(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピクセルデータの画像を処理してその再現を改良する方法であって、
ａ）前記ピクセルデータの隣接部を評価し、各隣接部の中央ピクセルについての、（ｉ）前記隣接部におけるトーン変化の程度を表す関連したエッジ値であって、前記トーン変化のレベルがエッジ強度を表すエッジ値と、（ｉｉ）中央ピクセル値を前記中央ピクセル内のサブピクセルに分布させるスケーリングパラメータとを導出するステップと、
ｂ）前記スケーリングパラメータおよび前記対応エッジ値を使用し、前記修正された中央ピクセル値をより高レベルの解像度にスケーリングし、前記中央ピクセル値を、前記スケーリングにより作成されたサブピクセルに分布させるステップと
を含む方法。
【請求項２】
ステップａ）において決定される前記パラメータが、前記エッジ値の変化方向に依存するとともに、前記隣接部におけるトーン変化の差に依存することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記変化方向に依存する前記パラメータが、水平および垂直のソート方向を有することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記隣接部におけるトーン変化の前記差に依存する前記パラメータが、垂直デルタ値および水平デルタ値を有し、
垂直デルタ値が隣接部内のエッジの角度を表し、水平デルタ値が水平方向の前記隣接部におけるトーン分布を表すことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
ステップｂ）は、前記水平および垂直の各ソート方向を用いて、前記中央ピクセルの水平方向に配向されたサブピクセルと垂直方向に配向されたサブピクセル内のピクセルトーン値変位をそれぞれ求めることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
ステップｂ）は、前記水平および垂直の各デルタ値を用いて、前記中央ピクセル内の水平方向に配向されたサブピクセルと垂直方向に配向されたサブピクセルの間のピクセルトーン値分布をそれぞれ求めることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項７】
ａ１）前記中央ピクセル値に対応する前記エッジ値の使用により、前記中央ピクセル値をトーン修正するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記トーン修正が、前記エッジ値を用いて、複数のトーン修正のどの１つを用いるべきかを決定することを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記エッジ値が前記隣接部内のエッジの不在を表すとステップａ）が判断する場合、ｄ）所定の水平および垂直の各デルタ値と水平および垂直の各ソート値を用いて、中央ピクセルトーン値を前記中央ピクセル内のサブピクセルに分布させることで、非エッジの隣接部内にハーフトーンパターンを形成する追加ステップを実行することを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項１０】
前記所定の水平および垂直の各デルタ値、ならびに水平および垂直の各ソート値は、所定のハーフトーンパターンに合うようにサブピクセルにトーン値を配置するように設定されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
ステップａ）に対して、前記ピクセルデータの各隣接部を検査して、前記隣接部を構成するピクセルの最小および最大ピクセル値を決定するステップと、
前記中央ピクセル値が、前記最小および最大値の範囲外である場合、前記中央ピクセルの値を前記最小または最大値の最も近似値に修正するステップと、
前記中央ピクセルの前記修正された値と、前記最小値または前記最大値のいずれかとの差を、状況に応じて、前記中央ピクセルを含む前記隣接部の１行のピクセル中のいくつかのピクセルに分散させるステップと
を含むフィルタリングステップが先行することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
ステップａ）に対して、
前記ピクセルデータの隣接部のピクセルを選択的に重み付けし、その中央ピクセル値を強調するステップと、
前記隣接部の重み付けされたピクセルの平均値を導出するステップと、
高い方および低い方の強度パラメータに基づいて高い方および低い方の平均値を計算するステップと、
前記エッジ値とそれに基づく補間を使用し、前記高い方および低い方の平均値の間にある中央ピクセル値を決定し、さらに処理するステップと
を含むフィルタリングステップが後続することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
コンピュータを制御して、ピクセルデータの画像を処理し、その再現を改良するための下記のステップを有する方法を実行するための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であって、
ａ）前記コンピュータを制御して、前記ピクセルデータの隣接部を評価し、各隣接部の中央ピクセルについての、（ｉ）前記隣接部におけるトーン変化の程度を表す対応エッジ値であって、前記トーン変化のレベルがエッジ強度を表す前記エッジ値と、（ｉｉ）中央ピクセル値を前記中央ピクセル内のサブピクセルに分布させるスケーリングパラメータとを導出するステップ。
