JP2007013424A - 画像処理方法及び装置、画像形成装置、ドットパターン隣接テーブルの作成方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】濃度パターン法の高速化と誤差拡散法（或いはブルーノイズマスク法）並みの高画質を両立させ得る画像処理技術を提供する。
【解決手段】画素別に多値の階調値が与えられた入力画像の各画素をそれぞれ複数個の２値画素から成る画素ブロックのドットパターンに変換する処理を行うことによって前記入力画像をドット画像に変換する画像処理方法であって、前記入力画像内の注目画素（位置11）の階調値と、前記注目画素に隣接する少なくとも２つの処理済み隣接画素（位置10，位置01）の階調値と、前記少なくとも２つの処理済み隣接画素のドットパターン（Ｄ10，Ｄ01）と、に基づいて、前記注目画素（位置11）のドットパターンを決定する。このとき、予め知見されたドットパターンと隣接関係の情報を含んだドットパターン隣接テーブルを利用して、条件に合致するドットパターンを選択する態様が好ましい。
【選択図】 図５

Description

本発明は画像処理方法及び装置、画像形成装置、ドットパターン隣接テーブルの作成方法、並びにプログラムに係り、特にインクジェットプリンタ等に好適なハーフトーニング処理技術に関する。

インクジェットプリンタで画像を記録する際には、多値の入力画像データを２値の画像データ（ドットの有無を表すデータ）に変換するための画像処理が行われる。かかるハーフトーニング処理の一手法として、濃度パターン法が知られている（特許文献１，２）。

特許文献１に記載されているように、濃度パターン法は、各画素を２値でしか表現できない画像出力系を用いて多階調を表現するために、２値画素を複数個集めた画素ブロックによって表される濃度パターン（ドットパターン）で多階調を表現する手法である。

例えば、特許文献２に記載されているように、多値で階調表現された１つの画素をｎ×ｎ個（ｎは２以上の自然数）のサブ画素からなる画素区分（ドットパターン）に対応させ、各サブ画素では２値の階調（ドット有／ドット無の２値）を与えつつ、ｎ×ｎ画素の画素区分におけるドットの数によって階調を表現する。かかる手法によれば、印刷解像度より少ない画素で色変換を行い、濃度パターン法によって形成されるサブ画素で印刷時の画素を構成することで、中間段階で扱う画像データの画素数を抑えることができ、処理負担が小さくなって、処理を高速化できるという利点がある。

ただし、公知の濃度パターン法では、画像解像度の状態で多値誤差拡散を行い、その結果に対してドットパターンを選択するが、このとき、隣接するドットパターン間のつなぎ目（境界）部分では、ドット配置の特性が異なるため、違和感が感じられる（すなわち、ドットパターンサイズの周期ムラが発生する）など画質上の問題がある。

この点、特許文献１は、濃度パターン法による出力画像の画質向上を目的として、注目画素と隣接サブ画素のドットパターンの関係に基づいて注目画素のドットパターンを決定する技術を開示している。
特開２００４−１７９９５７号公報 特開２００４−８８３６３号公報

しかしながら、特許文献１で提案されている技術は、注目位置に隣接するサブ画素のドット配置が同一で、且つ注目位置の画素値（階調値）が同一であるときは、注目位置で選択されるドットパターンは同一となる。したがって、例えば、同じ画素値が連続するフラット（ベタ）な画像に対して、同じドットパターンが繰り返されることになる。

この点、良好に処理された誤差拡散処理（或いはブルーノイズマスク処理）によるドットパターンとの対比で考えると、注目画素値と隣接画素値が同一であっても、更に外側の画素値の影響が存在するので、注目画素位置のドットパターンは必ずしも同一にならないことが分かる。また、隣接画素位置のドットパターンについても必ずしも同一にならないことが分かる。つまり、良好に処理された誤差拡散処理並みの高画質の画像を生成するには、隣接画素値と注目画素値の情報だけでは不十分であり、また、特許文献１の提案にある隣接画素位置のサブ画素のドットパターンと注目画素の情報だけでは不十分である。

かかる観点から、仮に、隣接画素の範囲を更に外側に広げたとすると、画素値の組合せが乗算で効いてくるので非常に膨大な組合せになる。例えば、隣接画素値を９画素に拡張したとき、２５６^９の組合せとなる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、濃度パターン法の高速化と誤差拡散法（或いはブルーノイズマスク法）並みの高画質を両立させ得る画像処理方法及び装置、画像形成装置、並びにこれらに用いるドットパターン隣接テーブルの作成方法と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にかかる発明は、画素別に多値の階調値が与えられた入力画像の各画素をそれぞれ複数個の２値画素から成る画素ブロックのドットパターンに変換する処理を行うことによって前記入力画像をドット画像に変換する画像処理方法であって、前記入力画像内の注目画素の階調値と、前記注目画素に隣接する少なくとも２つの処理済み隣接画素の階調値と、前記少なくとも２つの処理済み隣接画素のドットパターンと、に基づいて、前記注目画素のドットパターンを決定することを特徴とする。

本発明によれば、入力画像の各画素を濃度パターン法のドットパターン（２値のサブ画素が複数個集合して成る画素ブロックのドット配置による階調表現）に変換するに際し、注目画素に隣接する少なくとも２つの処理済み隣接画素の階調値（すなわち、元の画像情報）と、そのドットパターン、並びに注目画素の階調値に基づいて、当該注目画素のドットパターンを決定するため、入力画像の特性（例えば、注目画素の周囲がフラットな画像か、グラデーションの途中か、エッジのある急峻な画像かなど、注目画素周辺の画像状況）と隣接ドットパターンとのマッチングを考慮して、適切に注目画素のドットパターンを決めることができる。これにより、高画質なドット画像を得ることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像処理方法の一態様に係り、前記入力画像において所定の走査方向及び処理順番に従って前記注目画素を移動させながら順次、前記ドットパターンへの変換処理が行われることを特徴とする。

隣接画素の処理結果を利用して注目画素のドットパターンを決めるため、入力画像の画素配列に沿って所定の順序で画素の変換処理を逐次進めていく態様が好ましい。これにより、注目画素のドットパターン変換に必要な隣接画素の処理を先行させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の画像処理方法の一態様に係り、前記入力画像の解像度と、前記ドット画像の解像度は、前記ドットパターンのサイズに対応する解像度比の関係にあることを特徴とする。

例えば、変換後の出力画像（ドット画像）の解像度Ｒoutを2400dpi×2400dpiとし、変換単位である２値画素（サブ画素）の画素ブロックのサイズ（ドットパターンのサイズ）を4×4画素とするとき、入力画像の解像度Ｒ_inは600dpi×600dpiとなる。

このような解像度比の関係により、入力画像の処理負荷を軽減しつつ、出力画像の高解像度化を実現できる。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像処理方法の一態様に係り、前記階調値毎に予め少なくとも１つのドットパターンが用意されるとともに、これらドットパターン間でドット画像上において互いに隣接して配置可能なドットパターン同士の隣接関係を規定したドットパターン隣接テーブルを用いて、前記注目画素のドットパターンを決定することを特徴とする。

予め知見されたドットパターンと隣接関係の情報を含んだドットパターン隣接テーブルを利用して、条件に合致するドットパターンを選択することにより、演算処理の一層の高速化を実現できる。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像処理方法の一態様に係り、前記２つの処理済みの隣接画素は、前記入力画像の画素配列平面内で前記注目画素の上方向に位置する上位置隣接画素と、前記注目画素の左方向に位置する左位置隣接画素であることを特徴とする。

画素の処理順序（注目画素を移動させる方向と順番）によって、対象とすべき隣接画素の位置が設定されるが、隣接関係の一例として、画像平面上で注目画素の上位置及び左位置に位置する隣接画素を対象とする態様がある。

