(57)【要約】【課題】  適切な特徴量抽出閾値を決定する手段を提供し、特徴量の抽出処理において階調変換テーブルの変更の影響を受けにくくする。【解決手段】  画像処理用プリンターγ部４０９は、プリンターγテーブルに基づいて画像データの階調変換を行う。階調変換が行われた多階調の画像データは、階調処理部４１０で量子化閾値を用いた誤差拡散法により量子化される。特徴量抽出部１７０１は、階調変換後の画像データから特徴量閾値に基づいて画像の特徴量を抽出する。閾値選択部１７０２は、特徴量抽出後の特徴量に基づいて、周期的な振動の有無及び振動が有る場合の振幅の大きさのうち少なくとも前者が異なる複数の量子化閾値の中から誤差拡散法の実行に用いるものを選択する。特徴量の抽出に用いる特徴量抽出閾値は、プリンターγテーブルで処理し、この処理後の特徴量抽出閾値を特徴量の抽出に用いる。【選択図】    図１４
2005260399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の階調変換テーブルに基づいて画像データの階調変換を行う手段と、
前記階調変換が行われた多階調の画像データを、所定の量子化閾値を用いた誤差拡散法により量子化する手段と、
前記階調変換後の画像データから特徴量閾値に基づいて画像の特徴量を抽出する手段と、
前記抽出後の特徴量に基づいて、周期的な振動の有無及び振動が有る場合の振幅の大きさのうち少なくとも前者が異なる複数の前記量子化閾値の中から前記誤差拡散法の実行に用いるものを選択する手段と、
前記特徴量の抽出に用いる特徴量抽出閾値を前記階調変換テーブルで処理する手段と、
を備え、
前記処理後の特徴量抽出閾値を前記特徴量の抽出に用いる、
画像処理装置。
【請求項２】
前記特徴量の抽出と誤差拡散の処理は、逐次処理が可能であるプログラマブルな画像処理プロセッサーで実行する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記特徴量抽出閾値のパラメーターは、１次微分フィルターの抽出閾値、高濃度閾値のいずれかを含む、請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記特徴量抽出閾値のパラメーターは、画像を構成する複数の色成分にそれぞれ設定可能である、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記特徴量抽出閾値のパラメーターは、画質モード毎に設定可能である、請求項１〜４のいずれかの一に記載の画像処理装置。
【請求項６】
媒体上に画像形成を行うプリンタエンジンと、
請求項１〜５のいずれかの一に記載の画像処理装置と、
を備えている画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データを誤差拡散法により量子化する画像処理装置及びこの画像処理装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２には、量子化閾値を用いた誤差拡散法により画像データを量子化する技術について開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示の技術では、画像のエッジ度合により誤差拡散処理の閾値パターンの切り替えを行う。閾値パターンには周期的な振動が含まれ、エッジ部分では振動振幅を小さくし単純な少値誤差拡散となり、平坦部分では振動振幅を大きく、ディザ処理に近いパターンとする。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１２８００４公報
【特許文献２】特開２００３−２３４８９３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
階調変換テーブルによる階調変換後の画像データから画像の特徴量を抽出し、この特徴量抽出結果に基づいて誤差拡散処理で使用する量子化閾値を切り替える誤差拡散処理技術においては、ハードウェア構成上の制約から、特徴量抽出閾値が固定であっても、階調変換テーブルのパラメーターによって、特徴量が抽出される領域が異なり、最終的に階調処理で得られる画像が異なる場合がある。
【０００６】
この場合には、階調変換テーブルのパラメーターにより特徴量抽出閾値のパラメーターも変更するようにすれば、特徴量抽出の結果が階調変換テーブルの影響を受けにくくすることができる。
【０００７】
しかしながら、このような場合において、適切な特徴量抽出閾値を決定する手段については知られていなかった（特許文献１，２を参照）。
【０００８】
本発明の目的は、適切な特徴量抽出閾値を決定する手段を提供し、特徴量の抽出処理において階調変換テーブルの変更の影響を受けにくくすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、所定の階調変換テーブルに基づいて画像データの階調変換を行う手段と、前記階調変換が行われた多階調の画像データを、所定の量子化閾値を用いた誤差拡散法により量子化する手段と、前記階調変換後の画像データから特徴量閾値に基づいて画像の特徴量を抽出する手段と、前記抽出後の特徴量に基づいて、周期的な振動の有無及び振動が有る場合の振幅の大きさのうち少なくとも前者が異なる複数の前記量子化閾値の中から前記誤差拡散法の実行に用いるものを選択する手段と、前記特徴量の抽出に用いる特徴量抽出閾値を前記階調変換テーブルで処理する手段と、を備え、前記処理後の特徴量抽出閾値を前記特徴量の抽出に用いる、画像処理装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、特徴量の抽出に用いる特徴量抽出閾値を階調変換テーブルで処理することで、適切な特徴量抽出閾値を決定することができ、特徴量の抽出処理において階調変換テーブルの変更の影響を受けにくくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
発明を実施するための最良の一形態について説明する。
【００１２】
以下は、本発明の画像形成装置を実施する電子写真複写機（以下、単に複写機と言う）ある。まず、図１に示す機構図によって実施の形態である複写機本体１０１の機構の概略を説明する。図１において、複写機本体１０１のほぼ中央部に４つ並んで配置された像担持体としての有機感光体（ＯＰＣ）ドラム１０２ａ〜１０２ｄの周囲には、該感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの表面を帯電する帯電チャージャー１０３ａ〜１０３ｄ、一様帯電された感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの表面上に半導体レーザ光を照射して静電潜像を形成するレーザ光学系１０４ａ〜１０４ｄ、静電潜像に各色トナーを供給して現像し、色毎にトナー像を得る黒現像装置１０５及びイエローＹ、マゼンタＭ，シアンＣの３つのカラー現像装置１０６，１０７，１０８、感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄ上に形成された色毎のトナー像を順次転写する中間転写ベルト１０９、上記中間転写ベルト１０９に転写電圧を印加するバイアスローラ１１０ａ〜１１０ｄ、転写後の感光体ドラム１０２の表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置１１１ａ〜１１１ｄ、転写後の感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの表面に残留する電荷を除去する除電部１１２ａ〜１１２ｄなどが順次配列されている。また、上記中間転写ベルト１０９には、転写されたトナー像を転写材に転写する電圧を印加するための転写バイアスローラ１１３及び転写材に転写後に残留したトナー像をクリーニングするためのベルトクリーニング装置１１４が配設されている。
【００１３】
中間転写ベルト１０９から剥離された転写材を搬送する搬送ベルト１１５の出口側端部には、トナー像を加熱及び加圧して定着させる定着装置１１６が配置されているとともに、この定着装置１１６の出口部には、排紙トレイ１１７が取り付けられている。
【００１４】
レーザ光学系１０４の上部には、複写機本体１０１の上部に配置された原稿載置台としてのコンタクトガラス１１８、このコンタクトガラス１１８上の原稿に走査光を照射する露光ランプ１１９、原稿からの反射光を反射ミラー１２１によって結像レンズ１２２に導き、光電変換素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）のイメージセンサアレイ１２３に入光させる。ＣＣＤのイメージセンサアレイ１２３で電気信号に変換された画像信号は図示しない画像処理装置を経て、レーザ光学系１０４中の半導体レーザのレーザ発振を制御する。  
【００１５】
