(57)【要約】【課題】フィードバックループ系の過渡応答性を原因とする疑似輪郭、掃き寄せ、テクスチャその他の現象が印刷画面上に現れる。【解決手段】ｍ値（ｍは、自然数）の階調を有する画像濃度信号をｎ値（ｎは、ｍより小さい自然数）の階調を有する画像濃度信号に変換する階調変換装置であって、以前の階調変換時に発生した伝搬誤差Ｅを次回の画像濃度信号に加算して階調を補正する階調変換装置において、（ａ）次回の階調変換時に使用する伝搬誤差Ｅと基準補正量Ｋとを比較する補正量比較部と、（ｂ）伝搬誤差Ｅが基準補正量Ｋ以上の場合、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用し、前記補正値が基準補正量Ｋよりも小さい場合、次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用せず、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換時に発生される変換誤差ＣＥに加算する誤差補正選択制御部とを有するものを提案する。【選択図】図１２
2006115430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｍ値（ｍは、自然数）の階調を有する画像濃度信号をｎ値（ｎは、ｍより小さい自然数）の階調を有する画像濃度信号に変換する階調変換装置であって、以前の階調変換時に発生した伝搬誤差Ｅを次回の画像濃度信号に加算して階調を補正する階調変換装置において、
次回の階調変換時に使用する伝搬誤差Ｅと基準補正量Ｋとを比較する補正量比較部と、
前記伝搬誤差Ｅが基準補正量Ｋ以上の場合、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用し、前記補正値が基準補正量Ｋよりも小さい場合、次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用せず、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換時に発生される変換誤差ＣＥに加算する誤差補正選択制御部と
を有することを特徴とする階調変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の階調変換装置において、
前記基準補正量Ｋは固定値である
ことを特徴とする階調変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の階調変換装置において、
前記基準補正量Ｋを、量子化ステップサイズＱｓに定数ａ（０＜ａ＜０．９）を乗算した値で与える
ことを特徴とする階調変換装置。
【請求項４】
請求項１に記載の階調変換装置において、
前記基準補正量Ｋは、ランダムに変化する変数である
ことを特徴とする階調変換装置。
【請求項５】
請求項１に記載の階調変換装置において、
前記基準補正量Ｋを、量子化ステップサイズＱｓに定数ａ（０＜ａ＜０．９）を乗算した値よりも小さく、かつ、ゼロより大きい値の範囲でランダムに変化する変数で与える
ことを特徴とする階調変換装置。
【請求項６】
請求項１に記載の階調変換装置において、
前記基準補正量Ｋを、量子化ステップサイズＱｓに乱数Ｒ（０＜Ｒ＜０．９）を乗算した値で与える
ことを特徴とする階調変換装置。
【請求項７】
請求項１に記載の階調変換装置において、
前記基準補整量Ｋは、量子化ステップサイズＱｓに定数ａ（０＜ａ＜０．９）を乗算した値に乱数Ｒを加えた値で与える（ただし、Ｒは、量子化ステップサイズＱｓに定数ｂ（０＜ｂ＜０．９−ａ）を乗算した値よりも小さく、かつ、ゼロより大きい値）
ことを特徴とする階調変換装置。
【請求項８】
ｍ値（ｍは、自然数）の階調を有する画像濃度信号をｎ値（ｎは、ｍより小さい自然数）の階調を有する画像濃度信号に変換する階調変換装置であって、以前の階調変換時に発生した伝搬誤差Ｅを次回の画像濃度信号に加算して階調を補正する階調変換装置を搭載する画像処理装置において、
前記階調変換装置が、
次回の階調変換時に使用する伝搬誤差Ｅと基準補正量Ｋとを比較する補正量比較部と、
