JPH09200521A - 画像処理方法及び装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低解像度の多値画像データを２値プリンタで高
品位に出力することを可能とする画像処理方法及び装置
を提供する。 【解決手段】画像入力部４より第１の解像度に対応する
多値画像データを入力し、これを第１画像メモり５に格
納する。この多値画像データから、プリンタ部８の記録
ヘッドが１回の記録走査で形成する大きさの部分画像を
抽出し、これを第２の解像度に変換して第２画像メモり
７に格納する。そして、この第２の解像度の部分画像デ
ータについてスムージング処理を施し、高画質化を図
る。次に、スムージング処理の施された画像データに誤
差拡散法等を用いた２値化処理を施し、得られた２値画
像データを第３画像メモり１２に格納する。このとき、
プリンタ部８の解像度に対応させるべく、２値画像デー
タの解像度を変換する。こうして得られた２値画像デー
タをプリンタ部８によって記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多値画像データを
２値画像データに変換する画像処理方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、多値の画像データを２値の画像出
力を行うプリンタに出力する場合、多値の画像データに
ディザ法あるいは誤差拡散法といった擬似中間調処理が
施されて出力される。２値出力のプリンタは、このよう
な２値画像データに従って記録を行うことにより、擬似
的に中間調を表現することができる。

【０００３】上記の手法は、多値のカラー画像を２値カ
ラープリンタに出力する場合、あるいは多値のモノクロ
画像を２値のモノクロプリンタに出力する場合に適用さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、単に多値カラー画像からディザ法と
か誤差拡散法とかの２値化手法を用いて２値カラー画像
を生成し、プリンタへ出力しているにすぎなかった。こ
のため、原画像の解像度が低い場合は、プリンタの解像
度がいかに良くても、原画像の解像度の範囲でしか出力
できず、きれいな出力を行うことができなかった。

【０００５】本発明は上記の問題に鑑みてなされたもの
であり、低解像度の多値画像データを２値プリンタで高
品位に出力することを可能とする画像処理方法及び装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。即
ち、第１の解像度に対応する多値画像データから所定の
大きさの部分画像を抽出する抽出手段と、前記抽出手段
で抽出された部分画像を第２の解像度に変換する第１の
変換手段と、前記第１変換手段で得られた部分画像デー
タについて所定の補間処理を行う補間手段と、前記補間
手段によって補間された部分画像データを２値の画像デ
ータに変換する第２の変換手段とを備える。

【０００７】また、好ましくは、前記抽出手段で抽出さ
れる部分画像の大きさは、画像データを記録するための
記録ヘッドが１回の記録走査で記録する画像の大きさで
ある。１回の記録走査分の画像を順次処理できるのでメ
モりを節約できる。また、１回の記録走査を行う間に次
の部分画像を抽出して処理するということも可能とな
り、処理速度が向上する。

【０００８】また、好ましくは、前記第２の解像度は前
記第１の解像度よりも高い解像度であり、前記補間処理
は、前記第２の解像度を有する部分画像に対してスムー
ジング処理を行う。高解像度でスムージングを行うの
で、画質が向上する。

【０００９】また、好ましくは、前記第２の変換手段
は、中間調を擬似的に表現するように２値化を行う。

【００１０】また、好ましくは、前記第２の解像度は画
像を記録するための記録ヘッドの解像度に一致する。例
えば記録ヘッドを用いて画像を形成するに際して、部分
画像データの解像度を記録ヘッドの解像度へ合わせるた
めの変換処理が不要となる。

【００１１】また、好ましくは、前記第２の変換手段で
得られた２値の画像データを第３の解像度に変換する第
３の変換手段を更に備える。

【００１２】また、好ましくは、前記第３の解像度は、
画像データを記録するための記録ヘッドの解像度に一致
する。

【００１３】また、好ましくは、前記第３の解像度は前
記第２の解像度よりも高く、前記第２の解像度は前記第
１の解像度よりも高い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明の好適な実施の形態を説明する。

