JP2013156930A - エッジ検出装置、画像データ処理装置、該画像データ処理装置を備える液体吐出装置、エッジ検出方法及びエッジ検出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像の濃度階調を低下させた場合にも、その画像から本来エッジ領域として検出されるべき画素を、確実にエッジ領域として検出する。
【解決手段】インクジェット記録装置1は、画像データに係る画像を用紙Ｐに形成する通常記録モードと、該通常記録モードよりも画像データに係る画像の濃度を低下させて画像を用紙Pに形成するインクセーブモードとを選択的に設定するモード設定手段86と、画像データ内の濃度値に基づいて、１以上の画素を含む領域である画素領域における画像の濃度勾配値を算出するとともに、該画像の濃度勾配値と閾値とに基づいて、画素領域が画像のエッジ領域に該当するか否かを判断するエッジ領域判断手段2とを備えている。エッジ領域判断手段2は、モード設定手段86によりインク材セーブモードと設定されているときには、閾値を通常記録モードが設定されているときの閾値よりも小さな値に設定する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、画像データのエッジ検出装置、画像データ処理装置、該画像データ処理装置を備える液体吐出装置、エッジ検出方法及びエッジ検出プログラムに関する。

従来から、入力された画像データに基づき、記録媒体にインクを吐出して画像を形成する液体吐出装置が知られている。かかる液体吐出装置は画像データ処理装置を備えており、該画像データ処理装置によって、記録媒体に記録される画像の輪郭線、即ちエッジを検知し、該エッジを形成する際には吐出するインクの液滴サイズを小さなサイズにする。これにより、エッジの滲みが防止され、輪郭が明確になる(特許文献１参照)。
一方、インクセーブモードで印刷することのできる液体吐出装置が知られている。インクセーブモードとは、印刷に使用されるインクの量を節約するために、画像全体の濃度階調を一律に低下させて印刷するモードである。
インクセーブモードで印刷された画像は、通常のモードで印刷された画像よりも淡い色調のものとなる。そして、印刷に使用されるインク量は、通常のモードで印刷する場合に比べて、少量となることが期待される。例えば、風景写真のような画像をインクセーブモードで印刷した場合は、通常のモードで印刷した場合に比べて、使用されるインク量は期待どおりに低減される。
一般に、インクセーブモードを設定するに際しては、濃度階調をどの程度低下させるかをユーザが選択することができる。濃度階調を低下させるほど、印刷された画像はより淡い色調のものとなる。そして、インク使用量をより少なくすることができると期待される(特許文献２参照)。

特開２００２−２９２８４８号公報 特開２００９−２３４１５８号公報

ところが、インクセーブモードで印刷しても、インク使用量が期待されるほどには低減されない場合がある。この現象は特に、構成要素のうちの大部分が文字であるような画像を、インクセ−ブモードで印刷した場合に顕著に確認された。
そしてその原因が、画像のエッジ領域の検出にあることをつきとめることができた。つまり、前述したとおり、画像の輪郭を構成するエッジ領域の画素においては、吐出するインクの液滴サイズを小さくして、エッジ領域の滲みを防止し、輪郭を明確にする。ある画素がエッジ領域であるか否かは、その画像と周辺画素との間の濃度変化からその画素における濃度勾配を求め、その濃度勾配がある閾値を超えるか否かによって判断する。
ところが、インクセーブモードにおいて画像全体の濃度階調を一律に低下させると、濃度勾配も一律に低下してしまい、通常のモードにおいてエッジ領域として検出されている画素であっても、インクセーブモードではエッジ領域として検出されない場合があったのである。そうすると、その画像に対応する部分に吐出されるインクの液滴サイズが小さなサイズに変更されないため、インクセーブモードにおいて画像全体の濃度階調を一律に低下させたとしても、インク使用量が期待されるほどには低減できない結果となる。特に、構成要素のうちの大部分が文字であるような画像には、エッジ領域となる画素が非常に多いため、このエッジ領域の未検出の影響が大きいのである。
本発明の目的は、画像の濃度階調を低下させた場合にも、その画像から本来エッジ領域として検出されるべき画素を、確実にエッジ領域として検出することができるようにすることにある。

本発明のエッジ検出装置は、係る点に鑑みてなされたものであって、マトリックス配置された複数の画素における各画素の濃度値を有する画像データに関して、該画像データに係る画像を記録媒体に形成する通常記録モードと、該通常記録モードよりも画像データに係る画像の濃度を低下させて画像を記録媒体に形成する記録材セーブモードとを選択的に設定するモード設定手段と、
前記画像データ内の濃度値又はその変換値に基づいて、前記複数の画素を構成する１以上の画素を含む領域である画素領域における画像の濃度勾配値を算出するとともに、該画像の濃度勾配値と閾値とに基づいて、前記画素領域が画像のエッジ領域に該当するか否かを判断するエッジ領域判断手段とを備え、
前記エッジ領域判断手段は、前記モード設定手段により記録材セーブモードと設定されているときには、前記閾値を前記通常記録モードが設定されているときの閾値よりも小さな値に設定する。

