(57)【要約】【課題】カラー擬似中間調データのモノクロ擬似中間調データへの変換、あるいはモノクロ擬似中間調データのカラー擬似中間調データへの変換を、省メモリ、高速、高画質にて実現する画像処理装置を得ること。【解決手段】まず、モノクロ変換手段２０２は、画像入力手段２０１が記憶手段２０４に予め格納したカラー擬似中間調データをモノクロ中間調データに変換し、記憶手段２０４に格納する。次いで、階調変換手段２０３は、記憶手段２０４に格納されたモノクロ中間調データをモノクロ擬似中間調データに例えば誤差拡散法を用いて変換し、記憶手段２０４に格納する。記憶手段２０４に格納されたモノクロ擬似中間調データは、画像出力手段２０５が適宜な時に外部に出力する。【選択図】図２
2007053577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー擬似中間調データをモノクロ中間調データに変換する第１の変換手段と、前記モノクロ中間調データを誤差拡散法を用いてモノクロ擬似中間調データに変換する第２の変換手段とを備えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第２の変換手段は、前記誤差拡散法に代えて、グリーンノイズ誤差拡散法を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第２の変換手段は、前記誤差拡散法に代えて、ブルーノイズマスク法を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第２の変換手段は、前記誤差拡散法に代えて、グリーンノイズマスク法を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第１の変換手段は、前記カラー擬似中間調データが多値（Ｎ値）である場合は、対象画素の多値のレベルと色材濃度とから前記モノクロ中間調データの画素値を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項６】
モノクロ擬似中間調データをカラー中間調データに変換する第１の変換手段と、前記カラー中間調データを誤差拡散法を用いてカラー擬似中間調データに変換する第２の変換手段とを備えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
前記第２の変換手段は、前記誤差拡散法に代えて、グリーンノイズ誤差拡散法を用いることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第２の変換手段は、前記誤差拡散法に代えて、ブルーノイズマスク法を用いることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記第２の変換手段は、前記誤差拡散法に代えて、グリーンノイズマスク法を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第１の変換手段は、前記カラー擬似中間調データが多値（Ｎ値）である場合は、対象画素の多値のレベルと色材濃度とから前記カラー中間調データの画素値を算出することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１１】
カラー擬似中間調データをモノクロ中間調データに変換する第１の変換工程と、前記モノクロ中間調データを誤差拡散法を用いてモノクロ擬似中間調データに変換する第２の変換工程とを含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
前記第２の変換工程は、前記誤差拡散法に代えて、グリーンノイズ誤差拡散法を用いることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記第２の変換工程は、前記誤差拡散法に代えて、ブルーノイズマスク法を用いることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記第２の変換工程は、前記誤差拡散法に代えて、グリーンノイズマスク法を用いることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１５】
前記第１の変換工程は、前記カラー擬似中間調データが多値（Ｎ値）である場合は、対象画素の多値のレベルと色材濃度とから前記モノクロ中間調データの画素値を算出することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一つに記載の画像処理方法。
【請求項１６】
モノクロ擬似中間調データをカラー中間調データに変換する第１の変換工程と、前記カラー中間調データを誤差拡散法を用いてカラー擬似中間調データに変換する第２の変換工程とを含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１７】
前記第２の変換工程は、前記誤差拡散法に代えて、グリーンノイズ誤差拡散法を用いることを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項１８】
