JPH0976548A - 画像処理方法および画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 階調の変化の激しい部分は元画像データの解
像度のまま印字でき、かつ中間調領域の階調性を損なわ
ずに印字できるデータ変換を、簡単な方法で低コストに
実現した画像処理方法および画像処理装置を提供する。 【解決手段】 ｋ個の画素を１組とする。組内の各画素
に階調幅を割り当てる。第ｉの画素にはａ（ｉ−１）〜
ａｉの階調幅を割り当て、階調数ｘがこの階調幅内の場
合には変換後の階調数ｘｉ＝ｆｉ（ｘ）とし、ａｉより
も大きい場合には変換後の階調数ｘｉ＝ｍｉとし、ａ
（ｉ−１）以下である場合には変換後の階調数ｘｉ＝ｎ
ｉとする。これにより、階調変化の少ない部分では元画
像データの取りうる階調幅をｋ個の画素により表現す
る。また、各画素の判定によって階調数が決定されるた
め、階調変化の大きい部分では各画素ごとに変換処理が
行なわれて解像度が保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分割印字して階調
を表現する多階調印字に用いる画像処理方法および画像
処理装置に関するものであり、特に階調性を良くするた
めに密度を小さくして印字する場合の階調処理を行なう
画像処理方法および画像処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタや複写機における書き込み処理
においては、その解像性と階調性が重要な要因となる。
その階調を表現するために、電子写真では、例えば、特
開平１−２８０９６５号公報等に記載されているパルス
幅変調露光方式がある。また、溶融熱転写方式では、例
えば、特公平３−１１２７４号公報に記載されているよ
うな副走査方向の分割印字方式を応用することによって
階調表現か可能である。

【０００３】図１１は、熱転写方式による階調印字方式
の一例の説明図である。図中、９１は発熱素子である。
図１１において、破線で示した矩形が１つのドットを示
し、このドットに対応する発熱素子９１が図中に矢印で
示したように上から下へ移動する際に発熱し、例えば、
インクリボンのインクを溶融させて記録紙に転写し、あ
るいは感熱紙に熱を与えて記録を行なう。このとき、発
熱素子９１に与える駆動パルスの長さによって、図中の
矢印方向、すなわち副走査方向に印字する長さを変化さ
せることができる。これを印字濃度に対応させ、薄い部
分の印字では図１１（Ａ）に示すようにパルス幅を小さ
くすることによって、斜線を施した部分が印字される。
また、濃い部分の印字では図１１（Ｂ）に示すようにパ
ルス幅を大きくする。これによって、図１１（Ｂ）に斜
線で示す部分が印字され、図１１（Ａ）に比べて印字面
積は大きくなる。そのため、濃い部分を表現することが
できる。このように、この印字方式では、万線によりド
ットごとに面積階調を表現することができる。

【０００４】このような印字方式では、低階調領域での
再現性などに問題がある。これに対し、例えば、特開平
６−６２２４８号公報や特願平５−２４８４７４号など
に記載されているように、低階調領域でのドットや万線
の再現性の改善や中間調を滑らかに再現するために、副
走査方向のライン密度を小さくすることが効果があるこ
とが知られている。

【０００５】図１２は、従来の熱転写方式による階調印
字において、副走査方向の解像度を落とす場合の印字方
法の一例の説明図である。図１２（Ａ）に示した方法で
は、副走査方向の解像度を落とすために、第２の画素を
間引いた例を示している。また、図１２（Ｂ）に示した
方法では、第１の画素と第２の画素の補間値を用いた場
合の例を示している。図１２（Ａ）、（Ｂ）とも、左側
が通常の解像度で印字した場合の印字結果を示してお
り、ここでは第１の画素、第２の画素、第１’の画素が
低濃度部であり、第２’の画素は高濃度部であって、こ
の部分にエッジが存在する。

【０００６】図１２（Ａ）に示すように第２の画素を間
引く方法では、第１および第２の画素の２画素分の面積
を、第１の画素の濃度に対応した面積だけ印字を行な
う。そのため、図１２（Ａ）の右側に示すように、第１
の画素および第１’の画素の濃度に対応した面積の印字
がなされる。この場合、第２’の画素の高濃度の画素は
印字に反映されず、この部分のエッジが再現できないこ
とになる。

【０００７】図１２（Ｂ）に示すように第１の画素の濃
度と第２の画素の濃度の補間値を用いる方法では、第１
および第２の画素の２画素分の面積を、第１および第２
の画素の濃度の補間値、例えば平均値に対応した面積だ
け印字を行なう。そのため、図１２（Ｂ）の右側に示す
ように印字されることになる。しかし、この場合には濃
度が平均化されるため、第２’の画素の部分に存在する
エッジは再現できず、緩やかな濃度変化として表現され
てしまう。