ｂ）前記コンピュータを制御して、前記スケーリングパラメータおよび前記対応エッジ値を使用し、前記修正された中央ピクセル値をより高レベルの解像度にスケーリングし、前記中央ピクセル値を、前記スケーリングにより作成されたサブピクセルに分布させるステップ。
【請求項１４】
ステップａ）において決定される前記パラメータは、前記エッジ値の変化方向に依存するとともに、前記隣接部におけるトーン変化の差に依存することを特徴とする請求項１３記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１５】
前記変化方向に依存する前記パラメータは、水平および垂直のソート方向を有することを特徴とする請求項１４記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１６】
前記隣接部におけるトーン変化の前記差に依存する前記パラメータは、垂直デルタ値および水平デルタ値を有し、
垂直デルタ値が隣接部内のエッジの角度を表し、水平デルタ値が水平方向の前記隣接部におけるトーン分布を表すことを特徴とする請求項１５記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１７】
ステップｂ）は、前記水平および垂直の各ソート方向を用いて、前記中央ピクセルの水平方向に配向されたサブピクセルと垂直方向に配向されたサブピクセル内のピクセルトーン値変位のそれぞれを求めることを特徴とする請求項１６記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１８】
ステップｂ）は、前記水平および垂直の各デルタ値を用いて、前記中央ピクセル内の水平方向に配向されたサブピクセルと垂直方向に配向されたサブピクセルの間のピクセルトーン値分布のそれぞれを決定することを特徴とする請求項１６記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１９】
ａ１）前記コンピュータを制御して、前記中央ピクセル値に対応する前記エッジ値の使用により、前記中央ピクセル値をトーン修正するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２０】
前記トーン修正は、前記エッジ値を用いて、複数のトーン修正のどの１つを用いるべきかを決定することを特徴とする請求項１９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２１】
前記エッジ値が前記隣接部内のエッジの不在を表すことをステップａ）が判断する場合に、
ｄ）前記コンピュータを制御して、所定の水平および垂直の各デルタ値と水平および垂直の各ソート値を用いて、中央ピクセルトーン値を前記中央ピクセル内のサブピクセルに分布させることで、非エッジの隣接部内にハーフトーンパターンを形成するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１６記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２２】
前記所定の水平および垂直の各デルタ値と、水平および垂直の各ソート値とが、所定のハーフトーンパターンに合うようにサブピクセルにトーン値を配置するように設定されることを特徴とする請求項２１記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２３】
ステップａ）の動作に対して、
前記コンピュータを制御して、前記ピクセルデータの各隣接部を検査して、前記隣接部を構成するピクセルの最小および最大ピクセル値を決定するステップと、
前記コンピュータを制御して、前記中央ピクセル値が、前記最小および最大値の範囲外である場合、前記中央ピクセルの値を前記最小または最大値の最も近似値に修正するステップと、
前記コンピュータを制御して、前記中央ピクセルの前記修正された値と、前記最小値または前記最大値のいずれかとの差を、前記中央ピクセルを含む前記隣接部の１行のピクセル中のいくつかのピクセルに分散させるステップと
が先行することを特徴とする請求項１３記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２４】
ステップａ）の作動に対して、
前記コンピュータを制御して、前記ピクセルデータの隣接部のピクセルを選択的に重み付けし、その中央ピクセル値を強調するステップと、
前記コンピュータを制御して、前記隣接部の重み付けされたピクセルの平均値を導出するステップと、前記コンピュータを制御して、高い方および低い方の強度パラメータに基づいて高い方および低い方の平均値を計算するステップと、
前記コンピュータを制御して、前記エッジ値とそれに基づく補間を使用し、前記高い方の平均値と低い方の平均値の間にある中央ピクセル値を決定してさらに処理するステップと
