JP7564698B2 - 画像処理装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像データの量子化処理に関するものである。

擬似階調法を用いて画像を記録する場合、多値の画像データを量子化する必要がある。この際に利用される量子化法としては誤差拡散法やディザ法が知られている。予め記憶されている閾値と多値データの階調値とを比較してドットの記録または非記録を決定するディザ法は、誤差拡散法に比べて処理負荷が小さく、多くの画像処理装置で用いられている。

ところで、ディザ法では、画像における粒状感を目立たせなくするためのドットの分散性が課題となる。特許文献１には、好適なドット分散性を得るための閾値マトリクスとしてブルーノイズ特性を有する閾値マトリクスを利用する方法が提案されている。また、特許文献２には、複数の色材（すなわち混色）で画像を記録する場合に好適なディザ法が開示されている。具体的には、複数の色間で互いの閾値をシフトさせながら量子化処理を行う（以降では色間処理と呼ぶ）。さらに、特許文献３には、粒状性の感知され易さに着目した色間処理が開示されている。

米国特許第５１１１３１０号明細書 米国特許第６８６７８８４号明細書 特開２０１７－３８１２７号公報

しかしながら、特許文献２および特許文献３に開示されるような色間処理に基づく量子化においては、粒状性が改善する一方で、色変動と呼ばれる画質弊害が発生することがあった。ここで色変動とは、複数の色材（混色）で画像を記録する場合において、ドットの着弾位置ずれによってドットの重なり方が変化することで生じる色の変化を意味する。

通常の量子化であれば各色材のドットパターンは無相関となるため、ドットの着弾位置ずれが生じても、各色材のドットの重なる比率は変化せず、色変動は小さい。一方、上述の色間処理を行った場合には、位置ずれがない場合にはドットが重ならず、位置ずれがある場合にはドットが重なることになり、位置ずれの有無による色変動が相対的に大きくなる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、より好適な画像データの量子化処理を可能とする技術を提供することを目的としている。

上述の問題点を解決するため、本発明に係る画像処理装置は以下の構成を備える。すなわち、複数の色材を用いて記録媒体上に画像を記録するためのデータを生成する画像処理装置は、
画像データに基づいて前記複数の色材に対応する複数の色画像データを生成する色分解手段と、
前記複数の色画像データに基づいて、前記複数の色材の組み合わせに対応する多次色データを生成する生成手段と、
前記多次色データと閾値マトリクスとに基づいて、前記複数の色材それぞれに対応する量子化データを生成する量子化手段と、
を備え、
前記生成手段は、前記画像データを基に生成された前記複数の色画像データに基づいてそれぞれの多次色の生成確率を計算し、
前記量子化手段は、前記計算されたそれぞれの多次色の生成確率に基づいて量子化閾値を補正し、前記量子化データを生成する。
または、複数の色材を用いて記録媒体上に画像を記録するためのデータを生成する画像処理装置は、
画像データに基づいて前記複数の色材に対応する複数の色画像データを生成する色分解手段と、
前記複数の色画像データに基づいて、前記複数の色材の組み合わせに対応する多次色データを生成する生成手段と、
前記多次色データと閾値マトリクスとに基づいて、前記複数の色材それぞれに対応する量子化データを生成する量子化手段と、
を備え、
前記量子化手段は、前記閾値マトリクスを用いて前記画像データを基に生成された前記複数の色画像データを量子化して得られた複数の量子化データに基づいてそれぞれの多次色の生成数をカウントすることによって、それぞれの多次色の生成確率を計算し、該計算されたそれぞれの多次色の生成確率に基づいて量子化閾値を補正し、前記量子化データを生成する。

本発明によれば、より好適な画像データの量子化処理を可能とする技術を提供することができる。

インクジェットプリンタの構造を模式的に示す図である。 記録システムのハードウェア構成を示すブロック図である。 画像処理を示すフローチャートである。 量子化処理におけるデータの流れを示す図である。 色間処理におけるデータの流れおよびフローチャートである。 多次色データの例を示す図である。 閾値範囲を説明する図である。 多次色変換処理部の構成を示すブロック図である。 従来技術における色間処理の結果の例を示す図である。 第１実施形態における色間処理の結果の例を示す図である。 量子化処理におけるデータの流れを示すブロック図である。 位置ずれ取得処理を示すフローチャートである。 位置ずれ取得用のチャートの例を示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

（第１実施形態）
本発明に係る画像処理装置の第１実施形態として、インクジェットプリンタを例に挙げて以下に説明する。特に、複数の記録ヘッドモジュールをつなぎ合わせた長尺ヘッドを用いるフルラインタイプのインクジェットプリンタにおいて、前述した色変動を抑制しつつ、粒状性を改善する形態について説明する。

フルラインタイプのインクジェットプリンタにおいては、記録媒体の搬送が蛇行する場合、記録ヘッドモジュール毎に蛇行の位相が異なり、周期的な色変動が発生する。蛇行の位相が異なる原因は、複数の記録ヘッドモジュールが紙搬送方向に互い違いの位置で取り付けられている（図１（ｂ））ために、記録媒体への記録タイミング（インク吐出タイミング）が異なるためである。

ただし、本発明はフルラインタイプの記録装置だけでなく、例えば、記録ヘッドを記録用紙の搬送方向と交差する方向に走査して記録を行う、いわゆるシリアルタイプの記録装置にも適用可能である。