本発明の画像データ処理装置は、係る点に鑑みてなされたものであって、マトリックス配置された複数の画素における各画素の濃度値を有する画像データに基づいて画像を記録媒体に形成するようなインク吐出データを作成するインク吐出データ作成手段と、
前記画像データに関して、画像を記録媒体に形成する通常記録モードと、該通常記録モードよりも画像の濃度を低下させて画像を記録媒体上に形成するインクセーブモードを選択的に設定するモード設定手段と、
前記画像データ内の濃度値又はその変換値に基づいて、前記複数の画素を構成する１以上の画素を含む領域である画素領域における濃度勾配値を算出するとともに、該濃度勾配値と所定の閾値とに基づいて、前記画素領域が画像のエッジに対応するか否かを判断するエッジ領域判断手段とを備え、
前記エッジ領域判断手段は、前記モード設定手段によりインクセーブモード設定されているときには前記閾値を前記通常記録モードが設定されているときの閾値よりも小さな値に設定し、
前記インク吐出データ作成手段は、前記エッジ領域判断手段が前記エッジ領域に該当すると判断した前記画素領域について、当該画素領域が前記エッジ領域に該当しないと判断された場合と比較して当該画素領域に対応する記録媒体の領域に吐出されるインクが少なくなるように前記インク吐出データを作成する。

本発明のエッジ検出方法は、係る点に鑑みてなされたものであって、画像データに関して、画像の濃度を低下させないで画像を記録媒体に形成する通常記録モードと、該通常記録モードよりも画像の濃度が低い画像を記録媒体上に形成する記録材セーブモードを選択的に設定する記録材セーブモード設定手段と、
前記画像データ内の濃度値又はその変換値に基づいて、前記複数の画素を構成する１以上の画素を含む領域である画素領域における画像の濃度勾配値を算出するとともに、該画像の濃度勾配値と閾値とに基づいて、前記画素領域が画像のエッジ領域に該当するか否かを判断するエッジ領域判断工程と、
前記エッジ領域判断工程に関して、前記濃度勾配値の算出前の段階において、前記記録材セーブモード設定手段により記録材セーブモードと設定されているときには、前記閾値を前記記録材セーブモードが設定されているときの閾値よりも小さな値に設定する工程を有している。

本発明の画像データのエッジ検出処理を行うために演算処理装置にて実行されるエッジ検出プログラムは、係る点に鑑みてなされたものであって、画像データに関して、画像の濃度を低下させないで画像を記録媒体に形成する通常記録モードと、該通常記録モードよりも画像の濃度が低い画像を記録媒体上に形成する記録材セーブモードを選択的に設定する記録材セーブモード設定工程と、
前記画像データ内の画素値又はその変換値に基づいて、各画素領域における濃度勾配値を算出するとともに、該濃度勾配値と所定の閾値とに基づいて、前記画素領域が画像のエッジに対応するか否かを判断するエッジ領域判断工程と、
前記エッジ領域判断工程に含まれている工程であって、前記濃度勾配値の算出前の段階において、前記記録材セーブモード設定工程にて記録材セーブモードと設定されているときには、前記閾値を前記通常記録モードが設定されているときの閾値とりも小さな値に設定する工程とを、前記演算処理装置に実行させる。

記録材セーブモード設定時には、濃度勾配値の閾値は通常記録モード設定時に比して小さくなる。これによって、記録材セーブモード設定時に、画像データが印刷される濃度が下がっても、画像データの１の画素が画像データのエッジに対応するか否かが正確に判断される。

インクジェット記録装置の全体構成を示す図である。 コントローラの内部構成を示すブロック図である。 ガンマ補正処理部における入力信号と出力信号の階調値の関係を示すグラフである。 (a)、(b)は、画素がマトリックス配置された画像データを模式的に示す平面図である。 フィルタ要素の平面図である。 インクセーブモードにおけるエッジ領域判断手段の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。以下の記載では、上方及び下方は鉛直方向に沿う向きを指す。また、液体の具体例としてインクを例示し、記録媒体として用紙Ｐを例示し、液体吐出装置の一例として用紙Ｐにインクで印刷するインクジェット記録装置を例示する。
更に、本実施形態では、印刷の形態としてダイレクト印刷を例示する。ダイレクト印刷とは、画像を記録したメモリカード等の情報記録装置がインクジェット記録装置に挿入された状態にて、該メモリカード内の画像データを直接印刷する印刷の形態である。

(インクジェット記録装置の全体構成)
図１に示すように、インクジェット記録装置１は直方体状の筐体１０を有し、該筐体１０の天板上部には、排紙部１１が設けられている。筐体１０内には、上方から下方に向かって、ヘッド４、搬送ユニット５、給紙ユニット６、タンク群７が配置されている。ヘッド４は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各インクの液滴を用紙Ｐに吐出する。搬送ユニット５は、用紙Ｐを水平に搬送した後に排紙部１１に送る。給紙ユニット６は、搬送ユニット５に用紙Ｐを供給する。タンク群７は、各色のインクを貯蔵したタンク７０を複数水平に並べて構成される。搬送ユニット５の下流側であって、ヘッド４の上流側には、インクの吐出に先立ち、処理液を用紙Pに吐出する処理液ヘッド４aが設けられている。ここで、処理液とは、インクを用紙Ｐに吐出する前に、用紙Ｐに塗布されて、インクの成分を凝集又は析出させるものであり、これにより高い印刷品質を維持し又は画質を向上させる。前記タンク群７には、処理液を貯蔵した処理液タンク７０aも含まれる。
筐体１０の内側上部にて、ヘッド４に干渉しない位置には、筐体１０内の各機構及び電気回路の動作を司るコントローラ８が配置されている。筐体１０の側面にて、コントローラ８の下側には、メモリカード等の情報記録装置が挿入される挿入口１３が設けられている。該情報記録装置からの画像信号は、コントローラ８に入力される。
筐体１０の上面には、コントローラ８に電気的に接続された操作パネル１２が設けられている。使用者は該操作パネル１２を操作して、濃度を低下させないで画像を用紙Pに印刷する通常記録モードと、該通常記録モードよりも濃度が低い画像を用紙Pに印刷するインクセーブモードとを選択的に設定する。
搬送ユニット５は、図１中の用紙Ｐを左から右に搬送する機構である。以下の記載では、印刷領域において用紙Ｐを搬送する方向を副走査方向、水平面内において該副走査方向と直交する方向を主走査方向と呼ぶ。

