JP4755532B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、多値誤差拡散処理を用いて印刷する画像形成装置に関する。

一般に、画像データを、誤差拡散方式による階調処理を行った場合、原稿画像（データ）の存在しないテクスチャーが発生し、画像として好ましくない。

このテクスチャー防止のために、例えば、特許文献１のように、非周期性を有する閾値を加算することがなされていた。
特開平９−９３４４６号公報

しかしながら、このように非周期性を有する閾値を加算した場合には、粒状性、あるいは、粒状感およびざらつき感などを感じる場合がある。

本願発明は、前述したように相反するテクスチャーとざらつきの両者を低減し、滑らかな画像を得ることができる画像形成装置を提供すること目的とする。

この発明の画像形成装置は、３≦Ｍ＜Ｎなる自然数Ｍ，Ｎについて、量子化閾値マトリクスを適用した誤差拡散処理によりＮ値の入力画像データをＭ値の出力画像データに変換するための量子化手段を備えた画像形成装置において、二次元に配列された複数の量子化閾値を含む、Ｍ−１個の閾値マトリクスと、上記閾値マトリクスに含まれる各量子化閾値に対する非周期性ノイズの付加有無を指定する付加フラグを、閾値マトリクス毎かつ量子化閾値毎に設定する手段と、上記Ｍ−１個の閾値マトリクスのうち、低い階調値に対応するものからｎ番目の閾値マトリクスにおける座標（ｘ，ｙ）の量子化閾値の値をＴｈｒ（ｘ，ｙ，ｎ）として、自然数ｉ，ｊ，ｘ，ｙのうち０≦ｉ＜ｊ＜Ｍ−１かつＴｈｒ（ｘ，ｙ，ｉ）≧Ｔｈｒ（ｘ，ｙ，ｊ）＜Ｔｈｒ（ｘ，ｙ，ｊ＋１）を満たすｊ，ｘ，ｙに関し、ｊ番目の閾値マトリクスにおける座標（ｘ，ｙ）の量子化閾値に、付加有りを示す上記付加フラグを設定する手段とを設け、上記量子化手段による量子化を行う際に、上記各閾値マトリクス中の各量子化閾値のうち、上記付加フラグが付加ありを示す量子化閾値に上記非周期性ノイズを付加したものを、上記量子化閾値マトリクスとして適用するようにしたものである。

このような画像形成装置において、上記非周期性ノイズの振幅をＡとして、Ｔｈｒ（ｘ，ｙ，ｋ）＋Ａ＞Ｎ−１を満たす自然数ｋについて、ｋ番目の閾値マトリクスにおける座標（ｘ，ｙ）の量子化閾値に、付加無しを示す上記付加フラグを設定する手段を設けるとよい。

さらに、ｍ＜ｊ及びｊ＋２≦ｍのいずれかを満たす自然数ｍについて、ｍ番目の閾値マトリクスにおける座標（ｘ，ｙ）の量子化閾値に、付加無しを示す上記付加フラグを設定する手段を設けるとよい。

さらにまた、上記Ｍ−１個の閾値マトリクスに含まれる量子化閾値の中で、最小の量子化閾値についてのみ、付加有りを示す上記付加フラグを設定するようにするとよい。

あるいは、上記のいずれかの画像形成装置において、上記閾値マトリクス毎かつ量子化閾値毎の上記付加フラグの設定状態の情報を複数組設け、使用者の指示に応じてそのうちいずれか１組の設定状態の情報を選択して、上記付加フラグの設定に用いるようにするとよい。

あるいはまた、上記閾値マトリクス毎かつ量子化閾値毎の上記付加フラグの設定状態の情報を複数組設け、上記画像データの入力元に応じてそのうちいずれか１組の設定状態の情報を選択して、上記付加フラグの設定に用いるようにするとよい。

さらに、上記非周期性ノイズをブルーノイズとするとよい。

したがって、本発明によれば、誤差拡散処理の画像データについて、テクスチャー防止と、ざらつき低減の両方の効果を得ることができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例にかかるカラー複写機本体１０１の機構の概略を示している。

同図において、カラー複写機本体１０１のほぼ中央部に配置された像担持体としてのφ１２０［ｍｍ］の有機感光体（ＯＰＣ）ドラム１０２の周囲には、該感光体ドラム１０２の表面を帯電する帯電チャージャー１０３、一様帯電された感光体ドラム１０２の表面上に半導体レーザ光を照射して静電潜像を形成するレーザ光学系１０４、静電潜像に各色トナーを供給して現像し、各色毎にトナー像を得る黒現像装置１０５及びイエローＹ、マゼンタＭ，シアンＣの３つのカラー現像装置１０６、１０７、１０８、感光体ドラム１０２上に形成された各色毎のトナー像を順次転写する中間転写ベルト１０９、前記中間転写ベルト１０９に転写電圧を印加するバイアスローラ１１０、転写後の感光体ドラム１０２の表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置１１１、転写後の感光体ドラム１０２の表面に残留する電荷を除去する除電部１１２などが順次配列されている。

また、前記中間転写ベルト１０９には、転写されたトナー像を転写材に転写する電圧を印加するための転写バイアスローラ１１３及び転写材に転写後に残留したトナー像をクリーニングするためのベルトクリーニング装置１１４が配設されている。

中間転写ベルト１０９から剥離された転写材を搬送する搬送ベルト１１５の出口側端部には、トナー像を加熱及び加圧して定着させる定着装置１１６が配置されているとともに、この定着装置１１６の出口部には、排紙トレイ１１７が取り付けられている。

次に、前記カラー複写機本体１０１に内蔵される制御系について説明する。

制御系は、メイン制御部（ＣＰＵ）１３０を備え、このメイン制御部１３０に対して所定のＲＯＭ１３１及びＲＡＭ１３２が付設されているとともに、前記メイン制御部１３０には、インターフェースＩ／Ｏ１３３を介して各種センサー１６０、電源・バイアス制御１６１、通信制御１６２，駆動制御１６３などに接続しており、複写機内の制御、あるいは複写機内外との通信を行う。

各種センサー１６０、電源・バイアス制御１６１、通信制御１６２，駆動制御１６３について、さらに具体的に記載すると、レーザ光学系制御部１３４、電源回路１３５、光学センサー１３６（ａ〜ｃ）、トナー濃度センサー１３７、環境センサー１３８、感光体表面電位センサー１３９、トナー補給回路１４０、中間転写ベルト駆動部１４１、操作部１４２、がそれぞれ接続されている。

前記レーザ光学系制御部１３４は、前記レーザ光学系１０４のレーザ出力を調整するものであり、また前記電源回路１３５は、前記帯電チャージャー１１３に対して所定の帯電用放電電圧を与えると共に、現像装置１０５、１０６、１０７、１０８に対して所定電圧の現像バイアスを与え、かつ前記バイアスローラ１１０および転写バイアスローラ１１３に対して所定の転写電圧を与えるものである。

なお、光学センサー１３６（ａ〜ｃ）は、それぞれ感光体１０２に対向させ、感光体１０２上のトナー付着量を検知するための光学センサー１３６ａ、転写ベルト１０９に対向させ、転写ベルト１０９上のトナー付着量を検知するための光学センサー１３６ｂ、搬送ベルト１１５に対向させ、搬送ベルト１１５上のトナー付着量を検知するための光学センサー１３６ｃを図示した。なお、実用上は光学センサー１３６（ａ〜ｃ）のいずれか１カ所を検知すれば良い。

レーザ光学系１０４の上部には、複写機本体１０１の上部に配置された原稿載置台としてのコンタクトガラス１１８、このコンタクトガラス１１８上の原稿に走査光を照射する露光ランプ１１９，原稿からの反射光を反射ミラー１２１によって結像レンズ１２２に導き、光電変換素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ；電荷結合素子）のイメージセンサアレイ１２３に入光させる。ＣＣＤのイメージセンサアレイ１２３で電気信号に変換された画像信号は図示しない画像処理装置を経て、レーザ光学系１０４中の半導体レーザのレーザ発振を制御する。

