JP2008236013A - 画像処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画素位置に応じた閾値マトリクスを用いる誤差拡散処理や平均誤差最小処理により量子化した出力画像情報に回転処理を施す装置において、回転処理による見た目の差を抑制する。
【解決手段】修正入力値算出部１０２により、画像入力部１０１により入力された画像情報の注目画素の入力階調値に周辺画素の量子化誤差を加算した修正入力値を算出し、閾値マトリクス選択部１１０により、記憶手段に記憶された回転角度ごとに最適化された複数の閾値マトリクスをの中から出力画像情報の回転角度に応じて適用する閾値マトリクスを選択し、閾値決定部１０７により閾値マトリクスと注目画素位置とに基づいて適用する閾値を決定して、出力階調値決定部１０３により修正入力値と閾値と比較して出力階調値を決定し、回転処理部１０９により決定された出力画像情報を回転する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置などに利用される画像処理装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来、多値の入力画像情報を２値プリンタのような少値しか表現できない出力装置で出力するため、または、画像処理におけるデータ量の削減のため、入力画像情報の階調数より少ない階調数に画像情報に変換する中間調処理をおこなう画像処理装置が知られている。

中間調処理のひとつとして、記録媒体上で画像形成を行ったときに、粒状性に優れるディザ法を、鮮鋭性に優れる誤差拡散法や平均誤差最小法と組み合わせる方法が知られている。これは、誤差拡散法や平均誤差最小法等で注目画素位置周辺の量子化誤差に所定の重みを付けて注目画素の入力階調値に加算した値を用いて量子化処理を行う際、量子化処理に用いる量子化閾値はディザ処理同様、画素位置に応じて閾値マトリクスを用いた処理を施すものである。このような画素位置に応じた閾値マトリクスを用いる誤差拡散処理や平均誤差最小処理において、さらなる高画質化のための改良を加えたものが種々提案されている（例えば、特許文献１）。

また、画像形成装置で、画像を回転して出力する機能を持つものがある。回転機能をもつ装置においても、回転対象となる入力画像情報に中間調処理を施した後に画像情報を回転することで、回転対象となるデータ量を小さくすることができる。

しかし、周期性や方向性を有する所定のスクリーンとなるよう中間調処理をしたものを回転処理するものでは、回転しない時の出力画像と回転した時の出力画像とで大きな違和感を感じさせることがある。この違和感の原因として、画像形成装置において出力用紙を搬送しながら記録する際の、搬送速度の変動があげられる。例えば、搬送方向と平行に線を等間隔に並べた画像の出力結果であり、図２７は搬送速度が変動しない場合、図２８は変動した場合をあらわしたものである。一方、搬送方向と垂直に線を等間隔に並べた画像の出力結果であり、図２９は搬送速度が変動しない場合、図３０は変動した場合をあらわしたものである。搬送方向と平行に線を等間隔に並べた画像では、搬送速度が変動しても線同士の位置関係は変わらず、速度変動による見た目の変化を大きく感じることはない。しかし、搬送方向と垂直に線を等間隔に並べた画像では、搬送速度が変動することで線と線との距離に変動が生じるため、線の粗密から見た目の変化を感じることとなる。このことから、回転処理によって搬送方向とスクリーンとの相対角度が変化して、回転の有無で見た目の差を生じてしまうことがある。

中間調処理後の回転処理による見た目の差を抑制するために、特許文献２では、周期的に振動する量子化閾値を用いて誤差拡散法により画像データを量子化した量子化データに対し回転処理を行うようにするものが提案されている。しかしながら、カラー画像出力のためにシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどの複数の版を重ね合わせる場合では多様なスクリーンのなかからから適用するスクリーンを選択することが必要であり、スクリーンが特定のものに制限されることで不具合を生じる。

また、特許文献３では、中間調処理においてスクリーンを形成する際、画像情報の回転角度に応じて、スクリーンを形成するスクリーン角度を設定する画像形成装置が提案されている。具体的には、画像を回転しない時は、所定の閾値マトリクスに基づきスクリーンを形成し、回転する時には、回転しない時に用いた閾値マトリクスを所定角度回転させてスクリーンを形成する。このように、回転しない時と回転する時とで、回転角度の影響を考慮したスクリーン角度により形成された異なるスクリーンを用いることで、回転角度による見た目の差を抑制している。

特開２００６−１６９２６３号公報 特開２００１−２６８３６２号公報 特開２００３−５１９５５号公報

中間調処理において注目画素位置周辺の量子化誤差に所定の重みを付けて注目画素の入力階調値に加算した値を用いて量子化処理を行うものでは、量子化の順序、量子化誤差の処理に用いられる誤差マトリクス等に基づき最適化された閾値マトリクスを用いる必要がある。また、画像情報に対して回転処理をおこなうと、量子化の順序や、量子化誤差を反映させる誤差マトリクスが異なってくる。一方、回転しないときに用いる閾値マトリクスを回転角度に応じて回転させた閾値マトリクスを用いる（特許文献３）では、回転処理により量子化の順序や、量子化誤差が異なってしまったことを適切に反映させたものではない。そこで、注目画素位置周辺の量子化誤差に所定の重みを付けて注目画素の入力階調値に加算した値を用いて量子化処理を行う際、量子化処理に用いる量子化閾値として、回転しないときに用いる閾値マトリクスを回転角度に応じて回転させた閾値マトリクスを用いるものでは、回転角度による見た目の差を良好に抑制できるとは限らない。

