(57)【要約】【課題】間引きされた画像データより得られる画像の画質劣化を防止する画像処理装置を提供すること。【解決手段】画像データを誤差拡散処理する誤差拡散処理部、パターンディザ処理するパターンディザ処理部、単純閾値処理する単純閾値処理部、誤差拡散処理部が参照する複数の重み付けフィルタマトリクスを示す情報を格納する重み付けフィルタマトリクス格納部、および、格納された情報から１つの情報を選択する重み付けフィルタマトリクス選択部を有して２値化する２値化処理手段１５０と、２値化された画像データのうちの１つを選択する画像データ選択手段１６０と、選択された画像データを間引きするか否かの間引判定を行う間引判定手段１４０と、間引きするために画像データの調整を行う間引調整手段１８０とを備え、重み付けフィルタマトリクス選択部が、重み付けフィルタマトリクスを示す情報を間引判定の結果に基づいて選択するようにした。【選択図】　図１
2004128839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを誤差拡散処理する誤差拡散処理部、画像データをパターンディザ処理するパターンディザ処理部、画像データを単純閾値処理する単純閾値処理部、前記誤差拡散処理部が参照する複数の重み付けフィルタマトリクスを示す情報を格納する重み付けフィルタマトリクス格納部、および、前記重み付けフィルタマトリクス格納部に格納された重み付けフィルタマトリクスを示す情報から１つの重み付けフィルタマトリクスを示す情報を選択する重み付けフィルタマトリクス選択部を有して入力された画像データを２値化する２値化処理手段と、
前記誤差拡散処理部、前記パターンディザ処理部、および前記単純閾値処理部によってそれぞれ２値化された画像データのうち１つの画像データを選択する画像データ選択手段と、
前記画像データ選択手段によって選択された画像データを間引きするか否かの間引判定を行う間引判定手段と、
前記間引判定によって間引きすると判定された場合に前記画像データ選択手段によって選択された画像データを間引きするために画像データの調整を行う間引調整手段と、を備え、
前記重み付けフィルタマトリクス選択部が、前記重み付けフィルタマトリクスを示す情報を前記間引判定の結果に基づいて選択するようにしたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記２値化処理手段が、前記パターンディザ処理部が参照する複数のディザマトリクスを示す情報を格納するディザマトリクス格納部、および、前記ディザマトリクス格納部に格納されたディザマトリクスを示す情報から１つのディザマトリクスを示す情報を選択するディザマトリクス選択部と、を有し、
前記ディザマトリクス選択部が、ディザマトリクスを示す情報を前記間引判定の結果に基づいて選択するようにした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】
画像データを誤差拡散処理する誤差拡散処理部、画像データをパターンディザ処理するパターンディザ処理部、画像データを単純閾値処理する単純閾値処理部、前記パターンディザ処理部が参照する複数のディザマトリクスを示す情報を格納するディザマトリクス格納部、および、前記ディザマトリクス格納部に格納されたディザマトリクスを示す情報から１つのディザマトリクスを示す情報を選択するディザマトリクス選択部を有して入力された画像データを２値化する２値化処理手段と、
前記誤差拡散処理部、前記パターンディザ処理部、および前記単純閾値処理部によってそれぞれ２値化された画像データのうち１つの画像データを選択する画像データ選択手段と、
前記画像データ選択手段によって選択された画像データを間引きするか否かの間引判定を行う間引判定手段と、
前記間引判定によって間引きすると判定された場合に前記画像データ選択手段によって選択された画像データを間引きするために画像データの調整を行う間引調整手段と、を備え、
前記ディザマトリクス選択部が、ディザマトリクスを示す情報を前記間引判定の結果に基づいて選択するようにしたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
入力された前記画像データのうち所定の画素データが画像における領域の境界を表すエッジ領域に含まれているか否かに基づいて前記画素データがエッジ画素データか否かを判定するエッジ判定手段を備え、
前記間引調整手段が、前記画像データ選択手段によって選択された画像データに含まれる各画素データと前記画素データとそれぞれ同一の画素位置にある前ラインの画素データとの論理和を演算する論理和演算部を有し、
前記パターンディザ処理部によって処理された画像データが前記画像データ選択手段によって選択された場合には、前記間引調整手段が、前記画像データをそのまま出力し、
前記誤差拡散処理部および単純閾値処理部のいずれか一方によって処理された画像データが前記画像データ選択手段によって選択された場合には、前記間引調整手段が、前記エッジ判定手段によってエッジ画素データと判定された画素データに対しては前記論理和演算部によって演算された演算データを出力し、前記エッジ判定手段によってエッジ画素データと判定された画素データに対しては前記画像データをそのまま出力するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
画像データを誤差拡散処理する誤差拡散処理部、画像データをパターンディザ処理するパターンディザ処理部、および、画像データを単純閾値処理する単純閾値処理部を有して入力された画像データを２値化する２値化処理手段と、
前記誤差拡散処理部、前記パターンディザ処理部、および前記単純閾値処理部によってそれぞれ２値化された画像データのうち１つの画像データを選択する画像データ選択手段と、
前記画像データ選択手段によって選択された画像データを間引きするか否かの間引判定を行う間引判定手段と、
前記間引判定によって間引きすると判定された場合に前記画像データ選択手段によって選択された画像データを間引きするために画像データの調整を行う間引調整手段と、
入力された前記画像データのうち所定の画素データが画像における領域の境界を表すエッジ領域に含まれているか否かに基づいて前記画素データがエッジ画素データか否かを判定するエッジ判定手段と、を備え、
