JP4072457B2 - 画像処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理方法に関し、特に、デジタル階調画像の各画素の階調を網点の大きさを変調することによって表現する画像処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カラー画像の表現においてデジタル階調画像を２値画像で表現するデジタルハーフトーン手法が知られている。通常、カラーデジタル階調画像は階調と色の要素を有し、この階調を２値画像として表現するために網点（濃度パターン）を使用している。
【０００３】
例えば入力画像が２５６階調のデータであった場合、その階調を表現する網点マトリクスは最低１６×１６のマス目で表現され、そのマス目に対して所定の順序で閾値のタイリングを行い、入力画像の各画素のデジタル値が該閾値を上回ればその画素を埋める（画素値をＯＮにする）。これにより、マトリクス内の埋められた画素と埋められていない画素との面積比率によって所望の階調が表現される。そして、この網点が１インチ（２．５４ｃｍ）の幅に何列並ぶかという単位は「線」で表され、仮に画像記録装置の出力解像度が１２００ｄｐｉで１２０線の画像にしたい場合、網点マトリクスサイズは１０×１０となるので１００（１０×１０）階調が表現できるということになる。
【０００４】
逆に１２０線で原稿の濃淡が２５６階調であるデータを出力するには、出力解像度として１２０×１６＝１９２０ｄｐｉが必要ということになる。したがって、出力機器の解像度が１２００ｄｐｉしかない場合には、１２０線では１００階調のデータしか出力できず、２５６階調では出力できないことになる。
【０００５】
このように、記録装置が低解像度出力であった場合、網点法（ＡＭスクリーン法）では所望の線数と階調数を再現することは困難であり、階調数を高くすれば線数が低くなり、線数を高くすれば階調数が低くなるという問題があった。
【０００６】
この問題に対し、網点マトリクス内において、Ｎ個の低濃度ドットを順次形成することによってＮ段階の階調を表現し、さらにＭ個の高濃度ドットを順次形成することによって、Ｎ段階の次段階からＭ段階の階調を表現する画像処理方法が提案されている（特願２００２−３７８６８２号）。
【０００７】
この方法では、入力画素値が高濃度用閾値マトリクス内の所定位置における閾値よりも大きい場合に高濃度ドットを出力し、入力画素値が該閾値よりも小さい場合には、該入力画素値が高濃度用閾値マトリクス内の全閾値列において属する閾値範囲を探索し、以降、各低濃度用閾値マトリクス内の所定位置の閾値が閾値範囲内にある場合に、入力画素値が該閾値よりも大きければ低濃度ドットを出力するという方法で、多段階の階調表現を実現している。
【０００８】
なお、網点法を開示した文献としては、以下のようなものがある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−４１４６５号公報
【特許文献２】
特表平１０−５０４５０５号公報
【特許文献３】
特開２００１−１８４５４号公報
【特許文献４】
特開平６−２９１９９４号公報
【特許文献５】
特開平８−８７１０５号公報
【特許文献６】
特開平０７−０３０７５４号公報
【特許文献７】
特開平０９−１０７４７３号公報
【特許文献８】
特開平１０−０７０６５８号公報
【特許文献９】
特許第２５２４４７０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法では、低濃度ドットが出力されない限り、全ての低濃度マトリクスにおいて所定位置における閾値が閾値範囲内にあるか否かの判定が行われ、さらに範囲内であれば所定位置の閾値と入力画素値との比較が行われるため、低濃度ドットの個数（Ｎ）が多いほど処理速度が遅くなるという問題がある。
【００１１】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、網点マトリクス内において、Ｎ個の低濃度ドットとＭ個の高濃度ドットとを用いて多階調を表現する画像処理において、処理を簡略化して高速化することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の一態様としての画像処理方法は、網点サイズを変調することによって階調を表現する画像処理方法であって、網点マトリクス内において、Ｎ個の低濃度ドットをＮ個の低濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによってＮ段階の階調を表現し、さらにＭ個の高濃度ドットを高濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによって、前記Ｎ段階の次段階からＭ段階の階調を表現する画像処理方法において、
