(57)【要約】  【課題】  画像データの出力値付近で発生するトーンギャップの問題を改善し、また、ディザ法で発生していたテクスチャ及び誤差拡散法で発生していたワームの発生を改善し、品質の良い２値画像又は４値画像などを生成できる画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、コンピュータプログラム及び記録媒体を提供する。  【解決手段】  画像データ記憶部１に記憶されている画像データを周波数変換部２で空間周波数成分に変換し、変換された空間周波数成分を量子化部３で量子化し、量子化された空間周波数成分に対し、変更部４で所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行い、変更処理が行われた空間周波数成分を逆量子化部５で逆量子化し、逆量子化された空間周波数成分を逆周波数変換部６で画像データに逆変換し、逆変換された画像データの階調数を閾値処理部６６で閾値に基づいて２値又は４値などに減少させる。【選択図】      図１
2005050296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを空間周波数成分に変換するステップと、
変換された空間周波数成分を量子化するステップと、
量子化された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行うステップと、
変更処理が行われた空間周波数成分を逆量子化するステップと、
逆量子化された空間周波数成分を画像データに逆変換するステップと、
逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させるステップと
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
画像データを空間周波数成分に変換するステップと、
変換された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行うステップと、
変更処理が行われた空間周波数成分を画像データに逆変換するステップと、
逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させるステップと
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
画像データを空間周波数成分に変換する周波数変換手段と、
該周波数変換手段で変換された空間周波数成分を量子化する量子化手段と、
該量子化手段で量子化された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行う変更手段と、
該変更手段で変更処理が行われた空間周波数成分を逆量子化する逆量子化手段と、
該逆量子化手段で逆量子化された空間周波数成分を画像データに逆変換する逆周波数変換手段と、
該逆周波数変換手段で逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させる閾値処理手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
画像データを空間周波数成分に変換する周波数変換手段と、
該周波数変換手段で変換された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行う変更手段と、
該変更手段で変更処理が行われた空間周波数成分を量子化する量子化手段と、
該量子化手段で量子化された空間周波数成分を逆量子化する逆量子化手段と、
該逆量子化手段で逆量子化された空間周波数成分を画像データに逆変換する逆周波数変換手段と、
該逆周波数変換手段で逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させる閾値処理手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
画像データを空間周波数成分に変換する周波数変換手段と、
該周波数変換手段で変換された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行う変更手段と、
該変更手段で変更処理が行われた空間周波数成分を画像データに逆変換する逆周波数変換手段と、
該逆周波数変換手段で逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させる閾値処理手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記所定周波数領域は、空間周波数成分の全周波数領域のうちの高周波数領域であることを特徴とする請求項３乃至５の何れかひとつに記載の画像処理装置。
【請求項７】
空間周波数成分に含まれる直流成分を検出する検出手段と、
該検出手段が検出した直流成分に応じた変更数を決定する決定手段と
を備え、前記変更手段は、決定手段が決定した変更数に応じた数の空間周波数成分を変更するように構成されていることを特徴とする請求項３乃至６の何れかひとつに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記所定周波数領域の各空間周波数成分に対応する変更値を記憶する記憶部を備え、
前記変更手段は、前記所定周波数領域の空間周波数成分を、記憶部に記憶されている対応する変更値に基づいて変更するように構成されていることを特徴とする請求項３乃至６の何れかひとつに記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記変更手段は、前記所定周波数領域の空間周波数成分を、対応する変更値に置換えるように構成されていることを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記変更手段は、前記所定周波数領域の空間周波数成分に、対応する変更値を加算するように構成されていることを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記変更値は、ノイズデータに基づいた値であることを特徴とする請求項８乃至１０の何れかひとつに記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記ノイズデータは、ブルーノイズデータであることを特徴とする請求項１１記載の画像処理装置。
【請求項１３】
請求項３乃至１２の何れかひとつに記載の画像処理装置を備え、該画像処理装置で階調数を減少させた画像データの形成処理を行うように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
コンピュータに、画像データを空間周波数成分に変換させる手順と、
コンピュータに、変換された空間周波数成分を量子化させる手順と、
コンピュータに、量子化された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行わせる手順と、
コンピュータに、変更処理が行われた空間周波数成分を逆量子化させる手順と、
コンピュータに、逆量子化された空間周波数成分を画像データに逆変換させる手順と、
コンピュータに、逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させる手順と
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１５】
コンピュータに、画像データを空間周波数成分に変換させる手順と、
コンピュータに、変換された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行わせる手順と、
コンピュータに、変更処理が行われた空間周波数成分を画像データに逆変換させる手順と、
コンピュータに、逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させる手順と
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載のコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とするコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データの階調数を減少させる画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、コンピュータプログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば２値出力の画像形成装置を用いて中間調を含む階調画像を擬似的に形成する場合、階調再現性を考慮しつつ階調数を２値に減少させる２値化処理を行う必要がある。２値化処理の方法としては、単に閾値と比較する方法、ディザ法又は誤差拡散法などの種々の方法が従来から用いられている。
【０００３】
また一方で、画像データの前方変換（例えば、離散型コサイン変換）によって生成された周波数領域の第一の基底係数セットと、予め決定されているハーフトーン・テクスチャの周波数領域に対応する第二の基底係数セットとを結合し、結合した基底係数を量子化およびエントロピ符号化して、圧縮画像データを生成する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１００８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図２６にディザ法に用いられるディザマトリクスの例を示す。ただし、説明を簡単にするために、２値化のディザ法を例にして説明するが、多値でも基本的な考え方は同じである。ディザ法では、図２６に示すような例えば０〜１５の閾値が位置に応じて設定された４×４のディザマトリクスを用いて、１６階調の入力画像データの４×４単位の各画素値と閾値との比較を行い、各画素のオン、オフを決定する。入力画像データが２５６階調の場合には、図２６のそれぞれの値を１６倍した値が閾値として使用される。
【０００５】
しかし、ディザ法では、同一パターンのディザマトリクスを用いて２値化処理を行っているため、２値化画像は規則的な周期パターンが発生し易く、ディザ特有の繰返しのテクスチャが発生するという問題がある。
【０００６】
誤差拡散法は、元画像の各画素を２値化する際に生じた誤差（以下、量子化誤差）を、周辺の未だ２値化されていない画素に配分しながら２値化を行う方法である。２値化される画素を注目画素とすれば、注目画素の量子化誤差は、注目画素からの相対的位置に応じた重み付けが行われた後、注目画素の周辺に位置する２値化処理前の各画素値に加算される。
【０００７】
図２７に誤差拡散法に用いられている重み係数マトリクスの例を示す。図２７の例では、水平方向（処理方向）をＸ方向とし、垂直方向をＹ方向とし、注目画素（ＩX ，ＩY ）を含む２×３の重み係数マトリックスが示されている。重み係数マトリクスは、注目画素（ＩX ，ＩY ）を基準とした各相対的位置（左下隣、下隣、右下隣、右隣）の重み係数を示している。例えば注目画素（ＩX ，ＩY ）と閾値とが比較され、閾値より大きい場合には注目画素（ＩX ，ＩY ）をオン、小さい場合には注目画素（ＩX ，ＩY ）をオフにする。次に、決定されたオン又はオフの画素値と注目画素（ＩX ，ＩY ）の画素値との差分（量子化誤差）を、重み係数マトリクスに基づいて、周辺の２値化処理前の画素へ配分する。ただし、注目画素（ＩX ，ＩY ）の左隣の画素（ＩX-1 ，ＩY ）は注目画素（ＩX ，ＩY ）よりも先に量子化されているため、量子化誤差は配分されない。
