JP4100597B2 - Image forming method, image processing apparatus, and storage medium - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機、プリンタ、ファクス、ディスプレイなどの多階調画像データを扱う各種装置に係り、特に、誤差拡散法を利用する画像形成方法及び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(特許第2733314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】
本発明の目的は、誤差拡散法の弱点を補い、特に安定性に優れた高品位な画像を形成するための画像形成方法と画像処理装置を提供することにある。本発明のもう1つの目的は、写真や高線数の網点画像部などは安定性に優れた高品位な画像を、文字や比較的低線数の網点画像部などは解像性の良い画像を形成するための画像形成方法及び画像処理装置を提供することにある。本発明のもう1つの目的は、高濃度ベタ部におけるドット抜け(白抜け)が少なく高品質な画像再現が可能な画像形成方法及び画像処理装置を提供することにある。本発明のもう1つの目的は、量子化閾値の発生ためのレジスタ又はメモリの削減が可能な画像処理装置を提供することにある。
【0008】
請求項1記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行い、該2値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって渦巻き状に配置した、
ことを特徴とする画像形成方法である。
多階調画像データの濃度レベルが上昇するに従って出力ドットを内側から外側へ向かって渦巻き状に成長させ、ドット集中を促進させるとともに低・中濃度部での隣接周期内のドット結合を阻止して安定性に優れた画像形成を可能にする。
【0009】
請求項2及び3に記載の発明は、量子化誤差の伝搬の方向性を考慮した方向へ出力ドットを成長させて周期内で形状の整ったドット集中を促進させるものである。
すなわち、請求項2に記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行い、該2値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記2値量子化処理を画像空間上で左上から右下へ向かって行い、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって時計回りの渦巻き状に配置したことを特徴とする画像形成方法である。
また、請求項3に記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行い、該2値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記2値量子化処理を画像空間上で右上から左下へ向かって行い、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって反時計回りの渦巻き状に配置したことを特徴とする画像形成方法である。
【0010】
請求項4記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行い、該2値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて、所定値未満の閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かう渦巻き状に配置し、該所定値以上の閾値を小さいものから順に放射状に分散させて配置したことを特徴とする画像形成方法である。
多階調画像データの低・中濃度レベル領域では出力ドットを内側から外側へ向かって渦巻き状に成長させ、高濃度レベル領域では出力ドットを放射状に分散させて成長させることにより、高濃度部での白抜け現象を緩和することができる。
【0011】
請求項5記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行い、該2値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて、所定値未満の閾値を中心部に集中配置し、該所定値以上の閾値を周辺部に小さいものから順に放射状に分散させて配置したことを特徴とする画像形成方法である。
多階調画像データの低濃度レベル領域では出力ドットを集中的に成長させ、中・高濃度レベル領域では出力ドットを放射状に分散させて成長させることにより、低濃度部から高濃度部まで、形成される網点の中心位置の揺らぎを押さえ、濃度変化による影響を受けにくい滑らかで高品位な画像の形成を可能にする。
【0012】
請求項6記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行い、該2値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて、中心部に所定値未満の閾値を小さいものから順に副走査方向に優先的に並ぶように配置したことを特徴とする画像形成方法である。
多階調画像データの低濃度レベル領域で出力ドットを副走査方向に優先的に成長させることにより、低濃度部で、電子写真方式のプリンタなどにおいてバンディングなどのノイズの影響を受けにくい縦基調のドット成長とすることができる。
【0013】
請求項7記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による多値量子化処理を行い、該多値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスの閾値を前記多値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスのそれぞれにおいて、閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって渦巻き状に配置し、
前記エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスのうち、閾値が高濃度の量子化閾値として用いられるディザ閾値マトリクスにおける閾値増加ステップを、閾値が低・中濃度の量子化閾値として用いられるディザ閾値マトリクスにおける閾値増加ステップより小さくしたことを特徴とする画像形成方法である。
多階調画像データの高濃度レベル領域での出力ドットの集中を低・中濃度レベル領域での出力ドットの集中より緩和することにより、高濃度ベタ部におけるドット抜け(白抜け)を効果的に抑えることができる。
【0015】
請求項8記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって渦巻き状に配置したことを特徴とする画像処理装置である。
【0016】
請求項9記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記2値量子化処理を画像空間上で左上から右下へ向かって行い、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって時計回りの渦巻き状に配置したことを特徴とする画像処理装置である。
【0017】
請求項10記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記2値量子化処理を画像空間上で右上から左下へ向かって行い、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって反時計回りの渦巻き状に配置したことを特徴とする画像処理装置である。
【0018】
請求項11記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて、所定値未満の閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かう渦巻き状に配置し、該所定値以上の閾値を小さいものから順に放射状に分散させて配置したことを特徴とする画像処理装置である。
【0019】
請求項12記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて、所定値未満の閾値を中心部に集中配置し、該所定値以上の閾値を周辺部に小さいものから順に放射状に分散させて配置したことを特徴とする画像処理装置である。
【0020】
請求項13記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて、中心部に所定値未満の閾値を小さいものから順に副走査方向に優先的に並ぶように配置したことを特徴とする画像処理装置である。
【0021】
請求項14記載の発明は、請求項8乃至13のいずれか1項に記載の画像処理装置において、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段は、
前記多階調画像データよりエッジ量を検出し、検出したエッジ量をエッジ度最大から非エッジまでの複数のエッジレベルに量子化して出力するエッジ検出手段と、
注目画素及びその周囲画素について前記エッジ検出手段より出力されたエッジレベルの中で最大のエッジ度を示すエッジレベルを該注目画素に対するエッジレベルとして出力する領域拡張処理手段とを含み、
記憶手段に記憶されている所定のディザ閾値マトリクスの閾値に前記領域拡張処理手段より出力されたエッジレベルに対応した係数を乗じた値に所定の固定値を加算した値を、前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値として出力する、
ことを特徴とする。
【0022】
請求項15記載の発明は、請求項8乃至13のいずれか1項に記載の画像処理装置において、
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段は、
前記多階調画像データよりエッジ量を検出し、検出したエッジ量をエッジ度最大から非エッジまでの複数のエッジレベルに量子化して出力するエッジ検出手段と、
注目画素及びその周囲画素について前記エッジ検出手段より出力されたエッジレベルの中で最大のエッジ度を示すエッジレベルを該注目画素に対するエッジレベルとして出力する領域拡張処理手段とを含み、
記憶手段に記憶されている複数の所定のディザ閾値マトリクスの中から、前記領域拡張処理手段より出力されたエッジレベルに基づいて選択したディザ閾値マトリクスの閾値を、前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値として出力する、
ことを特徴とする。
【0023】
請求項16記載の発明は、
多階調画像データに対し誤差拡散法による多値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、
前記多階調画像データのエッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスの閾値を前記多値量子化処理の量子化閾値として用い、
前記エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスのそれぞれにおいて、閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって渦巻き状に配置し、
前記エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスのうち、閾値が高濃度の量子化閾値として用いられるディザ閾値マトリクスにおける閾値増加ステップを、閾値が低・中濃度の量子化閾値として用いられるディザ閾値マトリクスにおける閾値増加ステップより小さくしたことを特徴とする画像処理装置である。
【0024】
請求項17記載の発明は、請求項16記載の画像処理装置において、前記多値量子化処理に用いられる高濃度の量子化閾値をエッジ量にかかわらず固定値としたことを特徴とする。
【0025】
請求項18記載の発明は、請求項16又は17に記載の画像処理装置において、
前記エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段は、
前記多階調画像データよりエッジ量を検出し、検出したエッジ量をエッジ度最大から非エッジまでの複数のエッジレベルに量子化して出力するエッジ検出手段と、
注目画素及びその周囲画素について前記エッジ検出手段より出力されたエッジレベルの中で最大のエッジ度を示すエッジレベルを該注目画素に対するエッジレベルとして出力する領域拡張処理手段とを含み、
記憶手段に記憶されている複数の所定のディザ閾値マトリクスの中から、前記領域拡張処理手段より出力されたエッジレベルに基づいて選択したディザ閾値マトリクスの閾値を、前記エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスの閾値として出力する、
ことを特徴とする。
【0026】
請求項19の発明は、請求項8乃至18のいずれか1項に記載の画像処理装置としてコンピュータを機能させるプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。
【0028】
【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。
【0029】
《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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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3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。
【0033】
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。
【0034】
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、本実施例ではレベル0(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。
【0035】
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。
【0036】
本実施例では、ディザ閾値発生部141は、図4に示すような−7から+8までの閾値を小さいものから順に(−7が最小、+8が最大)内側から外側へ時計回りの渦巻き状に配置した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。
【0037】
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。
【0038】
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解像性が良く、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。
【0039】
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、解像性の良い画像を形成できる。
