JP2006262228A - 画像処理装置、画像記録装置、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】誤差拡散により孤立ドットが発生する問題を解決する。
【解決手段】縮小部１０３では、入力画像の縮小画像データＩｎ１を作成し、縮小画像データを誤差拡散処理（１０４〜１０８）し、縮小量子データＱを出力する。閾値決定部１１５ではＱを基に縮小閾値ＴＱを計算し、拡大部１１５でＴＱを入力画像と同じ大きさに拡大し、第２閾値Ｔ２とする。第２閾値Ｔ２を判定部１１１に設定して、入力画像の遅延画像データＩｎ２を誤差拡散処理（１１０〜１１４）する。
【選択図】図１

Description

本発明は、多値画像データを高精細かつ高階調に印刷処理するための画像処理装置、画像記録装置（画像形成装置）、プログラムおよび記録媒体に関する。

スキャナやディジタルカメラ等の入力装置で読み取った多値画像データをプリンタやディスプレイ等の出力装置に出力する画像入出力システムが存在する。その際に、入力装置で読み取った多値（例えば８ビット精度ならば２５６階調）の画像データを出力装置が出力可能な階調数の画像データに変換し、擬似的に連続階調を表現する方法として、擬似中間調処理が存在する。

中でも出力装置がドットのＯＮ／ＯＦＦのみの２値しか表現できないときには２値化処理が従来から行われている。この２値化処理の中で解像性と階調性に共に優れたものとして誤差拡散法や平均誤差最小法が存在する。誤差拡散法と平均誤差最小法は、誤差の拡散作業をいつ行うかが異なるだけであり、論理的には等価なものである。以下、誤差拡散で説明する。

誤差拡散法による量子化を２値だけでなく、３値以上の階調数にも適用した処理が存在する。２値化と同様に、階調性と解像性に優れた処理が可能である。

ところで電子写真プロセスでは、感光体のＭＴＦ（Modulation Transfer Function：光学的伝達関数）をはじめ、露光、現像、転写、定着の各プロセスにおいて空間周波数応答が劣化するために、孤立ドットが存在する画像構造を記録信号として入力しても、再現性がばらついて、十分な階調再現ができないという課題がある。

また、誤差拡散法はドットが出力したとき、量子化誤差を周辺画素に拡散することにより、濃度に応じてドットが分散する中間調処理である。よってハイライト部では孤立ドットが多く生成されることとなり、電子写真プロセスにおける孤立ドットの再現性ばらつきという課題に対して対応が必要となってくる。

上記課題に対して、特許文献１では閾値にドット集中型のディザノイズを重畳し、誤差拡散により量子化された各ドットが閾値に重畳したドット集中型のディザのように集まるようにした技術が開示されている。

また、入力画像の高解像度化に伴い、出力機の解像度にあわせた縮小画像作成法がある。縮小画像生成法として次のような方式がある。画像を１／４に縮小する場合、原画像の２×２画素の平均濃度を求めて、対応する縮小画像の濃度値とする方式がある。同様に画像を１／９に縮小する場合、原画像の３×３画素の平均濃度を求めて、対応する縮小画像の濃度値とする。また、画像を１／９に縮小する場合、図６に示す平滑化フィルタにより３×３画素を平滑化し、３×３画素の中心画素を縮小画像の代表画素とする方式がある。さらに、任意値のサイズに縮小する場合は３次関数コンボリューション法がある。

特開２００１−１７７７２２号公報

上記したように、解像性と階調性が優れている誤差拡散法であるが、孤立ドット生成を抑制することは難しい。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、
本発明の目的は、誤差拡散により孤立ドットが発生する問題を解決できる画像処理装置、画像記録装置及びプログラムを提供することにある。

特に請求項１記載の発明は、多値（Ｍ値）画像データを、誤差拡散法または平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ≧２）に量子化し、該Ｎ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、前記Ｍ値画像データから縮小Ｍ値画像データを作成する手段と、前記縮小Ｍ値画像データを誤差拡散法または平均誤差最小法を用いて縮小Ｎ値画像データを出力する手段と、前記Ｍ値画像データの注目画素位置に相当する前記縮小Ｎ値画像データの画素位置のＮ値に応じて誤差拡散法または平均誤差最小法の閾値を設定することにより孤立ドットが発生する問題を解決し、良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項２記載の発明は、多値（Ｍ値）画像データを、誤差拡散法または平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ≧２）に量子化し、該Ｎ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、前記Ｍ値画像データをメモリに蓄積する手段と、前記メモリより前記Ｍ値画像データの注目画素とその近傍画素から縮小Ｍ値画像データを作成する手段と、前記縮小Ｍ値画像データにおいて、前記注目画素に相当する画素位置に、前記縮小Ｍ値画像データの注目画素周辺の既に量子化済みの画素から重み付け積和された誤差を加えた縮小補正データを出力する手段と、前記縮小補正データと、第１量子化閾値とを比較して、縮小Ｎ値画像データを出力する手段と、前記縮小Ｎ値画像データと前記縮小補正データとの縮小誤差を算出する手段と、前記縮小Ｍ値画像データの注目画素近傍の未だ量子化していない縮小周辺画素に前記縮小誤差を前記縮小周辺画素毎に予め設定された係数に応じて拡散する手段と、前記拡散された縮小拡散誤差を格納する手段と、前記Ｍ値画像データの注目画素に周辺の既に量子化済みの画素から重み付け積和された誤差を加えた補正データを出力する手段と、前記補正データと、第２量子化閾値とを比較して、Ｎ値画像データを出力する手段と、前記Ｎ値画像データと前記補正データとの誤差を算出する手段と、前記Ｍ値画像データの注目画素近傍の未だ量子化していない周辺画素に前記誤差を前記周辺画素毎に予め設定された係数に応じて拡散する手段と、前記拡散された拡散誤差を格納する手段と、前記縮小Ｎ値画像データに応じて縮小閾値を設定する手段と、前記縮小閾値を入力画像と同じ大きさに拡大し第２量子化閾値とする手段と、前記第２量子化閾値を格納する手段と、を備えることにより孤立ドットが発生する問題を解決し、良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項３記載の発明は、Ｎ値画像データは２００ｌｐｉ相当の分散性より高い分散性をもつことにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項４記載の発明は、縮小Ｍ値画像データは３×３の平滑化フィルタで平滑化し、単純サンプリングする手段により得られる画像であることにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項５記載の発明は、縮小Ｍ値画像データは２×２の平均化フィルタで平均化し、単純サンプリングする手段により得られる画像であることにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項６記載の発明は、縮小Ｍ値画像データは３×３の平均化フィルタで平均化し、単純サンプリングする手段により得られる画像であることにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項７記載の発明は、縮小Ｍ値画像データは３次関数コンボリューション法により得られる画像であることにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項８記載の発明は、縮小誤差を縮小周辺画素毎に拡散する係数と、誤差を周辺画素毎に拡散する係数を同一の係数にしたことにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項９記載の発明は、縮小誤差を縮小周辺画素毎に拡散する係数と、誤差を周辺画素毎に拡散する係数を異なる係数にしたことにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項１０記載の発明は、前記Ｍ値画像データがハイライト部のとき、前記縮小Ｎ値画像データに応じて前記第２量子化閾値を設定することにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項１１記載の発明は、前記縮小Ｎ値画像データの値をＮ１とし、前記第２量子化閾値をＴ２とし、縮小Ｎ値画像データＮ１が大きい値のときは第２量子化閾値Ｔ２を小さい値とし、縮小Ｎ値画像データＮ１が小さい値のときは第２量子化閾値Ｔ２を大きい値とすることにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項１２記載の発明は、縮小量子参照係数をａ（ａ＞０の実数）とするとき、Ｔ２＝−ａ×Ｎ１＋ｂ（ｂ＞０の実数）として前記第２量子化閾値を設定することにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項１３記載の発明は、縮小Ｍ値画像データをＭとし、前記縮小量子参照係数をａとするとき、縮小Ｍ値画像データＭが小さい値のときは縮小量子参照係数ａを小さい値とし、縮小Ｍ値画像データＭが大きい値のときは縮小量子参照係数ａを大きい値とすることにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項１４記載の発明は、前記縮小量子参照係数ａは前記縮小Ｍ値画像データより、ａ＝α１×Ｍ＋β１（α１＞０、β１＞０の実数）とすることにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項１５記載の発明は、前記縮小量子参照係数ａは前記縮小Ｍ値画像データの前記注目画素の画素位置を（ｘ，ｙ）とするとき、画素位置ｘまたはｙが小さい値のときは縮小量子参照係数ａを小さい値とし、画素位置ｘまたはｙが大きい値のときは縮小量子参照係数ａを大きい値とすることにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

