JP4459837B2

JP4459837B2 - 画像処理装置、画像処理方法、その方法をコンピュータに実行させるプログラム、および記録媒体

Info

Publication number: JP4459837B2
Application number: JP2005042795A
Authority: JP
Inventors: 石井　　博
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2025-02-18
Also published as: JP2006229752A

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、その方法をコンピュータに実行させるプログラム、および記録媒体に関するものである。

従来、多値の入力画像を、少値もしくは二値での出力能力のみを持つ装置で出力する場合や、データ量を削減する目的とする場合、入力画像の多値数より少ない値の出力画像に変換する中間調処理技術が用いられている。

この中間調処理方法として、鮮鋭性に優れた誤差拡散法や平均誤差最小法といった量子化誤差を周辺の画素位置で補償する誤差補償型中間調処理方式や、粒状性に優れたディザ法がある。

また、粒状性に優れたディザ法と、鮮鋭性に優れた誤差拡散法を組み合わせた技術がある。以下、この組み合わせた技術を、ディザ閾値誤差拡散処理技術と呼ぶことにする。このディザ閾値誤差拡散処理技術では、多値の入力画像を誤差拡散法による量子化処理によって量子化し、その量子化閾値はディザ処理におけると同様、画素位置に応じた値を用いるものである。

また別の中間調処理方法として、画像の特徴に応じて、誤差拡散法で用いる閾値と、ディザ閾値誤差拡散処理法で用いる閾値とのいずれかを選択して用いることで両手法の利点を生かしたハーフトーン処理結果を得る技術がある。

さらに別の中間調処理方法として、ディザ閾値誤差拡散処理と誤差拡散処理とを、画像の特徴に応じて切り替えることで両手法の利点を生かしたハーフトーン処理結果を得る技術として、画像データがディザ法に適する画像近傍では閾値をディザマトリクスに類似する形で変動させることにより拡散誤差マトリクスのマトリクスサイズを小さくしマトリクスの要素を小さくし、その一方で、画像データが誤差拡散法に適する画像近傍では閾値を一定値になるように設定することにより拡散誤差マトリクスのマトリクスサイズを大きくしてマトリクスの要素を大きくする画像処理装置が考案されている（特許文献１）。

特開平１１−３３１５８８号公報

特許文献１の技術では、画像データがディザ法に適する画像近傍では閾値をディザマトリクスに類似する形で変動させて、拡散誤差マトリクスのマトリクスサイズを小さくしマトリクスの要素を小さくすることでディザ法に近いハーフトーン処理を行っているが、しかしながら、ディザ法に適する領域と、誤差拡散法に適する領域との境界部で中間調処理を施す場合、境界部を境として処理方式を異ならせることによって、白抜けなどの画質劣化が生じる。この画質劣化は、後述するように平均量子化誤差が一定でないために生じるものである。

図２２は、従来のディザ閾値誤差拡散処理方式による画像状態を検査するために入力する原稿画像である。図２３〜２５は、図２２に示された原稿画像を読み取って従来のディザ閾値誤差拡散処理方式により処理された文字領域の画像を示す模式図である。ここでは、画像中の文字領域内部においては閾値をディザマトリクスに類似する形で変動させ、かつ文字領域の境界部では閾値を一定にして２値化処理を施した。

図２２は入力する原稿画像であり、背景は階調値０であり、文字の階調値は画像２２０１が６３、画像２２０２が１２７、画像２２０３が１９２である。階調値は０以上２５５以下の整数値をとり、値が大きいほど濃度が高い。使用したディザマトリクスは、平均量子化誤差が０となるよう設計したものである。

図２３、図２４、図２５は文字領域の境界部で閾値をそれぞれ８１、１２７、１７３として画像を処理した結果の画像を示している。後述するが、入力階調値が６３の時は閾値８１、入力階調値が１２７の時は閾値１２７、入力階調値が１９２の時は閾値１７３とすることで、平均量子化誤差は略０となる。

ここで、画像の全領域で平均量子化誤差が略一定値０となっている図２３の画像２３０１、図２４の画像２３０２、および図２５の画像２５０３では、白抜けやぼけがあらわれていないノイズのほとんど発生しない画像となっている。

しかしながら、これらに比較して、文字の縁の部分で平均量子化誤差が略０となっていない場合、以下のような画質劣化が発生する。すなわち、図２３の画像２３０２、２３０３、図２４の画像２４０３、に示すように文字の内側で白抜けが発生する。また、図２４の画像２４０１、および図２５の画像２５０１、２５０２のように文字に近い背景部でドットが打たれて文字がぼけるといった現象が発生する。

本発明では、誤差補償型中間調処理方式において閾値を切り換える際の画質劣化を抑制して、粒状性と鮮鋭性に優れた高画質な画像処理装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、画像処理装置であって、入力する画像情報の注目画素位置周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出手段と、前記注目画素に対して、階調値と閾値との対応関係を表すテーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を用いるか、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を用いるかを選択する閾値選択手段と、前記修正入力値算出手段が算出した注目画素位置の修正入力値に対して、前記閾値選択手段が選択した閾値に基づいて閾値を決定して出力階調値を決定する出力階調値決定手段と、前記出力階調値決定手段が決定した出力階調値と前記修正入力値との差分を前記誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出手段と、前記入力する画像情報のエッジ度を判定する特徴判定手段とを備え、前記閾値マトリックスは、複数の出力ドットパターンに基づいて各々算出された各画素位置における前記修正入力値から求められた閾値の集合であり、前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ同一であり、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とは、各画素位置において前記修正入力値から前記出力階調値を減じた値を平均した値であり、前記閾値選択手段は、前記特徴判定手段が前記入力する画像情報のエッジ度が高いと判定した場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択することを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ０であることを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明は、請求項１又は２に記載の画像処理装置において、前記閾値選択手段は、前記特徴判定手段が前記入力する画像情報のエッジ度が低いと判定した場合、前記閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を選択することを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明は、画像処理装置であって、入力する画像情報の注目画素位置周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出手段と、前記注目画素に対して、階調値と閾値との対応関係を表すテーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を用いるか、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を用いるかを選択する閾値選択手段と、前記修正入力値算出手段が算出した注目画素位置の修正入力値に対して、前記閾値選択手段が選択した閾値に基づいて閾値を決定して出力階調値を決定する出力階調値決定手段と、前記出力階調値決定手段が決定した出力階調値と前記修正入力値との差分を前記誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出手段とを備え、前記閾値マトリックスは、予め定められた複数の出力ドットパターンのそれぞれについて、定常状態をなしえている時の各画素位置において各々算出された前記修正入力値から、予め定められたドットパターンになるために求められた閾値の範囲に基づいて各々決定された閾値の集合であり、前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ同一であり、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差は、各画素位置において前記修正入力値から前記出力階調値を減じた値を平均した値であり、前記閾値選択手段は、前記注目画素の入力階調値および前記注目画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが、低濃度および高濃度のいずれかである場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択することを特徴とすることを特徴とする。

また、請求項５にかかる発明は、請求項４に記載の画像処理装置において、前記閾値選択手段は、前記注目画素の入力階調値および前記処理対象画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが、低濃度および高濃度のいずれかである場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択し、前記注目画素の入力階調値および前記注目周辺の入力階調値が中濃度である場合、前記閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を選択することを特徴とする。

また、請求項６にかかる発明は、画像処理装置であって、入力する画像情報の注目画素位置周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出手段と、前記注目画素に対して、階調値と閾値との対応関係を表すテーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を用いるか、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を用いるかを選択する閾値選択手段と、前記修正入力値算出手段が算出した注目画素位置の修正入力値に対して、前記閾値選択手段が選択した閾値に基づいて閾値を決定して出力階調値を決定する出力階調値決定手段と、前記出力階調値決定手段が決定した出力階調値と前記修正入力値との差分を前記誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出手段とを備え、前記閾値マトリックスは、予め定められた複数の出力ドットパターンのそれぞれについて、定常状態をなしえている時の各画素位置において各々算出された前記修正入力値から、予め定められたドットパターンになるために求められた閾値の範囲に基づいて各々決定された閾値の集合であり、前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ同一であり、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差は、各画素位置において前記修正入力値から前記出力階調値を減じた値を平均した値であり、前記閾値選択手段は、前記注目画素の入力階調値および前記注目画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが低濃度である場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択し、上記以外の場合、前記閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を選択することを特徴とする。

