(57)【要約】  【課題】  画像の特徴に応じた適切な画像処理を行うことにより、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。  【解決手段】  画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換し、変換した画像データの所定周波数成分の係数の絶対値が所定値以上であるか否かを判定し、判定結果に応じて画像データの交流成分の係数を変更し、変更した係数に係る画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換し、逆変換した画像データの階調値を所定値と比較し、比較結果に応じた階調値に変換する。【選択図】        図１
2006087072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換し、前記空間周波数成分の係数を変更して画像処理する画像処理方法において、
変換した画像データの所定周波数成分の係数の絶対値が所定値以上であるか否かを判定し、
判定した結果に応じて、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更し、
演算により変更した画像データの交流成分の係数に特定値を加算し、
前記特定値が加算された画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換し、
逆変換した画像データの階調値を所定値と比較し、比較結果に応じた階調値に変換する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換し、前記空間周波数成分の係数を変更して画像処理する画像処理方法において、
変換した画像データの所定周波数成分の係数に直流成分の係数を乗算して得た積の絶対値が所定値以上であるか否かを判定し、
判定した結果に応じて、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更し、
演算により変更した画像データの交流成分の係数に特定値を加算し、
前記特定値が加算された画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換し、
逆変換した画像データの階調値を所定値と比較し、比較結果に応じた階調値に変換する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
前記絶対値が前記所定値以上であると判定した場合、水平方向の空間周波数成分のみを有する交流成分及び垂直方向の空間周波数成分のみを有する交流成分夫々の係数に１より大きい実数を乗ずることによって、前記係数を演算により変更する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記絶対値が前記所定値以上であると判定した場合、交流成分の周波数が高い（低い）程、より大きい（小さい）実数を前記係数に乗ずることによって、前記係数を演算により変更する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理方法。
【請求項５】
画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換する変換手段を備え、前記空間周波数成分の係数を変更して画像処理するようにしてある画像処理装置において、
前記変換手段が変換した画像データの所定周波数成分の係数の絶対値が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段により判定した結果に応じて、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更する演算手段と、
該演算手段により変更した画像データの交流成分の係数に特定値を加算する加算手段と、
該加算手段により、特定値が加算された画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換する逆変換手段と、
該逆変換手段により逆変換した画像データの階調値を所定値と比較し、比較結果に応じた階調値に変換する手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換する変換手段を備え、前記空間周波数成分の係数を変更して画像処理するようにしてある画像処理装置において、
前記変換手段が変換した画像データの所定周波数成分の係数に直流成分の係数を乗算して得た積の絶対値が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段により判定した結果に応じて、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更する演算手段と、
該演算手段により変更した画像データの交流成分の係数に特定値を加算する加算手段と、
該加算手段により、特定値が加算された画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換する逆変換手段と、
該逆変換手段により逆変換した画像データの階調値を所定値と比較し、比較結果に応じた階調値に変換する手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
前記変換手段は、
画像データを所定周波数範囲にて空間周波数成分を有する画像データに変換するようにしてあり、
前記判定手段は、
低周波数側の交流成分の係数に直流成分の係数を乗算して得た積の絶対値が所定値以上であるか否かを判定するようにしてある
ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記演算手段は、
前記絶対値が所定値以上であると前記判定手段が判定した場合、前記画像データの交流成分の係数に１より大きい実数を乗じ、又は前記画像データの交流成分の係数を１より小さい正の実数で除するようにしてある
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記演算手段は、
前記絶対値が前記所定値以上であると前記判定手段が判定した場合、水平方向の空間周波数成分のみを有する交流成分及び垂直方向の空間周波数成分のみを有する交流成分夫々の係数に、１より大きい実数を乗ずるようにしてある
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記演算手段は、
交流成分の周波数が高い（低い）程、より大きい（小さい）実数を前記係数に乗ずるようにしてある
ことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記演算手段は、
前記絶対値が所定値以上でないと前記判定手段が判定した場合、前記画像データの交流成分の係数に１より小さい正の実数を乗じ、又は前記画像データの交流成分の係数を１より大きい実数で除するようにしてある
ことを特徴とする請求項５乃至請求項１０のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記判定手段は、
前記変換手段が変換した画像データの所定周波数成分の係数の絶対値が所定値以上であるか否かを判定する手段を備え、
前記加算手段は、
前記判定手段が、前記積の絶対値が所定値以上でないと判定し、前記係数の絶対値が所定値以上であると判定した場合、前記変換手段が変換した画像データの交流成分の係数に特定値を加算するようにしてあり、
前記演算手段は、
前記判定手段が、前記積の絶対値が所定値以上でないと判定し、前記係数の絶対値が所定値以上でないと判定した場合、前記変換手段が変換した画像データの交流成分の係数に１より小さい正の実数を乗じ、又は前記画像データの交流成分の係数を１より大きい実数で除するようにしてある
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
請求項５乃至請求項１２のいずれか一つに記載された画像処理装置を備え、該画像処理装置が画像処理した画像データに基づき、画像を形成するようにしてある
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
コンピュータに、画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換させ、前記空間周波数成分の係数を変更して画像処理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、変換された画像データの所定周波数成分の係数の絶対値が所定値以上であるか否かを判定させるステップと、
コンピュータに、判定された結果に応じて、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更させるステップと、
コンピュータに、演算により変更させた画像データの交流成分の係数に特定値を加算させるステップと、
コンピュータに、前記特定値が加算された画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換させるステップと、
コンピュータに、逆変換された画像データの階調値を所定値と比較させ、比較された結果に応じた階調値に変換させるステップと
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１５】
コンピュータに、画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換させ、前記空間周波数成分の係数を変更して画像処理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、変換された画像データの所定周波数成分の係数に直流成分の係数を乗算して得た積の絶対値が所定値以上であるか否かを判定させるステップと、
コンピュータに、判定された結果に応じて、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更させるステップと、
コンピュータに、演算により変更させた画像データの交流成分の係数に特定値を加算させるステップと、
コンピュータに、前記特定値が加算された画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換させるステップと、
コンピュータに、逆変換された画像データの階調値を所定値と比較させ、比較された結果に応じた階調値に変換させるステップと
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１６】
コンピュータに、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更させるステップは、
前記絶対値が前記所定値以上であると判定された場合、コンピュータに、水平方向の空間周波数成分のみを有する交流成分及び垂直方向の空間周波数成分のみを有する交流成分夫々の係数に、１より大きい実数を乗じさせるステップを含む
ことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１７】
コンピュータに、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更させるステップは、
コンピュータに、交流成分の周波数が高い（低い）程、より大きい（小さい）実数を前記係数に乗じさせるステップを含む
ことを特徴とする請求項１６に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１８】
請求項１４乃至請求項１７のいずれか一つに記載されたコンピュータプログラムを記録してある
ことを特徴とする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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データの空間周波数成分の係数を変更して画像処理する画像処理方法、該画像処理方法を実行する画像処理装置、該画像処理装置を備える画像形成装置、コンピュータを前記画像処理装置として機能させるコンピュータプログラム、及び該コンピュータ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に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間調を含む画像の階調数を減少させる方法、例えば２５６階調の画像を２階調の画像に２値化する方法としては、画像の階調値と所定値、つまり閾値とを比較して２値化する方法、ディザ法又は誤差拡散法等がある（特許文献１、特許文献２及び特許文献３）。
【０００３】
図２６は、２５６階調の画像を２値化するディザ法に用いられる４×４のディザマトリクスの一例を示す図である。ディザマトリクスには、画素の位置に応じて０乃至２４０のいずれかの所定値が設定されている。ディザ法は、入力された２５６階調の画像データの階調値と、ディザマトリクスに設定された所定値とを各画素毎に比較し、階調値が所定値以上の場合、階調値を２５５とし、階調値が所定値未満の場合、階調値を０とすることにより、画像を２値化する。
【０００４】
誤差拡散法は、入力された画像データの各画素を２値化する際に生じる量子化誤差、即ち２値化前の画素の階調値に対する２値化後の階調値の差を、未だ２値化されていない画素に分配して２値化する方法である。２値化される画素を注目画素とした場合、注目画素の量子化誤差は、注目画素からの相対的位置に応じた重み付けが行われた後、注目画素の周辺に位置する２値化処理前の画素の階調値に加算される。
【０００５】
図２７は、誤差拡散法に用いられる重み係数マトリクスの一例を示す図である。図２７の例では、水平方向、即ち図中左右方向をＸ方向、垂直方向、即ち図中上下方向をＹ方向とし、注目画素（ＩＸ  ，ＩＹ  ）を含む３×２の重み係数マトリクスが示されている。重み係数マトリクスは、注目画素（ＩＸ  ，ＩＹ  ）を基準として左下隣、下隣、右下隣、右隣の重み係数を有している。例えば注目画素（ＩＸ  ，ＩＹ  ）の階調値と所定値とを比較し、前記階調値が所定値以上の場合、注目画素（ＩＸ  ，ＩＹ  ）の階調値を２５５とし、所定値未満の場合、注目画素（ＩＸ  ，ＩＹ  ）の階調値を０とする。次に、２値化された２５５又は０の階調値と２値化前の注目画素（ＩＸ  ，ＩＹ  ）の階調値との差、即ち量子化誤差を、重み係数マトリクスに基づいて、周辺の２値化処理前の画素へ配分する。但し、注目画素（ＩＸ  ，ＩＹ  ）の左隣の画素（ＩＸ−１  ，ＩＹ  ）は注目画素（ＩＸ  ，ＩＹ  ）よりも先に量子化されているため、量子化誤差は配分されない。
【０００６】
量子化誤差をＥｒｒとした場合、注目画素（ＩＸ  ，ＩＹ  ）の４近傍（ＩＸ＋１  ，ＩＹ  ）、（ＩＸ＋１  ，ＩＹ＋１  ）、（ＩＸ  ，ＩＹ＋１  ）、（ＩＸ−１  ，ＩＹ＋１  ）には、夫々Ｅｒｒ×（７／１６）、Ｅｒｒ×（１／１６）、Ｅｒｒ×（５／１６）、Ｅｒｒ×（３／１６）が配分される。
【０００７】
重み係数マトリクスに基づいて量子化誤差を周辺の未処理画素へ配分するため、誤差拡散法は、ディザ法に比べ、２値化された画像にモアレ模様が出にくいという長所を有する。
【０００８】
また、特開２００２−１００８５号公報に記載された方法によれば、画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換して、変換した空間周波数成分の係数に対して、予め決定されたハーフトーンの空間周波数領域に変換されたデータを利用して画像のハーフトーン処理を行っている。
【特許文献１】特開２０００−２９９７８３号公報
【特許文献２】特開平０６−１８９１１９号公報
【特許文献３】特開２００２−１００８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ディザ法によれば、同一パターンのディザマトリクスを用いて２値化するため、２値化された画像にはディザ特有のテクスチャ、即ち周期的なパターン画像が発生するという問題があった。
【００１０】
また、誤差拡散法によれば、画素毎に同一のマトリクスに基づいて誤差を拡散させるため、階調値が大きいハイライト部分で大きな量子化誤差が連鎖的に拡散し、画素同士が繋がるという問題があった。つまり、異なる階調値を有する画素同士が同一の階調値となり、画素同士が部分的に連結したような画像が生じるという問題があった。
【００１１】
更に、特開２００２−１００８５号公報に記載された発明においては、予め決定されたハーフトーンのデータを利用しているため、前記誤差拡散法又はディザ法等と同様のテクスチャ等の発生が生じるという問題がある。つまり、周波数領域において、上述した従来と同様の方法を用いてハーフトーン処理を行っているに過ぎないため、上述した同様の問題が生じる。
【００１２】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、画像の特徴に応じて交流成分の係数を変更した後、交流成分の係数に特定値を加算、つまり画像にノイズを加えることにより、誤差拡散法が有する画素同士の連結の問題を解決した上、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる画像処理方法、該画像処理方法を実行する画像処理装置、該画像処理装置を備える画像形成装置、コンピュータを前記画像処理装置として機能させるコンピュータプログラム、及び前記コンピュータ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を提供することを目的とする。
【００１３】
また、画像データの所定周波数成分の係数及び画像の平均階調値に基づいて画像のエッジ部分の有無を判定、特に画像の平均階調値によってエッジ部分の判定基準を変動させてエッジ部分の有無を判定し、判定した結果に応じて交流成分の係数を変更した後、交流成分の係数に特定値を加算、つまり画像にノイズを加えることにより、誤差拡散法が有する画素同士の連結の問題を解決した上、画像のエッジ部分の有無に応じた画像処理によって原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調値を減少させることができる画像処理方法、該画像処理方法を実行する画像処理装置、該画像処理装置を備える画像形成装置、コンピュータを前記画像処理装置として機能させるコンピュータプログラム、及び前記コンピュータ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を提供することを他の目的とする。
【００１４】
更に、低周波数側の交流成分の係数に直流成分の係数を乗算して得た積の大きさに基づいてエッジ部分の有無を判定するように構成することにより、高周波数側の交流成分の係数を用いて判定する場合に比べて、より正確に画像処理対象の画像がエッジ部分を有するか否かを判定することができ、原画像の特徴部分をより良好に保ちつつ、画像の階調値を減少させることができる画像処理装置、及び該画像処理装置を備える画像形成装置を提供することを他の目的とする。
【００１５】
