JPH057295A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、画素が分散する傾向のある多色画
像を安定した階調特性で、しかも像形成における各色の
視覚的妨害感を考慮した処理画像を出力することを目的
とする。 【構成】この発明は、画像情報を入力端子１を介してＮ
値誤差拡散法回路１２に供給し、Ｎ値誤差拡散法回路１
２はこの画像情報をＮ値化処理して判定部３に供給す
る。判定部３は、この処理画像を記録基準位置の前基準
と中基準と後基準との組み合わせによるスクリーン角を
制御する記録基準位置制御回路３１，３２のどちらへ供
給するかを各色ごとの視覚的妨害感を考慮して判定し、
記録基準位置制御回路３１，３２はこの処理画像の記録
基準位置を制御して、所定のスクリーン角になる２画素
単位でパルス幅変調を行った画像を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、イメージスキャナ等
の画像入力装置から読み取った多色カラー画像を、階調
性を維持して出力装置に出力するための画像処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、イメージスキャナ等の読み取り装
置にて入力された階調画像を２値あるいは多値で再現す
る疑似階調方式として、誤差拡散法がよく用いられてい
る。この誤差拡散法は、写真画像の階調性と文字画像の
解像性を高く維持する手法として評価されているが、そ
の処理の特徴から、処理画像は画素が分散する傾向にあ
る。ところが、レーザプリンタ等の出力装置で多値出力
する場合は、パルス幅変調を１画素単位で行なうと、ド
ットの径が小さくなるため出力特性が安定しない。その
ため、誤差拡散法のように画素が分散する傾向のある画
像を出力すると、ハイライト部分ではドット径が特に小
さくなるため現像特性が不安定になり、ドットがかすれ
たり、ざらついたりしてしまう。また比較的高濃度の領
域でも画素が分散していると、ドットがつぶれたりして
階調特性が飽和しやすい。そのため、安定した階調特性
が得られず、入力画像を忠実に再現した出力画像を得ら
れないという課題を有していた。

【０００３】また、多色（カラー）画像をプリンタ等の
出力装置に出力する際、例えば４色（イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラック）を重ね合わせてカラー画像とし
ているが、この４色を同じ角度で重ね合わせると、視覚
的に目立つ色と目立たない色とがあり、ブラック等は非
常に目障りな印象を与えてしまうという欠点を有してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、誤差拡散
法で処理した画像を１画素単位でパルス幅変調を行なっ
て、レーザプリンタ等の出力装置に出力すると、出力特
性の不安定性から十分な階調性が得られないという問題
点があった。さらに、多色画像を出力装置に出力する
際、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色を同
じ角度で重ねるとブラック等は非常に目障りな印象、つ
まり視覚的妨害感を与えてしまうという問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、画素が分散する傾向の
ある多色画像を安定した階調特性で、しかも像形成にお
ける各色の視覚的妨害感を考慮した処理画像を出力する
ことのできる画像処理装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明によれば上記の
課題は、多値化された画素を主走査方向に配列した画像
情報を得る手段と、各画素の記録基準位置を前基準と中
基準と後基準とを組み合わせて２画素分を１画素として
パルス幅変調を行なう画像形成手段とを有する画像処理
装置によって達成できる。

【０００７】第１の発明に係る画像処理装置は、多値化
された画素を主走査方向および副走査方向に複数配列し
た画像情報を得る手段と、各画素の記録基準位置を前基
準と中基準と後基準とを組み合わせて２画素分を１画素
としてパルス幅変調を行なう変調手段と、副走査方向に
対して互いに隣接する２行のラインにおける前記２画素
分を１画素とする記録基準位置が互いの位相をずれるよ
うに制御する記録基準位置制御手段とを有する。

【０００８】第２の発明に係る画像処理装置は、多色画
像における各色ごとに多値化された各画素を主走査方向
および副走査方向に複数配列した画像情報を得る手段
と、各画素の記録基準位置を、前基準と中基準と後基準
とを組み合わせて第１のスクリーン角をつける制御を行
なう第１の記録基準位置制御手段と、上記各画素の記録
基準位置を、前基準と後基準とを組み合わせて第２のス
クリーン角をつける制御を行なう第２の記録基準位置制
御手段とを有する。