【０００８】
例えば、量子化誤差をＥｒｒとすれば、注目画素（ＩX ，ＩY ）の右隣の画素（ＩX+1 ，ＩY ）、右下隣の画素（ＩX+1 ，ＩY+1 ）、下隣の画素（ＩX ，ＩY+1 ）、左下隣の画素（ＩX-1 ，ＩY+1 ）には、夫々Ｅｒｒ×（７／１６）、Ｅｒｒ×（１／１６）、Ｅｒｒ×（５／１６）、Ｅｒｒ×（３／１６）が配分される。
【０００９】
誤差拡散法においては、重み係数マトリクスに基づいて量子化誤差を周辺の未処理画素へ配分することにより、２値化された画像は、モアレ模様が出にくいなど、ディザ法などと比較して画質が優れているという長所を有する。
【００１０】
しかし、１画素毎に同一マトリックスに基づいて誤差を拡散させるため、ハイライト部分などにワーム（ドットが部分的につながっている部分）が発生するという問題があり、例えば２値化を行う際の閾値にノイズを加える等の対策がなされている（例えば、角谷  繁明，”誤差拡散法における閾値操作手法”，電子写真学会誌，１９９８年，第３７巻，第２号，ｐ．１８６−１９２を参照）。
【００１１】
また、最近では、インクジェットプリンタなどの画像形成装置の性能向上に伴って、２値出力ではなく、３値出力又は４値出力などの多値出力を可能とした画像形成装置も多く、これらの画像形成装置では例えば多値誤差拡散法などの多値化処理が行われる。多値化処理の原理は、基本的には２値化処理と同様であるが、入力画像データを２以上の閾値を用いて量子化し、３値以上の画像データを出力する点で２値化とは相違する。
【００１２】
例えば、濃度が０から２５５の２５６階調の画像データに対して４値化処理を行う場合、出力値（閾値処理により量子化された値）を０、８５、１７１、２５５とし、閾値を４２、１２８、２１４とすることが可能である。この場合、注目画素の画素値と３つの閾値とを順次比較して出力値が決まる。例えば、閾値４２より出力値が小さい場合は０に決まり、そうでなければ閾値１２８より出力値が小さい場合は８５に決まり、そうでなければ閾値２１４との比較により出力値は１７１か２５５に決まる。
【００１３】
しかし、４値画像などの多値化画像においては、中間の濃度領域でドットパターンが均一になり、トーンギャップ（階調が不連続に変化する現象）が発生するという問題がある。例えば出力値が０、８５、１７１又は２５５の場合、中間濃度部の８５、１７１付近では、同一濃度が集中してトーンギャップが発生し易い。トーンギャップは、複数の閾値で量子化処理を行っている限りは必ず生じる。例えば、２値出力の場合でも０か２５５付近においてトーンギャップが生じているが、多値出力の場合は、人間の目に付き易い中間濃度の出力値が存在するため、中間濃度部のトーンギャップが目立ち易い。中間濃度部のトーンギャップは、中間濃度領域に用いる複数の閾値を適切に選択して量子化処理するというようなアルゴルリズムでは、完全に防ぐことは困難である。
【００１４】
また、特開２００２−１００８５号公報に記載された方法では、予め決定されたハーフトーンの周波数領域に変換されたデータ（周波数成分）を利用しているが、予め決定されたハーフトーンデータを使用しているため、上述した誤差拡散法又はディザ法などと同様のテクスチャ等の発生が生じるという問題がある。すなわち、特開２００２−１００８５号公報の方法は、周波数領域において、上述した従来と同様の方法を用いてハーフトーン処理を行っているに過ぎない。
【００１５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、画像データの例えば高周波数成分を変更することにより、画像データの出力値付近で発生するトーンギャップの問題を改善し、品質の良い２値画像又は４値画像などを生成できる画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、コンピュータプログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、画像データの例えば高周波数成分を変更することにより、ディザ法で発生していたテクスチャ及び誤差拡散法で発生していたワームの発生を抑制し、品質の良い２値画像又は４値画像などを生成できる画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、コンピュータプログラム及び記録媒体を提供することを他の目的とする。
【００１７】
また、本発明は、量子化処理及び逆量子化処理を省いて、画質を低下させずに処理時間を短縮させる画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、コンピュータプログラム及び記録媒体を提供することを他の目的とする。
【００１８】
また、本発明は、画像の主要部分を占める低周波数成分については変更を行わず、高周波数成分に変更を加えることにより、画質を低下させることなくトーンギャップの問題などを改善できる画像処理装置及び画像形成装置を提供することを他の目的とする。
【００１９】
また、本発明は、変更する周波数成分の数を、直流成分の大きさに応じて変更することにより、滑らかな階調再現性を有する２値画像又は４値画像などを生成できる画像処理装置及び画像形成装置を提供することを他の目的とする。
【００２０】
また、本発明は、ブルーノイズに基づく変更値を用いて周波数成分を変更することにより、ハイライト部におけるドットの分散性を改善してワームの発生を抑制したり、中間濃度領域におけるテクスチャの発生を抑制する画像処理装置及び画像形成装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係る画像処理方法は、画像データを空間周波数成分に変換するステップと、変換された空間周波数成分を量子化するステップと、量子化された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行うステップと、変更処理が行われた空間周波数成分を逆量子化するステップと、逆量子化された空間周波数成分を画像データに逆変換するステップと、逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させるステップとを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る画像処理方法は、画像データを空間周波数成分に変換するステップと、変換された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行うステップと、変更処理が行われた空間周波数成分を画像データに逆変換するステップと、逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させるステップとを有することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る画像処理装置は、画像データを空間周波数成分に変換する周波数変換手段と、該周波数変換手段で変換された空間周波数成分を量子化する量子化手段と、該量子化手段で量子化された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行う変更手段と、該変更手段で変更処理が行われた空間周波数成分を逆量子化する逆量子化手段と、該逆量子化手段で逆量子化された空間周波数成分を画像データに逆変換する逆周波数変換手段と、該逆周波数変換手段で逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させる閾値処理手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る画像処理装置は、画像データを空間周波数成分に変換する周波数変換手段と、該周波数変換手段で変換された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行う変更手段と、該変更手段で変更処理が行われた空間周波数成分を量子化する量子化手段と、該量子化手段で量子化された空間周波数成分を逆量子化する逆量子化手段と、該逆量子化手段で逆量子化された空間周波数成分を画像データに逆変換する逆周波数変換手段と、該逆周波数変換手段で逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させる閾値処理手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る画像処理装置は、画像データを空間周波数成分に変換する周波数変換手段と、該周波数変換手段で変換された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行う変更手段と、該変更手段で変更処理が行われた空間周波数成分を画像データに逆変換する逆周波数変換手段と、該逆周波数変換手段で逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させる閾値処理手段とを備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る画像処理装置は、前記所定周波数領域は、空間周波数成分の全周波数領域のうちの高周波数領域であることを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る画像処理装置は、空間周波数成分に含まれる直流成分を検出する検出手段と、該検出手段が検出した直流成分に応じた変更数を決定する決定手段とを備え、前記変更手段は、決定手段が決定した変更数に応じた数の空間周波数成分を変更するように構成されていることを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る画像処理装置は、前記所定周波数領域の各空間周波数成分に対応する変更値を記憶する記憶部を備え、前記変更手段は、前記所定周波数領域の空間周波数成分を、記憶部に記憶されている対応する変更値に基づいて変更するように構成されていることを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る画像処理装置は、前記変更手段は、前記所定周波数領域の空間周波数成分を、対応する変更値に置換えるように構成されていることを特徴とする。
【００３０】
本発明に係る画像処理装置は、前記変更手段は、前記所定周波数領域の空間周波数成分に、対応する変更値を加算するように構成されていることを特徴とする。
【００３１】
本発明に係る画像処理装置は、前記変更値は、ノイズデータに基づいた値であることを特徴とする。
【００３２】
本発明に係る画像処理装置は、前記ノイズデータは、ブルーノイズデータであることを特徴とする。
【００３３】
本発明に係る画像形成装置は、前記画像処理装置を備え、該画像処理装置で階調数を減少させた画像データの形成処理を行うように構成されていることを特徴とする。