更にまた、所定周波数成分の係数又は前記積の絶対値が所定値以上であると判定した場合、つまりエッジ部分を含む画像であると判定した場合、交流成分の係数を大きくするように画像処理装置を構成することにより、エッジ部分を有する画像を選択的に強調して、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる画像処理装置、及び該画像処理装置を備える画像形成装置を提供することを他の目的とする。
【００１６】
更にまた、所定周波数成分の係数又は前記積の絶対値が所定値以上であると判定した場合、つまりエッジ部分を含む画像であると判定した場合、水平方向の空間周波数成分のみを有する交流成分及び垂直方向の空間周波数成分のみを有する交流成分夫々の係数を大きくすることによって、エッジ部分を有する画像を選択的に強調して、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができ、且つ階調数を減少させた画像の曲線部分にブロックパターンが発生することを抑えることができる画像処理方法、該画像処理方法を実行する画像処理装置、該画像処理装置を備える画像形成装置、コンピュータを前記画像処理装置として機能させるコンピュータプログラム、及び前記コンピュータ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を提供することを他の目的とする。
【００１７】
更にまた、交流成分の周波数が高い程、より大きい実数を交流成分の係数に乗ずることにより画像の特徴部分を失うことなく、エッジ部分をより効果的に強調することができる画像処理方法、該画像処理方法を実行する画像処理装置、該画像処理装置を備える画像形成装置、コンピュータを前記画像処理装置として機能させるコンピュータプログラム、及び前記コンピュータ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を提供することを他の目的とする。
【００１８】
更にまた、所定周波数成分の係数又は前記積の絶対値が所定値以上でないと判定した場合、つまりエッジ部分を含まない平坦な画像であると判定した場合、交流成分の係数を小さくするように画像処理装置を構成することにより、エッジ部分を含まない画像を選択的に平滑化して、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる画像処理装置、及び該画像処理装置を備える画像形成装置を提供することを他の目的とする。
【００１９】
更にまた、画像処理対象の画像がエッジ部分を有さない画像であると判定した場合、所定周波数成分の係数の絶対値が所定値未満のとき、つまり前記画像が平坦な画像であるとき、交流成分の係数を小さくし、所定周波数成分の係数の絶対値が所定値以上であるとき、交流成分の係数を変更することなく階調値を減少するように構成することにより、エッジ部分を有する画像に対してはエッジ部分を強調し、エッジ部を有さない画像のうち、特に平坦な画像に対しては画像を平滑化して、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調値を減少させることができる画像処理装置及び該画像処理装置を備える画像形成装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係る画像処理方法は、画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換し、前記空間周波数成分の係数を変更して画像処理する画像処理方法において、変換した画像データの所定周波数成分の係数の絶対値が所定値以上であるか否かを判定し、判定した結果に応じて、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更し、演算により変更した画像データの交流成分の係数に特定値を加算し、前記特定値が加算された画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換し、逆変換した画像データの階調値を所定値と比較し、比較結果に応じた階調値に変換することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る画像処理方法は、画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換し、前記空間周波数成分の係数を変更して画像処理する画像処理方法において、変換した画像データの所定周波数成分の係数に直流成分の係数を乗算して得た積の絶対値が所定値以上であるか否かを判定し、判定した結果に応じて、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更し、演算により変更した画像データの交流成分の係数に特定値を加算し、前記特定値が加算された画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換し、逆変換した画像データの階調値を所定値と比較し、比較結果に応じた階調値に変換することを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る画像処理方法は、前記絶対値が前記所定値以上であると判定した場合、水平方向の空間周波数成分のみを有する交流成分及び垂直方向の空間周波数成分のみを有する交流成分夫々の係数に１より大きい実数を乗ずることによって、前記係数を演算により変更することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る画像処理方法は、前記絶対値が前記所定値以上であると判定した場合、交流成分の周波数が高い（低い）程、より大きい（小さい）実数を前記係数に乗ずることによって、前記係数を演算により変更することを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る画像処理装置は、画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換する変換手段を備え、前記空間周波数成分の係数を変更して画像処理するようにしてある画像処理装置において、前記変換手段が変換した画像データの所定周波数成分の係数の絶対値が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段により判定した結果に応じて、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更する演算手段と、該演算手段により変更した画像データの交流成分の係数に特定値を加算する加算手段と、該加算手段により、特定値が加算された画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換する逆変換手段と、該逆変換手段により逆変換した画像データの階調値を所定値と比較し、比較結果に応じた階調値に変換する手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る画像処理装置は、画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換する変換手段を備え、前記空間周波数成分の係数を変更して画像処理するようにしてある画像処理装置において、前記変換手段が変換した画像データの所定周波数成分の係数に直流成分の係数を乗算して得た積の絶対値が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段により判定した結果に応じて、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更する演算手段と、該演算手段により変更した画像データの交流成分の係数に特定値を加算する加算手段と、該加算手段により、特定値が加算された画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換する逆変換手段と、該逆変換手段により逆変換した画像データの階調値を所定値と比較し、比較結果に応じた階調値に変換する手段とを備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る画像処理装置は、前記変換手段は、画像データを所定周波数範囲にて空間周波数成分を有する画像データに変換するようにしてあり、前記判定手段は、低周波数側の交流成分の係数に直流成分の係数を乗算して得た積の絶対値が所定値以上であるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る画像処理装置は、前記演算手段が、前記絶対値が所定値以上であると前記判定手段が判定した場合、前記画像データの交流成分の係数に１より大きい実数を乗じ、又は前記画像データの交流成分の係数を１より小さい正の実数で除するようにしてあることを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る画像処理装置は、前記演算手段が、前記絶対値が前記所定値以上であると前記判定手段が判定した場合、水平方向の空間周波数成分のみを有する交流成分及び垂直方向の空間周波数成分のみを有する交流成分夫々の係数に、１より大きい実数を乗ずるようにしてあることを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る画像処理装置は、前記演算手段が、交流成分の周波数が高い（低い）程、より大きい（小さい）実数を前記係数に乗ずるようにしてあることを特徴とする。
【００３０】
本発明に係る画像処理装置は、前記演算手段が、前記絶対値が所定値以上でないと前記判定手段が判定した場合、前記画像データの交流成分の係数に１より小さい正の実数を乗じ、又は前記画像データの交流成分の係数を１より大きい実数で除するようにしてあることを特徴とする。
【００３１】
本発明に係る画像処理装置は、前記判定手段は、前記変換手段が変換した画像データの所定周波数成分の係数の絶対値が所定値以上であるか否かを判定する手段を備え、前記加算手段は、前記判定手段が、前記積の絶対値が所定値以上でないと判定し、前記係数の絶対値が所定値以上であると判定した場合、前記変換手段が変換した画像データの交流成分の係数に特定値を加算するようにしてあり、前記演算手段は、前記判定手段が、前記積の絶対値が所定値以上でないと判定し、前記係数の絶対値が所定値以上でないと判定した場合、前記変換手段が変換した画像データの交流成分の係数に１より小さい正の実数を乗じ、又は前記画像データの交流成分の係数を１より大きい実数で除するようにしてあることを特徴とする。
【００３２】
本発明に係る画像形成装置は、前記画像処理装置を備え、該画像処理装置が画像処理した画像データに基づき、画像を形成するようにしてあることを特徴とする。
【００３３】
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、画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換させ、前記空間周波数成分の係数を変更して画像処理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、変換された画像データの所定周波数成分の係数の絶対値が所定値以上であるか否かを判定させるステップと、コンピュータに、判定された結果に応じて、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更させるステップと、コンピュータに、演算により変更させた画像データの交流成分の係数に特定値を加算させるステップと、コンピュータに、前記特定値が加算された画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換させるステップと、コンピュータに、逆変換された画像データの階調値を所定値と比較させ、比較された結果に応じた階調値に変換させるステップとを含むことを特徴とする。
【００３４】
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、画像データを空間周波数成分を有する画像データに変換させ、前記空間周波数成分の係数を変更して画像処理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、変換された画像データの所定周波数成分の係数に直流成分の係数を乗算して得た積の絶対値が所定値以上であるか否かを判定させるステップと、コンピュータに、判定された結果に応じて、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更させるステップと、コンピュータに、演算により変更させた画像データの交流成分の係数に特定値を加算させるステップと、コンピュータに、前記特定値が加算された画像データを、空間座標成分を有する画像データに逆変換させるステップと、コンピュータに、逆変換された画像データの階調値を所定値と比較させ、比較された結果に応じた階調値に変換させるステップとを含むことを特徴とする。
【００３５】
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、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更させるステップは、前記絶対値が前記所定値以上であると判定された場合、コンピュータに、水平方向の空間周波数成分のみを有する交流成分及び垂直方向の空間周波数成分のみを有する交流成分夫々の係数に、１より大きい実数を乗じさせるステップを含むことを特徴とする。
【００３６】
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、前記画像データの交流成分の係数を演算により変更させるステップは、コンピュータに、交流成分の周波数が高い（低い）程、より大きい（小さい）実数を前記係数に乗じさせるステップを含むことを特徴とする。
【００３７】
本発明に係る記録媒体は、前記コンピュータプログラムを記録してあることを特徴とする。
【００３８】
本発明にあっては、画像データが有する空間周波数成分の係数の内、所定周波数成分の係数の絶対値が所定値以上であるか否かを判定することにより、対象画像領域にエッジ部分を有する画像であるか否かを判定することができる。そして、前記絶対値の大きさを判定した結果に応じて交流成分の係数を変更することにより、画像処理対象の特徴に応じた画像の強調、又は平滑化等を行い、画像処理後の画像の階調値を、所定値に基づいて減少させる。従って、画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。なお、所定値と比較して階調数を減少させる方法は、閾値法に限定するものではなく、ディザ法、又は誤差拡散法等を含む。
【００３９】
また、交流成分の係数に、特定値、例えば人の目に知覚しがたい周波数特性を有するブルーノイズに係る特定値を加算することにより、階調値が大きいハイライト部分の画素夫々の階調値をばらつかせ、画素同士が繋がることを防ぐことができる。また、中間濃度領域におけるテクスチャの改善を図ることができる。なお、交流成分のすべての係数に特定値を加算する必要はなく、交流成分の一部の係数に特定値を加算しても良い。また、交流成分のすべての係数に対して同じ値の特定値を加算する必要もない。
【００４０】
本発明にあっては、画像データが有する空間周波数成分の係数の内、所定周波数成分の係数に直流成分の係数を乗算して得た積の絶対値が所定値以上であるか否かを判定することにより、画像処理対象の画像がエッジ部分を有する画像であるか否かを判定する。
所定周波数成分の係数は、画像が有するエッジ部分の階調差が大きい程、大きく、前記積の絶対値も大きくなる。
また、直流成分の係数は、画像の平均階調値に対応しており、画像の平均階調値が大きい程、直流成分の係数は大きい。従って、画像の平均階調値が大きい程、つまり画像が明るい程、前記積は大きくなるため、画像処理対象の画像はエッジ部分を有する画像であると判定され易くなる。
一方、人は、画像が暗い場合に比べて明るい場合の方が、エッジ部分を認識し易くなるため、所定周波数成分の係数が同じ画像であっても、画像の平均階調値が大きい程、強くエッジ部分を認識する。
従って、人が認識するエッジ部分の強弱は、前記絶対値の大小に対応するため、前記積を用いてエッジ部分の有無を判定することにより、人の認識特性に応じたエッジ部分の有無の判定が可能になる。
例えば、直流成分の係数が大きい白色の画像に薄いグレーの文字を含む場合、エッジ部分の階調差が小さいため交流成分の係数の絶対値は小さいが、直流成分の係数が大きいため、結果として前記積の絶対値が大きくなり、前記画像はエッジ部分を有する画像であると判定される。
そして、前記絶対値の大きさを判定した結果に応じて交流成分の係数を変更することにより、画像処理対象の特徴、即ちエッジ部分の有無に応じた画像の強調、又は平滑化等を行い、画像処理後の画像の階調値を、所定値に基づいて減少させる。
従って、画像の特徴部分をより良好に保ちつつ、画像の階調値を減少させることができる。
【００４１】
本発明にあっては、所定周波数範囲の低周波数側の交流成分の係数に直流成分の係数を乗算して得た積の絶対値が所定値以上であるか否かを判定することにより、画像処理対象の画像がエッジ部分を有する画像であるか否かを判定する。低周波数側の交流成分の係数は、高周波数側の交流成分に比べて、エッジ部分の強弱に関係する。従って、低周波数側の交流成分の係数を用いてエッジ部分を判定した場合、より正確にエッジ部分を有する画像であるか否かを判定することができる。
【００４２】
本発明にあっては、所定周波数成分の係数又は所定周波数成分の係数に直流成分の係数を乗算して得た積の絶対値が所定値以上であると判定手段が判定した場合、交流成分の係数に１より大きい実数を乗じ、又は交流成分の係数を１より小さい正の実数で除することにより、交流成分の係数を大きくして、エッジ部分を含む画像のエッジ部分を強調することができる。つまり、画像処理対象の画像の中から、エッジ部分を含む画像を選別して、画像のエッジ部分を強調する処理を行うことができる。従って、画像の特徴部分が相対的に強調されるため、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。
【００４３】
本発明にあっては、所定周波数成分の係数又は前記積の絶対値が所定値以上であると判定した場合、つまり、画像がエッジ部分を含んでいると判定した場合、水平方向の空間周波数成分のみを有する交流成分及び垂直方向の空間周波数成分のみを有する交流成分夫々の係数に、１より大きい実数を乗じて、係数の値を変更する。この場合、交流成分の係数が変更前の係数に比べて大きくなるため、画像のエッジ部分が強調される。なお、本発明は、前記交流成分の係数を、１より小さい実数で除することにより、係数の値を変更する場合も含む。
【００４４】
また、全ての交流成分の係数を変更するのではなく、水平方向の空間周波数成分のみを有する交流成分及び垂直方向の空間周波数成分のみを有する交流成分夫々の係数が変更されるため、階調数を減少させた後も、濃度領域の画像が有する曲線部分、即ち曲線に係るエッジ部分に不要なブロックパターンが発生することを抑えることができ、よりきれいな曲線部分を有する画像を得ることができる。なお、係数を１より小さい正の実数で除した場合も同様の効果が得られる。
【００４５】