次に、複写機に内蔵される制御系について説明する。図２に示すように、この制御系は、メイン制御部（ＣＰＵ）１３０を備え、このメイン制御部１３０に対して所定のＲＯＭ１３１、ＲＡＭ１３２、ＮＶ−ＲＡＭ（不揮発ＲＡＭ）１８３、フラッシュメモリ１８４が付設されている。ＮＶ−ＲＡＭ１８３には各種パラメーターを記憶し、フラッシュメモリには制御プログラムを記憶させている。更に上記メイン制御部１３０には、インターフェースＩ／Ｏ１３３を介してレーザ光学系制御部１３４、電源回路１３５、ＹＭＣＫ各作像部に設置された光学センサー１３６、ＹＭＣＫ各現像器内に設置されたトナー濃度センサー１３７、環境センサー１３８、感光体表面電位センサー１３９ａ〜１３９ｄ、トナー補給回路１４０、中間転写ベルト駆動部１４１、操作部１４２、がそれぞれ接続されている。上記レーザ光学系制御部１３４は、前記レーザ光学系１０４ａ〜１０４ｄのレーザ出力を調整するものであり、また上記電源回路１３５は、前記帯電チャージャー１１３ａ〜１１３ｄに対して所定の帯電用放電電圧を与えると共に、現像装置１０５，１０６，１０７，１０８に対して所定電圧の現像バイアスを与え、かつ、バイアスローラ１１０ａ〜１１０ｄおよび転写バイアスローラ１１３ａ〜１１３ｄに対して所定の転写電圧を与えるものである。
【００１６】
なお、光学センサー１３６は、それぞれ感光体１０２ａ〜１０２ｄに対向させ、感光体１０２ａ〜１０２ｄ上のトナー付着量を検知するための光学センサー１３６ａ、転写ベルト１０９に対向させ、転写ベルト１０９上のトナー付着量を検知するための光学センサー１３６ｂ、搬送ベルト１１５に対向させ、搬送ベルト１１５上のトナー付着量を検知するための光学センサー１３６ｃを図示した。なお、実用上は光学センサー１３６ａ〜１３６ｃのいずれか１カ所で検知すれば良い。
【００１７】
光学センサー１３６ａ〜１３６ｃは、前記感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの転写後の領域に近接配置される発光ダイオードなどの発光素子とフォトセンサーなどの受光素子とからなり、感光体ドラム１０２上に形成される検知パターン潜像のトナー像におけるトナー付着量及び地肌部におけるトナー付着量が色毎にそれぞれ検知されるとともに、感光体除電後のいわゆる残留電位が検知されるようになっている。
この光電センサー１３６ａ〜１３６ｃからの検知出力信号は、図示を省略した光電センサー制御部に印加される。光電センサー制御部は、検知パターントナー像に於けるトナー付着量と地肌部におけるトナー付着量との比率を求め、その比率値を基準値と比較して画像濃度の変動を検知し、ＹＭＣＫ各色のトナー濃度センサー１３７の制御値の補正を行なう。
【００１８】
更に、トナー濃度センサー１３７は、現像装置１０５〜１０８には、現像装置１０５から１０８内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー濃度を検知する。トナー濃度センサー１３７は、検知されたトナー濃度値と基準値と比較し、トナー濃度が一定値を下回ってトナー不足状態になった場合に、その不足分に対応した大きさのトナー補給信号をトナー補給回路１４０に印加する機能を備えている。電位センサー１３９は、像担持体である感光体１０２ａ〜１０２ｄのそれぞれの表面電位を検知し、中間転写ベルト駆動部１４１は、中間転写ベルトの駆動を制御する。
【００１９】
黒現像器１０５内には黒トナーとキャリアを含む現像剤が収容されていて、これは、剤撹拌部材２０２の回転によって撹拌され、現像スリーブ２０１Ｂ上で、現像剤規制部材２０２によってスリーブ上に汲み上げられる現像剤量を調整する。この供給された現像剤は、現像スリーブ２０１Ｂ上に磁気的に担持されつつ、磁気ブラシとして現像スリーブ２０１Ｂの回転方向に回転する。
【００２０】
次に、図３のブロック図に基づいて、複写機の画像処理装置について説明する。図３において、４００はスキャナー、４０１はシェーディング補正部、４２３はエリア処理部、４０２はスキャナーγ変換部、４０３は画像メモリ、４０４は画像分離部、４０５はＭＴＦフィルター、４０６は色変換ＵＣＲ処理部、４２６は画像圧縮・伸張部、４０７は変倍部、４０８は画像加工（クリエイト）部、４０９は画像処理用プリンターγ変換部、４１０は階調処理部、４１１はインターフェースＩ／Ｆ・セレクタ、４１２は画像形成部用プリンターγ（以下、プロコンγと呼ぶ）変換部、４１３はプリンタエンジンとなるプリンター、４１４はＲＯＭ、４１５はＣＰＵ、４１６はＲＡＭ、４１７はシステムコントローラー、４１８は外部コンピュータ、４１９はプリンターコントローラ、４２１及び４２２はそれぞれパターン発生部、４２５はＮＶ−ＲＡＭ（不揮発ＲＡＭ）である。
【００２１】
複写機で複写すべき原稿は、カラースキャナ４００によりＲ，Ｇ，Ｂに色分解されて、一例として１０ビット信号で読み取られる。読みとられた画像信号は、シェーディング補正部４０１により、主走査方向のムラが補正され、８ビット信号で出力される。
【００２２】
エリア処理部４２３では、現在処理を行っている画像データが原稿内のどの領域に属するかを区別するための領域信号を発生させる。この回路で発生された領域信号により、後段の画像処理部で用いるパラメーターを切り替える。これらの領域は、指定領域毎に、文字、銀塩写真（印画紙）、印刷原稿、インクジェット、蛍光ペン、地図、熱転写原稿など、それぞれの原稿に最適な色補正係数、空間フィルター、階調変換テーブルなどの画像処理パラメーターをそれぞれ画像領域に応じて設定することができる。
【００２３】
インターフェース（Ｉ／Ｆ）４１１は、スキャナー４００で読み取った画像を外部に出力する際に使用する。
【００２４】
スキャナーγ変換部４０２では、スキャナー４００からの読み取り信号が反射率データから明度データに変換される。
【００２５】
画像メモリ４０３は、スキャナーγ変換後の画像信号を記憶する。画像分離部４０４では、画像の文字部と写真部の判定、及び有彩色・無彩色判定を行う。
【００２６】
ＭＴＦフィルター４０５では、シャープな画像やソフトな画像など、使用者の好みに応じてエッジ強調や平滑化等、画像信号の周波数特性を変更する処理に加えて、画像信号のエッジ度に応じたエッジ強調処理（適応エッジ強調処理）を行う。例えば、文字エッジにはエッジ強調を行い、網点画像にはエッジ強調を行わないという所謂適応エッジ強調をＲ、Ｇ、Ｂ信号それぞれに対して行う。
【００２７】
図４に、ＭＴＦフィルター部４０５の例を示す。スキャナーγ変換４０２によって反射率リニアから明度リニアに変換された画像信号は、図４の平滑化フィルター部１１０１によって平滑化する。平滑化には、一例として、表１の係数を使用する。
【００２８】
【表１】
2005260399.tif 000003
【００２９】
次に、次段の３×３のラプラシアンフィルタ１１０２によって画像データの微分成分が抽出される。ラプラシアンフィルタの具体例は、表２のとおりである。
【００３０】
【表２】
2005260399.tif 000004
【００３１】
スキャナーγ変換によるγ変換をされない１０ビットの画像信号のうち、上位８ビット（一例である）成分が、エッジ量検出フィルター１１０３により、エッジ検出がなされる。
エッジ量検出フィルター１１０３の具体例を図５に示す。
【００３２】
エッジ検出フィルター１１０３により得られたエッジ量のうち、最大値がエッジ度として使用される。すなわち、エッジ度は、必要に応じて後段の平滑化フィルター１１０４により平滑化される。
これにより、スキャナーの偶数画素と奇数画素の感度差の影響を軽減する。
一例として、表３のような係数を使用する。
【００３３】
【表３】
2005260399.tif 000005
【００３４】
そして、テーブル変換部１１０５により、求められたエッジ度をテーブル変換する。このテーブルの値により、線や点の濃さ（コントラスト、濃度を含む）および網点部の滑らかさを指定する。このテーブルにおける画像のエッジ度とフィルター係数の関係の例を図６に示す。エッジ度は、白地に黒い線や点などで最も大きくなり、印刷の細かい網点や、銀塩写真や熱転写原稿などのように画素の境界が滑らかなものになるほど小さくなる。
【００３５】
図５のテーブル変換部１１０５によって変換されたエッジ度（画像信号Ｃ）と、ラプラシアンフィルタ１１０２の出力値（画像信号Ｂ）との積（画像信号Ｄ）が、平滑処理後の画像信号（画像信号Ａ）に加算され、画像信号ＥとしてＭＴＦフィルター４０５の後段の回路に伝達される。
【００３６】
色変換ＵＣＲ処理部４０６では、入力系の色分解特性と出力系の色材の分光特性の違いを補正し、忠実な色再現に必要な色材Ｙ，Ｍ，Ｃの量を計算する色補正処理と、Ｙ，Ｍ，Ｃの３色が重なる部分をＢｋ（ブラック）に置き換えるためのＵＣＲ処理を行なう。色補正処理は下式のようなマトリクス演算をすることにより実現できる。
【００３７】
【数１】
2005260399.tif 000006
【００３８】
