(57)【要約】  【課題】  入力階調数ｍ、入力画像データＩ（ｘ，ｙ）、出力階調数ｎおよび下式（１）に基づいて出力階調数ｎの出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出する画像処理装置において、入力画像の濃淡変化により近い出力画像を出力するようにする。  【解決手段】  下式（１）のαが整数であるか否かを判定し、αが整数であると判定された場合には、αが整数とならないように補正してα’を算出し、αをα’に置き換えて下式（１）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出し、αが整数でないと判定された場合には、下式（１）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出するようにする。  Ｏ（ｘ，ｙ）＝ｉｎｔ[α＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）]  …  （１）  α＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｉ（ｘ，ｙ）、ｇｍａｘ：ディザマトリクスの最大値  ｄ（ｘｄ，ｙｄ）：ディザマトリクスの値、０≦ｄ（ｘｄ，ｙｄ）≦ｇｍａｘ【選択図】          図１
2005269148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力階調数ｍ、該入力階調数ｍの入力画像データＩ（ｘ，ｙ）および出力階調数ｎを受け付け、下式（１）に基づいて前記出力階調数ｎの出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出する出力画像演算手段を備えた画像処理装置において、
前記入力階調数ｍ、前記入力画像データＩ（ｘ，ｙ）および前記出力階調数ｎに基づいて下式（１）におけるαを算出し、該αが整数であるか否かを判定する補正要判定手段と、
該補正要判定手段によりαが整数であると判定された場合には、αが整数とならないように補正してα’を算出する補正手段と、
前記補正要判定手段によりαが整数であると判定された場合には、前記出力画像演算手段が下式（１）のαを前記補正手段により算出されたα’に置き換えた上該下式（１）に基づいて前記出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出し、前記補正要判定手段によりαが整数でないと判定された場合には、前記出力画像演算手段が下式（１）に基づいて前記出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出するよう制御する演算制御手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
Ｏ（ｘ，ｙ）＝ｉｎｔ[α＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）]  …  （１）
α＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｉ（ｘ，ｙ）
ｇｍａｘ：ディザマトリクスの最大値
ｄ（ｘｄ，ｙｄ）：ディザマトリクスの値、０≦ｄ（ｘｄ，ｙｄ）≦ｇｍａｘ
ｘｄ＝ｘ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｘ
ｙｄ＝ｙ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｙ
ｄｓｉｚｅ＿ｘ：ｘ方向についてのディザマトリクスの大きさ
ｄｓｉｚｅ＿ｙ：ｙ方向についてのディザマトリクスの大きさ
【請求項２】
入力階調数ｍ、該入力階調数ｍの入力画像データＩ（ｘ，ｙ）および出力階調数ｎを受け付け、下式（１）に基づいて前記出力階調数ｎの出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出する出力画像演算手段を備えた画像処理装置において、
前記入力階調数ｍ、前記出力階調数ｎおよび前記入力画像データＩ（ｘ，ｙ）がとり得る値である入力画像候補値Ｋに基づいて、各入力画像候補値Ｋにつき下式（２）で求められるβが整数であるか否かを判定して予め判定結果を求めておく補正要判定手段と、
該補正要判定手段によりβが整数であると判定された場合には、βが整数とならないように補正してβ’を算出する補正手段と、
前記出力画像演算手段により受け付けられた入力画像データＩ（ｘ，ｙ）が前記補正要判定手段によりβが整数であると判定された前記入力画像候補値Ｋのいずれか一つである場合には、前記出力画像演算手段が下式（１）のαを前記補正手段により算出されたβ’に置き換えた上該下式（１）に基づいて前記出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出し、前記出力画像演算手段により受け付けられた入力画像データＩ（ｘ，ｙ）が前記補正要判定手段によりβが整数であると判定された前記入力画像候補値Ｋのいずれかでない場合には、前記出力画像演算手段が下式（１）のαをβに置き換えた上該下式（１）に基づいて、または下式（１）に基づいて前記出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出するよう制御する演算制御手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