【００３４】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、画像データを空間周波数成分に変換させる手順と、コンピュータに、変換された空間周波数成分を量子化させる手順と、コンピュータに、量子化された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行わせる手順と、コンピュータに、変更処理が行われた空間周波数成分を逆量子化させる手順と、コンピュータに、逆量子化された空間周波数成分を画像データに逆変換させる手順と、コンピュータに、逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させる手順とを含むことを特徴とする。
【００３５】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、画像データを空間周波数成分に変換させる手順と、コンピュータに、変換された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行わせる手順と、コンピュータに、変更処理が行われた空間周波数成分を画像データに逆変換させる手順と、コンピュータに、逆変換された画像データの階調数を閾値に基づいて減少させる手順とを含むことを特徴とする。
【００３６】
本発明に係る記録媒体は、前記コンピュータプログラムを記録してあることを特徴とする。
【００３７】
本発明においては、画像データを空間周波数成分に変換し、変換された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行い、変更処理が行われた空間周波数成分を量子化し、量子化された空間周波数成分を逆量子化し、逆量子化された空間周波数成分を画像データに逆変換する。逆変換された画像データの階調数は、閾値を用いて例えば４値化するなどして減少させる。階調数を減少させた画像データは、例えば記録用紙に形成される。変更手段は、例えば、低周波数領域以外の空間周波数成分の変更処理を行う。低周波数領域の空間周波数成分は、画像データのおおまかな部分を表しているため、変更が人間の目に付き易く、画質が低下する。低周波数領域以外の空間周波数成分を変更することにより、変更が人間の目に付き難くなる。低周波数領域以外の空間周波数成分を変更して、画像データのドット制御を行うことにより、トーンギャップ、テクスチャ又はワームなどの発生の抑制を図ることができる。また、単に閾値と比較して階調数を減少させているため、ディザ法又は誤差拡散法で発生していたテクスチャ又はワームの問題を改善できる。
【００３８】
本発明においては、画像データを空間周波数成分に変換し、変換された空間周波数成分を量子化し、量子化された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行い、変更処理が行われた空間周波数成分を逆量子化し、逆量子化された空間周波数成分を画像データに逆変換する。逆変換された画像データの階調数は、閾値を用いて例えば４値化するなどして減少させる。階調数を減少させた画像データは、例えば記録用紙に形成される。変更手段は、例えば、低周波数領域以外の空間周波数成分の変更処理を行う。低周波数領域以外の空間周波数成分を変更することにより、変更が人間の目に付き難くなる。低周波数領域以外の空間周波数成分を変更し、画像データのドット制御を行うことにより、トーンギャップ、テクスチャ又はワームなどの発生の抑制を図ることができる。また、単に閾値と比較して階調数を減少させているため、ディザ法又は誤差拡散法で発生していたテクスチャ又はワームの問題を改善できる。さらに、量子化後の空間周波数成分を変更するため、変更で扱う数値は量子化前よりも小さくなる。
【００３９】
本発明においては、画像データを空間周波数成分に変換し、変換された空間周波数成分に対し、所定周波数領域の空間周波数成分を変更する変更処理を行い、変更処理が行われた空間周波数成分を画像データに逆変換する。逆変換された画像データの階調数は、閾値を用いて例えば４値化するなどして減少させる。階調数を減少させた画像データは、例えば記録用紙に形成される。変更手段は、例えば、低周波数領域以外の空間周波数成分の変更処理を行う。低周波数領域以外の空間周波数成分を変更することにより、変更が人間の目に付き難くなる。低周波数領域以外の空間周波数成分を変更し、画像データのドット制御を行うことにより、トーンギャップ、テクスチャ又はワームなどの発生の抑制を図ることができる。また、単に閾値と比較して階調数を減少させているため、ディザ法又は誤差拡散法で発生していたテクスチャ又はワームの問題を改善できる。さらに、量子化処理及び逆量子化処理を行っていないため、処理時間を短縮することができる。しかも、量子化誤差が生じないため、閾値処理前の画質は向上し、画像を低下させずに処理時間を短縮することができる。
【００４０】
本発明においては、変更手段は、高周波数領域の空間周波数成分の変更を行う。高周波数領域の空間周波数成分は、画像データの細かな部分を表しているため、変更した場合であっても画像データの変更は人間の目に付き難く、画質はほとんど低下しない。高周波数領域の空間周波数成分を変更することにより、画像データの変更はほとんど人間の目に付かず、画質の低下を防止することが可能である。
【００４１】
本発明においては、空間周波数成分に含まれる直流成分を検出手段で検出し、検出手段が検出した直流成分に応じた変更数を決定手段で決定する。前記変更手段は、決定手段が決定した変更数に応じた数の空間周波数成分の変更処理を行う。空間周波数成分に含まれる交流成分の平均値である直流成分に応じて、変更を行う空間周波数成分の数が制御される。
【００４２】
本発明においては、前記所定周波数領域の各空間周波数成分に対応する変更値を記憶部に記憶しておく。変更手段は、前記所定周波数領域の空間周波数成分を、記憶部に記憶されている対応する変更値に基づいて変更する。最適な変更値を予め記憶部に記憶しておくことにより、画像データの最適なドット制御を行うことができる。
【００４３】
本発明においては、前記変更手段は、前記所定周波数領域の空間周波数成分を、対応する変更値に置換える。空間周波数成分を記憶部に予め設定されている変更値に置換えることにより、画像データに対して予め設定されているドット制御を行うことが可能になる。最適なドット制御を行って、トーンギャップ、テクスチャ又はワームなどの発生の抑制を図ることができる。バランスの取れたドット再現性が得られるように変更値を予め設定して高周波数領域の空間周波数成分を変更することにより、閾値で２値化又は４値化などを行っても、全体として階調の取れた２値画像又は４値画像などを得ることができる。
【００４４】
本発明においては、前記変更手段は、前記所定周波数領域の空間周波数成分に、対応する変更値を加算する。記憶部に設定されている変更値を、対応する空間周波数成分に加算することにより、元の空間周波数成分の損失を抑えた空間周波数成分の変更を行うことが可能になる。元の空間周波数成分の損失を抑えたドット制御を行うため、元の画像データの変更を最小限に抑えて、トーンギャップ、テクスチャ又はワームなどの発生の抑制を図ることができる。
【００４５】
本発明においては、前記変更値は、ノイズデータに基づいた値である。例えばランダムなノイズデータの空間周波数成分を、変更処理対象の空間周波数成分と置換える又は加算することにより、トーンギャップ、テクスチャ又はワームなどの発生の抑制を図ることができる。
【００４６】
本発明においては、前記ノイズデータは、ブルーノイズである。ブルーノイズは人間の目には認識し難く、元の画像データに与える影響を最小限に抑えて、変更対象の空間周波数成分を変更することができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、画像データの例えば高周波数成分を変更することにより、画像データの出力値付近で発生するトーンギャップの問題を改善し、品質の良い２値画像又は４値画像などを生成できる。また、画像データの例えば高周波数成分を変更することにより、ディザ法で発生していたテクスチャ及び誤差拡散法で発生していたワームの発生を抑制し、品質の良い２値画像又は４値画像などを生成できる。
【００４８】
本発明によれば、単に閾値と比較して階調数を減少させているため、ディザ法又は誤差拡散法で発生していたテクスチャ又はワームの問題を改善できる。テクスチャ又はワームの問題を改善して、品質の良い２値画像又は４値画像などを生成できる。
【００４９】
本発明によれば、量子化後の空間周波数成分に変更処理を行っているため、変更処理で扱う空間周波数成分のビット数が少なくなり、メモリ容量を削減してコストを低減できる。また、量子化後の空間周波数成分はビット数が少なく扱いが容易なため、画像データのドット制御が調整し易くなる。
【００５０】
本発明によれば、量子化処理及び逆量子化処理を省くことにより、処理時間を短縮できる。しかも、量子化誤差が生じないため、閾値処理前の画質は向上し、画像を低下させずに処理時間を短縮できる。
【００５１】
本発明によれば、画像の主要部分を占める低周波数成分については変更を行わず、高周波数成分の変更を行うため、画質を低下させることなくトーンギャップなどの問題を改善できる。
【００５２】
本発明によれば、変更する空間周波数成分の数を直流成分の大きさに応じて増減させることにより、画像濃度に応じて、出力されるドット数を増減させることができ、より滑らかな階調再現性を有する（トーンギャップを抑制した）中間調画像を生成することができる。
【００５３】
本発明によれば、空間周波数成分の変更値を予め記憶しておくことにより、最適な変更値が予め設定可能となる。バランスの取れたドット再現性が得られるように変更値を予め設定して高周波数領域の空間周波数成分を変更することにより、閾値で２値化又は４値化などを行っても、全体として階調の取れた２値画像又は４値画像などを得ることができる。また、複雑な計算処理を必要とすることなく簡単かつ迅速な変更値の決定が可能となる。
【００５４】
本発明によれば、人間の視覚特性に知覚しがたいブルーノイズに基づく変更値を用いて空間周波数成分を変更することにより、ハイライト部におけるドットの分散性を向上させてワームの発生を抑制したり、中間濃度領域におけるテクスチャの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）１０の一構成例を示すブロック図である。階調再現処理装置１０は、入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）の階調数（例えば２５６階調）を例えば４値に減少させた出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）を生成する画像処理装置である。ここで、入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）は、Ｘ方向（右方向）及びＹ方向（下方向）の２次元マトリックス状に配置された画素によって構成された画像データのＹ番目のライン上のＸ番目の画素位置における画素データであり、多数の入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）により２次元画像を構成している。
【００５６】
