(57)【要約】【課題】  入力された画像データに対し高解像度化処理を施して出力する場合に、高解像度化処理後の画像データを全体として保持することなく、高解像度の能力をより活かして文字等のエッジを滑らかに再現することができる画像処理装置を提供する。【解決手段】  画像処理装置は、入力された画像データにおける各画素をエッジ画素および非エッジ画素の何れかに分離する領域分離手段と、各エッジ画素についてエッジ方向を判定するエッジ方向判定手段と、各画素の画素値を量子化値に変換する量子化処理手段と、画像データに対し高解像度化処理を施す高解像度化処理手段と、エッジ画素のエッジ方向に基づいて、所定のディザマトリクスを選択するディザ処理選択手段と、各エッジ画素に対応した複数の画素に対して、該ディザマトリクスを用いてディザ処理を施すディザ処理手段とを備える。【選択図】      図１
2010278933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データを、該入力された画像データの解像度よりも高い解像度に変換して出力する画像処理装置であって、
入力された画像データを構成する各画素を、少なくともエッジ領域に属する画素および非エッジ領域に属する画素のいずれかに分離する領域分離手段と、
入力された画像データにおけるエッジ領域に属する各エッジ画素について、該エッジ画素の周囲に位置する周辺画素の画素値に基づいて、エッジ方向を判定するエッジ方向判定手段と、
入力された画像データを構成する各画素に対し、該画素の画素値を、解像度の変換倍率に対応した量子化レベル数の量子化レベルごとに決定される量子化値のいずれか１つに変換する量子化処理手段と、
解像度の変換倍率に応じて、入力された画像データを構成する画素を増加させることによって、画像データに対し高解像度化処理する高解像度化処理手段と、
高解像度化処理後の画像データにおいて、各エッジ画素に対応した複数の画素に対してディザ処理するために、該エッジ画素のエッジ方向に基づいて、所定のディザマトリクスを選択するディザ処理選択手段と、
前記所定のディザマトリクスを用いて、前記各エッジ画素に対応した複数の画素に対してディザ処理するディザ処理手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記高解像度化処理手段は、入力された画像データを構成する各画素が、解像度の変換倍率に応じて主走査方向および副走査方向に連続するように、前記各画素を増加させることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記エッジ方向判定手段は、所定の周辺画素の画素値同士の大小関係に基づいて、エッジ方向を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記エッジ方向判定手段は、主走査方向および副走査方向に沿ってエッジ画素に隣接している４つの周辺画素の画素値の大小関係に基づいて、エッジ方向を判定することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記エッジ方向判定手段は、エッジ画素の周囲に割り当てられた複数の領域について、各領域を構成する周辺画素の画素値の総和を演算し、演算された総和同士の大小関係に基づいて、エッジ方向を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記エッジ方向判定手段は、主走査方向および副走査方向に沿ってエッジ画素に隣接している４つの周辺画素を用いて、斜め方向に沿って相互に隣接する２つの周辺画素ごとに画素値の総和を演算し、演算された総和同士の大小関係に基づいて、エッジ方向を判定することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
エッジ画素のエッジ方向に基づいて選択される前記ディザマトリクスは、該エッジ画素の所定の周辺画素の画素値同士の大小関係に応じて、閾値が設定されていることを特徴とする請求項３または４に記載の画像処理装置。
【請求項８】
エッジ画素のエッジ方向に基づいて選択される前記ディザマトリクスは、該エッジ画素の周囲に割り当てられた各領域の画素値の総和同士の大小関係に応じて、閾値が設定されていることを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理装置。
【請求項９】
ディザ処理が施される前の画像データに対して平滑化処理を施す空間フィルタ処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置によって画像処理された画像をシートに形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
入力された画像データを、該入力された画像データの解像度よりも高い解像度に変換して出力する画像処理方法であって、
入力された画像データを構成する各画素を、少なくともエッジ領域に属する画素および非エッジ領域に属する画素のいずれかに分離する領域分離ステップと、
入力された画像データにおけるエッジ領域に属する各エッジ画素について、該エッジ画素の周囲に位置する周辺画素の画素値に基づいて、エッジ方向を判定するエッジ方向判定ステップと、
入力された画像データを構成する各画素に対し、該画素の画素値を、解像度の変換倍率に対応した量子化レベル数の量子化レベルごとに決定される量子化値のいずれか１つに変換する量子化処理ステップと、
解像度の変換倍率に応じて、入力された画像データを構成する画素を増加させることによって、画像データに対し高解像度化処理する高解像度化処理ステップと、
高解像度化処理後の画像データにおいて、各エッジ画素に対応した複数の画素に対してディザ処理するために、該エッジ画素のエッジ方向に基づいて、所定のディザマトリクスを選択するディザ処理選択ステップと、
前記所定のディザマトリクスを用いて、前記各エッジ画素に対応した複数の画素に対してディザ処理するディザ処理ステップとを備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
コンピュータに、
入力された画像データを構成する各画素を、少なくともエッジ領域に属する画素および非エッジ領域に属する画素のいずれかに分離する領域分離ステップと、
入力された画像データにおけるエッジ領域に属する各エッジ画素について、該エッジ画素の周囲に位置する周辺画素の画素値に基づいて、エッジ方向を判定するエッジ方向判定ステップと、
入力された画像データを構成する各画素に対し、該画素の画素値を、解像度の変換倍率に対応した量子化レベル数の量子化レベルごとに決定される量子化値のいずれか１つに変換する量子化処理ステップと、
解像度の変換倍率に応じて、入力された画像データを構成する画素を増加させることによって、画像データに対し高解像度化処理する高解像度化処理ステップと、
高解像度化処理後の画像データにおいて、各エッジ画素に対応した複数の画素に対してディザ処理するために、該エッジ画素のエッジ方向に基づいて、所定のディザマトリクスを選択するディザ処理選択ステップと、
前記所定のディザマトリクスを用いて、前記各エッジ画素に対応した複数の画素に対してディザ処理するディザ処理ステップとを実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプログラムが記録されていることを特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された画像データに対して、高解像度化処理およびディザ処理を施す画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、前記高解像度化処理およびディザ処理を行わせるためのプログラム、ならびに、該プログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＯＡ機器のデジタル化が急速に進展しており、デジタルカラー複写機およびカラープリンタなどの出力機器が広く一般に普及している。たとえば、デジタルカメラもしくはイメージスキャナなどを用いて生成された画像やコンピュータで作成された画像が、前述の出力機器を用いて出力されている。これらの出力機器においては、出力解像度の高解像度化が進んできている。
【０００３】
たとえば電子写真方式のデジタルカラー複合機は、最近では１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉまたは２４００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉ程度の出力解像度で、画像を出力することが可能になっている。しかし、コピー出力において、入力解像度は、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉまたは６００ｄｐｉ×３００ｄｐｉ程度であることが多い。またプリンタ出力においても、入力される画像データの解像度が、従来と比較して高解像度化されているわけではない。したがって、コピー出力、プリンタ出力ともに、出力解像度に応じて、入力される画像データを高解像度化した画像データを生成する必要がある。
【０００４】
画像データを高解像度化するということは、画像データに対して同一の解像度で変倍処理を行うことによって拡大することに類似する。たとえば特許文献１においては、入力画像信号に対する変倍処理を行った後、変倍処理された画像信号に中間調処理を行うことが提案されている。これによって、中間調処理後に変倍処理をしたときのような画質の劣化を回避している。
【０００５】
また特許文献２では、低解像度画像の１画素にｍ×ｎ画素が対応する高解像度画像の各画素の濃度値を、低解像度画像の対応する画素および周辺画素の濃度値の線形結合によって予測して求める手法が提案されている。また、エッジ部については、低解像度画像のラプラシアン値または濃度傾斜値を算出し、これらの値を定数倍するか、線形結合によって、高解像度画像の画素毎の予測誤差を求めて高解像度画像の画素毎に加算している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６０−９７７７４号公報
【特許文献２】特開昭６３−９３２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし特許文献１では、２倍の拡大時に画素を２倍に水増しした画像信号でディザ処理を行うことが示されており、画像全体にわたって同じ処理が施されるため、写真部分などでは大きな影響はないと思われるが、文字や細線のエッジ部分ように高精細な画質を望まれる部分ではそれに応じた画質の画像を得ることができない。すなわち、十分に高解像度化された効果を得ることができない。
【０００８】
また特許文献２では、エッジ部のことも考慮した高解像度画像の生成を可能にすることが示されているが、このような手法で高解像度画像を生成し、その後でディザ処理を行うには、ライン単位で処理を行う回路構成であれば、画像データを保持するラインバッファが高解像度画像に応じた分だけ必要となる。主走査方向６００ｄｐｉの画像が主走査方向１２００ｄｐｉの画像に高解像度化されたのであれば、画素数も２倍になっているので、主走査方向６００ｄｐｉの処理に比べて倍のラインバッファを必要とすることになる。
【０００９】
本発明の目的は、入力された画像データに対し高解像度化処理を施して出力する場合に、高解像度化処理後の画像データを全体として一旦バッファに保持することなく、高解像度の能力をより活かして文字や細線のエッジを滑らかに再現することができる画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、入力された画像データを、該入力された画像データの解像度よりも高い解像度に変換して出力する画像処理装置であって、
入力された画像データを構成する各画素を、少なくともエッジ領域に属する画素および非エッジ領域に属する画素のいずれかに分離する領域分離手段と、
入力された画像データにおけるエッジ領域に属する各エッジ画素について、該エッジ画素の周囲に位置する周辺画素の画素値に基づいて、エッジ方向を判定するエッジ方向判定手段と、
入力された画像データを構成する各画素に対し、該画素の画素値を、解像度の変換倍率に対応した量子化レベル数の量子化レベルごとに決定される量子化値のいずれか１つに変換する量子化処理手段と、
解像度の変換倍率に応じて、入力された画像データを構成する画素を増加させることによって、画像データに対し高解像度化処理する高解像度化処理手段と、
