JP4236804B2

JP4236804B2 - 画像処理方法、その装置及び記憶媒体

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Publication number: JP4236804B2
Application number: JP2000299360A
Authority: JP
Inventors: 将樹能勢; 潤師尾; 一彦佐藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2020-09-29
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドット出力が不安定なデバイスにおいて、高品位なハーフトーン画像を出力するための画像処理方法、その装置及び記憶媒体に関し、特に、誤差拡散法を利用して高画質な処理を施す画像処理方法、その装置及び記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ドットのオン／オフで出力するプリンタに、ハーフトーン（諧調）表現が要求されている。現在、主流のプリンタは、インクジェット方式と電子写真方式に大別でき、各々のプリンタで画像を形成するアルゴリズムは異なる。インクジェットプリンタでは、一般的に誤差拡散法によってハーフトーン画像を形成し、電子写真では、主に組織的ディザ法によってハーフトーン画像を形成している。
【０００３】
誤差拡散法は、入力画像を出力デバイスの持つ階調数で量子化した時に発生する量子化誤差を周辺画素に拡散することによって、階調保存性を満足したハーフトーン画像を得るアルゴリズムである。１画素単位の逐次処理であるため、その出力画像は他のスクリーニングアルゴリズムに比べ、解像度や階調再現性、エッジの先鋭さに優れている。更に、ドットの出力はランダムであるので、モアレが生じることもない。それに対し、組織的ディザ法は、ディザ（しきい値）マトリクスと入力画素との比較演算のみで済むため、処理時間が高速であるが、出力画像の品質面では誤差拡散法に比べると劣る。
【０００４】
電子写真方式は、インクジェット方式のような紙にインクを噴射するシステムとは異なり、トナーを付着させる前に静電気力によって潜像を形成する。そのため、電気的な制御をするプロセス能力が、画像の品質を大きく左右する。このため、高品質な出力画像が得られる誤差拡散法は、電子写真方式のハーフトーン処理に適さないといわれていた。その理由を、図１２乃至図１４で説明する。
【０００５】
図１２は、電子写真のドット再現の概念図、図１３は、画像のハイライト部でのドット形成の説明図、図１４は、画像のシャドウ部でのドット形成の説明図である。図１２は、電子写真方式において、一例として６００ｄｐｉと３００dpiとの解像度におけるドット再現を比較している。ここでは、図中の電子写真式プリンタ１００は、３００ｄｐｉでは、１画素が複数ドットで形成でき、大きな潜像となり、電気力が強く、ドットが再現しやすい。即ち、中間調表現が可能となり、滑らかな画像出力が得られる。
【０００６】
一方、倍の解像度の６００ｄｐｉでは、画素サイズが半分となる。例えば、図１３に示すように、６００ｄｐｉの孤立ドットは、６０μm程度の大きさである(＝ドットピッチ42.3μm×√2)。しかし、トナーが安定して付着するドット径は、ドラム膜厚の4倍程度とされている。一般的な電子写真では、ドラム膜厚が２０〜３０μmであるので、トナーが安定して付着するドット径は８０μmとなる。よって、６０μm程度の大きさのドットでは、大きさが不安定である。従って、ドットが連なると、ドットを再現できるが、周囲にドットが存在しない孤立ドットは再現されない場合が生じる。
【０００７】
特に、誤差拡散法では、量子化誤差を周囲の画素に分散させるため、孤立ドットが発生しやすい。このため、図１２に示すように、６００ｄｐｉでは，ハイライトが望む濃度より薄く再現されやすく、逆に、ドットが増えると急に濃度が濃くなり、高コントラストの画像となる。即ち、中間調表現が難しくなる。
