(57)【要約】【課題】  さまざまな周期の変動閾値マトリクスに対応しながら小さなハードを実現することができる画像処理装置を提供する。【解決手段】  任意の周期の繰り返しで変動する量子化閾値と、入力データに対して周囲の量子化時の誤差を任意の重み付けで付加したデータの合計とを比較する中間調処理手段１０４を備えた画像処理装置であって、中間調処理手段１０４は、データ記憶手段１０２からダウンロードした量子化閾値を格納する複数のテーブル２０７〜２０９と、テーブル参照位置を制御する制御信号を有し複数のテーブルのいずれかを選択する選択手段２０３を有し、ｎ（ｎ＞＝２）個のテーブルを連結して１つのテーブルとして参照する。【選択図】  図３
2005333559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データに対して量子化時の誤差に任意の重み付けを施したデータを加算した加算データと変動閾値データとを比較して所要のデータ幅に量子化を行う中間調処理手段を備えた画像処理装置であって、
中間調処理手段は、量子化閾値データを格納する複数のテーブルと、前記テーブルの参照位置を制御する制御信号に基づいて前記複数のテーブルのいずれかを選択する選択手段とを備え、制御信号により前記複数のテーブルを連結して１つのテーブルとして参照できるように構成したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記選択手段は、前記制御信号により、前記複数のテーブルのうち、連結させずに単独で使用するテーブルと、連結して１つのテーブルとして使用するテーブルとを設定可能であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記選択手段は、前記制御信号により、複数のテーブルを連結させるか単独で用いるか切り替えることを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データを出力機が表現できる階調値に変換する誤差拡散を使用した中間調処理部を備えた画像処理装置に関し、特に小さなハード量でフレキシブルな階調表現を実現するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
少ないビット数で広い階調表現を可能にする中間調処理方式として、誤差拡散法があり、閾値にディザ型の変動閾値マトリクスを使用する技術が、近年広まっている。変動閾値マトリクスを使用した誤差拡散は、誤差拡散処理した出力ドットに若干の規則性を持たせることができ、画像の滑らかさの点において優位である。例えば、特許文献１に記載の技術では、ディザ閾値マトリクスの選択を行っている。
【特許文献１】特開２０００−３２２６４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
変動閾値マトリクスを使用した誤差拡散において、カラーの場合は、ＣＭＹＫの各版において、干渉が起きにくいパターンを形成しなければならないことや、文字部と絵柄部、あるいはエッジと非エッジ部といった特性の違う画像によって、得たい画質の特徴が異なることから、さまざまなサイズの変動閾値マトリクスを用意する必要があり、これを実現するためのハードウェアは、一番大きなサイズのマトリクスに閾値格納部を合わせ込む必要があった。
これにより、閾値格納部分のハードウェアが大きくなったり、また、最初から閾値マトリクスが決まっていないとハードウェアが設計できない、或いは無駄に大きくなったり、小さすぎて狙いと違う閾値マトリクスを設計せざるを得なかったりするという問題点があった。
そこで、本発明は、上記したような点を鑑みてなされたものであり、さまざまな周期の変動閾値マトリクスに対応しながら小さなハードを実現することができる画像処理装置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】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、入力データに対して量子化時の誤差に任意の重み付けを施したデータを加算した加算データと変動閾値データとを比較して所要のデータ幅に量子化を行う中間調処理手段を備えた画像処理装置であって、中間調処理手段は、量子化閾値データを格納する複数のテーブルと、前記テーブルの参照位置を制御する制御信号に基づいて前記複数のテーブルのいずれかを選択する選択手段とを備え、制御信号により前記複数のテーブルを連結して１つのテーブルとして参照できるように構成したことを特徴とする。
