(57)【要約】【課題】テクスチャの抑制のため誤差拡散マトリクスパターンを変更可能としつつ、この誤差拡散マトリクスパターンの変更を行なっても、その変更が出力画像に表出しないようにする。【解決手段】フルカラーの読取画像信号を２値化画像信号に変換するにあたり、注目画素の２値化処理誤差を、誤差拡散マトリクスを用いて周辺画素へ重みを付けて拡散する誤差拡散処理部２１６を備える。誤差拡散処理部２１６は、複数パターンの誤差分散マトリクスを利用可能とされたフィルタ２１６５と、各画素の誤差データを格納する誤差記憶手段２１６６を有し、誤差記憶手段２１６６には、注目画素で発生した誤差データがそのまま格納され、この格納された誤差データが使用している誤差分散マトリクスの重み係数に応じて順次減算更新されるよう構成されている。【選択図】      図４
2005033369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多階調の読取画像信号を低階調の画像信号に変換するにあたり、注目画素の低階調化処理誤差を、誤差拡散マトリクスを用いて周辺画素へ重みを付けて拡散する誤差拡散処理部を備えた画像処理装置において、
前記誤差拡散処理部は、複数パターンの誤差分散マトリクスを記憶する重み係数記憶部と、前記誤差分散マトリクスを用いて誤差拡散の演算を行なう演算部と、各画素の誤差データを格納する誤差格納部とを有し、
該誤差格納部には、注目画素で発生した誤差データがそのまま格納され、この格納された誤差データが使用している誤差分散マトリクスの重み係数に応じて順次減算更新されるよう構成したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記低階調化処理が、フルカラー画像信号を２値化処理するものであることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタや複写機等の画像処理装置に関し、特に多階調（フルカラー）の入力画像信号を、低階調（ハーフトーン）の画像信号に変換する誤差拡散処理機能を備えた画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フルカラーの画像入力信号を、２値記録しかできない等、階調表現数に制限のあるプリンタや複写機で出力させるに際し、見かけ上の解像度と階調表現の低下を抑制するために、誤差拡散法による処理を施してフルカラー画像信号をハーフトーン画像信号に変換する方法が広く行なわれている（例えば特許文献１）。この誤差拡散法とは、読取り画像の注目画素の濃度と表示濃度との差（２値化誤差）を、以降に２値化する画素の画像信号に対して分配して加算することにより、広い範囲で見た場合に、２値画像の平均階調を多値画像の階調に近づけようとするものである。
【０００３】
このような誤差拡散方法につき、例えば、２５６階調の多値濃度（白；０，黒；２５５）を有する画素において、２値誤差拡散処理により２値化する場合について簡単に説明する。この場合、２値化に当たりしきい値を設定し、注目画素の多値濃度と前記しきい値とを比較するのであるが、この際の注目画素の多値濃度は、その画素の本来の多値濃度に，他の画素から発生誤差がそれぞれ分配されることにより累積した累積誤差が加算されたものとなる。前記しきい値を２５６階調の中間値（１２８）とすると、
▲１▼注目画素値＋累積誤差＞１２８のとき、注目画素の２値濃度は、黒（１）
▲２▼注目画素値＋累積誤差＜１２８のとき、注目画素の２値濃度は、白（０）
にそれぞれ設定される。
【０００４】
前記基準による判定の際に発生する発生誤差は、注目画素の周辺にあってそのとき未だ２値化されていない周辺画素に分配される。前記基準▲１▼，▲２▼のいずれかを注目画素値が満足する場合の発生誤差は、２値階調の黒（１），白（０）を、それぞれ２５６階調の２５５，０とした、それぞれ次式（黒＝（Ａ），白＝（Ｂ））の通りとなる。
【０００５】
（Ａ）  発生誤差＝（累積誤差＋注目画素値）−２５５
（Ｂ）  発生誤差＝（累積誤差＋注目画素値）−０
