(57)【要約】【課題】  補正前と補正後の画像の濃度バランスを良好に保つことができる画像処理装置を提供する。【解決手段】  画像の位置ずれを補正するレジストレーション補正の補正予定位置を検出する位置ずれ量測定部９及び制御部１０と、多値で表された注目画素の濃淡値を２値化し、２値化による誤算分を注目画素の周辺画素に配分すると共に、注目画素が前記補正予定位置の画素であった場合に、濃淡値をそのまま誤差分として周辺画素に配分する２値化処理部１１と、２値化した画像に対してレジストレーション補正を行なうレジ補正部１２とを有する構成としている。レジストレーション補正による濃淡値の変化を、２値化処理時に画像に反映させることで濃淡値のバランスを補正前と補正後で取ることができる。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の位置ずれを補正するレジストレーション補正の補正予定位置を検出する補正位置検出手段と、
多値で表された注目画素の濃淡値を２値化し、該２値化による誤算分を前記注目画素の周辺画素に配分すると共に、前記注目画素が前記補正予定位置の画素であった場合に、前記濃淡値をそのまま前記誤差分として前記周辺画素に配分する２値化手段と、
前記２値化した画像に対して前記レジストレーション補正を行なうレジストレーション補正手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記２値化手段は、前記注目画素の濃淡値を基準値と比較することで２値化し、前記誤差分を前記エラーフィルタを用いて前記周辺画素に配分することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記２値化手段は、注目画素ブロックに対してディザマトリクスを用いて２値化すると共に、前記補正予定位置の画素が前記注目画素ブロック内に含まれる場合に、前記補正予定位置の画素の濃淡値に応じて閾値を変更した前記ディザマトリクスを使用して２値化することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記２値化手段は、前記補正予定位置の画素が、前記レジストレーション補正によって間引かれる画素であると、前記周辺画素の濃淡値を前記濃淡値分だけ増加し、前記レジストレーション補正によって挿入される画素であると、前記周辺画素の濃淡値を前記濃淡値分だけ減ずることを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記レジストレーション補正手段は、前記ディザマトリクスのスクリーン角度と、前記レジストレーション補正の補正量とを基に、２値化された画像の網点の配列に前記レジストレーション補正の間引きや挿入位置が重ならないように前記レジストレーション補正位置を調整する補正位置調整手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
画像の位置ずれを補正するレジストレーション補正の補正予定位置を検出するステップと、
多値で表された注目画素の濃淡値を２値化し、該２値化による誤算分を前記注目画素の周辺画素に配分するステップと、
前記注目画素が前記補正予定位置の画素であった場合に、前記濃淡値をそのまま前記誤差分として前記周辺画素に配分するステップと、
前記２値化した画像に対して前記レジストレーション補正を行なうステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多値の画像データを２値化する２値化処理と、出力画像のレジストレーション補正（以下、レジ補正と呼ぶ）とを行う画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入力装置で読み取った多値（例えば、１画素８ビットならば２５６階調）の画像データを出力装置で出力可能なように２値化処理が行なわれている。
【０００３】
例えば、エラーディフュージョンによる２値化処理では、多値（例えば、１画素８ビットの階調が０〜２５５）の入力データ（Ｉｎ）には加算器１０１においてエラーフィルタ１０３の出力である周辺画素から拡散された誤差（ｄＩｎ）が加算され、その結果得られた値（Ｉｎ＋ｄＩｎ）が誤差演算部１０２に入力される。誤差演算部１０２では、図２に示すように閾値（例えば、１２８）と（Ｉｎ＋ｄＩｎ）の値とを比較して、（Ｉｎ＋ｄＩｎ）＞１２８である場合は、２値化処理部１００の出力値（Ｏｕｔ）を２５５とし、（Ｉｎ＋ｄＩｎ）＜１２８である場合は、その出力値（Ｏｕｔ）を０として出力する。
【０００４】
