JP2011061539A - Image processing method, computer program, information recording medium, image processing device, and image forming apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing method, computer program, information recording medium, image processing device, and image forming apparatus, in which image sharpness is improved by improving gradation reproducibility within a small region, in a method of gradation representation by distributed dots. <P>SOLUTION: The image processing method includes: a region magnitude acquiring step of, when performing conversion into halftone data represented with a set of dots each having a value represented by the number of gradations less than that of the multi-gradation image data, acquiring a magnitude of each region where a pixel having a gradation value equal to that of a target pixel included in image data is continued, in one or more directions; a parameter acquiring step of, when one of acquired region magnitudes is smaller than a predetermined threshold, acquiring a parameter to generate a set of dots in which a density of dots becomes eccentric toward the smaller region magnitude; and a halftone generating step of generating the halftone data, by converting the gradation value of the target pixel into a dot corresponding to the gradation value, in accordance with the parameter. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像処理方法、コンピュータプログラム、情報記録媒体、画像処理装置、画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image processing method, a computer program, an information recording medium, an image processing apparatus, and an image forming apparatus.

従来から、画像を用紙上に再現する、電子写真方式やインクジェット記録方式の技術がある。これらの記録方法は、多階調の画像データに対する記録エンジンの階調再現能力の低さを補うため、中間調処理により、ドットの面積変化や分布密度により階調表現される画像に変換した後に、記録エンジンにて画像を出力する。   Conventionally, there are techniques of an electrophotographic method and an ink jet recording method for reproducing an image on a sheet. In order to compensate for the low tone reproduction capability of the recording engine for multi-tone image data, these recording methods use halftone processing to convert to an image that expresses the tone based on the dot area change and distribution density. The image is output by the recording engine.

画像を用紙上に再現する他の方式として、銀塩写真方式や昇華型記録方式等がある。これらの方式は、最小記録単位の濃淡又は発色等により、入力画像データと同等の階調再現能力を有する。   Other methods for reproducing an image on paper include a silver salt photography method and a sublimation recording method. These methods have a gradation reproduction capability equivalent to that of input image data due to the density or color development of the minimum recording unit.

近年の写真プリントでは、電子写真方式やインクジェット記録方式、及び、銀塩写真方式や昇華型記録方式が、乱立しており、何れの方式においても、画像品質が、実用上はほぼ十分なレベルにある。   In recent photographic prints, the electrophotographic method, the ink jet recording method, the silver salt photographic method, and the sublimation type recording method are prone, and the image quality is almost sufficient for practical use in any method. is there.

ところで、ドットの分布密度等により階調表現する際に、階調表現する画像の特性に応じて、ディザマトリクスを切り替えることがある。例えば、特開平１０−１２６６１７号公報（特許文献１）には、濃度の平均値及び分散度に基づいて、濃度変化に富んでいる領域と濃度変化に乏しい領域とで、マトリクスの大きさを変換して、それらに対応したディザパターンを用いることが開示されている。   By the way, when the gradation is expressed by the distribution density of dots or the like, the dither matrix may be switched depending on the characteristics of the image to be expressed. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-126617 (Patent Document 1), the matrix size is converted between a region having a high density change and a region having a low density change based on the average value and the degree of dispersion of the density. Thus, it is disclosed to use a dither pattern corresponding to them.

また、例えば、特開２００６−２５４３６２号公報（特許文献２）には、入力画像の階調平均値に基づいて、２つのディザマトリクスを切り替えることが開示されている。   Further, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-254362 (Patent Document 2) discloses switching between two dither matrices based on the gradation average value of an input image.

しかしながら、上記特許文献１及び２に開示の発明では、ドットにより階調を表現する領域の大きさについては、考慮されていない。分散させたドットにより階調を表現する際には、個々のドットの間隔を、均等、かつ、最大限に分散、すなわち、離れる様に配置する。また、明るく淡い色ほど、ドットの間隔が広くなる。   However, in the inventions disclosed in Patent Documents 1 and 2, the size of the area in which gradation is expressed by dots is not taken into consideration. When the gradation is expressed by the dispersed dots, the intervals between the individual dots are arranged so as to be evenly and maximally dispersed, that is, separated. Also, the brighter and lighter the color, the wider the dot spacing.

そこで、明るく淡い色の領域が極めて狭い場合、その領域に十分な数のドットを配置することができず、階調を再現できない場合がある。特に、近い階調値が連続する場合に、階調潰れや、画像のボケ等が発生する。   Therefore, when a bright and light color area is extremely narrow, a sufficient number of dots cannot be arranged in the area, and the gradation may not be reproduced. In particular, when close gradation values are continuous, gradation collapse, blurring of an image, and the like occur.

本発明は、上記の点に鑑みて、これらの問題を解消するために発明されたものであり、分散させたドットによる階調表現方法において、狭小領域における階調再現性を向上させ、画像の先鋭性を高める画像処理方法、コンピュータプログラム、情報記録媒体、画像処理装置、画像形成装置を提供することを目的としている。   The present invention has been invented in order to solve these problems in view of the above points. In the gradation expression method using dispersed dots, the gradation reproducibility in a narrow region is improved, and the image is reproduced. An object of the present invention is to provide an image processing method, a computer program, an information recording medium, an image processing apparatus, and an image forming apparatus that increase sharpness.

上記目的を達成するために、本発明の画像処理方法は次の如き構成を採用した。   In order to achieve the above object, the image processing method of the present invention employs the following configuration.

本発明の画像処理方法は、多階調の画像データを、前記画像データの階調数よりも少ない階調数で表される値を有するドットの集合で表される中間調データに変換する画像処理方法であって、前記画像データに含まれる注目画素の階調値と同一の階調値を有する画素が、前記注目画素を含んで連続する領域の、前記画像データにおける一以上の方向におけるそれぞれの領域の大きさを取得する領域の大きさ取得ステップと、取得された前記領域の大きさの一が所定の閾値より小さい場合に、前記領域の大きさが小さい方向に前記ドットの密度が偏るドットの集合を生成するパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、前記パラメータにより、前記注目画素の階調値を、該階調値に対応するドットに変換して中間調データを生成する中間調生成ステップと、を有する構成とすることができる。   The image processing method according to the present invention converts multi-tone image data into halftone data represented by a set of dots having a value represented by the number of gradations smaller than the number of gradations of the image data. In the processing method, pixels having the same gradation value as the gradation value of the pixel of interest included in the image data are each in one or more directions in the image data in a continuous region including the pixel of interest. The area size acquisition step for acquiring the size of the area, and when one of the acquired area sizes is smaller than a predetermined threshold value, the density of the dots is biased in the direction in which the area size decreases. A parameter acquisition step for acquiring a parameter for generating a set of dots, and an intermediate for generating halftone data by converting the tone value of the pixel of interest into a dot corresponding to the tone value by the parameter A generation step, can be configured to have.

これにより、分散させたドットによる階調表現方法において、狭小領域における階調再現性を向上させ、画像の先鋭性を高める画像処理方法を提供することができる。   Thereby, in the gradation expression method using dispersed dots, it is possible to provide an image processing method that improves gradation reproducibility in a narrow region and increases the sharpness of an image.

なお、上記課題を解決するため、本発明は、上記画像処理方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを格納した情報記録媒体、上記画像処理方法が有する各ステップを実行する手段を有する画像処理装置、及び、その画像処理装置を有する画像形成装置としてもよい。   In order to solve the above problems, the present invention provides a computer program for causing a computer to execute the image processing method, an information recording medium storing the computer program, and means for executing each step of the image processing method. It is good also as an image forming apparatus which has an image processing apparatus which has, and the image processing apparatus.

本発明の画像処理方法、コンピュータプログラム、情報記録媒体、画像処理装置、画像形成装置によれば、分散させたドットによる階調表現方法において、狭小領域における階調再現性を向上させ、画像の先鋭性を高める画像処理方法、コンピュータプログラム、情報記録媒体、画像処理装置、画像形成装置を提供することが可能になる。   According to the image processing method, the computer program, the information recording medium, the image processing apparatus, and the image forming apparatus of the present invention, in the gradation expression method using dispersed dots, the gradation reproducibility in a narrow area is improved and the sharpness of the image is improved. It is possible to provide an image processing method, a computer program, an information recording medium, an image processing apparatus, and an image forming apparatus that improve performance.