また請求項１６記載の発明は、前記縮小量子参照係数ａは前記縮小Ｍ値画像データの前記注目画素の画素位置を（ｘ，ｙ）とするとき、ａ＝α２×ｘ＋β２（α２＞０、β２＞０の実数）、または、ａ＝α３×ｙ＋β３（α３＞０、β３＞０の実数）とすることにより良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明にかかる画像処理装置、画像記録装置及びプログラムでは、平均誤差最小法において誤差マトリクスを切り替え、テクスチャを目立たなくさせ良好な画質の出力画像結果を出力するものである。

かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、多値（Ｍ値）画像データを、誤差拡散法または平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ≧２）に量子化し、該Ｎ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、前記Ｍ値画像データから縮小Ｍ値画像データを作成する手段と、前記縮小Ｍ値画像データを誤差拡散法または平均誤差最小法を用いて縮小Ｎ値画像データを出力する手段と、前記Ｍ値画像データの注目画素位置に相当する前記縮小Ｎ値画像データの画素位置のＮ値に応じて誤差拡散法または平均誤差最小法の閾値を設定する手段とを備えたことを特徴としている。

請求項２記載の発明は多値（Ｍ値）画像データを、誤差拡散法または平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ≧２）に量子化し、該Ｎ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、前記Ｍ値画像データをメモリに蓄積する手段と、前記メモリより前記Ｍ値画像データの注目画素とその近傍画素から縮小Ｍ値画像データを作成する手段と、前記縮小Ｍ値画像データにおいて、前記注目画素に相当する画素位置に、前記縮小Ｍ値画像データの注目画素周辺の既に量子化済みの画素から重み付け積和された誤差を加えた縮小補正データを出力する手段と、前記縮小補正データと、第１量子化閾値とを比較して、縮小Ｎ値画像データを出力する手段と、前記縮小Ｎ値画像データと前記縮小補正データとの縮小誤差を算出する手段と、前記縮小Ｍ値画像データの注目画素近傍の未だ量子化していない縮小周辺画素に前記縮小誤差を前記縮小周辺画素毎に予め設定された係数に応じて拡散する手段と、前記拡散された縮小拡散誤差を格納する手段と、前記Ｍ値画像データの注目画素に周辺の既に量子化済みの画素から重み付け積和された誤差を加えた補正データを出力する手段と、前記補正データと、第２量子化閾値とを比較して、Ｎ値画像データを出力する手段と、前記Ｎ値画像データと前記補正データとの誤差を算出する手段と、前記Ｍ値画像データの注目画素近傍の未だ量子化していない周辺画素に前記誤差を前記周辺画素毎に予め設定された係数に応じて拡散する手段と、前記拡散された拡散誤差を格納する手段と、前記縮小Ｎ値画像データに応じて縮小閾値を設定する手段と、前記縮小閾値を入力画像と同じ大きさに拡大し第２量子化閾値とする手段と、前記第２量子化閾値を格納する手段とを備えたことを特徴としている。

請求項３記載の発明は、Ｎ値画像データは２００ｌｐｉ相当の分散性より高い分散性をもつことを特徴としている。

請求項４記載の発明は、縮小Ｍ値画像データは３×３の平滑化フィルタで平滑化し、単純サンプリングする手段により得られる画像であることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、縮小Ｍ値画像データは２×２の平均化フィルタで平均化し、単純サンプリングする手段により得られる画像であることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、縮小Ｍ値画像データは３×３の平均化フィルタで平均化し、単純サンプリングする手段により得られる画像であることを特徴としている。

請求項７記載の発明は、縮小Ｍ値画像データは３次関数コンボリューション法により得られる画像であることを特徴としている。

請求項８記載の発明は、縮小誤差を縮小周辺画素毎に拡散する係数と、誤差を周辺画素毎に拡散する係数を同一の係数にしたことを特徴としている。

請求項９記載の発明は、縮小誤差を縮小周辺画素毎に拡散する係数と、誤差を周辺画素毎に拡散する係数を異なる係数にしたことを特徴としている。

請求項１０記載の発明は、前記Ｍ値画像データがハイライト部のとき、前記縮小Ｎ値画像データに応じて前記第２量子化閾値を設定することを特徴としている。

請求項１１記載の発明は、前記縮小Ｎ値画像データの値をＮ１とし、前記第２量子化閾値をＴ２とし、縮小Ｎ値画像データＮ１が大きい値のときは第２量子化閾値Ｔ２を小さい値とし、縮小Ｎ値画像データＮ１が小さい値のときは第２量子化閾値Ｔ２を大きい値とすることを特徴としている。

請求項１２記載の発明は、縮小量子参照係数をａ（ａ＞０の実数）とするとき、Ｔ２＝−ａ×Ｎ１＋ｂ（ｂ＞０の実数）として前記第２量子化閾値を設定することを特徴としている。

請求項１３記載の発明は、縮小Ｍ値画像データをＭとし、前記縮小量子参照係数をａとするとき、縮小Ｍ値画像データＭが小さい値のときは縮小量子参照係数ａを小さい値とし、縮小Ｍ値画像データＭが大きい値のときは縮小量子参照係数ａを大きい値とすることを特徴としている。

請求項１４記載の発明は、前記縮小量子参照係数ａは前記縮小Ｍ値画像データより、ａ＝α１×Ｍ＋β１（α１＞０、β１＞０の実数）とすることを特徴としている。

請求項１５記載の発明は、前記縮小量子参照係数ａは前記縮小Ｍ値画像データの前記注目画素の画素位置を（ｘ，ｙ）とするとき、画素位置ｘまたはｙが小さい値のときは縮小量子参照係数ａを小さい値とし、画素位置ｘまたはｙが大きい値のときは縮小量子参照係数ａを大きい値とすることを特徴としている。

請求項１６記載の発明は、前記縮小量子参照係数ａは前記縮小Ｍ値画像データの前記注目画素の画素位置を（ｘ，ｙ）とするとき、ａ＝α２×ｘ＋β２（α２＞０、β２＞０の実数）、または、ａ＝α３×ｙ＋β３（α３＞０、β３＞０の実数）とすることを特徴としている。

本発明によれば、孤立ドット生成を抑制し、電子写真のような再現性がばらつき、十分な階調再現ができない出力機であっても安定した出力結果を得ることができるようになる。

請求項１記載の発明では、注目画素の画素位置を（ｘ，ｙ）とするとき画素位置ｙに応じて誤差マトリクス群より１つの誤差マトリクスを選択することによりテクスチャを目立たなくさせ、良好な画質の出力画像結果を得ることができ、画質への悪影響を解消する。

また、請求項１記載の発明は、多値（Ｍ値）画像データを、誤差拡散法または平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ≧２）に量子化し、該Ｎ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、前記Ｍ値画像データから縮小Ｍ値画像データを作成する手段と、前記縮小Ｍ値画像データを誤差拡散法または平均誤差最小法を用いて縮小Ｎ値画像データを出力する手段と、前記Ｍ値画像データの注目画素位置に相当する前記縮小Ｎ値画像データの画素位置のＮ値に応じて誤差拡散法または平均誤差最小法の閾値を設定することにより孤立ドットが発生する問題を解決し、良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項２記載の発明では、注目画素の画素位置を（ｘ，ｙ）とするとき、画素位置（ｘ，ｙ）に応じたＮ−１個の閾値からなる第一閾値群を設定する手段と、注目画素の階調値と前記第一閾値とを比較してＮ−１個の閾値からなる第二閾値群を設定することによりテクスチャを目立たなくさせ、良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