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、多値の入力画像情報を注目画素の周辺画素の量子化誤差に所定の重みを付けて注目画素の入力階調値に加算した値を用いた量子化処理によって量子化する際に量子化閾値は画素位置に応じて閾値マトリクスに基づくものを用い、かつ、量子化した出力画像情報に回転処理を施す装置において、回転処理による見た目の差を抑制することのできる画像処理装置および画像形成装置を提案することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、入力された画像情報の注目画素の入力階調値に該注目画素の周辺画素の量子化誤差を加算して修正入力値を算出する修正入力値算出手段と、複数の閾値マトリクスを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された複数の閾値マトリクスの中から適用する閾値マトリクスを選択する閾値マトリクス選択手段と、該閾値マトリクス選択手段が選択した閾値マトリクスと注目画素位置とに基づいて適用する閾値を決定する閾値決定手段と、該修正入力値算出手段が算出した注目画素位置の修正入力値を該閾値決定手段により決定した閾値と比較して出力階調値を決定する出力階調値決定手段と、該出力階調値決定手段が決定した出力階調値と該修正入力値算出手段が算出した修正入力値との差分を量子化誤差として算出し、算出された量子化誤差を該修正入力値算出手段に受け渡す誤差値算出手段と、該出力階調値決定手段によって出力階調値が決定された出力画像情報を回転する回転処理手段とを備えた画像処理装置において、上記記憶手段は、上記回転処理手段による回転角度ごとに最適化された複数の閾値マトリクスを記憶しており、上記閾値マトリクス選択手段は、出力画像情報の回転角度に応じて適用する閾値マトリクスを選択することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像処理装置において、上記記憶手段が、上記回転処理手段による回転角度が０度の場合に最適化された閾値マトリクスと、時計回り、または、反時計回りに９０度の場合に最適化された閾値マトリクスとを記憶することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の画像処理装置において、上記記憶手段が上記回転処理手段による回転角度が０度の場合に最適化された閾値マトリクスと、時計回りに９０度の場合に最適化された閾値マトリクスと、時計回りに１８０度の場合に最適化された閾値マトリクスと、時計回りに２７０度の場合に最適化された閾値マトリクスとを記憶することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１の画像処理装置において、上記複数の閾値マトリクスは、上記回転処理手段による回転角度が０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスと、時計回り、または、反時計回りに９０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスとを記憶することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１の画像処理装置において、上記複数の閾値マトリクスは、上記回転処理手段による回転角度が０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスと、時計回りに９０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスと、時計回りに１８０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスと、時計回りに２７０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスとを記憶することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１の画像処理装置において、上記複数の閾値マトリクスは、それぞれ平均量子化誤差がおおむね０となることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１の画像処理装置において、上記閾値マトリクス選択手段は、上記回転処理手段による回転角度に基づき、逆方向に該回転角度分回転させて最適化された閾値マトリクスを適用するよう選択することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１の画像処理装置において、上記閾値マトリクス選択手段は、上記回転処理手段による回転角度が０度の場合と１８０度の場合とで同じ閾値マトリクスを適用し、９０度の場合と２７０度の場合とで同じ閾値マトリクスを適用するよう選択することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、入力された画像情報の注目画素の入力階調値に該注目画素の周辺画素の量子化誤差を加算して修正入力値を算出する修正入力値算出手段と、複数の閾値マトリクスを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された複数の閾値マトリクスの中から適用する閾値マトリクスを選択する閾値マトリクス選択手段と、該閾値マトリクス選択手段が選択した閾値マトリクスと注目画素位置とに基づいて適用する閾値を決定する閾値決定手段と、該修正入力値算出手段が算出した注目画素位置の修正入力値を該閾値決定手段により決定した閾値と比較して出力階調値を決定する出力階調値決定手段と、該出力階調値決定手段が決定した出力階調値と該修正入力値算出手段が算出した修正入力値との差分を量子化誤差として算出し、算出された量子化誤差を該修正入力値算出手段に受け渡す誤差値算出手段と、該出力階調値決定手段によって出力階調値が決定された出力画像情報を回転する回転処理手段と、該回転処理手段により回転された出力画像情報を出力媒体に描画する画像描画手段とを備えた画像形成装置において、上記記憶手段は、上記回転処理手段による回転角度ごとに最適化された複数の閾値マトリクスを記憶しており、上記閾値マトリクス選択手段は、出力画像情報の回転角度に応じて適用する閾値マトリクスを選択することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記閾値マトリクス選択手段は、上記回転処理手段による回転角度に応じて、上記出力媒体の搬送方向に対して相対的に同じになるよう最適化された閾値マトリクスを適用するよう選択することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記閾値マトリクス選択手段は、上記回転処理手段による回転角度に応じて、上記出力媒体の搬送方向に対して相対的に同じドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスを適用するよう選択することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記閾値マトリクス選択手段は、出力画像情報の低濃度部において上記画像描写手段の特性に基づき安定性を重視したドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスを適用するよう選択することを特徴とするものである。

本発明においては、入力画像情報の注目画素の入力階調値に周辺画素の量子化誤差を加算した値を用いた量子化処理によって量子化する画像処理装置において、記憶手段に出力画像情報を回転する回転角度に応じて最適化された閾値マトリクスを予め複数記憶して、用意された複数の閾値マトリクスの中から適用する閾値マトリクスを選択する。具体的には、回転処理をおこなわない出力画像情報に適用するために量子化の順序、誤差マトリクス等を考慮して最適化された閾値マトリクスを閾値マトリクスαとする。また、回転処理をおこなう出力画像情報に適用する回転角度による量子化の順序、誤差マトリクス等を考慮して最適化された閾値マトリクスを閾値マトリクスβとする。このような閾値マトリクスβを予め複数用意してする。そして、回転角度に応じて複数の閾値マトリクスα，βのなかから適当なものを選択して用いる。なお、この閾値マトリクスβは、回転角度による量子化の順序、誤差マトリクス等を考慮して最適化されたものであり、閾値マトリクスαを単に回転したものとは異なる。回転処理時にも最適化された閾値マトリクスを用いるができ、回転角度による見た目の差を抑制することができる。

以上、本発明によれば、多値の入力画像情報を注目画素の周辺画素の量子化誤差に所定の重みを付けて注目画素の入力階調値に加算した値を用いた量子化処理によって量子化する際に量子化閾値は画素位置に応じて閾値マトリクスに基づくものを用い、かつ、量子化した出力画像情報に回転処理を施す装置において、回転処理による見た目の差を抑制することができるという優れた効果がある。

以下、本発明を、画像形成装置の画像処理装置に適用した第一の実施形態について説明する。

図３１は、本発明の第一の実施形態による画像処理装置を組み込んだ画像形成装置の機能的ブロック図である。画像形成装置１は、スキャナ３、画像処理装置１０、および画像出力装置５を備える。

スキャナ３は原稿画像の読み取りを行う。スキャナ３は、光源から原稿を照射して、照射された光を集光する光学結像レンズ３１と、光学結像レンズ３１を介して入力された光を電気信号に変換する光電変換素子（ＣＣＤセンサ）３２と、光電変換素子３２から出力された色信号を処理するアナログ信号処理部３３とを備える。

光学結像レンズ３１を介して光電変換素子上に結像された原稿の画像データは、光電変換素子（ＣＣＤ）３２によってＲＧＢのアナログ電気信号に変換される。光電変換素子３２によって変換されたＲＧＢのアナログ電気信号は、アナログ信号処理部３３によってＲＧＢの各色毎にサンプル＆ホールドされ、ダークレベルの補正等が行われた後に、Ａ／Ｄ変換（アナログ・デジタル変換）処理を施され、変換されたフルカラーのデジタル画像データは、画像処理装置１０に入力される。

ここで、画像処理装置１０は、入力する画像データをスキャナ３で取得した画像データを処理するとして説明するが、画像データを取得する装置はスキャナ３に限定されるものではなく、通信機能を有する通信装置がネットワークを介して送信されるデータを受信して処理する構成とすることもできる。即ち、画像データの入力はどのような形であっても良く、スキャナ３に限定されるものではない。

