JP2015185972A - 画像処理装置、画像処理装置における制御方法及び画像処理装置が実行するプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】グリーンノイズを重畳する構成を備えた誤差拡散処理において、誤差拡散処理後の画像の品質を向上させる。【解決手段】誤差拡散入力データとして注目画素の８ｂｉｔデータが入力されると、入力ノイズ生成部２１が注目画素に重畳する入力ノイズを生成し、第１加算部２２が、誤差拡散入力データと入力ノイズ生成部２１が生成した入力ノイズとを加算する。誤差積算部２７が、処理済画素の誤差値と誤差拡散フィルターに基づき、注目画素に拡散する誤差積算値を出力し、第２加算部２３は、第１加算部２２の出力値と、誤差積算部２７が出力する誤差積算値とを加算する。【選択図】図２

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理装置における制御方法及び画像処理装置が実行するプログラムに関する。

従来、誤差拡散処理によって多値の画像データを二値化する際に、画像データにグリーンノイズを重畳する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、グリーンノイズを重畳する構成を備えた、従来の誤差拡散部１００の処理内容を示すブロック図である。

図１２において、誤差拡散部１００には、多値の画素値（例えば８ｂｉｔ）を持つ入力データが入力される。第１加算部１０１は注目画素の入力データに、誤差積算部１０５から出力された、注目画素の周辺の画素（周辺画素）から拡散すべき誤差積算値を加算する。第２加算部１０２は、第１加算部１０１の出力値とグリーンノイズ生成部１０３から出力されたグリーンノイズ値とを加算する。二値化部１０４は、第２加算部１０２の出力値と所定の閾値とを比較して、二値化結果（二値画像データ）を出力する。

グリーンノイズ生成部１０３は、注目画素よりも先に二値化された画素に関する二値化結果を記憶しておき、周辺画素の二値化結果に基づいて注目画素に重畳するグリーンノイズを出力する。具体的には、グリーンノイズ生成部１０３は、周辺画素の二値化結果と、各周辺画像について所定の重み係数をもったフィルター（グリーンノイズフィルター）とに基づいて、グリーンノイズを出力する。ここで出力されたグリーンノイズは、第２加算部１０２によって第１加算部１０１の出力値に加算される。

減算部１０６は、二値化部１０４から出力される二値化結果から、第１加算部１０１の出力値を減算し、二値化部１０４による二値化によって発生した誤差値を出力する。

誤差積算部１０５は、注目画素よりも先に二値化された画素に関する誤差値を記憶しておき、周辺画素の誤差値に基づいて、注目画素に拡散する誤差積算値を出力する。具体的には、誤差積算部１０５は、周辺画素の誤差値と、各周辺画像について所定の重み係数をもったフィルター（誤差積算フィルター）とに基づいて、誤差積算値を出力する。ここで出力された誤差積算値は、第１加算部１０１によって注目画素の入力データに加算される。

上述した、グリーンノイズを重畳する構成を備えた従来の誤差拡散処理は、注目画素よりも先に二値化された画素に関する二値化結果を、注目画素の二値化処理にフィードバックするものであり、このフィードバックによって、周辺画素に黒画素（二値化結果が１の画素）が存在する場合に、注目画素も黒画素になりやすくなるため、二値化後の画像において黒画素をより集中させることができる。その結果、二値画像に基づいて画像形成したときの画像ムラの発生を抑制することができ、また、温度や湿度等の画像形成条件が変動したときの濃度再現性を高めることもできる。

特開２００８−２１９２９１号公報

しかしながら、グリーンノイズを重畳する構成を備えた従来の誤差拡散処理では、入力データとして、中間的な濃度を持った均一な画像を二値化したときに、周期的な模様（アーティファクト）が発生してしまい、二値化後の出力画像の品質を低下させてしまうという問題があった。

これは、グリーンノイズは、周辺画素の二値化結果における黒画素が、グリーンノイズフィルターの重み係数に対応する所定の配置に合致したときに、注目画素が黒画素になりやすい値をとるため、黒画素の配置が、グリーンノイズフィルターの重み係数に対応する所定の配置と合致し始める中間的な濃度においては、グリーンノイズの重畳により黒画素に二値化されやすい傾向にあることと、中間的な濃度について黒画素に二値化されるとそれ以降の画素に対して大きな負の誤差が拡散されることという２つの条件が重なることで、黒画素が所定の周期で発生してしまうことに起因している。

低濃度の画像では、そもそも、周辺画素の二値化結果における黒画素が少なく、グリーンノイズの影響が少ないためアーティファクトは発生しづらい。また、高濃度の画像では、入力データ自体の値が大きいので、黒画素に二値化されたときの誤差が小さく、注目画素以降の画素に対して大きな負の誤差が拡散されることが少ないため、中間濃度と比べるとアーティファクトは発生しづらい。更に、黒画素の密度が高い高濃度画像を画像形成すると、白画素（二値化結果が０の画素）はつぶれてしまう傾向にあるため、高濃度の画像において多少アーティファクトが発生したとしても、画像形成された後の画像では目立たないことが多い。

このように、グリーンノイズを重畳する構成を備えた従来の誤差拡散処理では、中間的な濃度において、誤差拡散処理後の画像に図１３（ａ）に示す様なアーティファクトが発生してしまい、出力画像の品質を低下させてしまうという問題があった。そして、この問題は、多値の入力データを二値化する、所謂、二値誤差拡散処理に限った問題ではなく、多値の入力データを、それよりもｂｉｔ数の少ない多値データに変換する、所謂、多値誤差拡散処理にも共通する問題であった。

本発明の課題は、グリーンノイズを重畳する構成を備えた誤差拡散処理において、誤差拡散処理後の画像の品質を向上させることにある。

（１）多値の画像の画素値が画素毎に入力され、所定のノイズを生成する入力ノイズ生成部と、閾値処理部によって二値化された処理済みの画素の二値化後の出力値を用いて、注目画素に重畳するグリーンノイズを生成するグリーンノイズ生成部と、注目画素に対し拡散される誤差積算値と、グリーンノイズと、所定のノイズとを、注目画素の画素値に加算する加算部と、誤差積算値、グリーンノイズ及び所定のノイズが加算された注目画素の画素値を閾値によって二値化する閾値処理部と、二値化後の注目画素の出力値と、誤差積算値及び所定のノイズが加算された注目画素の画素値との差を算出することによって、二値化による誤差値を算出する減算部と、閾値処理部によって二値化された処理済みの画素に関して減算部により算出された誤差値を用いて、注目画素に対し拡散される誤差積算値を出力する誤差積算部と、を備えることを特徴とする画像処理装置。

（２）入力ノイズ生成部が生成した所定のノイズのオフセット成分が所定のマイナス値になるようにオフセット成分を調整する入力ノイズオフセット調整部をさらに備えることを特徴とする（１）に記載の画像処理装置。

（３）入力ノイズオフセット調整部は、入力ノイズ生成部が各画素に対して生成した所定のノイズのそれぞれに所定のマイナス値を加算することにより、所定のノイズのオフセット成分が所定のマイナス値になるように調整することを特徴とする（２）に記載の画像処理装置。

（４）グリーンノイズ生成部が生成したグリーンノイズに第１のゲイン値を乗算し、グリーンノイズのゲインを調整するグリーンノイズゲイン調整部をさらに備えることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか一項に記載の画像処理装置。

（５）グリーンノイズゲイン調整部は、グリーンノイズの強度に応じて、グリーンノイズに乗算する第１のゲイン値を変更することを特徴とする（４）に記載の画像処理装置。

（６）入力ノイズ生成部が生成した所定のノイズのオフセット成分が所定のマイナス値になるようにオフセット成分を調整する入力ノイズオフセット調整部と、グリーンノイズ生成部が生成したグリーンノイズに第１のゲイン値を乗算し、グリーンノイズのゲインを調整するグリーンノイズゲイン調整部と、をさらに備え、グリーンノイズゲイン調整部は、グリーンノイズの強度に応じて、グリーンノイズに乗算する第１のゲイン値を変更し、入力ノイズオフセット調整部は、グリーンノイズゲイン調整部が変更した第１のゲイン値に応じて、オフセット成分を調整することを特徴とする（１）に記載の画像処理装置。

