JP2003189099A

JP2003189099A - 画像処理装置

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Publication number: JP2003189099A
Application number: JP2001388321A
Authority: JP
Inventors: Masato Aoyanagi; 正人青柳; Kazunari Tonami; 一成戸波
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-07-04
Anticipated expiration: 2021-12-20
Also published as: JP4031240B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高解像度の書込み系の画像形成装置に適用さ
れる画像処理装置において、高速な誤差拡散処理を実現
し、かつ画像の粒状性、解像性といった画質の向上を図
ること。【解決手段】低解像度の入力多値画像データを高解像
度のｍ値出力画像データ（ｍ＜入力多値画像データの階
調数）に変換処理する画像処理装置において、低解像度
の画素単位で画素位置に対して周期的に変化するディザ
閾値を用いた多値誤差拡散処理により前記入力多値画像
データを量子化する量子化部２２０と、上記量子化によ
る量子化結果を対応する高解像度の画素のドットオンの
画素数に変換する誤差演算部２２２と、上記ドットオン
となる画素位置を制御するドット出力位置制御部２２５
と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ、
デジタル複写機、カラーレーザプリンタ、デジタルカラ
ー複写機などの画像形成装置に適用される画像処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像処理装置における中間調を再
現する方法として、一般的にディザ法や濃度パターン
法、誤差拡散方法が用いられている。ディザ法では複数
の画素でその階調画像を再現し、カラー画像においては
その組み合わせにより色の再現を行なう。一般的な印刷
に用いられるディザ法は、粒状性に優れ、中間調画像を
なめらかに表現する。解像性を保ちながら階調を表現す
る方法として、誤差拡散方法があり、原画像に忠実な解
像性が得られる。

【０００３】また、誤差拡散方法を用いた画像処理装置
が、たとえば特開平７−２９５５２７号公報、特開平１
１−１５５０６４号公報に開示されている。特開平７−
２９５５２７号公報では、演算時間の削減とバッファメ
モリによる回路規模の増加を防止し、高速で十分な階調
性を得ること、およびモアレやロゼッタパターンをなく
すために、入力画像データを倍率変換して高解像度化
し、多値誤差拡散によって階調数を低下させ、その結果
を濃度パターン法あるいはディザ法によりさらに高解像
度に２値化している。これは、多値誤差拡散により１画
素当たりの階調数を減らすという階調処理と、その結果
にしたがって濃度パターンという階調処理を二重で行な
っている。

【０００４】また、特開平１１−１５５０６４号公報で
は、少ないバッファメモリ、少ない処理でハイライトの
粒状性を改善するために、低解像度（６００ｄｐｉ）で
誤差拡散して２値化したデータをパターンマッチングに
より高解像度（１２００ｄｐｉ）の２値画像データに変
換している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示されるように、従来の技術にあっては以下に述べるよ
うな問題点があった。ディザ法に代表される、いわゆる
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、網点のような印刷画像に対して周期性画像を
発生するディザ法では、モアレが発生しやすい。

【０００６】また、誤差拡散方法の場合、文字画像の再
現には適するが、写真画像などの中間調画像は孤立のド
ットが分散あるいは不規則に連結して配置される粒状性
が悪く、特異なテクスチャが発生することがある。ま
た、電子写真方式のプリンタでは、孤立のドットで形成
されるため、画像が不安定であり、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。

【０００７】また、誤差拡散処理は、周辺画素の量子化
誤差の拡散に積和演算を行なうため、その処理が複雑と
なり、処理効率が上がらない。特に、画像出力密度（画
素密度、解像度）が高くなるにつれ単位面積当たりの画
素数が増加するため、演算量が増える。具体的には、画
素密度が６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉになると画素
数は４倍、２４００ｄｐｉでは１６倍と解像度の２乗に
比例して増加するため、同様の処理効率（生産性）を得
るためには処理の高速化が要求される。

【０００８】また、特開平７−２９５５２７号公報の装
置では、ドット配置について、単純な濃度パターン法や
ディザ法による配列では、１２００ｄｐｉ以上といった
高密度の書込み、特に電子写真を用いたプリンタでは高
密度になるほどドット再現性が低下するため、画質の向
上が得られない。さらに、濃度パターン法やディザ法に
よる配列では画像に周期性があるので、モアレを発生さ
せる場合がある。また、特開平１１−１５５０６４号公
報にあっては、６００ｄｐｉの誤差拡散処理に比べて画
像の変化は少なく、あまり向上させることができない。

【０００９】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、高解像度の書込み系の画像形成装置に適用される
画像処理装置において、高速な誤差拡散処理を実現し、
かつ画像の粒状性、解像性といった画質の向上を図るこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１にかかる画像処理装置にあっては、低解
像度の入力多値画像データを高解像度のｍ値出力画像デ
ータ（ｍ＜入力多値画像データの階調数）に変換処理す
る画像処理装置において、低解像度の画素単位で画素位
置に対して周期的に変化するディザ閾値を用いた多値誤
差拡散処理により前記入力多値画像データを量子化する
量子化手段と、前記量子化による量子化結果を対応する
高解像度の画素のドットオンの画素数に変換する変換手
段と、前記ドットオンとなる画素位置を制御するドット
位置制御手段と、を備えたものである。

