JP4329802B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、処理対象の対象画像に平均化処理、スクリーン処理、解像度変換処理を施す画像処理装置及び画像処理方法に関する。

原稿画像をプリントする際に、中間調を表現するためにスクリーン処理を施すと（例えば、特許文献１参照）、原稿の網点構造による周期と、スクリーン処理で適用するパターンの周期との干渉により、出力画像にモアレと呼ばれる特有の繰り返しパターンが発生する場合がある。このモアレの発生を防ぐためには原稿側の周期構造を崩すことが有効であり、この周期構造を崩すことを目的として従来から平均化処理が行われていた。

しかし、平均化処理は原稿画像の周期構造とともに画像のディテール部分（細部）を平均化してしまうため、鮮鋭性が低下するといった問題があった。そこで、鮮鋭性を保持するため平均化処理とスクリーン処理における周期を一致させる方法が開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。
特開２００１−３０９１８３号公報 特開２００４−３６４０８４号公報 特開２００６−１４２６２号公報

しかし、印刷技術の向上により出力画像の高解像度化が可能となっており、読取時と出力時とでは一般に出力時の方が高解像度であるのが現状としてある。画像処理装置では、読取後の原稿画像に解像度変換処理を施し、高解像度の原稿画像を生成し、これにスクリーン処理を施した出力画像を生成する。このとき、処理の順番が問題となる。すなわち、解像度変換処理を最先に行うと高くなった解像度の分だけ後段で処理する画像データ量も増えるため、データを保持するためのラインバッファメモリも大容量のものを準備しておかなければならない。例えば、６００dpiから１２００dpiに解像度変換を行う場合、解像度変換前であれば図１９（ａ）に示すように６×６画素分のマッチングテーブルを用いて平均化処理を行うため、５ライン分のラインバッファメモリで足りる。しかしながら、解像度変換後には図１９（ｂ）に示すように１２画素×１２画素と、マッチングテーブルのサイズも２倍になるため、１１ライン分のラインバッファメモリが必要となる。これでは、コスト高となるとともに処理も遅延する。

上記特許文献１〜３においてはこのような解像度変換による問題点を考慮した構成となっていない。特許文献１に記載の画像処理装置では２つのフィルタ処理の間に画像メモリを複数配置しているが、これでは回路規模が拡大してしまうとともにその拡大化に伴うコスト高を解消することができない。

本発明の課題は、解像度変換を行う場合であっても平均化処理に係る回路規模の拡大を抑制し、また平均化処理とスクリーン処理との同期を図ることが可能な画像処理装置を提供することである。

請求項１に記載の発明は、画像処理装置において、
処理対象画像に対して平均化パターンを適用し、当該平均化パターンに対応する画素群の各画素値をそれら各画素値の平均値に置換する平均化処理を周期的に実行する平均化処理手段と、
前記処理対象画像に、当該処理対象画像の解像度Ｒ１を解像度Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）に変換する解像度変換処理を施す解像度変換処理手段と、
前記平均化処理後の処理画像に対し、前記平均化処理と同一又は略同一の周期でスクリーンパターンを適用し、スクリーン処理を施すスクリーン処理手段と、
前記平均化処理とスクリーン処理の処理周期が略同一である場合、スクリーン処理における処理周期を解像度変換の倍率Ｒ（Ｒ＝Ｒ２／Ｒ１）で除算した解の整数値Ｚを求め、この整数値ＺとＺ＋１の組み合わせ又は整数値ＺとＺ−１の組み合わせを平均化処理の処理周期とし、処理周期ＺとＺ＋１とを切り替えるか、或いは処理周期ＺとＺ−１を切り替えることにより、平均化処理とスクリーン処理のＲ周期分の処理周期を一致させる切替制御手段と、を備え、
前記処理対象画像に対し、前記平均化処理、前記解像度変換処理、前記スクリーン処理の順に画像処理を施すことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、
前記平均化パターンは、平均化対象画素を指定するとともに、当該平均化対象画素についてそれぞれ重み付け係数が設定されたものであり、
前記平均化処理手段は、前記平均化パターンに対応する画素群の各画素値に前記重み付け係数を乗算し、各乗算値の総和を当該重み付け係数の総和により除算して得た平均値を求め、前記画素群の各画素値を当該平均値に置換することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像処理装置において、
前記平均化パターンに設定される重み付け係数、当該平均化パターンの形状又はサイズは、前記スクリーン処理が施された処理画像の出力に用いる色材毎に設定可能であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記平均化処理手段は、前記処理対象画像の各画素について判別された画像の属性を示す画像判別信号が入力されると、当該画像判別信号に基づいて非平均化対象画素を判別し、当該非平均化対象画素を前記平均化処理の対象から除外することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記処理周期は、処理対象画像の主走査方向、副走査方向における処理周期及び主走査方向における平均化処理の開始位置のシフト量であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記倍率Ｒ＝２であり、
前記切替制御手段は、平均化処理の処理周期を、周期Ｚと周期Ｚ＋１とを交互に切り替えるか、或いは周期Ｚと周期Ｚ−１とを交互に切り替えることにより、平均化処理とスクリーン処理の２周期分の処理周期を一致させることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、画像処理方法において、
処理対象画像に対して平均化パターンを適用し、当該平均化パターンに対応する画素群の各画素値をそれら各画素値の平均値に置換する平均化処理を周期的に実行する平均化処理工程と、
前記処理対象画像に、当該処理対象画像の解像度Ｒ１を解像度Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）に変換する解像度変換処理を施す解像度変換処理工程と、
前記平均化処理後の処理画像に対し、前記平均化処理と同一又は略同一の周期でスクリーンパターンを適用し、スクリーン処理を施すスクリーン処理工程と、
前記平均化処理とスクリーン処理の処理周期が略同一である場合、スクリーン処理における処理周期を解像度変換の倍率Ｒ（Ｒ＝Ｒ２／Ｒ１）で除算した解の整数値Ｚを求め、この整数値ＺとＺ＋１の組み合わせ又は整数値ＺとＺ−１の組み合わせを平均化処理の処理周期とし、処理周期ＺとＺ＋１とを切り替えるか、或いは処理周期ＺとＺ−１を切り替えることにより、平均化処理とスクリーン処理のＲ周期分の処理周期を一致させる切替制御工程と、を含み、
前記平均化処理工程、前記解像度変換処理工程、前記スクリーン処理工程の順に工程を経て前記処理対象画像に画像処理を施すことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像処理方法において、
前記平均化パターンは、平均化対象画素を指定するとともに、当該平均化対象画素についてそれぞれ重み付け係数が設定されたものであり、
前記平均化処理工程では、前記平均化パターンに対応する画素群の各画素値に前記重み付け係数を乗算し、各乗算値の総和を当該重み付け係数の総和により除算して得た平均値を求め、前記画素群の各画素値を当該平均値に置換することを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像処理方法において、
前記平均化パターンに設定される重み付け係数、当該平均化パターンの形状又はサイズは、前記スクリーン処理が施された処理画像の出力に用いる色材毎に設定可能であることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項７〜９の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記平均化処理工程では、前記処理対象画像の各画素について判別された画像の属性を示す画像判別信号が入力されると、当該画像判別信号に基づいて非平均化対象画素を判別し、当該非平均化対象画素を前記平均化処理の対象から除外することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項７〜１０の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記処理周期は、処理対象画像の主走査方向、副走査方向における処理周期及び主走査方向における平均化処理の開始位置のシフト量であることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項７〜１１の何れか一項に記載の画像処理方法において、
前記倍率Ｒ＝２であり、
前記切替制御工程では、平均化処理の処理周期を、周期Ｚと周期Ｚ＋１とを交互に切り替えるか、或いは周期Ｚと周期Ｚ−１とを交互に切り替えることにより、平均化処理とスクリーン処理の２周期分の処理周期を一致させることを特徴とする。

