JP2010161503A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像データを低階調化する際に生じる画像劣化を抑制する。
【解決手段】多階調画像データを、多階調画像データの階調数よりも少ないＮ（Ｎは３≦Ｎを満たす自然数）階調の画像データに変換し、入力部で入力した画像データ中の着目入力画素とこの着目入力画素を含み、副走査方向に連続するｎ（ｎは２≦ｎを満たす自然数）個の画素を統合し、ｎ個の画素の画素値の平均値を統合画素の画素値として決定する解像度変換部１０１と、１０１で得られた画像データを、Ｎ階調の画像データに量子化する量子化部１０３と、副走査方向に連続するｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する第１の判定処理、及びｎ個の入力画素の画素値が大きくなる方向が副走査方向に順方向であるか、反対方向であるかを判定する第２の判定処理を行い、ｎ個の出力画素それぞれのＮ階調で表される画素値を決定する画素選択部１０４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。

一般に、画像をデジタルで表現する場合、例えば、２５６レベルの多階調で表現される。更に、カラー画像の場合には、ＲＧＢやＣＭＹＫといった色成分毎に多階調で表現される。しかし、一般的なプリンタでは２５６レベルで濃淡を表現することはできないため、従来からハーフトーニングと呼ばれる手法を用いて、このような多階調をプリンタで表現可能である少ない階調数（例えば、２階調や４階調）にする手法が採用されてきた。

例えば、特許文献１では、圧縮処理方式による多値誤差拡散法を用いることにより、２５６階調の画像を２〜４階調で表現する技術が開示されている。すなわち、２５６階調を４値化する場合には、２５６階調と４値の対応付けを行う閾値テーブルを用いることによって、多値誤差拡散法により算出された着目画素の濃度値が４値化される。そして、４値化後の誤差（残差）は保持され、次の画素の４値化時において、その周辺画素に対して保持されている上記誤差が重み付けして加算され、上記４値化が繰り返される。

しかしながら、プリンタの方式によっては、周囲に打点が存在しない画素、すなわち孤立画素の打点が不安定になる場合がある。この対策として、なるべく孤立画素を少なくするため、連続する画素をブロック化して取り扱い、そのブロック内で画素を集積する手法が採用されてきた。

一方、このようにブロック内で画素を集積させた場合には、処理が複雑であるため、過負荷がかかってしまうという問題がある。この処理の負荷軽減手法として、特許文献２では、入力される画像の互いに連続するｎ（ｎは自然数）個の画素に対応する画像データを平均化し、平均画像データに対して多値誤差拡散処理を施す。そして、多値誤差拡散処理を行って得られる画像データに基づいて、各色毎に定められたパターンによりＮ（Ｎは自然数）階調で表現されるｎ個の画像データを生成し、ｎ個の画素に対応する画像データを生成する技術が開示されている。
特開平９―７４４８８号公報 特開２００１−３０９１８８号公報

しかしながら、従来の技術では、入力画像を互いに連続する複数の画素毎に平均化する場合、この複数の画素の濃度差が大きい場合には、平均化したことにより元の画像の情報が消えてしまい、出力画像が劣化する可能性がある。

従って、本発明の目的は、画像データを低階調化する際に生じる画像劣化を抑制することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、多階調画像データを、当該多階調画像データの階調数よりも少ないＮ階調（Ｎは３≦Ｎを満たす自然数）の画像データに変換し、変換して得られた画像データに従って記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置であって、前記多階調画像データを入力する入力手段と、前記記録媒体の搬送方向を副走査方向、当該副走査方向に直交する方向を主走査方向としたとき、前記入力手段で入力した画像データ中の着目入力画素と当該着目入力画素を含み、前記副走査方向に連続するｎ（ｎは２≦ｎを満たす自然数）個の画素を統合し、前記ｎ個の画素の画素値の平均値を統合画素の画素値として決定する統合手段と、前記統合手段で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｎ階調の画像データに量子化する量子化手段と、前記入力手段で入力した前記副走査方向に連続するｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する第１の判定処理、及び前記ｎ個の入力画素の画素値が大きくなる方向が前記副走査方向に順方向であるか、当該順方向に対して反対方向であるかを判定する第２の判定処理を行い、当該第１、第２の判定処理の判定結果を出力する画像解析手段と、前記量子化手段で得られた前記統合画素の量子化結果の着目画素の画素値から、前記副走査方向に対してｎ個の出力画素を生成し、前記画像解析手段による前記第１、第２の判定処理の判定結果に基づき、前記ｎ個の出力画素それぞれの前記Ｎ階調で表される画素値を決定する決定手段と、を備える。

また、本発明に係る画像形成装置は、多階調画像データを、当該多階調画像データの階調数よりも少ないＮ（Ｎは３≦Ｎを満たす自然数）階調の画像データに変換し、変換して得られた画像データに従って記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置であって、前記多階調画像データを入力する入力手段と、前記記録媒体の搬送方向を副走査方向、当該副走査方向に直交する方向を主走査方向としたとき、前記入力手段で入力した画像データ中の着目入力画素と当該着目入力画素を含み、前記副走査方向に連続するｎ（ｎは２≦ｎを満たす自然数）個の画素を統合し、前記ｎ個の画素の画素値の平均値を統合画素の画素値として決定する統合手段と、前記統合手段で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｎ階調の画像データに量子化する第１の量子化手段と、前記統合手段で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｍ（ＭはＭ＜Ｎを満たす自然数）階調の画像データに量子化する第２の量子化手段と、前記入力手段で入力した前記副走査方向に連続するｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する第１の判定処理、及び前記ｎ個の入力画素の画素値が大きくなる方向が前記副走査方向に順方向であるか、当該順方向に対して反対方向であるかを判定する第２の判定処理を行い、当該第１、第２の判定処理の判定結果を出力する画像解析手段と、前記画像解析手段の前記第１の判定処理の判定結果が、前記ｎ個の入力画素の画素値の差が前記予め設定された閾値以下であったことを示す場合、前記第１の量子化手段の量子化結果を選択し、前記画像解析手段の前記第１の判定処理の判定結果が、前記ｎ個の入力画素の画素値の差が前記予め設定された閾値を超えたことを示す場合、前記第２の量子化手段の量子化結果を選択する選択手段と、選択した量子化結果の着目画素から、前記副走査方向に対してｎ個の出力画素を生成し、前記画像解析手段による前記第１、第２の判定処理の判定結果に基づき、前記ｎ個の出力画素それぞれの前記Ｎ階調で表される画素値を決定する決定手段と、を備える。