【００１１】この発明によれば、量子化手段が、低解像
度（たとえば６００ｄｐｉ）の画素単位で画素位置に対
して周期的に変化するディザ閾値を用いて多値誤差拡散
処理により入力多値画像データを量子化し、変換手段が
その量子化結果を対応する高解像度（たとえば１２００
ｄｐｉ）の画素のドットオンの画素数に変換し、さらに
ドット位置制御手段が画素位置によってドットの出力順
序を変えることにより、低解像度のデータで誤差演算が
行なえ、かつ網点画像が形成しやすくなる。

【００１２】また、請求項２にかかる画像処理装置にあ
っては、前記ディザ閾値は、ドット集中型の網点画像を
形成するように配列され、前記ドット位置制御手段は、
前記ドット集中型の網点を形成する順序でドットを出力
するように制御するものである。

【００１３】この発明によれば、請求項１において、ド
ット集中型の網点画像を形成するように配列されたディ
ザ閾値を用い、ドット位置制御手段がドット集中型の網
点を形成する順序でドットを出力するように制御するこ
とにより、ドット集中型の網点が形成される。

【００１４】また、請求項３にかかる画像処理装置にあ
っては、前記ドット位置制御手段は、前記ディザ閾値の
周期と同じ周期でドット位置を制御するものである。

【００１５】この発明によれば、請求項２において、ド
ット位置制御手段がディザ閾値の周期と同じ周期でドッ
ト位置を制御することにより、ドット集中型の網点が形
成される。

【００１６】また、請求項４にかかる画像処理装置にあ
っては、前記入力多値画像データの特徴量に応じて前記
ディザ閾値を切り替えるものである。

【００１７】この発明によれば、請求項１、２または３
において、入力される画像の特徴によりディザ閾値を切
り替えることにより、画像特徴に適した処理が行なえ
る。

【００１８】また、請求項５にかかる画像処理装置にあ
っては、さらに、前記入力多値画像データのエッジ量を
算出するエッジ算出手段と、前記エッジ算出手段による
エッジ量にしたがって前記ディザ閾値を切り替えるディ
ザ閾値切り替え手段と、を備えたものである。

【００１９】この発明によれば、請求項１において、入
力される画像のエッジ量を算出し、その結果にしたがっ
てディザ閾値を切り替えることにより、画像の非エッジ
領域とエッジ領域それぞれに適した処理が実現する。

【００２０】また、請求項６にかかる画像処理装置にあ
っては、さらに、前記入力多値画像データの分離情報に
したがって前記ディザ閾値を切り替えるディザ閾値切り
替え手段を備えたものである。

【００２１】この発明によれば、請求項１において、入
力される画像中の領域を文字領域、絵柄領域などの分離
した情報にしたがってディザ閾値を切り替えることによ
り、画像特性に適した処理が実現する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる画像処理装
置の好適な実施の形態について添付図面を参照し、詳細
に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定され
るものではない。

【００２３】（実施の形態１）図１は、この発明を実施
した画像形成装置の機構部の構成例を示す図である。自
動原稿送り装置（以下、ＡＤＦという）１０１にある原
稿台１０２に、原稿の画像面を上にして置かれた原稿束
は、操作部上のスタートキーが押下されると、一番下の
原稿から給送ローラ１０３および給送ベルト１０４によ
ってコンタクトガラス１０５上の所定の位置に給送され
る。読み取りユニット１０６によってコンタクトガラス
１０５上の原稿の画像データを読み取った後、読み取り
が終了された原稿は、給送ベルト１０４および排送ロー
ラ１０７によって排出される。さらに、原稿セット検知
１０８にて原稿台１０２につぎの原稿が有ることを検知
した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス１０５上に
給送される。給送ローラ１０３，給送ベルト１０４およ
び排送ローラ１０７はモータによって駆動される。

【００２４】第１トレイ１０９あるいは第２トレイ１１
０、第３トレイ１１１に積載された記録紙は、それぞれ
第１給紙装置１１２あるいは第２給紙装置１１３、第３
給紙装置１１４によって給紙され、縦搬送ユニット１１
５により感光体ドラム１１６に当接する位置まで搬送さ
れる。読み取りユニット１０６にて読み込まれた画像デ
ータは、書き込みユニット１１７からのレーザーによっ
て感光体ドラム１１６に書き込まれ、現像ユニット１１
８を通過することによってトナー像が形成される。そし
て、記録紙は感光体ドラム１１６の回転と等速で搬送ベ
ルト１１９によって搬送されながら、感光体ドラム１１
６上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット１
２０にて画像を定着させ、排紙ユニット１２１によって
後処理装置のフィニッシャー１２２に排出される。