【０００８】図１３は、従来の熱転写方式による階調印
字において、低濃度部に高濃度のエッジが存在する場合
の副走査方向の解像度を落としたときの印字結果の一例
の説明図である。いま、通常の解像度で印字した場合に
図１３（Ａ）に示すように印字される画像がある。この
画像では低濃度のバックグラウンドに文字や線分などの
高濃度のエッジが存在している。この画像を図１２
（Ａ）に示したように第２画素を間引く方法で副走査方
向の解像度を落とすと、図１３（Ｂ）に示すように印字
される。ここでは、第１画素と第２画素を主走査方向に
交互に配置している。図１３（Ｂ）を参照してわかるよ
うに、図１３（Ａ）に存在していたエッジは左下に後退
し、文字や線分の位置がずれてしまい、再現性に欠け
る。

【０００９】また、図１３（Ａ）に示した画像を図１２
（Ｂ）に示したように、第１の画素の濃度と第２の画素
の濃度の補間値を用いる方法を用いて副走査方向の解像
度を落とすと、図１３（Ｃ）に示すように印字される。
この場合には、文字や線の部分の濃度が低下し、あるい
は白スジが発生して、画質が劣化する。

【００１０】このように、低階調領域でのドットや万線
の再現性の改善や中間調を滑らかに再現するために、副
走査方向の解像度を低下させると、文字や線の割れな
ど、画質の劣化が生じてしまう。これらの画質の劣化を
防止する対応策として、特願平５−２４８４７４号では
低濃度部のみで解像度を落としている。また、特開平６
−６２２４８号公報では画像空間上の画像エッジを強調
する手段を講じている。

【００１１】しかし、このような手段を用いた場合、画
像処理が煩雑になりコストが高くなるという問題があ
る。そのため、このような画質の劣化を防止する手段を
低価格の複写機やプリンタなどの記録装置には使用でき
なかった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、階調の大きく変化する文字
や画像の輪郭は元の画像データの解像度のまま印字で
き、かつ中間調領域の階調性を損なわずに印字できるよ
うなデータ変換を、簡単な方法で低コストに実現した画
像処理方法および画像処理装置を提供することを目的と
するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、多階調印字の際に行なう画像処理方法において、元
画像データを連続する複数の画素で構成される組に分割
し、該組内の各画素に階調幅を割り振り、前記元画像デ
ータの各画素について画素に割り振られた階調幅と該画
素の階調に基づいて該画素に対応する印字データの画素
の階調を決定することを特徴とするものである。

【００１４】請求項２に記載の発明は、多階調印字の際
に行なう画像処理方法において、元画像データの各画素
の位置に応じた階調変換を施し、連続する複数の画素に
よって全階調を表わすように印字データの画素の階調を
決定することを特徴とするものである。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の画像処理方法において、前記決定された印字
データの画素の取りうる階調数は、前記元画像データの
取りうる階調数よりも少ないことを特徴とするものであ
る。

【００１６】請求項４に記載の発明は、多階調印字に用
いる画像を生成する画像処理装置において、元画像デー
タの画素を受け取り連続する複数の画素で構成される組
内の位置に応じて予め設定されている階調幅内に前記画
素の階調が含まれるかを判定する判定手段と、該判定手
段の判定結果に応じて前記画素に対応する印字データの
画素の階調を決定する印字データ生成手段を有すること
を特徴とするものである。

【００１７】請求項５に記載の発明は、多階調印字に用
いる画像を生成する画像処理装置において、入力される
元画像データの画素の位置を指示する画素位置指示手段
と、元画像データの画素を受け取り前記画素位置指示手
段が指示する画素の位置に応じた階調変換を受け取った
画素に施して印字データの画素の階調を決定する印字デ
ータ生成手段を有することを特徴とするものである。

【００１８】請求項６に記載の発明は、請求項４または
５に記載の画像処理装置において、前記印字データ生成
手段によって決定された前記印字データは、印字可能な
階調数が前記元画像データの取りうる階調数よりも少な
い記録装置に対して出力されることを特徴とするもので
ある。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明は、中間調やハイライト部
分では隣接ドットの階調変化は小さく、隣接部分では階
調変化が大きくなる性質を利用して、元データの各画素
の階調数を所定の階調数に割り振ることを特徴とするも
のである。このとき、複数の画素によって組を生成し、
組内の各画素に全階調数を割り当てる。各画素において
は、割り当てられた階調範囲にその画素の階調数が含ま
れるか、それとも割り当てられた階調範囲よりも小さい
か大きいかを判定する。割り当てられた階調範囲よりも
小さい場合には変換後の階調数を第１の所定値に、割り
当てられた階調範囲よりも大きい場合には変換後の階調
数を第２の所定値に決定する。画素の階調数が割り当て
られた階調範囲に存在する場合には、その階調数に応じ
た階調数に変換する。