請求項６に係る発明は、前記目的を達成する画像処理装置を提供する。すなわち、請求項６に係る画像処理装置は、画素別に多値の階調値が与えられた入力画像を取り込む画像入力手段と、前記入力画像の各画素をそれぞれ複数個の２値画素から成る画素ブロックのドットパターンに変換する処理を行うドットパターン変換処理手段と、前記ドットパターン変換処理手段による処理を経て得られたドット画像を出力するドット画像出力手段と、を備え、前記ドットパターン変換処理手段は、前記入力画像内の注目画素の階調値と、前記注目画素に隣接する少なくとも２つの処理済み隣接画素の階調値と、前記少なくとも２つの処理済み隣接画素のドットパターンと、に基づいて、前記注目画素のドットパターンを決定するドットパターン決定手段を含んで構成されることを特徴とする。

本発明の画像処理装置によれば、高速処理と高画質の階調表現を両立させることが可能である。

請求項７に係る発明は、請求項６記載の画像処理装置の一態様に係り、前記階調値毎に使用可能なドットパターンと、これらドットパターン間で許容される隣接関係を規定したドットパターン隣接テーブルを備え、前記ドットパターン隣接テーブルを用いて、前記注目画素のドットパターンが決定されることを特徴とする。

好ましい画質のドット画像を実現し得るドットパターンとそれらの隣接関係の情報を含んだドットパターン隣接テーブルを予め作成しておき、このドットパターン隣接テーブルに基づいて入力画像をドット画像に変換することで、高速且つ高画質のドット画像生成を実現できる。

請求項８に係る発明は、請求項６又は７記載の画像処理装置の一態様に係り、前記注目画素の位置との相対的位置関係とドットパターンを関連付けて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする。

注目画素に対応するドットパターンを決定する処理を実行するに当たり、注目画素に隣接する処理済み画素（隣接画素）の位置関係と、その処理済み隣接画素のドットパターンとを関連付けて記憶するための記憶手段を具備し、記憶した情報を必要に応じて活用する態様が好ましい。

請求項９に係る発明は、前記目的を達成する画像形成装置を提供する。すなわち、請求項９に係る画像形成装置は、請求項６乃至８の何れか１項記載の画像処理装置と、複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、前記記録ヘッド及び記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記記録ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、前記画像処理装置の処理を適用して得られるドット画像のデータに基づいて前記記録素子の駆動を制御する記録制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項９記載の画像形成装置の一態様としてのインクジェット記録装置は、前記記録素子として、ドットを形成するためのインク液滴を吐出するためのノズル及び吐出圧を発生させる圧力発生手段（圧電素子や加熱素子など）を含む液滴吐出素子を複数配列させた液滴吐出素子列を有する液体吐出ヘッド（記録ヘッド）と、画像処理装置で生成されたドット画像データに基づいて前記液体吐出ヘッドからの液滴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。

記録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複数の記録素子を配列させた記録素子列を有するフルライン型の記録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記録素子列を有する比較的短尺の記録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記録素子列を構成する態様がある。

フルライン型の記録ヘッドは、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記録ヘッドを配置する態様もあり得る。

「記録媒体」は、記録ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（被記録媒体、印字媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出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、液体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。

記録媒体と記録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）記録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記録ヘッドを移動させる態様、或いは、記録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。なお、インクジェット方式の記録ヘッドを用いてカラー画像を形成する場合は、複数色のインク（記録液）の色別に記録ヘッドを配置してもよいし、１つの記録ヘッドから複数色のインクを吐出可能な構成としてもよい。

請求項１０に係る発明は、コンピュータを、請求項６乃至８の何れか１項記載の画像処理装置における各手段として機能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、プリンタなど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、画像編集ソフトウエアなど、他のアプリケーションの一部として組み込まれてもよい。本発明によるプログラムをＣＤ−ＲＯＭや磁気ディスクその他の情報記憶媒体（外部記憶装置）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。

請求項１１に係る発明は、濃度パターン法によるドットパターンへの変換処理の際に好適に利用可能なドットパターン隣接テーブルの作成方法を提供する。すなわち、請求項１１に係るドットパターン隣接テーブルの作成方法は、多値の階調値に対応した階調を表現する複数個の２値画素から成る画素ブロックのドットパターンを生成するパターン生成工程と、互いに隣接させて配置することができるドットパターン同士の隣接関係を示す情報を取得する隣接関係取得工程と、前記隣接関係を示す情報とともに前記ドットパターンを前記階調値と関連付けてドットパターン隣接テーブルに登録する登録工程と、を含むことを特徴とする。

本発明に係るドットパターン隣接テーブルの作成方法によれば、ドット画像上で隣り合って配置しても画質上問題のないドットパターンの組合せ（隣接関係）の情報を含んだテーブルを得ることができる。

請求項１２に係る発明は、請求項１１記載のドットパターン隣接テーブルの作成方法の一態様に係り、誤差拡散法又はブルーノイズマスク法によってハーフトーニング処理されたドット画像を所定サイズの画素ブロックに区分けして前記ドットパターンを生成し、当該ドット画像上でのドットパターンの配置から前記隣接関係を示す情報を得ることを特徴とする。

誤差拡散法やブルーノイズマスク法などに代表される良好なハーフトーニング処理によって得られたドット画像からドットパターンとその隣接関係の情報を取り込むことにより、非常に高画質な画像再現が可能なドットパターン隣接テーブルを得ることができる。

請求項１３に係る発明は、請求項１１又は１２に記載のドットパターン隣接テーブルの作成方法における各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。

本発明に係るドットパターン隣接テーブル作成用のプログラムは、請求項１０に係る画像処理用のプログラムと同様に、プリンタなど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、本発明に係るドットパターン隣接テーブル作成用のプログラムは、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、画像編集ソフトウエアなど、他のアプリケーションの一部として組み込まれてもよく、プログラムの提供形態についても、情報記憶媒体（外部記憶装置）を利用する方法、インターネットなどの通信回線を利用する方法などが可能である。

本発明によれば、高速処理と高画質のドット画像の生成を両立させることができる。

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。

〔濃度パターン法の説明〕
まず、濃度パターン法について概説する。図１は、入力画像と濃度パターン法によるドットパターンの関係を示す概念図である。ドット画像に変換される前の入力画像（多階調デジタル画像）ＩMGは、多数の画素１２から構成され、各画素１２に多段階の階調を表現する多値の画素値（階調値）が与えられている。なお、図１では、図示の便宜上、３（行）×５（列）の画素範囲をドットパターンに変換した例を示す。

濃度パターン法では、１つの画素位置の階調値を所定サイズの画素ブロックのドットパターン（濃度パターン）ＤPに変換する処理が行われる。例えば、１つの画素位置は、ｍ行×ｎ行のサブ画素２０から成る画素ブロックのドットパターンに変換される（ただし、ｍ，ｎは２以上の自然数）。

入力画像ＩMGの全ての画素１２について、それぞれ各画素１２の階調値に応じたドットパターンＤPに変換することで、出力画像としてのドット画像が得られる。

図２に濃度パターン法の処理フローを示す。図示のように、ステップＳ１０の画像入力工程によって処理対象となる画像データが入力される。当該入力画像について多値誤差拡散処理が行われ、所定の階調数に変換される（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１０の画像入力工程の段階から予め所定の階調数の画像が入力される場合には、ステップＳ１２の処理は不要である。また、入力画像が所定の画像解像度でない場合は、多値誤差拡散処理（ステップＳ１２）の前に解像度変換処理を行えばよい。

この所定の階調数を有する多値画像を入力画像Ｇと呼ぶことにする。入力画像Ｇの各画素に対して、画素値（階調値）に応じたドットパターン（濃度パターン）に変換される（ステップＳ１４）。１つの画素に対して、どのようなサブ画素範囲のドットパターンを割り当てるかは、出力側の解像度(インクジェットプリンタの場合はプリンタ解像度)に依存して決定される。例えば、ステップＳ１４で要求される所定の画像解像度を600dpi、プリンタ解像度を2400dpiとするときは、４（行）×４（列）のサブ画素範囲のドットパターンとする。

入力画像Ｇの全画素位置についてそれぞれドットパターンを当てはめることによって、ドット画像（出力画像）Ｏが得られる（ステップＳ１６）。

図３は、濃度パターン法によって隣接するドットパターン間のつなぎ目の問題を示す模式図である。図３では、上下に隣接する画素位置に対応するドットパターンの例が示されている。同図中、黒塗りのサブ画素２０-Aは、ドット有りの位置を示し、白抜きのサブ画素２０-Bはドット無しの位置を示している。