＜装置構成＞
図１（ａ）は、インクジェットプリンタの構造を模式的に示す図である。プリンタ１００は、いわゆるフルラインタイプのインクジェットプリンタの構造を示している。プリンタ１００は、プリンタの構造材をなすフレーム上に記録ヘッド１０１～１０４を備える。記録ヘッド１０１～１０４はそれぞれ、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクを吐出するための記録ヘッドである。各記録ヘッドは、インクを吐出する複数のノズルを、記録用紙１０６の幅に対応した範囲に所定方向（ｘ方向）に沿って配列している。ここでは、それぞれのインク色のノズル列のノズル配置の解像度は１２００ｄｐｉである。

また、記録ヘッド１０１～１０４よりも下流の位置には、所定のピッチで読み取り素子を配列したスキャナ１０７が配備されている。スキャナ１０７は、記録ヘッド１０１～１０４で記録した画像を読み取り、ＲＧＢの多値データとして出力することが出来る。なお、スキャナ１０７の利用方法については後述する第２実施形態で説明する。

図１（ｂ）は、記録ヘッドを構成する複数のヘッドモジュールを模式的に示す図である。記録ヘッド１０１～１０４はそれぞれ、複数のヘッドモジュールを組み合わせて構成されている。例えば、記録ヘッド１０１においては、ヘッドモジュール１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、紙搬送方向に対して互い違いに配置されている。

記録媒体としての記録用紙１０６は、搬送ローラ１０５（および他の不図示のローラ）がモータ（不図示）の駆動力によって回転することにより、矢印方向（ｙ方向）に搬送される。そして、記録用紙１０６が搬送される間に、記録ヘッド１０１～１０４それぞれの複数のノズルから記録データに応じてインクが吐出される。これにより、記録用紙１０６の表面には、それぞれの記録ヘッドのノズル列に対応した１ラスタ分の画像が順次記録される。このようなインク吐出動作を繰り返すことにより、例えば、記録用紙１０６の表面に一頁分の画像を記録することができる。

＜システム構成＞
図２は、記録システムのハードウェア構成を示すブロック図である。記録システムは、図１に示したプリンタ１００およびホストＰＣ２００（ホスト装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ））を含んでいる。

ホストＰＣ２００は、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２、ＨＤＤ２０３、データ転送Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０４、キーボード・マウスＩ／Ｆ２０５、ディスプレイＩ／Ｆ２０６を含んでいる。

ＣＰＵ２０１は、記憶部であるＨＤＤ２０３やＲＡＭ２０２に保持されているプログラムに従った処理を実行する。ＲＡＭ２０２は、揮発性の記憶部であり、プログラムやデータを一時的に保持する。ＨＤＤ２０３は、不揮発性の記憶部であり、同じくプログラムやデータを保持する。データ転送Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０４はプリンタ１００との間におけるデータの送受信を制御する。データ転送Ｉ／Ｆ２０４の接続には、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＬＡＮ等を用いることができる。

キーボード・マウスＩ／Ｆ２０５は、キーボードやマウス等のＨＩＤ（Human Interface Device）を制御するＩ／Ｆであり、ユーザは、このＩ／Ｆを介して入力を行うことができる。ディスプレイＩ／Ｆ２０６は、ディスプレイ（不図示）への表示出力を制御する。

プリンタ１００は、ＣＰＵ２１１、ＲＡＭ２１２、ＲＯＭ２１３、データ転送Ｉ／Ｆ２１４、ヘッドコントローラ２１５、画像処理アクセラレータ２１６を含んでいる。

ＣＰＵ２１１は、ＲＯＭ２１３やＲＡＭ２１２に保持されているプログラムに従った処理を実行する。ＲＡＭ２１２は、揮発性の記憶部であり、プログラムやデータを一時的に保持する。ＲＯＭ２１３は不揮発性の記憶部であり、プログラムやデータを保持することができる。データ転送Ｉ／Ｆ２１４は、ＰＣ２００との間におけるデータの送受信を制御する。

ヘッドコントローラ２１５は、図１に示した記録ヘッド１０１～１０４のそれぞれのノズル列に対して記録データを供給するとともに、記録ヘッドの吐出動作を制御する。具体的には、ヘッドコントローラ２１５は、ＲＡＭ２１２の所定のアドレスから制御パラメータと記録データを読み込む。そして、ＣＰＵ２１１が、制御パラメータと記録データをＲＡＭ２１２の当該所定のアドレスに書き込む。それにより、ヘッドコントローラ２１５は処理を起動し、記録ヘッドからのインク吐出を行う。

画像処理アクセラレータ２１６は、ＣＰＵ２１１よりも高速に画像処理を実行可能なハードウェアである。具体的には、画像処理アクセラレータ２１６は、ＲＡＭ２１２の所定のアドレスから画像処理に必要なパラメータとデータを読み込む。そして、ＣＰＵ２１１が、パラメータとデータをＲＡＭ２１２の当該所定のアドレスに書き込むことにより、画像処理アクセラレータ２１６が起動され、上記データに対し所定の画像処理が行われる。なお、画像処理アクセラレータ２１６は必須な要素ではく、プリンタの仕様などに応じて、ＣＰＵ２１１によるソフトウェア処理のみで画像処理を実行してもよい。