【００２０】図１は、本発明の画像処理方法の実施の一
形態を説明するフローチャートである。いま、ｋ個の画
素を１組とし、それぞれ第１の画素、第２の画素、・・
・、第ｋの画素とする。また、全階調数をｋ個の階調範
囲に分割する。分割の際の閾値をａ１，ａ２，・・・，
ａ（ｋ−１）とする。ここで、ａ１＜ａ２＜・・・＜ａ
（ｋ−１）とする。第１の画素にはａ１以下の階調範囲
を割り当て、第２の画素にはａ１〜ａ２までの階調範囲
を割り当て、同様にして第ｉの画素にはａ（ｉ−１）〜
ａｉの階調範囲を割り当て、第ｋの画素にはａ（ｋ−
１）より大きな階調範囲を割り当てる。そして、各画素
の階調数ｘが割り当てられた階調範囲に含まれる場合
に、その階調数の変換関数をそれぞれｆ１（ｘ），ｆ２
（ｘ），・・・，ｆｋ（ｘ）とする。また、第ｉの画素
の階調数ｘが割り当てられた階調範囲よりも小さい場合
には第１の所定階調数ｎｉに変換し、割り当てられた階
調範囲よりも大きい場合には第２の所定階調数ｍｉに変
換するものとする。なお、ｎｉ＜ｍｉとする。

【００２１】第１の画素については、図１（Ａ）に示す
ように、第１の画素の階調数ｘがａ１以下の場合には、
変換後の階調数ｘ１＝ｆ１（ｘ）とし、階調数ｘがａ１
よりも大きい場合には、変換後の階調数ｘ１＝ｍ１とす
る。第２の画素については、図１（Ｂ）に示すように、
第２の画素の階調数ｘがａ２よりも大きい場合には変換
後の階調数ｘ２＝ｍ２とし、階調数ｘがａ１よりも大き
くａ２以下である場合には変換後の階調数ｘ２＝ｆ２
（ｘ）とし、階調数ｘがａ１以下である場合には変換後
の階調数ｘ２＝ｎ２とする。第３の画素から第ｋ−１の
画素までは第２の画素と同様である。第ｋの画素につい
ては、図１（Ｃ）に示すように、第ｋの画素の階調数ｘ
がａ（ｋ−１）以下である場合には変換後の階調数ｘｋ
＝ｎｋとし、階調数ｘがａ（ｋ−１）よりも大きい場合
には変換後の階調数ｘｋ＝ｆｋ（ｘ）とする。

【００２２】具体例として、ｋ＝２の場合を考える。こ
の場合、第１の画素については図１（Ａ）に示すフロー
チャートに従い、第２の画素については図１（Ｃ）に示
すフローチャートに従う。各画素は、０〜ｍまでの階調
を取るものとする。ここで、ｍ１は最大階調数ｍとし、
ｎ２は０とする。また、ｆ１（ｘ）は、０〜ａ１までの
階調を０〜最大階調数ｍまでの階調に変換するものと
し、ｆ２（ｘ）はａ１〜最大階調数ｍまでの階調を０〜
最大階調数ｍまでの階調に変換するものとする。

【００２３】図２は、本発明の画像処理方法によるｋ＝
２の場合の印字画素の一例の説明図である。まず、中間
調領域の階調変化が小さい部分について考える。例え
ば、第１および第２の画素の階調数ｘがａ１以下の場合
には、第１の画素については割り当てられた階調範囲内
であるので、変換後の階調数ｘ１はｆ１（ｘ）である。
第２の画素については、割り当てられた階調範囲より小
さいので、変換後の階調数ｘ２は０となる。そのため、
変換後の階調数によって印字を行なうと、図２（Ａ）に
示すように、第１の画素に対応する部分に、階調数ｆ１
（ｘ）の印字が行なわれ、第２の画素に対応する部分は
階調数０に変換されるので印字が行なわれない。

【００２４】例えば、第１および第２の画素の階調数ｘ
がａ１より大きい場合には、第１の画素については割り
当てられた階調範囲を越えているので、変換後の階調数
ｘ１は最大階調数ｍに変換される。第２の画素について
は、割り当てられた階調範囲内であるので、変換後の階
調数ｘ２はｆ２（ｘ）となる。そのため、変換後の階調
数によって印字を行なうと、図２（Ｂ）に示すように、
第１の画素に対応する部分は全黒の印字が行なわれ、第
２の画素に対応する部分は階調数ｆ２（ｘ）の印字が行
なわれる。

【００２５】一方、階調変化が大きく、例えば、第１の
画素と第２の画素の間にエッジが存在する場合を考え
る。いま、第１の画素の階調数がａ１以下であり、第２
の画素の階調数がａ１よりも大きく、例えば、最大階調
数ｍである場合には、第１の画素の変換後の階調数ｘ１
はｆ１（ｘ）となり、第２の画素の変換後の階調数ｘ２
はｆ２（ｘ）＝ｍとなる。そのため、図２（Ｃ）に示す
ように、第１の画素については階調数ｆ１（ｘ）の印字
が行なわれ、第２の画素については全黒の印字が行なわ
れて、エッジが保存された印字画像を得ることができ
る。

【００２６】逆に、第１の画素の階調数がａ１よりも大
きく、第２の画素の階調数がａ１以下となるようなエッ
ジが存在する場合には、第１の画素の変換後の階調数ｘ
１は最大階調数ｍに、第２の画素の変換後の階調数ｘ２
は０になるので、図２（Ｄ）に示すように印字が行なわ
れる。この場合にも、エッジが保存されている。