画像処理装置１０は、スキャナ３から出力される画像データに後述するような処理をおこない、画像出力装置５に出力する。

画像出力装置５は、画像処理装置１０から出力される画像データを受信し、１画素内の記録時間制御又は１画素の記録の強弱を制御して画像を形成して出力する。ここで画像形成は、記録媒体に記録を行うことにより、あるいは、プロジェクターで投影することによるなど、およそ画像を形成して出力するものであればどのようなものであっても適用可能である。スキャナ３、画像処理装置１０、および画像出力装置５は、図示しないＣＰＵにより実行される制御プログラムによって制御される。

次に、画像処理装置１０について詳細に説明する。なお、以下の説明では、入力階調値、出力階調値ともにＣＭＹＫなどの各版１画素あたり０〜２５５のいずれかの整数値を取り、０はもっとも濃度が低く、２５５はもっとも濃度が高いとする。この画像処理装置１０は、１画素１版あたり０〜２５５のいずれかの整数値で表される入力画像データを、０、８５、１７０、２５５のいずれかの値で表される出力画像データに変換する中間調処理を行い、その出力画像データに対して回転処理を行うものである。

図１は、画像処理装置１０の機能的ブロック図である。画像処理装置１０は、画像入力部１０１、修正入力値算出部１０２、出力階調値決定部１０３、誤差算出部１０４、誤差バッファ１０５、誤差和算出部１０６、閾値マトリクス選択部１１０、閾値決定部１０７、回転角度決定部１０８、回転処理部１０９とを備えている。

画像入力部１０１は、スキャナ３からから出力されるＲＧＢの画像データに、濃度補正処理、周波数補正処理を施し、ＲＧＢの輝度信号からＣＭＹＫの各版毎に変換された画像データに変換し、入力階調値を順次後段の処理に送る。

回転角度決定部１０８は、ユーザの指示や出力用紙が置かれている向きに基づいて、中間調処理後の画像を回転する角度を決定する。なお、画像データの回転角度は特に記さない限り時計回りで表すものとする。

閾値マトリクス選択部１１０は、回転角度決定部１０８から送信された回転角度に従って、複数の閾値マトリクスの中から、図１７に示す対応表に基づくスクリーンを形成する閾値マトリクスを選択して、閾値決定部１０７に出力する。なお、複数の閾値マトリクスは、予め記憶部（不図示）に格納されている。スクリーンと閾値マトリクスの関係については後で詳しく説明する。ここでは、回転角度が０度の場合は図２に示す閾値マトリクスを用い、回転角度が９０度の場合は図３に示す閾値マトリクスを用い、回転角度が１８０度の場合は図４に示す閾値マトリクスを用い、回転角度が２７０度の場合は図５に示す閾値マトリクスを用いるよう選択した。

閾値決定部１０７は、閾値マトリクス選択部１１０で選択された閾値マトリクスを用い、処理対象である注目画素の画素位置に基づき閾値を決定し、出力階調値決定部１０３へ出力する。

閾値決定部１０７が閾値マトリクスを用いて適用する閾値を決定する方法について説明する。図２は、閾値マトリクスの一例を示す模式図である。図２に示した閾値マトリクスＡ２０１、閾値マトリクスＢ２０２、および閾値マトリクスＣ２０３は、それぞれ出力階調値８５に相当するドット、１７０に相当するドット、および２５５に相当するドットを出力するか否かを決定する閾値である。図２中に示したこれらの閾値マトリクスは、約２７度の万線クリーンを表現する４値出力用の閾値マトリクスである。閾値マトリクス上で注目画素に対応する位置は、出力画像に閾値マトリクスをタイル状に繰り返し敷き詰めたとき、注目画素が閾値マトリクス中のどの位置に相当するかにより決定する。ここでスクリーンとは、ハーフトーンセルによる出力画像の表現であり、１インチあたりのハーフトーンセルの数をスクリーン線数と呼び、その単位はｌｐｉ（＝ｌｉｎｅ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）である。すなわち、閾値マトリクスのサイズが横ｗ画素、縦ｈ画素である場合、出力画像データの座標における横Ｘ、縦Ｙの座標にある注目画素に対しては、閾値マトリクス座標では横（Ｘ ｍｏｄ ｗ）、縦（Ｙ ｍｏｄ ｈ）の閾値を用いる。ここで、ｍｏｄは剰余演算子を意味し、（Ｘ ｍｏｄ ｗ）は、Ｘをｗで割ったときの余り、即ちモジュール計算結果を示す。図２においては、ｗ＝ｈ＝６であり、例えば出力画像データの座標で（Ｘ、Ｙ）＝（９、６）である画素に対しては、閾値マトリクス座標で（ｘ、ｙ）＝（３、０）の位置の閾値を用いる。すなわち、閾値Ａは閾値マトリクスＡ２０１の当該画素位置における値から１９４、閾値Ｂは閾値マトリクスＢ２０２の当該画素位置における値から２１８、閾値Ｃは閾値マトリクスＣ２０３の当該画素位置における閾値から２４３となる。

修正入力値算出部１０２は、画像入力部１０１から出力された画像データ中の注目画素における画素データと、後述する誤差和算出部１０６で算出された注目画素の周辺画素における誤差和との和である修正入力値を算出し、出力階調値決定部１０３に出力する。

誤差算出部１０４は、修正入力値算出部１０２が算出した修正入力値と、出力階調値決定部１０３が決定した出力階調値との差分を量子化誤差として算出する。誤差バッファ１０５は、誤差算出部１０４が算出した量子化誤差を格納する。

誤差和算出部１０６は、誤差マトリクスを用いて注目画素に関与する量子化による誤差の和を算出する。図６は、誤差和算出部１０６が注目画素の関与する誤差の和を算出するために用いる誤差マトリクスの一例を示す模式図である。この誤差マトリクスは、誤差和算出部１０６に記憶されており、ある画素における誤差和を算出するために、どこの画素で発生した誤差をどの程度の割合で反映させるかを定義するためのものである。ここで、注目画素に関与する誤差の和とは、修正入力値算出部１０２が修正入力値を算出する時に、入力画像データに加算する誤差の和のことである。誤差和算出部１０６は、誤差算出部１０４が算出して誤差バッファ１０５に格納されている量子化誤差を読み出し、量子化誤差と誤差マトリクスとを積和演算することで注目画素に関与する誤差和を算出し、算出した誤差和を修正入力値算出部１０２へ出力する。

