JP3706649B2 - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は画像処理装置およびその方法に関し、例えば、フルカラー画像を所定色数のパレットデータに変換し、該パレット画像を繰返し印刷する画像形成、または、所謂、二値プリンタと呼ばれる画像形成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
RGB各8ビットのフルカラー画像データは1,000×1,000画素で3Mバイトにもなる。一方、できるだけ画像品質を落とさずにパレット化するために、濃度保存法やベクトル量子化という技術が用いられている。例えば、米国Adobe社のソフトウェアPhotoshopには、上記機能と同等と考えられる技術が盛り込まれている。
【０００３】
また、誤差拡散法や、同技術に乱数やディザマトリクスを適用した改良技術などを用いて、色数を圧縮する手法も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した技術においては、次のような問題点がある。
【０００５】
RGB各8ビット計24ビットのフルカラー画像データで約1,670万色を表現することは、通常行われていることであり、ここで問題になるのは、画質はよいがデータ量が膨大になり、処理速度の低下やメモリコストの増加が生じることである。このため、画像データを所定の色数、例えば256色に圧縮しコード化して扱う、所謂、パレット化という手法が用いられる。
【０００６】
一方、インクジェット方式などの二値カラープリンタは、画素単位で濃度階調を表現できる程度には画素毎のインク吐出量を制御できない。そのため、誤差拡散法やディザ法を用いて、単位面積内のドット数を制御することにより疑似的に階調を表現している。
【０００７】
従って、二値カラープリンタでは、パレット化した画像、とくに写真のような自然画像やパレット数より色数の多い画像を印刷すると、著しく画質が劣化するという問題がある。
【０００９】
さらに、布などを染めるために用いられる捺染画像のように基本画像を繰返し印刷する場合は、基本画像の繰返し境界部で誤差拡散法の弊害である所謂「はきよせ」現象が生じて、境界部で画像が薄くなり連続イメージが損なわれるという問題がある。
【００１０】
この「はきよせ」現象は、以下の原因により発生する画像の乱れのことである。つまり、誤差拡散法による画像処理の開始後、画像の低濃度部分の画像データは二値化閾値を超えない。このため、誤差拡散法により、数画素分の誤差が蓄積されて低濃度部分の画像データが黒データとして現れる。
【００１１】
さらに、できるだけ画質を劣化させずに、パレット化によって色数を256色に圧縮するために、画像の各色の頻度分布を元にベクトル量子化などの技術を用いる方法もあるが、処理に時間がかかる上、256色に丸める（近似する）精度から画質が安定しないという問題がある。
【００１２】
本発明は、上述の問題をすべてあるいは個々に解決するためのものであり、その目的は次のようなものである。
【００１３】
すなわち、画像を劣化させることなく画像データ量を低減して、処理速度の低下やメモリコストの増加を防ぐことを目的とする。
【００１４】
また、本発明は、誤差拡散法の弊害である所謂「はきよせ」現象を防いで、基本画像の繰返し境界部で画像が薄くなり連続イメージが損なわれるという問題を解決することを別の目的とする。
【００１５】
さらに、本発明は、色圧縮後の拡大処理により発生する濃度集中を軽減すること、モワレなどの干渉による画質の劣化を防ぐこと、カラー画像データを高速に転送すること、画像形成部での多値画像データとしての適切な処理を行うこと、カラー画像データを高速に処理すること、階調性の良好なカラー画像を得ることなどを他の目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【００１７】
本発明にかかる画像処理装置は、与えられたカラー画像データの濃度を保存しながら、そのカラー画像データを所定の色数のデータに変換する変換手段と、前記変換手段による変換結果に対して濃度保存型の二値化処理を行う二値化手段とを備え、前記変換手段は、前記カラー画像データから生成したダミー画像データをそのカラー画像データの周囲に付加した後に色数の圧縮を行い、その圧縮結果から前記ダミー画像データに対応する画素を削除することを特徴とする。
【００１８】
また、与えられたカラー画像データの濃度を保存しながら、そのカラー画像データを所定の色数のデータに変換する変換手段と、前記変換手段による変換結果に対して濃度保存型の二値化処理を行う二値化手段とを備え、前記変換手段は、前記カラー画像データの色成分を量子化する複数の量子化レベルをもち、その複数の量子化レベルを前記成分の範囲に対して略均等に割振るとともに、零を除く最小の量子化レベルは略均等に割振った場合よりも小さなレベルに設定することを特徴とする。
【００１９】
本発明にかかる画像処理方法は、与えられたカラー画像データの濃度を保存しながら、そのカラー画像データを所定の色数のデータに変換する変換ステップと、前記変換ステップの変換結果に対して濃度保存型の二値化処理を行う二値化ステップとを備え、前記変換ステップは、前記カラー画像データから生成したダミー画像データを、そのカラー画像データの周囲に付加した後に色数の圧縮を行い、その圧縮結果から前記ダミー画像データに対応する画素を削除することを特徴とする。
