(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多値で表される入力画像データを、誤差拡散処理を行いながら複数個の微画素の２値データで階調表現する画像処理方法であって、
注目画素の多値画像データに補正データを加算して得られる補正画像データに応じたドットを形成するに当たって、所定の隣接画素について形成したドットに対して隣接するようにドットを形成する場合にｋ（ｋは２以上の整数）個未満の微画素からなるドットであっても形成し、注目画素の補正画像データの値が所定濃度以上である場合にはｋ個以上の微画素からなるドットを形成する第１のステップと、
前記補正画像データの濃度と前記第１のステップで形成されたドットの濃度との誤差を算出し、その濃度誤差情報を周辺画素の前記補正データとして用いる第２のステップと
の各処理を処理画素毎に順に実行することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記多値画像データを１画素当たりｎ×ｍ個（ｎ×ｍ＞１、ｎ，ｍは整数）の微画素の２値データで階調再現するものとし、
前記第１のステップの処理では、注目画素周辺の画素データおよび前記補正画像データを参照してｎ×ｍの微画素マトリクスを、
(1)全微画素を未着色
(2)全微画素を着色
(3)ｎ×ｍの内、所定の位置の数個の微画素を着色
(4)ｎ×ｍの内、所定の位置の数個の微画素を除いて着色
(5)ｎ×ｍの内、パターン(3)に隣接する位置の微画素を含み、前記補正画像データの濃度に応じた数の微画素を着色
(6)ｎ×ｍの内、パターン(4)に隣接する位置の微画素を含み、前記補正画像データ濃度に応じた数の微画素を未着色
の少なくとも６種の状態に分けてドットを形成する
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記第１のステップの処理では、注目画素に隣接する４つの処理済み画素（左、上、右上、左上）の内、少なくとも一つの画素内の微画素による２値化パターンを参照する
ことを特徴とする請求項２記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記第１のステップの処理では、注目画素に隣接する４つの未処理画素（右、下、左下、右下）の内、少なくとも一つの画素の多値画像データを参照する
ことを特徴とする請求項２記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記第１のステップの処理では、ドット再現開始の基点となる前記ｋ個以上の微画素からなるドットの生成を判定する際に、一つの閾値と前記補正データの値の極性とを判定基準として用いる
ことを特徴とする請求項２記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記第１のステップの処理では、前記多値画像データもしくは前記補正画像データに対応する画像を複数領域に分割し、ドット再現開始の基点となる前記ｋ個以上の微画素からなるドットとして生成する微画素の個数を変える
ことを特徴とする請求項２記載の画像処理方法。
【請求項７】
前記第１のステップの処理では、前記ｋ個以上の微画素からなるドットとして生成する微画素の個数を処理画素毎にランダムに変える
ことを特徴とする請求項６記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記第１のステップの処理では、前記ｋ個以上の微画素からなるドットを形成する際に、後に処理する画素の方向に寄せて形成する
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記第１のステップの処理では、前記多値画像データおよび前記補正画像データの少なくとも一方の値が第１の判定値よりも小さい場合には、前記ｎ×ｍの微画素マトリクスについて全微画素を未着色とする
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記第１のステップの処理では、前記多値画像データおよび前記補正画像データの少なくとも一方の値が第２の判定値よりも大きい場合には、前記ｎ×ｍの微画素マトリクスについて全微画素を着色とする
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項１１】
多値で表される入力画像データを、誤差拡散処理を行いながら複数個の微画素の２値データで階調表現する画像処理方法であって、