【０００８】
又、図１４に示すように、誤差拡散法では、面積率５０％を再現する時は，ドット分布は市松模様になる。通常、ドット径は斜め線が途切れないようにドットピッチの√2倍に設定されるため、市松模様を印刷すると殆どベタとなってしまう。更に、転写等のプロセス要因により、トナーの位置が動き、トナーのない白い領域が狭くなる現象がある。従って、面積率５０％程度で濃度が飽和する。
【０００９】
この誤差拡散法は、３００ｄｐｉのプリンタが主流の時代に考案されたものであり、３００ｄｐｉでは孤立ドットは再現されるため大きな問題はなかったが、高解像度化に従って，ハイライト部の”飛び”やシャドウ部の再現性がクローズアップされてきた。このような理由から、電子写真のように高解像度になるにつれて安定した潜像の形成が難しくなるシステムでは、これまで誤差拡散法のようなハーフトーン処理は適せず、ドット出力を意図的に操れるディザ法を使用するのが一般的であった。
【００１０】
このような高解像度化に伴うドット再現力を補償する方法として、次の３つの方法が提案されている。
【００１１】
（１）孤立ドットを太らせる方法；即ち、図１５に示すように、ハイライト部における階調とびを防ぐために、孤立ドットを太らせて出力する方法がある（例えば、特開平１０−１９６９７号公報など）。
【００１２】
（２）シャドウ-中間調と、中間調-ハイライトでスクリーニングを切り替える手法；図１６に示すように、シャドウ部から中間調にかけては，ラインスクリーンによる量子化処理を行い、中間調からハイライト部になるにつれ徐々にドット周期を１／２に落として，ドットを太らせて出力する方法がある（例えば、特開平８−１５６３２９号公報等）。
【００１３】
（３）ドットゲインを考慮に入れた誤差拡散法；即ち、より正確な濃度再現、およびシャドウ部のつぶれを防ぐために、ドットゲインの予測式を誤差拡散のアルゴリズムに含めた改良誤差拡散法がある（例えば、ＵＳＰ５０８７９８１）。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来の方法では、次の問題が生じる。
【００１５】
（１）第１の従来の方法では、図１７に示すように、諧調レベルに比例する面積の関係において、ドットを太らせるエリアと、ドットを太らせないエリアとが混在するため、孤立ドットを太らせてしまう副作用として、写真等において、トーン再現に逆転現象が生じることがあった。即ち、太らせる分、孤立ドットはきちんと再現できるようになるが、例えば、図１５及び図１７に示すように、太らせた１ドットと、太らせない４ドットとのケースにおいて、濃度の逆転が生じるという問題が生じる。
【００１６】
（２）第２の従来の方法では、スクリーンの切り替えにより、良好な階調の再現ができる。しかし、濃度の薄い文字等では、図１８（Ａ）に示すように、スクリーンが粗いため、図１８（Ｂ）の従来の誤差拡散法による出力画像に比し、エッジ等のデテイールが明瞭でなく、出力画像の濃度保存性、エッジの明瞭度に問題がある。
【００１７】
（３）第３の従来の方法は、図１９に示すように、現実にドットゲインが生じ、シャドウ部のつぶれを防ぐために、ドットゲインの予測式（度合い）を誤差拡散のアルゴリズムに含めて、濃度再現を行う。即ち、ドットゲインによる濃度増加の防止を考えたアルゴリズムなので、この方法によりシャドウ部のつぶれは回避できるようになるが、ハイライト部の孤立ドットの出現確立が増加し、ハイライト部でドット生成が困難となるという問題が生じる。
【００１８】
従って、本発明の目的は、ハイライト部のとびやシャドウ部のつぶれを回避できると共に、誤差拡散特有の階調保存性を満足し、滑らかで鮮鋭度の高い画像を得るための画像処理方法、その装置及び記憶媒体を提供することにある。
【００１９】
又、本発明の他の目的は、ドット形成が不安定なデバイスでも、良好なハーフトーン表現を可能とするための画像処理方法、その装置及び記憶媒体を提供するにある。