また、本発明に係る画像形成方法は、多階調画像データを、当該多階調画像データの階調数よりも少ないＮ階調（Ｎは３≦Ｎを満たす自然数）の画像データに変換し、変換して得られた画像データに従って記録媒体上に可視画像を形成する画像形成方法であって、前記多階調画像データを入力する入力工程と、前記記録媒体の搬送方向を副走査方向、当該副走査方向に直交する方向を主走査方向としたとき、前記入力工程で入力した画像データ中の着目入力画素と当該着目入力画素を含み、前記副走査方向に連続するｎ（ｎは２≦ｎを満たす自然数）個の画素を統合し、前記ｎ個の画素の画素値の平均値を統合画素の画素値として決定する統合工程と、前記統合工程で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｎ階調の画像データに量子化する量子化工程と、前記入力工程で入力した前記副走査方向に連続するｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する第１の判定処理、及び前記ｎ個の入力画素の画素値が大きくなる方向が前記副走査方向に順方向であるか、当該順方向に対して反対方向であるかを判定する第２の判定処理を行い、当該第１、第２の判定処理の判定結果を出力する画像解析工程と、前記量子化工程で得られた前記統合画素の量子化結果の着目画素の画素値から、前記副走査方向に対してｎ個の出力画素を生成し、前記画像解析工程による前記第１、第２の判定処理の判定結果に基づき、前記ｎ個の出力画素それぞれの前記Ｎ階調で表される画素値を決定する決定工程と、を有する。

また、本発明に係る画像形成方法は、多階調画像データを、当該多階調画像データの階調数よりも少ないＮ（Ｎは３≦Ｎを満たす自然数）階調の画像データに変換し、変換して得られた画像データに従って記録媒体上に可視画像を形成する画像形成方法であって、前記多階調画像データを入力する入力工程と、前記記録媒体の搬送方向を副走査方向、当該副走査方向に直交する方向を主走査方向としたとき、前記入力工程で入力した画像データ中の着目入力画素と当該着目入力画素を含み、前記副走査方向に連続するｎ（ｎは２≦ｎを満たす自然数）個の画素を統合し、前記ｎ個の画素の画素値の平均値を統合画素の画素値として決定する統合工程と、前記統合工程で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｎ階調の画像データに量子化する第１の量子化工程と、前記統合工程で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｍ（ＭはＭ＜Ｎを満たす自然数）階調の画像データに量子化する第２の量子化工程と、前記入力工程で入力した前記副走査方向に連続するｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する第１の判定処理、及び前記ｎ個の入力画素の画素値が大きくなる方向が前記副走査方向に順方向であるか、当該順方向に対して反対方向であるかを判定する第２の判定処理を行い、当該第１、第２の判定処理の判定結果を出力する画像解析工程と、前記画像解析工程の前記第１の判定処理の判定結果が、前記ｎ個の入力画素の画素値の差が前記予め設定された閾値以下であったことを示す場合、前記第１の量子化工程の量子化結果を選択し、前記画像解析工程の前記第１の判定処理の判定結果が、前記ｎ個の入力画素の画素値の差が前記予め設定された閾値を超えたことを示す場合、前記第２の量子化工程の量子化結果を選択する選択工程と、選択した量子化結果の着目画素から、前記副走査方向に対してｎ個の出力画素を生成し、前記画像解析工程による前記第１、第２の判定処理の判定結果に基づき、前記ｎ個の出力画素それぞれの前記Ｎ階調で表される画素値を決定する決定工程と、を有する。

本発明によれば、画像データを低階調化する際に生じる画像劣化を抑制することができる。

以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で以下の実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置Ａ１の機能的構成を示すブロック図である。画像形成装置Ａ１は、多階調画像データ（例えば、Ｌ（Ｌは自然数）階調）を、多階調画像データの階調数よりも少ないＮ（Ｎは３≦Ｎ）階調の画像データに変換し、変換して得られた画像データに従って記録媒体上に可視画像を形成する装置である。すなわち、画像形成装置Ａ１は、画像解析部１００と、解像度変換部１０１と、γ補正部１０２と、量子化部１０３と、画素選択部１０４と、ＰＷＭ変換部１０５とを備える。なお、以下では、記録媒体の搬送方向を副走査方向、副走査方向に直交する方向を主走査方向とする。

入力部は、図示しないが、多階調画像データを入力する。解像度変換部１０１は、統合手段として機能し、入力部で入力した画像データ中の着目入力画素と、この着目入力画素を含み、副走査方向に連続するｎ（ｎは２≦ｎの自然数）個の画素を統合し、ｎ個の画素の画素値の平均値を統合画素の画素値として決定する。

γ補正部１０２は、元画像データに対してγ補正を行う。なお、γ補正部１０２は、入力画像データが画像解析部１００に入力される際に、一定の条件を満たす場合（例えば、濃度が直線的な比例関係にある場合）には処理を行わない。また、γ補正部１０２は、量子化部１０３に接続される。

量子化部１０３は、解像度変換部１０１で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｎ階調の画像データに量子化する。この量子化を行う際には、公知の多値誤差拡散処理を用いる。量子化部１０３は、画素選択部１０４に接続される。

画像解析部１００は、後述の第１及び第２の判定処理を行い、第１及び第２の判定処理の判定結果を出力する。第１の判定処理では、入力部で入力した副走査方向に連続するｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する。第２の判定処理では、ｎ個の入力画素の画素値が大きくなる方向が副走査方向に順方向であるか、順方向に対して反対方向であるかを判定する。更に、画像解析部１００は、第１の判定処理で判定する際のｎ個の入力画素の画素値の差を判定結果として出力する。また、画像解析部１００は、画素選択部１０４に接続される。

画素選択部１０４は、量子化部１０３で得られた統合画素の量子化結果の着目画素の画素値から、副走査方向に対してｎ個の出力画素を生成する。また、画素選択部１０４は、画像解析部１００による第１、第２の判定処理の判定結果に基づき、ｎ個の出力画素それぞれのＮ階調で表される画素値を決定する。画素選択部１０４は、画像解析部１００の第１の判定処理の判定結果が、ｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値以下であったこを示す場合、量子化部１０３で得られた着目画素の画素値をｎ個の出力画素それぞれの画素値として決定する。一方、画素選択部１０４は、画像解析部１００の第１の判定処理の判定結果が、ｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えたことを示す場合、ｎ個の出力画素それぞれの画素値を第２の判定処理の判定結果が示す方向に従って決定する。

また、画素選択部１０４は、予め設定された複数の分配方法を示すテーブルを有する。画素選択部１０４は、画像解析部１００の第１の判定処理の判定結果が、ｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えたことを示す場合、この差に従って決定される１つのテーブルを用いて、ｎ個の出力画素の画素値を決定する。画素選択部１０４は、ＰＷＭ変換部１０５に接続される。

ＰＷＭ変換部１０５は、露光装置に送信するために、画素選択部１０４からの出力をＰＷＭ信号に変換する。なお、以下では、ＰＷＭ変換部１０５から出力される画像データを出力画像データとも言う。

図２は、第１の実施形態に係る画像形成装置Ａ１の動作手順を示す図であり、図３は、画像解析部１００における入力画像解析処理（ステップＳ１）の一例を示す図である。なお、画像解析部１００に入力される画像はＣＭＹＫのカラー画像で、各色の階調数Ｌは２５６とし、出力画像データは元画像データと同じ解像度を有し、誤差拡散の出力レベル数Ｍは９とする。また、副走査方向に連続する画素の個数を示すｎを２とする。

