して量子化データを出力
する量子化処理手段とを具備する。

【００２３】そして、請求項１５記載の発明の特徴は、
請求項７記載の発明による画像形成方法を可能とするた
め、前記量子化閾値発生手段は、ドットが集中して出現
するように閾値が配置されたディザ閾値マトリクスを用
いて各量子化閾値を生成し、複数の量子化閾値のうちの
高濃度の量子化閾値を生成するためのディザ閾値マトリ
クスにおける閾値の増加ステップは、低・中濃度の量子
化閾値を生成するためのディザ閾値マトリクスにおける
閾値の増加ステップより小さく設定されることである。

【００２４】また、請求項１６記載の発明の特徴は、デ
ィザ閾値マトリクスを記憶するためのレジスタ又はメモ
リの容量を削減するため、高濃度の量子化閾値を生成す
るためのディザ閾値マトリクスの全ての閾値を同一値に
設定することである。

【００２５】また、請求項１７記載の発明の特徴は、写
真のような変化の少ない画像部は安定性に優れた高品位
な画像を、文字のような変化の大きい画像部は解像性の
良い画像を形成できるようにするため、多階調画像デー
タのエッジレベルを検出する画像特徴抽出手段をさらに
具備し、前記量子化閾値発生手段は、前記画像特徴抽出
手段により検出されたエッジレベルに応じて各量子化閾
値を生成するためのディザ閾値マトリクスを切り替える
ことである。

【００２６】また、請求項１８記載の発明の特徴は、写
真のほか高線数の網点画像部なども安定性に優れた高品
位な画像を、文字のほか比較的低線数の網点画像部など
も解像性の良い画像を形成できるようにするため、前記
画像特徴抽出手段は検出したエッジレベルに領域拡張処
理を施すための手段を含み、前記量子化閾値発生手段
は、前記領域拡張処理後のエッジレベルに応じて各量子
化閾値を生成するためのディザ閾値マトリクスを切り替
えることである。

【００２７】また、請求項１９記載の発明の特徴は、デ
ィザ閾値マトリクスを記憶するためのレジスタ又はメモ
リの容量をさらに削減するため、前記量子化閾値発生手
段は、すべてのエッジレベルにおいて、高濃度の量子化
閾値の発生のために同一のディザ閾値マトリクスを用い
ることである。

【００２８】

【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。

【００２９】《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以上の高線数網点画像の周期性成分は画像データ１
００には残っていない。

【００３０】量子化処理部１２０は、量子化閾値発生部
１４０で生成された量子化閾値を用いて多階調の画像デ
ータを誤差拡散法により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）１２
１、誤差計算部１２２、誤差記憶部１２３、誤差拡散マ
トリクス部１２４、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１
０１として出力する。

【００３１】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本だけ生成し、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
子化閾値を生成し、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。

【００３２】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３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。

【００３３】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、主走査方向が５画素のサイ
ズ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３２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。

【００３４】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からなる。エッジ検出部１
３１は、画像データ１００のエッジ検出を行うもので、
本実施例ではレベル０（エッジ度最大）からレベル８
（非エッジ）までのエッジレベルを表す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レベルのエッジレベルに量子化し
て出力する。領域拡張処理部１３２は、エッジ検出部１
３１により検出されたエッジに対し７画素幅の領域拡張
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）の中で最小のエッジレベル（最大のエッジ度
合）を注目画素のエッジレベルとして、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。

【００３５】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で表されるエッジ
レベルに応じた振動幅で、画像空間上で周期的に振動す
る量子化閾値を生成し、それを量子化処理部１２０の量
子化器１２１に与えるもので、ディザ閾値発生部１４１
と、このディザ閾値発生部１４１の出力値に、エッジデ
ータで示されるエッジレベルに対応した係数（０〜８）
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。

【００３６】本実施例では、ディザ閾値発生部１４１
は、図４に示すような−７から＋８までの閾値を小さい
ものから順に（−７が最小、＋８が最大）内側から外側
へ時計回りの渦巻き状に配置した４×４のディザ閾値マ
トリクスを用い、画像空間上で周期的に−７から＋８ま
で振動するディザ閾値を出力する。ディザ閾値周期は４
画素で、これは６００ｄｐｉの画像形成の場合には１５
０Ｌｐｉに相当する。このようなディザ閾値発生部１４
１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、この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。

【００３７】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レベルがレベル８
（非エッジ）の時に係数８を、レベル７の時に係数７
を、レベル６の時に係数６を、レベル５の時に係数５
を、レベル４の時に係数４を、レベル３の時に係数３
を、レベル２の時に係数２を、レベル１の時に係数１
を、レベル０（最大エッジ度合）の時に係数０を、ディ
ザ閾値発生部１４１の出力値に乗じる。したがって、乗
算部１４２の出力値はエッジレベル８（非エッジ）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１
２１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１２０（＋１９２から７２
まで）である。

【００３８】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、画像の変化点や比較的低線数の網点
画像部などは解像性が良く、写真、画像の変化の少ない
部分、高線数の網点画像などは滑らかで安定性が良く、
それら領域が違和感なく整合した高品位な画像を形成可
能である。これについて以下説明する。