前記間引調整手段が、前記画像データ選択手段によって選択された画像データに含まれる各画素データと前記画素データとそれぞれ同一の画素位置にある前ラインの画素データとの論理和を演算する論理和演算部を有し、
前記パターンディザ処理部によって処理された画像データが前記画像データ選択手段によって選択された場合には、前記間引調整手段が、前記画像データをそのまま出力し、
前記誤差拡散処理部および単純閾値処理部のいずれか一方によって処理された画像データが前記画像データ選択手段によって選択された場合には、前記間引調整手段が、前記エッジ判定手段によってエッジ画素データと判定された画素データに対しては前記論理和演算部によって演算された演算データを出力し、前記エッジ判定手段によってエッジ画素データと判定された画素データに対しては前記画像データをそのまま出力するようにしたことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル画像処理を行う複写機、スキャナ装置およびファクシミリ装置に関し、詳しくは、間引き処理のために画像データを調整する画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ファクシミリ装置の読取装置やファクシミリ機能を備えた複写機の読取装置は、副走査方向の解像度変換を行う場合には、原稿から画像を読取るスキャナの読取り速度を変化させることで対応していた。このため、スキャナの読取速度の限界を超えた低解像度が要求される場合には、画像データのライン単位の間引きを行っていた。
【０００３】
また、読取り原稿がスキャナに沿って移動する装置の場合には、スキャナの読取速度、すなわち原稿の搬送速度が速すぎると、原稿を損傷してしまうことがあった。また、広幅機によって厚紙原稿を読取る場合には、オペレータに身体的な危険を及ぼすことがあった。この場合にも、画像データのライン単位の間引きを行っていた。
【０００４】
このようにライン単位の間引きを行うものとして、例えば、特許文献１では、画像データを誤差拡散処理、パターンディザ処理、または単純閾値処理によって２値化処理した後に、２値化された画像データに対して間引を行う技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−９８６１０号公報（段落番号００６３乃至００７１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術では、画像データを２値化処理した後に、２値化された画像データに対して間引を行うため、２値化処理によって調整され相関する各画素データの一部が間引きされ、間引きされた画像データより得られる画像の画質が劣化してしまうといった問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、画像データを２値化して間引きした際に、間引きされた画像データより得られる画像の画質劣化を防止することができる画像処理装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る画像処理装置は、画像データを誤差拡散処理する誤差拡散処理部、画像データをパターンディザ処理するパターンディザ処理部、画像データを単純閾値処理する単純閾値処理部、前記誤差拡散処理部が参照する複数の重み付けフィルタマトリクスを示す情報を格納する重み付けフィルタマトリクス格納部、および、前記重み付けフィルタマトリクス格納部に格納された重み付けフィルタマトリクスを示す情報から１つの重み付けフィルタマトリクスを示す情報を選択する重み付けフィルタマトリクス選択部を有して入力された画像データを２値化する２値化処理手段と、前記誤差拡散処理部、前記パターンディザ処理部、および前記単純閾値処理部によってそれぞれ２値化された画像データのうち１つの画像データを選択する画像データ選択手段と、前記画像データ選択手段によって選択された画像データを間引きするか否かの間引判定を行う間引判定手段と、前記間引判定によって間引きすると判定された場合に前記画像データ選択手段によって選択された画像データを間引きするために画像データの調整を行う間引調整手段と、を備え、前記重み付けフィルタマトリクス選択部が、前記重み付けフィルタマトリクスを示す情報を前記間引判定の結果に基づいて選択するように構成されている。
【０００９】
この構成により、入力された画像データに施される誤差拡散処理において参照される重み付けフィルタマトリクスを間引きするか否かに応じて切り換えるため、間引きされた画像データより得られる画像のテクスチャの乱れを抑止し、画質劣化を防止することができる。
【００１０】
本発明の請求項２に係る画像処理装置は、請求項１において、前記２値化処理手段が、前記パターンディザ処理部が参照する複数のディザマトリクスを示す情報を格納するディザマトリクス格納部、および、前記ディザマトリクス格納部に格納されたディザマトリクスを示す情報から１つのディザマトリクスを示す情報を選択するディザマトリクス選択部と、を有し、前記ディザマトリクス選択部が、ディザマトリクスを示す情報を前記間引判定の結果に基づいて選択するように構成されている。
【００１１】
この構成により、請求項１の効果に加えて、入力された画像データに施されるパターンディザ処理において参照されるディザマトリクスを間引きするか否かに応じて切り換えるため、間引きされた画像データより得られる画像に生じるモアレを防止し、ディザマトリクスの変形による画質劣化を防止することができる。
【００１２】
本発明の請求項３に係る画像処理装置は、画像データを誤差拡散処理する誤差拡散処理部、画像データをパターンディザ処理するパターンディザ処理部、画像データを単純閾値処理する単純閾値処理部、前記パターンディザ処理部が参照する複数のディザマトリクスを示す情報を格納するディザマトリクス格納部、および、前記ディザマトリクス格納部に格納されたディザマトリクスを示す情報から１つのディザマトリクスを示す情報を選択するディザマトリクス選択部を有して入力された画像データを２値化する２値化処理手段と、前記誤差拡散処理部、前記パターンディザ処理部、および前記単純閾値処理部によってそれぞれ２値化された画像データのうち１つの画像データを選択する画像データ選択手段と、前記画像データ選択手段によって選択された画像データを間引きするか否かの間引判定を行う間引判定手段と、前記間引判定によって間引きすると判定された場合に前記画像データ選択手段によって選択された画像データを間引きするために画像データの調整を行う間引調整手段と、を備え、前記ディザマトリクス選択部が、ディザマトリクスを示す情報を前記間引判定の結果に基づいて選択するように構成されている。
