JP2005340940A - 画像処理方法及び装置並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】入力画像の特徴量の変化に適切に対応して量子化を行い、好ましい量子化画像を得ることができる画像処理方法及び装置並びにその機能をコンピュータによって実現するためのプログラムを提供する。
【解決手段】高周波用閾値マトリクスのサイズを単位ブロックとして、中周波用及び低周波用閾値マトリクスを単位ブロックサイズのサブマトリクスに分割する。画像２１０を単位ブロックサイズに分割し、この画像ブロックごとに閾値マトリクスを設定する。サブマトリクスに分割された中周波用及び低周波用閾値マトリクスは、該サブマトリクス間の分割時の隣接関係が考慮され各画像ブロックの閾値マトリクスが設定される。低周波ブロック内に高周波ブロック２１２が存在するような急激な空間周波数変化に対応でき、中周波及び低周波ブロックでは階調再現性に優れたを持った量子化画像を得ることができる。
【選択図】 図１０

Description

本発明は画像処理方法及び装置並びに画像処理機能をコンピュータによって実現するためのプログラムに係り、特にインクジェット記録装置その他の画像形成装置に好適な多値画像の量子化処理技術に関する。

一般に、インクジェット記録装置では、誤差拡散法やディザ法に代表されるハーフトーニングの手法を用いて画像の濃淡を適切なドットパターンに変換して階調画像を形成している。

ここで、従来技術に係るハーフトーニング処理の手法について説明する。ハーフトーニング処理の手法には、主として誤差拡散法とディザ法がよく用いられる。

誤差拡散法は、１ドット（画素）ごとに多値画像を量子化する際に生じる誤差の処理を行い、この誤差を注目画素（処理を施される画素）の周りの画素に反映させ、拡散させる手法である。なお、周辺画素に誤差を配分する態様には、周辺画素に均等に（重み付けせずに）誤差を配分してもよいし、所定の誤差拡散マトリクスを用いて今後処理される画素に対して重み付けをして誤差を配分してもよい。

一方、ディザ法は、ｎ×ｎ個の閾値を備えた閾値マトリクスを設定し、この閾値マトリクスを画像に重ね合わせ、対応する各画素の濃淡レベル閾値を比較する。入力画像の濃淡値が閾値よりも大きいときには１、小さいときには０として２値表示する。ｎ×ｎ画素の処理が済んだら順次閾値マトリクスを次のｎ×ｎ画素の位置に移動させ、同じ処理を繰り返す。なお、閾値マトリクスはディザマトリクスなどと呼ばれることもある。

一般的に、処理された画像の画質は、使用される誤差拡散マトリクスや閾値マトリクスによって大きく変化する。例えば、分布範囲の広い誤差拡散マトリクスや閾値マトリクスを用いると、濃度分布が滑らかに変化する部分は良好に画像を再現できるが、濃度分布が急激に変化する部分では応答性が劣化してあまりよい結果が得られない。また、積和演算を多く用いるので処理時間が長くなってしまう。

一方、配分範囲の狭い誤差拡散マトリクスや閾値マトリクスを用いると、濃度が急激に変化する部分での画像再現性が良好である。

特許文献１では、入力画像の画素ごとに空間周波数若しくはこれに相当する特徴量を抽出し、誤差拡散法においては誤差拡散マトリクスを複数備え、また、ディザ法においては閾値マトリクスを複数備え、この特徴量に応じて最適な誤差拡散マトリクス及び閾値マトリクスを選択するように構成し量子化処理を行うことで、人間の視覚特性を満足するような良好な 2値画像を得る方法を提案している。

即ち、図２３(a) 〜(c) に示した３種類の閾値マトリクスを備え、注目画素から抽出される特徴量（ここでは、空間周波数）に応じてこれらの３種類の閾値マトリクスの中から最適な閾値マトリクスを選択するように構成されている。

なお、図２３(a) は高周波用閾値マトリクス（Ｈ）２００が行方向（たて方向、ｙ方向）に４列、列方向（横方向、ｘ方向）に４行配列された閾値マトリクスブロック２０１を示している。また、図２３(b) は中周波用閾値マトリクス（Ｍ）２０２が行方向に２列、列方向に２行配列された閾値マトリクスブロック２０３を示し、図２３(c) には低周波用閾値マトリクス（Ｌ）２０４を示している。高周波用閾値マトリクス２００は誤差の配分範囲が狭い（即ち、閾値が少ない）閾値マトリクスを示し、低周波用閾値マトリクス２０４は誤差の配分範囲が広い (即ち、閾値が多い）閾値マトリクスを示し、中周波用閾値マトリクス２０４はこれらの中間を示している。

また、図２３(a) に示す高周波用閾値マトリクス２００はｍ×ｍ（但し、ｍは自然数）サイズであり、図２３(b) に示す中周波用閾値マトリクス２０２は（２×ｍ）×（２×ｍ）サイズ（即ち、高周波用閾値マトリクス２００の４倍のサイズ）であり、図２３(c) に示す低周波用閾値マトリクス２０４は（４×ｍ）×（４×ｍ）サイズ（即ち、高周波用閾値マトリクス２００の１６倍のサイズ）である。

行方向及び列方向に複数の画素を並べた画像において、注目画素（注目画素を含んだ画素ブロック）の濃度値から当該注目画素（画素ブロック）の画像がどのような空間周波数領域に属するかを判定し、その空間周波数領域に適した閾値マトリクスが選択され、設定される。

一方、設定された閾値マトリクスから当該注目画素の閾値が求められ、当該注目画素の濃度値が求められた閾値と比較される。当該注目画素の濃度値が閾値以上であれば当該注目画素の値は１となり、当該注目画素の濃度値が閾値未満であれば当該注目画素の値は０になる。このような処理を１画素ごと又は１画素ブロックごとに順次実行して 2値画像のドット配置が決定される。
特開平８−２１４１５９号公報

特許文献１に示されている３種類の閾値マトリクスのサイズは、最も大きい低周波用閾値マトリクス２０４のサイズが基本単位となっており、高周波用閾値マトリクス２００のサイズは低周波用閾値マトリクス２０４の１／１６、中周波用閾値マトリクス２０２のサイズは低周波用閾値マトリクス２０４の１／４となっており、これらを適宜組み合わせて量子化を行っている。

しかしながら、このようにサイズの異なる閾値マトリクスを組み合わせて使うと計算が煩雑になるため、中周波用閾値マトリクス２０２を４個並べて閾値マトリクスブロック２０３を形成し、また、高周波用閾値マトリクス２００を１６個並べて閾値マトリクスブロック２０１を形成して低周波用閾値マトリクス２０４のサイズに揃えると、常に４×４サイズの閾値マトリクスとして注目画素に該当する閾値を計算できる。

図２４に示す画像４１０では、画像内を６個の領域４１２〜４２２に分割し、各領域に最適な閾値マトリクスを設定した例を示している。領域４１２、４１４，４１６には低周波用閾値マトリクス２０４、領域４１８、４２０には中周波用閾値マトリクス２０２（閾値マトリクスブロック２０３）、領域４２２には高周波用閾値マトリクス２００（閾値マトリクスブロック２０１）が選択されている。

