(57)【要約】【課題】汎用性及び拡張性の高い平均化処理を提供する。【解決手段】画像処理装置は、画像データを各画素を中心とする一定領域単位で入力し、当該一定領域を平均化パターンと照合して平均化パターン内の各画素の画素値の平均値を一定領域の中心画素の画素値として出力する平均化処理部と、平均化された画像データの各画素をディザマトリクスと周期的に照合し、多値化するスクリーン処理部とを備え、前記平均化処理部は、前記ディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを使用し、前記画像データにおける各画素の位置から、各画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量を決定し、平均化パターンの位置を、平均化パターンの中心画素と前記一定領域の中心画素とが一致する位置から前記決定したシフト量だけシフトし、シフト後の平均化パターン内の各画素の画素値を平均する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを、各画素を中心とする一定領域単位で入力し、入力した一定領域を平均化パターンと照合して前記平均化パターン内の各画素の画素値を平均し、得られた平均値を、前記一定領域の中心画素の画素値として出力する平均化処理部と、
前記平均化処理部により平均化された画像データの各画素をディザマトリクスと周期的に照合し、各画素の画素値を、ディザマトリクス中の閾値と比較することにより多値化するスクリーン処理部と、を備え、
前記平均化処理部は、
前記平均化パターンとして、前記ディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを使用し、
前記画像データにおける各画素の位置から、前記ディザマトリクスと照合したときに各画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量を決定し、
前記平均化パターンの位置を、前記平均化パターンの中心画素と前記一定領域の中心画素とが一致する位置から、前記決定したシフト量だけシフトし、シフト後の前記平均化パターン内の各画素の画素値を平均することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記画像データの各画素を前記ディザマトリクスと同じ周期の矩形のブロック単位で分割したときのブロックにおける各画素の位置と、前記各画素の位置から各画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量と、を対応付けて記憶する記憶部を備え、
前記平均化処理部は、前記画像データの各画素を前記ブロック単位で分割したときの各画素のブロックにおける位置を決定し、決定した位置に対応する前記シフト量を前記記憶部から取得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】
前記スクリーン処理部は、前記画像データの各画素を複数種類のディザマトリクスの組み合わせであるスーパーセルと周期的に照合し、
前記平均化処理部は、
前記画像データにおける各画素の位置から、前記スーパーセルと照合したときに各画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量と、当該ディザマトリクスの種類とを決定し、
前記決定した種類のディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを使用し、当該平均化パターンの位置を、前記平均化パターンの中心画素と前記一定領域の中心画素が一致する位置から、前記決定したシフト量だけシフトし、シフト後の前記平均化パターン内の各画素の画素値を平均することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記平均化処理部は、前記ディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを、前記ディザマトリクスよりも大きいサイズに拡張して使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
画像データを、各画素を中心とする一定領域単位で入力するステップと、
前記入力した一定領域を平均化パターンと照合して前記平均化パターン内の各画素の画素値を平均し、得られた平均値を、前記一定領域の中心画素の画素値として出力するステップと、を含み、
前記平均化パターン内の各画素の画素値を平均するステップは、前記平均化パターンとして、画像データの各画素をディザマトリクスと周期的に照合し、各画素の画素値を、ディザマトリクス中の閾値と比較することにより多値化するスクリーン処理に使用する前記ディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを使用し、
前記画像データにおける各画素の位置から、前記ディザマトリクスと照合したときに各画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量を決定するステップと、
前記平均化パターンの位置を、前記平均化パターンの中心画素と前記一定領域の中心画素が一致する位置から、前記決定したシフト量だけシフトし、シフト後の前記平均化パターン内の各画素の画素値を平均するステップと、