＜システムの動作＞
図３は、画像処理を示すフローチャートである。本画像処理は、ホストＰＣ２００に備えられたＣＰＵ２０１および／またはプリンタ１００に供えられたＣＰＵ２１１が、プログラムを実行することによって実現される。なお、以下では、Ｓ３００～Ｓ３０２の工程をホストＰＣ２００が行い、Ｓ３０３～Ｓ３０５の工程をプリンタ１００が行うものとして説明する。ただし、どの工程をホストＰＣ２００が行い、どの工程をプリンタ１００が行うか、については設計者が任意に指定可能のものであり、固定的に定められるものではない。

たとえば、量子化（Ｓ３０３）までをホストＰＣ２００が行う場合は、量子化済みのデータをプリンタ１００に転送するよう構成すればよい。また、プリンタ１００の性能によっては、多値のＲＧＢ画像データを直接受け取って、Ｓ３０１～Ｓ３０５の工程をプリンタ１００で行うことも可能である。

ステップＳ３００（画像データ入力処理）では、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０２から画像データを入力する。画像データは、例えば、ｓＲＧＢ等の規格化された色空間における、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）の各色８ｂｉｔの輝度データである。

ステップＳ３０１（色補正処理）では、ＣＰＵ２０１は、入力された画像データに対する色補正を実行する。ここでは、入力された画像データを、プリンタ固有の色空間に対応するＲＧＢ各色１２ｂｉｔの輝度データに変換する。信号値を変換する方法は、予めＨＤＤなどに格納されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照する等の公知の方法を採用することが出来る。

ステップＳ３０２（インク色分解処理）では、ＣＰＵ２０１は、色補正処理により得られたＲＧＢデータを、記録装置のインク色に対応する色画像データ（濃度データ）に分解する。ここでは、インク色であるＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色１６ｂｉｔの濃度データを生成する。すなわち、この段階で、１６ｂｉｔの画像が４チャンネル分（４色分）生成される。このインク色分解処理においても、色補正処理（Ｓ３０１）と同様、予めＲＯＭなどに格納されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照することで実現可能である。インク色分解処理により得られたＣＭＹＫデータは、データ転送Ｉ／Ｆ２１４を介してプリンタ１００に送出される。

ステップＳ３０３（量子化処理）では、ＣＰＵ２１１は、ホストＰＣ２００から入力されたＣＭＹＫデータに対して量子化処理を行う。このとき、入力された４チャンネルの１６ｂｉｔ濃度データは、後述する多次色変換処理部４０２により、多次色データに変換された後に量子化される。

ここで多次色データとは、インク数をＣＭＹＫの４種類とした場合、０次色から４次色までのデータである。例えば、１次色は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのインクが単独で（重なりなく）記録される色を示し、３次色は、３種類のインクが重畳して記録される色を示す。

図６は、多次色データの例を示す図である。ここでは、インク数がＣＭＹＫの４種類である場合の多次色データを示している。１次色は４種類（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）、２次色は６種類（ＣＭ，ＣＹ，ＣＫ，ＭＹ，ＭＫ，ＹＫ）の組み合わせがある。また、３次色は４種類（ＣＭＹ，ＣＭＫ，ＣＹＫ，ＭＹＫ）、４次色は１種類（ＣＭＹＫ）の組み合わせが存在する。なお、０次色はインクが打たれていない紙白であり、Ｗと表記する。

多次色データに対して例えば２値への量子化処理をする場合、記録（１）または非記録（０）を意味する１ｂｉｔデータに変換される。量子化処理の詳細については、後述する。

ステップＳ３０４（多次色統合処理）では、ＣＰＵ２１１は、量子化処理された多次色データを統合し、ＣＭＹＫデータに変換する。多次色統合処理の詳細については、後述する。

ステップＳ３０５（データ出力処理）では、ＣＰＵ２１１は、ドットデータを２値データとしてＲＡＭ２１２に出力する。上述したように、ＲＡＭ２１２に記憶されたドットデータ（記録データ）はヘッドコントローラ２１５により読み込まれ、記録ヘッド１０１～１０４のそれぞれのノズル列に供給される。これにより、記録ヘッド１０１～１０４によるインクの吐出動作が行われ、記録媒体上にＣＭＹＫのインクが重畳されたカラー画像が形成される。

＜量子化処理の詳細＞
図４は、量子化処理（Ｓ３０３）におけるデータの流れを示す図である。量子化処理においては、まず入力値に関する処理が施され、次に閾値に関する処理が施され、最後にディザ法による量子化処理が施される。これら一連の処理は色ごと（チャンネルごと）に並列処理される。以下、図４を参照しながら個々の処理を詳しく説明する。

画像データ取得部４０１は、個々の画素の濃度を示す１６ｂｉｔの濃度データを取得する。ここでは、画像データ取得部４０１は、最大１６ｂｉｔの信号を８色分受信することが出来るものとする。図４では、第１色～第４色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）それぞれの１６ｂｉｔデータが入力される状態を示している。

多次色変換処理部４０２は、各インク色に対応するデータを、多次色データに変換する。多次色データとは、図６に示す０次色から４次色までの計１６種類（１６色）のデータである。多次色変換処理部４０２の詳細は後述する。多次色データはディザ処理部４０９に入力される。

ディザ処理部４０９は、量子化すべき多次色データ（処理対象データ）についてはそのまま量子化処理部４０５に送信する。一方、処理対象データ以外の色の多次色データについては、参照データとして色間処理部４０３に入力する。