【００１３】
この構成により、入力された画像データに施されるパターンディザ処理において参照されるディザマトリクスを間引きするか否かに応じて切り換えるため、間引きされた画像データより得られる画像に生じるモアレを防止し、ディザマトリクスの変形による画質劣化を防止することができる。
【００１４】
本発明の請求項４に係る画像処理装置は、請求項１乃至請求項３において、入力された前記画像データのうち所定の画素データが画像における領域の境界を表すエッジ領域に含まれているか否かに基づいて前記画素データがエッジ画素データか否かを判定するエッジ判定手段を備え、前記間引調整手段が、前記画像データ選択手段によって選択された画像データに含まれる各画素データと前記画素データとそれぞれ同一の位置にある前ラインの画素データとの論理和を演算する論理和演算部を有し、前記画像データ選択手段によって前記パターンディザ処理部によって処理された画像データが選択された場合には、前記間引調整手段が、前記画像データをそのまま出力し、前記画像データ選択手段によって前記誤差拡散処理部および単純閾値処理部のいずれか一方によって処理された画像データが選択された場合には、前記間引調整手段が、前記エッジ判定手段によってエッジ画素データと判定された画素データに対しては前記論理和演算部によって演算された２値化演算データを出力し、前記エッジ判定手段によってエッジ画素データと判定された画素データに対しては前記画像データをそのまま出力するように構成されている。
【００１５】
この構成により、請求項１乃至請求項３の効果に加えて、エッジ画素データであるか否かに応じて間引きのための画像データの調整を切り換えるため、間引きされた画像データより得られる画像における中間調部分、特に網点部分に生じるモアレおよび画質劣化を防止することができる。
【００１６】
本発明の請求項５に係る画像処理装置は、画像データを誤差拡散処理する誤差拡散処理部、画像データをパターンディザ処理するパターンディザ処理部、および、画像データを単純閾値処理する単純閾値処理部を有して入力された画像データを２値化する２値化処理手段と、前記誤差拡散処理部、前記パターンディザ処理部、および前記単純閾値処理部によってそれぞれ２値化された画像データのうち１つの画像データを選択する画像データ選択手段と、前記画像データ選択手段によって選択された画像データを間引きするか否かの間引判定を行う間引判定手段と、前記間引判定によって間引きすると判定された場合に前記画像データ選択手段によって選択された画像データを間引きするために画像データの調整を行う間引調整手段と、入力された前記画像データのうち所定の画素データが画像における領域の境界を表すエッジ領域に含まれているか否かに基づいて前記画素データがエッジ画素データか否かを判定するエッジ判定手段と、を備え、前記間引調整手段が、前記画像データ選択手段によって選択された画像データに含まれる各画素データと前記画素データとそれぞれ同一の画素位置にある前ラインの画素データとの論理和を演算する論理和演算部を有し、前記パターンディザ処理部によって処理された画像データが前記画像データ選択手段によって選択された場合には、前記間引調整手段が、前記画像データをそのまま出力し、前記誤差拡散処理部および単純閾値処理部のいずれか一方によって処理された画像データが前記画像データ選択手段によって選択された場合には、前記間引調整手段が、前記エッジ判定手段によってエッジ画素データと判定された画素データに対しては前記論理和演算部によって演算された演算データを出力し、前記エッジ判定手段によってエッジ画素データと判定された画素データに対しては前記画像データをそのまま出力するように構成されている。
【００１７】
この構成により、エッジ画素データであるか否かに応じて間引きのための画像データの調整を切り換えるため、間引きされた画像データより得られる画像における中間調部分、特に網点部分に生じるモアレおよび画質劣化を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像処理装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１９】
画像処理装置１００は、空間フィルタ処理手段１１０と、画像モード指定手段１２０と、γ補正手段１３０と、間引判定手段１４０と、２値化処理手段１５０と、画像データ選択手段１６０と、エッジ判定手段１７０と、間引調整手段１８０と、間引制御手段１９０と、画像記憶手段１９１と、を備え、入力された画像データを間引きして画像記憶手段１９１に格納するようになっている。
【００２０】
図２は、空間フィルタ処理手段１１０の構成を詳細に示すブロック図である。空間フィルタ処理手段１１０は、ＭＴＦ調整部１１１と、平滑化処理部１１２と、マトリクス生成部１１３と、セレクタ部１１４と、を備えている。
【００２１】
ＭＴＦ調整部１１１は、入力された画像データを変調伝達関数（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、以下、単にＭＴＦと略す。）によってコントラストの再現性を調整し、調整された画像データをセレクタ部１１４に出力するようになっている。
【００２２】
平滑化処理部１１２は、網点や細線が幾何学的に規則正しく配置されたパターンを重ね合わせた画像に生じる濃淡の縞模様、すなわちモアレの除去や写真の再現性を向上させるために入力された画像データの高周波数成分を抑制する平滑化を行い、平滑化された画像データをセレクタ部１１４に出力するようになっている。
【００２３】
マトリクス生成部１１３は、ＭＴＦ調整部１１１および平滑化処理部１１２によるフィルタ処理を施す画素データ、すなわち注目画素データに対して主走査および副走査方向に所定範囲内の画素データを保持するマトリクスを生成するようになっている。
【００２４】
