JP4678012B2 - 画像処理装置および画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置および画像処理プログラムに関する。

特許文献１には、多値の画素で表される入力画像データを、誤差拡散処理を用いて、２値の微画素で表される画像データに変換する画像処理技術が開示されている。

特開２００３−３４８３４７号公報

ところで、Ｍ（Ｍ≧３）階調の画素で表される入力画像データを上記画素より小さい２階調の微画素で表される出力画像データに変換する処理であって、注目画素の階調値と周辺画素からの拡散誤差とに基づいて注目画素に対応する微画素群の塗り潰しパターンが決定され、塗り潰しパターンに少なくとも網点の核を構成するパターンと網点を成長させるパターンとが含まれる処理が行われる場合、例えば印刷における画像の粒状性等の観点より、上記核パターンによる網点の核の大きさは、大き過ぎないことが望ましい。一方、例えば印刷における画像の再現性等の観点からすると、網点の大きさはある程度大きいことが望ましい。したがって、上記処理においては、網点が成長し易く、網点が成長することによって網点の大きさが大きくなることが望ましい。

そこで、本発明は、上記処理において網点が成長し易い画像処理装置および画像処理プログラムを提供する。

本発明に係る画像処理装置は、Ｍ（Ｍ≧３）階調の画素で表される入力画像データに対して所定の変換処理を施して、前記入力画像データを、前記画素より小さい２階調の微画素で表される出力画像データに変換する変換手段を備え、前記変換処理は、前記入力画像データの注目画素の階調値に所定の補正値を加算して得られる補正階調値に応じて、前記注目画素に対応する前記出力画像データの微画素群の塗り潰しパターンを決定する処理と、前記補正階調値と前記塗り潰しパターンで表される階調値との誤差を、前記注目画素の誤差として算出する処理と、を含み、前記塗り潰しパターンを決定する処理において、前記注目画素の前記補正階調値と前記注目画素に隣接する処理済の画素に対応する塗り潰しパターンとに関して予め設定された規則に従って、少なくとも、複数の所定個数の微画素が塗り潰され網点の核を構成する核パターンと、前記補正階調値に応じた個数の微画素が塗り潰され隣接する網点を成長させる成長パターンと、を含む塗り潰しパターンのうちの１つを、前記注目画素に対応する塗り潰しパターンとして決定し、前記補正値は、前記注目画素の周辺の画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差を含む値であり、前記周辺の画素のうち前記核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の少なくとも一部は、前記補正値に含められず、前記注目画素を含む前記注目画素の近傍の画素に割り当てられることを特徴とする。

本発明の一態様では、前記核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の全部が、前記補正値に含められず、前記注目画素を含む前記注目画素の近傍の画素に割り当てられる。

また、本発明の一態様では、前記核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の少なくとも一部は、前記注目画素のみに割り当てられる。

本発明に係る画像処理プログラムは、コンピュータに、Ｍ（Ｍ≧３）階調の画素で表される入力画像データに対して所定の変換処理を施して、前記入力画像データを、前記画素より小さい２階調の微画素で表される出力画像データに変換する手順を実行させ、前記変換処理は、前記入力画像データの注目画素の階調値に所定の補正値を加算して得られる補正階調値に応じて、前記注目画素に対応する前記出力画像データの微画素群の塗り潰しパターンを決定する処理と、前記補正階調値と前記塗り潰しパターンで表される階調値との誤差を、前記注目画素の誤差として算出する処理と、を含み、前記塗り潰しパターンを決定する処理において、前記注目画素の前記補正階調値と前記注目画素に隣接する処理済の画素に対応する塗り潰しパターンとに関して予め設定された規則に従って、少なくとも、複数の所定個数の微画素が塗り潰され網点の核を構成する核パターンと、前記補正階調値に応じた個数の微画素が塗り潰され隣接する網点を成長させる成長パターンと、を含む塗り潰しパターンのうちの１つを、前記注目画素に対応する塗り潰しパターンとして決定し、前記補正値は、前記注目画素の周辺の画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差を含む値であり、前記周辺の画素のうち前記核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の少なくとも一部は、前記補正値に含められず、前記注目画素を含む前記注目画素の近傍の画素に割り当てられることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、Ｍ（Ｍ≧３）階調の画素で表される入力画像データを上記画素より小さい２階調の微画素で表される出力画像データに変換する処理であって、注目画素の階調値と周辺画素からの拡散誤差とに基づいて注目画素に対応する微画素群の塗り潰しパターンが決定され、塗り潰しパターンに少なくとも網点の核を構成するパターンと網点を成長させるパターンとが含まれる処理において、網点を成長し易くすることが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の一部が補正値に含められない場合と比較して、処理を簡素化することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の少なくとも一部が複数個の画素に割り当てられる場合と比較して、処理を簡素化することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、Ｍ（Ｍ≧３）階調の画素で表される入力画像データを上記画素より小さい２階調の微画素で表される出力画像データに変換する処理であって、注目画素の階調値と周辺画素からの拡散誤差とに基づいて注目画素に対応する微画素群の塗り潰しパターンが決定され、塗り潰しパターンに少なくとも網点の核を構成するパターンと網点を成長させるパターンとが含まれる処理において、網点を成長し易くすることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像処理装置１０の構成を示すブロック図である。この画像処理装置１０は、Ｍ（Ｍ≧３）階調の画素で表される入力画像データを、上記画素よりも小さい２階調の微画素で表される出力画像データに変換するものである。

