JP2006093900A - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、及び画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高階調の画像データから低階調の画像データに変換する際に、演算量を抑えつつ画質の劣化を抑える。
【解決手段】 高階調の入力画像データを閾値マトリクスを用いて量子化する（ステップ１００）。注目画素の量子化誤差が所定閾値以上であるか否かを判断することにより注目画素が誤差拡散処理を適用すべき特定画素であるか否かを判断し（ステップ１０２）、注目画素が特定画素である場合、その画素について誤差拡散処理する（ステップ１０４）。誤差拡散処理した場合には、量子化誤差が拡散された周辺画素に対応した閾値マトリクスの閾値を修正する（ステップ１０６）。これらの処理を全画素について処理したか否かを判断し（ステップ１０８）、全画素について処理した場合に本ルーチンを終了する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、及び画像記録装置に関し、特に、高階調の入力画像データを低階調の画像データに変換する処理を行う画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、及び画像記録装置に関する。

高階調画像をインクジェットプリンタのような低階調でしか記録できない画像記録装置で記録する場合、擬似的に中間調を再現するためハーフトーン処理（量子化処理）が行われ、量子化されたデータに基づいて画像を記録することが行われている。

このように、高階調の画像データから低階調の画像データに変換するハーフトーン処理の方法として、誤差拡散法の他、ディザ法等のスクリーン法等がある。特許文献１、２には、誤差拡散法やディザ法を用いて画像データを処理する画像処理装置が記載されている。
特開２００３−１５３００１号公報 特開平１１−３３１５８８号公報

一般に、誤差拡散法は、量子化誤差を周囲の画素に拡散させるため、高画質だが演算量が多い、という欠点がある。

一方、ディザ法等のスクリーン法は、演算量は少ないが、画質のアラ、すなわちスクリーンの繰り返しパターンやスクリーンの境界部分が目立ちやすい、という欠点がある。

本発明は上記事実を考慮して成されたものであり、高階調の画像データから低階調の画像データに変換する際に、演算量を抑えつつ画質の劣化を抑えることができる画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、及び画像記録装置を得ることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、入力画像データを、前記入力画像データの階調数よりも低い階調数の画像データに変換する画像処理装置であって、前記入力画像データの各画素値と予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、前記入力画像データを量子化して量子化データを生成する量子化手段と、予め定めた条件を満たす一部の画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行う誤差拡散手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、画像処理装置は、入力画像データを、入力画像データの階調数よりも低い階調数の画像データに変換する装置であり、ハーフトーン処理により中間調を擬似的に表現することにより高階調の画像データを低階調の画像記録装置で記録する場合に適用されるものである。

量子化手段は、入力画像データの各画素値と予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、入力画像データを量子化して量子化データを生成する。すなわち、ディザ法等のスクリーン法により高階調の入力画像データを低階調の画像データに変換する。

このように、量子化された量子化データに基づいて画像を記録媒体に記録すると、閾値マトリクスの繰り返しパターンや境界部分が目立ちやすくなり、画質が劣化する場合がある。

そこで、誤差拡散手段は、予め定めた条件を満たす一部の画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行。このように、全ての画素について誤差拡散処理するのではなく、一部の画素についてのみ誤差拡散処理を行うことにより、演算量を抑えつつ、画質の劣化を防ぐことができる。

なお、請求項２に記載したように、前記誤差拡散手段は、前記入力画像データと前記量子化データとに基づいて、量子化誤差の絶対値が予め定めた所定閾値以上となる画素を求め、当該求めた画素を特定画素とすることができる。

また、請求項３に記載したように、前記誤差拡散手段は、前記閾値マトリクスの境界領域に対応する位置の画素を特定画素とするようにしてもよい。これにより、境界部分が目立つのを防ぐことができる。

また、請求項４に記載したように、前記誤差拡散手段は、前記特定画素の位置が２次元的に偏りのないランダムな位置となるように前記特定画素を設定するようにしてもよい。ここで、２次元的に偏りのないランダムな位置とは、特定ドットの位置が極端に固まったり離れたりしていない位置をいう。また、この場合、請求項５に記載したように、前記誤差拡散手段は、複数の閾値から成る所定のマトリクスパターンに基づいて、前記特定画素を設定することができる。例えば、複数の異なる閾値がランダムに設定されたマトリクスパターンを用いて、閾値が予め定めた所定値以下の位置に対応する画素を特定画素とする。これにより、特定画素がランダムに設定され、閾値マトリクスの繰り返しパターンや境界部分が目立つのを防ぐことができる。

