JP2021178503A - Image processing device - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、画像データに対してハーフトーン処理を施す画像処理装置に関するものである。 The present invention relates to an image processing apparatus that performs halftone processing on image data.
従来、搬送経路上を搬送される印刷媒体に対して、インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷処理を行うインクジェット印刷装置が提案されている。 Conventionally, an inkjet printing apparatus has been proposed in which ink is ejected from an inkjet head to perform a printing process on a printing medium conveyed on a conveying path.
このようなインクジェット印刷装置では、インクジェットヘッドの直下において印刷媒体が搬送されることにより気流が発生する。 In such an inkjet printing apparatus, an air flow is generated by transporting a printing medium directly under the inkjet head.
また、インクジェットヘッドのノズルからインクが連続吐出されると、そのインク液滴は自己気流を伴い吐出され、この自己気流は、上述した印刷媒体の搬送による気流を遮る壁のように作用する。そして、印刷媒体の搬送により発生した気流が、自己気流の壁にぶつかり、複雑に気流が乱れることがある。この乱気流により、インクジェットヘッドから吐出されたインクの着弾位置が、所望の位置からずれてしまうことがあり、これにより、いわゆる風紋ムラと呼ばれる濃度ムラが生じる場合があった。 Further, when ink is continuously ejected from the nozzle of the inkjet head, the ink droplets are ejected with a self-air flow, and the self-air flow acts like a wall that blocks the air flow due to the transfer of the print medium described above. Then, the airflow generated by the transport of the print medium may collide with the wall of the self-airflow, and the airflow may be disturbed in a complicated manner. Due to this turbulence, the landing position of the ink ejected from the inkjet head may deviate from a desired position, which may cause density unevenness, so-called wind pattern unevenness.
この濃度ムラを補正する方法として、特許文献1においては、画像データが高解像度であり、かつ濃度が所定範囲である場合、自己気流の発生度合いに応じて画像データの解像度を低解像度に変換し、風紋ムラを目立たなくする方法が提案されている。
As a method for correcting this density unevenness, in
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、元から画像データが低解像度である場合には適用することができない。また、特許文献1に記載の方法では、低解像度に変換された領域ではインクの液滴サイズが大きくなるため粒状性が低下し、さらに画像データの解像度を低解像度に切り替える境界領域でトーンジャンプが生じてしまうといった問題がある。トーンジャンプとは、本来滑らかなグラデーション部分の階調が急激に変化して縞模様のようにみえる現象である。
However, the method described in
本発明は、上記事情に鑑み、粒状性の低下やトーンジャンプを招くことなく、低解像度の画像データであっても風紋ムラを抑制することができる画像処理装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide an image processing apparatus capable of suppressing wind pattern unevenness even with low-resolution image data without causing deterioration of graininess or tone jump.
本発明の画像処理装置は、画像データを受け付ける画像データ受付部と、画像データに対してハーフトーン処理を施して少なくとも3値以上に変換して多値化データを生成するハーフトーン処理部とを備え、ハーフトーン処理部が、画像データを構成する全ての画素が最大値に変換される場合を除き、必ずゼロ値を含むようにハーフトーン処理を施す。 The image processing apparatus of the present invention includes an image data receiving unit that receives image data and a halftone processing unit that performs halftone processing on the image data and converts it into at least three values to generate multi-valued data. The halftone processing unit performs halftone processing so as to always include a zero value, except when all the pixels constituting the image data are converted to the maximum value.
本発明の画像処理装置によれば、画像データに対してハーフトーン処理を施して少なくとも3値以上に変換して多値化データを生成する際、画像データを構成する全ての画素が最大値に変換される場合を除き、必ずゼロ値を含むようにハーフトーン処理を施すことによって風紋ムラを抑制するようにしたので、粒状性の低下やトーンジャンプを招くことなく、低解像度の画像データであっても風紋ムラを抑制することができる。 According to the image processing apparatus of the present invention, when halftone processing is applied to image data to convert it into at least three values or more to generate multi-valued data, all the pixels constituting the image data have the maximum value. Except for the case of conversion, the halftone processing is performed so as to always include the zero value to suppress the wind pattern unevenness, so that the image data is low resolution without causing deterioration of graininess or tone jump. However, it is possible to suppress wind pattern unevenness.
以下、図面を参照して本発明の画像処理装置の第1の実施形態を用いたインクジェット印刷装置1について詳細に説明する。図1は、本実施形態のインクジェット印刷装置1の概略構成図である。
Hereinafter, the
インクジェット印刷装置1は、コンピュータから出力された画像データまたは原稿読取装置から出力された画像データに基づいて、紙やフィルムなどといったシート状の印刷媒体に対してインクを吐出して印刷処理を行う。インクジェット印刷装置1は、図1に示すように、画像処理部10、ヘッド駆動制御部20、インクジェットヘッド部30、搬送部40および制御部50を備えている。
The
画像処理部10は、コンピュータまたは原稿読取装置から出力された画像データを受け付け、その画像データに対して種々の処理を施す。本実施形態においては、画像処理部10が、本発明の画像処理装置の一実施形態に相当する。画像処理部10は、CPU(Central Processing Unit)および半導体メモリなどを備える。なお、画像処理部10のCPUおよび半導体メモリは、後述する制御部50と共通であってもよいし、別個に設けるようにしてもよい。
The
画像処理部10は、半導体メモリまたはハードディスクなどの記憶媒体に予め記憶された画像処理プログラムを実行し、かつ電気回路を動作させることによって、後述する各部の処理を行う。
The
画像処理部10は、図2に示すように、画像データ受付部11、色変換部12およびハーフトーン処理部13を備えている。
As shown in FIG. 2, the
画像データ受付部11は、コンピュータまたは原稿読取装置から出力されたRGB形式の画像データを受け付け、色変換部12に出力する。
The image
色変換部12は、RGB形式の画像データをCMYK形式の画像データに変換し、ハーフトーン処理部13に出力する。
The
ハーフトーン処理部13は、色変換部12から出力されたC、M、YおよびKの各画像データに対してハーフトーン処理を施して、少なくとも3値以上に変換して多値化データを生成する。本実施形態の多値化データは、印刷画像の1つのドットを形成するためにインクジェットヘッドの1つのノズルから吐出されるインクドロップの数を規定したデータであり、インクドロップデータともいう。
The
第1の実施形態のハーフトーン処理部13は、ディザ法を用いたハーフトーン処理を行うものであり、上述した風紋ムラを抑制するハーフトーン処理を行う。本実施形態のハーフトーン処理部13は、画像データを構成する全ての画素が最大値(最大ドロップ数)に変換される場合を除き、必ずゼロ値を含むようにハーフトーン処理を施すものであるが、その具体的な処理方法については、後で詳述する。
The
なお、画像処理部10は、上述した処理に限らず、その他にガンマ補正処理やエッジ強調処理などの種々の公知な画像処理を行う。
The
ヘッド駆動制御部20は、ハーフトーン処理部13で生成された各色のインクドロップデータに基づいて、インクジェットヘッド部30を駆動させて各色のインクジェットヘッドの各ノズルからインクを吐出させる。
The head
インクジェットヘッド部30は、C、M、YおよびKの各色のインクを吐出する複数のインクジェットヘッドを備えている。各インクジェットヘッドは、上述したとおり各色のインクドロップデータに基づいてヘッド駆動制御部20によって制御されてインクを印刷媒体に対して吐出し、印刷媒体上に印刷画像を形成する。
The
搬送部40は、印刷媒体をインクジェットヘッド部30まで搬送する搬送機構を備える。
The
制御部50は、CPUおよび半導体メモリなどを備え、インクジェット印刷装置1全体を制御する。制御部50は、半導体メモリまたはハードディスクなどの記憶媒体に予め記憶された制御プログラムを実行し、かつ電気回路を動作させることによって、インクジェット印刷装置1の各部の動作を制御するものである。
The
次に、本実施形態のインクジェット印刷装置1のハーフトーン処理を説明する前に、既存のハーフトーン処理について、図3の概念図を参照しながら説明する。なお、ここでは、1つの印字ドットに吐出されるインクの最大ドロップ数が3ドロップの場合について説明する。また、ここで説明する既存のハーフトーン処理もディザ法を用いたハーフトーン処理であり、4×4のディザマトリクスを用いたハーフトーン処理である。
Next, before explaining the halftone processing of the
図3(1)〜(49)は、画像データ内の所定の4×4の画素に対して、既存のハーフトーン処理を施した結果を示す図であり、印刷濃度が最低濃度(ゼロ)から最大濃度まで変化する場合におけるハーフトーン処理結果を示している。括弧内の番号が増加するにつれて印刷濃度が1段階ずつ増加する。図3(1)〜(49)の各図の1つのマス目が1画素を示している。 FIGS. 3 (1) to 3 (49) are diagrams showing the result of applying the existing halftone processing to a predetermined 4 × 4 pixel in the image data, and the print density is from the lowest density (zero). The halftone processing result when changing to the maximum density is shown. As the number in parentheses increases, the print density increases by one step. One square in each of FIGS. 3 (1) to 3 (49) indicates one pixel.
