JP2004247884A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ラスタライザ28は、イメージデータを生成する際に、画像メモリに生成したビットマップデータを格納すると共に、属性マップメモリ30に、写真画像などのイメージオブジェクトの占める領域を識別可能に記録する。画像処理部31は、ビットマップデータのの中から、イメージオブジェクトの領域を対象として、その画素値の平均値と標準偏差とを一定の値を比較して、ノイズの分布の有無を判定する。画像処理部32は、ノイズが乗っていると判定された領域については、ノイズが乗っていない領域に比べて大きなサイズのディザマトリクスを用いて量子化処理をし、比較的解像度を低下させることで、エンジン部Bにおける画像形成時に生ずる粒状感を解消する。
【選択図】図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に多値画像を量子化して媒体上に画像として形成する画像形成装置および画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、プリンタや複写機等、画像記録を行う画像形成装置はその性能において大幅な進歩を遂げている。その記録方式も銀塩方式、感熱方式、電子写真方式、静電記録方式、インクジェット方式などの多数の出力方式を用いたものが開発され、高画質な画像を得ることが可能となり、広く普及している。また、画像処理技術の発達も著しく、高画質化のための様々な手法が用いられている。
【0003】
一般に、画像形成装置に入力される画像データは8ビット程度の多値データであり、これを画像形成装置で出力するには画像処理によって画像データを画像形成装置で扱える形式に変換する必要がある。この画像処理技術はハーフトーン処理あるいはハーフトーニングと呼ばれ、画像形成装置の形態に応じて2値化あるいは多値化処理がある。まず、2値化処理としては、誤差拡散法、組織的ディザ法等が代表的なものとして挙げられる。特に電子写真方式の画像形成装置においては、記録装置の解像能力の高さやコスト等の点から、組織的ディザ法(以下、ディザ法と呼ぶ)を用いるのが一般的である。
【0004】
しかしながら、ディザ法では1画素あたり2階調しか表現できないため、中間調等の階調を十分に表現するためにはマトリクスサイズを大きくしなければならない。そのため、解像度が著しく損なわれ、画質が大きく低下してしまうという問題があった。この問題を解決するため、サブマトリクスを用いたディザ法等が考案されているが、本質的な解決には至っていない。
【0005】
そこで、露光装置としてスキャナを採用した電子写真方式の画像形成装置においては、高解像度で、かつ中間調の階調を表現する手法として、PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)方式という多値化処理が考案されている。PWM方式は、入力される多値画像データをアナログ電圧に変換して三角波とコンパレートし、パルス幅データに変換してレーザ駆動部へと送出し、レーザをパルス幅の時間だけ発光させるという方式である。この三角波は、2値化の閾値を示す基準信号ともいえる。
【0006】
図8に、PWM方式の原理を表わす。図の横軸における点線と点線の間が1画素の長さを示し、縦軸が各画素に対するアナログ電圧値を表しており、最小濃度(00h)〜最大濃度(ffh)の濃度レベルに対応している。PWM方式においては、各画素に対応するアナログ電圧(画像信号)が三角波よりも高い時間だけレーザが照射されるためスキャナの走査方向である主走査方向の露光幅のみが変調される。各画素はレーザの照射された部分にのみトナーが乗り、その部分が記録される。PWM方式では副走査方向は変調されないため副走査方向の画素同士はくっつきライン状のスクリーンが形成されるのが特徴である。また、三角波の発生タイミングを主走査ライン毎に所定量ずつずらすことによりスクリーン角をつけることも可能である。
【0007】
しかしながら、600dpi程度の高解像度による画像記録を行う画像形成装置においては、図8のような三角波ではドットの大きさが非常に小さいこと、及びドット間の距離が短いこと等により、レーザスポット径、トナーの粒径、転写等のプロセス条件等の制約によっては十分に安定した階調を得ることはできない。
【0008】
そこで、階調を十分に表現する方法の1つとして、PWM方式において図9に示す様な1画素の2倍あるいは3倍の波長の三角波を用いる方法がある。このPWM方式によれば即ち、2画素あるいは3画素分の濃度をまとめて1ドットで表現することにより、階調を表現することができる。
【0009】
しかし、PWM方式は、ライン状のスクリーンのため画像のエッジ部がギザギザになりやすく、また解像度はスキャナの基本解像度の整数分の1しか取れないのが普通である。そこで、PWM方式よりも柔軟な構成がとれる別の多値処理方法として多値ディザ法が用いられる。多値ディザ法とは、ディザのマトリクスの各マス毎に少なくとも2つの所定数のしきい値を有し、各マスの取り得る値(レベル)を所定数(3レベル以上)有するディザ法である。多値ディザ法によって生成された各画素は、図8に示したPWM法によって記録されることにより、実際に階調が表現される。図10に、多値ディザ法を用いた階調ドット形成の例を示す。
【0010】
1画素あたり2階調しか表現できない2値画のディザでは、表現できる階調数を増やすためにはディザのマトリクスのサイズを大きくしなければならず、その結果解像度の低下を招いてしまう。しかし、多値ディザ法では1画素に複数の階調数が得られるのでディザマトリクスのサイズを大きくしなくても階調数を増やすことができ、階調数と高解像度との両立が可能である。
【0011】
従来のカラー画像形成装置では、写真画像の出力は階調性を優先するために比較的大きなサイズのディザマトリクスを用いていた。しかし、ディザマトリクスサイズが大きいと解像度が下がるので細部の再現性が悪くまた、ディザマトリクスが塊として見えてしまうこともある。そのため、上述のようにディザマトリクスの1画素あたりの階調数を増やすことでディザマトリクスのサイズを小さくして解像度を上げる方法が採られることがある。
【0012】
例えば1画素あたり4階調表現できる8×8ドットのディザマトリクスは、1画素あたり13階調表現できる4×4ドットのディザと同じ階調数であり、この時、画像形成装置のスキャナの基本解像度を600dpiとすると8×8のディザマトリクスを用いたときのディザの解像度は75dpi、4×4のディザマトリクスを用いた場合のディザの解像度は150dpiとなり階調数を維持したまま倍の解像度を得ることができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、高解像度のディザマトリクスを用いて出力した場合、特にデジタルカメラで撮影された写真画像の背景に現れるような均一なハイライト部やグラデーションのかかったハイライト部が、粒状感のある画像となり、画像品位が悪化する傾向がある。この粒状感は精細な写真画像を出力するために高解像度の多値ディザ法を用いた場合にさらに悪化する傾向がある。この原因は以下のように考えられる。
【0014】
デジタルカメラには撮像素子として一般にCCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)が用いられている。このCCDでは暗電流ノイズの発生は不可避であり、そのため、一見すると一様に見えるハイライト部や、段階的に変化しているように見えるハイライトのグラデーション部分の画像データには、実は暗電流ノイズ分が重畳され、本来の画像データに対してランダムにわずかずつ変動したノイズが乗った画像データになっている。
【0015】
一方、高解像度のディザマトリクスでは1画素あたりが表現する階調数が増えるため、低濃度の階調は少ないトナー乗り量で表現することになりドット再現が不安定になる。そのため、ハイライト部ではこの不安定なドットの影響を受けやすくなり、画像データの変化に対応して濃度がリニアに変化しなかったり、均一な画像データに対して濃度がばらついたりする。
