JP2004186724A - 画像処理方法，画像記録装置，該装置の機能を実現するプログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ｉ×ｊ画素（ｉ・ｊは２以上の２のべき乗）のドットの組合せでＮ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う際に、特定のドットパターンによって擬似輪郭が発生するという問題を解決し、多値データの転送効率を向上させる。
【解決手段】Ｍ値画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ（Ｍ＞Ｎ＞２）値に量子化し、その量子化したデータに基づいて、３値以上の階調数を出力可能な出力装置によって画像データを出力する。量子化においては、Ｎ＝２×ｉ×ｊ（ｉ・ｊは２以上の２のべき乗）の関係を満たすＮ値に量子化し、ｉ×ｊ画素のドットを組合せたドットパターンをＮ値の夫々に対応して用いることにより、そのドットパターンによって形成した画像データを出力する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理方法、画像記録装置、該装置の機能を実現するコンピュータプログラム及び記録媒体に関し、より具体的には、多値の画像データを高精細かつ高階調に記録する画像記録技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナやディジタルカメラ等の入力装置で読み取った多値画像データをプリンタやディスプレイ等の出力装置に出力する画像入出力システムが存在する。その際に、入力装置で読み取った多値（例えば８ビット精度ならば２５６階調）の画像データを出力装置が出力可能な階調数の画像データに変換し、擬似的に連続階調を表現する方法として、擬似中間調処理というものが存在する。中でも出力装置がドットのＯＮ／オフのみの２値しか表現できないときには、２値化処理が従来から行われている。
【０００３】
２値化処理においては、解像性と階調性に共に優れたものとして誤差拡散法や平均誤差最小法が存在する。誤差拡散法と平均誤差最小法は、誤差の拡散作業をいつ行うかが異なるだけであり、論理的には等価なものである。さらにこの誤差拡散処理を２値だけでなく、３値以上の階調数にも適応したものとして、多値誤差拡散法が存在する。多値誤差拡散法は、２値誤差拡散法と同様に、階調性と解像性に優れた処理が可能である。
【０００４】
出力装置において、３値以上の階調数を確保するために各種の方式がある。例えば、インクジェットプリンタにおいては吐出するインク量を制御することにより小，中，大ドットのようにドット径を変化させる方式や、ドットの重ね打ちや、濃度が異なったインクないし濃淡インクを用いて３値化以上の階調数を再現する方式が用いられる。濃淡インクを用いる場合、一般的には、淡インクの濃度を濃インクの１／２〜１／６に希釈して用いる。また電子写真においては、書込みの露光をパルス幅分割して１ドットを形成する露光量を制御する方式や、露光で用いるレーザー光の強度に強弱を加えることでドット径を変調させる方式が用いられている。
【０００５】
また、最近のインクジェット方式を用いた記録装置のように、高解像度の２値出力装置では、よりなめらかな中間調の画像を高速処理するために、ドットパターンを用いた多値誤差拡散法が利用されている（以下、「インデックス法」と称す）。インデックス法の一例を６００×６００ｄｐｉの解像度のインクジェット記録装置を例に説明する。
【０００６】
図１０は、インデックス法における処理の流れの一例を説明するための図である。図１０に示すように、ホスト１００のアプリケーション１０１から出力された多値データは、ホスト内にある制御部１０２に送られる。この際、制御部１０２が受け取る多値データの解像度は、出力装置１０７の解像度６００×６００ｄｐｉよりも低い解像度３００×３００ｄｐｉとする。制御部１０２内では、出力装置固有の色処理１０３が施され、５値化処理１０４で誤差拡散法によって５値化される。
【０００７】
そして、「０」〜「４」の整数に５値化されたデータが圧縮処理１０５で圧縮され、インターフェース１０６を介して出力装置１０７に転送され、出力装置１０７内の制御部に用意されているドットパターンへの変換、すなわちインデックスパターンによる展開１０８が行われ、記録ヘッド１０９で出力される。図１１及び図１２は、上記出力装置の制御部に用意されているドットパターンの例を示す図である。図１１及び図１２において、空白の四角はドットを打たないことを示し（以下、ドットオフ）、網点の四角は通常インクを希釈した淡い濃度インク（以下、淡インク）のドットを打つことを示し、黒い四角は通常のインク濃度（以下、通常インク）によるドットを示す。以下、ドットパターンを示す各図においても同様とする。
【０００８】
上記の方法では、量子化処理を６００×６００ｄｐｉでなく３００×３００ｄｐｉで行うことにより、誤差拡散の処理時間をおよそ４分の１とし、更にドットオン／オフの２階調でしか表現できなかった各画素を拡張することによって５階調の表現を可能としている。
【０００９】
また、濃淡インクを用いたインクジェット記録装置では、図１２に示すような９値のインデックス法を利用することにより、粒状性の目立たない９階調の高品位の出力が実現可能である。
【００１０】
図１３は、同一階調で取り得るドットパターンについて示す図である。例えば、特許文献１は、図１１のドットパターンに対して、図１３に示すように同一階調で取り得る複数のドットパターンから、ランダムにパターンを選択して出力する技術を開示している。インデックス法においては、図１１のドットパターンのうち、特定の均一なドットパターンで画像が埋め尽くされることがある。均一なドットパターンで画像が埋めつくされると、粒状性が極端に良くなるため、グラデーション画像を出力したときに擬似輪郭が生じてしまうことがある。このような現象に対し、特許文献１を用いれば、同一階調であっても異なるドットパターンをランダムに選択することで、擬似輪郭を解消することができる。
