(57)【要約】【課題】低解像度エンジンの画像形成装置においても、安価な構成で疑似高解像度処理を実現して画質を劣化させることなく文字のプロポーションの均一性を得る仕組みを提供する。【解決手段】本画像処理装置は、入力された多値画像を二値化するディザ処理を実行し、ディザ処理後の画像を多値化するフィルタ処理を実行する。さらに、本画像処理装置は、フィルタ処理後の画像に間引き処理を実行し、間引き処理後の画像を二値化する誤差拡散処理を実行する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理装置であって、
多値画像を入力する入力手段と、
前記入力手段によって入力された多値画像を二値化するディザ処理を実行するディザ処理手段と、
前記ディザ処理手段によるディザ処理後の画像を多値化するフィルタ処理を実行するフィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理手段によるフィルタ処理後の画像に間引き処理を実行する間引き処理手段と、
前記間引き処理手段による間引き処理後の画像を二値化する誤差拡散処理を実行する誤差拡散処理手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記フィルタ処理は、１次元フィルタ又は２次元フィルタを用いることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記１次元フィルタ又は前記２次元フィルタは、注目画素からの距離に応じて近傍の画素の画素値に重みをかけるガウシアンフィルタであることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記間引き処理は、偶数行又は奇数行を間引く単純間引き処理であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記フィルタ処理手段で用いるフィルタ係数の方向と、前記単純間引き処理を実施する方向は同一方向であることを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記誤差拡散処理手段によって前記誤差拡散処理が実行された画像を、前記画像処理装置に電気的に接続された画像形成装置へ出力する出力手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画像形成装置は、低解像度エンジンを有す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】
画像処理装置の制御方法であって、
入力手段が、多値画像を入力する入力工程と、
ディザ処理手段が、前記入力工程で入力された多値画像を二値化するディザ処理を実行するディザ処理工程と、
フィルタ処理手段が、前記ディザ処理工程によるディザ処理後の画像にフィルタ処理を実行するフィルタ処理工程と、
間引き処理手段が、前記フィルタ処理工程によるフィルタ処理後の画像に間引き処理を実行する間引き処理工程と、
誤差拡散処理手段が、前記間引き処理工程による間引き処理後の画像を二値化する誤差拡散処理を実行する誤差拡散処理工程と
を含むことを特徴とする画像処理装置の制御方法。
【請求項９】
画像処理装置の制御方法における各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記制御方法は、
入力手段が、多値画像を入力する入力工程と、
ディザ処理手段が、前記入力工程で入力された多値画像を二値化するディザ処理を実行するディザ処理工程と、
フィルタ処理手段が、前記ディザ処理工程によるディザ処理後の画像にフィルタ処理を実行するフィルタ処理工程と、
間引き処理手段が、前記フィルタ処理工程によるフィルタ処理後の画像に間引き処理を実行する間引き処理工程と、
誤差拡散処理手段が、前記間引き処理工程による間引き処理後の画像を二値化する誤差拡散処理を実行する誤差拡散処理工程と
を含む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】
本発明は、疑似高解像度化処理を実施する画像処理装置、その制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、潜像担持体である感光ドラム上にレーザビームを用いて潜像を形成することが一般的である。このような装置は、レーザ発振部から発振されたレーザビームを画像信号に応じて変調し、高速回転する回転多面鏡に照射する。照射されたレーザビームは回転多面鏡により反射され、その回転に従って感光ドラムの軸方向に沿って偏向走査される。さらにレーザビームは結像レンズを介して感光ドラムに結像され、画像の各走査ラインに応じた静電潜像を形成している。
【０００３】
