(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータによって生成されるか、または外部コンピュータから送信されてくる原画像データを、接続された出力装置に出力するための出力画像データに変換する画像処理装置であって、
前記出力装置の解像度と前記原画像データを出力するための画像印刷サイズに基づいて、前記出力画像データの画像サイズを演算する出力画像サイズ演算手段と、
前記出力画像データの画像サイズよりも小さい画像サイズを最小画像サイズとして設定する最小画像サイズ設定手段と、
前記原画像データの画像サイズが前記最小画像サイズより大きい場合には、前記原画像データの画像サイズを前記最小画像サイズまで削減した中間画像データへの変換を行う画像データ削減手段と、
前記中間画像データを記憶する記憶手段と、
前記原画像データの各画素の階調数を前記原画像データの階調数より少ない階調数に変換する階調変換手段と、
前記中間画像データの各画素に対して前記記憶手段への書き込み領域を決定し、前記画素の値に対応する階調変換処理後の数値を前記記憶手段へ書き込むことによって前記出力画像データを得る画像データ描画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】
前記画像サイズが画像の高さまたは幅の画素数で規定され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】
前記最小画像サイズは、前記出力画像データの高さと幅を各々１／２にしたサイズであることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータによって生成されるか、または外部コンピュータから送信されてくる原画像データを、接続された出力装置に出力するための出力画像データに変換する画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンピュータによって生成されるか、または外部コンピュータから送信されてくる原画像データを、出力装置への出力範囲や解像度に合わせた出力画像データに変換する際、原画像データの画像サイズが出力画像データの画像サイズより大きい場合には、原画像データを数画素に１画素を間引く間引き処理等のデータ削減処理を行って、原画像データの画像サイズを出力画像データの画像サイズに等しくなるようしていた。
【０００３】
画像サイズを画像データの容量とし、一例を示す。例えば、出力解像度が３００ｄｐｉ、出力範囲が３０ｉｎｃｈ×３０ｉｎｃｈ、１画素当たりの階調数が２（１ビット／１画素）で４色の場合を想定すると、出力画像データの容量は、約４０ＭＢ（メガバイト）となる。ここで、原画像データの容量が６０ＭＢだと仮定すると、最初に、原画像データの間引き処理を行い、画像データ容量を出力画像データ容量と等しくして一旦記憶装置に格納する。さらに、各画素が出力画像データの画素として記憶装置上に占める領域（以下、塗り潰し領域）を求め、塗り潰し領域に原画像データの画素値に対応した数値を書き込むことによって出力画像データを得るのである。
【０００４】
これにより、出力画像データの画像サイズより大きな原画像データを入力として受け取っても、正常に出力画像データへの変換が行われていた。
【０００５】
また、大型出力装置によって広い範囲の出力を行った場合は、出力結果の小さな部分の不具合は人間の目には目立たなくなり、さらに、出力時に誤差拡散処理やハーフトーンディザ処理等で２値化処理を行った場合には、たとえ原画像データにジャギーが存在したとしても、細かなジャギー等がほとんど発生していない様に見えるといった事実もある。
【０００６】
上述した事実の一例を、ハーフトーンディザで２値化を行った場合について図１乃至図２を参照して説明する。図１（ａ）は、２値化処理に使用するディザマトリックスの一例である。これは、３×３のディザマトリックスであり、ディザマトリックス１０の各要素値１１とこれに重なる画素値２１を比較し、画素値２１が要素値１１より等しいか大きい場合には、その画素を出力し、それ以外ならば、出力しないといった操作を全画素に対して行うことによって２値化処理が行われる。図１（ｂ）に示す様に、３×３の画素で全画素を出力しない場合も含めて１０段階の階調を表現することが可能である。
【０００７】
