JP2012034282A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スクリーン処理に係る回路規模の拡大化を抑制しつつ輪郭領域のジャギーの解消を図ること。
【解決手段】入力画像データにおいて輪郭画素を抽出する輪郭抽出部８２と、スクリーン閾値マトリクスを用いて入力画像データにスクリーン処理を施して処理画像データを出力するＭＬＳブロック８４と、スクリーン閾値マトリクスに基づいてドット出力判定閾値マトリクスを設定し、当該ドット出力判定閾値マトリクスに基づいて、画素又は当該画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されるか否かを判別するＥＭＬＳブロック８５と、輪郭画素又は当該輪郭画素の周辺画素にスクリーンドットが出力される場合には処理画像データの画素値を出力し、輪郭画素及び当該輪郭画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されない場合には入力画像データに基づいて生成したコントーン画素値を出力する輪郭処理部８６と、を備える画像処理装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像処理装置に関する。

近年、プリンタ等の画像形成装置が印刷する画像を中間調で表現するためにスクリーン処理を施した場合、画像の輪郭部分がギザギザに見えるジャギーと呼ばれる現象が発生する。これは、規則的にドットが配列されたスクリーンパターンを用いてスクリーン処理を施すと、当該ドット（スクリーンドット）が所定画素おきに形成されるためである。ジャギーが発生すると、画像の輪郭部分が判別しづらいものとなり、画質が低下する。

そこで、画像の輪郭領域を抽出し、当該輪郭領域にコントーン処理を施して、輪郭線を書き足す技術があるが、輪郭線とスクリーンドットとが接触した部分は、他のスクリーンドットの部分と比べて大きなスクリーンドットに見える。そのため、輪郭線とスクリーンドットとが周期的であれ、無秩序であれ、輪郭領域で点在して接触すれば、それがジャギーとして見え、画質の劣化を招くという問題が残る。

そこで、スクリーン処理が施された画像の輪郭領域を構成する輪郭画素及びその周辺画素の出力状態に基づいて、スクリーンドットを出力するか否かのコントロールを行い、ジャギーの解消を図る技術がある（特許文献１参照）。

特開２００６−１８０３７６号公報

しかしながら、特許文献１では、注目画素に隣接する複数の周辺画素それぞれに対して、スクリーンドットが出力されるか否かを判定するための回路（ＢＬＳユニット）が必要となる。近年の画質向上に伴う高解像度化に対応した場合には、ＢＬＳユニットで用いる閾値を算出するためのデータ量の増加に伴うＢＬＳユニットの回路構成の複雑化、また、ＢＬＳユニット数の増加等、スクリーン処理に係る回路規模が拡大するという問題が生じるおそれがある。

本発明の課題は、上記問題に鑑みて、スクリーン処理に係る回路規模の拡大化を抑制しつつ輪郭領域のジャギーの解消を図ることである。

請求項１に記載の発明は、入力画像データにおいて、画像の輪郭領域を構成する輪郭画素を抽出する輪郭抽出部と、複数の要素で構成され、各要素に閾値が格納されたスクリーン閾値マトリクスを設定し、当該スクリーン閾値マトリクスを用いて前記入力画像データにスクリーン処理を施して処理画像データを出力するスクリーン処理部と、前記スクリーン閾値マトリクスに基づいて、前記入力画像データの画素又は当該画素の周辺画素が、前記スクリーン処理部によってスクリーン処理が施されることによって、スクリーンドットが出力されるか否かを判別するためのドット出力判定閾値マトリクスを設定し、当該ドット出力判定閾値マトリクスに基づいて、前記画素又は当該画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されるか否かを判別するスクリーンドット判定部と、前記輪郭抽出部により抽出された輪郭画素に対し、当該輪郭画素が、当該輪郭画素又は当該輪郭画素の周辺画素にスクリーンドットが出力される場合には前記処理画像データの画素値を出力し、当該輪郭画素及び当該輪郭画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されない場合には前記入力画像データに基づいて生成したコントーン画素値を出力する輪郭処理部と、を備える画像処理装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記スクリーンドット判定部は、前記スクリーン閾値マトリクスに基づいて、前記要素毎に、前記スクリーン閾値マトリクス内の当該要素及び当該要素周辺の要素に対応する閾値のうち最小の閾値をドット出力判定閾値として設定して前記ドット出力判定閾値マトリクスを設定する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像処理装置において、前記スクリーン処理部は、前記要素毎に２つの閾値が格納された前記スクリーン閾値マトリクスを設定し、当該スクリーン閾値マトリクスを用いて前記入力画像データに多値スクリーン処理を施して処理画像データを出力する。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像処理装置において、前記スクリーンドット判定部は、前記スクリーン閾値マトリクスの要素毎に対応する前記２つの閾値に基づいて、前記要素毎に対応する第１閾値が格納された中間閾値マトリクスを設定し、当該中間閾値マトリクスに基づいて、前記ドット出力判定閾値マトリクスを設定する。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像処理装置において、前記スクリーンドット判定部は、前記ドット出力判定閾値マトリクスを用いて前記入力画像データにスクリーン処理を施し、当該スクリーン処理の結果に応じて、前記画素又は当該画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されるか否かを判別する。