同図のように、隣接画素間で同じドットパターンが繰り返して連続する場合、隣接するドットパターン間の境界部分（図中点線で囲んだ部分）にアーティファクトが発生する。かかる現象は左右に隣接するドットパターン間でも同様に発生する。このような、隣接ドットパターン間の境界部における画質上の問題を解消するために有効な手段となる本発明の実施形態を以下に説明する。

本実施形態では、入力画像Ｇの各画素をドットパターンに変換する処理を行うに当たり、後述するドットパターン隣接テーブルＴを用いて、図４に示すように、画素の配列順に沿って画素の列方向に左から右に、また、行方向について上から下へと、１画素ずつ順次注目画素を処理（ラスター処理）していく。注目画素を処理した結果であるドットパターンは、出力画像（ドットパターン出力画像）上で、注目位置に対応する位置に前記ドットパターンが使用されることになる。

図５は入力画像に基づくドット画像への変換処理の概念を示す模式図であり、処理の途中の様子が示されている。図４で説明した処理順序で順次注目画素の処理を行うことによって、ドットパターンへの変換処理が終了した画素位置を図５上ではグレートーンで表し、未処理の画素を白抜きで示している。図５の例では、画像の左上から順次処理が進められ、位置01まで変換処理が終了している。次の処理位置（注目画素）は位置11である。

この位置11のドットパターンを決定するにあたり、その上位位置10のドットパターンＤ10の情報、左位置01のドットパターンＤ01の情報、及び当該位置11の入力値（階調値）Ｉiの情報を考慮する。

すなわち、注目位置11と、その上に位置する位置10、その左に位置する位置01について、それぞれの画素の入力値（階調値）Ｉ11,Ｉ10,Ｉ01を取得し、更に、処理済みの位置である位置10と位置01については、決定済みのドットパターンＤ10とＤ01の情報を取得する。

これら情報に基づいて、ドットパターン隣接テーブルＴを参照し、注目画素位置11のドットパターンを決定する。

図６はドットパターン隣接テーブルの概念図である。同図ではＮ階調のドットパターンの隣接関係の例が示されている。

このドットパターン隣接テーブルＴは、入力画像の階調値（すなわち、入力値）Ｉ₀〜Ｉ_N-1毎に少なくとも１つ（好ましくは複数）のドットパターンがあり、それらドットパターン間で上下位置関係として(又は左右位置関係として)隣接したときに、図３で説明したようなアーティファクトが発生しない組合せ間で、所定の順にドットパターンを辿ることができるように、各ドットパターン間で上下位置関係又は左右位置関係の配置が可能な位置関係の概念が関連付けられている。

したがって、注目位置の入力値と、その上位置（処理済み）の入力値及びドットパターン、並びに左位置（処理済み）の入力値及びドットパターンの情報を基に、ドットパターン隣接テーブルを検索することにより、注目位置のドットパターンを決定することができる。

図６中の細線矢印はアーティファクトが発生しない上位置関係を示しており、太線矢印はアーティファクトが発生しない左位置関係を示している。矢印の先にあるドットパターンを注目画素（下位置又は右位置）のパターンとして選択し得ることを表している。

このようなドットパターン隣接テーブルＴを用い、図５で説明したように、順次注目画素を処理する際、処理済みの隣接画素（上位置に隣接する画素と左位置に隣接する画素）の各画素値とそのドットパターン、及び注目画素の画素値の情報を組み合わせて、注目画素のドットパターンを決める。

注目画素の上位置に隣接する画素の画素値（階調値）とそのドットパターンが決まっており、また、注目画素の左位置に隣接する画素の画素値とそのドットパターンが決まっており、更に、当該注目画素の画素値が与えられていれば、ドットパターン隣接テーブルＴ内の矢印とのつながりで、当該注目画素のドットパターン候補が選ばれる。なお、図６では、図示の便宜上、位置関係を表す矢印を実際よりも少なく描いているが、実際は、もっと複雑に多数の相関矢印が引かれることになる。

図６に示したドットパターン隣接テーブルを立体的に図式化すると図７のようになる。図示のように、入力値別にそれぞれドットパターンが複数用意されており、アーティファクトの発生しない隣接位置関係をとり得るドットパターン間に、関連付けの枝線（図６で説明した上下又は左右の位置関係を規定する矢印線）が引かれている。図７では、便宜上、入力値Ｉ_i-1 ,Ｉ_i , Ｉ_i+1の３階層のみを図示するが、Ｎ階調の場合、Ｎ−１階層の隣接関係として規定される。

図６〜７で説明したドットパターン隣接テーブルＴを予め作成しておき、図５における、注目位置11とその上に位置する位置10、その左に位置する位置01についてそれぞれの画素値（階調値）Ｉ11,Ｉ10,Ｉ01を取得し、更に、処理済みの位置である位置10と位置01については、決定済みのドットパターンＤ10とＤ01の情報を取得する。

そして、これら情報に基づいて、ドットパターン隣接テーブルＴにおいて、階調値Ｉ11に属し、且つ上関係として階調値Ｉ10、且つドットパターンＤ10を有し、且つ、左関係として階調値Ｉ01、且つドットパターンＤ01を有するような、ドットパターンの集合ＤＡ11を抽出する。この集合ＤＡ11に属する要素が１つしかない場合は、そのドットパターンを位置11のドットパターンとして決定する。集合ＤＡ11に属する要素が複数ある場合は、これら複数の要素の中からランダムに１つを選択して位置11のドットパターンとして決定する。このように、本例ではドットパターン隣接テーブル内において、テーブル内要素のドットパターンそのものを検索のタグにつかっている。

なお、集合ＤＡ11に属する要素が存在しないという事態を避けるために、ドットパターン隣接テーブルの完全性を補償するフロー（後述の図１４）をドットパターン隣接テーブル作成時に実施する。

図８は、ドット画像を作成する処理の手順を示すフローチャートである。処理が開示されると（ステップＳ２０）、まず、初期処理の工程（ステップＳ２２）として、ドットパターン隣接テーブルＴを設定し、処理対象の元画像となる入力画像Ｇを設定する。また、注目位置を初期値に設定するとともに、出力画像Ｏを初期化する。

上記の初期処理後、ステップＳ２４に進み、注目位置の存在の有無を判定する。未処理の画素位置が残っている場合には、注目位置が存在するため、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６では、注目位置の上に位置する処理済み位置10に対応する出力画像Ｏ上のドットパターンＤ10を取得するとともに、注目画素の左に位置する処理済み位置01に対応する出力画像Ｏ上のドットパターンＤ01を取得する（図５参照）。

次いで、位置11の入力値（階調値）Ｉ11に対応するドットパターン隣接テーブルＴ内のドットパターンのうち、ドットパターンがドットパターンＤ10と上位置関係にあり、且つドットパターンＤ01と左位置関係にあるようなドットパターンの集合ＤＡを求める（図８のステップＳ２８）。集合ＤＡの要素は、注目位置のドットパターン候補である。したがって、所定の選択基準に従い、集合ＤＡの要素の一つ（Ｄ（Ｉ11，ｋ））を選択し（ステップＳ３０）、これを位置11に対応する出力画像Ｏの位置に設定する（ステップＳ３２）。

なお、処理のスタート時において、注目画素に隣接する処理済みの画素が存在しない場合には、注目画素と同じ画素があるものとする、或いは、所定の固定値(初期値)を定めておくなど、適宜の処理テクニックを用いる。

ステップＳ３２の後は、図４〜５で説明した処理順序に従って注目位置を次の位置へ移動させ（図８のステップＳ３４）、ステップＳ２４に戻る。

ステップＳ２４〜Ｓ３４の処理を繰り返しながら、全ての画素位置について処理（ドットパターンへの変換処理）が行われ、出力画像Ｏが完成すると、ステップＳ２４において、次の注目位置が存在しないことなり、本処理シーケンスを終了する（ステップＳ３６）。

