(57)【要約】      （修正有）【課題】背景領域との濃度差が小さく、線領域の幅が数ドットしかない、低濃度の細線の途切れを緩和し、細線の再現性を向上する画像処理装置および画像処理方法を提供する。【解決手段】記録媒体１１６上に記録材のドットからなる画像を形成する画像形成装置１において、入力されたデータをM（Mは１以上の整数）値化する第１のハーフトーン処理手段、画像形成装置１が備えた記録材の色へ色分解する色分解処理手段、前記色分解処理により算出された各色材値をN（Nは１以上の整数）値化する第２のハーフトーン処理手段、前記２つハーフトーン処理の組み合わせを選択するハーフトーン処理組み合わせ選択手段を有する。【選択図】図１
2013038733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に記録材のドットから形成さる画像データを作成する画像処理装置において、入力されたデータをM（Mは１以上の整数）値化する第１のハーフトーン処理手段、画像形成装置が備えた記録材の色へ色分解する色分解処理手段、前記色分解処理により算出された各色材値をN（Nは１以上の整数）値化する第２のハーフトーン処理手段、前記２つハーフトーン処理の組み合わせを選択するハーフトーン処理組み合わせ選択手段を有し、前記第１のハーフトーン処理手段は、入力の階調特性に対する出力特性がより線形なデータに対してハーフトーン処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記ハーフトーン処理組み合わせ選択手段は、出力用途によって、前記第１のハーフトーン処理手段と、前記第２のハーフトーン処理手段の組み合わせを選択す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】
前記ハーフトーン処理組み合わせ選択手段は、入力データによって、前記第１のハーフトーン処理手段と、前記第２のハーフトーン処理手段の組み合わせを選択す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】
記録媒体上に記録する画像データを作成する画像処理方法において、入力されたデータをM（Mは１以上の整数）値化する第１のハーフトーン処理工程、画像形成装置が備えた記録材の色へ色分解する色分解処理工程、前記色分解処理により算出された各色材値をN（Nは１以上の整数）値化する第２のハーフトーン処理工程、前記２つハーフトーン処理の組み合わせを選択するハーフトーン処理組み合わせ選択工程を有し、前記第１のハーフトーン処理工程は、入力の階調特性に対する出力特性がより線形なデータに対してハーフトーン処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
前記ハーフトーン処理組み合わせ選択工程は、出力用途によって、前記第１のハーフトーン処理工程と、前記第２のハーフトーン処理工程の組み合わせを選択することを特徴とする請求項４に記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記ハーフトーン処理組み合わせ選択工程は、入力データによって、前記第１のハーフトーン処理工程と、前記第２のハーフトーン処理工程の組み合わせを選択することを特徴とする請求項４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、入力画像の階調数より少ない階調への階調変換を行い出力画像データを作成する画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットプリンタなどの記録装置において、多値の入力画像データを記録媒体上に形成されるドットの記録信号にあたるN値データ（Nは１以上の整数で入力画像の階調数より小さい）に変換する方法として、誤差拡散法が広く知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平8-125856号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の誤差拡散方法では、誤差拡散処理への入力値が小さい場合、ドットの生成遅延が発生しやすい。これにより、背景領域との濃度差が小さく、線領域の幅が数ドットしかない低濃度の細線が途切れるあるいは消失するという問題があった。
【０００５】
この問題に対し、特許文献１においては、入力データを語差拡散法を用いてN値化する際の誤差データあるいはN値化平均誤差データに基づいて入力データを補正する方法を提案している。誤差データに基づく誤差拡散が十分でないときは、N値化平均誤差データを用いて誤差拡散が行われる。
【０００６】