図3(1)〜(17)は、印刷濃度がゼロから17段階目まで変化する場合のハーフトーン処理結果を示している。図3(1)〜(17)に示すように、印刷濃度がゼロから17段階目まで変化する場合には、印刷濃度が1段階上がるごとに、インクのドロップ数「1」を示す「1」のデータが、ディザマトリクスの各ディザ閾値の分布にしたがって1つずつ追加される。そして、印刷濃度が17段階の場合には、全ての画素が「1」のデータとなる。 FIGS. 3 (1) to 3 (17) show the halftone processing results when the print density changes from zero to the 17th step. As shown in FIGS. 3 (1) to 3 (17), when the print density changes from zero to the 17th step, "1" indicating the number of ink drops "1" for each step of the print density increase. Data are added one by one according to the distribution of each dither threshold in the dither matrix. When the print density is 17 levels, all the pixels are "1" data.
次いで、図3(18)〜(33)に示すように、印刷濃度が18段階から33段階までは、全ての画素が「1」のデータの状態から、印刷濃度が1段階上がるごとに、インクのドロップ数「2」を示す「2」のデータが、ディザマトリクスの各ディザ閾値の分布にしたがって1つずつ追加される。そして、印刷濃度が33段階の場合には、全ての画素が「2」のデータとなる。 Next, as shown in FIGS. 3 (18) to 3 (33), when the print density is from 18 steps to 33 steps, the ink is ink every time the print density is increased by one step from the data state where all the pixels are "1". The data of "2" indicating the number of drops "2" is added one by one according to the distribution of each dither threshold in the dither matrix. When the print density is 33 levels, all the pixels are "2" data.
次いで、図3(34)〜(49)に示すように、印刷濃度が34段階から49段階までは、全ての画素が「2」のデータの状態から、印刷濃度が1段階上がるごとに、インクのドロップ数「3」を示す「3」のデータが、ディザマトリクスの各ディザ閾値の分布にしたがって1つずつ追加される。そして、印刷濃度が49段階の場合には、全ての画素が「3」のデータとなる。すなわち、全ての画素が最大値(最大ドロップ数)となる。 Next, as shown in FIGS. 3 (34) to 3 (49), when the print density is from 34 steps to 49 steps, the ink is ink every time the print density is increased by one step from the data state of "2" for all pixels. The data of "3" indicating the number of drops "3" of is added one by one according to the distribution of each dither threshold in the dither matrix. When the print density is 49 steps, all the pixels are "3" data. That is, all pixels have the maximum value (maximum number of drops).
上述したように、既存のハーフトーン処理の場合、印刷濃度が17段階の時点で全ての画素が0以外のデータとなり、印刷濃度が18段階以降は、「2」または「3」のデータが順次追加される。すなわち、印刷濃度が17段階以降は、画素と画素の間にゼロ値が含まれないことになるので、常に印字ドット密度が高い状態であるため、上述したインク吐出による自己気流が発生しやすい状態であり、風紋ムラが発生しやすい。 As described above, in the case of the existing halftone processing, all the pixels become non-zero data when the print density is 17 steps, and after the print density is 18 steps, the data of "2" or "3" is sequentially obtained. Will be added. That is, after the print density is 17 steps or later, the zero value is not included between the pixels, so that the print dot density is always high, and the self-air flow due to the ink ejection described above is likely to occur. Therefore, uneven wind pattern is likely to occur.
次に、本実施形態のインクジェット印刷装置1のハーフトーン処理の概念について、図4を参照しながら説明する。なお、ここでも、1つの印字ドットに吐出されるインクの最大ドロップ数が3ドロップの場合について説明する。また、ここで説明する本実施形態のハーフトーン処理も4×4のディザマトリクスを用いたハーフトーン処理である。
Next, the concept of halftone processing of the
図4(1)〜(37)は、画像データ内の所定の4×4の画素に対して、本実施形態のハーフトーン処理を施した結果を示す図であり、印刷濃度が最低濃度(ゼロ)から最大濃度まで変化する場合におけるハーフトーン処理結果を示している。括弧内の番号が増加するにつれて印刷濃度が1段階ずつ増加する。なお、ここでは、説明を分かりやすくするため、4×4の画素は全て同じ濃度であることを想定している。 4 (1) to 4 (37) are diagrams showing the result of performing the halftone processing of the present embodiment on a predetermined 4 × 4 pixel in the image data, and the print density is the lowest density (zero). ) To the maximum density, the halftone processing result is shown. As the number in parentheses increases, the print density increases by one step. Here, for the sake of clarity, it is assumed that all 4 × 4 pixels have the same density.
本実施形態のハーフトーン処理では、まず、印刷濃度の増加に応じて、インクドロップ数「1」を順次追加するが、ゼロ値が残った状態で「1」のデータの追加を停止する。すなわちゼロ値の画素の数が所定の画素数となった段階で「1」のデータの追加を停止する。 In the halftone processing of the present embodiment, first, the number of ink drops "1" is sequentially added according to the increase in the print density, but the addition of the data of "1" is stopped with the zero value remaining. That is, when the number of pixels having a zero value reaches a predetermined number of pixels, the addition of the data of "1" is stopped.
次いで、印刷濃度の増加に応じて、「2」のデータを順次追加するが、この際、「1」のデータを配置した際の配置ルールと同じルールで配置する。そして、ゼロ値が残った状態で「2」のデータの追加を停止する。さらに、印刷濃度の増加に応じて、「3」のデータを順次追加するが、この際、「2」のデータを配置した際の配置ルールと同じルールで配置する。そして、印刷濃度が最大濃度となるまでは、ゼロ値が残った状態とし、印刷濃度が最大濃度の時点で全ての画素が最大値(「3」のデータ)となるようにする。以下、図4を参照しながら、より具体的に説明する。 Next, the data of "2" is sequentially added according to the increase in the print density, and at this time, the data of "1" is arranged according to the same arrangement rule as when the data of "1" is arranged. Then, the addition of the data of "2" is stopped with the zero value remaining. Further, the data of "3" is sequentially added according to the increase in the print density, and at this time, the data of "2" is arranged according to the same arrangement rule as when the data of "2" is arranged. Then, the zero value remains until the print density reaches the maximum density, and all the pixels reach the maximum value (data of "3") at the time when the print density reaches the maximum density. Hereinafter, a more specific description will be given with reference to FIG.
図4(1)〜(9)は、印刷濃度がゼロから9段階目まで変化する場合のハーフトーン処理結果を示している。図4(1)〜(9)に示すように、印刷濃度がゼロから9段階目まで変化する場合には、濃度が1段階上がるごとに、インクのドロップ数「1」を示す「1」のデータが、ディザマトリクスの各ディザ閾値の分布にしたがって1つずつ追加される。そして、上述したようにゼロ値を残した状態で「1」のデータの追加を停止するが、ここでは印刷濃度が9段階の時点で「1」のデータの追加を停止している。「1」のデータの追加を停止する印刷濃度については、9段階に限らず、風紋ムラを抑制できる段階に設定される。 FIGS. 4 (1) to 4 (9) show the halftone processing results when the print density changes from zero to the ninth step. As shown in FIGS. 4 (1) to 4 (9), when the print density changes from zero to the ninth step, each time the density increases by one step, the number of ink drops "1" is indicated by "1". Data are added one by one according to the distribution of each dither threshold in the dither matrix. Then, as described above, the addition of the data of "1" is stopped while the zero value is left, but here, the addition of the data of "1" is stopped when the print density is 9 steps. The print density at which the addition of the data of "1" is stopped is not limited to the nine stages, but is set to a stage where the wind pattern unevenness can be suppressed.
次に、図4(10)〜(21)に示すように、印刷濃度が10段階から21段階までは、「1」または「0」のデータが「2」のデータに置き換えられる。 Next, as shown in FIGS. 4 (10) to 4 (21), the data of "1" or "0" is replaced with the data of "2" when the print density is from 10 to 21.
