JP3883031B2

JP3883031B2 - Image processing apparatus, image processing method, and storage medium

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Publication number: JP3883031B2
Application number: JP2000106451A
Authority: JP
Inventors: 悦朗森本; 浩高橋; 一成戸波
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2020-04-07
Also published as: JP2001292319A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多階調の画像データを扱う画像処理装置に係り、特に、デジタル複写機、プリンタ、ファクス、ディスプレイなどの画像形成に関わる画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成に関わる画像処理装置における代表的な中間調処理方法として、ディザ法と誤差拡散法がある。
【０００３】
ディザ法は粒状性に優れ、中間調画像をなめらかに表現できるという長所があるが、短所もある。例えば、階調性を得るために解像性が劣化する。また、周期性画像を発生するディザ法では、網点のような印刷画像に対してモアレが発生しやすい。
【０００４】
他方、誤差拡散法は、原画像に忠実な解像性を得ることができ、文字画像の再現に適する。しかし、写真などの中間調画像では、孤立のドットが分散し、あるいは不規則に連結して配置されるために粒状性が悪く、特異なテクスチャが発生する場合がある。また、電子写真方式のプリンタでは、孤立ドットで画像が形成されるために画像が不安定であり、誤差拡散ではその小ドットの比率が増加するため安定性がさらに低下し、濃度ムラによる粒状性の劣化やバンディングが発生しやすい。
【０００５】
誤差拡散法に関しては、ドットの不規則な連結によるテクスチャを改善するために、量子化閾値としてディザ閾値を用い、ドットの連結を乱してテクスチャを改善させる方法をはじめとして、以下のような改良技術が提案されている。
（１）疑似輪郭、独特の縞模様の発生の除去を目的として、ディザ閾値を用い、エッジ量が大きいほど誤差の拡散量を多くする（特開平３−３４７７２号）。
（２）非エッジの低濃度部での白抜けを防止し、文字のノッチの発生を防ぐ目的で、画像のエッジ部では固定閾値を用い、非エッジ部では変動閾値を用い、変動閾値のレベルを濃度が低い部分ほど低くする（特許第２７５５３０７号）。
（３）３値以上の多値プリンタを用いる場合にモアレと疑似輪郭の発生を防止する目的で、画像のエッジ部で、エッジ量に応じた大きさのディザ信号を画像データに加算し、非エッジ部では固定値を画像データに加算し、この加算後の画像データを固定閾値を用いて多値量子化する（特許２８０１１９５号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の一般的な目的は、誤差拡散法の弱点を補い、高画質の画像の形成を可能にする画像処理装置を提供することであり、より具体的な目的は以下に列挙するような特長を持つ画像処理装置を提供することである。
・人間の視覚にとって目立ちにくい周期性を持ち、かつ、網点の崩れが少ない粒状性の良好な高品位画像を形成可能である。
・人間の視覚にとって目立ちにくい方向性を持った高品位な画像を形成可能である。
・低濃度部において安定性に優れた、滑らかで高品位な画像を形成可能である。
・人間にとって心地よい周期性を持った、滑らかで高品位な画像を形成可能である。
・網点の崩れが少なく粒状性の良好な高品位な画像を形成可能である。
・特に画像平坦部の安定性に優れた、滑らかで高品位な画像を形成可能である。
・文字や画像の変化点などは高解像度で、写真や画像の変化の少ない部分は滑らかで安定性がよく、かつ、両方の領域が違和感なく整合した高品位な画像を形成可能である。
・さらに、比較的低線数の網点画像部は解像度が高く、高線数の網点画像部は滑らかで安定な高品位な画像を形成可能である。
・様々な特性を持つ画像データに対してバランスのとれた高品位な画像を形成可能である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、殊に文字や比較的低線数の網点画像部などは高解像度で、写真や高線数の網点画像部などは滑らかで安定性がよく、かつ、両方の領域が違和感なく整合した高品位な画像を形成できるようにするため、請求項１乃至７の各項記載の発明による画像処理装置は、周期的に振動する量子化閾値を生成する量子化閾値発生手段と、入力される多階調の画像データを、前記量子化閾値発生手段によって生成された量子化閾値を用いて誤差拡散法により量子化して量子化データを出力する量子化処理手段と、前記量子化処理手段に入力される画像データのエッジレベルを検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段により検出されたエッジレベルに対して領域拡張処理を施す領域拡張処理手段とを具備し、前記量子化閾値発生手段は、量子化閾値の振動幅を、前記領域拡張処理手段により領域拡張処理後のエッジレベルに応じて変化させるという共通の構成を有する。
【０００８】
そして、請求項１記載の発明によれば、人間の視覚にとって目立ちにくい周期性を持ち、かつ網点の崩れが少なく粒状性の良好な画像を形成できるようにするため、前記量子化閾値発生手段において、所定の線数の範囲、例えば後述のように１００線から２５０線までの範囲の画像空間周波数の網点を形成させるディザ閾値マトリクスを用いて量子化閾値を生成する構成とされる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明によれば、人間の視覚にとって目立ちにくい方向性を持った高品位な画像を形成できるようにするため、前記量子化閾値発生手段において、所定角度付近、例えば後述のように４５゜付近のスクリーン角を持つドット集中型のディザ閾値マトリクスを用いて量子化閾値を生成する構成とれさる。
【００１０】
また、請求項３記載の発明によれば、低濃度部において安定性に優れた、滑らかで高品位な画像を形成できるようにするため、前記量子化閾値発生手段において、基本ディザ閾値マトリクスの複数個の組合せからなり、かつ、その隣接する基本ディザ閾値マトリクスを隣接方向と直交方向へ相対的に半位相シフトさせてなるディザ閾値マトリクスを用いて、量子化閾値を生成する構成とされる。
【００１１】
また、請求項４記載の発明によれば、人間の視覚にとって心地よい周期性を持った滑らかで高品位な画像を形成できるようにするため、前記量子化閾値発生手段において、主走査方向及び副走査方向の大きさが共に４画素の大きさの基本ディザ閾値マトリクスの複数個の組合せからなり、かつ、その隣接する基本ディザ閾値マトリクスを隣接方向と直交方向へ相対的に半位相シフトさせてなるディザ閾値マトリクスを用いて、量子化閾値を生成する構成とされる。
【００１２】
また、請求項５記載の発明によれば、網点の崩れが少なく粒状性の良好な高品位な画像を形成できるようにするため、前記量子化閾値発生手段において、基本ディザ閾値マトリクスを複数個組合せ、かつ、その隣接する基本ディザ閾値マトリクスを隣接方向と直交方向へ相対的に半位相シフトさせてなり、濃度開始点の周期が主走査方向で８画素、副走査方向で４画素であるディザ閾値マトリクスを用いて量子化閾値を生成する構成とされる。
【００１３】
また、請求項６記載の発明によれば、特に画像平坦部の安定性に優れた、滑らかで高品位な画像を形成できるようにするため、前記量子化閾値発生手段において、縦万線を形成させるディザ閾値マトリクスを、量子化閾値の生成に用いる構成とされる。
【００１４】
また、様々な特性を持つ画像データに対してバランスのとれた高品位な画像を形成できるようにするため、請求項７記載の発明によれば、前記量子化閾値発生手段において、前記領域処理手段により領域拡張処理後のエッジレベルに応じて量子化閾値の振動幅を変化させるとともに、量子化閾値の生成のために用いるディザ閾値マトリクスを外部より指定されるモードに応じて切り替える構成とされる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、説明の重複を避けるため、添付図面中の複数の図面において同一部分又は対応部分に同一の参照番号を用いる。
【００１６】
《実施例１》
図１に、本発明の実施例１による画像処理装置のブロック図を示す。この画像処理装置は、多階調の画像データ１００を受け取り、その量子化データ１０１を出力するもので、量子化処理部１２０、画像特徴抽出部１３０、量子化閾値発生部１４０、量子化処理部１２０と画像特徴抽出部１３０とのタイミング調整のための信号遅延部１５０から構成される。この信号遅延部１５０は必要に応じて設けられるものであり、例えば所要ライン数のラインメモリである。入力される画像データ１００は、例えばスキャナによって６００ｄｐｉで読み取られた８ビット／画素のデータである。一般に、このような画像データ１００は、中間調を滑らかに表現するために平滑化フィルタを通してから入力される。通常、１５０Ｌｐｉ程度の画像周期から平滑化されるため、グラビア印刷などで用いられる１７５Ｌｐｉ以上の高線数網点画像の周期性成分は画像データ１００には残っていない。
【００１７】
量子化処理部１２０は、量子化閾値発生部１４０で生成された量子化閾値を用いて多階調の画像データを誤差拡散法により量子化するものであり、本実施例においては図示のように、量子化器（比較器）１２１、誤差計算部１２２、誤差記憶部１２３、誤差拡散マトリクス部１２４、誤差加算部１２５からなる。画像データ１００は、信号遅延部１５０によってタイミングを調整されて誤差加算部１２５に入力される。誤差加算部１１５によって拡散誤差を加算された画像データは量子化器１２１に入力する。量子化器１２１は、入力した画像データを量子化閾値発生部１４０より与えられる量子化閾値を用いて量子化し、量子化結果を量子化データ１０１として出力する。
【００１８】
説明を簡単にするため、本実施例及び後記各実施例においては、量子化閾値発生部１４０で量子化閾値を１本だけ生成し、量子化器１２１は入力した画像データが量子化閾値以上であるときに”１”、そうでなければ”０”の値をとる１ビットの量子化データ１０１を出力するものとして説明するが、これに限られるものではない。例えば、量子化閾値発生部１４０で３本の量子化閾値を生成し、量子化器１２１でそれら量子化閾値を用いて画像データを４レベルに量子化し、２ビットの量子化データ１０１を出力するような構成とすることもできる。
