JP5709479B2 - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、スクリーン処理を行うものに関する。

従来、記録媒体上に画像を形成する方法において、階調再現を実現するために面積階調の手法が用いられている。面積階調とは色材の付着領域の割合を変化させることにより階調を表現する手法であり、代表的なものとしてＡＭ（振幅変調）スクリーンとＦＭ（周波数変調）スクリーンとが知られている。ＡＭスクリーンは色材の付着領域の大きさ（いわゆる網点の大きさ）を変調することで階調を表現し、網点の形状、網点を配置する方向（網点角度）、周期的な網点の配置密度（線数）により特徴付けられる。一方、ＦＭスクリーンは一定の大きさの微小な孤立ドットを擬似ランダムに配置し、ドットの密度で階調を表現する。ＦＭスクリーンを用いるには微小ドットを安定して記録する必要がある。そこで一般に、微小ドットの再現が不安定な画像形成装置ではＡＭスクリーンが用いられている。

ＡＭスクリーンを用いた場合、出力画像においていわゆる原稿モアレが生じることがある。原稿モアレとは、入力画像が周期的に配列した網点と干渉し、入力画像における高周波成分が低周波領域に折り返すことによって生じる視認可能な周期的パターンのことである。このような原稿モアレを抑制する方法として、以下に示す二つの方法が提案されている。

一つ目は、入力画像に対してフィルタ処理を行い、モアレの原因となる周波数成分を入力画像から除去する方法である（特許文献１）。二つ目は、ＡＭスクリーンを用いた際に原稿モアレが発生する場合は、ＡＭスクリーンの代わりに、微小な孤立ドットが擬似ランダムに配置されたＦＭスクリーンを用いる方法である（特許文献２）。

特開平０８−０５１５３６号公報 特開２００７−１２９５５８号公報

しかしながら、前述の文献に開示された技術では、以下に示すような問題が生じることがある。

特許文献１に記載された方法では、入力画像に対してローパスフィルタを用いてフィルタ処理を行い、モアレの原因となる周波数成分を入力画像から除去する。モアレの原因となる周波数成分はスクリーン周波数付近の高周波成分であり、入力画像に対してモアレの原因となる周波数成分を取り除くのに十分なローパスフィルタをかけると、全体的にぼやけた画像になってしまう。

特許文献２のようにＦＭスクリーンを用いる方法では、オフセット印刷に代表される印刷装置や電子写真方式による記録装置などの、ドットの再現が不安定である画像形成装置では、出力画像にざらつきが目立つという問題がある。

そこで、本発明の目的は、原稿モアレが抑制された高品質な出力画像を得ることにある。

上記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、入力画像データをスクリーン処理する画像処理装置であって、画像データをスクリーン処理する第１のスクリーン処理手段と、前記スクリーン処理された画像データと前記画像データの差分の低周波成分に基づいて補正量を算出する算出手段と、前記補正量を累積する累積手段と、前記累積手段により累積された累積補正量を用いて、前記画像データを補正する補正手段と、前記補正手段により補正された画像データに対してスクリーン処理する第２のスクリーン処理手段とを有し、前記入力画像データに対して前記第１のスクリーン処理手段、前記算出手段、前記累積手段および前記補正手段を繰り返すことを特徴とする。

本発明によれば、原稿モアレが抑制された高品質な出力画像を得ることが可能である。

第１の実施形態に係る画像処理装置及び画像形成装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る画像処理装置による画像処理方法を示すフローチャートである。 シアン色分解後デューティデータに対するスクリーン処理の様子を示す図である。 第１の実施形態に係る画像処理方法における各データを示す図である。 第１の実施形態に係る画像処理方法における各データおよび効果を示す図である。 第１の実施形態における画像処理方法の過程で得られる画像データの画素値の分布を示す図である。 その他実施形態の構成例を示す図である。

以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は画像データをＡＭスクリーンで階調表現するデータに変換するスクリーン処理を対象とする。

まず、第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る画像処理装置１０１及び画像形成装置１２２の構成を示すブロック図である。なお、画像処理装置１０１は、例えば画像形成装置に対応したドライバがインストールされた一般的なパーソナルコンピュータである。画像処理装置１０１の各構成は、コンピュータが所定のプログラムを実行することにより実現されることになる。なお、他の構成例として、例えば画像形成装置１２２が画像処理装置１０１を含む構成としてもよい。
画像処理装置１０１と画像形成装置１２２とは、インタフェース又は回路によって接続されている。

画像処理装置１０１は、画像データ入力端子１０２より印刷対象の画像データを入力し、入力画像格納バッファ１０３に格納する。

色分解処理部１０４は、入力画像格納バッファ１０３に格納された画像データを画像形成装置１２２が備える色材色に対応した色成分データへ色分解する。色分解処理には、色分解用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）記憶部１０５に記憶された色分解用ルックアップテーブルが参照される。

