(57)【要約】【課題】分散させたドットによる階調表現方法において、狭小領域における階調再現性を向上させ、画像の先鋭性を高める画像処理方法、コンピュータプログラム、情報記録媒体、画像処理装置、画像形成装置を提供すること。【解決手段】多階調の画像データの階調数よりも少ない階調数で表される値を有するドットの集合で表される中間調データに変換する際に、画像データに含まれる注目画素の階調値と同一の階調値を有する画素が連続する領域の、一以上の方向におけるそれぞれの領域の大きさを取得する領域の大きさ取得ステップと、取得された領域の大きさの一が所定の閾値より小さい場合に、領域の大きさが小さい方向にドットの密度が偏るドットの集合を生成するパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、パラメータにより、注目画素の階調値を、該階調値に対応するドットに変換して中間調データを生成する中間調生成ステップと、を有する画像処理方法。【選択図】図１７
2011061539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多階調の画像データを、前記画像データの階調数よりも少ない階調数で表される値を有するドットの集合で表される中間調データに変換する画像処理方法であって、
前記画像データに含まれる注目画素の階調値と同一の階調値を有する画素が、前記注目画素を含んで連続する領域の、前記画像データにおける一以上の方向におけるそれぞれの領域の大きさを取得する領域の大きさ取得ステップと、
取得された前記領域の大きさの一が所定の閾値より小さい場合に、前記領域の大きさが小さい方向に前記ドットの密度が偏るドットの集合を生成するパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、
前記パラメータにより、前記注目画素の階調値を、該階調値に対応するドットに変換して中間調データを生成する中間調生成ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記領域の大きさとは、前記連続する領域の、前記画像データにおける、縦方向の幅、横方向の幅、及び、斜め方向の幅のそれぞれであることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記パラメータは、前記一以上の方向の全ての領域の大きさが前記所定の閾値以上の場合のディザマトリクスのディザ配置パターンを、前記領域の大きさが小さい方向に縮小し、さらに、前記領域の大きさが大きい方向に伸張した、新たなディザ配置パターンであり、
前記中間調生成ステップにおいて、前記新たなディザ配置パターンにより、前記中間調データを生成することを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記パラメータは、前記注目画素に対して、前記領域の大きさが小さい方向に略直交する方向に位置する、誤差拡散処理における誤差であり、
前記中間調生成ステップにおいて、前記領域の大きさが小さい方向に略直交する方向に位置する誤差により、前記注目画素の階調値を誤差拡散処理して、前記中間調データを生成することを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理方法。
【請求項５】
取得された前記領域の大きさの全てが前記所定の閾値より小さい場合の前記パラメータは、前記領域の大きさの全てが前記所定の閾値以上の場合のパラメータと同一であることを特徴とする請求項１ないし４何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項６】
請求項１ないし５何れか一項に記載の画像処理方法を、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。
【請求項７】
請求項６記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。
【請求項８】
多階調の画像データを、前記画像データの階調数よりも少ない階調数で表される値を有するドットの集合で表される中間調データに変換する画像処理装置であって、
前記画像データに含まれる注目画素の階調値と同一の階調値を有する画素が、前記注目画素を含んで連続する領域の、前記画像データにおける一以上の方向におけるそれぞれの領域の大きさを取得する領域の大きさ取得手段と、
取得された前記領域の大きさの一が所定の閾値より小さい場合に、前記領域の大きさが小さい方向に前記ドットの密度が偏るドットの集合を生成するパラメータを取得するパラメータ取得手段と、
前記パラメータにより、前記注目画素の階調値を、該階調値に対応するドットに変換して中間調データを生成する中間調生成手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
多階調の画像データの階調数よりも少ない階調数で表される値を有するドットの集合で、前記画像データの画像を表現する中間調データを、媒体に形成して出力する画像形成エンジンを有する画像形成装置であって、