前記搬送ユニット５は、プラテン５０と、該プラテン５０の両側に配備された搬送ローラ５１、５１ａを有する。搬送方向上流側の搬送ローラ５１によって搬送力を付与された用紙Ｐはプラテン５０の上面に支持されつつ搬送される。プラテン５０を通過した用紙Ｐは、搬送方向下流側の搬送ローラ５１ａによって搬送力を付与されて、該搬送ローラ５１ａと排紙部１１との間に位置するガイド５２及び送りローラ５３によって排紙部１１に送られる。
前記給紙ユニット６は、給紙トレイ６０と給紙ローラ６１を有し、該給紙ローラ６１と前記搬送ユニット５との間には、２つのガイド６２及び送りローラ６３が配置されている。給紙ローラ６１は給紙トレイ６０内の最上位の用紙Ｐを取り出し、該ガイド６２及び送りローラ６３によって搬送ユニット５の上流側に搬送する。

ヘッド４は、主走査方向に延びた直方体状のラインヘッドであって、その下面はインクを吐出する多数の液体吐出孔が形成されたノズル面４０として形成されている。各ヘッド４は、吐出すべきインクの色に対応したタンク７０にチューブ(図示せず)を介して接続される。ノズル面４０の液体吐出口からはインクが液滴状に吐出され、該吐出されるインクの液滴にはその径のサイズに応じて、大滴、中滴、小滴の３種類がある。

(コントローラ)
図２は、コントローラ８の内部構成を示すブロック図である。コントローラ８は、情報記録装置から入力される画像信号の上流側から下流側に向かって、ＲＩＰ処理部８０、高速シリアルインターフェイスであるＰＣＩエクスプレス８１、ガンマ補正処理部８２、誤差拡散処理部８３、エッジ領域判断手段２、液滴変更部８４を設けている。該液滴変更部８４は、ヘッド４に接続される。
コントローラ８は１又は複数のコンピュータからなり、各コンピュータはＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵが実行するプログラムやプログラムで使用されるデータを書き替え可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、ＣＰＵがプログラム実行時にデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ、ＣＰＵと外部機器を接続するためのインターフェース、およびこれらを接続する内部経路等を備えている（それぞれ不図示）。このＣＰＵが実行するプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の各種記憶媒体に記憶されており、これらの記憶媒体からＥＥＰＲＯＭにインストールされる。そして、このプログラムがＣＰＵで実行されることにより各処理部、エッジ領域判断手段２、液滴変更部８４の処理が実現される。なお、各処理部、エッジ領域判断手段２、液滴変更部８４がそれぞれＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などにより構成されていてもよい。

エッジ領域判断手段２はその内部に、信号の上流側から下流側に向かって、メモリを有する移動平均処理部２０、フィルタ部３、２乗和演算部２１、比較演算部２２、閾値設定部２３を備える。比較演算部２２は、閾値設定部２３及び液滴変更部８４に接続される。フィルタ部３は主走査方向の微分フィルタであるソーベル(sobel)フィルタＸ３０と、副走査方向の微分フィルタであるソーベルフィルタＹ３１とを並列に備えている。ガンマ補正処理部８２及び閾値設定部２３には、モード設定手段８６が接続される。モード設定手段８６は操作パネル１２に接続されており、使用者がインクセーブモードを設定する旨の情報を操作パネル１２に入力した際には、モード設定手段８６はガンマ補正処理部８２及び閾値設定部２３をインクセーブモードに設定する。
閾値設定部２３にはテーブルが内蔵され、該テーブル内に後記する画素の濃度勾配値の２乗値に対応する閾値が格納されている。閾値設定部２３のテーブルには、通常記録モードに対応した閾値である第一の種類の閾値(閾値Ａ)と、インクセーブモードに対応した閾値である第二の種類の閾値(閾値B)とが格納されている。閾値Ｂは、閾値Ａよりも小さな値である。尚、閾値設定部２３は、ヘッド制御や給紙・排紙動作を司る制御回路(図示せず)内に設けられてもよい。

情報記録装置から送信される画像データは、先ずＲＩＰ処理部８０に入力される。該画像データは、ページ記述言語などで表現されており、ＲＩＰ処理部８０は、該画像データに公知のＲＩＰ(Raster Image Processor)処理を行って、これを画素が用紙Ｐの印刷可能な領域に対応してマトリックス状に配置されたビットマップデータに変換する。ビットマップデータは１つの画素を８ビット、即ち０から２５５までの２５６濃度階調で表したデータとして、ＲＩＰ処理部８０から出力される。該ビットマップデータは、ＰＣＩエクスプレス８１を介してガンマ補正処理部８２に送信される。ガンマ補正処理部８２は、８ビットで入力されたデータを１０ビット、即ち０から１０２３までの１０２４濃度階調で示されるデータに変換して出力する。２ビット増加させて出力することにより、後記の誤差拡散処理等の濃度制御をより精密に行うことができる。