を含むことを特徴とする平均化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び平均化処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置においては、中間調を再現するため、画像データにディザ法等を用いたスクリーン処理を施すことが一般的である。スクリーン処理後の画像データにより形成される画像は周期構造を有し、モアレが生じやすいため、従来は画像の周期構造を崩すことを目的として、画像データに移動平均処理を施していた。
【０００３】
しかしながら、移動平均処理は、画像の周期構造だけでなく画像のディテールも平均化してしまうため、鮮鋭性が低下することがあった。
そこで、スクリーン処理により周期的に形成される１次元又は２次元のパターンと同じ平均化パターン内で画素値を平均化することにより、画像のディテールを維持しながら画像の周期構造を崩すことができる平均化処理が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６４０８４号公報
【特許文献２】特許第４１８９５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、移動平均処理では、注目画素とその周辺画素の画像データを入力し、それらの平均値を移動平均処理後の注目画素の画素値として出力する。このように、注目画素とその周辺画素の画像データを一度に入力する処理回路には、各ラインの画像データの入力を遅延させるＦＩＦＯ（First In First Out）を用いることが一般的である。
【０００６】
一方、上記従来の平均化処理は、平均化パターン内の各画素の画素値をそれらの平均値に一度に置き換える。いったん平均化処理された画素については、平均化処理後の画素値に上書きするため、処理回路には、通常の移動平均処理のように元の画素値ではなく、平均化処理後の画素値を遅延させて入力するように、ＦＩＦＯを使用することになる。ＦＩＦＯの使い方が、元の画素値を遅延させて入力する通常の使い方と異なり、独特であるため、平均化処理用の専用回路として用意する必要があった。
通常どおり、元の画素値を遅延させて入力するようにＦＩＦＯを使用できれば、平均化処理以外の他の画像処理でもＦＩＦＯを共用でき、コストダウンが可能になる。
【０００７】
また、画像のノイズを減らすには、平均化する領域をスクリーン処理により形成される周期的なパターンよりも拡張することが有効である。拡張により平均化パターン同士の重複部分が生じるが、従来の平均化処理では、この重複部分の画素値は先の平均化パターンでの平均化によってすでに平均値に上書きされている。より正確な平均値を得るには、平均化処理後の平均値ではなく、元の画素値を入力する構成が好ましい。
【０００８】
さらに、スクリーン処理時には、形状やサイズが異なる複数種類のディザマトリクスを組み合わせたスーパーセルが使用されることがある。従来の平均化処理のように１種類のディザマトリクスではなく、スーパーセルにも対応できる平均化処理が望まれている。
【０００９】
本発明の課題は、汎用性及び拡張性の高い平均化処理を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、
画像データを、各画素を中心とする一定領域単位で入力し、入力した一定領域を平均化パターンと照合して前記平均化パターン内の各画素の画素値を平均し、得られた平均値を、前記一定領域の中心画素の画素値として出力する平均化処理部と、
前記平均化処理部により平均化された画像データの各画素をディザマトリクスと周期的に照合し、各画素の画素値を、ディザマトリクス中の閾値と比較することにより多値化するスクリーン処理部と、を備え、
前記平均化処理部は、
前記平均化パターンとして、前記ディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを使用し、
前記画像データにおける各画素の位置から、前記ディザマトリクスと照合したときに各画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量を決定し、
前記平均化パターンの位置を、前記平均化パターンの中心画素と前記一定領域の中心画素とが一致する位置から、前記決定したシフト量だけシフトし、シフト後の前記平均化パターン内の各画素の画素値を平均することを特徴とする画像処理装置が提供される。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、
前記画像データの各画素を前記ディザマトリクスと同じ周期の矩形のブロック単位で分割したときのブロックにおける各画素の位置と、前記各画素の位置から各画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量と、を対応付けて記憶する記憶部を備え、
前記平均化処理部は、前記画像データの各画素を前記ブロック単位で分割したときの各画素のブロックにおける位置を決定し、決定した位置に対応する前記シフト量を前記記憶部から取得することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置が提供される。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、
前記スクリーン処理部は、前記画像データの各画素を複数種類のディザマトリクスの組み合わせであるスーパーセルと周期的に照合し、