具体的には、図６において、x印で示した位置が注目画素を意味する。注目画素の１ライン真上の画素の量子化による量子化誤差が３２であった場合、図６の誤差マトリクス中のその画素に対応する値は４／３２であるから、その画素から注目画素に関与する量子化による誤差は両者の積である４となる。このようにして、１つの注目画素に対して２ライン上の７画素、１ライン上の７画素、同一ラインの３画素の計１７画素における量子化による誤差を誤差バッファ１０５から読み出し、誤差マトリクスと積和演算を行うことで注目画素に関与する量子化による誤差和を算出して、その誤差和を修正入力値算出部１０２へ送る。

なお、図６に示した誤差マトリクスは、全ての要素を加算した場合、１となるように設
計されている。これは、発生した量子化誤差を過不足なく周囲の画素で用いるためである。

図７は、誤差マトリクスの他の例を示す模式図である。ここで、誤差和算出部１０６は、図７に示したような誤差マトリクスを利用して量子化誤差を算出しても良い。図７に示した誤差マトリクスは、図６に示したマトリクス中の各値を３２倍したものである。例えば、注目画素の１ライン真上の画素の量子化による量子化誤差が３２であった場合、誤差マトリクス中のその画素に対応する値は４であるから、その画素から注目画素に関与する量子化誤差はひとまず両者の積である１２８とする。

このようにして、１つの注目画素に対して２ライン上の７画素、１ライン上の７画素、同一ラインの３画素の計１７画素における量子化誤差を誤差バッファ１０５から読み出して、誤差マトリクスと演算を行うことによって、注目画素に関与する誤差和を算出する。このような方法をとることにより、高速なシフト演算や整数演算で注目画素に関与する誤差和を算出することができる。以上の処理を施した後、誤差和を３２で除算する。したがって、実質的な処理は図６に示した処理と変わりはないことがわかる。

出力階調値決定部１０３は、図８に示したフローチャートの手順に従い、閾値決定部１０８によって注目画素に対応した閾値と、修正入力値算出部１０２で算出された修正入力値との大小関係を比較して、出力階調値を決定する。出力階調値決定部１０３が決定した出力階調値は、位相制御部１１０を介して出力画像データとして画像出力装置５に出力される。

図８に基づき、出力階調値決定部１０３が、閾値によって出力階調値を決定する手順を説明する。出力階調値決定部１０３は、修正入力値算出部１０２から受けた修正入力値が、閾値決定部１０７から受けた閾値Ｃより大きいか否かを判定し（ステップＳ８０１）、大きいと判定した場合（ステップＳ８０１のＹｅｓ）、出力階調値は２５５とする（ステップＳ８０２）。これ以外の場合、修正入力値が閾値Ｂより大きいか否かを判定し（ステップＳ８０３）、大きい場合（ステップＳ８０３のＹｅｓ）、出力階調値は１７０とする（ステップＳ８０４）。これ以外の場合、修正入力値が閾値Ａより大きいか否かを判定し（ステップＳ８０５）、大きいと判定した場合（ステップＳ８０５のＹｅｓ）、出力階調値は８５とする（ステップＳ８０６）。そして、これらのいずれでもない場合（ステップＳ８０５のＮｏ）、出力階調値は０とする（ステップＳ８０７）。

回転処理部１０９では、出力階調値決定部１０３から受けた画像データに対して、回転角度決定部１０８から受けた回転角度情報を元に回転処理を行う。

次に、特徴部である閾値マトリクス選択部１１０が複数の閾値マトリクスより、適用する閾値を決める閾値マトリクスを選択する方法について詳しく説明する。図２、３、４、５は、予め記憶部（不図示）に格納されている複数の閾値マトリクスの模式図である。図２、３、４、５の閾値マトリクスは、図６の誤差マトリクスを用いた場合に、それぞれ図９、１０、１１，１２に示す順序でスクリーンが成長し、平均量子化誤差が０に近くなるよう設計されたものである。平均量子化誤差とは、各画素位置で発生している量子化による誤差、すなわち修正入力値から出力階調値を減じた値を平均した値のことである。

ここで、スクリーンの成長順序は数字が小さい画素位置ほどドットが発生しやすいものである。例えば、図９に示す成長順序の場合、図１３の１３０１から１３０５で示すように入力階調値が高くなるに従って、最初に値０で示した画素位置でドットが８５、１７０、２５５と成長し、次に値１で示した位置で出力階調値が大きくなるものである。図１０、１１、１２は、図９をそれぞれ所定の角度回転させたものとなっている。すなわち、本実施形態の画像処理装置１０では、予め回転によるドット発生順を考慮して、回転後のドット発生順（図９、１０、１１、１２）に応じて最適化された閾値マトリクス（図２、３、４、５）を用意しておくものである。これは、上記特許文献３のように、所定のスクリーンになるような１つの閾値マトリクスを、画像作像時に回転角度に応じて回転させて用いるものとは異なる。

ここで、図２、３、４、５に示した閾値マトリクスを最適化設計する手順について説明する。最初、画像出力装置５に出力させたい出力ドットパターンの定常状態における各画素位置での修正入力値を算出する。ここで定常状態とは、一定の入力階調値であるベタ画像を中間調処理した結果、安定して同じパターンが繰り返し発生している状態を指す。定常状態における各画素位置での修正入力値から、与えた出力ドットパターンとなる閾値の範囲を求める。この手順を種々の出力ドットパターンに対して行い、それぞれのパターンで求めた閾値の範囲を絞り込む。

具体的には、まず、画像出力装置５に出力させたい出力ドットパターンを複数、あるいは多数準備する。ここで出力ドットパターンをＮ個準備したと仮定する。最初に、Ｎ個の出力ドットパターンの中から１つの出力ドットパターンを選択して、選択された出力ドットパターンで定常状態をなしている時の各画素位置での修正入力値を算出する。算出した修正入力値から、与えたドットパターンとなるための閾値の範囲を求める。出力ドットパターンＮ個の全てについて、上記処理を終了したか否かを判定し、終了していない場合は処理を継続し、終了した場合は処理を終了する。ここで、各出力ドットパターンに対して求めた閾値の範囲を基にして、最終的な閾値の範囲を絞り込んで閾値を決定する。

図３２は、出力ドットパターンの組の一例を示す模式図である。図３２に示された各出力ドットパターン３２０１〜３２１９を用いて、定常状態での各画素位置における修正入力値の算出方法を説明する。図３２中における各マトリクスのｘ方向を主走査方向、ｙ方向を副走査方向とする。すなわち、各マトリクスの左から右方向へレーザを走査して画像処理するものである。