【００１９】
誤差計算部１２２は量子化器１２１の量子化誤差を算出するものである。ここでは８ビットの画像データを扱っているため、この誤差計算においては、例えば、量子化データ１０１の”１”を２５５（１０進）、”０”を０（１０進）として扱う。算出された量子化誤差は誤差記憶部１２３に一時的に記憶される。この誤差記憶部１２３は、注目画素の周辺の処理済み画素に関する量子化誤差を保存するためのものである。本実施例では、次に述べるように量子化誤差を２ライン先の周辺画素まで拡散させるため、例えば２ラインのラインメモリが誤差記憶部１２３として用いられる。
【００２０】
誤差拡散マトリクス部１２４は、誤差記憶部１２３に記憶されている量子化誤差データから次の注目画素に加算する拡散誤差を計算するものである。本実施例では、誤差拡散マトリクス部１２５は、図２に示すような副走査方向が３画素、主走査方向が５画素のサイズの誤差拡散マトリクスを用いて拡散誤差データを算出する。図２において、＊印は次の注目画素の位置に相当し、ａ，ｂ，．．．，ｋ，ｌは周辺の１２個の処理済み画素の位置に対応した係数（総和は３２）である。誤差拡散マトリクス部１２５では、それら１２個の処理済み画素に対する量子化誤差と対応した係数ａ〜ｌとの積和を３２で除した値を、次の注目画素に対する拡散誤差として誤差加算部１２５に与える。
【００２１】
画像特徴抽出部１３０は、エッジ検出部１３１と領域拡張処理部１３２とからなる。エッジ検出部１３１は、画像データ１００のエッジ検出を行うもので、本実施例では０レベル（エッジ度最大）からレベル８（非エッジ）までのエッジレベルを表す４ビットのエッジデータを出力する。より具体的には、例えば図３に示す４種類の５×５の微分フィルタを用いて、主走査方向、副走査方向、主走査方向から±４５゜傾いた方向の４方向についてエッジ量を検出し、その中で絶対値が最大のエッジ量を選び、そのエッジ量の絶対値をレベル０からレベル８までの９レベルのエッジレベルに量子化して出力する。領域拡張処理部１３２は、エッジ検出部１３１により検出されたエッジに対し７画素幅の領域拡張処理を行うもので、エッジ検出部１３１より出力されたエッジデータを参照し、注目画素の周囲の７×７画素の領域（主走査方向の前後３画素、副走査方向の前後３画素の範囲）の中で最小のエッジレベル（最大のエッジ度合）を注目画素のエッジレベルとして、それを４ビットのエッジデータとして出力する。このエッジデータは、量子化閾値発生部１４０に与えられる。
【００２２】
量子化閾値発生部１４０は、領域拡張処理部１３２より出力されたエッジデータで表されるエッジレベルに応じた振動幅で、画像空間上で周期的に振動する量子化閾値を生成し、それを量子化処理部１２０の量子化器１２１に与えるもので、ディザ閾値発生部１４１と、このディザ閾値発生部１４１の出力値に、エッジデータで示されるエッジレベルに対応した係数（０〜８）を掛ける乗算部１４２、乗算部１４２の出力値に固定値を加算する加算部１４３から構成される。
【００２３】
本実施例では、ディザ閾値発生部１４１は、図４に示すような０を中心に−７から＋８までの閾値を渦巻き状に増加するように配置したドット集中型の４×４のディザ閾値マトリクスを用い、画像空間上で周期的に−７から＋８まで振動するディザ閾値を出力する。ディザ閾値周期は４画素で、これは６００ｄｐｉの画像形成の場合には１５０Ｌｐｉに相当する。このようなディザ閾値発生部１４１は、上記ディザ閾値マトリクスを格納したＲＯＭと、画像データの主，副走査のタイミング信号をカウントして、このＲＯＭの読み出しアドレスを発生するカウンタなどによって容易に実現できる。
【００２４】
乗算部１４２は、画像特徴抽出部１３０からのエッジデータで示されるエッジレベルがレベル８（非エッジ）の時に係数８を、レベル７の時に係数７を、レベル６の時に係数６を、レベル５の時に係数５を、レベル４の時に係数４を、レベル３の時に係数３を、レベル２の時に係数２を、レベル１の時に係数１を、レベル０（最大エッジ度合）の時に係数０を、ディザ閾値発生部１４１の出力値に乗じる。したがって、乗算部１４２の出力値はエッジレベル８（非エッジ）の時に＋６４から−５６までの最大の振動幅で振動する。加算部１４３で加算される固定値は画像データ幅の中央値の＋１２８（１０進）に選ばれる。よって、量子化器１２１に与えられる量子化閾値は、＋１２８を中心として振動し、その最大の振動幅は１２０（＋１９２から＋７２まで）である。
【００２５】
以上のように構成された画像処理装置の量子化データ１０１を例えば電子写真方式のプリンタなどに与えれば、文字、画像の変化点や比較的低線数の網点画像部などは高解像度で、写真、画像の変化の少ない部分、高線数の網点画像などは滑らかで安定性が良く、それら領域が違和感なく整合した高品位な画像を形成可能である。これについて以下説明する。
【００２６】
画像中の文字や線画のエッジ部のような変化が急峻でエッジレベルがレベル０（エッジ度合最高）となる部分では、量子化閾値発生部１４０で生成される量子化閾値は＋１２８に固定されるため、量子化処理部１２０で固定閾値を用いた純粋な誤差拡散法による量子化処理が行われるため、高い解像度で画像を形成できる。
【００２７】
写真や画像の平坦部のようにエッジ度合が低い（エッジレベルが高い）部分では、量子化閾値発生部１４０によって発生される量子化閾値の振動幅が大きくなるため、量子化処理部１２０の量子化処理はドット集中型のディザ主体の処理となり、画像データはディザ閾値周期で網点化され、粒状性と安定性の良好なディザ基調の画像が形成される。しかも、網点周期は、周期性が人間の視覚には目立ちにくい１５０Ｌｐｉに選ばれているため、滑らかで高品位な画像を形成できる。本発明の画像処理装置においては、量子化誤差の拡散によってドットの発生位置に揺らぎが生じるため、ディザ閾値マトリクスはドット発生位置を規制するにすぎず、ディザ閾値マトリクス内の閾値配置の通りにドットが発生するとは限らないが、ディザ主体の処理となる画像領域で、１００線から２５０線までの範囲内の画像空間周波数を持つ網点が形成されるようなディザ閾値マトリクスをディザ閾値発生部１４１で用いれば、周期性が人間の視覚には目立ちにくく、かつ、電子写真方式のプリンタなどの解像力の範囲内でドット集中が行われるので網点の崩れが少なく粒状性が良好な、滑らかで高品位な画像を形成できることが確認された。
【００２８】
また、エッジ度合の大きい領域と小さい領域の境界部分ではエッジ度合に応じて量子化閾値の振動幅が徐々に増減させられ、誤差拡散主体の処理からディザ主体の処理へ、あるいは、その逆向きに量子化処理の特性が滑らかに切り替えられるため、両画像領域の境界部分に違和感のない画像を形成することができる。
【００２９】
画像特徴抽出部１３０の領域拡張処理部１３２は、エッジデータに対し７画素幅の領域拡張を行うが、６００ｄｐｉの場合、この７画素の領域拡張幅は原稿上で約０．３ｍｍにあたり、これは約８６Ｌｐｉの網点周期に相当する。したがって、８６Ｌｐｉより高線数の網点画像部はエッジ部として評価され、量子化処理部１２０において固定した量子化閾値又は小さな振動幅の量子化閾値を用いた誤差拡散主体の処理が行われることになるため、網点を高い解像度で忠実に再現でき、モアレも発生しない。
【００３０】
前述のように、１７５Ｌｐｉ以上の高線数の網点成分は平滑化され画像データ１００には残らないため、そのような高線数の網点画像部はエッジレベルがレベル８又は高いレベルとなり、画像平坦部と同様に大きな振動幅の量子化閾値を用いたディザ主体の処理によってディザ閾値周期（１５０Ｌｐｉ）で再網点化され、粒状性及び安定性の優れた画像を形成することができ、また画像データ１００から網点成分が失われているためモアレも発生しない。
【００３１】
８６Ｌｐｉより低線数の網点画像では、エッジとして評価される網点境界部は固定した又は小さな振動幅の量子化閾値を用いた誤差拡散主体の処理が行われるため網点を忠実再現し、かつモアレの発生を防止でき、また、エッジとして評価されない網点中央部は、大きな振動幅の量子化閾値を用いたディザ主体の処理が行われるため安定性及び粒状性の良好な画像を形成できる。
【００３２】
《実施例２》
本発明の実施例２によれば、図１に示した構成の画像処理装置において、量子化閾値発生部１４０のディザ閾値発生部１４１で、図５に示すような８×８のディザ閾値マトリクスを用いて、画像空間上で周期的に−７から＋８まで振動するディザ閾値を発生する。これ以外の構成は前記実施例１と同じである。
【００３３】
図５のディザ閾値マトリクスは、太線枠で囲んで示した４×４の基本ディザ閾値（図４に示したディザ閾値マトリクスと同一のもの）を４個組合せて８×８に拡大したもので、主走査方向に隣接した基本ディザ閾値マトリクスを相対的に副走査方向へ半位相シフトさせた構成である。
【００３４】
このようなディザ閾値マトリクスを用いれば、ディザ基調の処理となる画像平坦部などにおいて、６００ｄｐｉで１５０Ｌｐｉ相当の網点が形成されるが、濃度開始点は千鳥状の並びとなるため、特に低濃度部において安定性に優れた画像を形成可能である。網点配置に略６３．５゜のスクリーン角が付くため誤差拡散処理との相性も良好で網点の崩れが少なく、粒状性が良好である。濃度開始点の周期が、副走査方向では４画素であるのに対し主走査方向では８画素と長いことも、低濃度の画像平坦部でドットのオン、オフの間隔が長くなり画像の安定性を高める。
【００３５】
なお、ディザ閾値発生部１４１は、必ずしも図５に示す８×８のディザ閾値マトリクスを格納したＲＯＭを持つ必要はなく、４×４の基本ディザ閾値マトリクスを格納したＲＯＭを持ち、その読み出しアドレスの制御によって８×８のディザ閾値マトリクスの閾値を生成するようにしてもよい。
【００３６】
《実施例３》
本発明の実施例３によれば、図１に示した構成の画像処理装置において、量子化閾値発生部１４０のディザ閾値発生部１４１で、図６に示すように−７から＋８までの閾値を縦方向に増加するように並べた４×４のディザ閾値マトリクスを用いて、画像空間上で周期的に−７から＋８まで振動するディザ閾値を発生する。これ以外の構成は前記実施例１と同じである。
【００３７】
このようなディザ閾値マトリクスを用いるため、ディザ基調の処理となる画像平坦部などでは、６００ｄｐｉで１５０Ｌｐｉ相当の周期毎のドット成長により副走査方向にドットが連続するライン状基調（１５０線の縦万線）によって安定した滑らかな画像が形成される。
【００３８】
《実施例４》
