JP3623990B2 - 画像処理方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、画像処理方法および装置、例えば画像データの変倍や解像度変換等を行う画像処理方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタルの画像処理システムでは記録媒体上にドットパターンからなる画像を記録していた。
【０００３】
又、従来のプリンタ，複写機，ファクシミリ等の画像処理装置は、入力された画像情報に基づいて紙やプラスチック薄板等の被記録材上に、ドットパターンからなる画像を出力画像として記録していた。
【０００４】
前記画像処理装置は、その記録方式により、インクジェット式，ワイヤドット式，サーマル式，レーザビーム式等に分けることができる。そのうちのインクジェット式（インジェットプリンタ）は、記録ヘッドの吐出口からインク（記録液）滴を吐出飛翔させ、これを被記録材に付着させることにより、画像を記録していた。
【０００５】
近年、画像処理装置の普及はめざましく、それに伴って、画像処理装置に対して高速記録，高解像度，高画像品質，低騒音等のニーズが高まってきている。さらにインクジェット方式の技術の拡大により、カラー化も急速に推進されている。
【０００６】
又、画像処理装置の高機能化が進み、画像の拡大、縮小を行う変倍処理はもちろん、解像度変換も格段に進歩してきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、次のような欠点があった。
【０００８】
画像処理装置が高機能化するに伴い、即ち処理の高度化に伴って、複雑なアルゴリズムを用いねばならず、従って処理速度が大幅に低下してしまう。逆に処理速度を重視するために画像処理の性能を抑えると、例えば変倍処理時に画像内の細線がマスクパターンとの同調により欠落してしまったり、変倍による色再現パターンの変化により色味が変化してしまう等、画質の面で問題を起こすことが多かった。
【０００９】
解像度変換等の場合は更に深刻な問題が起こりうる。例えば、数ドットに１ドットというような規則的な間引きを行うと、全体的な色味の変化のみでなく、更に色味の異なるテクスチャー等が発生することもあった。
【００１０】
これらの問題については汎用的な解決方法がこれまで得られていなかった。そのためにユーザ自身が処理対象の画像に応じて各種の処理パラメータを調整するしかなく、非常に不便なものであった。また、ユーザにより画像調整が行われるため、その調整結果はユーザ個人の力量によるものが大きく、従って、熟練を必要としていた。
【００１１】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、上述した課題を解決するために、複雑な処理を行うこと無く、原画像の色味，階調性を保存した画像処理が可能な画像処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明の他の目的は、変倍、解像度変換の際に、擬似乱数によるマスクパターンを用いて画像データを変換することにより、各色の濃度が保存されるように変換され、画像データの色味、階調性を保存した画像処理が可能な画像処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１３】
更に、本発明の他の目的は、細線や輪郭部分と、それ以外の面積部分とを別々に処理することにより、細線や輪郭部分については完全保存性を、面積部分については濃度保存性をそれぞれ重視して最適な縮小法を用いて、細線保存性、階調性、色味の全てにおいて良好な画像処理をより高速に行うことが可能な画像処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１４】
更に、本発明の他の目的は、マルチドットや濃淡インク等を用いた濃度階調方式による画像記録方法においても、より階調性を保存した縮小処理が可能となる画像処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１５】
更に、本発明の他の目的は、ユーザが画像調整を行う必要がなく、ユーザの熟練を必要としない画像処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明は以下の構成を備える。
【００１７】
即ち、本発明に係る画像処理方法は、画像データを入力する入力工程と、前記入力工程により入力された画像データに対し、所定の画素ブロックのうちマスキングを行う所定数を擬似乱数に従って決定することにより生成されたマスクパターンを使用してマスキングを施す変換工程と、前記変換工程によりマスキングされた画像データを出力する出力工程と、を有し、
前記変換工程では、前記画像データが複数の色成分で表現される場合に、各色成分毎にマスキングを行い、その際に生成された、少なくとも１つの色成分に対する前記マスクパターンは他の色成分に対する前記マスクパターンとは異なることを特徴とする。
【００１８】
ここで、擬似乱数を発生する擬似乱数発生工程と、前記擬似乱数発生工程で発生した擬似乱数により前記マスクパターンを生成するマスクパターン生成工程とを更に有することは好適である。
【００１９】
また、前記マスクパターンは前記変換工程における変換率に従って変更されることも好適である。
【００２０】
また、本発明に係る画像処理装置は、画像データを入力する入力手段と、前記入力手段により入力された画像データに対し、所定の画素ブロックのうちマスキングを行う所定数を擬似乱数に従って決定することにより生成されたマスクパターンを使用してマスキングを施す変換手段と、前記変換手段によりマスキングされた画像データを出力する出力手段と、を有し、