【０００９】第３の発明に係る画像処理装置は、多値化
された画素を主走査方向および副走査方向に複数配列し
た画像情報を得る手段と、各画素の記録基準位置を前基
準と後基準とを組み合わせて２画素分を１画素としてパ
ルス幅変調を行なう変調手段と、副走査方向に対する各
行の奇数行に対しては前基準と後基準とを交互に繰り返
し、偶数行に対してはすべて中基準となるように制御す
る記録基準位置制御手段とを有する。

【００１０】

【作用】この発明の画像処理装置は、誤差が分散する傾
向のある画像の画素の記録基準位置を変化させて、前基
準と中基準と後基準とを組み合わせて２画素ずつを１画
素として扱ってパルス幅変調を行なうため、１ドットの
径が大きくなり、１画素単位でパルス幅変調を行なう場
合よりも現像特性の安定性が良くなる。このため、誤差
拡散法のように画素が分散しやすい画像に対しても、特
にハイライト部分での階調再現性が良くなるため、ドッ
トのかすれやざらつきがなくなり、入力画像を忠実に再
現した出力画像が得られる。

【００１１】第１の発明に係る画像処理装置は、主走査
方向とともに副走査方向に対しても、隣接する２行のラ
インにおける記録基準位置が互いの位相をずれるように
制御すれば、出力画像にスクリーン角がついて、画像上
に縦線等が現れるのを防止でき、さらに良好な出力画像
が得られる。

【００１２】第２の発明に係る画像処理装置は、多色画
像における各色ごとに多値化された各画素の記録基準位
置を、前基準と中基準と後基準とを組み合わせて第１の
スクリーン角をつける制御を行なう第１の記録基準位置
制御手段と、前基準と後基準とを組み合わせて第２のス
クリーン角をつける制御を行なう第２の記録基準位置制
御手段とにより、良好な多色出力画像が得られる。

【００１３】第３の発明に係る画像処理装置は、副走査
方向に対する各行における奇数行に対しては主走査方向
の記録基準位置を前基準と後基準とを交互に繰り返すよ
うに制御し、偶数行に対しては主走査方向の記録基準位
置を全て中基準になるように制御する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。まず、第１実施例について説明する。

【００１５】図１は、第１実施例に係る画像処理装置の
ブロック図である。図において、入力画像情報ｆi,j は
イメージスキャナ等の読取り装置で読み取られて入力さ
れる。この入力画像は１画素あたり８ビットのデジタル
データとして入力され、２５６の階調を持っている。入
力端子１に入力された８ビットの画像情報ｆi,j は、Ｎ
値誤差拡散法回路２中の加算器１０の一方の入力端に供
給される。加算器１０の他方の入力端には累積誤差算出
部１３の出力が供給され、加算器１０で入力画像情報ｆ
i,j と誤差値Δｆi,j'が加算され、加算出力ｆi,j'が多
値化回路１１の一方の入力端に供給される。この多値化
回路１１の他方の入力端には所定のしきい値Ｔｈ［ｋ］
（Ｎ＞ｋ）が供給され、ここで両者の比較を行ない、次
の条件のもとでＮ値の出力結果が発生される。 Ｔｈ［ｋ＋１］＞ｆYi,j' ＞Ｔｈ［ｋ］ のとき、ｇYi,j＝ｋ／Ｎ

【００１６】多値化回路１１の出力ｇi,j はその入力ｆ
i,j'とともに量子化誤差算出部１２へ供給され、出力値
ｇi,j と補正濃度値ｆi,j'との差、すなわち量子化誤差
ｅi,j が求められる。このようにして得られた量子化誤
差ｅi,j は次の累積誤差算出部１３へ供給される。この
累積誤差算出部１３は、図示しない誤差用バッファに蓄
えられた近傍画素からの量子化誤差を累積して、次の注
目画素に伝搬する累積誤差量Δｆi,j'を算出する。この
ような一連の処理を、画像を１画素ずつ走査しながら行
なうことによってＮ値化された処理画像が得られる。カ
ラー画像の場合、上記処理を４色（イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラック）に対して行ない処理画像を得る
ようになっている。このようにしてＮ値化された処理画
像データは次の判定部３へ供給される。