請求項１、２、５、７、８、１１に記載の発明によれば、平均化処理の後に高解像度化する解像度変換処理を行う。高解像度化により処理対象画像のデータ量は増加するため、データ保持のために必要なメモリや演算回路等も拡大する。しかしながら、本発明によれば平均化処理の際は変換前の低解像度Ｒ１の画像が処理対象となるため、平均化処理に用いるメモリや演算回路等は低解像度Ｒ１の処理対象画像に応じた規模で済む。すなわち、回路規模の拡大を抑え、コスト高を回避することができる。
また、解像度変換処理を介在させる結果、平均化処理とスクリーン処理とで局所的な処理周期の差が生じる場合でも、Ｒ周期分の処理周期を経ることによりその差を相殺することができる。よって、画像全体として平均化処理とスクリーン処理との処理周期を略同一とすることができ、処理周期の不一致によるモアレの発生や鮮鋭性の喪失等を回避することができる。

請求項３、９に記載の発明によれば、色材に応じて最適な平均化パターンを設定することができる。

請求項４、１０に記載の発明によれば、鮮鋭性が求められる文字や線画等の属性を持つ画素を非平均化対象画素として判別することにより、平均化の処理対象から文字や線画等を除外することができる。

請求項６、１２に記載の発明によれば、倍率２倍の解像度変換処理を介在させる結果、平均化処理とスクリーン処理とで局所的な処理周期の差が生じる場合でも、交互に周期ＺとＺ＋１（又はＺ−１）とを切り替えて２周期分の処理周期を経ることによりその差を相殺することができる。よって、画像全体として平均化処理とスクリーン処理との処理周期を略同一とすることができ、処理周期の不一致によるモアレの発生や鮮鋭性の喪失等を回避することができる。

〈第１実施形態〉
第１実施形態では、平均化処理、解像度変換処理、スクリーン処理の順に画像処理を行うことにより、解像度変換後の画像データの保持に必要なメモリ容量を抑制し、もって平均化処理に係る回路構成の拡大化を抑制する例を説明する。

まず、構成を説明する。
図１に、本実施形態におけるＭＦＰ（Multi Function Peripheral）１００を示す。ＭＦＰ１００は、入力画像に画像処理を施して出力画像を生成する画像処理装置であり、当該生成された出力画像の印刷出力を行う。
図１に示すように、ＭＦＰ１００は、画像読取部２０、操作部３０、タッチパネル４０、表示部５０、本体部１０、プリンタ部６０から構成されている。また、本体部１０は、画像処理部１、制御部２、記憶部３、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）制御部４、ＤＲＡＭ５から構成されている。図中、各部を接続する実線はシステムバスを示し、点線はシリアルバスを示す。

画像読取部２０は、光源、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、Ａ／Ｄ変換器等を備え、光源から原稿へ照明走査した光の反射光を結像してＣＣＤにより光電変換することにより原稿画像を読み取り、読み取った画像信号にＡ／Ｄ変換器によりデジタル画像データに変換する。ここで、画像は図形や写真等のイメージに限らず、文字や記号等のキャラクタイメージ等も含む。

操作部３０は、プリント開始を指示するためのスタートキーや数字キー等の各種機能キーを備え、これら機能キーやタッチパネル４０が操作されると、対応する操作信号を制御部２に出力する。

表示部５０は、タッチパネル４０と一体に形成されたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を備え、このＬＣＤ上にプリント操作するための各種操作画面を表示させる。

プリンタ部６０は、本体部１０の画像処理部１から入力される画像データに基づいて電子写真方式によりプリント出力を行う。電子写真方式では、レーザ光源から感光ドラム上にレーザ光を照射して露光を行い、静電潜像を形成する。これに現像部がトナーを吹き付けてできたトナー像を記録用紙に転写して画像形成を行う。本実施形態では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マジェンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の４色の色材を用いてプリント出力を行う。プリンタ部６０は色材毎の画像データが入力されると、周波数変調／ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変換処理部６１により周波数変調、ＰＷＭ変換を行い、その変調信号をＬＤドライバ６２に入力する。ＬＤドライバ６２は入力された変調信号に基づいてレーザ光源を駆動し、レーザ光源から照射するレーザ光、つまり露光量を制御する。

次に、本体部１０の各部について説明する。
制御部２は、記憶部３に記憶されているシステムプログラム、プリント処理プログラム等の各種制御プログラムに従って、ＭＦＰ１００の各部の動作を集中制御する。

記憶部３は、システムプログラム、プリント処理プログラム等の各種制御プログラムを記憶する。また、記憶部３は、画像処理部１において平均化処理時に用いられる平均化パターン、スクリーン処理時に用いられるスクリーンパターンとそれらの処理周期情報を記憶している。平均化パターン、スクリーンパターン、処理周期情報はＭＦＰ１００で出力可能なＹ（イエロー）、Ｍ（マジェンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の色毎に備えている。なお、処理周期情報とは、上記平均化パターン、スクリーンパターンを処理対象画像に適用する際に参照されるシフト量（シフト画素数）の情報である。

ＤＲＡＭ制御部４は、ＤＲＡＭ５に記憶された画像データの入出力を制御する。
ＤＲＡＭ５は画像データを記憶する画像メモリである。

画像処理部１は、図２に示すように画像判別部１１、前処理部１２、色変換部１３、平均化処理部１４、γ補正処理部１５、解像度変換処理部１６、スクリーン処理部１７等から構成されている。なお、前処理部１２はＲ、Ｇ、Ｂの色毎に備えられ、平均化処理部１４、γ補正処理部１５、解像度変換処理部１６、スクリーン処理部１７はＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの色毎に備えられる。

画像判別部１１は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂの画像データの各画素について画像の属性（文字、線画、写真画）を判別し、その判別結果を示す画像判別信号ＴＡＧを生成する。画像判別部１１は文字であると判別した場合にはＴＡＧ＝０、線画であると判別した場合にはＴＡＧ＝１、写真画であると判別した場合にはＴＡＧ＝２に設定し、各色の画像データとともに前処理部１２に出力する。

前処理部１２は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂの画像データに対し、様々な補正処理を施す。補正処理には、画像読取部２０により生じる輝度ムラを補正するシェーディング補正処理、画像読取部２０のＣＣＤ特有の輝度特性を人の視覚特性に応じた最適な輝度特性に変換するＩ−Ｉ′変換処理、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）フィルタを用いた鮮鋭化処理、指定された出力サイズ（Ａ４、Ｂ５サイズ等）に応じて拡大又は縮小を行い、画像全体のサイズを変更する変倍処理、輝度リニアな特性から濃度リニアな特性に変換するγ変換処理等が含まれる。処理後の画像データは色変換部１３に出力される。

色変換部１３は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂの各画像データに対して色補正を施した後、ＭＦＰ１００で出力可能な色材Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに応じた各画像データに変換する。色変換により生成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像データは平均化処理部１４に出力され、その後、平均化処理、γ補正処理、解像度変換処理、スクリーン処理の順に順次処理が施されることとなる。

平均化処理部１４は、入力された画像データに対し、ある一定領域毎にその領域内の画素の画素値を、それら画素値の平均値に置き換える平均化処理を実行する。具体的には、図３に示すｎ画素×ｍ画素のマッチングテーブルｍｔを処理対象画像とマッチングさせ、このマッチングテーブルｍｔに設定された平均化パターンＰａと一致する領域毎に平均化を行う。
平均化処理はスクリーン処理の処理単位領域、処理周期と同一となることが好ましい。処理単位領域を同一とすることにより、スクリーン処理によって生成されるドット形状の鮮鋭性を保持することが可能となり、処理周期を同一とすることにより、周期性の不一致によるモアレの発生を抑制することができる。第１実施形態では、その平均化処理の処理単位領域となる平均化パターンＰａをスクリーン処理の処理単位領域であるスクリーンパターンと一致させるとともに、その処理周期を同一周期とする例を説明する。

図３に示す平均化パターンＰａは、マッチングテーブルｍｔがマッチングされた画像領域内の各画素のうち、平均化の対象となる画素（以下、平均化対象画素という）を指定するものである。この平均化パターンＰａは図４に示すようにＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの色材毎に設定可能である。図３に示す平均化パターンＰａはＭ色に対応するものである。
また、上述したように、平均化パターンＰａはスクリーン処理で用いられるスクリーンパターンと同一形状、同一サイズである。図５に、スクリーン処理時にＭ色のスクリーンパターンを処理対象画像にマッチングさせた様子を示す。スクリーンパターンは隣接するスクリーンパターン同士で相互に補完する形状に設計されているので、スクリーンパターンによって形成されるドットは図５に示すようにライン状に周期性を有することとなる。このラインがスクリーン線である。なお、図５中、ラインが区別しやすいようにそれぞれ模様を付しているが処理上違いがあるわけではない。