このように、１画像内で異なる閾値マトリクスを切り替えて量子化を行うと、例えば、領域４１２内で急激な濃度変化があるといったように、領域内で空間周波数の特性が変化する画像に対しては適切とは言えない処理になってしまうという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、入力画像の特徴量の変化に適切に対応して量子化を行い、好ましい量子化画像を得ることができる画像処理方法及び装置並びにその機能をコンピュータによって実現するためのプログラムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１記載の発明は、多階調画像から量子化画像を得る画像処理方法であって、入力画像を単位ブロックの大きさで複数の画像ブロックに分割する画像分割工程と、前記単位ブロックの大きさを有する第１の閾値マトリクスと、前記単位ブロックの大きさを有する複数のサブマトリクスに分割可能な第２の閾値マトリクスと、を含んだ複数の閾値マトリクスから前記画像ブロックごとに前記入力画像の閾値マトリクスを決める閾値マトリクス決定工程と、前記第２の閾値マトリクスが閾値マトリクスに決められた画像ブロックには、前記第２の閾値マトリクスが分割されたサブマトリクス単位で、分割時の前記サブマトリクス間の隣接関係を維持するように閾値マトリクスの設定を行う閾値マトリクス設定工程と、を含むことを特徴とする。

多階調画像から量子化画像を得る量子化処理に用いられる閾値マトリクスを複数備え、該複数の閾値マトリクスには、単位ブロックの大きさを有する第１の閾値マトリクスと単位ブロックの大きさを有するサブマトリクスに分割可能な第２の閾値マトリクスとを少なくとも備えている。入力画像を単位ブロックのサイズ（第１の閾値マトリクスのサイズ）に分割し、この画像ブロックごとに複数の閾値マトリクスの中から閾値マトリクスを決定する。第２の閾値マトリクスが画像ブロックの閾値マトリクスとして決められると、第２の閾値マトリクスをサブマトリクスに分割し、分割時の該サブマトリクスの隣接関係（配列順、位置関係）を維持しながら、サブマトリクス単位で各画像ブロックの閾値マトリクスが設定される。このようにして設定された閾値マトリクスを用いて２値化処理が行われるので、入力画像内での急激な特徴変化に対応した量子化画像を得ることができ、一方では、入力画像の階調再現性を維持した好ましい量子化画像を得ることができる。

一般に、閾値マトリクスのサイズを小さくすると、量子化画像で再現できる階調数が少なくなるが、該画像の空間分解能を高くすることができる。入力画像内で急激に特徴が変化すると、これを量子化画像に反映させるためには空間分解能を高くする必要がある。一方、特徴の変化が緩やかな場合には、再現可能な階調数を多くすることが好ましい。急激な特徴変化がある領域には単位ブロックサイズの第１の閾値マトリクス (小さいサイズの閾値マトリクス）が適用され、緩やかな特徴変化がある領域にはサブマトリクスに分割された第２の閾値マトリクス（大きいサイズの閾値マトリクス）が分割時のサブマトリクスの隣接関係を維持するように適用される。このように、閾値マトリクスの設定単位を小さくし、少なくとも２つの閾値マトリクスを選択的に用いることで、階調数を優先させる領域と空間分解能を優先させる領域とを区別してそれぞれに適した量子化処理を行うことができる。

第２の閾値マトリクスには複数の閾値マトリクスを含んでいてもよい。即ち、本画像処理に用いられる閾値マトリクスは２種類でもよいし、３種類以上でもよい。

入力画像には、最小情報単位である画素の集合（配列）として取り扱われ、各画素に画像内容に応じた階調値（濃淡の程度を表す値）が与えられているデジタル画像などがある。

量子化処理には２値化処理の他に、画素（ドット）サイズが同じでも濃度が異なる３値化処理や４値化処理などを含んでいてもよい。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像処理方法の一態様に係り、前記画像ブロックの特徴量を算出する特徴量算出工程を含み、前記閾値マトリクス決定工程は、前記特徴量算出工程によって算出された特徴量に応じて各画像ブロックの閾値マトリクスを決定することを特徴とする。

入力画像が分割された画像ブロックの特徴量を算出し、この特徴量に応じて当該画像ブロックの閾値マトリクスを決めるので、画像ブロックごとに最適な閾値マトリクスを決めることができる。

画像ブロックの特徴量を求める際に、当該画像ブロックよりも大きな領域を対象にして当該画像ブロック特徴量を求めてもよいし、当該画像ブロックよりも小さな領域を対象にして当該画像ブロック特徴量を求めてもよい。当該画像ブロックよりも大きな領域は、周辺の画像ブロックの一部又は全部を含んでいてもよいし、隣接する画像ブロックの一部又は全部を含んでいてもよい。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像処理方法の一態様に係り、前記特徴量算出工程は、注目されている画像ブロックの特徴量と該注目画像ブロックに隣接する隣接画像ブロックの特徴量とに基づいて前記注目画像ブロックの特徴量を算出することを特徴とする。

注目されている画像ブロック（注目画像ブロック）の特徴量とこの注目画像ブロックに隣接する画像ブロックの特徴量から注目画像ブロックの閾値マトリクスを求めるように構成したので、隣接ブロックの特徴量が考慮されたより好ましい閾値マトリクスを決めることができる。

注目画像ブロックは少なくとも処理対象となる注目画素を含む画像ブロックである。

注目画像ブロックに隣接する画像ブロックには、注目画像ブロックに隣接する全ての画像ブロックが含まれてもよいし、注目画像ブロックに隣接する一部の画像ブロックが含まれていてもよい。

請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の画像処理方法の一態様に係り、前記閾値マトリクス決定工程は、前記特徴量算出工程によって算出された注目されている画像ブロックの特徴量と該注目画像ブロックに隣接する隣接画像ブロックに設定されている閾値マトリクスとに基づいて前記注目画像ブロックの閾値マトリクスを決めること特徴とする。

注目画素ブロックの閾値マトリクスを決める際に、注目画素ブロックの特徴量だけでなく既に設定されている隣接画像ブロックの閾値マトリクスを考慮して、当該画素ブロックの閾値マトリクスを決めるので、隣接する画素ブロック間で閾値マトリクスの配列（配置）関係を維持することができる。

請求項５記載の発明は、請求項２、３又は４記載の画像処理方法の一態様に係り、隣接する画像ブロック間で特徴量が異なる場合に用いられる第３の閾値マトリクスを含み、前記閾値マトリクス決定工程は、前記注目画像ブロックの特徴量と前記隣接画像ブロックの特徴量が異なる場合には、前記隣接画像ブロックの閾値マトリクスを前記第３の閾値マトリクスに決めることを特徴とする。

隣接ブロック間で特徴量が変化するときには、特徴量の変化に合わせた閾値マトリクスが決められるので、入力画像の特徴が変化する領域ではドットが滑らかにつながるように配置される。

請求項６記載の発明は、請求項２乃至５のうち何れか１項に記載の画像処理方法の一態様に係り、前記特徴量算出工程によって算出される各画像ブロックの特徴量は、各画像ブロックに含まれる画像信号を周波数変換して得られる空間周波数を含むことを特徴とする。

識別階調数と空間周波数には、空間周波数が高い領域では識別階調数が少なく、空間周波数が低い領域では識別階調数が多いといった関係がある。したがって、各画像ブロックの空間周波数を求め、求められた空間周波数に合わせて閾値マトリクスを決めるとよい。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の画像処理方法の一態様に係り、前記第１の閾値マトリクスは、画像ブロックの空間周波数が高周波の場合に用いられる高周波用閾値マトリクスを含み、前記第２の閾値マトリクスは、画像ブロックの空間周波数が低周波の場合に用いられる低周波用閾値マトリクスを含むことを特徴とする。