前記網点マトリクス内の所定位置における画素値を入力する入力工程と、
前記画素値が前記高濃度用閾値マトリクス内の前記所定位置における閾値よりも大きい場合に、前記高濃度ドットを出力する高濃度マトリクス処理工程と、
前記画素値が前記閾値以下の場合に、該画素値が前記高濃度用閾値マトリクス内の全閾値列中の小さい方からＫ番目以内に含まれるかを探索する閾値範囲探索工程と、
前記閾値範囲探索工程において探索されたＫを前記低濃度ドットの個数Ｎで除した際の剰余に応じて、前記Ｎ個の低濃度用閾値マトリクス中の１つのマトリクスを選択する低濃度用閾値マトリクス選択工程と、
前記画素値が選択された低濃度マトリクス内の前記所定位置における閾値よりも大きい場合に、対応する低濃度ドットを出力する低濃度マトリクス処理工程と、を有する。
【００１３】
すなわち、本発明では、網点サイズを変調することによって階調を表現する画像処理方法であって、網点マトリクス内において、Ｎ個の低濃度ドットをＮ個の低濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによってＮ段階の階調を表現し、さらにＭ個の高濃度ドットを高濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによって、Ｎ段階の次段階からＭ段階の階調を表現する画像処理方法において、網点マトリクス内の所定位置における画素値を入力し、画素値が高濃度用閾値マトリクス内の所定位置における閾値よりも大きい場合に、高濃度ドットを出力し、画素値が閾値以下の場合に、該画素値が高濃度用閾値マトリクス内の全閾値列中の小さい方からＫ番目以内に含まれるかを探索し、探索されたＫを低濃度ドットの個数Ｎで除した際の剰余に応じて、Ｎ個の低濃度用閾値マトリクス中の１つのマトリクスを選択し、画素値が選択された低濃度マトリクス内の所定位置における閾値よりも大きい場合に、対応する低濃度ドットを出力する。
【００１４】
このようにすると、画素値が高濃度用閾値マトリクス内の所定位置の閾値より小さい場合に、該画素値が高濃度用閾値マトリクス内の全閾値列中の小さい方からＫ番目以内に含まれるかを探索し、探索されたＫを低濃度ドットの個数Ｎで除した際の剰余に応じて、Ｎ個の低濃度用閾値マトリクス中の１つのマトリクスが選択され、選択された低濃度用閾値マトリクス内の所定位置の閾値との比較に応じて低濃度ドットが出力される。
【００１５】
従って、網点マトリクス内において、Ｎ個の低濃度ドットとＭ個の高濃度ドットとを用いて多階調を表現する画像処理において、処理が簡略化されて高速になる。
【００１６】
なお、本発明は上記の画像処理方法としての態様以外に、上記画像処理方法を実施する画像処理装置、上記画像処理方法をコンピュータ装置で実現するコンピュータプログラム、該コンピュータプログラムを格納する記憶媒体の態様としても実現され得る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
上述のように、本発明は、網点サイズを変調することによって階調を表現する画像処理方法であって、網点マトリクス内において、Ｎ個の低濃度ドットをＮ個の低濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによってＮ段階の階調を表現し、さらにＭ個の高濃度ドットを高濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによって、Ｎ段階の次段階からＭ段階の階調を表現する画像処理方法において、網点マトリクス内の所定位置における画素値を入力し、画素値が高濃度用閾値マトリクス内の所定位置における閾値よりも大きい場合に、高濃度ドットを出力し、画素値が閾値以下の場合に、該画素値が高濃度用閾値マトリクス内の全閾値列中の小さい方からＫ番目以内に含まれるかを探索し、探索されたＫを低濃度ドットの個数Ｎで除した際の剰余に応じて、Ｎ個の低濃度用閾値マトリクス中の１つのマトリクスを選択し、画素値が選択された低濃度マトリクス内の所定位置における閾値よりも大きい場合に、対応する低濃度ドットを出力する画像処理方法である。
【００１８】