光学センサー１３６は、前記感光体ドラム１０２の転写後の領域に近接配置される発光ダイオードなどの発光素子とフォトセンサーなどの受光素子とからなり、感光体ドラム１０２上に形成される検知パターン潜像のトナー像におけるトナー付着量及び地肌部におけるトナー付着量が各色毎にそれぞれ検知されるとともに、感光体除電後のいわゆる残留電位が検知されるようになっている。

この光電センサー１３６からの検知出力信号は、図示を省略した光電センサー制御部に印加されている。光電センサー制御部は、検知パターントナー像に於けるトナー付着量と地肌部におけるトナー付着量との比率を求め、その比率値を基準値と比較して画像濃度の変動を検知し、トナー濃度センサー１３７の制御値の補正を行なっている。

更に、トナー濃度センサー１３７は、現像装置１０５から１０８には、現像装置１０５から１０８内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー濃度を検知する。トナー濃度センサー１３７は、検知されたトナー濃度値と基準値と比較し、トナー濃度が一定値を下回ってトナー不足状態になった場合に、その不足分に対応した大きさのトナー補給信号をトナー補給回路１４０に印加する機能を備えている。

電位センサー１３９は、像担持体である感光体１０２の表面電位を検知し、中間転写ベルト駆動部１４１は、中間転写ベルトの駆動を制御する。

黒現像器１０５内に黒トナーとキャリアを含む現像剤が収容されていて、これは、剤撹拌部材２０２の回転によって撹拌され、現像スリーブ２０１Ｂ上で、現像剤規制部材２０２によってスリーブ上に汲み上げられる現像剤量を調整する。この供給された現像剤は、現像スリーブ２０１Ｂ上に磁気的に担持されつつ、磁気ブラシとして現像スリーブ２０１Ｂの回転方向に回転する。

レーザー変調処理のブロック図を図２に示す。

書き込み周波数は、１８．６［ＭＨｚ］であり、１画素の走査時間は、５３．８［ｎｓｅｃ］である。８ビットの画像データはルックアップテーブル（ＬＵＴ）４５１でγ変換を行うことができる。

パルス幅変調処理（ＰＷＭ）４５２で８ビットの画像信号の上位３ビットの信号に基づいて８値のパルス幅に変換され、パワー変調処理（ＰＭ）４５３で下位５ビットで３２値のパワー変調が行われ、レーザーダイオード（ＬＤ）４５４が変調された信号に基づいて発光する。フォトディテクタ（ＰＤ）４５５で発光強度をモニターし、１ドット毎に補正を行う。レーザー光の強度の最大値は、画像信号とは独立に、８ビット（２５６段階）に可変できる。

１画素の大きさに対し、主走査方向のビーム径（これは、静止時のビームの強度が最大値に対し、１／ｅ^２に減衰するときの幅として定義される）は、６００ＤＰＩでは、１画素４２．３［・］では、ビーム径は主走査方向５０［・］、副走査方向６０［・］が使用される。

次に、図３のブロック図に基づいて、画像処理フローを説明する。

同図において、４００はスキャナ、４０１はシェーディング補正処理、４０２はスキャナーγ変換処理、４０３は画像分離処理、４０４は空間フィルター処理、４０５は色相判定処理、４０６は色補正ＵＣＲ処理、４０７はパターン生成処理（１）、４０８は変倍処理、４０９はプリンタγ変換処理（１）、４１０は二値化処理、４１１は画像圧縮・伸張処理、４１２は特徴量抽出・低濃度判定処理、４１３はプリンタγ変換処理（２）、４１４は階調処理、４１５はＰＣＩインターフェースＩ／Ｆ、４１６はＰＣＩバス、４１７はシステムコントローラ、４１８は画像メモリ、４１９は外部インターフェースＩ／Ｆ、４２０はパターン生成処理（２）、４２１はプリンタγ変換処理（３）（以後プロコンγと呼ぶ）、４２２はプリンタである。

複写される原稿は、カラースキャナ４００によりＲ、Ｇ、Ｂに色分解されて一例として１０ビット信号（ビット数は現状１〜１４など様々なスキャナーが実用化されている）で読み取られる。読みとられた画像信号は、シェーディング補正処理４０１により、主走査方向のムラが補正され、８ビット信号で出力される。

スキャナーγ変換処理４０２では、スキャナからの読み取り信号が反射率データから明度データに変換される。画像分離処理４０３では、文字部、写真部、網点部の判定、有彩色・無彩色判定を行う。

空間フィルター処理４０４では、シャープな画像やソフトな画像など、使用者の好みに応じてエッジ強調や平滑化等、画像信号の周波数特性を変更する処理に加えて、画像信号のエッジ度に応じたエッジ強調処理（適応エッジ強調処理）を行う。例えば、文字エッジにはエッジ強調を行い、網点画像にはエッジ強調を行わないという所謂適応エッジ強調をＲ、Ｇ、Ｂ信号それぞれに対して行う。

図４に適応エッジ強調処理の例を示す。

スキャナーγ変換４０２によって反射率リニアから明度リニアに変換された画像信号は、平滑化フィルタ処理１１０１によって平滑化を行う。一例として、図５（ａ）に示すような係数を使用する。

また、次段の３×３のラプラシアンフィルタ１１０２によって画像データの微分成分が抽出される。ラプラシアンフィルタの具体例は、図５（ｂ）に示す。

スキャナーγ変換によるγ変換をされない１０ビットの画像信号のうち、上位８ビット（一例である）成分が、エッジ量検出フィルタ１１０３により、エッジ検出がなされる。

エッジ量検出フィルタの具体例を図６（ａ）〜（ｄ）に示す。この図６（ａ）〜（ｄ）のエッジ検出フィルタにより得られたエッジ量のうち、最大値がエッジ度として後段で使用される。

エッジ度は、必要に応じて後段の平滑化フィルタ１１０４により平滑化される。これにより、スキャナーの偶数画素と奇数画素の感度差の影響を軽減する。

一例として、図６（ｅ）に示したような係数を使用する。

テーブル変換処理１１０５により、求められたエッジ度をテーブル変換する。このテーブルの値により、線や点の濃さ（コントラスト、濃度を含む）および網点部の滑らかさを指定する。テーブルの例を図７に示す。エッジ度は、白地に黒い線や点などで最も大きくなり、印刷の細かい網点や、銀塩写真や熱転写原稿などのように画素の境界が滑らかなものになるほど小さくなる。

テーブル変換処理１１０５によって変換されたエッジ度（画像信号Ｃ）と、ラプラシアンフィルタ１１０２の出力値（画像信号Ｂ）との積（画像信号Ｄ）が、平滑化処理後の画像信号（画像信号Ａ）に加算され、画像信号Ｅとして後段の画像処理に伝達される。

色補正ＵＣＲ処理４０６では、入力系の色分解特性と出力系の色材の分光特性の違いを補正し、忠実な色再現に必要な色材ＹＭＣの量を計算する色補正処理部と、ＹＭＣの３色が重なる部分をＢｋ（ブラック）に置き換えるためのＵＣＲ処理部からなる。色補正処理は下式のようなマトリクス演算をすることにより実現できる。

ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂは、Ｒ，Ｇ，Ｂの補数を示す。マトリクス係数ａｉｊは入力系と出力系（色材）の分光特性によって決まる。ここでは、１次マスキング方程式を例に挙げたが、Ｂ２，ＢＧのような２次項、あるいはさらに高次の項を用いることにより、より精度良く色補正することができる。また、色相によって演算式を変えたり、ノイゲバウアー方程式を用いるようにしても良い。何れの方法にしても、Ｙ，Ｍ，ＣはＢ，Ｇ，Ｒ（またはＢ，Ｇ，Ｒでもよい）の値から求めることができる。