図１は、画素の画素値が階調を有する例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example in which the pixel value of a pixel has a gradation. 図２は、ドットの集中度、又は、ドットそのものの大きさを変えることにより、階調を表現することを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating gradation expression by changing the degree of dot concentration or the size of the dot itself. 図３は、分散させたドットの密度により、階調を表現することを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing gradation expressed by the density of dispersed dots. 図４は、階調値ｎと階調値（ｎ＋１）との例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the gradation value n and the gradation value (n + 1). 図５は、階調値ｎの領域Ｒ１と、階調値（ｎ＋１）の領域Ｒ２とが隣接する例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a region R1 having a gradation value n and a region R2 having a gradation value (n + 1) are adjacent to each other. 図６は、電子写真記録方式により、用紙上にドットを記録することを説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the recording of dots on a sheet by the electrophotographic recording method. 図７は、インクジェット記録方式により、用紙上にドットを記録することを説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the recording of dots on a sheet by the ink jet recording method. 図８は、銀塩写真方式又は昇華記録方式により、階調を表現することを説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining gradations by the silver salt photography method or the sublimation recording method. 図９は、中間調処理を説明するフロー図である。FIG. 9 is a flowchart for explaining halftone processing. 図１０は、ディザ処理について説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining dither processing. 図１１−１は、誤差拡散処理により、ドット形成の有無が決定された画素位置と、未だ処理されない画素の階調値とを示す図である。FIG. 11A is a diagram illustrating pixel positions where the presence / absence of dot formation has been determined by error diffusion processing and the gradation values of pixels not yet processed. 図１１−２は、誤差拡散処理により、発生した誤差を示す図である。FIG. 11B is a diagram illustrating an error generated by the error diffusion process. 図１１−３は、誤差ウェイトマトリクスを示す図である。FIG. 11C is a diagram illustrating an error weight matrix. 図１２は、ディザマトリクスの例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a dither matrix. 図１３は、ディザ処理の中間調処理パラメータの例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of halftone processing parameters for dither processing. 図１４は、誤差拡散処理の中間調処理パラメータの例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of halftone processing parameters for error diffusion processing. 図１５は、部分マトリクスにより、生成するドットパターンの例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a dot pattern to be generated using a partial matrix. 図１６は、着目画素と理想値Ｒとの関係を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the pixel of interest and the ideal value R. 図１７は、本実施形態に係る画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 17 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment. 図１８は、本実施形態に係る画像処理方法を説明するフロー図である。FIG. 18 is a flowchart for explaining the image processing method according to the present embodiment. 図１９は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を実現するコンピュータの構成を説明する図である。FIG. 19 is a diagram illustrating the configuration of a computer that implements the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

〔本発明の実施の形態〕
図１ないし図３は、階調表現について説明する図である。図１ないし図３は、何れも、図の左が、明るい階調を表現し、右へいくほど、暗い階調を表現する。図１は、画素の画素値が、階調を有する例を示す図である。 Embodiment of the present invention
1 to 3 are diagrams for explaining gradation expression. In each of FIGS. 1 to 3, the left side of the drawing represents a bright gradation, and the darker the gradation toward the right. FIG. 1 is a diagram illustrating an example in which the pixel value of a pixel has a gradation.

図２は、ドットの集中度、又は、ドットそのものの大きさを変えることにより、階調を表現することを示す図である。図２において、黒丸のドットが、ドットの集中度による階調を表す。また、図２の中抜き丸が、ドットそのものの大きさで、階調を表現することを表す。図３は、分散させたドットの密度により、階調を表現することを示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating gradation expression by changing the degree of dot concentration or the size of the dot itself. In FIG. 2, black dots represent gradations based on the degree of dot concentration. Further, the hollow circle in FIG. 2 represents the gradation with the size of the dot itself. FIG. 3 is a diagram showing gradation expressed by the density of dispersed dots.

図４は、分散させたドットの密度による階調表現において、階調値ｎと階調値（ｎ＋１）との例を示す図である。図４では、５個のドットで表される階調値ｎと、さらに１個のドットが追加された６個のドットで表される階調値（ｎ＋１）の例が示されている。   FIG. 4 is a diagram showing an example of the gradation value n and the gradation value (n + 1) in the gradation expression by the density of the dispersed dots. FIG. 4 shows an example of a gradation value n represented by five dots and a gradation value (n + 1) represented by six dots with one dot added.

図５は、図４の階調表現の例において、階調値ｎの領域Ｒ１と、階調値（ｎ＋１）の領域Ｒ２とが隣接する例を示す図である。図５において、階調値（ｎ＋１）の領域Ｒ２は、幅が、３ドット分しかない。したがって、階調値（ｎ＋１）を表現するのに必要な、４ドット分のうち、１ドットが不足し、形成できないドットが生じる。この結果、領域Ｒ１と、領域Ｒ２とで、ドットの密度が同一となり、階調が潰れた画像となる。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which the region R1 having the gradation value n and the region R2 having the gradation value (n + 1) are adjacent to each other in the gradation expression example of FIG. In FIG. 5, the region R2 having the gradation value (n + 1) has a width of only 3 dots. Therefore, out of the four dots necessary for expressing the gradation value (n + 1), one dot is insufficient, resulting in a dot that cannot be formed. As a result, the area R1 and the area R2 have the same dot density and the gradation is crushed.

これを改善するために、解像度を高くする、ドットサイズ変調、又は、薄色インク等により、記録エンジン側の階調再現能力を高めると、新しい記録エンジンの開発及びコストアップが必要となる。   In order to improve this, if the tone reproduction capability on the recording engine side is increased by increasing the resolution, dot size modulation, light ink, or the like, it is necessary to develop a new recording engine and increase the cost.

ところで、階調差により表現される鮮鋭性を、分散されたドットの密度によっても表現できるようにするためには、ラプラシアンフィルタ等を使用した鮮鋭化処理をするとよい。しかしながら、フィルタ処理により鮮鋭化は、画像のエッジ部を強調するため、背景部との境目が不自然になる、又は、本来滑らかな階調変化部分のノイズを強調し、粒状感を低下する、等の劣化が発生する。   By the way, in order to be able to express the sharpness expressed by the gradation difference also by the density of the dispersed dots, it is preferable to perform a sharpening process using a Laplacian filter or the like. However, sharpening by filter processing emphasizes the edge portion of the image, so that the boundary with the background portion becomes unnatural, or noise of the originally smooth gradation changing portion is emphasized, and the graininess is lowered. Degradation occurs.

図６は、電子写真記録方式により、用紙上にドットを記録することを説明する図である。図６の１．では、感光体ドラム上にレーザーによる書き込みが行われ、電荷による潜像が形成される。２．では、潜像に対し、正の電荷を有するトナーが付着されることにより、現像が行われる。３．では、負の電荷を付加された用紙に、トナーが転写される。４．では、トナーが転写された用紙に対し、加熱及び加圧することにより、用紙上にドットが形成される。   FIG. 6 is a diagram for explaining the recording of dots on a sheet by the electrophotographic recording method. 1 in FIG. Then, laser writing is performed on the photosensitive drum, and a latent image is formed by electric charges. 2. Then, development is performed by attaching toner having a positive charge to the latent image. 3. Then, the toner is transferred to a sheet to which a negative charge is added. 4). Then, dots are formed on the paper by heating and pressurizing the paper on which the toner has been transferred.

図７は、インクジェット記録方式により、用紙上にドットを記録することを説明する図である。図７では、インク噴射ノズルから、記録用紙に対し、インク滴を噴射させる。これにより、用紙上にドットが記録される。   FIG. 7 is a diagram for explaining the recording of dots on a sheet by the ink jet recording method. In FIG. 7, ink droplets are ejected from the ink ejection nozzles onto the recording paper. Thereby, dots are recorded on the paper.

図８は、銀塩写真方式又は昇華記録方式により、階調を表現することを説明する図である。図８では、専用の用紙中に発色層が存在する。これらの発色層が、現像手段（露光、加熱等）により発色し、階調を表現する。   FIG. 8 is a diagram for explaining gradations by the silver salt photography method or the sublimation recording method. In FIG. 8, there is a coloring layer in a dedicated sheet. These coloring layers are colored by developing means (exposure, heating, etc.) to express gradation.