Ｏ（ｘ，ｙ）＝ｉｎｔ[α＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）]  …  （１）
α＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｉ（ｘ，ｙ）
ｇｍａｘ：ディザマトリクスの最大値
ｄ（ｘｄ，ｙｄ）：ディザマトリクスの値、０≦ｄ（ｘｄ，ｙｄ）≦ｇｍａｘ
ｘｄ＝ｘ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｘ
ｙｄ＝ｙ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｙ
ｄｓｉｚｅ＿ｘ：ｘ方向についてのディザマトリクスの大きさ
ｄｓｉｚｅ＿ｙ：ｙ方向についてのディザマトリクスの大きさ
β＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｋ  …  （２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力階調数ｍの入力画像データにディザマトリクスを用いた多値化処理を施して入力階調数ｍよりも低い出力階調数ｎの出力画像データを出力する画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、パソコンなどで作成されたイメージ情報の画像データやスキャナなどにより原稿を読み取ることにより得られた画像データをプリンタに出力して印刷させたり、ディスプレイに出力して表示させたりする場合には、パソコンで作成された画像データやスキャナにより読み取られた画像データの階調数よりもプリンタやディスプレイなどの出力側のデバイスの階調数の方が低いため、画像データには、出力側の低い階調数に合わせるとともに見た目上イメージ情報や原稿と同じような濃淡を持たせるための処理が施される。
【０００３】
上記のような処理としては、たとえば、パソコンなどで作成された多値画像データを２値プリンタで印刷するような場合には、組織ディザ法が用いられる。組織ディザ法とは、ｎ×ｎ画素を階調表現の最小単位と考え、それに対応するｎ×ｎの閾値マトリクス（以下、ディザマトリクスという）を作り、このディザマトリクスを一種のマスクとして画像データに重ね合わせ、各画素の濃度と対応する閾値とを比較し、画像データが閾値よりも大きいときに「１」を、小さいときに「０」を出力し、ｎ×ｎ画素の処理が終わるとディザマトリクスを次のｎ×ｎ画素の位置に移動し、同じ処理を繰り返すことで画像データ全体の２値化を行う方法である。
【０００４】
また、上記のように１画素を２値化するのではなく多値化するような場合には、たとえば、特許文献１には、１画素について複数の閾値と比較演算する方法が提案されており、具体的には、１つの基本ディザマトリクスから多値化に必要な閾値からなる複数のディザマトリクスを作成し、１画素について複数のディザマトリクスの同一座標上にある複数の閾値との比較演算を行うことにより多値化する方法が提案されている。つまり、特許文献１に記載の方法によれば、多値化階調数がたとえばｘの場合には、（ｘ−１）回の比較演算が必要なことになる。
【０００５】
これに対し、非特許文献２においては、１回の演算で多値化処理を行うことができる方法が提案されている。非特許文献２に記載の方法は、具体的には、下式（３）を用いて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を求める方法であり、この方法によると比較演算を用いずに１つの計算式で多値化処理を行うことができるため、特許文献１に記載の方法と比較すると高速な処理を行うことができる。また、特許文献１に記載のように複数のディザマトリクスを用いる方法に比べて、ディザマトリクスを記憶するためのメモリの使用量も少ない。
【０００６】
Ｏ（ｘ，ｙ）＝ｉｎｔ[α＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）]  …  （３）
α＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｉ（ｘ，ｙ）
ｎ：出力階調数
ｍ：入力階調数
Ｏ（ｘ，ｙ）：出力画像データ、０≦Ｏ（ｘ，ｙ）≦（ｎ−１）の整数
Ｉ（ｘ，ｙ）：入力画像データ、０≦Ｉ（ｘ，ｙ）≦（ｍ−１）の整数
ｇｍａｘ：ディザマトリクスの最大値
ｄ（ｘｄ，ｙｄ）：ディザマトリクスの値、０≦ｄ（ｘｄ，ｙｄ）≦ｇｍａｘ
ｘｄ＝ｘ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｘ
ｙｄ＝ｙ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｙ
ｄｓｉｚｅ＿ｘ：ｘ方向についてのディザマトリクスの大きさ
ｄｓｉｚｅ＿ｙ：ｙ方向についてのディザマトリクスの大きさ
ｉｎｔ[]：整数化関数
【特許文献１】特開平６−２５３１３４