上式（Ａ），（Ｂ）で計算される発生誤差は、例えば図７に示すような、誤差拡散マトリクスに従って、周辺画素に分配される。図７（ａ）の例では，注目画素との距離が近い左隣の画素と真上の画素に他の画素よりも重みをもたせて、発生誤差を１／８分割して分配している。なお、１／８分割したときの剰余は、次画素の処理の際に加算される。このとき、前記周辺画素６画素に分配された発生誤差は，前記注目画素に関する分だけであり、前記注目画素の前に走査が終わっている直左隣の画素には，別の画素の発生誤差が既に分配されている。従って、前記注目画素の直右隣の画素が注目画素となったときに前記しきい値と比較されるのは、近傍の複数画素から発生誤差がそれぞれ分配されることにより累積した累積誤差と、その画素本来の濃度データとが加算されたものである。
【０００６】
図８は、このような誤差拡散方法を実施するための装置構成の一例を示すブロック図である。図において、７ａは入力画像信号、７１は注目画素の画像情報を補正する加算器、７ｂは補正画像信号、７２は補正された注目画素の画像情報を２値化する２値化手段、７ｃは２値化画像信号、７３は２値化された注目画素の２値化誤差を算出する減算器を示している。２値化手段７２では、２値化しきい値Ｔｈを用い、このしきい値よりも入力画像信号７ａが大きいか小さいかで２値化画像信号７ｃを発生する。そして減算器７３では、補正画像信号７ｂと前記２値化画像信号７ｃとの差を算出し、２値化誤差信号７ｄを発生する。この２値化誤差信号７ｄは乗算器７４へ送られ、図７に示したような誤差拡散マトリクスを記憶しているフィルタ７５からの重み係数信号７ｅが与えられ、乗算器７４にてこれらが乗算されて重み誤差信号７ｆが生成される。この重み誤差信号７ｆは誤差記憶手段７６にて、それぞれの画素位置に対応したメモリに記憶され、前記加算器７１へ画像補正信号７ｇとして適宜送信されるものである。
【０００７】
図９は、図８に示す如き誤差拡散装置を用い、注目画素の入力多値濃度を６４階調とし、図７（ａ）の誤差拡散マトリクスに従って実際に２値化処理演算をした場合のデータを示している。図表に示す通り、累積誤差＋注目画素値は、誤差拡散マトリクスのパターンに応じて画素毎に演算されて「発生誤差」が求められ、その演算値が前記誤差記憶手段７６へ順次格納され、累積誤差が算出されるよう構成されている。すなわち、図７（ａ）の誤差拡散マトリクスを用いる場合は、前記「発生誤差」を１／８分割した上で、これを誤差データとして誤差記憶手段７６において記憶させている。もし、図７（ｂ）の誤差拡散マトリクスを用いた場合は、１／１４分割した上で誤差データとして記憶させるものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３６８９９９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の「誤差拡散処理」は、注目画素の２値化処理により発生した誤差を、周辺画素に拡散して誤差補正を行うことにより、２値化誤差を最小にできる有用なものであるが、従前から本方法の問題点として、出力画像にテクスチャと呼ばれる縞模様のような規則的な模様（ワーム模様とも呼ばれる）が現れてしまい画質が悪化することがあるという点が指摘されている。これは、特定の階調の注目画素から発生するデータが誤差分配のパターンと一致し、周期性のある誤差配分となってしまうことに起因する。このようなテクスチャを抑制する手法として、発生誤差の配分を決定する誤差拡散マトリクスのパターンを、一定の期間又は一定の条件が満たされたときに変更することで、周期性のある誤差配分が生成されないようにする方法が考えられる。例えば、図７（ａ）のパターンで演算処理をしていたものを、注目画素の位置情報などに基づいて、図７（ｂ）のパターンに変更して演算を行うようにするものである。
【００１０】
しかしながら、上記誤差拡散マトリクスパターンの可変化によりテクスチャは抑制されるものの、新たな問題が発生することが判明した。すなわち、上述した通り誤差記憶手段７６は誤差拡散マトリクスのパターンに応じた誤差データを記憶しているのであるが、誤差拡散マトリクスのパターンが変更された場合、その変更直後においては旧パターンで記憶された誤差データに対し、新パターンでの係数が乗算されることになってしまう。従って、旧誤差拡散マトリクスから新誤差拡散マトリクスへのパターン変更した境界部において、新パターンの重み係数に応じた正確な演算ができないこととなり、その結果、出力画像にパターン変更による影響が境界線的に表出してしまうことがあるという不都合があった。