画像処理装置１０は、一つの態様では、ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現される。例えば、画像処理装置１０の機能は、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記録媒体に記録された画像処理プログラムがメインメモリに読み出されてＣＰＵ（Central Processing Unit）により実行されることによって実現される。上記画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて提供されることも可能であるし、データ信号として通信により提供されることも可能である。また、別の態様では、画像処理装置１０は、ハードウェアのみにより実現される。

図１において、画像処理装置１０は、受付部１１、変換部１２、および出力部１３を有する。

受付部１１は、Ｍ（Ｍ≧３）階調の画素で表される入力画像データの入力を受け付ける。具体的には、入力画像データは、それぞれＭ値の階調値を持つ複数の画素を含んで構成される。入力画像データは、多値で表される画像データとも呼ばれる。受付部１１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを用いて入力画像データを受け付ける。

変換部１２は、受付部１１により受け付けられた入力画像データに対して所定の変換処理を施して、当該入力画像データを、当該入力画像データの画素よりも小さい２階調の微画素で表される出力画像データに変換する。上記所定の変換処理については、後に詳しく説明する。

出力部１３は、変換部１２により得られた出力画像データを外部（他の装置やソフトウェアモジュールなど）に出力する。例えば、出力部１３は、出力画像データをＲＡＭに出力する。

以下、変換部１２の変換処理について説明する。

変換部１２による変換処理は、
（ａ）入力画像データの注目画素の階調値に所定の補正値を加算して得られる補正階調値に応じて、上記注目画素に対応する出力画像データの微画素群の塗り潰しパターンを決定する塗り潰しパターン決定処理と、
（ｂ）上記補正階調値と上記決定された塗り潰しパターンで表される階調値との誤差を、上記注目画素の誤差として算出する誤差算出処理と、
を含む。

以下、上記（ａ）塗り潰しパターン決定処理について詳しく説明する。

上記「注目画素」は、入力画像データ中の処理対象の画素である。入力画像データに含まれる各画素は、順に注目画素とされる。例えば、主走査方向および副走査方向に沿ってマトリクス状に画素が配列された入力画像データにおいて、注目画素は、主走査方向および副走査方向に沿って所定の順序で移動させられる。

上記「微画素群」は、入力画像データの１個の画素に対応する複数個の微画素の集合であり、例えばマトリクス状に配列された複数個の微画素である。

上記「微画素群の塗り潰しパターン」は、微画素群の各微画素を塗り潰すか否かにより表現されるパターンである。ここで、塗り潰される微画素は、着色される微画素、ＯＮの微画素、黒の微画素などとも呼ばれ、例えば階調値が「１」の微画素である。一方、塗り潰されない微画素は、着色されない微画素、ＯＦＦの微画素、白の微画素などとも呼ばれ、例えば階調値が「０」の微画素である。以下の説明では、適宜、塗り潰された状態を「黒」と称し、塗り潰されない状態を「白」と称する。

塗り潰しパターンには、少なくとも、複数の所定個数の微画素が塗り潰され網点の核を構成する核パターンと、補正階調値に応じた個数の微画素が塗り潰され隣接する網点を成長させる成長パターンと、が含まれる。

