JP2001177722A - 画像形成方法、画像処理装置及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低・中濃度部での階調性、安定性が良く高濃
度部で白抜けがない画像形成のための方法と装置を提供
する。 【解決手段】 多階調画像を誤差拡散法により量子化
し、量子化画像の画素をドットで表現する画像形成方法
で、例えば図２に示すようなドット集中型領域（網掛け
部分）の周囲に、閾値がより大きいドット分散型領域を
配したディザ閾値を用いて量子化閾値を周期的に変動さ
せることにより、多階調画像の低・中濃度部でドットを
集中させて発生し、高濃度部では集中したドットの周辺
に分散させてドットを発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、スキャナ、ファクスなどの画像を扱う各種装置に係
り、特に、誤差拡散法を利用する画像形成方法及び画像
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、レーザプリンタ、デジタル複写
機、その他各種画像処理装置において、画像の階調を擬
似的に再現するためディザ法又は誤差拡散法が一般に利
用されている。

【０００３】一般的にディザ法は、粒状性に優れ、中間
調画像をなめらかに表現できるという長所があるが、短
所もある。例えば、ディザ法（に代表される面積階調
法）では、階調性を得るために解像性が劣化する。ま
た、周期性画像を発生するディザ法では、網点のような
印刷画像に対してモアレが発生しやすい。

【０００４】他方、誤差拡散法は、原画像に忠実な解像
性を得ることができ、文字画像の再現に適する。しか
し、写真などの中間調画像では、孤立のドットが分散
し、あるいは不規則に連結して配置されるために粒状性
が悪く、特異なテクスチャが発生する場合がある。特に
電子写真方式のプリンタでは、孤立ドットで画像が形成
されるために画像が不安定であり、濃度ムラによる粒状
性の劣化やバンディングが発生しやすい。

【０００５】誤差拡散法に関しては、ドットの不規則な
連結によるテクスチャを改善するために、量子化閾値と
してディザ閾値を用い、ドットの連結を乱してテクスチ
ャを改善させる方法をはじめとして、以下のような改良
技術が提案されている。 （１）疑似輪郭、独特の縞模様の発生の除去を目的とし
て、ディザ閾値を用い、エッジ量が大きいほど誤差の拡
散量を多くする（特開平３−３４７７２号）。 （２）非エッジの低濃度部での白抜けを防止し、文字の
ノッチの発生を防ぐ目的で、画像のエッジ部では固定閾
値を用い、非エッジ部では変動閾値を用い、変動閾値の
レベルを濃度が低い部分ほど低くする（特許第２７５５
３０７号）。 （３）３値以上の多値プリンタを用いる場合にモアレと
疑似輪郭の発生を防止する目的で、画像のエッジ部で、
エッジ量に応じた大きさのディザ信号を画像データに加
算し、非エッジ部では固定値を画像データに加算し、こ
の加算後の画像データを固定閾値を用いて多値量子化す
る（特許２８０１１９５号）。 （４）濃度がなめらかに変化する画像部分を滑らかに再
現し、細線や文字などを鮮明度を強調して再現するた
め、非エッジ部では量子化レベル数の多い（例えば１６
値の）量子化手段による量子化結果を選択し、エッジ部
では量子化レベル数の少ない（例えば６値の）量子化手
段による量子化結果を選択する（特許第２８５１６６２
号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は誤差拡散法を
利用する画像形成方法及び画像処理装置の改良に係り、
低・中濃度レベルでの階調性、安定性の良好な画像形
成、高濃度レベルでの白抜けの少ない画像形成、画像の
文字部、線画部、比較的低線数の網点画像部の高い解像
度の画像形成、画像特徴の異なる領域のつなぎ目部分の
滑らかな再現などを可能にする新規な画像形成方法及び
画像処理装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１乃至１１記載の
発明の画像形成方法の主たる特徴は、多階調画像の低・
中濃度レベルでの階調性、安定性が良好で高濃度レベル
での白抜けが起きにくい画像を形成するため、請求項１
記載のように、多階調画像を誤差拡散法により量子化
し、量子化画像の画素をドットで表現する画像形成方法
において、画像空間上の特定の周期内で、多階調画像の
低・中濃度部ではドットが集中して発生し、多階調画像
の高濃度部ではドットが集中して発生し、かつ、その周
囲にドットが分散して発生するように、量子化閾値を周
期的に変動させることである。これ以外の目的と特徴は
次の通りである。 ・画像特徴に応じて処理を誤差拡散基調からディザ基調
まで切り替えることにより、様々な画像特徴を持つ多階
調画像に対して最適な画像形成を可能にするため、請求
項２記載の発明の特徴は、請求項１記載の発明の画像形
成方法において、多階調画像の特徴に応じて量子化閾値
の変動幅を変化させることである。 ・多階調画像の文字部や線画部などで誤差拡散基調の処
理にして高い解像度を得るため、請求項３記載の発明の
特徴は、請求項１記載の発明の画像形成方法において、
多階調画像のエッジ度合が大きい領域ほど量子化閾値の
変動幅を減少させることである。 ・画像特徴の異なる画像領域の境界部分を滑らかに再現
するため、請求項４記載の発明の特徴は、請求項２記載
の発明の画像形成方法において、量子化閾値の平均値を
略一定値に保つことである。 ・多階調画像の低・中濃度部ではドットを集中して発生
させ、高濃度部では集中したドットの周辺に分散させて
ドットを発生させるため、請求項５記載の発明の特徴
は、請求項１記載の発明の画像形成方法において、ドッ
ト集中型領域と、その周辺の、閾値がより大きなドット
分散型領域とからなるディザ閾値マトリクスを用いて、
量子化閾値を周期的に変動させることである。 ・高濃度部での白画素の連続を減らすため、請求項６記
載の発明の特徴は、請求項１記載の発明の画像形成方法
において、集中型領域と、その周辺の、閾値がより大き
なドット分散型領域とからなる閾値マトリクスを複数
個、主走査方向又は副走査方向に半位相分ずらして配置
し拡大したディザ閾値マトリクスを用いて、量子化閾値
を周期的に変動させることである。 ・低・中濃度部でのドットの集中を強めて画像の階調
性、安定性を向上させるため、請求項７記載の発明の特
徴は、請求項５又は６記載の発明の画像形成方法におい
て、ディザ閾値マトリクスのドット分散型領域内の最小
の閾値とドット集中型領域内の最大の閾値との差を、ド
ット集中型領域内の閾値のステップ幅より大きくするこ
とである。 ・多階調画像の画像特徴に応じて適切な振動幅で量子化
閾値を変動させるため、請求項８記載の発明の特徴は、
請求項５又は６記載の発明の画像形成方法において、デ
ィザ閾値マトリクスの閾値に、多階調画像の特徴に応じ
た係数を乗じた値に一定値を加算した値を量子化閾値と
して用いることである。 ・多階調画像の画像特徴に応じて適切な振動幅で量子化
閾値を変動させるため、請求項９記載の発明の特徴は、
請求項５又は６記載の発明の画像形成方法において、量
子化閾値を周期的に変動させるためのディザ閾値マトリ
クスを多階調画像の画像特徴に応じて切り替えることで
ある。 ・多階調画像の文字部や線画部などで誤差拡散基調の処
理にすることにより解像性を高めるため、請求項１０記
載の発明の特徴は、請求項８又は９記載の発明の画像形
成方法において、多階調画像のエッジ度合の大きな領域
ほど量子化閾値の変動幅を減少させることである。 ・多階調画像の文字部や線画部で、固定閾値の誤差拡散
処理により高い解像度を得るため、請求項１１記載の発
明の特徴は、請求項１０記載の発明の画像形成方法にお
いて、多階調画像のエッジ度合が最大の領域で量子化閾
値を一定値に固定することである。

【０００８】請求項１２乃至２８記載の発明の画像形成
方法の主たる特徴は、低・中濃度部で小ドットの発生を
抑制して画像の安定性を高め、高濃度部でドット数を増
加させて白抜けを防止しするため、請求項１２記載のよ
うに、多階調画像を誤差拡散法によりｎ値（ｎ≧３）量
子化し、量子化画像の画素をその量子化レベルが高いほ
ど大きなドットで表現する画像形成方法において、多階
調画像の低・中濃度部でｍ値（ｍ＜ｎ）量子化すること
である。これ以外の目的と特徴は次の通りである。 ・このような量子化を行うために、請求項１３記載の発
明の特徴は、請求項１２記載の発明の画像形成方法にお
いて、多階調画像の量子化のために画像空間上で周期的
に変動する（ｎ−１）個の量子化閾値を用い、多階調画
像の低・中濃度レベルに対応した少なくとも２個の量子
化閾値はその変動周期内の特定位置で同一値をとること
である。 ・低・中濃度部ではドットを集中させて階調性、安定性
を高め、高濃度部では集中したドットの周りに分散させ
てドットを発生させて白抜けを防止するため、請求項１
４記載の発明の特徴は、請求項１３記載の画像形成方法
において、前記特定位置を量子化閾値の変動周期内の中
央部分とすることである。 ・画像特徴に応じて処理を誤差拡散基調からディザ基調
まで切り替えることにより、様々な画像特徴を持つ多階
調画像に対して最適な画像形成を可能にするため、請求
項１５記載の発明の特徴は、請求項１３記載の発明の画
像形成方法において多階調画像の画像特徴に応じて量子
化閾値の変動幅を変化させることである。 ・多階調画像の文字部や線画部などで誤差拡散基調の処
理により解像性を高めるため、請求項１６記載の発明
は、請求項１５記載の発明の画像形成方法において、多
階調画像のエッジ度合が大きいほど量子化閾値の変動幅
を減少させることである。 ・画像特徴の異なる画像領域の境界部分を滑らかに再現
するため、請求項１７記載の発明の特徴は、請求項１５
記載の発明の画像形成方法において、量子化閾値の平均
値を略一定に保つことである。 ・低・中濃度部で小ドットの発生を抑制し高濃度部でド
ット数を増加させるため、請求項１８記載の発明の特徴
は、請求項１３記載の発明の画像形成方法において、ｍ
値化領域とｎ値化領域とからなる複数のディザ閾値マト
リクスを用いて、周期的に変動する（ｎ−１）個の量子
化閾値を発生し、少なくとも２つのディザ閾値マトリク
スのｍ値化領域内の同じ位置の閾値は等しいことであ
る。 ・高濃度部での白画素の連続を減らし白抜けを防止する
ため、請求項１９記載の発明の特徴は、請求項１３記載
の発明の画像形成方法において、ｍ値化領域とｎ値化領
域とからなる閾値マトリクスを複数個、主走査方向又は
副走査方向に半位相分ずらして配置し拡大した（ｎ−
１）個のディザ閾値マトリクスを用いて、周期的に変動
する（ｎ−１）個の量子化閾値を発生し、少なくとも２
つのディザ閾値マトリクスのｍ値化領域内の同じ位置の
閾値は等しいことである。 ・高濃度部での白抜けを防止するとともに、低・中濃度
部では小ドットを発生させないようにして画像の安定性
を高めるため、請求項２０記載の発明の特徴は、請求項
１８又は１９記載の発明の画像形成方法において、全て
のディザ閾値マトリクスのｍ値化領域内の同じ位置の閾
値を等しくすることである。 ・低・中濃度部でドットを集中させて階調性、安定性を
高め、高濃度部で白抜けを防止するため、請求項２１記
載の発明の特徴は、請求項１８，１９又は２０記載の発
明の画像形成方法において、ディザ閾値マトリクスのｎ
値化領域をｍ値化領域の周辺に配置することである。 ・低・中濃度部において小ドットの発生を抑制して画像
の安定性を高めるため、請求項２２記載の発明の特徴
は、請求項２１記載の発明の画像形成方法において、デ
ィザ閾値マトリクスのｍ値化領域内の最大の閾値をｎ値
化領域内の最小の閾値より小さくすることである。 ・低・中濃度部でのドットの集中度を強め、かつ小ドッ
トの発生を抑制することにより階調性、安定性を高める
ため、請求項２３記載の発明の特徴は、請求項２２記載
の発明の画像形成方法において、ディザ閾値マトリクス
のｎ値化領域内の最小の閾値とｍ値化領域内の最大の閾
値との差を、ｍ値化領域内の閾値のステップ幅より大き
くすることである。 ・高濃度部での小ドットの発生確率を高め、白抜けを防
止するとともに階調性を高めるため、請求項２４記載の
発明の特徴は、請求項１８乃至２３のいずれか１項記載
の発明の画像形成方法において、最も高い量子化閾値を
発生するためのディザ閾値マトリクスのｎ値化領域の全
ての閾値を、他のディザ閾値マトリクスのｎ値化領域内
の閾値より大きな一定値に設定することである。 ・多階調画像の画像特徴に応じて量子化閾値を最適化す
るため、請求項２５記載の発明は、請求項１８乃至２４
のいずれか１項記載の発明の画像形成方法において、各
量子化閾値を発生するために用いるディザ閾値マトリク
スを多階調画像の画像特徴に応じて切り替えることであ
る。 ・多階調画像の文字部や線画部などで誤差拡散基調の処
理にして高い解像度を得るため、請求項２６記載の発明
の特徴は、請求項２５記載の発明の画像形成方法におい
て、多階調画像のエッジ度合が大きい領域ほど量子化閾
値の変動幅を減少させることである。 ・低・中濃度部から高濃度部まで大ドットのみを発生さ
せ、多階調画像の文字部や線画部などで白抜けのない安
定した画像を得るため、請求項２７記載の発明の特徴
は、請求項２６記載の発明の画像形成方法において、多
階調画像のエッジ度合が大きい領域で、全体がｍ値化領
域からなる同じディザ閾値マトリクスを全ての量子化閾
値の発生に用いることである。 ・低・中濃度部から高濃度部まで固定閾値の２値誤差拡
散処理にして、多階調画像の文字部や線画部などで解像
性、安定性の優れた画像を得るため、請求項２８記載の
発明の特徴は、請求項２６記載の発明の画像形成方法に
おいて、多階調画像のエッジ度合が最大の領域では、全
ての量子化閾値を同一の一定値に固定することである。