しかしながら、上述の方法では、誤差拡散が十分か否かの判定処理を実施するためハーフトーン処理の回路が複雑化し処理が増大する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、入力されたデータをM（Mは１以上の整数）値化する第１のハーフトーン処理手段、画像形成装置が備えた記録材の色へ色分解する色分解処理手段、前記色分解処理により算出された各色材値をN（Nは１以上の整数）値化する第２のハーフトーン処理手段、前記２つハーフトーン処理の組み合わせを選択するハーフトーン処理組み合わせ選択手段を有し、前記第１のハーフトーン処理手段は、入力の階調特性に対する出力特性がより線形なデータに対してハーフトーン処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、背景領域との濃度差が小さく、線領域の幅が数ドットしかない、低濃度の細線の途切れを緩和し、細線の再現性を向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施例の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施例の画像処理装置における処理を示すフローチャートである。
【図３】印刷条件をユーザーが選択するＵＩである。
【図４】各ハーフトーン処理と色分解処理におけるデータの流れを示す図である。
【図５】入力データの階調特性とインク量の関係を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施例の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施例の画像処理装置における処理を示すフローチャートである。
【図８】誤差拡散処理回路を示す図である。
【図９】本実施例で低濃度の細い線の途切れが緩和される結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照して、本発明を好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
［実施例１］
図１は、本発明の画像処理の構成を示す図である。画像形成装置１はプリンタインタフェースまたはネットワークインタフェースにより印刷装置１１に接続されている。図１において、１０１はデータ入力端子であり、１０２は入力データを格納するバッファである。
【００１２】
実施例１において、１０２に格納される入力データは画像データと印刷条件に関する情報である。ここで、印刷条件とは、図３に示されるようなプリンタドライバのＵＩ上で、ユーザが指定する「３０１出力メディアの種類」や「３０２優先画質（印刷用途）」等を示す。１０３はハーフトーン処理組み合わせ選択部である。１０４はハーフトーン処理部１、１０７はハーフトーン処理部２で、本実施例では各処理部に入力されたデータに対して誤差拡散によりハーフトーン処理を実行する。１０６は色分解処理部で色分解用ＬＵＴ１０５を参照して色分解処理を行う。なお、本実子例では、１つ以上の色分解ＬＵＴを保持している。
【００１３】
１０８はハーフトーン処理後のハーフトーン画像データを格納するバッファである。１０９は一連の処理後に形成された印字データを印刷装置１１に出力する出力端子である。印刷装置１１は、記録ヘッド１１３を記録媒体１１６に対して相対的に縦横に移動することにより、記録媒体１１６上に画像を形成する。記録ヘッドは一つ以上のノズルから構成され、各ノズルからインクを吐出して記録媒体１１６上にドットを形成する。１１４は記録ヘッドを移動するための移動部である、ヘッド制御部１１２によって制御されている。
【００１４】
１１５は記録媒体を搬送する搬送部である。１１１はインク色および吐出量選択部であり、画像処理装置１により形成され、ハーフトーン画像格納バッファ１１０に読み込まれた画像データの出力量に対応して、記録ヘッド１１３に搭載されるインク色と記録ヘッド１１３が吐出可能なインク吐出量の中から、インク色と吐出量を選択する。ただし、本実施例では、画像処理装置１と印刷装置１１を任意のインターフェースで接続する構成を示したが、これに限らず、印刷装置内に画像処理装置１の回路構成と同じ構成を持つ画像処理モジュールを搭載する構成を用いてもよい。
【００１５】
図２に示すフローチャートを用いて本発明にかかる動作を説明する。まず多階調のカラー入力画像データと印刷条件が入力端子１０１により入力され、入力データバッファ１０２に格納される（ステップＳ１０１）。次に、ユーザーが設定した「３０２優先画質（印刷用途）にしたがって１０３ハーフトーン処理組み合わせ選択部で、ハーフトーン処理の組み合わせを選択する（ステップＳ１０２）。例えば、図３にしめすように「３０２優先画質（印刷用途）」で、ＣＡＤの図面のような主に線で構成された入力でーーたを出力する用途として、「線画」が選択された場合には、入力データ多階調データは１０４のハーフトーン処理部１でＭ値化（Ｍは１以上の整数）され（ステップＳ１０３）、Ｍ値データは１０６の色分解処理部に渡される。
【００１６】