ここで、s（Ｒ），s（Ｇ），s（Ｂ）は、スキャナーγ変換処理後のスキャナー４００のＲ，Ｇ，Ｂ信号を表す。hueは、White，Black，Yellow，Red，Magenta，Blue，Cyan，Greenなどの各色相を表す。この色相の分割は一例であり、もっと細かく分割しても良い。マトリクス係数aij（hue）は入力系と出力系（色材）の分光特性によって前述した色相毎に決まる。ここでは、１次マスキング方程式を例に挙げたが、s（Ｂ）×s（B），s（Ｂ）×s（Ｇ）のような２次項、あるいは、さらに高次の項を用いることにより、より精度良く色補正することができる。また、ノイゲバウアー方程式を用いるようにしても良い。何れの方法にしても、Ｙ，Ｍ，Ｃは、s（Ｂ），s（Ｇ），s（Ｒ）の値から求めることができる。
【００３９】
色相の判定は、一例として以下のように行う。
【００４０】
スキャナー４００の読み取り値と測色値との関係は、所定の係数ｂｉｊ（ｉ，ｊ＝１，２，３）を用いて、
【００４１】
【数２】
2005260399.tif 000007
【００４２】
と表される。
【００４３】
測色値の定義から、
【００４４】
【数３】
2005260399.tif 000008
【００４５】
などと関係づけられるので、スキャナー４００のＲ，Ｇ，Ｂ信号から読み取った原稿のある画素がどの色相に相当するかを判定することができる。図７に色相の一例を図示した。図７の色相については、一般に良く知られているので概略のみを説明する。上部の同心円の中心は、Ｌ*ａ*ｂ*表色系で、ａ*＝ｂ*＝０で無彩色の軸である。円の中心から放射方向への距離は、彩度ｃ*で、ａ*＞０かつｂ*＝０の直線からある点までの角度は色相角ｈ*である。Yellow，Red，Magenta，Blue，Cyan，Greenの各色相は、彩度のある基準値ｃ０*に対し、彩度ｃ*≧ｃ０*となる彩度を有し、かつ、色相角がそれぞれ、
Yellow：Ｈ１*≦ｈ*＜Ｈ６*
Red：Ｈ２*≦ｈ*＜Ｈ１*
Magenta：Ｈ３*≦ｈ*＜０および０≦ｈ*＜Ｈ２*
Blue：Ｈ４*≦ｈ*＜Ｈ３*
Cyan：Ｈ５*≦ｈ*＜Ｈ４*
Green：Ｈ６*≦ｈ*＜Ｈ５*
などと定義する（一例である）。
【００４６】
図７の下の図の縦軸は、Ｌ*（明度）を表し、彩度ｃ*が、ｃ*≦ｃ０*であり、
White:Ｌ＝１００
Black：Ｌ＝０
などと定義する。
また、簡易的には、s（Ｂ），s（Ｇ），s（Ｒ）の各信号の比s（Ｂ）:s（Ｇ）:s（Ｒ）と絶対値から、色相を判定することも可能である。
【００４７】
一方、ＵＣＲ処理は次式を用いて演算することにより行うことができる。
【００４８】
Ｙ’＝Ｙ−α・min（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｍ’＝Ｍ−α・min（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｃ’＝Ｃ−α・min（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｂｋ＝α・min（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
上式において、αはＵＣＲの量を決める係数で、α＝１の時１００％ＵＣＲ処理となる。αは一定値でも良い。例えば、高濃度部では、αは１に近く、ハイライト部（低画像濃度部）では、０に近くすることにより、画像のハイライト部での画像を滑らかにすることができる。上記の色補正係数は、ＲＧＢＹＭＣの６色相をそれぞれ更に２分割した１２色相に、更に黒および白の１４色相毎に異なる。
【００４９】
図３の色相判定部４２４は、読み取った画像データがどの色相に判別するかを判定する。そして、判定した結果に基づいて、各色相毎の色補正係数を選択する。
【００５０】
画像圧縮・伸張部４２６では、画像の圧縮・伸張を行い、画像メモリ４０３では圧縮した画像データの蓄積・呼び出しを行う。
【００５１】
変倍部４０７は、画像の縦横変倍を行い、画像加工（クリエイト）部４０８は、リピート処理などを行なう。
【００５２】
画像処理用プリンターγ部４０９は、文字、写真などの画質モードに応じて、画像信号の補正を行なう。また、画像中の地肌飛ばしなども同時に行うこともできる。画像処理用プリンターγ補正部４０９は、前述したエリア処理部４２３が発生した領域信号に対応して切り替え可能な複数本（一例として１０本）の階調変換テーブル（プリンタγテーブル）を備えている。この階調変換テーブルでは、文字、銀塩写真（印画紙）、印刷原稿、インクジェット、蛍光ペン、地図、熱転写原稿など、それぞれの原稿に最適な階調変換を行なうためのテーブルを複数の画像処理パラメーターの中から選択することができる。
【００５３】
階調処理部４１０は、画像の階調処理を行なう。この階調処理はＳＩＭＤ型のプロセッサーによって行う。
【００５４】
図８は、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６の概略構成を示す説明図である。ＳＩＭＤ（Single Instruction-stream Multiple Data-stream）型プロセッサー１５０６は、複数のデータに対し単一の命令を並列に実行させるもので、複数のＰＥ（プロセッサー・エレメント）より構成される。それぞれのＰＥはデータを格納するレジスター（Ｒｅｇ）２００１、他のＰＥのレジスターをアクセスするためのマルチプレクサ（ＭＵＸ）２００２、バレルシフター（ＳｈｉｆｔＥｘｐａｎｄ）２００３、論理演算器（ＡＬＵ）２００４、論理結果を格納するアキュムレーター（Ａ）２００５、アキュムレーターの内容を一時的に退避させるテンポラリー・レジスター（Ｆ）２００６から構成される。
【００５５】
各レジスター２００１は、アドレスバスおよびデータバス（リード線およびワード線）に接続されており、処理を規定する命令コード、処理の対象となるデータを格納する。レジスター２００１の内容は論理演算器２００４に入力され、演算処理結果はアキュムレーター２００５に格納される。結果をＰＥ外部に取り出すために、テンポラリー・レジスター２００６に一旦退避させる。テンポラリー・レジスター２００６の内容を取り出すことにより、対象データに対する処理結果が得られる。
【００５６】
命令コードは各ＰＥに同一内容で与え、処理の対象データをＰＥごとに異なる状態で与え、隣接ＰＥのレジスター２００１の内容をマルチプレクサ２００２において参照することで、演算結果は並列処理され、各アキュムレーター２００５に出力される。
【００５７】
たとえば、画像データ１ラインの内容を各画素ごとにＰＥに配置し、同一の命令コードで演算処理させれば、１画素ずつ逐次処理するよりも短時間で１ライン分の処理結果が得られる。特に、空間フィルター処理はＰＥごとの命令コードは演算式そのもので、ＰＥ全てに共通に処理を実施することができる。
【００５８】
次に、図３の画像処理装置に用いるＳＩＭＤ型の画像データ処理と逐次型の画像データ処理とで実現する場合のハードウェア構成について説明する。図９は、ＳＩＭＤ型の画像データ処理を実行するＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００と、逐次型の画像データ処理を実行する逐次画像データ演算処理部１５０７との構成についてハードウェア説明するブロック図である。本実施の形態では、まず、ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００について説明し、続いて逐次型画像データ処理部１５０７について説明する。
【００５９】
画像データ並列処理部１５００と画像データ逐次処理部１５０７とは、一方向に配列された複数の画素で構成される複数の画素ラインとして画像を処理するものである。図１０は、画素ラインを説明するための図であり、画素ラインａ〜ｄの４本の画素ラインを示している。また、図中に斜線を付して示した画素は、今回処理される注目画素である。
【００６０】
本実施の形態では、注目画素の誤差拡散処理に当たり、注目画素に対して周囲の画素の影響を、同一の画素ラインに含まれる画素、異なる画素ラインに含まれる画素の両方について考慮している。そして、注目画素とは異なる画素ラインに含まれる画素との間の誤差拡散処理をＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００でおこない、注目画素と同一の画素ラインに含まれる画素（図中に丸付き数字の１，２，３を付して示した画素）との間の誤差拡散処理を逐次型画像データ処理部１５０７でおこなう。
【００６１】
ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００は、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６と、ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００に画像データおよび制御信号を入力する５つのデータ入出力用バス１５０１ａ〜１５０１ｅと、データ入出力用バス１５０１ａ〜１５０１ｅをスイッチングしてＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６に入力する画像データおよび制御信号を切り替えるとともに、接続されたバスのバス幅を切り替えるバススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃと、入力した画像データの処理に使用されるデータを記憶する２０個のＲＡＭ１５０３と、各々対応するＲＡＭ１５０３を制御するメモリーコントローラー１５０５ａ、メモリーコントローラー１５０５ｂ、メモリーコントローラー１５０５ａまたはメモリーコントローラー１５０５ｂの制御にしたがってＲＡＭ１５０３をスイッチングする４つのメモリースイッチ１５０４ａ〜１５０４ｄを有している。
