JP4101008B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置に関し、特に、複数のレベル数で表現される多値画像データをそのレベル数より少ないレベル数で表現される多値画像データに変換する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のデジタル複写機やプリンタは、より高精細な画像出力を実現すべく、高解像度の出力が可能なものが増えてきた。例えば、300dpiから600dpiへ、そして、1200dpiといった高解像度化である。
【０００３】
従来、このような高解像度化に対して、画像情報を可視化する画像形成方法及び装置は、例えば図２６に示すようなスクリーン処理を用いてきた。スクリーン処理の概略は次のとおりである。
【０００４】
同図における（ａ）が入力データであり、１画素600dpi中に０〜２５５の８ビット信号が存在している。これに対し、（ｂ）が閾値マトリックスであり、１〜２５５の閾値が設定されている。この入力データと対応する閾値とを比較し、入力データが閾値以下のときに、１（黒）を出力し、それ以外のときは、０（白）を出力する処理を行っている。その処理結果を示したものが（ｃ）である。（ｃ）の出力結果は、１画素ずつ比較し、閾値以下の入力データの箇所のみ黒くなっていることを示している。なお、同図の処理では、５×５の閾値マトリックスを周期的に繰り返し使用することで、任意サイズの画像を処理可能としている。
【０００５】
ところで、上述したスクリーン処理は、（ｃ）の出力結果に示したようにドットを集中化させることで安定した画像形成を実現している。つまり、プリンタの解像度が300dpiから600dpi、1200dpiへと高解像度化した場合、１画素の出力が不安定になり、高解像度化に反して、低画質化してしまう問題があったが、ドットを集中化させることで、安定した高精細な画像形成を実現させていた。
【０００６】
一方、図２７は、一般的な多値の誤差拡散処理を示す図である。同図を用いて多値の誤差拡散処理の概略を説明する。
【０００７】
ここでは、入力画像信号が８ビット（256レベル）で、出力画像信号が４ビット（16レベル）の場合を示している。ここでの４ビット出力信号は、「0,1,2,3…15」ではなく、17刻みの「0,17,34,51…136…255」の信号である。
【０００８】
３００１で示されるｎ値化は、例えばｎ＝16（16レベル、16値）の４ビット化処理であり、前述した「４ビット出力信号＋8.5」刻みの「8.5, 25.5, 42.5, 59.5…144.5…255」の閾値と比較することで16値化をおこなっている。例えば、入力画像信号が128の場合、前述した閾値「8.5, 25.5, 42.5, 59.5…144.5…255」と順に比較していき、入力画像が閾値以下になったときに、はじめて16値信号を出力する。この場合、144.5と比較したときに、はじめて入力画像128を閾値が超えるので、出力信号136が出力されることになる。
【０００９】
次に３００２では、３００１でｎ値化した結果と３００６で誤差補正した結果との差分を求める処理をおこなっている。言い換えると量子化誤差を算出している。前述した例の場合、出力信号が136であるから、量子化誤差は136−128＝８となる。この演算結果は３００３の誤差バッファに一時保持され、３００６において、注目画素に隣接する画素の量子化誤差に３００４の重み係数を掛けた値を入力画像信号に加算する処理をおこなっている。以上の処理を画素毎に繰り返すことで、画像全体をｎ値化していく。
【００１０】
プリンタの解像度が上がっていき、孤立点の再現が難しくなってきたとき、スクリーン処理の場合には前述したようにドットを集中化させることで対応できた。しかし、図２７に示したような誤差拡散系の処理の場合、同様な手法で改善することはできなかった。そこで、本件発明者は、２値の誤差拡散処理においてもスクリーン処理のようにドット集中化制御がおこなえる手法を既に提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−１８７２５９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、フルドットの孤立点が再現できるプリンタであっても、多値の誤差拡散処理の場合、画像のハイライト部では、前述した３００１のｎ値化処理において小さな値の閾値で閾値以下となるため、フルドット以下の孤立点が出力されることになる。その結果、プリンタの解像度以上に、ドット再現が難しくなるという問題が発生していた。このようなことから、特に電子写真系のプリンタでは、多値の誤差拡散系の処理を使いこなすのは難しいとされてきた。
【００１３】
そこで、本発明は、多値の誤差拡散処理を用いても良好なドット再現を実現することのできる画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため本発明は、後述する実施形態に従えば以下の構成を特徴とする。
【００１５】
すなわち、本発明の一側面は、注目画素に隣接する隣接画素にスポット径がオーバーラップする光を照射することで感光体に画像を形成する画像形成装置に対し、入力されたｍ値データを前記画素毎にｎ値（ただし、ｎ＜ｍ）データに変換して出力する画像処理装置に係り、
前記ｍ値データを所定の閾値に基づきｎ値化するｎ値化手段と、
前記ｎ値化手段によるｎ値化で生じた量子化誤差を隣接画素に分配する分配手段と、
有し、
前記ｎ値化手段は、
前記注目画素に対して左隣に位置する、量子化誤差が分配された隣接画素のｎ値化結果が第１の基準値と等しい場合は、前記注目画素のｎ値化における０を除く最小値を第１の値に設定し、
前記ｎ値化結果が前記第１の基準値に満たない場合は、前記最小値を前記第１の値より大きい第２の値に設定し、
前記注目画素の１ライン上の隣接画素のｎ値化結果が前記第１の基準値より小さく、前記第２の値以上である第２の基準値以上の場合は、前記最小値を前記第１の値に設定し、
前記注目画素の１ライン上の隣接画素のｎ値化結果が前記第２の基準値に満たない場合は、前記最小値を前記第２の値に設定する
ことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態の画像処理装置を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
以下では、好適な実施形態として、電子写真系の複写機を用いる。本発明は、１つの感光ドラムを用いてＣＭＹＫ順に画像形成するタイプのフルカラー複写機をはじめ、４つの感光ドラムを用いるタイプのフルカラー複写機、ＣＭＹの３色でカラー画像を形成するタイプの複写機、２色複写機、白黒複写機などにも適用することができることはいうまでもない。さらに、電子写真系の複写機以外のインクジェット方式やサーマルヘッド方式のカラーおよび白黒複写機でも利用可能なこともいうまでもない。
【００１８】
以下、装置概要、画像信号の流れ、画像形成処理部の順に説明する。
【００１９】
［装置概要］
図２４は、本発明に係る画像処理装置を適用可能な複写機の断面図である。
【００２０】
同図に示したように、この複写機は、大別してカラースキャナ部Ａとプリンタ部Ｂとで構成されている。
【００２１】
以下の説明では、複写機としての基本的な構成/動作のみについて説明する。
【００２２】
カラースキャナ部Ａにおいて、原稿給送装置２７０１Ａは、原稿を最終頁から順に１枚ずつプラテンガラス２７０２Ａ上へ給送する。そして、原稿の読取り動作終了後、プラテンガラス２７０２Ａ上の原稿を排出するものである。原稿がプラテンガラス２７０２Ａ上に搬送されると、ランプ２７０３Ａを点灯し、このランプ２７０３Ａを搭載したスキャナユニット２７０４Ａの移動をおこない原稿を露光走査する。この走査による原稿からの反射光は、ミラー２７０５Ａ，２７０６Ａ，２７０７Ａおよびレンズ２７０８ＡによってＣＣＤカラーイメージセンサ（以下、単に「ＣＣＤ」という。）２７０９Ａへ導かれる。そして、ＣＣＤ２７０９Ａに入射した反射光は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に色分解され色毎の輝度信号として読取られる。さらに、ＣＣＤ２７０９Ａから出力される輝度信号はＡ−Ｄ変換によってデジタル信号の画像データとして、シェーディング補正、階調補正などの周知の画像処理が施された後、プリンタ部Ｂへ転送される。
【００２３】
プリンタ部Ｂにおいて、レーザドライバ２７２１Ｂは、レーザ発光部２７０１Ｂを駆動するものであり、色毎の画像データに応じたレーザ光をレーザ発光部２７０１Ｂによって発光させる。このレーザ光は感光ドラム２７０２Ｂに照射され、感光ドラム２７０２Ｂにはレーザ光に応じた潜像が形成される。そして、この感光ドラム２７０２Ｂの潜像の部分には現像器２７０３Ｂによって現像剤であるトナーが付着される。なお、図２４では、現像器は、図示の簡略化のため、唯一つのみが示されるが、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色毎にトナーが用意され、それに応じて４つの現像器が設けられることは、勿論である。また、以上の構成の代わりに感光ドラムや現像器等を色毎に４組設ける構成であってもよい。
【００２４】
上述のレーザ光の照射開始と同期したタイミングで、カセット２７０４Ｂまたはカセット２７０５Ｂの選択されたいずれかから記録紙が給紙され、転写部２７０６Ｂへ搬送される。これにより、感光ドラム２７０２Ｂに付着した現像剤を記録紙に転写することができる。現像剤が転写された記録紙は、定着部２７０７Ｂに搬送され、定着部２７０７Ｂの熱と圧力により現像剤の記録紙への定着が行われる。そして、定着部２７０７Ｂを通過した記録紙は排出ローラ２７０８Ｂによって排出され、ソータ２７２０Ｂはこの排出された記録紙をそれぞれ所定のビンに収納して記録紙の仕分けを行う。なお、ソータ２７２０Ｂは、仕分けが設定されていない場合は、最上位のビンに記録紙を収納する。また、両面記録が設定されている場合は、排出ローラ２７０８Ｂのところまで記録紙を搬送した後、排出ローラ２７０８Ｂの回転方向を逆転させ、フラッパ２７０９Ｂによって再給紙搬送路へ導く。多重記録が設定されている場合は、記録紙を排出ローラ２７０８Ｂまで搬送しないようにフラッパ２７０９Ｂによって再給紙搬送路２７１０Ｂへ導く。再給紙搬送路へ導かれた記録紙は上述したタイミングで転写部２７０６Ｂへ給紙される。なお、色毎の潜像および現像の処理や定着は、上述の記録紙搬送機構を用いて、潜像形成等を４回分繰り返すことによって実現することは周知の通りである。
【００２５】
以上説明した構成の複写機から画像が出力されることになる。
【００２６】
［画像信号の流れ］
図２４で説明した複写機の電気的な処理概要を、図２５を用いて説明する。
【００２７】