また、請求項２記載の発明は、多値（Ｍ値）画像データを、誤差拡散法または平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ≧２）に量子化し、該Ｎ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、前記Ｍ値画像データをメモリに蓄積する手段と、前記メモリより前記Ｍ値画像データの注目画素とその近傍画素から縮小Ｍ値画像データを作成する手段と、前記縮小Ｍ値画像データにおいて、前記注目画素に相当する画素位置に、前記縮小Ｍ値画像データの注目画素周辺の既に量子化済みの画素から重み付け積和された誤差を加えた縮小補正データを出力する手段と、前記縮小補正データと、第１量子化閾値とを比較して、縮小Ｎ値画像データを出力する手段と、前記縮小Ｎ値画像データと前記縮小補正データとの縮小誤差を算出する手段と、前記縮小Ｍ値画像データの注目画素近傍の未だ量子化していない縮小周辺画素に前記縮小誤差を前記縮小周辺画素毎に予め設定された係数に応じて拡散する手段と、前記拡散された縮小拡散誤差を格納する手段と、Ｍ値画像データの注目画素に周辺の既に量子化済みの画素から重み付け積和された誤差を加えた補正データを出力する手段と、前記補正データと、第２量子化閾値とを比較して、Ｎ値画像データを出力する手段と、前記Ｎ値画像データと前記補正データとの誤差を算出する手段と、前記Ｍ値画像データの注目画素近傍の未だ量子化していない周辺画素に前記誤差を前記周辺画素毎に予め設定された係数に応じて拡散する手段と、前記拡散された拡散誤差を格納する手段と、前記縮小Ｎ値画像データに応じて縮小閾値を設定する手段と、前記縮小閾値を入力画像と同じ大きさに拡大し第２量子化閾値とする手段と、前記第２量子化閾値を格納する手段とを備えることにより孤立ドットが発生する問題を解決し、良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項３記載の発明は、Ｎ値画像データは２００ｌｐｉ相当の分散性より高い分散性をもつことにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項４記載の発明は、縮小Ｍ値画像データは３×３の平滑化フィルタで平滑化し、単純サンプリングする手段により得られる画像であることにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項５記載の発明は、縮小Ｍ値画像データは２×２の平均化フィルタで平均化し、単純サンプリングする手段により得られる画像であることにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項６記載の発明は、縮小Ｍ値画像データは３×３の平均化フィルタで平均化し、単純サンプリングする手段により得られる画像であることにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項７記載の発明は、縮小Ｍ値画像データは３次関数コンボリューション法により得られる画像であることにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項８記載の発明は、縮小誤差を縮小周辺画素毎に拡散する係数と、誤差を周辺画素毎に拡散する係数を同一の係数にしたことにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項９記載の発明は、縮小誤差を縮小周辺画素毎に拡散する係数と、誤差を周辺画素毎に拡散する係数を異なる係数にしたことにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項１０記載の発明は、前記Ｍ値画像データがハイライト部のとき、前記縮小Ｎ値画像データに応じて前記第２量子化閾値を設定することにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項１１記載の発明は、前記縮小Ｎ値画像データの値をＮ１とし、前記第２量子化閾値をＴ２とし、縮小Ｎ値画像データＮ１が大きい値のときは第２量子化閾値Ｔ２を小さい値とし、縮小Ｎ値画像データＮ１が小さい値のときは第２量子化閾値Ｔ２を大きい値とすることにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項１２記載の発明は、縮小量子参照係数をａ（ａ＞０の実数）とするとき、Ｔ２＝−ａ×Ｎ１＋ｂ（ｂ＞０の実数）として前記第２量子化閾値を設定することにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項１３記載の発明は、縮小Ｍ値画像データをＭとし、前記縮小量子参照係数をａとするとき、縮小Ｍ値画像データＭが小さい値のときは縮小量子参照係数ａを小さい値とし、縮小Ｍ値画像データＭが大きい値のときは縮小量子参照係数ａを大きい値とすることにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項１４記載の発明は、前記縮小量子参照係数ａは前記縮小Ｍ値画像データより、ａ＝α１×Ｍ＋β１（α１＞０、β１＞０の実数）とすることにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項１５記載の発明は、前記縮小量子参照係数ａは前記縮小Ｍ値画像データの前記注目画素の画素位置を（ｘ，ｙ）とするとき、画素位置ｘまたはｙが小さい値のときは縮小量子参照係数ａを小さい値とし、画素位置ｘまたはｙが大きい値のときは縮小量子参照係数ａを大きい値とすることにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

請求項１６記載の発明は、前記縮小量子参照係数ａは前記縮小Ｍ値画像データの前記注目画素の画素位置を（ｘ，ｙ）とするとき、ａ＝α２×ｘ＋β２（α２＞０、β２＞０の実数）、または、ａ＝α３×ｙ＋β３（α３＞０、β３＞０の実数）とすることにより良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。

実施例１：
図１は、本発明の実施例１に係る画像処理装置のブロック構成を示す。また、図２は、本発明が適用される画像記録装置の構成を示す。

図３は、本発明の画像処理装置を用いて構成される画像入出力システムの構成を示す。画像入力装置３０１はスキャナやディジタルカメラ等の入力デバイスを示し、入力画像について例えば８ビット精度ならば２５６階調の画像データとして取り込まれる。この多値画像データが本実施形態の画像処理装置３０２に入力される。

画像処理装置（画像処理部）３０２では、画像入力装置３０１から入力された２５６階調の画像データに対し、この後段の画像出力装置３０３で出力可能な階調数に変換する処理を行う。この階調数変換処理では平均誤差最小法を用いてもよい。画像処理装置３０２で量子化した画像データが図２に示すような画像記録装置（画像形成装置、画像出力装置）３０３に送られる。画像出力装置３０３で出力可能な階調数を２値として説明する。

図２において、画像が形成される用紙は、本体トレイ２０１あるいは手差しトレイ２０２にセットされ、トレイ２０１あるいは２０２から給紙ローラ２０３によって用紙の搬送が開始される。給紙ローラ２０３による用紙の搬送に先立って、感光体（感光体ドラム）２０４が回転し、感光体２０４の表面は、クリーニングブレード２０５によってクリーニングされ、次に、帯電ローラ２０６で一様に帯電される。ここに、レーザー光学系ユニット２０７から、画像信号に従って変調されたレーザー光が露光され、現像ローラ２０８で現像されてトナーが付着し、これとタイミングを取って給紙ローラ２０３から用紙の給紙がなされる。給紙ローラ２０３から給紙された用紙は、感光体ドラム２０４と転写ローラ２０９とに挟まれて搬送され、これと同時に、用紙にはトナー像が転写される。転写され残った感光体２０４上のトナーは、再び、クリーニングブレード２０５で掻き落とされる。クリーニングブレード２０５の手前には、トナー濃度センサ２１０が設けられており、トナー濃度センサ２１０によって感光体２０４上に形成されたトナー像の濃度を測定することができる。また、トナー像が載った用紙は搬送経路にしたがって、定着ユニット２１１に搬送され、定着ユニット２１１においてトナー像は用紙上に定着される。印刷された用紙は、最後に排紙ローラ２１２を通って、記録面を下にしてページ順に排出される。

ところで、レーザー光学系ユニット２０７には、ビデオ制御部２７１、ＬＤ駆動回路２７２が接続されており、ビデオ制御部２７１では、パソコンやワークステーションからの画像信号などを制御し、あるいは、内部に保持した評価チャート（テストパターン）信号などを発生させるようになっている。また、現像ローラ２０８には、バイアス回路２１４によって高圧バイアスがかけられ、バイアス回路２１４において、このバイアスをコントロールすることにより、画像の全体的な濃度を制御する。

図４は、図２のレーザー光学系ユニット２０７と射出された光ビームが書き込まれる潜像担持体としての感光体ドラムとの位置関係の一例を示す斜視図である。

図４において、１１、１２はレーザーダイオード（半導体レーザー）、１３、１４はコリメートレンズ、１５は光路合成用光学部材、１６は１／４波長板、１７、１８はビーム整形光学系である。これらの各光学要素１１ないし１８はレーザー光源部（ビーム光源）Ｓｏｕを構成している。そのレーザー光源部Ｓｏｕから射出された２本の光ビームＰ１は、コリメータレンズＰ１、Ｐ２により平行光束とされて、走査光学系の一部を構成するポリゴンミラー１９に導かれ、このポリゴンミラー１９の各面２０ａ〜２０ｆにより主走査方向Ｑ１に反射偏向される。

反射偏向された光ビームはｆθ光学系の一部を構成する反射ミラー２１、２２に導かれ、反射ミラー２２により反射偏向された光ビームは、ｆθ光学系２３を通過して斜設反射ミラー２４に導かれ、斜設反射ミラー２４により潜像担持体としての感光体ドラム２５の表面２６に導かれる。感光体ドラム２５の表面２６はその光ビームＰ１により主走査方向Ｑ１にリニアーに走査される。表面２６が光ビームＰ１による被走査面であり、この被走査面に書き込みが行われる。

レーザー光学系ユニット２０７には、反射ミラー２４の長手方向両側（光ビームの主走査方向Ｑ１）に同期センサ２７、２８が設けられている。同期センサ２７は書き込み開始タイミングの決定に用いられ、同期センサ２８は書き込み終了タイミングの決定に用いられる。