まず、図4(10)〜(17)に示すように、印刷濃度が10段階から17段階までは、たとえば印刷濃度がゼロから9段階まで変化する場合の「0」のデータの配置ルールと同じ配置ルールが用いられて「1」のデータが「2」のデータに置き換えられる。これにより、9段階のゼロ値の数を維持した状態で「1」のデータを「2」のデータに置き換えることができる。 First, as shown in FIGS. 4 (10) to 4 (17), the print density from 10 steps to 17 steps is the same as the data arrangement rule of "0" when the print density changes from zero to 9 steps, for example. The placement rule is used to replace the data of "1" with the data of "2". As a result, the data of "1" can be replaced with the data of "2" while maintaining the number of zero values in nine stages.
したがって、風紋ムラの抑制効果を維持した状態とすることができるとともに、印刷濃度階調を滑らかにすることができるのでトーンジャンプを抑制することができる。 Therefore, the effect of suppressing wind pattern unevenness can be maintained, and the print density gradation can be smoothed, so that tone jump can be suppressed.
次に、図4(18)〜(21)に示すように、印刷濃度が18段階から21段階までは、ディザマトリクスの各ディザ閾値の分布にしたがって、「0」のデータが「2」のデータに置き換えられる。そして、本実施形態のハーフトーン処理では、上述したようにゼロ値を残した状態で「2」のデータの追加を停止するが、ここでは印刷濃度が21段階の時点で「2」のデータの追加を停止している。「2」のデータの追加を停止する印刷濃度については、21段階に限らず、風紋ムラを抑制できる段階に設定される。 Next, as shown in FIGS. 4 (18) to (21), when the print density is from 18 to 21 according to the distribution of each dither threshold in the dither matrix, the data of "0" is the data of "2". Is replaced by. Then, in the halftone processing of the present embodiment, the addition of the data of "2" is stopped with the zero value left as described above, but here, the data of "2" is stopped when the print density is 21 steps. The addition has stopped. The print density for stopping the addition of the data of "2" is not limited to the 21 steps, but is set to a step where the wind pattern unevenness can be suppressed.
なお、「2」のデータの追加を停止した時点におけるゼロ値の数は、上述した「1」のデータの追加を停止した時点におけるゼロ値の数よりも少なくすることができる。これは、インクドロップ数が増加するほどインク液滴のサイズが大きくなることによって、印刷面においてインクドット間の隙間が小さい、あるいは重なっているため、気流の影響を受けて着弾位置がずれても、風紋ムラを生じにくいからである。 The number of zero values at the time when the addition of the data of "2" is stopped can be smaller than the number of zero values at the time of stopping the addition of the data of "1" described above. This is because the size of the ink droplets increases as the number of ink drops increases, and the gaps between the ink dots on the printing surface are small or overlap, so even if the landing position shifts due to the influence of the air flow. This is because it is less likely to cause uneven wind pattern.
そして、このように「2」のデータの追加を停止した時点におけるゼロ値の数を、「1」のデータの追加を停止した時点におけるゼロ値の数よりも少なくすることによって、すなわち多値化データが大きくなるほど、多値化データ全体に含まれるゼロ値の割合が減少するようにハーフトーン処理を施すことによって、印刷濃度階調を増加させることができ、印刷画像の画質を向上させることができる。 Then, by reducing the number of zero values at the time when the addition of the data of "2" is stopped to be smaller than the number of zero values at the time when the addition of the data of "1" is stopped, that is, the number of values is increased. By performing halftone processing so that the proportion of zero values contained in the entire multi-valued data decreases as the data becomes larger, the print density gradation can be increased and the image quality of the printed image can be improved. can.
次いで、図4(22)〜(37)に示すように、印刷濃度が22段階から37段階までは、「2」または「0」のデータが「3」のデータに置き換えられる。 Then, as shown in FIGS. 4 (22) to 4 (37), the data of "2" or "0" is replaced with the data of "3" when the print density is from 22 steps to 37 steps.
まず、図4(22)〜(33)に示すように、印刷濃度が22段階から33段階までは、21段階の「2」のデータを維持した状態から、たとえば印刷濃度が10段階から21段階まで変化する場合の「2」のデータの配置ルールと同じ配置ルールが用いられて「2」のデータが「3」のデータに置き換えられる。これにより、21段階のゼロ値の数を維持した状態で「2」のデータを「3」のデータに置き換えることができる。 First, as shown in FIGS. 4 (22) to 4 (33), from the state where the data of "2" of 21 steps is maintained from the state where the print density is from 22 steps to 33 steps, for example, the print density is from 10 steps to 21 steps. The data of "2" is replaced with the data of "3" by using the same arrangement rule as the arrangement rule of the data of "2" in the case of changing up to. As a result, the data of "2" can be replaced with the data of "3" while maintaining the number of zero values in 21 steps.
したがって、風紋ムラの抑制効果を維持した状態とすることができるとともに、印刷濃度階調を滑らかにすることができるのでトーンジャンプを抑制することができる。 Therefore, the effect of suppressing wind pattern unevenness can be maintained, and the print density gradation can be smoothed, so that tone jump can be suppressed.
次に、図4(34)〜(37)に示すように、印刷濃度が34段階から37段階までは、ディザマトリクスの各ディザ閾値の分布にしたがって、「0」のデータが「3」のデータに置き換えられる。そして、印刷濃度が最大濃度となるまでは、ゼロ値が残った状態とし、印刷濃度が最大濃度の時点で全ての画素が最大値(「3」のデータ)となるようにする。 Next, as shown in FIGS. 4 (34) to 4 (37), when the print density is from 34 to 37, the data of "0" is the data of "3" according to the distribution of each dither threshold in the dither matrix. Is replaced by. Then, the zero value remains until the print density reaches the maximum density, and all the pixels reach the maximum value (data of "3") at the time when the print density reaches the maximum density.
図4(1)〜(37)に示すように、本実施形態のハーフトーン処理部13は、画像データを構成する全ての画素が最大値に変換される場合(図4(37)の場合)を除き、必ずゼロ値を含むようにハーフトーン処理を施す。これにより、既存のハーフトーン処理よりも印字ドット密度が低い状態とすることができるため、上述したインク吐出による自己気流を発生し難くすることができ、風紋ムラを抑制することができる。また、粒状性の低下やトーンジャンプを招くことなく、低解像度の画像データであっても風紋ムラを抑制することができる。
As shown in FIGS. 4 (1) to 4 (37), the
また、図4(1)〜(9)に示したように、「0」のデータを「1」のデータに変換する際、「1」のデータの画素に「0」のデータの画素を隣接させるとともに、「1」のデータの画素が上下左右方向に2画素以上連続しないようにすることが好ましい。ただし、「0」のデータと「1」のデータの配置については、画像データの各画素の濃度に依存する。そこで、たとえばハーフトーン処理において、ディザマトリクスを用いて画像データの各画素を「0」および「1」のデータに変換した後、「1」のデータが上下方向または左右方向に2画素以上連続する部分を検出し、その検出した部分の「1」のデータを「0」のデータに変換する処理をさらに行うことによって、「1」のデータの画素が上下左右方向に2画素以上連続しないようにしてもよい。これにより、画像データに依存することなく、印字ドット密度が低い状態を維持することができる。 Further, as shown in FIGS. 4 (1) to 4 (9), when the data of "0" is converted into the data of "1", the pixel of the data of "0" is adjacent to the pixel of the data of "1". It is preferable that the pixels of the data of "1" are not continuous by two or more pixels in the vertical and horizontal directions. However, the arrangement of the data of "0" and the data of "1" depends on the density of each pixel of the image data. Therefore, for example, in halftone processing, after converting each pixel of the image data into data of "0" and "1" using a dither matrix, the data of "1" is continuous for two or more pixels in the vertical direction or the horizontal direction. By further performing the process of detecting the portion and converting the data of "1" of the detected portion into the data of "0", the pixels of the data of "1" are prevented from being continuous by two or more pixels in the vertical and horizontal directions. You may. As a result, it is possible to maintain a state in which the print dot density is low without depending on the image data.
次に、本実施形態のハーフトーン処理の演算処理の概略について、図5に示すフローチャートを参照しながら説明する。 Next, the outline of the arithmetic processing of the halftone processing of the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、ハーフトーン処理部13は、画像データを構成する画素のy座標をy=0に設定し(S10)、x座標をx=0に設定する(S12)。なお、画像データを構成する画素のx座標およびy座標はゼロが初期値である。
First, the
そして、S10およびS12で設定したx座標およびy座標の位置の画素の濃度データdata[x][y]と、そのx座標およびy座標の位置に対応するディザマトリクスDthのディザ閾値dthを取得する(S14)。ディザマトリクスDthにおけるディザ閾値dthの位置は、たとえばdata[x][y]のx座標をディザマトリクスDthのx方向のサイズで除算した余りと、y座標をディザマトリクスのy方向のサイズで除算した余りを算出することによって求められる。なお、ディザマトリクスDthおよびディザ閾値dthについては、後で詳述する。 Then, the density data data [x] [y] of the pixels at the positions of the x-coordinate and the y-coordinate set in S10 and S12 and the dither threshold dth of the dither matrix Dth corresponding to the positions of the x-coordinate and the y-coordinate are acquired. (S14). The position of the dither threshold dth in the dither matrix Dth is, for example, the remainder obtained by dividing the x-coordinate of data [x] [y] by the size of the dither matrix Dth in the x-direction and the y-coordinate divided by the size of the dither matrix in the y-direction. It is obtained by calculating the remainder. The dither matrix Dth and the dither threshold dth will be described in detail later.