前記平均化処理部は、
前記画像データにおける各画素の位置から、前記スーパーセルと照合したときに各画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量と、当該ディザマトリクスの種類とを決定し、
前記決定した種類のディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを使用し、当該平均化パターンの位置を、前記平均化パターンの中心画素と前記一定領域の中心画素が一致する位置から、前記決定したシフト量だけシフトし、シフト後の前記平均化パターン内の各画素の画素値を平均することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置が提供される。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、
前記平均化処理部は、前記ディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを、前記ディザマトリクスよりも大きいサイズに拡張して使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、
画像データを、各画素を中心とする一定領域単位で入力するステップと、
前記入力した一定領域を平均化パターンと照合して前記平均化パターン内の各画素の画素値を平均し、得られた平均値を、前記一定領域の中心画素の画素値として出力するステップと、を含み、
前記平均化パターン内の各画素の画素値を平均するステップは、前記平均化パターンとして、画像データの各画素をディザマトリクスと周期的に照合し、各画素の画素値を、ディザマトリクス中の閾値と比較することにより多値化するスクリーン処理に使用する前記ディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを使用し、
前記画像データにおける各画素の位置から、前記ディザマトリクスと照合したときに各画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量を決定するステップと、
前記平均化パターンの位置を、前記平均化パターンの中心画素と前記一定領域の中心画素が一致する位置から、前記決定したシフト量だけシフトし、シフト後の前記平均化パターン内の各画素の画素値を平均するステップと、
を含むことを特徴とする平均化処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、汎用性及び拡張性の高い平均化処理を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の主な構成を機能ごとに表すブロック図である。
【図２】本実施の形態の画像処理装置の主な構成を機能ごとに表すブロック図である。
【図３】平均化処理部が、画像データを平均化処理するときの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態に係る平均化処理に使用できる回路の一例を示す図である。
【図５】非矩形のディザマトリクスの例を示す図である。
【図６】図５に示す非矩形のディザマトリクスを変換して得られる、矩形のディザマトリクスを示す図である。
【図７】画像データの各画素に照合したときのディザマトリクスを示す図である。
【図８】矩形のブロックにおける各画素の位置と、各画素が所属するディザマトリクスとの関係を示す図である。
【図９】矩形のブロックにおける各画素の位置を表す位置番号に、所属するディザマトリクスの識別番号と、当該ディザマトリクスの中心画素までのシフト量とを対応付けたテーブルの例を示す図である。
【図１０】平均化パターンの位置をシフトする前の一定領域を示す図である。
【図１１】平均化パターンの位置をシフトした後の一定領域を示す図である。
【図１２】ディザマトリクスのサイズよりも大きく拡張したときの平均化パターンの例を示す図である。
【図１３Ａ】従来の平均化処理において、主走査方向へのシフトを繰り返して１ライン走査したときの平均化パターンを示す図である。
【図１３Ｂ】従来の平均化処理において、主走査方向へのシフトを繰り返して２ライン走査したときの平均化パターンを示す図である。
【図１３Ｃ】従来の平均化処理において、主走査方向へのシフトを繰り返して７ライン走査したときの平均化パターンを示す図である。
【図１４】従来の平均化処理に使用できる回路例を示す図である。
【図１５】従来の平均化処理において拡張した平均化パターンを使用した場合に、平均値に上書きされる画素を示す図である。
【図１６】非矩形のスーパーセルと、当該スーパーセルを変換して得られる矩形のディザマトリクスの例を示す図である。
【図１７】矩形のブロックにおける各画素の位置と、各画素が所属するディザマトリクスの識別番号と種類番号の関係を示す図である。
【図１８】矩形のブロックにおける各画素の位置を表す位置番号に、各画素が所属するディザマトリクスの識別番号及び種類番号と、当該ディザマトリクスの中心画素までのシフト量とを対応付けたテーブルの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の画像処理装置及び平均化処理方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態の画像処理装置１９を備えた画像形成装置Ｇの主な構成を機能ごとに表している。