が後続することを特徴とする請求項１３記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文書コピー装置に関し、特に、ディジタル処理の使用により、かかるコピー装置により生成される画像の改良方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コピー装置画像出力の改良についての方法に向けられた教示が多数なされている。かかる方法は、異なる画像処理技術の様々な組み合わせを有する広範な複合アルゴリズムを扱っている。上記技術として、エッジ検出、ピクセル平滑化、ピクセルシャープニング、解像度変換によるスケーリング（scaling)、１つ以上のディザ技法(dithering technique)を用いたハーフトーン技法等がある。通常、従来技術のハーフトーン技法としては、単純なしきい値処理、誤差分散または「デバイスベスト(device-best)」のクラスタディザ処理があった。かかる処理のすべては、ユーザによる良好なテキストや良好な画像の選択と、複雑な処理と、広域プロセスおよび高解像度スキャンのための大容量バッファの使用とを含む、有意なトレードオフを必要とする。
【０００３】
コピー装置においてスキャンされた画像の品質を向上するために使用されることを目的としたシステムでは、多数の潜在的な変数、すなわち、ハーフトーン化されたオリジナル、スキャンされたテキスト、制限されたプリンタ領域、オリジナル文書における不鮮明な黒白値等に対処しなけれならない。さらに、コピー装置の文書出力におけるディジタル画像再現の改良に用いられる方法では、高品質コピー装置を高い処理能力で行うことができるように、処理変数のアドレス指定を自動的および動的に行うことが必要とされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、ディジタルコピー装置においてコピー品質を最大限に高める改良方法および装置を提供することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、ディジタル画像をパイプラインで処理すると同時に、改良されたより高解像度の画像文書を提供する改良方法および装置を提供することである。
【０００６】
本発明のさらに別の目的は、改良された出力画像品質を保証する画像処理の改良方法および装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法は、出力文書においてピクセルデータ画像の再現を改良するものである。当該方法は、画像処理動作のパイプラインにより実施され、特に、ピクセルデータの隣接部を調べて各隣接部におけるエッジの存在を表すエッジ値を導出するエッジ評価ステップを有する。各エッジ値は、エッジの強度も表す。そして、エッジ評価処理は、中央ピクセルのスケーリング動作時に作成されるサブピクセルへと隣接部の中央ピクセルトーン値を後に分布させることを可能とするスケーリングパラメータを決定する。次に、当該方法は、複数のトーン修正値間の補間値を中央ピクセル値に適用し、補間は、中央ピクセルの隣接部について導出されたエッジ強度値に依存している。当該方法は、次に、中央ピクセルをより高レベルの解像度にスケーリングし、予め導出されたスケーリングパラメータを用いて、ピクセルのトーン値をより高解像度のサブピクセルに分布させる。さらに当該方法では、ハーフトーン手順を用いて、エッジのないピクセル隣接部が、スケーリング手順を模倣したハーフトーン手順を施されるようにしているが、所定の分布パラメータを用いて、ハーフトーンドットを適宜配置することが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下理解されるように、図１のシステムを具体化するコピー装置により実施される画像処理パイプラインは、画像のピクセルを「フロースルー」ベースで処理し、コピー装置のプリントエンジンにより出力される最終画像を改良する。図１に示すように、コピー装置１０は、周知の方法では画像を表すディジタル値のストリームを媒体シート１４に出力するスキャナ１２を有する。中央処理装置（ＣＰＵ１６）は、コピー装置１０の各要素の全体制御を行い、１つ以上のバスシステム１８を介してこれらの要素に結合されている。プリントエンジン２０は、ラスタ画像バッファからのディジタルプリント値のストリームに応じて媒体シート出力を生成する。メモリ２２は、本発明の方法を実行するための中間記憶装置と手順の両方を提供する。
【０００９】
以下では、後述する手順それぞれがすでにメモリ２２にロードされているとしているが、かかる手順を、必要に応じてＣＰＵ１６にロードする１つ以上のメモリ装置２４に備えてもよいことは、当業者に理解されるであろう。さらに、メモリ２２は、単一メモリ構造として示しているが、これに記憶される手順を、特定の手順を実行しようとする場合に読み取り専用メモリ（図示せず）から供給してもよい。したがって、以下で使用される用語によれば、メモリ２２が意味するのは、揮発性であっても不揮発性であっても、コピー装置１０内の全てのメモリを包含するものである。
【００１０】
メモリ２２は、スキャナ１２から受信されたデータの一時記憶領域として使用される入力画像データバッファ２４を有する。画像処理パイプライン手順２８は、画像パイプラインの動作中に実行される画像改良方法のそれぞれを具体化する。これらの方法の第１の方法は、スキャナ１２からの入力データストリームを１ピクセルあたり固定数のビット（たとえば、２、４、６等）に分割した後、１つ以上のラインバッファ（図示せず）に記憶するアンパック方法（unpack method)３０である。
【００１１】