（７）入力ノイズ生成部が生成した所定のノイズに第２のゲイン値を乗算し、所定のノイズのゲインを調整する入力ノイズゲイン調整部をさらに備えることを特徴とする（１）〜（６）のいずれか一項に記載の画像処理装置。

（８）入力ノイズゲイン調整部は、注目画素の画素値に応じて、所定のノイズのゲインを調整することを特徴とする（７）に記載の画像処理装置。

（９）入力ノイズゲイン調整部は、注目画素の画素値が中間調でないときの第２のゲイン値を、注目画素の値が中間調であるときの第２のゲイン値よりも、小さくすることを特徴とする（７）又は（８）に記載の画像処理装置。

（１０）グリーンノイズ生成部が生成したグリーンノイズに第１のゲイン値を乗算し、グリーンノイズのゲインを調整するグリーンノイズゲイン調整部と、入力ノイズ生成部が生成した所定のノイズに第２のゲイン値を乗算し、所定のノイズのゲインを調整する入力ノイズゲイン調整部と、をさらに備え、入力ノイズゲイン調整部は、グリーンノイズゲイン調整部が、グリーンノイズの強度に応じて、グリーンノイズに乗算する第１のゲイン値を変更することに対応して、所定のノイズのゲインを調整することを特徴とする（１）〜（３）のいずれか一項に記載の画像処理装置。

（１１）入力ノイズ生成部が生成する所定のノイズに対応する空間周波数は、人間の視覚の空間周波数特性において感度が低い空間周波数であることを特徴とする（１）〜（１０）のいずれか一項に記載の画像処理装置。

（１２）入力ノイズ生成部が生成する所定のノイズは、ＡＭスクリーン又はＦＭスクリーンであることを特徴とする（１）〜（１１）のいずれか一項に記載の画像処理装置。

（１３）画像処理装置における制御方法であって、多値の画像の画素値を画素毎に入力するステップと、所定のノイズを生成するステップと、二値化された処理済みの画素の二値化後の出力値を用いて、注目画素に重畳するグリーンノイズを生成するステップと、二値化された処理済みの画素に関して算出された誤差値を用いて、注目画素に対し拡散される誤差積算値を出力するステップと、注目画素に対し拡散される誤差積算値と、グリーンノイズと、所定のノイズとを、注目画素の画素値に加算するステップと、誤差積算値、グリーンノイズ及び所定のノイズが加算された注目画素の画素値を閾値によって二値化するステップと、二値化後の注目画素の出力値と、誤差積算値及び所定のノイズが加算された注目画素の画素値との差を算出することによって、二値化による誤差値を算出するステップと、を含むことを特徴とする画像処理装置における制御方法。

（１４）画像処理装置に、多値の画像の画素値を画素毎に入力するステップと、所定のノイズを生成するステップと、二値化された処理済みの画素の二値化後の出力値を用いて、注目画素に重畳するグリーンノイズを生成するステップと、二値化された処理済みの画素に関して算出された誤差値を用いて、注目画素に対し拡散される誤差積算値を出力するステップと、注目画素に対し拡散される誤差積算値と、グリーンノイズと、所定のノイズとを、注目画素の画素値に加算するステップと、誤差積算値、グリーンノイズ及び所定のノイズが加算された注目画素の画素値を閾値によって二値化するステップと、二値化後の注目画素の出力値と、誤差積算値及び所定のノイズが加算された注目画素の画素値との差を算出することによって、二値化による誤差値を算出するステップと、を実行させるためのプログラム。

本発明によると、所定のノイズを生成し、注目画素に対し拡散された誤差値と、グリーンノイズと、所定のノイズとを、注目画素の入力値に加算することで、二値化結果において所定の周期で黒画素が発生することを抑制することができるので、主に中間的な濃度で発生しやすいアーティファクトを抑制することができ、誤差拡散処理後の画像の品質を向上させることができる。

第１実施形態に係る画像処理装置１のブロック図である。 誤差拡散部１０のブロック図である。 スクリーンパラメーターを説明する図である。 誤差積算部２７が備える誤差拡散（誤差積算）フィルターの一例を示す図である。 グリーンノイズ生成部２８が備えるグリーンノイズ生成フィルターの一例を示す図である。 第２実施形態に係る画像処理装置１における誤差拡散部１０のブロック図である。 グリーンノイズの強度に関する設定を受け付ける画面の一例を示す図である。 第３実施形態に係る画像処理装置１における誤差拡散部１０のブロック図である。 注目画素の値と入力ノイズのゲイン値との関係を示したグラフである。 グリーンノイズの強度に応じたゲイン値を示したグラフである。 第４実施形態に係る画像処理装置１における誤差拡散部１０のブロック図である。 グリーンノイズを重畳する構成を備えた、従来の誤差拡散部１００の処理内容を示すブロック図である。 （ａ）は、従来の誤差拡散部１００で処理した画像である。（ｂ）は、本件発明に係る画像処理装置１における誤差拡散部１０で処理した画像である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

〈第１実施形態〉
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置１のブロック図である。

画像処理装置１は、コピージョブ、プリントジョブ、スキャンジョブ、ファクスジョブ、ボックスジョブを実行することができる、所謂、複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。ボックスジョブとは、画像処理装置１が備えるボックス（フォルダー）に記憶されたデータを用いて実行されるジョブである。具体的には、ボックス（フォルダー）に記憶された印刷データをプリントするボックスプリントや、ボックスに記憶された画像データをＥｍａｉｌやＳＭＢ（Ｓｅｒｖｅｒ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｂｌｏｃｋ）、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等のプロトコルで他の装置に送信するボックス送信、ボックスに記憶された画像データをファクス送信するボックスｔｏファクスを含む。

画像処理装置１には、制御部２、記憶部３、原稿読取部４（例えば、スキャナー）、データＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部１２、画像処理部５、画像形成部１１、操作表示部１６が含まれ、それらがバス９０で接続されている。

制御部２は、主としてＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）から構成されており、記憶部３に記憶されたプログラムを実行し、記憶部３、原稿読取部４、データＩＦ部１２、画像処理部５、画像形成部１１、操作表示部１６を制御することで、画像処理装置１の機能を実現する。

記憶部３は、主として、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）を備える。記憶部３は、制御部２が実行するプログラムを含む、画像処理装置１の機能を実現するために必要なデータや、ジョブに関するデータを記憶する。ＨＤＤはボックスとしての機能も実現する。

原稿読取部４は、自動原稿搬送装置（不図示）により読取位置に搬送された原稿、又はプラテンガラス上にユーザーにより載置された原稿の画像を光学的に読み取り、読取データを生成し、生成した読取データを記憶部３に記憶させる。

データＩＦ部１２は、外部の装置（例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報機器装置）又は記憶メディアとの間でデータの送受信を行うものであり、ＬＡＮＩＦ部１３、記憶メディアＩＦ部１４、ＦＡＸＩＦ部１５を含む。ＬＡＮＩＦ部１３は、有線又は無線方式のＬＡＮを介して、ＬＡＮに接続されたＰＣや携帯端末との間でジョブに関連するデータの送受信を行う。記憶メディアＩＦ部１４は、可搬性記憶メディア（例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリー）からジョブに関連するデータを取得し、又は可搬性記憶メディアにジョブに関連するデータを記憶させる。ＦＡＸＩＦ部１５は、ファクス回線を介してファクスデータの送受信を行う。