【００２５】後処理装置のフィニッシャー１２２は、本
体の排紙ローラによって搬送された記録紙を、通常排紙
ローラ１３２方向と、ステープル処理部方向に導くこと
ができる。切り替え板１２４を上に切り替えることによ
り、搬送ローラ１２３を経由して通常排紙トレイ１２６
側に排紙することができる。また、切り替え板１２４を
下方向に切り替えることで、搬送ローラ１２５，１２７
を経由して、ステープラ１３０に搬送することができ
る。

【００２６】ステープル台１２８に積載された記録紙
は、一枚排紙されるごとに紙揃え用のジョガー１２９に
よって、紙端面が揃えられ、一部のコピー完了と共にス
テープラ１３０によって綴じられる。ステープラ１３０
で綴じられた記録紙群は自重によって、ステープル完了
排紙トレイ１３１に収納される。

【００２７】一方、排紙トレイ１２８は前後に移動可能
な排紙トレイである。前後に移動可能な排紙トレイ１２
８は、原稿毎、あるいは画像メモリによってソーティン
グされたコピー部毎に、前後に移動し、簡易的に排出さ
れてくるコピー紙を仕分けるものである。

【００２８】記録紙の両面に画像を作像する場合は、第
１トレイ１０９あるいは第２トレイ１１０、第３トレイ
１１１から給紙され作像された記録紙を排紙トレイ側に
導かないで、経路切り替えのための分岐爪１３３を上側
にセットすることで、一旦両面給紙ユニット１３４にス
トックする。

【００２９】その後、両面給紙ユニット１３４にストッ
クされた記録紙は再び感光体ドラム１１６に作像された
トナー画像を転写するために、両面給紙ユニット１３４
から再給紙され、経路切り替えのための分岐爪１３３を
下側にセットし、排紙トレイ１２６に導く。このように
記録紙の両面に画像を作成する場合に両面給紙ユニット
１３４は使用される。

【００３０】感光体ドラム１１６，搬送ベルト１１９，
定着ユニット１２０，排紙ユニット１２１および現像ユ
ニット１１８は、メインモータによって駆動され、第１
給紙装置１１２，第２給紙装置１１３，第３給紙装置１
１４はメインモータの駆動を各々給紙クラッチによって
伝達駆動される。縦搬送ユニット１１５はメインモータ
の駆動を中間クラッチによって伝達駆動される。

【００３１】読み取りユニット（スキャナー）１０６
は、原稿を載置するコンタクトガラス１０５と光学走査
系で構成されており、光学走査系は、露光ランプ１３
５，第１ミラー１３６，レンズ１３７，ＣＣＤイメージ
センサ１３８等々で構成されている。露光ランプ１３５
および第１ミラー１３６は、図示しない第１キャリッジ
上に固定され、第２ミラー１３９および第３ミラー１４
０は、図示しない第２キャリッジ上に固定されている。
原稿像を読み取るときには、光路長が変わらないよう
に、第１キャリッジと第２キャリッジとが２対１の相対
速度で機械的に走査される。この光学走査系は、図示し
ないスキャナ駆動モータにて駆動される。

【００３２】原稿画像は、ＣＣＤイメージセンサ１３８
によって読み取られ、電気信号（アナログ画像信号）に
変換され、そしてデジタルデータ（画像データ）に変換
される。画像データにはさらに数種の画像処理が施され
る。レンズ１３７およびＣＣＤイメージセンサ１３８を
図１において左右方向に移動させることにより、画像倍
率が変わる。すなわち、指定された倍率に対応してレン
ズ１３７およびＣＣＤイメージセンサ１３８の左右方向
に位置が設定される。

【００３３】書き込みユニット１１７は、レーザ出力ユ
ニット１４１，結像レンズ１４２およびミラー１４３な
どで構成され、レーザ出力ユニット１４１の内部には、
レーザ光源であるレーザダイオードおよびモータによっ
て高速で定速回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）な
どが備わっている。レーザ出力ユニット１４１より照射
されるレーザ光は、定速回転するポリゴンミラーで走査
され、結像レンズ１４２を通り、ミラー１４３で折り返
され、感光体ドラム１１６面上に集光結像する。

【００３４】レーザ光は、感光体ドラム１１６が回転す
る方向と直交する方向（主走査方向）に露光走査され、
画像処理部のセレクタ（図示せず）より出力された画像
信号のライン単位の記録を行う。感光体ドラム１１６の
回転速度と記録密度に対応した所定の周期で主走査を繰
り返すことによって、感光体面上に画像（静電潜像）が
形成される。上述のように、書き込みユニット１１７か
ら出力されるレーザ光が、画像作像系の感光体ドラム１
１６に照射される。

【００３５】図示しないが感光体ドラム１１６の一端近
傍の、レーザ光が照射される位置に、主走査同期信号を
発生するビームセンサが配置されている。この主走査同
期信号をもとに主走査方向の画像記録開始タイミングの
制御、および画像信号の入出力を行なうための制御信号
の生成を行なう。

【００３６】なお、この実施の形態における読み取りユ
ニット（スキャナー）１０６は、６００ｄｐｉで１画素
あたり８ｂｉｔ、すなわち２５６階調で読み取ったデー
タを送出する。また、書き込みユニット１１７は、標準
として主走査・副走査方向ともに１２００ｄｐｉで２値
データ、すなわち１ドットをオンかオフで書込み、作像
部によって高精細な画像が形成される。