この場合、Ｎ個の低濃度用閾値マトリクスのそれぞれは、高濃度用閾値マトリクスを含む全マトリクスの閾値群において、Ｎ個以下の連続する閾値を含むようにするのがよい。
【００１９】
また、低濃度用閾値マトリクスを選択する際には、Ｎが２以上の場合、各低濃度用閾値マトリクス中に含まれる閾値の最小値を探索し、剰余が１から増加する毎に最小値の昇順で低濃度用閾値マトリクスを選択し、剰余が０のときに最小値が最大の低濃度用閾値マトリクスを選択するのが好適である。
【００２０】
高濃度用閾値マトリクスと低濃度用閾値マトリクスがあわせて３個以上である場合には、少なくとも１つの閾値マトリクスは閾値が含まれない画素を有するようにするのが好ましい。
【００２１】
更に、高濃度用閾値マトリクスは、画素位置毎に全て異なる閾値を有するようにするのがよい。
【００２２】
また、低濃度ドットをＬ種類の記録剤によって形成する場合、２×Ｌ個の低濃度用閾値マトリクスを用いるようにし、低濃度用閾値マトリクスを選択する際には、高濃度用閾値マトリクス内の閾値列間をＬ個の領域に分割する分割閾値と入力画素値の比較により、低濃度用閾値マトリクスを選択する、あるいは閾値範囲を探索する際に、高濃度用閾値マトリクス内の各閾値列間をＬ個の領域に分割する各分割閾値を高濃度用閾値マトリクスの閾値列に加えた全閾値列中から、Ｋの値を探索するのが好ましい。
【００２３】
なお、高濃度用閾値マトリクスの各閾値に対応する入力画素値と、低濃度ドットの形成を行うか否かの関係をテーブルとして保持し、該テーブルにおいて、高濃度用閾値マトリクス中の各閾値について、０以上該閾値以下の範囲が、対応する入力画素値の範囲としてもよい。
【００２４】
このような本発明は、具体的に図１〜図１０に示す構成において、以下の第１乃至第３の実施形態と対応して実現される。
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
なお、説明を分かりやすくするために、以下の説明ではスクリーン角は０度、網点マトリクスのサイズは３×３とし、高濃度ドットとして濃シアンインク、低濃度ドットとして淡シアンインクを用いる例について説明する。
【００２７】
＜第１実施形態＞
本実施形態においては、３レベルの濃度順に淡シアンインクを３ドット（Ｎ＝３）打ち、その次レベルの濃度については濃シアンインク１ドット（Ｍ＝１）に置き換えることによって、網点マトリクスを生成する例を示す。
【００２８】
通常、印刷においては、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色のインクを用いてカラーを表現する。本実施形態においては、例えばＣ色を例とすると、希釈率の異なる濃シアンインクと淡シアンインクを用いることによって、階調数の向上を実現する。
【００２９】
図１（ａ）は印刷による網点を示し、これをデジタルで実現すると、図１（ｂ）に示す網点マトリクスとなる。図１（ａ）に示すＡＭスクリーンの網点の大きさは、図１（ｂ）に示すように、その階調値に応じた画素の集合によって表すことができる。
【００３０】
図２は、デジタル画像（２５６階調）に対する、スクリーン角０度のシアン版の網点マトリクス（５×５）における閾値パターンの例である。図２の閾値パターンは、濃インクのみ使用した場合の例であり、デジタルで行われる従来のＡＭスクリーン法の一例である。例えば、入力値が１１の場合、この閾値パターンにおける閾値１０の位置にドットが配置される。また入力値が４２の場合、１０，２０，３１，４１の位置にドットが配置される。閾値パターンは例えば、中心から徐々に網点の大きさが太くなるように閾値をタイリングしている。これは、ＡＭスクリーン法では階調を網点の面積を変調することによって表すため、中心から階調に応じてドットを打つことにより、網点の大きさを表現するためである。
【００３１】
以下、図３〜図６を参照して、本実施形態のＡＭスクリーン法による網点の作成方法について説明する。
【００３２】
図３は濃度レベルに応じた網点の太り方を示す図であり、図３（ａ）が従来の濃シアンインクのみを使用した場合、図３（ｂ）が本実施形態において濃シアンインクと淡シアンインクを用いた場合を示している。本実施形態では３レベルの濃度順に淡シアンインクを３ドット打って、次レベルの濃度については濃シアンインク１ドットのみに置き換えて打つため、形成される網点は図３（ｂ）に示すような順で、濃度レベルに応じて徐々に太っていく。図３からも分かるように、従来に比べて本実施形態によれば、希釈率またはサイズ変調により生成される低濃度インクをＮドット打ち、これを高濃度インクＭドットに置き換えることで網点の太り方を表現することにより、高階調を表現することが可能である。すなわち、図３（ａ）に示す従来例では９レベルの階調表現しかできなかったが、図３（ｂ）に示す本実施形態によれば、３３レベルの階調表現が可能となる。