【非特許文献２】Henry R.Kang著,“Digital Color Halftoning”,IEEE PRESS,SPIE ISBN0-8194-3318-7, p.445-449,1999/11/1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記非特許文献１に記載の方法を用いた場合には、たとえば、グラデーション画像を出力させるような場合、グラデーション画像のほとんどの濃度の画像データは、２つの階調に処理されて出力されるが、ある特定の濃度では、１つの階調に処理され出力されてしまう。たとえば、ドット分散型のディザマトリクスと上式を用いてグラデーション画像を多値化処理した結果を図５に示す。図５に示すように、横方向に見てほとんどの領域は異なる２つの階調で表現されているが、中央付近に１つの階調のみで表現されている領域が存在する。このような画像を実際に印刷など出力した場合には、ほとんどの領域で粒状感があるのに１つの階調で表現されている領域だけ全く粒状感がなくなるため、濃度が合っていたとしても人間の視覚的にはそこだけ異なったもののように感じ、見た目に不自然さを感じる。
【０００８】
本発明は、入力階調数ｍの入力画像データにディザマトリクスを用いた多値化処理を施して入力階調数ｍよりも低い出力階調数ｎの出力画像データを出力する画像処理装置において、より高速な多値化処理を行うとともに、上記のような出力画像の不自然さを除去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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の画像処理装置は、入力階調数ｍ、入力階調数ｍの入力画像データＩ（ｘ，ｙ）および出力階調数ｎを受け付け、下式（１）に基づいて出力階調数ｎの出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出する出力画像演算手段を備えた画像処理装置において、入力階調数ｍ、入力画像データＩ（ｘ，ｙ）および出力階調数ｎに基づいて下式（１）におけるαを算出し、そのαが整数であるか否かを判定する補正要判定手段と、補正要判定手段によりαが整数であると判定された場合には、αが整数とならないように補正してα’を算出する補正手段と、補正要判定手段によりαが整数であると判定された場合には、出力画像演算手段が下式（１）のαを補正手段により算出されたα’に置き換えた上その下式（１）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出し、補正要判定手段によりαが整数でないと判定された場合には、出力画像演算手段が下式（１）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出するよう制御する演算制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
Ｏ（ｘ，ｙ）＝ｉｎｔ[α＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）]  …  （１）
α＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｉ（ｘ，ｙ）
ｇｍａｘ：ディザマトリクスの最大値
ｄ（ｘｄ，ｙｄ）：ディザマトリクスの値、０≦ｄ（ｘｄ，ｙｄ）≦ｇｍａｘ
ｘｄ＝ｘ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｘ
ｙｄ＝ｙ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｙ
ｄｓｉｚｅ＿ｘ：ｘ方向についてのディザマトリクスの大きさ
ｄｓｉｚｅ＿ｙ：ｙ方向についてのディザマトリクスの大きさ
本発明の第２の画像処理装置は、入力階調数ｍ、入力階調数ｍの入力画像データＩ（ｘ，ｙ）および出力階調数ｎを受け付け、下式（１）に基づいて出力階調数ｎの出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出する出力画像演算手段を備えた画像処理装置において、入力階調数ｍ、出力階調数ｎおよび入力画像データＩ（ｘ，ｙ）がとり得る値である入力画像候補値Ｋに基づいて、各入力画像候補値Ｋにつき下式（２）で求められるβが整数であるか否かを判定して予め判定結果を求めておく補正要判定手段と、補正要判定手段によりβが整数であると判定された場合には、βが整数とならないように補正してβ’を算出する補正手段と、出力画像演算手段により受け付けられた入力画像データＩ（ｘ，ｙ）が補正要判定手段によりβが整数であると判定された入力画像候補値Ｋのいずれか一つである場合には、出力画像演算手段が下式（１）のαを補正手段により算出されたβ’に置き換えた上その下式（１）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出し、出力画像演算手段により受け付けられた入力画像データＩ（ｘ，ｙ）が補正要判定手段によりβが整数であると判定された入力画像候補値Ｋのいずれかでない場合には、出力画像演算手段が下式（１）のαをβに置き換えた上その下式（１）に基づいて、または下式（１）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出するよう制御する演算制御手段とを備えたことを特徴する。
【００１１】
Ｏ（ｘ，ｙ）＝ｉｎｔ[α＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）]  …  （１）
α＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｉ（ｘ，ｙ）
ｇｍａｘ：ディザマトリクスの最大値
ｄ（ｘｄ，ｙｄ）：ディザマトリクスの値、０≦ｄ（ｘｄ，ｙｄ）≦ｇｍａｘ
ｘｄ＝ｘ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｘ
ｙｄ＝ｙ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｙ
ｄｓｉｚｅ＿ｘ：ｘ方向についてのディザマトリクスの大きさ
ｄｓｉｚｅ＿ｙ：ｙ方向についてのディザマトリクスの大きさ
β＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｋ  …  （２）
ここで、上記「入力画像データＩ（ｘ，ｙ）」とは、上記画像処理装置に入力される画像を構成する画素の画素データを意味する。また、上記「出力画像データＯ（ｘ，ｙ）」とは、上記画像処理装置から出力される画像を構成する画素の画素データを意味する。
【００１２】
また、上記「α’」としては、たとえば、補正要判定手段により整数であると判定されたαについて、α＜α’＜α＋１またはα−１＜α’＜αを満たすような値を算出するようにすればよい。
【００１３】
また、上記「β’」としては、たとえば、補正要判定手段により整数であると判定されたβについて、β＜β’＜β＋１またはβ−１＜β’＜βを満たすような値を算出するようにすればよい。
【００１４】
また、上記「入力候補値」としては、たとえば、入力階調数ｍがｍ＝２５６である場合には、０〜２５５の全ての整数のことをいう。
【００１５】
また、上記「ｉｎｔ[]」とは、整数化関数であり、括弧内の演算式により求められた値の小数点以下を切り捨てて整数値を返す関数である。
【００１６】
また、上記「ｍｏｄ」とは、数値を除算して剰余を返す関数である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１の画像処理装置によれば、入力階調数ｍ、入力画像データＩ（ｘ，ｙ）および出力階調数ｎに基づいて下式（１）におけるαを算出し、そのαが整数であるか否かを判定し、αが整数であると判定された場合には、αが整数とならないように補正してα’を算出し、αが整数であると判定された場合には、出力画像演算手段が下式（１）のαをα’に置き換えた上その下式（１）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出し、αが整数でないと判定された場合には、出力画像演算手段が下式（１）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出するようにしたので、１つの階調のみで表現される領域がなくなり、入力画像の濃淡変化により近い出力画像を出力することができる。したがって、たとえば、入力画像はグラデーション画像であった場合においても、上記のような不自然さを除去した出力画像を得ることができる。
【００１８】
Ｏ（ｘ，ｙ）＝ｉｎｔ[α＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）]  …  （１）
α＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｉ（ｘ，ｙ）
ｇｍａｘ：ディザマトリクスの最大値
ｄ（ｘｄ，ｙｄ）：ディザマトリクスの値、０≦ｄ（ｘｄ，ｙｄ）≦ｇｍａｘ
ｘｄ＝ｘ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｘ
ｙｄ＝ｙ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｙ
ｄｓｉｚｅ＿ｘ：ｘ方向についてのディザマトリクスの大きさ
ｄｓｉｚｅ＿ｙ：ｙ方向についてのディザマトリクスの大きさ
本発明の第２の画像処理装置によれば、入力階調数ｍ、出力階調数ｎおよび入力画像データＩ（ｘ，ｙ）がとり得る値である入力画像候補値Ｋに基づいて、各入力画像候補値Ｋにつき下式（２）で求められるβが整数であるか否かを判定して予め判定結果を求めておき、βが整数であると判定された場合には、βが整数とならないように補正してβ’を算出し、出力画像演算手段により受け付けられた入力画像データＩ（ｘ，ｙ）がβが整数であると判定された入力画像候補値Ｋのいずれか一つである場合には、下式（１）のαを補正手段により算出されたβ’に置き換えた上その下式（１）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出し、出力画像演算手段により受け付けられた入力画像データＩ（ｘ，ｙ）がβが整数であると判定された入力画像候補値Ｋのいずれかでない場合には、下式（１）のαをβに置き換えた上その下式（１）に基づいて、または下式（１）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出するようにしたので、上記第１の画像処理装置と同様の効果を得ることができる。そして、さらに、上記第１の画像処理装置においては、αが整数であるか否かの判定を入力画像の画素の回数分する必要があるが、第２の画像処理装置においては、βが整数であるか否かの判定を入力画像データがとり得る値の数だけ行えばよいので、入力画像の画素数が多い場合には、整数であるか否かの判定の回数を減少させることができ、演算速度の高速化を図ることができる。
【００１９】
Ｏ（ｘ，ｙ）＝ｉｎｔ[α＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）]  …  （１）
α＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｉ（ｘ，ｙ）
ｇｍａｘ：ディザマトリクスの最大値
ｄ（ｘｄ，ｙｄ）：ディザマトリクスの値、０≦ｄ（ｘｄ，ｙｄ）≦ｇｍａｘ