階調再現処理装置１０は、入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を記憶する画像データ記憶部１、入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を空間周波数成分Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に変換する周波数変換部（周波数変換手段）２、空間周波数成分Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を量子化する量子化部（量子化手段）３、量子化した空間周波数成分Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）の一部を変更する変更部（変更手段）４、一部が変更された空間周波数成分Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を逆量子化する逆量子化部（逆量子化手段）５、逆量子化された空間周波数成分Ｑｍ（Ｓ，Ｔ）を逆周波数変換する逆周波数変換部（逆周波数変換手段）６、逆周波数変換された画像データＰｎ（Ｘ，Ｙ）の閾値処理を行う閾値処理部（閾値処理手段）６６、及び、前記各部の制御を行う図示しない制御部を備え、閾値処理された出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）を出力する。
【００５７】
画像データ記憶部１には、２次元画像を構成する入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）が順次格納される。入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）は、例えば制御部の制御によって、８×８画素を１ブロックとして順次、周波数変換部２へ出力される。周波数変換部２は、ブロック単位で出力された画像データに対し、周波数領域への変換（周波数変換）を行う。本説明では、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete  Cosine  Transform）を例にして説明を行う。ＤＣＴの式は、入力画像をＡij、出力画像をＢij、入力画像Ａの行、列のサイズをＭ、Ｎとした場合、下式で表される。
【００５８】
【数１】
2005050296.tif 000003
【００５９】
周波数変換部２では、画像データ記憶部１から８×８画素を１ブロックとする画像データを受取ってＤＣＴ変換を行い、ＤＣＴ変換された空間周波数成分（以下、ＤＣＴ係数）Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）を量子化部３へ送る。本説明においては、２次元画像に対して、最も左上の画素を含むブロックから、右方向（Ｘ方向）にブロック単位でＤＣＴ変換を行い、ブロック単位でラインを変更しながら最終的に最も右下の画素を含む最終ブロックまでＤＣＴ変換を行う。
【００６０】
量子化部３は、周波数変換部２から受取ったＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に対し、量子化処理を行う。ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）は、量子化部３において一定の閾値で除算される。例えば、すべての値を６４で除算する。変更部４は、量子化されたＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）に対し、１ブロック単位で変更を行う。変更は１ブロック内の全てのＤＣＴ係数に対して行うのではなく、１ブロック内の８×８のＤＣＴ係数のうち、一部のＤＣＴ係数に対してのみ行う。
【００６１】
図２及び図３は、ＤＣＴ係数の変更を行う領域（変更領域）の例を示す図である。画像データをＤＣＴ変換して求めたＤＣＴ係数は、最も左上の直流成分（以下、ＤＣ成分という）とそれ以外の交流成分(以下、ＡＣ成分という)とを含む。ＤＣ成分を含む低周波側（左上側）の領域に対してはＤＣＴ係数の変更は行わず、高周波数側（右下側）の領域においてＤＣＴ係数の変更を行う。
【００６２】
図２及び図３の例では、１行目の１〜４列目、２行目の１〜３列目、３行目の１〜２列目、４行目の１列目を、周波数変更を行わない非変更領域としている。また、図２の例では、１行目の８列目、２行目の７〜８列目、３行目の６〜８列目、４行目の５〜８列目、５行目の４〜８列目、６行目の３〜８列目、７行目の２〜８列目、及び、８行目の１〜８列目を、周波数変更を行う変更領域としている。また、図３の例では、３行目の３〜８列目、４行目の３〜８列目、５行目の３〜８列目、６行目の３〜８列目、７行目の３〜８列目、及び、８行目の３〜８列目を変更領域としている。また、変更領域をＤＣ成分以外の領域に設定しても良い。変更領域の設定は、例えば変更部４又は図示しない制御部に予め設定されている。
【００６３】
変更部４は、変更領域の各ＤＣＴ係数を例えば０、１又は−１に置換える（変更する）。図４はＤＣＴ係数の変更の一例を示す図である。ただし、図４は図２に示す変更領域の変更の例を示しているが、図４に示す変更に限定はされない。変更領域のＤＣＴ係数の置換え（変更）は、例えば、周波数変換された際のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の夫々と２つの閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２（ただし、Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２）との大小を比較し、比較結果に応じて０、１又は−１に置換えることが可能である。
【００６４】
図５は閾値との比較に基づくＤＣＴ係数の変更値の一例を示す図である。図５では、図４に示したブロックのＤＣＴ係数の７行目の６〜８列目の変更値の例を示しており、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）がＶｔｈ２以下の場合は−１に置換え、Ｖｔｈ１以上の場合は１に置換え、Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ２の場合は０に置換えている。各ブロックの変更処理は、同一パターンの変更となることは殆ど無く、ランダム（不規則）な変更となる。
【００６５】
変更部４は、変更処理後のＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）を逆量子化部５へ送る。逆量子化部５は、変更部４で変更処理が行われたＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）に対して、逆量子化を行う。本説明では、ブロック内の全てのＤＣＴ係数に６４を乗算する。逆周波数変換部６は、逆量子化部５で求めたＤＣＴ係数Ｑｍ（Ｓ，Ｔ）に逆周波数変換を行って、濃度領域データ（画像データ）への変換を行う。２次元の逆ＤＣＴ変換は式１の逆変換を行う。自然画像にＤＣＴ変換を行って、量子化（１／６４倍）を行った場合、ＤＣＴ係数は、例えば図４に示したように、ＤＣ成分及び低周波領域以外は殆ど約−１前後の値から１前後までの大きさの値を持つ分布となる。高周波数領域のデータを０、１、−１に変更した場合、元の画像データに与える影響を最小限に抑えて、濃度空間でのドットの配置を変更できる。
【００６６】
閾値処理部６６は、逆周波数変換部６から受取った濃度領域データ（画像データ）Ｐｎ（Ｘ，Ｙ）を複数の閾値を用いて、多値の濃度データ（出力画像データ）Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）に変換する。例えば４値出力の場合は、３つの閾値を用いて、
０＜Ｐｎ（Ｘ，Ｙ）≦４２  ならば、Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）＝０、
４２＜Ｐｎ（Ｘ，Ｙ）≦１２７  ならば、Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）＝８５、
１２７＜Ｐｎ（Ｘ，Ｙ）≦２１２  ならば、Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）＝１７１、
２１２＜Ｐｎ（Ｘ，Ｙ）≦２５５  ならば、Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）＝２５５
に変換する。
【００６７】
このようにして、画像データ記憶部１に格納された入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）は、周波数領域に変換して一部が変更された後、逆変換され、最終的に閾値処理により、全画素について階調数が４値などに減少された出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）となる。
【００６８】
２次元画像について閾値処理を行う際、従来技術の同一パターンのマトリクスを用いた閾値処理を繰り返すことは行っておらず、また、空間周波数成分（ＤＣＴ係数）の変更を行ってノイズを付加しているため、従来で問題となっていたワーム、テクスチャ及びトーンギャップなどの発生を改善できる。
【００６９】
（実施の形態２）
図６は、本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）１１の一構成例を示すブロック図である。階調再現処理装置１１は、図１に示した実施の形態１の階調再現処理部１０と同様に画像データ記憶部１、周波数変換部２、量子化部３、変更部４、逆量子化部５、逆周波数変換部６及び閾値処理部６６を備える。ただし、量子化部３及び変更部４は、実施の形態１（図１）とは接続が逆順となっている。
【００７０】
本実施の形態において、変更部４は、周波数変換部２で変換された空間周波数成分（ＤＣＴ係数）Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の変更領域の変更処理を行う。変更処理は第１の実施の形態とほぼ同様であるが、本実施の形態においては量子化部３による量子化が未だ行われていないため、変更領域のＤＣＴ係数を、例えば出力４値の場合は、０、−６４又は６４に置換える。次に、変更を行ったＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）を量子化部３において、例えば一定の値６４で除算して量子化を行う。以後、実施の形態１と同様な処理を行う。
【００７１】
周波数変換部２で求めたＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の量子化及び変更領域の変更は、どちらを先に行ってもよいが、量子化を先に行った場合は、ＤＣＴ係数が小さくなる（本説明では１／６４）ため、変更処理で扱う数値が小さくなり、メモリ容量又は演算処理の負担を低減できる。
【００７２】
（実施の形態３）