【００２７】具体的には、各画素の取り得る階調数を０
〜２５５とし、ａ１＝１２７とすることができる。この
とき、変換後の階調数を０〜１２７とすれば、ｆ１
（ｘ）は、０〜１２７の階調数をそのまま０〜１２７の
階調数とする。また、ｆ２（ｘ）は、１２８〜２５５の
階調数を０〜１２７の階調数に変換する。すなわち、ｆ
２（ｘ）＝ｘ−１２８とする。これにより、階調数の変
化があまりない部分では、それぞれの画素で１２８階調
ずつ表現するので、２画素により０〜２５５までの階調
数を表現することができる。また、階調の変化の大きい
部分では、それぞれの画素の階調数に応じた階調数に変
換されることになる。

【００２８】なお、図２では、矩形により１画素を表現
しているが、左側の原画像上の画素は１つの矩形で２５
６階調を示し、右側の変換後の印字画像の画素は１つの
矩形で１２８階調を示している。そのため、変換前後で
同じ階調数であっても、表現される黒の部分の面積は、
変換後が変換前の２倍となっている。

【００２９】もちろん、各画素とも１２８階調に限られ
るものではなく、例えば、各画素とも２５６階調の記録
が可能な装置で記録を行なうように制御することも可能
である。実際に記録を行なう記録装置は、１２８階調以
上の階調表現が可能であればよく、表現可能な階調数に
応じて変換のための関数ｆｉ（ｘ）を設定すればよい。
逆に、例えば、元画像データが２５６階調であっても変
換後の階調数は２５６階調よりも少ない階調しか表現で
きない記録装置で印字可能である。

【００３０】図３は、本発明の画像処理方法の実施の一
形態においてｋ＝２の場合の第１および第２の画素の配
置の一例を示す説明図である。図中、○は第１の画素
を、・は第２の画素をそれぞれ示している。そして、副
走査方向に隣接する第１の画素と第２の画素によって階
調変換後の階調数を表現する。実際に上述のような第１
および第２の画素の処理を行なう場合には、モアレの発
生などを防ぐため、図３に示すように、第１の画素どう
しあるいは第２の画素どうしが隣接しないように、第１
および第２の画素を配置している。このように配置する
と、例えば、低階調の領域では、印字される画素が千鳥
状に配置されるので、網点画像のように印字されて中間
調を良好に表現することができる。

【００３１】図４、図５は、本発明の画像処理方法の実
施の一形態においてｋ＝２の場合の処理の一例を示すフ
ローチャートである。図１に示したような各画素におけ
る変換処理は、各画素が第１〜ｋの画素のどの画素に当
たるかを把握していれば、他の画素の値によらず、その
画素の変換処理が可能である。例えば、図３に示した例
では、各ラインの何番目の画素かを把握していれば、そ
の画素が第１の画素なのか第２の画素なのかを判断し、
それぞれの画素に合った処理を行なうことができる。特
に、図３に示したようなパターンの場合には、各ライン
が奇数か偶数か、また、画素の位置が奇数か偶数かによ
って、第１の画素か第２の画素かが判断でき、それぞれ
の変換処理を行なうことができる。図４、図５に示した
例では、画素を主走査方向に順にアクセスし、１ライン
が終了すると次のラインについて主走査方向に順にアク
セスし、変換処理を行なう。

【００３２】まず、Ｓ１１において、変換処理を行なっ
て印字すべき画像ファイルをオープンする。Ｓ１２にお
いて奇数ラインか偶数ラインかを判定し、さらにＳ１
３，Ｓ２０において画素位置が奇数個目か偶数個目かを
判定する。奇数ラインの奇数個目の場合には、第１の画
素と判定し、Ｓ１４〜Ｓ１６で図１（Ａ）の処理を行な
う。ここでは、Ｓ１４において階調数ｘが１２７以下か
１２８以上かを判定し、１２８以上の場合にはＳ１５で
変換後の階調数ｘ’を１２７とし、１２７以下の場合に
はＳ１６で階調数ｘをそのまま変換後の階調数ｘ’とす
る。

【００３３】奇数ラインの偶数個目の場合には、第２の
画素と判定し、Ｓ１７〜Ｓ１９で図１（Ｃ）の処理を行
なう。ここでは、Ｓ１７において階調数ｘが１２７以下
か１２８以上かを判定し、１２７以下の場合にはＳ１８
で変換後の階調数ｘ’を０とし、１２８以上の場合には
Ｓ１９で階調数から１２８を減じ、変換後の階調数ｘ’
とする。

【００３４】偶数ラインでは、奇数個目は第２の画素と
なるので、Ｓ２１〜Ｓ２３でＳ１７〜Ｓ１９と同様に処
理する。また、偶数個目は第１の画素となるので、Ｓ２
４〜Ｓ２６でＳ１４〜Ｓ１６と同様に処理する。