前記画像データに含まれる注目画素の階調値と同一の階調値を有する画素が、前記注目画素を含んで連続する領域の、前記画像データにおける一以上の方向におけるそれぞれの領域の大きさを取得する領域の大きさ取得手段と、
取得された前記領域の大きさの一が所定の閾値より小さい場合に、前記領域の大きさが小さい方向に前記ドットの密度が偏るドットの集合を生成するパラメータを取得するパラメータ取得手段と、
前記パラメータにより、前記注目画素の階調値を、該階調値に対応し、かつ、前記画像形成エンジンの解像度に対応するドットに変換して中間調データを生成する中間調生成手段と、
前記中間調データを、前記画像形成エンジンに対して出力する出力手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成エンジンは、インクジェット記録エンジン、又は、電子写真記録エンジンであることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法、コンピュータプログラム、情報記録媒体、画像処理装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像を用紙上に再現する、電子写真方式やインクジェット記録方式の技術がある。これらの記録方法は、多階調の画像データに対する記録エンジンの階調再現能力の低さを補うため、中間調処理により、ドットの面積変化や分布密度により階調表現される画像に変換した後に、記録エンジンにて画像を出力する。
【０００３】
画像を用紙上に再現する他の方式として、銀塩写真方式や昇華型記録方式等がある。これらの方式は、最小記録単位の濃淡又は発色等により、入力画像データと同等の階調再現能力を有する。
【０００４】
近年の写真プリントでは、電子写真方式やインクジェット記録方式、及び、銀塩写真方式や昇華型記録方式が、乱立しており、何れの方式においても、画像品質が、実用上はほぼ十分なレベルにある。
【０００５】
ところで、ドットの分布密度等により階調表現する際に、階調表現する画像の特性に応じて、ディザマトリクスを切り替えることがある。例えば、特開平１０−１２６６１７号公報（特許文献１）には、濃度の平均値及び分散度に基づいて、濃度変化に富んでいる領域と濃度変化に乏しい領域とで、マトリクスの大きさを変換して、それらに対応したディザパターンを用いることが開示されている。
【０００６】
また、例えば、特開２００６−２５４３６２号公報（特許文献２）には、入力画像の階調平均値に基づいて、２つのディザマトリクスを切り替えることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１及び２に開示の発明では、ドットにより階調を表現する領域の大きさについては、考慮されていない。分散させたドットにより階調を表現する際には、個々のドットの間隔を、均等、かつ、最大限に分散、すなわち、離れる様に配置する。また、明るく淡い色ほど、ドットの間隔が広くなる。
【０００８】
そこで、明るく淡い色の領域が極めて狭い場合、その領域に十分な数のドットを配置することができず、階調を再現できない場合がある。特に、近い階調値が連続する場合に、階調潰れや、画像のボケ等が発生する。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みて、これらの問題を解消するために発明されたものであり、分散させたドットによる階調表現方法において、狭小領域における階調再現性を向上させ、画像の先鋭性を高める画像処理方法、コンピュータプログラム、情報記録媒体、画像処理装置、画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の画像処理方法は次の如き構成を採用した。
【００１１】
本発明の画像処理方法は、多階調の画像データを、前記画像データの階調数よりも少ない階調数で表される値を有するドットの集合で表される中間調データに変換する画像処理方法であって、前記画像データに含まれる注目画素の階調値と同一の階調値を有する画素が、前記注目画素を含んで連続する領域の、前記画像データにおける一以上の方向におけるそれぞれの領域の大きさを取得する領域の大きさ取得ステップと、取得された前記領域の大きさの一が所定の閾値より小さい場合に、前記領域の大きさが小さい方向に前記ドットの密度が偏るドットの集合を生成するパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、前記パラメータにより、前記注目画素の階調値を、該階調値に対応するドットに変換して中間調データを生成する中間調生成ステップと、を有する構成とすることができる。
【００１２】
これにより、分散させたドットによる階調表現方法において、狭小領域における階調再現性を向上させ、画像の先鋭性を高める画像処理方法を提供することができる。
【００１３】