図５から分かるように、スクリーン線は主走査方向及び副走査方向において一定の処理周期で発生している。この主走査方向における処理周期をＣｘ、副走査方向における処理周期をＳｙとする。また、副走査する毎に主走査方向において処理を開始する開始位置がずれるのでそのずれ量（シフト量）をＳｘとする。平均化処理では、図６に示すようにこのスクリーン線の処理周期と同一周期で画像データとマッチングテーブルｍｔとをマッチングさせ、マッチングした画像領域毎に平均化を実行する。

マッチングテーブルｍｔは、６画素×６画素のマトリクステーブルであり、平均化パターンＰａ内の画素を平均化対象画素、その他の画素を非平均化対象画素として指定する。マッチングテーブルｍｔの各画素にはそれぞれ重み付け係数が設定されている（図３のマッチングテーブルｍｔに表されている数字は重み付け係数を示している）。平均化パターンＰａ内の平均化対象画素については全て同じ重み付け係数「１」が設定され、非平均化対象画素については重み付け係数「０」が設定されている。

また、図３に示すようにマッチングテーブルｍｔには注目画素の位置が設定されている。マッチング時には、処理対象画像を構成する各画素を走査し（この処理対象となった画素を注目画素である。）、注目画素とマッチングテーブルｍｔで定められた注目画素の位置とが一致するようにマッチングテーブルｍｔを画像にマッチングさせる。

次に、マッチングテーブルｍｔとマッチングした画像領域において行う平均化について説明する。ここでは、図７に示す画像領域ｆ１を例に説明する。
まず、マッチングテーブルｍｔとマッチングされた画像領域ｆ１において、平均化パターンＰａに対応する各画素を抽出する。以下、平均化対象として抽出された画素を有効画素という。

次に、各有効画素の画素値の平均値を算出する。平均値は有効画素の画素値の総和をその重み付け係数の総和で除算することにより求める。実際には、平均化対象画素に設定されている重み付け係数を、各平均化対象画素の位置に対応する各有効画素の画素値に乗算し、その各乗算値の総和から平均値を求めるが、図３に示す平均化パターンＰａでは重み付け係数が「１」と設定されているので、重み付け係数を乗算した後の各有効画素の画素値は乗算前の画素値と同じである。よって、ここでは単に有効画素の画素値の総和を算出している。
図７に示す例では、画像領域ｆ１における有効画素の各画素値の総和は、「４７９」であり、有効画素数は「１０」であるので、平均値は「４７（４７．９の小数点以下を切り捨て）」である。
平均値を算出すると、これを有効画素の各画素値と置換する。その結果、平均化パターンＰａ内の画素のみが一律に平均化された画像領域ｆ２となる。

なお、平均化処理部１４は上記の平均化を行う前に平均化対象画素について画像判別信号ＴＡＧを参照する。ＴＡＧ＝０又は１の画素が１つでもあれば、そのＴＡＧ＝０又は１の画素を非平均化対象画素と判別し、平均値の算出から除外する。つまり、文字や線画等の鮮鋭性が求められる画像属性を持つ画素については平均化の対象から除外することにより、文字画像や線画画像の鮮鋭性の保持を図るものである。
例えば、図８に示すように画像領域ｆ３においてＴＡＧ＝０又は１の非平均化対象画素がある場合、平均化パターンＰａに対応し、かつＴＡＧ＝０又は１の非平均化対象画素に該当しない画素を有効画素として、その画素値を抽出し、その平均値を算出する。平均値は上記と同様に有効画素の画素値の総和を重み付け係数の総和で除算した解である。図８に示す例では、有効画素「５１」、「４０」、「４５」、「４８」の各画素値を抽出し、その総和を重み付け係数の総和「４」で除算することとなる。次いで、求めた平均値を有効画素の各画素値と置換することにより、平均化された画像領域ｆ４となる。

以上の平均化処理を図９に示す構成により実現する。図９は平均化処理部１４の構成を示す図である。平均化処理部１４は図９に示す演算部ａ１、信号生成部ａ２、ラインバッファメモリａ３の他、信号生成部ａ２に制御信号を入力する信号制御部（図示せず）等を備えて構成されている。ラインバッファメモリａ３は、マッチングテーブルｍｔの副走査方向のサイズが６画素（Ｎ＝６）であることから、直接入力される１ライン分を除く主走査Ｎ−１＝５ライン分の画像データを保持することができるように、１〜５のラインバッファメモリから構成されている。平均化処理部１４へは最初の入力ラインと、その後段５ライン分の入力画像データが画素毎に順次入力される。

演算部ａ１は、上記平均化の演算を行う平均演算部ａ１１、セレクタａ１２等からなる。平均演算部ａ１１はマッチングテーブルｍｔに対応する６画素×６画素分の画素値の入力を待って上記平均化の演算を行い、算出した平均値をセレクタａ１２に出力する。セレクタａ１２には平均演算部ａ１１から平均値が、ラインバッファメモリａ３等から元の画素値が入力される。セレクタａ１２は信号生成部ａ２から入力される平均化有効信号に基づいて、入力された平均値と元の画素値のうち何れか一方を選択する。具体的には、平均化有効信号がＯＮ状態のとき平均値を選択し、これを注目画素の出力値（出力画像データ）として出力する。一方、平均化有効信号がＯＦＦ状態のとき、元の画素値を選択しこれを注目画素の出力値として出力する。すなわち、平均化有効信号がＯＮ状態とされた注目画素の位置を基準にマッチングテーブルｍｔによるマッチングを行い、平均化を行うこととなる。

信号生成部ａ２は、主走査方向、副走査方向それぞれの処理周期に対応するシフト量Ｃｘ、Ｓｙを示すシフト信号、主走査方向における平均化処理の開始位置のシフト量Ｓｘを示すシフト信号に応じて平均化有効信号を生成し、演算部ａ１に出力する。これらシフト信号はＣｘ、Ｓｘ、Ｓｙのパラメータ値を示すものであり、記憶部３に記憶されている処理周期情報に基づいて信号制御部によって生成され、入力されるものである。なお、シフト信号Ｓｘは副走査方向へＳｙだけシフトした際に１回出力されるものであり、それ以外はＳｘ＝０とするシフト信号Ｓｘが出力される。また、シフト信号Ｓｘは主走査ラインの最初の画素を平均化処理の開始画素とする主走査ラインにおいては出力されないよう信号制御部によって制御される。

また、信号生成部ａ２には上記シフト信号の他、主走査有効領域信号、副走査有効領域信号、周期有効信号、主走査基準位置信号が入力される。何れの信号も信号制御部によって生成され、入力されるものである。主走査有効領域信号、副走査有効領域信号は主走査方向、副走査方向におけるそれぞれの印刷可能範囲を示す信号であり、印刷可能な範囲内ではＯＮ、範囲外ではＯＦＦとされる。周期有効信号は、主走査方向において処理周期Ｃｘによる主走査が開始される位置を示す信号である。周期有効信号は処理周期Ｃｘによる主走査の開始位置まではＯＮ、開始位置以降はＯＦＦとされる。また、主走査基準位置信号は、各主走査ラインの先頭位置を示す信号であり、副走査方向に１ラインシフトする毎にそのシフト直後、ＯＮのパルスを出力するものである。周期有効信号は、この主走査基準位置信号に基づいて主走査ラインの先頭位置を認識し、その先頭位置から処理周期Ｃｘによる主走査が開始される位置を境界としてＯＮ／ＯＦＦ制御されるものである。