銀塩写真方式や昇華記録方式は、発色する成分が、サブミクロンから数ミクロン程度の微粒子であるため、画像を記録する最小分解能である一画素あたり、２５６階調以上を表現することができる。   In the silver salt photography method and the sublimation recording method, since the color developing component is fine particles of about submicron to several microns, 256 gradations or more can be expressed per pixel, which is the minimum resolution for recording an image.

電子写真記録方式やインクジェット記録方式では、色剤を、トナー又はインク滴として用紙上に転写する工程があるため、一画素のサイズが、最小でも数十ミクロンとなる。さらに、転写する色剤の濃度も、詳細な調整ができない。そこで、異なる濃度の色剤に切り替えるか、ドットのサイズを数十ミクロンから百数十ミクロンの範囲で調整する。しかし、これらを行っても、一画素あたり、数階調程度しか再現できない。   In the electrophotographic recording system and the ink jet recording system, there is a step of transferring the colorant onto the paper as toner or ink droplets, so that the size of one pixel is at least several tens of microns. Furthermore, the density of the colorant to be transferred cannot be adjusted in detail. Therefore, the color material is switched to a different density, or the dot size is adjusted in the range of several tens of microns to several hundreds of microns. However, even if these are performed, only a few gradations can be reproduced per pixel.

そこで、電子写真記録方式やインクジェット記録方式では、図２又は図３で示したドットの分布密度で階調を表現する。これらの方式では、単位画素あたりのドット数により、階調を再現する。そこで、一画素あたりのサイズを小さくして、出力される画像の解像度の低下を防ぐ。   Therefore, in the electrophotographic recording method and the ink jet recording method, the gradation is expressed by the dot distribution density shown in FIG. 2 or FIG. In these methods, gradation is reproduced by the number of dots per unit pixel. Therefore, the size per pixel is reduced to prevent a reduction in the resolution of the output image.

写真プリント等、銀塩写真方式や昇華記録方式が、３００〜４００ｄｐｉ程度の解像度で記録されているのに対し、電子写真記録方式やインクジェット記録方式では、１２００ｄｐｉ以上の解像度で記録が行われているのは、このためである。   The silver salt photography method and the sublimation recording method such as photographic prints are recorded with a resolution of about 300 to 400 dpi, whereas the electrophotographic recording method and the inkjet recording method are recorded with a resolution of 1200 dpi or more. This is why.

図９は、中間調処理を説明するフロー図である。中間調処理とは、ドットの分布を決める処理である。図９のステップＳ１０１では、画像データに対し、カラーマッチング処理が行われる。カラーマッチングは、例えば、ＲＧＢ色空間からＣＭＹ色空間への変換処理である。ステップＳ１０１に続いてステップＳ１０２に進み、ＣＭＹ色空間に変換された画像データに対し、ＢＧ／ＵＣＲ処理が行われる。ＢＧ／ＵＣＲ処理は、背景色の抽出、及び、ＣＭＹ色空間から、ＣＭＹＫ色空間への変換処理である。   FIG. 9 is a flowchart for explaining halftone processing. Halftone processing is processing that determines the distribution of dots. In step S101 of FIG. 9, color matching processing is performed on the image data. Color matching is, for example, conversion processing from an RGB color space to a CMY color space. Progressing to step S102 following step S101, BG / UCR processing is performed on the image data converted into the CMY color space. The BG / UCR processing is background color extraction and conversion processing from the CMY color space to the CMYK color space.

ステップＳ１０２に続いてステップＳ１０３に進み、ＣＭＹＫ色空間に変換された画像データを、解像度を変換する処理が行われる。これにより、記録エンジンの書き込み解像度に応じた解像度に変換される。ステップＳ１０３に続いてステップＳ１０４に進み、画像データに対し、記録エンジンの特性に合わせたγ補正を行う。   Progressing to step S103 following step S102, the image data converted into the CMYK color space is subjected to processing for converting the resolution. As a result, the image is converted into a resolution corresponding to the writing resolution of the recording engine. Progressing to step S104 following step S103, the image data is subjected to γ correction in accordance with the characteristics of the recording engine.

ステップＳ１０４に続いてステップＳ１０５に進み、画像データに対し、階調をドットの分散で表現する中間調処理を行う。中間調処理は、例えば、ディザ処理又は誤差拡散処理である。   Subsequent to step S104, the process proceeds to step S105, and halftone processing is performed on the image data to express the gradation by dot dispersion. The halftone process is, for example, a dither process or an error diffusion process.

図１０は、ディザ処理について説明する図である。図１０では、多値画像データａ１、ディザマトリクスａ２、及び、出力ドットパターンａ３が示されている。多値画像データａ１は、一つの画素が、多階調を表現する画像データである。ディザマトリクスａ２は、太枠矩形で示す単位の繰り返しであり、各値は、閾値を示す。ディザマトリクスａ２では、多値画像データａ１の画素位置に対応する位置毎に、閾値が示されている。出力ドットパターンａ３は、ドットの分散により、階調を再現する画像データである。   FIG. 10 is a diagram for explaining dither processing. In FIG. 10, multi-valued image data a1, dither matrix a2, and output dot pattern a3 are shown. The multi-value image data a1 is image data in which one pixel expresses multiple gradations. The dither matrix a2 is a repetition of a unit indicated by a thick frame rectangle, and each value indicates a threshold value. In the dither matrix a2, a threshold is shown for each position corresponding to the pixel position of the multi-value image data a1. The output dot pattern a3 is image data that reproduces gradation by dot dispersion.

図１０において、多値画像データａ１の各画素の階調値と、ディザマトリクスａ２に示される閾値とを比較し、閾値以上の階調値を有する画素の画素位置に、ドットを形成し、出力ドットパターンａ３を生成する。   In FIG. 10, the gradation value of each pixel of the multi-valued image data a1 is compared with the threshold value shown in the dither matrix a2, and a dot is formed at the pixel position of the pixel having a gradation value equal to or higher than the threshold value, and output. A dot pattern a3 is generated.

複数のサイズのドットを形成できる場合は、それぞれのサイズ毎にディザマトリクスを用意し、予め決めた優先順位に応じて、形成するドットサイズを選択する。   When dots of a plurality of sizes can be formed, a dither matrix is prepared for each size, and the dot size to be formed is selected according to a predetermined priority order.

ディザ処理は、階調値と閾値との一対毎に比較することにより、ドットを画素位置に形成するか否かが決まるため、演算コストが小さく、高速な処理が可能である。しかし、ドット配置パターンが、ディザマトリクスの閾値順に支配され、常に決まった規則性のドットを形成するため、原画像にないパターンが発生することがある。   In the dither processing, whether or not to form a dot at a pixel position is determined by comparing the gradation value and the threshold value for each pair, so that the calculation cost is low and high-speed processing is possible. However, since the dot arrangement pattern is governed in the order of the threshold value of the dither matrix and dots having a regularity are always formed, a pattern that does not exist in the original image may occur.

図１１−１ないし図１１−３は、誤差拡散処理について説明する図である。誤差拡散処理は、例えば、画像データのラスタ順に、画素毎の処理を行う。誤差拡散処理は、着目画素の階調値と閾値とを比較して、所定の画素位置にドット形成の有無を決定する。その後、その閾値と階調値との誤差を、次以降の画素位置におけるドット形成の有無の判定に用いる。   FIG. 11A to FIG. 11C are diagrams for explaining error diffusion processing. For example, the error diffusion process is performed for each pixel in the raster order of the image data. In the error diffusion process, the tone value of the pixel of interest is compared with a threshold value, and the presence or absence of dot formation is determined at a predetermined pixel position. Thereafter, an error between the threshold value and the gradation value is used for determining whether or not dots are formed at the subsequent pixel positions.

図１１−１は、誤差拡散処理により、ドット形成の有無が決定された画素位置と、未だ処理されない画素の階調値とを示す図である。図１１−１において、黒丸が、誤差拡散処理により、ドット形成を行うと判定された画素位置、波線の丸が、誤差拡散処理により、ドット形成を行わないと判定された画素位置である。また、数値は、それぞれの画素位置における、未だ誤差拡散処理されない画素の階調値である。   FIG. 11A is a diagram illustrating pixel positions where the presence / absence of dot formation has been determined by error diffusion processing and the gradation values of pixels not yet processed. In FIG. 11A, a black circle is a pixel position determined to perform dot formation by error diffusion processing, and a wavy circle is a pixel position determined to not perform dot formation by error diffusion processing. The numerical value is a gradation value of a pixel that has not yet been subjected to error diffusion processing at each pixel position.