図３は、ガンマ補正処理部８２における入力信号を横軸に、出力信号を縦軸に示して、両信号の関係を示すグラフである。０階調が白色を示し、横軸の２５５階調及び縦軸の１０２３階調が黒色を表す。入力信号と出力信号の関係は、図３に実線で示すように線形であるのが好ましいが、図３に点線で示すように曲線状になることがある。ガンマ補正処理部８２は、入力信号と出力信号の関係がかかる曲線状となった場合に、直線状の関係に補正する。なお、図３の点線で示す曲線は上に凸となる曲線であるが、下に凸（凹んでいる）曲線となる場合もある。
ここにおいて、モード設定手段８６によってインクセーブモードに設定されている場合は、ガンマ補正処理部８２は、入力信号と出力信号の関係を示す傾斜線の勾配を緩やかにする。具体的には、図３に一点鎖線で示すように、横軸の２５５階調が縦軸の１０２３階調に１以下の係数を乗じた階調に変換されるように傾斜線の勾配を緩やかにする。例えば、係数が０.８の場合は、横軸の２５５階調が縦軸の１０２３×０.８≒８１８階調となるように傾斜線の勾配を緩やかにする。階調が高いほど、使用するインクの量が多いから、インクセーブモードでは出力信号の階調の値を全体的に小さくして、用紙Ｐに印刷する際に使用するインクの全体量を減らしている。

各画素を１０ビットで示して、ガンマ補正処理部８２から出力された画像データ、即ちビットマップデータは、図２に示すように、誤差拡散処理部８３に送信される。誤差拡散処理部８３は入力された画像データを各画素の値が４値となる画像データ（４値化画像のデータ）に変換する。この際に誤差拡散処理部８３は、或る１の画素とその周囲の画素の濃度誤差を該周囲の画素に拡散することで、入力画像データと出力画像データの濃度誤差を小さくしている。誤差拡散処理部８３から出力される４値化画像のデータは、各画素が２ビット、即ち４種類の値で示される。
該４種類の値は、「００」、「０１」、「１０」、「１１」であり、これらは画素の濃度値に対応する。インクジェット記録方式では、画素の濃度値はインクの液滴の有無及びサイズに比例するから、これら４種類の値はインクの液滴のサイズにも対応する。具体的には、「００」が液滴非吐出、「０１」が前記の小滴、「１０」が前記の中滴、「１１」が前記の大滴に対応する。

誤差拡散処理部８３から出力された４値化画像のデータは、移動平均処理部２０に送信されて、一旦移動平均処理部２０内のメモリに記憶される。以下に移動平均処理部２０、フィルタ部３、２乗和演算部２１の動作を示す。図４(a)、(b)は、移動平均処理部２０内のメモリに記憶され、画素９５がマトリックス配置された画像データ９を模式的に示す平面図である。図示の便宜上、画像データ９には、「００」と「０１」に対応する画素９５だけが配列されていると仮定する。
移動平均処理部２０は、先ず主走査方向に沿って配置された画素を処理する。画像データ９内の、例えば図４(a)に符号Ａで示すように、マトリックスの中心に位置する１の画素９５を中心画素と決定する。そして、当該画素Ａを中心として、主走査方向に３つ、副走査方向に３つの画素９５がマトリックス配列された平均領域９０を画定する。該平均領域９０内の画素９５の濃度値の平均値を算出する。図４(a)に示す平均領域９０内の画素９５は「０１」が６つで「００」が３つであるから、該平均領域９０内の画素９５の濃度値を平均した値は、２/３となる。
移動平均処理部２０は、次に図４(b)に示すように、移動平均処理部２０内のメモリに記憶されている画像データ９に対応して、平均化画像データ９１を画素の濃度値の平均値に基づいて作成する。この移動平均処理は、各画素９５の濃度値を周囲の画素を含めて平均化することにより、画像のエッジに隣接する独立点などが後で述べるエッジ判断処理に悪影響を及ぼさないようにするものである。平均化画像データ９１は、演算用画素９２をマトリックス状に配置して構成され、該マトリックス状の演算用画素９２の中心に演算用中心画素ＡＡが配置されている。演算用中心画素ＡＡは、中心画素Ａに対応する。該演算用画素９２は前記の平均領域９０内の画素の濃度値を平均した値に基づいて定められる。
図４(b)に示す平均化画像データ９１において、演算用画素９２の濃度値は演算用中心画素ＡＡよりも右側に配置された画素が「０１」の値を有する。演算用中心画素ＡＡよりも左側に配置された画素が、算出した画素９５の濃度値の平均値である２/３の値を有する。
移動平均処理部２０で移動平均処理が施された濃度値のデータは、次にソーベルフィルタＸによるフィルタ処理が施される。

ソーベルフィルタＸ３０は、係数がマトリックス状に配列された図５に示すフィルタ要素３２を内部に有する。フィルタ要素３２内のマトリックスの行数と列数は、第１処理領域９３と等しい。ソーベルフィルタＸ３０は、該フィルタ要素３２を第１処理領域９３に被せる。フィルタ要素３２の中心に位置する係数(図５では「０」)を、第１処理領域９３の演算用中心画素ＡＡに被せて、該係数と演算用中心画素ＡＡの濃度値を乗算する。同時に、演算用中心画素ＡＡの周辺に位置する画素の濃度値と該周片に位置する画素に被さるフィルタ要素３２の係数を乗算する。各乗算された値を加算して、演算用中心画素ＡＡについて、主走査方向に沿うエッジ判断値を求める。このエッジ判断値は、演算用中心画素ＡＡについて、主走査方向に沿う濃度勾配値を表す。

