JP3979093B2 - 画像処理装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,カラー画像を形成する画像処理装置および画像形成装置に関する。さらに詳細には,誤差拡散処理を用いて適切な画像形成を行うことができる画像処理装置および画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来,カラー画像を形成する画像処理装置においては,中間調の画像データを量子化するにあたり誤差拡散方式が採られている。この誤差拡散方式とは,入力信号を量子化する際の量子化誤差を目立たなくするために,当該量子化誤差を周辺画素に拡散する方式のことである。当然に,単一画素で発生する量子化誤差は少ないことが望ましい。そして,カラー画像に対して誤差拡散処理を行う一般的な方法として,図7に示すように,各色独立で誤差拡散処理を実施する方法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,前記した従来の技術では以下のような問題があった。すなわち,CMYKの各色独立に量子化誤差を周辺画素に拡散するため,同一画素で発生する各色の量子化誤差は互いに無関係である。そのため,CMY各色の量子化誤差が重なることによって生じる黒色と,K色の量子化誤差による黒色とが,特定の画素に集中して現れたり,その逆に全くないという場合が生じる。これにより,粒状の悪化など画質劣化の原因となっている。
【0004】
本発明は,前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,カラー画像を量子化する際に同一画素で発生する量子化誤差をできる限り当該画素で処理し,出力画像が高品位となる画像処理装置および画像形成装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決を目的としてなされた画像処理装置は,特定色以外の色ごとに量子化誤差を算出する量子化誤差算出手段と,量子化誤差算出手段が算出した1画素の各色の量子化誤差を基に墨入量を算出する墨入量算出手段と,墨入量算出手段が算出した墨入量を同一画素の特定色の入力信号に加算する加算手段と,加算手段の加算結果を量子化する特定色量子化手段とを有し,誤差拡散処理を用いてカラー画像データを量子化する画像処理装置であって,量子化誤差算出手段が算出した1画素の各色の量子化誤差に対して下色除去処理を行う下色除去手段を有し,下色除去手段の処理結果を周辺画素に拡散することを特徴とするものである。
【0006】
また,本発明の画像形成装置は,特定色以外の色ごとに量子化誤差を算出する量子化誤差算出手段と,量子化誤差算出手段が算出した1画素の各色の量子化誤差を基に墨入量を算出する墨入量算出手段と,墨入量算出手段が算出した墨入量を同一画素の特定色の入力信号に加算する加算手段と,加算手段の加算結果を量子化する特定色量子化手段とを有し,誤差拡散処理を用いてカラー画像を形成する画像形成装置であって,量子化誤差算出手段が算出した1画素の各色の量子化誤差に対して下色除去処理を行う下色除去手段を有し,下色除去手段の処理結果を周辺画素に拡散することを特徴とするものである。
【0007】
この画像処理装置および画像形成装置では,量子化誤差算出手段により,特定色以外の量子化誤差を算出する。ここで特定色には,例えばK色が該当する。さらに,墨入量算出手段により,量子化誤差算出手段が算出した1画素の各色の量子化誤差を基に墨入量を算出する。さらに,加算手段により,当該墨入量を同一画素の特定色の入力信号に加算する。そして,墨入量が加算された入力信号を基に特定色の量子化処理を行う。また,この量子化処理による量子化誤差を周辺画素に拡散する。これにより,特定色とそれ以外の色とが関連付けられ,カラー画像を量子化する際に同一画素で発生する量子化誤差を,できる限り当該画素で処理することができる。
【0008】