本発明の実施形態に係る画像処理方法を用いてデジタルハーフトーニングを行うことにより、高速処理で高品質なドット画像を得ることができる。

〔ドットパターン隣接テーブルの作成方法の説明〕
次に、ドットパターン隣接テーブルの作成方法について説明する。図９は、ある濃度のベタ画像（入力画像）を良好な誤差拡散処理（又はブルーノイズマスク処理）によってドット画像に変換したものを濃度パターン法のメッシュ（ドットパターンの単位となる画素ブロックのサイズ）で区切った様子を示した概念図である。

良好な誤差拡散処理等によって得られるドット画像は、全体として良好な画質が再現されているため、所定サイズのメッシュで区切られた各エリアのドットパターンは、隣接するドットパターン間で良好なつながり（アーティファクトが発生しない関係）が達成されている。また、各エリアのドットパターンを個別に見ると、全て同一ではなく、パターンに適度な変動（ゆらぎ）が認められる。

したがって、このドット画像における各エリアのドットパターンとその隣接関係の情報を活用することで、画質上問題のない適切な隣接関係のドットパターンの組合せを得ることができる。すなわち、図示の細線矢印で示された上下位置の隣接関係と、太線矢印で示された左右位置の隣接関係と、各エリアのドットパターンの情報を取り込むことで、ドットパターン隣接テーブルの要素とすることができる。

上述の手法を用いて、濃度値の異なる複数種のベタ画像について、図９のようにドット画像を作成してメッシュで区画することにより、ブルーノイズ特性を有するドットパターンの情報を得ることができる。また、ベタ画像以外の画像、例えば、グラデーション画像や、自然画など、エッジや濃淡変化を含むサンプル画像（いろいろな周波数成分を含む画像）を入力画像として用い、これら多様なサンプル画像について所定の良好な誤差拡散処理等を行い、得られたドット画像を濃度パターン法のメッシュサイズで区切ることにより、入力値の異なる隣接画素の組合せについて、適切な隣接関係を有するドットパターンの組合せの情報を得ることができる。

図１０はドットパターン隣接テーブルに情報を追加していく処理手順を示すフローチャートである。この処理フローが開始されると（ステップＳ４０）、まず、ドットパターン隣接テーブルＴに初期テーブルＴ0を設定し、入力画像Ｇ（上述のサンプル画像に相当）を複数種類設定する。

次いで、ステップＳ４４に進み、処理対象となる入力画像Ｇの有無を判定する。未処理の入力画像Ｇが残っている場合には、ステップＳ４６に進む。

ステップＳ４６では、処理対象として１つの入力画像Ｇを選択し、この選択された１つの入力画像Ｇについて所定の倍率で拡大処理してから、誤差拡散処理（又はブルーノイズマスク処理）を行い、ドットパターンＤ（ドット画像）を作成する。

このドットパターンＤを所定の画素サイズで区画することにより、入力画像Ｇの画素数と同数のエリア(画素ブロック)に分け、各区画エリアのドットパターンＤijと入力画像Ｇの各画素位置(i,j)の対応付けが行われる。すなわち、ドットパターンＤは、入力画像Ｇの各画素位置（i,j）に対応する位置のドットパターンＤijの集合に相当する。

次に、ステップＳ４８に進み、入力画像Ｇ上での処理対象画素（注目位置）の存在の有無を判定する。未処理の画素位置が残っている場合には、注目位置が存在するため、ステップＳ５０に進む。

ステップＳ５０では、入力画像上の注目位置を位置11とし、この位置11から見て相対的に上位置に隣接する位置10と、相対的に左位置に隣接する位置01について（図５参照）、位置11の入力値Ｉ11とこれに対応するドットパターンＤ11、位置10の入力値Ｉ10とこれに対応するドットパターンＤ10、位置01の入力値Ｉ01とこれに対応するドットパターンＤ01取得する。

次に、ステップＳ５２に進み、ドットパターン隣接テーブルＴ上に、入力値Ｉ11に対応するドットパターンＤ11が存在しなければＤ11を登録する。また、入力値Ｉ10に対応するドットパターンＤ10が存在しなければＤ10を登録し、入力値Ｉ01に対応するドットパターンＤ01が存在しなければＤ01を登録する。更に、ドットパターンＤ11とＤ10の上位置関係が存在しなければ、上位置関係を登録し、ドットパターンＤ11とＤ01の左位置関係が存在しなければ、左位置関係を登録する。

ステップＳ５２の登録処理が終わったら、注目位置を次の位置へ移動し（ステップＳ５４）、ステップＳ４８に戻る。

ステップＳ４８〜Ｓ５４の処理を繰り返し、入力画像上の全ての画素位置に対応するドットパターンの登録処理を完了すると、ステップＳ５４において、次の注目位置が存在しないことになり、ステップＳ５６へ進む。

ステップＳ５６では、処理対象の入力画像を次の画像へ変更する処理を行い、ステップＳ４４に戻る。

ステップＳ４４〜Ｓ５６の処理を繰り返し、設定された全種類の入力画像Ｇについて上述の処理を完了すると、ステップＳ４４において、次の入力画像が存在しないことになり、本処理シーケンスを終了する（ステップＳ５８）。

多種のサンプル画像（ベタ画像の他、いろいろな周波数成分を含む画像）を入力画像として設定し、図１０で説明した方法でドットパターンと隣接関係の情報を取り込むことにより、図９で説明したブルーノイズ特性を有するベタ画像のドットパターンを含むことができ、また、良好に処理された非ベタ画像のドットパターンを含むことができる。

したがって、かかる手法で生成されたドットパターン隣接テーブルを利用した本実施形態の濃度パターン法によれば、誤差拡散処理やブルーノイズマスク処理並みの非常に高画質なドットパターンを生成することができる。

図１０で説明した処理フローは、新しい隣接関係の情報を次々に追加してドットパターン隣接テーブルの情報量を増大させていくものである。多数のサンプル画像を用いてドットパターンの登録を行うことにより、ドットパターン隣接テーブルは拡充される。しかし、テーブルのデータ量も増大していくことになる。

そこで、実用上要求される高画質のドット画像生成を実現しつつ、ドットパターン隣接テーブルのデータ量もできる限り抑制する（より好ましくは、必要十分なデータ量とする）ことが望ましい。

このような観点から、本実施形態では、図１１に示す処理フローを用いて、ドットパターン隣接テーブル内の類似データを統合してテーブルをスリム化する（冗長的なデータを削減する）。

図１１は、ドットパターン隣接テーブル内のドットパターンの類似性（代替可能性）を判断して、実質的に冗長なデータを削減する処理フローである。

この処理フローが開始されると（ステップＳ６０）、まず、ドットパターン隣接テーブルＴを設定し、階調値Ｉを初期値Ｉ0に設定する（ステップＳ６２）。

次いで、ステップＳ６４に進み、未処理の階調値の有無を判定する。未処理の階調値が残っている場合には、ステップＳ６６に進む。

ステップＳ６６では、階調値Ｉに含まれるドットパターンを所定の順番に並べる処理を行い、ドットパターンＤを初期値Ｄ0（並び順番の先頭のドットパターン）に設定する。

その後、ステップＳ６８に進み、未処理のドットパターンの有無を判定する。未処理のドットパターンが残っている場合は、ステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０では、現在設定されているドットパターンＤよりも順番が後のドットパターンＤxについて、ドットパターンＤxと上位置関係及び左位置関係にある全てのドットパターンについて、ＤxをＤに置き換えて、所定の総合評価関数（詳細は後述）に基づく計算を行い、その評価値（「総合評価値」という）をメモリ等の記憶手段に記憶する。そして、記憶手段に記憶された総合評価値のうち最大値ＳＥmaxを求める。

次いで、この最大値ＳＥmaxが所定値（予め定められた判定基準値）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ７２）。ＳＥmaxが所定値以下であれば、ＤxをＤで置き換えることによる画質低下の影響がないものと判断し、ステップＳ７４へ進む。

すなわち、ステップＳ７４では、ドットパターンＤxとＤを同一として（実質的に同一のものと扱うことができる関係にある冗長的なデータとして）処理する。つまり、ドットパターン隣接テーブル上のＤxの上位置関係と左位置関係をＤに移し（ただし、既にＤに存在する上位置関係と左位置関係の重複を除く）、テーブル上からＤxを削除する（ステップＳ７４）。