また、請求項７にかかる発明は、修正入力値算出手段と、閾値選択手段と、出力階調値決定手段と、誤差値算出手段と、特徴判定手段とを備えた画像処理装置において実現される画像処理方法であって、前記修正入力値算出手段によって、入力する画像情報の注目画素位置周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出工程と、前記閾値選択手段によって、前記注目画素に対して、階調値と閾値との対応関係を表すテーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を用いるか、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を用いるかを選択する閾値選択工程と、前記出力階調値決定手段によって、前記修正入力値算出工程で算出した注目画素位置の修正入力値に対して、前記閾値選択工程で選択した閾値に基づいて出力階調値を決定する出力階調値決定工程と、前記誤差値算出手段によって、前記出力階調値決定工程で決定した出力階調値と前記修正入力値との差分を前記誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出工程と、前記特徴判定手段によって、前記入力する画像情報のエッジ度を判定する特徴判定行程とを含み、前記閾値マトリックスは、予め定められた複数の出力ドットパターンのそれぞれについて、定常状態をなしえている時の各画素位置において各々算出された前記修正入力値から、予め定められたドットパターンになるために求められた閾値の範囲に基づいて各々決定された閾値の集合であり、前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ同一であり、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差は、各画素位置において前記修正入力値から前記出力階調値を減じた値を平均した値であり、前記閾値選択工程では、前記特徴判定工程で前記入力する画像情報のエッジ度が高いと判定した場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択することを特徴とする。

また、請求項８にかかる発明は、請求項７に記載の画像処理方法において、前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ０であることを特徴とする。

また、請求項９にかかる発明は、請求項７又は８に記載の画像処理方法において、前記閾値選択工程は、前記特徴判定工程で前記入力する画像情報のエッジ度が低いと判定した場合、前記閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を選択することを特徴とする。

また、請求項１０にかかる発明は、修正入力値算出手段と、閾値選択手段と、出力階調値決定手段と、誤差値算出手段とを備えた画像処理装置において実現される画像処理方法であって、前記修正入力値算出手段によって、入力する画像情報の注目画素位置周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出工程と、前記閾値選択手段によって、前記注目画素に対して、階調値と閾値との対応関係を表すテーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を用いるか、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を用いるかを選択する閾値選択工程と、前記出力階調値決定手段によって、前記修正入力値算出工程で算出した注目画素位置の修正入力値に対して、前記閾値選択工程で選択した閾値に基づいて出力階調値を決定する出力階調値決定工程と、前記誤差値算出手段によって、前記出力階調値決定工程で決定した出力階調値と前記修正入力値との差分を前記誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出工程とを含み、前記閾値マトリックスは、予め定められた複数の出力ドットパターンのそれぞれについて、定常状態をなしえている時の各画素位置において各々算出された前記修正入力値から、予め定められたドットパターンになるために求められた閾値の範囲に基づいて各々決定された閾値の集合であり、前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ同一であり、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差は、各画素位置において前記修正入力値から前記出力階調値を減じた値を平均した値であり、前記閾値選択工程は、前記注目画素の入力階調値および前記注目画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが、低濃度および高濃度のいずれかである場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択することを特徴とする。

また、請求項１１にかかる発明は、請求項１０に記載の画像処理方法において、前記閾値選択工程は、前記閾値選択手段が選択する前記閾値として、前記閾値選択工程は、前記注目画素の入力階調値および前記注目画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが、低濃度および高濃度のいずれかである場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択し、前記注目画素の入力階調値および前記注目周辺の入力階調値が中濃度である場合、前記閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を選択することを特徴とする。

また、請求項１２にかかる発明は、修正入力値算出手段と、閾値選択手段と、出力階調値決定手段と、誤差値算出手段とを備えた画像処理装置において実現される画像処理方法であって、前記修正入力値算出手段によって、入力する画像情報の注目画素位置周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出工程と、前記閾値選択手段によって、前記注目画素に対して、階調値と閾値との対応関係を表すテーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を用いるか、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を用いるかを選択する閾値選択工程と、前記出力階調値決定手段によって、前記修正入力値算出工程で算出した注目画素位置の修正入力値に対して、前記閾値選択工程で選択した閾値に基づいて出力階調値を決定する出力階調値決定工程と、前記誤差値算出手段によって、前記出力階調値決定工程で決定した出力階調値と前記修正入力値との差分を前記誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出工程とを含み、前記閾値マトリックスは、予め定められた複数の出力ドットパターンのそれぞれについて、定常状態をなしえている時の各画素位置において各々算出された前記修正入力値から、予め定められたドットパターンになるために求められた閾値の範囲に基づいて各々決定された閾値の集合であり、前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ同一であり、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差は、各画素位置において前記修正入力値から前記出力階調値を減じた値を平均した値であり、前記閾値選択工程は、前記注目画素の入力階調値および前記注目画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが低濃度である場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択し、上記の場合以外の場合は、前記閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を選択することを特徴とする。

また、請求項１３にかかる発明は、プログラムであって、請求項７〜１２のいずれか１つに記載の画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

また、請求項１４にかかる発明は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、請求項１３に記載のプログラムを記録したことを特徴とする。

請求項１にかかる発明によれば、階調値と閾値との対応関係を表すテーブル又は閾値マトリクスから平均量子化誤差が略同一となる閾値を閾値選択手段が切り換えながら、誤差補償型中間調処理を施すことによって、閾値を切り換える際にもノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。また、閾値選択手段は、特徴判定手段が入力する画像情報のエッジ度が高いと判定した場合、入力する画像情報に対して、テーブルから注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施すことによって、ノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。

また、請求項２にかかる発明によれば、閾値選択手段は、平均量子化誤差がほぼ０となる閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施すことによって、ノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。

また、請求項３にかかる発明によれば、閾値選択手段は、特徴判定手段が入力する画像情報のエッジ度が低いと判定した場合、入力する画像情報に対して、閾値マトリクスから注目画素の位置に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施すことによって、ノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。

また、請求項４にかかる発明によれば、階調値と閾値との対応関係を表すテーブル又は閾値マトリクスから平均量子化誤差が略同一となる閾値を閾値選択手段が切り換えながら、誤差補償型中間調処理を施すことによって、閾値を切り換える際にもノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。また、閾値選択手段は、処理対象画素の入力階調値および処理対象画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが、低濃度および高濃度のいずれかであると判定した場合、入力する画像情報に対して、テーブルから注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施すことによって、ノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。

また、請求項５にかかる発明によれば、閾値選択手段は、処理対象画素の入力階調値または処理対象画素周辺の入力階調値が、低濃度か高濃度かであると判定した場合、テーブルから注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施し、処理対象画素の入力階調値および処理対象画素周辺の入力階調値が中濃度であると判定した場合、閾値マトリクスから注目画素の位置に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施すことによって、ノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。

また、請求項６にかかる発明によれば、階調値と閾値との対応関係を表すテーブル又は閾値マトリクスから平均量子化誤差が略同一となる閾値を閾値選択手段が切り換えながら、誤差補償型中間調処理を施すことによって、閾値を切り換える際にもノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。また、閾値選択手段は、処理対象画素の入力階調値および処理対象画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが低濃度であると判定した場合、テーブルから注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施し、それ以外の場合は、閾値マトリクスから注目画素の位置に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施すことによって、ノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。

また、請求項７にかかる発明によれば、階調値と閾値との対応関係を表すテーブル又は閾値マトリクスから平均量子化誤差が略同一となる閾値を閾値選択手段が切り換えながら、誤差補償型中間調処理を施すことによって、閾値を切り換える際にもノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。また、閾値選択手段は、特徴判定手段が入力する画像情報のエッジ度が高いと判定した場合、入力する画像情報に対して、テーブルから注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施すことによって、ノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。

また、請求項８にかかる発明によれば、閾値選択手段は、平均量子化誤差がほぼ０となる閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施すことによって、ノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。

また、請求項９にかかる発明によれば、閾値選択手段は、特徴判定手段が入力する画像情報のエッジ度が低いと判定した場合、入力する画像情報に対して、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施すことによって、ノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。