【0040】
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によって生成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の量子化処理はディザ基調の処理となり、画像データはディザ閾値周期で網点化される。図4に示すような閾値配置のディザ閾値マトリクスが量子化閾値の生成に用いられるため、画像データの濃度レベルが上昇するにつれて、ディザ閾値周期内で中央部より渦巻き状に出力ドットが成長するようになる。
【0041】
スキャナによって原稿画像を読み取る場合などは、通常、図10に細線の矢線で示すように主走査は左から右へ、副走査は上から下へ行われ、画像データは読み取られた順に入力されるため、量子化処理部120の量子化処理の方向つまり量子化誤差の伝搬方向は、図10に太線の矢印で示すように左上から右下へ向かう方向である。この場合、画像平坦部において、4画素×4画素のディザ閾値周期内で図6に示すような量子化閾値が生成されるため、濃度レベルが低レベルから上昇するにつれて、図5に示すような順番で出力ドットが発生する。つまり、時計回りの渦巻き状に内側から外側へ向かって出力ドットが成長する。画像の低濃度部、中濃度部、高濃度部における出力ドットの発生の様子を図7、図8、図9にそれぞれ示す。図7と図8に見られるように、低・中濃度部では出力ドットが集中し、また、隣り合うディザ閾値周期の出力ドットは互いに結合しない。したがって、低・中濃度の画像平坦部の粒状性が良好で安定性に優れた画像を形成できる。また、ディザ閾値マトリクスの中心部において、閾値は小さい順に副走査方向へ優先的に並ぶように配置されているため、低濃度部では、図5から理解されるように、出力ドットは上向きに成長し、続いて下向きに成長する。つまり、低濃度部では、副走査方向へ優先的に成長する縦基調のドット成長となる。このような縦基調のドット成長とすると、特に電子写真方式のプリンタを画像形成に利用する場合に、横基調のドット成長よりもバンディングなどの画像処理以外の要因によるノイズの影響を受けにくく、安定性の優れた高品位な画像を形成できる。
【0042】
図11に細線の矢線で示すように主走査を右から左へ、副走査を上から下へ行って原稿画像が読み取られ、その読み取りの順に画像データが入力される場合には、量子化処理部120の量子化処理の方向つまり量子化誤差の伝搬方向は、図11に太線の矢印で示すように右上から左下へ向かう方向である。この場合、画像平坦部において、4画素×4画素のディザ閾値周期内で図13に示すような量子化閾値が生成されるため、図12に示すような順番で出力ドットが発生する。つまり、反時計回りの渦巻き状に出力ドットが成長する。
【0043】
誤差拡散法による量子化処理では、量子化誤差の拡散効果によって出力ドットの揺らぎが生じるため、低・中濃度部で前述した通りに出力ドットが成長するとは限らない。量子化処理が左上から右下へ行われる場合に時計回りに出力ドットを成長させ、量子化処理が右上から左下へ行われる場合に反時計回りに出力ドットを成長させると、量子化誤差の伝搬方向特性との関係から、ディザ閾値周期内で、より形状の整ったドット集中が促進されるため、低・中濃度部の安定性、粒状性が向上する。
【0044】
また、本実施例の画像処理装置においては、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。したがって、両画像領域の境界部分が違和感なく整合した画像を形成することができる。
【0045】
さて、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の画像形成の場合、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。
【0046】
また、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基調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。
【0047】
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基調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。
【0048】
《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14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。
【0049】
図14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。
【0050】
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、低濃度、中濃度、高濃度の各部分では図15、図16、図17に示すような網点配置となり、ほぼ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。
【0051】
なお、ディザ閾値発生部141は、必ずしも図14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、図14のディザ閾値マトリクスによる量子化閾値の生成が可能である。
【0052】
《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18に示すように−7から+2までの閾値を小さい順に時計回り渦巻き状に配置し、+3以上の閾値を小さい順に放射状に分散させて配置した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。
【0053】
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、ディザ閾値周期内で図19に示すような量子化閾値が生成される。したがって、低濃度部、中濃度部、高濃度部での出力ドットの成長は図20に示すようなものとなる。図20(c)に見られるように、ディザ閾値周期内の周辺部では出力ドットが分散して成長するため、図9と対比すれば明らかなように、高濃度のベタ部での白抜け現象が緩和される。また、低・中濃度部ではドットの集中が促進される。したがって、安定性に優れ、かつ白抜けが目立たない高品位な画像を形成できる。
【0054】
《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21に示すように−7から−4までの閾値を中央部に集中配置し、−3から+8までの閾値を周辺部に放射状に分散させて配置した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。
【0055】
このようなディザ閾値マトリクスを用いるため、ディザ基調処理となる画像平坦部などでは、出力ドットは図22に示すような順序で発生する。すなわち、低濃度部ではディザ閾値周期の中心部に集中的に出力ドットが成長し、中・高濃度部では出力ドットが放射状に成長する。このような出力ドット成長であるため、低濃度部から高濃度部まで、形成される網点の中心位置がディザ閾値周期のほぼ中心に位置し、網点の揺らぎが小さくなる。したがって、濃度変化による影響を受けにくい、滑らかで高品位な画像を形成できる。
【0056】
《実施例5》
本発明の実施例5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23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。
【0057】
図23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。
【0058】
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又は4で用いられたディザ閾値マトリクスの各閾値に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。
【0059】
したがって、本実施例においても、前記実施例1、2、3又は4と同様の量子化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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
以上の各実施例は、多値画像データを2値に量子化する例であったが、(n-1)個の量子化閾値を発生し、多値画像をn値(n≧3)に量子化する画像処理装置についても本発明を適用できる。以下、多値画像データを3値に量子化する実施例について説明する。
【0063】
《実施例6》
本発明の実施例6による画像処理装置の全体的構成は図1に示す通りであるが、3値量子化であるため、量子化閾値発生部140は図24に示すように2つの量子化閾値th1,th2(th1<th2)を発生する構成に変更される。
【0064】
また、量子化処理部120の量子化器121は、量子化閾値発生部140より供給される量子化閾値th1,th2を用いて多値画像データを3値量子化し、2ビットの量子化データ101を出力する構成に変更される。例えば、多値画像データのレベルが量子化閾値th1より低いときには”00”(ドットなし)を、多値画像データのレベルが量子化閾値th1以上で量子化閾値th2より低いときに”01”(小ドット)を、多値画像データのレベルが量子化閾値th2以上のときに”11”(大ドット)を、量子化データ101として出力する。
【0065】
また、誤差計算部122(【図】1)は、量子化データ101の”00”を0(10進)、”01”を例えば127(10進)、”11”を255(10進)として扱って量子化誤差を算出する構成に変更される。
【0066】
また、画像特徴抽出部130(図1)は、前記実施例5と同様に、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レベルのエッジデータを出力する構成とされる。
【0067】
量子化閾値発生部140は、図24に示すように、量子化閾値th1を発生するための4つのディザ閾値マトリクスを記憶している閾値記憶部200,201,202,203と、エッジデータに応じて閾値記憶部200〜203の1つを選択し、それに記憶されているディザ閾値マトリクスを用いて量子化閾値th1を生成する閾値生成部204と、量子化閾値th2を発生するための4つのディザ閾値マトリクスを記憶している閾値記憶部210,211,212,213と、エッジデータに応じて閾値記憶部210〜213の1つを選択し、それに記憶されているディザ閾値マトリクスを用いて量子化閾値th2を生成する閾値生成部214とから構成される。
【0068】
本実施例においては、閾値記憶部200,201,202,203には、図25に示すディザ閾値マトリクス220,221,222,223がそれぞれ記憶されている。閾値生成部204は、画像特徴抽出部130より入力するエッジデータの示すエッジレベルがレベル0(エッジ度合最大)の時に閾値記憶部200、レベル1の時に閾値記憶部201、レベル2の時に閾値記憶部部202、レベル3(非エッジ)の時に閾値記憶部203を選択し、選択した閾値記憶部に記憶されているディザ閾値マトリクスを用いて量子化閾値th1を生成する。
【0069】
また、閾値生成部210,211,212,213には、図25に示すディザ閾値マトリクス230,231,232,233がそれぞれ記憶されている。閾値生成部214は、エッジデータの示すエッジレベルがレベル0の時に閾値記憶部210、レベル1の時に閾値記憶部部211、レベル2の時に閾値記憶部212、レベル3の時に閾値記憶部213を選択し、選択した閾値記憶部に記憶されているディザ閾値マトリクスを用いて量子化閾値th2を生成する。
【0070】
図25を参照すると、エッジレベル3のディザ閾値マトリクス223,233は、閾値が小さいほうから渦巻き状に配列されおり、また閾値は大きな6ステップずつ増加する。したがって、濃度変化が小さい連続調画像部分や高線数の網点画像部分では、低濃度から高濃度までドットが強く集中し、対バンディング性、粒状性、安定性、階調性が優れた画像再現が可能である。
【0071】
一方、エッジレベル0のディザ閾値マトリクス220,230は、閾値は同じく小さいほうから渦巻き状に配置されているが、閾値は2ステップずつ増加する。したがって、文字や線画のような濃度変化が大きな画像部分、比較的低線数の網点画像部では、量子化閾値th1,th2の振幅が小さく、固定閾値を用いる誤差拡散に近い量子化となり、解像性の高い画像再現が可能となる。
【0072】
エッジレベル2のディザ閾値マトリクス222,232は閾値が4ステップずつ増加するため、エッジレベル2の画像部分における量子化閾値th2,th2の振幅はエッジレベル3の画像部分より若干小さくなり、ドット集中はやや弱まる。エッジレベル1のディザ閾値マトリクス221,231は閾値が3ステップずつ増加するため、エッジレベル1の画像部分における量子化閾値th2,th2の振幅はエッジレベル0の画像部分より若干小さく、ドット集中はさらに弱まる。しがって、画像の平坦部からエッジ部まで、低線数の網点画像部から高線数の網点画像部まで、違和感なく整合した高品質な画像再現が可能である。
【0073】
本実施例は3値量子化であったが、4値以上の多値量子化の場合にも、本実施例と同様の構成により高品質な画像再現が可能となることは明白である。
【0074】
なお、画像特徴抽出部130において領域拡張処理を行わない構成も可能である。
【0075】
《実施例7》
本発明の実施例7による画像処理装置は、全体的構成、量子化閾値発生部140の構成、量子化処理部120の量子化器121及び誤差計算部122の構成、画像特徴抽出部130の構成は、前記実施例6と同様である。ただし、量子化閾値発生部140の誤差記憶部200〜203,210〜213には、図26に示すようなディザ閾値マトリクス240〜243,250〜253が記憶されている。
【0076】
図26から分かるように、本実施例においては、各エッジレベルでの低・中濃度の量子化閾値th1を生成するためのディザ閾値マトリクス240〜243に比べ、高濃度の量子化閾値th2用のディザ閾値マトリクス250〜253は、閾値の増加ステップが小さくなるように設定され、よって、各エッジレベルで、高濃度側の量子化閾値th2の振幅は低濃度側の量子化閾値th1の振幅より小さくなる。
【0077】
前記実施例6では各エッジレベルでのディザ閾値マトリクスの閾値の増加ステップは低濃度側も高濃度側も同じであり、高濃度側の閾値についても低濃度側と同様の強いディザ形状があるため、完全な黒ベタでない画像部分で常に最も大きな閾値に対応する位置のドットが抜けるため、特にディザ基調の処理となる画像平坦領域の高濃度ベタ部でドット抜け(白抜け)が目立ちやすい。本実施例では、高濃度側の閾値の増加ステップを低濃度側の閾値の増加ステップより小さく設定してドットの集中を緩和することにより、そのような高濃度ベタ画像部におけるドット抜け(白抜け)を効果的に減らすことができる。しかも、低濃度側の閾値は前記実施例6と同様であるので、低濃度部での対バンディング性、粒状性、階調性が損なわれることはない。
【0078】
