(57)【要約】 【課題】  処理済の画像データを処理前の画像データに復元する際の再現性を向上させた画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供する。【解決手段】  中間調出力階調処理部２８で多値ディザ処理によって作成された中間調画像データを、多値ディザ処理に用いた変換テーブルとともに画像記憶部２９に記憶する。逆中間調処理部２９では、変換テーブルに基づいて、中間調画像データから、多値ディザ処理前の画像データを復元する。多値ディザ処理によって、不可逆的な変換が行われた画素については、復元することができないので、同じディザマトリクスで処理される他の画素のうち復元することができた画素の濃度値に基づいて、復元することができない画素の濃度値を決定する。【選択図】      図１
2005252701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素から成る画像を表す画像データが入力され、入力された画像データに対して所定の処理を行う画像処理装置であって、
予め定める画素群に含まれる画素の画素値を、所定の変換条件に基づいて可逆的または不可逆的に変換することで、画像データを所定の階調の中間調画像データに変換して出力する中間調出力階調処理部と、
中間調画像データと、変換条件とを関連付けて記憶する画像記憶部と、
変換条件を用いて、中間調画像データを構成する第１画素値から、変換前の第２画素値を決定し、決定した第２画素値に基づいて復元画像データを出力する逆中間調処理部とを備え、
逆中間調処理部は、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された第１画素値から、変換前の第２画素値を決定するとき、当該第１画素値を有する画素と同じ画素群に含まれる他の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値に基づいて、当該第２画素値を決定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
複数の画素から成る画像を表す画像データが入力され、入力された画像データに対して所定の処理を行う画像処理装置であって、
変換テーブルに基づく多値ディザ処理によって、画像データを所定の階調の中間調画像データに変換して出力する中間調出力階調処理部と、
中間調画像データと、変換テーブルとを関連付けて記憶する画像記憶部と、
変換テーブルを用いて、中間調画像データを構成する第１画素値から、変換前の第２画素値を決定し、決定した第２画素値に基づいて復元画像データを作成する逆中間調処理部とを備え、
逆中間調処理部は、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された第１画素値から、変換前の第２画素値を決定するとき、同じディザマトリクス内で多値ディザ処理される他の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値に基づいて、当該第２画素値を決定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
逆中間調処理部は、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された第１画素値から、変換前の第２画素値を決定するとき、同じディザマトリクス内で多値ディザ処理される他の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値を、当該第２画素値として決定することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
逆中間調処理部は、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された第１画素値から、変換前の第２画素値を決定するとき、
第１画素値が最小値である場合は、同じディザマトリクス内で多値ディザ処理され、ドットの成長順序が先の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値を、当該第２画素値として決定し、
第１画素値が最大値である場合は、同じディザマトリクス内で多値ディザ処理され、ドットの成長順序が後の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値を、当該第２画素値として決定することを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
複数の画素から成る画像を表す画像データが入力され、入力された画像データに対して所定の処理を行う画像処理装置であって、
変換テーブルに基づく多値ディザ処理によって、画像データを所定の階調の中間調画像データに変換して出力する中間調出力階調処理部と、
中間調画像データと、変換テーブルとを関連付けて記憶する画像記憶部と、
変換テーブルを用いて、中間調画像データを構成する第１画素値から、変換前の第２画素値を決定し、決定した第２画素値に基づいて復元画像データを作成する逆中間調処理部とを備え、
逆中間調処理部は、ディザマトリクス内のすべての画素が逆変換により一意に求まっていない場合は、ドットの成長順序に対する多値ディザ画像の値の最小値と最大値のいずれであるかとの対応関係に応じて、当該第２画素値を決定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
復元画像データに対して、少なくとも画像データの縮尺倍率を変更する縮尺倍率変更処理、画像データの方向を変更する回転処理、複数の画像データを１つの画像データとして結合する結合処理のいずれかを含む編集処理を行う画像編集部を備えることを特徴とする１〜５のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項７】
画素ごとに、文字領域、網点領域、写真領域および背景領域のいずれに属する画素であるかを判断する像域分離処理部を備え、
中間調出力階調処理部は、画素が属する領域に応じて多値ディザ処理を切り換え、
逆中間調処理部は、画素が属する領域に応じたディザマトリクスに基づいて復元画像データを作成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置によって中間調出力階調処理が施された画像データを出力する画像出力装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
複数の画素から成る画像を表す画像データが入力され、入力された画像データに対して所定の処理を行う画像処理方法であって、
予め定める画素群に含まれる画素の画素値を、所定の変換条件に基づいて可逆的または不可逆的に変換することで、画像データを所定の階調の中間調画像データに変換して出力する中間調出力階調処理工程と、
変換条件を用いて、中間調画像データを構成する第１画素値から、変換前の第２画素値を決定し、決定した第２画素値に基づいて復元画像データを出力する逆中間調処理工程とを有し、
逆中間調処理工程は、中間調出力階調処理工程で不可逆的に変換された第１画素値から、変換前の第２画素値を決定するとき、当該第１画素値を有する画素と同じ画素群に含まれる他の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理工程で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値に基づいて、当該第２画素値を決定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
請求項９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画像処理プログラム。
【請求項１１】
請求項９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画像処理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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機またはプリンタなどにおいて、画像を再現するため画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像処理プログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１記載の画像処理装置は、２値化処理された２値画像データ（中間調画像データ）を多値画像データに復元し、復元した多値画像データを画像処理する。記憶手段に記憶されている２値画像データを読出し手段で読出し、読出した２値画像データを復元手段で濃淡多値画像データに復元する。処理手段が濃淡多値画像データに対して画像処理を行うと、格納手段は処理された濃淡多値画像データを２値化し、記憶手段に格納する。また、各手段が上記の動作を繰り返し行うことが可能に構成されている。
【０００３】
また、元画像に対する拡大または縮尺倍率および表示方向などを変更したり、複数の画像データが１つの画像データとなるように編集する画像処理装置は、スキャナなどの画像入力装置によって読み込まれ、多値化処理された中間調画像データとして記憶されている画像データを、多値化処理前の画像データに復元し、復元した画像データに対して再度多値化または２値化処理を行う。
【０００４】