画像処理部５は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の画像処理用の集積回路であって、ＬＡＮＩＦ部１３や記憶メディアＩＦ部１４が取得した印刷データや、ＦＡＸＩＦ部１５が取得したファクスデータ、原稿読取部４が生成した読取データを入力データとし、入力データに対して画像処理を行う。

画像処理部５は、ラスター部６、シャープネス補正部７、色変換部８、ガンマ補正部９、誤差拡散部１０を備える。

ラスター部６は、入力データが、ＬＡＮＩＦ部１３や記憶メディアＩＦ部１４が取得したＰＤＬ形式の印刷データであった場合、印刷データに基づいてラスターデータを生成する。具体的には、ラスター部６は、ＰＤＬ形式の印刷データに対し解析処理を行い、中間言語（ディスプレイリスト）に変換した上で、中間言語に対しラスタライズ処理を行うことでラスターデータを生成する。なお、印刷データの形式は、ＰＤＬ形式に限らず、その他の形式をとることもできる。

シャープネス補正部７は、ラスター部６が生成したラスターデータ又は原稿読取部４が生成した読取データに対して、シャープネス処理やスムージング処理を行う。シャープネス補正部７は、例えば、文字領域や線画領域のエッジ部分にシャープネス処理を行い、網点領域にスムージング処理を行う。

色変換部８は、シャープネス補正部７の処理結果に対して、色変換処理を行い、画像形成部１１の色特性（色空間）に対応したＹ（イエロー）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン）Ｋ（ブラック）データを生成する。色変換部８は、画像処理部５に入力される入力データの色特性（色空間）に対応するデバイスリンクプロファイルを用いて、画像形成部１１の色特性に対応したＹＭＣＫデータを生成する。例えば、入力データが、原稿読取部４が生成した読取データである場合は、原稿読取部４の色特性と画像形成部１１の色特性に対応するデバイスリンクプロファイルを用いてＹＭＣＫデータを生成する。

ガンマ補正部９は、色変換部８が生成したＹＭＣＫデータに対し、濃度変換処理を行う。例えば、ガンマ補正部９は、濃度変換用のルックアップテーブル（ＬＵＴ：Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）を記憶しており、色変換部８が生成したＹＭＣＫデータに基づいてＬＵＴを参照することにより、濃度変換処理を行う。

誤差拡散部１０は、ガンマ補正部９が出力するＹＭＣＫデータに対し誤差拡散処理を行い、ガンマ補正部９が出力するＹＭＣＫデータよりもビット幅（ビット数）の小さいＹＭＣＫデータに変換する。以下の説明において、誤差拡散部１０に入力されるデータのことを誤差拡散入力データと呼び、誤差拡散部１０が出力するデータのことを誤差拡散出力データと呼ぶことがある。誤差拡散部１０は、誤差拡散入力データに対して誤差拡散処理を行い、誤差拡散入力データよりもビット幅の小さい誤差拡散出力データを生成する。

以下の説明においては、誤差拡散入力データのビット幅を８ｂｉｔ、誤差拡散出力データのビット幅を１ｂｉｔとして説明するが、誤差拡散入力データのビット幅は、誤差拡散出力データのビット幅よりも大きければよく、例えば、４ｂｉｔや１６ｂｉｔ、２４ｂｉｔ等任意のビット幅とすることができる。また、誤差拡散出力データのビット幅は、誤差拡散入力データのビット幅よりも小さければよく、例えば、２ｂｉｔ、４ｂｉｔ等の任意のビット幅とすることができる。誤差拡散部１０による処理内容の詳しい説明は後述する。

画像形成部１１は、誤差拡散出力データに基づいて、電子写真方式により記録紙に画像形成を行う。画像形成の方式は、電子写真方式に限らず、インクジェット方式や熱転写方式を用いることもできる。

操作表示部１６は、ディスプレイ１７、タッチパネル１８、操作キー１９を備える。

ディスプレイ１７は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ））であり、操作画面を表示することができる。操作画面は、例えば、画像処理装置１の設定をユーザーから受け付けるための画面を含む。

タッチパネル１８は、ディスプレイ１７の画面上に設けられ、ペンや指等で押下された座標位置を検知する。

操作キー１９は、例えばハードキーであり、テンキー、スタートキーを含む。テンキーは数字や記号の入力を受け付けるためのキーである。スタートキーは画像処理装置１の動作開始の指示を受け付ける。

図２は、誤差拡散部１０のブロック図である。誤差拡散部１０は、Ｙ色データに対し誤差拡散処理を行う誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙと、Ｍ色データに対し誤差拡散処理を行う誤差拡散部（Ｍ）１０Ｍと、Ｃ色データに対し誤差拡散処理を行う誤差拡散部（Ｃ）１０Ｃと、Ｋ色データに対し誤差拡散処理を行う誤差拡散部（Ｋ）１０Ｋとを含む。誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙ〜（Ｋ）１０Ｋの基本的な構成は、それぞれ同様であるため、以下に誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙについてのみ詳しく説明する。

誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙは、誤差拡散入力データである８ｂｉｔのＹ色データが画素毎に入力される。誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙは、誤差拡散入力データである８ｂｉｔのＹ色データに対して誤差拡散処理を実行し、誤差拡散出力データである１ｂｉｔのＹ色データを生成する。以下の説明において、誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙが処理対象としている画素のことを注目画素という。

入力ノイズ生成部２１は、誤差拡散入力データに重畳するノイズ（入力ノイズ）を生成する。入力ノイズ生成部２１は、ノイズの種類として、ＡＭスグリーンノイズ又はＦＭスグリーンノイズを生成する。入力ノイズ生成部２１は、例えば、２次元マトリクスに対応するメモリーを備え、入力ノイズのパターンに対応するデータを予めメモリーに格納しておき、注目画素の座標に対応するメモリー上のアドレスを参照することで、注目画素に対応する入力ノイズを生成する。また、入力ノイズ生成部２１は、Ｖｏｉｄ−ａｎｄ−Ｃｌｕｓｔｅｒ法を用いて入力ノイズを生成することもできる。

入力ノイズ生成部２１は、所定のサイズ（例えば、２次元マトリクスのサイズ）に含まれる画素のそれぞれに重畳する入力ノイズの積算値がゼロ（０）になるように、入力ノイズを生成する。言い換えると、入力ノイズのオフセット成分がゼロになるように、入力ノイズを生成する。したがって、入力ノイズは、画素によって、プラスの値（ゼロを含む）とマイナスの値をとるが、所定のサイズで積算したときのオフセット成分はゼロとなる。

入力ノイズ生成部２１は、ノイズの種類としてＡＭスグリーンノイズを生成するとき、図３（ａ）にスクリーン１として示す、スクリーン線数が１５０．０ｌｐｉで、スクリーン角度が９０°のスクリーンに対応する入力ノイズを生成する。スクリーンの種類（特性）は、スクリーン線数（図３（ａ）では線数）とスクリーン角度（図３（ａ）では角度）で示すことができる。スクリーン線数はスクリーンの細かさ（空間周波数）を表す単位であり、数値が大きいほどスクリーンが細かいことを示す。スクリーン角度は、図３（ｂ）に、スクリーン１について例示するように、主走査方向に対するスクリーンパターンの角度を示す。なお、スクリーン角度は、副走査方向に対応するスクリーンパターンの角度として定義しても良い。以下の説明において、スクリーン線数とスクリーン角度とを併せて、スクリーンパラメーターと示すことがある。

また、図３（ａ）に示したスクリーン線数は、いずれも人間の視覚の空間周波数特性において感度が低い空間周波数に対応している。ＡＭスグリーンノイズの生成法について、説明したが、ＦＭスグリーンノイズも同様である。