【００１７】判定部３は、後述する記録基準位置制御回
路３１，３２のどちらの制御を行なうかを判定する回路
で、例えばここでは、視覚的にあまり目立たない色であ
るイエロー、マゼンタ、シアンについてはθ＝６３．５
度のスクリーン角を、視覚的に非常に目立つ色であるブ
ラックについてはθ＝４５度のスクリーン角をつける制
御を行なうように判定する。

【００１８】この判定は、Ｎ値誤差拡散法回路２から得
られるＮ値化された処理画像から判定するようになって
いる。また、現在処理している色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ）に
対応する選択信号（上記、読取装置から得られる）を用
いて判定するようにしても良い。まず、記録基準位置制
御回路３１について説明する。

【００１９】この記録基準位置制御回路３１は、求めら
れたイエロー、マゼンタ、シアンのそれぞれのＮ値画像
情報ｇYi,j、ｇMi,j、ｇCi,jの記録基準位置を前基準、
中基準、後基準のいずれかに制御するための回路であ
る。

【００２０】ここで、記録基準位置の制御は、図２に示
すように主走査方向には前基準、中基準、後基準の繰り
返しになるように、副走査方向には１行上のラインと位
相をずらすように、すなわち前基準、後基準、中基準の
繰り返しになるように制御する。記録基準位置の制御を
行なった後の画像情報ｇ'i,jは、例えば８ビットのデー
タのうち上位４ビットが濃度値情報、下位４ビットが記
録基準位置情報といった形で表わしている。この実施例
を図４、図５を用いて説明する。

【００２１】すなわち、図４（ａ）は誤差拡散法により
１６値化した画像を、１画素ずつパルス幅変調を行なっ
て出力した場合の画素配置で、図５（ａ）は同じく１６
値化した画像を、上記のような記録基準位置制御を行な
い出力した場合の画素配置である。また、図４（ｂ）お
よび図５（ｂ）はそれぞれ図４（ａ）および図５（ａ）
のｊ＋２行での濃度プロフィールを表わしたものであ
る。ただし、それぞれの画素の濃度値を ｇi,j+2 ＝９／１６， ｇi+1,j+2 ＝４／１６， ｇi+2,j+2 ＝６／１６， ｇi+3,j+2 ＝３／１６， ｇi+4,j+2 ＝４／１６， とする。

【００２２】いまこの画像を、例えば４００ｄｐｉの解
像度を持つ出力装置に出力するとすれば、画素の濃度値
が１６／１６のときのドットの径は、約６３．５μｍと
なる。トナーの大きさは１０数μｍであるから、濃度値
が１／１６〜３／１６程度の画素を再現しようとする
と、トナー１個の大きさより小さいドット径で出力しな
ければならないことになる。しかしそのように小さいド
ット径では現像特性が安定しにくいため、トナーが付い
たり付かなかったりしてドット径の大きさがばらばらに
なってしまい、不安定な出力画像となってしまう。従っ
て図２に示すように、１画素単位でパルス幅変調を行な
った場合は、ハイライト部分の現像特性が特に不安定に
なりやすいため、安定した階調特性が得られにくい。こ
れに対して、記録基準位置の制御により、前基準と後基
準を組み合わせて２画素単位でパルス幅変調を行なった
場合は、図５の（ｂ）に示すように、１ドットの径が大
きくなるため、現像特性が安定しトナーも集中しやす
い。このため、特にハイライト部分の階調特性が安定
し、誤差拡散法のように画素が分散しやすい画像に対し
ても、かすれやざらつきのない出力画像を得ることがで
きる。

【００２３】また、副走査方向についても、１行上のラ
インと位相をずらすように基準位置を変化させているの
で、結果的に図２に示すように、６３．５度のスクリー
ン角をつけた画像を得ることができる。

【００２４】記録基準位置制御回路３２は、ブラックの
Ｎ値画像情報ｇＢi,j の記録基準位置を前基準、後基準
のいずれかに制御するための回路である。具体的な制御
の方法は、図３に示すように主走査方向、副走査方向共
に、前基準、後基準の繰り返しとなるように行なわれ
る。この結果、主走査方向には後基準と前基準を組み合
わせた２画素単位の制御を行なうため、上述の記録基準
位置制御回路３１と同じように、特にハイライト部分の
階調特性が安定し、誤差拡散ほうのように画素が分散し
やすい画像に対しても、かすれやざらつきのない出力画
像を得ることができる。また、副走査方向についても後
基準と前基準の繰り返しになるように制御するので、図
３に示すように４５度のスクリーン角をつけた画像を得
ることができる。