本実施例は3値量子化であったが、4値以上の多値量子化の場合にも、高濃度側の閾値ほど増加ステップを小さくするようにディザ閾値マトリクスを設定することにより、本実施例と同様に高濃度ベタ領域でのドット抜け(白抜け)を低減できる効果が得られる。
【0079】
なお、誤差拡散を用いない単純な多値ディザ処理で、高濃度領域におけるドットが分散するようなディザ閾値マトリクスを設定する方法があるが、この方法では濃度保存がなされないため、階調表現が不十分になることがある。本発明では、誤差拡散とディザ閾値を組み合わせ、かつ、高濃度部においてドットの集中を緩和することによって、高濃度ベタ部のドット抜け(白抜け)の低減と良好な階調表現を両立させることができる。
【0080】
なお、画像特徴抽出部130において領域拡張処理を行わない構成も可能である。
【0081】
《実施例8》
本発明の実施例8による画像処理装置は、全体的構成、量子化閾値発生部140の構成、量子化処理部120の量子化器121及び誤差計算部122の構成、画像特徴抽出部130の構成は、前記実施例6と同様であるが、量子化閾値発生部140の誤差記憶部200〜203,210〜213に記憶されるディザ閾値マトリクスは、図27に示すように変更される。閾値記憶部200〜203に記憶される低濃度側のディザ閾値マトリクス260〜263は、前記実施例6又は7のディザ閾値マトリクス220〜223又は240〜243と同一のドット集中型のマトリクスである。一方、各閾値記憶部210〜213に記憶される高濃度側のディザ閾値マトリクス270〜273は、全ての閾値が同一の固定値である(閾値の増加ステップは0である)。
【0082】
このように、各エッジレベルでの高濃度側の閾値をそれぞれ同一の固定値とすることにより、各閾値記憶部210〜213にはそれぞれ1個の閾値を記憶しておけば足りるため、各閾値記憶部210〜213としてのレジスタ又はメモリの容量を閾値1個分まで削減することができ、装置のコスト低減を図ることができる。また、高濃度側の閾値を、エッジレベル3(非エッジ部)では200、エッジレベル0(エッジ部)では160というようにエッジレベルによって異ならせることにより、エッジレベルごとに大ドット、小ドットの発生頻度を制御している。エッジレベル0(エッジ部)では、高濃度側の閾値を下げて小ドットの発生を抑えて大ドットの発生を促進することにより、均一濃度の背景領域に存在する黒文字などの視認性を向上させる効果が得られる。
【0083】
本実施例は3値量子化の例であるが、例えば4値量子化の場合にも、各エッジレベルでの高濃度側閾値を異なった値に固定することで、大ドット(高濃度)の発生を促進し、中ドット(中濃度)、小ドット(低濃度)の発生頻度を抑制することにより、均一濃度の背景領域内の黒文字などの視認性を向上させることができる。なお、画像特徴抽出部130において領域拡張処理を行わない構成も可能である。
【0084】
前述したような、誤差拡散を用いない単純な多値ディザ処理で高濃度領域におけるドットが分散するようなディザ閾値マトリクスを設定する方法では、本実施例のように高濃度側の閾値を同一値に固定すると、高濃度部での階調表現が非常に乏しくなる。本実施例では、誤差拡散を行うため、そのような不都合を回避できる。
【0085】
《実施例9》
本発明の実施例9による画像処理装置は、全体的構成、量子化閾値発生部140の構成、量子化処理部120の量子化器121及び誤差計算部122の構成、画像特徴抽出部130の構成は、前記実施例6と同様であるが、量子化閾値発生部140の誤差記憶部200〜203,210〜213に記憶されるディザ閾値マトリクスは、図28に示すように変更される。閾値記憶部200〜203に記憶される低濃度側のディザ閾値マトリクス280〜283は、前記実施例6、7又は8のディザ閾値マトリクス220〜223、240〜243又は260〜263と同一のドット集中型のマトリクスである。一方、閾値記憶部210〜213に記憶される高濃度側のディザ閾値マトリクス290〜293は、全ての閾値が200である。このようにエッジレベルに関係なく、高濃度側の閾値を同一値とすることにより、閾値記憶部210〜213を1つの閾値記憶部に集約し、しかも、それを閾値1個分の容量を持つ1個のレジスタ又はメモリで実現することができるため、前記実施例8より以上に装置のコスト削減が可能である。
【0086】
なお、画像特徴抽出部130において領域拡張処理を行わない構成も可能である。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
《実施例10》
図24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25)とを有する。
【0090】
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25)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。
【0091】
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。
【0092】
図25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。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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555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555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。
【0096】
【発明の効果】
請求項1乃至18に記載の発明によれば、ドット集中を促進し、かつ、低・中濃度部での隣接周期間のドットの結合を阻止して、対バンディング性、粒状性、安定性に優れた画像を形成することができる。
【0097】
請求項2、3,9,10に記載の発明によれば、形状の整ったドット集中を促進させることにより、低・中濃度部において安定性、粒状性に優れた画像を形成することができる。
【0098】
請求項4,11に記載の発明によれば、高濃度部での白抜け現象を緩和し、かつ、低・中濃度部でのドット集中を促進することにより、白抜けが目立たず、かつ安定性に優れた、滑らかで高品位な画像を形成することができる。
【0099】
請求項5,12に記載の発明によれば、低濃度部から高濃度部まで網点の中心位置の揺らぎを押さえることにより、濃度変化による影響を受けにくい滑らかで高品位な画像を形成できる。
【0100】
請求項6,13に記載の発明によれば、低濃度部において、電子写真方式のプリンタなどにおいてバンディングなどのノイズの影響を受けにくい縦基調のドット成長とすることにより、低濃度部での安定性に優れた高品位な画像を形成できる。
【0101】
請求項7,16に記載の発明によれば、高濃度ベタ部における白抜けを減らすことができる。
【0102】
請求項1乃至18に記載の発明によれば、文字や画像の変化点などは解像性が良く、写真や画像の変化の少ない部分は滑らかで安定性が良く、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。
【0103】
請求項14,15,18記載の発明によれば、文字や画像の変化点や比較的低線数の網点画像部は解像性が良く、写真や画像の変化の少ない部分や高線数の網点画像部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。
【0104】
請求項17に記載の発明によれば、高濃度の量子化閾値を生成するためのディザ閾値マトリクスを記憶するためのレジスタ又はメモリの容量を削減できる。
【0105】
請求項19に記載の発明によれば、請求項8乃至18に記載の画像処理装置を一般的なコンピュータを利用して実現できる。
【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】実施例1において、量子化閾値生成のために用いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。
【図5】実施例1における画像平坦部での出力ドットの発生順序を示す図である。
【図6】実施例1において画像平坦部で生成される量子化閾値を示す図である。
【図7】実施例1における低濃度部での出力ドット成長の様子を示す図である。
【図8】実施例1における中濃度部での出力ドット成長の様子を示す図である。
【図9】実施例1における高濃度部での出力ドット成長の様子を示す図である。
【図10】通常の処理方向を説明するための図である。
【図11】他の処理方向を説明するための図である。
【図12】図11に示す処理方向の場合における出力ドットの発生順序を示す図である。
【図13】図11に示す処理方向の場合に画像平坦部で生成される量子化閾値を示す図である。
【図14】実施例2において量子化閾値生成のために用いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。
【図15】実施例2における低濃度部での出力ドット成長の様子を示す図である。
【図16】実施例2における中濃度部での出力ドット成長の様子を示す図である。
【図17】実施例2における高濃度部での出力ドット成長の様子を示す図である。
【図18】実施例3において量子化閾値生成のために用いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。
【図19】実施例3において、画像平坦部で生成される量子化閾値を示す図である。
【図20】実施例3における低濃度部、中濃度部、高濃度部での出力ドット成長の様子を示す図である。
【図21】実施例4において量子化閾値生成のために用いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。
【図22】実施例4において、画像平坦部で生成される量子化閾値を示す図である。
【図23】実施例5における量子化閾値発生部のブロック図である。
【図24】実施例6の構成を説明するためのブロック図である。
【図25】実施例6において量子化閾値生成のために用いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。
【図26】実施例7において量子化閾値生成のために用いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。
【図27】実施例8において量子化閾値生成のために用いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。
【図28】実施例9記載の量子化閾値生成のために用いられるディザ閾値マトリクスを示す図である。
【図29】実施例10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30】実施例10によるデジタル複写機の回路部のブロック図である。
【符号の説明】
100 多階調の画像データ
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
200〜203 閾値記憶部
204 閾値生成部
210〜213 閾値記憶部
214 閾値生成部
400 スキャナ部
411 レーザプリンタ部
551 AGC回路
552 A/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 various apparatuses that handle multi-gradation image data such as a digital copying machine, a printer, a fax machine, and a display, and more particularly to an image forming method and an image processing apparatus that use an error diffusion method.
[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) For the purpose of eliminating the occurrence of pseudo contours and unique stripe patterns, a dither threshold is used, and the larger the edge amount, the larger the error diffusion amount (Japanese Patent No. 2733314).
(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 image data after the addition is subjected to multi-value quantization using a fixed threshold value (Japanese Patent No. 2801195).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an image forming method and an image processing apparatus for compensating for the weak points of the error diffusion method and forming a high-quality image that is particularly excellent in stability. Another object of the present invention is to provide a high-quality image with excellent stability for a photograph or a halftone dot image portion having a high number of lines, and a resolution for a character or a halftone dot image portion having a relatively low number of lines. An object is to provide an image forming method and an image processing apparatus for forming a good image. Another object of the present invention is to provide an image forming method and an image processing apparatus capable of reproducing a high quality image with few missing dots (white spots) in a high density solid portion. Another object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of reducing registers or memories for generating a quantization threshold.