図２は、このディザマトリックス１０を使用して、実際の原画像データ２０を２値化した様子を示している。ここで扱う原画像データ２０の画素値２１は全て１２８であるとする。図２（ａ）よりも図２（ｂ）の方が原画像データ２０の解像度が小さいため、原画像データ２０の状態では明らかに図２（ａ）の方がジャギーも少なく、高精細な画像である。ところが、この原画像データ２０を図１のディザマトリックス１０を使用して２値化を行うと、図２（ａ）と図２（ｂ）ではほとんど同一の２値化画像２２になってしまう。この結果から、ハーフトーンディザ処理等で２値化処理を行った場合には、原画像データ２０においてジャギーが存在していても、細かなジャギー等がほとんど発生していないことが分かる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、紙サイズにしてＡ０を超える大型カラー出力装置が増加しており、前記の例の様に出力装置の解像度が高く、出力範囲が広い場合には、出力画像データの画像サイズが大きくなり、原画像データからの変換処理にかなりの時間がかかるという問題点があった。
【０００９】
また、先に示したハーフトーンディザによる２値化処理の例では、出力画像データを得るためには、出力画像データの画像サイズに等しい原画像データが必ずしも必要でないことを示唆しており、このような必要でないデータに対して無駄な処理を行っているといった問題点もあった。
【００１０】
さらに、データが削減された原画像データを一旦記憶装置に格納する際にも、大容量の記憶装置が必要になるといった問題点もあった。
【００１１】
格納するデータ容量を減らす方法としては、圧縮技術を利用する方法があるが、圧縮処理を行うことによって全体の処理速度が低下するという問題点があり、原画像データから出力画像データへの変換処理の処理速度には、かえって悪影響を及ぼすだけである。
【００１２】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、出力画像データの画像サイズよりも小さい画像サイズを最小画像サイズとして設定し、原画像データの画像サイズが最小画像サイズより大きい場合には、原画像データの画像サイズを最小画像サイズまで強制的に削減し、最小画像サイズのデータから出力画像データを得ることによって、原画像データから出力画像データへの変換処理を高速に行うことが可能な画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の画像処理装置は、出力装置の解像度と前記原画像データを出力するための画像印刷サイズに基づいて、前記出力画像データの画像サイズを演算する出力画像サイズ演算手段と、前記出力画像データの画像サイズよりも小さい画像サイズを最小画像サイズとして設定する最小画像サイズ設定手段と、前記原画像データの画像サイズが前記最小画像サイズより大きい場合には、前記原画像データの画像サイズを前記最小画像サイズまで削減した中間画像データへの変換を行う画像データ削減手段と、
前記中間画像データを記憶する記憶手段と、前記原画像データの各画素の階調数を前記原画像データの階調数より少ない階調数に変換する階調変換手段と、前記中間画像データの各画素に対して前記記憶手段への書き込み領域を決定し、前記画素の値に対応する階調変換処理後の数値を前記記憶手段へ書き込むことによって前記出力画像データを得る画像データ描画手段とを備えている。
【００１４】
出力画像サイズ演算手段が、出力装置の解像度と原画像データを出力するための画像印刷サイズに基づいて、出力画像データの画像サイズを演算し、最小画像サイズ設定手段が出力画像データの画像サイズよりも小さい画像サイズを最小画像サイズとして設定し、原画像データの画像サイズが最小画像サイズより大きい場合には、画像データ削減手段が原画像データの画像サイズを最小画像サイズまで削減した中間画像データへの変換を行い、その中間画像データを前記記憶手段に記憶し、前記階調変換手段が前記原画像データの各画素の階調数を前記原画像データの階調数より少ない階調数に変換し、画像データ描画手段が、中間画像データの各画素に対して記憶手段への書き込み領域を決定し、画素の値に対応する階調変換処理後の数値を記憶手段へ書き込むことによって出力画像データを得る。
【００１５】
原画像データの画像サイズを最小画像サイズまで強制的に削減し、最小画像サイズのデータから出力画像データを得ることにより、原画像データから出力画像データへの変換処理において、記憶装置への書き込み領域を決定し、画素値に対応する階調変換処理後の数値を書き込む操作の対象となる原画像データの画素数が少なくなるために、高速処理ができる。さらに、原画像データを最小画像サイズの画像データに変換してから処理を行うため、小容量の記憶装置で処理を行うことができる。しかも、中間画像データから生成される出力画像データが、出力画像データサイズの原画像データから生成される出力画像データとほぼ同一の出力結果となる。
【００１６】
また、請求項２に記載の画像処理装置は、画像サイズが画像の高さ、または幅の画素数で規定されることを特徴としている。