中間調画像データは、多値化処理時に多値化処理前の画像データが有していた情報の一部が失われているため、中間調画像データから多値化処理前の画像データを完全に復元することはできない。上記の画像処理装置は、完全に復元されていない画像データに対して再度多値化処理を行うため、画像出力装置で出力される画質の劣化が生じてしまう。
【０００５】
また、画像出力装置ごとに出力特性は異なるので、画像を出力する画像出力装置次第ではさらに画質の劣化が生じることになる。同じ画像出力装置で画像を出力する場合であっても、出力時の温度、湿度などの外的要因および各部位の変形、変性などの経時変化によってさらに画像の劣化が生じることになる。
【０００６】
これらの問題を回避するためには、復元した画像データを、可能な限り多値化または２値化処理前の画像データに近づける、すなわち再現性を向上させる必要がある。
【０００７】
特許文献２記載の中間調画像推定方法は、多値化である多値ディザ処理前の画像を復元するための推定方法である。多値ディザ処理された画像に対して、複数種の走査開口を設定し、走査開口内の多値ディザ画像と、走査開口内の平均画素レベルから作成した中間調画像に対して走査開口内の多値ディザマトリクスにより求めた多値画像とを、走査開口ごとに比較する。この比較によって、画素ごとに唯一の走査開口を選択し、選択した走査開口内の多値画素レベルに基づいて中間調画像を推定する。
【０００８】
中間調処理（多値化処理）前の画像における低空間周波数領域（画素レベル変化が少ない領域）においては、大きな走査開口を用いて高い階調表現を行い、高空間周波数領域（画素レベル変化が多い領域）においては小さな走査開口を用いて高い解像力の画像を再現することができる。
【０００９】
【特許文献１】特公平７−９９５４３号公報
【特許文献２】特公平５−４７０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２の実施例では、最も小さい走査開口として２行２列の大きさの開口を用いているが、元の画像の高空間周波数領域（画素レベル変化が多い領域）を推定した結果、画素レベルの変化が小さくなっていてエッジがぼけた感じになっていたり、エッジがずれてしまっている。したがって、エッジを十分に復元するには、さらに小さな走査開口が必要となるが、走査開口をさらに小さくすると、処理に要する時間が大幅に増加する。また、復元された画像データに対して、同じ多値ディザ処理を行うと、元の多値ディザ処理画像とは一致しない画像データが生じてしまう。
【００１１】
本発明の目的は、処理済の画像データを処理前の画像データに復元する際の再現性を向上させた画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、複数の画素から成る画像を表す画像データが入力され、入力された画像データに対して所定の処理を行う画像処理装置であって、
予め定める画素群に含まれる画素の画素値を、所定の変換条件に基づいて可逆的または不可逆的に変換することで、画像データを所定の階調の中間調画像データに変換して出力する中間調出力階調処理部と、
中間調画像データと、変換条件とを関連付けて記憶する画像記憶部と、
変換条件を用いて、中間調画像データを構成する第１画素値から、変換前の第２画素値を決定し、決定した第２画素値に基づいて復元画像データを出力する逆中間調処理部とを備え、
逆中間調処理部は、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された第１画素値から、変換前の第２画素値を決定するとき、当該第１画素値を有する画素と同じ画素群に含まれる他の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値に基づいて、当該第２画素値を決定することを特徴とする画像処理装置である。
【００１３】
また本発明は、複数の画素から成る画像を表す画像データが入力され、入力された画像データに対して所定の処理を行う画像処理装置であって、
変換テーブルに基づく多値ディザ処理によって、画像データを所定の階調の中間調画像データに変換して出力する中間調出力階調処理部と、
中間調画像データと、変換テーブルとを関連付けて記憶する画像記憶部と、
変換テーブルを用いて、中間調画像データを構成する第１画素値から、変換前の第２画素値を決定し、決定した第２画素値に基づいて復元画像データを作成する逆中間調処理部とを備え、
逆中間調処理部は、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された第１画素値から、変換前の第２画素値を決定するとき、同じディザマトリクス内で多値ディザ処理される他の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値に基づいて、当該第２画素値を決定することを特徴とする画像処理装置である。
【００１４】
また本発明は、逆中間調処理部は、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された第１画素値から、変換前の第２画素値を決定するとき、同じディザマトリクス内で多値ディザ処理される他の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値を、当該第２画素値として決定することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、逆中間調処理部は、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された第１画素値から、変換前の第２画素値を決定するとき、
第１画素値が最小値である場合は、同じディザマトリクス内で多値ディザ処理され、ドットの成長順序が先の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値を、当該第２画素値として決定し、
第１画素値が最大値である場合は、同じディザマトリクス内で多値ディザ処理され、ドットの成長順序が後の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値を、当該第２画素値として決定することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、複数の画素から成る画像を表す画像データが入力され、入力された画像データに対して所定の処理を行う画像処理装置であって、
変換テーブルに基づく多値ディザ処理によって、画像データを所定の階調の中間調画像データに変換して出力する中間調出力階調処理部と、
中間調画像データと、変換テーブルとを関連付けて記憶する画像記憶部と、
変換テーブルを用いて、中間調画像データを構成する第１画素値から、変換前の第２画素値を決定し、決定した第２画素値に基づいて復元画像データを作成する逆中間調処理部とを備え、
逆中間調処理部は、ディザマトリクス内のすべての画素が逆変換により一意に求まっていない場合は、ドットの成長順序に対する多値ディザ画像の値の最小値と最大値のいずれであるかとの対応関係に応じて、当該第２画素値を決定することを特徴とする画像処理装置である。
【００１７】
また本発明は、復元画像データに対して、少なくとも画像データの縮尺倍率を変更する縮尺倍率変更処理、画像データの方向を変更する回転処理、複数の画像データを１つの画像データとして結合する結合処理のいずれかを含む編集処理を行う画像編集部を備えることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、画素ごとに、文字領域、網点領域、写真領域および背景領域のいずれに属する画素であるかを判断する像域分離処理部を備え、
中間調出力階調処理部は、画素が属する領域に応じて多値ディザ処理を切り換え、
逆中間調処理部は、画素が属する領域に応じたディザマトリクスに基づいて復元画像データを作成することを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、上記の画像処理装置と、
前記画像処理装置によって中間調出力階調処理が施された画像データを出力する画像出力装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００２０】
また本発明は、複数の画素から成る画像を表す画像データが入力され、入力された画像データに対して所定の処理を行う画像処理方法であって、
予め定める画素群に含まれる画素の画素値を、所定の変換条件に基づいて可逆的または不可逆的に変換することで、画像データを所定の階調の中間調画像データに変換して出力する中間調出力階調処理工程と、
変換条件を用いて、中間調画像データを構成する第１画素値から、変換前の第２画素値を決定し、決定した第２画素値に基づいて復元画像データを出力する逆中間調処理工程とを有し、
逆中間調処理工程は、中間調出力階調処理工程で不可逆的に変換された第１画素値から、変換前の第２画素値を決定するとき、当該第１画素値を有する画素と同じ画素群に含まれる他の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理工程で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値に基づいて、当該第２画素値を決定することを特徴とする画像処理方法である。
【００２１】
また本発明は、上記の画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムである。
【００２２】
