(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２色以上の多値画像信号を入力とし、各色に対して既に擬似階調処理が済んだ画素からの誤差信号を色毎にそれぞれ加算する加算手段と、
各々の加算手段からの出力を入力として色毎の疑似階調出力を決定する出力決定手段と、
同出力決定手段からの色毎の出力と前記色毎の加算手段からの出力に基づいて着目画素における誤差を計算する色毎の誤差計算手段と、
前記色毎の誤差を周辺画素に分配する誤差拡散手段と、
前記２色以上の多値画像信号を入力して、該多値画像信号の値の組み合わせに応じて誤差拡散手段における誤差振りまき配分を前記色毎に決定し、前記２色以上の多値画像信号の値が互いに等しい場合には各色成分について同一の誤差振りまき配分を用いる重み誤差配分決定手段と
を設けることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
加算手段と、出力決定手段と、誤差計算手段と、誤差拡散手段と、重み誤差配分決定手段とを備えた画像処理装置において、
加算手段が、２色以上の多値画像信号を入力とし、各色に対して既に擬似階調処理が済んだ画素からの誤差信号を色毎にそれぞれ加算する加算工程と、
出力決定手段が、各々の加算手段からの出力を入力として色毎の疑似階調出力を決定する出力決定工程と、
誤差計算手段が、同出力決定手段からの色毎の出力と前記色毎の加算手段からの出力に基づいて着目画素における誤差を計算する色毎の誤差計算工程と、
前記色毎の誤差を周辺画素に分配する誤差拡散工程と、
重み誤差配分決定手段が、前記２色以上の多値画像信号を入力して、該多値画像信号の値の組み合わせに応じて誤差拡散工程における誤差振りまき配分を前記色毎に決定し、前記２色以上の多値画像信号が互いに等しい場合には各色成分について同一の誤差振りまき配分を用いる重み誤差配分決定工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録装置の画像処理装置に関し、特に疑似階調処理によって階調を表現するインクジェット記録装置等の画像処理及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多値データを２値で表現する疑似中間調処理として誤差拡散法が知られている（“Ａｎ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  Ｓｐａｔｉａｌ  Ｇｒａｙ  Ｓｃａｌｅ”  ｉｎ  ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ  １９７５  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ，１９７５，３６）。この方法は、着目画素をＰ、その濃度をｖ、Ｐ点の周辺画素Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の濃度をそれぞれｖ０，ｖ１，ｖ２，ｖ３、二値化のための閾値をＴとすると、着目点Ｐにおける二値化誤差Ｅを周辺画素Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に経験的に求めた重み係数Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３で振り分けてマクロ的に平均濃度を元画像の濃度と等しくする方法である。
【０００３】
この方法では、出力二値データｏは、
ｖ≧Ｔならば  ｏ＝１，Ｅ＝ｖ−Ｖｍａｘ；・・・（１）
ｖ＜Ｔならば  ｏ＝０，Ｅ＝ｖ−Ｖｍｉｎ；
（ただし、Ｖｍａｘ：最大濃度、Ｖｍｉｎ：最小濃度）
ｖ０＝ｖ０＋Ｅ×Ｗ０；・・・（２）
ｖ１＝ｖ１＋Ｅ×Ｗ１；・・・（３）
ｖ２＝ｖ２＋Ｅ×Ｗ２；・・・（４）
ｖ３＝ｖ３＋Ｅ×Ｗ３；・・・（５）
（重み係数の例：Ｗ０＝７／１６，Ｗ１＝１／１６，Ｗ２＝５／１６，Ｗ３＝３／１６）
となる。
【０００４】
