JPH11313209A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画質を劣化させることなく適正な中間調処理
が可能な画像処理装置を提供する。 【解決手段】 中間調処理手段１０１により、画像の周
期構造を保持しつつ入力画像を量子化する。この量子化
結果に応じて、パターン選択手段１０２により、パター
ン情報記憶手段１０３内の濃度パターンを選択する。こ
の選択した濃度パターンをパターン展開手段１０４によ
り画像データとして展開する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカラー複写
機等の画像形成に用いる画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】入力画像を量子化し、その量子化結果に
応じた濃度パターンを予め記憶している各種濃度パター
ンの中から選択する濃度パターン法が一般に知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の濃度パターン法
ではパターンの選択に単純な量子化情報しか利用してい
なかった。このため、画像によってはテクスチャなどが
目立ち、画質劣化の原因となっていた。

【０００４】この発明は上記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、画質を劣化させることなく適
正な中間調処理が可能な画像処理装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明（請求項１）
の画像処理装置は、複数の濃度パターンを記憶した記憶
手段と、画像の周期構造を保持しつつ入力画像を量子化
する量子化手段と、この量子化手段の量子化結果に応じ
て上記記憶手段内の濃度パターンを選択する選択手段
と、この選択手段で選択される濃度パターンを画像デー
タとして展開する展開手段と、を備える。

【０００６】第２の発明（請求項２）の画像処理装置
は、複数の濃度パターンを記憶した記憶手段と、画像の
周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する誤差拡散処
理手段と、この誤差拡散処理手段の量子化結果に応じて
上記記憶手段内の濃度パターンを選択する選択手段と、
この選択手段で選択される濃度パターンを画像データと
して展開する展開手段と、を備える。

【０００７】第３の発明（請求項３）の画像処理装置
は、複数の濃度パターンを記憶した記憶手段と、画像の
周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する組織ディザ
処理手段と、この組織ディザ処理手段の量子化結果に応
じて上記記憶手段内の濃度パターンを選択する選択手段
と、この選択手段で選択される濃度パターンを画像デー
タとして展開する展開手段と、を備える。

【０００８】第４の発明（請求項４）の画像処理装置
は、複数の濃度パターンを記憶した記憶手段と、画像の
周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する量子化手段
と、この量子化手段による量子化の対象となる画素およ
びその近傍の画素を含む領域の階調分布の特徴量を抽出
する抽出手段と、この上記抽出手段の抽出結果および上
記量子化手段の量子化結果に応じて上記記憶手段内の濃
度パターンを選択する選択手段と、この選択手段で選択
される濃度パターンを画像データとして展開する展開手
段と、を備える。

【０００９】第５の発明（請求項５）の画像処理装置
は、複数の濃度パターンを記憶した記憶手段と、画像の
周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する量子化手段
と、この量子化手段の量子化結果および入力される階調
分布情報に応じて上記記憶手段内の濃度パターンを選択
する選択手段と、この選択手段で選択される濃度パター
ンを画像データとして展開する展開手段と、上記選択手
段で選択される数画素分の濃度パターンから当該画像処
理の対象となる画素およびその近傍の画素を含む領域の
階調分布を抽出しそれを上記階調分布情報として出力す
る抽出手段と、を備える。

【００１０】第６の発明（請求項６）の画像処理装置
は、複数の濃度パターンを記憶した記憶手段と、画像の
周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する量子化手段
と、この量子化手段の量子化結果に応じて上記記憶手段
内の濃度パターンを選択する選択手段と、この選択手段
で選択される濃度パターンの主走査方向パターンと副走
査方向パターンとを切換える切換手段と、この切換手段
を経た濃度パターンを画像データとして展開する展開手
段と、を備える。

【００１１】第７の発明（請求項７）の画像処理装置
は、複数の濃度パターンを記憶した記憶手段と、画像の
周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する量子化手段
と、この量子化手段による量子化の対象となる画素およ
びその近傍の画素を含む領域の重心を検出する検出手段
と、上記量子化手段の量子化結果および上記検出手段の
検出結果に応じて上記記憶手段内の濃度パターンを選択
する選択手段と、この選択手段で選択される濃度パター
ンを画像データとして展開する展開手段と、を備える。

【００１２】第８の発明（請求項８）の画像処理装置
は、複数の濃度パターンを記憶した記憶手段と、画像の
周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する量子化手段
と、この量子化手段の量子化結果および入力される重心
情報に応じて上記記憶手段内の濃度パターンを選択する
選択手段と、この選択手段で選択される濃度パターンを
画像データとして展開する展開手段と、上記選択手段で
選択される数画素分の濃度パターンから当該画像処理の
対象となる画素およびその近傍の画素を含む領域の重心
を検出しそれを上記重心情報として出力する検出手段
と、を備える。

【００１３】

【発明の実施の形態】［１］以下、この発明の第１実施
例について説明する。まず、この発明に関わる画像形成
装置の全体的な構成を図１に示している。カラー画像読
取部１は、カラー画像を読取り、これを色データとして
出力する。この色データは、画像処理部２に供給され
る。画像処理部２は、色変換部１１、色補正部１２、変
倍部１３、空間フィルタ部１４、γ変換部１５、および
本発明の画像処理装置である画像周期構造考慮型多値化
階調処理装置から成る。