また本発明は、上記の画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理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である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、中間調出力階調処理部が、予め定める画素群に含まれる画素の画素値を、所定の変換条件に基づいて可逆的または不可逆的に変換して、中間調画像データを出力する。画像記憶部は、出力された中間調画像データと、変換条件とを関連付けて記憶する。逆中間調処理部は、記憶されている変換条件を用いて、中間調画像データを構成する第１画素値から、変換前の第２画素値を決定し、決定した第２画素値に基づいて復元画像データを出力する。
【００２４】
変換前の第２画素値を決定しようとする際に、第１画素値が、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された値であれば、第２画素値を一意に決定することができない。このような場合に、当該第１画素値を有する画素と同じ画素群に含まれる他の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値、すなわち第１画素から一意に決定された第２画素に基づいて当該第２画素値を決定する。
【００２５】
同じ画素群に含まれる画素の画素値は近い値を取り得る確率が高いので、一意に決定することができない場合であっても、第２画素値を変換前の画素値に近い値に決定することができる。したがって、復元画像データの再現性を向上させることができる。
【００２６】
また本発明によれば、中間調出力階調処理部が、変換テーブルに基づく多値ディザ処理によって中間調画像データを出力すると、画像記憶部は、中間調画像データと、変換テーブルとを関連付けて記憶する。逆中間調処理部は、記憶されている変換テーブルを用いて、中間調画像データを構成する第１画素値から、変換前の第２画素値を決定し、決定した第２画素値に基づいて復元画像データを出力する。
【００２７】
変換前の第２画素値を決定しようとする際に、第１画素値が、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された値であれば、第２画素値を一意に決定することができない。このような場合に、同じディザマトリクス内で多値ディザ処理される他の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値、すなわち第１画素から一意に決定された第２画素に基づいて当該第２画素値を決定する。
【００２８】
同じ画素群に含まれる画素の画素値は近い値を取り得る確率が高いので、一意に決定することができない場合であっても、第２画素値を多値ディザ処理前の画素値に近い値に決定することができる。したがって、復元画像データの再現性を向上させることができる。
【００２９】
また本発明によれば、逆中間調処理部は、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された第１画素値から、変換前の第２画素値を決定するとき、同じディザマトリクス内で多値ディザ処理される他の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値を、当該第２画素値として決定する。
【００３０】
これにより、容易に当該第２画素値を決定することができ、逆中間調処理部による処理時間を短縮することができる。
【００３１】
また本発明によれば、逆中間調処理部は、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された第１画素値から、変換前の第２画素値を決定するときに以下のような条件で決定する。
【００３２】
第１画素値が最小値である場合は、同じディザマトリクス内で多値ディザ処理され、ドットの成長順序が先の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値を、当該第２画素値として決定する。第１画素値が最大値である場合は、同じディザマトリクス内で多値ディザ処理され、ドットの成長順序が後の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理部で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値を、当該第２画素値として決定する。ドットの成長順序とは、多値ディザ処理において、入力値に応じてディザマトリクス内でどのようにドットを配置していくかを決定する順序のことである。
【００３３】
これにより、さらに第２画素値を多値ディザ処理前の画素値に近い値に決定することができる。したがって、復元画像データの再現性をさらに向上させることができる。
【００３４】
また本発明によれば、中間調出力階調処理部が、変換テーブルに基づく多値ディザ処理によって、中間調画像データを出力すると、画像記憶部は、中間調画像データと、変換テーブルとを関連付けて記憶する。逆中間調処理部は、記憶されている変換テーブルを用いて、中間調画像データを構成する第１画素値から、変換前の第２画素値を決定し、決定した第２画素値に基づいて復元画像データを出力する。
【００３５】
変換前の第２画素値を決定しようとする際に、全ての第１画素値が、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された値であれば、第２画素値を一意に決定することができない。このような場合に、ドットの成長順序に対する多値ディザ画像の値の最小値と最大値のいずれであるかとの対応関係に応じて、当該第２画素値を決定する。
【００３６】
これにより、全ての第１画素値が、中間調出力階調処理部で不可逆的に変換された値であっても、当該第２画素値を多値ディザ処理前の画素値に近い値に決定することができる。したがって、復元画像データの再現性を向上させることができる。
【００３７】
また本発明によれば、復元画像データに対して、少なくとも画像データの縮尺倍率を変更する縮尺倍率変更処理、画像データの方向を変更する回転処理、複数の画像データを１つの画像データとして結合する結合処理のいずれかを含む編集処理を行う画像編集部を備える。
【００３８】
復元画像データの再現性が向上することができるので、編集処理を行った画像データを出力する際の画質の劣化を防止することができる。
【００３９】
また本発明によれば、像域分離処理部が画素ごとに、文字領域、網点領域、写真領域および背景領域のいずれに属する画素であるかを判断し、中間調出力階調処理部は、画素が属する領域に応じて多値ディザ処理を切り換える。
【００４０】
逆中間調処理部は、画素が属する領域に応じたディザマトリクスに基づいて復元画像データを作成するので、画素ごとの多値ディザ処理が切り換わっても復元画像データの再現性を向上させることができる。
【００４１】
また本発明によれば、上記の画像処理装置と、前記画像処理装置によって中間調出力階調処理が施された画像データを出力する画像出力装置とを備える。
【００４２】
これにより、復元画像データの再現性が向上し、高画質の画像形成を行うことができる。
【００４３】
また本発明によれば、中間調出力階調処理工程では、予め定める画素群に含まれる画素の画素値を、所定の変換条件に基づいて可逆的または不可逆的に変換して、中間調画像データを作成する。逆中間調処理工程では、変換条件を用いて、中間調画像データを構成する第１画素値から、変換前の第２画素値を決定し、決定した第２画素値に基づいて復元画像データを作成する。
【００４４】
変換前の第２画素値を決定しようとする際に、第１画素値が、中間調出力階調処理工程で不可逆的に変換された値であれば、第２画素値を一意に決定することができない。このような場合に、当該第１画素値を有する画素と同じ画素群に含まれる他の画素の第２画素値であって、中間調出力階調処理工程で可逆的に変換された第１画素値から決定された変換前の第２画素値、すなわち第１画素から一意に決定された第２画素に基づいて当該第２画素値を決定する。
【００４５】
同じ画素群に含まれる画素の画素値は近い値を取り得る確率が高いので、一意に決定することができない場合であっても、第２画素値を変換前の画素値に近い値に決定することができる。したがって、復元画像データの再現性を向上させることができる。
【００４６】
また本発明によれば、上記の画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムとして供給する。
これにより、上記の画像処理方法を汎用的に使用することが可能となる。
【００４７】
また本発明によれば、上記の画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理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として供給する。
【００４８】
これにより、上記の画像処理方法を容易にコンピュータで実行させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
本発明の実施の形態について図面を参照して詳述する。
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１１の構成を示すブロック図である。画像形成装置１１は、デジタル複写機および複合機などで実現され、画像入力装置１２、画像処理装置１３、画像出力装置１４および操作パネル１５を含んで構成される。
【００５０】