また、誤差演算部１０２は、入力値（Ｉｎ＋ｄＩｎ）から出力値（Ｏｕｔ）を減算して差分（ｄＯｕｔ＝（Ｉｎ＋ｄＩｎ）−Ｏｕｔ）を算出し、これを２値化誤差（ｄＯｕｔ）とする。２値化誤差（ｄＯｕｔ）は、エラーフィルタ１０３に出力される。エラーフィルタ１０３は、２値化誤差（ｄＯｕｔ）に、周辺画素への分配係数を乗算して、周辺画素に２値化誤差（ｄＯｕｔ）を分配する。図３に注目画素とこの注目画素の周辺画素（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の一例を示す。この誤差は、誤差蓄積バッファ（不図示）に蓄積され、次に処理を行う注目画素への分配の総和が誤差として加算される。
【０００５】
またタンデム型の画像形成装置においては、複数個の画像形成ユニットを用いて一つの画像を形成している。画像形成ユニットを構成する各部品の寸法や取り付け位置のばらつき、感光体ドラム等の回転駆動部材の偏芯、感光体ドラム等の画像を担持する部材の画像形成面の移動速度（副走査方向に沿った移動速度）のばらつき、装置内部の温度変化に伴う各部品の位置ずれ等の原因により、画像の位置ずれやサイズのばらつき（以下、これらをレジずれと総称する）が生じる。このレジずれはカラー画像であれば色ずれ（カラーレジずれ）として視認される。このため、各色の画像形成ユニットで形成する画像の位置合わせを行うレジ補正が行われている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１０１８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、２値化処理とレジ補正とはそれぞれ独立に行なわれていたため、レジ補正による画素の挿入や間引きによって、画像全体の濃度が変わってしまう問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、補正前と補正後の画像の濃度バランスを良好に保つことができる画像処理装置及び画像処理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】
【０００９】
かかる目的を達成するために本発明の画像処理装置は、画像の位置ずれを補正するレジストレーション補正の補正予定位置を検出する補正位置検出手段と、多値で表された注目画素の濃淡値を２値化し、該２値化による誤算分を前記注目画素の周辺画素に配分すると共に、前記注目画素が前記補正予定位置の画素であった場合に、前記濃淡値をそのまま前記誤差分として前記周辺画素に配分する２値化手段と、前記２値化した画像に対して前記レジストレーション補正を行なうレジストレーション補正手段とを有する構成としている。本発明は、レジストレーション補正による濃淡値の変化を、２値化処理時に画像に反映させることで濃淡値のバランスを補正前と補正後で取ることができる。
【００１０】
上記の画像処理装置において、前記２値化手段は、前記注目画素の濃淡値を基準値と比較することで２値化し、前記誤差分を前記エラーフィルタを用いて前記周辺画素に配分するとよい。２値化によって生じる濃淡値の誤差分を、エラーフィルタによって周辺画素に配分するので、レジストレーション補正によって画素の間引きや挿入が行なわれても、レジストレーション補正による濃淡値の変化を周辺画素に反映させることができる。
【００１１】
上記の画像処理装置において、前記２値化手段は、注目画素ブロックに対してディザマトリクスを用いて２値化すると共に、前記補正予定位置の画素が前記注目画素ブロック内に含まれる場合に、前記補正予定位置の画素の濃淡値に応じて閾値を変更した前記ディザマトリクスを使用して２値化するとよい。２値化によって生じる濃淡値の誤差分を、ディザマトリクスの閾値を変更して周辺画素に配分するので、レジストレーション補正によって画素の間引きや挿入が行なわれても、レジストレーション補正による濃淡値の変化を周辺画素に反映させることができる。
【００１２】
上記の画像処理装置において、前記２値化手段は、前記補正予定位置の画素が、前記レジストレーション補正によって間引かれる画素であると、前記周辺画素の濃淡値を前記濃淡値分だけ増加し、前記レジストレーション補正によって挿入される画素であると、前記周辺画素の濃淡値を前記濃淡値分だけ減ずるとよい。従って、レジストレーション補正による濃淡値の変化を、２値化処理時に画像に反映させることができる。
【００１３】
上記の画像処理装置において、前記レジストレーション補正手段は、前記ディザマトリクスのスクリーン角度と、前記レジストレーション補正の補正量とを基に、２値化された画像の網点の配列に前記レジストレーション補正の間引きや挿入位置が重ならないように前記レジストレーション補正位置を調整する補正位置調整手段を有する構成としている。補正によるモアレの発生を防止することができる。