【００１４】色変換部１１は、入力される色データを後
述するカラー画像記録部３の入力に適した色空間での色
データに変換する。この変換された色データは色補正部
１２、変倍部１３、空間フィルタ部１４、γ変換部１５
で適宜な処理を施された後、画像周期構造考慮型多値化
階調処理装置１６に供給される。画像周期構造考慮型多
値化階調処理装置１６は、γ変換部１５より出力された
色データをカラー画像記録部３で形成するために、この
カラー画像記録部３の解像度および記録レベルに応じた
多値化階調処理を行い、カラー画像記録部３に対する駆
動信号色データを出力する。カラー画像記録部３は、駆
動信号色データに応じて画像を形成する。これらの各部
はシステム制御部４に接続されており、外部ＩＦ（イン
タフェース）５を介して入力される信号に応じて、シス
テム制御部４の制御の下、動作する。

【００１５】画像周期構造考慮型多値化階調処理装置１
６は、図２に示すように、中間調処理手段１０１、パタ
ーン選択手段１０２、パターン情報記憶手段１０３、パ
ターン展開手段１０４により構成される。

【００１６】中間調処理手段１０１は、画像の周期構造
を保持しつつ入力画像を量子化する量子化手段として機
能するもので、図３に示すように、入力画像データの１
画素（参照対象画素）分のデータを前画素（所定数の画
素）分についての量子化結果を加味しつつ量子化するこ
とで、画像の周期構造を保持する。

【００１７】図４は中間調処理手段１０１の構成を概略
的に示すものである。カラーの場合はモノクロの処理を
カラー画像記録部にあわせて並列化すればよいので、以
降の説明ではカラーの場合に関して明言しない。中間調
処理手段１０１は、比較器１１２ａ，１１２ｂ，…１１
２ｎ、出力エンコーダ１１０、閾値発生手段１１１によ
り構成される。閾値発生手段１１１の構成に関しては後
述する。

【００１８】入力画像データＩｍｇを８ｂｉｔ、量子化
数Ｎを４として説明する（この場合ｎ＝Ｎ−１＝３）。
入力画像データＩｍｇはあらかじめ閾値発生手段１１１
より与えられる閾値Ｔｈ１からＴｈｎ（ｎ＝３）と比較
器１１２ａ，１１２ｂ，…１１２ｎにより比較されこの
比較結果がＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）１ｂｉｔとして出力され
る。

【００１９】出力エンコーダ１１０は、Ｃｎ，Ｃｎ−
１，... Ｃ１より選られる値をエンコードし量子化レベ
ルＱ１（８ｂｉｔ）を出力する。エンコードの仕方を図
５に示す。

【００２０】入力画像データＩｍｇはこの中間調処理手
段１０１により、画像全体の階調を損なわずに、量子化
され、量子化レベルＱ１として出力される。そして、画
像の周期構造を保持するべく、この量子化レベルＱ１が
閾値発生手段１１１にフィードバックされる。

【００２１】図６は閾値発生手段１１１の構成を概略的
に示している。入力画像データＩｍｇはカウンタ１２３
の示す主走査位置とカウンタ１２４の示す副走査位置と
ともに、デュアルポートＲＡＭで構成される画像データ
メモリ１２５に数画素分格納される。

【００２２】量子化レベルＱ１は、カウンタ１２３の示
す主走査位置とカウンタ１２４の示す副走査位置ととも
に、デュアルポートＲＡＭで構成される量子化レベルメ
モリ１２６に数画素分格納される。

【００２３】主制御部１２０は、ＭＰＵとその周辺回路
により構成され、ＥＥＰＲＯＭによって構成されるプロ
グラムメモリ１２１に記憶されているプログラムに従
い、ＤＲＡＭにより構成される情報メモリ１２２をワー
クスペースとして、カウンタ１２３の示す主走査位置と
カウンタ１２３の示す副走査位置に応じて動作する。こ
のプログラムでは画像データメモリ１２５と量子化レベ
ルメモリ１２６に格納されているデータをもとに画像の
周期構造に特徴を持たせ対応する画素の閾値Ｔｈ１，Ｔ
ｈ２，…Ｔｈｎを決定する。求められた閾値はデュアル
ポートＲＡＭにより構成される閾値メモリ１２７に数画
素分格納される。この閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２，…Ｔｈｎは
閾値メモリを通じて比較器１１２ａ，１１２ｂ，…１１
２ｎに出力される。

【００２４】主制御部１２０、プログラムメモリ１２
１、情報メモリ１２２、カウンタ１２３、１２４、画像
データメモリ１２５、量子化レベルメモリ１２６、閾値
メモリ１２７はそれぞれデータバス１２８により接続さ
れ上記の動作を行う。

【００２５】図７はパターン選択手段１０２及びパター
ン情報記憶手段１０３の構成を概略的に示している。量
子化レベルＱ１は、カウンタ１３３の示す主走査位置と
カウンタ１３４の示す副走査位置とともに、デュアルポ
ートＲＡＭで構成される量子化レベルメモリ１３５に数
画素分格納される。

【００２６】主制御部１３０は、ＭＰＵとその周辺回路
により構成され、ＥＥＰＲＯＭによって構成されるプロ
グラムメモリ１３１に記憶されているプログラムに従
い、カウンタ１３３の示す主走査位置とカウンタ１３４
の示す副走査位置に応じて動作する。このプログラムで
は量子化レベルメモリ１３５に格納されているデータを
もとにパターン選択信号Patnumを求める。