図１１−２は、誤差拡散処理により、発生した誤差を示す図である。図１１−２において、ｅ_ｘｙは、誤差拡散処理により発生した閾値との誤差であり、＊は、処理対象となる着目画素である。 FIG. 11B is a diagram illustrating an error generated by the error diffusion process. In FIG. 11B, e _xy is an error from the threshold generated by the error diffusion process, and * is a target pixel to be processed.

図１１−３は、誤差ウェイトマトリクスｍ１を示す図である。誤差ウェイトマトリクスｍ１は、図１１−２における＊の画素位置に対する相対位置に、ウェイト値が付されている。マトリクス全体に１／４８を乗じることにより、誤差ウェイトマトリクスｍ１は、正規化されている。   FIG. 11C is a diagram illustrating the error weight matrix m1. In the error weight matrix m1, a weight value is assigned to a relative position to the pixel position of * in FIG. The error weight matrix m1 is normalized by multiplying the entire matrix by 1/48.

次式（１）は、画素位置＊に対する補正画素値を求める式である。式１では、画素位置＊の階調値２２１と、図１１−２に示す誤差ｅ_ｘｙに、誤差ウェイトマトリクスｍ１に示すウェイト値を乗じた数と、から、補正画素値を得る。

The following expression (1) is an expression for obtaining a corrected pixel value for the pixel position *. In Expression 1, a corrected pixel value is obtained from the gradation value 221 at the pixel position * and the number obtained by multiplying the error _xy shown in FIG. 11B by the weight value shown in the error weight matrix m1.

次式（２）は、画素位置＊におけるドット形成の有無を決定する式である。

式（２）において、式（１）で算出した補正画素値と、閾値とを比較する。補正画素値が閾値より大きければ、画素位置＊においてドット形成を行うとし、この画素位置における誤差ｅ_ｘｙは、（補正画素値−２５５）の値とする。一方、補正画素値が閾値以下の場合は、画素位置＊において、ドット形成は行わず、この画素位置における補正画素値を誤差ｅ_ｘｙとする。 The following expression (2) is an expression for determining the presence / absence of dot formation at the pixel position *.

In Expression (2), the corrected pixel value calculated in Expression (1) is compared with the threshold value. If the corrected pixel value is larger than the threshold value, dot formation is performed at the pixel position *, and the error e _{xy at} this pixel position is a value of (corrected pixel value -255). On the other hand, when the corrected pixel value is equal to or smaller than the threshold value, dot formation is not performed at the pixel position *, and the corrected pixel value at this pixel position is defined as an error e _xy .

誤差拡散処理は、前の画素位置までに発生した誤差を、次の画素位置におけるドット形成の決定に用いるため、入力画像とのずれを常に補正しながら、ドット形成を行うことになる。これにより、主観的に自然なドット配置を形成することができる。なお、誤差拡散処理は、ディザ処理に比べて、誤差の算出や補正画素値の算出等の演算コストが高い。   In the error diffusion process, the error that has occurred up to the previous pixel position is used to determine the dot formation at the next pixel position. Therefore, the dot formation is performed while always correcting the deviation from the input image. Thereby, a subjectively natural dot arrangement can be formed. Note that the error diffusion processing has higher calculation costs such as error calculation and correction pixel value calculation than the dither processing.

ディザ処理、及び、誤差拡散処理の何れも、ドットの形成位置を過剰に集中させると、主観的に粒状感が低下する。したがって、ドットの形成位置は、分散させることが好ましい。ドット間の分散距離の理想値Ｒを、式（３）に示す。

In both the dither processing and the error diffusion processing, when the dot formation positions are excessively concentrated, the graininess is subjectively lowered. Therefore, it is preferable to disperse the dot formation positions. The ideal value R of the dispersion distance between dots is shown in Equation (3).

式（３）において、単位画素数とは、例えば、ディザマトリクスの中間調処理パラメータのサイズを画素数に換算した数、又は、誤差拡散処理におけるドットの分散傾向を取得するのに必要な画素数等である。より詳細には、例えば、単位画素数が、１６×１６＝２５６画素の場合には、２値で２５６階調を表現することができる。   In Expression (3), the number of unit pixels is, for example, the number obtained by converting the size of the halftone processing parameter of the dither matrix into the number of pixels, or the number of pixels necessary for obtaining the dot dispersion tendency in the error diffusion processing. Etc. More specifically, for example, when the number of unit pixels is 16 × 16 = 256 pixels, 256 gradations can be expressed by binary values.

また、式（３）における着目画素階調値とは、例えば、着目画素の入力画像データにおける階調値、又は、誤差拡散処理における補正画素値等である。最大階調値は、中間調処理における最大の階調値である。なお、ここでは、値０が無地であり、濃くなるほど階調値が大きくなる。   Further, the target pixel gradation value in the expression (3) is, for example, a gradation value in the input image data of the target pixel, a correction pixel value in the error diffusion process, or the like. The maximum gradation value is the maximum gradation value in halftone processing. Here, the value 0 is plain, and the gradation value increases as the color becomes darker.

図１２は、ドットのサイズにより階調を表現する際の、ディザマトリクスの例を示す図である。図１２では、０から２５５の階調を、３つの階調区間に分け、それぞれの区間毎に、ドットのサイズを割り当てる。さらに、階調区間毎に、異なるディザマトリクスを切り替える。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a dither matrix when a gradation is expressed by the dot size. In FIG. 12, the gradation from 0 to 255 is divided into three gradation sections, and a dot size is assigned to each section. Further, a different dither matrix is switched for each gradation section.

ドットのサイズや、濃度の異なる色剤を切り替えて、階調を再現する場合の、ドット間の分散距離の理想値Ｒは、次式（４）により表される。

The ideal value R of the dispersion distance between the dots when reproducing the gradation by switching the colorants having different dot sizes and densities is expressed by the following equation (4).

なお、式（４）中「ｍａｘ」及び「ｍｉｎ」は、それぞれ、階調区間の、最大値と最小値を表す。   In Expression (4), “max” and “min” represent the maximum value and the minimum value of the gradation interval, respectively.

式（３）又は式（４）に示す、理想値Ｒ以上の領域があれば、階調値が１しか異ならない画像領域が隣接する場合でも、各領域の階調差を表現することができる。しかし、図５に示した様に、近しい階調値の領域が狭小、かつ、隣接している場合には、階調差を示すためのドット位置が領域外となることにより、階調差を再現できなくなることがある。   If there is an area equal to or greater than the ideal value R shown in Expression (3) or Expression (4), the gradation difference of each area can be expressed even when image areas whose gradation values differ only by 1 are adjacent to each other. . However, as shown in FIG. 5, when close gradation value areas are narrow and adjacent to each other, the dot position for indicating the gradation difference is outside the area, thereby reducing the gradation difference. It may become impossible to reproduce.

そこで、同一の階調値の連続する画素からなる領域の大きさと方向に基づいて、階調を表現するためのドットの分散方向を切り替えることにより、狭小領域が近接する画像でも、階調を再現できる。より詳細には、ドットを形成する位置を決定する際に用いる、中間調処理パラメータを切り替えることにより、ドットを分散させる際に、自由度のある方向、すなわち、領域の広い方向に、ドットの間隔を伸張させる。   So, by switching the dispersion direction of the dots for expressing the gradation based on the size and direction of the area consisting of consecutive pixels with the same gradation value, the gradation can be reproduced even in an image where narrow areas are close to each other. it can. More specifically, when the dots are dispersed by switching the halftone processing parameters used when determining the positions where the dots are to be formed, the dot intervals are set in a direction with a certain degree of freedom, that is, in a wide area. Stretch.

なお、中間調処理パラメータとは、例えば、ディザマトリクス、又は、誤差拡散処理における誤差の参照範囲である。   The halftone processing parameter is, for example, a dither matrix or an error reference range in error diffusion processing.