色間処理部４０３は、後述する閾値取得部４０４が取得した閾値に対し、参照データに基づいて所定の処理を施し最終的な閾値を決定し、決定した最終的な閾値を量子化処理部４０５に送信する。

量子化処理部４０５は、処理対象データを、色間処理部４０３より入力された閾値と比較することにより、記録「１」または非記録「０」を決定する。

閾値取得部４０４は、ＲＯＭなどのメモリに記憶されている複数のディザパターン４０８より対応する１つの閾値マトリクスを選択し、処理対象データの画素位置に対応した閾値を取得する。本実施形態において、ディザパターン４０８は、０～６５５３４の閾値がブルーノイズ特性を有するように配列して形成された閾値マトリクスである。ディザパターン４０８は、例えば、５１２×５１２画素、２５６×２５６画素、５１２×２５６画素、など様々なサイズや形状を呈することが出来る。すなわち、メモリには、このようなサイズや形状の異なる複数の閾値マトリクスが予め格納されており、閾値取得部４０４は、この中から印刷モードに対応した所与の閾値マトリクスを選択する。そして、選択された閾値マトリクスに配列する複数の閾値の中から、処理対象データの画素位置（ｘ，ｙ）に対応する閾値を色間処理部４０３に提供する。

＜多次色変換処理部の詳細＞
図８は、多次色変換処理部４０２の構成を示すブロック図である。まず、第一正規化部８０１は、画像データ取得部４０１から取得した１６ｂｉｔの濃度データを０～１の値に正規化する。具体的には、１６ｂｉｔ値の最大値である６５５３５で除算する。以下、正規化されたデータをｃ、ｍ、ｙ、ｋと表記する。次に、確率計算部８０２は、正規化されたデータから多次色データの生成確率を計算する。計算には以下の数式（１）を用いる。

Ｉ_i＝ｃ’×ｍ’×ｙ’×ｋ’ ・・・（１）
ここで、ｉ＝１～１６であり、Ｉ_iは図６に示す１６種類の多次色の生成確率（発生確率）である。また、ｃ’は、Ｉ_iがＣインクを含む多次色である場合にはｃ、含まない場合には（１－ｃ）となる変数である。同様に、ｍ’、ｙ’、ｋ’は、それぞれ、Ｉ_iがＭインク、Ｙインク、Ｋインクを含む多次色である場合にはｍ、ｙ、ｋとなり、含まない場合には（１－ｍ）、（１－ｙ）、（１－ｋ）となる変数である。すなわち、数式（１）は以下の数式（１－１）～（１－１６）と等価である。
Ｗ： Ｉ₁＝（１－ｃ）（１－ｍ）（１－ｙ）（１－ｋ） ・・・（１－１）
Ｃ： Ｉ₂＝ｃ（１－ｍ）（１－ｙ）（１－ｋ） ・・・（１－２）
Ｍ： Ｉ₃＝（１－ｃ）ｍ（１－ｙ）（１－ｋ） ・・・（１－３）
Ｙ： Ｉ₄＝（１－ｃ）（１－ｍ）ｙ（１－ｋ） ・・・（１－４）
Ｋ： Ｉ₅＝（１－ｃ）（１－ｍ）（１－ｙ）ｋ ・・・（１－５）
ＣＭ： Ｉ₆＝ｃｍ（１－ｙ）（１－ｋ） ・・・（１－６）
ＣＹ： Ｉ₇＝ｃ（１－ｍ）ｙ（１－ｋ） ・・・（１－７）
ＭＹ： Ｉ₈＝（１－ｃ）ｍｙ（１－ｋ） ・・・（１－８）
ＣＫ： Ｉ₉＝ｃ（１－ｍ）（１－ｙ）ｋ ・・・（１－９）
ＭＫ： Ｉ₁₀＝（１－ｃ）ｍ（１－ｙ）ｋ ・・・（１－１０）
ＹＫ： Ｉ₁₁＝（１－ｃ）（１－ｍ）ｙｋ ・・・（１－１１）
ＣＭＹ： Ｉ₁₂＝ｃｍｙ（１－ｋ） ・・・（１－１２）
ＣＭＫ： Ｉ₁₃＝ｃｍ（１－ｙ）ｋ ・・・（１－１３）
ＣＹＫ： Ｉ₁₄＝ｃ（１－ｍ）ｙｋ ・・・（１－１４）
ＭＹＫ： Ｉ₁₅＝（１－ｃ）ｍｙｋ ・・・（１－１５）
ＣＭＹＫ： Ｉ₁₆＝ｃｍｙｋ ・・・（１－１６）
なお、実際の処理においてはＩ₁の算出は不要であるが、Ｉ₁～Ｉ₁₆の和が１となることを明確にするために記載している。

次に、第二正規化部８０３は、Ｉ₁～Ｉ₁₆の多次色の生成確率を、１６ｂｉｔ階調に正規化する。具体的には、１６ｂｉｔ値の最大値である６５５３５を乗ずる。

以上で多次色変換処理を終了し、多次色変換処理部４０２は、多次色データを量子化処理部４０５および色間処理部４０３に送出する。

＜色間処理の詳細＞
図５（ａ）は、色間処理部４０３の構成を示すブロック図である。また、図５（ｂ）は、色間処理のフローチャートである。上述したように、色間処理は、量子化処理（Ｓ３０３）に含まれる処理である。