また、ソーベルフィルタＹ３１は係数がマトリックス状に配列されたフィルタ要素を有して、ソーベルフィルタＸ３０と同様に、演算用画素の濃度値と該画素に被さるフィルタ要素の係数を乗算する。各乗算された値を加算して、演算用中心画素について、副走査方向に沿うエッジ判断値を求める。なお、ソーベルフィルタによるこれらの処理は、公知の技術と同様である。

演算用中心画素について求められた、主走査方向に沿うエッジ判断値と、副走査方向に沿うエッジ判断値とは、図２の２乗和演算部２１に送信される。該２乗和演算部２１は、主走査方向に沿うエッジ判断値を２乗した第１の２乗値を求める。また、２乗和演算部２１は副走査方向に沿うエッジ判断値を２乗した第２の２乗値を求める。２乗和演算部２１は第１の２乗値と第２の２乗値とを加算してエッジ判断値の２乗和を求めて、これを比較演算部２２に送信する。エッジ判断値の２乗和を求める理由は、エッジ判断値は負の値である場合があり、これでは後段の閾値との比較が正しくできない可能性があるからである。

比較演算部２２はエッジ判断値の２乗和と、閾値設定部２３から送信される濃度勾配値の２乗に対応する閾値とを比較する。エッジ判断値の２乗和が閾値を越える値であれば、演算用中心画素ＡＡと周辺の演算用画素との濃度差が大きいから、比較演算部２２は演算用中心画素ＡＡに対応した中心画素Ａがエッジ領域に対応していると判断する。比較演算部２２の判断結果に基づいて、液滴変更部８４は該中心画素Ａ周辺の画像データを印刷する際に、インクを小滴化する。これにより、エッジ領域を印刷する際にインクが用紙P上で滲む（例えばフェザリングの発生）ことを防いでいる。換言すれば、印刷される画像のエッジ領域をシャープにしている。
移動平均処理部２０は該中心画素Ａに対して主走査方向及び副走査方向に沿ってずれて位置する画素９５を新たに中心画素として、以上の動作を繰り返す。

ここで、インクセーブモードにあっては、ガンマ補正処理部８２にて濃度階調が低下しているから、ソーベルフィルタＸ３０、ソーベルフィルタＹ３１にて算出される濃度勾配値、即ちエッジ判断値も小さくなる。このエッジ判断値が小さくなったにも拘わらず、エッジ判断値の２乗に対応する閾値が閾値Ａであると、中心画素Ａがエッジ領域に対応していても、エッジ判断値の２乗和が閾値Ａ以下となる場合がある。これでは、該エッジ領域が正しく判断されない。この結果、エッジ領域に対応する画素周辺の画像データを印刷する際に、インクが小滴化されず、インクが用紙Ｐ上で滲む。また、インクセーブモードであるにも拘わらず、却ってインクを節約できない問題もある。この点に鑑みて、インクセーブモードではエッジ領域判断手段２は、図６のフローチャートに示す動作を行う。

(インクセーブモード)
使用者が操作パネル１２を操作して、インクセーブモードに設定して画像データの処理( 印字指令など)を指示すると(ステップS１)、モード設定手段８６はその旨の情報をガンマ補正処理部８２と閾値設定部２３に送信する。ガンマ補正処理部８２は、入力信号と出力信号の関係を示す傾斜線の勾配を、図３に一点鎖線で示すように、緩やかにする。即ち、印刷時に使用するインクの量を減らすべく、各画素の濃度階調（出力される濃度諧調）を下げる(ステップS２)。誤差拡散処理部８３はガンマ補正処理部８２から出力される画像データを白黒の４値化画像に変換する。誤差拡散処理部８３から出力される４値化画像のデータは、前記の如く各画素が２ビットの値で示される。
一方、閾値設定部２３ではモード設定手段８６からの情報に基づき、内蔵のテーブルからインクセーブモードに対応した閾値Ｂを読み出す。前記の如く、閾値Ｂは、通常記録モードに対応した閾値Ａよりも小さな値である。この閾値Ｂを比較演算部２２に送信する(ステップS３)。

移動平均処理部２０及びフィルタ部３にて各画素の濃度勾配値、即ちエッジ判断値を求め、２乗和演算部２１にてエッジ判断値の２乗和を求める(ステップS４)。このエッジ判断値の２乗和の値は、比較演算部２２に送信される。
比較演算部２２は、エッジ判断値の２乗和の値と閾値Ｂとを比較する(ステップS５)。エッジ判断値の２乗和の値が、閾値Ｂを越える値であれば、演算用中心画素ＡＡと周辺の演算用画素９２との濃度差が大きいから、比較演算部２２は演算用中心画素ＡＡに対応した中心画素Ａが画像のエッジ領域に対応していると判断する。具体的には、オン信号を送信する。比較演算部２２の判断結果に基づいて、液滴変更部８４は該中心画素Ａ周辺の画像データを印刷する際に、インクを小滴化するようなインク吐出データを作成する(ステップS６)。即ち、液滴変更部８４は、本発明における「インク吐出データ作成手段」を構成する。ヘッド４からは、小滴化されたインクが用紙Ｐに吐出される。これにより、エッジ領域を印刷する際に、インクが用紙P上で滲むことを防いでいる。
尚、ステップＳ５にて、エッジ判断値の２乗和の値が、閾値Ｂ以下と判断されれば、演算用中心画素ＡＡと周辺の演算用画素９２との濃度差が小さいことが判る。比較演算部２２は、演算用中心画素ＡＡに対応した中心画素Ａは、画像のエッジに対応していないと判断する。比較演算部２２は液滴変更部８４にオフ信号を送信し、液滴変更部８４はインク吐出データを変更しない(ステップS７)。以降、移動平均処理部２０は中心画素Ａから主走査方向及び副走査方向にずれた画素を中心画素に設定して、上記の動作を繰り返す。