また,この画像処理装置および画像形成装置においては,量子化誤差算出手段が算出した1画素の各色の量子化誤差に対して下色除去処理を行う下色除去手段を有し,下色除去手段の処理結果を周辺画素に拡散するものである。この下色除去手段により,特定色に反映した分に相当する量子化誤差を除去している。すなわち,周辺画素に拡散する量子化誤差量を軽減することができる。よって,適切な量子化誤差量を拡散することができ,画像全体の画質の劣化を防止することができる。
【0009】
あるいは,この画像処理装置においては,特定色の入力信号を量子化する特定色第2量子化手段と,特定色第2量子化手段の量子化結果と,特定色量子化手段の量子化結果とが異なるか否かを判定する判定手段と,判定手段により量子化結果が異なると判定された場合には,特定色量子化手段による量子化結果についての量子化誤差を選択し,判定手段により量子化結果が異ならないと判定された場合には,特定色第2量子化手段による量子化結果についての量子化誤差を選択する特定色量子化誤差選択手段とを有し,特定色量子化誤差選択手段が選択した量子化誤差を周辺画素に拡散するものであるとよい。
【0010】
この画像処理装置では,特定色第2量子化手段により,墨入量を反映していない信号について量子化する。そして,判定手段により,特定色量子化手段の量子化結果と,特定色第2量子化手段の量子化結果とを比較する。そして,特定色量子化誤差選択手段により,判定手段の結果を基に量子化誤差を算出する。そして,当該量子化誤差を周辺画素に拡張する。これにより,特定色以外の量子化誤差が特定色に集中することを防止することができる。
【0011】
なお,特定色量子化誤差選択手段については,特定色量子化手段での量子化誤差か,あるいは特定色第2量子化手段での量子化誤差かを出力するものである。そのため,あらかじめ両量子化誤差の入力を受け,判定手段の判定結果に応じて選択的に出力するものでよい。また,判定手段の判定結果に応じて,自らが適当な量子化誤差を算出するものでもよい。
【0012】
また,上記の画像処理装置においては,量子化誤差算出手段が算出した1画素の各色の量子化誤差に対して下色除去処理を行う下色除去手段と,判定手段により量子化結果が異なると判定された場合には,下色除去手段により下色除去処理が行われた量子化誤差を選択し,判定手段により量子化結果が異ならないと判定された場合には,量子化誤差算出手段が算出した量子化誤差を選択する量子化誤差選択手段とを有し,量子化誤差選択手段の処理結果を周辺画素に拡散するものであるとよい。これにより,適切な量子化誤差量を拡散することができ,画像全体の画質の劣化を防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下,本発明に係る画像処理装置および画像形成装置を具体化した実施の形態について図面に基づいて説明する。
【0014】
[第一の形態]
本形態は,カラープリンタに本発明を適用したものである。まず,本形態にカラープリンタは,図1に示すように色変換部1と,色補正部2と,画像形成エンジン3とを備えている。色変換部1は,画像データの入力を受ける。
【0015】
次に,図1中の各構成部について説明する。色変換部1は,入力された画像データを,RGB信号からCMYK信号に変換するものである。そして,色補正部2は,入力されたCMYK各色の信号に対してそれぞれ量子化処理を施すものである。また,後述する誤差拡散処理による補正処理を行うものである。また,画像形成エンジン3は,色補正部2が出力する補正後の画像データに基づき紙等の媒体上に画像を形成するものである。なお,画像形成エンジン3は,感光体とトナーとによるもの,あるいはインクジェット等,画像データに基づくものであるなら何でもよい。
【0016】
次に,色補正部2について詳説する。この色補正部2は,入力された画像信号に対して量子化処理を行うものである。さらに,量子化処理によって発生する量子化誤差に対して誤差拡散処理を施すものである。色補正部2は,図2に示すように,加算器10,20,30,40,45と,入力信号を量子化するn値化部11,21,31,41と,量子化誤差を算出する量子化誤差算出部12,22,32,42と,n値化するための閾値を算出する閾値部13,23,33,43と,適当な周辺画素へ拡散させるための重み積分部14,24,34,44と,量子化誤差から下色除去(以下,「UCR」とする。)処理を行う量子化誤差UCR処理部50と,量子化誤差から墨入(以下,「BP」とする。)処理を行う量子化誤差BP算出部51とを備えている。