【００１５】図１は、本実施形態におけるプリンタの構
成を表すブロック図である。１はＣＰＵであり、ＲＯＭ
２内に保存された制御プログラムを実行することにより
本発明で規定される機能を含む、各種の制御を実現す
る。３はＲＡＭであり、ＣＰＵ１が各種制御を実行する
に際して、必要な作業領域を提供する。

【００１６】４は画像入力部であり、カラーイメージを
取り込むスキャナで構成される。スキャナ４から取り込
まれたイメージデータは、ＣＰＵ１の制御により第１画
像メモリ５に一時的に保存される。なお、画像入力部４
による画像の入力動作は、キーボード６からの読取指示
信号をＣＰＵ１が受け、ＣＰＵ１が画像の読取り開始指
示を画像入力部４に対して発することによりなされる。
８はプリンタ部であり、記録ヘッドの複数回の記録走査
により記録媒体上に２値画像を記録する。

【００１７】５は第１画像メモリであり、画像入力部４
より取り込まれた画像データを格納する。ここで、第１
画像メモリ５に一時保存されるイメージデータは、Ｒ、
Ｇ、Ｂに色分解されて、それぞれ８ｂｉｔの深さを有す
る。７は第２画像メモリであり、第１画像メモり５より
抽出された、プリンタ部８が１回の記録走査で記録する
１ライン分の画像データを格納する。なお、第２画像メ
モり７には、第１画像メモり５に格納された画像データ
の解像度よりも高い解像度で画像データが格納される。
１２は第３画像メモリであり、第２画像メモり７に格納
された画像データを更に高解像度化すると共に、ＲＧＢ
の各色成分ごとに多値データを２値データへ変換して得
られた画像データを格納する。このとき、ディザ法、あ
るいは誤差拡散法等により擬似的に中間調が保存され
る。

【００１８】なお、本実施形態では、第１画像メモリ５
に格納される画像データの解像度は９０ｄｐｉ、第２画
像メモリ７に格納される画像データの解像度は１８０ｄ
ｐｉ、第３画像メモり１２に格納される画像データの解
像度は３６０ｄｐｉとして以下の説明を行うが、各画像
メモリにおける解像度は本例に限られないことはいうま
でもない。

【００１９】上述したように、第１画像メモり５に保存
されたイメージデータより、プリンタ８の記録ヘッドの
１回の記録走査に対応した量のイメージが順次切り出さ
れ、所定の処理を経て第２画像メモリ７に一時保存され
る。プリンタ８はカラーイメージデータを２値化したデ
ータで、記録ヘッドの複数回の記録走査により印刷出力
するものである。その記録密度は３６０ｄｐｉであり、
第３画像メモリに格納される画像データの解像度と一致
する。

【００２０】本実施形態に適用可能なプリンタ８として
は、インクジェット方式、感熱方式等が挙げられる。こ
れらのシリアルドットプリンタは縦方向に６４ドットと
か１２８ドットとかのドット出力をする記録ヘッドを左
右に移動しながら記録することで、画像の一部をスリッ
ト状に記録する。そして、用紙をフィードして、同様に
次のスリットを記録することで一画像を記録するもので
ある。また、カラー画像に関しては、Ｙ、Ｍ、Ｃの各カ
ラーインクを出力することで、カラー画像を記録する。

【００２１】図２は本実施形態の第１〜第３画像メモり
に格納される画像データを説明する図である。一回の記
録では用紙の横方向のスリットを一行記録するだけであ
り、一回の記録に必要な画像データに対して必要な処理
を施して出力すればよい。よって、各画像メモリに格納
される画像データの解像度が上述の通りであり、プリン
タ部８に縦１２８ドットの記録ヘッドを用いるものとす
れば、縦１２８ドットの記録幅に対応する画像を切り出
すので、第１画像メモり５からは縦幅３２ドットのスリ
ット状の画像データを切り出すことになる。そして、第
２画像メモり７に格納されるときには、解像度が１８０
ｄｐｉとなるので、縦幅が６４ｄｐｉのスリットとな
る。更に解像度が３６０ｄｐｉの第３画像メモり１２に
格納されるときには、縦幅が１２８ドットのスリット状
の画像データとなり、記録ヘッドの縦方向のドット数と
一致する。