本発明の実施例４によれば、図１に示した構成の画像処理装置において、量子化閾値発生部１４０のディザ閾値発生部１４１で、図７に示すように−１６から＋１５までの閾値を縦方向に増加するように並べた４×８のディザ閾値マトリクスを用いて、画像空間上で周期的に−１６から＋１５まで振動するディザ閾値を発生する。これ以外の構成は前記実施例１と同じである。
【００３９】
このようなディザ閾値マトリクスを用いるため、前記実施例３と同様に、ディザ基調の処理となる画像平坦部などでは、６００ｄｐｉで１５０線相当の縦万線により安定性に優れた滑らかな画像が形成される。
【００４０】
《実施例５》
本発明の実施例５によれば、図１に示した構成の画像処理装置において、量子化閾値発生部１４０のディザ閾値発生部１４１で、図８に示すような６×６のディザ閾値マトリクスを用いて−９から＋８まで振動するディザ閾値を生成する。このディザ閾値は、図８に破線で囲んで示した基本ディザ閾値マトリクスを２個、４５゜のスクリーン角を持つように組合せたもので、その配置関係の理解を容易にするため図８には６×６のディザ閾値マトリクスが４個並べて示されている。基本ディザ閾値マトリクス内では、−９から＋８までの閾値がほぼ渦巻き状に増加するように並べられている。
【００４１】
このようなディザ閾値マトリクスを用いるため、ディザ基調の処理となる画像平坦部などでは、６００ｄｐｉで約１４１線相当の網点が形成されるが、その網点配置に４５゜の方向性が付く。このような４５゜近辺の方向性は人間の視覚にとって目立ちにくい。また、本画像処理装置の前段で画像データ１００に予め９０゜回転処理を施しても（あるいは、本画像処理装置の後段で量子化データ１０１に９０゜回転処理を施しても）、網点配置の方向性は、回転処理を施さない場合と実質的に変化しない。すなわち、回転処理の有無によって、形成される画像の印象は殆ど変化しない。デジタル複写機などでは、機械的なソート機構を用いない回転ソートと呼ばれる機能を装備することがある。この回転ソートにおいては、複数ページの原稿を複数部複写する時に、回転処理を施さずに最初の１部の複写を出力し、次の１部は９０゜回転して複写を出力し、その次の１部は回転処理を施さずに複写を出力する、というように１部ずつ交互に回転処理を施すとともに、回転処理の有無によって用紙の給紙方向を切り替える。このような回転ソートを行った場合に、回転処理の有無によって、複写画像の印象が異なるのは好ましくない。本実施例によれば、画像平坦部などの網点配置の方向性は回転の有無にかかわらず実質的に一定であるため、回転ソートを行っても、回転した複写画像と回転しない複写画像の間に違和感を覚えるような差異は生じない。
【００４２】
《実施例６》
本発明の実施例６によれば、図１に示した全体的構成の画像処理装置において、量子化閾値発生部１４０が図９に示すような構成とされる。画像特徴抽出部１３０（図１）のエッジ検出部１３１は、エッジ量をレベル０（エッジ度合最大）からレベル３（非エッジ）までの４レベルのエッジレベルに量子化し、それを２ビットのエッジデータとして出力するように変更される。
【００４３】
図９に見られるように、本実施例における量子化閾値発生部１４０は、エッジレベル０に対応した閾値生成部１４５＿０、エッジレベル１に対応した閾値生成部１４５＿１、エッジレベル２に対応する閾値生成部１４５＿２、エッジレベル３に対応する閾値生成部１４５＿３、画像特徴抽出部１３０より出力されるエッジデータによって示されるエッジレベルに応じて閾値生成部１４５＿０〜１４５＿３のいずれかで生成された閾値を選択し、それを量子化閾値として量子化処理部１２０（図１）の量子化器１２１に与える閾値選択部１４６からなる。
【００４４】
エッジレベル３（非エッジ）に対応した閾値生成部１４５＿３は、例えば前記実施例１、２、３、４又は５で用いられたディザ閾値マトリクス（図４乃至図７）の各閾値に８を乗じてから１２８を加算したディザ閾値マトリクスを用いて、最大の振動幅で振動する閾値を生成する。エッジレベル２に対応した閾値生成部１４５＿２は、そのような前記実施例のディザ閾値マトリクスの各閾値に５を乗じてから１２８を加算したディザ閾値マトリクスを用いて、より小さい振動幅で振動する閾値を生成する。エッジレベル１に対応した閾値生成部１４５＿１は、そのような前記実施例のディザ閾値マトリクスの各閾値に２を乗じてから１２８を加算したディザ閾値マトリクスを用いて、さらに小さい振動幅で振動する閾値を生成する。エッジレベル０（エッジ度合最大）に対応した閾値生成部１４５＿０は、固定値（＋１２８）を生成する。
【００４５】
したがって、本実施例においても、前記実施例１、２、３、４又は４と同様の量子化閾値処理を行って高品位な画像を形成可能であることは明らかである。
【００４６】
本実施例の量子化閾値発生部１４０の構成によれば、ハードウェア、ソフトウェアのいずれで実現するにしてもコスト又は処理時間の面で一般的に不利な乗算のための手段（図１における乗算部１４２に相当）を排除できる。また、領域拡張処理部１３２は、領域拡張幅に対応した複数ライン分のエッジデータを一時的に記憶する必要とするが、エッジデータが２ビットに圧縮される分だけ、その一時記憶のためのラインメモリなどの容量を削減できる。また、エッジレベル数が４と少ないので、閾値生成部１４５＿０〜１４５＿２においてディザ閾値マトリクスの格納のために必要なメモリ量も少なくて済む。
【００４７】
なお、領域拡張処理部１３２のメモリは削減されないが、エッジ検出部１３１では９レベルのエッジレベルを出力し、領域拡張処理部１３２においてエッジレベルを４レベルに変換して出力する構成も可能である。
【００４８】
《実施例７》
本発明の実施例７によれば、図１に示した全体的構成の画像処理装置において、量子化閾値発生部１４０内のディザ閾値発生部１４１に外部からモード信号（不図示）が入力される。そして、ディザ閾値発生部１４１は、そのモード信号で指示されるモードに従ってディザ閾値生成に用いるディザ閾値マトリクスを切り替える。例えば、ディザ閾値発生部１４１は、図１０（ａ）のような「写真モード」用の４×４のディザ閾値マトリクス、図１０（ｂ）のような「文字／写真モード」用の２×２のディザ閾値マトリクス、図１０（ｃ）のような１×１のディザ閾値マトリクスを保有し、モード信号で指定されたモードに対応したディザ閾値マトリクスを選択する。なお、図１０（ａ）のディザ閾値マトリクスは図４に示したものと同一である。
【００４９】
「写真モード」が指定された場合、図１０（ａ）のディザ閾値マトリクスが選択されるため、非エッジ部は６００ｄｐｉで１５０Ｌｐｉの画像空間周波数を持つ網点により安定性に優れた滑らかな画像が形成される。したがって、このモードは、写真などの変化の少ない画像の出力に適する。「文字モード」が指定された場合、図１０（ｃ）のディザ閾値マトリクスが選択されるため量子化閾値は＋１２８に固定され、画像の全領域で純然たる誤差拡散法による量子化が行われるため、解像性の優れた画像が形成される。したがって、この「文字モード」は、高解像度が望まれる文字や線画のような画像の出力に適する。「文字／写真モード」は、上記２つのモードの中間的な特性を持つ画像を出力する場合に適するモードである。「文字／写真モード」が指定された場合、図１０（ｂ）のディザ閾値マトリクスが選択され、非エッジ部は６００ｄｐｉで３００Ｌｐｉの画像空間周波数を持つ網点により画像が形成される。
【００５０】
このような複数のモードを指定でき、モードに応じてディザ閾値マトリクスを切り替える構成によれば、様々な特性を持つ画像データに対し、適切な量子化処理を施すことによりバランスのとれた高品位な画像を形成することができる。
【００５１】
なお、同様の目的を達成するため、図９に示す量子化閾値発生部１４０において、各閾値発生部１４５でディザ閾値マトリクスをモードに応じて切り替える構成とすることも可能である。
【００５２】
以上説明した各実施例の画像処理装置は、一般的なコンピュータを利用してソフトウェアにより実現することも可能である。この場合、画像処理装置の各部の機能をコンピュータ上で実現するためのプログラムを、例えば、それが記録された磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体記憶素子などの各種記憶媒体から読み込み、又は、ネットワークを経由して外部のコンピュータなどから受信し、コンピュータのメインメモリにロードしＣＰＵに実行させることにより、本発明の画像処理装置をコンピュータ上に実現することができる。各種データの保存や信号遅延のために必要なラインメモリなどの記憶領域としては、例えばメインメモリが利用される。このようなプログラムが記録された、コンピュータが読み取り可能な各種記憶媒体も本発明に包含される。
【００５３】
前記各実施例の画像処理装置は、プリンタ、ディスプレイ等の画像形成に関連した機器や、画像読み取りと画像形成の両方に関連したデジタル複写機やファクス装置のような機器に組み込むことができる。そのような実施形態の一例として、本発明を適用したデジタル複写機の実施例について次に説明する。
【００５４】
《実施例８》
図１１は、デジタル複写機の画像読み取り機構及び画像形成機構の構成例を示す概略断面図である。このデジタル複写機は、原稿を光学的に走査して読み取るスキャナ部４００と、画像形成部としてのレーザプリンタ部４１１と、不図示の回路部５５０（図１２）とを有する。
【００５５】
スキャナ部４００は、平坦な原稿台４０３上に載置された原稿を照明ランプ５０２により照明し、その反射光像をミラー５０３，５０４，５０５およびレンズ５０６を介してＣＣＤなどのイメージセンサ５０７に結像するとともに、照明ランプ５０２及びミラー５０３〜５０５の移動により原稿を副走査することにより、原稿の画像情報を読み取る。イメージセンサ５０７より出力されるアナログ画像信号は回路部５５０（図１２）に入力されて処理される。レーザプリンタ部４１１へは、回路部５５０から出力される画像データが入力される。
【００５６】
レーザプリンタ部４１１においては、書き込み光学ユニット５０８が、回路部５５０から入力した画像データを光信号に変換して、感光体からなる像担持体、例えば感光体ドラム５０９を露光することにより、原稿画像に対応した静電潜像を形成する。書き込み光学ユニット５０８は、例えば、半導体レーザを発光駆動制御部で上記画像データにより駆動して強度変調されたレーザ光を出射させ、このレーザ光を回転多面鏡５１０により偏向走査してｆ／θレンズ及び反射ミラー５１１を介し感光体ドラム５０９へ照射する。感光体ドラム５０９は、駆動部により回転駆動されて矢印で示すように時計方向に回転し、帯電器５１２により一様に帯電された後に、書き込み光学ユニット５０８により露光され、静電潜像を形成される。この感光体ドラム５０９上の静電潜像は、現像装置５１３により現像されてトナー像となる。また、複数の給紙部５１４〜５１８、手差し給紙部５１９のいずれかより用紙がレジストローラ５２０へ給紙される。レジストローラ５２０は、感光体ドラム５０９上のトナー像にタイミングに合わせて用紙を送出する。転写ベルト５２１は転写電源から転写バイアスを印加され、感光体ドラム５０９上のトナー像を用紙へ転写させるとともに用紙を搬送する。トナー像を転写された用紙は、転写ベルト５２１により定着部５２２へ搬送されてトナー像が定着された後、排紙トレイ５２３へ排出される。また、感光体ドラム５０９は、トナー像転写後にクリーニング装置５２４によりクリーニングされ、さらに除電器５２５により除電されて次の画像形成動作に備える。
