(57)【要約】  【課題】  人間の視覚特性における粒状性といった違和感を与えることなく適切な階調再現処理を施せる画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、コンピュータプログラム、及び、擬似中間調マトリクス作成方法を提供する。  【解決手段】  画像入力装置１を介して入力された画像データは、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、入力階調補正、色補正、黒生成、空間フィルタ処理などの各種の処理がなされた後に階調再現処理部１８に入力される。階調再現処理部１８では、人間の視覚特性（コントラスト感度関数）に基づいたビット配置により、人間の目に違和感がない擬似中間調を表す階調再現処理を実行する。【選択図】      図１
2006005907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成するための階調再現処理を実行する画像処理方法において、
人間の視覚特性に基づいたドット配置により擬似中間調を表すことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成するための階調再現処理を実行する画像処理方法において、
出力画像データが入力画像データの濃度に応じて人間の視覚特性に基づいたドット配置となるように定められた変換データを格納する擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行することを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成するための階調再現処理を実行する画像処理方法において、
出力画像データが入力画像データの濃度に応じて人間の視覚特性に基づいたドット配置となり、さらに色成分毎にドットの開始位置が異なるように定められた変換データを格納する擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行することを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成するための階調再現処理を実行する画像処理方法において、
入力画像データの濃度領域を判定するステップと、人間の視覚特性に基づいたドット配置となるように定められた複数の擬似中間調マトリクスから、判定した濃度領域に応じて１つの擬似中間調マトリクスを選択するステップと、選択した擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行するステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成するための階調再現処理を実行する画像処理方法において、
入力画像データの濃度領域を判定するステップと、人間の視覚特性に基づいたドット配置となり、さらに色成分毎にドットの開始位置が異なるように定められた複数の擬似中間調マトリクスから、判定した濃度領域に応じて１つの擬似中間調マトリクスを選択するステップと、選択した擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行するステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
入力画像データの濃度が、第１の閾値より大きくて、該第１の閾値より大きい第２の閾値以下である場合に、複数のドットを所定方向に連ねてなるドットクラスタが略均等な間隔となるドット配置により擬似中間調を表すことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の画像処理方法。
【請求項７】
入力画像データの濃度が、第１の閾値より大きくて、該第１の閾値より大きい第２の閾値以下である場合に、複数のドットを所定方向に連ねてなるドットクラスタとドットとがそれぞれで略均等な間隔となるドット配置により擬似中間調を表すことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の画像処理方法。
【請求項８】
入力画像データが前記第２の閾値より大きい場合に、複数のドットよりなるドットクラスタを優先順位に基づいた方向に連ねたドット配置により擬似中間調を表すことを特徴とする請求項６または７に記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記ドットクラスタの形状は略楕円状をなすことを特徴とする請求項６乃至８の何れか１つに記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記ドット配置を、コントラスト感度関数に基づいて決めることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１つに記載の画像処理方法。
【請求項１１】
入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理部を備える画像処理装置において、
前記階調再現処理部は、人間の視覚特性に基づいたドット配置により擬似中間調を表すようにしたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】
入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理部を備える画像処理装置において、
前記階調再現処理部は、出力画像データが入力画像データの濃度に応じて人間の視覚特性に基づいたドット配置となるように定められた変換データを格納する擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行するようにしたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１３】
入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理部を備える画像処理装置において、
前記階調再現処理部は、出力画像データが入力画像データの濃度に応じて人間の視覚特性に基づいたドット配置となり、さらに色成分毎にドットの開始位置が異なるように定められた変換データを格納する擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行するようにしたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】
入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理部を備える画像処理装置において、
前記階調再現処理部は、入力画像データの濃度領域を判定する判定手段と、人間の視覚特性に基づいたドット配置となるように定められた複数の擬似中間調マトリクスから、判定した濃度領域に応じて１つの擬似中間調マトリクスを選択する手段と、選択した擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行する手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１５】
入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理部を備える画像処理装置において、
前記階調再現処理部は、入力画像データの濃度領域を判定する判定手段と、人間の視覚特性に基づいたドット配置となり、さらに色成分毎にドットの開始位置が異なるように定められた複数の擬似中間調マトリクスから、判定した濃度領域に応じて１つの擬似中間調マトリクスを選択する手段と、選択した擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行する手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１６】
入力画像データの濃度が、第１の閾値より大きくて、該第１の閾値より大きい第２の閾値以下である場合、複数のドットを所定方向に連ねてなるドットクラスタが略均等な間隔となるドット配置により擬似中間調を表すようにしたことを特徴とする請求項１１乃至１５の何れか１つに記載の画像処理装置。
【請求項１７】
入力画像データの濃度が、第１の閾値より大きくて、該第１の閾値より大きい第２の閾値以下である場合、複数のドットを所定方向に連ねてなるドットクラスタとドットとがそれぞれで略均等な間隔となるドット配置により擬似中間調を表すようにしたことを特徴とする請求項１１乃至１５の何れか１つに記載の画像処理装置。