【００１１】
また、特許文献２は、図１０のインターフェース１０６における転送を高速化する技術を開示している。制御部１０２にて５値化した情報を４ビットで出力装置１０７へ転送するのは効率が悪いため、特許文献２では、制御部１０２より出力されるデータを複数画素集め、転送に適したビットコードに変換して出力装置１０７に転送することにより、転送を高速化している。
【００１２】
さらに特許文献２では、ＣＭＫ版は前記５値で量子化し、Ｙ版は４値で量子化することで、Ｙ版のデータが２ビットであるため、高速に転送することができる技術が開示されている。
【００１３】
【特許文献１】
特開平９−０４６５２２号公報
【特許文献２】
特開２００１−６９３５８号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
図１４は、９値化したドットパターンの例を示す図である。近年、ハイライト部の粒状性向上のために濃淡インクを用いたインクジェットプリンタが増えてきている。濃淡インクを用いた場合のインデックス法は、多値データを９値化し、図１４に示すドットパターンを割り付ける。特許文献１の技術を用いて、図１４に示す濃淡インクのドットパターンから同諧調のドットパターンをランダムに選択したとしても、淡インクドットからなるドットパターン「４」によって画像が埋めつくされることにより擬似輪郭が生じてしまう。
【００１５】
さらに、データ転送においては、２のべき乗で転送することが望ましい。しかしながら、９値のデータを何画素集めたとしてもデータ転送に最適な２のべき乗にならないので、ダミーデータを加えて転送することになり、転送効率が悪いという問題が生じる。
【００１６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、画像データを多値誤差拡散処理して出力可能な画像出力装置において、ｉ×ｊ画素（ｉ，ｊは２以上の２のべき乗）のドットの組合せでＮ値の夫々に対応したドットパターンを用いて記録を行う際に、特定のドットパターンによって擬似輪郭が発生するという問題を解決し、多値データの転送効率を向上させることができる画像処理方法、画像処理装置、該装置の機能を実現するプログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、Ｍ値画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ（Ｍ＞Ｎ＞２）値に量子化し、該量子化したデータに基づいて、３値以上の階調数を出力可能な出力装置によって画像データを出力する画像処理方法であって、前記量子化は、Ｎ＝２×ｉ×ｊ（ｉ，ｊは２以上の２のべき乗）の関係を満たすＮ値への量子化であり、ｉ×ｊ画素のドットを組合せたドットパターンを前記Ｎ値の夫々に対応して用いることにより、該ドットパターンによって形成した画像データを出力することを特徴としたものである。
【００１８】
請求項２の発明は、Ｍ値画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ（Ｍ＞Ｎ＞２）値に量子化し、量子化したデータに基づいて、３値以上の階調数を出力可能な出力装置によって画像データを出力する画像処理方法であって、前記量子化は、３値とｉ×ｊ画素（ｉ，ｊは２以上の２のべき乗）の組合せにより（２×ｉ×ｊ）＋１の階調表現可能なドットの組合せのうち、特定の１つのドットパターンを発生させないようにすることにより、Ｎ＝２×ｉ×ｊの関係を満たすＮ値への量子化であり、ｉ×ｊ画素のドットを組合せたドットパターンを前記Ｎ値の夫々に対応して用いることにより、該ドットパターンによって形成した画像データを出力することを特徴としたものである。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記３値をドットオフ，小ドット，及び大ドットとしたとき、前記特定の１つのドットパターンは、前記ｉ×ｊ画素を小ドットで埋め尽くすドットパターンであることを特徴としたものである。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記３値をドットオフ，小ドット，及び大ドットとしたとき、前記特定の１つのドットパターンは、前記ｉ×ｊ画素を小ドットと大ドットによって構成するドットパターンの１つであることを特徴としたものである。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１の発明において、前記Ｎ値を８値とし、２×２画素のドットの組合せで該８値の出力を行うことを特徴としたものである。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項１ないし４のいずれか１の発明において、前記Ｎ値を１６値とし、４×２画素のドットの組合せで該１６値の出力を行うことを特徴としたものである。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項１ないし４のいずれか１の発明において、前記Ｎ値を３２値とし、４×４画素のドットの組合せで該３２値の出力を行うことを特徴としたものである。
【００２４】
請求項８の発明は、少なくとも高速処理モードと該高速処理モードより高画質なモードとが実行可能な場合に、該高速処理モードにおいて請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像処理方法を実行することを特徴としたものである。
