JP5623893B2 - 画像形成装置及び方法、並びにプログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Description
解像性を保ちながら階調を表現する方法として、誤差拡散法がある。誤差拡散法は、原画像に忠実な解像性を得ることができ、文字画像の再現に適すると言われている。
入力N値画像データ(N≧2)を出力画像データに変換する画像形成装置において、
注目画素とその周辺画素の各々についての集中度を決定する集中度決定部と、
前記集中度決定部で決定された集中度に応じて前記注目画素及びその周辺画素の各々のランクを決定するランク付け部と、
前記ランク付け部で決定された各画素のランクをもとに各画素の画素値を分配する画素分配部とを備え、
前記集中度決定部は、各画素についての前記集中度を、当該画素とその周辺の画素が大きな値を持つほど、より大きな値となるように決定し、
前記ランク付け部は、前記注目画素及びその周辺画素の各々について、当該画素の上方又は左方向に位置し、当該画素の集中度以上の集中度を有する画素と、当該画素の下方又は右方向に位置し、当該画素の集中度より大きい集中度を有する画素の数が多いほど当該画素の前記ランクを低くし、
前記画素分配部は、前記ランクが低いほど、画素値の分配における優先度を低くする
ことを特徴とする。
入力N値画像データ(N≧2)を出力画像データに変換する画像形成方法において、
注目画素とその周辺画素の各々についての集中度を決定する集中度決定ステップと、
前記集中度決定ステップで決定された集中度に応じて前記注目画素及びその周辺画素の各々のランクを決定するランク付けステップと、
前記ランク付けステップで決定された各画素のランクをもとに各画素の画素値を分配する画素分配ステップとを備え、
前記集中度決定ステップは、各画素についての前記集中度を、当該画素とその周辺の画素が大きな値を持つほど、より大きな値となるように決定し、
前記ランク付けステップは、前記注目画素及びその周辺画素の各々について、当該画素の上方又は左方向に位置し、当該画素の集中度以上の集中度を有する画素と、当該画素の下方又は右方向に位置し、当該画素の集中度より大きい集中度を有する画素の数が多いほど当該画素の前記ランクを低くし、
前記画素分配ステップは、前記ランクが低いほど、画素値の分配における優先度を低くする
ことを特徴とする。
(構成の説明)
図1は本発明に用いられた画像形成装置の概略構成を示す。図示の画像形成装置は、給紙装置33と、転写装置32と、感光装置30と、トナーカートリッジ34と、定着装置31と、排出装置36と、LEDヘッド35とを備える。
画像形成装置はさらに、図2に示される画像処理部100と、ネットワークIF50とを備える。
ネットワークIF50は、LAN等の外部ネットワークに接続され、外部ネットワークを介して入力された画像データを画像処理部100に送出する。
本実施の形態では、集中度演算部130により集中度決定部135が構成されている。
例えばK=8(2K=256)であり、N=5である。本実施の形態では、誤差拡散法によりN値データに変換を行っているが、ディザ法や濃度パターン法等の他の処理方法でN値データへの変換を行っても良い。
図4は、画像バッファ120に格納される、各ページの画像データと、画像バッファから読み出され、集中度決定部135及び画素分配部150に供給されるデータの位置を示す。
図4に示すように、各ページの画像の画像データ124(図の斜線部)が画像バッファ120に3ライン以上溜まった段階で、画像データの左上隅より、注目画素を中心とする所定の矩形の範囲、例えば5×5画素の範囲の画素値122を集中度決定部135へ送出し、注目画素を中心とする所定の矩形の範囲、例えば3×3画素の範囲の画素の画素値123を画素分配部150へ送出する。
この際、画像データ124の範囲外の画素については「0」を(画像データの代わりに)送出する。
なお、以下では、「3×3画素の範囲」、「5×5画素の範囲」を単に「3×3範囲」、「5×5範囲」ということがある。
また、以下に説明する集中度決定部135、ランク付け部140、及び画素分配部150による処理により画素値が確定した画素から順次画素データ151を後段の縦横変換部160へ出力する。
例えば、集中度演算部130は画像バッファ120より注目画素を中心とする5×5範囲の画素の画素値122を受け取り、注目画素とその周辺8画素の各画素(注目画素を中心とする3×3範囲内の各画素)についての集中度131(Cn)を計算し出力する。
Dt22が注目画素、
Dt11、Dt12、Dt13、
Dt21、 Dt23、
Dt31、Dt32、Dt33
が注目画素Dt22の周辺の8画素に該当する。
なお、以下の説明では、符号Dt11〜Dt33など(一般化すればDtvh)は、画素値を表す場合もあり、画素を表す場合もある。
Wgt11、Wgt12、Wgt13、
Wgt21、Wgt22、Wgt23、
Wgt31、Wgt32、Wgt33
は重み付け係数であり、一般的には、3×3範囲の画素のうちの、中心の画素に掛けられる値Wgt22が最も大きく、他の係数は中心の画素から遠ざかるほどより小さな値となる。重み付け係数の具体例については後述する。
=Dt00*Wgt11+Dt01*Wgt12+Dt02*Wgt13
+Dt10*Wgt21+Dt11*Wgt22+Dt12*Wgt23
+Dt20*Wgt31+Dt21*Wgt32+Dt22*Wgt33
…(1a)
Cn12
=Dt01*Wgt11+Dt02*Wgt12+Dt03*Wgt13
+Dt11*Wgt21+Dt12*Wgt22+Dt13*Wgt23
+Dt21*Wgt31+Dt22*Wgt32+Dt23*Wgt33
…(1b)
Cn13
=Dt02*Wgt11+Dt03*Wgt12+Dt04*Wgt13
+Dt12*Wgt21+Dt13*Wgt22+Dt14*Wgt23
+Dt22*Wgt31+Dt23*Wgt32+Dt24*Wgt33
…(1c)
=Dt10*Wgt11+Dt11*Wgt12+Dt12*Wgt13
+Dt20*Wgt21+Dt21*Wgt22+Dt22*Wgt23
+Dt30*Wgt31+Dt31*Wgt32+Dt32*Wgt33
…(1d)
Cn22
=Dt11*Wgt11+Dt12*Wgt12+Dt13*Wgt13
+Dt21*Wgt21+Dt22*Wgt22+Dt23*Wgt23
+Dt31*Wgt31+Dt32*Wgt32+Dt33*Wgt33
…(1e)
Cn23
=Dt12*Wgt11+Dt13*Wgt12+Dt14*Wgt13
+Dt22*Wgt21+Dt23*Wgt22+Dt24*Wgt23
+Dt32*Wgt31+Dt33*Wgt32+Dt34*Wgt33
…(1f)
=Dt20*Wgt11+Dt21*Wgt12+Dt22*Wgt13
+Dt30*Wgt21+Dt31*Wgt22+Dt32*Wgt23
+Dt40*Wgt31+Dt41*Wgt32+Dt42*Wgt33
…(1g)
Cn32
=Dt21*Wgt11+Dt22*Wgt12+Dt23*Wgt13
+Dt31*Wgt21+Dt32*Wgt22+Dt33*Wgt23
+Dt41*Wgt31+Dt42*Wgt32+Dt43*Wgt33
…(1h)
Cn33
=Dt22*Wgt11+Dt23*Wgt12+Dt24*Wgt13
+Dt32*Wgt21+Dt33*Wgt22+Dt34*Wgt23
+Dt42*Wgt31+Dt43*Wgt32+Dt44*Wgt33
…(1i)
一般化すれば、画素Dtvhについての集中度Cnvhは、下記の式(1j)で求められる。
Cn11、Cn12、Cn13、
Cn21、Cn22、Cn23、
Cn31、Cn32、Cn33
はそれぞれ画素
Dt11、Dt12、Dt13、
Dt21、Dt22、Dt23、
Dt31、Dt32、Dt33
