JP5595345B2 - 画像処理装置、画像形成装置および画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、画像形成装置および画像処理方法に関するものである。

画像内のオブジェクト（前景）のエッジ部分の画質を向上させるために、オブジェクトのエッジを平滑化する技術がある。特に、２値化画像におけるオブジェクトのエッジを平滑化する技術がある（例えば特許文献１参照）。

他方、画像データに、２値化などの多値化を施す際の方法として、スクリーン法がある。スクリーン法では、ディザマトリクスを使用して、注目画素の多値化後の値が導出される。

スクリーン法では、画像のエッジ部分においてジャギーなどの画質劣化が発生しやすいため、エッジ部分の画質改善の方法が提案されている。

第１の技術では、エッジ部分用の第１ディザマトリクスと、第１ディザマトリクスより大きいサイズの、非エッジ部分の第２ディザマトリクスを用意し、注目画素に応じてディザマトリクスを切り換えて多値化処理を行う（例えば特許文献２参照）。

また、第２の技術では、局所的な画素値の変化量の指標としてアクティビティインデックスを計算し、サイズの異なる複数のディザマトリクスによる多値化結果を、そのアクティビティインデックスの値に基づいて合成して多値化後の画素値と生成する（例えば特許文献３参照）。

また、第３の技術では、注目画素に対するエッジ度を計算し、エッジ度に基づいて、複数のディザマトリクスから、多値化処理に使用するディザマトリクスを選択したり、エッジ度に基づいて、複数のディザマトリクスから、多値化処理に使用するディザマトリクスを補間によって計算したりする（例えば特許文献４参照）。

特開平０５−３３０１４５号公報 特開昭６２−１８５４６３号公報 特開平１１−３３１５６２号公報 特開平０６−３２６８５９号公報

原画像内のオブジェクトの画素値が飽和値（例えば画素値が０〜１５の場合の１５）である場合には、エッジ部分の平滑化に、２値画像についての上述の特許文献１の技術を適用することができるが、オブジェクトの画素値が飽和値以外である場合には、その技術を適用することは困難である。

また、原画像をスクリーン処理で多値化する場合、スクリーン処理前に平滑化が実行されると、平滑化により生成される中間調を含むエッジがスクリーン処理されるため、エッジにジャギーが発生しやすくなる。

一方、スクリーン処理後にエッジの平滑化を実行しようとすると、スクリーン処理後の多値化されたオブジェクトからエッジを正確に検出するのが困難であるとともに、スクリーン処理後の多値化されたオブジェクトのエッジが不連続に途切れている場合には、エッジを適切に平滑化するのが困難である。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、スクリーン処理とともにエッジの平滑化を適切に実行することができる画像処理装置、画像形成装置、および画像処理方法を得ることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。

本発明に係る画像処理装置は、オブジェクトを含む画像についての所定の解像度の色データ、および、色データと同一の解像度で、画素ごとに、その画素に相当する面積に対する、その画素に含まれるオブジェクトの面積の割合を示すアンチエリアジングデータを生成するデータ生成部と、アンチエリアジングデータに基づいてオブジェクトのエッジを特定し、色データに対してエッジ縁取しつつスクリーン処理を実行するスクリーン処理部とを備える。

これにより、スクリーン処理とともに、アンチエリアジングデータでエッジの平滑化を適切に実行することができる。

また、スクリーン処理部は、アンチエリアジングデータにおいて、オブジェクトの面積の割合が１である画素の集合の最も外側の画素をエッジと特定し、エッジの内側に対してスクリーン処理を行い、エッジの外側に対してスクリーン処理を行わない。

これにより、エッジの外側の中間調の部分はスクリーン処理されないため、ジャギーが発生しにくい。

また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、スクリーン処理部は、１つのディザマトリクス分のディザマトリクスデータを記憶する記憶装置と、ディザマトリクスデータから得られる第１ディザマトリクスで多値化処理を実行する第１スクリーン処理部と、第１ディザマトリクスとは異なる第２ディザマトリクスをディザマトリクスデータから得て、第２ディザマトリクスで多値化処理を実行する第２スクリーン処理部と、エッジの画素については、第１スクリーン処理部による多値化結果と第２スクリーン処理部による多値化結果とに基づいて多値化後の画素値を決定し、エッジ以外の画素については、第１スクリーン処理部による多値化結果を多値化後の画素値とする画素値決定部とを有する。

これにより、１つのディザマトリクス分のディザマトリクスデータから複数のディザマトリクスを生成するので、複数のディザマトリクスを使用する場合でも、記憶装置の記憶領域が小さくて済む。
できる。

また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、アンチエリアジングデータは、画素ごとに、複数ビットの値を有する。

また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、画像処理装置は、感光体上に照射する光線を出射する光源と、その光線を走査する走査装置と、スクリーン処理後の色データに基づいて、光源により露光する画素を指定する露光制御信号を生成する露光制御部と、露光制御信号に従って光源を駆動するドライバー回路とをさらに備える。そして、露光制御部は、露光制御信号で、１画素分の走査期間における、光源による露光期間を指定可能であって、アンチエリアジングデータによるオブジェクトの面積の割合に従って露光期間を指定する。