図７は、本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）１２の一構成例を示すブロック図である。階調再現処理装置１２は、図１に示した実施の形態１の階調再現処理装置１０の量子化部３及び変更部４間に、量子化部３によって量子化された空間周波数成分（ＤＣＴ係数）Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）のＤＣ成分の大きさを判定し、ＤＣ成分の大きさに基づいて、変更部４が変更を行う０、又は、１及び−１の数を制御するＤＣ成分判定部７が追加されている。ここで、１及び−１の数は同数であり、例えば１及び−１の数が２の場合は、１の数が２であると共に−１の数も２である。例えば、変更を行う１及び−１の数が２の場合は、変更領域の２つのＤＣＴ係数を１に変更すると共に、他の２つのＤＣＴ係数を−１に変更する。
【００７３】
図８は、変更を行う１及び−１の数の制御の例を示す図である。図８では、４値出力を例にしている。ＤＣ成分判定部７により、図８に示すように、ＤＣ成分（ＤＣｖ）に応じて、変更を行う１及び−１の数を例えば０〜１１の範囲で制御する。図８の例では、ＤＣ成分（ＤＣｖ）を６つの範囲に分け、夫々の範囲において１及び−１の数をＤＣ成分の増加に対して０〜１１の範囲で増加又は減少させている。
【００７４】
より詳しくは、ＤＣ成分が０の場合は１及び−１の数は０であり、ＤＣ成分の増加に伴って、１及び−１の数は増加又は減少を繰返し、ＤＣ成分がＡ＝３１．８７５で１及び−１の数は０となる。ＤＣ成分がＡ／６、３Ａ／６又は５Ａ／６の場合、１及び−１の数は最大値（１１）になる。また、ＤＣ成分が２Ａ／６又は４Ａ／６の場合、１及び−１の数は極小値になるが０にはならない。
【００７５】
ＤＣ成分に対応する１及び−１の数が決まれば、決まった数の１及び該１と同数の−１で変更領域の置換え（変更）を行う。例えばＤＣ成分判定部７に、図８に示したマップデータを格納しておき、ＤＣ成分に応じた１及び−１の数を変更部４に出力することが可能である。変更部４は、変更領域内のランダムな位置において前記出力された数のＤＣＴ係数を１又は−１に置換える（または、１又は−１を加算する）。また、ＤＣ成分判定部７においてＤＣ成分に応じた１及び−１の数を関数で求めることも可能である。変更後の処理は実施の形態１と同様である。
【００７６】
出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）のドット数は高周波領域に１、０、−１をどのような割合で配置するかによって変わってくる。２５６階調を有するグラデーションパターンを、ドットを打つ、打たないといった２値表現ではなく、０ドット（ドットを打たない）、１ドットサイズ、２ドットサイズ（２つのドットで１ドットを表したものでドット径が１ドットよりも大きくなる）、３ドットサイズ（３つのドットで１ドットを表す）の４値で表現する場合を考える。通常、濃度の低い方から高い方へ、ドットを全然打たない白領域から１ドットサイズのドット数を除々に増加させ、飽和状態になってから２ドットサイズを使用していく。このようにして、３ドットサイズまでを連続的に切替えながら、なめらかなグラデーションパターンを表現する。
【００７７】
図９は、３つのレベルのドットサイズを使用したグラデーションを模擬的に示す図である。変更後のＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）の変更領域の１及び−１の数と、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）のドット数との関係を考えた場合、１及び−１の数が極小に近い部分ではドットサイズがほぼ１種類の状態であり、１及び−１の数が極大に近い部分では２種類のドットサイズがほぼ同じ割合で混在した状態である。濃度値が０から２５５（ただし、２５５が白）に変化する際、ほぼ３ドットサイズだけの状態から３ドットサイズと２ドットサイズとが混在した状態となり、その後ほぼ２ドットサイズだけの状態から２ドットサイズと１ドットサイズとが混在した状態となり、ほぼ１ドットサイズだけの状態から１ドットサイズと０ドットサイズ（ドットなし）とが混在した状態となる。このような状態をそれぞれのドットの数として見た場合に、ドットの数は増加と減少を交互に繰り返す。
【００７８】
本発明においては、変更領域（高周波数領域）のＤＣＴ係数を変更しているが、ＤＣＴ係数（ＡＣ成分）の０、１、−１の数を増減させるということは、ＡＣ成分を制御してドット数を制御することになる。よって、変更するＤＣＴ係数の数を、図９に示したグラデーションパターンのように、ＤＣ成分に応じて徐々に増加させ、次に、徐々に減少させていくといったサイン波形状に制御することにより、滑らかな階調を確保することができる。すなわち、異なるレベルのドットサイズの切り替えをスムーズに行い、全体の階調を滑らかにすることができる。
【００７９】
ＤＣ成分は、画像の濃度の均一な領域（例えば、雲のない空）を表しており、ＡＣ成分は、画像の細かな明暗（例えば、遠くにある木の葉）を表している。また、ＤＣＴ変換は、画像データを周波数空間の情報に変換したものであり、ＤＣ成分、垂直方向の明暗、水平方向の明暗、斜め方向の明暗の度合い（ＡＣ成分）を表す。ＡＣ成分が「０」ということは、対応する周波数成分がないことを意味する。また、ＡＣ成分は、各周波数（各々のコサイン関数の単純な波形）の振幅に相当し、どの周波数成分が強いかを表している。また、ＤＣ係数は波形全体の平均値を示しており、このことから、１と−１とを同数にすることにより、全体の振幅がどちらか一方に偏ることを防止できる。
【００８０】
（実施の形態４）
図１０は、本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）１３の一構成例を示すブロック図である。階調再現処理装置１３は、図７に示した実施の形態３の階調再現処理装置１２の変更部４及びＤＣ成分判定部７間に、変更領域のＤＣＴ係数の変更の基となるテーブル（ＬＵＴ：Look Up Table）を格納するＬＵＴ部８が追加されている。
【００８１】
図１１は、ＬＵＴを用いたＤＣＴ係数の変更の例を示す図である。ただし、変更領域は、図２と同様であるものとする。ＬＵＴ部８には、前記変更領域内の各変更部分の変更値（０，１，−１）が設定された複数のＬＵＴが格納されている。例えば０、又は、１及び−１の数が異なる複数種類のＬＵＴが記憶されている。ＬＵＴ部８は、ＤＣ成分判定部７の判定結果に基づいて、ＤＣ成分に応じた１及び−１の数に対応するＬＵＴを選択し、選択したＬＵＴを変更部４に送り、変更部４でＬＵＴに基づいてＤＣＴ係数の変更を行う。ＤＣＴ係数の変更は、量子化されたＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）の変更領域をＬＵＴの変更領域の値に置換えたり、ＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）にＬＵＴの値を加算することが可能である。
【００８２】
本実施の形態によれば、トーンギャップ、テクスチャ及びワームの発生を抑制できると共に、ＬＵＴを使用することにより、変更領域内の最適な変更値を予め設定することができ、出力画像の再現性がより向上する。バランスの取れたドット再現性が得られるように変更値を予め設定して高周波数領域のＤＣＴ係数を変更することにより、閾値で２値化又は４値化などを行っても、全体として階調の取れた２値画像又は４値画像などを得ることができる。また、ＬＵＴを用いているため、最適な変更値を簡単かつ迅速に決定することができる。
【００８３】
（実施の形態５）
図１２は、本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）１４の一構成例を示すブロック図である。階調再現処理装置１４は、図１０に示した実施の形態４の階調再現処理装置１３とほぼ同様の構成であるが、ＬＵＴ部８の代わりに、ブルーノイズに基づくＬＵＴ（以下、ブルーノイズＬＵＴ）が格納されるブルーノイズＬＵＴ部９を備える。
【００８４】
ブルーノイズとは、人間の目では知覚し難い空間周波数を有するパターンデータである。人間の視覚は、ある空間周波数以上ではほとんど感度がなく、視覚系のＭＴＦ（Modulation Transfer Function）は、一種の低域フィルタであることが知られている（例えば蒔田  剛，”インクジェットプリンタにおける高画質化技術”，日本画像学会誌，２００１年，第４０巻，第３号，ｐ．２３９−２４３を参照）。擬似的なランダムパターンを操作し、その空間周波数の主要成分が視覚系ＭＴＦのカットオフ周波数以上の帯域に分布するパターンを生成すれば、ブルーノイズが得られる。
【００８５】
このようなブルーノイズを空間周波数成分に置換え、置換えた空間周波数成分を用いて画像データのＤＣＴ係数を変更することにより、ドット密度の疎となるハイライト領域におけるドットの分散性を向上させることができる。また、中間濃度部におけるテクスチャを改善することができる。
【００８６】
ブルーノイズは、通常、２５６×２５６のデータマトリクスとして与えられ、前記データマトリクスはブルーノイズマスクと呼ばれている。図１３は、２値出力の場合に使用されるブルーノイズマスクの一例を示す図である。ブルーノイズＬＵＴ部９に保持されるデータは、図１３のブルーノイズデータに対してＤＣＴ変換を行い、絶対値の最大値の大きさがおおよそ１となるように、一定値で除算したデータテーブルである。
【００８７】
図１４は、図１３に示したブルーノイズマスクにＤＣＴ変換を行い、更に一定数で除算し、最適化を行ったデータテーブル（ブルーノイズＬＵＴ）の一例を示す図である。ＤＣＴ変換された後に最適化されたブルーノイズデータは高周波数領域に値を持つ。本実施の形態では、８×８の１ブロックを基本単位とし、横方向８ブロック、縦方向８ブロックの計６４ブロックを１グループとし、同じグループのパターンが繰り返されている。ブルーノイズマスクのサイズが６４×６４（８ブロック×８ブロック）の場合、６４ブロック分のブルーノイズＬＵＴデータと、８×８の全データが「０」のＬＵＴデータとの計６５ブロック分のＬＵＴデータが、ブルーノイズＬＵＴ部９に格納されている。
【００８８】
量子化部３で量子化されたＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）は、ブロック単位で処理されており、変更部４でブルーノイズＬＵＴに基づいてＤＣＴ係数の変更処理を行う。変更は上述したＬＵＴ（図１０）と同様であるが、ＬＵＴのデータとしてブルーノイズを使用する場合、ＤＣ成分判定部７は、ＤＣ係数が最小値であるか最大値であるのかの判定を行う。図１５は、ブルーノイズＬＵＴを用いた変更処理手順の例を示すフローチャートである。ＤＣ成分判定部７がＤＣ成分は最小値又は最大値でないと判定した場合（ステップＳ２００：ＮＯ）は、ブルーノイズＬＵＴ部９は、例えば上述したＬＵＴ（図１０）と同様にして選択したブロックのブルーノイズＬＵＴを変更部４へ出力する（ステップＳ２０２）。ＤＣ成分判定部７がＤＣ成分は最小値又は最大値であると判定した場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）は、ブルーノイズＬＵＴ部９は、格納されているＬＵＴのうち、成分がすべて「０」のＬＵＴを変更部４へ送る（ステップＳ２０４）。
【００８９】