図１３は、ディザ処理における、領域の分布の方向及び大きさに基づく中間調処理パラメータの例を示す図である。図１３のディザマトリクスｂ１は、領域の大きさが、階調を再現するのに必要なドットの分散に十分な場合の例である。ここで、階調値が同一の領域の形状が、形状ｂ０の場合について考える。形状ｂ０は、縦方向にドットの分散の自由度が高く、横方向にドットの分散の自由度が低い。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of halftone processing parameters based on the direction and size of the region distribution in the dither processing. The dither matrix b1 in FIG. 13 is an example in the case where the size of the region is sufficient for the dispersion of dots necessary for reproducing the gradation. Here, consider a case where the shape of the region having the same gradation value is the shape b0. The shape b0 has a high degree of freedom of dot dispersion in the vertical direction and a low degree of freedom of dot dispersion in the horizontal direction.

図１３のディザマトリクスｂ２は、ディザマトリクスｂ１を、ドットの分散の自由度が高い縦方向に伸張したものである。ディザマトリクスｂ２は、ディザマトリクスｂ１に対し、縦方向に２倍の伸張となるため、約半分の階調値を表す。   The dither matrix b2 in FIG. 13 is obtained by extending the dither matrix b1 in the vertical direction with a high degree of freedom in dot dispersion. Since the dither matrix b2 is doubled in the vertical direction with respect to the dither matrix b1, the dither matrix b2 represents about half the gradation value.

ディザマトリクスｂ３は、ディザマトリクスｂ２を、ドットの分散の自由度が低い横方向に圧縮したものである。ディザマトリクスｂ３は、ディザマトリクスｂ２に対し、横方向に１／２の圧縮となるため、ディザマトリクスｂ２の約２倍の階調値であり、ディザマトリクスｂ１と同等の階調値を表す。   The dither matrix b3 is obtained by compressing the dither matrix b2 in the horizontal direction where the degree of freedom of dot dispersion is low. Since the dither matrix b3 is half compressed in the horizontal direction with respect to the dither matrix b2, the dither matrix b3 has a gradation value approximately twice that of the dither matrix b2, and represents a gradation value equivalent to that of the dither matrix b1.

形状ｂ０の狭小な領域に対し、ディザマトリクスｂ３を用いることにより、十分な広さの領域にディザマトリクスｂ１を用いる場合と同等の階調値を再現することができる。   By using the dither matrix b3 for the narrow area of the shape b0, it is possible to reproduce the same gradation value as when the dither matrix b1 is used for a sufficiently wide area.

なお、ディザマトリクスｂ３の元となるディザマトリクスｂ１は、標準で使用されるディザ配置パターンであるとよい。これにより、標準の場合に比して、ディザマトリクスｂ３のドットの分散パターンの規則性が変化し過ぎることがない。   The dither matrix b1 that is the basis of the dither matrix b3 may be a dither arrangement pattern that is used as a standard. Thereby, compared to the standard case, the regularity of the dot dispersion pattern of the dither matrix b3 does not change too much.

なお、ドットの分散パターンの規則性が変化し過ぎると、パターンとしての連続性が途絶えるため、主観的に、階調値ではなく、パターンとして認識されることがある。これにより、擬似輪郭のように認識されてしまう。   Note that if the regularity of the dot dispersion pattern changes too much, the continuity of the pattern is lost, and may be subjectively recognized as a pattern rather than a gradation value. Thereby, it will be recognized like a pseudo contour.

また、ディザマトリクスｂ３のサイズは、ディザマトリクスｂ１のサイズのｎ倍（ｎは整数）であるとよい。これにより、ディザマトリクスの閾値のアドレスと、着目画素のアドレスとを参照する際に、演算コストを低減することができる。   The size of the dither matrix b3 is preferably n times the size of the dither matrix b1 (n is an integer). Thereby, the calculation cost can be reduced when referring to the threshold address of the dither matrix and the address of the pixel of interest.

図１４は、誤差拡散処理における、同一の階調値の領域の各方向における大きさに基づく中間調処理パラメータの例を示す図である。誤差拡散処理は、誤差参照範囲と直交する方向にドットが分散する。そこで、理想値Ｒ以上の大きさを有する方向に対して、直交する方向に、誤差及び参照する画素を切り替えるとよい。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of halftone processing parameters based on the size of each region of the same gradation value in each direction in error diffusion processing. In the error diffusion process, dots are dispersed in a direction orthogonal to the error reference range. Therefore, it is preferable to switch the error and the reference pixel in a direction orthogonal to a direction having a magnitude equal to or larger than the ideal value R.

図１４では、誤差ウェイトマトリクスのうち、使用する誤差を、方向毎の同一の階調値の領域の大きさに基づいて決定する。なお、方向は、画像データにおける方向である。図１４の領域ｓｈ１ないしｓｈ４は、同一の階調値を有する領域の形状及び大きさを模式的に表す。領域ｓｈ１は、同一の階調値を有する領域が、十分な大きさを有する場合の例である。そこで、領域ｓｈ１の各画素には、誤差ウェイトマトリクスｅｍ１の全体の閾値及び対応する誤差を用いる。   In FIG. 14, the error to be used in the error weight matrix is determined based on the size of the region of the same gradation value for each direction. The direction is the direction in the image data. Regions sh1 to sh4 in FIG. 14 schematically represent the shape and size of regions having the same gradation value. The region sh1 is an example in the case where regions having the same gradation value have a sufficient size. Therefore, the entire threshold of the error weight matrix em1 and the corresponding error are used for each pixel in the region sh1.

領域ｓｈ２は、同一の階調値を有する領域が、縦方向に長い形状を有し、横方向には狭小な場合の例である。そこで、領域ｓｈ２の各画素には、誤差ウェイトマトリクスｅｍ１のうち、注目画素の画素位置を含む横方向の成分である部分マトリクスｅｍ２、及び、対応する誤差を用いる。なお、狭小とは、例えば、その方向の距離が、式（３）又は式（４）で表す理想値Ｒに満たないことである。   The region sh2 is an example in which regions having the same gradation value have a shape that is long in the vertical direction and narrow in the horizontal direction. Therefore, for each pixel in the region sh2, a partial matrix em2 that is a horizontal component including the pixel position of the target pixel in the error weight matrix em1 and a corresponding error are used. Note that “narrow” means, for example, that the distance in the direction is less than the ideal value R represented by the formula (3) or the formula (4).

領域ｓｈ３は、同一の階調値を有する領域が、横方向に長い形状を有し、縦方向には狭小な場合の例である。そこで、領域ｓｈ３の各画素には、誤差ウェイトマトリクスｅｍ１のうち、注目画素の画素位置を含む縦方向の成分である部分マトリクスｅｍ３、及び、対応する誤差を用いる。   The region sh3 is an example in which regions having the same gradation value have a shape that is long in the horizontal direction and narrow in the vertical direction. Therefore, a partial matrix em3 that is a vertical component including the pixel position of the pixel of interest in the error weight matrix em1 and the corresponding error are used for each pixel in the region sh3.

領域ｓｈ４は、同一の階調値を有する領域が、右上から左下にかけて長い形状を有し、この方向に略直交する方向には狭小な場合の例である。そこで、領域ｓｈ４の各画素には、誤差ウェイトマトリクスｅｍ１のうち、注目画素の画素位置を含む左斜め上方向の成分である部分マトリクスｅｍ４、及び、対応する誤差を用いる。   The region sh4 is an example where the region having the same gradation value has a long shape from the upper right to the lower left and is narrow in a direction substantially orthogonal to this direction. Therefore, for each pixel in the region sh4, a partial matrix em4 that is a component in the diagonally upper left direction including the pixel position of the pixel of interest in the error weight matrix em1 and a corresponding error are used.

図１４において、領域ｓｈ２ないしｓｈ４に対し、誤差ウェイトマトリクスｅｍ１の部分マトリクスｅｍ２ないしｅｍ４による処理を行う。これにより、誤差を参照する範囲は、誤差ウェイトマトリクスｅｍ１と同一で十分となるため、新たな誤差を格納する記憶領域等を設けなくてもよく、また、演算負荷の増大を防ぐことができる。   In FIG. 14, the processing is performed on the regions sh2 to sh4 by the partial matrices em2 to em4 of the error weight matrix em1. As a result, since the error reference range is the same as the error weight matrix em1, it is not necessary to provide a storage area for storing a new error, and an increase in calculation load can be prevented.

なお、同一の階調値を有する領域の形状が、必ずしも領域ｓｈ１ないしｓｈ４と同一になるとは限らないため、誤差を参照する範囲が、領域と直交するとは限らない。しかしながら、概ね直交する範囲であれば、狭小領域における階調再現の効果を期待できる。   Note that since the shape of the region having the same gradation value is not necessarily the same as that of the regions sh1 to sh4, the range for referring to the error is not necessarily orthogonal to the region. However, the gradation reproduction effect in a narrow region can be expected if the range is substantially orthogonal.