これにより、スクリーン処理などの画像処理の対象となる色データの解像度より高い解像度で印刷画像が形成される。したがって、印刷画像の解像度に要求されるリソースがより少なくて済む。

また、本発明に係る画像処理装置は、上記の画像処理装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、スクリーン処理部は、色データおよびアンチエリアジングデータから色データの解像度より高い解像度の色データおよびアンチエリアジングデータを生成し、生成したアンチエリアジングデータに基づいてオブジェクトのエッジを特定し、生成した色データに対してエッジ縁取しつつスクリーン処理を実行する。

本発明に係る画像形成装置は、上記の画像処理装置のいずれかを備える。

これにより、スクリーン処理とともに、アンチエリアジングデータでエッジの平滑化を適切に実行した印刷画像を形成することができる。

本発明に係る画像処理方法は、オブジェクトを含む画像についての所定の解像度の色データ、および、色データと同一の解像度で、画素ごとに、その画素に相当する面積に対する、その画素に含まれるオブジェクトの面積の割合を示すアンチエリアジングデータを生成するステップと、アンチエリアジングデータに基づいてオブジェクトのエッジを特定し、色データに対してエッジ縁取しつつスクリーン処理を実行するスクリーン処理ステップとを備える。そして、スクリーン処理ステップでは、アンチエリアジングデータにおいて、オブジェクトの面積の割合が１である画素の集合の最も外側の画素をエッジと特定し、エッジの内側に対してスクリーン処理を行い、エッジの外側に対してスクリーン処理を行わない。

これにより、スクリーン処理とともに、アンチエリアジングデータでエッジの平滑化を適切に実行することができる。

本発明によれば、スクリーン処理とともに、アンチエリアジングデータでエッジの平滑化を適切に実行することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。 図２は、図１における露光装置の構成例を示す図である。 図３は、実施の形態１におけるコントローラーの構成を示すブロック図である。 図４は、縦６００ｄｐｉ横６００ｄｐｉのＣＭＹＫ色データと、縦６００ｄｐｉ横６００ｄｐｉのアンチエリアジングデータの対応関係を示す図である。 図５は、実施の形態１におけるアンチエリアジングデータについて説明する図である。 図６は、図３におけるスクリーン処理部の構成を示すブロック図である。 図７は、図６に示すエッジ量計算部における第１変換部および第２変換部の入出力特性の一例を示す図である。 図８は、図６におけるディザマトリクスデータによるディザマトリクスの一例を示す図である。 図９は、図６における第２スクリーン処理部により使用されるディザマトリックスの一例を示す図である。 図１０は、オブジェクトのエッジ部分の一例を示す図である。 図１１は、第１スクリーン処理部による、色データに対する２値化処理の結果の一例を示す図である。 図１２は、第２ディザマトリクスで２値化して得られる画像データの一例を示す図である。 図１３は、図６における出力部から出力される色データの一例を示す図である。 図１４は、アンチエリアジングデータ、スクリーン処理後の色データ、およびそれらのデータに対応する露光期間の一例を示す図である。 図１５は、実施の形態２におけるコントローラーの構成を示すブロック図である。 図１６は、図１５におけるスクリーン処理部の構成を示すブロック図である。 図１７は、実施の形態２に係る画像処理装置におけるスクリーン処理の一例について説明する図である。 図１８は、第２ディザマトリクスの他の例を示す図である。 図１９は、第２ディザマトリクスの他の例を示す図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

実施の形態１．

図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。この画像処理装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する画像形成装置である。

実施の形態１の画像処理装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび現像ユニット３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を照射して静電潜像を形成する装置である。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、そのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を有する。

さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄを除電する。

現像ユニット３ａ〜３ｄには、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーが充填されているトナーカートリッジがそれぞれ装着され、トナーカートリッジからトナーが供給され、キャリアとともに現像剤を構成する。現像ユニット３ａ〜３ｄは、そのトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。

感光体ドラム１ａ、露光装置２ａ、および現像ユニット３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂ、および現像ユニット３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃ、および現像ユニット３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄ、および現像ユニット３ｄにより、ブラックの現像が行われる。

中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。

転写ローラー６は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。

ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。

センサー８は、トナー濃度調整に使用されるセンサーであって、中間転写ベルト４に光線を照射し、その反射光を検出する。トナー濃度調整の際、センサー８は、中間転写ベルト４の所定の領域に光線を照射し光線の反射光（測定光）を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。

図２は、図１における露光装置２ａ〜２ｄの構成例を示す図である。なお、図２に示す露光装置は、感光体ドラム１ａ用の露光装置２ａであり、感光体ドラム１ｂ〜１ｄ用の露光装置２ｂ〜２ｄも同様の構成を有する。