【００６２】
なお、以上の構成では、バススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃによって制御されるメモリーコントローラーをメモリーコントローラー１５０５ｂとし、バススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃの制御をうけないメモリーコントローラーをメモリーコントローラー１５０５ａとして区別した。
【００６３】
上記したＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６は、レジスター０（Ｒ０）〜レジスター２３（Ｒ２３）を備えている。Ｒ０〜Ｒ２３の各々は、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６にあるＰＥとメモリーコントローラー１５０５ａ，１５０５ｂとのデータインターフェースとして機能する。バススイッチ１５０２ａは、Ｒ０〜Ｒ３に接続されたメモリーコントローラー１５０５ｂを切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサーに制御信号を入力する。
【００６４】
また、バススイッチ１５０２ｂは、Ｒ４，Ｒ５に接続されたメモリーコントローラー１５０５を切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６に制御信号を入力する。また、バススイッチ１５０２ｃは、Ｒ６〜Ｒ９に接続されたメモリーコントローラー１５０５を切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６に制御信号を入力する。そして、バススイッチ１５０２ｃは、Ｒ６〜Ｒ９に接続されたメモリーコントローラー１５０５ｂを切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６に制御信号を入力する。
【００６５】
メモリースイッチ１５０４ａは、Ｒ０〜Ｒ５に接続されたメモリーコントローラー１５０５ｂを使用してＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。また、メモリースイッチ１５０４ｂは、Ｒ６，Ｒ７に接続されたメモリーコントローラー１５０５ｂを使用してＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。また、メモリースイッチ１５０４ｃは、Ｒ８〜Ｒ１３に接続されたメモリーコントローラー１５０５ａまたはメモリーコントローラー１５０５ｂを使用してＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。
【００６６】
そして、メモリースイッチ１５０４ｄは、Ｒ１４〜Ｒ１９に接続されたメモリーコントローラー１５０５ａを使用してＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。
【００６７】
画像データ制御部２０３は、画像データとともに画像データを処理するための制御信号をデータ入出力用バス１５０１ａ〜１５０１ｅを介してバススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃに入力する。バススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃは、制御信号に基づいて接続されているバスのバス幅を切り替える。また、間接的に、あるいは直接接続されたメモリーコントローラー１５０５ｂを制御し、画像データの処理に必要なデータをＲＡＭ１５０３から取り出すようにメモリースイッチ１５０４ａ〜１５０４ｃをスイッチングさせる。
【００６８】
ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００は、誤差拡散処理をおこなう場合、画像データ制御部１２０３（図１１参照）を介して画像データを入力する。そして、注目画素が含まれる画素ライン（現画素ライン）よりも前に処理された画素ライン（前画素ライン）に含まれる画素の画素データと所定の閾値との差である誤差データと注目画素の画素データとを加算する。
【００６９】
ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００では、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６を用い、誤差データとの加算を複数の注目画素について並列的に実行する。このため、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６に接続されているＲＡＭ１５０３のいずれかには、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６で一括して処理される画素の数に対応する複数の誤差データが保存されている。本実施の形態では、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６において１画素ライン分の加算処理を一括しておこなうものとし、ＲＡＭ１５０３に１画素ライン分の誤差データを保存するものとした。
【００７０】
ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６で一括して処理された１画素ライン分の画像データと誤差データとの加算値は、Ｒ２０，Ｒ２１，Ｒ２３，Ｒ２２の少なくとも２つから逐次型画像データ処理部１５０７に一つずつ出力される。また、以上の処理に使用される誤差データは、後述する逐次型画像データ処理部１５０７によって算出され、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６に入力されるものである。
【００７１】
一方、逐次型画像データ処理部１５０７ａ，１５０７ｂは、コンピュータプログラムの制御によらず稼動するハードウェアである。なお、図４では、逐次型画像データ処理部１５０７をＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６に２個接続するものとしているが、本実施の形態の画像処理部では、このうちの１５０７ｂを逐次行なう誤差拡散処理専用に使用するものとし、もう一つの逐次型画像データ処理部１５０７は、γ変換などのテーブル変換用として用いるように機能特化している。
【００７２】
図３の画像処理部を構成する画像処理プロセッサー１２０４のハードウェア構成について説明する。図１１は、本画像処理プロセッサー１２０４の内部構成を示すブロック図である。図１１のブロック図において、画像処理プロセッサー１２０４は、外部とのデータ入出力に関し、複数個の入出力ポート１４０１を備え、それぞれデータの入力および出力を任意に設定することができる。
【００７３】
また、入出力ポート１４０１と接続するように内部にバススイッチ／ローカル・メモリー群１４０２を備え、使用するメモリ領域、データバスの経路をメモリ制御部１４０３において制御する。入力されたデータおよび出力のためのデータは、バススイッチ／ローカル・メモリー群１４０２をバッファー・メモリーとして割り当て、それぞれに格納し、外部とのＩ／Ｆを制御される。
【００７４】
バススイッチ／ローカル・メモリー群１４０２に格納された画像データに対してプロセッサー・アレー部１４０４において各種処理をおこない、出力結果（処理された画像データ）を再度バススイッチ／ローカル・メモリー群１４０２に格納する。プロセッサー・アレー部１４０４における処理手順、処理のためのパラメーター等は、プログラムＲＡＭ１４０５およびデータＲＡＭ１４０６との間でやりとりがおこなわれる。
【００７５】
プログラムＲＡＭ１４０５、データＲＡＭ１４０６の記録データは、シリアルＩ／Ｆ１４０８を通じて、プロセス・コントローラー２１１からホスト・バッファー１４０７にダウンロードされる。また、プロセス・コントローラー２１１がデータＲＡＭ１４０６の内容を読み出して、処理の経過を監視する。
【００７６】
処理の内容を変えたり、システムで要求される処理形態が変更になる場合は、プロセッサー・アレー部１４０４が参照するプログラムＲＡＭ１４０５およびデータＲＡＭ１４０６の内容を更新して対応する。以上述べた構成のうち、プロセッサー・アレー部１４０４が、前述のＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００と逐次型画像データ処理部１５０７とに相当する。