【００１１】
従って本発明は、テクスチャの抑制のため誤差拡散マトリクスパターンを変更可能としつつ、この誤差拡散マトリクスパターンの変更を行なっても、その変更が出力画像に表出しないような画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の画像処理装置は、多階調の読取画像信号を低階調の画像信号に変換するにあたり、注目画素の低階調化処理誤差を、誤差拡散マトリクスを用いて周辺画素へ重みを付けて拡散する誤差拡散処理部を備えた画像処理装置において、前記誤差拡散処理部は、複数パターンの誤差分散マトリクスを記憶する重み係数記憶部と、前記誤差分散マトリクスを用いて誤差拡散の演算を行なう演算部と、各画素の誤差データを格納する誤差格納部とを有し、該誤差格納部には、注目画素で発生した誤差データがそのまま格納され、この格納された誤差データが使用している誤差分散マトリクスの重み係数に応じて順次減算更新されるよう構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２の画像処理装置は、請求項１において、前記低階調化処理が、フルカラー画像信号を２値化処理するものであることを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、まずフィルタに複数パターンの誤差分散マトリクスを重み係数記憶部で記憶させているので、必要に応じて使用する誤差分散マトリクスパターンを切り替えるようにすることで、テクスチャの発生を抑制することができる。さらに、誤差格納部へは、注目画素で発生した誤差データ（発生誤差）を分散値に応じて分配した後に格納するのではなく、発生した誤差データをそのまま格納するようにしたので、各画素位置に格納されている誤差データは、発生誤差の算出の際に使用された分を毎回更新してゆくことになるため、たとえ誤差分散マトリクスパターンを切り替えたとしても、この更新された値をもとに誤差配分を行なうことから分配精度を向上し、パターン変更に伴う出力画像への影響を少なくすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる画像処理装置につき、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の画像処理装置の一実施形態に係る複写機１の機械的構成を主に示す側面概略図である。複写機１は、本体部２００と、本体部２００の左側に配設された用紙後処理部３００と、ユーザが種々の操作指令等を入力するための操作部４００と、本体部２００の上部に配設された原稿読取り部５００と、原稿読取り部５００の上方に配設された原稿給送部６００とから構成される。
【００１６】
本体部２００は、複数の給紙カセット２０１、複数の給紙ローラ２０２、転写ローラ２０３、感光体ドラム２０４、露光装置２０５、ブラックのトナーを備えた現像装置２０６、定着ローラ２０７、排出口２０８、並びに排出トレイ２０９等を備える。
【００１７】
感光体ドラム２０４は、矢印方向に回転しながら図略の帯電装置によって一様に帯電される。露光装置２０５は、後述する原稿読取り部５００において読み取られた原稿の画像データに基づいて生成された変調信号をレーザ光に変換して出力し、感光体ドラム２０４に静電潜像を形成する。現像装置２０６は、現像剤を感光体ドラム２０４に供給してトナー画像を形成する。
【００１８】
一方、給紙ローラ２０２は、記録紙（用紙）が収納された給紙カセット２０１から記録紙を引き出し、転写ローラ２０３まで給送する。転写ローラ２０３は、搬送された記録紙に感光体ドラム２０４上のトナー像を転写させ、定着ローラ２０７は、転写されたトナー像を加熱して記録紙に定着させる。その後、記録紙は、本体部２００の排出口２０８から用紙後処理部３００に搬入される。また、記録紙は、必要に応じて排出トレイ２０９へ排出される。