注目画素の多値画像データに補正データを加算して得られる補正画像データに応じたドットを形成する際に、前記多値画像データを１画素当たりｎ×ｍ個（ｎ×ｍ＞１、ｎ，ｍは整数）の微画素の２値データで階調再現するものとし、
注目画素周辺の画素データおよび前記補正画像データを参照してｎ×ｍの微画素マトリクスを、
(1)全微画素を未着色
(2)全微画素を着色
(3)ｎ×ｍの内、所定の位置の数個の微画素を着色
(4)ｎ×ｍの内、所定の位置の数個の微画素を除いて着色
(5)ｎ×ｍの内、パターン(3)に隣接する位置の微画素を含み、前記補正画像データの濃度に応じた数の微画素を着色
(6)ｎ×ｍの内、パターン(4)に隣接する位置の微画素を含み、前記補正画像データ濃度に応じた数の微画素を未着色
の少なくとも６種の状態に分けてドットを形成し、
前記多値画像データおよび前記補正画像データの少なくとも一方の値が所定の範囲に入った場合には、注目画素周辺の画素データおよび前記補正画像データを参照して、前記ｎ×ｍの微画素マトリクスについて前記少なくとも６種の状態に分けてドットを形成するのを所定の割合で変更する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
前記所定の範囲でのドット形成の有効／無効を示すフラグを用いて当該フラグによって前記所定の割合を変更する
ことを特徴とする請求項１１記載の画像処理方法。
【請求項１３】
多値で表される入力画像データを、誤差拡散処理を行いながら複数個の微画素の２値データで階調表現する画像処理装置であって、
注目画素の多値画像データに補正データを加算して得られる補正画像データに応じたドットを形成するに当たって、所定の隣接画素について形成したドットに対して隣接するようにドットを形成する場合にｋ（ｋは２以上の整数）個未満の微画素からなるドットであっても形成し、注目画素の補正画像データの値が所定濃度以上である場合にはｋ個以上の微画素からなるドットを形成するドット形成手段と、
前記補正画像データの濃度と前記ドット形成手段で形成されたドットの濃度との誤差を算出し、その濃度誤差情報を周辺画素の前記補正データとして用いる誤差拡散処理手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】
前記多値画像データを１画素当たりｎ×ｍ個（ｎ×ｍ＞１、ｎ，ｍは整数）の微画素の２値データで階調再現するものとし、
前記ドット形成手段は、注目画素周辺の画素データおよび前記補正画像データを参照してｎ×ｍの微画素マトリクスを、
(1)全微画素を未着色
(2)全微画素を着色
(3)ｎ×ｍの内、所定の位置の数個の微画素を着色
(4)ｎ×ｍの内、所定の位置の数個の微画素を除いて着色
(5)ｎ×ｍの内、パターン(3)に隣接する位置の微画素を含み、前記補正画像データの濃度に応じた数の微画素を着色
(6)ｎ×ｍの内、パターン(4)に隣接する位置の微画素を含み、前記補正画像データ濃度に応じた数の微画素を未着色
の少なくとも６種の状態に分けてドットを形成する
ことを特徴とする請求項１３記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記ドット形成手段は、前記補正画像データの値が所定の範囲に入った場合には、注目画素周辺の画素データおよび前記補正画像データを参照して、前記ｎ×ｍの微画素マトリクスについて前記少なくとも６種の状態に分けてドットを形成するのを所定の割合で変更する
ことを特徴とする請求項１４記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理方法および画像処理装置に関し、特にレーザービームプリンタや印刷製版機器の分野において、多値で表される入力画像データを、誤差拡散処理を行いながら複数個の微画素の２値データで階調表現するための画像処理方法および当該処理方法を実行する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザービームプリンタやインクジェットプリンタ、あるいは印刷製版機器等の分野においては、色分解された多値画像データの濃度階調を再現する手法として、２値のドットの集まり（クラスター）の大きさで表現する面積階調法や、２値のドットの粗密で視覚的に濃度階調を表現するストキャスティックハーフトーニング技術がある。
【０００３】
前者の面積階調法としては、規則正しい格子点を基点に画像濃度に応じて微小ドットを着色しながらドットの面積を変調するディザマトリクス（集中ディザ）法が知られている。一方、後者のストキャスティックハーフトーニング技術としては、画素毎に所定の閾値で２値化しながら、２値化誤差を未処理の隣接画素に拡散させ、マクロ的に濃度情報を保存する“誤差拡散法”が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