図１に示すように、画像形成装置Ｇは、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、通信部１５、画像生成部１６、画像読取部１７、画像メモリー１８、画像処理装置１９及び画像形成部２０を備えている。
【００１９】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成され、記憶部１２から各種プログラムを読み出して実行することにより、各部を制御する。
例えば、制御部１１は、画像生成部１６又は画像読取部１７により生成され、画像メモリー１８に保持された原画像データを、画像処理装置１９により画像処理させて、画像処理後の原画像データに基づいて、画像形成部２０により用紙上に画像を形成させる。
【００２０】
記憶部１２は、制御部１１により読み取り可能なプログラム、プログラムの実行時に用いられるファイル等を記憶している。記憶部１２としては、ハードディスク等の大容量メモリーを用いることができる。
【００２１】
操作部１３は、ユーザーの操作に応じた操作信号を生成し、制御部１１に出力する。操作部１３としては、キーパッド、表示部１４と一体に構成されたタッチパネル等を用いることができる。
【００２２】
表示部１４は、制御部１１の指示にしたがって操作画面等を表示する。表示部１４としては、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＥＬＤ（Organic Electro Luminescence Display）等を用いることができる。
【００２３】
通信部１５は、ネットワーク上の外部装置、例えばユーザー端末、サーバー、他の画像形成装置等と通信する。
通信部１５は、ユーザー端末からネットワークを介して、画像を形成する指示内容がページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）で記述されたベクトルデータを受信する。
【００２４】
画像生成部１６は、通信部１５により受信したベクトルデータをラスタライズ処理し、ビットマップ形式の原画像データを生成する。原画像データは、各画素がＣ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の４色の画素値を有する。画素値は画像の濃淡を表すデータ値であり、例えば８ｂｉｔのデータ値は０〜２５５階調の濃淡を表す。
【００２５】
画像読取部１７は、自動原稿送り装置、スキャナー等からなり、原稿台上にセットされた原稿面を読み取って、ビットマップ形式の原画像データを生成する。画像読取部１７により生成された原画像データは、各画素がＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色の画素値を有する。この原画像データは、図示しない色変換部によって、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの４色の画素値を有する原画像データに色変換される。
【００２６】
画像メモリー１８は、画像生成部１６又は画像読取部１７により生成された原画像データを一時的に保持するバッファーメモリーである。画像メモリー１８としては、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等を用いることができる。
【００２７】
画像処理装置１９は、画像メモリー１８から原画像データを読み出して、各種画像処理を施す。
図２は、画像処理装置１９の主な構成を機能ごとに表している。
図２に示すように、画像処理装置１９は、平均化処理部１９１、γ補正処理部１９２及びスクリーン処理部１９３を備えている。
【００２８】
平均化処理部１９１は、画像データに平均化処理を施す。平均化処理の詳細は後述する。
【００２９】
γ補正処理部１９２は、平均化処理後の画像データにγ補正処理を施す。γ補正処理は、画像形成部２０により形成する画像の濃度特性が目標の濃度特性となるように、画像データの各画素の画素値を補正する処理である。
【００３０】
スクリーン処理部１９３は、γ補正処理後の画像データにスクリーン処理を施す。スクリーン処理は、ディザ法を用いて疑似的に中間調を再現する処理であり、画像データの各画素の画素値とディザマトリクスの各画素に設定された閾値を周期的に照合して比較し、比較の結果に応じて各画素の画素値を２値以上の多値に変換する。
【００３１】
画像形成部２０は、画像処理装置１９により画像処理された原画像データの各画素の４色の画素値に応じて、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの４色からなる画像をトナー等の色材を用いて用紙上に形成する。
【００３２】
図３は、平均化処理部１９１が、画像データに平均化処理を施すときの処理手順を示している。
図３に示すように、平均化処理部１９１は、画像データの各画素を注目画素として、注目画素を中心とする一定領域単位で画像データを入力する（ステップＳ１）。一定領域のサイズは、スクリーン処理に使用するディザマトリクスより大きいサイズである。
注目画素を中心とする一定領域の画像データは、ＦＩＦＯを用いて、平均化処理の処理回路への各画素の画像データの入力を遅延させることにより、入力することができる。
【００３３】