本発明にあっては、交流成分の周波数が高い（低い）程、より大きい（小さい）実数を前記交流成分の係数に乗じる。周波数が低い交流成分の係数を変更する場合に比べて、周波数が高い交流成分の係数を変更する場合の方が、画像の特徴部分を保持したままエッジ部分を効果的に強調することができる。従って、閾値処理後もエッジがより効いた画像を得ることができる。
【００４６】
本発明にあっては、所定周波数成分の係数又は前記積の絶対値が所定値以上でないと判定手段が判定した場合、交流成分の係数に１より小さい正の実数を乗じ、又は交流成分の係数を１より大きい実数で除することにより、交流成分の係数を小さくして、エッジ部分を含まない画像を平滑化することができる。つまり、画像処理対象の画像の中から、平坦な画像を選別して、画像を平滑化する処理を行うことができる。従って、画像の特徴部分が相対的に強調されるため、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。
【００４７】
本発明にあっては、前記乗算して得た積の絶対値が所定値未満の画像に対し、更に所定周波数成分の係数の絶対値が所定値以上であるか否かを判定することにより、画像処理対象の画像が平坦な画像、つまり画像全体で階調差が小さい画像であるか否かを判定する。
そして、エッジ部分を有する画像に対しては、交流成分の係数を大きくすることにより画像を強調し、平坦な画像に対しては、交流成分の係数を小さくすることにより平滑化する。エッジ部分を有さず、しかも平坦でない画像に対しては、画像の強調及び平滑化のいずれも行わずに、特定値の加算の処理以降の処理を実行する。前記画像に対しては、強調又は平滑化のいずれの処理が画像の特徴を強調する上で適切であるかを判断することが困難であるため、画像の強調及び平滑化を行わない。
【００４８】
従って、エッジ部分を強調し、平坦な画像を更に平滑化することで、画像の特徴を強調することにより、画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調値を減少させることができる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明に係る画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、コンピュータプログラム、及び記録媒体にあっては、画像の特徴に応じた適切な画像処理を行うと共に階調値が大きいハイライト部分で画素同士が繋がることを防ぐことができ、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。
【００５０】
本発明に係る画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、コンピュータプログラム、及び記録媒体にあっては、画像の特徴に応じた適切な画像処理を行うと共に階調値が大きいハイライト部分で画素同士が繋がることを防ぐことができ、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。
特に、画像の平均階調値に応じてエッジ部分の有無を判定するため、画像の明るさ及びエッジ部分の階調差に応じた画像処理を行うことができる。
【００５１】
本発明に係る画像処理装置、及び画像形成装置にあっては、高周波数側の交流成分の係数を用いて判定する場合に比べて、より正確に画像処理対象の画像がエッジ部分を有するか否かを判定することができ、原画像の特徴部分をより良好に保ちつつ、画像の階調値を減少させることができる。
【００５２】
本発明に係る画像処理装置、及び画像形成装置にあっては、エッジ部分を含む画像を強調して、画像の特徴部分を相対的に強調することにより、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。
【００５３】
本発明に係る画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、コンピュータプログラム、及び記録媒体にあっては、全ての交流成分の係数を変更する場合に比べ、画像の曲線部分にブロックパターンが発生することを効果的に防ぐことができ、原画像の特徴部分をより良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。
【００５４】
本発明に係る画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、コンピュータプログラム、及び記録媒体にあっては、画像の特徴部分を失うことなく、エッジ部分を効果的に強調することができ、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。
【００５５】
本発明に係る画像処理装置、及び画像形成装置にあっては、エッジ部分を含まない平坦な画像を平滑化して、画像の特徴部分を相対的に強調することにより、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。
【００５６】
また、中間調を含む画像の階調数を減少させる方法においては、例えば２５６階調の画像から４階調の画像へ階調数を減少させるため、通常、画像の特徴部分が欠落する。従って、デジタル複写機が前段で空間フィルタ処理を行い、フィルタ処理後の画像の階調数を減少させる処理を行う場合、又はコンピュータが画像編集ソフトウェアによりフィルタ処理を行い、フィルタ処理後の画像の階調数を減少させる処理を行う場合、階調数の減少により、フィルタ処理の効果が弱められる恐れがあるが、本発明に係る画像処理装置、及び画像形成装置にあっては、エッジ部分を含む画像を強調し、又はエッジ部分を含まない平坦な画像を平滑化して、画像の特徴部分を相対的に強調することにより、フィルタ処理の効果の低減を抑制することができ、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。
【００５７】
本発明に係る画像処理装置、及び画像形成装置にあっては、エッジ部分を有する画像に対してはエッジ部分を強調し、エッジ部を有さない画像のうち、特に平坦な画像に対しては画像を平滑化することで、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調値を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係る画像処理方法及び画像処理装置をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る画像処理装置を示すブロック図である。画像処理装置は、画像処理装置に入力された空間座標成分を有する画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）の階調数を減少させた画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）を生成し、出力する装置である。例えば、２５６階調の画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を４階調に減少させた画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）を生成し、出力する。ここで、画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）は、互いに垂直なＸ方向及びＹ方向、即ち水平ライン及び垂直ラインの２次元マトリクスに配置された画素によって構成された画像の階調値である。Ｘは前記画像における水平ライン上の位置、Ｙは前記画像における垂直ライン上の位置を示している。
【００５９】
画像処理装置は、入力された画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を記憶する一時記憶用の画像データ記憶部１１を備える。画像データ記憶部１１が記憶する画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）は、周波数変換部１２により、空間周波数成分を有する画像データ、即ちＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に離散コサイン変換（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）され、周波数成分判定部１３及び変更部１４へ出力される。周波数成分判定部１３は、所定の空間周波数成分の係数の大きさを判定し、判定した結果を変更部１４へ出力する。変更部１４は、周波数成分判定部１３の判定結果に基づき、周波数変換部１２で離散コサイン変換されたＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値を一部変更し、変更したＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）をノイズ加算部１５へ出力する。ノイズ加算部１５は、ＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）にブルーノイズ特性を有する画像のＤＣＴ係数を加算し、該ＤＣＴ係数を加算したＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を逆周波数変換部１６へ出力する。ブルーノイズ特性を有する画像のＤＣＴ係数は、特定値の一例である。逆周波数変換部１６は、ノイズ加算されたＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を逆周波数変換して画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）を生成し、生成した画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）を閾値処理部１７へ出力する。閾値処理部１７は、画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）の階調値と所定値とを比較し、比較結果に応じて画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）の階調値を４値、例えば０、８５、１７１、２５５に変更し、変更した画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）を外部へ出力する。画像データ記憶部１１、周波数変換部１２、周波数成分判定部１３、変更部１４、ノイズ加算部１５、逆周波数変換部１６、及び閾値処理部１７は、マイクロコンピュータの制御部１０によって制御されている。
【００６０】
以下、より具体的に各構成部の機能を説明する。画像処理装置に入力された画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）は、順次画像データ記憶部１１に格納される。画像データ記憶部１１に格納された画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）は、制御部１０の制御により、Ｘ方向及びＹ方向８×８の画素群を単位ブロックとして順次、周波数変換部１２へ出力される。
【００６１】
周波数変換部１２は、画像データ記憶部１１から単位ブロック毎に出力された画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を空間周波数成分を有する画像データＱｊ（Ｓ，Ｔ）に変換する。より具体的には、周波数変換部１２は、８×８画素を単位ブロックとする画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を受取り、画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を離散コサイン変換し、離散コサイン変換したＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を周波数成分判定部１３及び変更部１４へ出力する。離散コサイン変換は、数式（１）で表される。ここで、ＳはＸ方向における周波数を、ＴはＹ方向における周波数を表しており、Ｍは単位ブロックにおけるＸ方向の画素数、Ｎは単位ブロックにおけるＹ方向の画素数である。本実施の形態では、Ｍ＝Ｎ＝８である。
【００６２】
【数１】
2006087072.tif 000003
【００６３】
周波数変換部１２は、画像処理される対象である２次元画像に対して最も左上の画素を含むブロックから、Ｘ方向に単位ブロック毎に離散コサイン変換を行い、Ｙ方向のラインを変更しながら最終的に最も右下の画素を含む単位ブロックまで離散コサイン変換を行う。
【００６４】
図２は、周波数変換部１２で空間周波数成分に変換されたＤＣＴ係数を、８×８の区画を用いて示した概念図である。左上端に位置し、黒丸印を含む区画はＤＣＴ係数の直流成分を示しており、直流成分を除く他の区画は交流成分を示している。Ｓ軸は空間画像におけるＸ軸方向の周波数の大きさ、Ｔ軸は空間画像におけるＹ軸方向の周波数の大きさを示している。周波数成分判定部１３は、空間周波数成分の内、所定周波数成分のＤＣＴ係数の絶対値を夫々算出し、算出した値が所定値以上であるか否かに応じて判定データＦを変更部１４へ出力する。判定データＦは、変更部１４が所定周波数成分のＤＣＴ係数の絶対値の大きさを判定するためのデータである。
【００６５】
より具体的には、周波数成分判定部１３は、三角印を含む区画に対応する空間周波数成分のＤＣＴ係数、Ｑｊ（１，０）、Ｑｊ（０，１）、及びＱｊ（１，１）夫々の絶対値ｑ１０、ｑ０１、及びｑ１１を算出する。ＤＣＴ係数、Ｑｊ（１，０）、Ｑｊ（０，１）、及びＱｊ（１，１）は、所定周波数成分の一例である。そして、絶対値ｑ１０、ｑ０１、又はｑ１１の少なくとも一つが正の所定値α、例えば６４以上であるか否かを判定する。絶対値ｑ１０、ｑ０１、又はｑ１１のいずれかが所定値α以上であると判定した場合、判定データＦに１を設定し、判定データＦを変更部１４へ出力する。絶対値ｑ１０、ｑ０１、及びｑ１１のいずれも所定値α未満であると判定した場合、判定データＦに０を設定し、判定データＦを変更部１４へ出力する。
【００６６】
絶対値ｑ１０、ｑ０１、及びｑ１１と、所定値αとを比較することにより、処理される単位ブロックが濃度領域においてエッジ部分を含んでいるか否かを判定することができる。なお、所定値αは設計者が任意に設定できるものである。所定値αが６４より小さい場合、所定値αが６４より大きい場合に比べ、絶対値ｑ１０、ｑ０１、及びｑ１１が所定値α以上であると判定しやすくなり、画像処理される単位ブロックにエッジを含むと判定しやすくなる。
【００６７】
変更部１４は、周波数成分判定部１３から出力された判定データＦの値に応じて、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を演算により変更する。ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の変更は、単位ブロック毎に行われる。
【００６８】
図３は、ＤＣＴ係数の変更を行う周波数成分を示す概念図である。周波数成分判定部１３から値が１の判定データＦが出力されている場合、変更部１４は全ての交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に対して、１より大きい実数、例えば１．３を乗じ、１．３を乗じて得られたＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）をノイズ加算部１５へ出力する。図３においては、ハッチングされたブロックで示す直流成分を除く交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）が変更される。値が０の判定データＦが出力されている場合、変更部１４はＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値を変更せずに、ＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）＝Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）をそのままノイズ加算部１５へ出力する。変更部１４で処理されるＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）は次式（２）で表される。
【００６９】
Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）＝Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）        （Ｓ＝Ｔ＝０）
＝Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）×１．３  （Ｓ≠０  ｏｒ  Ｔ≠０）・・・式（２）
【００７０】
次いで、ノイズ加算部１５は、ブルーノイズ特性を持ったノイズを有する画像データのＤＣＴ係数を、変更部１４で処理されたＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）に加算し、加算した後のＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を逆周波数変換部１６へ出力する。
【００７１】
図４は、ブルーノイズマスクの一例を示す図である。ブルーノイズは、２５６×２５６のマトリクスデータとして与えられ、前記マトリクスデータはブルーノイズマスクと呼ばれている。ノイズ加算部１５は、図４に示すブルーノイズマスクを離散コサイン変換し、正規化したＤＣＴ係数値を保持する。図５は、ブルーノイズマスクを離散コサイン変換したＤＣＴ係数の一例を示す図である。本実施の形態においては、８×８の単位ブロック毎にブルーノイズマスクを離散コサイン変換し、３２×３２ブロックのＤＣＴ係数を保持する。そして、ノイズ加算部１５に入力される単位ブロックのＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）に、３２×３２ブロックのいずれかのＤＣＴ係数を加算する。順々に入力される他の単位ブロックに対しても同様にして、３２×３２ブロックのいずれかのＤＣＴ係数を順々に加算する。
【００７２】
ブルーノイズとは、人間の目では知覚し難い空間周波数成分を有するパターンデータである。人間の目は、ある空間周波数以上のパターン画像を知覚できず、視覚系のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、一種の低域フィルタであることが知られている（蒔田  剛，「インクジェットプリンタにおける高画質化技術」，日本画像学会誌，２００１年，第４０巻，第３号，ｐ．２３９−２４３）。擬似的なランダムパターンを操作し、空間周波数の主要成分が視覚系ＭＴＦのカットオフ周波数以上の帯域に分布するパターンを生成することにより、ブルーノイズが得られる。
【００７３】
ブルーノイズのＤＣＴ係数を、ＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）に加算することにより、階調値の大きいハイライト部分における画素同士の連結を防ぐことができる。また、中間濃度部分におけるテクスチャを改善することができる。