【0016】
この高解像度ディザマトリクスのハイライト部における不安定さと、上述したノイズによるデジタルカメラ画像のハイライト部の画像データの変動とが干渉することにより、濃度変動のうねりが生じて非常に粒状感のある低品位の画像が出力されてしまう。
【0017】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、写真画像を粒状感の無い高品位の画像として出力することができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため本発明は以下の構成を有する。
【0019】
ビットマップイメージデータに対応する画像を形成する画像形成装置であって、
ビットマップイメージデータから、ノイズ成分が重畳された画像データ領域を判別する判別手段と、
前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域については、ノイズ成分が重畳されていない画像データ領域と比較して、少なくとも一定の方向について解像度が低くなるように、前記ビットマップイメージデータに対してハーフトーン処理を施す画像処理手段とを備える。
【0020】
この構成により、本発明は、写真画像のようなビットマップオブジェクトから形成された画像に含まれる、ノイズ成分が重畳されたハイライト領域に対して、他の領域よりも解像度、特に一定の方向について解像度を下げてハーフトーン処理することにより、写真画像を出力しても常に粒状感の無い高品位の画像を出力することが可能になる。
【0021】
更に好ましくは、本発明は、前記画像処理手段によりハーフトーン処理されたビットマップイメージデータに基づく画像形成を電子写真方式によって行うとともに、前記画像処理手段は、光ビームによる潜像形成時の走査方向を前記一定の方向としてハーフトーン処理を行う。
【0022】
この構成により、本発明は、特に電子写真方式で画像形成する場合に、光ビームの走査方向について生じる解像度を低くすることで粒状感をなくすことができる。
【0023】
更に好ましくは、本発明は、前記画像処理手段はディザ法によりハーフトーン処理を行い、前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域については、前記ノイズ成分が重畳されていない画像データ領域と比較して、少なくとも前記一定の方向について大きなマトリックスサイズの閾値マトリクスを用いる。
【0024】
この構成により、本発明は、特にディザ法を用いてハーフトーン処理を行う場合に、ノイズを含む領域に用いるマトリクスサイズを、ノイズを含まない領域に用いるマトリクスサイズに比べて少なくとも一方向について大きなものを用いることでノイズを含む領域の解像度を低下させ、粒状感をなくすことができる。
【0025】
更に好ましくは、本発明は、前記画像処理手段はパルス幅変調によりハーフトーン処理を行い、前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域については、前記ノイズ成分が重畳されていない画像データ領域と比較して、波長の長い基準信号を用いる。
【0026】
この構成により、本発明は、特にパルス幅変調によりハーフトーン処理を行う場合に、ノイズを含む領域に用いる基準信号の波長を、ノイズを含まない領域に用いる基準信号の波長に比べて長くすることでノイズを含む領域の解像度を低下させ、粒状感をなくすことができる。
【0027】
更に好ましくは、本発明は、前記画像処理手段は、前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域についてはディザ法によりハーフトーン処理を行い、前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域についてはパルス幅変調によりハーフトーン処理を行う。
【0028】
この構成により、本発明は、ノイズを含む領域についてパルス幅変調を用い、ノイズを含まない領域についてはディザ法を用いることでノイズを含む領域の解像度を低下させ、粒状感をなくすことができる。
【0029】
更に好ましくは、本発明は、前記判別手段は、前記ビットマップイメージデータについて、所定範囲内の値をもつ画素の値の平均値と標準偏差とが、予め決定されている値に相当するか否かに応じてノイズ成分が重畳されている領域を判別する。
【0030】
この構成により、本発明は、ビットマップ画像中のノイズを含む領域を判別できる。
【0031】
更に好ましくは、本発明は、入力されたオブジェクトデータを元にビットマップデータを生成するラスタライズ手段を更に備え、前記判別手段は、ビットマップオブジェクトから生成されたビットマップイメージデータを対象として、ノイズ成分が重畳されている領域を判別する。
【0032】
この構成により、本発明は、画像中のノイズを含む可能性のある部分について、ビットマップ画像中のノイズを含む領域を効率的に判別できる。
【0033】
更に好ましくは、本発明は、前記ビットマップイメージデータは色成分ごとに与えられ、前記判別手段及び前記画像処理手段は、前記色成分ごとにその処理を遂行する。
この構成により本発明は、カラー画像についても色成分ごとに粒状感をなくした品質の高い画像を形成できる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、本発明を電子写真技術を用いたカラー画像形成装置に適用した例を示す。また本実施の形態では、8ビット/画素の画像信号を入力するものとし、従って入力濃度レベルは0〜255となる。さらに、画像形成装置は入力濃度レベル0でべた白を出力し、255でべた黒を出力するものとする。
【0035】
[実施の形態1]
図1は実施の形態1の画像処理システムの構成を示すブロック図である。ホストコンピュータ23はカラープリンタ(画像形成装置)26に接続されている。アプリケーション24は、ホストコンピュータ23で実行される文書処理やドロー系のソフトウエア、グラフィック系のソフトウエア等のアプリケーションである。ホストコンピュータ23においては、アプリケーション24から文字やグラフィック、ビットマップイメージをカラー画像形成装置26に出力する際に、カラー画像形成装置26とのインタフェースを司るプリンタドライバ25が実行される。
【0036】
カラー画像形成装置26はコントローラ部Aとエンジン部Bとから構成される。コントローラ部Aにおいて、ラスタイメージプロセッサ27は、プリンタドライバ25を通して出力されたデータを展開して画像データにする。ラスタイメージプロセッサ27内には、ラスタライザ28及び画像データを格納しておくための画像メモリ29及び属性マップメモリ30が配置されている。
【0037】
像域分離処理部31は、属性マップメモリ30に格納された後述の属性マップに従って画像メモリ29に記憶されている画像データを各属性毎に分離する像域分離処理を行う。画像処理部32は、画像メモリ29に蓄えられた画像データをエンジン部Bで出力可能な画像データにするためにハーフトーン処理を行い、像域分離処理部31で分離された画像領域毎に異なるハーフトーン処理を行うように構成される。なお、コントローラ部Aで行う処理はホストコンピュータ23内で行う形態をとる場合もある。
【0038】
<エンジン部の構成>
図2は、エンジン部Bの構成を示す図である。ここで、図2に従ってエンジン部Bの構成、および一般的な画像形成動作を以下に説明する。
【0039】
エンジン部Bは、本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ7a,7b,7c,7dを備えている。これら4個のプロセスカートリッジ7a,7b,7c,7dは、同一構造であるが、異なる色、すなわち、シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y),ブラック(Bk)のトナーによる画像を形成する点で相違している。プロセスカートリッジ7a,7b,7c,7dは、ドラムユニット5a,5b,5c,5dと、現像ユニット4a,4b,4c,4dとによって構成されている。これらのうち前者のドラムユニット5a,5b,5c,5dは、それぞれ像担持体である感光ドラム1a,1b,1c,1dと、帯電ローラ2a,2b,2c,2dと、クリーニングブレード8a,8b,8c,8dと、廃トナー容器とを有している。