【００２７】パターン選択信号Patnumの例を図８に示
す。ここではルックアップテーブル方式を用い、パター
ン選択信号Patnumを定めている。パターン選択信号Patn
umは、パターンの濃度、形状情報が収められたＥＥＰＲ
ＯＭパターン情報記憶手段１０３に出力され、パターン
情報記憶手段１０３はパターン選択信号に応じた濃度パ
ターン情報をデュアルポートＲＡＭにより構成されるパ
ターンメモリ１３２に出力する。

【００２８】濃度パターン情報の例を以下に示す。カラ
ー画像記録部が入力画像の縦横３倍の出力解像度を持つ
が、２値記録方式の場合を想定する。濃度パターン情報
は、パターン情報記憶手段１０３に図９のようにパター
ン選択信号と対応するように記憶されている。“１”が
記録装置のオン状態に対応し、“０”がオフ状態に対応
し、濃度パターンに応じてカラー画像記録部３が駆動さ
れることになる。

【００２９】出力パターンメモリ１３２には選択信号Pa
tnumに応じた濃度パターン情報が図１０に示すように２
次元配列状に記憶される。主制御部１３０、プログラム
メモリ１３１、パターンメモリ１３２、カウンタ１３
３、１３４、量子化レベルメモリ１３６、パターン情報
記憶手段１０３はそれぞれデータバス１３６により接続
され上記の動作を行う。

【００３０】図１１はパターン展開手段１０４の構成を
概略的に示している。パターン展開手段１０４は、パタ
ーン選択手段１０２で選択される濃度パターンを画像デ
ータとして展開する。

【００３１】すなわち、パターン選択手段１０２のパタ
ーンメモリ１３２よりデュアルポートＲＡＭで構成され
るパターンメモリ１４２にパターン情報が記憶される
（図１０の状態となる）。主制御部１４０は、ＭＰＵと
その周辺回路により構成され、ＥＥＰＲＯＭによって構
成されるプログラムメモリ１４１に記憶されているプロ
グラムに従い、画像データの主走査位置を表わすカウン
タ１４３、副走査位置を表わすカウンタ１４４、画像記
録装置主走査画像クロックをカウントするカウンタ１４
８、画像記録装置副走査画像クロックをカウントするカ
ウンタ１４９に応じて動作する。

【００３２】このプログラムではパターンメモリ１４２
内のパターン情報を画像の主走査位置、副走査位置に合
わせてＤＲＡＭにより構成されるラインバッファ１４５
に展開する（図１２参照）。

【００３３】アドレスジェネレータ１４６は、画像記録
装置主走査画像クロックをカウントするカウンタ１４
８、画像記録装置副走査画像クロックをカウントするカ
ウンタ１４９よりカラー画像記録部３が記録すべき濃度
パターンのラインバッファ１４５内のアドレス（Ｒｘ，
Ｒｙ）を算出する。

【００３４】セレクタ１４７は、アドレス情報（Ｒｘ，
Ｒｙ）に対応したラインバッファ内のパターンデータ
（“０”or“１”）を選択し、カラー画像記録部３へ記
録装置駆動信号として出力する。カラー画像記録部３で
は駆動信号をもとに記録材を用いて画像を形成する。

【００３５】パターンメモリ１４２からパターンのライ
ンバッファ１４５への展開はセレクタ１４７がすでに選
択し、カラー画像記録部３に出力済みのラインバッファ
アドレスに行われる。図１３、図１４に例を挙げて説明
する。

【００３６】入力画像データの主走査画像クロックをｆ
ｘ［Ｈｚ］，副走査画像クロックをｆｙ［Ｈｚ］とす
る。濃度パターンはｎ×ｍとし、画像記録装置主走査画
像クロックはｎ・ｆｘ［Ｈｚ］、画像記録装置主走査画
像クロックはｍ・ｆｙ［Ｈｚ］とする。ラインバッファ
１４５は２×ｍ本のラインメモリを有する。入力画像デ
ータＩｍｇの画像位置が（Ｉｘ，Ｉｙ）のときこれに対
応する濃度パターンはラインバッファ内の下記の計算式
の（Ｌｘ，Ｌｙ）の示すアドレスの位置にコピーされ
る。

【００３７】 （ｎ×Ｉｘ）≦Ｌｘ≦（ｎ×Ｉｘ＋ｎ−１） ［（Ｉｙ mod ２）×ｍ］≦Ｌｙ≦［（Ｉｙ mod
２）×ｍ＋ｍ−１］ このメモリコピーの動作が２ライン分行われる間にアド
レスジェネレータ１４６はセレクタ１４７の出力するデ
ータのアドレス値（Ｒｘ，Ｒｙ）を以下のように計算す
る。ただし、画像記録装置の主走査画像クロックのカウ
ンタ値をＣｘ、副走査画像クロックのカウンタ値をＣ
ｙ、画像記録装置の主走査限界をＣmax とする。