なお、上記課題を解決するため、本発明は、上記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、そのコンピュータプログラムを格納した情報記録媒体、上記画像処理方法が有する各ステップを実行する手段を有する画像処理装置、及び、その画像処理装置を有する画像形成装置としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像処理方法、コンピュータプログラム、情報記録媒体、画像処理装置、画像形成装置によれば、分散させたドットによる階調表現方法において、狭小領域における階調再現性を向上させ、画像の先鋭性を高める画像処理方法、コンピュータプログラム、情報記録媒体、画像処理装置、画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、画素の画素値が階調を有する例を示す図である。
【図２】図２は、ドットの集中度、又は、ドットそのものの大きさを変えることにより、階調を表現することを示す図である。
【図３】図３は、分散させたドットの密度により、階調を表現することを示す図である。
【図４】図４は、階調値ｎと階調値（ｎ＋１）との例を示す図である。
【図５】図５は、階調値ｎの領域Ｒ１と、階調値（ｎ＋１）の領域Ｒ２とが隣接する例を示す図である。
【図６】図６は、電子写真記録方式により、用紙上にドットを記録することを説明する図である。
【図７】図７は、インクジェット記録方式により、用紙上にドットを記録することを説明する図である。
【図８】図８は、銀塩写真方式又は昇華記録方式により、階調を表現することを説明する図である。
【図９】図９は、中間調処理を説明するフロー図である。
【図１０】図１０は、ディザ処理について説明する図である。
【図１１−１】図１１−１は、誤差拡散処理により、ドット形成の有無が決定された画素位置と、未だ処理されない画素の階調値とを示す図である。
【図１１−２】図１１−２は、誤差拡散処理により、発生した誤差を示す図である。
【図１１−３】図１１−３は、誤差ウェイトマトリクスを示す図である。
【図１２】図１２は、ディザマトリクスの例を示す図である。
【図１３】図１３は、ディザ処理の中間調処理パラメータの例を示す図である。
【図１４】図１４は、誤差拡散処理の中間調処理パラメータの例を示す図である。
【図１５】図１５は、部分マトリクスにより、生成するドットパターンの例を示す図である。
【図１６】図１６は、着目画素と理想値Ｒとの関係を示す図である。
【図１７】図１７は、本実施形態に係る画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、本実施形態に係る画像処理方法を説明するフロー図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を実現するコンピュータの構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１７】
〔本発明の実施の形態〕
図１ないし図３は、階調表現について説明する図である。図１ないし図３は、何れも、図の左が、明るい階調を表現し、右へいくほど、暗い階調を表現する。図１は、画素の画素値が、階調を有する例を示す図である。
【００１８】
図２は、ドットの集中度、又は、ドットそのものの大きさを変えることにより、階調を表現することを示す図である。図２において、黒丸のドットが、ドットの集中度による階調を表す。また、図２の中抜き丸が、ドットそのものの大きさで、階調を表現することを表す。図３は、分散させたドットの密度により、階調を表現することを示す図である。
【００１９】
図４は、分散させたドットの密度による階調表現において、階調値ｎと階調値（ｎ＋１）との例を示す図である。図４では、５個のドットで表される階調値ｎと、さらに１個のドットが追加された６個のドットで表される階調値（ｎ＋１）の例が示されている。
【００２０】
図５は、図４の階調表現の例において、階調値ｎの領域Ｒ１と、階調値（ｎ＋１）の領域Ｒ２とが隣接する例を示す図である。図５において、階調値（ｎ＋１）の領域Ｒ２は、幅が、３ドット分しかない。したがって、階調値（ｎ＋１）を表現するのに必要な、４ドット分のうち、１ドットが不足し、形成できないドットが生じる。この結果、領域Ｒ１と、領域Ｒ２とで、ドットの密度が同一となり、階調が潰れた画像となる。
【００２１】
これを改善するために、解像度を高くする、ドットサイズ変調、又は、薄色インク等により、記録エンジン側の階調再現能力を高めると、新しい記録エンジンの開発及びコストアップが必要となる。
【００２２】
ところで、階調差により表現される鮮鋭性を、分散されたドットの密度によっても表現できるようにするためには、ラプラシアンフィルタ等を使用した鮮鋭化処理をするとよい。しかしながら、フィルタ処理により鮮鋭化は、画像のエッジ部を強調するため、背景部との境目が不自然になる、又は、本来滑らかな階調変化部分のノイズを強調し、粒状感を低下する、等の劣化が発生する。
【００２３】
