JP4239939B2 - Image processing apparatus, image processing program, and image recording apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像記録装置に関し、特に、高階調の入力画像データを低階調の画像データに変換する処理を行う画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像記録装置に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, images processing program, and relates to an image recording apparatus, particularly, an image processing apparatus that performs processing for converting the input image data of high gradation in the image data of low gradation, images processing program, and The present invention relates to an image recording apparatus.
高階調画像をインクジェットプリンタのような低階調でしか記録できない画像記録装置で記録する場合、擬似的に中間調を再現するためハーフトーン処理（量子化処理）が行われ、量子化されたデータに基づいて画像を記録することが行われている。 When recording a high gradation image with an image recording apparatus that can record only a low gradation such as an ink jet printer, halftone processing (quantization processing) is performed in order to reproduce a pseudo halftone, and the quantized data An image is recorded on the basis of the above.
このように、高階調の画像データから低階調の画像データに変換するハーフトーン処理の方法として、誤差拡散法の他、ディザ法等のスクリーン法等がある。特許文献１、２には、誤差拡散法やディザ法を用いて画像データを処理する画像処理装置が記載されている。
一般に、誤差拡散法は、量子化誤差を周囲の画素に拡散させるため、高画質だが演算量が多い、という欠点がある。 In general, the error diffusion method has a drawback in that the quantization error is diffused to surrounding pixels, so that the image quality is high but the amount of calculation is large.
一方、ディザ法等のスクリーン法は、演算量は少ないが、画質のアラ、すなわちスクリーンの繰り返しパターンやスクリーンの境界部分が目立ちやすい、という欠点がある。 On the other hand, the screen method such as the dither method has a small amount of calculation, but has a defect that the image quality is unsatisfactory, that is, the repeated pattern of the screen and the boundary portion of the screen are easily noticeable.
本発明は上記事実を考慮して成されたものであり、高階調の画像データから低階調の画像データに変換する際に、演算量を抑えつつ画質の劣化を抑えることができる画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像記録装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above facts, and is an image processing apparatus capable of suppressing deterioration in image quality while suppressing the amount of calculation when converting high gradation image data to low gradation image data. , an object is to obtain images processing program, and an image recording apparatus.
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、入力画像データを、前記入力画像データの階調数よりも低い階調数の画像データに変換する画像処理装置であって、前記入力画像データの各画素値と、異なる複数の閾値が設定された予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、前記入力画像データを量子化して量子化データを生成する量子化手段と、前記入力画像データと前記量子化データとに基づいて、量子化誤差の絶対値が予め定めた所定閾値以上となる画素を求め、当該求めた画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行う誤差拡散手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an image processing apparatus for converting input image data into image data having a gradation number lower than the gradation number of the input image data, Quantization means for quantizing the input image data and generating quantized data based on a comparison result between each pixel value of the image data and each threshold value of a predetermined threshold matrix in which a plurality of different threshold values are set ; Based on the input image data and the quantized data, a pixel whose absolute value of quantization error is equal to or greater than a predetermined threshold is obtained, and the obtained pixel is determined as a specific pixel to be error diffused by an error diffusion method. And error diffusion means for performing error diffusion processing.
この発明によれば、画像処理装置は、入力画像データを、入力画像データの階調数よりも低い階調数の画像データに変換する装置であり、ハーフトーン処理により中間調を擬似的に表現することにより高階調の画像データを低階調の画像記録装置で記録する場合に適用されるものである。 According to the present invention, the image processing device is a device that converts input image data into image data having a number of gradations lower than the number of gradations of the input image data, and expresses halftones in a pseudo manner by halftone processing. Thus, the present invention is applied when recording high gradation image data with a low gradation image recording apparatus.
量子化手段は、入力画像データの各画素値と、異なる複数の閾値が設定された予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、入力画像データを量子化して量子化データを生成する。すなわち、ディザ法等のスクリーン法により高階調の入力画像データを低階調の画像データに変換する。 The quantization means quantizes the input image data and generates quantized data based on a comparison result between each pixel value of the input image data and each threshold value of a predetermined threshold matrix in which a plurality of different threshold values are set. To do. In other words, high gradation input image data is converted into low gradation image data by a screen method such as a dither method.
このように、量子化された量子化データに基づいて画像を記録媒体に記録すると、閾値マトリクスの繰り返しパターンや境界部分が目立ちやすくなり、画質が劣化する場合がある。 As described above, when an image is recorded on a recording medium based on quantized quantized data, a repetitive pattern and a boundary portion of the threshold matrix are easily noticeable, and the image quality may be deteriorated.
そこで、誤差拡散手段は、前記入力画像データと前記量子化データとに基づいて、量子化誤差の絶対値が予め定めた所定閾値以上となる画素を求め、当該求めた画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行う。このように、全ての画素について誤差拡散処理するのではなく、一部の画素についてのみ誤差拡散処理を行うことにより、演算量を抑えつつ、画質の劣化を防ぐことができる。 Therefore, the error diffusion means obtains a pixel whose absolute value of the quantization error is not less than a predetermined threshold value based on the input image data and the quantized data, and uses the error diffusion method to calculate the obtained pixel. as specific pixel to be spread, it intends row error diffusion processing. As described above, the error diffusion process is not performed for all the pixels, but the error diffusion process is performed only for a part of the pixels, so that the image quality can be prevented from being deteriorated while reducing the calculation amount.