ところで、この種の画像形成装置では、プロポーションの均一性（線間幅のバランス）の観点から、高解像度の画像形成を実現することが要求されており、例えば、画像形成部が１２００×１２００ｄｐｉ以上の解像度を有する装置が数多く実現されている。図６に文字のプロポーションの一例を示す。６０１に示すのが１２００×１２００ｄｐｉの画像形成装置で出力する文字であり、６０２に示すのが同じ文字を６００×６００ｄｐｉに単純間引き処理したものである。６０１の場合、上の線の重心位置６１１と中央の線の重心位置６２１と間の距離６４１と、下の線の重心位置６３１と中央の線の重心位置６２１と間の距離６５１とがいずれも１２００ｄｐｉで７画素あり、等しい。一方、６０２の場合、上下方向の解像度の低下によって、上の線の重心位置６１２と中央の線の重心位置６２２と間の距離６４２が６００ｄｐｉで４画素（１２００ｄｐｉ換算で８画素相当）となる。また、下の線の重心位置６３２と中央の線の重心位置６２２と間の距離６５２が６００ｄｐｉで３画素（１２００ｄｐｉ換算で６画素相当）となっている。従って、距離６４２と距離６５２とは不等であり、文字のプロポーションの均一性が損なわれていることがわかる。
【０００４】
このような問題を解決するために、特許文献１では、低解像度であっても、露光量を調整することで疑似的に高解像度を表現する技術が提案されている。これにより、画像の解像力を向上させ、特に文字のプロポーションの均一性を得ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６-２８１７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には以下に記載する課題がある。例えば、上記従来技術では、露光量を多値に制御できる画像形成装置が必要となる。また、低解像度とはいえ、多値画像データを処理・保持・転送するため、高速な演算処理装置、大容量のメモリ、広帯域のパスが必要となる。このため、上記従来技術を実施するためには、低解像度で二値の構成を持つ画像形成装置に比べて、コストが増大するという問題があった。さらに、高解像度化することにより、中間調部やハイライト部において濃度の均一性が低下し、粒状感の高い、がさついた画像になってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の問題の少なくとも一つに鑑みて成されたものであり、低解像度エンジンの画像形成装置においても、安価な構成で疑似高解像度処理を実現して画質を劣化させることなく文字のプロポーションの均一性を得る仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、例えば、画像処理装置であって、多値画像を入力する入力手段と、前記入力手段によって入力された多値画像を二値化するディザ処理を実行するディザ処理手段と、前記ディザ処理手段によるディザ処理後の画像を多値化するフィルタ処理を実行するフィルタ処理手段と、前記フィルタ処理手段によるフィルタ処理後の画像に間引き処理を実行する間引き処理手段と、前記間引き処理手段による間引き処理後の画像を二値化する誤差拡散処理を実行する誤差拡散処理手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低解像度エンジンの画像形成装置においても、安価な構成で疑似高解像度処理を実現して画質を劣化させることなく文字のプロポーションの均一性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る画像処理装置の構成例を示すブロック図。
【図２】一実施形態に係る画像処理装置の処理手順を示すフローチャート。
【図３】一実施形態に係る各ステップの画像を表す図。
【図４】一実施形態に係るガウシアンフィルタ係数とフィルタ処理前後の画像断面を示す図。
【図５】一実施形態に係る各ステップの画像断面と重心位置を表す図。
【図６】１２００×１２００ｄｐｉ画像とその単純間引き後の６００×６００ｄｐｉ画像を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念及び下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確立されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
以下では、本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態では、プリント機能に代表される画像出力を行う機能を有する画像形成装置に電気的に接続され、その接続を介して入力する画像に対して予め疑似高解像度処理を実施する画像処理装置として説明する。しかし、これに限らず、画像を格納するデータベース等の記憶装置に電気的に接続され、その接続を介して入力する画像に対して同処理を実施するような、画像処理装置についても適用可能である。
【００１３】
＜画像処理装置のハードウェ構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態に係る画像処理装置の構成例について説明する。ここでは、本発明を説明するうえで必要な負荷を主に説明するが、本発明における画像処理装置に設けられる負荷を限定する意図はなく、他の負荷を含んで構成されてもよい。１００は本実施形態における、画像処理装置である。画像処理装置１００は、入力部１０１、処理部１０２、送信部１０３、主制御部１１１、記憶部１１２、及び命令送受信部１１３を備える。各負荷は、内部バス１１４に相互に信号を伝達可能に接続される。
【００１４】