【００３９】画像中の文字や線画のエッジ部のような変
化が急峻でエッジレベルがレベル０（エッジ度合最高）
となる部分では、量子化閾値発生部１４０で生成される
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
化処理が行われるため、解像性の良い画像を形成でき
る。

【００４０】写真や画像の平坦部のようにエッジ度合が
低い（エッジレベルが高い）部分では、量子化閾値発生
部１４０によって生成される量子化閾値の振動幅が大き
くなるため、量子化処理部１２０の量子化処理はディザ
基調の処理となり、画像データはディザ閾値周期で網点
化される。図４に示すような閾値配置のディザ閾値マト
リクスが量子化閾値の生成に用いられるため、画像デー
タの濃度レベルが上昇するにつれて、ディザ閾値周期内
で中央部より渦巻き状に出力ドットが成長するようにな
る。

【００４１】スキャナによって原稿画像を読み取る場合
などは、通常、図１０に細線の矢線で示すように主走査
は左から右へ、副走査は上から下へ行われ、画像データ
は読み取られた順に入力されるため、量子化処理部１２
０の量子化処理の方向つまり量子化誤差の伝搬方向は、
図１０に太線の矢印で示すように左上から右下へ向かう
方向である。この場合、画像平坦部において、４画素×
４画素のディザ閾値周期内で図６に示すような量子化閾
値が生成されるため、濃度レベルが低レベルから上昇す
るにつれて、図５に示すような順番で出力ドットが発生
する。つまり、時計回りの渦巻き状に内側から外側へ向
かって出力ドットが成長する。画像の低濃度部、中濃度
部、高濃度部における出力ドットの発生の様子を図７、
図８、図９にそれぞれ示す。図７と図８に見られるよう
に、低・中濃度部では出力ドットが集中し、また、隣り
合うディザ閾値周期の出力ドットは互いに結合しない。
したがって、低・中濃度の画像平坦部の粒状性が良好で
安定性に優れた画像を形成できる。また、ディザ閾値マ
トリクスの中心部において、閾値は小さい順に副走査方
向へ優先的に並ぶように配置されているため、低濃度部
では、図５から理解されるように、出力ドットは上向き
に成長し、続いて下向きに成長する。つまり、低濃度部
では、副走査方向へ優先的に成長する縦基調のドット成
長となる。このような縦基調のドット成長とすると、特
に電子写真方式のプリンタを画像形成に利用する場合
に、横基調のドット成長よりもバンディングなどの画像
処理以外の要因によるノイズの影響を受けにくく、安定
性の優れた高品位な画像を形成できる。

【００４２】図１１に細線の矢線で示すように主走査を
右から左へ、副走査を上から下へ行って原稿画像が読み
取られ、その読み取りの順に画像データが入力される場
合には、量子化処理部１２０の量子化処理の方向つまり
量子化誤差の伝搬方向は、図１１に太線の矢印で示すよ
うに右上から左下へ向かう方向である。この場合、画像
平坦部において、４画素×４画素のディザ閾値周期内で
図１３に示すような量子化閾値が生成されるため、図１
２に示すような順番で出力ドットが発生する。つまり、
反時計回りの渦巻き状に出力ドットが成長する。

【００４３】誤差拡散法による量子化処理では、量子化
誤差の拡散効果によって出力ドットの揺らぎが生じるた
め、低・中濃度部で前述した通りに出力ドットが成長す
るとは限らない。量子化処理が左上から右下へ行われる
場合に時計回りに出力ドットを成長させ、量子化処理が
右上から左下へ行われる場合に反時計回りに出力ドット
を成長させると、量子化誤差の伝搬方向特性との関係か
ら、ディザ閾値周期内で、より形状の整ったドット集中
が促進されるため、低・中濃度部の安定性、粒状性が向
上する。

【００４４】また、本実施例の画像処理装置において
は、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、誤差拡散主体の処理からディザ主体の処理
へ、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。したがって、両画像領域の境界部分
が違和感なく整合した画像を形成することができる。

【００４５】さて、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、６００ｄｐｉの画像形成の場合、この７画素
の領域拡張幅は原稿上で約０．３ｍｍにあたり、これは
約８６Ｌｐｉの網点周期に相当する。したがって、８６
Ｌｐｉ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、モアレも発生しない。

【００４６】また、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レ
ベルがレベル８又は高いレベルとなり、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基調の処
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。

【００４７】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し、かつモアレの発生を防止で
き、また、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基調の処理が行
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。

【００４８】《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のディザ閾値発生部１４１で、図１４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まで振動するディザ閾値
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。

【００４９】図１４のディザ閾値マトリクスは、太線枠
で囲んで示した４×４の基本ディザ閾値（図４に示した
ディザ閾値マトリクスと同一のもの）を４個組合せて８
×８に拡大したもので、主走査方向に隣接した基本ディ
ザ閾値マトリクスを相対的に副走査方向へ半位相シフト
させた構成である。

【００５０】このようなディザ閾値マトリクスを用いれ
ば、ディザ基調の処理となる画像平坦部などにおいて、
低濃度、中濃度、高濃度の各部分では図１５、図１６、
図１７に示すような網点配置となり、ほぼ６３．５゜の
スクリーン角が付くため、誤差拡散処理との相性も良好
で網点の崩れが少なく、粒状性が良好である。