【請求項１８】
入力画像データが前記第２の閾値より大きい場合、複数のドットよりなるドットクラスタを優先順位に基づいた方向に連ねたドット配置により擬似中間調を表すようにしたことを特徴とする請求項１６または１７に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記ドットクラスタの形状は略楕円状をなすことを特徴とする請求項１１乃至１８の何れか１つに記載の画像処理装置。
【請求項２０】
前記ドット配置は、コントラスト感度関数に基づいて決めるようにしたことを特徴とする請求項１１乃至１９の何れか１つに記載の画像処理装置。
【請求項２１】
請求項１１乃至２０の何れか１つに記載の画像処理装置と、該画像処理装置により生成された出力画像データに応じた画像をシート上に形成する手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
コンピュータに、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、人間の視覚特性に基づいたドット配置により擬似中間調を表すように階調再現処理を実行させるステップを有することを特徴とするコンピュータプログラム。    
【請求項２３】
コンピュータに、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、出力画像データが入力画像データの濃度に応じて人間の視覚特性に基づいたドット配置となるように定められた変換データを格納する擬似中間調マトリクスを用いて、階調再現処理を実行させるステップを有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２４】
コンピュータに、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、出力画像データが入力画像データの濃度に応じて人間の視覚特性に基づいたドット配置となり、さらに色成分毎にドットの開始位置が異なるように定められた変換データを格納する擬似中間調マトリクスを用いて、階調再現処理を実行させるステップを有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２５】
コンピュータに、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、入力画像データの濃度領域を判定させるステップと、
コンピュータに、人間の視覚特性に基づいたドット配置となるように定められた複数の擬似中間調マトリクスから、判定された濃度領域に応じて擬似中間調マトリクスを選択させるステップと、
コンピュータに、選択された擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行させるステップとを有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２６】
コンピュータに、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、入力画像データの濃度領域を判定させるステップと、
コンピュータに、人間の視覚特性に基づいたドット配置となり、さらに色成分毎にドットの開始位置が異なるように定められた複数の擬似中間調マトリクスから、判定された濃度領域に応じて擬似中間調マトリクスを選択させるステップと、
コンピュータに、選択された擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行させるステップとを有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２７】
入力画像データに対して階調再現処理を実行する際に使用される擬似中間調マトリクスを作成する方法において、
入力画像データの濃度に応じて必要なドットの数を計算するステップと、計算した数のドットを配置するステップと、ドット配置を周波数変換するステップと、周波数変換後の結果をコントラスト感度関数により演算するステップと、演算結果と閾値との比較により、前記ドット配置を評価するステップとを有することを特徴とする擬似中間調マトリクス作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像データに階調再現処理を施して中間調の出力画像データを生成する画像処理方法及び画像処理装置、この画像処理装置を備えた画像形成装置、この画像処理装置を実現するためのコンピュータプログラム、並びに、階調再現処理に使用される擬似中間調マトリクスを作成する擬似中間調マトリクス作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル画像に対する階調再現処理の手法として、誤差拡散法、ディザ法、ブルーノイズマスク法などが従来から知られている。誤差拡散法は、注目画素濃度に対し閾値を用いて量子化し、そのときに発生する量子化誤差を未量子化の周辺画素に拡散することにより、マクロ的に階調の再現性を保ちながらビット数を削減した擬似階調再現を行う方法である。また、ディザ法は、予め決められたマトリクスを用いて閾値処理またはテーブル変換処理を行うことにより、マクロ的な擬似階調の再現を行う。また、ブルーノイズマスク法は、広義的にはディザ法の一種に含まれ、入力画像濃度と閾値とを比較することにより、擬似階調の再現を行うものであり、閾値決定の際に低周波成分を持たず高周波成分のみで構成する（ブルーノイズ特性と呼ばれる）ようにする。このブルーノイズマスク法は、ドット配置をブルーノイズ特性とすることで、人間の視覚特性の一特性として公知である高周波成分は知覚し難いという特性を考慮してドット配置を最適化するものである。
【０００３】
このような各種の階調再現処理の手法には、画質及びシステム構成の上で、一長一短があり、各々のシステムに応じて最適な手法を使用している。誤差拡散法には、ワーム、テクスチャ、計算量などの問題がある。ディザ法では、解像度と階調性とのトレードオフの関係、モアレの発生などの問題がある。ブルーノイズマスク法では、ドットを分散して配置可能な濃度領域においては良好な特性を示すことが一般的に知られているが、中濃度付近からドットの重なりが生じ始めるため、全ての濃度範囲にわたってブルーノイズ特性を維持することは不可能であり、粒状性を如何にして軽減させるかが問題である。
【０００４】
このようなブルーノイズマスク法の欠点を解消するための画像処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、画像出力装置の画素再現特性に応じて人間の視覚特性を近似した関数の解像度パラメータの切り替えを行うことと、ＶＴＦ（Visual Transfer Function）が解像度パラメータを持つこととを利用して、画像出力装置の画素径変動に合わせて解像度パラメータを調整して画像出力装置に合わせて最適化している。
【特許文献１】特開２００２−３３７４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、人間の視覚特性としてＶＴＦを用いるだけでは、人間の視覚特性を完全に反映することができず、粒状性を完全に低減することができないという問題がある。また、色成分間でのドットの制御を行っていないため、特にハイライト領域において、各色成分のドットが繋がる現象である色成分間のドットチェーンが発生するという問題がある。
【０００６】
ディザ法、誤差拡散法、ブルーノイズマスク法に代表される欠点を解決するために、ドットの生成が均一かつ等方的になるように、複数のドットシードを配列し、その後ドットシードの周囲にクラスタを成長させる画像処理方法が提案されている（特表２００４−５３１９８２号公報）。しかしながら、この方法では、人間の視覚特性を考慮していないため、粒状感の悪化を完全に低減することはできないという問題がある。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、人間の視覚特性における粒状性といった違和感を与えることなく適切な階調再現処理を施すことができる画像処理方法及び画像処理装置、この画像処理装置を備えた画像形成装置、この画像処理装置を実現するためのコンピュータプログラム、並びに、擬似中間調マトリクス作成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の概要について説明する。本発明では、コントラスト感度関数（ＣＳＦ：Contrast Sensitivity Function)を考慮したドット配置を実現できる階調再現処理を適用する。ＣＳＦは、人間の視覚的認識での空間的な細かさと輝度との関係を示すものであり、網膜から大脳に至る視覚系の特性を表している点で、ＶＴＦよりも人間の視覚特性をより如実に反映させることができる。粒状性はドットの濃さに影響され、同じドット位置であっても、ドットが濃い場合には粒状性が高いと感じ、ドットが薄い場合にはそれほど粒状性が高いとは感じない。そのため、ＣＳＦ（コントラスト感度関数）を用いることにより、粒状性を低減したドット配置が可能となる。