ディザマトリクス法では、予め設定した閾値と入力画像データの値とを１画素毎に比較しながら２値化処理を行っているため階調特性と分解能とを両立させるには、２値化処理の解像度を十分高くし、あわせてディザマトリクスのサイズも大きくしなければならない。また、網点が規則的に配置されることから二次色、三次色のカラーモアレ、原稿とのモアレといった問題を持っている。
【０００５】
一方、誤差拡散法では、ディザマトリクスのように２値化閾値が画素位置に依存しないため、ドット構造の周期性が低く入力画像データの画像構造に追従しやすい、マクロ的に濃度情報を保存している、というような特徴があり、階調特性と高分解能とを両立させやすく、かつモアレ模様の発生を抑制する効果が大きいと言われている。
【０００６】
しかしながら、誤差拡散法においても、特定データが連続して入力した場合には、拡散誤差が周期性を持ち、特定のテクスチャが発生したり、あるいはワームノイズと呼ばれる縞状のノイズが混入する、というような課題があった。これらの課題については、従来、拡散誤差に乱数データを付与する技術（例えば、特許文献１参照）や、拡散誤差に乗算する係数を種々の方法で切り替える技術（例えば、特許文献２参照）等を用いることによって解決を図ってきている。
【０００７】
前者の従来技術に係る２値誤差拡散処理を施した場合の２値化画像を図２０に模式図で示す。また、多値の１画素に対して２×２のビットマップを割り当て、各微画素単位で２値の誤差拡散処理、即ち高解像型の誤差拡散処理を施した場合の２値化画像を図２１に模式図で示す。特に、インクジェットプリンタでは、このような高解像型の誤差拡散法を用いて高画質化が図られている。
【０００８】
電子写真プロセスを使うレーザープリンタでは、走査ビームの副走査解像度の制約があり、主走査方向についてだけ高解像度化する手法が古くから使われてきている（例えば、非特許文献２参照）。このような記録系では、図２２に示すような多値誤差拡散を用いることもできる。この多値誤差拡散法は、多値の１画素を例えば８分割して９値を表現できる画素を作る。具体的には、多値の１画素単位に濃度に応じて０，１／８，２／８，…，８／８と埋めて、入力値との誤差を周囲の画素に拡散するという手法である。
【０００９】
ところが、誤差拡散法はインクジェットプリンタでは多く用いられ、その階調再現効果を十分に発揮できているが、レーザープリンタではあまり使われず、未だにディザマトリクス法やアナログラインスクリーン法が主流となっているのが現状である（例えば、特許文献３，４参照）。
【００１０】
なぜなら、電子写真プロセスでは、感光体のＭＴＦ(Modulation Transfer Function;光学的伝達関数)をはじめ、露光、現像、転写、定着の各プロセスにおいて空間周波数応答が劣化するために、図２１や図２２に示した誤差拡散画像のような微小ドットが細かく配置された画像構造を記録信号として入力しても、再現性がばらついてウォッシュアウトやつぶれが起き、十分な階調再現ができなかったためである。
【００１１】
これに対して、ディザマトリクス法やアナログラインスクリーン法では、所定位置のドットを濃度に応じて太らせていくため、空間周波数の上でのストレスは濃度域で大きく変化せず、プリンタの応答性に応じて網点の線数を設定すれば良く、ドットの面積変化で階調を表現できる。このため、ディザマトリクス法やアナログラインスクリーン法では、出力部での網点処理を前提に、これと干渉を起こさせないように画像データに対して所定の空間周波数のフィルタリング処理を施すなどの前処理を行うものもある。
【００１２】
また、ドットの面積変調の特徴と誤差拡散処理の特徴とを合わせ持つことを狙った技術も提案されている（例えば、特許文献５，６参照）。
【００１３】
先ず、特許文献５には、補正画像データ（加算誤差値を含む入力画像データ）の値が再現可能な最小ドットサイズに対応した値未満ではドットを発生させずに誤差値として周囲に拡散し、補正画像データの値が再現可能な最小ドットサイズに対応した値以上なら、補正画像データに対応したサイズのドットを形成して誤差データを零にする、という技術が開示されている。
【００１４】
また、特許文献６には、誤差拡散処理で生成したドットのサイズを注目画素周辺濃度によってパルス幅変調する手法をとっており、低濃度は広く、高濃度は狭く変調することで、ウォッシュアウトやつぶれを防止する、という技術が開示されている。