【００３７】また、レーザ光を高速変調して１ドットあ
たり２ｂｉｔデータ、すなわち４値で書込むモードも備
えている。さらに、モードに応じて書込み解像度を可変
する機能を備え、２４００ｄｐｉ、あるいは主走査方向
１２００ｄｐｉ、副走査方向６００ｄｐｉの縦横扁平な
ピッチで書込むことも可能である。

【００３８】図２は、図１における画像処理部の構成お
よび画像データの流れを示すブロック図である。この画
像処理部２００は、大きくは、読み取りユニット（スキ
ャナー）１０６で取得した画像データに対する処理を行
なうスキャナ系処理部２０１と、画像データに対する画
質向上処理を行なうデジタル画像処理部２１０と、書き
込みユニット１１７における処理を行なう書込系処理部
２１５と、から構成される。

【００３９】スキャナ系処理部２０１は、ＣＣＤイメー
ジセンサ１３８で読み取った画像データのゲイン調整を
行なうＡＧＣ２０３と、デジタルの画像データに変換す
るＡＤ変換器２０４と、画像データのひずみを補正する
シェーディング補正部２０５と、を備えている。デジタ
ル画像処理部２１０は、シェーディング補正後の画像デ
ータに対する所定のフィルタ処理を行なうフィルタ処理
部２１１と、主走査方向の変倍処理を行なう主走査変倍
部２１２と、書込み濃度に変換するγ補正部２１３と、
中間調処理を行なう中間調処理部２１４と、を備えてい
る。

【００４０】つぎに、以上のように構成された画像処理
部２００の動作について説明する。ＣＣＤイメージセン
サ１３８で読み取った６００ｄｐｉのアナログの画像デ
ータに対し、ＡＧＣ２０３によりデータレベルの調整を
行なう。このデータレベルを調整された画像データは、
ＡＤ変換器２０４により画素毎のアナログデーダを１画
素あたり８ｂｉｔのデジタル値に変換し、シェーディン
グ補正部２０５によりＣＣＤイメージセンサ１３８の画
素および照度のばらつきを補正する。

【００４１】続いて、フィルタ処理部２１１により、読
み取りにより生じる画像の振幅を補正するＭＴＦ補正
と、中間調をなめらかに表現するための平滑化処理とを
行なう。さらに、主走査変倍部２１２は複写倍率に応じ
て主走査方向の変倍処理を行ない、γ補正部２１３によ
り書込み濃度に変換するためのγ補正を行ない、最後
に、中間調処理部２１４により中間調処理が実行され、
１ドットあたり１ｂｉｔまたは２ｂｉｔのデータに変換
し、この処理後の画像データが書込系処理部２１５に送
られる。なお、この他に、通常のデジタル処理で行なわ
れているように、地肌除去処理、フレア処理、スキャナ
γ補正、画像編集処理などが行なわれる。

【００４２】図３は、本発明の実施の形態１にかかる画
像処理部の構成を示すブロック図である。図において、
符号２２０は量子化部、符号２２１は加算器、符号２２
２は誤差演算部、符号２２３はディザ閾値、符号２２４
は減算器、符号２２５はドット出力位置制御部である。
すなわち、低解像度の入力データ（６００ｄｐｉ）の画
素単位で画素位置に対して周期的に変化するディザ閾値
２２３を用い、多値誤差拡散処理により量子化する量子
化部２２０と、量子結果に対応する高解像度のドットオ
ンの画素数に変換する誤差演算部２２２と、ドットオン
となる画素位置を制御するドット出力位置制御部２２５
と、を備えている。

【００４３】この実施の形態１では、６００ｄｐｉの入
力データに対してディザ閾値を用いた１３値誤差拡散処
理を行ない、その量子化結果を１２００ｄｐｉの２ｂｉ
ｔデータとして出力する例を示すものである。すなわ
ち、量子化Ｑ＝１２００／６００×１２００／６００×（４
−１）＋１＝１３として出力するものである。

【００４４】図４は、１２００ｄｐｉに展開したディザ
閾値マトリクスであり、１２００ｄｐｉ各画素の３つの
閾値について低い順に分けて示したものである。図３の
構成において、６００ｄｐｉの入力データは図４に示さ
れるディザ閾値マトリクスによって１３値化される。こ
のディザ閾値マトリクスは１２００ｄｐｉにおいて２０
０線の網点を形成するものである。このディザ閾値マト
リクスは７５から１８２までステップ幅１で増加する。
なお、ステップ幅＝ディザ閾値係数のｎ番目の係数値と
（ｎ＋１）番目の係数値の差である。

【００４５】図５は、図４のディザ閾値マトリクスを１
２００ｄｐｉ各画素の３つの閾値について低い順に分け
て示したものである。また、図６は、ディザ閾値に対す
る６００ｄｐｉおよび１２００ｄｐｉ出力値の対応関係
を示す図表である。