一方、ＵＣＲ処理は次式を用いて演算することにより行うことができる。
Ｙ’ ＝ Ｙ− α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｍ’ ＝ Ｍ− α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｃ’ ＝ Ｃ− α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｂｋ ＝ α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
…数式２

上式において、αはＵＣＲの量を決める係数で、α＝１の時１００％ＵＣＲ処理となる。αは一定値でも良い。例えば、高濃度部では、αは１に近く、ハイライト部（低画像濃度部）では、０に近くすることにより、ハイライト部での画像を滑らかにすることができる。

前記の色補正係数は、ＲＧＢＹＭＣの６色相をそれぞれ更に２分割した１２色相に、更に黒および白の１４色相毎に異なる。色相判定処理４０５は、読み取った画像データがどの色相に判別するかを判定する。判定した結果に基づいて、各色相毎の色補正係数が選択される。

パターン生成処理（１）４０７では後述する自動階調補正用のパターンが、必要に応じて生成される。変倍処理４０８は主走査変倍、副走査変倍処理が行われる。

プリンターγ処理（１）４０９では、画像分離処理４０３からの文字、写真、網点などの像域分離情報に基づいて、階調変換が行われる。

二値化処理４１０は、外部のコンピューターで使用するために、スキャナ４００で取り込み、色補正ＵＣＲ処理４０６で白黒出力した画像に、画質モードに応じて、単純二値化、二値誤差拡散、二値ディザ処理などを行う

画像圧縮・伸張処理４１１では、画像データの圧縮、伸張処理が行われる。

スキャナー４００から各種処理を経て画像圧縮・伸張処理４１１に到達した画像データは、ＰＣＩインターフェースＩ／Ｆ４１５を通してコントローラ４５２に出力される。

また、逆にコントローラ４５２からの画像データは、 ＰＣＩインターフェースＩ／Ｆ４１５を通して画像圧縮・伸張処理４１１に入力された画像データは、画像圧縮・伸張処理４１１で伸張処理をされ、特徴量抽出・低濃度判定処理４１２に入力される。

特徴量抽出・低濃度判定処理４１２は、画像データの特徴量抽出を行い、注目画素データがエッジであるか、非エッジであるか、エッジと非エッジの中間の相当する弱エッジであるかの判定と、低濃度であるか否かの判定を行う。

プリンタγ変換処理（２）４１３は、特徴量抽出・低濃度判定処理４１２での特徴量抽出結果に基づいて、エッジ部用、弱エッジ用、非エッジ用、それぞれのプリンタγ変換を行う。もしくは、階調処理パラメータに応じて、弱エッジ部に判定された画素に対して、エッジ用もしくは非エッジ用のプリンタγテーブルを用いたプリンタγ変換処理を行う。

階調処理４１４では、特徴量抽出・低濃度判定処理４１２の特徴量抽出結果と低濃度判定結果に基づいて、階調処理パラメータを切り替えて、８ビット画像データを、一例として４ビット画像データへと階調処理を行う。

プリンタγ変換処理（３）４２１は、４ビットの画像データを階調変換を行い、プリンタ４２２に出力する。パターン生成処理（２）４２０は、プロセスコントロール処理時に、書込み値が異なるパッチデータを生成する。

画像圧縮・伸張処理４１１からＰＣＩインターフェースＩ／Ｆ４１５を通して、コントローラ４５２に出力された画像データは、ＰＣＩバス（ＢＵＳ）４１６上を経て、コントローラ４５２に到達する。コントローラ４５２内では、画像メモリ４１８内に蓄積され、ＬＡＮインターフェースＩ／Ｆ４１９から、ＬＡＮを経て、外部コンピューターで使用される。また、システムコントローラ４１７により、画像メモリ４１８中に蓄積された画像データが処理をされる、

次に、画像処理プロセッサーのハードウェア構成を説明する。

図８は、画像処理プロセッサー１２０４の内部構成を示すブロック図である。

同図において、画像処理プロセッサー１２０４は、外部とのデータ入出力に関し、複数個の入出力ポート１４０１を備え、それぞれデータの入力および出力を任意に設定することができる。

また、入出力ポート１４０１と接続するように内部にバス・スイッチ／ローカル・メモリー群１４０２を備え、使用するメモリー領域、データバスの経路をメモリー制御部１４０３において制御する。入力されたデータおよび出力のためのデータは、バス・スイッチ／ローカル・メモリー群１４０２をバッファー・メモリーとして割り当て、それぞれに格納し、外部とのＩ／Ｆを制御される。

バス・スイッチ／ローカル・メモリー群１４０２に格納された画像データに対してプロセッサー・アレー部１４０４において各種処理をおこない、出力結果（処理された画像データ）を再度バス・スイッチ／ローカル・メモリー群１４０２に格納する。プロセッサー・アレー部１４０４における処理手順、処理のためのパラメーター等は、プログラムＲＡＭ１４０５およびデータＲＡＭ１４０６との間でやりとりがおこなわれる。

プログラムＲＡＭ１４０５、データＲＡＭ１４０６の内容は、シリアルＩ／Ｆ１４０８を通じて、プロセス・コントローラー２１１からホスト・バッファー１４０７にダウンロードされる。また、プロセス・コントローラー２１１がデータＲＡＭ１４０６の内容を読み出して、処理の経過を監視する。

処理の内容を変えたり、システムで要求される処理形態が変更になる場合は、プロセッサー・アレー部１４０４が参照するプログラムＲＡＭ１４０５およびデータＲＡＭ１４０６の内容を更新して対応する。以上述べた構成のうち、プロセッサー・アレー部１４０４が、本実施の形態にかかるＳＩＭＤ型画像データ処理部と逐次型画像データ処理部とに相当する。

つぎに、画像処理装置のＳＩＭＤ型画像データ処理部と逐次画像データ処理部とについて説明する。

図９は、ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００と、逐次画像データ演算処理部１５０７との構成について説明する図である。まず、ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００について説明し、続いて逐次型画像データ処理部１５０７について説明する。

なお、画像データ並列処理部１５００と画像データ逐次処理部１５０７とは、一方向に配列された複数の画素で構成される複数の画素ラインとして画像を処理するものである。図１０は、画素ラインを説明するための図であり、画素ラインａ〜ｄの４本の画素ラインを示している。また、図中に斜線を付して示した画素は、今回処理される注目画素である。

本実施の形態では、注目画素の誤差拡散処理に当たり、注目画素に対して周囲の画素の影響を、同一の画素ラインに含まれる画素、異なる画素ラインに含まれる画素の両方について考慮している。そして、注目画素とは異なる画素ラインに含まれる画素との間の誤差拡散処理をＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００でおこない、注目画素と同一の画素ラインに含まれる画素との間の誤差拡散処理を逐次型画像データ処理部１５０７でおこなう。

ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００は、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６と、ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００に画像データおよび制御信号を入力する５つのデータ入出力用バス１５０１ａ〜１５０１ｅと、データ入出力用バス１５０１ａ〜１５０１ｅをスイッチングしてＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６に入力する画像データおよび制御信号を切り替えるとともに、接続されたバスのバス幅を切り替えるバススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃと、入力した画像データの処理に使用されるデータを記憶する２０個のＲＡＭ１５０３と、各々対応するＲＡＭ１５０３を制御するメモリーコントローラー１５０５ａ、メモリーコントローラー１５０５ｂ、メモリーコントローラー１５０５ａまたはメモリーコントローラー１５０５ｂの制御にしたがってＲＡＭ１５０３をスイッチングする４つのメモリースイッチ１５０４ａ〜１５０４ｄとを有している。

なお、以上の構成では、バススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃによって制御されるメモリーコントローラーをメモリーコントローラー１５０５ｂとし、バススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃの制御をうけないメモリーコントローラーをメモリーコントローラー１５０５ａとして区別した。