高解像度化処理後の画像データにおいて、各エッジ画素に対応した複数の画素に対してディザ処理するために、該エッジ画素のエッジ方向に基づいて、所定のディザマトリクスを選択するディザ処理選択手段と、
前記所定のディザマトリクスを用いて、前記各エッジ画素に対応した複数の画素に対してディザ処理するディザ処理手段とを備えることを特徴とする画像処理装置である。
【００１１】
また本発明は、前記高解像度化処理手段は、入力された画像データを構成する各画素が、解像度の変換倍率に応じて主走査方向および副走査方向に連続するように、前記各画素を増加させることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記エッジ方向判定手段は、所定の周辺画素の画素値同士の大小関係に基づいて、エッジ方向を判定することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記エッジ方向判定手段は、主走査方向および副走査方向に沿ってエッジ画素に隣接している４つの周辺画素の画素値の大小関係に基づいて、エッジ方向を判定することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記エッジ方向判定手段は、エッジ画素の周囲に割り当てられた複数の領域について、各領域を構成する周辺画素の画素値の総和を演算し、演算された総和同士の大小関係に基づいて、エッジ方向を判定することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記エッジ方向判定手段は、主走査方向および副走査方向に沿ってエッジ画素に隣接している４つの周辺画素を用いて、斜め方向に沿って相互に隣接する２つの周辺画素ごとに画素値の総和を演算し、演算された総和同士の大小関係に基づいて、エッジ方向を判定することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、エッジ画素のエッジ方向に基づいて選択される前記ディザマトリクスは、該エッジ画素の所定の周辺画素の画素値同士の大小関係に応じて、閾値が設定されていることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、エッジ画素のエッジ方向に基づいて選択される前記ディザマトリクスは、該エッジ画素の周囲に割り当てられた各領域の画素値の総和同士の大小関係に応じて、閾値が設定されていることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、ディザ処理が施される前の画像データに対して平滑化処理を施す空間フィルタ処理手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記画像処理装置と、
前記画像処理装置によって画像処理された画像をシートに形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００２０】
また本発明は、入力された画像データを、該入力された画像データの解像度よりも高い解像度に変換して出力する画像処理方法であって、
入力された画像データを構成する各画素を、少なくともエッジ領域に属する画素および非エッジ領域に属する画素のいずれかに分離する領域分離ステップと、
入力された画像データにおけるエッジ領域に属する各エッジ画素について、該エッジ画素の周囲に位置する周辺画素の画素値に基づいて、エッジ方向を判定するエッジ方向判定ステップと、
入力された画像データを構成する各画素に対し、該画素の画素値を、解像度の変換倍率に対応した量子化レベル数の量子化レベルごとに決定される量子化値のいずれか１つに変換する量子化処理ステップと、
解像度の変換倍率に応じて、入力された画像データを構成する画素を増加させることによって、画像データに対し高解像度化処理する高解像度化処理ステップと、
高解像度化処理後の画像データにおいて、各エッジ画素に対応した複数の画素に対してディザ処理するために、該エッジ画素のエッジ方向に基づいて、所定のディザマトリクスを選択するディザ処理選択ステップと、
前記所定のディザマトリクスを用いて、前記各エッジ画素に対応した複数の画素に対してディザ処理するディザ処理ステップとを備えることを特徴とする画像処理方法である。
【００２１】
また本発明は、コンピュータに、
入力された画像データを構成する各画素を、少なくともエッジ領域に属する画素および非エッジ領域に属する画素のいずれかに分離する領域分離ステップと、
入力された画像データにおけるエッジ領域に属する各エッジ画素について、該エッジ画素の周囲に位置する周辺画素の画素値に基づいて、エッジ方向を判定するエッジ方向判定ステップと、
入力された画像データを構成する各画素に対し、該画素の画素値を、解像度の変換倍率に対応した量子化レベル数の量子化レベルごとに決定される量子化値のいずれか１つに変換する量子化処理ステップと、
解像度の変換倍率に応じて、入力された画像データを構成する画素を増加させることによって、画像データに対し高解像度化処理する高解像度化処理ステップと、
高解像度化処理後の画像データにおいて、各エッジ画素に対応した複数の画素に対してディザ処理するために、該エッジ画素のエッジ方向に基づいて、所定のディザマトリクスを選択するディザ処理選択ステップと、
前記所定のディザマトリクスを用いて、前記各エッジ画素に対応した複数の画素に対してディザ処理するディザ処理ステップとを実行させることを特徴とするプログラムである。
【００２２】
また本発明は、前記プログラムが記録されていることを特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、入力された画像データに対し高解像度化処理を施して出力する場合に、高解像度の能力をより活かして文字および細線のエッジを滑らかに再現することができるとともに、高解像度化処理後の画像データに対してディザ処理を施す前に高解像度化された画像データを全体としてバッファに一旦保持しておく必要が無く、仮にラインごとに処理するとしてもラインバッファの容量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラー画像処理装置３の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るデジタルカラー複写機１の概略的な構成を示すブロック図である。
【図３】カラー画像処理装置３における階調再現処理部２０の構成を示すブロック図である。
【図４】エッジ方向判定処理部３１におけるエッジ方向の判定方法を説明するための図である。
【図５】高解像度出力変換処理設定格納部３５に格納されるディザマトリクスの一例を示す図である。
【図６】高解像度出力変換処理設定格納部３５に格納されるディザマトリクスの他の一例を示す図である。
【図７】エッジ方向判定処理部３１におけるエッジ方向の他の判定方法を説明するための図である。
【図８】解像度の変換倍率Ｐｘ×Ｐｙが２×２である場合の高解像度化処理後の２×２画素ｙ００，ｙ１０，ｙ０１，ｙ１１と、総和画素値Ａ＋Ｂ，Ａ＋Ｃ，Ｂ＋Ｄ，Ｃ＋Ｄとの対応を示す図である。
【図９】多値誤差拡散処理部３２および多値誤差拡散処理設定格納部３３の構成を示すブロック図である。
【図１０】拡散係数格納部４６に格納される誤差拡散マトリクスの一例を示す図である。
【図１１】拡散係数格納部４６に格納される誤差拡散マトリクスの一例を示す図である。
【図１２】高解像度出力変換処理部３４における高解像度化処理の一例を説明するための図である。図１２（ａ）は、高解像度化処理前の画像データＩ１に対応し、図１２（ｂ）は、高解像度化処理後の画像データＩ２に対応している。
【図１３】高解像度出力変換処理設定格納部３５に格納されるディザマトリクスの一例を示す図である。
【図１４】高解像度出力変換処理設定格納部３５に格納されるディザマトリクスの一例を示す図である。
【図１５】高解像度出力変換処理設定格納部３５に格納されるディザマトリクスの一例を示す図である。
【図１６】階調再現処理部２０における処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の他の実施形態に係る画像処理装置１０３を備えるプリンタ１０２の概略的な構成を示すブロック図である。
【図１８】コンピュータ１０１を利用して、アプリケーションソフトウェア５１によって作成された画像Ｑの一例を示す図である。
【図１９】図１８に示される画像Ｑの画像データについて、ＰＤＬで記述した画像データにおけるデータ構造を示す図である。
【図２０】空間フィルタ処理部６３における平滑化処理の有無による出力画像の差異を説明するための図である。図２０（ａ）は、高解像度化処理前の画像データに対応する画像ＩＡを示し、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）の画像データに対して平滑化処理を施さずに高解像度化処理およびディザ処理を行った場合の画像データに対応する画像ＩＢを示し、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）の画像データに対して平滑化処理を施してから高解像度化処理およびディザ処理を行った場合の画像データに対応する画像ＩＣを示している。
【図２１】空間フィルタ処理部６３における平滑化処理のためのフィルタ係数Ｆ１の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係るカラー画像処理装置３の構成を説明するためのブロック図である。図２は、本発明の一実施形態に係るデジタルカラー複写機１の概略的な構成を示すブロック図である。本実施形態に係るカラー画像処理装置３は、入力された画像データを、その入力された画像データの解像度よりも高い解像度に変換して出力することができる装置である。
【００２６】
画像形成装置であるデジタルカラー複写機１は、カラー画像入力装置２、カラー画像処理装置３、カラー画像出力装置４、操作パネル５、解像度検知手段６、および制御部７を含んで構成される。
【００２７】
カラー画像入力装置２は、たとえばＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）を備えたイメージスキャナによって実現され、画像が記録された原稿からの反射光像をＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）のアナログ信号として読取る。すなわち、このＲＧＢアナログ信号は、原稿に記録されている画像の画像データである。
【００２８】
カラー画像入力装置２は、読み取ったＲＧＢアナログ信号を、後段のカラー画像処理装置３へ出力する。すなわち、カラー画像処理装置３には、画像データ（ＲＧＢアナログ信号）が入力される。なお、原稿に記録されている画像は、カラー画像であっても良く、モノクロ画像であっても良い。
【００２９】
画像処理装置であるカラー画像処理装置３は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital：アナログ／デジタル）変換部１１、シェーディング補正部１２、入力階調補正部１３、領域分離処理部１４、色補正部１５、黒生成下色除去部１６、変倍部１７、空間フィルタ処理部１８、出力階調補正部１９、および階調再現処理部２０を含んで構成される。
【００３０】
カラー画像処理装置３は、カラー画像入力装置２から入力された画像データを、Ａ／Ｄ変換部１１、シェーディング補正部１２、入力階調補正部１３、領域分離処理部１４、色補正部１５、黒生成下色除去部１６、変倍部１７、空間フィルタ処理部１８、出力階調補正部１９、および階調再現処理部２０の順に送ることによって、画像データに対して後述する所定の画像処理を施す。カラー画像処理装置３を構成する各処理部１１〜２０は、たとえばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などによって実現される。
【００３１】
なお、本発明に係る「入力された画像データ」とは、本実施形態においては、カラー画像入力装置２からカラー画像処理装置３へ入力された画像データ、および、カラー画像入力装置２からカラー画像処理装置３へ入力された後、カラー画像処理装置３の記憶装置に一旦格納された場合の画像データを含むものとする。
【００３２】