ＭＴＦ調整部１１１および平滑化処理部１１２によって出力された画像データと、画像モード指定手段１２０によって出力された画像モード信号とは、セレクタ部１１４に入力されるようになっており、セレクタ部１１４は、入力された画像データのうち１つの画像データを、入力された画像モード信号に基づいて選択し、選択された画像データをγ補正手段１３０に出力するようになっている。
【００２５】
ここで、画像モード信号とは、画像データが文字情報を主として含む文字モード、または画像データが写真による画像を主として含む写真モードであるか等の画像データの属性、すなわち画像モードを示す信号である。
【００２６】
画像モード指定手段１２０は、オペレータによって前述した画像モードを指定させ、指定された画像モードを示す画像モード信号を生成し、生成された画像モード信号を空間フィルタ処理手段１１０のセレクタ部１１４および画像データ選択手段１６０に出力するようになっている。
【００２７】
空間フィルタ処理手段１１０のセレクタ部１１４によって出力された画像データは、γ補正手段１３０に入力されるようになっており、γ補正手段１３０は、入力された画像データをガンマ（以下、単にγと略す。）補正し、γ補正された画像データを２値化処理手段１５０に出力するようになっている。
【００２８】
ここで、γ補正とは、各画素データの入力輝度と出力輝度とを関連付けるγ特性と呼ばれる指数関数の乗数、すなわちγ値を調整することによって画像の輝度を補正するものである。
【００２９】
間引判定手段１４０は、２値化処理手段１５０によって２値化され、画像データ選択手段１６０によって選択された画像データを間引きするか否かの間引判定を行い、間引きすると判定された場合には、間引きをする旨を示す間引信号を生成し、間引きしないと判定された場合には、間引きをしない旨を示す非間引信号を生成し、生成された間引信号または非間引信号を２値化処理手段１５０の重み付けフィルタマトリクス選択部１５３およびディザマトリクス選択部１５６と、間引調整手段１８０と間引制御手段１９０とに出力するようになっている。
【００３０】
前述したように、原稿から画像を読取るスキャナを備えた読取装置は、原稿に記録された画像を副走査方向に縮小して読取る場合には、スキャナまたは原稿を高速に移動させて対応していた。例えば、６０％に縮小された画像を得るためには、等倍に読込む際の１００／６０倍の速度でスキャナまたは原稿を移動させる。
【００３１】
スキャナの読取速度の限界を考慮した場合には、縮小可能な倍率に限界が生じる。縮小可能な倍率よりもさらに縮小させて読取る場合には、縮小倍率の２倍の倍率で画像を読取り、読取られた画像データを２分の１に間引きすることによって所望の縮小倍率の画像が得られる。例えば、６０％に縮小された画像を得るときと同じ速度でスキャナまたは原稿を移動させ、読取られた画像データを２分の１に間引きすることによって３０％に縮小された画像を得ることができる。
【００３２】
画像データを２分の１に間引きすることによって、スキャナの読取速度の限界から定まる縮小倍率の限界を２分の１まで向上することができる。本発明は、２分の１に間引きした場合と同様にして、３分の１や４分の１に間引きするように間引き率を上げていくことによって縮小倍率の限界をさらに向上させるようにしてもよい、また、複数の間引き率に対応させるようにしてもよい。本実施の形態においては、間引きは率は２分の１として以下説明する。
【００３３】
図３は、２値化処理手段１５０の構成を詳細に示すブロック図である。
２値化処理手段１５０は、誤差拡散処理部１５１と、重み付けフィルタマトリクス格納部１５２と、重み付けフィルタマトリクス選択部１５３と、パターンディザ処理部１５４と、ディザマトリクス格納部１５５と、ディザマトリクス選択部１５６と、単純閾値処理部１５７と、を備え、γ補正手段１３０によって出力された画像データは、誤差拡散処理部１５１、パターンディザ処理部１５４および単純閾値処理部１５７に入力されるようになっている。
【００３４】
誤差拡散処理部１５１は、入力された画像データを重み付けフィルタマトリクス選択部１５３によって出力された重み付けフィルタマトリクスを示す情報に基づいて誤差拡散処理し、誤差拡散処理された画像データを画像データ選択手段１６０に出力するようになっている。
【００３５】
ここで、誤差拡散処理は、処理対象の画素データ、すなわち注目画素データの画素値と注目画素データを２値化した後の画素値との誤差、すなわち２値化誤差を重み付けフィルタマトリクスに従って周辺の画素データに分配するものであり、以下に２５６階調を２値で表現する、擬似ハーフトーン２値化処理の例を示す。
【００３６】
まず、注目画素データの周辺の既に２値化された画素データの２値化誤差を所定の重み付けフィルタマトリクスによって重み付けし、重み付けされた値を注目画素データに加算して予め定められた量子化閾値を以って２値化する。
次に、注目画素データに対して２値化を行った際の２値化誤差を記憶しておき、記憶された２値化誤差は、後に処理する周辺画素データに対して２値化を行う際に重み付けして加算される。
【００３７】
図４（ａ）は、５画素×２ラインのフィルタサイズの重み付けフィルタマトリクスの例を示す説明図である。
ｄｉ，ｊを注目画素データの画素値（０≦ｄｉ，ｊ≦２５５、０は白、２５５は黒）、εｉ，ｊを注目画素データの２値化誤差、Λｉ，ｊを注目画素データの画素値に加算する周辺画素データの２値化誤差の和である加算調整値（０≦Λｉ，ｊ≦２５５、範囲外は強制的に範囲内へ修正）、Ｄｉ，ｊを注目画素データの２値化後の画素値（Ｄｉ，ｊは、０または１、０は白、２５５は黒）およびＴＨを量子化閾値（０≦ＴＨ≦２５５）とすると、加算調整値Λｉ，ｊは、以下に示す式（１）によって求められる。ここで、添字に使用されているｉは、主走査方向の座標、すなわち画素単位の座標を示し、ｊは、副走査方向の座標、すなわちライン単位の座標を示している。
【００３８】
Λｉ，ｊ＝ｄｉ，ｊ＋（εｉ−２，ｊ−１＋２×εｉ−１，ｊ−１＋４×εｉ，ｊ−１＋２×εｉ＋１，ｊ−１＋εｉ＋２，ｊ−１＋２×εｉ−２，ｊ＋４×εｉ−１，ｊ）／１６　　　　　　　　　（１）
【００３９】
また、注目画素データの２値化後の画素値Ｄｉ，ｊは、以下に示す式（２）および式（３）によって求められる。
【００４０】
Ｄｉ，ｊ＝１（Λｉ，ｊ＞ＴＨのとき）　　　　　　　　　　　　　　　（２）