【0040】
また後者の現像ユニット4a,4b,4c,4dは、現像ローラ40a,40b,40c,40dと、現像剤塗布ローラ41a,41b,41c,41dと、現像剤塗布ブレード42a,42b,42c,42dとを有している。
【0041】
プロセスカートリッジ7a,7b,7c,7dのほぼ水平方向にはスキャナユニット3a,3b,3c,3dが配置され、コントローラ部Aから送られてくる画像信号に基づく露光を感光ドラム1a,1b,1c,1dに対して行う。
【0042】
感光ドラム1a,1b,1c,1dは、帯電ローラ2a,2b,2c,2dによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット3a,3b,3c,3dによってそれぞれ静電潜像が形成される。このときにスキャナユニット3a〜3dからのレーザビームによって感光ドラム1a〜1dそれぞれの表面が走査される。そして、そのレーザビームは、画像信号により、図8または図9で説明したようにPWM変調されている。
【0043】
感光ドラム1a〜1d上に形成された静電潜像は現像ユニット4a,4b,4c,4dによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれC、M、Y、Bkのトナー像が形成される。感光ドラム1a,1b,1c,1d上に形成されたトナー像は、給搬送装置13によって供給される転写材(被転写体)Pに順次転写される。給搬送装置13は、転写材Pを収納する給紙カセット11内から転写材Pを給紙する給紙ローラ9と、給紙された転写材Pを搬送する搬送ローラ10とを有している。そして、給搬送装置13から搬送された転写材Pはバイアスを印加された吸着ローラ16によって静電転写ベルト12表面に静電吸着される。
【0044】
静電転写ベルト12は、ローラ17,18,19,20に掛け渡されており、転写材Pを表面に担持して矢印R12方向に回転する。また、静電転写ベルト12の内側には、感光ドラム1a,1b,1c,1dにほぼ対向した位置に転写ローラ6a,6b,6c,6dが並設される。上述の感光ドラム1a,1b,1c,1d上に形成されたC、M、Y、Bkの各色のトナー像は、転写ローラ(転写部材)6a,6b,6c,6dへの正極性のバイアス印加によって静電転写ベルト12上の転写材P上に順次転写されて重ね合わされる。トナー像転写後の転写材Pは、静電転写ベルト12から分離されて定着装置14に搬送され、定着ローラ141と加圧ローラ142とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着された転写材Pは排紙ローラ対15によって排紙トレー21に排出される。
【0045】
一方、トナー像転写後に、感光ドラム1a,1b,1c,1d表面に残ったトナーは、クリーニング装置8a,8b,8c,8dによって除去され、また、転写材Pの分離後に転写ベルト12上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置22によって除去される。
【0046】
以上がエンジン部Bの構成および動作である。次にコントローラ部A内での動作を説明する。
【0047】
<コントローラ部の構成>
アプリケーション24で作成される文書データは、プリントする際にプリンタドライバ25によって一般にページ記述言語(Page Description Language:PDL)というコマンド体系により表現されるコマンド列に変換され、カラー画像形成装置26に送られる。一般にPDLは、大きく分けて3つのオブジェクトから構成される。1つ目は文字オブジェクト、2つ目は図形や自由曲線などのベクトル(Vector)データなどのグラフィックオブジェクト、3つ目はスキャナなどで写真や印刷物を読みとった画像データやディジタルカメラで撮影した画像データなどのビットマップ(Bitmap)オブジェクトである。なお、文字オブジェクトとグラフィックオブジェクトとを合わせてベクトルオブジェクトとも呼ぶ。
【0048】
これらのオブジェクトのPDL表現は、例えば文字オブジェクトであれば、それが文字オブジェクトであることを示すコマンド、どの文字であるかを識別するための文字コード、文字の形を定義したフォント、文字の大きさを表わすサイズ情報、文字の色を表わす色情報などのパラメータを含むデータからなり、そのままでは、エンジン部Bで扱える情報ではない。
【0049】
さらに、ホストコンピュータ23からコントローラ部Aに送られてくるデータはRGB表色系やCMYBk表色系またはL*c*h表色系等のさまざまな表色系を取りうるのに対して、エンジン部Bで扱える表色系は一般にCMYBk表色系である。そこで、コントローラ部Aのラスタライザ28は、ホストコンピュータ23から送られてきたコマンド列を、エンジン部Bで適切な処理が可能なCMYBkからなる2次元ビットマップイメージデータに変換して画像メモリ29に格納する。本実施の形態ではさらにラスタライザ28は作成した2次元ビットマップイメージデータにおける各画素の属性情報を表す属性マップと呼ぶ2次元データを作成して属性マップメモリ30に格納する。
【0050】
本実施の形態における属性マップは少なくとも各画素につき5ビットの情報を持つ。0ビット目は、ビットマップフラグで、1ならビットマップオブジェクトから生成された画素、0ならベクトルオブジェクト、すなわち、文字またはグラフィックオブジェクトから生成されたことを示す。1ビット目はCの画像処理フラグで、2ビット目はYの画像処理フラグ、3ビット目はMの画像処理フラグ、4ビット目はBkの画像処理フラグである。画像処理フラグについては後述する。なお、ビットと各フラグとの対応関係は、それぞれのフラグが意味するところが表現されているならば、これ以外の関係でもかまわない。
【0051】
以上の構成において、ラスタライザ28は、PDLで記述された各オブジェクトをCMYBkからなる2次元のビットマップデータに変換する際に、これらのデータが最終的に文字、グラフィック、ビットマップのどのオブジェクトから生成されたのかを画素毎に判断して、2次元画像データと対応づけが可能なように属性マップの0ビット目のフラグを設定する。例えば、作成される画像のビットマップと属性マップそれぞれにおける画素に対応するアドレスの間に、線形な対応関係が生じるようにそれぞれのメモリ領域を確保することで実現できる。このようにすれば、生成されたオブジェクトのビットマップの各画素のアドレスから属性マップの各画素のアドレスを得ることができるため、生成されたオブジェクトがビットマップオブジェクトの場合に、得られた属性マップのアドレスにおける「ビットマップフラグ」をマークすることで、属性マップをラスタライズととも生成できる。
【0052】
次に、図3の画像の例を用いてどのように属性マップが形成されるかを示す。図3の画像41は、幅2000画素、長さ4000画素の画像で、文字や記号からなる文字オブジェクト32と、図形からなるグラフィックオブジェクト33と、写真画像からなるビットマップオブジェクト34とから構成されている。この場合の属性マップ42としては、画像と同じ幅2000画素、長さ4000画素分の領域が1画素につき5ビット確保されすべてのビットは0で初期化される。
【0053】
そして、図3ではビットマップオブジェクトはオブジェクト34だけであとはすべてベクトルオブジェクトなので、結局属性マップのビットマップフラグ(ビット0)は図4のようになる。すなわち、写真画像オブジェクト34に対応する黒地部分のビットマップフラグには1が入れられ、その他の白地部分のビットマップフラグは0のままである。
【0054】