画像読み取り部２８０９は、レンズ２８０１、ＣＣＤセンサ２８０２、アナログ信号処理部２８０３等により構成され、レンズ２８０１を介しＣＣＤセンサ２８０２に結像された原稿画像２８００が、ＣＣＤセンサ２８０２によりアナログ電気信号に変換される。変換された画像情報は、アナログ信号処理部に入力され、サンプル＆ホールド、ダークレベルの補正等が行われた後にアナログ・デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）される。このようにして変換されたデジタル信号は、本発明に係る画像処理装置としての画像処理部２８０４に入力される。
【００２８】
画像処理部２８０４では、例えば、シェーディング補正、γ補正等の読み取り系で必要な補正処理や、スムージング処理、エッジ強調をはじめ、後ほど詳しく説明する階調変換処理、ＪＰＥＧ圧縮／伸張処理などが行われ、プリンタ２８０５とネットワーク２８１４に出力される。
【００２９】
プリンタ２８０５は、前述したようにレーザ等からなる露光制御部（図示せず）、転写紙の搬送制御部等により構成され、入力された画像信号を転写紙上に記録する。また、ネットワーク２８１４は、外部に画像信号を送信するためのプロトコル変換、フォーマット変換などの処理をおこなっている。これにより、ネットワーク上の別のプリンタに出力することもできる。
【００３０】
ＣＰＵ回路部２８１０は、ＣＰＵ２８０６、ＲＯＭ２８０７、ＲＡＭ２８０８等により構成され、画像読み取り部２８０９、画像処理部２８０４、プリンタ部２８０５、操作部２８１３等を制御し、本装置のシーケンスを統括的に制御する。
【００３１】
操作部２８１３には、図示のようにＲＡＭ２８１１、ＲＯＭ２８１２が予め用意されており、ＵＩ上に文字を表示したり、ユーザーが設定した情報を記憶したりしておくことが可能となっている。ユーザによって操作部２８１３で設定された情報は、ＣＰＵ回路部２８１０を介して、画像読み取り部２８０９、画像処理部２８０４、プリンタ２８０５などに送られる構成となっている。
【００３２】
［階調変換処理］
次に、画像処理部２８０４における階調変換処理について説明する。階調変換処理は、ｍ値の画像データをｎ値（ただし、ｎ＜ｍ）の画像データに変換する処理である。
【００３３】
図３１は、実施形態における階調変換処理の概略ステップを示すフローチャートである。
【００３４】
まず、ｍ値（例えば、ｍ＝128）データを入力し（ステップＳ１）、そのｍ値データを所定の閾値との比較結果に基づいてｎ値化（例えば、ｎ＝16）する（ステップＳ２）。そして、図２７を用いて先述したように、例えば誤差拡散法により、ステップＳ２で生じた量子化誤差を周辺画素に分配（拡散）し（ステップＳ３）、誤差が拡散されたｎ値データを出力する（ステップＳ４）。
【００３５】
ここで例えば、０（白）〜255（黒）の信号で画像形成されるプリンタがあったとする。もし、ハイライトの孤立点が128以上ならば（128より濃ければ）安定してドット再現できるが、それより薄いドットの場合（128未満）は、ドット再現が安定しなかったとする。しかし、通常は、過去の誤差拡散処理で得られた隣接画素信号値が濃い信号値であった場合、上記信号値（128）より薄い信号値でも安定して出力することが可能となる。その様子を図３０Ａ、図３０Ｂに模式的に示した。図３０Ａが不安定なドットを表しており、図３０Ｂが安定なドットを表している。両者の違いは、注目画素に隣接した画素値が濃いか薄い（存在しない）かの違いである。
【００３６】
本件発明者はこの点に着目し、多値の誤差拡散系の処理において、過去の誤差拡散処理で得られた、量子化誤差が分配された隣接画素のｎ値化結果に応じて、注目画素のｎ値化における０を除く最小値を制御するようにした。具体的には、上記したステップＳ２を、図３２に示すような手順で処理する。すなわち、まず、量子化誤差を分配済みの隣接画素のｎ値化結果が所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、所定値以上であるときは、ｎ値化データの０を除く最小値をＢ１（例えば、Ｂ１＝64）に設定し（ステップＳ２２）、所定値未満であるときは、ｎ値化データの０を除く最小値をＢ１より大きいＢ２に設定する（ステップＳ２３）。Ｂ２の値は、指定された出力解像度に依存した値に設定されることが好ましい。そして、その後にｍ値の入力データを所定の閾値と比較し、その比較結果に対応するｎ値データを出力する（ステップＳ２４）。このように、隣接画素のｎ値化結果に応じてｎ値化データの０を除く最小値を制御する。具体的には、隣接画素のｎ値化結果（濃度）が薄い場合にはドットの再現性が劣る可能性があるので、ｎ値化データの０を除く最小値を比較的大きな値に強制的に制限する。これによってドット再現性を確保することができる。
【００３７】
以下、上記した実施形態における階調変換処理の具体的実現例を示す。上記した階調変換処理は、ハードウェアで構成して実現することもできるし、ソフトウェアで実現することも可能である。ここではソフトウェアで実現することとし、動作内容を明瞭にするために、各ブロックの動作内容をプログラム言語Ｃ（いわゆるＣ言語）で記述して、その記述について簡潔に説明していく。
【００３８】
図１は、実施形態における階調変換処理を行わせるプログラムのモジュール構成例を示す図である。同図において、グレーで塗りつぶされたモジュールは多値処理用のモジュール、斜線が引かれたモジュールは２値、多値処理共通のモジュール、それ以外の無地のモジュールは２値処理用のモジュールを示している。
【００３９】
まず、パラメータ設定部１０１において、必要なパラメータの設定をおこなっている。具体的なパラメータは、図２〜図８Ｂに記述したとおりである。
【００４０】
図２に記した“b_bic_para”パラメータは、出力解像度および階調値を設定するためのものである。本実施形態では図示の如く「１，８，９，６，10，３，４，５，２，７」の10種類が設定できるようにした。
【００４１】
ここで、この出力解像度について、図２８Ａ〜図２８Ｃを用いて補足説明しておく。b_bic_para＝１の場合、600dpiの２値モードになるのだが（図２の（１）を参照。）、この場合、図２８Ａと図２８Ｂの２つを切り替えて画像形成することになる。つまり、16分割した画素すべてを点灯させる600dpiフル点灯と、すべてを消灯させた場合の切り替えになる。一方、b_bic_para＝６の場合、1200dpiの３値モードとなり（図２の（２）を参照。）、図２８Ａ、図２８Ｂ、図２８Ｃの３種類の切り替えとなる。３種類を切り替えることで３値となり、図２８Ｃに示すように、16分の８点灯させることで、1200（600×16÷8）dpiの孤立点を実現させている。同様に、800dpiの解像度は16分の12点灯、960dpiの解像度は16分の10点灯などで実現可能である。階調数に関しては、前述した点灯パターンの数を増やすことで、２値からＮ値まで自由に変更可能であるが、本実施形態では、図２のb_bic_paraで示したような階調数で処理をおこなった。また、点灯パターンは、同図に示したものに限らず、１画素中において右のみの点灯や中央のみの点灯や、左右分割の点灯など、さまざまなパターンをとりうることはいうまでもない。
【００４２】
一方、図３に示したmd2_mask,md3_mask,md7_maskは、誤差を拡散させるための係数であり、出力解像度ごとにいくつかの係数に切替えられることを特徴としている。
【００４３】
なお、図４Ａと図４Ｂに示した係数については、後述することにする。その他、例えばテクスチャ制御の強度を制御するためのパラメータ等が設定されるが、本発明とは直接関係がないため、説明は省略する。
【００４４】
パラメータイニシャライズ部１０２は、内部で使用する乱数の初期値を設定している。具体的な設定値の例は、図５に示すとおりである。図示のように、変数CLは、処理する色毎のプレーンを表しており、“０”がシアン（Ｃ：Cyan）、“１”がマゼンタ（Ｍ：Magenta）、“２”がイエロー（Ｙ：Yellow）、“３”がブラック（Ｋ：Black）に対応している。そして、CLの値によって、すなわちカラーの種類によって、乱数パラメータｐの値が設定される。
【００４５】
乱数イニシャライズ１０３は、内部変数の初期化をおこなっている。具体的には、図６に示すように、すでにｎ値化した処理結果を保持しておくための変数bi_dataがすべて０に初期化される。変数bi_dataは主走査方向（Width）分の長さ×３の数だけ用意されている。ハードウェア化する場合にはＦＩＦＯで構成されることはいうまでもない。
【００４６】
以上の設定・初期化をおこなった後、１画素毎に入力画像データを処理していく構成となっている。
【００４７】
以下、順に概略を説明する。
【００４８】
まず、データ入力部（DATA IN）１００より、多値画像データが入力される。このデータはｆ(8bit)で表され、RNDADD106とRNDLMT105へ送られる。
【００４９】
RNDLMT105では、図９Ａ、図９Ｂで例示するような処理で乱数の最大振幅の制御をおこなっている。詳細な説明は略するが、概略は、乱数演算タイミング算出部１０４からの信号（vey0, vey1, div4xx）と、入力データｆとから、図５で示したレジスタｐをもとに、ビットシフトで乱数P2を生成している。これは、レジスタN1,N2,N3,N4などの設定値により、入力データｆに応じて、乱数の最大振幅が制御されている。
【００５０】
上記の乱数演算タイミング算出部１０４は、図７と図８に示したような処理をおこなっている。これは、乱数を発生させるタイミング信号（vey0, vey1, div4xx）を生成するためのものであり、この生成したタイミングで、前述したRNDLMT105が乱数を生成している。
【００５１】
RNDADD106は、図１０に例示するように、入力データｆに乱数P2および定数８を加算してデータfdを求めた後、下限値０、上限値255でクリップする処理をおこなっている。
【００５２】
LOWBIN107は、図１１に示すように、fdを定数17で割った商ｈを求める演算をおこなっている。このように０〜255までのデータfdを17で割ることで、fdが０〜15の４ビット信号ｈに変換される。
【００５３】
以降の処理では、この４ビット信号ｈを使用して、ｎビット化（例えばｎ＝３）をおこなうことになる。
【００５４】
ERRCMP108は、詳細は後述するが、注目画素と同一ライン上の量子化誤差v_error1と１ライン前の量子化誤差v_error2とにより、入力信号ｈの誤差補正（量子化誤差の分配）をおこなっている。具体的には、図１２に示すように、b_bic_paraの値に基づいて多値処理と２値処理とで処理を切り替えている。このERRCMP108における多値処理の場合の概略処理は次のとおりである（２値処理に関しては、上記した特許文献１（特開平１１−１８７２５９号公報）を参照されたい。）。
【００５５】