ノイズフィルタ方法３２は、緻密なデスクリーニング手順を実現し、「異常値(outlier)」のピクセル値を画像から除去する。異常値は、その隣接部から値が著しく逸脱したピクセルであり、ハーフトーン化されたオリジナルのスキャンでは一般的であり、ここでは、これをノイズとして考えることができる。異常値を除去することで、多数の利点がある。すなわち、次のハーフトーン法、シャープニングフィルタ動作、改良エッジ検出、および改良トーン保存により引き起こされる波形模様(モアレ)を低減することができる。ノイズフィルタ方法３２の主な制約は、エッジを確実に保存しなけれならないことである。ノイズフィルタ方法３２の詳細については後述する。
【００１２】
エッジ評価方法３４は、中央ピクセルを取り囲むピクセル値の隣接部を検査し、エッジがこれに存在するか否か、また、その「強度」を決定する。さらに、それは、エッジの「方向」を表す他のパラメータを多数提供し、パイプライン処理の次のスケーリングおよびハーフトーン処理中に使用される制御パラメータを提供する。エッジ決定は、１つの入力ピクセルあたり１度計算され、その後、ピクセルを処理する次の方法において使用される。
【００１３】
シャープニングフィルタ方法３６は、スキャナ１２により出力されたデータにしばしば見られるにじみ動作を逆に行って、テキスト画像データの品質を回復させる。
【００１４】
トーン補正方法３８は、ピクチャトーンマップ４４、テキストトーンマップ４６および密度トーンマップ４８の３つのルックアップテーブルを利用して、ピクセル値をプリントエンジン２０の特性に合うように変更する。周知のように、多くのプリントエンジンは、様々な物理的現象により非線形トーン転送特性を呈する。従来技術では、ルックアップテーブルを利用して、入力ピクセルトーンをトーン値に修正し、この値は、プリントエンジン２０によりレンダリングされる際に入力トーン値を適宜再生する。しかしながら、トーン補正を適用する際に画像のピクチャとテキスト領域とを区別することが重要であることがわかってきた。このため、パイプライン処理は、エッジ評価方法３４により求められたエッジ指数値を用いて、画像ピクセルのトーン補正値を導出する際にどのルックアップテーブルを用いるかを決定するトーン補正方法２８を利用する。
【００１５】
スケーリング・ハーフトーン方法４０は、エッジ評価方法３４により得られた（およびパラメータ領域４２に記憶された）エッジ指数およびトーン分散パラメータを利用して、適用されているスケーリングのレベルに応じて、ピクセルのトーンを複数個のサブピクセルに分散させる。
【００１６】
以下では、入力ピクセル画像が１インチあたり３００ドット（ｄｐｉ）の解像度を有し、かつ出力画像が６００ｄｐｉの解像度を有するものとする。他のスケーリング値が本発明により実施され得ることは勿論である。ある隣接部に非エッジが存在するとスケーリング・ハーフトーン方法４０が判断する場合、ハーフトーン処理は、スケーリングおよびトーン分散動作中に使用される本質的に同一の手順を使用するが、所定のハーフトーンパラメータを採用して、その隣接部に対して行われる。このパラメータは、所望の特定のハーフトーン解像度によって異なる。
【００１７】
画像処理パイプライン手順２８により出力される画像は、ラスタ画像バッファ５０において圧縮され記憶されるか、あるいはプリントエンジン２０に直接送信されることが可能である。
【００１８】
図２を参照して、画像処理パイプライン手順２８において生じる動作手順が説明され、図１に図示したものには同一の符号が付けられている。さらに、ラインバッファ５２および５４は、本手順に組み込まれることで、アンパック方法２８およびノイズフィルタ方法３２からそれぞれ出力されたデータの一時的バッファが可能となる。また、トーン補正方法３８は、ピクセル値を所定の値範囲（たとえば、０〜２５５または８ビットバイト）内で量子化した誤差訂正分散動作を利用し、任意の誤差値が１つ以上の隣接ピクセルに分散される。誤差訂正分散方法５６および５８の動作については、ノイズフィルタ方法３２およびトーン補正方法３８と関連させて後述する。
【００１９】
さらに、エッジ評価方法３４を説明することで、その導出されたパラメータが、シャープニングフィルタ方法３６、トーン補正方法３８およびスケーリング・ハーフトーン方法４０の目的で出力として使用されることがわかる。
【００２０】
画像処理パイプライン手順２８の動作中、ピクセル値の「隣接部」が用いられる。代表的な隣接部は図３に示されるが、これは、３行Ｒ１〜Ｒ３および３列Ｃ１〜Ｃ３に配列された３×３マトリクスのピクセル値を備える。中央ピクセルＣＰは、処理中に使用される隣接ピクセル値ＲＳＴＵＷＸＹＺにより処理されるピクセルである。画像処理パイプライン手順２８の動作中、それぞれのあらゆるピクセル（ただし、画像の所定エッジピクセルは除く）は、上記隣接部の隣接する８個のピクセルとともに処理され、上記隣接部により生成される画像の所定パラメータおよび特性の決定を可能にしている。
【００２１】
以下、ソフトウェア・ファームウェア的にプログラムされたプロセッサの例で本発明を説明するが、本発明は、少なくとも一部において、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラム可能な一連のゲートアレイ等、他のハードウェア構成により実施することもできる。かかる実施形態において、その方法の根底をなす論理は、配線で接続された回路により実行される。たとえば、図２に示す各機能について、受信されたピクセル値について図示された機能を実行する対応のハードウェア構造がある。したがって、ＡＳＩＣは、それぞれ再現された機能を実行するためのモジュールを含むハードウェアパイプラインを含んでいる。