Ｄｉ，ｊ＝０（Λｉ，ｊ≦ＴＨのとき）　　　　　　　　　　　　　　　（３）
【００４１】
ここで、２値化誤差εｉ，ｊは、以下に示す式（４）および式（５）によって求められる。
【００４２】
εｉ，ｊ＝Λｉ，ｊ（Ｄｉ，ｊ＝０のとき）　　　　　　　　　　　　　　（４）
εｉ，ｊ＝Λｉ，ｊ−２５５（Ｄｉ，ｊ＝１のとき）　　　　　　　　　　（５）
【００４３】
式（４）は、注目画素データの画素値を｜εｉ，ｊ｜（εｉ，ｊ≧０）の分だけ元の色より白い色によって２値化表現したことを示し、式（５）は、注目画素データの画素値を｜εｉ，ｊ｜（εｉ，ｊ＜０）の分だけ元の色より黒く２値化表現したことを示している。
この２値化誤差εｉ，ｊを記憶しておき、後に処理する周辺画素データの画素値に対して重み付けして加算する。
【００４４】
図４（ｂ）は、誤差拡散処理された画像データを２分の１に間引きする際に参照する５画素×２ラインのフィルタサイズの重み付けフィルタマトリクスの例を示す説明図である。
【００４５】
図４（ａ）で説明した重み付けフィルタマトリクスと同様にして、加算調整値Λｉ，ｊは、以下に示す式（６）によって求められる。
【００４６】
Λｉ，ｊ＝ｄｉ，ｊ＋（εｉ−２，ｊ−２＋２×εｉ−１，ｊ−２＋４×εｉ，ｊ−２＋２×εｉ＋１，ｊ−２＋εｉ＋２，ｊ−２＋２×εｉ−２，ｊ＋４×εｉ−１，ｊ）／１６　　　　　　　　　（６）
【００４７】
式（６）に示すように、誤差拡散処理部１５１は、誤差拡散処理された画像データが間引きされる場合には、１ライン前の２値化誤差が注目画素データに影響しないようにし、２ライン前の２値化誤差を注目画素データの画素値に対して加算するようになっているため、間引きされた画像データより得られる画像のテクスチャの乱れを抑止し、画質劣化を防止する。
【００４８】
重み付けフィルタマトリクス格納部１５２は、誤差拡散処理結果の画像データを間引きしない場合に参照される図４（ａ）で例示した重み付けフィルタマトリクス、すなわち非間引用フィルタマトリクスを示す情報と間引きする場合に参照される図４（ｂ）で例示した重み付けフィルタマトリクス、すなわち間引用フィルタマトリクスを示す情報とを予め格納するようになっている。
【００４９】
間引判定手段１４０によって出力された間引信号または非間引信号は、重み付けフィルタマトリクス選択部１５３に入力されるようになっており、重み付けフィルタマトリクス選択部１５３は、非間引信号が入力された場合には、重み付けフィルタマトリクス格納部１５２に格納された非間引用フィルタマトリクスを示す情報を取得し、間引信号が入力された場合には、重み付けフィルタマトリクス格納部１５２に格納された間引用フィルタマトリクスを示す情報を取得し、取得されたフィルタマトリクスを示す情報を誤差拡散処理部１５１に出力するようになっている。
【００５０】
パターンディザ処理部１５４は、入力された画像データをディザマトリクス選択部１５６によって出力されたディザマトリクスを示す情報に基づいてパターンディザ処理し、パターンディザ処理された画像データを画像データ選択手段１６０に出力するようになっている。
【００５１】
ここで、パターンディザ処理は、相互に異なる複数の閾値がマトリクス状に表現されたディザマトリクスによって、各画素データの画素値と閾値との比較によって２値化を行い、黒色の画素の面積比率によって中間調を表現するものである。
【００５２】
図５（ａ）は、２５６階調を２値で表現するディザマトリクスの例を示す説明図である。図５（ａ）において、マトリックス状に記されている数字は、閾値を示しており、画像データの各画素データの画素値が全て１２８である場合に、黒色の結果が得られる箇所は、点で網掛けされている。
【００５３】
図５（ｂ）は、パターンディザ処理された画像データを２分の１に間引きする際に参照するディザマトリクスの例を示す説明図である。図５（ｂ）におけるディザマトリクスは、図５（ａ）におけるディザマトリクスと比較して、副走査方向に２倍の成分を有している。
【００５４】
図５（ｃ）は、図５（ｂ）におけるディザマトリクスを参照してパターンディザ処理された画像データを２分の１に間引きした際のディザマトリクスの変位を示す説明図である。このように、図５（ｃ）におけるディザマトリクスを参照してパターンディザ処理した場合には、図５（ａ）におけるディザマトリクスを参照してパターンディザ処理した場合と同じ効果が得られる。
【００５５】
パターンディザ処理部１５４は、パターンディザ処理された画像データが間引きされる場合には、間引きを予め考慮したディザマトリクスを参照してパターンディザ処理するようになっているため、間引きされた画像データより得られる画像に生じるモアレを防止し、ディザマトリクスの変形による画質劣化を防止する。
【００５６】
ディザマトリクス格納部１５５は、パターンディザ処理結果の画像データを間引きしない場合に参照される図５（ａ）で例示したディザマトリクス、すなわち非間引用ディザマトリクスを示す情報と間引きする場合に参照される図５（ｂ）で例示したディザマトリクス、すなわち間引用ディザマトリクスを示す情報とを予め格納するようになっている。
【００５７】
間引判定手段１４０によって出力された間引信号または非間引信号は、ディザマトリクス選択部１５６に入力されるようになっており、ディザマトリクス選択部１５６は、非間引信号が入力された場合には、ディザマトリクス格納部１５５に格納された非間引用ディザマトリクスを示す情報を取得し、間引信号が入力された場合には、ディザマトリクス格納部１５５に格納された間引用ディザマトリクスを示す情報を取得し、取得されたディザマトリクスを示す情報をパターンディザ処理部１５４に出力するようになっている。
【００５８】
なお、間引用ディザマトリクスは、非間引用ディザマトリクスの各ライン成分を２度繰り返すものにしてもよい。図６は、非間引用ディザマトリクスの各ライン成分を２度繰り返すものにした間引用ディザマトリクスの例を示す説明図である。
【００５９】
また、本発明は、パターンディザ処理部１５４が非間引用ディザマトリクスを各ライン単位に２度ずつ参照するようにしても同一の効果が得られる。パターンディザ処理部１５４が非間引用ディザマトリクスを各ライン単位に２度ずつ参照するようにした場合には、ディザマトリクス格納部１５５は、非間引用ディザマトリクスを示す情報のみを格納するようにし、ディザマトリクス選択部１５６を除く。