【００３８】 Ｒｘ＝Ｃｘ mod Ｃmax Ｒｙ＝Ｃｙ mod （２×ｍ） ただし、本装置の起動後、入力画像データＩｍｇが１ラ
イン分入力され、パターンメモリ１４２からｍライン分
のパターンがラインバッファにコピーされた時点でＣ
ｘ，Ｃｙを“０”に初期化する。こうすることにより、
０〜（ｍ−１）番目のラインメモリに濃度パターンがコ
ピーされている間はｍから（２ｍ−１）番目のラインメ
モリのデータが画像記録装置の駆動信号として出力さ
れ、ｍ〜（２ｍ−１）番目のラインメモリに濃度パター
ンがコピーされている間は０から（ｍ−１）番目のライ
ンメモリのデータが画像記録装置の駆動信号として出力
されることになるので、未出力なデータが上書きされる
ことはない。図１３、図１４はｍ＝３、ｎ＝３のときの
動作説明図である。

【００３９】主制御部１４０、プログラムメモリ１４
１、パターンメモリ１４２、カウンタ１４３、１４４、
ラインバッファ１４５、アドレスジェネレータ１４６、
カウンタ１４８、カウンタ１４９はそれぞれデータバス
１５０により接続され、上記の動作を行う。

【００４０】以上のように、画像の周期構造を保持しつ
つ入力画像を量子化し、その量子化結果に応じて濃度パ
ターンを選択することにより、画質を劣化させることな
く適正な中間調処理を行うことができる。

【００４１】［２］第２実施例について説明する。画像
周期構造考慮型多値化階調処理装置１６は、図１５に示
すように、誤差拡散手段５０１、パターン選択手段５０
２、パターン情報記憶手段５０３、パターン展開手段５
０４により構成される。

【００４２】パターン選択手段５０２、パターン情報記
憶手段５０３、パターン展開手段５０４は、第１実施例
のパターン選択手段１０２、パターン情報記憶手段１０
３、パターン展開手段１０４と同様なのでここでは詳述
しない。第１実施例の中間調処理手段１０１の変形例と
して誤差拡散手段５０１を用いている。

【００４３】以下、誤差拡散手段５０１について説明す
る。ここでは入力画像データをＩｍｇ（ｎ１，ｎ２）で
表わす。補正量算出手段により予め計算されている補正
量ａ（ｎ１，ｎ２）とＩｍｇ（ｎ１，ｎ２）は誤差補正
手段５１０で加算され、量子化手段５１１に出力され
る。量子化手段５１１ではこの値を量子化し、量子化レ
ベルｙ（ｎ１，ｎ２）を出力する。

【００４４】ｙ（ｎ１，ｎ２）＝Quantization［Ｉｍｇ
（ｎ１，ｎ２）＋ａ（ｎ１，ｎ２）］ 誤差算出手段５１２により誤差ｅ（ｎ１，ｎ２）は次の
ように計算される。

【００４５】ｅ（ｎ１，ｎ２）＝ｙ（ｎ１，ｎ２）−
［Ｉｍｇ（ｎ１，ｎ２）＋ａ（ｎ１，ｎ２）］ 誤差拡散フィルタリング手段５１３と誤差記憶手段５１
４により誤差記憶手段５１４のｍ（ｉ，ｊ）（−Ｎｉ≦
ｉ≦Ｎｉ，０≦ｊ≦Ｎｊ）に補正量が以下のように計算
される。

【００４６】 ｍ（ｉ，ｊ）＝ｇ（ｉ，ｊ）×ｅ（ｎ１，ｎ２） 例えばjarvisのフィルタ係数の場合、Ｎｉ＝１，Ｎｊ＝
１で、 ｇ（−１，０）＝０、ｇ（０，０）＝０、ｇ（１，０）
＝７／１６、 ｇ（−１，１）＝３／１６、ｇ（０，１）＝５／１６、 ｇ（１，１）＝１／１６ である。このとき補正量ａは次のように決定される。

【００４７】 ａ（ｎ１＋ｉ，ｎ２＋ｊ）＝ｍ（ｉ，ｊ） −Ｎｉ≦ｉ≦Ｎｉ，０≦ｊ≦Ｎｊ 以上の動作により誤差拡散処理が行われ、高い解像性で
画像のもつ周期構造を保持した量子化レベルが出力され
る。

【００４８】［３］第２実施例について説明する。画像
周期構造考慮型多値化階調処理装置１６は、図１６に示
すように、組織ディザ処理手段６０１、パターン選択手
段６０２、パターン情報記憶手段６０３、パターン展開
手段６０４により構成される。

【００４９】パターン選択手段６０２、パターン情報記
憶手段６０３、パターン展開手段６０４は、第１実施例
のパターン選択手段１０２、パターン情報記憶手段１０
３、パターン展開手段１０４と同様なのでここでは詳述
しない。第１実施例の中間調処理手段１０１の変形例と
して組織ディザ処理手段６０１を用いている。

【００５０】以下、組織ディザ処理手段６０１について
説明する。閾値処理手段６１１は、図４の構成において
閾値発生手段１１１への量子化レベルＱ１のフィードバ
ック構成を削除し、かつ閾値発生手段１１１を閾値発生
手段６２２と基本ディザ情報記憶手段６２３に置き換え
たものに相当する。