【０００９】請求項２９乃至４２記載の発明の画像処理
装置は、請求項１乃至１１記載の発明の画像形成方法に
よる画像形成を可能にするものであり、その主たる特徴
は、請求項２９記載のように、多階調の画像データに誤
差を加算する第１手段と、この第１手段により誤差を加
算後の画像データを量子化する第２手段と、この第２手
段による量子化データと前記第１手段による誤差加算後
の画像データとから多階調画像データに加算するための
誤差を求めて前記第１手段に与える第３手段と、前記第
２手段のための量子化閾値を画像空間上で周期的に変動
させる第４手段とを具備し、量子化閾値は、その変動周
期内において、多階調画像データの低・中濃度レベルに
対応した値範囲でドット集中型となるように変動し、多
階調画像データの高濃度レベルに対応した値範囲でドッ
ト分散型となるように変動することである。これ以外の
特徴は次の通りである。 ・請求項３０記載の発明の特徴は、請求項２９記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が多階調画像デー
タの画像特徴に応じて量子化閾値の変動幅を変化させる
ことである。 ・請求項３１記載の発明の特徴は、請求項３０記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が多階調画像デー
タのエッジ度合が大きい領域ほど量子化閾値の変動幅を
減少させることである。 ・請求項３２記載の発明の特徴は、請求項３０記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が量子化閾値の平
均値を略一定値に保つことである。 ・請求項３３記載の発明の特徴は、請求項２９記載の発
明の画像形成装置において、第４手段が、ドット集中型
領域と、その周辺の、閾値がより大きなドット分散型領
域とからなるディザ閾値マトリクスを用いて量子化閾値
を変動させることである。 ・請求項３４記載の発明の特徴は、請求項２９記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が、ドット集中型
領域と、その周辺の、閾値がより大きなドット分散型領
域とからなる閾値マトリクスを複数個、主走査方向又は
副走査方向に半位相分ずらして配置し拡大したディザ閾
値マトリクスを用いて量子化閾値を変動させることであ
る。 ・請求項３５記載の発明の特徴は、請求項３３又は３４
記載の発明の画像処理装置において、ディザ閾値マトリ
クスのドット分散型領域内の最小の閾値とドット集中型
領域内の最大の閾値との差を、ドット集中型領域内の閾
値のステップ幅より大きくすることである。 ・請求項３６記載の発明の特徴は、請求項３３又は３４
記載の発明の画像処理装置に、多階調画像データの画像
特徴を抽出し出力する第５手段をさらに具備させ、第４
手段が、第５手段より出力された画像特徴に応じて量子
化閾値の変動幅を変更することである。 ・請求項３７記載の発明の特徴は、請求項３６記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が、ディザ閾値マ
トリクスの閾値に、前記第５手段より出力された画像特
徴に応じた係数を乗じた値に一定値を加算した値を量子
化閾値とすることである。 ・請求項３８記載の発明の特徴は、請求項３５記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が、第５手段より
出力された画像特徴に応じて量子化閾値を変動させるた
めのディザ閾値マトリクスを切り替えることである。 ・請求項３９記載の発明の特徴は、請求項３７又は３８
記載の発明の画像処理装置において、第５手段が多階調
画像データのエッジ度合を画像特徴として出力し、第４
手段が、第５手段より出力されたエッジ度合が大きいほ
ど量子化閾値の変動幅を減少させることである。 ・請求項４０記載の発明の特徴は、請求項３９記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が、第５手段より
出力されたエッジ度合が最大のときに量子化閾値を一定
値に固定することである。 ・請求項４１記載の発明の特徴は、網点画像を良好に再
現するため、請求項３９又は４０記載の発明の画像処理
装置において、第５手段が領域拡張処理を施したエッジ
度合を出力することである。 ・請求項４２記載の発明の特徴は、一般的な印刷物に用
いられる線数の網点画像を良好に再現するため、請求項
４１記載の発明の画像処理装置において、領域拡張処理
の拡張幅を画像空間上で０．５ｍｍ以内に選ぶことであ
る。

【００１０】請求項４３乃至６０記載の発明の画像処理
装置は、請求項１２乃至２８記載の発明の画像形成方法
による画像形成を可能にするものであり、その主たる特
徴は、請求項４３記載のように、多階調の画像データに
誤差を加算する第１手段と、この第１手段により誤差を
加算後の画像データをｎ値（ｎ≧３）量子化する第２手
段と、この第２手段による量子化データと前記第１手段
による誤差加算後の画像データとから多階調画像データ
に加算するための誤差を求めて前記第１手段に与える第
３手段と、画像空間上で周期的に変動する（ｎ−１）個
の量子化閾値を発生して前記第２手段に与える第４手段
を具備し、少なくとも２個の量子化閾値はその変動周期
内の特定位置で同一値をとることである。 ・請求項４４記載の発明の特徴は、請求項４３記載の発
明の画像処理装置において、多階調画像データの低・中
濃度レベルに対応した少なくとも２個の量子化閾値はそ
の変動周期内の中央部分で同一値をとることである。 ・請求項４５記載の発明の特徴は、請求項４３記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が、多階調画像デ
ータの画像特徴に応じて量子化閾値の変動幅を変化させ
ることである。 ・請求項４６記載の発明の特徴は、請求項４５記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が、多階調画像デ
ータのエッジ度合が大きい領域ほど量子化閾値の変動幅
を減少させることである。 ・請求項４７記載の発明の特徴は、請求項４５記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が量子化閾値の平
均値を略一定値に保つことである。 ・請求項４８記載の発明の特徴は、請求項４３記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が、ｍ値化領域と
ｎ値化領域とからなる（ｎ−１）個のディザ閾値マトリ
クスを用いて（ｎ−１）個の周期的に変動する量子化閾
値を発生し、少なくとも２個の量子化閾値を発生するた
めのディザ閾値マトリクスのｍ値化領域内の同じ位置の
閾値は等しいことである。 ・請求項４９記載の発明の特徴は、請求項４３記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が、ｍ値化領域と
ｎ値化領域とからなる閾値マトリクスを複数個、主走査
方向又は副走査方向に半周期分ずらして配置し拡大し
た、（ｎ−１）個のディザ閾値マトリクスを用いて（ｎ
−１）個の周期的に変動する量子化閾値を発生し、少な
くとも２個のディザ閾値マトリクスｍ値化領域内の同じ
位置の閾値は等しいことである。 ・請求項５０記載の発明の特徴は、請求項４８又は４９
記載の発明の画像処理装置において、全てのディザ閾値
マトリクスのｍ値化領域内の同じ位置の閾値は等しいこ
とである。 ・請求項５１記載の発明の特徴は、請求項４８又は４９
記載の発明の画像処理装置において、ディザ閾値マトリ
クスのｎ値化領域をｍ値化領域の周辺に配置し、ｍ値化
領域をドット集中型領域とすることである。 ・請求項５２記載の発明の特徴は、請求項５１記載の発
明の画像処理装置において、ディザ閾値マトリクスのｍ
値化領域内の最大の閾値をｎ値化領域内の最小の閾値よ
り小さくすることである。 ・請求項５３記載の発明の特徴は、請求項５２記載の発
明の画像処理装置において、ディザ閾値マトリクスのｎ
値化領域内の最小の閾値とｍ値化領域内の最大の閾値と
の差を、ｍ値化領域内の閾値のステップ幅より大きくす
ることである。 ・請求項５４記載の発明は、請求項５１，５２又は５３
記載の発明の画像処理装置において、最も高い量子化閾
値を発生するためのディザ閾値マトリクスのｎ値化領域
内の全ての閾値を、他の量子化閾値を発生するためのデ
ィザ閾値マトリクスのｎ値化領域内の閾値より大きな一
定値に設定することである。 ・請求項５５記載の発明の特徴は、請求項４８乃至５４
のいずれか１項記載の発明の画像処理装置において、多
階調画像データの画像特徴を抽出し出力する第５手段を
さらに具備させ、第４手段が、第５手段より出力された
画像特徴に応じて各量子化閾値を発生するために用いる
ディザ閾値マトリクスを切り替えることである。 ・請求項５６記載の発明の特徴は、請求項５５記載の発
明の画像処理装置において、第５手段が多階調画像デー
タのエッジ度合を画像特徴として出力し、第４手段が、
第５手段より出力されたエッジ度合が大きいほど量子化
閾値の変動幅を減少させることである。 ・請求項５７記載の発明の特徴は、請求項５６記載の発
明の画像処理装置において、第４手段が、第５手段より
出力されたエッジ度合が大きいときに、全体がｍ値化領
域からなる同じディザ閾値マトリクスを全ての量子化閾
値の発生に用いることである。 ・請求項５８記載の発明は、請求項５６記載の発明の画
像処理装置において、第４手段が、第５手段より出力さ
れたエッジ度合が最大のときに、全ての量子化閾値を同
一の一定値に固定することである。 ・請求項５９記載の発明の特徴は、網点画像を良好に再
現するため、請求項５６，５７又は５８記載の発明の画
像処理装置において、第５手段が領域拡張処理を施した
エッジ度合を出力することである。 ・請求項６０記載の発明の特徴は、一般的な印刷物に用
いられる線数の網点画像を良好に再現するため、請求項
５９記載の発明の画像処理装置において領域拡張処理の
拡張幅を画像空間上で０．５ｍｍ以内に選ぶことであ
る。

【００１１】汎用又は専用コンピュータを利用して容易
に請求項１乃至２８記載の発明を実施できるようにする
ため、請求項６１記載の発明のコンピュータ読み取り可
能記憶媒体の特徴は、請求項２９乃至６０のいずれ１項
記載の発明の画像処理装置の各手段の機能をコンピュー
タに実現させるためのプログラムが記録されたことであ
る。