【００４６】たとえば、図４の左上の画素（１２０，１
２５，１３４，１４７，１５３，１５９，１２１，１２
６，１３５，１４８，１５４，１６０の画素）であれば
最も低い１２０から順に閾値が割り当てられる。１２０
０ｄｐｉ６×６画素のディザ閾値マトリクスから６００
ｄｐｉ３×３画素のディザ閾値マトリクス１２個が作成
される。

【００４７】さらに、図４に示されるディザ閾値マトリ
クスの左上に対応する画素について具体的に説明する。
（１２０，１２１，１２５，１２６，１３４，１３５，
１４７，１４８，１５３，１５４，１５９，１６０）が
閾値としてセットされ、図６（ａ）で示されるように、
入力データが１２０未満であれば出力値は０、入力デー
タが１２５以上１２６未満であれば出力値は６４、入力
データが１３５以上１４７未満であれば出力値は１２
８、入力データが１５３以上１５４未満であれば出力値
は１９２、などとし、入力データが１６０以上であれば
出力値は２５５となる。入力データと１３値化された量
子化結果との差は、その画素の誤差として周辺画素に加
算される。

【００４８】つぎに、図３におけるドット出力位置制御
部２２５で行なわれる処理、すなわちディザ閾値によっ
て１３値化された結果を１２００ｄｐｉ出力データに変
換する方法について説明する。

【００４９】ドット出力位置制御部２２５において、ま
ず出力ドット数を算出する。図６（ｂ）に示すように、
１３値化結果が０の場合にはドット数を０、１３値化結
果が６４の場合にはドット数を１、１３値化結果が１２
８の場合にはドット数を２、１３値化結果が１９２の場
合にはドット数を３、１３値化結果が２５５の場合には
ドット数を４とする。また、中間の値ではそれぞれほぼ
均等に２ｂｉｔでの中間ドット出力（１／３，２／３ド
ット）が割り当てられる。

【００５０】つぎにドットの出力位置を決定する。ドッ
トの出力位置は、図４のディザ閾値マトリクスの６００
ｄｐｉ画素に対応する１２００ｄｐｉ２×２画素の閾値
の低い順とする。図７に出力ドット数が２（＝１／３ド
ット×６）の場合についての例を示す。

【００５１】図７（ａ）は、図４の左上の２×２画素に
対応する場合を示し、閾値の低い方から２画素（＝１／
３×６：閾値は１２０から１３５）をドットオンとす
る。また、図７（ｂ）は、その右隣りの２×２画素に対
応する場合を示し、閾値が７９から１１４の画素がドッ
トオンとなる。

【００５２】このように、画素位置によってドットの出
力順序を変えることにより、網点を形成しやすくするこ
とができる。なお、２ドット（＝１／３ドット×６）出
力する場合に１２００ｄｐｉ１ドットづつ２画素とした
が、１ドット＋２／３ドット＋１／３ドットの３画素な
どとしてもよい。

【００５３】２値出力の場合も同様に、１２００ｄｐｉ
２値出力では６００ｄｐｉ４閾値５値化の結果を１２０
０ｄｐｉ２×２画素のドット出力とする。

【００５４】図８は、２値出力での処理後の出力データ
例を示すものである。２００線の網点が形成されること
により、安定性および粒状性に優れた画像を得ることが
可能になる。また、この場合、誤差演算は６００ｄｐｉ
で行なわれるため、高速な処理で実現する。

【００５５】（実施の形態２）つぎに、入力画像のエッ
ジ量に応じてディザ閾値を切り替え、６００ｄｐｉ入力
データから１２００ｄｐｉ出力データを得る例について
説明する。なお、画像形成装置および画像処理装置の構
成は前述した図１、図２と同様であるのでここでの説明
は省略する。

【００５６】図９は、本発明の実施の形態２にかかる画
像処理装置の構成を示すブロック図である。本構成は、
前述した実施の形態１の図３の構成に対し、量子化部２
２０の入力系が異なる。すなわち、図３のディザ閾値２
２３の代わりに、入力画像のエッジ量を算出するエッジ
量算出部２２６と、算出されたエッジ量を量子化するエ
ッジ量量子化部２２７と、量子化後のエッジ量を膨張す
るエッジ量膨張処理部２２８と、エッジ量に応じてディ
ザ閾値を切り替えるディザ閾値切り替え部２２９と、を
付加した構成となっている。

【００５７】図９に示す構成において、まず、エッジ量
算出部２２６により入力画像のエッジ量を算出する。こ
こで用いるエッジ抽出フィルタは、たとえば図１０に示
すように、４つの５×５フィルタであり、（ａ）は縦方
向のエッジ、（ｂ）は横方向のエッジ、（ｃ）および
（ｄ）は斜め方向のエッジを抽出するものである。

【００５８】注目画素を中心とした５×５領域の入力デ
ータと対応する位置のフィルタ係数の積の合計が各フィ
ルタによるエッジ量であり、図１０（ａ）〜（ｄ）のエ
ッジ量のうち最大の値を注目画素のエッジ量とする。つ
ぎに、エッジ量算出部２２６で算出されたエッジ量はエ
ッジ量量子化部２２７により、エッジ量＝０（非エッジ
領域）とエッジ量＝１（エッジ領域）の２値に量子化さ
れる。