図４は、一定領域の画像データを入力できる平均化処理部１９１の回路例を示している。
図４に示すように、平均化を行う処理回路３２に、一定領域の副走査方向の画素数と同じ数のＦＩＦＯ３１を並列に接続し、前段のＦＩＦＯ３１から処理回路３２へ入力する画像データを、後段のＦＩＦＯ３１へも入力することで各画素の画像データを遅延させて、処理回路３２に複数ラインの画像データを一度に入力することができる。例えば、１１個のＦＩＦＯ３１を使用すれば、注目画素と注目画素の前後５ラインの周辺画素を含む１１画素の画像データを入力することができる。
【００３４】
次に、平均化処理部１９１は、画像データの各画素を、スクリーン処理部１９３がスクリーン処理に使用するディザマトリクスと同じ周期の矩形のブロック単位で分割したときのブロックにおける注目画素の位置を決定する（ステップＳ２）。
ディザマトリクスは、その形状が非矩形であっても、Holladayの原則（T.M.Holladay,An optimum algorithm for halftone generation for displays and hard copies,Proc.SID,Vol.21,pp.185-192(1980)）にしたがい、矩形に変換することができる。平均化処理部１９１は、この矩形に変換したディザマトリクスと同じサイズ及び形状となるように、矩形のブロックのサイズ及び形状を決定する。
【００３５】
図５は、非矩形のディザマトリクスの一例を示している。図５において、ディザマトリクスを構成する全１０画素のそれぞれの位置を０〜９の位置番号ｅで表している。
図６は、図５に示す非矩形のディザマトリクスを、Holladayの原則にしたがって変換して得られる矩形のディザマトリクスを示している。
矩形のディザマトリクスの主走査方向の長さをＭ（画素）、副走査方向の長さをＮ（画素）と表すと、図６に示す矩形のディザマトリクスは、Ｍ＝１０、Ｎ＝１であり、そのサイズすなわち全画素数Ｍ×Ｎは、非矩形のディザマトリクスと同じ１０画素である。
【００３６】
図７は、図５に示す非矩形のディザマトリクスを画像データの各画素と周期的に照合したときの各画素の位置を、ディザマトリクスの各画素の位置番号ｅで表している。
図７に示すように、スクリーン処理時には、非矩形のディザマトリクスを、画像データと照合するごとに主走査方向ｘにＭ画素単位でシフトし、主走査方向ｘの終端に至ると、副走査方向ｙへ１画素シフトするとともに主走査方向ｘの始端からＬ画素シフトして、主走査方向ｘでのシフトと照合を繰り返す。この走査により、画像データの各画素に非矩形のディザマトリクスを重複することなくタイル状に照合することができる。
【００３７】
同様の照合を、０〜９の位置番号ｅの順に並ぶＭ画素×Ｎ画素の矩形のディザマトリクスを用いて実現することができる。その場合、図７に示すように、矩形のディザマトリクスを主走査方向ｘにＭ画素単位でシフトする走査を副走査方向ｙへ１画素ずつシフトして繰り返し、副走査方向ｙにＮ画素シフトすると主走査方向ｘの始点からＬ画素シフトした位置から主走査方向ｘにＭ画素単位でのシフトを開始する。主走査方向ｘへのシフト量はＭ画素であり、副走査方向ｙにＮ画素シフト後の走査開始位置のシフト量もＬ画素であるため、非矩形のディザマトリクスと矩形のディザマトリクスは同じ周期になる。
【００３８】
平均化処理部１９１は、矩形のブロックのサイズを、この矩形のディザマトリクスと同じ、Ｍ画素×Ｎ画素のサイズに決定する。
なお、周期が変わらないため、矩形のブロックの主走査方向の長さをＭの倍数にすることもできるし、副走査方向の長さをＮの倍数にすることもできる。
【００３９】
画像データにおける各画素の主走査方向ｘ及び副走査方向ｙの位置座標を（ｉ，ｊ）と表すと、矩形のブロックにおける各画素の主走査方向ｘ及び副走査方向ｙの位置座標（Ｓｘ，Ｓｙ）を、下記式により求めることができる。なお、位置座標（ｉ，ｊ）は、画像データの始端の画素の位置座標を（０，０）とする座標系であり、位置座標（Ｓｘ，Ｓｙ）は、矩形ブロックの始端の画素の位置座標を（０，０）とする座標系である。
Ｓｘ＝（ｉ−Ｌ×ｊ／Ｎ）％Ｍ
Ｓｙ＝ｊ％Ｎ
なお、Ｓｘ＜０のとき、ＳｘにＭを加算して正の数とする。
上記式において、Ｍ及びＮは矩形ブロックの主走査方向ｘ及び副走査方向ｙの長さ（画素数）をそれぞれ表し、Ｌは矩形ブロックが副走査方向ｙにＮ画素シフトするごとに主走査方向ｘの始端からシフトするシフト量（画素数）を表している。％は、剰余を求める演算子を表している。
【００４０】
矩形ブロックにおける各画素の位置を、図６に示す矩形のディザマトリクスと同様に、矩形ブロックの始端の画素の位置番号を０とする連続した位置番号ｅ（０≦ｅ≦Ｍ×Ｎ）で表すと、位置番号ｅは下記式により求めることができる。
ｅ＝Ｓｘ＋Ｓｙ×Ｍ
すなわち、平均化処理部１９１は、画像データにおける注目画素の位置座標（ｉ，ｊ）から、矩形ブロックにおける注目画素の位置を表す位置番号ｅを決定することができる。
【００４１】
次に、平均化処理部１９１は、決定した矩形ブロックにおける注目画素の位置に応じて、注目画素の位置から注目画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量を決定する（ステップＳ３）。
【００４２】