また、請求項６に記載したように、前記誤差拡散手段は、画質モードに応じて前記特定画素の数を変更するようにしてもよい。例えば、高画質モードの場合は、標準画質モードの場合と比較して、特定画素の数を増加させる。すなわち、誤差拡散処理される画素を増加させる。これにより、演算量は増えるものの、画質を向上させることができ、ユーザーの好みに応じた処理が可能となる。

ところで、量子化誤差を周辺画素に拡散させた場合、誤差が拡散された周辺画素について閾値マトリクスの閾値と比較して量子化するのは好ましくない場合がある。

そこで、請求項７に記載したように、前記誤差拡散手段により誤差拡散された前記特定画素の周辺画素に対応する前記閾値マトリクスの閾値が、所定の閾値に近づくように修正する閾値修正手段をさらに備えた構成としてもよい。

この場合、請求項８に記載したように、前記所定の閾値は、前記量子化データが取り得る値の範囲の中間値とすることができる。すなわち、通常の誤差拡散処理で用いられる閾値とする。このように、閾値を修正することにより、より適切に量子化することができる。

請求項９記載の発明の画像処理方法は、入力画像データを、前記入力画像データの階調数よりも低い階調数の画像データに変換する画像処理方法であって、前記入力画像データの各画素値と予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、前記入力画像データを量子化して量子化データを生成し、予め定めた条件を満たす一部の画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行う、ことを特徴とする。

このような画像処理方法によれば、高階調の画像データから低階調の画像データに変換する際の演算量を抑えつつ、画質の劣化を防ぐことができる。

請求項１０記載の発明の画像処理プログラムは、入力画像データを、前記入力画像データの階調数よりも低い階調数の画像データに変換する処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムであって、前記入力画像データの各画素値と予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、前記入力画像データを量子化して量子化データを生成するステップと、予め定めた条件を満たす一部の画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行うステップと、を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。

このような画像処理プログラムによれば、高階調の画像データから低階調の画像データに変換する際の演算量を抑えつつ、画質の劣化を防ぐことができる。

請求項１１記載の発明の画像記録装置は、前記請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の画像処理装置と、前記画像処理装置により画像処理された画像データに基づいて、記録媒体に画像を記録する記録手段と、を有することを特徴とする。

このような画像記録装置によれば、高階調の画像データから低階調の画像データに変換する際の演算量を抑えつつ、画質の劣化を防ぐことができる。

本発明によれば、高階調の画像データから低階調の画像データに変換する際に、演算量を抑えつつ画質の劣化を抑えることができる、という効果を有する。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１には、本発明の第１実施形態のインクジェット記録装置１２が示されている。インクジェット記録装置１２の筐体１４内の下部には給紙トレイ１６が備えられており、給紙トレイ１６内に積層された用紙Ｐをピックアップロール１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Ｐは、所定の搬送経路２２を構成する複数の搬送ローラ対２０で搬送される。以下、単に「搬送方向」というときは、記録媒体である用紙Ｐの搬送方向をいい、「上流」、「下流」というときはそれぞれ、搬送方向の上流及び下流を意味するものとする。

給紙トレイ１６の上方には、駆動ロール２４及び従動ロール２６に張架された無端状の搬送ベルト２８が配置されている。搬送ベルト２８の上方には記録ヘッドアレイ３０が配置されており、搬送ベルト２８の平坦部分２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路２２を搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ３０から画像情報に応じたインク滴が付着される。

そして、用紙Ｐを搬送ベルト２８で保持した状態で周回させることで、吐出領域ＳＥ内に複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行うことができる。したがって、搬送ベルト２８の表面が、本発明における用紙Ｐの周回経路となっている。

なお、搬送ベルト２８は、一例として、半導電性ポリイミド材（表面抵抗値１０¹⁰〜１０¹³Ω／□、体積抵抗値１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍ）を、厚さ７５μｍ、幅３８０ｍｍ、周長１０００ｍｍに成形したものを使用できる。また、駆動ロール２４及び従動ロール２６としては、一例として、φ５０ｍｍのＳＵＳロールを使用できる。