画像入力装置１２は、光源およびＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備えたスキャナ部により構成され、原稿からの反射光像を、画像データであるＲＧＢ（Ｒ：赤・Ｇ：緑・Ｂ：青）アナログ信号としてＣＣＤにより画素ごとに読み取り、画像処理装置１３に対して出力する。
【００５１】
画像処理装置１３は、アナログ／デジタル（以後「Ａ／Ｄ」と略称する）変換部２１、シェーディング補正部２２、入力階調補正部２３、色補正部２４、像域分離処理部２５、墨生成下色除去部２６、空間フィルタ処理部２７、中間調出力階調処理部２８、画像記憶部２９、逆中間調処理部３０および画像編集部３１を含んで構成される。
【００５２】
画像入力装置１２から入力されたＲＧＢアナログ信号は、画像処理装置１３内の各部で処理を施され、ＣＭＹＫ（Ｃ：シアン・Ｍ：マゼンタ・Ｙ：イエロー・Ｋ：ブラック）デジタル信号として、画素ごとにプリンタなどで実現される画像出力装置１４に出力される。
【００５３】
操作パネル１５は、原稿の複写開始を指示する複写キー、各部の処理に必要なパラメータなどを入力する数字キーなど複数のキーと、画像形成装置１１の動作状態、操作メニューなどを表示する表示部とを含む。ユーザが操作パネル１５を操作することで、操作されたキーに応じて動作開始指示信号、パラメータ設定指示信号などの各種指示を示す指示信号、パラメータの具体値を示すデータ信号などを画像入力装置１２、画像処理装置１３および画像出力装置１４に対して出力され、画像形成装置１１に対する動作指示、パラメータの設定などを行うことができる。
【００５４】
画像入力装置１２にて読み取られたＲＧＢアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部２１により、ＲＧＢデジタル信号に変換された後、シェーディング補正部２２により、画像入力装置１２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が施される。
【００５５】
入力階調補正部２３は、シェーディング補正処理が施されたＲＧＢデジタル信号に、入力階調補正処理を施す。入力階調補正処理は、反射率に基づくＲＧＢデジタル信号を、画像処理装置１３が扱いやすい濃度に基づくＲＧＢデジタル信号に変換する処理である。入力階調補正部２３は、さらにカラーバランス処理を施すような構成としてもよい。
【００５６】
色補正部２４は、ＲＧＢの濃度をＣＭＹの濃度に変換し、かつ画像出力装置１４における色再現の忠実化実現のために、ＣＭＹデジタル信号に色補正処理を施す。色補正処理は、具体的には、不要吸収成分をそれぞれ含むシアン、マゼンタ、イエローの各トナーおよびインクの分光特性に基づいた色濁りを、ＣＭＹデジタル信号から取り除く処理である。
【００５７】
像域分離処理部２５は、色補正部２４から出力されたＣＭＹデジタル信号に基づき、画素ごとに、文字領域、網点領域、写真領域および背景領域のいずれに属する画素であるかを判断する。像域分離処理部２５における分離結果は、領域識別信号Ｓｅｇとして、空間フィルタ処理部２７、中間調出力階調処理部２８および画像記憶部２９に出力される。領域識別信号Ｓｅｇは、たとえば２ビットで構成され、判定の結果、注目画素が文字領域に属している場合は「００」、網点領域に属している場合は「０１」、写真領域に属している場合は「１０」、背景領域に属している場合は「１１」が出力される。
【００５８】
墨生成下色除去部２６は、色補正部２４から出力されたＣＭＹデジタル信号に基づいて、ブラック（Ｋ）の濃度を示すＫデジタル信号を生成する墨生成処理を行い、ＣＭＹデジタル信号に対して下色除去処理を施す。下色除去処理は、ＣＭＹデジタルから墨生成処理で生成されたブラックの濃度信号を差し引いて新たなＣＭＹデジタル信号を得る処理である。これらの処理の結果、新たなＣＭＹデジタル信号およびＫデジタル信号から、画像データであるＣＭＹＫデジタル信号を作成する。
【００５９】
空間フィルタ処理部２７は、墨生成下色除去部２６で得られた画像データに対して、デジタルフィルタを用いた空間フィルタ処理を施す。これによって画像の空間周波数特性を補正し、画像出力装置１４が出力する画像に生じるぼやけ、または粒状性劣化を防止する。
【００６０】
中間調出力階調処理部２８は、空間フィルタ処理後の画像データに対して、階調補正処理および中間調生成処理を施す。中間調生成処理は、複数の画素を用いて階調を再現する処理であり、２値および多値ディザ法、誤差拡散法などを用いることができる。また中間調出力階調処理部２８は、画像データの濃度値を、画像出力装置１４の特性値である網点面積率に変換する処理を行うような構成としてもよい。本実施形態では、多値ディザ処理により階調補正処理および中間調生成処理を行うものとする。なお、多値ディザ処理は、テーブル変換によって行う。
【００６１】
中間調出力階調処理部２８によって処理された画像データは、画像出力装置１４に出力され、記録媒体上に画像として印刷などを行う。
【００６２】
画像記憶部２９は、中間調出力階調処理後の画像データを記憶させておく際に、データ容量を削減し、より多くの画像データを記憶させておくことができるように圧縮した画像データを記憶する。圧縮方式としては、たとえば、ＪＢＩＧ（Joint Bi-level Image
Compression Group）方式を用いることができる。すなわち、画像記憶部２９は、画像データの圧縮処理と伸張処理を行う機能を備えている。また、画素ごとに、領域識別信号Ｓｅｇに基づいて、像域分離処理部２５における識別結果を記憶する。さらに、画像データごとに、その画像データに施した多値ディザ処理の変換テーブルＴｂを関連付けて記憶する。
【００６３】
逆中間調処理部３０は、画像記憶部２９に記憶されている画像データを、同じく画像記憶部２９に記憶されている多値ディザ処理の変換テーブルＴｂに基づいて逆変換し、中間調出力階調処理前の画像データを復元する。この逆中間調処理部３０の処理の詳細については後述する。
【００６４】
画像編集部３１は、逆中間調処理部３０で復元された画像データを用いて、画像データの編集を行う。編集の内容としては、縮尺倍率変更処理、回転処理、複数の画像データを１つの画像データに結合する結合処理などが可能である。編集された画像データは、中間調出力階調処理部２８に出力され、再度階調補正処理および中間調生成処理が施される。もちろん、編集を行わずに、復元された画像データをそのまま中間調出力階調処理部２８に出力しても構わない。編集を行うか否かの選択および編集内容の指示は、ユーザが操作パネル１５を操作することで行うことができる。
【００６５】
以上の各部位の動作は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)により制御される。
【００６６】
本実施の形態の画像処理装置１３は、中間調出力階調処理前の画像データを復元する逆中間調処理部３０に特徴がある。なお、画像データは、ＣＭＹＫの各色の濃度値から構成されるが、逆中間調処理は、色にかかわらず同様の処理を行うので、以下の説明では、1つの色の濃度値に対する処理だけを説明し、他の色に対する処理については説明を省略する。
【００６７】
逆中間調処理部３０は、中間調出力階調処理部２８が多値ディザ処理を行う際に参照する変換テーブルに基づいて逆中間調処理を行うので、まず、中間調出力階調処理部２８が行う多値ディザ処理について説明する。
【００６８】
（多値ディザ処理）
ディザ処理は、中間調画像を表すための中間調出力階調処理部２８が行う階調補正処理の１つである。ディザ処理には、主に２種類の処理があり、画素ごとの画素値（濃度値）に基づく閾値処理を行って、所定の領域内の画素数を中間調の階調に対応させて変化させる２値ディザ処理と、画素ごとに変換テーブルを参照して出力値（濃度値）を決定し、所定の領域内の出力総和値を中間調の階調に対応させて変化させる多値ディザ処理とがある。所定の領域を画像出力時の１ドットとし、画像データが有する各画素の階調を、１ドット内の複数の画素を用いて表現する、あるいは、複数の閾値を用いて画像データを多値で表すことで中間調画像データを形成する。
前述のように本実施の形態では、中間調出力階調処理部２８は多値ディザ処理を行う。
【００６９】
多値ディザ処理では、所定の領域を示すディザマトリクスを設定し、画像データを構成する各画素に対して、ディザマトリクスの各要素を１対１に対応させて出力値の決定を行う。ディザマトリクスの形状は、画像出力装置の特性などによって最適な形状が選択される。ディザマトリクスの一例としては、図２および図３に示すディザマトリクス４０，５０などが挙げられる。ディザマトリクス４０は、４画素を１ドットとして処理するための２×２ディザマトリクスであり、ディザマトリクス５０は、１０画素を１ドットとして処理するためのディザマトリクスである。図に示すディザマトリクスの各要素に付されている数値は、ディザマトリクス内で出力値の配置を決定する順序、いわゆるドット成長順序を示している。たとえば、図２のディザマトリクス４０では、まず要素４１に対応する画素についての出力値を決定し、次に要素４２に対応する画素についての出力値を決定し、次に要素４３に対応する画素についての出力値を決定し、最後に要素４４に対応する画素についての出力値を決定する。
【００７０】
以下では、図２に示した要素数が４の２×２ディザマトリクス４０を用いた多値ディザ処理を例として説明する。
【００７１】