また、請求項１０にかかる発明によれば、階調値と閾値との対応関係を表すテーブル又は閾値マトリクスから平均量子化誤差が略同一となる閾値を閾値選択手段が切り換えながら、誤差補償型中間調処理を施すことによって、閾値を切り換える際にもノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。また、閾値選択手段は、処理対象画素の入力階調値および処理対象画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが、低濃度および高濃度のいずれかであると判定した場合、入力する画像情報に対して、テーブルから注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施すことによって、ノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。

また、請求項１１にかかる発明によれば、閾値選択手段は、処理対象画素の入力階調値または処理対象画素周辺の入力階調値が、低濃度か高濃度かであると判定した場合、テーブルから注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施し、処理対象画素の入力階調値および処理対象画素周辺の入力階調値が中濃度であると判定した場合、閾値マトリクスから注目画素の位置に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施すことによって、ノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。

また、請求項１２にかかる発明によれば、階調値と閾値との対応関係を表すテーブル又は閾値マトリクスから平均量子化誤差が略同一となる閾値を閾値選択手段が切り換えながら、誤差補償型中間調処理を施すことによって、閾値を切り換える際にもノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。また、閾値選択手段は、処理対象画素の入力階調値および処理対象画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが低濃度であると判定した場合、テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施し、それ以外の場合は、閾値マトリクスから注目画素の位置に基づいた閾値を切り換えながら誤差補償型中間調処理を施すことによって、ノイズの発生を抑制することができるので、高画質な中間調処理を施すことができる。

また、請求項１３にかかる発明によれば、請求項７〜１２のいずれか１つに記載の画像処理方法をコンピュータに実行させることができる。

請求項１４にかかる発明によれば、請求項１３に記載のプログラムをコンピュータにより読み取り可能となる。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像処理装置、画像処理方法、その方法をコンピュータに実行させるプログラム、および記録媒体の最良な実施の形態を詳細に説明する。

（１．実施の形態１）
（１．１．全体構成）
実施の形態１による画像処理装置は、入力する画像情報を処理する際に処理対象の画素がエッジであるかないかを検出し、エッジである場合には、入力階調値に従う閾値で２値化し、エッジでない場合は閾値マトリクスによる閾値を使用して４値化するのであるが、その際に、切り換えて選択される閾値は、量子化誤差が略０となるよう設定されたものを使用する。

図１は、実施の形態１による画像処理装置の機能的ブロック図である。実施の形態１による画像処理装置１００は、画像入力部１０１、修正入力値算出部１０２、出力階調値決定部１０３、誤差算出部１０４、誤差バッファ１０５、誤差和算出部１０６、エッジ検知部１０７、および閾値選択部１０８を備える。以下、入力階調値、出力階調値はともに０以上２５５以下の値を取り、０はもっとも濃度が低く、２５５はもっとも濃度が高いものとする。

画像入力部１０１は、例えばカラー複写機などにおいて、スキャナで読みとった画像データを、濃度補正処理、周波数補正処理を行い、ＣＭＹＫ各版毎の画像に変換する。

エッジ検知部１０７は、入力画素位置において４つの一次微分フィルタで演算を行い演算された一次微分値の絶対値、および入力階調値の濃度が閾値以上である場合に、エッジであると検知する。また、二次微分フィルタによって取得した４種類の二次微分値以上であり、かつ注目画素が線中であると判定した場合に、エッジであると検知する。エッジ検知部１０７の詳細については後述する。

閾値選択部１０８は、エッジ検知部１０７によるエッジ検知結果に従って閾値を選択する。エッジであると判定されている場合は、図２に示す注目画素の入力階調値から求まる閾値を選択する。また、エッジでないと判定されている場合は図３の閾値マトリクスにより注目画素の位置から求まる閾値を選択する。

図２−１は、入力階調値に対する閾値の関係を示すグラフである。図２−２は、入力階調値に対する閾値の関係を示す表である。図３は、閾値マトリクスの一例を示す模式図である。図４は、誤差マトリクスの一例を示した模式図である。ここで、図２−１は図２−２の入力階調値と閾値との関係をグラフ化したものである。図２−１および図２−２に示された注目画素の入力階調値と閾値との関係の設計方法については後述する。

ここで、閾値選択部１０８は、エッジ検知部１０７が処理対象画素がエッジ領域であると判定した場合、図２−１に示す注目画素の入力階調値に対応する閾値を選択する。

一方、閾値選択部１０８は、エッジ検知部１０７が処理対象画素がエッジ領域ではないと判定した場合、図３に示す閾値マトリクスを選択する。

出力階調値決定部１０３は、処理対象画素がエッジ部分であるか否かに応じて閾値選択部１０８が選択した閾値を用いて出力階調値を決定する。

修正入力値算出部１０２は、画像入力部１０１から受信した画像データ中の注目画素における画素データと、後述する誤差和算出部１０６から得られた周辺画素における量子化誤差との和である修正入力値を算出する。

ここで、図３の閾値マトリクスは、図４の誤差拡散マトリクスを用いた場合に、平均量子化誤差を０にするよう設計されているものである。このような閾値マトリクスを設計する方法は、例えば以下のような方法である。画像形成装置に出力させたい、図１９−１や図１９−２で示すような、出力ドットパターンを複数、例えばＮ個準備する。最初、Ｎ個の出力ドットパターンの中から１つの出力ドットパターンを選択し、選択された出力ドットパターンで定常状態をなしている時の各画素位置での修正入力値を算出する。算出した修正入力値から、与えたドットパターンとなるための閾値の範囲を求める。次に、他の準備された出力ドットパターンについても、同様に、定常状態をなしている時の各画素位置での修正入力値を算出し、算出した修正入力値から与えたドットパターンとなるための閾値の範囲を求める。このようにして各Ｎ個の出力ドットパターンに対して求めた閾値の範囲を基にして、最終的に閾値の範囲を絞り込んで決定する。なお平均量子化誤差とは、各画素位置で発生している量子化誤差、すなわち修正入力値から出力階調値を減じた値を平均した値のことである。

ここで、図３に示された閾値マトリクスＡ２０１、閾値マトリクスＢ２０２、閾値マトリクスＣ２０３はそれぞれ、出力階調値８５に相当するドット、１７０に相当するドット、２５５に相当するドットを出すか否かを決定する閾値であり、図３に示した閾値マトリクスは６００ｄｐｉの出力解像度において約２１２線、４５度の網点スクリーンを表現する４値出力用の閾値マトリクスである。この閾値マトリクスによって、４種類の出力階調値である０、８５、１７０、および２５５の中から出力階調値を選択する。

閾値マトリクス上で注目画素に対応する位置は、出力画像のサイズにタイル状に繰り返し敷き詰めたとき、注目画素が閾値マトリクス中のどの位置に相当するかにより決定する。すなわち、閾値マトリクスのサイズが横ｗ画素、縦ｈ画素である場合、出力画像座標で横Ｘ、縦Ｙの注目画素に対しては、閾値マトリクス座標で横（Ｘｍｏｄｗ）、縦（Ｙｍｏｄｈ）の閾値を用いる。

ここで、ｍｏｄは剰余演算子であり、Ｘをｗで割った時の余りを示す。図３においては、ｗ＝ｈ＝４であるため、例えば出力画像座標で（Ｘ，Ｙ）＝（９，６）である画素に対しては、閾値マトリクス座標で（ｘ，ｙ）＝（１，２）の位置の閾値を用いて図３に示すように出力階調値を求める。

誤差算出部１０４は、既に算出した修正入力値から上記で算出した出力階調値を減じた値を、量子化誤差として誤差バッファ１０５に格納する。

出力階調値決定部１０３から出力された出力階調値は、その後、図示しない位相制御部により主走査方向の前後の出力階調値の大小関係に基づき、大きな値の方へ寄せて出力するよう位相を付ける処理を施される。

修正入力値算出部１０２は、修正入力値を以下のようにして算出する。誤差和算出部１０６は、図４の誤差マトリクスを用いて注目画素に関与する量子化誤差の和を算出する。図４において、ｘ印で示した位置が注目画素を示す。例えば、注目画素の１ライン真上の画素の量子化誤差値が３２であった場合、誤差マトリクス中の該真上の画素に対応する値は４／３２であるから、該画素から注目画素に関与する量子化誤差は両者の積である４となる。図４の誤差マトリクスは全ての要素を加算したとき１となるように設計している。これは、発生した量子化誤差を過不足なく周囲の画素で用いるためである。