【００５１】なお、ディザ閾値発生部１４１は、必ずし
も図１４に示す８×８のディザ閾値マトリクスを格納し
たＲＯＭを持つ必要はなく、４×４の基本ディザ閾値マ
トリクスを格納したＲＯＭを持ち、その読み出しアドレ
スの制御によって、図１４のディザ閾値マトリクスによ
る量子化閾値の生成が可能である。

【００５２】《実施例３》本発明の実施例３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のディザ閾値発生部１４１で、図１８に示
すように−７から＋２までの閾値を小さい順に時計回り
渦巻き状に配置し、＋３以上の閾値を小さい順に放射状
に分散させて配置した４×４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
るディザ閾値を発生する。これ以外の構成は前記実施例
１と同じである。

【００５３】このようなディザ閾値マトリクスを用いる
ため、ディザ基調の処理となる画像平坦部などでは、デ
ィザ閾値周期内で図１９に示すような量子化閾値が生成
される。したがって、低濃度部、中濃度部、高濃度部で
の出力ドットの成長は図２０に示すようなものとなる。
図２０（ｃ）に見られるように、ディザ閾値周期内の周
辺部では出力ドットが分散して成長するため、図９と対
比すれば明らかなように、高濃度のベタ部での白抜け現
象が緩和される。また、低・中濃度部ではドットの集中
が促進される。したがって、安定性に優れ、かつ白抜け
が目立たない高品位な画像を形成できる。

【００５４】《実施例４》本発明の実施例４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のディザ閾値発生部１４１で、図２１に示
すように−７から−４までの閾値を中央部に集中配置
し、−３から＋８までの閾値を周辺部に放射状に分散さ
せて配置した４×４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まで振動するディザ
閾値を発生する。これ以外の構成は前記実施例１と同じ
である。

【００５５】このようなディザ閾値マトリクスを用いる
ため、ディザ基調処理となる画像平坦部などでは、出力
ドットは図２２に示すような順序で発生する。すなわ
ち、低濃度部ではディザ閾値周期の中心部に集中的に出
力ドットが成長し、中・高濃度部では出力ドットが放射
状に成長する。このような出力ドット成長であるため、
低濃度部から高濃度部まで、形成される網点の中心位置
がディザ閾値周期のほぼ中心に位置し、網点の揺らぎが
小さくなる。したがって、濃度変化による影響を受けに
くい、滑らかで高品位な画像を形成できる。

【００５６】《実施例５》本発明の実施例５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２３に示すような構成とされ
る。画像特徴抽出部１３０（図１）のエッジ検出部１３
１は、エッジ量をレベル０（エッジ度合最大）からレベ
ル３（非エッジ）までの４レベルのエッジレベルに量子
化し、それを２ビットのエッジデータとして出力するよ
うに変更される。

【００５７】図２３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、エッジレベル０に対応し
た閾値生成部１４５＿０、エッジレベル１に対応した閾
値生成部１４５＿１、エッジレベル２に対応する閾値生
成部１４５＿２、エッジレベル３に対応する閾値生成部
１４５＿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レベルに応じて閾値生
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１２
０（図１）の量子化器１２１に与える閾値選択部１４６
からなる。

【００５８】エッジレベル３（非エッジ）に対応した閾
値生成部１４５＿３は、例えば前記実施例１、２、３又
は４で用いられたディザ閾値マトリクスの各閾値に８を
乗じてから１２８を加算したディザ閾値マトリクスを用
いて、最大の振動幅で振動する閾値を生成する。エッジ
レベル２に対応した閾値生成部１４５＿２は、そのよう
な前記実施例のディザ閾値マトリクスの各閾値に５を乗
じてから１２８を加算したディザ閾値マトリクスを用い
て、より小さい振動幅で振動する閾値を生成する。エッ
ジレベル１に対応した閾値生成部１４５＿１は、そのよ
うな前記実施例のディザ閾値マトリクスの各閾値に２を
乗じてから１２８を加算したディザ閾値マトリクスを用
いて、さらに小さい振動幅で振動する閾値を生成する。
エッジレベル０（エッジ度合最大）に対応した閾値生成
部１４５＿０は、固定値（＋１２８）を生成する。

【００５９】したがって、本実施例においても、前記実
施例１、２、３又は４と同様の量子化処理を行って高品
位な画像を形成可能であることは明らかである。

【００６０】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、領域拡張処理部１３２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
記憶する必要とするが、エッジデータが２ビットに圧縮
される分だけ、その一時記憶のためのラインメモリなど
の容量を削減できる。また、エッジレベル数が４と少な
いので、閾値生成部１４５＿０〜１４５＿２においてデ
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。

【００６１】なお、領域拡張処理部１３２のメモリは削
減されないが、エッジ検出部１３１では９レベルのエッ
ジレベルを出力し、領域拡張部１３２においてエッジレ
ベルを４レベルに変換して出力する構成も可能である。

【００６２】以上の各実施例は、多値画像データを２値
に量子化する例であったが、(n-1)個の量子化閾値を発
生し、多値画像をｎ値（ｎ≧３）に量子化する画像処理
装置についても本発明を適用できる。以下、多値画像デ
ータを３値に量子化する実施例について説明する。