ステップＳ１に示されるように、入力画像解析処理では、順番に副走査方向に連続する２つの画素の画素値の差分を演算して閾値との比較を行う。

図３では、元画像データの一部、すなわち、主走査方向に１〜７画素、及び副走査方向に１及び２画素の範囲を示している。また、各画素（四角のブロック）の中に記載されている値は各画素毎の画素値を示している。まず、画像解析部１００は、主走査方向に１画素、副走査方向に２画素の差分値を主走査方向に順番に下式を用いて計算する。

差分値＝｜上の画素の画素値−下の画素の画素値｜ （式１）
図３で示すように、主走査方向に１画素目で副走査方向に２画素の画素値の差分は式１を適用すると５０（差分値＝｜１００−５０｜）である。次に、画像解析部１００は、差分値が閾値以上であるか否かを判定する。差分値が閾値以上であると判定された場合には、画素選択部１０４へ処理中の２画素の差分値と閾値より大きいか否かを判定するための２ｂｉｔの判定信号を、画素選択部１０４が現在処理中の２画素が画素選択部１０４で処理されるタイミングで出力する。また、差分値も同時に出力される。２ｂｉｔの判定信号には、２画素の内、いずれの画素値が大きいかを示す情報も含まれている。

すなわち、２ｂｉｔの判定信号において、１ｂｉｔ目は、差分値が閾値よりも大きいか否かを示す情報である。例えば、１の場合には、閾値よりも大きく、０の場合には、閾値以下である。一方、０ｂｉｔ目は、いずれの画素値が大きいかを示す情報である。例えば、１の場合には、上の画素値が下の画素値よりも大きく、０の場合には、下の画素値が上の画素値よりも大きいことを示す。

ここで、具体的な数値を用いて差分値の出力手順及び２ｂｉｔデータの出力手順について説明する。図３において、主走査方向に４画素目であって、副走査方向に２画素目の画素値の差分は式１により７０であり、第１の実施形態では閾値を６０とした場合、７０は閾値よりも大きいため、２ｂｉｔの判定信号を画素選択部１０４へ出力する。上記の例では、上の画素値が下の画素値よりも大きいため、２ｂｉｔのデータは、１ｂｉｔ目が１で、０ｂｉｔ目が１となる。

図３の場合、主走査方向に１〜４画素目の副走査方向の２画素の差分は、５０（＝１００−５０）であり、５〜７画素目の副走査方向の２画素の差分は、７０（＝１２０−５０）である。よって、主走査方向に１〜４画素目は、閾値の６０以下であるため、画素選択部１０４へ差分値６０が出力され、２ｂｉｔの判定信号はいずれも１ｂｉｔ目が０で０ｂｉｔ目が１となって出力される。５〜７画素目は、２画素の差分が６０より大きいため、画素選択部１０４へ差分値７０が出力され、２ｂｉｔの判定信号はいずれも１ｂｉｔ目が１で０ｂｉｔ目が１となって出力される。

次に、ステップＳ２に示されるように、縦２画素平均化処理に入力された画像データは、縦２画素平均化処理において２画素平均化処理が行われる。すなわち、副走査方向において連続する２つの画素の画像データを式２を用いて平均化して、１つの新たな画素の画像データを生成する。

平均値＝（上の画素の画素値＋下の画素の画素値）／２ （式２）
次に、図４を用いてステップＳ２の詳細について説明する。図４において、（ａ）は解像度変換部１０１に入力される画像データを示す図であり、（ｂ）は解像度変換部１０１から出力される画像データを示す図である。

図４（ａ）で示すように、主走査方向に１画素目で副走査方向に２画素の画素値は１００と５０である。縦２画素平均化処理では、図４（ｂ）に示すように、主走査方向に１画素目で副走査方向に２画素の画素値１００と５０の平均値を式２を用いて算出する。算出した結果、７５になる。この７５がステップＳ３のγ補正部１０２における出力γ補正処理に出力される。よって、主走査方向に１〜４画素目は、式２を用いると平均値が７５であり、主走査方向に５〜７画素目は、式２を用いると平均値が８５である。これらの画像データは、順番にステップＳ３のγ補正部１０２における出力γ補正処理へ出力される。図４（ｂ）に示すように、副走査方向の画素数はこの平均化処理により半分となる。

なお、このように副走査方向において画像が１／２に圧縮されるが、後述するステップＳ５において２倍に拡大されるため、最終的な出力画像データと元画像データのサイズは一致したものとなる。

次に、ステップＳ３では、入力されてきた画像データをγ補正する。そして、ステップＳ４では、量子化部１０３で多値誤差拡散法を用いて９値の誤差拡散処理を行う。９値の誤差拡散処理では、入力された２５６階調データを９値に量子化した後、量子化による誤差を周囲の未処理の画素へ拡散することで階調を表現する。このため、この９値化後の誤差（残差）は保持され、次の画素の９値化時において、その周辺画素に保持される上記誤差を重み付けして加算し、この９値化処理を繰り返す。

次に、ステップＳ５では、画素選択部１０４において、量子化部１０３から供給される９値の入力レベル（階調レベル）を０〜８とすると、これらの入力レベルに対応させる２画素（画像ブロック）の画像データを選択する。

図５は、量子化部１０３から画素選択部１０４に入力される入力レベルに対応させる２画素を示す図である。本実施形態では、入力レベルが０の場合、対応させる２画素の両方の画素値を０にする。また、入力レベルが１つ上がる度に対応させる２画素の両方の画素値を３２ずつ大きくする。ここで示す入力レベルに対応する２画素の画素値は一例であり、他であってもよい。例えば、量子化部１０３からの入力レベルが４、２ｂｉｔの判定信号の１ｂｉｔ目が０の場合（差分値が閾値以下である場合）、画素値１２８の２画素がステップＳ６のＰＷＭ変換部１０５に出力される。

次に、画素選択部１０４に入力レベルが代入され、入力レベルに対応させる２画素を選択する時に、ステップＳ１での入力画像解析処理からの２ｂｉｔの判定信号の内、１ｂｉｔ目が１の場合（差分値が閾値よりも大きい場合）について図６を用いて説明する。

図６において、（ａ）は画素選択部１０４に入力される画素値を示す図であり、（ｂ）は画素選択部１０４から出力される画素値を示す図である。

ここでは、量子化部１０３から入力される入力レベルが４、画像解析部１００から入力される副走査方向において連続する２つの画素の差分値が１２８である場合を想定する。また、２ｂｉｔの判定信号の１ｂｉｔ目が１、かつ、０ｂｉｔ目が１の場合には、図６（ａ）で示す画素値にならない。

画素選択部１０４には、各差分値に対応した２画素の画像データを不図示のメモリに保持している。２ｂｉｔのデータのうち１ｂｉｔ目が１であるため、差分値が１２８の場合には、１９２と６４の２画素がメモリから選択される。

次に、２ｂｉｔの判定信号を参照して、上下いずれの画素値を相対的に大きい値にするかを決定する。上記例では、２ｂｉｔの判定信号の内、０ｂｉｔ目が１であるため、図６（ｂ）に示すように、上の画素値が下の画素値よりも大きく、上の画素値を１９２、下の画素値を６４にする。なお、上記メモリには容量の削減のため、代表的な差分値に対応する画素値を格納しておく。