信号生成部ａ２では、主走査カウンタａ２１において１〜Ｃｘを繰り返しカウントしており、そのカウント数を比較器ａ２２に出力する。なお、カウントは主走査有効領域信号がＯＮ状態でのみ行う。
シフト信号Ｃｘはラッチ部ａ２５においてタイミング調整された後、セレクタａ２３及び減算器ａ２６に出力される。
入力されたシフト信号Ｓｘは加算器ａ２７に出力される。加算器ａ２７では信号制御部から新たに入力されたシフト信号Ｓｘに加え、Ｓｙだけ前の主走査ラインの処理時に出力されたシフト信号Ｓｘが入力されるので、これらを加算する。加算後のシフト信号をＳｘ′とする。シフト信号Ｓｘ′はセレクタａ２９及び減算器ａ２６に出力される。

減算器ａ２６は、シフト信号Ｓｘ′とシフト信号Ｃｘとの差Ｓｘ′−Ｃｘを算出し、これをセレクタａ２９に出力する。
セレクタａ２９は、（Ｓｘ′−Ｃｘ）＜０であればシフト信号Ｓｘ′を選択し、（Ｓｘ′−Ｃｘ）＞０であればシフト信号Ｓｘ′−Ｃｘを選択して、ラッチ部ａ３０を介してセレクタａ２３に出力する。
セレクタａ２３では入力される周期有効信号に基づいてＣｘとＳｘ′（又はＳｘ′−Ｃｘ）の何れかを選択する。周期有効信号は処理周期Ｃｘによる主走査の開始位置まではＯＮ、開始位置以降はＯＦＦとされるので、セレクタａ２３は周期有効信号がＯＮのときＳｘ′（又はＳｘ′−Ｃｘ）を選択し、周期有効信号がＯＦＦのときＣｘを選択して比較器ａ２２に出力する。
比較器ａ２２では入力されたシフト信号Ｃｘ又はＳｘ′（又はＳｘ′−Ｃｘ）と、主走査カウンタ数とを比較し、一致すればＯＮ信号を信号出力部ａ２４に出力し、不一致であればＯＦＦ信号を出力する。

一方、副走査カウンタａ３１では副走査方向において１〜Ｓｙを繰り替えしカウントし、そのカウント数を比較器ａ３２に出力している。なお、副走査カウンタａ３１は主走査基準位置信号に基づいて副走査方向へシフトしたことを検出し、前記カウントを行うものである。シフト信号Ｓｙはラッチ部ａ３３においてタイミング調整された後、比較器ａ３２に出力される。比較器ａ３２では入力される副走査カウント数とシフト信号Ｓｙとを比較し、一致すればＯＮ信号を信号出力部１２４に出力し、不一致であればＯＦＦ信号を出力する。

信号出力部ａ２４はＡＮＤ回路から構成され、比較器ａ２２、比較器ａ３２から入力される信号が何れもＯＮ信号のときＯＮ、それ以外はＯＦＦとする平均化有効信号を生成し、演算部ａ１に出力する。

上記信号生成部ａ２において生成された平均化有効信号のタイムチャートを図１０に示す。
図１０に示すように、印刷可能範囲では主走査有効領域信号及び副走査有効領域信号がＯＮ状態となる。ここでは、主走査方向における最初の画素を平均化処理の開始画素とするＮライン目の処理から順に説明する。
Ｎライン目では主走査有効領域信号がＯＮ状態となったタイミングで、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる周期有効信号が入力される。そのため、Ｎライン目ではセレクタａ２３においてシフト信号Ｓｘは選択されず、常にシフト信号Ｃｘが出力されることとなる。その結果、比較器ａ２２では主走査カウント数がＣｘとなったときのみＯＮ信号を出力するので、周期Ｃｘ毎に１画素分だけＯＮ信号を出力する平均化有効信号が生成される。

Ｎライン目の主走査が終了すると、比較器ａ３２では次に副走査カウント数がＳｙとなったときにＯＮ信号を信号出力部ａ２４に出力するので、次に平均化有効信号においてＯＮ状態とされるのは、Ｎライン目からＳｙだけ副走査へシフトしたＮ＋Ｓｙライン目である。
Ｎ＋Ｓｙライン目では、直前のＮライン目においてシフト信号Ｓｘが出力されていないため、加算器ａ２７からはＳｘ′＝０＋Ｓｘ＝Ｓｘが出力される。よって、減算器ａ２６からはシフト信号Ｓｘ−Ｃｘがセレクタａ２９へ出力され、セレクタａ２９では（Ｓｘ−Ｃｘ）＜０であることからＳｘ′＝Ｓｘをセレクタａ２３に出力する。セレクタａ２３では周期有効信号がＯＮ状態でシフト信号Ｓｘ′、ＯＦＦ状態でシフト信号Ｃｘを選択するため、平均化有効信号は最初の画素からＳｘシフトした画素位置から周期Ｃｘ毎に１画素分のＯＮ信号が出力されることとなる。

さらに、副走査方向へＳｙラインシフトしたＮ＋２Ｓｙライン目では、最初の画素位置から２Ｓｘ−Ｃｘの画素位置までＯＮ状態、それ以後はＯＦＦ状態となる周期有効信号が入力される。一方、加算器ａ２７では直前のＮ＋Ｓｙライン目で出力されたＳｘと新たに入力されたＳｘとが加算され、Ｓｘ′＝２Ｓｘを出力する。よって、減算器ａ２６で出力されるＳｘ′−Ｃｘ＝（２ｘ−Ｃｘ）＞０となるため、セレクタａ２９からはシフト信号２ｘ−Ｃｘがセレクタａ２３に出力される。セレクタａ２３では周期有効信号がＯＮ状態でセレクタａ２９から入力されるシフト信号２ｘ−Ｃｘを選択し、周期有効信号がＯＦＦ状態でラッチ部ａ２５から入力されるシフト信号Ｃｘを選択することとなる。よって、Ｎ＋２Ｓｙラインでは、最初の画素から２Ｓｘ−Ｃｘだけシフトした画素位置から周期Ｃｘ毎に１画素分のＯＮ信号を出力する平均化有効信号が生成されることとなる。

上記平均化有効信号がＯＮ状態となったとき、処理対象画像における注目画素の位置を中心にマッチングテーブルｍｔによるマッチングを行い、平均化パターンＰａに対応する画素の画素値をそれらの平均値に置き換える。これを平均化有効信号に従って繰り返すことにより、処理対象画像の全ての画素について平均化パターンＰａと対応させて平均化処理を施すことができる。
以上の平均化処理を終了すると、その処理画像データがγ補正処理部１５に出力される。

γ補正処理部１５は、予めγ補正用に準備されたＬＵＴを用いて入力された画像データの階調変換を行ってγ補正処理を施す。γ補正処理が施された各色材の画像データはそれぞれ解像度変換部１６に出力される。

解像度変換部１６は、γ補正処理が施された画像データについてその解像度Ｒ１を解像度Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）へ変換する処理を施す。解像度変換処理では指定された倍率Ｒ（Ｒ＝Ｒ２／Ｒ１）の解像度に変換する。例えば、読取時の解像度が６００dpiであり、指定された倍率Ｒ＝２である場合、１２００dpiの解像度に変換するため、画素を４分割しこの分割された各画素に元の画素の画素値を割り当てる。

スクリーン処理部１７は、入力された画像データに対して組織的ディザ法等の手法によりスクリーン処理を施す。スクリーン処理時には図５に示すように平均化パターンＰａと同一の形状、サイズからなるスクリーンパターンを用い、平均化処理と同一周期Ｃｘ、Ｓｘ、Ｓｙでスクリーン処理を施す。スクリーンパターンには複数の閾値が設定されており、このスクリーンパターンと画像データとをマッチングし、マッチングした画像領域内の各画素の画素値と、その各画素位置に対応するスクリーンパターンの閾値とを比較して各画素の出力値を決定する。出力値は多値である。なお、スクリーン処理の手法については何れを適用してもよい。