その後、ドットパターンＤを次の（別の）ドットパターンに変更し（ステップＳ７６）、ステップＳ６８に戻る。なお、ステップＳ７２の判定において、ＳＥmaxが所定値よりも大きい場合は、ＤxをＤで置き換えることが適切ではない（置き換えによる画質低下の影響が認められる）と判断して、そのままＤxを残し（ステップＳ７４の処理を省略し）、ステップＳ７６に進む。

ステップＳ６８〜Ｓ７６の処理を繰り返し、階調値Ｉに含まれる全てのドットパターンについて処理を完了すると、ステップＳ６８において、未処理のドットパターンが存在しないことになり、ステップＳ７８へ進む。

ステップＳ７８では、階調値Ｉを次の階調値に変更する処理を行い、ステップＳ６４に戻る。

ステップＳ６４〜Ｓ７８の処理を繰り返し、全ての階調値について上述の処理を完了すると、ステップＳ６４において、未処理の階調値が存在しないことになり、本処理シーケンスを終了する（ステップＳ７９）。

ここで、総合評価関数の例について説明する。図１２は、隣接するドットパターンの評価方法の例を示す説明図である。ここでは、上下に隣接するドットパターンの評価方法について説明するが、左右方向に隣接するドットパターンについても同様の手法で評価することができる。

図１２において、上下に隣接する２つのドットパターンのうち、下に位置するドットパターンを「被評価ドットパターン」とする。この被評価ドットパターンの上位置関係にあるドットパターンを「隣接ドットパターン」と呼ぶことにする。

これら２つのドットパターンについて、評価領域１〜３を次のように定義する。「評価領域１」は隣接ドットパターンの全領域とする。「評価領域２」は被評価ドットパターンの全領域とする。「評価領域３」は隣接ドットパターンと被評価ドットパターンの両方にまたがる境界領域であって、隣接ドットパターンの一部（図１２において下側半分）と被評価ドットパターンの一部（図１２において上側半分）とを含む領域とする。

そして、各評価領域１〜３についてドットパターンの特性値を計算する。特性値の計算には、Robert，Ulichneyが提唱したドット明度分布の極座標パワースペクトラムの分散指標(Anisotropy)を含む特性値計算方法が用いられる。

デジタルハーフトーニングの結果として得られるドットパターン（ドット配置）の評価法としては、Robert，Ulichneyが提唱した方法が一般的に知られている（『Digital Halftoning』； The MIT Press出版）。

すなわち、ドット配置によって得られる画像の２次元パワースペクトラムを極座標に変換して、図１３のように、極座標の半径に対応する空間周波数ｆr について全角度のスペクトラムの平均と分散に相当する指標を用いる。

極座標パワースペクトラムの平均指標を「R.A.P.S 」と呼び、次式で表す。

また、分散指標を「 Anisotropy 」と呼び、次式で表す。

R.A.P.S は、ドット配置の視認性に関する指標であり、Anisotropyは、ドット配置の異方性に関する指標である。

Robert Ulichney によると、Anisotropyが−１０デシベル〔ｄＢ〕以下であれば、ドットの異方性は目立たないとされている。

なお、これらの指標を用いてドット配置を評価したときに、R.A.P.S が低周波域で小さく、中周波でピークを持ち、高周波で一定になるような特性を備え、且つAnisotropyが−１０デシベル〔ｄＢ〕以下であるようなドット配置が「ブルーノイズ特性」であり、閾値マトリクスによって決定されたドット配置がブルーノイズ特性を有するときに、当該閾値マトリクスをブルーノイズマスクという。

本実施形態では、上述したAnisotropyを含む特性値計算方法に基づいて、各評価領域１〜３（図１２参照）の特性値が計算される。

評価領域１の特性値（すなわち、隣接ドットパターンの特性値）をED1、被評価ドットパターンにドットパターンＤを適用したときの評価領域２の特性値をED2、被評価ドットパターンにドットパターンＤxを適用したときの評価領域２の特性値をEDx2、被評価ドットパターンにドットパターンＤを適用したときの評価領域３の特性値をED3、被評価ドットパターンにドットパターンＤxを適用したときの評価領域３の特性値をEDx3とするとき、特性値１〜３を次のように定義する。

（特性値１）＝EDx3−ED3 …（式１）
（特性値２）＝ABS(ED1−EDx3)−ABS(ED1−ED3) …（式２）
（特性値３）＝ABS(ED2−EDx3)−ABS(ED2−ED3) …（式３）
なお、式中のABS(**)は、(**)の絶対値を表す。

上記（式１）で定義される特性値１は、ドットパターンＤ（又はＤx）から隣接ドットパターンへ変化するときの境界領域ドットパターンの差異を表す。また、（式２）で定義される特性値２と、（式３）で定義される特性値３は、隣接するドットパターンＤ（又はＤx）と隣接ドットパターン間の差異を表す。

特性値１〜３の値が小さいほど、ドットパターンＤとＤxの差異が小さいことを意味しており、置き換えによる画質への影響も小さい（代替可能性が高い）。

図１１のステップＳ７０でいう総合評価関数は、特性値１，特性値２，特性値３のうち少なくとも１つを含むものとする。好ましくは、特性値１〜３を全て含むものとする。例えば、特性値１〜３の線形結合を総合評価関数として用いる。

次に、ドットパターン隣接テーブルの完全性を補償するフローについて説明する。図５で説明したように、注目位置のドットパターンを決定するにあたり、ドットパターン隣接テーブル内に条件を満たす要素（ドットパターン候補）が存在しないという事態を回避するために、図１４に示す処理フローをドットパターン隣接テーブル作成時に実施する。

図１４の処理が開始されると（ステップＳ８０）、まず、ドットパターン隣接テーブルＴにおいて、上位置関係（図５の位置10参照）と、左位置関係（位置01）の組合せとして取り得る全ての組合せＣＡを列挙する（ステップＳ８２）。そして、この集合ＣＡに含まれる要素を順次選択して、以後の処理で調べる。

ステップＳ８４では、未選択のＣＡの要素が存在しているか否かの判定を行う。未選択の要素が残っている場合はステップＳ８６に進み、選択したＣＡの要素ＣＡiについて、階調値Ｉの値別に順次、以後の処理で調べる。

ステップＳ８８では、未処理の階調値の有無を判定し、未処理の階調値が残っている場合は、ステップＳ９０に進む。

ステップＳ９０では、処理対象の階調値Ｉに属するドットパターンであって、ＣＡiの組合せ時に選択可能なドットパターンがドットパターン隣接テーブル内にあるか否かを調べる。その結果、選択可能なドットパターンが存在しているか否かを判定する（ステップＳ９２）。

ステップＳ９２の判定において、選択可能なドットパターンが存在しないと判定された場合は、当該階調値Ｉに属するドットパターンの中で、組合せＣＡiに関して、所定の総合評価関数に基づく計算を行い、その評価値の最小値となるドットパターンを決定する。こうして決定したドットパターンを、ＣＡiの組合せのときに選択可能なように、上位置関係と左位置関係の情報を付加してドットパターン隣接テーブルＴの要素に追加する（ステップＳ９４）。

このステップＳ９４で用いられる総合評価関数の例を以下に示す。

図１２で説明した評価領域３において、ＣＡiの組合せのドットパターンの一方を上位置関係(又は左位置関係)ドットパターンとし、他方を被評価ドットパターンとして適用した場合の特性値１’〜３’を次のように定義する。

（特性値１’）＝ED3 …（式４）
（特性値２’）＝ABS(ED1−ED3) …（式５）
（特性値３’）＝ABS(ED2−ED3) …（式６）
上記（式４）〜（式６）中の「ED1」,「ED2」，「ED3」は、図１２で説明した評価領域１の特性値、評価領域２の特性値、評価領域３の特性値をそれぞれ表している。なお、これら各評価領域１〜３の特性値ED1，ED2，ED3 は、図１１のステップＳ７０で説明した例と同様に、ドット配置の異方性に関する指標となるAnisotropyを含む特性値計算方法に基づいて計算される。