【００２０】
更に、本発明の別の目的は、誤差拡散アルゴリズムにドット出力の自在性を持たせて、誤差拡散特有の階調保存性を満足し、滑らかで鮮鋭度の高い画像を得るための画像処理方法、その装置及び記憶媒体を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成のため、本発明の誤差拡散法を用いて画像処理を行う画像処理方法は、前記入力画像のＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍ＞１）の画素の多階調の濃度値の平均値を計算するステップと、前記平均値と拡散された量子化誤差値とを加算するステップと、前記加算結果を、所定の階調数で量子化するステップと、前記量子化結果に対応する量子化パターンを選択するステップと、前記量子化誤差から前記拡散された量子化誤差値を算出するステップとを有し、前記量子化パターンを選択するステップは、前記Ｎ×Ｍの画素の領域の濃度の傾斜を示す濃度勾配を算出するステップと、前記量子化結果に応じた孤立ドットを有しない複数の量子化パターンから前記濃度勾配に応じた量子化パターンを選択するステップとを有する。
【００２２】
ドットが不安定な電子写真等で高解像度の画像を出力するためには、組織的ディザ法のようなドットパターンを意図的に制御できる方法が適しており、誤差拡散法のようなアルゴリズムは、ハイライト部のとびやシャドウ部のつぶれが生じることから、不適である。しかし、組織的デイザ法に比し、誤差拡散法は、解像度や階調再現性の点で優れている。そこで、本発明では、誤差拡散アルゴリズムにドットの出力に自在性を持たせた。即ち、Ｎ×Ｍ画素単位で誤差拡散処理し、且つ複数の量子化パターンを用意して、量子化結果から選択するようにした。このため、ハイライト部のとびやシャドウ部のつぶれを回避できると共に、誤差拡散特有の階調保存性を満足し、滑らかで鮮鋭度の高い画像を得ることができる。
【００２３】
又、本発明の画像処理方法では、好ましくは、前記量子化パターンを選択するステップは、前記Ｎ×Ｍの領域の濃度勾配を算出するステップと、前記量子化結果と前記濃度勾配とから量子化パターンを選択するステップとを有することにより、テクスチャの発生を防止できる。
【００２４】
更に、本発明の画像処理方法では、好ましくは、前記量子化パターンを選択するステップは、孤立ドットを有しない複数の量子化パターンから前記量子化結果に対応する量子化パターンを選択するステップからなることにより、孤立ドットのパターンの発生を防止でき、高解像度でも誤差拡散法の諧調保存性を満足できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、第１の実施の形態、第２の実施の形態、第３の実施の形態、他の実施の形態の順で、図面を用いて説明する。
【００２６】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態の画像処理装置の機能ブロック図、図２は、本発明の第１の実施の形態の画像処理フロー図、図３は、本発明の第１の実施の形態の選択パターンの説明図、図４は、図３のパターン選択処理の説明図である。
【００２７】
図１は、２×２の画素群を１つの処理単位とした例における画像処理装置の機能ブロック図である。図１において、画像バッファ８は、入力画像を格納する。ここでは、入力画像は，Ｒ，Ｇ，Ｂプレーンそれぞれ０〜２５５の８bitレベル数（０：黒、２５５：白とする）を持つフルカラー画像とする。
【００２８】
加算器１は、２×２画素の平均値と、誤差フィルタ５を通じて決定された量子化誤差とを加算する。パターン選択回路２は、加算器１からの入力値を量子化閾値によって量子化を行う回路である。パターン選択回路２は、予め用意された２×２の量子化パターン（図３のパターン）の中から、加算器１からの入力値を考慮に入れた、適した量子化パターンを選択する。減算器３は、量子化誤差を計算する。誤差バッファ４は、量子化誤差を格納する。誤差フィルタ５は、誤差の拡散割合を記録し、誤差バッファ４の量子化誤差に拡散割合を乗じて、拡散誤差を算出する。