画像ブロックの空間周波数に基づいて、画像ブロックを低周波ブロックと高周波ブロックに分別し、それぞれの領域に適した閾値マトリクスを用いることで、より好ましい量子化画像を得ることができる。

空間周波数が低い低周波ブロックでは入力画像の濃度が緩やかに変化し、空間分解能は低くてもよいが階調数を多く再現する必要がある。したがって、閾値マトリクス内の閾値が多数必要となり、閾値マトリクスはサイズが大きくなる。

一方、空間周波数が高い高周波ブロックでは入力画像の濃度が急激に変化し、再現可能な階調数は低くてもよいが空間分解能を高める必要がある。したがって、閾値マトリクス内の閾値は少なくてもよく、閾値マトリクスのサイズが小さくなる。

第２の閾値マトリクスには、低周波用閾値マトリクスの他に、高周波と低周波との中間の周波数領域に対応した中周波用閾値マトリクスを備える態様が好ましい。

請求項８記載の発明は、上記方法発明を具現化する装置を提供する。即ち、請求項８に係る画像処理装置は、多階調画像から量子化画像を得る画像処理装置であって、単位ブロックの大きさを有する第１の閾値マトリクスと、前記単位ブロックの大きさで複数のサブマトリクスに分割可能な第２の閾値マトリクスと、を少なくとも含んだ複数の閾値マトリクスを格納する閾値マトリクス格納手段と、入力画像を前記単位ブロックの大きさで複数の画像ブロックに分割する画像分割手段と、前記閾値マトリクス格納手段に格納されている前記複数の閾値マトリクスから各画像ブロックごとに前記入力画像の閾値マトリクスを決める閾値マトリクス決定手段と、前記第２の閾値マトリクスが閾値マトリクスに決められた画像ブロックには、前記第２の閾値マトリクスが分割されたサブマトリクス単位で、分割時の前記サブマトリクス間の隣接関係を維持するように閾値マトリクスの設定を行う閾値マトリクス設定手段と、を備えたことを特徴とする。

該画像処理装置はインクジェット記録装置などの画像形成装置に適用可能であり、当該画像形成装置は、液滴を吐出するノズルが形成された吐出ヘッドと、前記画像処理装置によって得られた量子化画像データに基づいて前記吐出ヘッドからの吐出を制御する吐出制御手段とを備え、前記ノズルから吐出した液滴によって記録媒体上に画像を形成することができる。

吐出ヘッドの構成例として、記録媒体の全幅に対応する長さにわたってインク吐出用の複数のノズルを配列させたノズル列を有するフルライン型のインクジェットヘッドを用いることができる。

この場合、記録媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する比較的短尺の吐出ヘッドブロックを複数個組み合わせ、これらを繋ぎ合わせることで全体として記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を構成する態様がある。

フルライン型のインクジェットヘッドは、通常、記録媒体の相対的な送り方向（相対的搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってインクジェットヘッドを配置する態様もあり得る。

「記録媒体」は、吐出ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（被吐出媒体、印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、吐出ヘッドによって配線パターン等が形成されるプリント基板、中間転写媒体、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。

記録媒体と吐出ヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した（固定された）吐出ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対して吐出ヘッドを移動させる態様、或いは、吐出ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。

請求項９記載の発明は、請求項８記載の画像処理装置の機能をコンピュータによって実現するためのプログラムを提供する。

即ち、請求項８に係る画像処理装置は、コンピュータによって実現することが可能であり、請求項９に係る発明は、上述した画像処理装置の各手段をコンピュータによって実現するためのプログラム（或いは、請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像処理方法の各工程をコンピュータによって実行させるためのプログラム）を提供する。

本発明に係る画像処理用のプログラムは、プリンタや表示装置などの画像出力装置に組み込まれる中央処理装置（ＣＰＵ）の動作プログラムとして適用できるとともに、パソコンなどのコンピュータシステムに適用することも可能である。また、本発明に係る画像処理用のプログラムは、単独のアプリケーションソフトウエアとして構成されてもよいし、ドライバソフトや画像編集ソフトなどのアプリケーションの一部として組み込まれてもよい。

本発明によれば、単位ブロックサイズの第１の閾値マトリクスと単位ブロックサイズに分割可能な第２の閾値マトリクスとを少なくとも含んだ複数の閾値マトリクス備え、単位ブロックサイズに分割された入力画像の閾値マトリクスを単位ブロックごとに決定し、閾値マトリクスが第２の閾値マトリクスに決められた画像ブロックには、第２の閾値マトリクスをサブマトリクスに分割し、分割したときにサブマトリクス間の隣接関係を維持するように、サブマトリクス単位で閾値マトリクスが設定される。このように各画像ブロックごとに設定された閾値マトリクスを用いて量子化処理が実行される。閾値マトリクスの基本単位サイズを小さくすることで必要の空間分解能を確保し、入力画像の急激な特徴変化に対応したドット配置が実現される。また、大きなサイズの第２の閾値マトリクスをサブマトリクス単位に分割して設定する際に分割時のサブマトリクス間の隣接関係を考慮して閾値マトリクスの設定を行うので、階調再現性に優れた好ましい量子化画像を得ることができる。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係る画像処理装置を用いたインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェットヘッド（以下、ヘッドという。）１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録媒体たる記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１６がベルト３３上に吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図７中符号８８）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１０が対象とする記録紙１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。

ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録紙１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが記録紙１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。

吸着ベルト搬送部２２により記録紙１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

図１に示した印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が２次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部２４により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。

印字検出部２４の後段には後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。

また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によってヘッドを示すものとする。

図３(a) はヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) はその一部の拡大図である。また、図３(c) はヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図４は１つの液滴吐出素子（１つのノズル５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図３(a) 中の４−４線に沿う断面図）である。

記録紙１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド５０は、図３(a),(b) に示したように、インク滴の吐出口であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

記録紙１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図３(a) の構成に代えて、図３(c) に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドブロック５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図３(a),(b) 参照）、対角線上の両隅部にノズル５１への流出口と供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。

図４に示したように、各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（図４中不図示、図６中符号６０として記載）と連通しており、インクタンク６０から供給されるインクは図４の共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。

圧力室５２の天面を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されている。個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ５８には、ピエゾ素子などの圧電体が好適に用いられる。インク吐出後、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

かかる構造を有するインク室ユニット５３を図５に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。

すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図５に示すようなマトリクス状に配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙１６の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16 を順次駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

〔インク供給系の構成〕
図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク６０はヘッド５０にインクを供給する基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインクタンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。

図６に示したように、インクタンク６０とヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。図６には示さないが、ヘッド５０の近傍又はヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によってヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。

キャップ６４は、図示せぬ昇降機構によってヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａをキャップ６４で覆う。

クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構によりヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。

印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ６４に向かって予備吐出が行われる。

また、ヘッド５０内のインク（圧力室５２内）に気泡が混入した場合、ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッド５０への装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。

ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（アクチュエータ５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かってアクチュエータ５８を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズル板表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。