図１１はＳＩＭＤ型プロセッサーの概略構成を示す説明図である。

ＳＩＭＤ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｔｒｅａｍ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｄａｔａ ｓｔｒｅａｍ）は複数のデータに対し、単一の命令を並列に実行させるもので、複数のＰＥ（プロセッサー・エレメント）より構成される。このＳＩＭＤ型プロセッサーは図８におけるプロセッサー・アレー部１４０４内に配設される。

それぞれのＰＥはデータを格納するレジスター（Ｒｅｇ）２００１、他のＰＥのレジスターをアクセスするためのマルチプレクサー（ＭＵＸ）２００２、バレルシフター（Ｓｈｉｆｔ
Ｅｘｐａｎｄ）２００３、論理演算器（ＡＬＵ）２００４、論理結果を格納するアキュムレーター（Ａ）２００５、アキュムレーターの内容を一時的に退避させるテンポラリー・レジスター（Ｆ）２００６から構成される。

各レジスター２００１はアドレスバスおよびデータバス（リード線およびワード線）に接続されており、処理を規定する命令コード、処理の対象となるデータを格納する。レジスター２００１の内容は論理演算器２００４に入力され、演算処理結果はアキュムレーター２００５に格納される。結果をＰＥ外部に取り出すために、テンポラリー・レジスター２００６に一旦退避させる。テンポラリー・レジスター２００６の内容を取り出すことにより、対象データに対する処理結果が得られる。

命令コードは各ＰＥに同一内容で与え、処理の対象データをＰＥごとに異なる状態で与え、隣接ＰＥのレジスター２００１の内容をマルチプレクサー２００２において参照することで、演算結果は並列処理され、各アキュムレーター２００５に出力される。

たとえば、画像データ１ラインの内容を各画素ごとにＰＥに配置し、同一の命令コードで演算処理させれば、１画素づつ逐次処理するよりも短時間で１ライン分の処理結果が得られる。特に、空間フィルター処理、シェーディング補正処理はＰＥごとの命令コードは演算式そのもので、ＰＥ全てに共通に処理を実施することができる。

上述したＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６は、レジスター０（Ｒ０）〜レジスター２３（Ｒ２３）を備えている。Ｒ０〜Ｒ２３の各々は、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６にあるＰＥとメモリーコントローラー１５０５ａ，１５０５ｂとのデータインターフェースとして機能する。バススイッチ１５０２ａは、Ｒ０〜Ｒ３に接続されたメモリーコントローラー１５０５ｂを切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサーに制御信号を入力する。

また、バススイッチ１５０２ｂは、Ｒ４，Ｒ５に接続されたメモリーコントローラー１５０５を切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサーに制御信号を入力する。また、バススイッチ１５０２ｃは、Ｒ６〜Ｒ９に接続されたメモリーコントローラー１５０５を切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサーに制御信号を入力する。そして、バススイッチ１５０２ｃは、Ｒ６〜Ｒ９に接続されたメモリーコントローラー１５０５ｂを切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサーに制御信号を入力する。

メモリースイッチ１５０４ａは、Ｒ０〜Ｒ５に接続されたメモリーコントローラー１５０５ｂを使用してＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。また、メモリースイッチ１５０４ｂは、Ｒ６，Ｒ７に接続されたメモリーコントローラー１５０５ｂを使用してＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。また、メモリースイッチ１５０４ｃは、Ｒ８〜Ｒ１３に接続されたメモリーコントローラー１５０５ａまたはメモリーコントローラー１５０５ｂを使用してＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。

そして、メモリースイッチ１５０４ｄは、Ｒ１４〜Ｒ１９に接続されたメモリーコントローラー１５０５ａを使用してＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。

画像データ制御部２０３は、画像データとともに画像データを処理するための制御信号をデータ入出力用バス１５０１ａ〜１５０１ｅを介してバススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃに入力する。バススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃは、制御信号信号に基づいて接続されているバスのバス幅を切り替える。また、間接的に、あるいは直接接続されたメモリーコントローラー１５０５ｂを制御し、画像データの処理に必要なデータをＲＡＭ１５０３から取り出すようにメモリースイッチ１５０４ａ〜１５０４ｃをスイッチングさせる。

ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００では、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６を用い、誤差データとの加算を複数の注目画素について並列的に実行する。このため、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６に接続されているＲＡＭ１５０３のいずれかには、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６で一括して処理される画素の数に対応する複数の誤差データが保存されている。ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６において１画素ライン分の加算処理を一括しておこない、ＲＡＭ１５０３に１画素ライン分の誤差データを保存する。

ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６で一括して処理された１画素ライン分の画像データと誤差データとの加算値は、Ｒ２０，Ｒ２１，Ｒ２３，Ｒ２２の少なくとも２つから逐次型画像データ処理部１５０７に一つずつ出力される。また、以上の処理に使用される誤差データは、後述する逐次型画像データ処理部１５０７によって算出され、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６に入力されるものである。

一方、逐次型画像データ処理部１５０７は、コンピュータプログラムの制御によらず稼動するハードウェアである。なお、図９では、逐次型画像データ処理部１５０７をＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６に２個接続するものとしているが、本実施の形態にかかる画像処理装置ではこのうちのいずれか１個を逐次おこなう誤差拡散処理専用に使用するものとする。
（請求項１の実施例）

図１２に、本願発明による階調処理方式を説明するブロック図を示す。

図１２は、図２の画像処理ブロック図の特徴量抽出・低濃度判定処理４１２、プリンタγ変換処理（２）４１３，階調処理４１４のうち、ＹＭＣＫのうちの１色分の処理を図示したものである。それに対して、図１に例示した複写機１０１は、４色が平行して処理される構成であるため、カラー複写機本体１０１に適用するに際し、図１２に示した処理ブロックを４色分使用する。

図１２に図示したように、特徴量抽出・低濃度判定処理４１２は、ラインメモリ４１２１、特徴量抽出部４１２２、低濃度判定部４１２３からなる。ラインメモリ４１２１に、特徴量抽出部で使用する複数ライン（一例として５ライン分）を記憶する。特徴量抽出部４１２２は、画像データから、後述する処理により、エッジ部、非エッジ部、弱エッジ部（エッジ部と非エッジ部の中間のエッジ度を有する領域）（１，２）とを判定する。低濃度判定部４１２３は、画像データから所定の濃度閾値と比較し、画像データが低濃度（ハイライト）部に相当するか、ハイライト以外の画像データかを判定する。

図１２において、プリンタγ変換処理（２）４１３は、プリンタγ変換処理部４１３２と、プリンタγテーブルデータ４１３１とからなる。、プリンタγ変換処理部４１３２は、特徴量抽出部４１２２からの２ビットの特徴量抽出結果に基づいて、プリンタγテーブル・データ４１３１に設定されたプリンタγテーブルを参照し、プリンタγ変換を行う。

図１２において、階調処理部４１４は、閾値選択部４１５０、誤差拡散処理部４１５１にからなる。

量子化閾値生成部４１５０は、特徴量抽出・低濃度判定処理４１２から、注目画素（ｘ０，ｙ０）における２ｂｉｔの特徴量抽出結果Ｃｈｒ（ｘ０，ｙ０）（≡Ｃ＝｛０，１，２，３｝、以後、簡略化してＣとする）および２ｂｉｔの低濃度判定結果Ｄｎｓ（ｘ０，ｙ０）（≡Ｄ＝｛０，１，２，３｝、以後、簡略化してＤとする）に基づいて、量子化閾値を生成する。

ここで、便宜上、ｘ０を主走査方向の画素を指定する値で、ｙ０は副走査方向の画素の位置を指定する値とした。６００ｄｐｉの場合、たとえばＡ３サイズの原稿を読み込んだ画素数に余白部を加えて、ｘ０＝｛０，１，２，〜，ｘ０ｍａｘ｝；ｙ＝｛０，１，２，…，ｙ０ｍａｘ｝として、ｘ０ｍａｘ＝７，１００，ｙ０ｍａｘ＝１０，０００程度の値をとる。Ａ１サイズ，Ａ１サイズなどの原稿サイズに対応する場合には、ｘ０ｍａｘ，ｙ０ｍａｘはより大きな値となる。