図２において、露光装置２ａは、レーザーダイオード１１と、光学系１２と、ポリゴンミラー１３と、ＰＤセンサー１４と、ドライバー回路１５とを有する。

レーザーダイオード１１は、レーザー光線を出射する光源である。光学系１２は、レーザーダイオード１１からポリゴンミラー１３までの間、および／またはポリゴンミラー１３から感光体ドラム１ａおよびＰＤセンサー１４までの間に配置された各種レンズ群である。光学系１２には、ｆθレンズなどが使用される。

また、ポリゴンミラー１３は、感光体ドラム１ａの軸に対して垂直な軸を有し、その軸に垂直な断面が多角形であり、その側面がミラーとなっている素子である。ポリゴンミラー１３は、その軸を中心に回転し、レーザーダイオード１１から出射した光線を感光体ドラム１ａの軸方向（主走査方向）に沿って走査する。

また、ＰＤセンサー１４は、主走査同期信号を生成するためにポリゴンミラー１３により走査された光を受光するセンサーである。ＰＤセンサー１４は、光が入射すると、光量に応じた出力電圧を誘起する。ＰＤセンサー１４は、光が走査される線上の所定の位置に配置され、光のスポットがその位置を通過するタイミングを検出するために使用される。

また、ドライバー回路１５は、ＰＤセンサー１４の出力信号を使用して主走査方向の同期を取りながら、露光制御信号に従って、レーザーダイオード１１を制御する。

図２に示すコントローラー１６は、各色の露光装置２ａ〜２ｄについての露光制御信号を生成しドライバー回路１５に供給する。コントローラー１６は、コンピューター、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などで構成される。

図３は、実施の形態１におけるコントローラー１６の構成を示すブロック図である。

図３において、データ生成部２１は、図示せぬホスト装置から供給される印刷データを解析し、ラスターデータである色データ、およびアンチエリアジングデータを所定の解像度で生成する。印刷データは、例えばページ記述言語で記述されている。

データ生成部２１は、色データとしてＲＧＢ色データを生成し、そのＲＧＢ色データをＣＭＹＫ色データへ変換する。

例えば、データ生成部２１は、縦６００ｄｐｉ（dot per inch）横６００ｄｐｉのＣＭＹＫ色データを生成し、縦６００ｄｐｉ横６００ｄｐｉのアンチエリアジングデータを生成する。ここで、「縦」は副走査方向を指し、「横」は主走査方向を指す。例えば、色データは、ＣＭＹＫの各色について画素ごとに８ビット値を有し、アンチエリアジングデータは、色データと同一の解像度で、画素ごとに、その画素に相当する面積に対する、その画素に含まれるオブジェクトの面積の割合を示す複数ビットの値を有する。

図４は、縦６００ｄｐｉ横６００ｄｐｉのＣＭＹＫ色データ３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋと、縦６００ｄｐｉ横６００ｄｐｉのアンチエリアジングデータ３２の対応関係を示す図である。図５は、実施の形態１におけるアンチエリアジングデータ３２について説明する図である。図５（Ａ）に示す形状のオブジェクトが画像内に存在する場合、アンチエリアジングデータは、図５（Ｂ）に示す画素値を有する。１画素に相当する面積に対する、その画素に含まれるオブジェクトの面積の割合が１である場合（つまり、画素全体がオブジェクトに属する場合）には、図５（Ｂ）に示す画素値は１２とされ、オブジェクトの面積割合が半分である場合には、図５（Ｂ）に示す画素値は６とされる。

データ生成部２１により生成された色データおよびアンチエリアジングデータは、コントローラー１６内の図示せぬＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリーに記憶される。なお、データ生成部２１は、色データおよびアンチエリアジングデータを、印刷画像の１ページずつ生成しそのメモリーに記憶するようにしてもよいし、所定数のラインからなるバンドずつ、色データおよびアンチエリアジングデータを生成しそのメモリーに記憶するようにしてもよい。

スクリーン処理部２２は、アンチエリアジングデータに基づいてオブジェクトのエッジを特定し、色データに対してエッジ縁取しつつスクリーン処理を実行する。実施の形態１では、スクリーン処理部２２は、アンチエリアジングデータにおいて、オブジェクトの面積の割合が１（つまり１００％）である画素の集合の最も外側の画素をエッジと特定し、エッジの内側に対してスクリーン処理を行い、エッジの外側に対してスクリーン処理を行わない。

露光制御部２３は、スクリーン処理後の色データに基づいて、レーザーダイオード１１により露光する画素を指定する露光制御信号を各色について生成する。露光制御部２３は、露光制御信号で、１画素分の走査期間における、レーザーダイオード１１による露光期間を指定可能であって、アンチエリアジングデータによるオブジェクトの面積割合に従って露光期間を設定する。

