JP5623473B2 - 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム。 - Google Patents

Description

本発明は、ディザマトリクスなどの疑似中間調処理後の画像において、入力画像の解像度よりも出力画像の解像度を高くする画像処理に関する。

従来、ドットを打つ／打たないの２値出力が可能な画像形成装置においては、多値画像に対して、誤差拡散やディザマトリクスといった擬似中間調処理を施すことにより自然画像などの中間調を再現している。ディザマトリクスによりドットを集中させて中間調を再現する場合、通常であれば規則的に孤立点（ドット）が並んでいても、テクスチャーが目障りになることはない。ところが、１つ１つのドットがあまり小さくない場合、特に、白に近い明るい部分（低濃度部）や黒に近い暗い部分（高濃度部）において、規則的にドットが並ぶことで目についてしまい、同じ解像度である多値出力に対してどうしても画質が低下するという問題があった。

画質低下の問題は、出力解像度をより高解像度にすることで対処可能であったが、解像度が高くなるほど多くの記憶容量が必要となり、また装置の要求精度が上がるために技術的にも格段に困難になってしまい、コストが増大するという新たな問題があった。

例えば、電子写真方式においては、レーザを照射することによって電位差を作りそこにトナーを吸いつける現像方法が用いられる。これを、ディザマトリクスを用いて２値画像（ドットを打つ／打たないの画像）に変換して、画像が表現される。この場合において、レーザスポットの形状は丸く、ディザマトリクスで生成されたドットよりも大きいことが多いところ、レーザが隣接した位置に打たれるとレーザスポット同士が重なり、電位のピークが寄り合って突如大きくなることがある。例えば、２ｘ２画素のドットが形成された場合にこの４つのスポットが寄り合って電位のピークは突如大きくなることが分かっている。このような２ｘ２画素のドットは、例えば６００ｄｐｉで形成した画像を、１２００ｄｐｉのエンジンを持つ電子写真デバイスに出力する際に、解像度を合わせるために単純にドットを拡大することで発生する。

これに対応するため、解像度を高くして出力する際に、孤立画素を面積が変わらないように小さく分割し、分割後の画素同士を切り離して配置することでレーザスポットの寄り合いを弱め、ドットを目につきにくくする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３０８４６１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、レーザスポットが強い場合には分割後の画素同士が繋がってしまい、ドットを目につきにくくするという効果が薄れてしまうことがあった。また、分割後の画素同士が繋がってはいないものの相互に近い位置にドットが存在することで、肉眼で見るとぼけた１つのドットとして見えてしまい、結局目についてしまうこともあった。

本発明に係る画像処理装置は、入力画像データをスクリーン処理して得られた２値画像の注目画素を中心として点対称の位置に黒若しくは白の画素が存在するか否かを、パターンマッチングを用いて判定する点対称性判定手段と、前記点対称性判定手段での判定結果に応じて、前記注目画素を、前記入力画像データよりも高解像度の出力パターンで置き換える画素置換手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、出力される画像において、上記のような問題が生じるのを防ぐことができる。

画像形成装置としてのプリンタの主要な構成要素を示すブロック図である。 画像処理部の内部構成を示すブロック図である。 画像処理部における画像処理の流れを示すフローチャートである。 画素値を１（K=1）とした入力画像データの一例である。 ディザパターンの一例を示す図である。 ディザパターンの一例を示す図である。 ディザパターンの一例を示す図である。 ディザパターンの一例を示す図である。 入力画像データを２値化処理して得られた２値画像の一例を示す図である。 点対称性判定処理及び画素置き換え処理の流れを示すフローチャートである。 マッチング用パターンの一例を示す図である。 実施例１に係る出力パターンテーブルの一例を示す図である。 実施例１を適用した場合の出力画像の一例を示す図である。 実施例２に係る出力パターンテーブルの一例を示す図である。 画素値を２とした入力画像データの一例である。 ディザパターンの一例を示す図である。 入力画像データを２値化処理して得られた２値画像の一例を示す図である。 実施例２を適用した場合の出力画像の一例を示す図である。 実施例３に係る出力パターンテーブルの一例である。 実施例３を適用した場合の出力画像の一例を示す図である。

（実施例１）
図１は、本実施例に係る画像形成装置としてのプリンタの主要な構成要素を示すブロック図である。

プリンタである画像形成装置１００は、制御部１１０、画像形成部１２０、操作部１３０、ネットワークＩ／Ｆ１４０で構成される。

制御部１１０は、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３、ＨＤＤ１１４、画像処理部１１５、操作部Ｉ／Ｆ１１６、プリンタＩ／Ｆ１１７で構成される。

各部を統括的に制御するプロセッサ（ＣＰＵ）１１１は、ＲＯＭ１１２に記憶された制御プログラムを読み出して印刷制御等の各種制御処理を実行する。

ＲＯＭ１１２は、ＣＰＵ１１１で実行される各種命令（ＯＳやアプリケーションプログラム等）を記憶する。

ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１１の主メモリ、ワークエリア等の一時記憶領域として用いられる。