【0017】
次に,色補正部2の処理について説明する。色補正部2の処理は,大別するとK色の処理とその他の色(CMY)の処理とに分けられる。始めに,CMY色の量子化処理および誤差拡散処理について説明する。まず,n値化部11,21,31にCMY各色の画像信号が入力される。n値化部11,21,31では,閾値部13,23,33で算出した閾値を基に,当該入力信号の量子化が行われる。さらに,量子化誤差算出部12,22,32では,量子化前の入力信号と量子化後の入力信号とを基に量子化誤差が算出される。そして,CMYの各色の量子化誤差は量子化誤差UCR処理部50および量子化誤差BP算出部51に送られる。
【0018】
この処理のC色については,まず,n値化部11により,C色の入力信号が量子化される。そして,量子化誤差算出部12により,C色の入力信号とn値化部11の出力結果とを基にC色の量子化誤差が算出される。そして,当該量子化誤差は,量子化誤差UCR処理部50および量子化誤差BP算出部51に送られる。
【0019】
次に,量子化誤差UCR処理部50では,CMY各色の量子化誤差を基に,UCR処理が行われる。UCR処理では,次の式(1)により量子化誤差UCR量(EU)を求める。
EU=B×(MIN(EC,EM,EY)) (1)
式(1)中,Bは任意の係数(0<B<1.0)である。また,ECはC色の量子化誤差,EMはM色の量子化誤差,EYはY色の量子化誤差である。すなわち,CMYの各量子化誤差の中から最小値を求め,その最小値と任意係数Bとの積が量子化誤差UCR量となる。
【0020】
また,量子化誤差UCR量を基に,色ごとにUCR処理後の量子化誤差が算出される。この量子化誤差のC色については,次の式(2)により求める。
EUC=EC−EU (2)
式(2)中,EUCはC色のUCR処理後の量子化誤差である。すなわち,量子化誤差UCR処理部50に入力されたC色の量子化誤差と量子化誤差UCR量との差が,C色のUCR処理後の量子化誤差となる。M色およびY色についても同様に,UCR処理後の量子化誤差が算出される。
【0021】
次に,CMY各色に対応する重み積分部14,24,34により,量子化誤差を拡散する先の周辺画素が決定される。そして,CMY各色の入力信号にフィードバックされる。本動作により,CMY各色についての誤差拡散処理が実施される。
【0022】
一方,量子化誤差BP算出部51では,CMY各色の量子化誤差を基にBP処理が行われる。BP処理では,次の式(3)により量子化誤差BP量(EB)を求める。
EB=A×(MIN(EC,EM,EY)) (3)
式(3)中,Aは任意の係数(0<A<1.0)である。すなわち,CMY各色の量子化誤差の中から最小値を求め,その最小値と任意係数Aとの積が量子化誤差BP量となる。この量子化誤差BP量は,同一画素のK色の入力信号に加算される。なお,係数Aと係数Bとは,ともに適量な量子化誤差を求めるための数値である。両者は必ずしも同等の値である必要はないが,大きくは異ならない。
【0023】
次に,K色の量子化処理および誤差拡散処理について説明する。K色のn値化部41による量子化処理および量子化誤差算出部42による量子化誤差の算出処理自体は,他色と同様である。ただし,K色の入力信号には,同一画素の量子化誤差BP量が加えられる。本動作により,K色についての量子化処理および誤差拡散処理が実施される。
【0024】
なお,上記の説明は,画像データ中の他の画素から誤差の拡散を受けない画素,例えば先頭画素についての処理である。画素によっては,他の画素から拡散された量子化誤差が入力信号に加えられる。
【0025】
次に,色補正部2の量子化処理および誤差拡散処理の概要を,CMY各色の量子化誤差量およびK色の入力データに基づいて説明する。まず,図3(a)に示すように,CMY各色の量子化誤差を算出する(図2中,量子化誤差算出部12,22,32より算出。)。そして,図3(b)に示すように,CMY各色の量子化誤差の中から最小値を算出する(図2中,量子化誤差UCR処理部50,量子化誤差BP算出部51より算出。)。この最小値は,CMY各色が重なることで発生する黒色に相当する。