なお、通常はラスタ走査順に注目画素が移動されて処理が進行し、周辺画素Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、処理方向に対して隣接する画素、直下のラインにおける注目画素の一つ手前の画素、注目画素直下の画素、直下のラインにおける注目画素の一つ先の画素が選ばれることが多い。この場合逆に言えば、注目画素は、その直前画素および直上の画素および直上画素の両隣の画素から誤差の分配を受けることになる。また、ラインの先頭の画素や末尾の画素、先頭のラインや末尾のラインについては、存在しない隣接画素があるために、その画素に対する重みは０として二値化誤差をその他の画素に振り分ける方法が採られることが多い、さらに、一様な濃度の場合における視覚的に不快な記録ドットの配置（視覚特性の劣化）を排除するために、特開平３−８８５７０号においては、着目画素の濃度ｖに応じて最適な重み係数Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を選択する手法の疑似中間調処理が開示されている。この方法では、疑似中間調処理による、画像の空間周波数の変化に起因する視覚的に不快な記録ドットの配置（視覚特性の劣化）防止できる。
【０００５】
しかし、この方法により、多色、例えば、カラーインクジェットプリンタ等で用いられるシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック４色を擬似中間調処理する場合には、各色独立に誤差拡散法等を用いて処理を行っていたために、１色について見た場合には視覚特性が優れていても、２色以上が重なると必ずしも良好な視覚特性が得られなかった。
【０００６】
この欠点を改良するために、特開平８−２７９９２０号および特開平１１−１０９１８号等においては、２色以上を組み合わせて誤差拡散法を用いることにより、２色以上が重なり合う場合においても良好な視覚特性の得られる擬似中間調処理方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２色以上を組み合わせて誤差拡散法において、２色以上が重なり合う場合の記録ドット間の空間周波数は最適化しやすいが、その場合の１色に対しての空間周波数の最適化は困難である。すなわち、２色について合わせて見れば各ドットは均等な間隔に配置されるが、１色に関して見ればドットが連なったりして目障りなドット配置となる。
【０００８】
本発明は以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、２色以上の入力色に対して、２色以上を組み合わせて誤差拡散法を行う場合において、すべての色について注目した場合でも、それぞれの色について注目した場合でも、視覚的に最適な記録ドットの配置（空間周波数）を行うことが可能な画像処理装置及び方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は次のような構成を有する。
【００１０】
２色以上の多値画像信号を入力とし、各色に対して既に擬似階調処理が済んだ画素からの誤差信号を色毎にそれぞれ加算する加算手段と、
各々の加算手段からの出力を入力として色毎の疑似階調出力を決定する出力決定手段と、
同出力決定手段からの色毎の出力と前記色毎の加算手段からの出力に基づいて着目画素における誤差を計算する色毎の誤差計算手段と、
前記色毎の誤差を周辺画素に分配する誤差拡散手段と、
前記２色以上の多値画像信号を入力して、該多値画像信号の値の組み合わせに応じて誤差拡散手段における誤差振りまき配分を前記色毎に決定し、前記２色以上の多値画像信号が互いに等しい場合には各色成分について同一の誤差振りまき配分を用いる重み誤差配分決定手段と
を設けることを特徴とする画像処理装置。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施形態に係わる画像処理装置の構成を説明するブロック図である。図１の装置は、８ビットの多値画像データを入力し画像処理により２値データを出力する装置である。
【００１６】
図１において、Ｉ0，Ｉ1はそれぞれ色０（例えばシアン）、および色１（例えばマゼンタ）の入力画像ピクセルデータを表しており、それぞれ８ビットの多値画像データであり、これらのピクセルデータはそれぞれ加算器１−０，１−１に入力される。
【００１７】
加算器１−０，１−１においては、多値画像データＩ0，Ｉ1および既に擬似階調処理が済んだラインからの誤差データＥＢ'0，ＥＢ'1と隣接（直前）画素からの誤差データＥＡ'0，ＥＡ'1をそれぞれ入力として加算して出力する。
【００１８】
ここで、誤差バッファ１０−０、１０−１は既に擬似階調処理が済んだ最新の１ライン分の誤差データを格納するバッファであり、注目画素に加算される誤差データＥＢ'0，ＥＢ'1を出力する。
【００１９】
加算器１−０，１−１の出力Ｉ'0，Ｉ'1はそれぞれ出力決定手段２に入力される。出力決定手段２は図２に示すようにＬＵＴなどによって構成され、以下のような処理が実行される。まず加算器１−０および１−１からＩ'0，Ｉ'1が入力されると、図２中の１次元ＬＵＴ７−０，７−１が参照され、２つの信号ｇ0とｇ1とがそれぞれ出力される。