ＨＤＤ１１４は、ＲＡＭ１１３に読み出されるプログラムや実行結果などの格納領域として用いられるハードディスクドライブである。

画像処理部１１５は、取得した画像データに必要な画像処理を施す。画像処理の詳細については後述する。

操作部Ｉ／Ｆ１１６は、ユーザが各種の指示・操作を行うための操作部１３０とのインタフェースを行う。

プリンタＩ／Ｆ１１７は、画像形成部１２０とのインタフェースを行う。

画像形成部１２０は、画像処理された画像データに基づいて、紙等の記録媒体にカラー画像を形成する処理を行う。

ユーザが各種操作指示を行う操作部１３０は、キーボードや各種スイッチ、或いはタッチパネル式のＬＣＤ表示部などで構成される。操作部１３０で入力された情報は操作部Ｉ／Ｆ１１６を介してＣＰＵ１１１に伝えられて所望の処理が実行され、その処理結果等が操作部１３０内に設けられた表示部１３１に表示される。

ネットワークＩ／Ｆ１４０は、ＬＡＮ等のネットワーク１５０とのインタフェースを行う。画像形成装置１００は、ネットワークＩ／Ｆ１４０を介して、ネットワーク１５０上のコンピュータ等（不図示）と接続される。

画像形成装置１００としてはプリンタに限られるものではなく、例えば、コピー、スキャナ、ＦＡＸなどの機能も備えたデジタル複合機であってもよい。

画像形成装置１００は、様々な方法で画像形成の対象となる画像データを取得する。例えば、ユーザが操作部１３０を操作して所定のアプリケーション上で作成しても良いし、ＰＣ等で作成された画像データを、ネットワーク１５０を介して取得してもよい。また、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶メディアの読み取り機構を備える場合は、該記憶メディアを介して画像データを取得しても良い。さらに、スキャナ等の画像読取装置が内蔵され（又はネットワークを介して接続）されている場合は、当該画像読取装置で文書等を読み取ることで画像データを取得しても良い。

なお、制御部１１０は、上記のように画像形成装置の一部として構成する場合の他、独立した画像処理装置として構成し、ネットワーク１５０を介して別途設けられたプリンタと接続するようにしても良い。

図２は、画像処理部１１５の内部構成を示すブロック図である。

画像処理部１１５は、２値化処理部２０１、点対称性判定部２０２、画素置換処理部２０３で構成される。

２値化処理部２０１は、入力画像データをスクリーン処理により２値化する。

点対称性判定部２０２は、２値化処理部２０１で２値化された画像（以下、「２値画像」と呼ぶ。）におけるドット配置を確認し、注目画素を中心とする点対称性の有無を判定する。本実施例では、２値画像に対しパターンマッチングを行って、２値画像における注目画素を中心として点対称の位置に黒若しくは白の画素で構成されるドットが存在するか否かを判定する。

画素置換処理部２０３は、点対称性判定部２０２での判定結果に従い、２値画像における注目画素を、入力画像データよりも高解像度の出力パターンで置き換える処理を行う。

図３は、画像処理部１１５における画像処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下で述べる内容は、ＨＤＤ１１４等に格納されたプログラムがＲＡＭ１１３に読み出され、これをＣＰＵ１１１が実行することにより実現される。

ステップ３０１において、画像処理部１１５は、入力画像データを受信する。この場合の入力画像データは、人間の目の特性に合わせるために濃度リニアな画像信号に変換された、多値のデジタル画像データである。このデジタル画像データにおける１画素は、一般に２５６階調（８bit)で表現されている。図４は、便宜的にすべての画素値を１（K=1）とした入力画像データの一例である。この場合、白の中に黒のドットが点在する明るい画像となる。同様に全ての画素値を２５４（K＝254）にした場合には、黒の中に白のドットが点在する暗い画像となる。受信した入力画像データは、ＲＡＭ１１３に格納される。

ステップ３０２において、２値化処理部２０１は、ＲＡＭ１１３に格納された入力画像データを、ディザパターンを用いて２値画像に変換する。図５の（ａ）〜（ｄ）は、ディザパターンの一例であって、それぞれ異なるスクリーン線数に対応している。具体的には、（ａ）が１０６線、（ｂ）が１４１線、（ｃ）が１３４線、（ｄ）が１３４線鏡像にそれぞれ対応している。２値化処理では、ディザパターンの閾値よりも大きい画素がＯＮ（１）、閾値以下の画素がＯＦＦ（０）に変換される。例えば、図４に示した入力画像データを、図５の（ａ）のディザパターンで２値化した場合には、閾値が“０”のマス目５０１に対応する画素のみがＯＮ（１）になり、その他の閾値を持つマス目に対応する画素はＯＦＦ（０）となる。そして、このパターンが繰り返し出現する（つまり、１５画素間隔で黒のドットが並ぶ）２値画像が得られる。図６の（ａ）及び（ｂ）は、上述のＫ＝１及びＫ＝２５４の場合の入力画像データを、図５の（ａ）のディザパターンを使って２値化処理して得られた２値画像をそれぞれ示している。いずれの２値画像においても、ドット（ａ、ｃ、ｉ、ｋで示す画素）が相互に１５画素の間隔で並んでいるのが分かる。なお、実際の２値画像は、図６に示した２値画像の繰り返しで表現され、十分大きいものとする。