そして、ハーフトーン処理部13は、S14で求めた濃度データdata[x][y]とディザ閾値dthを用いて演算処理を実行することによって、濃度データdata[x][y]に対応する多値化データ(インクドロップデータ)を算出する(S16)。なお、ここでの具体的な演算処理については、後で詳述する。
Then, the
次いで、ハーフトーン処理部13は、x座標を1インクリメントし(S18)、そのxの値が、画像データのx方向のサイズ(x_size)よりも小さい場合には(S20,YES)、S14〜S18の処理を繰り返して行う。
Next, the
そして、ハーフトーン処理部13は、S20において、x≧x_sizeである場合には(S20,NO)、y座標を1インクリメントし(S22)、そのyの値が、画像データのy方向のサイズ(y_size)よりも小さい場合には(S24,YES)、S12〜S22の処理を繰り返して行う。
Then, in S20, when x ≧ x_size (S20, NO), the
そして、ハーフトーン処理部13は、S24において、y≧y_sizeとなった時点で(S24,NO)、処理を終了する。これにより、画像データを構成する全ての画素について、多値化データ(インクドロップデータ)を求めることができる。
Then, the
次に、本実施形態のハーフトーン処理における図5のS16の演算処理について具体的に説明する。ここでは、画像データの各画素の濃度データを0〜255とし、図4で示したように、ハーフトーン処理を施すことによって0〜3の多値化データに変換するものとする。 Next, the arithmetic processing of S16 in FIG. 5 in the halftone processing of the present embodiment will be specifically described. Here, the density data of each pixel of the image data is set to 0 to 255, and as shown in FIG. 4, it is converted into multi-valued data of 0 to 3 by performing halftone processing.
まず、本実施形態のハーフトーン処理において用いられる濃度閾値ThとディザマトリクスDthについて説明する。本実施形態においては、図6に示すように、0〜255の濃度範囲を3つの範囲に区分する。なお、図6の横軸は濃度データであり、縦軸は印刷濃度である。そして、その区分の境界の値を濃度閾値Th[0]、Th[1]、Th[2]、Th[3]とする。Th[0]=0であり、Th[3]=255である。Th[1]は、ハーフトーン処理によって「1」のデータを追加する印刷濃度範囲を決定する値であり、図4で示す0段階から9段階までの印刷濃度範囲を決定する値である。すなわち、「1」のデータの追加を停止する印刷濃度である。たとえばTh[1]=30が設定される。Th[1]を大きくした場合には、「1」のデータの密度が高くなり、すなわち印字ドット密度が高くなり風紋ムラを生じ、Th[1]が小さくした場合には、風紋ムラは生じなくなるが、小さいドットが少なくなり、粒状感が大きくなるので、Th[1]は、実験などによって風紋ムラと粒状感のバランスの取れた値に設定する。 First, the density threshold value Th and the dither matrix Dth used in the halftone processing of the present embodiment will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the concentration range of 0 to 255 is divided into three ranges. The horizontal axis of FIG. 6 is density data, and the vertical axis is print density. Then, the value of the boundary of the division is set to the concentration threshold value Th [0], Th [1], Th [2], Th [3]. Th [0] = 0 and Th [3] = 255. Th [1] is a value for determining the print density range to which the data of "1" is added by the halftone process, and is a value for determining the print density range from the 0th step to the 9th step shown in FIG. That is, it is a print density that stops the addition of the data of "1". For example, Th [1] = 30 is set. When Th [1] is increased, the density of the data of "1" becomes high, that is, the print dot density becomes high and wind pattern unevenness occurs, and when Th [1] is small, wind pattern unevenness does not occur. However, since the number of small dots is reduced and the graininess is increased, Th [1] is set to a value in which the wind pattern unevenness and the graininess are well-balanced by an experiment or the like.
Th[2]は、ハーフトーン処理によって「2」のデータを追加する印刷濃度範囲を決定する値であり、図4で示す10段階から21段階までの印刷濃度範囲を決定する値である。すなわち、「2」のデータの追加を停止する印刷濃度である。たとえばTh[2]=110が設定される。Th[2]についても、Th[1]と同様に、実験などによって風紋ムラと粒状感のバランスの取れた値に設定する。 Th [2] is a value for determining the print density range to which the data of "2" is added by the halftone process, and is a value for determining the print density range from 10 steps to 21 steps shown in FIG. That is, it is a print density that stops the addition of the data of "2". For example, Th [2] = 110 is set. Similar to Th [1], Th [2] is also set to a value in which wind pattern unevenness and graininess are well-balanced by an experiment or the like.
そして、本実施形態では、Th[0]〜Th[1]を濃度範囲指標m=0とし、Th[1]〜Th[2]を濃度範囲指標m=1とし、Th[2]〜Th[3]を濃度範囲指標m=2とする。濃度範囲指標m=0〜2については、後の具体的な演算処理の説明で使用する。 Then, in this embodiment, Th [0] to Th [1] are set to the concentration range index m = 0, Th [1] to Th [2] are set to the concentration range index m = 1, and Th [2] to Th [ 3] is set as the concentration range index m = 2. The concentration range index m = 0 to 2 will be used later in the description of specific arithmetic processing.
次に、本実施形態では、画像データの3つの濃度範囲に応じて、3つのディザマトリクスDth[1]、Dth[2]およびDth[3]を用いてハーフトーン処理を行う。
ディザマトリクスDth[1]は、第1の濃度範囲0〜105の画像データをハーフトーン処理によって「0」または「1」のデータに変換するディザマトリクスである。ディザマトリクスDth[1]は、ブルーノイズマスクからなるディザマトリクスを第1の濃度範囲0〜105の濃度値で正規化することによって取得される。たとえばブルーノイズマスクからなるディザマトリクスの1つの閾値をdthとし、ディザマトリクスDth[1]の対応する1つの閾値をdth[1]とした場合、下式によって算出される。なお、本実施形態では、ブルーノイズマスクからなるディザマトリクスを用いるようにしたが、網点型のディザマトリクスを用いるようにしてもよい。
dth[1]=(第1の正規化値×dth)/256
Next, in the present embodiment, halftone processing is performed using the three dither matrices Dth [1], Dth [2], and Dth [3] according to the three density ranges of the image data.
The dither matrix Dth [1] is a dither matrix that converts the image data in the
dth [1] = (first normalized value x dth) / 256
また、上式の第1の正規化値は、ドットが密になる速度を制御する値である。たとえば第1の正規化値を256とすると、dthが10、100の場合、dth[1]は10、100となるが、第1の正規化を128とすると、dth[1]は5、50と閾値が小さくなり、より印字されやすくなる。つまり、これは、第1の正規化値が小さいほど密になる速度が速くなることを意味する。本実施形態においては、第1の正規化値として105を設定する。 Further, the first normalized value in the above equation is a value that controls the speed at which the dots become dense. For example, if the first normalization value is 256, when dth is 10, 100, dth [1] is 10, 100, but if the first normalization is 128, dth [1] is 5, 50. The threshold value becomes smaller and printing becomes easier. That is, this means that the smaller the first normalized value, the faster the density. In this embodiment, 105 is set as the first normalized value.