前記第２の変換工程は、前記誤差拡散法に代えて、ブルーノイズマスク法を用いることを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項１９】
前記第２の変換工程は、前記誤差拡散法に代えて、グリーンノイズマスク法を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項２０】
前記第１の変換工程は、前記カラー擬似中間調データが多値（Ｎ値）である場合は、対象画素の多値のレベルと色材濃度とから前記カラー中間調データの画素値を算出することを特徴とする請求項１６〜１９のいずれか一つに記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー擬似中間調データのモノクロ擬似中間調データへの変換、あるいはモノクロ擬似中間調データのカラー擬似中間調データへの変換を行う画像処理装置及び画像処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等のカラー画像印刷装置では、連続階調の画像データを限定された階調数の擬似中間調データに変換し、その変換データに基づいて色材を用紙に再現することで印刷処理を実現する。例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の色材を用いるカラー画像印刷装置では、連続階調の入力画像データは４色の色材に対応する画像データ毎に２階調等の擬似中間調データに変換される。
【０００３】
ところで、このようなカラー画像印刷装置では、色再現を忠実に行うことを求められる用途では、一般に、特定の色材残量が所定量以下になると、印刷処理を停止する方法が採られている。これに対して、忠実な色再現を必要としないユーザも存在することを考慮して、例えば（特許文献１）では、印刷処理を停止せず所定の変換処理を行って印刷処理を最後まで続行するカラー印刷装置が開示されている。
【０００４】
即ち、（特許文献１）では、例えばカラー画像の印刷中にカラー色材の残量が所定量以下となった場合、残量が所定量以下となったカラー色材の擬似中間調データのみをブラック色材の擬似中間調データに変換することにより印刷処理を続行し、また、モノクロ画像の印刷中にブラック色材の残量が所定量以下となった場合には、モノクロ擬似中間調データを黒再現するようなカラーの擬似中間調データに変換することにより印刷処理を続行する方法が提案されている。
【０００５】
この（特許文献１）では、特別のケースを想定しているが、汎用的に、カラー擬似中間調データをモノクロ擬似中間調データに変換すること、逆に、モノクロ擬似中間調データをカラー擬似中間調データに変換することができれば、非常に好都合である。そこで、それを従来の技術で実現するとすれば、例えば（非特許文献１）に紹介されている方法、即ち、複写機のコピー処理に搭載されている方法を用いることが考えられる。この方法によれば、図１１に示す構成によって、図１２に示す手順によるカラー擬似中間調データのモノクロ擬似中間調データへの変換と、図１３に示す手順によるモノクロ擬似中間調データのカラー擬似中間調データへの変換とが行える。以下、具体的に説明する。
【０００６】
図１１は、カラー擬似中間調データとモノクロ擬似中間調データとの間の変換処理を行う従来の画像処理装置の構成例を示すブロック図である。図１１に示す従来の画像処理装置は、画像入力手段１１０１と、像域分離手段１１０２と、網点除去手段１１０３と、鮮鋭化手段１１０４と、カラー／モノクロ変換手段１１０５と、階調変換手段１１０６と、記憶手段１１０７と、画像出力手段１１０８と、これらの要素がバス接続される制御手段１１０９とを備えている。
【０００７】
制御手段１１０９は、記憶手段１１０７に記憶された制御プログラムを用いて画像入力手段１１０１〜画像出力手段１１０８の各要素を統括し、図１２に示す処理手順と、図１３に示す処理手順とを制御し、カラー擬似中間調データとモノクロ擬似中間調データとの間の変換処理を実現する。以下、図１２と図１３を参照して、画像入力手段１１０１〜画像出力手段１１０８の各要素の処理動作を説明する。
【０００８】
図１２は、図１１に示す従来の画像処理装置にて実施されるカラー擬似中間調データをモノクロ擬似中間調データに変換する処理手順を説明するフローチャートである。なお、処理手順の呼称「ステップ」は、単に「Ｓ」と略記する。
【０００９】
図１２において、画像入力手段１１０１が外部からカラー擬似中間調データを入力し、記憶手段１１０７に格納する（Ｓ１２００）と、まず、像域分離手段１１０２が、記憶手段１１０７に格納されたカラー擬似中間調データに対して網点領域と文字・線画領域との分離処理を行う（Ｓ１２０１）。次いで、網点除去手段１１０３と鮮鋭化手段１１０４とが像域分離手段１１０２の分離処理結果に基づきフィルタ処理を行う（Ｓ１２０２，Ｓ１２０３）。
【００１０】
即ち、網点除去手段１１０３は、像域分離手段１１０２が分離処理を行ったカラー擬似中間調データの網点領域の網点をローパスフィルタによるフィルタリング処理などによって除去する（Ｓ１２０２）。また、鮮鋭化手段１１０４は、像域分離手段１１０２が分離処理を行ったカラー擬似中間調データの文字・線画領域の画像をハイパスフィルタによるフィルタリング処理等によって鮮鋭化する（Ｓ１２０３）。