図６は、電子写真記録方式により、用紙上にドットを記録することを説明する図である。図６の１．では、感光体ドラム上にレーザーによる書き込みが行われ、電荷による潜像が形成される。２．では、潜像に対し、正の電荷を有するトナーが付着されることにより、現像が行われる。３．では、負の電荷を付加された用紙に、トナーが転写される。４．では、トナーが転写された用紙に対し、加熱及び加圧することにより、用紙上にドットが形成される。
【００２４】
図７は、インクジェット記録方式により、用紙上にドットを記録することを説明する図である。図７では、インク噴射ノズルから、記録用紙に対し、インク滴を噴射させる。これにより、用紙上にドットが記録される。
【００２５】
図８は、銀塩写真方式又は昇華記録方式により、階調を表現することを説明する図である。図８では、専用の用紙中に発色層が存在する。これらの発色層が、現像手段（露光、加熱等）により発色し、階調を表現する。
【００２６】
銀塩写真方式や昇華記録方式は、発色する成分が、サブミクロンから数ミクロン程度の微粒子であるため、画像を記録する最小分解能である一画素あたり、２５６階調以上を表現することができる。
【００２７】
電子写真記録方式やインクジェット記録方式では、色剤を、トナー又はインク滴として用紙上に転写する工程があるため、一画素のサイズが、最小でも数十ミクロンとなる。さらに、転写する色剤の濃度も、詳細な調整ができない。そこで、異なる濃度の色剤に切り替えるか、ドットのサイズを数十ミクロンから百数十ミクロンの範囲で調整する。しかし、これらを行っても、一画素あたり、数階調程度しか再現できない。
【００２８】
そこで、電子写真記録方式やインクジェット記録方式では、図２又は図３で示したドットの分布密度で階調を表現する。これらの方式では、単位画素あたりのドット数により、階調を再現する。そこで、一画素あたりのサイズを小さくして、出力される画像の解像度の低下を防ぐ。
【００２９】
写真プリント等、銀塩写真方式や昇華記録方式が、３００〜４００ｄｐｉ程度の解像度で記録されているのに対し、電子写真記録方式やインクジェット記録方式では、１２００ｄｐｉ以上の解像度で記録が行われているのは、このためである。
【００３０】
図９は、中間調処理を説明するフロー図である。中間調処理とは、ドットの分布を決める処理である。図９のステップＳ１０１では、画像データに対し、カラーマッチング処理が行われる。カラーマッチングは、例えば、ＲＧＢ色空間からＣＭＹ色空間への変換処理である。ステップＳ１０１に続いてステップＳ１０２に進み、ＣＭＹ色空間に変換された画像データに対し、ＢＧ／ＵＣＲ処理が行われる。ＢＧ／ＵＣＲ処理は、背景色の抽出、及び、ＣＭＹ色空間から、ＣＭＹＫ色空間への変換処理である。
【００３１】
ステップＳ１０２に続いてステップＳ１０３に進み、ＣＭＹＫ色空間に変換された画像データを、解像度を変換する処理が行われる。これにより、記録エンジンの書き込み解像度に応じた解像度に変換される。ステップＳ１０３に続いてステップＳ１０４に進み、画像データに対し、記録エンジンの特性に合わせたγ補正を行う。
【００３２】
ステップＳ１０４に続いてステップＳ１０５に進み、画像データに対し、階調をドットの分散で表現する中間調処理を行う。中間調処理は、例えば、ディザ処理又は誤差拡散処理である。
【００３３】
図１０は、ディザ処理について説明する図である。図１０では、多値画像データａ１、ディザマトリクスａ２、及び、出力ドットパターンａ３が示されている。多値画像データａ１は、一つの画素が、多階調を表現する画像データである。ディザマトリクスａ２は、太枠矩形で示す単位の繰り返しであり、各値は、閾値を示す。ディザマトリクスａ２では、多値画像データａ１の画素位置に対応する位置毎に、閾値が示されている。出力ドットパターンａ３は、ドットの分散により、階調を再現する画像データである。
【００３４】
図１０において、多値画像データａ１の各画素の階調値と、ディザマトリクスａ２に示される閾値とを比較し、閾値以上の階調値を有する画素の画素位置に、ドットを形成し、出力ドットパターンａ３を生成する。
【００３５】
複数のサイズのドットを形成できる場合は、それぞれのサイズ毎にディザマトリクスを用意し、予め決めた優先順位に応じて、形成するドットサイズを選択する。
【００３６】
ディザ処理は、階調値と閾値との一対毎に比較することにより、ドットを画素位置に形成するか否かが決まるため、演算コストが小さく、高速な処理が可能である。しかし、ドット配置パターンが、ディザマトリクスの閾値順に支配され、常に決まった規則性のドットを形成するため、原画像にないパターンが発生することがある。
【００３７】
図１１−１ないし図１１−３は、誤差拡散処理について説明する図である。誤差拡散処理は、例えば、画像データのラスタ順に、画素毎の処理を行う。誤差拡散処理は、着目画素の階調値と閾値とを比較して、所定の画素位置にドット形成の有無を決定する。その後、その閾値と階調値との誤差を、次以降の画素位置におけるドット形成の有無の判定に用いる。
【００３８】
図１１−１は、誤差拡散処理により、ドット形成の有無が決定された画素位置と、未だ処理されない画素の階調値とを示す図である。図１１−１において、黒丸が、誤差拡散処理により、ドット形成を行うと判定された画素位置、波線の丸が、誤差拡散処理により、ドット形成を行わないと判定された画素位置である。また、数値は、それぞれの画素位置における、未だ誤差拡散処理されない画素の階調値である。