ブルーノイズの場合、上記したように低周波成分はほとんど０に近く、高周波成分がメインとなるので、ＤＣＴ係数の変更を行う変更領域と変更しない非変更領域とを分ける必要はなく、８×８よりなる１ブロックのＤＣＴ係数にブルーノイズデータを加算することができる。すなわち、この場合、所定周波数領域（変更領域）は１ブロック全体を意味する。また、ブルーノイズデータを加算するので、元のデータが損失することがなく画像の劣化を抑えることができる。ＤＣＴ係数変更後の処理は実施の形態４と同様である。
【００９０】
人間が知覚しがたいブルーノイズを空間周波数成分に変換し、変換した空間周波数成分を用いて画像データの高周波数領域の空間周波数成分（ＤＣＴ係数）を変更しているため、出力画像のハイライト領域におけるドットの分散性、又は、中間濃度領域におけるテクスチャの改善を図ることができる。正規化したブルーノイズデータを用いて高周波数領域のＤＣＴ係数を変更することにより、閾値で２値化又は４値化などを行っても、全体として階調の優れた２値画像又は４値画像などを得ることができる。
【００９１】
上述した空間周波数成分を変更する変更処理を行う変更部においては、変更領域の各ＤＣＴ係数を０、１又は−１で置換えたり、０、１又は−１を加算したが、０、１又は−１のような整数値に限定はされず、小数点以下の実数値を用いることも可能である。図１６は小数点以下の実数値を用いたブルーノイズＬＵＴの例を示す図である。小数点以下の実数値を用いることにより、欠落する情報量を抑制することができるので、整数値に比べてより細かく、変更領域のＤＣＴ係数を変更することが可能になり、より滑らかな階調再現画像を得ることができる。従って、量子化された空間周波数成分の値（ＤＣＴ係数）および変更を行う空間周波数成分の値（変更値）として、小数点以下の実数値を用い、変更処理としてブルーノイズデータを用いて１ブロック全体に加算することにより、最も品質の良い画像を得ることができる。
【００９２】
（実施の形態６）
図１７は、本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）１５の一構成例を示すブロック図である。階調再現処理装置１５は、入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を記憶する画像データ記憶部１、入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）を空間周波数成分Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）に変換する周波数変換部（周波数変換手段）２、空間周波数成分Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の一部を変更する変更部（変更手段）４４、変更が行われた空間周波数成分Ｑｎ（Ｓ，Ｔ）を逆周波数変換する逆周波数変換部（逆周波数変換手段）６、逆周波数変換された画像データＰｎ１（Ｘ，Ｙ）の閾値処理を行う閾値処理部（閾値処理手段）６６、及び、前記各部の制御を行う図示しない制御部を備え、閾値処理された出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）を出力する。
【００９３】
図１７の階調再現処理装置１５は、実施の形態１（図１）の階調再現処理装置１０から量子化部３及び逆量子化部５を省いた構成となっている。階調再現処理装置１５の画像データ記憶部１、周波数変換部２、変更部４４、逆周波数変換部６及び閾値処理部６６の基本的な動作は実施の形態１とほぼ同様である。また、入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）の階調数及び出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）の階調数等も実施の形態１と同様であるものとする。
【００９４】
変更部４４は、周波数変換部２で周波数変換されたデータＱｊ（Ｓ，Ｔ）に対し、例えば８×８画素などのブロック単位で変更を行う。変更は１ブロック内の全てのＤＣＴ係数に対して行うのではなく、１ブロック内の８×８のＤＣＴ係数のうち、一部のＤＣＴ係数に対してのみ行う。例えば、図２に示した変更領域においてＤＣＴ係数の変更を行うが、これに限定されず、変更領域をＤＣ成分以外の領域に設定しても良い。変更領域の設定は、例えば変更部４４又は図示しない制御部に予め設定されている。
【００９５】
ただし、本実施の形態では、量子化部３を備えていないため、変更部４４は、周波数変換されたＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の変更領域部分を例えば０、６４又は−６４に置換える（変更する）。図１８はＤＣＴ係数の変更の一例を示す図である。変更領域のＤＣＴ係数の置換え（変更）は、例えば、実施の形態１と同様に、周波数変換された際のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の夫々と２つの閾値Ｖｔｈ１’，Ｖｔｈ２’（ただし、Ｖｔｈ１’＞Ｖｔｈ２’）との大小を比較し、比較結果に応じて０、６４又は−６４に置換えることが可能である。
【００９６】
図１９は、閾値との比較に基づくＤＣＴ係数の変更値の一例を示す図である。図１９では、あるブロックのＤＣＴ係数のＸ行目のＹ列目，Ｙ＋１列目及びＹ＋２列目の変更値の例を示しており、ＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）がＶｔｈ２’以下の場合は−６４に置換え、Ｖｔｈ１’以上の場合は６４に置換え、Ｖｔｈ１’〜Ｖｔｈ２ ’の場合は０に置換える。各ブロックの変更処理は、同一パターンの変更となることは殆ど無く、ランダム（不規則）な変更となる。変更部４４は、変更処理後のＤＣＴ係数Ｑｎ（Ｓ，Ｔ）を逆周波数変換部６へ送る。
【００９７】
逆周波数変換部６は、変更部４４で変更処理されたＤＣＴ係数Ｑｎ（Ｓ，Ｔ）に逆周波数変換を行って、濃度領域データ（画像データ）への変換を行う。２次元の逆ＤＣＴ変換はＤＣＴ変換の逆の処理を行う。閾値処理部６６は、逆周波数変換部６から受取った濃度領域データ（画像データ）Ｐｎ１（Ｘ，Ｙ）を、実施の形態１と同様に、複数の閾値を用いて多値の濃度データ（出力画像データ）Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）に変換する。例えば４値出力の場合は、３つの閾値を用いて、
０＜Ｐｎ１（Ｘ，Ｙ）≦４２  ならば、Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）＝０、
４２＜Ｐｎ１（Ｘ，Ｙ）≦１２７  ならば、Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）＝８５、
１２７＜Ｐｎ１（Ｘ，Ｙ）≦２１２  ならば、Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）＝１７１、
２１２＜Ｐｎ１（Ｘ，Ｙ）≦２５５  ならば、Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）＝２５５
に変換する。
【００９８】
２次元画像について閾値処理を行う際、従来技術の同一パターンのマトリクスを用いた閾値処理を繰り返すことは行っておらず、また、空間周波数成分（ＤＣＴ係数）の変更を行ってノイズを付加しているため、従来で問題となっていたワーム，テクスチャ及びトーンギャップなどの発生を抑制できる。また、量子化処理及び逆量子化処理（２つの工程でのビットシフト処理）を省いているため、処理時間を短縮できる。なお、量子化処理及び逆量子化処理を省いているため、量子化誤差は生じず、閾値処理前の画質は向上するため、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）の画質を低下させずに処理時間を短縮できる。
【００９９】
以上、実施の形態１の階調再現処理装置１０から量子化部３及び逆量子化部５を省いた例について説明したが、ＤＣ成分判定部７を備える実施の形態３の階調再現処理装置１２から量子化部３及び逆量子化部５を省いたり、ＤＣ成分判定部７及びＬＵＴ部８を備える実施の形態４の階調再現処理装置１３から量子化部３及び逆量子化部５を省いたり、ＤＣ成分判定部７及びブルーノイズＬＵＴ部９を備える実施の形態５の階調再現処理装置１４から、量子化部３及び逆量子化部５を省くことも可能である。
【０１００】
図２０は、本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）１６の一構成例を示すブロック図である。階調再現処理装置１６は、実施の形態４（図１０）の階調再現処理装置１３から量子化部３及び逆量子化部５を省いたものである。量子化部及び逆量子化部を備えていないため、ＤＣ成分判定部７７は周波数変換部２に接続されている。ＤＣ成分判定部７７は、周波数変換部２からＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）のＤＣ成分などを受取って、０、又は、６４及び−６４の数の決定などを行う。ＬＵＴ部８８には、例えば図１１に示したＬＵＴの１及び−１を６４及び−６４に変更したＬＵＴなどが記憶される。変更部４４は、ＬＵＴ部８８から受取ったＬＵＴに基づいて、周波数変換部２から受取ったＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）の変更（置換え又は加算）を行う。
【０１０１】
ここで、小数点を含む正規化したブルーノイズデータをＤＣＴ係数の高周波数成分に加算することにより、最も品質の良い画像を得ることができ、量子化処理及び逆量子化処理を行わないことにより、画質を低下させずに処理時間を短縮できるため、小数点を含む正規化したブルーノイズデータを図２０のＬＵＴ部（ブルーノイズＬＵＴ部）８８に記憶する形態がベストモードであると言える。
【０１０２】
（実施の形態７）
図２１は、本発明に係る画像形成装置７０の一構成例を示すブロック図である。本説明では、画像形成装置７０は、デジタルカラー複写機として動作する。画像形成装置７０は、カラー画像入力装置３０、カラー画像処理装置３１、カラー画像出力装置３２及び操作パネル３３を備える。また、図示していないが、画像形成装置７０内の各装置の制御を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えている。
【０１０３】
カラー画像入力装置３０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備えており、原稿からの反射光像がＣＣＤにより読み取られ、ＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）のアナログ信号が生成される。生成されたＲＧＢアナログ信号は、カラー画像処理装置３１へ送られる。
【０１０４】
カラー画像処理装置３１は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部３１１、シェーディング補正部３１２、入力階調補正部３１３、領域分離処理部３１４、色補正部３１５、黒生成下色除去部３１６、空間フィルタ処理部３１７、出力階調補正部３１８、階調再現処理部３１９、及び、各部を制御する制御部（図示せず）を備える。階調再現処理部３１９は、上述した実施の形態１〜６の階調再現処理装置（画像処理装置）１０〜１６と同様の処理を行う。