色間処理部４０３は、処理対象の多次色データ以外の多次色データを参照データとし、これら参照データを用いて閾値取得部４０４が取得した閾値に所定の処理を施し、処理対象データを量子化するための閾値を算出する。以下では、説明を簡単にするため、多次色変換処理部４０２からＩｎ_1～Ｉｎ_5の５色の多次色データが取得される例を用いて説明する。

図５（ａ）では、５色のうちｉ番目（ｉ＝１～５）の処理対象データをＩｎ_i（ｘ，ｙ）として示している。ここで、（ｘ，ｙ）は画素位置であり、閾値取得部４０４が閾値マトリクスの中から処理対象データの画素位置に対応する閾値を選出するための座標パラメータとなる。なお説明を簡単にするため以下では（ｘ，ｙ）を省略して表記することがある。

また、図５（ａ）には、ｉ番目の色を処理する際の参照データを、Ｉｎ_j（ｘ、ｙ）として示している。ここでｊは１～ｉ－１の整数である。例えば３番目の多次色データＩｎ_3を処理する際には、Ｉｎ_1とＩｎ_2の２つが参照データとなる。なお、Ｉｎ_1～Ｉｎ_5は視覚的に目立ちやすい順（明度が低い順、濃度が濃い順）に設定される。

ステップＳ５０１では、色間処理部４０３内の閾値オフセット量算出部４０６に、参照データＩｎ_j（ｘ，ｙ）が入力される。

ステップＳ５０２では、閾値オフセット量算出部４０６は、入力された参照データを用いて処理対象データＩｎ_i（ｘ，ｙ）に対する閾値オフセットＯｆｓ_i（ｘ，ｙ）を算出する。ここでは、閾値オフセット値Ｏｆｓ_i（ｘ，ｙ）は以下の数式により算出される。
Ｏｆｓ_i（ｘ，ｙ）＝ΣＩｎ_j（ｘ，ｙ） ・・・（２）
ここでΣは１からｊまでの総和を表す。数式（２）は以下の数式（２－１）～（２－５）と等価である。
Ｏｆｓ_1（ｘ，ｙ）＝０ ・・・（２－１）
Ｏｆｓ_2（ｘ，ｙ）＝Ｉｎ_1（ｘ，ｙ） ・・・（２－２）
Ｏｆｓ_3（ｘ，ｙ）＝Ｉｎ_1（ｘ，ｙ）＋Ｉｎ_2（ｘ，ｙ） ・・・（２－３）
Ｏｆｓ_4（ｘ，ｙ）＝Ｉｎ_1（ｘ，ｙ）＋Ｉｎ_2（ｘ，ｙ）＋Ｉｎ_3（ｘ，ｙ） ・・・（２－４）
Ｏｆｓ_5（ｘ，ｙ）＝Ｉｎ_1（ｘ，ｙ）＋Ｉｎ_2（ｘ，ｙ）＋Ｉｎ_3（ｘ，ｙ）＋Ｉｎ_4（ｘ，ｙ） ・・・（２－５）
算出された閾値オフセット値Ｏｆｓ_i（ｘ，ｙ）は、閾値オフセット量減算部４０７に出力される。

ステップＳ５０３では、閾値オフセット量減算部４０７は、処理対象データＩｎ_i（ｘ，ｙ）の座標（ｘ，ｙ）に対応する閾値Ｄｔｈを閾値取得部４０４より取得する。

ステップＳ５０４では、閾値オフセット量減算部４０７は、閾値取得部４０４から取得した閾値Ｄｔｈ（ｘ，ｙ）に、閾値オフセット量算出部４０６から入力された閾値オフセット値Ｏｆｓ_i（ｘ，ｙ）を減算し、量子化閾値Ｄｔｈ_i（ｘ，ｙ）を得る。得られた量子化閾値Ｄｔｈ_i（ｘ，ｙ）は、量子化処理部４０５に出力される。
Ｄｔｈ_i（ｘ，ｙ）＝Ｄｔｈ（ｘ，ｙ） － Ｏｆｓ_i（ｘ，ｙ） ・・・（３）
この際、Ｄｔｈ_i（ｘ，ｙ）が負になる場合には、Ｄｔｈ_max＋１を加算して量子化閾値Ｄｔｈ_i（ｘ，ｙ）とする。Ｄｔｈ_maxは、ディザマトリクスのもつ閾値の最大値である。これにより、常に量子化閾値Ｄｔｈ_iは、０～Ｄｔｈ_maxの値となる。すなわち、Ｄｔｈ_i（ｘ，ｙ）＜０のとき
Ｄｔｈ_i（ｘ，ｙ）＝Ｄｔｈ_i（ｘ，ｙ）＋（Ｄｔｈ_max＋１） ・・・（４）
とする。

ステップＳ５０５では、量子化処理部４０５は、処理対象データＩｎ_i（ｘ，ｙ）と量子化閾値Ｄｔｈ_i（ｘ，ｙ）を比較し、画素位置（ｘ，ｙ）に対するドットの記録（１）または非記録（０）を決定する。

図７は、閾値範囲を説明する図である。ここで閾値範囲とは、閾値マトリクスに配置された複数の閾値（０～Ｄｔｈ_max）のうち、記録「１」と判断される閾値（オフセット量減算前の値）の範囲を意味する。横軸は閾値Ｄｔｈであり、値７１５はＤｔｈ_maxの位置を示している。図７の上から順に、第１色～第７色（ＣＭＹ，ＣＭ，ＣＹ，ＭＹ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の閾値範囲を示している。