【００２５】
請求項９の発明は、Ｍ値画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ（Ｍ＞Ｎ＞２）値に量子化する量子化手段と、３値以上の階調数で画像データを出力可能で、該量子化手段で量子化されたデータに基づいて画像データを出力する画像出力手段を備える画像記録装置であって、前記量子化手段は、Ｎ＝２×ｉ×ｊ（ｉ・ｊは２以上の２のべき乗）の関係を満たすＮ値に量子化し、前記画像出力手段は、ｉ×ｊ画素のドットを組合せたドットパターンを前記Ｎ値の夫々に対応して用いることにより、該ドットパターンによって形成した画像データを出力することを特徴としたものである。
【００２６】
請求項１０の発明は、Ｍ値画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ（Ｍ＞Ｎ＞２）値に量子化する量子化手段と、３値以上の階調数で画像データを出力可能で、該量子化手段で量子化したデータに基づいて画像データを出力する画像出力手段を備える画像記録装置であって、前記量子化手段は、３値とｉ×ｊ画素（ｉ，ｊは２以上の２のべき乗）の組合せにより（２×ｉ×ｊ）＋１の階調表現可能なドットの組合せのうち、特定の１つのドットパターンを発生させないことにより、Ｎ＝２×ｉ×ｊの関係を満たすＮ値に量子化し、前記画像出力手段は、ｉ×ｊ画素のドットを組合せたドットパターンを前記Ｎ値の夫々に対応して用いることにより、該ドットパターンによって形成した画像データを出力することを特徴としたものである。
【００２７】
請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、前記画像出力手段は、ドットオフ，小ドット，及び大ドットによって前記３値の階調表現が可能であり、前記特定の１つのドットパターンが、前記ｉ×ｊ画素を小ドットで埋め尽くすドットパターンであることを特徴としたものである。
【００２８】
請求項１２の発明は、請求項１０の発明において、前記画像出力手段は、ドットオフ，小ドット，及び大ドットによって前記３値の階調表現が可能であり、前記特定の１つのドットパターンが、前記ｉ×ｊ画素を小ドットと大ドットによって構成するドットパターンの１つであることを特徴としたものである。
【００２９】
請求項１３の発明は、請求項９ないし１２のいずれか１の発明において、前記量子化手段における前記Ｎ値を８値とし、前記画像出力手段は、２×２画素のドットの組合せで該８値の出力を行うことを特徴としたものである。
【００３０】
請求項１４の発明は、請求項９ないし１２のいずれか１の発明において、前記量子化手段における前記Ｎ値を１６値とし、前記画像出力手段は、４×２画素のドットの組合せで該１６値の出力を行うことを特徴としたものである。
【００３１】
請求項１５の発明は、請求項９ないし１２のいずれか１の発明において、前記量子化手段における前記Ｎ値を３２値とし、前記画像出力手段は、４×４画素のドットの組合せで該３２値の出力を行うことを特徴としたものである。
【００３２】
請求項１６の発明は、請求項９ないし１５のいずれか１の発明において、前記画像出力手段は、インク量を制御することにより前記３値以上の階調表現を可能とすることを特徴としたものである。
【００３３】
請求項１７の発明は、請求項９ないし１５のいずれか１の発明において、前記画像出力手段は、同系色で濃度の異なるインクを用いることにより前記３値以上の階調表現を可能とすることを特徴としたものである。
【００３４】
請求項１８の発明は、少なくとも高速処理モードと該高速処理モードより高画質なモードとを実行可能な画像記録装置において、該画像記録装置は、前記高速処理モードにおいて請求項９ないし１７のいずれか１に記載の画像処理装置の機能を実現することを特徴としたものである。
【００３５】
請求項１９の発明は、請求項１０ないし１８のいずれか１に記載の画像記録装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムである。
【００３６】
請求項２０の発明は、請求項１９に記載のプログラムを記録した記録媒体である。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図５は、本発明の画像記録装置を用いた画像入出力システムの構成例を示すブロック図である。画像入力装置５０１は、スキャナやディジタルカメラ等の入力デバイスを示し、８ビット精度ならば２５６階調の画像データとして取り込まれる。画像入力装置５０１で取り込まれた画像データは、画像処理装置５０２に入力される。
【００３８】
図１は、画像処理装置５０２で８値化した後の情報（以下、単に８値化値とする）を示す図である。画像処理装置５０２では、画像入力装置５０１から入力された２５６階調の画像データを、画像出力装置５０３で出力可能な階調数に変換する。すなわち、画像処理装置５０２は、多値画像データをＮ値に量子化する量子化手段として機能する。この階調数変換としては、多値誤差拡散処理を用いることができる。画像出力装置５０３が、図１に示すような濃度の異なるインクで２×２ドット単位で８階調表現ができるものとすると、画像処理装置５０２は、８値誤差拡散処理を行うことになる。ここで、図１の「０」「１」「２」…「７」は、画像処理装置５０２で８値化した後の８値化値を表し、この８値化値が、図３に示す画像出力装置５０３に送られる。
【００３９】
図３は、本発明が適用される画像出力装置の一形態を示す斜視図で、図中、１はフレーム、２，３はガイドレール、４はキャリッジ、５はインクジェット記録ヘッド、６はガイド板、７は用紙、８はドライブギヤ、９はスプロケットギヤ、１０はプラテン、１０ａは送りノブ、１１はプレッシャローラである。