同図において、v_error2[vey1][xx]*16で16倍しているのは、後述する図２０Ａのtmp_errorF(=v_error2)の演算で16による除算をおこなっているためである。一方、本演算によるｎ値化結果bi_dataは最大８までの値をとり、前述した図３の誤差拡散係数の合計値は30である。よって、８×30の演算で最大240となる。そのため、レンジを合わせるために、図１２において、ｈ*16の演算をおこなっている。つまり、ｈは最大15であるため、15×16で240となりレンジがそろう。
【００５６】
MGEN109は、ｎ値化した結果の平均濃度を求める演算をおこなっている。具体的には、図１３Ａ〜図１３Ｌに示したとおりであり、演算結果を信号ｍとして、後述するSCRCNT110とTBICCNT1とに出力している。詳細な説明は省略するが、前述したb_bic_paraの設定値に応じて、平均濃度値(sum_m)の演算法を切り替えている。これは、前述したように誤差拡散係数(md2_mask,md3_mask,md7_mask)が、それぞれ異なるためである。また、画像の端部でのはき寄せが減るように、xx=0やxx=1などのエッジ部で、演算を切り替えている。なお、図１３Ｋ、図１３Ｌの演算は、上記した特許文献１（特開平１１−１８７２５９号公報）に開示した２値化処理と等価である。
【００５７】
SCRCNT110は、多値処理専用のテクスチャ制御を行うステップである。具体的な処理としては、図１４Ａ〜図１４Ｃに示すとおりである。同図において、PlusSTは、前述の図２で設定されたパラメータであり、テクスチャ制御のＯＮ／ＯＦＦの切り替え値が設定されている。さらに、本実施形態の特徴でもあるMJは、外部から入力される信号であり、文字部か非文字部かを表す制御信号である。これは、“０”が非文字を表しており、“１”が文字部を表している。つまり、テクスチャ制御がＯＮ(PlusST=1)で、制御信号が０(MJ=0)のときのみ、後述するテクスチャ制御が機能することになる。
【００５８】
なお、変数CLは処理する色毎のプレーンを表しており、“０”がシアン（Ｃ：Cyan）、“１”がマゼンタ（Ｍ：Magenta）、“２”がイエロー（Ｙ：Yellow）、“３”がブラック（Ｋ：Black）に対応していることは先述したとおりである。
【００５９】
PlusSP,PlusSE1,PlusSE2,PlusSE3などは、レジスタ値であり、入力データ値に応じた出力強度に関するパラメータが設定されている。これも、前述の図２で設定されているものである。
【００６０】
さらに、sC_mask, sM_mask, sY_mask, sK_maskもレジスタ値であり、図４Ａ、図４Ｂで設定されたパラメータである。このパラメータを図１４Ａ〜図１４Ｃに示すように周期的に利用することで、テクスチャ制御を実現可能としていることを特徴としている。つまり、前述した平均濃度値ｍの値に対して、周期的に変化する係数を加算することで、ｎ値化結果が周期的に変化するドット配置にすることが可能となる。
【００６１】
例えば、ドット集中型のスクリーン処理のようにテクスチャ制御することも可能となる。その様子を、図２９Ａ、図２９Ｂに模式的に示した。図２９Ａがテクスチャ制御をおこなった例、図２９Ｂがテクスチャ制御をおこなわなかった例を示している。なお、このパターンは一例であり、パラメータを変更して別のテクスチャに変更できることはいうまでもない。
【００６２】
このようにして演算された結果は、信号THとして出力される構成となっている。むろん、上記テクスチャ制御をおこなわない場合は、入力信号ｍをそのまま信号THとして出力することになることはいうまでもない。
【００６３】
修正部１１１は、図１５に示すように、b_bic_paraが６もしくは２のとき（すなわち1200dpiのとき）のみ、各処理結果(＝bi_data)が、次の条件、
bi_data[2][xx-1]==4 && bi_data[2][xx]==4 && bi_data[1][xx-2]==4 && bi_data[1][xx-1]==4 && bi_data[1][xx]==4 && bi_data[1][xx+1]==4 && bi_data[0][xx-2]==4
に合致するときに前述したTHの出力を平均濃度ｍ＊２にする処理をおこなっている。これは、1200dpiモードのときのテクスチャを微調するためである。
【００６４】
閾値作成部１１２は、前述したTHの信号と誤差拡散係数(md2_mask,md3_mask,md7_mask)などから、複数の閾値を作成する処理をおこなっている。具体的な処理例は、図１６Ａ、図１６Ｂに示すとおりである。これは、b_bic_paraの設定値に応じて使用する誤差拡散係数を切り替えながら、mm[0]〜mm[8]までの複数の閾値を算出した後、セレクタ１１５へ演算結果を出力する構成となっている。
【００６５】
TBICCNT1(113)は２値化専用の処理であり、前述したSCRCNT110と同様、テクスチャの制御部である。詳細な処理例は、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すとおりである。この処理は、上記の特許文献１（特開平１１−１８７２５９号公報）に開示したものとほぼ等価なものであるので、詳細な説明は省略するが、概略は、すでに処理を終えた２値化結果(bi_data)のパターンに応じて、２値化閾値(TH)を制御していることである。この際、閾値の基準となるものは、通常の誤差拡散処理のように固定なものではなく、前述した平均濃度値ｍであることを特徴としている。
【００６６】
さらに、図１７Ａに示したように、外部から文字信号(MJ)が入力された場合、前述したテクスチャ制御をＯＦＦ(TH=m)にする処理が入っていることも特徴としている。この箇所は、前述したSCRCNT110と同様な特徴である。これは、文字部もテクスチャ制御をおこなってしますと、文字部のエッジのジャギーが顕著になってしまい、画質劣化を引き起こすためである。つまり、写真部やグラフィック部は、階調性を重視する箇所が多いため、ドットを集中化させた方が画質は安定するが、その他の文字部は、前述したようにエッジ部にジャギーが発生するため切り替えている。なお、詳細な説明はおこなわなかったが、同図に示したpALF_MやLR1,LR2などは、パラメータ設定部１０１でのイニシャライズ処理によって設定されたレジスタである。これにより、テクスチャ制御の強度を制御している。
【００６７】
TBICCNT2(114)も２値化専用の処理であるが、前述したSCRCNT110と同様な処理をおこなっている。つまり、入力データ値に応じたテクスチャ制御量を算出している。具体的な処理例は、図１８Ａおよび図１８Ｂに示したとおりである。この処理により、入力データ値(dataf)の大きさに応じて、THの信号値に周期的に変化するレジスタ(sC_mask, sM_mask, sY_mask, sK_mask)を加算することで、本実施形態の特徴のひとつでもある図２９Ａのようなテクスチャを実現している。以降の詳細な説明は、前述したSCRCNT110で説明したため省略する。
【００６８】
このようにして生成した信号THは、セレクタ１１５へ入力された後、セレクタ１１５で前述した閾値作成部１１２からの信号と切り替えて、ｎ値化処理部１１６へ出力される構成となっている。この切り替えは、b_bic_paraによっておこなわれており、b_bic_para＝1のとき、TBICCNT2(114)からの信号が選択され、それ以外のときは、閾値作成部１１２からの信号が選択される構成となっている。
【００６９】
ｎ値化処理部１１６の詳細な処理例は、図１９Ａ〜図１９Ｇに示すとおりである。ここでの処理の特徴は、先述したように、注目画素に隣接する処理済み（量子化誤差を分配済み）のｎ値化結果に応じて、ｎ値化処理における０を除く最小値を制御していることである。以下、その特徴部分についてのみ説明する。
【００７０】
図１９Ａを用いて説明すると、ここでは、一例として、注目画素に隣接する、量子化誤差が分配されたｎ値化結果（bi_data[0][xx-1]：注目画素の左隣のデータ, bi_data[1][xx]：注目画素の１ライン上のデータ）に応じて処理を切り替えている。具体的には、図中（１）で示される、
if( bi_data[0][xx-1] == 8 || bi_data[1][xx] ＞= 4 ){
・・・
の箇所である。ここで、“８”はフルドット(＝255)の出力を表しており、“４”は中間のハーフドット(＝128)を表している。つまり、注目画素の左隣のデータ（ｎ値化結果）がフルドット出力であるか、または、注目画素の１ライン上のデータがハーフドット以上の出力であるときは、同図（２）に示すように、注目画素のｎ値化における０を除く最小値（最小孤立値）BBを64とし、それ以外のときは、注目画素のｎ値化における０を除く最小値（最小孤立値）BBを128とする。このように、参照する隣接画素の注目画素に対する位置に応じて基準値（フルドット／ハーフドット以上）を変更するようにしたのは以下の理由による。第１に、注目画素の左隣の隣接画素の場合、その左隣の画素がフルドットであれば、レーザーの発光が連続発光となるので、より安定して出力することができること。第２に、注目画素の上の隣接画素の場合、上記左隣の画素のような連続発光は期待できないが、レーザーのスポット径が縦長であるため、スポット径のオーバーラップ効果で安定させることができること。このような理由から、注目画素に対する隣接画素の位置（左隣か上）に応じて基準値を変えている。もちろん、これは、一例にすぎなく、注目画素に対する隣接画素の位置にかかわらず基準値を同じ（例えばフルドットの値）にしてもよい。なお、上記の基準値に用いた“８”、“４”の値も一例であり、この値に限定されるものでないことはもちろんである。
【００７１】
ところで、図１９Ｂ〜図１９Ｆに示した処理は、b_bic_paraの値（すなわち、指定された出力解像度）に応じて注目画素のｎ値化における０を除く最小値を切り替えられるようになっている。これは、図３１-３で説明した出力解像度（画素分割レベル）によって、最小孤立点が安定する値が異なるためである。
【００７２】
なお、b_bic_para＝1のときは、２値処理になることは前述したが、この場合、絶えずフルドットで出力することになるので、図１９Ｇに示すように上記のような処理は行わない構成としてある。
【００７３】
ERRGEN117では、量子化誤差を算出している。演算の詳細例は、図２０Ａおよび図２０Ｂに示すとおりである。図２４-1が多値処理用の演算であり、図２０Ｂが２値処理用の演算である。ここでは、同図（３）は、
tmp_errorF = ((float)error/(float)2.0) / (float)16.0;
の演算で、16による除算をおこなっている。これは、ラインメモリに相当するv_error2の容量を減らすためである。ここで16による除算をおこなっていたため、前述した図１２の箇所で16倍する演算をおこなっていた。