【００１７】
出力画像サイズ演算手段が出力画像データの画像サイズを演算し、最小画像サイズ設定手段が出力画像データの画像サイズよりも小さい画像サイズを最小画像サイズとして設定し、原画像データの画像サイズと最小画像サイズとを比較する際に、画像サイズとして画像の高さまたは幅の画素数を基準とするのである。
【００１８】
これにより、出力画像データの画像サイズは（高さまたは幅の長さ）×（解像度）と、１回の乗算で演算可能になる。また、画像サイズとして画像の高さ、または幅を直接参照し、複雑な演算を施さないということは、画像サイズ自体が小さな数値で表現されることになり、大きな画像サイズでも、計算機の数値表現の範囲を超えることなく扱うことができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の画像処理装置は、最小画像サイズが出力画像データの高さと幅を各々１／２にしたサイズであることを特徴としている。
【００２０】
最小画像サイズ設定手段が出力画像データの高さと幅を各々１／２にした画像サイズを最小画像サイズとして設定するのである。
【００２１】
これにより、出力画像データの画質にほとんど影響を及ぼすことがない最適な画像サイズまで原画像データを削減することができる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の画像処理装置を具体化した実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図３は本発明の画像処理装置を印刷制御装置１００として具現化した実施の形態のブロック図である。このブロック図について図３乃至図６を参照して説明する。ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、入力用インターフェイス３４、出力用インターフェイス３７はバス３３を介して接続されている。ＰＣ３６と入力用インターフェイス３４は入力用ケーブル３５を介して接続され、印刷装置３９と出力用インターフェイス３７は出力用ケーブル３８を介して接続されている。
【００２７】
ＰＣ３６は原画像データ５０を送信するためのコンピュータである。原画像データ５０はＰＣ３６で作成されるか、または別のコンピュータで作成され、ＰＣ３６にネットワーク、記憶メディアを介して送られてきたデータである。
【００２８】
ＰＣ３６によって送信された原画像データ５０は入力用ケーブル３５を介して入力用インターフェイス３４で受信される。受信された原画像データ５０は、図６のフローチャートに示されるように、一旦ＲＡＭ３２に中間画像データ６０として格納される（図６：Ｓ２０）。ＲＡＭ３２は本発明の記憶手段に相当するものである。格納される際に、原画像データのサイズが取得された後（図６：Ｓ１０）、ＲＯＭ３１に予め記憶された出力画像サイズ演算手順１１０（図６：Ｓ１２）、最小画像サイズ設定手順１２０（図６：Ｓ１６）、画像データ削減手順１３０（図６：Ｓ１８）によって、原画像データ５０の画像サイズが出力画像データ７０の画像サイズを超えている場合（図６：Ｓ１４）には、原画像データ５０を最小画像サイズの画像データに削減しておく。これらの手順に関しては後で詳細に説明する。次に、ＲＡＭ３２に格納された中間画像データ６０を読み出しながら画像データ描画手段１４０によって出力画像データ７０を作成する（図６：Ｓ２２）。
【００２９】
作成された出力画像データ７０は、出力用インターフェイス３７に送られ、さらに出力用ケーブル３８を介して印刷装置３９に送信されて印刷が行われる。
【００３０】
次に、図７を参照して、出力画像サイズ演算手順１１０について説明する。最初に、解像度Ｒ（ｄｐｉ）を取得する（Ｓ３０）。印刷制御装置１００に接続されている印刷装置３９の解像度が既知であればその値を使用するが、ＣＰＵ３０から出力用インターフェイス３７を介して印刷装置３９に問い合わせることも可能である。この場合には、印刷装置３９が印刷制御装置１００からの要求に対して返答する手段を備えていることが前提となる。次に、出力画像の高さＨ（ｉｎｃｈ）を取得する（Ｓ３２）。Ｈは、所望の画像印刷サイズの高さをインチ単位で示した数値である。勿論、単位はインチだけでなく、ミリメートル等であっても構わない。取得されたＲとＨを乗算して出力画像データ７０の高さｈ’（ｄｏｔ）を得る（Ｓ３４）。なお、本実施例では、画像データサイズを画像データの高さの画素数を基準としている。
【００３１】