請求項１に記載の発明によれば、スクリーンドットが出力される輪郭画素又は当該輪郭画素の周辺画素に対しては、スクリーン処理が施された入力画像データを出力させることができるため、スクリーンドットと入力画像データに基づいて出力されるコントーン画素値のドットとが隣接して接触することを防ぐことができ、ジャギーの解消を図ることができる。また、スクリーンドット判定部が、スクリーン処理部で用いられたスクリーン閾値マトリクスに基づいてドット出力判定閾値マトリクスを設定し、当該ドット出力判定閾値マトリクスによって画素又は当該画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されるか否かを判別することができる。そのためスクリーンドットが出力されるか否かを判別する回路を、周辺画素の数に応じた数分だけ設ける必要がなくなる。また、スクリーンドットが出力されるか否かを判別するための閾値を設定するための回路構成が高解像度化に伴って複雑化することを防止できる。従って、スクリーン処理に係る回路規模の拡大化を抑制しつつ輪郭領域のジャギーの解消を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られるのは勿論のこと、スクリーン閾値マトリクス内の要素及び当該要素周辺の要素に対応する閾値のうち最小の閾値をドット出力判定閾値として設定してドット出力判定閾値マトリクスを設定することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２と同様の効果を得られるのは勿論のこと、スクリーン処理部により、多値スクリーン処理が施された処理画像データを得ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３と同様の効果を得られるのは勿論のこと、スクリーン閾値マトリクスの要素毎に対応する２つの閾値に基づいて、ドット出力判定閾値マトリクスを設定することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、ドット出力判定閾値マトリクスを用いて入力画像データに対するスクリーン処理の結果に応じて、画素又は当該画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されるか否かを判別することができる。

本実施の形態における画像形成装置の機能構成図である。 画像処理部において、スクリーン処理を行う際に主に機能する構成部分を示す図である。 注目画素を中心とする３画素×３画素のブロックの構成例を示す図である。 注目画素に対する周辺画素のエッジ強度の例を示す図である。 Ｍ＝５、Ｎ＝５の場合におけるセルの各要素に割り当てられた数値ｅを示す図である。 スクリーン閾値マトリクス内の各要素に対応する２つの閾値を示す図である。 式（１０）により示される閾値関数の例を示す図である。 （ａ）は中間閾値マトリクス内の各要素に対応する第１閾値の例を示す図、（ｂ）は、ドット出力判定閾値マトリクス内の各要素に対応する第２閾値の例を示す図である。 輪郭処理部にて実行される輪郭処理のフローチャートである。 （ａ）はハーフトーンの入力画像データの例を示す図、（ｂ）はＭＬＳブロックから出力される処理画像データの例を示す図、（ｃ）は従来の輪郭強調処理が行なわれた出力画像データの例を示す図、（ｄ）は本実施の形態を適用して輪郭強調処理が行なわれた出力画像データの例を示す図である。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、本実施の形態では、画像にスクリーン処理を施す画像処理装置としての画像処理部を備えたＭＦＰ（Multi Function Peripheral）等の画像形成装置の例を用いて本発明を説明するがこれに限らず、画像にスクリーン処理を施す画像処理装置であれば、本発明を適用可能である。

まず、構成を説明する。
図１に、本実施の形態における画像形成装置１の機能構成図を示す。
図１に示すように、画像形成装置１は、制御部１０、記憶部２０、表示部３０、操作部４０、画像読取部５０、コントローラ６０、画像メモリ７０、画像処理部８０、プリンタ部９０等を備えて構成されている。

制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。制御部１０は、記憶部２０に記憶されているシステムプログラム及び各種アプリケーションプログラム、各種データの中から指定されたプログラムやデータを読み出してＲＡＭに展開し、ＲＡＭに展開されたプログラムとの協働で、各種処理を実行し、画像形成装置１の各部を集中制御する。例えば、制御部１０は、一連のプリントの過程において各部への画像のデータの入出力制御や、表示部３０の表示制御等を行う。

記憶部２０は、システムプログラム及び各種アプリケーションプログラム、各種データ等を記憶している。記憶部２０としては、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性メモリを適用できる。

表示部３０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等から構成されるディスプレイを備え、制御部１０から入力される表示信号に従って、各種設定条件を入力するための各種画面や各種処理結果等をディスプレイに表示する。

操作部４０は、表示部３０のディスプレイを覆うように設けられたタッチパネル、各種操作キー等を備え、タッチパネルや操作キー等の操作に応じた操作信号を生成して制御部１０に出力する。

画像読取部５０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿送り部や読取部等を備える。画像読取部５０は、制御部１０からの指示に基づいて、自動原稿送り部や読取部等を制御して、複数の原稿の画像を読み取り、画像データ（アナログ信号）を生成するスキャナ機能を有する。生成される画像データは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色別に分解された画像データである。生成された画像データはコントローラ６０に出力される。
なお、画像とは、図形や写真等のイメージデータに限らず、文字や記号等のテキストデータ等も含む意である。

コントローラ６０は、画像形成装置１をネットワークプリンタとして使用する場合に、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークに接続されるＰＣ（Personal Computer）等の外部装置２から画像形成装置１に送信されるデータの管理及び制御を行う。

また、コントローラ６０は、外部装置２からＰＤＬ（Page Description Language）形式のデータを受信すると、ＰＤＬ形式のデータをラスタライズ処理して画素毎の濃度信号値（画素値）が定められた画像データを生成する。具体的には、コントローラ６０は、ＰＤＬコマンドを解析し、描画すべき画像単位（これをオブジェクトという）毎に画素を割り当て、この割り当てた画素毎に濃度信号値を設定することにより画像データを生成する。ここでは、最小値０から最大値２５５の範囲の画素値を各画素に割り当てたとして以下の説明を行う。なお、カラー画像の場合はＣ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の色毎の画像データを生成する。