前記伝搬誤差Ｅが基準補正量Ｋ以上の場合、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用し、前記補正値が基準補正量Ｋよりも小さい場合、次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用せず、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換時に発生される変換誤差ＣＥに加算する誤差補正選択制御部と
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
ｍ値（ｍは、自然数）の階調を有する画像濃度信号をｎ値（ｎは、ｍより小さい自然数）の階調を有する画像濃度信号に変換する階調変換装置であって、以前の階調変換時に発生した伝搬誤差Ｅを次回の画像濃度信号に加算して階調を補正する階調変換装置を搭載する印刷装置において、
前記階調変換装置が、
次回の階調変換時に使用する伝搬誤差Ｅと基準補正量Ｋとを比較する補正量比較部と、
前記伝搬誤差Ｅが基準補正量Ｋ以上の場合、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調変換に使用し、前記補正値が基準補正量Ｋよりも小さい場合、次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用せず、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換時に発生される変換誤差ＣＥに加算する誤差補正選択制御部と
を有することを特徴とする印刷装置。
【請求項１０】
ｍ値（ｍは、自然数）の階調を有する画像濃度信号をｎ値（ｎは、ｍより小さい自然数）の階調を有する画像濃度信号に変換する階調変換方法であって、以前の階調変換時に発生した伝搬誤差Ｅを次回の画像濃度信号に加算して階調を補正する階調変換方法において、
次回の階調変換時に使用する伝搬誤差Ｅと基準補正量Ｋとを比較する処理と、
前記伝搬誤差Ｅが基準補正量Ｋ以上の場合、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用する処理と、
前記補正値が基準補正量Ｋよりも小さい場合、次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用せず、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換時に発生される変換誤差ＣＥに加算する処理と
を有することを特徴とする階調変換方法。
【請求項１１】
ｍ値（ｍは、自然数）の階調を有する画像濃度信号をｎ値（ｎは、ｍより小さい自然数）の階調を有する画像濃度信号に変換する階調変換処理であって、以前の階調変換時に発生した伝搬誤差Ｅを次回の画像濃度信号に加算して階調を補正する階調変換処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
次回の階調変換時に使用する伝搬誤差Ｅと基準補正量Ｋとを比較する処理と、
前記伝搬誤差Ｅが基準補正量Ｋ以上の場合、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用する処理と、
前記補正値が基準補正量Ｋよりも小さい場合、次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用せず、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換時に発生される変換誤差ＣＥに加算する処理と
を有することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の一つの形態は、ｍ値（ｍは、自然数）の階調をｎ値（ｎは、ｍより小さい自然数）の階調に変換する階調変換装置に関する。また、発明の一つの形態は、階調変換装置を搭載した画像処理装置に関する。また、発明の一つの形態は、階調変換装置を搭載した印刷装置に関する。また、発明の一つの形態は、階調変換方法に関する。また、発明の一つの形態は、コンピュータに階調変換処理を実行させるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタの代表的なハーフトーニング手法に誤差拡散法がある。誤差拡散法は、他の多くの手法と同様、多値多階調の入力画像をそれより少ないｎ値の階調に変換する処理手法である。