カラー画像処理装置３は、所定の画像処理を施した画像データを、後段のカラー画像出力装置４へ出力する。本実施形態では、所定の画像処理が施された画像データは、デジタルカラー複写機１における図示しない記憶装置に一旦記憶される。そして、その記憶装置から所定のタイミングで読み出されることによって、カラー画像出力装置４へ出力される。カラー画像出力装置４へは、ＣＭＹＫ（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：黒）のデジタル信号が画像データとして出力される。
【００３３】
画像形成手段であるカラー画像出力装置４は、カラー画像処理装置３から入力された画像データ（ＣＭＹＫデジタル信号）に基づいて、カラー画像またはモノクロ画像を、たとえば紙などのシートに形成する。カラー画像出力装置４は、記録方式が電子写真方式またはインクジェット方式であるプリンタによって実現されても良く、他の記録方式を用いたプリンタによって実現されても良い。
【００３４】
操作パネル５は、たとえば、液晶ディスプレイなどによって実現される表示部と、入力用の複数のボタンを含む操作部とを含んで構成される。操作部は、機械式のボタンによって実現されても良く、表示部と一体化されたタッチパネルによって実現されても良い。または、機械式のボタンとタッチパネルとを含んで実現されても良い。ユーザは、操作パネル５を操作することによって、デジタルカラー複写機１に対して、解像度の設定など所望の動作設定、および動作指示を入力することができる。
【００３５】
解像度検知手段６は、カラー画像入力装置２からカラー画像処理装置３へ入力される画像データの解像度（以下、「入力解像度」と記す）、およびカラー画像処理装置３からカラー画像出力装置４へ出力される画像データの解像度（以下、「出力解像度」と記す）を検知する。
【００３６】
なお、本明細書において、画像データの解像度についてＲｘｄｐｉ×Ｒｙｄｐｉと記す場合、Ｒｘは主走査方向の解像度を表し、Ｒｙは副走査方向の解像度を表しているものとする。
【００３７】
入力解像度および出力解像度は、ユーザが操作パネル５を操作して所望の値を入力することによって設定することができる。また、ユーザによって入力がされなかった場合には、入力解像度および出力解像度として、予め定められているデフォルト値（たとえば、入力解像度および出力解像度ともに６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ）が自動的に選択されて設定される。このようにして設定された入力解像度および出力解像度は、解像度検知手段６によって検出される。解像度検知手段６は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）によって実現される。
【００３８】
制御部７は、ユーザが操作パネル５を操作して入力した動作設定および動作指示などの情報に基づいて、カラー画像入力装置２、カラー画像処理装置３、およびカラー画像出力装置４の動作を制御する。
【００３９】
以下、カラー画像処理装置３の各処理部１１〜２０について説明を行う。
Ａ／Ｄ変換部１１は、カラー画像処理装置３に入力された画像データ（ＲＧＢアナログ信号）を、ＲＧＢのデジタル信号に変換する処理を行う。
【００４０】
シェーディング補正部１２は、Ａ／Ｄ変換部１１にてＡ／Ｄ変換された画像データ（ＲＧＢデジタル信号）に対して、カラー画像入力装置２の照明系、結像系、および撮像系において生じる各種の歪みを取り除く処理を行う。
【００４１】
入力階調補正部１３は、シェーディング補正部１２にて各種の歪みが取り除かれた画像データ（ＲＧＢデジタル信号）に対して、γ補正処理を行い、下地濃度の除去およびコントラストなどの画質調整処理を行う。
【００４２】
領域分離手段である領域分離処理部１４は、入力階調補正部１３にて処理が行われた画像データ（ＲＧＢデジタル信号）に基づいて、入力画像を構成している各画素について、エッジ領域に属する画素であるか、または非エッジ領域に属する画素であるかを識別する。以下では、エッジ領域に属する画素をエッジ画素と称し、非エッジ領域に属する画素を非エッジ画素と称する場合がある。
【００４３】
本実施形態では、領域分離処理部１４は、入力画像を構成している各画素について、文字領域、下地領域、写真領域および網点領域という４つの領域のうち、いずれに属する画素であるかを識別する。なお、文字領域はエッジ領域に相当し、下地領域、写真領域および網点領域は非エッジ領域に相当する。
【００４４】
領域分離処理部１４は、識別結果に基づいて、各画素が４つの領域のうちいずれの領域に属する画素であるかを示す領域識別信号を生成して、該領域識別信号を、黒生成下色除去部１６、空間フィルタ処理部１８、および階調再現処理部２０へ出力する。したがって、後述する階調再現処理部２０では、入力された領域識別信号に基づいて、処理対象の画素が、エッジ画素であるか、または非エッジ画素であるかを判定することができる。領域分離処理部１４は、入力階調補正部１３にて処理が行われた画像データ（ＲＧＢデジタル信号）については、そのまま後段の色補正部１５へ出力する。
【００４５】
領域分離処理としては、たとえば、特開２００２−２３２７０８号公報に記載されている方法を用いることができる。しかしながら、そのような処理方法に特に限定されることはない。
【００４６】
前記特許文献に開示される領域分離処理の方法によれば、処理の対象である画素（以下、「処理対象画素」と記す）を含むｎ×ｍ（たとえば、５×１５）の複数の画素よりなるブロックにおいて、最小の画素値（以下、「濃度値」と記す場合がある）と最大の画素値との差分である最大濃度差と、隣接する画素の濃度差の絶対値の総和である総和濃度繁雑度とが算出される。そして、予め定められる複数の閾値と、算出された最大濃度差および総和濃度繁雑度とを比較することによって、処理対象画素を下地領域・写真領域と文字領域・網点領域とに分離する。分離処理を行うにあたっては、以下の特徴量が用いられる。
【００４７】
下地領域の濃度分布は、通常、濃度変化が少ないため、最大濃度差および総和濃度繁雑度はともに非常に小さくなる。また、写真領域の濃度分布は、滑らかな濃度変化をしており、最大濃度差および総和濃度繁雑度はともに小さくなるが、下地領域よりは多少大きくなる。
【００４８】
また、網点領域の濃度分布は、最大濃度差は網点によりさまざまであるが、総和濃度繁雑度は網点の数だけ濃度変化が存在するので、最大濃度差に対する総和濃度繁雑度の割合が大きくなる。したがって、最大濃度差と文字・網点判定閾値（上記複数の閾値の１つ）
との積よりも総和濃度繁雑度が大きい場合、網点領域であると判定する。
【００４９】
また、文字領域の濃度分布は、最大濃度差が大きく、それに伴い総和濃度繁雑度も大きくなるが、網点領域よりも濃度変化が少ないため、網点領域よりも総和濃度繁雑度は小さくなる。したがって、最大濃度差と文字・網点判定閾値との積よりも総和濃度繁雑度が小さい場合には、文字領域であると判定する。
【００５０】
具体的には、算出された最大濃度差と最大濃度差閾値との比較、および、算出された総和濃度繁雑度と総和濃度繁雑度閾値との比較を行う。そして、最大濃度差が最大濃度差閾値よりも小さく、かつ、総和濃度繁雑度が総和濃度繁雑度閾値よりも小さい場合、注目画素は下地・写真領域であると判定し、そうでない場合は文字・網点領域であると判定する。
【００５１】
下地・写真領域であると判定された場合、算出された最大濃度差と下地・写真判定閾値との比較を行い、最大濃度差の方が小さい場合は下地領域であると判定し、最大濃度差の方が大きい場合は写真領域であると判定する。
【００５２】
また、文字・網点領域であると判定された場合、算出された総和濃度繁雑度と最大濃度差に文字・網点判定閾値を掛けた値との比較を行い、総和濃度繁雑度の方が小さい場合は文字領域であると判定し、総和濃度繁雑度の方が大きい場合は網点領域であると判定する。
【００５３】
色補正部１５は、領域分離処理部１４より入力される画像データ（ＲＧＢデジタル信号）に対して、色を忠実に再現するために、不要吸収成分を含むＣＭＹ色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理を行う。
【００５４】
処理方法としては、入力ＲＧＢ信号と出力ＣＭＹ信号との対応関係をＬＵＴ（ルックアップテーブル）としてもつ方法、および、数１のような変換行列を用いるカラーマスキング法などがある。
【００５５】
【数１】
2010278933.tif 000003
【００５６】
たとえばカラーマスキング法を用いる場合には、あるＣＭＹデータをカラー画像出力装置に与えた場合に出力される色のＬ＊ａ＊ｂ＊値（ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号（ＣＩＥ：Commission Internationale de l′Eclairage；国際照明委員会、また、Ｌ＊：明度、ａ＊，ｂ＊：色度））と同じＬ＊ａ＊ｂ＊値をもつカラーパッチをカラー画像入力装置に読み込ませたときのＲＧＢデータと、カラー画像出力装置に与えたＣＭＹデータとの組を多数用意し、それらの組合せより上式のａ１１からａ３３までの変換行列の係数を算出し、算出した係数を用いて色補正処理を行う。より精度を高めたい場合は、二次以上の高次の項を加えればよい。
【００５７】
黒生成下色除去部１６は、色補正部１５にて色補正処理が施された画像データ（ＣＭＹデジタル信号）から黒（Ｋ）信号を生成する黒生成処理と、黒生成処理前のＣＭＹデジタル信号から黒生成処理で生成された黒（Ｋ）信号を差し引いて、新たなＣＭＹデジタル信号を生成する下色除去処理とを行う。すなわち、黒生成下色除去部１６は、ＣＭＹデジタル信号に基づいて生成されたＣＭＹＫデジタル信号を、後段の変倍部１７へ出力する。
【００５８】
黒生成処理の一例として、スケルトンブラックによる黒生成を行う方法がある。この方法では、スケルトンカーブの入出力特性をｙ＝ｆ（ｘ）、入力されるデータをＣ，Ｍ，Ｙとし、出力されるデータをＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’とし、ＵＣＲ（Under Color Removal）率をα（０＜α＜１）とすると、黒生成下色除去処理は以下の式で表される。
【００５９】
Ｋ’＝ｆ｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）｝
Ｃ’＝Ｃ−αＫ’
Ｍ’＝Ｍ−αＫ’
Ｙ’＝Ｙ−αＫ’
【００６０】
変倍部１７は、黒生成下色除去処理が施された画像データ（ＣＭＹＫデジタル信号）に対して、変倍処理、すなわち画像を拡大する拡大処理または画像を縮小する縮小処理を行う。変倍部１７における変倍処理は、必要に応じて、たとえばユーザが操作パネル５を操作して変倍処理の動作指示を入力した場合に行われる。変倍処理は、主走査方向および副走査方向ともに補間演算による処理を行っても良く、または副走査方向については光学的に処理を行って、主走査方向のみ補間演算による処理を行っても良い。
【００６１】
空間フィルタ処理部１８は、領域識別信号に基づいて、変倍部１７より入力される画像データ（ＣＭＹＫデジタル信号）に対して、デジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行い、空間周波数特性を補正することによって、出力される画像におけるぼやけおよび粒子状劣化を防ぐように処理を行う。
【００６２】
たとえば、領域分離処理部１４において文字領域として分離された領域に対しては、特に黒文字または色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理において鮮鋭強調処理で高周波成分が強調される。併せて、後述する階調再現処理部２０において、高域周波数の再現に適した高解像度のスクリーンでの二値化または多値化処理が選択される。また、領域分離処理部１４において網点領域として分離された領域に対しては、空間フィルタ処理部１８において、網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理が施される。
【００６３】
出力階調補正部１９は、空間フィルタ処理部１８より入力されるＣＭＹＫのデジタル信号に対して、濃度信号などの信号をカラー画像出力装置４の特性値に基づく出力階調補正処理を行う。
【００６４】
階調再現処理部２０は、出力階調補正部１９より入力される画像データ（ＣＭＹＫデジタル信号）に対して、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように、ディザ処理によって階調再現処理を行う。階調再現処理部２０についての詳細は後述する。
【００６５】