【００１１】
次に、以上の処理によって再現されたカラー連続階調データに対し、カラー／モノクロ変換手段１１０５は、カラー情報をモノクロ情報、即ち、輝度あるいは濃度の情報に変換し、変換したモノクロ連続階調データを記憶手段１１０７に格納する（Ｓ１２０４）。そして、階調変換手段１１０６は、記憶手段１１０７に格納されたモノクロ連続階調データをディザ法や誤差拡散法により２値などのモノクロ擬似中間調データに変換する（Ｓ１２０５）。最後に、画像出力手段１１０８は、変換されたモノクロ擬似中間調データを出力する（Ｓ１２０６）。
【００１２】
また、図１３は、図１１に示す従来の画像処理装置にて実施されるモノクロ擬似中間調データをカラー擬似中間調データに変換する処理手順を説明するフローチャートである。図１３において、画像入力手段１１０１が外部からモノクロ擬似中間調データを入力し、記憶手段１１０７に格納する（Ｓ１３００）と、まず、像域分離手段１１０２が、記憶手段１１０７に格納されたモノクロ擬似中間調データに対して網点領域と文字・線画領域との分離処理を行う（Ｓ１３０１）。次いで、網点除去手段１１０３と鮮鋭化手段１１０４とが像域分離手段１１０２の分離処理結果に基づきフィルタ処理を行う（Ｓ１３０２，Ｓ１３０３）。
【００１３】
即ち、網点除去手段１１０３は、像域分離手段１１０２が分離処理を行ったモノクロ擬似中間調データの網点領域の網点をローパスフィルタによるフィルタリング処理等によって除去する（Ｓ１３０２）。また、鮮鋭化手段１１０４は、像域分離手段１１０２が分離処理を行ったモノクロ擬似中間調データの文字・線画領域の画像をハイパスフィルタによるフィルタリング処理などによって鮮鋭化する（Ｓ１３０３）。
【００１４】
次に、以上の処理によって再現されたモノクロ連続階調データに対しカラー／モノクロ変換手段１１０５は、モノクロ情報をカラー情報、即ちカラーの色材でモノクロ情報を再現できるように各カラー色材に対応する画像データ毎の色材量を算出した情報に変換し、変換されたカラー連続階調データを記憶手段１１０７に格納する（Ｓ１３０４）。そして、階調変換手段１１０６は、記憶手段１１０７に格納されたカラー連続階調データをディザ法や誤差拡散法により２値などのカラー擬似中間調データに変換する（Ｓ１３０５）。最後に画像出力手段１１０８は変換されたカラー擬似中間調データを出力する（Ｓ１３０６）。
【特許文献１】特開平５−２７００５９号公報
【非特許文献１】蕪木浩，太田健一“ディジタルカラー複写機と画像・信号処理”，画像電子学会論文誌，第３２巻，第６号，ｐｐ８４４−８５０，２００３．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記の方法では、カラー擬似中間調データやモノクロ擬似中間調データを一旦カラー連続階調データやモノクロ連続階調データに変換してからモノクロ擬似中間調データやカラー擬似中間調データを作成しているので、この中間段階でのカラー連続階調データやモノクロ連続階調データに変換する像域分離処理やフィルタリング処理に要する処理時間の分だけ余分に時間が掛かる。また、この中間段階での処理分の記憶手段が余分に必要である。さらに、この中間段階での処理において、像域の誤判別が発生すると、文字や線画のボケや不自然なエッジ強調、不十分な網点除去により階調変換におけるモアレなどが発生する。
【００１６】
要するに、この種の画像処理装置では、省メモリにて高速、高画質を実現することが求められているので、上記した中間段階での処理を省き、直接カラー擬似中間調データのモノクロ擬似中間調データへの変換とその逆変換とが行える画像処理装置をどのようにして実現するかが問題である。
【００１７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、カラー擬似中間調データのモノクロ擬似中間調データへの変換、あるいはモノクロ擬似中間調データのカラー擬似中間調データへの変換を、省メモリ、高速、高画質にて実現する画像処理装置及び画像処理方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記した目的を達成するため、本発明にかかる画像処理装置は、カラー擬似中間調データをモノクロ中間調データに変換する第１の変換手段と、前記モノクロ中間調データを誤差拡散法を用いてモノクロ擬似中間調データに変換する第２の変換手段とを備えていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、カラー擬似中間調データを直接モノクロ中間調データに変換し、変換されたモノクロ中間調データに対して誤差拡散法によるランダム成分を有する階調変換を施してモノクロ擬似変換中間調データを得るようにし、像域分離やフィルタリング処理を不要としたので、文字・線画像のボケや不自然なエッジ強調がなく、入力データの擬似中間調方法との干渉がないモノクロ擬似中間調データを作成することができる。