このように属性マップの0ビット目をチェックすることで、図3の画像41のどの画素がビットマップオブジェクトから生成され、どの画素がベクトルオブジェクトから生成されたのかの切り分けが簡単にできるようになる。
【0055】
従来の技術の欄及び発明が解決しようとする課題の欄で述べたとおり、写真画像のハイライト部における、CCD等の撮像素子の特性により生じたノイズ成分の分布と、ディザ処理に伴う、ハイライト部のトナーのり量の少なさに起因する濃度のばらつきの分布との干渉により、写真画像のハイライト部には粒状性が現れて画像品位が悪化する。
【0056】
この現象は、ノイズが乗っているハイライト部には、1画素が表現する階調数が少なくマトリクスサイズの大きな低解像度ディザを用いてドット再現をより安定させることで防ぐことができる。すなわち、ドット再現を安定させるとは、一定の入力濃度値を一定のトナー量で表現し、濃度のばらつきをなくすことを意味する。
【0057】
そこで、デジタルカメラで撮影された画像のようにビットマップオブジェクトから生成されるビットマップイメージデータからノイズの乗っている可能性があると判断されるハイライト部を抽出し、その領域にはサイズの大きなディザマトリクスを用いてディザ処理を行えば、上述の問題は解決できる。粒状感が悪化しやすい画像は均一なハイライト部やグラデーションのかかったハイライト部なので細部を表現する必要は無く、サイズの大きなディザマトリクスを用いても必要な階調数は得ることができるので画像品位を損なうことはない。
【0058】
そこで、画像メモリ29に格納されている二次元ビットマップイメージデータと属性マップメモリ30に格納されている属性マップデータが像域分離処理部31に送られ、ここでビットマップオブジェクトから生成されたビットマップイメージデータの中からノイズ成分が乗っているハイライト部が分離される。まず、二次元ビットマップイメージのうちC成分のデータから属性マップデータの0ビット目(ビットマップフラグ)が1になっている領域、すなわちビットマップオブジェクトから形成された領域を分離する。そして、この部分から粒状感が悪くなりやすい画像データ領域、例えば0〜60の範囲の画素値を持つ画素を取り出し、さらにこれらの画素の平均の画素値とその標準偏差を求める。
【0059】
ノイズはガウス分布に従って乗っていると考えることができるので、この時の平均値と標準偏差が所定の値の範囲に入っているかを調べれば、これらのデータがガウス分布に近いかが判断でき、ガウス分布に近い場合はこれらにはノイズ成分が乗っていると判断する。ここで平均値と標準偏差がとる所定の値の範囲は、実験的に求めることができる。たとえば、予め撮像素子を用いて輝度の異なるハイライト領域を含む画像を撮影する。そしてその画像を従来のディザ処理で印刷した場合に、粒状感が生じて品質が劣化しているハイライト領域に注目する。その注目ハイライト領域の元の(撮影された)画像データについて、その画素値の分布と平均値および標準偏差を求める。なお、粒状感については、観察者の視覚によらず、出力画像を再度光学的に読み取って画像の空間周波数を分析する等により客観的に評価することもできる。そして、このようなサンプルを収集して、粒状感が画像を劣化させる画素値の範囲、画素値の平均値、画素値の標準分布を、一定の範囲をもって予め画像形成装置に記憶させておく。像域分離処理部31では、ここで得られた画素値の範囲(上記例では0〜60)にある画素について、その平均値と標準偏差を計算し、記憶されている平均値と標準偏差とに一致するか否かが判定される。もちろん、この一致は厳密ではなく、上述したようにある程度の範囲に含まれるかによって判定される。
【0060】
そして、この結果、ノイズ成分が分布していると判定された領域については、その中に含まれる各画素に対応する属性マップの1ビット目であるC成分の画像処理フラグを1にする。同様にしてM、Y、Bkの各プレーンに対してノイズが乗っていると考えられる領域を分離して、ノイズが含まれるているか判定する。ノイズが含まれる領域については、そこに含まれる画素に対応する属性マップの各色成分についての画像処理フラグをセットする。ただし、平均値と標準偏差を求める画像データの範囲やガウス分布と判断する時の平均値や標準偏差の範囲は各色で異なっても良い。
【0061】
像域分離処理部31でノイズが乗っている部分を分離して画像処理フラグの操作をした後、ビットマップイメージデータと属性マップは画像処理部32に送られる。そして、属性マップの各色の画像処理フラグに従って、画像処理フラグが1の画像データ、すなわちノイズ成分が乗っているハイライト部分にはマトリクスサイズの大きなディザを用いてハーフトーン処理を行い、画像処理フラグが0に対応する画像データに対してはマトリクスサイズの小さなディザを用いてハーフトーン処理を行う。
【0062】
そして、ディザ処理された画像データは、多値画像データであればPWM処理などを用いてエンジン部Bで画像の出力を行う。
【0063】
以上のようにして粒状感が悪くなりやすい、ノイズが乗っているハイライト部のみに解像度の低い、すなわちマトリクスサイズの大きなディザを用い、その他の部分には高解像度、すなわちマトリクスサイズの小さなディザを用いることで写真画においても粒状感が良く、かつ細部まで再現された画像を出力することができる。
【0064】
<画像処理の例>
図11及び図12に上記構成における2値ディザ処理の一例を示す。図11(a)は、低解像度用の4×4ディザマトリクスを、16×16画素の画像に適用する際の、画像とディザマトリクスとの対応を示す。このマトリクスは、左上から右下に向かって7,6,5,16,8,1,4,15,9,2,3,14,10,11,12,13と配置されている。すなわち、4×4ディザマトリクスを用いた場合、16×16の画像データは、図11(a)に示す閾値を用いて2値化される。
【0065】
図11(b)は、高解像度用の3×3ディザマトリクスを、16×16画素の画像に適用する際の、画像とディザマトリクスとの対応を示す。このマトリクスは、左上から右下に向かって8,4,7,3,1,2,9,5,6と配置されている。すなわち、3×3ディザマトリクスを用いた場合、16×16の画像データは、図11(b)に示す閾値を用いて2値化される。
【0066】
このような図11に示したような従来のディザ処理に対して、本実施形態の画像形成装置では、図12のようにディザ処理が行われる。図12(a)は、上記手順で生成された属性マップのうち、ひとつの色成分について画像処理フラグを抽出したものである。すなわち、図12(a)によれば、左上位置に三角形、下に横長の形状の、ノイズが乗っていると判定された領域があることが示されている。したがって、この領域については、低解像度用の4×4ディザマトリクスを用いてディザ処理が行われ。その他の領域については高解像度用の3×3ディザマトリクスを用いてディザ処理が行われる。図12(b)は、その場合の画像データとディザ処理の閾値データとの対応を示す図である。図12(a)において、画像処理フラグがセットされている領域については、図12(b)において、図11(a)の低解像度用マトリクスが適用され、その他の部分については図11(b)の高解像度用マトリクスが適用される。
【0067】
<コントローラの制御手順>
以上説明した図1の構成は、画像形成装置を制御するコントローラ部Aをコンピュータにより構成した場合には、ソフトウエアにより実現できる。図13はその場合のコンピュータ23と画像形成装置(プリンタ)26の構成を示す。
【0068】