実施の形態１では、露光制御部２３は、露光制御信号で、１画素分の走査期間を所定の数に区分した期間を単位として露光期間の開始と終了を指定する。このとき、各画素について、１画素分の走査期間とその画素での露光期間との比が、１画素の面積とアンチエリアジングデータによるその１画素内でのオブジェクトの面積との比と同一となるように、露光期間が指定される。また、露光期間は、１画素分の走査期間内において、主走査方向における両隣の画素のうち露光期間の長い画素側に寄せて指定される。

ここで、スクリーン処理部２２の詳細な構成について説明する。図６は、図３におけるスクリーン処理部２２の構成を示すブロック図である。なお、図６に示すスクリーン処理部２２は、ＣＹＭＫのうちの１色分の色データを処理する。つまり、図６に示すスクリーン処理部２２が、トナー色ＣＭＹＫのそれぞれについて設けられている。

図６に示すスクリーン処理部２２は、１画素ごとに、多値化後の値を決定する。最小値検出部４１は、注目画素周辺の局所領域での最小画素値を検出する。例えば、最小値検出部４１は、注目画素を中心とする３×３の画素領域における各画素の値を読み出し、それらのうちの最小画素値を特定する。

また、エッジ量計算部４２は、最小値検出部４１により計算された最小画素値と注目画素の画素値とに基づきエッジ量を計算する。この実施の形態では、エッジ量計算部４２は、第１変換部５１、第２変換部５２、および乗算部５３を有する。第１変換部５１は、注目画素の画素値に対応する値を出力する。例えば、第１変換部５１は、図示せぬ第１ルックアップテーブルを参照して注目画素の画素値に対応する値を読み出し出力する。第２変換部５２は、注目画素周辺の局所領域での最小画素値に対応する値を出力する。例えば、第２変換部５２は、図示せぬ第２ルックアップテーブルを参照して注目画素の画素値に対応する値を読み出し出力する。乗算部５３は、第１変換部５１の出力値と第２変換部５２の出力値との積を出力する。

図７は、図６に示すエッジ量計算部４２における第１変換部５１および第２変換部５２の入出力特性の一例を示す図である。図７（Ａ）は、第１変換部５１の入出力特性の一例を示し、図７（Ｂ）は、第２変換部５２の入出力特性の一例を示す。

このような入出力特性により、エッジ量計算部４２により計算されるエッジ量は、最小画素値が小さくなると大きくなり、注目画素の画素値が大きくなると大きくなる。

エッジ判定部４３は、アンチエリアジングデータを読み出し、アンチエリアジングデータでエッジを検出する。実施の形態１では、エッジ判定部４３は、アンチエリアジングデータにおいて、オブジェクトの面積の割合が１である画素の集合の最も外側の画素をエッジと特定する。エッジ判定部４３は、エッジの検出結果に基づいて、注目画素がエッジ部分の画素であるか否かを示す値をセレクター４５に供給するとともに、注目画素がエッジ部分より外側の画素であるか否かを示す値をセレクター４４に供給する。

セレクター４４は、エッジ判定部４３からの値に応じて、出力部４９の出力値および注目画素についての色データの画素値のいずれか一方を、このスクリーン処理部２２の出力値として出力する。また、セレクター４５は、エッジ判定部４３からの値に応じて、エッジ量計算部４２の出力値およびゼロのいずれか一方を第２スクリーン処理部４８に供給する。

ここでは、色データの注目画素がエッジ判定部４３により検出されたエッジ部分に属する場合には、エッジ量計算部４２の出力値が第２スクリーン処理部４８に供給され、それ以外の場合には、ゼロが第２スクリーン処理部４８に供給される。ゼロが第２スクリーン処理部４８に供給された場合、第２スクリーン処理部４８の出力値もゼロとなるため、第１スクリーン処理部４７の出力値が、注目画素についての多値化後の画素値として出力部４９から出力される。

また、色データの注目画素がエッジ判定部４３により検出されたエッジ部分より外側の画素である場合には、色データの画素値が、スクリーン処理されずにそのままセレクター４４から出力され、色データの注目画素がエッジ判定部４３により検出されたエッジ部分またはエッジ部分より内側の画素である場合には、出力部４９の出力値がセレクター４４から出力される。

ディザマトリクスデータ４６は、１つのディザマトリクス（つまり、閾値マトリクス）分のデータであって、１つのテーブルとしてフラッシュメモリーなどの不揮発性メモリー４６ａに予め記憶されている。なお、ディザマトリクスデータ４６を記憶する記憶装置としては、不揮発性メモリー４６ａに限らず、ＳＲＡＭ等の揮発性メモリーを用いてもよい。図８は、図６におけるディザマトリクスデータ４６によるディザマトリクスの一例を示す図である。図８は、１６階調画像データ用の４×４のディザマトリクスを示している。

第１スクリーン処理部４７は、ディザマトリクスデータ４６を読み出し、ディザマトリクスデータ４６から得られる第１ディザマトリクスで、注目画素に関する多値化処理を実行する。第２スクリーン処理部４８は、ディザマトリクスデータ４６を読み出し、第１ディザマトリクスとは異なる第２ディザマトリクスをディザマトリクスデータ４６から得て、その第２ディザマトリクスで、注目画素に関する多値化処理を実行する。