【００４０】
画像出力装置は、フレーム１に横架したガイドレール２，３に移動可能に載設されたキャリッジ４にインクジェット記録ヘッド５を搭載し、図示しないモータ等の駆動源によってキャリッジ４を矢示方向に移動して走査（主走査）可能とする。また、ガイド板６にセットされた用紙７を、図示しない駆動源によってドライブギヤ８及びスプロケットギヤ９を介して回動される送りノブ１０ａを備えたプラテン１０にて取込み、プラテン１０周面とこれに圧接するプレッシャローラ１１とによって搬送し、インクジェット記録ヘッド５によって用紙７に印字記録する。
【００４１】
図４は、図３に示す画像出力装置に搭載するインクジェット記録ヘッドの構成例を示す斜視概略図である。図３の画像出力装置において、記録ヘッド５は、図４のブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）及びライトシアン（ＬＣ）の各インクをそれぞれ吐出するための７個のインクジェット記録ヘッド５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５ＬＹ、５ＬＭ、５ＬＣを主走査方向の同一線上に配置して構成されている。
【００４２】
なお、画像出力装置の商品構成によっては、インクの数を増減させても何らかまわない。具体的にはハイライト部でイエローのドットは目視しにくいので、ライトイエローを省いてコストダウンを行っても良い。また、各インクジェット記録ヘッドは、例えば圧電素子、気泡発生用ヒータ等のエネルギー発生手段であるアクチュエータを選択的に駆動して、液室内のインクに圧力を与えることによって、この液室に連通するノズルからインク滴を吐出飛翔させて、用紙７に付着させることで画像を記録する。
【００４３】
画像出力装置５０３は、画像処理装置５０２で量子化したデータに基づいて画像データを出力可能な画像出力手段として機能し、ここでは、図１に示す出力の対象となっているドットの制御を行う。このとき画像処理装置５０２では、ドットオフ，淡インクドット，及び通常インクドットを２×２画素で組合せることにより、８階調のドットパターンを割り当てることができ、図１に示すように、同一階調であるが異なるドットパターンを使用することができる。画像出力装置５０３は、画像処理装置５０２から送られてくる８値化情報に対応する階調のドットパターンをランダムに選択する。
【００４４】
なお上記の例では、図１のように画像出力装置が濃度変調可能な場合における２×２画素の組合せを示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ドット径を変調し、ドットオフ，小ドット，及び大ドットを吐出することが可能なインクジェットプリンタに適用でき、また、書込みの露光をパルス幅分割して１ドットの露光量を制御させることにより多値の階調を表現する方式や、露光で用いるレーザ光の強度に強弱を加えることにより多値の階調を表現する方式においても、本発明によって２×２画素のドットパターンを構成することができる。また、図５においては、それぞれの装置を独立した機能ブロックとして記載しているが、実際にはこのような形態に限定されることなく、画像処理装置５０２の機能が画像入力装置５０１中に存在する場合や、画像出力装置５０３中に存在する場合もある。
【００４５】
図２は、図５に示す本発明の画像処理装置をさらに詳しく説明するための図で、図中、２０１は入力端子、２０２は加算器、２０３は比較判定部、２０４は誤差メモリ、２０５は減算器、２０６は誤差拡散部、２０７は出力端子である。図２において、入力端子２０１には、画像入力装置５０１より多値の画像データが入力される。ここで、２次元の画像データを、Ｉｎ（ｘ，ｙ）として表わす（ｘは画像の主走査方向のアドレス、ｙは副走査方向のアドレスを示す）。
【００４６】
２次元の画像データＩｎ（ｘ，ｙ）は、次に加算器２０２に入力される。加算器２０２には、現画素以前の誤差拡散処理により拡散処理され、誤差メモリ２０４に格納された誤差のうち、現画素に割り当てられた誤差成分Ｅ（ｘ，ｙ）が入力され、Ｉｎ（ｘ，ｙ）に加算され、その結果が出力される。この出力信号を補正データＣ（ｘ，ｙ）とする。
【００４７】
説明を単純化するため、ここでは出力装置の出力可能な階調数が、図１に示すような８値化である場合を例として説明する。淡インクは、通常インクを１／２に希釈したものとし、図１のドットオフ，淡インクドット，及び通常インクドットの階調値は、それぞれ０，１２８，２５５であるものとして説明する。なお本発明は、この階調数以外にも同様に適用できることは言うまでもない。
【００４８】
上記の階調値の場合、図１に示す８値化情報の階調値は、
８値化情報 階調値
０ ０
１ ３２
２ ６４
３ ９６
４ １６０
５ １９２
６ ２２４
７ ２５５
とする。
【００４９】
また、８値化する各閾値は、各値の中間値、
閾値 閾値
第一閾値Ｔｈｒ１ （０＋３２）÷２＝ １６
第二閾値Ｔｈｒ２ （３２＋６４）÷２＝ ４８
第三閾値Ｔｈｒ３ （６４＋９６）÷２＝ ８０
第四閾値Ｔｈｒ４ （９６＋１６０）÷２＝１２８
第六閾値Ｔｈｒ５ （１６０＋１９２）÷２＝１７６
第七閾値Ｔｈｒ６ （１９２＋２２４）÷２＝２０８
第八閾値Ｔｈｒ７ （２２４＋２５５）÷２＝２４０
とする。なお、本発明は上記の８値化した値の階調数・閾値以外にも同様に適用できることは言うまでもない。
【００５０】
入力データＩｎ（ｘ，ｙ）に誤差Ｅ（ｘ，ｙ）が加算された補正データＣ（ｘ，ｙ）を比較判定部２０３に入力し、その比較結果に基づいて下記のように出力値Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）を決定する。