【0026】
次に,図3(c)に示すように,算出した最小値を基に量子化誤差BP量を算出する(図2中,量子化誤差BP算出部51より算出。)。そして,図4に示すように,同一画素のK色の入力信号に当該量子化誤差BP量を加算する(図2中,加算器45より算出。)。すなわち,CMY各色の量子化誤差が重なることにより発生する黒色を,同一画素のK色に加算する。この量子化誤差BP量が加算された入力信号を基に,K色の量子化処理を行う。これにより,CMY各色とK色とが関連付けられる。
【0027】
また,図3(d)に示すように,算出した最小値を基に量子化誤差UCR量を算出する(図2中,量子化誤差UCR処理部50より算出。)。そして,図5に示すように,CMY各色について量子化誤差と量子化誤差UCR量との差をUCR処理後の量子化誤差として算出する(図2中,量子化誤差UCR処理部50より算出。)。このUCR処理後の量子化誤差は,CMY各色についての量子化誤差から,K色への量子化誤差BP量の加算処理で使用された量子化誤差を除いたものに相当する。そして,当該UCR処理後の量子化誤差を,それぞれの色の入力信号にフィードバックする。
【0028】
以上詳細に説明したように本形態の画像処理装置では,n値化部11,21,31,41により,入力信号の量子化処理を行うこととしている。また,量子化誤差算出部12,22,32,42により,量子化誤差を算出することとしている。さらに,量子化誤差BP算出部51により,CMY各色の量子化誤差算出部12,22,32が算出した量子化誤差を基に量子化誤差BP量を算出することとしている。そして,加算器45により,当該量子化誤差BP量を同一画素のK色の入力信号に加算することとしている。さらに,量子化誤差BP量が加算された入力信号を基にK色の量子化処理を行うこととしている。これにより,CMY各色が重なることで発生する黒色をその画素のK色に反映させることができ,同一画素で発生する量子化誤差を,できる限り当該画素で処理することができる。よって,出力画像が高品位となる画像処理装置および画像形成装置が実現されている。
【0029】
また,量子化誤差UCR処理部50により,量子化誤差UCR量を算出することとしている。さらに,当該量子化誤差UCR量を除いた量子化誤差を周辺画素に拡散することとしている。これにより,K色に反映した分に相当する量子化誤差を除去し,周辺画素に拡散する量子化誤差量を軽減することができる。よって,適切な量子化誤差量を拡散することができ,画像全体の画質の劣化を防止することができる。
【0030】
[第二の形態]
本形態は,第一の形態の変形例である。第一の形態では,量子化誤差BP量は全て同一画素のK色に加算される。ここで,加算された量子化誤差BP量によってK色の量子化結果が変わった場合は,同一画素で発生するK色信号以外の黒色をその画素にて有効に利用したことになる。しかし,すべての画素で量子化結果が変わるとは限らない。すなわち,量子化誤差BP量を加算しても閾値を越えず,量子化結果に影響を及ぼさない場合がある。これにより,量子化結果が変わらない場合は,周辺画素のK色信号に対して量子化誤差BP量を加えた量子化誤差が拡散されることとなり,CMY色の量子化誤差がK色に集中してしまうことになる。そこで,本形態の画像形成装置は,第一の形態の画像形成装置に修正を加えたものである。
【0031】
本形態も,デジタル式のカラープリンタに本発明を適用したものであり,第一の形態と同様に,色変換部と,色補正部と,画像形成エンジンとを備えている。
【0032】
次に,色補正部について詳説する。本形態の色補正部は,図6に示すように,加算器10,20,30,40,45と,入力信号を量子化するn値化部11,21,31,41,47と,量子化誤差を算出する量子化誤差算出部12,22,32,42と,n値化するための閾値を算出する閾値部13,23,33,43,48と,適当な周辺画素へ拡散させるための重み積分部14,24,34,44と,量子化誤差を選択的に切り換える量子化誤差切替部19,29,39と,K色の入力信号を選択的に切り換えるK色入力信号切替部49と,量子化誤差からUCR処理を行う量子化誤差UCR処理部50と,量子化誤差からBP処理を行う量子化誤差BP算出部51と,量子化結果を比較する量子化結果判定部60とを備えている。第一の形態との違いは,主として,量子化誤差切替部19,29,39と,K色入力信号切替部49と,量子化結果判定部60とを有しているところにある。