【００７４】
また、（２）、（３）に示すように、変数errorを±240でリミッタをかけているが、これは、誤差の蓄積によるはき寄せを減らすためである。なお、本発明はこの240の値に限定されるものでないことはいうまでもない。その一例として、図２０Ｂの（４）、（５）に示したerrorは、±12でリミッタをかけていることから明白である。
【００７５】
ところで、図２０Ｂは２値処理用の演算であることは、前述したが、ここでは、多値処理のような16による除算はおこなっておらず、２画素単位で誤差値をメモリに保持する処理により、v_error2の容量を減らすようにしていることを特徴としている。
【００７６】
BISUB118とBIADD119は、図２１に示したように、多値処理のみ機能するような構成にしてある。これは、多値処理が出力するデータ値が0,2,3,4,5,6,7,8であり、８つのデータであるのにも関わらず、8の信号値があるため、４ビットのメモリが必要な構成になってしまうためである。そこで、入力データ値（０以外）から、１を引く処理をおこなっている。その結果、0,1,2,3,4,5,6,7の信号になるため、３ビットのメモリに格納可能となる効果がある。この減算処理がBISUB118で行われ、逆に４ビットデータを生成するための加算処理がBIADD119で行われる。
【００７７】
ERRMEM120は、前述した量子化誤差を保持しておくためのメモリを表している。具体的には、v_error2に格納された誤差値になることは、前述したとおりであるが、このメモリは、4bitの１ライン分の容量で構成されている。4bit／画素のメモリで足りる理由は、ERRGEN117の箇所で説明したとおり、多値処理の場合は16で除算し、２値処理の場合は２画素単位で誤差値を処理しているためである。
【００７８】
NR121は、２値処理用のノッチ除去処理である。詳細は図２３に示したとおりであり、３×３のパターンマッチングによって、ノッチを除去するというものである。具体的なパターン例は、図２３のInputDataに示したとおりであるが、このパターンに一致した場合のみ、OutDataのような出力に変換する処理をおこなっている。なお、この処理はレジスタnr_on（不図示）によって、ＯＮ／ＯＦＦ制御可能となっている。
【００７９】
BICONV122は、前述したｎ値化結果０〜７のデータを０〜255の値に変換するテーブル（メモリ）で構成されているものである。概要を図２２に示した。この処理が必要になるケースは、出力プリンタ側が、０〜７の３ビット信号を受信する構成になっておらず、０〜２５５の値で受信する構成になっているときに有効となる。つまり、すべてのケースで本処理が必要というわけではなく、出力プリンタに応じて様々な対応ができるよう前述したようにテーブル（メモリ）で対応している。
【００８０】
このようにして処理された出力データは、最終的に前述したプリンタ２８０５で出力されることとなる。また、ネットワーク２８１４を介して、外部プリンタへ出力可能なことも前述したとおりである。
【００８１】
以上説明した本実施形態における階調変換処理により、プリンタの特性に応じた多値処理が可能となった。つまり、孤立したドットの場合は、安定する濃いドットで出力し、注目画素に隣接する画素が濃いデータの場合は、薄めのドットで出力することで可能とした。
【００８２】
さらに、画素ごとに算出した平均濃度値に周期的な係数を加算することで、ドットの出力頻度を周期的にコントロール可能とし、より安定したドットが出力できるようにした。
【００８３】
これらの処理は、外部から入力される文字信号でＯＮ／ＯＦＦ制御可能で、文字／写真の高精細化の両立も可能とした。その結果、電子写真プリンタには、これまで不向きと考えられてきた多値の誤差拡散系の処理を実現でき、高精細な処理が可能になった。
【００８４】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は、前述した平均濃度処理法に限定したものではなく、通常の誤差拡散処理法にも適用可能なことはいうまでもない。また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００８５】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータがその供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、その形態はプログラムである必要はない。
【００８６】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、そのコンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の特許請求の範囲には、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００８７】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００８８】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【００８９】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、そのホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明のクレームに含まれるものである。
【００９０】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【００９１】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【００９２】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によれば、多値の誤差拡散処理を用いても良好なドット再現を実現することのできる画像処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における階調変換処理を行わせるプログラムのモジュール構成例を示す図である。
【図２】、
【図３】、
【図４Ａ】、
【図４Ｂ】パラメータ設定処理の一例を示す図である。
【図５】乱数パラメータ初期化処理の一例を示す図である。
【図６】メモリ初期化処理の一例を示す図である。
【図７】、
【図８】乱数演算タイミング算出処理の一例を示す図である。
【図９Ａ】、
【図９Ｂ】乱数の最大振幅の制御処理の一例を示す図である。
【図１０】入力データに乱数を加算する処理の一例を示す図である。
【図１１】入力データに対する４ビット信号を生成する処理の一例を示す図である。
【図１２】量子化誤差の分配処理の一例を示す図である。
【図１３Ａ】、
【図１３Ｂ】、
【図１３Ｃ】、
【図１３Ｄ】、
【図１３Ｅ】、
【図１３Ｆ】、
【図１３Ｇ】、
【図１３Ｈ】、
【図１３Ｉ】、
【図１３Ｊ】、
【図１３Ｋ】、
【図１３Ｌ】ｎ値化したデータの平均濃度を求める処理の一例を示す図である。
【図１４Ａ】、
【図１４Ｂ】、
【図１４Ｃ】多値処理用のテクスチャ制御処理の一例を示す図である。
【図１５】テクスチャ制御後の信号を修正する処理の一例を示す図である。
【図１６Ａ】、
【図１６Ｂ】ｎ値化処理用の閾値を作成する処理の一例を示す図である。
【図１７Ａ】、
【図１７Ｂ】、
【図１８Ａ】、
【図１８Ｂ】２値化処理用のテクスチャ制御処理の一例を示す図である。
【図１９Ａ】、
【図１９Ｂ】、
【図１９Ｃ】、
【図１９Ｄ】、
【図１９Ｅ】、
【図１９Ｆ】、
【図１９Ｇ】ｎ値化処理の一例を示す図である。
【図２０Ａ】、
【図２０Ｂ】量子化誤差の算出処理の一例を示す図である。
【図２１】ビット数調整のための減算処理および加算処理の一例を示す図である。
【図２２】ｎ値化結果のテーブル変換処理の一例を示す図である。
【図２３】２値処理用のノッチ除去処理を説明するための図である。
【図２４】本発明に係る画像処理装置を適用可能な複写機の断面図である。
【図２５】実施形態における複写機の電気的な処理概要を説明するための図である。
【図２６】従来のスクリーン処理を説明するための図である。
【図２７】一般的な多値の誤差拡散処理を示す図である。
【図２８Ａ】、
【図２８Ｂ】、
【図２８Ｃ】出力解像度に応じた１画素の点灯パターンを説明するための図である。
【図２９Ａ】、
【図２９Ｂ】テクスチャ制御の効果を説明するための図である。
【図３０Ａ】、
【図３０Ｂ】実施形態におけるｎ値化データの最小出力信号値の制御処理を説明するための図である。
【図３１】実施形態における階調変換処理の概略ステップを示すフローチャートである。
【図３２】実施形態におけるｎ値化処理の詳細ステップを示すフローチャートである。
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置に関し、特に、複数のレベル数で表現される多値画像データをそのレベル数より少ないレベル数で表現される多値画像データに変換する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のデジタル複写機やプリンタは、より高精細な画像出力を実現すべく、高解像度の出力が可能なものが増えてきた。例えば、300dpiから600dpiへ、そして、1200dpiといった高解像度化である。
【０００３】
従来、このような高解像度化に対して、画像情報を可視化する画像形成方法及び装置は、例えば図２６に示すようなスクリーン処理を用いてきた。スクリーン処理の概略は次のとおりである。
【０００４】
同図における（ａ）が入力データであり、１画素600dpi中に０〜２５５の８ビット信号が存在している。これに対し、（ｂ）が閾値マトリックスであり、１〜２５５の閾値が設定されている。この入力データと対応する閾値とを比較し、入力データが閾値以下のときに、１（黒）を出力し、それ以外のときは、０（白）を出力する処理を行っている。その処理結果を示したものが（ｃ）である。（ｃ）の出力結果は、１画素ずつ比較し、閾値以下の入力データの箇所のみ黒くなっていることを示している。なお、同図の処理では、５×５の閾値マトリックスを周期的に繰り返し使用することで、任意サイズの画像を処理可能としている。
【０００５】
ところで、上述したスクリーン処理は、（ｃ）の出力結果に示したようにドットを集中化させることで安定した画像形成を実現している。つまり、プリンタの解像度が300dpiから600dpi、1200dpiへと高解像度化した場合、１画素の出力が不安定になり、高解像度化に反して、低画質化してしまう問題があったが、ドットを集中化させることで、安定した高精細な画像形成を実現させていた。
【０００６】
一方、図２７は、一般的な多値の誤差拡散処理を示す図である。同図を用いて多値の誤差拡散処理の概略を説明する。