【００３５】Ｓ２７で主走査方向に１ラインの画素の処
理が終了したか否かを判定し、未処理の画素が存在する
場合にはＳ２８でその画素を選択してＳ１２へ戻る。ま
た、Ｓ２９で副走査方向の各ラインの処理がすべて終了
したか否かを判定し、未処理のラインが存在する場合に
はＳ３０でそのラインを選択してＳ１２へ戻る。さら
に、Ｓ３１ですべての色の画像を処理したか否かを判定
し、未処理の色が存在する場合には、Ｓ３２でその色の
画像を選択してＳ１２へ戻る。すべての画素の処理が終
了すると、Ｓ３３で画像ファイルをクローズし、画像処
理を終了する。

【００３６】このように、本発明の画像処理方法では、
各画素ごとに簡単な変換処理のみによって印字のための
多値画像を得ることができる。このような処理は、ソフ
トウェアで実現するほか、ハードウェアで実現しても、
簡単な回路によって実現可能である。

【００３７】処理対象となる画像としては、例えば、５
９１×５９１画素×３色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）で各画素２５６
階調（８ビット）とすることができる。もちろん、画像
のサイズ、色数などは任意である。なお、各画素の変換
後の階調数は１２８階調であり、２画素によって２５６
階調を表現している。

【００３８】図６は、本発明の画像処理方法によるｋ＝
２の場合の変換前後の画像の一例の説明図である。図６
（Ａ）は変換前の原画像をそのまま印字した画像を示し
ており、図１３（Ａ）と同じ画像である。すなわち、図
６（Ａ）に示した画像では低濃度のバックグラウンドに
文字や線分などの高濃度のエッジが存在している。図６
（Ｂ）は上述のような本発明の画像処理方法による変換
後の階調数を用いて印字した画像を示している。

【００３９】図６（Ｂ）を参照すればわかるように、低
濃度のバックグラウンドの部分は副走査方向に隣接する
２画素によってその階調数が表現されており、また、高
濃度のエッジ部は原画像のまま保存されている。

【００４０】このような印字画像は、例えば、帯状抵抗
体の副走査幅が主走査幅より狭いサーマルヘッドを用い
て副走査方向を万線により分割印字を行なう印字装置に
て印字を行なうことによって得ることができる。例え
ば、帯状抵抗体の副走査幅が５０μｍで３００ｄｐｉの
サーマルヘッドを用いて印字を行なうと、図６（Ｂ）に
示すように、副走査方向の２ドットの階調数がほとんど
変化しない中間調およびハイライト領域は、副走査方向
が１５０ｄｐｉで２５６階調で印字が行なえ、またハイ
ライトの下地に文字などのエッジがある場合などは文字
部は必ず黒となり、文字や階調変化の大きなエッジ部な
どは元データの解像度の３００ｄｐｉで印字することが
できる。なお、この方法では、白抜き文字でもやはり３
００ｄｐｉで印字することができる。

【００４１】次に、ｋ＝３の場合について考える。この
場合、第１の画素については図１（Ａ）に示すフローチ
ャートに従い、第２の画素については図１（Ｂ）に示す
フローチャートに従い、第３の画素については図１
（Ｃ）に示すフローチャートに従う。ｋ＝３の場合に
は、２つの閾値ａ１とａ２によって階調幅を分割し、０
〜ａ１までの階調を第１の画素に、ａ１〜ａ２までの階
調を第２の画素に、ａ２〜最大階調ｍまでの階調を第３
の画素に割り当てる。第１から第３の画素において、階
調数が割り当てられた階調幅内の場合には、それぞれｆ
１（ｘ），ｆ２（ｘ），ｆ３（ｘ）により階調変換し、
階調幅よりも小さい場合には０、階調幅よりも大きい場
合には最大階調ｍに変換する。

【００４２】図７は、本発明の画像処理方法によるｋ＝
３の場合の印字画素の一例の説明図である。まず、中間
調領域の階調変化が小さい部分について考える。例え
ば、第１ないし第３の画素の階調数ｘがａ１以下の場合
には、第１の画素については割り当てられた階調範囲内
であるので、変換後の階調数ｘ１はｆ１（ｘ）である。
第２および第３の画素については、割り当てられた階調
範囲より小さいので、変換後の階調数ｘ２、ｘ３は０と
なる。そのため、変換後の階調数によって印字を行なう
と、図７（Ａ）に示すように、第１の画素に対応する部
分に、階調数ｆ１（ｘ）の印字が行なわれ、第２および
第３の画素に対応する部分は階調数０に変換されるので
印字が行なわれない。

【００４３】階調数ｘがａ１〜ａ２の範囲の場合には、
第１の画素については割り当てられた階調範囲を越えて
いるので、変換後の階調数ｘ１は最大階調数ｍに変換さ
れる。第２の画素については、割り当てられた階調範囲
内であるので、変換後の階調数ｘ２はｆ２（ｘ）とな
る。さらに、第３の画素については、割り当てられた階
調はによりも小さいので、変換後の階調数ｘ３は０とな
る。そのため、変換後の階調数によって印字を行なう
と、図７（Ｂ）に示すように、第１の画素に対応する部
分は全黒の印字が行なわれ、第２の画素に対応する部分
は階調数ｆ２（ｘ）の印字が行なわれる。第３の画素に
対応する部分は印字されない。