【００１９】
用紙後処理部３００は、搬入口３０１、記録紙搬送部３０２、搬出口３０３、及びスタックトレイ３０４等を備える。記録紙搬送部３０２は、排出口２０９から搬入口３０１に搬入された記録紙を順次搬送し、最終的に搬出口３０３からスタックトレイ３０４へ記録紙を排出する。スタックトレイ３０４は、搬出口３０３から搬出された記録紙の集積枚数に応じて、同図中の矢印方向に上下動可能に構成されている。
【００２０】
操作部４００は、タッチパネル４０１、スタートキー４０２、及びテンキー４０３等を備える。タッチパネル４０１は、種々の操作画面を表示するとともに、操作者が種々の操作指令を入力するための種々の操作ボタン等を表示する。スタートキー４０２は、操作者が印刷実行指令等を入力するために用いられ、テンキー４０３は、印刷部数等を入力するために用いられる。
【００２１】
原稿読取り部５００は、スキャナ５０１等を備え、原稿給送部６００は、原稿載置部６０１、原稿排出部６０２、給紙ローラ６０３、及び原稿搬送部６０４等を備える。給紙ローラ６０３は、原稿載置部６０１にセットされた原稿を繰り出し、原稿搬送部６０４は、給紙ローラ６０３によって繰り出される原稿を１枚ずつ順にスキャナ５０１上に搬送する。搬送されてきた原稿は、スキャナ５０１によって順次読み取られる。そして、この読み取られた原稿は、原稿排出部６０２に排出される。
【００２２】
図２は、図１に示す複写機１の電気的構成を主に示すブロック図である。複写機１は、スキャナ部１１、画像処理部２１、画像メモリ２２、プリンタ部３１、制御部４１、及び操作パネル部５１を備える。
【００２３】
スキャナ部１１は、原稿の画像を光学的に取得して画像データを生成するものである。スキャナ部１１は、スキャナ５０１を構成する露光ランプ１２及びＣＣＤ１３（電荷結合素子）を含む。スキャナ部１１は、露光ランプ１２により原稿を照射し、その反射光をＣＣＤ１３で受光することにより、原稿から画像を読み取り、この読み取った画像に対応する画像データを画像処理部２１へ出力する。なお、スキャナ部１１は、モノクロ原稿だけでなく、カラー原稿や写真原稿の読み取りも可能な構成となっている。
【００２４】
画像処理部２１は、画像データに対する各種画像処理を行うものである。例えば画像処理部２１は、スキャナ部１１により読み取られるなどして得られた画像データに対し、シェーティング補正処理、入力ガンマ補正処理、フィルタ処理、拡大縮小処理、誤差拡散処理による２値化処理等の種々の画像処理（加工処理）を行う。
【００２５】
ここで、上記各種の画像処理について概略を説明する。図３は画像処理部２１の構成を示すブロック図である。まず画像入力部２１１から入力された信号に対し、シェーティング補正部２１２により立体感を出すため陰影をつける処理が行なわれる。以下、入力ガンマ補正処理部２１３、フィルタ処理部２１４、拡大縮小処理部２１５により順次処理がなされる。ガンマ補正処理とは、画像データの入力濃度に対する出力濃度の関係を示す濃度変換曲線、すなわちガンマ曲線を用いて入出力の関係を変化させて画像の濃淡を修正する方法によって、モニタ等に表示される画像の明るさ、及び色の彩度等を調整する画像処理である。フィルタ処理とは、画像データを構成する個々の画素に対し、周辺の画素との間で演算を行うことで画像に特殊効果を与える画像処理であり、例えば、ぼかし、エッジの強調、雑音処理、モザイク処理、あるいはポスタリゼーションの画像処理のことである。拡大縮小処理とは、画像データの拡大及び縮小を行う画像処理である。続いて、誤差拡散処理部２１６により２値化処理がなされる。２値化処理とは、前述した通り濃淡のある画像を、白及び黒だけで中間色である灰色（グレー）の階調のない２値（１ｂｉｔ）画像に変換する処理であって、本発明では、この２値化処理の手法に特徴を有する。誤差拡散処理部２１６については後記で詳述する。以上の処理に加え、必要に応じて地肌判定処理などが施された後に、画像出力部２１７から出力される。
【００２６】
画像メモリ２２は、スキャナ部１１によって読み込まれた原稿の画像データを一時的に記憶するメモリである。画像メモリ２２に記憶されたこの画像データは、画像処理部２１を介して、プリンタ部３１へ出力される。