また、本発明の媒体周回手段としては、搬送ベルト２８に限られない。たとえば円筒状あるいは円柱状に形成された搬送ローラの外周に、記録媒体（用紙Ｐ）を吸着保持して回転させる構成でもよい。ただし、本実施形態のように搬送ベルト２８を使用すると平坦部分２８Ｆが構成されるので、この平坦部分２８Ｆに対応させて記録ヘッドアレイ３０を配置でき、好ましい。

記録ヘッドアレイ３０は、本実施形態では、有効な記録領域が用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺状とされ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｓ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッド３２が搬送方向に沿って配置されており、カラーの画像を記録可能になっている。なお、それぞれのインクジェット記録ヘッド３２においてインク滴を吐出する方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものを適用できる。

各インクジェット記録ヘッド３２は、図示しない記録ヘッド制御手段によって制御されるようになっている。記録ヘッド制御手段は、たとえば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するインク吐出口（ノズル）を決め、駆動信号をインクジェット記録ヘッド３２に送る。

また、記録ヘッドアレイ３０は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、インクジェット記録ヘッド３２の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。

記録ヘッドアレイ３０の近傍（本実施形態では搬送方向の両側）には、それぞれのインクジェット記録ヘッド３２に対応した４つのメンテナンスユニット３４が配置されている。インクジェット記録ヘッド３２に対してメンテナンスを行う場合には、図２に示すように、記録ヘッドアレイ３０が上方へ移動し、搬送ベルト２８との間に構成された間隙にメンテナンスユニット３４が移動して入り込む。そして、ノズル面３２Ｎ（図３参照）に対向した状態で、所定のメンテナンス動作（バキューム、ダミージェット、ワイピング、キャッピング等）を行う。

なお、本実施形態では、４つのメンテナンスユニット３４を２つずつの２組に分割し、記録ヘッドアレイ３０、画像記録時には記録ヘッドアレイ３０の上流側及び下流側にそれぞれ配置されるようにしている。

図３にも詳細に示すように、記録ヘッドアレイ３０の上流側には、電源３８が接続された帯電ロール３６が配置されている。帯電ロール３６は、従動ロール２６との間で搬送ベルト２８及び用紙Ｐを挟みつつ従動し、用紙Ｐを搬送ベルト２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール２６との間に所定の電位差が生じるため、用紙Ｐに電荷を与えて搬送ベルト２８に静電吸着させることができる。

帯電ロール３６としては、例えば、シリコーンゴムの表面に導電性カーボンを被覆し、体積抵抗値１０⁶〜１０⁷Ω・ｃｍ程度に調整したφ１４ｍｍのロールを使用することができる。

また、電源３８としては、図３では直流電源を挙げているが、用紙Ｐを所定電位に帯電させることが可能であれば、交流電源でもよい。

なお、帯電ロール３６よりもさらに上流側には、図示しないレジロールが設けられており、用紙Ｐが搬送ベルト２８と帯電ロール３６との間に至る前に位置合わせされる。

記録ヘッドアレイ３０の下流側には、剥離プレート４０が配置されており、用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離することができる。剥離プレート４０としては、たとえば、厚さ０．５ｍｍ、幅３３０ｍｍ、長さ１００ｍｍのアルミプレートを使用することができる。

剥離された用紙Ｐは、剥離プレート４０の下流側で排出経路４４を構成する複数の排出ローラ対４２で搬送され、筐体１４の上部に設けられた排紙トレイ４６に排出される。

剥離プレート４０の下方には、駆動ロール２４との間で搬送ベルト２８を挟持可能なクリーニングロール４８が配置されており、搬送ベルト２８の表面をクリーニングするようになっている。

給紙トレイ１６と搬送ベルト２８の間には、本発明の反転手段として、複数の反転用ローラ対５０で構成された反転経路５２が設けられており、片面に画像記録された用紙Ｐを反転させて搬送ベルト２８に保持させることで、用紙Ｐの両面への画像記録を容易に行えるようになっている。

搬送ベルト２８と排紙トレイ４６の間には、４色の各インクをそれぞれ貯留するインクタンク５４が設けられている。インクタンク５４のインクは、図示しないインク供給配管をによって、記録ヘッドアレイ３０に供給される。インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。