このようにして、１つの注目画素に対して２ライン上の７画素、１ライン上の７画素、同一ラインの３画素の計１７画素における量子化誤差を誤差バッファ１０５から読み出し、誤差マトリクスと積和演算を行うことによって注目画素に関与する誤差和を算出して、その誤差和を修正入力値算出部１０２へ送信する。

ここで、誤差算出部１０４、誤差バッファ１０５、および誤差和算出部１０６は、本発明の誤差値算出手段を構成する。また、エッジ検知部１０７は、本発明の特徴判定手段を構成する。ここでは、処理対象の画像における画素がエッジ領域であるか否かを画像情報の特徴として検出する例として挙げた。また、濃度が高いか否かの判定は閾値選択部１０８が行うものとしたが、別途、濃度判定部（不図示）を設けた構成とすることもできる。

図５は、量子化誤差算出のための誤差マトリクスの一例を示す模式図である。量子化誤差を算出するためには、図４に示すような誤差マトリクスを利用することもできる。図４に示した誤差マトリクスは、図４のマトリクス中の各値を３２倍したものである。例えば、注目画素の１ライン真上の画素の量子化誤差が３２であった場合、誤差マトリクス中の該１ライン真上の画素に対応する値は４であるので、該真上の画素から注目画素に関与する量子化誤差はひとまず両者の積である１２８とする。

このようにして、１つの注目画素に対して２ライン上の７画素、１ライン上の７画素、同一ラインの３画素の計１７画素における量子化誤差を誤差バッファ１０５から読み出し、誤差マトリクスと演算を行うことで注目画素に関与する誤差和を算出する。この方法をとることにより、高速なシフト演算や整数演算で注目画素に関与する誤差和を算出することができる。その後、前記誤差和を３２で除すればよい。

次に、エッジ検知部１０７について詳細に説明する。図６はエッジ検知部の機能的ブロック図である。エッジ検知部１０７は、一次微分フィルタ部７０１、絶対値算出部７０２、一次微分最大値選択部７０３、エッジ縁判定部７０４、高濃度判定部７０５、二次微分フィルタ部７０６、二次微分最大値選択部７０７、線中判定部７０８、およびエッジ判定部７０９を有する。図６中、矢印はエッジ検知部１０７が処理を施す流れを示している。エッジ検知部１０７の一次微分フィルタ部７０１は、図１の入力画像部１０１から受信した入力画像データに対して、一次微分フィルタ演算を行う。

図７は、一次微分フィルタの一例を示す模式図である。縦横斜めの４方向の傾斜を検出するために図７のフィルタ８０１〜フィルタ８０４を用いて、それぞれ入力階調値と積和演算を行い、４種類の一次微分値を取得する。

絶対値算出部７０２は、一次微分フィルタ部７０１が取得した一次微分値の絶対値をそれぞれ取得する。一次微分最大値選択部７０３は、絶対値算出部７０２が取得した４種類の一次微分値の絶対値のうち、最大の値を注目画素の一次微分最大値として取得する。

高濃度判定部７０５は、図１の入力画像部１０１からの入力画像に対して、注目画素の入力階調値が濃度閾値以上であるか否か、即ち、高濃度であるかを判定する。

エッジ縁判定部７０４は、一次微分最大値選択部７０３から受信した一次微分最大値と、高濃度判定部７０５から受信した高濃度判定結果から、一次微分最大値が一次微分閾値以上であり、かつ高濃度判定結果が真である場合に、注目画素をエッジ縁であると判定し、それ以外の場合はエッジ縁でないと判定する。

二次微分フィルタ部７０６は、受信した入力画像データに対して、二次微分フィルタ演算を行う。図８は、二次微分フィルタの一例を示す模式図である。縦横斜めの４方向の傾斜を検出するために、図８に示された二次微分フィルタ９０１〜９０４を用いて、それぞれ入力階調値と積和演算を行い、４種類の二次微分値を取得する。

二次微分最大値選択部７０７は、二次微分フィルタ部７０６が取得した４種類の二次微分値のうち、最大値を注目画素の二次微分最大値として取得する。

線中判定部７０８は、二次微分最大値選択部７０７が取得した二次微分最大値を所定の二次微分閾値以上か否かを判定して以上である場合に、注目画素を線中であると判定し、それ以外の場合は線中でないと判定する。

エッジ判定部７０９は、エッジ縁判定部７０４によるエッジ縁判定結果と、線中判定部７０８による線中判定結果とから、エッジ縁判定結果と線中判定結果のいずれかが真である場合にエッジと判定し、それ以外の場合はエッジではないと判定する。エッジ検知部１０７は、エッジ判定部７０９による判定結果を、エッジ検知結果として出力する。

図９−１は、画素の一次元配列に対応する入力階調値のグラフである。図９−２は、画素の一次元配列に対応する一次微分絶対値のグラフである。図９−３は、画素の一次元配列に対応する二次微分値のグラフである。図９−４は、画素の一次元配列に対応する入力階調値のグラフである。図９−１〜図９−４を用いて、エッジ検知部１０７により検知する領域について一次元画像を用いて説明する。なお、一次元画像であるため、一次微分値および二次微分値は一方向のみのフィルタで算出した結果を示す。

図９−１の入力画像１００１は、入力画像の階調分布を示し、横軸が座標、縦軸が階調値を表す。高濃度判定部７０５は、濃度閾値１００５以上の階調値である画素を高濃度と見なし、高濃度判定領域１００８で示す。

図９−２の一次微分絶対値算出結果１００２は、入力画像１００１を一次微分して絶対値を求めた結果を示し、縦軸は一次微分の絶対値を表す。エッジ縁判定部７０４の判定によって、入力画像１００１の一次微分の絶対値が一次微分閾値１００６以上である画素を一次微分判定領域１００９で示す。

図９−３の二次微分算出結果１００３は、入力画像１００１を二次微分した結果を示し、縦軸は二次微分値を表す。線中判定部７０８は、入力画像１００１の二次微分値が二次微分閾値１００７以上であると判定された画素を、二次微分判定領域１０１０で示す。

図９−４のエッジ部検知結果１００４は、エッジ判定領域１０１１に示す通り、高濃度判定領域１００８かつ一次微分判定領域１００９である領域、もしくは二次微分判定領域１０１０である領域のいずれかを満たす領域をエッジとして検知している。

このようにして、エッジ検知部１０７は、細線や小さな点の内部を含み、背景を除いたエッジ部分を検知することができる。

図１０は、図２−１に示す注目画素の入力階調値と閾値との関係の設計方法を説明する図である。図２−１の入力階調値と閾値との関係は、既述のように処理する画素点がエッジ部であると判定された場合に使用する閾値を選択するものである。図１０を参照しながら図２−１のグラフの作成方法を述べる。

まず、入力階調値ｄに対して閾値を求めるために、十分大きな入力階調値ｄのベタ画像を入力画像として用意する。ここでは、図１０の画像１１０１で示す１０００ｄｏｔ四方の画像とする。次に、仮の閾値ｔを与える。そして、用意したベタ画像に対して仮の閾値ｔを用いて中間調処理を施す。ここで、図１のエッジ検知部１０７によってエッジであると検知されて、注目画素の入力階調値から求まる閾値を用いることを決定した場合の処理を行い、所定の範囲で発生している平均量子化誤差を求める。ここでは、図１０の１１０２で示す２５５ｄｏｔ四方の領域における平均量子化誤差を求める。

仮の閾値ｔを０から２５５まで１刻みで変えて以上の作業を繰り返すことで、入力階調値ｄに対して平均量子化誤差が最も０に近い閾値を選択する。さらに、入力階調値ｄを変えて以上の作業を繰り返すことで、入力階調値に対応する平均量子化誤差が最も０に近い閾値の特性を決定する。

図１１は、実施の形態１による方法で求めた、入力階調値に対応する平均量子化誤差が最も０に近い閾値の関係を示すグラフである。さらに、図１１の入力階調値と閾値との関係を示す曲線をなだらかにして、入力階調値に対して閾値が広義単調増加であるように補正して、図２−１の関係を得る。広義単調増加であるための補正には、以下の（式１）の関係を満たすようする。
ｔ（ｄ＋１）≧ｔ（ｄ）（式１）
ただし、ｄは入力階調値、ｔ（ｄ）は入力階調値ｄに対する閾値である。