【００３３】
本実施形態におけるこのような網点の太り方は、以下に示すハーフトーン手法によって作成することができる。
【００３４】
図４は、本実施形態で用いられる閾値パターン例を示す。本実施形態では淡シアンインクを３ドット（Ｎ＝３）打ち、次レベル濃度については濃シアンインク１ドット（Ｍ＝１）に置き換えることによって網点マトリクスを生成する。したがって閾値マトリクスとしては、濃シアンマトリクス１個（Ｍ＝１）と、淡シアンマトリクス３個（Ｎ＝３）の合計４個（Ｍ＋Ｎ＝４）の閾値マトリクスを用いる。図４の（ａ）が濃シアンマトリクスの例を示し、図４の（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ、淡シアンマトリクス１，２，３の例を示す。なお、これら淡シアンマトリクス１，２，３内の閾値としては、全マトリクスの閾値群において連続した３つの閾値を含んでおり、また、淡シアンマトリクス２，３の斜線部は、閾値を設定する必要がない部分である。
【００３５】
本実施形態では、図４に示すマトリクスを用いて２値化を行う場合、濃シアンマトリクス，選択された淡シアンマトリクスの順番に適用して、各ピクセルの２値化を行う。ここで淡シアンマトリクスには、各淡シアンマトリクスに含まれている閾値の最小値が小さい順から１、２、３と番号を振っている。以下、本実施形態における２値化手法、すなわち網点の形成方法について、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００３６】
図５において、まずステップＳ２０１で画素値Ｉｎを入力し、ステップＳ２０２において、入力画素値Ｉｎが濃シアンマトリクスの閾値ｔｈよりも大きいか否かを判定し、大きければステップＳ２０３で濃ドット出力を１（ＯＮ）とし、次の入力画素の処理へと移る。
【００３７】
一方、ステップＳ２０２でＩｎがｔｈ以下であればステップＳ２０４へ進み、濃ドット出力を０（ＯＦＦ）とし、ステップＳ２０５でＩｎが濃シアンマトリクスの閾値列［３０，６０，９０，１２０，１５０，１８０，２１０，２４０，２５４］内の何（Ｋ）番目の閾値以下であるかを探索する。そして、Ｓ２０６へ進みＦｌａｇ＝Ｋ％Ｎ（Ｋを濃ドットに置き換える淡ドットの数Ｎで割った余り）を算出し、淡マトリクスを選択する。
【００３８】
ここで、本実施形態ではＮ＝３であるので算出されるＦｌａｇは０、１、２のいずれかである。そこで算出されたＦｌａｇの値に応じて淡シアンマトリクス１、淡シアンマトリクス２、淡シアンマトリクス３のいずれかを選択する。ここで各淡シアンマトリクス中に含まれる閾値の最小値が小さい淡マトリクスから順に、Ｆｌａｇの数値が１から順に１ずつ増加する数値で対応しており、閾値の最小値が最大の淡マトリクスにはＦｌａｇの数値０が対応している。つまり、本実施形態のようにＦｌａｇのとり得る値が０、１、２の３通りの場合、Ｆｌａｇ＝１が淡シアンマトリクス１（閾値の最小値＝８）、Ｆｌａｇ＝２が淡シアンマトリクス２（閾値の最小値＝４０）に、Ｆｌａｇ＝０が淡シアンマトリクス３（閾値の最小値＝７２）にそれぞれ対応することになる。
【００３９】
よって、Ｆｌａｇが１の場合、Ｓ２０７に進み、淡マトリクス１の所定の閾値Ｌ１ｔｈとＩｎを比較し、ＩｎがＬ１ｔｈよりも大きければステップＳ２１０で淡ドット出力を１（ＯＮ）、小さければステップＳ２１１で淡ドット出力を０（ＯＦＦ）とし次の入力画素へと移る。
【００４０】
一方、Ｆｌａｇが２の場合、Ｓ２０８に進み、淡マトリクス２の所定の閾値Ｌ２ｔｈとＩｎを比較し、ＩｎがＬ２ｔｈよりも大きければステップＳ２１０で淡ドット出力を１（ＯＮ）、小さければステップＳ２１１で淡ドット出力を０（ＯＦＦ）とし、次の入力画素へ移る。
【００４１】
また、Ｆｌａｇが０の場合、つまりＫをＮで割った余りがない場合は、Ｓ２０９に進み、淡マトリクス３の所定の閾値Ｌ３ｔｈとＩｎを比較し、ＩｎがＬ３ｔｈよりも大きければステップＳ２１０で淡ドット出力を１（ＯＮ）、小さければステップＳ２１１で淡ドット出力を０（ＯＦＦ）とし、次の入力画素へ移る。
【００４２】
以上説明したステップＳ２０１〜Ｓ２１１の処理を入力画像の各画素について逐次繰り返すことにより、本実施形態の２値化が行われる。
【００４３】