例えば、入力レベルが７の時は（２５５，１９２）のみ、入力レベルが６の時は（２５５，１２８）、（２２４，１６０）の２種類、入力レベルが５の時は（２５５，６４）、（２２４，９６）、（１９２，１２８）の３種類の画素値を格納しておく。また、入力レベルが４の時は（２５５，０）、（２２４，３２）、（１９２，６４）、（１６０，９６）の４種類、入力レベルが３の時は（１９２，０）、（１６０，３２）、（１２８，６４）の３種類の画素値を格納しておく。また、入力レベルが２の時は（１２８，０）、（９６，３２）の２種類、入力レベルが１の時は（６４，０）のみを格納しておく。そして、格納された画素値の中から差分値に応じた画素値を選択する。なお、判定信号の０ｂｉｔ目が０の時は（下，上）の順で、判定信号の０ｂｉｔ目が１の時は、（上，下）の順で出力するように、上下の順序を入れ替えればよい。画素値が決定した２画素は、ＰＷＭ変換部１０５に代入される。

次に、ステップＳ６では、ドットを安定して出力させるための処理を行う。図７は、ＰＷＭ変換部１０５におけるＰＷＭ変換処理（ステップＳ６）の一例を示す図である。画素選択部１０４から出力される画像データで主走査方向の奇数番目の画像データは右側からドットを成長させ、偶数番目の画像データは左側からドットを成長させる。このようにドットを成長させることにより、ドットをより安定して形成することができる。ステップＳ６のＰＷＭ変換処理が終了すると出力画像データが完成する。

なお、本実施形態では、画像解析部１００から２ｂｉｔの判定信号と差分値が出力される構成としたが、これに限らず、例えば１ｂｉｔの判定信号と差分値を出力する構成としてもよい。この場合、２画素の値の大小関係を示す情報のみを判定信号とし、後段の画素選択部１０４で差分値の閾値判定を行えばよい。

以上述べた通り、本実施形態によれば、最も処理負荷の大きい誤差拡散処理の処理画素数を１／ｎに削減できるため、全体の処理負荷を大幅に削減することができる。また、画像解析部１００での解析結果を用いてＰＷＭの入力値を調整することにより、画素数の削減による情報の欠落（画質劣化）を防止することができる。また、副走査方向のＰＷＭによるドットの重なりを最大化することが可能となるため、画像を安定化させつつ高画質にすることができる。また、ＰＷＭ変換処理でのドットの成長方向を制御することにより、主走査方向のＰＷＭの連続性を向上させることでさらに安定したドットが紙面上に形成される。

＜第２の実施形態＞
図８は、第２の実施形態に係る画像形成装置Ａ２の機能的構成を示すブロック図である。画像形成装置Ａ２は、多階調画像データを、この多階調画像データの階調数よりも少ないＮ（Ｎは３≦Ｎを満たす自然数）階調の画像データに変換し、変換して得られた画像データに従って記録媒体上に可視画像を形成する。また、画像形成装置Ａ２は、第１の実施形態の画像形成装置Ａ１に比べて、画像解析部１００からの副走査方向の差分値の閾値判定結果を画素選択部１１０に加えて、量子化部１０９にも出力する点で異なる。

すなわち、画像形成装置Ａ２は、入力部と、解像度変換部１０１と、第１の量子化部１０９ａ、第２の量子化部１０９ｂと、画像解析部１００と、画素選択部１１０とを備える。なお、以下では、記録媒体の搬送方向を副走査方向、当該副走査方向に直交する方向を主走査方向とする。

入力部は、図示しないが、多階調画像データを画像形成装置Ａ２に入力する。

解像度変換部１０１は、統合手段として機能し、入力部で入力した画像データ中の着目入力画素と、この着目入力画素を含み、副走査方向に連続するｎ個の画素を統合し、ｎ個の画素の画素値の平均値を統合画素の画素値として決定する。なお、ｎは２≦ｎを満たす自然数である。

第１の量子化部１０９ａは、解像度変換部１０１で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｎ階調の画像データに量子化する。第２の量子化部１０９ｂは、解像度変換部１０１で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｍ（ＭはＭ＜Ｎを満たす自然数）階調の画像データに量子化する。

画像解析部１００は、第１及び第２の判定処理を行い、第１及び第２の判定処理の判定結果を出力する。第１の判定処理では、入力部で入力した副走査方向に連続するｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する。第２の判定処理では、ｎ個の入力画素の画素値が大きくなる方向が副走査方向に順方向であるか、順方向に対して反対方向であるかを判定する。

画素選択部１１０は、選択手段として機能し、画像解析部１００の第１の判定処理の判定結果が、ｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値以下であったことを示す場合、第１の量子化部１０９ａの量子化結果を選択する。一方、画素選択部１１０は、画像解析部１００の第１の判定処理の判定結果が、ｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えたことを示す場合、第２の量子化部１０９ｂの量子化結果を選択する。

また、画素選択部１１０は、決定手段として機能する。すなわち、画素選択部１１０は、選択した量子化結果の着目画素から、副走査方向に対してｎ個の出力画素を生成し、画像解析部１００による第１、第２の判定処理の判定結果に基づき、ｎ個の出力画素それぞれのＮ階調で表される画素値を決定する。

次に、画像形成装置Ａ２の動作手順を図２に示すフローチャートを参照して説明する。なお、画像解析部１００に入力される画像はＣＭＹＫのカラー画像で、各色の階調数Ｌは２５６とし、出力画像データは元画像データと同じ解像度を有し、誤差拡散の出力レベル数Ｍは９又は３とする。また、副走査方向に連続する画素の個数を示すｎを２とする。

画像解析部１００における入力画像解析処理（ステップＳ１）で第１の実施形態と異なるのは、差分値と２ｂｉｔの判定信号が量子化部１０９及び画素選択部１１０に出力される点のみであり、その他の処理は、第１の実施形態と同一である。また、解像度変換部１０１における縦２画素平均化処理（ステップＳ２）及びγ補正部１０２における入力γ補正処理（ステップＳ３）の動作も第１の実施形態と同じである。

次に、量子化部１０９における９値誤差拡散処理（ステップＳ４）の動作手順について説明する。多値誤差拡散処理として、本実施形態では、３値誤差拡散処理と９値誤差拡散処理の２つを使用する。３値誤差拡散処理は、３値に量子化すること以外は、９値誤差拡散処理と同じであるため、説明は省略する。

本実施形態では、画像解析部１００から出力される２ｂｉｔの判定信号の内、副走査方向の２画素の差分値が閾値より大きいか否かを示す判定信号によって、３値誤差拡散処理と９値誤差拡散処理を切り替える。例えば、量子化部１０９に２ｂｉｔの判定信号の内、閾値より大きいか否かを示すｂｉｔ１が１に設定されたデータが入力された場合には、３値誤差拡散処理が実行される。一方、ｂｉｔ１が０に設定されたデータが入力された場合には、９値誤差拡散処理が実行される。

次に、画素選択部１１０における出力２画素選択処理（ステップＳ５）の動作手順について説明する。画素選択部１１０で９値誤差拡散処理が行われた場合には、９値の入力レベル（階調レベル）０〜８が入力され、３値誤差拡散処理が行われた場合には、３値の入力レベル（階調レベル）０〜２が入力される。なお、画素選択部１１０には、第１の実施形態と同様に２ｂｉｔの判定信号が入力されるため、３値誤差拡散処理が行われたと判断できる。