【００２０】
図１０は、１次元ＬＵＴ７−０，７−１の内容を示した図であり、入力Ｉ'0，Ｉ'1の値に応じて出力されるｇ0，ｇ1の値が図示されている。ＬＵＴ７−０，７−１は同じ内容を有する。信号ｇ0，ｇ1の値は、Ｎ次元（本実施形態の場合は入力が２色であるのでＮ＝２）ＬＵＴ４において、入力値Ｉ'0，Ｉ'1それぞれが各軸方向の最も近い格子点を表している。すなわち、格子点に対応する値によって入力値を量子化した値である。
【００２１】
図３はＬＵＴ４の構成を示しており、図３（Ａ）における横軸はＬＵＴ７−０からの出力ｇ0を、縦軸はＬＵＴ７−１からの出力ｇ1を表している。また、図３（Ａ）中の４種類の丸記号は、図３（Ｂ）に示すとおり、ＬＵＴ４の格子点上にある出力の値を示しており、色０の出力値をＯ0、色１の出力値をＯ1とすれば、各格子点上での出力（Ｏ0，Ｏ1）はそれぞれ（０，０），（１，０），（０，１），（１，１）の４種類であることを示している。例えば、（ｇ0，ｇ1）＝（６，７）であれば、そのときの記号は図３（Ａ）から黒丸であることが分かる。したがって、図３（Ｂ）でその値を読めば、出力（Ｏ0，Ｏ1）＝（１，１）であることが分かる。図３は理解を容易にするために図によって示しているが、実際のＬＵＴ４は、（ｇ0，ｇ1）の組と、（Ｏ0，Ｏ1）の組とを図３に従って対応づけた表として構成される。
【００２２】
例えば、（Ｉ'0，Ｉ'1）＝（３８３，２５６）であれば、図１０のＬＵＴから（ｇ0，ｇ1）＝（８，６）が出力される。この値により図３を参照すれば、すなわちＬＵＴ４によれば、（Ｏ0，Ｏ1）＝（１，１）が出力されることが分かる。このように、信号ｇ0およびｇ1が出力されれば、Ｎ次元ＬＵＴ４上の格子点１点が決定され、その格子点上にある出力値が出力決定手段２の出力Ｏ0，Ｏ1として出力される。
【００２３】
なお、図３と図１０とは一体の表として、すなわちＬＵＴ７−０，７−１，４を一体に構成することもできる。その場合には、図３におけるｇ0，ｇ1の代わりにＩ'0、Ｉ'1を横軸および縦軸にそれぞれとり、それぞれの値の交点に、図３（Ａ）に対応するように、（Ｏ0，Ｏ1）を配置する。
【００２４】
さらに出力決定手段２の出力Ｏ0、Ｏ1はそれぞれ誤差計算手段３−０，３−１に入力される。誤差計算手段３−０，３−１は図４のような構成になっており、出力決定手段２の出力Ｏ0，Ｏ1と加算器１−０，１−１の出力Ｉ'0，Ｉ'1を入力とし、誤差Ｅ0，Ｅ1を出力する。図４中、１次元のＬＵＴ５に対して出力決定手段２の出力Ｏ0，Ｏ1が入力されると、ＬＵＴ５が参照されＯ'0，Ｏ'1が出力される。ここで図５に示すように、ＬＵＴ５の出力Ｏ'0，Ｏ'1は、出力決定手段２の出力Ｏ0，Ｏ1（実施形態の場合は０または１の値）を入力信号レベル（０〜２５５、図５では０または２５５）に換算した値である。
【００２５】
出力Ｏ'0，Ｏ'1は、減算器６により加算器１−０，１−１からの出力Ｉ'0、Ｉ'1からそれぞれ減算されて誤差出力Ｅ0，Ｅ1となる。すなわち、
Ｅ0＝Ｉ'0−Ｏ'0
Ｅ1＝Ｉ'1−Ｏ'1
である。
【００２６】
次に誤差拡散手段９−０，９−１は、誤差出力Ｅ0と周辺画素への振りまき配分である重み係数Ｗ０0，Ｗ１0，Ｗ２0，Ｗ３0の組と、誤差出力Ｅ1と周辺画素への振りまき配分である重み係数Ｗ０1，Ｗ１1，Ｗ２1，Ｗ３1の組とをそれぞれ入力とし、隣接画素への誤差データＥＡ0と次のラインへの誤差データＥＢ0、隣接画素への誤差データＥＡ1と次のラインへの誤差データＥＢ1をそれぞれ出力する。
【００２７】
図１６は誤差拡散手段９−０の構成を示している。乗算器１１，１２，１３，１４により、誤差Ｅ0と、重み係数Ｗ０0，Ｗ１0，Ｗ２0，Ｗ３0それぞれとの乗算を行い、分配される誤差ｅ０0、ｅ１0、ｅ２0、ｅ３0、を出力する。すなわち次の演算と等価である。
ｅ０0＝Ｅ0×Ｗ０0
ｅ１0＝Ｅ0×Ｗ１0
ｅ２0＝Ｅ0×Ｗ２0
ｅ３0＝Ｅ0×Ｗ３0。
【００２８】
次に誤差ｅ０0はラッチ１５により１画素分遅延された後にＥＡ0として出力される。誤差ｅ１0はラッチ１６により１画素分遅延された後に加算器１７によって誤差ｅ２0と加算される。さらに加算器１７の出力はラッチ１８により１画素分遅延された後に加算器１９によって誤差ｅ３0と加算されＥＢ0として出力される。
【００２９】
これらの処理は、注目画素座標を（ｘ，ｙ）とし注目画素での誤差をｅ０0（ｘ，ｙ），ｅ１0（ｘ，ｙ），ｅ２0（ｘ，ｙ），ｅ３0（ｘ，ｙ）とすると、次の演算と等価である。