なお、上記各処理部１１〜２０によって行われる各処理は、不図示のＣＰＵまたはＤＳＰ（Digital Signal Processor）によって制御される。
【００６６】
図３は、カラー画像処理装置３における階調再現処理部２０の構成を示すブロック図である。階調再現処理部２０は、エッジ方向判定処理部３１、多値誤差拡散処理部３２、多値誤差拡散処理設定格納部３３、高解像度出力変換処理部３４、および高解像度出力変換処理設定格納部３５を含んで構成される。
【００６７】
エッジ方向判定手段であるエッジ方向判定処理部３１は、出力階調補正部１９から画像データ（ＣＭＹＫデジタル信号）が入力されるとともに、領域分離処理部１４から領域識別信号が入力される。エッジ方向判定処理部３１は、領域識別信号に基づいて、入力された画像データを構成する画素のうちエッジ画素（本実施形態では、文字領域に属する画素）について、それぞれエッジ方向を判定する。
【００６８】
以下、本実施形態におけるエッジ方向の判定方法について説明する。図４は、エッジ方向判定処理部３１におけるエッジ方向の判定方法を説明するための図である。
【００６９】
図４には５つのセルが示されており、１つのセルが、画像データにおける１つの画素に対応しているものとする。詳細には、中央のセルが、エッジ画素である画素ｙに対応し、中央のセルを取り囲む４つのセルが、エッジ画素ｙの周囲に位置する周辺画素ａ〜ｄに対応している。
【００７０】
図４において、中央のセルの右側のセルは、エッジ画素ｙの次に走査される周辺画素ｃに対応し、中央のセルの左側のセルは、エッジ画素ｙの前に走査される周辺画素ｂに対応し、中央のセルの直上のセルは、エッジ画素ｙが属するラインの前に走査されるラインに属している周辺画素ａであり、中央のセルの直下のセルは、エッジ画素ｙが属するラインの次に走査されるラインに属している周辺画素ｄである。周辺画素ａ〜ｄは、エッジ画素ｙに対して、図４に示されるセルの位置関係に対応する位置関係を有している。
【００７１】
なお、図４における左右方向が主走査方向に対応し、上下方向が副走査方向に対応しているものとする。また、図４に示すように、周辺画素ａの画素値をＡとし、周辺画素ｂの画素値をＢとし、周辺画素ｃの画素値をＣとし、周辺画素ｄの画素値をＤとする。
【００７２】
エッジ方向判定処理部３１は、先ず領域識別信号に基づいて、出力階調補正部１９から入力される画像データの各画素が、エッジ画素であるか否かを判定する。そして、エッジ画素であると判定された画素についてはエッジ方向判定処理を行い、エッジ画素であると判定されなかった画素についてはエッジ方向判定処理を行わない。
【００７３】
エッジ方向判定処理では、先ず処理対象であるエッジ画素ｙに関して、周辺画素ａ〜ｄの各画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの大小関係が調べられる。そして、調べられた大小関係に基づいて、エッジ画素ｙに対するエッジ方向が判定される。具体的には、エッジ方向の判定結果として、エッジ画素ｙごとに、画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの大小関係と高解像度出力変換処理設定格納部３５に格納されている各ディザマトリクスとを対応付けるための出力値（以下、「エッジ方向出力値」と記す）が出力される。そして、エッジ方向判定処理部３１は、エッジ方向の判定結果を示すエッジ方向判定信号を、高解像度出力変換処理設定格納部３５へ出力する。
【００７４】
以下、前述するエッジ方向出力値について説明する。表１は、各画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの大小関係と、エッジ方向出力値ＤＰ１〜ＤＰ８との対応関係を示すテーブルの一例である。エッジ方向判定処理では、たとえば表１に示されるようなテーブルに基づいて、エッジ画素ｙごとに、エッジ方向出力値ＤＰ１〜ＤＰ８のうちいずれか１つの出力値が出力される。このようなテーブルは、たとえば不図示の記憶装置に予め記憶されている。
【００７５】
【表１】
2010278933.tif 000004
【００７６】
たとえば、エッジ画素ｙに関して、画素値Ａが最大値であり、かつ画素値Ｂが２番目に大きい値であると判断された場合には、画素値Ｃ，Ｄの大小関係に依らず、エッジ方向出力値としてＤＰ１が出力される。また、エッジ画素ｙに関して、画素値Ａが最大値であり、かつ画素値Ｄが２番目に大きい値であり、かつ画素値Ｂが３番目に大きい値であると判断された場合には、エッジ方向出力値としてＤＰ２が出力される。同様に、各画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの大小関係に基づいて、対応するエッジ方向出力値が出力される。
【００７７】
各エッジ方向出力値ＤＰ１〜ＤＰ８は、高解像度出力変換処理設定格納部３５に格納される各ディザマトリクスにそれぞれ対応付けられている。したがって、後述する高解像度出力変換処理部３４では、ディザ処理を行うために、エッジ画素ｙごとに、画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの大小関係に基づいた所定のディザマトリクスが、高解像度出力変換処理設定格納部３５から選択される。
【００７８】
本明細書における「高解像度化」とは、入力解像度Ｒｘｉｄｐｉ×Ｒｙｉｄｐｉの画像データから、出力解像度Ｒｘｏｄｐｉ×Ｒｙｏｄｐｉの画像データが生成されることに対応する。このとき、主走査方向の解像度の倍率はＰｘ（但し、Ｐｘ＝Ｒｘｏ／Ｒｘｉ；Ｐｘは自然数）であり、副走査方向の解像度の倍率はＰｙ（但し、Ｐｙ＝Ｒｙｏ／Ｒｙｉ；Ｐｙは自然数）であり、ＰｘおよびＰｙのうちいずれか一方は２以上である。
【００７９】
高解像度出力変換処理部３４では、入力された画像データにおける各画素の画素値（詳細には、後述する対応出力値）が、主走査方向にＰｘ個、副走査方向にＰｙ個それぞれ連続するように高解像度化処理が行われる。すなわち、高解像度化処理前の画像データにおける１つの画素は、高解像度化処理後の画像データにおけるＰｘ×Ｐｙ画素に対応する。
【００８０】
高解像度出力変換処理部３４において、高解像度化処理の後に行われるディザ処理は、この高解像度化処理後のＰｘ×Ｐｙ画素を階調再現の１つの単位として考えて、該Ｐｘ×Ｐｙ画素に対応するＰｘ×Ｐｙのディザマトリクスを用いることによって行われる。
【００８１】
本実施形態では、エッジ画素ｙに対応する高解像度化処理後のＰｘ×Ｐｙ画素に対してディザ処理を施すために用いられるＰｘ×Ｐｙのディザマトリクスが、該エッジ画素ｙの周辺画素ａ〜ｄの画素値の大小関係に基づいて選択される。すなわち、高解像度化処理後のＰｘ×Ｐｙ画素において、エッジ画素ｙの周辺画素ａ〜ｄの画素値の大小関係に対応して低濃度から高濃度にかけてドットが成長していくようなディザマトリクスが選択される。
【００８２】
図５は、高解像度出力変換処理設定格納部３５に格納されるディザマトリクスの一例を示す図である。前述するように、各ディザマトリクスにはそれぞれ、エッジ方向出力値ＤＰ１〜ＤＰ８が対応付けられている。
【００８３】
図５に示される８つのディザマトリクスＤＰ１〜ＤＰ８は、２×２のディザマトリクスであり、解像度の変換倍率Ｐｘ×Ｐｙが２×２である場合（たとえば、入力解像度が６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ、出力解像度が１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉである場合）に
、エッジ画素ｙに対応する高解像度化処理後の２×２画素に対して、ディザ処理を施すために用いられるディザマトリクスである。
【００８４】
図５において、各ディザマトリクスＤＰ１〜ＤＰ８の４つのセル内に括弧書きで記載されている数字は、各ディザマトリクスＤＰ１〜ＤＰ８において、低濃度から高濃度にかけてドットが成長していく順番に対応している。
【００８５】
たとえば、エッジ画素ｙに関して、周辺画素ａ〜ｄの各画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが上（画素ａ）、下（画素ｄ）、左（画素ｂ）、右（画素ｃ）の順に小さくなる場合（すなわち、画素値Ａが最大値であり、かつ画素値Ｄが２番目に大きい値であり、かつ画素値Ｂが３番目に大きい値である場合）、エッジ方向出力値としてＤＰ２が出力される。このエッジ方向出力値ＤＰ２に対応するディザマトリクスＤＰ２は、図５に示されるように、ドットが左上、左下、右上、右下の順に成長するディザマトリクスである。
【００８６】
図６は、高解像度出力変換処理設定格納部３５に格納されるディザマトリクスの他の一例を示す図である。図６に示されるディザマトリクスには、表１におけるエッジ方向出力値ＤＰ１が対応付けられている。
【００８７】
図６に示されるディザマトリクスＤＰ１は、４×４のディザマトリクスであり、解像度の変換倍率Ｐｘ×Ｐｙが４×４である場合（たとえば、入力解像度が６００ｄｐｉ×６０
０ｄｐｉ、出力解像度が２４００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉである場合）に、エッジ画素ｙ
に対応する高解像度化処理後の４×４画素に対して、ディザ処理を施すために用いられるディザマトリクスである。
【００８８】
図５と同様に、図６に示されるディザマトリクスＤＰ１において、１６個のセル内に括弧書きで記載されている数字は、ディザマトリクスＤＰ１において、低濃度から高濃度にかけてドットが成長していく順番に対応している。
【００８９】
たとえばエッジ画素ｙに関して、周辺画素ａ〜ｄの各画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが上（画素ａ）、左（画素ｂ）、下（画素ｄ）、右（画素ｃ）の順に小さくなる場合（すなわち、画素値Ａが最大値であり、かつ画素値Ｂが２番目に大きい値であり、かつ画素値Ｄが３番目に大きい値である場合）、エッジ方向出力値としてＤＰ１が出力される。このエッジ方向出力値ＤＰ１に対応する図６のディザマトリクスＤＰ１は、周辺画素ａ〜ｄの各画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの大小関係に対応して、ドットが順番に成長しているディザマトリクスである。
【００９０】
このように、本実施形態によれば、エッジ画素ｙに対応する高解像度化処理後のＰｘ×Ｐｙ画素に対してディザ処理を行う際に、周辺画素ａ〜ｄの画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの大小関係に対応するエッジ方向に基づいて、適切なディザマトリクスを選択してディザ処理を行うことができる。したがって、エッジの再現性に適したディザマトリクスを選択することができ、高解像度化の能力を活かして、たとえば文字領域におけるエッジを滑らかに再現することができる。
【００９１】
前述するエッジ方向の判定方法では、エッジ画素ｙに対し、主走査方向および副走査方向に隣接する４つの周辺画素ａ〜ｄ（すなわち、エッジ画素ｙに対して、左右および上下に隣接する周辺画素）の各画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの大小関係に基づいてエッジ方向が判定されているが、他の判定方法では、エッジ画素ｙに対し、斜め方向に隣接する４つの周辺画素（すなわち、エッジ画素ｙに対して、斜め左上、斜め右上、斜め左下、および斜め右下に隣接する周辺画素）の各画素値の大小関係に基づいてエッジ方向が判定されても良い。
【００９２】
また別の判定方法では、エッジ画素ｙを取り囲む８つの周辺画素（すなわち、エッジ画素ｙに対して、主走査方向、副走査方向および斜め方向に隣接する周辺画素）の各画素値に基づいてエッジ方向が判定されても良い。
【００９３】
以下では、エッジ方向判定処理部３１におけるエッジ方向のさらに他の判定方法について説明する。
【００９４】
図７は、エッジ方向判定処理部３１におけるエッジ方向の他の判定方法を説明するための図である。各画素ａ〜ｄ，ｙおよび各画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについては、図４と同様であるため、重複する説明を省略する。
【００９５】
エッジ方向判定処理部３１は、エッジ画素ｙの周囲に割り当てられた複数の領域α，β，γ，δについて、領域ごとに、該領域を構成している周辺画素の画素値の総和（以下、「総和画素値」と記す）を演算する。
【００９６】