入力切替部１０６は、色分解処理部１０４から出力される各色成分データ、あるいは、繰り返し判定部１１８を経由して与えられる原稿モアレ成分除去部１１２の出力データのいずれかを、原稿モアレ成分算出部１０７へ出力する。

原稿モアレ成分算出部１０７は、色分解処理部１０４にて分解された各色材値、及び入力切替部１０６からの出力値に基づき、原稿モアレ成分を算出する。

原稿モアレ成分除去部１１２は、色分解処理部１０４にて分解された各色材値から、原稿モアレ成分算出部１０７が算出した原稿モアレ成分を除去する。

繰り返し判定部１１８は、原稿モアレ成分算出部１０７、並びに原稿モアレ成分除去部１１２の繰り返し回数に応じて、原稿モアレ成分の算出及び除去をさらに繰り返し行うか否かを判定する。繰り返し回数が所定の回数に達した場合は、スクリーン処理部１１９へと接続する。一方現在の繰り返し回数が所定の回数に達していない場合は、入力切替部１０６と接続する。

スクリーン処理部１１９は、原稿モアレ成分除去部１１２から出力された各色材値に対してスクリーン処理を実行し、これをスクリーン処理後データとしてスクリーン画像格納バッファ１２０に格納する。ここでスクリーン処理はＡＭスクリーン処理のことである。スクリーン画像格納バッファ１２０に格納されたスクリーン処理後データは、出力端子１２１より画像形成装置１２２へ出力される。なお、原稿モアレ成分とは、原稿（入力画像）とスクリーンとの間に生じるモアレである。入力画像が周期性をもつＡＭスクリーンと干渉し、入力画像における高周波成分が低周波領域に折り返すことに起因する。

画像形成装置１２２において、画像処理装置１０１から出力されたスクリーン処理後データに従って、ＣＭＹＫ各色の感光体ドラム１２３、１２４、１２５、１２６上に潜像画像が形成される。各色の感光体ドラム１２３、１２４、１２５、１２６上において、形成された潜像画像からトナー像が形成され、形成されたトナー像は中間転写ベルト１２７上に転写され、フルカラーの像が中間転写ベルト１２７上に形成される。この像は、転写部１２８において、給紙トレイ１３０から供給された用紙上に転写され、定着部１２９にて定着される。カラー像が定着された用紙は排紙トレイ１３１に送られる。

次に、本実施形態に係る画像処理装置１０１の画像処理方法について、図２のフローチャートを用いて説明する。なお、各ステップは全画素に対して行われる。

まず、ステップＳ２０１において、画像処理装置１０１は、多階調の画像データを入力端子１０２より入力し、入力画像格納バッファ１０３に格納する。ここで入力画像データは、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３つの色成分を有する。

次に、ステップＳ２０２において、色分解処理部１０４は、入力画像バッファ１０３に格納された多階調の画像データに対し、色分解用ＬＵＴ記憶部１０５に記憶された色分解ＬＵＴを用いて、ＲＧＢからＣＭＹＫに変換する。本実施形態では、ＣＭＹＫの各色成分データを８ビットとして扱うが、それ以上の階調数への変換を行っても構わない。

本実施形態の画像形成装置は、ＣＭＹＫ４種類の色材を保有する。そのため、ＲＧＢの画像データは、ＣＭＹＫの画像データへ変換される。即ち、式（１）〜式（４）のとおりに、４種類の有色色材に対応したＤ＿ｃ、Ｄ＿ｍ、Ｄ＿ｙ、Ｄ＿ｋ（０〜２５５）が生成される。
Ｄ＿ｃ＝Ｃ＿ＬＵＴ＿３Ｄ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）・・・式（１）
Ｄ＿ｍ＝Ｍ＿ＬＵＴ＿３Ｄ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）・・・式（２）
Ｄ＿ｙ＝Ｙ＿ＬＵＴ＿３Ｄ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）・・・式（３）
Ｄ＿ｋ＝Ｋ＿ＬＵＴ＿３Ｄ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）・・・式（４）
ここで、式（１）〜式（４）の右辺に定義される各関数が、色分解用ＬＵＴの内容に該当する。色分解用ＬＵＴはレッド、グリーン、ブルーの３入力値から、各有色色材への出力値を定める。本実施形態では、ＣＭＹＫ４色を具備する構成であるため、３入力値から４出力値を得るＬＵＴ構成となる。以上の処理により、本実施形態における色分解処理が完了する。

次に、ステップＳ２０３において入力切替部１０６は、色分解処理部１０４の出力データ、あるいは、繰り返し判定部１１８を経由して与えられる原稿モアレ成分除去部１１２の出力データのいずれかに切り替え、一方を原稿モアレ成分算出部１０７へ出力する。

次に、ステップＳ２０４において、原稿モアレ成分算出部１０７は、原稿モアレ成分を算出する。以下、図１を参照しながら原稿モアレ成分算出部１０７の処理の詳細について説明する。