【０００９】
図２１は、あるサンプル画像から測定したＣＳＦ特性（空間周波数と輝度コントラスト感度との関係）を示すグラフである。本発明では、このＣＳＦ特性に基づき、再現する必要がある全ての濃度領域にわたってドット配置を制御して、人間の目に違和感がない階調再現処理を実現する。
【００１０】
本発明に係る画像処理方法は、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成するための階調再現処理を実行する画像処理方法において、人間の視覚特性に基づいたドット配置により擬似中間調を表すことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る画像処理方法は、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成するための階調再現処理を実行する画像処理方法において、出力画像データが入力画像データの濃度に応じて人間の視覚特性に基づいたドット配置となるように定められた変換データを格納する擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る画像処理方法は、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成するための階調再現処理を実行する画像処理方法において、出力画像データが入力画像データの濃度に応じて人間の視覚特性に基づいたドット配置となり、さらに色成分毎にドットの開始位置が異なるように定められた変換データを格納する擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る画像処理方法は、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成するための階調再現処理を実行する画像処理方法において、入力画像データの濃度領域を判定するステップと、人間の視覚特性に基づいたドット配置となるように定められた複数の擬似中間調マトリクスから、判定した濃度領域に応じて１つの擬似中間調マトリクスを選択するステップと、選択した擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行するステップとを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る画像処理方法は、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成するための階調再現処理を実行する画像処理方法において、入力画像データの濃度領域を判定するステップと、人間の視覚特性に基づいたドット配置となり、さらに色成分毎にドットの開始位置が異なるように定められた複数の擬似中間調マトリクスから、判定した濃度領域に応じて１つの擬似中間調マトリクスを選択するステップと、選択した擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行するステップとを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の画像処理方法にあっては、入力画像データに階調再現処理を施す際に、人間の視覚特性を考慮したドット配置としている。よって、コントラストに対する人間の視覚特性に基づいたドット配置が可能となり、人間の目に違和感（アークファクツとしての認識）がない階調再現処理を行える。また、色成分毎にドットの開始位置が異なるようにドットを配置することにより、ハイライト部分でドットチェーンが発生することはない。
【００１６】
本発明に係る画像処理装置は、入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理部を備える画像処理装置において、前記階調再現処理部は、人間の視覚特性に基づいたドット配置により擬似中間調を表すようにしたことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る画像処理装置は、入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理部を備える画像処理装置において、前記階調再現処理部は、出力画像データが入力画像データの濃度に応じて人間の視覚特性に基づいたドット配置となるように定められた変換データを格納する擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る画像処理装置は、入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理部を備える画像処理装置において、前記階調再現処理部は、出力画像データが入力画像データの濃度に応じて人間の視覚特性に基づいたドット配置となり、さらに色成分毎にドットの開始位置が異なるように定められた変換データを格納する擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る画像処理装置は、入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理部を備える画像処理装置において、前記階調再現処理部は、入力画像データの濃度領域を判定する判定手段と、人間の視覚特性に基づいたドット配置となるように定められた複数の擬似中間調マトリクスから、判定した濃度領域に応じて１つの擬似中間調マトリクスを選択する手段と、選択した擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行する手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る画像処理装置は、入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理部を備える画像処理装置において、前記階調再現処理部は、入力画像データの濃度領域を判定する判定手段と、人間の視覚特性に基づいたドット配置となり、さらに色成分毎にドットの開始位置が異なるように定められた複数の擬似中間調マトリクスから、判定した濃度領域に応じて１つの擬似中間調マトリクスを選択する手段と、選択した擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行する手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の画像処理装置にあっては、入力画像データに階調再現処理を施す際に、人間の視覚特性を考慮したドット配置としている。よって、コントラストに対する人間の視覚特性に基づいたドット配置が可能となり、人間の目に違和感がない階調再現処理を行える。また、色成分毎にドットの開始位置が異なるようにドットを配置することにより、ハイライト部分でドットチェーンが発生することはない。
【００２２】
本発明に係る画像処理方法は、入力画像データの濃度が、第１の閾値より大きくて、該第１の閾値より大きい第２の閾値以下である場合に、複数のドットを所定方向に連ねてなるドットクラスタが略均等な間隔となるドット配置により擬似中間調を表すことを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る画像処理装置は、入力画像データの濃度が、第１の閾値より大きくて、該第１の閾値より大きい第２の閾値以下である場合、複数のドットを所定方向に連ねてなるドットクラスタが略均等な間隔となるドット配置により擬似中間調を表すようにしたことを特徴とする。
【００２４】
本発明の画像処理方法及び装置にあっては、入力画像データが第１の閾値より大きくて第２の閾値以下である中間濃度領域である場合、予め定められた方向に連なる複数のドットよりなるドットクラスタを略均等な間隔とする。よって、コントラストに対する人間の視覚特性に基づいたドット配置が可能となり、人間の目に違和感がない階調再現処理を行える。
【００２５】