また、画像記録装置３０３はインクジェット方式を用いて画像記録（画像形成）する場合等でも本発明にかかる処理方法が適用可能である。

また、図３のシステム構成図では、処理に応じてそれぞれの装置を独立したものとして示したが、この限りではなく、画像処理装置３０２の機能が画像入力装置３０１中に存在する形態や、画像出力装置３０３中に存在する形態等もある。

図９は、図３に示す画像処理装置３０２の処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ９０１より処理が開始し、ステップＳ９０２において画像入力装置３０１より得られる画像情報を取得する。ステップＳ９０３において、ステップＳ９０２で得られた画像の縮小画像を作成する。ステップＳ９０４においてステップＳ９０３で得られた縮小画像を誤差拡散処理により縮小量子画像を作成する。ステップＳ９０５においてステップＳ９０４で得られた縮小量子画像より閾値を決定する。ステップＳ９０６においてステップＳ９０５で得られた閾値とステップＳ９０２で得られた画像を用いて誤差拡散処理により量子画像を作成し、画像記録装置３０３へ出力する。ステップＳ９０７は画像入力装置３０１より得られる画像が終端か判断し、終端でない場合はステップＳ９０２へ戻る。画像が終端であった場合はステップＳ９０８へ進み処理を終了とする。

図１を用いて図９の処理をより詳細に説明する。図１は、図３に示す画像処理装置３０２の構成を示すブロック図である。入力端子１０１は画像入力装置３０１より多値画像データが入力される。ここで、２次元の画像データを表わすために、Ｉｎ（ｘ，ｙ）として表わす（ｘは画像の主走査方向のアドレス、ｙは副走査方向のアドレスを示す。図１０を参照）。

次に、この入力データＩｎ（ｘ，ｙ）が第１画像メモリ１０２と第２画像メモリ１０９に入力される。第１メモリ１０２と第２画像メモリ１０９は縮小部１０３の縮小する割合に応じた画像を保持し、縮小部１０３で入力データＩｎ（ｘ，ｙ）を１／４に縮小する場合、画像メモリ１０２は入力画像の主走査方向に２ラインの画素情報を保持し、縮小部１０３で入力データＩｎ（ｘ，ｙ）を１／９に縮小する場合、画像メモリ１０２は入力画像の主走査方向に３ラインの画素情報を保持する。ここで、縮小部１０３は入力データＩｎ（ｘ，ｙ）を１／４に縮小するとする。

第１画像メモリ１０２は縮小部１０３で縮小する割合に応じた縮小用画像データ群Ｉｎ１（ｘ，ｙ）を出力する。縮小部１０３で入力データＩｎ（ｘ，ｙ）を１／４に縮小する場合の縮小用画像データ群Ｉｎ１（ｘ，ｙ）は入力データＩｎ（ｘ，ｙ）のアドレスｘが偶数かつ、アドレスｙが偶数の場合のＩｎ（ｘ，ｙ）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ）、Ｉｎ（ｘ，ｙ＋１）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ＋１）という２×２画素の入力データ群を出力する。縮小部１０３は縮小用画像データ群Ｉｎ１（ｘ，ｙ）、すなわちＩｎ（ｘ，ｙ）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ）、Ｉｎ（ｘ，ｙ＋１）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ＋１）の４画素の入力データから平均濃度を求め、この平均濃度を縮小画像データＲ（ｒｘ，ｒｙ）とし（２×２の平均化フィルタで平均化し、単純サンプリングする）、縮小画像データＲ（ｒｘ，ｒｙ）を加算器１０４へ出力する。ここでｒｘは縮小画像の主走査方向のアドレス、ｒｙは縮小画像の副走査方向のアドレスを示す。

また、第２画像メモリ１０９は入力データＩｎ（ｘ，ｙ）を縮小部１０３の縮小する割合に応じて遅延させて出力する。１／４に縮小する場合は２ラインの画像情報を遅延させて、遅延画像データＩｎ２（ｄｘ，ｄｙ）として出力する。ここでｄｘは主走査方向の遅延したアドレス、ｄｙは副走査方向の遅延したアドレスを示す。

第１加算器１０４は縮小画像データＲ（ｒｘ，ｒｙ）と縮小誤差データＥ１（ｒｘ，ｒｙ）を加算し、縮小補正データＣ１（ｒｘ，ｒｙ）を計算する。

第１比較判定部１０５は、縮小補正データＣ１（ｒｘ，ｒｙ）と第１比較判定部１０５に保持されている第１閾値Ｔ１に基づいて下記のように出力する縮小量子データＱ（ｒｘ，ｒｙ）の濃度値を決定する。第１閾値Ｔ１は２値誤差拡散であれば出力値０、２５５の中間値１２７に設定する。
Ｉｆ（Ｃ１（ｒｘ，ｒｙ）＜Ｔ１）
ｔｈｅｎ Ｑ（ｒｘ，ｒｙ）＝０ …（１）
Ｅｌｓｅ
ｔｈｅｎ Ｑ（ｒｘ，ｒｙ）＝２５５ …（２）

この縮小量子データＱ（ｒｘ，ｒｙ）は第１減算器１０６と閾値決定部１１５に入力される。第１減算器１０６は縮小補正データＣ１（ｒｘ，ｒｙ）と縮小量子データＱ（ｒｘ，ｒｙ）から式（３）に示すように減算し、現縮小画素で発生した縮小誤差ｅ１（ｒｘ，ｒｙ）が算出される。

ｅ１（ｒｘ，ｒｙ）＝Ｃ１（ｒｘ，ｒｙ）−Ｑ（ｒｘ，ｒｙ） …（３）
次に第１誤差拡散部１０８では予め設定された拡散係数に基づいて、縮小誤差ｅ１（ｘ，ｙ）を配分して第１誤差メモリ１０７に蓄積されている縮小誤差データＥ１（ｒｘ，ｒｙ）に加算していく。ここで例えば拡散係数として図５に示したような係数を用いた場合、第１誤差拡散部１０８では下記のような処理を行う。 Ｅ１（ｒｘ＋１，ｒｙ）＝Ｅ１（ｒｘ＋１，ｒｙ）＋ｅ１（ｒｘ，ｒｙ）×７／１６ …（４）
Ｅ１（ｒｘ−１，ｒｙ＋１）＝Ｅ１（ｒｘ−１，ｒｙ＋１）＋ｅ１（ｒｘ，ｒｙ）×５／１６ …（５）
Ｅ１（ｒｘ，ｒｙ＋１）＝Ｅ１（ｒｘ，ｒｙ＋１）＋ｅ１（ｒｘ，ｒｙ）×３／１６
…（６）
Ｅ１（ｒｘ＋１，ｒｙ＋１）＝Ｅ１（ｒｘ＋１，ｒｙ＋１）＋ｅ１（ｒｘ，ｒｙ）×１／１６ …（７）
第１誤差拡散部１０８で発生した縮小誤差データＥ１（ｒｘ，ｒｙ）は第１誤差メモリ１０７に格納される。
閾値決定部１１５は縮小量子データＱ（ｒｘ，ｒｙ）と式（８）より縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）を計算する。
ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）＝−０．５×Ｑ（ｒｘ，ｒｙ）＋１９２ …（８）