【００７４】
逆周波数変換部１６は、ノイズ加算部１５から出力されたＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を空間座標成分を有する画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）に逆周波数変換し、逆周波数変換した画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）を閾値処理部１７へ出力する。具体的には、数式（１）の逆離散コサイン変換を行う。
【００７５】
閾値処理部１７は、逆周波数変換部１６から出力された濃度領域の画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）を、複数の所定値を用いて、多値の画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）に変換する。例えば３つの所定値、４２、１２７、及び２１２を用いた次式（３）により、画像データＰｍ（Ｘ，Ｙ）を４値の画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）に変換する。
【００７６】
０＜Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）≦  ４２  ならば、Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）＝    ０
４２＜Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）≦１２７  ならば、Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）＝  ８５
１２７＜Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）≦２１２  ならば、Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）＝１７１
２１２＜Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）≦２５５  ならば、Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）＝２５５・・・式（３）
【００７７】
次に、制御部１０の処理手順をフローチャートを用いて説明する。図６は、制御部１０の画像処理に係る処理手順を示すフローチャートである。まず、制御部１０は、入力され、画像データ記憶部１１に記憶されている画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を８×８画素を単位ブロックとして分割した場合の単位ブロック数を変数ｎに設定する（ステップＳ１）。例えば、画素数が２５６×２５６の画像データの場合、３２×３２を変数ｎに設定する。そして制御部１０は、画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を８×８画素の単位ブロックで読み出し、読み出した画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を周波数変換部１２へ出力する（ステップＳ２）。
【００７８】
次いで、制御部１０は、周波数変換部１２においてＰｉ（Ｘ，Ｙ）を離散コサイン変換し、離散コサイン変換したＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を周波数成分判定部１３、及び変更部１４へ出力する（ステップＳ３）。そして、制御部１０は、周波数成分判定部１３において、所定周波数成分のＤＣＴ係数の絶対値ｑ１０、ｑ０１、及びｑ１１を算出し（ステップＳ４）、算出した絶対値ｑ１０、ｑ０１、又はｑ１１のいずれかが所定値α以上であるか否かを判定する（ステップＳ５）。絶対値ｑ１０、ｑ０１、又はｑ１１のいずれかが所定値α以上である場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、判定データＦに１を設定し、１を設定した判定データＦを変更部１４へ出力する（ステップＳ６）。絶対値ｑ１０、ｑ０１、及びｑ１１のいずれも所定値α未満である場合（ステップＳ５：ＮＯ）、判定データＦに０を設定し、０を設定した判定データＦを変更部１４へ出力する（ステップＳ７）。
【００７９】
次いで、制御部１０は、変更部１４においてＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値を、式（２）によってＱｋ（Ｓ，Ｔ）に変更し、ノイズ加算部１５へ出力する（ステップＳ８）。そして、制御部１０はノイズ加算部１５で、ＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）にブルーノイズに係るＤＣＴ係数を加算し、ノイズ加算したＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を逆周波数変換部１６へ出力する（ステップＳ９）。
【００８０】
次いで、制御部１０は、逆周波数変換部１６において、ＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を、Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）に逆離散コサイン変換し、逆離散コサイン変換したＰｍ（Ｘ，Ｙ）を閾値処理部１７へ出力する（ステップＳ１０）。そして、制御部１０は閾値処理部１７において、Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）を式（３）により４値化した画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）に変換して、外部へ出力する（ステップＳ１１）。次いで、制御部１０は、変数ｎから１を減算し（ステップＳ１２）、減算した変数ｎが０であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。つまり、すべての単位ブロックについて画像処理を終えたか否かを判定する。変数ｎが０であると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御部１０は画像処理を終了する。変数ｎが０でないと判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、制御部１０は処理をステップＳ２へ戻し、残りの単位ブロックについてもステップＳ２乃至ステップＳ１１による画像処理を行う。
【００８１】
上述した処理が有する作用及び効果を説明する。まず、ステップＳ４、及びステップＳ５の処理は、単位ブロックがエッジ部分等の特徴部分を有しているか否かを判定することを可能にする。直流成分を除く低周波数成分のＤＣＴ係数は、高周波数成分に比べ多くの画像に係る情報を有しているため、絶対値ｑ１０、ｑ０１、及びｑ１１、即ち所定周波数成分のＤＣＴ係数の大きさを所定値αと比較することにより、単位ブロックが画像情報を有しているか否かを判定することができるからである。一般に、平坦な均一濃度の画像ではなく、エッジ部分を有する画像のＤＣＴ係数は、高周波数成分に比べて、直流成分及び低周波数成分において大きく、画像情報は主に低周波数成分に集中していることは周知である（貴家仁志，「よくわかるデジタル画像処理」，ＣＱ出版社，ｐ．１２１−１２８）。なお、直流成分のＤＣＴ係数は、単位ブロックの濃度領域における平均階調値に比例するため、直流成分によって画像のエッジ部分を有しているか否かを判定することはできない。
【００８２】
例えば、ソリッド画像、即ちエッジ部分を含まない画像を離散コサイン変換した場合、交流成分のＤＣＴ係数は０となり、直流成分のみが画像の平均濃度に応じた０又は０以外の値となる。これに対し、エッジ部分を有する画像を離散コサイン変換した場合、低周波数成分のＤＣＴ係数は、エッジ部分の特徴に応じた０以外の値となる。
【００８３】
次に、ステップＳ６乃至ステップＳ８では、単位ブロックの画像がエッジ部分を有しているか否かに応じてＤＣＴ係数を変更することにより、エッジ部分を有する画像についてのみ、エッジ部分を強調する画像処理を行う。画像の強調処理は、交流成分のＤＣＴ係数の値を大きくすることにより行う。上述したように、交流成分のＤＣＴ係数は、画像のエッジ部分に係る情報を有しているため、交流成分のＤＣＴ係数の値を、原画像のＤＣＴ係数の値より大きくすることにより、エッジ部分を強調することができる。他方、画像部分にエッジ部分が含まれていない場合、画像の強調を行わない。従って、画像全体においてエッジ部分のみを強調することができ、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ階調数を減少させることができる。
【００８４】
ステップＳ９では、人間が知覚しがたいブルーノイズのＤＣＴ係数を、ＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）に加算することにより、画像処理された画像のハイライト領域における画素の分散性、又は中間濃度領域におけるテクスチャの改善を図ることができる。また、ブルーノイズは、人間が知覚しがたいノイズであるため、ノイズの加算による画像の劣化を最小限に抑えることができる。
【００８５】
本発明にあっては、単位ブロック毎にエッジ部分を含むか否かを判定し、エッジ部分を含む場合、エッジが強調されるように空間周波数成分の変更を行っているため、エッジ部分がくっきりした画像を得ることができ、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。特に、テキスト又はグラッフィクアート等を多く含む画像に対して効果的である。
【００８６】
また、ブルーノイズのＤＣＴ係数を加算することにより、画像の劣化を最小限に抑えつつ、階調値が大きいハイライト部分で画素同士が繋がることを防ぐことができる。
【００８７】
なお、ステップＳ８でＤＣＴ係数に乗じる実数の値１．３は一例であり、ＤＣＴ係数の最大値を超えない範囲で、ＤＣＴ係数の値を大きくすることができる値であれば良い。
【００８８】
また、ステップＳ５において、低周波数成分の絶対値、ｑ１０、ｑ０１、及びｑ１１により、単位ブロックがエッジ部分を有しているか否かを判定しているが、これに限るものではなく、更に周波数の高い空間周波数成分のＤＣＴ係数の絶対値を用いて同様の判定を行っても良い。例えば、ＤＣＴ係数Ｑｊ（０，２）、Ｑｊ（１，２）、Ｑｊ（２，２）、Ｑｊ（２，１）、Ｑｊ（２，０）まで参照領域を増やして、これらの絶対値を用いて判定を行っても良い。参照領域を拡大した前記ＤＣＴ係数の絶対値を用いる場合、より正確にエッジ部分を含む画像であるか否かを判定することができる。また、夫々のＤＣＴ係数の大きさを判定する場合、所定値αと異なる所定値βを用いて判定しても良い。
【００８９】
（実施の形態２）
図７は、実施の形態２に係る画像処理装置を示すブロック図である。実施の形態２に係る画像処理装置は、図１に示した実施の形態１の画像処理装置と同様に、制御部１０、画像データ記憶部１１、周波数変換部１２、周波数成分判定部１３、変更部１４、ノイズ加算部１５、逆周波数変換部１６、及び閾値処理部１７を備える。実施の形態２に係る画像処理装置は、更に直流成分判定部１８を備える。直流成分判定部１８以外の実施の形態２に係る画像処理装置の構成、作用及び効果は、実施の形態１に係る画像処理装置の構成、作用及び効果と同様であるので、同様な箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９０】
直流成分判定部１８は、周波数変換部１２からＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）が入力され、入力されたＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の内、直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（０，０）が下限Ｎ１より大きく上限Ｎ２より小さい所定の範囲内の値であるか否かを判定し、判定した結果をノイズ加算部１５へ出力するように構成されている。なお、直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（０，０）の最小値は０であり、最大値は８×２５５＝２０４０である。
【００９１】
例えば、直流成分判定部１８は、直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（０，０）がＮ１＝０より大きくＮ２＝２０４０より小さい値である場合、直流成分判定データに０を設定し、直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（０，０）がＮ１＝０又はＮ２＝２０４０のいずれかである場合、直流成分判定データに１を設定し、ノイズ加算部１５へ出力する。
【００９２】
直流成分判定部１８から値が１の直流成分判定データが出力された場合、ノイズ加算部１５は、ノイズ加算を行わず、値が０の直流成分判定データが出力された場合、実施の形態１で示したノイズ加算を行う。
【００９３】
直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（０，０）の大きさは、単位ブロックの濃度領域における平均階調値を示しているため、ＤＣＴ係数Ｑｊ（０，０）の大きさを判定することにより、単位ブロックが全体的に黒色又は白色であるか否かを判定することができる。そして、処理ブロックが全体的に黒色又は白色である場合、ノイズ加算部１５はノイズ加算の処理を行わない。従って、均一な黒色又は白色のブロックを得ることができ、良好な画像を得ることができる。
【００９４】
（実施の形態３）
図８は、実施の形態３に係る画像処理装置を示すブロック図である。実施の形態３に係る画像処理装置は、図７に示した実施の形態２の画像処理装置と同様に、制御部１０、画像データ記憶部１１、周波数変換部１２、周波数成分判定部１３、変更部１４、ノイズ加算部１５、逆周波数変換部１６、閾値処理部１７、及び直流成分判定部１８を備える。画像処理装置は、更に、ノイズ加算に使用するブルーノイズのＤＣＴ係数を格納するＬＵＴ（ＬＵＴ：Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）部１９がノイズ加算部１５に設けられている。ＬＵＴ部１９以外の実施の形態３に係る画像処理装置の構成、作用及び効果は、実施の形態２に係る画像処理装置の構成、作用及び効果と同様であるので、同様な箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９５】
ＬＵＴ部１９は、濃度領域でブルーノイズ特性を持つ画像データを単位ブロック毎に予め離散コサンイン変換し、離散コサイン変換により得られたＤＣＴ係数を単位ブロック毎に格納する。また、ＤＣＴ係数の値が全て０の単位ブロックを格納する。
【００９６】
直流成分判定部１８から出力される直流成分判定データは、ＬＵＴ部１９へ出力される。ＬＵＴ部１９に値が１の直流成分判定データが出力されている場合、ノイズ加算部１５は、ＤＣＴ係数が全て０の単位ブロックをＬＵＴ部１９から読み出し、値が０の直流成分判定データが出力されている場合、ブルーノイズのＤＣＴ係数を有する単位ブロックをＬＵＴ部１９から読み出して、ノイズ加算を行う。
【００９７】
より具体的には、予め図４に示すブルーノイズマスクを、８×８を単位ブロックとして離散コサイン変換し、図５に示すような正規化されたＤＣＴ係数を算出する。そして、ＬＵＴ部１９は、ブルーノイズを離散コサイン変換した８×８の単位ブロックを、８ブロック×８ブロック、計６４ブロックを格納する。また、ＬＵＴ部１９はＤＣＴ係数の値が全て０のブロックを格納している。ノイズ加算部１５は、ＬＵＴ部１９からブルーノイズに係るＤＣＴ係数の単位ブロックを順々に読み出し、読み出したＤＣＴ係数を、変更部１４から単位ブロック毎に出力されるＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）に加算する。
【００９８】
図９は、ノイズ加算に係る処理手順を示すフローチャートである。実施の形態３においては、制御部１０は、図６に示したステップＳ９の処理に代えて図９に示す処理を実行する。つまり、ステップＳ８の処理を終えた後、ステップＳ１０の処理を実行する前に、ステップＳ１００乃至ステップＳ１０５の処理を実行する。ステップＳ８の処理を終えた場合、制御部１０は、直流成分判定部１８は直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（０，０）がＮ１以下、又はＮ２以上のいずれかであるか否かを判定する（ステップＳ１００）。ＤＣＴ係数Ｑｊ（０，０）の値がＮ１以下、又はＮ２以上のいずれかであると判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、直流成分判定データに１を設定し、１を設定した直流成分判定データをＬＵＴ部１９へ出力する（ステップＳ１０１）。値が１の直流成分判定データがＬＵＴ部１９に出力されている場合、ノイズ加算部１５は、ＬＵＴ部１９から値が全て０のＤＣＴ係数を単位ブロックで読み出す（ステップＳ１０２）。そして、読み出したＤＣＴ係数をＱｋ（Ｓ，Ｔ）に加算し、ＤＣＴ係数を加算したＱｌ（Ｓ，Ｔ）を逆周波数変換部１６へ出力する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の処理を終えた場合、図６に示すステップＳ１０の処理を実行する。
【００９９】
ＤＣＴ係数Ｑｊ（０，０）がＮ１より大きくＮ２より小さい値であると判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、直流成分判定部１８は、直流成分判定データに０を設定し、０を設定した直流成分判定データをＬＵＴ部１９に出力する（ステップＳ１０４）。値が０の直流成分判定データがＬＵＴ部１９に出力されている場合、ノイズ加算部１５は、ＬＵＴ部１９からブルーノイズに係るＤＣＴ係数を単位ブロックで読み出す（ステップＳ１０５）。そして、読み出したＤＣＴ係数をＱｋ（Ｓ，Ｔ）に加算し、ＤＣＴ係数を加算したＱｌ（Ｓ，Ｔ）を逆周波数変換部１６へ出力する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の処理を終えた場合、図６に示すステップＳ１０の処理を実行する。
【０１００】
実施の形態３によれば、予め算出したブルーノイズ特性を有する画像のＤＣＴ係数をＬＵＴ部が記憶しているため、ＬＵＴ部を有しない場合に比べ、ノイズ加算の処理をより高速に行うことができる。従って、高速に画像処理を行うことができる。
【０１０１】
（実施の形態４）