【００１４】
本発明の画像処理方法は、画像の位置ずれを補正するレジストレーション補正の補正予定位置を検出するステップと、多値で表された注目画素の濃淡値を２値化し、該２値化による誤算分を前記注目画素の周辺画素に配分するステップと、前記注目画素が前記補正予定位置の画素であった場合に、前記濃淡値をそのまま前記誤差分として前記周辺画素に配分するステップと、前記２値化した画像に対して前記レジストレーション補正を行なうステップとを有している。本発明は、レジストレーション補正による濃淡値の変化を、２値化処理時に画像に反映させることで濃淡値のバランスを補正前と補正後で取ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、補正前と後とで画像の濃度バランスを良好に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
添付図面を参照しながら本発明の最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１７】
まず、図４を参照しながら本実施例の構成を説明する。図４において、原稿台１上に載置された原稿２は、光源及び走査ミラー等からなる走査光学系を介して、カラーＣＣＤセンサ３を備えたイメージスキャナによりＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）のアナログ画像信号として読み取られる。そして、上記カラーＣＣＤセンサ３によって読み取られたＲ，Ｇ，Ｂのアナログ画像信号は、画像処理部４によってＹ（イエロ），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色の画像形成ユニット５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５ＫのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋに各色の画像データが順次出力され、これらのＲＯＳ７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋから画像データに応じて出射されるレーザビームが、それぞれの感光体ドラム６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。各感光体ドラム６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋ上に形成された静電潜像は、現像器８Ｃ，８Ｍ，８Ｙ，８ＫによってそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００１８】
また、図４に示す位置ずれ量測定部９は、画像を形成するＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色画像のずれ量を求める。位置ずれ量測定部９による位置ずれ量の測定には、種々の方法がある。例えば、図５に示すように転写ベルト７０の全周にわたってレジずれ測定用パターンＰを形成し、このレジずれ測定用パターンＰを位置ずれ量測定部９により所定のタイミングで繰り返しサンプリングする。こうして得られたサンプリングデータから、例えばブラックを基準とした各色（イエロー、マゼンタ、シアン）のレジずれ量を検出するとともに、これらをサンプリング回数で割って平均レジずれ量Ｒを算出し、この平均レジずれ量Ｒに基づいてレジ補正を行う。位置ずれ量測定部９により測定された位置ずれ量は、制御部１０に送られる。
【００１９】
図６を参照しながら画像処理部４の構成を説明する。図６に示すように画像処理部４は、制御部１０と、２値化処理部１１と、レジ補正部１２とを備えている。
【００２０】
制御部１０は、図４に示す位置ずれ量測定部９により測定された主走査方向、副走査方向の位置ずれ量から、主走査方向、副走査方向に挿入又は間引く画素数を決定する。制御部１０は、決定した挿入又は間引く画素数をレジ補正量として２値化処理部１１、レジ補正部１２に通知する。
【００２１】
２値化処理部１１の構成を図７に示す。本実施例の２値化処理部１１は、従来からある加算器１３、誤差演算部１４、エラーフィルタ１５に加えて、補正指示部１６が設けられている。なお、２値化処理部１１の動作について、図１に示す２値化処理部１００と同様な部分については説明を省略し、異なる部分だけを説明する。
【００２２】