上記実施形態にあっては、インクセーフモード設定時には、各画素の濃度勾配値に対する閾値Ｂは、通常記録モード設定時における閾値Ａよりも小さく設定されている。これによって、インクセーブモード設定時に、画像データが印刷される濃度が下がっても、画像データ内の画素が画像データのエッジに対応するか否かが正確に判断される。これによって、インクセーブモードにてエッジを印刷する際に、インクを確実に減らすことができる。

上記記載では、モード設定手段８６からインクセーブモードに設定された旨の情報に基づき、エッジ領域判断手段２は閾値Ｂを読み出して、これをエッジ判断値の２乗和の値と比較して、演算用中心画素ＡＡに対応した中心画素Ａが画像のエッジに対応しているか否かを判断している。即ち、モード設定手段８６とエッジ領域判断手段２とによって、本発明の「エッジ検出装置」を構成している。また、液滴変更部８４はエッジ領域判断手段２からの判別結果に基づいてインク吐出データを変更している。即ち、液滴変更部８４とモード設定手段８６とエッジ領域判断手段２とによって、本発明の「画像データ処理装置」を構成している。

(第２実施形態)
前記の如く、移動平均処理部２０は、演算用中心画素ＡＡを含む第１処理領域９３及び第２処理領域を考慮して、濃度勾配値を求めている。従って、演算用中心画素ＡＡの濃度勾配値が一定値以上に大きな場合は、演算用中心画素ＡＡのみならず該演算用中心画素ＡＡに隣接する演算用画素９２も、画像のエッジ領域に対応していると考えられる。この演算用中心画素ＡＡのみならず該演算用中心画素ＡＡに隣接する演算用画素９２を含む画素領域が、画像のエッジ領域に対応している場合、該画素領域を第１種のエッジと呼ぶ。
また、濃度勾配値が一定値よりも小さいが、濃度勾配自体は存在する、即ち演算用中心画素ＡＡは周辺の演算用画素９２に比して濃度差があるときは、演算用中心画素ＡＡだけが画像のエッジ領域に対応し、周辺の演算用画素９２はエッジ領域よりも画像の内側に存在していると考えられる。この演算用中心画素ＡＡだけを含む画素領域が画像のエッジ領域に対応している場合、該画素領域を第２種のエッジと呼ぶ。

この点に鑑みて、本実施形態では閾値設定部２３内には閾値Ｂとして、第１の閾値と該第１の閾値よりも小さな第２の閾値とが設定されている。第１の閾値が第１種のエッジに、第２の閾値が第２種のエッジに夫々対応する。
インクセーブモードにて、比較演算部２２がエッジ判断値の２乗和の値が、第１の閾値を越えていると判断すれば、演算用中心画素ＡＡ及び該演算用中心画素ＡＡに隣接する演算用画素９２を含む画素領域がエッジ領域であると判断できる。即ち、演算用中心画素ＡＡは第１種のエッジ内に位置すると判断できる。
従って、比較演算部２２は液滴変更部８４が大滴又は中滴に対応するインク吐出データを作成していた場合は、該インク吐出データを小滴に対応するインク吐出データに変更する旨の信号を送信する。液滴変更部８４はインク吐出データを変更し、ヘッド４から小滴のインクが用紙Pに吐出される。これにより、画像のエッジ領域を印刷する際の滲みを防いでいる。

インクセーブモードにて、比較演算部２２がエッジ判断値の２乗和の値が、第１の閾値を越えないが、第２の閾値を越えていると判断すれば、演算用中心画素ＡＡのみを含む画素領域がエッジ領域であると判断できる。即ち、演算用中心画素ＡＡは第２種のエッジ内に位置すると判断できる。
従って、比較演算部２２は液滴変更部８４が大滴に対応するインク吐出データを作成していた場合は、該インク吐出データを中滴に対応するインク吐出データに変更する旨の信号を送信する。比較演算部２２は液滴変更部８４が中滴に対応するインク吐出データを作成していた場合は、該インク吐出データを小滴に対応するインク吐出データに変更する旨の信号を送信する。即ち、吐出するインクの液滴の大きさを一段階小さくしている。液滴変更部８４はインク吐出データを変更し、ヘッド４から中滴又は小滴のインクが用紙Pに吐出される。
演算用中心画素ＡＡのみを含む画素領域がエッジ領域である場合は、周辺の演算用画素９２はエッジ領域よりも画像の内側に存在している。このため、吐出するインクの液滴の大きさを極度に小さくすると、却って印刷された画像が不鮮明となる可能性がある。従って、吐出するインクの液滴の大きさを一段階小さくしている。

このように、閾値を２つ設けることにより、１の画素がエッジ領域に対応していた場合に、小滴のインクを吐出して、エッジ領域が滲むことをより正確に防止することができる。また、１の画素がエッジ領域の近傍であってエッジ領域よりも内側の位置に対応していた場合には、該１の画素に対応する画像を鮮明に印刷することができる。
尚、第２の閾値を小さすぎる値に設定すると、エッジ判断値の２乗和の値が第２の閾値と同程度の値であれば、比較演算部２２が画像のエッジ領域を誤検出する可能性がある。この場合は、第２の閾値を第１の閾値を上回らない程度に大きく設定し直してもよい。