したがって、省メモリ、高速、高画質にてカラー擬似中間調データからモノクロ擬似中間調データが得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、カラー擬似中間調データのモノクロ擬似中間調データへの変換を、省メモリ、高速、高画質にて実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に図面を参照して、本発明にかかる画像処理装置及び画像処理方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。図１に示す画像処理装置１００は、外部インターフェース１０１と、外部記憶装置１０２と、中央演算処理装置（以下「ＣＰＵ」と略称する）１０３と、リードオンリーメモリ（以下「ＲＯＭ」と略称する）１０４と、ランダムアクセスメモリ（以下「ＲＡＭ」と略称する）１０５とを備え、それらがデータバス１０６を介して接続されている。
【００２３】
外部インターフェース１０１は、ホストコンピュータとのデータ送受信を行って処理対象となる擬似中間調データの入力と処理結果の擬似中間調データの出力とを行うインターフェースであるが、この画像処理装置の適用場面に応じて、例えば、用紙に印刷データを記録するためのエンジン部とのデータ送受信、あるいは装置の状態、情報の表示やユーザ操作により装置設定を行うための表示パネルへのデータ送受信を行うこともある。なお、この画像処理装置が画像印刷装置や画像形成装置、画像複写装置に搭載される場合には、この外部インターフェース１０１の大部分の機能はそれらの装置側で持つことになる。
【００２４】
外部記憶装置１０２は、外部インターフェース１０１が入力する処理対象となる擬似中間調データと、外部インターフェース１０１に引き渡す処理結果の擬似中間調データとの一時的な格納を行う記憶装置であり、ハードディスク（ＨＤＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、フラッシュメモリ等が用いられる。この外部記憶装置１０２には、制御プログラムが格納される場合もある。
【００２５】
ＲＯＭ１０４には、ＣＰＵ１０３が実行する制御プログラムが格納されるが、上記のように、この画像処理装置が画像印刷装置や画像形成装置、画像複写装置に搭載される場合には、フォント情報や印刷装置の情報などが格納されることもある。
【００２６】
ＲＡＭ１０５は、ＣＰＵ１０３が画像処理を行う際に使用するが、上記のように、この画像処理装置が画像印刷装置や画像形成装置、画像複写装置に搭載される場合には、ホストコンピュータから送信された印刷データを含む各種データの記憶用に使用されることもある。
【００２７】
ＣＰＵ１０３は、データバス１０６を介して、外部インターフェース１０１を制御して外部インターフェース１０１が入力する処理対象となる擬似中間調データを外部記憶装置１０２に一旦格納する。そして、画像処理時に、ＲＯＭ１０４に格納される制御プログラムを取り出してＲＡＭ１０５上に展開し、それに基づき、データバス１０６を介して、処理対象となる擬似中間調データを外部記憶装置１０２からＲＡＭ１０５に転送し、ＲＡＭ１０５を使用して、一連の画像処理に必要なメモリ管理、ジョブ管理の元で、画像処理中の中間データを保持しつつ画像処理を実行し、最終処理結果を外部記憶装置１０２に一旦格納する。その後、適宜な時に、データバス１０６を介して、外部記憶装置１０２から最終処理結果を外部インターフェース１０１に送出させることを行う。
【００２８】
なお、この画像処理装置が画像印刷装置や画像形成装置、画像複写装置に搭載される場合には、ＣＰＵ１０３は、エンジン部の動作や表示パネルへのパネル表示等の装置全体の制御、及びＰＤＬの解析、描画、印刷デバイスに適した色変換や階調変換等の画像処理を行い印刷データ（ビットマップ情報）を作成することもある。
【００２９】
まず、図２〜図８を参照して、この実施の形態１によるカラー擬似中間調データをモノクロ擬似中間調データに直接変換する場合の構成と動作について説明する。なお、逆向きに、モノクロ擬似中間調データをカラー擬似中間調データに直接変換する場合の構成と動作については、実施の形態２として後述する（図９、図１０）。
【００３０】
図２は、図１に示す構成にて実現されるカラー擬似中間調データをモノクロ擬似中間調データに直接変換する画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。図２に示す画像処理装置２００は、処理対象のカラー擬似中間調データを入力する画像入力手段２０１と、カラー擬似中間調データをモノクロ中間調データに変換するモノクロ変換手段２０２と、変換されたモノクロ中間調データをモノクロ擬似中間調データに変換する階調変換手段２０３と、処理中の画像データや制御プログラムを記憶する記憶手段２０４と、変換したモノクロ擬似中間調データを出力する画像出力手段２０５と、それら各手段の動作を制御する制御手段２０６とで構成されている。
【００３１】