量子化閾値テーブル部４１４２には、特徴量抽出結果Ｃ＝｛０，１，２，３｝と低濃度判定結果Ｄ＝｛０，１，２，３｝に対応した量子化閾値Ｔｈｒ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］を設定しておく。

また、ブルーノイズ加算選択テーブル部４１４４には、量子化閾値テーブル部４１４２に設定した量子化閾値Ｔｈｒ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］のそれぞれに対応したブルーノイズ加算テーブルＦｂｎ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］を設定する。ここで、［ｘ，ｙ，ｉ］のｘ，ｙは、それぞれ量子化閾値マトリックスの主走査方向のマトリックスサイズｘｍａｘと副走査方向のマトリックスサイズｙｍａｘを用いて、
ｘ ＝ ｛０，１，２，…，ｘｍａｘ−１｝ （数式３）
ｙ ＝ ｛０，１，２，…，ｙｍａｘ−１｝ （数式４）
で、ｉは画像データの出力階調数をＭとして、
ｉ＝｛０，１，２，…，Ｍ−２｝ （数式５）
の値を動く。

また、後の説明を簡単にするために、Ｚを整数の集合として、（数式３）〜（数式５）はそれぞれ
Ｚ｛ｘｍａｘ｝＝｛ｘ∈Ｚ；０≦ｘ＜ｘｍａｘ｝ （数式６）
Ｚ｛ｙｍａｘ｝＝｛ｙ∈Ｚ；０≦ｙ＜ｙｍａｘ｝ （数式７）
Ｚ｛Ｍ−１｝＝｛ｉ∈Ｚ；０≦ｉ＜Ｍ−１｝ （数式８）
としても同じ意味を表す。

すなわち、（数式６）において、ｘ∈Ｚは、“ｘが整数であること”を表し、０≦ｘ＜ｘｍａｘの範囲を動くことを表すので、ｘ＝｛０，１，２，…，ｘｍａｘ−１｝の値をとりうる。

同様に、主走査方向の位置ｘ０が取り得る値の範囲Ｚ｛ｘ０ｍａｘ｝、副走査方向の位置ｙ０が取り得る値の範囲Ｚ｛ｙ０ｍａｘ｝、特徴量抽出結果Ｃが取り得る値の範囲Ｚ｛Ｃｍａｘ｝、低濃度判定結果Ｄが取り得る値の範囲Ｚ｛Ｄｍａｘ｝、量子化閾値Ｔｈｒ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］が取り得る値の範囲Ｚ｛Ｎ｝、ブルーノイズＢｎ［ｋ］が取り得る値の範囲Ｚ｛Ｂｎ｝、Ｂｎ［ｋ］のインデックスｋが取り得る値の範囲Ｚ｛Ｂｎｍａｘ｝、ブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］が取り得る値の範囲Ｚ｛Ｆｂｎ｝、も定義し、
Ｚ｛ｘ０ｍａｘ｝＝｛ｘ０∈Ｚ；０≦ｘ０＜ｘ０ｍａｘ｝
Ｚ｛ｙ０ｍａｘ｝＝｛ｙ０∈Ｚ；０≦ｙ０＜ｙ０ｍａｘ｝
Ｚ｛Ｃｍａｘ｝ ＝｛Ｃ∈Ｚ；０≦Ｃ＜Ｃｍａｘ｝
Ｚ｛Ｄｍａｘ｝ ＝｛Ｄ∈Ｚ；０≦Ｄ＜Ｄｍａｘ｝、
Ｚ｛Ｎ｝ ＝｛Ｄｉｎ∈Ｚ；０≦Ｄｉｎ＜Ｎ−１｝、
Ｚ｛Ｂｎ｝ ＝｛±１｝
Ｚ｛Ｂｎｍａｘ｝＝｛ｋ∈Ｚ；０≦ｋ＜ｂｎｍａｘ｝
Ｚ｛Ｆｂｎ｝ ＝｛０，１｝
などとする。

本実施例では、Ｃｍａｘ＝Ｄｍａｘ＝４としているが、この値に限るものではなく、必要に応じて変更してもよい。

図１３に、量子化閾値Ｔｈｒ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］の構成を図示した。

主走査方向サイズｘｍａｘ、副走査方向サイズｙｍａｘの量子化閾値Ｔｈｒ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］が、Ｍ−１レベル分用意され、それが、特徴量抽出結果Ｃｈｒ（ｘ０，ｙ０）（＝Ｃ）∈Ｚ｛Ｃｍａｘ｝に応じて４種類、さらに、低濃度判定結果Ｄｎｓ（ｘ０，ｙ０）（＝Ｄ）∈Ｚ｛Ｄｍａｘ｝に対応して４種類、量子化閾値テーブル部４１４２に設定される。これは、一色分の量子化閾値であるので、実際には、４色分設定する。

量子化閾値Ｔｈｒ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］∈Ｚ｛Ｎ｝（Ｃ∈Ｚ｛Ｃｍａｘ｝，Ｄ∈Ｚ｛Ｄｍａｘ｝ｘ∈Ｚ｛ｘｍａｘ｝，ｙ∈Ｚ｛ｙｍａｘ｝，ｉ∈Ｚ｛Ｍ−１｝）の各閾値に対応して、ブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］∈Ｚ｛Ｆｂｎ｝（Ｃ∈Ｚ｛Ｃｍａｘ｝，Ｄ∈Ｚ｛Ｄｍａｘ｝ｘ∈Ｚ｛ｘｍａｘ｝，ｙ∈Ｚ｛ｙｍａｘ｝，ｉ∈Ｚ｛Ｍ−１｝）が、ブルーノイズ加算選択テーブル部４１４４に設定される。

量子化閾値選択部４１４１およびブルーノイズ加算選択部４１４３は、特徴量抽出結果Ｃおよび低濃度判定結果Ｄに基づいて、それぞれ注目画素（ｘ０，ｙ０）に適用する量子化閾値Ｔｈｒ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］を量子化閾値テーブル４１４２から選択し、ブルーノイズ加算選択フラグＦｂｎ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］をブルーノイズ加算選択テーブル４１４４から選択する。

量子化部４１４７で使用する注目画素（ｘ０，ｙ０）に適応する量子化閾値Ｔｈｒ２［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］は、非周期性を持つブルーノイズ特性を有するブルーノイズＢｎ［ｋ］（ｋ＝０，１，２，…，ｂｎｍａｘ−１）で、Ｂｎ［ｋ］＝｛−１，１｝、ブルーノイズの振幅をＡとして次のように求める。

ブルーノイズテーブル４１４５に設定されているｂｎｍａｘはブルーノイズ特性を有するパラメータの個数である。量子化閾値生成部４１５０で量子化閾値Ｔｈｒ２［ｘ，ｙ，ｉ］∈Ｚ｛Ｎ｝（ｘ∈Ｚ｛ｘｍａｘ｝，ｙ∈Ｚ｛ｙｍａｘ｝，ｉ∈Ｚ｛Ｍ−１｝）を生成する。
Ｔｈｒ２［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］＝Ｔｈｒ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］＋Ｆｂｎ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］×Ｂｎ［ｋ（ｘ０，ｙ０）］×Ａ （数式９）

ここで、上式は、Ｔｈｒ２［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］，Ｔｈｒ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］∈Ｚ｛Ｎ｝，ｘ∈Ｚ｛ｘｍａｘ｝，ｙ∈Ｚ｛ｙｍａｘ｝，ｉ∈Ｚ｛Ｍ−１｝、という条件を満たす。