また、請求項２に記載したように、前記誤差拡散手段は、前記閾値マトリクスの境界領域に対応する位置の画素を特定画素とするようにしてもよい。これにより、境界部分が目立つのを防ぐことができる。 According to a second aspect of the present invention, the error diffusing unit may set a pixel at a position corresponding to a boundary region of the threshold value matrix as a specific pixel. Thereby, it can prevent that a boundary part stands out.
また、請求項３に記載したように、前記誤差拡散手段は、前記特定画素の位置が、異なる複数の数値がランダムに設定された所定のマトリクスパターンに基づいて設定した２次元的に偏りのないランダムな位置となるように前記特定画素を設定するようにしてもよい。ここで、２次元的に偏りのないランダムな位置とは、特定ドットの位置が極端に固まったり離れたりしていない位置をいう。また、この場合、前記誤差拡散手段は、異なる複数の数値がランダムに設定されたマトリクスパターンを用いて、数値が予め定めた所定値以下の位置に対応する画素を特定画素とする。これにより、特定画素がランダムに設定され、閾値マトリクスの繰り返しパターンや境界部分が目立つのを防ぐことができる。 According to a third aspect of the present invention, the error diffusing unit has a two-dimensionally biased position in which the position of the specific pixel is set based on a predetermined matrix pattern in which a plurality of different numerical values are set at random. You may make it set the said specific pixel so that it may become a random position. Here, the random position with no two-dimensional bias means a position where the position of the specific dot is not extremely hardened or separated. In this case, before Symbol error diffusion means, different numerical values using the matrix pattern set randomly, a number is a specific pixel a pixel corresponding to the predetermined value following positions. Thereby, specific pixels are set at random, and it is possible to prevent the repetitive pattern and boundary portion of the threshold value matrix from being noticeable.
また、請求項４に記載したように、前記誤差拡散手段は、画質モードに応じて前記特定画素の数を変更するようにしてもよい。例えば、高画質モードの場合は、標準画質モードの場合と比較して、特定画素の数を増加させる。すなわち、誤差拡散処理される画素を増加させる。これにより、演算量は増えるものの、画質を向上させることができ、ユーザーの好みに応じた処理が可能となる。 According to a fourth aspect of the present invention, the error diffusion means may change the number of the specific pixels according to an image quality mode. For example, in the high image quality mode, the number of specific pixels is increased compared to the standard image quality mode. That is, the number of pixels subjected to error diffusion processing is increased. Thereby, although the amount of calculation increases, the image quality can be improved, and processing according to the user's preference is possible.
ところで、量子化誤差を周辺画素に拡散させた場合、誤差が拡散された周辺画素について閾値マトリクスの閾値と比較して量子化するのは好ましくない場合がある。 By the way, when the quantization error is diffused to the peripheral pixels, it may not be preferable to quantize the peripheral pixels in which the error is diffused by comparing with the threshold value of the threshold value matrix.
そこで、請求項５に記載したように、前記誤差拡散手段により誤差拡散された前記特定画素の周辺画素に対応する前記閾値マトリクスの閾値が、所定の閾値に近づくように修正する閾値修正手段をさらに備えた構成としてもよい。
Accordingly, as described in
この場合、請求項６に記載したように、前記所定の閾値は、前記量子化データが取り得る値の範囲の中間値とすることができる。すなわち、通常の誤差拡散処理で用いられる閾値とする。このように、閾値を修正することにより、より適切に量子化することができる。
In this case, as described in
請求項７記載の発明の画像処理プログラムは、コンピュータを、前記請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるプログラムである。 An image processing program according to a seventh aspect of the invention is a program that causes a computer to function as each unit of the image processing apparatus according to any one of the first to sixth aspects.
このような画像処理プログラムによれば、高階調の画像データから低階調の画像データに変換する際の演算量を抑えつつ、画質の劣化を防ぐことができる。 According to such an image processing program, it is possible to prevent deterioration in image quality while suppressing the amount of calculation when converting high gradation image data to low gradation image data.
請求項８記載の発明の画像記録装置は、前記請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の画像処理装置と、前記画像処理装置により画像処理された画像データに基づいて、記録媒体に画像を記録する記録手段と、を有することを特徴とする。 An image recording apparatus according to an eighth aspect of the present invention is a recording medium based on the image processing apparatus according to any one of the first to sixth aspects and image data processed by the image processing apparatus. And a recording means for recording an image.
このような画像記録装置によれば、高階調の画像データから低階調の画像データに変換する際の演算量を抑えつつ、画質の劣化を防ぐことができる。 According to such an image recording apparatus, it is possible to prevent deterioration in image quality while suppressing a calculation amount when converting high gradation image data to low gradation image data.