原稿モアレ成分算出部１０７は、スクリーン処理部１０８、フィルタ処理部１０９、１１０、減算部１１１から構成される。図１では説明の簡単のため、シアンを処理するブロックを詳細に示し、ＭＹＫの画像データを処理する構成の詳細は省略している。

スクリーン処理部１０８は、色分解処理部１０４にて生成された色分解後デューティデータＤ＿ｃ、Ｄ＿ｍ、Ｄ＿ｙ、Ｄ＿ｋに対してＡＭスクリーン処理（以下、スクリーン処理）を行い、スクリーン処理後データＯｕｔ＿ｃ、Ｏｕｔ＿ｍ、Ｏｕｔ＿ｙ、Ｏｕｔ＿ｋを出力する。これらスクリーン処理後データには、色分解後デューティデータとＡＭスクリーンとの干渉によって発生する原稿モアレが含まれている可能性がある。

具体的な処理について以下に説明する。スクリーン処理部１０８には、ＣＭＹＫ各色の閾値テーブルＴｈ＿ｃ、Ｔｈ＿ｍ、Ｔｈ＿ｙ、Ｔｈ＿ｋが格納されている。そのうちスクリーン処理部１０８は、スクリーン処理を行う色に対応する閾値テーブルを参照してスクリーン処理をする。具体的には、処理を行う色の色分解後デューティデータと対応する閾値テーブルとを画素毎に比較し、スクリーン処理後データを出力する。ここで説明を簡略化するため、シアンを例に挙げてスクリーン処理の概要を説明する。

図３は、シアン色分解後デューティデータＤ＿ｃ３０１に対するスクリーン処理の様子を示している。閾値テーブルＴｈ＿ｃ３０２は、画素位置に対応した閾値が格納されている。スクリーン処理部１０８は、各画素のシアン色分解後デューティデータＤ＿ｃ３０１に対して、画素位置に対応した閾値（０〜２５５）を用いて式（５）、式（６）に示される処理を行う。そして、シアンデータＯｕｔ＿ｃ３０３が得られる。なお、Ｔｈ＿ｃ３０２は図３に示すように印刷画像上のアドレスに対応した閾値群である。
Ｄ＿ｃ≦Ｔｈ＿ｃのとき、Ｏｕｔ＿ｃ＝０・・・式（５）
Ｔｈ＿ｃ＜Ｄ＿ｃのとき、Ｏｕｔ＿ｃ＝２５５・・・式（６）
上記例では、シアンを例に挙げた。スクリーン処理部１０８は、マゼンタ、イエロー、ブラックに対しても同様にスクリーン処理を行う。これにより、スクリーン処理後データとしてシアンデータＯｕｔ＿ｃ、マゼンタデータＯｕｔ＿ｍ、イエローデータＯｕｔ＿ｙ、ブラックデータＯｕｔ＿ｋを得る。

次にフィルタ処理部１０９は、原稿モアレが含まれるスクリーン処理後データＯｕｔ＿ｃ、Ｏｕｔ＿ｍ、Ｏｕｔ＿ｙ、Ｏｕｔ＿ｋに対して、式（７）〜式（１０）のように所定のローパスフィルタ（以下、ＬＰＦ）によるフィルタ処理を行う。これにより、スクリーン処理後データ低周波成分Ｏｕｔ＿ｆ＿ｃ、Ｏｕｔ＿ｆ＿ｍ、Ｏｕｔ＿ｆ＿ｙ、Ｏｕｔ＿ｆ＿ｋが算出される。
Ｏｕｔ＿ｆ＿ｃ＝Ｏｕｔ＿ｃ＊ＬＰＦ・・・式（７）
Ｏｕｔ＿ｆ＿ｍ＝Ｏｕｔ＿ｍ＊ＬＰＦ・・・式（８）
Ｏｕｔ＿ｆ＿ｙ＝Ｏｕｔ＿ｙ＊ＬＰＦ・・・式（９）
Ｏｕｔ＿ｆ＿ｋ＝Ｏｕｔ＿ｋ＊ＬＰＦ・・・式（１０）
但し、＊はコンボリューションを示す

フィルタ処理部１０９で用いられるローパスフィルタは、スクリーン処理に用いられるスクリーンの周波数特性に応じたカットオフ周波数をもつ。入力画像がスクリーンと干渉することにより発生するモアレは、スクリーン周波数付近よりも低い周波数帯域に生じる。そこでＬＰＦはスクリーン周波数よりを高い周波数帯域をカットオフするような特性を持つ。