についての集中度を表すものであり、一般化して言えば、Cnvhは、画素Dtvhについての集中度を表す。集中度Cn11〜Cn33は、対応する画素Dt11〜Dt33の配列に従い、図6に示すように配列されたものとして図示される。
より具体的には、ランク付け部140は集中度演算部130より注目画素とその周辺8画素の各画素についての集中度131(Cn11〜Cn33)を受け取り、注目画素とその周辺8画素の各々のランク値141(Rnk11〜Rnk33)を計算し出力する。ランク値は後述のように、注目画素の画素値を分配する際に、分配先の優先順位を決定するのに用いられる。各画素のランク値Rnkvh(v=1、2又は3、h=1、2又は3)は、注目画素及びその周辺の8画素のうちの、各画素の集中度と、当該各画素以外の画素の集中度との比較の結果(判定の結果)に基づいて決まるものであり、当該各画素についての集中度がそれ以外の画素についての集中度よりも小さい場合、或いはそれ以外の画素についての集中度以下である場合に「1」とし、そうでないときは「0」とし、当該各画素以外の8画素との比較の結果「1」が得られた数を、当該画素のランク値Rnkとする。各画素のランク値141(Rnk11〜Rnk33)は下記の式(2a)〜(2i)で計算され、出力される。
= J(Cn11<Cn12)+J(Cn11<Cn13)
+J(Cn11<Cn21)+J(Cn11<Cn22)+J(Cn11<Cn23)
+J(Cn11<Cn31)+J(Cn11<Cn32)+J(Cn11<Cn33)
…(2a)
Rnk12
=J(Cn12≦Cn11) +J(Cn12<Cn13)
+J(Cn12<Cn21)+J(Cn12<Cn22)+J(Cn12<Cn23)
+J(Cn12<Cn31)+J(Cn12<Cn32)+J(Cn12<Cn33)
…(2b)
Rnk13
=J(Cn13≦Cn11)+J(Cn13≦Cn12)
+J(Cn13<Cn21)+J(Cn13<Cn22)+J(Cn13<Cn23)
+J(Cn13<Cn31)+J(Cn13<Cn32)+J(Cn13<Cn33)
…(2c)
=J(Cn21≦Cn11)+J(Cn21≦Cn12)+J(Cn21≦Cn13)
+J(Cn21<Cn22)+J(Cn21<Cn23)
+J(Cn21<Cn31)+J(Cn21<Cn32)+J(Cn21<Cn33)
…(2d)
Rnk22
=J(Cn22≦Cn11)+J(Cn22≦Cn12)+J(Cn22≦Cn13)
+J(Cn22≦Cn21) +J(Cn22<Cn23)
+J(Cn22<Cn31)+J(Cn22<Cn32)+J(Cn22<Cn33)
…(2e)
Rnk23
=J(Cn23≦Cn11)+J(Cn23≦Cn12)+J(Cn23≦Cn13)
+J(Cn23≦Cn21)+J(Cn23≦Cn22)
+J(Cn23<Cn31)+J(Cn23<Cn32)+J(Cn23<Cn33)
…(2f)
=J(Cn31≦Cn11)+J(Cn31≦Cn12)+J(Cn31≦Cn13)
+J(Cn31≦Cn21)+J(Cn31≦<Cn22)+J(Cn31≦Cn23)
+J(Cn31<Cn32)+J(Cn31<Cn33)
…(2g)
Rnk32
=J(Cn32≦Cn11)+J(Cn32≦Cn12)+J(Cn32≦Cn13)
+J(Cn32≦Cn21)+J(Cn32≦Cn22)+J(Cn32≦Cn23)
+J(Cn32≦Cn31) +J(Cn32<Cn33)
…(2h)
Rnk33
=J(Cn33≦Cn11)+J(Cn33≦Cn12)+J(Cn33≦Cn13)
+J(Cn33≦Cn21)+J(Cn33≦Cn22)+J(Cn33≦Cn23)
+J(Cn33≦Cn31)+J(Cn33≦Cn32)
…(2i)
Rnk11、Rnk12、Rnk13、
Rnk21、Rnk22、Rnk23、
Rnk31、Rnk32、Rnk33
はそれぞれ図5(a)の
Dt11、Dt12、Dt13、
Dt21、Dt22、Dt23、
Dt31、Dt32、Dt33
の画素のランク値である。
上記のように、ランク値Rnkの値が大きいほど、ランクは低いとして扱われ、画素値分配における優先度が低くなる。
注目画素とその周辺8画素の画素値(3×3範囲の画素値123)は画像バッファ120より供給される。
図8は画素分配部150に入力される3×3範囲の画素値123を示す。
Dt22が注目画素の画素値、周辺8画素の画素値は
Dt11、Dt12、Dt13、
Dt21、 Dt23、
Dt31、Dt32、Dt33
である。なお、前述した集中度演算部140への5×5範囲の画素値122と標記が同じものは同じ画素値である。
ステップF103で、注目画素Dt22のランク値Rnk22が分配先画素のランク値Drnkよりも小さい場合(NOの場合)はステップF104へ進む。
注目画素以外の画素のランク値
(Rnk11、Rnk12、Rnk13、
Rnk21、 Rnk23、
Rnk31、Rnk32、Rnk33)
の中から、
分配先画素のランク値Drnkと値が同じものを探索し、探索により見つけたランク値を有する画素を分配先画素とし、その画素値を分配先画素値T_Dtとして取得する。
そして、T_Dtと、Dt22との和T_Dt+Dt22を求める。
そして、注目画素値を0に修正し、分配を終了する(F107)。
このような処理により、ステップF106の開始前における注目画素Dt22の画素値を、それよりもランク値の小さい(ランクの高い)画素に分配したことになる。また、T_Dt+Dt22=N−1のときは、分配先画素の画素値を飽和させたことになる。
なお、上記のステップF106の開始前における「注目画素の画素値」は、図9の処理を開始した時点での注目画素の画素値に等しいとは限らない。図9の処理中に、後述のステップF109において、注目画素の画素値が修正されることがあるためである。
この処理により、ステップF108の開始前における注目画素Dt22の画素値の一部を、それよりもランク値の小さい(ランクの高い)画素に分配し、該分配先の画素の画素値を飽和させたことになる。
この更新は、ランク(Rnk)が注目画素のランクより高いランクの画素にのみ、注日画素の画素値を分配することで行われ、また、ランク(Rnk)が高い画素から順次飽和するように注目画素の画素値を分配することで行われる。
(Dt11、Dt12、Dt13、
Dt21、Dt22、Dt23、
Dt31、Dt32、Dt33)
を更新する。
図10のビットパターン欄の「0」または「1」が書かれた四角が、解像度が2400×2400DPIの画像における1画素を表す。図のように、
画素データが「0」の場合には、ビットパターン「0000」(この場合、ビットパターンにおける画素値を図の左上、右上、左下、右下の順に記載している)、
画素データが「1」の場合には、ビットパターン「1000」、
画素データが「2」の場合には、ビットパターン「1100」、
画素データが「3」の場合には、ビットパターン「1110」、
画素データが「4」の場合には、ビットパターン「1111」
に変換される。
図に示すように解像度が2400×2400DPIのビットパターンが「0000」、「1000」、「1100」、「1110」、「1111」、・・・と並んでいる場合には、
最初のラインの横方向に連続するビットパターンは「0010111111・・・」、
次のラインの横方向に連続するビットパターンは「0000001011・・・」
のように2400DPIのライン単位で横方向に連続するビットパターンに変換されてLEDヘッド35に送出される。
次に本実施の形態1においてN値化処理部110から図12(a)に示す画像データ(5値画像データ)が出力され、画像バッファ120に入力された場合の集中度演算部130、ランク付け部140、及び画素分配部150の具体的な動作を、図12(a)及び(b)、図13(a)及び(b)、図14(a)〜(e)を参照しながら説明する。
なお、図12(a)及び(b)において、1頁の画像の、左上隅の画素の座標が(0,0)で表される位置にあり、右下隅の画素の座標が(7,4)で表される位置にあるものとしている。