スクリーン処理後の処理画像データは、プリンタ部６の周波数変調／ＰＷＭ変換処理部６１へ出力され、当該処理画像データに基づく印刷出力が行われる。

以上のように、第１実施形態によれば、スクリーン処理で用いるスクリーンパターンと同一の形状、サイズの平均化パターンＰａを用いて、スクリーン処理と同一周期で平均化処理を行う。また、解像度変換はその平均化処理の後であって、スクリーン処理の直前に行う。これにより、平均化処理時に画像データを保持するためのラインバッファメモリａ３の数は平均化パターンの副走査方向における要素数Ｎ−１と、必要最小限の数に抑えることができる。平均化処理前に解像度変換を行う場合、その倍率をＲとすると、ラインバッファメモリａ３はＲ×Ｎ−１となる。平均化処理だけではなく、その後段の処理においても同一数分のラインバッファメモリが必要となるため、ラインバッファメモリの確保のために回路構成が拡大するとともにコスト高となる。しかしながら、第１実施形態によればＲ×Ｎ―１のラインバッファメモリを備える必要があるのは、スクリーン処理部１７のみとなるため、回路構成の拡大及びコスト高といった問題を回避することができる。

なお、上記第１実施形態は本発明を適用した好適な一例に過ぎず、これに限定されない。
例えば、上述した説明では平均化パターンに設定する重み付け係数は「１」か「０」の２値としたが、図１１に示すようにこれを多値としてもよい。図１１（ａ）は多値の重み付け係数が設定された平均化パターンＰｂの例を示すものである。図１１（ａ）では。平均化対象画素についてそれぞれ多値の重み付け係数が設定されている。以下、この平均化パターンＰｂを用いた平均化処理について説明する。

図１１（ｂ）に示す画像領域ｆ５の平均化を行う際には、まず平均化パターンＰｂに対応する有効画素の画素値を抽出する。次いで、抽出された画素値に対し、平均化パターンＰｂの平均化対象画素に設定されている重み付け係数を乗算する。その乗算値を示すのが画像領域ｆ６である。そして、各乗算値の総和を各重み付け係数の総和で除算することにより平均値を算出する。画像領域ｆ６の例では乗算値の総和が「１４６２」であり、重み付け係数の総和が「３０」であるので、平均値は「４８（４８．７３３を切り捨て）」である。算出した平均値をそれぞれ対応する有効画素の画素値と置換することにより、平均化された画像領域ｆ７を得ることができる。

〈第２実施形態〉
第１実施形態のように平均化処理とスクリーン処理との間に解像度変換処理を行う場合、平均化処理とスクリーン処理とでマッチングテーブルの領域サイズが異なる結果、処理周期が一致せず、略同一となる場合がある。例えば、図１２に示すように平均化処理時には解像度が６００dpiであり、そのマッチングテーブルは６画素×６画素のサイズであるが、スクリーン処理時には解像度が１２００dpiに変換され、その解像度におけるスクリーン処理用のマッチングテーブルが１１画素×１１画素となる場合である。この場合、図１３に示すようにスクリーン処理における処理周期Ｃｘ₁₂₀₀が１０１画素₁₂₀₀（１２００の添え字はその画素数が１２００dpiにおける画素数であることを示す。以下、同じ。）であるのに対し、平均化処理における処理周期Ｃｘ₆₀₀を５０画素₆₀₀（６００の添え字はその画素数が６００dpiにおける画素数であることを示す。以下、同じ。）とすると、０．５画素₆₀₀分だけスクリーン処理の処理周期より短いこととなる。一方、平均化処理における処理周期Ｃｘ₆₀₀を５１画素₆₀₀とすると、０．５画素₆₀₀分だけスクリーン処理の処理周期より長いこととなる。

１周期における差自体は小さいが周期を重ねる毎に差は拡大し、最終的には平均化処理とスクリーン処理の周期が大きくずれることとなる。これでは、スクリーン処理の処理周期に合わせて平均化処理を行うことにより、鮮鋭性を保持することができるという効果を達成し得ない。
この場合、図１４に示すように平均化処理における周期Ｃｘ₆₀₀＝５０画素₆₀₀を、５０画素₆₀₀と５１画素₆₀₀で交互に切り替えることにより、２周期つまり２Ｃｘ₆₀₀でもってスクリーン処理の２周期（２Ｃｘ₁₂₀₀）と一致する。すなわち、１周期分では０．５画素₆₀₀分の差が生じるが、２周期全体でその差を相殺して平均化処理とスクリーン処理の処理周期を一致させることができる。
そこで、第２実施形態では、解像度変換処理によりスクリーン処理と平均化処理とで処理周期に差がある場合に、その処理周期をＲ周期分で一致させる例を説明する。

図１５に示すように、解像度変換処理前の解像度をＲ１、後の解像度をＲ２とし、その倍率をＲ（Ｒ＝Ｒ２／Ｒ１）とする。また、平均化処理時の処理単位領域（マッチングテーブルｍｔとマッチングされる画像領域）の主走査方向における処理周期をＣｘ１_(R1)（かっこ内の添え字は解像度を示し、その周期が当該解像度における画素数で表されることを示す。以下同じ）、スクリーン処理時の処理単位領域の主走査方向における処理周期をＣｘ２_(R2)、これら処理周期Ｃｘ１_(R1)、Ｃｘ２_(R2)の差をＣｘ３_(R2)とすると、Ｃｘ３_(R2)は下記式で表される。
Ｃｘ３_(R2)＝｜Ｃｘ２_(R2) −Ｃｘ１_(R1)×Ｒ｜

このとき、処理周期Ｃｘ１_(R1)を、下記のＣｘ１１_(R1)、Ｃｘ１２_(R1)の組み合わせに変更し、この処理周期Ｃｘ１１_(R1)、Ｃｘ１２_(R1)を切り替えて平均化処理を行うことにより、上記差Ｃｘ３_(R2)をＲ周期内で相殺することができる。
Ｃｘ１１_(R1)：Ｃｘ２_(R2)をＲで除算した解の整数値Ｚ_Cx
Ｃｘ１２_(R2)：Ｃｘ１１_(R1)の整数値Ｚ_Cxの求め方に応じて下記（１）、（２）の２通りから選択する。
（１）上記整数値Ｚ_Cxを求める際、小数点以下を切り捨てした場合、
Ｚ_Cx（Ｚ_Cx＝Ｃｘ１１_(R1)）＋１
（２）上記整数値Ｚ_Cxを求める際、小数点以下を繰り上げした場合、
Ｚ_Cx（Ｚ_Cx＝Ｃｘ１１_(R1)）−１

処理周期Ｃｘ１１_(R1)、Ｃｘ１２_(R1)の発生比率は、次の通りである。
Ｃｘ１１_(R1)：Ｃｘ１２_(R1)＝（Ｒ−mod）：mod
ただし、modはＣｘ２_(R2)をＲで除算したときの余りである。

例えば、Ｒ１＝６００dpi、Ｒ２＝２４００dpiであり、Ｃｘ２_(R2)＝２０３画素の場合、Ｒ＝２４００／６００＝４であり、Ｃｘ２_(R2)／Ｒ＝２０３／４＝５０．７５より小数点を切り捨て、Ｃｘ１１_(R1)＝５０となる。また、小数点を切り捨てたので、Ｃｘ１２_(R1)＝Ｃｘ１１_(R1)＋１である。
さらに、Ｃｘ２_(R2)＝２０３をＲ＝４で除算したときの余りmodは、mod＝３である。よって、Ｃｘ１１_(R1)：Ｃｘ１２_(R1)＝（４−３）：３＝１：３となる。

従って、平均化処理時の主走査方向における処理周期Ｃｘ１_(R1)は、５０、５１、５１、５１、５０、５１、５１、５１、５０・・・、というように周期を切り替える。Ｒ＝４回分の周期を経ることにより、（５０＋５１＋５１＋５１）×４＝２０３×４_(R2)となり、スクリーン処理時の周期Ｃｘ２_(R2)＝２０３を４回繰り返したときとその周期が一致することとなる。

なお、図１５では処理周期Ｃｘの例を示したが、Ｓｘ、Ｓｙの処理周期についても同様に処理周期の切替が可能である。また、各処理周期Ｃｘ、Ｓｘ、Ｓｙについて２つの処理周期の組み合わせを用意し、これらを切り替えるか否かについてはそれぞれ独立して設定することが可能である。すなわち、処理単位領域の主走査方向におけるサイズによって、主走査方向におけるシフト量Ｃｘについて処理周期の切替が必要になるし、処理単位領域の副走査方向におけるサイズによって、副走査方向におけるシフト量Ｓｙについて処理周期の切替が必要となる。また、Ｃｘは平均化対象領域（スクリーンドットに対応する領域）の密度を定義するものであり、これはスクリーン線数を決定付けるものとなる。一方、Ｓｘ、Ｓｙのシフト量は平均化領域の位置を定義するものであり、スクリーン角度を決定付けるものとなる。よって、各シフト量Ｃｘ、Ｓｘ、Ｓｙについて独立に切替制御可能とすることが必要となる。