本発明によれば、高階調の画像データから低階調の画像データに変換する際に、演算量を抑えつつ画質の劣化を抑えることができる、という効果を有する。 According to the present invention, when converting from high-gradation image data to low-gradation image data, it is possible to suppress deterioration in image quality while suppressing the amount of calculation.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図１には、本発明の第１実施形態のインクジェット記録装置１２が示されている。インクジェット記録装置１２の筐体１４内の下部には給紙トレイ１６が備えられており、給紙トレイ１６内に積層された用紙Ｐをピックアップロール１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Ｐは、所定の搬送経路２２を構成する複数の搬送ローラ対２０で搬送される。以下、単に「搬送方向」というときは、記録媒体である用紙Ｐの搬送方向をいい、「上流」、「下流」というときはそれぞれ、搬送方向の上流及び下流を意味するものとする。
FIG. 1 shows an ink
給紙トレイ１６の上方には、駆動ロール２４及び従動ロール２６に張架された無端状の搬送ベルト２８が配置されている。搬送ベルト２８の上方には記録ヘッドアレイ３０が配置されており、搬送ベルト２８の平坦部分２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路２２を搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ３０から画像情報に応じたインク滴が付着される。
Above the
そして、用紙Ｐを搬送ベルト２８で保持した状態で周回させることで、吐出領域ＳＥ内に複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行うことができる。したがって、搬送ベルト２８の表面が、本発明における用紙Ｐの周回経路となっている。
Then, by rotating the paper P while being held by the
なお、搬送ベルト２８は、一例として、半導電性ポリイミド材（表面抵抗値１０10〜１０13Ω／□、体積抵抗値１０9〜１０12Ω・ｃｍ）を、厚さ７５μｍ、幅３８０ｍｍ、周長１０００ｍｍに成形したものを使用できる。また、駆動ロール２４及び従動ロール２６としては、一例として、φ５０ｍｍのＳＵＳロールを使用できる。
For example, the
また、本発明の媒体周回手段としては、搬送ベルト２８に限られない。たとえば円筒状あるいは円柱状に形成された搬送ローラの外周に、記録媒体（用紙Ｐ）を吸着保持して回転させる構成でもよい。ただし、本実施形態のように搬送ベルト２８を使用すると平坦部分２８Ｆが構成されるので、この平坦部分２８Ｆに対応させて記録ヘッドアレイ３０を配置でき、好ましい。
Further, the medium circulating means of the present invention is not limited to the
記録ヘッドアレイ３０は、本実施形態では、有効な記録領域が用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺状とされ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｓ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッド３２が搬送方向に沿って配置されており、カラーの画像を記録可能になっている。なお、それぞれのインクジェット記録ヘッド３２においてインク滴を吐出する方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものを適用できる。
In this embodiment, the
各インクジェット記録ヘッド３２は、図示しない記録ヘッド制御手段によって制御されるようになっている。記録ヘッド制御手段は、たとえば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するインク吐出口（ノズル）を決め、駆動信号をインクジェット記録ヘッド３２に送る。
Each
また、記録ヘッドアレイ３０は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、インクジェット記録ヘッド３２の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。
The
記録ヘッドアレイ３０の近傍（本実施形態では搬送方向の両側）には、それぞれのインクジェット記録ヘッド３２に対応した４つのメンテナンスユニット３４が配置されている。インクジェット記録ヘッド３２に対してメンテナンスを行う場合には、図２に示すように、記録ヘッドアレイ３０が上方へ移動し、搬送ベルト２８との間に構成された間隙にメンテナンスユニット３４が移動して入り込む。そして、ノズル面３２Ｎ（図３参照）に対向した状態で、所定のメンテナンス動作（バキューム、ダミージェット、ワイピング、キャッピング等）を行う。
Four
なお、本実施形態では、４つのメンテナンスユニット３４を２つずつの２組に分割し、記録ヘッドアレイ３０、画像記録時には記録ヘッドアレイ３０の上流側及び下流側にそれぞれ配置されるようにしている。
In this embodiment, the four
図３にも詳細に示すように、記録ヘッドアレイ３０の上流側には、電源３８が接続された帯電ロール３６が配置されている。帯電ロール３６は、従動ロール２６との間で搬送ベルト２８及び用紙Ｐを挟みつつ従動し、用紙Ｐを搬送ベルト２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール２６との間に所定の電位差が生じるため、用紙Ｐに電荷を与えて搬送ベルト２８に静電吸着させることができる。
