JP4385626B2 - 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムにかかり、特に、面積階調または濃度階調もしくはそれらの混在により単位面積当たりの濃度が異なる複数種類のドットを形成して多階調で画像を印刷記録する画像記録装置に好適な画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカラー画像の出力装置の一つとして、複数の色のインクを備えたカラーインクジェットプリンタが提案され、画像を印刷するのに広く用いられている。インクジェットプリンタは、複数のノズルを集積配列したヘッドを、紙等の印刷媒体を送る方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に移動しつつ、ヘッドにある複数のノズルから吐出されるインク粒子を印刷媒体上に着弾させることでインクドットを形成して画像を記録する。インクは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を基本色として用いられている。
【０００３】
この種のインクジェットプリンタでは、近年、ノズルの高密度化が進み、ヘッド内のノズル数も多くなってきている。一方、印字スピードの高速化への要求は高く、１ラインを１回のヘッド走査で完成させる（１パスで画像を作る）ようになってきている。従来は１ラインを複数のノズルを使うことで、不良ノズルがあっても、それが与える影響を小さくしていたが、１パスで画像を作るようにした結果、各ノズルの吐出特性が画質に与える影響は大きくなる。従って、１パスで良好な画質を得るには、全ノズルにおいて良好な吐出状態の実現が望まれが、現実には、加工精度やコストの面から達成は難しく、１ヘッドあたりのノズル数も増えていることもあり、吐出状態の良くないノズルが含まれることが多くなる。そのため、画質劣化（白筋などのバンディング等）が現れやすくなる。
【０００４】
このような不良ノズルに対する画質補正としては、例えば、特許文献１に記載に技術などが提案されている。
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、複数の記録素子よってラインあるいはドットを被記録媒体上に記録する際に、ラインあるいはドットが被記録媒体上の所定の位置から、規則的にずれを生じている時に、ずれの生じている記録素子及びそれに隣接する記録素子のラインの太さあるいはドット径を変化させることが提案されている。すなわち、不良ノズルに隣接するライン（画素）のドット径を大きくすることが提案されている。これによって、ラインあるいはドットの規則的なずれによって生じる縞模様を視覚的に目立たないようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２−１９２９５５号公報（第１〜２頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、不良ノズルの隣接画素のドット径を変化させても、さらにもう１つ隣の画素との濃度むらが発生する、という問題がある。
【０００８】
例えば、図１０に示すように、特許文献１に記載の技術では、＃４のドットが上方向にずれていた場合、＃３のドットを小さくし、＃５のドットを大きくする。しかしながら、＃２と＃６はなにも変化させないので、＃３を小さくしたことによって＃２と＃３の間には白筋が入り、＃５を大きくしたことによって＃５と＃６の間には濃くなる黒筋が入る。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、画質劣化を低減することが可能な画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、画素毎に階調値を備える画像データを入力する入力手段と、画素毎にドットを形成する複数の画素記録部が配列され、単一色につきそれぞれ面積階調、或いは面積階調及び濃度階調により、単位面積当たりの濃度が異なる複数種類のドットを形成可能な記録ヘッドと、前記複数の画素記録部のうち、インクが不吐出の状態及び吐出状態が悪い状態を含む不良により正常にドット形成不能な不良画素記録部によるドット形成を禁止する禁止手段と、前記入力手段によって入力された前記画像データを前記記録ヘッドがドット形成可能な前記複数種類の階調数に量子化する際に、前記不良画素記録部の近傍の不良画素近傍画素記録部に対応する前記画像データと、該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部に対応する前記画像データと、でそれぞれ異なる量子化を行うと共に、前記不良画素近傍画素記録部に対応する前記画像データを量子化した後の階調数よりも、該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部に対応する前記画像データを量子化した後の階調数の方が、高い階調数となるように量子化を行う量子化手段と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、入力手段では、画素毎に階調値を備える画像データが入力される。例えば、０〜２５５の階調値を備える画像データが入力される。
【００１２】
禁止手段では、複数の画素記録部のうち、インクが不吐出の状態及び吐出状態が悪い状態を含む不良により正常にドット形成不能な不良画素記録部によるドット形成が禁止される。
【００１３】
また、量子化手段では、入力手段によって入力された画像データを、記録ヘッドがドット形成可能な階調数に量子化するが、この時、量子化手段では、不良画素記録部の近傍の不良画素近傍画素記録部に対応する画像データと、該不良画素近傍画素記録部以外の画素記録部に対応する画像データと、でそれぞれ異なる量子化がなされる。例えば、量子化手段は、２５６階調の画像データを２〜４階調の画像データに量子化する際に、不良画素近傍画素記録部に対応する画像データを２階調に、これ以外の画素記録部は４階調になるように画像データを量子化する。このように、量子化することによって、不良画素記録部ではドットが形成されず、その周辺ではインクの乗る面積が大きい大滴が増えることで、不良画素記録部による白筋等のバンディングを抑制することが可能となり、画質劣化を低減することができる。
【００１４】
また、量子化手段が、不良画素近傍画素記録部に対応する画像データを量子化した後の階調数よりも、該不良画素希望画素記録部以外の画素記録部に対応する画像データを量子化した後の階調数の方が、高い階調数となるように量子化することによって、不良画素記録部ではドットが形成されず、その近傍では、階調数が低くなり、不良画素記録部による白筋を目立たなくすることができる。
【００１５】
なお、一般に量子化の階調数が少ない方が粒状性は悪いので、不良画素近傍画素記録部は、該不良画素近傍画素記録部以外の画素記録部に比べて粒状性が悪化する。しかし、量子化手段を、請求項２に記載の発明のように、不良画素近傍画素記録部と該不良画素近傍画素記録部以外の画素記録部との間に位置する画素記録部に対応する画像データに対して徐々に階調数が高くなるように画像データを量子化することによって、不良画素近傍画素記録部と該不良画素近傍画素記録部以外の画素記録部との間に発生する境界を目立たなくすることができ、画質の連続性が保たれる。
【００１６】
なお、請求項３及び請求項４に記載の画像処理方法は、上述の請求項１及び請求項２に記載の画像処理装置に適用可能な画像処理方法であり、請求項５及び請求項６に記載の画像処理プログラムも同様に、請求項１及び請求項２に記載の画像処理装置等に適用可能な画像処理プログラムである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施の形態は、インクジェットプリンタを含む印刷システムに本発明を適用したものである。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係わるインクジェットプリンタを含む印刷システムの概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
コンピュータ１０には、入力機器２０と、インクジェットプリンタ２２を含む出力機器２１と、図示しない記憶機器や通信機器が接続されている。入力インタフェース（ＩＦ）部１１及び出力ＩＦ部１２は、上述した各種機器とコンピュータ１０との間で授受されるデータの制御を行う。コンピュータ１０内で行う印刷に係わる各種処理は、制御・演算部１３が司る。