【００６３】《実施例６》本発明の実施例６による画像
処理装置の全体的構成は図１に示す通りであるが、３値
量子化であるため、量子化閾値発生部１４０は図２４に
示すように２つの量子化閾値ｔｈ１，ｔｈ２（ｔｈ１＜
ｔｈ２）を発生する構成に変更される。

【００６４】また、量子化処理部１２０の量子化器１２
１は、量子化閾値発生部１４０より供給される量子化閾
値ｔｈ１，ｔｈ２を用いて多値画像データを３値量子化
し、２ビットの量子化データ１０１を出力する構成に変
更される。例えば、多値画像データのレベルが量子化閾
値ｔｈ１より低いときには”００”（ドットなし）を、
多値画像データのレベルが量子化閾値ｔｈ１以上で量子
化閾値ｔｈ２より低いときに”０１”（小ドット）を、
多値画像データのレベルが量子化閾値ｔｈ２以上のとき
に”１１”（大ドット）を、量子化データ１０１として
出力する。

【００６５】また、誤差計算部１２２（

【図】１）は、量子化データ１０１の”００”を０（１
０進）、”０１”を例えば１２７（１０進）、”１１”
を２５５（１０進）として扱って量子化誤差を算出する
構成に変更される。

【００６６】また、画像特徴抽出部１３０（図１）は、
前記実施例５と同様に、レベル０（エッジ度合最大）か
らレベル３（非エッジ）までの４レベルのエッジデータ
を出力する構成とされる。

【００６７】量子化閾値発生部１４０は、図２４に示す
ように、量子化閾値ｔｈ１を発生するための４つのディ
ザ閾値マトリクスを記憶している閾値記憶部２００，２
０１，２０２，２０３と、エッジデータに応じて閾値記
憶部２００〜２０３の１つを選択し、それに記憶されて
いるディザ閾値マトリクスを用いて量子化閾値ｔｈ１を
生成する閾値生成部２０４と、量子化閾値ｔｈ２を発生
するための４つのディザ閾値マトリクスを記憶している
閾値記憶部２１０，２１１，２１２，２１３と、エッジ
データに応じて閾値記憶部２１０〜２１３の１つを選択
し、それに記憶されているディザ閾値マトリクスを用い
て量子化閾値ｔｈ２を生成する閾値生成部２１４とから
構成される。

【００６８】本実施例においては、閾値記憶部２００，
２０１，２０２，２０３には、図２５に示すディザ閾値
マトリクス２２０，２２１，２２２，２２３がそれぞれ
記憶されている。閾値生成部２０４は、画像特徴抽出部
１３０より入力するエッジデータの示すエッジレベルが
レベル０（エッジ度合最大）の時に閾値記憶部２００、
レベル１の時に閾値記憶部２０１、レベル２の時に閾値
記憶部部２０２、レベル３（非エッジ）の時に閾値記憶
部２０３を選択し、選択した閾値記憶部に記憶されてい
るディザ閾値マトリクスを用いて量子化閾値ｔｈ１を生
成する。

【００６９】また、閾値生成部２１０，２１１，２１
２，２１３には、図２５に示すディザ閾値マトリクス２
３０，２３１，２３２，２３３がそれぞれ記憶されてい
る。閾値生成部２１４は、エッジデータの示すエッジレ
ベルがレベル０の時に閾値記憶部２１０、レベル１の時
に閾値記憶部部２１１、レベル２の時に閾値記憶部２１
２、レベル３の時に閾値記憶部２１３を選択し、選択し
た閾値記憶部に記憶されているディザ閾値マトリクスを
用いて量子化閾値ｔｈ２を生成する。

【００７０】図２５を参照すると、エッジレベル３のデ
ィザ閾値マトリクス２２３，２３３は、閾値が小さいほ
うから渦巻き状に配列されおり、また閾値は大きな６ス
テップずつ増加する。したがって、濃度変化が小さい連
続調画像部分や高線数の網点画像部分では、低濃度から
高濃度までドットが強く集中し、対バンディング性、粒
状性、安定性、階調性が優れた画像再現が可能である。

【００７１】一方、エッジレベル０のディザ閾値マトリ
クス２２０，２３０は、閾値は同じく小さいほうから渦
巻き状に配置されているが、閾値は２ステップずつ増加
する。したがって、文字や線画のような濃度変化が大き
な画像部分、比較的低線数の網点画像部では、量子化閾
値ｔｈ１，ｔｈ２の振幅が小さく、固定閾値を用いる誤
差拡散に近い量子化となり、解像性の高い画像再現が可
能となる。

【００７２】エッジレベル２のディザ閾値マトリクス２
２２，２３２は閾値が４ステップずつ増加するため、エ
ッジレベル２の画像部分における量子化閾値ｔｈ２，ｔ
ｈ２の振幅はエッジレベル３の画像部分より若干小さく
なり、ドット集中はやや弱まる。エッジレベル１のディ
ザ閾値マトリクス２２１，２３１は閾値が３ステップず
つ増加するため、エッジレベル１の画像部分における量
子化閾値ｔｈ２，ｔｈ２の振幅はエッジレベル０の画像
部分より若干小さく、ドット集中はさらに弱まる。しが
って、画像の平坦部からエッジ部まで、低線数の網点画
像部から高線数の網点画像部まで、違和感なく整合した
高品質な画像再現が可能である。