上記では、印刷の形態としてダイレクト印刷を例示した。しかし、本実施形態にて説明したエッジ検出装置及び画像データ処理装置の技術的内容は、パーソナルコンピュータ(以下、「ＰＣ」と言う)のような情報送信装置にケーブル又は無線ＬＡＮ等を介して接続されたインクジェット記録装置１についても適用することができる。情報送信装置からの画像データを印刷する形態としては、ストレージ印刷と通常印刷とがある。ストレージ印刷とは、情報送信装置からインクジェット記録装置１に対して印刷を指示した使用者が、インクジェット記録装置１に認証条件を入力することにより印刷が開始される印刷の形態を意味する。また、通常印刷とは、インクジェット記録装置１が情報送信装置から入力された画像データを入力順に印刷する印刷の形態である。
ストレージ印刷の場合にてインクセーブモードで印刷するには、使用者が認証条件をインクジェット記録装置１に入力することが必要であるから、上記実施形態と同様に、使用者が操作パネル１２を操作してインクセーブモードを設定する。これに対し、通常印刷の場合には、画像データ内にインクセーブモードに設定する旨の情報を含ませることができる。この場合は、図２に一点鎖線で示すように、モード設定手段８６には画像データが直接入力され、該画像データ内の情報に基づいてインクセーブモードを設定する。

また、情報送信装置がＰＣである場合は、画像のエッジ領域をＰＣ内で検知することができる場合がある。この場合は、エッジ領域判断手段２は作動せず、ＰＣにてエッジ領域が判断された画像データが液滴変更部８４に入力される。また、情報送信装置がＰＣである場合にて、インクセーブモードを設定する際には、使用者が操作パネル１２を操作してインクセーブモードに設定しても、ＰＣの画面又はＰＣに付随したキーボードからインクセーブモードの設定を入力して、インクジェット記録装置１に送信してもよい。通常はＰＣにインストールされたプリンタドライバにおいてインクセーブモードの設定と画像データの印刷指令の両方が指示され、プリンタへと送信される。

上記記載では、ガンマ補正処理部８２において、傾斜線の勾配を緩やかにする際に乗じる係数を０.８としたが、この値に限定されない。
エッジ領域判断手段２では、２乗和演算部２１にてエッジ判断値の２乗和を求めて、これを比較演算部２２にて閾値と比較している。しかし、エッジ判断値の２乗和に代えて、該エッジ判断値の２乗和の平方根を求め、これを閾値と比較してもよい。
また、微分フィルタとして、ソーベルフィルタに代えて、プレウイット(prewitt)フィルタを用いてもよい。また他のエッジ検出フィルタを使用することもできる。
上記ではインクで記録された画像のエッジを検出する場合に、通常記録モードに比してインクセーブモードでの濃度勾配値の閾値を小さくしている。しかし、同様の技術的思想はレーザープリンタにてレーザーで記録された画像のエッジを検出する場合にも適用可能である。この場合は、「インクセーブモード」に代えて「記録材セーブモード(トナーセーブモード)」となる。レーザープリンタにおいても検出したエッジを明確化するための画像処理が一般的に行われており、本発明を適用することで画像のエッジを的確に明確化することが可能となる。

上記記載では、移動平均処理部２０において移動平均処理が行われているが、移動平均処理が行われない構成であってもよい。

本発明は、通常記録モードとインクセーブモードを選択的に切り換え可能なインクジェット記録装置に適用すると有用である。

１ インクジェット記録装置
２ エッジ領域判断手段
４ ヘッド
８ コントローラ
２３ 閾値設定部
８２ ガンマ補正処理部
８６ モード設定手段

Claims (9)

