JPH10233923A

JPH10233923A - 画像処理装置及び画像処理方法

Info

Publication number: JPH10233923A
Application number: JP9311987A
Authority: JP
Inventors: Akio Iino; 明夫飯野; Hisashi Matsumoto; 久松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-11-13
Publication date: 1998-09-02
Anticipated expiration: 2017-11-13
Also published as: JP3984690B2

Abstract

(57)【要約】【課題】多値データで表現された基本画像を循環誤差
拡散法を適用して２値化することにより、その基本画像
の２値化によって発生するノイズを抑え、高品位な擬似
階調画像を形成する画像処理方法とその装置を提供す
る。【解決手段】誤差拡散法を基本画像に適用して各画素
毎に順次２値化処理を実行する際、その基本画像の端部
で発生する誤差を、もう一方の端部に取り込んで誤差拡
散処理を行なう。さらに、基本画像の上辺にその画像の
一部からなる補助画像を追加した結合画像を用いて、誤
差拡散処理を行なう。そして、２値化処理が終わった段
階で、補助画像の下端領域と基本画像の下端領域との２
値データの比較を行ない、その比較結果をもとに該領域
中の画素の値を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置及び画
像処理方法に関し、特に、例えば、スキャナ、コンピュ
ータ等により入力された多値画像を繰り返し展開して、
低階調デバイスに出力する際の擬似階調表現する画像処
理装置及び画像処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、擬似階調表現手法として誤差
拡散法、ディザ法が知られている。これらの内、誤差拡
散法では、図１０に示すように、注目画素に関しいくつ
かの後続の画素に対して拡散係数を割り当て、注目画素
で発生した量子化誤差を、この拡散係数に応じて周辺画
素に振り分ける。この処理により画像全体の濃度値が保
存されることになり、良好な擬似階調表現が可能とな
る。

【０００３】また、ディザ法では、図１１に示すよう
に、あらかじめ閾値を与えてあるディザマトリクス（図
１１では、マトリクスサイズが４×４である）を用意し
ておき、このマトリクスと入力多値画像データの各画素
との１対１の画素比較を行なう。このとき、入力多値画
像データの値が閾値より大きければ、その画素をＯＮ、
小さければＯＦＦとして２値化出力を得る。このディザ
法では、ドットの規則的な並びによって生じる人工的な
模様のため、擬似階調画像に粒状感があり、一般的に、
誤差拡散法を適用した画像に比べて画質が悪くなる傾向
にある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】さて、ネクタイやハン
カチなどの布に施された模様に見られるような繰り返し
パターンを考えると、図１２に示すように、その繰り返
しの基本となるパターン（図１２（ａ））を単純に水平
方向と垂直方向に繰り返して生成するパターン（図１２
（ｂ））や、基本パターンを１／２づつずらしながら水
平方向と垂直方向に繰り返し（図１２（ｃ））等があ
る。しかし、繰り返し回数が多い場合、この繰り返し画
像全体に擬似階調処理を施すのは非効率であり、この処
理をソフトウェアで行なうのであれば、処理速度の面か
らも非現実的である。

【０００５】また、基本パターンのみを２値化し、単純
にその２値データを繰り返して画像形成すると、図１３
に示すように基本パターンと基本パターンとの境界部に
目につきやすいノイズ（これを境界ノイズという）が発
生してしまう。この原因としては、境界部における２値
化処理の不連続性が考えられる。

【０００６】そこで、この境界ノイズを削減するため
に、図１４（ａ）に示すように基本パターンに外枠を追
加してそのパターンを描画する外枠追加方式や、図１４
（ｂ）に示すように基本パターンの境界部にスムージン
グ処理を施す境界部スムージング方式が提案されてい
る。外枠追加方式では、基本パターンを囲むように、あ
る大きさからなる同じ多値画像を追加して、この画像全
体に２値化処理を行ない、基本パターンの２値化データ
を得る。しかし、これにより得られる２値データを繰り
返して画像形成しても、依然として境界部の不連続性の
ために境界ノイズが発生してしまう。

【０００７】また、境界部スムージング方式のように、
得られた２値データの境界ノイズを削減するために、２
値データの境界部にスムージング処理を施しても、例え
ば、その境界部に細線等のエッジ領域を含む画像の場合
には、この処理により、境界部の画像が不鮮明になると
いう問題がある。

【０００８】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、誤差拡散法を変形し、画像全体の画質を落とすこと
なく、擬似階調表現された画像の繰り返しに伴う境界ノ
イズを削減することができる画像処理装置及び画像処理
方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像処理装置は、以下の様な構成からなる。

