JP2017139745A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２値画像に基づいて多値画像を生成する画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１０は、２値画像を取得する画像取得部１１０と、２値画像における特定画素を含む第１サイズの第１画像領域内の画素の画素値と、当該特定画素を含む、第１サイズと異なる第２サイズの第２画像領域内の画素の画素値とに基づいて、当該特定画素を含む多値画像を生成する多値画像生成部１２０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば電子写真方式、インクジェット方式等で、画像を形成する印刷機能を有する画像形成装置に関し、特に印刷前の画像処理技術に関する。

画像形成装置では、スマートフォン等の携帯端末、ＰＣ（Personal Computer）等から入力される印刷用画像（つまり受信した印刷用画像）に画像処理を施して、用紙等への印刷を行う。ここで施す画像処理は、例えば、画像のエッジ強調等といった画像のシャープ化、所謂トーンカーブ補正等といった濃度調整等の、多値画像を前提とした画像処理である。印刷用画像として、例えばグレースケールによる２５６階調等で表現された多値画像（所謂、濃度階調画像）が用いられる他、白と黒との２階調だけを使い、色の濃淡を白黒の面積のバランスによって表現した２値画像（所謂、面積階調画像）が用いられ得る。画像形成装置は、多値画像が入力された場合には、上述の画像処理を適切に行えるものの、２値画像の入力に対して、上述の画像処理は有効に作用せず所望の結果が得られない。

従来、画像形成装置において、入力された２値画像を多値画像に変換する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−１０５０６５号公報

上述の従来の技術では、携帯端末、ＰＣ等により各種方式で生成されて画像形成装置に入力され得る２値画像が必ずしも適切な多値画像に変換できるとは限らない。特許文献１の技術は、ディザ法によって得た２値画像を前提としているので、他の手法(例えば誤差拡散法)で得た２値画像を適切な多値画像に変換できない。

そこで、本発明は、特定の２値化の手法（ディザ法等）に依存することなく、２値画像等に基づいて多値画像を生成する画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像形成装置は、２値画像を取得する取得部と、前記２値画像における特定画素を含む第１サイズの第１画像領域内の画素の画素値と、当該特定画素を含む前記第１サイズと異なる第２サイズの第２画像領域内の画素の画素値とに基づいて、当該特定画素を含む多値画像を生成する生成部とを備える。なお、画像は、各画素が２次元に配置されてなる２次元画像である。

この構成によれば、入力された２値画像がどのような方式で生成されているかに拘らず、その２値画像に基づいて適切に多値画像を生成し得る。これにより、生成された多値画像に対してシャープ化、濃度調整等の画像処理を効果的に施すことが可能となり、画像形成装置は、例えば適切に画像を印刷できるようになる。

例えば、前記生成部は、前記第１画像領域内の各画素の画素値に基づく第１画素要素値と、前記第２画像領域内の各画素の画素値に基づく第２画素要素値とに基づいて前記特定画素を含む前記多値画像を生成することとしてもよい。

これにより、２値画像における特定画素について、その特定画素を含む、あるサイズの画像領域内の画素の値により多値化を行った、その特定画素を含む多値画像を生成することができる。そして、複数のサイズの画像領域（第１画像領域及び第２画像領域）それぞれの画素値に基づく第１画素要素値及び第２画素要素値を用いた多値化の結果を利用することで、各種の２値画像に対応して適切な多値画像を生成し得る。

また、例えば、前記第１画像領域と前記第２画像領域とは、当該画像領域に含まれる画素の数が相違することとしてもよい。

これにより、画素数において異なる各画像領域内の画素の値に基づいて適切に多値画像を生成し得る。

また、例えば、前記第１画像領域と前記第２画像領域とは相似形であることとしてもよい。

これにより、比較的簡単な処理で各画像領域を特定でき、２値画像に基づいた適切な多値画像の生成を効率的に行い得る。

また、例えば、前記第１画像領域は、前記２値画像における前記特定画素を中央に含むＰ行Ｐ列（Ｐは３以上の奇数）の正方行列状に配置された複数の画素で構成され、前記第２画像領域は、前記２値画像における前記特定画素を中央に含むＱ行Ｑ列（ＱはＰと異なる３以上の奇数）の正方行列状に配置された複数の画素で構成されることとしてもよい。また、前記第１画像領域及び前記第２画像領域のそれぞれは、前記特定画素を中央に含む上下左右対称形状の領域であることとしてもよい。

これらにより、各画素について、その画素を中央に含む画像領域によりその画素の多値化を行うことができるため、より適切な多値画像の生成が可能になる。

また、例えば、前記生成部は、前記第１画素要素値と前記第２画素要素値との線形和に基づいて前記特定画素の前記画素値を定めることとしてもよい。

これにより、演算に線形和を用いることで多値画像を効率的に生成し得る。

また、例えば、前記第１画素要素値は、前記第１画像領域内の全画素のうち一の画素値を有する画素の割合を反映し、前記第２画素要素値は、前記第２画像領域内の全画素のうち一の画素値を有する画素の割合を反映することとしてもよい。

これにより、２値画像の一の画素の割合に応じた適切な多値画像の生成が可能になる。

また、例えば、前記第１画素要素値は、前記第１画像領域に係る前記割合と所定値との積を反映し、前記第２画素要素値は、前記第２画像領域に係る前記割合と前記所定値との積を反映することとしてもよい。

これにより、例えば前記所定値を、画素値が取り得る最大値とする多値画像等が生成され得る。

また、例えば、前記生成部は、前記第１画素要素値及び前記第２画素要素値と所定パラメータとの線形結合に基づいて前記特定画素の前記画素値を定めることとしてもよい。

これにより、所定パラメータで第１画素要素値及び第２画素要素値それぞれの重み（係数）を調整して適切に多値画像中の画素（特定画素）の画素値を定めることが可能となる。

また、例えば、前記所定パラメータは、重回帰分析に基づいて定められることとしてもよい。

これにより、第１画素要素値及び第２画素要素値それぞれの重みを、実例に基づき重回帰分析で適切に調整し得る。

また、例えば、前記所定パラメータは、前記第１画像領域に係る前記第１画素要素値に対する係数と前記第２画像領域に係る第２画素要素値に対する係数とを含み、前記各係数は、当該係数に対応する画像領域のサイズが大きいほど小さい値をとるように定められることとしてもよい。

これにより、特定画素から相対的に遠い画素の２値画像における画素値の影響を相対的に抑制して、特定画素の多値の画素値を定め得る。

また、例えば、前記生成部は、前記第１画素要素値と前記第２画素要素値との平均値に基づいて前記特定画素の前記画素値を定めることとしてもよい。

これにより、演算として比較的簡単な平均化を用いるため、多値画像における特定画素の画素値を効率的に定めることが可能になる。

また、２値画像の他、例えば４階調等の比較的少ない階調数で表現された画像についても２値画像と同様に、シャープ化、濃度調整等の画像処理を施しても適切な結果が得られない場合がある。そこで、少ない階調数で表現された画像（低階調画像と称する）を、より多い階調数で表現する画像（高階調画像と称する）に変換することが有用である。このため、本発明の一態様に係る画像形成装置は、Ｍ値画像（Ｍは２以上の自然数）を取得する取得部と、前記Ｍ値画像における特定画素を含む第１サイズの第１画像領域内の画素の画素値と、当該特定画素を含む前記第１サイズと異なる第２サイズの第２画像領域内の画素の画素値とに基づいて、当該特定画素を含むＮ値画像（ＮはＭより大きい自然数）を生成する生成部とを備える。