次に、ステップＳ１０４で色分解ＬＵＴ１０５を用いた色分解処理が実施され、ハーフトーン画像データとして１０８のバッファに格納される（ステップＳ１１０）。一方、図３に示すＵＩで「３０２優先画質（印刷用途）」として、「線画・イラスト」が選択された場合には、まず、１０４ハーフトーン処理部１でＭ値化（Ｍは１以上の整数）を行い（ステップＳ１０５）、色分解ＬＵＴ１０５を用いた色分解処理（ステップＳ１０６）され、１０７ハーフトーン処理部２において色分解後のデータに対してＮ値化（Ｎは１以上の整数）され（ステップＳ１０７）、ハーフトーン画像データとして１０８のバッファに格納される（ステップＳ１１０）。さらに、図３のＵＩで「３０２優先画質（印刷用途）」として、「写真」が選択された場合には、入力画像データは色分解ＬＵＴ１０５を用いた色分解処理（ステップＳ１０８）され、１０７ハーフトーン処理部２において色分解後のデータに対してＮ値化（Ｎは１以上の整数）され（ステップＳ１０９）、ハーフトーン画像データとして１０８のバッファに格納される（ステップＳ１１０）。
【００１７】
図４および図５を用いて、ハーフトーン処理組み合わせ選択処理（ステップＳ１０２）以降の処理におけるデータの流れおよび、線画に対して前述する処理フローを実施することで、低濃度の細い線の途切れを緩和することが可能となるかを説明する。
【００１８】
図４では、前述した組み合わせフローにおける、各処理部の入出力の関係とデータの流れを示した図である。本実施例において、入力データＲＧＢは８ビット（０−２５５）は、ユーザーが指定した「優先画質（印刷用途）」により図４(a)(b)(c)のいずれかのフローで処理され各色（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：ブラック）毎のハーフトーン画像データが生成される。なお、一般的なインクジェットプリンタのような２値記録値記録法により階調を表現する出力装置では、図４（ｂ）に示すような画像形成フローが実現されている。図４（ｂ）では入力ＲＧＢ（８ビット）で示される各画素値を、色分解ＬＵＴを用いて次式の通りＣＭＹＫのインク値（８ビット）に変換される。
【００１９】
Ｃ＝Ｃ＿ＬＵＴ＿３Ｄ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）                  （１）
Ｍ＝Ｍ＿ＬＵＴ＿３Ｄ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）                  （２）
Ｙ＝Ｙ＿ＬＵＴ＿３Ｄ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）                  （３）
Ｋ＝Ｋ＿ＬＵＴ＿３Ｄ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）                  （４）
ここで、式（１）から（４）の右辺に定義される各関数が色分解ＬＵＴ１０５に該当する。色分解ＬＵＴはＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３入力値から、各インク色へのインク色への出力値が定まり、ハーフトーン処理において量子化される。
【００２０】
図５に、入力値Ｒが０から２５５をとった場合に、色分解処理によって、ＣＭＹＫ各インク量がどのような値をとるか示す。図５では横軸に入力値Ｒのデジタルカウント値（０：白−２５５：赤）、縦軸にインク量（０−２５５）を取る。図５に示すように、一般的なプリンタで使用されるような色材は着弾した紙面上で光学的ドットゲインが発生する影響で、入力階調との関係が非線形になる。これにより、低濃度の線を表現する場合には、色分解処理後の各色のインク量は３０２の領域で示すように小さい値となりハーフトーン処理に入力される値も小さくなる。よって、ドットの生成遅延が発生しやすくなり、低濃度の細い線が途切れやすくなる。
【００２１】
一方、本実施例で「優先画質（印刷用途）」で「線画」が選択された場合には、図４(a)のフローで各処理が実施される。ハーフトーン処理部１に入力される値は入力のＲＧＢであるため、図５で示したように、低濃度の細線のハーフトーン処理への入力値が小さくなることはないので、線の途切れや消失が発生を緩和することができる。
【００２２】
さらに図９を用いて、図４（a）のフローにより、図４（ｂ）の処理フローと比較して、入力画像の低濃度の細い線の途切れが緩和される理由について述べる。なお、図９（a）は入力多値画像、図９（ｂ）（ｃ）はハーフトーン処理後の２値画像であり、図９（ｂ）はシアンプレーン、図９（ｃ）はＲプレーンの２画像を示す。まず、ハーフトーン処理と色分解処理の順番が図４（ｂ）のフローを取る場合を説明する。図４（ｂ）のフローにおいて、入力画像内の細い線の画素値のＲ成分（簡単化のためにＲ成分のみを持つ画像とする）が図５に示すa_inの時（図９（a）の画像）、色分解ＬＵＴにより、シアンのインク値Ｃ２および、マゼンタのインク量Ｍ２はa_outに変換され、ハーフトーン処理部に入力される。図５から明らかなように、a_outは微小な値のため、ハーフトーン処理で実施される誤差拡散処理の入力値が小さくなり、誤差の伝播によるドットの生成遅延が発生する。その結果、入力画像における低濃度の細い線は、図９（ｂ）に示すように、途切れやすくなる。