ここで、合同式を用いて
ｘ０≡（ｘ ｍｏｄ ｘｍａｘ） （数式１０）
ｙ０≡（ｙ ｍｏｄ ｙｍａｘ） （数式１１）
ｋ（ｘ０，ｙ０）≡｛ｘ０ｍａｘ×（ｙ０−１）｝＋（ｘ０ ｍｏｄ ｂｎｍａｘ）
で、ｘ０≡（ｘ ｍｏｄ ｘｍａｘ）は、ｘ０を量子化閾値マトリックスの主走査方向のサイズｘｍａｘで割ったときの余りを表す。（数式６）、（数式７）の記号Ｚ｛ｘｍａｘ｝、Ｚ｛ｙｍａｘ｝を用いて、ｘ∈Ｚ｛ｘｍａｘ｝および ｙ∈Ｚ｛ｙｍａｘ｝である。

上式は、（ｘ０，ｙ０）＝（０，０）に、量子化閾値Ｔｈｒ［Ｃ，Ｄ］［０，０，ｉ］を対応させた場合の式であるが、（ｘ０，ｙ０）＝（０，０）に、主走査方向のオフセットｘｏｆｓ∈Ｚ｛ｘｍａｘ｝、および副走査方向のオフセットｙｏｆｓ∈Ｚ｛ｙｍａｘ｝を持たせて、Ｔｈｒ［Ｃ，Ｄ］［ｘｏｆｓ，ｙｏｆｓ，ｉ］を適応させてもよい。

その場合、（数式１０）（数式１１）は、それぞれ
ｘ０＋ｘｏｆｓ≡（ｘ ｍｏｄ ｘｍａｘ） （数式１２）
ｙ０＋ｙｏｆｓ≡（ｙ ｍｏｄ ｙｍａｘ） （数式１３）
としてもよい。

本実施例においては、４ビットの誤差拡散処理を例に説明する。

量子化部４１４７は入力した注目画素の画像データＤｉｎ（ｘ０，ｙ０）と量子化閾値Ｔｈｒ［ｘ，ｙ，ｉ］と比較し、Ｔｈｒ［ｘ，ｙ，１４］より大きい場合に“１５”、Ｔｈｒ［ｘ，ｙ，１３］より大きい場合に“１４”、…、以下同様に、Ｔｈｒ［ｘ，ｙ，０］より大きい場合に“１”、Ｔｈｒ［ｘ，ｙ，０］より小さい場合に“０”の値をとる４ビット（１６階調）の量子化データＤｏｕｔ（ｘ０，ｙ０）を出力する。

誤差積算部４１４９は、誤差バッファ４１４８に記憶されている量子化誤差データから次の注目画素に加算する拡散誤差を計算するものである。本実施例では、誤差積算部４１４９は、図１４に示すような副走査方向が３画素、主走査方向が５画素のサイズの誤差拡散マトリクスを用いて拡散誤差データを算出する。

図１４において、＊印は次の注目画素の位置に相当し、ａ，ｂ，．．．，ｋ，ｌは周辺の１２個の処理済み画素の位置に対応した係数（総和は３２）である。誤差拡散マトリクス部１１２５では、それら１２個の処理済み画素に対する量子化誤差と対応した係数ａ〜ｌとの積和を３２で除した値を、次の注目画素に対する拡散誤差として誤差加算部１１２５に与える。

図１５に、特徴量抽出・低濃度判定部４１２２のブロック図を図示した。

特徴量抽出部４１２２は、画像データＤｉｎ（ｘ０，ｙ０）のエッジ検出を行うもので、本実施例では注目画素（ｘ０，ｙ０）に対する特徴量抽出結果Ｃｈｒ（ｘ０，ｙ０）の出力として、レベル３（エッジ度最大）からレベル０（非エッジ）までエッジレベルを表す２ビットのエッジデータを出力する。

特徴量の抽出は、一例として図１６（ａ）〜（ｄ）に示す４種類の一次微分５×５の微分フィルタ１〜４、および、図１７（ａ）〜（ｄ）に示す二次微分フィルタを用いて、主走査方向、副走査方向、主走査方向から±４５゜傾いた方向の４方向についてエッジ量を検出し、その中で絶対値が最大のエッジ量を選び、そのエッジ量の絶対値をレベル０からレベル３までの４レベルのエッジレベルに量子化して出力する。

低濃度判定部４１２３は、所定の閾値と入力画像データＤｉｎとを比較し、注目画素（ｘ０，ｙ０）に対する低濃度判定結果Ｄｎｓ（ｘ０，ｙ０）の出力として、最も低濃度を０、最も高濃度を３などとした値を出力する。
（請求項２の実施例）

本実施例における主走査７画素×副走査７画素の非エッジ(写真部）用量子化閾値（Ｃ，Ｄ）＝（０，３）、Ｔｈｒ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］（ｉ＝０，４，５）の例をそれぞれ、図１８、図１９、図２０に示した。

前記の量子化閾値に対応させて、ブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］（ｉ∈Ｚ｛Ｍ−１｝）を、
ｉ＝｛ｉ∈Ｚ｛Ｍ−１｝；ｉ≠４，５｝に対して、図２１に示したようにＦｂｎ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］を設定し、
ｉ＝｛ｉ∈Ｚ｛Ｍ−１｝；ｉ＝４，５｝に対して、図２２に示したようにＦｂｎ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］を設定する。

図２２に示したブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］のうち、１を設定したブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］に対応する量子化閾値Ｔｈｒ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］（ｉ＝｛０，１，２，３，４｝）の設定値は、Ｔｈｒ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］＝８とＴｈｒ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］（ｉ＝｛０，１，２，３，４｝）の最小値で、ディザ処理で一番最初に形成される画素である。これを“ディザの核“と呼び、”ディザの核“に対して、ブルーノイズを加算するようにブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］の値を設定している。（請求項５の実施例）

ここで、ディザの核の一つである（ｘ，ｙ）＝（３，０）について、量子化閾値Ｔｈｒ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］（ｉ
∈Ｚ｛Ｍ−１｝）について、表１に値を示した。

表１のｉ＝｛０，１，２，３｝の量子化閾値Ｔｈｒ［０，３］［３，０，ｉ］は一致させており、ｉ＝４，５でＦｂｎ［０，３］［３，０，ｉ］＝１とすることにより、誤差拡散処理によるテクスチャーの発生と、粒状性の向上の両立を達成する。

表２に値を示すように、量子化閾値Ｔｈｒ［０，３］［３，０，ｉ］（ｉ＝０，１，２，３，４，５）の関係が
Ｔｈｒ［０，３］［３，０，０］＞…＞Ｔｈｒ［０，３］［３，０，３］＞Ｔｈｒ［０，３］［３，０，４］＜Ｔｈｒ［０，３］［３，０，５］
とした場合でも、ブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［０，３］［３，０，ｉ］の設定はi＝４，５に対して付加（１）とすることが好ましい。

従って、ｉ，ｊ（０≦ｉ＜ｊ＜Ｍ−１）に対して、量子化閾値の関係が、
Ｔｈｒ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］≧Ｔｈｒ［０，３］［ｘ，ｙ，ｊ］＜Ｔｈｒ［０，３］［ｘ，ｙ，ｊ＋１］≦Ｎ−１ （数式１４）
を満たす閾値レベルｊ（前記場合では、ｊ＝４）において、ブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］＝１と設定することが好ましい。(請求項２の第１の実施例）また、ｉ＜４に対しては、Ｆｂｎ［０，３］［３，０，ｉ］に１を設定しないことにより、ざらつきの発生を抑制する。（請求項４の実施例）

更に、（数式１４）の条件を満たす量子化閾値Ｔｈｒ［０，３］［ｘ，ｙ，ｊ］に対して、閾値レベルｊに対して２レベル以上大きい閾値レベルに対しては、ブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［０，３］［ｘ，ｙ，ｋ］（ｋ≧ｊ＋２ ａｎｄ ｋ≦Ｎ−１）に対しては、ブルーノイズを付加しないように設定する。(請求項４の実施例)これにより、ざらつきの発生を抑制することができる。