【０１０５】
カラー画像処理装置３１は、カラー画像入力装置３０から受取ったＲＧＢアナログ信号をＲＧＢデジタル信号に変換し、補正処理などの種々の画像処理を行い、ＣＭＹＫ（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：ブラック）のデジタルカラー信号を生成し、生成したＣＭＹＫデジタル信号の階調数を２値又は４値などに減少させる。２値化又は４値化などされた出力画像データは、図示しない記憶手段に一時的に記憶され、所定のタイミングでカラー画像出力装置３２に出力される。
【０１０６】
Ａ／Ｄ変換部３１１は、カラー画像入力装置３０からＲＧＢアナログ信号を受取り、受取ったＲＧＢアナログ信号をＲＧＢデジタル信号に変換し、シェーディング補正部３１２に送る。シェーディング補正部３１２は、Ａ／Ｄ変換部３１１から受取ったＲＧＢデジタル信号に対して、カラー画像入力装置３０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を行った後、入力階調補正部３１３に送る。入力階調補正部３１３は、シェーディング補正部３１２から受取ったＲＧＢデジタル信号（ＲＧＢの反射率信号）に対して、カラーバランスを整えると共に、カラー画像処理装置３１に採用されている画像処理システムが処理し易い濃度信号などに変換し、領域分離処理部３１４へ送る。
【０１０７】
領域分離処理部３１４は、入力階調補正部３１３から受取ったＲＧＢデジタル信号の画像内の各画素を、文字領域、網点領域、写真領域の何れかに分離し、分離結果に基づいて、画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を色補正部３１５、黒生成下色除去部３１６、空間フィルタ処理部３１７及び階調再現処理部３１９へ出力する。また、入力階調補正部３１３から受取ったＲＧＢデジタル信号は、そのまま色補正部３１５に送られる。
【０１０８】
色補正部３１５は、色再現を忠実に行うために、入力階調補正部３１３から送られたＲＧＢデジタル信号を、ＣＭＹ（Ｃ：シアン・Ｍ：マゼンタ・Ｙ：イエロー）信号に変換すると共に、不要吸収成分を含むＣＭＹ色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理を行った後、黒生成下色除去部３１６に送る。黒生成下色除去部３１６は、色補正部３１５から受取ったＣＹＭ信号の３色の信号（Ｃ信号、Ｍ信号、Ｙ信号）から黒の信号（Ｋ信号）を生成する黒生成を行い、元のＣＭＹ信号から黒生成で得たＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成し、ＣＭＹＫの４色信号（ＣＭＹＫ信号）を空間フィルタ処理部３１７に送る。
【０１０９】
一般的な黒生成処理として、スケルトンブラックにより黒生成を行う方法がある。この方法では、スケルトンカーブの入出力特性をｙ＝ｆ（ｘ）、入力されるデータをＣ，Ｍ，Ｙ、出力されるデータをＣ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋ'、ＵＣＲ（Under Color Removal）率をα（０＜α＜１）とすると、
Ｋ’＝ｆ｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）｝
Ｃ’＝Ｃ−αＫ’
Ｍ’＝Ｍ−αＫ’
Ｙ’＝Ｙ−αＫ’
で表わされる。
【０１１０】
空間フィルタ処理部３１７は、黒生成下色除去部３１６から受取ったＣＭＹＫ信号の画像に対し、領域識別信号に基づいてデジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行い、空間周波数特性を補正して画像のぼやけ又は粒状性劣化を改善する処理などを行う。また、出力階調補正部３１８は、出力階調補正処理などを行い、階調再現処理部３１９は、領域識別信号に基づいて、ＣＭＹＫ信号の画像データに対して所定の処理を行う。
【０１１１】
例えば、領域分離処理部３１４によって文字として分離された領域は、特に黒文字或いは色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理部３１７が行う空間フィルタ処理に含まれる鮮鋭強調処理により高周波数の強調量を大きくする。また、階調再現処理部３１９は、高域周波数の再現に適した高解像度の２値化または多値化処理を行う。
【０１１２】
また、領域分離処理部３１４によって網点として分離された領域に関しては、空間フィルタ処理部３１７において、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理が行われる。そして、出力階調補正部３１８では、濃度信号などの信号をカラー画像出力装置３２の特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理が行われ、階調再現処理部３１９においては、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように２値化又は多値化する階調再現処理（中間調生成）が行われる。
【０１１３】
さらに、領域分離処理部３１４によって写真に分離された領域に関しては、階調再現処理部３１９において、階調再現性を重視した２値化または多値化処理が行われる。
【０１１４】
階調再現処理部３１９で２値化または多値化処理されたＣＭＹＫ信号（画像データ）は、カラー画像出力装置３２に送られる。カラー画像出力装置３２は、カラー画像処理装置３１から受取ったＣＭＹＫ信号に基づいて、紙などの記録媒体上に画像を形成する装置である。例えば、電子写真方式又はインクジェット方式のカラー画像出力装置を用いることが可能である。
【０１１５】
操作パネル３３は、オペレータがキー操作などにより指示入力を行うための入力手段である。オペレータの指示は、制御信号として、操作パネル３３からカラー画像入力装置３０、カラー画像処理装置３１及びカラー画像出力装置３２へ出力される。オペレータの指示により、カラー画像入力装置３０で原稿画像が読み取られ、カラー画像処理装置３１によるデータ処理後に、カラー画像出力装置３２によって記録媒体上に画像が形成され、デジタルカラー複写機として機能する。以上の処理は図示しないＣＰＵにより制御される。
【０１１６】
（実施の形態８）
図２２は、本発明に係る画像形成システム７１の一構成例を示すブロック図である。この画像形成システム７１は、コンピュータ４０及びプリンタ４１を備える。プリンタ４１は、プリンタ機能に加えて、コピー機能、ファクシミリ機能を有するデジタル複合機であってもよい。また、プリンタ４１は、電子写真方式又はインクジェット方式の画像形成を行う。
【０１１７】
画像データは、例えばスキャナ又はデジタルカメラからコンピュータ４０へ入力され、図示しない記憶装置に記憶される。コンピュータ４０に入力された画像データは、各種のアプリケーションプログラムを実行して加工・編集等を行うことが可能である。コンピュータ４０は、出力画像データの色補正処理を行う色補正部４５、出力画像データの階調数（例えば２５６階調）を２値又は４値などに減少させる閾値処理を行う階調再現処理部４６、及び、出力画像データのプリンタ言語への変換を行うプリンタ言語翻訳部４７として動作する。色補正部４５では、黒生成下色除去処理なども行われる。階調再現処理部４６は、上記実施の形態１〜６の階調再現処理装置（画像処理装置）１０〜１６に相当する。プリンタ言語翻訳部４７でプリンタ言語に変換されたデータは、通信ポート４４（ＲＳ２３２Ｃ、ＬＡＮ等）を介してプリンタ４１へ出力される。
【０１１８】
図２３はコンピュータの一構成例を示すブロック図である。コンピュータ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１と、ＤＲＡＭ等のＲＡＭ（Random Access Memory）５２と、ハードディスクドライブ（以下、ハードディスクと略す）５３と、フレキシブルディスクドライブ又はＣＤ−ＲＯＭドライブ等の外部記憶部５４と、プリンタ４１などとの通信制御を行う通信ポート４４とを備える。また、コンピュータ４０は、キーボード又はマウス等の入力部５５と、表示装置等の表示部５６とを備える。
【０１１９】
ＣＰＵ５１は、上述した各部５２〜５６及び４４の制御を行う。また、ＣＰＵ５１は、入力部５５又は通信ポート４４から受付けたプログラム又はデータ、あるいはハードディスク５３又は外部記憶部５４から読出したプログラム又はデータ等をＲＡＭ５２に記憶し、ＲＡＭ５２に記憶したプログラムの実行又はデータの演算等の各種処理を行い、各種処理結果又は各種処理に用いる一時的なデータをＲＡＭ５２に記憶する。ＲＡＭ５２に記憶した演算結果等のデータは、ＣＰＵ５１により、ハードディスク５３に記憶されたり、表示部５６又は通信ポート４４から出力される。
【０１２０】
ＣＰＵ５１は、上述した色補正部４５、階調再現処理部（例えば図１に示す周波数変換部２、量子化部３、変更部４、逆量子化部５、逆周波数変換部６、閾値処理部６６を含む）４６、プリンタ言語翻訳部４７として動作する。また、ハードディスク５３は、画像データを記憶する画像データ記憶部１として動作する。
【０１２１】
ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体５９に記録されたコンピュータプログラムを外部記憶部５４で読出してハードディスク５３又はＲＡＭ５２に記憶してＣＰＵ５１に実行させることにより、ＣＰＵ５１を上述した各部として動作させることが可能である。また、ＬＡＮなどに接続された通信ポート４４で他の装置からコンピュータプログラムを受付けてハードディスク５３又はＲＡＭ５２に記憶することも可能である。
【０１２２】
記録媒体５９は、プログラムを担持可能であって、コンピュータによって直接的又は間接的に読み取り可能な記憶媒体であればよい。例えば、ＲＯＭ又はフラッシュメモリなどの半導体素子でもよいし、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＤ又は磁気テープなどの磁気記憶媒体でもよいし、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ又はＤＶＤなどの光記憶媒体でもよく、その記録方式及び読取方式は問わない。
【０１２３】
図２４は、階調再現処理手順の一例を示すフローチャートである。ただし、ＤＣＴによる周波数変換処理を行って４値出力画像を得るものとして説明する。また、入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）はハードディスク５３に格納されているものとする。ハードディスク５３に記憶されている画像データは、ＣＰＵ５１の制御によって、８×８画素を１ブロックとしてＲＡＭ５２に読み出される（ステップＳ１０１）。読み出された画像データは、ＣＰＵ５１によってＤＣＴ変換され（ステップＳ１０２）、ＤＣＴ処理後のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）がＲＡＭ５２に記憶される。次に、ＣＰＵ５１により、ブロック内の全てのＤＣＴ係数を一定の値（例えば６４）で除算して量子化処理を行い（ステップＳ１０３）、除算後のＤＣＴ係数Ｑｋ（Ｓ，Ｔ）をＲＡＭ５２に記憶する。