図４は、ディザマトリクス４０における階調補正曲線５１を示すグラフである。横軸は、画像データを構成する各画素の画素値（入力値）を示し、縦軸は１つのディザマトリクスで階調補正したときの各画素の画素値の総和（出力総和値）を示している。階調補正曲線５１は、画像出力装置１４の出力特性に応じて決定する。本実施形態では、各色の濃度値はそれぞれ８ビット、すなわち２５６階調で表されているとする。使用するディザマトリクス４０の要素数が４であるので、４画素の出力総和値が１０２０となるように階調補正を行う。各要素における出力値の決定は、階調補正曲線５１を縦軸方向に４分割した変換テーブルを参照して行う。図５は、ディザマトリクス４０の各要素に対する変換テーブルを示す図である。図５（ａ）は要素４１に対する変換テーブルを示し、図５（ｂ）は要素４２に対する変換テーブルを示し、図５（ｃ）は要素４３に対する変換テーブルを示し、図５（ｄ）は要素４４に対する変換テーブルを示している。この変換テーブルを参照することで、各要素に対応する画素の入力値に対して、１つの出力値（第１画素値）が決定される。
【００７２】
たとえば、図５（ａ）に示すように、入力値が０以上８０以下の場合は、曲線５２に基づいて出力値を決定し、入力値が８１以上２５５以下の場合は、出力値は２５５に決定する。図５（ｂ）に示すように、入力値が０以上７９以下の場合は、出力値は０に決定し、入力値が８０以上２０９以下の場合は、曲線５３に基づいて出力値を決定し、入力値が２１０以上２５５以下の場合は、出力値は２５５に決定する。図５（ｃ）に示すように、入力値が０以上２０７以下の場合は、出力値は０に決定し、入力値が２０８以上２４１以下の場合は、曲線５４に基づいて出力値を決定し、入力値が２４２以上２５５以下の場合は、出力値は２５５に決定する。図５（ｄ）に示すように、入力値が０以上２３９以下の場合は、出力値は０に決定し、入力値が２４０以上２５５以下の場合は、曲線５５に基づいて出力値を決定する。
【００７３】
図６および図７は、多値ディザ処理および逆中間調処理の具体例を示す図である。図６（ａ）、図７（ａ）は、画像データの各画素の濃度値を示し、図６（ｂ）、図７（ｂ）は、多値ディザ処理された中間調画像データの各画素の濃度値を示し、図６（ｃ）、図７（ｃ）は、逆中間調処理の第１段階終了時における復元画像データの各画素の濃度値を示し、図６（ｄ）、図７（ａ）は、逆中間調処理の第２段階終了時における復元画像データの各画素の濃度値を示している。なお、詳細については後述するが、逆中間調処理の第１段階とは、変換テーブルに基づいて、出力値から入力値が一意に決定可能な画素について入力値を決定する段階であり、逆中間調処理の第２段階とは、変換テーブルに基づいて、出力値から入力値が一意に決定不可能な画素について入力値を推定する段階である。
【００７４】
多値ディザ処理について、具体的に説明すると、図６（ａ）に示した画像データにおいては、最初に画素群６０に対して多値ディザ処理を行う。画素群６０は、ディザマトリクス４０の要素数および形状に対応しており、画素６１がディザマトリクスの要素４１に対応し、画素６２がディザマトリクスの要素４２に対応し、画素６３がディザマトリクスの要素４３に対応し、画素６４がディザマトリクスの要素４４に対応する。したがって、画素６１に対しては、図５（ａ）に示した変換テーブルを参照して出力値を決定し、画素６２に対しては、図５（ｂ）に示した変換テーブルを参照して出力値を決定し、画素６３に対しては、図５（ｃ）に示した変換テーブルを参照して出力値を決定し、画素６４に対しては、図５（ｄ）に示した変換テーブルを参照して出力値を決定する。
【００７５】
画素６１の濃度値が１００であるので、入力値を１００としたとき、図５（ａ）に示した変換テーブルから出力値は２５５と決定する。画素６２の濃度値が１１６であるので、入力値を１１６としたとき、図５（ｂ）に示した変換テーブルの曲線５３から出力値は３６と決定する。画素６３の濃度値が９７であるので、入力値を９７としたとき、図５（ｃ）に示した変換テーブルから出力値は０と決定する。画素６４の濃度値が１１３であるので、入力値を１１３としたとき、図５（ｄ）に示した変換テーブルから出力値は０と決定する。
【００７６】
以上より、図６（ｂ）に示すように、中間調画像の画素６１ａの濃度値は２５５となり、画素６２ａの濃度値は３６となり、画素６３ａの濃度値は０となり、画素６４ａの濃度値は０となる。
【００７７】
上記では、説明をわかりやすくするために画素群６０を用いて説明を行ったが、実際に画像データを処理する場合は、主走査方向（スキャナの走査方向に垂直な方向）の画像データが順次入力されるので、各画素に対応する変換テーブルを参照し、画像データ全体に対する多値ディザ処理を行う。
【００７８】
図７（ａ）に示した画像データにおいては、最初に画素群７０に対して多値ディザ処理を行う。画素群７０は、ディザマトリクス４０の要素数および形状に対応しており、画素７１がディザマトリクスの要素４１に対応し、画素７２がディザマトリクスの要素４２に対応し、画素７３がディザマトリクスの要素４３に対応し、画素７４がディザマトリクスの要素４４に対応する。したがって、画素７１に対しては、図５（ａ）に示した変換テーブルを参照して出力値を決定し、画素７２に対しては、図５（ｂ）に示した変換テーブルを参照して出力値を決定し、画素７３に対しては、図５（ｃ）に示した変換テーブルを参照して出力値を決定し、画素７４に対しては、図５（ｄ）に示した変換テーブルを参照して出力値を決定する。
【００７９】
画素７１の濃度値が１０であるので、入力値を１０としたとき、図５（ａ）に示した変換テーブルの曲線５２から出力値は１０８と決定する。画素７２の濃度値が２０であるので、入力値を２０としたとき、図５（ｂ）に示した変換テーブルの曲線５３から出力値は０と決定する。画素７３の濃度値が２０であるので、入力値を２０としたとき、図５（ｃ）に示した変換テーブルから出力値は０と決定する。画素７４の濃度値が２４５であるので、入力値を２４５としたとき、図５（ｄ）に示した変換テーブルから出力値は５８と決定する。
【００８０】
以上より、図７（ｂ）に示すように、中間調画像の画素７１ａの濃度値は１０８となり、画素７２ａの濃度値は０となり、画素７３ａの濃度値は０となり、画素７４ａの濃度値は５８となる。
【００８１】
多値ディザ処理後の画像データは、中間調出力階調処理部２８から画像出力装置１４に出力され、画像出力装置１４が用紙などの記録媒体に画像として出力される。また、多値ディザ処理後の画像データは画像記憶部２９に記憶される。このとき、多値ディザ処理で参照した変換テーブルも、画像データに関連付けて記憶される。
【００８２】
中間調出力階調処理部２８から直接画像出力装置１４に出力された画像データに基づいて出力された画像とほぼ同じ画像を画像出力装置１４から出力する場合、逆中間調処理部３０は画像記憶部２９に記憶されている画像データから、中間調出力階調処理前の画像データを復元すればよい。
【００８３】
（逆中間調処理）
逆中間調処理は、逆中間調処理部３０が、画像記憶部２９に記憶されている、多値ディザ処理された画像データから中間調出力階調処理前の画像データを復元する処理である。
【００８４】
図８は、逆中間調処理部３０による逆中間調処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１では、操作パネル１５がユーザによって操作され、たとえば、画像編集部３１による編集を行う指示が逆中間調処理部３０に入力され、編集の対象となる画像データの選択および編集内容の設定が行われると、ステップＳ２では、逆中間調処理部３０が画像記憶部２９から、選択された画像データに関連付けられた変換テーブルを読み出す。ステップＳ３では、選択された画像データのうちディザマトリクスの行数と同じ数のラインを、逆中間調処理部３０が備える中間調画像データ用のラインメモリに読み込む。たとえば、ディザマトリクス４０の行数は２行であるので、２ライン分を読み込み、ディザマトリクス５０の行数は３行であるので、３ライン分を読み込むこととなる。
【００８５】
ステップＳ４では、ディザマトリクスに対応する全ての画素が読み出された画素群に対して逆中間調処理を行う。ステップＳ４における詳細な逆中間調処理については後述する。ステップＳ５では、画像データの読み込みが全て終了しているか否かを判断し、全て終了していればステップＳ８に進み、終了していなければステップＳ６に進む。ステップＳ６では、すでに逆中間調処理が終了したラインを画像編集部３１に出力し、ステップＳ７で次のラインを読み込んでステップＳ４に戻る。
【００８６】
ステップＳ８では、ラインメモリに残っている未処理のラインに対して逆中間調処理を行い、ステップＳ９では、ステップＳ８で処理したラインを画像編集部３１に出力して処理を終了する。
【００８７】
画像編集部３１は、逆中間調処理部から入力された画像データに対して、操作パネル１５から入力された編集の設定内容に応じて、縮尺倍率変更処理、回転処理、複数の画像データを１つの画像データに結合する結合処理などを行い、処理後の画像データを中間調出力階調処理部２８へ出力する。
【００８８】
以下では逆中間調処理について詳細に説明する。図９は、図８のステップＳ４における逆中間調処理の詳細を示すフローチャートである。
【００８９】