【０００７】
ここでは、入力画像信号が８ビット（256レベル）で、出力画像信号が４ビット（16レベル）の場合を示している。ここでの４ビット出力信号は、「0,1,2,3…15」ではなく、17刻みの「0,17,34,51…136…255」の信号である。
【０００８】
３００１で示されるｎ値化は、例えばｎ＝16（16レベル、16値）の４ビット化処理であり、前述した「４ビット出力信号＋8.5」刻みの「8.5, 25.5, 42.5, 59.5…144.5…255」の閾値と比較することで16値化をおこなっている。例えば、入力画像信号が128の場合、前述した閾値「8.5, 25.5, 42.5, 59.5…144.5…255」と順に比較していき、入力画像が閾値以下になったときに、はじめて16値信号を出力する。この場合、144.5と比較したときに、はじめて入力画像128を閾値が超えるので、出力信号136が出力されることになる。
【０００９】
次に３００２では、３００１でｎ値化した結果と３００６で誤差補正した結果との差分を求める処理をおこなっている。言い換えると量子化誤差を算出している。前述した例の場合、出力信号が136であるから、量子化誤差は136−128＝８となる。この演算結果は３００３の誤差バッファに一時保持され、３００６において、注目画素に隣接する画素の量子化誤差に３００４の重み係数を掛けた値を入力画像信号に加算する処理をおこなっている。以上の処理を画素毎に繰り返すことで、画像全体をｎ値化していく。
【００１０】
プリンタの解像度が上がっていき、孤立点の再現が難しくなってきたとき、スクリーン処理の場合には前述したようにドットを集中化させることで対応できた。しかし、図２７に示したような誤差拡散系の処理の場合、同様な手法で改善することはできなかった。そこで、本件発明者は、２値の誤差拡散処理においてもスクリーン処理のようにドット集中化制御がおこなえる手法を既に提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−１８７２５９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、フルドットの孤立点が再現できるプリンタであっても、多値の誤差拡散処理の場合、画像のハイライト部では、前述した３００１のｎ値化処理において小さな値の閾値で閾値以下となるため、フルドット以下の孤立点が出力されることになる。その結果、プリンタの解像度以上に、ドット再現が難しくなるという問題が発生していた。このようなことから、特に電子写真系のプリンタでは、多値の誤差拡散系の処理を使いこなすのは難しいとされてきた。
【００１３】
そこで、本発明は、多値の誤差拡散処理を用いても良好なドット再現を実現することのできる画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため本発明は、後述する実施形態に従えば以下の構成を特徴とする。
【００１５】
すなわち、本発明の一側面は、注目画素に隣接する隣接画素にスポット径がオーバーラップする光を照射することで感光体に画像を形成する画像形成装置に対し、入力されたｍ値データを前記画素毎にｎ値（ただし、ｎ＜ｍ）データに変換して出力する画像処理装置に係り、
前記ｍ値データを所定の閾値に基づきｎ値化するｎ値化手段と、
前記ｎ値化手段によるｎ値化で生じた量子化誤差を隣接画素に分配する分配手段と、
有し、
前記ｎ値化手段は、
前記注目画素に対して左隣に位置する、量子化誤差が分配された隣接画素のｎ値化結果が第１の基準値と等しい場合は、前記注目画素のｎ値化における０を除く最小値を第１の値に設定し、
前記ｎ値化結果が前記第１の基準値に満たない場合は、前記最小値を前記第１の値より大きい第２の値に設定し、
前記注目画素の１ライン上の隣接画素のｎ値化結果が前記第１の基準値より小さく、前記第２の値以上である第２の基準値以上の場合は、前記最小値を前記第１の値に設定し、
前記注目画素の１ライン上の隣接画素のｎ値化結果が前記第２の基準値に満たない場合は、前記最小値を前記第２の値に設定する
ことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態の画像処理装置を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
以下では、好適な実施形態として、電子写真系の複写機を用いる。本発明は、１つの感光ドラムを用いてＣＭＹＫ順に画像形成するタイプのフルカラー複写機をはじめ、４つの感光ドラムを用いるタイプのフルカラー複写機、ＣＭＹの３色でカラー画像を形成するタイプの複写機、２色複写機、白黒複写機などにも適用することができることはいうまでもない。さらに、電子写真系の複写機以外のインクジェット方式やサーマルヘッド方式のカラーおよび白黒複写機でも利用可能なこともいうまでもない。
【００１８】
以下、装置概要、画像信号の流れ、画像形成処理部の順に説明する。
【００１９】
［装置概要］
図２４は、本発明に係る画像処理装置を適用可能な複写機の断面図である。
【００２０】
同図に示したように、この複写機は、大別してカラースキャナ部Ａとプリンタ部Ｂとで構成されている。
【００２１】
以下の説明では、複写機としての基本的な構成/動作のみについて説明する。
【００２２】
カラースキャナ部Ａにおいて、原稿給送装置２７０１Ａは、原稿を最終頁から順に１枚ずつプラテンガラス２７０２Ａ上へ給送する。そして、原稿の読取り動作終了後、プラテンガラス２７０２Ａ上の原稿を排出するものである。原稿がプラテンガラス２７０２Ａ上に搬送されると、ランプ２７０３Ａを点灯し、このランプ２７０３Ａを搭載したスキャナユニット２７０４Ａの移動をおこない原稿を露光走査する。この走査による原稿からの反射光は、ミラー２７０５Ａ，２７０６Ａ，２７０７Ａおよびレンズ２７０８ＡによってＣＣＤカラーイメージセンサ（以下、単に「ＣＣＤ」という。）２７０９Ａへ導かれる。そして、ＣＣＤ２７０９Ａに入射した反射光は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に色分解され色毎の輝度信号として読取られる。さらに、ＣＣＤ２７０９Ａから出力される輝度信号はＡ−Ｄ変換によってデジタル信号の画像データとして、シェーディング補正、階調補正などの周知の画像処理が施された後、プリンタ部Ｂへ転送される。
【００２３】
プリンタ部Ｂにおいて、レーザドライバ２７２１Ｂは、レーザ発光部２７０１Ｂを駆動するものであり、色毎の画像データに応じたレーザ光をレーザ発光部２７０１Ｂによって発光させる。このレーザ光は感光ドラム２７０２Ｂに照射され、感光ドラム２７０２Ｂにはレーザ光に応じた潜像が形成される。そして、この感光ドラム２７０２Ｂの潜像の部分には現像器２７０３Ｂによって現像剤であるトナーが付着される。なお、図２４では、現像器は、図示の簡略化のため、唯一つのみが示されるが、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色毎にトナーが用意され、それに応じて４つの現像器が設けられることは、勿論である。また、以上の構成の代わりに感光ドラムや現像器等を色毎に４組設ける構成であってもよい。
【００２４】
上述のレーザ光の照射開始と同期したタイミングで、カセット２７０４Ｂまたはカセット２７０５Ｂの選択されたいずれかから記録紙が給紙され、転写部２７０６Ｂへ搬送される。これにより、感光ドラム２７０２Ｂに付着した現像剤を記録紙に転写することができる。現像剤が転写された記録紙は、定着部２７０７Ｂに搬送され、定着部２７０７Ｂの熱と圧力により現像剤の記録紙への定着が行われる。そして、定着部２７０７Ｂを通過した記録紙は排出ローラ２７０８Ｂによって排出され、ソータ２７２０Ｂはこの排出された記録紙をそれぞれ所定のビンに収納して記録紙の仕分けを行う。なお、ソータ２７２０Ｂは、仕分けが設定されていない場合は、最上位のビンに記録紙を収納する。また、両面記録が設定されている場合は、排出ローラ２７０８Ｂのところまで記録紙を搬送した後、排出ローラ２７０８Ｂの回転方向を逆転させ、フラッパ２７０９Ｂによって再給紙搬送路へ導く。多重記録が設定されている場合は、記録紙を排出ローラ２７０８Ｂまで搬送しないようにフラッパ２７０９Ｂによって再給紙搬送路２７１０Ｂへ導く。再給紙搬送路へ導かれた記録紙は上述したタイミングで転写部２７０６Ｂへ給紙される。なお、色毎の潜像および現像の処理や定着は、上述の記録紙搬送機構を用いて、潜像形成等を４回分繰り返すことによって実現することは周知の通りである。
【００２５】
以上説明した構成の複写機から画像が出力されることになる。
【００２６】
［画像信号の流れ］
図２４で説明した複写機の電気的な処理概要を、図２５を用いて説明する。
【００２７】
画像読み取り部２８０９は、レンズ２８０１、ＣＣＤセンサ２８０２、アナログ信号処理部２８０３等により構成され、レンズ２８０１を介しＣＣＤセンサ２８０２に結像された原稿画像２８００が、ＣＣＤセンサ２８０２によりアナログ電気信号に変換される。変換された画像情報は、アナログ信号処理部に入力され、サンプル＆ホールド、ダークレベルの補正等が行われた後にアナログ・デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）される。このようにして変換されたデジタル信号は、本発明に係る画像処理装置としての画像処理部２８０４に入力される。
【００２８】
画像処理部２８０４では、例えば、シェーディング補正、γ補正等の読み取り系で必要な補正処理や、スムージング処理、エッジ強調をはじめ、後ほど詳しく説明する階調変換処理、ＪＰＥＧ圧縮／伸張処理などが行われ、プリンタ２８０５とネットワーク２８１４に出力される。
【００２９】
プリンタ２８０５は、前述したようにレーザ等からなる露光制御部（図示せず）、転写紙の搬送制御部等により構成され、入力された画像信号を転写紙上に記録する。また、ネットワーク２８１４は、外部に画像信号を送信するためのプロトコル変換、フォーマット変換などの処理をおこなっている。これにより、ネットワーク上の別のプリンタに出力することもできる。
【００３０】
ＣＰＵ回路部２８１０は、ＣＰＵ２８０６、ＲＯＭ２８０７、ＲＡＭ２８０８等により構成され、画像読み取り部２８０９、画像処理部２８０４、プリンタ部２８０５、操作部２８１３等を制御し、本装置のシーケンスを統括的に制御する。
【００３１】
操作部２８１３には、図示のようにＲＡＭ２８１１、ＲＯＭ２８１２が予め用意されており、ＵＩ上に文字を表示したり、ユーザーが設定した情報を記憶したりしておくことが可能となっている。ユーザによって操作部２８１３で設定された情報は、ＣＰＵ回路部２８１０を介して、画像読み取り部２８０９、画像処理部２８０４、プリンタ２８０５などに送られる構成となっている。
【００３２】
［階調変換処理］