前記変換手段では、前記画像データが複数の色成分で表現される場合に、各色成分毎にマスキングを行い、その際に生成された、少なくとも１つの色成分に対する前記マスクパターンは他の色成分に対する前記マスクパターンとは異なることを特徴とする。
【００２１】
ここで、擬似乱数を発生する擬似乱数発生手段と、前記擬似乱数発生手段で発生した擬似乱数により前記マスクパターンを生成するマスクパターン生成手段とを更に有することは好適である。
【００２２】
また、前記マスクパターンは前記変換手段における変換率に従って変更されることも好適である。
【００２９】
【作用】
以上の構成において、変倍、解像度変換の際に、擬似乱数によるマスクパターンを用いて画像データを変換することができる。
【００３０】
更に、細線や輪郭部分と、それ以外の面積部分とを別々に処理することができる。
【００３１】
更に、マルチドットや濃淡インク等を用いた濃度階調方式による画像記録方法においても、擬似乱数によるマスクパターンを用いて画像データを変換することができる。
【００３２】
更に、ユーザが画像調整を行う必要がなくなる、という特有の作用効果が得られる。
【００３３】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明に係る一実施例を詳細に説明する。
【００３４】
【第１実施例】
図２、図３は本実施例における原画の拡大、縮小の例をそれぞれ文字、細線について示したものである。このように、拡大時も縮小時も、原画のイメージが崩れたり消失したりしないように変倍するのがもちろん理想的である。
【００３５】
縮小処理を行うにあたり、例えば一定周期毎に原画像の画素を間引く等、簡易的な方法を採用して縮小することも考えられるが、縮小率が大きくなってくると縮小画像において細線部が増加し、ついには縦線や横線が消失してしまうことも多い。
【００３６】
縦線や横線が消失してしまう例を、図４、図５、図６を参照して以下に説明する。
【００３７】
例えば図４に示す２値の画像について、縮小処理を行う場合を考える。尚、図４〜図６においては、各マスが１画素を示し、“○”印の付されたマスは、当該画素が黒であり、それ以外の画素は白であることを示す。以下、黒である画素を「有効画素」と称する。
【００３８】
図４の画像について図５の斜線で示す規則的なマスクパターンで間引くことにより縮小を行うと、マスクパターンと同調した部分が消失してしまう。その結果、縮小された出力画像は図６に示すとおりとなる。即ち、元の図４の画像イメージを失ってしまう。更に、原画もしくはマスクパターンによっては、有効画素がすべて消失してしまうという最悪の場合も考えられる。
【００３９】
一般的に、網掛けやディザパターン等、規則的なパターンを有する画像の処理においては、上記のような方法による有効画素の消失を防ぐために、近傍の画像データ同士をＯＲ処理することにより、縮小時の有効画素の欠落を防ぐ工夫がされている。
【００４０】
しかし、このような処理を繰り返すとデータ加工時間が累進的に増加してしまうことがあり、また、変倍率によってマスクサイズ等が変化してしまうため、処理時間及び処理データ量の上で非常に問題となることがある。
【００４１】
本実施例では、上述した問題点を解決するために、変倍時、特に縮小時のマスクパターンを疑似乱数を用いて作成する。
【００４２】
また、一般的に、中間調の画像に縮小処理を施すと、原画像の濃度が大きく変化してしまう場合が多かった。しかし、本実施例によれば、原画像の有する中間調の階調性を崩さずに、縮小処理を行うことができる。従って、本実施例は特にグレイスケールやフルカラーの画像に有効である。
【００４３】
以下、図１を参照して、本実施例における縮小処理を説明する。
【００４４】
図１は、本実施例の縮小処理を実行可能なプリンタの概要構成を示したブロック図である。図１において、１はホストコンピュータ、２はプリンタである。プリンタ２は受信バッファ３、コマンド解析・画像展開部４、イメージバッファ５、変倍処理部６、ＲＯＭ７、ＤＲＡＭ８、プリントバッファ９、記録ヘッド１０等により構成されており、これらはＣＰＵ１２により制御される。また、ＲＡＭ１１はＣＰＵ１２の作業領域として使用される。
【００４５】
詳細は後述するが、ＲＯＭ７には本実施例の縮小処理で使用するマスクパターンが格納されている。
【００４６】
まずホストコンピュータ１からインターフェイスを介して、プリンタ２へ制御コードや画像データが送信される。プリンタ２では、ホストコンピュータ１からの制御コードや画像データを受信バッファ３で受信し、次にコマンド解析・画像展開部４において制御コードを解析する。そして、その解析結果に基づいて画像データを記録ヘッド１０において印刷可能なように加工・展開等を行って、イメージバッファ５に出力する。
【００４７】
変倍処理等を行わない場合は、以上のようにしてイメージバッファ５に蓄積された画像データを変倍処理部６，プリントバッファ９をスルーして記録ヘッド１０からそのまま印刷すればよい。一方、変倍処理等を行う場合には、変倍処理部６において必要な変倍処理を実行し、プリントバッファ９に格納した後、記録ヘッド１０より印刷を行う。以下、変倍処理部６における変倍処理について説明する。
【００４８】
変倍処理部６はゲートアレイにより構成され、イメージバッファ５から転送されてきた画像データと、ＤＲＡＭ８から送られてきたマスクパターンデータとのＡＮＤ処理を行い、プリントバッファ９へ出力する。