図１０は、実施の形態４に係る画像処理装置を示すブロック図である。実施の形態４に係る画像処理装置は、図１に示した実施の形態１の画像処理装置と同様に、制御部１０、画像データ記憶部１１、周波数変換部１２、周波数成分判定部１３、第２変更部１４ａ、ノイズ加算部１５、逆周波数変換部１６、及び閾値処理部１７を備える。但し、実施の形態４に係る画像処理装置における第２変更部１４ａは、実施の形態１乃至３に係る画像処理装置の変更部１４と異なる機能を有している。第２変更部１４ａ以外の実施の形態４に係る画像処理装置の構成、作用及び効果は、実施の形態１に係る画像処理装置の構成、作用及び効果と同様であるので、同様な箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０２】
第２変更部１４ａが有する機能を説明する。絶対値ｑ１０、ｑ０１、又はｑ１１のいずれかが所定値α以上であると周波数成分判定部１３が判定し、値が１の判定データＦを第２変更部１４ａへ出力した場合、第２変更部１４ａは実施の形態１で説明したように、エッジ部分を強調するために、交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に１より大きい実数を乗じる。絶対値ｑ１０、ｑ０１、及びｑ１１のいずれの値も所定値α未満であると周波数成分判定部１３が判定し、値が０の判定データを第２変更部１４ａへ出力した場合、第２変更部１４ａは直流成分及び低周波数のＤＣＴ係数以外のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値を減少させる処理を行う。
【０１０３】
図１１は、周波数成分判定部１３から、値が０の判定データＦが出力された場合に、第２変更部１４ａが変更するＤＣＴ係数の周波数領域を示す概念図である。ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の内、３＜Ｓ＋Ｔ≦１４を満たすＳ，ＴのＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）が変更の対象である。この変更領域は、例えば第２変更部１４ａ又は制御部１０に予め設定されている。
【０１０４】
第２変更部１４ａの具体的な変更手順を説明する。図１２は、第２変更部１４ａが変更の処理を行う際に使用する２次元マトリクスを示す概念図である。図１２に示す２次元マトリクスは、８×８の空間周波数成分に対応する８×８のマトリクスデータＭ（Ｓ，Ｔ）を有している。但し、Ｓ＝０〜７、Ｔ＝０〜７（Ｓ、及びＴは整数）である。０≦Ｓ＋Ｔ≦３においては、マトリクスデータＭ（Ｓ，Ｔ）の値は１であり、３＜Ｓ＋Ｔ≦１４においては、マトリクスデータＭ（Ｓ，Ｔ）は１以上の実数である。
【０１０５】
図１２に示す２次元マトリクスは、一般にコントラスト感度関数（Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＣＳＦ）の特性、即ち人間の視覚特性を反映した特性を有している。一般に人間のコントラストに対する感度は、空間周波数に依存しており、人間の知覚系は一種のバンドパスフィルタと考えられる。例えば、白黒の縞模様を考えた場合、連続する縞と縞との間隔によって、人間の縞模様に対する感度が変化する。縞の間隔が非常に小さい場合、人間は縞模様を知覚することが困難になる。Ｍ（Ｓ，Ｔ）の値は、例えば図１２中、ハッチングされた周波数成分を中心に、人間のコントラストに対する感度に応じて同心円状に変化するような値である。
【０１０６】
第２変更部１４ａは、周波数成分判定部１３から値が０の判定データＦが出力されている場合、単位ブロック毎に、次式（４）により、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ、Ｔ）をＭ（Ｓ，Ｔ）で除して変更する。式（４）の演算は小数点以下まで求めても良い。
Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）＝Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）／Ｍ（Ｓ，Ｔ）            ・・・式（４）
【０１０７】
次いで、第２変更部１４ａは、変更したＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）をノイズ加算部１５へ出力する。周波数成分判定部１３から、値が１の判定データＦが出力されている場合、実施の形態１で説明したように交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を、ＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）＝Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）×１．３に変更し、変更したＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）をノイズ加算部１５へ出力する。ノイズ加算部１５以降の処理は実施の形態１と同様な処理手順で順次処理される。
【０１０８】
ＣＳＦでＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を除した場合、コントラストに対する感度が高い周波数成分のＤＣＴ係数が、コントラストに対する感度が低い周波数成分より大きな値で除されるため、効果的な平滑化の効果が得られる。
【０１０９】
本実施の形態によれば、単位ブロックがエッジ部分を含まない場合、２次元マトリクスのマトリクスデータを用いて、単位ブロックの画像が平滑化され、単位ブロックがエッジ部分を含む場合、画像のエッジ部分が強調される。従って、画像全体において、エッジ部分は強調され、エッジ部分を含まない平坦な部分は平滑化されるため、画像が有する粒状性を効果的に抑制することができ、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、階調数を減少させることができる。
【０１１０】
なお、平滑化に使用する２次元マトリクスのマトリクスデータは図１２に示すものに限らず、人間のコントラストに対する感度が低い周波数成分に小さな値を設定し、コントラストに対する感度が高い周波数成分に大きな値を設定した２次元マトリクスデータ、即ち低周波数成分の係数は維持され、８×８ブロック内において、所定の周波数成分を中心にして同心円状に外側のＤＣＴ係数がより強く抑制されるような２次元マトリクスを用いれば良い。例えば、ガウス分布となる２次元マトリクスでも良い。
【０１１１】
また、実施の形態においては、３＜Ｓ＋Ｔ≦１４の周波数成分を変更しているが、これに限るものではなく、１＜Ｓ＋Ｔ≦１４の周波数成分を変更するように構成しても良い。
【０１１２】
更に、実施の形態４において、直流成分判定部１８、ＬＵＴ部１９を備えて画像処理装置を構成しても良い。この場合、実施の形態２、及び実施の形態３と同様な効果が得られる。
【０１１３】
（実施の形態５）
図１３は、実施の形態５に係る画像処理装置を示すブロック図である。画像処理装置は、図１に示した実施の形態１の画像処理装置と同様に、制御部１０、画像データ記憶部１１、周波数変換部１２、周波数成分判定部２３、変更部２４、ノイズ加算部１５、逆周波数変換部１６、閾値処理部１７を備える。但し、実施の形態５に係る画像処理装置における周波数成分判定部２３及び変更部２４は、実施の形態１に係る画像処理装置の周波数成分判定部１３及び変更部１４と異なる機能を有している。
【０１１４】
周波数成分判定部２３が有する機能を説明する。図１４は、空間周波数成分の内、周波数成分判定部２３にて絶対値の大きさが判定されるＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の空間周波数成分を、８×８の区画を用いて示した概念図である。左上端に位置し、黒丸印を含む区画はＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の直流成分を示しており、直流成分を除く他の区画は、交流成分を示している。Ｓ軸は空間画像におけるＸ軸方向の周波数の大きさ、Ｔ軸は空間画像におけるＹ軸方向の周波数の大きさを示している。即ち、Ｓ軸及びＴ軸は、濃度領域におけるＸ軸方向及びＹ軸方向の周波数の大きさを示している。
【０１１５】
周波数成分判定部２３は、三角印を含む区画に対応する空間周波数成分のＤＣＴ係数の絶対値を算出する。つまり、ＤＣＴ係数Ｑｊ（１，０）の絶対値ｑ１０、ＤＣＴ係数Ｑｊ（０，１）の絶対値ｑ０１、ＤＣＴ係数Ｑｊ（１，１）の絶対値ｑ１１、ＤＣＴ係数Ｑｊ（２，０）の絶対値ｑ２０、ＤＣＴ係数Ｑｊ（０，２）の絶対値ｑ０２、ＤＣＴ係数Ｑｊ（２，１）の絶対値ｑ２１、ＤＣＴ係数Ｑｊ（１，２）の絶対値ｑ１２、及びＤＣＴ係数Ｑｊ（２，２）の絶対値ｑ２２を夫々算出する。
【０１１６】
そして、周波数成分判定部２３は、ｑ１０、ｑ０１、ｑ１１、ｑ２０、ｑ０２、ｑ２１、ｑ１２、又はｑ２２のいずれかが正の所定値α以上であるか否かを判定する。即ち、ｑ１０≧α  又は、  ｑ０１≧α  又は、ｑ１１≧α  又は、ｑ２０≧α  又は、ｑ０２≧α  又は、ｑ２１≧α  又は、ｑ１２≧α  又は、ｑ２２≧αの条件式が成立するか否かを判定する。なお、所定値αは任意に設定できるものとし、所定値αの設定値が小さい（大きい）程、単位ブロックの画像にエッジを含むと判定しやすく（しにくく）なる。実施の形態５では、一例として所定値α＝６４を設定している。設定した前記所定値αは、単位ブロック夫々の濃度領域における画像がエッジ部分を含んでいるか否かを判定するための判定材料として使用される。
【０１１７】
前記条件式が成立すると判定した場合、即ちｑ１０、ｑ０１、ｑ１１、ｑ２０、ｑ０２、ｑ２１、ｑ１２、又はｑ２２のいずれかが所定値α以上であると判定した場合、周波数成分判定部２３は、判定データＦに１を設定し、１を設定した判定データＦを変更部２４へ出力する。前記条件式が成立しないと判定した場合、即ちｑ１０、ｑ０１、ｑ１１、ｑ２０、ｑ０２、ｑ２１、ｑ１２、及びｑ２２のいずれもが所定値α未満であると判定した場合、周波数成分判定部２３は、判定データＦに０を設定し、０を設定した判定データＦを変更部２４へ出力する。判定データＦの出力は、単位ブロック毎に順次行われる。
【０１１８】
変更部２４は、周波数成分判定部２３から出力された判定データＦの値に応じて、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を、演算により変更する。ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の変更は、単位ブロック毎に行われる。
【０１１９】
図１５は、実施の形態５に係る変更部２４がＤＣＴ係数の変更を行う周波数成分を示す概念図である。図１５中、右下がり斜めのハッチングされた区画は、周波数成分判定部２３から値が１の判定データＦが出力された場合に、変更部２４によって変更されるＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の周波数空間における変更領域を示している。ハッチングされた区画に対応するＤＣＴ係数（Ｓ，Ｔ）は、水平方向の空間周波数成分のみを有する交流成分の係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）（０＜Ｓ≦７，Ｔ＝０）、垂直方向の空間周波数成分のみを有する交流成分の係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）（Ｓ＝０，０＜Ｔ≦７）、並びに水平方向及び垂直方向夫々の基本周波数成分を有する交流成分の係数Ｑｊ（１，１）である。変更部２４が変更するＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の周波数成分領域は、例えば変更部２４又は制御部１０に予め設定されている。
【０１２０】
図１６は、ＤＣＴ係数を変更するための周波数情報データを示す概念図である。図１６に示すように、周波数（Ｓ，Ｔ）に対する周波数情報データは、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を変更する際の重み付けを行うためのデータであり、Ｓ＋Ｔ＋２の値として設定される。
【０１２１】
例えば、周波数（０，１）に対する周波数情報データは０＋１＋２＝３、周波数（０，７）に対する周波数情報データは０＋７＋２＝９、周波数（１，０）に対する周波数情報データは１＋０＋２＝３、周波数（７，０）に対する周波数情報データは７＋０＋２＝９である。
【０１２２】
変更部２４は、周波数成分判定部２３から判定データＦ＝１が出力されている場合、図１５に示した変更領域におけるＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に、周波数毎に定められた１より大きい実数を乗じて、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）をＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）に変更する。１より大きい実数は、周波数（Ｓ，Ｔ）に係る周波数情報データに定数の０．３５を乗じた数である。従って、変更部２４により変更される前の変更領域におけるＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）と、変更された後のＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）との関係は次式（５）で表される。
【０１２３】
Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）＝Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）×（周波数情報データ）×０．３５
＝Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）×（Ｓ＋Ｔ＋２）×０．３５  ・・・式（５）
（０＜Ｓ≦７、且つＴ＝０、又は、Ｓ＝０、且つ０＜Ｔ≦７、又は、Ｓ＝Ｔ＝１）
【０１２４】
また、変更部２４へ出力された変更領域以外のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）と、変更部２４からノイズ加算部１５へ出力されるＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）との関係は次式（６）で表される。
【０１２５】
Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）＝Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）  ・・・式（６）
（Ｓ＝Ｔ＝０、又はＳ≠０、且つＴ≠０、但しＳ＝Ｔ＝１を除く）
【０１２６】
なお、１より大きい前記実数は、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）との乗算によって画像を強調する値であるため、エッジ部分が強調されすぎないかどうか等の全体のバランスを考え、実際の印字サンプルなどを用いて画質の評価を行いながら決定すると良い。
【０１２７】
変更部２４は、例えば、ＤＣＴ係数Ｑｊ（０，２）が出力された場合、
Ｑｋ（０，２）＝Ｑｊ（０，２）×（０＋２＋２）×０．３５
をノイズ加算部１５へ出力し、ＤＣＴ係数Ｑｊ（２，３）が出力された場合、
Ｑｋ（２，３）＝Ｑｊ（２，３）
をノイズ加算部１５へ出力する。
【０１２８】
式（５）及び式（６）によって、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）をＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）に変更する処理を行った場合でも、直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（０，０）の値は変更されないため、単位ブロックの画像全体の平均濃度は維持される。
【０１２９】
変更部２４は、周波数成分判定部２３から判定データＦ＝０が出力されている場合、実施の形態４と同様に直流成分及び低周波数のＤＣＴ係数以外のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値を減少させる処理を行う。つまり、変更部２４は、式（４）によりＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）をＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）に変更し、変更したＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）をノイズ加算部１５へ出力する。
【０１３０】
変更部２４から出力されたＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）は、ノイズ加算部１５、逆周波数変換部１６、及び閾値処理部１７で実施の形態１と同様に処理される。
【０１３１】
図１７、図１８は、実施の形態５に係る制御部１０の画像処理に係る処理手順を示すフローチャートである。ここでは、４階調の画像を得る場合を説明する。入力された画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）が画像データ記憶部１１に記憶されている場合において、制御部１０は、まず、画像データ記憶部１１に記憶されている画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を８×８画素を単位ブロックとして分割した場合の単位ブロック数を変数ｎに設定する（ステップＳ２０１）。そして、制御部１０は、画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を８×８画素の単位ブロックで読み出し、読み出した画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を周波数変換部１２へ出力する（ステップＳ２０２）。
【０１３２】
次いで、制御部１０は、周波数変換部１２においてＰｉ（Ｘ，Ｙ）を離散コサイン変換し、離散コサイン変換したＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を周波数成分判定部２３、及び変更部２４へ出力する（ステップＳ２０３）。そして、制御部１０は、周波数成分判定部２３において、所定周波数成分のＤＣＴ係数の絶対値ｑ１０、ｑ０１、ｑ１１、ｑ２０、ｑ０２、ｑ２１、ｑ１２、及びｑ２２を算出し（ステップＳ２０４）、算出した絶対値ｑ１０、ｑ０１、ｑ１１、ｑ２０、ｑ０２、ｑ２１、ｑ１２、又はｑ２２のいずれかが所定値α以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。絶対値ｑ１０、ｑ０１、ｑ１１、ｑ２０、ｑ０２、ｑ２１、ｑ１２、又はｑ２２のいずれかが所定値α以上であると判定した場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、判定データＦに１を設定し、１を設定した判定データＦを変更部２４へ出力する（ステップＳ２０６）。絶対値ｑ１０、ｑ０１、ｑ１１、ｑ２０、ｑ０２、ｑ２１、ｑ１２、及びｑ２２のいずれも所定値α未満であると判定した場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、判定データＦに０を設定し、０を設定した判定データＦを変更部２４へ出力する（ステップＳ２０７）。