【００２７】
プリンタ部３１は、スキャナ部１１によって読み込まれた原稿の画像データから形成される画像を記録紙に印刷するものである。プリンタ部３１は、図１に示す給紙カセット２０１及び給紙ローラ２０２等から構成される用紙搬送部３２、感光体ドラム２０４、露光装置２０５、現像装置２０６等から構成される画像形成部３３、転写ローラ２０３等から構成される転写部３４、及び定着ローラ２０８等から構成される定着部３５を含む。具体的には、用紙搬送部３２は記録紙を画像形成部３３へ搬送し、画像形成部３３は上記画像データに対応するトナー像を形成し、転写部３４はトナー像を記録紙に転写し、定着部３５はトナー像を記録紙に定着させて画像を形成する。
【００２８】
制御部４１は、複写機１の制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、一時的にデータを保管するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及びマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）等からなり、操作パネル部５１等で受付けられた指示情報（操作指示）や、本装置の各所に設けられているセンサからの検出信号に応じて装置全体（装置の回路部や構造部）の制御を行う処理を実行するものである。制御部４１は、コピー機能を実現するために用いられる各部の動作を制御するコピーコントローラ４２、及び図示省略の画像処理制御部などを含む。
【００２９】
操作パネル部５１は、操作者がスキャナ機能、及びコピー機能等に関する操作を行うために使用され、操作者による操作指令（コマンド）等を制御部４１に与えるものである。操作パネル部５１は、タッチパネル４０１等から構成される表示部５２と、スタートキー４０２及びテンキー４０３等から構成される操作キー部５３とを含む。表示部５２は、タッチパネルとＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）とを組み合わせたタッチパネルユニット等から構成され、種々の操作画面を表示するものである。操作キー部５３は、操作者が印刷実行指令等を入力するために用いられる。
【００３０】
以上が本実施形態にかかる複写機１の全体構成であるが、次いで画像処理部２１の誤差拡散処理部２１６の具体的回路構成について説明する。図４は、本発明に基づいて、フルカラー画像（２５６階調）信号を２値化（２階調）信号に処理する際に誤差拡散処理を行なうための回路構成を示すブロック図である。図において、入力部２１６ｉｎは、ラインメモリから注目画素Ｘが保有しているデータを取り込み、該注目画素Ｘの濃度データ２１６ａとして出力する。２１６１は注目画素Ｘの濃度データを補正するための加算器であり、入力された注目画素Ｘの濃度データに累積誤差（下記画像補正信号２１６ｇ）を加算する補正を与えた後に、補正画像信号２１６ｂとして出力する。
【００３１】
２１６２は２値化を行なうための判定部であって、該判定部２１６２は入力されて来る前記補正画像信号２１６ｂと、しきい値設定部２１６Ｔｈで設定されたしきい値Ｔｈとを比較して、２値階調（白又は黒）のいずれかに変換し、２値化画像信号２１６ｃとして出力部２１６ｏｕｔに向けて出力する。２１６３は２値化された注目画素の２値化誤差を算出する減算器である。減算器２１６３は、前記補正画像信号２１６ｂと前記２値化画像信号２１６ｃとの差を算出し、２値化誤差信号２１６ｄを発生する。２１６４は乗算器（演算部）であり、乗算器２１６４ではフィルタ２１６５から与えられる重み係数信号２１６ｅと、前記２値化誤差信号７ｄとを乗算して重み誤差信号２１６ｆが生成される。２１６６は誤差記憶手段（誤差格納部）を示し、誤差記憶手段２１６６は前記重み誤差信号２１６ｆを、それぞれの画素位置に対応したメモリに記憶し、前記加算器２１６１へ画像補正信号２１６ｇとして適宜送信する。
【００３２】