【００４９】
尚、ＤＲＡＭ８のマスクパターンデータはＲＯＭ７に予め格納されており、ダイレクトメモリアクセスによる転送（ＤＭＡ転送）によって、ＤＲＡＭ８に送出される。尚、ＲＯＭ７に格納されているマスクパターンデータは、後述するように擬似乱数を用いて作成されている。
【００５０】
変倍処理部６において、プリントバッファ９への画像データの出力は、イメージバッファ５の画像データのアドレスを再設定するか、またはＤＲＡＭ８からのマスクパターンデータの状態に応じて、直接イメージバッファ５から記録ヘッド１０への転送のタイミングを調整することにより実現できる。以上により、画像データ内の細線の消失等を回避することができる。
【００５１】
以上の説明はモノクロの画像に適した処理について行ったが、カラー画像について処理する場合には、ＲＯＭ７に予め例えばＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）等それぞれの色情報について、８×８あるいは１６×１６等のサイズのマトリクスによるマスクパターンを格納しておけば良い。
【００５２】
カラー画像記録における変倍処理、または解像度変換処理では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色情報毎に同じマスクパターンをかける方法と、異なるマスクパターンをかける方法とが考えられる。どちらの場合においても、原則的には元の画像データに対し、変倍，解像度変換の比率に応じてラスタ方向とカラム方向とで間引きドット数が等しいマスクパターンによりマスクをかけることにより、達成される。
【００５３】
しかし、いずれの場合にも規則的なマスクパターンによりマスクをかけており、従って色再現のディザパターン等の規則性と同調する部分が必ず発生し、処理後の画像において色味が局所的に大きく変化してしまう問題が生じるおそれがある。極端な場合には５０％の印刷濃度のものが１００％の印刷濃度になってしまう場合もあった。
【００５４】
以下に、図７を用いて、上記のような印刷濃度の歪が発生する例を説明する。
【００５５】
図７は、イエローを２５％濃度、シアンを２５％濃度により、グリーン色の中間調を表現した８×８の画像データを単純に示したものである。
【００５６】
図７において、イエローとシアンはラスタ，カラム方向に１ドット間隔でそれぞれ規則的なパターンで配列されている。このような画像データに対して、ラスタ，カラム方向それぞれ１／２の縮小をかけて、１／４の面積にする縮小処理を行う場合について考える。
【００５７】
図７において、例えば図８に示すような左下がりの斜線部で示された規則的な格子状のマスクパターンによりマスクをかけて、画像データのドット配列を間引いたとする。すると、図８において左下がりの斜線部で示された部分と重なったドットが間引かれることになる。
【００５８】
図９に、図８のマスクパターンによる間引きで残ったドットを、縮小画面の対応する部分に割り当てて再配置した例を示す。
【００５９】
図９にしめされた残ったドットは、図８に示されるマスクパターンが図７に示される画像データのシアンの部分とブランクの部分に１００％同調してしまったために、全てイエローのドットとなってしまっている。従って図９の縮小画像はイエロー１００％濃度の画像になり、グリーン色であった原画像とは全く異なってしう。
【００６０】
また、図８において間引きマスクのドット位置が１ドットラスタ及びカラム方向にシフトした状態で縮小を行った場合には、逆にシアン１００％濃度の画像になってしまう。
【００６１】
以上説明したような極端な場合に限らず、マスクパターンと原画像データとの同調により、間引き後の画像の色味が大幅に変化するということは少なからず起こり得る。
【００６２】
上述したように、縮小処理における画像データとマスクパターンとの同調による色味の変化を防止するために、本実施例では疑似乱数を使用して作成したマスクパターンを用いる。
【００６３】
本実施例における縮小処理は、縮小率に応じた間引き率で疑似乱数により作成されたマスクパターンと、画像データとの間でＡＮＤ処理を行い、縮小イメージを得るものである。
【００６４】
本実施例においては、変倍、解像度変換に用いられるマスクを作成する際に乱数を使用するが、原理的に完全な乱数を使用できればもちろん問題はないが、実際には乱数発生用の関数等を用いざるを得ないために、本実施例では疑似乱数を使用する。
【００６５】
尚、基本的に本実施例で使用するマスクパターンは、ラスタ方向とカラム方向の間引きのドット数が同じであるマスクパターンを用いる。
【００６６】
従って本実施例においては、原画像データとマスクパターンとの同調が起こらず、縮小された画像において、微視的に色味が変化していても巨視的には各色の濃度の存続率がブランクの割合も含めて保存され、大幅な色味の変化を防ぐことが可能となる。
【００６７】
本実施例における縮小処理の例を図１０及び図７を参照して説明する。
【００６８】
図１０に本実施例で用いるマスクパターンの一例を示す。図中左下がりの斜線は、図８とは逆にドットを保存する位置を指定するものである。
【００６９】
本実施例におけるマスクパターンは、２×２ドットのブロックから１ドットのみを疑似乱数によりランダムに選んで作成される。
【００７０】