【０１３３】
次いで、制御部１０は、周波数成分判定部２３から変更部２４へ、判定データＦ＝１が出力されているか否かを変更部２４において判定する（ステップＳ２０８）。変更部２４へ、判定データＦ＝１が出力されていると判定した場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、制御部１０は、変更部２４においてＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を式（５）、式（６）によって、ＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）に変更し、変更したＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）をノイズ加算部１５へ出力する（ステップＳ２０９）。つまり、ステップＳ２０９では、画像のエッジ部分を強調するようにＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を変更する。
【０１３４】
変更部２４へ、判定データＦ＝１が出力されていないと判定した場合、即ち判定データＦ＝０が出力されている場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、制御部１０は、変更部２４においてＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を式（４）によって、ＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）に変更し、変更したＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）をノイズ加算部１５へ出力する（ステップＳ２１０）。つまり、ステップＳ２１０では、画像を平滑化するようにＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を変更する。
【０１３５】
ステップＳ２０９又はステップＳ２１０の処理を終えた場合、制御部１０は、ノイズ加算部１５において、ＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）にブルーノイズに係るＤＣＴ係数を加算し、ノイズ加算したＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を逆周波数変換部１６へ出力する（ステップＳ２１１）。つまり、濃度領域でブルーノイズ特性を持ったノイズであって、空間周波数成分を有する画像データに変換されたノイズのＤＣＴ係数が順次加算される。
【０１３６】
次いで、制御部１０は、逆周波数変換部１６において、ＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を、Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）に逆離散コサイン変換し、逆離散コサイン変換したＰｍ（Ｘ，Ｙ）を閾値処理部１７へ出力する（ステップＳ２１２）。つまり、周波数領域のデータから濃度領域のデータへ変換する。逆離散コサイン変換は、数式（１）の逆変換により行われる。そして、制御部１０は閾値処理部１７において、Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）を式（３）によって単純４値閾値処理を行い、４値化した画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）を外部へ出力する（ステップＳ２１３）。次いで、制御部１０は、変数ｎから１を減算し（ステップＳ２１４）、減算した変数ｎが０であるか否かを判定する（ステップＳ２１５）。つまり、すべての単位ブロックについて画像処理を終えたか否かを判定する。変数ｎが０であると判定した場合（ステップＳ２１５：ＹＥＳ）、制御部１０は画像処理を終了する。変数ｎが０でないと判定した場合（ステップＳ２１５：ＮＯ）、制御部１０は処理をステップＳ２０２へ戻し、残りの単位ブロックについてもステップＳ２０２乃至ステップＳ２１３による画像処理を行う。
【０１３７】
実施の形態５に係る画像処理装置が備える周波数成分判定部２３及び変更部２４以外の構成、作用及び効果は、実施の形態１と同様のため、同様の箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１３８】
このように構成される画像処理装置にあっては、ステップＳ２０９で行う画像のエッジ部分を強調する処理で、直流成分以外の周波数全域におけるＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を変更するのではなく、変更するＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の周波数領域を図１５に示す変更領域に限定しているため、画像の曲線に係るエッジ部分にブロックパターンが発生することを抑えることができる。従って、全ての交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を変更する場合に比べて、よりきれいな曲線部分を有する閾値処理後の画像を得ることができ、原画像の特徴部分をより良好に保持しつつ、階調数を減少させることができる。
【０１３９】
図１９は、変更部にて変更するＤＣＴ係数の周波数領域による画質の違いを示す説明図である。図１９（ａ）は、図１５に示す変更領域に限定してＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を変更して画像処理した場合に得られる画像の一例であり、図１９（ｂ）は、直流成分以外の周波数全域、即ち全ての交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を変更して、図１９（ａ）と同一の原画像を画像処理した場合に得られる画像の一例である。
【０１４０】
図１９から分かるように、図１９（ａ）の画像に現れている顔の輪郭部分、即ち曲線に係るエッジ部分に生じるブロックパターンが、図１９（ｂ）の画像と比べて良好に抑えられている。
【０１４１】
また、実施の形態５に係る画像処理装置にあっては、ＤＣＴ係数の周波数が高い程、より大きい実数を乗じるため、全てのＤＣＴ係数に同一の実数を乗じる場合に比べ、よりエッジの効いた画像を得ることができる。従って、原画像の特徴部分をより良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。
【０１４２】
更に、水平方向の空間周波数成分のみを有する交流成分及び垂直方向の空間周波数成分のみを有する交流成分のＤＣＴ係数に加えて、水平方向及び垂直方向の基本周波数成分を夫々有するＤＣＴ係数を変更しているため、エッジ部分をより効果的に強調することができる。
【０１４３】
なお、実施の形態５にあっては、基本周波数成分を夫々有するＤＣＴ係数も変更するように構成しているが、基本周波数成分を夫々有するＤＣＴ係数を変更しないように構成しても良い。
【０１４４】
また、実施の形態５にあっては、ステップＳ２１０において画像を平滑化する処理を行っているが、ステップＳ２１０の処理を行わないように構成しても良い。つまり、ステップＳ２０８において、変更部へ、判定データＦ＝０が出力されていると判定した場合、ＤＣＴ係数の変更を行わずにステップ２１１のノイズ加算及び出力処理を行うように構成しても良い。
【０１４５】
更に、周波数（Ｓ，Ｔ）に係る周波数情報データに定数の０．３５を乗じた数を、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に乗じてＤＣＴ係数を変更しているが、ＤＣＴ係数に乗じる数はこれに限らず、１より大きい他の実数であっても良い。例えば、定数の０．３５を、０．３４、０．３６、０．４等の実数にしても良い。また、周波数情報データをＳ＋Ｔ＋２としているが、ＤＣＴ係数の周波数が大きい（小さい）程、より大きな（小さな）値を有する他の実数としても良い。
【０１４６】
更にまた、周波数成分判定部によって判定されるＤＣＴ係数の周波数領域は、ハードウェアの条件が許すのであれば、低周波領域内で更に広げても良い。
【０１４７】
更に、実施の形態５において、直流成分判定部１８、ＬＵＴ部１９を備えて画像処理装置を構成しても良い。この場合、実施の形態２、及び実施の形態３と同様な効果が得られる。
【０１４８】
（実施の形態６）
以下、実施の形態６に係る画像処理方法及び画像処理装置をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。実施の形態６に係る画像処理装置は、図１に示した実施の形態１の画像処理装置と同様に、制御部１０、画像データ記憶部１１、周波数変換部１２、周波数成分判定部１３、変更部１４、ノイズ加算部１５、逆周波数変換部１６、及び閾値処理部１７を備えている。
実施の形態６に係る周波数成分判定部１３は、実施の形態１と異なる判定処理を実行する。周波数成分判定部１３以外の実施の形態６に係る画像処理装置の構成、作用及び効果は、実施の形態１に係る画像処理装置の構成、作用及び効果と同様であるので、同様な箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１４９】
図２０は、周波数変換部１２で空間周波数成分に変換された後の画像データのブロックを示す概念図である。Ｓ軸は空間画像におけるＸ軸方向の周波数の大きさ、Ｔ軸は空間画像におけるＹ軸方向の周波数の大きさを示している。８×８個の成分のうち、図２０の周波数空間座標における左上の位置座標に対応する成分が直流成分であり、前記位置座標以外の位置座標に対応する成分が交流成分である。
【０１５０】
図２０に示す３×３のマトリクスサイズを有するエッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）、即ち所定周波数成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）は、直流成分の位置座標を（ｓ０，ｔ０）、該位置座標での空間周波数成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）をＱｊ（ｓ０，ｔ０）、図２０中、位置座標（ｓ０，ｔ０）の右隣の位置座標を（ｓ０＋１，ｔ０）、該位置座標での空間周波数成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）をＱｊ（ｓ０＋１，ｔ０）、更に位置座標（ｓ０＋１，ｔ０）の右隣の位置座標を（ｓ０＋２，ｔ０）、該位置座標での空間周波数成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）をＱｊ（ｓ０＋２，ｔ０）、一行下がって左側から順に各位置座標（ｓ０，ｔ０＋１），（ｓ０＋１，ｔ０＋１），（ｓ０＋２，ｔ０＋１）での空間周波数成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を夫々Ｑｊ（ｓ０，ｔ０＋１）、Ｑｊ（ｓ０＋１，ｔ０＋１）、Ｑｊ（ｓ０＋２，ｔ０＋１）、更に一行下がって左側から順に各位置座標（ｓ０，ｔ０＋２），（ｓ０＋１，ｔ０＋２），（ｓ０＋２，ｔ０＋２）に対応する空間周波数成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）をそれぞれＱｊ（ｓ０，ｔ０＋２）、Ｑｊ（ｓ０＋１，ｔ０＋２）、Ｑｊ（ｓ０＋２，ｔ０＋２）とした場合、Ｑｊ（ｓ０＋μ，ｔ０＋ν）（但し、μ，ν＝０，１，２、且つμ＝ν≠０）と表される。
【０１５１】
周波数成分判定部１３は、エッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）が下記式を満たすか否かを判定する。
｜Ｑｊ（ｓ０＋μ，ｔ０＋ν）×  Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）｜  ≧  α１…式（７）
（但し、μ，ν＝０，１，２、且つμ＝ν≠０、α１＝３４０００）
【０１５２】
周波数成分判定部１３は、空間周波数成分の内、エッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）を乗算して得た積の絶対値Ａｑμν＝｜Ｑｊ（ｓ０＋μ，ｔ０＋ν）×  Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）｜（但し、μ，ν＝０，１，２、μ＝ν≠０）を夫々算出し、上記式（７）の関係を満たすμ，νの組が存在する場合、即ち、エッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）を乗算して得た積のうち、いずれかの大きさが予め定めた所定値α１以上である場合、画像処理対象のブロックが、エッジ部分を有するブロック（以下、エッジブロック）であると判定する。画像処理対象のブロックがエッジブロックであると判定した場合、判定データＦに１を設定し、判定データＦを変更部１４へ出力する。
【０１５３】
また、周波数成分判定部１３は、前記積のいずれの大きさも所定値α１未満である場合、処理ブロックは、エッジ部分を有さないブロックであると判定する。画像処理対象のブロックがエッジブロックでないと判定した場合、判定データＦに０を設定し、判定データＦを変更部１４へ出力する。
【０１５４】
判定データＦは、画像処理対象のブロックがエッジブロックであるか否かを示すデータである。
【０１５５】
変更部１４は、周波数成分判定部１３から出力された判定データＦの値に応じて、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を演算により変更する。つまり、変更部１４は、判定データＦ＝１が出力された場合、交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を増加させることで画像の強調処理を行い、判定データＦ＝０が出力された場合、交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を減少させることで画像の平滑化処理を行う。ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の変更は、単位ブロック毎に行われる。
【０１５６】
周波数成分判定部１３から値が１の判定データＦが出力されている場合、変更部１４は全ての交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に対して、１より大きい実数、例えば１．３を乗じ、１．３を乗じて得られたＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）をノイズ加算部１５へ出力する。
【０１５７】
値が０の判定データＦが出力されている場合、変更部１４は所定交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を１以上の実数、例えば３５０で除することにより、前記ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を減少させ、減少させたＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）をノイズ加算部１５へ出力する。
【０１５８】
次に、制御部１０の処理手順をフローチャートを用いて説明する。図２１は、制御部１０の画像処理に係る処理手順を示すフローチャートである。まず、制御部１０は、入力され、画像データ記憶部１１に記憶されている画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を８×８画素を単位ブロックとして分割した場合の単位ブロック数を変数ｎに設定する。例えば、画素数が２５６×２５６の画像データの場合、３２×３２を変数ｎに設定する（ステップＳ３０１）。そして制御部１０は、画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を８×８画素の単位ブロックで読み出し、読み出した画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を周波数変換部１２へ出力する（ステップＳ３０２）。
【０１５９】
次いで、制御部１０は、周波数変換部１２においてＰｉ（Ｘ，Ｙ）を離散コサイン変換し、離散コサイン変換したＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を周波数成分判定部１３、及び変更部１４へ出力する（ステップＳ３０３）。
【０１６０】
そして、制御部１０は、周波数成分判定部１３において、エッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０＋μ，ｔ０＋ν）夫々に直流成分の値Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）を乗算し、乗算して得た積の絶対値Ａｑμν（但し、μ，ν＝０，１，２且つμ≠ν）を算出し、算出した絶対値Ａｑμνのいずれかが所定値α１以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。
【０１６１】
絶対値Ａｑμνのいずれかが所定値α１以上である場合（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、判定データＦに１を設定し、１を設定した判定データＦを変更部１４へ出力する（ステップＳ３０５）。そして、制御部１０は、判定データＦ＝１が出力された変更部１４においてＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値に強調処理を施し、ノイズ加算部１５へ出力する（ステップＳ３０６）。
つまり、制御部１０は、変更部１４においてＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を、式（２）によってＱｋ（Ｓ，Ｔ）に変更し、ノイズ加算部１５へ出力する。
【０１６２】
絶対値Ａｑμνのいずれも所定値α１未満である場合（ステップＳ３０４：ＮＯ）、制御部１０は、判定データＦに０を設定し、０を設定した判定データＦを変更部１４へ出力する（ステップＳ３０７）。制御部１０は、判定データＦ＝０が出力された変更部１４においてＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値に平滑化処理を施し（ステップＳ３０８）、ノイズ加算部１５へ出力する。
例えば、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を、式（４）によってＱｋ（Ｓ，Ｔ）に変更し、ノイズ加算部１５へ出力する。
【０１６３】