【００５１】基本ディザ情報記憶手段６２３には２次元
配列上のＤＲＡＭにディザマトリックスＤ（ｉ，ｊ）
ｉ，ｊ＝０，１，... ，Ｎｄ−１が記憶されている。例
えば、図１７に示すBayer マトリックスが知られてい
る。閾値発生手段６２２では入力画像データの主走査副
走査位置が（Ｉ，Ｊ）のとき、閾値Ｔｈｉを次式のよう
に決定する。ただし、Ｎ値に量子化するとする。

【００５２】

【数１】

【００５３】以上の動作により組織ディザ処理が行わ
れ、高い解像性で画像のもつ周期構造を保持した量子化
レベルが出力される。 ［４］第４実施例について説明する。

【００５４】画像周期構造考慮型多値化階調処理装置１
６は、図１８に示すように、中間調処理手段２０１、パ
ターン選択手段２０２、パターン情報記憶手段２０３、
パターン展開手段２０４、参照画素周囲情報抽出手段２
０５により構成される。

【００５５】中間調処理手段２０１、パターン情報記憶
手段２０３、パターン展開手段２０４は、第１実施例の
中間調処理手段１０１、パターン情報記憶手段１０３、
パターン展開手段１０４と同様なのでここでは詳述しな
い。

【００５６】参照画素周囲情報抽出手段２０５は、量子
化の対象となる画素およびその近傍の画素を含む領域の
階調分布の特徴量を抽出する抽出手段である。抽出結果
はパターン選択手段２０２に入力される。

【００５７】パターン選択手段２０２は、基本的には第
１実施例のパターン選択手段１０２と同様の構成である
が、とくに、中間調処理手段３０１の量子化結果および
参照画素周囲情報抽出手段２０５の抽出結果に応じて濃
度パターンを選択する点が第１実施例と異なる。

【００５８】参照画素周囲情報抽出手段３０５の構成を
図１９に示している。すなわち、入力画像データＩｍｇ
は、カウンタ２１３の示す主走査位置とカウンタ２１４
の示す副走査位置とともに、デュアルポートＲＡＭで構
成される画像データメモリ２１５に数画素分格納され
る。

【００５９】主制御部２１０は、ＭＰＵとその周辺回路
により構成され、ＥＥＰＲＯＭによって構成されるプロ
グラムメモリ２１１に記憶されているプログラムに従
い、ＤＲＡＭにより構成される情報メモリ２１２をワー
クスペースとして、カウンタ２１３の示す主走査位置と
カウンタ２１４の示す副走査位置に応じて動作する。こ
のプログラムでは、画像データメモリ２１５に格納され
ているデータをもとに、量子化の対象となる参照画素お
よびその近傍の画素を含む領域たとえば３×３画素領域
の濃度平均値を計算し、それを階調分布として抽出す
る。この抽出結果（周囲情報）はデュアルポートＲＡＭ
により構成される周囲情報メモリ２１６に数画素分格納
される。この周囲情報メモリ２１６を通じて周囲情報が
パターン選択手段２０２に出力される。

【００６０】主制御部２１０、プログラムメモリ２１
１、情報メモリ２１２、カウンタ２１３、２１４、画像
データメモリ２１５、周囲情報レベルメモリ２１６は、
それぞれデータバス２１７により接続され上記の動作を
行う。

【００６１】図２０はパターン選択手段２０２及びパタ
ーン情報記憶手段２０３の構成を概略的に示している。
量子化レベルＱ１は、カウンタ２２３の示す主走査位置
とカウンタ２２４の示す副走査位置とともに、デュアル
ポートＲＡＭで構成される量子化レベルメモリ２２５に
数画素分格納される。参照画素周囲情報はカウンタ２２
３の示す主走査位置とカウンタ２２４の示す副走査位置
とともに、デュアルポートＲＡＭで構成される周囲情報
メモリ２２６に数画素分格納される。

【００６２】主制御部２２０は、ＭＰＵとその周辺回路
により構成され、ＥＥＰＲＯＭによって構成されるプロ
グラムメモリ２２１に記憶されているプログラムに従
い、カウンタ２２３の示す主走査位置とカウンタ２２４
の示す副走査位置に応じて動作する。このプログラムで
は量子化レベルメモリ２２５と周囲情報メモリに格納さ
れているデータをもとに、量子化の対象となる参照画素
およびその近傍の画素を含む領域たとえば３×３画素領
域の濃度平均値を計算し、それを階調分布として抽出
し、その抽出結果（周囲情報）を加味してパターン選択
信号Patnumを求める。

【００６３】パターン選択信号Patnumとそれに対応する
濃度パターン情報の例を図２１に示す。これがパターン
情報記憶手段２０３に記憶されている。この例では、パ
ターン選択信号PatnumをＬＵＴ方式により図２２のよう
に決定する。

【００６４】画像記録装置、例えばレーザ記録方式のプ
リンタでは、周囲が低濃度部では同じ面積率のパターン
でも副走査方向に集中したほうが、画点が安定して形成
されやすく、また、周囲が高濃度部では同じ面積率のパ
ターンでも、副走査方向に分散したほうがつぶれずに画
点が形成される。そのため、上記のようなパターン選択
を行うことにより、ハイライト領域で安定かつ、高濃度
領域でつぶれにくい画像形成が可能となる。

【００６５】［５］第５実施例について説明する。画像
周期構造考慮型多値化階調処理装置１６は、図２３に示
すように、中間調処理手段３０１、パターン選択手段３
０２、パターン情報記憶手段３０３、パターン展開手段
３０４、参照画素周囲情報抽出手段３０５により構成さ
れる。