なお、ディザマトリクスデータ４６は、コントローラー１６内の図示せぬＲＡＭへ一旦読み出され、そのＲＡＭから第１および第２スクリーン処理部４７，４８により読み出されるようにしてもよいし、不揮発性メモリー４６ａから直接読み出されるようにしてもよい。

第１スクリーン処理部４７は、第１ディザマトリクスを注目画素の画素値に適用して多値化処理を実行し、第２スクリーン処理部４８は、第２ディザマトリクスを注目画素のエッジ量に適用して多値化処理を実行する。

図９は、図６における第２スクリーン処理部４８により使用されるディザマトリックスの一例を示す図である。例えば、第１スクリーン処理部４７は、図８に示すディザマトリックスを第１ディザマトリクスとして使用し、第２スクリーン処理部４８は、図９に示すディザマトリックスを第２ディザマトリクスとして使用する。

実施の形態１では、第２ディザマトリクスは、第１ディザマトリクス内の各要素の値を反転して得られるものである。例えば、要素の値の範囲が０〜１５である場合、第１ディザマトリクスの要素（ｉ，ｊ）の値をＸとすると、第２ディザマトリクスの同一位置の要素（ｉ，ｊ）の値は、１５−Ｘとされる。

出力部４９は、色データの注目画素が上述のエッジ部分に属する場合には、第１スクリーン処理部４７による多値化結果と第２スクリーン処理部４８による多値化結果とに基づいて注目画素の多値化後の画素値を決定し、色データの注目画素が上述のエッジ部分に属さない場合には、第１スクリーン処理部４７による多値化結果を注目画素の多値化後の画素値とする。

出力部４９は、注目画素がエッジ部分に属する場合には、例えば、第１スクリーン処理部４７による多値化結果と第２スクリーン処理部４８による多値化結果との和を注目画素の多値化後の画素値とする。なお、この和が多値化後の画素値の取り得る最大値（例えば４ビット画素の場合には１５）を超えている場合には、その最大値を注目画素の多値化後の画素値とする。また、例えば、出力部４９は、注目画素がエッジ部分に属する場合には、第１スクリーン処理部４７による多値化結果と第２スクリーン処理部４８による多値化結果の最大値を注目画素の多値化後の画素値とする。

ここで、エッジ縁取を伴うスクリーン処理の一例を示す。

エッジ判定部４３によりオブジェクトのエッジ部分が、例えば図１０に示すように得られる。図１０は、オブジェクトのエッジ部分の一例を示す図である。エッジ判定部４３は、色データの解像度で各画素につき、エッジ部分の画素の場合には１を、それ以外の画素の場合には０をセレクター４５へ出力する。

そして、第１スクリーン処理部４７により第１ディザマトリクスで色データを２値化して得られる色データは、例えば図１１に示すようになる。図１１は、第１スクリーン処理部４７による、色データに対する２値化処理の結果の一例を示す図である。

一方、同一の色データを第２ディザマトリクスで２値化して得られる色データは、図１２に示すようになる。図１２は、第２ディザマトリクスで２値化して得られる画像データの一例を示す図である。エッジ部分に属さない画素については、エッジ量の代わりに値ゼロがセレクター４５から第２スクリーン処理部４８に供給されるため、第２スクリーン処理部４８から出力される色データにおいて、図１０に示すエッジ部分に属する画素の画素値は、図１２に示す画素値とされ、図１０に示すエッジ部分に属さない画素の画素値は、ゼロとされる。

そして、出力部４９は、第１スクリーン処理部４７からの色データと第２スクリーン処理部４８からの色データとを合成することで、スクリーン処理後の色データを生成し、出力する。図１０に示す画素値と図１２に示すエッジ部分の画素値とから、図１３に示すスクリーン処理後の色データが得られる。図１３は、出力部４９から出力される色データの一例を示す図である。

次に、実施の形態１に係る画像処理装置の動作について説明する。

印刷要求とともに印刷データが画像形成装置に供給されると、データ生成部２１は、その印刷データから、同一解像度で、ＣＭＹＫ色データおよびアンチエリアジングデータを生成し、図示せぬメモリーに記憶する。

そして、ＣＭＹＫの各色についてのスクリーン処理部２２は、アンチエリアジングデータに基づいてエッジを特定し、さらに、色データに対して、そのエッジを縁取りしつつスクリーン処理を行う。ただし、スクリーン処理後においても、エッジの外側の画素は、スクリーン処理が行われておらずスクリーン処理前の色データと同一の画素値を有する。

そして、各色についての露光制御部２３は、スクリーン処理後の色データに基づいて、レーザーダイオード１１による光線を感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに照射する画素（つまり、ドットを形成する画素）を特定し、アンチエリアジングデータに基づいて主走査方向における露光期間を特定し、その露光期間を指定する露光制御信号をドライバー回路１５に出力する。具体的には、露光制御部２３は、色データの画素値が０ではない画素を、ドットを形成する画素として特定する。