まずステップＳ１０では、処理対象画素を、ラインメモリに記憶されている最初の画素に設定する。ステップＳ１１では、処理対象画素が、ディザマトリクスに対応する全ての画素が読み出された画素群の画素であるかどうかを判断する。全ての画素が読み出された画素群の画素であればステップＳ１２に進み、全ての画素が読み出された画素群の画素でなければステップＳ１３に進む。ステップＳ１２では、処理対象画素の濃度値を出力値とし、変換テーブルに基づいて入力値（第２画素値）を決定する。ここで、処理対象画素の濃度値が、変換テーブルの曲線に含まれる場合は、出力値から入力値を一意に決定可能である。たとえば、図６（ｂ）の画素６２ａが処理対象画素であった場合、出力値が３６であるので、図５（ｂ）の変換テーブルの曲線５３に含まれ、入力値が１１６と一意に決定する。これに対し、処理対象画素の濃度値が、変換テーブルの曲線に含まれない場合は、出力値から入力値を一意に決定することができない。たとえば、図６（ｂ）の画素６１ａが処理対象画素であった場合、出力値が２５５であるので、図５（ｂ）の変換テーブルの曲線５３に含まれない。したがって、入力値が取り得る値は２０９〜２５５のいずれかとなり一意に決定することができない。なお、ドットの成長順序が最初の画素、たとえば図２および図３で示したディザマトリクス４０，５０において、数値の１が付されている要素に対応する画素の出力値が０の場合、およびドットの成長順序が最後の画素、たとえば図２で示したディザマトリクス４０において数値の４が付されている要素に対応する画素と図３で示したディザマトリクス５０において数値の１０が付されている要素に対応する画素の出力値が２５５の場合は、入力値が一意に決定可能である。
【００９０】
一意に入力値が決定された画素については、決定された入力値を復元画像データの画素の濃度値とし、一意に入力値が決定されなかった画素については、濃度値を不明とする。復元画像データの濃度値は、逆中間調処理部３０が備える復元画像データ用のラインメモリに記憶する。なお、図６（ｃ）および図７（ｃ）において、濃度値が不明である画素については数値を示さず空白としている。
【００９１】
ステップＳ１３では、処理対象画素がラインメモリに記憶されている最後の画素であるかどうかを判断する。最後の画素であれば、ステップＳ１５に進み、最後の画素でなければ、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、処理対象画素をラインの隣接する画素に設定する。ステップＳ１５では、処理対象画素をラインメモリに記憶されている最初の画素に設定する。
【００９２】
ステップＳ１６では、処理対象画素が、ディザマトリクス対応する全ての画素が読み出された画素群の最初の画素であるかどうかを判断する。最初の画素であればステップＳ１７に進み、最初の画素でなければステップＳ２２に進む。ステップＳ１７では、処理対象画素が含まれる画素群に、ステップＳ１２において一意に入力値が決定された画素、すなわち復元画像データの濃度値が決定している画素が１画素以上含まれるかどうかを判断する。１画素以上含まれていればステップＳ１８で第１推定処理を行い、含まれていなければステップＳ１９で第２推定処理を行う。第１および第２推定処理の詳細については後述する。
【００９３】
ステップＳ２０では処理対象画素がラインメモリに記憶されている最後の画素であるかどうかを判断する。最後の画素であればステップＳ２１に進み、最後の画素でなければステップＳ２２に進む。ステップＳ２１では、処理対象画素が含まれるラインが、中間調画像データの最後のラインであるかどうかを判断する。最後のラインであれば処理を終了し、最後のラインでなければステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、中間調画像データの次のラインの読み込みを行う。
【００９４】
第１推定処理について説明する。図１０は、図９のステップＳ１８における第１推定処理を示すフローチャートである。
【００９５】
まずステップＳ３１では、ディザマトリクスに対応する画素群のうち、ドットの成長順序が１の画素を対象画素に設定する。ステップＳ３２では、対象画素の復元画像データの濃度値が既に決定しているかどうかを判断する。決定していればステップＳ３３に進み、決定していなければステップＳ３４に進む。ステップＳ３３では、ドットの成長順序が次の画素を対象画素に設定する。
【００９６】
ステップＳ３４では、中間調画像データの濃度値（出力値）が２５５であるかどうかを判断する。２５５であればステップＳ３５に進み、２５５でなければステップＳ３６に進む。ステップＳ３５では、対象画素が含まれる画素群のうち、ドットの成長順序が、対象画素よりも後であって、濃度値が一意に決定している画素の濃度値を対象画素の濃度値とする。ステップＳ３６では、対象画素が含まれる画素群のうち、ドットの成長順序が、対象画素よりも先であって、濃度値が一意に決定している画素の濃度値を対象画素の濃度値として推定する。ステップＳ３５およびＳ３６における推定の根拠は、隣接または近傍に位置する画素は、近い値を取り得る確率が高いことである。
【００９７】
ステップＳ３７では、対象画素が、ドットの成長順序が最後の画素であるかどうかを判断する。最後の画素であれば処理を終了し、最後の画素でなければステップＳ３３に進む。
【００９８】
第１推定処理について、図６および図７を参照して具体的に説明する。図６（ｃ）に示した復元画像データにおいて、対象画素を画素６１ｂとすると、画素６１ｂの濃度値は不明であり、図６（ｂ）に示した中間調画像データでは濃度値が２５５であるので、ステップＳ３５で示したように、ドットの成長順序が、対象画素よりも後であって、濃度値が一意に決定している画素、すなわち画素６２ｂの濃度値１１６を、画素６１ｂの濃度値とする。また、図６（ｃ）に示した復元画像データにおいて、対象画素を画素６３ｂとすると、画素６３ｂの濃度値は不明であり、図６（ｂ）に示した中間調画像データでは出力値が０であるので、ステップＳ３６で示したように、ドットの成長順序が、対象画素よりも先であって、濃度値が一意に決定している画素、すなわち画素６２ｂの濃度値１１６を、画素６３ｂの濃度値とする。対象画素が６４ｂである場合は、対象画素が６３ｂである場合と同様である。以上のような第１推定処理により、復元画像データは図６（ｄ）に示すように、画素６１ｃ〜６４ｃの濃度値が１１６となる。
【００９９】
また、図７（ｃ）に示した復元画像データにおいて、対象画素を画素７２ｂとすると、画素７２ｂの濃度値は不明であり、図７（ｂ）に示した中間調画像データでは濃度値が０であるので、ステップＳ３６で示したように、ドットの成長順序が、対象画素よりも先であって、濃度値が一意に決定している画素、すなわち画素７１ｂの濃度値１０を、画素７２ｂの濃度値とする。また、図７（ｃ）に示した復元画像データにおいて、対象画素を画素７３ｂとすると、画素７３ｂの濃度値は不明であり、図７（ｂ）に示した中間調画像データでは出力値が０であるので、対象画素が７２ｂの場合と同様に、画素７１ｂの濃度値１０を、画素７３ｂの濃度値とする。以上のような第１推定処理により、復元画像データは図７（ｄ）に示すように、画素７１ｃ〜７３ｃの濃度値が１０となり、画素７４ｃの濃度値が２４５となる。
【０１００】
第２推定処理について説明する。ドットの成長順序ｉ（ｉ＝１，２，…,ｍｓ）（ｍｓはディザマトリクスの要素数）に対する多値ディザ処理後の中間調画像データの濃度値（出力値）をｙ［ｉ］、復元画像データの濃度値（入力値）をｘ［ｉ］とする。いずれの画素についても出力値から入力値が一意に決定されていない場合は、ｙ［１］＝２５５、ｙ［ｍｓ］＝０である。ドットの成長順序の小さい方から順にｙ［ｉ］＝２５５の連続部分を抽出する。すなわち、ｙ［ｉ］＝０かつｙ［ｉ−１］＝２５５となる変化点を探索する。ｘ［ｉ］は変換テーブルに基づいて、取り得る値の最大値と推定し、ｘ［ｉ−１］は変換テーブルに基づいて、取り得る値の最小値と推定する。ｙ［ｉ］＝２５５が連続する部分の最初の画素まで遡って、ｘ［ｉ−２］、ｘ［ｉ−３］、…を、ｘ［ｉ−１］と同じ値として推定する。
【０１０１】
次にｙ［ｉ］＝０の連続部分を抽出する。すなわち、ｙ［ｉ］＝２５５かつｙ［ｉ−１］＝０となる変化点を探索する。ｙ［ｉ］＝０の連続部分については、ｘ［ｉ］＝ｘ［ｉ−１］と推定する。これらの処理を、成長順序が小さい方から大きい方へ、すべてのｘ［ｉ］が推定されるまで続ける。
【０１０２】
図１１は、図９のステップＳ１９における第２推定処理を示すフローチャートである。
まずステップＳ４１では、初期設定としてｉ＝２、ｎ＝１、ｆｌｏｗ＝Ａと設定する。ここでｆｌｏｗとは、ｙ［ｉ］＝２５５またはｙ［ｉ］＝０のいずれの連続部分を抽出しているかを示す変数である。ｆｌｏｗ＝Ａのときは、ｙ［ｉ］＝２５５の連続部を抽出しており、ｆｌｏｗ＝Ｂのときは、ｙ［ｉ］＝０の連続部を抽出していることを示す。
【０１０３】
ステップＳ２では、ｆｌｏｗ＝Ａであるかどうかを判断する。ｆｌｏｗ＝ＡであればステップＳ４３に進み、ｆｌｏｗ＝ＡでなければステップＳ４６に進む。ステップＳ４３では、ｙ［ｉ］＝０であるかどうかを判断する。ｙ［ｉ］＝０であればステップＳ４４に進み、ｙ［ｉ］＝０でなければステップＳ４５に進む。ステップＳ４４では、ｘ［ｉ］は変換テーブルに基づいて、取り得る値の最大値と推定し、ｘ［ｉ−１］は変換テーブルに基づいて、取り得る値の最小値と推定し、ｙ［ｉ］＝２５５がどこまで続くかを調べはじめた画素まで遡って、ｘ［ｉ−２］、ｘ［ｉ−３］、…を、ｘ［ｉ−１］と同じ値にする。またｆｌｏｗ＝Ｂとする。ステップＳ４５では、ｉ＝ｍｓであるかどうかを判断する。ｉ＝ｍｓであれば処理を終了し、ｉ＝ｍｓでなければ、ステップＳ４９でｉに１を加えてステップＳ４２に戻る。
【０１０４】
ステップＳ４６では、ｙ［ｉ］＝０であるかどうかを判断する。ｙ［ｉ］＝０であればステップＳ４７に進み、ｙ［ｉ］＝０でなければステップＳ４８に進む。ステップＳ４７ではｘ［ｉ］＝ｘ［ｉ−１］と推定し、ステップＳ４８ではｆｌｏｗ＝Ａ、ｎ＝ｉとする。
【０１０５】
また、ディザマトリクス４０を用いる場合の第２推定処理は、図１２に示すフローチャートのようになる。
【０１０６】