【００２０】
また、与えられたカラー画像データの濃度を保存しながら、そのカラー画像データを所定の色数のデータに変換する変換ステップと、前記変換ステップの変換結果に対して濃度保存型の二値化処理を行う二値化ステップとを備え、前記変換ステップは、前記カラー画像データの色成分を量子化する複数の量子化レベルをもち、その複数の量子化レベルを前記成分の範囲に対して略均等に割振るとともに、零を除く最小の量子化レベルは略均等に割振った場合よりも小さなレベルに設定することを特徴とする。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明にかかる一実施例の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
【第１実施例】
図1は本発明にかかる第1実施例の画像処理装置を含む画像処理システムの概要を示す図である。
【００２３】
同図において、Bはロール状に巻取られた連続した被記録媒体（例えば布，紙，フィルムなど）2を送出する供給部、Aは送られてきた被記録媒体を精密にステップ送りしてインクジェットヘッドを用いてインクジェットプリントする本体部、Cはプリントされた被記録媒体2をロール状に巻取る巻取部である。本体部Aは、プラテンを含む被記録媒体の精密送り部A-1と、プリントユニットA-2とを含む。なお、以下では被記録媒体を布であるとして説明する。
【００２４】
ロール状に巻取られた布2は供給部Bから本体部Aへステップ送りされる。送られてきた布2は、プリント部3のプラテン4によってそのプリント面が平坦に規制され、インクジェットヘッド5から吐出されたインクによって画像がプリントされる。そして、所定幅（例えばインクジェットヘッドのノズル数に対応する幅）のプリントが終わる毎にその分ステップ送りされて、加熱プレート6による加熱と温風ダクト7から給排される温風によって、布2表面のインクが乾燥される。続いて、プリント部8において、布2に同様な方法で画像が重ねプリントされる。
【００２５】
プリントが終了した布2は、加熱プレートとヒータ（または温風送風器）からなる乾燥部9で再度乾燥され、ガイドロール10に導かれて巻取部Cへ到達し、11で示すようにロール状に巻取られる。
【００２６】
一方、プリント用の画像データは、CCDラインセンサから構成されるイメージスキャナ12で原稿を読取り、コンピュータ（本体部Aとは別体として構成されている外部コンピュータ）13で種々の画像処理を施した上、画像処理部14へ入力される。画像処理部14で処理された画像データは、プリント部3または8へ送られてプリントが実行される。なお、画像処理部14は前述した本体部A内に含まれている。上述の構成は図17に示されているとおりである。
【００２７】
また、本体部Aは、供給部B，巻取部C，画像処理部14などを制御するプロセス制御部15を備えている。なお、制御インタフェイスを用意することによって、制御部15の代わりにコンピュータ13によって本体部Aを直接制御することもできる。さらに、イメージスキャナ12，コンピュータ13，画像処理部14および本体部Aを一体にした装置であってもよいことはいうまでもない。
【００２８】
図2Aから図5Cはコンピュータ13が行う画像処理の一例を説明する図、図6はコンピュータ13の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、コンピュータ13は、例えば外部から磁気記録媒体などにより供給されたプログラムに従って、図6に示す処理を実行する。
【００２９】
まず、コンピュータ13は、ステップS11で、イメージスキャナ12を制御して画像データを入力する。この画像データは、図2Aに示すように、RGB三原色の各プレーンから構成され、高品位画像では例えばRGB各8ビット合計24ビットで一画素を表現する。
【００３０】
次に、コンピュータ13は、ステップS12で、輝度データのRGB画像データを濃度データCMYに変換するために、図2Bに示す輝度-濃度変換を施す。通常、この変換は対数変換をベースにして各種係数を加えた処理を行うが、その詳細は本発明に直接関係しないので省略する。
【００３１】
続いて、ステップS13で、CMYの各データのうちその値が最も小さいものを最小値Minとして抽出する。図2Cに示す例では、Mが40で最も小さい値なので最小値Minは40になる。
【００３２】
続いて、ステップS14で、図3Aに示す色補正と黒データKの生成を行う。
【００３３】
グリーンGは輝度-濃度変換によりマゼンタMへ変換されるが、グリーンGの波長特性は、図3Bに点線で示すように、波長500から600nmの矩形の反射特性を示すのが理想である。しかし、イメージスキャナ12のカラーフィルタ特性は、同図に実線で示すように理想特性から外れている。また、マゼンタMの波長特性は、図3Cに点線で示すように、波長500から600nmの矩形の吸収特性を示すのが理想である。しかし、インクの特性は、同図に実線で示すように理想特性から外れている。
【００３４】