この構成によれば、低階調画像（Ｍ値画像）がどのような方式で生成されているかに拘らず、その低階調画像に基づいて適切に高階調画像（Ｎ値画像）を生成し得る。これにより、生成された高階調画像である多値画像に対して画像処理をより効果的に施すことが可能となり、画像形成装置は、例えば、より適切に画像を印刷できるようになる。

なお、本発明は、このような特徴的な処理部を備える画像形成装置として実現することができるだけでなく、画像形成装置に含まれる特徴的な処理部が実行する処理をステップとする画像処理方法として実現することができる。また、本発明は、画像生成方法として実現することができる。例えば、本発明の一態様に係る画像生成方法は、２値画像に基づいて、多値画像を生成する画像生成方法であって、２値画像の特定画素について、当該特定画素に隣接した第１画素及び当該特定画素を含む第１画像領域における複数の画素の画素値に基づいて決定した２ビット以上の第１画素要素値と、前記第１画像領域に隣接した第２画素及び前記第１画像領域の全画素を含む第２画像領域における複数の画素の画素値に基づいて決定した２ビット以上の第２画素要素値とに基づいて、多値画像を生成する。

また、例えば、前記特定画素について、前記第１画像領域を、当該特定画素に隣接する複数の画素を含むように定め、前記第２画像領域を、当該第１画像領域の全画素と、当該第１画像領域に隣接する複数の画素とを含むように定めることとしてもよい。

また、例えば、前記特定画素について、前記第１画素要素値を、前記第１画像領域における全画素の画素値に基づいて決定し、前記第２画素要素値を、前記第２画像領域における全画素の画素値に基づいて決定することとしてもよい。

また、例えば、前記第１画素要素値を、前記第１画像領域における全画素のうち画素値が所定の値である画素の割合に基づいて決定し、前記第２画素要素値を、前記第２画像領域における全画素のうち画素値が前記所定の値である画素の割合に基づいて決定することとしてもよい。

また、画像形成装置に含まれる特徴的な処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラムまたは画像処理方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。例えば、本発明の一態様に係る制御プログラムは、コンピュータに所定画像処理を実行させるための制御プログラムであって、前記所定画像処理は、Ｍ値画像（Ｍは２以上の自然数）を取得する取得ステップと、前記Ｍ値画像における特定画素を含む第１サイズの第１画像領域内の画素の画素値と、当該特定画素を含む前記第１サイズと異なる第２サイズの第２画像領域内の画素の画素値とに基づいて、当該特定画素を含むＮ値画像（ＮはＭより大きい自然数）を生成する生成ステップとを含む。そして、このような制御プログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）等のコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。

本発明の一態様に係る画像形成装置によると、各種方式で生成された２値画像等が適切に多値画像に変換され、この結果として適切に画像処理を施した印刷が実現され得る。

実施の形態１に係る画像形成装置の概略構成図である。 画像形成装置における２値画像の多値画像への変換に係る機能ブロック図である。 画像形成装置の多値画像生成部の詳細な構成を示す機能ブロック図である。 画像形成装置の多値画像生成処理を示すフローチャートである。 ２値画像における注目画素を中心とした第１画像領域を例示する図である。 ２値画像における注目画素を中心とした第２画像領域を例示する図である。 ２値画像における各画素について算出された第１画素要素値及び第２画素要素値と、多値画像との関係を示す図である。 画像形成装置の画像取得部が取得した２値画像に基づいて多値画像生成部が多値画像を生成した場合の各画像の内容を示す図である。 実施の形態２に係る多値画像生成処理を示すフローチャートである。 ２値画像における注目画素を中心とした、サイズが５の円形画像領域を例示する図である。 ２値画像における注目画素を中心とした、サイズが１３の円形画像領域を例示する図である。 ２値画像における注目画素を中心とした、サイズが２１の円形画像領域を例示する図である。 画像形成装置により２値画像に基づいて生成した多値画像と２値画像の生成元となる多値画像との関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

本実施の形態では、各種方式で生成されて入力された２値画像等を適切に多値画像に変換するようにした画像形成装置について説明する。なお、２値画像では、画像を構成する各画素が、２種類の画素値で構成される。例えば、１ビットの場合は０か１かを表現できるので、この場合の２値画像は、各画素の値が２値（つまり０か１か）で表された画像となる。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係る画像形成装置１０について、図１〜図８を用いて説明する。

（構成）
図１は画像形成装置１０の構成の一例を示す。

画像形成装置１０は、プリンタ或いはＭＦＰ（Multi Function Product/Printer/Peripheral）であり（ここではレーザープリンタであるとして説明を行う。）、電子写真方式で画像を形成する印刷機能を有する。なお、画像形成装置１０は、電子写真方式以外の方式（例えばインクジェット方式）で画像を形成する機能を有するものであってもよい。図１には、印刷用画像を画像形成装置１０に入力する外部の情報処理装置（外部情報処理装置）８０を付記している。

図１に示すように画像形成装置１０は、給紙部１１、搬送部１２、排紙部１３、転写部１４、定着部１５、制御部１０１、記憶部１０２、通信部１０３、及び、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を含むユーザインタフェース１０４を備える。画像形成装置１０では、制御部１０１が給紙部１１、搬送部１２、排紙部１３、転写部１４、定着部１５等を制御して、用紙への印刷を実行する。制御部１０１の制御により給紙部１１における給紙ローラーが制御され、用紙が給紙カセットから取り出される。そして用紙を、感光体（像担持体）上にトナーで形成された潜像を当該用紙に転写する転写部１４を経由して、トナーをその用紙に定着させる定着部１５へ搬送し、定着後に排紙部１３の排紙トレイへと排出する。制御部１０１が、搬送経路上の各位置に配置された、搬送部１２のローラー群（搬送ローラー、感光体（像担持体）、転写ローラー、定着ローラー、加圧ローラー、排紙ローラー等）を制御することで、搬送が行われる。また、ユーザインタフェース１０４のＬＣＤは、制御部１０１の制御下で、例えば紙詰まりによる印刷エラー等を表示する。

制御部１０１は、プロセッサ（マイクロプロセッサ）で構成される。制御部１０１は、画像形成装置１０における各部（給紙部１１、搬送部１２、排紙部１３、転写部１４、定着部１５、通信部１０３、ユーザインタフェース１０４等）を制御する機能を有する。この機能は、制御部１０１がメモリ等の記憶部１０２に格納された制御プログラムを実行（制御処理を実行）することで発揮される。制御部１０１は、画像のイメージを転写部１４で用紙に転写させるために、外部情報処理装置８０から画像形成装置１０に入力される印刷用画像に応じて、印刷されるべき画像を生成する機能等を有する。なお、外部情報処理装置８０は、プロセッサ等の制御部８１により印刷用画像を、通信部８２を介して画像形成装置１０に入力する。