誤差拡散法では、階調変換時に発生する変換誤差ＣＥを切り捨てずに変換前の前方画素に加算して入力側にフィードバックし、近隣画素の階調変換時に画像濃度信号による階調を補正するのに使用する手法を採用する。すなわち、これは入力と出力との間でループを形成するネガティヴ・フィードバック・システムである。
この誤差拡散法の場合、ｎ値化の際に発生する誤差は、それ以降に処理される前方画素により全て補正できる。従って、原画像に極めて忠実な濃度を実現できる。
図１を用いて説明する。図１は、誤差拡散回路の基本構成である。注目画素の画像濃度信号ＩＰは、加算器１で後方画素から伝搬した伝搬誤差Ｅと加算される。この加算処理が誤差補正である。誤差補正後の画像濃度信号ＩＰ’は量子化しきい値回路３において閾値と比較され、階調数がｎの画像濃度信号ＯＰに変換される。
【０００３】
図２に、階調数ｎが４の場合の入出力例を示す。図３に、階調補正後の画像濃度信号ＩＰ’が量子化しきい値回路３の閾値に従って階調変換される様子を示す。この変換処理では閾値として、０、８５、１７０、２５５を使用する。この閾値によって入力画像濃度信号ＩＰ’が０、８５、１７０、２５５のいずれかの値に変換され、それぞれの値は更に量子化によって０、１、２、３に置き換えられる。
この後、階調変換前の画像濃度信号ＩＰ’と階調変換後の画像濃度信号ＯＰとの差（すなわち、変換誤差ＣＥ）が減算器５で計算される。算出された変換誤差ＣＥは、誤差拡散係数マトリクス７において前方画素に拡散的に分配される。
誤差バッファ９は、かかる拡散処理を経て分配された伝搬誤差Ｅを蓄積する。また、蓄積された伝搬誤差Ｅは、補正対象とする注目画素の入力時に読み出され、対応する画像濃度信号ＰＩに加算器１で加算される。
なお、誤差拡散処理に関する文献として以下に示すものがある。
【特許文献１】２００２−１７１４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、誤差拡散法を用いると、以下の特徴的な現象が発生することが知られている。１つは、「疑似輪郭」現象（ｎ＞２の場合）である。また１つは、急峻なエッジ部における「はき寄せ」現象である。
誤差拡散法においてはその特質を活かしながら高品位の自然画像を再現する上でこれらを如何に解消するかが課題となる。なお、これらの発生原因は共通であり、双方ともにフィードバックループ系の過渡現象が起因している。すなわち、入力に対する出力のフィードバック遅れを原因とする。
【０００５】
（Ａ）擬似輪郭
この現象は、複数の閾値を用いる多値誤差拡散（３値以上）の場合に、閾値の境界で見られる現象である。
具体的な印刷例を示す。図４に、原画像例を示す。図５に、図４のうち白線で囲んだ領域を４値の閾値で誤差拡散した場合の疑似輪郭例を示す。また、図６に別の原画像例を示す。図７は、図６のうち白線で囲んだ３つの領域ａ、ｂ、ｃを４値の閾値で誤差拡散した場合に発生する疑似輪郭例を示す。
グラデーション画像に注目して階調変換を考えた場合（徐々に濃くなる、又は、薄くなる場合）、注目画素の画像濃度信号ＩＰはスキャンの進行に従って漸増しながら量子化される。すなわち、画像濃度信号ＩＰの濃度値は量子化閾値に近づいていく。
これに伴い、誤差バッファ内の累積誤差（すなわち、伝搬誤差Ｅ）も放出されて漸減し、ついには最小値になる。この後、画像濃度信号ＩＰが量子化閾値を超えると、階調補正用の新規ドットを発生する必要が生じる。
しかしこの時点では、誤差バッファに十分な量の伝搬誤差Ｅが残っていない。このため、伝搬誤差Ｅが蓄積されるまでの間、新規ドットを発生できない状態が発生する。
以上の理由から、画素の画像濃度信号ＩＰがスキャンに従って徐々に量子化閾値を通過する場合（徐々に濃くなる場合）、通過の直後に一時的に新規ドットの発生が止まってしまう現象が発生する。すなわち、階調の“補正残し”が生じる。それが原画像には存在しない輪郭となって見えてしまう。この現象が、疑似輪郭である。
【０００６】
以上の発生原理を、図８を用いて詳しく説明する。図８は、横方向のグラデーション画像を図１に示す誤差拡散回路に入力する場合に、その各部にどのような信号値が現れるかをグラフ化して表したものである。なお、各信号値は、画像濃度信号ＩＰ’、ＯＰ及び伝搬誤差Ｅのそれぞれについての縦方向（