これらの特性のずれを理想特性に近づけるのが色補正であり、通常マスキングと呼ばれる下記のマトリクス演算を行って、実際に使用するインクの特性に応じた画像データに補正し、かつ黒データKを生成する。

ただし、A11〜A48は係数、a^2はaの二乗を表す
【００３５】
続いて、ステップS15で、図4に示す色圧縮を行う。
【００３６】
四色のインクで各インク8ビットのデータ幅であると、一画素当り36ビットのデータ量になり、その画像データは膨大になる。以下、これを例えば256色に圧縮する圧縮アルゴリズムを説明する。
【００３７】
(1)256は4の四乗なので各色の階調を四段階に丸める（量子化する）。例えば、8ビットデータは0〜255の値を取るがこれを略四等分して、図5Aに一例を示すように、0,85,170,255の四つの代表値を設定する。
【００３８】
(2)前記の四値に丸めるための閾値を設定する。例えば、図5Aに一例を示すように、各段階の略中間値を閾値に設定する。
【００３９】
(3)誤差保存法を用いて上記四値の何れかに入力データを丸める。図5Aに一例を示すように、入力データが118の場合は代表値85に置換える。このとき入力データと代表値の差、つまり誤差33が発生するが、これを周辺の画素に拡散する。図5Bは注目画素Dの周辺画素に誤差を拡散するための重みの一例を示す図であり、誤差が33であれば、周辺画素の値に図5Cに示す値を加算する。この処理をすべての画像データに対して施す。
【００４０】
以上の処理によって、各色の画像データの階調は例えば四段階に丸められ、かつ画像全体の濃度は保存される。
【００４１】
続いて、ステップS16で、色圧縮したYMCK各2ビットの画像データを、例えば256色のパレットに対応したコードデータ（以下「パレットデータ」という）に変換し、ステップS17でパレットデータを出力する。コンピュータ13から出力されたパレットデータは画像処理部14へ入力される。なお、画像データとパレットデータとの関係を示すパレットテーブルは、予め設定されていてソフトウェアとともにコンピュータ13へ供給される。また、上述の説明では、図6に示した処理は、コンピュータ13が供給されたプログラムに応じてソフトウェアにより行ったが、本体部A内などに用意したハードウェアによって実行することもできる。
【００４２】
次に、画像処理部14の処理手順を説明する。
【００４３】
図7から図12Cは画像処理部14が行う画像処理の一例を説明する図で、図13は画像処理部14の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、画像処理部14は、例えば、CPU,ROM,RAMや画像メモリなどから構成され、ROMなどに格納されたプログラムに従って、図13に示す処理を実行する。なお、以下の処理は専用のハードウェアによって実現することもできる。
【００４４】
まず、画像処理部14は、ステップS21で、図7に一例を示すパレットデータを入力する。例えばこのデータの一画素は8ビットで表され256色を表現することができ、図2Aに示したデータサイズの三分の一である。
【００４５】
続いて、ステップS22で、必要に応じて拡大処理を行う。例えば拡大率が200%の場合、図8に一例を示すように、画素A,B,C,Dを縦横に二回繰返すことによって画像を拡大する。
【００４６】
続いて、ステップS23で、パレットデータをインク色に対応した画像データに変換する。図9は、パレットデータ「0」が(C,M,Y,K)=(0,0,0,0)つまり無色に、パレットデータ「75」が(C,M,Y,K)=(200,100,0,0)つまり青い色に、パレットデータ「139」が(C,M,Y,K)=(100,100,100,255)つまりほぼ黒に、パレットデータ「58」が(C,M,Y,K)=(0,150,80,0)つまりピンク系の色に変換される例を示しているが、これら以外のパレットデータも対応する色に変換される。なお、パレットデータとCMYKのインク色に対応する各8ビットの画像データとの関係を示すパレットテーブルは、予め設定されてROMなどに格納されている。
【００４７】
続いて、ステップS24でCMYKの各色毎の多値データに対してガンマ補正を行う。図10Aに一例を示すように、画像データと印刷濃度の関係は、濃度が高い部分でリニアリティが保てず飽和傾向を示す。従って、画像データを補正することによって、図10Bに示すような画像データと印刷濃度のリニアな関係を得るものである。
【００４８】
続いて、ステップS25で、図11に示す二値化処理を行う。以下、二値化アルゴリズムを説明する。
【００４９】
(1)インクジェット方式は二値プリント方式なので、インクを吐出すれば濃度は最大であり、吐出しなければ濃度は最低である。従って、中間の濃度を二値化閾値に設定する。
【００５０】
(2)誤差保存法を用いて入力データを二値化する。例えば、8ビットデータの場合、図12Aに一例を示すように、入力データが118であれば中間値128より小さいので0に置換える。このとき入力データと置換値の差、つまり誤差118が発生するが、これを周辺の画素にばらまく。図12Bは注目画素Dの周辺画素に誤差を拡散するための重みの一例を示す図であり、誤差が118であれば、周辺画素の値に図12Cに示す値を加算する。この処理をすべての画像データに対して施す。
【００５１】