ステップ３０３において、点対称性判定部２０２は、現在処理中の画素（注目画素）の位置を示す座標（Ｘ，Ｙ）の値をリセット、すなわち、（０，０）に設定する。

ステップ３０４において、点対称性判定部２０２は、ＲＡＭ１１３上の所定のサイズの領域（以下、「判定用バッファ」と呼ぶ。）を白画素で上書きする。本実施例では、縦２７画素、横２７画素の領域を判定用バッファに設定している。これは、スクリーン線数：１４１線の場合において、高濃度部でドットが目立ってしまうＫ＝２５４のスクリーン表現（或いは低濃度部でドットが目立ってしまうＫ＝１のスクリーン表現）における画素間の距離が２４画素であることを考慮したものである。つまり、判定用バッファのサイズは、スクリーン線数に応じて適宜設定される。

ステップ３０５において、点対称性判定部２０２は、ステップ３０２で生成された２値画像から、注目画素の座標（Ｘ，Ｙ）を中心とした上記判定用バッファに対応する部分画像（ここでは縦２７画素、横２７画素の画像）を切り出す。そして、切り出した部分画像を判定用バッファにコピー（格納）する。この時、注目画素の座標（Ｘ，Ｙ）によっては、２値画像の外に位置することになって獲得できない画素が出てくる場合がある。この場合、判定用バッファは白画素で上書きされていることから（ステップ３０４）、２値画像の外側の獲得できない画素は、すべて白画素として扱われることになる。

ステップ３０６において、点対称性判定部２０２は、判定用バッファに格納された部分画像を予め用意されたマッチング用パターンと比較して、点対称性の有無を判定する（パターンマッチング）。そして、画素置換処理部２０３は、点対称性が認められた場合に、注目画素を予め用意された高解像度の出力パターンで置き換える処理行う。点対称性判定処理及び画素置き換え処理の詳細については後述する。

ステップ３０７において、画像処理部１１５は、注目画素の座標Ｘが、画像データの幅分進んだかどうかを判定する。進んでいればステップ３０９へ、進んでいない場合はステップ３０８へそれぞれ進む。

ステップ３０８において、画像処理部１１５は、注目画素の座標Ｘの値をプラス方向に１進める。そして、ステップ３０４以下の処理が繰り返される。

ステップ３０９において、画像処理部１１５は、注目画素の座標Ｙが、画像データの高さ分進んだかどうかを判定する。進んでいない場合はステップ３１０へ進み、進んでいる場合は本処理を終える。

ステップ３１０において、画像処理部１１５は、注目画素の座標Ｘの値をリセット（ゼロに設定）し、ステップ３１１に進む。

ステップ３１１において、画像処理部１１５は、注目画素の座標Ｙの値をプラス方向に１進める。そして、ステップ３０４以下の処理が繰り返される。

このようにして、２値画像の全ての画素が処理されるまで、ステップ３０４以下の処理が繰り返される。

（点対称性判定処理及び画素置き換え処理）
図７は、ステップ３０６における、点対称性判定処理及び画素置き換え処理の流れを示すフローチャートである。以下、詳細に説明する。

ステップ７０１において、点対称性判定部２０２は、判定用バッファに格納されている部分画像を読み出す。

ステップ７０２において、点対称性判定部２０２は、ＲＡＭ１１３上の出力候補バッファを、部分画像の中心に位置する画素（注目画素）の値（色）で埋めて初期化する。この場合において、出力候補バッファのサイズは出力解像度に依存する。本実施例では入力画像データの解像度が６００ｄｐｉ、出力画像データの解像度が１２００ｄｐｉを前提としているので、出力候補バッファのサイズは２ｘ２画素である。仮に出力画像データの解像度が１８００ｄｐｉであれば、出力候補バッファのサイズは３ｘ３画素に設定されることになる。

ステップ７０３において、点対称性判定部２０２は、ＲＯＭ１０２に格納されている複数のマッチング用パターンの中から１のマッチング用パターンを読み出す。

ここで、マッチング用パターンについて説明する。図８の８０１〜８０４は、本ステップで読み出されるマッチング用パターンの一例を示している。マッチング用パターンは、使用するスクリーン線数に応じて予め用意される。本実施例では、パターン８０１は１０６線＝図５の（ａ）、パターン８０２は１３４線＝図５の（ｂ）、パターン８０３は１４１線＝図５の（ｃ）、パターン８０４は１３４線鏡像＝図５の（ｄ）にそれぞれ対応している。そして、これら４種類のマッチング用パターンは、高濃度部でドットの目立つＫ＝２５４のスクリーン表現（或いは低濃度部でドットの目立つＫ＝１のスクリーン表現）における画素間の距離から、判定用バッファのサイズと同じ２７ｘ２７で構成される。各マッチング用パターンにおける位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、中心位置Ａを挟んだ向かい側に同じ距離だけ延ばすと対応する点があるのが分かる。