【００４４】階調数ｘがａ２より大きい場合には、第１
および第２の画素については割り当てられた階調範囲を
越えているので、変換後の階調数ｘ１，ｘ２は最大階調
数ｍに変換される。第３の画素については、割り当てら
れた階調範囲内であるので、変換後の階調数ｘ３はｆ３
（ｘ）となる。そのため、変換後の階調数によって印字
を行なうと、図７（Ｃ）に示すように、第１、第２の画
素に対応する部分は全黒の印字が行なわれ、第３の画素
に対応する部分は階調数ｆ３（ｘ）の印字が行なわれ
る。

【００４５】一方、階調変化が大きく、例えば、階調数
がａ１以下のバックグラウンドにａ２以上の階調数の文
字などの線分がかかり、第２の画素と第３の画素の間に
エッジが存在する場合を考える。いま、第１、第２の画
素の階調数がａ１以下であり、第３の画素の階調数がａ
２よりも大きく、例えば、最大階調数ｍである場合に
は、第１の画素の変換後の階調数ｘ１はｆ１（ｘ）とな
り、第２の画素の変換後の階調数ｘ２は０となる。さら
に、第３の画素については割り当てられた階調範囲内と
なるので変換後の階調数ｘ３はｆ３（ｘ）＝ｍとなる。
そのため、図７（Ｄ）に示すように、第１の画素につい
ては階調数ｆ１（ｘ）の印字が行なわれ、第２の画素に
ついては何も印字されず、第３の画素については全黒の
印字が行なわれて、エッジが保存された印字画像を得る
ことができる。また、文字などの線分が第１の画素ある
いは第２の画素にかかる場合も、同様の処理によってエ
ッジの保存された印字が像を得ることができる。

【００４６】具体的には、各画素の取り得る階調数を０
〜２５５とし、ａ１＝８５、ａ２＝１７０とすることが
できる。このとき、変換後の階調数を０〜８４とすれ
ば、ｆ１（ｘ）は、階調数０をそのまま０に、階調数１
〜８５の場合にはｘ−１とする。また、ｆ２（ｘ）は、
８６〜１７０の階調数を０〜８４の階調数に変換するよ
うに、ｆ２（ｘ）＝ｘ−８６とする。さらに、ｆ３
（ｘ）は、１７１〜２５５の階調数を０〜８４の階調数
に変換するように、ｆ３（ｘ）＝ｘ−１７１とすればよ
い。これにより、階調数の変化があまりない部分では、
それぞれの画素で８５階調ずつ表現するので、３画素に
より１〜２５５までの階調数を表現することができる。
また、階調の変化の大きい部分では、それぞれの画素の
階調数に応じた階調数に変換されることになる。

【００４７】ｋ＝３の場合には２５６階調を３画素に等
分できないため、各画素とも８５階調とし、第１の画素
において階調数０と１を変換後の階調数０に割り当てて
いる。しかしこれに限らず、例えば、第３の画素におい
て階調数２５４と２５５を変換後の８４に変換するな
ど、種々の変換が可能である。また、各画素とも変換後
の階調数を８６階調としたり、１２８階調や２５６階調
に変換するなど、記録装置の表現可能な階調数に合わせ
て変換を行なえばよい。もちろん、各画素に同じ階調範
囲を割り当てる必要はなく、閾値ａ１，ａ２は適宜設定
して変換のための関数ｆｉ（ｘ）を決めればよい。

【００４８】図８は、本発明の画像処理方法の実施の一
形態においてｋ＝３の場合の第１〜第３の画素の配置の
一例を示す説明図である。この例では、主走査方向に並
ぶ画素の行ごとに第１、第２、第３の画素の行とし、副
走査方向に隣接する３画素を１つの組としている。この
場合、例えば、１行目の各画素については第１の画素と
しての処理を行ない、次の２行目の各画素については第
２の画素としての処理を行ない、３行目の各画素につい
ては第３の画素としての処理を行なえばよい。そのた
め、各行内の画素の位置によって変換処理を切り替える
必要はなく、処理を簡略化することが可能である。もち
ろん、図３に示したｋ＝２の場合と同様に、第１の画素
どうし、第２の画素どうし、第３の画素どうしが隣接し
ないように配置してもよい。

【００４９】図９は、本発明の画像処理方法によるｋ＝
３の場合の変換前後の画像の一例の説明図である。図９
では、図６（Ａ）に示した変換前の原画像を、図８に示
したように組分けし、変換処理を行なった場合の変換後
の階調数を用いて印字した画像を示している。ここで、
原画像の低濃度のバックグラウンドはａ１以下の階調数
とし、文字や線分などの高濃度の部分は最大階調数であ
るものとしている。図９を参照すればわかるように、低
濃度のバックグラウンドの部分は副走査方向に隣接する
３画素によってその階調数が表現されており、また、高
濃度のエッジ部は原画像のまま保存されている。

【００５０】以上、ｋ＝２およびｋ＝３の場合について
説明した。本発明はこれらに限らず、ｋ＝４以上の場合
においても同様にして変換処理を行なうことが可能であ
る。このとき、副走査方向に連続したｋ画素を組にして
第１〜第ｋの画素を設定するほか、例えば、ｋ＝ｐ×ｑ
の場合にｐ×ｑのマトリクス状に配置された画素を組に
するなど、種々の配置構成をとるｋ画素を組にすること
ができる。