図13において、ホストコンピュータ23は、ROM3のプログラム用ROMに記憶された文書処理プログラム等に基づいて図形、イメージ、文字、表(表計算等を含む)等が混在した文書処理を実行するCPU1を備え、システムバス4に接続される各デバイスをCPU1が統括的に制御する。RAM2は、CPU1の主メモリ、ワークエリア等として機能する。キーボードコントローラ(KBC)5は、キーボード9や不図示のポインティングデバイスからのキー入力を制御する。CRTコントローラ(CRTC)6は、CRTディスプレイ10の表示を制御する。ディスクコントローラ(DKC)7は、ブートプログラム、種々のアプリケーション、フォントデータ、ユーザファイル、編集ファイル等を記憶するハードディスク(HD)、フロッピー(登録商標)ディスク(FD)等の外部メモリ11とのアクセスを制御する。プリンタコントローラ(PRTC)8は、所定の双方向インターフェース(双方向I/F)21を介してプリンタ26に接続されて、プリンタ26との通信制御処理を実行する。なお、CPU1は、例えばRAM2上に設定された表示情報RAMヘのアウトラインフォントの展開(ラスタライズ)処理を実行し、CRT10上でのWYSIWYG(表示内容と印刷内容とを一致させる機能)を可能としている。また、CPU1はCRT10上の不図示のマウスカーソル等で指示されたコマンドに基づいて登録された種々のウィンドウを開き、種々のデータ処理を実行する。
【0069】
プリンタ26において、プリンタCPU12は、ROM13のプログラム用ROMに記憶された制御プログラム等に記憶された制御プログラム等に基づいてシステムバス15に接続される各種のデバイスとのアクセスを統括的に制御し、印刷部I/F16を介して接続される印刷部(プリンタエンジン)17に出力情報としての画像信号を出力する。CPU12は双方向I/F21を介してホストコンピュータとの通信処理が可能となっており、プリンタ内の情報等をホストコンピュータ23に通知可能に構成されている。RAM19はCPU21の主メモリ、ワークエリア等として機能するRAMである。入力部18はホストコンピュータ23と双方向インターフェース21を介して印刷状態情報などのステータス情報などの交信を制御し、プリンタ内の情報等をホストコンピュータ23に通知可能に構成されている。メモリコントローラ(MC)20は、ブートプログラム、種々のアプリケーション、フォントデータ、ユーザファイル、編集ファイル等を記憶するハードディスク(HD)、フロッピー(登録商標)ディスク(FD)等の外部メモリ14とのアクセスを制御する。操作部1012は、表示パネルやキーボードを含んでおり、オペレータへの情報の提供や、オペレータからの指示の入力を行わせる。
【0070】
この構成において、画像形成装置26のCPU12は、図14および図15に示す手順を実行することで、図1のラスタライザ28、像域分離処理部31および画像処理部32として機能する。すなわち、図1においては、像域分離処理部31が図14の手順を、画像処理部32が図15の手順を実行しているとも言える。
【0071】
図14において、コンピュータ23から受信したPDLデータをビットマップデータに展開するとともに、属性マップデータを作成し、ビットマップオブジェクトに対応する画素のビットマップフラグをマークする(S1401)。これを1ページに含まれるオブジェクト全てについて実行する(S1402)。
【0072】
1ページ分のビットマップデータの生成を終えたならある色成分に着目して、属性ビットマップデータのビットマップフラグに対応する領域、すなわちビットマップオブジェクト領域を、生成したビットマップデータから分離する(S1403)。なお、ビットマップオブジェクト領域をその他の領域から識別できればよいので、この後の処理においても、属性フラグを参照すれば必ずしもビットマップオブジェクト領域を物理的に分離する必要はない。ただし、物理的に抽出して別途設けたメモリ領域に移動しておけば、処理の都度属性マップを参照する必要がないために処理を効率的に行える。
【0073】
そして、ビットマップオブジェクト領域から、一定値、例えば0〜60の画素値を持つ画素を抽出し、連続した領域ごとにその平均値と標準偏差とを求める。ハイライト部は複数の領域に分離して画像中に存在する可能性があるためである。もちろん抽出した画素の画像全体に対する位置(アドレス)は記録しておく(S1404)。
【0074】
求めた連続領域ごとの平均値及び標準偏差を、予め設定された値と比較して、その値の範囲内に含まれていれば、その領域はノイズを含むハイライト領域であると判定できる。したがって、着目色成分について、ノイズを含むハイライト領域であると判定された領域に対応する属性ビットマップの画像処理フラグをセットする(S1405)。
【0075】
最後に、全色成分について、ステップS1403〜ステップS1405の処理を行ったか判定し(S1406)、終えていれば属性マップの生成処理を終了する。
【0076】
図15は、図14の手順で生成された属性マップを用いてディザ処理を行う際の手順を示す図である。図15の手順は一つの色成分についてのものであり、複数の色成分を有するカラー画像については、各色成分ごとに図15の処理が行われる。
【0077】
まず、画像のビットマップデータについて、その構成画素に、たとえばラスタ順に注目し、対応する属性マップの画像処理フラグをテストする(S1501)。
【0078】
テストの結果画像処理フラグがセットされているか否か判定し(S1502)、セットされていたなら、その画素はノイズを含むハイライト領域に含まれると判定されていることから、低解像度用のディザマトリクスが使用される。そこで、低解像度用ディザマトリクスから注目画素に対応する位置の閾値を読む(S1503)。ディザマトリクスは通常画像に比べて相当小さなサイズであるため、対応する位置とは、図12(b)に示したように、ディザマトリクスを連続して並べた状態で決定される。
【0079】
一方、画像処理フラグがセットされていなければ、その画素には高解像度用ディザマトリクスが適用される。そこで、高解像度用ディザマトリクスから注目画素に対応する位置の閾値を読む(S1504)。
【0080】
そして、ステップS1503またはステップS1504で読まれた閾値と、対応する画素値とに基づいて、その画素値を量子化する(ステップS1505)。たとえば2値ディザであれば、画素値と閾値とを比較して、その大小関係に応じて画素値を2値化する。また多値ディザであれば、複数の閾値と画素値との大小関係に従って、好適には、閾値の両端に属する画素値については、それぞれ最小濃度と最大濃度とが与えられるように量子化され、閾値の中間においては、中間の値が与えられるように量子化される。
【0081】
このようにして量子化処理を画像全体について施す(ステップS1506)。
【0082】
以上の構成により、本実施形態の画像形成装置によれば、写真画像のようなビットマップオブジェクトから形成された画像からノイズ成分が重畳されたハイライト領域を判別し、他の領域よりも解像度を下げたディザマトリクスを使ってハーフトーン処理することにより、写真画像を出力しても粒状感の無い高品位の画像を出力することが可能になる。
【0083】
なお、第1の実施の形態ではビットマップイメージデータと属性マップを別々に生成しているが、ラスタライザ28がビットマップイメージデータを生成するときにCMYBk各色を8ビットから7ビットに圧縮し、空いた各色の1ビットを最初に属性フラグとして使い、次に像域分離処理部でノイズが乗っている領域を分離した後には属性フラグを画像処理フラグとして使うようなことをすれば新たに属性マップメモリを使わなくてもすむ。
【0084】
[実施の形態2]
以下、本発明の実施の形態2を図5、6により詳細に説明する。なお、実施の形態1と同様の作用構成のものは同一の番号を付し説明は省略する。
【0085】
本実施の形態においては、属性マップとしてはビットマップオブジェクトから形成された画像の位置情報と、幅と長さとからなる大きさ情報をもつようにし、その後にその大きさ情報に対応した5ビットからなるビットマップフラグと各色の画像処理フラグをもつようにした。例えば図5のような画像があってオブジェクト35,36がビットマップオブジェクトから生成された画像だとすると、属性マップは図6のような構成になる。すなわち、属性マップは、ビットマップオブジェクトについてのみ保持し、ビットマップオブジェクトの画像全体に示す位置及び大きさを別途記録する。
【0086】