【００１２】請求項１乃至２８記載の発明の画像形成方
法を適用したプリンタ、ディスプレイ、スキャナ、ファ
クス、複写機などを実現するため、請求項６２，６３又
は６４記載の発明は、請求項２９乃至６０のいずれか１
項記載の発明の画像処理装置に、量子化データの画像出
力のための、ドットを用いて画像を形成する画像形成手
段、原稿を光学的に走査することによって多階調画像デ
ータを入力する画像読み取り手段の一方又は両方をさら
に具備させることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照し、本発明
の実施の一形態としての画像処理装置について説明す
る。以下に述べる本発明の画像処理装置による量子化デ
ータを適当な画像形成手段に供給することにより、本発
明の画像形成方法を実施できる。なお、説明の重複を避
けるため、添付図面中の複数の図面において同一部分又
は対応部分に同一の参照番号を用いる。

【００１４】《実施例１と変形例》本発明の実施例１に
よる画像処理装置は、図１のブロック図に示すようなブ
ロック構成であり、多階調の入力画像データ１０１を誤
差拡散法によって量子化し、量子化データ１０３を出力
する誤差拡散処理部１００と、この誤差拡散処理部１０
０に対し画像空間上で周期的に変動する量子化閾値を供
給するための量子化閾値発生部２００からなる。本実施
例及び後記各実施例において、入力画像データ１０１
は、８ビット／画素で０から２５５の濃度レベルを表す
２５６階調の画像データとする。

【００１５】誤差拡散処理部１００は、入力画像データ
１０１に誤差を加算するための誤差加算部１０４と、こ
の誤差加算部１０４によって誤差が加算された画像デー
タ１０２を、量子化閾値発生部２００より与えられた量
子化閾値を用いて量子化し量子化データ１０３を出力す
る量子化部１０５と、量子化データ１０３と画像データ
１０２との誤差（量子化誤差）を検出する誤差検出部１
０６と、検出された誤差を一時的に記憶する誤差記憶部
１０７と、誤差記憶部１０７に記憶されている誤差デー
タを用いて次に処理する画素（注目画素）に加算する誤
差を計算して誤差加算部１０４に与える誤差計算部１０
８から構成されている。

【００１６】本実施例においては、量子化閾値発生部２
００より量子化部１０５に与えられる量子化閾値は１つ
であり、量子化部１０５は誤差加算後画像データ１０２
を量子化レベル０又は量子化レベル１に２値量子化す
る。したがって、本実施例においては、誤差検出部１０
６は、量子化データ１０３と誤差加算後画像データ１０
２との誤差を求める際に、量子化レベル０に対応する出
力値を０（１０進）、量子化レベル１に対応する出力値
を２５５（１０進）として扱う。

【００１７】また、本実施例においては、誤差計算部１
０８のブロック内部に示すように、＊印を注目画素の位
置として、前ライン上のａ，ｂ，ｃ各位置の画素及び注
目画素と同ライン上の直前位置ｄの画素で検出された誤
差に、係数１，５，３，７をそれぞれ乗じた値の総和を
１６で除した値を、注目画素（＊）に加算する誤差とし
て出力する。したがって、誤差記憶部１０７としては、
例えば２ラインのラインメモリなどが用いられる。ただ
し、注目画素に加算する誤差の計算のために誤差データ
が参照される注目画素周辺の画素の配置や個数は変更可
能であり、また、それぞれの画素における誤差に乗じる
係数（重み）も変更可能である。

【００１８】なお、誤差検出部１０６と誤差記憶部１０
７の間に誤差計算部１０８に相当する計算手段を設け、
誤差検出部１０６によって検出された誤差と誤差記憶部
１０７に記憶されている誤差データを用いて、周辺の未
処理画素に加算する誤差を上記計算手段によって逐次再
計算し、その結果によって誤差記憶部１０７内の誤差デ
ータを更新し、次に処理する画素に加算する誤差を誤差
記憶部１０７から直接読み出して誤差加算部１０４に与
えるような構成も採用し得る。

【００１９】本実施例においては、量子化閾値発生部２
００は、図２に示す４×４のディザ閾値マトリクスを用
いて、主，副各走査方向に４画素周期で変動する量子化
閾値を発生する。このような量子化閾値発生部２００
は、例えば、入力画像データ１０１の主、副走査のタイ
ミング信号をカウントするカウンタによって、図２に示
すディザ閾値マトリクスを格納したＲＯＭの読み出しア
ドレスを発生し、ディザ閾値マトリクスの注目画素位置
に対応した閾値を同ＲＯＭより読み出し出力する構成と
することができる。

【００２０】ディザ閾値マトリクス内（量子化閾値の４
×４画素の変動周期内）における閾値の大きさと配置
は、図２に見られるように、網掛けされた３×３領域
は、ステップ幅８で４０から１０４まで順次増加する閾
値が渦巻き状に配置されたドット集中型の領域とされて
おり、その周辺の領域は、１６０から２０８までステッ
プ幅８で増加する閾値が分散配置されたドット分散型の
領域とされている。ドット集中型領域内の閾値はドット
分散型領域の閾値より低い値に選ばれているが、画像の
低・中濃度部でのドットの集中度を高めるため、ドット
分散型領域の最小の閾値（１６０）とドット集中型領域
の最大の閾値（１０４）との差が閾値のステップ幅８よ
り大きく設定されている。

【００２１】このようなディザ閾値マトリクスを用いて
量子化閾値を発生するため、誤差伝搬の影響を無視すれ
は、入力画像データの低濃度レベル領域では、４×４画
素周期内で、ドット集中型領域に対応した中央部の２×
２画素が量子化レベル１に量子化され、中濃度レベル領
域では、ドット集中型領域に対応した３×３画素が量子
化レベル１に量子化される。高濃度レベル領域になる
と、ドット集中型領域に対応する３×３画素が量子化レ
ベル１に量子化されるとともに、その周囲のドット分散
型領域に対応した飛び飛びの画素も量子化レベル１に量
子化されるようになる。

【００２２】したがって、本実施例の画像処理装置の量
子化データ１０３を、量子化レベル１の画素のみドット
を打つ２値の画像形成装置に与えれば、画像の低濃度部
では図３に示すようにドットが発生し、画像の中濃度部
では図４に示すようにドットが発生し、画像の高濃度部
では図５に示すようにドットが発生する。図３及び図４
に見られるように、低・中濃度部ではドットが集中して
発生するため、ドットゲインの影響を受けにくく、階調
性が良好で、また、バンディングや濃度むらが少なく粒
状性、安定性が良好な画像が形成される。また、図５に
見られるように、高濃度部では、集中して発生した３×
３のドットの周辺に分散してドットが発生し、白画素が
連続しにくいため、白抜けの発生を防止できる。実際に
は、ドットゲインの影響によりドットは広がるため、特
にドットの拡大率が大きい電子写真式プリンタを用いた
場合には、高濃度部での白抜けはさらに目立ちにくくな
る。なお、図３乃至図５はドット発生の傾向を示すもの
であって、厳密には、誤差の伝搬の影響により必ずしも
常に図３乃至図５に示すようにドットが形成される訳で
はない。

【００２３】因みに、図２８に示すような全体がドット
集中型のディザ閾値マトリクスを用いて量子化閾値を発
生した場合、階調性の良い画像を得られるが、高濃度部
において、図２９に示すように白画素が連続して発生
し、これが白抜けとして認識されやすい。

【００２４】本実施例の変形例によれば、量子化閾値発
生部２００は図６に示すような８×８のディザ閾値マト
リクスを用いて主，副各走査方向に８画素周期で変動す
る量子化閾値を発生する。図６のディザ閾値マトリクス
は、図７に示す４×４のディザ閾値マトリクスを４個、
副走査方向に２画素（半位相分）ずらして並べた構成で
ある。図７の４×４のディザ閾値マトリクスでは、網掛
けした２×３領域は６４から１０４までステップ幅８で
増加する閾値を渦巻き状に配置したドット集中型であ
り、その周辺領域は１１２から１８４までステップ幅８
で増加する閾値を分散配置したドット分散型である。な
お、主走査方向に半位相分シフトさせた同様のディザ閾
値マトリクスを用いてもよい。

【００２５】ただし、量子化閾値発生部２００は、この
ような８×８のディザ閾値マトリクスを必ずしも持つ必
要はない。例えば、図７に示した４×４のディザ閾値マ
トリクスを持ち、主走査方向の４画素周期で、ディザ閾
値マトリクスの副走査方向の読み出し位置を２画素分
（半位相）ずらすような制御を行うことにより、実質的
に図６のディザ閾値マトリクスを用いた場合と同様の量
子化閾値を発生するようにしてもよい。

【００２６】図７に示すディザ閾値マトリクスを副走査
方向にずらさずに４個並べた８×８のディザ閾値マトリ
クスを量子化閾値の発生に用いた場合には、高濃度部で
は図９のように２×２領域の白画素が発生し、白抜けが
生じる。これに対し、本変形例では、図６のディザ閾値
マトリクスを用いて量子化閾値を発生するため、画像の
高濃度部で図８に示すように、白画素の連続は２画素に
減り白抜けが生じにくい。

【００２７】なお、本変形例においても、中・低濃度部
でディザ閾値マトリクスのドット集中型領域に対応した
ドットが集中して発生するため、低・中濃度部での階調
性、安定性は良好である。

【００２８】《実施例２とその変形例》本発明の実施例
２による画像処理装置は、図１０のブロック図に示すよ
うなブロック構成である。前記実施例１とのブロック構
成の違いは、入力画像データ１０１から注目画素近傍領
域における画像特徴を抽出する画像特徴抽出部３００が
追加され、その出力信号３０１が量子化閾値発生部２０
０に与えられることと、画像特徴抽出部３００と誤差拡
散処理部１００との間のタイミング調整のために、必要
に応じてラインメモリのような信号遅延部１５０を通
し、入力画像データ１０１が誤差拡散処理部１００に入
力されることである。

【００２９】本実施例において、画像特徴抽出部３００
は、図１１に示すように、エッジ度合を検出するための
エッジ検出部３０２と、濃度レベル変化の周期性の検出
（特定線数範囲の網点領域の識別）のための領域拡張処
理部３０３からなるブロック構成である。エッジ検出部
３０２は、例えば図１２に示すような４種類の微分フィ
ルタを用いて、主走査方向、副走査方向、主走査方向に
対し±４５゜傾いた方向の計４方向のエッジ量を検出
し、その最大値（絶対値）を例えばレベル０（非エッ
ジ）からレベル３（エッジ度合最大）までのエッジ度合
を示す２ビットのエッジ度合データを出力する。領域拡
張処理部３０３は、エッジ検出部３０２より与えられた
エッジ度合データに対し画像空間上での領域拡張を行
う。具体的には、例えば、注目画素の周囲の７×７画素
の領域（主走査方向の前後３画素、副走査方向の前後３
画素の範囲）におけるエッジ度合データを参照し、その
最大値を注目画素のエッジ度合データとして選択し、そ
れを出力信号３０１として出力する。

【００３０】本実施例においては、画像特徴抽出部３０
０の出力信号３０１によって示されるエッジ度合レベル
に応じて、量子化閾値の変動幅が制御される。このよう
な量子化閾値の変動幅の制御のために、量子化閾値発生
部２００は例えば図１３に示すようなディザ閾値発生部
２０１、乗算部２０２、加算部２０３からなるブロック
構成とされる。