【００２５】このように、記録基準位置制御回路３１、
３２のいずれかを選択することにより、カラー画像のよ
うに、各色間で視覚的妨害感の大きい色と小さい色があ
る場合、色によって２種類のスクリーン角をつけた画像
を選択することができる。

【００２６】この結果、記録基準位置の制御を選択し
て、ブラックのように視覚的に非常に目につきやすい色
に対しては、妨害感の少ない４５度のスクリーン角をつ
け、イエロー、シアン、マゼンタのように視覚的にあま
り目立たない色に対しては、６３．５度のスクリーン角
をつけるというように２種類のスクリーン角を使い分け
るようにする。

【００２７】以上説明したように第１実施例によれば、
記録基準位置を制御して、後基準と前基準および中基準
を組み合わせることにより２画素単位でパルス幅変調を
行なうため、１ドットの径が大きくなり、プリンタの現
像特性が安定する。従って、特にハイライト部分の階調
特性が安定し、ドットのかすれやざらつきのない画像を
得ることができる。

【００２８】また、副走査方向についても、１行上のラ
インと位相をずらすように基準位置を制御して２種類の
スクリーン角をつけることにより、カラー画像の各色の
視覚的妨害感を考慮したスクリーン角を選択することが
できる。さらに、スクリーン角をつけた画像を得ること
で、目障りなノイズや縦線、あるいはデジタル画像に特
有のモアレ等も目立たなくすることができ、入力画像を
忠実に再現したカラー出力画像を得ることができる。次
に、第２実施例について説明する。図６は、第２実施例
に係る画像処理装置のブロック図である。

【００２９】なお、第１実施例の図１と同一箇所には同
一符号を付してあり、本実施例では判定部３がなく、入
力端子１とＮ値誤差拡散回路２における入力される画像
信号の流れは同一なので、説明を省略する。

【００３０】記録基準位置制御部３３は、図７の記録基
準位置のドット配置に示すように制御する。すなわち、
図７において、注目画素値ｇi,j の座標位置が奇数行な
らば前基準、後基準を交互に繰り返して２画素ペアにな
るようにし、偶数行ならばすべて中基準となるように制
御している。つまり、１ライン目が前基準、後基準、前
基準…の順で繰り返す時、３ライン目は後基準、前基
準、後基準…の順になっている。但し、このとき奇数行
に対しては、２ライン上の行とは位相が逆になるように
制御するもので、図８のフローチャートにこの時の動作
を示す。

【００３１】記録基準位置の制御を行なった後の画像情
報ｇ'i,jは、例えば８ビットのデータのうち上位４ビッ
トが濃度値情報、下位４ビットが記録基準位置情報とい
った形で表わし、図４（ａ）は誤差拡散法により１６値
化した画像を、１画素ずつパルス幅変調を行なって出力
した場合の画素配置で、図９（ａ）は同じく１６値化し
た画像を、上記のような記録基準位置制御を行ない出力
した場合の画素配置である。また、図４（ｂ）および図
９（ｂ）はそれぞれ図４（ａ）および図９（ａ）のｊ＋
２行での濃度プロフィールを表わしたものである。

【００３２】このように記録基準位置の制御により、奇
数行に対して２画素単位でパルス幅変調を行なった場
合、図９（ｂ）に示すように、１ドットの径が大きくな
るため、現像特性が安定しトナーも集中しやすい。この
ため、特にハイライト部分の階調特性が安定し、誤差拡
散法のように画素が分散しやすい画像に対しても、かす
れやざらつきのない出力画像を得ることができる。

【００３３】また、偶数行に対してはすべて中基準とな
るように、奇数行に対しては２ライン上の行とは逆の位
相になるような形で前基準と後基準を繰り返す制御を行
なうため、全体的に見たとき目障りな縦線等も現れな
い。さらに図９に示すように、このようなドット配置に
すると、白領域も集中するため、１個１個のドットが潰
れても周りのドットを浸食しにくく、従って高濃度領域
においても潰れのない、入力画像を忠実に再現した画像
を得ることができる。