【００１０】即ち、多値データで表現された基本画像
を擬似階調表現する二値画像に変換し、前記二値画像を
繰り返して記録媒体に記録する画像処理装置であって、
前記基本画像を表現する各画素の値を順次、所定の閾値
との比較し、該比較結果に従って２値化する２値化手段
と、前記２値化によって発生する誤差を所定サイズの誤
差拡散マトリクスを適用して、注目画素の周辺画素に分
配する分配手段と、前記分配手段によって分配される誤
差の内、前記基本画像の外にはみ出す誤差を、前記２値
化手段による２値化処理が未処理の領域に取り込む取込
手段とを備えることを特徴とする画像処理装置を備え
る。

【００１１】また、他の発明によれば、多値データで表
現された基本画像を擬似階調表現する二値画像に変換
し、前記二値画像を繰り返して記録媒体に記録する画像
処理方法であって、前記基本画像を表現する各画素の値
を順次、所定の閾値との比較し、該比較結果に従って２
値化する２値化工程と、前記２値化によって発生する誤
差を所定サイズの誤差拡散マトリクスを適用して、注目
画素の周辺画素に分配する分配工程と、前記分配工程に
おいて分配される誤差の内、前記基本画像の外にはみ出
す誤差を、前記２値化工程における２値化処理が未処理
の領域に取り込む取込工程とを備えることを特徴とする
画像処理方法を備える。

【００１２】以上の構成により本発明は、多値データで
表現された基本画像を擬似階調表現する二値画像に変換
し、前記二値画像を繰り返して記録媒体に記録する際
に、その基本画像を表現する各画素の値を順次、所定の
閾値との比較し、その比較結果に従って２値化し、その
２値化によって発生する誤差を所定サイズの誤差拡散マ
トリクスを適用して、注目画素の周辺画素に分配し、そ
の分配される誤差の内、基本画像の外にはみ出す誤差
を、２値化処理が未処理の領域に取り込むよう動作す
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施の形態について詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の代表的な実施形態である
画像処理装置の構成を示すブロック図である。この画像
処理装置は、図１に示すように、画像原稿１００を読み
取る画像読取り部１０９と、その読み取った画像を処理
する画像処理部１０４と、画像処理されたデータに基づ
いて、記録媒体（紙、板、布など）に画像をプリントす
るプリンタ部１０５と、画像読取り部１０９と画像処理
部１０４とプリンタ部１０５とを制御する制御部１１０
とから構成される。

【００１５】画像読み取り部１０９は、レンズ１０１、
ＣＣＤセンサ１０２、アナログ信号処理部１０３等によ
り構成される。レンズ１０１を介してＣＣＤセンサ１０
２に結像された原稿画像に基づいて、ＣＣＤセンサ１０
２によりＲ（Ｒｅｄ），Ｇ（Ｇｒｅｅｎ），Ｂ（Ｂｌｕ
ｅ）のアナログ電気信号が生成される。そして、その電
気信号は、アナログ信号処理部１０３に入力され、そこ
で、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎にサンプル＆ホールド、ダ
ークレベルの補正等が行なわれた後、アナログ・デジタ
ル変換（Ａ／Ｄ変換）され、ＲＧＢ成分からなるデジタ
ル画像データが生成される。

【００１６】このようにデジタル化されたフルカラー信
号は、画像処理部１０４に入力される。画像処理部１０
４では、シェーディング補正、色補正、γ補正等の画像
読み取り部１０９における読み取り処理に起因する必要
な補正処理や、輝度濃度変換処理、ＵＣＲ処理、スムー
ジング処理、エッジ強調などの前処理や加工等を施した
後、その結果得られるＹＭＣＫ成分からなる濃度画像デ
ータがプリンタ部１０５に出力される。

【００１７】プリンタ部１０５は、インクジェット方式
に従う記録ヘッドを用い、インクを記録媒体に吐出する
ことによりその記録媒体に画像を記録するインクジェッ
トプリンタである。