本発明に係る画像処理方法は、入力画像データの濃度が、第１の閾値より大きくて、該第１の閾値より大きい第２の閾値以下である場合に、複数のドットを所定方向に連ねてなるドットクラスタとドットとがそれぞれで略均等な間隔となるドット配置により擬似中間調を表すことを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る画像処理装置は、入力画像データの濃度が、第１の閾値より大きくて、該第１の閾値より大きい第２の閾値以下である場合、複数のドットを所定方向に連ねてなるドットクラスタとドットとがそれぞれで略均等な間隔となるドット配置により擬似中間調を表すようにしたことを特徴とする。
【００２７】
本発明の画像処理方法及び装置にあっては、入力画像データが第１の閾値より大きくて第２の閾値以下である中間濃度領域である場合、予め定められた方向に連なる複数のドットよりなるドットクラスタとドットとをそれぞれ略均等な間隔とする。よって、コントラストに対する人間の視覚特性に基づいたドット配置が可能となり、人間の目に違和感がない階調再現処理を行える。
【００２８】
本発明に係る画像処理方法は、入力画像データが前記第２の閾値より大きい場合に、複数のドットよりなるドットクラスタを優先順位に基づいた方向に連ねたドット配置により擬似中間調を表すことを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る画像処理装置は、入力画像データが前記第２の閾値より大きい場合、複数のドットよりなるドットクラスタを優先順位に基づいた方向に連ねたドット配置により擬似中間調を表すようにしたことを特徴とする。
【００３０】
本発明の画像処理方法及び装置にあっては、入力画像データが第２の閾値より大きい高濃度領域である場合、予め定められる優先順位に基づいた方向に連なる複数のドットよりなるドットクラスタを略均等な間隔とする。よって、コントラストに対する人間の視覚特性に基づいたドット配置が可能となり、人間の目に違和感がない階調再現処理を行える。      
【００３１】
本発明に係る画像処理方法は、前記ドットクラスタの形状は略楕円状をなすことを特徴とする。
【００３２】
本発明に係る画像処理装置は、前記ドットクラスタの形状は略楕円状をなすことを特徴とする。
【００３３】
本発明の画像処理方法及び装置にあっては、ドットクラスタの形状を楕円状を基本とした構成とする。よって、コントラストに対する人間の視覚特性に基づいたドット配置が可能となり、人間の目に違和感がない階調再現処理を行える。
【００３４】
本発明に係る画像処理方法は、前記ドット配置を、コントラスト感度関数に基づいて決めることを特徴とする。
【００３５】
本発明に係る画像処理装置は、前記ドット配置は、コントラスト感度関数に基づいて決めるようにしたことを特徴とする。
【００３６】
本発明の画像処理方法及び装置にあっては、階調再現処理のドット配置を決定する関数として、人間の視覚特性を反映させることができるコントラスト感度関数（ＣＳＦ）を用いる。よって、人間の目に違和感がない階調再現処理を行える。
【００３７】
本発明に係る画像形成装置は、上述した画像処理装置と、該画像処理装置により生成された出力画像データに応じた画像をシート上に形成する手段とを備えることを特徴とする。
【００３８】
本発明の画像形成装置にあっては、入力画像データに階調再現処理を施す際に、人間の視覚特性を考慮したドット配置とする画像処理装置を備えている。よって、コントラストに対する人間の視覚特性を考慮したドット配置が可能となり、人間の目に違和感がない階調再現処理を行え、この結果、高品質の出力画像データが得られる。
【００３９】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、人間の視覚特性に基づいたドット配置により擬似中間調を表すように階調再現処理を実行させるステップを有することを特徴とする。
【００４０】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、出力画像データが入力画像データの濃度に応じて人間の視覚特性に基づいたドット配置となるように定められた変換データを格納する擬似中間調マトリクスを用いて、階調再現処理を実行させるステップを有することを特徴とする。
【００４１】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、出力画像データが入力画像データの濃度に応じて人間の視覚特性に基づいたドット配置となり、さらに色成分毎にドットの開始位置が異なるように定められた変換データを格納する擬似中間調マトリクスを用いて、階調再現処理を実行させるステップを有することを特徴とする。
【００４２】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、入力画像データの濃度領域を判定させるステップと、コンピュータに、人間の視覚特性に基づいたドット配置となるように定められた複数の擬似中間調マトリクスから、判定された濃度領域に応じて擬似中間調マトリクスを選択させるステップと、コンピュータに、選択された擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行させるステップとを有することを特徴とする。
【００４３】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、入力画像データから擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、入力画像データの濃度領域を判定させるステップと、コンピュータに、人間の視覚特性に基づいたドット配置となり、さらに色成分毎にドットの開始位置が異なるように定められた複数の擬似中間調マトリクスから、判定された濃度領域に応じて擬似中間調マトリクスを選択させるステップと、コンピュータに、選択された擬似中間調マトリクスを用いて階調再現処理を実行させるステップとを有することを特徴とする。      
【００４４】
本発明のコンピュータプログラムにあっては、コントラストに対する人間の視覚特性を考慮したドット配置を用いた階調再現処理を入力画像データに施す動作をコンピュータに実行させる。よって、このような画像処理方法が汎用的なものとなる。
【００４５】
本発明に係る擬似中間調マトリクス作成方法は、入力画像データに対して階調再現処理を実行する際に使用される擬似中間調マトリクスを作成する方法において、入力画像データの濃度に応じて必要なドットの数を計算するステップと、計算した数のドットを配置するステップと、ドット配置を周波数変換するステップと、周波数変換後の結果をコントラスト感度関数により演算するステップと、演算結果と閾値との比較により、前記ドット配置を評価するステップとを有することを特徴とする。
【００４６】
本発明の擬似中間調マトリクス作成方法にあっては、人間の目に違和感がない階調再現処理を行えるための擬似中間調マトリクスが得られる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明の画像処理方法及び装置では、入力画像データに階調再現処理を施す際に、人間の視覚特性を考慮したドット配置とするようにしたので、コントラストに対する人間の視覚特性に基づいたドット配置が可能となり、人間の目に違和感がない階調再現処理を行うことができる。また、色成分毎にドットの開始位置が異なるようにドットの配置を考慮するようにしたので、ハイライト部分でのドットチェーンの発生を抑制することができ、良好な階調再現を実現できる。
【００４８】
本発明の画像処理方法及び装置では、入力画像データが第１の閾値より大きくて第２の閾値以下である中間濃度領域である場合、予め定められた方向に連なる複数のドットよりなるドットクラスタを略均等な間隔とするようにしたので、コントラストに対する人間の視覚特性に基づいたドット配置が可能となり、人間の目に違和感がない階調再現処理を行うことができる。
【００４９】
本発明の画像処理方法及び装置では、入力画像データが第１の閾値より大きくて第２の閾値以下である中間濃度領域である場合、予め定められた方向に連なる複数のドットよりなるドットクラスタとドットとをそれぞれ略均等な間隔とするようにしたので、コントラストに対する人間の視覚特性に基づいたドット配置が可能となり、人間の目に違和感がない階調再現処理を行うことができる。
【００５０】
本発明の画像処理方法及び装置では、入力画像データが第２の閾値より大きい高濃度領域である場合、予め定められる優先順位に基づいた方向に連なる複数のドットよりなるドットクラスタを略均等な間隔とするようにしたので、コントラストに対する人間の視覚特性に基づいたドット配置が可能となり、人間の目に違和感がない階調再現処理を行うことができる。