更に、コントローラ６０は、ラスタライズ処理に際して、ＰＤＬコマンドを解析して属性情報ＴＡＧを生成する。属性情報ＴＡＧとは、画像の各画素について文字（Ｔｅｘｔ）、線画（Ｇｒａｐｈｉｃｓ）又は写真画（Ｉｍａｇｅ）の何れの属性にあたるかを示す情報である。コントローラ６０は、生成した画像データに属性情報ＴＡＧを付帯して画像メモリ７０に出力する。

なお、コントローラ６０は、画像読取部５０から入力される画像データについてはＡ／Ｄ変換等の必要な処理を施した後、ＲＧＢの画像データをＣＭＹＫの画像データに色変換し、各画素についての属性情報ＴＡＧを生成する。

画像メモリ７０は、ＨＤＤ、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等の大容量メモリにより構成され、コントローラ６０から入力された画像データや属性情報ＴＡＧを読み書き可能に記憶する。画像メモリ７０は、制御部１０からの指示により、コントローラ６０から入力された画像データを記憶して保存したり、画像メモリ７０に記憶されている画像データを読み出して画像処理部８０に出力したりする。

画像処理部８０は、画像メモリ７０から入力された画像データに対し各種画像処理を施す。画像処理としては、Ａ／Ｄ変換処理や、画像読取部５０により生じる輝度ムラを補正するシェーディング補正処理、スキャナ特有の輝度特性を人の視覚特性に応じた最適な輝度特性に変換するＩ−Ｉ′変換処理、拡大、縮小、回転の処理、色変換処理、画像の濃度を人の視覚特性に応じたものとする濃度補正処理、スクリーン処理等が挙げられる。
画像処理部８０は、各種画像処理済みの画像データをプリントデータとしてプリンタ部９０に出力する。

プリンタ部９０は、画像処理部８０から入力されるプリントデータに基づいて、用紙上に画像を形成して出力する画像形成処理を行なう。プリンタ部９０のプリント方式は何れのものであってもよいが、ここでは電子写真方式の場合を例に説明する。電子写真方式の場合、プリンタ部９０は、露光部、現像部、給紙部、定着部等を備えている。画像形成処理では、まず露光部のレーザ光源から感光ドラムにレーザ光が照射され、露光が行われ静電潜像が形成される。その後、感光ドラム上の静電潜像が現像部により現像されトナー像が形成される。感光体ドラム上のトナー像が給紙部から搬送された用紙上に転写され、定着部によって定着処理が行われる。トナー像が定着処理された用紙は、排紙ローラ等によって排紙トレイ上に排出される。

外部装置２は、プリンタドライバソフトを備え、外部装置２において作成したドキュメントや写真等のデータを、プリンタドライバソフトによってＰＤＬ形式のデータに変換する。そして、ＰＤＬ形式のデータを画像形成装置１に送信する。

図２に、画像処理部８０において、スクリーン処理を行う際に主に機能する構成部分を示す。
図２に示すように、画像処理部８０は、ラインバッファ８１、輪郭抽出部８２、γ処理部８３、ＭＬＳ（Multi Level Screen）ブロック８４、ＥＭＬＳ（Erase MLS）ブロック８５、輪郭処理部８６、画像処理部８０内での処理に必要な各種データを記憶しているレジスタ（不図示）等を備えて構成されている。

ラインバッファ８１は、画像メモリ７０から入力された画像データ（以下、入力画像データＩＳ）及び属性情報ＴＡＧを記憶、保持する。本実施の形態のラインバッファ８１は、４ライン分の入力画像データＩＳと、３ライン分の属性情報ＴＡＧと、を保持する。ラインバッファ８１は、各部での処理に応じて、入力画像データＩＳ、属性情報ＴＡＧ又はその両方を画素単位又はブロック単位で供給する。

なお、ラインバッファが記憶、保持する入力画像データＩＳ及び属性情報ＴＡＧのライン数は、あくまで一例であり、画像処理に要するブロックの単位に応じて適宜変更することができる。

輪郭抽出部８２は、入力画像データＩＳにおいて、画像の輪郭領域を検出し、各画素について輪郭領域を構成する画素であるか否かを示す輪郭情報としての輪郭フラグ信号ＯＬを生成し、画像の輪郭領域を構成する輪郭画素を抽出する。この輪郭フラグ信号ＯＬの生成は、色毎に行われる。
以下、輪郭抽出部による輪郭フラグ信号ＯＬの生成処理について説明する。

図３に、注目画素を中心とする３画素×３画素のブロックの構成例を示す。
図３に示すように、入力画像データＩＳに対して注目画素Ｃを設定し、その注目画素Ｃを中心とする３画素×３画素のブロックを切り出し、周辺画素Ｉｎ（ｎ＝１〜８）を得る。なお、切り出された領域に入力画像データの領域外の部分が含まれている場合は、その部分の画素値を０とする。

次に、下記式（１）、（２）を用いて、３画素×３画素のブロックに含まれる各画素の画素値に基づいて、周辺画素Ｉｎ毎に、注目画素Ｃに対するエッジ強度を生成する。エッジ強度Ｅｎ、−Ｅｎ(ｎ＝１〜８)は、注目画素の画素値と周辺画素の画素値との差である。図４に、注目画素Ｃに対する周辺画素のエッジ強度の例を示す。