図９は、３値誤差拡散処理が選択された場合の２画素の値を示す図である。３値誤差拡散処理が行われた場合には、入力レベルが０の場合、対応させる２画素の両方の画素値を０にする。入力レベルが１の場合、２画素の内、１つの画素の画素値を２５５にし、他方の画素の画素値を０にする（上下関係は２ｂｉｔの判定信号のｂｉｔ０にて決定される）。入力レベルが２の場合、対応させる２画素の両方の画素値を２５５にする。９値誤差拡散が行われた場合、入力レベルに対応させる２画素の画素値は第１の実施形態と同じである。

３値誤差拡散処理が行われた場合の動作手順を詳細に説明する。入力レベルが１で、３値誤差拡散処理が行われたか否かを示す２ｂｉｔのデータのｂｉｔ１が１でｂｉｔ０が１の場合を想定する。この場合、画素選択部１０４は、ＰＷＭ変換部１０５に出力する２画素の内、上の画素の画素値を２５５、下の画素の画素値を０にしてＰＷＭ変換部１０５に画素値を出力する。

ＰＷＭ変換部１０５におけるＰＷＭ変換処理（ステップＳ６）は、第１の実施形態と同じであるため、説明は省略する。

なお、上記例では３値誤差拡散処理の出力を０〜２としたが、これに限らず、０、４、８としてもよい。この場合は、９値誤差拡散処理とレベルが一致するため、画素選択処理以降の処理を第１の実施形態と同一にすることができる。

以上述べた通り、本実施形態によれば、誤差拡散処理のレベル数を差分値に応じて切り替えることで、回路が簡略化される。特に、差分値が大きい時に３値誤差拡散処理に切り替える場合は、差分値に応じた画素値テーブルが不要になる。また、閾値以上の差分が生じた場合には、差分値が拡大するため、エッジ部がより鮮明になる。特に、文字・線画（グラフィックス）部では、画質改善効果が大きい。一方、エッジ部以外のドットの連続性は第１の実施形態とほぼ同等であるため、安定したドットを紙面上に形成することができる。

＜第３の実施形態＞
本実施形態の画像形成装置は、第１及び第２の実施形態の構成を有しており、色毎に第１又は第２の実施形態の構成を使い分ける。例えば、ＣＭＹＫの内、文字・線画（グラフィックス）部の画質に重要なブラック（Ｋ）のみを第２の実施形態の構成を用い、他のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）は第１の実施形態の構成を用いる。

すなわち、画素選択部１１０は、本実施形態では、処理対象の色成分がブラック（Ｋ）であるか、非ブラック（ＣＭＹ）であるかを判定する判定部を含んでいる。また、画素選択部１１０は、判定部が処理対象の色成分が非ブラックであると判定した場合には、無条件に第１の量子化部１０９ａの量子化結果を選択する。一方、画素選択部１１０は、判定部が処理対象の色成分がブラックであると判定した場合には、第２の量子化部１０９ｂの量子化結果を選択する。

以上述べた通り、本実施形態によれば、色プレーン毎に異なる階調数の量子化結果を選択可能であるため、更に画質を向上することができる。

なお、ＣＭＹＫの内、解像度に関する視覚感度の比較的低いシアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）は、第１の実施形態の構成を用い、解像度に関する視覚感度の比較的高いマゼンタ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）は、第２の実施形態の構成を用いてもよい。この場合にも、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜第４の実施形態＞
図１０は、第４の実施形態に係る画像形成装置Ａ４の機能的構成を示すブロック図である。なお、画像解析部１００に入力される画像はＣＭＹＫのカラー画像で、各色の階調数Ｌは２５６とし、出力画像データは元画像データと同じ解像度を有し、誤差拡散の出力レベル数Ｍは９とする。また、副走査方向に連続する画素の個数を示すｎを２とする。

画像形成装置Ａ４は、第１の実施形態の画像形成装置Ａ１にエッジ演算部１０６が追加された構成である。また、画像形成装置Ａ４は、画像解析部１００から副走査方向の差分値の閾値判定と画素値の大小関係を示す２ｂｉｔの判定信号及び副走査方向の２画素の差分値をエッジ演算部１０６に出力する。この２ｂｉｔの判定信号は、第１の実施形態と同じである。

すなわち、本実施形態では、画像解析部１００は、入力画像の副走査方向に連続する複数の画素のうち、互いに連続する画素における画素値の差分算出と解析を行う。画素選択部１０８は、量子化部１０３から出力された値に基づいて、出力画素の選択を行う。エッジ演算部１０７は、画素選択部１０８で選択された出力画素値を変更する。

図１１は、第４の実施形態に係る画像形成装置Ａ４の動作手順を示す図である。図１２において、（ａ）は画像解析部１００に入力された画素値の例を示す図であり、（ｂ）は多値誤差拡散後の値に基づいて画素選択部１０８が選択した画素値の例を示す図であり、（ｃ）はエッジ演算処理後の画素値の例を示す図である。

図１０において、画像解析部１００は、第１の実施形態と同様に２ｂｉｔの判定信号を生成する。第１の実施形態と異なるのは、２ｂｉｔの判定信号と副走査方向の２画素の差分値がエッジ演算部１０６に出力される点と上記信号が画素選択部１０８に出力されない点の２つである。

なお、差分値は第１の実施形態の式１を用いて算出した値である。以下では、画像解析部１００内のエッジであるか否かを判別するための閾値が１００であり、図１２（ａ）に示す画像解析部１００に入力される、上の画素値が１９２で下の画素値が６４の場合を想定して説明する。

上記例では、上の画素値と下の画素値の差分値が１２８であり、エッジであるか否かを判別するための閾値である１００よりも大きく、かつ、上の画素値が下の画素値よりも大きい。よって、画像解析部１００は、２ｂｉｔの判定信号を１ｂｉｔ目を１（閾値よりも大きい）に０ｂｉｔ目を１（上の画素値が下の画素値よりも大きい）に設定する。画像解析部１００は、設定された２ｂｉｔの判定信号と第１の実施形態の式１で算出される差分値１２８をエッジ演算部１０６に第１の実施形態と同様のタイミングで入力する。

解像度変換部１０１、γ補正部１０２、量子化部１０３及びＰＷＭ変換部１０５の動作は、第１の実施形態と同じであるため、説明は省略する。なお、画素選択部１０８は、前記判定信号や差分値にかかわらず、量子化部１０３の出力レベルを画素値に変換する。なお、ここでは上下の画素値を同じにしているが、異なる値としてもよい。その場合は、エッジ演算部１０６で判定信号の０ｂｉｔ目に合致するように画素値が入れ替えられるものとする。

ステップＳ６では、エッジ演算部１０６が２ｂｉｔの判定信号に基づいて、着目画素がエッジであるか否かを判定する。上記の例では２ｂｉｔの判定信号の１ｂｉｔ目が１であるため、ステップＳ７でエッジ演算処理が行われる。