【００２０】
図２は、印刷システムのソフトウエア構成を示すブロック図である。
【００２１】
アプリケーションプログラム４１から印刷命令が出されると、コンピュータ１０のプリンタドライバ４７はデータを受け取り、インクジェットプリンタ２２で出力可能なデータ形式に変換して出力する。
【００２２】
プリンタドライバ４７がアプリケーションプログラム４１からデータを受け取ると、最初のプリンタドライバ４７内の解像度変換モジュール４２が処理を開始する。この解像度変換モジュール４２は、インクジェットプリンタ２２が出力可能な解像度に変換する役割を果たす。色変換モジュール４３は、色変換テーブル４４に従ってデータを色変換を行う。色変換テーブル４４は、画像データが作る色の特性とインクジェットプリンタ２２で表現する色の特性とが合うように別途作成し、保存している。具体的な色構成としては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）からなる画像データをインクジェットプリンタ２２が構成するシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各インクの組み合わせによって表現できる色に合わせたデータに変換する役割を担う。量子化モジュール４５は、インクジェットプリンタ２２が表現可能な量子数に量子化する役割を担う。ラスタライズ４６は、量子化モジュール４５で量子化された量子化データをインクジェットプリンタ２２に転送すべきデータに置換する役割を担い、置換終了後、インクジェットプリンタ２２へ転送する。
【００２３】
図３は、インクジェットプリンタ２２の概略構成図を示す。インクジェットプリンタ２２は、主制御を司る制御回路３１と、キャリッジモータ３２によってキャリッジ３７をプラテン３９の軸方向に動かすための駆動機構と、紙送りモータ３８によって記録媒体Ｐを搬送するための搬送機構と、キャリッジ３７に配備された印字ヘッド４０を駆動してインクの吐出とドットの形成とを行うための印字機構とから構成されている。
【００２４】
このうち、駆動機構は、キャリッジ３７の動きをサポートするためにプラテン３９の軸と並行に備え付けられた軸３６、キャリッジモータ３２との間の駆動ベルト３３を張るためのプーリ３５、キャリッジ３７の原点を検出するための位置検出センサ３４等から構成されている。すなわち、キャリッジモータ３２の回転方向に応じた方向にベルト３３が移動し、これに伴い、キャリッジ３７及び印字ヘッド４０が軸３６に案内されて図中、キャリッジモータ３２の設置位置方向（往方向）か、プーリ３５の設置位置方向（復方向）に移送される。
【００２５】
また、印字機構は、キャリッジ３７に備え付けられた黒インク用のカートリッジ４１１Ｋとカラーインク用（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色とする）のカートリッジ４１２Ｃ、４１３Ｍ、４１４Ｙを含む他、キャリッジ３７に配備された印字ヘッド４０には各色インク毎に黒インク用のヘッド４１Ｋ、３色カラー用のヘッド４１０Ｃ、４１０Ｍ、４１０Ｙが装着されている。
【００２６】
制御回路３１は、コンピュータ１０から記録方向とＣＭＹＫ各インクの吐出量の情報を受け取り、記録処理を実行する。記録媒体Ｐは、主走査方向であるキャリッジ３７及び印字ヘッド４０の移送方向（往方向）、復方向）と直交する方向（副走査方向）に搬送される。
【００２７】
図４は、印字ヘッド４０の構成を斜め下方（記録媒体側）から見た斜視図である。図４において、印字ヘッド４０は、ヘッド本体４１０と、その上部に設置されている黒インクのカートリッジ４１１Ｋと、Ｃ、Ｍ、Ｙのカラーインクのカートリッジ４１２Ｃ、４１３Ｍ、４１４Ｙとから構成されている。ヘッド本体４１０には、上部のインクカートリッジのインクの色に対応したノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ、４２４Ｙが実装されている。
【００２８】
各ノズル列は、それぞれ記録媒体Ｐの送り方向に配列された複数のノズルからなり、また、ノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ、４２４Ｙは、記録媒体Ｐの送り方向に直交する方向（すなわち、キャリッジ３７の移動方向）に配列されている。図４では、左からＹ（ノズル列４２４Ｙ）、Ｍ（ノズル列４２３Ｍ）、Ｃ（ノズル列４２２Ｃ）及びＫ（ノズル列４２１Ｋ）の順に並んでいる。また、図４において、左から右に移動するときを往方向、右から左に移動するときを復方向とし、往方向ではＫＣＹＭの順で、復方向ではＹＭＣＫの順でインクが記録媒体に着弾することとなる。
【００２９】
なお、各ノズル列の配列は、図４では、各色毎に配列して示すが、これに限るものではく、千鳥配列等の種々の配列を適用することができる。
【００３０】
ヘッド本体４１０の内部では、カートリッジ４１１Ｋ、４１２Ｃ、４１３Ｍ、及び４１４Ｙからノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ及び４２４Ｙにインクが供給される。ノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ及び４２４Ｙを構成する各々のノズルには、圧電素子が備わっている。
【００３１】
圧電素子は、周知のように、電圧を印加することにより形状が変化する性質を有しているので、この形状変化を利用して、ノズルから上部のインクカートリッジのインクを吐出し、記録媒体Ｐ上にドットを形成することで印刷（記録）を行う。このとき、圧電素子の形状変化を制御することにより、ドットの大きさを制御することが可能である。
【００３２】
なお、本実施の形態では、圧電素子を用いてインクを吐出するヘッドを備えた方式を適用するが、他の方法によりインクを吐出する記録装置を適用するようにしてもよい。例えば、ノズル近傍に熱を加えることで発生する泡により、インクを吐出する記録装置（加える熱量の違いでドットの大きさを制御する）などにも適用可能である。
【００３３】
次にインクジェットプリンタ２２で印刷するための多値量子化データの作成処理について説明する。図５は、量子化データ作成処理ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図１に示したコンピュータ１０内の制御・演算部１３が図２に示したソフトウエアを実行することによって行われる処理である。
【００３４】
まず、量子化データ作成処理が開始されると、制御・演算部１３には、オリジナルデータが入力される（Ｓ１０）。オリジナルデータは、各画素Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色について、０から２５５までの２５６階調の階調数を備える。このオリジナルデータの解像度は任意である。
【００３５】
制御・演算部１３は、入力されたオリジナルデータの解像度をインクジェットプリンタ２２で印刷するための解像度に変換する（Ｓ１２）。なお、この解像度変換処理は、ユーザの要求や入力されたデータの解像度によっては、本処理を行わずに印刷を実行しても構わない。
【００３６】
さらに、制御・演算部１３は、色変換処理を行う（Ｓ１４）。色変換処理とは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色からなるデータをＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのデータに変換する処理である。この色変換処理は、インクジェットプリンタ２２のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの特性に合わせた組み合わせを予め記憶した色変換テーブルルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて行う。
【００３７】
