【手続補正書】
【提出日】平成22年10月12日(2010.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに応じて網点の重心と黒化数を決定する画像処理装置であって、
処理対象の網点が含む画素の画像データから、前記処理対象の網点の重心を計算する重心の計算手段と、
前記処理対象の網点が含む画素の画像データから、前記処理対象の網点が含む、黒画素にすべき画素の数を示す黒化数を計算する黒化数の計算手段と、
前記処理対象の網点の近傍の画素を前記処理対象の網点に追加する網点の拡大手段と、
前記黒化数が所定数に達するまで、前記重心の計算手段、前記黒化数の計算手段および前記網点の拡大手段に処理を繰り返させて、前記処理対象の網点の重心と黒化数を決定する決定手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記網点の拡大手段は、前記網点のサイズが予め設定された第一のサイズよりも小さい場合、または、前記黒化数が前記所定数よりも小さく、かつ、前記網点のサイズが予め設定された、前記第一のサイズよりも大きい第二のサイズよりも小さい場合、前記網点に含まれず前記網点の重心に最も近い画素を前記網点に追加することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
【請求項３】
前記網点の拡大手段は、画像データのシャドウ域において前記網点のサイズを前記第一のサイズまで拡大し、画像データのハイライト域において前記網点のサイズを前記第二のサイズまで拡大し、前記シャドウ域と前記ハイライト域の中間の濃度域において前記網点のサイズを前記第一のサイズよりも大きく前記第二のサイズよりも小さいサイズに拡大することを特徴とする請求項2に記載された画像処理装置。
【請求項４】
さらに、前記第一のサイズ、前記第二のサイズ、および、前記所定数を取得する取得手段を有することを特徴とする請求項2または請求項3に記載された画像処理装置。
【請求項５】
さらに、前記第一のサイズに揺らぎを与える変動手段を有することを特徴とする請求項2から請求項4の何れか一項に記載された画像処理装置。
【請求項６】
さらに、前記重心を母点として、ハーフトーンスクリーンを多角形にボロノイ分割する分割手段と、
前記多角形の重心を成長中心として、前記黒化数に応じて前記多角形が含む画素を黒化して、前記多角形に関連する形状で網点を成長させる成長手段とを有することを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載された画像処理装置。
【請求項７】
前記網点の拡大手段は、前記追加する画素の探索順が記載されたテーブルを参照して、前記網点を円状または矩形状に拡大することを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項に記載された画像処理装置。
【請求項８】
前記黒化数の計算手段は、前記網点が含む画素の数と、前記網点が含む画素の画像データの合計値を用いて、前記黒化数を計算することを特徴とする請求項1から請求項7の何れか一項に記載された画像処理装置。
【請求項９】
前記成長手段は、前記多角形の中点多角形に略相似な形状で網点を成長させることを特徴とする請求項6に記載された画像処理装置。
【請求項１０】
前記成長手段は、前記多角形の辺の長さと、前記辺の中点と前記多角形の重心の距離が所定の比率に達しない辺の中点は、前記中点多角形の頂点に採用しないことを特徴とする請求項9に記載された画像処理装置。
【請求項１１】
重心および黒化数の計算手段、網点の拡大手段、決定手段を有し、画像データに応じて網点の重心と黒化数を決定する画像処理装置の画像処理方法であって、
前記重心の計算手段が、処理対象の網点が含む画素の画像データから、前記処理対象の網点の重心を計算し、
前記黒化数の計算手段が、前記処理対象の網点が含む、黒画素にすべき画素の数を示す黒化数を計算し、
前記網点の拡大手段が、前記処理対象の網点の近傍の画素を前記処理対象の網点に追加し、
前記決定手段が、前記黒化数が所定数に達するまで、前記重心の計算手段、前記黒化数の計算手段および前記網点の拡大手段に処理を繰り返させて、前記処理対象の網点の重心と黒化数を決定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
コンピュータを請求項1から請求項10の何れか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させることを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ハーフトーン処理に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
電子写真方式の印刷装置による印刷画像は、上記の電子写真プロセスの非線形特性により、空間周波数の変動に大きく影響される。電子写真プロセスにより中間調画像を形成する場合、非線形性を考慮して、網点方式を利用する。網点方式を利用すれば基本空間周波数が固定され、空間周波数の変動を受けずに、ドットを安定に記録することができる。例えば、網点の線数をN線/インチとすると、網点のピッチPは25.4/N[mm]になる。つまり、空間周波数は1/(2P)=N/(2×25.4)であり、基本空間周波数が固定されたことになる。従って、基本空間周波数において、常に、電子写真プロセスが安定化するように印刷装置を設計すれば、印刷画像を安定に形成することができる。例えば、1200dpiの印刷装置において200線/インチの網点スクリーンの基本空間周波数は4サイクル/mmである。つまり、4サイクル/mmの空間周波数において電子写真プロセスを安定化させれば、印刷装置の画像再現特性が向上する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明は、良好な階調再現が得られるハーフトーン処理を実現することを目的とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明にかかる画像処理は、処理対象の網点が含む画素の画像データから、前記処理対象の網点の重心を計算し、前記処理対象の網点が含む、黒画素にすべき画素の数を示す黒化数を計算し、前記処理対象の網点の近傍の画素を前記処理対象の網点に追加し、前記黒化数が所定数に達するまで、前記重心の計算、前記黒化数の計算および前記網点の拡大を繰り返して、前記処理対象の網点の重心と黒化数を決定することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明によれば、良好な階調再現が得られるハーフトーン処理を実現することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