上記核パターンは、黒の網点の核を構成するので、以下の説明では、当該核パターンを「黒核パターン」と称する。具体的には、黒核パターンは、所定位置の所定個数の微画素が塗り潰され、他の微画素が塗り潰されないパターンである。黒核パターンにおける塗り潰される微画素の個数や位置は、例えば、印刷における画像の再現性や粒状性などを考慮して設定されればよい。

上記成長パターンは、隣接する黒の網点を成長させるので、以下の説明では、当該成長パターンを「黒成長パターン」と称する。具体的には、黒成長パターンは、隣接する黒の網点の大きさが増大するように、補正階調値に応じた１個以上の微画素が塗り潰され、他の微画素が塗り潰されないパターンである。

低濃度領域において良好な処理を行う観点より、塗り潰しパターンには、全ての微画素が塗り潰されない全白パターンが含まれてもよい。

また、高濃度領域において良好な処理を行う観点より、塗り潰しパターンには、白の網点の核を構成する白核パターンと、白の網点を成長させる白成長パターンとが含まれてもよい。ここで、白核パターンは、複数の所定個数の微画素が塗り潰されないパターンであり、具体的には、所定位置の所定個数の微画素が塗り潰されず、他の微画素が塗り潰されるパターンである。白成長パターンは、補正階調値に応じた個数の微画素が塗り潰されないパターンであり、具体的には、隣接する白の網点の大きさが増大するように、補正階調値に応じた１個以上の微画素が塗り潰されず、他の微画素が塗り潰されるパターンである。

また、高濃度領域において良好な処理を行う観点より、塗り潰しパターンには、全ての微画素が塗り潰される全黒パターンが含まれてもよい。

なお、黒核パターンの黒の微画素と黒成長パターンの黒の微画素との集まり、および白核パターンの白の微画素と白成長パターンの白の微画素との集まりは、それぞれ黒の網点および白の網点を構成するが、上記集まりはクラスタとも呼ばれる。

上記「補正値」は、注目画素の周辺の画素（以下、「周辺画素」と称す）の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差を含む値である。ここで、誤差拡散係数は、注目画素と周辺画素との相対位置に基づいて設定される係数であり、一つの態様では、注目画素に近いほど重みが大きくなるように設定される。誤差拡散係数は、例えば、画像の再現性等を考慮して適宜に決められればよく、従来の誤差拡散処理で用いられているものであってもよいし、新規に設定されたものであってもよい。

ここで、Ｎ（Ｎ≧１）個の周辺画素Ｐ_ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）の誤差をＥ_ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）とし、周辺画素Ｐ_ｎに対応する誤差拡散係数をＤ_ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）とした場合、一つの誤差拡散方法として、下記式（１）のとおり、単純に周辺画素の誤差の重み付け加算値を補正値Ａ’とする方法がある。

しかし、上記方法では、低濃度領域において、黒核パターンに決定された画素の比較的絶対値の大きい負の誤差が、黒の網点の成長を妨げる場合がある。

そこで、本実施の形態では、上記方法と比べて、黒の網点を成長し易くする観点より、分かり易く言えば黒の網点の成長を促す観点より、黒核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の少なくとも一部は、補正値に含められない。

一つの態様では、処理の簡素化等の観点より、黒核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の全部が、補正値に含められない。この態様では、補正値は、例えば、黒核パターンに決定された画素以外の周辺画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の総和である。

また、別の態様では、黒核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の所定の一部が補正値に含められ、残りの一部が補正値に含められない。上記所定の一部は、例えば所定比率分である。この態様では、補正値は、例えば、黒核パターンに決定された画素以外の周辺画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の総和と、黒核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の所定の一部の総和との合計である。

本実施の形態では、補正値Ａは、例えば下記式（２）で表される。下記式（２）において、Ｆ_ｎ（ｎ＝１，２，・・・，ｎ）は、周辺画素Ｐ_ｎ（ｎ＝１，２，・・・，ｎ）に対応する係数であり、黒核パターン以外の塗り潰しパターンに決定された画素については「１」であり、黒核パターンに決定された画素については「０」または「１未満の正数」である。

また、本実施の形態では、画像全体の濃度を保つ観点より、黒核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差のうち、補正値に含められない拡散誤差は、注目画素を含む注目画素の近傍の画素に割り当てられる。