詳細には、領域αは、エッジ画素ｙに隣接している４つの周辺画素ａ〜ｄのうち、斜め方向に沿って相互に隣接する２つの周辺画素ａ，ｂによって構成され、領域αの総和画素値は、Ａ＋Ｂによって与えられる。同様に、領域βは、２つの周辺画素ａ，ｃによって構成され、領域βの総和画素値は、Ａ＋Ｃによって与えられる。領域γは、２つの周辺画素ｂ，ｄによって構成され、領域γの総和画素値は、Ｂ＋Ｄによって与えられる。領域δは、２つの周辺画素ｃ，ｄによって構成され、領域δの総和画素値は、Ｃ＋Ｄによって与えられる。
【００９７】
エッジ方向判定処理部３１は、エッジ方向判定処理において、先ず各領域α，β，γ，δの総和画素値を演算し、演算された各総和画素値の大小関係を調べる。そして、調べられた大小関係に基づいて、エッジ画素ｙに対するエッジ方向を判定する。エッジ方向の判定結果として、エッジ画素ｙごとに、総和画素値Ａ＋Ｂ，Ａ＋Ｃ，Ｂ＋Ｄ，Ｃ＋Ｄの大小関係と高解像度出力変換処理設定格納部３５に格納されている各ディザマトリクスとを対応付けるためのエッジ方向出力値が出力される。そして、エッジ方向判定処理部３１は、エッジ方向の判定結果を示すエッジ方向判定信号を、高解像度出力変換処理設定格納部３５へ出力する。
【００９８】
図８は、解像度の変換倍率Ｐｘ×Ｐｙが２×２である場合の高解像度化処理後の２×２画素ｙ００，ｙ１０，ｙ０１，ｙ１１と、総和画素値Ａ＋Ｂ，Ａ＋Ｃ，Ｂ＋Ｄ，Ｃ＋Ｄとの対応を示す図である。
【００９９】
本実施形態では、エッジ画素ｙの高解像度化処理後の２×２画素に対してディザ処理を施すために、前述する判定方法と異なり、総和画素値Ａ＋Ｂ，Ａ＋Ｃ，Ｂ＋Ｄ，Ｃ＋Ｄの大小関係に対応して、低濃度から高濃度にかけて適切にドットが成長しているようなディザマトリクスが選択される。
【０１００】
すなわち、高解像度化処理後の２×２画素に対してディザ処理を行う際に、総和画素値Ａ＋Ｂ，Ａ＋Ｃ，Ｂ＋Ｄ，Ｃ＋Ｄの大小関係に対応するエッジ方向に基づいて、適切なディザマトリクスを選択してディザ処理を行うことができる。したがって、エッジの再現性により適したディザマトリクスを選択することができ、高解像度化の能力をより活かして、たとえば文字領域におけるエッジを滑らかに再現することができる。
【０１０１】
さらに別の判定方法では、エッジ画素ｙの周囲に割り当てられた各領域が、３以上の周辺画素によって構成されても良い。たとえば、エッジ画素ｙを取り囲む８つの周辺画素を用いて、複数の領域α’，β’，γ’，δ’を、領域α’が周辺画素ａ，ｂおよび周辺画素ａ，ｂの両画素に隣接する画素の３つの周辺画素によって構成されるように割り当て、領域β’が周辺画素ａ，ｃおよび周辺画素ａ，ｃの両画素に隣接する画素の３つの周辺画素によって構成されるように割り当て、領域γ’が周辺画素ｂ，ｄおよび周辺画素ｂ，ｄの両画素に隣接する画素の３つの周辺画素によって構成されるように割り当て、領域δ’が周辺画素ｃ，ｄおよび周辺画素ｃ，ｄの両画素に隣接する画素の３つの周辺画素によって構成されるように割り当てても良い。
【０１０２】
このようにして、エッジ方向判定処理部３１は、エッジ方向の判定結果であるエッジ方向判定信号を生成して高解像度出力変換処理設定格納部３５へ出力するとともに、入力された画像データ（ＣＭＹＫデジタル信号）については、そのまま後段の多値誤差拡散処理部３２へ出力する。
【０１０３】
図９は、多値誤差拡散処理部３２および多値誤差拡散処理設定格納部３３の構成を示すブロック図である。多値誤差拡散処理部３２は、蓄積誤差加算部４１、量子化処理部４２、量子化誤差算出部４４、および拡散誤差算出部４５を含んで構成される。また、多値誤差拡散処理設定格納部３３は、量子化閾値格納部４３、拡散係数格納部４６、乱数発生器４７、および蓄積誤差格納部４８を含んで構成される。
【０１０４】
エッジ方向判定処理部３１から入力される画像データ（ＣＭＹＫのデジタル信号）における各画素は、ＣＭＹＫの４つの色成分から構成されている。多値誤差拡散処理部３２では、この４つの色成分ごとに、誤差拡散法を用いた中間調生成が行われる。この誤差拡散処理は、共通の回路を用いて色成分ごとに順番に行っても良く、色成分ごとにそれぞれ別の回路で並列的に行っても良い。なお、各色成分に対して行われる誤差拡散処理は同様の処理である。
【０１０５】
以下、図９を用いて、多値誤差拡散処理部３２に入力される画像データ（ＣＭＹＫのデジタル信号）を構成している１つの色成分に対して行われる誤差拡散処理について説明を行う。誤差拡散処理は、画像データを構成する画素ごとに行われる。詳細には、画像データを所定の方向に走査したときの画素順に行われる。
【０１０６】
蓄積誤差加算部４１は、エッジ方向判定処理部３１から各画素の画素値が順次入力されるとともに、後述する蓄積誤差格納部４８から各画素値に加算すべき蓄積誤差を取得する。蓄積誤差加算部４１は、加算器を有しており、画像データの各画素の画素値に対して、その画素の位置に対応する蓄積誤差を加算する。蓄積誤差加算部４１は、蓄積誤差が加算された各画素値を、量子化処理部４２および量子化誤差算出部４４へ順次出力する。
【０１０７】
量子化処理手段である量子化処理部４２は、入力される解像度信号に基づいて、量子化閾値格納部４３に格納されている複数の量子化閾値データから所定の量子化閾値データを選択する。量子化処理部４２は、比較器を有しており、選択した量子化閾値データと、順次入力される蓄積誤差が加算された画素値とを比較し、その蓄積誤差が加算された画素値に対して量子化を行う。量子化処理部４２は、量子化された画素値（以下、「量子化値」と記す）を量子化誤差算出部４４へ順次出力するとともに、量子化値と１対１に対応する対応出力値を高解像度出力変換処理部３４へ順次出力する。
【０１０８】
なお、前記解像度信号とは、解像度検知手段６によって検知された入力解像度Ｒｘｉｄｐｉ×Ｒｙｉｄｐｉと出力解像度Ｒｘｏｄｐｉ×Ｒｙｏｄｐｉとに基づいて算出された解像度の変換倍率Ｐｘ×Ｐｙを示す信号であり、たとえば解像度検知手段６において生成される。
【０１０９】
量子化閾値格納部４３には、複数の量子化閾値データが格納されている。量子化閾値格納部４３は、たとえばＲＯＭ（Read Only Memory）によって構成される。各量子化閾値データは、前記解像度の変換倍率Ｐｘ×Ｐｙごとに格納されている。
【０１１０】
たとえば、解像度の変換倍率がＰｘ×Ｐｙであり、カラー画像入力装置２からカラー画像処理装置３へ入力された画像データの階調数がＮ階調（但し、階調の値は０〜Ｎ−１であり、Ｎは自然数である）であるとすると、このときの変換倍率Ｐｘ×Ｐｙに対応して選択される量子化閾値データは、Ｐｘ×Ｐｙ個の量子化閾値Ｔｉ（但し、Ｔｉ＝｛Ｎ／（Ｐｘ×Ｐｙ）｝×ｉ−｛Ｎ／２（Ｐｘ×Ｐｙ）｝−１；ｉ＝１，２，…，Ｐｘ×Ｐｙ）によって構成されている。
【０１１１】
量子化処理部４２では、蓄積誤差加算部４１から順次入力される画素値Ｅを、Ｐｘ×Ｐｙ個の量子化閾値Ｔｉと比較することにより、Ｐｘ×Ｐｙ＋１個の量子化値Ｑｊ（但し、ｊ＝１，２，…，Ｐｘ×Ｐｙ＋１）のうちのいずれか１つに変換することによって、蓄積誤差が加算された画素値Ｅに対して量子化が行われる。
【０１１２】
表２は、量子化処理部４２において行われる量子化の一例を説明するための表である。
【０１１３】
【表２】
2010278933.tif 000005
【０１１４】
たとえば、入力解像度が６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ、出力解像度が１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉであり、カラー画像入力装置２からカラー画像処理装置３へ入力された画像データの階調数が２５６階調（但し、階調の値は０〜２５５）であり、カラー画像処理装置３からカラー画像出力装置４へ出力される画像データが１ビット（２値）出力である場合について説明する。
【０１１５】
この場合、変換倍率は２×２であり、この変換倍率２×２に対応して格納される量子化閾値データは、３１，９５，１５９，２２３という４個の量子化閾値Ｔｉによって構成される。これら４個の量子化閾値Ｔｉに基づいて、蓄積誤差加算部４１から入力される各画素値Ｅを５個の量子化値Ｑｊ（たとえば、０，６４，１２８，１９１，２５５）に量子化する。各量子化値Ｑｊには、０，１，２，３，４という対応出力値Ｏｊが対応付けられている。
【０１１６】
表２に示すように、たとえば、画素値Ｅが０〜３１であれば（Ｑｊ，Ｏｊ）＝（０，０）が出力され、画素値Ｅが３２〜９５であれば（Ｑｊ，Ｏｊ）＝（６４，１）が出力され、画素値Ｅが９６〜１５９であれば（Ｑｊ，Ｏｊ）＝（１２８，２）が出力され、画素値Ｅが１６０〜２２３であれば（Ｑｊ，Ｏｊ）＝（１９１，３）が出力され、画素値Ｅが２２４〜２５５であれば（Ｑｊ，Ｏｊ）＝（２５５，４）が出力される。
【０１１７】
量子化処理部４２は、このようにして蓄積誤差加算部４１から入力される画素値Ｅごとに量子化値Ｑｊおよび対応出力値Ｏｊを求め、求められた量子化値Ｑｊを量子化誤差算出部４４へ順次出力するとともに、対応出力値Ｏｊを高解像度出力変換処理部３４へ順次出力する。
【０１１８】
量子化誤差算出部４４は、蓄積誤差が加算された画素値が蓄積誤差加算部４１から順次入力されるとともに、量子化値が量子化処理部４２から順次入力される。量子化誤差算出部４４は、減算器を有しており、蓄積誤差が加算された画素値と、その画素値に対応する量子化値との差分（以下、「量子化誤差」と記す）を算出する。量子化誤差算出部４４は、算出した量子化誤差を拡散誤差算出部４５へ順次出力する。
【０１１９】
拡散誤差算出部４５は、量子化誤差が量子化誤差算出部４４から順次入力される。以下、処理の対象となっている画素を「注目画素」と記すことにする。拡散誤差算出部４５は、乗算器を有しており、注目画素の量子化誤差が入力されると、その注目画素の周辺の画素であり、かつ未だ処理が行われていない未処理画素に対してその量子化誤差を拡散するために、拡散係数格納部４６から取得した所定の誤差拡散マトリクスに基づいて、拡散誤差を算出する。
【０１２０】
拡散誤差算出部４５は、後述する乱数発生器４７によって生成された乱数、および領域分離処理部１４から入力される領域識別信号に基づいて、注目画素ごとに、拡散係数格納部４６から所定の誤差拡散マトリクスを取得する。拡散誤差算出部４５は、取得した誤差拡散マトリクスに基づいて算出した拡散誤差を、蓄積誤差格納部４８へ出力する。なお、乱数発生器４７は、注目画素ごとに、乱数（擬似乱数）を生成することができる装置である。拡散係数格納部４６および乱数発生器４７は、たとえばＲＯＭによって構成される。
【０１２１】
拡散係数格納部４６には、予め複数の誤差拡散マトリクスが格納されている。図１０および図１１は、拡散係数格納部４６に格納される誤差拡散マトリクスの一例を示す図である。図１０および図１１に示すように、誤差拡散マトリクスは、複数の拡散係数を含んで構成されている。
【０１２２】
たとえば図１０に示される誤差拡散マトリクスＥＭ１には５つのセルが示されており、１つのセルが、画像データにおける１つの画素に対応している。詳細には、各セルのうち、図中＊印が記載されているセルは、注目画素に対応しており、＊印のセルの右側のセルは、注目画素の次に走査される画素に対応している。また、＊印のセルの斜め左下、直下および斜め右下の各セルは、注目画素が属するラインの次に走査されるラインに属している画素であり、これらの各画素は、注目画素に対して、図１０に示されるセルの位置関係に対応する位置関係を有している。＊印のセル以外の４つのセル内に記載される数値は、対応する画素の拡散係数を示している。
【０１２３】
したがって、注目画素の量子化誤差がＱＥであるとすると、誤差拡散マトリクスＥＭ１を用いた場合、注目画素の右側の画素、斜め左下の画素、直下の画素、および斜め右下の画素に対して、拡散誤差として、それぞれＱＥ×７／１６、ＱＥ×３／１６、ＱＥ×５／１６、およびＱＥ×１／１６が拡散される。
【０１２４】
また、図１１に示される４つの誤差拡散マトリクスＥＭ２〜ＥＭ５は、注目画素の量子化誤差を、注目画素の右側の２つの画素、注目画素が属するラインの次に走査されるラインに属する５つの画素、および注目画素が属するラインの２つ下のラインに属する５つの画素の合計１２個の画素に拡散する誤差拡散マトリクスである。これら４つの誤差拡散マトリクスＥＭ２〜ＥＭ５は、それぞれ拡散係数の組合せが異なっている。
【０１２５】
各誤差拡散マトリクスＥＭ２〜ＥＭ５は、乱数発生器４７によって生成される乱数と予め１対１に対応付けられている。この場合、誤差拡散マトリクスＥＭ２〜ＥＭ５は４つであるので、乱数発生器４７は、２ビットに対応する値である０〜３のいずれか１つをランダムに生成するように構成される。