図７のフローチャートの説明に戻る。

ステップ７０４において、点対称性判定部２０２は、ステップ７０１で読み出された部分画像と、ステップ７０３（或いはステップ７１８）で読み出されたマッチング用パターンとを比較する。

ステップ７０５において、点対称性判定部２０２は、部分画像内の全画素のうち、マッチング用パターン内の位置Ａに対応する画素（注目画素Ａ）及び位置Ｂ〜Ｅに対応する画素（参照画素Ｂ〜Ｅ）を除く全ての画素の色が、白であるかどうかを判定する。白であると判定された場合は、ステップ７０６へ進む。一方、白ではないと判定された場合は、ステップ７１７に進む。

ステップ７０６において、点対称性判定部２０２は、上記参照画素Ｂ〜Ｅの色が、全て白であるかどうかを判定する。全て白であると判定された場合は、ステップ７０７へ進む。一方、全てが白ではない（黒を含む）と判定された場合は、ステップ７０９に進む。

ステップ７０７において、点対称性判定部２０２は、上記注目画素Ａの色が、黒であるかどうかを判定する。黒であると判定された場合は、ステップ７０８へ進む。一方、黒ではないと判定された場合は、ステップ７２９に進む。

ステップ７０８において、点対称性判定部２０２は、ＲＡＭ１０３に保持されている出力パターンテーブルから、黒出力パターンＡ（２ｘ２の全４画素のうち左上端の画素のみが黒となるパターン）を読み出し、上記出力候補バッファに上書きする。上書きが終了すると、ステップ７２９に進む。図９は、上記黒出力パターンＡを含む全出力パターンを示した出力パターンテーブルの一例である。図９のテーブルには、黒デフォルトと白デフォルトを含む全１２の出力パターンが示されている。本実施例においては、入力画像データにおける濃度値が出力画像データにおいても信号レベルで維持されるように、各出力パターンが作成されるものとする。

ステップ７０９において、点対称性判定部２０２は、上記参照画素Ｂ及び参照画素Ｃのうちいずれかが、２画素とも黒であるかどうかを判定する。参照画素Ｂ又はＣの少なくとも一方が２画素とも黒であると判定された場合は、ステップ７１０へ進む。一方、参照画素Ｂ又はＣのいずれも、２画素とも黒ではないと判定された場合は、ステップ７１３に進む。

ステップ７１０において、点対称性判定部２０２は、上記注目画素Ａの色が、黒であるかどうかを判定する。黒であると判定された場合は、ステップ７１１へ進む。一方、黒ではないと判定された場合は、ステップ７１２に進む。

ステップ７１１において、点対称性判定部２０２は、ＲＡＭ１０３に保持されている出力パターンテーブルから、黒出力パターンＢＣＡ（２ｘ２の全４画素のうち上半分の２画素が黒となるパターン）を読み出し、上記出力候補バッファに上書きする。上書きが終了すると、ステップ７１３に進む。

ステップ７１２において、点対称性判定部２０２は、ＲＡＭ１０３に保持されている出力パターンテーブルから、黒出力パターンＢＣ（２ｘ２の全４画素のうち左上端の画素のみが黒となるパターン）を読み出し、上記出力候補バッファに上書きする。上書きが終了すると、ステップ７１３に進む。

ステップ７１３において、点対称性判定部２０２は、上記参照画素Ｄ及び参照画素Ｅのうちいずれかが、２画素とも黒であるかどうかを判定する。参照画素Ｄ又はＥの少なくとも一方が２画素とも黒であると判定された場合は、ステップ７１４へ進む。一方、参照画素Ｄ又はＥのいずれも２画素とも黒ではないと判定された場合は、ステップ７２９に進む。

ステップ７１４において、上記注目画素Ａの色が、黒であるかどうかを判定する。黒であると判定された場合は、ステップ７１５へ進む。一方、黒ではないと判定された場合は、ステップ７１６に進む。

ステップ７１５において、点対称性判定部２０２は、ＲＡＭ１０３に保持されている出力パターンテーブルから、黒出力パターンＤＥＡ（２ｘ２の全４画素のうち右下端を除く３画素が黒となるパターン）を読み出し、上記出力候補バッファに上書きする。上書きが終了すると、ステップ７２９に進む。

ステップ７１６において、点対称性判定部２０２は、ＲＡＭ１０３に保持されている出力パターンテーブルから、黒出力パターンＤＥ（２ｘ２の全４画素のうち左上端の画素のみが黒となるパターン）を読み出し、上記出力候補バッファに上書きする。上書きが終了すると、ステップ７２９に進む。

ステップ７１７において、点対称性判定部２０２は、部分画像内の全画素のうち、マッチング用パターン内の位置Ａに対応する画素（注目画素Ａ）及び位置Ｂ〜Ｅに対応する画素（参照画素Ｂ〜Ｅ）を除く全ての画素の色が、黒であるかどうかを判定する。黒であると判定された場合は、ステップ７１８へ進む。一方、黒ではないと判定された場合は、ステップ７２９に進む。