一般にプリンタで表現可能な階調数は、オリジナルデータが持つ階調数よりも小さいものである。例えば、ビットマップ（Ｂｍｐ）ファイルで代表されるオリジナルデータの階調数は、ＲＧＢ各１色当たり２５６階調であるのに対して、プリンタが表現可能な階調数は高々１０階調にも満たないことが多い。そのため、制御・演算部１３は、色変換処理を行ったデータに対して、プリンタで表現可能な階調数まで階調数を下げる量子化処理を行う（Ｓ１６）。ここでは、オリジナルデータの持つ階調値２５６の種類の中からインクジェットプリンタ２２が表現可能な階調数の４種類への量子化を行うものとする。本実施の形態では、インクジェットプリンタ２２が表現可能な４種類の階調は、「ドット非形成」、「小滴の形成」、「中滴の形成」、「大滴の形成」であるとするが、インクジェットプリンタ２２が表現可能な４種類の階調は、「ドット非形成」、「低濃度インクの形成」、「中濃度インクの形成」、「高濃度インクの形成」という具合に異なるインク濃度を用いて実行してもよいし、ドットの大きさ及びインク濃度の組み合わせで実行するようにしてもよい。また、インクジェットプリンタ２２が表現可能な階調数は、４種類の階調に限るものではなく、例えば、３種類や５種類以上の複数種類の階調としてもよい。なお、量子化処理の詳細については後述する。
【００３８】
ところで、制御・演算部１３は、量子化処理が各色毎に行い全色について量子化処理を終了したか否か判定し、全色について量子化処理が終了した時点で量子化データ作成処理のルーチンを終了する。
【００３９】
このようにして、量子化された全色の画像データは、最終的に制御・演算部１３によりインクジェットプリンタ２２で処理可能なデータ形式に変換した後、出力ＩＦ部１２を介してインクジェットプリンタ２２に転送される。
［第１実施形態］
続いて、本発明の第１実施形態に係わる上述の量子化処理について詳細に説明する。図６は、制御・演算部１３によって行われる第１実施形態に係わる量子化処理の流れを示すフローチャートである。なお、本実施形態の量子化処理で行う量子化演算方法は、一般的に知られている誤差拡散法を用いて行う例を示し、誤差拡散法の詳細な説明については省略する。
【００４０】
以下の説明では、インクジェットプリンタ２２の印字ヘッド４０のノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ、４２４Ｙは、インク滴が吐出されない、または吐出状態が悪いノズルがある場合があり、このようなノズル位置は、予め製造段階で検出して、制御・演算部１３に記憶してあるものとして説明する。
【００４１】
まず、制御・演算部１３に画素毎の画像内での座標と色変換したデータとを読み込む（Ｓ２０）。
【００４２】
次に、制御・演算部１３は、周辺画素で発生した誤差を予め決められた重み付けをし、それらの誤差の合計を、読み込んだ画素の画像データに加算して（Ｓ２４）、当該画像データが予め記憶された不良ノズルに対応する画素か否か判定する（Ｓ２６）。
【００４３】
制御・演算部１３は、不良ノズルに対応する画素ではないと判定した場合には、続いて不良ノズルの周辺の画素か否か判定する（Ｓ２８）。ここで不良ノズルの周辺の画素の判定は、例えば、不良ノズルに隣接したノズルか否かや不良ノズルの前後数列に対応するノズルであるか否かを判定することによってなされる。
【００４４】
不良ノズル周辺の画素であると判定した場合には、「滴なし／大滴」の２値ハーフトーンでの量子化を行う（Ｓ３０）。すなわち、２値誤差拡散による量子化演算を行う。
【００４５】
また、不良ノズル周辺の画素ではないと判定した場合には、通常ハーフトーンでの量子化を行う（Ｓ３２）。本実施形態では、通常ハーフトーンは「滴なし／小滴／中滴／大滴」の４値ハーフトーンを行う。すなわち、４値誤差拡散による量子化演算を行う。
【００４６】
一方、不良ノズルに対応する画素であると判定した場合には、ドットレベルを「滴なし」に固定する（Ｓ３４）。すなわち、不良ノズルによるドット形成を禁止する。
【００４７】
このように量子化演算の方法が決定すると、制御・演算部１３は、決定した量子化演算の方法に従ってドットサイズ（ドットレベル）を決定する（Ｓ３６）。この時、入力画像データと出力ドットレベルとの誤差を算出して（Ｓ４０）、予め決められた重み付けを行って周辺の画素に誤差を拡散させる。
【００４８】
そして、全画素についてドットレベルの決定が終了したか否か判定し（Ｓ３８）、全画素のドットレベルの決定が終了してない場合には、画像データの読み込みが行われて上述の処理が繰り返される。
【００４９】
例えば、図７（Ａ）に示すように、ノズル列の＃４のノズルが欠けていることによるノズル不良であった場合、＃４のノズルによるインクの吐出がなされず、バンディング（白筋）となって画像に現れる。本実施形態では、上述のように量子化処理を行うことによって、図７（Ｂ）に示すように、＃４のノズルは吐出されず、その誤差を周辺に拡散する。この時、図７（Ｂ）では、＃２と＃３のノズルについは、２値誤差拡散による量子化演算を行ったドットレベルとし、それ以外については、４値誤差拡散による量子化演算を行う。これによって、図７（Ｂ）に示すように、大滴はインクの広がる面積が大きいので、＃４ノズルの吐出されない部分を補間することができ、バンディング（白筋）の発生を抑制すことができる。
【００５０】
すなわち、不良ノズル周辺の画素では２値誤差拡散による量子化演算を行うので、大滴周辺ではドットは発生しにくく、ドットが置かれない画素が増える。その結果、１ライン内で全くドットが置かれなくても目立たなくなる。図７（Ｂ）では、＃４ノズルでは、ドットが置かれないが、その周辺でも２値誤差拡散による量子化演算を行うので、ドットが置かれない画素が多くなり、バンディングが目立たなくなる。
【００５１】
従って、このように、不良ノズル周辺のノズルとその他のノズルで異なる量子化演算を行うことにより、バンディングを効果的に抑制することができる。
【００５２】
なお、本実施形態では、誤差拡散法を用いて量子化演算を行う際に、不良ノズル近傍で大きなドットを出やすくするために、不良ノズル近傍の画素での画像階調値（画像データ）を大きくなる（濃度を上げる）ように補正してから誤差拡散を行うようにしてもよい。
［第２実施形態］
続いて、本発明の第２実施形態に係わる上述の量子化処理について詳細に説明する。
【００５３】
第１実施形態では、２値誤差拡散による量子化演算を行う行と、４値誤差拡散による量子化演算を行う行と、ハーフトーンの種類を行単位で変更するようにしたが、この場合には、２値誤差拡散と４値誤差拡散との間の不連続性が発生する可能性がある。例えば、図７（Ｂ）において、＃１と＃２は４値誤差拡散なので、粒状性がなく高い画質を維持する。しかしながら２値誤差拡散にした＃３になると突如粒状性が悪化するような現象が考えられる。図７（Ｂ）のように２値誤差拡散の領域が１行では粒状性悪化は目立たないが、２値誤差拡散の領域が広くなると、上で述べた粒状性悪化が問題になる。第１実施形態では、量子化演算に誤差拡散法を用いて量子化演算を行ったので、画質上の連続性はある程度維持される。しかしながら、ディザ法による量子化演算を行うことを考えた場合には、画質の不連続性が顕著に現れる。
【００５４】
そこで、第２実施形態に係わる量子化処理では、画質上の連続性を維持するために、２値誤差拡散による量子化演算を行う領域から通常誤差拡散による量子化演算を行う領域へ移り変わる境界を徐々に移り変わるようにする。具体的には、図８に示すように、不良ノズルの隣接画素は２値誤差拡散による量子化演算を行い、さらに２値誤差拡散による量子化演算を行う画素に隣接する画素は、２値誤差拡散と４値誤差拡散を交互の列で行うように量子化演算を行う。
【００５５】
図９は、制御・演算部１３によって行われる第２実施形態に係わる量子化処理の流れを示すフローチャートである。なお、本実施形態の量子化処理で行う量子化演算方法も、一般的に知られている誤差拡散法を用いて行う例を示し、誤差拡散法の詳細な説明については省略する。
【００５６】
以下の説明では、第１実施形態と同様に、予め不良ノズルを検出して、制御・演算部１３に不良ノズルの位置を予め記憶してあるものとして説明する。
【００５７】
まず、制御・演算部１３に画素毎の画像内での座標と色変換したデータとを読み込む（Ｓ５０）。
【００５８】
次に、制御・演算部１３は、周辺画素で発生した誤差を予め決めたれた重み付けをし、それらの誤差の合計を、読み込んだ画素の画像データに加算して（Ｓ５４）、当該画像データが予め記憶された不良ノズルに対応する画素か否か判定する（Ｓ５６）。また、周辺画素からの誤差がない場合には、そのまま不良ノズルに対応する画素か否か判定する（Ｓ５６）。
【００５９】
制御・演算部１３は、不良ノズルに対応する画素ではないと判定した場合には、続いて不良ノズルの周辺の行の画素か否か判定する（Ｓ５８）。ここで不良ノズルの周辺の行の画素か否かの判定は、例えば、図８で示すように、＃４が不良ノズルであるとすると、＃２又は＃３のノズルに対応する画素か否かを判定することによってなされる。
【００６０】