制御部１０１は、外部情報処理装置８０から入力される印刷用画像が多値画像（例えば２５６階調のグレースケール画像等）である場合には画像処理（例えばシャープ化、トーンカーブ補正その他の画像処理）を施して印刷されるべき画像を生成する。また、制御部１０１は、外部情報処理装置８０から入力される印刷用画像が２値画像である場合には多値画像に変換した後に、画像処理を施して印刷されるべき画像を生成する。この印刷されるべき画像のイメージに従って、転写部１４では、光源からの光の照射により感光体の電位を変化させる。そして、感光体に静電気によりトナーが付着して現れた潜像が、感光体と逆の電圧が付されて帯電した転写ローラーにより用紙に移されることで、転写が行われる。なお、画像形成装置１０がインクジェットプリンターの場合は、印刷されるべきデータを複数のスワス（帯）に分割し、インクジェットヘッドにこのデータが送られ、このヘッドが左右に摺動しながら、紙に対して微小滴を噴射・着弾させる事で印刷が行われる。

記憶部１０２は、制御プログラム等のプログラム及びデータを予め保持しているＲＯＭ等の不揮発性記憶部１０２ａ、及び、プログラムの実行に際して使用される一時記憶用のＲＡＭ等の揮発性記憶部１０２ｂである。通信部１０３は、外部のスマートフォン等の携帯端末或いはＰＣ（Personal Computer）等といった外部情報処理装置８０から、印刷用画像を受信する。通信部１０３は、外部情報処理装置８０としてのＰＣのプリンタドライバ、スマートフォンのアプリケーションプログラム等で生成されて通信部８２から送信された２値画像である印刷用画像を、受信し得る。

以下、上述した構成（ハードウェア構成）を備える画像形成装置１０の機能面について説明する。ここでは、特に、画像形成装置１０の、入力された２値画像に基づいて多値画像を生成する機能について説明する。

図２は、画像形成装置１０における２値画像を多値画像に変換する画像処理に係る機能ブロック図である。画像形成装置１０は、同図に示すように機能面では画像取得部１１０、多値画像生成部１２０、画像処理部１３０、画像形成部１４０及びパラメータ格納部１５０を含んで構成される。

画像取得部１１０は、記憶部１０２に格納された制御プログラムを実行する制御部１０１及び通信部１０３により実現される。画像取得部１１０は、外部情報処理装置８０（ＰＣ等）が送信した、各画素の画素値（濃度を表す画素毎のデータ値）が２値で表された２値画像である印刷用画像を取得して多値画像生成部１２０に伝達する機能を有する。ここで印刷用画像とは、画素データ群で構成される２次元画像、つまり２次元平面上に画素が配置されてなる画像であり、典型的には画素が行列状に配置されてなる画像である。画素は、その画素の各色の濃度値と画像内での位置（２次元位置座標）とを属性として有する。つまり、画素情報は属性情報を有しており、属性情報は、画素の濃度情報（画素値）と画素の位置情報（座標）とを有している。２値画像が入力用画像として用いられる場面（状況）として、次のような例が挙げられる。例えば、印刷された画像を、ユーザが２値画像としてスキャンして外部情報処理装置８０（ＰＣ等）に取り込んだ後にその２値画像を印刷用画像として指定して画像形成装置１０に入力する状況である。また、例えば、印刷完了までの高速化、ネットワークの負荷軽減等を狙い、外部情報処理装置８０から画像形成装置１０までの通信データ量を低減すべく、外部情報処理装置８０において多値画像を２値画像に変換して印刷用画像として画像形成装置１０に送信するような状況である。２値画像は、例えば、多階調（例えば２５６階調）のグレースケール画像等といった多値画像から、ディザ法、濃度パターン法、誤差拡散法等により生成され得る。但し、画像取得部１１０が取得する２値画像は、必ずしも多値画像の段階を経てから生成されたものである必要はない。

多値画像生成部１２０は、記憶部１０２に格納された制御プログラムを実行する制御部１０１により実現される。多値画像生成部１２０は、画像取得部１１０から伝達された２値画像である印刷用画像を、多値画像に変換する、つまり２値画像と多値画像生成用パラメータ（係数）に基づいて多値画像を生成する機能を有する。多値画像生成部１２０により生成された多値画像は画像処理部１３０によって、画像のエッジ強調等といった画像のシャープ化、トーンカーブ補正等といった濃度調整等の、多値画像を前提とした画像処理がなされ、この結果として印刷されるべき画像が生成される。

多値画像生成部１２０は、２値画像の各画素について、２値画像における当該画素を含む第１サイズの画像領域（第１画像領域と称する）内の画素それぞれの画素値と、当該画素を含む、第２サイズ（第１サイズと異なるサイズ）の画像領域（第２画像領域）内の画素それぞれの画素値とに基づいて、当該画素の濃度を３値以上で表現する画素値を決定する。これにより、多値画像生成部１２０は、各画素の画素値（濃度）が３値以上で表現される多値画像を生成する。多値画像生成部１２０の詳細な構成例について図３に示す。図３では、画像領域のサイズを、３×３画素、５×５画素から、一般化したｎ×ｎ画素までに対応した例を示している。画像領域サイズ設定部１２１ａ、１２１ｂは、画像領域のサイズを設定する。第１画素要素値算出部１２２ａ、第２画素要素値算出部１２２ｂ等は、画像取得部１１０で取得された２値画像における、設定されたサイズの画像領域内の、画素値が１である画素の割合に所定値ｓ（例えば２５５）を乗じて第ｍ画素要素値を算出する。ここで、ｍは１からｎのいずれかである。多値画素値算出部１２３は、第ｍ画素要素値と重回帰分析等で求めた多値画像生成用パラメータ（重回帰係数）との線形結合により多値画素値を算出する。なお、所定値ｓは、多値の画素値が８ｂｉｔの場合に上述した２５５であるが、これは一例に過ぎない。所定値ｓの他の例としては、１０ｂｉｔの場合に１０２３、１２ｂｉｔの場合に４０９５、１６ｂｉｔの場合に６５５３５等が挙げられる。

画像処理部１３０は、記憶部１０２に格納された制御プログラムを実行する制御部１０１により実現される。画像処理部１３０は、多値画像生成部１２０により生成された多値画像に画像処理を施して印刷されるべき画像を生成する機能を有する。

画像形成部１４０は、記憶部１０２に格納された制御プログラムを実行する制御部１０１、給紙部１１、搬送部１２、排紙部１３、転写部１４及び定着部１５により実現される。画像形成部１４０は、画像処理部１３０により印刷されるべき画像が生成されると、その画像を、転写部１４において用紙に転写されるべき潜像の基礎となる画像として用いて、用紙への転写が実現されるよう制御する。

パラメータ格納部１５０は、記憶部１０２の一領域で実現され、重回帰分析等で求めた多値画像生成用パラメータ（重回帰係数）を格納する。

（動作）
以下、上述の構成を備える画像形成装置１０における多値画像生成部１２０が、２値画像に基づいて多値画像を生成する際の具体的動作（多値画像の生成に係る所定画像処理である多値画像生成処理）について、図４に即して説明する。図４は、画像形成装置１０の多値画像生成処理を示すフローチャートである。記憶部１０２内の制御プログラムを制御部（プロセッサ）１０１が実行することで、この多値画像生成処理が行われる。