【００５７】
図１０は、このデジタル複写機の回路部５５０の一例を簡略化して示すブロック図である。この回路部５５０の入力は、スキャナ部４００のイメージセンサ５０７によって、例えば６００ｄｐｉで読み取られたアナログ画像信号である。このアナログ画像信号は、ＡＧＣ回路５５１によってレベルを調整された後、Ａ／Ｄ変換回路５５２により１画素当たり８ｂｉｔのデジタル画像データに変換され、さらに、シェーディング補正回路５５３によってイメージセンサ５０７の画素毎の感度や照度のばらつきが補正される。
【００５８】
シェーディング補正後の画像データは、フィルタ処理回路５５６に送られ、ＭＴＦ補正と平滑化のためのフィルタ処理を施される。このフィルタ処理によって、前述のように１５０Ｌｐｉ程度より高線数の網点成分は平滑化され、１７５Ｌｐｉ以上の高線数の網点成分はほぼ完全に除去される。フィルタ処理後の画像データはガンマ補正回路５５５へ送られ、書き込み濃度に変換するためのガンマ補正を施される。
【００５９】
５６０は中間調処理部である。この中間調処理部５６０は、前記各実施例の画像処理装置からなる。フィルタ処理後の画像データは画像特徴抽出部１３０に入力され、ガンマ補正後の画像データは信号遅延部１５０を介して量子化処理部１２０に入力される。量子化処理部１２０より出力される量子化データは、書き込み光学ユニット５０８内の半導体レーザの発光駆動制御部へ送られる。
【００６０】
なお、フィルタ処理回路５５６において、画像特徴抽出部１３０へ出力する信号のタイミングを調整することによって、信号遅延部１５０を省略することも可能である。また、デジタル複写機においては、画像データの主走査方向の変倍処理が例えばガンマ補正回路５５７の前段で行われたり、地肌除去処理やフレア除去処理などの処理が例えばガンマ補正部５５７と中間調処理部５６０の中間で行われたり、９０゜回転処理が例えばフィルタ処理回路５５４の前段又は中間調処理部５６０の後段で行われたりすることがあるが、その説明は割愛する。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１又は９記載の発明の画像処理装置又は方法によれば、人間の視覚にとって目立ちにくい周期性を持ち、かつ、電子写真方式のプリンタなどの解像能力の範囲内でドット集中が行われるので網点の崩れが少なく粒状性が良い、高品位な画像を形成可能である。
【００６２】
請求項２又は１０記載の発明の画像処理装置又は方法によれば、人間の視覚にとって目立ちにくい方向性を持つ高品位な画像の形成が可能になり、また、９０゜回転処理を行っても画像の差異が目立たない。
【００６３】
請求項３、４、５又は１１記載の発明の画像処理装置又は方法によれば、濃度開始点が千鳥状の並びとなり、低濃度部分において、安定性が優れた滑らかな高品位な画像を形成可能である。また、請求項４及び５記載の発明の画像処理装置によれば、６００ｄｐｉの画像形成では１５０線相当の網点となり、人間の視覚にとって心地よい周期性を持った滑らかな画像を形成可能である。また、請求項５記載の発明の画像処理装置によれば、低濃度の画像平坦部で主走査方向のドットのオン、オフの間隔が長くなるため、網点の崩れが少なく粒状性が良好な画像を形成可能である。
【００６４】
請求項６記載の発明の画像処理装置によれば、副走査方向にドットが連続するライン状基調すなわち縦万線によって、特に画像平坦部において安定性に優れた滑らかで高品位な画像形成が可能である。
【００６５】
請求項１〜７，９〜１１記載の発明の画像処理装置又は方法によれば、文字や画像の変化点などは高解像度で、写真や画像の変化の少ない部分は滑らかで安定性がよく、かつ、両方の領域が違和感なく整合した高品位な画像を形成可能であり、また、比較的低線数の網点画像部は解像度が高く、高線数の網点画像部は滑らかで安定な高品位な画像を形成可能である。請求項７記載の発明の画像処理装置によれば、さらに、処理対象の画像データの特性に応じたモードを指定することにより、画像特徴に適したバランスのとれた高品位な画像を形成可能である。
【００６６】
請求項８記載の記憶媒体によれば、以上に述べたような画像処理装置を、一般的なコンピュータを利用して容易に実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像処理装置のブロック構成の一例を示すブロック図である。
【図２】誤差拡散マトリクスの一例を示す図である。
【図３】エッジ検出のための微分フィルタの例を示す図である。
【図４】量子化閾値生成のためのディザ閾値マトリクスの一例を示す図である。
【図５】量子化閾値生成のためのディザ閾値マトリクスの他の一例を示す図である。
【図６】量子化閾値生成のためのディザ閾値マトリクスの他の一例を示す図である。
【図７】量子化閾値生成のためのディザ閾値マトリクスの別の一例を示す図である。
【図８】量子化閾値生成のためのディザ閾値マトリクスの他の一例を示す図である。
【図９】量子化閾値発生部の他のブロック構成を示すブロック図である。
【図１０】モードに対応したディザ閾値マトリクスの例を示す図である。
【図１１】本発明によるデジタル複写機の画像読み取り及び画像形成に関連した機構の構成例を示す概略断面図である。
【図１２】デジタル複写機の回路部の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００画像データ
１０１量子化データ
１２０量子化処理部
１２１量子化器
１２２誤差計算部
１２３誤差記憶部
１２４誤差拡散マトリクス部
１２５誤差加算部
１３０画像特徴抽出部
１３１エッジ検出部
１３２領域拡張処理部
１４０量子化閾値発生部
１４１ディザ閾値発生部
１４２乗算部
１４３加算部
１４５＿０〜１４５＿３閾値生成部
１４６閾値選択部
１５０信号遅延部
４００スキャナ部
４１１レーザプリンタ部
５５１ＡＧＣ回路
５５２Ａ／Ｄ変換回路
５５３シェーディング補正回路
５５６フィルタ処理回路
５５７ガンマ補正回路
５６０中間調処理部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus that handles multi-gradation image data, and more particularly to an image processing apparatus related to image formation, such as a digital copying machine, a printer, a fax machine, and a display.
[0002]
[Prior art]
As a typical halftone processing method in an image processing apparatus related to image formation, there are a dither method and an error diffusion method.
[0003]
The dither method has an advantage that it has excellent graininess and can express a halftone image smoothly, but it also has a disadvantage. For example, resolution is deteriorated to obtain gradation. In addition, in the dither method for generating a periodic image, moire tends to occur on a printed image such as a halftone dot.
[0004]
On the other hand, the error diffusion method can obtain a resolution that is faithful to the original image and is suitable for reproducing a character image. However, in a halftone image such as a photograph, isolated dots are dispersed or irregularly connected to each other, so that granularity is poor and a peculiar texture may occur. In addition, in an electrophotographic printer, the image is unstable because an image is formed with isolated dots, and in error diffusion, the ratio of the small dots increases, so the stability further decreases, and graininess due to density unevenness Deterioration and banding are likely to occur.
[0005]
Regarding the error diffusion method, in order to improve the texture due to the irregular connection of dots, the dither threshold is used as the quantization threshold, and the following improvements including the method of improving the texture by disturbing the dot connection Technology has been proposed.