この場合、ビットマップオブジェクトから形成されたビットマップイメージデータが複雑な形状の場合は、図7のようにそのビットマップオブジェクトから形成された画像を包含する最小の矩形の位置情報と大きさ情報を記録し、続くビットマップフラグの中でビットマップオブジェクトから形成された形状を記録する。一枚の画像の中にビットマップオブジェクトから形成された部分が複数ある時は、位置情報と大きさ情報、ビットマップフラグ、画像処理フラグの組を続けて複数作成すればよい。図6においては、図5のオブジェクト35、36それぞれに対応する属性マップが作成された様子が示されている。なお、画像データ中にビットマップオブジェクトから形成された部分が無い場合は、属性マップの位置情報、大きさ情報とも0を書き込みビットマップオブジェクトが存在しないことを示すようにする。
【0087】
そして、像域分離処理部31では、属性マップの位置情報に従ってビットマップイメージデータからビットマップオブジェクトから形成された領域を取り出し、さらに各色についてノイズの含まれている領域を分離して各色の画像処理フラグを1にする。像域分離処理が終わると画像処理部32は第1の実施の形態と同様に、属性マップの各色の画像処理フラグに従って、画像処理フラグが1のところ、すなわちノイズ成分が乗っているハイライト部分にはマトリクスサイズの大きなディザを用いてハーフトーン処理を行い、画像処理フラグが0に対応する画像データに対してはマトリクスサイズの小さなディザを用いてハーフトーン処理を行い、エンジン部Bで画像の出力を行う。
【0088】
第1の実施の形態では、出力画像の中のごく一部だけにビットマップオブジェクトから形成された部分がある時や、さらにはビットマップオブジェクトから形成された部分が無い場合にも、出力画像の大きさに合った属性マップメモリが確保されてしまうため常に多くのメモリ容量が必要となる。その上、像域分離処理部31では属性マップメモリをすべてチェックしていかなければビットマップオブジェクトから形成された部分を判断することができないので処理に時間がかかってしまう。
【0089】
そこで、本実施の形態のようにあらかじめビットマップオブジェクトの位置と大きさがわかるようにしておけば、その部分だけを像域分離処理すれば良いのでビットマップオブジェクトから形成された部分が小さい場合にはメモリと処理時間の節約になって好ましい。加えて、出力される画像については実施形態1と同様にその品位を高めることができる。
【0090】
[実施の形態3]
以下、本発明の実施の形態3を説明する。実施の形態3では、ディザマトリクスとして例えば図16に示すような、主走査方向に長い閾値マトリクスを用いる。図16のように、画素がその濃度に応じて主走査方向に細長く成長するような閾値マトリクスを用いれば、生成される画像は、縦方向と横方向の解像度が互いに異なる画像となる。しかしながら、画素の形状が主走査方向に成長するために、図2の電子写真方式のエンジンで画像を記録する場合には、画素がレーザビームの走査方向に沿って成長することになる。そのため、ハイライト部における濃度の低い画素であっても、レーザビームの走査方向については、濃度に応じてではあるもののある程度の大きさが確保される。
【0091】
たとえば、図11(a)の閾値マトリクスを用いて濃度4の16×16領域を2値化すると、形成される画素は閾値マトリクスの中心部における2×2のサイズとなる。しかしながら、図16の閾値マトリクスを用いて濃度4の8×2領域を2値化すれば、形成される画素は、横長の4×1サイズとなる。すなわち、同一の濃度であっても、レーザビームの走査方向については長い画素が形成されるために、画像形成が安定し、ハイライト部における濃度の不安定さが解消される。そのため、画像にノイズが分布していても、そのノイズと干渉して粒状化による画像品位の低下をもたらすことは防止できる。
【0092】
このように、ディザ処理においてレーザビームの走査方向に画素を成長させるような閾値マトリクスを用いることでも、本発明の課題を解決できる。
【0093】
[実施の形態4]
以下、本発明の実施の形態4を説明する。実施の形態4ではノイズが乗っているハイライト部には、そのほかの部分と比して周期の長い三角波をPWM処理において用いることを特徴とする。すなわち、本実施形態では、ディザ処理そのものにおいては、実施形態1や実施形態2のように複数のマトリクスを組みあわせて適用することはない。本実施形態では、たとえばディザ処理は高解像度の多値ディザ法を用いる。そして、エンジン部BにおけるPWM方式として、画素をライン状に成長させるために周期の長い三角波を、ハイライト部については用い、それ以外の部分については周期の短い三角波を用いる。
【0094】
具体的には、ハイライト部については図9に示すように長い周期の三角波を用いてレーザ光を変調し、それ以外の部分については図8に示すように短い周期の三角波を用いてレーザ光を変調する。このようにすることで、ハイライト部でのドットサイズが大きくなり、ドット再現が安定する。そのためノイズの乗った画像に対してもハイライト部の濃度変動が少なく、粒状感が悪化しない。また、ハイライト部だけに用いるため、高階調の表現が要求されるそのほかの部分については、ディザで得られたままの解像度でドットを形成できる。そのため、画像オブジェクトのエッジのギザギザも目立たず画像品位を落とす恐れもない。さらに、同じ解像度ならば、本実施形態のようにPWM方式における三角波の波長を長くしてドットサイズを大きくする方が、低解像度の多値ディザ法を用いてドットサイズを大きくするよりも、ドット再現性が安定する傾向がある。そこでノイズの乗っていない部分には高解像度の多値ディザ法を用い、ノイズの乗っている部分には多値ディザ法と同じ解像度にした周期の長い三角波を用いたPWM処理を使えば画像全体の解像度を保つことも可能である。
【0095】
なお、本実施形態の制御は、実施形態1および2のように、コントローラ部Aのみで完結した処理ではない。PWM処理はエンジン部Bにおいて行われる処理である。そのため、コントローラ部Aでは、図14に示す属性フラグの作成処理については実施例1または2と同様に行う。しかしながら、ディザ処理については、属性マップを参照せずに、一定のマトリクス、たとえば図11(a)の高解像度用マトリクスを用いて行う。
【0096】
そして、エンジン部Bは、PWM処理の波長を長短2種類で切り換えるための信号を受信して、その信号値に応じてPWM処理の三角波の波長を切り換える。
【0097】
そのために、入力画像処理部32はエンジン部Bへと各色成分の画像データを出力しつつ、それと同期して各色成分の属性マップの画像処理フラグを出力する。これにより、PWM処理が属性マップの画像処理フラグの値に応じて切り換えられる。
【0098】
あるいは、エンジン部BにコントローラAから画像データと共に属性マップを送信し、エンジン部B自身が画像処理フラグに従ってPWMの三角波の波長を切り換える様に構成することもできる。
【0099】
[実施形態の変形例1]
上記実施形態では、粒状感が悪くなりやすい画像データ領域、例えば平均値が0〜60の範囲の画像データを持つ画素を取り出して、その画素についてノイズの分布している可能性を調査および判断しているが、連続する画素領域の広がりにより、その調査及び判断の対象となる領域を制限することもできる。たとえば、0〜60の範囲の画像データを持つ画素であっても、一定の広がりがなければ画像品位の劣化は視認できないかあるいは視認しにくい。そこで、画素数が一定数以上の連続した領域に限りノイズの分布している可能性の調査および判断の対象とすることで、画像品位を劣化させずに処理量の軽減を図ることができる。
【0100】
また、単に画素数が一定数以上であっても、非常に幅の狭い領域の場合、干渉による劣化が画像には現れない場合もあるし、仮に現れたとしても品質の劣化は視認しにくい。そこで、領域の画素数のみならず、その幅についても、一定値以下であればノイズの分布している可能性の調査および判断の対象としないことで、更に処理量の低減を図ることができる。この場合、処理の簡単化のために、幅の方向は、走査線方向及び用紙搬送方向に限るなど限定することもできる。
【0101】