画像形成装置１０の多値画像生成部１２０は、画像取得部１１０から２値画像を取得すると、２値画像の各画素に順次注目すべく、まず、未だ注目していない１つの画素に注目する（ステップＳ１１）。ここで、画素に注目することは、処理対象の特定画素を決定してその画素を処理対象とすることを意味する。特定画素を注目画素とも称する。ｘｙ２次元座標空間に配された画素の集合としての２次元画像である２値画像を構成する画素のうち、ステップＳ１１で注目した画素を画素Ｘ（ｉ，ｊ）とする。ここで、ｉはｘ座標、ｊはｙ座標である。

多値画像生成部１２０は、注目した画素（画素Ｘ）を中央に含む３×３の正方行列状の第１画像領域（９個の画素からなる画像領域）内の各画素の画素値を抽出する（ステップＳ１２）。ここで、画素数でサイズを表した場合に第１画像領域のサイズは９となる。図５は、２値画像における注目画素（つまり処理対象とした特定画素）を中心とした第１画像領域を例示する図である。同図に例示する第１画像領域内の各画素は、例えば、それぞれ座標（ｉ−１，ｊ−１）、（ｉ，ｊ−１）、（ｉ＋１，ｊ−１）、（ｉ−１，ｊ）、（ｉ，ｊ）、（ｉ＋１，ｊ）、（ｉ−１，ｊ＋１）、（ｉ，ｊ＋１）、（ｉ＋１，ｊ＋１）に位置する画素である。この水平方向３画素分×垂直方向３画素分の第１画像領域内の各画素の画素値は、１又は０である。

多値画像生成部１２０は、ステップＳ１２で抽出した第１画像領域内の各画素の画素値（２値で表される濃度情報）に基づいて、画素Ｘ（ｉ，ｊ）についての第１画素要素値を算出する（ステップＳ１３）。この第１画素要素値は、後のステップＳ１６で画素Ｘについての多値の画素値を算定するために用いられる。第１画素要素値は、第１画像領域内の全画素（９個）のうち２値の画素値が１である画素の割合ｒ１に、多値の最大値を定める所定値ｓ（例えば２５５）を、乗じることにより算出される値（ここでは０から所定値ｓまでの範囲内の値）である。所定値ｓを２５５とした場合に図５に例示した第１画像領域によれば、割合ｒ１が２／９であるため、中央の画素Ｘ（ｉ，ｊ）についての第１画素要素値は、割合ｒ１×所定値ｓ＝（２／９）×２５５により、５７と算出される。

また、多値画像生成部１２０は、注目した画素（画素Ｘ）を中央に含む５×５の正方行列状の第２画像領域（２５個の画素からなる画像領域）内の各画素の画素値を抽出する（ステップＳ１４）。画素数でサイズを表した場合に第２画像領域はサイズが２５である。図６は、２値画像における注目画素を中心とした第２画像領域を例示する図である。同図に例示する第２画像領域内の各画素は、例えば、それぞれ座標（ｉ−２，ｊ−２）、（ｉ−１，ｊ−２）、（ｉ，ｊ−２）、（ｉ＋１，ｊ−２）、（ｉ＋２，ｊ−２）、（ｉ−２，ｊ−１）、（ｉ−１，ｊ−１）、（ｉ，ｊ−１）、（ｉ＋１，ｊ−１）、（ｉ＋２，ｊ−１）、（ｉ−２，ｊ）、（ｉ−１，ｊ）、（ｉ，ｊ）、（ｉ＋１，ｊ）、（ｉ＋２，ｊ）、（ｉ−２，ｊ＋１）、（ｉ−１，ｊ＋１）、（ｉ，ｊ＋１）、（ｉ＋１，ｊ＋１）、（ｉ＋２，ｊ＋１）、（ｉ−２，ｊ＋２）、（ｉ−１，ｊ＋２）、（ｉ，ｊ＋２）、（ｉ＋１，ｊ＋２）、（ｉ＋２，ｊ＋２）に位置する画素である。この水平方向５画素分×垂直方向５画素分の第２画像領域内の各画素の画素値は、１又は０である。

多値画像生成部１２０は、ステップＳ１４で抽出した第２画像領域内の各画素の画素値（２値で表される濃度情報）に基づいて、画素Ｘ（ｉ，ｊ）についての第２画素要素値を算出する（ステップＳ１５）。この第２画素要素値は、後のステップＳ１６で画素Ｘについての多値の画素値を算定するために用いられる。第２画素要素値は、第２画像領域内の全画素（２５個）のうち２値の画素値が１である画素の割合ｒ２に、所定値ｓを乗じることにより算出される値（ここでは０から所定値までの範囲内の値）である。所定値ｓを２５５とした場合に図６に例示した第２画像領域によれば、中央の画素Ｘ（ｉ，ｊ）についての第２画素要素値は、割合ｒ２×所定値ｓ＝（１０／２５）×２５５により、１０２と算出される。

なお、割合ｒ１及び割合ｒ２を、一般化した割合ｒは、次の式１で算出される。

ｒ＝ｚ／ｗ ・・・（式１）

ここで、ｚは、２値画像における画像領域内の、画素値が１である画素の数であり、ｗは、画像領域のサイズ（つまり画像領域内の全画素数）である。

次に多値画像生成部１２０は、ステップＳ１３及びステップＳ１５で算出された第１画素要素値及び第２画素要素値に基づいて、予め定められた所定演算により画素Ｘ（ｉ，ｊ）についての多値の画素値Ｙを算定する（ステップＳ１６）。所定演算は、線形和に係る演算であり、例えば、第１画素要素値と第２画素要素値との平均を求める演算である。一般化して第１画素要素値、第２画素要素値と同様に第３画素要素値とを用いた場合に、算定すべき多値の画素値Ｙは、次の式２により算定される。

Ｙ＝ｋ１×α＋ｋ２×β＋ｋ３×γ ・・・（式２）

ここで、ｋ１は第１画素要素値であり、ｋ２は第２画素要素値であり、ｋ３は第３画素要素値、係数α、係数β及び係数γはいずれも「重み」であり、第１、第２、第３の何れの画素要素値に重みを置くかを表す係数で、α＋β＋γ＝１である。多値画像生成部１２０は、ステップＳ１６で算定した画素値Yを記憶部１０２に保持しておき、２値画像において未だ注目していない画素がある限り（ステップＳ１７）、ステップＳ１１〜Ｓ１６での処理を繰り返す。そして、多値画像生成部１２０は、２値画像における全ての画素に注目した後に、各画素について算定済の多値の画素値Ｙを、濃度情報（画素値）として有する画素群で構成される多値画像を生成し（ステップＳ１８）、多値画像生成処理を終える。

ステップＳ１８で生成された多値画像は、画像処理部１３０において画像処理等を施された後に、画像形成部１４０において転写部１４で用紙に転写する潜像を形成するために用いられる。図７は、各画素についてステップＳ１３で算出された第１画素要素値と、各画素についてステップＳ１５で算出された第２画素要素値と、ステップＳ１８で生成される多値画像との関係を示す図である。図７では、一例として、式２における係数α、βを０．５とし、第３画素要素値を用いずに第１画素要素値及び第２画素要素値から、多値画像の各画素の画素値Yを算出した例を示した。なお、画像の上下左右の端部における画素については、当該画素を中央とした第１画像領域及び第２画像領域に含まれる画素が他より少なくなるため、画像領域内の画素値の計算用に、画像領域のサイズが５×５の場合では、例えば予め２値画像を上下左右に２画素分ずつ任意の手法で拡張してもよい。