図13(a)及び(b)は集中度演算部130の重みフィルタ132のフィルタ係数の互いに異なる例を示す。
図13(a)に示す第1の例(フィルタ設定1)の場合は、重みフィルタ132の各係数
Wgt11、Wgt12、Wgt13、
Wgt21、Wgt22、Wgt23、
Wgt31、Wgt32、Wgt33
に
0、 0、 0、
0、 32、 0、
0、 0、 0
が設定され、
図13(b)に示す第2の例(フィルタ設定2)の場合は、重みフィルタ132の各係数に
4、 8、 4、
8、 32、 8、
4、 8、 4
が設定されている。
Cn11=0、Cn12=0、 Cn13=0、
Cn21=0、Cn22=32、Cn23=32、
Cn31=0、Cn32=0、 Cn33=64
Cn11=4、Cn12=12、Cn13=16、
Cn21=8、Cn22=48、Cn23=64、
Cn31=4、Cn32=28、Cn33=84
注目画素位置が図12(a)(1,1)である場合には、前述した集中度演算部130の動作により得られた各画素についての集中度131(Cn)が入力される。この時、ランク付け部140が出力する各画素のランク値は、フィルタ設定1、フィルタ設定2のいずれの場合にも下記の値となる。
Rnk11=3、Rnk12=4、Rnk13=5、
Rnk21=6、Rnk22=1、Rnk23=2、
Rnk31=7、Rnk32=8、Rnk33=0
注目画素位置が図12(a)の(1,1)である場合には、前述したランク付け部140で求められる各画素のランク値が入力される。この時、画素分配部150で行う分配により更新された注目画素とその周辺8画素(注目画素を中心とする3×3範囲の画素の画素値Dtb11〜Dtb33は下記の値となる。
Dtb11=0、Dtb12=0、Dtb13=0、
Dtb21=0、Dtb22=0、Dtb23=1、
Dtb31=0、Dtb32=0、Dtb33=3
(0,0)、(1,0)、(2,0)、
(0,1)、(1,1)、(2,1)、
(0,2)、(1,2)、(2,2)
の画素値を更新する。更新結果が図12(b)に示されている。
次の位置は、一つ右の位置、又は次のライン(行)の左端の位置であり、例えば(1,1)の次の位置は(2,1)である。
一つ右の位置の座標値はXに1を加算することで求められる。
次のラインの左端位置は、Yに1を加算し、Xを0にすることで求められる。
なお、図14(c)〜(e)には、1200×1200DPIの場合の座標値が記入してある。
フィルタ設定2においては、図14(d)に示すように、4〜8画素程度の画素の塊でビットパターンが作成され、対応するトナー像が媒体上に形成される。
以上説明したように、集中度演算部130、ランク付け部140、画素分配部150の動作によって、1〜2画素程度の少数の画素の塊で再現される画像データが、2〜5、或いは4〜8画素程度の画素の塊で再現される。したがって、画像形成装置の特性により、1画素程度の塊では濃度が忠実に再現されない場合でも、2〜5、或いは4〜8画素程度の画素の塊とすることで本来の濃度に近い濃度が再現される。
このようなことが発生しないようにするため、予め複数の黒画素を集約して、大きな塊(画素の集まり)としておき、この塊に対応してトナーを付着させるようにすることで、濃度再現の忠実性を高めることができる。一方、過度に集約すると、解像度が低下するという問題がある。
本発明は、黒画素を集約する際の具体的方法として、各画素の集中度に基づいて、どの位置に集約させるかをより適切に決定することを可能としている。
0, 0,0
0,32,0
0, 0,0
の場合に形成されるビットパターンは、ドット間隔が1200dpiの場合に大体2画素分の大きさを有するように見え、
フィルタ設定2
4, 8,4
8,32,8
4, 8,4
の場合に形成されるビットパターンは、ドット間隔が1200dpiの場合に大体3画素分の大きさを有するように見える。
従って、フィルタ設定1の場合は、約600線、フィルタ設定2の場合は約400線相当のスクリーンに変換される。さらに、X方向だけ考えた場合に、重みフィルタの中心画素の重みを1.0として中心画素とその左隣の画素と右隣りの画素の重みを合わせた値を2倍にした間隔が、形成されるパターンのドット間隔となり、このドット間隔で解像度(実施の形態では1200dpi)を割った値がおおよその線数(ビットパターンの線数)となる。
スクリーン構造をもったビットパターンへの変換については、意図したスクリーンの線数がそのまま形成されるビットパターンの線数になる。また、エッジ部と非エッジ部でスクリーンを切り換える場合には、前述の重みフィルタのみで発生させるパターンの線数とスクリーンの線数を近付けることで切り替わりが目立たなくなる。
本実施の形態を適用した場合でも色々な要因を考慮した上で、スクリーンの条件乃至特性が決定されるが、実質的な線数(解像度)について、簡単にかつ細かく調整できるところが本発明の利点の一つである。
さらにまた、全階調域にわたって共通なルールで補正を行っているため、グラデーションの階調間での見え方(パターンの見た目、解像度の感じ方)に連続性があり、良好なグラデーションが再現できる。
(構成の説明)
図15は、実施の形態2の画像処理部200を、ネットワークIF50及びLEDヘッド35とともに示す。実施の形態2の画像処理部200は、図2に示される実施の形態1の画像処理部100の構成に対し、画素状態判定部210及び集中度修正部220が追加されている。本実施の形態では、集中度演算部130と、画素状態判定部210と、集中度修正部220とにより、集中度決定部135が構成されている。
画素状態判定部210は、注目画素の状態を判定し、集中度修正部220は、集中度演算部130で演算された各画素についての集中度を、画素状態判定部210の判定結果に応じて修正する。
画素状態判定部210の出力211と、集中度演算部130の出力131は、集中度修正部220に入力される。集中度修正部220の出力221は、ランク付け部140に入力される。
Dt11、Dt12、Dt13、
Dt21、Dt22、Dt23、
Dt31、Dt32、Dt33
を受け取り、3×3範囲の画素の各々について、所定の判定を行い、3×3範囲のすべての画素についての上記の判定の結果を合成することで、総合的な判定結果を得る。3×3範囲の画素の各々についての判定は、各画素の画素値に基づいて行われる。
以下で説明する判定方法1及び判定方法2のいずれかを用いるかは、予め個々の画像形成装置に対して設定しておいても良く、ユーザがいずれかを選択可能としても良い。
図16(a)は判定方法1で用いられる判定フィルタ212の例を示し、判定フィルタ212は、3×3のマトリクス状に配列された要素、即ち
Ptn11、Ptn12、Ptn13、
Ptn21、Ptn22、Ptn23、
Ptn31、Ptn32、Ptn33
を有し、これらはそれぞれ入力画素値
Dt11、Dt12、Dt13、
Dt21、Dt22、Dt23、
Dt31、Dt32、Dt33
に対応して設けられている。
フィルタの各要素は、図16(b)に示すように、Reverseフラグ、Lowerフラグ、及びPix値を有する。
入力画素値の各々に対し、対応するフィルタ要素のパラメータを用いた判定、及び判定結果に対するさらなる処理が行われる。即ち、入力画素の各々に対して行われる判定は、以下の通りである。
画素値がPix値より小さいか否か判定し、
小さい場合は第1の判定結果を「1」とし、
同じか大きい場合は第1の判定結果を「0」とする。
Lowerフラグが「0」の場合は、
画素値がPix値と同じか否かを判定し、
同じ場合は第1の判定結果を「1」とし、
異なる場合は第1の判定結果を「0」とする。
さらに
Reverseフラグが「1」の場合は
前記の第1の判定結果を反転したものを第2の判定結果(最終判定結果)とする。
即ち、第1の判定結果が「0」であれば、第2の判定結果を「1」とし、
第1の判定結果が「1」であれば、第2の判定結果を「0」とする。
一方、
Reverseフラグが「0」の場合は