768ライン分）の平均値を表している。
原画像の画像濃度信号ＩＰは、この画像濃度信号ＯＰとほぼ同じであり、誤差拡散処理は原画像のもつ階調をほぼ忠実に再現していることが分かる。
しかし、入力値が閾値を超えた直後から伝播誤差Ｅの急激なディスチャージ、又はチャージのために画像濃度信号ＩＰ’に濃度補正の遅延が生じ、階調再現が一時的に停止していることが分かる。疑似輪郭の原因となる階調再現の停止位置を矢印で示す。
図９は図８の画像濃度信号ＯＰに対応する印刷画像である。矢印で示したように、階調再現が停止している部分で擬似輪郭が確認される。
【０００７】
（Ｂ）掃き寄せ現象
次に、掃き寄せ現象を説明する。誤差拡散においては、後方画素から伝搬された伝搬誤差Ｅが補正のため次回の注目画素にフィードバックされ、新規ドットが生成される。
階調変換時の誤差は、拡散されて周辺かつスキャン前方の複数画素に補正してもらうため、誤差バッファに一時的に蓄積されるが、この拡散、蓄積の過程において誤差の伝播遅延が生じてしまう。
そのため、入力画像の濃度が急変するような局面では、新規ドットを生成する上で閾値を超えるのに必要十分な伝搬誤差Ｅが誤差バッファにチャージ、又はディスチャージされるまでの間、階調補正に遅れが生じる。すなわち、“補正残し”ができてしまう。
換言すると、これは入力画像の急な階調の変化に階調補正が追いつかない現象であると言える。結果的に出力画像の輪郭部にその遅れ分がドット密度の差（＝濃度差）となって現れてしまう。
【０００８】
以上の発生原理を、図１０を用いて説明する。図１０は、図１に示す誤差拡散回路に画像濃度信号ＩＰを入力した場合に、その各部にどのような信号値が現れるかをグラフ化して示すものである。各信号値は、画像濃度信号ＩＰ’、ＯＰ及び伝搬誤差Ｅのそれぞれについて縦方向（ 768ライン分）の平均値を表している。なお、ここでは閾値が３値の場合について表している。
図１１は、この場合の出力画像である。擬似輪郭と同じように濃度の境界において階調の“補正残し”が見られる。これは横方向より縦方向の境界部で、また、変換後の階調数ｎが小さいほど顕著に現れる。
原因は、ネガティヴ・フィードバック・システムの過渡応答性である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者らは、以上の技術的課題に着目し、ネガティヴ・フィードバック・システムの過渡応答特性を改善する技術手法を提案する。
すなわち、ｍ値（ｍは、自然数）の階調を有する画像濃度信号をｎ値（ｎは、ｍより小さい自然数）の階調を有する画像濃度信号に変換する階調変換装置であって、以前の階調変換時に発生した伝搬誤差Ｅを次回の画像濃度信号に加算して階調を補正する階調変換装置として、以下の（ａ）及び（ｂ）を有するものを提案する。
（ａ）次回の階調変換時に使用する伝搬誤差Ｅと基準補正量Ｋとを比較する補正量比較部と、
（ｂ）伝搬誤差Ｅが基準補正量Ｋ以上の場合、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用し、補正値が基準補正量Ｋよりも小さい場合、次回の階調変換に使用する画像濃度信号の階調補正に使用せず、当該伝搬誤差Ｅを次回の階調変換時に発生される変換誤差ＣＥに加算する誤差補正選択制御部と
換言すると、伝搬誤差Ｅが基準補正量Ｋより大きい場合にのみ、ｍ値の階調を有する画像濃度信号を階調補正し、それ以外の場合は伝搬誤差Ｅを次回の階調変換時に発生される変換誤差ＣＥに加算し、次次回以降の階調補正用に伝搬誤差Ｅを蓄積する手法を提案する。
【００１０】
なお、基準補正量Ｋは固定値であるのが望ましい。
なお望ましくは、基準補正量Ｋが量子化ステップサイズＱｓに、定数ａ（０＜ａ＜０．９）を乗算した値で与えられることが望ましい。
このように基準補正量Ｋを定めることで、新規ドットの生成に寄与する可能性の高い伝搬誤差Ｅのみを階調補正に用いることができる。
また、基準補正量Ｋはランダムに変化する変数であるのが望ましい。
なお望ましくは、基準補正量Ｋが量子化ステップサイズＱｓに定数ａ（０＜ａ＜０．９）を乗算した値よりも小さく、かつ、ゼロより大きい値の範囲でランダムに変化する変数で与えられることが望ましい。