本例の場合、第１色については、数式（２－１）よりＯｆｓ_1＝０である。よって、０～Ｉｎ_1－１（値７０１～値７０２）の閾値に対応する画素位置が記録「１」に設定される。同様に、第２色については、数式（２－２）よりＯｆｓ_2＝Ｉｎ_1である。よって、Ｉｎ_1～Ｉｎ_1＋Ｉｎ_2－１（値７０３～値７０４）が記録「１」に設定される。以下同様に、第７色までの記録位置が設定される。

このように、色間処理では、共通の閾値マトリクスを利用しながらも、互いの入力値をオフセット値とすることにより、各色で固有の量子化閾値Ｄｔｈ_iを導出している。そして、その新たに求めた量子化閾値Ｄｔｈ_iを量子化処理で用いることにより、複数の色が混在した場合においてもドット記録パターンがブルーノイズ特性となるようにドットを配置することができる。

＜多次色統合処理部の詳細＞
多次色統合処理部４１０は量子化された多次色データをインクごとのデータに統合する。例えば、ＣとＭの重畳ドットである２次色ＣＭの量子化データは、Ｃの量子化データとＭの量子化データにそれぞれ加算される。

＜第１実施形態の効果＞
図９は、従来技術における色間処理の結果の例を示す図である。具体的には、ＣＭＹＫ各色１６ｂｉｔの濃度データがＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ＝３０８４０，２８２７０、２０５６０、０の場合の例を示している。

行９０１は、色材間の相対的な位置ずれがない場合に記録媒体上に形成される多次色ドットの数を示している。多次色ドットは、同一位置に単独の色材で記録される単独ドットと同一位置に複数の色材で記録される多重ドットとを含む。従来の色間処理では各インクのドットが排他的に配置されるため、Ｗ（ドットなし）の画素は０である。

一方、行９０２は、色材間の相対的な位置ずれがある場合に記録媒体上に形成される多次色ドットの数を示している。位置ずれにより、Ｗ（ドットなし）となる画素が１０７６８と増加している。また、ほとんどの多次色ドットの数が位置ずれの有無により大きく変化している。このため、従来の色間処理では位置ずれによって色変動が発生してしまう。

図１０は、第１実施形態における色間処理の結果の例を示す図である。図９の場合と同様に、ＣＭＹＫ各色１６ｂｉｔの濃度データがＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ＝３０８４０，２８２７０、２０５６０、０の場合の例を示している。行１００１は、位置ずれがない場合に記録媒体上に形成される多次色ドットの数を示している。一方、行１００２は、位置ずれがある場合に記録媒体上に形成される多次色ドットの数を示している。

第１実施形態における色間処理においては、従来技術（図９）に比較して、位置ずれの有無による多次色ドット数の変化が抑制されていることが分かる。このため、位置ずれが生じた場合であっても色変動を抑制することができる。

また、位置ずれの大きさにかかわらず色変動を抑制するため、紙搬送の蛇行の位相にかかわらず色ムラを抑制することができる。すなわち、図１（ｂ）に示されるような記録ヘッドを有する印刷装置において発生する、紙蛇行起因の色ムラに対しても有効である。

さらに、上述したように、第１実施形態の量子化処理においては、多次色データの配置がブルーノイズ特性となるようにドットを配置している。そのため、色間処理を行わない（無相関の）通常のディザ処理に比べて、粒状性を併せて改善することができる。

以上説明したとおり第１実施形態によれば、ＣＭＹＫデータ（濃度データ）を多次色データに変換して量子化処理を行う。特に、重畳ドットの明度の低い順（濃度の濃い順）に高分散に記録ドットを配置するよう制御する。これにより、位置ずれによるドット重なりの変化を抑制することが可能となり、記録した画像における色変動を抑制しつつ粒状性を改善することができる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、位置ずれの有無による多次色ドット数の変化を抑制することで、色変動を抑制する例について説明した。しかしながら、位置ずれは常に発生するわけではない。例えば、記録媒体の種類や搬送速度などの印刷条件によっても異なることがある。

そこで、第２の実施形態では、位置ずれ量を情報取得し、取得した位置ずれ量の判定結果に基づいて色間処理を変更する例について説明する。なお、装置構成、システム構成および動作については第１実施形態とほぼ同様であるため、以下では第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

＜量子化処理＞
図１１は、第２実施形態に係る量子化処理におけるデータの流れを示す図である。位置ずれ取得部４１１が追加され、位置ずれ量の情報が多次色変換処理部４０２に提供される点が第１実施形態（図４）と異なる。そのため、以下では、位置ずれ取得処理と多次色変換処理について説明する。

＜位置ずれ取得処理＞
図１２は、位置ずれ取得処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１２００では、プリンタ１００は、位置ずれ取得用のチャート画像データを取得する。図１３（ａ）は、位置ずれ取得用のチャートの例を示す図である。チャート１３００は、ＣＭＹＫデータ（各色１６ｂｉｔ）である。領域１３０１～１３０６はそれぞれが均一階調のパッチであり、それぞれ６種類の２次色（ＣＭ，ＣＹ，ＣＫ，ＭＹ，ＭＫ，ＹＫ）に対応した色データで構成される。各インクに対応するデータはそれぞれ３２７６７（１６ｂｉｔ最大値の５０％濃度）である。すなわち、いずれの２次色も合計が６５５３４となるデータである。なお、位置ずれ取得チャート１３００のレイアウトは任意であり、図１３（ｂ）のように、各領域の長手方向がｙ方向沿ったパッチとしてもよい。