【００２９】
濃度レベル検出回路６は、画像バッファ８の入力画像内の注目画素及び周辺画素の値を検出する。平均化回路７は、検出回路６からの値を元に、２×２の画素範囲内の画素値の平均化処理を行う。
【００３０】
次に、図３の量子化パターンを参照して、図２の本発明のアルゴリズムのフローチャートにより、処理動作を説明する。
【００３１】
このケースでは、図３に示す予め用意された２×２の出力パターンの中から、入力値を考慮に入れ、適したパターンを選択する。ここでは、図１２に示したような、ある解像度以上になると孤立ドットが生成できなくなるプリンタ装置を仮定し、その装置は入力画像１画素に対する孤立ドットが生成できないとする。
【００３２】
このため、その解像度において孤立ドットを出力できないことを考慮して、図３に示すように２×２の４画素中において、各々０ドットのパターンｊ（図３（４））、２ドットのパターン（図３（３））、３ドットのパターン（図３（２））、４ドットのパターンａ（図３（１））を用意する。更に、２ドットのパターンでは、図３（３）に示す4種類のパターンｆ〜ｉ、３ドットのパターンでも、図３（２）に示す４種類のパターンｂ〜ｅを用意する。
【００３３】
本アルゴリズムは、2×2以上の画素群を1つの処理単位とし、出力ドットは予め用意した出力パターンの中から、入力画素と比較して最も適したパターンを選択する誤差拡散方式である。以下、図２に従い、処理を説明する。
【００３４】
（Ｓ１）注目画素のアドレスｘ，ｙを「１」に初期化する。
【００３５】
（Ｓ２）「ｙ」が垂直画素数以下かを判定する。「ｙ」が垂直画素数を越えていると、この処理を終了する。
【００３６】
（Ｓ３）「ｘ」が水平画素数以下かを判定する。「ｘ」が水平画素数を越えていると、ステップＳ１０に進む。
【００３７】
（Ｓ４）濃度レベル検出回路６が、アドレスｘ，ｙから、入力画像２×２の領域の画素を読み込み、平均化回路７でその領域の濃度レベルの平均値IAVG(x,y)を算出する。
ＩＡＶＧ（ｘ，ｙ）＝ΣＩ［ｘ＋ａ，ｙ＋ｂ］／４
【００３８】
（Ｓ５）次に、その平均値IAVG(x,y)と、周囲画素から拡散された量子化誤差E(x,y)を加算した値I'(x,y)を計算する。
【００３９】
（Ｓ６）加算値Ｉ’（ｘ，ｙ）と閾値Tを比較して、出力パターンを選択する。図３の例における出力パターンのテンプレートでは、I'(x,y)<255/8（第１のしきい値Ｔ１）であるときは、図３(1)に相当し、出力パターンは(a)とする。又、２５５／８＜Ｉ’（ｘ，ｙ）＜255*3/8（第２のしきい値Ｔ２）である時は、図３(2)に相当し、出力パターンは(b)〜(e)のいずれかとする。
【００４０】
更に、255*3/8<I'(x,y)<255*3/4（第３のしきい値Ｔ３）である時は、図３(3)に相当し、出力パターンは(f)〜(i)のいずれかとする。又、I'(x,y)>255*3/4である時は、図３(4)に相当し、出力パターンは(j)になる。
【００４１】
（Ｓ７）ここで更に、選択された出力パターンが図３(2)か図３(3)の場合には、入力画像と出力パターンを比較して、その中から入力画像とマッチした出力パターンを絞り込んで決定する。つまり、図４に示すように、対応する入力画像2×2の領域の濃度勾配を算出し、その入力画素の濃度勾配と最もマッチした出力パターンを選択する。そのように、入力画素に適応した出力パターンを選択して出力することによって、より出力画像の階調が滑らかとなり、先鋭度も向上させることができる。
【００４２】
加えて、図３(3)の場合には、更なる制御をした方が好ましい。例えば、図３(3)の(g)のパターンが連続して出力されたならば、出力画像は横縞模様が目立ってしまい、それが画質を損ねる要因ともなり得る。そのように、一定パターンが繰り返されることによるテクスチャ発生を防ぐために、図３(3)の場合には、連続して同じパターンを出力させないように制御する。この例では、この場合は、入力画像の濃度勾配と２番目に近いパターンを選択させるようにする。