前記の第1の判定結果を、そのまま第2の判定結果(最終判定結果)とする。
即ち、第1の判定結果が「0」であれば、第2の判定結果を「0」とし、
第1の判定結果が「1」であれば、第2の判定結果を「1」とする。
前記の判定及び処理を各画素について行い、全ての画素についての最終判定結果が「1」である場合に、画素状態判定部210が出力する総合判定結果を「1」とし、それ以外の場合は総合判定結果を「0」とする。
図17は判定方法2で行う判定方法の例を示す。判定方法2は、外部より入力される画像情報をもとに判定を行なう。画像情報は、例えば、注目画素位置におけるN値化前の8ビットの画像データの画素値であり、例えば、N値化前の8ビットの画像データの画素値(最大値は255)が112〜143(即ち、128−16から128+15の範囲内、言い換えると、取り得る値の範囲内の中心値付近、即ち、中心値を中心とする所定の範囲内の値)であれば判定結果は「1」、それ以外であれば判定結果は「0」である。
文字エッジ部分であるかどうかの像域分離情報、画像データ中の注目画素の画像内の位置を表す位置情報を用いても良い。
像域分離情報は、例えば後述の実施の形態5に関して、図35に示す特徴情報作成部510で生成されるエッジ情報に相当する。
位置情報は、例えば後述の実施の形態4に関して、図29に示すX方向画素位置414、Y方向画素位置415を示す情報である。
Ofst11_*、Ofst12_*、Ofst13_*、
Ofst21_*、Ofst22_*、Ofst23_*、
Ofst31_*、Ofst32_*、Ofst33_*
(*は判定結果211(=0又は1)に応じて、0又は1となる)
は、集中度演算部130で求められた各画素の集中度
Cn11、Cn12、Cn13、
Cn21、Cn22、Cn23、
Cn31、Cn32、Cn33
にそれぞれ加算され、加算(修正)された各画素の集中度221(Cnb)が集中度修正部220より出力される。
なお、本実施の形態ではオフセット値を加算することで修正を行なっているが、オフセット値を乗算することで修正を行なっても良い。
次に本実施の形態2においてN値化処理部110から図20(a)に示す画像データ(5値画像データ)が出力され、画像バッファ120に入力された場合の、集中度演算部130、ランク付け部140、画素分配部150、画素状態判定部210、及び集中度修正部220の具体的な動作を、図19、図20(a)及び(b)、図21、図22(a)〜(c)を参照しながら説明する。なお、集中度演算部130のフィルタには図13(b)に示すフィルタ設定2、即ち、
4 8 4
8 32 8
4 8 4
が設定され、画素状態判定部210には前述した図16(a)及び(b)並びに図21に示す判定方法1の判定フィルタが設定され、集中度修正部220には図19(a)及び(b)に示すオフセット値が設定されているものとする。また、注目画素位置が図20(a)に示す画像データの画素位置(1,1)に設定された場合の動作について説明する。
注目画素位置が図20(a)の(1,1)である場合に集中度演算部130が出力する各画素の集中度は、下記の値となる。
Cn11=144、Cn12= 96、Cn13=160、
Cn21= 96、Cn22=192、Cn23=128、
Cn31=160、Cn32=128、Cn33=192
以下に上記の集中度の計算例を示す。
例えば、Cn11を計算するときの3×3範囲の中心は、(0,0)であり、
画素値Dt11〜Dt33は、
− − −
− 4 0
− 0 4
である。ここで、「−」は、画像データの範囲外の仮想的な画素のデータであり、「0」として扱われる。フィルタ係数は、図13(b)のフィルタ設定2であり、従って
4 8 4
8 32 8
4 8 4
である。従って、これらの積和は、
0 0 0
0 128 0
0 0 16
=144となる。
図21は画素状態判定部210に設定される、図16(a)に示す判定フィルタの具体例を示す。図21に示すように判定フィルタの各要素に設定される値は
Ptn11={0、0、4}、Ptn12={0、0、0}、Ptn13={0、0、4}、
Ptn21={0、0、0}、Ptn22={1、1、0}、Ptn23={1、1、0}、
Ptn31={1、1、0}、Ptn32={1、1、0}、Ptn33={1、1、0}
(判定フィルタの各要素は「Reverse」、「Lower」、「Pix」の順に記載している)である。
Dt11、Dt12、Dt13、
Dt21、Dt22、Dt23、
Dt31、Dt32、Dt33
は、
4、0、4、
0、4、0、
4、0、4
であるので、各画素に対する判定フィルタによる最終判定結果は
1、1、1、
1、1、1、
1、1、1
となり、画素状態判定部210が出力する総合判定結果は1となる。
例えば、Dt11は4であり、対応するPtn11のLower=0であるので、Dt11がPix(=4)と同じかどうかの判定を行い、Dt11=Pix=4であるので、第1の判定結果は「1」となり、Reverse=0であるので、第2の判定結果は第1の判定結果と同じ「1」となる。
なお、Ptn23〜Ptn33のように、Pix=0とし、Lower=1、Revese=1とすれば、画像データDtの値が何であっても第2の判定結果は「1」となる。
図19(a)及び(b)は集中度修正部220に設定されるオフセット値の具体的設定例を示す。入力される判定結果が0である場合に使用されるオフセット0は図19(a)に示されるように、
Ofst11_0=0、Ofst12_0=0、Ofst13_0=0、
Ofst21_0=0、Ofst22_0=0、Ofst23_0=0、
Ofst31_0=0、Ofst32_0=0、Ofst33_0=0
と設定され、入力される判定結果が1である場合に使用されるオフセット1は図19(b)に示されるように、
Ofst11_0=0、Ofst12_0=128、Ofst13_0=0、
Ofst21_128、Ofst22_0=0、 Ofst23_0=64、
Ofst31_0−0、Ofst32_0=64、 Ofst33_0=0
と設定される。
Cn11、Cn12、Cn13、
Cn21、Cn22、Cn23、
Cn31、Cn32、Cn33
は、上記のオフセット2が加算(修正)され、集中度修正部220が出力する修正された各画素についての集中度は下記の値となる(下記のCnb**は修正された各画素についての集中度を示す)。
Cnb21=224、Cnb22=192、Cnb23=192、
Cnb31=160、Cnb32=192、Cnb33=192
比較のため修正前の集中度Cnは、
Cn11=144、Cn12= 96、Cn13=160、
Cn21= 96、Cn22=192、Cn23=128、
Cn31=160、Cn32=128、Cn33=192
であった。
注目画素位置が図20(a)の(1,1)である場合には、前述した集中度修正部220で修正された各画素についての集中度が入力される。この時、ランク付け部140が出力する各画素のランク値は下記の通りとなる。
Rnk11=8、Rnk12=1、Rnk13=7、
Rnk21=0、Rnk22=5、Rnk23=4、
Rnk31=6、Rnk32=3、Rnk33=2
注目画素位置が図20(a)の(1,1)である場合には、前述したランク付け部140で求められた各画素のランク値が入力される。この時、画素分配150で行う分配により更新された注目画素Dtb22を中心とする3×3範囲の画素の画素値Dtb11〜Dtb33は下記の値となる。
Dtb11=4、Dtb12=0、Dtb13=4、
Dtb21=4、Dtb22=0、Dtb23=0、
Dtb31=4、Dtb32=0、Dtb33=4
比較のため、画素分配前のデータは、
Dt11=4、Dt12=0、Dt13=4、
Dt21=0、Dt22=4、Dt23=0、
Dt31=4、Dt32=0、Dt33=4
であった。
(1,1)、(2,1)、(3,1)、
(1,2)、(2,2)、(3,2)、
(1,3)、(2,3)、(3,3)