【００３９】
図１１−２は、誤差拡散処理により、発生した誤差を示す図である。図１１−２において、ｅｘｙは、誤差拡散処理により発生した閾値との誤差であり、＊は、処理対象となる着目画素である。
【００４０】
図１１−３は、誤差ウェイトマトリクスｍ１を示す図である。誤差ウェイトマトリクスｍ１は、図１１−２における＊の画素位置に対する相対位置に、ウェイト値が付されている。マトリクス全体に１／４８を乗じることにより、誤差ウェイトマトリクスｍ１は、正規化されている。
【００４１】
次式（１）は、画素位置＊に対する補正画素値を求める式である。式１では、画素位置＊の階調値２２１と、図１１−２に示す誤差ｅｘｙに、誤差ウェイトマトリクスｍ１に示すウェイト値を乗じた数と、から、補正画素値を得る。
【数１】
2011061539.tif 000003
【００４２】
次式（２）は、画素位置＊におけるドット形成の有無を決定する式である。
【数２】
2011061539.tif 000004
式（２）において、式（１）で算出した補正画素値と、閾値とを比較する。補正画素値が閾値より大きければ、画素位置＊においてドット形成を行うとし、この画素位置における誤差ｅｘｙは、（補正画素値−２５５）の値とする。一方、補正画素値が閾値以下の場合は、画素位置＊において、ドット形成は行わず、この画素位置における補正画素値を誤差ｅｘｙとする。
【００４３】
誤差拡散処理は、前の画素位置までに発生した誤差を、次の画素位置におけるドット形成の決定に用いるため、入力画像とのずれを常に補正しながら、ドット形成を行うことになる。これにより、主観的に自然なドット配置を形成することができる。なお、誤差拡散処理は、ディザ処理に比べて、誤差の算出や補正画素値の算出等の演算コストが高い。
【００４４】
ディザ処理、及び、誤差拡散処理の何れも、ドットの形成位置を過剰に集中させると、主観的に粒状感が低下する。したがって、ドットの形成位置は、分散させることが好ましい。ドット間の分散距離の理想値Ｒを、式（３）に示す。
【数３】
2011061539.tif 000005
【００４５】
式（３）において、単位画素数とは、例えば、ディザマトリクスの中間調処理パラメータのサイズを画素数に換算した数、又は、誤差拡散処理におけるドットの分散傾向を取得するのに必要な画素数等である。より詳細には、例えば、単位画素数が、１６×１６＝２５６画素の場合には、２値で２５６階調を表現することができる。
【００４６】
また、式（３）における着目画素階調値とは、例えば、着目画素の入力画像データにおける階調値、又は、誤差拡散処理における補正画素値等である。最大階調値は、中間調処理における最大の階調値である。なお、ここでは、値０が無地であり、濃くなるほど階調値が大きくなる。
【００４７】
図１２は、ドットのサイズにより階調を表現する際の、ディザマトリクスの例を示す図である。図１２では、０から２５５の階調を、３つの階調区間に分け、それぞれの区間毎に、ドットのサイズを割り当てる。さらに、階調区間毎に、異なるディザマトリクスを切り替える。
【００４８】
ドットのサイズや、濃度の異なる色剤を切り替えて、階調を再現する場合の、ドット間の分散距離の理想値Ｒは、次式（４）により表される。
【数４】
2011061539.tif 000006
【００４９】
なお、式（４）中「ｍａｘ」及び「ｍｉｎ」は、それぞれ、階調区間の、最大値と最小値を表す。
【００５０】
式（３）又は式（４）に示す、理想値Ｒ以上の領域があれば、階調値が１しか異ならない画像領域が隣接する場合でも、各領域の階調差を表現することができる。しかし、図５に示した様に、近しい階調値の領域が狭小、かつ、隣接している場合には、階調差を示すためのドット位置が領域外となることにより、階調差を再現できなくなることがある。
【００５１】
そこで、同一の階調値の連続する画素からなる領域の大きさと方向に基づいて、階調を表現するためのドットの分散方向を切り替えることにより、狭小領域が近接する画像でも、階調を再現できる。より詳細には、ドットを形成する位置を決定する際に用いる、中間調処理パラメータを切り替えることにより、ドットを分散させる際に、自由度のある方向、すなわち、領域の広い方向に、ドットの間隔を伸張させる。
【００５２】
なお、中間調処理パラメータとは、例えば、ディザマトリクス、又は、誤差拡散処理における誤差の参照範囲である。
【００５３】
図１３は、ディザ処理における、領域の分布の方向及び大きさに基づく中間調処理パラメータの例を示す図である。図１３のディザマトリクスｂ１は、領域の大きさが、階調を再現するのに必要なドットの分散に十分な場合の例である。ここで、階調値が同一の領域の形状が、形状ｂ０の場合について考える。形状ｂ０は、縦方向にドットの分散の自由度が高く、横方向にドットの分散の自由度が低い。
【００５４】
図１３のディザマトリクスｂ２は、ディザマトリクスｂ１を、ドットの分散の自由度が高い縦方向に伸張したものである。ディザマトリクスｂ２は、ディザマトリクスｂ１に対し、縦方向に２倍の伸張となるため、約半分の階調値を表す。