【００５１】
Ｉｆ（Ｃ（ｘ，ｙ）＜＝ Ｔｈｒ１）
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝０ （１）
Ｅｌｓｅ ｉｆ（Ｃ（ｘ，ｙ）＜＝Ｔｈｒ２）
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝１ （２）
Ｅｌｓｅ ｉｆ（Ｃ（ｘ，ｙ）＜＝Ｔｈｒ３）
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝２ （３）
Ｅｌｓｅ ｉｆ（Ｃ（ｘ，ｙ）＜＝Ｔｈｒ４）
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝３ （４）
Ｅｌｓｅ ｉｆ（Ｃ（ｘ，ｙ）＜＝Ｔｈｒ５）
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝４ （５）
Ｅｌｓｅ ｉｆ（Ｃ（ｘ，ｙ）＜＝Ｔｈｒ６）
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝５ （６）
Ｅｌｓｅ ｉｆ（Ｃ（ｘ，ｙ）＜＝Ｔｈｒ７）
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝６ （７）
Ｅｌｓｅ
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝７ （８）
このＯｕｔ（ｘ，ｙ）が出力端子２０７から画像出力装置５０３に対して出力される。
【００５２】
また、出力値Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）は減算器２０５に入力され、補正データＣ（ｘ，ｙ）から８値化した値の階調数を減算されて、現画素で発生した誤差ｅ（ｘ，ｙ）が算出される。
【００５３】
図６は、誤差拡散部で用いる拡散係数の一例を示す図である。誤差拡散部２０６では、予め設定された拡散係数に基づいて、誤差ｅ（ｘ，ｙ）を配分して誤差メモリ２０４に蓄積されている誤差データＥ（ｘ，ｙ）に加算していく。例えば、拡散係数をとして図６に示したような係数を用いた場合、誤差拡散部２０６では下記のような処理を行う。
【００５４】

上記の誤差拡散処理で発生した誤差データは、誤差メモリ２０４に格納される。
【００５５】
以上のように、図２の構成の画像処理装置によって、画像データの８値誤差拡散処理が行われ、得られた８値化値を画像出力装置５０３へ転送する。画像出力装置５０３においては、図１に示すような８値化情報に対応する階調のドットパターンがランダムに選択される。
【００５６】
次に、淡インクドットのみからなるドットパターンを使用する際の擬似輪郭の抑制作用について説明する。図１４は、淡インクドットからなるドットパターンを含む９値化のドットパターンを示す図で、ここでは、図１４に示すようなドットパターンを使用した場合を例とする。淡インクは、通常インクを１／２に希釈したものとし、図１４のドットオフ，淡インクドット，及び通常インクドットの階調値は、それぞれ０，１２８，２５５であるものとする。この場合、図１４に示す９値化情報の階調値は次のようになる。
【００５７】
９値化情報 階調値
０ ０
１ ３２
２ ６４
３ ９６
４ １２８
５ １６０
６ １９２
７ ２２４
８ ２５５
【００５８】
図７は、０から２５５までの濃度のパッチに９値誤差拡散処理を行い、図１４のドットパターンに割り当てたときの各階調ごとの粒状度を表したグラフである。ただし、上記濃度のパッチは、各濃度値を表現するのに十分な面積を持つものとする。
【００５９】
図７に示すように、粒状度は、入力値１２８近傍にて急激に小さくなっている。これは入力値が１２８に近い値のときには、特定の領域においてドットパターン「４」によるドットの占める割合が非常に高く、粒状度の値が小さくなることによる。それに対して入力値が３２，６４ないし１９２であったときには、９値化値のドットパターン「１」，「２」ないし「６」で占められる割合が非常に高くなる。しかしながら、９値化値のドットパターン「１」には４種類のパターンがあり、また９値化値のドットパターン「２」，「６」には６種類のパターンがあって、各々のドットパターンをランダムに選択することにより、淡インクのみからなる均一パターンで画像が埋め尽くされることがなく、粒状性が極めてよくなることによる疑似輪郭が生じることはない。しかしながら、９値化値のドットパターン「４」は、１種類しか存在しないため、均一パターンで埋め尽くされてしまって粒状性が良くなり、擬似輪郭として視覚される。
【００６０】
次に、図１のような淡インクドットのみからなるドットパターンを使用しない場合を説明する。図８は、０から２５５までの濃度のパッチ（ただし各濃度値を十分表現できるのに十分な面積を持つ）に８値誤差拡散処理を行い、図１のドットパターンに割り当てたときの各階調ごとの粒状度を表すグラフである。図８に示すように、淡インクドットで埋め尽くすドットパターンを使用しないので、入力値１２８近傍にて粒状度が急激に小さくなることはない。また、各８値化値により埋め尽くされる階調においても、各々のドットパターンをランダムに選択することで均一パターンで埋め尽くされることがなく、粒状性が極めてよくなることはなく、従って疑似輪郭の発生を抑えることができる。
【００６１】
さらに、３値出力可能な画像出力装置でｉ×ｊ画素（ｉ，ｊは２以上の２のべき乗）のドットパターンで階調表現する場合において、特定のドットパターンを使用しないことによってデータ転送の効率を上昇させる作用について説明する。濃淡インクのように３値出力可能な画像出力装置において、ｉ×ｊ画素（ｉ，ｊは２以上の２のべき乗）のドットパターンで階調表現できる数は（２×ｉ×ｊ）＋１である。一般に、データ転送に適した数は２のべき乗である。ある階調を示す特定のドットパターンを発生させないようにすることで、階調表現できる数は２×ｉ×ｊで２のべき乗となり、データ転送に適したものとなる。