拡大部１１６は縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）を縮小部１０３で縮小した割合に応じて拡大する。縮小部１０３で入力データＩｎ（ｘ，ｙ）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ）、Ｉｎ（ｘ，ｙ＋１）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ＋１）の４画素を用いて１／４に縮小した場合、拡大部１１５は縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）の値を第２閾値Ｔ２（ｘ，ｙ）、Ｔ２（ｘ＋１，ｙ）、Ｔ２（ｘ，ｙ＋１）、Ｔ２（ｘ＋１，ｙ＋１）に割り当てて、４個の第２閾値Ｔ２（ｘ，ｙ）、Ｔ２（ｘ＋１，ｙ）、Ｔ２（ｘ，ｙ＋１）、Ｔ２（ｘ＋１，ｙ＋１）からなる閾値群ＴＭ（ｘ，ｙ）を出力する。具体的に縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）の値が６４であれば第２閾値Ｔ２（ｘ，ｙ）、Ｔ２（ｘ＋１，ｙ）、Ｔ２（ｘ，ｙ＋１）、Ｔ２（ｘ＋１，ｙ＋１）の値は全て６４となり、縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）の値が１９２であれば第２閾値Ｔ２（ｘ，ｙ）、Ｔ２（ｘ＋１，ｙ）、Ｔ２（ｘ，ｙ＋１）、Ｔ２（ｘ＋１，ｙ＋１）の値は全て１９２となる。閾値メモリ１１７は拡大部１１６より得られ、第２比較判定部１１１で必要となる第２閾値を保持する。閾値メモリ１１７は第２画像メモリ１０９から出力される遅延画像データＩｎ２（ｄｘ，ｄｙ）に相当する画素位置の第２閾値Ｔ２（ｄｘ，ｄｙ）を出力する。具体的には遅延画像データＩｎ２（ｘ，ｙ）の第２閾値はＴ２（ｘ，ｙ）、遅延画像データＩｎ２（ｘ＋１，ｙ）の第２閾値はＴ２（ｘ＋１，ｙ）、遅延画像データＩｎ２（ｘ，ｙ＋１）の第２閾値はＴ２（ｘ，ｙ＋１）、そして遅延画像データＩｎ２（ｘ＋１，ｙ＋１）の第２閾値はＴ２（ｘ＋１，ｙ＋１）となる。遅延画像データＩｎ２（ｘ，ｙ）、Ｉｎ２（ｘ＋１，ｙ）、Ｉｎ２（ｘ，ｙ＋１）、Ｉｎ２（ｘ＋１，ｙ＋１）をそれぞれのアドレスに相当する遅延画像データＩｎ２（ｄｘ，ｄｙ）、第２閾値Ｔ２（ｄｘ，ｄｙ）、誤差データＥ２（ｄｘ，ｄｙ）より次のように処理する。

第２加算器１１０は遅延画像データＩｎ２（ｄｘ，ｄｙ）と誤差データＥ２（ｄｘ，ｄｙ）を加算し、補正データＣ２（ｄｘ，ｄｙ）を計算する。

第２比較判定部１１１は、補正データＣ２（ｄｘ，ｄｙ）と第２閾値Ｔ２（ｄｘ，ｄｙ）に基づいて下記のように出力する濃度値Ｏｕｔ（ｄｘ，ｄｙ）を決定する。
Ｉｆ（Ｃ２（ｄｘ，ｄｙ）＜Ｔ２（ｄｘ，ｄｙ））
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｄｘ，ｄｙ）＝０ …（９）
Ｅｌｓｅ
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｄｘ，ｄｙ）＝２５５ …（１０）
このＯｕｔ（ｘ，ｙ）が出力端子１１８から画像出力装置３０３に対して出力される。

また、出力値Ｏｕｔ（ｄｘ，ｄｙ）は第２減算器１１２に入力される。第２減算器１１２は補正データＣ２（ｄｘ，ｄｙ）と出力値Ｏｕｔ（ｄｘ，ｄｙ）から式（１１）に示すように減算し、現画素で発生した誤差ｅ２（ｄｘ，ｄｙ）が算出される。
ｅ２（ｄｘ，ｄｙ）＝Ｃ２（ｄｘ，ｄｙ）−Ｏｕｔ（ｄｘ，ｄｙ） …（１１）

次に第２誤差拡散部１１４では予め設定された拡散係数に基づいて、誤差ｅ２（ｘ，ｙ）を配分して第２誤差メモリ１１３に蓄積されている誤差データＥ２（ｄｘ，ｄｙ）に加算していく。ここで例えば拡散係数として図５に示したような係数を用いた場合、第２誤差拡散部１１４では下記のような処理を行う。

Ｅ２（ｄｘ＋１，ｄｙ）＝Ｅ２（ｄｘ＋１，ｄｙ）＋ｅ２（ｄｘ，ｄｙ）×７／１６
…（１２）
Ｅ２（ｄｘ−１，ｄｙ＋１）＝Ｅ２（ｄｘ−１，ｄｙ＋１）＋ｅ２（ｄｘ，ｄｙ）×５／１６ …（１３）
Ｅ２（ｄｘ，ｄｙ＋１）＝Ｅ２（ｄｘ，ｄｙ＋１）＋ｅ２（ｄｘ，ｄｙ）×３／１６
…（１４）
Ｅ２（ｄｘ＋１，ｄｙ＋１）＝Ｅ２（ｄｘ＋１，ｄｙ＋１）＋ｅ２（ｄｘ，ｄｙ）×１／１６ …（１５）
第２誤差拡散部１１４で発生した誤差データＥ２（ｄｘ，ｄｙ）は第２誤差メモリ１１３に格納される。上記したように、４画素（Ｉｎ（ｘ，ｙ）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ）、Ｉｎ（ｘ，ｙ＋１）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ＋１））について誤差拡散処理が行われると、主走査方向の右隣の４画素について以下、同様に誤差拡散処理が行われる。

以上のように図１の構成によって、画像処理部における誤差拡散処理が行われる。次に、このような処理によりなぜ誤差拡散処理で孤立ドット生成を抑制することできるかについて説明する。

誤差拡散はドットを出力したとき、量子化誤差を周辺画素に拡散することにより、濃度に応じてドットが分散する。よってハイライト部では孤立ドットが多く生成されることとなる。

これに対し、図１のように縮小画像の量子データに応じて誤差拡散の閾値を設定すれば、注目画素位置に相当する縮小画素位置での量子化結果が２５５となった場合、注目画素位置の第２閾値Ｔ２は６４となる。この値は所定の閾値、すなわち２値誤差拡散での出力値０、２５５の中間値１２７よりも低い値であり、正の誤差がさほど累積していなくても出力値を２５５としやすくなる。同様に、注目画素位置に相当する縮小画素位置での量子化結果が０となった場合、注目画素位置の第２閾値Ｔ２は１９２となる。この値は所定の閾値よりも高い値であり、負の誤差がさほど累積していなくても出力値を０としやすくなる。縮小画像において同じ画素位置相当となる画素は２×２画素より１／４の縮小画像を作成しているので４画素存在する。この４画素の第２閾値は同じ値となるので等しい量子状態になりやすい。同じ量子状態がまとまった状態、すなわちクラスターを形成しやすくすることで孤立ドット生成を抑制し、電子写真のような再現性がばらつき、十分な階調再現ができない出力機であっても安定した出力結果を得ることができるようになる。

画素（ｘ，ｙ）、（ｘ＋１，ｙ）、（ｘ，ｙ＋１）、（ｘ＋１，ｙ＋１）の４画素の第２閾値は同じ値となるが、次に述べる２つの要因により、この４画素は必ずしも同一の量子状態とはならない。第１の要因はクラスター内の誤差の累積である。画素（ｘ＋１，ｙ＋１）は同じ第２閾値となる他の画素（ｘ，ｙ）、（ｘ＋１，ｙ）、（ｘ，ｙ＋１）の誤差の影響により、必ずしも同一の量子状態とはならない。ハイライト部において画素（ｘ，ｙ）、（ｘ＋１，ｙ）、（ｘ，ｙ＋１）で出力値が２５５となれば画素（ｘ＋１，ｙ＋１）の第２閾値が低くても周辺画素の負の誤差が累積しているので出力値が２５５とならない場合がある。

第２の要因はクラスターに隣接する画素の誤差の累積である。図１０に示すような画素（ｘ，ｙ）、（ｘ＋１，ｙ）、（ｘ，ｙ＋１）、（ｘ＋１，ｙ＋１）の４画素によるクラスターに隣接する画素、例えば（ｘ−１，ｙ）、（ｘ＋２，ｙ）、（ｘ−１，ｙ＋１）において、クラスター内の画素と同一の量子状態になった場合に生じる誤差の影響により、必ずしも同一の量子状態とはならない。ハイライト部において画素（ｘ−１，ｙ）、（ｘ＋２，ｙ）、（ｘ−１，ｙ＋１）で出力値が２５５となれば画素（ｘ＋１，ｙ＋１）の第２閾値が低くても周辺画素の負の誤差が累積しているので出力値が２５５とならない場合がある。

上記２つの要因により画素（ｘ＋１，ｙ＋１）の出力値が画素（ｘ，ｙ）、（ｘ＋１，ｙ）、（ｘ，ｙ＋１）と同一にならなくても、誤差拡散しているのでいずれかの画素位置においてドットが出力され、濃度を保存することになるが孤立ドットを生成することはなく、第２の要因、クラスターに隣接する画素でドットが生成することになる。
これは２つの要因により孤立ドットは生成されない。ハイライト部で説明する。第１の要因として画素（ｘ，ｙ）、（ｘ＋１，ｙ）、（ｘ，ｙ＋１）等における負の累積誤差がある。この負の誤差があるため画素（ｘ，ｙ）、（ｘ＋１，ｙ）、（ｘ，ｙ＋１）、（ｘ＋１，ｙ＋１）の近傍の入力値を加算しても補正値が第２閾値を上回ることがないためにドットを出力することがない。第２の要因として、縮小画像で各ドットが分散しているので、画素（ｘ，ｙ）、（ｘ＋１，ｙ）、（ｘ，ｙ＋１）、（ｘ＋１，ｙ＋１）の周辺画素における第２閾値は所定の閾値よりも高く設定され、ドットが出力されにくくなっている。誤差が十分累積し、補正値が第２閾値よりも高く設定されてもドットを出力するような状態となるのは他のクラスターに隣接する画素位置になっているためである。