【００３１】ディザ閾値発生部２０１は、例えば、図１
４に示す４×４のディザ閾値マトリクスを用い、注目画
素位置に対応した閾値を出力するものである。このディ
ザ閾値マトリクスにおいて、網掛けした３×３領域は、
ステップ幅１で−７から＋１まで順次増加する閾値が渦
巻き状に配置されたドット集中型となっており、その周
辺領域は、２から８までステップ幅１で増加する閾値が
分散配置されたドット分散型となっている。このような
ドット集中型領域の周辺にドット分散型領域を配したデ
ィザ閾値マトリクスを用いるのは、前記実施例１に関連
して説明したように、画像の低・中濃度部でドットを集
中して発生させて階調性、安定性を高め、高濃度部で集
中したドットの周辺に分散させてドットを発生させるこ
とにより白抜けを発生しにくくするためである。このよ
うなディザ閾値発生部２０１は、例えば、図１４のディ
ザ閾値マトリクスを格納したＲＯＭと、画像データの
主，副走査のタイミング信号をカウントしてＲＯＭの読
み出しアドレスを発生するカウンタなどによって容易に
実現できる。

【００３２】乗算部２０２は、画像特徴抽出部３００の
出力信号３０１で示されるエッジ度合レベルに応じた係
数を、ディザ閾値発生部２０１から出力された閾値に乗
じた値を出力するものである。本実施例では、レベル０
（非エッジ）の時の係数は８、レベル１の時の係数は
４、レベル２の時の係数は２、レベル３（エッジ度合最
大）の時の係数は０である。したがって、乗算部２０２
の出力値は、エッジ度合がレベル０（非エッジ）の時に
−５６から＋６４まで最大幅で変動し、エッジ度合レベ
ル１でその変動幅は減少し、エッジ度合レベル２でその
変動幅はさらに減少し、エッジ度合レベル３の時には変
動幅は０になる。

【００３３】加算部２０３は、乗算部２０２の出力値に
画像データの中央レベルに相当する＋１２８を加算す
る。加算部２０３の出力値が量子化閾値として量子化部
１０５に与えられる。したがって、エッジ度合レベル０
の時に、量子化閾値は＋１２８を中心として＋７２から
＋１９２まで最大の変動幅で変動し、エッジ度合レベル
レベル３の時に量子化閾値は＋１２８に固定される。こ
のようにエッジ度合レベルが高いほど、量子化閾値の変
動幅は減少するように制御される。

【００３４】したがって、画像の文字部や線画部のよう
なエッジ度合レベルが高い画像領域においては、量子化
閾値は＋１２８に固定されるか、小さな変動幅で変動さ
せられるため、誤差拡散処理部１００で、固定閾値の２
値誤差拡散処理又は誤差拡散基調の処理が行われること
になり、解像性の良好な画像を形成できる。一方、画像
の平坦部のようなエッジ度合レベルの低い画像領域で
は、図１４のディザ閾値マトリクスに従って量子化閾値
は＋１２８を中心に大きな変動幅で変動させられるた
め、誤差拡散処理部１００でディザ基調の処理が行わ
れ、前記実施例１の場合と同様に、低・中濃度部でドッ
トが集中して発生し階調性及び安定性が良好な画像を形
成でき、高濃度部では集中して発生したドットの周辺に
分散してドットが発生するため、白抜けが発生しにくい
画像を形成できる。また、量子化閾値は周期的に変動
し、その変動幅もエッジ度合レベルに応じて変化する
が、量子化閾値の時間平均はほぼ一定値（＋１２８）に
保たれるため、量子化閾値の切り替わり部分、換言すれ
ば画像特徴の異なる画像領域の境界部分でのドット発生
遅れを防止でき、従って、画像領域の境界部分を滑らか
に表現できる。

【００３５】さて、入力画像データ１０１が原稿から６
００ｄｐｉの解像度で読み取られた場合、領域拡張処理
の７画素の拡張幅は原稿上で約０．３ｍｍにあたり、こ
れは約８６Ｌｐｉの網点周期に相当する。したがって、
８６Ｌｐｉ以上の線数の網点画像部はエッジとして評価
され、誤差拡散処理部１００において、固定した量子化
閾値又は小さな変動幅の量子化閾値を用いた解像性の良
い誤差拡散処理又は誤差拡散基調の処理が行われること
になるため、網点を高い解像度で忠実に再現でき、また
モアレの発生を防止できる。それより低線数の網点画像
部においては、個々の網点内部が非エッジと評価され画
像の平坦部と同様に、大きな振動幅の量子化閾値を用い
てディザ基調の処理が施され、安定性が良く、高濃度部
分で白抜けが発生しにくくなる。なお、そのような低線
数の網点画像は、個々の網点内部に画像の解像的な情報
を持たないため、ディザ基調の処理で不都合はない。こ
のように、本実施例によれば、文字、線画、写真、網点
などを含む高品質な画像を再現可能である。

【００３６】画像の鮮鋭性に影響するのは画像変化点で
あり、一般に、５０Ｌｐｉ程度までの比較的低線数の網
点を忠実再現できれば画質的には十分である。したがっ
て、厳密には画像読み取りに用いられるスキャナのＭＴ
Ｆ特性やエッジ検出フィルタの特性、網点画像の濃度変
化から起こる周期差などの影響を考慮する必要がある
が、領域拡張処理の拡張幅を画像空間上で０．５ｍｍ以
内（６００ｄｐｉで１２画素以内）に選べば、一般に網
点画像を十分な画質で再現できる。また、スキャナで原
稿を走査して読み取った画像データは、中間調を滑らか
に表現するために平滑フィルタを通されるのが一般的で
あり、通常、１５０Ｌｐｉ程度から平滑化されるため、
１７５Ｌｐｉから２００Ｌｐｉ程度より高線数の網点の
周期性振幅は残らない。したがって、そのような高線数
の網点画像部は画像特徴抽出部３００で非エッジ部と判
定され、画像の平坦部と同様にディザ基調の処理が施さ
れても、モアレが発生する心配はない。

【００３７】なお、本実施例では、エッジ度合データの
領域拡張処理によって特定の線数範囲の網点画像領域を
識別したが、入力画像データ１０１から直接的に特定線
数範囲の網点画像領域を検出する手段を別途設け、その
手段により検出された網点画像領域についてはエッジ検
出部３０２により検出されたエッジ度合に関わらず、固
定した又は変動幅の小さい量子化閾値を量子化閾値発生
部２００で発生させて誤差拡散基調の処理を行わせるよ
うにしてもよい。

【００３８】本実施例の変形例ａによれば、ディザ閾値
発生部２０１において、図１５に示すようなディザ閾値
マトリクスが用いられる。このディザ閾値マトリクス
は、−８から０まで１ずつ増加する閾値を渦巻き状に配
置した、網掛けされたドット集中型領域の周辺に、３か
ら９まで１ずつ増加する閾値を分散させたドット分散型
領域とからなる。ドット分散型領域内の最小の閾値
（３）と、ドット集中型領域内の最大の閾値（０）との
差は、ドット集中型領域内の閾値のステップ幅（１）よ
り大きい３に選ばれている。このようなディザ閾値マト
リクスを用いた場合、画像平坦部では量子化閾値は６４
から２００の範囲で変動するが、ドット集中型領域の最
大の量子化閾値（１２８）と、ドット分散型領域の最小
の量子化閾値（１５２）との差が２４と大きいため、低
・中濃度でドット分散型領域にドットが発生する確率が
低くなり、ドットの集中度が高まり、低・中濃度部の階
調性、安定性が向上する。

【００３９】図示しないが、本実施例のもう１つの変形
例ｂによれば、量子化閾値発生部２００は、図１４又は
図１５に示すディザ閾値マトリクスの各閾値を、８倍、
４倍、２倍、０倍して１２８を加算したエッジ度合レベ
ル０，１，２，４用の４種類の４×４ディザ閾値マトリ
クスを持ち、その中から画像特徴抽出部３００の出力信
号３０１で示されたエッジ度合レベルに応じて選択した
ディザ閾値マトリクスの閾値を量子化閾値として出力す
る構成とされる。このような構成によれば、図１３に示
した構成における乗算部２０２と加算部２０３が不要に
なるため、ハード化が容易であり、また、ソフトウェア
化する場合にも処理時間のかかる乗算が不要になる利点
がある。この変形例ｂによっても、本実施例又はその前
記変形例ａと同様な処理が可能であることは明らかであ
る。また、量子化閾値の平均値は略一定値（＋１２８）
に保たれる。

【００４０】図示しないが、本実施例のもう１つの変形
例ｃによれば、本実施例又はその前記各実施例ａ，ｂに
おいて、画像特徴抽出部３００から領域拡張処理部３０
３が省かれ、エッジ検出部３０２から出力されるエッジ
度合データがそのまま出力信号３０１として出力され
る。この変形例によっても、画像の文字、線画などの濃
度変化の激しい領域で高い解像度の画像を形成可能であ
り、また、画像の平坦部で階調性、安定性の良好な、白
抜けのない画像を形成可能である。

【００４１】なお、本実施例及びその変形例ａ，ｂ，ｃ
においても、図１４又は図１５に示したようなディザ閾
値マトリクスを複数個、副走査方法又は主走査方向に半
位相分ずらして並べた拡大ディザ閾値マトリクスを、量
子化閾値の発生のために使用してもよい。

【００４２】《実施例３とその変形例》本発明の実施例
３による画像処理装置は、前記実施例１と同様に図１の
ブロック図に示すようなブロック構成であるが、次に述
べる点が前記実施例１とは異なる。

【００４３】相違点の１つは、量子化閾値発生部２００
で２つの量子化閾値Ｔｈｒ１，Ｔｈｒ２（０＜Ｔｈｒ１
≦Ｔｈｒ２＜２５５）を発生することである。もう１つ
の相違点は、量子化部１０５で、Ｔｈｒ１＜Ｔｈｒ２の
場合に誤差加算後画像データ１０２を３値量子化する
が、Ｔｈｒ１＝Ｔｈｒ２の場合には誤差加算後画像デー
タ１０２を２値量子化することである。すなわち、誤差
加算後画像データ１０２のレベルをＬとすると、Ｔｈｒ
＜Ｔｈｒ２の場合には、Ｌ＜Ｔｈｒ１の時に量子化レベ
ル０、Ｔｈｒ１≦Ｌ＜Ｔｈｒ２の時に量子化レベル１、
Ｌ≧Ｔｈｒ２の時に量子化レベル２をそれぞれ出力す
る。一方、Ｔｈｒ１＝Ｔｈｒ２の場合には、Ｌ＜Ｔｈｒ
１（＝Ｔｈｒ２）の時に量子化レベル０を、Ｌ≧Ｔｈｒ
２（＝Ｔｈｒ１）の時に量子化レベル２を出力する。も
う１つの相違点は、誤差検出部１０６で、量子化データ
１０３と誤差加算画像データ１０２との誤差を求める際
に、量子化レベル０に対応する出力値を０（１０進）、
量子化レベル１に対応する出力値を例えば１２８（１０
進）、量子化レベル２に対応する出力値を２５５（１０
進）として扱うことである。

【００４４】量子化閾値発生部２００は、量子化閾値Ｔ
ｈｒ１，Ｔｈｒ２を異なったディザ閾値マトリクスを用
いて発生する。そのような２つのディザ閾値マトリクス
の例を図１６に示す。（ａ）及び（ｃ）に示すディザ閾
値マトリクスはＴｈｒ１の発生のためのもので、（ｂ）
及び（ｃ）に示すディザ閾値マトリクスはＴｈｒ２の発
生のためのものである。（ａ）と（ｂ）のディザ閾値マ
トリクスのペアを用いても、（ｃ）と（ｄ）のディザ閾
値マトリクスのペアを用いてもよい。

【００４５】両方のディザ閾値マトリクスは、網掛けさ
れた３×３の２値化領域と、その周辺の３値化領域とか
ら構成されている。両方のディザ閾値マトリクスの２値
化領域では、対応する位置の閾値は同じ値となってい
る。すなわち、２値化領域に対応する画素は、２値量子
化される。また、２値化領域は、４２から１０６まで８
ずつ増加する閾値が渦巻き状に配置されたドット集中型
領域となっているが、これは画像の低・中濃度部でのド
ットを集中させるためである。