【0033】
次に,色補正部の処理について説明する。まず,CMY各色の量子化処理が行われる。また,CMY各色の量子化誤差が算出され,当該量子化誤差は量子化誤差UCR処理部50および量子化誤差BP算出部51に送られる。量子化誤差BP算出部51では,送られた量子化誤差を基に量子化誤差BP量が算出される。
【0034】
次に,K色の処理では,先の量子化誤差BP量を加算した入力信号(以下,「加算済み信号」とする。)を基に,n値化部41で量子化した結果が量子化結果判定部60に送られる。さらに,先の量子化誤差BP量を加算していない入力信号(以下,「加算無し信号」とする。)を基に,n値化部47で量子化した結果も量子化結果判定部60に送られる。量子化結果判定部60では,両結果が異なるか否かを判定する。当該判定結果は,K色入力信号切替部49と量子化誤差切替部19,29,39とに送られる。そして,両結果が異なっているならば,第一の形態と同様の量子化処理を行う。量子化誤差BP量が同一画素にて有効に利用されたからである。すなわち,K色の処理では,K色入力信号切替部49により,加算済み信号が選択され,当該信号に基づいて量子化誤差が算出される。また,CMY色の処理では,量子化誤差切替部19,29,39により,UCR処理後の量子化誤差が選択され,当該量子化誤差がそれぞれの色の入力信号へフィードバックされる。
【0035】
一方,両結果が同一ならば,CMYK各色が独立に誤差拡散処理を行う。量子化誤差BP量を同一画素にて有効に利用できなかったからである。すなわち,K色の処理では,K色入力信号切替部49により,加算無し信号が選択され,当該信号に基づいて量子化誤差が算出される。また,CMY色の処理では,量子化誤差切替部19,29,39により,色ごとの量子化誤差がそのまま選択され,当該量子化誤差がそれぞれの色の入力信号へフィードバックされる。
【0036】
以上詳細に説明したように本形態の画像処理装置では,n値化部41により加算済み信号について量子化することとしている。また,n値化部47により加算無し信号について量子化することとしている。そして,量子化結果判定部60により,n値化部41の量子化結果と,n値化部47の量子化結果とを比較し,両結果が異なるか否かを判定することとしている。そして,K色入力信号切替部49では,両結果が異なる場合は,加算済み信号を基にK色の量子化誤差を算出することとしている。一方,両結果が異ならない場合は,加算無し信号を基にK色の量子化誤差を算出することとしている。当該量子化誤差をK色の入力信号にフィードバックすることとしている。これにより,CMY色の量子化誤差がK色に集中することを防止することができる。
【0037】
さらに,量子化誤差切替部19,29,39では,両結果が異なる場合は,量子化誤差UCR処理部50によるUCR処理後の量子化誤差をそれぞれの色の入力信号にフィードバックすることとしている。一方,両結果が異ならない場合は,量子化誤差算出部12,22,32で色ごとに算出された量子化誤差を,それぞれの色の入力信号にフィードバックすることとしている。これにより,前述のK色入力信号切替部49と併せて,CMY色の量子化誤差がK色に集中することを防止することができる。
【0038】
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,本実施例ではカラープリンタに本発明を適用したが,その他にもカラー複写機等のカラー画像を取り扱うものであればよい。
【0039】
また,第二の形態では,K色の量子化誤差は,K色入力信号切替部49からの入力信号を受けて量子化誤差算出部42が算出しているが,この形態に限るものではない。例えば,あらかじめ加算済み信号を基に量子化した場合の量子化誤差と,加算無し信号を基に量子化した場合の量子化誤差とを算出しておき,量子化結果判定部60の判定結果により,どちらか一方の量子化誤差をK色の量子化誤差として選択するものとしてもよい。