一つの態様では、処理の簡素化等の観点より、上記補正値に含められない拡散誤差は、注目画素のみに割り当てられる。この態様では、例えば、上記補正値に含められない拡散誤差は、注目画素の誤差に重畳される。すなわち、注目画素の補正階調値と決定された塗り潰しパターンで表される階調値との誤差に、上記補正値に含められない拡散誤差が加算され、これにより得られた誤差が注目画素の誤差とされる。

ただし、上記補正値に含められない拡散誤差は、注目画素以外の１個または複数個の近傍の画素に割り当てられてもよいし、注目画素と注目画素以外の１個または複数個の近傍の画素とに割り当てられてもよい。ここで、注目画素以外の近傍の画素は、未処理の画素である。

上記補正値に含められない拡散誤差が注目画素以外の近傍の画素に割り当てられる場合には、上記補正値に含められない拡散誤差は、例えば、割り当て先の画素に当該画素の誤差として、すなわち誤差拡散処理で当該画素の周辺の画素に拡散される誤差として付与されてもよいし、割り当て先の画素の階調値に加算されてもよい。

上記拡散誤差が割り当てられる注目画素の近傍の範囲は、全ての拡散誤差を補正値に含める場合と比較して網点が成長し易いという効果が得られる範囲であり、具体的には、画像の品質等を考慮して適宜に決められればよい。一例では、注目画素以外の近傍の画素は、注目画素に隣接する画素である。

なお、黒核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の少なくとも一部を、補正値に含めず、注目画素を含む注目画素の近傍の画素に割り当てることは、低濃度領域に対応する所定の階調領域で適用され、他の階調領域で適用されないようにしてもよい。すなわち、低濃度領域以外の領域については、黒核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の全部を補正値に含めるようにしてもよい。すなわち、上記式（１）のように、単純に周辺画素の誤差の重み付け加算値を補正値としてもよい。

また、補正値は、上記拡散誤差以外を含んでもよく、例えば、上記拡散誤差に基づく値に乱数を加算して得られる値であってもよい。

図２は、本実施の形態における変換処理の一例を示すフローチャートである。以下、図２を参照して、変換処理の一例を説明する。

図２において、ステップＳ１では、変換部１２は、入力画像データの注目画素の階調値Ｃｉｎを取得する。本例では、入力画像データは２５６階調であり、階調値は０以上２５５以下の整数である。

ついで、ステップＳ２では、変換部１２は、補正値Ａを演算する。本例では、補正値Ａは、次のように演算される。

画像処理装置１０は、図１に示されるように、各画素の誤差を記憶する誤差記憶部２１と、誤差拡散係数を記憶する拡散係数記憶部２２と、各画素に対応する塗り潰しパターンを記憶する塗り潰しパターン記憶部２３とを有する。誤差記憶部２１および塗り潰しパターン記憶部２３は、例えばラインメモリである。

変換部１２は、上記記憶部２１〜２３に記憶されている値に基づき、黒核パターンに決定された画素以外の周辺画素の誤差に誤差拡散係数を乗じて得られる拡散誤差の総和を、補正値Ａとして算出する。

例えば、注目画素Ｐの周辺の複数個の画素の誤差が図３に示されるとおりであり、注目画素Ｐの周辺の複数個の画素の誤差拡散係数が図４に示されるとおりであり、注目画素Ｐの周辺の複数個の画素の塗り潰しパターンが図５に示されるとおりである場合、補正値Ａは下記のとおりに算出される。なお、図５において、値「０」は黒核パターンを示し、値「１」は黒核パターン以外の塗り潰しパターンを示す。

Ａ＝１０×２／６４＋２×３／６４＋２×３／６４＋２０×３／６４＋３０×６／６４＋５×１２／６４＋１０×６／６４＋１０×３／６４＋１０×６／６４≒７．５

図２に戻ると、ステップＳ３では、変換部１２は、注目画素の階調値Ｃｉｎに補正値Ａを加算して得られる補正階調値Ｃａ（＝Ｃｉｎ＋Ａ）に基づき、注目画素に対応する微画素群の塗り潰しパターンを決定する。