このような全体構成とされた本実施形態のインクジェット記録装置１２では、上記したように、給紙トレイ１６から取り出された用紙Ｐが搬送され、搬送ベルト２８に至る。そして、帯電ロール３６によって搬送ベルト２８に押し付けられると共に、帯電ロール３６からの印加電圧によって搬送ベルト２８に吸着（密着）して保持される。この状態で、搬送ベルトの循環によって用紙Ｐが吐出領域ＳＥを通過しつつ、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出されて、用紙Ｐ上に画像が記録される。１パスのみで画像記録する場合には、剥離プレート４０で用紙Ｐで搬送ベルト２８から剥離し、排出ローラ対４２で搬送して排紙トレイ４６に排出する。これに対し、マルチパスで画像記録を行う場合には、必要な回数に達するまで用紙Ｐを周回させて吐出領域ＳＥを通過させた後、剥離プレート４０で用紙Ｐで搬送ベルト２８から剥離し、排出ローラ対４２で搬送して排紙トレイ４６に排出する。

図４には、インクジェット記録装置１２の制御系の概略ブロック図を示した。図４に示すように、インクジェット記録装置１２は、制御部６０、色変換部６２、画像処理部６４、記録データ作成部６６、及び画像記録部６８を含んで構成される。なお、色変換部６２、画像処理部６４、及び記録データ作成部６６は、画像データをインクジェット記録装置１２へ出力するパーソナルコンピュータ等の外部装置側に設けられていても良い。

制御部６０は、色変換部６２、画像処理部６４、記録データ作成部６６、及び画像記録部６８を統括制御する。なお、画像記録部６８は、図１〜３を参照して説明したインクジェット記録装置１２のうち画像の記録に関する構成要素を含むものである。

色変換部６２は、例えば用紙Ｐやインクの特性や後述するハーフトーン処理に応じた色補正や濃度補正を行うと共に、入力画像データがＲＧＢデータの場合は、ＣＭＹＫデータに変換する。なお、色補正処理は、一般にＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）と呼ばれる補正テーブルを用いて行う。

画像処理部６４は、詳細は後述するが、所謂ハーフトーン処理を実行する。すなわち２５６階調等の比較的高階調のデータから、画像記録部６８で記録可能な階調数の画像データに変換する。この処理は、ＹＭＣＫの各色毎に行われる。

なお、インクジェットプリンタで記録可能な階調数は一般的に２〜８階調であるが、本実施形態では一例としてＹＭＣＫの各色共２階調、すなわち吐出するインク滴の種類が１つの場合について説明する。

記録データ作成部６６は、画像処理部６４で２値化された画像データを画像記録部６８が解読可能なデータ構造に変換し、記録順序（転送順序）にデータを並び替えて画像記録部６８へ出力する。このとき、インクジェット記録ヘッドやノズルの配列にマッピングさせた吐出タイミングやデータ配列も考慮して記録データを作成する。

画像記録部６８は、記録データ作成部６６で作成されたＹＭＣＫの記録データに従って、各記録ヘッドのノズルからインクを吐出させる。これにより、用紙Ｐ上に画像が記録される。

次に、本実施形態の作用として、画像処理部６４で実行される処理について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、ステップ１００では、例えばスクリーン法と同様の処理によりスクリーン処理を行う。すなわち、階調数ｎ（ｎは自然数）の入力画像データの各画素と予め定めた閾値マトリクスの各閾値とを対応させ、注目画素の画素値と注目画素に対応した閾値とを比較する。ここで、各画素値は、０〜（ｎ−１）の値を取り得る。そして、注目画素の画素値が閾値以上である場合には、その画素の画素値を、各画素値が取り得る値の最大値である“ｎ−１”に量子化し、注目画素の画素値が閾値未満の場合には、その画素の画素値を、各画素値が取り得る値の最小値である‘０’に量子化する。

具体的に説明するため、図６には、一例として２５６階調の画像データ７０を、４×４の閾値マトリクス７２を用いて量子化する場合について示した。画像データ７０の各マスは画素に対応し、各マスの値は画素値を示している。以下では、左上隅の画素を原点（０、０）として、座標（ｘ、ｙ）の画素の画素値をＤ（ｘ、ｙ）で表す。各画素値は、‘０’〜‘２５５’の値を取り得る。また、閾値マトリクス７２の各マスの値は画素値と比較するための閾値であり、‘０’〜‘２５５’のうち任意の値が予め選択されて設定されている。以下では、画素値Ｄ（ｘ、ｙ）に対応する閾値をＴＨ（ｘ、ｙ）で表す。各画素値は、なお、画像データ７０の階調数は２５６階調に限られず、閾値マトリクス７２のサイズも４×４に限られるものではない。