ｘｄ＝ｘ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｘ
ｙｄ＝ｙ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｙ
ｄｓｉｚｅ＿ｘ：ｘ方向についてのディザマトリクスの大きさ
ｄｓｉｚｅ＿ｙ：ｙ方向についてのディザマトリクスの大きさ
β＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｋ  …  （２）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の画像処理装置の第１の実施形態について説明する。本画像処理装置は、入力階調数ｍの入力画像データＩ（ｘ，ｙ）を受け付け、その入力画像データにディザマトリクスを用いた多値化処理を施して入力階調数ｍよりも低い出力階調数ｎの出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を出力するものである。図１にその概略構成を示すブロック図を示す。
【００２１】
本画像処理装置は、図１に示すように、入力階調数、入力画像データおよび出力階調数を受け付け、その受け付けられた入力階調数、入力画像データおよび出力階調数に基づいて、多値化処理の際に補正が必要か否かを判定する補正要判定手段１０、補正要判定手段１０により補正が必要であると判定された場合には後述する入力値補正手段１２に入力画像データを出力し、補正が不要であると判定された場合には後述する出力値演算手段１３に入力画像データを出力する入力切替手段１１、補正要判定手段１０により補正が必要であると判定された場合に、その補正に用いる補正値δを設定し、補正値δに基づいて入力画像データに補正を施し、補正済入力画像データＩ’（ｘ，ｙ）を出力する入力値補正手段１２、入力値補正手段１２から出力された補正済入力画像データまたは入力切替手段１１から出力された入力画像データに演算処理を施して出力する出力値演算手段１３、ディザマトリクスが記憶されたディザ情報記憶メモリ１４、ディザ情報記憶メモリ１４に記憶されたディザマトリクスを用いて出力値演算手段１３から出力された演算結果に多値化処理を施して出力画像データとして出力する整数化手段１５、および補正要判定手段１０による判定結果に基いて入力切替手段１１、出力値演算手段１３および整数化手段１５の動作を制御する演算制御手段１６を備えている。
【００２２】
補正要判定手段１０は、下式（４）で求められるαが整数であるか否かを判定することにより多値化処理の際に補正が必要か否かの判定を行うものである。補正要判定手段１０はαが整数である場合には補正が必要と判定し、αが整数でない場合には補正が必要でないと判定する。αが整数である場合とは、つまり（ｎ−１）の値が（ｍ−１）の因数または因数の倍数となる場合である。なお、下式（４）においてＩ（ｘ，ｙ）が０またはｍ−１のときを除外しているのは入力画像が最大濃度、最低濃度の場合は、上記に説明したつなぎ目は現れないからである。補正要判定手段１０は、補正が必要であることを示す信号または補正が不要であることを示す信号を演算制御手段１６に出力するものである。
【００２３】
α＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｉ（ｘ，ｙ）  …  （４）
ただし、０＜Ｉ（ｘ，ｙ）＜（ｍ−１）
入力値補正手段１２は、入力切替手段１１から出力された入力画像データを受け付けた際、下式（５）を満たすδを設定し、下式（６）に基づいて補正済入力画像データＩ’（ｘ，ｙ）を算出するものである。
【００２４】
−（ｍ−１）＜δ＜ｍ−１  …  （５）
δ≠０
Ｉ’（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）＋δ／（ｎ−１）  …  （６）
出力値演算手段１３は、入力切替手段１１から出力された入力画像データＩ（ｘ，ｙ）が入力された場合には下式（７）に基づいてαを算出し、入力値補正手段１２から出力された補正済入力画像データＩ’（ｘ，ｙ）が入力された場合には下式（８）に基づいてα’を算出するものである。
【００２５】
α＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｉ（ｘ，ｙ）  …  （７）
α’＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｉ’（ｘ，ｙ）  …  （８）
なお、本実施形態では、出力値演算手段１３は、入力値補正手段１２から出力された補正済入力画像データＩ’（ｘ，ｙ）に基づいて上式（８）によりα’を算出するようにしたが、上記のように入力値補正手段１２において補正済入力画像データを算出した後にα’を算出するのではなく、入力値補正手段１２においては補正値δの設定のみを行い、入力値補正手段１２から補正値δと入力画像データＩ（ｘ，ｙ）とを出力値演算手段１３に出力し、出力値演算手段１３において下式（９）に基づいてα’を算出するようにしてもよい。
【００２６】
α’＝（（ｎ−１）＊Ｉ（ｘ，ｙ）＋δ）／（ｍ−１）  …  （９）
ディザ情報記憶メモリ１４は、たとえば、図２に示すような６×６の複数の閾値を有するディザマトリクスを記憶するものである。ディザマトリクスの作り方によって、網点画像、ドット分散型画像、誤差拡散的な画像（ブルーノイズマスク使用）などといったいろいろな出力画像を構成するようにすることができる。
【００２７】