図１４のステップＳ９４でいう所定の総合評価関数は、上記（式４）〜（式６）で表される特性値１’，特性値２’，特性値３’のうち少なくとも１つを含むものとする。好ましくは特性値１’〜３’の全てを含むものとする。例えば、特性値１’〜３’の線形結合を総合評価関数として用いる。

ステップＳ９４の処理の後、階調値Ｉを次の階調値に変更する処理を行い（ステップＳ９６）、ステップＳ８８に戻る。なお、ステップＳ９２の判定において、選択可能なドットパターンが存在している場合は、新たな要素の追加は不要であるため、ステップＳ９４の処理を省略して、ステップＳ９６に進む。

ステップＳ８８〜Ｓ９６の処理を繰り返し、全ての階調値について上述の処理を完了すると、ステップＳ８８において、未処理の階調値が存在しないことになり、ステップＳ９８へ進む。

ステップＳ９８では、集合ＣＡの要素を次の要素に変更する処理を行い、ステップＳ８４に戻る。

ステップＳ８４〜Ｓ９８の処理を繰り返し、集合ＣＡ内の全ての要素について上述の処理を完了すると、ステップＳ８４において、未選択のＣＡの要素が存在しないことになり、本処理シーケンスを終了する（ステップＳ９９）。

かかる処理フローを実施することにより、ドットパターン隣接テーブルＴの完全性が補償される。

ドットパターン隣接テーブルを作成する際には、図１０で説明したドットパターン隣接テーブル追加フローと、図１１で説明したドットパターン隣接テーブル削減フローと、図１４で説明したドットパターン隣接テーブルの完全性補償フローと、を組み合わせて実施する。各フローの実施順番は、図１５(ａ)の例に示すように、「追加フロー」（ステップＳ１１２）→「削減フロー」（ステップＳ１１４）→「完全性補償フロー」（ステップＳ１１６）の順に行ってもよいし、図１５（ｂ）の例に示すように、「追加フロー」（ステップＳ１２２）→「完全性補償フロー」（ステップＳ１２４）→「削減フロー」（ステップＳ１２６）の順に行ってもよい。

上述したドットパターン隣接テーブルの作成方法、並びにドットパターン隣接テーブルを利用してドット画像に変換する画像処理方法は、コンピュータを用いて実現することができる。すなわち、図８，図１０〜１１，図１４，図１５（ａ），図１５（ｂ）で説明したアルゴリズムをコンピュータに実行させるプログラムを作成し、このプログラムによってコンピュータを動作させることにより、当該コンピュータをドットパターン隣接テーブルの作成装置、或いは、画像処理装置として機能させることができる。

図１６はコンピュータのシステム構成例を示すブロック図である。コンピュータ４０は、本体４２と、ディスプレイ（表示手段）４４及びキーボードやマウスなど入力装置（各種の指示を入力するための入力手段）４６から構成される。本体４２内には中央処理装置（ＣＰＵ）５０、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５４、入力装置４６からの信号入力を制御する入力制御部５６、ディスプレイ４４に対して表示用の信号を出力する表示制御部５８、ハードディスク装置６０、通信インターフェース６２、及びメディアインターフェース６４などを有し、これら各回路はバス６６を介して相互に接続されている。

ＣＰＵ５０は、全体の制御装置及び演算装置（演算手段）として機能する。ＲＡＭ５２は、データの一時記憶領域やＣＰＵ５０によるプログラム実行時の作業用領域として利用される。ＲＯＭ５４は、ＣＰＵ５０を動作させるブートプログラムや各種設定値・ネットワーク接続情報などを記憶する書き換え可能な不揮発性の記憶手段である。ハードディスク装置６０には、オペレーティングシステム（ＯＳ）や各種のアプリケーションソフト（プログラム）やデータ等が格納される。

通信インターフェース６２は、ＵＳＢやＬＡＮ、Bluetooth など所定の通信方式に従って外部機器や通信ネットワークに接続するための手段である。メディアインターフェース６４は、メモリカードや磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスクに代表される外部記憶装置６８の読み書き制御を行う手段である。

本発明の実施形態に係るドットパターン隣接テーブルの作成プログラムは、ハードディスク装置６０、或いは外部記憶装置６８に格納されており、必要に応じて当該プログラムが読み出され、ＲＡＭ５２に展開されて実行される。或いは、通信インターフェース６２を介して接続される不図示のネットワーク上に設置されたサーバによってプログラムが提供される態様も可能であるし、インターネット上のサーバによって本プログラムによる演算処理サービスを提供するという態様も考えられる。

オペレータは、ディスプレイ４４上に表示される不図示のアプリケーションウインドウを見ながら入力装置４６を操作して、計算に必要な各種値を入力することができるとともに、演算結果をディスプレイ４４上で確認することができる。

図１６では、コンピュータ４０に画像処理装置としての機能やドットパターン隣接テーブルの作成装置としての機能を実現させる例を述べたが、本発明による画像処理機能やドットパターン隣接テーブルの作成機能を備えた専用の装置を構成する態様も可能である。

次に、上述した方法によって作成されたドットパターン隣接テーブルを用いて多値画像をドット画像に変換する画像処理装置の例について説明する。

〔画像処理装置の構成〕
図１７は本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図示のように、本実施形態に係る画像処理装置７０は、画像入力部７２と、ドットパターン変換部７４と、ドット画像出力部７６とを備えるとともに、ドットパターン隣接テーブル８０のデータを記憶しておく記憶部（ドットパターン隣接テーブル記憶部）８２と、注目位置に隣接する処理済み位置の隣接ドットパターンを一時的に記憶する記憶部（隣接ドットパターン隣接一時記憶部）８４と、注目位置に隣接する処理済み位置の画素値（階調値）を一時的に記憶する記憶部（隣接画素値一時記憶部）８６と、各記憶部（８２，８４，８６）のデータを参照して入力画像における注目位置のドットパターンを決定するドットパターン演算部８８と、を備えている。

画像入力部７２は、ハーフトーニング処理（量子化処理）する前の原画像のデータ（多値のデジタル画像データ）を受入するインターフェース部である。具体的には、通信インターフェースであってもよいし、リムーバブルメディア等のメディアインターフェースであってもよく、或いは、メモリ等からデータを取り込むメモリコントローラなどがこれに該当する。

画像入力部７２から入力された多値画像は、ドットパターン変換部７４によって、２値のドット画像に変換される。このとき、ドットパターン隣接テーブル８０を利用した変換処理が行われる。すなわち、ドットパターン変換部７４とドットパターン演算部８８とが協働して、多値画像の各画素を順次、その階調値に応じた適切なドットパターンに変換する。具体的な処理手順は、図８で説明したとおりである。

図１７のドットパターン隣接テーブル記憶部８２には、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリ、或いはハードディスク装置などの記憶装置が好適に用いられる。隣接ドットパターン一時記憶部８４及び隣接画素値一時記憶部８６には、揮発性メモリ（ＲＡＭなど）が好適に用いられる。隣接ドットパターン一時記憶部８４及び隣接画素値一時記憶部８６についてそれぞれ別々のメモリ（或いは記憶装置）を用いても良いし、１つのメモリ（或いは記憶装置）において記憶領域を分けることによって各記憶部（８４，８６）を構成してもよい。

隣接ドットパターン一時記憶部８４には、図８のステップＳ２６で説明した処理済み位置10に対応するドットパターンＤ10や、処理済み位置01に対応するドットパターンＤ01が記憶され、これら各位置10，位置01の画素値の情報は、図１７の隣接画素値一時記憶部８６に記憶される。

ドットパターン演算部８８は、ドットパターン変換部７４を介して取得される入力画像における注目位置の画素値の情報と、隣接ドットパターン一時記憶部８４内の隣接ドットパターンの情報、及び隣接画素値一時記憶部８６内の隣接画素値の情報から、所定のアルゴリズムでドットパターン隣接テーブル８０を検索して、注目位置に適したドットパターンを決定する。

ドットパターン変換部７４は、ドットパターン演算部８８で決定されたドットパターンを出力画像の対応位置に組み込む処理を順次実行する。全ての画素についてドットパターンへの変換が終了すると、ドット画像が完成する。