Ｅｎ［ｃｈ］＝Ｃ［ｃｈ］−Ｉｎ［ｃｈ］ ・・・・（１）
−Ｅｎ［ｃｈ］＝Ｉｎ［ｃｈ］−Ｃ［ｃｈ］ ・・・・（２）
なお、［ｃｈ］は、処理している画像の色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを示す要素である。

そして、算出したエッジ強度のうち、注目画素に隣接する４画素のうち、正方向の最大値を正エッジ信号Ｐｅｄ［ｃｈ］とする。例えば、図４に示す、Ｅ２、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ７のうち正方向の最大値を正エッジ信号Ｐｅｄ［ｃｈ］とする。また、注目画素に隣接する４画素のうち、負方向の最大値を負エッジ信号Ｒｅｄ［ｃｈ］とする。例えば、図４に示す、−Ｅ２、−Ｅ４、−Ｅ５、−Ｅ７のうち負方向の最大値を負エッジ信号Ｒｅｄ［ｃｈ］とする。正エッジ信号Ｐｅｄ［ｃｈ］、負エッジ信号Ｒｅｄ［ｃｈ］は、下記式（３）、（４）を用いて算出することができる。

Ｐｅｄ［ｃｈ］＝Ｍａｘ（Ｅ２［ｃｈ］，Ｅ４［ｃｈ］，Ｅ５［ｃｈ］，Ｅ７［ｃｈ］） ・・・・（３）
Ｒｅｄ［ｃｈ］＝Ｍａｘ（−Ｅ２［ｃｈ］，−Ｅ４［ｃｈ］，−Ｅ５［ｃｈ］，−Ｅ７［ｃｈ］） ・・・・（４）
ただし、ｅｄＴＨ＞Ｐｅｄ［ｃｈ］の場合、Ｐｅｄ［ｃｈ］＝０
ｅｄＴＨ＞Ｒｅｄ［ｃｈ］の場合、Ｒｅｄ［ｃｈ］＝０
（ｅｄＴＨは、予め設定された閾値）
なお、Ｍａｘ（Ｘ）は、最大値を出力する関数である。

このように求められたエッジ強度Ｅｎ［ｃｈ］、−Ｅｎ［ｃｈ］、正エッジ信号Ｐｅｄ［ｃｈ］、負エッジ信号Ｒｅｄ［ｃｈ］は、エッジ強度を示すパラメータとなる。このエッジ強度を示すパラメータを用い、文字と背景のエッジ部分における視覚的なコントラストを示す指標値として、Ｔｐ、Ｔｒを求める。
Ｔｐ、Ｔｒは、下記式（５）、（６）を用いて算出される。

Ｔｐ＝（Ｐｅｄ［Ｙ］×Ｗｙ＋Ｐｅｄ［Ｍ］×Ｗｍ＋Ｐｅｄ［Ｃ］×Ｗｃ＋Ｐｅｄ［Ｋ］×Ｗｋ）／２５６ ・・・・（５）
Ｔｒ＝（Ｒｅｄ［Ｙ］×Ｗｙ＋Ｒｅｄ［Ｍ］×Ｗｍ＋Ｒｅｄ［Ｃ］×Ｗｃ＋Ｒｅｄ［Ｋ］×Ｗｋ）／２５６ ・・・・（６）
係数Ｗｙ、Ｗｍ、Ｗｃ、Ｗｋは、Ｗｙ＋Ｗｍ＋Ｗｃ＋Ｗｋ≦２５５を満たす。

視覚的な濃度差に応じた処理を行いたい場合には、これらの係数Ｗｙ、Ｗｍ、Ｗｃ、Ｗｋに、比視感度に相当する係数を入力すればよい。Ｙ（イエロー）は最大濃度であっても、他の色に比べて視覚的な濃度差が得られない。また、Ｋ（ブラック）は最も視覚的な濃度差が得られるので、このような関係を反映し、例えば、Ｗｙ＝１６、Ｗｍ＝３２、Ｗｃ＝８０、Ｗｋ＝１２７と設定することができる。

次に、ＴｐとＴｒとの比較を行う。
Ｔｐ＞Ｔｒの条件が満たされる場合、注目画素Ｃが輪郭領域に属すると判断し、輪郭フラグ信号ＯＬの値を輪郭領域を構成する画素（以下、輪郭画素という）であることを示す輪郭フラグ信号ＯＬ＝１を設定する。Ｔｐ＞Ｔｒの条件が満たされない場合、注目画素Ｃが輪郭領域に属しないと判断し、輪郭フラグ信号ＯＬの値を輪郭画素ではないことを示す輪郭フラグ信号ＯＬ＝０を設定する。

なお、属性情報ＴＡＧを参照して、ＴＡＧ＝Ｉｍａｇｅの場合には、常に輪郭フラグ信号ＯＬ＝０に設定することもできる。これにより、写真画像等に対して不要な輪郭強調を回避することができる。
以上のようにして画素毎に生成された輪郭フラグ信号ＯＬと、当該輪郭フラグ信号ＯＬに対する入力画像データＩＳの画素値（注目画素の画素値）とは、輪郭処理部８６に出力される。