【００２２】図３は第１画像メモリの画像データの一部
を表す図である。この図では階調を示していないが、こ
れは説明を単純にするためであって実際には８ｂｉｔの
階調をもつ。図４は、図３の一部をスリット上に切り出
し、１８０ｄｐｉに変換した後に補間処理を加えた状態
を表す図である。上述のように、図３のデータが９０ｄ
ｐｉで、図４のデータが１８０ｄｐｉとするように構成
されている。よって、図４では、図３の画像データの３
２ドット分の幅を有するスリット状の画像データとなっ
ている。また、図４の画像データでは、図３の画像デー
タの１ドットの大きさの中に、４つのドットが存在す
る。

【００２３】図４では、参照番号１０、１１で示すよう
な補間が行われている。以下に、この補間の方法を説明
する。

【００２４】図４におけるます目は、４個のかたまりで
図３の画像データの１ドットを表わしている。そこで、
横方向をｘ、縦方向をｙとして各ドットを（ｘ，ｙ）で
表す。ここで、起点を左上の画素とし、そこを（１，
１）と定める。また、（ｎ，ｍ）の位置の濃度をＤ(n,
m)と表す。第１画像メモリ５の画像データにおいて、 Ｄ(n,m)＞ｋ、かつ、Ｄ(n+1,m+1)＞ｋ 但し、ｋはプログラムまたはユーザがキーボード６より
入力して定める値が成立するとき、以下の式（１）、
（２）によって補間を行い、図４の画像データを得る。

【００２５】ここで、図４の画像データにおける各ドッ
トは、次のように表すものとする。図４の画像データの
２ドット×２ドットが図３の画像データの１ドットに対
応する。よって図３の画像データの（ｎ，ｍ）に対し
て、図４の画像データでは参照番号９で示すように４つ
のドットが存在することになる。よって、これらのドッ
トに右上を始点として時計回りに（１）〜（４）の番号
を付すことで、各ドットを特定することができる。即
ち、図４の画像データにおいて、図３の画像データの
（ｎ，ｍ）のドットに対応するドットは、（ｎ，ｍ）
（ｒ）（但し、ｒ＝１〜４）で表される。例えば、図４
の参照番号９において（４）の位置のドットは、(1,1)
(4)で表される。

【００２６】また、図４の画像データにおける各ドット
の濃度はＨ(n,m)(r)で示される。ここで、Ｈ(n,m)(1)〜
Ｈ(n,m)(4)の４つのドットの濃度値にはＤ(n,m)がコピ
ーされるようににあらかじめ制御されている。このよう
にして、図３の画像データがコピーされて得られた画像
データを以下の式により変更することで補間を行う。

【００２７】

【数１】

【００２８】上記のＨ(n,m)(r)の値はそれぞれ以下の条
件が成立することにより確定する。即ち、Ｈ(n+1,m)(3)
＞Ｄ(n+1,m)のとき、Ｈ(n+1,m)(3)を変更確定する、Ｈ
(n,m+1)(2)＞Ｄ(n,m+1)のとき、Ｈ(n,m+1)(2)を変更確
定する。

【００２９】上記は右下方向に斜めにとなりあったドッ
トが、ある濃度以上のときに、そのつなぎ目のドットを
補間するものである。この結果、例えば、図４の点１
０、点１１のように補間され、斜線がよりスムーズにな
る。