また、ノズル５１や圧力室５２に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。

すなわち、ノズル５１や圧力室５２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、アクチュエータ５８を動作させてもノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、ヘッド５０のノズル面５０Ａに、圧力室５２内のインクをポンプ等で吸い込む吸引手段を当接させて、気泡が混入したインク又は増粘インクを吸引する動作が行われる。

ただし、上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。

〔制御系の説明〕
図７はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、ＲＯＭ７５、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。

画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

ＲＯＭ７５には、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、ＲＯＭ７５は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。画像メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介してヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのアクチュエータを駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、ＲＧＢの画像データが画像メモリ７４に記憶される。

画像メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、該プリント制御部８０においてインク色ごとのドットデータに変換される。すなわち、プリント制御部８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫＣＭＹの４色のドットデータに変換する処理を行う。プリント制御部８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ８２に蓄えられる。

ヘッドドライバ８４は、画像バッファメモリ８２に記憶されたドットデータに基づき、ヘッド５０の駆動制御信号を生成する。ヘッドドライバ８４で生成された駆動制御信号がヘッド５０に加えられることによって、ヘッド５０からインクが吐出される。記録紙１６の搬送速度に同期してヘッド５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１６上に画像が形成される。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいてヘッド５０に対する各種補正を行う。

〔画像処理の説明〕
次に、上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０における画像信号の処理について説明する。

図８は、本例のインクジェット記録装置１０における画像処理機能の概略を示したブロック図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、入力された画像データ（ＲＧＢデータ）１００からインクデータ若しくはドット密度データ（ＫＣＭＹデータ）を生成する色変換部１０２、２値化処理部１０４、ヘッド駆動信号生成部１０６を備えており、２値化処理（量子化処理）の結果得られるドットデータに基づいてヘッド５０の駆動信号を生成し、所望のドット打滴１０８を実施するようになっている。

印画すべき画像のデータ（ＲＧＢデータ）１００は、図７で説明したように、通信インターフェース７０等の所定の画像入力部を通じてインクジェット記録装置１０に入力され、図８に示した色変換部１０２に送られる。色変換部１０２は、画像内の各画素のＲＧＢデータをこれに対応するインクデータ若しくはドット密度データに変換する処理を行う。色変換部１０２で生成されたインクデータ若しくはドット密度データは階調補正などの所定の処理が行われた後、２値化処理部１０４へ送られる。

２値化処理部１０４は、ＫＣＭＹの階調画像（多値画像信号）を２値化（量子化）して疑似階調画像のドットパターン（量子化信号）に変換する処理部である。詳細は後述するが、図８に示すように、入力画像を複数のブロックに分割し、画像周波数解析部１２０では、ブロックごとに画像の空間周波数又はこれに相当する特徴量（例えば、フーリエ変換によるスペクトル解析、バンドパスフィルタ出力等）を抽出し、閾値マトリクス決定部１２２では、注目ブロック (処理が行われる画像ブロック）の空間周波数に基づいて、注目ブロックが主として低周波数から成る場合は低周波数に対応する閾値マトリクスを対応させる。また、注目ブロックが高周波数から成る場合は高周波数に対応する閾値マトリクスを対応させる。

このようにして、注目ブロックに対する最適な閾値マトリクスが複数の閾値マトリクス（詳細は後述）の中から選択的に決められる。

また、閾値マトリクス設定部１２４では決められた閾値マトリクスを注目ブロックの閾値マトリクスとして設定し、閾値マトリクス処理部１２６にて設定された閾値マトリクスを用いて閾値マトリクス処理を行うアルゴリズムによって多値画像信号から量子化信号を生成する。閾値マトリクス設定部１２４では、どの画像ブロックにどの閾値マトリクスを当てはめるかを決めるインデックスである閾値マトリクス制御テーブルを用い、各ブロックの空間周波数に基づいて該閾値マトリクス制御テーブルを変更するように構成してもよい。

インクジェット記録装置１０では、インク（色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。２値化処理部１０４は、後述する２値化アルゴリズムを用いて入力画像データからドットパターンを生成する。

〔第１実施形態〕
図９(a) 〜(c) には、上述した２値化処理に用いられる閾値マトリクスを示す。図９(a) に示す高周波用閾値マトリクス２００は、注目ブロックの空間周波数が高周波である場合に用いられるｍ×ｍサイズを有する閾値マトリクスである。また、図９(b) に示す中周波閾値マトリクス２０２は、注目ブロックの空間周波数が中周波である場合に用いられる（２×ｍ）×（２×ｍ）サイズを有する閾値マトリクスである。更に、図９(c) に示す低周波用閾値マトリクス２０４は、注目ブロックの空間周波数が低周波である場合に用いられる（４×ｍ）×（４×ｍ）サイズを有する閾値マトリクスである。

図９(b) 、(c) に示す中周波用閾値マトリクス２０２及び低周波用閾値マトリクス２０４は、高周波用閾値マトリクス２００の（サイズ）を基本単位（単位ブロック）とするサブマトリクスに分割することができ、各画像ブロックに閾値マトリクスを設定する際にはこのサブマトリクス単位で設定することができる。

即ち、図９(b) に示した中周波用閾値マトリクス２０２は４個のサブマトリクスＭ11〜Ｍ22に分割することができ、低周波用閾値マトリクス２０４は１６個のサブマトリクスＬ11〜Ｌ44に分割することができる。

また、中周波用閾値マトリクス２０２及び低周波用閾値マトリクス２０４はサブマトリクス単位で設定することができ、例えば、中周波用閾値マトリクス２０２のうち１つのサブマトリクスＭ11だけを設定してもよいし、２つのサブマトリクスＭ11及びサブマトリクスＭ12を設定することもできる。

図９(b) 、(c) に示した中周波用閾値マトリクス２０２及び低周波用閾値マトリクス２０４のサイズは一例であり、中周波用閾値マトリクス２０２のサイズを（３×ｍ）×（３×ｍ）、低周波用閾値マトリクス２０４のサイズを（９×ｍ）×（９×ｍ）などとしてもよく、中周波用閾値マトリクス２０２及び低周波用閾値マトリクス２０４のサイズは高周波用閾値マトリクス２００の整数倍であればよい。

上述した３種類の閾値マトリクスは、図７に示したＲＯＭ７５に格納されており、システムコントローラ７２から送られる選択信号（画像のブロックごとの特徴量に応じて切り換えられる信号）によって選択的に読み出される。

なお、本例では低周波用、中周波用、高周波用の３種類の閾値マトリクスを備えたが、低周波用、高周波用の２成分であってもよいし、４成分以上あってもよい。また、本例では、矩形の閾値マトリクスを例示したが、この形状は矩形に限定されず、六角形や菱形などの形状を適用可能である。

図１０は、図９(a) 〜(c) に示した３種類の閾値マトリクスが設定された画像２１０を示している。本例の画像２１０内に示された最小の四角形は閾値マトリクスの基本単位を示し、この基本単位内には画像２１０を構成する複数の画素が存在している。

なお、該基本単位（サブマトリクス）内に存在する画素数の一例を挙げると、１２００dpi 程度の解像度であれば６４（＝８×８）〜２５６（＝１６×１６）画素程度である。但し、注目画素が当該ブロックの中心となっていれば、空間周波数の解析はこれより大きな単位（ブロック）で行ってもよい。