ステップＳ５１では、ｙ［２］＝０であるかどうかを判断する。ｙ［２］＝０であればステップＳ５２に進み、ｙ［２］＝０でなければステップＳ５５に進む。ステップＳ５２では、ｙ［３］＝０であるかどうかを判断する。ｙ［３］＝０であればステップＳ５３に進み、ｙ［３］＝０でなければステップＳ５４に進む。ステップＳ５３では、ｘ［１］は変換テーブルに基づいて取り得る値の最小値、ｘ［２］は変換テーブルに基づいて取り得る値の最大値、ｘ［３］＝ｘ［２］、ｘ［４］＝ｘ［３］と推定する。ステップＳ５４では、ｘ［１］は変換テーブルに基づいて取り得る値の最小値、ｘ［２］は変換テーブルに基づいて取り得る値の最大値、ｘ［３］は変換テーブルに基づいて取り得る値の最小値、ｘ［４］は変換テーブルに基づいて取り得る値の最大値と推定する。
【０１０７】
ステップＳ５５では、ｙ［３］＝０であるかどうかを判断する。ｙ［３］＝０であればステップＳ５６に進み、ｙ［３］＝０でなければステップＳ５７に進む。ステップＳ５６では、ｘ［２］は変換テーブルに基づいて取り得る値の最小値、ｘ［３］は変換テーブルに基づいて取り得る値の最大値、ｘ［１］＝ｘ［２］、ｘ［４］＝ｘ［３］と推定する。ステップＳ５７では、ｘ［３］は変換テーブルに基づいて取り得る値の最小値、ｘ［４］は変換テーブルに基づいて取り得る値の最大値、ｘ［２］＝ｘ［３］、ｘ［１］＝ｘ［２］と推定する。
【０１０８】
図１３は、図１２で示したフローチャートによる第２推定処理の具体例を示す図である。図１３（ａ）は、画像データの各画素の濃度値を示し、図１３（ｂ）は、多値ディザ処理された中間調画像データの各画素の濃度値を示し、図１３（ｃ）は、逆中間調処理された復元画像データの各画素の濃度値を示している。図１３（ａ）に示した画像データにおいては、最初に画素群８０に対して多値ディザ処理を行う。画素群８０は、ディザマトリクス４０の要素数および形状に対応しており、画素８１がディザマトリクスの要素４１に対応し、画素８２がディザマトリクスの要素４２に対応し、画素８３がディザマトリクスの要素４３に対応し、画素８４がディザマトリクスの要素４４に対応する。したがって、画素８１に対しては、図５（ａ）に示した変換テーブルを参照して出力値を決定し、画素８２に対しては、図５（ｂ）に示した変換テーブルを参照して出力値を決定し、画素８３に対しては、図５（ｃ）に示した変換テーブルを参照して出力値を決定し、画素８４に対しては、図５（ｄ）に示した変換テーブルを参照して出力値を決定する。
【０１０９】
画素８１の濃度値が２１８であるので、図５（ａ）に示した変換テーブルから出力値は２５５と決定する。画素８２の濃度値が２１２であるので、図５（ｂ）に示した変換テーブルから出力値は２５５と決定する。画素８３の濃度値が２００であるので、図５（ｃ）に示した変換テーブルから出力値は０と決定する。画素８４の濃度値が１０３であるので、図５（ｄ）に示した変換テーブルから出力値は０と決定する。
【０１１０】
以上より、図１３（ｂ）に示すように、中間調画像データの画素８１ａおよび画素８２ａの濃度値は２５５となり、画素８３ａおよび画素８４ａの濃度値は０となる。
【０１１１】
図１３（ｂ）に示す中間調画像データに逆中間調処理を行う場合、いずれの画素についても、復元画像データの濃度値は一意に決定することができない。図１２で示したフローチャートによる第２推定処理を行うと、ｙ［２］＝０ではなく、ｙ［３］＝０であるので、ステップＳ５６に示したように、ｘ［２］は変換テーブルに基づいて取り得る値の最小値、ｘ［３］は変換テーブルに基づいて取り得る値の最大値、ｘ［１］＝ｘ［２］、ｘ［４］＝ｘ［３］と推定する。
【０１１２】
したがって、図５（ｂ）の変換テーブルから、ｘ［２］の取り得る値の最小値は２０９、図５（ｃ）の変換テーブルから、ｘ［３］の取り得る値の最大値は２０８と推定する。さらに、ｘ［１］＝ｘ［２］であるから、ｘ［１］は２０９、ｘ［４］＝ｘ［３］であるからｘ［４］は２０８と推定する。
【０１１３】
第２推定処理により、復元画像データは、図１３（ｃ）に示すように、画素８１ｂおよび画素８２ｂの濃度値は２０９、画素８３ｂおよび画素８４ｂの濃度値は２０８となる。
【０１１４】
以上のような逆中間調処理により画像データを復元することにより、多値ディザ処理前の画像データに対する再現性を向上させることができる。したがって、縮尺倍率変更処理、回転処理、複数の画像データを１つの画像データに結合する結合処理など編集処理を行っても、画像出力装置１４から出力される画像の劣化を防止することができる。
【０１１５】
さらに、中間調画像データから復元画像データを生成して、再度多値ディザ処理を行って画像出力装置１４で出力する際には、当該中間調画像データ作成時に比べて、画像出力装置１４の出力特性が温度、湿度などさまざまな要因によって変化していることがある。その場合は変化に応じた階調補正曲線を、ユーザまたは中間調出力階調処理部２８が設定する。本発明では、復元画像データの再現性が向上するので、適切な階調補正曲線が設定されれば、画像出力装置１４の出力特性が変化しても、出力される画像の劣化を防止することができる。また、画像出力装置を種々変更したとしても、画像出力装置に応じて適切な階調補正曲線が設定されれば、出力される画像の劣化を防止することができる。
【０１１６】
中間調出力階調処理部２８は、像域分離処理部２５から出力される領域識別信号Ｓｅｇに応じて、処理対象の画素ごとにディザマトリクスなどを切り換えて、多値ディザ処理を行うような構成としてもよい。ディザマトリクスを切り換える場合は、変換テーブルもそれに応じて切り換わるので、画像記憶部２９は、複数種類の変換テーブルを記憶する。
【０１１７】
たとえば、処理対象の画素が文字領域に属している場合と、文字領域以外に属している場合とでディザマトリクスなどを切り換えるとすると、逆中間調処理部３０は、逆中間調処理において、画像記憶部２９に記憶されている処理対象画素の識別結果を参照し、処理対象画素が文字領域に属しているときは、文字領域処理用の変換テーブルを選択し、処理対象画素が文字領域以外の領域に属しているときは、文字領域以外の領域処理用の変換テーブルを選択して復元画像データの濃度値を決定する。
【０１１８】
なお、入力画像データを構成する各画素を、文字領域・網点領域・写真領域に分離する方法としては、たとえば「画像電子学会研究会予稿90-06-04」に記載されている方法を用いることができる。以下に詳細を説明する。像域分離処理部２５は、注目画素を中心としたＭ×Ｎ(Ｍ、Ｎは自然数)画素のブロック内で以下のような判定を行い、判定結果に基づいて領域識別信号を出力する。
ブロック内の中央の９画素に対して画素信号レベルの平均値(Dave)を求め、その平均値を用いてブロック内の各画素を２値化する。また、最大画素信号レベル(Dmax)、最小画素信号レベル(Dmin)も同時に求める。
【０１１９】
網点領域は、小領域における画素信号レベルの変動が大きいこと、背景に比べて画素信号レベルが高いことを利用し、網点領域に属するか否かを判定する。具体的には、２値化された画像データに対して主走査、副走査方向でそれぞれ画素値が０から１へ変化する変化点数および画素値が１から０へ変化する変化点数を求めて、それぞれKH、KVとし、閾値TH、TVと比較する。KH、KVがともに閾値TH、TVを上回る場合、注目画素は網点領域に属すると判定する。また、これらの条件を満たさない場合、注目画素は非網点領域に属すると判定する。また、背景領域に属するという誤判定を防止するために、Dmax、Dmin、Daveを閾値B1、B2と比較する。
Dmax−Dave> B1かつDave−Dmin> B2かつKH> TH かつKV>TV  …  網点領域
上記以外                                             …  非網点領域
【０１２０】
文字領域は、最大画素信号レベルと最小画素信号レベルの差が大きく、画素信号レベルも高いことを利用し、非網点領域に属すると判定された注目画素が文字領域に属するか否かを判定する。網点領域の判定時に求めていた最大、最小画素信号レベル（Dmax、Dmin）とそれらの差分(Dsub)を閾値PA、PB、PCと比較し、いずれか１つが閾値を上回る場合、注目画素は文字領域に属すると判定する。また、すべてが閾値以下である場合、注目画素は写真領域に属すると判定する。
Dmax>PAまたはDmin< PBまたはDsub> PC  …  文字領域
上記以外                             …  写真領域
【０１２１】
また、本発明は、コンピュータに実行させるための画像処理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も適用可能である。画像処理プログラムは、上記の画像処理装置と同様の動作をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、画像処理プログラムを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。
【０１２２】
なお、記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理が行われるためのメモリ、たとえばＲＯＭ（Read Only Memory）のようなものであっても良いし、また、外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なものであっても良い。
【０１２３】
いずれの場合においても、記録されている画像処理プログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であっても良いし、あるいは、画像処理プログラムを読み出し、読み出したプログラムをプログラム記憶エリアにダウンロードすることで画像処理プログラムを実行させる構成であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予めコンピュータに備えられているものとする。