ステップＳ１２０１では、プリンタ１００は、位置ずれ取得チャートを印刷する。上述したように、位置ずれ取得チャートはＣＭＹＫデータであるため、図３に示す画像処理フローのうちＳ３０３の量子化処理から開始する。ここでは、多次色変換処理を行う場合と行わない場合のそれぞれにおいてチャートを１枚ずつ印刷する。

なお、多次色変換を行わない処理フローでは、多次色変換処理部４０２による処理をスキップし、ＣＭＹＫデータを量子化処理部４０５および色間処理部４０３に送出する。あるいは、多次色変換処理部４０２において数式（１－２）～（１－５）の代わりに以下の数式（５－１）～（５－４）を利用し、これら以外の多次色データを０として量子化処理をしてもよい。
Ｃ： Ｉ₂＝ｃ ・・・（５－１）
Ｍ： Ｉ₃＝ｍ ・・・（５－２）
Ｙ： Ｉ₄＝ｙ ・・・（５－３）
Ｋ： Ｉ₅＝ｋ ・・・（５－４）
ステップＳ１２０２では、位置ずれ取得部４１１は、印刷した２枚のチャートをスキャナ１０７によりそれぞれスキャンする。スキャン画像はＲＧＢ画像データである。ステップＳ１２０３では、位置ずれ取得部４１１は、スキャンした２枚のＲＧＢ画像間の色差（すなわち生成色の色差）を算出する。色差は、６種類のパッチの平均ＲＧＢ同士を比較し、Ｒ，Ｇ，Ｂ各チャネルの２乗誤差の和を用いるとよい。ステップＳ１２０４では、位置ずれ取得部４１１は、位置ずれの有無を判定する。ここでは、上述の色差のいずれかが所定値Ｔ以上の場合に位置ずれありと判定する。

＜多次色変換処理＞
多次色変換処理部４０２は、位置ずれ取得部４１１から取得した位置ずれの有無の情報に応じて多次色変換処理を変更する。具体的には、判定結果が「位置ずれあり」の場合には、第１実施形態と同様に数式（１）を用いた多次色変換を行う。一方、「位置ずれなし」の場合には数式（５－１）～（５－４）を用いる。すなわち、多次色変換処理をスキップする。

＜第２実施形態の効果＞
以上説明したとおり第２実施形態によれば、位置ずれの有無に応じて、第１実施形態で説明した多次色処理の要否を判断する。これにより、位置ずれによるドット重なりの変化を好適に抑制することが可能となり、記録した画像における色変動を抑制しつつ粒状性を改善することができる。

（変形例）
第２実施形態ではスキャナ１０７および位置ずれ取得チャート１３００を用いて位置ずれ量を取得する例について説明したが、位置ずれの取得方法はこれに限定されない。例えば、記録媒体の搬送速度を検知するセンサを備え、速度変化から位置ずれ量を判定してもよい。また、記録媒体の種類や搬送速度毎に位置ずれ判定結果を保持したテーブルを備え、参照する形態としてもよい。

また、第１および第２実施形態においては、多次色変換処理部４０２における多次色変換処理として、数式（１）に示すような生成確率を用いる例について説明した。しかしながら、多次色変換処理はこれに限定されない。例えば、いったん従来の色間処理による量子化を行い、生成されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの量子化データの位置に相対的なずれを与えた上で、多次色ドットの生成数をカウントすることによって多次色データの生成量を算出してもよい。同様に、いったん無相関な４種類の閾値マトリクスを用いて色間処理を行わずに量子化した結果から多次色ドットの数をカウントすることによって算出してもよい。

また、上述の実施形態では、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色のインクを用いる例について説明した。しかしながら、インクの種類や数はこれに限定されない。例えば、グレー（Ｇｒ）、ライトシアン（Ｌｃ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）のような明度の高い淡色インクを用いてもよい。また、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）のような特色インクを併用することもできる。

さらに、上述の実施形態では、閾値からオフセット量を減算することで色間処理を行う例について説明したが、色間処理の方法はこれに限定されない。例えば、以下に示す２つの色間処理は同じ結果となる。処理１は、第１実施形態で説明した処理である。処理２は、入力値にオフセットを加算して量子化した後に、第１色の量子化結果を減算するものである。
（処理１）
Ｄｔｈ_2（ｘ，ｙ）＝Ｄｔｈ（ｘ，ｙ）－Ｏｆｓ_2（ｘ，ｙ）
ｉｆ Ｉｎ_2＞Ｄｔｈ_2（ｘ，ｙ）：
Ｏｕｔ_2＝１
ｅｌｓｅ：
Ｏｕｔ_2＝０
（処理２）
Ｉｎ_2（ｘ，ｙ）＝Ｉｎ_2（ｘ，ｙ）＋Ｏｆｓ_2（ｘ，ｙ）
ｉｆ Ｉｎ_2＞Ｄｔｈ（ｘ，ｙ）：
Ｏｕｔ_2＝１
ｅｌｓｅ：
Ｏｕｔ_2＝０
Ｏｕｔ_2＝Ｏｕｔ_2－Ｏｕｔ_1
処理２では他の色の出力結果（Ｏｕｔ_1）を参照しているため、並列に処理をすることができないという欠点があるものの、いずれの処理においても等価な結果を得ることができる。