【００４６】２値化領域周辺の３値化領域では、Ｔｈｒ
１用とＴｈｒ２用とで閾値が相違し、また、Ｔｈｒ２用
の閾値のほうがＴｈｒ１用の閾値より大きな値に選ばれ
ている。したがって、３値化領域に対応する画素ではＴ
ｈｒ１＜Ｔｈｒ２となり、３値量子化されることにな
る。また、Ｔｈｒ１用ディザ閾値マトリクスの３値化領
域は、（ａ）のディザ閾値マトリクスでは１５６から２
０４まで８ずつ増加する閾値が順に配置されたドット集
中型となっているが、（ｃ）のディザ閾値マトリクスで
は同様の閾値が分散配置されたドット分散型となってい
る。Ｔｈｒ２用ディザ閾値マトリクスの３値化領域も、
（ｂ）のディザ閾値マトリクスでは１９２から２４０ま
で８ずつ増加する閾値が順に配置されたドット集中型と
なっているが、（ｄ）のディザ閾値マトリクスでは同様
の閾値が分散配置されたドット分散型となっている。ま
た、ドットの集中度を高めるため、３値化領域内の最小
の閾値と２値化領域内の最大の閾値との差は、２値化領
域内の閾値のステップ幅より大きく選ばれている。

【００４７】本実施例の画像処理装置によれば、画像の
低・中濃度部では２値量子化されるため小ドットが発生
せず、しかも２値化領域がドット集中型領域とされてい
るため大ドットが集中して発生するため、階調性、安定
性の良い画像を形成可能である。また、画像の高濃度部
では３値量子化されるため小ドットの発生確率が高くな
り白抜けが起きにくい。

【００４８】このような利点を明瞭にするため、本実施
例による画像処理装置の量子化データ１０３を、小ドッ
トと大ドットを用いて画像を形成する例えば電子写真式
プリンタなどに供給して画像を形成させた場合のドット
発生の様子を図１７に示す。前述のように、Ｔｈｒ１，
Ｔｈｒ２を発生するためのディザ閾値マトリクスの２値
化領域内の閾値は、３値化領域内の閾値より低く、また
２値化領域はドット集中型領域となっているため、画像
の低濃度部及び中濃度部では、図１７の（ａ）及び
（ｂ）にそれぞれ示すように、量子化レベル２に対応す
る大ドットが渦巻き状に集中的に発生し、階調性が良く
安定した画像が形成される。ディザ閾値マトリクスの３
値化領域は２値化領域の周辺に配置されているため、高
濃度部では、図１７の（ｃ）に示すように、集中した大
ドットの周辺に量子化レベル１に対応する小ドットが発
生し、白抜けが発生しにくい。

【００４９】本実施例の変形例ａによれば、量子化閾値
発生部２００において、図１６に示したディザ閾値マト
リクスのペアに代えて、図１８乃至図２０に示すディザ
閾値マトリクスのペアが用いられる。これらディザ閾値
マトリクスは、２値化領域（ドット集中型領域）と３値
化領域の位置関係だけが、図１６のディザ閾値マトリク
スと異なる。

【００５０】本実施例のもう１つの変形例ｂによれば、
量子化閾値Ｔｈｒ１，Ｔｈｒ２の発生のために、図２１
乃至図２４に示すディザ閾値マトリクスのペアが用いら
れる。これらのディザ閾値マトリクスのペアでは、Ｔｈ
ｒ２用のディザ閾値マトリクスの３値領域の全ての閾値
が比較的低い一定値（２１６）に選ばれている。このよ
うなディザ閾値マトリクスを用いると、３値化領域では
小ドットが全て発生してから大ドットが発生する傾向が
強くなるため、白画素が発生する確率がさらに低くな
り、より確実な白抜け防止が可能である。

【００５１】なお、ディザ閾値マトリクスの２値化領域
と３値化領域の画素数は、白画素を発生させたくない最
低の濃度レベルに基づき、次のように一意に決定でき
る。例えば、ガンマ変換後の多階調画像データのレベル
２００以上では白画素を発生させたくないとする。４×
４のディザ閾値マトリクス内の２値化領域の画素数をＸ
とすると、３値化領域の画素数は（１６−Ｘ）である。
前述のように、小ドット（量子化レベル１）の出力値を
１２８、大ドット（量子化レベル２）の出力値を２５５
とすると、 （２５５×Ｘ／１６）＋（１２８×（１６−Ｘ）／１
６）＝２００ となるＸの値を求めると、この場合はＸ＝９．１とな
る。したがって、２値化領域を９画素、３値化領域を７
画素とすれば、画像データのレベル２００以上では白画
素は発生しない。

【００５２】本実施例のもう１つの変形例ｃによれば、
図１６、図１８乃至図２０、あるいは図２２乃至図２４
に示すような４×４のディザ閾値マトリクスを複数個、
主走査方向又は副走査方向にずらして並べた拡大ディザ
閾値マトリクスが、量子化閾値Ｔｈｒ１，Ｔｈｒ２の発
生のために用いられる。そのようなディザ閾値マトリク
スの例を図２５及び図２６に示す。図２５に示すＴｈｒ
１用のディザ閾値マトリクスは、図１６（ａ）の４×４
ディザ閾値マトリクスを４個、副走査方向に半位相分
（２画素）ずらして配置したものに相当する。図２６に
示すＴｈｒ２用のディザ閾値マトリクスは、図１６
（ｂ）の４×４ディザ閾値マトリクスを４個、副走査方
向に半位相分ずらして配置したものに相当する。このよ
うなディザ閾値マトリクスは、３値化領域の連続を抑制
することができるため、白抜けの防止に効果的である。
なお、量子化閾値発生部２００は、このような８×８の
ディザ閾値マトリクスを必ずしも持つ必要はなく、例え
ば図１６（ａ），（ｂ）の４×４のディザ閾値マトリク
スを持ち、主走査方向の４画素周期で、ディザ閾値マト
リクスの副走査方向の読み出し位置を２画素ずらすよう
な制御を行うことにより、実質的に図２５及び図２６の
ディザ閾値マトリクスを用いた場合と同様の量子化閾値
を発生するようにしてもよい。

【００５３】本実施例及びその変形例ａ，ｂ，ｃでは、
高濃度部を３値量子化し、低・中濃度部を２値量子化し
たが、それぞれの量子化数はそれに限定されるものでは
ない。例えば、２値化領域の周囲に、それより閾値の大
きな４値化領域を配した３つのディザ閾値マトリクスを
用いて３つの領域閾値Ｔｈｒ１．Ｔｈｒ２，Ｔｈｒ３を
発生し、量子化閾値Ｔｈｒ１，Ｔｈｒ２，Ｔｈｒ３用の
ディザ閾値マトリクスの２値化領域内の同じ位置の閾値
を等しい値に設定することにより、画像の低・中濃度部
で２値量子化し、高濃度部で４値量子化することも可能
である。また、例えば、３値化領域の周囲に、それより
閾値の大きな５値化領域を配した４つのディザ閾値マト
リクスを用いて４つの量子化閾値Ｔｈｒ１，Ｔｈｒ２，
Ｔｈｒ３，Ｔｈｒ４を発生し、Ｔｈｒ１，Ｔｈｒ２用の
ディザ閾値マトリクスの３値化領域内の同じ位置の閾値
を等しい値に設定し、Ｔｈｒ３，Ｔｈｒ４用のディザ閾
値マトリクスの３値化領域内の同じ位置の閾値を等しい
値に設定することにより、低・中濃度部で３値量子化
し、高濃度部で５値量子化することも可能である。

【００５４】より一般的には、ｍ値化領域とｎ値領域
（ｎ＞ｍ）からなる（ｎ−１）個のディザ閾値マトリク
スを用いて（ｎ−１）個の量子化閾値を発生し、画像の
高濃度部ではｎ値量子化することにより小ドットの発生
確率を高めて白抜けを防止し、一方、低・中濃度部では
ｍ値量子化することにより小ドットの発生を減らして画
像の安定性を高めることができる。このことは、次に説
明する実施例４及びその変形例においても同様である。

【００５５】《実施例４とその変形例》本発明の実施例
４による画像処理装置は、前記実施例２と同様の図１０
に示すブロック構成である。画像特徴抽出部３００は、
前記実施例２と同じ図１１に示す構成である。量子化閾
値発生部２００は、前記実施例３と同様に２つの量子化
閾値Ｔｈｒ１，Ｔｈｒ２を発生するが、それら量子化閾
値の発生のために用いるディザ閾値マトリクスを、画像
特徴抽出部３００の出力信号３０１によって示されるエ
ッジ度合レベルに応じて切り替える点が前記実施例３と
異なる。

【００５６】誤差拡散処理部１００の量子化部１０５
は、前記実施例３と同様に、量子化閾値Ｔｈｒ１，Ｔｈ
ｒ２が異なる場合には誤差加算後画像データ１０２をレ
ベル０，１，２に３値量子化し、量子化閾値Ｔｈｒ１，
ｔｈｒ２が等しい場合には誤差加算後画像データ１０２
をレベル０，２に２値量子化する。

【００５７】量子化閾値発生部２００において、各エッ
ジ度合レベルで用いられるディザ閾値マトリクスの例を
図２７に示す。エッジ度合レベル０の時には、図２７の
最上段に示す閾値の変動幅が大きなディザ閾値マトリク
スのペアが用いられる。このディザ閾値マトリクスのペ
アは、前記実施例３の変形例で用いられた図２１のディ
ザ閾値マトリクスのペアと同じものである。

【００５８】エッジ度合レベル１の時のＴｈｒ１，Ｔｈ
ｒ２の発生のために、図２７の２段目に示すディザ閾値
マトリクスのペアが用いられる。これらディザ閾値マト
リクスも３×３の２値化領域の周辺に３値化領域を配し
た構造であるが、各領域の閾値がエッジ度合レベル０用
のディザ閾値マトリクスと異なる。すなわち、２値化領
域内の閾値の最小値は、エッジ度合レベル０の場合より
大きな８６に選ばれ、また、そのステップ幅もエッジ度
合レベル０の場合より小さな４に選ばれている。また、
Ｔｈｒ１用ディザ閾値マトリクスの３値化領域では、閾
値の最小値はエッジ度合レベル０の場合より小さな１３
８に選ばれ、そのステップ幅もエッジ度合レベル０の場
合より小さな４に選ばれている。また、Ｔｈｒ２用ディ
ザ閾値マトリクスの３値化領域の閾値は、エッジ度合レ
ベル０の場合より小さな一定値（１７２）に選ばれてい
る。

【００５９】エッジ度合レベル２の時のＴｈｒ１，Ｔｈ
ｒ２の発生のために、図２７の３段目に示すディザ閾値
マトリクスのペアが用いられる。これらディザ閾値マト
リクスは全体が２値化領域であり、その閾値の最小値は
エッジ度合レベル１の場合よりも大きな値（１１４）に
選ばれ、ステップ幅もエッジ度合レベル１の場合より小
さな値（２）に選ばれている。

【００６０】エッジ度合レベル３の時のＴｈｒ１，Ｔｈ
ｒ２の発生のために、図２７の最下段に示すディザ閾値
マトリクスのペアが用いられる。これらディザ閾値マト
リクスも、全体が２値化領域とされるが、閾値はすべて
同一値（１２８）に選ばれている。

【００６１】このようなディザ閾値マトリクスのペアが
エッジ度合レベルに応じ切り替えて使用されるため、画
像の特徴に応じた適切な処理が可能である。すなわち、
エッジ度合レベルが高い文字部や線画部では、固定閾値
又は振動幅の小さな量子化閾値を用いて通常の２値誤差
拡散処理又は２値誤差拡散基調の処理となるため、鮮鋭
性の良好な画像を再現できる。画像特徴抽出部３００で
エッジ部と評価される、ある線数以上の比較的低線数の
網点領域も、同様な処理となるため、網点を忠実に再現
可能である。一方、その線数より低線数の網点領域や、
平滑フィルタにより周期性が除去されるような高線数の
網点領域は、画像の平坦部と同様にディザ基調の処理が
行われるため、白抜けが生じにくく安定した画像を形成
可能となる。