以上の処理によって、各色の画像データは二値化され、かつ画像全体の濃度は保存される。
【００５２】
ここで注目すべきことは、図5Bに一例を示した誤差拡散マトリクスと、図12Bに一例を示した誤差拡散マトリクスとは、異なるマトリクスであることである。これにより、二段階の誤差拡散処理によってモワレなどの干渉が抑制される。
【００５３】
続いて、ステップS26で二値化された画像データを出力する。画像処理部14から出力された二値化データは、例えば画像メモリを介してプリント部3または8へ供給される。なお、画像メモリの読み書きはプロセス制御部15によって制御され、制御部15は画像メモリから所定の順に画像を繰返し読出し、プリント部3または8へ供給することによって、基本画像を繰返してプリントさせる。
【００５４】
また、図13に示した処理は、コンピュータ13へ磁気記録媒体などを用いてソフトウェアを供給することによって、コンピュータ13側でも実行することができる。
【００５５】
次に、濃度保存法を用いた色圧縮の問題点である「はきよせ」と、その対策について説明する。
【００５６】
前述したように、画像データを例えば四値化し、そのときに発生する誤差を保存するわけであるから、その処理の始めはなかなか濃度がまとまらず濃度が低下し易い。そのため、捺染のように基本画像を繰返して連続画像にみせるような画像では、基本画像の境界部（とくに、左上から横方向にラスタ処理する場合には左上隅）の濃度が低下して境界線が目立つという問題が発生する。
【００５７】
図14Aは「はきよせ」の発生例を示す図である。網掛部分が「はきよせ」により発生する白すじで、基本画像の上辺および左辺、つまり画像の開始部分に発生している。これは、所謂、誤差拡散法などの濃度保存型の量子化において、処理開始直後には、累積誤差が少ないことにより、生じるものである。
【００５８】
図14Bは「はきよせ」対策の一例を示す図である。つまり、基本画像の周囲にダミー画像を付加して色圧縮した後、ダミー画像を取除いて基本画像だけを残すことによって、ダミー画像領域で発生した「はきよせ」を除去するものである。
【００５９】
図15Aと15Bはダミー画像の付加方法を示す図である。図15Aに示す方法は、基本画像の周辺部画素のデータをダミー画像として繰返すもので、処理が容易である。従って、ソフトウェアで処理する場合は短時間で済み、ハードウェアで処理する場合も追加する構成は小規模でよい。なお、付加するダミー画像の幅は、通常、数十画素程度である。
【００６０】
一方、図15Bに示す方法は、繰返される画像領域のデータを基本画像の周囲に付加したもので、処理の容易性では図15Aに劣るが、繰返部の白すじ発生を抑えてより品位の高い画像を得ることができる。
【００６１】
なお、ダミー画像の付加方法は上記の二方法に限定されるものではない。
【００６２】
図16Aから16Dは色圧縮後に拡大処理を施した場合に発生する問題の一例を示す図である。図16Aは低濃度（一例として濃度10を示す）の一様濃度画像を示している。この画像を直接200%に拡大し二値化したのが図16Bである。この場合の濃度が変換される比率は10/255であるから、約25画素に一回の割合で‘1’（インクを吐出）が発生する。また、この図16Aの画像に図5Aに示した色圧縮を施したのが図16Cである。この場合の濃度が変換される比率は10/85であるから、八画素か九画素に一回の割合で濃度85のデータが発生する。これを拡大し二値化すると図16Dに一例を示すような画像になり、濃度集中が顕著になって、所謂、粒状感が目立つことになる。
【００６３】
この粒状感が目立つ問題を解決する最も容易な方法は、例えば図5Aの代表値85をより低濃度の例えば10や20に変更することである。これによって、四つの代表値は例えば0,25,170,255になり、濃度集中が軽減されて例えば図16Bのような二値画像を得ることができる。
【００６４】
また、図6に示したステップS15の色圧縮処理を、ステップS13（最小値抽出）とステップS14（色補正ほか）の間へ移動することもできる。こうすると、式(1)にはC×M，M×YおよびY×Cと、さらにKが最小値の場合はKの二乗という二次の項が存在するために、充分なインク色上の色補正ができずに完全な濃度保存ができないデメリットはあるが、次のメリットが得られる。
【００６５】
(1)インク色が増えた場合、例えばCMYKに加えてブルーやオレンジなどの色が追加された場合、四段階のパレット化が三段階以下になり、前記の拡大処理における粒状感などの問題が再発する。しかし、色補正の前に色圧縮を行えばインク色が増えても四段階のパレット化が成立し、粒状感などの問題の再発を防げる。
【００６６】
(2)色補正と黒データ生成（ステップS14）以降の処理が容易になる。
【００６７】
以上説明したように、本実施例によれば、インクジェット方式のように二値の階調表現しかもたない印刷方式およびその装置において、RGBのフルカラー画像を色圧縮した所謂パレット画像においても高品位な画像を得ることができ、例えば捺染画像のように基本画像を繰返す場合においても、基本画像の繰返し境界に発生する「はきよせ」による白すじなどの問題をなくした高品位な画像を得ることができる。
【００６８】