不良ノズル周辺の行の画素である場合には、次に、不良ノズルに隣接する行の画素か否か判定し（Ｓ６０）、不良ノズルに隣接する行の画素ではない場合には、偶数列か否か判定し（Ｓ６２）、偶数列の場合には、通常ハーフトーンでの量子化を行う（Ｓ６４）。本実施の形態でも、通常ハーフトーンは「滴なし／小滴／中滴／大滴」の４値ハーフトーンを行う。すなわち、４値誤差拡散による量子化演算を行う。
【００６１】
また、奇数列であった場合または不良ノズルに隣接する行の画素であった場合には、「滴なし／大滴」の２値ハーフトーンでの量子化を行う（Ｓ６６）。すなわち、２値誤差拡散による量子化演算を行う。
【００６２】
一方、不良ノズル周辺の行の画素ではない場合には、通常ハーフトーンでの量子化を行い（Ｓ６４）、不良ノズルに対応する画素である場合には、ドットレベルを「滴なし」に固定する（Ｓ６８）。
【００６３】
このように量子化演算の方法が決定すると、制御・演算部１３は、決定した量子化演算の方法に従ってドットサイズ（ドットレベル）を決定する（Ｓ７０）。
【００６４】
そして、全画素についてドットレベルの決定が終了したか否か判定し（Ｓ７２）、全画素のドットレベルの決定が終了してない場合には、画像データの読み込みが行われて上述の処理が繰り返される。この時、入力画像データと出力ドットレベルとの誤差を算出して（Ｓ７４）、読み込んだ次の画素に加算する（Ｓ５０〜Ｓ５４）。
【００６５】
すなわち、図８に示すように、不良ノズル（図８では、＃４）は「滴なし／大滴」として、隣接する画素は２値誤差拡散による量子化演算を行い、不良ノズルに対応する画素の隣接画素にさらに隣接する画素は、偶数列を４値誤差拡散による量子化処理を行うと共に奇数列を２値誤差拡散による量子化処理を行い、それ以外の画素については４値誤差拡散による量子化を行う。
【００６６】
このように、第２実施形態では、２値誤差拡散による量子化演算を行う領域から通常誤差拡散による量子化演算を行う領域へ移り変わる境界を徐々に移り変わるようにする量子化処理を行うので、画質上の連続性を維持することができる。そして、ディザ法による量子化演算を行った場合にも画質上の連続性を維持することができる。
【００６７】
なお、第２実施形態では、不良ノズルの隣の行に対応する画素を２値誤差拡散による量子化演算を行い、更にその隣については、列毎に交互に２値誤差拡散と４値誤差拡散による量子化演算を行い、これら以外について４値誤差拡散による量子化演算を行うようにしたが、これに限るものではなく、例えば、不良ノズルに隣接する数行に対応する画素を２値誤差拡散による量子化演算を行い、さらにこれに隣接する数行について列毎に交互に２値誤差拡散と４値誤差拡散による量子化演算を行い、これら以外について４値誤差拡散による量子化演算を行うようにしてもよい。また、２値誤差拡散による量子化演算を行う領域か４値誤差拡散による量子化塩酸を行う領域への移り変わる境界は、列毎に交互に２値誤差拡散による量子化演算と４値誤差拡散による量子化演算とを行うようにしたが、これに限るものではなく、徐々に移り変わるのであれば、列毎に交互ではなく、２列毎等にしてもよい。
【００６８】
また、上記の第１及び第２実施形態では、量子化演算の方法として誤差拡散法を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、ディザ法による量子化演算を行うことも可能である。この場合には、不良ノズルの周辺の画素とそれ以外の画素かによって、重み付けを異なるようにすることによって第１及び第２実施形態と同様に量子化処理を行うことができる。
【００６９】
さらに、上記の第１及び第２実施形態では、面積階調により複数種類のドットを形成する場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、面積階調及び濃度階調を組み合わせて複数種類のドットを形成するものに本発明を適用するようにしてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、不良画素記録部の近傍の不良画素近傍画素記録部に対応する画像データと、該不良画素近傍画素記録部以外の画素記録部に対応する画像データと、でそれぞれ異なる量子化を行うことによって、不良画素記録部の近傍では、階調数が低くなるように量子化を行うことが可能となるので、不良画素記録部による白筋を目立たなくすることができ、不良ノズルによる画質劣化を低減することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係わるインクジェットプリンタを含む印刷システムの概略構成を示すブロックである。
【図２】 本発明の実施の形態に係わる印刷システムのソフトウエア構成を示すブロック図である。
【図３】 インクジェットプリンタの概略構成図を示す。
【図４】 印字ヘッドの構成を斜め下方（記録媒体側）から見た斜視図である。
【図５】 量子化データ作成処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】 第１実施形態に係わる量子化処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】 （Ａ）はノズル欠けによるバンディング（白筋）の発生例を示す図であり、（Ｂ）は第１実施形態に係わる量子化処理によるバンディング低減を示す図である。
【図８】 第２実施形態に係わる量子化処理を説明するための模式図である。
【図９】 第２実施形態に係わる量子化処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】 従来技術の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ コンピュータ
１１ 入力ＩＦ部
３７ キャリッジ
４０ 印字ヘッド
４５ 量子化モジュール
４１０ ヘッド本体
４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ、４２４Ｙ ノズル列
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムにかかり、特に、面積階調または濃度階調もしくはそれらの混在により単位面積当たりの濃度が異なる複数種類のドットを形成して多階調で画像を印刷記録する画像記録装置に好適な画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカラー画像の出力装置の一つとして、複数の色のインクを備えたカラーインクジェットプリンタが提案され、画像を印刷するのに広く用いられている。インクジェットプリンタは、複数のノズルを集積配列したヘッドを、紙等の印刷媒体を送る方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に移動しつつ、ヘッドにある複数のノズルから吐出されるインク粒子を印刷媒体上に着弾させることでインクドットを形成して画像を記録する。インクは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を基本色として用いられている。
【０００３】
この種のインクジェットプリンタでは、近年、ノズルの高密度化が進み、ヘッド内のノズル数も多くなってきている。一方、印字スピードの高速化への要求は高く、１ラインを１回のヘッド走査で完成させる（１パスで画像を作る）ようになってきている。従来は１ラインを複数のノズルを使うことで、不良ノズルがあっても、それが与える影響を小さくしていたが、１パスで画像を作るようにした結果、各ノズルの吐出特性が画質に与える影響は大きくなる。従って、１パスで良好な画質を得るには、全ノズルにおいて良好な吐出状態の実現が望まれが、現実には、加工精度やコストの面から達成は難しく、１ヘッドあたりのノズル数も増えていることもあり、吐出状態の良くないノズルが含まれることが多くなる。そのため、画質劣化（白筋などのバンディング等）が現れやすくなる。
【０００４】
このような不良ノズルに対する画質補正としては、例えば、特許文献１に記載に技術などが提案されている。
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、複数の記録素子よってラインあるいはドットを被記録媒体上に記録する際に、ラインあるいはドットが被記録媒体上の所定の位置から、規則的にずれを生じている時に、ずれの生じている記録素子及びそれに隣接する記録素子のラインの太さあるいはドット径を変化させることが提案されている。すなわち、不良ノズルに隣接するライン（画素）のドット径を大きくすることが提案されている。これによって、ラインあるいはドットの規則的なずれによって生じる縞模様を視覚的に目立たないようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２−１９２９５５号公報（第１〜２頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、不良ノズルの隣接画素のドット径を変化させても、さらにもう１つ隣の画素との濃度むらが発生する、という問題がある。