次に、画像処理部２８０４における階調変換処理について説明する。階調変換処理は、ｍ値の画像データをｎ値（ただし、ｎ＜ｍ）の画像データに変換する処理である。
【００３３】
図３１は、実施形態における階調変換処理の概略ステップを示すフローチャートである。
【００３４】
まず、ｍ値（例えば、ｍ＝128）データを入力し（ステップＳ１）、そのｍ値データを所定の閾値との比較結果に基づいてｎ値化（例えば、ｎ＝16）する（ステップＳ２）。そして、図２７を用いて先述したように、例えば誤差拡散法により、ステップＳ２で生じた量子化誤差を周辺画素に分配（拡散）し（ステップＳ３）、誤差が拡散されたｎ値データを出力する（ステップＳ４）。
【００３５】
ここで例えば、０（白）〜255（黒）の信号で画像形成されるプリンタがあったとする。もし、ハイライトの孤立点が128以上ならば（128より濃ければ）安定してドット再現できるが、それより薄いドットの場合（128未満）は、ドット再現が安定しなかったとする。しかし、通常は、過去の誤差拡散処理で得られた隣接画素信号値が濃い信号値であった場合、上記信号値（128）より薄い信号値でも安定して出力することが可能となる。その様子を図３０Ａ、図３０Ｂに模式的に示した。図３０Ａが不安定なドットを表しており、図３０Ｂが安定なドットを表している。両者の違いは、注目画素に隣接した画素値が濃いか薄い（存在しない）かの違いである。
【００３６】
本件発明者はこの点に着目し、多値の誤差拡散系の処理において、過去の誤差拡散処理で得られた、量子化誤差が分配された隣接画素のｎ値化結果に応じて、注目画素のｎ値化における０を除く最小値を制御するようにした。具体的には、上記したステップＳ２を、図３２に示すような手順で処理する。すなわち、まず、量子化誤差を分配済みの隣接画素のｎ値化結果が所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、所定値以上であるときは、ｎ値化データの０を除く最小値をＢ１（例えば、Ｂ１＝64）に設定し（ステップＳ２２）、所定値未満であるときは、ｎ値化データの０を除く最小値をＢ１より大きいＢ２に設定する（ステップＳ２３）。Ｂ２の値は、指定された出力解像度に依存した値に設定されることが好ましい。そして、その後にｍ値の入力データを所定の閾値と比較し、その比較結果に対応するｎ値データを出力する（ステップＳ２４）。このように、隣接画素のｎ値化結果に応じてｎ値化データの０を除く最小値を制御する。具体的には、隣接画素のｎ値化結果（濃度）が薄い場合にはドットの再現性が劣る可能性があるので、ｎ値化データの０を除く最小値を比較的大きな値に強制的に制限する。これによってドット再現性を確保することができる。
【００３７】
以下、上記した実施形態における階調変換処理の具体的実現例を示す。上記した階調変換処理は、ハードウェアで構成して実現することもできるし、ソフトウェアで実現することも可能である。ここではソフトウェアで実現することとし、動作内容を明瞭にするために、各ブロックの動作内容をプログラム言語Ｃ（いわゆるＣ言語）で記述して、その記述について簡潔に説明していく。
【００３８】
図１は、実施形態における階調変換処理を行わせるプログラムのモジュール構成例を示す図である。同図において、グレーで塗りつぶされたモジュールは多値処理用のモジュール、斜線が引かれたモジュールは２値、多値処理共通のモジュール、それ以外の無地のモジュールは２値処理用のモジュールを示している。
【００３９】
まず、パラメータ設定部１０１において、必要なパラメータの設定をおこなっている。具体的なパラメータは、図２〜図８Ｂに記述したとおりである。
【００４０】
図２に記した“b_bic_para”パラメータは、出力解像度および階調値を設定するためのものである。本実施形態では図示の如く「１，８，９，６，10，３，４，５，２，７」の10種類が設定できるようにした。
【００４１】
ここで、この出力解像度について、図２８Ａ〜図２８Ｃを用いて補足説明しておく。b_bic_para＝１の場合、600dpiの２値モードになるのだが（図２の（１）を参照。）、この場合、図２８Ａと図２８Ｂの２つを切り替えて画像形成することになる。つまり、16分割した画素すべてを点灯させる600dpiフル点灯と、すべてを消灯させた場合の切り替えになる。一方、b_bic_para＝６の場合、1200dpiの３値モードとなり（図２の（２）を参照。）、図２８Ａ、図２８Ｂ、図２８Ｃの３種類の切り替えとなる。３種類を切り替えることで３値となり、図２８Ｃに示すように、16分の８点灯させることで、1200（600×16÷8）dpiの孤立点を実現させている。同様に、800dpiの解像度は16分の12点灯、960dpiの解像度は16分の10点灯などで実現可能である。階調数に関しては、前述した点灯パターンの数を増やすことで、２値からＮ値まで自由に変更可能であるが、本実施形態では、図２のb_bic_paraで示したような階調数で処理をおこなった。また、点灯パターンは、同図に示したものに限らず、１画素中において右のみの点灯や中央のみの点灯や、左右分割の点灯など、さまざまなパターンをとりうることはいうまでもない。
【００４２】
一方、図３に示したmd2_mask,md3_mask,md7_maskは、誤差を拡散させるための係数であり、出力解像度ごとにいくつかの係数に切替えられることを特徴としている。
【００４３】
なお、図４Ａと図４Ｂに示した係数については、後述することにする。その他、例えばテクスチャ制御の強度を制御するためのパラメータ等が設定されるが、本発明とは直接関係がないため、説明は省略する。
【００４４】
パラメータイニシャライズ部１０２は、内部で使用する乱数の初期値を設定している。具体的な設定値の例は、図５に示すとおりである。図示のように、変数CLは、処理する色毎のプレーンを表しており、“０”がシアン（Ｃ：Cyan）、“１”がマゼンタ（Ｍ：Magenta）、“２”がイエロー（Ｙ：Yellow）、“３”がブラック（Ｋ：Black）に対応している。そして、CLの値によって、すなわちカラーの種類によって、乱数パラメータｐの値が設定される。
【００４５】
乱数イニシャライズ１０３は、内部変数の初期化をおこなっている。具体的には、図６に示すように、すでにｎ値化した処理結果を保持しておくための変数bi_dataがすべて０に初期化される。変数bi_dataは主走査方向（Width）分の長さ×３の数だけ用意されている。ハードウェア化する場合にはＦＩＦＯで構成されることはいうまでもない。
【００４６】
以上の設定・初期化をおこなった後、１画素毎に入力画像データを処理していく構成となっている。
【００４７】
以下、順に概略を説明する。
【００４８】
まず、データ入力部（DATA IN）１００より、多値画像データが入力される。このデータはｆ(8bit)で表され、RNDADD106とRNDLMT105へ送られる。
【００４９】
RNDLMT105では、図９Ａ、図９Ｂで例示するような処理で乱数の最大振幅の制御をおこなっている。詳細な説明は略するが、概略は、乱数演算タイミング算出部１０４からの信号（vey0, vey1, div4xx）と、入力データｆとから、図５で示したレジスタｐをもとに、ビットシフトで乱数P2を生成している。これは、レジスタN1,N2,N3,N4などの設定値により、入力データｆに応じて、乱数の最大振幅が制御されている。
【００５０】
上記の乱数演算タイミング算出部１０４は、図７と図８に示したような処理をおこなっている。これは、乱数を発生させるタイミング信号（vey0, vey1, div4xx）を生成するためのものであり、この生成したタイミングで、前述したRNDLMT105が乱数を生成している。
【００５１】
RNDADD106は、図１０に例示するように、入力データｆに乱数P2および定数８を加算してデータfdを求めた後、下限値０、上限値255でクリップする処理をおこなっている。
【００５２】
LOWBIN107は、図１１に示すように、fdを定数17で割った商ｈを求める演算をおこなっている。このように０〜255までのデータfdを17で割ることで、fdが０〜15の４ビット信号ｈに変換される。
【００５３】
以降の処理では、この４ビット信号ｈを使用して、ｎビット化（例えばｎ＝３）をおこなうことになる。
【００５４】
ERRCMP108は、詳細は後述するが、注目画素と同一ライン上の量子化誤差v_error1と１ライン前の量子化誤差v_error2とにより、入力信号ｈの誤差補正（量子化誤差の分配）をおこなっている。具体的には、図１２に示すように、b_bic_paraの値に基づいて多値処理と２値処理とで処理を切り替えている。このERRCMP108における多値処理の場合の概略処理は次のとおりである（２値処理に関しては、上記した特許文献１（特開平１１−１８７２５９号公報）を参照されたい。）。
【００５５】
同図において、v_error2[vey1][xx]*16で16倍しているのは、後述する図２０Ａのtmp_errorF(=v_error2)の演算で16による除算をおこなっているためである。一方、本演算によるｎ値化結果bi_dataは最大８までの値をとり、前述した図３の誤差拡散係数の合計値は30である。よって、８×30の演算で最大240となる。そのため、レンジを合わせるために、図１２において、ｈ*16の演算をおこなっている。つまり、ｈは最大15であるため、15×16で240となりレンジがそろう。
【００５６】
MGEN109は、ｎ値化した結果の平均濃度を求める演算をおこなっている。具体的には、図１３Ａ〜図１３Ｌに示したとおりであり、演算結果を信号ｍとして、後述するSCRCNT110とTBICCNT1とに出力している。詳細な説明は省略するが、前述したb_bic_paraの設定値に応じて、平均濃度値(sum_m)の演算法を切り替えている。これは、前述したように誤差拡散係数(md2_mask,md3_mask,md7_mask)が、それぞれ異なるためである。また、画像の端部でのはき寄せが減るように、xx=0やxx=1などのエッジ部で、演算を切り替えている。なお、図１３Ｋ、図１３Ｌの演算は、上記した特許文献１（特開平１１−１８７２５９号公報）に開示した２値化処理と等価である。
【００５７】
SCRCNT110は、多値処理専用のテクスチャ制御を行うステップである。具体的な処理としては、図１４Ａ〜図１４Ｃに示すとおりである。同図において、PlusSTは、前述の図２で設定されたパラメータであり、テクスチャ制御のＯＮ／ＯＦＦの切り替え値が設定されている。さらに、本実施形態の特徴でもあるMJは、外部から入力される信号であり、文字部か非文字部かを表す制御信号である。これは、“０”が非文字を表しており、“１”が文字部を表している。つまり、テクスチャ制御がＯＮ(PlusST=1)で、制御信号が０(MJ=0)のときのみ、後述するテクスチャ制御が機能することになる。
【００５８】