ディザマトリクスDth[2]は、第2の濃度範囲30〜135の画像データをハーフトーン処理によって「2」のデータに変換するディザマトリクスである。ディザマトリクスDth[2]は、ブルーノイズマスクからなるディザマトリクスを第2の濃度範囲30〜135の濃度値で正規化することによって取得される。たとえばブルーノイズマスクからなるディザマトリクスの1つの閾値をdthとし、ディザマトリクスDth[2]の対応する1つの閾値をdth[2]とした場合、下式によって算出される。なお、第2の正規化値の意味は、第1の正規化値と同様であり、本実施形態においては、第2の正規化値として105を設定する。
dth[2]=(第2の正規化値×dth)/256
The dither matrix Dth [2] is a dither matrix that converts the image data in the
dth [2] = (second normalized value x dth) / 256
ディザマトリクスDth[3]は、第3の濃度範囲105〜255の画像データをハーフトーン処理によって「3」のデータに変換するディザマトリクスである。ディザマトリクスDth[3]は、ブルーノイズマスクからなるディザマトリクスを第2の濃度範囲105〜255の濃度値で正規化することによって取得される。たとえばブルーノイズマスクからなるディザマトリクスの1つの閾値をdthとし、ディザマトリクスDth[3]の対応する1つの閾値をdth[3]とした場合、下式によって算出される。なお、第3の正規化値の意味は、第1の正規化値と同様であり、本実施形態では、第3の正規化値=255−Th[2]とする。このような値とすることによって、濃度データが255の時に「3」のインクドロップのベタデータとすることができる。
dth[3]=(第3の正規化値×dth)/256
The dither matrix Dth [3] is a dither matrix that converts the image data in the third density range 105 to 255 into the data of "3" by halftone processing. The dither matrix Dth [3] is obtained by normalizing the dither matrix consisting of the blue noise mask with a concentration value in the second concentration range 105 to 255. For example, when one threshold value of the dither matrix composed of a blue noise mask is dth and the corresponding threshold value of the dither matrix Dth [3] is dth [3], it is calculated by the following equation. The meaning of the third normalized value is the same as that of the first normalized value, and in the present embodiment, the third normalized value is 255-Th [2]. By setting such a value, when the density data is 255, the solid data of the ink drop of "3" can be obtained.
dth [3] = (third normalized value x dth) / 256
また、図6では、「0」と「1」のインクドロップデータに変換される領域(0,1ドロップ領域)と、「0」、「1」および「2」のインクドロップデータに変換される領域(0,1,2ドロップ領域)と、「0」と「2」のインクドロップデータに変換される領域(0,2ドロップ領域)と、「0」、「2」および「3」のインクドロップデータに変換される領域(0,2,3ドロップ領域)と、「0」と「3」のインクドロップデータに変換される領域(0,3ドロップ領域)とを示している。 Further, in FIG. 6, the area converted into the ink drop data of “0” and “1” (0,1 drop area) and the ink drop data of “0”, “1”, and “2” are converted. Areas (0,1,2 drop areas), areas converted to "0" and "2" ink drop data (0,2 drop areas), and "0", "2", and "3" inks. An area converted into drop data (0,2,3 drop area) and an area converted into ink drop data of "0" and "3" (0,3 drop area) are shown.
次に、上述した濃度閾値Th[0]〜Th[3]およびディザマトリクスDth[1]〜[3]を用いたハーフトーン処理について、図7に示すフローチャートを参照しながら説明する。 Next, the halftone processing using the above-mentioned density threshold values Th [0] to Th [3] and the dither matrix Dth [1] to [3] will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 7.
まず、ハーフトーン処理部13は、画像データを構成する所定の画素の濃度データを取得し、その濃度データdataが、上述した濃度範囲指標m=0〜2のどれに属するか否かを決定する(S30)。具体的には、Th[m]≦data<Th[m+1]を満たすmを決定する。
First, the
次いで、ハーフトーン処理部13は、上述したdth[1]〜dth[3]を算出する(S32)。
Next, the
そして、S13で決定したmの値がゼロである場合には(S34,YES)、その画素の濃度データdataと、その画素に対応する位置のディザマトリクスDth[1]のディザ閾値dth[1]と比較し、data>dth[1]である場合には(S36,YES)、その画素の多値化データ(インクドロップデータ)を「1」とする(S38)。 When the value of m determined in S13 is zero (S34, YES), the density data data of the pixel and the dither threshold dth [1] of the dither matrix Dth [1] at the position corresponding to the pixel. When data> dth [1] (S36, YES), the multi-valued data (ink drop data) of the pixel is set to “1” (S38).
一方、data≦dth[1]である場合には(S36,NO)、その画素の多値化データ(インクドロップデータ)を「0」とする(S40)。 On the other hand, when data ≦ dth [1] (S36, NO), the multi-valued data (ink drop data) of the pixel is set to “0” (S40).
また、ハーフトーン処理部13は、S30で決定したmの値がゼロでない場合には(S34,NO)、その画素の濃度データdataからTh[m]を減算した値(data―Th[m])と、その画素に対応する位置のディザマトリクスDth[m+1]のディザ閾値dth[m+1]と比較する(S42)。なお、data―Th[m]は、画素の濃度データをTh[m]を基準とする入力データとするため演算である。
Further, when the value of m determined in S30 is not zero (S34, NO), the
そして、ハーフトーン処理部13は、その入力データが、dth[m+1]よりも大きい場合には(S42,YES)、その画素の多値化データ(インクドロップデータ)をm+1とする(S44)。
Then, when the input data is larger than dth [m + 1] (S42, YES), the
具体的には、ハーフトーン処理部13は、たとえばmが1である場合には、data−Th[1]とdth[2]を比較する。そして、data−Th[1]がdth[2]よりも大きい場合には、その画素の多値化データ(インクドロップデータ)を2とする。これにより、図4(10)〜(21)に示す「2」のデータが配置される。
Specifically, the
一方、S42において、data―Th[m]≦dth[m+1]である場合には(S42,NO)、上記画素に対応する位置のディザマトリクスDth[m]のディザ閾値dth[m]と、Th[m]−Th[m−1]とを比較する(S46)。 On the other hand, in S42, when data-Th [m] ≤ dth [m + 1] (S42, NO), the dither threshold dth [m] of the dither matrix Dth [m] at the position corresponding to the pixel and Th. Compare with [m] -Th [m-1] (S46).
ここで、Th[m]−Th[m−1]は、たとえばm=1のときTh[1]−Th[0]となり、図4(1)〜(9)に示すように「1」のデータを追加し始めてから停止するまでの濃度区間を示す。そして、図4(10)〜(17)に示すように、「2」のデータは、「1」のデータの位置と同じ場所に配置する必要があるが、これは、S42の条件に基づいて「2」のデータを配置することで実現する。 Here, Th [m] -Th [m-1] becomes Th [1] -Th [0] when, for example, m = 1, and as shown in FIGS. 4 (1) to 4 (9), "1" The concentration interval from the start of adding data to the stop is shown. Then, as shown in FIGS. 4 (10) to 4 (17), the data of "2" needs to be arranged at the same place as the position of the data of "1", which is based on the condition of S42. It is realized by arranging the data of "2".
しかしながら、S42の条件を満たしていない場合、Th[1]時点の濃度を保持する必要がある。したがって、S42において「2」のデータが配置されなかった場合には、Th[1]時点で「1」のデータが配置された場所には、「1」のデータを配置する必要がある。 However, when the condition of S42 is not satisfied, it is necessary to maintain the concentration at the time of Th [1]. Therefore, when the data of "2" is not arranged in S42, it is necessary to arrange the data of "1" in the place where the data of "1" is arranged at the time of Th [1].
そこで、S42において「2」のデータが配置されなかった場合、S46の比較式で、「1」のデータ用のディザ閾値dth[1]が、「1」のデータの追加を停止した濃度より小さい場合に、「1」のデータを配置する(S48)。これは、ディザ閾値dth[1]が、Th[1]−Th「0」よりも小さい場合には、その位置には、既に「1」のデータが配置されていることを示すからである。 Therefore, when the data of "2" is not arranged in S42, the dither threshold dth [1] for the data of "1" is smaller than the concentration at which the addition of the data of "1" is stopped in the comparison formula of S46. In this case, the data of "1" is arranged (S48). This is because when the dither threshold dth [1] is smaller than Th [1] −Th “0”, it indicates that the data of “1” is already arranged at that position.
一方、S46の比較式で、dth[m]≧Th[m]−Th[m−1]である場合には、上記画素の多値化データ(インクドロップデータ)を0とする(S50)。 On the other hand, in the comparative formula of S46, when dth [m] ≧ Th [m] −Th [m-1], the multi-valued data (ink drop data) of the pixels is set to 0 (S50).
これにより、画像データの画素の濃度データがm=1の濃度区間である場合には、「0」、「1」または「2」のデータに変換することができる。すなわち、「0」のデータを混在させつつ、印刷濃度変化を滑らかにすることができる。 As a result, when the density data of the pixels of the image data is the density interval of m = 1, it can be converted into the data of "0", "1" or "2". That is, it is possible to smooth the change in print density while mixing the data of "0".