【００５１】
本発明の画像処理方法及び装置では、ドットクラスタの形状が略楕円状をなすようにしたので、コントラストに対する人間の視覚特性に基づいたドット配置が可能となり、人間の目に違和感がない階調再現処理を行うことができる。
【００５２】
本発明の画像処理方法及び装置では、ＣＳＦに基づいてドット配置を決めるようにしたので、人間の目に違和感がない階調再現処理を行うことができる。
【００５３】
本発明の画像形成装置では、入力画像データに階調再現処理を施す際に、人間の視覚特性を考慮したドット配置とする画像処理装置を備えるようにしたので、コントラストに対する人間の視覚特性を考慮したドット配置が可能となり、人間の目に違和感がない階調再現処理を行うことができ、この結果、高品質の出力画像データを得ることができる。
【００５４】
本発明のコンピュータプログラムでは、コントラストに対する人間の視覚特性を考慮したドット配置を用いた階調再現処理を入力画像データに施す動作をコンピュータに実行させるようにしたので、このような画像処理方法を汎用的なものとすることができる。
【００５５】
本発明の擬似中間調マトリクス作成方法では、入力画像データの濃度に応じて必要なドットの数を計算し、計算した数のドットを配置し、そのドット配置を周波数変換し、周波数変換後の結果をＣＳＦにより演算し、その演算結果と閾値とを比較してドット配置を評価するようにしたので、人間の目に違和感がない階調再現処理を行えるための擬似中間調マトリクスを作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の内部構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る画像形成装置は、画像入力装置１、画像処理装置２、及び画像出力装置３により構成される。
【００５７】
画像入力装置１は、例えばスキャナ装置により構成されており、原稿に対して読取用の光を照射する光源、ＣＣＤ（Charge Coupled Device)ラインセンサ等を備えている。画像入力装置１は、原稿から反射されてきた光をＲ，Ｇ，Ｂ（Ｒ：赤，Ｇ：緑，Ｂ：青）に色分解した電気信号に変換し、カラー画像信号（ＲＧＢ反射率信号）を取得し、取得したＲＧＢ反射率信号を画像処理装置２へ送出する。画像処理装置２は、アナログ／デジタル変換部１１（以下、Ａ／Ｄ変換部１１と称する）、シェ−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、空間フィルタ処理部１７、及び、階調再現処理部１８を有する。
【００５８】
Ａ／Ｄ変換部１１は、画像入力装置１から与えられるアナログ形式のＲＧＢ反射率信号をデジタル形式の信号に変換する。シェ−ディング補正部１２は、Ａ／Ｄ変換されたＲＧＢ反射率信号に対してシェ−ディング補正処理を施す。シェ−ディング補正処理は、画像入力装置１の照明系、結像系、及び撮像系の構成に起因して画像信号に生じる各種の歪みを取り除くために行われる。入力階調補正部１３は、シェ−ディング補正処理が施されたＲＧＢ反射率信号に対してカラーバランス処理を施すと共に、画像処理に適した濃度信号に変換する処理及びＣＭＹ（Ｃ：シアン，Ｍ：マゼンタ，Ｙ：イエロ）信号への変換処理（ＲＧＢデータからなる入力画像データを補色反転してＣＭＹデータを求める処理）を実行する。
【００５９】
領域分離処理部１４は、入力階調補正部１３から出力されたＣＭＹ信号に基づき、領域分離処理を行う。即ち、領域分離処理部１４は、文字及び写真混在原稿における特に黒文字または色文字の再現性を高めるために、また写真領域では階調性を高めるために、入力画像の中の各画素を文字領域，写真領域，網点領域の何れかに分離する。そして、領域分離処理部１４は、この分離結果に基づき、画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を、黒生成／下色除去部１６、空間フィルタ処理部１７、及び階調再現処理部１８へ出力すると共に、入力階調補正部１３からのＣＭＹの濃度信号をそのまま色補正部１５へ出力する。
【００６０】
色補正部１５は、色再現の忠実化実現のために、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、及び、原稿と複写物（出力画像）との間のカラーマッチング処理を行い、補正後のデータを黒生成／下色除去部１６へ出力する。
【００６１】
黒生成／下色除去部１６は、領域分離処理部１４にて黒文字として抽出された画像領域に対して黒生成量を高く調整し、写真領域として抽出された画像領域に対して黒生成量をその画像処理に応じて適量に調整して、ＣＭＹの３色信号をＣＭＹＫ（Ｋ：ブラック）の４色信号に変換して、空間フィルタ処理部１７へ出力する。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、出力されるデータをＣ′，Ｍ′，Ｙ′、Ｋ′、ＵＣＲ（Under Color Removal)率をα（０＜α＜１）とした場合、具体的な黒生成／下色除去処理は下記式（１）〜（４）のようになる。
Ｋ′＝ｆ｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）｝  …（１）
Ｃ′＝Ｃ−αＫ′                  …（２）
Ｍ′＝Ｍ−αＫ′                  …（３）
Ｙ′＝Ｙ−αＫ′                  …（４）
【００６２】
空間フィルタ処理部１７は、黒生成／下色除去部１６で得られたＣＭＹＫ画像データに対して、デジタルフィルタを用いた空間フィルタ処理を施し、画像の空間周波数特性を補正することにより、画像出力装置３での出力画像のボケまたは粒状性劣化を生じることを防止する。例えば、文字及び写真混在原稿における特に黒文字等の再現性を高めるために、領域分離処理部１４にて黒文字として抽出された画像領域に対して、空間フィルタ処理における鮮鋭度強調処理で高域周波数の強調量を大きくする。一方、領域分離処理部１４にて写真領域（網点を含む）として抽出された画像領域に対しては、空間フィルタ処理において、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理を施す。
【００６３】
階調再現処理部１８は、例えば画像出力装置３の記録濃度特性を考慮したルックアップテーブル（ＬＵＴ：Lookup Table）を用いて２値または多値のテーブル変換処理または閾値処理を行う。この際、領域分離処理部１４からの領域識別信号に基づき、文字部では小さいマトリクスを用い、文字以外の領域では大きいマトリクスを用いてテーブルデータの切り替えを行い、最適な２値化処理または多値化処理を行うことも可能である。
【００６４】
このような各種の処理が施された画像データは、一旦記憶手段に記憶され、所定のタインミングで画像出力装置３へ読み出される。画像出力装置３は、電子写真方式の印字部、インクジェット方式の印字部等を備えており、用紙、ＯＨＰフィルム等のシート上に画像を形成する手段として機能する。なお、以上の動作は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit)により制御される。
【００６５】
図２は、階調再現処理部１８の構成の一例を示す概略図である。階調再現処理部１８は、データ変換用のテーブル（変換テーブル、変換データ）として、文字データの変換に使用するＣ用濃度変換テーブル１８ａ，Ｍ用濃度変換テーブル１８ｂ，Ｙ用濃度変換テーブル１８ｃ，Ｋ用濃度変換テーブル１８ｄと、文字以外のデータの変換に使用するＣ用濃度変換テーブル１８ｅ，Ｍ用濃度変換テーブル１８ｆ，Ｙ用濃度変換テーブル１８ｇ，Ｋ用濃度変換テーブル１８ｈとを有する。階調再現処理部１８は、これらの各種の濃度変換テーブルを用いて、空間フィルタ処理部１７から入力される信号（データＣ″，Ｍ″，Ｙ″，Ｋ″）を出力用の信号（データＣout,Ｍout,Ｙout,Ｋout)に変換して、変換後の信号を画像出力装置３へ出力する。なお、このような各種の濃度変換テーブルは、後述するような手順に従って予めコンピュータを用いて作成しておく。
【００６６】
以下、本発明による濃度変換テーブルの作成方法について説明する。まず、単色での濃度変換テーブルの作成方法について、その作成手順を示す図３のフローチャートに基づき説明する。図３に示す各動作は、図示しないＣＰＵにより実行される。なお、以下の例では、テーブル変換用のデータを作成する方法について説明するが、同様の手法を用いることで閾値テーブルも作成可能であるため、閾値テーブルを用いて階調再現処理を実現することも可能である。