フィルタ処理部１１０は同様に、色分解後デューティデータＤ＿ｃ、Ｄ＿ｍ、Ｄ＿ｙ、Ｄ＿ｋに対して、式（１１）〜式（１４）のように所定のＬＰＦによるフィルタ処理を行う。これにより、色分解後デューティ低周波成分Ｄ＿ｆ＿ｃ、Ｄ＿ｆ＿ｍ、Ｄ＿ｆ＿ｙ、Ｄ＿ｆ＿ｋが算出される。
Ｄ＿ｆ＿ｃ＝Ｄ＿ｃ＊ＬＰＦ・・・式（１１）
Ｄ＿ｆ＿ｍ＝Ｄ＿ｍ＊ＬＰＦ・・・式（１２）
Ｄ＿ｆ＿ｙ＝Ｄ＿ｙ＊ＬＰＦ・・・式（１３）
Ｄ＿ｆ＿ｋ＝Ｄ＿ｋ＊ＬＰＦ・・・式（１４）
但し、＊はコンボリューションを示す

フィルタ処理部１１０で用いられるＬＰＦは、フィルタ処理部１０９で用いられるフィルタとほぼ同じカットオフ周波数を有する必要がある。本実施形態では同一のＬＰＦであるが、必ずしも同一でなくても効果を成し得る。

次に減算部１１１は、式（１５）〜式（１８）のようにスクリーン処理後データ低周波成分Ｏｕｔ＿ｆ＿ｃ、Ｏｕｔ＿ｆ＿ｍ、Ｏｕｔ＿ｆ＿ｙ、Ｏｕｔ＿ｆ＿ｋから、色分解後デューティ低周波成分Ｄ＿ｆ＿ｃ、Ｄ＿ｆ＿ｍ、Ｄ＿ｆ＿ｙ、Ｄ＿ｆ＿ｋを減算する。これにより得られる値Ｐ＿ｃ、Ｐ＿ｍ、Ｐ＿ｙ、Ｐ＿ｋは、スクリーン処理を施す前のデューティデータとスクリーン処理後データとの差分の低周波成分である。原稿モアレは入力画像がスクリーンと干渉し、スクリーン処理によって入力画像データの高周波成分が低周波領域に折り返すことにより発生する。従って、スクリーン処理によって生じる誤差の低周波成分Ｐ＿ｃ、Ｐ＿ｍ、Ｐ＿ｙ、Ｐ＿ｋは原稿モアレ成分に相当する。
Ｐ＿ｃ＝（Ｏｕｔ＿ｆ＿ｃ−Ｄ＿ｆ＿ｃ）・・・式（１５）
Ｐ＿ｍ＝（Ｏｕｔ＿ｆ＿ｍ−Ｄ＿ｆ＿ｍ）・・・式（１６）
Ｐ＿ｙ＝（Ｏｕｔ＿ｆ＿ｙ−Ｄ＿ｆ＿ｙ）・・・式（１７）
Ｐ＿ｋ＝（Ｏｕｔ＿ｆ＿ｋ−Ｄ＿ｆ＿ｋ）・・・式（１８）
以上の処理により、本実施形態における原稿モアレ成分算出処理が完了する。

次にステップＳ２０５において、原稿モアレ成分除去部１１２は、原稿モアレ成分を除去する。原稿モアレ成分除去部１１２は、補正量算出部１１３、補正係数記憶部１１４、累積補正量加算部１１５、累積補正量記憶部１１６、補正部１１７から構成される。図１では簡単のため、シアンを処理するブロック以外の構成要素を省略している。

まず、補正量算出部１１３は、原稿モアレ成分Ｐ＿ｃ、Ｐ＿ｍ、Ｐ＿ｙ、Ｐ＿ｋに対して、式（１９）〜式（２２）のように適切な補正量を算出するため補正係数ｈ＿ｃ、ｈ＿ｍ、ｈ＿ｙ、ｈ＿ｋを乗算する。それによって、補正量Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｃ、Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｍ、Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｙ、Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｋを生成する。
Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｃ＝ｈ＿ｃ×Ｐ＿ｃ・・・式（１９）
Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｍ＝ｈ＿ｍ×Ｐ＿ｍ・・・式（２０）
Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｙ＝ｈ＿ｙ×Ｐ＿ｙ・・・式（２１）
Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｋ＝ｈ＿ｋ×Ｐ＿ｋ・・・式（２２）

なお、原稿モアレ成分に乗算する補正係数ｈ＿ｃ、ｈ＿ｍ、ｈ＿ｙ、ｈ＿ｋは、補正係数記憶部１１４に記憶されている。本実施形態において、補正係数ｈ＿ｃ、ｈ＿ｍ、ｈ＿ｙ、ｈ＿ｋの値は全て１としたが、１以外の値であってもよい。例えば、ＣＭＹＫの各色版について単色のサーキュラーゾーンプレートチャートを補正係数の値を振って印刷し、最もモアレが抑制できているチャートに対応する補正係数を設定してもよい。
また補正係数ｈ＿ｃ、ｈ＿ｍ、ｈ＿ｙ、ｈ＿ｋは、式（２３）〜式（２６）のように、原稿モアレ成分算出部１０７並びに原稿モアレ成分除去部１１２の繰り返し回数によって減少するように変更してもよい。繰り返し回数に応じて補正量が収束するように補正係数を設定することにより、補正を安定させる効果がある。
ｈ＿ｃ＝（１−ｎ／Ｎ）・・・式（２３）
ｈ＿ｍ＝（１−ｎ／Ｎ）・・・式（２４）
ｈ＿ｙ＝（１−ｎ／Ｎ）・・・式（２５）
ｈ＿ｋ＝（１−ｎ／Ｎ）・・・式（２６）
このとき、ｎは現在の繰り返し回数、Ｎは予め設定された繰り返し回数を表す。