図１５に示した処理単位領域の場合、主走査方向だけでなく副走査方向についても差があるため処理周期Ｃｘ、Ｓｙの何れについても切替が必要である。
副走査方向における処理周期であるＳｙについては、上記主走査方向における処理周期Ｃｘの場合と同様の演算を行い、新たな処理周期の組み合わせＳｙ１１_(R1)、Ｓｙ１２_(R1)を求める必要がある。すなわち、スクリーン処理における副走査方向の処理周期Ｓｙ２_(R2)をＲで除算した解の整数値Ｚ_Syを求め、Ｓｙ１１_(R1)＝Ｚ_Sy、Ｓｙ１２_(R1)＝Ｚ_Sy＋１（又はＺ_Sy−１）とする。その発生比率もＳｙ１１_(R1)：Ｓｙ１２_(R1)＝（Ｒ−mod）：modである。
なお、シフト量Ｓｘについて切替を行う場合にも、シフト量Ｓｘの新たな処理周期の組み合わせＳｘ１１_(R1) ＝Ｚ_Sx、Ｓｘ１２_(R1) ＝Ｚ_Sx＋１（又はＺ_Sx−１）、発生比率の算出方法はシフト量Ｃｘ、Ｓｙと同じである。

図１６に、Ｒ＝２のとき、処理周期Ｃｘ１１_(R1)とＣｘ１２_(R1)とを交互に切り替えた例を示す。Ｒ＝２のとき、Ｃｘ１１_(R1)とＣｘ１２_(R1)の発生比率は１：１である。Ｃｘ１１_(R1)＝Ｚ_Cx、Ｃｘ１２_(R1)＝Ｚ_Cx−１であり、Ｓｘ、Ｓｙについても、Ｓｘ１１_(R1)＝Ｚ_SxとＳｘ１２_(R1)＝Ｚ_Sx−１、Ｓｙ１１_(R1)＝Ｚ_SyとＳｙ１２_(R1)＝Ｚ_Sy−１を切り替えている。
図１６に示すように、Ｎライン目の主走査方向の１周期の時点では平均化処理の処理単位領域と、スクリーン処理の処理単位領域とに差が生じている。しかし、次の２周期目の周期をＣｘ１１_(R1)からＣｘ１２_(R1) に切り替えることにより、主走査方向における差を相殺することができる。また、副走査方向においても平均化処理とスクリーン処理とで処理単位領域に差が生じているものの、副走査方向におけるシフト量ＳｙをＳｙ−１に切り替えることにより、副走査方向へ２周期経た（Ｎ＋２Ｓｙ−１）ライン目では副走査方向における差が相殺されている。
すなわち、１周期分という局所的な観点からすると、平均化処理とスクリーン処理とで処理単位領域が不一致となるものの、画像全体として大局的に見ると処理単位領域は大きくずれず略一致することとなる。

以上の条件による平均化処理を次の構成により実現する。
図１７に、第２実施形態における平均化処理部１４の構成を示す。なお、第２実施形態におけるＭＦＰは、第１実施形態におけるＭＦＰ１０と平均化処理部１４の構成が異なるのみであるので、同一構成部分には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる構成の平均化処理部１４についてのみ説明する。

図１７に示すように、演算部ａ１、ラインバッファメモリａ３を備えている点は第１実施形態と同一であるので同一の符号を付している。すなわち、演算部ａ１は入力される平均化有効信号に基づいて元の画素値と平均値の出力を切り替える。第２実施形態ではこの平均化有効信号を生成する信号生成部ｂ２の構成が第１実施形態とは異なるものである。

信号生成部ｂ２は、入力されるシフト信号Ｃｘ、Ｓｘ、Ｓｙ、主走査有効領域信号、副走査有効領域信号、周期有効信号に応じて平均化有効信号を生成し、出力する。これら各信号の入力の条件については第１実施形態と同様である。
ここでは、Ｃｘ１１_(R1)、Ｓｘ１１_(R1)、Ｓｙ１１_(R1)の整数値Ｚ_Cx、Ｚ_Sx、Ｚ_Syを求めるに際し小数点以下を繰り上げすることとし、対応する処理周期としてＺ_Cx−１、Ｚ_Sx−１、Ｚ_Sy−１を採用する例を説明する。以下の説明及び図１７において示すシフト信号Ｃｘ、Ｓｘ、Ｓｙは、それぞれＣｘ１１_(R1)（＝Ｚ_Cx）、Ｓｘ１１_(R1)（＝Ｚ_Sx）、Ｓｙ１１_(R1)（＝Ｚ_Sy）に対応する。また、Ｃｘ−１、Ｓｘ−１、Ｓｙ−１は、それぞれＣｘ１２_(R1)（＝Ｚ_Cx−１）、Ｓｘ１２_(R1)（＝Ｚ_Sx−１）、Ｓｙ１２_(R1)（＝Ｚ_Sy−１）に対応する。

信号生成部ｂ２では、主走査カウンタｂ２１において１〜Ｃｘを繰り返しカウントしており、そのカウント数を比較器ｂ２２に出力する。なお、カウントは主走査有効領域信号がＯＮ状態のである間のみ行い、切替部ｂ２３から切替信号が入力されるとカウントをリセットする。一方、Ｃｘのシフト信号が入力されると、このＣｘのシフト信号がセレクタｂ２６に出力されるとともに、減算器ｂ２５によりＣｘから１減算されたＣｘ−１のシフト信号がセレクタｂ２５に出力される。

切替部ｂ２３は、比較器ｂ２２からＯＮ信号が出力される毎にＯＮ／ＯＦＦを切り替えた切替信号を生成し、これをセレクタｂ２６及び主走査カウンタｂ２１に出力する。
セレクタｂ２６では、切替部ｂ２３から入力される切替信号に基づいてシフト信号Ｃｘ又はＣｘ−１の何れかを選択し、ラッチ部ｂ２７に出力する。具体的には、セレクタｂ２６は切替信号がＯＮ状態のときＣｘのシフト信号を選択し、ＯＦＦ状態のときＣｘ−１のシフト信号を選択する。シフト信号Ｃｘ又はＣｘ−１はラッチ部ｂ２７においてタイミング調整された後、セレクタｂ２４に出力される。

シフト信号Ｓｘが入力されると、このシフト信号Ｓｘがセレクタｂ３４に出力されるとともに、減算器ｂ３３によりＳｘから１減算されたＳｘ−１のシフト信号がセレクタｂ３４に出力される。セレクタｂ３４では切替部ｂ３１から入力される切替信号に基づいてシフト信号Ｓｘ又はＳｘ−１の何れかを選択し、加算器ｂ３５に出力する。具体的には、セレクタｂ３４では切替信号がＯＮ状態のときＳｘのシフト信号を選択し、ＯＦＦ状態のときＳｘ−１のシフト信号を選択する。
加算器ｂ３５ではセレクタｂ３４から入力されたシフト信号Ｓｘ又はＳｘ−１にＳｙだけ直前の主走査ラインにおいて出力されたシフト信号を加算する。これをＳｘ′とする。シフト信号Ｓｘ′はセレクタｂ３０に出力されるとともに、ラッチ部ｂ３６にてタイミング調整された後、減算器ｂ３２及び加算器ｂ３５に出力される。