また請求項２に記載の画像処理装置は、前記選択手段は、前記制御信号により、前記複数のテーブルのうち、連結させずに単独で使用するテーブルと、連結して１つのテーブルとして使用するテーブルとを設定可能であることを特徴とする。
また請求項３記載の画像処理装置は、前記選択手段は、前記制御信号により、複数のテーブルを連結させるか単独で用いるか切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明では、固定のハードで任意の周期の変動閾値マトリクス（テーブル）に対応することで、小さなハード量で長い周期の変動閾値マトリクスに対応できる。また画像の特徴に合わせた最適な閾値をフレキシブルに作成できる。またユーザーが求める画像に最適な閾値をフレキシブルに作成することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像処理装置のブロック図である。なお、本実施の形態では、複合機（多機能画像形成装置）に搭載される画像処理装置を例に挙げて、その構成を動作と併せて説明する。
この図１において、スキャナ１００で読み取られた画像データは、デジタル信号に変換され、第１画像補正処理部１０１で補正された後、一旦、メモリ１０２に蓄積される。メモリ１０２に蓄えられたデータは、外部とのインターフェースを介して、外部機器とデータをやり取りすることができる。
画像データは、メモリ１０２に蓄積後、さらに、第２画像補正処理部１０３で補正処理が行われ、スキャナＲＧＢデータが、プリンタ１０５の出力に最適なＣＭＹＫデータに変換される。このＲＧＢデータからＣＭＹＫデータへの変換は、第１画像補正処理部１０１で行われ、メモリ１０２内部には、ＣＭＹＫの形式で蓄積される場合もある。
第２画像補正処理部１０３による補正処理後、本発明の特徴的な構成部分である中間調処理部１０４で中間調処理が実施される。中間調処理部１０４においては、その後のプリンタ１０５で出力可能なビット数にデータを量子化する処理が行われる。
図２は中間調処理部の一般的な構成を示したブロックである。
補正後の画像データは、順次リアルタイムで、中間調処理部１０４に入力される。入ってきた処理画素（注目画素）は、量子化誤差演算部２０１において、それ以前に中間調処理部１０４で処理された際の量子化誤差に任意の重み付けを施した誤差総和が、加算部２００で加算され、比較部２０２において閾値との比較を行い、量子化部２０４においてプリント出力可能なデータ幅に量子化される。セレクタ２０３は外部から入力される制御信号に基づいて、第１変動閾値マトリクス２０７、または第２変動閾値マトリクス２０８のいずれかを選択するようにされる。
例えば変動周期が大きいものは、大きいサイズの第１変動閾値マトリクス２０７が選択され、変動周期の小さいものは、小さいサイズの第２変動閾値マトリクス２０８が選択される。
量子化後は、減算部２０５において、注目画素に周囲誤差を加算した後のデータ（量子化前のデータ）と、量子化後のデータの差分を減算し、その値を注目画素の量子化誤差として誤差バッファ２０６へ格納する。この誤差データは、次画素以降の処理に使用するようにされる。
そして、本発明は、図２に示した閾値マトリクスの構成、すなわち第１変動閾値マトリクス２０７、第２変動閾値マトリクス２０８の構成を変更し、小さいハードでフレキシブルな閾値マトリクスを設計できるようにした点に特徴がある。
【０００７】
［第１の実施形態］
以下、図３〜図７を用いて本発明の画像処理装置に備えられる中間処理部の第１の実施形態について説明する。
図３は第１の実施形態に係る中間調処理部の第１構成例を示したブロック図、図４は中間調処理部の第２構成例を示したブロック図、図５は中間調処理部の第３構成例を示したブロック図である。なお、これら図３〜図５に示す中間調処理部は、変動閾値マトリクスの構成以外は上記図２に示した中間調処理部と同一とされるので、同一番号を付して説明は省略する。
図３に示す中間調処理部は、第１変動閾値マトリクス２０７、第２変動閾値マトリクス２０８、第３変動閾値マトリクス２０９という３つの変動閾値マトリクスが設けられており、セレクタ２０３に入力されるセレクト信号（制御信号）によって任意のマトリクスを選択できるようにする構成されている。
図４に示す中間調処理部は、そのブロック構成は図３と同一とされるが、変動閾値マトリクスの使用の仕方が図３とは異なるものとされる。すなわち、第１変動閾値マトリクス２０７と第２変動閾値マトリクス２０８とが連結して新たな変動閾値マトリクス２１０として使用するようにしている。これにより、大きなマトリクスサイズを実現するようにしている。