図３２中の各出力ドットパターンは、各画素の出力階調値が０、８５、１７０、２５５のいずれかである４値出力のドットパターンを示している。例えば、出力ドットパターン３２０７は、出力画像データの値の平均値が、
（０×２４＋２５５×１２）÷３６＝８５
であることから、階調値が８５の大きなベタ画像を入力した場合、定常状態では出力ドットパターン３２０７で示す出力ドットパターンの繰り返しが出現することになる。ここで、上記平均値の算出は、マトリクス中の０の値が２４、２５５の値が１２つあり、その各値を加算した値に対してマトリクス数である３６で除算したものが平均値である。

図３３は、出力ドットパターンにおける画素位置の表記のしかたを説明する図である。出力ドットパターンにおける画素位置（ｘ、ｙ）＝（０、０）はｐ０、画素位置（ｘ、ｙ）＝（０、１）はｐ３などと表す。

ここで、ｐ０の出力階調値をｂ０、ｐ０で発生する誤差値をｅ０、ｐ０での修正入力値をｆ０、入力階調値をｄと表すと、（式１）が成り立つ。

図３４は、出力ドットパターンを並べた模式図である。（式１）の意味は、例えばｐ０での修正入力値ｆ０は、入力階調値と、図３４中で網掛けをした画素位置からの誤差値に重み付けした値とを、加算して求めることから、
ｆ０＝ｄ＋１／３２×（０・ｅ２＋１・ｅ０＋１・ｅ１＋２・ｅ３＋１・ｅ５＋１・ｅ４＋０・ｅ２＋１・ｅ１＋１・ｅ３＋２・ｅ５＋４・ｅ４＋２・ｅ２＋１・ｅ０＋１・ｅ１＋２・ｅ５＋４・ｅ４＋８・ｅ２）
＝ｄ＋１／３２×（２・ｅ０＋３・ｅ１＋１０・ｅ２＋３・ｅ３＋９・ｅ４＋５・ｅ５）
で表される。これは（式１）の第１行において確かめることができる。

また、ｐ０での誤差値ｅ０は、修正入力値と出力階調値との差分であるから、
ｆｎ−ｂｎ＝ｅｎ （式２）
より
ｆｎ＝ｅｎ＋ｂｎ （ただし、０≦ｎ≦５）
の式が成り立ち、（式１）に代入することで（式３）が導かれる。

（式３）からは、誤差値ｅｎや修正入力値ｆｎにはそれぞれ無数の解が存在するので、一意に求めることができない。一意の解を得るためには、条件式を加える必要があるが、グラデーション画像に対する階調段差抑制を図るため、誤差の平均値０を条件として与える。なお、誤差の平均値とグラデーション画像に対する階調段差との関係は特許文献１の段落番号１９３〜段落番号２００に記されている。

ここでは誤差の平均値を０として与える。これは、誤差知の総和を０とした下記の（式４）を、（式３）の中の行の一つと置き換えることと同等である。
０＝ｅ０＋ｅ１＋ｅ２＋ｅ３＋ｅ４＋ｅ５ （式４）
最上位の行を置き換えた例を、（式５）に示す。

ここで、ｄ、ｂｎは定常状態の出力ドットパターンを与えることから、いずれも既知の定数となっているので、誤差値ｅｎが求まる。

本実施の形態の場合は、最上位の行を置き換えたが、この理由は上述した無数の解が存在することから一意に求めるには、さらなる条件を加える必要があるからである。（式３）の中にある６つの行のうち、１つの行は意味をなしていない式であり、つまり、他の５行の式から求まる式であるからである。

図３５は、図３２の出力ドットパターンの組に対応する修正入力値の組を説明する模式図である。修正入力値３５０１〜３５１９は、誤差値ｅｎをもとに（式１）、もしくは（式２）から算出される。例えば、図３２の出力ドットパターン３２０７を与えた場合は、図３５の３５０７で示す修正入力値となる。

ここで、図３２で与えた出力ドットパターンを得るためには、例えば、ｐ３においては、図３５の３５０１から３５１０に示す修正入力値に対しては出力階調値０、３５１１で示す修正入力値に対しては出力階調値８５、３５１２で示す修正入力値に対しては出力階調値１７０、３５１３から３５１９で示す修正入力値に対しては出力階調値２５５を発生させる閾値である必要がある。

そこで、ｐ３で出力階調値８５を出すか否かを決定する閾値Ａは、３５０１から３５１０の修正入力値の最大値６８．８以上で、３５１１から３５１９の修正入力値の最小値９３．２より小さい必要がある。そこで、６８．８以上で、９３．２より小さい数値のうち両者の中央値で小数点以下を四捨五入した値８１を、ｐ３における閾値Ａとする。

同様に出力階調値１７０を出すか否かを決定する閾値Ｂは、３５０１から３５１１の修正入力値の最大値９３．２以上で、３５１２から３５１９の修正入力値の最小値１１７．７より小さい必要があることから、両者の中央値で小数点以下を四捨五入した値の１０５とする。

同様に、出力階調値２５５を出すか否かを決定する閾値Ｃは、３５０１から３５１２の修正入力値の最大値１１７．７以上で、３５１３から３５１９の修正入力値の最小値１４２．２より小さい必要があることから、両者の中央値で小数点以下を四捨五入した値の１３０とする。このようにしてｐ３における閾値Ａ〜Ｃが求まる。

図９は、約２７度の万線スクリーンを実現するためのドット成長順序である。また、図１０は図９を反時計回りに９０度、図１１は図９を反時計回りに１８０度、図１２は図９を反時計回りに２７０度回転させたものである。

また、図１４は、図２の閾値マトリクスを用いて画像をプリンタから出力するときの出力用紙の搬送方向とスクリーンとの関係を示す説明図である。図１４の１４０１は、図２の閾値マトリクスにより形成されるスクリーン形状であり、１４０２に示すように出力用紙の搬送方向とスクリーン角との角度差は約６３度となる。一方、図１５は同様に図２の閾値マトリクスを用いて中間調処理した後に画像を９０度回転して出力するときの出力用紙の搬送方向とスクリーンとの関係を示す説明図である。図１５の１５０１は、図２の閾値マトリクスにより形成されるスクリーン形状であり、１５０２は画像を９０度回転したときのスクリーン形状であり、１５０２に示すように出力用紙の搬送方向とスクリーン角との角度差は約２７度となる。すなわち、画像の回転しない時と、回転する時とで、同じ閾値マトリクスを用いて中間調処理した後に回転処理をおこなうと、出力用紙の搬送方向とスクリーン角との角度差が異なることにより、見た目に差を与える可能性がある。