【００１８】図２はプリンタ部１０５の構成を示す外観
斜視図である。

【００１９】図２において、１は記録用紙、プラスチッ
クシート、或は、布などの記録媒体、２〜３は記録用紙
１の記録領域の上下に配置され矢印Ａの方向に記録用紙
１を搬送する搬送ローラ、４は搬送ローラ２〜３を駆動
するシート送りモータ、５は搬送ローラ２と３との間に
位置し搬送ローラ２〜３の回転軸に平行に設けられたガ
イドシャフト、６はガイドシャフト５に沿って往復移動
（矢印Ｂ）するキャリッジ、７はキャリッジを移動させ
るキャリッジモータ、８はキャリッジモータ７の駆動力
をキャリッジ６に伝達するベルトである。

【００２０】さて、キャリッジ６には、インクジェット
方式に従ってインク液滴を吐出して記録を行なう記録ヘ
ッド９Ａ〜９Ｄ（以下、これら４つの記録ヘッドを総称
して言及するときには、記録ヘッド９とする）が搭載さ
れている。記録ヘッド９はカラー画像記録用であり、キ
ャリッジ６の移動方向に配置され、それぞれ、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｂ
ｋ）の各色のインクに対応させて設けた４個の記録ヘッ
ド（Ｋヘッド）９Ａ、記録ヘッド（Ｃヘッド）９Ｂ、記
録ヘッド（Ｍヘッド）９Ｃ、記録ヘッド（Ｙヘッド）９
Ｄからなっている。記録ヘッド９Ａ〜９Ｄ各々の前面、
即ち、記録用紙１の記録面と所定間隔（例えば０．８ｍ
ｍ）を於て対抗する面には複数の（例えば、６４個或は
１２８個）のインク吐出口をキャリッジ６の走査方向と
交差させる方向に縦一列に配置している。そして、記録
ヘッド９Ａ〜９Ｄのロジック回路は同じ構成をもってい
る。

【００２１】また、このプリンタの外装ケース（不図
示）に取付けられる操作パネル６４には、オンライン／
オフライン切換えキー６０Ａ、ラインフィードキー６０
Ｂ、記録モード切り替えキー６０Ｃ、リセットキー６０
Ｄ等のキー設定部の他、アラームランプ６１Ａや電源ラ
ンプ６１Ｂの警告ランプなどのＬＥＤランプや各種メッ
セージを表示するＬＣＤ６５が設けられている。

【００２２】なお、８０はプラテン、９２は記録媒体１
に所望の画像を記録するためのインクを貯溜するインク
タンクである。インクタンク９２は、記録ヘッド９Ａ〜
９Ｄに対応して４色（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、
イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ））のインクを貯溜する
４つのインクコンパートメント９２Ａ〜９２Ｄから構成
されている。

【００２３】なお、プリンタを制御するＣＰＵやこれに
併設されたＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む制御部は、ホストコ
ンピュータ（以下、ホストという）２００と接続し、そ
こからの送られる指令信号やデータ信号（記録情報）に
基づいて、各種モータ等の駆動するとともに、記録ヘッ
ド９Ａ〜９Ｄに含まれる電気熱変換体（ヒータ）に駆動
電源（ヒート電源）を印加し通電することによりプリン
トを実行することもできる。

【００２４】図３は、図１に示す制御部の概略構成を示
すブロック図である。

【００２５】マイクロプロセッサ形態のＣＰＵ２１は、
インタフェース２２を介してホスト２００に、また、別
のインタフェース８３を介して画像処理部１０４と画像
読取り部１０９とに接続されている。そして、制御プロ
グラムを格納したＲＯＭ２４や更新可能な制御プログラ
ムや処理プログラムや各種定数データなどを格納したＥ
ＥＰＲＯＭ２３、及び、ホスト１００からインタフェー
ス２２を介して受信した指令信号（コマンド）や記録信
号、或は、画像処理部１０４からインタフェース８３を
介して転送された濃度画像データを格納するＲＡＭ２５
にアクセスし、これらのメモリに格納された情報に基づ
いて記録動作を制御する。

【００２６】さらに、ＣＰＵ２１は、出力ポート２６及
びキャリッジモータ制御回路４２を介してキャリッジモ
ータ７を動作させることによりキャリッジ６を移動させ
たり、出力ポート２６及びシート送りモータ制御回路４
４を介してシート送りモータ４を動作させることにより
搬送ローラ２〜３などの搬送機構を動作させる。さら
に、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２５に格納されている記録情
報に基づきヘッド駆動回路２９を介して記録ヘッド９Ａ
〜９Ｄを駆動することにより、記録媒体１上に所望の画
像を記録することができる。