また、本実施例によれば、YMCK各8ビットの画像を二値化する前に色圧縮を行い、パレット化して所定の値に変換するため、量子化誤差によるノイズを有る程度発生する。このパレット画像を二値化すると、その量子化誤差の影響により、YMCK8ビットのデータを直接二値化する場合に比べて「はきよせ」にする白すじなどの問題を軽減して、高品位な画像を得ることができる。
【００６９】
具体的には、濃度を保存しながら、カラー画像データを所定の色数のデータに変換し、変換結果を二値化することにより、画質を劣化させることなく画像データ量を低減して、処理速度の低下やメモリコストの増加を防ぐことができる。
【００７０】
また、カラー画像データから生成したダミー画像データをそのカラー画像データの周囲に付加して色数の圧縮を行い、その圧縮結果からダミー画像データに対応する画素を削除することにより、誤差拡散法の弊害である所謂「はきよせ」現象を防いで、基本画像の繰返し境界部で画像が薄くなり連続イメージが損なわれるという問題を解決することができる。
【００７１】
また、カラー画像データの色成分を量子化する複数の量子化レベルを色成分の範囲に対して略均等に割振るとともに、零を除く最小の量子化レベルは略均等に割振った場合よりも小さなレベルに設定することにより、例えば色圧縮後の拡大処理により発生する濃度集中を軽減することができる。
【００７２】
また、色数の圧縮と二値化とで異なる誤差拡散マトリクスにより濃度を保存することにより、モワレなどの干渉による画質の劣化を防ぐことができる。
【００７３】
【第２実施例】
以下、本発明にかかる第2実施例の画像処理装置を説明する。なお、第2実施例において、第1実施例と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００７４】
上述の実施例では、RGB画像データをCMYK画像データに変換した後に、パレットデータに圧縮したが、本実施例では、RGBデータをパレットデータに圧縮した後に、パレットテーブルを構成するデータを、RGB対応から記録色であるCMYK対応に変換する。
【００７５】
すなわち、図18に示すように、まずステップS31で各色8ビットのGRB画像データを入力し、ステップS32において、第1実施例と同様の方法により、濃度を保存しつつ、RGB各色六階調（合計214階調）の画像データに色圧縮する。ステップS33で、この色圧縮した画像データを214色のパレットに対応したコードデータ（パレット画像データ）に変換する。
【００７６】
一方、ステップS34からS36において、上述のRGB画像データとパレットデータとの関係を示すパレットテーブルは、記録色対応のパレットテーブルに変換する。この手順は、第1実施例のステップS12〜S14と同様にして行うことができる。
【００７７】
このように生成されたパレットデータは、ステップS37において、本体部Aに伝送される。またこのとき、パレットデータと記録色CMYKとの関係を示すパレットテーブルも、コンピュータ13から本体部Aにダウンロードされ、画像処理部14内のRAMに記憶される。
【００７８】
本体部Aにおいては、このダウンロードされたパレットテーブルを用いること以外は、第1実施例と同様の処理を行う。なお、上述のステップS34からS36に示すパレットテーブルの変換は、コンピュータ13側で行わずに、画像処理部14で行ってもよい。
【００７９】
以上のような本実施例によれば、パレットテーブルを構成するデータについて、色補正や黒生成などの処理を行えばよく、演算量が大幅に減少するという効果が得られる。
【００８０】
また、RGB画像データの形態でパレット化を行うため、階調再現性がよくなるという効果も得られる。
【００８１】
すなわち、(1)R,G,Bの各グループでの量子化数を多くとれる（Y,M,C,K四色の場合に比べて）。(2)実際に存在する色の組合わせをとれるため、パレットにおける色の分配を有効に用いることができる（Y,M,C,Kで展開する場合は、例えば、C=255,M=255,Y=255,K=255のように、実際にはあり得ない色の組合わせをパレットから外すことができる）。
【００８２】
また、第1実施例のようにインク色をパレット化する場合には、インク色を追加した場合に、色インク色上での量子化数が減少して、階調表現上に悪影響を及ぼすのに対して、本実施例のように入力色であるRGB上でパレット化する場合は、インク色が増えても量子化数は変化しないので、階調表現に影響を与えないという効果がある。
【００８３】
【インクの実施例】
次に、上記の第1実施例および第2実施例で説明したような捺染装置に用いて好適なインクについて述べる。
【００８４】
従来の捺染装置としては代表的なものとして、シルクスクリーン版を用いて布帛などに直接印刷するスクリーン捺染法がある。スクリーン捺染法は、印刷すべき原画像に対しその原画像に使われている色毎にスクリーン版を作成して、シルクの目を通してインクを直接布帛に染色する方法である。
【００８５】
しかしながら、このようなスクリーン捺染法においては、スクリーン版を作成するに当たり、多大な工数と日数を要するほか、印刷に要する各色のインクの調合、スクリーン版の位置合わせなどの作業も要する。さらに装置も大きく、使用する色の数に比例して大型化し設置スペースを要するほか、上記スクリーン版の保存スペースも必要である。
【００８６】