【００６２】
上記説明のように２×２画素だけでなく、４×２画素や４×４画素においても同様に本発明を適用することができる。例えば、図１０のアプリケーション１０１により、３００×３００ｄｐｉにて１６値化し、出力装置１０７において１２００×６００ｄｐｉで出力する場合には、４×２画素にてドットパターンを構成すればよい。同様に、アプリケーション１０１により３００×３００ｄｐｉで１６値化し、出力装置１０７において１２００×１２００ｄｐｉで出力する場合には、４×４画素にてドットパターンを構成すればよい。
【００６３】
さらに、高速処理モードに適した本発明の作用ついて説明する。図１０に示すような制御部１０２において、出力装置１０７の解像度６００×６００ｄｐｉよりも低い解像度３００×３００ｄｐｉで処理を行うことにより、誤差拡散の処理時間をおよそ４分の１と高速化している。しかしながら、出力装置１０７の解像度は６００×６００ｄｐｉであり、６００×６００ｄｐｉで画像処理を行えば、６００×６００ｄｐｉの自由度でドットを配置することができ、画像の鮮鋭性が優れた処理となる。
【００６４】
これに対して、本発明では、出力装置１０７の解像度よりも低い解像度で画像処理を行っているので、３００×３００ｄｐｉの自由度でドットを配置することとなり、６００×６００ｄｐｉで画像処理した場合よりも鮮鋭性が劣ってしまう。しかし、本発明の処理は、３００×３００ｄｐｉで８値化するもので、３００×３００ｄｐｉの２値で画像処理した場合よりは階調性が優れている。従って、階調性と鮮鋭性のバランスで比べれば、本発明は高速な画像処理が可能で、かつ階調性と鮮鋭性のバランスがよい。これに対して６００×６００ｄｐｉで画像処理した場合は、本発明の処理よりも画像処理に時間がかかるが、階調性と鮮鋭性は極めて良好になる。すなわち、処理速度という観点から、本発明は「高速モード」に適しているといえる。
【００６５】
また、上記の例では、多値誤差拡散法に適用する例を説明したが、本発明は、同じように多値平均誤差最小法にも適用することができる。
【００６６】
（第２の実施形態）
図９は、淡インクドットのみからなるドットパターンを使用した８値のドットパターンを示す図である。上記第１の実施形態では、淡インクドットのみからなるドットパターンを使用しなかった。しかし、ダーク部で階調が早くつぶれてしまうような出力装置を用いた場合、中濃度部の淡インクドットのみからなるドットパターンを使用し、ダーク部の特定の１つのドットパターンを発生させない方が良い場合がある。中濃度部の淡インクドットのみからなるドットパターンによる擬似輪郭よりも階調再現性を重視し、かつ転送効率をあげることを所望するならば、図９に示すようなドットパターン用いることが好適である。
【００６７】
（他の実施形態）
本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ，インターフェース機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００６８】
また、本発明の目的は、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録媒体を、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）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出して実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００６９】
この場合、記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前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録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【００７０】
プログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えば、ＦＤ，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などを用いることができる。
【００７１】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前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）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前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。
【００７２】
さらに、記録媒体から読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などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前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。
【００７３】
以上により本発明の実施の形態について説明した。なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【００７４】