また、上述の実施形態では、量子化処理として閾値マトリクスによるディザ処理を用いる例を説明したが、量子処理の方法はこれに限定されない。例えば、公知の誤差拡散法において、第１色の量子化結果が記録「１」となった画素では、第２色の閾値にオフセットを加算することで、同等の色間処理が実現できる。ただし、他の色の出力結果（Ｏｕｔ_1）を参照しているため、並列に処理をすることはできない。

また、上述の実施形態では、インクジェットプリンタを画像処理装置として説明を行ったが、ホストＰＣ２００のみを画像処理装置としてもよい。この場合、例えば図３のフローチャートが示す画像処理については、Ｓ３００～Ｓ３０５の工程を全てホストＰＣ２００が行い、プリンタ１００はドットデータに基づいたカラー画像の形成のみを行う。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１００ プリンタ； ２００ ホストＰＣ； ４０１ 画像データ取得部； ４０２ 多次色変換処理部； ４０３ 色間処理部； ４０４ 閾値取得部； ４０５ 量子化処理部； ４０８ ディザパターン； ４０９ ディザ処理部； ４１０ 多次色統合処理部

Claims (8)

1. 複数の色材を用いて記録媒体上に画像を記録するためのデータを生成する画像処理装置であって、
   画像データに基づいて前記複数の色材に対応する複数の色画像データを生成する色分解手段と、
   前記複数の色画像データに基づいて、前記複数の色材の組み合わせに対応する多次色データを生成する生成手段と、
   前記多次色データと閾値マトリクスとに基づいて、前記複数の色材それぞれに対応する量子化データを生成する量子化手段と、
   を備え、
   前記生成手段は、前記画像データを基に生成された前記複数の色画像データに基づいてそれぞれの多次色の生成確率を計算し、
   前記量子化手段は、前記計算されたそれぞれの多次色の生成確率に基づいて量子化閾値を補正し、前記量子化データを生成する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 複数の色材を用いて記録媒体上に画像を記録するためのデータを生成する画像処理装置であって、
   画像データに基づいて前記複数の色材に対応する複数の色画像データを生成する色分解手段と、
   前記複数の色画像データに基づいて、前記複数の色材の組み合わせに対応する多次色データを生成する生成手段と、
   前記多次色データと閾値マトリクスとに基づいて、前記複数の色材それぞれに対応する量子化データを生成する量子化手段と、
   を備え、
   前記量子化手段は、前記閾値マトリクスを用いて前記画像データを基に生成された前記複数の色画像データを量子化して得られた複数の量子化データに基づいてそれぞれの多次色の生成数をカウントすることによって、それぞれの多次色の生成確率を計算し、該計算されたそれぞれの多次色の生成確率に基づいて量子化閾値を補正し、前記量子化データを生成する
   ことを特徴とする画像処理装置。
3. 前記量子化手段は、前記多次色データに対応する記録ドットが前記記録媒体上で排他的に配置されるような量子化データを生成する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記量子化手段は、前記多次色データに対応する記録ドットが、濃度の高い多次色のドットほど高分散に配置されるような量子化データを生成する
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記量子化手段は、前記多次色データと前記閾値マトリクスとに基づいて、それぞれの多次色についての第１の量子化データを生成し、該第１の量子化データに基づいて前記複数の色材それぞれの色についての第２の量子化データを生成する
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の画像処理装置。
6. 複数の色材を用いて記録媒体上に画像を記録するためのデータを生成する画像処理装置の制御方法であって、
   画像データに基づいて前記複数の色材に対応する複数の色画像データを生成する色分解工程と、
   前記複数の色画像データに基づいて、前記複数の色材の組み合わせに対応する多次色データを生成する生成工程と、
   前記多次色データと閾値マトリクスとに基づいて、前記複数の色材のそれぞれについて量子化データを生成する量子化工程と、
   を含み、
   前記生成工程では、前記画像データを基に生成された前記複数の色画像データに基づいてそれぞれの多次色の生成確率を計算し、
   前記量子化工程では、前記計算されたそれぞれの多次色の生成確率に基づいて量子化閾値を補正し、前記量子化データを生成する
   ことを特徴とする制御方法。
7. 複数の色材を用いて記録媒体上に画像を記録するためのデータを生成する画像処理装置の制御方法であって、
   画像データに基づいて前記複数の色材に対応する複数の色画像データを生成する色分解工程と、
   前記複数の色画像データに基づいて、前記複数の色材の組み合わせに対応する多次色データを生成する生成工程と、
   前記多次色データと閾値マトリクスとに基づいて、前記複数の色材のそれぞれについて量子化データを生成する量子化工程と、
   を含み、
   前記量子化工程では、前記閾値マトリクスを用いて前記画像データを基に生成された前記複数の色画像データを量子化して得られた複数の量子化データに基づいてそれぞれの多次色の生成数をカウントすることによって、それぞれの多次色の生成確率を計算し、該計算されたそれぞれの多次色の生成確率に基づいて量子化閾値を補正し、前記量子化データを生成する
   ことを特徴とする制御方法。
8. 請求項６または７に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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