[0008]
  The invention described in claim 1
An image forming method for forming an image by performing binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the binary quantization processing,
Generating a threshold of a dither threshold matrix according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold of the dither threshold matrix according to the edge amount as a quantization threshold of the binary quantization process;
In the dither threshold value matrix according to the edge amount, the threshold values are arranged in a spiral shape from the inside toward the outside in order from the smallest.
This is an image forming method.
As the density level of multi-tone image data rises, the output dots grow spirally from the inside to the outside, promoting dot concentration and preventing dot combination in adjacent periods at low and medium density areas. Enables image formation with excellent stability.
[0009]
  According to the second and third aspects of the present invention, the output dots are grown in a direction in consideration of the directionality of propagation of the quantization error to promote the concentration of dots having a uniform shape within the period.
That is, the invention described in claim 2
An image forming method for forming an image by performing binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the binary quantization processing,
Generating a threshold of a dither threshold matrix according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold of the dither threshold matrix according to the edge amount as a quantization threshold of the binary quantization process;
The binary quantization process is performed from the upper left to the lower right in the image space,
In the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount, the image forming method is characterized in that the threshold values are arranged in a clockwise spiral from the inside toward the outside in order from the smallest.
The invention according to claim 3
An image forming method for forming an image by performing binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the binary quantization processing,
Generating a threshold of a dither threshold matrix according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold of the dither threshold matrix according to the edge amount as a quantization threshold of the binary quantization process;
The binary quantization process is performed from the upper right to the lower left in the image space,
In the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount, the image forming method is characterized in that the threshold values are arranged in a counterclockwise spiral shape from the inner side to the outer side in order from the smallest.
[0010]
  The invention according to claim 4
An image forming method for forming an image by performing binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the binary quantization processing,
Generating a threshold of a dither threshold matrix according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold of the dither threshold matrix according to the edge amount as a quantization threshold of the binary quantization process;
In the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount, threshold values less than a predetermined value are arranged in a spiral shape from the inner side to the outer side in order from the smallest value, and threshold values greater than or equal to the predetermined value are arranged in a radial manner in order from the smallest. This is an image forming method.
  In the low / medium density level area of multi-tone image data, the output dots grow spirally from the inside to the outside, and in the high density level area, the output dots are dispersed and grown in a high density area. The white spot phenomenon can be alleviated.
[0011]
  The invention according to claim 5
An image forming method for forming an image by performing binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the binary quantization processing,
Generating a threshold of a dither threshold matrix according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold of the dither threshold matrix according to the edge amount as a quantization threshold of the binary quantization process;
In the dither threshold matrix corresponding to the edge amount, threshold values less than a predetermined value are concentratedly arranged in the central portion, and threshold values equal to or more than the predetermined value are arranged radially and distributed in order from the smallest to the peripheral portion. An image forming method.
Output dots are intensively grown in the low density level area of multi-tone image data, and output dots are grown in the medium and high density level areas by radiating and growing from low density areas to high density areas. This suppresses fluctuations in the center position of the halftone dots and enables formation of a smooth and high-quality image that is not easily affected by density changes.
[0012]
  The invention described in claim 6
An image forming method for forming an image by performing binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the binary quantization processing,
Generating a threshold of a dither threshold matrix according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold of the dither threshold matrix according to the edge amount as a quantization threshold of the binary quantization process;
In the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount, the image forming method is characterized in that a threshold value less than a predetermined value is arranged in the center portion so as to be preferentially arranged in the sub-scanning direction in ascending order.
By growing output dots preferentially in the sub-scanning direction in the low density level area of multi-tone image data, the vertical tone is less susceptible to noise such as banding in electrophotographic printers in low density areas. It can be dot growth.
[0013]
  The invention described in claim 7
An image forming method for forming an image by performing multi-value quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the multi-value quantization processing,
Generating a plurality of dither threshold matrix thresholds according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold values of the plurality of dither threshold matrices according to the edge amount as quantization thresholds of the multi-value quantization processing;
In each of the plurality of dither threshold matrixes according to the edge amount, the thresholds are arranged in a spiral shape from the inside to the outside in order from the smallest,
Among the plurality of dither threshold matrices corresponding to the edge amount, a threshold increase step in a dither threshold matrix used as a high-density quantization threshold is used as a dither threshold matrix used as a low / medium density quantization threshold. The image forming method is characterized in that the image forming method is smaller than the threshold value increasing step.
By reducing the concentration of output dots in the high density level region of multi-tone image data from the concentration of output dots in the low / medium density level region, it is possible to effectively eliminate dot loss (white spots) in high density solid areas. Can be suppressed.
[0015]
  The invention described in claim 8
An image processing apparatus that performs binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount of the multi-tone image data, and using a threshold value of the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount as a quantization threshold value of the binary quantization process;
In the image processing apparatus, the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount is arranged in a spiral shape from the inner side to the outer side in order from the smallest.
[0016]
  The invention according to claim 9
An image processing apparatus that performs binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount of the multi-tone image data, and using a threshold value of the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount as a quantization threshold value of the binary quantization process;
The binary quantization process is performed from the upper left to the lower right in the image space,
In the image processing apparatus, the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount is arranged in a clockwise spiral from the inner side to the outer side in order from the smallest.
[0017]
  The invention according to claim 10 is:
An image processing apparatus that performs binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount of the multi-tone image data, and using a threshold value of the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount as a quantization threshold value of the binary quantization process;
The binary quantization process is performed from the upper right to the lower left in the image space,
In the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount, the threshold value is arranged in a counterclockwise spiral from the inner side to the outer side in order from the smallest.
[0018]
  The invention according to claim 11
An image processing apparatus that performs binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount of the multi-tone image data, and using a threshold value of the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount as a quantization threshold value of the binary quantization process;
In the dither threshold matrix according to the edge amount, threshold values less than a predetermined value are arranged in a spiral shape from the inside to the outside in order from the smallest value, and threshold values above the predetermined value are arranged in a radially distributed manner from the smallest value. An image processing apparatus characterized by this.
[0019]
  The invention according to claim 12
An image processing apparatus that performs binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount of the multi-tone image data, and using a threshold value of the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount as a quantization threshold value of the binary quantization process;
In the dither threshold matrix corresponding to the edge amount, threshold values less than a predetermined value are concentratedly arranged in the central portion, and threshold values equal to or greater than the predetermined value are arranged in a radially distributed manner in order from the smallest to the peripheral portion. An image processing apparatus.
[0020]
  The invention according to claim 13
An image processing apparatus that performs binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount of the multi-tone image data, and using a threshold value of the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount as a quantization threshold value of the binary quantization process;
In the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount, an image processing apparatus is arranged such that a threshold value less than a predetermined value is arranged in the center portion in order from the smallest one in order in the sub-scanning direction.
[0021]
  The invention according to claim 14 is the image processing apparatus according to any one of claims 8 to 13,
Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix according to the edge amount,
Edge detection means for detecting an edge amount from the multi-tone image data, quantizing the detected edge amount into a plurality of edge levels from a maximum edge degree to a non-edge, and output,
Area expansion processing means for outputting, as an edge level for the target pixel, an edge level indicating the maximum edge degree among the edge levels output from the edge detection means for the target pixel and its surrounding pixels,
A value obtained by adding a predetermined fixed value to a value obtained by multiplying a threshold value of a predetermined dither threshold matrix stored in the storage unit by a coefficient corresponding to the edge level output from the region expansion processing unit, according to the edge amount. Output as the threshold of the dither threshold matrix
It is characterized by that.
[0022]
  According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to any one of the eighth to thirteenth aspects,
Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix according to the edge amount,
Edge detection means for detecting an edge amount from the multi-tone image data, quantizing the detected edge amount into a plurality of edge levels from a maximum edge degree to a non-edge, and output,
Area expansion processing means for outputting, as an edge level for the target pixel, an edge level indicating the maximum edge degree among the edge levels output from the edge detection means for the target pixel and its surrounding pixels,
A dither threshold matrix selected from a plurality of predetermined dither threshold matrices stored in the storage unit based on the edge level output from the area expansion processing unit is used as a dither threshold matrix corresponding to the edge amount. Output as the threshold of
It is characterized by that.
[0023]
  The invention according to claim 16
An image processing apparatus that performs multi-level quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
Means for generating threshold values of a plurality of dither threshold matrixes corresponding to the edge amounts of the multi-tone image data, and quantizing the threshold values of the plurality of dither threshold matrixes corresponding to the edge amounts in the multi-level quantization processing; Used as a threshold,
In each of the plurality of dither threshold matrixes according to the edge amount, the thresholds are arranged in a spiral shape from the inside to the outside in order from the smallest,
Among the plurality of dither threshold matrices corresponding to the edge amount, a threshold increase step in a dither threshold matrix used as a high-density quantization threshold is used as a dither threshold matrix used as a low / medium density quantization threshold. The image processing apparatus is characterized in that it is smaller than the threshold increase step in FIG.
[0024]
  According to a seventeenth aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the sixteenth aspect, the high-density quantization threshold used for the multi-value quantization process is a fixed value regardless of the edge amount.
[0025]
  The invention according to claim 18 is the image processing apparatus according to claim 16 or 17,
Means for generating threshold values of a plurality of dither threshold value matrixes according to the edge amount,
Edge detection means for detecting an edge amount from the multi-tone image data, quantizing the detected edge amount into a plurality of edge levels from a maximum edge degree to a non-edge, and output,
Area expansion processing means for outputting, as an edge level for the target pixel, an edge level indicating the maximum edge degree among the edge levels output from the edge detection means for the target pixel and its surrounding pixels,
A threshold of a dither threshold matrix selected from a plurality of predetermined dither threshold matrices stored in the storage means based on the edge level output from the area expansion processing means is converted into a plurality of dithers according to the edge amount. Output as threshold matrix thresholds,
It is characterized by that.