図６に示すように、４×４閾値マトリクス７２を、画像データ７０の４×４画素のブロックに当てはめ、注目画素の画素値と注目画素に対応した閾値とを比較する。そして、注目画素の画素値が閾値以上の場合には、その画素の画素値を‘２５５’に量子化し、注目画素の画素値が閾値未満の場合には、その画素の画素値を‘０’に量子化する。例えば図６に示すｘ座標、ｙ座標が共に０の画素（左上隅の画素）が注目画素であった場合、その画素値Ｄ（０、０）は‘２１４’であり、この画素に対応する閾値ＴＨ（０、０）は‘１９２’であるから、Ｄ（０、０）＞ＴＨ（０、０）となる。従って、この画素の画素値は‘２５５’となる。このような処理が各画素について順次行われることにより量子化データ７４が生成される。

通常のスクリーン法では、このようにして画像データを量子化するため、演算量は少ないが、図６に示すような量子化誤差７６が生じ、画質が劣化する。例えば、前述した左上隅の画素の画素値Ｄ（０、０）は、元の画素値‘２１４’が‘２５５’に量子化されるため、量子化誤差が−４１（＝２１４−２５５）となる。画素値Ｄ（２、０）に至っては、元の画素値‘１６８’が‘０’に量子化されるため、量子化誤差が１６８と非常に大きな値となる。

そこで、本実施形態では、一部の画素について誤差拡散法を適用し、演算量を抑えつつ画質の劣化を防ぐ。

具体的には、上記の量子化を行った後、ステップ１０２において、現在の注目画素が、誤差拡散法を適用して誤差拡散処理すべき画素（特定画素）であるか否かを判断する。

特定画素であるか否かの判断は、例えば注目画素の元の画素値と注目画素に対応した量子化データとの差、すなわち量子化誤差を求め、求めた量子化誤差が予め定めた所定閾値以上であるか否かを判断することにより行うことができる。例えば図６の場合において、所定閾値を１６０と設定した場合には、量子化誤差が１６０以上である位置の画素（網掛けされている位置の画素）が特定画素となる。

そして、ステップ１０２で特定画素であると判断された場合には、ステップ１０４へ移行し、特定画素でないと判断された場合には、ステップ１０８へ移行する。

ステップ１０４では、特定画素と判断された注目画素について誤差拡散処理を行う。すなわち、予め定めた重み付け係数マトリクスを用いて、注目画素の量子化誤差を周辺画素へ拡散させる。重み付け係数マトリクスとしては、例えば図７（Ａ）に示すような比較的小さな２×２の重み付け係数マトリクス７８を用いることができる。なお、‘＊’は、注目画素を示し、数値は周辺画素に対応した重みを示す。また、重み付け係数マトリクスのサイズ及び重みの値は図７（Ａ）に示すものに限らず、例えば図７（Ｂ）に示すような重み付け係数マトリクス８０を用いてもよい。

ここで、誤差が拡散された周辺画素を、誤差加算画素と呼び、その画素値を誤差加算画素値と呼ぶ。誤差加算画素の元の画素値をＤ、その重みをＷ、注目画素の量子化誤差をＥとした場合、誤差加算画素の画素値Ｄ’は次式で計算することができる。

Ｄ’＝Ｄ＋Ｅ×Ｗ …（１）
具体的に、図６に示す場合において座標（２、０）の画素の量子化誤差は‘１６８’であり所定閾値（＝１６０）以上であるので、特定画素となる。この座標（２、０）の画素が注目画素の場合には、この注目画素の右隣の座標（３、０）の誤差加算画素値Ｄ（３、０）は、上記（１）式により、Ｄ（３、０）＝８８＋１６８×（１／２）＝１７２となる。同様に、注目画素の下側の座標（２、１）の誤差加算画素値Ｄ（２、１）は、上記（１）式により、Ｄ（２、１）＝１０６＋１６８×（１／２）＝１９０となる。

このように、特定画素について誤差拡散処理を行った場合において、ステップ１００へ戻り、誤差加算画素が注目画素となって量子化処理が実行されると、ハーフトーン処理として適切でない場合がある。そこで、ステップ１０６では、誤差加算画素が注目画素となる前に、その誤差加算画素に対応する閾値が、誤差拡散処理において用いる閾値に近くなるように修正する。例えば、誤差加算画素に対応した元の閾値をＴＨ、入力画像データの画素値が取り得る値の中間値をＭとした場合、修正後の閾値ＴＨ’は次式で計算することができる。