1. マトリックス配置された複数の画素における各画素の濃度値を有する画像データに関して、該画像データに係る画像を記録媒体に形成する通常記録モードと、該通常記録モードよりも画像データに係る画像の濃度を低下させて画像を記録媒体に形成する記録材セーブモードとを選択的に設定するモード設定手段と、
   前記画像データ内の濃度値又はその変換値に基づいて、前記複数の画素を構成する１以上の画素を含む領域である画素領域における画像の濃度勾配値を算出するとともに、該画像の濃度勾配値と閾値とに基づいて、前記画素領域が画像のエッジ領域に該当するか否かを判断するエッジ領域判断手段とを備え、
   前記エッジ領域判断手段は、前記モード設定手段により記録材セーブモードと設定されているときには、前記閾値を前記通常記録モードが設定されているときの閾値よりも小さな値に設定する、エッジ検出装置。
2. 前記エッジ領域判断手段は、前記画素領域における画像の濃度勾配値を算出するフィルタリング処理の演算処理特性に基づいて、前記閾値を変更する、請求項１に記載のエッジ検出装置。
3. 前記変換値は、前記複数の画素に対応する記録媒体の領域に吐出するインクの液滴サイズのデータである、請求項１又は２に記載のエッジ検出装置。
4. マトリックス配置された複数の画素における各画素の濃度値を有する画像データに基づいて画像を記録媒体に形成するようなインク吐出データを作成するインク吐出データ作成手段と、
   前記画像データに関して、画像を記録媒体に形成する通常記録モードと、該通常記録モードよりも画像の濃度を低下させて画像を記録媒体上に形成するインクセーブモードを選択的に設定するモード設定手段と、
   前記画像データ内の濃度値又はその変換値に基づいて、前記複数の画素を構成する１以上の画素を含む領域である画素領域における濃度勾配値を算出するとともに、該濃度勾配値と所定の閾値とに基づいて、前記画素領域が画像のエッジに対応するか否かを判断するエッジ領域判断手段とを備え、
   前記エッジ領域判断手段は、前記モード設定手段によりインクセーブモード設定されているときには前記閾値を前記通常記録モードが設定されているときの閾値よりも小さな値に設定し、
   前記インク吐出データ作成手段は、前記エッジ領域判断手段が前記エッジ領域に該当すると判断した前記画素領域について、当該画素領域が前記エッジ領域に該当しないと判断された場合と比較して当該画素領域に対応する記録媒体の領域に吐出されるインクが少なくなるように前記インク吐出データを作成する、画像データ処理装置。
5. 前記エッジ領域判断手段には閾値として、第１閾値と該第１閾値よりも小さな第２閾値の２つの値が設定され、
   前記インク吐出データ作成手段は、前記画素値又はその変換値に基づくデータから、液滴のサイズに対応するデータを作成し、
   前記エッジ領域判断手段は、前記濃度勾配値が第１の閾値を越えれば、該濃度勾配値に係る前記画素領域を第１種のエッジと判断し、前記濃度勾配値が第２の閾値を越え且つ第１の閾値を越えなければ、該濃度勾配値に係る画素領域を第２種のエッジと判断し、
   前記インク吐出データ作成手段は、第１種のエッジ及び第２種のエッジと判断された画素領域において、前記液滴のサイズに対応するデータを液滴のサイズが小さくなるようにデータを変更し、且つ、第２種のエッジと判断された画素領域よりも第１種のエッジと判断された画素領域の方が、液滴のサイズが小さくなるようにデータを変更する、請求項４に記載の画像データ処理装置。
6. 前記エッジ領域判断手段には閾値として、第１閾値と該第１閾値よりも小さな第２閾値の２つの値が設定され、
   前記インク吐出データ作成手段は、前記画素値又はその変換値に基づくデータから、液滴のサイズである大滴、中滴、小滴若しくは液滴非吐出に対応するデータを作成し、
   前記エッジ領域判断手段は、前記濃度勾配値が第１の閾値を越えれば、該濃度勾配値に係る前記画素領域を第１種のエッジと判断し、前記濃度勾配値が第２の閾値を越え且つ第１の閾値を越えなければ、該濃度勾配値に係る画素領域を第２種のエッジと判断し、
   前記インク吐出データ作成手段は、第１種のエッジと判断した画素領域において、前記液滴のサイズである大滴、中滴、小滴若しくは液滴非吐出に対応するデータが大滴又は中滴に対応するデータである場合は、該データを小滴に対応するデータに変更し、
   前記インク吐出データ作成手段は、第２種のエッジと判断した前記画素領域において、前記液滴のサイズである大滴、中滴、小滴若しくは液滴非吐出に対応するデータが大滴に対応するデータである場合は、該データを中滴に対応するデータに変更し、前記液滴のサイズである大滴、中滴、小滴若しくは液滴非吐出に対応するデータが中滴に対応するデータである場合は、該データを小滴に対応するデータに変更する、請求項４に記載の画像データ処理装置。
7. 請求項４乃至６の何れかに記載の画像データ処理装置と、該画像データ処理装置から出力されるインク吐出データに対応したサイズの液滴を記録媒体に吐出するヘッドを備えた、液体吐出装置。
8. 画像データに関して、画像の濃度を低下させないで画像を記録媒体に形成する通常記録モードと、該通常記録モードよりも画像の濃度が低い画像を記録媒体上に形成する記録材セーブモードを選択的に設定する記録材セーブモード設定手段と、
   前記画像データ内の濃度値又はその変換値に基づいて、前記複数の画素を構成する１以上の画素を含む領域である画素領域における画像の濃度勾配値を算出するとともに、該画像の濃度勾配値と閾値とに基づいて、前記画素領域が画像のエッジ領域に該当するか否かを判断するエッジ領域判断工程と、
   前記エッジ領域判断工程に関して、前記濃度勾配値の算出前の段階において、前記記録材セーブモード設定手段により記録材セーブモードと設定されているときには、前記閾値を前記記録材セーブモードが設定されているときの閾値よりも小さな値に設定する工程を有している、エッジ検出方法。
9. 画像データのエッジ検出処理を行うために演算処理装置にて実行されるプログラムであって、
   画像データに関して、画像の濃度を低下させないで画像を記録媒体に形成する通常記録モードと、該通常記録モードよりも画像の濃度が低い画像を記録媒体上に形成する記録材セーブモードを選択的に設定する記録材セーブモード設定工程と、
   前記画像データ内の画素値又はその変換値に基づいて、各画素領域における濃度勾配値を算出するとともに、該濃度勾配値と所定の閾値とに基づいて、前記画素領域が画像のエッジに対応するか否かを判断するエッジ領域判断工程と、
   前記エッジ領域判断工程に含まれている工程であって、前記濃度勾配値の算出前の段階において、前記記録材セーブモード設定工程にて記録材セーブモードと設定されているときには、前記閾値を前記通常記録モードが設定されているときの閾値よりも小さな値に設定する工程とを、前記演算処理装置に実行させる、エッジ検出プログラム。
   

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