このように縮小画像の量子状態、すなわち２×２画素の量子状態が同じクラスターからいくらか崩れてクラスターを形成することで、縮小画像の量子状態よりも鮮鋭性を良好にすることができる。

また、出力機の再現性ばらつきなどの安定性に応じて式（８）を修正すればクラスターの形状を縮小画像の量子状態、すなわち２×２画素の量子状態が同じクラスターを形成しやすくも、崩しやすくもできる。式（８）を
ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）＝−０．７５×Ｑ（ｒｘ，ｒｙ）＋２２４ …（８’）
とすれば、注目画素位置に相当する縮小画素位置での量子化結果が２５５となった場合、注目画素位置の第２閾値Ｔ２は３２となる。この第２閾値は式（８）で得られる値よりも低く、所定の閾値、すなわち２値誤差拡散での出力値０、２５５の中間値１２７よりも十分低い値であり、正の誤差がさほど累積していなくても出力値を２５５としやすくなり、式（８）よりも式（８’）は２×２画素の量子状態が同じクラスターを形成しやすくなる。同様に注目画素位置に相当する縮小画素位置での量子化結果が０となった場合、注目画素位置の第２閾値Ｔ２は２２４となる。この第２閾値は式（８）で得られる値よりも高く、所定の閾値１２７よりも十分高い値であり、負の誤差がさほど累積していなくても出力値を０としやすくなり、式（８）よりも式（８’）は２×２画素の量子状態が同じクラスターを形成しやすくなり、安定した出力結果を得ることができるようになる。

同様に式（８）を次のように改変すれば、
ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）＝−０．２５×Ｑ（ｒｘ，ｒｙ）＋１６０ …（８’’）
注目画素位置に相当する縮小画素位置での量子化結果が２５５となった場合、注目画素位置の第２閾値Ｔ２は９６となる。この第２閾値は所定の閾値１２７よりも低い値であるが、式（８）で得られる値よりも高く、正の誤差が十分に累積していなければ出力値を２５５としにくくなり、式（８）よりも式（８’’）は２×２画素の量子状態が同じクラスターを形成しにくくなる。同様に、注目画素位置に相当する縮小画素位置での量子化結果が０となった場合、注目画素位置の第２閾値Ｔ２は１６０となる。この第２閾値は所定の閾値１２７よりも高い値であるが、式（８）で得られる値よりも低く、負の誤差が十分に累積していなければ出力値を０としにくくなり、式（８）よりも式（８’’）は２×２画素の量子状態が同じクラスターからいくらか崩れてクラスターを形成することで、縮小画像の量子状態よりも鮮鋭性を良好にすることができる。

クラスターの形状を制御するには注目画素位置に相当する縮小画素位置での量子化結果が２５５となった場合の第２閾値を低くし、注目画素位置に相当する縮小画素位置での量子化結果が０となった場合の第２閾値を高くすればよい。式（８）、（８’）、（８’’）のように、第２閾値を１次式で求めてもよいし、２次、３次式などで求めてもかまわない。また逐次式、ＬＵＴや縮小画素位置での量子化結果での条件分岐で求めてもかまわない。

また、第１誤差拡散部１０８と第２誤差拡散部１１４で用いる係数を異なる値とすることで２×２画素の量子状態が同じクラスターを形成しにくくすることができる。誤差拡散では拡散係数に応じて分散性が異なるので、第２誤差拡散部１１４で用いる係数を図７に示すような係数を用いれば、２×２画素の量子状態が同じクラスターからいくらか崩れてクラスターを形成することで、縮小画像の量子状態よりも鮮鋭性を良好にすることができる。

また、第１誤差拡散部１０８と第２誤差拡散部１１４で図５に示すような同一の係数を用いることにより、ＡＳＩＣを設計する場合に、同一の拡散回路を用いることができる。

図１では２×２画素より縮小画像を求めたが、１／ｎに縮小してもよい。１／９に縮小する場合は、入力データＩｎ（ｘ，ｙ）のアドレスｘが３の倍数で、かつ、アドレスｙが３の倍数であり、Ｉｎ（ｘ，ｙ）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ）、Ｉｎ（ｘ＋２，ｙ）、Ｉｎ（ｘ，ｙ＋１）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ＋１）、Ｉｎ（ｘ＋２，ｙ＋１）、Ｉｎ（ｘ，ｙ＋２）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ＋２）、Ｉｎ（ｘ＋２，ｙ＋２）という３×３画素の入力データ群の平均濃度を用いて縮小画像を作成する。この場合、クラスターサイズはおおよそ３×３画素になる。１／ｎに縮小するときに図１のように平均濃度を求めて、対応する縮小画像の濃度値としてもよいし、図６に示すような平滑化フィルタにより複数画素を平滑化し、複数画素の中心画素を縮小画像の代表画素としてもよい。

クラスターサイズはいくらでも良いが、クラスターを形成して得られる画像の分散性は人間の視覚特性から２００ｌｐｉ（line
per inch）以上が好ましい。入力画像の解像度が１２００ｄｐｉであった場合、単純に誤差拡散を行うと得られる画像は入力解像度の半分６００ｌｐｉ相当の分散性をもつ画像となる。入力画像の解像度が１２００ｄｐｉに対して図１の処理を行い、入力画像を１／４に縮小すれば縮小画像は６００ｄｐｉとなり、クラスターサイズは６００ｄｐｉ相当となるので、得られる画像は３００ｌｐｉ相当の分散性をもつ画像となる。同様に、入力画像の解像度が１２００ｄｐｉに対して図１の処理を行い、入力画像を１／９に縮小すれば縮小画像は４００ｄｐｉとなり、クラスターサイズは４００ｄｐｉ相当となるので、得られる画像は２００ｌｐｉ相当の分散性をもつ画像となる。

入力画像の解像度が１２００ｄｐｉで得られる画像の分散性を２００ｌｐｉから３００ｌｐｉの中間に設定したい場合には３次関数コンボリューション法により任意値のサイズに縮小すればよい。

実施例２：
図８は、本発明の実施例２に係る画像処理装置のブロック図を示す。入力端子８０１は画像入力装置３０１より多値画像データが入力される。ここで、２次元の画像データを表わすために、Ｉｎ（ｘ，ｙ）として表わす（ｘは画像の主走査方向のアドレス、ｙは副走査方向のアドレスを示す）。

次に、この入力データＩｎ（ｘ，ｙ）が第１画像メモリ８０２と第２画像メモリ８０９に入力される。第１メモリ８０２と第２画像メモリ８０９は縮小部８０３の縮小する割合に応じた画像を保持し、縮小部８０３で入力データＩｎ（ｘ，ｙ）を１／４に縮小する場合、画像メモリ８０２は入力画像の主走査方向に２ラインの画素情報を保持し、縮小部８０３で入力データＩｎ（ｘ，ｙ）を１／９に縮小する場合、画像メモリ８０２は入力画像の主走査方向に３ラインの画素情報を保持する。ここで、縮小部８０３は入力データＩｎ（ｘ，ｙ）を１／４に縮小するとする。

第１画像メモリ８０２は縮小部８０３で縮小する割合に応じた縮小用画像データ群Ｉｎ１（ｘ，ｙ）を出力する。縮小部８０３で入力データＩｎ（ｘ，ｙ）を１／４に縮小する場合の縮小用画像データ群Ｉｎ１（ｘ，ｙ）は入力データＩｎ（ｘ，ｙ）のアドレスｘが偶数かつ、アドレスｙが偶数の場合のＩｎ（ｘ，ｙ）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ）、Ｉｎ（ｘ，ｙ＋１）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ＋１）という２×２画素の入力データ群を出力する。縮小部８０３は縮小用画像データ群Ｉｎ１（ｘ，ｙ）、すなわちＩｎ（ｘ，ｙ）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ）、Ｉｎ（ｘ，ｙ＋１）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ＋１）の４画素の入力データから平均濃度を求め、この平均濃度を縮小画像データＲ（ｒｘ，ｒｙ）とし、縮小画像データＲ（ｒｘ，ｒｙ）を加算器８０４と閾値決定部８１５へ出力する。ここでｒｘは縮小画像の主走査方向のアドレス、ｒｙは縮小画像の副走査方向のアドレスを示す。