以下、図１０に示す８×８ドットのブロックに対して、カラム方向１ドット毎にＡ〜Ｈ、ラスタ方向１ドット毎に１〜８の番号を付す。そして、カラム方向又はラスタ方向のそれぞれ隣合うドットと（ｍ・ｎ）で、また、カラム方向ｌ，ラスタ方向ｒで示されるドット位置を（ｌ，ｒ）で示す。すると図１０において、（Ａ・Ｂ）×（１・２）の２×２ドットのブロック中で（Ａ，１）の位置を選択し、次にその右隣の（Ｃ・Ｄ）×（１・２）のブロック中で（Ｃ，２）の位置を選択するというように、４ドットに１ドットずつの割合で、擬似乱数によりランダムに抽出するドット位置を選択していることが分かる。そして、このランダムな選択・抽出を繰り返すことにより、図１０に示すマスクパターンが完成する。
【００７１】
図１０に示すマスクパターンは８×８ドットとして説明を行ったが、実際には例えば１画面や１ページ、１走査幅、というレベルの、ハードウェアやソフトウェアの処理速度等により許される比較的大きな範囲で作成される。例えば本実施例におけるプリンタ２がシリアルプリンタであった場合は、ラスタ方向は記録ヘッド１０の印刷可能なノズル幅程度で、カラム方向は数百カラム程度の大きさで実用上は充分である。
【００７２】
以上説明した図１０に示すマスクパターンを図７の原画像データにかけて、抽出されたドットまたはブランクを縮小範囲の中に詰めて再配置し、描画した結果を図１１に示す。
【００７３】
図１１の縮小画像における各色のドット数は、イエロー４ドット、シアン４ドット、ブランク８ドットとなっており、その構成比は４：４：８、つまり１：１：２の割合になっている。図７の原画像データにおける同割合は１６：１６：３２であるから、同じく１：１：２の割合になっており、従って図１１に示す縮小例では、図７に示す原画像データと、イエローとシアン及びブランクの構成比が同じであり、色味、及び濃度が１００％保存されていることが分かる。
【００７４】
尚、上述の説明では各色の構成比が完全に同一になった場合を示したが、実際には、全ての縮小範囲において各色の構成比が原画像データと全く同一になるわけではない。マスクパターンによっては、微視的に色味及び濃度が異なっている場合もある。しかし、マスクパターンを疑似乱数を用いて設定するために、巨視的には色味と濃度は保存されることになる。
【００７５】
更に、極端な同調が広いエリアで発生することがないために、非常に色味及び濃度の保存性がよいものとなる。
【００７６】
以上説明した本実施例における縮小処理を、図２０のフローチャートに示す。まず、ステップＳ１０１において、処理対象となる画像データがホストコンピュータ１から受信バッファ３へ入力される。そして、コマンド解析・画像展開部４で所定の形式に展開され、イメージバッファ５に格納される（図７）。次に、ステップＳ１０２において、ＲＯＭ７に格納されているマスクパターン（図１０）がＤＲＡＭ８へ転送される。そしてステップＳ１０３で、変倍処理部６においてマスキングが行われ、ステップＳ１０４において、抽出されたドットを再配置し、プリントバッファ９へ出力する。（図１１）。プリントバッファ９内の画像データは、ステップＳ１０５で記録ヘッド１０へ出力される。
【００７７】
尚、本実施例においては、ＲＯＭ７にマスクパターンが予め格納されている例について説明を行ったが、本実施例はこの例に限定されるものではなく、例えば図１９に示す構成をとることも可能である。
【００７８】
図１９において、上述した図１と同様の構成には同一番号を付し、説明を省略する。図１９において、１３は擬似乱数発生部であり、１４はマスクパターン生成部である。縮小処理が開始されると、擬似乱数発生部１３では、所定のタイミングで擬似乱数を発生させる。そしてマスクパターン生成部１４では、擬似乱数部１３で発生された擬似乱数を使用して、指定された縮小率に基づいてマスクパターンを生成し、ＤＲＡＭ８に転送する。そして、以降は上述した例と同様にマスキングを行う。
【００７９】
図１９に示すようにマスクパターンを装置内で生成することにより、図１に示すＲＯＭ７に各種のマスクパターンを保持しておく必要がなくなる。
【００８０】
本実施例の図１９に示す構成における縮小処理を、図２１のフローチャートに示す。図２１において、まずステップＳ２０１でイメージバッファ５に画像データを展開する。そしてステップＳ２０２で、全画像データに対してマスキング処理が終了したか否かを判定し、未終了であればステップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０３では擬似乱数発生部１３において擬似乱数を発生し、ステップＳ２０４においてマスクパターン生成部１４で該擬似乱数を用いて所定サイズのマスクパターンを生成する。そしてステップＳ２０５において、ステップＳ２０４で生成されたマスクパターンをＤＲＡＭ８へ転送し、ステップＳ２０６で変倍処理部６においてマスキングが行われる。そして処理はステップＳ２０２に戻り、イメージバッファ５に格納されている全画像データについてマスキングが終了するまで、以上の処理を繰りかえす。
【００８１】
ステップＳ２０２でマスキングが終了したと判定されると処理はステップＳ２０７へ進み、抽出されたドットの再配置が行われ、プリントバッファ９に出力される。そして、ステップＳ２０８でプリントバッファ９に格納されている画像データは記録ヘッド１０へ出力される。
【００８２】
以上説明したように本実施例によれば、カラー画像に対して、疑似乱数を用いて作成されたマスクパターンにより原画像データを間引いて縮小処理を行うため、各色の濃度が保存され、原画像データの色味、階調性を保存した画像処理が可能になる。
【００８３】
【第２実施例】
第２実施例では、第１実施例において説明した画像処理方法に対して更に、細線の保存性をも考慮した方法について述べる。
【００８４】
以下、原画像をラスタ，カラム方向各々１／２に縮小する場合のマスクパターンの作り方と、間引きのアルゴリズムについて説明する。