【０００８】
図５に示す中間調処理部もまた、そのブロック構成は図３と同一とされるが、上記同様、変動閾値マトリクスの使用の仕方が図３とは異なるものとされる。つなわち、この場合は、第１変動閾値マトリクス２０７、第２変動閾値マトリクス２０８、第３変動閾値マトリクス２０９という３つの変動閾値マトリクスを連結して新たな変動閾値マトリクス２１１として使用するようにしている。
なお、変動閾値マトリクスのサイズを大きくする場合は、セレクタ２０３で選択できるマトリクスの種類が減少することになる。例えば、図５に示す構成例であれば、変動閾値マトリクスを１つしか選択できないことになる。
図６は上記図３に示した変動閾値マトリクスの使用概念図、図７は上記図４に示した変動閾値マトリクスの使用概念図、図８は上記図５に示す変動閾値マトリクスの使用概念図である。
図６の例では、ｎ×１サイズの変動閾値マトリクスを３つ有し、任意の制御信号によっていずれかを選択する。この図６では第１変動閾値マトリクス２０７、第２変動閾値マトリクス２０８、第３変動閾値マトリクス２０９という３つのマトリクスを持つことになるので３つの異なる量子化表現を選択することができる。
図７の例では、第１変動閾値マトリクス２０７と第２変動閾値マトリクス２０８を連結して使用するため、長い変動周期を持つ閾値マトリクスを作成することが可能となる。最初にマトリクスのサイズが決定されていない場合でも、そのままのハード構成で対応できる。この例では、２ｎ×１サイズのマトリクスと、ｎ×１サイズのマトリクスのいずれかを、得たい画像表現に合わせて選択できる。
図８の例では、第１変動閾値マトリクス２０７、第２変動閾値マトリクス２０８、第３変動閾値マトリクス２０９という、３つのマトリクスを連結させて使用しているため、３ｎ×１といった大きなサイズのマトリクスに対応できる。
【０００９】
［第２の実施形態］
また本実施形態の中間調処理部１０４においては、複数の変動閾値マトリクスのうち、連結させずに単独で使用するものと連結して使用するものとを同時に設定することも可能される。
これを図４及び図７を用いて第２の実施形形態として説明する。なお、第１の実施形態でも述べたが、図４及び図７では２つの変動閾値マトリクスを連結させて使用する構成例が示されている。一方、連結していない第３変動閾値マトリクス２０９はｎ×１の大きさで使用し、これらを併用することで、上記図２に示した処理と同一の処理を実現している。つまり、異なるサイズの閾値マトリクスを併用できるようにしている。
ここで、閾値マトリクスの組み換え例について説明しておく。
まず、図９及び図１２を用いて第１の組み換え例について説明する。ここではｎ＝４（各々のマトリクスサイズ＝４）として説明する。
図９では、３つの変動閾値マトリクス（第１変動閾値マトリクス２０７〜第３変動閾値マトリクス２０９）があることから、セレクタ２０３には閾値マトリクス選択用の制御信号Ａは２ビットとされる。また、マトリクスサイズ＝４であるので、各々のマトリクス内の位置を表す主走査制御信号Ｂも２ビット必要となる。したがって、このような構成では、閾値マトリクスを選択し、そのマトリクス内部の参照位置をコントロールするために計４ビットの制御信号が必要となる。
図１２は、上記したような第１の組み換えを実現するための処理を示したフローチャートである。なお、この図に示す処理は、セレクタ２０３に制御信号を供給する図示しない制御部が実行するものとされる。
この場合、制御部は、ステップＳ１１において、セレクタに２０３に出力する制御信号であるＳＥＬＭＴＸの０〜１ビットを主走査位置信号用に設定し、次のステップＳ１２においてＳＥＬＭＴＸの２〜３ビットを閾値マトリクス選択用に設定すれば実現することができる。
【００１０】
次に、図１０及び図１３を用いて第２の組み換え例について説明する。ここでもｎ＝４（各々のマトリクスサイズ＝４）として説明する。
図１０では、図９に示した３つの変動閾値マトリクスのうち、２つの変動閾値マトリクス（第１変動閾値マトリクス２０７と第２変動閾値マトリクス２０８）を連結させていることから、セレクタ２０３には閾値マトリクス選択用の制御信号Ａは２ビットとされる例である。閾値は種類のマトリクスとなるため、マトリクス選択の制御信号Ａは１ビットで済むことになる。