ステップ７１８において、点対称性判定部２０２は、上記参照画素Ｂ〜Ｅの色が、全て黒であるかどうかを判定する。全て黒であると判定された場合は、ステップ７１９へ進む。一方、全てが黒ではない（白を含む）と判定された場合は、ステップ７２１に進む。

ステップ７１９において、点対称性判定部２０２は、上記注目画素Ａの色が、白であるかどうかを判定する。白であると判定された場合は、ステップ７２０へ進む。一方、白ではないと判定された場合は、ステップ７２９に進む。

ステップ７２０において、点対称性判定部２０２は、ＲＡＭ１０３に保持されている出力パターンテーブルから、白出力パターンＡ（２ｘ２の全４画素のうち左上端の画素のみが白となるパターン）を読み出し、上記出力候補バッファに上書きする。上書きが終了すると、ステップ７２９に進む。

ステップ７２１において、点対称性判定部２０２は、上記参照画素Ｂ及び参照画素Ｃのうちいずれかが、２画素とも白であるかどうかを判定する。参照画素Ｂ又はＣの少なくとも一方が２画素とも白であると判定された場合は、ステップ７２２へ進む。一方、参照画素Ｂ又はＣのいずれも、２画素とも白ではないと判定された場合は、ステップ７２５に進む。

ステップ７２２において、点対称性判定部２０２は、上記注目画素Ａの色が、白であるかどうかを判定する。白であると判定された場合は、ステップ７２３へ進む。一方、白ではないと判定された場合は、ステップ７２４に進む。

ステップ７２３において、点対称性判定部２０２は、ＲＡＭ１０３に保持されている出力パターンテーブルから、白出力パターンＢＣＡ（２ｘ２の全４画素のうち上半分の２画素が白となるパターン）を読み出し、上記出力候補バッファに上書きする。上書きが終了すると、ステップ７２５に進む。

ステップ７２４において、点対称性判定部２０２は、ＲＡＭ１０３に保持されている出力パターンテーブルから、白出力パターンＢＣ（２ｘ２の全４画素のうち左上端の画素のみが白となるパターン）を読み出し、上記出力候補バッファに上書きする。上書きが終了すると、ステップ７２５に進む。

ステップ７２５において、点対称性判定部２０２は、上記参照画素Ｄ及び参照画素Ｅのうちいずれかが、２画素とも白であるかどうかを判定する。参照画素Ｄ又はＥの少なくとも一方が２画素とも白であると判定された場合は、ステップ７２へ進む。一方、参照画素Ｄ又はＥのいずれも、２画素とも白ではないと判定された場合は、ステップ７２９に進む。

ステップ７２６において、点対称性判定部２０２は、上記注目画素Ａの色が、白であるかどうかを判定する。白であると判定された場合は、ステップ７２７へ進む。一方、白ではないと判定された場合は、ステップ７２８に進む。

ステップ７２７において、点対称性判定部２０２は、ＲＡＭ１０３に保持されている出力パターンテーブルから、白出力パターンＤＥＡ（２ｘ２の全４画素のうち右下端を除く３画素が白となるパターン）を読み出し、上記出力候補バッファに上書きする。上書きが終了すると、ステップ７２９に進む。

ステップ７２８において、点対称性判定部２０２は、ＲＡＭ１０３に保持されている出力パターンテーブルから、白出力パターンＤＥ（２ｘ２の全４画素のうち左上端の画素のみが白となるパターン）を読み出し、上記出力候補バッファに上書きする。上書きが終了すると、ステップ７２９に進む。

ステップ７２９において、点対称性判定部２０２は、部分画像について予め用意された全てのマッチング用パターンと比較を行ったかどうかを判定する。全てのマッチング用パターンとの比較が完了していない場合は、ステップ７０３に戻って次のマッチング用パターンを読み出し、ステップ７０４以下の処理を繰り返す。本実施例では予め４種類のマッチング用パターンが用意されているので、ステップ７０３〜ステップ７２９の処理が４回繰り返されることになる。一方、全てのマッチング用パターンとの比較が完了している場合は、ステップ７３０へ進む。

ステップ７３０において、画像置換処理部２０３は、出力候補バッファ内に格納されている出力パターンで注目画素を置き換えて出力する。

なお、図７のフローチャートでは、複数のマッチング用パターンとの比較を１つずつ順番に行っている。しかし、線数に応じてマッチング用パターンは異なり、同時に複数のマッチング用パターンに合致することはない。そのため、部分画像との比較処理は並列に行ってもよい。

以上が、点対称性判定処理及び画素置き換え処理の流れである。

例えば、図６の（ａ）及び（ｂ）で示す２値画像に対し、上記点対称性判定処理及び画素置き換え処理を行った場合、最終的に以下のような画像がそれぞれ出力されることになる。