(1) A dither threshold is used for the purpose of eliminating the occurrence of pseudo contours and unique stripe patterns, and the amount of error diffusion is increased as the edge amount increases (Japanese Patent Laid-Open No. 3-34772).
(2) For the purpose of preventing white spots in a non-edge low density portion and preventing occurrence of a character notch, a fixed threshold is used in the edge portion of the image, a variation threshold is used in the non-edge portion, and the level of the variation threshold The lower the concentration, the lower the value (Japanese Patent No. 2755307).
(3) When using a multi-value printer of three or more values, a dither signal having a magnitude corresponding to the edge amount is added to the image data at the edge portion of the image for the purpose of preventing the occurrence of moire and pseudo contour. In the edge portion, a fixed value is added to the image data, and the added image data is subjected to multi-value quantization using a fixed threshold value (Japanese Patent No. 2801195).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
A general object of the present invention is to provide an image processing apparatus that compensates for the weaknesses of the error diffusion method and enables the formation of a high-quality image. More specific objects are features as listed below. An image processing apparatus having
-It is possible to form a high-quality image having good periodicity that has a periodicity that is inconspicuous for human vision and that has little distortion of halftone dots.
-It is possible to form high-quality images with a direction that is not noticeable for human vision.
・ Smooth and high-quality images can be formed with excellent stability in low density areas.
・ Smooth and high-quality images can be formed with periodicity that is comfortable for humans.
・ High-quality images with good graininess with little distortion of halftone dots can be formed.
A smooth and high-quality image can be formed that is particularly excellent in the stability of the flat portion of the image.
-The change points of characters and images have a high resolution, and the portions with little change in photos and images are smooth and stable, and it is possible to form a high-quality image in which both areas are aligned with no sense of incongruity.
Further, the halftone dot image portion having a relatively low number of lines has a high resolution, and the halftone dot image portion having a high number of lines can form a smooth and stable high-quality image.
-It is possible to form a high-quality image balanced with respect to image data having various characteristics.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the purpose, In particular, characters and halftone dot image portions with a relatively low number of lines have a high resolution, and photographs and halftone dot image portions with a high number of lines are smooth and stable, and both areas are aligned without any sense of incongruity. To be able to form a quality image, Claim 1 Up to 7 The image processing apparatus according to each of the above-described aspects includes a quantization threshold generation unit that generates a periodically oscillating quantization threshold, and input multi-gradation image data generated by the quantization threshold generation unit. Quantization processing means for quantizing by an error diffusion method using a quantization threshold and outputting quantized data; Edge detection means for detecting an edge level of the image data input to the quantization processing means; area extension processing means for performing area extension processing on the edge level detected by the edge detection means; Comprising The quantization threshold generation means changes the vibration width of the quantization threshold according to the edge level after the area expansion processing by the area expansion processing means. It has a common configuration.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, the quantization threshold value generating means has a periodicity that is inconspicuous for human vision and can form an image with a good granularity with less halftone dot collapse. The quantization threshold value is generated using a dither threshold value matrix that forms halftone dots of an image spatial frequency in a predetermined line number range, for example, a range from 100 lines to 250 lines as described later.
[0009]
According to the second aspect of the present invention, in the quantization threshold value generating means, in order to be able to form a high-quality image having a directivity that is not conspicuous for human vision, for example, a predetermined angle, for example, described later. In this manner, the quantization threshold is generated using a dot-concentrated dither threshold matrix having a screen angle of about 45 °.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in order to form a smooth and high-quality image having excellent stability in the low density portion, the quantization threshold value generating means can include a plurality of basic dither threshold value matrices. Consisting of a combination of And, A quantization threshold is generated using a dither threshold matrix obtained by relatively shifting the adjacent basic dither threshold matrix by a half-phase shift in the direction orthogonal to the adjacent direction.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the quantization threshold value generating means, in order to form a smooth and high-quality image having a periodicity that is comfortable for human vision, the main scanning direction and the sub-scanning are provided. Composed of a plurality of combinations of basic dither threshold matrices each having a direction size of 4 pixels, And, A quantization threshold is generated using a dither threshold matrix obtained by relatively shifting the adjacent basic dither threshold matrix by a half-phase shift in the direction orthogonal to the adjacent direction.
[0012]
According to the fifth aspect of the present invention, a plurality of basic dither threshold matrixes are provided in the quantization threshold value generating means in order to form a high quality image with less halftone dot distortion and good graininess. combination, And, The adjacent basic dither threshold matrix is shifted by a half phase relative to the direction orthogonal to the adjacent direction, and a dither threshold matrix having a density start point period of 8 pixels in the main scanning direction and 4 pixels in the sub scanning direction is used. Thus, the quantization threshold is generated.
[0013]
According to the invention described in claim 6, in order to form a smooth and high-quality image that is particularly excellent in stability of the image flat portion, a vertical line is formed in the quantization threshold value generating means. The dither threshold value matrix to be used is used to generate the quantization threshold value.
[0014]
In addition, in order to be able to form a balanced high-quality image for image data with various characteristics, Claim 7 According to the described invention If In the quantization threshold generation means, the oscillation width of the quantization threshold is changed according to the edge level after the area expansion processing by the area processing means, and a dither threshold matrix used for generating the quantization threshold is designated from the outside. It is set as the structure switched according to the mode to be performed.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in order to avoid duplication of description, the same reference number is used for the same part or a corresponding part in several drawings in the attached drawings.
[0016]
Example 1
FIG. 1 shows a block diagram of an image processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. This image processing apparatus receives multi-gradation image data 100 and outputs quantized data 101. The image processing apparatus includes a quantization processing unit 120, an image feature extraction unit 130, a quantization threshold generation unit 140, and a quantization processing unit. 120 and a signal delay unit 150 for timing adjustment between the image feature extraction unit 130. The signal delay unit 150 is provided as necessary, and is a line memory having a required number of lines, for example. The input image data 100 is 8-bit / pixel data read by a scanner at 600 dpi, for example. In general, such image data 100 is input after passing through a smoothing filter in order to smoothly express a halftone. Usually, since smoothing is performed from an image period of about 150 Lpi, the periodic component of a high-line number halftone dot image of 175 Lpi or more used in gravure printing or the like does not remain in the image data 100.
[0017]
The quantization processing unit 120 quantizes the multi-tone image data by the error diffusion method using the quantization threshold generated by the quantization threshold generation unit 140. In the present embodiment, as illustrated in FIG. , A quantizer (comparator) 121, an error calculation unit 122, an error storage unit 123, an error diffusion matrix unit 124, and an error addition unit 125. The image data 100 is adjusted in timing by the signal delay unit 150 and input to the error addition unit 125. The image data added with the diffusion error by the error adder 115 is input to the quantizer 121. The quantizer 121 quantizes the input image data using the quantization threshold given from the quantization threshold generator 140 and outputs the quantization result as the quantized data 101.
[0018]
In order to simplify the explanation, in this embodiment and each embodiment described later, the quantization threshold value generator 140 generates only one quantization threshold value, and the quantizer 121 has the input image data equal to or greater than the quantization threshold value. In the following description, it is assumed that 1-bit quantized data 101 having a value of “1” and “0” is output otherwise. However, the present invention is not limited to this. For example, the quantization threshold generation unit 140 generates three quantization thresholds, and the quantizer 121 quantizes the image data into four levels using the quantization thresholds, and outputs 2-bit quantization data 101. It can also be set as such a structure.
[0019]
The error calculation unit 122 calculates the quantization error of the quantizer 121. Since 8-bit image data is handled here, in this error calculation, for example, “1” of the quantized data 101 is treated as 255 (decimal) and “0” is treated as 0 (decimal). The calculated quantization error is temporarily stored in the error storage unit 123. The error storage unit 123 is for storing a quantization error related to a processed pixel around the target pixel. In this embodiment, as will be described below, for example, a two-line line memory is used as the error storage unit 123 in order to diffuse the quantization error to surrounding pixels two lines ahead.
[0020]
The error diffusion matrix unit 124 calculates a diffusion error to be added to the next pixel of interest from the quantization error data stored in the error storage unit 123. In this embodiment, the error diffusion matrix unit 125 calculates diffusion error data using an error diffusion matrix having a size of 3 pixels in the sub-scanning direction and 5 pixels in the main scanning direction as shown in FIG. In FIG. 2, the mark * corresponds to the position of the next pixel of interest, and a, b,. . . , K, l are coefficients corresponding to the positions of the 12 processed pixels in the vicinity (the sum is 32). In the error diffusion matrix unit 125, a value obtained by dividing the product sum of the quantization error for the 12 processed pixels and the corresponding coefficients a to l by 32 is sent to the error addition unit 125 as a diffusion error for the next pixel of interest. give.
[0021]
The image feature extraction unit 130 includes an edge detection unit 131 and a region expansion processing unit 132. The edge detection unit 131 detects an edge of the image data 100, and outputs 4-bit edge data representing edge levels from 0 level (maximum edge degree) to level 8 (non-edge) in this embodiment. More specifically, for example, the four types of 5 × 5 differential filters shown in FIG. 3 are used to detect the edge amount in the four directions of the main scanning direction, the sub-scanning direction, and the direction inclined by ± 45 ° from the main scanning direction. Then, the edge amount having the maximum absolute value is selected, and the absolute value of the edge amount is quantized to 9 level edge levels from level 0 to level 8 and output. The region expansion processing unit 132 performs a region expansion process with a width of 7 pixels on the edge detected by the edge detection unit 131. The region expansion processing unit 132 refers to the edge data output from the edge detection unit 131 and generates 7 pixels around the target pixel. The minimum edge level (maximum edge degree) in the 7 pixel area (range of 3 pixels before and after in the main scanning direction and 3 pixels before and after in the sub-scanning direction) Output as edge data. This edge data is given to the quantization threshold value generator 140.