一方、連結したマトリクスは、ｎ×２、すなわち８のマトリクスサイズになるため、主走査位置信号Ｂには３ビットの信号が必要となる。したがって、このような構成の場合も、図９と同様に、閾値マトリクスを選択し、そのマトリクス内部の参照位置をコントロールするために、計４ビットの制御信号が必要になる。
図１３は、上記したような第２の組み換えを実現するための処理を示したフローチャートである。
この場合、制御部は、ステップＳ２１において、セレクタに２０３に出力する制御信号であるＳＥＬＭＴＸの０〜２ビットを主走査位置信号用に設定し、次のステップＳ２２においてＳＥＬＭＴＸの３ビットを閾値マトリクス選択用に設定すれば実現することができる。
このように、本実施の形態に係る画像形成装置では、閾値マトリクスの選択と閾値マトリクス内部の参照位置をコントロールする制御信号を合わせて４ビット持ち、そのビット割り当てを可変することで、閾値マトリクスの組み換えを行うことができる。
【００１１】
［第３の実施形態］
また本実施形態の中間調処理部１０４は、複数の変動閾値マトリクスを連結させたり、単独で用いたりする構成を、モードや色、変倍率により切り替えることも可能とされる。
これを図１１に示すフローチャートを用いて第３の実施形形態として説明する。なお、図１１に示す処理は図示しない制御部が実行するものとされる。
この場合、まず、ステップＳ１において初期パラメータの設定を行った後、続くステップＳ２において、デフォルトモードＳ２かどうかの判別を行い、否定結果（ｎｏ）が得られたときはステップＳ３に進む。また肯定結果（ｙｅｓ）が得られたときは処理を終えることになる。ステップＳ３においては文字モードか否かの判別を行い、ステップＳ３において否定結果（ｎｏ）が得られたとき、つまり文字モードでない場合はステップＳ４に進み、写真モード用にレジスタを設定して処理を終えることになる。一方、ステップＳ３において肯定結果（ｙｅｓ）が得られたときはステップＳ５に進み、文字モード用にレジスタを設定して処理を終えることになる。
ここで、上記ステップＳ５に示した文字モード用にレジスタを設定するための処理は、先において説明した図１２に示す処理を実行すれば実現することができる。また上記ステップＳ４に示した写真モード用にレジスタを設定するための処理は、先に説明した図１３に示す処理を実行すれば実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置のブロック図である。
【図２】中間調処理部の一般的なブロックである。
【図３】第１の実施形態に係る中間調処理部の第１構成例を示したブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る中間調処理部の第２構成例を示したブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係る中間調処理部の第３構成例を示したブロック図である。
【図６】図３に示す変動閾値マトリクスの使用概念図である。
【図７】図４に示す変動閾値マトリクスの使用概念図である。
【図８】図５に示す変動閾値マトリクスの使用概念図である。
【図９】変動閾値マトリクスの組み換えの第１の例を示す図である。
【図１０】変動閾値マトリクスの組み換えの第２の例を示す図である。
【図１１】本発明の画像処理装置における第１の処理例のフローチャートである。
【図１２】本発明の画像処理装置における第２の処理例のフローチャートである。
【図１３】本発明の画像処理装置における第３の処理例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００１３】
１０２  メモリ（データ記憶手段）、１０４  中間調処理部（中間調処理手段）、２０３  セレクタ（選択手段）、２０７、２０８、２０９  変動閾値マトリクス（テーブル）
【図１】
2005333559.tif 000003
【図２】
2005333559.tif 000004
【図３】
2005333559.tif 000005
【図４】
2005333559.tif 000006
【図５】
2005333559.tif 000007
【図６】
2005333559.tif 000008
【図７】
2005333559.tif 000009
【図８】
2005333559.tif 000010
【図９】
2005333559.tif 000011
【図１０】
2005333559.tif 000012
【図１１】
2005333559.tif 000013
【図１２】
2005333559.tif 000014
【図１３】
2005333559.tif 000015