[0026]
  A nineteenth aspect of the invention is a computer-readable storage medium in which a program for causing a computer to function as the image processing apparatus according to any one of the eighth to eighteenth aspects is recorded.
[0028]
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.
[0029]
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.
[0030]
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.
[0031]
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.
[0032]
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 three-line line memory is used as the error storage unit 123 in order to diffuse the quantization error to peripheral pixels ahead of two lines.
[0033]
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.
[0034]
The image feature extraction unit 130 includes an edge detection unit 131 and a region expansion processing unit 132. The edge detection unit 131 performs edge detection of the image data 100, and outputs 4-bit edge data representing edge levels from level 0 (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.
[0035]
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.
[0036]
In this embodiment, the dither threshold value generator 141 spirals clockwise from the inside to the outside in order from the smallest threshold values from −7 to +8 as shown in FIG. 4 (−7 is minimum and +8 is maximum). Using the arranged 4 × 4 dither threshold matrix, a dither threshold that oscillates periodically from −7 to +8 in the image space is output. 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. .
[0037]
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).
[0038]
If the quantized data 101 of the image processing apparatus configured as described above is given to, for example, an electrophotographic printer, the character, the changing point of the image, the halftone dot image portion having a relatively low number of lines, and the like can be resolved. In addition, 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 it is possible to form a high-quality image in which these regions are aligned without a sense of incongruity. This will be described below.
[0039]
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, the quantization processing unit 120 performs a quantization process by a pure error diffusion method using a fixed threshold value, and thus an image with high resolution can be formed.
[0040]
In a portion where the edge degree is low (the edge level is high) such as a flat portion of a photograph or image, the oscillation width of the quantization threshold generated by the quantization threshold generation unit 140 becomes large. The dithering process is a dithering process, and the image data is halftoned at a dither threshold period. Since a dither threshold matrix having a threshold arrangement as shown in FIG. 4 is used to generate the quantization threshold, the output dots grow spirally from the center within the dither threshold period as the density level of the image data increases. become.
[0041]
When scanning a document image with a scanner, etc., as shown by thin arrows in FIG. 10, the main scanning is usually performed from left to right, the sub scanning is performed from top to bottom, and the image data is input in the order of reading. Therefore, the quantization processing direction of the quantization processing unit 120, that is, the propagation direction of the quantization error is the direction from the upper left to the lower right as indicated by the thick arrow in FIG. In this case, since the quantization threshold as shown in FIG. 6 is generated within the 4 pixel × 4 pixel dither threshold period in the flat image portion, as the density level increases from the low level, as shown in FIG. Output dots are generated in order. That is, output dots grow from the inside toward the outside in a clockwise spiral shape. The appearance of output dots in the low density part, medium density part, and high density part of the image is shown in FIGS. 7, 8, and 9, respectively. As seen in FIGS. 7 and 8, the output dots are concentrated in the low / medium density portion, and the output dots of the adjacent dither threshold periods are not coupled to each other. Accordingly, it is possible to form an image with good granularity and excellent stability in the flat portion of the low / medium density image. Further, since the threshold values are arranged in the center of the dither threshold matrix in order of increasing priority in the sub-scanning direction, the output dots grow upward in the low density portion, as understood from FIG. And then grow downward. That is, in the low density portion, the vertical dot growth grows preferentially in the sub-scanning direction. With this vertical tone dot growth, especially when an electrophotographic printer is used for image formation, it is less susceptible to noise from factors other than image processing such as banding, and more stable than horizontal dot growth. High-quality images with excellent properties can be formed.
[0042]
When the original image is read by performing main scanning from right to left and sub-scanning from top to bottom as shown by thin arrows in FIG. 11, the image data is input in the order of reading. The direction of the quantization processing of the processing unit 120, that is, the propagation direction of the quantization error is the direction from the upper right to the lower left as shown by the thick arrow in FIG. In this case, since the quantization threshold value as shown in FIG. 13 is generated within the dither threshold period of 4 pixels × 4 pixels in the flat image portion, output dots are generated in the order shown in FIG. That is, the output dots grow in a counterclockwise spiral shape.
[0043]
In the quantization process by the error diffusion method, output dots fluctuate due to the diffusion effect of the quantization error. Therefore, the output dots do not always grow in the low / medium density portion as described above. When the quantization process is performed from the upper left to the lower right, the output dot grows clockwise, and when the quantization process is performed from the upper right to the lower left, the output dot grows counterclockwise, the quantization error propagates. From the relationship with the directional characteristics, more concentrated dot concentration is promoted within the dither threshold period, so that the stability and graininess of the low / medium density portion are improved.
[0044]
In the image processing apparatus of the present embodiment, the vibration width of the quantization threshold is gradually increased or decreased according to the edge degree at the boundary portion between the area with a large edge degree and the area with a small edge degree. The characteristics of the quantization processing can be smoothly switched to the above processing or vice versa. Therefore, it is possible to form an image in which the boundary portion between both image regions is aligned without a sense of incongruity.
[0045]
The area expansion processing unit 132 of the image feature extracting unit 130 performs area expansion of 7 pixels on the edge data. In the case of 600 dpi image formation, the area expansion width of 7 pixels is about 0. At 3 mm, 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.
[0046]
In addition, as described above, a dot component having a high line number of 175 Lpi or more is smoothed and does not remain in the image data 100. Therefore, such a high dot number halftone dot image portion has an edge level of level 8 or a high level. As in the case of the flat image portion, the image is re-dotted with the dither threshold period (150 Lpi) by the dither tone processing using the quantization threshold having a large vibration width, and an image having excellent graininess and stability can be formed. Further, since the halftone dot component is lost from the image data 100, moire does not occur.
[0047]
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 a halftone dot center portion that is not evaluated as an edge is subjected to dither tone processing using a quantization threshold having a large vibration width, so that an image having good stability and granularity can be formed. .
[0048]
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.
[0049]
The dither threshold matrix shown in FIG. 14 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 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.
[0050]
If such a dither threshold matrix is used, halftone dots are arranged as shown in FIGS. 15, 16, and 17 in each of the low density, medium density, and high density areas in an image flat portion that is a dither tone process. Since the screen angle is approximately 63.5 °, the compatibility with the error diffusion process is good, the halftone dot is hardly broken, and the graininess is good.
[0051]
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. 14, and has the ROM storing the 4 × 4 basic dither threshold matrix, and has the read address of the read address. By the control, it is possible to generate a quantization threshold by the dither threshold matrix of FIG.
[0052]
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 +2 as shown in FIG. Dither that periodically oscillates from -7 to +8 in the image space using a 4x4 dither threshold matrix that is arranged in a clockwise spiral in order from the smallest and radially distributed with thresholds greater than +3 Generate a threshold. The other configuration is the same as that of the first embodiment.
[0053]
Since such a dither threshold matrix is used, a quantization threshold as shown in FIG. 19 is generated within the dither threshold period in an image flat portion or the like that is a process of dither keynote. Therefore, the growth of output dots in the low density portion, medium density portion, and high density portion is as shown in FIG. As can be seen from FIG. 20 (c), the output dots are dispersed and grow in the peripheral portion within the dither threshold period. As is apparent from comparison with FIG. 9, the white spot phenomenon occurs in the solid portion having a high density. Is alleviated. Further, the concentration of dots is promoted in the low / medium density portion. Therefore, it is possible to form a high-quality image that is excellent in stability and in which white spots are not noticeable.
[0054]
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 uses threshold values from −7 to −4 as shown in FIG. Oscillate periodically from -7 to +8 in the image space using a 4x4 dither threshold matrix in which the thresholds from -3 to +8 are distributed radially around the periphery. A dither threshold is generated. The other configuration is the same as that of the first embodiment.
[0055]
Since such a dither threshold matrix is used, output dots are generated in the order as shown in FIG. That is, output dots grow intensively at the center of the dither threshold period in the low density portion, and output dots grow radially in the middle and high density portions. Due to such output dot growth, the center position of the halftone dots to be formed is located substantially at the center of the dither threshold period from the low density portion to the high density portion, and the fluctuation of the halftone dots is reduced. Therefore, it is possible to form a smooth and high-quality image that is hardly affected by the density change.
[0056]
Example 5
According to the fifth embodiment of the present invention, in the image processing apparatus having the overall configuration shown in FIG. 1, the quantization threshold value generator 140 is configured as 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.
[0057]
As shown in FIG. 23, 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).
[0058]
The threshold generation unit 145_3 corresponding to the edge level 3 (non-edge), for example, multiplies each threshold of the dither threshold matrix used in the first, second, third, or fourth embodiment by 8 and then adds 128 to the dither threshold matrix. Is used to generate a threshold value that vibrates at the maximum vibration width. 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).
[0059]
Therefore, it is apparent that a high-quality image can be formed in this embodiment by performing the same quantization process as in the first, second, third, or fourth embodiment.
[0060]
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.
[0061]
Although the memory of the area expansion processing unit 132 is not reduced, a configuration in which the edge detection unit 131 outputs 9 levels of the edge level and the area expansion unit 132 converts the edge level to 4 levels and outputs it is also possible.
[0062]
Each of the above embodiments is an example of quantizing multi-valued image data into binary values. However, (n-1) quantization threshold values are generated, and the multi-valued image is changed to n values (n ≧ 3). The present invention can also be applied to an image processing apparatus that performs quantization. An embodiment for quantizing multivalued image data into three values will be described below.
[0063]
Example 6
The overall configuration of the image processing apparatus according to the sixth embodiment of the present invention is as shown in FIG. 1, but since it is ternary quantization, the quantization threshold generator 140 has two quantization thresholds as shown in FIG. The configuration is changed to generate th1 and th2 (th1 <th2).