図１２（ｂ）は量子化部１０３から出力される値に基づいて画素選択部１０８から出力される画素を示しており、上記の例では上の画素値が１２８で下の画素値が１２８である。図１０に示すエッジ演算部１０６は、画素選択部１０８からの画素と画像解析部１００からの２ｂｉｔの判定信号（１ｂｉｔ目が１、０ｂｉｔ目が１）と差分値１２８を用いてエッジ演算を行う。具体的には、次のような操作を行う。

量子化部１０３から出力される値は０〜８であり、これを２画素分の濃度に変換すると０、６４、１２８、１９２、２５６、３２０、３８４、４４８、５１０となる。この変換された濃度から差分値を減算し、１／２（１ビット右シフト）した値が小さい方の値になる。なお、量子化誤差やγ変換によって、この値が負になる場合は０にクリップされる。一方、大きい方の値は、この変換された濃度よりも小さい方の値を減算して算出される。なお、量子化誤差やγ変換によって、この値が後段のＰＷＭ変換部１０５の上限を超える場合は、上限の値にクリップされる。上記の例では、画素選択部１０８の出力値（第１の実施形態の出力を１ビット左シフトしたもの）である２５６から差分値１２８を減算した値である１２８を１／２（１ビット右シフト）して小さい方の値６４を得る。次に、画素選択部１０８の出力値である２５６から小さい方の値６４を減算して大きい方の値１９２を得る。このような操作を行うことで入力画素の値が復元される。

一方、この差分値を変換することにより、エッジ強調を施すことも可能である。例えば、差分値を２倍（左シフト）してから上記操作を行った場合、この例では入力される差分値が１２８であるため、これを２倍（左シフト）して差分値を２５６としてこの操作を行う。画素選択部１０８の出力値２５６から変換した差分値２５６を減算した値である０を１／２して小さい方の値０を得る。次に、画素選択部１０８の出力値である２５６より上記小さい方の値０を減算して大きい方の値２５６を得るが、２５６はＰＷＭの入力値の上限値２５５を越えているため、２５５にクリップされて出力される。その結果、図１２（ｃ）で示す通り、エッジ演算後の２画素は、上の画素値が２５５で下の画素値は０となる。

なお、差分値の変換を行う際には、上記の例に限らず、他の演算で行ってもよいし、テーブルを用いて変換して求めてもよい。テーブルで変換を行った場合には、非線形処理が容易に行うことができるため、より高画質化が可能である。

また、画素選択部１０８で上下の画素値が異なる値となる場合は、小さい方の値から差分値を減算し、大きい方の値に差分値を加算するようにしてもよい。この場合、小さい方の値から差分値を減算した結果が負となる場合は０に、大きい方の値に差分値を加算した結果がＰＷＭの上限値を超える場合は上限値にクリップされるが、差分値をそのまま用いいるため、演算後の差分値は元の差分値以上となる。すなわち、エッジが強調される。

エッジ演算部１０６は、エッジ演算終了後、ＰＷＭ変換部１０５に画素値を出力する。ＰＷＭ変換部１０５は、第１の実施形態と同じである。なお、画像解析部１００で閾値を超えない場合の構成は、第１の実施形態と同じであるため、説明は省略する。

以上述べた通り、本実施形態によれば、エッジ演算処理により入力された差分値を復元できるため、各差分値に対応したＰＷＭ値のテーブルが不要になる。また、入力された差分値を変換することにより、エッジ強調を施すことが可能となり、画像を更に高画質にすることができる。また、画素選択部１０８の小さな方から差分値を減算し、大きな方に差分値を加算することにより、入力差分値以上の差分を保持することができ、エッジが先鋭化される。

＜第５の実施形態＞
図１３は、第５の実施形態に係る画像形成装置Ａ５の機能的構成を示すブロック図である。なお、画像解析部１１１に入力される画像はＣＭＹＫのカラー画像で、各色の階調数Ｌは２５６とし、出力画像データは元画像データと同じ解像度を有し、誤差拡散の出力レベル数Ｍは９とする。また、副走査方向に連続する画素の個数を示すｎを２とする。

画像形成装置Ａ５は、第１の実施形態の画像形成装置Ａ１にエッジ演算部１０７が追加された構成である。また、画像形成装置Ａ５は、副走査方向の差分値の判定と、画素値の大小関係を示す２ｂｉｔの判定信号及び２画素のうち小さい方の画素値が０であるか否かを示す信号を画像解析部１１１からエッジ演算部１０７に第１の実施形態で示したタイミングで出力する。２ｂｉｔの判定信号は第１の実施形態と同じである。なお、フローチャートは第４の実施形態と同じである。

画像解析部１１１は、更に、ｎ個の入力画素の各画素値が予め設定された第２閾値以下であるか否かを判定する第３の判定処理を行う。すなわち、入力画素の中で白画素の有無を検出する。ここでは、入力画素の各画素値が第２閾値以下である場合に白画素と判定することとするが、入力画素の画素値（濃度値）が０である場合に白画素と判定してもよい。

エッジ演算部１０７は、決定手段として機能し、第３の判定処理の判定結果に基づき、第２閾値以下であると判定された画素（白画素）の出力画素値を、第２閾値を越えると判定された画素（白画素以外の画素）の出力画素値に加算する。また、エッジ演算部１０７は、第２閾値以下であると判定された画素（白画素）の出力画素値を０に変更する。

図１４において、（ａ）は画像解析部１１１に入力された画素を示す図であり、（ｂ）は量子化部１０３からの値に基づいて画素選択部１０８が選択した画素を示す図であり、（ｃ）はエッジ演算処理後の画素を示す図である。

画像形成装置Ａ５の動作手順について、図１１及び図１４を用いて説明する。画像解析部１１１の動作で、第４の実施形態と異なるのは、２ｂｉｔのデータと２画素の内、画素値が小さい方の値が０であるか否かを示す１ｂｉｔのデータがエッジ演算部１０７に第１の実施形態で示したタイミングで出力される点である。なお、１ｂｉｔのデータは、画素値０が存在する場合には１が設定され、画素値０が存在しない場合には０が設定される。

例えば、画像解析部１１１がエッジであるか否かを判定するための閾値が１００であり、図１４（ａ）に示すように、画像解析部１１１に入力される上の画素値が１９２で下の画素値が０の場合を想定して説明する。上述の実施形態では、上の画素値と下の画素値の差分値が１９２であり、かつ、画素値が小さい方の値が０である。画像解析部１１１がエッジであるか否かを判定する閾値が１００であるため、画像解析部１１１では、差分が閾値より大きく、かつ、上の画素値が下の画素値よりも大きく、下の画素値が０であると判定する。よって、画像解析部１１１は、２ｂｉｔの判定信号を１ｂｉｔ目を１（閾値よりも大きい）に０ｂｉｔ目を１（上の画素値が大きい）に設定する。また、２画素の内、画素値０が存在するか否かを示す１ｂｉｔのデータを１に設定し、第４の実施形態と同様のタイミングでエッジ演算部１０７に出力する。