本例では、塗り潰しパターンは、全白パターン、全黒パターン、黒核パターン、白核パターン、黒成長パターン、白成長パターンのいずれかに決定される。入力画像データの１個の画素に対応する微画素群は、４×４のマトリクス状の微画素群である。黒核パターンは、図６に示されるように、微画素群のうち右下隅の８個の微画素が塗り潰されるパターンである。白核パターンは、図７に示されるように、微画素群のうち右下隅の８個の微画素が塗り潰されないパターンである。

また、本例では、塗り潰しパターンは、図８に示される第１の判定マップと、図９に示される第２の判定マップとに基づいて、以下のように決定される。なお、以下の説明では、注目画素に隣接する左、上、左上の処理済みの画素を「参照画素」と称す。

図１０に例示されるように注目画素Ｐに隣接する３個の参照画素に黒核パターンが無く、かつ、注目画素Ｐの補正階調値Ｃａが下側閾値Ｔｈ１＿Ｌｏｗ以上かつ中央閾値Ｔｈ＿Ｃｅｎｔｅｒ未満である場合、黒核パターンに決定される。

図１０に例示されるように注目画素Ｐに隣接する３個の参照画素に黒核パターンが無く、かつ、補正階調値Ｃａが下側閾値Ｔｈ１＿Ｌｏｗ未満である場合、全白パターンに決定される。

図１１に例示されるように注目画素Ｐに隣接する３個の参照画素に白核パターンが無く、かつ、注目画素Ｐの補正階調値Ｃａが中央閾値Ｔｈ＿Ｃｅｎｔｅｒ以上かつ上側閾値Ｔｈ１＿Ｈｉｇｈ未満である場合、白核パターンに決定される。

図１１に例示されるように注目画素Ｐに隣接する３個の参照画素に白核パターンが無く、かつ、補正階調値Ｃａが上側閾値Ｔｈ１＿Ｈｉｇｈ以上である場合、全黒パターンに決定される。

注目画素Ｐに隣接する３個の参照画素のいずれかに黒核パターンが存在し、注目画素Ｐの補正階調値Ｃａが中央閾値Ｔｈ＿Ｃｅｎｔｅｒ未満である場合には、黒成長パターンに決定される。ここで、塗り潰される黒の微画素の個数は、図９の第２の判定マップに従って補正階調値Ｃａに応じて決められ、補正階調値Ｃａが大きいほど多くなる。なお、図１２には、注目画素Ｐの左上に黒核パターンが存在した場合に、注目画素Ｐが黒成長パターンに変換されたときの一例が示されている。

注目画素Ｐに隣接する３個の参照画素のいずれかに白核パターンが存在し、注目画素Ｐの補正階調値Ｃａが中央閾値Ｔｈ＿Ｃｅｎｔｅｒ以上である場合には、白成長パターンに決定される。ここで、塗り潰されない白の微画素の個数は、図９の第２の判定マップに従って補正階調値Ｃａに応じて決められ、補正階調値Ｃａが小さいほど多くなる。なお、図１３には、注目画素Ｐの左上に白核パターンが存在した場合に、注目画素Ｐが白成長パターンに変換されたときの一例が示されている。

図２に戻ると、ステップＳ４では、変換部１２は、注目画素の補正階調値Ｃａから当該注目画素の塗り潰しパターンで表される階調値を減じた値を、注目画素の誤差Ｅ０として算出する。上記塗り潰しパターンで表される階調値は、具体的には、微画素群全体に対する黒の微画素の面積率に基づく階調値である。

図３〜５の例では、注目画素Ｐの塗り潰しパターンにおける塗り潰し個数がｋ（０≦ｋ≦１６）個であったとすると、注目画素の誤差Ｅ０は、
Ｅ０＝Ｃａ−１６×ｋ≒（７．５＋Ｃｉｎ）−１６×ｋ
となる。

ついで、ステップＳ５では、変換部１２は、注目画素の周辺の黒核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差を、ステップＳ４で得られた注目画素の誤差Ｅ０に重畳する。

具体的には、変換部１２は、上記記憶部２１〜２３に記憶されている値に基づき、注目画素の周辺の黒核パターンに決定された画素の誤差に誤差拡散係数を乗じて得られる拡散誤差の総和を求め、当該拡散誤差の総和を注目画素の誤差Ｅ０に加算して、注目画素の誤差Ｅを算出する。変換部１２は、当該注目画素の誤差Ｅを、誤差記憶部２１に格納する。