【００２２】
次に、画像処理パイプライン手順２８の動作について、図８〜図１５のフロー図を参照して説明する。図４〜図７に示す隣接画像は、図８〜図１５に示す方法をよりよく理解するためのものである。以下に説明する各ステップは、スキャナ１２（図１）から受信された画像の各ピクセルに対して実行されるものであることが理解されるはずである。
【００２３】
図８を参照して、アンパック方法３０は、スキャナ１２から数バイトのデータを受信し、このバイトを、たとえば、１ピクセルあたり１、２、４または８ビットに分割する（モノクロまたはグレー再現を想定したとき）。そして、アンパックされたピクセル値は、一または複数のラインバッファに記憶される（ステップ１００）。その後、各中央ピクセルに、上述したように、ハーフトーンノイズ、波形模様収差またはエッジ検出の誤りを減少させる作用があるノイズフィルタ方法３２を施す。
【００２４】
ノイズフィルタ方法３２の目的は、隣接部の中央ピクセル値をその隣接部の最小および最大ピクセル値の範囲内にある値に修正することである。したがって、３×３の隣接ピクセルそれぞれが検査され、最大および最小ピクセル値が求められる（ステップ１０２）。次に、中央ピクセル値が最小・最大の限度内であれば、中央ピクセル値はそのまま変化しない。範囲内でなければ、中央ピクセル値は、最小または最大ピクセル値の最も近似値に設定される。
【００２５】
中央ピクセル値の修正により、誤差値（すなわち、元の中央ピクセル値と変更された値との差）が生じる。その値を、次に中央ピクセルを含む行に沿ったピクセルに分散させる。図３を参照して、これらのピクセルは、Ｕ、ＣＰおよびＷを構成する。例示の分散は、誤差値の２５％をピクセルＵおよびＷに、５０％を中央ピクセルＣＰにそれぞれ割り当てる（ステップ１０４）。上述したように、この動作によりピクセル値が平滑化され、「異常値」が除去される。そして、ノイズフィルタ方法３２の結果は、１つ以上のラインバッファに記憶される（ステップ１０６）。
【００２６】
図９に転じて、以降のパイプライン処理を制御して出力画像品質を向上させるために使用されるパラメータを導出する画像処理パイプライン手順２８の主な処理が実行される。エッジ評価方法３４は、各３×３の隣接部を検査して、この隣接部に画像エッジを含むか、あるいは非エッジを含むかを決定する。エッジが検出されると、エッジ強度はこれにしたがう。ピクセルトーン値を複数個のサブピクセルに分散させるためにスケーリング・ハーフトーン方法４０において利用される追加パラメータ値も計算される。
【００２７】
エッジ評価方法３４は、現行のピクセル隣接部を検査し、その行および列においてピクセル値の平均を求めることで開始する（ステップ１０８）。図３に示すように、ピクセル値Ｒ、ＳおよびＴを平均して行Ｒ１の平均ピクセル値を求め、同様に、ピクセルＸ、ＹおよびＺを平均して行Ｒ３の平均ピクセル値を求める。同様の処理を列Ｃ１およびＣ３についても行う。
【００２８】
次に、隣接部の最上部と最下部のピクセル行（Ｒ１とＲ３）ならびに左右のピクセル列（Ｃ１とＣ３）の平均の差を求める（ステップ１１０）。そして、これらの差の値をそれぞれのエッジ「強度」を画定する水平および垂直エッジ指数値にマッピングする（ステップ１１２）。そして、水平および垂直エッジ値を組み合わせて（たとえば、その平均値を計算することによって）現行隣接部の全体エッジ指数値に至る。たとえば、全体エッジ強度は、０乃至１６の値を取ってもよく、以下では、この値を本手順の以降のステップに利用する。
【００２９】
ここで、ピクセルトーン値の、後述するスケーリング動作における中央ピクセルＣＰ内のサブピクセルへの分布を制御する追加パラメータが決定される。これらのパラメータは以下のとおりである。
Ｈ＿sort：隣接部が列Ｃ１〜Ｃ３における水平遷移（増減）の方向を明示する場合、Ｈ＿sort値には、これに応じて特定される。
Ｖ＿sort：隣接部が行Ｒ１〜Ｒ３の間の垂直遷移（増減）の方向を示す場合、Ｖ＿sort値には、これに応じて特定される。
Ｖ＿deltaおよびＨ＿delta：各デルタ値は、隣接部（図３）に存在するエッジの角度を表す被マッピング値である。Ｖ＿delta値は、水平エッジ値と、水平および垂直エッジ値の総和との比により決定される。したがって、垂直エッジ値が大きく、水平エッジ値が小さい場合、比は１に近づく。一方、垂直エッジ値が小さく、水平エッジ値が大きい場合、比は０に近づく。中間では、比の値は、０と１の間にあり、隣接部のエッジについて０°と９０°の間の角度値に近似する。
【００３０】
Ｈ＿delta値は、以下の式から求められる。
Ｈ＿delta＝ｍｉｎ（１−Ｖ＿delta，０．５）
【００３１】
Ｈ＿delta値の範囲は、０〜０．５であり、ピクセル隣接部におけるトーンの水平方向の分布を表している（ステップ１１４）。
【００３２】
Ｈ＿delta値およびＶ＿delta値のマッピングは、生じるスケーリング動作により異なる。スケーリング動作が３００ｄｐｉ〜６００ｄｐｉであるとしているため、Ｖ＿deltaの被マッピング値は、Ｈ＿deltaの被マッピング値の２倍である。この被マッピング値が不一致であるのは、スケーリング関数がスケーリングされるピクセルをまず上下に二分し、最上部と最下部の半分をさらに二分していることによる。このことは、スケーリング・ハーフトーン方法４０を後述する際によりよく理解されよう。