【００３０】他方、左下方向に斜めのとなりあったドッ
トが、ある濃度以上のときも同様に処理が行われる。即
ちＤ(n+1,m)＞ｋ、かつＤ(n,m+1)＞ｋのとき、

【００３１】

【数２】

【００３２】なお、上記Ｈ(n,m)(r)の値は以下の条件で
確定変更する。即ち、Ｈ(n,m)(4)＞Ｄ(n+1,m)で、Ｈ(n,
m)(4)の変更確定、Ｈ(n+1,m+1)(1)＞Ｈ(n,m+1)で、Ｈ(n
+1,m+1)(1)の変更確定を行う。

【００３３】以上のようにして、第１画像メモり５から
第２画像メモり７への多値画像の解像度変換及び補間ス
ムージングができたわけである。もちろん、処理対象と
してる画像データがカラー画像データであるため、Ｒｅ
ｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅについて同様の処理を行うこ
とはいうまでもない。また上記の式によって全ての位置
について同様の処理を行ったわけである。なお、この際
に、Ｄ(n,m)が画像の範囲を飛び出したときは、そのド
ットは濃度を０とみなす処理を行う。この処理としては
画像の範囲よりも余分のメモリをもっておき、そこに０
を予め入れておくようにしても良い。

【００３４】次に第２画像メモり７に記憶された多値画
像を公知の方法で２値化して、第３画像メモリ１２に記
憶する。２値化の方法は例えば誤差拡散方法が採用され
る。誤差拡散にあたっては各スリットのさかい目では誤
差が残るが、この誤差は次のスリットの先頭の誤差とし
て次のスリットに反映することで、つなぎ目の問題を解
決することができる。もちろんこの誤差拡散前にＲＧＢ
→ＹＭＣへの変換がなされることはあきらかである。更
に、本実施形態によれば、１８０ｄｐｉから３６０ｄｐ
ｉへの解像度変換が行われる。これは、第２画像メモり
７を２値化した結果を第３画像メモリの画像データの２
×２ドット分とすればよい。

【００３５】以上のようにして第３画像メモり１２に、
それぞれＹＭＣの２値データとして画像が記憶されるこ
とになる。この画像データをＣＰＵ１の制御によりプリ
ンタ８に出力することでカラー２値画像が記録される。
このスリット部が印刷されると次に同様に次のスリット
の処理が行われて印刷が行われる。このようにして、２
値出力のシリアルプリンタを用いて、低解像度のデータ
をより高品位に記録することが可能となる。

【００３６】以上の動作を図５のフローチャートを用い
て更に説明する。図５は本実施形態における画像処理の
手順を説明するフローチャートである。まず、ステップ
Ｓ１１において、画像入力部４（スキャナ）に対して読
み取り指示を出力し、画像入力部４より画像データの読
取りを行い、第１画像メモり５に格納する。この画像デ
ータは多値の画像データである。

【００３７】次にステップＳ１２でスリット状の部分画
像データの抽出を行う。ここで、抽出される部分画像デ
ータの大きさは、プリンタ部８の記録ヘッドが１回の記
録走査で記録する画像の大きさに相当する。この部分画
像データの大きさを決定するには、上述のように、記録
ヘッドの解像度と画像入力部４の解像度に関する情報が
必要となるが、これらの情報は、予めＲＯＭ２に格納さ
れているものとする。また、キーボード６からこれらの
情報を設定できるようにしても良く、このようにすれ
ば、画像入力部４やプリンタ部８の解像度が変化しても
柔軟に対応できる。

【００３８】次に、ステップＳ１３において、抽出した
部分画像データの解像度を変換し、高解像度の部分画像
データを得て、これを第２画像メモり７に格納する。そ
して、ステップＳ１４において、高解像度の部分画像デ
ータについて上述の図４で説明したスムージング処理を
行う。次にステップＳ１５において、スムージング処理
された部分画像データに対して２値化処理を行う。ここ
で、２値化データは擬似的に中間調を表現するべく、誤
差拡散法やディザ法を適用して２値化を行う。そして、
ステップＳ１６に進み、得られた２値画像は、最終的に
プリンタ部８の解像度と一致するように更に解像度変換
されて第３画像メモり１２に格納され、ステップＳ１７
でプリンタ部８に送られて画像形成される。