以上説明した２値化処理を、図６を用いてより具体的に説明する。図中の（ａ），（ｂ），（Ｃ），（ｄ）はそれぞれ図４の各マトリクスを示し、入力画素の６００部分と、各マトリクスの閾値６０１，６０２，６０３，６０４の各部分が対応しているとする。
【００４４】
入力画素６００として画素値１４０が入力されたとすると、上述したステップＳ２０２の処理において、図４（ａ）に示す濃シアンマトリクスの６０１部分の閾値ｔｈ＝１６０と入力画素値Ｉｎ＝１４０が比較され、入力画素値Ｉｎが閾値ｔｈよりも小さいため、濃シアンインクは０（ＯＦＦ）となり、ステップＳ２０５の処理へと移る。
【００４５】
ステップＳ２０５の処理では、図４（ａ）に示す濃シアンマトリクスの閾値列［３２，６４，９６，１２８，１６０，１９２，２２０，２４１，２５４］中において、入力画素値Ｉｎ＝１４０が何（Ｋ）番目の閾値以下に入るかを探索する。ここではＩｎ＝１４０であるので５番目の閾値１６０以下となるので、Ｋ＝５となる。そして、ステップＳ２０６よりＫ％Ｎを算出する。本実施形態では３つの淡ドットを１つの濃ドットに置き換えるのでＮ＝３である。よってＫ％Ｎ＝５％３＝２よりＳ２０８へ移り、図６中の（ｃ）淡シアンマトリクス中の６０３部分の閾値Ｌ２ｔｈ＝１３６より入力画素値Ｉｎ＝１４０が大きいため、ステップＳ２１０で淡シアンドットは１（ＯＮ）となり次の入力画素の処理へ移る。
【００４６】
他の画素についても同様に、例えば図６の６０５部分の入力画素が、各マトリクスの閾値６０６，６０７，６０８，６０９の各部分に対応している。この入力画素６０５の画素値が上記と同様にＩｎ＝１４０であった場合、ステップＳ２０２の処理において６０６部分の濃シアンマトリクスの閾値ｔｈ＝１９２と比較され、閾値ｔｈ＝１９２よりも入力画素値Ｉｎ＝１４０が低いためＳ２０４の処理で濃シアンドットは０（ＯＦＦ）となり、ステップＳ２０５の処理へ移る。ステップＳ２０５の処理では、入力画素はＩｎ＝１４０と上記と同様のためＫ＝５となる。そして、ステップＳ２０６よりＫ％Ｎを算出する。本実施形態ではＮ＝３であるためＫ％Ｎ＝５％３＝２よりＳ２０８へ移り、入力画素値Ｉｎ＝１４０が図６中の（ｃ）淡シアンマトリクス中の６０８部分の閾値Ｌ２ｔｈ＝１４４より小さいため、ステップＳ２１１で淡シアンドットは０（ＯＦＦ）となり、次の入力画素の処理へ移る。
【００４７】
以上のようにして、全ての入力画素が１４０という値をとる場合、図４に示すマトリクスを用いた２値化の結果として、図６に示すような濃シアンと淡シアンによる２値画像が作成され、図３（ｂ）に示すレベル１７の網点が構成される。
【００４８】
以上説明したように本実施形態によれば、３レベルの濃度順に淡シアンインクを３ドット（Ｎ＝３）打ち、その次レベルの濃度については濃シアンインク１ドット（Ｍ＝１）に置き換えて網点マトリクスを生成することによって、高階調表現を可能とする画像処理において、Ｋ／Ｎの余りの値により１つの低濃度マトリクスを選択するので従来に比べ処理を高速化できる。
【００４９】
なお、本実施形態で説明した濃淡シアンインク用のマトリクス数、すなわち高濃度、低濃度の各ドットを打つ数は、この例に限るものではなく、ＡＭ（振幅変調）スクリーンで作成された網点に対し、Ｎレベル分の低濃度ドットをＮ（Ｎ≧１）ドット打った後、次レベルの濃度については高濃度ドットＭ（Ｍ≧１）ドットに置き換えれば良い。これにより、一定サイズの網点マトリクスにおいて高階調を表現することができる。また、上記Ｎの値をメディアサイズやインクの希釈率、またはビームの濃度や露光量に応じて選択することにより、網点マトリクスのサイズに関わらず、低解像度の出力装置においても同一線数でより高階調な網点を表現することができる。
【００５０】
なお、低濃度ドットを１ドット打った後に高濃度ドットに置き換える場合（Ｎ＝１）、高濃度用閾値マトリクスにおけるＫの値を算出する必要はない。すなわち、図５のステップＳ２０５における閾値範囲取得処理、及びステップＳ２０６におけるＦｌａｇの算出処理を行う必要はない。
【００５１】
＜第２実施形態＞
以下、本発明に係る第２実施形態について説明する。
【００５２】
第２実施形態においては、低淡シアンインクドット（低濃度インク）を２ドット打った後、高淡シアンインクドット（中濃度ドット）２ドットに置き換え、その後さらに、濃シアンドット（高濃度ドット）１ドットに置き換えることによって、上述した第１実施形態に対してさらなる高階調表現を可能とする例を示す。
【００５３】