【００７３】本実施例は３値量子化であったが、４値以
上の多値量子化の場合にも、本実施例と同様の構成によ
り高品質な画像再現が可能となることは明白である。

【００７４】なお、画像特徴抽出部１３０において領域
拡張処理を行わない構成も可能である。

【００７５】《実施例７》本発明の実施例７による画像
処理装置は、全体的構成、量子化閾値発生部１４０の構
成、量子化処理部１２０の量子化器１２１及び誤差計算
部１２２の構成、画像特徴抽出部１３０の構成は、前記
実施例６と同様である。ただし、量子化閾値発生部１４
０の誤差記憶部２００〜２０３，２１０〜２１３には、
図２６に示すようなディザ閾値マトリクス２４０〜２４
３，２５０〜２５３が記憶されている。

【００７６】図２６から分かるように、本実施例におい
ては、各エッジレベルでの低・中濃度の量子化閾値ｔｈ
１を生成するためのディザ閾値マトリクス２４０〜２４
３に比べ、高濃度の量子化閾値ｔｈ２用のディザ閾値マ
トリクス２５０〜２５３は、閾値の増加ステップが小さ
くなるように設定され、よって、各エッジレベルで、高
濃度側の量子化閾値ｔｈ２の振幅は低濃度側の量子化閾
値ｔｈ１の振幅より小さくなる。

【００７７】前記実施例６では各エッジレベルでのディ
ザ閾値マトリクスの閾値の増加ステップは低濃度側も高
濃度側も同じであり、高濃度側の閾値についても低濃度
側と同様の強いディザ形状があるため、完全な黒ベタで
ない画像部分で常に最も大きな閾値に対応する位置のド
ットが抜けるため、特にディザ基調の処理となる画像平
坦領域の高濃度ベタ部でドット抜け（白抜け）が目立ち
やすい。本実施例では、高濃度側の閾値の増加ステップ
を低濃度側の閾値の増加ステップより小さく設定してド
ットの集中を緩和することにより、そのような高濃度ベ
タ画像部におけるドット抜け（白抜け）を効果的に減ら
すことができる。しかも、低濃度側の閾値は前記実施例
６と同様であるので、低濃度部での対バンディング性、
粒状性、階調性が損なわれることはない。

【００７８】本実施例は３値量子化であったが、４値以
上の多値量子化の場合にも、高濃度側の閾値ほど増加ス
テップを小さくするようにディザ閾値マトリクスを設定
することにより、本実施例と同様に高濃度ベタ領域での
ドット抜け（白抜け）を低減できる効果が得られる。

【００７９】なお、誤差拡散を用いない単純な多値ディ
ザ処理で、高濃度領域におけるドットが分散するような
ディザ閾値マトリクスを設定する方法があるが、この方
法では濃度保存がなされないため、階調表現が不十分に
なることがある。本発明では、誤差拡散とディザ閾値を
組み合わせ、かつ、高濃度部においてドットの集中を緩
和することによって、高濃度ベタ部のドット抜け（白抜
け）の低減と良好な階調表現を両立させることができ
る。

【００８０】なお、画像特徴抽出部１３０において領域
拡張処理を行わない構成も可能である。

【００８１】《実施例８》本発明の実施例８による画像
処理装置は、全体的構成、量子化閾値発生部１４０の構
成、量子化処理部１２０の量子化器１２１及び誤差計算
部１２２の構成、画像特徴抽出部１３０の構成は、前記
実施例６と同様であるが、量子化閾値発生部１４０の誤
差記憶部２００〜２０３，２１０〜２１３に記憶される
ディザ閾値マトリクスは、図２７に示すように変更され
る。閾値記憶部２００〜２０３に記憶される低濃度側の
ディザ閾値マトリクス２６０〜２６３は、前記実施例６
又は７のディザ閾値マトリクス２２０〜２２３又は２４
０〜２４３と同一のドット集中型のマトリクスである。
一方、各閾値記憶部２１０〜２１３に記憶される高濃度
側のディザ閾値マトリクス２７０〜２７３は、全ての閾
値が同一の固定値である（閾値の増加ステップは０であ
る）。

【００８２】このように、各エッジレベルでの高濃度側
の閾値をそれぞれ同一の固定値とすることにより、各閾
値記憶部２１０〜２１３にはそれぞれ１個の閾値を記憶
しておけば足りるため、各閾値記憶部２１０〜２１３と
してのレジスタ又はメモリの容量を閾値１個分まで削減
することができ、装置のコスト低減を図ることができ
る。また、高濃度側の閾値を、エッジレベル３（非エッ
ジ部）では２００、エッジレベル０（エッジ部）では１
６０というようにエッジレベルによって異ならせること
により、エッジレベルごとに大ドット、小ドットの発生
頻度を制御している。エッジレベル０（エッジ部）で
は、高濃度側の閾値を下げて小ドットの発生を抑えて大
ドットの発生を促進することにより、均一濃度の背景領
域に存在する黒文字などの視認性を向上させる効果が得
られる。

【００８３】本実施例は３値量子化の例であるが、例え
ば４値量子化の場合にも、各エッジレベルでの高濃度側
閾値を異なった値に固定することで、大ドット（高濃
度）の発生を促進し、中ドット（中濃度）、小ドット
（低濃度）の発生頻度を抑制することにより、均一濃度
の背景領域内の黒文字などの視認性を向上させることが
できる。なお、画像特徴抽出部１３０において領域拡張
処理を行わない構成も可能である。