ステップＳ３０６又はステップＳ３０８の処理を終えた場合、制御部１０はノイズ加算部１５で、ＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）にブルーノイズに係るＤＣＴ係数を加算し、ノイズ加算したＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を逆周波数変換部１６へ出力する（ステップＳ３０９）。
【０１６４】
次いで、制御部１０は、逆周波数変換部１６において、ＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を、Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）に逆離散コサイン変換し、逆離散コサイン変換したＰｍ（Ｘ，Ｙ）を閾値処理部１７へ出力する（ステップＳ３１０）。そして、制御部１０は閾値処理部１７において、Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）を式（３）により４値化した画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）に変換して、外部へ出力する（ステップＳ３１１）。次いで、制御部１０は、変数ｎから１を減算し（ステップＳ３１２）、減算した変数ｎが０であるか否かを判定する（ステップＳ３１３）。つまり、すべての単位ブロックについて画像処理を終えたか否かを判定する。変数ｎが０であると判定した場合（ステップＳ３１３：ＹＥＳ）、制御部１０は画像処理を終了する。変数ｎが０でないと判定した場合（ステップＳ３１３：ＮＯ）、制御部１０は処理をステップＳ３０２へ戻し、残りの単位ブロックについてもステップＳ３０２乃至ステップＳ３１１による画像処理を行う。
【０１６５】
実施の形態６に係る画像処理装置の作用を説明する。まず、ステップＳ３０４の処理は、単位ブロックの画像がエッジ部分を有しているか否かを判定することを可能にする。
直流成分を除く低周波数成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）は、高周波数成分に比べ多くのエッジ部分に係る情報を有しているため、絶対値Ａｑμν、即ちエッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）を乗算して得た積の大きさを所定値α１と比較することにより、単位ブロックがエッジ部分を有しているか否かを判定することができる。
【０１６６】
次に、エッジ部分に関する情報を有するエッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に加えて、直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）も、エッジ部分を有する画像の判定要素に加える理由について説明する。
【０１６７】
ブロックがエッジ部分を有する場合、エッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）は、平坦な画像に比べて大きな値を持つ。従って、エッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の大きさが所定値以上であるか否かを判定することによって、処理ブロックがエッジブロックであるか否かを基本的には判定することができる。
【０１６８】
しかし、人のエッジ部分に対する認識特性は、画像の平均階調値に依存する。つまり、エッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の大きさが同一の画像であっても、平均階調値に対応する直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）が大きい（小さい）程、人はエッジ部分を認識し易く（難く）なる。従って、エッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の大きさが所定値以下であるが、直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）が大きいために、エッジ部分と認識される画像に対して強調処理が行なわれないという問題が生ずる。
例えば、ハイライト上の薄い文字を含む画像に対しては、４値化する前に強調処理を行い、文字を強調すべきであるが、薄い文字であり、背景のハイライト部分と薄い文字部分の階調値の差が小さいため、画像処理対象のブロックはエッジブロックと判定されない。従って強調処理が行われず、階調値を減少させた場合、文字として見づらくなる場合がある。
また、単純に所定値を小さくした場合、エッジブロックを判定し易くなるが、強調すべきでない画像まで強調処理の対象となり、画像が粗くなるという問題が生ずる。
【０１６９】
そこで、画像の平均階調値の情報を有する直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）をエッジブロックの判定要素に加え、ハイライト上の薄い文字でもエッジブロックと判定できるようにする。
【０１７０】
より具体的には、所定の空間周波数成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）を乗算して得た積の絶対値が所定値α１以上であるか否を判定することによって、エッジブロックを判定することにより、エッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）が同じブロックであっても、ＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）が大きい（小さい）程、画像処理対象のブロックをエッジブロックであると判定し易く（難く）する。
【０１７１】
従って、画像の平均階調値に依存したエッジ部分の有無の判定が可能になり、エッジ部分を有する画像のブロックに対して、強調処理を行うことが可能となる。例えば、ハイライト上の薄い文字を強調することができる。
【０１７２】
ステップＳ３０６及びステップＳ３０８では、単位ブロックの画像がエッジ部分を有しているか否かに応じてＤＣＴ係数を変更することにより、エッジ部分を有する画像に対して強調処理を行い、エッジ部分を有さない画像に対して平滑化処理を行う。画像の強調処理は、交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値を大きくすることにより行い、画像の平滑化処理は、交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を小さくすることにより行う。
上述したように、交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）は、画像のエッジ部分に係る情報を有しているため、交流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値を、原画像のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値より大きくすることにより、エッジ部分を強調することができ、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値を、原画像のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値より小さくすることにより、画像を平滑化することができる。従って、画像全体においてエッジ部分を強調し、平坦な画像を平滑化することができ、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ階調値を減少させることができる。
【０１７３】
本発明にあっては、単位ブロック毎にエッジ部分を含むか否かを判定し、エッジ部分を有する場合、エッジ部分が強調されるようにＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の変更を行い、エッジ部分を有さない場合、画像を平滑化するようにＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の変更を行っているため、エッジ部分がくっきりした画像を得ることができ、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調値を減少させることができる。特に、テキスト又はグラッフィクアート等を多く含む画像に対して効果的である。
【０１７４】
また、周波数成分の判定において、画像処理対象のブロックの直流成分を用いることによって、ハイライト上の薄い文字を有するブロックもエッジブロックと判定することができ、テキスト再現性が向上する。
【０１７５】
なお、エッジブロック判定領域のマトリクスサイズを本実施の形態では３×３画素としたが、ハードウェアの条件が許すのであれば、低周波数領域にて更に広い範囲まで拡げるようにしてもよい。
【０１７６】
また、所定値α１は、好ましい画像が得られる適切な正の値であれば、３４０００に限定されない。
【０１７７】
（実施の形態７）
実施の形態７に係る画像処理装置は、図１に示した実施の形態１の画像処理装置と同様に、制御部１０、画像データ記憶部１１、周波数変換部１２、周波数成分判定部１３、変更部１４、ノイズ加算部１５、逆周波数変換部１６、及び閾値処理部１７を備えている。
【０１７８】
実施の形態７に係る周波数成分判定部１３は、実施の形態６と同様に、エッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０＋μ，ｔ０＋ν）に直流成分のＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）を乗算して得た積の絶対値Ａｑμνを算出する。
そして、算出した絶対値Ａｑμνが所定値α１以上であるか否かを判定する。絶対値Ａｑμνが所定値α１未満であると判定した場合、更にエッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）が下記式を満たすか否かを判定する。
｜Ｑｊ（ｓ０＋μ，ｔ０＋ν）｜  ≧  α２…式（８）
（但し、μ，ν＝０，１，２、且つμ＝ν≠０、α２＝１６）
【０１７９】
上記式（８）の関係を満たすμ，νの組が存在しない場合、即ちエッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）のいずれの大きさも所定値α２未満である場合、画像処理対象のブロックは、平坦画像のブロック（以下、非エッジブロック）であると判定され、前記絶対値のいずれかの大きさが所定値α２以上である場合、画像処理対象のブロックは、エッジ部分を有さず、且つ平坦画像でもない画像のブロック（以下、中間ブロック）であると判定される。
【０１８０】
周波数成分判定部１３は、絶対値Ａｑμνのいずれかがα１以上であると判定した場合、判定データＦ＝０１を変更部１４へ出力し、絶対値Ａｑμνのいずれもα１未満であり且つ絶対値ｑμνのいずれかがα２以上である場合、判定データＦ＝１０を変更部１４へ出力し、絶対値Ａｑμνのいずれもα１未満であり且つ絶対値ｑμνのいずれもα２未満である場合、判定データＦ＝００を変更部１４へ出力する。
【０１８１】
図２２は、実施の形態７に係る制御部１０の画像処理に係る処理手順を示すフローチャートである。まず、制御部１０は、図２１に示したステップＳ３０１乃至ステップＳ３０４と同様のステップＳ４０１乃至ステップＳ４０４の処理を実行する。
つまり、制御部１０は、単位ブロックの数を変数ｎに設定し（ステップＳ４０１）、画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を８×８画素の単位ブロックで読み出して、周波数変換部１２へ出力し（ステップＳ４０２）、次いで、周波数変換部１２においてＰｉ（Ｘ，Ｙ）を離散コサイン変換して周波数成分判定部１３、及び変更部１４へ出力する（ステップＳ４０３）。そして、制御部１０は、周波数成分判定部１３において、エッジブロック判定領域のＤＣＴ係数Ｑｊ（ｓ０＋μ，ｔ０＋ν）夫々に直流成分の値Ｑｊ（ｓ０，ｔ０）を乗算して得た積の絶対値Ａｑμν（但し、μ，ν＝０，１，２且つμ≠ν）を算出し、算出した絶対値Ａｑμνのいずれかが所定値α１以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。
【０１８２】
絶対値Ａｑμνのいずれかが所定値α１以上であると判定した場合（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、制御部１０は、判定データＦに０１を設定し、０１を設定した判定データＦを変更部１４へ出力する（ステップＳ４０５）。
そして、制御部１０は、変更部１４においてＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値に強調処理を施し、ノイズ加算部１５へ出力する（ステップＳ４０６）。
つまり、制御部１０は、変更部１４においてＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値を、式（２）によってＱｋ（Ｓ，Ｔ）に変更し、ノイズ加算部１５へ出力する。
【０１８３】
絶対値Ａｑμνのいずれも所定値α１未満である場合（ステップＳ４０４：ＮＯ）、制御部１０は、絶対値ｑμνのいずれかが所定値α２以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０７）。絶対値ｑμνのいずれかが所定値α２以上であると判定した場合（ステップＳ４０７：ＹＥＳ）、制御部１０は、判定データＦに１０を設定し、１０を設定した判定データＦを変更部１４へ出力する（ステップＳ４０８）。
【０１８４】
判定データＦ＝１０が変更部１４に入力した場合、変更部１４は、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値を変更せずに、ノイズ加算部１５へ出力する。
【０１８５】
絶対値ｑμνのいずれもが所定値α２未満であると判定した場合（ステップＳ４０７：ＮＯ）、制御部１０は、判定データＦに００を設定し、００を設定した判定データＦを変更部１４に出力する（ステップＳ４０９）。
【０１８６】
そして、制御部１０は、変更部１４においてＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の値に平滑化処理を施し（ステップＳ４１０）、ノイズ加算部１５へ出力する。
【０１８７】
ステップＳ４０６、ステップＳ４０８、又はステップＳ４１０の処理を終えた場合、制御部１０は、図２１に示したステップＳ３０９乃至３１３と同様のステップＳ４１１乃至ステップＳ４１５の処理を実行する。
つまり、制御部１０は、ＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）にブルーノイズに係るＤＣＴ係数を加算し（ステップＳ４１１）、逆周波数変換部１６において、ＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を、Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）に逆離散コサイン変換し（ステップＳ４１２）、閾値処理部１７において、Ｐｍ（Ｘ，Ｙ）を式（３）により４値化した画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）に変換して、外部へ出力する（ステップＳ４１３）。次いで、制御部１０は、変数ｎから１を減算し（ステップＳ４１４）、減算した変数ｎが０であるか否かを判定する（ステップＳ４１５）。つまり、すべての単位ブロックについて画像処理を終えたか否かを判定する。変数ｎが０であると判定した場合（ステップＳ４１５：ＹＥＳ）、制御部１０は画像処理を終了する。変数ｎが０でないと判定した場合（ステップＳ４１５：ＮＯ）、制御部１０は処理をステップＳ４０２へ戻し、残りの単位ブロックについてもステップＳ４０２乃至ステップＳ４１３による画像処理を行う。
【０１８８】
実施の形態７に係る画像処理装置にあっては、画像処理対象の画像がエッジブロックであるか否かをステップＳ４０４の処理によって判定し、エッジブロックでないと判定された画像が非エッジブロックであるか否かを判定する。
そして、変更部１４は、エッジブロックの画像に対しては強調処理を行い、非エッジブロックに対しては平滑化処理を行う。
【０１８９】
中間ブロックの画像は、エッジ部分を有さないが、平坦な画像でもないため、強調処理又は平滑化処理のいずれの処理が適切であるかを一律に判定することが困難であり、中間ブロックの画像を強調処理又は平滑化処理した場合、画像の画質に悪影響を及ぼす虞がある。そこで、変更部１４は、中間ブロックに対しては、強調処理及び平滑化処理のいずれの処理も行わない。
【０１９０】
従って、より画像の特徴を捉えた処理が可能となり、画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調値を減少させることができる。
【０１９１】
周波数成分判定部１３及び変更部１４以外の実施の形態７に係る画像処理装置の構成、作用及び効果は、実施の形態１に係る画像処理装置の構成、作用及び効果と同様であるので、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１９２】
なお、所定値α２は、好ましい画像が得られるように適切な正の値であれば、１６に限定されない。
【０１９３】
（実施の形態８）
本発明に係る画像処理装置を備える画像形成装置を詳述する。図２３は、本発明に係る画像形成装置の一構成例を示すブロック図である。画像形成装置は、例えばデジタルカラー複写機であり、ＲＧＢの色成分を有する画像データが入力されるカラー画像入力装置２と、カラー画像入力装置２に入力された画像データの階調数を減少させるカラー画像処理装置１と、カラー画像処理装置１で画像処理された画像データを出力するカラー画像出力装置３とを備える。操作パネル４は、画像形成装置の動作モードを設定する設定ボタン又はテンキー等で構成される。また、画像形成装置は、画像形成装置が備える各装置の制御を行う図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を備える。
【０１９４】
カラー画像処理装置１は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部１０１、シェーディング補正部１０２、入力階調補正部１０３、領域分離処理部１０４、色補正部１０５、黒生成下色除去部１０６、空間フィルタ処理部１０７、出力階調補正部１０８、及び階調再現処理部１０９を備える。階調再現処理部１０９は、上述した実施の形態１乃至７の画像処理装置を備える。
【０１９５】
カラー画像処理装置１は、カラー画像入力装置２から出力されたＲＧＢアナログ信号をＲＧＢデジタル信号の画像データに変換し、補正処理などの種々の画像処理を行い、ＣＭＹＫ（Ｃ：シアン・Ｍ：マゼンタ・Ｙ：イエロー・Ｋ：ブラック）デジタル信号からなる画像データを生成し、生成した画像データが有する色成分ＣＭＹＫの階調数を２値又は４値等に減少させる。２値化又は４値化された画像データは、図示しない記憶手段に一時的に記憶され、所定のタイミングでカラー画像出力装置３に出力される。