ここで、図１に示す構成との対応関係を説明する。画像入力手段２０１と画像出力手段２０５は、外部インターフェース１０１によって実現される。記憶手段２０４は、外部記憶装置１０２とＲＡＭ１０５によって実現される。モノクロ変換手段２０２と階調変換手段２０３及び各手段の動作を制御する制御手段２０６は、ＲＯＭ１０４に記憶された制御プログラムをＲＡＭ１０５に展開して実行するＣＰＵ１０３によって実現される。但し、これら手段の一部は、ＬＳＩによって実現される場合もある。
【００３２】
以下、動作について説明する。図３は、図２に示す画像処理装置の動作を説明するフローチャートである。図３に示すように、この実施の形態１による変換処理は、モノクロ変換処理（Ｓ３０１）と階調変換処理（Ｓ３０２）との２つで完了する。
【００３３】
最初のＳ３０１では、モノクロ変換手段２０２にて、画像入力手段２０１が記憶手段２０４に予め格納したカラー擬似中間調データをモノクロ中間調データに変換し、記憶手段２０４に格納する処理が行われる。
【００３４】
２つ目のＳ３０２では、階調変換手段２０３にて、モノクロ変換手段２０２が記憶手段２０４に格納したモノクロ中間調データをモノクロ擬似中間調データに変換し、記憶手段２０４に格納する処理が行われる。このように記憶手段２０４に格納された変換データであるモノクロ擬似中間調データは、画像出力手段２０５が適宜な時に外部に出力することになる。
【００３５】
次に、モノクロ変換処理（Ｓ３０１）と階調変換処理（Ｓ３０２）の内容を具体的に説明する。
【００３６】
モノクロ変換処理（Ｓ３０１）では、入力データが２値データである場合は例えば図４に示す方法で、入力データが多値（Ｎ値：Ｎ≧３）データである場合は例えば図５に示す方法で、カラー擬似中間調データをモノクロ中間調データに変換する。図４は、入力データが２値のカラー擬似中間調データである場合に図３に示すモノクロ変換処理にて使用するルックアップテーブルの一例を示す図である。図５は、入力データが多値（Ｎ値）のカラー擬似中間調データである場合に図３に示すモノクロ変換処理での動作を説明する図である。
【００３７】
例えば、入力データがＣ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）Ｋ（ブラック）の４プレーンで構成される２値のカラー擬似中間調データの場合は、各プレーンの１画素は、“１”か“０”の１ビットデータで構成されるので、４プレーンで１画素は４ビットのデータとなる。即ち、１６通りの画素値のパターンが考えられる。
【００３８】
したがって、ＣＭＹＫの４ビットデータからモノクロ中間調データへの変換は、１６通りの画素値パターンに対応するモノクロ濃度情報を格納した例えば図４に示すようなルックアップテーブルを用いて行う方法が考えられる。図４に示すように、モノクロ中間調データは、０〜２５５の範囲の８ビットデータ等が考えられる。
【００３９】
また、ＲＧＢからＣＭＹＫへの色変換が補色等の線形変換で実現され、ＵＣＲ率が定まっている場合には、数式を用いてモノクロ濃度情報を算出しモノクロ中間調データを作成する方法も考えられる。さらに、入力データがＲＧＢ等の他の色空間によって構成されたカラー擬似中間調データの場合も、ルックアップテーブルによる変換や、数式変換によってモノクロ中間調データへの変換を実現することができる。
【００４０】
一方、入力データが多値（Ｎ値：≧３）の擬似中間調データの場合は、モノクロ変換手段２０２は対象画素の多値のレベルと色材濃度とからモノクロ中間調データの画素値を算出する。通常、レーザープリンタでは多値（Ｎ値）のレベルに応じてレーザーを照射するパルスの幅を制御して印刷物の階調を実現する。インクジェットプリンタでは多値（Ｎ値）のレベルに応じて異なる濃度のインクを使用して、あるいは噴射するインク量を制御して印刷物の階調を実現する。
【００４１】
ここでは、図５を参照して、入力データがＣＭＹＫの４プレーンで構成される５値のカラー擬似中間調データであり、印刷をレーザープリンタで実行する場合を例に説明する。図５（ａ）は、Ｃプレーンの１画素がパルス幅変調によって５値に変調される場合の多値レベルと色材面積率及びモノクロ変換の概略図である。図５（ｂ）は、モノクロ変換値の一例を示す図である。
【００４２】
図５（ａ）において、レベル０では色材は定着されず、レベル１で１画素の１／４が、レベル２で１／２が、レベル３で３／４が、レベル４で画素全体がそれぞれ定着される。したがって、Ｃプレーンの色材濃度とレベル毎に定着される色材の面積率とからモノクロ中間調データに変換されたときの画素のレベルを算出する。
【００４３】
例えば、入力データが多値（５値）擬似中間調データであり、Ｃプレーンの色材ベタ濃度が０．６、Ｋプレーンの色材ベタ濃度が１．６であるとすると、モノクロ中間調データの変換値は、例えば図５（ｂ）に示すようになる。図５（ｂ）は、モノクロ中間調データが０〜２５５の範囲で定義されている場合の例である。例えば、レベル２は面積率が１／２であるので、２５５×（面積率）×（Ｃプレーンベタ濃度）／（Ｋプレーンベタ濃度）によってモノクロ中間調データへの変換値４８が算出される。
【００４４】
また、階調変換処理（Ｓ３０２）では、例えば、誤差拡散法（図６）、グリーンノイズ誤差拡散法（図７）、ブルーノイズマスク法やグリーンノイズマスク法（図８）の何れかによって、モノクロ中間調データ（連続階調データ）をモノクロ擬似中間調データに変換する。以下、この順に説明する。