これにより、露光装置２ａ〜２ｄにより、１ラインずつ順番に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上で露光制御信号により指定された箇所に静電潜像が形成されていく。その静電潜像は現像ユニット３ａ〜３ｄによりトナー現像され、現像されたトナー画像が、感光体ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト４へ一次転写された後、中間転写ベルト４から印刷用紙へ二次転写され、印刷用紙上に定着させられる。

図１４は、アンチエリアジングデータ、スクリーン処理後の色データ、およびそれらのデータに対応する露光期間の一例を示す図である。

例えば、アンチエリアジングデータが図１４（Ａ）に示すものであり、スクリーン処理後の色データが図１４（Ｂ）に示すものである場合、図１４（Ｃ）に示すように、露光制御部２３は、アンチエリアジングデータの画素値が１２（最大値）でありかつ色データの画素値が１５（最大値）である画素については、１画素分の走査期間すべてを露光期間とし、その他の画素については、アンチエリアジングデータの画素値をＡとし色データの画素値をＣとすると、１画素分の走査期間のうちの露光期間の割合が（Ａ／１２×Ｃ／１５）となるように、露光期間を決定する。

さらに、露光制御部２３は、１画素分の走査期間の一部を露光期間とする場合、主走査方向における両隣の画素のうち、露光期間が高い画素側に寄せて露光期間を設定する。例えば、図１４（Ａ）における画素値が９である画素の露光期間は、左隣の画素の露光期間より右隣の画素の露光期間が長いため、右隣の画素に寄せて設定されている。

以上のように、上記実施の形態１によれば、データ生成部２１は、オブジェクトを含む画像についての所定の解像度の色データ、および、色データと同一の解像度で、画素ごとに、その画素に相当する面積に対する、その画素に含まれるオブジェクトの面積の割合を示すアンチエリアジングデータを生成し、スクリーン処理部２２は、アンチエリアジングデータに基づいてオブジェクトのエッジを特定し、色データに対してエッジ縁取しつつスクリーン処理を実行する。

これにより、スクリーン処理とともに、アンチエリアジングデータでエッジの平滑化を適切に実行することができる。

また、上記実施の形態１によれば、露光制御部２３は、露光制御信号で、１画素分の走査期間における、光源による露光期間を指定可能であって、アンチエリアジングデータによるオブジェクトの面積の割合に従って露光期間を指定する。

これにより、スクリーン処理などの画像処理の対象となる色データの解像度より高い解像度で印刷画像が形成される。したがって、印刷画像の解像度に要求されるリソースがより少なくて済む。

実施の形態２．

本発明の実施の形態２に係る画像処理装置は、スクリーン処理の前に、色データおよびアンチエリアジングデータの解像度を高解像度へ変換する。

なお、実施の形態２に係る画像処理装置は、実施の形態１より高解像度での印刷が可能なシステム（感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄ、現像ユニット３ａ〜３ｄなど）を有する。また、実施の形態２に係る画像処理装置の基本的な構成は、実施の形態１と同様である。ただし、コントローラー１６の構成が以下のように異なる。

図１５は、実施の形態２におけるコントローラー１６の構成を示すブロック図である。コントローラー１６は、実施の形態１と同様のデータ生成部２１と、スクリーン処理部１０１と、露光制御部１０２とを有する。

スクリーン処理部１０１は、色データおよびアンチエリアジングデータの解像度を高解像度へ変換した後に、高解像度の色データおよびアンチエリアジングデータを使用してエッジ縁取スクリーン処理を行う。

露光制御部１０２は、データ生成部２１により生成される色データおよびアンチエリアジングの解像度より高い解像度で、スクリーン処理後の色データを供給され、その解像度で、露光装置２ａ〜２ｄを制御する露光制御信号を生成し出力する。

図１６は、図１５におけるスクリーン処理部１０１の構成を示すブロック図である。スクリーン処理部１０１は、１色分の処理部であって、各色について図１６に示す処理部を有する。スクリーン処理部１０１は、解像度変換部１２１、データ合成部１２２、およびエッジ縁取スクリーン処理部１２３を有する。

解像度変換部１２１は、データ生成部２１により生成されたアンチエリアジングデータから、主走査方向および副走査方向において、そのアンチエリアジングデータの解像度より高い解像度のアンチエリアジングデータを生成する。例えば、特開２００８−１７２６０５号公報に記載の方法で、アンチエリアジングの解像度変換が行われる。

データ合成部１２２は、解像度変換部１２１により得られる高解像度のアンチエリアジングデータと、データ生成部２１により生成された低解像度の色データとから、高解像度のアンチエリアジングデータと同一の高解像度の色データを生成する。したがって、主走査方向および副走査方向において高解像度の色データが生成される。