補正指示部１６は、制御部１０から通知されたレジ補正量により、レジ補正部１２で間引きや挿入を行なう画素を誤差演算部１４に通知する。誤差演算部１４は、処理中の注目画素がレジ補正対象画素であるとの通知を補正指示部１６から受けると、２値化誤差（ｄＯｕｔ）を求める演算を行なわず、そのまま入力値（Ｉｎ＋ｄＩｎ）を出力値（Ｏｕｔ）として出力する。この時、注目画素がレジ補正によって挿入される画素の場合には、２値化誤差にマイナスをかけて出力する。具体的には、従来の誤差演算部１０２では、例えば、「２４０」の画素を２値化処理部に入力すると、「２４０」に誤差分を加算した「２４０＋α」から「２５５」を減算し、−１５＋αを２値化誤差ｄＯｕｔとして出力していたが、本実施例では、「２４０」を誤差分としてそのまま出力する。また、注目画素がレジ補正によって挿入される画素の場合には、−「２４０」を２値化誤差として出力する。
【００２３】
誤差演算部１４から出力された２値化誤差は、エラーフィルタ１５に出力され、所定の分配係数で周辺画素に配分される。
【００２４】
このようにレジ補正によって間引き又は挿入する画素の濃度を、注目画素の周辺画素に分配するようにしたため、入力した多値の画像データと、レジ補正後の２値の画像データとの濃度バランスを良好に保つことができる。
【００２５】
次に図８を参照しながらレジ補正部１２の構成について説明する。図８に示すようにレジ補正部１２は、主走査レジ補正部１７と、ラインバッファメモリ１８と、副走査レジ補正部１９とを有している。
【００２６】
主走査レジ補正部１７は、２値化処理部１１の出力画像を入力して、主走査方向のレジ補正を行い、補正後の画像をラインバッファメモリ１８に出力する。主走査レジ補正部１７には、制御部１０からの主走査レジ補正量が入力される。制御部１０は、位置ずれ量に基づく主走査方向のレジ補正量を主走査レジ補正部１７に出力する。主走査レジ補正部１７は、１ライン分の画像データが入力されると、制御部１０から通知された主走査レジ補正量に従って、画素の挿入や間引きを行って補正後の画像データをラインバッファメモリ１８に蓄積する。ラインバッファメモリ１８には、複数ライン分の画像データが蓄積される。
【００２７】
副走査レジ補正部１９には、制御部１０からの副走査レジ補正量が入力される。副走査レジ補正部１９は、ラインバッファメモリ１８に複数ライン分の画像データが蓄積された所でラインバッファメモリ１８から画像データの読み出しを開始する。副走査レジ補正部１９は、制御部１０から通知された副走査レジ補正量に従って、同一ライン（又はラインの一部）を２回読み出す（挿入処理）か、ライン（又はラインの一部）を読み飛ばし、次のライン（又はラインの一部）を読み出す（間引き処理）ことでレジ補正を行い、１ライン分のレジ補正後の画像データを外部に出力する。図９に示す入力画像に対して、レジ補正を行った後の画像を図１０に示す。図１０に示すレジ補正後の画像は、画像中の所定領域に、画素が挿入されている。なお、図１０中に示す丸印が画素の挿入を行なった位置を示している。
【実施例２】
【００２８】
本実施例は、２値化処理部がディザマトリックスを用いて２値化を行なう。図１１に２値化処理部２０の構成を示す。図１１に示すように２値化処理部２０は、閾値格納メモリ２１と、比較部２２とを備えている。
【００２９】
制御部１０は、閾値格納メモリ２１に対して閾値読み出しのためのメモリアドレスを指定するものである。閾値格納メモリ２１は、ディザ処理に用いられる閾値マトリクスの各位置（マトリクス要素）に対応する閾値データを記憶する。比較部２２は、これに入力される入力画像データの各画素の階調値と、これに対応して閾値格納メモリ２１から読み出された閾値データとを比較するとともに、この比較結果に基づいて階調変換された出力画像の画素データを生成する。
【００３０】
実際にディザ処理を行う場合は、制御部１０が閾値格納メモリ２１のアドレスを順に指定して閾値格納メモリ２１から閾値データを順次読み出すとともに、この読み出した閾値データと入力画像の階調値とを比較部２２で比較し、この比較結果に基づいて出力画像の階調値を生成する。これにより、代表的な２値ディザ法である組織的ディザ法では、例えば、原画像を４×４画素や８×８画素のブロックに分割し、各々のブロックごとに、入力画素の階調値がこれに対応するマトリクス位置の閾値データよりも大きい場合は白（１）、小さい場合は黒（０）とすることによって入力画像を２値化する。
【００３１】
また制御部１０は、２値化処理を行なう画素ブロックに、レジ補正対象の画素が含まれていた場合には、その画素の濃淡値分だけディザマトリクスの閾値の合計値を変更する。例えば、間引かれる画素が存在した場合には、その分だけディザマトリクスの閾値の合計値を下げ、挿入される画素が存在した場合には、その分だけディザマトリクスの閾値の合計値を上げる補正を行なう。これによって、レジ補正によって挿入または間引かれる画素の濃度分を周辺の他の画素に配分することができ、補正前と補正後とで濃度のバラランスを保つことができる。