【００３３】
ここで、各隣接部にシャープニングフィルタ方法３６が施され、重み付けされた値を中央ピクセルＣＰに追加して、状況に応じて、隣接ピクセル値をシャープニングまたは平滑化している。シャープニングフィルタ方法３６は、スキャナ１２の光学要素により起こるにじみを逆に行うことによって画像のシャープネスを高め、かつ中央ピクセルＣＰとその隣接ピクセルの差を拡大することによって局部的対比が顕著になる。
【００３４】
図１０に示すように、シャープニングフィルタ方法３６は、中央ピクセルＣＰおよびその周囲の隣接ピクセルを選択的に重み付けして、中央ピクセル値を強調することで開始される。かかる重み付け値の一例を図４に示すが、ここでは、中央ピクセルＣＰが４倍され、隣接ピクセルであるＵＳＷおよびＹが２倍され、ピクセルＲＴＺおよびＸは、そのまま変化しない。次に、隣接部の重み付けされたピクセルの平均値を算出する。そして、重み付けされた中央ピクセルの値と算出された平均値の差を計算する（ステップ１１６）。その後、ステップ１１８において、２つの強度パラメータであるＳ１およびＳ２（Ｓ２はＳ１より大きい値に設定されている）を用いて、ＣＰ用の２つのシャープニング値、すなわちＣＰ’およびＣＰ”を以下のように計算する。
【００３５】
ＣＰ’＝ＣＰ＋（ＣＰ−平均値）（Ｓ１）
ＣＰ”＝ＣＰ＋（ＣＰ−平均値）（Ｓ２）
【００３６】
その後、エッジ指数値を用いて、ＣＰ’の値とＣＰ”の値の間の補間が中央ピクセル値ＣＰ*を得ることが可能となる（ステップ１２０）。隣接部に非エッジが存在する場合、値ＣＰ’が選択され、エッジが最大強度値を明示する場合、ＣＰ”が選択される。中間エッジ強度値の場合、ＣＰ*は、ＣＰ’とＣＰ”の間で補間された値を取ることになる。
【００３７】
隣接部およびその包含された中央ピクセル値ＣＰ*は、ここで、トーン補正・量子化方法３８を施される（図１１参照）。まず、トーン補正を施された前述の中央ピクセルから分散された任意の値に加えて、値ＣＰ*は、限度内、たとえば、０〜２５５に固定される(clamp)。
【００３８】
該方法とともに、ピクチャトーンマップ、テキストトーンマップおよび密度トーンマップの３つのルックアップテーブルが用いられ、これらすべてにより、ＣＰ*の固定された値を、プリントエンジン３０の非線形性を補正するように修正することが可能である。該方法は、固定されたＣＰ*値（トーン補正を施された前述の中央ピクセルから分散された任意の値に加えて）を用いて索引付けし、ピクチャトーンマップおよびテキストトーンマップに分け、対応する修正済みのピクセル値を回復することから始まる。
【００３９】
これらの修正されたピクセル値が、スケーリングステップ（３００ｄｐｉ〜６００ｄｐｉのスケーリングが生じる）において用いられるため、修正されたピクセル値は、４倍増加される。さらに、修正されたピクセル値は量子化され、利用可能なピクセル値の減少数の範囲内にとどまる（ステップ１２４）。
【００４０】
その後、ステップ１２６において、エッジ評価方法３４において導出されたエッジ指数値を用いて、どの修正ピクセル値を選択すべきかを決定する。したがって、エッジ指数値が隣接部内にエッジが存在することを示している場合、テキストトーンマップから、修正された値が選択される。それ以外の場合、ピクチャトーンマップの修正値が使用される。
【００４１】
「エッジ」と「非エッジ」とを分離するエッジ指数値は、ユーザが選択してもよい。以下、エッジ指数値が８（１乃至１６の段階で）を越える場合、エッジが再現され、あるいは、０〜８のエッジ指数値は非エッジを示すものとする。エッジ指数値がエッジを示していると判断されると、誤差値の拡散が抑制され、エッジ境界における「ノイズ」の発生が回避される。
【００４２】
そして、固定されたＣＰ*値は密度テーブルへのアドレスとして使用され、固定されたＣＰ*値に対応する密度の実効値を求める。検索された密度値と固定されたＣＰ*値の差が取られ、その差が、考察すべき次の中央ピクセルに対する誤差値として分散される（ステップ１２８）。
【００４３】
次に、スケーリング・ハーフトーン手順４０を行って（図１２）、６００ｄｐｉの解像度の画像を達成するとともに、エッジ評価方法３４により非エッジが求められた画像の領域のハーフトーンを達成する。まず、処理中の現行隣接部にエッジが存在すると想定する。スケーリング処理は、画像の最終的な解像度を３００ｄｐｉから６００ｄｐｉに二倍にする（各ピクセルを４つのサブピクセルにさらに分割する）ことであるため、中央ピクセルＣＰをまず上下、すなわちＡとＢに二分する（図５参照）。ＣＰの修正されたピクセル値（補正方法２８から）は、上下、すなわちＡとＢに二分される（ステップ１３０）。
【００４４】
Ｖ＿delta値は、ある隣接部内のエッジの角度を表す被マッピング値であることが想起されよう。Ｖ＿delta  ｍａｘの値は、Ｖ＿deltaが、たとえば１を取ることができる最大値である。
【００４５】
半体ＡおよびＢの間に修正された値を指定するためには、分布された密度値がＶ＿delta  ｍａｘを越えることができないという制約において、以下の手順にしたがう。
１．  修正されたピクセル値がＶ＿delta以下である場合、最上部の半体Ａには、修正されたピクセル値が割り当てられ、最下部の半体Ｂには、０の値が割り当てられ（ステップ１３２）、それ以外の場合は、