【００５９】さらに、エッジ量膨張処理部２２８により
エッジ領域を膨張する。たとえば注目画素を中心とした
５×５領域のエッジ量を参照し、その中の最大のエッジ
量を注目画素のエッジ量とする。このような膨張処理を
行なうことにより、エッジ領域に挟まれた非エッジ領域
をエッジ領域に変換することができるので、網点画像や
細文字の文字中などを全領域にわたってエッジ領域とす
ることが可能になる。つぎにディザ閾値切り替え部２２
９によりエッジか非エッジかで固定閾値かディザ閾値を
切り替える。

【００６０】量子化部２２０およびドット出力位置制御
部２２５の動作は前述した実施の形態１と同様にして行
なわれる。エッジ部分では固定閾値で処理され、図１１
（ａ）に示すような固定の閾値でドット位置およびその
順序を制御する。具体的には、（１１，３３，５４，７
５，９７，１１８，１３６，１６１，１８２，２０３，
２２４，２４５）が閾値としてセットされ、１３値化を
行なう。

【００６１】他の固定閾値の配置例としては、図１１
（ｂ）に示すようにドットを分散させるようにしたもの
がある。この場合には作像エンジンのドット再現性がよ
いと鮮鋭性が向上する。一方、非エッジ部分に対しては
実施の形態１と同様にディザ閾値で処理する。

【００６２】以上のような構成により、入力画像の非エ
ッジ領域においては２００線の網点が形成されるため、
安定した画像および粒状性に優れた画像を得ることがで
きる。一方、画像のエッジ領域においては、固定の閾値
による誤差拡散処理が行なわれるため、網点部分におい
てはモアレのない画像が形成することができ、また、文
字および線画においては鮮鋭性のよい画像を形成するこ
とができる。

【００６３】また、エッジ抽出フィルタは、図１０に示
したもの以外でも可能であり、たとえば、図１２に示す
ようなエッジ抽出フィルタであってもよい。図１２
（ａ），（ｂ）はそれぞれ縦方向および横方向のエッジ
を抽出し、図１２（ｃ）は４５°の網点および斜め線を
抽出する。このようなフィルタでは、図１２（ａ），
（ｂ）の１（あるいは−１）の数と図１２（ｃ）の１
（あるいは−１）の数に差があるため、図１２（ａ），
（ｂ）で算出される最大エッジ量と図１２（ｃ）で算出
される最大エッジ量に差が生じる。したがって、各フィ
ルタによって算出されたエッジ量に適当な係数を掛けた
値をそのフィルタによるエッジ量とするとよい。また、
エッジ量の膨張（所定領域内の最大値）を行なう例につ
いて示したが、この他に、エッジ量の平均化で行なうこ
ともできる。

【００６４】（実施の形態３）この実施の形態３では、
文字領域／絵柄領域などの分離情報によりディザ閾値と
固定閾値を切り替え、６００ｄｐｉ入力データから１２
００ｄｐｉ出力データを得る例について説明する。な
お、説明の便宜上、１２００ｄｐｉ２値出力の場合を例
にとる。

【００６５】図１３は、本発明の実施の形態３にかかる
画像処理部の構成を示すブロック図であり、前述した図
３の構成に対し、分離信号に応じてディザ閾値を切り替
えるディザ閾値切り替え部２３０を付加した箇所が異な
る。上記分離信号は、文字領域／絵柄領域などの分離情
報に基づいた信号である。また、分離情報は、たとえば
論文「文字／絵柄（網点、写真）混在画像の像域分離方
式」（電子情報通信学会論文誌Ｖｏｌ．Ｊ７５−ＤＩＩ
Ｎｏ．１ｐｐ３９−４７１９９２年１月）に記載
されている方式を用い、画像中の領域を文字領域、絵柄
領域などに分離した情報である。

【００６６】上記方式に示されるように、文字処理と絵
柄処理を適応的に切り替えて再生画像を得ることが、高
画質の再生画像出力の有効な手段である。たとえば、分
離信号が文字／絵柄の場合は、文字領域であれば鮮鋭性
を重視した処理を、一方、絵柄領域であれば階調性、粒
状性を重視した処理を使用することになる。

【００６７】つぎに、ディザ閾値についてカラーでの実
施の形態について述べる。一般的なカラー出力の構成は
ＣＭＹＫ４版で実現される。図１４〜図１７にＣ版、Ｍ
版、Ｙ版、Ｋ版用のディザ閾値マトリクスを示す。ここ
では、それぞれステップ幅３で増加する網点形状をもっ
ている。

【００６８】ディザ閾値マトリクスはスクリーン角をつ
けてあり、Ｙ版を０度、Ｋ版を４５度、Ｃ版を１８．４
（１０８．４）度にし、Ｍ版を−１８．４（７１．６）
度としている。また、各版の線数はほぼ同じ２００線近
傍であり、角度がついているため、Ｙ版が６００ｄｐｉ
３×３画素で構成されているのに対し、Ｋ版は４×４画
素、Ｃ版、Ｍ版は１０×１０画素で構成されている。