次に、図８乃至図９を参照して最小画像サイズ設定手順１２０について説明する。先ず、出力画像サイズ演算手順１１０で得られた出力画像データ７０の高さｈ’（ｄｏｔ）を取得する（Ｓ４０）。次に、  ｈ’（ｄｏｔ）の１／２のサイズを最小画像サイズの高さｈｍｉｎとして設定する（Ｓ４２）。ここでは、出力画像データの高さの１／２を最小画像サイズの高さとしたが、この割合はＲＡＭ３２の容量、出力画像データの画像サイズによって変化させてもよい。例えば、図９に示す様に、出力画像データが小さい（図９では１００ｄｏｔ以下）場合には、最小画像サイズを出力画像データと同一とし、それ以外の画像サイズであれば最小画像サイズの高さを出力画像データの１／２の高さとすることも可能である。また、ＲＡＭ３２の未使用容量が少ない場合には、１／２ではなく、１／４、１／８と最小画像サイズをより小さく設定することも可能である。ただし、最小画像サイズを出力画像データの画像サイズに対して小さく設定するほど出力画像の画質の劣化が目立つようになるため、最小画像サイズの高さは出力画像データの高さの１／２程度にしておくのが適当である。
【００３２】
次に、図１０を参照して画像データ削減手順１３０について説明する。本実施の形態で説明する画像データ削減手順１３０は、余った画素を読み捨てていく間引き処理を削減方法として採用している。最初に、原画像データ５０の高さｈを最小画像サイズの高さｈｍｉｎで割った値をｆとする（Ｓ５０）。ｆは実数である。ｆは、読み込んだ画素に対して中間画像データ６０として格納するか、読み捨てるかの基準となる数値である。次に、行カウンタＹを０に初期化する（Ｓ５１）。Ｙに１を加算し（Ｓ５２）、Ｙの値がｆより小さい場合は（Ｓ５３：Ｎｏ）、この行の画素を全て読み捨てた後（Ｓ５４）、まだ読み込む原画像データ５０が残っていれば、次の行の画素データを読み込む（Ｓ６３：Ｎｏ）。Ｙの値がｆより大きいか等しい場合は（Ｓ５３：Ｙｅｓ）、列カウンタＸを０に初期化し（Ｓ５５）、Ｘに１を加算する（Ｓ５６）。ここで、Ｘの値がｆより小さい場合は（Ｓ５７：Ｎｏ）、１画素読み捨てる（Ｓ５８）。Ｘの値がｆより大きいか等しい場合は（Ｓ５７：Ｙｅｓ）、原画像データ５０を１画素読み込んで中間画像データ６０としてＲＡＭ３２に格納する（Ｓ５９）。
【００３３】
さらに、Ｘの値からｆを減算し（Ｓ６０）、１行分の原画像データ５０の読み込みが終了していなければ（Ｓ６１：Ｎｏ）Ｓ５６に戻る。１行分の原画像データ６０の読み込みが終了した場合は（Ｓ６１：Ｙｅｓ）、Ｙの値からｆを減算し（Ｓ６２）、まだ読み込む原画像データ５０が残っていればＳ５２に戻り（Ｓ６３：Ｎｏ）、原画像データ５０の全ての画素の読み込みが終了すれば（Ｓ６３：Ｙｅｓ）、画像データ削減処理を終了する（Ｓ６４）。この処理の結果、間引かれた画像データが中間画像データ６０としてＲＡＭ３２に格納されることになる。
【００３４】
次に、図１１乃至図１２を参照して、画像データ描画手順１４０について説明する。先ず最初に、Ｈを中間画像データ６０の高さの画素数に初期化し（Ｓ７０）、Ｗを中間画像データ６０の幅の画素数に初期化する（Ｓ７１）。次に、中間画像データ６０から１画素８０の値を読み込み（Ｓ７２）、そして、書き込み領域８１を決定する（Ｓ７３）。書き込み領域８１は、中間画像データ６０の１画素８０が出力画像データ７０に占める領域である。書き込み領域８１の各画素８２について、図１を参照して説明したハーフトーンディザによって２値化処理を行う（Ｓ７４）。この２値化処理が本発明の階調変換手段に相当する。２値化された各画素８２はＲＡＭ３２上の書き込み領域８１に書き込まれる（Ｓ７５）。次に、Ｗから１を減算し（Ｓ７６）、Ｗが０でなければ（Ｓ７７：Ｎｏ）、Ｓ７２に戻る。Ｗが０ならば（Ｓ７７：Ｙｅｓ）１行分の処理が完了したことになり、Ｈから１を減じて（Ｓ７８）、Ｈが０でなければ（Ｓ７９：Ｎｏ）、Ｓ７１に戻り、０であれば（Ｓ７９：  Ｙｅｓ）、画像データの描画を終了する。
【００３５】
階調変換手段である２値化処理に関しては、本実施の形態ではハーフトーンディザによる方法を採用しているが、一般に知られている誤差拡散法等の方法も採用することが可能である。また、２値ではなく、３値、４値といった多値を表現可能な印刷装置３９が接続されている場合には、多値誤差拡散方法、多値ハーフトーンディザ方法等の手法が提案されており、これらを採用することも可能である。
【００３６】
以上、本実施の形態を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は上述された実施の形態に限定されるものではない。例えば、クリッピング等によって出力画像のビュー範囲を限定することにより、印刷範囲が原画像データ５０と相似でない（アスペクト比が変化する）場合が存在する。この場合においても、本実施の形態の様に出力画像データ７０が原画像データ５０と相似の矩形であると仮定して処理を行うことも可能であるが、画像データの高さと幅の両方を考慮し、出力範囲の面積を基準値にして、画像データの削減をするか否かの判定を行っても良い。