【００４３】
（Ｓ８）“平均濃度-出力パターン”を計算し、量子化誤差Ｅ［ｘ，ｙ］を求め、それを周辺画素に拡散させる。
【００４４】
（Ｓ９）「ｘ」を２画素インクリメントして、ステップＳ３に戻る。
【００４５】
（Ｓ１０）「ｙ」を２画素インクリメントして、ステップＳ２に戻る。
【００４６】
このようにして、注目画素を水平方向に2画素移動する。主走査の処理が全て終わったら、注目画素を垂直方向に2画素移動する。そして、上記の操作を全ての画素に対して行う。フルカラー画像の場合は、R,G,B（C,M,Y）各プレーンで同様の操作を行う。
【００４７】
この操作によって得られた出力画像を図５に示す。図５（Ａ）は、孤立ドットの発生を防ぐために設計された組織的ディザによる出力画像であり、図５（Ｂ）は，本アルゴリズムによる出力画像である。図５（Ａ）の組織的ディザ法による出力パターンと比べると、図５（Ｂ）の本発明の出力結果は、組織的ディザ法に見られる周期的パターンやエッジのなまりも見られず、階調再現性も滑らかで、特に細部での再現性が向上したことが窺える。
【００４８】
このように、本発明は、組織的ディザ法のように単なるマトリクスとの比較演算ではなく、
１.ハイライト部のとびとシャドウ部のつぶれを防ぐことによるダイナミックレンジを拡大し、
２．入力画素の濃度勾配を出力に反映させることによる、滑らかな階調再現とエッジ強調効果を実現し、
３．量子化誤差を周辺画素への拡散させることによる濃度保存性
を考慮に入れた誤差拡散アルゴリズムである。このため、組織的ディザ法に見られる周期的パターンやエッジのなまりも見られず、階調再現性も滑らかで、特に細部での再現性が向上したことが窺える。
【００４９】
又、通常の600dpiをそのまま誤差拡散処理する場合と比較し、誤差拡散演算演算を行う回数が少なくなる。このため、処理時間が短縮できる。更に、演算回数の減少に伴い、拡散されるデータ量も少なくなり、必要なメモリ量も少なくできるメリットがある。
【００５０】
このアルゴリズムをデスクリートなハードウェアで実現する場合には、図１の機能ブロックの回路構成を用い、ＣＰＵ，DSPのソフトウェアで実現する場合には、図２の処理を行うプログラムを用いることができる。
【００５１】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態として、３×３のパターンにおける実施例を述べる。例えば、９００dpiの装置を用いて３００dpiで処理する場合である。
【００５２】
図６は、本発明の第２の実施の形態の機能ブロック図、図７は、本発明の第２の実施の形態の処理フロー図、図８は、３×３の量子化パターンの説明図、図９は、パルス幅変調回路のブロック図、図１０は、パルス幅変調回路の動作説明図である。
【００５３】
図６において、図１で示すものと同一のものは、同一の記号で示してある。まず、入力画像3×3を1つの処理単位とし、平均化回路７でその3×3画素値の平均値を算出する。加算器１は、平均値と拡散誤差値とを加算する。量子化回路２−１は、その加算値と閾値を比較し、８値の量子化処理を行う。図８で言えば、０ドット、２ドット〜８ドットのうちのどのレベルを出力するかを決める。
【００５４】
次に、どのレベルを出力するかを決めたら、そのレベル内におけるLUT２−２で、どのパターンを出力するかを決める。lookUpTable２−２には、入力のレベルと、入力画素の勾配とに応じたテーブルが入っており、該当のレベルと入力画素の勾配に応じて、出力のパルス幅とドット位置を示すデータが指定される。このLUT２−２を用い、画像の濃度の勾配と、量子化出力に応じて、多値の出力パルス幅データおよび位置データに変換する。この結果、より高い解像性を実現している。
【００５５】