[実施形態の変形例2]
ノイズの分布を判定するために、画素値の平均値及び標準偏差をそれぞれ一定値と比較しているが、この一定値は複数の撮像素子に対応して実験的に求め、予め用意しておくこともできる。すなわち、市販されているディジタルカメラ等を用いて撮影した画像からハイライト部の画素値の分布を調べ、そこから平均値と標準偏差との関係を求めておく。
【0102】
そして実施形態1のように誤差の判定を行うために、ノイズ分布の特性が異なる撮像素子ごとに、こうして平均値−標準偏差の特性を予め測定し、撮像素子の種類に対応付けて画像形成装置に記憶しておくことで、異なる特性を持つ撮像素子で撮影された写真画像について、最適なディザ処理を行い、画像品位を向上させることができる。
【0103】
たとえば、撮像素子がCCDであっても製造メーカにより異なる特性を有する場合や、CCD以外の撮像素子を用いて撮影された場合など、このように撮像素子ごとに複数の平均値−標準偏差特性を備えることで、最適なディザ処理が行える。
【0104】
さらに、平均値−標準偏差特性を、ホストコンピュータなどから画像形成装置にダウンロード可能な構成としておくことで、予め測定されて記憶されていない種類の撮像素子についても、最適なディザ処理を行うことが可能となる。
【0105】
[実施形態の変形例3]
実施形態3に用いたレーザビームの走査方向に長く画素を成長させる閾値マトリクスを、実施形態1及び2において画像処理フラグがセットされている領域について用いられた閾値マトリクスとして利用することもできる。すなわち、電子写真方式の画像形成装置においては、形成される画像においてハイライト部の画素濃度が不安定になるのは、レーザビーム(あるいは光ビーム)の走査方向について小さな画素には、そこに乗るトナー量が画素値に応じて安定した量になりにくいことに起因している。そのため、ハイライト部において低解像度用の閾値マトリクス(ディザマトリクス)を使用する際にも、レーザビームの走査方向について解像度が低ければそれで十分である。そのため、上述したように構成しても、実施形態1、2と同様の効果を得られる。さらにこのように構成することで、解像度の低下をレーザビームの走査方向についてのみに限定することができる。
【0106】
[実施形態の変形例4]
上記実施形態では、コンピュータからの入力データをオブジェクトごとに識別可能なPDLで記述されているものとしたが、本発明はこれに限定されない。入力データがPDLで記述されていればオブジェクトの種類の判定を簡単に行えるという利点があるために、ノイズの有無を判定する領域をビットマップオブジェクトに簡単に限定できる。
【0107】
しかし、この点を除けば、入力されるデータは全体がビットマップデータであっても本発明を適用できる。この場合には、実施形態1〜4においてビットマップオブジェクトから生成されたビットマップデータのみを対象としているところを、画像全体を対象として行えばよい。処理量は上述の実施形態に比べて増加するが、効果の点においては同様である。
【0108】
[実施形態の変形例5]
なお、本発明に掛かる画像形成装置は上述の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲で種々に変更可能である。すなわち、上述の方式以外のカラー画像形成装置、あるいはモノクロ画像形成装置にも本発明は適用できる。さらに本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、1つの機器から成る装置に適用してもよいし、システムあるいは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できる。また、像域分離処理部での処理はノイズの乗っている領域とそれ以外といった二つの領域に分離だけでなくそれ以上の領域に分離してもよく、たとえば、ビットマップオブジェクトに存在する文字画像領域を分離するような処理を行い、文字画像領域には二値のディザのような別のディザを用いてもよい。
【0109】
また、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。
【0110】
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(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。
【0111】
この場合、記憶媒体から読み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自体および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。
【0112】
また、コンピュータが読み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オペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、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。
【0113】
さらに、記憶媒体から読み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カ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、その機能拡張カ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または全部を行い、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。
【0114】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、写真画像のようなビットマップオブジェクトから形成された画像に含まれる、ノイズ成分が重畳されたハイライト領域に対して、他の領域よりも解像度、特に一定の方向について解像度を下げてハーフトーン処理することにより、写真画像を出力しても常に粒状感の無い高品位の画像を出力することが可能になる。
【0115】
更に、本発明は、特に電子写真方式で画像形成する場合に、光ビームの走査方向について生じる解像度を低くすることで粒状感をなくすことができる。
【0116】
更に、本発明は、特にディザ法を用いてハーフトーン処理を行う場合に、ノイズを含む領域に用いるマトリクスサイズを、ノイズを含まない領域に用いるマトリクスサイズに比べて少なくとも一方向について大きなものを用いることでノイズを含む領域の解像度を低下させ、粒状感をなくすことができる。
【0117】
更に、本発明は、特にパルス幅変調によりハーフトーン処理を行う場合に、ノイズを含む領域に用いる基準信号の波長を、ノイズを含まない領域に用いる基準信号の波長に比べて長くすることでノイズを含む領域の解像度を低下させ、粒状感をなくすことができる。
【0118】
更に、本発明は、ノイズを含む領域についてパルス幅変調を用い、ノイズを含まない領域についてはディザ法を用いることでノイズを含む領域の解像度を低下させ、粒状感をなくすことができる。
【0119】
更に、本発明は、ビットマップ画像中のノイズを含む領域を判別できる。
【0120】
更に、本発明は、画像中のノイズを含む可能性のある部分について、ビットマップ画像中のノイズを含む領域を効率的に判別できる。
【0121】
更に、本発明は、カラー画像についても色成分ごとに粒状感をなくした品質の高い画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1の画像形成装置の概略構成を示す図、
【図2】実施の形態1の画像形成装置のエンジン部の概略構成を示す縦断面図、
【図3】ビットマップイメージデータの例を示す図、
【図4】図3のビットマップイメージデータから生成される属性マップの構成を示す図、
【図5】実施の形態2のビットマップイメージデータの例を示す図、
【図6】実施の形態2の属性マップの構成を示す図、