【００６０】
単純閾値処理部１５７は、入力された画像データの各画素データの画素値を予め定められた閾値と比較して、閾値以上の画素値を有する画素データの画素値には１、すなわち黒を割り当て、閾値未満の画素値を有する画素データの画素値には０、すなわち白を割り当てる単純閾値処理し、単純閾値処理された画像データを画像データ選択手段１６０に出力するようになっている。
【００６１】
２値化処理手段１５０の誤差拡散処理部１５１、パターンディザ処理部１５４および単純閾値処理部１５７によってそれぞれ出力された画像データおよび画像モード指定手段１２０によって出力された画像モード信号は、画像データ選択手段１６０に入力されるようになっており、画像データ選択手段１６０は、入力されたそれぞれの画像データのうち、１つの画像データを入力された画像モード信号に基づいて選択し、選択された画像データを出力した誤差拡散処理部１５１、パターンディザ処理部１５４および単純閾値処理部１５７を示す２値化処理情報を生成し、選択された画像データと生成された２値化処理情報を間引調整手段１８０に出力するようになっている。
【００６２】
入力された画像データは、空間フィルタ処理手段１１０に入力されると共に、エッジ判定手段１７０に入力されるようになっており、エッジ判定手段１７０は、入力された画像データのうち各画素データが画像における領域の境界を表すエッジ領域に含まれているか否かに基づいて画素データがエッジ画素データか否かのエッジ判定を行うようになっている。
【００６３】
ここで、エッジ判定手段１７０によって行われるエッジ判定には、公知の様々な方法があるが、以下では一例を以って説明する。
図７は、エッジ判定手段１７０の構成を詳細に示すブロック図である。
【００６４】
エッジ判定手段１７０は、マトリクス生成部１７１と、エッジ検出フィルタ部１７２と、エッジ判定部１７３と、エッジ膨張部１７４と、を備えている。
図８は、マトリクス生成部１７１の構成を詳細に示すブロック図である。
【００６５】
マトリクス生成部１７１は、ラインメモリ１７１１、１７１２、１７１３、１７１４と、画素データ保持部１７１５と、を備えている。
ラインメモリ１７１１は、処理対象の画素データ、すなわち注目画素データを含むラインの１ライン後の画像データを保持するようになっている。
【００６６】
ラインメモリ１７１２は、ラインメモリ１７１１に保持されているラインの１ライン前の画像データを保持するようになっている。
ラインメモリ１７１３は、ラインメモリ１７１２に保持されているラインの１ライン前の画像データを保持するようになっている。
【００６７】
ラインメモリ１７１４は、ラインメモリ１７１３に保持されているラインの１ライン前の画像データを保持するようになっている。
画素データ保持部１７１５は、図８においてＦ／Ｆと記されている、画素データ保持する２５個のフリップフロップによって構成され、入力された画像データおよびラインメモリ１７１１、１７１２、１７１３、１７１４によって保持されている画像データに含まれる各画素データを１画素ずつ保持するようになっている。
【００６８】
ここで、処理対象の画素データ、すなわち注目画素データは、画素データ保持部１７１５の中央（左から３段目、上から３段目）のフリップフロップに保持される。
【００６９】
エッジ検出フィルタ部１７２は、マトリクス生成部１７１の画素データ保持部１７１５に保持された画素データに後述する４つのエッジ検出フィルタとの積和をそれぞれ演算し、演算された積和の各結果を示す情報をエッジ判定部１７３に出力するようになっている。
【００７０】
図９は、エッジ検出フィルタの例を示す説明図であり、図９（ａ）は、副走査方向のエッジ検出フィルタを示し、図９（ｂ）は、主走査方向のエッジ検出フィルタを示し、図９（ｃ）は、左上斜め方向のエッジ検出フィルタを示し、図９（ｄ）は、右下斜め方向のエッジ検出フィルタを示している。
【００７１】
エッジ検出フィルタ部１７２によって出力された積和の各結果を示す情報は、エッジ判定部１７３に入力されるようになっており、エッジ判定部１７３は、入力された情報に示される積和の各結果の絶対値が最大となる積和の結果を選択し、選択された積和の結果と予め定められた閾値との比較に基づいて該画素データがエッジ画素データであるか否かを判定するエッジ判定を行い、エッジ判定の結果を示す情報、すなわちエッジ判定情報をエッジ膨張部１７４に出力するようになっている。
【００７２】
エッジ判定部１７３によって出力されたエッジ判定情報は、エッジ膨張部１７４に入力されるようになっており、エッジ膨張部１７４は、入力されたエッジ判定情報を蓄積し、注目画素データと主走査及び副走査方向に隣接する画素データに対応したエッジ判定情報に該画素データがエッジ画素データである旨が示されている場合には、注目画素データに対応したエッジ判定情報を注目画素データがエッジ画素データである旨を示すように変更し、変更されたエッジ判定情報を間引調整手段１８０の画素データ選択部１８３に出力するようになっている。
【００７３】
図１０は、間引調整手段１８０の構成を詳細に示すブロック図である。
間引調整手段１８０は、ラインメモリ１８１と、論理和演算部１８２と、画素データ選択部１８３と、を備えている。
【００７４】
ラインメモリ１８１は、画像データ選択手段１６０によって出力された画像データのうち処理対象の画素データ、すなわち注目画素データを含むラインの１ライン前の画像データを保持するようになっている。
【００７５】
論理和演算部１８２は、ラインメモリ１８１に保持された画素データのうち注目画素データと同一の画素位置にある前ラインの画素データとの論理和を演算し、演算された演算データを画素データ選択部１８３に出力するようになっている。
【００７６】
画像データ選択手段１６０によって出力された画像データおよび２値化処理情報と、論理和演算部１８２によって出力された演算データと、エッジ判定手段１７０のエッジ膨張部１７４によって出力されたエッジ判定情報と、間引判定手段１４０によって出力された間引信号または非間引信号とは、画素データ選択部１８３に入力されるようになっており、画素データ選択部１８３は、入力された２値化処理情報とエッジ判定情報と間引信号または非間引信号とに基づいて注目画素データと入力された演算データとの何れか一方を選択し、選択された画素データを画像記憶手段１９１に出力するようになっている。