ＴＨ’＝ＴＨ＋（Ｍ−ＴＨ）／２ …（２）
具体的に、図６の場合では、Ｍ＝１２８であり、上記のように座標（２、０）の画素が注目画素である場合、座標（３、０）の画素に対応する閾値ＴＨは、上記（２）式により、ＴＨ＝９６＋（１２８−９６）／２＝１１２に修正される。同様に、座標（２、１）の画素に対応する閾値ＴＨは、上記（２）式により、ＴＨ＝１６＋（１２８−１６）／２＝７２に修正される。

なお、上記（２）式に限らず、誤差加算画素に対応する閾値を、誤差拡散処理において用いる閾値に近くなるように修正する演算であれば、他の式でも良い。また、元の閾値の値に拘らず一律に、入力画像データの画素値が取り得る値の中間値Ｍ、すなわち通常の誤差拡散法で用いられる閾値としてもよい。

ステップ１０８では、全画素について上記の処理が終了したか否かを判断する。すなわち全ての画素を注目画素としてステップ１００〜１０６の処理を行ったか否かを判断し、全画素について終了した場合には、本ルーチンを終了する。

一方、全画素について終了していない場合には、ステップ１００へ戻って上記と同様の処理を行う。なお、１ブロック（図６の例では４×４画素）分の処理が終了する毎に閾値マトリクス７２を次のブロックに順次移動させて上記と同様の処理を行うが、この時、ステップ１０６で修正した閾値を元に戻して処理する。すなわち、処理対象のブロックを移動する毎に、閾値マトリクス７２をリセットする。

このように、本実施形態では、基本的にはスクリーン法を用いてハーフトーン処理し、一部の特定画素について誤差拡散処理する。これにより、演算量を抑えつつ、画質の劣化を防ぐことができる。

なお、本実施形態では、量子化誤差が所定閾値以上の画素を特定画素とする場合について説明したが、これに限らず、他の方法により特定画素を設定してもよい。例えば、閾値マトリクスの境界領域（周辺領域）に対応した位置の画素を特定画素とするようにしてもよい。例えば、図８に示すように、１６×１６の閾値マトリクス８２を用いる場合、周辺２画素（網掛けされている位置の画素）の領域の画素を特定画素として設定する。この場合は、図５のステップ１０２において、対象画素が上記の特定画素とすべき画素か否かを判断し、特定画素とすべき画素である場合はステップ１０４へ移行し、特定画素とすべき画素でない場合はステップ１０８へ移行する。ステップ１０４では、まず量子化誤差を計算し、上記と同様に誤差拡散処理を行う。このように、閾値マトリクスの境界領域の画素を特定画素として、この特定画素について誤差拡散処理を行うことにより、境界領域の画像の劣化を防ぐことができると共に、全ての画素について誤差拡散処理を行う場合と比較して演算量を大幅に少なくすることができる。

また、特定画素が二次元的にランダムな位置となるように設定してもよい。この場合、例えば図９に示すような１６×１６の所謂ブルーノイズマスク８４を用いて特定画素を設定することができる。ブルーノイズマスク８４の各マスには、１〜２５６の数値が設定されており、例えば６以下の数値のマスの位置に対応した画素を特定画素として設定する。この場合、図１０に示すように網掛けされた位置の合計６個の画素８６が特定画素として設定される。この場合も図８の場合と同様に、図５のステップ１０２において、対象画素が上記の特定画素とすべき画素か否かを判断し、特定画素とすべき画素である場合はステップ１０４へ移行し、特定画素とすべき画素でない場合はステップ１０８へ移行する。ステップ１０４では、まず量子化誤差を計算し、上記と同様に誤差拡散処理を行う。このようにランダムに一部の画素を特定画素として設定し、誤差拡散処理を行うことにより、演算量を抑えつつ、画質の劣化を抑えることができる。

また、画質モードを設定可能なインクジェットプリンタの場合、画質モードに応じて特定画素の数を変更してもよい。例えば、印刷時間を優先させる標準画質モードと印刷時間を多少犠牲にしても画質を優先させる高画質モードとを選択可能な場合、高画質モードが設定された場合には、特定画素の数が標準画質モードの場合と比較して増加するようにする。例えば、量子化誤差が所定閾値以上の画素を特定画素とする場合には、所定閾値を標準画質モードの場合よりも小さい値に設定することにより、特定画素の数を増加させることができる。この結果、誤差拡散処理される画素が増加し、画質を向上させることができる。