プリンタ，複写機，ファクシミリなどの機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサなどを含む複合型電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置として、インクジェット式の記録装置が実用化されているので、このようなインクジェット式の記録装置を捺染に利用し、直接布帛上にインクを吐出して記録を行うシステム、つまり上記の第1および第2実施例で説明したようなシステムが有効である。すなわち、そのようなシステムによれば、スクリーン捺染に用いられるような版を必要とせず、布帛に印刷するまでの行程、日数が大幅に短縮できるほか、装置を小型化することもできるからである。また、当然のことではあるが、印刷のための画像情報もテープ，フロッピディスク，光ディスクなどの媒体に保存できるため、その保管性，保存性についてもすぐれている。さらに、原画像に対する配色変更，レイアウト変更，拡大・縮小などの加工が容易に行える。
【００８７】
とくに、熱エネルギを利用してインクを吐出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、エッチング，蒸着，スパッタリングなどの半導体製造プロセスを経て、基板上に成膜された電気熱変換体，電極，液路壁，天板などを形成することにより、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化が可能であり、さらに、記録速度の高速化，画質の高精細化を図ることもでき、インクジェット捺染方法として、有望である。
【００８８】
上記のような捺染装置に適用する場合、とくに布帛にインクジェット捺染を行う場合は、そのインクジェット捺染用布帛として、次の性能などが要求される。
(1)インクを充分な濃度に発色させ得ること
(2)インクの染着率が高いこと
(3)インクが布帛上で速やかに乾燥すること
(4)布帛上での不規則なインクの滲みの発生が少ないこと
(5)装置内での搬送性に優れていること
【００８９】
これらの要求性能を満足させるために、本発明においては、必要に応じて布帛に対し、予め前処理を施しておくことができる。例えば、特開昭62-53492号公報においてはインク受容層を有する布帛類が開示され、また、特公平3-46589号公報においては還元防止剤やアルカリ性物質を含有させた布帛の提案がなされている。このような前処理の例としては、布帛に、アルカリ性物質，水溶性高分子，合成高分子，水溶性金属塩，尿素およびチオ尿素から選ばれる物質を含有させる処理をあげることができる。
【００９０】
アルカリ性物質としては、例えば、水酸化ナトリウム，水酸化カリウムなどの水酸化アルカリ金属、モノ，ジ，トリエタノールアミンなどのアミン類、炭酸ナトリウム，炭酸カリウム，重炭酸ナトリウムなどの炭酸もしくは重炭酸アルカリ金属塩などがあげられる。さらに、酢酸カルシウムや酢酸バリウムなどの有機酸金属塩、アンモニアおよびアンモニア化合物などがある。また、スチーミングおよび乾熱下でアルカリ物質になるトリクロロ酢酸ナトリウムなども用い得る。とくに好ましいアルカリ性物質としては、反応性染料の染色に用いられる炭酸ナトリウムおよび重炭酸ナトリウムがある。
【００９１】
水溶性高分子としては、トウモロコシや小麦などのデンプン物質、カルボキシメチルセルロース，メチルセルロース，ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース系物質、アルギン酸ナトリウム，アラビアゴム，ローカスイトビーンガム，トラガントガム，グアガム，タマリンド種子などの多糖類、ゼラチン，カゼインなどの蛋白質物質、タンニン系物質，リグニン系物質などの天然水溶性高分子があげられる。
【００９２】
また、合成高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール系化合物，ポリエチレンオキサイド系化合物，アクリル酸系水溶性高分子，無水マレイン酸系水溶性高分子などがあげられる。これらの中でも多糖類系高分子やセルロース系高分子が好ましい。
【００９３】
水溶性金属塩としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属のハロゲン化物のように、典型的なイオン結晶を作るものであって、pH4〜10である化合物があげられる。かかる化合物の代表的な例としては、例えば、アルカリ金属では、NaCl,Na2SO4,KClおよびCH3COONaなどがあげられ、また、アルカリ土類金属としては、CaCl2およびMgCl2などがあげられる。中でもNa,KおよびCaの塩類が好ましい。
【００９４】
前処理において上記物質などを布帛に含有させる方法は、とくに制限されないが、通常行われる浸漬法，パッド法，コーティング法，スプレー法などをあげることができる。
【００９５】
さらに、インクジェット捺染用布帛に付与される捺染インクは、布帛上に付与した状態では単に付着しているに過ぎないので、引続き繊維への染料など、インク中の色素の定着工程を施すのが好ましい。このような定着工程は、公知の方法でよく、例えば、スチーミング法，HTスチーミング法，サーモフィクス法、あらかじめアルカリ処理した布帛を用いない場合は、アルカリパッドスチーム法，アルカリブロッチスチーム法，アルカリショック法，アルカリコールドフィクス法などがあげられる。また、定着工程は、染料によって反応過程を含むものと含まないものとがあり、後者の例としては繊維に含浸させて物理的に離脱しないようなものがある。また、インクとしては所要の色素を有するものであれば適宜のものを用いることができ、染料に限らず顔料を含むものでもよい。