【００５５】
ディザマトリクスｂ３は、ディザマトリクスｂ２を、ドットの分散の自由度が低い横方向に圧縮したものである。ディザマトリクスｂ３は、ディザマトリクスｂ２に対し、横方向に１／２の圧縮となるため、ディザマトリクスｂ２の約２倍の階調値であり、ディザマトリクスｂ１と同等の階調値を表す。
【００５６】
形状ｂ０の狭小な領域に対し、ディザマトリクスｂ３を用いることにより、十分な広さの領域にディザマトリクスｂ１を用いる場合と同等の階調値を再現することができる。
【００５７】
なお、ディザマトリクスｂ３の元となるディザマトリクスｂ１は、標準で使用されるディザ配置パターンであるとよい。これにより、標準の場合に比して、ディザマトリクスｂ３のドットの分散パターンの規則性が変化し過ぎることがない。
【００５８】
なお、ドットの分散パターンの規則性が変化し過ぎると、パターンとしての連続性が途絶えるため、主観的に、階調値ではなく、パターンとして認識されることがある。これにより、擬似輪郭のように認識されてしまう。
【００５９】
また、ディザマトリクスｂ３のサイズは、ディザマトリクスｂ１のサイズのｎ倍（ｎは整数）であるとよい。これにより、ディザマトリクスの閾値のアドレスと、着目画素のアドレスとを参照する際に、演算コストを低減することができる。
【００６０】
図１４は、誤差拡散処理における、同一の階調値の領域の各方向における大きさに基づく中間調処理パラメータの例を示す図である。誤差拡散処理は、誤差参照範囲と直交する方向にドットが分散する。そこで、理想値Ｒ以上の大きさを有する方向に対して、直交する方向に、誤差及び参照する画素を切り替えるとよい。
【００６１】
図１４では、誤差ウェイトマトリクスのうち、使用する誤差を、方向毎の同一の階調値の領域の大きさに基づいて決定する。なお、方向は、画像データにおける方向である。図１４の領域ｓｈ１ないしｓｈ４は、同一の階調値を有する領域の形状及び大きさを模式的に表す。領域ｓｈ１は、同一の階調値を有する領域が、十分な大きさを有する場合の例である。そこで、領域ｓｈ１の各画素には、誤差ウェイトマトリクスｅｍ１の全体の閾値及び対応する誤差を用いる。
【００６２】
領域ｓｈ２は、同一の階調値を有する領域が、縦方向に長い形状を有し、横方向には狭小な場合の例である。そこで、領域ｓｈ２の各画素には、誤差ウェイトマトリクスｅｍ１のうち、注目画素の画素位置を含む横方向の成分である部分マトリクスｅｍ２、及び、対応する誤差を用いる。なお、狭小とは、例えば、その方向の距離が、式（３）又は式（４）で表す理想値Ｒに満たないことである。
【００６３】
領域ｓｈ３は、同一の階調値を有する領域が、横方向に長い形状を有し、縦方向には狭小な場合の例である。そこで、領域ｓｈ３の各画素には、誤差ウェイトマトリクスｅｍ１のうち、注目画素の画素位置を含む縦方向の成分である部分マトリクスｅｍ３、及び、対応する誤差を用いる。
【００６４】
領域ｓｈ４は、同一の階調値を有する領域が、右上から左下にかけて長い形状を有し、この方向に略直交する方向には狭小な場合の例である。そこで、領域ｓｈ４の各画素には、誤差ウェイトマトリクスｅｍ１のうち、注目画素の画素位置を含む左斜め上方向の成分である部分マトリクスｅｍ４、及び、対応する誤差を用いる。
【００６５】
図１４において、領域ｓｈ２ないしｓｈ４に対し、誤差ウェイトマトリクスｅｍ１の部分マトリクスｅｍ２ないしｅｍ４による処理を行う。これにより、誤差を参照する範囲は、誤差ウェイトマトリクスｅｍ１と同一で十分となるため、新たな誤差を格納する記憶領域等を設けなくてもよく、また、演算負荷の増大を防ぐことができる。
【００６６】
なお、同一の階調値を有する領域の形状が、必ずしも領域ｓｈ１ないしｓｈ４と同一になるとは限らないため、誤差を参照する範囲が、領域と直交するとは限らない。しかしながら、概ね直交する範囲であれば、狭小領域における階調再現の効果を期待できる。
【００６７】
図１５は、部分マトリクスｅｍ２ないしｅｍ４により、生成するドットパターンの例を示す図である。図１５において、それぞれの領域毎に、各方向の大きさに対応するドットパターンが形成される。ドットパターンｄ１が、部分マトリクスｅｍ２、ドットパターンｄ２が、部分マトリクスｅｍ３、ドットパターンｄ３が、部分マトリクスｅｍ４により生成される。
【００６８】
図１６は、着目画素と理想値Ｒとの関係を示す図である。図１６中の「理想距離Ｒ」は、「理想値Ｒ」である。同一の階調値を有する領域の形状を判定するには、着目画素を中心とした半径Ｒの範囲の画素を参照するとよい。なお、半径Ｒの範囲の全ての画素を参照する代わりに、半径Ｒの範囲のうちの、１／４の範囲の画素を参照してもよい。これにより、例えば、誤差拡散処理における部分マトリクスｅｍ２ないしｅｍ４に対応する範囲を参照することができる。１／４の範囲は、例えば、左上から右下へむかって画素毎に処理する場合は、左上１／４の範囲とするとよい。
【００６９】
なお、半径Ｒの範囲の全ての画素を参照するか、左上１／４の範囲の画素を参照するかは、画像処理装置の処理能力や搭載メモリ量等の設計的事項等により定めてもよい。