【００４５】
図６に示す誤差拡散法では、連続階調データである入力データＸ（ｎ1，ｎ2）は、加算器６０１にて線形フィルタ６０２が出力する量子化雑音ａ（ｎ1，ｎ2）と加算される。この加算データＵ（ｎ1，ｎ2）の大部分は、量子化器６０３にて量子化されて出力値Ｙ（ｎ1，ｎ2）が得られる。その過程で、加算データＵ（ｎ1，ｎ2）の一部と出力値Ｙ（ｎ1，ｎ2）の一部とが減算器６０４にて減算され、量子化誤差ｅ（ｎ1，ｎ2）となり、線形フィルタ６０２に入力される。線形フィルタ６０２が、この量子化誤差ｅ（ｎ1，ｎ2）を拡散して加算器６０１に与えることを繰り返すことで、階調変調特性が決定される。
【００４６】
出力値Ｙ（ｎ1，ｎ2）は、量子化器６０３での量子化閾値をＴｈとすると、（数１）で表される。但し、誤差拡散法特有のノイズの低減や、エッジ強調などの処理を加えるために量子化閾値Ｔｈを特定の規則によって変更して量子化を行う場合もある。
【００４７】
【数１】
2007053577.tif 000003
【００４８】
次に、図７に示すグリーンノイズ誤差拡散法では、図６に示す構成において、量子化器６０３の出力値Ｙ（ｎ1，ｎ2）の一部を用いて出力ドットの形状を決定する線形フィルタ７０１と、線形フィルタ７０１の出力値に出力ドットの大きさを決定する係数を積算する積算器７０２と、積算器７０２の出力と加算器６０１が出力する加算データＵ（ｎ1，ｎ2）とを加算して量子化器６０３の入力とする加算器７０３とで構成されるフィードバック系が設けられる。
【００４９】
この場合の出力値Ｙ（ｎ1，ｎ2）は、量子化器６０３に過去の出力値がフィードバックされるので、（数２）で表される。
【００５０】
【数２】
2007053577.tif 000004
【００５１】
次に、図８では、（ａ）にブルーノイズマスク法を用いて階調変換を行った結果の一例が示され、（ｂ）にグリーンノイズマスク法を用いて階調変換を行った結果の一例が示されている。ブルーノイズマスク法やグリーンノイズマスク法は、入力データとマスク内の同一オフセット位置の閾値とを比較し、大小の結果に基づいて２値化を行う階調変換方法であり、一般的なディザ法と同一の原理である。ブルーノイズマスクは、低周波成分が少なく、高周波領域にスペクトルのピークが多く存在しているという特徴がある。また、グリーンノイズマスクは、低周波成分や高周波成分が少なく、中間領域にスペクトルのピークが多く存在しているという特徴がある。
【００５２】
以上説明したように、実施の形態１によれば、カラー擬似中間調データを直接モノクロ中間調データに変換し、変換されたモノクロ中間調データに対して誤差拡散法、グリーンノイズ誤差拡散法、ブルーノイズマスク法、グリーンノイズマスク法などのランダム成分を有する階調変換を施してモノクロ擬似変換中間調データを得るようにし、像域分離やフィルタリング処理を不要としたので、文字・線画像のボケや不自然なエッジ強調がなく、入力データの擬似中間調方法との干渉がないモノクロ擬似中間調データを作成することができる。したがって、省メモリ、高速、高画質にてカラー擬似中間調データからモノクロ擬似中間調データが得られる。
【００５３】
この場合、カラー擬似中間調データのモノクロ中間調データへの変換では、入力データが２値ではなく多値（Ｎ値）の擬似中間調データであっても、対称画素の多値のレベルと色材濃度とからモノクロ中間調データの画素値が算出できるので、高画質にて多値（Ｎ値）のカラー擬似中間調データをモノクロ中間調データに変換できる。
【００５４】
また、変換されたモノクロ中間調データのモノクロ擬似中間調データへの変換では、（１）基本的には誤差拡散法を用いてよいが、（２）グリーンノイズ誤差拡散法を用いる場合は誤差拡散法に比べ孤立ドットを低減することができ、（３）ブルーノイズマスク法を用いる場合は誤差拡散法よりも高速に入力データの擬似中間調方法との干渉がないモノクロ擬似中間調データを作成することができ、（４）グリーンノイズマスク法を用いる場合はブルーノイズマスク法に比べ孤立ドットを低減することができる。（２）と（４）の場合は、ドット再現の悪いプリンタでもカラー擬似中間調データから高画質に印刷可能なモノクロ擬似中間調データが得られる。
【００５５】
（実施の形態）
図９は、本発明の実施の形態２として、図１に示す構成にて実現されるモノクロ擬似中間調データをカラー擬似中間調データに直接変換する画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。図９に示す画像処理装置９００は、処理対象のモノクロ擬似中間調データを入力する画像入力手段９０１と、モノクロ擬似中間調データをカラー中間調データに変換するカラー変換手段９０２と、変換されたカラー中間調データをカラー擬似中間調データに変換する階調変換手段９０３と、処理中の画像データや制御プログラムを記憶する記憶手段９０４と、変換したカラー擬似中間調データを出力する画像出力手段９０５と、それら各手段の動作を制御する制御手段９０６とで構成されている。
【００５６】