【００８５】
第２実施例においては、印刷に用いられる最小単位である記録分解能が１ドットであり、疑似乱数を適用するマスクパターンの分解能と同じである。従って、プリンタ２の有する記録ヘッド１０の分解能に基づいて作成されたグレイスケールの画像データ等に対して前記マスクパターンによりマスクをかけた場合、画像のどこかで疑似乱数のもつ周期性と同調してしまう恐れがある。
【００８６】
すると、その結果連続的にドットが抜けてしまったり、逆に抜けなかったりして、画像内の細線が点線になったり、ジグザグになったり、あるいは消失してしまう等の問題が生じる。フルカラー画像の場合は色再現のマスクパターンによる影響の方が大きいので、上記のような問題はあまり気にならない場合が多いが、ビジネスグラフィックやテキストの印刷の場合は、上記のような問題は深刻であり、細線や輪郭の保存性、及びその精度が画質において重要なポイントとなる。図１７に、第２実施例におけるプリンタの装置構成を示す。図１７において、上述した第１実施例の図１と同様の構成には同一番号を付し、説明を省略する。図１７において、２１は画像データから面積部を抽出する面積抽出部、２２は画像データから細線及び輪郭を抽出する細線・輪郭抽出部、２３，２４は変倍処理部ａ，ｂ、２５，２６はメモリａ，ｂ，２７は結合部である。
【００８７】
以下、図１２及び図１３を参照して、上述した装置構成を備える第２実施例の縮小処理について詳細に説明する。
【００８８】
図１２に示す（Ａ）が原画像データであり、これをラスタ，カラム方向各々１／２に縮小する場合について考える。
【００８９】
尚、図面上での縮小関係を理解しやすくするために、図１３の（Ａ）に原画像データとして図１２の（Ａ）に示したのと同じ図を示しておく。
まず、図１２の（Ａ）に示す原画像データがイメージバッファ５に格納されている。そして、細線・輪郭抽出部２２において、画像データから細線や輪郭の部分を図１２の（Ｂ）に示すように抽出し、例えば単純に千鳥格子状のマスクパターンで間引いて、変倍処理部ｂ２４で図１３の（Ｂ）に示すように１／２に縮小し、メモリｂ２６に保存しておく。ここで、原画像データが細線や輪郭線のみであれば、面積部がないので千鳥格子状等のマスクパターンによる間引きで十分に画質を保てる。
【００９０】
次に、図１２の（Ａ）に示す原画像データから面積抽出部２１において細線や輪郭の部分以外の面積部を図１２の（Ｃ）に示すように抽出する。そして、変倍処理部ａ２３で、上述した第１実施例で説明した方法により、擬似乱数によるマスクパターンを用いて、図１３の（Ｃ）に示すように１／２に縮小し、メモリａ２５に保存する。尚、面積抽出部２１において面積部の抽出を行わず、図１２の（Ｂ）に示す細線部や輪郭も含めて、即ち図１２の（Ａ）に示す原画像データをそのまま用いて、変倍処理部ａ２３で縮小してもよい。
【００９１】
続いて、結合部２７において、メモリｂ２６に格納された図１３の（Ｂ）に示す細線や輪郭の縮小画像と、メモリａ２５に格納された図１３の（Ｃ）に示す細線や輪郭の部分以外の縮小画像とをＯＲ処理することにより、図１３の（Ｄ）に示すように、原画像の１／２縮小画像が生成される。
【００９２】
以上説明した第２実施例における縮小処理を、図２２のフローチャートに示す。まずステップＳ３０１において、イメージバッファ５に画像データを展開する（図１２の（ａ））。そして、ステップＳ３０２に進み、細線・輪郭抽出部２２において細線及び輪郭線を抽出する（図１２の（ｂ））。そしてステップＳ３０３で変倍処理部ｂ２４でＤＲＡＭ８からのマスクパターンによりマスキングが行われ、ステップＳ３０４でメモリｂ２６にマスキング後の画像データを格納する（図１３の（ｂ））。
【００９３】
次にステップＳ３０５において、イメージバッファ５の画像データから、面積部分を抽出する（図１２の（ｄ））。そしてステップＳ３０６で変倍処理部ａ２３でＤＲＡＭ８からのマスクパターンによりマスキングが行われ、ステップＳ３０７でメモリａ２５にマスキング後の画像データを格納する（図１３の（ｃ））。
【００９４】
そしてステップＳ３０８に進み、結合部２７においてメモリａ２５とメモリｂ２６に格納されている内容をＯＲ処理することにより結合してプリントバッファ９に格納し（図１３の（ｄ））、ステップＳ３０９で記録ヘッド１０に出力する。
【００９５】
以上説明したように第２実施例によれば、細線や輪郭部分と、それ以外の面積部分とを別々に処理することにより、細線や輪郭部分については完全保存性を、面積部分については濃度保存性をそれぞれ重視して最適な縮小法を用いることができるため、グレイスケールにおいては階調性が、カラー画像においては色味及び階調性が保存され、細線保存性、階調性、色味の全てにおいて良好に保存された縮小画像を得ることが可能となる。
【００９６】
また、第２実施例においては、細線や輪郭部分のみをまず先に単純かつ高速に処理し、更に面積をもつ部分を専用の処理系で処理して、最後にＯＲ処理するため、画像データの中で細線か、輪郭かそれ以外かを常に判定しながら処理を選択する必要がない。従って、細線や輪郭部分と面積部分とを同時に処理するよりも高速な処理が可能である。
【００９７】
尚、上述した細線や輪郭の抽出方法及び面積部の抽出方法は、ソフトウェアやハードウエアによる公知の方法を用いることが可能である。
【００９８】
【第３実施例】
以上に説明した第２実施例は、第１実施例に細線部の保存性を追加した方法であった。しかし本発明は以上の例に限定されるものではなく、更に、面積階調方式でなくマルチドットや濃淡インク等を用いた濃度階調方式の画像記録方法においても適用できる。係る方法を用いた本発明に係る第３実施例における色味、階調性保存について以下に説明する。