なお、変数CLは処理する色毎のプレーンを表しており、“０”がシアン（Ｃ：Cyan）、“１”がマゼンタ（Ｍ：Magenta）、“２”がイエロー（Ｙ：Yellow）、“３”がブラック（Ｋ：Black）に対応していることは先述したとおりである。
【００５９】
PlusSP,PlusSE1,PlusSE2,PlusSE3などは、レジスタ値であり、入力データ値に応じた出力強度に関するパラメータが設定されている。これも、前述の図２で設定されているものである。
【００６０】
さらに、sC_mask, sM_mask, sY_mask, sK_maskもレジスタ値であり、図４Ａ、図４Ｂで設定されたパラメータである。このパラメータを図１４Ａ〜図１４Ｃに示すように周期的に利用することで、テクスチャ制御を実現可能としていることを特徴としている。つまり、前述した平均濃度値ｍの値に対して、周期的に変化する係数を加算することで、ｎ値化結果が周期的に変化するドット配置にすることが可能となる。
【００６１】
例えば、ドット集中型のスクリーン処理のようにテクスチャ制御することも可能となる。その様子を、図２９Ａ、図２９Ｂに模式的に示した。図２９Ａがテクスチャ制御をおこなった例、図２９Ｂがテクスチャ制御をおこなわなかった例を示している。なお、このパターンは一例であり、パラメータを変更して別のテクスチャに変更できることはいうまでもない。
【００６２】
このようにして演算された結果は、信号THとして出力される構成となっている。むろん、上記テクスチャ制御をおこなわない場合は、入力信号ｍをそのまま信号THとして出力することになることはいうまでもない。
【００６３】
修正部１１１は、図１５に示すように、b_bic_paraが６もしくは２のとき（すなわち1200dpiのとき）のみ、各処理結果(＝bi_data)が、次の条件、
bi_data[2][xx-1]==4 && bi_data[2][xx]==4 && bi_data[1][xx-2]==4 && bi_data[1][xx-1]==4 && bi_data[1][xx]==4 && bi_data[1][xx+1]==4 && bi_data[0][xx-2]==4
に合致するときに前述したTHの出力を平均濃度ｍ＊２にする処理をおこなっている。これは、1200dpiモードのときのテクスチャを微調するためである。
【００６４】
閾値作成部１１２は、前述したTHの信号と誤差拡散係数(md2_mask,md3_mask,md7_mask)などから、複数の閾値を作成する処理をおこなっている。具体的な処理例は、図１６Ａ、図１６Ｂに示すとおりである。これは、b_bic_paraの設定値に応じて使用する誤差拡散係数を切り替えながら、mm[0]〜mm[8]までの複数の閾値を算出した後、セレクタ１１５へ演算結果を出力する構成となっている。
【００６５】
TBICCNT1(113)は２値化専用の処理であり、前述したSCRCNT110と同様、テクスチャの制御部である。詳細な処理例は、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すとおりである。この処理は、上記の特許文献１（特開平１１−１８７２５９号公報）に開示したものとほぼ等価なものであるので、詳細な説明は省略するが、概略は、すでに処理を終えた２値化結果(bi_data)のパターンに応じて、２値化閾値(TH)を制御していることである。この際、閾値の基準となるものは、通常の誤差拡散処理のように固定なものではなく、前述した平均濃度値ｍであることを特徴としている。
【００６６】
さらに、図１７Ａに示したように、外部から文字信号(MJ)が入力された場合、前述したテクスチャ制御をＯＦＦ(TH=m)にする処理が入っていることも特徴としている。この箇所は、前述したSCRCNT110と同様な特徴である。これは、文字部もテクスチャ制御をおこなってしますと、文字部のエッジのジャギーが顕著になってしまい、画質劣化を引き起こすためである。つまり、写真部やグラフィック部は、階調性を重視する箇所が多いため、ドットを集中化させた方が画質は安定するが、その他の文字部は、前述したようにエッジ部にジャギーが発生するため切り替えている。なお、詳細な説明はおこなわなかったが、同図に示したpALF_MやLR1,LR2などは、パラメータ設定部１０１でのイニシャライズ処理によって設定されたレジスタである。これにより、テクスチャ制御の強度を制御している。
【００６７】
TBICCNT2(114)も２値化専用の処理であるが、前述したSCRCNT110と同様な処理をおこなっている。つまり、入力データ値に応じたテクスチャ制御量を算出している。具体的な処理例は、図１８Ａおよび図１８Ｂに示したとおりである。この処理により、入力データ値(dataf)の大きさに応じて、THの信号値に周期的に変化するレジスタ(sC_mask, sM_mask, sY_mask, sK_mask)を加算することで、本実施形態の特徴のひとつでもある図２９Ａのようなテクスチャを実現している。以降の詳細な説明は、前述したSCRCNT110で説明したため省略する。
【００６８】
このようにして生成した信号THは、セレクタ１１５へ入力された後、セレクタ１１５で前述した閾値作成部１１２からの信号と切り替えて、ｎ値化処理部１１６へ出力される構成となっている。この切り替えは、b_bic_paraによっておこなわれており、b_bic_para＝1のとき、TBICCNT2(114)からの信号が選択され、それ以外のときは、閾値作成部１１２からの信号が選択される構成となっている。
【００６９】
ｎ値化処理部１１６の詳細な処理例は、図１９Ａ〜図１９Ｇに示すとおりである。ここでの処理の特徴は、先述したように、注目画素に隣接する処理済み（量子化誤差を分配済み）のｎ値化結果に応じて、ｎ値化処理における０を除く最小値を制御していることである。以下、その特徴部分についてのみ説明する。
【００７０】
図１９Ａを用いて説明すると、ここでは、一例として、注目画素に隣接する、量子化誤差が分配されたｎ値化結果（bi_data[0][xx-1]：注目画素の左隣のデータ, bi_data[1][xx]：注目画素の１ライン上のデータ）に応じて処理を切り替えている。具体的には、図中（１）で示される、
if( bi_data[0][xx-1] == 8 || bi_data[1][xx] ＞= 4 ){
・・・
の箇所である。ここで、“８”はフルドット(＝255)の出力を表しており、“４”は中間のハーフドット(＝128)を表している。つまり、注目画素の左隣のデータ（ｎ値化結果）がフルドット出力であるか、または、注目画素の１ライン上のデータがハーフドット以上の出力であるときは、同図（２）に示すように、注目画素のｎ値化における０を除く最小値（最小孤立値）BBを64とし、それ以外のときは、注目画素のｎ値化における０を除く最小値（最小孤立値）BBを128とする。このように、参照する隣接画素の注目画素に対する位置に応じて基準値（フルドット／ハーフドット以上）を変更するようにしたのは以下の理由による。第１に、注目画素の左隣の隣接画素の場合、その左隣の画素がフルドットであれば、レーザーの発光が連続発光となるので、より安定して出力することができること。第２に、注目画素の上の隣接画素の場合、上記左隣の画素のような連続発光は期待できないが、レーザーのスポット径が縦長であるため、スポット径のオーバーラップ効果で安定させることができること。このような理由から、注目画素に対する隣接画素の位置（左隣か上）に応じて基準値を変えている。もちろん、これは、一例にすぎなく、注目画素に対する隣接画素の位置にかかわらず基準値を同じ（例えばフルドットの値）にしてもよい。なお、上記の基準値に用いた“８”、“４”の値も一例であり、この値に限定されるものでないことはもちろんである。
【００７１】
ところで、図１９Ｂ〜図１９Ｆに示した処理は、b_bic_paraの値（すなわち、指定された出力解像度）に応じて注目画素のｎ値化における０を除く最小値を切り替えられるようになっている。これは、図３１-３で説明した出力解像度（画素分割レベル）によって、最小孤立点が安定する値が異なるためである。
【００７２】
なお、b_bic_para＝1のときは、２値処理になることは前述したが、この場合、絶えずフルドットで出力することになるので、図１９Ｇに示すように上記のような処理は行わない構成としてある。
【００７３】
ERRGEN117では、量子化誤差を算出している。演算の詳細例は、図２０Ａおよび図２０Ｂに示すとおりである。図２４-1が多値処理用の演算であり、図２０Ｂが２値処理用の演算である。ここでは、同図（３）は、
tmp_errorF = ((float)error/(float)2.0) / (float)16.0;
の演算で、16による除算をおこなっている。これは、ラインメモリに相当するv_error2の容量を減らすためである。ここで16による除算をおこなっていたため、前述した図１２の箇所で16倍する演算をおこなっていた。
【００７４】
また、（２）、（３）に示すように、変数errorを±240でリミッタをかけているが、これは、誤差の蓄積によるはき寄せを減らすためである。なお、本発明はこの240の値に限定されるものでないことはいうまでもない。その一例として、図２０Ｂの（４）、（５）に示したerrorは、±12でリミッタをかけていることから明白である。
【００７５】
ところで、図２０Ｂは２値処理用の演算であることは、前述したが、ここでは、多値処理のような16による除算はおこなっておらず、２画素単位で誤差値をメモリに保持する処理により、v_error2の容量を減らすようにしていることを特徴としている。
【００７６】
BISUB118とBIADD119は、図２１に示したように、多値処理のみ機能するような構成にしてある。これは、多値処理が出力するデータ値が0,2,3,4,5,6,7,8であり、８つのデータであるのにも関わらず、8の信号値があるため、４ビットのメモリが必要な構成になってしまうためである。そこで、入力データ値（０以外）から、１を引く処理をおこなっている。その結果、0,1,2,3,4,5,6,7の信号になるため、３ビットのメモリに格納可能となる効果がある。この減算処理がBISUB118で行われ、逆に４ビットデータを生成するための加算処理がBIADD119で行われる。
【００７７】
ERRMEM120は、前述した量子化誤差を保持しておくためのメモリを表している。具体的には、v_error2に格納された誤差値になることは、前述したとおりであるが、このメモリは、4bitの１ライン分の容量で構成されている。4bit／画素のメモリで足りる理由は、ERRGEN117の箇所で説明したとおり、多値処理の場合は16で除算し、２値処理の場合は２画素単位で誤差値を処理しているためである。
【００７８】