従来技術に示した画像４１０（図２４に図示）では、閾値マトリクスの基本単位を低周波用閾値マトリクス２０４のサイズとするので、このサイズ単位で画像が分割される。

したがって、低周波用閾値マトリクス２０４が設定されたブロック４１２、４１４、４１６では全ての画素が低周波用閾値マトリクス２０４によって２値化処理され、ブロック４１８及び４２０では全ての画素が中周波用閾値マトリクス４０４によって２値化処理されることになる。

これに対して、図１０に示した画像２１０では、閾値マトリクスの基本単位を高周波用閾値マトリクス２００のサイズとするので、図２４の画像４１０において画像４１０のブロック４１２、４１４、４１６に相当するブロック２１２、２１４、２１６では更に１６分割され、分割されたブロックごとに最適な閾値マトリクスが設定され、２値化処理が行われる。

例えば、画像２１０のブロック２１２では、２行２〜３列、３行３列ブロックは空間周波数が高周波と判定された高周波ブロックであり、他のブロックは空間周波数が低周波と判定された低周波ブロックである。

ブロック２１２の低周波領域のサイズ（形状）と低周波用閾値マトリクス２０４のサイズとは異なるので、低周波用閾値マトリクス２０４を基本単位サイズで１６個のサブマトリクスＬ11〜Ｌ44に分割し、１行１列にはサブマトリクスＬ11、１行２列にはサブマトリクスＬ12、１行３列にはサブマトリクスＬ13のように、分割した際のサブマトリクスの隣接関係を維持するように各画像ブロックの設定が行われる。また、２〜３行２列、３行３列ブロックには高周波用閾値マトリクス２００が設定される。

即ち、ブロック２１２が閾値マトリクスの基本単位で１６分割され、図９(c) に示した低周波用閾値マトリクス２０４の一部のサブマトリクス（ブロック２１２Ａ）が、図９(a) に示した高周波用閾値マトリクス２００で置き換えられているとも言える。

同様に、画像４１０のブロック４１４に対応する画像２１０のブロック２１４は、低周波用閾値マトリクス２０４が設定されるブロックと中周波用閾値マトリクス２０２が設定されるブロック２１４Ａ（３〜４行６列、４行７列）とが存在し、中周波用閾値マトリクス２０２が連続する部分及び低周波用閾値マトリクス２０４が連続する部分では、それぞれ分割した際のサブマトリクスの隣接関係が維持される。

更に、ブロック２１６では低周波用閾値マトリクス２０４が設定されるブロックと中周波用閾値マトリクス２０２が設定されるブロック２１６Ａ（６〜７行４列）とが存在し、ブロック２１８では低周波用閾値マトリクス２０４が設定されるブロックと高周波用閾値マトリクス２００が設定されるブロック２１８Ａ（３行１０列）とが存在する。

ブロック２２０では低周波用閾値マトリクス２０４が設定されるブロックと中周波用閾値マトリクス２０２が設定されるブロック２２０Ａ（６〜７行５列）が存在し、ブロック２２２では低周波用閾値マトリクス２０４が設定されるブロックと中周波用閾値マトリクス２０２が設定されるブロック２２２Ａ（６行９〜１１列、７行１０〜１１列）が存在する。

もちろん、領域２１６〜２２２でも、中周波用閾値マトリクス２０２及び低周波用閾値マトリクス２０４が連続する部分では、それぞれ、それぞれ分割した際のサブマトリクスの隣接関係が維持される。

次に図１１乃至図１３を用いて、第１実施形態に係る画像処理方法について詳説する。

図１１は、第１実施形態に係る画像処理方法の制御の流れを示したフローチャートである。

図１１に示すように、先ず、閾値マトリクス制御テーブルの初期化が行われ、図１２に示すように、低周波用閾値マトリクス２０４が設定される（ステップＳ１０）。上述した閾値マトリクス制御テーブルによって各閾値マトリクスを分割したときのサブマトリクスの隣接関係を維持するように閾値マトリクスの順序を考慮して閾値マトリクスの配置が決定される。

その後、図７に示す通信インターフェース７０等の画像入力手段を介して、画像データが入力される（ステップＳ１２）。

入力された画像は、色変換や、ＵＣＲ処理（ＲＧＢデータ→ＫＣＭＹデータ）などの所定の処理を施された後に、一旦画像メモリ７４に記憶され、図１２の矢印線の方向に沿ってラスタ状に画像データの解析が行われ、該画像のインク記録率が求められる (ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１４でのインク記録率を求める方法には公知の方法が適用される。

また、インク記録率を求めると共に、注目画素を含んだブロック（注目ブロック）ごとに空間周波数成分が計算され (ステップＳ１６）、図１３に示すように、当該ブロックの空間周波数が中周波或いは高周波であると判断されると、当該ブロックの空間周波数に対応する閾値マトリクスに書き換えが行われる。

このときに、既に判定済みの隣接するブロックが同じ周波数領域に属する場合、これらの隣接関係が維持されるように順序が考慮される (ステップＳ１８）。例えば、３行３列ブロックの空間周波数が中周波であると、ここには中周波用閾値マトリクス２０２が設定される。このブロックに隣接するブロックのうち上及び右のブロックに低周波用閾値マトリクス２０４が設定されていると、３行３列ブロックには中周波用閾値マトリクス２０２のサブマトリクスＭ11が設定される。次に、３行４列ブロックの空間周波数が中周波であると、このブロックは中周波用閾値マトリクス２０２に置き換えられる。このブロックの右側には中周波用閾値マトリクス２０２のサブマトリクスＭ11が既に設定されているので、図９(b) に示した隣接関係が維持されるように、３行４列ブロックには中周波用閾値マトリクス２０２のサブマトリクスＭ12が設定される
このようにして、順次対応する閾値マトリクスが決定されると (ステップＳ２０）、設定された閾値マトリクスを用いてドット配列が決定される（ステップＳ２２）。

本例では、ステップＳ１０で閾値マトリクス制御テーブルの初期化を行う態様を例示したが、各ブロックに設定された閾値マトリクスを記憶手段に順に記憶し、既に閾値マトリクスが決定したブロックの閾値マトリクスを該記憶手段から参照しながら、順に閾値マトリクスを決定すれば、ステップＳ１０は省略可能である。

また、各画素ブロックの閾値マトリクスを決定する際に、１ライン前のブロックの閾値マトリクスが決まっていればよく、閾値マトリクス制御テーブルの初期化の際には少なくとも２ライン分のブロックの初期化を行えばよい。なお、本例では閾値マトリクス制御テーブル初期化の際に全画素ブロックを低周波用閾値マトリクス２０４に設定したが、高周波用閾値マトリクス２００や中周波用閾値マトリクス２０２に設定してもよい。

ステップＳ２２における量子化処理は、全てのブロックの閾値マトリクスが決められてから行われてもよいし、一部のブロックの閾値マトリクスが決められると量子化処理を開始するように構成してもよい。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、多値画像から２値画像を得る２値化処理において、該２値化処理の閾値を決定する閾値マトリクスの基本単位を最もサイズの小さい高周波用閾値マトリクス２００とし、中周波用閾値マトリクス２０２及び低周波用閾値マトリクス２０４を基本単位サイズのサブマトリクスに分割し、各画像ブロックに対してサブマトリクス単位で閾値マトリクスを設定できるので、画像２１０内の急激な周波数特性などの特性変化に対応することができる。