【００７７】
ここで、画素データ選択部１８３は、間引信号が入力され、入力された２値化処理情報に誤差拡散処理部１５１または単純閾値処理部１５７が示され、入力されたエッジ判定情報に注目画素データがエッジ画素データである旨が示されている場合には、入力された演算データを出力し、これらの何れかの条件があてはまらない場合には、注目画素データを出力するようになっている。
【００７８】
なお、間引調整手段１８０は、２ライン前の画素データを調整の条件に加えることができる。
図１１は、２ライン前の画素データを調整の条件に加えた場合の間引調整手段１８０の構成を詳細に示すブロック図である。
【００７９】
２ライン前の画素データを調整の条件に加えた場合には、間引調整手段１８０は、ラインメモリ１８１、１８４と、論理和演算部１８２と、画素データ取得部１８５と、画素データ選択部１８６と、を備える。
【００８０】
なお、図１１を参照して以下に説明する間引調整手段１８０においては、図１０を参照して説明した間引調整手段１８０の構成要素と同一の構成要素に図１０を参照して説明した間引調整手段１８０の構成要素と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００８１】
ラインメモリ１８４は、画像データ選択手段１６０によって出力された画像データのうちラインメモリ１８１に保持されているラインのさらに１ライン前の画像データを保持するようになっている。
【００８２】
画素データ取得部１８５は、ラインメモリ１８４に保持された画素データのうち注目画素データと同一の画素位置にある前々ラインの画素データを取得し、取得された前々ライン画素データを画素データ選択部１８６に出力するようになっている。
【００８３】
画像データ選択手段１６０によって出力された画像データおよび２値化処理情報と、論理和演算部１８２によって出力された演算データと、エッジ判定手段１７０のエッジ膨張部１７４によって出力されたエッジ判定情報と、間引判定手段１４０によって出力された間引信号または非間引信号と、画素データ取得部１８５によって出力された前々ライン画素データとは、画素データ選択部１８６に入力されるようになっており、画素データ選択部１８６は、入力された２値化処理情報とエッジ判定情報と間引信号または非間引信号と前々ライン画素データとに基づいて注目画素データと入力された演算データとの何れか一方を選択し、選択された画素データを画像記憶手段１９１に出力するようになっている。
【００８４】
ここで、画素データ選択部１８６は、間引信号が入力され、入力された２値化処理情報に誤差拡散処理部１５１または単純閾値処理部１５７が示され、入力されたエッジ判定情報に注目画素データがエッジ画素データである旨が示され、入力された前々ライン画素データに白、すなわち０が示されている場合には、入力された演算データを出力し、これらの何れかの条件があてはまらない場合には、注目画素データを出力するようになっている。
【００８５】
このように、間引調整手段１８０は、２ライン前の画素データを調整の条件に加えることによって、画像における黒に配色される部分が論理和演算部１８２によって演算される倫理和によって広がることを抑止できる。
【００８６】
間引判定手段１４０によって出力された間引信号または非間引信号は、間引制御手段１９０に入力されるようになっており、間引制御手段１９０は、非間引信号が入力された場合には、画像データと共に入力される主走査同期信号および主走査画像データ有効範囲信号をそのまま画像記憶手段１９１に出力し、間引信号が入力された場合には、主走査同期信号および主走査画像データ有効範囲信号を前述した間引き率に基づいて変換し、変換された主走査同期信号および主走査画像データ有効範囲信号を画像記憶手段１９１に出力するようになっている。
【００８７】
ここで、主走査同期信号は、画像データとライン単位の同期をとるためのものであり、各ラインの先頭を検出させるためのパルスを有する。主走査画像データ有効範囲信号は、有効な画像データの範囲を主走査同期信号と同期して示すものである。
【００８８】
具体的に、間引制御手段１９０は、主走査同期信号の各ラインの先頭を検出させるためのパルスを２ラインに１つに変換し、主走査画像データ有効範囲信号を１ライン毎に交互に有効な画像データの範囲を示すように変換するようになっている。
【００８９】
間引調整手段１８０の画素データ選択部１８３によって出力された画素データよりなる画像データと、間引制御手段１９０によって出力された主走査同期信号および主走査画像データ有効範囲信号は、画像記憶手段１９１に入力されるようになっており、画像記憶手段１９１は、入力された主走査同期信号および主走査画像データ有効範囲信号に応じて入力された画像データを記憶するようになっている。
【００９０】
具体的に、画像記憶手段１９１は、主走査同期信号の各ラインの先頭を検出するためのパルスに応じて画像データを記憶する状態に移行し、主走査画像データ有効範囲信号によって有効な画像データとして示された範囲の画像データを記憶するようになっている。これにより、画像記憶手段１９１には、２分の１に間引きされた画像データが記憶される。
【００９１】
以下、画像処理装置１００の動作をフローチャートを参照して説明する。
図１２は、画像処理装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００９２】
まず、入力された画像データは、空間フィルタ処理手段１１０のＭＴＦ調整部１１１によってコントラストの再現性を調整される（Ｓ２０１）と共に、平滑化処理部１１２によって平滑化される（Ｓ２０２）。
【００９３】
次いで、ＭＴＦ調整部１１１によってコントラストの再現性を調整された画像データ及び平滑化処理部１１２によって平滑化された画像データのいずれか一方が、画像モード指定手段１２０によって指定された画像モードに基づいて選択され（Ｓ２０３）、選択された画像データは、γ補正手段１３０によってγ補正される（Ｓ２０４）。
【００９４】
以上に説明した処理と並列して、間引判定手段１４０によって間引判定が行われる（Ｓ２１０）。
次いで、γ補正された画像データは、２値化処理手段１５０の誤差拡散処理部１５１、パターンディザ処理部１５４および単純閾値処理部１５７のそれぞれによって２値化される。