（多値画像の生成例）
図８は、画像形成装置１０の画像取得部１１０が取得した２値画像に基づいて多値画像生成部１２０が上述した多値画像生成処理により多値画像を生成した場合の各画像の部分的な内容を示す図である。なお、同図には、画像取得部１１０が取得した２値画像９１の生成の基礎とされた多値画像である原画像９０も付記している。原画像９０は画像形成装置１０には与えられない。同図に示すように、２値画像９１に基づいて多値画像生成部１２０により生成された多値画像９２では、原画像９０の２値化で失われた中間階調が復元されている。なお、ここで言う「中間階調」とは、画像のハイライト（すなわち、「２５５」近辺の階調値）とシャドウ（すなわち、「０」近辺の階調値）の中間の明るさを持つ階調の事を指している。

このように画像形成装置１０では、画像取得部１１０が印刷用画像として取得した２値画像についての生成方法に係る情報（例えば、Look up Table (LUT)等）を必要とすることなく、取得した２値画像を適切に多値画像に変換することができる。

（実施の形態２）
以下、上述した画像形成装置１０の一部を変形した実施の形態について説明する。実施の形態２に係る、変形した画像形成装置１０は、実施の形態１に係る画像形成装置１０と構成において同様であり、各構成要素を実施の形態１と同じ符号で示す。但し、多値画像生成部１２０の行う多値画像生成処理の内容（つまり記憶部１０２に格納された制御プログラムの内容）が異なる。ここでは、実施の形態２に係る画像形成装置１０における多値画像生成処理について、図９に即して説明する。図９は、実施の形態２に係る多値画像生成処理を示すフローチャートである。記憶部１０２内の制御プログラムを制御部１０１が実行することで、この多値画像生成処理が行われる。

実施の形態２に係る画像形成装置１０の多値画像生成部１２０は、画像取得部１１０から２値画像を取得すると、２値画像の各画素に順次注目すべく、まず、未だ注目していない１つの画素に注目する（ステップＳ２１）。ｘｙ２次元座標空間に配された画素の集合としての２次元画像である２値画像を構成する画素のうち、ステップＳ２１で注目した画素を画素Ｘ（ｉ，ｊ）とする。ここで、ｉはｘ座標、ｊはｙ座標である。

多値画像生成部１２０は、注目した画素（画素Ｘ）を中央に含む、形状が正円の円形画像領域でサイズが５（つまり円形画像領域内に含まれる画素の数が５）の円形画像領域内の各画素の画素値を抽出する（ステップＳ２２）。図１０は、２値画像における注目画素を中心とした、サイズが５の円形画像領域を例示する図である。同図に例示する円形画像領域内の各画素は、それぞれ座標（ｉ，ｊ−１）、（ｉ−１，ｊ）、（ｉ，ｊ）、（ｉ＋１，ｊ）、（ｉ，ｊ＋１）に位置する画素である。この各画素の画素値は、１又は０である。

多値画像生成部１２０は、ステップＳ２２で抽出した、サイズが５の円形画像領域内の各画素の画素値（２値で表される濃度情報）に基づいて、画素Ｘ（ｉ，ｊ）についての第１画素要素値を算出する（ステップＳ２３）。この第１画素要素値は、後のステップＳ２８で画素Ｘについての多値の画素値を算定するために用いられる。第１画素要素値は、円形画像領域内の全画素（５個）のうち２値の画素値が１である画素の割合ｒ１に、多値の最大値を定める所定値ｓ（例えば２５５）を、乗じることにより算出される値（ここでは０から所定値ｓまでの範囲内の値）である。所定値ｓを２５５とした場合に図１０に例示した、サイズが５の円形画像領域によれば、割合ｒ１が２／５であるため、中央の画素Ｘ（ｉ，ｊ）についての第１画素要素値は、割合ｒ１×所定値ｓ＝（２／５）×２５５により、１０２と算出される（式１参照）。なお、所定値ｓは、多値の画素値が８ｂｉｔの場合に上述した２５５であるが、これは一例に過ぎない。所定値ｓの他の例としては、１０ｂｉｔの場合に１０２３、１２ｂｉｔの場合に４０９５、１６ｂｉｔの場合に６５５３５等が挙げられる。

また、多値画像生成部１２０は、注目した画素（画素Ｘ）を中央に含む、形状が正円の円形画像領域でサイズが１３（つまり円形画像領域内に含まれる画素の数が１３）の円形画像領域内の各画素の画素値を抽出する（ステップＳ２４）。図１１は、２値画像における注目画素を中心とした、サイズが１３の円形画像領域を例示する図である。同図に例示する円形画像領域内の各画素は、それぞれ座標（ｉ，ｊ−２）、（ｉ−１，ｊ−１）、（ｉ，ｊ−１）、（ｉ＋１，ｊ−１）、（ｉ−２，ｊ）、（ｉ−１，ｊ）、（ｉ，ｊ）、（ｉ＋１，ｊ）、（ｉ＋２，ｊ）、（ｉ−１，ｊ＋１）、（ｉ，ｊ＋１）、（ｉ＋１，ｊ＋１）、（ｉ，ｊ＋２）に位置する画素である。この各画素の画素値は、１又は０である。

多値画像生成部１２０は、ステップＳ２４で抽出した、サイズが１３の円形画像領域内の各画素の画素値（２値で表される濃度情報）に基づいて、画素Ｘ（ｉ，ｊ）についての第２画素要素値を算出する（ステップＳ２５）。この第２画素要素値は、後のステップＳ２８で画素Ｘについての多値の画素値を算定するために用いられる。第２画素要素値は、円形画像領域内の全画素（１３個）のうち２値の画素値が１である画素の割合ｒ２に、所定値ｓを乗じることにより算出される値（ここでは０から所定値ｓまでの範囲内の値）である。所定値ｓを２５５とした場合に図１１に例示した、サイズが１３の円形画像領域によれば、中央の画素Ｘ（ｉ，ｊ）についての第２画素要素値は、割合ｒ２×所定値ｓ＝（４／１３）×２５５により、７８と算出される（式１参照）。

また、多値画像生成部１２０は、注目した画素（画素Ｘ）を中央に含む、形状が正円の円形画像領域でサイズが２１（つまり円形画像領域内に含まれる画素の数が２１）の円形画像領域内の各画素の画素値を抽出する（ステップＳ２６）。図１２は、２値画像における注目画素を中心とした、サイズが２１の円形画像領域を例示する図である。同図に例示する円形画像領域内の各画素は、それぞれ座標（ｉ−１，ｊ−２）、（ｉ，ｊ−２）、（ｉ＋１，ｊ−２）、（ｉ−２，ｊ−１）、（ｉ−１，ｊ−１）、（ｉ，ｊ−１）、（ｉ＋１，ｊ−１）、（ｉ＋２，ｊ−１）、（ｉ−２，ｊ）、（ｉ−１，ｊ）、（ｉ，ｊ）、（ｉ＋１，ｊ）、（ｉ＋２，ｊ）、（ｉ−２，ｊ＋１）、（ｉ−１，ｊ＋１）、（ｉ，ｊ＋１）、（ｉ＋１，ｊ＋１）、（ｉ＋２，ｊ＋１）、（ｉ−１，ｊ＋２）、（ｉ，ｊ＋２）、（ｉ＋１，ｊ＋２）に位置する画素である。この各画素の画素値は、１又は０である。