ドット画像出力部７６は、出力インターフェースに相当する。また、画像形成装置に適用した場合には、実際にドット画像の記録を行う記録部（画像形成手段）がこのドット画像出力部７６に相当し得る。

なお、ドットパターン変換部７４、ドットパターン演算部８８等における処理機能は、ソフトウエアによって実現することができる。

本実施形態に係る画像処理装置によれば、高速処理が可能であるとともに、高画質なドット画像を得ることができる。

〔本発明による画像処理機能を備えたインクジェット記録装置の説明〕
次に、上述した画像処理機能を搭載したインクジェット記録装置の例を説明する。

図１８は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１１０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記録ヘッド（以下、ヘッドという。）１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを有する印字部１１２と、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、記録媒体たる記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、前記印字部１１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、印字部１１２による印字結果を読み取る印字検出部１２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部１２６とを備えている。

インク貯蔵／装填部１１４は、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙ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１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１１４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１８では、給紙部１１８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。

複数種類の記録媒体（メディア）を利用可能な構成にした場合、メディア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１１８から送り出される記録紙１１６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１２０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１３０で記録紙１１６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１８のように、裁断用のカッター（第１のカッター）１２８が設けられており、該カッター１２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。なお、カット紙を使用する場合には、カッター１２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４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１３３は、記録紙１１６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１８に示したとおり、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１１６がベルト１３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。

ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方にモータ（図２５中符号１８８）の動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図１８上の時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６は図１８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１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３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１３６が設けられている。ベルト清掃部１３６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、或いはこれらの組合せなどがある。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、ベルト搬送部１２２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。

ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６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１１２の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１１０が対象とする記録紙１１６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１９参照）。

ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、記録紙１１６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１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙが記録紙１１６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。

ベルト搬送部１２２により記録紙１１６を搬送しつつ各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙ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１１６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１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙ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１１６と印字部１１２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１１６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合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、特別色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１８に示した印字検出部１２４は、印字部１１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ又はエリアセンサ）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ドット相互の依存関係やドット変位量を測定する手段として機能するとともに、ノズルの目詰まりや着弾位置ずれなどの吐出不良をチェックする手段として機能する。各色のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙ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１２４により読み取られ、各ヘッドの依存関係の測定や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１２４の後段には後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２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１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４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１４５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１２６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１１０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１２６Ａ、１２６Ｂ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）１４８によってテスト印字の部分を切り離す。また、図１８には示さないが、本画像の排出部１２６Ａ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１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１５０によってヘッドを示すものとする。

図２０はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図２１はその一部の拡大図である。また、図２２はヘッド１５０の他の構造例を示す平面透視図、図２３は１つの液滴吐出素子（１つのノズル１５１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２０中の２３−２３線に沿う断面図）である。

記録紙１１６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１５０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１５０は、図２０及び図２１に示したように、インク吐出口であるノズル１５１と、各ノズル１５１に対応する圧力室１５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）１５３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１１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１１６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２０の構成に代えて、図２２に示すように、複数のノズル１５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール１５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１１６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１５１に対応して設けられている圧力室１５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図２０，図２１参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル１５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）１５４が設けられている。なお、圧力室１５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

図２３に示したように、各圧力室１５２は供給口１５４を介して共通流路１５５と連通されている。共通流路１５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路１５５を介して各圧力室１５２に分配供給される。

圧力室１５２の一部の面（図２３において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）１５６には個別電極１５７を備えたアクチュエータ１５８が接合されている。個別電極１５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ１５８が変形して圧力室１５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル１５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ１５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ１５８の変位が元に戻る際に、共通流路１５５から供給口１５４を通って新しいインクが圧力室１５２に充填される。

上述した構造を有するインク室ユニット１５３を図２４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１５３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１５１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２４に示すようなマトリクス状に配置されたノズル１５１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１５１-11 、１５１-12 、１５１-13 、１５１-14 、１５１-15 、１５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル１５１-21 、…、１５１-26 を１つのブロック、ノズル１５１-31 、…、１５１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙１１６の搬送速度に応じてノズル１５１-11 、１５１-12 、…、１５１-16 を順次駆動することで記録紙１１６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。

そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

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１５８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。

〔制御系の説明〕
図２５は、インクジェット記録装置１１０のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置１１０は、通信インターフェース１７０、システムコントローラ１７２、画像メモリ１７４、ＲＯＭ１７５、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、プリント制御部１８０、画像バッファメモリ１８２、ヘッドドライバ１８４等を備えている。

通信インターフェース（画像入力手段に相当）１７０は、ホストコンピュータ１８６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１７０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１８６から送出された画像データは通信インターフェース１７０を介してインクジェット記録装置１１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１７４に記憶される。画像メモリ１７４は、通信インターフェース１７０を介して入力された画像を格納する記憶手段であり、システムコントローラ１７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１７４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１７２は、中央処理装置（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１１０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１７２は、通信インターフェース１７０、画像メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ１８６との間の通信制御、画像メモリ１７４及びＲＯＭ１７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒータ１８９を制御する制御信号を生成する。

ＲＯＭ１７５には、システムコントローラ１７２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。また、ハーフトーニング処理に用いられるドットパターン隣接テーブルもこのＲＯＭ１７５に格納されている。ＲＯＭ１７５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１７４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１７６は、システムコントローラ１７２からの指示に従って搬送系のモータ１８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示に従って後乾燥部１４２等のヒータ１８９を駆動するドライバである。

プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、画像メモリ１７４内の画像データ（多値の入力画像のデータ） 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手段として機能するとともに、生成したインク吐出データをヘッドドライバ１８４に供給してヘッド１５０の吐出駆動を制御する駆動制御手段（記録制御手段）として機能する。

すなわち、プリント制御部１８０は、入力画像のデータからインク色別の濃度データを生成する信号処理（ＵＣＲ処理や色変換を含む濃度変換処理、並びに必要な場合には解像度変換処理）を行う手段を含むとともに、得られた色別の濃度データから２値のインク（色材）ドットデータに変換するハーフトーニング処理手段を含む。プリント制御部１８０で生成されたインク吐出データはヘッドドライバ１８４に与えられ、ヘッド１５０のインク吐出動作が制御される。

プリント制御部１８０には画像バッファメモリ１８２が備えられており、プリント制御部１８０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１８２に一時的に格納される。なお、図２５において画像バッファメモリ１８２はプリント制御部１８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ１７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部１８０とシステムコントローラ１７２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。

画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース１７０を介して外部から入力され、画像メモリ１７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ１７４に記憶される。

インクジェット記録装置１１０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。そのため、画像メモリ１７４に蓄えられた元画像（ＲＧＢ）のデータは、システムコントローラ１７２を介してプリント制御部１８０に送られ、該プリント制御部１８０において上述のハーフトーン化処理によっ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１８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。本例の場合、図８で説明した処理フローによって色別にドット画像に変換される。こうして、プリント制御部１８０で生成されたドット画像のデータは、画像バッファメモリ１８２に蓄えられる。
ヘッド１５０のノズルからインクを吐出するためのＣＭＹＫ打滴データに変換され、印字されるインク吐出データが確定する。

ヘッドドライバ１８４は、プリント制御部１８０から与えられるインク吐出データ及び駆動波形の信号に基づき、印字内容に応じてヘッド１５０の各ノズル１５１に対応するアクチュエータ１５８を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ１８４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。

こうして、ヘッドドライバ１８４から出力された駆動信号がヘッド１５０に加えられることによって、該当するノズル１５１からインクが吐出される。記録紙１１６の搬送速度に同期してヘッド１５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１１６上に画像が形成される。

上記のように、プリント制御部１８０における所要の信号処理を経て生成されたインク吐出データ及び駆動信号波形に基づき、ヘッドドライバ１８４を介して各ノズルから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、記録紙１１６上に所望の画像を記録することができる。

印字検出部１２４は、図１８で説明したように、イメージセンサを含むブロックであり、記録紙１１６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、光学濃度など）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０に提供する。なお、この印字検出部１２４に代えて、又はこれと組み合わせて他の吐出検出手段（吐出異常検出手段に相当）を設けてもよい。