整数化手段１５は、出力値演算手段１３から出力されたαまたはα’およびディザ情報記憶メモリ１４に記憶されたディザマトリクスに基づいて下式（１０）を満たす整数化された出力画像データを出力するものである。
【００２８】
Ｏ（ｘ，ｙ）＝ｉｎｔ[α＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）]                 
Ｏ（ｘ，ｙ）＝ｉｎｔ[α’＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）]  …  （１０）
ｇｍａｘ：ディザマトリクスの最大値
ｄ（ｘｄ，ｙｄ）：ディザマトリクスの値、０≦ｄ（ｘｄ，ｙｄ）≦ｇｍａｘ
ｘｄ＝ｘ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｘ
ｙｄ＝ｙ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｙ
ｄｓｉｚｅ＿ｘ：ｘ方向についてのディザマトリクスの大きさ
ｄｓｉｚｅ＿ｙ：ｙ方向についてのディザマトリクスの大きさ
なお、上記実施形態においては、入力値補正手段１２および出力値演算手段１３が請求項１における補正手段に該当し、ディザ情報記憶メモリ１４および整数化手段１５が請求項１における出力画像演算手段に該当する。
【００２９】
次に、上記のように構成された本画像処理装置の作用について説明する。
【００３０】
まず、入力階調数ｍの入力画像データＩ（ｘ，ｙ）、その入力階調数ｍおよび出力階調数ｎが補正要判定手段１０に入力される。補正要判定手段１０は、上式（４）に基づいてαを算出し、そのαが整数であるか否かを判定する。そして、αが整数である場合には補正が必要であることを示す信号を演算制御手段１６に出力し、αが整数でない場合には補正が不要であることを示す信号を演算制御手段１６に出力する。αが整数となる場合とは、つまり（ｎ−１）の値が、（ｍ−１）の因数、または因数の倍数となる場合である。たとえば、入力階調数ｍ＝２５６、出力階調数ｎ＝４の場合には、（ｍ−１）＝２５５の因数に（ｎ−１）＝３が含まれるためαは整数となる。また、ｍ＝２５６、ｎ＝７の場合も（ｎ−１）＝６が（ｍ−１）＝２５５の因数３の倍数であるためαは整数となる。また、ｍ＝２５６、ｎ＝４の場合に、αが整数になるのは、Ｉ（ｘ，ｙ）＝８５とＩ（ｘ，ｙ）＝１７０の場合であり、それぞれα＝１、α＝２となる。
【００３１】
演算制御手段１６は、補正要判定手段１０から補正が必要であることを示す信号を受け取った場合には、入力された入力画像データＩ（ｘ，ｙ）を入力値補正手段１２に出力するよう入力切替手段１１を制御する。入力値補正手段１２は、入力切替手段１１から出力された入力画像データを受け付けると、上式（５）を満たすδを設定し、上式（６）に基づいて補正済入力画像データＩ’（ｘ，ｙ）を算出し、出力値演算手段１３に出力する。一方、演算制御手段１６は、補正要判定手段１０から補正が不要であることを示す信号を受け取った場合には、入力された入力画像データＩ（ｘ，ｙ）を出力値演算手段１３に出力するよう入力切替手段１１を制御する。
【００３２】
出力値演算手段１３は、入力切替手段１１から出力された入力画像データＩ（ｘ，ｙ）が入力された場合には上式（７）に基づいてαを算出し、入力値補正手段１２から出力された補正済入力画像データＩ’（ｘ，ｙ）が入力された場合には上式（８）に基づいてα’を算出し、整数化手段１５に出力する。
【００３３】
そして、演算制御手段１６は、補正要判定手段１０から補正が不要であることを示す信号を受け取った場合には、整数化手段１５が、出力値演算手段１３から出力されたαおよびディザ情報記憶メモリ１４に記憶されたディザマトリクスに基づいて上式（１０）を満たす整数化された出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出して出力するよう制御し、補正要判定手段１０から補正が必要であることを示す信号を受け取った場合には、整数化手段１５が、出力値演算手段１３から出力されたα’およびディザ情報記憶メモリ１４に記憶されたディザマトリクスに基づいて上式（１０）を満たす整数化された出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出して出力するよう制御する。
【００３４】
整数化手段１５に入力されるαまたはα’はともに整数ではないので、上式（１０）におけるｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）の値によって、整数化手段１５は、αまたはα＋１、もしくはα’またはα’＋１を出力することになる。
【００３５】
上記第１の実施形態の画像処理装置によれば、入力階調数ｍ、入力画像データＩ（ｘ，ｙ）および出力階調数ｎに基づいて上式（４）におけるαを算出し、そのαが整数であるか否かを判定し、αが整数であると判定された場合には、αが整数とならないように補正してα’を算出し、αが整数であると判定された場合には、出力画像演算手段が上式（１０）のαをα’に置き換えた上その上式（１０）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出し、αが整数でないと判定された場合には、出力画像演算手段が上式（１０）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出するようにしたので、入力画像の濃淡変化により近い出力画像を出力することができる。したがって、たとえば、入力画像がグラデーション画像であった場合においても、上記のような不自然さを除去した出力画像を得ることができる。