そこで、第一の実施形態の画像処理装置１０では、中間調処理後に回転した時も、回転しない時と同じく、出力用紙の搬送方向とスクリーン角との角度差が約６３度になるようにする。そのため、中間調処理後に画像を９０度回転する場合には、あらかじめ反時計回りに９０度回転した用に最適化された図３の閾値マトリクスを用いる。図１６は、図３の閾値マトリクスを用いて画像をプリンタから出力したときの、出力用紙の搬送方向とスクリーンとの関係を示す説明図である。図１６の１６０１は、図３の閾値マトリクスにより形成されるスクリーン形状であり、１６０２は画像を９０度回転したときのスクリーン形状であり、１６０３に示すように出力用紙の搬送方向とスクリーン角との角度差は約６３度となる。これより、回転角度と形成すべきスクリーンとの関係は図１７に示すものとなる。なお、第一の実施形態では、万線スクリーンを用いる構成で説明したが、本発明に基づく構成としてはこれに限らず、例えば、網点スクリーンを用いる構成であっても良い。

なお、上記第一の実施形態では中間調処理に平均誤差最小法を用いたが、本発明に基づく構成としてはこれに限らず、例えば誤差拡散処理法を用いる構成であっても良い。

次に、画像処理装置に適用した第二の実施形態について説明する。なお、第二の実施形態の画像処理装置が採用される画像形成装置は、第一の実施形態で説明した画像形成装置と同じものであるので、説明を省略する。また、第二の実施形態の画像処理装置については、第一の実施形態の画像処理装置と同じ構成部分の説明は省略し、第一の実施形態の画像処理装置と異なる構成部分を中心とした説明をおこなう。

第二の実施形態の画像処理装置は、図１にしめす第一の実施形態の画像処理装置と同様に、画像入力部１０１、修正入力値算出部１０２、出力階調値決定部１０３、誤差算出部１０４、誤差バッファ１０５、誤差和算出部１０６、閾値マトリクス選択部１１０、閾値決定部１０７、回転角度決定部１０８、回転処理部１０９とを備えており、同様の機能を果たす。第二の実施形態の画像処理装置では、閾値マトリクス選択部１１０により、図１８に示す対応表に基づくスクリーンを与える閾値マトリクスを選択して閾値決定部１０７に出力し、閾値決定部１０７では処理対象である注目画素の画素位置に基づき閾値を決定し、出力階調値決定部１０３へ出力する。具体的には、回転角度が０度または１８０度の場合は図２に示す閾値マトリクスを用い、回転角度が９０度または２７０度の場合は図３に示す閾値マトリクスを用い、注目画素の画素位置に基づき適用する閾値を決定して、決定した閾値を出力階調値決定部１０３へ出力する。

図１９は、図９のスクリーンのドット成長順序、図２０は図９を１８０度回転した図１１のドット成長順序から値２以下の画素位置にドットを打たれた状態を示す。どちらも同じような約２７度の万線スクリーンとなることがわかる。このように、あるスクリーンとそれを１８０度回転したスクリーンとが、おおむね同じものである場合は、どちらのスクリーンを形成するようにしても出力画像はおおむね同じものとなる。そこで、回転角度が０度と１８０度の場合とで同じ閾値マトリクスを用いることができる。同じように、回転角度が９０度と２７０度の場合とで同じ閾値マトリクスを用いることができる。

次に、画像処理装置に適用した第三の実施形態について説明する。なお、第二の実施形態の説明と同様に、第二の実施形態の画像処理装置と同じ構成部分の説明は省略し、異なる構成部分を中心とした説明をおこなう。

第三の実施形態の画像処理装置では、閾値マトリクス選択部１１７において、図１８に示す対応表に基づくスクリーンを与える閾値マトリクスを選択して閾値決定部１０７に出力し、閾値決定部１０７では処理対象である注目画素の画素位置に基づき閾値を決定し、出力階調値決定部１０３へ出力する。具体的には、回転角度が０度または１８０度の場合は図２に示す閾値マトリクスを用い、回転角度が９０度または２７０度の場合は図２１に示す閾値マトリクスを用い、注目画素の画素位置に基づき適用する閾値を決定して、決定した閾値を出力階調値決定部１０３へ出力する。

図２３、２４は、図１０のドット成長順序から順に値１、２以下の画素位置にドットを打たれた状態を示し、図２５、２６は図２２のドット成長順序から順に値１、２以下の画素位置にドットを打たれた状態を示す。図２１示す閾値マトリクスは、図２２のドット成長順序を得るために最適化したものであり、図９のドット成長順序を２７０度回転した図１０のドット成長順序と類似しているが、低濃度画像に対応するドット成長順序が異なる。

ここで、 画像形成装置によって、Ｘ軸方向にドットを連続して発生させた場合と、Ｙ軸方向にドットを連続させた場合とで画像の再現性に違いが生じるものがある。例えばレーザを感光体に照射して画像を形成する電子写真においては、レーザの走査方向である、出力用紙の搬送方向と垂直な方向にドットを連続して発生させた場合に安定して画像を再現でき、また、打たれるドットの密度が小さい場合は安定した画像を得にくい。そこで、打たれるドットの密度が小さい低濃度部においてＸ軸方向にドットを連続して発生させた場合に画像が安定して再現できる場合は、図２５のようにドットが配置されるよう、図１０のドット成長順序が得られる図３の閾値マトリクスではなく、図２２のドット成長順序を得られる図２１の閾値マトリクスを用いることとする。