【０１２４】
さらに記録媒体は、コンピュータと分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープなどのテープ系、フレキシブルディスクまたはハードディスクなどの磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk - Read Only Memory）／ＭＯ（Magneto
Optical）ディスク／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの光ディスクのディスク系、ＩＣ（Integrated Circuit）カード（メモリカードを含む）／光カードなどのカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable
Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only
Memory）、フラッシュＲＯＭなどによる半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であっても良い。
【０１２５】
また、コンピュータを、電気通信回線を通じてインターネットを含む通信ネットワークに接続可能なシステム構成とすることで、画像処理プログラムを所定のサーバなどからダウンロードするような流動的にプログラムを保持する媒体であっても良い。なお、このように通信ネットワークから画像処理プログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予めコンピュータに格納しておくか、あるいは別の記録媒体からインストールされるものであっても良い。また、ダウンロード用のプログラムはユーザーインターフェースを介してユーザの指示によりダウンロードを実行するものであっても良いし、定期的に決められたＵＲＬ（Uniform Resource Locator）のサイトから画像処理プログラムをダウンロードするものであっても良い。
【０１２６】
また、本発明である画像処理プログラムは、プリンタドライバーの一部として適用することも可能である。プリンタドライバーは、コンピュータの周辺機器であるプリンタの動作制御を行うためのソフトウェアである。
【０１２７】
図１４は、コンピュータ１００におけるプリンタ２００との接続部分の構成を示すブロック図である。コンピュータ１００は、少なくともプリンタドライバー１０１、通信ポートドライバー１０２、通信ポート１０３を有し、画像出力装置であるプリンタ２００と接続する。コンピュータ１００は、図に示した以外に一般的なコンピュータの構成要素を備えている。
【０１２８】
プリンタドライバー１０１は、色補正部１１１、中間調出力階調処理部１１２、プリンタ言語翻訳部１１３、画像記憶部１１４、逆中間調処理部１１５および画像編集部１１６を含んで構成される。プリンタドライバー１０１はソフトウェアで実現されるので、各処理部は、個別の処理プログラムまたは複数の処理を行う処理プログラムなどで実現される。色補正部１１１、中間調出力階調処理部１１２、画像記憶部１１４、逆中間調処理部１１５および画像編集部１１６の動作は、図１に示した画像形成装置１１の各処理部と同様であるので説明は省略する。
【０１２９】
コンピュータ１００において各種のアプリケーションプログラムを実行することにより生成された画像データは、まずプリンタドライバー１０１の色補正部１１１で処理される。また、コンピュータ１００の図示しない像域分離処理部において、画像データに対して像域分離処理が行われ、領域識別信号Ｓｅｇが中間調出力階調処理部に入力される。色補正部１１１では、画像処理装置１３に備えられた色補正部２４と同様の処理を画像データに行う。色補正部１１１で処理された画像データは、次に中間調出力階調処理部１１２で、分離結果に基づいて階調補正処理、中間調生成処理が施される。中間調出力階調処理部１１２において処理が施された中間調画像データを、画像記憶部１１４に記憶せずに出力する場合は、プリンタ２００から出力できるように、プリンタ言語翻訳部１１３で、プリンタ言語に変換される。プリンタ言語翻訳部１１３から出力された中間調画像データは、通信ポートドライバー１０２および通信ポート１０３を介して、プリンタ２００に出力される。プリンタ２００では、入力された画像データを用紙などの記録媒体に出力する。
【０１３０】
中間調出力階調処理部１１２において処理が施された中間調画像データを、画像記憶部１１４に記憶しておく場合は、ユーザからの指示（本実施形態の場合は、たとえば、ユーザが液晶ディスプレイ装置などの画像表示装置を見ながら、キーボード、マウスを用いて入力される指示）に基づいて、逆中間調処理部１１５および画像編集部１１６で処理が施され、再度中間調処理が施されてプリンタ言語翻訳部１１３に出力される。プリンタ言語翻訳部１１３から出力された中間調画像データは、通信ポートドライバー１０２および通信ポート１０３を介して、プリンタ２００に出力される。プリンタ２００では、入力された画像データを用紙などの記録媒体に出力する。なお、プリンタドライバー１０１は、コンピュータ１００ではなく、プリンタ２００に備えるように構成してもよい。
【０１３１】
なお、本発明の画像処理プログラムをアプリケーションソフトウェアまたはアプリケーションソフトウェアの一部としてコンピュータで実行するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の実施の一形態である画像形成装置１１の構成を示すブロック図である。
【図２】多値ディザ処理で用いられるディザマトリクス４０を示す図である。
【図３】多値ディザ処理で用いられるディザマトリクス５０を示す図である。
【図４】ディザマトリクス４０における階調補正曲線５１を示すグラフである。
【図５】ディザマトリクス４０の各要素に対する変換テーブルを示す図である。
【図６】多値ディザ処理および逆中間調処理の具体例を示す図である。
【図７】多値ディザ処理および逆中間調処理の具体例を示す図である。
【図８】逆中間調処理部３０による逆中間調処理を示すフローチャートである。
【図９】図８のステップＳ４における逆中間調処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】図９のステップＳ１８における第１推定処理を示すフローチャートである。
【図１１】図９のステップＳ１９における第２推定処理を示すフローチャートである。
【図１２】ディザマトリクス４０を用いる場合の第２推定処理を示すフローチャートである。
【図１３】図１２で示したフローチャートによる第２推定処理の具体例を示す図である。
【図１４】コンピュータ１００におけるプリンタ２００との接続部分の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１１  画像形成装置
１２  画像入力装置
１３  画像処理装置
１４  画像出力装置
１５  操作パネル
２１  アナログ／デジタル変換部
２２  シェーディング補正部
２３  入力階調補正部
２４  色補正部
２５  像域分離処理部
２６  墨生成下色除去部
２７  空間フィルタ処理部
２８  中間調出力階調処理部
２９  画像記憶部
３０  逆中間調処理部
３１  画像編集部
４０，５０  ディザマトリクス
４１，４２，４３，４４  要素
５１  階調補正曲線
５２，５３，５４，５５  曲線
６０，７０，８０  画素群
６１，６２，６３，６４，７１，７２，７３，７４，８１，８２，８３，８４  画像データの画素
６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａ，７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａ，８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａ  中間調画像データの画素
６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ，７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂ  復元画像データの画素
６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ，６４ｃ，７１ｃ，７２ｃ，７３ｃ，７４ｃ，８１ｂ，８２ｂ，８３ｂ，８４ｂ  復元画像データの画素
【図１】
2005252701.tif 000003
【図２】
2005252701.tif 000004
【図３】
2005252701.tif 000005
【図４】
2005252701.tif 000006
【図５】
2005252701.tif 000007
【図６】
2005252701.tif 000008
【図７】
2005252701.tif 000009
【図８】
2005252701.tif 000010
【図９】
2005252701.tif 000011
【図１０】
2005252701.tif 000012
【図１１】
2005252701.tif 000013
【図１２】
2005252701.tif 000014
【図１３】
2005252701.tif 000015
【図１４】
2005252701.tif 000016