【００８４】前述したような、誤差拡散を用いない単純
な多値ディザ処理で高濃度領域におけるドットが分散す
るようなディザ閾値マトリクスを設定する方法では、本
実施例のように高濃度側の閾値を同一値に固定すると、
高濃度部での階調表現が非常に乏しくなる。本実施例で
は、誤差拡散を行うため、そのような不都合を回避でき
る。

【００８５】《実施例９》本発明の実施例９による画像
処理装置は、全体的構成、量子化閾値発生部１４０の構
成、量子化処理部１２０の量子化器１２１及び誤差計算
部１２２の構成、画像特徴抽出部１３０の構成は、前記
実施例６と同様であるが、量子化閾値発生部１４０の誤
差記憶部２００〜２０３，２１０〜２１３に記憶される
ディザ閾値マトリクスは、図２８に示すように変更され
る。閾値記憶部２００〜２０３に記憶される低濃度側の
ディザ閾値マトリクス２８０〜２８３は、前記実施例
６、７又は８のディザ閾値マトリクス２２０〜２２３、
２４０〜２４３又は２６０〜２６３と同一のドット集中
型のマトリクスである。一方、閾値記憶部２１０〜２１
３に記憶される高濃度側のディザ閾値マトリクス２９０
〜２９３は、全ての閾値が２００である。このようにエ
ッジレベルに関係なく、高濃度側の閾値を同一値とする
ことにより、閾値記憶部２１０〜２１３を１つの閾値記
憶部に集約し、しかも、それを閾値１個分の容量を持つ
１個のレジスタ又はメモリで実現することができるた
め、前記実施例８より以上に装置のコスト削減が可能で
ある。

【００８６】なお、画像特徴抽出部１３０において領域
拡張処理を行わない構成も可能である。

【００８７】以上説明した各実施例の画像処理装置は、
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、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。

【００８８】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
タル複写機の実施例について次に説明する。

【００８９】《実施例１０》図２４は、デジタル複写機
の画像読み取り機構及び画像形成機構の構成例を示す概
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５５
０（図２５）とを有する。

【００９０】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２５）
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。

【００９１】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。

【００９２】図２５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、Ａ
ＧＣ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。

【００９３】シェーディング補正後の画像データは、フ
ィルタ処理回路５５６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。このフィルタ処理によ
って、前述のように１５０Ｌｐｉ程度より高線数の網点
成分は平滑化され、１７５Ｌｐｉ以上の高線数の網点成
分はほぼ完全に除去される。フィルタ処理後の画像デー
タはガンマ補正回路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。

【００９４】５６０は中間調処理部である。この中間調
処理部５６０は、前記各実施例の画像処理装置からな
る。フィルタ処理後の画像データは画像特徴抽出部１３
０に入力され、ガンマ補正後の画像データは信号遅延部
１５０を介して量子化処理部１２０に入力される。量子
化処理部１２０より出力される量子化データは、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。

【００９５】なお、フィルタ処理回路５５６において、
画像特徴抽出部１３０へ出力する信号のタイミングを調
整することによって、信号遅延部１５０を省略すること
も可能である。また、デジタル複写機においては、画像
データの主走査方向の変倍処理が例えばガンマ補正回路
５５５の前段で行われたり、地肌除去処理やフレア除去
処理などの処理が例えばガンマ補正部５５５と中間調処
理部５６０の中間で行われたり、９０゜回転処理が例え
ばフィルタ処理回路５５４の前段又は中間調処理部５６
０の後段で行われたりすることがあるが、その説明は割
愛する。

【００９６】

【発明の効果】請求項１乃至１９記載の発明によれば、
ドット集中を促進し、かつ、低・中濃度部での隣接周期
間のドットの結合を阻止して、対バンディング性、粒状
性、安定性に優れた画像を形成することができる。

【００９７】請求項２、３又は９記載の発明によれば、
形状の整ったドット集中を促進させることにより、低・
中濃度部において安定性、粒状性に優れた画像を形成す
ることができる。

【００９８】請求項４又は１０記載の発明によれば、高
濃度部での白抜け現象を緩和し、かつ、低・中濃度部で
のドット集中を促進することにより、白抜けが目立た
ず、かつ安定性に優れた、滑らかで高品位な画像を形成
することができる。

【００９９】請求項５又は１１記載の発明によれば、低
濃度部から高濃度部まで網点の中心位置の揺らぎを押さ
えることにより、濃度変化による影響を受けにくい滑ら
かで高品位な画像を形成できる。

【０１００】請求項６又は１２記載の発明によれば、低
濃度部において、電子写真方式のプリンタなどにおいて
バンディングなどのノイズの影響を受けにくい縦基調の
ドット成長とすることにより、低濃度部での安定性に優
れた高品位な画像を形成できる。

【０１０１】請求項７記載の発明によれば、高濃度ベタ
部における白抜けを減らすことができる。

【０１０２】請求項１３又は１５記載の発明によれば、
文字や画像の変化点などは解像性が良く、写真や画像の
変化の少ない部分は滑らかで安定性が良く、かつ、両方
の領域が違和感なく整合した高品位な画像を形成でき
る。請求項１５記載の発明によれば、さらに高濃度ベタ
部における白抜けを抑制することができる。