ＥＡ0＝ｅ０0（ｘ−１，ｙ）
ＥＢ0＝ｅ１0（ｘ，ｙ）＋ｅ２0（ｘ−１，ｙ）＋ｅ３0（ｘ−２，ｙ）。
【００３０】
同様にして誤差拡散手段９−１においても、次の演算と等価の処理が行われる。
ｅ０1＝Ｅ1×Ｗ０1
ｅ１1＝Ｅ1×Ｗ１1
ｅ２1＝Ｅ1×Ｗ２1
ｅ３1＝Ｅ1×Ｗ３1
ＥＡ1＝ｅ０1（ｘ−１，ｙ）
ＥＢ1＝ｅ１1（ｘ，ｙ）＋ｅ２1（ｘ−１，ｙ）＋ｅ３1（ｘ−２，ｙ）。
【００３１】
以上の構成により、注目画素の２値化誤差は所定の重み付けに従って近傍画素に分配され、元の多値画像の濃度を全体として維持した状態で、疑似階調画像を生成することができる。さらに、二値化処理に際しては、図２及び図３及び図１０に示すようなＬＵＴ４を使用することで、疑似階調画像の画質（視覚特性）を改善できる。
【００３２】
例えば、２つの色０と色１との組に注目した場合に、その何れの色も一定値の画素が一様に分布した画像を考える。このような画像にあっては、上述した誤差拡散法による疑似階調処理により、二値化閾値と注目画素値との誤差が重みに応じて近傍画素に分散されるために、二値化後の画像においては、その画素値や具体的なパラメータに従って規則的に０→１あるいは１→０となるパターンが生じる。これによりある程度の面積（画素数）を有する領域については、原画像に匹敵する平均的濃度を疑似階調処理された二値画像においても維持している。しかしながらこの二値画像において生じる０→１あるいは１→０のパターンが、画像には本来存在しない周期的模様で構成されるテクスチャとなって画像品質を劣化させ、視覚的に不快な画像を生じせしめることになる。
【００３３】
さらに、従来例のようにカラー画像の各色成分毎に独立に誤差拡散法による二値化処理を行うと、各色毎に独立してテクスチャが生じてしまう。合成されたカラー画像として見た場合には、この各色成分毎のテクスチャは干渉模様として強調され、一層の画像品質の劣化、すなわち視覚的に不快な画像を生じることとなる。
【００３４】
これに対して、本実施形態では、図３（及び図１０）に示すＬＵＴを二値化閾値として使用しているために、画素拡散処理後の画素値の組（Ｉ'0，Ｉ'1）に対して、出力値の組（Ｏ0，Ｏ1）が与えられている。各色成分について一定値の画素が一様に分布した画像であったとしても、図３のＬＵＴを使用して二値化処理することで、一方の色成分の二値化は、互いに他方の色成分の誤差拡散後の画素値をも加味して行われる。このため、上記ケースにおいても複数の色成分の画素値がそれぞれ独立したパターンで変化することはない。
【００３５】
図１９にその例を示す。図１９（Ａ）は本実施形態における（Ｉ'0，Ｉ'1）から（Ｏ0，Ｏ1）への変換ＬＵＴを使用した、一様な画像の二値化処理の例の模式図を、図１９（Ｂ）は従来の例における（Ｉ'0，Ｉ'1）から（Ｏ0，Ｏ1）への変換ＬＵＴを使用した、一様な画像の二値化処理の例の模式図を示す。図において、各軸はＩ'0，Ｉ'1を、分割された各領域はＯ0，Ｏ1を示す。Ｏ0，Ｏ1の値は、各領域の隅に記載したとおりである。また、有向線分は順次処理される連続した画素列を示す。
【００３６】
図１９（Ｂ）においては、最初に注目する原画像の画素値１９５１が与えられると、まず（Ｏ0，Ｏ1）＝（０，０）に変換され、それに後続する画素値には誤差が累積されていき一定の閾値に達するまで（Ｏ0，Ｏ1）＝（０，０）に変換され続ける。そしてまずＩ'0に関して１に変換される閾値１９５２に達し、（Ｏ0，Ｏ1）＝（１，０）に変換される。Ｉ'0については誤差の符号が反転し、それが累積されるが、Ｉ'1については、継続して０に変換され続け、それまでと同様の誤差値が累積し続ける。そのため、（Ｉ'0，Ｉ'1）は画素値１９５３に戻る。この動作が、１９５４→１９５５→１９５６→１９５７と続く。そして画素値１９５８に達すると、今度はＩ'1の値が１に変換される閾値を越える。そのため、Ｉ'0と同様に誤差値の符号が反転し、画素値１９５９に戻る。
【００３７】
以上の径路を繰り返して（Ｉ'0，Ｉ'1）から（Ｏ0，Ｏ1）への変換が行われる。図１９（Ｂ）においては、Ｏ0の値の変化は符号１９５３→１９５４，符号１９５５→１９５６，符号１９５７→１９５８→１９６０の間隔である。また、一本の有向線分は、注目画素を隣へ進める毎に蓄積される誤差の量の累積を示すために、誤差が一定値ずつ累積することで一定の周期性が観察される。これはＯ0についても同様である。このように、Ｉ'0からＯ0への変換と、Ｉ'1からＯ1への変換は全く独立に行われてそれぞれが独立した空間的周期で０→１あるいは１→０への変化を繰り返している。