２．  修正されたピクセル値が（２Ｖ＿delta  ｍａｘ）−Ｖ＿deltaの値より大きい場合、最上部の半体Ａには、Ｖ＿delta  ｍａｘの値が割り当てられ、最下部の半体Ｂには、（修正されたピクセル値−Ｖ＿delta  ｍａｘ）の値が割り当てられ（ステップ１３４）、それ以外の場合、
３．（ｉ）最上部半体Ａには（（修正されたピクセル値−Ｖ＿delta＋１）／２）＋Ｖ＿deltaの値が割り当てられ、
（ｉｉ）最下部半体Ｂには、（修正されたピクセル値−Ｖ＿delta）／２の値が割り当てられ（ステップ１３６）、
４．  Ｖ＿sortが最上部から最下部に値の増加遷移を表す場合、最上部と最下部の半体の値はスワップされる（ステップ１３７）。
【００４６】
ここで、上部にある半体ピクセル（Ａ）は、２つのサブピクセルＡ’およびＡ”に分割され（図５参照）、最上部トーン値は、左右サブピクセルＡ’Ａ”の間に、割り当てられた最上部半体密度値Ｈ＿deltaおよびＨ＿delta  ｍａｘにしたがって分布される。計算は、サブピクセルＡ’およびＡ”に適用されることを除いて、最上部および最下部の半体ＡおよびＢに対する前述した計算と本質的に同一である。該手順は以下の通りである。
１．  割り当てられた最上部の半体の密度値（以下、“Ａ値”）がＨ＿delta以下の場合、左上部のサブピクセルＡ’にはＡ値が割り当てられ、右上部のサブピクセルＡ”には０の値が割り当てられる（ステップ１３８）、それ以外の場合、
２．  Ａ値（２Ｈ＿delta  ｍａｘ）−Ｈ＿deltaの値より大きい場合、左上部のサブピクセルＡ’には、Ｈ＿delta  ｍａｘの値が割り当てられ、右上部のサブピクセルＡ”には、（Ａ値−Ｈ＿delta  ｍａｘ）の値が割り当てられ（ステップ１４０）、それ以外の場合、
３．（ｉ）左上部のサブピクセルＡ’には（（Ａ値−Ｈ＿delta＋１）／２）＋Ｈ＿deltaの値が割り当てられ、
（ｉｉ）左上部のサブピクセルＡ”には、（Ａ値−Ｈ＿delta）／２の値が割り当てられ（ステップ１４２）、
４．  Ｈ＿sortが左から右に値の増加遷移を表す場合、左上部の値（Ａ’）および右上部の値（Ａ”）はスワップされる（ステップ１４３）。
【００４７】
サブピクセルＢ’とＢ”の間の密度値の分布も、割り当てられた最下部の半体の密度値（以下、“Ｂ値”）に依存していることを除いて上記と非常に類似している。該手順は以下の通りである。
１．  Ｂ値がＨ＿deltaを以下の場合、左下部のサブピクセルＢ’にはＢ値が割り当てられ、右下部のサブピクセルＢ”には０の値が割り当てられる（ステップ１４４）、それ以外の場合、
２．  Ｂ値が（２Ｈ＿delta  ｍａｘ）−Ｈ＿deltaの値より大きい場合、左下部のサブピクセルＢ’には、Ｈ＿delta  ｍａｘの値が割り当てられ、右下部のサブピクセルＢ”には、（Ｂ値−Ｈ＿delta  ｍａｘ）の値が割り当てられ（ステップ１４６）、それ以外の場合、
３．（ｉ）左下部のサブピクセルＢ’には（（Ｂ値−Ｈ＿delta＋１）／２）＋Ｈ＿deltaの値が割り当てられ、
（ｉｉ）左下部のサブピクセルＢ”には、（Ｂ値−Ｈ＿delta）／２が割り当てられ（ステップ１４８）、
４．  Ｈ＿sortが左から右に値の増加遷移を表す場合、左下部の値（Ｂ’）および右下部の値（Ｂ”）をスワップする（ステップ１４９）。
【００４８】
この段階で、ピクセルＣＰは、４つのサブピクセルにスケーリングされ、そのトーン値が、エッジ評価方法３４において導出されたデルタおよびソートの各パラメータにしたがってこれらのサブピクセルに分散される。ここで、トーン補正手順２８におけるピクチャトーンマップおよびテキストトーンマップからの修正されたピクセル値が４倍に倍加された理由が理解されるはずである。これにより、修正されたＣＰ値を、元のＣＰ値により必要とされる全密度を保持した状態で４つのサブピクセルの中で分散させることが可能となった。
【００４９】
上述したスケーリング手順は、ＣＰを含む隣接部にはエッジがあることがわかったという想定であった。次に、その隣接部分が非エッジを含む（または、エッジのエッジ強度値が小さい）ことがわかったピクセルＣＰに適用して、方法４０のハーフトーン部分について検討する。ハーフトーン手順を用いて、ハーフトーンドットを分布し、トーン密度が比較的一定であることを明示する画像の領域の最終的な再現を向上させるようにする。以下で理解されるように、該方法は、予め確立されたパラメータの使用を通してエッジをシミュレートし、かつこれらのパラメータを使用することで、スケーリング処理について上述したものと同様のトーン分散手順を制御する。
【００５０】
ハーフトーンドットは、１５０ｄｐｉの解像度で作成されるとする。まず図６に転じると、それぞれが４つのサブピクセルに分割された４つのピクセル２０２、２０４、２０６および２０８の４×４マトリクスが図示される。左下部の４つのサブピクセルは、図５に示すように、ピクセルＣＰと、そのサブピクセルＡ’，Ａ”，Ｂ’，Ｂ”を備える。ハーフトーン動作が１５０ｄｐｉの解像度を形成すると想定されるため、最終的な「ドット」２００が図示のように現れ、４×４ピクセルマトリクスのサブピクセル２１０、２１２、２１４、２１６を埋めることになる。
【００５１】