【００６７】
まず、入力濃度を０に設定し、変換テーブルのマトリクスサイズをシステムに応じて最適値に設定する（ステップＳ１）。以下の例では、１２８×１２８のサイズを用いて説明するが、システムに応じて、マトリクスサイズを大きくしたり小さくしたりすることは可能である。
【００６８】
入力濃度を１だけインクリメントした後（ステップＳ２）、入力濃度と変換テーブルのマトリクスサイズとに応じて、オンにする必要があるドット数を計算する（ステップＳ３）。必要なドット数は、入力濃度が０である場合に使用するドット数を０個、入力濃度が２５５である場合に使用するドット数を１６３８４（＝１２８×１２８）個として、この間を均等に分割して、入力濃度と必要なドット数との関係を求めることができるが、ドットゲインの影響を考慮してドット数の増減を調整することも可能である。なお、本例では、２値の場合について説明するが、多値の場合も容易に拡張可能であることは明らかである。
【００６９】
入力濃度に対応した変換テーブルを作成するために、入力濃度と所定の閾値ＴＨ１及びＴＨ２とを比較する（ステップＳ４，Ｓ５）。ＴＨ１は、ドット総数の２５〜５０％程度までの値をシステムに応じて選択できるが、一般的な２値のシステムの場合、ドット配置が斜め４５度の角度であってもドットが隣接するとドットゲインの影響でドットが繋がることを考慮して、ＴＨ１はドット総数の２５％である４０９６とする。また、ＴＨ２は、ドット総数の３５％である５７３５とする。
【００７０】
入力濃度と変換テーブルのマトリクスサイズとの関係において、入力濃度が閾値ＴＨ１（例えば、８５）以下である場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、つまり低濃度領域である場合、ドット同士が繋がらないドット配置が可能であり、ドット間の距離が略均等になるようにドットを配置する（ステップＳ６）。図４は、１０×１０のマトリクスでドットが隣接しないようにドットを配置した一例（低濃度領域でのドット配置の一例）を示している。
【００７１】
入力濃度と変換テーブルのマトリクスサイズとの関係において、入力濃度が閾値ＴＨ１より大きく（Ｓ４：ＮＯ）ＴＨ２（例えば、１７０）以下である場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、つまり中濃度領域である場合、必要なドット数から均等に配置可能な最大のドット数を減算し、その余りの数分だけ２ドットクラスタを用い、その角度が４５度または１３５度になって間隔が略均等になるようにクラスタを配置した後、残りのドットをドット間の距離が略均等になるように配置する（ステップＳ７）。図５は、１０×１０のマトリクスで３ドット以上が同一方向に隣接しないようにドットを配置した一例（中濃度領域でのドット配置の一例）を示している。図５において、５ａは角度が４５度の２ドットクラスタを表し、５ｂは角度が１３５度の２ドットクラスタを表している。
【００７２】
入力濃度と変換テーブルのマトリクスサイズとの関係において、入力濃度が閾値ＴＨ２より大きい場合（Ｓ５：ＮＯ）、つまり高濃度領域である場合、２ドットを隣接配置するだけでは全てのドットを均等に配置することができないため、クラスタを構成するドット数を３ドット，４ドットと順次増やしていくと共に、そのクラスタを４５度または１３５度の角度になる配置を優先し、次第に０度または９０度の角度になる配置も行っていくようにドットを配置する（ステップＳ８）。図６は、１０×１０のマトリクスで３ドットクラスタ，４ドットクラスタを用いてドットを配置した一例（高濃度領域でのドット配置の一例）を示している。図６において、６ａは角度が１３５度の３ドットクラスタを表し、６ｂは角度が４５度の４ドットクラスタを表し、６ｃは角度が０度及び９０度の３ドットクラスタを表している。
【００７３】
次いで、ドット配置が完了した各入力濃度について、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）などを用いて、ドットの配置情報を周波数ドメイン情報に変換する（ステップＳ９）。そして、ドット配置による周波数ドメイン情報をＣＳＦ特性で評価して、その評価の良否を判断する（ステップＳ１０）。図７は、この周波数ドメイン上でのドット配置のＣＳＦ評価の例を示す図である。周波数ドメイン情報と規格化したＣＳＦ特性とを周波数成分毎に乗算して、その乗算結果を得る。そして、この乗算結果の中で閾値よりも大きい成分があるか否かを判定し、ない場合には良好な評価と判断し、閾値よりも大きい成分がある場合には、不良な評価と判断する。乗算結果の各周波数成分について閾値評価を行う際、閾値よりも大きい周波数成分は、その周波数ドメイン情報がＣＳＦ特性よりも大きいことを意味する。即ち、人間の視覚特性として目に付き易く、粒状性が高いと感じ易いことを意味する。
【００７４】
良好な評価と判断したときには（Ｓ１０：ＹＥＳ）、動作がステップＳ１１に進み、不良な評価と判断したときには（Ｓ１０：ＮＯ）、動作がＳ３に戻って、ドットの再配置を行う。図８は、このような評価例とドットの再配置とを示す図である。図８（ａ）は低濃度領域（入力濃度Ｉ≦ＴＨ１）の場合を表しており、良好な評価であって、ドットの再配置は行われない。図８（ｂ）は中濃度領域（ＴＨ１＜入力濃度Ｉ≦ＴＨ２）の場合を表しており、良好な評価であって、ドットの再配置は行われない。図８（ｃ）は高濃度領域（ＴＨ２＜入力濃度Ｉ）の場合を表しており、乗算結果の中で閾値よりも大きい成分（図中Ａの部分）があるため、不良なＣＳＦ評価となり、ドットの再配置（ドットパターンの変更）を行っている。
【００７５】
入力濃度が２５５であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。２５５でない場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、動作がＳ２に戻って、Ｓ２〜Ｓ１０の動作を繰り返して、次の入力濃度におけるドットの配置を設定する。入力濃度が２５５に達した場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、全ての入力濃度に対してドット配置を設定したので、動作が終了する。
【００７６】
以上のような処理を実施することにより、単色でのドット配置の最適化を行うことができる。ところで、ハイライト領域において、図９に示すように各色成分（Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロ），Ｋ（ブラック））のドットが近接して配置されている場合には、ドットチェーンが発生することが考えられる。そこで、このようなドットチェーンが発生しないように、各色成分のドットの開始位置を異ならせるようにした濃度変換テーブルの作成例について、以下に説明する。
【００７７】
図１０及び図１１は．ハイライト部分を含めた濃度変換テーブルの作成手順を示すフローチャートである。なお、図１０及び図１１において、図３と同一の動作を行うステップには、図３と同一のステップ番号を付して、それらの説明は省略する。
【００７８】
まず、入力濃度を０に設定し、変換テーブルのマトリクスサイズをシステムに応じて最適値に設定する（Ｓ１）。マトリクスを４分割して、分割された各マトリクスに対応する色を決定する（ステップＳ２１）。マトリクスサイズが１２８×１２８サイズである場合、２５６段階の濃度（０〜２５５）における濃度１に対して６４（＝１２８×１２８÷２５６）個のドットを配置することになる。均等にドットを配置することにした場合、図１２に示すように、１６×１６画素に付き１個のドットが配置される。
【００７９】
入力濃度を１だけインクリメントした後（Ｓ２）、入力濃度が１であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。入力濃度が１である場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、図１３に示すように、分割されたマトリクスの中央に入力濃度１のドット（ドットＮｏ．１）を配置する（ステップＳ２３）。
【００８０】