【０１２６】
そして、たとえば乱数０が誤差拡散マトリクスＥＭ２と、乱数１が誤差拡散マトリクスＥＭ３と、乱数２が誤差拡散マトリクスＥＭ４と、乱数３が誤差拡散マトリクスＥＭ５と、予めそれぞれ対応付けられている。このように、拡散誤差算出部４５は、乱数発生器４７によって生成された乱数に基づいて、注目画素ごとに、その乱数に対応付けられている誤差拡散マトリクスを拡散係数格納部４６から取得する。
【０１２７】
本実施形態では、さらに、領域分離処理部１４から入力される領域識別信号に基づいて、拡散係数格納部４６から所定の誤差拡散マトリクスが取得される。具体的には、拡散係数格納部４６には、文字領域、網点領域、下地領域、および写真領域などの領域ごとに、各誤差拡散マトリクスが予め格納される。拡散誤差算出部４５は、領域識別信号に基づいて、注目画素が属する領域に対応付けて格納される複数の誤差拡散マトリクスを選択し、さらに、乱数発生器４７によって生成される乱数に基づいて、その複数の誤差拡散マトリクスからその乱数に対応付けられている１つの誤差拡散マトリクスを取得する。
【０１２８】
たとえば写真領域においては、注目画素ごとに異なる誤差拡散マトリクスを用いる方が粒状性の観点から好ましい。一方で、網点領域においては、注目画素ごとに誤差拡散マトリクスが異ならない方が粒状性の観点から好ましい。注目画素ごとに誤差拡散マトリクスが異ならない場合は、誤差拡散マトリクスがランダムに切り換えられる場合と比較して、量子化された各画素から集積される拡散誤差の割合が一定となる。したがって、入力される画像データの画像において、網点間の画素値が低い部分にドットが印字されることを抑制するとともに、網点の画素値が高い部分にドットを印字することができるため、画質の劣化を抑制して、粒状性の低下を抑制することができる。
【０１２９】
また文字領域においても、注目画素ごとに誤差拡散マトリクスが異ならない方が粒状性の観点から好ましい。これは、注目画素ごとに誤差拡散マトリクスが異ならない場合は、誤差拡散マトリクスがランダムに切り換えられる場合と比較して、文字が形成される印字部分の周辺の無印字部分であるべき位置に、印字ドットが現れ易くなってしまうからである。
【０１３０】
前述する写真領域のように、拡散誤差算出部４５において注目画素ごとに異なる誤差拡散マトリクスを用いて拡散誤差を算出する場合、注目画素ごとに同一の誤差拡散マトリクスを用いて拡散誤差を算出した場合と比較して、量子化された各画素から集積される拡散誤差の割合が変動する。したがって、誤差拡散処理に特有のテクスチャによる粒状性の低下を抑制することができる。
【０１３１】
本実施形態では、乱数発生器４７は、注目画素ごとに、乱数を生成するように構成されている。すなわち、１つの注目画素に着目すると、各色成分に対して同一の乱数が生成される。したがって、１つの注目画素について、各色成分に対して同一の誤差拡散マトリクスが取得される。
【０１３２】
しかしながら、他の実施形態では、乱数発生器は、注目画素に関して、色成分ごとに異なる乱数を生成するようにしても良い。これにより、拡散誤差算出部４５は、注目画素に関して、色成分ごとに異なる誤差拡散マトリクスを取得することができる。この場合、複数の乱数発生器を色成分ごとに設けても良く、１つの乱数発生器から色成分ごとの乱数を生成するようにしても良い。
【０１３３】
このように、拡散誤差算出部４５において、注目画素に関して、色成分ごとに異なる誤差拡散マトリクスを用いて拡散誤差を算出する場合、量子化された各画素から集積される拡散誤差の割合が色成分ごとに変動する。これによって、出力される画像データの画像における階調度合い（量子化値）も変動するため、画素値の高い部分にドットの印字が続けて行われることを抑制して過剰なドットの重なりを抑制することができる。したがって、画質の劣化を抑制して、粒状性の低下を抑制することができる。
【０１３４】
蓄積誤差格納部４８は、拡散誤差算出部４５によって拡散された拡散誤差が入力される。蓄積誤差格納部４８は、入力された拡散誤差を画像データの画素ごとに格納する。したがって、各画素については、複数の拡散誤差が蓄積される。蓄積誤差加算部４１は、蓄積されたすべての拡散誤差の総和である蓄積誤差を蓄積誤差格納部４８から取得し、対応する画素の画素値に加算する。蓄積誤差格納部４８は、たとえばＲＡＭ（Random Access Memory）によって構成される。
【０１３５】
再び図９に戻って、高解像度出力変換処理部３４は、多値誤差拡散処理部３２の量子化処理部４２から量子化値に対応する対応出力値が入力される。高解像度出力変換処理部３４は、対応出力値が入力されると、高解像度出力変換処理設定格納部３５に格納されている複数のディザマトリクスのうち、所定のディザマトリクスを選択して、入力される画像データに対してディザ処理を施す。高解像度出力変換処理部３４は、ディザ処理選択手段としての機能を有する。
【０１３６】
なお、高解像度出力変換処理部３４は、入力された画像データを高解像度化する場合には、該画像データに対してディザ処理を施す前に高解像度化処理を施すように構成されている。したがって、高解像度出力変換処理部３４は、前述のディザ処理選択手段としての機能を有するだけでなく、ディザ処理手段としての機能を有するとともに、高解像度化処理手段としての機能をも有する。高解像度出力変換処理部３４には前述する解像度信号が入力され、その解像度信号に基づいて、画像データに対して高解像度化処理を施すか否かが判定される。
【０１３７】
以下、高解像度出力変換処理部３４において行われる高解像度化処理について説明する。図１２は、高解像度出力変換処理部３４における高解像度化処理の一例を説明するための図である。図１２（ａ）は、高解像度化処理前の画像データ（以下、「低解像度データ」と記す）Ｉ１に対応し、図１２（ｂ）は、高解像度化処理後の画像データ（以下、「高解像度データ」と記す）Ｉ２に対応している。図１２（ａ）および図１２（ｂ）において、各セルは、画像データにおける１つの画素に対応している。また、各セル内に記載されている記号Ｘｍｎ（ただし、ｍ＝０，１，２，……、ｎ＝０，１，２，……）は、対応する画素の画素値（対応出力値）を示している。
【０１３８】
図１２では、低解像度データＩ１に対し、解像度の変換倍率が２×２で高解像度化されている場合が例示されている。たとえば解像度が６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉである低解像度データＩ１を、解像度が１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉである高解像度データＩ２に変換する場合に相当する。
【０１３９】
高解像度化処理は、次のように行われる。先ず低解像度データＩ１における主走査方向１ライン分の画素に関して、各画素の画素値（対応出力値）が主走査方向に２回連続して割り当てられるように処理が行われる。たとえば、図１２（ａ）に示される低解像度データＩ１の最上部の１ライン、すなわちＸ００，Ｘ１０，Ｘ２０，Ｘ３０，……という画素値（対応出力値）の配列によって構成される１ラインについては、高解像度化処理によって、図１２（ｂ）に示される高解像度データＩ２の最上部の１ライン、すなわちＸ００，Ｘ００，Ｘ１０，Ｘ１０，Ｘ２０，Ｘ２０，Ｘ３０，Ｘ３０，……という画素値（対応出力値）の配列によって構成される１ラインが出力される。
【０１４０】
高解像度化処理された１ライン分の画素値（対応出力値）が出力されると、その１ライン分の画素値（対応出力値）が副走査方向に２回連続して割り当てられるように、高解像度化処理された１ライン分の画素値（対応出力値）が再度出力される。具体的には、図１２（ｂ）に示すように、高解像度データＩ２の最上部の１ライン、すなわちＸ００，Ｘ００，Ｘ１０，Ｘ１０，Ｘ２０，Ｘ２０，Ｘ３０，Ｘ３０，……という画素値（対応出力値）の配列によって構成される１ラインが出力された後、再び高解像度データＩ２の最上部の１ライン、すなわちＸ００，Ｘ００，Ｘ１０，Ｘ１０，Ｘ２０，Ｘ２０，Ｘ３０，Ｘ３０，……という画素値（対応出力値）の配列によって構成される１ラインが、高解像度データＩ２の２行目のラインとして出力される。
【０１４１】
このようにして、低解像度データＩ１における主走査方向１ライン分の画素に対する処理が終了する。そして、低解像度データＩ１における次の１ライン分の画素に対する処理が引き続き行われる。このような処理が繰り返し行われることによって、画像データに対し高解像度化処理が施される。
【０１４２】
上記では、解像度の変換倍率が２×２で高解像度化されている場合に基づいて説明を行っているが、解像度の変換倍率が３×３または４×４で高解像度化されている場合も同様の方法によって行われる。たとえば、解像度の変換倍率が４×４で高解像度化されている場合には、低解像度データＩ１における主走査方向１ライン分の画素に関しては、各画素の画素値（対応出力値）が主走査方向に４回連続して割り当てられるように処理が行われる。そして、高解像度化処理された１ライン分の画素値（対応出力値）が出力されると、その１ライン分の画素値（対応出力値）が副走査方向に４回連続して割り当てられるように、高解像度化処理された１ライン分の画素値（対応出力値）が３回連続して出力される。
【０１４３】
このようにして、低解像度データＩ１における主走査方向１ライン分の画素に対する処理が終了する。そして、低解像度データＩ１における次の１ライン分の画素に対する処理が引き続き行われる。このような処理が繰り返し行われることによって、画像データに対し高解像度化処理が施される。
【０１４４】
本実施形態では、スムージング処理によってエッジを滑らかにしながら高解像度化処理を行うのではなく、前述のような方法で高解像度化処理が行われている。したがって、高解像度化処理に続けてディザ処理を行うように構成されているカラー画像処理装置３において、ディザ処理を行う前に高解像度化された画像データを全体としてバッファに一旦保持しておく必要が無く、仮にラインごとに処理するとしてもラインバッファの容量を抑えることができる。
【０１４５】
高解像度出力変換処理部３４は、前述するように、高解像度化処理だけでなく、入力される画像データに対してディザ処理を施す。ディザ処理を行う際には、高解像度出力変換処理設定格納部３５に格納されている複数のディザマトリクスから、所定のディザマトリクスが取得される。
【０１４６】
高解像度出力変換処理設定格納部３５には、図５および図６に示されるような、エッジ画素に対応する高解像度化処理後のＰｘ×Ｐｙ画素に対して用いられるディザマトリクスだけでなく、図１３に示されるような、非エッジ画素に対応する高解像度化処理後のＰｘ×Ｐｙ画素に対して用いられるディザマトリクスＤ１も格納される。このディザマトリクスＤ１は、非エッジ画素に対応する高解像度化処理後の２×２画素に対して用いられるディザマトリクスである。なお、図５と同様に、図１３に示されるディザマトリクスＤ１において、４個のセル内に括弧書きで記載されている数字は、ディザマトリクスＤ１において、低濃度から高濃度にかけてドットが成長していく順番に対応している。
【０１４７】
さらに図１４および図１５に示されるような、高解像度化処理が行われない場合の画像データの画素に対して用いられるディザマトリクスも格納される。なお、ディザマトリクスＤ２，Ｄ３において、各セル内に記載されている数字は、各ディザマトリクス内において低濃度から高濃度にかけてドットが成長していく順番に対応している。
【０１４８】
たとえば図１４に示されるディザマトリクスＤ２は、画像データに対し高解像度化処理が施されない場合に、非エッジ領域に対応する各画素に対してディザ処理を施す際に用いられるディザマトリクスであり、階調性を重視したディザマトリクスの一例である。また、図１５に示されるディザマトリクスＤ３は、画像データに対し高解像度化処理が施されない場合に、エッジ領域に対応する各画素に対してディザ処理を施す際に用いられるディザマトリクスである。高解像度出力変換処理部３４は、高解像度化処理が行われない場合の画像データに対しては、ディザマトリクスＤ２，Ｄ３などを用いてディザ処理を施す。
【０１４９】
以下では、図１２に示されるように、解像度の変換倍率が２×２で高解像度化された場合の画像データに対してディザ処理を施し、画素ごとに高解像度出力変換処理部３４から１ビット（２値）出力される場合について説明する。
【０１５０】