【００３２】
なお、ディザマトリクスを用いた２値化処理では、出力画像から粒状感を除去するためにスクリーン角度を傾け、２値化後の画像の網点を配列することが行なわれている。スクリーン角度を傾けて網点を配列することで、網点の配列方向を人間の目の感度が低い方向に合わせることができる。図１２に、一例として角度１８．５度のスクリーンを示す。また、図１３にスクリーン補正後の画像に生じる網点の配列方向を示す。
【００３３】
ディザマトリクスによる２値化では、図１３に示すように網点の配列方向ができるため、この網点の配列にレジ補正による画素の間引きや挿入位置が重なると、モアレが発生し、画像が乱れる問題が生じる。このため本実施例では、レジ補正部１２内にレジ補正位置調整部３０を設けて、網点の配列とレジ補正による画素の間引きや挿入位置が重ならないようにしている。
【００３４】
図１４を参照しながらレジ補正位置調整部３０の構成について説明する。図１４に示すようにレジ補正位置調整部３０は、ポインタ演算部３１と、シフト位置演算部３２と、コンパレータ３３とを備えている。ポインタ演算部３１は、副走査レジ補正部１９で処理を行なう画素の位置を演算する。シフト位置演算部３２は、ディザマトリクスのスクリーン角度と、主走査方向及び副走査方向のレジ補正量とから、網点の配列にレジ補正による間引きや挿入位置が重なる画素を演算する。コンパレータ３３は、ポインタ演算部３１の出力と、シフト位置演算部３２の出力とを比較し、注目画素が、レジ補正の対象画素であって、網点の配列に重なる画素である場合にシフト信号を副走査レジ補正部１９に出力する。副走査レジ補正部１９は、シフト信号をコンパレータ３３から入力すると、レジ補正位置を副走査方向で１ラインずらす補正を行う。
【００３５】
このようにして本実施例では、２値化処理がディザマトリクスによる誤差拡散法であっても、補正前の多値データと補正後の２値データとで濃度のバランスを保つことができる。
【００３６】
上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来の２値化処理部の構成を示すブロック図である。
【図２】白、黒の判定方法を説明するための図である。
【図３】エラーフィルタの処理対象となる注目画素とその周辺画素とを示す図である。
【図４】画像形成装置の構成を示す図である。
【図５】位置ずれ量の測定方法を説明するための図である。
【図６】画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図７】２値化処理部の構成を示すブロック図である。
【図８】レジ補正部の構成を示すブロック図である。
【図９】レジ補正前の入力画像を示す図である。
【図１０】レジ補正後の画像を示す図である。
【図１１】実施例２の２値化処理部の構成を示す図である。
【図１２】１８．５度のスクリーンを表す図である。
【図１３】スクリーン補正後の画像に生じる網点の配列方向の一例を表す図である。
【図１４】レジ補正位置調整部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  原稿台                      ２  原稿
３  カラーＣＣＤセンサ          ４  画像処理部
５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋ  画像形成ユニット
６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋ  感光体ドラム
７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋ  ＲＯＳ
８Ｃ，８Ｍ，８Ｙ，８Ｋ  現像器  ９  位置ずれ量測定部
１０  制御部                    １１、２０  ２値化処理部
１２  レジ補正部                １３  加算器
１４  誤差演算部                １５  エラーフィルタ
１６  補正指示部                １７  主走査レジ補正部
１８  ラインバッファメモリ      １９  副走査レジ補正部
２１  閾値格納メモリ            ２２  比較部
３０  レジ補正位置調整部        ３１  ポインタ演算部
３２  シフト位置演算部          ３３  コンパレータ
【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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