【００６２】なお、図２７に示したディザ閾値マトリク
スの２値化領域と３値化領域の位置関係を変更してもよ
い。また、前記各実施例において述べたように、図２７
に示したようなディザ閾値マトリクスを複数個、主走査
方向又は副走査方向にずらして配置したディザ閾値マト
リクスを用いてもよい。

【００６３】また、画像特徴抽出部３００から領域拡張
処理部３０３を省き、エッジ検出部３０２のエッジ度合
データをそのまま出力信号３０１として出力するように
変形してもよい。このようにしても、本実施例の場合と
同様に、画像の文字部、線画部などの濃度変化の激しい
画像領域を鮮明に再現し、写真や画像などの平坦部を高
品質に再現することができる。

【００６４】《ソフトウェアによる本発明の実施》前記
各実施例及びその変形例による画像処理装置を、汎用又
は専用のコンピュータを利用してソフトウェアにより実
現することも可能である。この場合、画像処理装置の各
部の機能をコンピュータ上で実現させるためのプログラ
ムを、例えば、それが記録されたフロッピーディスク、
光ディスク、光磁気ディスク、半導体記憶素子などの各
種記憶媒体から読み込み、又は、ネットワークを経由し
て外部のコンピュータなどから受信し、コンピュータの
メインメモリにロードしＣＰＵに実行させることによ
り、本発明の画像処理装置をコンピュータ上に実現させ
ることができる。各種データの保存のために必要なライ
ンメモリなどの記憶域としては、例えばメインメモリが
利用される。このようなプログラムが記録された、コン
ピュータ読み取り可能な各種記憶媒体も本発明に包含さ
れる。

【００６５】《他の実施形態》前記各実施例及びその変
形例による画像処理装置は、プリンタ、ディスプレイ等
の画像形成に関連した機器、スキャナやファックスのよ
うな画像読み取りに関連した機器、また、画像読み取り
と画像形成の両方に関連したデジタル複写機のような機
器に組み込むことができる。そのような実施形態の一例
として、本発明を適用したデジタル複写機の例について
次に説明する。

【００６６】図３０は本発明によるデジタル複写機の一
例の構造を説明するための概略断面図である。このデジ
タル複写機は、原稿を光学的に走査して読み取る画像読
み取り部４００と、電子写真式の画像形成手段としての
レーザプリンタ４１１と、不図示の回路部（図３１、図
３２参照）などから構成される。

【００６７】画像読み取り部４００は、平坦な原稿台４
０３上に載置された原稿を照明ランプ５０２により照明
し、その反射光像をミラー５０３〜５０５およびレンズ
５０６を介してＣＣＤなどのイメージセンサ５０７に結
像するとともに、照明ランプ５０２及びミラー５０３〜
５０５の移動により原稿を副走査することにより、原稿
の画像情報を読み取り、電気的な画像信号に変換する。
イメージセンサ５０７より出力されるアナログ画像信号
は不図示の回路部に入力されて処理される。この回路部
５５０から出力される画像データは、レーザプリンタ４
１１に入力され、画像が形成される。

【００６８】レーザプリンタ４１１においては、書き込
み光学ユニット５０８が、不図示の回路部から入力した
画像データを光信号に変換して、感光体からなる像担持
体、例えば感光体ドラム５０９を露光することにより、
原稿画像に対応した静電潜像を形成する。書き込み光学
ユニット５０８は、例えば、半導体レーザを発光駆動制
御部で上記画像データにより駆動して強度変調されたレ
ーザ光を出射させ、このレーザ光を回転多面鏡５１０に
より偏向走査してｆ／θレンズ及び反射ミラー５１１を
介し感光体ドラム５０９へ照射する。感光体ドラム５０
９は、駆動部により回転駆動されて矢印で示すように時
計方向に回転し、帯電器５１２により一様に帯電された
後に、書き込み光学ユニット５０８により露光され、静
電潜像を形成される。この感光体ドラム５０９上の静電
潜像は、現像装置５１３により現像されてトナー像とな
る。また、用紙が複数の給紙部５１４〜５１８、手差し
給紙部５１９のいずれかよりレジストローラ５２０へ給
紙される。レジストローラ５２０は、感光体ドラム５０
９上のトナー像にタイミングに合わせて用紙を送出す
る。転写ベルト５２１は転写電源から転写バイアスを印
加され、感光体ドラム５０９上のトナー像を用紙へ転写
させるとともに用紙を搬送する。トナー像を転写された
用紙は、転写ベルト５２１により定着部５２２へ搬送さ
れてトナー像が定着された後、排紙トレイ５２３へ排出
される。また、感光体ドラム５０９は、トナー像転写後
にクリーニング装置５２４によりクリーニングされ、さ
らに除電器５２５により除電されて次の画像形成動作に
備える。

【００６９】図３１は、このデジタル複写機内部の回路
部の一例を簡略化して示すブロック図である。この回路
部の入力は、画像読み取り部４００のイメージセンサ５
０７によって例えば６００ｄｐｉで読み取られたアナロ
グ画像信号である。このアナログ画像信号は、ＡＧＣ回
路５５１によってレベルを調整された後、Ａ／Ｄ変換回
路５５２により１画素当たり８ｂｉｔのデジタル画像デ
ータに変換され、さらに、シェーディング補正回路５５
３によってイメージセンサ５０７の画素毎の感度や照度
のばらつきが補正される。次に、画像データはフィルタ
処理回路５５４に送られ、例えばＭＴＦ補正を施され、
次に、中間調画像をなめらかに表現するための平滑フィ
ルタ処理を施される。このような処理を施された画像デ
ータは、ガンマ補正回路５５５へ送られ、書き込み濃度
に変換するためのγ補正が施される。γ補正後の画像デ
ータは、中間調処理部５５６へ入力される。この中間調
処理部５５６として、前記各実施例又はその変形例によ
る画像処理装置が用いられる。この画像処理装置の出力
画像データが、書き込み光学ユニット５０８内の半導体
レーザの発光駆動制御部へ送られる。中間調処理部５５
６において前述のような量子化処理が行われるため、原
稿から読み取った画像を高い画質で再現できる。

【００７０】中間調処理部５５６として前記実施例２，
４又はその変形例による画像処理装置を用いる場合、画
像特徴抽出部部３００は、中間調処理部５５６に設ける
こともできるが、中間調処理部５５６より前段に設ける
こともできる。例えば、図３２に示すような位置に画像
特徴抽出部３００を設けてもよい。

【００７１】なお、デジタル複写機においては、実際的
には画像データに対する変倍処理、地肌除去処理、フレ
ア除去処理、その他画像編集などの処理も可能とされる
ことが多いが、その説明は割愛する。また、原稿台を移
動させる画像読み取り部を有するデジタル複写機や、レ
ーザプリンタ以外の画像形成手段を有するデジタル複写
機にも本発明を同様に適用し得る。

【００７２】前述のように、本発明はスキャナやファク
スなどの各種機器にも適用可能である。この場合、図示
しないが、前記各実施例又はその変形例による画像処理
装置に、画像データを入力するための、前記デジタル複
写機の画像読み取り部４００のような読み取り手段、量
子化データの画像を形成するための、前記デジタル複写
機のレーザプリンタ４１１のような画像形成手段の一方
又は両方を付加した構成とされる。

【００７３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１乃至２８記載の発明の画像形成方法によれば、低・中
濃度部での階調性、安定性の良好な画像形成、高濃度部
での白抜けの少ない画像形成、画像の文字部、線画部、
比較的低線数の網点画像部の高い解像度の画像形成、画
像特徴の異なる領域のつなぎ目部分の滑らかな画像形成
が可能になる。すなわち、 ・請求項１記載の発明の画像形成方法によれば、低・中
濃度部で階調性、安定性が良好で高濃度部で白抜けが起
きにくい画像形成が可能である。 ・請求項２記載の発明の画像形成方法によれば、画像特
徴に応じて誤差拡散基調の処理からディザ基調の処理ま
で切り替えることにより、様々な画像特徴を持つ多階調
画像に対して最適な画像形成が可能である。 ・請求項３記載の発明の画像形成方法によれば、多階調
画像の文字部や線画部などで誤差拡散基調の処理にして
高い解像度の画像形成が可能である。 ・請求項４記載の発明の画像形成方法によれば、画像特
徴の異なる画像領域の境界部分を滑らかに再現可能であ
る。 ・請求項５記載の発明の画像形成方法によれば、多階調
画像の低・中濃度部でドットを集中させ、高濃度部でド
ットを分散させることにより、階調性、安定性が良好で
白抜けのない画像を形成可能である。 ・請求項６記載の発明の画像形成方法によれば、高濃度
部での白画素の連続を減らし白抜けを防止することがで
きる。 ・請求項７記載の発明の画像形成方法によれば、低・中
濃度部でのドットの集中を強め、画像の階調性、安定性
を向上させることができる。 ・請求項８及び９記載の発明の画像形成方法によれば、
多階調画像の画像特徴に応じて適切な振動幅で量子化閾
値を変動させ、ディザ基調から誤差拡散基調まで処理を
画像特徴に適応させることができる。 ・請求項１０及び１１記載の発明の画像形成方法によれ
ば、多階調画像の文字部や線画部などで誤差拡散基調の
処理にすることにより高い解像度を得ることができる。 ・請求項１２記載の発明の画像形成方法によれば、低・
中濃度部で小ドットの発生を抑制して画像の安定性を高
め、高濃度部でドット数を増加させて白抜けを防止しす
ることができる。 ・請求項１３及び１４記載の発明の画像形成方法によれ
ば、低・中濃度部ではドットを集中させることにより階
調性、安定性を高め、高濃度部では集中したドットの周
りに分散させてドットを発生させることにより白抜けを
防止することができる。 ・請求項１５記載の発明の画像形成方法によれば、画像
特徴に応じて処理を誤差拡散基調からディザ基調まで切
り替えることにより、様々な画像特徴を持つ多階調画像
に対して最適な画像形成が可能になる。 ・請求項１６記載の発明の画像形成方法によれば、文字
部や線画部などで誤差拡散基調の処理により高い解像度
の画像形成が可能である。 ・請求項１７記載の発明の画像形成方法によれば、画像
特徴の異なる画像領域の境界部分が滑らかに結合した画
像を形成可能である。 ・請求項１８記載の発明の画像形成方法によれば、低・
中濃度部で小ドットの発生を抑制して画像の安定性を高
め、高濃度部でドット数を増加させて白抜けを防止する
ことができる。 ・請求項１９記載の発明の画像形成方法によれば、高濃
度部での白画素の連続を減らし白抜けを防止することが
できる。 ・請求項２０記載の発明の画像形成方法によれば、高濃
度部での白抜けを防止するとともに、低・中濃度部では
小ドットを発生させないようにして画像の安定性を高め
ることができる。 ・請求項２１記載の発明の画像形成方法によれば、低・
中濃度部でドットを集中させて階調性、安定性を高め、
高濃度部で白抜けを防止することができる。 ・請求項２２記載の発明の画像形成方法によれば、低・
中濃度部において小ドットの発生を抑制して画像の安定
性を高めることができる。 ・請求項２３記載の発明の画像形成方法によれば、低・
中濃度部でのドットの集中度を強め、かつ小ドットの発
生を抑制することにより階調性、安定性を高めることが
できる。 ・請求項２４記載の発明の画像形成方法によれば、高濃
度部での小ドットの発生確率を高めることにより、白抜
けを防止するとともに階調性を高めることができる。 ・請求項２５記載の発明の画像形成方法によれば、多階
調画像の画像特徴に応じて適切な振動幅で量子化閾値を
変動させることにより、ディザ基調から誤差基調まで処
理を画像特徴に適応させることができる。 ・請求項２６記載の画像形成方法によれば、多階調画像
の文字部や線画部などで誤差拡散基調の処理にして高い
解像度を得ることができる。 ・請求項２７記載の発明の画像形成方法によれば、低・
中濃度から高濃度まで大ドットだけを発生させ、多階調
画像の文字部や線画部などで白抜けのない安定した画像
を形成することができる。 ・請求項２８記載の発明の画像形成方法によれば、低・
中濃度から高濃度まで固定閾値の２値誤差拡散処理を行
い、文字部や線画部などで解像性、安定性の優れた画像
を得ることができる。