この変換後の値をラインバッファ１０に書き込む。ラインバッファ１０からパルス幅変調データとドット位置データを読み出して、パルス幅変調回路１１に入力して、処理を行う。
【００５６】
この実施の形態で、３×３画素を平均化したのは、画質的にバランスした点を用いたものであり、記録装置の解像度、出力装置の出力濃度の安定性、入力画素の解像度、記録装置の出力速度に応じて、平均化処理を行う画素数は異なる。
【００５７】
次に、図７に従い、処理を説明する。
【００５８】
（Ｓ１１）注目画素のアドレスｘ，ｙを「１」に初期化する。
【００５９】
（Ｓ１２）「ｙ」が垂直画素数以下かを判定する。「ｙ」が垂直画素数を越えていると、この処理を終了する。
【００６０】
（Ｓ１３）「ｘ」が水平画素数以下かを判定する。「ｘ」が水平画素数を越えていると、ステップＳ２２に進む。
【００６１】
（Ｓ１４）アドレスｘ，ｙから、入力画像３×３の領域の画素を読み込み、平均化回路７でその領域の濃度レベルの平均値IAVG(x,y)を算出する。
ＩＡＶＧ（ｘ，ｙ）＝ΣＩ［ｘ＋ａ，ｙ＋ｂ］／９
【００６２】
（Ｓ１５）次に、その平均値IAVG(x,y)と、周囲画素から拡散された量子化誤差E(x,y)を加算した値I'(x,y)を計算する。
【００６３】
（Ｓ１６）加算値Ｉ’（ｘ，ｙ）と閾値T１〜Ｔ８を比較して、８値の量子化処理する。図８で言えば、０ドット、２ドット〜８ドットのうちのどのレベルを出力するかを決める。
【００６４】
（Ｓ１７）一方、入力画素３×３の濃度勾配を計算する。
【００６５】
（Ｓ１８）次に、LUT２−２を用い、画像の濃度の勾配と、量子化出力に応じて、多値の出力パルス幅データおよび位置データに変換する。パターン選択の要領は第１の実施の形態同様、入力画像の画素値の勾配を計算し、最も近いパターンを選ぶ。この場合も同様、テクスチャが出現しないよう、同一のパターンは連続して出力しないのが望ましい。
【００６６】
（Ｓ１９）この変換後の値をラインバッファ１０に書き込む。ラインバッファ１０からパルス幅変調データとドット位置データを読み出して、パルス幅変調回路１１に入力して、処理を行う。
【００６７】
（Ｓ２０）3×3画素の平均値と出力値の差である量子化誤差を算出し、近傍の画素に拡散させる。
【００６８】
（Ｓ２１）「ｘ」を３画素インクリメントして、ステップＳ１３に戻る。
【００６９】
（Ｓ２２）「ｙ」を３画素インクリメントして、ステップＳ１２に戻る。
【００７０】
この方式は、第１の実施の形態の誤差拡散処理の後に、図９のパルス幅変調回路１１を加えた形のものである。図１０に示すように、この方式を用いることで、きめ細かな濃度を再現でき、誤差拡散の結果をより正確に出力に反映させることができる。
【００７１】
次に、注目画素を3画素移動させ、そこでまた同様の量子化処理を行う。以上の処理を、画像全体に渡って行う。この実施の形態では、処理対象を3×3の画素群とするため、2×2の場合より多い8階調の出力が得られ、尚且つ900dpiで処理する場合よりも処理時間が短くなる。
【００７２】
［第３の実施の形態］
次に、2×16のパターンにおける実施例を述べる。図１１は、2×16のパターンの一部の説明図である。ここで、600×4800dpiの解像度を持ち、300dpiで処理するプリンタ装置を考える。また、このプリンタは600×600dpiでは安定した孤立ドットを生成できず、それ以下の解像度であればドットを生成できるものである。
【００７３】
このプリンタが、600×600dpiの1ドット出力を行うには、図１１のように、600×4800dpiの8つの最小ドットで1画素を構成することになる。安定してドットを生成できる8個以上の最小ドットが連続するように用いる。図１１に、そのようなケースにおけるドット出力の一例を示す。このような場合では、合計25階調の表現が可能となるメリットがある。更に、パッチの種類も数多く設定できる。
【００７４】