第１加算部２２は、誤差拡散入力データと、入力ノイズ生成部２１が生成した入力ノイズとを加算する。

第２加算部２３は、第１加算部２２の出力値と、後述する誤差積算部２７の出力値とを加算する。

第３加算部２４は、第２加算部２３の出力値と、後述するグリーンノイズ生成部２８の出力値とを加算する。

二値化部２５は、第３加算部２４の出力値と、所定の閾値とを比較して二値化する閾値処理部として機能する。二値化部２５は、第３加算部２４の出力値が所定の閾値よりも大きければ１を出力し、第３加算部２４の出力値が所定の閾値以下であれば０を出力する。所定の閾値は、例えば、１２８とすることができる。以下の説明において、二値化部２５の出力値のことを、二値化結果と呼ぶことがある。

二値化部２５の出力値（二値化結果）が、誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙの出力値（誤差拡散出力データ）として、画像形成部１１に対して出力される。

減算部２６は、二値化結果が１であるとき、第２加算部２３の出力値から２５５を減算したものを、注目画素の周辺の画素（周辺画素）に拡散すべき誤差として出力する。減算部２６は、二値化結果が０であるとき、第２加算部２３の出力値から０を減算したものを、周辺画素に拡散すべき誤差として出力する。すなわち、減算部２６は、二値化結果と、第２加算部２３の出力値との差を算出することによって、二値化による誤差値を算出する。

減算部２６は、例えば、第２加算部２３の出力値が１５０であって、二値化結果が１であるとき、−１０５（１５０−２５５）を周辺画素に拡散すべき誤差として出力する。また、減算部２６は、第２加算部２３の出力値が５０であって、二値化結果が０であるとき、５０（５０−０）を周辺画素に拡散すべき誤差として出力する。なお、以下の説明において、減算部２６の出力値のことを、単に、誤差値と呼ぶことがある。

誤差積算部２７は、誤差拡散部１０が注目画素よりも先に処理した画素（処理済画素）の誤差値を記憶しておき、周辺画素から注目画素に拡散する誤差値を積算する。すなわち、誤差積算部２７は、二値化が未処理の画素に、誤差値を積算する。

図４に、誤差積算部２７が備える誤差拡散（誤差積算）フィルターの一例を示す。図４において、図中横方向（ｉ方向）は主走査方向を示し、図中縦方向（ｊ方向）は副走査方向を示す。また、黒塗り画素（ｉ＝３，ｊ＝３）（以下、単に（３，３）のように示すことがある）は注目画素を示す。

誤差積算部２７は、周辺画素の誤差値のそれぞれに対し、対応する所定の係数を乗算し、それらを積算したものを、注目画素に拡散する誤差積算値として出力する。誤差積算部２７は、注目画素の左上画素（２，２）の誤差値と１／１６との乗算値と、上画素（３，２）の誤差値と５／１６との乗算値と、右上画素（４，２）の誤差値と３／１６との乗算値と、左画素（２，３）の誤差値と７／１６との乗算値とを積算したものを、注目画素に拡散する誤差積算値として出力する。

グリーンノイズ生成部２８は、処理済画素の二値化結果を記憶しておき、それら処理済画素の二値化結果に基づいて、注目画素に重畳するグリーンノイズを生成する。

図５に、グリーンノイズ生成部２８が備えるグリーンノイズ生成フィルターの一例を示す。図５においても、ｉ、ｊ、黒塗り画素等の意味は図４と同一であり、繰り返しの説明は省略する。

グリーンノイズ生成部２８は、周辺画素の二値化結果に対応する値のそれぞれに対し、対応する所定の係数を乗算し、それらを積算したものを、注目画素に拡散する誤差として出力する。ここで、二値化結果に対応する値とは、二値化結果が１であるときはそれに対応する値は２５５であり、二値化結果が０であるときはそれに対応する値は０である。

グリーンノイズ生成部２８は、注目画素の上画素（３，２）の二値化結果に対応する値と１／２との乗算値と、左画素（２，３）の二値化結果に対応する値と１／２との乗算値とを積算したものを注目画素に重畳するグリーンノイズとして出力する。

例えば、グリーンノイズ生成部２８は、（３，２）画素と（２，３）画素の両方の二値化結果が１であるとき、注目画素に重畳するグリーンノイズとして２５５を出力し、（３，２）画素と（２，３）画素のいずれか一方の二値化結果が１であるとき１２７．５を出力し、（３，２）画素と（２，３）画素の両方の二値化結果が０であるとき０を出力する。

図２を参照して、本実施形態に係る誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙによる誤差拡散処理の流れを以下に説明する。

（１）誤差拡散入力データとして注目画素の８ｂｉｔデータが入力されると、入力ノイズ生成部２１が注目画素に重畳する入力ノイズを生成し、第１加算部２２が、誤差拡散入力データと入力ノイズ生成部２１が生成した入力ノイズとを加算する。

（２）誤差積算部２７が、処理済画素の誤差値と誤差拡散フィルターに基づき、注目画素に拡散する誤差積算値を出力し、第２加算部２３は、第１加算部２２の出力値と、誤差積算部２７が出力する誤差積算値とを加算する。

（３）グリーンノイズ生成部２８が、処理済画素の二値化結果とグリーンノイズ生成フィルターに基づき、注目画素に重畳するグリーンノイズを生成し、第３加算部２４は、第２加算部２３の出力値と、グリーンノイズ生成部２８が出力するグリーンノイズとを加算する。

（４）二値化部２５が、第３加算部２４の出力値と、所定の閾値とを比較し、二値化結果を出力する。また、二値化部２５が出力する二値化結果が、注目画素についての誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙの出力として、図１に示す画像形成部１１に出力される。

（５）減算部２６は、第２加算部２３の出力値から、二値化結果に対応する値（０又は２５５）を減算することにより、注目画素の誤差値を出力する。

（６）誤差積算部２７が、減算部２６が出力する注目画素の誤差値を記憶することで、注目画素の次の画素に拡散する誤差積算値を出力するための準備が整う。

（７）グリーンノイズ生成部２８が、二値化部２５が出力する注目画素の二値化結果を記憶することで、注目画素の次の画素に重畳するグリーンノイズを出力するための準備が整う。

（８）誤差拡散入力データの入力が終わるまで、上記（１）〜（８）の処理が繰り返し実行される。

誤差拡散部（Ｃ）１０Ｃ、誤差拡散部（Ｍ）１０Ｍ、誤差拡散部（Ｋ）１０Ｋの基本構成は、誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙと同様であるが、入力ノイズ生成部２１や、誤差積算部２７、グリーンノイズ生成部２８における設定（パラメーター）を、誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙと異ならせることができる。ここで、パラメーターとは、入力ノイズ生成部２１におけるスクリーンパラメーターや、誤差積算部２７における誤差拡散フィルターや、グリーンノイズ生成部２８におけるグリーンノイズ生成フィルターを示す。

例えば、入力ノイズ生成部２１におけるスクリーンパラメーターに関しては、ＹＭＣＫの各色に対し、図３（ａ）においてスクリーン１として示すスクリーンパラメーターの組み合わせを用いることができる。具体的には、ＹＭＣＫの各色に対し、以下のスクリーンパラメーターを用いることができる。スクリーンパラメーターの組み合わせは、それぞれをＹＭＣＫの各色に用いたときにモアレが発生しづらい組み合わせであり、このような組み合わせを用いることで、入力ノイズを重畳することによるモアレの発生を抑制することができる。

Ｙ色：スクリーン線数１５０．０ｌｐｉ、スクリーン角度９０°
Ｍ色：スクリーン線数１６６．４ｌｐｉ、スクリーン角度５６．３°
Ｃ色：スクリーン線数１６６．４ｌｐｉ、スクリーン角度−５６．３°
Ｋ色：スクリーン線数１８９．７ｌｐｉ、スクリーン角度−７１．６°

また、図３（ａ）に示すスクリーン１のスクリーンパラメーターの組み合わせに代えて、スクリーン２又はスクリーン３の組み合わせを用いることもできる。

本発明の第１実施形態に係る画像処理装置１は、入力ノイズ生成部２１で生成したノイズを誤差拡散入力データに重畳することで、二値化結果において所定の周期で黒画素が発生することを抑制することができるので、主に中間的な濃度で発生しやすいアーティファクトを図１３（ｂ）の様に抑制することができ、誤差拡散処理後の画像の品質を向上させることができる。