【００９９】
第３実施例における装置構成は上述した第１実施例に示す図１と同様であるため、説明を省略する。
【０１００】
上述した第１実施例及び第２実施例では、画像記録方法が面積階調方式であるため、原画像データを縮小する際に、単位面積中に占めるドットの割合が縮小画像においてもほぼ同じになるように、縮小比率に応じた擬似乱数によるマスクパターンを使用して縮小することにより、原画像データの階調性を保存することができた。
【０１０１】
しかし、例えば濃度階調方式の画像記録方法においては濃インクと淡インクとの組み合わせによって濃度が決定される。従って、原画像データの階調性を保つ縮小処理を実現するためには、第１実施例や第２実施例のように単純に濃インクと淡インクとを１つの擬似乱数によるマスクパターンを用いて同時に間引く第１の方法の外、更なる階調性及び色味の保存性を考慮した第２の方法が考えられる。
【０１０２】
前記第１の方法については、濃淡インクなどを用いた濃度階調方式の場合でも基本的に面積階調を併用しているため、単純にドット数だけをマスクパターンによって間引いてしまうと、階調性が微妙に崩れてしまうおそれがある。
【０１０３】
一方、前記第２の方法では、疑似乱数を用いて縮小率に応じたマスクパターンを作成する際に、濃インクと淡インクでそれぞれ別のマスクパターンを作成してそれぞれ縮小処理を実行し、そして最後にＯＲ処理することにより、階調性を保存することが可能である。
【０１０４】
以上のようにマスクパターンを別々にして処理することにより、例えば縮小率が大きく、従って縮小後の色再現のマスクパターンのサイズが小さくなるために濃度が高めに出てしまうような場合には、濃インクの間引き率を微妙に増やしてやる等の処理を行うことも可能である。
【０１０５】
また、縮小率によっては半端な間引き率になるような場合には、濃インクの間引き数を増やし、淡インクの間引き数を減らすか、または淡インクによるドット数を積極的に少し増やす等、ユーザの所望するように、フレキシブルな処理を行うことも可能である。
【０１０６】
マルチドット方式による画像記録においても同様である。マルチドット方式は、単一濃度のインクを複数回、約同一の着弾点に吐出し、その着弾点の染料濃度を増加させることにより濃度階調を得ようとするものである。従って、単純に全てのドットに対してマスクをかけて間引く方法ももちろん考えられる。そして更に、各着弾点におけるドットの重なり数に応じて、同一の重なり数のもの同志の間でそれぞれ疑似乱数を用いた縮小率に応じたマスクパターンにより縮小し、その後、各重なり数における縮小画像をＯＲ処理して、最終縮小画像を得る方法もある。
【０１０７】
以上説明したように第３実施例によれば、マルチドットや濃淡インク等を用いた濃度階調方式による画像記録方法において、より階調性を保存した縮小処理が可能となる。
【０１０８】
【第４実施例】
第４実施例では、解像度変換を行う場合についての説明を行う。
解像度変換を行う場合も、やはり規則的なパターンを使用すると、色味の変化が発生してしまう。このため、第４実施例においては解像度変換処理に疑似乱数を用いる。
【０１０９】
以下、解像度１６０ＤＰＩ（ドット／インチ）の画像を、解像度３６０ＤＰＩの画像に変換する一般的な方法を、図１４及び図１５を参照して説明する。
【０１１０】
１６０ＤＰＩの画像をを３６０ＤＰＩに変換する場合、ＤＰＩの比率からするとイメージバッファ上の拡大率は４：９となる。よって、面積比にすると２．２５倍×２．２５倍＝５．０５倍という、端数を含んだ倍率に１ドットをで変換せねばならない。従って、端数の処理方法によって、色味の変化が発生してしまう。
【０１１１】
図１４の（Ａ）に、単色１６０ＤＰＩの原画像データの４×４ドットのブロック例を示し、図１４の（Ｂ）に、図１４の（Ａ）を３６０ＤＰＩに解像度変換した９×９ドットのブロック例を示す。
【０１１２】
図１４に示す（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれのドット数とブランク数による面積比を計算してみると、図１４（Ａ）で４：１２、即ち１：３である。それに対して、図１４（Ｂ）では３３：４８で、即ち１：１．４５となってしまっていることが分かる。即ち、原画像と、解像度変換を行った画像とでは、濃度、即ち色味が異なってしまうことになる。
【０１１３】
図１８に、第４実施例における解像度変換処理が可能なプリンタの装置構成を示す。図１８において、上述した第１実施例の図１と同様の構成には同一番号を付し、説明を省略する。図１８において、３１は画素選択部、３２は解像度変換部、３３はスムージング部である。
【０１１４】
第４実施例における解像度変換処理の詳細を図１５を参照して説明する。
【０１１５】
図１５の（Ａ）は、図１４の（Ａ）と同様、単色１６０ＤＰＩの原画像の４×４ドットのブロック例を示し、図１５の（Ｂ）に、第４実施例により図１５の（Ａ）を３６０ＤＰＩに解像度変換した９×９ドットのブロック例を示す。
【０１１６】
第４実施例では、まず図１５の（Ａ）に示す画像データがイメージバッファ５に格納されている。画素選択部３１では、イメージバッファ５内の画像データから、ＤＲＡＭ８より送出されたパターンに従って、まずカラム方向に８ドットに１ドットの割合で画素を選択する。尚、ＤＲＡＭ８のパターンは擬似乱数により作成されており、予めＲＯＭ７に格納されている。
【０１１７】
そして解像度変換部３２において、所定の解像度変換処理に加えて、選択された画素とその隣接画素とでＯＲ処理を行う。従って、４ドットが９ドットに変換される。