【０１２４】
量子化（除算）されたＤＣＴ係数のうち、変更領域のＤＣＴ係数（ＡＣ成分）は、ＣＰＵ５１により０、１、−１に変更（置換え又は加算）され（ステップＳ１０４）、変更後のＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）がＲＡＭ５２に記憶される。ＤＣＴ係数の変更は、上述した各実施の形態と同様に行うことが可能であり、例えば、ハードディスク５３にＬＵＴを記憶しておき、ＣＰＵ５１でＤＣ成分に応じたＬＵＴを読出し、読出したＬＵＴを用いてＤＣＴ係数の変更を行うことが可能である。また、変更はＬＵＴに基づいてＤＣＴ係数を置換えたり、ＬＵＴの値をＤＣＴ係数に加算することが可能である。
【０１２５】
変更後のブロック内の全てのＤＣＴ係数Ｑｌ（Ｓ，Ｔ）は、ＣＰＵ５１によって逆量子化（例えば６４倍）され（ステップＳ１０５）、ＲＡＭ５２に記憶される。逆量子化されたＤＣＴ係数Ｑｍ（Ｓ、Ｔ）は、ＣＰＵ５１により、周波数領域データから濃度領域データ（画像データ）へ逆ＤＣＴ変換され（ステップＳ１０６）、変換された画像データＰｎ（Ｘ、Ｙ）がＲＡＭ５２に記憶される。
【０１２６】
ＣＰＵ５１により、逆変換された画像データＰｎ（Ｘ、Ｙ）を複数の閾値を用いて４値画像（出力画像データ）Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）に変換する閾値処理を行い（ステップＳ１０７）、ＲＡＭ５２又はハードディスク５３に記憶する。上述したＳ１０１〜Ｓ１０７により、１ブロックの画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）についての閾値処理が完了する。その後、全てのブロックについて閾値処理が完了するまで同じ動作を繰り返す（ステップＳ１０８：ＮＯ）。
【０１２７】
全ブロックの閾値処理が終了した場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）をＣＰＵ５１でプリンタ言語に変換し、通信ポート４４からプリンタ４１へ送信する。
【０１２８】
（実施の形態９）
実施の形態８において、量子化処理（Ｓ１０３）及び逆量子化処理（Ｓ１０５）を省いて、階調再現処理を行うことも可能である。この場合、コンピュータ４０のＣＰＵ５１は、図１７に示した周波数変換部２、変更部４４、逆周波数変換部６及び閾値処理部６６として動作する。また、この場合、記録媒体５９には、周波数変換、変更、逆周波数変換及び閾値処理をコンピュータ４０に実行させるプログラムが記録されている。
【０１２９】
図２５は、階調再現処理手順の一例を示すフローチャートである。ただし、ＤＣＴにより周波数変換処理を行って４値出力画像を得るものとして説明する。また、入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）はハードディスク５３に格納されているものとする。ハードディスク５３に記憶されている画像データは、ＣＰＵ５１の制御によって、８×８画素を１ブロックとしてＲＡＭ５２に読み出される（ステップＳ２０１）。読み出された画像データは、ＣＰＵ５１によってＤＣＴ変換され（ステップＳ２０２）、ＤＣＴ変換後のＤＣＴ係数Ｑｊ（Ｓ，Ｔ）がＲＡＭ５２に記憶される。
【０１３０】
次に、ＤＣＴ係数Ｑｊのうち、変更領域のＤＣＴ係数（ＡＣ成分）は、ＣＰＵ５１によって０、６４又は−６４に変更（置換え又は加算）され（ステップＳ２０３）、変更後のＤＣＴ係数Ｑｎ（Ｓ，Ｔ）がＲＡＭ５２に記憶される。ＤＣＴ係数の変更は、上述した各実施の形態と同様に行うことが可能であり、例えば、ハードディスク５３にＬＵＴを記憶しておき、ＣＰＵ５１でＤＣ成分に応じたＬＵＴを読出し、読出したＬＵＴを用いてＤＣＴ係数の変更を行うことが可能である。また、変更はＬＵＴに基づいてＤＣＴ係数を置き換えたり、ＬＵＴの値をＤＣＴ係数に加算することが可能である。ただし、ＬＵＴの値は０、１又は−１ではなく、例えば０、６４又は−６４である。
【０１３１】
変更後のＤＣＴ係数Ｑｎ（Ｓ、Ｔ）は、ＣＰＵ５１により、周波数領域データから濃度領域データ（画像データ）へ逆ＤＣＴ変換され（ステップＳ２０４）、変換された画像データＰｎ１（Ｘ、Ｙ）がＲＡＭ５２に記憶される。
【０１３２】
ＣＰＵ５１により、逆周波数変換された画像データＰｎ１（Ｘ、Ｙ）を複数の閾値を用いて４値画像（出力画像データ）Ｐｏ（Ｘ，Ｙ）に変換する閾値処理を行い（ステップＳ２０５）、ＲＡＭ５２又はハードディスク５３に記憶する。上述したＳ２０１〜Ｓ２０５により、１ブロックの画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）についての閾値処理が完了する。その後、全てのブロックについて閾値処理が完了するまで同じ動作を繰り返す（ステップＳ２０６：ＮＯ）。
【０１３３】
このようにして、画像データ記憶部１に格納された入力画像データＰｉ（Ｘ，Ｙ）は、周波数領域に変換して一部が変更された後、逆周波数変換され、最終的に閾値処理により、全画素について階調数が４値などに減少された出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）となる。全ブロックの閾値処理が終了した場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、出力画像データＰｏ（Ｘ，Ｙ）をＣＰＵ５１でプリンタ言語に変換し、通信ポート４４からプリンタ４１へ送信する。
【０１３４】
上述した各実施の形態においては、単純な閾値処理で階調数を４値などに減少させたが、閾値処理として、誤差拡散法又はディザ法を用いることも可能である。この場合、誤差拡散法又はディザ法を行う前に、画像データの高周波数成分を変更してノイズを付加しているため、従来の誤差拡散法又はディザ法と比較して、ワーム，テクスチャ又は規則的なパターンの発生を抑制することができる。ただし、ノイズを付加することによってワーム又はテクスチャの発生が抑制されるが、ノイズによって画質が低下する可能性があるため、人間の目が認識し難いブルーノイズを用いて高周波数成分を変更することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）の一構成例を示すブロック図である。
【図２】ＤＣＴ係数の変更を行う領域（変更領域）の例を示す図である。
【図３】ＤＣＴ係数の変更を行う領域（変更領域）の例を示す図である。
【図４】ＤＣＴ係数の変更の一例を示す図である。
【図５】ＤＣＴ係数の変更値の一例を示す図である。
【図６】本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）の一構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）の一構成例を示すブロック図である。
【図８】変更を行う１及び−１の数の制御の例を示す図である。
【図９】３つのレベルのドットサイズを使用したグラデーションを模擬的に示す図である。
【図１０】本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）の一構成例を示すブロック図である。
【図１１】ＬＵＴを用いたＤＣＴ係数の変更の例を示す図である。
【図１２】本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）の一構成例を示すブロック図である。
【図１３】ブルーノイズマスクの一例を示す図である。
【図１４】最適化を行ったデータテーブル（ブルーノイズＬＵＴ）の一例を示す図である。
【図１５】ブルーノイズＬＵＴを用いた変更処理手順の例を示すフローチャートである。
【図１６】小数点以下の実数値を用いたブルーノイズＬＵＴの例を示す図である。
【図１７】本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）の一構成例を示すブロック図である。
【図１８】ＤＣＴ係数の変更の一例を示す図である。
【図１９】閾値との比較に基づくＤＣＴ係数の変更値の一例を示す図である。
【図２０】本発明に係る階調再現処理装置（画像処理装置）の一構成例を示すブロック図である。
【図２１】本発明に係る画像形成装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２２】本発明に係る画像形成システムの一構成例を示すブロック図である。
【図２３】コンピュータの一構成例を示すブロック図である。
【図２４】階調再現処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２５】階調再現処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２６】ディザマトリクスの例を示す図である。
【図２７】重み係数マトリクスの例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１  画像データ記憶部
２  周波数変換部
３  量子化部
４、４４  変更部
５  逆量子化部
６  逆周波数変換部
７、７７  ＤＣ成分判定部（検出手段、決定手段）
８、８８  ＬＵＴ部（記憶部）
９  ブルーノイズＬＵＴ部（記憶部）
１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６  階調再現処理装置（画像処理装置）
３１  カラー画像処理装置
４０  コンピュータ
４６、３１９  階調再現処理部
５１  ＣＰＵ
５３  ハードディスク
６６  閾値処理部
７０  画像形成装置
７１  画像形成システム
【図１】
2005050296.tif 000004
【図２】
2005050296.tif 000005
【図３】
2005050296.tif 000006
【図４】
2005050296.tif 000007
【図５】
2005050296.tif 000008
【図６】
2005050296.tif 000009
【図７】
2005050296.tif 000010
【図８】
2005050296.tif 000011
【図９】
2005050296.tif 000012
【図１０】
2005050296.tif 000013
【図１１】
2005050296.tif 000014
【図１２】
2005050296.tif 000015
【図１３】
2005050296.tif 000016
【図１４】
2005050296.tif 000017
【図１５】
2005050296.tif 000018
【図１６】
2005050296.tif 000019
【図１７】
2005050296.tif 000020
【図１８】
2005050296.tif 000021
【図１９】
2005050296.tif 000022
【図２０】
2005050296.tif 000023
【図２１】
2005050296.tif 000024
【図２２】
2005050296.tif 000025
【図２３】
2005050296.tif 000026
【図２４】
2005050296.tif 000027
【図２５】
2005050296.tif 000028
【図２６】
2005050296.tif 000029
【図２７】
2005050296.tif 000030