【００３６】
次に、本発明の画像処理装置の第２の実施形態について説明する。図３に第２の実施形態の概略構成を示すブロック図を示す。図３に示すように、本実施形態の画像処理装置は、第１の実施形態の画像処理装置とほぼ同様の構成であるが演算の仕方が異なり、演算の高速化、演算処理のプログラムの小サイズ化を図るための変更が加えられたものである。
【００３７】
まず、補正要判定手段２０および入力切替手段２１の作用については、上記第１の実施形態の画像処理装置と同様である。そして、入力値補正手段２２においては、入力切替手段２１から出力された入力画像データを受け付けると、下式（１１）を満たす補正値εを設定し、下式（１２）に基づいて補正済入力画像データＪ（ｘ，ｙ）を算出し、出力値演算手段２３に出力する。
【００３８】
−（ｎ−１）＜ε＜ｎ−１  …  （１１）
ε≠０、εは整数
Ｊ（ｘ，ｙ）＝（ｎ−１）＊Ｉ（ｘ，ｙ）＋ε  …  （１２）
上式（１２）は、上式（６）全体を（ｎ−１）倍したものに相当するため、式（１２）により算出される補正済入力画像データＪ（ｘ，ｙ）は、入力画像データを（ｎ−１）倍したものに補正値εを加えたものとなる。
【００３９】
そして、出力値演算手段２３は、上記第１の実施形態の出力値演算手段１３と整数化手段１５の２つの機能を同時に果たすものであり、入力値補正手段２２から出力されたＪ（ｘ，ｙ）または入力切替手段１１から出力された入力画像データＩ（ｘ，ｙ）およびディザ情報記憶メモリ１４に記憶されたディザマトリクスに基づいて下式（１３）により出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出し、出力するものである。
【００４０】
Ｏ（ｘ，ｙ）＝｛Ｊ（ｘ，ｙ）＊（ｇｍａｘ＋１）＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）＊（ｍ−１）｝／｛（ｍ−１）＊（ｇｍａｘ＋１）｝
Ｏ（ｘ，ｙ）＝｛Ｉ（ｘ，ｙ）＊（ｇｍａｘ＋１）＊（ｎ−１）＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）＊（ｍ−１）｝／｛（ｍ−１）＊（ｇｍａｘ＋１）｝  …  （１３）
ｇｍａｘ：ディザマトリクスの最大値
ｄ（ｘｄ，ｙｄ）：ディザマトリクスの値、０≦ｄ（ｘｄ，ｙｄ）≦ｇｍａｘ
ｘｄ＝ｘ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｘ
ｙｄ＝ｙ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｙ
ｄｓｉｚｅ＿ｘ：ｘ方向についてのディザマトリクスの大きさ
ｄｓｉｚｅ＿ｙ：ｙ方向についてのディザマトリクスの大きさ
上記のように出力値演算手段２３から出力される出力画像データＯ（ｘ，ｙ）の値自体は第１の実施形態における整数化手段１５から出力されるものと同じであるが、その演算過程で割り算を少なくし、加減算を増やすことと、浮動小数点演算に代えて整数演算を多く用いることとにより、演算処理の高速化、演算処理のプログラムの小サイズ化、および小メモリ化を図ることができる。
【００４１】
次に、本発明の画像処理装置の第３の実施形態について説明する。図４に第３の実施形態の概略構成を示すブロック図を示す。
【００４２】
まず、本画像処理装置における補正要判定手段３０は、第１および第２の実施形態の補正要判定手段１０，２０と同様に、多値化処理の際に入力画像データに補正が必要か否かを判定するものであるが、第３の実施形態の補正要判定手段３０に入力されるのは入力画像データＩ（ｘ，ｙ）ではなく、入力画像データとしてとり得る値（ただし、最低濃度値と最大濃度値は除く）である。たとえば、入力階調数ｍ＝２５６の場合は、上記とり得る値は０〜２５５であり、これらの値のうち最低濃度値０と最大濃度値２５５とを除く値Ｋが順に補正要判定手段３０に入力される。そして、下式（１４）に基づいてβが算出され、それぞれの値Ｋについてのβが整数であるか否かが判定される。
【００４３】
β＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｋ…  （１４）
そして、補正要判定手段３０は、βが整数である場合には補正が必要であることを示す信号を演算制御手段３７に出力し、βが整数でない場合には補正が不要であることを示す信号を演算制御手段３７に出力する。
【００４４】
演算制御手段３７は、補正要判定手段３０から補正が必要であることを示す信号を受け取った場合には、入力された上記値Ｋを入力値補正手段３２に出力するよう入力切替手段３１を制御する。入力値補正手段３２は、入力切替手段３１から出力された値Ｋを受け付けると、下式（１５）を満たすδを設定し、下式（１６）に基づいて補正済入力画像候補値Ｋ’を算出し、入力画像候補値メモリ３６に出力する。
【００４５】
−（ｍ−１）＜δ＜ｍ−１  …  （１５）
δ≠０
Ｋ’＝Ｋ＋δ／（ｎ−１）  …  （１６）
一方、演算制御手段３７は、補正要判定手段３０から補正が不要であることを示す信号を受け取った場合には、入力された入力画像候補値Ｋを入力画像候補値メモリ３６に出力するよう入力切替手段３１を制御する。
【００４６】
したがって、入力画像候補値メモリ３６には、補正要判定手段３０における判定結果に基づいて補正済入力画像候補値Ｋ’または入力画像候補値Ｋそのものが記憶される。