（図６の（ａ）の２値画像の場合）
まず、注目画素がａ、ｃ、ｉ、ｋの位置にある時、マッチング用パターン８０１〜８０４の全てにおいて、ステップ７０５〜ステップ７０７でＹｅｓとなる。よって、出力候補バッファには、黒出力パターンＡが格納される（ステップ７０８）。

また、注目画素がｂ、ｄ、ｊ、ｌの位置にある時、マッチング用パターン８０１との比較において、ステップ７０５、７０６、７０９を経て、ステップ７１３で参照画素Ｅが２画素とも黒であると判定される。そして、続くステップ７１４で注目画素Ａが白であると判定される。よって、出力候補バッファには、黒出力パターンＤＥが格納される（ステップ７１６）。

また、注目画素がｅ、ｇ、ｍ、ｏの位置にある時、マッチング用パターン８０１との比較において、ステップ７０５、７０６、７０９を経て、ステップ７１３で参照画素Ｄが２画素とも黒であると判定される。そして、続くステップ７１４で注目画素Ａが白であると判定される。よって、出力候補バッファには、黒出力パターンＤＥが格納される（ステップ７１６）。

また、注目画素がｆ、ｈ、ｎ、ｐの位置にある時、マッチング用パターン８０１との比較において、ステップ７０５、７０６を経て、ステップ７０９で参照画素Ｂ及びＣの両方が２画素とも黒であると判定される。そして、続くステップ７１０で注目画素Ａが白であると判定される。よって、出力候補バッファには、黒出力パターンＢＣが格納される（ステップ７１２）。

注目画素が上記以外の位置にあるときは、いずれの黒出力パターンも出力候補バッファに格納されることはないため、出力候補バッファはステップ７０２で初期化された値、つまり白で埋められたままとなる。

上記のような処理によって、図６の（ａ）で示す２値画像の４つの黒ドット（ａ、ｃ、ｉ、ｋ）は、最終的に図１０の（ａ）に示すような状態で出力される。すなわち、４つの黒ドットは小さく分割され、かつ分割後のドットは分散して配置（ここでは、互いに最も離れた位置に配置）されて出力されることになる。

（図６の（ｂ）の２値画像の場合）
まず、注目画素がａ、ｃ、ｉ、ｋの位置にある時、マッチング用パターン８０１〜８０４の全てにおいて、ステップ７０５でＮｏの後、ステップ７１７〜ステップ７１９でＹｅｓとなる。よって、出力候補バッファには白出力パターンＡが格納される（ステップ７２０）。

また、注目画素がｂ、ｄ、ｊ、ｌの位置にある時、マッチング用パターン８０１との比較において、ステップ７０５、７１７、７１８、７２１を経て、ステップ７２５で参照画素Ｅが２画素とも白であると判定される。そして、続くステップ７２６で注目画素Ａが黒であると判定される。そして、出力候補バッファには白出力パターンＤＥが格納される（ステップ７２８）。

また、注目画素がｅ、ｇ、ｍ、ｏの位置にある時、マッチング用パターン８０１との比較において、ステップ７０５、７１７、７１８、７２１を経て、ステップ７２５で参照画素Ｄが２画素とも白であると判定される。そして、続くステップ７２６で注目画素Ａが黒であると判定される。よって、出力候補バッファには白出力パターンＤＥが格納される（ステップ７２８)。

また、注目画素がｆ、ｈ、ｎ、ｐの位置にある時、マッチング用パターン８０１との比較において、ステップ７０５、７１７、７１８を経て、ステップ７２１で参照画素Ｂ及びＣが２画素とも白であると判定される。そして、続くステップ７２２で注目画素Ａが黒であると判定される。よって、出力候補バッファには白出力パターンＢＣが格納される（ステップ７２４）。

注目画素が上記以外の位置にあるときは、いずれの白出力パターンも出力候補バッファに格納されることはないため、出力候補バッファはステップ７０２で初期化された値、つまり黒で埋められたままとなる。

上記のような処理によって、図６の（ｂ）で示す２値画像の４つの白ドット（ａ、ｃ、ｉ、ｋ）は、最終的に図１０の（ｂ）に示すように、小さく分割され、且つ各ドットが互いに最も離れた位置に配置された状態で出力されることになる。

本実施例では、入力画像データを縦横共に２倍の解像度で出力する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、縦或いは横の１方向のみ２倍の解像度で出力する場合や、縦横共に４倍の解像度で出力する場合にも適用可能である。この場合、入力画像に対する出力画像の解像度に応じて、出力パターンの画素数等は適宜変更される。

本実施例に係る発明によれば、２値画像における白に近い低濃度の部分や黒に近い高濃度の部分で規則的に並ぶドットは分割され、かつ、分割後のドットは分散して配置される。これにより、ドットが繋がってしまったり、ドットが密集して１つのドットに見えてしまうといった事態を防ぐことができる。