【００５１】また、各組に属するｋ画素について、各画
素に割り振る階調範囲は、全階調数を等分することに限
定されるものではなく、階調範囲の広い画素、あるいは
狭い画素が存在してもよい。すなわち、階調範囲を区分
する閾値ａｉは、全階調を等分するように設定する場合
に限定されるものではない。変換後の画像では、ｋ画素
によって全階調数が表現される。

【００５２】また、各画素に割り当てられた階調範囲の
階調数を変換するｆｉ（ｘ）は、上述の例のように線形
の関数である必要はなく、例えば、非線形の変換を行な
うような関数であってもよい。例えば、実際に印字され
る濃度と視覚上の濃度が一致しない場合に、これを一致
させるような変換を行なうように関数を設定することも
可能である。

【００５３】図１０は、本発明の画像処理装置を含む熱
転写記録装置の一例を示すブロック構成図である。図
中、４１はフォトセンサ、４２はＡ／Ｄ変換部、４３は
色変換部、４４はＵＣＲ・墨版発生部、４５は画像デー
タ格納部、４６は記録制御部、４７は画像処理部、４８
はサーマルヘッド駆動ＩＣ、４９はサーマルヘッドであ
る。図１０に示した熱転写記録装置は、シアン、マゼン
タ、イエロー、ブラックの４色によってカラー記録が可
能な熱転写型の記録装置を一例として示している。

【００５４】フォトセンサ４１は、画像をレッド、グリ
ーン、ブルーの各色ごとに電気信号に変換して読み取
る。Ａ／Ｄ変換部４２は、フォトセンサ４１で読み取っ
た画像のアナログ信号を多値のデジタル信号に変換す
る。色変換部４３は、レッド、グリーン、ブルーの各色
の信号から、シアン、マゼンタ、イエローの各色の信号
に変換する。ＵＣＲ・墨版発生部４４は、地色の除去を
行ない、シアン、マゼンタ、イエローの各色の信号から
ブラックの部分を抽出し、シアン、マゼンタ、イエロ
ー、ブラックの４色の画像データを作成する。画像デー
タ格納部４５は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラッ
クの４色の画像データをそれぞれ記憶する。

【００５５】記録制御部４６は、画像データ格納部４５
からの画像データの読み出し、画像処理部４７およびサ
ーマルヘッド駆動ＩＣ４８などの制御などを行なう。画
像処理部４７は、上述した本発明の画像処理方法を実現
する装置であり、各色の画像データごとに、上述のよう
な階調変換処理を行なう。例えば、記録制御部４６から
読み出した画像データの位置を受け取り、図４、図５に
示したフローチャートでも行なっているように画素位置
に応じて階調変換を行なう。変換処理では、図１で説明
したように、組内の位置に応じて割り当てられている当
該画素の階調幅内か否かを判定し、それぞれの場合に従
って階調数を変換する。

【００５６】サーマルヘッド駆動ＩＣ４８は、画像処理
部４７による変換後の画像データに従い、サーマルヘッ
ド４９に対して駆動信号を送出する。サーマルヘッド４
９は、サーマルヘッド駆動ＩＣ４８により駆動されたド
ットに対応する発熱体が発熱し、上述した図１１に示す
ようにして、実際に被転写紙に記録を行なう。サーマル
ヘッド４９は、元画像データの取りうる階調よりも少な
い階調しか記録できないものであってもよい。

【００５７】フォトセンサ４１等から読み取られたデー
タＲ１，Ｇ１，Ｂ１は、Ａ／Ｄ変換部４２でデジタル信
号のデータＲ２，Ｇ２，Ｂ２に変換され、色変換部４３
で記録に利用するインクの色に対応したデータＣ１，Ｍ
１，Ｙ１に色変換される。さらに、ＵＣＲ・墨版発生部
４４を通り、ブラックを含めた記録色に対応する画像デ
ータＹ２，Ｍ２，Ｃ２，Ｋ２に変換され、画像データ格
納部４５に蓄積される。続いて、各色の画像データＤ２
は、画像処理部４７において上述の画像処理方法により
階調変換処理が行なわれ、変換後の画像データＤ３に変
換される。サーマルヘッド駆動ＩＣ４８は、記録制御部
４６から記録開始イネーブル信号Ｓ３が入ると、変換後
の画像データＤ３の階調数に基づいた記録エネルギーＤ
４をサーマルヘッド４９に送り、万線による面積階調法
によって多階調の記録が行なわれる。