の画素値を更新する。更新後のデータ値を図20(b)に示す。
図20(b)を図20(a)と比較すると、画像の左上の部分において、市松模様状のパターンが崩されているのがわかる。
画像バッファ120は、注目画素位置を、次の位置、例えば、1画素右、又は次のラインの左端の画素に移動し(上記の例では、(2,1)が次の位置になる)、次の注目画素を中心とする5×5範囲の画素の画素値122を集中度演算部130に供給し、3×3範囲の画素の画素値123を画素分配部150及び画素状態判定部210へ送出し、以下、次の注目画素を中心とする3×3範囲の画素について、上記と同様に、画素状態の判定、集中度の演算、ランク値の演算、及び画素分配の処理が行われる。
なお、図22(b)、(c)には、1200×1200DPIの場合の座標値が記入してある。
以上説明したように、画素状態判定部210及び集中度修正部220の動作によって、通常は市松模様のパターンにより再現される画像データが、市松模様のパターン以外のパターンで再現される。画像形成装置の中には、濃度再現特性、例えばトナー像生成機構の特性により、市松模様を忠実に再現することが適切でない場合がある。市松模様にすると白画素部分も黒画素としてトナーを付着させるため、最大2倍の濃度になってしまうためである。そのような場合に本実施の形態により、市松模様を崩し(他のパターンに変換し)、市松模様とは異なるパターンで再現を行なうことで本来の濃度に近い濃度を再現することができる。
(構成の説明)
図23は、実施の形態3の画像処理部300を、ネットワークIF50及びLEDヘッド35とともに示す。実施の形態3の画像処理部300は、図2に示される実施の形態1の画像処理部100の構成に対し、サブ画素位置情報作成部310が追加され、さらに、実施の形態1の画像処理部100における縦横変換部160が、解像度変換部320に変更されている。サブ画素位置情報作成部310は、ランク付け部140で決定された各画素のランク(Rnk)をもとに注目画素のサブ画素位置情報を作成し、解像度変換部320は、サブ画素位置情報作成部310で作成されたサブ画素位置情報をもとにN値画像データを高解像度の2値画像データに変換する。
サブ画素位置情報は、4つのビット(サブ画素)のうちの最初に「1」とすべきビットの始点の位置を示す始点情報313と、2番目以降に「1」とすべき画素の、上記始点に対する方向を示す成長方向情報(314)とを含み、さらに、始点に対して対角位置にある画素が2番目の高いランクを有するか否かを示す対角成長フラグ(315)をさらに含むこととしても良い。
サブ画素位置情報作成部310が出力するサブ画素位置情報311は画像バッファ120で一旦保持され、出力画素データ151とタイミングを合わせて、出力サブ画素位置情報312として、解像度変換部320へ供給される。解像度変換部320の出力はLEDヘッド35へ送られる。
始点情報313は、上記のように、最優先でビット値を「1」にすべきサブ画素の位置を示し、成長方向情報314は、上記のように、2番目に優先的にビット値を「1」にすべきサブ画素の位置の上記始点に対する方向(成長方向)を示す。本例では、2番目以降に優先的にビット値を「1」にすべきサブ画素が始点に対して時計方向に回転した隣接位置にあるときは、「0」とされ、反時計方向に回転した隣接位置にあるときは「1」とされる。
対角成長フラグ315は対角成長を行なう可能性があるか否かを示し、対角成長を行う可能性があるときは、「1」とされ、そうでなければ「0」とされる。
Rnk11、Rnk12、Rnk13、
Rnk21、 Rnk23、
Rnk31、Rnk32、Rnk33
の内、値が最も小さいものに対応する画素(ランクが最も高い画素)の位置と、値が最も小さいものに対応する画素に隣接する画素のランク値の比較結果と、2番目に値が小さいものに対応する画素(2番目にランクが高い画素)の位置から決定される。
以下、Rnk11〜Rnk33のいずれが最小値であるかに応じて、それぞれに場合について説明する。
始点情報は「0」に設定される。
成長方向情報は、Rnk12とRnk21を比較して、Rnk12<Rnk21であれば、「0」に、Rnk12>Rnk21であれば、「1」に設定される。
対角成長フラグは、Rnk11に対し対角位置の関係にあるRnk33が2番目に小さいランク値であれば「1」、そうでなければ「0」に設定される。
始点情報は、Rnk11とRnk13を比較して、Rnk11<Rnk13であれば、「0」に、Rnk11>Rnk13であれば、「1」に設定される。
成長方向情報は、Rnk11とRnk13を比較して、Rnk11<Rnk13であれば、「0」に、Rnk11>Rnk13であれば「1」に設定される。
対角成長フラグは「0」に設定される。
始点情報は「1」に設定される。
成長方向情報は、Rnk12とRnk23を比較して、Rnk12<Rnk23であれば「1」に、Rnk12>Rnk23であれば、「0」に設定される。
対角成長フラグは、Rnk13に対して対角位置の関係にあるRnk31が2番目に小さいランク値であれば「1」、そうでなければ。「0」に設定される。
始点情報は、Rnk11とRnk31を比較して、Rnk11<Rnk31であれば「0」に、Rnk11>Rnk31であれば「2」に設定される。
成長方向情報は、Rnk11とRnk31を比較して、Rnk11<Rnk31であれば、「1」に、Rnk11>Rnk31であれば、「0」に設定される。
対角成長フラグは「0」に設定される。
始点情報は、Rnk13とRnk33を比較して、Rnk13<Rnk33であれば、「1」に、Rnk13>Rnk33であれば、「3」に設定される。
成長方向情報は、Rnk13とRnk33を比較して、Rnk13<Rnk33であれば、「0」に、Rnk13>Rnk33であれば、「1」に設定される。
対角成長フラグは「0」に設定される。
始点情報は「2」に設定される。
成長方向情報は、Rnk21とRnk32を比較して、Rnk21<Rnk32であれば、「0」に、Rnk21>Rnk32であれば、「1」に設定される。
対角成長フラグは、Rnk31に対し対角位置の関係にあるRnk13が2番目に小さいランク値であれば「1」、そうでなければ「0」に設定される。
始点情報は、Rnk31とRnk33を比較して、Rnk31<Rnk33であれば、「2」に、Rnk31>Rnk33であれば、「3」に設定される。
成長方向情報は、Rnk31とRnk33を比較して、Rnk31<Rnk33であれば「1」に、Rnk31>Rnk33であれば「0」に設定される。
対角成長フラグは「0」に設定される。
始点情報は「3」に設定される。
成長方向情報は、Rnk23とRnk32を比較して、Rnk23<Rnk32であれば、「1」に、Rnk23>Rnk32であれば、「0」に設定される。
対角成長フラグは、Rnk33に対し対角位置の関係にあるRnk11が2番目に小さいランク値であれば「1」に、それ以外の場合は「0」に設定される。
始点に隣接する2つの画素、即ち始点に対してその両隣に位置する2つの画素についてのランク値を比較し、より小さい方の画素の方向(始点から該より小さいランク値を有する画素(より高い画素)への方向)が成長方向と判定され、該成長方向を表す情報が成長方向情報として出力される。
さらに、始点が3×3範囲の隅に位置する場合、始点に対して、対角位置(注目画素を中心として、始点に対して点対称の位置)の画素が、2番目に小さいランク値(2番目に高いランク)を有する場合、対角成長の可能性あると判定され、対角成長フラグがオン(1)にセットされる一方、それ以外の場合には、対角成長フラグがオフ(0)にセットされる。
画素データが「1」で、かつ始点情報が「1」の場合はビットパターン「0100」、
画素データが「1」で、かつ始点情報が「2」の場合はビットパターン「0010」、
画素データが「1」で、かつ始点情報が「3」の場合はビットパターン「0001」となる。