データ合成部１２２は、高解像度の各画素について、その画素に対応する低解像度での画素を特定し、高解像度でのアンチエリアジングデータの画素値と、低解像度での色データの画素値とから、高解像度での色データの画素値を計算する。

例えば、高解像度でのアンチエリアジングデータが４階調（０〜３）のデータである場合、データ合成部１２２は、高解像度でのアンチエリアジングデータの画素値が３である画素については、低解像度での色データの画素値をそのまま高解像度での色データの画素値とし、高解像度でのアンチエリアジングデータの画素値が２である画素については、低解像度での色データの画素値の３分の２を高解像度での色データの画素値とし、高解像度でのアンチエリアジングデータの画素値が１である画素については、低解像度での色データの画素値の３分の１を高解像度での色データの画素値とし、高解像度でのアンチエリアジングデータの画素値が０である画素については、高解像度での色データの画素値をゼロとする。

エッジ縁取スクリーン処理部１２３は、解像度変換部１２１により得られる高解像度のアンチエリアジングデータに基づいて、その解像度でのオブジェクトのエッジを特定し、データ合成部１２２により得られる高解像度の色データに対して、そのエッジを縁取りつつ、スクリーン処理を行う。エッジ縁取スクリーン処理部１２３は、例えば図６に示す構成と同一の構成を有する。

次に、実施の形態２に係る画像処理装置の動作について説明する。

図１７は、実施の形態２に係る画像処理装置におけるスクリーン処理の一例について説明する図である。

実施の形態２のスクリーン処理部１０１では、解像度変換部１２１は、データ生成部２１により生成された低解像度（例えば縦６００ｄｐｉ横６００ｄｐｉ）のアンチエリアジングデータから、高解像度（例えば縦１２００ｄｐｉ横１２００ｄｐｉ）のアンチエリアジングデータを生成する。

例えば、図１７（Ａ）に示す低解像度の色データおよび図１７（Ｂ）に示す低解像度のアンチエリアジングデータがデータ生成部２１により生成され、その低解像度のアンチエリアジングデータから、図１７（Ｃ）に示す高解像度のアンチエリアジングデータが生成される。

データ合成部１２２は、その高解像度のアンチエリアジングデータと、低解像度（例えば縦６００ｄｐｉ横６００ｄｐｉ）の色データとから、高解像度（例えば縦１２００ｄｐｉ横１２００ｄｐｉ）の色データを生成する。

例えば、図１７（Ａ）に示す低解像度の色データおよび図１７（Ｃ）に示す高解像度のアンチエリアジングデータから、図１７（Ｄ）に示す高解像度の色データが生成される。

そして、エッジ縁取スクリーン処理部１２３は、実施の形態１と同様にして、高解像度のアンチエリアジングデータに基づいて、高解像度でのオブジェクトのエッジを検出し、そのエッジを縁取りつつスクリーン処理を行う。

例えば、図１７（Ｃ）に示す高解像度のアンチエリアジングデータにおいて、図１７（Ｅ）に示すようにエッジ部分が検出される。図１０と同様に、図１７（Ｄ）において、「１」の画素はエッジ部分の画素であり、「０」の画素は、それ以外の画素である。

そして、図１７（Ｆ）に示すように、エッジ部分が縁取られ、エッジよりオブジェクトの内側部分がスクリーン処理され、エッジ部分の外側は、高解像度の色データの画素値がそのまま残される。

このようにして、各色について、高解像度でのスクリーン処理後の色データが生成される。そして、各色についての露光制御部１０２は、スクリーン処理後のその色データに基づいて、レーザーダイオード１１による光線を感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに照射する画素（つまり、ドットを形成する画素）を特定し、その色データの各画素値に基づいて主走査方向における露光期間を特定し、その露光期間を指定する露光制御信号をドライバー回路１５に出力する。

これにより、露光装置２ａ〜２ｄにより、１ラインずつ順番に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上で露光制御信号により指定された箇所に静電潜像が形成されていく。その静電潜像は現像ユニット３ａ〜３ｄによりトナー現像され、現像されたトナー画像が、感光体ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト４へ一次転写された後、中間転写ベルト４から印刷用紙へ二次転写され、印刷用紙上に定着させられる。

以上のように、上記実施の形態２によれば、データ生成部２１は、オブジェクトを含む画像についての所定の解像度の色データ、および、色データと同一の解像度で、画素ごとに、その画素に相当する面積に対する、その画素に含まれるオブジェクトの面積の割合を示すアンチエリアジングデータを生成し、スクリーン処理部１０１は、アンチエリアジングデータに基づいてオブジェクトのエッジを特定し、色データに対してエッジ縁取しつつスクリーン処理を実行する。実施の形態２では、スクリーン処理部１０１は、低解像度の色データおよびアンチエリアジングデータから高解像度の色データおよびアンチエリアジングデータを生成し、高解像度のアンチエリアジングデータに基づいてオブジェクトのエッジを特定し、高解像度の色データに対してエッジ縁取しつつスクリーン処理を実行する。