各画素についてシフト量をその都度決定してもよいが、矩形ブロックの周期はディザマトリクスの周期と同じであるため、矩形ブロック内での画素の位置が同じであれば、当該画素の位置から当該画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量も同じである。処理効率を高めるため、あらかじめ矩形ブロック内の各画素の位置と、各画素の位置から各画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量を対応付けたテーブルを記憶部１２に保存しておき、平均化処理部１９１が、このテーブルから矩形ブロック内の注目画素の位置に対応するシフト量を取得することが好ましい。
【００４３】
図８は、矩形ブロックの各画素と各画素が所属するディザマトリクスの識別番号を表している。
図８に示すように、矩形ブロック内の位置番号ｅが０〜９の各画素は、識別番号ｄ１〜ｄ４の４つのディザマトリクスのいずれかに所属している。 各ディザマトリクスの中心には、いずれも位置番号０の画素が位置するので、矩形ブロック内の各位置番号０〜９の画素から、所属するディザマトリクスの位置番号０の画素までのシフト量のテーブルを作成すればよい。
【００４４】
図９は、テーブルの一例を示している。
図９に示すように、矩形ブロック内の各画素の位置番号ｅに、各画素が所属するディザマトリクスの識別番号と、主走査方向のシフト量Δｘ及び副走査方向のシフト量Δｙとが対応付けられている。
例えば、位置番号０の画素は、図８に示すように、識別番号ｄ１のディザマトリクスに所属し、その中心画素であるので、シフト量Δｘ及びΔｙはいずれも０画素である。
また、位置番号４の画素は、図８に示すように、識別番号ｄ２のディザマトリクスに所属し、その中心画素へのシフト量はΔｘ＝−１画素、Δｙ＝−１画素である。
【００４５】
次に、平均化処理部１９１は、入力した一定領域の中心に位置する画素（注目画素）と、平均化パターンの中心に位置する画素とが一致する位置から、決定したシフト量だけ平均化パターンの位置をシフトする（ステップＳ４）。平均化パターンは、平均化対象の画素を示すパターンである。
【００４６】
平均化処理部１９１は、平均化パターンとして、ディマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを使用する。平均化パターンのサイズ及び形状は、例えばレジスタ等において矩形領域中の平均化対象の画素に１の値、平均化対象外の画素に０の値を設定することにより、指定することができる。平均化処理部１９１は、この設定を取得して平均化パターンを一定領域に照合する。なお、矩形領域は、ディザマトリクスより大きく一定領域より小さいサイズに設定され、平均化対象の画素を表す１の値は、平均化パターンの中心に位置する画素が矩形領域の中心に位置するように、設定されている。スクリーン処理において使用するディザマトリクスを変更する場合は、変更後のディザマトリクスのサイズ及び形状に応じてレジスタの設定を書き換えることにより、使用する平均化パターンをディザマトリクスに合わせて変更することができる。
【００４７】
図１０は、シフト前の平均化パターンを示している。
図１０に示すように、１３×１１画素の一定領域Ｒ１の中心画素と７×６画素の矩形領域Ｒ２の中心画素を一致させると、矩形領域Ｒ２において１の値が設定された平均化パターンＲ３の中心画素を一定領域Ｒ１の中心画素、すなわち注目画素に一致させることができる。平均化パターンＲ３は、サイズ及び形状がディザマトリクスと同じである。
【００４８】
ここで、注目画素が矩形ブロックにおける位置番号２の画素である場合、平均化処理部１９１は、Δｘ＝＋１画素、Δｙ＝−１画素のシフト量で平均化パターンＲ３を矩形領域Ｒ２ごとシフトする。
図１１は、シフト後の平均化パターンを示している。
図１１に示すように、シフト後の平均化パターンＲ３における注目画素の位置は、位置番号２の画素が所属するディザマトリクスにおける位置と一致している。
【００４９】
平均化処理部１９１は、シフト後の平均化パターンＲ３内の各画素の画素値を平均し、得られた平均値を注目画素の平均化処理後の画素値として出力する（ステップＳ５）。具体的には、平均化処理部１９１は、平均化パターン内の各画素の画素値を積算した後、その画素数で除算することにより、平均値を得る。
なお、平均化パターンの各画素に重み付け係数を設定し、重み付け平均した平均値を算出してもよい。これにより、ディザマトリクスにより形成される周期的なパターンの形状を整形することができ、鮮鋭性の高い画像を形成することができる。
【００５０】
全画素の平均化処理を終了していない場合（ステップＳ６：Ｎ）、平均化処理部１９１は、注目画素の位置をシフトして（ステップＳ７）、ステップＳ１の処理に戻り、新たな注目画素について上述した平均化処理を繰り返す。
そして、全画素の平均化処理を終了すると（ステップＳ６：Ｙ）、本処理を終了する。
【００５１】
なお、平均化処理部１９１は、ディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを、ディザマトリクスよりも大きいサイズに拡張して使用することができる。
図１２は、ディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを、ディザマトリクスよりも大きなサイズに拡張したときの平均化パターンの例を示している。