【０１０３】請求項１４又は１８記載の発明によれば、
文字や画像の変化点や比較的低線数の網点画像部は解像
性が良く、写真や画像の変化の少ない部分や高線数の網
点画像部は滑らかで安定性がよく、かつ、両方の領域が
違和感なく整合した高品位な画像を形成できる。

【０１０４】請求項１６又は１９記載の発明によれば、
高濃度の量子化閾値を生成するためのディザ閾値マトリ
クスを記憶するためのレジスタ又はメモリの容量を削減
できる。

【０１０５】請求項２０記載の発明によれば、以上に述
べたような画像形成のための画像処理装置を、一般的な
コンピュータを利用して容易に実現できる。

【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】実施例１において、量子化閾値生成のために用
いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。

【図５】実施例１における画像平坦部での出力ドットの
発生順序を示す図である。

【図６】実施例１において画像平坦部で生成される量子
化閾値を示す図である。

【図７】実施例１における低濃度部での出力ドット成長
の様子を示す図である。

【図８】実施例１における中濃度部での出力ドット成長
の様子を示す図である。

【図９】実施例１における高濃度部での出力ドット成長
の様子を示す図である。

【図１０】通常の処理方向を説明するための図である。

【図１１】他の処理方向を説明するための図である。

【図１２】図１１に示す処理方向の場合における出力ド
ットの発生順序を示す図である。

【図１３】図１１に示す処理方向の場合に画像平坦部で
生成される量子化閾値を示す図である。

【図１４】実施例２において量子化閾値生成のために用
いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。

【図１５】実施例２における低濃度部での出力ドット成
長の様子を示す図である。

【図１６】実施例２における中濃度部での出力ドット成
長の様子を示す図である。

【図１７】実施例２における高濃度部での出力ドット成
長の様子を示す図である。

【図１８】実施例３において量子化閾値生成のために用
いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。

【図１９】実施例３において、画像平坦部で生成される
量子化閾値を示す図である。

【図２０】実施例３における低濃度部、中濃度部、高濃
度部での出力ドット成長の様子を示す図である。

【図２１】実施例４において量子化閾値生成のために用
いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。

【図２２】実施例４において、画像平坦部で生成される
量子化閾値を示す図である。

【図２３】実施例５における量子化閾値発生部のブロッ
ク図である。

【図２４】実施例６の構成を説明するためのブロック図
である。

【図２５】実施例６において量子化閾値生成のために用
いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。

【図２６】実施例７において量子化閾値生成のために用
いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。

【図２７】実施例８において量子化閾値生成のために用
いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。

【図２８】実施例９記載の量子化閾値生成のために用い
られるディザ閾値マトリクスを示す図である。

【図２９】実施例１０によるデジタル複写機の画像読み
取り及び画像形成に関連した機構の構成例を示す概略断
面図である。

【図３０】実施例１０によるデジタル複写機の回路部の
ブロック図である。

【符号の説明】

１００ 多階調の画像データ １０１ 量子化データ 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 ディザ閾値発生部 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 ２００〜２０３ 閾値記憶部 ２０４ 閾値生成部 ２１０〜２１３ 閾値記憶部 ２１４ 閾値生成部 ４００ スキャナ部 ４１１ レーザプリンタ部 ５５１ ＡＧＣ回路 ５５２ Ａ／Ｄ変換回路 ５５３ シェーディング補正回路 ５５６ フィルタ処理回路 ５５７ ガンマ補正回路 ５６０ 中間調処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 浩 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (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） 5B057 AA11 CA08 CA12 CA16 CB07 CB12 CB16 CC01 CE13 DB02 DB09 DC16 DC22 5C077 MP01 NN08 NN11 NN15 NN19 PP51 PP54 TT02 TT06