入力濃度が１でない場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、入力濃度が２であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。入力濃度が２である場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、入力濃度２についてドットを配置する方向を決めて、各色成分の入力濃度２のドット（ドットＮｏ．２）を配置する（ステップＳ２５）。一例として、図１３に示すように、シアン，マゼンタ，イエロ，ブラックの各色成分につき隣り合うドットＮｏ．１間の最短距離を１とした場合に、ドットＮｏ．１に対して略−４５度、略１／３の距離にドットＮｏ．２を配置する。なお、角度は、ドットＮｏ．１に対して水平方向右側を０度とする。
【００８１】
入力濃度が２でない場合には（Ｓ２４：ＮＯ）、入力濃度が３であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。入力濃度が３である場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、入力濃度３についてドットを配置する方向を決めて、各色成分の入力濃度３のドット（ドットＮｏ．３）を配置する（ステップＳ２７）。一例として、図１３に示すように、シアン，マゼンタ，イエロ，ブラックの各色成分について、ドットＮｏ．１に対して略−４５度、略２／３の距離にドットＮｏ．３を配置する。
【００８２】
図１３の例では、１２８×１２８のマトリクスにおいては、２５６段階の濃度（０〜２５５）における濃度１に対してドットが１個配置される最小のマトリクスと考えることができる１６×１６サイズのマトリクスを、色成分を考慮した上で４分割された小領域にそれぞれシアン−ブラック、マゼンタ−イエロのドットが配置されている例を示している。この色成分の組み合わせは、特にこの例に限るものではなく、色成分に無関係にドット間の概略距離が保てていれば、その他の組み合わせであっても良い。
【００８３】
図１４は、各色成分のドットの他の配置例を示す図である。入力濃度２のドット（ドットＮｏ．２）については、シアン，マゼンタ，イエロ，ブラックの各色成分につき、ドットＮｏ．１に対して略１３５度、略１／３の距離に配置する。次いで、入力濃度３のドット（ドットＮｏ．３）については、シアン，マゼンタ，イエロ，ブラックの各色成分につき、ドットＮｏ．１に対して略４５度、略１／３の距離に配置する。図１４は、ドットを配置する角度を分かり易くするために、図１３に示すドットＮｏ．１の位置をＸ，Ｙ方向に適宜シフトさせたものであるが、特に、開始位置の指定場所、色成分の配置位置の組み合わせは図１４の例に限定される必要はなく、上述したように各色間のドットＮｏ．１の概略距離を保てる場合には、適宜変更することが可能である。
【００８４】
色成分毎にドットの開始位置が異なるようにドットの配置を考慮するようにしており、ハイライト部分でドットチェーンが発生することを抑制できる。
【００８５】
以上のように、一旦ドットクラスタを形成ずるドットの開始位置を決定した後は、図３と同様な図１１でのフローチャートに従って、ドットの配置特性をＣＳＦ特性で評価しながら濃度変換テーブルを作成することにより、視覚的に良好な階調再現を実現することができる。
【００８６】
図１５は、濃度変換テーブルを用いた階調再現処理部１８における階調再現処理の第１の動作手順を示すフローチャートである。領域分離処理部１４からの領域識別信号に応じて、文字用テーブルまたは文字以外用テーブルを選択する（ステップＳ３１）。次いで、入力濃度に基づいて使用するテーブルデータを選択する（ステップＳ３２）。選択したテーブルデータを用いて、データＣ″，Ｍ″，Ｙ″，Ｋ″をデータＣout,Ｍout,Ｙout,Ｋout に変換する（ステップＳ３３）。
【００８７】
入力画像データを文字・網点・写真（連続階調領域）に分離する方法としては、例えば「画像電子学会研究会予稿９０−０６−０４」に記載されている方法を用いることができる。以下にその方法の詳細を説明する。注目画素を中心としたＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは自然数）画素のブロック内で以下のような判定を行い、その判定結果を注目画素の領域識別信号とする。
【００８８】
（ｉ）ブロック内の中央の９画素に対して信号レベルの平均値（Ｄave ）を求め、その平均値を用いてブロック内の各画素を２値化する。また、最大画素信号レベル（Ｄmax ）及び最小画素信号レベル（Ｄmin ）も同時に求める。
（ii）網点領域では、小領域における画像信号の変動が大きいこと、及び背景に比べて濃度が高いことを利用して、網点領域を識別する。２値化されたデータに対して主走査，副走査方向でそれぞれ０から１への変化点数、１から０への変化点数を求めて、それぞれＫH ，ＫV とし、閾値ＴH ，ＴV と比較する。また、背景との誤判定を防ぐために、Ｄmax −Ｄave ，Ｄave −Ｄmin を、閾値Ｂ1 ，Ｂ2 と比較する。そして、具体的に以下のようにして、網点領域と非網点領域とを識別する。
ＫH ＞ＴH かつＫV ＞ＴV かつＤmax −Ｄave ＞Ｂ1 
かつＤave −Ｄmin ＞Ｂ2 である場合…網点領域
上記条件以外の場合…非網点領域
（iii)文字領域では、最大画素信号レベルと最小画素信号レベルとの差が大きく、濃度も高いと考えられるため、文字領域の識別を次のように行う。非網点領域と識別された領域における最大画素信号レベル（Ｄmax ），最小画素信号レベル（Ｄmin ）及びそれらの差分（Ｄsub ）を閾値ＰA ，ＰB ，ＰC と比較する。具体的に以下のようにして、文字領域と写真領域とを識別する。
Ｄmax ＞ＰA またはＤmin ＜ＰB またはＤsub ＞ＰC である場合…文字領域
上記条件以外の場合…写真領域
【００８９】
階調再現処理部１８では、文字領域と判定された画像データに対しては文字用テーブルが選択され、網点領域または写真領域と判定された画像データに対しては文字以外用テーブルが選択される。
【００９０】
Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ夫々に１つの擬似中間調マトリクスが定められ、各色成分毎に階調再現処理が行われる。以下の説明では、擬似中間調マトリクスの要素をテーブルデータとし、擬似中間調マトリクスのサイズを１２８×１２８とする。図１６は、擬似中間調マトリクスの使用状態を示す図である。画像の各画素データをＡ１，Ａ２，Ａ３，…とし、擬似中間調マトリクスの各テーブルデータをａ１，ａ２，ａ３，…とする。まず、画素データＡ１については、擬似中間調マトリクスのテーブルデータａ１を用いて出力画像データ（ドットのオンまたはオフ）に変換する。次に、画素データＡ２についてテーブルデータａ２を用いて出力画像データに変換する。擬似中間調マトリクスの行サイズが１２８であるので、画素データＡ１２９については、テーブルデータａ１を再度利用して変換する。１行目の画像データの処理が終了した後、２行目の画素データＢ１については、テーブルデータｂ１を用いて変換する。このように、擬似中間調マトリクスを繰り返し用いて階調再現処理を行う。
【００９１】
実施の形態１の変形例．
この変形例は、入力画像データの濃度領域を判定し、その判定結果に応じて、３種類の擬似中間調マトリクス（変換テーブル）から１つの擬似中間調マトリクス（変換テーブル）を選択し、選択した擬似中間調マトリクス（変換テーブル）を用いて階調再現処理を行う。
【００９２】
図１７は、階調再現処理部１８の構成の他の例を示す概略図である。階調再現処理部１８は、入力画像データの濃度領域を判定する濃度領域判定部（濃度領域を判定する判定手段）４１と、データ変換用のテーブル（変換テーブル）として、文字データの変換に使用する高濃度領域変換テーブル４２ａ，中濃度領域変換テーブル４２ｂ，低濃度領域変換テーブル４２ｃ、及び、文字以外のデータの変換に使用する高濃度領域変換テーブル４２ｄ，中濃度領域変換テーブル４２ｅ，低濃度領域変換テーブル４２ｆとを有する。なお、これらの高濃度領域変換テーブル４２ａ，４２ｄ、中濃度領域変換テーブル４２ｂ，４２ｅ、低濃度領域変換テーブル４２ｃ，４２ｆには何れも、Ｃ用濃度変換テーブル，Ｍ用濃度変換テーブル，Ｙ用濃度変換テーブル，Ｋ用濃度変換テーブルが格納されている。階調再現処理部１８は、これらの各種の変換テーブルを用いて、空間フィルタ処理部１７から入力される信号（データＣ″，Ｍ″，Ｙ″，Ｋ″）を出力用の信号（データＣout,Ｍout,Ｙout,Ｋout)に変換して、変換後の信号を画像出力装置３へ出力する。
【００９３】