【０００８】
例えば、図１０に示すように、特許文献１に記載の技術では、＃４のドットが上方向にずれていた場合、＃３のドットを小さくし、＃５のドットを大きくする。しかしながら、＃２と＃６はなにも変化させないので、＃３を小さくしたことによって＃２と＃３の間には白筋が入り、＃５を大きくしたことによって＃５と＃６の間には濃くなる黒筋が入る。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、画質劣化を低減することが可能な画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、画素毎に階調値を備える画像データを入力する入力手段と、画素毎にドットを形成する複数の画素記録部が配列され、単一色につきそれぞれ面積階調、或いは面積階調及び濃度階調により、単位面積当たりの濃度が異なる複数種類のドットを形成可能な記録ヘッドと、前記複数の画素記録部のうち、インクが不吐出の状態及び吐出状態が悪い状態を含む不良により正常にドット形成不能な不良画素記録部によるドット形成を禁止する禁止手段と、前記入力手段によって入力された前記画像データを前記記録ヘッドがドット形成可能な前記複数種類の階調数に量子化する際に、前記不良画素記録部の近傍の不良画素近傍画素記録部に対応する前記画像データと、該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部に対応する前記画像データと、でそれぞれ異なる量子化を行うと共に、前記不良画素近傍画素記録部に対応する前記画像データを量子化した後の階調数よりも、該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部に対応する前記画像データを量子化した後の階調数の方が、高い階調数となるように量子化を行う量子化手段と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、入力手段では、画素毎に階調値を備える画像データが入力される。例えば、０〜２５５の階調値を備える画像データが入力される。
【００１２】
禁止手段では、複数の画素記録部のうち、インクが不吐出の状態及び吐出状態が悪い状態を含む不良により正常にドット形成不能な不良画素記録部によるドット形成が禁止される。
【００１３】
また、量子化手段では、入力手段によって入力された画像データを、記録ヘッドがドット形成可能な階調数に量子化するが、この時、量子化手段では、不良画素記録部の近傍の不良画素近傍画素記録部に対応する画像データと、該不良画素近傍画素記録部以外の画素記録部に対応する画像データと、でそれぞれ異なる量子化がなされる。例えば、量子化手段は、２５６階調の画像データを２〜４階調の画像データに量子化する際に、不良画素近傍画素記録部に対応する画像データを２階調に、これ以外の画素記録部は４階調になるように画像データを量子化する。このように、量子化することによって、不良画素記録部ではドットが形成されず、その周辺ではインクの乗る面積が大きい大滴が増えることで、不良画素記録部による白筋等のバンディングを抑制することが可能となり、画質劣化を低減することができる。
【００１４】
また、量子化手段が、不良画素近傍画素記録部に対応する画像データを量子化した後の階調数よりも、該不良画素希望画素記録部以外の画素記録部に対応する画像データを量子化した後の階調数の方が、高い階調数となるように量子化することによって、不良画素記録部ではドットが形成されず、その近傍では、階調数が低くなり、不良画素記録部による白筋を目立たなくすることができる。
【００１５】
なお、一般に量子化の階調数が少ない方が粒状性は悪いので、不良画素近傍画素記録部は、該不良画素近傍画素記録部以外の画素記録部に比べて粒状性が悪化する。しかし、量子化手段を、請求項２に記載の発明のように、不良画素近傍画素記録部と該不良画素近傍画素記録部以外の画素記録部との間に位置する画素記録部に対応する画像データに対して徐々に階調数が高くなるように画像データを量子化することによって、不良画素近傍画素記録部と該不良画素近傍画素記録部以外の画素記録部との間に発生する境界を目立たなくすることができ、画質の連続性が保たれる。
【００１６】
なお、請求項３及び請求項４に記載の画像処理方法は、上述の請求項１及び請求項２に記載の画像処理装置に適用可能な画像処理方法であり、請求項５及び請求項６に記載の画像処理プログラムも同様に、請求項１及び請求項２に記載の画像処理装置等に適用可能な画像処理プログラムである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施の形態は、インクジェットプリンタを含む印刷システムに本発明を適用したものである。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係わるインクジェットプリンタを含む印刷システムの概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
コンピュータ１０には、入力機器２０と、インクジェットプリンタ２２を含む出力機器２１と、図示しない記憶機器や通信機器が接続されている。入力インタフェース（ＩＦ）部１１及び出力ＩＦ部１２は、上述した各種機器とコンピュータ１０との間で授受されるデータの制御を行う。コンピュータ１０内で行う印刷に係わる各種処理は、制御・演算部１３が司る。
【００２０】
図２は、印刷システムのソフトウエア構成を示すブロック図である。
【００２１】
アプリケーションプログラム４１から印刷命令が出されると、コンピュータ１０のプリンタドライバ４７はデータを受け取り、インクジェットプリンタ２２で出力可能なデータ形式に変換して出力する。
【００２２】
プリンタドライバ４７がアプリケーションプログラム４１からデータを受け取ると、最初のプリンタドライバ４７内の解像度変換モジュール４２が処理を開始する。この解像度変換モジュール４２は、インクジェットプリンタ２２が出力可能な解像度に変換する役割を果たす。色変換モジュール４３は、色変換テーブル４４に従ってデータを色変換を行う。色変換テーブル４４は、画像データが作る色の特性とインクジェットプリンタ２２で表現する色の特性とが合うように別途作成し、保存している。具体的な色構成としては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）からなる画像データをインクジェットプリンタ２２が構成するシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各インクの組み合わせによって表現できる色に合わせたデータに変換する役割を担う。量子化モジュール４５は、インクジェットプリンタ２２が表現可能な量子数に量子化する役割を担う。ラスタライズ４６は、量子化モジュール４５で量子化された量子化データをインクジェットプリンタ２２に転送すべきデータに置換する役割を担い、置換終了後、インクジェットプリンタ２２へ転送する。
【００２３】
図３は、インクジェットプリンタ２２の概略構成図を示す。インクジェットプリンタ２２は、主制御を司る制御回路３１と、キャリッジモータ３２によってキャリッジ３７をプラテン３９の軸方向に動かすための駆動機構と、紙送りモータ３８によって記録媒体Ｐを搬送するための搬送機構と、キャリッジ３７に配備された印字ヘッド４０を駆動してインクの吐出とドットの形成とを行うための印字機構とから構成されている。
【００２４】
このうち、駆動機構は、キャリッジ３７の動きをサポートするためにプラテン３９の軸と並行に備え付けられた軸３６、キャリッジモータ３２との間の駆動ベルト３３を張るためのプーリ３５、キャリッジ３７の原点を検出するための位置検出センサ３４等から構成されている。すなわち、キャリッジモータ３２の回転方向に応じた方向にベルト３３が移動し、これに伴い、キャリッジ３７及び印字ヘッド４０が軸３６に案内されて図中、キャリッジモータ３２の設置位置方向（往方向）か、プーリ３５の設置位置方向（復方向）に移送される。
【００２５】