高解像度出力変換処理部３４は、高解像度化処理後の画像データにおける各画素に対してディザ処理を施すために、エッジ方向判定処理部３１から出力されるエッジ方向判定信号、領域分離処理部１４から出力される領域識別信号、および解像度信号に基づいて、高解像度出力変換処理設定格納部３５から所定のディザマトリクスを取得する。
【０１５１】
詳細には、解像度信号に基づいて、解像度の変換倍率Ｐｘ×Ｐｙが検知され、Ｐｘ×Ｐｙのディザマトリクスが選択される。そして、領域判定信号に基づいて、処理対象の画素がエッジ領域（本実施形態では、文字領域）に属する画素である場合には、図５に示される複数のディザマトリクスＤＰ１〜ＤＰ８が選択され、処理対象の画素が非エッジ領域（本実施形態では、文字領域以外の領域）に属する画素である場合には、図１３に示されるディザマトリクスＤ１が選択される。処理対象の画素がエッジ領域に属する画素である場合には、さらに、エッジ方向判定信号に基づいて、ディザマトリクスＤＰ１〜ＤＰ８のうち、エッジ画素のエッジ方向に対応するディザマトリクスが選択される。
【０１５２】
表３は、対応出力値によって構成される高解像度化処理後の画像データに対して、図５および図１３に示すディザマトリクスＤＰ１〜ＤＰ８，Ｄ１を用いてディザ処理を行う際に用いられる変換テーブルであり、１ビット（２値）出力される場合の変換テーブルである。
【０１５３】
各ディザマトリクスＤＰ１〜ＤＰ８，Ｄ１の各セル内に記載されている括弧書きの数字は、表３における括弧書きの数字に対応している。この表３の変換テーブルを用いることによって、高解像度化処理前の画素の対応出力値に応じて、高解像度化処理後の２×２画素に対してディザ処理が施されたときの出力値が決定される。
【０１５４】
【表３】
2010278933.tif 000006
【０１５５】
たとえば、高解像度化処理前の画素が非エッジ画素であり、該非エッジ画素の対応出力値が３である場合、高解像度化処理後の２×２画素に対してディザ処理が施されたときの出力値は、図１３に示されるディザマトリクスＤ１および表３に基づいて、左上の画素の出力値が１、右上の画素の出力値が１、左下の画素の出力値が１、右下の画素の出力値が０と決定される。
【０１５６】
また、高解像度化処理前の画素がエッジ画素であり、該エッジ画素の対応出力値が２であり、該エッジ画素のエッジ方向出力値がＤＰ５である場合、高解像度化処理後の２×２画素に対してディザ処理が施されたときの出力値は、図５に示されるディザマトリクスＤＰ５および表３に基づいて、左上の画素の出力値が０、右上の画素の出力値が０、左下の画素の出力値が１、右下の画素の出力値が１と決定される。
【０１５７】
このようにして、高解像度出力変換処理部３４は、量子化処理部４２から順次入力される画素の対応出力値に対して、高解像度化処理によって、対応出力値が主走査方向および副走査方向に所定数だけ連続するように処理し、さらに、ディザ処理によって、高解像度化処理後の対応出力値を、変換テーブルに基づいて所定の出力値に変換して出力する。高解像度出力変換処理部３４から出力される画像データ（ＣＭＹＫデジタル信号）は、カラー画像出力装置４に入力される。
【０１５８】
本実施形態においては、たとえば表３に示されるような変換テーブルに基づいて、高解像度化処理後の画像データに対してディザ処理が行われているが、他の実施形態においては、予め閾値テーブルを設定しておき、その閾値テーブルに基づいてディザ処理を行うようにしても良い。
【０１５９】
図１６は、階調再現処理部２０における処理手順を示すフローチャートである。階調再現処理部２０に画像データ（ＣＭＹＫデジタル信号）が入力されると、処理が開始されてステップｓ１に移行する。
【０１６０】
ステップｓ１では、解像度信号に基づいて、画像データに対し高解像度化処理が行われるか否かが判定される。高解像度化処理が行われないと判定された場合には、ステップｓ６に移行する。高解像度化処理が行われると判定された場合には、入力された画像データに対して高解像度化処理を施す。そして、ステップｓ２に移行する。
【０１６１】
ステップｓ２では、領域分離処理部１４から入力される領域識別信号に基づいて、高解像度化処理後の画像データにおける処理対象の画素が、エッジ画素に対応する画素であるか否かが判定される。エッジ画素に対応する画素であると判定された場合にはステップｓ３に移行する。非エッジ画素に対応する画素であると判定された場合にはステップｓ７に移行する。
【０１６２】
ステップｓ３では、エッジ方向判定処理部３１で生成されるエッジ方向判定信号に基づいて、そのエッジ画素のエッジ方向が判定される。エッジ方向が判定されると、ステップｓ４に移行する。
【０１６３】
ステップｓ４では、判定されたエッジ方向に基づいて、高解像度出力変換処理設定格納部３５から所定のディザマトリクスが取得される。そして、取得されたディザマトリクスを用いて、処理対象の画素にディザ処理を施す。ディザ処理が施されると、ステップｓ５に移行する。
【０１６４】
ステップｓ７では、その非エッジ画素に対応して、高解像度出力変換処理設定格納部３５から所定のディザマトリクスが取得される。そして、取得されたディザマトリクスを用いて、処理対象の画素にディザ処理を施す。ディザ処理が施されると、ステップｓ５に移行する。
【０１６５】
ステップｓ５では、直前にディザ処理を施した画素が、高解像度化処理後の画像データにおける最後の画素であるか否かが判定される。最後の画素であると判定された場合には、処理を終了する。最後の画素でないと判定された場合には、ステップｓ２に移行する。
【０１６６】
ステップｓ６では、領域分離処理部１４から入力される領域識別信号に基づいて、高解像度出力変換処理設定格納部３５から所定のディザマトリクスが取得される。そして、取得されたディザマトリクスを用いて、処理対象の画素にディザ処理を施す。すべての画素に対してディザ処理が施されると、処理を終了する。
【０１６７】
このように、本実施形態に係るカラー画像処理装置３では、エッジ画素に対して高解像度化処理された後のＰｘ×Ｐｙ画素に対して、該エッジ画素のエッジ方向に基づいて適切なディザマトリクスを選択することができる。すなわち、エッジの再現性に適したディザマトリクスを選択することができる。このように適切なディザマトリクスを用いてディザ処理が行われるので、高解像度の能力を活かして、文字領域などエッジ領域のエッジを滑らかに再現することができる。
【０１６８】
また、本実施形態に係るカラー画像処理装置３では、前述のような方法で高解像度化処理が行われている。したがって、高解像度化処理に続けてディザ処理を行うように構成されているカラー画像処理装置３において、ディザ処理を行う前に高解像度化された画像データを全体としてバッファに一旦保持しておく必要が無く、仮にラインごとに処理するとしてもラインバッファの容量を抑えることができる。
【０１６９】
以上では、本発明の一実施形態に係るカラー画像処理装置３を備える画像形成装置として、デジタルカラー複写機１について説明を行っている。画像形成装置としては、デジタルカラー複写機１に限らず、たとえばコピア機能、プリンタ機能、ファクシミリ送受信機能、およびｓｃａｎ  ｔｏ  ｅ−ｍａｉｌ機能などを備えるデジタルカラー複合機であっても良い。
【０１７０】
デジタルカラー複合機は、本発明の一実施形態に係るカラー画像処理装置３のほかに、モデムまたはネットワークカードよりなる通信装置を備えていても良い。デジタルカラー複合機によって画像データの送信が行われる場合、先ず送信可能な状態を確保するために、モデムによって相手先との間で送信手続が行われる。そして、送信可能な状態が確保されると、所定の形式で圧縮された送信用の画像データ（たとえば、スキャナによって読み込まれた画像データ）がメモリから読み出される。そして、送信用の画像データに対して圧縮形式の変更など必要な処理が施した後、通信回線を介して、画像データを相手先に対して順次送信する。
【０１７１】
また、デジタルカラー複合機によって画像データの受信が行われる場合には、ＣＰＵは、通信手続を行いながら、相手先から送信されてくる画像データを受信する。そして、受信した画像データを出力する場合には、該画像データに対して、圧縮／伸張処理部にて伸張処理が施された後、必要に応じて、回転処理などが施される。そして、カラー画像処理装置３において、前述する領域分離処理、出力階調補正および階調再現処理などが施され、カラー画像出力装置から出力される。この階調再現処理において、必要に応じて、前述するような高解像度化処理およびディザ処理が行われる。
【０１７２】
また、ネットワークカードまたはＬＡＮケーブルを介して、ネットワークに接続されたコンピュータおよび他のデジタルカラー複合機とデータ通信を行なっても良い。上記では、デジタルカラー複合機について説明したが、モノクロの複合機であっても良い。
【０１７３】
図１７は、本発明の他の実施形態に係る画像処理装置１０３を備えるプリンタ１０２の概略的な構成を示すブロック図である。プリンタ１０２は、たとえばＬＡＮおよびインターネットなどのネットワークを介して、コンピュータ１０１に接続されている。
【０１７４】
画像形成装置であるプリンタ１０２は、画像処理装置１０３および印刷エンジン部１０４を含んで構成される。また画像処理装置１０３は、領域判定部６１、色補正部６２、空間フィルタ処理部６３、および階調再現処理部６４を含んで構成され、コンピュータ１０１から入力された画像データに対して、前記各処理部６１〜６４において所定の画像処理を施す。
【０１７５】
コンピュータ１０１は、画像編集ソフトなどのアプリケーションソフトウェア５１、およびプリンタ１０２に対応したプリンタドライバ５２が備えられている。したがって、ユーザは、コンピュータ１０１を利用して、アプリケーションソフトウェア５１によって作成した画像データを、プリンタ１０２から出力することができる。
【０１７６】
図１８は、コンピュータ１０１を利用して、アプリケーションソフトウェア５１によって作成された画像Ｑの一例を示す図である。図１８に示される例では、画像Ｑは、文字が表される文字領域Ｓ、写真が表される写真領域Ｔ、および図形が表される図形領域Ｕを含んで構成されている。このような画像Ｑをプリンタ１０２から出力させる場合、前記画像Ｑの画像データが、アプリケーションソフトウェア５１からプリンタドライバ５２へ出力される。
【０１７７】
プリンタドライバ５２は、入力された画像データをＰＤＬ（Page Description Language：プリンタ記述言語）に変換するとともに、ＰＤＬで記述された画像データをプリンタ１０２の画像処理装置１０３へ出力する。すなわち、画像処理装置１０３には、ＰＤＬで記述された画像データが入力される。
【０１７８】
なお、本発明に係る「入力された画像データ」とは、本実施形態においては、コンピュータ１０１から画像処理装置１０３へ入力された画像データ、および、コンピュータ１０１から画像処理装置１０３へ入力された後、画像処理装置１０３の記憶装置に一旦格納された場合の画像データを含むものとする。
【０１７９】
画像処理装置１０３は、入力された画像データを、領域判定部６１、色補正部６２、空間フィルタ処理部６３、および階調再現処理部６４の順に送ることによって、入力された画像データに対して後述する所定の画像処理を施す。画像処理装置１０３は、所定の画像処理が施された画像データを、後段の印刷エンジン部１０４へ出力する。印刷エンジン部１０４へは、ＣＭＹＫ（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：黒）のデジタル信号が画像データとして出力される。
【０１８０】
画像形成手段である印刷エンジン部１０４は、画像処理装置１０３から入力された画像データ（ＣＭＹＫデジタル信号）に基づいて、カラー画像またはモノクロ画像を、たとえば紙などのシートに形成する。
【０１８１】
プリンタ１０２は、図示しないが、さらに操作パネル、解像度検知手段、および制御部を含んで構成される。操作パネルは、たとえば、液晶ディスプレイなどによって実現される表示部と、入力用の複数のボタンを含む操作部とを含んで構成される。
【０１８２】
ユーザは、操作パネルまたはコンピュータ１０１を介して、プリンタ１０２に対する動作設定を入力するとともに、プリンタ１０２に対して動作指示を入力することができる。制御部は、ユーザが入力した動作設定および動作指示などの情報に基づいて、プリンタ１０２の動作を制御する。
【０１８３】
解像度検知手段は、コンピュータ１０１から画像処理装置１０３へ入力される画像データの解像度（すなわち、入力解像度）、および画像処理装置１０３から印刷エンジン部１０４へ出力される画像データの解像度（すなわち、出力解像度）を検知する。
【０１８４】