即ち、ビットパターンにおいて、注目画素を中心とする始点の方向に対応する位置の画素のみが「1」となり、他の位置の画素は「0」となる。
このように、2×2のマトリックス状に配列された4つのビットのビットパターンの中心に対して、始点情報で示される方向に位置するビットのみが1とされる。
画素データが「2」で、かつ始点情報が「0」で、かつ成長方向情報が「1」の場合はビットパターン「1010」、
画素データが「2」で、かつ始点情報が「1」で、かつ成長方向情報が「0」の場合はビットパターン「0101」、
画素データが「2」で、かつ始点情報が「1」で、かつ成長方向情報が「1」の場合はピットパターン「1100」、
画素データが「2」で、かつ始点情報が「2」で、かつ成長方向情報が「0」の場合はビットパターン「1010」、
画素データが「2」で、かつ始点情報が「2」で、かつ成長方向情報が「1」の場合はビットパターン「0011」、
画素データが「2」で、かつ始点情報が「3」で、かつ成長方向情報が「0」の場合はビットパターン「0011」、
画素データが「2」で、かつ始点情報が「3」で、かつ成長方向情報が「1」の場合はビットパターン「0101」に変換される。
画素データが「3」で、かつ始点情報が「1」の場合はビットパターン「1101」、
画素データが「3」で、かつ始点情報が「2」の場合はビットパターン「1011」、
画素データが「3」で、かつ始点情報が「3」の場合はビットパターン「0111」に変換される。
図に示すように2400×2400DPI解像度のビットパターンが「0000」、「1000」、「1100」、「1110」、「1111」、・・・と並んでいる場合には、
最初のラインの横方向に連続するビットパターンは「0010111111・・・」、
次のラインの横方向に連続するビットパターンは「0000001011・・・」
のように2400DPIのライン単位で横方向に連続するビットパターンに変換されてLEDヘッド35に送出される。
また、対角成長フラグについては考慮しないビットパターンへの変換を例に挙げて説明を行なっているが、対角成長フラグを考慮した変換も可能である。
次に本実施の形態3においてN値化処理部110から図26(a)に示す画像データ(5値画像データ)が出力され、画像バッファ120に入力された場合の集中度演算部130、ランク付け部140、画素分配部150、サブ画素位置情報作成部310、及び解像度変換部320の具体的な動作を、図26(a)〜(d)、図27(a)及び(b)を参照しながら説明する。
なお、集中度演算部130のフィルタには図13(b)に示すフィルタ設定2が設定されているものとする。
注目画素位置が図26(a)の(2,0)である場合に集中度演算部130が出力する各画素の集中度は、下記の値となる。
Cn11=8、 Cn12=28、 Cn13=32、
Cn21=52、 Cn22=124、Cn23=152、
Cn31=160、Cn32=172、Cn33=200
上記のうちのCn22についての計算例を示す。
Cn22については、(2,0)を中心とする3×3範囲の画素即ち、
− − −
0 2 3
2 2 3
と、図13(b)に示すフィルタ設定2のフィルタ係数、即ち、
4 8 4
8 32 8
4 8 4
との積和であり、
0 0 0
0 64 24
8 16 12
=124となる。
注目画素位置が図26(a)の(2,0)である場合には、前述した集中度演算部130で計算された各画素についての集中度が入力される。この時、ランク付け部140が出力する各画素のランク値は下記の通りとなる。
Rnk11=8、Rnk12=7、Rnk13=6、
Rnk21=5、Rnk22=4、Rnk23=3、
Rnk31=2、Rnk32=1、Rnk33=0
注目画素位置が図26(a)の(2,0)である場合には、前述したランク付け部140で求められた各画素のランク値が入力される。この時、画素分配部150で行う分配により更新された注目画素Dtb22を中心とする3×3範囲の画素の画素値Dtb11〜Dtb33は下記の値となる。
Dtb11=0、Dtb12=0、Dtb13=0、
Dtb21=0、Dtb22=0、Dtb23=3、
Dtb31=2、Dtb32=3、Dtb33=4
(1,0)、(2,0)、(3,0)、
(1,1)、(2,1)、(3,1)
の画素値の更新に用いられる。更新の結果を図26(b)に示す。
注目画素位置が図26(a)の(2,0)である場合には、前述したランク付け部140で求められた各画素のランク値が入力される。この時、サブ画素位置情報作成部310で作成された注目画素のサブ画素位置情報311は、始点情報が「3」、成長方向情報が「0」、対角成長フラグが「0」となる。前記のサブ画素位置情報311は、画像バッファ120に送出され一旦保持される。
画素位置が(5,0)の場合に解像度変換部320へ入力される画素データは「1」、サブ画素位置情報は始点情報が「2」である。したがって、図25に示すように、解像度が1200×1200DPIの5値の画素データ「1」は、解像度が2400×2400DPIのビットパターン「0010」に変換される。なお、成長方向情報が「1」、対角成長フラグが「0」であるが、画素情報が1であるので、これらは考慮されない。
以上説明したように、サブ画素位置情報作成部310、解像度変換部320の動作により、階調をもった画素を高解像度の2値画素に変換する際に生じていた孤立画素の発生をなくすことができる。したがって、画像形成装置の特性により、1画素程度の塊の濃度が忠実に再現されない場合でも、1画素の孤立画素の発生をなくすことで本来の濃度に近い濃度が再現可能となる。
(構成の説明)
図28は、実施の形態4の画像処理部400を、ネットワークIF50及びLEDヘッド35とともに示す。実施の形態4の画像処理部400は、図23に示される実施の形態3の画像処理部300の構成に対し、集中度修正部410が追加されている。本実施の形態では、集中度演算部130と、集中度修正部410とにより、集中度決定部135が構成されている。
集中度修正部410は、集中度演算部130で求められた集中度131(Cn)を修正して、修正された集中411(Cnb)を出力する。各画素についての集中度の修正は、画像内における各画素の位置に応じて行われる。例えば、画素の位置に応じて切り替えられるオフセットを集中度に加算することで、各画素についての集中度の修正が行われる。
Ofset11= 0、Ofset12=20、Ofset13=40、
Ofset21=20、Ofset22=28、Ofset23=45、
Ofset31=40、Ofset32=45、Ofset33=28
となる。
次に本実施の形態4において、N値化処理部110から図33に示す画像データ(5値画像データ)が出力され、画像バッファ120に入力された場合の、集中度演算部130、ランク付け部140、画素分配部150、サブ画素位置情報作成部310、解像度変換部320、及び集中度修正部410の具体的な動作を、図32(a)及び(b)、図33、図34を参照しながら説明する。
注目画素位置が図33の(1,0)である場合に集中度演算部130が出力する各画素についての集中度は、下記の値となる。
Cn11=4、 Cn12=8、 Cn13=8、
Cn21=16、Cn22=36、Cn23=16、
Cn31=36、Cn32=16、Cn33=8
Cn22については、
(1,0)を中心とする3×3の画素
− − −
0 1 0
1 0 0
と
4 8 4
8 32 8
4 8 4
との積和=36
(0,−1)を中心とする3×3の画素
− − −
− − −
− 0 1
と
4 8 4
8 32 8
4 8 4
との積和=4
注目画素位置が図33の(1,0)である場合には、図31に示すスクリーンオフセット群よりX画素位置が1、Y画素位置が0に対応するスクリーンオフセット
Ofset11=20、Ofset12=28、Ofset13=45、
Ofset21=0、 Ofset22=20、Ofset23=40、
Ofset31=20、Ofset32=28、Ofset33=45