拡張した平均化パターンを使用することにより、平均化する領域を拡張して、画像のノイズを減らすことができる。平均化処理部１９１は、平均化処理後の画素値ではなく、各画素の元の画素値を入力するので、平均化する領域を拡張しても元の画素値を使用して平均することができ、正確な平均値を得ることができる。また、使用する平均化パターンのサイズを拡張するだけで矩形ブロックの周期は変わらないため、ディザマトリクスと同じ周期で平均化処理することができる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態の画像処理装置１９は、画像データを、各画素を中心とする一定領域単位で入力し、入力した一定領域を平均化パターンと照合して平均化パターン内の各画素の画素値を平均し、得られた平均値を、一定領域の中心画素の画素値として出力する平均化処理部１９１と、平均化処理部１９１により平均化された画像データの各画素をディザマトリクスと周期的に照合し、各画素の画素値を、ディザマトリクス中の閾値と比較することにより多値化するスクリーン処理部１９３と、を備えている。
平均化処理部１９１は、平均化パターンとして、ディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを使用し、画像データにおける各画素の位置から、ディザマトリクスと照合したときに各画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量を決定し、平均化パターンの位置を、平均化パターンの中心画素と一定領域の中心画素とが一致する位置から、決定したシフト量だけシフトし、シフト後の平均化パターン内の各画素の画素値を平均する。
【００５３】
ディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを周期的に照合して、平均化パターン内の各画素の画素値をその平均値に一度に置き換える従来の平均化処理と比べて、上記実施の形態における平均化処理は、汎用性及び拡張性が高い。
【００５４】
図１３Ａ〜図１３Ｃは、従来の平均化処理の過程を示している。
図１３Ａに示すように、従来の平均化処理では、ディザマトリクスと同じように平均化パターンを走査する。すなわち、図５に示すディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを、Ｍ画素単位で主走査方向ｘに１ラインシフトし、シフトするごとに平均化パターン内の各画素の画素値をそれらの平均値に置き換える。シフトにより主走査方向ｘの終端に至ると、図１３Ｂに示すように、副走査方向ｙに１画素シフトするとともに主走査方向ｘの始点からＬ画素シフトして、Ｍ画素単位の主走査方向ｘへのシフトと平均値への置き換えを繰り返す。主走査方向ｘに１〜７ラインの走査を繰り返すと、図１３Ｃに示すように、画像データの各画素をディザマトリクスと同じ領域単位で平均化することができる。なお、図１３Ａ〜図１３Ｃ中の数字は平均化パターンのシフトにより走査した主走査方向ｘのライン順を表している。
【００５５】
このような従来の平均化処理の処理回路は、平均化パターン内の画素値をその平均値に一度に置き換えるため、図１４に示すように、元の画素値ではなく、処理回路３２により置き換えた後の平均値を遅延させて処理回路３２に入力するように、各ＦＩＦＯ３１を使用することになる。ＦＩＦＯ３１の使い方が、元の画素値を遅延させるだけの通常のＦＩＦＯの使い方と異なり独特であるため、平均化処理に特化した専用回路として用意する必要がある。
【００５６】
一方、上記実施の形態の平均化処理では、平均化パターン内の画素値を一度に置き換えるのではなく、平均化パターン内の画素値の平均値を画素ごとに算出して出力する。よって、平均化処理部１９１の処理回路は、図４に示すように、元の画素値を遅延して処理回路３２に入力するように各ＦＩＦＯ３１を使用すればよい。通常のＦＩＦＯの使い方と同じであるため、平均化処理以外の他の画像処理においても、各ＦＩＦＯ３１を共用して一定領域を入力することができ、汎用性が高い平均化処理を実施することができる。
【００５７】
また、画像のノイズを減らすためには、平均化する領域を拡張することが有効であるが、従来の平均化処理では、平均化パターンを重複することなく走査しているため、平均化パターンの拡張によりすでに平均化処理した画素が再度平均化の対象になる。
例えば、図１２に示すように拡張した平均化パターンを用いて、図１３Ａ〜図１３Ｃに示すように平均化処理すると、すでに平均化した画素も平均化の対象となるが、図１５に示すようにすでに平均化した画素は元の画素値ではなく、平均値に上書きされている。
【００５８】
これに対し、上記実施の形態の平均化処理部１９１の処理回路は、図４に示すように、平均化した画素か否かによらず元の画素値を入力するため、平均化パターンのサイズを拡張した場合も元の画素値を用いて平均することができ、正確な平均値を得ることができる。すなわち、平均化パターンのサイズを自由に設計することができ、拡張性が高い平均化処理を実施することができる。
【００５９】
〔他の実施の形態〕
スクリーン処理部１９３は、スクリーン処理に使用するディザマトリクスとして、複数種類のディザマトリクスの組み合わせであるスーパーセルを用いることができる（P.Fink, PostScript Screening:Adobe AccurateScreens, Adobe_Press, Mountain View,CA, 1992, Chapter4,pp.43-61）。スーパーセルによれば、限られた解像度のなかでも特定の線数及び角度を有するパターンを形成することができる。スーパーセルを用いる場合、各画素が所属するディザマトリクスの種類を識別することにより、上述と同様の処理手順により平均化処理を実施することができる。