また、解像度変換部１０１、γ補正部１０２、量子化部１０３、画素選択部１０８及びＰＷＭ変換部１０５での各処理（ステップＳ２〜ステップＳ５、及びステップＳ８）については、第４の実施形態と同じであるため、説明を省略する。

ステップＳ６（図１１参照）で示す通り、エッジ演算部１０７では２ｂｉｔの判定信号に基づいて、エッジであるか否かを判定する。上記の場合２ｂｉｔデータの１ｂｉｔ目（エッジの存在を示すｂｉｔ）が１であるため、ステップＳ７で示す通り、エッジ演算処理が行われる。

エッジ演算処理について図１３、図１４を用いて説明する。図１４（ｂ）では、画素選択部１０８から出力される画素を示しており、この例では、上の画素値が１２８、かつ、下の画素値が１２８である。図１３で示すエッジ演算部１０７は、画素選択部１０８からの画素と画像解析部１１１からの２ｂｉｔの判定信号（１ｂｉｔ目が１、かつ、０ｂｉｔ目が１）と画素値０（白画素）が存在するか否かを示す１ｂｉｔの白画素判定信号を用いてエッジ演算を行う。具体的には、１ｂｉｔの白画素判定信号が１の場合、すなわち、画素値０が存在する場合には、第４の実施形態のエッジ演算処理に下記の処理を追加する。

（１）２ｂｉｔの判定信号で示される小さい方の画素値を大きい方の画素値に加算し、新たに大きい方の画素値として出力する。この時、加算結果がＰＷＭ変換部１０５への入力値の上限値を超える場合には、この上限値にクリップする。

（２）２ｂｉｔの判定信号で示される小さい方の画素値を０にする。

なお、１ｂｉｔの白画素判定信号が０の場合は第４の実施形態と同じ結果となる。図１４（ｂ）の例では、画素選択部１０８の出力は上の画素値が１２８、かつ、下の画素値が１２８であり、画像解析部１１１の解析結果から、上の画素値が大きいことと画素値０が存在することが示される。よって、図１４（ｃ）に示す通り、上の画素値には下の画素値を加算し、下の画素値を０にする。すなわち、図１４（ｂ）で下の画素値が１２８で図１４（ｃ）の画素値が０であるため、１２８を上の画素値１２８に加算し、図１４（ｃ）で示すように上の画素値を２５５にする。エッジ演算部１０７は、エッジ演算終了後、ＰＷＭ変換部１０５に画素値を出力する。ただし、ＰＷＭ変換部１０５の入力の上限値が２５５の場合、エッジ演算後の画素値の上限値は２５５とする。

ＰＷＭ変換部１０５での処理（ステップＳ６）は、第１の実施形態と同じである。なお、画像解析部１１１で差分が閾値を超えない場合は第１の実施形態と同じになる。

以上述べた通り、本実施形態によれば、入力画素値が０の部分の出力値は０になるため、白画素の部分が正確に再現される。このため、文書画像のように下地が白である原稿の出力では、解像度の劣化なく、安定した出力が得られる。

＜その他の実施形態＞
なお、本実施形態は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機、複合機、ファクシミリ装置等）に適用してもよい。

また、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのコンピュータプログラムのコードを記憶したコンピュータ可読記憶媒体（又は記録媒体）を、システム又は装置に供給してもよい。また、そのシステム又は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み込み実行することに適用してもよい。この場合、記憶媒体から読み込まれたプログラムコード自体が前述の実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記憶媒体は本実施形態を構成することになる。また、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オペレーティングシステム（ＯＳ）等が実際の処理の一部又は全部を行い、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ことは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み込ま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カ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き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、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本発明に含まれることは言うまでもない。

また、本実施形態を上述のコンピュータ可読記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、前述のフローチャートや機能構成に対応するコンピュータプログラムのコードが格納されることになる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置Ａ１の機能的構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置Ａ１の動作手順を示す図である。 画像解析部１００における入力画像解析処理（ステップＳ１）の一例を示す図である。 （ａ）は解像度変換部１０１に入力される画像データを示す図であり、（ｂ）は解像度変換部１０１から出力される画像データを示す図である。 量子化部１０３から画素選択部１０４に入力される入力レベルに対応させる２画素を示す図である。 （ａ）は画素選択部１０４に入力される画素値を示す図であり、（ｂ）は画素選択部１０４から出力される画素値を示す図である。 ＰＷＭ変換部１０５におけるＰＷＭ変換処理（ステップＳ６）の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置Ａ２の機能的構成を示すブロック図である。 ３値誤差拡散処理が選択された場合の２画素の値を示す図である。 第４の実施形態に係る画像形成装置Ａ４の機能的構成を示すブロック図である。 第４の実施形態に係る画像形成装置Ａ４の動作手順を示す図である。 （ａ）は画像解析部１００に入力された画素値の例を示す図であり、（ｂ）は多値誤差拡散後の値に基づいて画素選択部１０８が選択した画素値の例を示す図であり、（ｃ）はエッジ演算処理後の画素値の例を示す図である。 第５の実施形態に係る画像形成装置Ａ５の機能的構成を示すブロック図である。 （ａ）は画像解析部１１１に入力された画素を示す図であり、（ｂ）は量子化部１０３からの値に基づいて画素選択部１０８が選択した画素を示す図であり、（ｃ）はエッジ演算処理後の画素を示す図である。

Claims (11)