（請求項２の第２の実施例）

図２３、図２４、図２５、図２６に、エッジ部（Ｃ＝３）の高濃度部（Ｄ＝３）用の主走査７画素×副走査７画素の量子化閾値Ｔｈｒ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］のそれぞれ、ｉ＝０の場合、ｉ＝｛１，２，３，４｝の場合、ｉ＝５の場合、ｉ＝６〜１４の場合を示した。

エッジ部用の量子化閾値Ｔｈｒ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］は、主走査７画素×副走査７画素の閾値をすべて同じ閾値を設定した単純誤差拡散処理を行い、良好な文字再現性を得る。

対応するブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］を、図２７、図２８に、それぞれ、（ｉ≠０，４，５かつ０≦ｉ≦１４）の場合と、ｉ＝｛０，４，５｝の場合を示した。

また、表４に、量子化閾値Ｔｈｒ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］と、対応するブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］の設定例を示した。

（請求項３の実施例）

低濃度判定結果Ｄが、最も低濃度と判定した場合（Ｄ＝０）の量子化閾値Ｔｈｒ［０，０］［ｘ，ｙ，ｉ］について、図２９、図３０に図示した。前記したエッジ用（Ｃ＝３）の量子化閾値Ｔｈｒ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］と同様に、（ｘ，ｙ）の値によらず、一定の値とし、これにより、低濃度部においてテクスチャーの発生を防止している。

対応するブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［０，０］［ｘ，ｙ，ｉ］も量子化閾値Ｔｈｒ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］とともに、表５に示した。

表５において、量子化閾値Ｔｈｒ［３，３］［ｘ，ｙ，４］において、ブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［０，０］［ｘ，ｙ，５］のみに設定しており、Ｔｈｒ［３，３］［ｘ，ｙ，５］＝２５５には、設定していない。
Ｔｈｒ［３，３］［ｘ，ｙ，５］＝２５５＝Ｎ−１
であるため、ブルーノイズ振幅Ａ＞０であり、
Ｔｈｒ［３，３］［ｘ，ｙ，５］＋Ａ＞２５５＝Ｎ−１
となるため、ブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］にブルーノイズ付加を指定する１を設定しない。ただし、設定しても効果が見られないだけで不具合は発生しない。

画像中の文字や線画のエッジ部のような変化が急峻でエッジレベルがレベル３（エッジ度合最高）となる部分では、量子化閾値発生部１４０で生成される量子化閾値は固定され、量子化処理部１１２０で固定閾値を用いた純粋な誤差拡散法による量子化処理が行われるため、解像性の良い画像を形成できる。

写真や画像の平坦部のようにエッジ度合が低い部分では、量子化閾値発生部１１４０によって生成される量子化閾値の振動幅が大きくなるため、量子化処理部１１２０の量子化処理はディザ基調の処理となり、画像データはディザ閾値周期で網点化される。所定の閾値配置のディザ閾値マトリクスが量子化閾値の生成に用いられるため、画像データの濃度レベルが上昇するにつれて、ディザ閾値周期内でスクリーン角にそって成長したライン中央部より渦巻き状に出力ドットが成長するようになる。
（請求項６の実施例）

表６〜表８に、それぞれ、表１、表４、表３に示した量子化閾値Ｔｈｒ［Ｃ，３］［ｘ，ｙ，ｉ］に対して、ブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［Ｃ，３］［ｘ，ｙ，ｉ］の設定レベル１〜５の設定例を示した。表６、表８は、文字部用、表７は写真部用の量子化閾値Ｔｈｒ［Ｃ，３］［ｘ，ｙ，ｉ］とブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［０，３］［ｘ，ｙ，ｉ］である。

また、設定レベル１→４とするにつれて、テクスチャーが除去されやすくなる一方、画像のざらつきが増える傾向がある。

図３１において、操作画面のテクスチャー除去の設定を“強く”〜“滑らか”に設定することによって、ブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］の設定レベル１〜５を選択可能としている。使用者の好みの画像に合致させることができる。
（請求項７の実施例）

表６に示したブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］の設定１〜４において、スキャナーからの入力画像データを本階調処理を使用する場合には、設定１のブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］を使用する。一方、コンピューターによって作成されたビジネスグラフィックのように均一な濃度の画像データが多い場合には、設定３などを使用する。

これは、入力される画像データが、スキャナーから入力した画像データであるか、コンピューターからの画像データであるか、あるいは、コンピューターのプリンタ・ドライバの設定に連動して選択させるようにしてもよい。

一例として、コンピューターのプリンタ・ドライバの設定が、“グラフ”などが指定された場合には、設定３のブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］を使用し、“写真”などが指定された場合には、設定１のブルーノイズ加算選択Ｆｂｎ［３，３］［ｘ，ｙ，ｉ］を使用する。

図３２のフローチャートに示したように、（ＳＴＥＰ１０１）でスキャナーからの入力画像データであるかを判定し、スキャナーからの入力画像データである場合には、（ＳＴＥＰ１０２）で、ブルーノイズ加算選択の設定を“やや滑らか”（前記表中の設定２）とする。

（ＳＴＥＰ１０３）で、プリンタドライバの設定が、“写真”である場合には、（ＳＴＥＰ１０４）で、ブルーノイズ加算選択の設定を“やや滑らか”（前記表中の設定２）とする。

（ＳＴＥＰ１０５）で、プリンタドライバの設定が、“グラフ”である場合には、（ＳＴＥＰ１０６）で、ブルーノイズ加算選択の設定を“やや強め”（前記表中の設定４）とする。

（ＳＴＥＰ１０７）で、プリンタドライバの設定が、“文字”である場合には、（ＳＴＥＰ１０８）で、ブルーノイズ加算選択の設定を“ふつう”（前記表中の設定３）と設定する。また、それ以外の設定でも（ＳＴＥＰ１０９）で、ブルーノイズ加算選択の設定を“やや強く”（前記表中の設定４）を設定する。

図３３に示すように、高濃度閾値、一次微分特徴量抽出閾値１，同２，二次微分特徴量抽出閾値１，同２の値によって、文字領域として判定される領域（図のハッチング部分）を調整することができる。たとえば、いずれの閾値も低く設定することにより、文字として判定される領域が拡大する（図３４）。

「（一次微分判定閾値１＆高濃度判定領域＋二次微分判定閾値１）による判定領域」から、「（一次微分判定閾値２＆高濃度判定領域＋二次微分判定閾値２）による判定領域」を除いた領域とする。

画像読み取り系のブロック図を図３５に基づいて説明する。

原稿は、図３６の露光ランプにより照射され、反射光は、ＣＣＤ５４０１のＲＧＢフィルターにより色分解されて読みとられ、増幅回路５４０２により所定レベルに増幅される。

ＣＣＤドライバー５４０９は、ＣＣＤ５４０１を駆動するためのパルス信号を供給する。ＣＣＤドライバー５４０９を駆動するために必要なパルス源は、パルスジェネレータ５４１０で生成され、パルスジェネレータ５４１０は、水晶発振子などからなるクロックジェネレータ５４１１を基準信号とする。

パルスジェネレータ５４１０は、Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）回路５４０３がＣＣＤ５４０１からの信号をサンプルホールドするための必要なタイミングを供給する。Ｓ／Ｈ回路５４０３によりサンプルホールドされたアナログカラー画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路５４０４で８ビット信号（一例である）にデジタル化される。

黒補正回路５４０５は、ＣＣＤ５４０１のチップ間、画素間の黒レベル（光量が少ない場合の電気信号）のばらつきを低減し、画像の黒部にスジやムラを生じることを防ぐ。シェーディング補正回路５４０６は、白レベル（光量が多い場合の電気信号）を補正する。白レベルは、スキャナー１２１を均一な白色版の位置に移動して照射した時の白色データに基づき、照射系、光学系やＣＣＤ５４０１の感度ばらつきを補正する。