一方、中周波用閾値マトリクス２０２及び低周波用閾値マトリクス２０４を分割し、且つ、中周波及び低周波のブロックが連続する場合は分割する際サブマトリクス間の連結関係（隣接関係）が維持されるので、中周波及び低周波に対しても適切な量子化が可能になる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。

本実施形態では、上述した第１実施形態に示した閾値マトリクスに加えて、左右、上下、斜めの各方向の周波数特性の変化に対して適切な閾値マトリクスが用いられる。図１４(a) 〜(c) に第２実施形態に係る閾値マトリクスを示す。

図１４(a) は、低周波から高周波へ空間周波数が変化する画像ブロックに用いられるＨ／Ｌ閾値マトリクス２４０、図１４(b) は、低周波から中周波へ空間周波数が変化する画像ブロックに用いられるＭ／Ｌ閾値マトリクス２４２、図１４(c) は、中周波から高周波へ空間周波数が変化する画像ブロックに用いられるＭ／Ｈ閾値マトリクス２４４を示している。

上述したＨ／Ｌ閾値マトリクス２４０、Ｍ／Ｌ閾値マトリクス２４２、Ｍ／Ｈ閾値マトリクス２４４は図９に示した高周波用閾値マトリクス２００のサイズを有する単位サイズ（サブマトリクス）で分割され、また、高周波閾値マトリクス２００及び中周波用閾値マトリクス２０２のサブマトリクス、低周波用閾値マトリクス２０４のサブマトリクスが設定されたブロックの周囲を囲むように（周りを縁取るように）８個のサブマトリクスで構成されている。

なお、図１４(a) 〜(c) に示した、Ｈ／Ｌ閾値マトリクス２４０、Ｍ／Ｌ閾値マトリクス２４２、Ｍ／Ｈ閾値マトリクス２４４の中央部のブロック（サブマトリクスを表す記号が記載されていないサブマトリクス）には、高周波閾値マトリクス２００或いは中周波用閾値マトリクス２０２、低周波用閾値マトリクス２０４が設定される。

図１５には、図１４(a) 〜(c) に示した、Ｈ／Ｌ閾値マトリクス２４０、Ｍ／Ｌ閾値マトリクス２４２、Ｍ／Ｈ閾値マトリクス２４４が設定された画像２５０を示す。なお、図１５中、図１０と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

画像２５０では、高周波用閾値マトリクス２００が設定された２行３〜４列ブロック（高周波用閾値マトリクス２００（Ｈ11）が設定された２ブロック）の周辺を囲むように、図１４(a) に示したＨ／Ｌ閾値マトリクス２４０が設定されている。

Ｈ／Ｌ閾値マトリクス２４０は変化する方向に対応付けされており、例えば、高周波用閾値マトリクス２００の上側のブロックにはＨ／Ｌ閾値マトリクス２４０のサブマトリクスＨＬ1 が設定され、下側にはＨ／Ｌ閾値マトリクス２４０のサブマトリクスＨＬ5 が設定される。

即ち、図１４(a) 〜(c) に示したＨ／Ｌ閾値マトリクス２４０、Ｍ／Ｌ閾値マトリクス２４２、Ｍ／Ｈ閾値マトリクス２４４では、上下、左右、斜めの対応関係を変えないように設定される。但し、上下、左右、斜めの各方向には優先順位が設けられており、本例では、優先順位が高い順に上下方向、左右方向、斜め方向となっている。

例えば、２行３〜４列ブロックの高周波用閾値マトリクス２００の周りのブロックにＨ／Ｌ閾値マトリクス２４０を設定する際に、１行３列ブロックは２行３列ブロックの上と２行４列ブロックの斜めとの両方に該当するが、上下方向が優先されるのでＨ／Ｌ閾値マトリクス２４０のサブマトリクスＨＬ1 が設定される。同様に、１行４列ブロックでは２行３列ブロックの斜め方向と２行４列ブロックの上方向との両方に該当するが、上下方向が優先されるのでＨ／Ｌ閾値マトリクス２４０のサブマトリクスＨＬ1 が設定される。

また、Ｈ／Ｌ閾値マトリクス２４０に置き換えを行う際には、既に、高周波用閾値マトリクス２００及び中周波用閾値マトリクス２０２に設定されたブロックは置き換えを行わないように制御される。

例えば、高周波用閾値マトリクス２００（Ｍ11）が既に設定されている２行４列ブロックは、２行３列ブロックの右隣であっても、既に高周波用閾値マトリクス２００が設定されているので、Ｈ／Ｌ閾値マトリクス２４０のサブマトリクスＭＬ3 には置き換えを行わない。

即ち、空間周波数の変化に対応した特殊な閾値マトリクスを割り振る場合、元の領域が消えてしまうようなときには、置き換えを行わないように制御される（閾値マトリクス制御テーブルが構成される）。

このようにして、中周波用閾値マトリクス２０２及び低周波用閾値マトリクス２０４の隣接関係を維持すると共に、空間周波数が変化するブロック間では上下方向、左右方向、斜め方向、の優先順位に従って、高周波用閾値マトリクス２００が設定された２行８列ブロック（高周波用閾値マトリクス２００が設定された１ブロック）の周辺にはＨ／Ｌ閾値マトリクス２４０が設定され、中周波用閾値マトリクス２０２が設定される６〜７行４〜５行ブロックの周辺にはＭ／Ｌ閾値マトリクス２４２が設定され、更に、中周波用閾値マトリクス２０２が設定される６〜７行１０〜１１列ブロックの周囲にはＭ／Ｌ閾値マトリクス２４２が設定されている。

図１６は、第２実施形態に係る画像処理方法の制御の流れを示したフローチャートである。なお、図１６中、図１１と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図１６に示した第２実施形態に係る画像処理方法のフローチャートでは、図１１に示した第１実施形態に係る画像処理方法のフローチャートのステップＳ１０からステップＳ２０までの制御は同一であり、ステップＳ２０で対応する閾値マトリクスを決定した後に、閾値マトリクス制御テーブルを用いて、低周波／高周波、低周波／中周波、中周波／高周波が隣接する箇所では、閾値マトリクスを隣接方向に応じて置き換えが行われる（ステップＳ２１）。

言い換えると、該閾値マトリクス制御テーブルは、制御の優先順位に従って閾値マトリクスをマッピングし、更に、空間周波数が変化する領域を決める。この空間周波数（閾値マトリクスの種類）が変わるブロックでは、その空間周波数に適した特別な閾値マトリクスへ置き換えを行う。

即ち、図１７に示す画像２６０では、ステップＳ１８及びステップＳ２０を経て３行３〜４列ブロックに中周波用閾値マトリクス２０２が設定され、この２ブロックが左右、上下、斜めの各方向に隣接するブロックは低周波用閾値マトリクス２０４が設定されている。

両者の境界（図１７中、○で示した箇所）には、隣接方向に応じて、図１４(b) に示したＭ／Ｌ閾値マトリクス２４２が設定され、図１８に示すように、画像２６０には画像特徴量の変化（例えば、画像のエッジ成分）に対応する特別な閾値マトリクスが設定される。

その後、ステップＳ２２に進み、決定された閾値マトリクスを用いてドット配列が決定される。

次に、図１９乃至図２２を用いて、図１４(a) 〜(c) に示したＨ／Ｌ閾値マトリクス２４０、Ｍ／Ｌ閾値マトリクス２４２、Ｍ／Ｈ閾値マトリクス２４４に置き換えるブロックがコの字や中島状等の特殊な形状の場合について説明する。