が選択され、前述した集中度演算部130で演算された各画素についての集中度に各々加算され、各画素についての集中度が修正される。即ち、上記の
Cn11=4、 Cn12=8、 Cn13=8、
Cn21=16、Cn22=36、Cn23=16、
Cn31=36、Cn32=16、Cn33=8
と、オフセットOfsetを加算することで、
修正された各画素についての集中度は、下記の値となる。
Cnb11=24、Cnb12=36、Cnb13=53、
Cnb21=16、Cnb22=56、Cnb23=56、
Cnb31=56、Cnb32=44、Cnb33=53
注目画素位置が図33の(1,0)である場合には、前述した集中度修正部410の動作により修正された各画素についての集中度が入力される。この時、ランク付け部140が出力する各画素のランク値は下記の通りとなる。
Rnk11=7、Rnk12=6、Rnk13=4、
Rnk21=8、Rnk22=2、Rnk23=1、
Rnk31=0、Rnk32=5、Rnk33=3
注目画素位置が図33の(1,0)である場合には、前述したランク付け部140で求められた各画素のランク値が入力される。この時、画素分配部150で行なう分配により更新された注目画素Dtb22を中心とする3×3範囲の画素の画素値Dtb11〜Dtb33は下記の値となる。
Dtb11=0、Dtb12=0、Dtb13=0、
Dtb21=0、Dtb22=0、Dtb23=0、
Dtb31=2、Dtb32=0、Dtb33=0
(0,0)、(1,0)、(2,0)、
(0,1)、(1,1)、(2,1)
の画素値の更新に用いられる。本例では、更新後のデータは、
Dtb21=0、Dtb22=0、Dtb23=0、
Dtb31=2、Dtb32=0、Dtb33=0
となる。
注目画素位置が図33の(1,0)である場合には、前述したランク付け部140で求められた各画素のランク値が入力される。この時、サブ画素位置情報作成部310で作成された注目画素のサブ画素位置情報は、始点情報が「2」、成長方向情報が「1」、対角成長フラグが「0」となる。前記のサブ画素位置情報は、画像バッファ120に送出され一旦保持される。
以上説明したように、集中度修正部410で画素位置毎にオフセットを切り替えながら集中度の修正を行うことで、任意の周期のスクリーン構造を持った(スクリーンオフセット作成の際に意図した)ビットパターンを発生させることが可能となる。
また、同時に実施の形態1〜3と同様、画像形成装置の特性に合わせて、画素の塊具合 (集約の度合い)を調整することが可能であり、本来の濃度に近い濃度を再現することが可能である。
(構成の説明)
図35は、実施の形態5の画像処理部500を、ネットワークIF50及びLEDヘッド35とともに示す。実施の形態5の画像処理部500は、図28に示される実施の形態4の画像処理部400の構成に対し、特徴情報作成部510が追加され、さらに実施の形態4における集中度修正部410が集中度修正部520に置き換えられている。本実施の形態では、集中度演算部130と、集中度修正部520とにより、集中度決定部135が構成されている。
特徴情報作成部510は、入力画像の特徴を示す特徴情報を画素毎に作成し、集中度修正部520は、集中度演算部130で求めた各画素についての集中度131(Cn)を、特徴情報作成部510で作成した、当該画素についての特徴情報に応じて修正し、修正された集中度521(Cnb)を出力する。特徴情報作成部510が作成する特徴情報は、例えば、当該画素が画像のエッジ部分か否かを示す情報である。集中度修正部520による集中度の修正は、例えば、オフセットの加算により行われ、特徴情報に応じてオフセットを切替えることで、特徴情報に応じた集中度の修正が行われる。
フィルタ演算部515で注目画素を中心とする所定の範囲(例えば縦横それぞれ所定数の画素からなる矩形の範囲)の画素の画素値の平均値(平均画素値)を算出し、算出した平均画素値を、注目画素値から減算器516で減算して注目画素値と平均画素値の差分値を求め、この差分値を比較器517であらかじめ設定された閾値と比較することで、画像データ中の画素値変動の大きい部分(エッジ部分)かどうかを判定し、画像のエッジ部分については「1」をそれ以外の部分(否エッジ部分)については「0」とした特徴情報511(Ch)を出力する。
例えば、上記した画素値についての所定の判定として、濃度が所定値以上かどうかの判定を行い、エッジであり、かつ濃度が所定値以上であるかの判断を行うことで、文字以外に該当するエッジ(画像中のエッジ)を除外する率を高めることとする。
Ofst11_0=0、Ofst12_0=0、Ofst13_0=0、
Ofst21_0=0、Ofst22_0=0、Ofst23_0=0、
Ofst31_0=0、Ofst32_0=0、Ofst33_0=0
である(即ち、オフセット値はすべて0である)。
前記の通常オフセット523は選択部524へ入力される。
次に本実施の形態5において図39に示す画像データがN値化処理部110とエッジ判定部510に入力され、N値化処理部110で図40に示す5値の画像データに変換されて画像バッファ120に入力され、特徴情報作成部510で図41に示す特徴情報が作成されて画像バッファ120に入力された場合の集中度演算部130、ランク付け部140、画素分配部150、サブ画素位置情報作成部310、解像度変換部320、及び集中度修正部520の具体的な動作を、図39、図40、図41、図42を参照しながら説明する。
注目画素位置が図40の(2,1)である場合に集中度演算部130が出力する各画素についての集中度は、下記の値となる。
Cn11=8、 Cn12=20、 Cn13=24、
Cn21=24、Cn22=104、Cn23=120、
Cn31=36、Cn32=156、Cn33=256
集中度修正部520に入力される特徴情報512(Chb)は注目画素の位置に該当する値が入力される。注目画素位置が図40の(2,1)である場合には、図41で示す特徴情報の位置(2,1)に該当する値が入力される。この場合、位置(2,1)では、特徴情報512(Chb)=1であるため、「1」が入力され、選択部524は通常オフセット523
Ofst11_0=0、Ofst12_0=0、Ofst13_0=0、
Ofst21_0=0、Ofst22_0=0、Ofst23_0=0、
Ofst31_0=0、Ofst32_0=0、Ofst33_0=0
をオフセット525として出力し、加算部418にて前述した集中度演算部130で演算された各画素についての集中度に各々加算され、各画素についての集中度が修正される。修正された各画素についての集中度は、下記の値となる。
Cnb11=8、 Cnb12=20、 Cnb13=24、
Cnb21=24、Cnb22=104、Cnb23=120、
Cnb31=36、Cnb32=156、Cnb33=256
注目画素位置が図40の(2,1)である場合には、前述した集中度修正部520で修正された各画素についての集中度が入力される。この時、ランク付け部140が出力する各画素のランク値は下記の通りとなる。
Rnk11=8、Rnk12=7、Rnk13=6、
Rnk21=5、Rnk22=3、Rnk23=2、
Rnk31=4、Rnk32=1、Rnk33=0
注目画素位置が図40の(2,1)である場合には、前述したランク付け部140で求められた各画素のランク値が入力される。この時、画素分配部150で行なう分配により更新された注目画素Dtb22を中心とする3×3範囲の画素の画素値Dtb11〜Dtb33は下記の値となる。
Dtb11=0、Dtb12=0、Dtb13=0、
Dtb21=0、Dtb22=0、Dtb23=1、
Dtb31=0、Dtb32=4、Dtb33=4
(1,0)、(2,0)、(3,0)、
(1,1)、(2,1)、(3,1)、
(1,2)、(2,2)、(3,2)
の画素値を更新する。