【００６０】
図１６は、サイズ及び形状が異なる２種類のディザマトリクスを組み合わせたスーパーセルの例を示している。各ディザマトリクスには、その種類を表す種類番号ａ１及びａ２が付与されている。
スーパーセルについても、Holladayの原則により、Ｍ×Ｎ画素の矩形のディザマトリクスに変換することができる。図１６に示すように、スーパーセルを変換して得られる矩形のディザマトリクスは、主走査方向の長さＭがＭ＝７であり、副走査方向の長さＮがＮ＝７であり、副走査方向にＮ画素シフトしたときの主走査方向ｘのシフト量ＬがＬ＝０である。
【００６１】
平均化処理部１９１は、画像データの各画素を注目画素として、この７×７画素の矩形のディザマトリクスと同じサイズ及び形状の矩形のブロック単位で分割したときに、各ブロックにおける注目画素の位置を決定する。
平均化処理部１９１は、決定した位置に応じて、注目画素が所属するディザマトリクスの識別番号と種類番号を決定し、注目画素の位置から、決定した識別番号及び種類番号のディザマトリクスの中心画素までのシフト量Δｘ及びΔｙを決定する。
【００６２】
図１７は、７×７画素の矩形のブロックにおける各画素の０〜４８の位置番号ｅと、各位置番号ｅの画素が所属するディザマトリクスの識別番号及び種類番号を示している。
例えば、ｅ＝３０の画素は、識別番号ｄ１及び種類番号ａ１のディザマトリクスに所属し、この画素の位置から所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量は、Δｘ＝＋１画素、Δｙ＝−１画素である。
【００６３】
通常のディザマトリクスと同様に、平均化処理部１９１は、矩形ブロック内の各画素の位置番号ｅに、所属するディザマトリクスの識別番号及び種類番号とシフト量Δｘ及びΔｙとを対応付けたテーブルを記憶部１２に保存し、平均化処理部１９１はこのテーブルから注目画素が所属するディザマトリクスの識別番号及び種類番号とシフト量Δｘ及びΔｙを取得することができる。
【００６４】
図１８は、スーパーセルの場合に使用できるテーブルの例を示している。
図１８に示すように、矩形ブロックにおける各画素の位置を示す位置番号ｅに、矩形ブロック内の各画素が所属するディザマトリクスの識別番号及び種類番号、当該ディザマトリクスの中心画素までのシフト量Δｘ及びΔｙが対応付けられている。
【００６５】
平均化処理部１９１は、注目画素の平均化処理に、決定した種類番号のディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを使用する。平均化処理部１９１は、入力した一定領域の中心画素（注目画素）と、平均化パターンの中心画素とが一致する位置から、決定したシフト量だけ平均化パターンの位置をシフトする。平均化処理部１９１は、シフト後の平均化パターン内の各画素の画素値を平均し、得られた平均値を、平均化処理後の注目画素の画素値として出力する。
【００６６】
以上のように、他の実施の形態の画像処理装置１９において、スクリーン処理部１９３は、画像データの各画素を複数種類のディザマトリクスの組み合わせであるスーパーセルと周期的に照合し、平均化処理部１９１は、画像データにおける各画素の位置から、スーパーセルと照合したときに各画素が所属するディザマトリクスの中心画素までのシフト量と、当該ディザマトリクスの種類とを決定し、決定した種類のディザマトリクスと同じサイズ及び形状の平均化パターンを使用し、当該平均化パターンの位置を、前記平均化パターンの中心画素と一定領域の中心画素が一致する位置から、決定したシフト量だけシフトし、シフト後の平均化パターン内の各画素の画素値を平均する。
【００６７】
これにより、スクリーン処理にスーパーセルを使用する場合も、スーパーセル中の形状及びサイズが異なる複数種類のディザマトリクスと同じ領域単位で平均化処理することができる。スーパーセルにも対応できる、汎用性及び拡張性が高い平均化処理が可能となる。
【００６８】
上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、制御部１１がプログラムを読み取ることにより、上記処理手順を制御部１１により実行させることもできる。また、画像形成装置Ｇに限らず、汎用のＰＣ等のコンピューターにより当該プログラムを読み取らせて、上記処理手順を実行させることもできる。
また、プログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
【符号の説明】
【００６９】
Ｇ    画像形成装置
１１    制御部
１２    記憶部
１９    画像処理装置
１９１    平均化処理部
１９２    γ補正処理部
１９３    スクリーン処理部
【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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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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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