なお、第１実施形態において、第１加算部２２、第２加算部２３、第３加算部２４をそれぞれ別の構成として説明したが、その形態に限定されない。たとえば、第１加算部２２と第２加算部２３とをまとめた加算部や、第２加算部２３と第３加算部２４とをまとめた加算部や、第１加算部２２と第２加算部２３と第３加算部２４をまとめた加算部等、複数の加算部をまとめた加算部としてもよい。

〈第２実施形態〉
本発明の第２実施形態に係る画像処理装置１は、第１実施形態に係る画像処理装置１における誤差拡散部１０に対して、入力ノイズのオフセット成分を調整するための入力ノイズオフセット調整部２９と、グリーンノイズのゲインを調整するためのグリーンノイズゲイン調整部３０とを更に備えたものである（図６を参照）。第１実施形態に係る画像処理装置１に含まれる構成と対応する構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。

第２実施形態に係る画像処理装置１のブロック図は図１と同様である。

図６は、第２実施形態に係る画像処理装置１における誤差拡散部１０のブロック図である。

入力ノイズオフセット調整部２９は、誤差拡散入力データに重畳する入力ノイズのオフセット成分が所定のマイナス値となるように、入力ノイズのオフセット成分を調整する。例えば、入力ノイズオフセット調整部２９は、入力ノイズ生成部２１が各画素に対して生成した入力ノイズのそれぞれに−１２／２５５を加算することにより、入力ノイズのオフセット成分が−１２／２５５になるように調整する。以下の説明において、入力ノイズオフセット調整部２９が、入力ノイズ生成部２１が生成した入力ノイズに対して加算する値のことを、オフセット調整値と呼ぶことがある。

グリーンノイズゲイン調整部３０は、グリーンノイズ生成部２８が生成したグリーンノイズに第１のゲイン値としての所定のゲイン値（倍率係数）を乗算し、グリーンノイズのゲインを調整する。グリーンノイズゲイン調整部３０は、グリーンノイズ生成部２８が生成したグリーンノイズに１よりも小さいゲイン値を乗算することにより、注目画素に重畳するグリーンノイズを小さくすることができ、１よりも大きいゲイン値を乗算することにより、注目画素に重畳するグリーンノイズを大きくすることができる。

グリーンノイズフィルターは、図５に示すように、周辺画素（より詳しくは、（３，２）画素又は（２，３）画素）のうちに二値化結果が１の画素があったときに、プラスの値を持つグリーンノイズを生成するように構成されている。言い換えると、グリーンノイズ生成部２８は、プラスの値（ゼロを含む）のノイズを生成するようになっており、第３加算部２４は、第２加算部２３の出力値に対し、常に、プラスの値（ゼロを含む）を加算する。その結果、第３加算部２４によってグリーンノイズが加算される前の値（第２加算部２３の出力値）よりも、第３加算部２４によってグリーンノイズが加算された後の値（第３加算部２４の出力値）のほうが常に数値が高くなる（同一も含む）ため、二値化された画像（二値化結果）の濃度は、本来の濃度よりも高くなる傾向にある。このように、グリーンノイズの重畳は、画像の濃度を高くする方向に働く。

本実施形態に係る画像処理装置１における誤差拡散部１０では、入力ノイズオフセット調整部２９が、誤差拡散入力データに重畳する入力ノイズのオフセット成分が所定のマイナス値となるように、入力ノイズのオフセット成分を調整することにより、グリーンノイズの重畳による画像濃度を高くする働きを相殺している。

本実施形態に係る画像処理装置１では、グリーンノイズの強度に関する設定（グリーンノイズ強度設定）をユーザーから受け付けることができる。画像処理装置１は、操作表示部１６に、図７に示す画面を表示し、ユーザーから、「弱い」、「標準」、「強い」のキーのうちのいずれかの選択を受け付けることで、グリーンノイズ強度設定を受け付ける。「弱い」が選択されたとき、グリーンノイズゲイン調整部３０は、グリーンノイズ生成部２８が生成したグリーンノイズに１よりも小さいゲイン値を乗算する。また、グリーンノイズゲイン調整部３０は、「標準」が選択されたときはゲイン値を１とし、「強い」が選択されたときはゲイン値を１よりも大きくする。このように、グリーンノイズゲイン調整部３０は、グリーンノイズに乗算するゲイン値を変更することで、グリーンノイズの強度を調整することができる。

前述のように、グリーンノイズの重畳は画像の濃度を高くする方向に働き、グリーンノイズの強度が大きいほどその度合いも大きくなる。そこで、入力ノイズオフセット調整部２９が、グリーンノイズの強度に応じて、オフセットの調整幅を変更するようにしても良い。具体的には、入力ノイズオフセット調整部２９は、グリーンノイズ強度として「弱い」が設定されたときオフセット調整値を−６／２５５とし、「標準」が設定されたときはオフセット調整値を−１２／２５５とし、「強い」が設定されたときはオフセット調整値を−２４／２５５とする。

このように、グリーンノイズの強度に応じてオフセット調整値を変更することにより、入力ノイズに重畳するノイズのオフセット成分を、グリーンノイズの重畳により濃度が高くなる度合いに応じた値にすることができるため、誤差拡散出力データの濃度の精度をより高めることができる。

図６を参照して、本実施形態に係る誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙによる誤差拡散処理の流れを以下に説明する。

（１）図７に示す画面でユーザーからグリーンノイズ強度設定を受け付ける。

（２）誤差拡散入力データとして注目画素の８ｂｉｔデータが入力されると、入力ノイズ生成部２１が注目画素に重畳する入力ノイズを生成し、入力ノイズオフセット調整部２９が、グリーンノイズ強度設定に応じたオフセット調整値を入力ノイズに加算する。

（３）第１加算部２２が、誤差拡散入力データと、オフセット調整後の入力ノイズとを加算する。

（４）誤差積算部２７が、処理済画素の誤差値と誤差拡散フィルターに基づき、注目画素に拡散する誤差積算値を出力し、第２加算部２３は、第１加算部２２の出力値と、誤差積算部２７が出力する誤差積算値とを加算する。

（５）グリーンノイズ生成部２８が、処理済画素の二値化結果とグリーンノイズ生成フィルターに基づき、注目画素に重畳するグリーンノイズを生成し、グリーンノイズゲイン調整部３０がグリーンノイズ強度設定に応じたゲイン値をグリーンノイズに乗算する。

（６）第３加算部２４は、第２加算部２３の出力値と、ゲイン調整後のグリーンノイズとを加算する。

（７）二値化部２５が、第３加算部２４の出力値と、所定の閾値とを比較し、二値化結果を出力する。また、二値化部２５が出力する二値化結果が、注目画素についての誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙの出力として、図１に示す画像形成部１１に出力される。

（８）減算部２６は、第２加算部２３の出力値から、二値化結果に対応する値（０又は２５５）を減算することにより、注目画素の誤差値を出力する。

（９）誤差積算部２７が、減算部２６が出力する注目画素の誤差値を記憶することで、注目画素の次の画素に拡散する誤差積算値を出力するための準備が整う。

（１０）グリーンノイズ生成部２８が、二値化部２５が出力する注目画素の二値化結果を記憶することで、注目画素の次の画素に重畳するグリーンノイズを出力するための準備が整う。

（１１）誤差拡散入力データの入力が終わるまで、上記（１）〜（１０）の処理が繰り返し実行される。

本発明の第２実施形態に係る画像処理装置１は、誤差拡散入力データに重畳する入力ノイズのオフセット成分が所定のマイナス値になるように、入力ノイズのオフセット成分を調整し、グリーンノイズの重畳による画像濃度を高くする働きを相殺しているので、主に中間的な濃度で発生しやすいアーティファクトを抑制すると同時に、二値化結果の濃度の精度を向上させることができる。