また望ましくは、基準補正量Ｋが量子化ステップサイズＱｓに乱数Ｒ（０＜Ｒ＜０．９）を乗算した値で与えられることが望ましい。
また望ましくは、基準補整量Ｋは、量子化ステップサイズＱｓに定数ａ（０＜ａ＜０．９）を乗算した値に乱数Ｒを加えた値で与えられることが望ましい。ただし、Ｒは、量子化ステップサイズＱｓに定数ｂ（０＜ｂ＜０．９−ａ）を乗算した値よりも小さく、かつ、ゼロより大きい値とする。
いずれの場合も、基準補正量Ｋをランダムに変更することができ、伝搬誤差Ｅの累積周期を攪乱することができる。
【発明の効果】
【００１１】
このような技術手法を採用することにより、画像濃度信号のどのような入力変化の場合にも誤差補正の遅れを改善できる。すなわち、過渡応答特性を改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、発明に係る技術手法を採用する画像処理装置の実施形態例を説明する。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではない。
【００１３】
（Ａ）実施形態例１
図１２に、前述した技術手法を採用する誤差拡散回路の実施形態例を示す。なお、図１２には、図１との対応部分に同一符号を付して示す。
この誤差拡散回路は、加算器１、量子化しきい値回路３、減算器５、誤差拡散係数マトリクス７、誤差バッファ９、誤差比較部１１、比較係数メモリ１３、誤差補正選択制御部１５、加算器１７で構成され、その基本的な構成は図１に示す誤差拡散回路と同じである。
以下、回路構成の相違点について説明する。
ここで、誤差比較部１１は、次回の階調変換時に使用される予定の伝搬誤差Ｅと基準補正量Ｋとを比較する処理デバイスである。この実施形態の場合、基準補正量Ｋは定数とする。
なお、比較基準値となる基準補正量Ｋは比較係数メモリ１３に保存される。誤差比較部１１は、伝搬誤差Ｅが基準補正量Ｋより大きいとき次回の階調変換での階調補正を選択し、伝搬誤差Ｅが基準補正量Ｋより小さいとき次次回以降への階調補正の繰り越しを選択する。この選択は制御信号ＣＮＴとして誤差補正選択制御部１５に与えられる。
【００１４】
誤差補正選択制御部１５は、画像濃度信号ＩＰの階調補正が選択されたとき伝搬誤差Ｅを出力端子ａに接続し、階調補正の繰り越しが選択されたとき伝搬誤差Ｅを出力端子ｂに接続する処理デバイスである。例えば、スイッチで構成される。
ここで、出力端子ａは、誤差補正用の加算器１の一つの入力端子と接続される。また、出力端子ｂは、誤差加算用の加算器１７の一つの入力端子と接続される。
なお、誤差加算用の加算器１７は、次回の階調変換用の伝搬誤差Ｅと、次回の階調変換時に発生される変換誤差ＣＥとを加算する演算子である。
因みに、階調補正が実行される場合、誤差加算用の加算器１７は、入力された変換誤差ＣＥをそのまま出力する。
【００１５】
次に、この誤差拡散回路を用いた誤差拡散処理を説明する。ここでは、誤差比較部１１の処理から説明する。まず、誤差比較部１１において後方画素からの伝播誤差Ｅが比較基準値Ｋと比較される。伝搬誤差Ｅが比較基準値Ｋより大きいとき、誤差比較部１１は誤差補正を選択する。一方、伝搬誤差Ｅが比較基準値Ｋより小さいとき、誤差比較部１１は誤差補正に使用せず、その注目画素で発生する変換誤差ＣＥに加算する繰り越し処理を選択する。
この実施形態における比較基準値Ｋは、０より大きい値であって、伝搬誤差Ｅの最大値（すなわち、量子化ステップサイズＱs ）より小さい定数を使用する。なお、発明者らの行った実験では、比較基準値Ｋとして、 0.8×Ｑs 辺りの値を用いるとき、最も良好な印刷結果が得られた。
【００１６】
図１３に、図８と同じ条件で誤差拡散処理を行った場合の各部の信号値を示す。図１３と図８を比較して分かるように、この実施形態に係る誤差拡散回路の場合、伝搬誤差Ｅの変動幅が非常に小さくなっている。
このため、画像濃度信号ＩＰが閾値を超えた後も伝播誤差Ｅの急激なディスチャージ、又はチャージが発生せず、画像濃度信号ＩＰ’の過渡応答特性が改善されている。
従って、閾値付近における階調の“補正残し”が無くなり、閾値前後の出力濃度が滑らかに変化していることが分かる。すなわち、疑似輪郭が生じないことが分かる。
【００１７】