なお、上記説明では、m=1の場合について説明したが、m=2の場合もS42およびS46の比較式に基づく処理を行うことによって、m=2の濃度区間の濃度データを「0」、「2」または「3」のデータに変換することができる。すなわち、「0」のデータを混在させつつ、印刷濃度変化を滑らかにすることができる。 In the above description, the case of m = 1 has been described, but even in the case of m = 2, the concentration data in the concentration section of m = 2 is set to “0” by performing the processing based on the comparative formula of S42 and S46. It can be converted into "2" or "3" data. That is, it is possible to smooth the change in print density while mixing the data of "0".
次に、本発明の画像処理装置の第2の実施形態を用いたインクジェット印刷装置2について詳細に説明する。第2の実施形態のインクジェット印刷装置2の概略構成は、図1に示す第1の実施形態のインクジェット印刷装置1と同様であるが、画像処理部10の構成が第1の実施形態とは異なる。
Next, the
第1の実施形態のハーフトーン処理部13は、上述したようにディザ法を用いたハーフトーン処理を行うものであるが、第2の実施形態の画像処理部10は、多値誤差拡散法を用いたハーフトーン処理を行うものである。第1の実施形態のようにディザ法を用いたハーフトーン処理の場合、ディザマトリクスを記憶するメモリ容量が必要となる。たとえば
256×256のディザマトリクスを使用する場合、メモリ容量は64kByte必要になる。これに対し、多値誤差拡散処理は、ディザマトリクスを記憶する必要がないので、メモリ容量を削減することができ、また、その演算処理を簡易なハードウェアで実現することも可能であるため、ハードウェア全体を削減することが可能である。なお、多値誤差拡散処理に必要なメモリ容量については、後で詳述する。
The
図8は、第2の実施形態の画像処理部10の構成を示すブロック図である。第2の実施形態のハーフトーン処理部13も、第1の実施形態と同様に、画像データを構成する全ての画素が最大値(最大ドロップ数)に変換される場合を除き、必ずゼロ値を含むようにハーフトーン処理を施すものであるが、このようなハーフトーン処理を行うため、第2の実施形態の画像処理部10は、2値誤差拡散処理部14を備えている。そして、第2の実施形態のハーフトーン処理部13は、2値誤差拡散処理部14の処理結果に基づいて、多値誤差拡散処理を行うことによって、上述したように必ずゼロ値を含むハーフトーン処理を行う。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the
2値誤差拡散処理部14は、ハーフトーン処理部13によるハーフトーン処理の前に、C、M、YおよびKの各画像データに対して2値誤差拡散処理を施す。2値誤差拡散処理としては、たとえば図9に示すような拡散係数を用いたFloyd-Steinberg法による2値誤差拡散処理が知られているが、本実施形態では、これと等価な手法を用いて2値誤差拡散処理を施す。Floyd-Steinberg法は、図9に示すように、注目画素で発生した誤差を周辺画素に拡散係数をかけて分散する手法であるが、本実施形態では、図10に示すように、周辺画素の誤差に拡散係数をかけて注目画素に分配する手法を用いる。この手法において、注目画素に分配される誤差err_binは、下式で表される。なお、下式におけるerr_mem0[]は、注目画素のラインの1ライン前の誤差を保存しているメモリであり、err_preは、注目画素の1画素前の誤差であり、err_mem1[]は、注目画素のラインの次のラインで使用する誤差を保存するメモリである。
err_bin=err_mem0[x−1]*1/16+err_mem0[x]*3/16+err_mem0[x+1]*5/16+err_pre*7/16
The binary error
err_bin = err_mem0 [x-1] * 1/16 + err_mem0 [x] * 3/16 + err_mem0 [x + 1] * 5/16 + err_pre * 7/16
そして、注目画素の濃度データをDとすると、誤差を分配した後の画素データDerrは、下式で表される。
Derr=D+err_bin
Then, assuming that the density data of the pixel of interest is D, the pixel data Derr after the error is distributed is expressed by the following equation.
Derr = D + err_bin
そして、Derr>127の場合、黒判定し、その量子化値を255とする。一方、Derr≦127の場合、白判定し、その量子化値を0とする。 Then, when Derr> 127, the black determination is made and the quantized value is 255. On the other hand, when Derr ≦ 127, white determination is made and the quantized value is set to 0.
そして、err=Derr−量子化値を算出し、err_mem1[x]=errとし、err_pre=errとする。 Then, err = Derr-quantization value is calculated, err_mem1 [x] = err, and err_pre = err.
上述したような演算処理によって2値誤差拡散処理を行うことによって、ハードウェアとしては、err_mem0[]とerr_mem1[]の合計2ラインのメモリで良い。また、誤差の保存タイミングをずらせば、誤差を読み出した後のerr_mem0[]の使用済み領域に注目画素の誤差を書き戻すことができるので、実質的には1ラインのメモリで済む。なお、1ライン目(y=0)の画素に分配される誤差は、予め設定しておけばよい。 By performing the binary error diffusion processing by the arithmetic processing as described above, the hardware may be a total of two lines of memory, err_mem0 [] and err_mem1 []. Further, if the error storage timing is shifted, the error of the pixel of interest can be written back to the used area of err_mem0 [] after the error is read, so that a memory of one line is substantially required. The error distributed to the pixels of the first line (y = 0) may be set in advance.
そして、2値誤差拡散処理部14は、C、M、YおよびKの画像データに対して、それぞれ2値誤差拡散処理を施し、その結果、白判定された画素、すなわち量子化値が0になった画素について、白画素フラグを付加する。
Then, the binary error
そして、第2の実施形態のハーフトーン処理部13は、多値誤差拡散処理によるハーフトーン処理を行う際、2値誤差拡散処理部14において白判定された画素を必ずゼロ値とする。以下、本実施形態のハーフトーン処理部13における多値誤差拡散処理について説明する。
Then, when the
ハーフトーン処理部13は、2値誤差拡散処理と同様に、各画素の濃度データを量子化閾値を用いて量子化し、その量子化値と濃度データから誤差を算出する。
Similar to the binary error diffusion processing, the
具体的には、量子化値をq[i]、量子化閾値をq_th[i]、各画素の濃度データをDとすると、最大ドロップ数がmaxdrop=3の場合、たとえば図11に示すように各値を設定することができる。 Specifically, assuming that the quantization value is q [i], the quantization threshold is q_th [i], and the density data of each pixel is D, when the maximum number of drops is maxdrop = 3, for example, as shown in FIG. Each value can be set.
そして、2値誤差拡散処理と同様に、周辺画素から注目画素に分配される誤差をerr_mltとすると、図11に示す量子化閾値q_th[1]〜q_th[3]のうちのどれを使用するかを決定するiの値については、下式によって求められる。なお、INT()は、小数点以下を切り捨て、元の数字を超えない最大の整数を返す関数である。
i=INT((D+err_mlt)*maxdrop/255)
Then, as in the binary error diffusion process, assuming that the error distributed from the peripheral pixels to the pixel of interest is err_mlt, which of the quantization thresholds q_th [1] to q_th [3] shown in FIG. 11 is used? The value of i that determines is obtained by the following equation. Note that INT () is a function that rounds down to the nearest whole number and returns the maximum integer that does not exceed the original number.
i = INT ((D + err_mlt) * maxdrop / 255)
たとえば図11に示すようにD+err_mlt=150の場合、iは、下式によって演算されて1となる。
i=INT(150*3/255)=INT(1.76)=1
For example, as shown in FIG. 11, when D + err_mlt = 150, i is calculated by the following equation and becomes 1.
i = INT (150 * 3/255) = INT (1.76) = 1
このとき、量子化閾値は、q_th[1]=127が用いられ、D+err_mlt=150は、q[1]=85またはq[2]=170に量子化されるが、D+err_mlt=150は、q_th[1]=127よりも大きいので、量子化値は、q[2]=170となる。そして、多値化データ(インクドロップデータ)は、q[2]=170に対応する「2」となる。 At this time, q_th [1] = 127 is used as the quantization threshold value, and D + err_mlt = 150 is quantized to q [1] = 85 or q [2] = 170, but D + err_mlt = 150 is q_th [ Since it is larger than 1] = 127, the quantized value is q [2] = 170. Then, the multi-valued data (ink drop data) becomes "2" corresponding to q [2] = 170.