以上、第一、第二、第三の実施形態の画像処理装置では、入力される画像情報の注目画素位置周辺の量子化誤差に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出部１０１と、複数の閾値マトリクスのなかから適用する閾値マトリクスを選択する閾値マトリクス選択手段１１０と、閾値マトリクス選択手段１１０が選択した閾値マトリクスと、注目画素位置とに基づいて適用する閾値を決定する閾値決定部１０７と、修正入力値算出手段が算出した注目画素位置の修正入力値に対して閾値決定部１０７により決定した閾値に基づいて出力階調値を決定する出力階調値決定部１０３と、出力階調値決定部１０３が決定した出力階調値と修正入力値算出部１０２が算出した修正入力値との差分を量子化誤差として算出する量子化誤差算出部１０４と、算出された量子化誤差を修正入力値算出手段１０２に送信する誤差和算出部１０６と、出力階調値決定手段によって出力階調値が決定された出力画像情報を回転する回転処理部１０９とを備えた画像処理装置において、複数の閾値マトリクスとして回転処理部１９０による回転角度により最適化された複数の閾値マトリクス（図２，３，４，５）を予め記憶部（不図示）に記憶させ、閾値マトリクス選択手段１１０が回転角度に応じて記憶された複数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。このように、出力画像情報を回転する回転角度に応じて最適化された閾値マトリクスを予め複数記憶して、記憶された複数の閾値マトリクスのなかから適用する閾値マトリクスを選択する。具体的には、回転処理をおこなわない出力画像情報に適用するために量子化の順序、誤差マトリクス等を考慮して最適化された閾値マトリクスを閾値マトリクスαとする。また、回転処理をおこなう出力画像情報に適用する回転角度による量子化の順序、誤差マトリクス等を考慮して最適化された閾値マトリクスを閾値マトリクスβとする。このような閾値マトリクスβを予め複数記憶する。そして、回転角度に応じて複数の閾値マトリクスα，βのなかから適当なものを選択して用いる。なお、この閾値マトリクスβは、回転角度による量子化の順序、誤差マトリクス等を考慮して最適化されたものであり、閾値マトリクスαを単に回転したものとは異なる。回転処理時にも最適化された閾値マトリクスを用いるができ、回転角度による見た目の差を抑制することができる。
また、上記複数の閾値マトリクスは、回転処理手段による回転角度が０度の場合に最適化された閾値マトリクスと、時計回り、または、反時計回りに９０度の場合に最適化された閾値マトリクスとを含むものとする。これにより、時計回り、または、反時計回りに９０度に回転する回転処理に対して見た目の差を抑制することができる。
また、上記複数の閾値マトリクスは、回転処理手段による回転角度が０度の場合に最適化された閾値マトリクスと、時計回りに９０度の場合に最適化された閾値マトリクスと、時計回りに１８０度の場合に最適化された閾値マトリクスと、時計回りに２７０度の場合に最適化された閾値マトリクスとを含むものとする。これにより、時計回りに９０度、１８０度、２７０度回転する回転処理に対する見た目の差を抑制することができる。
また、上記複数の閾値マトリクスは、回転処理手段による回転角度が０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスと、時計回り、または、反時計回りに９０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスとを含むものとする。これにより、時計回り、または、反時計回りに９０度に回転する回転処理に対して見た目の差を抑制することができる。
また、上記複数の閾値マトリクスは、回転処理手段による回転角度が０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスと、時計回りに９０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスと、時計回りに１８０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスと、時計回りに２７０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスとを含むものとする。これにより、時計回りに９０度、１８０度、２７０度回転する回転処理に対して見た目の差を抑制することができる。
また、上記複数の閾値マトリクスは、それぞれ平均量子化誤差がおおむね０とすることで、グラデーション画像に対する階調段差などの画質劣化を抑制できる。
また、閾値マトリクス選択手段１１０は、図１７，１８に示すように、回転処理部１０９による回転角度に基づき閾値マトリクスを選択することにより、回転角度の影響を受けないようにすることができる。
また、閾値マトリクス選択手段１１０は、回転処理部１０９による回転角度に基づき、逆方向に該回転角度分回転させて最適化された閾値マトリクスを適用するよう選択することにより、回転角度の影響を受けないようにすることができる。
また、閾値マトリクス選択手段１１０は、回転処理手段による回転角度が０度の場合と１８０度の場合とで同じ閾値マトリクスを適用し、９０度の場合と２７０度の場合とで同じ閾値マトリクスを適用するよう選択することにより、閾値マトリクスを保持するメモリ量を少なくしながら、回転角度の影響を受けないようにすることができる。
また、このような画像処理装置を採用する画像形成装置では、中間調処理後の画像の回転の有無で見た目の差を生じさせてしまうことを抑制できる。
また、閾値マトリクス選択手段１１０は、回転処理部１０９よる回転角度に応じて、出力媒体の搬送方向に対して相対的に同じになるように最適化された閾値マトリクスを適用するよう選択する。これにより、出力用紙の搬送速度の変動があっても、中間調処理後の画像の回転の有無で見た目の差を生じさせてしまうことを抑制できる。
また、閾値マトリクス選択手段１１０は、回転処理手段による回転角度に応じて、出力媒体の搬送方向に対して相対的に同じドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスを適用するよう選択する。これにより、出力用紙の搬送速度の変動があっても、中間調処理後の画像の回転の有無で見た目の差を生じさせてしまうことを抑制できる。
また、閾値マトリクス選択手段１１０は、出力画像情報の低濃度部において上記画像描写手段の特性に基づき安定性を重視したドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスを適用するよう選択する。ここで、 画像描写手段によって、Ｘ軸方向にドットを連続して発生させた場合と、Ｙ軸方向にドットを連続させた場合とで画像の再現性に違いが生じるものがある。例えばレーザを感光体に照射して画像を形成する電子写真においては、レーザの走査方向である、出力用紙の搬送方向と垂直な方向にドットを連続して発生させた場合に安定して画像を再現でき、また、打たれるドットの密度が小さい場合は安定した画像を得にくい。そこで、打たれるドットの密度が小さい低濃度部においてＸ軸方向にドットを連続して発生させた場合に画像が安定して再現できる場合は、図２５のようにドットが配置されるよう、図１０のドット成長順序が得られる図３の閾値マトリクスではなく、図２２のドット成長順序を得られる図２１の閾値マトリクスを用いることとする。

第一の実施形態の画像処理装置の機能的ブロック図。 無回転時に用いられる閾値マトリクスの組の一例を示す模式図。 ９０度回転時に用いられる閾値マトリクスの組の一例を示す模式図。 １８０度回転時に用いられる閾値マトリクスの組の一例を示す模式図。 ２７０度回転時に用いられる閾値マトリクスの組の一例を示す模式図。 誤差和算出部が注目画素の関与する誤差の和を算出するために用いる誤差マトリクスの一例を示す模式図。 誤差マトリクスの他の例を示す模式図。 出力階調値決定部が閾値によって出力階調値を決定する手順を示すフローチャート。 無回転時に用いられるスクリーンのドット成長順序の一例を示す模式図。 図９を９０度回転させたスクリーンのドット成長順序を示す模式図。 図９を１８０度回転させたスクリーンのドット成長順序を示す模式図。 図９を２７０度回転させたスクリーンのドット成長順序を示す模式図。 スクリーンの成長過程を説明する図。 図２の閾値マトリクスを用いた画像をプリンタから出力するときの、出力用紙の搬送方向とスクリーンとの関係を示す説明図。 図２の閾値マトリクスを用いて中間調処理した後に、画像を９０度回転して出力するときの、出力用紙の搬送方向とスクリーンとの関係を示す説明図。 図３の閾値マトリクスを用いた画像をプリンタから出力したときの、出力用紙の搬送方向とスクリーンとの関係を示す説明図。 回転角度と形成すべきスクリーンの対応の一例をしめす表。 回転角度と形成すべきスクリーンの対応の他の例をしめす表。 図９のドット成長順序から値２以下の画素位置にドットを打たれた状態を示す図。 図２１を１８０度回転した図１１のドット成長順序から値２以下の画素位置にドットを打たれた状態を示す図。 第二の実施形態の画像処理装置に用いられる閾値マトリクスの組の一例を示す模式図。 図２１の閾値マトリクスにより形成したスクリーンの成長順序を示す模式図。 図９のドット成長順序から順に値１以下の画素位置にドットを打たれた状態を示す図。 図９のドット成長順序から順に値２以下の画素位置にドットを打たれた状態を示す図。 図２２のドット成長順序から順に値１以下の画素位置にドットを打たれた状態を示す図。 図２２のドット成長順序から順に値２以下の画素位置にドットを打たれた状態を示す図。 搬送速度が変動しない場合に搬送方向と水平に線を等間隔に並べた画像の出力結果を示す図。 搬送速度が変動する場合に搬送方向と水平に線を等間隔に並べた画像の出力結果を示す図。 搬送速度が変動しない場合に搬送方向と垂直に線を等間隔に並べた画像の出力結果を示す図。 搬送速度が変動する場合に搬送方向と垂直に線を等間隔に並べた画像の出力結果を示す図。 本発明の画像処理装置を組み込んだ画像形成装置の機能的ブロック図。 出力ドットパターンの組の一例を示す模式図。 出力ドットパターンにおける画素位置の表記のしかたを説明する図。 出力ドットパターンを並べた模式図。 図３２の出力ドットパターンの組に対応する修正入力値の組を説明する模式図。