次に、累積補正量加算部１１５は、累積補正量記憶部１１６に記憶された累積補正量Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｏｌｄ＿ｃ、Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｏｌｄ＿ｍ、Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｏｌｄ＿ｙ、Ｐ１＿Ｓｕｍ＿Ｏｌｄ＿ｋに対し、補正量Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｃ、Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｍ、Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｙ、Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｋを加算する。

このとき、加算後の新しい累積補正量をＰ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｃ、Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｍ、Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｙ、Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｋと表すと、次式で表される。
Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｃ＝Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｏｌｄ＿ｃ＋Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｃ・・・式（２７）
Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｍ＝Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｏｌｄ＿ｍ＋Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｍ・・・式（２８）
Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｙ＝Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｏｌｄ＿ｙ＋Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｙ・・・式（２９）
Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｋ＝Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｏｌｄ＿ｋ＋Ｐ＿Ｎｅｗ＿ｋ・・・式（３０）
式（２７）〜式（３０）で得られた加算値が新たな累積補正量として、累積補正量記憶部１１６に記憶される。

さらに、補正部１１７は、色分解後デューティデータＤ＿ｃ、Ｄ＿ｍ、Ｄ＿ｙ、Ｄ＿ｋから、新しい累積補正量Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｃ、Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｍ、Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｙ、Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｋを減算する。このときの式は、式（３１）〜式（３４）のように表される。これにより、原稿モアレ成分除去後デューティデータＤ＿Ｎｅｗ＿ｃ、Ｄ＿Ｎｅｗ＿ｍ、Ｄ＿Ｎｅｗ＿ｙ、Ｄ＿Ｎｅｗ＿ｋが算出される。
Ｄ＿Ｎｅｗ＿ｃ＝（Ｄ＿ｃ−Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｃ）・・・式（３１）
Ｄ＿Ｎｅｗ＿ｍ＝（Ｄ＿ｍ−Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｍ）・・・式（３２）
Ｄ＿Ｎｅｗ＿ｙ＝（Ｄ＿ｙ−Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｙ）・・・式（３３）
Ｄ＿Ｎｅｗ＿ｋ＝（Ｄ＿ｋ−Ｐ＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｋ）・・・式（３４）

以上の処理により、原稿モアレ成分除去処理が完了する。本処理については、予め設定された原稿モアレ成分算出部１０７並びに原稿モアレ成分除去部１１２の所定の繰り返し回数分だけ繰り返される。

Ｓ２０３およびＳ２０４における処理が全画素に対して行われると、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６において、繰り返し判定部１１８は、原稿モアレ成分算出部１０７並びに原稿モアレ成分除去部１１２を再び繰り返すか否かの判定が行う。繰り返し回数を１０回と設定したとする。現在の繰り返し回数が１０回に達した場合は、原稿モアレ成分除去部で得られた除去後の画像データをスクリーン処理部１１９へ出力する。一方、現在の繰り返し回数が１０回に達していない場合は、原稿モアレ成分除去部は除去後の画像データを入力切替部１０６へ出力し、入力切替部１０６は除去後の画像データが通過するように処理を切り替える。そして、原稿モアレ成分算出部１０７におけるスクリーン処理部１０８の入力として提供する。本処理部は、繰り返し回数が１０回となるまで、繰り返される。

繰り返し回数が１０回に達すると、ステップＳ２０７へ処理が遷移する。スクリーン処理部１１９は、原稿モアレ成分除去後デューティデータＤ＿Ｎｅｗ＿ｃ、Ｄ＿Ｎｅｗ＿ｍ、Ｄ＿Ｎｅｗ＿ｙ、Ｄ＿Ｎｅｗ＿ｋに対してＡＭスクリーン処理を行う。これにより、原稿モアレ成分除去後スクリーン処理後データＯｕｔ＿ｃ、Ｏｕｔ＿ｍ、Ｏｕｔ＿ｙ、Ｏｕｔ＿ｋが生成され、スクリーン処理部１１９は、これをスクリーン画像格納バッファ１１６に格納する。

なお、このとき用いられる色の閾値テーブルは、スクリーン処理部１０８で用いられたものと同一である必要がある。そして、スクリーン画像格納バッファ１２０に格納された原稿モアレ成分除去後スクリーン処理後データが出力端子１２１より画像形成装置１２２へ出力される。