図７は、第２実施形態における濃度レベルに応じた網点の太り方を示す図である。第２実施形態では２レベルの濃度順に低淡シアンインクを２ドット打って、次の２レベルの濃度順に高淡シアンインクに置き換え、さらに次レベルの濃度については濃シアンインク１ドットに置き換えるため、形成される網点は図７に示すような順で、濃度レベルに応じて徐々に太っていく。すなわち、第１実施形態において図３（ａ）に示した従来例では９レベルの階調表現しかできなかったが、図７に示す第２実施形態によれば、４３レベルの階調表現が可能となる。
【００５４】
第２実施形態におけるこのような網点の太り方は、以下に示すハーフトーン手法によって作成することができる。
【００５５】
図８は、第２実施形態において２種類の低濃度インク（以後、中濃度インクと低濃度インクとする）を用いる場合の閾値パターン例を示す。第２実施形態では低淡シアンインク２ドットを高淡シアンインク２ドット（Ｎ＝４）に置き換え、さらに濃シアンインク１ドット（Ｍ＝１）に置き換えることによって網点マトリクスを生成する。したがって閾値マトリクスとしては、濃シアンマトリクス１個（Ｍ＝１）と、低淡シアンマトリクスと高淡シアンマトリクスがそれぞれ２個（Ｎ＝４）の合計５個（Ｍ＋Ｎ＝５）の閾値マトリクスを用いる。このように第２実施形態においては、Ｌ種類の淡シアンインクを用いるために、淡シアンマトリクスとして２×Ｌ個を用意する。
【００５６】
図８の（ａ）が濃シアンマトリクスの例を示し、図８の（ｂ），（ｃ）はそれぞれ低淡シアンマトリクス１，２の例を、図８の（ｄ），（ｅ）はそれぞれ高淡シアンマトリクス１，２の例を示す。なお、これら低淡・高淡シアンマトリクス１，２内の閾値としては、全マトリクスの閾値群において連続した２つの閾値を含んでいる。また、低淡・高淡シアンマトリクス２の斜線部は、閾値を設定する必要がない部分である。
【００５７】
第２実施形態における２値化処理の基本は、基本的に上述した第１実施形態と同様である。以下、図９を用いて、第２実施形態における２値化処理をより具体的に説明する。図中の（ａ），（ｂ），（Ｃ），（ｄ），（ｅ）はそれぞれ図８の各マトリクスを示し、入力画素の９００部分と、各マトリクスの閾値９０１，９０２，９０３，９０４，９０５の各部分が対応しているとする。
【００５８】
入力画素９００として画素値１３０が入力されたとすると、図８（ａ）に示す濃シアンマトリクスの９０１部分の閾値ｔｈ＝１５０と入力画素値Ｉｎ＝１３０が比較され、入力画素値Ｉｎが閾値ｔｈよりも小さいため、濃シアンインクは打たれず、入力画素値Ｉｎが濃シアン閾値マトリクスの閾値列中の何（Ｋ）番目の閾値以下かを探索する。
【００５９】
第２実施形態では低濃度インクを２種類用いるため、Ｋ％Ｎを算出し淡マトリクスを選択する方法は２つある。
【００６０】
第１の方法は、置き換える淡ドットの数を２個（Ｎ＝２）とし、上記第１実施形態と同様に濃マトリクスの閾値列［３０，６０，９０，１２０，１５０，１８０，２１０，２４０，２５４］内の何（Ｋ）番目の閾値以下かを探索する。ここでは入力画素値Ｉｎ＝１３０であるので５番目の閾値１５０（Ｋ＝５）以下である。よってＫ％Ｎ＝５％２＝１となり、低淡シアンマトリクス１もしくは高淡シアンマトリクス１を選択する。
【００６１】
ここでこの２つのマトリクスのどちらを選択するか（高淡インク領域と低淡インク領域の選択）は、分割用閾値を与え選択する。例えば、分割用閾値として１３８を与え、入力画素はＩｎ＝１３０は分割用閾値以下であるから低淡シアンマトリクス１が選択される。そして、低淡シアンマトリクスの９０２部分の閾値１２６と入力画素値（１３０）の比較が行われ、入力画素値の方が大きいため低淡シアンインクのドットが１（ＯＮ）となる。
【００６２】
第２の方法は、置き換える淡ドットの数を淡インクの総計（高淡インク＋低淡インク）である４個とし、濃シアンマトリクスの閾値列の各閾値間に分割用閾値（Ｎ１〜Ｎ９）を与え何番目の閾値以下かを探索する。第２実施形態では閾値列は［Ｎ１，３０，Ｎ２，６０，Ｎ３，９０，Ｎ４，１２０，Ｎ５，１５０，Ｎ６，１８０，Ｎ７，２１０，Ｎ８，２４０，Ｎ９，２５４］とし、分割用閾値Ｎ５＝１３８とすると、入力画素値Ｉｎ＝１３０であるので９番目の閾値であるＮ５＝１３８（Ｋ＝９）以下である。
【００６３】
選択する淡シアンマトリクスは、第１実施形態と同様に各淡シアンマトリクス中に含まれる閾値の最小値が小さい順にＫ％Ｎの値が１の時は低淡マトリクス１、２の時は高淡マトリクス１、３の時は低淡マトリクス２、０の時は高淡マトリクス２とする。よって、本例においてはＫ％Ｎ＝９％４＝１より低淡シアンマトリックス１を選択し、上記第１の方法と同様に、低淡シアンマトリクスの９０２部分の閾値１２６と入力画素の比較が行われ、入力画素の方が大きいため低淡シアンインクのドットが１（ＯＮ）となる。