[0064]
Further, the quantizer 121 of the quantization processing unit 120 quantizes the multi-valued image data using the quantization threshold values th1 and th2 supplied from the quantization threshold value generation unit 140, and generates the 2-bit quantized data 101. Is changed to a configuration that outputs. For example, “00” (no dot) is set when the level of the multilevel image data is lower than the quantization threshold th1, and “01” (no dot) when the level of the multilevel image data is equal to or higher than the quantization threshold th1 and lower than the quantization threshold th2. When the level of the multi-valued image data is equal to or higher than the quantization threshold th2, “11” (large dot) is output as the quantized data 101.
[0065]
Further, the error calculation unit 122 (FIG. 1) sets “00” of the quantized data 101 to 0 (decimal), “01” to 127 (decimal), for example, and “11” to 255 (decimal). The configuration is changed to handle and calculate the quantization error.
[0066]
The image feature extraction unit 130 (FIG. 1) is configured to output 4-level edge data from level 0 (maximum edge degree) to level 3 (non-edge), as in the fifth embodiment.
[0067]
As shown in FIG. 24, the quantization threshold value generation unit 140 includes threshold value storage units 200, 201, 202, and 203 that store four dither threshold value matrices for generating the quantization threshold value th1, and the edge data. The threshold generation unit 204 that selects one of the threshold storage units 200 to 203 and generates the quantization threshold th1 using the dither threshold matrix stored therein, and four dithers for generating the quantization threshold th2 Threshold storage units 210, 211, 212, and 213 storing threshold matrixes and one of threshold storage units 210 to 213 are selected according to edge data, and quantization is performed using the dither threshold matrix stored in the threshold storage units 210, 211, 212, and 213 The threshold generation unit 214 generates the threshold th2.
[0068]
In this embodiment, dither threshold value matrices 220, 221, 222, and 223 shown in FIG. 25 are stored in the threshold value storage units 200, 201, 202, and 203, respectively. The threshold value generation unit 204 stores the threshold value storage unit 200 when the edge level indicated by the edge data input from the image feature extraction unit 130 is level 0 (edge degree maximum), the threshold value storage unit 201 when the level is level 1, and the threshold value storage when the edge level is level 2. When the unit 202 is level 3 (non-edge), the threshold storage unit 203 is selected, and the quantization threshold th1 is generated using the dither threshold matrix stored in the selected threshold storage unit.
[0069]
In addition, dither threshold value matrices 230, 231, 232, and 233 shown in FIG. 25 are stored in the threshold value generation units 210, 211, 212, and 213, respectively. The threshold generation unit 214 includes a threshold storage unit 210 when the edge level indicated by the edge data is level 0, a threshold storage unit 211 when the level is 1, level threshold storage unit 212 when the level is 2, and a threshold storage unit 213 when the level is 3. A quantization threshold th2 is generated by using the dither threshold matrix stored in the selected threshold storage unit.
[0070]
Referring to FIG. 25, the dither threshold value matrixes 223 and 233 at the edge level 3 are arranged in a spiral shape from the smallest threshold value, and the threshold value is increased by 6 steps. Therefore, in a continuous tone image portion where the density change is small and a halftone dot image portion where the number of lines is high, the dots are strongly concentrated from low density to high density, and the image has excellent banding, graininess, stability and gradation. It can be reproduced.
[0071]
On the other hand, the dither threshold value matrices 220 and 230 at the edge level 0 are arranged in a spiral shape from the smallest threshold value, but the threshold value is increased by two steps. Therefore, in an image portion having a large density change such as a character or a line drawing, or a halftone dot image portion having a relatively low number of lines, the amplitudes of the quantization thresholds th1 and th2 are small, and the quantization is close to error diffusion using a fixed threshold. Image reproduction with high resolution becomes possible.
[0072]
Since the threshold levels of the dither threshold value matrices 222 and 232 at the edge level 2 increase by 4 steps, the amplitudes of the quantization threshold values th2 and th2 in the image part at the edge level 2 are slightly smaller than those at the image part at the edge level 3, and the dot concentration is reduced. Slightly weaken. In the edge level 1 dither threshold matrixes 221 and 231, the threshold value is increased by 3 steps, so that the amplitudes of the quantization thresholds th 2 and th 2 in the edge level 1 image portion are slightly smaller than those in the edge level 0 image portion, and the dot concentration is further increased. Weaken. Therefore, it is possible to reproduce a high-quality image with no sense of incongruity from a flat portion to an edge portion of the image, from a halftone dot image portion having a low number of lines to a halftone dot image portion having a high number of lines.
[0073]
Although the present embodiment is ternary quantization, it is apparent that high-quality image reproduction can be achieved by the same configuration as the present embodiment even in the case of multi-value quantization of four or more values.
[0074]
Note that a configuration in which the image feature extraction unit 130 does not perform area expansion processing is also possible.
[0075]
Example 7
The image processing apparatus according to the seventh embodiment of the present invention includes an overall configuration, a configuration of the quantization threshold value generation unit 140, a configuration of the quantizer 121 and the error calculation unit 122 of the quantization processing unit 120, and a configuration of the image feature extraction unit 130. These are the same as in the sixth embodiment. However, dither threshold value matrices 240 to 243 and 250 to 253 as shown in FIG. 26 are stored in the error storage units 200 to 203 and 210 to 213 of the quantization threshold value generation unit 140.
[0076]
As can be seen from FIG. 26, in this embodiment, compared to the dither threshold matrix 240 to 243 for generating the low / medium density quantization threshold th1 at each edge level, the high density quantization threshold th2 is used. The dither threshold matrixes 250 to 253 are set so that the threshold increase step is small, and therefore, at each edge level, the amplitude of the high-density quantization threshold th2 is smaller than the amplitude of the low-density quantization threshold th1. Become.
[0077]
In the sixth embodiment, the threshold increase step of the dither threshold matrix at each edge level is the same on the low density side and the high density side, and the high density side threshold has the same strong dither shape as the low density side. Since a dot at a position corresponding to the largest threshold is always missing in an image portion that is not completely black, dot omission (whiteout) tends to be conspicuous particularly in a high-density solid portion of an image flat region that is a dither tone process. In this embodiment, by increasing the threshold increase step on the high density side to be smaller than the threshold increase step on the low density side to alleviate dot concentration, dot omission (whiteout) in such a high density solid image portion is achieved. ) Can be effectively reduced. In addition, since the threshold value on the low density side is the same as in the sixth embodiment, the anti-banding property, graininess, and gradation property in the low density part are not impaired.
[0078]
Although the present embodiment is ternary quantization, even in the case of multi-value quantization of four or more values, the present embodiment can be realized by setting the dither threshold matrix so that the increase step is smaller as the threshold value is higher. As in the example, an effect of reducing dot omission (white omission) in the high density solid region can be obtained.
[0079]
Although there is a method of setting a dither threshold matrix in which dots in a high density region are dispersed by simple multi-value dither processing that does not use error diffusion, since this method does not preserve density, gradation expression is not possible. It may be insufficient. In the present invention, by combining error diffusion and a dither threshold, and by reducing the concentration of dots in the high density portion, it is possible to achieve both a reduction in missing dots (white spots) in the high density solid portion and good gradation expression. Can do.
[0080]
Note that a configuration in which the image feature extraction unit 130 does not perform area expansion processing is also possible.
[0081]
Example 8
The image processing apparatus according to the eighth embodiment of the present invention includes an overall configuration, a configuration of the quantization threshold value generation unit 140, a configuration of the quantizer 121 and the error calculation unit 122 of the quantization processing unit 120, and a configuration of the image feature extraction unit 130. Is the same as that of the sixth embodiment, but the dither threshold matrix stored in the error storage units 200 to 203 and 210 to 213 of the quantization threshold generation unit 140 is changed as shown in FIG. The low-density dither threshold matrix 260 to 263 stored in the threshold storage units 200 to 203 is the same dot concentration type matrix as the dither threshold matrix 220 to 223 or 240 to 243 of the sixth or seventh embodiment. On the other hand, the dither threshold value matrixes 270 to 273 on the high density side stored in the respective threshold value storage units 210 to 213 are all fixed values having the same threshold value (the threshold increase step is 0).
[0082]
In this way, by setting the threshold values on the high density side at the respective edge levels to the same fixed value, it is sufficient to store one threshold value in each of the threshold value storage units 210 to 213. The capacity of the registers or memories as the storage units 210 to 213 can be reduced to one threshold value, and the cost of the apparatus can be reduced. Further, the threshold value on the high density side is changed depending on the edge level, such as 200 at the edge level 3 (non-edge portion) and 160 at the edge level 0 (edge portion). The frequency of occurrence is controlled. At edge level 0 (edge portion), the threshold on the high density side is lowered to suppress the generation of small dots and the generation of large dots is promoted, thereby improving the visibility of black characters or the like existing in a background area of uniform density. An effect is obtained.
[0083]
Although this embodiment is an example of ternary quantization, even in the case of quaternary quantization, for example, by fixing the high density side threshold value at each edge level to a different value, large dots (high density) can be obtained. By promoting the generation and suppressing the frequency of occurrence of medium dots (medium density) and small dots (low density), the visibility of black characters and the like in the background area of uniform density can be improved. Note that a configuration in which the image feature extraction unit 130 does not perform area expansion processing is also possible.
[0084]
In the method of setting a dither threshold matrix in which dots in a high density region are dispersed by a simple multi-value dither process that does not use error diffusion as described above, the threshold value on the high density side is set to the same value as in this embodiment. If fixed to, gradation expression in the high density portion becomes very poor. In this embodiment, since error diffusion is performed, such inconvenience can be avoided.