２１６７は複数の誤差分散マトリクスを記憶している重み係数記憶部であり、フィルタ２１６５は重み係数記憶部２１６７から選択的に与えられる一の誤差分散マトリクスに基づいて重み係数信号２１６ｅを発生する。２１６８は重み係数記憶部２１６７に誤差分散マトリクスのパターン切り替え信号を与えるパターン制御部である。このパターン制御部２１６８は、出力画像にテクスチャが発生してしまうことを抑止するために設けられており、例えば同一濃度の画素が一定数以上になったことを検知した場合に、パターン切り替え指令を前記重み係数記憶部２１６７に与えるよう構成することができる。
【００３３】
このように構成された誤差拡散処理部２１６の動作について説明する。ラインメモリから入力部２１６ｉｎを介して入力された注目画素Ｘの濃度データ２１６ａが、加算器２１６１へ入力される。さらに加算器２１６１へは、他の画素の誤差拡散処理の際に当該画素に累積された累積誤差データである画像補正信号２１６ｇも入力される。加算器２１６１では、前記濃度データ２１６ａと画像補正信号２１６ｇとを加算する処理を行ない、補正画像信号２１６ｂを生成する。
【００３４】
この補正画像信号２１６ｂは判定部２１６２へ入力され、しきい値設定部２１６Ｔｈで設定されたしきい値と比較して２値化を行なう。例えばしきい値を２５６階調の中間値である１２８階調に設定している場合、補正画像信号２１６ｂの値が１２８よりも大きければ黒（１）と判定し、１２８よりも小さければ白（０）と判定する。かかる判定結果は、２値化画像信号２１６ｃとして出力部２１６ｏｕｔに向けて出力される。
【００３５】
２値化画像信号２１６ｃは減算器２１６３にも入力される。一方、前記補正画像信号２１６ｂも減算器２１６３へ入力される。減算器２１６３においては、これら信号のデータ値を減算処理し、２値化誤差信号２１６ｄを生成する。具体的には、黒（１）を２５６階調の２５５と、白（０）を２５６階調の０と扱うものとし、判定部２１６２で黒（１）と判定された場合にあっては、補正画像信号２１６ｂのデータ値から２５５を減算したものが、白（０）と判定された場合にあっては補正画像信号２１６ｂのデータ値がそのまま減算値とされ、かかる値が２値化誤差信号２１６ｄのデータ値とされる。該データ値は、当該注目画素Ｘにおける発生誤差となる。
【００３６】
この２値化誤差信号２１６ｄは乗算器（演算部）２１６４へ入力される。一方、乗算器２１６４へはフィルタ２１６５から重み係数信号２１６ｅも入力される。この重み係数信号２１６ｅは、重み係数記憶部２１６７が記憶している複数の誤差分散マトリクスのいずれか一つのパターンに基づいて作成された重み係数信号である。これら２値化誤差信号２１６ｄと重み係数信号２１６ｅとが乗算されて、当該注目画素における発生誤差を周辺画素に配分する配分量が算出され、重み誤差信号２１６ｆが生成される。この重み誤差信号２１６ｆは、誤差記憶手段２１６６に送られ、それぞれの画素位置に応じたアドレスが付与されて記憶される。
【００３７】
かかる誤差記憶手段２１６６への誤差データの格納方法において、本発明は特徴を有する。すなわち、いま算出した注目画素Ｘの発生誤差、つまり当該注目画素Ｘの処理において減算器２１６３から出力された前記２値化誤差信号２１６ｄのデータ値を、そのまま当該注目画素Ｘの誤差データとして格納する。そして周辺画素には、前記誤差データから誤差分散マトリクスの重み係数に応じた分を減算しつつ配分し、そのデータ値を所定のアドレスのメモリへ格納してゆく。この点を、図５に基づいてさらに詳述する。
【００３８】
図５は、本発明による誤差データ格納の考え方を説明するための表形式の図である。図５（ａ）はメモリの画素配列を示し、Ａ１，Ｂ１，Ｃ１・・・Ａ２，Ｂ２は周辺画素を、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は今後走査される注目画素を示している。いまＸ１を注目画素として処理をしているとして、誤差分散マトリクスパターンとして、図７（ａ）に示すものをフィルタ２１６５において選択している場合、誤差記憶手段２１６６における注目画素Ｘ１の画素アドレスには、注目画素Ｘ１の処理の際に出力された２値化誤差信号２１６ｄのデータ値ｅ１（注目画素Ｘ１の発生誤差値）がそのまま記憶される。
【００３９】