【００７７】
図１２は、逐次型画像データ処理部１５０７を説明するためのブロック図である。図示の逐次型画像データ処理部１５０７ｂは、誤差データ算出部１８０１と、誤差データ算出部１８０１が算出した誤差データから一つを選択するマルチプレクサ１８０７と、マルチプレクサ１８０７によって選択された誤差データを加工してＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００から入力したデータに加算する誤差データ加算部１８０８とを備えている。
【００７８】
また、逐次型画像データ処理部１５０７ｂは、誤差データの選択に必要な信号をマルチプレクサ１８０７に入力するデコーダ１８０６と、逐次型画像データ処理部１５００に対し、あらかじめ設定されている誤差拡散のモード（２値誤差拡散、３値誤差拡散、４値誤差拡散）のうちのいずれによって誤差拡散を実行するか、あるいは誤差拡散処理に使用される演算係数を設定できる誤差拡散処理ハードウェアレジスター群１８０５を備えている。さらに、逐次型画像データ処理部１５０７ｂは、ブルーノイズ信号発生部１８０９を備え、誤差拡散処理にブルーノイズを使用するか否かをも誤差拡散処理ハードウェアレジスター群１８０５の設定によって選択可能に構成されている。
【００７９】
誤差データ算出部１８０１は、現画素ラインに含まれる画素の画素データと所定の閾値との差である誤差データを算出する構成である。誤差データ算出手段１８０１は、３つの量子化基準値保存部１８０３ａ〜１８０３ｃと、３つのコンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃと、３つのマルチプレクサ１８０２ａ〜１８０２ｃのそれぞれに接続したしきい値テーブル群１８１０ａ〜１８１０ｃを備えている。
【００８０】
しきい値テーブル群１８１０ａ〜１８１０ｃは、一例としてそれぞれ６つのしきい値テーブルTHxA〜THxF（ｘ＝０，１，２）が接続している。これは、誤差拡散処理ハードウェアレジスター群１８０５の設定によって選択可能であり、本実施例における階調処理では、MagentaおよびCyanの画像データの階調処理に用いる画像プロセッサーと、YellowおよびBlackの画像データを階調処理する画像プロセッサーの２つの画像プロセッサーを使用する。
【００８１】
以下は、例としてMagentaおよびCyanの画像データ処理用の画像プロセッサーについて説明する。Magenta用にTHxA〜THxC（ｘ＝０，１，２）を、Cyan用にTHxD〜THxF（ｘ＝０，１，２）を使用する。Magenta用として用いるTHxA〜THxC（ｘ＝０，１，２）は、文字、写真、中間などの画像の特徴量による抽出結果に応じて、それぞれどのしきい値テーブルが選択されるように選択可能としておくことができる。文字部分では主走査もしくは副走査の位置によらない固定しきい値を設定した単純な誤差拡散、写真部分では線数が低いディザしきい値を設定した誤差拡散、中間部分では写真部より高線数のしきい値を設定した誤差拡散を行うことができ、より好ましい画像を形成することができる。TH0A〜TH2Aは、同じ特徴量に判定された画素に対するしきい値である。Cyan用についても同様である。また、YellowおよびBlackの画像データを処理するプロセッサーについては、上の説明のMagentaをYellowに、CyanをBlackに読み替えたものと同様である。
【００８２】
本実施の形態では、量子化基準値保存部１８０３ａ、コンパレータ１８０４ａ、閾値テーブル群１８１０ａが接続したマルチプレクサ１８０２ａが１組となって動作する。また、量子化基準値保存部１８０３ｂ、コンパレータ１８０４ｂ、閾値テーブル群１８１０ｂが接続したマルチプレクサ１８０２ｂが１組となって動作し、量子化基準値保存部１８０３ｃ、コンパレータ１８０４ｃ、閾値テーブル群１８１０ｃに接続したマルチプレクサ１８０２ｃが１組となって動作する。
【００８３】
逐次型画像データ処理部１５０７は、画像データと誤差データとの加算値（加算値データ）をＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６から入力する。この画像データは、今回処理される注目画素の画像データであり、誤差データは、注目画素以前に処理された画素の誤差データである。
【００８４】
入力した加算値データは、以前に処理された画素の誤差データに基づいて誤差データ加算部１８０８が算出した値を加算され、演算誤差低減のために１６または３２で除算される。さらに、除算された加算値データは、誤差データ算出部１８０１の３つのコンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃのすべてに入力する。なお、誤差データ加算部１８０８が以前に処理された画素の誤差データに基づいて算出した値については、後述する。
【００８５】
コンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃは、それぞれ接続された閾値テーブル群に接続したマルチプレクサ１８０２ａ〜１８０２ｃから閾値を入力する。そして、入力した加算値データから閾値を差し引き、画像データを作成する。また、加算値データからそれぞれの量子化基準値保存部１８０３ａ〜１８０３ｃに保存されている量子化基準値を差し引いた値を誤差データとしてマルチプレクサ１８０７に出力する。この結果、マルチプレクサ１８０７には、合計３つの誤差データが同時に入力することになる。なお、誤差拡散処理にブルーノイズを使用する場合には、ブルーノイズ信号発生部７０９がブルーノイズデータを比較的高周期でオン、オフしてブルーノイズを発生する。閾値は、コンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃに入力する以前にブルーノイズから差し引かれる。ブルーノイズを用いた処理により、閾値に適当なばらつきを持たせて画像に独特のテクスチャーが発生することを防ぐことができる。
【００８６】
閾値テーブル１８０２ａ〜１８０２ｃには、それぞれ異なる値の閾値が保存されている。本実施の形態では、閾値テーブル１８０２ａ〜１８０２ｃのうち、閾値テーブル１８０２ａが最も大きい閾値を保存し、次いで閾値テーブル１８０２ｂ、閾値テーブル１８０２ｃの順序で保存される閾値が小さくなるものとした。また、量子化標準値保存部１８０４ａ〜１８０４ｃは、接続された閾値テーブル１８０２ａ〜１８０２ｃに応じて保存する量子化基準値が設定されている。たとえば、画像データが０〜２５５の２５６値で表される場合、量子化基準値保存部１８０３ａには２５５が、また、量子化基準値保存部１８０３ｂには１７０が、量子化基準値保存部１８０３ｃには８５が保存される。
【００８７】
コンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃは、作成した画像データを論理回路１８０６に出力する。論理回路１８０６は、このうちから注目画素の画像データを選択してマルチプレクサ１８０７に入力する。マルチプレクサ１８０７は、入力した画像データに応じて３つの誤差データのうちのいずれかを注目画素の誤差データとして選択する。選択された誤差データは、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６のＰＥを介してＲＡＭ１５０３のいずれかに入力する。
【００８８】
さらに、論理回路１８０６が出力した画像データは、マルチプレクサ１８０７に入力する以前に分岐され、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６のＰＥのいずれかに入力する。本実施の形態では、画像データを上位ビット、下位ビットの２ビットで表されるデータとした。このため、この処理では、コンパレータ１８０４ａは使用されていない。なお、本実施の形態では、以降、注目画素の画像データを画素データと称する。
【００８９】
選択された誤差データは、誤差データ加算部１８０８に入力する。誤差データ加算部１８０８は、図１０に丸付き数字の１，２，３を付して示した画素、つまり注目画素に対して３つ前に処理された画素の誤差データ（図１２中に誤差データ３と記す）、２つ前に処理された画素の誤差データ（図１２中に誤差データ２と記す）、一つ前に処理された画素の誤差データ（図１２中に誤差データ１と記す）を保存している。
【００９０】
誤差データ加算部１８０８は、誤差データ３に演算係数である０または１を乗じる。また、誤差データ２に演算係数である１または２を乗じ、誤差データ１に演算係数である２または４を乗じる。そして、３つの乗算値を足し合わせ、この値（重み付け誤差データ）をＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６から次に入力した加算値データと足し合わせる。この結果、注目画素に近い位置にある画素ほど注目画素の誤差拡散処理に大きい影響を及ぼすことになり、画素の誤差を適切に拡散し、元画像のイメージに近い画像を形成することができる。