【００７０】
図１６に示す範囲等の参照範囲において、着目画素と同一の階調値を有する画素の分布を調べる。より詳細には、着目画素と同一の階調値を有し、かつ、着目画素から連続する画素の分布において、縦方向、横方向、及び、斜め方向のうち、次の２つの条件を満たすか否かを判断する。
【００７１】
（１）  理想値Ｒより小さくなる方向があるか？
（２）  着目画素からの距離が最も遠い、又は、その分布において最も幅が広い方向は何れの方向か？
【００７２】
但し、縦方向、横方向、及び、斜め方向の何れの方向も、理想値Ｒより小さい場合には、中間調処理パラメータの切り替えによる、階調再現の効果は望めないため、通常の処理を行う。
【００７３】
図１７は、本実施形態に係る画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。画像処理装置１０は、一画素が多階調を表現する画像データが入力され、ドットの分散で階調を表現する中間調データを出力する。中間調データは、出力手段２０に出力され、画像形成エンジンにおいて、ドットにより階調表現された画像として、用紙上に形成される。
【００７４】
画像処理装置１０は、領域の大きさ取得手段１１、パラメータ取得手段１２、及び、中間調生成手段１３を有する。領域の大きさ取得手段１１は、入力される画像データが有する注目画素と、同一の階調値を有する画素からなり、かつ、注目画素を含んで連続する画素群の領域の大きさを取得する。
【００７５】
領域の大きさは、画像データの一以上の方向における、領域の幅、又は、注目画素からの距離等で表される。領域の大きさを取得する方向は、例えば、画像データの縦方向、横方向、及び、斜め方向である。
【００７６】
パラメータ取得手段１２は、領域の大きさ取得手段１１により取得された領域の大きさに基づいて、中間調処理パラメータを取得する。より詳細には、領域の大きさ取得手段１１が取得した方向毎の大きさのうち、一の大きさが分散距離の理想値Ｒより小さい場合には、その方向にドットが多く形成され、かつ、その方向に略直交する方向に、ドットの形成密度が減る、ディザマトリクスの配置パターン、又は、誤差拡散処理における誤差ウェイトマトリクスの成分を、取得する。
【００７７】
中間調生成手段１３は、パラメータ取得手段１２が取得した、中間調処理パラメータを用いて、中間調を生成する。これにより、階調値が同一の画素からなる領域の大きさに応じて、ドットの分散が好適なドットパターンを有する中間調データを生成する。
【００７８】
中間調生成手段１３が生成した中間調データは、出力手段２０に対して出力される。出力手段２０は、画像形成エンジン３０を制御する。中間調生成手段１３が生成するドットの大きさは、画像形成エンジン３０が形成するドットの大きさに対応する。
【００７９】
図１８は、本実施形態に係る画像処理方法を説明するフロー図である。図１８では、入力される画像データに対し、同一の階調値を有する画素からなる領域の大きさに応じた、中間調処理パラメータを選定し、中間調データを生成する。
【００８０】
図１８のステップＳ２０１では、入力される画像データに対し、記録エンジンに応じた、プリンタγ補正処理を行う。ステップＳ２０１に続いてステップＳ２０２に進み、領域の大きさ取得手段１１が、階調分布を判定する処理を行う。階調分布を判定する処理とは、入力される画像データが有する注目画素と、同一の階調値を有する画素からなり、かつ、注目画素を含んで連続する画素群の領域の大きさを取得する処理である。
【００８１】
ステップＳ２０２に続いてステップＳ２０３に進み、パラメータ取得手段１２が、ステップＳ２０２で取得された領域の大きさのうち、分散の理想値Ｒより小さな方向があるか否かを判断する。小さな方向がある場合には、ステップＳ２０４に進み、小さな方向がない場合には、ステップＳ２０９に進む。
【００８２】
ステップＳ２０３に続くステップＳ２０４では、パラメータ取得手段１２が、ステップＳ２０２で取得された領域の大きさのうち、分散の理想値Ｒより大きな方向があるか否かを判断する。大きな方向がある場合には、ステップＳ２０５に進み、大きな方向がない場合には、ステップＳ２０９に進む。
【００８３】
ステップＳ２０４に続くステップＳ２０５では、パラメータ取得手段１２が、各方向の大きさのうち、領域の分散の理想値Ｒより大きな方向を判断する。縦方向の場合は、ステップＳ２０６に進み、横方向の場合は、ステップＳ２０７に進み、斜め方向の場合は、ステップＳ２０８に進む。
【００８４】
ステップＳ２０６では、パラメータ取得手段１２が、縦方向にドットが分散する中間調処理パラメータを選定する。ステップＳ２０７では、パラメータ取得手段１２が、横方向にドットが分散する中間調処理パラメータを選定する。ステップＳ２０８では、斜め方向にドットが分散する中間調処理パラメータを選定する。
【００８５】
一方、ステップＳ２０３又はステップＳ２０４に続くステップＳ２０９では、標準の中間調処理パラメータを選定する。
【００８６】
ステップＳ２０６ないしステップＳ２０９の何れかに続くステップＳ２１０では、中間調生成手段１３が、選定された中間調処理パラメータにより、中間調処理を行う。