【００６９】このように、スクリーン角をつけて構成す
ることにより、版ずれや色のにごりなどが軽減される。
また、各色のディザ閾値数がほぼ同じで、網点の核から
の成長順とほぼ同様となっているため見た目に違和感の
ないバランスのよい画像となる。

【００７０】６００ｄｐｉ入力データに対してその画素
に対応する４つの閾値を用いて５値化誤差拡散処理を行
ない、その量子化結果を１２００ｄｐｉの２値出力とす
る。

【００７１】一方、図１１（ｃ）に示すように、３２，
９６，１６０，２２４などの４つの閾値で５値化を行な
い、実施の形態１と同様にマトリクスに示された位置と
順序でドットオンの処理を行なう。この場合は、１２０
０ｄｐｉの２×２画素のうち左上、右上、左下、右下の
順で各画素が打たれることになる。

【００７２】また、入力データが小さい場合に、１２０
０ｄｐｉ１ドットで出力することがあるが、ドット再現
性の低い作像エンジンでは、かすれなど文字部分での鮮
鋭性を悪化させる原因となる。その場合には、図１１
（ｄ）で示したように小さい閾値２つを同じ値とし、１
ドット単独を使用せず２ドットから打つようにようする
と、鮮鋭性の悪化を抑制する効果が得られる。

【００７３】ディザ閾値処理と固定閾値処理を切り替え
る際に、切り替わり部分で誤差拡散のドット発生遅れに
より、画像に抜けが発生することがある。この場合、固
定閾値のドット出力位置を変えることにより、ドット抜
けを最小限とすることができる。図１８（ａ），（ｂ）
に示すドット出力位置であれば、つぎに処理される隣接
画素（右または下）が切り替わり部分であっても、ドッ
トがその隣接画素に寄っているため、画像抜けを少なく
することができる。換言すれば、ドット発生順位が処理
の方向（左から右、上から下）と対向していれば（逆に
右から左、下から上）、切り替え部分での抜けなどの影
響を少なくすることができる。

【００７４】図１９は、大文字を処理したデータを一部
拡大したものであり、それぞれ画像中央部分が絵柄領
域、周囲が文字領域となっている。絵柄領域では各版ご
とのディザ閾値によりほぼ２００線の網点が形成されて
いるのが分かる。また、周囲は固定閾値で処理されてお
り、図１９（ａ），（ｃ）の画像では図１１（ｄ）の固
定閾値、図１９（ｂ），（ｄ）の画像では図１８（ｂ）
の固定閾値を用いて処理したものである。

【００７５】図１９（ａ），（ｃ）の画像では、画像上
部の固定閾値でのドットと絵柄部分での網点の間にドッ
ト抜けが見られるのに対し、図１９（ｂ），（ｄ）の画
像では、ディザ閾値による網点と固定閾値によるドット
の隙間が小さくなったことが分かる。このように、固定
閾値のドット出力位置を変えることにより、ドット抜け
を最小限にすることができる。

【００７６】なお、ここでは大文字に対する処理例につ
いて説明したが、他の画像についても同様である。ま
た、この処理例ではそれぞれの領域ごとに単一の閾値を
用いたが、切り替わり部分近傍に対して固定閾値のドッ
ト出力位置を変えても同様の効果が得られる。

【００７７】また、図１８（ｃ），（ｄ）で示されたド
ット出力位置であれば、固定閾値で処理することによ
り、発生する可能性のある縦または横方向に連続的ある
いは規則的にドットがつながることを軽減することがで
きる。

【００７８】したがって、以上の構成により、入力画像
の絵柄領域においては２００線の網点が形成されるた
め、安定性および粒状性に優れた画像を得ることができ
る。一方、文字領域においては、固定の閾値により誤差
拡散処理が行なわれるため、鮮鋭性のよい画像を形成す
ることができる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる画
像処理装置（請求項１）によれば、量子化手段が、低解
像度（たとえば６００ｄｐｉ）の画素単位で画素位置に
対して周期的に変化するディザ閾値を用いて多値誤差拡
散処理により入力多値画像データを量子化し、変換手段
がその量子化結果を対応する高解像度（たとえば１２０
０ｄｐｉ）の画素のドットオンの画素数に変換し、さら
にドット位置制御手段が画素位置によってドットの出力
順序を変えることにより、低解像度のデータで誤差演算
が行なえるので、高速な誤差拡散処理が実現し、しかも
網点画像が形成しやすくなるため、画像の粒状性、解像
性といった画質の向上を図ることができる。

【００８０】また、本発明にかかる画像処理装置（請求
項２）によれば、請求項１において、ドット集中型の網
点画像を形成するように配列されたディザ閾値を用い、
ドット位置制御手段がドット集中型の網点を形成する順
序でドットを出力するように制御することにより、ドッ
ト集中型の網点が形成されるため、粒状性および安定性
に優れた画像を得ることができる。