【0040】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば,カラー画像を量子化する際に同一画素で発生する量子化誤差をできる限り当該画素で処理し,出力画像が高品位となる画像処理装置および画像形成装置が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一の形態における画像処理装置のブロック構成を示す図である。
【図2】第一の形態における色補正部のブロック構成を示す図である。
【図3】第一の形態における画像処理の概略を示す図である。
【図4】第一の形態におけるK色の入力データを示す図である。
【図5】第一の形態におけるCMY各色の量子化誤差量を示す図である。
【図6】第二の形態における色補正部のブロック構成を示す図である。
【図7】従来の形態における誤差拡散処理のブロック構成を示す図である。
【符号の説明】
10,20,30,40,45,46 加算器
11,21,31,41 n値化部
12,22,32,42 量子化誤差算出部
19,29,39 量子化誤差切替部
49 K色入力信号切替部
50 量子化誤差UCR処理部
51 量子化誤差BP算出部
60 量子化結果判定部
Claims (4)
- 特定色以外の色ごとに量子化誤差を算出する量子化誤差算出手段と,
前記量子化誤差算出手段が算出した1画素の各色の量子化誤差を基に墨入量を算出する墨入量算出手段と,
前記墨入量算出手段が算出した墨入量を同一画素の特定色の入力信号に加算する加算手段と,
前記加算手段の加算結果を量子化する特定色量子化手段とを有し,
誤差拡散処理を用いてカラー画像データを量子化する画像処理装置において,
前記量子化誤差算出手段が算出した1画素の各色の量子化誤差に対して下色除去処理を行う下色除去手段を有し,
前記下色除去手段の処理結果を周辺画素に拡散することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載する画像処理装置において,
特定色の入力信号を量子化する特定色第2量子化手段と,
前記特定色第2量子化手段の量子化結果と,前記特定色量子化手段の量子化結果とが異なるか否かを判定する判定手段と,
前記判定手段により量子化結果が異なると判定された場合には,前記特定色量子化手段による量子化結果についての量子化誤差を選択し,前記判定手段により量子化結果が異ならないと判定された場合には,前記特定色第2量子化手段による量子化結果についての量子化誤差を選択する特定色量子化誤差選択手段とを有し,
前記特定色量子化誤差選択手段が選択した量子化誤差を周辺画素に拡散することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2に記載する画像処理装置において,
前記量子化誤差算出手段が算出した1画素の各色の量子化誤差に対して下色除去処理を行う下色除去手段と,
前記判定手段により量子化結果が異なると判定された場合には,前記下色除去手段により下色除去処理が行われた量子化誤差を選択し,前記判定手段により量子化結果が異ならないと判定された場合には,前記量子化誤差算出手段が算出した量子化誤差を選択する量子化誤差選択手段とを有し,
前記量子化誤差選択手段の処理結果を周辺画素に拡散することを特徴とする画像処理装置。 - 特定色以外の色ごとに量子化誤差を算出する量子化誤差算出手段と,
前記量子化誤差算出手段が算出した1画素の各色の量子化誤差を基に墨入量を算出する墨入量算出手段と,
前記墨入量算出手段が算出した墨入量を同一画素の特定色の入力信号に加算する加算手段と,
前記加算手段の加算結果を量子化する特定色量子化手段とを有し,
誤差拡散処理を用いてカラー画像を形成する画像形成装置において,
前記量子化誤差算出手段が算出した1画素の各色の量子化誤差に対して下色除去処理を行う下色除去手段を有し,
前記下色除去手段の処理結果を周辺画素に拡散することを特徴とする画像形成装置。
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