【００３８】
これに対して図１９（Ａ）においては、最初に注目する原画像の画素値１９０１が与えられると、図１９（Ｂ）と同様にまず（Ｏ0，Ｏ1）＝（０，０）に変換され、それに後続する画素値には誤差が累積されていき一定の閾値に達するまで（Ｏ0，Ｏ1）＝（０，０）に変換され続ける。そしてまずＩ'0に関して１に変換される閾値１９０２に達し、（Ｏ0，Ｏ1）＝（１，０）に変換される。Ｉ'0については誤差の符号が反転し、それが累積されるが、Ｉ'1については、継続して０に変換され続け、それまでと同様の誤差値が累積し続ける。そのため、（Ｉ'0，Ｉ'1）は画素値１９０３に戻る。この動作が、１９０４→１９０５→１９０６→１９０７と続く。そして画素値１９０８に達すると、今度はＩ'1の値が１に変換される閾値を越える。そのため、Ｉ'0と同様に誤差値の符号が反転し、画素値１９０９に戻る。
【００３９】
ここまでは、図１９（Ａ）についても周期性があるように思われるが、Ｏ0の値が次に１に変化するのは、画素値１９０９から１９１０に到るまで誤差が累積しなければならない。これは、それまでの周期性を大幅に乱すものである。これはＯ1についても同様である。
【００４０】
このようにして本実施形態の手順では、複数の色成分の二値化画素の値の変化が、互いに影響を与え合って、それが画素値の変化について生じる単調な周期性を破る作用を生じさせている。
【００４１】
以上の動作は、一様な画像についての処理を例にとって実施形態の疑似階調処理を動的に把握したものであるが、特定の画素について注目した場合には、次のように静的にとらえることができる。すなわち、上述した疑似階調処理においては、元画像についての誤差拡散後の複数画素値の和の値を、二値化後の複数画素値の和の値に対応づけている。各成分に和の値がどのように振り分けられるかは、元の画素値の各成分の比率に依存する。このことは、図３（Ａ）にしめす変換テーブルにおいて、左上から右下にかけての対角方向に沿って、変換後の２色の画素値の和が一定となっていることから明らかであろう。これは、変換前の各色成分の値の和を一定の閾値と比較し、その判定結果に応じて変換後の値の和をまず決定し、当該変換後の画素値の和について、変換前の各色成分の比に応じて、変換後の各色成分に値を分配するように画素値を決定することによっても、同様の変換を行うことができる。
【００４２】
このために、原画像における各色成分の同位置における画素値の和が、それを合わせて見た場合の視覚的な濃度に反映される。その結果、画像品質の劣化、視覚特性の劣化を防止できる。
【００４３】
＜重み係数の決定＞
ここで、本願発明の特徴である、重み係数Ｗ０0，Ｗ１0，Ｗ２0，Ｗ３0と、Ｗ０1，Ｗ１1，Ｗ２1，Ｗ３1を決定する重み係数決定手段８について説明する。本発明の実施形態では、上述した二値化ＬＵＴの採用に加えて、誤差拡散の重み係数の決定において特徴的な処理を行っている。
【００４４】
誤差拡散手段９−０，９−１により、図１５（Ａ）で示されるように、注目画素“＊”に対して横、下、斜め下、横斜め下の画素に誤差を振りまくことになる。また本実施形態では画素の処理方向をライン毎に切り返ることとする。そのため、処理方向が図１５（Ａ）とは反対方向の場合には図１５（Ｂ）のようになる。
【００４５】
重み係数決定手段９は、図１２で示されるように、信号Ｉ0、Ｉ1を入力値としてＬＵＴ２０より信号Ｓ0，Ｓ1を出力する。ＬＵＴ２０は、図１３で示されるようにＩ0、Ｉ1の２入力からＳ0、Ｓ1を出力するテーブルで構成されている。信号Ｓ0，Ｓ1はＬＵＴ２１，２２にそれぞれ入力され、重み係数Ｗ０0，Ｗ１0，Ｗ２0，Ｗ３0とＷ０1，Ｗ１1，Ｗ２1，Ｗ３1とが出力される。本実施形態では誤差を振りまく周辺画素が同じであるためＬＵＴ２１とＬＵＴ２２の内容は図１４に示す通り同一のものとなっている。すなわち本実施形態の場合は同一のＬＵＴを使用してもかまわない。
【００４６】
以上の構成により１入力データに対する処理が行われるので、以上の処理を処理方向に１ピクセルずつずらして繰り返すことにより１ラインの処理を行い、さらに１ラスタずつずらして同様の処理を繰り返すことにより画像全体に対する疑似階調処理が可能となる。
【００４７】
次に、ＬＵＴ２０を図１３のように構成した意味を説明する。図１７は、本実施形態において、重み係数決定手段８内のＳ0，Ｓ1の選択を、例示したいくつかのＩ0，Ｉ1の組み合わせで色が与えられる一様なカラー画像に対して擬似階調処理をした場合の画像の品質、すなわち視覚的な良好性の検討結果を示している。