符号の説明

１ 画像形成装置
３ スキャナ
５ 画像出力装置
１０ 画像処理装置
１０１ 画像入力部
１０２ 修正入力値算出部
１０３ 出力階調値決定部
１０４ 誤差算出部
１０５ 誤差バッファ
１０６ 誤差和算出部
１０７ 閾値決定部
１０８ 回転角度決定部
１０９ 回転処理部
１１０ 閾値マトリクス選択部

Claims (12)

1. 入力された画像情報の注目画素の入力階調値に該注目画素の周辺画素の量子化誤差を加算して修正入力値を算出する修正入力値算出手段と、複数の閾値マトリクスを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された複数の閾値マトリクスの中から適用する閾値マトリクスを選択する閾値マトリクス選択手段と、該閾値マトリクス選択手段が選択した閾値マトリクスと注目画素位置とに基づいて適用する閾値を決定する閾値決定手段と、該修正入力値算出手段が算出した注目画素位置の修正入力値を該閾値決定手段により決定した閾値と比較して出力階調値を決定する出力階調値決定手段と、該出力階調値決定手段が決定した出力階調値と該修正入力値算出手段が算出した修正入力値との差分を量子化誤差として算出し、算出された量子化誤差を該修正入力値算出手段に受け渡す誤差値算出手段と、該出力階調値決定手段によって出力階調値が決定された出力画像情報を回転する回転処理手段とを備えた画像処理装置において、
   上記記憶手段は、上記回転処理手段による回転角度ごとに最適化された複数の閾値マトリクスを記憶しており、上記閾値マトリクス選択手段は、出力画像情報の回転角度に応じて適用する閾値マトリクスを選択することを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１の画像処理装置において、上記記憶手段が、上記回転処理手段による回転角度が０度の場合に最適化された閾値マトリクスと、時計回り、または、反時計回りに９０度の場合に最適化された閾値マトリクスとを記憶することを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項１の画像処理装置において、上記記憶手段が上記回転処理手段による回転角度が０度の場合に最適化された閾値マトリクスと、時計回りに９０度の場合に最適化された閾値マトリクスと、時計回りに１８０度の場合に最適化された閾値マトリクスと、時計回りに２７０度の場合に最適化された閾値マトリクスとを記憶することを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項１の画像処理装置において、上記複数の閾値マトリクスは、上記回転処理手段による回転角度が０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスと、時計回り、または、反時計回りに９０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスとを記憶することを特徴とする画像処理装置。
5. 請求項１の画像処理装置において、上記複数の閾値マトリクスは、上記回転処理手段による回転角度が０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスと、時計回りに９０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスと、時計回りに１８０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスと、時計回りに２７０度の場合に所定のドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスとを記憶することを特徴とする画像処理装置。
6. 請求項１の画像処理装置において、上記複数の閾値マトリクスは、それぞれ平均量子化誤差がおおむね０となることを特徴とする画像処理装置。
7. 請求項１の画像処理装置において、上記閾値マトリクス選択手段は、上記回転処理手段による回転角度に基づき、逆方向に該回転角度分回転させて最適化された閾値マトリクスを適用するよう選択することを特徴とする画像処理装置。
8. 請求項１の画像処理装置において、上記閾値マトリクス選択手段は、上記回転処理手段による回転角度が０度の場合と１８０度の場合とで同じ閾値マトリクスを適用し、９０度の場合と２７０度の場合とで同じ閾値マトリクスを適用するよう選択することを特徴とする画像処理装置。
9. 入力された画像情報の注目画素の入力階調値に該注目画素の周辺画素の量子化誤差を加算して修正入力値を算出する修正入力値算出手段と、複数の閾値マトリクスを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された複数の閾値マトリクスの中から適用する閾値マトリクスを選択する閾値マトリクス選択手段と、該閾値マトリクス選択手段が選択した閾値マトリクスと注目画素位置とに基づいて適用する閾値を決定する閾値決定手段と、該修正入力値算出手段が算出した注目画素位置の修正入力値を該閾値決定手段により決定した閾値と比較して出力階調値を決定する出力階調値決定手段と、該出力階調値決定手段が決定した出力階調値と該修正入力値算出手段が算出した修正入力値との差分を量子化誤差として算出し、算出された量子化誤差を該修正入力値算出手段に受け渡す誤差値算出手段と、該出力階調値決定手段によって出力階調値が決定された出力画像情報を回転する回転処理手段と、該回転処理手段により回転された出力画像情報を出力媒体に描画する画像描画手段とを備えた画像形成装置において、
   上記記憶手段は、上記回転処理手段による回転角度ごとに最適化された複数の閾値マトリクスを記憶しており、上記閾値マトリクス選択手段は、出力画像情報の回転角度に応じて適用する閾値マトリクスを選択することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９の画像形成装置において、上記閾値マトリクス選択手段は、上記回転処理手段による回転角度に応じて、上記出力媒体の搬送方向に対して相対的に同じになるよう最適化された閾値マトリクスを適用するよう選択することを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項９の画像形成装置において、上記閾値マトリクス選択手段は、上記回転処理手段による回転角度に応じて、上記出力媒体の搬送方向に対して相対的に同じドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスを適用するよう選択することを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項９の画像形成装置において、上記閾値マトリクス選択手段は、出力画像情報の低濃度部において上記画像描写手段の特性に基づき安定性を重視したドット成長順序になるよう最適化された閾値マトリクスを適用するよう選択することを特徴とする画像形成装置。

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