また、第２画像メモリ８０９は入力データＩｎ（ｘ，ｙ）を縮小部８０３の縮小する割合に応じて遅延させて出力する。１／４に縮小する場合は２ラインの画像情報を遅延させて、遅延画像データＩｎ２（ｄｘ，ｄｙ）として出力する。ここでｄｘは主走査方向の遅延したアドレス、ｄｙは副走査方向の遅延したアドレスを示す。

第１加算器８０４は縮小画像データＲ（ｒｘ，ｒｙ）と縮小誤差データＥ１（ｒｘ，ｒｙ）を加算し、縮小補正データＣ１（ｒｘ，ｒｙ）を計算する。

第１比較判定部８０５は、縮小補正データＣ１（ｒｘ，ｒｙ）と第１比較判定部８０５に保持されている第１閾値Ｔ１に基づいて下記のように出力する縮小量子データＱ（ｒｘ，ｒｙ）の濃度値を決定する。第１閾値Ｔ１は２値誤差拡散であれば出力値０、２５５の中間値１２７に設定する。

閾値決定部８１５は縮小量子データＱ（ｒｘ，ｒｙ）と縮小画像データＲ（ｒｘ，ｒｙ）と式（１６）、（１７）より縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）を計算する。
Ｉｆ（Ｒ（ｒｘ，ｒｙ）＜１２７）
ｔｈｅｎ ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）＝−０．５×Ｑ（ｒｘ，ｒｙ）＋１９ …（１６）
Ｅｌｓｅ
ｔｈｅｎ ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）＝１２７ …（１７）

拡大部８１６は縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）を縮小部８０３で縮小した割合に応じて拡大する。縮小部８０３で入力データＩｎ（ｘ，ｙ）を含む２×２画素の入力データ、すなわちＩｎ（ｘ，ｙ）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ）、Ｉｎ（ｘ，ｙ＋１）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ＋１）の４画素を用いて１／４に縮小した場合、拡大部８１６は縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）を第２閾値Ｔ２（ｘ，ｙ）、Ｔ２（ｘ＋１，ｙ）、Ｔ２（ｘ，ｙ＋１）、Ｔ２（ｘ＋１，ｙ＋１）とし、４個の第２閾値Ｔ２（ｘ，ｙ）、Ｔ２（ｘ＋１，ｙ）、Ｔ２（ｘ，ｙ＋１）、Ｔ２（ｘ＋１，ｙ＋１）からなる閾値群ＴＭ（ｘ，ｙ）を出力する。閾値メモリ８１７は拡大部８１６より得られ、第２比較判定部８１１で必要となる第２閾値を保持する。閾値メモリ８１７は第２画像メモリ８０９から出力される遅延画像データＩｎ２（ｄｘ，ｄｙ）に相当する画素位置の第２閾値Ｔ２（ｄｘ，ｄｙ）を出力する。具体的には遅延画像データＩｎ２（ｘ，ｙ）の第２閾値はＴ２（ｘ，ｙ）、遅延画像データＩｎ２（ｘ＋１，ｙ）の第２閾値はＴ２（ｘ＋１，ｙ）、遅延画像データＩｎ２（ｘ，ｙ＋１）の第２閾値はＴ２（ｘ，ｙ＋１）、そして遅延画像データＩｎ２（ｘ＋１，ｙ＋１）の第２閾値はＴ２（ｘ＋１，ｙ＋１）となる。遅延画像データＩｎ２（ｘ，ｙ）、Ｉｎ２（ｘ＋１，ｙ）、Ｉｎ２（ｘ，ｙ＋１）、Ｉｎ２（ｘ＋１，ｙ＋１）をそれぞれのアドレスに相当する遅延画像データＩｎ２（ｄｘ，ｄｙ）、第２閾値Ｔ２（ｄｘ，ｄｙ）、誤差データＥ２（ｄｘ，ｄｙ）より次のように処理する。

第２加算器８１０は遅延画像データＩｎ２（ｄｘ，ｄｙ）と誤差データＥ２（ｄｘ，ｄｙ）を加算し、補正データＣ２（ｄｘ，ｄｙ）を計算する。

第２比較判定部８１１は、補正データＣ２（ｄｘ，ｄｙ）と第２閾値Ｔ２（ｄｘ，ｄｙ）に基づいて式（９）、（１０）のように出力する濃度値Ｏｕｔ（ｄｘ，ｄｙ）を決定する。

このＯｕｔ（ｘ，ｙ）が出力端子８１８から画像出力装置３０３に対して出力される。

また、出力値Ｏｕｔ（ｄｘ，ｄｙ）は第２減算器８１２に入力される。第２減算器８１２は補正データＣ２（ｄｘ，ｄｙ）と出力値Ｏｕｔ（ｄｘ，ｄｙ）から式（１１）に示すように減算し、現画素で発生した誤差ｅ２（ｄｘ，ｄｙ）が算出される。

次に第２誤差拡散部８１４では予め設定された拡散係数に基づいて、誤差ｅ２（ｘ，ｙ）を配分して第２誤差メモリ８１３に蓄積されている誤差データＥ２（ｄｘ，ｄｙ）に加算していく。ここで例えば拡散係数として図５に示したような係数を用いた場合、第２誤差拡散部８１４では式（１２）〜（１５）のような処理を行う。

第２誤差拡散部８１４で発生した誤差データＥ２（ｄｘ，ｄｙ）は第２誤差メモリ８１３に格納される。上記したように、４画素（Ｉｎ（ｘ，ｙ）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ）、Ｉｎ（ｘ，ｙ＋１）、Ｉｎ（ｘ＋１，ｙ＋１））について誤差拡散処理が行われると、主走査方向の右隣の４画素について以下、同様に誤差拡散処理が行われる。

以上のように図８の構成によって、画像処理部における誤差拡散処理が行われる。次に、このような処理によりなぜ誤差拡散処理でテクスチャやドット生成遅れ問題が解消するかについて説明する。

階調値１２８以上のダーク部においては量子化後、２画素に１個以上のドットが出力されており、まず隣接しており孤立ドットが生成されることはない。孤立ドットが生成されるのは階調値１２７以下のハイライト部のみである。式（１６）、（１７）に示すように縮小量子データＱ（ｒｘ，ｒｙ）に応じてハイライト部のみ縮小量子データＱ（ｒｘ，ｒｙ）に応じて第２閾値を設定すればハイライト部はクラスターを形成しやすく、安定した出力結果を得ることができるようになる。また、ダーク部は式（１７）により所定の閾値１２７で量子化することで安定した出力結果を得つつも、縮小画像の量子状態よりも鮮鋭性を良好にすることができる。

また、式（８）を次の式（１８）のように改変することでも成り立つ。式（１８）の機能を逐次計算で求めても良いし、事前に計算しておきＬＵＴとしてもかまわない。
ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）＝−Ｒ（ｒｘ，ｒｙ）×Ｑ（ｒｘ，ｒｙ）＋６４ …（１８）

１／４に縮小した画像の量子状態からいくらか崩れたクラスターを形成すると、誤差の累積により画像の主走査方向、または副走査方向の始端部近傍と終端部近傍でクラスターの崩れ方が大きく異なってしまい、縮小画像の量子状態と大きく異なる場合ある。注目画素位置に相当する縮小画素位置での量子化結果が２５５となった場合において、終端部で大きく崩れないようにするには始端部で設定される縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）よりも終端部で設定される縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）のほうが小さくなるようにすればよい。同様に、注目画素位置に相当する縮小画素位置での量子化結果が０となった場合において、始端部で設定される縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）よりも終端部で設定される縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）のほうが大きくなるようにすればよい。

例として、主走査方向で始端部近傍と終端部近傍でクラスターの崩れ方が大きく異なる場合には式（１９）、（２０）を用いて縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）を設定する。主走査方向のアドレスｒｘと式（１９）によりアドレス参照係数αｘ（ｒｘ，ｒｙ）を求め、縮小量子データＱ（ｒｘ，ｒｙ）、縮小画像データＲ（ｒｘ，ｒｙ）、主走査方向のアドレスｒｘ、アドレス参照係数αｘ（ｒｘ，ｒｙ）と式（２０）より縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）を設定する。
αｘ（ｒｘ，ｒｙ）＝０．０００００２×ｒｘ＋０．５ …（１９）
ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）＝−αｘ（ｒｘ，ｒｙ）×Ｒ（ｒｘ，ｒｙ）×Ｑ（ｒｘ，ｒｙ）×ｒｘ＋６４ …（２０）