1. 多階調画像データを、当該多階調画像データの階調数よりも少ないＮ階調（Ｎは３≦Ｎを満たす自然数）の画像データに変換し、変換して得られた画像データに従って記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置であって、
   前記多階調画像データを入力する入力手段と、
   前記記録媒体の搬送方向を副走査方向、当該副走査方向に直交する方向を主走査方向としたとき、前記入力手段で入力した画像データ中の着目入力画素と当該着目入力画素を含み、前記副走査方向に連続するｎ（ｎは２≦ｎを満たす自然数）個の画素を統合し、前記ｎ個の画素の画素値の平均値を統合画素の画素値として決定する統合手段と、
   前記統合手段で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｎ階調の画像データに量子化する量子化手段と、
   前記入力手段で入力した前記副走査方向に連続するｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する第１の判定処理、及び前記ｎ個の入力画素の画素値が大きくなる方向が前記副走査方向に順方向であるか、当該順方向に対して反対方向であるかを判定する第２の判定処理を行い、当該第１、第２の判定処理の判定結果を出力する画像解析手段と、
   前記量子化手段で得られた前記統合画素の量子化結果の着目画素の画素値から、前記副走査方向に対してｎ個の出力画素を生成し、前記画像解析手段による前記第１、第２の判定処理の判定結果に基づき、前記ｎ個の出力画素それぞれの前記Ｎ階調で表される画素値を決定する決定手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像解析手段の第１の判定処理の判定結果が、前記ｎ個の入力画素の画素値の差が前記予め設定された閾値以下である場合、前記決定手段は、前記量子化手段で得られた着目画素の画素値を、前記ｎ個の出力画素それぞれの画素値として決定し、
   前記画像解析手段の第１の判定処理の判定結果が、前記ｎ個の入力画素の画素値の差が前記予め設定された閾値を超える場合、前記決定手段は、前記ｎ個の出力画素それぞれの画素値を前記第２の判定処理の判定結果が示す方向に従って決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像解析手段は、更に、前記第１の判定処理で判定する際の前記ｎ個の入力画素の画素値の差を、判定結果として出力し、
   前記決定手段は、予め設定された複数の分配方法を示すテーブルを有し、
   前記画像解析手段の第１の判定処理の判定結果が、前記ｎ個の入力画素の画素値の差が前記予め設定された閾値を超える場合、前記差に従って決定される１つのテーブルを用いて、前記ｎ個の出力画素の画素値を決定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記決定手段は、前記量子化手段で量子化された画素値を前記ｎ個の出力画素それぞれの画素値として決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記決定手段は、予め格納された画素値の中から、前記量子化手段で量子化された画素値に対応する画素値を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記画像解析手段は、更に、前記ｎ個の入力画素の各画素値が予め設定された第２閾値以下であるか否かを判定する第３の判定処理を行い、
   前記決定手段は、前記第３の判定処理の判定結果に基づき、前記第２閾値以下であると判定された画素の出力画素値を、前記第２閾値を越えると判定された画素の出力画素値に加算し、前記第２閾値以下であると判定された画素の出力画素値を０に変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 多階調画像データを、当該多階調画像データの階調数よりも少ないＮ（Ｎは３≦Ｎを満たす自然数）階調の画像データに変換し、変換して得られた画像データに従って記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置であって、
   前記多階調画像データを入力する入力手段と、
   前記記録媒体の搬送方向を副走査方向、当該副走査方向に直交する方向を主走査方向としたとき、前記入力手段で入力した画像データ中の着目入力画素と当該着目入力画素を含み、前記副走査方向に連続するｎ（ｎは２≦ｎを満たす自然数）個の画素を統合し、前記ｎ個の画素の画素値の平均値を統合画素の画素値として決定する統合手段と、
   前記統合手段で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｎ階調の画像データに量子化する第１の量子化手段と、
   前記統合手段で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｍ（ＭはＭ＜Ｎを満たす自然数）階調の画像データに量子化する第２の量子化手段と、
   前記入力手段で入力した前記副走査方向に連続するｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する第１の判定処理、及び前記ｎ個の入力画素の画素値が大きくなる方向が前記副走査方向に順方向であるか、当該順方向に対して反対方向であるかを判定する第２の判定処理を行い、当該第１、第２の判定処理の判定結果を出力する画像解析手段と、
   前記画像解析手段の前記第１の判定処理の判定結果が、前記ｎ個の入力画素の画素値の差が前記予め設定された閾値以下であったことを示す場合、前記第１の量子化手段の量子化結果を選択し、前記画像解析手段の前記第１の判定処理の判定結果が、前記ｎ個の入力画素の画素値の差が前記予め設定された閾値を超えたことを示す場合、前記第２の量子化手段の量子化結果を選択する選択手段と、
   選択した量子化結果の着目画素から、前記副走査方向に対してｎ個の出力画素を生成し、前記画像解析手段による前記第１、第２の判定処理の判定結果に基づき、前記ｎ個の出力画素それぞれの前記Ｎ階調で表される画素値を決定する決定手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
8. 前記選択手段は、更に、処理対象の色成分がブラックであるか、或いは、非ブラックであるかを判定する判定手段を含み、前記判定手段が処理対象の色成分が非ブラックであると判定した場合には、無条件に前記第１の量子化手段の量子化結果を選択することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 多階調画像データを、当該多階調画像データの階調数よりも少ないＮ階調（Ｎは３≦Ｎを満たす自然数）の画像データに変換し、変換して得られた画像データに従って記録媒体上に可視画像を形成する画像形成方法であって、
   前記多階調画像データを入力する入力工程と、
   前記記録媒体の搬送方向を副走査方向、当該副走査方向に直交する方向を主走査方向としたとき、前記入力工程で入力した画像データ中の着目入力画素と当該着目入力画素を含み、前記副走査方向に連続するｎ（ｎは２≦ｎを満たす自然数）個の画素を統合し、前記ｎ個の画素の画素値の平均値を統合画素の画素値として決定する統合工程と、
   前記統合工程で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｎ階調の画像データに量子化する量子化工程と、
   前記入力工程で入力した前記副走査方向に連続するｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する第１の判定処理、及び前記ｎ個の入力画素の画素値が大きくなる方向が前記副走査方向に順方向であるか、当該順方向に対して反対方向であるかを判定する第２の判定処理を行い、当該第１、第２の判定処理の判定結果を出力する画像解析工程と、
   前記量子化工程で得られた前記統合画素の量子化結果の着目画素の画素値から、前記副走査方向に対してｎ個の出力画素を生成し、前記画像解析工程による前記第１、第２の判定処理の判定結果に基づき、前記ｎ個の出力画素それぞれの前記Ｎ階調で表される画素値を決定する決定工程と、
   を有することを特徴とする画像形成方法。
10. 多階調画像データを、当該多階調画像データの階調数よりも少ないＮ（Ｎは３≦Ｎを満たす自然数）階調の画像データに変換し、変換して得られた画像データに従って記録媒体上に可視画像を形成する画像形成方法であって、
    前記多階調画像データを入力する入力工程と、
    前記記録媒体の搬送方向を副走査方向、当該副走査方向に直交する方向を主走査方向としたとき、前記入力工程で入力した画像データ中の着目入力画素と当該着目入力画素を含み、前記副走査方向に連続するｎ（ｎは２≦ｎを満たす自然数）個の画素を統合し、前記ｎ個の画素の画素値の平均値を統合画素の画素値として決定する統合工程と、
    前記統合工程で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｎ階調の画像データに量子化する第１の量子化工程と、
    前記統合工程で得られた統合画素で構成される画像データを、Ｍ（ＭはＭ＜Ｎを満たす自然数）階調の画像データに量子化する第２の量子化工程と、
    前記入力工程で入力した前記副走査方向に連続するｎ個の入力画素の画素値の差が予め設定された閾値を超えるか否かを判定する第１の判定処理、及び前記ｎ個の入力画素の画素値が大きくなる方向が前記副走査方向に順方向であるか、当該順方向に対して反対方向であるかを判定する第２の判定処理を行い、当該第１、第２の判定処理の判定結果を出力する画像解析工程と、
    前記画像解析工程の前記第１の判定処理の判定結果が、前記ｎ個の入力画素の画素値の差が前記予め設定された閾値以下であったことを示す場合、前記第１の量子化工程の量子化結果を選択し、前記画像解析工程の前記第１の判定処理の判定結果が、前記ｎ個の入力画素の画素値の差が前記予め設定された閾値を超えたことを示す場合、前記第２の量子化工程の量子化結果を選択する選択工程と、
    選択した量子化結果の着目画素から、前記副走査方向に対してｎ個の出力画素を生成し、前記画像解析工程による前記第１、第２の判定処理の判定結果に基づき、前記ｎ個の出力画素それぞれの前記Ｎ階調で表される画素値を決定する決定工程と、
    を有することを特徴とする画像形成方法。
11. コンピュータに読み込ませ実行させることで、前記コンピュータを請求項１又は７に記載の画像形成装置として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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