ここで、入力階調値ｄを０から２５５まで１刻みで変えて図１１を得たのちに図２−１の関係を得たが、別の方法として例えば０から２５５まで１５刻みの各入力階調値に対して平均量子化誤差が最も０に近い閾値を得て補間することによって、入力階調値と閾値との関係を算出してもよい。

なお、実施の形態１では、平均量子化誤差を０として閾値を決定しているが、中間調処理を切り替えたときに平均量子化誤差がおおむね同一であれば良く、平均量子化誤差を０以外の値として閾値を決定しても良い。

（１．２．実施の形態１による画像処理手順）
図１２−１は、実施の形態１による画像処理手順を説明するフローチャートである。まず、エッジ検知部１０７は、処理対象画素がエッジ部分であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。エッジ検出部１０７は、処理対象画素の一次微分が閾値より大きくかつ高濃度である場合、エッジ領域であると判定する。また、二次微分値が所定の閾値以上でありかつ線中である場合も、エッジ領域であると判定する（ステップＳ１０１のＹｅｓ）。この場合、閾値選択部１０８は、図２−１に示す注目画素の入力階調値に対応する閾値を選択する（ステップＳ１０２）。例えば、注目画素の入力階調値が２３９の場合は図２−１から２２２を閾値として選択する。出力階調値決定部１０３は、注目画素の修正入力値に対して図２−１で選択された閾値である２２２より大きいと判定した場合、出力階調値を２５５とし、そうでないと判定した場合、出力階調値を０とする。このようにして出力階調値決定部１０３は、エッジであると判定した場合、２種類の出力階調値である０と２５５とから出力階調値を選択する（ステップＳ１０３）。

一方、エッジ検知部１０７が処理対象画素がエッジ領域ではないと判定した場合（ステップＳ１０１のＮｏ）、閾値選択部１０８は図３に示す閾値マトリクスを選択する（ステップＳ１０４）。出力階調値決定部１０３は、閾値選択部１０８によって選択された図３の閾値マトリクスによる閾値を使用して、出力階調値を決定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０４の閾値マトリクスが選択されて出力階調値を決定する手順は、以下に説明する。

図１２−２は、出力階調値決定部１０３が、閾値選択部１０８の選択によって閾値マトリクスの閾値を使用して、出力階調値を決定する手順を説明するフローチャートである。この場合は、処理対象画素がエッジ領域ではないと判定された場合であって、図３に示された閾値マトリクスを使用して出力階調値を決定する。閾値選択部１０８は、図３の閾値マトリクスから、出力階調値８５、１７０、２５５に相当するドットを出すか否かを決定するための閾値Ａ、閾値Ｂ、閾値Ｃは例えば、それぞれ１７６、１９２、２０７を選択する。ここでは、処理対象画素の位置によって、使用する閾値を選択している。

出力階調値決定部１０３が、注目画素の修正入力値は選択された閾値２０７より大きいと判定した場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）、出力階調値は２５５であると決定する（ステップＳ２０２）。大きくないと判定した場合（ステップＳ２０１のＮｏ）、修正入力値が選択された次の閾値１９２より大きいか否かを判定し、大きいと判定した場合（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、出力階調値を１７０であると決定する（ステップＳ２０４）。大きくはないと判定した場合（ステップＳ２０３のＮｏ）で、修正入力値がさらに次の閾値１７６より大きいと判定した場合（ステップＳ２０５）、出力階調値を８５と決定し（ステップＳ２０６）、大きくないと判定した場合（ステップＳ２０５のＮｏ）、出力階調値を０であると決定する（ステップＳ２０７）。

また、実施の形態１ではエッジ検知結果に基づいて出力階調値決定部１０３で用いる閾値を切り替える構成を示したが、本発明に基づく構成としてはこれに限らず、例えば注目画素がエッジである場合は固定閾値処理を行い、そうでない場合はディザ閾値処理を行うといったように、異なる閾値処理手段を用意しておき、エッジ検知結果に基づいて処理手段を切り替える構成であっても良い。

また、実施の形態１において、エッジ検知部１０７で用いる入力画像データは、濃度補正処理、周波数補正処理を行った画像としたが、本発明に基づく構成としてはこれに限らず、補正前のデータをエッジ検知部１０７で用いてもよい。

また、スキャナの濃度補正処理と周波数処理を行い、プリンタの濃度補正処理を行っていない画像データを用いて、エッジ検知部１０７で検知するというように、補正処理を施す途中の画像データを用いてもよい。

また、実施の形態１では、エッジ検知結果に基づいて出力階調値決定部１０３で用いる閾値を、注目画素の入力階調値から求まる閾値と、注目画素の位置から求まる閾値とのいずれかを用いる構成を示したが、本発明に基づく構成としてはこれに限らず、例えば、注目画素がエッジである場合は注目画素の位置から求まる閾値を用い、そうでない場合は注目画素の位置から求まる異なる特性を持つ閾値を用いるという構成であっても良い。ここで異なる特性とは、出力画像が異なる線数であること、出力階調数が異なること、異なる設計に基いて設計されていることなどを意図している。

また、エッジであるかエッジでないかによって２種類の閾値を使い分けるのではなく、３種類以上の閾値を切り替える構成であっても良い。

また、エッジでない場合に網点スクリーンを得る閾値を用いる構成であるが、本発明に基づく構成としてはこれに限らず、例えば、万線スクリーンを得る閾値を用いる構成であっても良い。

また、実施の形態１では出力階調数を、エッジである場合は２、エッジでない場合は４と、エッジである場合の出力階調数をエッジでない場合の出力階調数より小さくする構成を示したが、本発明に基づく構成としてはこれに限らず、例えば、エッジである場合とエッジでない場合とで出力階調数を同じくする構成や、エッジである場合の出力階調数をエッジでない場合の出力階調数より大きくする構成であっても良い。

また、実施の形態１では中間調処理に平均誤差最小法を用いたが、誤差補償型の中間調処理であれば良く、例えば誤差拡散処理を用いる構成であっても良い。

（１．３．効果）
このようにして実施の形態１による画像処理装置では、エッジ検知部によるエッジの検知の有無に従って、出力階調値を決定する閾値を切り替えて出力階調値を決定し、その際に、量子化誤差が一定もしくは０となる閾値を使用することによって、閾値を切り替える際のノイズの発生を抑制し高画質の中間調処理を可能にする。即ち、誤差補償型中間調処理における閾値の切り換え時に発生するノイズを低減し、粒状性と鮮鋭性に優れた出力画像が得られる。

（２．実施の形態２）
実施の形態１では、閾値選択部１０８が、エッジ検知部１０７から受けたエッジ検知結果に基づき、注目画素がエッジである場合は図２に示す注目画素の入力階調値から求まる閾値を用いる構成を示したが、実施の形態２においては、注目画素周辺の入力階調値から求まる閾値を用いる点が異なる。

図１３は、実施の形態２で周辺画素の入力階調値から閾値を決定することを説明する模式図である。図１４は、注目画素周辺の平均入力階調値と閾値との関係を示すグラフである。図１３の画素群１３０１を用いて、実施の形態２による画像処理装置の例を、実施の形態１との差異を中心に説明する。

ここでは、処理対象である注目画素が図１３の画素群１３０１中の×印で示す位置である場合に、その周囲の○印で示す４画素の入力階調値を平均して四捨五入した値を平均入力階調値とする。そして、図１４の注目画素周辺の平均入力階調値と閾値との関係を示したグラフに基づいて、閾値を決定する。

なお、本実施の形態では注目画素を除いた周囲の入力階調値から閾値を決定する構成であったが、本発明に基づく構成としてはこれに限らず、例えば、図１３において×印で示す注目画素と○印で示す周囲の４画素の計５画素の入力階調値を平均して四捨五入した値を平均入力階調値として閾値を決定する構成であっても良い。

このように、注目画素周辺の入力階調値を平均して閾値に反映することによって、入力画像中のノイズを原因とする閾値の急激な変化による出力画像の乱れを低減できる。

また、本実施の形態では図１４の○印で示す４画素の入力階調値を元に閾値を決定する構成であったが、本発明に基づく構成としてはこれに限らず、例えば、図１３中の画素群１３０２において○印で示す周囲の２画素、もしくは×印と○印で示す３画素の入力階調値を平均して四捨五入した値を平均入力階調値として閾値を決定する構成であっても良い。