【００６４】
なお、第２実施形態における分割閾値としては、Ｌ種類の記録剤を用いる際に、最上位マトリクス内の閾値間をＬ個の範囲に分割するために、適宜決定される。
【００６５】
このように第２実施形態においては、前記低濃度ドットをＬ種類の記録剤によって形成する場合、２×Ｌ個の低濃度用閾値マトリクスを用いる。また、Ｎの値を２とし、高濃度用閾値マトリクスの閾値列において何番目の閾値以下かを探索後、分割用閾値により低濃度用閾値マトリクスを選択する方法と、Ｎ＝４とし、各分割用閾値を含めた高濃度用閾値マトリクスの閾値列から何番目の閾値以下かを探索後、低濃度用閾値マトリクスを選択する方法の２つの方法から低濃度用閾値マトリクスを選択し、入力画素値が該マトリクス中の所定の閾値よりも大きければ低濃度ドットを出力する。
【００６６】
以上説明したように第２実施形態によれば、低濃度インク２種類と高濃度インク１種類の計３種類のインクを用いて、さらなる高階調を表現する画像処理において、処理を簡略化して高速化することができる。
【００６７】
＜第３実施形態＞
以下、本発明に係る第３実施形態について説明する。
【００６８】
第３実施形態においては、閾値に対応する入力値と低濃度インクの２値出力値の関係をテーブル化しておくことにより、処理を一層高速化する例を示す。
【００６９】
例えば、第１実施形態で示した淡シアンドットを３ドット打って、濃シアンドット１ドットに置き換える２値化方法を実行する際、第３実施形態においては、図４（ａ）に示す濃シアンインクマトリクス中の各々の閾値に対応する入力値と、低濃度インクの２値出力値の関係を、図１０に示すようにテーブル化しておく。ここで、閾値に対応する入力値は、０以上閾値以下の範囲をとる。図１０においては、閾値３２に対応する入力値の取りうる範囲は０から３２までであり、閾値２５４に対しては、入力値は０〜２５４の値をとる。
【００７０】
第３実施形態においては、第１実施形態の図５に示すステップＳ２０２の処理において、入力値Ｉｎが濃シアンインクマトリクスの対応する閾値ｔｈより大きければ濃シアンドット出力を１（ＯＮ）とし、小さければ、図１０のテーブルを参照して淡シアンドットのＯＮ／ＯＦＦを決定する。すなわち第３実施形態によれば、第１実施形態に関して図５に示したステップＳ２０５からＳ２０９による探索処理やマトリクス毎の２値化処理を行う必要が無く、さらなる処理の高速化が計れる。
【００７１】
具体的には、第１実施形態と同様に図６において入力画素値Ｉｎ＝１４０が入力された場合、濃シアンマトリクスの５０１部分の閾値ｔｈ＝１６０と比較され、入力画素Ｉｎが閾値ｔｈよりも小さいため、濃シアンドットは０（ＯＦＦ）となり、図１０に示すテーブルを参照する処理へと移る。ここで該テーブルでは、第１実施形態における２値化を想定して、閾値ｔｈ＝１６０、入力値Ｉｎ＝１４０に対応する淡シアン２値出力値が１（ＯＮ）として記録されているため、淡シアンインクを１（ＯＮ）として、次の入力画素の処理に移る。
【００７２】
このように第３実施形態においては、高濃度用閾値マトリクスの各閾値に対応する入力画素値と、低濃度ドットの形成を行うか否かの関係をテーブルとして保持しておき、該テーブルにおいては、高濃度用閾値マトリクス中の各閾値について０以上該閾値以下の範囲が、対応する入力画素値である。
【００７３】
以上説明したように第３実施形態によれば、淡マトリクスによる２値化結果をテーブルとして保持しておくことにより、濃マトリクスの閾値と入力画素値に応じて一意に２値出力値が導出される。
【００７４】
なお第３実施形態では、第１実施形態における２値化処理をテーブルを用いて実現する例について説明したが、１つの濃マトリクスと複数の淡マトリクスを用いる２値化方法であれば、第３実施形態は適用可能であり、特に、使用する淡マトリクスの数（すなわち、低濃度ドットを打つ数；Ｎの値）が大きくなるほど、より高速化できる。
【００７５】
以上、第１乃至第３実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な形態による実施が可能である。例えば、高濃度ドットとして濃シアンインク、低濃度ドットとして淡シアンインクを用いる例を説明したが、低濃度インクとしては、インクの濃度を変える方法、インクのサイズを変える方法、またはそれを組み合わせた方法によって実現しても良い。また、露光ビームの露光によってドットを形成する場合は、露光量を変更することによってドットの大きさ、もしくは濃度を変更することも可能である。