入力解像度は、入力された画像データのヘッダーなどに書き込まれてある解像度の情報に基づいて検知される。たとえば、ＴＩＦＦ（Tagged Image File Format）形式の画像ファイルであれば、ヘッダーに主走査方向と副走査方向の解像度がそれぞれ書き込まれてあるので、その解像度の情報をそのまま利用することができる。
【０１８５】
また出力解像度は、たとえばコンピュータ１０１の表示部に表示される印刷条件の設定画面（プリンタドライバによる設定画面）を介して、または、アプリケーションソフトウェア５１を用いて画像データを編集する際に、ユーザがマウスもしくはキーボードを用いて入力することによって設定される。このようにして設定された解像度の情報が、コンピュータ１０１からプリンタ１０２へ出力されて、解像度検知手段によって検出される。また、ユーザによって設定がされなかった場合には、デフォルト設定されている解像度の情報が、コンピュータ１０１からプリンタ１０２へ出力されて、解像度検知手段によって検出される。解像度検知手段は、たとえばＣＰＵによって実現される。
【０１８６】
以下、画像処理装置１０３の各処理部６１〜６４について説明を行う。
領域分離手段である領域判定部６１は、ＰＤＬで記述された画像データに基づいて、該画像データの画像を構成している各画素について、エッジ領域に属する画素であるか、または非エッジ領域に属する画素であるかを識別する。
【０１８７】
本実施形態では、領域判定部６１は、画像を構成している各画素について、少なくとも文字領域、写真領域および図形領域という３つの領域のうち、いずれに属する画素であるかを識別する。なお、文字領域および図形領域はエッジ領域に相当し、写真領域は非エッジ領域に相当する。
【０１８８】
領域判定部６１は、識別結果に基づいて、各画素が３つの領域のうちいずれの領域に属する画素であるかを示す領域識別信号を生成して、該領域識別信号を、色補正部６２、空間フィルタ処理部６３、および階調再現処理部６４へ出力する。したがって、階調再現処理部６４では、入力された領域識別信号に基づいて、処理対象の画素が、エッジ画素であるか、または非エッジ画素であるかを判定することができる。領域判定部６１は、ＰＤＬで記述された画像データについては、ＲＧＢのデジタル信号に変換して色補正部６２へ出力する。
【０１８９】
以下、領域判定部６１における領域分離方法について、図１８および図１９を用いて説明する。
【０１９０】
図１９は、図１８に示される画像Ｑの画像データについて、ＰＤＬで記述した画像データにおけるデータ構造を示す図である。領域判定部６１は、ＰＤＬで記述された画像データを解析することによって、画像Ｑを構成している各画素について、文字領域Ｓ、写真領域Ｔ、および図形領域Ｕのいずれに属する画素であるかを識別する。
【０１９１】
図１９に示すように、ＰＤＬで記述された画像データには、書体情報に関する記述を含むデータ部７１、ならびに、「ｌｉｎｅｔｏ」および「ｃｌｏｓｅｐａｔｈ  ｆｉｌｌ」といった描画コマンドに関する記述を含むデータ部７３を含んで構成されている。書体情報に関する記述は文字領域Ｓに特有の記述であり、描画コマンドに関する記述は図形領域Ｕに特有の記述であることから、データ部７１が文字領域Ｓに関する記述であり、データ部７３が図形領域Ｕに関する記述であると判定することができる。そして、残余のデータ部７２が写真領域Ｔに関する記述であると判定することができる。このように、領域判定部６１は、各領域に特有の記述に基づいて、各データ部７１〜７３が、どの領域に関する記述であるかを判定する。各データ部７１〜７３には、領域属性、起点位置情報、サイズ、および色情報などの属性情報が含まれており、領域判定部６１は、この属性情報に基づいて、画像Ｑを構成している各画素について、文字領域Ｓ、写真領域Ｔ、および図形領域Ｕのいずれに属する画素であるかを識別する。
【０１９２】
たとえば、図１９に示されている画像データによれば、データ部７２には、起点の座標がＡ（５０，３００）であり、領域のサイズが主走査方向に１００、副走査方向に２００であることが記載されている。すなわち、画像Ｑにおいて、写真領域Ｔは、Ａ（５０，３００）、Ｂ（２５０，３００）、Ｃ（５０，４００）、Ｄ（２５０，４００）の４点によって規定される矩形領域であると判定することができる。また、データ部７３に基づけば、図形領域Ｕは、Ｅ（５０，５５０）、Ｆ（２５０，５５０）、Ｇ（５０，６５０）、Ｈ（２５０，６５０）の４点によって規定される矩形領域であると判定することができる。ただし、図１８において、原点は左上のＯ（０，０）であるとする。
【０１９３】
色補正部６２は、領域判定部６１より入力される画像データ（ＲＧＢデジタル信号）に対して、色を忠実に再現するために、不要吸収成分を含むＣＭＹ色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く色補正処理を行うとともに、色補正処理後の画像データから黒（Ｋ）信号を生成する黒生成処理と、黒生成処理前のＣＭＹデジタル信号から黒生成処理で生成された黒（Ｋ）信号を差し引いて、新たなＣＭＹデジタル信号を生成する下色除去処理とを行う。色補正部６２は、処理後の画像データ（ＣＭＹＫデジタル信号）を空間フィルタ処理部６３へ出力する。
【０１９４】
空間フィルタ処理部６３は、色補正部６２より入力される画像データ（ＣＭＹＫデジタル信号）に対して、デジタルフィルタによる空間フィルタ処理により、より滑らかな曲線を描く文字、線のエッジを再現するために、わずかながら平滑化を行う。これについて詳細は後述する。
【０１９５】
そして、階調再現処理部６４は、空間フィルタ処理部６３より入力される画像データ（ＣＭＹＫデジタル信号）に対して、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるようにディザ処理により階調再現処理（中間調生成）を行う。この階調再現処理部６４における処理については、前述するカラー画像処理装置３における階調再現処理部２０における処理と同様の処理であるので説明は省略する。
【０１９６】
以下では、空間フィルタ処理部６３における平滑化処理について説明を行う。図２０は、空間フィルタ処理部６３における平滑化処理の有無による出力画像の差異を説明するための図である。図２０（ａ）は、高解像度化処理前の画像データに対応する画像ＩＡを示し、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）の画像データに対して平滑化処理を施さずに高解像度化処理およびディザ処理を行った場合の画像データに対応する画像ＩＢを示し、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）の画像データに対して平滑化処理を施してから高解像度化処理およびディザ処理を行った場合の画像データに対応する画像ＩＣを示している。図２１は、空間フィルタ処理部６３における平滑化処理のためのフィルタ係数Ｆ１の一例を示す図である。
【０１９７】
プリンタ１０２で取り扱われる画像データのうち、テキストデータが占める文字領域Ｓおよび細線を含む図形領域Ｕは、一定の画像データが連続しており、たとえば、ＣＭＹＫすべての画像データが真っ白（８ビットデータであれば、画素値が「０」）の背景の中に、ブラックの画像データが最大値（８ビットデータであれば、画素値が「２５５」）であるような黒文字のデータがある場合、図２０（ａ）のような高解像度化処理前の画像ＩＡ（たとえば、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ）に対して、上記のような階調再現処理部６４における処理を行っても、図２０（ｂ）のような出力画像ＩＢ（たとえば、１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉ）になり、高解像度化されてはいるが、実質的には６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉと同等になっており、高い出力解像度を活かすことができないことがある。
【０１９８】
そのため、階調再現処理部６４の前段の空間フィルタ処理部６３において、図２１に示すようなフィルタ係数Ｆ１を用いて、画像データに対して少し平滑化処理を施すことで、文字や細線のエッジ周辺の画素に最小値（８ビットデータであれば、画素値が「０」）および最大値（８ビットデータであれば、画素値が「２５５」）でない画素を作り出して、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの１画素に対応する１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの２×２画素の中でドットが出力される画素と出力されない画素を作り出す。これによって、図２０（ｃ）のような高い出力解像度を活かしたより滑らかな文字や細線のエッジを再現することができる。
【０１９９】
本発明の他の実施形態としては、コンピュータに実行させるためのプログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に、上記に示した画像処理方法を記録するものとすることもできる。これにより、画像処理方法を行うプログラムコードを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。
【０２００】
記録媒体としては、マイクロプロセッサで処理が行われるためのメモリ、たとえばＲＯＭそのものが記録媒体であってもよいし、また、コンピュータの外部記憶部としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに挿入することで読み取り可能な記録媒体であってもよい。
【０２０１】
いずれの場合においても、記録されているプログラムコードは、マイクロプロセッサが記録媒体にアクセスすることで実行されてもよいし、マイクロプロセッサが記録媒体からプログラムコードを読み出し、読み出されたプログラムコードをプログラム記憶エリアにダウンロードして、実行してもよい。なお、このダウンロード用のプログラムは予め所定の記憶装置に格納されているものとする。ＣＰＵなどのマイクロプロセッサは、インストールされたプログラムコードに従って所定の画像処理を行うようにコンピュータの各部を統括的に制御する。
【０２０２】
また、プログラム読み取り装置で読み取り可能な記録媒体としては、磁気テープ、カセットテープなどのテープ系、フレキシブルディスク、ハードディスクなどの磁気ディスクまたはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）／ＭＯ（Magneto Optical disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクのディス
ク系、ＩＣ（Integrated Circuit）カード（メモリカードを含む）／光カードなどのカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリを含めた固定的にプログラムコードを記録する媒体であってもよい。
【０２０３】
また、コンピュータを、インターネットを含む通信ネットワークに接続可能な構成とし、通信ネットワークからプログラムコードをダウンロードするように流動的にプログラムコードを担持する媒体であってもよい。なお、このように通信ネットワークからプログラムコードをダウンロードする場合には、そのダウンロード用プログラムは予めコンピュータに格納しておくか、他の記録媒体からインストールされるものであってもよい。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【符号の説明】
【０２０４】
１  デジタルカラー複写機
２  カラー画像入力装置
３  カラー画像処理装置
４  カラー画像出力装置
５  操作パネル
６  解像度検知手段
７  制御部
１４  領域分離処理部
２０  階調再現処理部
３１  エッジ方向判定処理部
３２  多値誤差拡散処理部
３３  多値誤差拡散処理設定格納部
３４  高解像度出力変換処理部
３５  高解像度出力変換処理設定格納部
４１  蓄積誤差加算部
４２  量子化処理部
４３  量子化閾値格納部
４４  量子化誤差算出部
４５  拡散誤差算出部
４６  拡散係数格納部
４７  乱数発生器
４８  蓄積誤差格納部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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