【００４７】
そして、上記のようにして入力値画像候補値メモリ３６に補正済入力画像候補値Ｋ’または入力画像候補値Ｋそのものが記憶された後、出力値演算手段３３に入力階調数ｍの入力画像データＩ（ｘ，ｙ）が入力される。演算制御手段３７は、上記のように入力された入力画像データＩ（ｘ，ｙ）を出力値演算手段３３から入力画像候補値メモリ３６に出力させ、各入力画像データＩ（ｘ，ｙ）に対応する入力画像候補値Ｋまたは補正済入力画像候補値Ｋ’を求め、その入力画像候補値Ｋまたは補正済入力画像候補値Ｋ’を出力値演算手段３３に出力させる。そして、演算制御手段３７は、入力画像データＩ（ｘ，ｙ）に対応するものが補正済入力画像候補値Ｋ’である場合には、出力値演算手段３３において下式（１７）に基づいてβ’を算出させ、整数化手段３５に出力させる。
【００４８】
β’＝（ｎ−１）／（ｍ−１）＊Ｋ’  …  （１７）
また、演算制御手段３７は、入力画像データＩ（ｘ，ｙ）に対応するものが入力画像候補値Ｋそのものである場合には、出力値演算手段３３において上式（１４）に基づいてβを算出させ、整数化手段３５に出力させる。
【００４９】
そして、演算制御手段３７は、整数化手段３５にβ’が入力された場合には、整数化手段３５が、入力されたβ’およびディザ情報記憶メモリ３４に記憶されたディザマトリクスに基づいて下式（１８）を満たす整数化された出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を出力するよう制御する。また、整数化手段３５にβが入力された場合には、整数化手段３５が、入力されたβおよびディザ情報記憶メモリ３４に記憶されたディザマトリクスに基づいて下式（１９）を満たす整数化された出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を出力するよう制御する。
【００５０】
Ｏ（ｘ，ｙ）＝ｉｎｔ[β’＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）]  …  （１８）
Ｏ（ｘ，ｙ）＝ｉｎｔ[β＋ｄ（ｘｄ，ｙｄ）／（ｇｍａｘ＋１）]  …  （１９）
ｇｍａｘ：ディザマトリクスの最大値
ｄ（ｘｄ，ｙｄ）：ディザマトリクスの値、０≦ｄ（ｘｄ，ｙｄ）≦ｇｍａｘ
ｘｄ＝ｘ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｘ
ｙｄ＝ｙ  ｍｏｄ  ｄｓｉｚｅ＿ｙ
ｄｓｉｚｅ＿ｘ：ｘ方向についてのディザマトリクスの大きさ
ｄｓｉｚｅ＿ｙ：ｙ方向についてのディザマトリクスの大きさ
なお、上記第３の実施形態においては、演算制御手段３７は、入力画像データＩ（ｘ，ｙ）に対応するものが入力画像候補値Ｋそのものである場合には、出力値演算手段３３において上式（１４）に基づいてβを算出させ、整数化手段３５に出力させるようにしたが、これに限らず、入力画像データＩ（ｘ，ｙ）に対応するものが入力画像候補値Ｋそのものである場合には、出力値演算手段３３において上式（７）に基づいて、つまり出力値演算手段３３に入力された入力画像データＩ（ｘ,ｙ）に基づいてαを算出させて整数化手段３５に出力させ、整数化手段３５において上式（１０）に基づいて出力画像データＯ（ｘ，ｙ）を算出するようにしてもよい。
【００５１】
上記第３の実施形態のような構成で演算処理を行うことにより、入力画像データＩ（ｘ，ｙ）の演算処理と補正の処理とを分けて行うことができ、入力画像データにより構成される入力画像のサイズが大きく、入力階調数ｍが小さい場合には、非常に高速な演算が可能である。たとえば、入力階調数ｍ＝２５６、Ａ４サイズの６００ｄｐｉ画像の場合、入力画像を構成する画素数が、約５０００画素×約７０００画素＝３５００万画素であるが、上記第１の実施形態の画像処理装置だと補正が必要か不要かの判定を画素毎に行う必要があるため、３５００万回の判定処理を行わなければならないが、上記第３の実施形態の画像処理装置によれば、上記値Ｋの数、つまり２５４回だけ行えばよい。
【００５２】
また、上記第３の実施形態の画像処理装置においても、第２の実施形態の画像処理装置と同様に、整数演算により処理を行い整数化手段３５を設けないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の画像処理装置の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図
【図２】図１に示す画像処理装置において用いられるディザマトリクスの一例
【図３】本発明の画像処理装置の第２の実施形態の概略構成を示すブロック図
【図４】本発明の画像処理装置の第３の実施形態の概略構成を示すブロック図
【図５】従来の画像処理装置により多値化処理された場合における出力画像を示す図
【符号の説明】
【００５４】
１０，２０，３０    補正要判定手段
１１，２１，３１    入力切替手段
１２，２２，３２    入力値補正手段
１３，２３，３３    出力値演算手段
１４，２４,３４    ディザ情報記憶メモリ
１５,３５    整数化手段
１６,２５,３７    演算制御手段
３６    入力画像候補値メモリ
【図１】
2005269148.tif 000003
【図２】
2005269148.tif 000004
【図３】
2005269148.tif 000005
【図４】
2005269148.tif 000006
【図５】
2005269148.tif 000007