【００９６】
さらに未反応の染料の除去および前処理に用いた物質の除去は、上記反応定着工程の後に、公知の方法に準じ、洗浄により行うことができる。なお、この洗浄の際に従来のフィクス処理を併用することが好ましい。
【００９７】
以上述べた後処理工程が施されたプリント物は、その後所望の大きさに切り離され、切り離された片は、縫着，接着，溶着など、最終的な加工品を得るための工程が施され、ワンピース，ドレス，ネクタイ，水着などの衣類や布団カバー，ソファカバー，ハンカチ，カーテンなどが得られる。布帛を縫製などにより加工して衣類やその他の日用品とする方法は、従来よりよく知られる技術である。
【００９８】
なお、プリント用媒体としては、布帛，壁布，刺繍に用いられる糸，壁紙，紙，OHP用フィルム，アルマイトなどの板状物，その他インクジェット技術を用いて所定の液体を付与可能な種々のものがあげられ、布帛とは、素材，織り方，編み方を問わず、あらゆる織物，不織布およびその他の布地を含む。
【００９９】
なお、本発明は、スキャナ，コンピュータ，プリンタなどの複数の機器から構成されるシステムに適用しても、これらが一体型となった一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【０１００】
また、本発明はシステムあるいは装置にフロッピディスクなどに格納された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。
【０１０１】
また、本発明は、インクジェットプリンタに限らず、電子写真方式の例えばレーザビームプリンタ，LEDプリンタや熱転写プリンタに対しても適用することができる。
【０１０２】
また、上述の例では、図13のステップS23において、パレットデータをCMYKの多値画像データに変換した後に、ガンマ補正処理を行っているが、ガンマ補正処理に限らず、例えば、インクジェットのノズルむらを補正するための、所謂、ヘッドシェーディングなど、多値画像データに作用させる他の処理を行ってもよい。
【０１０３】
また、上述の例では、図13のステップS25において、再二値化を行っているが、ここでは二値化に限らず、プリンタの階調再現力に応じて三値化や四値化などの量子化を行ってもよい。
【０１０４】
また、パレットテーブルは、ホストコンピュータ13や画像処理部14の内部の記憶手段にあらかじめ保持していてもよく、それぞれの装置の内部で作成してもよい。
【０１０５】
また、パレットテーブルをホストコンピュータ13から画像処理部14へダウンロードする場合は、パレットデータの前に伝送してもよく、後で伝送してもよい。後で伝送する場合は、既にパレットデータが伝送済みなので、γ補正など、他の画像処理を併せて施すときには一括した処理が可能になる。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像を劣化させることなく画像データ量を低減して、処理速度の低下やメモリコストの増加を防ぐことができる。
【０１０７】
また、本発明によれば、誤差拡散法の弊害である所謂「はきよせ」現象を防いで、基本画像の繰返し境界部で画像が薄くなり連続イメージが損なわれるという問題を解決することができる。
【０１０８】
さらに、本発明によれば、色圧縮後の拡大処理により発生する濃度集中を軽減すること、モワレなどの干渉による画質の劣化を防ぐこと、カラー画像データを高速に転送すること、画像形成部での多値画像データとしての適切な処理を行うこと、カラー画像データを高速に処理すること、階調性の良好なカラー画像を得ることなどができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第1実施例の画像処理システムの概要を示す図、
【図２Ａ】図1に示すコンピュータに入力される画像データの一例を説明する図、
【図２Ｂ】図1に示すコンピュータが行う輝度-濃度変換の一例を説明する図、
【図２Ｃ】図1に示すコンピュータが行う最小値抽出の一例を説明する図、
【図３Ａ】図1に示すコンピュータが行う色補正の一例を説明する図、
【図３Ｂ】図1に示すコンピュータが行う色補正の一例を説明する図、
【図３Ｃ】図1に示すコンピュータが行う色補正の一例を説明する図、
【図４】図1に示すコンピュータが行う色圧縮の一例を説明する図、
【図５Ａ】図4に示す色圧縮の詳細を説明する図、
【図５Ｂ】図4に示す色圧縮の詳細を説明する図、
【図５Ｃ】図4に示す色圧縮の詳細を説明する図、
【図６】図1に示すコンピュータの処理手順の一例を示すフローチャート、
【図７】図1に示す画像処理部に入力される画像データの一例を説明する図、
【図８】図1に示す画像処理部が行う拡大処理の一例を説明する図、
【図９】図1に示す画像処理部が行う画像データ変換の一例を説明する図、
【図１０Ａ】図1に示す画像処理部が行うガンマ補正の一例を説明する図、