As shown in detail in FIG. 3, a charging
帯電ロール３６としては、例えば、シリコーンゴムの表面に導電性カーボンを被覆し、体積抵抗値１０6〜１０7Ω・ｃｍ程度に調整したφ１４ｍｍのロールを使用することができる。
As the charging
また、電源３８としては、図３では直流電源を挙げているが、用紙Ｐを所定電位に帯電させることが可能であれば、交流電源でもよい。
As the
なお、帯電ロール３６よりもさらに上流側には、図示しないレジロールが設けられており、用紙Ｐが搬送ベルト２８と帯電ロール３６との間に至る前に位置合わせされる。
A registration roll (not shown) is provided further upstream than the charging
記録ヘッドアレイ３０の下流側には、剥離プレート４０が配置されており、用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離することができる。剥離プレート４０としては、たとえば、厚さ０．５ｍｍ、幅３３０ｍｍ、長さ１００ｍｍのアルミプレートを使用することができる。
A peeling
剥離された用紙Ｐは、剥離プレート４０の下流側で排出経路４４を構成する複数の排出ローラ対４２で搬送され、筐体１４の上部に設けられた排紙トレイ４６に排出される。
The peeled paper P is transported by a plurality of discharge roller pairs 42 that constitute a
剥離プレート４０の下方には、駆動ロール２４との間で搬送ベルト２８を挟持可能なクリーニングロール４８が配置されており、搬送ベルト２８の表面をクリーニングするようになっている。
Below the peeling
給紙トレイ１６と搬送ベルト２８の間には、本発明の反転手段として、複数の反転用ローラ対５０で構成された反転経路５２が設けられており、片面に画像記録された用紙Ｐを反転させて搬送ベルト２８に保持させることで、用紙Ｐの両面への画像記録を容易に行えるようになっている。
A reversing
搬送ベルト２８と排紙トレイ４６の間には、４色の各インクをそれぞれ貯留するインクタンク５４が設けられている。インクタンク５４のインクは、図示しないインク供給配管をによって、記録ヘッドアレイ３０に供給される。インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。
Between the
このような全体構成とされた本実施形態のインクジェット記録装置１２では、上記したように、給紙トレイ１６から取り出された用紙Ｐが搬送され、搬送ベルト２８に至る。そして、帯電ロール３６によって搬送ベルト２８に押し付けられると共に、帯電ロール３６からの印加電圧によって搬送ベルト２８に吸着（密着）して保持される。この状態で、搬送ベルトの循環によって用紙Ｐが吐出領域ＳＥを通過しつつ、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出されて、用紙Ｐ上に画像が記録される。１パスのみで画像記録する場合には、剥離プレート４０で用紙Ｐで搬送ベルト２８から剥離し、排出ローラ対４２で搬送して排紙トレイ４６に排出する。これに対し、マルチパスで画像記録を行う場合には、必要な回数に達するまで用紙Ｐを周回させて吐出領域ＳＥを通過させた後、剥離プレート４０で用紙Ｐで搬送ベルト２８から剥離し、排出ローラ対４２で搬送して排紙トレイ４６に排出する。
In the ink
図４には、インクジェット記録装置１２の制御系の概略ブロック図を示した。図４に示すように、インクジェット記録装置１２は、制御部６０、色変換部６２、画像処理部６４、記録データ作成部６６、及び画像記録部６８を含んで構成される。なお、色変換部６２、画像処理部６４、及び記録データ作成部６６は、画像データをインクジェット記録装置１２へ出力するパーソナルコンピュータ等の外部装置側に設けられていても良い。
FIG. 4 shows a schematic block diagram of a control system of the
制御部６０は、色変換部６２、画像処理部６４、記録データ作成部６６、及び画像記録部６８を統括制御する。なお、画像記録部６８は、図１〜３を参照して説明したインクジェット記録装置１２のうち画像の記録に関する構成要素を含むものである。
The
色変換部６２は、例えば用紙Ｐやインクの特性や後述するハーフトーン処理に応じた色補正や濃度補正を行うと共に、入力画像データがＲＧＢデータの場合は、ＣＭＹＫデータに変換する。なお、色補正処理は、一般にＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）と呼ばれる補正テーブルを用いて行う。
The
画像処理部６４は、詳細は後述するが、所謂ハーフトーン処理を実行する。すなわち２５６階調等の比較的高階調のデータから、画像記録部６８で記録可能な階調数の画像データに変換する。この処理は、ＹＭＣＫの各色毎に行われる。
Although details will be described later, the
なお、インクジェットプリンタで記録可能な階調数は一般的に２〜８階調であるが、本実施形態では一例としてＹＭＣＫの各色共２階調、すなわち吐出するインク滴の種類が１つの場合について説明する。 The number of gradations that can be recorded by an inkjet printer is generally 2 to 8 gradations. However, in this embodiment, as an example, each color of YMCK has 2 gradations, that is, the type of ink droplet to be ejected is one. explain.