【０１９６】
カラー画像入力装置２は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を備えたスキャナであり、原稿からの反射光像を、ＲＧＢ（Ｒ：レッド・Ｇ：グリーン・Ｂ：ブルー）アナログ信号としてＣＣＤにて読み取り、読み取ったＲＧＢアナログ信号をカラー画像処理装置１へ出力する。
【０１９７】
Ａ／Ｄ変換部１０１は、カラー画像入力装置２から出力されたＲＧＢアナログ信号をＲＧＢデジタル信号の画像データに変換し、変換した画像データをシェーディング補正部１０２へ出力する。シェーディング補正部１０２は、Ａ／Ｄ変換部１０１から出力された画像データに対して、カラー画像入力装置２の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を行った後、入力階調補正部１０３へ出力する。入力階調補正部１０３は、シェーディング補正部１０２から出力された画像データに対して、カラーバランスを整えると共に、カラー画像処理装置１に採用されている画像処理システムが処理し易い濃度信号に変換し、変換した画像データを領域分離処理部１０４へ出力する。
【０１９８】
領域分離処理部１０４は、入力階調補正部１０３から出力された画像データに係る画像の各画素を、文字領域、網点領域、写真領域のいずれかに分離し、分離結果に基づいて、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１０６、空間フィルタ処理部１０７及び階調再現処理部１０９へ出力する。また、入力階調補正部１０３から出力された画像データを、そのまま色補正部１０５へ出力する。
【０１９９】
色補正部１０５は、色再現を忠実に行うために、入力階調補正部１０３から受け取った画像データのＲＧＢデジタル信号を、ＣＭＹ（Ｃ：シアン・Ｍ：マゼンタ・Ｙ：イエロー）デジタル信号の画像データに変換すると共に、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を行った後、黒生成下色除去部１０６へ出力する。黒生成下色除去部１０６は、色補正部１０５から出力された画像データが有するＣＭＹデジタル信号の３色の信号、即ちＣ信号、Ｍ信号、Ｙ信号から黒の信号、即ちＫ信号を生成する黒生成を行い、元のＣＭＹデジタル信号から黒生成で得たＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹデジタル信号を生成し、ＣＭＹＫの４色信号、即ちＣＭＹＫデジタル信号からなる画像データを空間フィルタ処理部１０７へ出力する。
【０２００】
一般的な黒生成処理として、スケルトンブラックにより黒生成を行う方法がある。スケルトンブラックにより黒生成を行う方法においては、スケルトンカーブの入出力特性をｙ＝ｆ（ｘ）、入力される画像データのＣＭＹデジタル信号をＣ，Ｍ，Ｙ、出力される画像データのＣＭＹＫデジタル信号をＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’、ＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ  Ｃｏｌｏｒ  Ｒｅｍｏｖａｌ）率をα（０＜α＜１）とした場合、Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’は次式（９）で表される。
【０２０１】
Ｋ’＝ｆ｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）｝
Ｃ’＝Ｃ−αＫ’
Ｍ’＝Ｍ−αＫ’
Ｙ’＝Ｙ−αＫ’  ・・・式（９）
【０２０２】
空間フィルタ処理部１０７は、黒生成下色除去部１０６から出力された画像データの画像に対し、領域分離処理部１０４から出力された領域識別信号に基づいてデジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行い、空間周波数特性を補正して画像のぼやけ又は粒状性劣化を改善する処理などを行い、処理した画像データを出力階調補正部１０８へ出力する。出力階調補正部１０８は、空間フィルタ処理部１０７から出力された画像データに対して、出力階調補正処理などを行い、階調再現処理部１０９へ出力する。階調再現処理部１０９は、出力階調補正部１０８から出力された画像データと、領域分離処理部１０４から出力された領域識別信号とに基づいて、ＣＭＹＫデジタル信号の画像データの２値化又は多値化処理を行う。
【０２０３】
例えば、領域分離処理部１０４によって文字として分離された領域に関しては、空間フィルタ処理部１０７において、特に黒文字又は色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理に含まれる鮮鋭強調処理により高周波数の強調量を大きくする。また、階調再現処理部１０９は、高域周波数の再現に適した高解像度の２値化又は多値化処理を行う。
【０２０４】
また、領域分離処理部１０４によって網点として分離された領域に関しては、空間フィルタ処理部１０７において、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理が行われる。そして、出力階調補正部１０８では、濃度信号などの信号をカラー画像出力装置３の特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理が行われ、階調再現処理部１０９においては、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように２値化又は多値化する階調再現処理が行われる。
【０２０５】
更に、領域分離処理部１０４によって写真として分離された領域に関しては、階調再現処理部１０９において、階調再現性を重視した２値化又は多値化処理が行われる。
【０２０６】
階調再現処理部１０９で２値化又は多値化処理されたＣＭＹＫデジタル信号の画像データは、カラー画像出力装置３に出力される。カラー画像出力装置３は、カラー画像処理装置１から受け取った画像データのＣＭＹＫデジタル信号に基づいて、紙等の記録媒体上に画像を形成する装置、例えば、電子写真方式又はインクジェット方式のプリンタである。
【０２０７】
操作パネル４は、オペレータがキー操作などにより指示入力を行うための入力手段である。オペレータの指示は、制御信号として、操作パネル４からカラー画像入力装置２、カラー画像処理装置１及びカラー画像出力装置３へ出力される。オペレータの指示により、カラー画像入力装置２で原稿画像が読み取られ、カラー画像処理装置１によるデータ処理後に、カラー画像出力装置３によって記録媒体上に画像が形成され、デジタルカラー複写機として機能する。以上の処理はＣＰＵにより実行される。
【０２０８】
本発明によれば、階調再現処理部１０９において実施の形態１乃至実施の形態７で詳述した処理を行うため、原画像の再現性が高い２値画像又は４値画像等を生成することが可能となる。つまり、原画像に比べ、エッジ部分がくっきりした画像を生成し、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、階調数を減少させた画像を形成することができる。また、ブルーノイズのＤＣＴ係数を加算することにより、ハイライト部分で画素同士が繋がらない画像を形成することができる。更に、ハイライト部分で画素同士が繋がらず、均一な黒色又は白色部分を保持する画像を形成することができる。
【０２０９】
（実施の形態９）
本発明に係るコンピュータプログラム、該コンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取りが可能な記録媒体７、及び前記コンピュータプログラムを実行することにより画像処理装置として機能するコンピュータ５について説明する。図２４は、本発明に係る画像処理装置として機能するコンピュータ５及び画像出力装置６を備える画像形成システムの機能ブロック図である。図２５は、本発明に係る画像処理装置として機能するコンピュータ５の構成を示すブロック図である。画像形成システムは、コンピュータ５及び画像出力装置６を備える。画像出力装置６は、例えばプリンタであり、電子写真方式又はインクジェット方式の画像形成を行う。
【０２１０】
コンピュータ５は、入力された画像データの色補正処理を行う色補正機能部５０ａ、色補正された画像データの階調数、例えば２５６階調を２値又は４値などに減少させる閾値処理を行う階調再現処理機能部５０ｂ、及び閾値処理により階調数が減少した画像データをプリンタ言語へ変換するプリンタ言語翻訳機能部５０ｃを有する。色補正機能部５０ａは、図２３に示した色補正部１０５、黒生成下色除去処理部１０６、空間フィルタ処理部１０７、出力階調補正部１０８等と同様の機能を有し、階調再現処理機能部５０ｂは、上述した実施の形態１乃至７の画像処理装置と同様の機能を有する。プリンタ言語翻訳機能部５０ｃでプリンタ言語に変換された画像データは、通信ポートドライバ５０ｄによりＲＳ２３２Ｃ規格の端子、ＬＡＮカード又はＬＡＮボード等の通信ポート５５を介して外部の画像出力装置６へ出力される。
【０２１１】
コンピュータ５の具体的構成を説明する。コンピュータ５は、バス５１に接続しているＣＰＵ５０を備える。バス５１には、ＣＰＵ５０が後述する各種ハードウェアを制御するために必要な制御プログラムを記憶しているＲＯＭ５３、及び一時記憶用のＤＲＡＭ等のＲＡＭ５２が接続している。また、バス５１に接続しているハードディスクドライブ等の記憶手段５４は、本発明に係るコンピュータプログラムを記憶しており、ＣＰＵ５０が、前記コンピュータプログラムを起動して、所定のプログラム部分をＲＡＭ５２に展開し、コンピュータプログラムに係る処理を実行することにより、コンピュータ５は実施の形態１乃至実施の形態７に係る画像処理装置と同様の機能を有する画像処理装置として機能する。入力部５７はキーボード、マウス等で構成され、表示部５８はコンピュータ５の処理結果、及びコンピュータ５に入出力する画像等を表示するＣＲＴディスプレイ又は液晶ディスプレイ等で構成される。
【０２１２】
外部記憶部５６は、本発明に係るコンピュータプログラムを記録しているフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の記録媒体７から、本発明に係るコンピュータプログラムを読み出すフレキシブルディスクドライブ又はＣＤ−ＲＯＭドライブ等で構成される。外部記憶部５６から読み出されたコンピュータプログラムは、記憶手段５４によって記憶される。通信ポート５５は、コンピュータ５により処理された画像を画像出力装置６に出力するためのインタフェースである。
【０２１３】
本発明にあっては、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体７に記録されたコンピュータプログラムを外部記憶部５６で読出して記憶手段５４又はＲＡＭ５２に記憶してＣＰＵ５０に実行させることにより、コンピュータ５を実施の形態１乃至実施の形態７の画像処理装置、実施の形態８に係る画像形成装置として機能させることが可能となる。
【０２１４】
つまり、原画像に比べ、エッジがくっきりした画像を得ることができ、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる画像処理装置を実現できる。また、ブルーノイズのＤＣＴ係数を加算することにより、画像の劣化を最小限に抑えつつ、階調値が大きいハイライト部分で画素同士が繋がることを防ぐことができる画像処理装置を実現できる。更に、階調値が大きいハイライト部分で画素同士が繋がることを防ぐ一方で、均一な黒色又は白色のブロックを得ることができ、良好な画像を得ることができる画像処理装置を実現できる。
【０２１５】
更にまた、実施の形態５に相当する画像処理装置として機能させた場合、全ての交流成分の係数を変更する場合に比べ、画像の曲線部分にブロックパターンが発生することを効果的に防ぐことができ、原画像の特徴部分をより良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。更にまた、実施の形態５に相当する画像処理装置として機能させた場合、すべての交流成分に同一の１より大きい実数を乗じる場合に比べ、画像の特徴部分を失うことなく、エッジ部分をより効果的に強調することができ、原画像の特徴部分を良好に保ちつつ、画像の階調数を減少させることができる。
【０２１６】
なお、本実施の形態においては、本発明に係るコンピュータプログラムを記録した記憶媒体からコンピュータプログラムを読み出して記憶手段に記憶しているが、通信ポートを介してネットワークに接続されたコンピュータ又はワークステーション等の装置から本発明に係るコンピュータプログラムを受付けてハードディスクドライブ又はＲＡＭに記憶してもよい。
【０２１７】
また、記録媒体は、コンピュータによって直接的又は間接的に読み取り可能な記憶媒体であればよく、例えば、ＲＯＭ若しくはフラッシュメモリ等の半導体素子、又はフレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＤ若しくは磁気テープ等の磁気記憶媒体でも良い。また、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ又はＤＶＤ等の光記憶媒体でも良い。記録媒体７の記録方式及び読取方式は問わない。
【０２１８】
また、画像出力装置は、プリンタ機能に加えて、コピー機能、ファクシミリ機能を有するデジタル複合機であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置を示すブロック図である。
【図２】周波数変換部で空間周波数成分に変換されたＤＣＴ係数を、８×８の区画を用いて示した概念図である。
【図３】ＤＣＴ係数の変更を行う周波数成分を示す概念図である。
【図４】ブルーノイズマスクの一例を示す図である。
【図５】ブルーノイズマスクを離散コサイン変換したＤＣＴ係数の一例を示す図である。
【図６】制御部の画像処理に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態２に係る画像処理装置を示すブロック図である。
【図８】実施の形態３に係る画像処理装置を示すブロック図である。
【図９】ノイズ加算に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態４に係る画像処理装置を示すブロック図である。
【図１１】周波数成分判定部から、値が０の判定データが出力された場合に、第２変更部が変更するＤＣＴ係数の周波数領域を示す概念図である。
【図１２】第２変更部が変更の処理を行う際に使用する２次元マトリクスデータを示す概念図である。
【図１３】実施の形態５に係る画像処理装置を示すブロック図である。
【図１４】空間周波数成分の内、周波数成分判定部にて絶対値の大きさが判定されるＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の空間周波数成分を、８×８の区画を用いて示した概念図である。
【図１５】実施の形態５に係る変更部がＤＣＴ係数の変更を行う周波数成分を示す概念図である。
【図１６】ＤＣＴ係数を変更するための周波数情報データを示す概念図である。
【図１７】実施の形態５に係る制御部の画像処理に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態５に係る制御部の画像処理に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】変更部にて変更するＤＣＴ係数の周波数領域による画質の違いを示す説明図である。
【図２０】周波数変換部で空間周波数成分に変換された後の画像データのブロックを示す概念図である。
【図２１】実施の形態６に係る制御部の画像処理に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】実施の形態７に係る制御部の画像処理に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図２３】本発明に係る画像形成装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２４】本発明に係る画像処理装置として機能するコンピュータ及び画像出力装置を備える画像形成システムの機能ブロック図である。
【図２５】本発明に係る画像処理装置として機能するコンピュータの構成を示すブロック図である。
【図２６】２５６階調の画像を２値化するディザ法に用いられる４×４のディザマトリクスの一例を示す図である。
【図２７】誤差拡散法に用いられる重み係数マトリクスの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０２２０】
１  カラー画像処理装置
２  カラー画像入力装置
３  カラー画像出力装置
４  操作パネル
５  コンピュータ
６  画像出力装置
７  記録媒体
１０  制御部
１１  画像データ記憶部
１２  周波数変換部
１３  周波数成分判定部
１４ａ  第２変更部
１４  変更部
１５  ノイズ加算部
１６  逆周波数変換部
１７  閾値処理部
１８  直流成分判定部
１９  ＬＵＴ部
５０  ＣＰＵ
５１  バス
５２  ＲＡＭ
５３  ＲＯＭ
５４  記憶手段
５５  通信ポート
５６  外部記憶部
５７  入力部
５８  表示部
１０１  Ａ／Ｄ変換部
１０２  シェーディング補正部
１０３  入力階調補正部
１０４  領域分離処理部
１０５  色補正部
１０６  黒生成下色除去部
１０７  空間フィルタ処理部
１０８  出力階調補正部
１０９  階調再現処理部
【図１】
2006087072.tif 000004
【図２】
2006087072.tif 000005
【図３】
2006087072.tif 000006
【図４】
2006087072.tif 000007
【図５】
2006087072.tif 000008
【図６】
2006087072.tif 000009
【図７】
2006087072.tif 000010
【図８】
2006087072.tif 000011
【図９】
2006087072.tif 000012
【図１０】
2006087072.tif 000013
【図１１】
2006087072.tif 000014
【図１２】
2006087072.tif 000015
【図１３】
2006087072.tif 000016
【図１４】
2006087072.tif 000017
【図１５】
2006087072.tif 000018
【図１６】
2006087072.tif 000019
【図１７】
2006087072.tif 000020
【図１８】
2006087072.tif 000021
【図１９】
2006087072.tif 000022
【図２０】
2006087072.tif 000023
【図２１】
2006087072.tif 000024
【図２２】
2006087072.tif 000025
【図２３】
2006087072.tif 000026
【図２４】
2006087072.tif 000027
【図２５】
2006087072.tif 000028
【図２６】
2006087072.tif 000029
【図２７】
2006087072.tif 000030