【図１０Ｂ】図1に示す画像処理部が行うガンマ補正の一例を説明する図、
【図１１】図1に示す画像処理部が行う二値化の一例を説明する図、
【図１２Ａ】図11に示す二値化の詳細を説明する図、
【図１２Ｂ】図11に示す二値化の詳細を説明する図、
【図１２Ｃ】図11に示す二値化の詳細を説明する図、
【図１３】図1に示す画像処理部の処理手順の一例を示すフローチャート、
【図１４Ａ】「はきよせ」の発生例を示す図、
【図１４Ｂ】本実施例の「はきよせ」対策の一例を示す図、
【図１５Ａ】本実施例のダミー画像の付加方法を示す図、
【図１５Ｂ】本実施例のダミー画像の付加方法を示す図、
【図１６Ａ】色圧縮後に拡大処理を施した場合に発生する問題の一例を示す図、
【図１６Ｂ】色圧縮後に拡大処理を施した場合に発生する問題の一例を示す図、
【図１６Ｃ】色圧縮後に拡大処理を施した場合に発生する問題の一例を示す図、
【図１６Ｄ】色圧縮後に拡大処理を施した場合に発生する問題の一例を示す図、
【図１７】本実施例の構成例を示すブロック図である。
【図１８】本発明にかかる第2実施例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
A 本体部
A-1 被記録媒体の精密送り部
A-2 プリントユニット
B 供給部
C 巻取部
2 被記録媒体
3,8 プリント部
5 インクジェットヘッド
12 イメージスキャナ
13 コンピュータ
14 画像処理部
15 プロセス制御部

Claims (12)

1. 与えられたカラー画像データの濃度を保存しながら、そのカラー画像データを所定の色数のデータに変換する変換手段と、
   前記変換手段による変換結果に対して濃度保存型の二値化処理を行う二値化手段とを備え、
   前記変換手段は、前記カラー画像データから生成したダミー画像データをそのカラー画像データの周囲に付加した後に色数の圧縮を行い、その圧縮結果から前記ダミー画像データに対応する画素を削除することを特徴とする画像処理装置。
2. 与えられたカラー画像データの濃度を保存しながら、そのカラー画像データを所定の色数のデータに変換する変換手段と、
   前記変換手段による変換結果に対して濃度保存型の二値化処理を行う二値化手段とを備え、
   前記変換手段は、前記カラー画像データの色成分を量子化する複数の量子化レベルをもち、その複数の量子化レベルを前記成分の範囲に対して略均等に割振るとともに、零を除く最小の量子化レベルは略均等に割振った場合よりも小さなレベルに設定することを特徴とする画像処理装置。
3. 前記変換手段と前記二値化手段とはインク色に対応した色信号に対して処理を行うことを特徴とする請求項1または請求項 2に記載された画像処理装置。
4. 前記変換手段と前記二値化手段とは異なる誤差拡散マトリクスにより濃度を保存する
   ことを特徴とする請求項1または請求項 2に記載された画像処理装置。
5. さらに、原稿を読取って前記カラー画像データを生成する読取手段と、
   前記二値化手段により二値化された画像データが表す画像を形成する形成手段とを有することを特徴とする請求項1または請求項 2に記載された画像処理装置。
6. 所定の規則に基づいて、前記読取手段で読取った画像を前記形成手段により繰返し形成することを特徴とする請求項5に記載された画像処理装置。
7. 与えられたカラー画像データの濃度を保存しながら、そのカラー画像データを所定の色数のデータに変換する変換ステップと、
   前記変換ステップの変換結果に対して濃度保存型の二値化処理を行う二値化ステップとを備え、
   前記変換ステップは、前記カラー画像データから生成したダミー画像データを、そのカラー画像データの周囲に付加した後に色数の圧縮を行い、その圧縮結果から前記ダミー画像データに対応する画素を削除することを特徴とする画像処理方法。
8. 与えられたカラー画像データの濃度を保存しながら、そのカラー画像データを所定の色数のデータに変換する変換ステップと、
   前記変換ステップの変換結果に対して濃度保存型の二値化処理を行う二値化ステップとを備え、
   前記変換ステップは、前記カラー画像データの色成分を量子化する複数の量子化レベルをもち、その複数の量子化レベルを前記成分の範囲に対して略均等に割振るとともに、零を除く最小の量子化レベルは略均等に割振った場合よりも小さなレベルに設定することを特徴とする画像処理方法。
9. 前記変換ステップと前記二値化ステップとはインク色に対応した色信号に対して行われる処理であることを特徴とする請求項 7 または請求項8に記載された画像処理方法。
10. 前記変換ステップと前記二値化ステップとは異なる誤差拡散マトリクスにより濃度を保存することを特徴とする請求項 7 または請求項8に記載された画像処理方法。
11. さらに、原稿を読取って前記カラー画像データを生成する読取ステップと、
    前記二値化ステップで二値化した画像データが表す画像を形成する形成ステップとを有することを特徴とする請求項 7 または請求項8に記載された画像処理方法。
12. 所定の規則に基づいて、前記読取ステップで読取った画像を前記形成手段により繰返し形成することを特徴とする請求項11に記載された画像処理方法。

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