より具体的には、まず、上述したDerrが算出された後、iの値が算出される。そして、i>maxdropの場合には、i=maxdropに設定される。そして、i=maxdropの場合には、量子化値は、q[maxdrop]となり、多値化データは、maxdropになる。 More specifically, first, the above-mentioned Derr is calculated, and then the value of i is calculated. Then, in the case of i> maxdrop, i = maxdrop is set. Then, in the case of i = maxdrop, the quantized value becomes q [maxdrop], and the multivalued data becomes maxdrop.
i=maxdropではない場合には、その画素について、白画素フラグが付加されているか否かが確認され、白画素フラグが付加されている場合には、その画素の量子化値としてゼロが算出され、多値化データもゼロになる。なお、上述したように白画素フラグが付加された画素については、量子化値がゼロにはなるが、入力濃度と量子化値ゼロとの誤差を周辺画素で補うため、誤差拡散の特徴上、濃度が低くなることは無い。 If i = maxdrop, it is confirmed whether or not the white pixel flag is added to the pixel, and if the white pixel flag is added, zero is calculated as the quantization value of the pixel. , Multi-valued data also becomes zero. As described above, for the pixel to which the white pixel flag is added, the quantization value becomes zero, but since the error between the input density and the quantization value zero is compensated by the peripheral pixels, due to the characteristics of error diffusion, The concentration does not decrease.
一方、白画素フラグが付加されていない場合、Derr>q_th[i]の場合には、量子化値としてq[i+1]が算出され、多値化データはi+1になる。Derr≦q_th[i]の場合には、量子化値としてq[i]が算出され、多値化データはiになる。 On the other hand, when the white pixel flag is not added and Der> q_th [i], q [i + 1] is calculated as the quantized value, and the multivalued data becomes i + 1. When Derr ≤ q_th [i], q [i] is calculated as the quantized value, and the multivalued data becomes i.
次に、上述した第2の実施形態のハーフトーン処理の演算処理の流れについて、図12に示すフローチャートを参照しながら説明する。 Next, the flow of the arithmetic processing of the halftone processing of the second embodiment described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、ハーフトーン処理部13は、画像データを構成する画素のy座標をy=0に設定し(S90)、x座標をx=0に設定する(S92)。なお、画像データを構成する画素のx座標およびy座標はゼロが初期値である。
First, the
そして、S90およびS92で設定したx座標およびy座標の位置の画素の濃度データに対して2値誤差拡散処理が施される(S94)。そして、白判定された場合には、その画素に白画素フラグが付加される(S96)。 Then, binary error diffusion processing is performed on the density data of the pixels at the positions of the x-coordinate and the y-coordinate set in S90 and S92 (S94). Then, when the white determination is made, the white pixel flag is added to the pixel (S96).
次に、S90およびS92で設定したx座標およびy座標の位置の画素の濃度データに対して多値誤差拡散処理が施され、その画素の多値化データが算出される(S98)多値誤差拡散処理の際には、上述したようにS96で付加された白画素フラグが参照される。 Next, multi-value error diffusion processing is performed on the density data of the pixels at the x-coordinate and y-coordinate positions set in S90 and S92, and the multi-valued data of the pixels is calculated (S98). At the time of the diffusion processing, the white pixel flag added in S96 is referred to as described above.
次いで、ハーフトーン処理部13は、x座標を1インクリメントし(S100)、そのxの値が、画像データのx方向のサイズ(x_size)よりも小さい場合には(S102,YES)、S94〜S100の処理を繰り返して行う。
Next, the
そして、ハーフトーン処理部13は、S102において、x≧x_sizeである場合には(S102,NO)、y座標を1インクリメントし(S104)、そのyの値が、画像データのy方向のサイズ(y_size)よりも小さい場合には(S106,YES)、S92〜S104の処理を繰り返して行う。
Then, in S102, when x ≧ x_size (S102, NO), the
そして、ハーフトーン処理部13は、S106において、y≧y_sizeとなった時点で(S106,NO)、処理を終了する。これにより、画像データを構成する全ての画素について、多値化データ(インクドロップデータ)を求めることができる。
Then, the
次に、上述した第2の実施形態の変形例について説明する。第2の実施形態においては、2値誤差拡散処理を行って白判定された画素については白画素フラグを付加し、その画素については強制的に多値化データをゼロにするようにしたが、たとえば濃度が明るい部分については、もともと白画素の密度が高いので、上述したような処理を行った場合、ほとんどの画素の多値化誤差拡散処理の量子化値がゼロになってしまう。このような状態になった場合、多値化誤差拡散処理の過程において、量子化値がゼロになった画素の誤差が溜まり、印字可能な領域で急に大きな量値化値となってしまう。たとえば濃度が明るい部分では、0ドロップと1ドロップを混在させたいが、0ドロップと3ドロップの混在となってしまい、印刷画像の粒状性が悪化してしまう。 Next, a modified example of the second embodiment described above will be described. In the second embodiment, a white pixel flag is added to a pixel that is determined to be white by performing binary error diffusion processing, and the multi-valued data is forcibly set to zero for that pixel. For example, in a portion where the density is bright, the density of white pixels is originally high, so when the above-mentioned processing is performed, the quantization value of the multi-valued error diffusion processing of most of the pixels becomes zero. In such a state, in the process of multi-valued error diffusion processing, the error of the pixel whose quantized value becomes zero accumulates, and the quantified value suddenly becomes large in the printable area. For example, in a portion where the density is bright, it is desired to mix 0 drop and 1 drop, but 0 drop and 3 drop are mixed, and the graininess of the printed image deteriorates.
そこで、第2の実施形態の変形例においては、2値誤差拡散処理後において、白画素の密度が高くなりすぎないようにする。図13は、第2の実施形態の画像処理部10の変形例の構成を示す図である。図13に示すように、第2の実施形態の画像処理部10の変形例では、白画素密度調整部15をさらに備える。
Therefore, in the modified example of the second embodiment, the density of the white pixels is prevented from becoming too high after the binary error diffusion processing. FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a modified example of the
白画素密度調整部15は、入力されたC、M、YおよびKの各画像データに対して、白画素密度調整処理として、濃度変換処理を施す。具体的には、白画素密度調整部15は、図14に示すように、画像データの入力濃度が明るいほど、または暗いほど白判定される画素の密度を疎にし、中間濃度において白判定される画素の密度が最大となるような濃度変換処理を各画像データに施す。
The white pixel
図14に示すグラフでは、中間濃度では、風紋ムラが低減されるのに十分な白画素密度となるように出力濃度を制御し、中間濃度よりも明るい部分では、明るいほど入力濃度に対する出力濃度が暗く(白画素密度が疎)なり、中間濃度よりも暗い部分では、暗いほど入力濃度に対する出力濃度が暗く(白画素密度が疎)なっている。なお、濃度変換処理の実現方法は、ルックアップテーブルでもよいし、所定の直線式などの関数でもよい。 In the graph shown in FIG. 14, at the intermediate density, the output density is controlled so that the white pixel density is sufficient to reduce the wind pattern unevenness, and at the portion brighter than the intermediate density, the brighter the output density with respect to the input density. It becomes darker (white pixel density is sparse), and in a portion darker than the intermediate density, the darker the color, the darker the output density with respect to the input density (white pixel density is sparse). The method of realizing the density conversion process may be a look-up table or a function such as a predetermined linear expression.
そして、2値誤差拡散処理部14は、白画素密度調整部15によって濃度変換処理が施された各画像データに対して2値誤差拡散処理部14を施す。第2の実施形態の変形例は、その他の構成については、第2の実施形態と同様である。
Then, the binary error
第2の実施形態の変形例によれば、画像データの入力濃度が明るい部分ほど白判定される画素の密度を疎にするようにしたので、粒状性の悪化を防止することができる。 According to the modification of the second embodiment, the density of the pixels to be determined to be white is made sparser in the portion where the input density of the image data is brighter, so that the deterioration of the graininess can be prevented.
また、2値誤差拡散処理後の白画素の密度を調整する方法としては、上記の方法に限らず、2値誤差拡散処理部14において、白判定される画素の密度を調整するようにしてもよい。
Further, the method of adjusting the density of white pixels after the binary error diffusion processing is not limited to the above method, and the binary error
具体的には、白判定した画素の量子化値を負の値とし、その負の値と黒判定した画素の量子化値とに基づいて、量子化閾値を設定して2値誤差拡散処理を行う。具体的には、図15に示すように、白判定した画素の量子化値を負の値white_dens(たとえば−20)とし、その負の値white_densと黒判定した画素の量子化値black_dens(255)とに基づいて、量子化閾値(137)を算出し、2値誤差拡散処理を行う。上述したように量子化値を負の値(−20)とした場合、たとえば入力濃度が0であっても誤差は入力濃度(0)−量子化値(−20)=20となるので、周辺画素にプラスの誤差を分配する。つまり、周辺画素の濃度を濃くしようとする働きになり、これにより白画素の密度が疎になる。 Specifically, the quantization value of the pixel determined to be white is set to a negative value, and the quantization threshold is set based on the negative value and the quantization value of the pixel determined to be black to perform binary error diffusion processing. conduct. Specifically, as shown in FIG. 15, the quantization value of the pixel determined to be white is set to a negative value white_dens (for example, -20), and the negative value white_dens and the quantization value of the pixel determined to be black are black_dens (255). Based on the above, the quantization threshold (137) is calculated, and the binary error diffusion process is performed. As described above, when the quantization value is a negative value (-20), for example, even if the input density is 0, the error is the input density (0) -the quantization value (-20) = 20, so that the periphery Distribute the positive error to the pixels. That is, it works to increase the density of peripheral pixels, which makes the density of white pixels sparse.