図３〜５の例では、注目画素の誤差Ｅは、
Ｅ＝Ｅ０＋（−３０×６／６４−２０×２／６４−４０×１２／６４）
≒（７．５＋Ｃｉｎ）−１６×ｋ＋（−１０．９）
となる。

ついで、ステップＳ６では、変換部１２は、ステップＳ３で決定された塗り潰しパターンを示す情報を塗り潰しパターン記憶部２３に格納する。具体的には、変換部１２は、ステップＳ３で黒核パターンに決定された場合には「０」を格納し、それ以外の場合には「１」を格納する。

ついで、ステップＳ７では、変換部１２は、注目画素を移動させ、処理をステップＳ１に戻す。

なお、比較例として記載すると、図３，４の例において、上記式（１）のように単純に周辺画素の誤差の重み付け加算値を補正値とする場合、補正値Ａ’は下記のとおりに算出される。

Ａ’＝１０×２／６４＋２×３／６４−３０×６／６４＋２×３／６４−２０×２／６４＋２０×３／６４＋３０×６／６４＋５×１２／６４＋１０×６／６４＋１０×３／６４＋１０×６／６４−４０×１２／６４≒−３．４

そして、塗り潰しパターンは、補正階調値Ｃａ’（＝Ｃｉｎ＋Ａ’）に基づいて決定される。注目画素の塗り潰しパターンにおける塗り潰し個数がｋ’（０≦ｋ’≦１６）個であったとすると、注目画素の誤差Ｅ’は、
Ｅ’＝Ｃａ’−１６×ｋ’≒（−３．４＋Ｃｉｎ）−１６×ｋ’
となる。

上記図２を参照して説明した本実施の形態に係る画像変換処理により、濃度が０％から５０％まで徐々に変化するグラデーション画像を表す多値の入力画像データを２値化したところ、図１４の右側に示される出力画像データが得られた。

一方、上記グラデーション画像を表す多値の入力画像データを、上記比較例に係る画像変換処理により２値化したところ、図１４の左側に示される出力画像データが得られた。

図１４において、左側の比較例による画像と比較して、右側の本実施の形態による画像では、黒核パターンによる黒の網点の核に対して黒成長パターンによる黒の微画素が多く付加されており、黒の網点の大きさが大きく、黒の網点の密度が低い。

以上説明した本実施の形態によれば、下記の効果が得られ得る。

本実施の形態では、注目画素の周辺の画素のうち核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の少なくとも一部は、補正値に含められないので、網点が成長し易い。分かり易く言えば、本実施の形態によれば、網点の成長を促すことが可能となり、網点の大きさを大きくすることが可能となる。これにより、例えば印刷における画像の再現性を向上させることが可能となる。

具体的に説明すると、単純に周辺画素の誤差の重み付け加算値を補正値とする場合、核パターンに決定された画素の負の誤差が、注目画素の補正階調値に対して大きな影響を及ぼし、特に低濃度領域において成長パターンによる網点の成長を妨げる場合がある。これに対し、本実施の形態では、核パターンに決定された画素の誤差による拡散誤差の少なくとも一部は補正値に含められないので、網点の成長を促すことが可能となる。

ところで、電子写真方式では、感光体のＭＴＦ（Modulation Transfer Function: 光学的伝達関数）をはじめ、露光、現像、転写、定着の各プロセスにおいて空間周波数応答が劣化するために、微小な網点（ドット）がちりばめられた画像について良好な再現性を得ることが困難であり、網点の大きさはある程度大きいことが望ましい。一方、核パターンによる網点の核が大きいほど粒状性が悪くなることより、網点の成長を促して網点の大きさを大きくすることが望ましい。よって、一つの態様では、本実施の形態に係る画像処理は、電子写真方式において粒状性を悪化させることなく再現性を向上させるために利用される。

なお、本実施の形態では、補正値に含められない拡散誤差は注目誤差を含む注目誤差の近傍の画素に割り当てられるので、入力画像データの階調は、出力画像データにおいて実質的に維持される。具体的には、上記拡散誤差の少なくとも一部を補正値に含めないことによる画像全体の濃度の乱れは、軽減または回避される。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更することができる。