【００９１】
以上述べた逐次型画像データ処理部１５０７における画像データの作成は、一般的にＩＩＲ型フィルターシステムと呼ばれる構成を用いておこなわれている。ＩＩＲ型フィルターシステムで用いられる演算式は、図１３に示すように、
ＯＤn＝（１−Ｋ）×ＯＤn-１＋Ｋ・ＩＤn    ……    （１）
（但し、ＯＤn：演算後の画素濃度、ＯＤn-１：一つ前の画素データを用いての演算結果、ＩＤn：現画素データ、Ｋ：重み係数）
と表すことができる。
【００９２】
式（１）および図２１から明らかなように、演算後の濃度ＯＤnは、一つ前の画素データを用いての演算結果ＯＤn-１と現画素データＩＤnの値から求められる。一般的にＩＩＲ型フィルターシステムは、現画素より以前に処理された画素を用いた演算結果を使用して現画素についての演算をおこなう、いわゆる逐次変換をおこなうための専用の回路である。本実施の形態にかかる画像処理装置の逐次型画像データ処理部５０７は、図１４に図示するような処理（後述）によらず、図１３に示したような逐次変換の全般に使用することができる。
【００９３】
次に、図３に示す階調処理部４１０について図１４に基づいて説明する。階調処理部４１０は、特徴量検出部１７０１、閾値選択部１７０２、誤差積算マトリックス１７０４、誤差バッファ１７０５からなる。
【００９４】
入力した画像データは、特徴量検出部１７０１で文字寄りの画像信号であるか、文字中であるか、写真寄りの画像信号であるかを判定する。閾値選択部１７０２では、特徴量検出部１７０１の抽出結果に基づいて、閾値を選択する。閾値処理部１７０３では、閾値選択部１７０２で選択された閾値、閾値に対応した量子化値、画像データと量子化値の差、選択画像データとの誤差を計算し、誤差積算出力マトリクス１７０４の出力結果から出力値を求める。誤差積算出力マトリクス１７０４は、誤差バッファ１７０５から注目画素（図１５に示す誤差拡散マトリックスの＊の画素）、周囲の画素の誤差を読み出し、所定の係数（図１５のａ〜ｌの画素）に基づいて積算する。
【００９５】
特徴量抽出部１７０１の構成について図１６に基づいて説明する。図１６の特徴量抽出部１７０１は、一次微分フィルター１７１１、絶対値算出部１７１２、一次微分結果の最大値選択部１７１３、一次エッジ判定部１７１４、高度判定部１７１５、二次微分フィルター部１７１６、二次微分フィルターの最大値選択部１７１７、二次エッジ判定部１７１８からなる。一次微分フィルター１７１１は、一次微分フィルター係数（図５（ａ）〜（ｄ）の４種類）にフィルター処理を行う。
【００９６】
絶対値算出部１７１２は、一次微分フィルター１７１１の処理結果の絶対値を得る。一次微分結果の最大値選択部１７１３は、絶対値算出部１７１２で絶対値算出された４種類の一次微分フィルター処理結果の最大値を得る。一次エッジ判定部１７１４では、絶対値算出部１７１２の結果に１／８倍した値を、３つの量子化閾値により４段階（２ビット）エッジ度に量子化する。高度判定部１７１５は、入力画像データを高濃度判定閾値により判定する。二次微分フィルター部１７１６は、４種類の二次微分フィルター係数図１０〜図１３によりフィルター処理を行う。二次微分フィルターの最大値選択部１７１７では、二次微分フィルター部１７１６のフィルター処理結果の最大値の選択を行う。二次エッジ判定部１７１８は、二次微分フィルターの最大値選択部１７１７の結果に１／８倍した値を二次エッジ判定閾値に基づいて判定する。
【００９７】
特徴量抽出部１７０１の機能を図１７に基づいて説明する。ここでは、上記の特徴量抽出の機能を説明する。図１７は、（ａ）〜（ｅ）のグラフからなり、横軸は一次元の画素の位置を表し、縦軸はそれぞれのユニットの出力値の相対値を表す。
【００９８】
図１７（ａ）は，特徴量抽出部１７０１への入力画像データで、ハッチングは高度判定部１７１５による高濃度閾値による判定領域が真となる領域を表す。
【００９９】
図１７（ｂ）において、実線は一次微分フィルター１７１１の出力結果で、波線は一次微分フィルター１７１１の出力結果のうち負の値の部分を絶対値算出部１７１２により絶対値化した結果を示す。
【０１００】
図１７（ｃ）は、一次微分結果の最大値選択部１７１３の選択結果で一次エッジ判定部１７１４により量子化する閾値との関係を図示した。ハッチングは一次微分判定閾値１が真となる領域であって、かつ高濃度判定閾値が真となる領域を図示した。なお、図１７（ｂ）の結果はすでに最大値を得るフィルターの処理結果としたので、図１７（ｃ）の絶対値を取った結果のグラフの形状と変わらない。
【０１０１】
図１７（ｄ）は、二次微分フィルター部１７１６による二次微分算出結果をその最大値選択部１７１７で選択した結果を表す。ハッチングは、二次エッジ判定部１７１８で行われる二次微分判定閾値による判定が真となる領域を表している。
【０１０２】
図１７（ｅ）は、入力画像データで、ハッチングは一次微分判定閾値、高濃度判定領域＋二次微分判定閾値による判定領域を表す。
【０１０３】
特徴量抽出結果と、誤差拡散の量子化閾値との関係を表４に示す。
【０１０４】
【表４】
2005260399.tif 000009
【０１０５】
すなわち、前述したように、画像データは、プリンターγ変換テーブル（階調変換テーブル）に基づいて画像処理用プリンターγ部４０９において階調変換され、その変換後の多階調の画像データは、階調処理部４１０で量子化閾値を用いて量子化される。また、階調処理部４１０の特徴量算出部１７０１では、画像が文字寄りであるか、文字中であるか、写真寄りであるか、その特徴量を判定する。閾値選択部１７０２では、特徴量検出部１７０１の抽出結果に基づいて量子化閾値を選択する。
【０１０６】
表４は、この閾値選択部１７０２による量子化閾値の選択を説明するものである。すなわち、表４において、縦の項目は画像の種類、横の項目は特徴量の判定結果および選択される量子化閾値の振幅である。閾値選択部１７０２は、特徴量の判定結果に応じて、周期的に振動する量子化閾値か、画素の位置によらず固定の量子化閾値のいずれかを選択し、周期的に振動する量子化閾値については、その振幅の大きさも選択する。表４では、例１として、振幅が大、小、無しのいずれかを選択する場合、例２として、振幅が大、中、小のいずれかを選択する場合について示している。すなわち、写真画像や地肌などでは、振幅が大きな誤差拡散量子化閾値を選択する。地図原稿などに出現頻度が高い網点上文字では、振幅が小さいか、もしくは振幅が中程度の量子化閾値を選択する。文字画像に対しては、量子化閾値の振幅が無い固定閾値の誤差拡散か、もしくは振幅が小さい誤差拡散を行う。
【０１０７】
すなわち、プリンターγテーブルによる階調変換後の画像データから画像の特徴量を抽出し、この特徴量抽出結果に基づいて誤差拡散処理で使用する量子化閾値を切り替える誤差拡散処理技術においては、ハードウェア構成上の制約から、特徴量の抽出に用いる特徴量抽出閾値が固定であっても、プリンターγテーブルのパラメーターによって、特徴量が抽出される領域が異なり、最終的に階調処理で得られる画像が異なる場合がある。
【０１０８】
そこで、プリンターγテーブルのパラメーターにより、特徴量抽出閾値のパラメーターも変更するようにすれば、特徴量抽出の結果が階調変換テーブルの影響を受けにくくすることができる。
【０１０９】
ここで、振幅が大きな量子化閾値とは、図１８〜図２３に記載した量子化閾値である。この閾値の例は、６００ｄpiでそれぞれ１６８線、１４４線（図２２、図２３）相当である。
【０１１０】
一方、振幅が無い量子化閾値の例は、図２４のth2，th3（それぞれ閾値２，３）に示したように、画素の位置に依らず固定した閾値としたものである。振幅（小）とは、図２４のth1ように線数も６００ｄpiで３００線相当と図１８〜図２２の１６８線相当から線数を上げた場合や、図２５のth1示すように閾値の振幅幅を小さくした場合を含む。
【０１１１】
前掲した特徴量抽出に用いる特徴量抽出閾値のパラメーターは、高濃度閾値、一次微分判定閾値１〜３、二次微分判定閾値であり、それぞれを画像処理用プリンターγ４０９に設定したプリンターγテーブルにより階調変換し、この変換後の値をそれぞれ高濃度判定部１７１５，一次エッジ判定部１７１４，二次エッジ判定部１７１８に設定する。
【０１１２】
すなわち、特徴量抽出閾値のパラメーターをプリンターγテーブルにより階調変換することにより、特徴量の抽出処理においてプリンターγテーブルによりの変更の影響を受けにくくすることができる。
【０１１３】
また、特徴量抽出のパラメーターは、１次微分フィルターの抽出閾値、２次微分フィルターの抽出閾値、高濃度閾値のいずれかに、プリンターγテーブルのパラメーターを用いた処理を行うことにより、特徴量の抽出結果から階調変換のパラメーターの影響を低減することが可能となる。
【０１１４】
表５は、特徴量抽出閾値のBlackの例で、Black，Cyan，Magenta，Yellowの色毎に最適な値を設定する。基準値に対する設定値を記載した。
【０１１５】
【表５】