次に、ＭＬＳブロック８４について説明する。
ラインバッファから出力された入力画像データＩＳは、γ処理部８３によりγ補正が施された後、ＭＬＳブロック８４に出力される。ＭＬＳブロック８４は、複数の要素で構成され、各要素に２つの閾値が格納されたスクリーン閾値マトリクスを設定し、当該スクリーン閾値マトリクスを用いて、γ補正済みの入力画像データに対して多値スクリーン処理を施し、処理画像データＳＣを生成して輪郭処理部８６に出力するスクリーン処理部である。この多値スクリーン処理は、色毎に行われる。

以下、ＭＬＳブロック８４において実行される多値スクリーン処理について説明する。
まず、γ補正済みの入力画像データに対し、セルを設定し、セルを構成する各要素に対応する２つの閾値ＴＨ１、ＴＨ２（ＴＨ１＜ＴＨ２とする）を求め、スクリーン閾値マトリクスを生成する。セルは、主走査方向にＭ列、副走査方向にＮ行の、Ｍ×Ｎ＝ｎ個の要素から構成される。スクリーン閾値マトリクスは、主走査方向にＭ画素ステップ、副走査方向にＮステップでγ処理済みの入力画像データ上を走査するものである。

図５には、Ｍ＝５、Ｎ＝５の場合におけるセルの各要素に割り当てられた数値ｅを示している。この数値ｅは、セル及びスクリーン閾値マトリクス内の注目画素に対応する要素を特定するために用いられる。各数値ｅは、下記式（７）〜（９）を用いて算出する。

ｅ＝ｓａｉ＋ｓａｊ×Ｍ ・・・・（７）
ｓａｉ＝ｉ％Ｍ ・・・・（８）
ｓａｊ＝ｊ％Ｎ ・・・・（９）
なお、ｓａｉ、ｓａｊは、Ｍ×Ｎのセル内における位置（ｓａｉ列目、ｓａｊ行目を示す指標）であり、注目画素の位置座標を（ｉ，ｊ）とする。
また、演算子％は、演算子％の左隣の数値を演算子％の右隣の数値で割った余りを意味する。

そして、閾値ＴＨ１、ＴＨ２を決定するためのＬＵＴであるテーブルＴＨ１ｔｂ[ｃｈ]、ＴＨ２ｔｂ[ｃｈ]をレジスタから読み出す。ＴＨ１ｔｂ[ｃｈ]、ＴＨ２ｔｂ[ｃｈ]は、予め入力値（各要素を特定する数値ｅ）に対応する出力値ＴＨ１、ＴＨ２がそれぞれ設定されたテーブルである。このＴＨ１ｔｂ[ｃｈ]、ＴＨ２ｔｂ[ｃｈ]に、入力値（数値ｅ）を入力し、対応する出力値ＴＨ１[ｃｈ][ｅ]、ＴＨ２[ｃｈ][ｅ]を得る。なお、ＴＨ１[ｃｈ][ｅ]＜ＴＨ２[ｃｈ][ｅ]となるように、ＴＨ１ｔｂ[ｃｈ]、ＴＨ２ｔｂ[ｃｈ]が作成されている。
図６に、所定の色（例えば、[ｃｈ]＝Ｋ（ブラック）におけるスクリーン閾値マトリクス内の各要素に対応する２つの閾値ＴＨ１[ｅ]、ＴＨ２[ｅ]を示す。

次に、γ処理済みの入力画像データの画素値ＩＳ[ｃｈ][ｅ]を、スクリーン閾値マトリクス内の２つの閾値ＴＨ１ｔｂ[ｃｈ]、ＴＨ２ｔｂ[ｃｈ]を用いた下記式（１０）によって多値化し、処理画像データの画素値ＳＣ[ｃｈ][ｅ]を得る。

ＳＣ[ｃｈ][ｅ]＝（ＩＳ[ｃｈ][ｅ]−ＴＨ１[ｃｈ][ｅ]）×２５５／（ＴＨ２[ｃｈ][ｅ]−ＴＨ１[ｃｈ][ｅ]） ・・・・（１０）
ただし、ＳＣ[ｃｈ][ｅ]＜０のとき、ＳＣ[ｃｈ][ｅ]＝０
ＳＣ[ｃｈ][ｅ]＞２５５のとき、ＳＣ[ｃｈ][ｅ]＝２５５

図７に、上記式（１０）により示される閾値関数の例を示す。
図７に示すように、２つの閾値ＴＨ１[ｃｈ][ｅ]、ＴＨ２[ｃｈ][ｅ]によって３つの区間（最小値区間Ｔ１、補間区間Ｔ２、最大値区間Ｔ３）に分けられる。入力画像データの画素値ＩＣ[ｃｈ][ｅ]が最小値区間Ｔ１にある場合には、処理済画像データの画素値ＳＣ[ｃｈ][ｅ]の最小値（０）に変換される。入力画像データの画素値ＩＣ[ｃｈ][ｅ]が補間区間Ｔ２にある場合には、式（１０）で算出された値に変換される。入力画像データの画素値ＩＣ[ｃｈ][ｅ]が最大値区間Ｔ３にある場合には、処理済画像データの画素値ＳＣ[ｃｈ][ｅ]の最大値（２５５）に変換される。

次に、ＥＭＬＳブロック８５について説明する。
ＥＭＬＳブロック８５は、スクリーン閾値マトリクスに基づいて、注目画素又は当該注目画素の周辺画素にＭＬＳブロック８４によって多値スクリーン処理が施されることによってスクリーンドットが出力されるか否かを判別するためのドット出力判定閾値マトリクスを設定する。そして、ＥＭＬＳブロック８５は、ドット出力判定閾値マトリクスに基づいて、γ処理部８３から入力されたγ処理済み入力画像データに対して、スクリーン処理を施し、当該スクリーン処理の結果に応じて、注目画素又は注目画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されるか否かを示すドット出力フラグ信号ＢＯを生成し、当該ドット出力フラグ信号ＢＯを輪郭処理部８６に出力するスクリーンドット判定部である。