同様に副走査方向で始端部近傍と終端部近傍でクラスターの崩れ方が大きく異なる場合には式（２１）、（２２）を用いて縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）を設定する。副走査方向のアドレスｒｙと式（２１）によりアドレス参照係数αｙ（ｒｘ，ｒｙ）を求め、縮小量子データＱ（ｒｘ，ｒｙ）、縮小画像データＲ（ｒｘ，ｒｙ）、副走査方向のアドレスｒｙ、アドレス参照係数αｙ（ｒｘ，ｒｙ）と式（２２）より縮小閾値ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）を設定する。
αｙ（ｒｘ，ｒｙ）＝０．０００００２×ｒｘ＋０．５ …（２１）
ＴＱ（ｒｘ，ｒｙ）＝−αｙ（ｒｘ，ｒｙ）×Ｒ（ｒｘ，ｒｙ）×Ｑ（ｒｘ，ｒｙ）×ｒｘ＋６４ …（２２）

クラスターの形状を制御するには注目画素位置に相当する縮小画素位置での量子化結果が２５５となった場合の第２閾値を低くし、注目画素位置に相当する縮小画素位置での量子化結果が０となった場合の第２閾値を高くすればよい。アドレス参照係数αｘ、αｙは式（１９）、（２１）のように、第２閾値を１次式で求めてもよいし、２次、３次式などで求めてもかまわない。また逐次式、ＬＵＴで求めてもかまわない。

また、本発明は誤差拡散処理に対するものであったが、同じように平均誤差最小法にも適用できる。

なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ，インタフェース機器，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。

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（ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読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る。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読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ＯＳ（オペレーティングシステム）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。

さらに、記憶媒体から読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ボ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、その機能拡張ボ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。

本発明の実施例１に係る画像処理装置のブロック構成を示す。 本発明が適用される画像記録装置の構成を示す。 本発明の画像処理装置を用いて構成される画像入出力システムの構成を示す。 レーザー光学系ユニットと感光体ドラムとの位置関係の一例を示す斜視図である。 誤差拡散係数の第１の例を示す。 平滑化フィルタの例を示す。 誤差拡散係数の第２の例を示す。 本発明の実施例２に係る画像処理装置のブロック構成を示す。 画像処理装置の処理フローチャートである。 画素の座標位置を示す。

符号の説明

１０１ 入力端子
１０２、１０９ 第１、第２画像メモリ
１０３ 縮小部
１０４、１１０ 加算器
１０５、１１１ 第１、第２比較判定部
１０６、１１２ 減算器
１０７、１１３ 第１、第２誤差メモリ
１０８、１１４ 第１、第２誤差拡散部
１１５ 閾値決定部
１１６ 拡大部
１１７ 閾値メモリ
１１８ 出力端子

Claims (19)

1. 多値（Ｍ値）画像データを、誤差拡散法または平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ≧２）に量子化し、該Ｎ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、前記Ｍ値画像データから縮小Ｍ値画像データを作成する手段と、前記縮小Ｍ値画像データを誤差拡散法または平均誤差最小法を用いて縮小Ｎ値画像データを出力する手段と、前記Ｍ値画像データの注目画素位置に相当する前記縮小Ｎ値画像データの画素位置のＮ値に応じて誤差拡散法または平均誤差最小法の閾値を設定する手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 多値（Ｍ値）画像データを、誤差拡散法または平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ≧２）に量子化し、該Ｎ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、前記Ｍ値画像データをメモリに蓄積する手段と、前記メモリより前記Ｍ値画像データの注目画素とその近傍画素から縮小Ｍ値画像データを作成する手段と、前記縮小Ｍ値画像データにおいて、前記注目画素に相当する画素位置に、前記縮小Ｍ値画像データの注目画素周辺の既に量子化済みの画素から重み付け積和された誤差を加えた縮小補正データを出力する手段と、前記縮小補正データと、第１量子化閾値とを比較して、縮小Ｎ値画像データを出力する手段と、前記縮小Ｎ値画像データと前記縮小補正データとの縮小誤差を算出する手段と、前記縮小Ｍ値画像データの注目画素近傍の未だ量子化していない縮小周辺画素に前記縮小誤差を前記縮小周辺画素毎に予め設定された係数に応じて拡散する手段と、前記拡散された縮小拡散誤差を格納する手段と、前記Ｍ値画像データの注目画素に周辺の既に量子化済みの画素から重み付け積和された誤差を加えた補正データを出力する手段と、前記補正データと、第２量子化閾値とを比較してＮ値画像データを出力する手段と、前記Ｎ値画像データと前記補正データとの誤差を算出する手段と、前記Ｍ値画像データの注目画素近傍の未だ量子化していない周辺画素に前記誤差を前記周辺画素毎に予め設定された係数に応じて拡散する手段と、前記拡散された拡散誤差を格納する手段と、前記縮小Ｎ値画像データに応じて縮小閾値を設定する手段と、前記縮小閾値を入力画像と同じ大きさに拡大し第２量子化閾値とする手段と、前記第２量子化閾値を格納する手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
3. Ｎ値画像データは２００ｌｐｉ相当の分散性より高い分散性をもつことを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
4. 縮小Ｍ値画像データは３×３の平滑化フィルタで平滑化し、単純サンプリングする手段により得られる画像であることを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
5. 縮小Ｍ値画像データは２×２の平均化フィルタで平均化し、単純サンプリングする手段により得られる画像であることを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
6. 縮小Ｍ値画像データは３×３の平均化フィルタで平均化し、単純サンプリングする手段により得られる画像であることを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
7. 縮小Ｍ値画像データは３次関数コンボリューション法により得られる画像であることを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
8. 縮小誤差を縮小周辺画素毎に拡散する係数と、誤差を周辺画素毎に拡散する係数を同一の係数にしたことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
9. 縮小誤差を縮小周辺画素毎に拡散する係数と、誤差を周辺画素毎に拡散する係数を異なる係数にしたことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
10. 前記Ｍ値画像データがハイライト部のとき、前記縮小Ｎ値画像データに応じて前記第２量子化閾値を設定することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
11. 前記縮小Ｎ値画像データの値をＮ１とし、前記第２量子化閾値をＴ２とし、縮小Ｎ値画像データＮ１が大きい値のときは第２量子化閾値Ｔ２を小さい値とし、縮小Ｎ値画像データＮ１が小さい値のときは第２量子化閾値Ｔ２を大きい値とすることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
12. 縮小量子参照係数をａ（ａ＞０の実数）とするとき、Ｔ２＝−ａ×Ｎ１＋ｂ（ｂ＞０の実数）として前記第２量子化閾値を設定することを特徴とする請求項１１記載の画像処理装置。
13. 縮小Ｍ値画像データをＭとし、前記縮小量子参照係数をａとするとき、前記縮小Ｍ値画像データＭが小さい値のときは縮小量子参照係数ａを小さい値とし、前記縮小Ｍ値画像データＭが大きい値のときは縮小量子参照係数ａを大きい値とすることを特徴とする請求項１２記載の画像処理装置。
14. 前記縮小量子参照係数ａは前記縮小Ｍ値画像データより、ａ＝α１×Ｍ＋β１（α１＞０、β１＞０の実数）とすることを特徴とする請求項１３記載の画像処理装置。
15. 前記縮小量子参照係数ａは前記縮小Ｍ値画像データの前記注目画素の画素位置を（ｘ，ｙ）とするとき、画素位置ｘまたはｙが小さい値のときは縮小量子参照係数ａを小さい値とし、画素位置ｘまたはｙが大きい値のときは縮小量子参照係数ａを大きい値とすることを特徴とする請求項１４記載の画像処理装置。
16. 前記縮小量子参照係数ａは前記縮小Ｍ値画像データの前記注目画素の画素位置を（ｘ，ｙ）とするとき、ａ＝α２×ｘ＋β２（α２＞０、β２＞０の実数）、または、ａ＝α３×ｙ＋β３（α３＞０、β３＞０の実数）とすることを特徴とする請求項１５記載の画像処理装置。
17. 請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段の機能を有する画像記録装置。
18. 請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段の機能をコンピュータに実現させるためのプログラム。
19. 請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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