【００７４】以上の説明から明らかなように、請求項２
９乃至６０記載の発明の画像処理装置によれば、その量
子化データを適当な画像形成装置に供給することによっ
て、請求項１乃至２８記載の発明の画像形成方法を実施
し、低・中濃度部での階調性、安定性が良好で、高濃度
部での白抜けのない画像形成、画像の文字部、線画部、
比較的低線数の網点画像部の高い解像度の画像形成、画
像特徴の異なる領域のつなぎ目部分の滑らかな再現が可
能になる。さらに、請求項４１，４２，５９及び６０記
載の発明の画像処理装置によれば、多階調画像の網点部
も良好な画像形成が可能である。

【００７５】請求項６１記載の発明の記憶媒体によれ
ば、請求項２９乃至６０記載の発明の画像処理装置を、
汎用又は専用コンピュータを利用して容易に実現するこ
とができ、したがって請求項１乃至２８記載の発明の画
像形成方法を容易に実施することができる。

【００７６】また、請求項６２乃至６４記載の発明の画
像処理装置によれば、請求項１乃至２８記載の発明の画
像形成方法を適用したプリンタ、ディスプレイ、スキャ
ナ、ファクス、複写機などを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像処理装置のブロック構成の一
例を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例１で用いられるディザ閾値マト
リクスを示す図である。

【図３】本発明の実施例１における低濃度部でのドット
発生の様子を示す図である。

【図４】本発明の実施例１における中濃度部でのドット
発生の様子を示す図である。

【図５】本発明の実施例１における高濃度部でのドット
発生の様子を示す図である。

【図６】本発明の実施例１の変形例で用いられるシフト
型の拡大ディザ閾値マトリクスを示す図である。

【図７】図６に示すシフト型の拡大ディザ閾値マトリク
スの基本となるディザ閾値マトリクスを示す図である。

【図８】図６に示すシフト型の拡大ディザ閾値マトリク
スを用いた場合の高濃度部でのドット発生の様子を示す
図である。

【図９】非シフト型の拡大ディザ閾値マトリクスを用い
た場合の高濃度部でのドット発生の様子を示す図であ
る。

【図１０】本発明による画像処理装置のブロック構成の
別の例を示すブロック図である。

【図１１】画像特徴抽出部の一例を示すブロック図であ
る。

【図１２】エッジ検出のための微分フィルタの例を示す
図である。

【図１３】量子化閾値発生部の一例を示すブロック図で
ある。

【図１４】本発明の実施例２で用いられるディザ閾値マ
トリクスを示す図である。

【図１５】本発明の実施例２の変形例で用いられるディ
ザ閾値マトリクスを示す図である。

【図１６】本発明の実施例３で用いられるディザ閾値マ
トリクスを示す図である。

【図１７】本発明の実施例３における低濃度部、中濃度
部、高濃度部でのドット発生の様子を示す図である。

【図１８】本発明の実施例３の変形例で用いられるディ
ザ閾値マトリクスを示す図である。

【図１９】本発明の実施例３の変形例で用いられるディ
ザ閾値マトリクスを示す図である。

【図２０】本発明の実施例３の変形例で用いられるディ
ザ閾値マトリクスを示す図である。

【図２１】本発明の実施例３の変形例で用いられるディ
ザ閾値マトリクスを示す図である。

【図２２】本発明の実施例３の変形例で用いられるディ
ザ閾値マトリクスを示す図である。

【図２３】本発明の実施例３の変形例で用いられるディ
ザ閾値マトリクスを示す図である。

【図２４】本発明の実施例３の変形例で用いられるディ
ザ閾値マトリクスを示す図である。

【図２５】本発明の実施例３の変形例でＴｈｒ１発生の
ために用いられるシフト型の拡大ディザ閾値マトリクス
を示す図である。

【図２６】本発明の実施例３の変形例でＴｈｒ２発生の
ために用いられるシフト型の拡大ディザ閾値マトリクス
を示す図である。

【図２７】本発明の実施例４においてエッジ度合レベル
に対応した変動幅のＴｈｒ１，Ｔｈｒ２の発生のための
ディザ閾値マトリクスのペアを示す図である。

【図２８】全体がドット集中型のディザ閾値マトリクス
を示す図である。

【図２９】図２８のディザ閾値マトリクスを用いた場合
のドット発生の様子を示す図である。

【図３０】本発明によるデジタル複写機の一例の概略構
成を示す概略断面図である。

【図３１】図３０のデジタル複写機の回路部のブロック
構成の一例を示すブロック図である。

【図３２】図３０のデジタル複写機の回路部のブロック
構成の他の例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１００ 誤差拡散処理部 １０１ 入力画像データ １０２ 誤差加算後画像データ １０３ 量子化データ １０４ 誤差加算部 １０５ 量子化部 １０６ 誤差検出部 １０７ 誤差記憶部 １０８ 誤差計算部 １５０ 信号遅延部 ２００ 量子化閾値発生部 ２０１ ディザ閾値発生部 ２０２ 乗算部 ２０３ 加算部 ３００ 画像特徴抽出部 ３０２ エッジ検出部 ３０３ 領域拡張処理部 ４００ 画像読み取り部 ４０３ 原稿台 ４１１ レーザプリンタ ５０２ 照明ランプ ５０３，５０４，５０５ ミラー ５０６ レンズ ５０７ イメージセンサ ５０８ 書き込み光学ユニット ５０９ 感光体ドラム ５１０ 回転多面鏡 ５１１ ｆ／θレンズ及び反射ミラー ５１２ 帯電器 ５１３ 現像装置 ５１４〜５１８ 給紙部 ５１９ 手差し給紙部 ５２０ レジストローら ５２１ 転写ベルト ５２２ 定着部 ５２３ 排紙トレイ ５２４ クリーニング装置 ５２５ 除電器 ５５１ ＡＧＣ回路 ５５２ Ａ／Ｄ変換回路 ５５３ シェーディング補正回路 ５５４ フィルタ処理回路 ５５５ ガンマ補正回路 ５５６ 中間調処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 悦朗 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 5C077 LL19 MP01 NN15 PP52 PP53 RR08 RR13 RR16 5C078 AA04 BA44 CA22 DB07