ＥＭＬＳブロック８５が用いるスクリーン閾値マトリクスは、ＭＬＳブロック８４と同一のスクリーン閾値マトリクスである。なお、スクリーン閾値マトリクス内における注目画素（要素）を特定する数値ｅの算出及びスクリーン閾値マトリクスの設定処理は、ＭＬＳブロック８４と同様であるため、図示及び説明は省略する。

まず、ＥＭＬＳブロック８５で用いるスクリーン閾値マトリクス内の各要素に対応する第１閾値Ｂｔｈ１[ｃｈ][ｅ]を、ＭＬＳブロック８４と同様に設定した閾値マトリクス内の各要素に対応する２つの閾値ＴＨ１[ｃｈ][ｅ]、ＴＨ２[ｃｈ][ｅ]と、下記式（１１）とを用いて算出し、中間閾値マトリクスを設定する。

Ｂｔｈ１[ｃｈ][ｅ]＝ＴＨ１[ｃｈ][ｅ]＋（ＴＨ２[ｃｈ][ｅ]−ＴＨ１[ｃｈ][ｅ]）×ＰＯＮ／１００ ・・・・（１１）
なお、重み付け係数ＰＯＮは、０≦ＰＯＮ≦１００である。

次に、注目画素又は注目画素周辺にスクリーンドットが出力されるか否かを判別するドット出力判定閾値としての第２閾値Ｂｔｈ２[ｃｈ][ｅ]を、注目画素に対応する要素の第１閾値及び当該注目画素周辺の第１閾値と、下記式（１２）と、を用いて注目画素毎（要素毎）に算出し、ドット出力判定閾値マトリクスを設定する。

Ｂｔｈ２[ｃｈ][ｅ]＝ＭＩＮ（Ｂｔｈ１[ｉ，ｊ−１]、Ｂｔｈ１[ｉ−１，ｊ]、Ｂｔｈ１[ｉ，ｊ]、Ｂｔｈ１[ｉ＋１，ｊ]、Ｂｔｈ１[ｉ，ｊ＋１]） ・・・・（１２）
なお、ＭＩＮ（Ｘ）は、最小値を出力する関数である。
また、注目画素の位置座標を（ｉ，ｊ）とする

図８（ａ）に、中間閾値マトリクス内の各要素に対応する第１閾値Ｂｔｈ１[ｃｈ][ｅ]の例、図８（ｂ）に、ドット出力判定閾値マトリクス内の各要素に対応する第２閾値Ｂｔｈ２[ｃｈ][ｅ]の例を示す。
図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、各注目画素の第２閾値Ｂｔｈ２[ｃｈ][ｅ]は、各注目画素の第１閾値及び当該各注目画素周辺の４つの画素の第１閾値のうち最小の閾値が設定される。例えば、図８（ｂ）に示された太枠で囲った注目画素Ｃ（ｅ＝１２）の第２閾値としては、図８（ａ）に示された太枠で囲った画素（ｅ＝７、１１、１２、１３、１７）の第１閾値であるＢｔｈ１[ｃｈ][７]＝８０、Ｂｔｈ１[１１]＝６０、Ｂｔｈ１[１２]＝２０、Ｂｔｈ１[１３]＝３０、Ｂｔｈ１[１７]＝１０のうちの最小値１０が設定される。

なお、ドット出力判定閾値マトリクス内の四隅に位置する注目画素（例えば、ｅ＝０，４，２０，２４）の第２閾値Ｂｔｈ２[ｃｈ][ｅ]は、スクリーン閾値マトリクスが主走査方向にＭ画素ステップ、副走査方向にＮステップで上下左右に隣接していることから、中間閾値マトリクスも主走査方向にＭ画素ステップ、副走査方向にＮステップで上下左右に隣接していると考え、隣接している中間閾値マトリクスの第１閾値を用いて算出することができる。

また、本実施の形態では、各注目画素の第２閾値Ｂｔｈ２[ｃｈ][ｅ]として、各注目画素の第１閾値Ｂｔｈ１[ｃｈ][ｅ]及び当該各注目画素周辺の４つの画素の第１閾値Ｂｔｈ１[ｃｈ][ｅ]のうち最小の閾値が設定されるが、これに限らない。
例えば、各注目画素の第１閾値及び当該各注目画素周辺の８つの画素の第１閾値のうち最小値を設定してもよい。また、各注目画素の第１閾値及び当該各注目画素の周辺画素の第１閾値のうち最小値を第２閾値としているが、これに限らず、例えば、各注目画素の第１閾値及び当該各注目画素の周辺画素の第１閾値のうち下位２番目の第１閾値や、これら第１閾値の平均値を第２閾値としてもよい。

ドット出力判定閾値マトリクスの設定後、当該ドット出力判定閾値マトリクスを用いて、γ処理済みの入力画像データに対してスクリーン処理を施す。ＥＭＬＳブロック８５によるスクリーン処理では、画素毎に注目画素又は注目画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されるか否かが判別できればよく、スクリーン処理済みの画素値は必要としないため、γ処理済みの入力画像データの注目画素の画素値が第２閾値以上か否かを判別するに止まる。