図１５は、部分マトリクスｅｍ２ないしｅｍ４により、生成するドットパターンの例を示す図である。図１５において、それぞれの領域毎に、各方向の大きさに対応するドットパターンが形成される。ドットパターンｄ１が、部分マトリクスｅｍ２、ドットパターンｄ２が、部分マトリクスｅｍ３、ドットパターンｄ３が、部分マトリクスｅｍ４により生成される。   FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a dot pattern generated by the partial matrices em2 to em4. In FIG. 15, a dot pattern corresponding to the size in each direction is formed for each region. The dot pattern d1 is generated by the partial matrix em2, the dot pattern d2 is generated by the partial matrix em3, and the dot pattern d3 is generated by the partial matrix em4.

図１６は、着目画素と理想値Ｒとの関係を示す図である。図１６中の「理想距離Ｒ」は、「理想値Ｒ」である。同一の階調値を有する領域の形状を判定するには、着目画素を中心とした半径Ｒの範囲の画素を参照するとよい。なお、半径Ｒの範囲の全ての画素を参照する代わりに、半径Ｒの範囲のうちの、１／４の範囲の画素を参照してもよい。これにより、例えば、誤差拡散処理における部分マトリクスｅｍ２ないしｅｍ４に対応する範囲を参照することができる。１／４の範囲は、例えば、左上から右下へむかって画素毎に処理する場合は、左上１／４の範囲とするとよい。   FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the pixel of interest and the ideal value R. “Ideal distance R” in FIG. 16 is “ideal value R”. In order to determine the shape of a region having the same gradation value, it is preferable to refer to a pixel in a radius R range centered on the pixel of interest. Instead of referring to all the pixels in the range of the radius R, pixels in the range of a quarter of the range of the radius R may be referred to. Thereby, for example, the range corresponding to the partial matrices em2 to em4 in the error diffusion process can be referred to. For example, when the processing is performed for each pixel from the upper left to the lower right, the 1/4 range may be the upper left 1/4 range.

なお、半径Ｒの範囲の全ての画素を参照するか、左上１／４の範囲の画素を参照するかは、画像処理装置の処理能力や搭載メモリ量等の設計的事項等により定めてもよい。   Whether to refer to all pixels in the range of radius R or to refer to the pixels in the upper left quarter range may be determined by design matters such as the processing capability of the image processing apparatus and the amount of installed memory. .

図１６に示す範囲等の参照範囲において、着目画素と同一の階調値を有する画素の分布を調べる。より詳細には、着目画素と同一の階調値を有し、かつ、着目画素から連続する画素の分布において、縦方向、横方向、及び、斜め方向のうち、次の２つの条件を満たすか否かを判断する。   In a reference range such as the range shown in FIG. 16, the distribution of pixels having the same gradation value as the target pixel is examined. More specifically, in the distribution of pixels having the same gradation value as the target pixel and continuous from the target pixel, whether the following two conditions are satisfied among the vertical direction, the horizontal direction, and the diagonal direction: Judge whether or not.

（１） 理想値Ｒより小さくなる方向があるか？
（２） 着目画素からの距離が最も遠い、又は、その分布において最も幅が広い方向は何れの方向か？ (1) Is there a direction that becomes smaller than the ideal value R?
(2) Which direction is the farthest distance from the pixel of interest or the widest direction in the distribution?

但し、縦方向、横方向、及び、斜め方向の何れの方向も、理想値Ｒより小さい場合には、中間調処理パラメータの切り替えによる、階調再現の効果は望めないため、通常の処理を行う。   However, if any of the vertical direction, the horizontal direction, and the diagonal direction is smaller than the ideal value R, the effect of gradation reproduction by switching the halftone processing parameter cannot be expected, and normal processing is performed. .

図１７は、本実施形態に係る画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。画像処理装置１０は、一画素が多階調を表現する画像データが入力され、ドットの分散で階調を表現する中間調データを出力する。中間調データは、出力手段２０に出力され、画像形成エンジンにおいて、ドットにより階調表現された画像として、用紙上に形成される。   FIG. 17 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment. The image processing apparatus 10 receives image data in which one pixel expresses multiple gradations, and outputs halftone data that expresses gradations by dispersion of dots. The halftone data is output to the output unit 20 and is formed on the paper as an image expressed by gradation by dots in the image forming engine.

画像処理装置１０は、領域の大きさ取得手段１１、パラメータ取得手段１２、及び、中間調生成手段１３を有する。領域の大きさ取得手段１１は、入力される画像データが有する注目画素と、同一の階調値を有する画素からなり、かつ、注目画素を含んで連続する画素群の領域の大きさを取得する。   The image processing apparatus 10 includes an area size acquisition unit 11, a parameter acquisition unit 12, and a halftone generation unit 13. The region size acquisition unit 11 acquires the size of a region of a pixel group that includes pixels of interest having the same gradation value as the target pixel of the input image data and includes the target pixel. .

領域の大きさは、画像データの一以上の方向における、領域の幅、又は、注目画素からの距離等で表される。領域の大きさを取得する方向は、例えば、画像データの縦方向、横方向、及び、斜め方向である。   The size of the region is represented by the width of the region or the distance from the target pixel in one or more directions of the image data. The directions for acquiring the size of the region are, for example, the vertical direction, the horizontal direction, and the diagonal direction of the image data.

パラメータ取得手段１２は、領域の大きさ取得手段１１により取得された領域の大きさに基づいて、中間調処理パラメータを取得する。より詳細には、領域の大きさ取得手段１１が取得した方向毎の大きさのうち、一の大きさが分散距離の理想値Ｒより小さい場合には、その方向にドットが多く形成され、かつ、その方向に略直交する方向に、ドットの形成密度が減る、ディザマトリクスの配置パターン、又は、誤差拡散処理における誤差ウェイトマトリクスの成分を、取得する。   The parameter acquisition unit 12 acquires halftone processing parameters based on the area size acquired by the area size acquisition unit 11. More specifically, when one size is smaller than the ideal value R of the dispersion distance among the sizes for each direction acquired by the region size acquisition unit 11, many dots are formed in that direction, and Then, a dither matrix arrangement pattern or an error weight matrix component in error diffusion processing in which the dot formation density decreases in a direction substantially orthogonal to the direction is acquired.

中間調生成手段１３は、パラメータ取得手段１２が取得した、中間調処理パラメータを用いて、中間調を生成する。これにより、階調値が同一の画素からなる領域の大きさに応じて、ドットの分散が好適なドットパターンを有する中間調データを生成する。   The halftone generation unit 13 generates a halftone using the halftone processing parameter acquired by the parameter acquisition unit 12. As a result, halftone data having a dot pattern with suitable dot dispersion is generated according to the size of an area composed of pixels having the same gradation value.

中間調生成手段１３が生成した中間調データは、出力手段２０に対して出力される。出力手段２０は、画像形成エンジン３０を制御する。中間調生成手段１３が生成するドットの大きさは、画像形成エンジン３０が形成するドットの大きさに対応する。   The halftone data generated by the halftone generation unit 13 is output to the output unit 20. The output unit 20 controls the image forming engine 30. The size of the dot generated by the halftone generation unit 13 corresponds to the size of the dot formed by the image forming engine 30.

図１８は、本実施形態に係る画像処理方法を説明するフロー図である。図１８では、入力される画像データに対し、同一の階調値を有する画素からなる領域の大きさに応じた、中間調処理パラメータを選定し、中間調データを生成する。   FIG. 18 is a flowchart for explaining the image processing method according to the present embodiment. In FIG. 18, halftone data is generated by selecting halftone processing parameters corresponding to the size of an area composed of pixels having the same gradation value for input image data.

図１８のステップＳ２０１では、入力される画像データに対し、記録エンジンに応じた、プリンタγ補正処理を行う。ステップＳ２０１に続いてステップＳ２０２に進み、領域の大きさ取得手段１１が、階調分布を判定する処理を行う。階調分布を判定する処理とは、入力される画像データが有する注目画素と、同一の階調値を有する画素からなり、かつ、注目画素を含んで連続する画素群の領域の大きさを取得する処理である。   In step S201 in FIG. 18, a printer γ correction process corresponding to the recording engine is performed on the input image data. Proceeding to step S202 following step S201, the region size acquisition unit 11 performs a process of determining the gradation distribution. The process of judging the gradation distribution is to acquire the size of the area of the pixel group that consists of the target pixel of the input image data and the pixel that has the same gradation value and that includes the target pixel. It is processing to do.