【００２３】
対して、ハーフトーン処理と色分解処理の順番が図４（a）のフローを取る場合、入力画像内の細い線の画素値のＲ成分が図５のa_inの時、ハーフトーン処理部に入力されるＲの信号値Ｒ’は図５のa_Rとなる。ハーフトーン処理に入力されるＲ成分R’=a_Rは前述したシアン、マゼンタのインク量a_outと比較すると大きな値となるため、誤差の伝播によるドットの生成遅延が発生しにくくなる。その結果、図９（ｃ）に示すように、低濃度の細い線の途切れが緩和される。
【００２４】
また、本実施例においては、ハーフトーン処理を行うモジュールが２つ存在するが、各ハーフトーン処理部におけるハーフトーン処理は、いずれも図８のブロック図で示されるような誤差拡散処理で実現されるため、実施には２つのモジュールを構成する必要はない。前述した組み合わせのフローによって、誤差拡散処理の回路に対する入力値や、使用する誤差拡散係数４０５や量子化閾値４０１が異なるのみである。よって、誤差拡散処理の回路が複雑化することなく、簡単な構成で実現することが可能である。
［実施例２］
次に、本発明の実施形態２を説明する。図６は第２の実施例の画像処理の構成を示す図、図７は処理の流れを示すフローチャートである。これは、入力データ解析部２０３を持ち入力データを解析して、２０４ハーフトーン処理組み合わせ選択部でハーフトーン処理の組み合わせを選択するための情報を得る。２０５ハーフトーン処理部１以降の構成は第１の実施形態と同様であるので省略する。入力データ解析部２０３では、例えば、入力データに含まれ、任意のアプリケーションで指定される「線」を示すオブジェクト数をカウントした合計値T_lineと全オブジェクト（例えば「グラフィックス」「文字」等）の総数Tallをハーフトーン処理組み合わせ部２０４に渡す（ステップＳ２０２）。ハーフトーン処理組み合わせ部２０４では、全オブジェクトの総数T_allに対する線オブジェクト数T_lineの割合との任意の閾値Th1およびTh2を比較して、ハーフトーン処理の組み合わせを選択する（ステップＳ２０３）。
【００２５】
なお、本実施例における閾値Th1は0.5以上、1.0以下の実数で、Th2は0以上0.5より小さい実数とする。例えば、全オブジェクトの総数T_allに対する線オブジェクト数T_lineの割合T_line/T_allがTh1以上の場合、つまり線オブジェクトの割合が全オブジェクト数の半分以上である場合には、入力画像は線画であると判断し、ハーフトーン処理１（ステップＳ２０４）、色分解処理（ステップＳ２０５）を順に実施して、ハーフトーン画像を生成し、２０９ハーフトーン画像格納バッファにハーフトーン画像を格納する（ステップＳ２１１）。
【００２６】
また、図７に示すように、T_line/T_allがTh1よい小さく閾値Th2より大きい場合には、入力画像データに対して、ハーフトーン処理１（Ｓステップ２０６）、色分解処理（ステップＳ２０７）、ハーフトーン処理２（ステップＳ２０８）を順に実施しハーフトーン画像を作成する。さらに、全オブジェクトの総数に対する線オブジェクト数の割合T_line/T_allが閾値Th2より小さい場合には、入力データに「線」がほとんど含まれないと判断し、入力画像データに対して、色分解処理（ステップＳ２０９）、ハーフトーン処理２（ステップＳ２１０）を順に実施しハーフトーン画像を作成する。
【００２７】
なお、入力データ解析によって得られ、ハーフトーン組み合わせ選択に利用される情報はこれに限らず、例えば、線オブジェクト総数のみを取得し選択に利用する方法や、写真を示すような「イメージ」オブジェクト総数のみを取得し選択に利用する方法などが挙げられる。ただし、入力データに線が多く含まれる場合には、入力画像データをハーフトーン処理１、色分解処理の順に処理し、入力データに階調性を重視する写真等のイメージが多く含まれる場合には、入力画像データを、色分解処理、ハーフトーン処理２の順に処理するように判定のための閾値を設定することが望ましい。
【符号の説明】
【００２８】
１            画像形成装置
１０１ 画像データ入力端子
１０２ 入力データ格納バッファ
１０３ ハーフトーン処理組み合わせ選択部
１０４ ハーフトーン処理部１
１０５ 色分解用LUT 
１０６ 色分解処理部
１０７ ハーフトーン処理部２
１０８ ハーフトーン画像格バッファ
１０９ 画像データ出力端子
１１          印刷装置
１１０ ハーフトーン格納バッファ
１１１ インク色及び吐出量選択部
１１２ ヘッド制御部
１１３ 記録ヘッド
１１４ 移動部
１１５ 搬送部
１１６ 記録媒体
【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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