【００４８】
図１７は、各列にＩ0，Ｉ1の組の値をとり、各行に使用したＳ0，Ｓ1の組み合わせを捕った表である。Ｓ0，Ｓ1の値については図１４に示すとおりの重み係数に対応している。例えば２つの色成分Ｉ0，Ｉ1として、それぞれ０，１とした画像を例に取り、Ｓ0，Ｓ1として０，０をそれぞれ使用すると、その場合の評価は「不快」であり、評価が低い。一方、Ｓ0，Ｓ1として１，１をそれぞれ使用すると、その場合の評価は「良好」であり、評価は高い。このように、いくつかの代表値について重み係数を変えて二値化処理を試行した結果得られたのが図１７である。
【００４９】
図１７（Ａ）には、Ｉ1の値を一定してＩ0のみを変更した画像についての検討結果が記載されている。図１７においては、すべてのＩ0について良好な評価を得た重み係数Ｓ1＝１が存在しているが、他の値においては、重み係数の選択を入力Ｉ0，Ｉ1を独立に扱うと良好なドット配置を得ないことがわかっている。すなわち、最適な重み係数の選択は、Ｉ0，Ｉ1の組み合わせに応じて行われなければならない。
【００５０】
そこで、図１７に示したように、高評価を得た重み係数を、Ｉ0，Ｉ1に対応づけた表が図１３である。図１３においては、太線で区分された領域毎に重み係数を変えているが、その選択の仕方は、図１７に示した表においても高い評価が得られた重み係数テーブルである。図１７に示していない濃度についても、図１７と同様に実験的に評価しており、その結果に従って図１３は構成されている。
【００５１】
図１３において特徴的なことは、Ｉ0，Ｉ1がほぼ同じ値をとる場合（図１３における左上から右下への対角）には、重み係数テーブルもＩ0，Ｉ1について同一のものを使用し、Ｉ0，Ｉ1が互いに異なる場合には重み係数テーブルもまたことなった配分で行っているという点である。さらに、Ｉ0，Ｉ1の値について、対称的になるよう重み係数テーブルが選択されている。つまりＩ0，Ｉ1の値が入れ替わった場合には、各色について使用する重み係数テーブルもまた入れ替えられている。
【００５２】
さらに、図１３においては、各色について、画素値が２及び１５の場合にのみ、その色成分のために使用する重み係数テーブルを他方の色成分の値に応じて変更している。それ以外の値においては、一方の画素値のみに応じて重み係数テーブルが選択されている。
【００５３】
さらに、画素値が大きくなるに従って、注目画素の次の画素に配分する誤差値の割合を減らし、次のラインに配分する誤差値の割合を増加させていることである。その画素値の大きさも１６以上になればその色について使用する重み係数テーブルはＳ0で一定し、０〜１５という小さな範囲において変更されている。
【００５４】
これを図１９（Ａ）に当てはめて考察すると、次のように考えられる。すなわち、図１９（Ａ）の有向線分の傾きは、１回の二値化処理で注目画素における各色成分に対して分配される誤差値の比率を示す。従って各色の誤差値の比率によって傾きは変わる。そのため、１回の二値化処理で各色成分について累積する誤差値のうち、一方を変えるだけで有向線分の傾きは変わり、出力値が（０，１）から（１，０）に切り替わるまでに生じている色０についての値の切り替わり回数も変わる。例えば、図１９（Ａ）の例では、傾きを大きくすれば、出力値が（０，１）から（１，０）に変化するまでの間に色０について生じている繰り返しパターンの数は少なくなる。この数が少なければ周期性が顕在化しにくい。したがってこの傾きを大きくすることで、各色成分のテクスチャの発生を抑制できる。図１９（Ａ）においては、画素値１９０１から１９０８に到るまでが前述したパターンの繰り返しに相当し、ここで画素値１９０９に戻ることで繰返しの周期性が乱されている。このときに各有向線分の傾きを大きくすれば、より少ない数の有向線分で、出力値が（０，１）となる領域に到達するはずである。
【００５５】
図１３に示したように重さ付けテーブルを切り替えることは、この図１９における有向線分の傾きを変更することに相当し、値が小さな画素については、この傾きをより大きくするような効果を図１３のテーブルは有している。値が小さな画素値に限ってこのような制御が行われているのは、ある程度画素値が大きくなれば二値化後の画像における画素密度も高まり、各色要素に着目した場合のテクチャ自体が目立たなくなるからである。
【００５６】
以上のように構成した結果、本発明にかかる画像処理装置においては、複数の色要素から構成されるカラー画像について、画質の低下をもたらさないように疑似階調画像に変換することができ、より高品質の画像を出力することが可能となる。