他の吐出検出手段としては、例えば、ヘッド１５０の各圧力室１５２内又はその近傍に圧力センサを設け、インク吐出時或いは圧力測定用のアクチュエータ駆動時などに、この圧力センサから得られる検出信号から吐出異常を検出する態様（内部検出方法）、或いは、レーザ発光素子などの光源と受光素子から成る光学検出系を用い、ノズルから吐出された液滴にレーザ光等の光を照射し、その透過光量（受光量）によって飛翔液滴を検出する態様（外部検出方法）などがあり得る。

図２５に示したプリント制御部１８０は、必要に応じて印字検出部１２４或いは図示しない他の吐出検出手段から得られる情報に基づいてヘッド１５０に対する各種補正を行うとともに、必要に応じて予備吐出や吸引、ワイピング等のクリーニング動作（ノズル回復動作）を実施する制御を行う。

本例の場合、システムコントローラ１７２又はプリント制御部１８０、若しくはシステムコントローラ１７２とプリント制御部１８０の組合せが本発明における「ドットパターン変換処理手段」及び「ドットパターン決定手段」として機能するとともに、ハーフトーニング処理の結果に基づいて打滴制御を行う「記録制御手段」として機能する。

上記構成のインクジェット記録装置１１０によれば、高速且つ高画質の画像形成が可能である。

上記説明では、インクジェット記録装置１１０内でドット画像への変換処理を行う例を述べたが、上述したプリント制御部１８０が担うドット画像の生成処理機能の全て又は一部をホストコンピュータ１８６側に搭載する態様も可能である。

また、上記の実施形態では、フルライン型のヘッドを用いた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ない。例えば、シャトルスキャン方式のように、記録媒体（記録紙１１６その他の印字媒体）の幅寸法に満たない長さのヘッドを用いて、複数回走査して画像形成する場合にも本発明は適用可能である。

上記実施の形態では画像記録装置の一例としてインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。インクジェット方式以外では、サーマル素子を記録素子とする熱転写記録装置、ＬＥＤ素子を記録素子とする装置（例えば、ＬＥＤ電子写真プリンタ、ＬＥＤライン露光ヘッドを有する銀塩写真方式プリンタ）など、各種方式の画像形成装置についても本発明を適用することが可能である。

入力画像と濃度パターン法によるドットパターンの関係を示す概念図 濃度パターン法による画像処理の手順を示すフローチャート 濃度パターン法の画質上の問題を説明するために用いた模式図 画素の処理順序の例を示す図 入力画像に基づくドット画像への変換処理の概念図 ドットパターン隣接テーブルの例を示す図 入力値別のドットパターンと隣接関係の例を示す概念図 多値画像をドット画像に変換する処理の手順を示すフローチャート ドット配置をドットパターン隣接関係で表現した場合の概念図 ドットパターン隣接テーブルのデータ追加処理の手順を示すフローチャート ドットパターン隣接テーブルのデータ削減処理の手順を示すフローチャート 隣接するトットパターンの評価方法の例を説明するために用いた説明図 ２次元パワースペクトラムを計算する座標系を示した図 ドットパターン隣接テーブルの完全性を補償する処理の手順を示すフローチャート ドットパターン隣接テーブルの作成手順の第１例を示すフローチャート ドットパターン隣接テーブルの作成手順の第２例を示すフローチャート 本発明の実施形態によるドットパターン隣接テーブルの作成処理及び画像処理を行うコンピュータのシステム構成例を示すブロック図 本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図 本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図 図１８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 ヘッドの構造例を示す平面透視図 図１９の要部拡大図 フルライン型ヘッドの他の構成例を示す平面透視図 図２０中の２３−２３線に沿う断面図 ヘッドにおけるインク室ユニット（液滴吐出素子）の配置例を示す拡大図 本実施形態に係る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

符号の説明

１２…画素、２０…サブ画素、４０…コンピュータ、４２…本体、７０…画像処理装置、８０…ドットパターン隣接テーブル、８４…隣接ドットパターン一時記憶部、８６…隣接画素値一時記憶部、１１０…インクジェット記録装置（画像形成装置）、１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙ…ヘッド（記録ヘッド）、２１…印字部、１６…記録紙（記録媒体）、２２…ベルト搬送部（搬送手段）、１５０…ヘッド、１５１…ノズル、１５２…圧力室、１５３…インク室ユニット、１５８…アクチュエータ、１７２…システムコントローラ、１８０…プリント制御部

Claims (13)

1. 画素別に多値の階調値が与えられた入力画像の各画素をそれぞれ複数個の２値画素から成る画素ブロックのドットパターンに変換する処理を行うことによって前記入力画像をドット画像に変換する画像処理方法であって、
   前記入力画像内の注目画素の階調値と、前記注目画素に隣接する少なくとも２つの処理済み隣接画素の階調値と、前記少なくとも２つの処理済み隣接画素のドットパターンと、に基づいて、前記注目画素のドットパターンを決定することを特徴とする画像処理方法。
2. 前記入力画像において所定の走査方向及び処理順番に従って前記注目画素を移動させながら順次、前記ドットパターンへの変換処理が行われることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
3. 前記入力画像の解像度と、前記ドット画像の解像度は、前記ドットパターンのサイズに対応する解像度比の関係にあることを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理方法。
4. 前記階調値毎に予め少なくとも１つのドットパターンが用意されるとともに、これらドットパターン間でドット画像上において互いに隣接して配置可能なドットパターン同士の隣接関係を規定したドットパターン隣接テーブルを用いて、前記注目画素のドットパターンを決定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像処理方法。
5. 前記２つの処理済みの隣接画素は、前記入力画像の画素配列平面内で前記注目画素の上方向に位置する上位置隣接画素と、前記注目画素の左方向に位置する左位置隣接画素であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像処理方法。
6. 画素別に多値の階調値が与えられた入力画像を取り込む画像入力手段と、
   前記入力画像の各画素をそれぞれ複数個の２値画素から成る画素ブロックのドットパターンに変換する処理を行うドットパターン変換処理手段と、
   前記ドットパターン変換処理手段による処理を経て得られたドット画像を出力するドット画像出力手段と、を備え、
   前記ドットパターン変換処理手段は、前記入力画像内の注目画素の階調値と、前記注目画素に隣接する少なくとも２つの処理済み隣接画素の階調値と、前記少なくとも２つの処理済み隣接画素のドットパターンと、に基づいて、前記注目画素のドットパターンを決定するドットパターン決定手段を含んで構成されることを特徴とする画像処理装置。
7. 前記階調値毎に使用可能なドットパターンと、これらドットパターン間で許容される隣接関係を規定したドットパターン隣接テーブルを備え、
   前記ドットパターン隣接テーブルを用いて、前記注目画素のドットパターンが決定されることを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
8. 前記注目画素の位置との相対的位置関係とドットパターンを関連付けて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項６又は７記載の画像処理装置。
9. 請求項６乃至８の何れか１項記載の画像処理装置と、
   複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、
   前記記録ヘッド及び記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記記録ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、
   前記画像処理装置の処理を適用して得られるドット画像のデータに基づいて前記記録素子の駆動を制御する記録制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
10. コンピュータを、請求項６乃至８の何れか１項記載の画像処理装置における各手段として機能させるためのプログラム。
11. 多値の階調値に対応した階調を表現する複数個の２値画素から成る画素ブロックのドットパターンを生成するパターン生成工程と、
    互いに隣接させて配置することができるドットパターン同士の隣接関係を示す情報を取得する隣接関係取得工程と、
    前記隣接関係を示す情報とともに前記ドットパターンを前記階調値と関連付けてドットパターン隣接テーブルに登録する登録工程と、
    を含むことを特徴とするドットパターン隣接テーブルの作成方法。
12. 誤差拡散法又はブルーノイズマスク法によってハーフトーニング処理されたドット画像を所定サイズの画素ブロックに区分けして前記ドットパターンを生成し、当該ドット画像上でのドットパターンの配置から前記隣接関係を示す情報を得ることを特徴とする請求項１１記載のドットパターン隣接テーブルの作成方法。
13. 請求項１１又は１２に記載のドットパターン隣接テーブルの作成方法における各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
    

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