【００６６】中間調処理手段３０１、パターン情報記憶
手段３０３、パターン展開手段３０４は、第１実施例の
中間調処理手段１０１、パターン情報記憶手段１０３、
パターン展開手段１０４と同様なのでここでは詳述しな
い。

【００６７】参照画素周囲情報抽出手段３０５は、パタ
ーン選択手段３０２で選択される数画素分の濃度パター
ンから当該画像処理の対象となる画素およびその近傍の
画素を含む領域の階調分布を抽出し、それを階調分布情
報として出力する抽出手段である。出力される階調分布
情報はパターン選択手段３０２に入力される。

【００６８】パターン選択手段３０２は、基本的には第
１実施例のパターン選択手段１０２と同様の構成である
が、とくに、中間調処理手段３０１の量子化結果および
参照画素周囲情報抽出手段３０５からの階調分布情報に
応じて濃度パターンを選択する点が第１実施例と異な
る。

【００６９】参照画素周囲情報抽出手段３０５の構成を
図１９に示している。すなわち、パターン選択手段３０
２における出力パターンメモリ内の濃度パターン情報
が、カウンタ３１３の示す主走査位置とカウンタ３１４
の示す副走査位置とともに、デュアルポートＲＡＭで構
成される参照画素周囲パターンメモリ２１５に数画素分
格納される。

【００７０】主制御部３１０は、ＭＰＵとその周辺回路
により構成され、ＥＥＰＲＯＭによって構成されるプロ
グラムメモリ３１１に記憶されているプログラムに従
い、ＤＲＡＭにより構成される情報メモリ３１２をワー
クスペースとして、カウンタ３１３の示す主走査位置と
カウンタ３１４の示す副走査位置に応じて動作する。こ
のプログラムでは参照画素周囲パターンメモリ２１５に
格納されているデータをもとに、当該画像処理の対象と
なる画素およびその近傍の画素を含む領域たとえば出力
画像の解像度で５×５画素領域の濃度平均値を計算し、
それを快調分布として抽出する。抽出結果は階調分布情
報（周囲情報）として、デュアルポートＲＡＭにより構
成される周囲情報メモリ３１６に数画素分格納される。
図２５に参照画素周囲パターンメモリの記憶内容を示
す。この周囲情報メモリ３１６を通じて階調分布情報が
パターン選択手段３０２に入力される。

【００７１】主制御部３１０、プログラムメモリ３１
１、情報メモリ３１２、カウンタ３１３、３１４、画像
データメモリ３１５、周囲情報メモリ３１６は、それぞ
れデータバス３１７により接続され上記の動作を行う。

【００７２】［６］第６実施例について説明する。画像
周期構造考慮型多値化階調処理装置１６は、図２６に示
すように、中間調処理手段４０１、パターン選択手段４
０２、パターン情報記憶手段４０３、パターン展開手段
４０４、パターン主走査副走査方向切換手段４０５によ
り構成される。

【００７３】中間調処理手段４０１、パターン選択手段
４０２、パターン情報記憶手段４０３、パターン展開手
段４０４は、第１実施例の中間調処理手段１０１、パタ
ーン選択手段１０２、パターン情報記憶手段１０３、パ
ターン展開手段１０４と同様なのでここでは詳述しな
い。

【００７４】パターン主走査副走査方向切換手段４０５
は、パターン選択手段４０２で選択される濃度パターン
の主走査方向パターンと副走査方向パターンとを切換え
るもので、図２７のように構成されている。

【００７５】すなわち、パターン主走査方向切換手段４
０５では、量子化レベルＱ１に応じてパターン選択手段
４０２から選られる濃度パターン情報を予め定めてある
画像方向に回転する。

【００７６】量子化レベルＱ１と予め定めてある閾値Ｔ
ｈａとを比較器４１１で比較し、この結果（Ｑ１≧Ｔｈ
ａならば“１”、それ以外は“０”）を画像回転手段４
１３に供給する。一方、パターン選択手段４０２より出
力される濃度パターン情報は、ＤＲＡＭにより構成され
る２次元配列状のパターンメモリ４１２に蓄積される。
メモリアドレスＩ，Ｊの内容をＭｅｍ４１２（Ｉ，Ｊ）
とし、パターンの情報をＰＴＡ（Ｉ，Ｊ）で表わすと
（ただし、ここではパターン情報は正方の場合を考え
る） Mem ４１２（Ｉ，Ｊ）＝PAT （Ｉ，Ｊ）となる。

【００７７】画像データ回転手段４１２では比較器４１
１の出力に応じて画像を回転し、ＤＲＡＭにより構成さ
れる２次元配列状のパターンメモリ４１４にパターン情
報を出力する。メモリアドレスＩ，Ｊの内容をMem ４１
４（Ｉ，Ｊ）で表わすと、 比較結果が“０”の場合、 Mem ４１４（Ｉ，Ｊ）＝Mem ４１２（Ｉ，Ｊ） 比較結果が“１”の場合、 Mem ４１４（Ｉ，Ｊ）＝Mem ４１２（Ｊ，Ｉ） となる。