多値画像生成部１２０は、ステップＳ２６で抽出した、サイズが２１の円形画像領域内の各画素の画素値（２値で表される濃度情報）に基づいて、画素Ｘ（ｉ，ｊ）についての第３画素要素値を算出する（ステップＳ２７）。この第３画素要素値は、後のステップＳ２８で画素Ｘについての多値の画素値を算定するために用いられる。第３画素要素値は、円形画像領域内の全画素（２１個）のうち２値の画素値が１である画素の割合ｒ３に、所定値ｓを乗じることにより算出される値（ここでは０から所定値ｓまでの範囲内の値）である。所定値ｓを２５５とした場合に図１２に例示した、サイズが２１の円形画像領域によれば、中央の画素Ｘ（ｉ，ｊ）についての第３画素要素値は、割合ｒ３×所定値ｓ＝（９／２１）×２５５により、１０９と算出される（式１参照）。

次に多値画像生成部１２０は、ステップＳ２３、ステップＳ２５及びステップＳ２７で算出された第１画素要素値、第２画素要素値及び第３画素要素値に基づいて、予め定められた所定演算により画素Ｘ（ｉ，ｊ）についての多値の画素値Ｙを算定する（ステップＳ２８）。所定演算は、ここでは重回帰による演算を指しており、算定すべき多値の画素値Ｙは、定数項を含む、下記の式３により算定される。

Ｙ＝ｋ１×α＋ｋ２×β＋ｋ３×γ＋δ（δ：定数項） ・・・（式３）

ここで、ｋ1は第１画素要素値であり、ｋ2は第２画素要素値であり、ｋ3は第３画素要素値であり、α、β、及びγは、線形和における各項（各画像領域により算出された画素要素値）に対する係数であり、予め重回帰分析により定められた値である。線形和における各項に重みを付けた加重平均の例として、例えば、係数α＝０．５、係数β＝０．３、係数γ＝０．２、とすることができる。２値画像の内容等によっては、各係数を、対応する画像領域のサイズが大きいほど、小さい値をとるように定めることが有用となり得る。なお、例えば、多値画像生成部１２０が、２値画像の各画素（注目画素）について、２値画像における当該画素を含む３×３の正方行列状でサイズが９である第１画像領域内の画素それぞれの画素値と、当該画素を含む５×５の正方行列状でサイズが２５である第２画像領域内の画素それぞれの画素値と、当該画素を含む７×７の正方行列状でサイズが４９である第２画像領域内の画素それぞれの画素値とに基づいて、当該画素の濃度を３値以上で表現する画素値を決定する場合において、式３の係数及び定数の一例は次のようになる。即ち、係数α＝０．２７、係数β＝０．５９、係数γ＝０．１２、定数δ＝−１．５６である。

多値画像生成部１２０は、ステップＳ２８で算定した画素値Ｙを記憶部１０２に保持しておき、２値画像において未だ注目していない画素がある限り（ステップＳ２９）、ステップＳ２１〜Ｓ２８での処理を繰り返す。そして、多値画像生成部１２０は、２値画像における全ての画素に注目した後に、各画素について算定済の多値の画素値Ｙを、濃度情報（画素値）として有する画素群で構成される多値画像を生成し（ステップＳ３０）、多値画像生成処理を終える。

このように多値画像生成部１２０は、２値画像の各画素について、２値画像における当該画素を含む、サイズの互いに異なる複数の画像領域それぞれの内部の各画素それぞれの画素値（濃度情報）に基づいて、画像領域毎に当該画素の画素値（濃度情報）を表現する画素要素値を算出する。そして、複数の画像領域に対して算出した複数の画素要素値の線形和を当該画素の画素値として算定することにより、多値画像の生成を行う。この生成された多値画像は、画像処理部１３０に伝達され、この多値画像に対して適切に画像処理（多値画像を前提とした画像処理）が施されるようになる。

（実施の形態３）
以下、実施の形態１で示した画像形成装置１０の一部を変形した実施の形態について説明する。実施の形態３に係る、変形した画像形成装置１０は、実施の形態１に係る画像形成装置１０と構成において同様であり、各構成要素を実施の形態１と同じ符号で示す。但し、多値画像生成部１２０の行う多値画像生成処理におけるステップＳ１６での所定演算の内容が異なる。即ち、所定演算として式２で示す演算を用いるが、実施の形態３では、係数α、β、γを、次のように定める。

外部情報処理装置８０（ＰＣ等）において例えば２５６階調のグレースケール画像等の多値画像（原画像）を複数用いて、その各原画像を、誤差拡散法等の各種方式で２値化して、複数の２値画像を生成する。そして、係数α、β、γ及び定数δを変数のまま用いて、各２値画像について図４に示す多値画像生成処理と同様の処理手順により、多値化して多値画像を求める。そして、その多値画像と、原画像との差分が最も小さくなるように、係数α、β、γの値を特定する。このようにして特定した係数α、β、γ及び定数δを、画像形成装置１０のパラメータ格納部１５０（記憶部１０２の一領域）に記憶させておく。この記憶は画像形成装置１０の製造段階で行われても、画像形成装置１０の運用段階に、例えばプログラムのアップデート等により、行われてもよい。これにより、画像形成装置１０では、その係数α、β、γ及び定数δ並びに式３を用いて、図４に示す多値画像生成処理を行うことができる。

なお、係数α、β、γ及び定数δの定め方として、例えば、重回帰分析等の分析法を用いてもよいし、機械学習法等を用いてもよい。

（実施の形態４）
以下、実施の形態１で示した画像形成装置１０の一部を変形した実施の形態について説明する。実施の形態４に係る、変形した画像形成装置１０は、実施の形態１に係る画像形成装置１０と構成において同様であり、各構成要素を実施の形態１と同じ符号で示す。但し、実施の形態４に係る画像形成装置１０は、２値画像に基づいて多値画像を生成するのではなく、２値〜４値等といった比較的低階調のＭ値（Ｍは自然数）で表現された画像（Ｍ値画像）を印刷用画像として受信する。そして、Ｍ値よりも相対的に高い階調のＮ値（ＮはＭより大きい自然数、例えば２５６等）で表現される画像（Ｎ値画像）を生成する。ここで、画像処理部１３０における画像処理（例えば、シャープ化、トーンカーブ補正等）は、低階調のＭ値画像より、高階調のＮ値画像に施した方が適切な結果を生じやすい。

実施の形態４に係る画像形成装置１０において多値画像生成部１２０で行われる多値画像生成処理は、図４に示したものと同様である。但しステップＳ１１で、２値画像の代わりにＭ値画像の画素に注目する。Ｍ値画像の画素の画素値は、０以上Ｍ未満の整数値である。また、ステップＳ１３では、第１画素要素値を、第１画像領域内の全画素（９個）の画素値の合計値を、Ｍ値での画素値の最大値（つまりＭ−１）×画素数（９）で除した割合ｒ１に、高階調の最大値を定める所定値ｓ（例えば２５５）を、乗じることにより算出する。またステップＳ１５では、第２画素要素値を、第２画像領域内の全画素（２５個）の画素値の合計値を、Ｍ値での画素値の最大値（つまりＭ−１）×画素数（２５）で除した割合ｒ２に、高階調の最大値を定める所定値ｓ（例えば２５５）を、乗じることにより算出する。この割合ｒ１及び割合ｒ２（これらを一般化した割合ｒ）は、例えば次の式４で算出される。