【０１１８】
次に、ラスタ方向についても同様の処理を行うことにより、図１５の（ｂ）に示されるように解像度変換された画像が出力される。
【０１１９】
即ち、図１５の（ｂ）において、カラム方向に２倍に拡大された８ドットから、直線Ａで示されるドット列が選択される。そして、右隣のドットとＯＲ処理を行うことにより、直線Ｂで示されるドット列が追加される。ラスタ方向における直線Ｃ，Ｄについても同様である。
【０１２０】
図１５の（Ｂ）における、ドット数とブランク数による面積比は２０：６１で、即ち１：３．０５であり、図１４の（Ａ）または図１５の（Ａ）に示す原画における比率とほとんど同じである。
【０１２１】
次に、スムージング部３２においてスムージング処理が行われる。この例を図１６に示す。即ち、図１６の（Ａ）で示される１６０ＤＰＩの原画像データが、上記の解像度変換処理により一旦図１５の（Ｂ）に示すように３６０ＤＰＩに変換され、スムージング部３２において公知のスムージング処理が行なわれ、図１６の（Ｂ）に示す結果を得る。
【０１２２】
即ち、第４実施例における解像度変換処理により、図１６の（ａ）に示す画像が最終的に図１６の（ｂ）に示される画像となる。
【０１２３】
第４実施例における解像度変換処理を、図２３のフローチャートに示す。まずステップＳ４０１において、イメージバッファ５に画像データが展開される（図１５の（ａ））。そしてステップＳ４０２において、イメージバッファ５に格納されている全画像データについて解像度変換処理が終了したか否かを判断し、未終了であればステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３ではＤＲＡＭ８から画素を決定するためのパターンが入力され、ステップＳ４０４で、画素選択部３１において画素を選択する。そして処理はステップＳ４０５に進み、選択された画素と隣接する画素とのＯＲを取りながら、解像度変換処理を行う（図１５の（ｂ））。そしてステップＳ４０２に戻り、全ての画像データに関して解像度変換処理が終了するまで、以上の処理を繰りかえす。
【０１２４】
ステップＳ４０２で全画像データについて解像度変換処理が終了したと判定されると、ステップＳ４０６においてスムージング処理が行われ、その結果はプリントバッファ９に格納される（図１６の（ｂ））。そして、ステップＳ４０７において記録ヘッド１０に出力される。
【０１２５】
次に、逆に３６０ＤＰＩから１６０ＤＰＩに変換する場合について考えると、これは第１実施例に示した縮小処理の場合と同様に考えることができる。
【０１２６】
３６０ＤＰＩ画像データに４／９の間引き率で疑似乱数を用いてマスクパターンを作成し、このマスクパターンを用いて間引いた後のデータを再配列して出力することにより、１６０ＤＰＩへの解像度変換が達成される。
【０１２７】
また、上述した１６０ＤＰＩから３６０ＤＰＩへの解像度変換処理で説明したのと同様に、３６０ＤＰＩの解像度の画像に対して、まずカラム方向から擬似乱数により画素を選択し、その隣接する画素とＡＮＤ処理を行ってから通常の解像度変換を行うことにより、例えば９ドットを４ドットに変換することができる。そして、ラスタ方向についても同様の処理を行う。これは即ち、縮小処理についても適用可能である。
【０１２８】
以上説明したように第４実施例によれば、単位面積当たりのドット数とブランク数による面積比が原画と大きくずれることなく、解像度変換ができるので、色濃度が大きく変化することはなくなる。
【０１２９】
また、第４実施例においては解像度変換処理について説明したが、拡大処理についても第４実施例の解像度を上げる場合の処理と同様の方法で実現できる。
【０１３０】
また、上述した第１実施例で説明した擬似乱数により作成したマスクパターンを使用しても、画像の高解像度への解像度変換処理や、拡大処理が可能である。例えば、マスクパターンにより選択された画素に対して、第４実施例で示した様に、隣接画素とＯＲ処理を行う等の方法が考えられる。
【０１３１】
以上第１〜第４実施例においては、疑似乱数を用いて作成されるマスクパターンは、予め装置内のＲＯＭ７に書き込まれており、使用する際にＤＲＡＭ８に転送して使用する例を示したが、本発明はもちろんこの限りではなく、全ての実施例において、図１９に示すように乱数を発生する機能を持ったハードウェアやソフトウェアにより、必要の度に疑似乱数を発生させ、マスクパターンを随時作成することも可能である。
【０１３２】
また、上述した各実施例におけるプリンタ２は、どのようなタイプのプリンタでもよく、例えばレーザービームプリンタや、熱転写プリンタ、インクジェットプリンタ、例えば、熱エネルギーによる膜沸騰を利用して液滴を吐出するタイプのヘッドを用いたいわゆるバブルジェット方式のプリンタであってもよい。
【０１３３】
また、複写機やファクシミリ等の画像処理装置にも同様に応用できる。
【０１３４】
尚、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても１つの機器から成る装置に適用しても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。
【０１３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、変倍、解像度変換用の疑似乱数化パターンを用いて原画像を変換することにより、各色の濃度が保存されるように変換され、原画像の色味、階調性を保存した画像処理を行うことが可能になる。
【０１３６】