【００９５】
ここで、重み付けフィルタマトリクス格納部１５２に格納された重み付けフィルタマトリクスが、間引判定の結果に基づいて重み付けフィルタマトリクス選択部１５３によって選択され（Ｓ２２０）、選択された重み付けフィルタマトリクスを以って、γ補正された画像データが誤差拡散処理部１５１によって誤差拡散処理される（Ｓ２２１）。
【００９６】
また、ディザマトリクス格納部１５５に格納されたディザマトリクスが、間引判定の結果に基づいてディザマトリクス選択部１５６によって選択され（Ｓ２３０）、選択されたディザマトリクスを以って、γ補正された画像データがパターンディザ処理部１５４によってパターンディザ処理される（Ｓ２３１）。
また、γ補正された画像データが単純閾値処理部１５７によって単純閾値処理される（Ｓ２４０）。
【００９７】
次いで、誤差拡散処理部１５１、パターンディザ処理部１５４および単純閾値処理部１５７のそれぞれによって２値化された画像データが画像データ選択手段１６０によって画像モードに基づいて選択される（Ｓ２５０）。
以上に説明した処理と並列して、入力された画像データに基づいてエッジ判定がエッジ判定手段１７０によって行われる（Ｓ２６０）。
【００９８】
画像データ選択手段１６０によって選択された画像データは、間引判定の結果、画像データを２値化した処理、およびエッジ判定の結果を示すエッジ判定情報に基づいて間引調整手段１８０によって画素単位に調節される（Ｓ２７０）。
以上に説明した処理と並列して、入力された画像データと共に入力された主走査同期信号および主走査画像データ有効範囲信号が間引制御手段１９０によって変換される（Ｓ２８０）。
【００９９】
間引調整手段１８０によって調節された画像データは、間引制御手段１９０によって変換された主走査同期信号および主走査画像データ有効範囲信号に基づいて画像記憶手段１９１に記憶される（Ｓ２９０）。
【０１００】
このように、画像処理装置１００によれば、入力された画像データに施される誤差拡散処理において参照される重み付けフィルタマトリクスを間引きするか否かに応じて切り換え、入力された画像データに施されるパターンディザ処理において参照されるディザマトリクスを間引きするか否かに応じて切り換え、さらに、エッジ画素データであるか否かに応じて間引きのための画像データの調整を切り換えるため、画像データを２値化して間引きした際に、間引きされた画像データより得られる画像の画質劣化を防止することができる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、画像データを２値化して間引きした際に、間引きされた画像データより得られる画像の画質劣化を防止することができる画像処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置における空間フィルタ処理手段の構成を詳細に示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置における２値化処理手段の構成を詳細に示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る重み付けフィルタマトリクスの例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係るディザマトリクスの例を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係るディザマトリクスの変形例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置におけるエッジ判定手段の構成を詳細に示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置におけるエッジ判定手段のマトリクス生成部の構成を詳細に示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係るエッジ検出フィルタの例を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置における間引調整手段の構成を詳細に示すブロック図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置における２ライン前の画素データを調整の条件に加えた場合の間引調整手段の構成を詳細に示すブロック図である。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００　画像処理装置
１１０　空間フィルタ処理手段
１１１　ＭＴＦ調整部
１１２　平滑化処理部
１１３、１７１　マトリクス生成部
１１４　セレクタ部
１２０　画像モード指定手段
１３０　γ補正手段
１４０　間引判定手段
１５０　２値化処理手段
１５１　誤差拡散処理部
１５２　フィルタマトリクス格納部
１５３　フィルタマトリクス選択部
１５４　パターンディザ処理部
１５５　ディザマトリクス格納部
１５６　ディザマトリクス選択部
１５７　単純閾値処理部
１６０　画像データ選択手段
１７０　エッジ判定手段
１７２　エッジ検出フィルタ部
１７３　エッジ判定部
１７４　エッジ膨張部
１８０　間引調整手段
１８１、１８４、１７１１、１７１２、１７１３、１７１４　ラインメモリ
１８２　論理和演算部
１８３、１８６　画素データ選択部
１８５　画素データ取得部
１９０　間引制御手段
１９１　画像記憶手段
１７１５　画素データ保持部
【図１】
2004128839.tif 000003
【図２】
2004128839.tif 000004
【図３】
2004128839.tif 000005
【図４】
2004128839.tif 000006
【図５】
2004128839.tif 000007
【図６】
2004128839.tif 000008
【図７】
2004128839.tif 000009
【図８】
2004128839.tif 000010
【図９】
2004128839.tif 000011
【図１０】
2004128839.tif 000012
【図１１】
2004128839.tif 000013
【図１２】
2004128839.tif 000014