【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、多値誤差拡散処理し出力可能な出力機においてｉ×ｊ画素（ｉ・ｊは２以上の２のべき乗）のドットの組合せでＮ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う際に、あるドットパターンにより擬似輪郭が発生する問題を解決し、多値データの転送効率を向上させることができる。
【００７５】
特に、３値出力可能な出力機においてｉ×ｊ画素（ｉ・ｊは２以上の２のべき乗）のドットの組合せでＮ値の夫々に対応したドットパターンを用いて記録を行う際に、Ｍ値画像データをＮ値（Ｎ＝２×ｉ×ｊ）に量子化することでＮ値データの転送効率を向上させることができる。
【００７６】
また、３値出力可能な出力機においてｉ×ｊ画素（ｉ・ｊは２以上の２のべき乗）のドットの組合せでＮ値の夫々に対応したドットパターンを用いて記録を行う際に、（２×ｉ×ｊ）＋１種類のドットパターンからある特定の１種のドットパターンを用いないことで、特定のドットパターンにより発生する擬似輪郭を抑制し、Ｎ値データの転送効率を向上させることができる。
【００７７】
また、上記特定のドットパターンとして、小ドットで埋め尽くすドットパターンを用いないことで擬似輪郭発生を抑制し、Ｎ値データの転送効率を向上させることができる。また、上記特定のドットパターンとして、小ドットと大ドットで構成するドットパターンの１つを用いないことでダーク部での階調再現性を向上させ、Ｎ値データの転送効率を向上させることができる。また、ドットパターンを構成する画素を規定することで最適なＮ値を規定し、Ｎ値データの転送効率を向上させることができる。
【００７８】
また、インク量を制御することで３値以上の階調表現を可能とする画像記録装置において、あるドットパターンにより発生する擬似輪郭を抑制し、Ｎ値データの転送効率を向上させることができる。また、同系色で濃度の異なるインクを用いることで３値以上の階調表現を可能とする画像記録装置において、あるドットパターンにより発生する擬似輪郭を抑制し、Ｎ値データの転送効率を向上させることができる。
【００７９】
また、複数の印刷モードが実行可能な画像記録装置において、高速処理モードに利用することができる。また、プログラム及び該プログラムを記録した記録媒体によって本発明を実行可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像処理装置で８値化した後の情報（以下、単に８値化値とする）を示す図である。
【図２】図５に示す本発明の画像処理装置をさらに詳しく説明するための図である。
【図３】本発明が適用される画像出力装置の一形態を示す斜視図である。
【図４】図５に示す画像出力装置に搭載するインクジェット記録ヘッドの構成例を示す斜視概略図である。
【図５】本発明の画像記録装置を用いた画像入出力システムの構成例を示すブロック図である。
【図６】誤差拡散部で用いる拡散係数の一例を示す図である。
【図７】０から２５５までの濃度のパッチに９値誤差拡散処理を行い、図１４のドットパターンに割り当てたときの各階調ごとの粒状度を表したグラフである。
【図８】０から２５５までの濃度のパッチ（ただし各濃度値を十分表現できるのに十分な面積を持つ）に８値誤差拡散処理を行い、図１のドットパターンに割り当てたときの各階調ごとの粒状度を表すグラフである。
【図９】淡インクドットのみからなるドットパターンを使用した８値のドットパターンを示す図である。
【図１０】インデックス法における処理の流れの一例を説明するための図である。
【図１１】出力装置の制御部に用意されているドットパターンの例を示す図である。
【図１２】出力装置の制御部に用意されているドットパターンの例を示す図である。
【図１３】同一階調で取り得るドットパターンについて示す図である。
【図１４】淡インクドットからなるドットパターンを含む９値化のドットパターンを示す図である。
【符号の説明】
１…フレーム、２，３…ガイドレール、４…キャリッジ、５…インクジェット記録ヘッド、６…ガイド板、７…用紙、８…ドライブギヤ、９…スプロケットギヤ、１０…プラテン、１０ａ…送りノブ、１１…プレッシャローラ、１００…ホスト、１０１…アプリケーション、１０２…制御部、１０３…色処理、１０４…５値化処理、１０５…圧縮処理、１０６…インターフェース、１０７…出力装置、１０８…インデックスパターンによる展開、１０９…記録ヘッド、２０１…入力端子、２０２…加算器、２０３…比較判定部、２０４…誤差メモリ、２０５…減算器、２０６…誤差拡散部、２０７…出力端子、５０１…画像入力装置、５０２…画像処理装置、５０３…画像出力装置。

Claims (20)

1. Ｍ値画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ（Ｍ＞Ｎ＞２）値に量子化し、該量子化したデータに基づいて、３値以上の階調数を出力可能な出力装置によって画像データを出力する画像処理方法であって、前記量子化は、Ｎ＝２×ｉ×ｊ（ｉ，ｊは２以上の２のべき乗）の関係を満たすＮ値への量子化であり、ｉ×ｊ画素のドットを組合せたドットパターンを前記Ｎ値の夫々に対応して用いることにより、該ドットパターンによって形成した画像データを出力することを特徴とする画像処理方法。
2. Ｍ値画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ（Ｍ＞Ｎ＞２）値に量子化し、量子化したデータに基づいて、３値以上の階調数を出力可能な出力装置によって画像データを出力する画像処理方法であって、前記量子化は、３値とｉ×ｊ画素（ｉ，ｊは２以上の２のべき乗）の組合せにより（２×ｉ×ｊ）＋１の階調表現可能なドットの組合せのうち、特定の１つのドットパターンを発生させないようにすることにより、Ｎ＝２×ｉ×ｊの関係を満たすＮ値への量子化であり、ｉ×ｊ画素のドットを組合せたドットパターンを前記Ｎ値の夫々に対応して用いることにより、該ドットパターンによって形成した画像データを出力することを特徴とする画像処理方法。