このように、注目画素と同一ライン上の画素の入力階調値のみを元に閾値を決定することで、異なるラインの入力階調値を参照する際に必要となるバッファが不必要となり、簡易な構成の画像処理装置でありながら入力画像中のノイズを原因とする閾値の急激な変化による出力画像の乱れを低減することができる。

（３．実施の形態３）
実施の形態３による画像処理装置が、実施の形態１による画像処理装置と異なる点は、処理対象である注目画素の入力階調値が所定の値より大きいか否かを判定し、大きいと判定した場合は、閾値マトリクスにより注目画素の位置から求まる閾値を選択し、大きくないと判定した場合は、図２−１に示した注目画素の入力階調値から求まる閾値を選択することである。実施の形態３による画像処理装置は、入力する画像情報を２値化するものである。

図１５は、実施の形態３による画像処理装置の機能的ブロック図である。図１６は、実施の形態３による画像処理装置が使用する閾値マトリクスの一例を示す模式図である。図１７は、図１６に示した閾値マトリクスを用いて出力階調値を決定する場合に成長するドット順を示す順序マトリクスである。

実施の形態３による画像処理装置を実施の形態１との差異を中心に説明する。図１５に示した画像処理装置２００が、実施の形態１による画像処理装置と異なる点は、エッジ検知部１０７を備えない点であり、かつ、閾値選択部２０８は、処置対象画素における入力階調値を判定する点である。

また、実施の形態３による画像処理装置２００は、閾値選択部２０８が入力階調値が所定値より大きくないと判定した場合、図２−１のグラフによって定まる閾値を使用し、出力階調値は０か２５５のいずれかを出力するものとする。即ち、修正入力値が閾値より大きければ２５５、そうでなければ０を出力する。

ここでは、上記において所定の値を３１と決定したのであり、この決定の理由について説明する。注目画素の位置から図１６の閾値マトリクスを用いて出力階調値を決定する場合、図１７の順序マトリクスに示す順序でドットが成長し、６００ｄｐｉの出力解像度において約２１２線、４５度の網点スクリーンを表現する。全ての核に最初の１ドットが打たれるとき、すなわち図１８に示す出力階調値のパターンで画像が敷き詰められたときの平均出力階調値は３１．８７５である。

一方、注目画素の入力階調値から求まる閾値を用いて出力階調値を決定する場合は、各画素位置での閾値は同じ値を用いることとなり、濃度が均一な入力画像に対する処理結果はどの画素位置においても同じ確率で２５５の階調値が出力されるが、ある画素位置で２５５の階調値が出力された場合、この画素の近傍ではこの画素から受ける誤差、もしくはこの画素が拡散する誤差の影響で２５５の階調値が出現しにくくなる。すなわち、２５５の階調値が分散されて配置される。

図１８は、実施の形態３による画像処理手順を説明するフローチャートである。閾値選択部２０８は、処理対象である注目画素の入力階調値が所定の値３１より大きいか否かを判定し（ステップＳ３０１）、大きいと判定した場合は（ステップＳ３０１のＹｅｓ）、閾値選択部２０８は図１６に示した閾値マトリクスにより注目画素の位置から求まる閾値を選択する（ステップＳ３０２）。閾値選択部２０８が大きくないと判定した場合（ステップＳ３０１のＮｏ）、閾値選択部２０８は、図２−１に示した注目画素の入力階調値から求まる閾値を選択する（ステップＳ３０４）。出力階調値決定部１０３は、いずれの場合でも閾値選択部２０８によって選択された閾値を使用して量子化を行う（ステップＳ３０３）。ここで、閾値選択部２０８が図２−１によって定まる閾値を選択することは、実施の形態１において説明したと同様である。また、閾値選択部２０８が図１６に示した閾値マトリクスを選択し、出力階調値決定部１０３が選択された閾値マトリクスを使用して出力階調値を決定すること自体は公知の技術であるので、説明を省略する。

こうして、前者はドットを定めた順序で配置する、後者はドットを分散して配置するというように出力画像の特性が異なるが、前者も全ての核に最初の１ドットが打たれるより低い入力階調値に対してはドットが分散されて配置される。そこで、前者の方法を使ってもドットが分散されて配置される階調値３１．８７５まではドットの分散性が高い後者の方法を用いるために所定の値を３１とした。

なお、実施の形態３では、処理対象である注目画素の入力階調値に基づき、注目画素の入力階調値から閾値を用いるか、注目画素の位置から求まる閾値を用いるかを決定する構成であったが、本発明に基づく構成としてはこれに限らず、例えば、注目画素の周囲の入力階調値を平均した値に基づいて構成であっても良い。

また、実施の形態３では注目画素の入力階調値に基づき、入力階調値が第一の所定の値より大きい場合は注目画素の位置から求まる閾値を用いる。入力階調値が第一の所定の値以下である場合は、注目画素の入力階調値から求まる閾値を用いる構成であったが、本発明に基づく構成としてはこれに限らず、例えばさらに、入力階調値が第一の所定の値より大きい第二の所定の値より大きい場合は注目画素の入力階調値から求まる閾値を用いる構成であっても良い。これにより高濃度部において階調値０である空白部の分散性が高い出力画像が得られる。

図１９−１は、実施の形態３による画像処理装置に出力させたい出力ドットパターンの一例を示す模式図である。図１９−２は、実施の形態３による画像処理装置が使用する閾値マトリクスの他の一例を示す模式図である。第二の所定の値は、図１９−２に示す出力階調値のパターンで画像が敷き詰められたときの平均出力階調値である２２３．１２５から２２３とする、というように決定できる。

また、所定の値を、図１９−１２に示す出力階調値のパターンで画像が敷き詰められたときの平均出力階調値である３１．８７５から決定したが、本発明に基づく構成としてはこれに限らない。例えば高い値とすることでより分散性の高い出力画像を得ることができる。

このようにして実施の形態３による画像処理装置では、入力階調値に従って、出力階調値を決定する閾値を切り替えて出力階調値を決定し、その際に、平均量子化誤差が略一定もしくは略０となる閾値特性のものを使用することによって、特性を切り替える際のノイズの発生を抑制し、高画質の中間処理を可能にする。

（４．実施の形態４）
実施の形態４による画像処理装置が実施の形態３と異なる点は、閾値を決定する際に、注目画素の入力階調値から求まる閾値と、閾値マトリクスによって注目画素の位置から求まる閾値とを、好適な割合で配分して閾値を決定することである。

図２０−１は、閾値を決定する際の、閾値に対する画素位置が寄与する割合である画素位置寄与率ｐを示すグラフである。図２０−１において、画素位置が閾値に寄与する割合を定性的に、かつ概略的に述べると、入力階調値が上がるほど画素位置が与える影響は上がり、特定の値より高い入力階調値においては全て画素位置が寄与してしまうことである。図２０−１および図２０−２を用いて実施の形態４による画像処理装置を、実施の形態３との差異を中心に説明する。

実施の形態４による図１５に示す画像処理装置の閾値選択部２０８は、処理対象画素における入力階調値から、図２に示す注目画素の入力階調値から求まる閾値αと、図１６の閾値マトリクスにより注目画素の位置から求まる閾値βとを取得する。そして、閾値選択部２０８は、注目画素の入力階調値に従って図２０−１のグラフから画素位置寄与率ｐを取得し、取得したｐを使用し、以下の（式２）によって閾値を決定する。即ち、
閾値＝（１−ｐ）α＋ｐβ （式２）
である。

出力階調値決定部４０３は、（式２）によって求まった閾値を使用して、出力階調値を決定する。

画素位置寄与率として図２０−１に示したグラフを用いた構成では、入力階調値が図１７に示す出力階調値のパターンで画像が敷き詰められたときの平均出力階調値である３１．８７５のときに画素位置寄与率５０％として、入力階調値２８から３５までは画素位置寄与率が入力階調値に比例している構成であった。

図２０−２は、実施の形態４による画像処理手順を説明するフローチャートである。実施の形態４による画像処理手順は、まず、閾値選択部２０８は、処理対象画素における入力階調値から、図２−１に示す注目画素の入力階調値から求まる閾値αと、図１６の閾値マトリクスにより注目画素の位置から求まる閾値βとの情報を取得する（ステップＳ４０１）。閾値選択部２０８は、注目画素の入力階調値に基づいて図２０−１のグラフから、画素位置寄与率ｐを取得する（ステップＳ４０２）。閾値選択部２０８が、求めた閾値α、β、および画素位置寄与率ｐから上記（式２）によって閾値を算出する（ステップＳ４０３）。出力階調値決定部１０３は、閾値選択部２０８によって算出された閾値を使用して、出力階調値を決定する（ステップＳ４０４）。