【００７６】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用しても良い。
【００７７】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（本実施形態では図５に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、形態は、プログラムである必要はない。
【００７８】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明のクレームでは、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００７９】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００８０】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【００８１】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明の範囲に含まれるものである。
【００８２】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【００８３】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【００８４】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、網点マトリクス内において、Ｎ個の低濃度ドットとＭ個の高濃度ドットとを用いて多階調を表現する画像処理において、処理を簡略化して高速化することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＭスクリーニングによって得られる網点の構成を示す図である。
【図２】１つの網点を構成するための５×５の閾値マトリクスの例を示す図である。
【図３】第１実施形態において作成される網点の太り方を示す図である。
【図４】第１実施形態において網点を作成する際に用いられる閾値マトリクスの例を示す図である。
【図５】第１実施形態における２値化処理を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態における網点作成手順を説明するための図である。
【図７】第２実施形態において作成される網点の太り方を示す図である。
【図８】第２実施形態において網点を作成する際に用いられる閾値マトリクスの例を示す図である。
【図９】第２実施形態における網点作成手順を説明するための図である。
【図１０】第３実施形態における入力画素値と淡シアンの２値出力値の関係を表すテーブルの一例を示す図である。

Claims (1)

1. 網点サイズを変調することによって階調を表現する画像処理方法であって、網点マトリクス内において、Ｎ個の低濃度ドットをＮ個の低濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによってＮ段階の階調を表現し、さらにＭ個の高濃度ドットを高濃度用閾値マトリクスに従って順次形成することによって、前記Ｎ段階の次段階からＭ段階の階調を表現する画像処理方法において、
   前記網点マトリクス内の所定位置における画素値を入力する入力工程と、
   前記画素値が前記高濃度用閾値マトリクス内の前記所定位置における閾値よりも大きい場合に、前記高濃度ドットを出力する高濃度マトリクス処理工程と、
   前記画素値が前記閾値以下の場合に、該画素値が前記高濃度用閾値マトリクス内の全閾値列中の小さい方からＫ番目以内に含まれるかを探索する閾値範囲探索工程と、
   前記閾値範囲探索工程において探索されたＫを前記低濃度ドットの個数Ｎで除した際の剰余に応じて、前記Ｎ個の低濃度用閾値マトリクス中の１つのマトリクスを選択する低濃度用閾値マトリクス選択工程と、
   前記画素値が選択された低濃度マトリクス内の前記所定位置における閾値よりも大きい場合に、対応する低濃度ドットを出力する低濃度マトリクス処理工程と、を有することを特徴とする画像処理方法。

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