減算器ｂ３２では入力されたＳｘ′とＣｘ′の差Ｓｘ′−Ｃｘ′を算出し、これをセレクタｂ３０に出力する。セレクタｂ３０ではＳｘ′−Ｃｘ′＜０であればＳｘ′を選択し、Ｓｘ′−Ｃｘ′＞０であればＳｘ′−Ｃｘ′を選択してラッチ部ｂ２８に出力する。ラッチ部ｂ２８ではタイミング調整した後、Ｓｘ′又はＳｘ′−Ｃｘ′のシフト信号をセレクタｂ２４に出力する。
セレクタｂ２４では周期有効信号がＯＮ状態のとき、入力されるシフト信号Ｃｘ′、Ｓｘ′（又はＳｘ′−Ｃｘ′）のうち、Ｓｘ′（又はＳｘ′−Ｃｘ′）を選択し、比較器ｂ２２に出力する。また、周期有効信号がＯＦＦ状態のとき、シフト信号Ｃｘ′を選択し、これを比較器ｂ２２に出力する。
比較器ｂ２２では、主走査カウント数と入力されるシフト信号Ｃｘ′又はＳｘ′（又はＳｘ′−Ｃｘ′）とが一致すればＯＮ信号を生成して信号出力部ｂ２９に出力し、不一致であればＯＦＦ信号を生成して出力する。

一方、副走査カウンタｂ３７では副走査有効領域信号がＯＮ状態の間、１〜Ｓｙを繰り返しカウントし、そのカウント数を比較器ｂ３８に出力する。なお、切替部ｂ３９から切替信号が入力されると、副走査カウンタｂ３７はそのカウントをリセットする。また、副走査カウンタｂ３７は、主走査基準位置信号に基づいて副走査方向へシフトしたことを検出し、前記カウントを行う。
シフト信号Ｓｙが入力されると、このシフト信号Ｓｙがセレクタｂ４１に出力されるとともに、減算器ｂ４０において１だけ減算したＳｙ−１のシフト信号がセレクタｂ４１に出力される。切替部ｂ３９では比較器ｂ３８からＯＮ信号が出力される毎にＯＮ／ＯＦＦを切り替えた切替信号を生成しており、これをセレクタｂ４１及び副走査カウンタｂ３７に出力している。

セレクタｂ４１では、切替信号に基づいてシフト信号Ｓｙ又はＳｙ−１の何れかを選択し、比較器ｂ３８に出力する。具体的には、セレクタｂ４１では切替信号がＯＮ状態でＳｙを選択し、ＯＦＦ状態でＳｙ−１を選択する。比較器ｂ３８では、副走査カウンタｂ３７におけるカウント数と入力されるシフト信号Ｓｙ（又はＳｙ−１）とを比較し、一致する場合にはＯＮ信号を信号出力部ｂ２９及び切替部ｂ３９に出力する。また、不一致であればＯＦＦ信号を出力する。

信号出力部ｂ２８はＡＮＤ回路を構成しており、比較器ｂ２２及び比較器ｂ４２から入力される信号が何れもＯＮ信号である場合はＯＮ、それ以外はＯＦＦとする平均化有効信号を生成し、演算部ａ１に出力する。

上記信号生成部ｂ２において生成された平均化有効信号のタイムチャートを、図１８に示す。ここでは、主走査方向における最初の画素を平均化処理の開始画素とするＮライン目から順に説明する。
図１８に示すように、Ｎライン目では開始画素において切替信号がＯＦＦ状態であることから、セレクタｂ２６はシフト信号Ｃｘを選択することとなる。一方、開始画素において平均化有効信号がＯＮ状態とされると、切替信号はＯＦＦ状態に切り替わる。ＯＦＦ状態ではセレクタｂ２６はシフト信号Ｃｘ−１を選択する。比較器ｂ２２ではカウント数がＣｘ、次にＣｘ−１に一致したところでＯＮ信号を出力するので、平均化有効信号はＣｘ、Ｃｘ−１の周期でＯＮ状態とされる。

Ｎライン目では、切替部ｂ３９から出力される切替信号はＯＮ状態であり、セレクタｂ４１はＳｙのシフト信号を選択する。よって、Ｎライン目の主走査が終了すると、比較器ｂ４１では副走査カウント数がＳｙとなったときにＯＮ信号を信号出力部ｂ２９に出力するので、次に平均化有効信号がＯＮ状態となるのはＮラインからＳｙだけシフトしたＮ＋Ｓｙライン目となる。またＳｙだけシフトとき、切替部ｂ３９からの切替信号はＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わる。よって、セレクタｂ４１ではＳｙ−１のシフト信号を選択することとなる。つまり、Ｎ＋Ｓｙライン目の次に平均化有効信号がＯＮ状態となるのは、Ｎ＋２Ｓｙ−１ライン目となる。

Ｎ＋Ｓｙライン目では、切替部ｂ３１から出力される切替信号はＯＮ状態であり、セレクタｂ３４はＳｘのシフト信号を選択する。よって、Ｎ＋Ｓｙライン目では主走査方向において開始画素からＳｘだけシフトした位置からＣｘ、Ｃｘ−１の処理周期が繰り返される。Ｎ＋２Ｓｙ−１ライン目にシフトする際には、比較器ｂ３８からのＯＮ信号を受けて切替部ｂ３１からの切替信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられるので、セレクタｂ３４ではＳｘ−１のシフト信号を選択することとなる。その結果、Ｎ＋２Ｓｙ−１ライン目では開始画素からＳｘ＋Ｓｘ−１−Ｃｘだけシフトした位置からＣｘ、Ｃｘ−１の処理周期が繰り返されることとなる。

以上のように、主走査方向ではＣｘ、Ｃｘ−１の周期が交互に切り替えられ、副走査方向ではＳｙ、Ｓｙ−１の周期が交互に切り替えられることとなる。また、副走査方向へシフトする毎に初期位置のシフト周期であるＳｘについてもＳｘ、Ｓｘ−１の周期が交互に切り替えられることとなる。この結果、スクリーン処理での主走査方向及び副走査方向における処理周期の差をＲ回分の周期を経ることにより相殺することができる。

なお、Ｃｘ１１、Ｓｘ１１、Ｓｙ１１の整数値Ｚ_Cx、Ｚ_Sx、Ｚ_Syを求めるに際し小数点以下を切り捨てることとし、対応する処理周期としてＺ_Cx＋１、Ｚ_Sx＋１、Ｚ_Sy＋１を採用する場合、図１７において減算器ｂ２５、ｂ３３、ｂ４０を、入力されたシフト信号Ｃｘ１１（＝Ｚ_Cx）、Ｓｘ１１（＝Ｚ_Sx）、Ｓｙ１１（＝Ｚ_Sy）に１だけ加算する加算器に替えればよい。

また、上記説明では主走査方向及び副走査方向において処理単位領域に差が生じる場合について説明したが、主走査方向又は副走査方向の何れか一方に差が生じる場合がある。この場合、セレクタｂ２６、ｂ３４、ｂ４１において減算器ｂ２５、ｂ３３、ｂ４０からの入力を無効とする制御信号（以下、無効化信号という）を信号制御部から入力させ、Ｃｘ−１、Ｓｘ−１、Ｓｙ−１ではなく、Ｃｘ、Ｓｘ、Ｓｙのシフト信号を強制的に選択させる構成としてもよい。制御信号はセレクタｂ２６、ｂ３４、ｂ４１の個々に入力が可能であるため、主走査方向のみ処理周期を切り替える場合にはセレクタｂ４１に無効化信号を入力させる。また、副走査方向のみ処理周期を切り替える場合にはセレクタｂ２６、ｂ３４に無効化信号を入力させる。これによれば、主走査方向又は副走査方向について別々に処理周期を切り替えることが可能となる。

以上のように、第２実施形態によれば、解像度変換が介在するため平均化処理とスクリーン処理の処理周期が異なるものとなる場合、スクリーン処理における処理周期Ｃｘ２_(R2)、Ｓｘ２_(R2)、Ｓｙ２_(R2)をそれぞれＲで除算した解の整数値Ｚ_Cx、Ｚ_Sx、Ｚ_Syを求める。そして、主走査方向の処理周期Ｃｘ１を、Ｃｘ１１_(R1)＝Ｚ_CxとＣｘ１２_(R1)＝Ｚ_Cx−１（又はＺ_Cx＋１）とし、これを切り替えて平均化処理を行う。また、処理周期Ｓｘ１、Ｓｙ１についても切替が必要な場合には同様にＳｘ１１＝Ｚ_Sx、Ｓｘ１２＝Ｚ_Sx−１（又はＺ_Sx＋１）、Ｓｙ１１＝Ｚ_Sy、Ｓｙ１２＝Ｚ_Sy−１（又はＺ_Sy＋１）として、これを切り替える。これにより、Ｒ周期分の処理周期を経ることにより、平均化処理とスクリーン処理における主走査方向及び副走査方向における処理周期の差を相殺することができる。従って、局所的には処理周期が不一致となるが、画像全体において処理周期を略一致させることができ、処理周期の不一致によりモアレが生じたり、画像の鮮鋭性が失われることを抑制することができる。