3. 請求項２記載の画像処理方法において、前記３値をドットオフ，小ドット，及び大ドットとしたとき、前記特定の１つのドットパターンは、前記ｉ×ｊ画素を小ドットで埋め尽くすドットパターンであることを特徴とする画像処理方法。
4. 請求項２に記載の画像処理方法において、前記３値をドットオフ，小ドット，及び大ドットとしたとき、前記特定の１つのドットパターンは、前記ｉ×ｊ画素を小ドットと大ドットによって構成するドットパターンの１つであることを特徴とする画像処理方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか１に記載の画像処理方法において、前記Ｎ値を８値とし、２×２画素のドットの組合せで該８値の出力を行うことを特徴とする画像処理方法。
6. 請求項１ないし４のいずれか１に記載の画像処理方法において、前記Ｎ値を１６値とし、４×２画素のドットの組合せで該１６値の出力を行うことを特徴とする画像処理方法。
7. 請求項１ないし４のいずれか１に記載の画像処理方法において、前記Ｎ値を３２値とし、４×４画素のドットの組合せで該３２値の出力を行うことを特徴とする画像処理方法。
8. 少なくとも高速処理モードと該高速処理モードより高画質なモードとが実行可能な場合に、該高速処理モードにおいて請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像処理方法を実行することを特徴とする画像処理方法。
9. Ｍ値画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ（Ｍ＞Ｎ＞２）値に量子化する量子化手段と、３値以上の階調数で画像データを出力可能で、該量子化手段で量子化されたデータに基づいて画像データを出力する画像出力手段を備える画像記録装置であって、前記量子化手段は、Ｎ＝２×ｉ×ｊ（ｉ・ｊは２以上の２のべき乗）の関係を満たすＮ値に量子化し、前記画像出力手段は、ｉ×ｊ画素のドットを組合せたドットパターンを前記Ｎ値の夫々に対応して用いることにより、該ドットパターンによって形成した画像データを出力することを特徴とする画像記録装置。
10. Ｍ値画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ（Ｍ＞Ｎ＞２）値に量子化する量子化手段と、３値以上の階調数で画像データを出力可能で、該量子化手段で量子化したデータに基づいて画像データを出力する画像出力手段を備える画像記録装置であって、前記量子化手段は、３値とｉ×ｊ画素（ｉ，ｊは２以上の２のべき乗）の組合せにより（２×ｉ×ｊ）＋１の階調表現可能なドットの組合せのうち、特定の１つのドットパターンを発生させないことにより、Ｎ＝２×ｉ×ｊの関係を満たすＮ値に量子化し、前記画像出力手段は、ｉ×ｊ画素のドットを組合せたドットパターンを前記Ｎ値の夫々に対応して用いることにより、該ドットパターンによって形成した画像データを出力することを特徴とする画像記録装置。
11. 請求項１０に記載の画像記録装置において、前記画像出力手段は、ドットオフ，小ドット，及び大ドットによって前記３値の階調表現が可能であり、前記特定の１つのドットパターンが、前記ｉ×ｊ画素を小ドットで埋め尽くすドットパターンであることを特徴とする画像記録装置。
12. 請求項１０に記載の画像記録装置において、前記画像出力手段は、ドットオフ，小ドット，及び大ドットによって前記３値の階調表現が可能であり、前記特定の１つのドットパターンが、前記ｉ×ｊ画素を小ドットと大ドットによって構成するドットパターンの１つであることを特徴とする画像記録装置。
13. 請求項９ないし１２のいずれか１に記載の画像記録装置において、前記量子化手段における前記Ｎ値を８値とし、前記画像出力手段は、２×２画素のドットの組合せで該８値の出力を行うことを特徴とする画像記録装置。
14. 請求項９ないし１２のいずれか１に記載の画像記録装置において、前記量子化手段における前記Ｎ値を１６値とし、前記画像出力手段は、４×２画素のドットの組合せで該１６値の出力を行うことを特徴とする画像記録装置。
15. 請求項９ないし１２のいずれか１に記載の画像記録装置において、前記量子化手段における前記Ｎ値を３２値とし、前記画像出力手段は、４×４画素のドットの組合せで該３２値の出力を行うことを特徴とする画像記録装置。
16. 請求項９ないし１５のいずれか１に記載の画像記録装置において、前記画像出力手段は、インク量を制御することにより前記３値以上の階調表現を可能とすることを特徴とする画像記録装置。
17. 請求項９ないし１５のいずれか１に記載の画像記録装置において、前記画像出力手段は、同系色で濃度の異なるインクを用いることにより前記３値以上の階調表現を可能とすることを特徴とする画像記録装置。
18. 少なくとも高速処理モードと該高速処理モードより高画質なモードとを実行可能な画像記録装置において、該画像記録装置は、前記高速処理モードにおいて請求項９ないし１７のいずれか１に記載の画像処理装置の機能を実現することを特徴とする画像処理装置。
19. 請求項１０ないし１８のいずれか１に記載の画像記録装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム。
20. 請求項１９に記載のプログラムを記録した記録媒体。

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