記録データ作成部６６は、画像処理部６４で２値化された画像データを画像記録部６８が解読可能なデータ構造に変換し、記録順序（転送順序）にデータを並び替えて画像記録部６８へ出力する。このとき、インクジェット記録ヘッドやノズルの配列にマッピングさせた吐出タイミングやデータ配列も考慮して記録データを作成する。
The recording
画像記録部６８は、記録データ作成部６６で作成されたＹＭＣＫの記録データに従って、各記録ヘッドのノズルからインクを吐出させる。これにより、用紙Ｐ上に画像が記録される。
The
次に、本実施形態の作用として、画像処理部６４で実行される処理について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
Next, as an operation of the present embodiment, processing executed by the
まず、ステップ１００では、例えばスクリーン法と同様の処理によりスクリーン処理を行う。すなわち、階調数ｎ（ｎは自然数）の入力画像データの各画素と予め定めた閾値マトリクスの各閾値とを対応させ、注目画素の画素値と注目画素に対応した閾値とを比較する。ここで、各画素値は、０〜（ｎ−１）の値を取り得る。そして、注目画素の画素値が閾値以上である場合には、その画素の画素値を、各画素値が取り得る値の最大値である“ｎ−１”に量子化し、注目画素の画素値が閾値未満の場合には、その画素の画素値を、各画素値が取り得る値の最小値である‘０’に量子化する。
First, in
具体的に説明するため、図６には、一例として２５６階調の画像データ７０を、４×４の閾値マトリクス７２を用いて量子化する場合について示した。画像データ７０の各マスは画素に対応し、各マスの値は画素値を示している。以下では、左上隅の画素を原点（０、０）として、座標（ｘ、ｙ）の画素の画素値をＤ（ｘ、ｙ）で表す。各画素値は、‘０’〜‘２５５’の値を取り得る。また、閾値マトリクス７２の各マスの値は画素値と比較するための閾値であり、‘０’〜‘２５５’のうち任意の値が予め選択されて設定されている。以下では、画素値Ｄ（ｘ、ｙ）に対応する閾値をＴＨ（ｘ、ｙ）で表す。各画素値は、なお、画像データ７０の階調数は２５６階調に限られず、閾値マトリクス７２のサイズも４×４に限られるものではない。
For specific explanation, FIG. 6 shows a case where 256-
図６に示すように、４×４閾値マトリクス７２を、画像データ７０の４×４画素のブロックに当てはめ、注目画素の画素値と注目画素に対応した閾値とを比較する。そして、注目画素の画素値が閾値以上の場合には、その画素の画素値を‘２５５’に量子化し、注目画素の画素値が閾値未満の場合には、その画素の画素値を‘０’に量子化する。例えば図６に示すｘ座標、ｙ座標が共に０の画素（左上隅の画素）が注目画素であった場合、その画素値Ｄ（０、０）は‘２１４’であり、この画素に対応する閾値ＴＨ（０、０）は‘１９２’であるから、Ｄ（０、０）＞ＴＨ（０、０）となる。従って、この画素の画素値は‘２５５’となる。このような処理が各画素について順次行われることにより量子化データ７４が生成される。
As shown in FIG. 6, the 4 × 4
通常のスクリーン法では、このようにして画像データを量子化するため、演算量は少ないが、図６に示すような量子化誤差７６が生じ、画質が劣化する。例えば、前述した左上隅の画素の画素値Ｄ（０、０）は、元の画素値‘２１４’が‘２５５’に量子化されるため、量子化誤差が−４１（＝２１４−２５５）となる。画素値Ｄ（２、０）に至っては、元の画素値‘１６８’が‘０’に量子化されるため、量子化誤差が１６８と非常に大きな値となる。
In the normal screen method, since the image data is quantized in this way, the amount of calculation is small, but a
そこで、本実施形態では、一部の画素について誤差拡散法を適用し、演算量を抑えつつ画質の劣化を防ぐ。 Therefore, in this embodiment, the error diffusion method is applied to some pixels to prevent image quality deterioration while suppressing the amount of calculation.
具体的には、上記の量子化を行った後、ステップ１０２において、現在の注目画素が、誤差拡散法を適用して誤差拡散処理すべき画素（特定画素）であるか否かを判断する。
Specifically, after performing the above quantization, in
特定画素であるか否かの判断は、例えば注目画素の元の画素値と注目画素に対応した量子化データとの差、すなわち量子化誤差を求め、求めた量子化誤差が予め定めた所定閾値以上であるか否かを判断することにより行うことができる。例えば図６の場合において、所定閾値を１６０と設定した場合には、量子化誤差が１６０以上である位置の画素（網掛けされている位置の画素）が特定画素となる。 Whether or not the pixel is a specific pixel is determined by, for example, obtaining a difference between the original pixel value of the target pixel and the quantization data corresponding to the target pixel, that is, a quantization error, and the obtained quantization error is a predetermined threshold value. This can be done by determining whether or not this is the case. For example, in the case of FIG. 6, when the predetermined threshold is set to 160, a pixel at a position where the quantization error is 160 or more (a pixel at a shaded position) is the specific pixel.