【図7】複雑な形状のビットマップオブジェクトから生成された画像データを矩形で包含した図、
【図8】PWM方式の原理を示す図、
【図9】2画素で1周期としたPWM方式の原理を示す図、
【図10】多値ディザの階調ドット形成の例を示す図。
【図11】ディザ処理に用いる閾値マトリクスの一例を示す図、
【図12】実施形態1,2におけるディザ処理の一例を示す図、
【図13】コンピュータにより実施形態の構成を実現するための図、
【図14】属性マップ生成処理手順のフローチャート、
【図15】ディザ処理手順のフローチャート、
【図16】実施形態3における閾値マトリクスの一例を示す図である。
【符号の説明】
1、1a、1b、1c、1d…感光ドラム
2、2a、2b、2c、2d…帯電ローラ
3、3a、3b、3c、3d…露光装置
6、6a、6b、6c、6d…転写ローラ
7a、7b、7c、7d…プロセスカートリッジ
8、8a、8b、8c、8d…クリーニング装置
12…転写ベルト
16…吸着ローラ
14…定着装置
27…ラスタイメージプロセッサ
31…像域分離処理部
32…画像処理部
Claims (18)
- ビットマップイメージデータに対応する画像を形成する画像形成装置であって、
ビットマップイメージデータから、ノイズ成分が重畳された画像データ領域を判別する判別手段と、
前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域については、ノイズ成分が重畳されていない画像データ領域と比較して、少なくとも一定の方向について解像度が低くなるように、前記ビットマップイメージデータに対してハーフトーン処理を施す画像処理手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像処理手段によりハーフトーン処理されたビットマップイメージデータに基づく画像形成を電子写真方式によって行うとともに、前記画像処理手段は、光ビームによる潜像形成時の走査方向を前記一定の方向としてハーフトーン処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記画像処理手段はディザ法によりハーフトーン処理を行い、前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域については、前記ノイズ成分が重畳されていない画像データ領域と比較して、少なくとも前記一定の方向について大きなマトリックスサイズの閾値マトリクスを用いることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記画像処理手段はパルス幅変調によりハーフトーン処理を行い、前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域については、前記ノイズ成分が重畳されていない画像データ領域と比較して、波長の長い基準信号を用いることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記画像処理手段は、前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域についてはディザ法によりハーフトーン処理を行い、前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域についてはパルス幅変調によりハーフトーン処理を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記判別手段は、前記ビットマップイメージデータについて、所定範囲内の値をもつ画素の値の平均値と標準偏差とが、予め決定されている値に相当するか否かに応じてノイズ成分が重畳されている領域を判別することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 入力されたオブジェクトデータを元にビットマップデータを生成するラスタライズ手段を更に備え、前記判別手段は、ビットマップオブジェクトから生成されたビットマップイメージデータを対象として、ノイズ成分が重畳されている領域を判別することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ビットマップイメージデータは色成分ごとに与えられ、前記判別手段及び前記画像処理手段は、前記色成分ごとにその処理を遂行することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- ビットマップイメージデータに対応する画像を形成する画像形成方法であって、
ビットマップイメージデータから、ノイズ成分が重畳された画像データ領域を判別する判別工程と、
前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域については、ノイズ成分が重畳されていない画像データ領域と比較して、少なくとも一定の方向について解像度が低くなるように、前記ビットマップイメージデータに対してハーフトーン処理を施す画像処理工程と
を備えることを特徴とする画像形成方法。 - 前記画像処理工程によりハーフトーン処理されたビットマップイメージデータに基づく画像形成を電子写真方式によって行うとともに、前記画像処理工程は、光ビームによる潜像形成時の走査方向を前記一定の方向としてハーフトーン処理を行うことを特徴とする請求項9に記載の画像形成方法。
- 前記画像処理工程はディザ法によりハーフトーン処理を行い、前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域については、前記ノイズ成分が重畳されていない画像データ領域と比較して、少なくとも前記一定の方向について大きなマトリックスサイズの閾値マトリクスを用いることを特徴とする請求項10に記載の画像形成方法。
- 前記画像処理工程はパルス幅変調によりハーフトーン処理を行い、前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域については、前記ノイズ成分が重畳されていない画像データ領域と比較して、波長の長い基準信号を用いることを特徴とする請求項10に記載の画像形成方法。
- 前記画像処理工程は、前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域についてはディザ法によりハーフトーン処理を行い、前記ノイズ成分が重畳された画像データ領域についてはパルス幅変調によりハーフトーン処理を行うことを特徴とする請求項10に記載の画像形成方法。
- 前記判別工程は、前記ビットマップイメージデータについて、所定範囲内の値をもつ画素の値の平均値と標準偏差とが、予め決定されている値に相当するか否かに応じてノイズ成分が重畳されている領域を判別することを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 入力されたオブジェクトデータを元にビットマップデータを生成するラスタライズ工程を更に備え、前記判別工程は、ビットマップオブジェクトから生成されたビットマップイメージデータを対象として、ノイズ成分が重畳されている領域を判別することを特徴とする請求項9乃至14のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記ビットマップイメージデータは色成分ごとに与えられ、前記判別工程及び前記画像処理工程は、前記色成分ごとにその処理を遂行することを特徴とする請求項9乃至15のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 請求項9乃至16のいずれか1項に記載の画像形成方法をコンピュータにより実行させるためのプログラム。
- 請求項17に記載のプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体。
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