図１８は、濃度変換テーブルを用いた階調再現処理部１８における階調再現処理の第２の動作手順を示すフローチャートである。領域分離処理部１４からの領域識別信号に応じて、文字用テーブルまたは文字以外用テーブルを選択する（ステップＳ４１）。次に、濃度領域判定部４１にて入力画像データの濃度領域を判定し、濃度判定信号（高濃度領域，中濃度領域，低濃度領域の何れかを示す信号）を出力する（ステップＳ４２）。なお、このＳ４１，Ｓ４２の動作は、並列的に行ってもよい。濃度判定信号に基づき、濃度領域に対応する擬似中間調マトリクスを選択する（ステップＳ４３）。この処理は、濃度領域に応じて１つの擬似中間調マトリクスを選択する手段であるＣＰＵにより行われる。次いで、入力濃度に基づいて使用するテーブルデータを選択する（ステップＳ４４）。選択したテーブルデータを用いて、データＣ″，Ｍ″，Ｙ″，Ｋ″をデータＣout,Ｍout,Ｙout,Ｋout に変換する（ステップＳ４５）。
【００９４】
実施の形態２．
実施の形態１では、画像形成装置に本発明の画像処理装置を適用した形態について説明したが、プリンタ・ドライバをコンピュータに備えるようにしても良い。図１９は、このような画像処理システムの構成を示すブロック図である。プリンタ・ドライバ２０は、上述したような階調再現処理などの各種の処理を実行する処理実行部２１と、画像データをプリンタ言語（ＰＪＬ：Printer Job Language）に翻訳するプリンタ言語翻訳部２２とを有する。
【００９５】
スキャナ等の画像入力装置１から取り込んだ画像データに対して、処理実行部２１にて、領域分離処理、色補正処理、黒生成／下色除去処理、空間フィルタ処理、階調再現処理をアプリケーションソフトウェアとして実施し、処理後の画像データをプリンタ等の画像出力装置３へ入力するように構成している。処理実行部２１から出力された処理後の画像データは、プリンタ言語翻訳部２２でプリンタ言語に変換され、通信ポートドライバ２３，通信ポート２４を介して画像出力装置３へ出力され、画像データに応じた画像が記録される。
【００９６】
実施の形態３．
また、上述した本発明の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムを、コンピュータ読み取りが可能な記録媒体に記録するようにしておいても良い。この場合には、本発明の画像処理方法を行うコンピュータプログラム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。
【００９７】
図２０は、本発明に係るコンピュータプログラムをインストールすることにより構築される画像処理システムの構成を示す図である。図中３２は、パーソナルコンピュータ，ワークステーション等の情報処理装置であり、情報処理装置３２には、フラットヘッドスキャナ，フィルムスキャナ，デジタルカメラ等の画像入力装置３１、用紙，ＯＨＰフィルム等のシート上に画像を形成する手段を備えたインクジェットプリンタ，レーザプリンタ等の画像形成装置３３、ＣＲＴディスプレイ，液晶ディスプレイ等の画像表示装置３４等の周辺機器が接続されている。
【００９８】
情報処理装置３２は、本発明に係るコンピュータプログラムを記録したＦＤ，ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体３５からコンピュータプログラムを読み取るためのＦＤドライブ，ＣＤ−ＲＯＭドライブのような読取装置を備えている。この読取装置によって読み取られたコンピュータプログラムは情報処理装置３２内の所定の記憶領域に格納される。情報処理装置３２の図示しないＣＰＵは、この記憶領域からコンピュータプログラムをロードして実行することにより、上述したような画像処理方法（階調再現処理）を実現する。
【００９９】
このような構成とすることにより、本発明の画像処理方法をユーザの好みに応じて用いることが可能となる。例えば、本発明の画像処理方法をこの画像処理システムで実行する場合、閾値の設定を任意に変更することが容易になり、また、画像表示装置３４に表示される結果に応じて設定し直すなど、ユーザの好みに応じた処理が可能となる。閾値を変更する際には、キーボード３６を用いて直接数値を入力したり、マウス３７にて閾値を表すシンボルをドラッグしたりする。
【０１００】
コンピュータプログラムを記録する記録媒体３５としては、上述したＦＤ，ＣＤ−ＲＯＭの他に、ＭＯ，ＭＤ，ＤＶＤ等の光ディスク、ハードディスクのような磁気記録媒体、ＩＣカード，メモリカード，光カード等のカード型記録媒体、マスクＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory），ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory ），フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリの利用も可能である。
【０１０１】
また、情報処理装置３２が、通信ネットワークを介してサーバ装置等に接続するための通信手段としてモデム等を備えている場合には、サーバ装置に予め本発明のコンピュータプログラムを格納させておき、このサーバ装置からコンピュータプログラムをダウンロードし、情報処理装置３２内にインストールする構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の内部構成を示すブロック図である。
【図２】階調再現処理部の構成の一例を示す概略図である。
【図３】濃度変換テーブルの作成手順を示すフローチャートである。
【図４】低濃度領域でのドット配置の一例を示す図である。
【図５】中濃度領域でのドット配置の一例を示す図である。
【図６】高濃度領域でのドット配置の一例を示す図である。
【図７】周波数ドメイン上でのドット配置のＣＳＦ評価の例を示す図である。
【図８】ＣＳＦ評価例とドットの再配置とを示す図である。
【図９】カラーの中間調パターンの一例を示す図である。
【図１０】ハイライト部分を含めた濃度変換テーブルの作成手順を示すフローチャートである。
【図１１】ハイライト部分を含めた濃度変換テーブルの作成手順を示すフローチャートである。
【図１２】各色成分のドットの開始位置の一例を示す図である。
【図１３】ハイライト部分での各色成分のドットの配置の一例を示す図である。
【図１４】ハイライト部分での各色成分のドットの配置の他の例を示す図である。
【図１５】階調再現処理の第１の動作手順を示すフローチャートである。
【図１６】擬似中間調マトリクスの使用状態を示す図である。
【図１７】階調再現処理部の構成の他の例を示す概略図である。
【図１８】階調再現処理の第２の動作手順を示すフローチャートである。
【図１９】実施の形態２における画像処理システムの構成を示すブロック図である。
【図２０】実施の形態３における画像処理システムの構成を示す図である。
【図２１】ＣＳＦ特性（空間周波数と輝度コントラスト感度との関係）を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０３】
１  画像入力装置
２  画像処理装置
３  画像出力装置
１１  アナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）
１２  シェ−ディング補正部
１３  入力階調補正部
１４  領域分離処理部
１５  色補正部
１６  黒生成／下色除去部
１７  空間フィルタ処理部
１８  階調再現処理部
３５  記録媒体
４１  濃度領域判定部
【図１】
2006005907.tif 000003
【図２】
2006005907.tif 000004
【図３】
2006005907.tif 000005
【図４】
2006005907.tif 000006
【図５】
2006005907.tif 000007
【図６】
2006005907.tif 000008
【図７】
2006005907.tif 000009
【図８】
2006005907.tif 000010
【図９】
2006005907.tif 000011
【図１０】
2006005907.tif 000012
【図１１】
2006005907.tif 000013
【図１２】
2006005907.tif 000014
【図１３】
2006005907.tif 000015
【図１４】
2006005907.tif 000016
【図１５】
2006005907.tif 000017
【図１６】
2006005907.tif 000018
【図１７】
2006005907.tif 000019
【図１８】
2006005907.tif 000020
【図１９】
2006005907.tif 000021
【図２０】
2006005907.tif 000022
【図２１】
2006005907.tif 000023