（実施例２）
実施例１においては、信号レベルで濃度が維持されるような出力パターンを用いて注目画素を置き換えていた。しかし、電子写真方式においては、レーザスポットの重なりと電位のピークの寄り合いによって、１画素、２画素、３画素、４画素と画素を１つずつ増やしていっても実際に印刷されるドットが線形に大きく変化していくわけではない。２ｘ２画素の４画素で表現されるドットを４つの１画素に分けた場合は、４つの１画素の方がはるかに小さいドットになって表現される。そのため、実施例１の方法を用いた場合には、ドットが並んで目につくことは無くなるが、出力後の画像における見た目レベルの濃度がドットを分散する前と後とで一致しなくなってしまう（出力後の画像の方が低濃度に見えてしまう）ことも考えられる。

そこで、入力時と出力時とで見た目の濃度が一致するような出力パターンを採用する態様を、実施例２として説明する。なお、実施例１と共通する部分については説明を簡略化ないしは省略し、ここでは差異点を中心に説明することとする。

図１１は、本実施例に係る出力パターンテーブルの一例を示している。実施例１に係る図９の出力パターンテーブルと比較すると、黒出力パターンＢＣＡ及び黒出力パターンＤＥで、黒画素が１画素分増えている。なお、本実施例においては、ユーザが操作部１０５を介して、出力パターンテーブルの内容を書き換えるものとする。

また、本実施例では、入力画像データの濃度値を２（図１２参照）とし、２値化処理部２０１では図１３に示すディザパターンを用いるものとする。

以下、前述の図３のフローチャートに沿って、本実施例に係る画像処理部１１５における画像処理について説明する。

図１２で示す入力画像データを受信すると（ステップ３０１）、画像処理部１１５は、図１３で示すディザパターンを用いて２値化処理を行い、２値画像を生成する（ステップ３０２）。本実施例の場合、入力画像データの濃度値はすべて２であるので、図１３で示すディザパターンの閾値０及び１の部分のみＯＮ（１）になり、その他はＯＦＦ（０）となる。これにより、図１４に示すような２値画像が得られる。なお、実施例１における図６の（ａ）及び（ｂ）で示した２値画像と同様、実際の２値画像はこの繰り返しで表現され十分広い面積を持っているものとする。そして、ステップ３０３以下の処理がなされる。

まず、注目画素が図１４の２値画像のａ，ｄ，ｅ，ｇ，ｊ，ｌ，ｍ，ｐ，ｒ，ｓの位置にある時、前述のマッチング用パターン８０４との比較において、参照画素Ｄ及びＥの色が２画素とも黒、注目画素Ａの色が白と判定される（ステップ７１３、７１４）。よって、出力候補バッファには、図１１に示す出力パターンテーブル内の黒出力パターンＤＥが格納される（ステップ７１６）。

また、注目画素が図１４の２値画像のｂ，ｃ，ｆ，ｈ，ｉ，ｋ，ｎ，ｏ，ｑ，ｔの位置にある時、前述のマッチング用パターン８０４との比較において、参照画素Ｃ及びＢの色が２画素とも黒、注目画素Ａの色が黒と判定される（ステップ７０９、７１０）。よって、出力候補バッファには、図１１に示す出力パターンテーブル内の黒出力パターンＢＣＡが格納される（ステップ７１１）。

そして、注目画素が上記以外の位置にある時には、いずれの黒出力パターンも出力候補バッファに格納されることはないため、出力候補バッファはステップ７０２で初期化された値、つまり白で埋められたままとなる。

上記のような処理を経て、図１４に示す２値画像の１０個の黒ドット（ｂ、ｃ、ｆ、ｈ、ｉ、ｋ、ｎ、ｏ，ｑ，ｔ）は、最終的に図１５に示すような状態で出力されることになる。

この場合において、図１５に示す出力画像では、図１４に示す２値画像よりも黒の画素数が増え濃くなるように思えるが、実際の印刷結果では、入力画像データの濃度が維持されて見えることになる。

（実施例３）
白に近い明るい部分や黒に近い暗い部分において、規則的に並ぶ黒或いは白のドットが目につかない場合は、実施例１や２で説明したような置き換え処理（注目画素の分割及び分散配置）を行う必要はない。そこで、ユーザの選択に応じ、置き換え処理において注目画素がそのまま維持されるように処理することが可能な態様について実施例３として説明する。なお、実施例１及び２と共通する部分については説明を簡略化ないしは省略し、ここでは差異点を中心に説明することとする。

本実施例では、ユーザが操作部１０５を介して、置き換え処理において注目画素を維持するかどうか（分割及び分散配置を行うかどうか）を選択できるようにする。そして、「注目画素を維持」が選択された場合は、注目画素の色が白（黒）の場合は、例えば４つの画素がすべて白（黒）の画素のみで構成される出力パターンで注目画素を置き換えるようにする。図１６は、本実施例に係る出力パターンテーブルの一例である。図１６の出力パターンテーブルでは、例えば黒画素を含む出力パターンにおいては、黒出力パターンＡ、ＢＣＡ、ＤＥＡのいずれも４つの画素すべてが黒画素になっており、注目画素が維持されることになる。