これにより、入力画像の勾配により近いパターンが選択でき、勾配の再現が向上する。この実施の形態では、この2×16のパターンを1つの処理単位として、第１、第２の実施の形態と同様の誤差拡散処理を行う。
【００７５】
［他の実施の形態］
以上の実施の形態のように、本発明はあらゆる解像度にも対応できる。また、画像によっては300dpiでなく200dpi、150dpi等の解像度で処理してもいい。この場合、演算回数を300dpiより更に少なくできるため、より高速の処理が実現できる。また、電子写真に限らず、他の出力デバイスの画像処理に適用できる。
【００７６】
以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形が可能であり、これらを本発明の技術的範囲から排除するものではない。
【００７７】
（付記１）入力画像を誤差拡散法を用いて画像処理を行う画像処理方法において、Ｎ×Ｍ（Ｎ，Ｍ＞１）の画素の濃度値の平均値を計算するステップと、前記平均値と拡散された量子化誤差値とを加算するステップと、前記加算結果を、所定の諧調数で量子化するステップと、前記量子化結果に対応する量子化パターンを選択するステップと、前記量子化誤差をから前記拡散された量子化誤差値を算出するステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【００７８】
（付記２）前記量子化パターンを選択するステップは、前記Ｎ×Ｍの領域の濃度勾配を算出するステップと、前記量子化結果と前記濃度勾配とから量子化パターンを選択するステップとを有することを特徴とする付記１の画像処理方法。
【００７９】
（付記３）前記量子化パターンを選択するステップは、孤立ドットを有しない複数の量子化パターンから前記量子化結果に対応する量子化パターンを選択するステップからなることを特徴とする付記１の画像処理方法。
【００８０】
（付記４）前記量子化パターンをパルス幅変調するステップを更に有することを特徴とする付記１の画像処理方法。
【００８１】
（付記５）入力画像を誤差拡散法を用いて画像処理を行う画像処理装置において、前記入力画像を格納するメモリと、前記入力画像を画像処理する処理部とを有し、前記処理部は、Ｎ×Ｍ（Ｎ，Ｍ＞１）の画素の濃度値の平均値と拡散された量子化誤差値とを加算し、前記加算結果を、所定の諧調数で量子化した後、前記量子化結果に対応する量子化パターンを選択し、前記量子化誤差をから前記拡散された量子化誤差値を算出することを特徴とする画像処理装置。
【００８２】
（付記６）前記処理部は、前記Ｎ×Ｍの領域の濃度勾配を算出し、前記量子化結果と前記濃度勾配とから量子化パターンを選択することことを特徴とする付記５の画像処理装置。
【００８３】
（付記７）前記処理部は、孤立ドットを有しない複数の量子化パターンから前記量子化結果に対応する量子化パターンを選択することを特徴とする付記５の画像処理装置。
【００８４】
（付記８）前記量子化パターンをパルス幅変調するパルス幅変調回路を更に有することを特徴とする付記５の画像処理装置。
【００８５】
（付記９）入力画像を誤差拡散法を用いて画像処理を行うプログラムを格納する記憶媒体であって、前記プログラムは、Ｎ×Ｍ（Ｎ，Ｍ＞１）の画素の濃度値の平均値を計算し、前記平均値と拡散された量子化誤差値とを加算するプログラムと、前記加算結果を、所定の諧調数で量子化し、前記量子化結果に対応する量子化パターンを選択するプログラムと、前記量子化誤差をから前記拡散された量子化誤差値を算出するプログラムとを有することを特徴とする記憶媒体。
【００８６】
【発明の効果】
本発明では、誤差拡散アルゴリズムにドットの出力に自在性を持たせた。即ち、Ｎ×Ｍ画素単位で誤差拡散処理し、且つ複数の量子化パターンを用意して、量子化結果と元のＮ×Ｍ画素の領域の濃度勾配から選択するようにした。このため、ハイライト部のとびやシャドウ部のつぶれを回避できると共に、誤差拡散特有の階調保存性を満足し、滑らかで鮮鋭度の高い画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の処理フロー図である。