具体的には、注目画素の第２閾値Ｂｔｈ２[ｃｈ][ｅ]の設定が完了すると、γ処理済みの入力画像データの注目画素の画素値ＩＳ[ｃｈ][ｅ]と、当該注目画素に対応する第２閾値Ｂｔｈ２[ｃｈ][ｅ]とを比較する。ＩＳ[ｃｈ][ｅ]≧Ｂｔｈ２[ｃｈ][ｅ]の条件を満たす場合、注目画素又は当該注目画素周辺においてスクリーンドットが出力されると判別し、ドット出力フラグＢＯ＝１を設定する。ＩＳ[ｃｈ][ｅ]≧Ｂｔｈ２[ｃｈ][ｅ]の条件が満たされない場合、注目画素又は当該注目画素周辺においてスクリーンドットが出力されないと判別し、ドット出力フラグＢＯ＝０を設定する。

輪郭処理部８６は、輪郭抽出部８２から入力された輪郭フラグ信号ＯＬ、ＭＬＳブロック８４から入力される処理画像データＳＣ、ＥＭＬＳブロック８５から入力されるドット出力フラグ信号ＢＯに基づいて、輪郭画素に対して処理画像データの画素値又は入力画像データに基づいて生成したコントーン画素値の出力制御を行う。

図９に、輪郭処理部８６にて実行される輪郭処理のフローチャートを示す。
まず、輪郭抽出部８２から入力された注目画素の輪郭フラグ信号ＯＬを参照し、注目画素Ｃが輪郭画素であるか否かを判別する（ステップＳ１）。即ち、ステップＳ１において、輪郭フラグ信号ＯＬによって注目画素が輪郭画素か否かが特定される。

輪郭フラグ信号ＯＬ＝０であり、注目画素Ｃが輪郭画素ではない場合（ステップＳ１；ＮＯ）、注目画素Ｃの出力画素値ＬＡとして、処理画像データＳＣの画素値を出力する（ステップＳ２）。

輪郭フラグＯＬ＝１であり、注目画素Ｃが輪郭画素である場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ＥＭＬＳブロック８５から入力された注目画素のドット出力フラグ信号ＢＯを参照し、注目画素Ｃ又は当該注目画素の周辺画素においてスクリーンドットが出力されるか否かを判別する（ステップＳ３）。

ドット出力フラグ信号ＢＯ＝１であり、注目画素Ｃ又は当該注目画素の周辺画素においてスクリーンドットが出力される場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）、ステップＳ２の処理を実行する。

ドット出力フラグ信号ＢＯ＝０であり、注目画素Ｃ及び当該注目画素の周辺画素においてスクリーンドットが出力されない場合（ステップＳ３；ＮＯ）、注目画素Ｃの出力画素値ＬＡとして、入力画像データＩＣに基づくコントーン画素値を生成し、当該コントーン画素値を出力する（ステップＳ４）。

なお、コントーン画素値は、注目画素の入力画像データの画素値に応じて予め設定された画素値に決定されたり、当該コントーン画素値が出力される注目画素及び当該注目画素の周辺画素の入力画像データの画素値に応じて予め設定された画素値に決定されたりするものである。

図１０（ａ）に、ハーフトーンの入力画像データの例、図１０（ｂ）に、ＭＬＳブロックから出力される処理画像データの例、図１０（ｃ）に、従来の輪郭強調処理が行なわれた出力画像データの例、図１０（ｄ）に、本実施の形態を適用して輪郭強調処理が行なわれた出力画像データの例、を示す。

図１０（ａ）に示す入力画像データに対してスクリーン処理を施すと、図１０（ｂ）に示すように、輪郭部分がギザギザに見えるジャギーと呼ばれる現象が発生する。そこで、図１０（ｃ）に示すように、輪郭画素に対してコントーンドットを出力すると、コントーンドットとスクリーンドットとが接触した部分は、コントーンドットと接触しないスクリーンドットの部分と比べて大きなスクリーンドットに見える。そのため、図１０（ｃ）に示すように、コントーンドットとスクリーンドットとが接触している部分が点在すると、それがジャギーとして見えてしまう。

一方、図１０（ｄ）に示すように、本実施の形態を適用した場合には、スクリーンドットが出力される輪郭画素又は当該輪郭画素の周辺画素に対しては、処理画像データの画素値が出力されるため、スクリーンドットとコントーンドットとが隣接して接触することを防ぐことができる。

例えば、図１０（ｄ）に示す画素Ｄ１が、図１０（ｂ）に示すようにスクリーンドットが出力される輪郭画素である場合には、処理画像データの画素値が出力されることにより、画素Ｄ１にスクリーンドットが出力される。また、スクリーンドットが出力される輪郭画素Ｄ１の周辺画素である画素Ｄ２は、処理画像データの画素値が出力される。画素Ｄ２に対する処理画像データの画素値は、図１０（ｂ）に示すように０であり、画素Ｄ２にはスクリーンドットが出力されない。そのため、図１０（ｄ）に示すように、画素Ｄ２は白画素となる（スクリーンドットが出力されない）。更に、図１０（ｄ）に示す画素Ｄ３が、図１０（ｂ）に示すように輪郭画素かつ当該利画素及び周辺画素にスクリーンドットが出力されない画素である場合には、入力画像データに基づくコントーン画素値が出力されることにより、画素Ｄ３にコントーンドットが出力される。
従って、輪郭画素Ｄ１のスクリーンドットと、輪郭画素Ｄ３のコントーンドットとが、白画素の輪郭画素Ｄ２を隔て隣接することとなり、スクリーンドットとコントーンドットとが接触することを防ぐことができる。