【００８７】
（コンピュータ等による実現  ＭＦＰ）
図１９は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を実現するコンピュータの構成を説明する図である。図１９のコンピュータは、主処理部４００、入力装置４１０、表示装置４２０、スキャナ４３０、プロッタ４４０、ＮＩＣ４６０、ドライブ装置４８０、ハードディスク装置（以下、「ＨＤＤ」という。）４９０、入力Ｉ／Ｆ４１９、表示Ｉ／Ｆ４２９、スキャナＩ／Ｆ４３９、プロッタＩ／Ｆ４４９、ドライブＩ／Ｆ４８９、及び、ＨＤＤＩ／Ｆ４９９を有する。
【００８８】
主処理部４００は、コンピュータプログラムを実行して各機能を実現する。主処理部４００は、例えば、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０８、及び、ＲＡＭ４０９を有する。ＣＰＵ４０１は、コンピュータプログラムを実行することにより、コンピュータが有する各デバイス等の制御を行う。ＲＯＭ４０８は、例えば、コンピュータプログラムやパラメータ等が格納され、ＣＰＵ４０１にそれらが供せられる。ＲＡＭ４０９は、例えば、ＣＰＵ４０１がコンピュータプログラムを実行する際のワークメモリとして供せられる。
【００８９】
入力装置４１０は、例えば、キーボードやマウス等の入力デバイスとして構成され、コンピュータに対する指示等が入力される。表示装置４２０は、コンピュータの状態等が表示される。スキャナ４３０は、画像を光学的に読み取って、画像データを生成する。プロッタ４４０は、媒体上に画像を形成して出力する。
【００９０】
ＮＩＣ４６０は、コンピュータと外部とをネットワークを介して接続する際のインタフェースの機能を実現し、その制御を行う。ドライブ装置４８０は、記録媒体が挿入され、その記録媒体に記録された情報を読み出し、またその記録媒体に情報を記録する。ＨＤＤ４９０は、大容量のデータを格納する記憶手段である。
【００９１】
入力Ｉ／Ｆ４１９は、表示Ｉ／Ｆ４２９、スキャナＩ／Ｆ４３９、プロッタＩ／Ｆ４４９、ドライブＩ／Ｆ４８９、及び、ＨＤＤ−Ｉ／Ｆ４９９は、それぞれ、入力装置４１０、表示装置４２０、スキャナ４３０、プロッタ４４０、ドライブ装置４８０、及び、ＨＤＤ４９０がバスを介して主処理部４００と接続される際のインタフェースである。
【００９２】
以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上のように、本発明にかかる画像処理装置は、分散させたドットで階調を表現する記録方式に有用であり、特に、インクジェットプリンタに適している。
【符号の説明】
【００９４】
１１   領域の大きさ取得手段
１２   パラメータ取得手段
１３   中間調生成手段
２０   出力手段
３０   画像形成エンジン
ａ１   多値画像データ
ａ２   ディザマトリクス
ａ３   出力ドットパターン
ｂ０   形状
ｂ１、ｂ２、ｂ３    ディザマトリクス
ｅｍ１、ｍ１    誤差ウェイトマトリクス
ｅｍ２、ｅｍ３、ｅｍ４    部分マトリクス
Ｒ１、Ｒ２、ｓｈ１、ｓｈ２、ｓｈ３、ｓｈ４    領域
４００  主処理部
４１０  入力装置
４１９  入力Ｉ／Ｆ
４２０  表示装置
４２９  表示Ｉ／Ｆ
４３０  スキャナ
４３９  スキャナＩ／Ｆ
４４０  プロッタ
４４９  プロッタＩ／Ｆ
４８０  ドライブ装置
４８９  ドライブＩ／Ｆ
４９０  ハードディスク装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９５】
【特許文献１】特開平１０−１２６６１７号公報
【特許文献２】特開２００６−２５４３６２号公報
【図１】
2011061539.tif 000007
【図２】
2011061539.tif 000008
【図３】
2011061539.tif 000009
【図４】
2011061539.tif 000010
【図５】
2011061539.tif 000011
【図６】
2011061539.tif 000012
【図７】
2011061539.tif 000013
【図８】
2011061539.tif 000014
【図９】
2011061539.tif 000015
【図１０】
2011061539.tif 000016
【図１１−１】
2011061539.tif 000017
【図１１−２】
2011061539.tif 000018
【図１１−３】
2011061539.tif 000019
【図１２】
2011061539.tif 000020
【図１３】
2011061539.tif 000021
【図１４】
2011061539.tif 000022
【図１５】
2011061539.tif 000023
【図１６】
2011061539.tif 000024
【図１７】
2011061539.tif 000025
【図１８】
2011061539.tif 000026
【図１９】
2011061539.tif 000027