このような2値誤差拡散処理を画像データの中間濃度よりも明るい部分に施すことによって、2値誤差拡散処理後の白画素の密度を疎にすることができる。これにより、第2の実施形態の変形例と同様に、濃度が明るい部分においても粒状性の悪化を防止することができる。 By applying such a binary error diffusion process to a portion brighter than the intermediate density of the image data, the density of the white pixels after the binary error diffusion process can be made sparse. As a result, it is possible to prevent deterioration of graininess even in a portion where the density is bright, as in the modified example of the second embodiment.
図16A〜図16Dは、モノクロのグラデーション画像に対して既存の多値誤差拡散処理を施した結果を示す図である。図16A〜図16Dは、多値誤差拡散処理を施したグラデーション画像の一部を抜き出した図であり、A〜Dに向けて濃度が薄くなっている。図16Aは、最大濃度に変換された部分を含んでいる。既存の多値誤差拡散処理を施しただけでは、濃度範囲Rにおいて風紋ムラが起きやすい。 16A to 16D are diagrams showing the results of applying an existing multi-value error diffusion process to a monochrome gradation image. 16A to 16D are diagrams in which a part of the gradation image subjected to the multi-value error diffusion processing is extracted, and the density becomes thinner toward A to D. FIG. 16A includes a portion converted to the maximum concentration. Wind pattern unevenness is likely to occur in the concentration range R only by applying the existing multi-value error diffusion treatment.
図17A〜図17Dは、第2の実施形態のハーフトーン処理を、図16A〜図16Dと同様のモノクロのグラデーション画像に施した結果を示す図である。図17A〜図17Dでは、最大濃度に変換された部分を除いて全て白画素(ゼロ値)が含まれるように変換されている。特に、図17Bおよび図17Cのベタの部分において白画素が含まれているのが分かる。これにより、濃度範囲Rにおいて風紋ムラの影響を抑制することができる。 17A to 17D are diagrams showing the results of applying the halftone processing of the second embodiment to monochrome gradation images similar to those of FIGS. 16A to 16D. In FIGS. 17A to 17D, all white pixels (zero values) are included except for the portion converted to the maximum density. In particular, it can be seen that white pixels are included in the solid portions of FIGS. 17B and 17C. As a result, the influence of wind pattern unevenness can be suppressed in the concentration range R.
本発明の画像処理装置に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記)
Further, the following additional notes are disclosed with respect to the image processing apparatus of the present invention.
(Additional note)
本発明の画像処理装置において、ハーフトーン処理部は、画像データの濃度に応じて、画像データをn値(nは0以上の整数)とn+1値を含む多値化データに変換する過程において、多値化データにおいてゼロ値の画素が所定の画素数になった段階でn+1値の画素の増加を停止した後、画像データの濃度の増加に応じて、n+1値と同じ位置にn+2値を配置することができる。 In the image processing apparatus of the present invention, the halftone processing unit is in the process of converting image data into multi-valued data including n values (n is an integer of 0 or more) and n + 1 values according to the density of the image data. After stopping the increase of n + 1 value pixels when the number of zero value pixels reaches a predetermined number in the multivalued data, the n + 2 value is placed at the same position as the n + 1 value according to the increase in the density of the image data. can do.
また、本発明の画像処理装置において、ハーフトーン処理部は、1値の画素にゼロ値の画素を隣接させ、1値の画素が2画素以上連続しないようにハーフトーン処理を施すことができる。 Further, in the image processing apparatus of the present invention, the halftone processing unit can perform halftone processing so that zero-value pixels are adjacent to one-value pixels and two or more single-value pixels are not continuous.
また、本発明の画像処理装置において、ハーフトーン処理部は、各画素に対応する多値化データが大きくなるほど多値化データ全体に含まれるゼロ値の割合が減少するようにハーフトーン処理を施すことができる。 Further, in the image processing apparatus of the present invention, the halftone processing unit performs halftone processing so that the proportion of zero values included in the entire multivalued data decreases as the multivalued data corresponding to each pixel becomes large. be able to.
また、本発明の画像処理装置においては、ハーフトーン処理部によるハーフトーン処理の前に、画像データに対して2値誤差拡散処理を施す2値誤差拡散処理部を備えることができ、ハーフトーン処理部は、ハーフトーン処理を行う際、2値誤差拡散処理部において白判定された画素の量子化値および多値化データをゼロ値とすることができる。 Further, in the image processing apparatus of the present invention, a binary error diffusion processing unit that performs binary error diffusion processing on image data can be provided before the halftone processing by the halftone processing unit, and the halftone processing can be performed. When performing the halftone processing, the unit can set the quantization value and the multi-valued data of the pixel determined to be white in the binary error diffusion processing unit to zero values.
また、本発明の画像処理装置においては、2値誤差拡散処理部による2値誤差拡散処理の前に、2値誤差拡散処理によって白判定される画素の密度を調整する白画素密度調整処理を画像データに施す白画素密度調整部を備えることができ、2値誤差拡散処理部は、白画素密度調整処理が施された画像データに対して2値誤差拡散処理を施すことができる。 Further, in the image processing apparatus of the present invention, a white pixel density adjustment process for adjusting the density of pixels determined to be white by the binary error diffusion process is performed before the binary error diffusion process by the binary error diffusion processing unit. A white pixel density adjusting unit to be applied to the data can be provided, and the binary error diffusion processing unit can perform binary error diffusion processing on the image data to which the white pixel density adjusting processing has been performed.
また、本発明の画像処理装置において、2値誤差拡散処理部は、白判定した画素の量子化値を負の値とし、その負の値と黒判定した画素の量子化値とに基づいて2値化閾値を設定して2値誤差拡散処理を行うことができる。 Further, in the image processing apparatus of the present invention, the binar error diffusion processing unit sets the quantization value of the pixel determined to be white as a negative value, and is 2 based on the negative value and the quantization value of the pixel determined to be black. A binar error diffusion process can be performed by setting a quantization threshold.
また、本発明の画像処理装置においては、画像データの濃度が明るいほど白判定される画素の密度を疎にすることができる。 Further, in the image processing apparatus of the present invention, the brighter the density of the image data, the less the density of the pixels determined to be white.
1 インクジェット印刷装置
10 画像処理部
11 画像データ受付部
12 色変換部
13 ハーフトーン処理部
14 2値誤差拡散処理部
15 白画素密度調整部
20 ヘッド駆動制御部
30 インクジェットヘッド部
40 搬送部
50 制御部
1
Claims (8)
前記画像データに対してハーフトーン処理を施して少なくとも3値以上に変換して多値化データを生成するハーフトーン処理部とを備え、
前記ハーフトーン処理部が、前記画像データを構成する全ての画素が最大値に変換される場合を除き、必ずゼロ値を含むように前記ハーフトーン処理を施す画像処理装置。 The image data reception unit that accepts image data and the image data reception unit
It is provided with a halftone processing unit that performs halftone processing on the image data and converts it into at least three values or more to generate multi-valued data.
An image processing apparatus in which the halftone processing unit performs the halftone processing so as to always include a zero value, except when all the pixels constituting the image data are converted to the maximum value.
前記ハーフトーン処理部が、前記ハーフトーン処理を行う際、前記2値誤差拡散処理部において白判定された画素の量子化値および前記多値化データをゼロ値とする請求項1記載の画像処理装置。 A binary error diffusion processing unit that performs binary error diffusion processing on the image data is provided before the halftone processing by the halftone processing unit.
The image processing according to claim 1, wherein when the halftone processing unit performs the halftone processing, the quantization value of the pixel determined to be white in the binary error diffusion processing unit and the multi-valued data are set to zero values. Device.
前記2値誤差拡散処理部が、前記白画素密度調整処理が施された画像データに対して2値誤差拡散処理を施す請求項5記載の画像処理装置。 Before the binary error diffusion processing by the binary error diffusion processing unit, the white pixel density adjusting unit that adjusts the density of the pixels determined to be white by the binary error diffusion processing is applied to the image data. Equipped with
The image processing apparatus according to claim 5, wherein the binary error diffusion processing unit performs binary error diffusion processing on the image data to which the white pixel density adjustment processing has been performed.
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