【００３４】以上説明したように第２実施例によれば、
後基準と前基準および中基準を組み合わせることにより
２画素単位でパルス幅変調を行なうため、１ドットの径
が大きくなり、プリンタの現像特性が安定する。従っ
て、特にハイライト部分の階調特性が安定し、ドットの
かすれやざらつきのない画像を得ると共に、目障りな縦
線等も現れず、さらに高濃度領域においても潰れのな
い、入力画像を忠実に再現した出力画像を得ることがで
きる。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、画
素が分散する傾向のある多色画像を安定した階調特性
で、しかも像形成における各色の視覚的妨害感を考慮し
た処理画像を出力することのできる画像処理装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る画像処理装置の概略
構成を示すブロック図。

【図２】記録基準位置の制御パターン（スクリーン角＝
６３．５度）とこの場合のドット配置を示す図。

【図３】記録基準位置の制御パターン（スクリーン角＝
４５度）とこの場合のドット配置を示す図。

【図４】従来の１画素ずつパルス幅変調を行なった場合
を示すもので、（ａ）図は複数ラインの画素配置を示す
図、（ｂ）図は（ａ）図の中のｊ＋２行の濃度プロフィ
ールを示す図。

【図５】記録基準位置制御を行なった場合（スクリーン
角＝６３．５度）を示すもので、（ａ）図は複数ライン
の画素配置を示す図、（ｂ）図は（ａ）図のｊ＋２行の
濃度プロフィールを示す図。

【図６】本発明の第２実施例に係る画像処理装置の概略
構成を示すブロック図。

【図７】記録基準位置制御を行なった場合（奇数行、偶
数行による制御）のドット配置を示す図。

【図８】記録基準位置の制御を説明するためのフローチ
ャート。

【図９】記録基準位置制御を行なった場合（奇数行、偶
数行による制御）を示すもので、（ａ）図は複数ライン
の画素配置を示す図、（ｂ）図は（ａ）図のｊ＋２行の
濃度プロフィールを示す図。

【符号の説明】

１…入力端子、２…Ｎ値誤差拡散法回路、３…判定部、
１０…加算器、１１…多値化回路、１２…量子化誤差算
出部、１３…累積誤差算出部、３１，３２，３３…記録
基準位置制御回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多値化された画素を主走査方向に配列し
   た画像情報を得る手段と、各画素の記録基準位置を前基
   準と中基準と後基準とを組み合わせて２画素分を１画素
   としてパルス幅変調を行なう画像形成手段と、を有する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 多値化された画素を主走査方向および副
   走査方向に複数配列した画像情報を得る手段と、各画素
   の記録基準位置を前基準と中基準と後基準とを組み合わ
   せて２画素分を１画素としてパルス幅変調を行なう変調
   手段と、副走査方向に対して互いに隣接する２行のライ
   ンにおける前記２画素分を１画素とする記録基準位置が
   互いの位相をずれるように制御する記録基準位置制御手
   段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 多色画像における各色ごとに多値化され
   た各画素を主走査方向および副走査方向に複数配列した
   画像情報を得る手段と、各画素の記録基準位置を、前基
   準と中基準と後基準とを組み合わせて第１のスクリーン
   角をつける制御を行なう第１の記録基準位置制御手段
   と、上記各画素の記録基準位置を、前基準と後基準とを
   組み合わせて第２のスクリーン角をつける制御を行なう
   第２の記録基準位置制御手段と、を有することを特徴と
   する画像処理装置。
4. 【請求項４】 多値化された画素を主走査方向および副
   走査方向に複数配列した画像情報を得る手段と、各画素
   の記録基準位置を前基準と後基準とを組み合わせて２画
   素分を１画素としてパルス幅変調を行なう変調手段と、
   副走査方向に対する各行における奇数行に対しては前基
   準と後基準とを交互に繰り返し、偶数行に対してはすべ
   て中基準となるように制御する記録基準位置制御手段
   と、を有することを特徴とする画像処理装置。