ｒ＝（Σｖ）／（（Ｍ−１）×ｗ） ・・・（式４）

ここで、Σｖは、画像領域内の全画素の画素値の合計値であり、ｗは画像領域内の画素数である。Ｍは印刷用画像（Ｍ値画像）の階調数であり、例えば４値画像であれば４である。

この多値画像生成処理により、実施の形態４に係る画像形成装置１０では、画像取得部１１０が印刷用画像として取得したＭ値画像についての生成方法に係る情報を必要とすることなく、取得したＭ値画像を適切に、それより高階調のＮ値画像に変換することができる。従って、例えば、ＰＣ等の外部情報処理装置８０において高階調（例えば２５６階調）の画像を低階調（例えば４階調）の画像に変換して印刷用画像として画像形成装置１０に送信し得る。このため、ＰＣ等の外部情報処理装置８０から画像形成装置１０までの通信データ量を低減できる。従って、印刷完了までの高速化、ネットワークの負荷軽減等が図れる。

なお、式４が示す演算の代わりに、画像領域内の各画素の低階調（例えば４階調）の画素値を反映して割合ｒを０以上１以下に定める、他の演算を用いることとしてもよい。

（他の実施の形態等）
以上、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上述した画像形成装置では、２値画像の各画素について多値の画素値を求めるために、実施の形態１では正方形（正方行列状）、実施の形態２では正円形状といったサイズが互いに異なる相似形の複数の画像領域を用いる例を示した。しかし、複数の画像領域は、サイズが互いに異なれば、矩形、円形以外の形状（例えば十字形状等といった、注目画像を中央に含む上下左右対称の形状）を用いてもよい。

また、上述した図７の例では、２値画像における特定画素に隣接した複数の画素及び特定画素を含む３×３の正方行列状の第１画像領域における複数の画素の画素値に基づいて決定した２ビット以上の第１画素要素値と、第１画像領域に隣接した複数の画素及び第１画像領域の全画素を含む５×５の正方行列状の第２画像領域における複数の画素の画素値に基づいて決定した２ビット以上の第２画素要素値とに基づいて、多値画像の各画素の画素値を算出しているが、任意の形状の第１画像領域及び第２画像領域を用いる場合に、次のように多値画像の各画素の画素値を算出してもよい。即ち、２値画像における特定画素に隣接した第１画素及び特定画素を含む任意の形状の第１画像領域における全画素（或いは複数の画素）の画素値に基づいて決定した２ビット以上の第１画素要素値と、第１画像領域に隣接した第２画素及び第１画像領域の全画素を含む任意の形状の第２画像領域における全画素（或いは複数の画素）の画素値に基づいて決定した２ビット以上の第２画素要素値とに基づいて、多値画像の各画素の画素値を算出してもよい。この算出において第１画素要素値を、例えば、第１画像領域における全画素（或いは複数の画素）のうち画素値が所定の値である画素の割合に基づいて決定し、第２画素要素値を、第２画像領域における全画素（或いは複数の画素）のうち画素値がその所定の値である画素の割合に基づいて決定することとしてもよい。

また、２値画像における注目した画素Ｘの多値の画素値（つまり３値以上で表現する画素値）を求めるための画像領域の数として、実施の形態１では２つ、実施の形態２では３つを用いる例を示したが、４以上の画像領域を用いてもよい。注目した画素Ｘの多値の画素値は、用いた画像領域毎に算出される画素要素値の線形和（線形結合）により算定される。線形和の各項の係数（式２、式３参照）は、同値であっても、互いに異なる値であってもよく、各係数を多様な方法で定め得る。なお、画素Ｘの多値の画素値を、画像領域毎に算出される画素要素値のそれぞれを結果に反映する演算であって、線形和以外の演算で求めることとしてもよい。

また、上述の実施の形態では、２値画像の各画素について多値の画素値を求めるために、３つの異なる大きさ（３×３、５×５、７×７）の画像領域を適用する例を示したが、更に例えば、９×９の画像領域を同様に適用することとしてもよく、これにより多値画像の再現性は向上する。但し、適用する画像領域を増やすことによる汎化性能（つまり、どの様な二値画像に対しても再現性が良い）とのトレードオフが発生する事もあり得る。そこで、適用する画像領域の数は多値画像の再現性と汎化性能とのバランスを考慮して決定することが有用となる。画像形成装置により２値画像を多値画像に変換したときの再現性について、図１３を用いて説明する。図１３は、上記実施の形態で示した画像形成装置に入力する２値画像の２値化前の元の多値画像に係る多値（８ｂｉｔ）データを横軸で表し、入力された２値画像に基づいて画像形成装置が生成した多値画像に係る多値（８ｂｉｔ）データを縦軸で表し、データの値（図中の黒菱形）をプロットしたグラフである。このように、データの値は、概ね直線ｆ１に沿った相関を示し、重相関係数を計算すると、０．９６０９であった。なお、２値画像の２値化前の元の多値画像の各画素値と、その２値画像に基づいて画像形成装置で生成された多値画像の各画素値とが完全に一致すると重相関係数は１．０になる。一般的に相関係数が０．７以上であれば相関があると判断できるので、上記実施の形態で示した画像形成装置における多値画像生成処理は、元データの再現性が非常に高いと言える。

また、画素領域のサイズが偶数の場合は、２値画像における注目した画素Ｘが、必ずしも、画素領域の中央に位置する必要はない。但し、注目した画素Ｘを中央にした画像領域（例えば画素Ｘを中央に含むＰ行Ｐ列（Ｐは３以上の奇数）の正方行列状に配置された複数の画素を内側に含む画像領域等）を用いることは、より適切に多値化を行うために有効に作用し得る。

また、多値画像は、必ずしも２５６階調の画像でなくてもよく、各画素の画素値を３値以上で表現した画像であればよい。

また、実施の形態１で示した画像領域は、正方行列状であり、例えば行方向が画像の水平方向、列方向が画像の垂直方向の向きであるという前提で説明したが、これに限定されることはなく、例えば、水平に対し４５度を行方向、１３５度を列方向等と定め得る。

また、上述の実施の形態では、２値画像の各画素に逐次注目して、注目した画素に対して２つの画像領域を順次適用して画素要素値を算出して、注目した画素についての多値の画素値を算定する多値画像生成処理の例（図４）を示した。しかし、多値画像生成処理の手順は、必ずしも、上述した通りの順序に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えたりその一部を省略したりすることができる。例えば、一旦、２値画像の各画素に逐次注目して、１つの画像領域を順次適用することで各画素についての多値の画素要素値を算出し、次に各画素に逐次注目して別の画像領域を順次適用することで各画素についての別の多値の画素要素値を算出してから、各画素について算出した２つの多値の画素要素値を式２に当てはめることで各画素についての多値の画素値を算定することとしてもよい。また、上述の多値画像生成処理の手順の全部又は一部は、専用の集積回路等のハードウェアにより実現されても、ソフトウェアを用いて実現されてもよい。