そして、ステップ１０２で特定画素であると判断された場合には、ステップ１０４へ移行し、特定画素でないと判断された場合には、ステップ１０８へ移行する。
If it is determined in
ステップ１０４では、特定画素と判断された注目画素について誤差拡散処理を行う。すなわち、予め定めた重み付け係数マトリクスを用いて、注目画素の量子化誤差を周辺画素へ拡散させる。重み付け係数マトリクスとしては、例えば図７（Ａ）に示すような比較的小さな２×２の重み付け係数マトリクス７８を用いることができる。なお、‘＊’は、注目画素を示し、数値は周辺画素に対応した重みを示す。また、重み付け係数マトリクスのサイズ及び重みの値は図７（Ａ）に示すものに限らず、例えば図７（Ｂ）に示すような重み付け係数マトリクス８０を用いてもよい。
In
ここで、誤差が拡散された周辺画素を、誤差加算画素と呼び、その画素値を誤差加算画素値と呼ぶ。誤差加算画素の元の画素値をＤ、その重みをＷ、注目画素の量子化誤差をＥとした場合、誤差加算画素の画素値Ｄ’は次式で計算することができる。 Here, the peripheral pixel in which the error is diffused is called an error addition pixel, and its pixel value is called an error addition pixel value. When the original pixel value of the error addition pixel is D, the weight thereof is W, and the quantization error of the target pixel is E, the pixel value D ′ of the error addition pixel can be calculated by the following equation.
Ｄ’＝Ｄ＋Ｅ×Ｗ …（１）
具体的に、図６に示す場合において座標（２、０）の画素の量子化誤差は‘１６８’であり所定閾値（＝１６０）以上であるので、特定画素となる。この座標（２、０）の画素が注目画素の場合には、この注目画素の右隣の座標（３、０）の誤差加算画素値Ｄ（３、０）は、上記（１）式により、Ｄ（３、０）＝８８＋１６８×（１／２）＝１７２となる。同様に、注目画素の下側の座標（２、１）の誤差加算画素値Ｄ（２、１）は、上記（１）式により、Ｄ（２、１）＝１０６＋１６８×（１／２）＝１９０となる。
D ′ = D + E × W (1)
Specifically, in the case shown in FIG. 6, the quantization error of the pixel at coordinates (2, 0) is “168”, which is equal to or greater than a predetermined threshold (= 160), and thus becomes a specific pixel. When the pixel at this coordinate (2, 0) is the target pixel, the error added pixel value D (3, 0) at the coordinate (3, 0) to the right of the target pixel is expressed by the above equation (1). D (3, 0) = 88 + 168 × (1/2) = 172. Similarly, the error addition pixel value D (2, 1) at the lower coordinate (2, 1) of the target pixel is expressed by D (2, 1) = 106 + 168 × (1/2) = 190.
このように、特定画素について誤差拡散処理を行った場合において、ステップ１００へ戻り、誤差加算画素が注目画素となって量子化処理が実行されると、ハーフトーン処理として適切でない場合がある。そこで、ステップ１０６では、誤差加算画素が注目画素となる前に、その誤差加算画素に対応する閾値が、誤差拡散処理において用いる閾値に近くなるように修正する。例えば、誤差加算画素に対応した元の閾値をＴＨ、入力画像データの画素値が取り得る値の中間値をＭとした場合、修正後の閾値ＴＨ’は次式で計算することができる。
As described above, when the error diffusion process is performed on the specific pixel, the process returns to step 100, and if the quantization process is executed with the error addition pixel as the target pixel, it may not be appropriate as the halftone process. Therefore, in
ＴＨ’＝ＴＨ＋（Ｍ−ＴＨ）／２ …（２）
具体的に、図６の場合では、Ｍ＝１２８であり、上記のように座標（２、０）の画素が注目画素である場合、座標（３、０）の画素に対応する閾値ＴＨは、上記（２）式により、ＴＨ＝９６＋（１２８−９６）／２＝１１２に修正される。同様に、座標（２、１）の画素に対応する閾値ＴＨは、上記（２）式により、ＴＨ＝１６＋（１２８−１６）／２＝７２に修正される。
TH ′ = TH + (M−TH) / 2 (2)
Specifically, in the case of FIG. 6, when M = 128 and the pixel at coordinates (2, 0) is the target pixel as described above, the threshold value TH corresponding to the pixel at coordinates (3, 0) is According to the above equation (2), TH = 96 + (128−96) / 2 = 112. Similarly, the threshold value TH corresponding to the pixel at coordinates (2, 1) is corrected to TH = 16 + (128−16) / 2 = 72 by the above equation (2).
なお、上記（２）式に限らず、誤差加算画素に対応する閾値を、誤差拡散処理において用いる閾値に近くなるように修正する演算であれば、他の式でも良い。また、元の閾値の値に拘らず一律に、入力画像データの画素値が取り得る値の中間値Ｍ、すなわち通常の誤差拡散法で用いられる閾値としてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above equation (2), and any other equation may be used as long as the threshold value corresponding to the error addition pixel is corrected to be close to the threshold value used in the error diffusion process. Further, it may be uniformly set to an intermediate value M that can be taken by the pixel value of the input image data, that is, a threshold value used in a normal error diffusion method regardless of the original threshold value.