また図１４に、図１０に対応する信号処理例を示す。図１４と図１０を比較して分かるように、この場合も伝播誤差Ｅの急激なディスチャージ、又はチャージが発生せず、伝播誤差Ｅの振幅幅は非常に小さい範囲に抑えられている。
結果的に、図１０では画像濃度信号ＩＰの値が急変化した直後に表れたリンギングやスパイク状の変動も現れていない。すなわち、“掃き寄せ”現象が解消されている。参考までに、図１５に図１１に対応する印刷画像例を示す。補正残しが解消されている。
また、具体的な印刷例を図１６、図１７に示す。図１６は、図５に対応する印刷例であり、図１７は図７に対応する印刷例である。いずれの場合にも、擬似輪郭が低減されている。
以上のように、この実施形態に係る手法の採用により、「擬似輪郭」や「掃き寄せ現象」の発生を改善できる誤差拡散回路を実現できる。
【００１８】
（Ｂ）実施形態例２
続いて、前述した技術手法を採用する誤差拡散回路の他の実施形態例を説明する。
この実施形態では、「テクスチャ」の抑制に効果的な誤差拡散回路を説明する。
なお、「テクスチャ」とは、誤差拡散回路に入力される濃度値を一定にした場合に、閾値との差分によって発生する誤差量や拡散フィルターの係数に依存した固有のドット分布をいう。
「テクスチャ」が発生すると、ドットが鎖状に繋がった紋様になって現れたり、劣勢ドット（少数ドット）が特異な周期性をもって現れたりする。特に、画像のハイライト部では、こうしたドットの“繋がり”や“配列”が目立ってしまい、印刷画像として見苦しいものになる。
【００１９】
図１８に、「テクスチャ」の発生例を示す。図１８は、図１に示す誤差拡散回路に濃度値が一律に“８６”の画像濃度信号ＩＰが入力された場合に表れるテクスチャ例である。なお、閾値には、０、８５、１７０、２５５を用いている。すなわち、入力濃度値が閾値“８５”よりも“１”だけ高い場合である。
図１８は、濃度値“８５”の背景色（灰色）に濃度値“１７０”の劣勢ドットが周期的に現れた状態を示しているものである。この劣勢ドットは、閾値と入力濃度との差“１”を誤差拡散回路が補正する過程で出現する。すなわち、入力濃度値（画像濃度信号ＩＰ）に加算される伝搬誤差Ｅが“８５”以上になりしきい値入力としての値が１７０を超えたときに出現する。
また、入力される濃度値が一定であるので誤差の（累積）伝搬周期もほぼ一定となる。結果的にドット散布も周期的となる。
【００２０】
そこで、この周期的なドット散布を解消するため、この実施形態では、誤差の伝搬（累積）周期を攪乱する方法を採用する。すなわち、前述した実施形態例の誤差比較部１１に改良を加え、基準補正量Ｋを画素毎にランダムに変動させる手法を採用する。
図１９に、この手法を採用する誤差拡散回路の実施形態例を示す。なお、図１９には、図１２との対応部分に同一符号を付して示す。
この誤差拡散回路は、加算器１、量子化しきい値回路３、減算器５、誤差拡散係数マトリクス７、誤差バッファ９、誤差比較部１１、比較係数メモリ１３、誤差補正選択制御部１５、加算器１７、乱数加算器１９、乱数発生部２１で構成する。
【００２１】
すなわち、乱数加算器１９と乱数発生部２１を前述した実施形態に追加する。ここで、乱数加算器１９は、比較係数メモリ１３から与えられる基準補正量Ｋと、乱数発生部２１から与えられる乱数Ｒを加算する演算器である。定数として記憶されている基準補正量Ｋは、乱数Ｒが加算されることでランダムに変化する修正基準補正量ＫＲへと変換される。
なお、この実施形態における乱数発生部２１は、画素毎に変化する乱数を発生するものとする。また、乱数発生部２１が発生する乱数Ｒの上限は、修正基準補正量ＫＲが量子化ステップサイズＱｓを超えない範囲で、基準補正量Ｋに応じて設定する。なお、「擬似輪郭」や「掃き寄せ現象」の発生も抑制する観点からは、修正基準補正量ＫＲが量子化ステップサイズＱｓ＊
0.9を超えない範囲で定めることが望ましい。
【００２２】
この実施形態では、基準補正量Ｋを 0.6×Ｑｓに設定し、乱数Ｒを０＜Ｒ＜
0.2×Ｑｓに設定する。すなわち、修正基準補正量ＫＲは最大でも 0.8に制限する。
図２０に、濃度値が一律に“８６”の画像濃度信号ＳＩを実施形態回路（図１９）に入力する場合の印刷例を示す。閾値は、０、８５、１７０、２５５である。
基準補正量Ｋを画素毎にランダムに変動させたことで、ドット散布の周期性が無くなると共に、ドットの数が増えて平均的に散らばっていることが分かる。