ここで、図１に示す構成との対応関係を説明する。画像入力手段９０１と画像出力手段９０５は、外部インターフェース１０１によって実現される。記憶手段９０４は、外部記憶装置１０２とＲＡＭ１０５によって実現される。カラー変換手段９０２と階調変換手段９０３及び各手段の動作を制御する制御手段９０６は、ＲＯＭ１０４に記憶された制御プログラムをＲＡＭ１０５に展開して実行するＣＰＵ１０３によって実現される。但し、これら手段の一部は、ＬＳＩによって実現される場合もある。
【００５７】
以下、動作について説明する。図１０は、図９に示す画像処理装置の動作を説明するフローチャートである。図１０に示すように、この実施の形態２による変換処理は、カラー変換処理（Ｓ１００１）と階調変換処理（Ｓ１００２）との２つで完了する。
【００５８】
最初のＳ１００１では、カラー変換手段９０２にて、画像入力手段９０１が記憶手段９０４に予め格納したモノクロ擬似中間調データをカラー中間調データに変換し、記憶手段９０４に格納する処理が行われる。
【００５９】
２つ目のＳ１００２では、階調変換手段９０３にて、カラー変換手段９０２が記憶手段９０４に格納したカラー中間調データをカラー擬似中間調データに変換し、記憶手段９０４に格納する処理が行われる。このように記憶手段９０４に格納されたカラー擬似中間調データは、画像出力手段９０５が適宜な時に外部に出力することになる。
【００６０】
次に、カラー変換処理（Ｓ１００１）と階調変換処理（Ｓ１００２）の内容を具体的に説明する。
【００６１】
カラー変換処理（Ｓ１００１）では、入力データは、モノクロ擬似中間調データであるため、１画素は、“１”か“０”の１ビットデータで構成される。一方、出力データは、ＣＭＹＫの４プレーンで構成されるカラー中間調データの場合、各プレーンは０〜２５５の範囲の８ビットデータ等が考えられる。
【００６２】
この場合、入力データであるモノクロ擬似中間調データが“０”の画素は、出力データであるカラー中間調データでも各プレーン共に“０”となる。一方、入力データであるモノクロ擬似中間調データが“１”の画素については、出力データであるカラー中間調データにおいてＣＭＹ３色によってモノクロの色を再現する必要がある。
【００６３】
そこで、例えばＣプレーンは１６３、Ｍプレーンは１３３、Ｙプレーンは１３０、Ｋプレーンは０などの値に変換する。変換値はＣＭＹ３色でモノクロ擬似中間調データと同様の色を再現する必要があるので、色材濃度に基づいて決定する必要がある。また、変換は一意に行うことが可能であるので、その場合は変換テーブルにて実行することができる。また、出力データがＲＧＢ等の他の色空間によって構成されたカラー中間調データの場合も同様に変換テーブルによってカラー中間調データへの変換を実現することができる。
【００６４】
次に、階調変換処理（Ｓ１００２）では、実施の形態１にて説明した誤差拡散法、グリーンノイズ誤差拡散法、ブルーノイズマスク法、グリーンノイズマスク法などのランダム成分を有する階調変換法が同様に適用される。
【００６５】
以上説明したように、実施の形態２によれば、モノクロ擬似中間調データを直接カラー中間調データに変換し、変換されたカラー中間調データに対して誤差拡散法、グリーンノイズ誤差拡散法、ブルーノイズマスク法、グリーンノイズマスク法などのランダム成分を有する階調変換を施してカラー擬似変換中間調データを得るようにし、像域分離やフィルタリング処理を不要としたので、文字・線画像のボケや不自然なエッジ強調がなく、入力データの擬似中間調方法との干渉がないモノクロ擬似中間調データを作成することができる。したがって、省メモリ、高速、高画質にてモノクロ擬似中間調データからカラー擬似中間調データが得られる。
【００６６】
この場合、モノクロ擬似中間調データのカラー中間調データへの変換では、入力データが２値ではなく多値（Ｎ値）の擬似中間調データであっても、対称画素の多値のレベルと色材濃度とからカラー中間調データの画素値が算出できるので、高画質にて多値（Ｎ値）のモノクロ擬似中間調データをカラー中間調データに変換できる。
【００６７】
また、変換されたカラー中間調データのカラー擬似中間調データへの変換では、（１）基本的には誤差拡散法を用いてよいが、（２）グリーンノイズ誤差拡散法を用いる場合は誤差拡散法に比べ孤立ドットを低減することができ、（３）ブルーノイズマスク法を用いる場合は誤差拡散法よりも高速に入力データの擬似中間調方法との干渉がないモノクロ擬似中間調データを作成することができ、（４）グリーンノイズマスク法を用いる場合はブルーノイズマスク法に比べ孤立ドットを低減することができる。（２）と（４）の場合は、ドット再現の悪いプリンタでもモノクロ擬似中間調データから高画質に印刷可能なカラー擬似中間調データが得られる。
【００６８】
そして、実施の形態１に示した画像処理装置を、画像印刷装置や画像形成装置、画像複写装置の一部として用いることによって、カラーの色材が所定量以下である場合に、記憶されたカラー色材の擬似中間調データ（印刷データ）からモノクロの色材で印刷可能な擬似中間調データ（印刷データ）に変換することができるので、少ないメモリ容量でユーザは自動的にモノクロ印刷の結果を得ることができる。
【００６９】