これにより、スクリーン処理とともに、アンチエリアジングデータでエッジの平滑化を適切に実行することができる。

なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これら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において、種々の変形、変更が可能である。

例えば、上記実施の形態において、第２ディザマトリクスは、第１ディザマトリクスに対して、行および／または列のインデックスの位相をずらして得られるものとしてもよい。例えば、図８に示す第１ディザマトリクスに対して、図１８（Ａ）に示すように、列のインデックスの位相をずらすことで、図１８（Ｂ）に示す第２ディザマトリクスが得られる。

また、上記実施の形態において、第２ディザマトリクスは、第１ディザマトリクスに対して、行および／または列のインデックスを反転して得られるものとしてもよい。例えば、図８に示す第１ディザマトリクスに対して、図１９（Ａ）に示すように、図１８（Ａ）の場合と同様に列のインデックスの位相をずらし、かつ行のインデックスを反転させることで、図１９（Ｂ）に示す第２ディザマトリクスが得られる。

本発明は、例えば、プリンター、複合機などの画像形成装置に適用可能である。

１３ ポリゴンミラー（走査装置の一例）
１５ ドライバー回路
２１ データ生成部
２２，１０１ スクリーン処理部
２３ 露光制御部
４６ ディザマトリクスデータ
４６ａ 不揮発性メモリー（記憶装置の一例）
４７ 第１スクリーン処理部
４８ 第２スクリーン処理部
４９ 出力部（画素値決定部の一例）

Claims (7)

1. オブジェクトを含む画像についての所定の解像度の色データ、および、前記色データと同一の解像度で、画素ごとに、その画素に相当する面積に対する、その画素に含まれる前記オブジェクトの面積の割合を示すアンチエリアジングデータを生成するデータ生成部と、
   前記アンチエリアジングデータに基づいて前記オブジェクトのエッジを特定し、前記色データに対してエッジ縁取しつつスクリーン処理を実行するスクリーン処理部と、
   を備え、
   前記スクリーン処理部は、前記アンチエリアジングデータにおいて、前記オブジェクトの面積の割合が１である画素の集合の最も外側の画素を前記エッジと特定し、前記エッジの内側に対してスクリーン処理を行い、前記エッジの外側に対してスクリーン処理を行わないこと、
   を特徴とする画像処理装置。
2. 前記スクリーン処理部は、
   １つのディザマトリクス分のディザマトリクスデータを記憶する記憶装置と、
   前記ディザマトリクスデータから得られる第１ディザマトリクスで多値化処理を実行する第１スクリーン処理部と、
   前記第１ディザマトリクスとは異なる第２ディザマトリクスを前記ディザマトリクスデータから得て、前記第２ディザマトリクスで多値化処理を実行する第２スクリーン処理部と、
   前記エッジの画素については、前記第１スクリーン処理部による多値化結果と前記第２スクリーン処理部による多値化結果とに基づいて多値化後の画素値を決定し、前記エッジ以外の画素については、前記第１スクリーン処理部による多値化結果を多値化後の画素値とする画素値決定部と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記アンチエリアジングデータは、画素ごとに、複数ビットの値を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像処理装置。
4. 感光体上に照射する光線を出射する光源と、
   前記光線を走査する走査装置と、
   前記スクリーン処理後の前記色データに基づいて、前記光源により露光する画素を指定する露光制御信号を生成する露光制御部と、
   前記露光制御信号に従って前記光源を駆動するドライバー回路とをさらに備え、
   前記露光制御部は、前記露光制御信号で、１画素分の走査期間における、前記光源による露光期間を指定可能であって、前記アンチエリアジングデータによる前記オブジェクトの面積の割合に従って前記露光期間を指定すること、
   を特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像処理装置。
5. 前記スクリーン処理部は、前記色データおよび前記アンチエリアジングデータから前記色データの解像度より高い解像度の色データおよびアンチエリアジングデータを生成し、生成した前記アンチエリアジングデータに基づいて前記オブジェクトのエッジを特定し、生成した前記色データに対してエッジ縁取しつつスクリーン処理を実行することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像処理装置。
6. 請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の画像処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. オブジェクトを含む画像についての所定の解像度の色データ、および、前記色データと同一の解像度で、画素ごとに、その画素に相当する面積に対する、その画素に含まれる前記オブジェクトの面積の割合を示すアンチエリアジングデータを生成するステップと、
   前記アンチエリアジングデータに基づいて前記オブジェクトのエッジを特定し、前記色データに対してエッジ縁取しつつスクリーン処理を実行するスクリーン処理ステップと、
   を備え、
   前記スクリーン処理ステップでは、前記アンチエリアジングデータにおいて、前記オブジェクトの面積の割合が１である画素の集合の最も外側の画素を前記エッジと特定し、前記エッジの内側に対してスクリーン処理を行い、前記エッジの外側に対してスクリーン処理を行わないこと、
   を特徴とする画像処理方法。

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