【００８１】また、本発明にかかる画像処理装置（請求
項３）によれば、請求項３において、ドット位置制御手
段がディザ閾値の周期と同じ周期でドット位置を制御す
ることにより、ドット集中型の網点が形成されるため、
粒状性および安定性に優れた画像を形成することができ
る。

【００８２】また、本発明にかかる画像処理装置（請求
項４）によれば、請求項１、２または３において、入力
される画像の特徴によりディザ閾値を切り替えることに
より、画像特徴に適した処理が行えるので、画像特徴に
合った画像を得ることができる。

【００８３】また、本発明にかかる画像処理装置（請求
項５）によれば、請求項１において、入力される画像の
エッジ量を算出し、その結果にしたがってディザ閾値を
切り替えるため、画像の非エッジ領域における粒状性お
よび安定性とエッジ領域における鮮鋭性を両立すること
ができる。

【００８４】また、本発明にかかる画像処理装置（請求
項６）によれば、請求項１において、入力される画像中
の領域を文字領域、絵柄領域などの分離した情報にした
がってディザ閾値を切り替えることにより、画像の絵柄
領域における粒状性および安定が得られ、かつ画像の文
字領域における鮮鋭性を両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した画像形成装置の機構部の構
成例を示す図である。

【図２】図１における画像処理部の構成および画像デー
タの流れを示すブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態１にかかる画像処理部の構
成を示すブロック図である。

【図４】１２００ｄｐｉに展開したディザ閾値マトリク
スであり、１２００ｄｐｉ各画素の３つの閾値について
低い順に分けて示した説明図である。

【図５】図４のディザ閾値マトリクスを１２００ｄｐｉ
各画素の３つの閾値について低い順に分けて示した説明
図である。

【図６】ディザ閾値に対する６００ｄｐｉおよび１２０
０ｄｐｉ出力値の対応関係を示す図表である。

【図７】ドット出力位置例を示す説明図である。

【図８】１２００ｄｐｉ２値出力での処理後の出力デー
タ例を示す説明図である。

【図９】本発明の実施の形態２にかかる画像処理装置の
構成を示すブロック図である。

【図１０】エッジ抽出フィルタ例を示すマトリクス図で
ある。

【図１１】１２００ｄｐｉに展開した固定閾値例を示す
マトリク図である。

【図１２】他のエッジ抽出フィルタ例を示すマトリクス
図である。

【図１３】本発明の実施の形態３にかかる画像処理部の
構成を示すブロック図である。

【図１４】Ｃ版用のディザ閾値を示すマトリクス図であ
る。

【図１５】Ｍ版用のディザ閾値を示すマトリクス図であ
る。

【図１６】Ｙ版用のディザ閾値を示すマトリクス図であ
る。

【図１７】Ｋ版用のディザ閾値を示すマトリクス図であ
る。

【図１８】ドット出力位置例を示す説明図である。

【図１９】大文字を処理したデータを一部拡大した説明
図である。

【符号の説明】

２００画像処理部２２０量子化部２２２誤差演算部２２３ディザ閾値２２５ドット出力位置制御部２２６エッジ量算出部２２７エッジ量量子化部２２８エッジ量膨張処理部２２９，２３０ディザ閾値切り替え部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C262 AB07 AB09 AC19 BB06 BB08 BB23 BB27 BC11 DA03 DA16 5C076 AA21 BA06 BB04 BB13 BB32 CB04 5C077 LL19 MP02 NN02 NN04 NN08 NN11 PP02 PP06 PP15 PP20 PQ08 RR01 RR08 RR09 RR14 RR16 TT03 TT06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低解像度の入力多値画像データを高解像
度のｍ値出力画像データ（ｍ＜入力多値画像データの階
調数）に変換処理する画像処理装置において、低解像度の画素単位で画素位置に対して周期的に変化す
るディザ閾値を用いた多値誤差拡散処理により前記入力
多値画像データを量子化する量子化手段と、前記量子化による量子化結果を対応する高解像度の画素
のドットオンの画素数に変換する変換手段と、前記ドットオンとなる画素位置を制御するドット位置制
御手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記ディザ閾値は、ドット集中型の網点
画像を形成するように配列され、前記ドット位置制御手段は、前記ドット集中型の網点を
形成する順序でドットを出力するように制御することを
特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】前記ドット位置制御手段は、前記ディザ
閾値の周期と同じ周期でドット位置を制御することを特
徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】前記入力多値画像データの特徴量に応じ
て前記ディザ閾値を切り替えることを特徴とする請求項
１、２または３に記載の画像処理装置。
【請求項５】さらに、前記入力多値画像データのエッ
ジ量を算出するエッジ算出手段と、前記エッジ算出手段によるエッジ量にしたがって前記デ
ィザ閾値を切り替えるディザ閾値切り替え手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装
置。
【請求項６】さらに、前記入力多値画像データの分離
情報にしたがって前記ディザ閾値を切り替えるディザ閾
値切り替え手段を備えたことを特徴とする請求項１に記
載の画像処理装置。