図３７に白補正・黒補正の画像信号の概念図を示した。

シェーディング補正回路５４０５からの信号は、画像処理部５４０７により処理され、プリンター４１２で出力される。前記回路は、ＣＰＵ５４１４により制御され、ＲＯＭ５４１３及びＲＡＭ５４１５に制御に必要なデータを記憶する。

ＣＰＵ５４１４は、画像形成装置全体の制御を行うシステムコントローラ４１９とシリアルＩ／Ｆにより通信を行っている。ＣＰＵ５４１４は、図示しないスキャナー駆動装置を制御し、スキャナー１２１の駆動制御を行う。

増幅回路５４０２の増幅量は、ある特定の原稿濃度に対して、Ａ／Ｄ変換回路５４０４の出力値が所望の値になるように決定する。一例として、通常のコピー時に原稿濃度が、０．０５（反射率で０．８９１）のものを８ビット信号値で２４０値として得られるようにする。一方、シェーディング補正時には、増幅率を下げてシェーディング補正の感度を上げる。

その理由は、通常のコピー時の増幅率では、反射光が多い場合には、８ビット信号で２５５値を超える大きさの画像信号となると、２５５値に飽和してしまい、シェーディング補正に誤差が生じるためである。

図３８は、増幅回路５４０２で増幅された画像の読み取り信号がＳ／Ｈ回路５４０３でサンプルホールドされる模式図を示す。横軸は、増幅後のアナログ画像信号がＳ／Ｈ回路５４０３を通過する時間で、縦軸は、増幅後のアナログ信号の大きさを表す。所定のサンプルホールド時間５５０１でアナログ信号がサンプルホールドされて、Ａ／Ｄ変換回路５４０４に信号が送られる。

図は前述した白レベルを読みとった画像信号で、増幅後の画像信号は、コピー時は、一例として、Ａ／Ｄ変換後の値として２４０値、白補正時は、１８０値とした増幅後の画像信号の例である。

本発明の一実施例にかかるカラー複写機本体１０１の機構の概略を示した図。 レーザー変調処理を示したブロック図。 画像処理フローを示したフローチャート。 適応エッジ強調処理の例を示す図。 平滑フィルタとラプラシアンフィルタの一例を示した概略図。 エッジ検出フィルタの一例を示した概略図。 テーブル変換処理１１０５のテーブルの一例を示した概略図。 画像処理プロセッサー１２０４の内部構成を示すブロック図。 ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００と、逐次画像データ演算処理部１５０７との構成について説明するためのブロック図。 画素ラインを説明するための概略図。 ＳＩＭＤ型プロセッサーの概略構成を示す説明図。 階調処理方式を説明するためのブロック図。 量子化閾値Ｔｈｒ［Ｃ，Ｄ］［ｘ，ｙ，ｉ］の構成を図示した概略図。 誤差拡散マトリクスの一例を示した概略図。 特徴量抽出・低濃度判定部４１２２のブロック図。 一次微分５×５の微分フィルタ１〜４の一例を示した概略図。 二次微分フィルタの一例を示した概略図。 主走査７画素×副走査７画素の非エッジ(写真部）用量子化閾値の一例を示した概略図。 主走査７画素×副走査７画素の非エッジ(写真部）用量子化閾値の他の例を示した概略図。 主走査７画素×副走査７画素の非エッジ(写真部）用量子化閾値の別な例を示した概略図。 ブルーノイズ加算選択フラグの一例を示した概略図。 ブルーノイズ加算選択フラグの他の例を示した概略図。 エッジ部（Ｃ＝３）の高濃度部（Ｄ＝３）用の主走査７画素×副走査７画素の量子化閾値の第１の例を示した概略図。 エッジ部（Ｃ＝３）の高濃度部（Ｄ＝３）用の主走査７画素×副走査７画素の量子化閾値の第２の例を示した概略図。 エッジ部（Ｃ＝３）の高濃度部（Ｄ＝３）用の主走査７画素×副走査７画素の量子化閾値の第３の例を示した概略図。 エッジ部（Ｃ＝３）の高濃度部（Ｄ＝３）用の主走査７画素×副走査７画素の量子化閾値の第４の例を示した概略図。 ブルーノイズ加算選択フラグのさらに他の例を示した概略図。 ブルーノイズ加算選択フラグのさらに他の例を示した概略図。 低濃度判定結果Ｄが、最も低濃度と判定した場合（Ｄ＝０）の量子化閾値の一例を示した概略図。 低濃度判定結果Ｄが、最も低濃度と判定した場合（Ｄ＝０）の量子化閾値の一例を示した概略図。 階調処理を選択するための操作画面の一例を示した概略図。 ブルーノイズ加算選択処理の一例を示したフローチャート。 特徴量抽出を説明するための概略図。 特徴量抽出閾値の選択レベルの一例を示した概略図。 画像読み取り系のブロック図。 スキャナー光学系の一例を示した概略図。 白補正・黒補正の画像信号の概念図。 増幅回路５４０２で増幅された画像の読み取り信号がＳ／Ｈ回路５４０３でサンプルホールドされる模式図。

符号の説明

１３０ メイン制御部
４５４ 画像処理プロセッサ

Claims (7)

1. ３≦Ｍ＜Ｎなる自然数Ｍ，Ｎについて、量子化閾値マトリクスを適用した誤差拡散処理によりＮ値の入力画像データをＭ値の出力画像データに変換するための量子化手段を備えた画像形成装置であって、
   二次元に配列された複数の量子化閾値を含む、Ｍ−１個の閾値マトリクスと、
   前記閾値マトリクスに含まれる各量子化閾値に対する非周期性ノイズの付加有無を指定する付加フラグを、閾値マトリクス毎かつ量子化閾値毎に設定する手段と、
   前記Ｍ−１個の閾値マトリクスのうち、低い階調値に対応するものからｎ番目の閾値マトリクスにおける座標（ｘ，ｙ）の量子化閾値の値をＴｈｒ（ｘ，ｙ，ｎ）として、自然数ｉ，ｊ，ｘ，ｙのうち０≦ｉ＜ｊ＜Ｍ−１かつＴｈｒ（ｘ，ｙ，ｉ）≧Ｔｈｒ（ｘ，ｙ，ｊ）＜Ｔｈｒ（ｘ，ｙ，ｊ＋１）を満たすｊ，ｘ，ｙに関し、ｊ番目の閾値マトリクスにおける座標（ｘ，ｙ）の量子化閾値に、付加有りを示す前記付加フラグを設定する手段とを備え、
   前記量子化手段による量子化を行う際に、前記各閾値マトリクス中の各量子化閾値のうち、前記付加フラグが付加ありを示す量子化閾値に前記非周期性ノイズを付加したものを、前記量子化閾値マトリクスとして適用することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   前記非周期性ノイズの振幅をＡとして、
   Ｔｈｒ（ｘ，ｙ，ｋ）＋Ａ＞Ｎ−１を満たす自然数ｋについて、ｋ番目の閾値マトリクスにおける座標（ｘ，ｙ）の量子化閾値に、付加無しを示す前記付加フラグを設定する手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
   ｍ＜ｊ及びｊ＋２≦ｍのいずれかを満たす自然数ｍについて、ｍ番目の閾値マトリクスにおける座標（ｘ，ｙ）の量子化閾値に、付加無しを示す前記付加フラグを設定する手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記Ｍ−１個の閾値マトリクスに含まれる量子化閾値の中で、最小の量子化閾値についてのみ、付加有りを示す前記付加フラグを設定するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記閾値マトリクス毎かつ量子化閾値毎の前記付加フラグの設定状態の情報を複数組備え、使用者の指示に応じてそのうちいずれか１組の設定状態の情報を選択して、前記付加フラグの設定に用いることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記閾値マトリクス毎かつ量子化閾値毎の前記付加フラグの設定状態の情報を複数組備え、前記画像データの入力元に応じてそのうちいずれか１組の設定状態の情報を選択して、前記付加フラグの設定に用いることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記非周期性ノイズはブルーノイズであることを特徴とする画像形成装置。