【００２７】また、電源回路２８からは、ＣＰＵ２１や
記録ヘッド制御回路２９を動作させるためのロジック駆
動電圧Ｖcc（例えば５Ｖ）、各種モータ駆動電圧Ｖｍ
（例えば３０Ｖ）、記録ヘッド９を駆動させるためのヒ
ート電圧Ｖｈ（例えば２５Ｖ）、及び、記録ヘッド９保
護用バックアップ電圧ＶＤＤＨ等が出力される。そし
て、ヒート電圧Ｖｈは記録ヘッド９に、バックアップ電
圧ＶＤＤＨは、記録ヘッド制御回路２９および記録ヘッ
ド９にそれぞれ印加される。

【００２８】さらに、操作キー６０Ａ〜６０Ｄから入力
される指示は入力ポート３２を介してＣＰＵ２１に伝え
られ、ＣＰＵ２１からの命令が出力ポート３６を介して
ＬＥＤ発光制御回路６２に伝えられるとＬＥＤ６１Ａ、
６１Ｂが点灯したり、表示制御回路６６に伝えられると
ＬＣＤ６５にメッセージが表示される。

【００２９】さらにまた、キャリッジ６には記録媒体幅
検知センサ８１が搭載されており、記録媒体幅１の幅検
知のための信号がＡ／Ｄ変換回路８２を介してＣＰＵ２
１に送られる。

【００３０】次に以上のような構成の画像処理装置を用
いて、例えば、織布などの記録媒体に、図１２で示した
ような基本パターン“Ａ”を連続的に水平方向及び垂直
方向に繰り返してプリントする場合の画像処理について
説明する。

【００３１】図４は水平方向に基本パターンを繰り返し
プリントする場合の誤差拡散法の適用の様子を示す図で
ある。

【００３２】従来は画像の左上端から順々に右方向に所
定の閾値を用いて各画素毎を２値化し、さらに、例え
ば、図４に示すような誤差マトリクス７００を適用し誤
差拡散を行いながら二値化処理を進めていく場合に、そ
の誤差マトリクスの適用範囲がその画像の右端からはみ
出すようになると、そのはみ出した誤差は切り捨ててい
た。

【００３３】しかしながら、この実施形態では、例え
ば、注目画素が画像の右端に達し、誤差マトリクス７０
０の内、３画素分が画像の外側にはみ出したとしても、
図４の７０１に示すように、二値化が未処理の領域（図
４の７０１の斜線部）にそのはみ出した誤差を取り入れ
て誤差拡散を実行する。このように、従来の誤差拡散法
に係る処理とこの実施形態の処理では、画像端部での処
理が異なる。

【００３４】すなわち、従来は切り捨てられていた右端
部のはみ出し誤差を、ここでは、基本パターンの繰り返
しに関し、水平方向の連続性を保証するために、左端部
に取り入れていく。図４の７０１に示す例では、注目画
素が属するラインは、既に２値化処理が終了しているの
で、その下のラインが誤差を取り込む。視覚的には、こ
の処理による画質劣化はほとんどないと考えられる。

【００３５】さて、このような一連の処理を画像の最終
ラインまで繰り返して行くと、図４の７０２に示すよう
に、今度は、画像の右下端において誤差のはみ出しが発
生する。理想的には、この誤差を画像の左上端部に取り
込むことが望ましいが、その部分は、既に２値化処理が
終わっていて、その取り込みが不可能である。従って、
このままの処理だけでは、上記のような取り込みを行い
つつ、基本パターンを繰り返し記録していくと、図４の
７０３に示すように、垂直方向の境界ノイズは削減でき
るが、水平方向の境界ノイズは残ったままとなる。

【００３６】そこで、この実施形態では、上述の取り込
み処理に加え、次のような処理を実行する。

【００３７】図５は垂直方向に基本パターンを繰り返し
プリントする場合の誤差拡散法の適用の様子を示す図で
ある。

【００３８】まず、基本パターン８００の上部に、基本
パターンの一部からなる、ある大きさの補助パターン８
０１を加える。そして、この補助画像を加えた結合パタ
ーン８０２全体に対して、上述した誤差の取り込み処理
を含む誤差拡散法を適用して二値化処理を行う。そし
て、この処理終了後、補助パターンの最下端１ラインで
ある「領域１」と、基本画像の最下端１ラインである
「領域２」とを比較する。