注目画素位置が図40の(2,1)である場合には、前述したランク付け部14で求められた各画素のランク値が入力される。この時、サブ画素位置情報作成部310で作成された注目画素のサブ画素位置情報は、始点情報が「3」、成長方向情報が「0」、対角成長フラグが「0」となる。前記のサブ画素位置情報は、画像バッファ120に送出され一旦保持される。
以上説明したように、集中度修正部520で特徴情報によりオフセットを切り替えながら集中度の修正を行なうことで、文字や細線部分を鮮明に再現するともに、否エッジ部分(特に、ベタ塗りの部分に任意の周期のスクリーン構造を持った(スクリーンオフセット作成の際に意図した)をビットパターンを発生させることが可能となる。
上記した実施の形態1〜5の画像形成装置の画像処理部の一部、例えば集中度演算部140、ランク付け部140、画素分配部150、縦横変換部160、画素状態判定部210、集中度修正部220、サブ画素位置情報作成部310、解像度変換部320、集中度修正部410、集中度修正部520の処理は、ソフトウエアで、即ちプログラムされたコンピュータで実施することができる。また、実施の形態1〜5では、本発明を画像形成装置として説明したが、画像形成装置で実施される画像形成方法も、さらに該方法のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムも、さらに該プログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体もまた本発明の一部を成す。
Claims (18)
- 入力N値画像データ(N≧2)を出力画像データに変換する画像形成装置において、
注目画素とその周辺画素の各々についての集中度を決定する集中度決定部と、
前記集中度決定部で決定された集中度に応じて前記注目画素及びその周辺画素の各々のランクを決定するランク付け部と、
前記ランク付け部で決定された各画素のランクをもとに各画素の画素値を分配する画素分配部とを備え、
前記集中度決定部は、各画素についての前記集中度を、当該画素とその周辺の画素が大きな値を持つほど、より大きな値となるように決定し、
前記ランク付け部は、前記注目画素及びその周辺画素の各々について、当該画素の上方又は左方向に位置し、当該画素の集中度以上の集中度を有する画素と、当該画素の下方又は右方向に位置し、当該画素の集中度より大きい集中度を有する画素の数が多いほど当該画素の前記ランクを低くし、
前記画素分配部は、前記ランクが低いほど、画素値の分配における優先度を低くする
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記集中度決定部は、前記注目画素とその周辺画素の各々についての前記集中度を演算する集中度演算部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記集中度決定部は、前記集中度演算部で演算された各画素についての集中度を修正する集中度修正部をさらに備える
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記集中度決定部は、注目画素の状態を判定する画素状態判定部をさらに有し、
前記集中度修正部は、前記集中度演算部で演算された各画素についての集中度を、前記画素状態判定部の判定結果に応じて修正する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記集中度修正部は、前記集中度演算部で演算された各画素についての集中度を前記注目画素に対応する入力画素の特徴情報に応じて修正する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記特徴情報が、画像のエッジ部分か否かを示す情報であることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記集中度修正部は、前記集中度演算部で演算された各画素についての集中度に所定のオフセットを加算することで各画素についての集中度を修正することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記画素分配部は、前記ランク付け部で決定されたランクが高い画素から順次飽和するように、又は飽和に近い状態になるように、注目画素の画素値を分配することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記画素分配部は、前記ランク付け部で決定されたランクが前記注目画素のランクより高いランクの画素にのみ、前記注目画素の画素値を分配する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記ランク付け部で決定された各画素のランクをもとに注目画素のサブ画素位置情報を作成するサブ画素位置情報作成部と、
前記サブ画素位置情報作成部で作成されたサブ画素位置情報をもとにN値画像データを高解像度の2値画像データに変換する解像度変換部と
をさらに備えることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の画像形成装置。 - 入力N値画像データ(N≧2)を出力画像データに変換する画像形成方法において、
注目画素とその周辺画素の各々についての集中度を決定する集中度決定ステップと、
前記集中度決定ステップで決定された集中度に応じて前記注目画素及びその周辺画素の各々のランクを決定するランク付けステップと、
前記ランク付けステップで決定された各画素のランクをもとに各画素の画素値を分配する画素分配ステップとを備え、
前記集中度決定ステップは、各画素についての前記集中度を、当該画素とその周辺の画素が大きな値を持つほど、より大きな値となるように決定し、
前記ランク付けステップは、前記注目画素及びその周辺画素の各々について、当該画素の上方又は左方向に位置し、当該画素の集中度以上の集中度を有する画素と、当該画素の下方又は右方向に位置し、当該画素の集中度より大きい集中度を有する画素の数が多いほど当該画素の前記ランクを低くし、
前記画素分配ステップは、前記ランクが低いほど、画素値の分配における優先度を低くする
ことを特徴とする画像形成方法。 - 前記集中度決定ステップは、前記注目画素とその周辺画素の各々についての前記集中度を演算する集中度演算ステップを有することを特徴とする請求項11に記載の画像形成方法。
- 前記集中度決定ステップは、前記集中度演算ステップで演算された各画素についての集中度を修正する集中度修正ステップをさらに備える
ことを特徴とする請求項12に記載の画像形成方法。 - 前記画素分配ステップは、前記ランク付けステップで決定されたランクが高い画素から順次飽和するように、又は飽和に近い状態になるように、注目画素の画素値を分配することを特徴とする請求項11から13のいずれかに記載の画像形成方法。
- 前記画素分配ステップは、前記ランク付けステップで決定されたランクが前記注目画素のランクより高いランクの画素にのみ、前記注目画素の画素値を分配する
ことを特徴とする請求項11から13のいずれかに記載の画像形成方法。 - 前記ランク付けステップで決定された各画素のランクをもとに注目画素のサブ画素位置情報を作成するサブ画素位置情報作成ステップと、
前記サブ画素位置情報作成ステップで作成されたサブ画素位置情報をもとにN値画像データを高解像度の2値画像データに変換する解像度変換ステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項11から15のいずれかに記載の画像形成方法。 - コンピュータに請求項11から16のいずれかに記載の画像形成方法におけるそれぞれのステップを実行させるためのプログラム。
- 請求項17に記載のプログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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