また、閾値マトリクスの境界領域に対応した位置の画素を特定画素とする場合には、標準画質モードの時に例えば周辺２画素の領域の画素を特定画素とする場合には、高画質モードの場合には、周辺３画素以上の領域の画素を特定画素とすればよい。

また、図８に示すようなブルーノイズマスク８４を用いて、所定値以下のマスの位置に対応した画素を特定画素とする場合には、標準画質モードの場合と比較して前記所定値を大きな値に設定する。これにより、高画質モードが設定された場合に、特定画素の数を増加させることができる。この結果、誤差拡散処理される画素が増加し、画質を向上させることができる。

なお、本実施形態では、インクジェットプリンタに本発明を適用した場合について説明したが、高階調の画像データからハーフトーン処理により変換された低階調の画像データに基づいて画像を記録するプリンタであれば、インクジェットプリンタに限らず他の種類のプリンタにも本発明を適用可能である。

また、本実施形態では、多階調のカラー画像を２値化したデータに基づいて記録する構成のインクジェットプリンタについて説明したが、多階調のカラー画像を多値化したデータに基づいて記録する構成のインクジェットプリンタにも本発明を適用可能である。

本発明に係るインクジェット記録装置の画像記録状態における概略構成図である。 本発明に係るインクジェット記録装置のメンテナンス状態における概略構成図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の搬送ベルト及びその近傍を示す概略構成図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の制御ブロック図である。 ハーフトーン処理の流れを示すフローチャートである。 量子化処理について説明するためのイメージ図である。 重み付け係数マトリクスを示す図である。 特定画素の位置について説明するための図である。 ブルーノイズマスクを示す図である。 ブルーノイズマスクを用いて設定される特定画素の位置について説明するための図である。

符号の説明

１２ インクジェット記録装置
３０ 記録ヘッドアレイ
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ インクジェット記録ヘッド
５８ 色変換部
６０ 制御部
６２ 色変換部
６４ 画像処理部（量子化手段、誤差拡散手段）
６６ 記録データ作成部
６８ 画像記録部
７０ 閾値マトリクス

Claims (11)

1. 入力画像データを、前記入力画像データの階調数よりも低い階調数の画像データに変換する画像処理装置であって、
   前記入力画像データの各画素値と予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、前記入力画像データを量子化して量子化データを生成する量子化手段と、
   予め定めた条件を満たす一部の画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行う誤差拡散手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記誤差拡散手段は、前記入力画像データと前記量子化データとに基づいて、量子化誤差の絶対値が予め定めた所定閾値以上となる画素を求め、当該求めた画素を特定画素とすることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記誤差拡散手段は、前記閾値マトリクスの境界領域に対応する位置の画素を特定画素とすることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 前記誤差拡散手段は、前記特定画素の位置が２次元的に偏りのないランダムな位置となるように前記特定画素を設定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 前記誤差拡散手段は、複数の閾値から成る所定のマトリクスパターンに基づいて、前記特定画素を設定することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
6. 前記誤差拡散手段は、画質モードに応じて前記特定画素の数を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記誤差拡散手段により誤差拡散された前記特定画素の周辺画素に対応する前記閾値マトリクスの閾値が、所定の閾値に近づくように修正する閾値修正手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記所定の閾値は、前記量子化データが取り得る値の範囲の中間値であることを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
9. 入力画像データを、前記入力画像データの階調数よりも低い階調数の画像データに変換する画像処理方法であって、
   前記入力画像データの各画素値と予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、前記入力画像データを量子化して量子化データを生成し、
   予め定めた条件を満たす一部の画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行う、
   ことを特徴とする画像処理方法。
10. 入力画像データを、前記入力画像データの階調数よりも低い階調数の画像データに変換する処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムであって、
    前記入力画像データの各画素値と予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、前記入力画像データを量子化して量子化データを生成するステップと、
    予め定めた条件を満たす一部の画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行うステップと、
    を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
11. 前記請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の画像処理装置と、
    前記画像処理装置により画像処理された画像データに基づいて、記録媒体に画像を記録する記録手段と、
    を有する画像記録装置。

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