【００７８】そして、パターンメモリ４１４よりパター
ン展開手段１０４に濃度パターン情報が出力される。画
像記録装置、例えばレーザ記録方式のプリンタでは、低
濃度部では副走査方向に画像が集中したほうが、画点が
安定して形成されやすく、また、高濃度部では主走査方
向に集中したほうがつぶれずに画点が形成されることか
ら、元々のパターン情報を副走査方向に集中させておく
と、上記の切換によりハイライト領域で安定かつ、高濃
度領域でつぶれ難い画像形成が可能となる。

【００７９】［７］第７実施例について説明する。画像
周期構造考慮型多値化階調処理装置１６は、図２８に示
すように、中間調処理手段７０１、パターン選択手段７
０２、パターン情報記憶手段７０３、パターン展開手段
７０４、近傍重心方向検出手段７０５により構成され
る。

【００８０】中間調処理手段７０１、パターン情報記憶
手段７０３、パターン展開手段７０４は、第１実施例の
中間調処理手段１０１、パターン情報記憶手段１０３、
パターン展開手段１０４と同様なのでここでは詳述しな
い。

【００８１】近傍重心方向検出手段７０５は、量子化の
対象となる画素およびその近傍の画素を含む領域の重心
を検出するもので、第４実施例の参照画素周囲情報抽出
手段２０５と同様の構成を有する。この検出結果はパタ
ーン選択手段７０２に入力される。

【００８２】パターン選択手段７０２は、基本的には第
１実施例のパターン選択手段１０２と同様の構成である
が、とくに、中間調処理手段７０１の量子化結果および
近傍重心方向検出手段７０５の検出結果に応じて濃度パ
ターンを選択する点が第１実施例と異なる。

【００８３】近傍重心方向検出手段７０５の構成は、上
気したように、第４実施例の参照画素周囲情報抽出手段
２０５と同様な構成であるので、ここではパターン選択
手段７０２に供給される情報についてのみ説明する。

【００８４】すなわち、近傍重心方向検出手段７０５で
は、下式により領域画像の重心を算出する。なお、現在
処理中の参照画素（量子化の対象となる画素）をＩＭＧ
（Ｉ，Ｊ）、重心情報をＧｘ，Ｇｙで表わしている。Ｎ
ｘ，Ｎｙは参照画素の近傍の領域を指定する。

【００８５】

【数２】

【００８６】パターン選択手段７０２は、入力される重
心情報をもとに、同じ面積率なら重心方向に近い濃度パ
ターンを選択する。この濃度パターンをパターン展開手
段７０４にて展開するとドット集中型の記録となり、安
定した再現が可能となる。

【００８７】［８］第８実施例について説明する。画像
周期構造考慮型多値化階調処理装置１６は、図２９に示
すように、中間調処理手段８０１、パターン選択手段８
０２、パターン情報記憶手段８０３、パターン展開手段
８０４、近傍重心方向検出手段８０５により構成され
る。

【００８８】中間調処理手段８０１、パターン情報記憶
手段８０３、パターン展開手段８０４は、第１実施例の
中間調処理手段１０１、パターン情報記憶手段１０３、
パターン展開手段１０４と同様なのでここでは詳述しな
い。

【００８９】近傍重心方向検出手段８０５は、パターン
選択手段８０２で選択される濃度パターンから当該画像
処理の対象となる画素およびその近傍の画素を含む領域
の重心を検出する。この検出結果はパターン選択手段８
０２に入力される。

【００９０】パターン選択手段８０２は、基本的には第
１実施例のパターン選択手段１０２と同様の構成である
が、とくに、中間調処理手段７０１の量子化結果および
近傍重心方向検出手段８０５の検出結果に応じて濃度パ
ターンを選択する点が第１実施例と異なる。

【００９１】したがって、同じ面積率なら重心方向に近
い濃度パターンが選択される。この濃度パターンをパタ
ーン展開手段８０４にて展開するとドット集中型の記録
となり、安定した再現が可能となる。 ［９］その他、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能であ
る。

【００９２】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、複
数の濃度パターンを記憶した記憶手段と、画像の周期構
造を保持しつつ入力画像を量子化する量子化手段と、こ
の量子化手段の量子化結果に応じて上記記憶手段内の濃
度パターンを選択する選択手段と、この選択手段で選択
される濃度パターンを画像データとして展開する展開手
段とを備えたので、画質を劣化させることなく適正な中
間調処理が可能な画像処理装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置の全体的な構成を示
すブロック図。