また、印字機構は、キャリッジ３７に備え付けられた黒インク用のカートリッジ４１１Ｋとカラーインク用（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色とする）のカートリッジ４１２Ｃ、４１３Ｍ、４１４Ｙを含む他、キャリッジ３７に配備された印字ヘッド４０には各色インク毎に黒インク用のヘッド４１Ｋ、３色カラー用のヘッド４１０Ｃ、４１０Ｍ、４１０Ｙが装着されている。
【００２６】
制御回路３１は、コンピュータ１０から記録方向とＣＭＹＫ各インクの吐出量の情報を受け取り、記録処理を実行する。記録媒体Ｐは、主走査方向であるキャリッジ３７及び印字ヘッド４０の移送方向（往方向）、復方向）と直交する方向（副走査方向）に搬送される。
【００２７】
図４は、印字ヘッド４０の構成を斜め下方（記録媒体側）から見た斜視図である。図４において、印字ヘッド４０は、ヘッド本体４１０と、その上部に設置されている黒インクのカートリッジ４１１Ｋと、Ｃ、Ｍ、Ｙのカラーインクのカートリッジ４１２Ｃ、４１３Ｍ、４１４Ｙとから構成されている。ヘッド本体４１０には、上部のインクカートリッジのインクの色に対応したノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ、４２４Ｙが実装されている。
【００２８】
各ノズル列は、それぞれ記録媒体Ｐの送り方向に配列された複数のノズルからなり、また、ノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ、４２４Ｙは、記録媒体Ｐの送り方向に直交する方向（すなわち、キャリッジ３７の移動方向）に配列されている。図４では、左からＹ（ノズル列４２４Ｙ）、Ｍ（ノズル列４２３Ｍ）、Ｃ（ノズル列４２２Ｃ）及びＫ（ノズル列４２１Ｋ）の順に並んでいる。また、図４において、左から右に移動するときを往方向、右から左に移動するときを復方向とし、往方向ではＫＣＹＭの順で、復方向ではＹＭＣＫの順でインクが記録媒体に着弾することとなる。
【００２９】
なお、各ノズル列の配列は、図４では、各色毎に配列して示すが、これに限るものではく、千鳥配列等の種々の配列を適用することができる。
【００３０】
ヘッド本体４１０の内部では、カートリッジ４１１Ｋ、４１２Ｃ、４１３Ｍ、及び４１４Ｙからノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ及び４２４Ｙにインクが供給される。ノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ及び４２４Ｙを構成する各々のノズルには、圧電素子が備わっている。
【００３１】
圧電素子は、周知のように、電圧を印加することにより形状が変化する性質を有しているので、この形状変化を利用して、ノズルから上部のインクカートリッジのインクを吐出し、記録媒体Ｐ上にドットを形成することで印刷（記録）を行う。このとき、圧電素子の形状変化を制御することにより、ドットの大きさを制御することが可能である。
【００３２】
なお、本実施の形態では、圧電素子を用いてインクを吐出するヘッドを備えた方式を適用するが、他の方法によりインクを吐出する記録装置を適用するようにしてもよい。例えば、ノズル近傍に熱を加えることで発生する泡により、インクを吐出する記録装置（加える熱量の違いでドットの大きさを制御する）などにも適用可能である。
【００３３】
次にインクジェットプリンタ２２で印刷するための多値量子化データの作成処理について説明する。図５は、量子化データ作成処理ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図１に示したコンピュータ１０内の制御・演算部１３が図２に示したソフトウエアを実行することによって行われる処理である。
【００３４】
まず、量子化データ作成処理が開始されると、制御・演算部１３には、オリジナルデータが入力される（Ｓ１０）。オリジナルデータは、各画素Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色について、０から２５５までの２５６階調の階調数を備える。このオリジナルデータの解像度は任意である。
【００３５】
制御・演算部１３は、入力されたオリジナルデータの解像度をインクジェットプリンタ２２で印刷するための解像度に変換する（Ｓ１２）。なお、この解像度変換処理は、ユーザの要求や入力されたデータの解像度によっては、本処理を行わずに印刷を実行しても構わない。
【００３６】
さらに、制御・演算部１３は、色変換処理を行う（Ｓ１４）。色変換処理とは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色からなるデータをＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのデータに変換する処理である。この色変換処理は、インクジェットプリンタ２２のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの特性に合わせた組み合わせを予め記憶した色変換テーブルルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて行う。
【００３７】
一般にプリンタで表現可能な階調数は、オリジナルデータが持つ階調数よりも小さいものである。例えば、ビットマップ（Ｂｍｐ）ファイルで代表されるオリジナルデータの階調数は、ＲＧＢ各１色当たり２５６階調であるのに対して、プリンタが表現可能な階調数は高々１０階調にも満たないことが多い。そのため、制御・演算部１３は、色変換処理を行ったデータに対して、プリンタで表現可能な階調数まで階調数を下げる量子化処理を行う（Ｓ１６）。ここでは、オリジナルデータの持つ階調値２５６の種類の中からインクジェットプリンタ２２が表現可能な階調数の４種類への量子化を行うものとする。本実施の形態では、インクジェットプリンタ２２が表現可能な４種類の階調は、「ドット非形成」、「小滴の形成」、「中滴の形成」、「大滴の形成」であるとするが、インクジェットプリンタ２２が表現可能な４種類の階調は、「ドット非形成」、「低濃度インクの形成」、「中濃度インクの形成」、「高濃度インクの形成」という具合に異なるインク濃度を用いて実行してもよいし、ドットの大きさ及びインク濃度の組み合わせで実行するようにしてもよい。また、インクジェットプリンタ２２が表現可能な階調数は、４種類の階調に限るものではなく、例えば、３種類や５種類以上の複数種類の階調としてもよい。なお、量子化処理の詳細については後述する。
【００３８】
ところで、制御・演算部１３は、量子化処理が各色毎に行い全色について量子化処理を終了したか否か判定し、全色について量子化処理が終了した時点で量子化データ作成処理のルーチンを終了する。
【００３９】
このようにして、量子化された全色の画像データは、最終的に制御・演算部１３によりインクジェットプリンタ２２で処理可能なデータ形式に変換した後、出力ＩＦ部１２を介してインクジェットプリンタ２２に転送される。
［第１実施形態］
続いて、本発明の第１実施形態に係わる上述の量子化処理について詳細に説明する。図６は、制御・演算部１３によって行われる第１実施形態に係わる量子化処理の流れを示すフローチャートである。なお、本実施形態の量子化処理で行う量子化演算方法は、一般的に知られている誤差拡散法を用いて行う例を示し、誤差拡散法の詳細な説明については省略する。
【００４０】
以下の説明では、インクジェットプリンタ２２の印字ヘッド４０のノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ、４２４Ｙは、インク滴が吐出されない、または吐出状態が悪いノズルがある場合があり、このようなノズル位置は、予め製造段階で検出して、制御・演算部１３に記憶してあるものとして説明する。
【００４１】
まず、制御・演算部１３に画素毎の画像内での座標と色変換したデータとを読み込む（Ｓ２０）。
【００４２】
次に、制御・演算部１３は、周辺画素で発生した誤差を予め決められた重み付けをし、それらの誤差の合計を、読み込んだ画素の画像データに加算して（Ｓ２４）、当該画像データが予め記憶された不良ノズルに対応する画素か否か判定する（Ｓ２６）。
【００４３】
制御・演算部１３は、不良ノズルに対応する画素ではないと判定した場合には、続いて不良ノズルの周辺の画素か否か判定する（Ｓ２８）。ここで不良ノズルの周辺の画素の判定は、例えば、不良ノズルに隣接したノズルか否かや不良ノズルの前後数列に対応するノズルであるか否かを判定することによってなされる。