【００５７】
なお、本実施形態では２色を１組とした場合について説明したが、３色あるいは４色について組にして、その値の組み合わせについて二値化処理を行い、その際に画素値に合わせて誤差の重みを変換することもできる。この構成は一層複雑なものとなるが、本実施形態と共通するのは、各色成分について独立して二値化処理を行わずに、組み合わせた値に応じて、組み合わせた二値化後の値を与えることであり、その値としては、二値化前後の各色成分の和の値を対応づけ、二値化後の各色成分の値の配分を、二値化前のそれに合わせることである。
【００５８】
さらに、誤差配分の重み係数についても、原画像における各色成分の値の組み合わせによって最適な割合を決定することでより画質を向上させることができる。この決定の仕方は実験的に決めても良いが、上記考察に基づいて決定することもできる。
【００５９】
このようにして得られた２値画像は、インクジェットプリンタ等、不図示のプリンタエンジン部に入力され、永久画像として記録・定着される。
【００６０】
［実施形態２］
本実施形態においては、出力Ｏ0、Ｏ1の階調数がそれぞれ０，１，２の３階調であることを想定している。
【００６１】
この場合、処理装置の構成事体は図１に示される実施例１の物と変わらないが、その構成要素である出力決定手段２および誤差計算手段３−０、３−１におけるＬＵＴ７−０、７−１、ＬＵＴ４およびＬＵＴ５の内容が異なっている。
【００６２】
図１１、図６、図７は本発明の第２の実施形態に係わるＬＵＴ７−０、７−１、ＬＵＴ４およびＬＵＴ５の構成を示した物である。
【００６３】
図１１はＬＵＴ７−０、７−１の構成を示しており、入力Ｉ'0、Ｉ'1の値に応じて出力されるｇ0、ｇ1の値が図示されている。
【００６４】
本実施形態の場合、出力階調数は各入力に対してそれぞれ３階調であり、また格子点数はそれぞれ７であるのでこのような構成になっている。
【００６５】
図６はＬＵＴ４の構成を示しており、横軸は加算器１−０からの出力Ｉ'0を、縦軸は加算器１−１の出力Ｉ'1を表している。
【００６６】
図中の９種類の記号で示される物は、ＬＵＴの格子点上にある出力の値を示しており、色０の出力値をＯ0、色１の出力値をＯ1とすれば、各格子点上での出力（Ｏ0、Ｏ1）はそれぞれ（０，０），（１，０），（０，１），（２，０），（１，１），（０，２），（２，１），（１，２），（２，２）であることを示している。
【００６７】
ここで出力決定手段２の処理を示すと、階調数がそれぞれ２であった場合と同様に、まず加算器１−０および１−１からＩ'0、Ｉ'1が入力され、図６で示されるＬＵＴが参照され入力値に最も近い格子点が選択され、格子点上にある出力値が出力決定手段２の出力Ｏ0、Ｏ1として出力される。
【００６８】
さらに出力決定手段２の出力Ｏ0、Ｏ1はそれぞれ誤差計算手段３−０、３−１に入力される。
【００６９】
誤差計算手段３−０、３−１では、図７に示されるような１次元のＬＵＴを参照してＯ0、Ｏ1からＯ'0、Ｏ'1を求め前述の例と同様に誤差Ｅ0、Ｅ1を計算する。
Ｅ0＝Ｉ'0−Ｏ'0
Ｅ1＝Ｉ'1−Ｏ'1。
【００７０】
また、重み係数決定手段内のＬＵＴ２０を図１８に示されるパラメータに設定する。
【００７１】
以下、出力Ｏ0、Ｏ1の階調数がそれぞれ２階調である場合と同様の処理により出力Ｏ0、Ｏ1の階調数がそれぞれ３階調である場合にも対応可能である。
【００７２】
この構成により、多値カラー画像を誤差拡散法により原画像よりも低階調の画像に変換する場合にも、注目画素における複数の色成分を組として、その和を変換後の画素値の和に対応づけるように変換することで高品質の画像を得ることができる。
【００７３】
図６においては、領域６０１では変換後の画素値の和が０となり、領域６０２および６０３では変換後の画素値の和が１となり、領域６０４乃至６０６では変換後の画素値の和が２となり、領域６０７及び６０８では変換後の画素値の和が３となり、領域６０９では変換後の画素値の和が４となる。これら同じ和が同じ値を有する領域は、図９（Ａ）の左上から右下にかけての対角線に沿って配置されている。この配置は、ｇ0，ｇ1の和が一定であれば、変換後の画素値の和も一定になるように配置されたものである。
【００７４】
また、図７から明らかなとおり、誤差は３値化後の値である０，１２８，２５５を基準として計算される。そのため、その基準値付近の画素値は発生する誤差値が小さくなるために、その基準値をわずかに越えた値付近においても３値化処理後の画素の分布がまばらとなり、テクスチャの発生が生じやすい。そのため、図１８においては、画素値１２８〜１３６の範囲においても、図１３の表と同様に誤差の配分を極め細かく制御し、テクチャの発生を効果的に抑制している。