ステップＳ２０２に続いてステップＳ２０３に進み、パラメータ取得手段１２が、ステップＳ２０２で取得された領域の大きさのうち、分散の理想値Ｒより小さな方向があるか否かを判断する。小さな方向がある場合には、ステップＳ２０４に進み、小さな方向がない場合には、ステップＳ２０９に進む。   Progressing to step S203 following step S202, the parameter acquisition unit 12 determines whether or not there is a direction smaller than the ideal value R of the variance among the size of the area acquired in step S202. If there is a small direction, the process proceeds to step S204, and if there is no small direction, the process proceeds to step S209.

ステップＳ２０３に続くステップＳ２０４では、パラメータ取得手段１２が、ステップＳ２０２で取得された領域の大きさのうち、分散の理想値Ｒより大きな方向があるか否かを判断する。大きな方向がある場合には、ステップＳ２０５に進み、大きな方向がない場合には、ステップＳ２０９に進む。   In step S204 following step S203, the parameter acquisition unit 12 determines whether or not there is a direction larger than the ideal value R of the dispersion among the size of the area acquired in step S202. If there is a large direction, the process proceeds to step S205. If there is no large direction, the process proceeds to step S209.

ステップＳ２０４に続くステップＳ２０５では、パラメータ取得手段１２が、各方向の大きさのうち、領域の分散の理想値Ｒより大きな方向を判断する。縦方向の場合は、ステップＳ２０６に進み、横方向の場合は、ステップＳ２０７に進み、斜め方向の場合は、ステップＳ２０８に進む。   In step S205 following step S204, the parameter acquisition unit 12 determines a direction larger than the ideal value R of the region variance among the sizes in the respective directions. If the direction is vertical, the process proceeds to step S206. If the direction is horizontal, the process proceeds to step S207. If the direction is diagonal, the process proceeds to step S208.

ステップＳ２０６では、パラメータ取得手段１２が、縦方向にドットが分散する中間調処理パラメータを選定する。ステップＳ２０７では、パラメータ取得手段１２が、横方向にドットが分散する中間調処理パラメータを選定する。ステップＳ２０８では、斜め方向にドットが分散する中間調処理パラメータを選定する。   In step S206, the parameter acquisition unit 12 selects halftone processing parameters in which dots are dispersed in the vertical direction. In step S207, the parameter acquisition unit 12 selects halftone processing parameters in which dots are dispersed in the horizontal direction. In step S208, a halftone processing parameter in which dots are dispersed in an oblique direction is selected.

一方、ステップＳ２０３又はステップＳ２０４に続くステップＳ２０９では、標準の中間調処理パラメータを選定する。   On the other hand, in step S209 following step S203 or step S204, standard halftone processing parameters are selected.

ステップＳ２０６ないしステップＳ２０９の何れかに続くステップＳ２１０では、中間調生成手段１３が、選定された中間調処理パラメータにより、中間調処理を行う。   In step S210 following any of step S206 to step S209, the halftone generation means 13 performs halftone processing according to the selected halftone processing parameter.

（コンピュータ等による実現 ＭＦＰ）
図１９は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を実現するコンピュータの構成を説明する図である。図１９のコンピュータは、主処理部４００、入力装置４１０、表示装置４２０、スキャナ４３０、プロッタ４４０、ＮＩＣ４６０、ドライブ装置４８０、ハードディスク装置（以下、「ＨＤＤ」という。）４９０、入力Ｉ／Ｆ４１９、表示Ｉ／Ｆ４２９、スキャナＩ／Ｆ４３９、プロッタＩ／Ｆ４４９、ドライブＩ／Ｆ４８９、及び、ＨＤＤＩ／Ｆ４９９を有する。 (MFP realized by computer etc.)
FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of a computer that realizes the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. 19 includes a main processing unit 400, an input device 410, a display device 420, a scanner 430, a plotter 440, a NIC 460, a drive device 480, a hard disk device (hereinafter referred to as “HDD”) 490, an input I / F 419, and a display. It has an I / F 429, a scanner I / F 439, a plotter I / F 449, a drive I / F 489, and an HDD I / F 499.

主処理部４００は、コンピュータプログラムを実行して各機能を実現する。主処理部４００は、例えば、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０８、及び、ＲＡＭ４０９を有する。ＣＰＵ４０１は、コンピュータプログラムを実行することにより、コンピュータが有する各デバイス等の制御を行う。ＲＯＭ４０８は、例えば、コンピュータプログラムやパラメータ等が格納され、ＣＰＵ４０１にそれらが供せられる。ＲＡＭ４０９は、例えば、ＣＰＵ４０１がコンピュータプログラムを実行する際のワークメモリとして供せられる。   The main processing unit 400 implements each function by executing a computer program. The main processing unit 400 includes, for example, a CPU 401, a ROM 408, and a RAM 409. The CPU 401 controls each device included in the computer by executing a computer program. The ROM 408 stores, for example, computer programs and parameters, and these are provided to the CPU 401. The RAM 409 is provided as a work memory when the CPU 401 executes a computer program, for example.

入力装置４１０は、例えば、キーボードやマウス等の入力デバイスとして構成され、コンピュータに対する指示等が入力される。表示装置４２０は、コンピュータの状態等が表示される。スキャナ４３０は、画像を光学的に読み取って、画像データを生成する。プロッタ４４０は、媒体上に画像を形成して出力する。   The input device 410 is configured as an input device such as a keyboard or a mouse, for example, and inputs instructions to the computer. The display device 420 displays the status of the computer. The scanner 430 optically reads an image and generates image data. The plotter 440 forms an image on a medium and outputs it.

ＮＩＣ４６０は、コンピュータと外部とをネットワークを介して接続する際のインタフェースの機能を実現し、その制御を行う。ドライブ装置４８０は、記録媒体が挿入され、その記録媒体に記録された情報を読み出し、またその記録媒体に情報を記録する。ＨＤＤ４９０は、大容量のデータを格納する記憶手段である。   The NIC 460 realizes an interface function when connecting a computer and the outside via a network and controls the interface. The drive device 480 inserts a recording medium, reads information recorded on the recording medium, and records information on the recording medium. The HDD 490 is a storage unit that stores a large amount of data.

入力Ｉ／Ｆ４１９は、表示Ｉ／Ｆ４２９、スキャナＩ／Ｆ４３９、プロッタＩ／Ｆ４４９、ドライブＩ／Ｆ４８９、及び、ＨＤＤ−Ｉ／Ｆ４９９は、それぞれ、入力装置４１０、表示装置４２０、スキャナ４３０、プロッタ４４０、ドライブ装置４８０、及び、ＨＤＤ４９０がバスを介して主処理部４００と接続される際のインタフェースである。   The input I / F 419 includes a display I / F 429, a scanner I / F 439, a plotter I / F 449, a drive I / F 489, and an HDD-I / F 499. The input device 410, the display device 420, the scanner 430, and the plotter 440, respectively. , An interface when the drive device 480 and the HDD 490 are connected to the main processing unit 400 via a bus.

以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能である。   Although the best mode for carrying out the invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment described in the best mode. Modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

以上のように、本発明にかかる画像処理装置は、分散させたドットで階調を表現する記録方式に有用であり、特に、インクジェットプリンタに適している。   As described above, the image processing apparatus according to the present invention is useful for a recording method in which gradation is expressed by dispersed dots, and is particularly suitable for an ink jet printer.