また、細線や輪郭部分と、それ以外の面積部分とを別々に処理することにより、細線や輪郭部分については完全保存性を、面積部分については濃度保存性をそれぞれ重視して最適な縮小法を用いることができるため、細線保存性、階調性、色味の全てにおいて良好な画像処理をより高速に行うことが可能になる。
【０１３７】
更に、マルチドットや濃淡インク等を用いた濃度階調方式による画像記録方法においても、より階調性を保存した縮小処理が可能となる。
【０１３８】
更に、ユーザが画像調整を行う必要がなくなるため、ユーザの熟練度を必要とせずに、原画像の色味、階調性を保存した画像処理を行うことが可能となる、といった効果が得られる。
【０１３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例における装置構成を示すブロック図である。
【図２】文字の変倍例を示す図である。
【図３】細線の変倍例を示す図である。
【図４】縮小する前の原画の例を示す図である。
【図５】規則的なマスクパターンの一例を示す図である。
【図６】原画イメージを消失してしまった縮小画像の例を示す図である。
【図７】本実施例における中間調を提供する画像データの例を示す図である。
【図８】本実施例における中間調を提供する画像データに規則的なマスクパターンをかけた例を示す図である。
【図９】本実施例における中間調を提供する画像データに規則的なマスクパターンをかけて縮小処理を行った結果を示す図である。
【図１０】本実施例における疑似乱数を用いて作成したマスクパターンの例を示す図である。
【図１１】本実施例における中間調を提供する画像データに図１０に示すマスクパターンをかけて縮小処理を行った結果を示す図である。
【図１２】本発明に係る第２実施例における細輪郭抽出の例を示す図である。
【図１３】第２実施例における細線輪郭等の縮小処理を示す図である。
【図１４】本発明に係る第４実施例において解像度変換の従来例を示す図である。
【図１５】第４実施例において疑似乱数を用いた解像度変換の例を示す図である。
【図１６】第４実施例において疑似乱数を用いた解像度変換の後にスムージング処理を施した例を示す図である。
【図１７】本発明に係る第２実施例の装置構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明に係る第４実施例の装置構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明に係る第１実施例の他の装置構成を示すブロック図である。
【図２０】第１実施例における縮小処理を示すフローチャートである。
【図２１】第１実施例における他の装置構成による縮小処理を示すフローチャートである。
【図２２】本発明に係る第２実施例における縮小処理を示すフローチャートである。
【図２３】本発明に係る第４実施例における解像度変換処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ホストコンピュータ
２ プリンタ
３ 受信バッファ
４ コマンド解析・画像展開部
５ プリントバッファ
６ 変倍処理部
７ ＲＯＭ
８ ＤＲＡＭ
９ 記録ヘッド

Claims (6)

1. 画像データを入力する入力工程と、
   前記入力工程により入力された画像データに対し、所定の画素ブロックのうちマスキングを行う所定数を擬似乱数に従って決定することにより生成されたマスクパターンを使用してマスキングを施す変換工程と、
   前記変換工程によりマスキングされた画像データを出力する出力工程と、を有し、
   前記変換工程では、前記画像データが複数の色成分で表現される場合に、各色成分毎にマスキングを行い、その際に生成された、少なくとも１つの色成分に対する前記マスクパターンは他の色成分に対する前記マスクパターンとは異なることを特徴とする画像処理方法。
2. 擬似乱数を発生する擬似乱数発生工程と、
   前記擬似乱数発生工程で発生した擬似乱数により前記マスクパターンを生成するマスクパターン生成工程とを更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
3. 前記マスクパターンは前記変換工程における変換率に従って変更されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
4. 画像データを入力する入力手段と、
   前記入力手段により入力された画像データに対し、所定の画素ブロックのうちマスキングを行う所定数を擬似乱数に従って決定することにより生成されたマスクパターンを使用してマスキングを施す変換手段と、
   前記変換手段によりマスキングされた画像データを出力する出力手段と、を有し、
   前記変換手段では、前記画像データが複数の色成分で表現される場合に、各色成分毎にマスキングを行い、その際に生成された、少なくとも１つの色成分に対する前記マスクパターンは他の色成分に対する前記マスクパターンとは異なることを特徴とする画像処理装置。
5. 擬似乱数を発生する擬似乱数発生手段と、
   前記擬似乱数発生手段で発生した擬似乱数により前記マスクパターンを生成するマスクパターン生成手段とを更に有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. 前記マスクパターンは前記変換手段における変換率に従って変更されることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。

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