原稿モアレ成分算出部１０７、並びに原稿モアレ成分除去部１１２の繰り返し回数は、任意に設定することができる。原稿モアレ成分の検出並びに除去を繰り返すことにより、累積補正量が最適化されることで、より高精度に原稿モアレを除去できる。繰り返し回数を多くするほど原稿モアレの低減効果が高くなる。ユーザーのニーズに応じて、適切な繰り返し回数を設定することが可能である。

次に、本実施形態における画像処理方法の効果について、図４を参照しながら説明する。

図４は、ブラック単色で構成される約５ｍｍ四方の原稿チャートを、本実施形態における画像処理装置１０１で処理したときに生成されるブラックプレーンの画像を示している。原稿モアレ成分算出部１０７並びに原稿モアレ成分除去部１１２の繰り返し回数分は１０回としている。図４（ａ）が繰り返し回数１回時における各画像であり、図４（ｂ）が繰り返し回数１０回時における各画像を表している。

まず、図４（ａ）の繰り返し回数１回時における各画像について説明する。Ｄ＿ｋは色分解処理部１０４から出力された色分解後デューティデータである。Ｏｕｔ１＿ｋは、原稿モアレ成分算出部１０７におけるスクリーン処理部１０８から出力されたスクリーン処理後データである。Ｄ＿ｆ＿ｋは、フィルタ処理部１１０から出力された色分解後デューティ低周波成分である。Ｏｕｔ１＿ｆ＿ｋは、フィルタ処理部１０９から出力された原稿モアレ成分である。

なお、Ｄ＿ｆ＿ｋはＤ＿ｋに対してフィルタ処理を掛けた画像データであり、Ｏｕｔ１＿ｆ＿ｋはＯｕｔ１＿ｋに対してフィルタ処理を掛けた画像データである。

これらに対して、Ｄ１＿ｋは、原稿モアレ成分除去部１１２から出力された原稿モアレ成分除去後デューティデータである。本データが２回目の原稿モアレ成分算出部１０７におけるスクリーン処理部１０８への入力となる。Ｏｕｔ２＿ｋは２回目の原稿モアレ成分算出部１０７におけるスクリーン処理部１０８から出力されたスクリーン処理後データである。

図４（ａ）において、Ｏｕｔ１＿ｋは色分解後デューティデータＤ＿ｋに対してスクリーン処理を掛けた画像であり、図中に元画像には存在しない横縞上の原稿モアレが視認される。一方、Ｏｕｔ２＿ｋは原稿モアレ成分除去後デューティデータＤ１＿ｋに対してスクリーン処理を施した画像であり、Ｏｕｔ１＿ｋに比べ原稿モアレが視認されにくくなっている。このように、Ｏｕｔ２＿＿ｋの方がＯｕｔ１＿ｋに比べ原稿モアレが視認されにくくなる原理は、Ｏｕｔ１＿ｋとＤ１＿ｋとを比較すると直感的に理解できる。Ｏｕｔ１＿ｋで視認される原稿モアレに対して、Ｄ１＿ｋではＯｕｔ１＿ｋにおける原稿モアレの階調を反転させたパターンが視認される。すなわち、Ｄ１＿ｋは、色分解後デューティデータＤ＿ｋに対して、階調を反転させた原稿モアレパターンを足し合わせたものであるといえる。そのため、Ｄ１＿ｋにスクリーン処理を施したＯｕｔ２＿ｋにおいては、モアレが視認されにくくなる。

しかしながら、Ｏｕｔ２＿ｋは、原稿モアレが低減するものの、除去し切れていない成分が残る。

本実施例では、原稿モアレ成分を十分に除去するため、原稿モアレ成分算出及び原稿モアレ成分除去の処理を複数回繰り返し、より原稿モアレを抑制し、高品質な画像を出力することを特徴とする。

次に、図４（ｂ）は、繰り返し回数１０回時における各画像について説明する。Ｄ＿ｋ及びＤ＿ｆ＿ｋについては、図４（ａ）と同様であり、説明を省略する。

Ｏｕｔ１０＿ｋは、繰り返し回数１０回時におけるスクリーン処理部１０８から出力されたスクリーン処理後データである。Ｏｕｔ１０＿ｆ＿ｋは、繰り返し回数１０回時における、フィルタ処理部１０９から出力された原稿モアレ低周波成分である。

Ｄ＿１０＿ｋは、繰り返し回数１０回時における、原稿モアレ成分除去部１１２から出力された原稿モアレ成分除去後デューティデータである。Ｏｕｔ＿ｋは、スクリーン処理部１１９から出力された原稿モアレ成分除去後スクリーン処理後データである。