実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態における変換処理の一例を示すフローチャートである。 注目画素の周辺の複数個の画素の誤差の一例を示す図である。 注目画素の周辺の複数個の画素の誤差拡散係数の一例を示す図である。 注目画素の周辺の複数個の画素の塗り潰しパターンの一例を示す図である。 黒核パターンの一例を示す図である。 白核パターンの一例を示す図である。 第１の判定マップを示す図である。 第２の判定マップを示す図である。 注目画素に隣接する３個の参照画素に黒核パターンが無い場合の一例を示す図である。 注目画素に隣接する３個の参照画素に白核パターンが無い場合の一例を示す図である。 注目画素の左上に黒核パターンが存在した場合に、注目画素が黒成長パターンに変換されたときの一例を示す図である。 注目画素の左上に白核パターンが存在した場合に、注目画素が白成長パターンに変換されたときの一例を示す図である。 本実施の形態および比較例による２値化処理の結果の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 画像処理装置、１１ 受付部、１２ 変換部、１３ 出力部、２１ 誤差記憶部、２２ 拡散係数記憶部、２３ 塗り潰しパターン記憶部。

Claims (4)

1. Ｍ（Ｍ≧３）階調の画素で表される入力画像データに対して所定の変換処理を施して、前記入力画像データを、前記画素より小さい２階調の微画素で表される出力画像データに変換する変換手段を備え、
   前記変換処理は、
   前記入力画像データの注目画素の階調値に所定の補正値を加算して得られる補正階調値に応じて、前記注目画素に対応する前記出力画像データの微画素群の塗り潰しパターンを決定する処理と、
   前記補正階調値と前記塗り潰しパターンで表される階調値との誤差を、前記注目画素の誤差として算出する処理と、
   を含み、
   前記塗り潰しパターンを決定する処理において、前記注目画素の前記補正階調値と前記注目画素に隣接する処理済の画素に対応する塗り潰しパターンとに関して予め設定された規則に従って、少なくとも、複数の所定個数の微画素が塗り潰され網点の核を構成する核パターンと、前記補正階調値に応じた個数の微画素が塗り潰され隣接する網点を成長させる成長パターンと、を含む塗り潰しパターンのうちの１つを、前記注目画素に対応する塗り潰しパターンとして決定し、
   前記補正値は、前記注目画素の周辺の画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差を含む値であり、
   前記周辺の画素のうち前記核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の少なくとも一部は、前記補正値に含められず、前記注目画素を含む前記注目画素の近傍の画素に割り当てられる、
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置であって、
   前記核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の全部が、前記補正値に含められず、前記注目画素を含む前記注目画素の近傍の画素に割り当てられることを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項１または２に記載の画像処理装置であって、
   前記核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の少なくとも一部は、前記注目画素のみに割り当てられることを特徴とする画像処理装置。
4. コンピュータに、
   Ｍ（Ｍ≧３）階調の画素で表される入力画像データに対して所定の変換処理を施して、前記入力画像データを、前記画素より小さい２階調の微画素で表される出力画像データに変換する手順を実行させ、
   前記変換処理は、
   前記入力画像データの注目画素の階調値に所定の補正値を加算して得られる補正階調値に応じて、前記注目画素に対応する前記出力画像データの微画素群の塗り潰しパターンを決定する処理と、
   前記補正階調値と前記塗り潰しパターンで表される階調値との誤差を、前記注目画素の誤差として算出する処理と、
   を含み、
   前記塗り潰しパターンを決定する処理において、前記注目画素の前記補正階調値と前記注目画素に隣接する処理済の画素に対応する塗り潰しパターンとに関して予め設定された規則に従って、少なくとも、複数の所定個数の微画素が塗り潰され網点の核を構成する核パターンと、前記補正階調値に応じた個数の微画素が塗り潰され隣接する網点を成長させる成長パターンと、を含む塗り潰しパターンのうちの１つを、前記注目画素に対応する塗り潰しパターンとして決定し、
   前記補正値は、前記注目画素の周辺の画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差を含む値であり、
   前記周辺の画素のうち前記核パターンに決定された画素の誤差を誤差拡散係数で重み付けして得られる拡散誤差の少なくとも一部は、前記補正値に含められず、前記注目画素を含む前記注目画素の近傍の画素に割り当てられる、
   ことを特徴とする画像処理プログラム。