主制御部１１１は、画像処理装置全体の制御を統括的に行うコントローラである。記憶部１１２は、画像データ、及び、それに付随する情報を記憶するＤＲＡＭと、制御プログラムや各種データを記憶するＲＯＭやＨＤＤとを含む。命令送受信部１１３は操作者が直接操作する不図示のＰＣ等の制御端末からの命令受信、及び表示情報の送信等を行うコマンドＩ／Ｆ（操作部）である。
【００１５】
また、入力部１０１は、画像を入力する、例えば画像が保管されているストレージと接続されたデータＩ／Ｆである。処理部１０２は、画像に対して画像処理を実施する、例えば演算プロセッサである。送信部１０３は画像を画像形成装置に対して画像データ等を送信する、画像形成装置に接続されたＩ／Ｆである。なお、本実施形態では、低解像度エンジンを有する画像形成装置を想定している。
【００１６】
＜処理手順＞
次に、図２及び図３を参照して、本実施形態における全体の動作フローを説明する。図２は画像処理装置の全体処理フローを示す。図３は、図２の各ステップ（以下では、”Ｓ”と略記する。）における画像の例を示す。以下で説明する処理は、例えば主制御部１１１が記憶部１１２に含まれるＲＯＭやＨＤＤに格納された制御プログラムをＲＡＭに読み出して実行することにより実現される。
【００１７】
Ｓ２０１で、主制御部１１１は、操作者による操作を命令送受信部１１３を介して受け付け、入力部１０１によって、画像処理対象となる１２００×１２００ｄｐｉの８ｂｉｔの黒文字の画像３０１と中間調のグラフィック画像３１１とを入力する。ここで、主制御部１１１は、入力画像を記憶部１１２に保存し、Ｓ２０２に処理を進める。
【００１８】
Ｓ２０２で、主制御部１１１は、記憶部１１２に保存された入力画像に対して、処理部１０２によって、スクリーンディザによるディザ処理を実施する。例えば、ディザ処理では、Ｎ×Ｍの閾値を有するディザマトリクスを用い、多階調画像データの画素位置に応じてディザマトリクスから閾値を取得し、画素毎に閾値との比較を行うことで、網点画像データ（二値画像）に変換することが可能である。画像３０１をディザ処理したものが画像３０２であり、画像３１１をディザ処理したものが画像３１２であり、いずれも１ｂｉｔ化している。画像３１２がディザ表現によって網点構造になっている一方で、画像３０２は白背景中の黒文字画像であるため、図面の見た目には画像３０１から変化はないが、８ｂｉｔ画像が１ｂｉｔ化されている。主制御部１１１は、ディザ処理後の画像を記憶部１１２に保存し、Ｓ２０３に処理を進める。
【００１９】
Ｓ２０３で、主制御部１１１は、記憶部１１２に保存されたディザ処理後の画像に対して、処理部１０２によって、フィルタ処理を実施する。画像３０２をフィルタ処理したものが画像３０３であり、画像３１２をフィルタ処理したものが画像３１３であり、いずれも４ｂｉｔ化している。即ち、フィルタ係数として図４の４０１に示す１×３の１次元のガウシアンフィルタによって重み付けしたものとなる。図４の４０２は、画像３０２の領域３２２を切り出したものを示す。図４の４０３は、画像３０３の領域３２３を切り出したものを示す。図４において、各画素内に表示された数字は画素値を示している。ただし、４ｂｉｔといえど取りうる画素値の最大値は８である。
【００２０】
ここで、４０３は、領域３２２に上記１次元のガウシアンフィルタを施した処理結果となる。当該ガウシアンフィルタは、注目画素からの距離に応じて近傍の画素の画素値に重みをかけ、例えば、４０２における”１”の画素が当該画素の上下の画素を含む３画素に対して、上から”２”、”４”、”２”という画素値に変換される（多値化される）。即ち、横線の重心を処理前後で維持しつつ、画素値の重みを近傍の画素（上下方向）に分散している。主制御部１１１は、フィルタ処理後の画像を記憶部１１２に保存し、Ｓ２０４に処理を進める。なお、ここでは、１次元フィルタを例に説明したが、本発明を限定する意図はなく、例えば２次元フィルタを適用してもよい。
【００２１】
Ｓ２０４で、主制御部１１１は、記憶部１１２に保存されたフィルタ処理後の画像に対して、処理部１０２によって、間引き処理を実施する。画像３０３を間引き処理したものが画像３０４であり、画像３１３を間引き処理したものが画像３１４である。いずれも、奇数行を残し、偶数行を間引いた処理を行っており、１２００×１２００ｄｐｉから１２００×６００ｄｐｉ相当に解像度を落としている。なお、ここでは、Ｓ２０３のフィルタ処理と同一方向（上下方向）に間引き処理を実行することにより、重心位置のずれを防止している。主制御部１１１は、間引き処理後の画像を記憶部１１２に保存し、Ｓ２０５に処理を進める。
【００２２】
Ｓ２０５で、主制御部１１１は、記憶部１１２に保存された間引き処理後の画像に対して、処理部１０２によって、誤差拡散処理を実施する。画像３０４を誤差拡散処理したものが画像３０５であり、画像３１４を誤差拡散処理したものが画像３１５であり、いずれも１ｂｉｔ化（二値化）している。主制御部１１１は、誤差拡散処理後の画像を記憶部１１２に保存し、Ｓ２０６に処理を進める。
【００２３】
Ｓ２０６で、主制御部１１１は、記憶部１１２に保存された誤差拡散処理後の画像のデータを、送信部１０３によって、不図示の画像形成装置に対して送信し、処理を終了する。画像形成装置では、受信した画像のデータに従って記録媒体に画像を出力する。
【００２４】
＜処理画像＞