[0085]
Example 9
The image processing apparatus according to the ninth embodiment of the present invention includes an overall configuration, a configuration of the quantization threshold value generation unit 140, a configuration of the quantizer 121 and the error calculation unit 122 of the quantization processing unit 120, and a configuration of the image feature extraction unit 130. Is the same as in the sixth embodiment, but the dither threshold value matrix stored in the error storage units 200 to 203 and 210 to 213 of the quantization threshold value generation unit 140 is changed as shown in FIG. The low-density dither threshold matrix 280 to 283 stored in the threshold storage units 200 to 203 is the same dot concentration as the dither threshold matrix 220 to 223, 240 to 243, or 260 to 263 of the sixth, seventh, or eighth embodiment. A matrix of types. On the other hand, all the threshold values of the dither threshold value matrix 290 to 293 on the high density side stored in the threshold value storage units 210 to 213 are 200. In this way, regardless of the edge level, the threshold values on the high density side are set to the same value, so that the threshold value storage units 210 to 213 are integrated into one threshold value storage unit, and it has a capacity for one threshold value. Since it can be realized by one register or memory, the cost of the apparatus can be further reduced than in the eighth embodiment.
[0086]
Note that a configuration in which the image feature extraction unit 130 does not perform area expansion processing is also possible.
[0087]
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.
[0088]
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.
[0089]
Example 10
FIG. 24 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. 25).
[0090]
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. 25) and processed. Image data output from the circuit unit 550 is input to the laser printer unit 411.
[0091]
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.
[0092]
FIG. 25 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. The level of the analog image signal is adjusted 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.
[0093]
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.
[0094]
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.
[0095]
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 555, or the background removal process or the flare removal process is performed, for example, with the gamma correction unit 555. 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.
[0096]
【The invention's effect】
  Claim1 to 18According to the described invention, the dot concentration is promoted, and the combination of dots between adjacent periods in the low / medium density portion is prevented to form an image excellent in anti-banding property, graininess, and stability. be able to.
[0097]
  Claim2, 3, 9, 10According to the described invention, it is possible to form an image having excellent stability and graininess in the low and medium density portions by promoting the concentration of dots having a uniform shape.
[0098]
  Claim4, 11According to the described invention, the white spot phenomenon in the high density part is alleviated, and the dot concentration in the low / medium density part is promoted so that the white spot is not noticeable and has excellent stability. High-quality images can be formed.
[0099]
  Claim5, 12According to the described invention, by suppressing the fluctuation of the center position of the halftone dot from the low density portion to the high density portion, it is possible to form a smooth and high quality image that is hardly affected by the density change.
[0100]
  Claim6, 13According to the described invention, the low-density portion has a high-quality, excellent stability in the low-density portion by making the dot growth of the vertical tone that is not easily affected by noise such as banding in an electrophotographic printer or the like. An image can be formed.
[0101]
  ClaimOn 7, 16According to the described invention, white spots in the high density solid portion can be reduced.
[0102]
  Claim1 to 18According to the described invention, the change points of characters and images have good resolution, the portions with little change of photographs and images are smooth and stable, and both areas are aligned without a sense of incongruity. Can form imagesThe
[0103]
  Claim14, 15, 18According to the described invention, the change point of characters and images and the halftone dot image portion with a relatively low number of lines have good resolution, and the portion with little change in the photograph and image and the halftone dot image portion with a high number of lines are smooth. Therefore, it is possible to form a high-quality image with good stability and in which both areas are aligned without a sense of incongruity.
[0104]
  ClaimTo 17According to the described invention, it is possible to reduce the capacity of a register or a memory for storing a dither threshold matrix for generating a high-density quantization threshold.
[0105]
  Claim19According to the described invention,Claims 18 to 18The image processing apparatus can be realized using a general computer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing 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 a dither threshold matrix used for quantization threshold generation in the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating the generation order of output dots in an image flat portion according to the first exemplary embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a quantization threshold generated in an image flat portion in the first embodiment.
7 is a diagram showing a state of output dot growth in a low density portion in Example 1. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a state of output dot growth at a medium density portion in Example 1.
9 is a diagram showing a state of output dot growth in a high density portion in Example 1. FIG.
FIG. 10 is a diagram for explaining a normal processing direction.
FIG. 11 is a diagram for explaining another processing direction;
12 is a diagram showing the generation order of output dots in the case of the processing direction shown in FIG.
13 is a diagram illustrating a quantization threshold generated in an image flat portion in the case of the processing direction illustrated in FIG.
FIG. 14 is a diagram illustrating a dither threshold matrix used for generating quantization thresholds in the second embodiment.
15 is a diagram showing a state of output dot growth in a low density portion in Example 2. FIG.
FIG. 16 is a diagram showing a state of output dot growth at a medium density portion in Example 2.
FIG. 17 is a diagram showing a state of output dot growth at a high density portion in Example 2.
FIG. 18 is a diagram illustrating a dither threshold matrix used for generating a quantization threshold in the third embodiment.
FIG. 19 is a diagram illustrating a quantization threshold generated in an image flat portion in the third embodiment.
FIG. 20 is a diagram illustrating a state of output dot growth in a low density part, a medium density part, and a high density part in Example 3.
FIG. 21 is a diagram illustrating a dither threshold matrix used for generating quantization thresholds in the fourth embodiment.
FIG. 22 is a diagram illustrating a quantization threshold generated in an image flat portion in the fourth embodiment.
FIG. 23 is a block diagram of a quantization threshold value generator in the fifth embodiment.
FIG. 24 is a block diagram for explaining a configuration of a sixth embodiment.
FIG. 25 is a diagram illustrating a dither threshold matrix used for generating a quantization threshold in the sixth embodiment.
FIG. 26 is a diagram illustrating a dither threshold matrix used for generating a quantization threshold in the seventh embodiment.
27 is a diagram showing a dither threshold matrix used for quantization threshold generation in Embodiment 8. FIG.
FIG. 28 is a diagram illustrating a dither threshold matrix used for quantization threshold generation according to the ninth embodiment.
FIG. 29 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 Embodiment 10.
30 is a block diagram of a circuit unit of a digital copying machine according to Embodiment 10. FIG.
[Explanation of symbols]
100 Multi-tone image data
101 Quantized data
120 Quantization processor
121 Quantizer
122 Error calculator
123 Error storage
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
200 to 203 Threshold storage unit
204 Threshold generation unit
210 to 213 Threshold storage unit
214 Threshold generation 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 (19)

多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行い、該2値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、An image forming method for forming an image by performing binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the binary quantization processing,
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、  Generating a threshold of a dither threshold matrix according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold of the dither threshold matrix according to the edge amount as a quantization threshold of the binary quantization process;
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって渦巻き状に配置した、  In the dither threshold value matrix according to the edge amount, the threshold values are arranged in a spiral shape from the inside toward the outside in order from the smallest.
ことを特徴とする画像形成方法。An image forming method.
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行い、該2値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、An image forming method for forming an image by performing binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the binary quantization processing,
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、  Generating a threshold of a dither threshold matrix according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold of the dither threshold matrix according to the edge amount as a quantization threshold of the binary quantization process;
前記2値量子化処理を画像空間上で左上から右下へ向かって行い、  The binary quantization process is performed from the upper left to the lower right in the image space,
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって時計回りの渦巻き状に配置した、  In the dither threshold matrix according to the edge amount, the thresholds are arranged in a clockwise spiral from the inside to the outside in order from the smallest.
ことを特徴とする画像形成方法。An image forming method.
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行い、該2値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、An image forming method for forming an image by performing binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the binary quantization processing,
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、  Generating a threshold of a dither threshold matrix according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold of the dither threshold matrix according to the edge amount as a quantization threshold of the binary quantization process;
前記2値量子化処理を画像空間上で右上から左下へ向かって行い、  The binary quantization process is performed from the upper right to the lower left in the image space,
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって反時計回りの渦巻き状に配置した、  In the dither threshold matrix according to the edge amount, the threshold values are arranged in a counterclockwise spiral shape from the inside toward the outside in order from the smallest.
ことを特徴とする画像形成方法。An image forming method.
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行い、該2値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、An image forming method for forming an image by performing binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the binary quantization processing,
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、  Generating a threshold of a dither threshold matrix according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold of the dither threshold matrix according to the edge amount as a quantization threshold of the binary quantization process;
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて、所定値未満の閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かう渦巻き状に配置し、該所定値以上の閾値を小さいものから順に放射状に分散させて配置した、  In the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount, threshold values less than a predetermined value are arranged in a spiral shape from the inner side to the outer side in order from the smallest value, and threshold values greater than or equal to the predetermined value are arranged in a radial manner in order from the smallest. ,
ことを特徴とする画像形成方法。An image forming method.
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行い、該2値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、An image forming method for forming an image by performing binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the binary quantization processing,
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、  Generating a threshold of a dither threshold matrix according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold of the dither threshold matrix according to the edge amount as a quantization threshold of the binary quantization process;
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて、所定値未満の閾値を中心部に集中配置し、該所定値以上の閾値を周辺部に小さいものから順に放射状に分散させて配置した、  In the dither threshold matrix according to the edge amount, threshold values less than a predetermined value are concentrated in the central portion, and threshold values greater than or equal to the predetermined value are radially distributed in order from the smallest to the peripheral portion,
ことを特徴とする画像形成方法。An image forming method.
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行い、該2値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、An image forming method for forming an image by performing binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the binary quantization processing,
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、  Generating a threshold of a dither threshold matrix according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold of the dither threshold matrix according to the edge amount as a quantization threshold of the binary quantization process;
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて、中心部に所定値未満の閾値を小さいものから順に副走査方向に優先的に並ぶように配置した、  In the dither threshold value matrix according to the edge amount, a threshold value less than a predetermined value is arranged at the center so as to be preferentially arranged in the sub-scanning direction in ascending order.
ことを特徴とする画像形成方法。An image forming method.