[0022]
The quantization threshold generation unit 140 generates a quantization threshold that periodically oscillates in the image space with a vibration width corresponding to the edge level represented by the edge data output from the region expansion processing unit 132. This is given to the quantizer 121 of the quantization processing unit 120, and a dither threshold value generation unit 141 and a coefficient (0 to 8) corresponding to the edge level indicated by the edge data are output to the dither threshold value generation unit 141. The multiplication unit 142 and the addition unit 143 that adds a fixed value to the output value of the multiplication unit 142 are configured.
[0023]
In this embodiment, the dither threshold value generation unit 141 is a dot-concentrated 4 × 4 dither threshold value matrix in which threshold values from −7 to +8 are increased in a spiral shape with 0 as the center as shown in FIG. Is used to output a dither threshold that periodically oscillates from -7 to +8 in the image space. The dither threshold period is 4 pixels, which corresponds to 150 Lpi in the case of 600 dpi image formation. Such a dither threshold value generation unit 141 can be easily realized by a ROM storing the dither threshold value matrix, a counter that counts main and sub-scan timing signals of image data, and generates a read address of the ROM. .
[0024]
The multiplication unit 142 sets the coefficient 8 when the edge level indicated by the edge data from the image feature extraction unit 130 is level 8 (non-edge), the coefficient 7 when it is level 7, the coefficient 6 when it is level 6, and the level 5 Factor 5 at level 4, factor 4 at level 4, factor 3 at level 3, factor 2 at level 2, factor 1 at level 1, factor 0 at level 0 (maximum edge degree) The output value of the dither threshold value generator 141 is multiplied. Therefore, the output value of the multiplication unit 142 vibrates with the maximum vibration width from +64 to −56 at the edge level 8 (non-edge). The fixed value added by the adding unit 143 is selected as the median value of the image data width +128 (decimal). Therefore, the quantization threshold given to the quantizer 121 vibrates around +128, and the maximum vibration width is 120 (from +192 to +72).
[0025]
If the quantized data 101 of the image processing apparatus configured as described above is given to, for example, an electrophotographic printer or the like, characters, image change points, halftone dot image portions having a relatively low number of lines, etc. have high resolution. A photograph, a portion with little change in the image, a halftone dot image with a high number of lines, etc. are smooth and stable and can form a high-quality image in which these regions are aligned without a sense of incongruity. This will be described below.
[0026]
The quantization threshold generated by the quantization threshold generation unit 140 is fixed to +128 in a portion where the change in the edge portion of the character or line drawing in the image is steep and the edge level is level 0 (edge degree is the highest). Therefore, since the quantization processing unit 120 performs quantization processing by a pure error diffusion method using a fixed threshold value, an image can be formed with high resolution.
[0027]
In a portion where the edge degree is low (the edge level is high) such as a flat portion of a photograph or an image, the oscillation width of the quantization threshold generated by the quantization threshold generation unit 140 becomes large. The dithering process is a dot-concentrated dither-based process, and the image data is halftone dots with a dither threshold period to form a dither-based image with good graininess and stability. In addition, since the halftone dot period is selected to be 150 Lpi whose periodicity is not noticeable to human vision, a smooth and high-quality image can be formed. In the image processing apparatus of the present invention, fluctuations in the dot generation position occur due to the diffusion of the quantization error. Therefore, the dither threshold matrix only regulates the dot generation position, and the dots are arranged according to the threshold arrangement in the dither threshold matrix. However, the dither threshold value generation unit 141 generates a dither threshold value matrix in which a halftone dot having an image spatial frequency within a range from 100 lines to 250 lines is formed in an image area that is mainly a dither process. If used in, the periodicity is inconspicuous for human vision, and dots are concentrated within the range of resolution of electrophotographic printers, etc. It was confirmed that a quality image could be formed.
[0028]
In addition, the quantization threshold oscillation width is gradually increased or decreased according to the edge degree at the boundary between the area with a large edge degree and the area with a small edge degree, so that the error diffusion main process is changed to the dither process or vice versa. Since the characteristics of the quantization process can be switched smoothly, an image with no sense of incongruity can be formed at the boundary between both image areas.
[0029]
The region expansion processing unit 132 of the image feature extraction unit 130 performs a region expansion of 7 pixels on the edge data. In the case of 600 dpi, the region expansion width of 7 pixels is about 0.3 mm on the document. This corresponds to a halftone dot period of about 86 Lpi. Therefore, a halftone dot image portion having a line number higher than 86 Lpi is evaluated as an edge portion, and an error diffusion main process using a quantization threshold fixed in the quantization processing unit 120 or a quantization threshold having a small vibration width is performed. Therefore, halftone dots can be faithfully reproduced with high resolution, and moire is not generated.
[0030]
As described above, since a dot component with a high line number of 175 Lpi or higher is smoothed and does not remain in the image data 100, the edge level of such a high line number halftone dot image portion is level 8 or higher, Similar to the flat image portion, the image is excellent in graininess and stability by being re-dotted with a dither threshold period (150 Lpi) by a dither-based process using a quantization threshold with a large vibration width, Further, since the halftone dot component is lost from the image data 100, moire does not occur.
[0031]
In a halftone dot image having a line number lower than 86 Lpi, a halftone dot boundary portion evaluated as an edge is subjected to error diffusion-based processing using a quantization threshold with a fixed or small vibration width, so that the halftone dot is reproduced faithfully. In addition, the generation of moire can be prevented, and the halftone dot center portion that is not evaluated as an edge can be subjected to dither-based processing using a quantization threshold with a large vibration width, so that an image with good stability and graininess can be formed. .
[0032]
Example 2
According to the second embodiment of the present invention, in the image processing apparatus having the configuration shown in FIG. 1, the dither threshold value generator 141 of the quantization threshold value generator 140 generates an 8 × 8 dither threshold matrix as shown in FIG. Used to generate a dither threshold that oscillates periodically from -7 to +8 in the image space. The other configuration is the same as that of the first embodiment.
[0033]
The dither threshold matrix shown in FIG. 5 is a combination of four 4 × 4 basic dither threshold values (same as the dither threshold matrix shown in FIG. 4) surrounded by a thick line frame and expanded to 8 × 8. The basic dither threshold matrix adjacent in the main scanning direction is relatively half-phase shifted in the sub-scanning direction.
[0034]
When such a dither threshold matrix is used, halftone dots corresponding to 150 Lpi are formed at 600 dpi in an image flat portion or the like that is a process of dither keynote. However, since the density start points are arranged in a staggered pattern, the density is particularly low. It is possible to form an image with excellent stability in the area. Since the halftone dot arrangement has a screen angle of about 63.5 °, compatibility with the error diffusion process is good, and the halftone dot is hardly broken and the graininess is good. The period of the density start point is as long as 4 pixels in the sub-scanning direction but 8 pixels in the main scanning direction. This also means that the dot on / off interval is long in the low-density image flat part and the stability of the image is increased. To increase.
[0035]
Note that the dither threshold value generation unit 141 does not necessarily have the ROM storing the 8 × 8 dither threshold matrix shown in FIG. 5, and has the ROM storing the 4 × 4 basic dither threshold matrix, and has the read address of the read address. You may make it produce | generate the threshold value of a dither threshold value matrix of 8x8 by control.
[0036]
Example 3
According to the third embodiment of the present invention, in the image processing apparatus having the configuration shown in FIG. 1, the dither threshold value generation unit 141 of the quantization threshold value generation unit 140 sets threshold values from −7 to +8 as shown in FIG. Using a 4 × 4 dither threshold matrix arranged so as to increase in the vertical direction, a dither threshold that oscillates periodically from −7 to +8 in the image space is generated. The other configuration is the same as that of the first embodiment.
[0037]
Since such a dither threshold matrix is used, in an image flat portion or the like that is a process of dither tone, a linear tone (150 lines of vertical lines) in which dots are continuous in the sub-scanning direction by dot growth corresponding to 150 Lpi at 600 dpi. A stable and smooth image is formed by the line.
[0038]
Example 4
According to the fourth embodiment of the present invention, in the image processing apparatus having the configuration shown in FIG. 1, the dither threshold value generation unit 141 of the quantization threshold value generation unit 140 sets threshold values from −16 to +15 as shown in FIG. Using a 4 × 8 dither threshold matrix arranged so as to increase in the vertical direction, a dither threshold that oscillates periodically from −16 to +15 in the image space is generated. The other configuration is the same as that of the first embodiment.
[0039]
Since such a dither threshold matrix is used, as in the third embodiment, a smooth image having excellent stability is formed by a vertical line corresponding to 150 lines at 600 dpi in an image flat portion or the like to be processed by dithering. Is done.
[0040]
Example 5
According to the fifth embodiment of the present invention, in the image processing apparatus having the configuration shown in FIG. 1, the dither threshold value generator 141 of the quantization threshold value generator 140 generates a 6 × 6 dither threshold matrix as shown in FIG. Used to generate a dither threshold that oscillates from -9 to +8. This dither threshold is a combination of two basic dither threshold matrixes surrounded by a broken line in FIG. 8 so as to have a screen angle of 45 °. FIG. Four 6 × 6 dither threshold matrices are shown side by side. In the basic dither threshold matrix, the thresholds from −9 to +8 are arranged so as to increase in a substantially spiral shape.
[0041]
Since such a dither threshold matrix is used, halftone dots corresponding to about 141 lines are formed at 600 dpi in an image flat portion or the like which is a process of dither keynote, but the direction of 45 ° is attached to the halftone dot arrangement. Such directionality around 45 ° is inconspicuous for human vision. Further, even if the image data 100 is pre-rotated by 90 ° in the previous stage of the image processing apparatus (or the quantized data 101 is rotated by 90 ° in the subsequent stage of the image processing apparatus), the halftone dot arrangement is performed. The directionality of is substantially the same as that when the rotation process is not performed. That is, the impression of the formed image hardly changes depending on the presence or absence of the rotation process. A digital copying machine or the like may be equipped with a function called rotational sorting that does not use a mechanical sorting mechanism. In this rotation sort, when a plurality of pages of a document are copied, the first copy is output without rotation, the next one is rotated 90 ° and the copy is output, and then The first part of the printer performs the rotation process alternately one by one, such as outputting a copy without performing the rotation process, and switches the paper feeding direction depending on the presence or absence of the rotation process. When such a rotation sort is performed, it is not preferable that the impression of the copy image differs depending on the presence or absence of the rotation process. According to the present embodiment, since the directionality of halftone dot arrangement such as an image flat portion is substantially constant regardless of the presence or absence of rotation, even if the rotation sort is performed, a rotated copy image and a non-rotated copy image are displayed. There is no difference that makes you feel uncomfortable.