【００３９】補助パターン８０２が基本パターン８０１
の一部からなるのであるから、これら領域１、領域２
は、元来、基本パターン８０１中の同じ位置を表わして
いる。従って、仮に、双方の領域の２値データが完全に
一致していれば、上述した誤差の取り込み処理を含む誤
差拡散法だけを適用して、基本パターン８０１を繰り返
して記録しても、境界ノイズは全く発生しないことにな
るが、実際は、図８の８０３に示すように、それぞれの
領域中のデータは完全には一致していない。これは、２
値化の過程でドットの値に変化が起こるからである。従
って、これら異なるドット配列を視覚的に良好となるよ
うに調整することが必要である。

【００４０】そのため、この実施形態では領域１と領域
２とを比較して、２値データが一致しているものに関し
ては、その一致したデータをそのまま利用する。しか
し、不一致のものに関しては、周辺画素の値を考慮する
ように以下の処理を実行して、どちらかの値に合わせる
よう決定する。

【００４１】図６はその決定のために使用する平均値算
出フィルタの構成を示す図であり、図７はその比較処理
の手順を示すフローチャートである。

【００４２】図６において、黒で塗りつぶされた画素が
注目画素であり、他の画素に記された値は平均値を算出
するための重み係数である。ここでは、不一致の画素の
位置をその注目画素の位置とする。

【００４３】ステップＳ１０１では、既に２値化処理が
終わっている周辺画素の２値データの平均値を、図６に
示したフィルタを用いて算出する。ここでは、周辺画素
の値を重み付け平均する。即ち、周辺画素の各値に関
し、平均値算出フィルタの対応する値を加重して積算
し、その積算値を６９で除算する。この“６９”という
値は重み係数全ての総計である。

【００４４】ステップＳ１０２では、その算出から得ら
れた平均値と注目画素の入力多値データとの大きさを比
較する。ここで、注目画素の入力値がその平均値以上で
あれば、処理はステップＳ１０３に進み、注目画素の値
をＯＮ（“１”）とし、これに対して、入力値が平均値
未満であれば、処理はステップＳ１０４に進み、注目画
素の値をＯＦＦ（“０”）にする。

【００４５】このようにして、図５に示した領域１と領
域２に関し、２つの領域の対応する画素の値が不一致の
場合のみ、周辺画素の値を考慮に入れた補正を行なう。
これにより、図４の７０３に見られる水平方向の境界ノ
イズが削減され、画質の劣化を抑えられる。

【００４６】なお、実験によれば、この実施形態に示す
程度のサイズの誤差拡散マトリクスを用いた場合、補助
パターンは１０ライン程度の長さで十分であることが分
かっている。

【００４７】最後に、以上説明した一連の画像処理をま
とめると、図８に示すフローチャートのようになる。

【００４８】まず、ステップＳ１０において、図５に示
したように補助パターンと基本パターンとを結合した結
合パターン８０２を入力する。次に、ステップＳ２０で
は、１画素分多値のデータを入力し、さらに、ステップ
Ｓ３０では所定の閾値とその入力多値データとを比較
し、注目画素についての２値化を行う。

【００４９】ステップＳ４０では、その２値化によって
生じた誤差に対して、誤差拡散マトリクス７００を適用
して、そのマトリクスに従って誤差を２値化が未処理の
領域に拡散する。

【００５０】次に、ステップＳ５０では、図４に示され
ているように、誤差拡散される場所が結合パターンの画
像の外にはみ出るかどうかを調べる。ここで、そのよう
な“はみ出し”がないなら、処理はステップＳ２０に戻
り、次の画素を処理する。これに対して、そのような
“はみ出し”があれば、処理はステップＳ６０に進み、
そのはみ出した誤差を２値化が未処理の領域である次ラ
イン以降の、“はみ出し”が発生した端とは反対側の端
部に拡散する。

【００５１】なお、ステップＳ６０の処理による誤差拡
散は、２値化処理が進行し、誤差拡散の場所が結合パタ
ーンの最終ラインから下側にはみ出した場合には実行し
ない。

【００５２】ステップＳ７０では、ステップＳ１０〜Ｓ
６０の２値化処理が最終ラインの最終画素まで達したか
どうかを調べ、その最終画素の処理が終了したと判断さ
れたなら、処理はステップＳ８０に、未終了であると判
断されたなら、処理はステップＳ２０に戻り、次の画素
を処理する。

【００５３】さて、処理はステップＳ８０において、図
５に示すように、領域１と領域２の対応画素について１
対の画素の比較する。そして、ステップＳ９０におい
て、その比較結果、対応する２つの画素の値が一致して
いるかどうかを判断し、一致していなければ、処理はス
テップＳ１００に進み、一致していれば、その注目画素
についての補正は実行せず、処理はステップＳ１１０に
進む。