Claims (64)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多階調画像を誤差拡散法により量子化
   し、量子化画像の画素をドットで表現する画像形成方法
   において、画像空間上の特定の周期内で、多階調画像の
   低・中濃度部ではドットが集中して発生し、多階調画像
   の高濃度部ではドットが集中して発生し、かつ、その周
   辺にドットが分散して発生するように、量子化閾値を周
   期的に変動させることを特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】 多階調画像の特徴に応じて、量子化閾値
   の変動幅を変化させることを特徴とする請求項１記載の
   画像形成方法。
3. 【請求項３】 多階調画像のエッジ度合が大きい領域ほ
   ど量子化閾値の変動幅を減少させることを特徴とする請
   求項２記載の画像形成方法。
4. 【請求項４】 量子化閾値の平均値を略一定値に保つこ
   とを特徴とする請求項２記載の画像形成方法。
5. 【請求項５】 ドット集中型領域と、その周辺の、閾値
   がより大きなドット分散型領域とからなるディザ閾値マ
   トリクスを用いて、量子化閾値を周期的に変動させるこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
6. 【請求項６】 集中型領域と、その周辺の、閾値がより
   大きなドット分散型領域とからなる閾値マトリクスを複
   数個、主走査方向又は副走査方向に半位相分ずらして配
   置し拡大したディザ閾値マトリクスを用いて、量子化閾
   値を周期的に変動させることを特徴とする請求項１記載
   の画像形成方法。
7. 【請求項７】 ディザ閾値マトリクスのドット分散型領
   域内の最小の閾値とドット集中型領域内の最大の閾値と
   の差が、ドット集中型領域内の閾値のステップ幅より大
   きいことを特徴とする請求項５又は６記載の画像形成方
   法。
8. 【請求項８】 ディザ閾値マトリクスの閾値に、多階調
   画像の画像特徴に応じた係数を乗じた値に一定値を加算
   した値を量子化閾値として用いることを特徴とする請求
   項５又は６記載の画像形成方法。
9. 【請求項９】 量子化閾値を周期的に変動させるための
   ディザ閾値マトリクスを多階調画像の画像特徴に応じて
   切り替えることを特徴とする請求項５又は６記載の画像
   形成方法。
10. 【請求項１０】 多階調画像のエッジ度合の大きな領域
    ほど量子化閾値の変動幅を減少させることを特徴とする
    請求項８又は９記載の画像形成方法。
11. 【請求項１１】 多階調画像のエッジ度合が最大の領域
    で量子化閾値を一定値に固定することを特徴とする請求
    項１０記載の画像形成方法。
12. 【請求項１２】 多階調画像を誤差拡散法によりｎ値
    （ｎ≧３）量子化し、量子化画像の画素をその量子化レ
    ベルが高いほど大きなドットで表現する画像形成方法に
    おいて、多階調画像の低・中濃度部でｍ値（ｍ＜ｎ）量
    子化することを特徴とする画像形成方法。
13. 【請求項１３】 多階調画像の量子化のために画像空間
    上で周期的に変動する（ｎ−１）個の量子化閾値を用
    い、少なくとも２個の量子化閾値はその変動周期内の特
    定位置で同一値を取ることを特徴とする請求項１２記載
    の画像形成方法。
14. 【請求項１４】 前記特定位置は量子化閾値の変動周期
    内の中央部分であることを特徴とする請求項１３記載の
    画像形成方法。
15. 【請求項１５】 多階調画像の画像特徴に応じて量子化
    閾値の変動幅を変化させることを特徴とする請求項１３
    記載の画像形成方法。
16. 【請求項１６】 多階調画像のエッジ度合が大きい領域
    ほど量子化閾値の変動幅を減少させることを特徴とする
    請求項１５記載の画像形成方法。
17. 【請求項１７】 量子化閾値の平均値を略一定値に保つ
    ことを特徴とする請求項１５記載の画像形成方法。
18. 【請求項１８】 ｍ値化領域とｎ値化領域とからなる
    （ｎ−１）個のディザ閾値マトリクスを用いて、周期的
    に変動する（ｎ−１）個の量子化閾値を発生し、少なく
    とも２個のディザ閾値マトリクスのｍ値化領域内の同じ
    位置の閾値は等しいことを特徴とする請求項１３記載の
    画像形成方法。
19. 【請求項１９】 ｍ値化領域とｎ値化領域とからなる閾
    値マトリクスを複数個、主走査方向又は副走査方向に半
    位相分ずらして配置し拡大した（ｎ−１）個のディザ閾
    値マトリクスを用いて、周期的に変動する（ｎ−１）個
    の量子化閾値を発生し、少なくとも２個のディザ閾値マ
    トリクスのｍ値化領域内の同じ位置の閾値は等しいこと
    を特徴とする請求項１３記載の画像形成方法。
20. 【請求項２０】 全てのディザ閾値マトリクスのｍ値化
    領域内の同じ位置の閾値は等しいことを特徴とする請求
    項１８又は１９記載の画形成方法。
21. 【請求項２１】 ディザ閾値マトリクスのｎ値化領域は
    ｍ値化領域の周辺に配置され、ｍ値化領域はドット集中
    型領域であることを特徴とする請求項１８，１９又は２
    ０記載の画像形成方法。
22. 【請求項２２】 ディザ閾値マトリクスのｍ値化領域内
    の最大の閾値をｎ値化領域内の最小の閾値より小さくす
    ることを特徴とする請求項２１記載の画像形成方法。
23. 【請求項２３】 ディザ閾値マトリクスのｎ値化領域内
    の最小の閾値とｍ値化領域内の最大の閾値との差が、ｍ
    値化領域内の閾値のステップ幅より大きいことを特徴と
    する請求項２２記載の画像形成方法。
24. 【請求項２４】 最も高い量子化閾値を発生するための
    ディザ閾値マトリクスのｎ値化領域の全ての閾値を、他
    のディザ閾値マトリクスのｎ値化領域内の閾値より大き
    な一定値に設定することを特徴とする請求項１８乃至２
    ３のいずれか１項記載の画像形成方法。
25. 【請求項２５】 各量子化閾値を発生するために用いる
    ディザ閾値マトリクスを多階調画像の画像特徴に応じて
    切り替えることを特徴とする請求項１８乃至２４のいず
    れか１項記載の画像形成方法。
26. 【請求項２６】 多階調画像のエッジ度合が大きい領域
    ほど量子化閾値の変動幅を減少させることを特徴とする
    請求項２５記載の画像形成方法。
27. 【請求項２７】 多階調画像のエッジ度合が大きい領域
    で、全体がｍ値化領域からなる同じディザ閾値マトリク
    スを全ての量子化閾値の発生に用いることを特徴とする
    請求項２６記載の画像形成方法。
28. 【請求項２８】 多階調画像のエッジ度合が最大の領域
    では、全ての量子化閾値を同一の一定値に固定すること
    を特徴とする請求項２６記載の画像形成方法。
29. 【請求項２９】 多階調画像データに誤差を加算する第
    １手段と、この第１手段により誤差を加算後の画像デー
    タを量子化する第２手段と、この第２手段による量子化
    データと前記第１手段により誤差加算後の画像データと
    から多階調画像データに加算するための誤差を求めて前
    記第１手段に与える第３手段と、前記第２手段のための
    量子化閾値を画像空間上で周期的に変動させる第４手段
    とを具備し、量子化閾値は、その変動周期内において、
    多階調画像データの低・中濃度レベルに対応した値範囲
    でドット集中型となるように変動し、多階調画像データ
    の高濃度レベルに対応した値範囲でドット分散型となる
    ように変動することを特徴とする画像処理装置。
30. 【請求項３０】 前記第４手段は、多階調画像データの
    画像特徴に応じて量子化閾値の変動幅を変化させること
    を特徴とする請求項２９記載の画像処理装置。
31. 【請求項３１】 前記第４手段は、多階調画像データの
    エッジ度合が大きい領域ほど量子化閾値の変動幅を減少
    させることを特徴とする請求項３０記載の画像処理装
    置。
32. 【請求項３２】 前記第４手段は、量子化閾値の平均値
    を略一定値に保つことを特徴とする請求項３０記載の画
    像処理装置。
33. 【請求項３３】 前記第４手段は、ドット集中型領域
    と、その周辺の、閾値がより大きなドット分散型領域と
    からなるディザ閾値マトリクスを用いて量子化閾値を変
    動させることを特徴とする請求項２９記載の画像形成装
    置。
34. 【請求項３４】 前記第４手段は、ドット集中型領域
    と、その周辺の、閾値がより大きなドット分散型領域と
    からなる閾値マトリクスを複数個、主走査方向又は副走
    査方向に半位相分ずらして配置し拡大したディザ閾値マ
    トリクスを用いて量子化閾値を変動させることを特徴と
    する請求項２９記載の画像処理装置。
35. 【請求項３５】 ディザ閾値マトリクスのドット分散型
    領域内の最小の閾値とドット集中型領域内の最大の閾値
    との差が、ドット集中型領域内の閾値のステップ幅より
    大きいことを特徴とする請求項３３又は３４記載の画像
    処理装置。
36. 【請求項３６】 多階調画像データの画像特徴を抽出し
    出力する第５手段をさらに具備し、前記第４手段は、前
    記第５手段より出力された画像特徴に応じて量子化閾値
    の変動幅を変更することを特徴とする請求項３３又は３
    ４記載の画像処理装置。
37. 【請求項３７】 前記第４手段は、ディザ閾値マトリク
    スの閾値に、前記第５手段より出力された画像特徴に応
    じた係数を乗じた値に一定値を加算した値を量子化閾値
    とすることを特徴とする請求項３６記載の画像処理装
    置。
38. 【請求項３８】 前記第４手段は、前記第５手段より出
    力された画像特徴に応じて量子化閾値を変動させるため
    のディザ閾値マトリクスを切り替えることを特徴とする
    請求項３６記載の画像処理装置。
39. 【請求項３９】 前記第５手段は多階調画像データのエ
    ッジ度合を画像特徴として出力し、前記第４手段は、前
    記第５手段より出力されたエッジ度合が大きいほど量子
    化閾値の変動幅を減少させることを特徴とする請求項３
    ７又は３８記載の画像処理装置。
40. 【請求項４０】 前記第４手段は、前記第５手段より出
    力されたエッジ度合が最大のときに量子化閾値を一定値
    に固定することを特徴とする請求項３９記載の画像処理
    装置。
41. 【請求項４１】 前記第５手段は、領域拡張処理を施し
    たエッジ度合を出力することを特徴とする請求項３９又
    は４０記載の画像処理装置。
42. 【請求項４２】 前記領域拡張処理の拡張幅は画像空間
    上で０．５ｍｍ以内に選ばれることを特徴とする請求項
    ４１記載の画像処理装置。
43. 【請求項４３】 多階調画像データに誤差を加算する第
    １手段と、この第１手段により誤差を加算後の画像デー
    タをｎ値（ｎ≧３）量子化する第２手段と、この第２手
    段による量子化データと前記第１手段による誤差加算後
    の画像データとから多階調画像データに加算するための
    誤差を求めて前記第１手段に与える第３手段と、画像空
    間上で周期的に変動する（ｎ−１）個の量子化閾値を発
    生し前記第２手段に与える第４手段とを具備し、少なく
    とも２個の量子化閾値はその変動周期内の特定位置で同
    一値を取ることを特徴とする画像処理装置。
44. 【請求項４４】 前記少なくとも２つの量子化閾値は、
    その変動周期内の中央部分で同一値をとることを特徴と
    する請求項４３記載の画像処理装置。
45. 【請求項４５】 前記第４手段は、多階調画像データの
    画像特徴に応じて、量子化閾値の変動幅を変化させるこ
    とを特徴とする請求項４３記載の画像処理装置。
46. 【請求項４６】 前記第４手段は、多階調画像データの
    エッジ度合が大きい領域ほど量子化閾値の変動幅を減少
    させることを特徴とする請求項４５記載の画像処理装
    置。
47. 【請求項４７】 前記第４手段は、量子化閾値の平均値
    を略一定値に保つことを特徴とする請求項４５記載の画
    像処理装置。
48. 【請求項４８】 前記第４手段は、ｍ値化領域とｎ値化
    領域とからなる（ｎ−１）個のディザ閾値マトリクスを
    用いて（ｎ−１）個の周期的に変動する量子化閾値を発
    生し、少なくとも２つのディザ閾値マトリクスのｍ値化
    領域内の同じ位置の閾値は等しいことを特徴とする請求
    項４３記載の画像処理装置。
49. 【請求項４９】 前記第４手段は、ｍ値化領域とｎ値化
    領域とからなる閾値マトリクスを複数個、主走査方向又
    は副走査方向に半周期分ずらして配置し拡大した、（ｎ
    −１）個のディザ閾値マトリクスを用いて（ｎ−１）個
    の周期的に変動する量子化閾値を発生し、少なくとも２
    つのディザ閾値マトリクスのｍ値化領域内の同じ位置の
    閾値は等しいことを特徴とする請求項４３記載の画像処
    理装置。
50. 【請求項５０】 全てのディザ閾値マトリクスのｍ値化
    領域内の同じ位置の閾値は等しいことを特徴とする４８
    又は４９記載の画像処理装置。
51. 【請求項５１】 ディザ閾値マトリクスのｎ値化領域は
    ｍ値化領域の周辺に配置され、ｍ値化領域はドット集中
    型領域であることを特徴とする請求項４８又は４９記載
    の画像処理装置
52. 【請求項５２】 ディザ閾値マトリクスのｍ値化領域内
    の最大の閾値をｎ値化領域内の最小の閾値より小さくす
    ることを特徴とする請求項５１記載の画像処理装置。
53. 【請求項５３】 ディザ閾値マトリクスのｎ値化領域内
    の最小の閾値とｍ値化領域内の最大の閾値との差が、ｍ
    値化領域内の閾値のステップ幅より大きいことを特徴と
    する請求項５２記載の画像処理装置。
54. 【請求項５４】 最も高い量子化閾値を発生するための
    ディザ閾値マトリクスのｎ値化領域内の全ての閾値を、
    他の量子化閾値を発生するためのディザ閾値マトリクス
    のｎ値化領域内の閾値より大きな一定値に設定すること
    を特徴とする請求項５１，５２又は５３項記載の画像処
    理装置。
55. 【請求項５５】 多階調画像データの画像特徴を抽出し
    出力する第５手段をさらに具備し、前記第４手段は、前
    記第５手段より出力された画像特徴に応じて各量子化閾
    値を発生するために用いるディザ閾値マトリクスを切り
    替えることを特徴とする請求項４８乃至５４のいずれか
    １項記載の画像処理装置。
56. 【請求項５６】 前記第５手段は多階調画像データのエ
    ッジ度合を画像特徴として出力し、前記第４手段は、前
    記第５手段より出力されたエッジ度合が大きいほど量子
    化閾値の変動幅を減少させることを特徴とする請求項５
    ５記載の画像処理装置。
57. 【請求項５７】 前記第４手段は、前記第５手段より出
    力されたエッジ度合が大きいときに、全体がｍ値化領域
    からなる同じディザ閾値マトリクスを全ての量子化閾値
    の発生に用いることを特徴とする請求項５６記載の画像
    処理装置。
58. 【請求項５８】 前記第４手段は、前記第５手段より出
    力されたエッジ度合が最大のときに、全ての量子化閾値
    を同一の一定値に固定することを特徴とする請求項５６
    記載の画像処理装置。
59. 【請求項５９】 前記第５手段は、領域拡張処理を施し
    たエッジ度合を出力することを特徴とする請求項５６，
    ５７又は５８記載の画像処理装置。
60. 【請求項６０】 前記領域拡張処理の拡張幅は画像空間
    上で０．５ｍｍ以内に選ばれることを特徴とする請求項
    ５９記載の画像処理装置。
61. 【請求項６１】 請求項２９乃至６０のいずれ１項記載
    の画像処理装置の各手段の機能をコンピュータに実現さ
    せるためのプログラムが記録されたことを特徴とするコ
    ンピュータ読み取り可能記憶媒体。
62. 【請求項６２】 量子化データの画像出力のための、ド
    ットを用いて画像を形成する画像形成手段をさらに具備
    することを特徴とする請求項２９乃至６０のいずれか１
    項記載の画像処理装置。
63. 【請求項６３】 原稿を光学的に走査することによって
    多階調画像データを入力する画像読み取り手段をさらに
    具備することを特徴とする請求項２９乃至６０のいずれ
    か１項記載の画像処理装置。
64. 【請求項６４】 原稿を光学的に走査することによって
    多階調画像データを入力する画像読み取り手段と、量子
    化データの画像出力のための、ドットを用いて画像を形
    成する画像形成手段をさらに具備することを特徴とする
    請求項２９乃至６０のいずれか１項記載の画像処理装
    置。