【００７５】
［その他の実施形態］
前記本実施形態の出力決定手段において、ＬＵＴを用いていたが、特開平８−２７９９２０および特開平１１−１０９１８等で開示されているような、入力Ｉ'0、Ｉ'1に応じた条件分岐により出力Ｏ0、Ｏ1をシーケンシャルに決定する処理を用いても同様の結果を得る。
【００７６】
また、重み係数決定手段による出力をＳ０、Ｓ１にして、さらに誤差拡散手段における誤差計算を入力したＳ０、Ｓ１に対応する誤差配分とＥ0、Ｅ1の除算結果であるｅ０0、ｅ１0、ｅ２0、ｅ３0及びｅ０1、ｅ１1、ｅ２1、ｅ３1をあらかじめＬＵＴ化しておくことで高速化が可能である。
このように重み係数決定手段は重み係数そのものを出力する構成に限らず、重み係数に関係付けられたパラメータを各誤差拡散手段に出力すればよい。
【００７７】
また、重み係数決定手段において入力Ｉ0、Ｉ1を複数画素の移動平均等のＬｏｗパスフィルタを通過したあとの値を用いて、重み係数を決定してもよい。
【００７８】
また、図８及び図９に示すように、一方の色成分を３値とし、他方を二値として、誤差拡散法により階調変換した場合にも、本発明を適用できる。この場合の要領も第１及び第２実施形態と同様である。
【００７９】
以上説明したように本発明では、２色以上の多値画像信号を入力とし、各色に対して既に擬似階調処理が済んだ画素からの誤差信号を色毎にそれぞれ加算する加算手段と、各々の加算手段からの出力を入力として色毎の疑似階調出力を決定する出力決定手段と、同出力決定手段からの色毎の出力と前記色毎の加算手段からの出力に基づいて着目画素における誤差を計算する色毎の誤差計算手段と、前記色毎の誤差を周辺画素に分配（拡散）する誤差拡散手段と、前記多値画像信号を入力して誤差拡散手段における誤差振りまき配分を色毎に決定する重み係数決定手段を設けることにより２色以上を組み合わせて誤差拡散法を用いる場合においても、視覚的に最適な記録ドットの配置（空間周波数）を行うことが可能となった。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように、２色以上を組み合わせて誤差拡散法を用いる場合において、視覚的に最適な記録ドットの配置（空間周波数）を行うことが可能となった。
【００８１】
特に、誤差の近傍画素への配分比率を、注目画素における複数の色成分の値の組み合わせによって決定し、各色成分毎に独立に決定しないことで、各色成分の画像における周期的なテクスチャの発生を抑制し、それによってそのテクスチャ同士の干渉によって生じる干渉模様を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の画像処理装置の構成を示すブロック図、
【図２】第１の実施例の出力決定手段の構成を示すブロック図、
【図３】第１の実施例の出力決定手段におけるＬＵＴの内容を示す模式図、
【図４】第１の実施例の誤差計算手段の構成を示すブロック図、
【図５】第１の実施例の誤差計算手段におけるＬＵＴの内容を示す模式図、
【図６】第２の実施例の出力決定手段におけるＬＵＴの内容を示す模式図、
【図７】第２の実施例の誤差計算手段におけるＬＵＴの内容を示す模式図、
【図８】その他の実施例の出力決定手段におけるＬＵＴの内容を示す模式図、
【図９】その他の実施例の誤差計算手段におけるＬＵＴの内容を示す模式図、
【図１０】第１の実施例の出力決定手段におけるＬＵＴの内容を示す模式図、
【図１１】第２の実施例の出力決定手段におけるＬＵＴの内容を示す模式図、
【図１２】第１の実施例の重み係数決定手段の構成を示すブロック図、
【図１３】第１の実施例の重み係数決定手段におけるＬＵＴの内容を示すブロック図、
【図１４】第１の実施例の重み係数決定手段におけるＬＵＴの内容を示すブロック図、
【図１５】誤差拡散の様子を示す模式図、
【図１６】第１の実施例の誤差拡散手段におけるＬＵＴの内容を示す模式図、
【図１７】第１の実施例の重み係数について評価結果の一例を示す図、
【図１８】第２の実施例の重み係数決定手段におけるＬＵＴの内容を示すブロック図、
【図１９】第１の実施例の出力決定手段における周期模様の発生が抑制される原理を示す図である。
【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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