【図２】第１実施例の構成を示すブロック図。

【図３】第１実施例の中間調処理手段の作用を説明する
ための図。

【図４】第１実施例の中間調処理手段の構成を示すブロ
ック図。

【図５】第１実施例の中間調処理手段におけるエンコー
ドの仕方を説明するための図。

【図６】第１実施例の閾値発生手段の構成を示すブロッ
ク図。

【図７】第１実施例のパターン選択手段の構成を示すブ
ロック図。

【図８】第１実施例のパターン選択手段によるパターン
選択信号の例を示す図。

【図９】第１実施例のパターン情報記憶手段に記憶され
ている濃度パターン情報のフォーマットを示す図。

【図１０】第１実施例のパターン選択手段におけるパタ
ーン情報記憶手段に記憶される濃度パターン情報のフォ
ーマットを示す図。

【図１１】第１実施例のパターン展開手段の構成を示す
ブロック図。

【図１２】第１実施例のパターン展開手段におけるパタ
ーンメモリ内のパターン情報のフォーマットを示す図。

【図１３】第１実施例のパターン展開手段におけるパタ
ーンメモリからラインバッファへのパターン展開の状態
を説明するための図。

【図１４】第１実施例のパターン展開手段におけるパタ
ーンメモリからラインバッファへのパターン展開の状態
を説明するための図。

【図１５】第２実施例の構成を示すブロック図。

【図１６】第３実施例の構成を示すブロック図。

【図１７】第３実施例におけるBayer マトリックスのフ
ォーマットを示す図。

【図１８】第４実施例の構成を示すブロック図。

【図１９】第４実施例の参照画素周囲情報抽出手段の構
成を示すブロック図。

【図２０】第４実施例のパターン選択手段の構成を示す
ブロック図。

【図２１】第４実施例のパターン情報記憶手段の記憶さ
れているパターン選択信号とそれに対応する濃度パター
ン情報のフォーマットを示す図。

【図２２】第４実施例におけるパターン選択信号の決定
条件を示す図。

【図２３】第５実施例の構成を示すブロック図。

【図２４】第５実施例の参照画素周囲情報抽出手段の構
成を示すブロック図。

【図２５】第５実施例の参照画素周囲情報抽出手段にお
ける参照画素周囲パターンメモリの記憶内容のフォーマ
ットを示す図。

【図２６】第６実施例の構成を示すブロック図。

【図２７】第６実施例のパターン主走査副走査方向切換
手段の構成を示すブロック図。

【図２８】第７実施例の構成を示すブロック図。

【図２９】第８実施例の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１６…画像周期構造考慮型多値化階調処理部 １０１…中間調処理手段 １０２…パターン選択手段 １０３…パターン情報記憶手段 １０４…パターン展開手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の濃度パターンを記憶した記憶手段
   と、 画像の周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する量子
   化手段と、 この量子化手段の量子化結果に応じて前記記憶手段内の
   濃度パターンを選択する選択手段と、 この選択手段で選択される濃度パターンを画像データと
   して展開する展開手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 複数の濃度パターンを記憶した記憶手段
   と、 画像の周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する誤差
   拡散処理手段と、 この誤差拡散処理手段の量子化結果に応じて前記記憶手
   段内の濃度パターンを選択する選択手段と、 この選択手段で選択される濃度パターンを画像データと
   して展開する展開手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 複数の濃度パターンを記憶した記憶手段
   と、 画像の周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する組織
   ディザ処理手段と、 この組織ディザ処理手段の量子化結果に応じて前記記憶
   手段内の濃度パターンを選択する選択手段と、 この選択手段で選択される濃度パターンを画像データと
   して展開する展開手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 複数の濃度パターンを記憶した記憶手段
   と、 画像の周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する量子
   化手段と、 この量子化手段による量子化の対象となる画素およびそ
   の近傍の画素を含む領域の階調分布に関する特徴量を抽
   出する抽出手段と、 この前記抽出手段の抽出結果および前記量子化手段の量
   子化結果に応じて前記記憶手段内の濃度パターンを選択
   する選択手段と、 この選択手段で選択される濃度パターンを画像データと
   して展開する展開手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
5. 【請求項５】 複数の濃度パターンを記憶した記憶手段
   と、 画像の周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する量子
   化手段と、 この量子化手段の量子化結果および入力される階調分布
   情報に応じて前記記憶手段内の濃度パターンを選択する
   選択手段と、 この選択手段で選択される濃度パターンを画像データと
   して展開する展開手段と、 前記選択手段で選択される数画素分の濃度パターンから
   当該画像処理の対象となる画素およびその近傍の画素を
   含む領域の階調分布を抽出しそれを前記階調分布情報と
   して出力する抽出手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
6. 【請求項６】 複数の濃度パターンを記憶した記憶手段
   と、 画像の周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する量子
   化手段と、 この量子化手段の量子化結果に応じて前記記憶手段内の
   濃度パターンを選択する選択手段と、 この選択手段で選択される濃度パターンの主走査方向パ
   ターンと副走査方向パターンとを切換える切換手段と、 この切換手段を経た濃度パターンを画像データとして展
   開する展開手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
7. 【請求項７】 複数の濃度パターンを記憶した記憶手段
   と、 画像の周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する量子
   化手段と、 この量子化手段による量子化の対象となる画素およびそ
   の近傍の画素を含む領域の重心を検出する検出手段と、 前記量子化手段の量子化結果および前記検出手段の検出
   結果に応じて前記記憶手段内の濃度パターンを選択する
   選択手段と、 この選択手段で選択される濃度パターンを画像データと
   して展開する展開手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
8. 【請求項８】 複数の濃度パターンを記憶した記憶手段
   と、 画像の周期構造を保持しつつ入力画像を量子化する量子
   化手段と、 この量子化手段の量子化結果および入力される重心情報
   に応じて前記記憶手段内の濃度パターンを選択する選択
   手段と、 この選択手段で選択される濃度パターンを画像データと
   して展開する展開手段と、 前記選択手段で選択される数画素分の濃度パターンから
   当該画像処理の対象となる画素およびその近傍の画素を
   含む領域の重心を検出しそれを前記重心情報として出力
   する検出手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。