次に、隣の注目画素Ｘ２を処理するときには、前記データ値Ｅ１から、重み係数に応じた分が減算されたデータ値Ｅ１２に更新されて格納されることになる。この場合、周辺画素Ｂ２位置の重みは配分全体の２／８であるから、ｅ１２＝ｅ１−（ｅ１＊２／８）で算出される値が更新値として画素Ｘ１の画素アドレスに格納される。さらに、注目画素Ｘ３を処理するときには、データ値ｅ１２から、同様に重み係数に応じた分が減算されたデータ値ｅ１３に更新される。この場合、注目画素をＸ１の位置としたときの周辺画素Ａ２位置の重みは、未配分の周辺画素Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１，及びＢ２の総和に対して１／６であるから、ｅ１３＝ｅ１２−（ｅ１２＊１／６）で算出される値が格納される。図５（ｂ）に示されている分数値は、上記のような更新配分状況を表すものである。
【００４０】
このようにして誤差記憶手段２１６６に各画素のアドレスに関連づけられて記憶された誤差データは、当該画素の累積誤差を示すデータ値となり、このデータ値は画像補正信号２１６ｇとして、当該画素の濃度データを加算器２１６１で処理する際に、加算器２１６１へ送信され、前述した補正画像信号２１６ｂの生成のために供されるものである。
【００４１】
このような誤差拡散処理が順次行なわれていくのであるが、パターン制御部２１６８は画素データの発生状況を監視する監視部を備え、例えば同一濃度の画素が一定数以上になったことを検知した場合等に、誤差分散マトリクスのパターンを切り替えるための指示信号を、重み係数記憶部２１６７へ発する。重み係数記憶部２１６７はこれを受けて、フィルタ２１６５に変更指示のあった新たな誤差分散マトリクスのパターンを出力し、フィルタ２１６５は以後この変更されたパターンに応じた重み係数信号２１６ｅを、乗算器２１６４に与える。乗算器２１６４では、上記と同様な演算処理がなされるものである。
【００４２】
例えば図５において、注目画素Ｘ２から注目画素Ｘ３の処理へ移行する際に、誤差分散マトリクスのパターンが、図７（ｂ）に示すパターンに変更がなされた場合、その注目画素Ｘ３の画素アドレスにはその発生誤差がそのまま格納されるが、以後は図５（ｃ）に示した通り、重み係数に応じた値が減算されつつデータ値が更新されてゆくことになる。従って、誤差分散マトリクスのパターンが変更されたとしても、各画素位置に格納されているデータは、誤差補正に使用されたデータは毎回更新されてゆくことから、それぞれの画素位置に応じた重み係数が使用されることになるのである。因みに従来方法によれば、このようなデータ更新はなされず、一度その画素について誤差配分された値を誤差記憶手段２１６６は記憶し続けることになるので、誤差分散マトリクスのパターンが変更されたときに、旧の誤差分散マトリクスのパターンがで配分されたデータ値を用いて発生誤差を求めることになり、而して誤差配分の精度に乱れが不可避的に生じてしまうことになる。
【００４３】
図６は、以上説明した誤差拡散処理により、注目画素の入力多値濃度を６４階調とし、図７（ａ）の誤差拡散マトリクスに従って実際に２値化処理演算をした場合のデータを示す表形式の図である。図表において、例えば、２ライン目の３画素目の発生誤差は−７０であるが、その算出には、注目画素Ｘの濃度データ（６４）と、累積誤差として注目画素Ｘの２つ前（図５（ａ）のマトリクスではＡ２，Ｂ２の位置）までにそれぞれ配分されたデータＸ−１，Ｘ−２の値（１２１，１０７）と、上段誤差の合計値（７５）が用いられる。この際、データＸ−１，Ｘ−２に対しては重み係数が乗じられ、これは図５（ｂ）に示す配分で行なわれる。従って、累積誤差を加味した注目画素Ｘの濃度データは、
６４＋（２／８＊１０７）＊２＋（１／６＊１２１）＊１＋７５＝１８５
として算出される（各項に生じた剰余は切り捨てている）こととなり、しきい値を２５６階調の中間である１２８に設定した場合、発生誤差は
１８５−２５５＝−７０
として求められる。そしてこの場合の２値出力は、しきい値より大きいので、黒を表す（ｆｆ）となる。
【００４４】