2005260399.tif 000010
【０１１６】
表５中の高濃度閾値については、表３のプリンターγテーブルへの入力値４０ｈに対する出力値は５０ｈであるので、表５の高濃度閾値のプリンターγテーブルによる変換後の設定値５０ｈを設定した。
【０１１７】
【表６】
2005260399.tif 000011
【０１１８】
一次微分判定閾値１〜３については、一次微分の値であるために、変換前の閾値をプリンターγテーブルの入力値に当てはめて出力値を得ることは必ずしも適切ではない。しかしながら、一次微分判定閾値１，２については、白地上の文字のように、原稿の下地が白（ＹＭＣＫ＝（０,０,０,０））で文字が黒（ＹＭＣＫ＝（０,０,０,ｋ））などの場合では、一次微分結果が、（ｋ−０）に比例するので、プリンターγテーブルへの入力値E０hに対する出力値D０hを変換後の設定値とした。一方、一次微分判定閾値３については、網点中の文字などのように文字周囲の画素が白地でない場合も含むので、プリンターγテーブルでは変換しない基準値を設定する。プリンターγテーブルによる数値の変換の概念図を図２６に示した。グラフの横軸は入力値、縦軸は出力値で、横軸に入力した値をグラフで変換して出力値を決定する。
【０１１９】
二次微分判定閾値については、プリンターγテーブルの二次の変化量に関係し、プリンターγテーブルの値の大小から一意には影響を受けないので、プリンターγテーブルによる変換を行わずに設定値とする。
【０１２０】
上記の処理を、図２７のフローチャートに基づいて説明する。まず、閾値を設定する色（表７）ならびに画質モード（表８）に応じてメモリから読み出す（ステップＳ３０１）。そして、プリンターγテーブルで変換する閾値かどうかを判定し（ステップＳ３０２）、一次微分判定閾値１，２、高濃度閾値の場合には、プリンターγテーブルで変換する閾値なので（ステップＳ３０２のＹ）、プリンターγテーブルで変換し（ステップＳ３０３）、一次微分判定閾値１，２、高濃度閾値の変換後の値を閾値判定部に設定する（ステップＳ３０４）。一次微分判定閾値３、二次微分判定閾値の場合には、プリンターγテーブルで変換する必要がないので（ステップＳ３０２のＮ）、プリンターγテーブルで変換せずに設定する（ステップＳ３０４）。これらの設定をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色について実行し（ステップＳ３０５のＮ）、この各色について終了したときは（ステップＳ３０５のＹ）、エリア処理などで画像の領域毎に複数の画質モードの設定を行う場合では（ステップＳ３０６のＹ）、ステップＳ３０１に戻り、使用される画質モードに応じて繰り返す。
【０１２１】
ステップＳ３０４の設定をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色について実行するのは（ステップＳ３０５のＮ）、次の理由による。すなわち、階調処理の前段のプリンターγテーブルや色補正処理により、原稿濃度と階調処理への入力値の関係が異なったり、また、トナーの色味によって出力濃度と階調処理への入力値の関係が異なるので、ＹＭＣＫに共通のパラメーターでは、画質が必ずしも最適であるとはいえない場合がある。そこで、特徴量抽出のパラメーターを、色毎に設定可能とすれば、使用者にとって好適な画像を得ることができる。
【０１２２】
また、印刷原稿、銀塩写真原稿、地図原稿、インクジェット原稿など、原稿種に応じた出力画像を得たり、文字モードや写真モードなど使用者にとって好ましい出力画像に得ることを可能としたい。そこで、特徴量抽出のパラメーターを、印刷原稿、銀塩写真原稿、地図原稿、インクジェット原稿など、原稿種に応じた出力画像を得たり、文字モードや写真モードなど使用者にとって好ましい出力画像を得るために、エリア処理などで画像の領域毎に複数の画質モードの設定を行う場合では（ステップＳ３０６のＹ）、ステップＳ３０１に戻り、使用される画質モードに応じて繰り返すようにする。
【０１２３】
【表７】
2005260399.tif 000012
【０１２４】
【表８】
2005260399.tif 000013
【０１２５】
図２８は、誤差拡散処理ハードウェアレジスター群１８０５に設定するレジスターを説明するための説明図である。本実施の形態にかかる画像処理装置は、図示したレジスターの設定によって２値誤差拡散で誤差拡散処理をおこなうモード（２値誤差拡散モード）、３値誤差拡散で誤差拡散処理をおこなうモード（３値誤差拡散モード）、４値誤差拡散で誤差拡散処理をおこなうモード（４値誤差拡散モード）のいずれで誤差拡散処理をおこなうか選択することができる。また、誤差データ加算部１８０８で使用される演算係数を設定することができる。さらに、誤差拡散処理にブルーノイズを使用するか否かを選択することもできる。
【０１２６】
図２８に示した誤差拡散処理ハードウェアレジスター群１８０５は、量子化基準値保存部１８０３ａの量子化基準値０を設定するレジスター２００１、量子化基準値保存部１８０３ｂの量子化基準値１を設定するレジスター２００２、量子化基準値保存部１８０３ｃの量子化基準値２を設定するレジスター２００３を備えている。
【０１２７】
また、誤差拡散処理ハードウェアレジスター群１８０５は、閾値テーブル１８０２ｃに設定される閾値０を設定するレジスター２００４、閾値テーブル１８０２ｂに設定される閾値１０〜１７を設定するレジスター２００５、閾値テーブル８０２ａに設定される閾値２０〜２７を設定するレジスター２００６、ブルーノイズ値を設定するレジスター２００７、誤差拡散処理ハードウェアコントロールレジスター２００８を有している。各レジスターには、それぞれ８ビットが割り当てられていて、レジスター全体は、６４ビットのデータ量を持っている。
【０１２８】
２値誤差拡散モードは、レジスター２００１、レジスター２００２、レジスター２００３のすべてに同一の値を設定する。そして、レジスター２００４、レジスター２００５にＦＦＨを設定することによって実現できる。また、３値誤差拡散モードは、レジスター２００１、レジスター２００２に同一の値を設定し、レジスター２００４にＦＦＨを設定する。さらに、２値誤差拡散モード、３値誤差拡散モードでは、レジスター２００５、レジスター２００６に同一の値を設定するか、異なる値を設定するかによって固定閾値誤差拡散処理と変動閾値誤差拡散処理とを切り替えることができる。
【０１２９】
誤差拡散処理にブルーノイズを用いる場合は、レジスター２００７にブルーノイズを使用することを示す値を設定する。そして、レジスター２００５にブルーノイズデータのオンオフを示すスイッチングデータを設定する。スイッチングデータが１の場合にはブルーノイズ値を各閾値に加算し、スイッチングデータが０の場合には閾値をそのまま使用する。さらに、誤差データ加算部１８０８で使用される演算係数は、誤差拡散処理ハードウェアコントロールレジスターの設定値を変更することによって選択できる。
【０１３０】
次に、図２９のフローチャートを参照して、ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６で実行される誤差拡散処理について説明する。ＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６は、まず、現画像データが１ライン目かどうかを判断し（ステップＳ２１０１）、１ライン目である場合には（ステップＳ２１０１のＹ）、前２ライン分の誤差加算値を初期化する（ステップＳ２１０１）。そして、今回の誤差拡散演算する画像データが１ＳＩＭＤ目であるかどうかを判断し（ステップＳ２１０３）、１ＳＩＭＤ目（現ラインの先頭部分の画像データ）である場合には（ステップＳ２１０３のＹ）、誤差加算値を初期化する（ステップＳ２１０５）。１ＳＩＭＤ目でない場合には（ステップＳ２１０３のＮ）、前のＳＩＭＤで誤差拡散演算後の誤差データが、現在演算している画像データと同じ色かどうかを判断し（ステップＳ２１０６）、異なる色の場合には（ステップＳ２１０６のＮ）、前ＳＩＭＤの演算結果を前ラインの違う色として保存し（ステップＳ２１０７、図３０の処理Ａ２）、ブルーノイズテーブルの参照位置も保存する（ステップＳ２１０９）、同じ色の前回誤差拡散演算時のブルーノイズ参照位置を呼び出す（ステップＳ２１１０）。同じ色である場合には（ステップＳ２１０６のＹ）、同じ色の前ラインの１ＳＩＭＤの演算結果として保存する（ステップＳ２１０８、図３０の処理Ａ１）。同じ色かどうかの判断は、例として、これから誤差拡散演算に使用しようとするのが、Magenta色の版の画像データである場合には、違う色の画像データとは、Cyan版の画像データである場合には、違う色として判断し、Magenta版である場合には、同じ色として判断する。
【０１３１】
２ライン前の誤差加算値データを前ＳＩＭＤの１ライン前のデータとして保存し（ステップＳ２１１１、図３０の処理Ｂ）、現ＳＩＭＤの２ライン前分のデータをメモリから呼び出す（ステップＳ２１１２、図３０の処理Ｄ，Ｅ）。現ＳＩＭＤのデータを現ラインから呼び出した（図３０の処理Ｃ）後、誤差加算値を演算する（ステップＳ２１１３）。その後、逐次処理演算部１５０７ｂにより誤差拡散処理の演算を行う（ステップＳ２１１４）。