第１実施形態におけるＭＦＰの構成を示す図である。 図１の画像処理部の構成を示す図である。 マッチングテーブル及び平均化パターンの一例を示す図である。 色毎に設定された平均化パターン例を示す図である。 スクリーンパターンを用いたスクリーン処理の様子を示す概念図である。 マッチングテーブルにより走査する際の周期を説明する図である。 平均化パターンを用いて処理単位領域毎に行う平均化を説明する図である。 処理単位領域に非平均対象画素が含まれる場合の平均化を説明する図である。 平均化処理部の構成を示す図である。 図９の制御部において生成される平均化有効信号のタイムチャートを示す図である。 （ａ）多値の重み付け係数が設定された平均化パターン例を示す図である。（ｂ）（ａ）に示す平均化パターンを用いた場合の平均化を説明する図である。 平均化処理とスクリーン処理とでマッチングテーブルが異なるサイズとなる例を示す図である。 平均化処理とスクリーン処理とでマッチングテーブルのサイズが異なる結果、処理周期に生じる差について説明する図である。 倍率Ｒ＝２のとき、第２実施形態に係る平均化処理によりスクリーン処理との処理周期の差を相殺する様子を示す図である。 平均化処理とスクリーン処理のそれぞれの処理周期、その差を示す図である。 第２実施形態に係る平均化処理によりスクリーン処理との処理周期の差を相殺する様子を示す図である。 第２実施形態に係る平均化処理部の構成を示す図である。 図１７の制御部において生成される平均化有効信号のタイムチャートを示す図である。 （ａ）平均化処理後に解像度変換処理を行う場合に必要なラインバッファメモリを示す図である。（ｂ）平均化処理前に解像度変換処理を行う場合に必要なラインバッファメモリを示す図である。

符号の説明

１００ ＭＦＰ
１ 画像処理部
１１ 画像判別部
１４ 平均化処理部
ａ１ 演算部
ａ２ 信号生成部（第１実施形態）
ｂ２ 信号生成部（第２実施形態）
ａ３ ラインバッファメモリ

Claims (12)

1. 処理対象画像に対して平均化パターンを適用し、当該平均化パターンに対応する画素群の各画素値をそれら各画素値の平均値に置換する平均化処理を周期的に実行する平均化処理手段と、
   前記処理対象画像に、当該処理対象画像の解像度Ｒ１を解像度Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）に変換する解像度変換処理を施す解像度変換処理手段と、
   前記平均化処理後の処理画像に対し、前記平均化処理と同一又は略同一の周期でスクリーンパターンを適用し、スクリーン処理を施すスクリーン処理手段と、
   前記平均化処理とスクリーン処理の処理周期が略同一である場合、スクリーン処理における処理周期を解像度変換の倍率Ｒ（Ｒ＝Ｒ２／Ｒ１）で除算した解の整数値Ｚを求め、この整数値ＺとＺ＋１の組み合わせ又は整数値ＺとＺ−１の組み合わせを平均化処理の処理周期とし、処理周期ＺとＺ＋１とを切り替えるか、或いは処理周期ＺとＺ−１を切り替えることにより、平均化処理とスクリーン処理のＲ周期分の処理周期を一致させる切替制御手段と、を備え、
   前記処理対象画像に対し、前記平均化処理、前記解像度変換処理、前記スクリーン処理の順に画像処理を施すことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記平均化パターンは、平均化対象画素を指定するとともに、当該平均化対象画素についてそれぞれ重み付け係数が設定されたものであり、
   前記平均化処理手段は、前記平均化パターンに対応する画素群の各画素値に前記重み付け係数を乗算し、各乗算値の総和を当該重み付け係数の総和により除算して得た平均値を求め、前記画素群の各画素値を当該平均値に置換することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記平均化パターンに設定される重み付け係数、当該平均化パターンの形状又はサイズは、前記スクリーン処理が施された処理画像の出力に用いる色材毎に設定可能であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記平均化処理手段は、前記処理対象画像の各画素について判別された画像の属性を示す画像判別信号が入力されると、当該画像判別信号に基づいて非平均化対象画素を判別し、当該非平均化対象画素を前記平均化処理の対象から除外することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の画像処理装置。
5. 前記処理周期は、処理対象画像の主走査方向、副走査方向における処理周期及び主走査方向における平均化処理の開始位置のシフト量であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の画像処理装置。
6. 前記倍率Ｒ＝２であり、
   前記切替制御手段は、平均化処理の処理周期を、周期Ｚと周期Ｚ＋１とを交互に切り替えるか、或いは周期Ｚと周期Ｚ−１とを交互に切り替えることにより、平均化処理とスクリーン処理の２周期分の処理周期を一致させることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の画像処理装置。
7. 処理対象画像に対して平均化パターンを適用し、当該平均化パターンに対応する画素群の各画素値をそれら各画素値の平均値に置換する平均化処理を周期的に実行する平均化処理工程と、
   前記処理対象画像に、当該処理対象画像の解像度Ｒ１を解像度Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）に変換する解像度変換処理を施す解像度変換処理工程と、
   前記平均化処理後の処理画像に対し、前記平均化処理と同一又は略同一の周期でスクリーンパターンを適用し、スクリーン処理を施すスクリーン処理工程と、
   前記平均化処理とスクリーン処理の処理周期が略同一である場合、スクリーン処理における処理周期を解像度変換の倍率Ｒ（Ｒ＝Ｒ２／Ｒ１）で除算した解の整数値Ｚを求め、この整数値ＺとＺ＋１の組み合わせ又は整数値ＺとＺ−１の組み合わせを平均化処理の処理周期とし、処理周期ＺとＺ＋１とを切り替えるか、或いは処理周期ＺとＺ−１を切り替えることにより、平均化処理とスクリーン処理のＲ周期分の処理周期を一致させる切替制御工程と、を含み、
   前記平均化処理工程、前記解像度変換処理工程、前記スクリーン処理工程の順に工程を経て前記処理対象画像に画像処理を施すことを特徴とする画像処理方法。
8. 前記平均化パターンは、平均化対象画素を指定するとともに、当該平均化対象画素についてそれぞれ重み付け係数が設定されたものであり、
   前記平均化処理工程では、前記平均化パターンに対応する画素群の各画素値に前記重み付け係数を乗算し、各乗算値の総和を当該重み付け係数の総和により除算して得た平均値を求め、前記画素群の各画素値を当該平均値に置換することを特徴とする請求項７に記載の画像処理方法。
9. 前記平均化パターンに設定される重み付け係数、当該平均化パターンの形状又はサイズは、前記スクリーン処理が施された処理画像の出力に用いる色材毎に設定可能であることを特徴とする請求項８に記載の画像処理方法。
10. 前記平均化処理工程では、前記処理対象画像の各画素について判別された画像の属性を示す画像判別信号が入力されると、当該画像判別信号に基づいて非平均化対象画素を判別し、当該非平均化対象画素を前記平均化処理の対象から除外することを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載の画像処理方法。
11. 前記処理周期は、処理対象画像の主走査方向、副走査方向における処理周期及び主走査方向における平均化処理の開始位置のシフト量であることを特徴とする請求項７〜１０の何れか一項に記載の画像処理方法。
12. 前記倍率Ｒ＝２であり、
    前記切替制御工程では、平均化処理の処理周期を、周期Ｚと周期Ｚ＋１とを交互に切り替えるか、或いは周期Ｚと周期Ｚ−１とを交互に切り替えることにより、平均化処理とスクリーン処理の２周期分の処理周期を一致させることを特徴とする請求項７〜１１の何れか一項に記載の画像処理方法。

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