予め、各ブロックの閾値マトリクスが決められた後に、Ｈ／Ｌ閾値マトリクス２４０、Ｍ／Ｌ閾値マトリクス２４２、Ｍ／Ｈ閾値マトリクス２４４が設定される。処理の都合上、優先順位が必要であり、本例では、優先順位が高い順に、高周波、中周波、低周波とする。

（ステップ１）：ステップ１では、高周波用閾値マトリクス２００に設定されたブロックのうち、上下左右の４方向の隣接ブロックのうち少なくとも１つのブロックは高周波用閾値マトリクス２００以外の閾値マトリクスが設定されている条件を満たすブロック (図１９〜図２２の横線パターンのブロック）に関して、これらに隣接する高周波用閾値マトリクス２００が設定されていないブロックをそのブロックの設定（割り振り）と隣接方向に基づき、閾値マトリクスの再設定を行う。

上述した処理の結果、図１９に示すように、高周波用閾値マトリクス２００が設定されたブロック３００、３０２、３０４は、上下左右方向に隣接するブロックのうち少なくとも１つのブロック３１０、３１２、３１４、３１６は高周波用閾値マトリクス２００以外の閾値マトリクスが設定されたブロックであり、これらのブロックに隣接するブロックはＭ／Ｈ閾値マトリクス２４４に設定される。なお、ブロック３１８の処理については後述する。

ブロック３００の上方向に隣接するブロック３１０にはＭＨ1 で表されるＭ／Ｈ閾値マトリクス２４４が再設定され、左方向に隣接するブロック３１４には、Ｍ／Ｈ閾値マトリクス２４４のサブマトリクスＭＨ7 が再設定される。また、ブロック３０２の左方向に隣接するブロック３１６にはＭ／Ｈ閾値マトリクス２４４のサブマトリクスＭＨ7 、ブロック３０４の左方向に隣接するブロック３１８にはＭ／Ｈ閾値マトリクス２４４のサブマトリクスＨＭ7 が再設定されている。

即ち、図１９に示すように、当該隣接ブロックへ再設定される閾値マトリクスが１つの場合には、当該隣接ブロックの閾値マトリクスは決定済みとして固定される。

また、図２０には、高周波用閾値マトリクス２００が設定されたブロックと上下左右方向に隣接するブロックのうち、少なくとも１つのブロックには高周波用閾値マトリクス２００以外の閾値マトリクスが設定され、当該隣接ブロックに２以上の閾値が設定可能な場合を示している。

高周波用閾値マトリクス２００が設定されたブロック３２０、３２２、３２４、３２６、３２８、３３０、３３２の上下左右方向に隣接するブロック３４０、３４２には関係するブロックが２つ存在し、ブロック３４４には関係するブロックが３つ存在する。

ブロック３４０は、ブロック３２０の上方向に隣接し、ブロック３２２の左方向に隣接する。したがって、ブロック３４０にはＭ／Ｈ閾値マトリクス２４４の２つのサブマトリクスＭＨ1 、ＭＨ7 を設定することができる。このように、設定可能な２つのサブマトリクスが閾値マトリクス上で直交関係にある場合、その直交関係から、Ｍ／Ｈ閾値マトリクス２４４上でサブマトリクスＭＨ1 及びサブマトリクスＭＨ7 の両方に接するサブマトリクスＭＨ8 が再設定される。

同様に、ブロック３４２はブロック３２０の下方向及びブロック３２６の左に隣接し、Ｍ／Ｈ閾値マトリクス２４４の２つのサブマトリクスＭＨ5 及びＭＨ7 を設定することができる。サブマトリクスＭＨ5 とサブマトリクスＭＨ7 とは直交関係にあるので、サブマトリクスＭＨ5 とサブマトリクスＭＨ7 との両方に隣接するＭ／Ｈ閾値マトリクス２４４のサブマトリクスＭＨ6 が再設定される。

また、図２１では、中周波用閾値マトリクスが設定されたブロック３５０は、高周波用閾値マトリクスが設定されたブロック３５２の右隣であり、高周波用閾値マトリクスが設定されたブロック３５４の左隣である。

このように、１つのブロックに設定可能な２つの閾値マトリクス（サブマトリクス）が対向関係にある場合、これらの閾値マトリクスは互いに打ち消す関係にあるので、このブロックでは閾値マトリクスの再設定を行わず、元の閾値マトリクスである中周波用閾値マトリクス２０２がそのまま設定される。

一方、図２０に示すブロック３４４は、３つの閾値マトリクスを設定することが可能である。ブロック３４４は高周波用閾値マトリクス２００が設定されたブロック３２６の右側に隣接し、ブロック３２８の下側に隣接する。更に、ブロック３３２の左側に隣接するので、Ｍ／Ｈ閾値マトリクス２４４の３つのサブマトリクスＭＨ3 、ＭＨ5 、ＭＨ7 を割り振ることが可能である。

ここで、サブマトリクスＭＨ3 とサブマトリクスＭＨ7 とは対向関係にあり互いに打ち消し合うので、当該ブロックには残ったサブマトリクスＭＨ5 が再設定される。

図２２には、１つのブロックに４つの閾値が設定可能な場合を示す。図２２に示すように、高周波用閾値マトリクス２００が設定された８つのブロック３６０〜３７４に囲まれるブロック３８０は、ブロック３６２の右方向、ブロック３６６の下方向、ブロック３６８の上方向、ブロック３７２の左方向にそれぞれ隣接し、Ｍ／Ｈ閾値マトリクス２４４の４つのサブマトリクスＭＨ1 、ＨＭ3 、ＭＨ5 、ＭＨ7 を設定することができる。

この場合、サブマトリクスＭＨ1 とサブマトリクスＭＨ5 、サブマトリクスＭＨ3 とサブマトリクスＭＨ7 が対向関係にあるので、これらが互いに打ち消し合うので、ブロック３８０には閾値マトリクスの再設定を行わず、元の閾値マトリクスである中周波用閾値マトリクス２０２がそのまま設定される。

（ステップ２）：高周波用閾値マトリクス２００が設定された右上、右下、左上、左下の隣接ブロックのうち、少なくとも１つは高周波用閾値マトリクス２００以外の閾値マトリクスが設定されている条件を満たすブロックに関して、これらのブロックに隣接する高周波用閾値マトリクス２００以外の閾値マトリクスが設定されているブロックをピックアップし、既に、ステップ１で閾値マトリクスを再設定されたブロック（元の閾値マトリクスがそのまま設定されたブロックを含む）を除いたブロックについて、そのブロックの設定と隣接方向に基づき閾値マトリクスの再設定を行う。

具体的には、ステップ２において、図１９に示したブロック３１８にＭ／Ｈ閾値マトリクス２４４のサブマトリクスＭＨ8 が設定される。

（ステップ３）：高周波用閾値マトリクス２００が設定されているブロック及びステップ１、ステップ２で閾値マトリクスが再設定されたブロックをこれ以降の処理の対象から除外する。

（ステップ４）：中周波用閾値マトリクス２０２が設定されているブロックについて、ステップ１〜ステップ３で高周波用閾値マトリクス２００が設定されているブロックと同一処理を行う。