【００３９】そして、第１画像メモリに格納された全て
の画像に対して処理を終えたか否かを判断し（ステップ
Ｓ１８）、未処理の画像データがあればステップＳ１２
へ戻って、次の部分画像を抽出し、上述の処理を繰り返
す。一方、ステップＳ１８で全ての画像データについて
処理を終えていれば、本処理を終了する。

【００４０】なお、上記実施形態ではカラー画像を用い
たが、モノクロの画像に対しても同様に適用できること
は明らかである。

【００４１】また、印刷を実行している間には、次のス
リットの処理を行えるように印刷部と画像処理部のタス
クを分けて、マルチタスク処理を行うことも可能であ
る。

【００４２】また、上記実施形態では、２段階の解像度
変換を行うが、最初の解像度変換でプリンタ部８の解像
度と一致させて、１段階の解像度変換で済ませてもよ
い。但し、２段階の解像度変換を行うようにすれば、最
終的な高解像度の画像データを２値データで持てば良い
ので、解像度の高いプリンタに対してはメモリ容量を節
約する上で効果的である。

【００４３】また、上記実施形態では、スキャナから画
像データを読み取るとしたが、ホストコンピュータ等の
外部装置から画像データを入力するようにしても良い。
この場合、提供された画像データが対応する解像度を示
す情報が必要となるが、このような情報を当該画像デー
タに付加して外部装置よりデータの供給を受けるように
することで解決される。なお、この解像度の情報は、別
途キーボード６から設定するようにしても良いことはい
うまでもない。

【００４４】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、必要なメモリを少なくして高精細なカラー処理が可
能となる。また、画像データの一部分であるスリット毎
に順次に処理を行うため、印刷の開始をはやめることが
できる。更に、印刷中に次のスリットのデータを処理す
ることで、印刷処理と画像処理との平行処理が可能とな
り、スループットを上げることができる。

【００４５】また、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適
用してもよい。また、本発明はシステム或は装置にプロ
グラムを供給することによって達成される場合にも適用
できることは言うまでもない。この場合、本発明に係る
プログラムを格納した記憶媒体が、本発明を構成するこ
とになる。そして、該記憶媒体からそのプログラムをシ
ステム或は装置に読み出すことによって、そのシステム
或は装置が、予め定められた仕方で動作する。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、低
解像度の多値画像データを２値プリンタで高品位に出力
することが可能となる。

【００４７】また、本発明によれば、部分画像毎に画像
処理を実行するので、必要なメモリ量が少なくて済み、
安価にシステムを構成できる。

【００４８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態におけるプリンタの構成を表すブロ
ック図である。

【図２】本実施形態の第１〜第３画像メモりに格納され
る画像データを説明する図である。

【図３】第１画像メモリの画像データの一部を表す図で
ある。

【図４】図３の一部をスリット上に切り出し、１８０ｄ
ｐｉに変換した後に補間処理を加えた状態を表す図であ
る。

【図５】本実施形態における画像処理の手順を説明する
フローチャートである。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ ＲＯＭ ３ ＲＡＭ ４ 画像入力部 ５ 第１画像メモり ６ キーボード ７ 第２画像メモり ８ プリンタ部 １２ 第３画像メモり