【図３】図１の量子化パターンの説明図である。
【図４】図１の量子化パターン選択動作の説明図である。
【図５】本発明の画像処理による出力結果の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の機能ブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の処理フロー図である。
【図８】図６の量子化パターンの説明図である。
【図９】図６のパルス幅変調回路の構成図である。
【図１０】図９のパルス幅変調回路の動作説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態の量子化パターンの説明図である。
【図１２】高解像度でのドット再現性の説明図である。
【図１３】従来技術のハイライト部での飛びの説明図である。
【図１４】従来技術のシャドウ部のドット再現性の説明図である。
【図１５】第１の従来技術の説明図である。
【図１６】第２の従来技術の説明図である。
【図１７】第１の従来技術の問題点の説明図である。
【図１８】第２の従来技術の問題点の説明図である。
【図１９】第３の従来技術の問題点の説明図である。
【符号の説明】
1 加算回路
2 パターン選択回路
3 減算回路
4 誤差バッファ
5 誤差フィルタ
6 濃度レベル検出回路
7 平均化回路

Claims

入力画像を、誤差拡散法を用いて画像処理を行う画像処理方法において、
前記入力画像のＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍ＞１）の画素の多階調の濃度値の平均値を計算するステップと、
前記平均値と拡散された量子化誤差値とを加算するステップと、
前記加算結果を、所定の階調数で量子化するステップと、
前記量子化結果に対応する量子化パターンを選択するステップと、
前記量子化誤差から前記拡散された量子化誤差値を算出するステップとを有し、
前記量子化パターンを選択するステップは、
前記Ｎ×Ｍの画素の領域の濃度の傾斜を示す濃度勾配を算出するステップと、
前記量子化結果に応じた孤立ドットを有しない複数の量子化パターンから前記濃度勾配に応じた量子化パターンを選択するステップとを有することを
特徴とする画像処理方法。
入力画像を、誤差拡散法を用いて画像処理を行う画像処理装置において、
前記入力画像を格納するメモリと、
前記入力画像を画像処理する処理部とを有し、
前記処理部は、
前記入力画像のＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍ＞１）の画素の多階調の濃度値の平均値と拡散された量子化誤差値とを加算し、前記加算結果を、所定の階調数で量子化した後、前記量子化結果に対応する量子化パターンを選択し、前記量子化誤差から前記拡散された量子化誤差値を算出するとともに、
前記量子化パターンを選択するため、前記Ｎ×Ｍの画素の領域の濃度の傾斜を示す濃度勾配を算出し、前記量子化結果に応じた孤立ドットを有しない複数の量子化パターンから前記濃度勾配に応じた量子化パターンを選択することを
ことを特徴とする画像処理装置。
入力画像を、誤差拡散法を用いて画像処理を行うプログラムを格納する記憶媒体であって、
前記入力画像のＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍ＞１）の画素の多階調の濃度値の平均値を計算し、前記平均値と拡散された量子化誤差値とを加算するステップと、
前記加算結果を、所定の階調数で量子化し、前記Ｎ×Ｍの画素の領域の濃度の傾斜を示す濃度勾配を算出し、前記量子化結果に応じた孤立ドットを有しない複数の量子化パターンから前記濃度勾配に応じた量子化パターンを選択するステップと、
前記量子化誤差から前記拡散された量子化誤差値を算出するステップとを、コンピュータに実行させる前記プログラムを格納した
ことを特徴とする記憶媒体。