【００３７】
その他、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良等を施した形態で本発明を実施できることは言うまでもない。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したことから明かなように、本発明の請求項１に記載の画像処理装置は、出力画像サイズ演算手段が、出力装置の解像度と原画像データを出力するための画像印刷サイズに基づいて、出力画像データの画像サイズを演算し、最小画像サイズ設定手段が出力画像データの画像サイズよりも小さい画像サイズを最小画像サイズとして設定し、原画像データの画像サイズが最小画像サイズより大きい場合には、画像データ削減手段が原画像データの画像サイズを最小画像サイズまで削減した中間画像データへの変換を行い、その中間画像データを記憶手段に記憶し、階調変換手段が前記原画像データの各画素の階調数を前記原画像データの階調数より少ない階調数に変換し、画像データ描画手段が、中間画像データの各画素に対して記憶手段への書き込み領域を決定し、画素の値に対応する階調変換処理後の数値を記憶手段へ書き込むことによって出力画像データを得る。このように、記憶手段が出力画像データに変換された中間画像データを記憶することによって、原画像データの画像サイズを最小画像サイズまで強制的に削減し、最小画像サイズのデータから出力画像データを得ることができる。
【００３９】
従って、原画像データから出力画像データへの変換処理において、記憶装置への書き込み領域を決定し、画素値に対応する階調変換処理後の数値を書き込む操作の対象となる原画像データの画素数が少なくなるため、高速処理ができる。さらに、原画像データを最小画像サイズの画像データに変換してから処理を行うため、小容量の記憶装置で処理を行うことができる。また、階調変換手段が原画像データの各画素の階調数を原画像データの階調数より少ない階調数に変換することによって、中間画像データから生成される出力画像データが、出力画像データサイズの原画像データから生成される出力画像データとほぼ同一の出力結果となる。
【００４０】
また、請求項２に記載の画像処理装置は、出力画像サイズ演算手段が出力画像データの画像サイズを演算し、最小画像サイズ設定手段が出力画像データの画像サイズよりも小さい画像サイズを最小画像サイズとして設定し、原画像データの画像サイズと最小画像サイズを比較する際に、画像サイズとして画像の高さまたは幅の画素数を基準とすることによって、出力画像データの画像サイズは（高さまたは幅の長さ）×（解像度）と、１回の乗算で演算可能になる。また、画像サイズとして画像の高さまたは幅を直接参照し、複雑な演算を施さないということは、画像サイズ自体が小さな数値で表現されることになり、大きな画像サイズでも、計算機の数値表現の範囲を超えることなく扱えるといった効果もある。
【００４１】
また、請求項３に記載の画像処理装置は、最小画像サイズ設定手段が出力画像データの高さと幅を各々１／２にした画像サイズを最小画像サイズとして設定することによって、出力画像データの画質にほとんど影響を及ぼすことがない最適な画像サイズまで原画像データを削減することができる。
【００４２】
【図面の簡単な説明】
【図１】ハーフトーンディザマトリックスの説明をするための図である。
【図２】２値化処理を行った場合の処理結果を比較するための図である。
【図３】印刷制御装置のブロック図である。
【図４】ＲＯＭに予め複数の手順が格納されている様子を示す図である。
【図５】ＰＣから印刷装置までの画像データの流れを示す図である。
【図６】印刷制御装置における処理手順を説明するフローチャートである。
【図７】出力画像サイズ演算手順を説明するフローチャートである。
【図８】最小画像サイズ設定手順を説明するフローチャートである。
【図９】別の最小画像サイズ設定手順を説明するフローチャートである。
【図１０】画像データ削減手順を説明するフローチャートである。
【図１１】画像データ描画手順を説明するフローチャートである。
【図１２】画像データ描画手順によって１画素が描画される様子を説明する図である。
【符号の説明】
３０  ＣＰＵ
３１  ＲＯＭ
３２  ＲＡＭ
３６  ＰＣ
３９  印刷装置
５０  原画像データ
７０  出力画像データ
８１  書き込み領域
【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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