図２２は、閾値を決定する際の、入力階調値に対する画素位置が寄与する割合である画素位置寄与率ｐを示す他のグラフである。ここでは、入力階調値が３０から３６までが二次関数のように対応付けられた画素位置寄与率としている。入力階調値に対する画素位置寄与率の特性は、他にも種々のものが可能である。

このようにして、閾値を決定する際に、注目画素位置において、注目画素の入力階調値から求まる閾値と、閾値マトリクスによって注目画素の位置から求まる閾値とを、注目画素位置をパラメータとして好適な割合で配分して決定した閾値を使用することによって、誤差補償型中間調処理においてノイズを低減し高画質な画像処理が可能となる。

（５．ハードウェア構成など）
図２６は、かかる画像処理装置を組み込んだ画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図に示すように、この画像形成装置は、コントローラ９１０とエンジン部９６０とをＰＣＩ（ＰｅｒｉｐｈｅｒａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）バスで接続した構成となる。コントローラ９１０は、画像形成装置全体の制御と画像読み取り、画像処理、操作部（不図示）からの入力を制御するコントローラである。エンジン部９６０は、ＰＣＩバスに接続可能な画像処理エンジンなどであり、例えば取得した画像データに対して誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。

コントローラ９１０は、ＣＰＵ９１１と、ノースブリッジ（ＮＢ）９１３と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）９１２と、サウスブリッジ（ＳＢ）９１４と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）９１７と、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）９１６と、ハードディスクドライブ９１８とを有し、ノースブリッジ９１３とＡＳＩＣ９１６との間をＡＧＰ（ＡｃｃｅｌｅｒａｔｅｄＧｒａｐｈｉｃｓＰｏｒｔ）バス９１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ−Ｐ９１２は、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）９１２ａと、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）９１２ｂとをさらに有する。

ＣＰＵ９１１は、画像処理装置の画像処理制御、および画像形成装置の全体制御を行うものであり、ＮＢ９１３、ＭＥＭ−Ｐ９１２およびＳＢ９１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。

ＮＢ９１３は、ＣＰＵ９１１とＭＥＭ−Ｐ９１２、ＳＢ９１４、ＡＧＰ９１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ９１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。

ＭＥＭ−Ｐ９１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ９１２ａとＲＡＭ９１２ｂとからなる。ＲＯＭ９１２ａは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ９１２ｂは、プログラムやデータの展開用メモリ、画像処理時の画像描画メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。

ＳＢ９１４は、ＮＢ９１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ９１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ９１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）部（不図示）なども接続される。

ＡＳＩＣ９１６は、マルチメディア情報処理用のハードウェア要素を有するマルチメディア情報処理用途向けのＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）であり、ＡＧＰ９１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ９１８およびＭＥＭ−Ｃ９１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。

このＡＳＩＣ９１６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ９１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ−Ｃ９１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジック等により画像データの回転などを行う複数のＤＭＡＣ（ＤｉｒｅｃｔＭｅｍｏｒｙＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と、エンジン部９６０との間でＰＣＩバスを介してＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）９４０、ＩＥＥＥ（ｔｈｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ１３９４）インタフェース９５０が接続される。

ＭＥＭ−Ｃ９１７は、送信用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ９１８は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。

ＡＧＰ９１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースであり、ＭＥＭ−Ｐ９１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィクスアクセラレータカードを高速にするものである。

ＡＳＩＣ９１６に接続するキーボード９２０は、操作者からの操作入力を受け付けて、ＡＳＩＣ９１６に受け付けられた操作入力情報を送信する。

本実施形態の画像処理装置で実行される画像処理プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、本実施形態の画像処理装置で実行される画像処理プログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良く、また、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施の形態の画像処理装置で実行される画像処理プログラムは、上述した各部（画像入力部、修正入力値算出部、出力階調値決定部、誤差算出部、誤差バッファ、誤差和算出部、および閾値マトリクス設定部等）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭから画像処理プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、画像入力部、修正入力値算出部、出力階調値決定部、誤差算出部、誤差バッファ、誤差和算出部、および閾値マトリクス設定部等が主記憶装置上に生成されるようになっている。

以上説明した本発明の実施の形態およびそれらの実施例は、説明のための例であって、本発明はここに説明したこれらの例に限定されるものではない。

以上のように、本発明にかかる画像処理装置、画像処理方法、その方法をコンピュータに実行させるプログラム、および記録媒体は画像処理技術に有用であり、特に多値画像を少値画像に変換する中間調処理技術に有用である。

実施の形態１による画像処理装置の機能的ブロック図である。入力階調値に対する閾値の関係を示すグラフである。入力階調値に対する閾値の関係を示す図表である。閾値マトリクスの一例を示す模式図である。誤差マトリクスの一例を示した模式図である。誤差マトリクスの一例を示す模式図である。エッジ検知部の機能的ブロック図である。一次微分フィルタの一例を示す模式図である。二次微分フィルタの一例を示す模式図である。画素の一次元配列に対応する入力階調値のグラフである。画素の一次元配列に対応する一次微分絶対値のグラフである。画素の一次元配列に対応する二次微分値のグラフである。画素の一次元配列に対応する入力階調値のグラフである。図２に示す注目画素の入力階調値と閾値との関係の設計方法を説明する図である。実施の形態１による方法で求めた、入力階調値に対応する平均量子化誤差が最も０に近い閾値の関係を示すグラフである。実施の形態１による画像処理手順を説明するフローチャートである。閾値マトリクスを使用して出力階調値を決定する手順を説明するフローチャートである。実施の形態２で周辺画素の入力階調値から閾値を決定することを説明する模式図である。注目画素周辺の平均入力階調値と閾値との関係を示すグラフである。実施の形態３による画像処理装置の機能的ブロック図である。実施の形態３による画像処理装置が使用する閾値マトリクスの一例を示す模式図である。図１６に示した閾値マトリクスを用いて出力階調値を決定する場合に成長するドット順を示す順序マトリクスの模式図である。実施の形態３による画像処理手順を説明するフローチャートである。実施の形態３による画像処理装置が使用する閾値マトリクスの一例を示す模式図である。実施の形態３による画像処理装置が使用する閾値マトリクスの他の一例を示す模式図である。閾値を決定する際の、入力階調値に対する画素位置が寄与する割合である画素位置寄与率ｐを示すグラフである。実施の形態４による画像処理手順を説明するフローチャートである。閾値を決定する際の、入力階調値に対する画素位置が寄与する割合である画素位置寄与率ｐを示す他のグラフである。従来のディザ閾値誤差拡散処理方式による画像状態を検査するために入力する原稿画像の模式図である。図２２に示された原稿画像を読み取って従来のディザ閾値誤差拡散処理方式により処理された文字領域の画像を示す模式図である。図２２に示された原稿画像を読み取って従来のディザ閾値誤差拡散処理方式により処理された文字領域の画像を示す模式図である。図２２に示された原稿画像を読み取って従来のディザ閾値誤差拡散処理方式により処理された文字領域の画像を示す模式図である。かかる画像処理装置を組み込んだ画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

符号の説明

１００、２００画像処理装置
１０１画像入力部
１０２修正入力値算出部
１０３出力階調値決定部
１０４誤差算出部
１０５誤差バッファ
１０６誤差和算出部
１０７エッジ検知部
１０８閾値選択部