【００５８】上述の画像処理方法の各具体例や熱転写記
録装置では、副走査方向に分割印字を行なって階調表現
を行なう場合について示した。この方式は、例えば、図
１０に示したような熱転写方式の記録装置において有効
であるが、本発明はこれに限らない。例えば、ドット径
の変化により階調を表現するような記録装置など、すべ
ての多階調印字が可能な記録装置において、その解像度
を落として印字する場合について適用可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、元画像データをｋ画素ずつの組に分割し、各
組内の各画素に階調幅を割り振り、各画素に割り振られ
た階調幅とその画素の階調数に基づいてその画素に対応
する印字データの画素の階調を決定し、ｋ画素によって
全階調数を表現する。これにより、ハイライト部分や中
間調領域は解像度を落として滑らかな階調が得られ、文
字や画像の輪郭は元の解像度のままに表現できる。これ
によって、中間調の強調性や低階調領域での再現性など
階調安定性を向上させ、しかもエッジ部を保存し、高画
質の記録画像を得ることができる。

【００６０】また、従来のように文字や画像のエッジを
検出したり、階調数による副走査方向の解像度の変更な
ど、複雑な画像処理機能を行なわず、コストが余りかか
らない簡単な階調処理を行なうだけであるので、階調処
理に要するコストを低減し、低価格の複写機やプリンタ
にも適用することが可能である。さらに、元画像データ
の取りうる階調数よりも少ない階調数しか印字できない
記録装置に対しても解像度を低下させて記録を行なわせ
ることが可能であり、高階調数の高品質の画像を低価格
の低階調数の記録装置で印字することが可能であるな
ど、種々の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像処理方法の実施の一形態を説明
するフローチャートである。

【図２】 本発明の画像処理方法によるｋ＝２の場合の
印字画素の一例の説明図である。

【図３】 本発明の画像処理方法の実施の一形態におい
てｋ＝２の場合の第１および第２の画素の配置の一例を
示す説明図である。

【図４】 本発明の画像処理方法の実施の一形態におい
てｋ＝２の場合の処理の一例を示すフローチャートであ
る。

【図５】 本発明の画像処理方法の実施の一形態におい
てｋ＝２の場合の処理の一例を示すフローチャート（続
き）である。

【図６】 本発明の画像処理方法によるｋ＝２の場合の
変換前後の画像の一例の説明図である。

【図７】 本発明の画像処理方法によるｋ＝３の場合の
印字画素の一例の説明図である。

【図８】 本発明の画像処理方法の実施の一形態におい
てｋ＝３の場合の第１〜第３の画素の配置の一例を示す
説明図である。

【図９】 本発明の画像処理方法によるｋ＝３の場合の
変換前後の画像の一例の説明図である。

【図１０】 本発明の画像処理装置を含む熱転写記録装
置の一例を示すブロック構成図である。

【図１１】 熱転写方式による階調印字方式の一例の説
明図である。

【図１２】 従来の熱転写方式による階調印字において
副走査方向の解像度を落とす場合の印字方法の一例の説
明図である。

【図１３】 従来の熱転写方式による階調印字において
低濃度部に高濃度のエッジが存在する場合の副走査方向
の解像度を落としたときの印字結果の一例の説明図であ
る。

【符号の説明】

４１…フォトセンサ、４２…Ａ／Ｄ変換部、４３…色変
換部、４４…ＵＣＲ・墨版発生部、４５…画像データ格
納部、４６…記録制御部、４７…画像処理部、４８…サ
ーマルヘッド駆動ＩＣ、４９…サーマルヘッド。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多階調印字の際に行なう画像処理方法に
   おいて、元画像データを連続する複数の画素で構成され
   る組に分割し、該組内の各画素に階調幅を割り振り、前
   記元画像データの各画素について画素に割り振られた階
   調幅と該画素の階調に基づいて該画素に対応する印字デ
   ータの画素の階調を決定することを特徴とする画像処理
   方法。
2. 【請求項２】 多階調印字の際に行なう画像処理方法に
   おいて、元画像データの各画素の位置に応じた階調変換
   を施し、連続する複数の画素によって全階調を表わすよ
   うに印字データの画素の階調を決定することを特徴とす
   る画像処理方法。
3. 【請求項３】 前記決定された印字データの画素の取り
   うる階調数は、前記元画像データの取りうる階調数より
   も少ないことを特徴とする請求項１または２に記載の画
   像処理方法。
4. 【請求項４】 多階調印字に用いる画像を生成する画像
   処理装置において、元画像データの画素を受け取り連続
   する複数の画素で構成される組内の位置に応じて予め設
   定されている階調幅内に前記画素の階調が含まれるかを
   判定する判定手段と、該判定手段の判定結果に応じて前
   記画素に対応する印字データの画素の階調を決定する印
   字データ生成手段を有することを特徴とする画像処理装
   置。
5. 【請求項５】 多階調印字に用いる画像を生成する画像
   処理装置において、入力される元画像データの画素の位
   置を指示する画素位置指示手段と、元画像データの画素
   を受け取り前記画素位置指示手段が指示する画素の位置
   に応じた階調変換を受け取った画素に施して印字データ
   の画素の階調を決定する印字データ生成手段を有するこ
   とを特徴とする画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記印字データ生成手段によって決定さ
   れた前記印字データは、印字可能な階調数が前記元画像
   データの取りうる階調数よりも少ない記録装置に対して
   出力されることを特徴とする請求項４または５に記載の
   画像処理装置。