ステップ１０８では、全画素について上記の処理が終了したか否かを判断する。すなわち全ての画素を注目画素としてステップ１００〜１０６の処理を行ったか否かを判断し、全画素について終了した場合には、本ルーチンを終了する。
In
一方、全画素について終了していない場合には、ステップ１００へ戻って上記と同様の処理を行う。なお、１ブロック（図６の例では４×４画素）分の処理が終了する毎に閾値マトリクス７２を次のブロックに順次移動させて上記と同様の処理を行うが、この時、ステップ１０６で修正した閾値を元に戻して処理する。すなわち、処理対象のブロックを移動する毎に、閾値マトリクス７２をリセットする。
On the other hand, if all the pixels have not been completed, the process returns to step 100 and the same processing as described above is performed. Each time processing for one block (4 × 4 pixels in the example of FIG. 6) is completed, the
このように、本実施形態では、基本的にはスクリーン法を用いてハーフトーン処理し、一部の特定画素について誤差拡散処理する。これにより、演算量を抑えつつ、画質の劣化を防ぐことができる。 Thus, in the present embodiment, basically, halftone processing is performed using the screen method, and error diffusion processing is performed on some specific pixels. Thereby, it is possible to prevent the image quality from deteriorating while suppressing the calculation amount.
なお、本実施形態では、量子化誤差が所定閾値以上の画素を特定画素とする場合について説明したが、これに限らず、他の方法により特定画素を設定してもよい。例えば、閾値マトリクスの境界領域（周辺領域）に対応した位置の画素を特定画素とするようにしてもよい。例えば、図８に示すように、１６×１６の閾値マトリクス８２を用いる場合、周辺２画素（網掛けされている位置の画素）の領域の画素を特定画素として設定する。この場合は、図５のステップ１０２において、対象画素が上記の特定画素とすべき画素か否かを判断し、特定画素とすべき画素である場合はステップ１０４へ移行し、特定画素とすべき画素でない場合はステップ１０８へ移行する。ステップ１０４では、まず量子化誤差を計算し、上記と同様に誤差拡散処理を行う。このように、閾値マトリクスの境界領域の画素を特定画素として、この特定画素について誤差拡散処理を行うことにより、境界領域の画像の劣化を防ぐことができると共に、全ての画素について誤差拡散処理を行う場合と比較して演算量を大幅に少なくすることができる。
In the present embodiment, the case where the pixel whose quantization error is equal to or greater than the predetermined threshold is set as the specific pixel is described. However, the present invention is not limited to this, and the specific pixel may be set by another method. For example, a pixel at a position corresponding to the boundary area (peripheral area) of the threshold matrix may be set as the specific pixel. For example, as illustrated in FIG. 8, when a 16 × 16
また、特定画素が二次元的にランダムな位置となるように設定してもよい。この場合、例えば図９に示すような１６×１６の所謂ブルーノイズマスク８４を用いて特定画素を設定することができる。ブルーノイズマスク８４の各マスには、１〜２５６の数値が設定されており、例えば６以下の数値のマスの位置に対応した画素を特定画素として設定する。この場合、図１０に示すように網掛けされた位置の合計６個の画素８６が特定画素として設定される。この場合も図８の場合と同様に、図５のステップ１０２において、対象画素が上記の特定画素とすべき画素か否かを判断し、特定画素とすべき画素である場合はステップ１０４へ移行し、特定画素とすべき画素でない場合はステップ１０８へ移行する。ステップ１０４では、まず量子化誤差を計算し、上記と同様に誤差拡散処理を行う。このようにランダムに一部の画素を特定画素として設定し、誤差拡散処理を行うことにより、演算量を抑えつつ、画質の劣化を抑えることができる。
Further, the specific pixel may be set to be a two-dimensional random position. In this case, for example, a specific pixel can be set using a so-called
また、画質モードを設定可能なインクジェットプリンタの場合、画質モードに応じて特定画素の数を変更してもよい。例えば、印刷時間を優先させる標準画質モードと印刷時間を多少犠牲にしても画質を優先させる高画質モードとを選択可能な場合、高画質モードが設定された場合には、特定画素の数が標準画質モードの場合と比較して増加するようにする。例えば、量子化誤差が所定閾値以上の画素を特定画素とする場合には、所定閾値を標準画質モードの場合よりも小さい値に設定することにより、特定画素の数を増加させることができる。この結果、誤差拡散処理される画素が増加し、画質を向上させることができる。 In the case of an ink jet printer that can set the image quality mode, the number of specific pixels may be changed according to the image quality mode. For example, if you can select the standard image quality mode that prioritizes printing time and the high image quality mode that prioritizes image quality even at the expense of printing time, if the high image quality mode is set, the number of specific pixels is standard. Increase in comparison with the image quality mode. For example, when a pixel having a quantization error equal to or greater than a predetermined threshold is set as the specific pixel, the number of specific pixels can be increased by setting the predetermined threshold to a value smaller than that in the standard image quality mode. As a result, the number of pixels subjected to error diffusion processing increases, and the image quality can be improved.
また、閾値マトリクスの境界領域に対応した位置の画素を特定画素とする場合には、標準画質モードの時に例えば周辺２画素の領域の画素を特定画素とする場合には、高画質モードの場合には、周辺３画素以上の領域の画素を特定画素とすればよい。 Also, when the pixel at the position corresponding to the boundary region of the threshold matrix is set as the specific pixel, for example, when the pixel in the peripheral two pixel region is set as the specific pixel in the standard image quality mode, in the high image quality mode. In this case, the pixels in the area of 3 or more pixels in the periphery may be set as the specific pixels.