図４（ｂ）における、Ｏｕｔ１０＿ｆ＿ｋは、繰り返し回数１０回目において新たに算出された原稿モアレ成分算出部である。Ｏｕｔ１＿ｆ＿ｋと比較し、原稿モアレ成分の程度は軽減しているのが見てとれる。このときの最終的な出力結果は、Ｏｕｔ＿ｋであり、Ｏｕｔ１＿ｋ、Ｏｕｔ２＿ｋと比較し原稿モアレ成分が十分低減する。

図５は、本実施例の処理過程で得られる画像データの分布を示す図である。画像データの分布とは、各画像データにおける横方向の画素値を平均し、縦方向の画素値の変化を表している。図５において、図４と同様、Ｄ＿ｋは色分解処理部１０４から出力された色分解後デューティデータである。Ｏｕｔ１＿ｋ、Ｏｕｔ２＿ｋ、Ｏｕｔ１０＿ｋは、それぞれ、１回目、２回目、３回目、１０回目のスクリーン処理部１０８から出力されるスクリーン処理後データである。また、Ｐ１＿Ｎｅｗ＿ｋ、Ｐ２＿Ｎｅｗ＿ｋ、Ｐ３＿Ｎｅｗ＿ｋ、Ｐ１０＿Ｎｅｗ＿ｋは、それぞれ、１回目、２回目、３回目、１０回目の検出による補正量である。さらに、Ｐ１＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｋ、Ｐ２＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｋ、Ｐ３＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｋ、Ｐ１０＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｋは、それぞれ、１回目、２回目、３回目、１０回目における累積した補正量である。

このとき、Ｏｕｔ１＿ｋにおいて発生する原稿モアレ成分に基づいて算出した補正量がＰ１＿Ｎｅｗ＿ｋであり、補正量を累積加算した結果がＰ１＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｋである。１回目の原稿モアレ成分の算出においては累積加算される前の累積値は０であるため、Ｐ１＿Ｎｅｗ＿ｋとＰ１＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｋは同一である。同様に、Ｏｕｔ２＿ｋにおいて発生する原稿モアレ成分を算出した結果がＰ２＿Ｎｅｗ＿ｋであり、原稿モアレ成分を累積加算した結果がＰ２＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｋである。図中に示した３回目及び１０回目についても同様である。図５を見ると、原稿モアレ成分の算出と除去を繰り返すことによって、原稿モアレ成分が累積されていく様子がわかる。最終的にＰ１０＿Ｓｕｍ＿Ｎｅｗ＿ｋのデータを色分解後デューティデータＤ＿ｋから除去することで、Ｏｕｔ＿ｋのように原稿モアレ成分を十分低減することが可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、スクリーン処理によって生じる原稿モアレを、入力画像をぼかすことなく抑制することが可能である。

（その他実施形態）
第１の実施形態では、本発明のスクリーン処理手段として、スクリーン処理部１０８、１１９を用いた。本発明は、ＡＭスクリーンで階調表現するデータに変換するスクリーン処理を行うものであれば、全て適用することができる。

また、スクリーン処理された画像データと入力画像データの差分の低周波成分に基づいて補正量を算出する算出手段は、補正量算出部１１３に相当する。なお、第１の実施形態では、スクリーン処理された画像データとスクリーン処理する前の画像データの差分の低周波成分を、それぞれのデータにフィルタ処理を施した後に減算することにより算出される構成とした。しかしながら、スクリーン処理された画像データとスクリーン処理する前の画像データとを減算した値にフィルタ処理を施す構成としてもよい。つまり、前記スクリーン処理された画像データと入力画像データの差分の低周波成分は、原稿モアレ成分に相当する周波数成分であればよい。

さらに、低周波成分を算出するためのフィルタ処理部１０９、１１０では、実空間においてフィルタ処理前の画像データとローパスフィルタ（ＬＰＦ）とのコンボリューションを求めることによってフィルタ処理後画像を生成した。しかし、フィルタ処理は周波数空間において行うことにより処理精度を向上させることもできる。そのため、フィルタ処理部１０９、１１０における処理は、式（４１）のようにすることも可能である。
Ｉ２＝ＩＤＦＴ（ＤＦＴ（Ｉ１）×ＤＦＴ（ＬＰＦ））・・・式（４１）
ここで、Ｉ１はフィルタ処理前画像、Ｉ２はフィルタ処理後画像、ＤＦＴは離散フーリエ変換、ＩＤＦＴは離散逆フーリエ変換を意味する。

第１の実施形態では、本発明の累積手段として累積補正量加算部１１５を、補正手段として補正部１１７を用いた。

さらに第１の実施形態では、繰り返し処理を行うため、繰り返し判定部１１８を用いたが、必ずしも繰り返し判定部は必要でない。例えば繰り返し判定部のない例として、図６に示すように、原稿モアレ成分算出部及び原稿モアレ成分除去部を複数設けるような形態が挙げられる。この例においての繰り返し回数は３回である。原稿モアレ成分算出部および原稿モアレ成分除去部が順列に配列され、直前の原稿モアレ成分除去部の累積補正量記憶部に記憶された累積補正量に順次補正量を追加していく。このような構成とすることで、パイプライン的な処理が可能となり、処理の高速化を計ることができる。