【００４４】
不良ノズル周辺の画素であると判定した場合には、「滴なし／大滴」の２値ハーフトーンでの量子化を行う（Ｓ３０）。すなわち、２値誤差拡散による量子化演算を行う。
【００４５】
また、不良ノズル周辺の画素ではないと判定した場合には、通常ハーフトーンでの量子化を行う（Ｓ３２）。本実施形態では、通常ハーフトーンは「滴なし／小滴／中滴／大滴」の４値ハーフトーンを行う。すなわち、４値誤差拡散による量子化演算を行う。
【００４６】
一方、不良ノズルに対応する画素であると判定した場合には、ドットレベルを「滴なし」に固定する（Ｓ３４）。すなわち、不良ノズルによるドット形成を禁止する。
【００４７】
このように量子化演算の方法が決定すると、制御・演算部１３は、決定した量子化演算の方法に従ってドットサイズ（ドットレベル）を決定する（Ｓ３６）。この時、入力画像データと出力ドットレベルとの誤差を算出して（Ｓ４０）、予め決められた重み付けを行って周辺の画素に誤差を拡散させる。
【００４８】
そして、全画素についてドットレベルの決定が終了したか否か判定し（Ｓ３８）、全画素のドットレベルの決定が終了してない場合には、画像データの読み込みが行われて上述の処理が繰り返される。
【００４９】
例えば、図７（Ａ）に示すように、ノズル列の＃４のノズルが欠けていることによるノズル不良であった場合、＃４のノズルによるインクの吐出がなされず、バンディング（白筋）となって画像に現れる。本実施形態では、上述のように量子化処理を行うことによって、図７（Ｂ）に示すように、＃４のノズルは吐出されず、その誤差を周辺に拡散する。この時、図７（Ｂ）では、＃２と＃３のノズルについは、２値誤差拡散による量子化演算を行ったドットレベルとし、それ以外については、４値誤差拡散による量子化演算を行う。これによって、図７（Ｂ）に示すように、大滴はインクの広がる面積が大きいので、＃４ノズルの吐出されない部分を補間することができ、バンディング（白筋）の発生を抑制すことができる。
【００５０】
すなわち、不良ノズル周辺の画素では２値誤差拡散による量子化演算を行うので、大滴周辺ではドットは発生しにくく、ドットが置かれない画素が増える。その結果、１ライン内で全くドットが置かれなくても目立たなくなる。図７（Ｂ）では、＃４ノズルでは、ドットが置かれないが、その周辺でも２値誤差拡散による量子化演算を行うので、ドットが置かれない画素が多くなり、バンディングが目立たなくなる。
【００５１】
従って、このように、不良ノズル周辺のノズルとその他のノズルで異なる量子化演算を行うことにより、バンディングを効果的に抑制することができる。
【００５２】
なお、本実施形態では、誤差拡散法を用いて量子化演算を行う際に、不良ノズル近傍で大きなドットを出やすくするために、不良ノズル近傍の画素での画像階調値（画像データ）を大きくなる（濃度を上げる）ように補正してから誤差拡散を行うようにしてもよい。
［第２実施形態］
続いて、本発明の第２実施形態に係わる上述の量子化処理について詳細に説明する。
【００５３】
第１実施形態では、２値誤差拡散による量子化演算を行う行と、４値誤差拡散による量子化演算を行う行と、ハーフトーンの種類を行単位で変更するようにしたが、この場合には、２値誤差拡散と４値誤差拡散との間の不連続性が発生する可能性がある。例えば、図７（Ｂ）において、＃１と＃２は４値誤差拡散なので、粒状性がなく高い画質を維持する。しかしながら２値誤差拡散にした＃３になると突如粒状性が悪化するような現象が考えられる。図７（Ｂ）のように２値誤差拡散の領域が１行では粒状性悪化は目立たないが、２値誤差拡散の領域が広くなると、上で述べた粒状性悪化が問題になる。第１実施形態では、量子化演算に誤差拡散法を用いて量子化演算を行ったので、画質上の連続性はある程度維持される。しかしながら、ディザ法による量子化演算を行うことを考えた場合には、画質の不連続性が顕著に現れる。
【００５４】
そこで、第２実施形態に係わる量子化処理では、画質上の連続性を維持するために、２値誤差拡散による量子化演算を行う領域から通常誤差拡散による量子化演算を行う領域へ移り変わる境界を徐々に移り変わるようにする。具体的には、図８に示すように、不良ノズルの隣接画素は２値誤差拡散による量子化演算を行い、さらに２値誤差拡散による量子化演算を行う画素に隣接する画素は、２値誤差拡散と４値誤差拡散を交互の列で行うように量子化演算を行う。
【００５５】
図９は、制御・演算部１３によって行われる第２実施形態に係わる量子化処理の流れを示すフローチャートである。なお、本実施形態の量子化処理で行う量子化演算方法も、一般的に知られている誤差拡散法を用いて行う例を示し、誤差拡散法の詳細な説明については省略する。
【００５６】
以下の説明では、第１実施形態と同様に、予め不良ノズルを検出して、制御・演算部１３に不良ノズルの位置を予め記憶してあるものとして説明する。
【００５７】
まず、制御・演算部１３に画素毎の画像内での座標と色変換したデータとを読み込む（Ｓ５０）。
【００５８】
次に、制御・演算部１３は、周辺画素で発生した誤差を予め決めたれた重み付けをし、それらの誤差の合計を、読み込んだ画素の画像データに加算して（Ｓ５４）、当該画像データが予め記憶された不良ノズルに対応する画素か否か判定する（Ｓ５６）。また、周辺画素からの誤差がない場合には、そのまま不良ノズルに対応する画素か否か判定する（Ｓ５６）。
【００５９】
制御・演算部１３は、不良ノズルに対応する画素ではないと判定した場合には、続いて不良ノズルの周辺の行の画素か否か判定する（Ｓ５８）。ここで不良ノズルの周辺の行の画素か否かの判定は、例えば、図８で示すように、＃４が不良ノズルであるとすると、＃２又は＃３のノズルに対応する画素か否かを判定することによってなされる。
【００６０】
不良ノズル周辺の行の画素である場合には、次に、不良ノズルに隣接する行の画素か否か判定し（Ｓ６０）、不良ノズルに隣接する行の画素ではない場合には、偶数列か否か判定し（Ｓ６２）、偶数列の場合には、通常ハーフトーンでの量子化を行う（Ｓ６４）。本実施の形態でも、通常ハーフトーンは「滴なし／小滴／中滴／大滴」の４値ハーフトーンを行う。すなわち、４値誤差拡散による量子化演算を行う。
【００６１】
また、奇数列であった場合または不良ノズルに隣接する行の画素であった場合には、「滴なし／大滴」の２値ハーフトーンでの量子化を行う（Ｓ６６）。すなわち、２値誤差拡散による量子化演算を行う。
【００６２】
一方、不良ノズル周辺の行の画素ではない場合には、通常ハーフトーンでの量子化を行い（Ｓ６４）、不良ノズルに対応する画素である場合には、ドットレベルを「滴なし」に固定する（Ｓ６８）。
【００６３】
このように量子化演算の方法が決定すると、制御・演算部１３は、決定した量子化演算の方法に従ってドットサイズ（ドットレベル）を決定する（Ｓ７０）。
【００６４】
そして、全画素についてドットレベルの決定が終了したか否か判定し（Ｓ７２）、全画素のドットレベルの決定が終了してない場合には、画像データの読み込みが行われて上述の処理が繰り返される。この時、入力画像データと出力ドットレベルとの誤差を算出して（Ｓ７４）、読み込んだ次の画素に加算する（Ｓ５０〜Ｓ５４）。
【００６５】
すなわち、図８に示すように、不良ノズル（図８では、＃４）は「滴なし／大滴」として、隣接する画素は２値誤差拡散による量子化演算を行い、不良ノズルに対応する画素の隣接画素にさらに隣接する画素は、偶数列を４値誤差拡散による量子化処理を行うと共に奇数列を２値誤差拡散による量子化処理を行い、それ以外の画素については４値誤差拡散による量子化を行う。
【００６６】
このように、第２実施形態では、２値誤差拡散による量子化演算を行う領域から通常誤差拡散による量子化演算を行う領域へ移り変わる境界を徐々に移り変わるようにする量子化処理を行うので、画質上の連続性を維持することができる。そして、ディザ法による量子化演算を行った場合にも画質上の連続性を維持することができる。
【００６７】
なお、第２実施形態では、不良ノズルの隣の行に対応する画素を２値誤差拡散による量子化演算を行い、更にその隣については、列毎に交互に２値誤差拡散と４値誤差拡散による量子化演算を行い、これら以外について４値誤差拡散による量子化演算を行うようにしたが、これに限るものではなく、例えば、不良ノズルに隣接する数行に対応する画素を２値誤差拡散による量子化演算を行い、さらにこれに隣接する数行について列毎に交互に２値誤差拡散と４値誤差拡散による量子化演算を行い、これら以外について４値誤差拡散による量子化演算を行うようにしてもよい。また、２値誤差拡散による量子化演算を行う領域か４値誤差拡散による量子化塩酸を行う領域への移り変わる境界は、列毎に交互に２値誤差拡散による量子化演算と４値誤差拡散による量子化演算とを行うようにしたが、これに限るものではなく、徐々に移り変わるのであれば、列毎に交互ではなく、２列毎等にしてもよい。