また、図８に示すようなブルーノイズマスク８４を用いて、所定値以下のマスの位置に対応した画素を特定画素とする場合には、標準画質モードの場合と比較して前記所定値を大きな値に設定する。これにより、高画質モードが設定された場合に、特定画素の数を増加させることができる。この結果、誤差拡散処理される画素が増加し、画質を向上させることができる。
Further, when the
なお、本実施形態では、インクジェットプリンタに本発明を適用した場合について説明したが、高階調の画像データからハーフトーン処理により変換された低階調の画像データに基づいて画像を記録するプリンタであれば、インクジェットプリンタに限らず他の種類のプリンタにも本発明を適用可能である。 In the present embodiment, the case where the present invention is applied to an ink jet printer has been described. However, a printer that records an image based on low gradation image data converted from high gradation image data by halftone processing. For example, the present invention can be applied to other types of printers as well as inkjet printers.
また、本実施形態では、多階調のカラー画像を２値化したデータに基づいて記録する構成のインクジェットプリンタについて説明したが、多階調のカラー画像を多値化したデータに基づいて記録する構成のインクジェットプリンタにも本発明を適用可能である。 In the present embodiment, an inkjet printer configured to record a multi-tone color image based on binarized data has been described. However, a multi-tone color image is recorded based on multi-value data. The present invention can also be applied to an inkjet printer having a configuration.
１２ インクジェット記録装置
３０ 記録ヘッドアレイ
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ インクジェット記録ヘッド
５８ 色変換部
６０ 制御部
６２ 色変換部
６４ 画像処理部（量子化手段、誤差拡散手段）
６６ 記録データ作成部
６８ 画像記録部
７０ 閾値マトリクス
12
66 Recording
Claims (8)
前記入力画像データの各画素値と、異なる複数の閾値が設定された予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、前記入力画像データを量子化して量子化データを生成する量子化手段と、
前記入力画像データと前記量子化データとに基づいて、量子化誤差の絶対値が予め定めた所定閾値以上となる画素を求め、当該求めた画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行う誤差拡散手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus that converts input image data into image data having a gradation number lower than the gradation number of the input image data,
Quantization that generates quantized data by quantizing the input image data based on a comparison result between each pixel value of the input image data and each threshold value of a predetermined threshold matrix in which a plurality of different threshold values are set Means,
Based on the input image data and the quantized data, a pixel whose absolute value of quantization error is equal to or greater than a predetermined threshold value is determined, and the determined pixel is a specific pixel to be error diffused by an error diffusion method. Error diffusion means for performing error diffusion processing;
An image processing apparatus comprising:
前記入力画像データの各画素値と、異なる複数の閾値が設定された予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、前記入力画像データを量子化して量子化データを生成する量子化手段と、 Quantization that generates quantized data by quantizing the input image data based on a comparison result between each pixel value of the input image data and each threshold value of a predetermined threshold matrix in which a plurality of different threshold values are set Means,
前記閾値マトリクスの境界領域に対応する位置の画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行う誤差拡散手段と、 Error diffusion means for performing error diffusion processing, with the pixel at a position corresponding to the boundary region of the threshold matrix as a specific pixel to be error diffused by an error diffusion method;
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus comprising:
前記入力画像データの各画素値と、異なる複数の閾値が設定された予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、前記入力画像データを量子化して量子化データを生成する量子化手段と、 Quantization that generates quantized data by quantizing the input image data based on a comparison result between each pixel value of the input image data and each threshold value of a predetermined threshold matrix in which a plurality of different threshold values are set Means,
異なる複数の数値がランダムに設定された所定のマトリクスパターンに基づいて設定した２次元的に偏りのないランダムな位置の画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行う誤差拡散手段と、 An error for performing error diffusion processing using a two-dimensionally non-biased random pixel set based on a predetermined matrix pattern in which a plurality of different numerical values are set at random as a specific pixel to be error-diffused by the error diffusion method Spreading means;
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus comprising:
前記入力画像データの各画素値と、異なる複数の閾値が設定された予め定めた閾値マトリクスの各閾値との比較結果に基づいて、前記入力画像データを量子化して量子化データを生成する量子化手段と、 Quantization that generates quantized data by quantizing the input image data based on a comparison result between each pixel value of the input image data and each threshold value of a predetermined threshold matrix in which different threshold values are set Means,
予め定めた条件を満たす一部の画素を誤差拡散法により誤差拡散すべき特定画素として、誤差拡散処理を行うと共に、画質モードに応じて前記特定画素の数を変更する誤差拡散手段と、 Error diffusion means for performing error diffusion processing and changing the number of the specific pixels according to an image quality mode, with a part of pixels satisfying a predetermined condition as specific pixels to be error diffused by an error diffusion method;
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus comprising:
前記画像処理装置により画像処理された画像データに基づいて、記録媒体に画像を記録する記録手段と、
を有する画像記録装置。 The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 6 ,
Recording means for recording an image on a recording medium based on image data image-processed by the image processing device;
An image recording apparatus.
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