また、繰り返し判定手段を構成する場合、前述の実施形態における繰り返し判定部１１８による判定方法には限られない。第１の実施形態における繰り返し判定部１１８では、原稿モアレ成分算出部、並びに原稿モアレ成分除去部の繰り返し回数によって判定した。その他の判定方法として、累積補正量の変化が所定値以下になった場合に、繰り返しを終了するような形態とすることもできる。

また本実施形態では、全画素に対して原稿モアレ成分算出部並びに原稿モアレ成分除去部による処理をした後に、所定の回数繰り返すようにした。しかしながら、必ずしも全画素に対して原稿モアレ成分算出部および原稿モアレ成分除去部による処理を施した後に、繰り返し判定をする構成でなくてもよい。例えば、あるブロック毎に繰り返し判定を行い、原稿モアレ成分算出部および原稿モアレ成分除去部による処理を繰り返してもよい。以上の通り、スクリーン処理によって発生するモアレ成分を除去するための補正処理を繰り返し行う構成となっていれば、前述の実施形態に限られない。

また、上述した各実施形態では、電子写真方式におけるモアレ抑制のための画像処理法を説明した。しかしながら本発明は、電子写真記録方式以外の他の方式に従って記録を行う記録装置（例えばインクジェット方式、熱転写方式、オフセット印刷方式）に対しても適用できる。

本発明は、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体（記録媒体）等として実施形態をとることが可能である。複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、撮像装置、ｗｅｂアプリケーション等）から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

なお本発明は、前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を、システムあるいは装置に供給し、コンピュータが該供給されたプログラム実行することでも達成される。この場合、本発明を構成する手段全てにソフトウェアを用いて実行してもよいし、一部構成にのみソフトウェアを用いることも可能である。

Claims (13)

1. 入力画像データに対して、スクリーン処理する画像処理装置であって、
   画像データを入力し、スクリーン処理するスクリーン処理手段と、
   前記画像データの低周波成分と、前記スクリーン処理手段からのスクリーン処理後画像データの低周波成分との差分を検出する検出手段と、
   前記差分に基づいて、前記スクリーン処理手段が処理した画像データを補正する補正手段とを有し、
   前記スクリーン処理手段、前記検出手段、前記補正手段を繰り返し行うことにより、前記入力画像データをスクリーン処理する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記補正手段は、前記差分に基づいて補正量を算出し、前記補正量を累積した値により前記画像データを補正することを有する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記スクリーン処理手段、前記検出手段、前記補正手段の繰り返しが十分でない場合、前記補正量を累積した値により前記入力画像データを補正し、前記補正された入力画像データがスクリーン処理手段に入力されることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記スクリーン処理手段、前記検出手段、前記補正手段の繰り返しが十分でない場合、前記補正量により前記画像データを補正し、前記補正された画像データがスクリーン処理手段に入力されることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
5. さらに、前記スクリーン処理手段、前記検出手段、前記補正手段をさらに繰り返すかどうかを判定する判定手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
6. 前記判定手段は、繰り返し回数が所定の回数に達したかどうかにより判定することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記判定手段は、前記スクリーン処理された画像データと前記画像データとの差分が所定の閾値以下であるかどうかにより判定することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
8. 前記補正手段は、前記補正量が収束するように前記低周波成分に対して補正係数を乗算することにより前記補正量を算出することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
9. 前記検出手段は、前記画像データをフィルタ処理する第１のフィルタ処理手段と、前記スクリーン処理された画像データをフィルタ処理する第２のフィルタ処理手段とを有し、前記第１のフィルタ処理手段による処理結果と前記第２のフィルタ処理手段による処理結果とを減算することにより前記低周波成分を検出することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
10. 前記検出手段は、前記画像データと前記スクリーン処理された画像データとを減算した結果に対してフィルタ処理することにより、前記低周波成分を検出することを特徴とすることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像処理装置。
11. スクリーン処理手段、検出手段、補正手段が複数順列に備えられていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の画像処理装置。
12. スクリーン処理手段、検出手段、補正手段を有する画像処理装置を制御し、入力画像データをスクリーン処理する画像処理方法であって、
    前記スクリーン処理手段が画像データをスクリーン処理し、
    前記検出手段が前記画像データの低周波成分と、前記スクリーン処理手段からのスクリーン処理後画像データの低周波成分との差分を検出し、
    前記補正手段が前記差分に基づいて、前記スクリーン処理手段が処理した画像データを補正し、
    前記スクリーン処理手段、前記検出手段、前記補正手段による処理を繰り返し行わせて、前記入力画像データをスクリーン処理することを特徴とする画像処理方法。
13. 請求項１から請求項１１の何れか一項に記載の画像処理装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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