[0042]
Example 6
According to the sixth embodiment of the present invention, the quantization threshold value generation unit 140 is configured as shown in FIG. 9 in the image processing apparatus having the overall configuration shown in FIG. The edge detection unit 131 of the image feature extraction unit 130 (FIG. 1) quantizes the edge amount into four edge levels from level 0 (maximum degree of edge) to level 3 (non-edge), and converts it into a 2-bit edge. Changed to output as data.
[0043]
As shown in FIG. 9, the quantization threshold value generation unit 140 in this embodiment includes a threshold value generation unit 145_0 corresponding to the edge level 0, a threshold value generation unit 145_1 corresponding to the edge level 1, and a threshold value generation corresponding to the edge level 2. 145_2, a threshold generation unit 145_3 corresponding to edge level 3, and a threshold generated by any one of threshold generation units 145_0 to 145_3 according to the edge level indicated by the edge data output from the image feature extraction unit 130 , And a threshold selection unit 146 that gives the quantization threshold to the quantizer 121 of the quantization processing unit 120 (FIG. 1).
[0044]
The threshold value generation unit 145_3 corresponding to the edge level 3 (non-edge) multiplies each threshold value of the dither threshold value matrix (FIGS. 4 to 7) used in the first, second, third, fourth, or fifth example by 8, for example. A threshold value that vibrates at the maximum vibration width is generated using a dither threshold value matrix obtained by adding 128 after that. The threshold value generation unit 145_2 corresponding to the edge level 2 uses the dither threshold value matrix obtained by multiplying each threshold value of the dither threshold value matrix of the above-described embodiment by 5 and then adding 128 to the threshold value that vibrates with a smaller vibration width. Is generated. The threshold value generation unit 145_1 corresponding to the edge level 1 uses the dither threshold value matrix obtained by multiplying each threshold value of the dither threshold value matrix of the above-described embodiment by 2 and then adding 128 to the threshold value that vibrates with a smaller vibration width. Is generated. The threshold value generator 145_0 corresponding to the edge level 0 (edge degree maximum) generates a fixed value (+128).
[0045]
Therefore, in this embodiment, it is obvious that a high-quality image can be formed by performing the same quantization threshold processing as in Embodiments 1, 2, 3, 4 or 4.
[0046]
According to the configuration of the quantization threshold value generation unit 140 of the present embodiment, a means for multiplication that is generally disadvantageous in terms of cost or processing time (multiplication in FIG. 1) is realized in either hardware or software. Can be eliminated. The area expansion processing unit 132 needs to temporarily store edge data for a plurality of lines corresponding to the area expansion width. However, the edge data is temporarily stored by the amount corresponding to the compression of the edge data to 2 bits. The capacity of the line memory can be reduced. In addition, since the number of edge levels is as small as four, the threshold generation units 145_0 to 145_2 need a small amount of memory for storing the dither threshold matrix.
[0047]
Although the memory of the area expansion processing unit 132 is not reduced, the edge detection unit 131 can output a 9-level edge level, and the area expansion processing unit 132 can convert the edge level to 4 levels and output it. .
[0048]
Example 7
According to the seventh embodiment of the present invention, a mode signal (not shown) is input from the outside to the dither threshold value generator 141 in the quantization threshold value generator 140 in the image processing apparatus having the overall configuration shown in FIG. . Then, the dither threshold value generation unit 141 switches the dither threshold value matrix used for dither threshold value generation according to the mode indicated by the mode signal. For example, the dither threshold generator 141 is a 4 × 4 dither threshold matrix for “photo mode” as shown in FIG. 10A, and 2 × 2 for “character / photo mode” as shown in FIG. 10B. 10 and a 1 × 1 dither threshold matrix as shown in FIG. 10C, and a dither threshold matrix corresponding to the mode specified by the mode signal is selected. The dither threshold matrix shown in FIG. 10A is the same as that shown in FIG.
[0049]
When “Photo mode” is designated, the dither threshold matrix shown in FIG. 10A is selected, so that a non-edge portion has a smooth image with excellent stability due to a halftone dot having an image spatial frequency of 600 dpi and 150 Lpi. It is formed. Therefore, this mode is suitable for outputting an image with little change such as a photograph. When “character mode” is designated, the dither threshold matrix shown in FIG. 10C is selected, so that the quantization threshold is fixed to +128, and quantization by pure error diffusion is performed in the entire area of the image. Thus, an image with excellent resolution is formed. Therefore, this “character mode” is suitable for outputting an image such as a character or line drawing for which high resolution is desired. The “character / photo mode” is a mode suitable for outputting an image having characteristics intermediate between the above two modes. When the “character / photo mode” is designated, the dither threshold matrix shown in FIG. 10B is selected, and an image is formed by a halftone dot having an image spatial frequency of 600 dpi and a non-edge portion of 600 dpi.
[0050]
According to the configuration in which a plurality of modes can be specified and the dither threshold matrix is switched according to the mode, a high-quality balanced image can be obtained by performing appropriate quantization processing on image data having various characteristics. An image can be formed.
[0051]
In order to achieve the same object, the quantization threshold value generator 140 shown in FIG. 9 may be configured to switch the dither threshold value matrix according to the mode in each threshold value generator 145.
[0052]
The image processing apparatus according to each embodiment described above can also be realized by software using a general computer. In this case, a program for realizing the functions of each unit of the image processing apparatus on a computer is read from various storage media such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, and a semiconductor storage element on which the program is recorded, or The image processing apparatus of the present invention can be realized on a computer by receiving it from an external computer or the like via a network, loading it into the main memory of the computer, and causing the CPU to execute it. For example, a main memory is used as a storage area such as a line memory necessary for storage of various data and signal delay. Various computer-readable storage media in which such a program is recorded are also included in the present invention.
[0053]
The image processing apparatus according to each of the embodiments can be incorporated in a device such as a printer or a display, which is related to image formation, or a device such as a digital copying machine or a fax device related to both image reading and image formation. As an example of such an embodiment, an example of a digital copying machine to which the present invention is applied will be described below.
[0054]
Example 8
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of an image reading mechanism and an image forming mechanism of a digital copying machine. This digital copying machine has a scanner unit 400 that optically scans and reads a document, a laser printer unit 411 as an image forming unit, and a circuit unit 550 (not shown) (FIG. 12).
[0055]
The scanner unit 400 illuminates a document placed on a flat document table 403 with an illumination lamp 502 and connects the reflected light image to an image sensor 507 such as a CCD via mirrors 503, 504 and 505 and a lens 506. At the same time, the image information of the original is read by sub-scanning the original by moving the illumination lamp 502 and the mirrors 503 to 505. The analog image signal output from the image sensor 507 is input to the circuit unit 550 (FIG. 12) and processed. Image data output from the circuit unit 550 is input to the laser printer unit 411.
[0056]
In the laser printer unit 411, the writing optical unit 508 converts the image data input from the circuit unit 550 into an optical signal, and exposes an image carrier made of a photoconductor, for example, a photoconductor drum 509, whereby an original image is obtained. An electrostatic latent image corresponding to is formed. For example, the writing optical unit 508 emits a laser beam whose intensity is modulated by driving a semiconductor laser by the light emission drive control unit with the image data, and deflecting and scanning the laser beam by the rotary polygon mirror 510, and an f / θ lens. Then, the photosensitive drum 509 is irradiated through the reflection mirror 511. The photosensitive drum 509 is driven to rotate by a drive unit and rotates clockwise as indicated by an arrow, and is uniformly charged by a charger 512 and then exposed by a writing optical unit 508 to form an electrostatic latent image. Is done. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 509 is developed by the developing device 513 to become a toner image. Further, the paper is fed to the registration roller 520 from any of the plurality of paper feeding units 514 to 518 and the manual paper feeding unit 519. The registration roller 520 sends a sheet to the toner image on the photosensitive drum 509 in time. The transfer belt 521 is applied with a transfer bias from a transfer power source, transfers the toner image on the photosensitive drum 509 to a sheet, and conveys the sheet. The sheet onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing unit 522 by the transfer belt 521 and the toner image is fixed, and then is discharged to the paper discharge tray 523. Further, the photosensitive drum 509 is cleaned by the cleaning device 524 after the toner image is transferred, and is further discharged by the charge eliminator 525 to prepare for the next image forming operation.
[0057]
FIG. 10 is a simplified block diagram showing an example of the circuit unit 550 of the digital copying machine. The input of the circuit unit 550 is an analog image signal read by the image sensor 507 of the scanner unit 400 at, for example, 600 dpi. This analog image signal is adjusted in level by the AGC circuit 551 and then converted into 8-bit digital image data per pixel by the A / D conversion circuit 552. Further, the shading correction circuit 553 further converts the analog image signal for each pixel of the image sensor 507. Variations in sensitivity and illuminance are corrected.
[0058]
The image data after the shading correction is sent to the filter processing circuit 556 and subjected to filter processing for MTF correction and smoothing. As described above, this filtering process smoothes halftone dot components with a line number higher than about 150 Lpi, and removes halftone dot components with a high line number higher than 175 Lpi almost completely. The filtered image data is sent to the gamma correction circuit 555 and subjected to gamma correction for conversion to writing density.