多階調画像データに対し誤差拡散法による多値量子化処理を行い、該多値量子化処理による量子化データに従ってドットを出力することにより画像を形成する画像形成方法であって、An image forming method for forming an image by performing multi-value quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputting dots according to the quantized data by the multi-value quantization processing,
前記多階調画像データのエッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスの閾値を生成し、該エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスの閾値を前記多値量子化処理の量子化閾値として用い、  Generating a plurality of dither threshold matrix thresholds according to the edge amount of the multi-tone image data, using the threshold values of the plurality of dither threshold matrices according to the edge amount as quantization thresholds of the multi-value quantization processing;
前記エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスのそれぞれにおいて、閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって渦巻き状に配置し、  In each of the plurality of dither threshold matrixes according to the edge amount, the thresholds are arranged in a spiral shape from the inside to the outside in order from the smallest,
前記エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスのうち、閾値が高濃度の量子化閾値として用いられるディザ閾値マトリクスにおける閾値増加ステップを、閾値が低・中濃度の量子化閾値として用いられるディザ閾値マトリクスにおける閾値増加ステップより小さくした、  Among the plurality of dither threshold matrices corresponding to the edge amount, a threshold increase step in a dither threshold matrix used as a high-density quantization threshold is used as a dither threshold matrix used as a low / medium density quantization threshold. Smaller than the threshold increase step in
ことを特徴とする画像形成方法。An image forming method.
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、An image processing apparatus that performs binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、  Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount of the multi-tone image data, and using a threshold value of the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount as a quantization threshold value of the binary quantization process;
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって渦巻き状に配置したことを特徴とする画像処理装置。  An image processing apparatus, wherein a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount is arranged in a spiral shape from the inner side to the outer side in order from the smallest.
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、An image processing apparatus that performs binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、  Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount of the multi-tone image data, and using a threshold value of the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount as a quantization threshold value of the binary quantization process;
前記2値量子化処理を画像空間上で左上から右下へ向かって行い、  The binary quantization process is performed from the upper left to the lower right in the image space,
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって時計回りの渦巻き状に配置したことを特徴とする画像処理装置。  An image processing apparatus, wherein a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount is arranged in a clockwise spiral from the inner side to the outer side in order from the smallest.
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、An image processing apparatus that performs binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、  Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount of the multi-tone image data, and using a threshold value of the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount as a quantization threshold value of the binary quantization process;
前記2値量子化処理を画像空間上で右上から左下へ向かって行い、  The binary quantization process is performed from the upper right to the lower left in the image space,
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって反時計回りの渦巻き状に配置したことを特徴とする画像処理装置。  An image processing apparatus comprising: a dither threshold matrix corresponding to the edge amount, wherein threshold values are arranged in a counterclockwise spiral shape from the inside toward the outside in order from the smallest.
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、An image processing apparatus that performs binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、  Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount of the multi-tone image data, and using a threshold value of the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount as a quantization threshold value of the binary quantization process;
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて、所定値未満の閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かう渦巻き状に配置し、該所定値以上の閾値を小さいものから順に放射状に分散させて配置したことを特徴とする画像処理装置。  In the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount, threshold values less than a predetermined value are arranged in a spiral shape from the inner side to the outer side in order from the smallest value, and threshold values greater than or equal to the predetermined value are arranged in a radial manner in order from the smallest. An image processing apparatus.
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、An image processing apparatus that performs binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、  Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount of the multi-tone image data, and using a threshold value of the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount as a quantization threshold value of the binary quantization process;
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて、所定値未満の閾値を中心部に集中配置し、該所定値以上の閾値を周辺部に小さいものから順に放射状に分散させて配置したことを特徴とする画像処理装置。  In the dither threshold matrix corresponding to the edge amount, threshold values less than a predetermined value are concentratedly arranged in the central portion, and threshold values equal to or more than the predetermined value are arranged radially and distributed in order from the smallest to the peripheral portion. Image processing device.
多階調画像データに対し誤差拡散法による2値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、An image processing apparatus that performs binary quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
前記多階調画像データのエッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を前記2値量子化処理の量子化閾値として用い、  Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix corresponding to the edge amount of the multi-tone image data, and using a threshold value of the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount as a quantization threshold value of the binary quantization process;
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスにおいて、中心部に所定値未満の閾値を小さいものから順に副走査方向に優先的に並ぶように配置したことを特徴とする画像処理装置。  In the dither threshold value matrix corresponding to the edge amount, an image processing apparatus is arranged such that threshold values less than a predetermined value are arranged preferentially in the sub-scanning direction in order from the smallest in the center.
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段は、Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix according to the edge amount,
前記多階調画像データよりエッジ量を検出し、検出したエッジ量をエッジ度最大から非エッジまでの複数のエッジレベルに量子化して出力するエッジ検出手段と、  Edge detection means for detecting an edge amount from the multi-tone image data, quantizing the detected edge amount into a plurality of edge levels from a maximum edge degree to a non-edge, and output,
注目画素及びその周囲画素について前記エッジ検出手段より出力されたエッジレベルの中で最大のエッジ度を示すエッジレベルを該注目画素に対するエッジレベルとして出力する領域拡張処理手段とを含み、  Area expansion processing means for outputting, as an edge level for the target pixel, an edge level indicating the maximum edge degree among the edge levels output from the edge detection means for the target pixel and its surrounding pixels,
記憶手段に記憶されている所定のディザ閾値マトリクスの閾値に前記領域拡張処理手段より出力されたエッジレベルに対応した係数を乗じた値に所定の固定値を加算した値を、前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値として出力する、  A value obtained by adding a predetermined fixed value to a value obtained by multiplying a threshold value of a predetermined dither threshold value matrix stored in the storage unit by a coefficient corresponding to the edge level output from the region expansion processing unit, according to the edge amount. Output as the threshold of the dither threshold matrix
ことを特徴とする請求項8乃至13のいずれか1項に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 8, wherein the image processing apparatus is an image processing apparatus.
前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段は、Means for generating a threshold value of a dither threshold value matrix according to the edge amount,
前記多階調画像データよりエッジ量を検出し、検出したエッジ量をエッジ度最大から非エッジまでの複数のエッジレベルに量子化して出力するエッジ検出手段と、  Edge detection means for detecting an edge amount from the multi-tone image data, quantizing the detected edge amount into a plurality of edge levels from a maximum edge degree to a non-edge, and output,
注目画素及びその周囲画素について前記エッジ検出手段より出力されたエッジレベルの中で最大のエッジ度を示すエッジレベルを該注目画素に対するエッジレベルとして出力する領域拡張処理手段とを含み、  Area expansion processing means for outputting, as an edge level for the target pixel, an edge level indicating the maximum edge degree among the edge levels output from the edge detection means for the target pixel and its surrounding pixels,
記憶手段に記憶されている複数の所定のディザ閾値マトリクスの中から、前記領域拡張処理手段より出力されたエッジレベルに基づいて選択したディザ閾値マトリクスの閾値を、前記エッジ量に応じたディザ閾値マトリクスの閾値として出力する、  A dither threshold matrix selected from a plurality of predetermined dither threshold matrices stored in the storage unit based on the edge level output from the area expansion processing unit is used as a dither threshold matrix corresponding to the edge amount. Output as the threshold of
ことを特徴とする請求項8乃至13のいずれか1項に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 8, wherein the image processing apparatus is an image processing apparatus.
多階調画像データに対し誤差拡散法による多値量子化処理を行って量子化データを出力する画像処理装置であって、An image processing apparatus that performs multi-level quantization processing by an error diffusion method on multi-tone image data and outputs quantized data,
前記多階調画像データのエッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段を有し、該エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスの閾値を前記多値量子化処理の量子化閾値として用い、  Means for generating threshold values of a plurality of dither threshold matrixes corresponding to the edge amounts of the multi-tone image data, and quantizing the threshold values of the plurality of dither threshold matrixes corresponding to the edge amounts in the multi-level quantization processing; Used as a threshold,
前記エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスのそれぞれにおいて、閾値を小さいものから順に内側から外側へ向かって渦巻き状に配置し、  In each of the plurality of dither threshold matrixes according to the edge amount, the thresholds are arranged in a spiral shape from the inside to the outside in order from the smallest,
前記エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスのうち、閾値が高濃度の量子化閾値として用いられるディザ閾値マトリクスにおける閾値増加ステップを、閾値が低・中濃度  Among the plurality of dither threshold matrices corresponding to the edge amount, a threshold increasing step in a dither threshold matrix used as a quantization threshold having a high threshold value の量子化閾値として用いられるディザ閾値マトリクスにおける閾値増加ステップより小さくしたことを特徴とする画像処理装置。An image processing apparatus characterized in that it is smaller than a threshold increase step in a dither threshold matrix used as a quantization threshold of the image.
前記多値量子化処理に用いられる高濃度の量子化閾値をエッジ量にかかわらず固定値としたことを特徴とする請求項16に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 16, wherein a high-density quantization threshold used for the multi-value quantization process is a fixed value regardless of an edge amount. 前記エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスの閾値を生成する手段は、Means for generating threshold values of a plurality of dither threshold value matrixes according to the edge amount,
前記多階調画像データよりエッジ量を検出し、検出したエッジ量をエッジ度最大から非エッジまでの複数のエッジレベルに量子化して出力するエッジ検出手段と、  Edge detection means for detecting an edge amount from the multi-tone image data, quantizing the detected edge amount into a plurality of edge levels from a maximum edge degree to a non-edge, and output,
注目画素及びその周囲画素について前記エッジ検出手段より出力されたエッジレベルの中で最大のエッジ度を示すエッジレベルを該注目画素に対するエッジレベルとして出力する領域拡張処理手段とを含み、  Area expansion processing means for outputting, as an edge level for the target pixel, an edge level indicating the maximum edge degree among the edge levels output from the edge detection means for the target pixel and its surrounding pixels,
記憶手段に記憶されている複数の所定のディザ閾値マトリクスの中から、前記領域拡張処理手段より出力されたエッジレベルに基づいて選択したディザ閾値マトリクスの閾値を、前記エッジ量に応じた複数のディザ閾値マトリクスの閾値として出力する、  A threshold of a dither threshold matrix selected from a plurality of predetermined dither threshold matrices stored in the storage means based on the edge level output from the area expansion processing means is converted into a plurality of dithers according to the edge amount. Output as threshold matrix thresholds,
ことを特徴とする請求項16又は17に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that:
請求項8乃至18のいずれか1項に記載の画像処理装置としてコンピュータを機能させるプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。19. A computer-readable storage medium in which a program for causing a computer to function as the image processing apparatus according to claim 8 is recorded.
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