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多階調画像データを誤差拡散法による量
   子化処理によって量子化し、量子化データに従ってドッ
   トを出力することにより画像を形成する画像形成方法に
   おいて、多階調画像データの濃度レベルが上昇するに従
   って、画像空間上の特定の周期内で内側から外側へ向か
   って渦巻き状に出力ドットを成長させるように、量子化
   処理のための量子化閾値を周期的に振動させることを特
   徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】 量子化処理を画像空間上で左上から右下
   へ向かって行うとともに、出力ドットを時計回りに成長
   させるように量子化閾値の振動を制御することを特徴と
   する請求項１記載の画像形成方法。
3. 【請求項３】 量子化処理を画像空間上で右上から左下
   へ向かって行うとともに、出力ドットを反時計回りに成
   長させるように量子化閾値の振動を制御することを特徴
   とする請求項１記載の画像形成方法。
4. 【請求項４】 多階調画像データの高濃度レベル領域に
   おいては、出力ドットを分散させて成長させるように量
   子化閾値の振動を制御することを特徴とする請求項１記
   載の画像形成方法。
5. 【請求項５】 多階調画像データを誤差拡散法による量
   子化処理によって量子化し、量子化データに従ってドッ
   トを出力することにより画像を形成する画像形成方法に
   おいて、多階調画像データの低濃度レベル領域では画像
   空間上の特定の周期内の中心部に集中的に出力ドットを
   成長させ、多階調画像データの中・高濃度レベル領域で
   は周期内の周辺部に出力ドットを放射状に分散させて成
   長させるように、量子化処理のための量子化閾値を周期
   的に振動させることを特徴とする画像形成方法。
6. 【請求項６】 多階調画像データの低濃度レベル領域に
   おいては、副走査方向へ優先的に出力ドットを成長させ
   るように量子化閾値の振動を制御することを特徴とする
   請求項１、２、３、４又は５記載の画像形成方法。
7. 【請求項７】 量子化処理は複数の量子化閾値を用いる
   多値量子化であり、多階調画像データの高濃度領域での
   ドットの集中が、低・中濃度領域でのドットの集中より
   弱くなるように前記複数の量子化閾値の振動幅を制御す
   ることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
8. 【請求項８】 周期的に振動する量子化閾値を生成する
   量子化閾値発生手段と、入力される多階調画像データ
   を、前記量子化閾値発生手段によって生成された量子化
   閾値を用いて誤差拡散法により量子化して量子化データ
   を出力する量子化処理手段とを具備し、前記量子化閾値
   発生手段は、閾値が小さいものから順に内側から外側へ
   向かって渦巻き状に配置されたディザ閾値マトリクスを
   用いて、量子化閾値を生成することを特徴とする画像処
   理装置。
9. 【請求項９】 前記ディザ閾値マトリクスにおいて閾値
   が時計回りに順次増加することを特徴とする請求項８記
   載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 前記ディザ閾値マトリクスの周辺部に
    は閾値が小さいものから順に分散配置されることを特徴
    とする請求項８記載の画像処理装置。
11. 【請求項１１】 周期的に振動する量子化閾値を生成す
    る量子化閾値発生手段と、入力される多階調画像データ
    を、前記量子化閾値発生手段によって生成された量子化
    閾値を用いて誤差拡散法により量子化して量子化データ
    を出力する量子化処理手段とを具備し、前記量子化閾値
    発生手段は、中心部に小さい閾値が集中配置され、周辺
    部には、それより大きい閾値が小さいものから順に放射
    状に分散配置されたディザ閾値マトリクスを用いて、量
    子化閾値を生成することを特徴とする画像処理装置。
12. 【請求項１２】 前記ディザ閾値マトリクスの中心部に
    おいて、閾値は小さい順に副走査方向へ優先的に並ぶよ
    うに配置されることを特徴とする請求項８、９、１０又
    は１１記載の画像処理装置。
13. 【請求項１３】 多階調画像データのエッジレベルを検
    出する画像特徴抽出手段をさらに具備し、前記量子化閾
    値発生手段は前記画像特徴抽出手段により検出されたエ
    ッジレベルに応じて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８乃至１２のいずれか１項記載の
    画像処理装置。
14. 【請求項１４】 前記画像特徴抽出手段は検出したエッ
    ジレベルに領域拡張処理を施すための手段を含み、前記
    量子化閾値発生手段は、前記領域拡張処理後のエッジレ
    ベルに応じて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１３項記載の画像処理装置。
15. 【請求項１５】 周期的に振動する複数の量子化閾値を
    生成する量子化閾値発生手段と、入力される多階調画像
    データを、前記量子化閾値発生手段によって生成された
    複数の量子化閾値を用いて誤差拡散法により多値量子化
    して量子化データを出力する量子化処理手段とを具備
    し、 前記量子化閾値発生手段は、ドットが集中して出現する
    ように閾値が配置されたディザ閾値マトリクスを用いて
    各量子化閾値を生成し、 複数の量子化閾値のうちの高濃度の量子化閾値を生成す
    るためのディザ閾値マトリクスにおける閾値の増加ステ
    ップは、低・中濃度の量子化閾値を生成するためのディ
    ザ閾値マトリクスにおける閾値の増加ステップより小さ
    く設定されることを特徴とする画像処理装置。
16. 【請求項１６】 高濃度の量子化閾値を生成するための
    ディザ閾値マトリクスの全ての閾値が同一値に設定され
    ることを特徴とする請求項１５記載の画像処理装置。
17. 【請求項１７】 多階調画像データのエッジレベルを検
    出する画像特徴抽出手段をさらに具備し、 前記量子化閾値発生手段は、前記画像特徴抽出手段によ
    り検出されたエッジレベルに応じて各量子化閾値を生成
    するためのディザ閾値マトリクスを切り替えることを特
    徴とする請求項１５又は１６記載の画像処理装置。
18. 【請求項１８】 前記画像特徴抽出手段は検出したエッ
    ジレベルに領域拡張処理を施すための手段を含み、 前記量子化閾値発生手段は、前記領域拡張処理後のエッ
    ジレベルに応じて各量子化閾値を生成するためのディザ
    閾値マトリクスを切り替えることを特徴とする請求項１
    ７記載の画像処理装置。
19. 【請求項１９】 前記量子化閾値発生手段は、すべての
    エッジレベルにおいて、高濃度の量子化閾値の発生のた
    めに同一のディザ閾値マトリクスを用いることを特徴と
    する請求項１７又は１８記載の画像処理装置。
20. 【請求項２０】 請求項８乃至１９のいずれか１項記載
    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。