【００５４】ステップＳ１００では図７のフローチャー
トを参照して説明したのと同じ処理を実行し、周辺画素
の値を参照して、注目画素の値を補正する。その後、処
理はステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、
全ての対応画素についての比較と補正の処理が終了した
かどうかを調べる。ここで、それらの処理が未終了であ
ると判断されれば、処理はステップＳ８０に戻り、次の
１対の画素についての比較を実行する。

【００５５】これに対して、全ての対応画素についての
処理が終了したと判断されたなら処理を終了する。

【００５６】以上説明したように、この実施形態によれ
ば、誤差の取り込み処理と比較処理とを含んだ誤差拡散
法（これを循環誤差拡散法をいう）を適用することによ
って、記録媒体に全体に記録される画像に対して２値化
処理を行なわなくとも、繰り返し記録の基本となるパタ
ーンのみを２値化処理して、必要な回数だけそのパター
ンの記録を繰り返すことにより、画像全体を２値化処理
した場合と同程度の境界ノイズのない良好な画質を得る
ことができる。

【００５７】これによって、例えば、織布のような記録
媒体にインク吐出して特定のパターンを繰り返しプリン
トするような場合には、効率的な画像処理がなされ、さ
らに高速な処理速度を達成することができる。

【００５８】以上のような２値化処理は画像処理部１０
４において、論理回路を用いて実行することも可能であ
るが、処理の融通性を考慮したとき、ＣＰＵ２１の性能
が高いものであれば、ソフトウェアを用いて実行するこ
とも可能である。

【００５９】また、この実施形態における注目画素と拡
散係数の相対位置、処理方向、誤差の取り込みの際の具
体的な位置関係、比較処理の方法は、あくまでも一例に
過ぎず、種々のバリエーションがあることは言うまでも
ない。さらに、この実施形態では２値化処理を扱ってい
るが、本発明は、例えば、多値の誤差拡散法にも適用で
きる。

【００６０】以下、種々の変形例について説明する。［変形例１］上記の実施形態では、その比較処理におい
て、領域１と領域２との対応画素の値が不一致である場
合に、その位置の周辺画素の２値データに対する加重平
均値を求めているが、周辺画素の２値データとそれらの
画素に対応する入力多値データとの差の平均値を平均値
算出フィルタを用いて算出し、その平均値が“０”未満
であれば、不一致であった位置の画素の値をＯＮにし、
平均値が“０”以上であれば、それをＯＦＦにするよう
にしても良い。

【００６１】これにより、注目画素の周辺画素の２値化
誤差を、面積階調表現の観点から削減できる。［変形例２］上記の実施形態では、基準パターンを図１
２Ｂに示すように繰り返して記録する場合を例にして説
明したが、図１２Ｃに示すような繰り返し記録を行う場
合には、水平方向に並んだ基本パターンがそのパターン
のサイズの１／２つづ垂直方向にずれているために、上
述したように循環誤差拡散法をそのまま適用すると、水
平方向の境界ノイズを低減するための処理が複雑になる
ので、以下に示すような処理を実行する。

【００６２】即ち、循環誤差拡散法の処理方向を水平方
向から垂直方向に変えて誤差の取り込み処理を行なう。

【００６３】図９は垂直方向に循環誤差拡散法を適用す
る様子を示す図である。

【００６４】この場合、基本パターンの左側に補助パタ
ーンを垂直方向にそのサイズの１／２だけづらせて付加
する。そして、その付加によって形成された合成画像の
パターンの左下端より垂直方向に誤差拡散マトリクスを
適用して基本パターンの二値化を実行する。その処理が
上端に達したとき、その上端よりはみ出した誤差を次の
行の下端に取り込みながら、同様な処理を続け、その合
成パターンの最終行まで二値化処理を行う。

【００６５】このようにして形成された２値画像の領域
１、領域２に対して、上述したような比較処理を行な
い、２つの領域の対応する画素で値が不一致の場所に
は、上述したように周辺画素の値を考慮した補正を行
う。

【００６６】これにより、単純に水平方向と垂直方向に
基本パターンを繰り返してプリントする場合と同様に、
循環誤差拡散法を使って境界ノイズを削減し、画質の劣
化を抑えることができる。

【００６７】なお、以上の実施形態において、特にイン
クジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるた
めに利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生す
る手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前
記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方
式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成
できる。

【００６８】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【００６９】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００７０】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。