また、濃度値“１７０”のドットの数が増えたことに伴って濃度値“０”のドット（黒点）が発生していることが分かる。この濃度値“０”のドットの混在により入力画像の全体としての濃度が保たれる。
以上のように、この実施形態に係る手法の採用により、「擬似輪郭」や「掃き寄せ現象」だけでなく「テクスチャ」の発生も改善できる誤差拡散回路を実現できる。
【００２３】
（Ｃ）搭載例
前述した誤差拡散回路は、様々な商品形態の画像処理装置にハードウェア・デバイス、又はソフトウェア・プログラムとして搭載できる。
ここでは、その一例として印刷装置への搭載例を説明する。
図２１に、印刷装置の内部構成例を示す。なお、図２１は、インクジェットプリンタの内部構成例である。従って、レーザープリンタの場合にはヘッド駆動部は不要となる。
印刷装置は、輝度・濃度変換部３１、ガンマ変換部３３、ハーフトーニング部３５、ヘッド駆動部３７で構成される。
輝度・濃度変換部３１は、印刷データを濃度データに変換する処理デバイスである。
印刷データがカラー画像の場合、輝度・濃度変換部３１は、原色データ（ＲＧＢ２４ビット）を印刷処理系の色データ（ＹＭＣＫ３２ビット）に変換する。この変換処理には、既知の技術を使用する。すなわち、ＬＯＧ変換、マスキング処理、ＵＣＲ／ＢＧ処理を適用する。一般には、３次元のルックアップ・テーブルが用いられる。
印刷データがモノクロ画像の場合、輝度・濃度変換部３１は、輝度データを反転して濃度データに変換する。
【００２４】
ガンマ変換部３３は、印刷画像において濃度が直線状に再現されるように濃度データを補正する信号処理部である。印刷装置には、濃度値が大きくなるほど（濃くなるほど）、再現される濃度値が飽和する特性がある。なお、ガンマ特性は、被記録媒体の種類、被記録媒体に対するインクの浸透性、インクの濃度などの組み合わせに応じて定まる。ガンマ変換部３３は、この印刷装置に固有のガンマ特性を逆特性で補正する。
ハーフトーニング部３５は、多値多階調の濃度データの階調数を低減して、ＰＮＭ駆動方式に適したデータ形式に変換する処理である。このハーフトーニング部３５として、前述した実施形態の誤差拡散回路を適用する。例えば図１２に示す構成の誤差拡散回路を適用する。このハーフトーニング部３５によって、２５６階調の画像濃度信号が４値のノズル駆動信号に変換される。
ノズル駆動部３７は、インク滴の吐出動作を制御する処理デバイスである。ノズル駆動部３７は、各色別に与えられるノズル駆動信号に基づいて印刷ヘッドによるインク滴の吐出動作を制御する。
この結果、誤差拡散法に固有の問題として指摘されていた各種の現象（例えば、疑似輪郭、掃き寄せ、テクスチャ）を改善した印刷画像を出力できる。
【００２５】
（Ｄ）他の実施形態
（ａ）前述の実施形態では、伝搬誤差Ｅと比較する基準値をランダムに可変する方法として、基準補正量Ｋに乱数Ｒを加算する場合について説明した。
しかし、同様の効果は他の手法を用いても実現できる。
図２２に誤差拡散回路の他の構成例を示す。図２２は、図１９との対応部分に同一符号を付して示している。この構成例は、量子化ステップサイズＱｓに乱数Ｒ（０＜Ｒ＜０．９）を乗算したものを伝搬誤差Ｅと比較する例である。
このため、この実施形態では、基準補正量Ｋに代えて量子化ステップサイズＱｓを保持し、乱数発生器２１で発生した乱数Ｒを乗算器４１で乗算する。この際に発生されるのが変数Ｑｓ・Ｒである。ここで、量子化ステップサイズＱｓの保持用に量子化サイズメモリ４３を搭載する。
この回路構成の採用によっても前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、乱数発生器が発生する値の範囲の上限値を、量子化ステップサイズＱｓに定数ａ（０＜ａ＜０．９）とし、発生した乱数Ｒを誤差比較部１１に直接入力しても良い。
【００２６】
（ｂ）前述の実施形態では、伝搬誤差Ｅと比較する基準値を画素周期で変動する場合について説明した。しかし、変動周期は数画素単位でも良い。
（ｃ）前述の実施形態では、画像濃度信号の全体について１つの誤差拡散手法を適用する場合について説明した。
しかし、１つの画面内において、前述した複数の誤差拡散手法を選択的に適用しても良い。例えば、予め設定した部分領域毎に伝搬誤差Ｅと比較する基準値を切り替えても良い。また、絵柄別に伝搬誤差Ｅと比較する基準値を切り替えても良い。