半導体レーザ素子などのビーム光源27から出力された光ビーム26は、球面系あるいはアナモフィック光学系によるコリメータレンズ28を介して回転多面鏡25の反射面に入射する。回転多面鏡25の回転により偏向された光ビーム26は、f-θレンズなどの結像レンズ29を介して、回転する感光ドラム30上に結像し、感光ドラム30上を光走査する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
次に、画像処理部22は、画像の左上の画素データを入力する(S31)。画素データを下式で表すと、image(1, 1)を入力することになる。
image(x, y)            …(1)
ここで、1≦x≦Xsize、1≦y≦Ysize、
Xsizeは画像の主走査方向（X方向）の画素数、
Ysizeは画像の副走査方向（Y方向）の画素数
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
そして、画像処理部22は、C=Cmin'になるまで、ステップS34〜S41の処理を繰り返す。なお、画像処理部22は、X方向、Y方向それぞれについてC=Cmin'になるまで網点の拡大を行う。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
次に、画像処理部22は、黒化数NBとクラスタサイズMを比較して(S37)、黒化数がクラスタサイズ以上（NB≧M）ならば、その網点の重心と黒化数を決定する(S39)。一方、NB＜Mならば、網点サイズCと最大網点サイズCmaxを比較して(S38)、C=Cmaxならば網点を決定する(S39)。また、C＜Cmaxの場合は、さらに網点を拡大するために処理をステップS40に戻す。なお、ステップS38の判定は、X方向、Y方向それぞれについてC=Cmaxになるまで処理をステップS40に戻す。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
処理がステップS40に戻った場合、網点の重心に最も近い画素で、PixData(x, y)=‘0’の画素を網点に加え(S40)、網点に加えた画素の画素データを読み込み(S41)、処理を網点の重心計算(S34)に戻す。その後、既にC＞Cmin'であるから、処理は黒化数NBの計算(S36)、黒化数NBとクラスタサイズMの比較(S37)に進む。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
重心に近い画素を選択してセルを拡大すると、重心と網点の距離sは下式で示される。
s = √{(Gx - x)2 + (Gy - y)2}      …(9)
ここで、(Gx, Gy)は重心、
(x, y)は画素の座標
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図12は最小網点サイズCminに揺らぎを与えない場合の画像データの濃度と網点の重心の関係を説明する図である。図12(a)に示す、図10(a)と同じグラデーションの画像データに対して、網点の間隔の変化はほぼ図10(b)と同じだが、図12(b)に示すように、重心の位置に周期的なパターンが発生し、網点の配置は充分にランダムとは言えない。上記の揺らぎを与えることで、図10に示すように、網点の周期的な配置が消失し、モアレを生じない網点パターンを生成することが可能になる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
図16に示す重心を母点としてCVTを行えば、CVT後の重心は図15に示すような分散性のよい状態になる。つまり、図13のステップS61において、CVTを実行してもよい。ただし、図7に示すような、重心に最も近い画素を網点拡大の画素候補として網点を拡大する方法の場合、重心の移動は少なく、CVTを行わなくても充分分散性のよい重心が得られる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
図25から分かるように、最小網点サイズCminを大きくすると線数が低くなり、クラスタサイズMを大きくすると中間濃度の網点サイズが大きくなり線数が低下する。このように、プリンタ12のMTF特性に合わせた線数になるようにパラメータを設定することで、最も安定し、かつ、高画質に画像を印刷することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
このような矩形状に網点を拡大する場合、図27に示すテーブルの作成が容易になり、システムのデバッグが容易である。網点形状は、初期は矩形状になるが、最終的にはボロノイ分割によって得られるボロノイ多角形になるため、初期の矩形状の影響は少ない。ただし、網点形状の変化により、初期の重心とボロノイ多角形の重心には多少の差異があり、重心の配置に充分な分散性が得られない場合がある。その場合、前述したCVTを行うことにより、分散性を得ればよい。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
［ハーフトーン多角形の形状］
図28はハーフトーン多角形の形成を説明する図である。実施例1では、ボロノイ多角形に関連するハーフトーン多角形として、ボロノイ多角形に略相似なハーフトーン多角形を形成する例を説明した。実施例2では、図28に示すように、ボロノイ多角形に関連する多角形として、ボロノイ多角形の各辺の中点を結ぶ多角形（中点多角形）に略相似なハーフトーン多角形を形成する。なお、ボロノイ多角形と中点多角形の重心は一致する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
実施例1のボロノイ多角形に略相似なハーフトーン多角形を利用する場合、網点面積率が大きいシャドウ域では、図19に示すように、ボロノイ多角形の辺に沿った細い領域として白ドットが形成される。このため、網点面積率が100%に近いシャドウ域で、階調再現が不安定になり易い。これに対して、実施例2の中点多角形に略相似なハーフトーン多角形は、ボロノイ多角形の頂点A、B、C、D、Eを核とする多角形状の白ドットを形成し、網点面積率が100%に近いシャドウ域の安定性を増すことができる。