また、上述の画像形成装置は、ＭＦＰ、プリンタの他、２値画像の入力が可能な複写機等であってもよい。

また、上記の画像形成装置の全部又は一部は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、ディスプレイユニット、キーボード、マウス等から構成されるコンピュータシステムとして構成されてもよい。ＲＡＭまたはハードディスクドライブには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、画像形成装置は上述の各種機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。

さらに、上記の画像形成装置を構成する構成部の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Large Scale Integration：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。
システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

また、集積回路は、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を利用してもよい。

さらにまた、上記の画像形成装置を構成する構成部の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。

また、上記の画像形成装置を構成する構成部の一部または全部は、画像形成装置以外の情報処理装置（例えば外部情報処理装置８０）に設けられてもよい。例えば、外部のスマートフォン等の携帯端末或いはＰＣ等といった外部情報処理装置８０は、メモリ、通信回路及びプロセッサを有しており、機能面で、図２に示した画像取得部１１０、多値画像生成部１２０、画像処理部１３０、画像形成部１４０及びパラメータ格納部１５０としての機能を発揮し得る。この場合に、外部情報処理装置８０は、上述した画像形成装置と同様に２値画像或いはM値画像である印刷用画像（例えばスマートフォンのアプリケーションプログラム等で生成された画像）を、それより多値であるN値（３値以上、或いはM値以上）の多値画像に変換し得る。そして、外部情報処理装置８０は、変換後の多値画像を、例えば画像形成装置に送信することで印刷させ得る。 また、本発明は、上記に示すステップ（手順）を実行する方法であるとしてもよい。また、本発明は、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、このコンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。

さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号をコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）、半導体メモリ等に記録したものとしてもよい。また、これらの非一時的な記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしてもよい。

また、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。

また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、このメモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。

また、上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、または上記プログラムまたは上記デジタル信号を、上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。

さらに、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

本発明は、ＭＦＰ、プリンタ等の画像形成装置に利用できる。

１０ 画像形成装置
１１ 給紙部
１２ 搬送部
１３ 排紙部
１４ 転写部
１５ 定着部
１０１ 制御部
１０２ 記憶部
１０３ 通信部
１０４ ユーザインタフェース
１１０ 画像取得部（取得部）
１２０ 多値画像生成部（生成部）
１２１ａ、１２１ｂ 画像領域サイズ設定部
１２２ａ 第１画素要素値算出部
１２２ｂ 第２画素要素値算出部
１２３ 多値画素値算出部
１３０ 画像処理部
１４０ 画像形成部
１５０ パラメータ格納部

Claims (17)

1. ２値画像を取得する取得部と、
   前記２値画像における特定画素を含む第１サイズの第１画像領域内の画素の画素値と、当該特定画素を含む前記第１サイズと異なる第２サイズの第２画像領域内の画素の画素値とに基づいて、当該特定画素を含む多値画像を生成する生成部とを備える
   画像形成装置。
2. 前記生成部は、前記第１画像領域内の各画素の画素値に基づく第１画素要素値と、前記第２画像領域内の各画素の画素値に基づく第２画素要素値とに基づいて前記特定画素を含む前記多値画像を生成する
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第１画像領域と前記第２画像領域とは相似形である
   請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記第１画像領域は、前記２値画像における前記特定画素を中央に含むＰ行Ｐ列（Ｐは３以上の奇数）の正方行列状に配置された複数の画素で構成され、前記第２画像領域は、前記２値画像における前記特定画素を中央に含むＱ行Ｑ列（ＱはＰと異なる３以上の奇数）の正方行列状に配置された複数の画素で構成される
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１画像領域及び前記第２画像領域のそれぞれは、前記特定画素を中央に含む上下左右対称形状の領域である
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記生成部は、前記第１画素要素値と前記第２画素要素値との線形和に基づいて前記特定画素の前記画素値を定める
   請求項２記載の画像形成装置。
7. 前記第１画素要素値は、前記第１画像領域内の全画素のうち一の画素値を有する画素の割合を反映し、前記第２画素要素値は、前記第２画像領域内の全画素のうち一の画素値を有する画素の割合を反映する
   請求項２記載の画像形成装置。
8. 前記第１画素要素値は、前記第１画像領域に係る前記割合と所定値との積を反映し、前記第２画素要素値は、前記第２画像領域に係る前記割合と前記所定値との積を反映する
   請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記生成部は、前記第１画素要素値及び前記第２画素要素値と所定パラメータとの線形結合に基づいて前記特定画素の前記画素値を定める
   請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記所定パラメータは、前記第１画像領域に係る前記第１画素要素値に対する係数と前記第２画像領域に係る第２画素要素値に対する係数とを含み、前記各係数は、当該係数に対応する画像領域のサイズが大きいほど小さい値をとるように定められる
    請求項９記載の画像形成装置。
11. 前記生成部は、前記第１画素要素値と前記第２画素要素値との平均値に基づいて前記特定画素の前記画素値を定める
    請求項６記載の画像形成装置。
12. Ｍ値画像（Ｍは２以上の自然数）を取得する取得部と、
    前記Ｍ値画像における特定画素を含む第１サイズの第１画像領域内の画素の画素値と、当該特定画素を含む前記第１サイズと異なる第２サイズの第２画像領域内の画素の画素値とに基づいて、当該特定画素を含むＮ値画像（ＮはＭより大きい自然数）を生成する生成部とを備える
    画像形成装置。
13. ２値画像に基づいて、多値画像を生成する画像生成方法であって、
    ２値画像の特定画素について、当該特定画素に隣接した第１画素及び当該特定画素を含む第１画像領域における複数の画素の画素値に基づいて決定した２ビット以上の第１画素要素値と、前記第１画像領域に隣接した第２画素及び前記第１画像領域の全画素を含む第２画像領域における複数の画素の画素値に基づいて決定した２ビット以上の第２画素要素値とに基づいて、多値画像を生成する
    画像生成方法。
14. 前記特定画素について、前記第１画像領域を、当該特定画素に隣接する複数の画素を含むように定め、前記第２画像領域を、当該第１画像領域の全画素と、当該第１画像領域に隣接する複数の画素とを含むように定める
    請求項１３記載の画像生成方法。
15. 前記特定画素について、前記第１画素要素値を、前記第１画像領域における全画素の画素値に基づいて決定し、前記第２画素要素値を、前記第２画像領域における全画素の画素値に基づいて決定する
    請求項１３又は１４記載の画像生成方法。
16. 前記第１画素要素値を、前記第１画像領域における全画素のうち画素値が所定の値である画素の割合に基づいて決定し、
    前記第２画素要素値を、前記第２画像領域における全画素のうち画素値が前記所定の値である画素の割合に基づいて決定する
    請求項１５記載の画像生成方法。
17. コンピュータに所定画像処理を実行させるための制御プログラムを含む記録媒体であって、
    前記所定画像処理は、
    Ｍ値画像（Ｍは２以上の自然数）を取得する取得ステップと、
    前記Ｍ値画像における特定画素を含む第１サイズの第１画像領域内の画素の画素値と、当該特定画素を含む前記第１サイズと異なる第２サイズの第２画像領域内の画素の画素値とに基づいて、当該特定画素を含むＮ値画像（ＮはＭより大きい自然数）を生成する生成ステップとを含む
    記録媒体。