[0059]
Reference numeral 560 denotes a halftone processing unit. The halftone processing unit 560 is composed of the image processing apparatus of each of the embodiments. The image data after the filter processing is input to the image feature extraction unit 130, and the image data after the gamma correction is input to the quantization processing unit 120 via the signal delay unit 150. The quantized data output from the quantization processing unit 120 is sent to the light emission drive control unit of the semiconductor laser in the writing optical unit 508.
[0060]
In the filter processing circuit 556, the signal delay unit 150 can be omitted by adjusting the timing of the signal output to the image feature extraction unit 130. In the digital copying machine, the scaling process of the image data in the main scanning direction is performed, for example, before the gamma correction circuit 557, or the background removal process or the flare removal process is performed, for example, with the gamma correction unit 557. The processing may be performed in the middle of the processing unit 560, or the 90 ° rotation processing may be performed, for example, before the filter processing circuit 554 or after the halftone processing unit 560, but the description thereof is omitted.
[0061]
【The invention's effect】
Claim 1 Or 9 Image processing apparatus according to the invention Or method According to the above, it has a periodicity that is inconspicuous for human vision, and dots are concentrated within the range of resolving power of electrophotographic printers, etc. An image can be formed.
[0062]
Claim 2 Or 10 Image processing apparatus according to the invention Or method According to the above, it becomes possible to form a high-quality image having a direction that is inconspicuous for human vision, and even if the 90 ° rotation process is performed, the difference in image is not conspicuous.
[0063]
Claims 3, 4, 5 or 11 Image processing apparatus according to the invention Or method According to the above, the density start points are arranged in a staggered pattern, and a smooth and high-quality image with excellent stability can be formed in the low density portion. According to the image processing apparatus of the present invention, a halftone dot equivalent to 150 lines is formed in 600 dpi image formation, and a smooth image having periodicity that is comfortable for human vision can be formed. According to the image processing apparatus of the present invention, since the ON / OFF interval of dots in the main scanning direction is long in the low density image flat portion, the dot is not collapsed and the graininess is good. An image can be formed.
[0064]
According to the image processing apparatus of the present invention, a smooth and high-quality image can be formed with excellent stability, particularly in an image flat portion, by a line-like tone that is continuous in the sub-scanning direction, that is, a vertical line. It is.
[0065]
Claims 1-7, 9-11 Image processing apparatus according to the invention Or method According to the above, it is possible to form high-quality images with high-resolution characters and image change points, smooth and stable areas where there is little change in photos and images, and with both areas aligned with no sense of incongruity. Ah And also The halftone dot image portion having a relatively low number of lines has a high resolution, and the halftone dot image portion having a high number of lines can form a smooth and stable high-quality image. Claim 7 According to the image processing apparatus of the described invention, it is possible to form a balanced and high-quality image suitable for image characteristics by specifying a mode according to the characteristics of the image data to be processed.
[0066]
Claim 8 According to the described storage medium, the image processing apparatus as described above can be easily realized by using a general computer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a block configuration of an image processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an error diffusion matrix.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a differential filter for edge detection.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a dither threshold matrix for generating a quantization threshold.
FIG. 5 is a diagram showing another example of a dither threshold matrix for generating a quantization threshold.
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of a dither threshold matrix for generating a quantization threshold.
FIG. 7 is a diagram showing another example of a dither threshold matrix for generating a quantization threshold.
FIG. 8 is a diagram illustrating another example of a dither threshold matrix for generating a quantization threshold.
FIG. 9 is a block diagram showing another block configuration of a quantization threshold value generator.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a dither threshold matrix corresponding to a mode.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a mechanism related to image reading and image formation of a digital copying machine according to the present invention.
FIG. 12 is a block diagram illustrating an example of a circuit unit of a digital copying machine.
[Explanation of symbols]
100 image data
101 Quantized data
120 Quantization processor
121 Quantizer
122 Error calculator
123 Error storage unit
124 Error diffusion matrix part
125 Error adder
130 Image feature extraction unit
131 Edge detector
132 Area expansion processing unit
140 Quantization threshold value generator
141 Dither threshold generator
142 Multiplier
143 Adder
145_0 to 145_3 threshold generation unit
146 Threshold selection unit
150 Signal delay unit
400 Scanner unit
411 Laser printer
551 AGC circuit
552 A / D conversion circuit
553 Shading correction circuit
556 Filter processing circuit
557 Gamma correction circuit
560 Halftone processing unit

Claims

Quantization threshold value generation means for generating a periodically oscillating quantization threshold value and input multi-gradation image data are quantized by error diffusion using the quantization threshold value generated by the quantization threshold value generation means. a quantization means for outputting quantized data turned into an edge detection means for detecting the edge level of the image data input to the quantization processing unit, area for the detected edge level by the edge detection means ; and a region expansion processing means for performing expansion processing, the quantization threshold generating means generates the quantization threshold using a dither threshold matrix for forming halftone image space frequency in a range of a predetermined number of lines An image processing apparatus , wherein the vibration width of the quantization threshold is changed by the region expansion processing unit according to the edge level after the region expansion processing .

Quantization threshold value generation means for generating a periodically oscillating quantization threshold value and input multi-gradation image data are quantized by error diffusion using the quantization threshold value generated by the quantization threshold value generation means. Quantization processing means for outputting quantized data, edge detection means for detecting an edge level of image data input to the quantization processing means, and an area for the edge level detected by the edge detection means ; and a region expansion processing means for performing expansion processing, the quantization threshold generating means generates the quantization threshold using a dither threshold matrix of the dot concentration type having a screen angle near a predetermined angle, quantization An image processing apparatus , wherein the vibration width of the threshold is changed according to the edge level after the region expansion processing by the region expansion processing means .

Quantization threshold value generation means for generating a periodically oscillating quantization threshold value and input multi-gradation image data are quantized by error diffusion using the quantization threshold value generated by the quantization threshold value generation means. Quantization processing means for outputting quantized data, edge detection means for detecting an edge level of image data input to the quantization processing means, and an area for the edge level detected by the edge detection means Area expansion processing means for performing extension processing , wherein the quantization threshold value generating means is composed of a plurality of combinations of basic dither threshold matrixes, and the adjacent basic dither threshold matrixes are relative to each other in the direction orthogonal to the adjacent direction manner to generate a quantization threshold using a dither threshold matrix composed by half a phase shift, the vibration width of the quantization threshold value, the region expansion processing hand The image processing apparatus characterized by varying according to the edge level after region growing process by.

4. The image processing apparatus according to claim 3, wherein the basic dither threshold value matrix has a size of 4 pixels in the main scanning direction and 4 pixels in the sub-scanning direction.

4. The image processing apparatus according to claim 3, wherein the dither threshold value matrix has a density start point period of 8 pixels in the main scanning direction and 4 pixels in the sub-scanning direction.

Quantization threshold value generation means for generating a periodically oscillating quantization threshold value and input multi-tone image data are quantized by an error diffusion method using the quantization threshold value generated by the quantization threshold value generation means. Quantization processing means for outputting quantized data, edge detection means for detecting an edge level of image data input to the quantization processing means, and region expansion for the edge level detected by the edge detection means Area expansion processing means for performing processing , the quantization threshold generation means generates a quantization threshold using a dither threshold matrix that forms a vertical line, and the oscillation width of the quantization threshold is An image processing apparatus characterized in that the area expansion processing means changes according to the edge level after the area expansion processing .

Quantization threshold value generation means for generating a periodically oscillating quantization threshold value and input multi-gradation image data are quantized by error diffusion using the quantization threshold value generated by the quantization threshold value generation means. Quantization processing means for outputting quantized data, edge detection means for detecting an edge level of image data input to the quantization processing means, and an area for the edge level detected by the edge detection means Region expansion processing means for performing expansion processing, and the quantization threshold generation means changes the oscillation width of the quantization threshold according to the edge level after the region expansion processing by the region processing means, and the quantization threshold For the generation of An image processing apparatus that switches a dither threshold matrix to be used according to a mode designated from the outside.

8. A computer-readable storage medium in which a program for causing a computer to realize the functions of the respective units of the image processing apparatus according to claim 1 is recorded.

A quantization threshold generation step for generating a periodically oscillating quantization threshold and input multi-gradation image data are quantized by an error diffusion method using the quantization threshold generated by the quantization threshold generation step. A quantization process step for outputting quantized data, an edge detection step for detecting an edge level of image data input to the quantization process step, and an area for the edge level detected by the edge detection step A region expansion processing step for performing expansion processing, and the quantization threshold generation step generates a quantization threshold using a dither threshold matrix that forms halftone dots of an image spatial frequency in a range of a predetermined number of lines. The image processing method characterized in that the vibration width of the quantization threshold is changed in accordance with the edge level after the region expansion processing in the region expansion processing step.

A quantization threshold generation step for generating a periodically oscillating quantization threshold and input multi-gradation image data are quantized by an error diffusion method using the quantization threshold generated by the quantization threshold generation step. A quantization process step for outputting quantized data, an edge detection step for detecting an edge level of image data input to the quantization process step, and an area for the edge level detected by the edge detection step The quantization threshold generation step generates a quantization threshold using a dot-concentrated dither threshold matrix having a screen angle near a predetermined angle, and the quantization threshold generation step An image processing method, wherein a vibration width of a threshold is changed according to an edge level after the region expansion processing by the region expansion processing step.

A quantization threshold generation step for generating a periodically oscillating quantization threshold and input multi-gradation image data are quantized by an error diffusion method using the quantization threshold generated by the quantization threshold generation step. A quantization process step for outputting quantized data, an edge detection step for detecting an edge level of image data input to the quantization process step, and an area for the edge level detected by the edge detection step The quantization threshold generation step is made up of a plurality of combinations of basic dither threshold matrices, and the adjacent basic dither threshold matrices are relative to each other in the direction orthogonal to the adjacent direction. Generating a quantization threshold using a dither threshold matrix that is shifted by a half-phase, and changing the vibration width of the quantization threshold to the region expansion processing step Image processing method characterized by changing according to the edge level after more region growing process.