【００７１】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００７２】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。

【００７３】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。

【００７４】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００７５】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。

【００７６】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。この
ような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あ
るいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物
として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向す
るような形態としてもよい。本発明においては、上述し
た各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰
方式を実行するものである。

【００７７】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有
するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良
い。

【００７８】本発明は例えば、ホストコンピュータ，イ
ンタフェイス機器，リーダ，プリンタ等の複数の機器か
ら構成されるシステムに適用しても良いし、或は、例え
ば、複写機，ファクシミリ装置等の単体の機器からなる
装置に適用しても良い。さらに、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コード
を記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給
し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（または
ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコ
ードを読出し実行することによって達成される場合にも
適用できることは言うまでもない。

【００７９】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、上述した実施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を記憶した記憶媒
体は本発明を構成することになる。

【００８０】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭ等
を用いることができる。

【００８１】また、コンピュータが読み出したプログラ
ムコードを実行することにより、上述した実施形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペ
レーティングシステム）等が実際の処理の一部または全
部を行ない、その処理によって、上述した実施形態の機
能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００８２】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備
わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行ない、
その処理によって、上述した実施形態の機能が実現され
る場合も含まれることは言うまでもない。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、繰
り返すパターンとなる基本画像を表現する画像データの
値と所定の閾値との比較し、その比較結果に従った２値
化処理で発生する誤差の内、その基本画像の端部で発生
する誤差を、２値化処理の未処理領域に取り込むこと
で、基本画像を誤差拡散法を適用して２値化し、その２
値画像を繰り返して記録する際に、その２値画像の境界
部に発生するノイズが視覚的に問題のない程度に低減さ
れ、結果として形成される画像全体の画質劣化が抑えら
れるという効果がある。

【００８４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施形態である画像処理装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示すプリンタに対応するインクジェット
方式に従って記録を行なう記録ヘッドを備えたプリンタ
の構成を示す外観斜視図である。

【図３】図１に示す制御部の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】その実施形態に従う循環誤差拡散法を適用した
水平方向の誤差の取り込み処理を示す図である。