【００６８】
また、上記の第１及び第２実施形態では、量子化演算の方法として誤差拡散法を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、ディザ法による量子化演算を行うことも可能である。この場合には、不良ノズルの周辺の画素とそれ以外の画素かによって、重み付けを異なるようにすることによって第１及び第２実施形態と同様に量子化処理を行うことができる。
【００６９】
さらに、上記の第１及び第２実施形態では、面積階調により複数種類のドットを形成する場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、面積階調及び濃度階調を組み合わせて複数種類のドットを形成するものに本発明を適用するようにしてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、不良画素記録部の近傍の不良画素近傍画素記録部に対応する画像データと、該不良画素近傍画素記録部以外の画素記録部に対応する画像データと、でそれぞれ異なる量子化を行うことによって、不良画素記録部の近傍では、階調数が低くなるように量子化を行うことが可能となるので、不良画素記録部による白筋を目立たなくすることができ、不良ノズルによる画質劣化を低減することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係わるインクジェットプリンタを含む印刷システムの概略構成を示すブロックである。
【図２】 本発明の実施の形態に係わる印刷システムのソフトウエア構成を示すブロック図である。
【図３】 インクジェットプリンタの概略構成図を示す。
【図４】 印字ヘッドの構成を斜め下方（記録媒体側）から見た斜視図である。
【図５】 量子化データ作成処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】 第１実施形態に係わる量子化処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】 （Ａ）はノズル欠けによるバンディング（白筋）の発生例を示す図であり、（Ｂ）は第１実施形態に係わる量子化処理によるバンディング低減を示す図である。
【図８】 第２実施形態に係わる量子化処理を説明するための模式図である。
【図９】 第２実施形態に係わる量子化処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】 従来技術の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ コンピュータ
１１ 入力ＩＦ部
３７ キャリッジ
４０ 印字ヘッド
４５ 量子化モジュール
４１０ ヘッド本体
４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ、４２４Ｙ ノズル列
Claims (6)
- 画素毎に階調値を備える画像データを入力する入力手段と、
画素毎にドットを形成する複数の画素記録部が配列され、単一色につきそれぞれ面積階調、或いは面積階調及び濃度階調により、単位面積当たりの濃度が異なる複数種類のドットを形成可能な記録ヘッドと、
前記複数の画素記録部のうち、インクが不吐出の状態及び吐出状態が悪い状態を含む不良により正常にドット形成不能な不良画素記録部によるドット形成を禁止する禁止手段と、
前記入力手段によって入力された前記画像データを前記記録ヘッドがドット形成可能な前記複数種類の階調数に量子化する際に、前記不良画素記録部の近傍の不良画素近傍画素記録部に対応する前記画像データと、該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部に対応する前記画像データと、でそれぞれ異なる量子化を行うと共に、前記不良画素近傍画素記録部に対応する前記画像データを量子化した後の階調数よりも、該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部に対応する前記画像データを量子化した後の階調数の方が、高い階調数となるように量子化を行う量子化手段と、
を備えた画像処理装置。 - 前記量子化手段は、前記不良画素近傍画素記録部と該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部との間に位置する前記画素記録部に対応する前記画像データに対して徐々に階調数が高くなるように前記画像データを量子化することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
- 画素毎にドットを形成する複数の画素記録部が配列され、単一色につきそれぞれ面積階調、或いは面積階調及び濃度階調により、単位面積当たりの濃度が異なる複数種類のドットを形成可能な記録ヘッドで記録可能となるように、画素毎に階調値を備える画像データを変換処理する画像処理方法であって、
前記画像データを入力する入力ステップと、
前記複数の画素記録部のうち、インクが不吐出の状態及び吐出状態が悪い状態を含む不良により正常にドット形成不能な不良画素記録部によるドット形成を禁止する禁止ステップと、
前記入力ステップによって入力した前記画像データを前記記録ヘッドがドット形成可能な前記複数種類の階調数に量子化する際に、前記不良画素記録部の近傍の不良画素近傍画素記録部に対応する前記画像データと、該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部に対応する前記画像データと、でそれぞれ異なる量子化を行うと共に、前記不良画素近傍画素記録部に対応する前記画像データを量子化した後の階調数よりも、該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部に対応する前記画像データを量子化した後の階調数の方が、高い階調数となるように量子化を行う量子化ステップと、
を備えた画像処理方法。 - 前記量子化ステップは、前記不良画素近傍画素記録部と該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部との間に位置する前記画素記録部に対応する前記画像データに対して徐々に階調数が高くなるように前記画像データを量子化することを特徴とする請求項３に記載の画像処理方法。
- 画素毎にドットを形成する複数の画素記録部が配列され、単一色につきそれぞれ面積階調、或いは面積階調及び濃度階調により、単位面積当たりの濃度が異なる複数種類のドットを形成可能な記録ヘッドで記録可能となるように、画素毎に階調値を備える画像データを変換処理する画像処理プログラムであって、
前記画像データを入力する入力工程と、
前記複数の画素記録部のうち、インクが不吐出の状態及び吐出状態が悪い状態を含む不良により正常にドット形成不能な不良画素記録部によるドット形成を禁止する禁止工程と、
前記入力工程によって入力した前記画像データを前記記録ヘッドがドット形成可能な前記複数種類の階調数に量子化する際に、前記不良画素記録部の近傍の不良画素近傍画素記録部に対応する前記画像データと、該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部に対応する前記画像データと、でそれぞれ異なる量子化を行うと共に、前記不良画素近傍画素記録部に対応する前記画像データを量子化した後の階調数よりも、該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部に対応する前記画像データを量子化した後の階調数の方が、高い階調数となるように量子化を行う量子化工程と、
を含む処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。 - 前記量子化工程は、前記不良画素近傍画素記録部と該不良画素近傍画素記録部以外の前記画素記録部との間に位置する前記画素記録部に対応する前記画像データに対して徐々に階調数が高くなるように前記画像データを量子化することを特徴とする請求項５に記載の画像処理プログラム。
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