また、グリーンノイズの強度の選択をユーザーから受け付け、尚且つ選択したグリーンノイズの強度に応じて自動的にオフセット調整値を変更することにより、入力ノイズに重畳するノイズのオフセット成分を、グリーンノイズの重畳により濃度が高くなる度合いに応じた値にすることができるので、アーティファクトの抑制についてユーザーの好みに応じた調整が可能となり、さらに、グリーンノイズの強度を変更したときの二値化結果の濃度の精度を向上させることができる。

画像形成部１１における電子写真方式による画像形成の特性が経時変化し、アーティファクトの目立ち具合が変化することがある。例えば、経時変化により濃度ムラが悪化したために、ユーザーが、グリーンノイズの強度の設定として「強い」の設定を行うと、画像処理装置は、標準よりも強いゲイン値でグリーンノイズを発生し、さらに強いゲイン値に合わせて、入力ノイズのオフセット調整値を変更する。このように、グリーンノイズの強度の設定として「強い」の設定がされたとしても、そのグリーンノイズに応じたオフセットが変更されるので、二値化結果の濃度の精度を向上させることができ、誤差拡散処理後の画像の品質を向上させることができる。

〈第３実施形態〉
本発明の第３実施形態に係る画像処理装置１は、第２実施形態に係る画像処理装置１における誤差拡散部１０に対して、入力ノイズオフセット調整部２９の代わりに、入力ノイズゲイン調整部３１を備えたものである（図８を参照）。第２実施形態に係る画像処理装置１に含まれる構成と対応する構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。

第３実施形態に係る画像処理装置１のブロック図は図１と同様である。

図８は、第３実施形態に係る画像処理装置１における誤差拡散部１０のブロック図である。

入力ノイズゲイン調整部３１は、入力ノイズ生成部２１が生成した入力ノイズに第２のゲイン値としての所定のゲイン値（倍率係数）を乗算し、入力ノイズのゲインを調整する。入力ノイズゲイン調整部３１は、入力ノイズ生成部２１が生成した入力ノイズに、１よりも小さいゲイン値を乗算することにより、注目画素に重畳する入力ノイズを小さくすることができ、１よりも大きいゲイン値を乗算することにより、注目画素に重畳する入力ノイズを大きくすることができる。

ここで、二値画像に発生するアーティファクトは、グリーンノイズフィルターの重み係数の配置と周辺画素における黒画素の配置とが合致することと、二値化によって大きな負の誤差が発生することという２つの条件を満たす、中間濃度において発生しやすい。

そこで、入力ノイズゲイン調整部３１は、注目画素の値（濃度）に応じて入力ノイズのゲインを調整する。具体的には、注目画素の値が小さい（低濃度）又は大きい（高濃度）ときにゲインを小さくし、注目画素の値が中間調としての中間（中間濃度）のときにゲインを大きくする。

図９は、注目画素の値と、入力ノイズのゲイン値との関係を示したグラフである。横軸が画素値を示し、縦軸は入力ノイズのゲイン値を示す。入力ノイズのゲイン値は、低濃度から中間濃度に向けて徐々に大きくなり、中間濃度で最大値をとり、中間濃度から高濃度に向けて徐々に小さくなる。

例えば、中間濃度とは、図９を参照して、５０％の濃度値を中心に前後２５％の濃度値の領域のことである。つまり、中間濃度は、１２８の濃度値を中心とした前後２５％の濃度値の領域のことである。低濃度又は高濃度は、中間濃度以外の濃度値の領域のことである。従って、低濃度又は高濃度に対応するゲイン値は、中間濃度に対応するゲイン値よりも、小さくなる。

なお、中間濃度の濃度領域については、あくまで例示であり、実施する画像処理装置の特性に合わせて、適宜変更しても良い。

入力ノイズゲイン調整部３１は、例えば、図９のグラフに示す、画素値と入力ノイズのゲイン値との関係を記述したルックアップテーブル（ＬＵＴ）を予め記憶しておき、注目画素の値に基づいてＬＵＴを参照することにより、注目画素に対応するゲイン値を取得し、入力ノイズ生成部２１が生成したグリーンノイズに対し、取得したゲイン値を乗算する。なお、ＬＵＴの代わりに、注目画素の値に基づいてゲイン値を算出する数式を記憶しておき、その数式に基づいて注目画素に対応するゲイン値を取得するようにしても良い。

本実施形態に係る画像処理装置１においても、図７に示す画面を介してユーザーから受け付けたグリーンノイズ強度設定に基づいて、グリーンノイズゲイン調整部３０がグリーンノイズの強度を調整することができる。

ここで、二値画像に発生するアーティファクトは、グリーンノイズの強度が大きいほど、強くなる傾向がある。そこで、入力ノイズゲイン調整部３１が、グリーンノイズの強度に応じて、ゲインを変更できるようにしても良い。具体的には、図１０に示すように、入力ノイズゲイン調整部３１が、グリーンノイズの強度に応じた複数のＬＵＴを予め記憶しておき、グリーンノイズの強度に応じたＬＵＴを参照することにより、注目画素に対応するゲイン値を取得するようにしても良い。この場合、図１０に示すように、入力ノイズのゲイン値は、グリーンノイズの強度が大きい（グリーンノイズ強）ほど、大きい値をとり、グリーンノイズの強度が小さい（グリーンノイズ弱）ほど、小さい値をとる。

例えば、操作表示部１６に、図７に示す画面を表示し、ユーザーから、「弱い」、「標準」、「強い」のキーのうちのいずれかの選択を受け付けることで、グリーンノイズ強度設定を受け付け、入力ノイズゲイン調整部３１は、グリーンノイズ強度の強度に応じたＬＵＴを参照することにより、注目画素に対応するゲイン値を取得する。

図７と図１０を参照して、「弱い」が選択されたとき、グリーンノイズゲイン調整部３０が、グリーンノイズ生成部２８が生成したグリーンノイズに１よりも小さいゲイン値を乗算するので、入力ノイズゲイン調整部３１は、グリーンノイズの強度に応じて、最大のゲイン値が０．８となるようなＬＵＴを参照することにより、注目画素に対応するゲイン値を取得する。また、入力ノイズゲイン調整部３１は、「標準」が選択されたときは最大ゲイン値が１となるようなＬＵＴを参照することで、注目画素に対応するゲイン値を取得し、「強い」が選択されたときは最大のゲイン値が１．２となるようなＬＵＴを参照することで、注目画素に対応するゲイン値を取得する。このように、入力ノイズゲイン調整部３１は、ユーザーが選択したグリーンノイズの強度に対応したＬＵＴを参照することで、注目画素に対応するゲイン値を取得する。

図８を参照して、本実施形態に係る誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙによる誤差拡散処理の流れを以下に説明する。

（１）図７に示す画面でユーザーからグリーンノイズ強度設定を受け付ける。

（２）誤差拡散入力データとして注目画素の８ｂｉｔデータが入力されると、入力ノイズ生成部２１が注目画素に重畳する入力ノイズを生成する。

（３）入力ノイズゲイン調整部３１が、注目画素の値に基づいて、グリーンノイズ強度設定に対応するＬＵＴを参照してゲイン値を取得し、取得したゲイン値を入力ノイズに乗算する。

（４）第１加算部２２が、誤差拡散入力データと、ゲイン調整後の入力ノイズとを加算する。

（５）誤差積算部２７が、処理済画素の誤差値と誤差拡散フィルターとに基づき、注目画素に拡散する誤差積算値を出力し、第２加算部２３は、第１加算部２２の出力値と、誤差積算部２７が出力する誤差積算値とを加算する。

（６）グリーンノイズ生成部２８が、処理済画素の二値化結果とグリーンノイズ生成フィルターに基づき、注目画素に重畳するグリーンノイズを生成し、グリーンノイズゲイン調整部３０がグリーンノイズ強度設定に応じたゲイン値をグリーンノイズに乗算する。