NR121は、２値処理用のノッチ除去処理である。詳細は図２３に示したとおりであり、３×３のパターンマッチングによって、ノッチを除去するというものである。具体的なパターン例は、図２３のInputDataに示したとおりであるが、このパターンに一致した場合のみ、OutDataのような出力に変換する処理をおこなっている。なお、この処理はレジスタnr_on（不図示）によって、ＯＮ／ＯＦＦ制御可能となっている。
【００７９】
BICONV122は、前述したｎ値化結果０〜７のデータを０〜255の値に変換するテーブル（メモリ）で構成されているものである。概要を図２２に示した。この処理が必要になるケースは、出力プリンタ側が、０〜７の３ビット信号を受信する構成になっておらず、０〜２５５の値で受信する構成になっているときに有効となる。つまり、すべてのケースで本処理が必要というわけではなく、出力プリンタに応じて様々な対応ができるよう前述したようにテーブル（メモリ）で対応している。
【００８０】
このようにして処理された出力データは、最終的に前述したプリンタ２８０５で出力されることとなる。また、ネットワーク２８１４を介して、外部プリンタへ出力可能なことも前述したとおりである。
【００８１】
以上説明した本実施形態における階調変換処理により、プリンタの特性に応じた多値処理が可能となった。つまり、孤立したドットの場合は、安定する濃いドットで出力し、注目画素に隣接する画素が濃いデータの場合は、薄めのドットで出力することで可能とした。
【００８２】
さらに、画素ごとに算出した平均濃度値に周期的な係数を加算することで、ドットの出力頻度を周期的にコントロール可能とし、より安定したドットが出力できるようにした。
【００８３】
これらの処理は、外部から入力される文字信号でＯＮ／ＯＦＦ制御可能で、文字／写真の高精細化の両立も可能とした。その結果、電子写真プリンタには、これまで不向きと考えられてきた多値の誤差拡散系の処理を実現でき、高精細な処理が可能になった。
【００８４】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は、前述した平均濃度処理法に限定したものではなく、通常の誤差拡散処理法にも適用可能なことはいうまでもない。また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００８５】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータがその供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、その形態はプログラムである必要はない。
【００８６】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、そのコンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の特許請求の範囲には、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００８７】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００８８】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【００８９】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、そのホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明のクレームに含まれるものである。
【００９０】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【００９１】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【００９２】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によれば、多値の誤差拡散処理を用いても良好なドット再現を実現することのできる画像処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における階調変換処理を行わせるプログラムのモジュール構成例を示す図である。
【図２】、
【図３】、
【図４Ａ】、
【図４Ｂ】パラメータ設定処理の一例を示す図である。
【図５】乱数パラメータ初期化処理の一例を示す図である。
【図６】メモリ初期化処理の一例を示す図である。
【図７】、
【図８】乱数演算タイミング算出処理の一例を示す図である。
【図９Ａ】、
【図９Ｂ】乱数の最大振幅の制御処理の一例を示す図である。
【図１０】入力データに乱数を加算する処理の一例を示す図である。
【図１１】入力データに対する４ビット信号を生成する処理の一例を示す図である。
【図１２】量子化誤差の分配処理の一例を示す図である。
【図１３Ａ】、
【図１３Ｂ】、
【図１３Ｃ】、
【図１３Ｄ】、
【図１３Ｅ】、
【図１３Ｆ】、
【図１３Ｇ】、
【図１３Ｈ】、
【図１３Ｉ】、
【図１３Ｊ】、
【図１３Ｋ】、
【図１３Ｌ】ｎ値化したデータの平均濃度を求める処理の一例を示す図である。
【図１４Ａ】、
【図１４Ｂ】、
【図１４Ｃ】多値処理用のテクスチャ制御処理の一例を示す図である。
【図１５】テクスチャ制御後の信号を修正する処理の一例を示す図である。
【図１６Ａ】、
【図１６Ｂ】ｎ値化処理用の閾値を作成する処理の一例を示す図である。
【図１７Ａ】、
【図１７Ｂ】、
【図１８Ａ】、
【図１８Ｂ】２値化処理用のテクスチャ制御処理の一例を示す図である。
【図１９Ａ】、
【図１９Ｂ】、
【図１９Ｃ】、
【図１９Ｄ】、
【図１９Ｅ】、
【図１９Ｆ】、
【図１９Ｇ】ｎ値化処理の一例を示す図である。
【図２０Ａ】、
【図２０Ｂ】量子化誤差の算出処理の一例を示す図である。
【図２１】ビット数調整のための減算処理および加算処理の一例を示す図である。
【図２２】ｎ値化結果のテーブル変換処理の一例を示す図である。
【図２３】２値処理用のノッチ除去処理を説明するための図である。
【図２４】本発明に係る画像処理装置を適用可能な複写機の断面図である。
【図２５】実施形態における複写機の電気的な処理概要を説明するための図である。
【図２６】従来のスクリーン処理を説明するための図である。
【図２７】一般的な多値の誤差拡散処理を示す図である。
【図２８Ａ】、
【図２８Ｂ】、
【図２８Ｃ】出力解像度に応じた１画素の点灯パターンを説明するための図である。
【図２９Ａ】、
【図２９Ｂ】テクスチャ制御の効果を説明するための図である。
【図３０Ａ】、
【図３０Ｂ】実施形態におけるｎ値化データの最小出力信号値の制御処理を説明するための図である。
【図３１】実施形態における階調変換処理の概略ステップを示すフローチャートである。
【図３２】実施形態におけるｎ値化処理の詳細ステップを示すフローチャートである。
Claims (5)
- 注目画素に隣接する隣接画素にスポット径がオーバーラップする光を照射することで感光体に画像を形成する画像形成装置に対し、入力されたｍ値データを前記画素毎にｎ値（ただし、ｎ＜ｍ）データに変換して出力する画像処理装置であって、
前記ｍ値データを所定の閾値に基づきｎ値化するｎ値化手段と、
前記ｎ値化手段によるｎ値化で生じた量子化誤差を隣接画素に分配する分配手段と、
有し、
前記ｎ値化手段は、
前記注目画素に対して左隣に位置する、量子化誤差が分配された隣接画素のｎ値化結果が第１の基準値と等しい場合は、前記注目画素のｎ値化における０を除く最小値を第１の値に設定し、
前記ｎ値化結果が前記第１の基準値に満たない場合は、前記最小値を前記第１の値より大きい第２の値に設定し、
前記注目画素の１ライン上の隣接画素のｎ値化結果が前記第１の基準値より小さく、前記第２の値以上である第２の基準値以上の場合は、前記最小値を前記第１の値に設定し、
前記注目画素の１ライン上の隣接画素のｎ値化結果が前記第２の基準値に満たない場合は、前記最小値を前記第２の値に設定する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記ｎ値化手段は、前記最小値を、指定された出力解像度に応じて、異なる前記第２の値に設定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
- 注目画素に隣接する隣接画素にスポット径がオーバーラップする光を照射することで感光体に画像を形成する画像形成装置に対し、入力されたｍ値データを前記画素毎にｎ値（ただし、ｎ＜ｍ）データに変換して出力する画像処理方法であって、
前記ｍ値データを所定の閾値に基づきｎ値化するｎ値化ステップと、
前記ｎ値化ステップによるｎ値化で生じた量子化誤差を隣接画素に分配する分配ステップと、
を有し、
前記ｎ値化ステップは、
前記注目画素に対して左隣に位置する、量子化誤差が分配された隣接画素のｎ値化結果が第１の基準値と等しい場合は、前記注目画素のｎ値化における０を除く最小値を第１の値に設定し、
前記ｎ値化結果が前記第１の基準値に満たない場合は、前記最小値を前記第１の値より大きい第２の値に設定し、
前記注目画素の１ライン上の隣接画素のｎ値化結果が前記第１の基準値より小さく、前記第２の値以上である第２の基準値以上の場合は、前記最小値を前記第１の値に設定し、
前記注目画素の１ライン上の隣接画素のｎ値化結果が前記第２の基準値に満たない場合は、前記最小値を前記第２の値に設定する
ことを特徴とする画像処理方法。 - 前記ｎ値化ステップは、前記最小値を、指定された出力解像度に応じて、異なる前記第２の値に設定することを特徴とする請求項３に記載の画像処理方法。
- 注目画素に隣接する隣接画素にスポット径がオーバーラップする光を照射することで感光体に画像を形成する画像形成装置に対し、入力されたｍ値データを前記画素毎にｎ値（ただし、ｎ＜ｍ）データに変換して出力する画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記プログラムは、前記コンピュータに、
前記ｍ値データを所定の閾値に基づきｎ値化するｎ値化ステップ、
前記ｎ値化ステップによるｎ値化で生じた量子化誤差を隣接画素に分配する分配ステップ、
を実行させるためのプログラムであり、
前記ｎ値化ステップは、
前記注目画素に対して左隣に位置する、量子化誤差が分配された隣接画素のｎ値化結果が第１の基準値と等しい場合は、前記注目画素のｎ値化における０を除く最小値を第１の値に設定し、
前記ｎ値化結果が前記第１の基準値に満たない場合は、前記最小値を前記第１の値より大きい第２の値に設定し、
前記注目画素の１ライン上の隣接画素のｎ値化結果が前記第１の基準値より小さく、前記第２の値以上である第２の基準値以上の場合は、前記最小値を前記第１の値に設定し、
前記注目画素の１ライン上の隣接画素のｎ値化結果が前記第２の基準値に満たない場合は、前記最小値を前記第２の値に設定する
ことを特徴とするプログラム。
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