かかるハーフトーンパターンを達成するためには、トーンが、ドット２００の一部を形成する各サブピクセルに分散されるように、ピクセル２０２、２０４、２０６および２０８それぞれの内でトーン分散を配置しなければならない。したがって、図７に示すように、各ピクセルのＶ＿sortおよびＨ＿sortの各値を上・下部または右・左部の各値に割り当て、これにより、ピクセルのトーンをサブピクセルに割り当て、ハーフトーンドット２００を達成する。したがって、ピクセル２０２は、Ｖ＿sort値が「下方向」であり、Ｈ＿sort値が「右方向」であることを表している。ピクセル２０４は、そのＶ＿sort値が同一であるが、Ｈ＿sort値が「左方向」であることを表している。このように、これらの値は、それぞれサブピクセル２１２および２１４にトーン変位(migration)を引き起こす。同様に、ピクセル２０８および２０６に割り当てられたＶ＿sort値およびＨ＿sort値は、それぞれサブピクセル２１８および２１６にトーン変位(migration)を引き起こす。したがって、ソート値の選択は、所望の特定のハーフトーンパターンに依存していることがわかる。
【００５２】
また、Ｈ＿delta値およびＶ＿delta値の選択も、生成された特定のハーフトーンパターンに依存している。この段階において、Ｈ＿deltaは、測定値ではなく所定のパラメータであり、本例では、Ｈ＿delta  ｍａｘに等しいと想定される。同様に、Ｖ＿delta値はＨ＿delta  ｍａｘ／２であると想定される。Ｖ＿sort値およびＨ＿sort値は、図７に図示されるようなものであるが、１行に沿って奇数および偶数ピクセルに対して異なる。さらに、偶数行でのサブピクセルの場合、Ｖ＿sort値は、反転される。Ｈ＿deltaとＶ＿deltaの値の選択が異なることで、背景をトーン変化させることが可能である（すなわち、グレイレベル）。
【００５３】
上記の割り当てられた値は、図１５のステップ１５０に記載される。その後、ステップ１３０〜１４９に図示するように、サブピクセルの中で密度値を分布させるために使用された同一の手順を、割り当てられた値を用いて繰り返すことで、密度値の分布を行い、所望のハーフトーンパターンを再現できる（ステップ１５２）。
【００５４】
上述の記載は本発明の単なる例示であることが理解されるはずである。本発明から逸脱することなく、各種の代替例および変形例が当業者により案出可能である。したがって、本発明は、特許請求の範囲に属する代替例、変形例および変更例すべてを包含することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実行するように適合されるシステムのブロック図である。
【図２】本発明の全体手順を示す論理フロー図であり、これにより実施される画像処理工程を含む。
【図３】画像処理動作時に利用されるピクセル隣接部を概略的に示す。
【図４】シャープニングフィルタ動作時の隣接部内のピクセルに適用される重み付け値を示す。
【図５】本発明により実施されるスケーリング動作時にピクセルに適用されるスケーリング動作を概略的に示す。
【図６】１６個のサブピクセル隣接部における最終的なハーフトーンドット位置を示す。
【図７】４ピクセルの隣接部と、そのハーフトーンを作成するために利用されるパラメータとを示す。
【図８】高レベルにおいて、本発明の処理パイプラインにより画像に適用される、アンパッキング、ノイズフィルタリング画像処理関数を示す論理フロー図である。
【図９】高レベルにおいて、本発明の処理パイプラインにより画像に適用される、エッジ評価画像処理関数を示す論理フロー図である。
【図１０】高レベルにおいて、本発明の処理パイプラインにより画像に適用される、シャープニングフィルタリング画像処理関数を示す論理フロー図である。
【図１１】高レベルにおいて、本発明の処理パイプラインにより画像に適用される、トーン補正・量子化画像処理関数を示す論理フロー図である。
【図１２】高レベルにおいて、本発明の処理パイプラインにより画像に適用される、スケーリング・ハーフトーン画像処理関数を示す論理フロー図である。
【図１３】高レベルにおいて、本発明の処理パイプラインにより画像に適用される、論理フロー図である。
【図１４】高レベルにおいて、本発明の処理パイプラインにより画像に適用される、論理フロー図である。
【図１５】高レベルにおいて、本発明の処理パイプラインにより画像に適用される、論理フロー図である。
【符号の説明】
１６    ＣＰＵ
２４    メモリ装置
３２    ノイズフィルタ方法
３４    エッジ評価方法
３８    トーン補正・量子化方法
４０    スケーリング・ハーフトーン方法
【図１】
0003648142.tif 000002
【図２】
0003648142.tif 000003
【図３】
0003648142.tif 000004
【図４】
0003648142.tif 000005
【図５】
0003648142.tif 000006
【図６】
0003648142.tif 000007
【図７】
0003648142.tif 000008
【図８】
0003648142.tif 000009
【図９】
0003648142.tif 000010
【図１０】
0003648142.tif 000011
【図１１】
0003648142.tif 000012
【図１２】
0003648142.tif 000013
【図１３】
0003648142.tif 000014
【図１４】
0003648142.tif 000015
【図１５】
0003648142.tif 000016