次に２ライン目の４画素目の濃度データを求める際には、前記で生じた−７０の発生誤差が、そのまま誤差記憶手段２１６６に格納されることから、このデータ値がＸ−１の値として用いられる。一方、前記の３画素目の処理でＸ−１として用いたデータ値（１０７）は、使用した２／８＊１０７の分（剰余を切り捨てた２６）だけ減算されて、この４画素目の処理においてＸ−２の値（８１）として用いられるものである。なお、Ｘ−３以下の値は、図７（ａ）の誤差拡散マトリクスではラインが変わることになるので、計算の際には用いられない。
【００４５】
図１０は、本発明に係る誤差拡散処理を行なったとき（図６に示したデータ値が使用されたもの）の２値化出力状況を示す図である。図中、「ｆｆ」は黒を、「０」は白を示している。図示されている通り、誤差拡散処理の途中で誤差拡散マトリクスを切り替えられても、そのパターン切り替え位置において黒・白出力の不自然さは特段表出していないことが判る。
【００４６】
これとの比較のため、図１１に、前述した従来方法に基づいて誤差拡散処理を行なったとき（図９に示したデータ値が使用されたもの）の２値化出力状況を示す。この場合、図示されている通り、途中で誤差拡散マトリクスが切り替えられた場合、そのパターン切り替え位置において黒出力が多くなり、不自然な段差状の出力が表出していることが判る。これら図１０及び図１１を対比すると明らかな通り、本発明に基づく誤差拡散処理を施した画像処理装置によれば、誤差拡散マトリクスのパターン変更が行なわれても、良好な２値出力が得られるものである。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明した通りの本発明の画像処理装置によれば、多階調（フルカラー）の入力画像信号を、低階調（ハーフトーン）の画像信号に変換する誤差拡散処理において、誤差拡散マトリクスを複数用意してパターン切り替えを可能とすることでテクスチャの発生を抑止する一方で、誤差拡散マトリクスのパターン切り替え時においても誤差データの分配精度を高くすることができるので、パターン切り替えに起因して従来は生じることがあった、不自然な境界線状の出力が生じてしまうことは無い。従って従来の画像処理装置に比較して、より高品質な２値化出力画像が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像処理装置の一実施形態にかかる複写機の機械的構成を主に示す側面概略図である。
【図２】図１に示す複写機の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した画像処理部における画像処理に関する構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した誤差拡散処理部の具体的回路構成の一実施形態を示すブロック図である。
【図５】本発明にかかる誤差拡散処理の際において、誤差データの格納状況を説明するための説明図である。
【図６】本発明に基づいて、実際の誤差拡散処理を行なったときに用いられた誤差データを示す表形式の図である。
【図７】誤差拡散マトリクスの一例を示す表形式の図である。
【図８】従来の一般的な誤差拡散処理部の具体的回路構成の一例を示すブロック図である。
【図９】従来方法に基づいて、実際の誤差拡散処理を行なったときに用いられた誤差データを示す表形式の図である。
【図１０】本発明の誤差拡散処理部を備えた画像処理装置による、２値化出力状況を示す表形式の図である。
【図１１】従来方法に基づいた誤差拡散処理部を備えた画像処理装置による、２値化出力状況を示す表形式の図である。
【符号の説明】
１        複写機
１１      スキャナ部
２１      画像処理部
２１６    誤差拡散処理部
２１６１  加算器
２１６２  判定部
２１６３  減算器
２１６４  乗算器（演算部）
２１６５  フィルタ
２１６６  誤差記憶手段（誤差格納部）
２１６７  重み係数記憶部
２１６８  パターン制御部
３１      プリンタ部
４１      制御部
５１      操作パネル部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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