Claims

入力する画像情報の注目画素位置周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出手段と、
前記注目画素に対して、階調値と閾値との対応関係を表すテーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を用いるか、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を用いるかを選択する閾値選択手段と、
前記修正入力値算出手段が算出した注目画素位置の修正入力値に対して、前記閾値選択手段が選択した閾値に基づいて閾値を決定して出力階調値を決定する出力階調値決定手段と、
前記出力階調値決定手段が決定した出力階調値と前記修正入力値との差分を前記誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出手段と、
前記入力する画像情報のエッジ度を判定する特徴判定手段とを備え、
前記閾値マトリックスは、予め定められた複数の出力ドットパターンのそれぞれについて、定常状態をなしえている時の各画素位置において各々算出された前記修正入力値から、予め定められたドットパターンになるために求められた閾値の範囲に基づいて各々決定された閾値の集合であり、
前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ同一であり、
前記閾値マトリクスの平均量子化誤差は、各画素位置において前記修正入力値から前記出力階調値を減じた値を平均した値であり、
前記閾値選択手段は、前記特徴判定手段が前記入力する画像情報のエッジ度が高いと判定した場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択する
ことを特徴とする画像処理装置。
前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ０であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記閾値選択手段は、前記特徴判定手段が前記入力する画像情報のエッジ度が低いと判定した場合、前記閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
入力する画像情報の注目画素位置周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出手段と、
前記注目画素に対して、階調値と閾値との対応関係を表すテーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を用いるか、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を用いるかを選択する閾値選択手段と、
前記修正入力値算出手段が算出した注目画素位置の修正入力値に対して、前記閾値選択手段が選択した閾値に基づいて閾値を決定して出力階調値を決定する出力階調値決定手段と、
前記出力階調値決定手段が決定した出力階調値と前記修正入力値との差分を前記誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出手段とを備え、
前記閾値マトリックスは、予め定められた複数の出力ドットパターンのそれぞれについて、定常状態をなしえている時の各画素位置において各々算出された前記修正入力値から、予め定められたドットパターンになるために求められた閾値の範囲に基づいて各々決定された閾値の集合であり、
前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ同一であり、
前記閾値マトリクスの平均量子化誤差は、各画素位置において前記修正入力値から前記出力階調値を減じた値を平均した値であり、
前記閾値選択手段は、前記注目画素の入力階調値および前記注目画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが、低濃度および高濃度のいずれかである場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択することを特徴とする画像処理装置。
前記閾値選択手段は、前記注目画素の入力階調値および前記処理対象画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが、低濃度および高濃度のいずれかである場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択し、
前記注目画素の入力階調値および前記注目周辺の入力階調値が中濃度である場合、前記閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を選択することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
入力する画像情報の注目画素位置周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出手段と、
前記注目画素に対して、階調値と閾値との対応関係を表すテーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を用いるか、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を用いるかを選択する閾値選択手段と、
前記修正入力値算出手段が算出した注目画素位置の修正入力値に対して、前記閾値選択手段が選択した閾値に基づいて閾値を決定して出力階調値を決定する出力階調値決定手段と、
前記出力階調値決定手段が決定した出力階調値と前記修正入力値との差分を前記誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出手段とを備え、
前記閾値マトリックスは、予め定められた複数の出力ドットパターンのそれぞれについて、定常状態をなしえている時の各画素位置において各々算出された前記修正入力値から、予め定められたドットパターンになるために求められた閾値の範囲に基づいて各々決定された閾値の集合であり、
前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ同一であり、
前記閾値マトリクスの平均量子化誤差は、各画素位置において前記修正入力値から前記出力階調値を減じた値を平均した値であり、
前記閾値選択手段は、前記注目画素の入力階調値および前記注目画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが低濃度である場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択し、
上記以外の場合、前記閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を選択することを特徴とする記載の画像処理装置。
修正入力値算出手段と、閾値選択手段と、出力階調値決定手段と、誤差値算出手段と、特徴判定手段とを備えた画像処理装置において実現される画像処理方法であって、
前記修正入力値算出手段によって、入力する画像情報の注目画素位置周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出工程と、
前記閾値選択手段によって、前記注目画素に対して、階調値と閾値との対応関係を表すテーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を用いるか、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を用いるかを選択する閾値選択工程と、
前記出力階調値決定手段によって、前記修正入力値算出工程で算出した注目画素位置の修正入力値に対して、前記閾値選択工程で選択した閾値に基づいて出力階調値を決定する出力階調値決定工程と、
前記誤差値算出手段によって、前記出力階調値決定工程で決定した出力階調値と前記修正入力値との差分を前記誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出工程と、
前記特徴判定手段によって、前記入力する画像情報のエッジ度を判定する特徴判定行程とを含み、
前記閾値マトリックスは、予め定められた複数の出力ドットパターンのそれぞれについて、定常状態をなしえている時の各画素位置において各々算出された前記修正入力値から、予め定められたドットパターンになるために求められた閾値の範囲に基づいて各々決定された閾値の集合であり、
前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ同一であり、
前記閾値マトリクスの平均量子化誤差は、各画素位置において前記修正入力値から前記出力階調値を減じた値を平均した値であり、
前記閾値選択工程では、前記特徴判定工程で前記入力する画像情報のエッジ度が高いと判定した場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択する
ことを特徴とする画像処理方法。
前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ０であることを特徴とする請求項７に記載の画像処理方法。
前記閾値選択工程は、前記特徴判定工程で前記入力する画像情報のエッジ度が低いと判定した場合、前記閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を選択することを特徴とする請求項７又は８に記載の画像処理方法。
修正入力値算出手段と、閾値選択手段と、出力階調値決定手段と、誤差値算出手段とを備えた画像処理装置において実現される画像処理方法であって、
前記修正入力値算出手段によって、入力する画像情報の注目画素位置周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出工程と、
前記閾値選択手段によって、前記注目画素に対して、階調値と閾値との対応関係を表すテーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を用いるか、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を用いるかを選択する閾値選択工程と、
前記出力階調値決定手段によって、前記修正入力値算出工程で算出した注目画素位置の修正入力値に対して、前記閾値選択工程で選択した閾値に基づいて出力階調値を決定する出力階調値決定工程と、
前記誤差値算出手段によって、前記出力階調値決定工程で決定した出力階調値と前記修正入力値との差分を前記誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出工程とを含み、
前記閾値マトリックスは、予め定められた複数の出力ドットパターンのそれぞれについて、定常状態をなしえている時の各画素位置において各々算出された前記修正入力値から、予め定められたドットパターンになるために求められた閾値の範囲に基づいて各々決定された閾値の集合であり、
前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ同一であり、
前記閾値マトリクスの平均量子化誤差は、各画素位置において前記修正入力値から前記出力階調値を減じた値を平均した値であり、
前記閾値選択工程は、前記注目画素の入力階調値および前記注目画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが、低濃度および高濃度のいずれかである場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択することを特徴とする画像処理方法。
前記閾値選択工程は、前記注目画素の入力階調値および前記注目画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが、低濃度および高濃度のいずれかである場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択し、
前記注目画素の入力階調値および前記注目周辺の入力階調値が中濃度である場合、前記閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を選択することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理方法。
修正入力値算出手段と、閾値選択手段と、出力階調値決定手段と、誤差値算出手段とを備えた画像処理装置において実現される画像処理方法であって、
前記修正入力値算出手段によって、入力する画像情報の注目画素位置周辺の誤差値に所定の重みを付けて入力階調値に加算し修正入力値を算出する修正入力値算出工程と、
前記閾値選択手段によって、前記注目画素に対して、階調値と閾値との対応関係を表すテーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を用いるか、閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を用いるかを選択する閾値選択工程と、
前記出力階調値決定手段によって、前記修正入力値算出工程で算出した注目画素位置の修正入力値に対して、前記閾値選択工程で選択した閾値に基づいて出力階調値を決定する出力階調値決定工程と、
前記誤差値算出手段によって、前記出力階調値決定工程で決定した出力階調値と前記修正入力値との差分を前記誤差値として算出し、算出された前記誤差値を前記修正入力値算出手段に送信する誤差値算出工程とを含み、
前記閾値マトリックスは、予め定められた複数の出力ドットパターンのそれぞれについて、定常状態をなしえている時の各画素位置において各々算出された前記修正入力値から、予め定められたドットパターンになるために求められた閾値の範囲に基づいて各々決定された閾値の集合であり、
前記テーブルの平均量子化誤差と、前記閾値マトリクスの平均量子化誤差とがほぼ同一であり、
前記閾値マトリクスの平均量子化誤差は、各画素位置において前記修正入力値から前記出力階調値を減じた値を平均した値であり、
前記閾値選択工程は、前記注目画素の入力階調値および前記注目画素周辺の入力階調値の少なくともいずれかが低濃度である場合、前記テーブルから前記注目画素もしくは注目画素周辺の階調値に基づいた閾値を選択し、
上記の場合以外の場合は、前記閾値マトリクスから前記注目画素の位置に基づいた閾値を選択することを特徴とする画像処理方法。
請求項７〜１２のいずれか１つに記載の画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
請求項１３に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。