【図５】その実施形態に従う循環誤差拡散法を適用した
垂直方向の比較処理を概念的に示す図である。

【図６】その比較処理に用いる平均値算出フィルタを示
す図である。

【図７】その実施形態に従う比較処理を示すフローチャ
ートである。

【図８】その実施形態に従う２値化処理全体の概要を示
すフローチャートである。

【図９】その実施形態の変形例に従う循環誤差拡散法を
適用する様子を示す図である。

【図１０】誤差拡散法における注目画素と拡散係数との
関係を示す図である。

【図１１】ディザ法による２値化処理を示す図である。

【図１２】基本画像と繰り返し画像との関係を示す図で
ある。

【図１３】２値データの繰り返しによる境界ノイズを示
す図である。

【図１４】従来の境界ノイズ削減の方法を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１００画像原稿１０１レンズ１０２ＣＣＤセンサ１０３アナログ信号処理部１０４画像処理部１０５プリンタ部１０９画像読取り部１１０制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 1/60 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ 1/407 １０１Ｅ 1/403 １０３Ａ 1/46 1/46 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多値データで表現された基本画像を擬似
階調表現する二値画像に変換し、前記二値画像を繰り返
して記録媒体に記録する画像処理装置であって、前記基本画像を表現する各画素の値を順次、所定の閾値
との比較し、該比較結果に従って２値化する２値化手段
と、前記２値化によって発生する誤差を所定サイズの誤差拡
散マトリクスを適用して、注目画素の周辺画素に分配す
る分配手段と、前記分配手段によって分配される誤差の内、前記基本画
像の外にはみ出す誤差を、前記２値化手段による２値化
処理が未処理の領域に取り込む取込手段とを備えること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記取込手段は、前記基本画像の一端で
発生した前記はみ出し誤差を、該一端の反対側の端部に
おける２値化処理が未処理の領域に取り込むことを特徴
とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】前記基本画像の一部の画像からなる補助
画像を前記基本画像に隣接させて結合画像を形成する結
合手段をさらに有し、前記結合画像に対して前記２値化手段による２値化、前
記分配手段による誤差の分配、及び、前記取込手段によ
る前記誤差の取り込みを行なうことを特徴とする請求項
１に記載の画像処理装置。
【請求項４】前記取り込み後、前記補助画像の内、前
記基本画像と接するラインを含む第１の領域の画像デー
タ値と、前記第１の領域に対応する前記基本画像中の第
２の領域の画像データ値とを比較し、該比較結果をもと
に前記第１及び第２の領域の画像データ値を補正する補
正手段をさらに有することを特徴とする請求項３に記載
の画像処理装置。
【請求項５】前記補正手段による補正では、前記第１
の領域の画像データ値と第２の領域の画像データ値とが
同じである場合、該値をそのまま擬似階調値として使用
し、前記第１の領域の画像データ値と第２の領域の画像
データ値が異なる場合は、前記画像データが表わす注目
画素の周辺画素のデータ値をもとに補正した値を擬似階
調値とすることを特徴とする請求項４に記載の画像処理
装置。
【請求項６】前記補正手段は、前記周辺画素の値を加重平均する加重平均手段と、前記加重平均手段によって加重平均された値と、前記注
目画素の多値データとを比較し、該比較結果に従って補
正値を生成する補正値生成手段とを有することを特徴と
する請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】前記二値画像を繰り返して記録媒体に記
録する記録手段をさらに有することを特徴とする請求項
３に記載の画像処理装置。
【請求項８】前記記録手段は、インクを前記記録媒体
に吐出して画像を記録する記録ヘッドを有するインクジ
ェットプリンタを含むことを特徴とする請求項７に記載
の画像処理装置。
【請求項９】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
を備えていることを特徴とする請求項８に記載の画像処
理装置。
【請求項１０】前記記録ヘッドは、シアン、マゼン
タ、イエロ、ブラックのインクを吐出してカラー記録を
行うカラー記録ヘッドであることを特徴とする請求項８
に記載の画像処理装置。
【請求項１１】前記インクジェットプリンタが記録す
る記録媒体には織布を含むことを特徴とする請求項８に
記載の画像処理装置。
【請求項１２】前記記録手段は、前記２値画像を前記
記録媒体上に水平方向及び垂直方向に単純に繰り返して
記録し、前記付加手段は、前記水平方向と平行な方向にある前記
基本画像の一辺に前記補助画像を隣接させ、前記取り込み手段は、前記水平方向に前記誤差の取り込
みを行なうことを特徴とする請求項７に記載の画像処理
装置。
【請求項１３】前記記録手段は、前記２値画像を前記
記録媒体上に垂直方向に前記２値画像の１／２のサイズ
だけづらして記録し、前記付加手段は、前記垂直方向とは垂直な方向にある前
記基本画像の一辺に前記補助画像を隣接させ、前記取り込み手段は、前記補助画像が隣接した方向に前
記誤差の取り込みを行なうことを特徴とする請求項７に
記載の画像処理装置。
【請求項１４】前記基本画像を入力する入力手段と、前記入力手段によって読み込まれた入力情報からＲＧＢ
成分のカラー多値画像を生成する生成手段とをさらに有
することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１５】多値データで表現された基本画像を擬
似階調表現する二値画像に変換し、前記二値画像を繰り
返して記録媒体に記録する画像処理方法であって、前記基本画像を表現する各画素の値を順次、所定の閾値
との比較し、該比較結果に従って２値化する２値化工程
と、前記２値化によって発生する誤差を所定サイズの誤差拡
散マトリクスを適用して、注目画素の周辺画素に分配す
る分配工程と、前記分配工程において分配される誤差の内、前記基本画
像の外にはみ出す誤差を、前記２値化工程における２値
化処理が未処理の領域に取り込む取込工程とを備えるこ
とを特徴とする画像処理方法。
【請求項１６】前記取込工程は、前記基本画像の端部
で発生した前記はみ出し誤差を、該端部の逆側の端部の
２値化処理が未処理の領域に取り込むことを特徴とする
請求項１５に記載の画像処理方法。
【請求項１７】前記基本画像の一部の画像からなる補
助画像を前記基本画像に隣接させて結合画像を形成する
結合工程とをさらに有し、前記結合画像に対して前記２値化工程における２値化、
前記分配工程における誤差の分配、及び、前記取込工程
による前記誤差の取り込みを行なうことを特徴とする請
求項１５に記載の画像処理方法。
【請求項１８】前記取り込み後、前記補助画像の内、
前記基本画像と接するラインを含む第１の領域の画像デ
ータ値と、前記第１の領域に対応する前記基本画像中の
第２の領域の画像データ値とを比較し、該比較結果をも
とに前記第１及び第２の領域の画像データ値を補正する
補正工程とをさらに有することを特徴とする請求項１７
に記載の画像処理方法。