【０１３２】
一方、逐次型画像データ処理部１５０７は、図３１のフローチャートに示すように、ステップＳ２１０２においてＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６が出力した加算値データを入力する（ステップＳ２２０１）。そして、入力した加算値データに誤差データ加算部１８０８で生成された重み付け誤差データを加算する（ステップＳ２２０２）。重み付け誤差データが加算された加算値データは、１６または３２で除算され（ステップＳ２２０３）、誤差データ算出部１８０１に入力する。誤差データ算出部１８０１は、入力したデータに基づいて誤差データおよび画素データを生成し（ステップＳ２２０４）、誤差データをマルチプレクサ１８０７に入力する。また、画素データを、論理回路１８０６およびＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６に入力する。
【０１３３】
マルチプレクサ１８０７は、論理回路１８０６から入力した画像データに応じて誤差データを一つ選択する（ステップＳ２２０５）。そして、選択した誤差データをＳＩＭＤ型プロセッサー１５０６および誤差データ加算部１８０８に出力する（ステップＳ２２０６）。誤差データを入力した誤差データ加算部１８０８は、誤差データに基づいて重み付け誤差データを算出する（ステップＳ２２０７）。逐次型画像データ処理部１５０７は、入力してくる加算値データに対して逐次的に以上の処理を繰り返し実行する。
【０１３４】
本例においては、図１２に示す逐次型画像データ処理部５０７ｂを有するＳＩＭＤプロセッサー１５０６を２つ使用し、ＹＭＣＫの画像データに対して、Ｙ（Yellow）の画像データとＫ（Black）の画像データで１つの逐次型画像データ処理部５０７ｂを有するプロセッサー１５０６を使用し、Ｃ画像信号Ｍの画像データの２組の画像データをもう１つの逐次型画像データ処理部５０７ａを有するＳＩＭＤプロセッサー１５０６を用いて階調処理を行う。そのため、ＳＩＭＤプロセッサー１５０６に入力する階調処理前の２つの画像データ（ＹＫもしくはＣＭ）と、ＳＩＭＤプロセッサー１５０６から２つの画像データ（ＹＫもしくはＣＭ）を出力する、２入力２出力の画像データを処理する。
【０１３５】
誤差拡散処理を行う場合には、入力した２つの画像データに対して、ＳＩＭＤ処理可能な画像データ数毎に、１つ逐次処理演算部を有するＳＩＭＤプロセッサー１５０６を切り替えて処理を行う。
【０１３６】
次に、図３２に示す画像プロセッサーの状態遷移図に基づいて説明する。図３２に示すように、画像プロセッサーは、コマンド→メイン１（Magenta/Yellow画像データの処理）→メイン２（Cyan/Blackの画像データの処理）→コマンド→メイン１…と、処理状態がループしている。
【０１３７】
図３３のフローチャートに基づいて、２入力２出力時の画像処理プロセッサーの動作を説明する。メイン処理１では、MagentaもしくはYellowの画像データの処理を行い、メイン処理２では、Cyanもしくは、Blackの画像データの処理を行う。
【０１３８】
ＳＩＭＤプロセッサー１５０６に対して、Magenta（Yellow）の入力をデータ入出力用バス１５０１ａを用いて入力し、データ入出力用バス１５０１ｃを用いて出力する。同様に、Cyan（Black）の画像データの入力を、データ入出力用バス１５０１ｂを用いて入力し、データ入出力用バス１５０１ｄを用いて出力する。データ入出力用バス１５０１ｃはデバッグ用の出力などに用いる。
【０１３９】
メイン処理１にて、ＳＩＭＤプロセッサー１５０６へのデータ入力が有る場合には（ステップＳ２３０１のＹ）、画像データをメモリ１５０３への取り込み処理を開始する（ステップＳ２３０２）。１ライン取り込みが終了した場合には（ステップＳ２３０３のＹ）、ＳＩＭＤ処理プロセッサー１５０６が処理できる画像データの単位で階調処理（ここでは誤差拡散処理）を開始する（ステップＳ２３０５）。１ライン処理が終了したら（ステップＳ２３０５のＹ）、１ライン出力を開始する（ステップＳ２３０６）。ステップＳ２３０２，Ｓ２３０６などの画像データのメモリ取り込み、出力開始処理は、各メモリーコントローラー１５０５ａ〜１５０５ｂへの処理開始コマンドをレジスターに設定し、ＳＩＭＤプロセッサー１５０６は次の制御へ移行（状態遷移）する。階調処理（誤差拡散処理）の開始（ステップＳ２３０５）は、逐次処理演算部１５０７ｂへの開始処理コマンドを誤差拡散処理ハードウェアコントロールレジスター２００８の開始コマンドに相当する所定の設定値を書き込むことにより行う。
【０１４０】
メイン処理２についても同様である（よって、詳細な説明を省略する）。
【０１４１】
コマンド処理は、ＳＩＭＤプロセッサー１５０６に対する、制御用のＣＰＵからのコマンドの受付処理を行う。
【０１４２】
図３に示す画像形成用プリンターγ（プロセス・コントロールγ）補正部４１２は、インターフェース４１１からの画像信号をプリンターγテーブルで変換し、後述するレーザ変調回路に出力する。
【０１４３】
図３において、インターフェース４１１、画像形成用プリンターγ４１２、プリンター４１３及びコントローラ４１７などによりプリンター部４５２は構成され、スキャナー・ＩＰＵ部４５１とは独立しても使用可能である。ホストコンピューター４１８からの画像信号はプリンターコントローラ４１９を通してインターフェース４１１に入力され、画像形成用プリンターγ補正部４１２により階調変換され、プリンター４１３により画像形成が行われることにより、プリンターとして使用できる。
【０１４４】
以上説明した画像処理装置は、ＣＰＵ４１５により制御される。ＣＰＵ４１５は、ＲＯＭ４１４とＲＡＭ４１６とＢＵＳ４１８で接続されている。また、ＣＰＵ４１５はシリアルＩ／Ｆを通じて、システムコントローラー４１７と接続されており、図示しない操作部などからのコマンドが、システムコントローラー４１７を通じて送信される。送信された画質モード、濃度情報及び領域情報等に基づいて上述したそれぞれの画像処理装置に各種パラメーターが設定される。パターン発生回路４２１，４２２は、それぞれスキャナー・ＩＰＵ部４５１、プリンター部４５２で使用する階調パターンを発生させる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の一実施の形態である複写機全体の構成図である。
【図２】複写機の制御系のブロック図である。
【図３】複写機の画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。
【図４】適応型エッジ強調回路の一例を示すブロック図である。
【図５】一次微分エッジ検出フィルターの説明図である。
【図６】適応型エッジ強調フィルターテーブルの説明図である。
【図７】色相について説明する説明図である。
【図８】ＳＩＭＤ型プロセッサーの構成について説明する説明図である。
【図９】ＳＩＭＤ型画像データ処理部と逐次型画像データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図１０】画素の位置関係について説明する説明図である。
【図１１】画像処理プロセッサーの内部構成の説明図である。
【図１２】逐次型画像データ処理部を説明するブロック図である。
【図１３】ＩＩＲフィルターシステムの構成図である。
【図１４】階調処理部の説明図である。
【図１５】誤差拡散マトリックスの説明図である。
【図１６】特徴量抽出部の説明図である。
【図１７】特徴量抽出部の説明図である。
【図１８】量子化閾値の説明図である。
【図１９】低画像濃度の例の説明図である。
【図２０】中画像濃度の例の説明図である。
【図２１】高画像濃度の例の説明図である。
【図２２】量子化閾値の説明図である。
【図２３】量子化閾値の説明図である。
【図２４】量子化閾値の説明図である。
【図２５】量子化閾値の説明図である。
【図２６】特徴量抽出閾値をプリンターγテーブルで変換する処理の概念図である。
【図２７】特徴量抽出閾値を変換する処理のフローチャートである。
【図２８】誤差拡散ハードウェアレジスターの説明図である。
【図２９】ＳＩＭＤ型プロセッサーで実行される誤差拡散処理を説明するフローチャートである。
【図３０】ラインシフトを説明する説明図である。
【図３１】逐次型画像データ処理部で実行される誤差拡散処理の手順を説明するフローチャートである。
【図３２】画像プロセッサーの状態遷移図である。
【図３３】画像プロセッサーのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４６】
４０９、４１０  画像処理装置
４１３  プリンタエンジン
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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