（７）第３加算部２４は、第２加算部２３の出力値と、ゲイン調整後のグリーンノイズとを加算する。

（８）二値化部２５が、第３加算部２４の出力値と、所定の閾値とを比較し、二値化結果を出力する。また、二値化部２５が出力する二値化結果が、注目画素についての誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙの出力として、図１に示す画像形成部１１に出力される。

（９）減算部２６は、第２加算部２３の出力値から、二値化結果に対応する値（０又は２５５）を減算することにより、注目画素の誤差値を出力する。

（１０）誤差積算部２７が、減算部２６が出力する注目画素の誤差値を記憶することで、注目画素の次の画素に拡散する誤差積算値を出力するための準備が整う。

（１１）グリーンノイズ生成部２８が、二値化部２５が出力する注目画素の二値化結果を記憶することで、注目画素の次の画素に重畳するグリーンノイズを出力するための準備が整う。

（１２）誤差拡散入力データの入力が終わるまで、上記（１）〜（１１）の処理が繰り返し実行される。

本発明の第３実施形態に係る画像処理装置１は、誤差拡散入力データの注目画素の値に基づいて、入力ノイズゲイン調整部３１がグリーンノイズ強度設定に対応するＬＵＴを参照してゲイン値を取得し、取得したゲイン値を入力ノイズに乗算することで、注目画素の値が小さい（低濃度）又は大きい（高濃度）ときに小さなゲイン値を、注目画素の値が中間（中間濃度）のときに大きなゲイン値を、入力ノイズに乗算できる。

ここで、誤差拡散入力データに入力ノイズを重畳すると、中間的な濃度においてアーティファクトを抑制する効果がある一方で、もともとアーティファクトが目立たない低濃度又は高濃度における画質にも何らかの影響があり、それは画像品質を向上させるものばかりであるとは限らない。

本発明の第３実施形態に係る画像処理装置１は、上述の構成を備えることにより、注目画素に対しアーティファクトの発生度合いに応じた入力ノイズを重畳することができるので、アーティファクトが目立たない低濃度又は高濃度に対しては入力ノイズを重畳することによる影響を抑制しつつ、中間的な濃度に対しては確実にアーティファクトの発生を抑制することができ、誤差拡散処理後の画像の品質を向上させることができる。

〈第４実施形態〉
本発明の第４実施形態に係る画像処理装置１は、第１実施形態に係る画像処理装置１における誤差拡散部１０に対して、第２実施形態に係る画像処理装置１が備える入力ノイズオフセット調整部２９及びグリーンノイズゲイン調整部３０と、第３実施形態に係る画像処理装置１が備える入力ノイズゲイン調整部３１とを、更に備えたものである（図１１を参照）。第１〜３実施形態に係る画像処理装置１に含まれる構成と対応する構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。

第４実施形態に係る画像処理装置１のブロック図は図１と同様である。

図１１は、本実施形態に係る画像処理装置１における誤差拡散部１０のブロック図である。本実施形態に係る誤差拡散部１０が備える構成のそれぞれは、第１〜３の実施形態に係る誤差拡散部１０の対応する構成と同様であるため、繰り返しの説明は省略し、図１１を参照して、誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙによる誤差拡散処理の流れを以下に説明する。

（１）図７に示す画面でユーザーからグリーンノイズ強度設定を受け付ける。

（２）誤差拡散入力データとして注目画素の８ｂｉｔデータが入力されると、入力ノイズ生成部２１が注目画素に重畳する入力ノイズを生成する。

（３）入力ノイズオフセット調整部２９が、グリーンノイズ強度設定に応じたオフセット調整値を入力ノイズに加算する。

（４）入力ノイズゲイン調整部３１が、注目画素の値に基づいて、グリーンノイズ強度設定に対応するＬＵＴを参照してゲイン値を取得し、取得したゲイン値を、オフセット調整後の入力ノイズに乗算する。

（５）第１加算部２２が、誤差拡散入力データと、オフセットとゲインが調整された入力ノイズとを加算する。

（６）誤差積算部２７が、処理済画素の誤差値と誤差拡散フィルターとに基づき、注目画素に拡散する誤差積算値を出力し、第２加算部２３は、第１加算部２２の出力値と、誤差積算部２７が出力する誤差積算値とを加算する。

（７）グリーンノイズ生成部２８が、処理済画素の二値化結果とグリーンノイズ生成フィルターに基づき、注目画素に重畳するグリーンノイズを生成し、グリーンノイズゲイン調整部３０がグリーンノイズ強度設定に応じたゲイン値をグリーンノイズに乗算する。

（８）第３加算部２４は、第２加算部２３の出力値と、ゲイン調整後のグリーンノイズとを加算する。

（９）二値化部２５が、第３加算部２４の出力値と、所定の閾値とを比較し、二値化結果を出力する。また、二値化部２５が出力する二値化結果が、注目画素についての誤差拡散部（Ｙ）１０Ｙの出力として、図１に示す画像形成部１１に出力される。

（１０）減算部２６は、第２加算部２３の出力値から、二値化結果に対応する値（０又は２５５）を減算することにより、注目画素の誤差値を出力する。

（１１）誤差積算部２７が、減算部２６が出力する注目画素の誤差値を記憶することで、注目画素の次の画素に拡散する誤差積算値を出力するための準備が整う。

（１２）グリーンノイズ生成部２８が、二値化部２５が出力する注目画素の二値化結果を記憶することで、注目画素の次の画素に重畳するグリーンノイズを出力するための準備が整う。

（１３）誤差拡散入力データの入力が終わるまで、上記（１）〜（１２）の処理が繰り返し実行される。

本発明の第４実施形態に係る画像処理装置１は、入力ノイズオフセット調整部２９が誤差拡散入力データに重畳する入力ノイズのオフセット成分が所定のマイナス値になるように、入力ノイズのオフセット成分を調整する。また、入力ノイズゲイン調整部３１が、誤差拡散入力データの注目画素の値に基づいて、グリーンノイズ強度設定に対応するＬＵＴを参照してゲイン値を取得し、取得したゲイン値をオフセット調整された入力ノイズに乗算する。

本発明の第４実施形態に係る画像処理装置１は、上述の構成を備えることにより、入力ノイズを誤差拡散入力データに重畳する前に、オフセット調整された入力ノイズに、注目画素の値に応じたゲイン値を乗算することで、注目画素の値が小さい（低濃度）又は大きい（高濃度）ときに小さなゲイン値を、注目画素の値が中間（中間濃度）のときに大きなゲイン値を、オフセット調整された入力ノイズに乗算できる。

ここで、注目画素の値が小さい（低濃度）又は大きい（高濃度）ときは、グリーンノイズによるアーティファクトの度合いが小さく、またグリーンノイズにより濃度が高くなる度合いも小さい。一方、注目画素の値が中間（中間濃度）であるときは、グリーンノイズによるアーティファクトの度合いが大きく、またグリーンノイズにより濃度が高くなる度合いも大きい。

このような場合に、中間濃度に合わせて、すべての濃度に対して一様にオフセットを調整してしまうと、低濃度の画素又は高濃度の画素に対しては、オフセット調整が過剰に行われてしまうことになるため、低濃度の画素又は高濃度の画素が、本来の濃度よりも低い濃度として再現されてしまい、濃度全体としてみたときの再現される濃度の精度が低下する。

そこで、本発明の第４実施形態に係る画像処理装置１では、アーティファクトが目立たない低濃度の画素又は高濃度の画素に対しては、オフセット調整されたノイズに小さなゲイン値を乗算して、オフセット調整が過剰に行われることを抑制する一方、中間濃度の画素値に対しては、オフセット調整されたノイズに大きいゲイン値を乗算して、十分なオフセット調整を行うことができる。つまり、グリーンノイズによるアーティファクトの度合いが大きく、またグリーンノイズにより濃度が高まる度合いも大きい中間濃度に対するオフセット調整のウェイトを高める（集中的にオフセット調整を行う）ことで、低濃度又は高濃度を含む濃度全体に渡って、再現される濃度の精度を高めることができ、誤差拡散処理後の画像の品質を向上させることができる。