以下、前述の図３のフローチャートに沿って、本実施例に係る画像処理部１１５における画像処理について説明する。ここでは、図４で示した入力画像データ（濃度値がすべて１）を、図５の（ａ）で示したディザパターンを用いて２値化し、図６で示す２値画像が生成されるものとする。もちろん、実施例１同様、実際の２値画像はこの繰り返しで表現され十分広い面積を持っている。そして、ステップ３０３以下の処理がなされる。

まず、注目画素がａ、ｃ、ｉ、ｋの位置にある時、前述のマッチング用パターン８０１〜８０４の全てにおいて、ステップ７０５〜ステップ７０７でＹｅｓとなる。よって、出力候補バッファには、図１６に示す出力パターンテーブル内の黒出力パターンＡが格納される（ステップ７０８）。

また、注目画素がｂ、ｄ、ｊ、ｌの位置にある時、前述のマッチング用パターン８０１との比較において、ステップ７０５、７０６、７０９を経て、ステップ７１３で参照画素Ｅの色が２画素とも黒と判定される。そして、続くステップ７１４で注目画素Ａの色が白と判定される。よって、出力候補バッファには、図１６に示す出力パターンテーブル内の黒出力パターンＤＥが格納される（ステップ７１６）。

また、注目画素がｅ、ｇ、ｍ、ｏの位置にある時、マッチング用パターン８０１との比較において、ステップ７０５、７０６、７０９を経て、ステップ７１３で参照画素Ｄの色が２画素とも黒と判定される。そして、続くステップ７１４で注目画素Ａの色が白と判定される。よって、出力候補バッファには、図１６に示す出力パターンテーブル内の黒出力パターンＤＥが格納される（ステップ７１６）。

また、注目画素がｆ、ｈ、ｎ、ｐの位置にある時、マッチング用パターン８０１との比較において、ステップ７０５、７０６を経て、ステップ７０９で参照画素Ｂ及びＣの両方が２画素とも黒と判定される。そして、続くステップ７１０で注目画素Ａの色が白と判定される。よって、出力候補バッファには、図１６に示す出力パターンテーブル内の黒出力パターンＢＣが格納される（ステップ７１２）。

注目画素が上記以外の場所にある時は、いずれの黒出力パターンも出力候補バッファに格納されることはないため、出力候補バッファはステップ７０２で初期化された値、つまり白で埋められたままとなる。

上記のような処理によって、図６の２値画像は、最終的に図１７に示すような状態、つまり、実施例１のようにドットが小さく分割され、かつ、分割後のドットが分散して配置されることとなく、入力画像と同じ状態で出力されることになる。

（その他の実施形態）
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによっても達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

Claims (10)

1. 入力画像データをスクリーン処理して得られた２値画像の注目画素を中心として点対称の位置に黒若しくは白の画素が存在するか否かを、パターンマッチングを用いて判定する点対称性判定手段と、
   前記点対称性判定手段での判定結果に応じて、前記注目画素を、前記入力画像データよりも高解像度の出力パターンで置き換える画素置換手段と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記パターンマッチングにおいて用いられるマッチング用パターンは、スクリーン線数に応じた数だけ用意されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 入力画像データをスクリーン処理して得られた２値画像の注目画素を中心として点対称の位置に黒若しくは白の画素が存在するか否かを判定する点対称性判定手段と、
   前記点対称性判定手段での判定結果に応じて、前記注目画素を、前記入力画像データよりも高解像度の出力パターンであって、前記存在した黒若しくは白の画素を分散して配置する出力パターンへと置き換える画素置換手段と
   を有することを特徴とする画像処理装置。
4. 前記高解像度の出力パターンは、前記入力画像データにおける濃度と前記置換え後の画像データにおける濃度が同じになるように設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記濃度は、信号レベルの濃度であることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記濃度は、見た目レベルの濃度であることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
7. 入力画像データをスクリーン処理して得られた２値画像の注目画素を中心として点対称の位置に黒若しくは白の画素が存在するか否かを判定する点対称性判定手段と、
   前記点対称性判定手段での判定結果に応じて、前記注目画素を、前記入力画像データよりも高解像度の出力パターンで置き換える画素置換手段と
   を有し、
   前記画素置換手段は、ユーザの選択に応じて、置き換えられた後の各画素を、分散して配置又は前記注目画素を維持するように配置する
   ことを特徴とする画像処理装置。
8. 入力画像データをスクリーン処理して得られた２値画像の注目画素を中心として点対称の位置に黒若しくは白の画素が存在するか否かを、パターンマッチングを用いて判定する点対称性判定ステップと、
   前記点対称性判定ステップでの判定結果に応じて、前記注目画素を、前記入力画像データよりも高解像度の出力パターンで置き換える画素置換ステップと、
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
9. 入力画像データをスクリーン処理して得られた２値画像の注目画素を中心として点対称の位置に黒若しくは白の画素が存在するか否かを判定する点対称性判定ステップと、
   前記点対称性判定ステップでの判定結果に応じて、前記注目画素を、前記入力画像データよりも高解像度の出力パターンであって、前記存在した黒若しくは白の画素を分散して配置する出力パターンへと置き換える画素置換ステップと、
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
10. コンピュータを、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。

Images