ここで、本実施形態の特徴的な点について、画像３０１から画像３０５に至る各画像中の３本の横線の重心位置を断面図で示した図５を用いて説明する。断面５０１は画像３０１の領域３３１を切り出したものである。断面５０２は画像３０２の領域３３２を切り出したものである。断面５０３は画像３０３の領域３３３を切り出したものである。断面５０４は画像３０４の領域３３４を切り出したものである。また、４画素幅の画像５０５は画像３０５の領域３３５を切り出したものである。各画素内に表示する数字は画素値を示している。
【００２５】
それぞれの横線の重心位置に注目する。断面５０１における上の線の重心位置５１１、中央の線の重心位置５２１、下の線の重心位置５３１は、ディザ処理後の断面５０２における上の線の重心位置５１２、中央の線の重心位置５２２、下の線の重心位置５３２となり、位置に変化は生じない。同じく、断面５０２における上の線の重心位置５１２、中央の線の重心位置５２２、下の線の重心位置５３２は、フィルタ処理後の断面５０３における上の線の重心位置５１３、中央の線の重心位置５２３、下の線の重心位置５３３となり、位置に変化は生じない。従って、重心位置５１１及び重心位置５２１間の距離と、重心位置５３１及び重心位置５２１間の距離とのプロポーションは、重心位置５１３及び重心位置５２３間の距離と、重心位置５３３及び重心位置５２３間の距離とのプロポーションとして維持される。
【００２６】
一方、間引き処理後の断面５０４における上の線の重心位置５１４、中央の線の重心位置５２４、下の線の重心位置５３４は、奇数行が縦に２倍されることになり、６００ｄｐｉで０．２５画素（１２００ｄｐｉ換算で０．５画素相当）下向きにシフトする。しかし、３つの重心位置が全て同じ距離で下向きにシフトするため、重心位置間の距離のプロポーションは維持される。具体的には、重心位置５１３及び重心位置５２３間の距離と、重心位置５３３及び重心位置５２３間の距離とのプロポーションは、重心位置５１４及び重心位置５２４間の距離と、重心位置５３４及び重心位置５２４間の距離とのプロポーションとして維持される。
【００２７】
誤差拡散処理後の画像５０５は、左右位置によって断面形状が変化するため、横方向に４画素分を切り出して説明する。５５０、５５１、５５２の行は４画素のうち３画素が黒画素であることを示し、５５３、５５４、５５５の行は４画素のうち１画素が黒画素であることを示している。誤差拡散処理をかけると、１ｂｉｔの画素の疎密で階調表現を行うことになるが、その網点率は誤差拡散処理前と同等である。即ち、局所的に切り出したとき、５０５のように必ずしも４画素に３画素ないし、４画素に１画素が黒画素となるとは限らないが、左右の広い領域で見るとこの確率に収束する。したがって、この誤差拡散処理を行っても、横線の重心位置は維持されるため、重心位置間の距離が変化することはない。即ち、重心位置５１４及び重心位置５２４間の距離と、重心位置５３４及び重心位置５２４間の距離のプロポーションは、重心位置５１５及び重心位置５２５間の距離と、重心位置５３５及び重心位置５２５間の距離のプロポーションとして維持される。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態に係る画像処理装置は、入力された多値画像を二値化するディザ処理を実行し、ディザ処理後の画像を多値化するフィルタ処理を実行する。さらに、本画像処理装置は、フィルタ処理後の画像に間引き処理を実行し、間引き処理後の画像を二値化する誤差拡散処理を実行する。これにより、入力画像３０１における文字のプロポーション、即ち、３本の横線の互いの間隔やその比率は、そのまま画像形成装置に送信される画像３０５においても維持される。一方、グラフィック画像３１１は問題なく階調表現がなされている。したがって、本実施形態によれば、低解像度エンジンの画像形成装置であっても、安価な構成で画質の劣化させることなく文字のプロポーションの均一性を得られる疑似高解像度化処理を実現することが可能となる。
【００２９】
なお、本実施形態では、１２００×１２００ｄｐｉの入力画像に対して、プロポーションを維持しながら１２００×６００ｄｐｉに解像度を落とすケースについて説明したが、本発明の適用範囲をこれに限定する意図はない。例えば上下・左右方向とも６００×６００ｄｐｉに解像度を落とすようなケースや、２分の１よりさらに低く解像度を落とすようなケースについても同様に本発明を適用可能である。
【００３０】
また、本実施形態では文字の線と線との間の距離が等しい場合について説明した。しかし、本発明をこれに限定する意図はなく、例えば入力画像中の文字の線と線間の距離同士が一定比率であるようなプロポーションを有する場合であっても、同様にプロポーション維持の効果を得ることが可能である。
【００３１】
＜その他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１００：画像処理装置、１０１：入力部、１０２：処理部、１０３：送信部、１１１：主制御部、１１２：記憶部、１１３：命令送受信部
【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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