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の解像度に対応する多値画像データ
   から所定の大きさの部分画像を抽出する抽出手段と、 前記抽出手段で抽出された部分画像を第２の解像度に変
   換する第１の変換手段と、 前記第１変換手段で得られた部分画像データについて所
   定の補間処理を行う補間手段と、 前記補間手段によって補間された部分画像データを２値
   の画像データに変換する第２の変換手段とを備えること
   を特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記抽出手段で抽出される部分画像の大
   きさは、画像データを記録するための記録ヘッドが１回
   の記録走査で記録する画像の大きさであることを特徴と
   する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記第２の解像度は前記第１の解像度よ
   りも高い解像度であり、前記補間処理は、前記第２の解
   像度を有する部分画像に対してスムージング処理を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記第２の変換手段は、中間調を擬似的
   に表現するように２値化を行うことを特徴とする請求項
   １に記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記第２の解像度は画像を記録するため
   の記録ヘッドの解像度に一致することを特徴とする請求
   項１に記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記第２の変換手段で得られた２値の画
   像データを第３の解像度に変換する第３の変換手段を更
   に備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装
   置。
7. 【請求項７】 前記第３の解像度は、画像データを記録
   するための記録ヘッドの解像度に一致することを特徴と
   する請求項６に記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記第３の解像度は前記第２の解像度よ
   りも高く、前記第２の解像度は前記第１の解像度よりも
   高いことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 第１の解像度に対応する多値画像データ
   から所定の大きさの部分画像を抽出する抽出工程と、 前記抽出工程で抽出された部分画像を第２の解像度に変
   換する第１の変換工程と、 前記第１変換工程で得られた部分画像データについて所
   定の補間処理を行う補間工程と、 前記補間工程によって補間された部分画像データを２値
   の画像データに変換する第２の変換工程とを備えること
   を特徴とする画像処理方法。
10. 【請求項１０】 前記抽出工程で抽出される部分画像の
    大きさは、画像データを記録するための記録ヘッドが１
    回の記録走査で記録する画像の大きさであることを特徴
    とする請求項９に記載の画像処理方法。
11. 【請求項１１】 前記第２の解像度は前記第１の解像度
    よりも高い解像度であり、前記補間処理は、前記第２の
    解像度を有する部分画像に対してスムージング処理を行
    うことを特徴とする請求項９に記載の画像処理方法。
12. 【請求項１２】 前記第２の変換工程は、中間調を擬似
    的に表現するように２値化を行うことを特徴とする請求
    項９に記載の画像処理方法。
13. 【請求項１３】 前記第２の解像度は画像を記録するた
    めの記録ヘッドの解像度に一致することを特徴とする請
    求項９に記載の画像処理方法。
14. 【請求項１４】 前記第２の変換工程で得られた２値の
    画像データを第３の解像度に変換する第３の変換工程を
    更に備えることを特徴とする請求項９に記載の画像処理
    方法。
15. 【請求項１５】 前記第３の解像度は、画像データを記
    録するための記録ヘッドの解像度に一致することを特徴
    とする請求項１４に記載の画像処理方法。
16. 【請求項１６】 前記第３の解像度は前記第２の解像度
    よりも高く、前記第２の解像度は前記第１の解像度より
    も高いことを特徴とする請求項１４に記載の画像処理方
    法。
17. 【請求項１７】 記録ヘッドを複数回記録走査すること
    で画像を形成する画像形成装置であって、 第１の解像度に対応する多値画像データから前記記録ヘ
    ッドの所定の記録走査数分の大きさの部分画像を抽出す
    る抽出手段と、 前記抽出手段で抽出された部分画像を第２の解像度に変
    換する第１の変換手段と、 前記第１変換手段で得られた部分画像データについて所
    定の補間処理を行う補間手段と、 前記補間手段によって補間された部分画像データを２値
    の画像データに変換する第２の変換手段と、 前記２値の画像データに基づいて前記記録ヘッドによる
    画像の記録を行う記録手段とを備えることを特徴とする
    画像形成装置。
18. 【請求項１８】 前記第２の解像度が前記記録ヘッドの
    解像度と一致することを特徴とする請求項１７に記載の
    画像形成装置。
19. 【請求項１９】 前記２値の画像データを前記記録ヘッ
    ドの解像度と一致する解像度へ変換する第３変換手段を
    更に備えることを特徴とする請求項１７に記載の画像形
    成装置。