以上のように、本実施の形態によれば、スクリーンドットが出力される輪郭画素又は当該輪郭画素の周辺画素に対しては、入力画像データに基づくコントーンドットの出力を禁止して、処理画像データに基づく画素値を出力させることができるため、スクリーンドットとコントーンドットとが隣接して接触することを防ぐことができ、ジャギーの解消を図ることができる。また、ＥＭＬＳブロック８５が、ＭＬＳブロック８４で用いられたスクリーン閾値マトリクスと同一のスクリーン閾値マトリクスに基づいてドット出力判定閾値マトリクスを設定し、当該ドット出力判定閾値マトリクスによって画素又は当該画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されるか否かを判別することができる。そのためスクリーンドットが出力されるか否かを判別する回路を、周辺画素の数に応じた数分だけ設ける必要がなくなる。また、スクリーンドットが出力されるか否かを判別するための閾値を設定するための回路構成が高解像度化に伴って複雑化することを防止できる。
従って、スクリーン処理に係る回路規模の拡大化を抑制しつつ輪郭領域のジャギーの解消を図ることができる。

また、スクリーン閾値マトリクス内の要素及び当該要素周辺の要素に対応する閾値のうち最小の閾値をドット出力判定閾値として設定してドット出力判定閾値マトリクスを設定することができる。このように、要素及び当該要素周辺の要素に対応する閾値のうち最小の閾値をドット出力判定閾値として設定することで、スクリーン閾値マトリクス内の閾値よりもドット出力発生頻度が高められた閾値マトリクスを得ることができるため、当該閾値マトリクスを用いてスクリーン処理を施すことにより、要素及び当該要素周辺の要素に対応する画素にスクリーンドットが出力されるか否かを判別することができる。

また、ＭＬＳブロック８４により、多値スクリーン処理が施された処理画像データを得ることができる。更に、ＥＭＬＳブロック８５は、ＭＬＳブロック８４が多値スクリーン処理を実行する場合であっても、スクリーン閾値マトリクスの要素毎に対応する２つの閾値に基づいて、ドット出力判定閾値マトリクスを設定することができる。

また、ＥＭＬＳブロック８５は、ドット出力判定閾値マトリクスを用いて入力画像データに対するスクリーン処理の結果に応じて、画素又は当該画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されるか否かを判別することができる。

また、本発明は、上記実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 画像形成装置
２ 外部装置
１０ 制御部
２０ 記憶部
３０ 表示部
４０ 操作部
５０ 画像読取部
６０ コントローラ
７０ 画像メモリ
８０ 画像処理部
８１ ラインバッファ
８２ 輪郭抽出部
８３ γ処理部
８４ ＭＬＳブロック
８５ ＥＭＬＳブロック
８６ 輪郭処理部
９０ プリンタ部

Claims (5)

1. 入力画像データにおいて、画像の輪郭領域を構成する輪郭画素を抽出する輪郭抽出部と、
   複数の要素で構成され、各要素に閾値が格納されたスクリーン閾値マトリクスを設定し、当該スクリーン閾値マトリクスを用いて前記入力画像データにスクリーン処理を施して処理画像データを出力するスクリーン処理部と、
   前記スクリーン閾値マトリクスに基づいて、前記入力画像データの画素又は当該画素の周辺画素が、前記スクリーン処理部によってスクリーン処理が施されることによって、スクリーンドットが出力されるか否かを判別するためのドット出力判定閾値マトリクスを設定し、当該ドット出力判定閾値マトリクスに基づいて、前記画素又は当該画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されるか否かを判別するスクリーンドット判定部と、
   前記輪郭抽出部により抽出された輪郭画素に対し、当該輪郭画素が、当該輪郭画素又は当該輪郭画素の周辺画素にスクリーンドットが出力される場合には前記処理画像データの画素値を出力し、当該輪郭画素及び当該輪郭画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されない場合には前記入力画像データに基づいて生成したコントーン画素値を出力する輪郭処理部と、
   を備える画像処理装置。
2. 前記スクリーンドット判定部は、
   前記スクリーン閾値マトリクスに基づいて、前記要素毎に、前記スクリーン閾値マトリクス内の当該要素及び当該要素周辺の要素に対応する閾値のうち最小の閾値をドット出力判定閾値として設定して前記ドット出力判定閾値マトリクスを設定する、
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記スクリーン処理部は、
   前記要素毎に２つの閾値が格納された前記スクリーン閾値マトリクスを設定し、当該スクリーン閾値マトリクスを用いて前記入力画像データに多値スクリーン処理を施して処理画像データを出力する、
   請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記スクリーンドット判定部は、
   前記スクリーン閾値マトリクスの要素毎に対応する前記２つの閾値に基づいて、前記要素毎に対応する第１閾値が格納された中間閾値マトリクスを設定し、当該中間閾値マトリクスに基づいて、前記ドット出力判定閾値マトリクスを設定する、
   請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記スクリーンドット判定部は、
   前記ドット出力判定閾値マトリクスを用いて前記入力画像データにスクリーン処理を施し、当該スクリーン処理の結果に応じて、前記画素又は当該画素の周辺画素にスクリーンドットが出力されるか否かを判別する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の画像処理装置。

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