１１ 領域の大きさ取得手段
１２ パラメータ取得手段
１３ 中間調生成手段
２０ 出力手段
３０ 画像形成エンジン
ａ１ 多値画像データ
ａ２ ディザマトリクス
ａ３ 出力ドットパターン
ｂ０ 形状
ｂ１、ｂ２、ｂ３ ディザマトリクス
ｅｍ１、ｍ１ 誤差ウェイトマトリクス
ｅｍ２、ｅｍ３、ｅｍ４ 部分マトリクス
Ｒ１、Ｒ２、ｓｈ１、ｓｈ２、ｓｈ３、ｓｈ４ 領域
４００ 主処理部
４１０ 入力装置
４１９ 入力Ｉ／Ｆ
４２０ 表示装置
４２９ 表示Ｉ／Ｆ
４３０ スキャナ
４３９ スキャナＩ／Ｆ
４４０ プロッタ
４４９ プロッタＩ／Ｆ
４８０ ドライブ装置
４８９ ドライブＩ／Ｆ
４９０ ハードディスク装置 11 area size acquisition means 12 parameter acquisition means 13 halftone generation means 20 output means 30 image forming engine a1 multivalued image data a2 dither matrix a3 output dot pattern b0 shape b1, b2, b3 dither matrix em1, m1 error weight matrix em2, em3, em4 Partial matrix R1, R2, sh1, sh2, sh3, sh4 Area 400 Main processing unit 410 Input device 419 Input I / F
420 Display 429 Display I / F
430 Scanner 439 Scanner I / F
440 Plotter 449 Plotter I / F
480 Drive device 489 Drive I / F
490 Hard disk device

特開平１０−１２６６１７号公報JP-A-10-126617 特開２００６−２５４３６２号公報JP 2006-254362 A

Claims (10)

多階調の画像データを、前記画像データの階調数よりも少ない階調数で表される値を有するドットの集合で表される中間調データに変換する画像処理方法であって、
前記画像データに含まれる注目画素の階調値と同一の階調値を有する画素が、前記注目画素を含んで連続する領域の、前記画像データにおける一以上の方向におけるそれぞれの領域の大きさを取得する領域の大きさ取得ステップと、
取得された前記領域の大きさの一が所定の閾値より小さい場合に、前記領域の大きさが小さい方向に前記ドットの密度が偏るドットの集合を生成するパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、
前記パラメータにより、前記注目画素の階調値を、該階調値に対応するドットに変換して中間調データを生成する中間調生成ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 An image processing method for converting multi-tone image data into halftone data represented by a set of dots having a value represented by a number of gradations smaller than the number of gradations of the image data,
The size of each region in one or more directions in the image data of a region where pixels having the same tone value as the tone value of the pixel of interest included in the image data are continuous including the pixel of interest. A size acquisition step of the area to be acquired;
A parameter obtaining step for obtaining a parameter for generating a set of dots in which the density of the dots is biased in a direction in which the size of the region is smaller when one of the obtained sizes of the regions is smaller than a predetermined threshold;
A halftone generation step of generating halftone data by converting the gradation value of the pixel of interest into a dot corresponding to the gradation value by the parameter;
An image processing method comprising: 前記領域の大きさとは、前記連続する領域の、前記画像データにおける、縦方向の幅、横方向の幅、及び、斜め方向の幅のそれぞれであることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。   The image processing according to claim 1, wherein the size of the area is a width in a vertical direction, a width in a horizontal direction, and a width in a diagonal direction in the image data of the continuous area. Method. 前記パラメータは、前記一以上の方向の全ての領域の大きさが前記所定の閾値以上の場合のディザマトリクスのディザ配置パターンを、前記領域の大きさが小さい方向に縮小し、さらに、前記領域の大きさが大きい方向に伸張した、新たなディザ配置パターンであり、
前記中間調生成ステップにおいて、前記新たなディザ配置パターンにより、前記中間調データを生成することを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理方法。 The parameter reduces the dither arrangement pattern of the dither matrix when the size of all the regions in the one or more directions is greater than or equal to the predetermined threshold, and further reduces the size of the regions. It is a new dither arrangement pattern that extends in the direction of larger size,
3. The image processing method according to claim 1, wherein, in the halftone generation step, the halftone data is generated based on the new dither arrangement pattern. 前記パラメータは、前記注目画素に対して、前記領域の大きさが小さい方向に略直交する方向に位置する、誤差拡散処理における誤差であり、
前記中間調生成ステップにおいて、前記領域の大きさが小さい方向に略直交する方向に位置する誤差により、前記注目画素の階調値を誤差拡散処理して、前記中間調データを生成することを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理方法。 The parameter is an error in error diffusion processing that is located in a direction substantially orthogonal to a direction in which the size of the region is small with respect to the target pixel.
In the halftone generation step, the halftone data is generated by performing error diffusion processing on the tone value of the pixel of interest based on an error located in a direction substantially orthogonal to a direction in which the size of the region is small. The image processing method according to claim 1 or 2. 取得された前記領域の大きさの全てが前記所定の閾値より小さい場合の前記パラメータは、前記領域の大きさの全てが前記所定の閾値以上の場合のパラメータと同一であることを特徴とする請求項１ないし４何れか一項に記載の画像処理方法。   The parameter when all of the acquired sizes of the regions are smaller than the predetermined threshold is the same as the parameter when all of the sizes of the regions are equal to or larger than the predetermined threshold. Item 5. The image processing method according to any one of Items 1 to 4. 請求項１ないし５何れか一項に記載の画像処理方法を、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。   A computer program for causing a computer to execute the image processing method according to any one of claims 1 to 5. 請求項６記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。   A computer-readable information recording medium, wherein the computer program according to claim 6 is recorded. 多階調の画像データを、前記画像データの階調数よりも少ない階調数で表される値を有するドットの集合で表される中間調データに変換する画像処理装置であって、
前記画像データに含まれる注目画素の階調値と同一の階調値を有する画素が、前記注目画素を含んで連続する領域の、前記画像データにおける一以上の方向におけるそれぞれの領域の大きさを取得する領域の大きさ取得手段と、
取得された前記領域の大きさの一が所定の閾値より小さい場合に、前記領域の大きさが小さい方向に前記ドットの密度が偏るドットの集合を生成するパラメータを取得するパラメータ取得手段と、
前記パラメータにより、前記注目画素の階調値を、該階調値に対応するドットに変換して中間調データを生成する中間調生成手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus for converting multi-gradation image data into halftone data represented by a set of dots having a value represented by a number of gradations smaller than the number of gradations of the image data,
The size of each region in one or more directions in the image data of a region where pixels having the same tone value as the tone value of the pixel of interest included in the image data are continuous including the pixel of interest. Means for acquiring the size of the area to be acquired;
Parameter acquisition means for acquiring a parameter for generating a set of dots in which the density of the dots is biased in a direction in which the size of the region is smaller when one of the acquired sizes of the region is smaller than a predetermined threshold;
Halftone generation means for generating halftone data by converting the gradation value of the pixel of interest into dots corresponding to the gradation value by the parameter;
An image processing apparatus comprising: 多階調の画像データの階調数よりも少ない階調数で表される値を有するドットの集合で、前記画像データの画像を表現する中間調データを、媒体に形成して出力する画像形成エンジンを有する画像形成装置であって、
前記画像データに含まれる注目画素の階調値と同一の階調値を有する画素が、前記注目画素を含んで連続する領域の、前記画像データにおける一以上の方向におけるそれぞれの領域の大きさを取得する領域の大きさ取得手段と、
取得された前記領域の大きさの一が所定の閾値より小さい場合に、前記領域の大きさが小さい方向に前記ドットの密度が偏るドットの集合を生成するパラメータを取得するパラメータ取得手段と、
前記パラメータにより、前記注目画素の階調値を、該階調値に対応し、かつ、前記画像形成エンジンの解像度に対応するドットに変換して中間調データを生成する中間調生成手段と、
前記中間調データを、前記画像形成エンジンに対して出力する出力手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 Image formation in which halftone data representing an image of the image data is formed on a medium and output by a set of dots having a value represented by the number of gradations smaller than the number of gradations of multi-gradation image data An image forming apparatus having an engine,
The size of each region in one or more directions in the image data of a region where pixels having the same tone value as the tone value of the pixel of interest included in the image data are continuous including the pixel of interest. Means for acquiring the size of the area to be acquired;
Parameter acquisition means for acquiring a parameter for generating a set of dots in which the density of the dots is biased in a direction in which the size of the region is smaller when one of the acquired sizes of the region is smaller than a predetermined threshold;
Halftone generation means for generating halftone data by converting the gradation value of the target pixel into dots corresponding to the gradation value and corresponding to the resolution of the image forming engine by the parameter;
Output means for outputting the halftone data to the image forming engine;
An image forming apparatus comprising: 前記画像形成エンジンは、インクジェット記録エンジン、又は、電子写真記録エンジンであることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 9, wherein the image forming engine is an ink jet recording engine or an electrophotographic recording engine.

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