（ステップ５）：ステップ１〜ステップ４の処理が実行されると、本制御は終了する。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、画像特性（空間周波数特性）が変化する領域に対しても適切な閾値マトリクスが設定されるので、階調が滑らかにつながるようにドットが配置される。

なお、本画像制御をカラー画像に適用する場合には、更に、色相関を検出し、色相関に対応した閾値マトリクスセット (組）を用いて量子化を行う態様が好ましい。

高周波且つグレーならば、異なるインクによるドットを重ねるように処理すると解像度を高めることができ、低周波且つグレーならば、異なるインクによるドットを離すように処理すると階調性を良化ことができる。

一方、高周波且つカラーならば、異なるインクによるドット近接させて配置するように処理すると色再現性と解像性の両方を高めることができる。

低周波且つカラーならば、異なるインクによるドットを離すように処理すると色再現性を高めることができる。

上述の説明では、画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、サーモオートクローム（ＴＡ）方式のプリンタ、昇華方式のプリンタ、レーザプリンタなどドットによって階調を表現する画像形成装置や表示装置など多様な出力装置について本発明を適用できる。

また、本発明の画像処理装置は、インクジェット記録装置などの画像形成装置に組み込まれる態様に限らず、コンピュータによっても実現可能である。上述した画像処理機能をコンピュータに実現させるためのプログラムをＣＤ−ＲＯＭや磁気ディスクその他の情報記憶媒体に記録し、該情報記憶媒体を通じて当該プログラムを第三者に提供したり、インターネットなどの通信回線を通じて当該プログラムのダウンロードサービスを提供したりすることも可能である。

本発明の実施形態に係る画像処理装置を用いたインクジェット記録装置の全体構成図 図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図 図１に示したインクジェット記録装置の印字ヘッドの構成を示す平面透視図 図３中の４−４線に沿う断面図 図３に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図 本例のインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概要図 本例のインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図 本例のインクジェット記録装置における画像処理機能の概略を示したブロック図 本発明の第１実施形態に係る画像処理装置に適用される閾値マトリクスを示す図 図９に示した閾値マトリクスを適用した画像を示す図 本発明の第１実施形態に係る画像処理の流れを示すフローチャート 図１１に示したフローチャートの初期化処理を説明する図 図１１に示したフローチャートの閾値マトリクス決定工程を説明する図 本発明の第２実施形態に係る画像処理装置に適用される閾値マトリクスを示す図 図１４に示した閾値マトリクス適用した画像を示す図 本発明の第２実施形態に係る画像処理の流れを示すフローチャート 図１４に示した閾値マトリクスを適用する領域を示す図 図１６に示したフローチャートの閾値マトリクスの再設定を説明する図 本発明に係る画像処理を適用するブロックが特殊形状の場合を説明する図 図１９に示した本画像処理を適用するブロックの一態様を示す図 図１９に示した本画像処理を適用するブロックの他の態様を示す図 図１９に示した本画像処理を適用するブロックの更に他の態様を示す図 従来に係る閾値マトリクスを説明する図 図２３に示した閾値マトリクスを適用した画像を示す図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ…ヘッド、１６…記録紙、２２…吸着ベルト搬送部、５０…ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、７２…システムコントローラ、７５…ＲＯＭ、８０…プリント制御部、１０４…２値化処理部、１０６…ヘッド駆動信号生成部、１２０…画像周波数解析部、１２２…閾値マトリクス決定部、１２４…閾値マトリクス設定部、１２６…閾値マトリクス処理部、２００…高周波用閾値マトリクス、２４０…Ｈ／Ｌ閾値マトリクス、２４２…Ｍ／Ｌ閾値マトリクス、２４４…Ｍ／Ｈ閾値マトリクス

Claims (9)

1. 多階調画像から量子化画像を得る画像処理方法であって、
   入力画像を単位ブロックの大きさで複数の画像ブロックに分割する画像分割工程と、
   前記単位ブロックの大きさを有する第１の閾値マトリクスと、前記単位ブロックの大きさを有する複数のサブマトリクスに分割可能な第２の閾値マトリクスと、を含んだ複数の閾値マトリクスから前記画像ブロックごとに前記入力画像の閾値マトリクスを決める閾値マトリクス決定工程と、
   前記第２の閾値マトリクスが閾値マトリクスに決められた画像ブロックには、前記第２の閾値マトリクスが分割されたサブマトリクス単位で、分割時の前記サブマトリクス間の隣接関係を維持するように閾値マトリクスの設定を行う閾値マトリクス設定工程と、
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
2. 前記画像ブロックの特徴量を算出する特徴量算出工程を含み、
   前記閾値マトリクス決定工程は、前記特徴量算出工程によって算出された特徴量に応じて各画像ブロックの閾値マトリクスを決定することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
3. 前記特徴量算出工程は、注目されている画像ブロックの特徴量と該注目画像ブロックに隣接する隣接画像ブロックの特徴量とに基づいて前記注目画像ブロックの特徴量を算出することを請求項２記載の画像処理方法。
4. 前記閾値マトリクス決定工程は、前記特徴量算出工程によって算出された注目されている画像ブロックの特徴量と該注目画像ブロックに隣接する隣接画像ブロックに設定されている閾値マトリクスとに基づいて前記注目画像ブロックの閾値マトリクスを決めることを特徴とすることを特徴とする請求項２又は３記載の画像処理方法。
5. 隣接する画像ブロック間で特徴量が異なる場合に用いられる第３の閾値マトリクスを含み、
   前記閾値マトリクス決定工程は、前記注目画像ブロックの特徴量と前記隣接画像ブロックの特徴量が異なる場合には、前記隣接画像ブロックの閾値マトリクスを前記第３の閾値マトリクスに決めることを特徴とする請求項２、３又は４記載の画像処理方法。
6. 前記特徴量算出工程によって算出される各画像ブロックの特徴量は、各画像ブロックに含まれる画像信号を周波数変換して得られる空間周波数を含むことを特徴とする請求項２乃至５のうち何れか１項に記載の画像処理方法。
7. 前記第１の閾値マトリクスは、画像ブロックの空間周波数が高周波の場合に用いられる高周波用閾値マトリクスを含み、前記第２の閾値マトリクスは、画像ブロックの空間周波数が低周波の場合に用いられる低周波用閾値マトリクスを含むことを特徴とする請求項６記載の画像処理方法。
8. 多階調画像から量子化画像を得る画像処理装置であって、
   単位ブロックの大きさを有する第１の閾値マトリクスと、前記単位ブロックの大きさで複数のサブマトリクスに分割可能な第２の閾値マトリクスと、を少なくとも含んだ複数の閾値マトリクスを格納する閾値マトリクス格納手段と、
   入力画像を前記単位ブロックの大きさで複数の画像ブロックに分割する画像分割手段と、
   前記閾値マトリクス格納手段に格納されている前記複数の閾値マトリクスから各画像ブロックごとに前記入力画像の閾値マトリクスを決める閾値マトリクス決定手段と、
   前記第２の閾値マトリクスが閾値マトリクスに決められた画像ブロックには、前記第２の閾値マトリクスが分割されたサブマトリクス単位で、分割時の前記サブマトリクス間の隣接関係を維持するように閾値マトリクスの設定を行う閾値マトリクス設定手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置
9. 請求項１乃至７に記載された画像処理方法の各工程をコンピュータによって実行させるためのプログラム。
   

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