また、実施の形態２に示した画像処理装置を、画像印刷装置や画像形成装置、画像複写装置の一部として用いることによって、モノクロの色材が所定量以下である場合に、記憶されたモノクロ色材の擬似中間調データ（印刷データ）からカラーの色材で印刷可能な擬似中間調データ（印刷データ）に変換することができるので、少ないメモリ容量でユーザは自動的にカラー印刷の結果を得ることができる。
【００７０】
なお、実施の形態１，２に示した画像処理装置を、画像印刷装置や画像形成装置、画像複写装置の一部として用いる場合は、上記したように当該画像処理装置には個別インターフェース（外部インターフェース１０１）は存在しないので、ＲＡＭ上に記憶されたデータが直接入出力のデータとなる。また、ＲＡＭの容量を効率よく使用するために、データに圧縮／伸長処理を行う場合もあり、圧縮／伸長処理や、画像処理の一部または全部を高速に処理するために、専用のＬＳＩ（ＡＳＩＣ）を用いて行う場合も考えられる。また、入出力データが圧縮されて記憶されている場合があるのは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかる画像処理装置及び画像処理方法は、カラー擬似中間調データとモノクロ擬似中間調データとの相互変換を、省メモリ、高速、高画質にて実現するのに有用であり、特に、画像印刷装置や画像形成装置、画像複写装置の一部として用いるのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態１による画像処理装置のハードウェア構成を示す図
【図２】図１に示す構成にて実現されるカラー擬似中間調データをモノクロ擬似中間調データに直接変換する画像処理装置の機能構成を示すブロック図
【図３】図２に示す画像処理装置の動作を説明するフローチャート
【図４】入力データが２値のカラー擬似中間調データである場合に図３に示すモノクロ変換処理にて使用するルックアップテーブルの一例を示す図
【図５】入力データが多値（Ｎ値）のカラー擬似中間調データである場合に図３に示すモノクロ変換処理での動作を説明する図
【図６】図３に示す階調変換処理で使用する誤差拡散法を説明する図
【図７】図３に示す階調変換処理で使用するグリーンノイズ誤差拡散法を説明する図
【図８】図３に示す階調変換処理で使用するブルーノイズマスク法及びグリーンノイズマスク法の一例を説明する図
【図９】本発明の実施の形態２として、図１に示す構成にて実現されるモノクロ擬似中間調データをカラー擬似中間調データに直接変換する画像処理装置の機能構成を示すブロック図
【図１０】図９に示す画像処理装置の動作を説明するフローチャート
【図１１】カラー擬似中間調データとモノクロ擬似中間調データとの間の変換処理を行う従来の画像処理装置の構成例を示すブロック図
【図１２】図１１に示す従来の画像処理装置にて実施されるカラー擬似中間調データをモノクロ擬似中間調データに変換する処理手順を説明するフローチャート
【図１３】図１１に示す従来の画像処理装置にて実施されるモノクロ擬似中間調データをカラー擬似中間調データに変換する処理手順を説明するフローチャート
【符号の説明】
【００７３】
１００    画像処理装置（ハードウェア構成）
１０１    外部インターフェース
１０２    外部記憶装置
１０３    中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１０４    リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）
１０５    ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
２００    画像処理装置（機能構成）
２０１    画像入力手段
２０２    モノクロ変換手段
２０３    階調変換手段
２０４    記憶手段
２０５    画像出力手段
２０６    制御手段
６０１    加算器
６０２    線形フィルタ
６０３    量子化器
６０４    減算器
７０１    線形フィルタ
７０２    積算器
７０３    加算器
９００    画像処理装置（機能構成）
９０１    画像入力手段
９０２    カラー変換手段
９０３    階調変換手段
９０４    記憶手段
９０５    画像出力手段
９０６    制御手段
【図１】
2007053577.tif 000005
【図３】
2007053577.tif 000006
【図４】
2007053577.tif 000007
【図５】
2007053577.tif 000008
【図６】
2007053577.tif 000009
【図７】
2007053577.tif 000010
【図８】
2007053577.tif 000011
【図９】
2007053577.tif 000012
【図１０】
2007053577.tif 000013
【図１１】
2007053577.tif 000014
【図１２】
2007053577.tif 000015
【図１３】
2007053577.tif 000016
【図２】
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