【００２７】
（ｄ）前述の実施形態では、画像処理装置の一例として印刷装置について説明した。この画像処理装置には、例えば汎用コンピュータ、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゲーム機器、携帯情報端末（携帯型のコンピュータ、携帯電話機、携帯型ゲーム機、電子書籍等）、画像再生装置（例えば、光ディスク装置、ホームサーバー）、発明に係る機能を搭載した処理ボードや処理カードが含まれる。また、画像処理機能と印刷機能を搭載した複合機にも適用できる。
（ｅ）前述の実施例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される各種の変形例及び応用例も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】誤差拡散回路の従来例を示す図である。
【図２】階調数が４の場合の変換特性を示す図である。
【図３】階調数が４の場合の誤差拡散動作を模式的に示す図である。
【図４】誤差拡散対象とする原画像例を示す図である。
【図５】従来回路で誤差拡散した場合の印刷例を示す図である。
【図６】原画像の具体例を示す図である。
【図７】従来回路で誤差拡散した場合の印刷例（部分拡大図）を示す図である。
【図８】疑似輪郭の発生原理を示す図である。
【図９】図８に対応する印刷画像例を示す図である。
【図１０】掃き寄せ現象の発生原理を示す図である。
【図１１】図１０に対応する印刷画像例を示す図である。
【図１２】誤差拡散回路の実施形態例を示す図である。
【図１３】従来回路では疑似輪郭が発生した画像濃度信号を図１２に示す回路で誤差拡散した場合の各部の信号値を示す図である。
【図１４】従来回路では掃き寄せが発生した画像濃度信号を図１２に示す回路で誤差拡散した場合の各部の信号値を示す図である。
【図１５】図１４に対応する印刷画像例を示す図である。
【図１６】実施回路例で誤差拡散した場合の印刷例を示す図である。
【図１７】実施回路例で誤差拡散した場合の印刷例（部分拡大図）を示す図である。
【図１８】テクスチャの発生例を示す図である。
【図１９】誤差拡散回路の実施形態例を示す図である。
【図２０】従来回路ではテクスチャが発生した画像濃度信号を図１９に示す回路で誤差拡散した場合の印刷例を示す図である。
【図２１】誤差拡散回路を搭載した印刷装置例を示す図である。
【図２２】誤差拡散回路の実施形態例を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、１７    加算器
３          量子化しきい値回路
５          減算器
７          誤差拡散係数マトリクス
９          誤差バッファ
１１        誤差比較部
１３        比較係数メモリ
１５        誤差補正選択制御部
１９        乱数加算器
２１        乱数発生部
４１        乗算器
４３        量子化サイズメモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図８】
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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１９】
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【図２１】
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【図２２】
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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９】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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