なお、本発明の第１実施形態〜第４実施形態に係る画像処理装置１においては、図２、６、８、１１に示す誤差拡散処理を、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ等のハードウェアで実現するものとしたが、それに代えて、画像処理装置１が備える制御部２であるＣＰＵが、記憶部３に記憶されているプログラムを実行することで、誤差拡散処理を実現してもよい。

なお、本発明の第１実施形態〜第４実施形態に係る画像処理装置１は、複合機（ＭＦＰ）に限定されない。つまり、本発明の誤差拡散部１０を備えているような装置（例えば、スキャナー、プリンター、ファクス）であっても良い。

１ 画像処理装置
２ 制御部
３ 記憶部
４ 原稿読取部
５ 画像処理部
６ ラスター部
７ シャープネス補正部
８ 色変換部
９ ガンマ補正部
１０ 誤差拡散部
１０Ｙ 誤差拡散部（Ｙ）
１０Ｍ 誤差拡散部（Ｍ）
１０Ｃ 誤差拡散部（Ｃ）
１０Ｋ 誤差拡散部（Ｋ）
１１ 画像形成部
１２ データＩＦ部
１３ ＬＡＮＩＦ部
１４ 記憶メディアＩＦ部
１５ ＦＡＸＩＦ部
１６ 操作表示部
１７ ディスプレイ
１８ タッチパネル
１９ 操作キー
２１ 入力ノイズ生成部
２２ 第１加算部
２３ 第２加算部
２４ 第３加算部
２５ 二値化部
２６ 減算部
２７ 誤差積算部
２８ グリーンノイズ生成部
２９ 入力ノイズオフセット調整部
３０ グリーンノイズゲイン調整部
３１ 入力ノイズゲイン調整部

Claims (14)

1. 多値の画像の画素値が画素毎に入力され、
   所定のノイズを生成する入力ノイズ生成部と、
   閾値処理部によって二値化された処理済みの画素の二値化後の出力値を用いて、注目画素に重畳するグリーンノイズを生成するグリーンノイズ生成部と、
   注目画素に対し拡散される誤差積算値と、前記グリーンノイズと、前記所定のノイズとを、注目画素の画素値に加算する加算部と、
   前記誤差積算値、前記グリーンノイズ及び前記所定のノイズが加算された注目画素の画素値を閾値によって二値化する閾値処理部と、
   二値化後の注目画素の出力値と、前記誤差積算値及び前記所定のノイズが加算された注目画素の画素値との差を算出することによって、二値化による誤差値を算出する減算部と、
   前記閾値処理部によって二値化された前記処理済みの画素に関して前記減算部により算出された前記誤差値を用いて、前記注目画素に対し拡散される誤差積算値を出力する誤差積算部と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記入力ノイズ生成部が生成した所定のノイズのオフセット成分が所定のマイナス値になるように前記オフセット成分を調整する入力ノイズオフセット調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記入力ノイズオフセット調整部は、前記入力ノイズ生成部が各画素に対して生成した前記所定のノイズのそれぞれに前記所定のマイナス値を加算することにより、前記所定のノイズのオフセット成分が前記所定のマイナス値になるように調整することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記グリーンノイズ生成部が生成した前記グリーンノイズに第１のゲイン値を乗算し、前記グリーンノイズのゲインを調整するグリーンノイズゲイン調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
5. 前記グリーンノイズゲイン調整部は、前記グリーンノイズの強度に応じて、前記グリーンノイズに乗算する前記第１のゲイン値を変更することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記入力ノイズ生成部が生成した所定のノイズのオフセット成分が所定のマイナス値になるように前記オフセット成分を調整する入力ノイズオフセット調整部と、
   前記グリーンノイズ生成部が生成した前記グリーンノイズに第１のゲイン値を乗算し、前記グリーンノイズのゲインを調整するグリーンノイズゲイン調整部と、
   をさらに備え、
   前記グリーンノイズゲイン調整部は、前記グリーンノイズの強度に応じて、前記グリーンノイズに乗算する前記第１のゲイン値を変更し、
   前記入力ノイズオフセット調整部は、前記グリーンノイズゲイン調整部が変更した前記第１のゲイン値に応じて、前記オフセット成分を調整することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
7. 前記入力ノイズ生成部が生成した前記所定のノイズに第２のゲイン値を乗算し、前記所定のノイズのゲインを調整する入力ノイズゲイン調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像処理装置。
8. 前記入力ノイズゲイン調整部は、前記注目画素の画素値に応じて、前記所定のノイズのゲインを調整することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
9. 前記入力ノイズゲイン調整部は、前記注目画素の画素値が中間調でないときの前記第２のゲイン値を、前記注目画素の値が中間調であるときの前記第２のゲイン値よりも、小さくすることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像処理装置。
10. 前記グリーンノイズ生成部が生成した前記グリーンノイズに第１のゲイン値を乗算し、前記グリーンノイズのゲインを調整するグリーンノイズゲイン調整部と、
    前記入力ノイズ生成部が生成した前記所定のノイズに第２のゲイン値を乗算し、前記所定のノイズのゲインを調整する入力ノイズゲイン調整部と、
    をさらに備え、
    前記入力ノイズゲイン調整部は、前記グリーンノイズゲイン調整部が、前記グリーンノイズの強度に応じて、前記グリーンノイズに乗算する前記第１のゲイン値を変更することに対応して、前記所定のノイズのゲインを調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
11. 前記入力ノイズ生成部が生成する前記所定のノイズに対応する空間周波数は、人間の視覚の空間周波数特性において感度が低い空間周波数であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像処理装置。
12. 前記入力ノイズ生成部が生成する前記所定のノイズは、ＡＭスクリーン又はＦＭスクリーンであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の画像処理装置。
13. 画像処理装置における制御方法であって、
    多値の画像の画素値を画素毎に入力するステップと、
    所定のノイズを生成するステップと、
    二値化された処理済みの画素の二値化後の出力値を用いて、注目画素に重畳するグリーンノイズを生成するステップと、
    二値化された前記処理済みの画素に関して算出された誤差値を用いて、注目画素に対し拡散される誤差積算値を出力するステップと、
    前記注目画素に対し拡散される誤差積算値と、前記グリーンノイズと、前記所定のノイズとを、注目画素の画素値に加算するステップと、
    前記誤差積算値、前記グリーンノイズ及び前記所定のノイズが加算された注目画素の画素値を閾値によって二値化するステップと、
    二値化後の注目画素の出力値と、前記誤差積算値及び前記所定のノイズが加算された注目画素の画素値との差を算出することによって、二値化による誤差値を算出するステップと、
    を含むことを特徴とする画像処理装置における制御方法。
14. 画像処理装置に、
    多値の画像の画素値を画素毎に入力するステップと、
    所定のノイズを生成するステップと、
    二値化された処理済みの画素の二値化後の出力値を用いて、注目画素に重畳するグリーンノイズを生成するステップと、
    二値化された前記処理済みの画素に関して算出された誤差値を用いて、注目画素に対し拡散される誤差積算値を出力するステップと、
    前記注目画素に対し拡散される誤差積算値と、前記グリーンノイズと、前記所定のノイズとを、注目画素の画素値に加算するステップと、
    前記誤差積算値、前記グリーンノイズ及び前記所定のノイズが加算された注目画素の画素値を閾値によって二値化するステップと、
    二値化後の注目画素の出力値と、前記誤差積算値及び前記所定のノイズが加算された注目画素の画素値との差を算出することによって、二値化による誤差値を算出するステップと、
    を実行させるためのプログラム。

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