【００１５】
【特許文献１】
特公平１−０５８９１５号公報
【特許文献２】
特公平６-６６８７３号公報
【特許文献３】
特許第２５３２３９８号明細書
【特許文献４】
特開昭５３-１９２０１号公報
【特許文献５】
特許第２６６４１７３号明細書
【特許文献６】
特開２０００-１３８８２９号公報
【非特許文献１】
R.FLOYD＆L.STEINBERG,“An Adaptive Algorithm for Spatial Grey Scale”,SID 75 DIGEST,pp36-37
【非特許文献２】
画像電子学会予稿85-07-02、田中知明他、「楕円ビームを用いた電子写真記録」
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、誤差拡散処理では、分散ドット構造が特徴であり、前述したとおり、特定の画像濃度に対して均一構造が現れないようにさまざまな工夫をしないと使えない技術である。これが不十分だと、分散構造の所々に規則正しい構造が混じるために、テクスチャの変化が目立って見苦しい画像となる。ところが、特許文献５に記載の従来技術では、ハイライト部分でのみ誤差拡散処理を行い、特定濃度以上では誤差拡散処理をせず画素単位のＰＷＭ(Pulse Width Moduration;パルス幅変調)しているため、ラインスクリーン構造となる。したがって、階調変化のある画像を出力すると切り替え領域近傍で構造変化が目立つため見苦しい画像となる。
【００１７】
誤差拡散が濃度保存型処理であるのに対して、特許文献６に記載の従来技術では、処理後にドットサイズを変調していることから、濃度情報が保存されない領域が存在し、拡散させた濃度誤差と再現画像との間に不一致が発生するため、パルス幅変調（ＰＷＭ）を行った部位とパルス幅変調を行わない部位との境界で階調ジャンプや濃度の逆転が起こる可能性がある。
【００１８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子写真プロセスや印刷のように、ドットの面積変調への追従性は良いが微小ドットがちりばめられた画像の再現性が厳しいプロセスを利用するマーキング技術において、ドットの面積変調による階調再現性を活かしながら、誤差拡散法の利点である分散ドット構造や入力画像への追従性の良さ、濃度保存による階調性の良さを発揮できる画像処理方法および当該処理方法を実行する画像処理装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、多値で表される入力画像データを、誤差拡散処理を行いながら複数個の微画素の２値データで階調表現するに際し、注目画素の多値画像データに補正データを加算して得られる補正画像データに応じたドットを形成するに当たって、所定の隣接画素について形成したドットに隣接するようにドットを形成する場合にｋ（ｋは２以上の整数）個未満の微画素からなるドットであっても形成し、注目画素の補正画像データの値が所定濃度以上である場合にはｋ個以上の微画素からなるドットのみを形成するとともに、この形成したドットの濃度と補正画像データの濃度との誤差を算出し、その濃度誤差情報を周辺画素の補正データとして用いる処理を処理画素毎に順に実行するようにする。
【００２０】
要するに、本発明では、電子写真プロセスや印刷のように、ドットの面積変調への追従性は良いものの、微小ドットがちりばめられた画像の再現性が厳しいプロセスを利用するマーキング技術において、ドット再現開始の基点となるドット（以下、コアドット（最小単位のドットを複数個集めたもの）と記す）が所定のサイズ以上となるように規制しながら誤差拡散法で２値化処理を進め、さらに、コアドットの生成状況や画像データの濃度に応じて、コアドットに隣接する画素に最小単位のドット（以下、サブドットと記す）を配置することでドットの面積変調を行うようにする。このとき、サブドットの生成においても、注目画素の濃度と２値化処理後の画素の濃度誤差とを以降の処理画素に拡散していく。これにより、誤差拡散法の利点である分散ドット構造、入力画像への追従性の良さ、濃度保存による階調性の良さを活かすことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
［第１実施形態］
一般に、画像を多値で表現する場合、３００〜６００ｄｐｉ程度の解像度があれば十分であるが、これを２値画像で再現するには、より解像度の高いビットマップ画像を用いなければならない。例えば図１に示すように、２，４００×２，４００ｄｐｉ、あるいは９，６００×６００ｄｐｉといった微画素で構成されたビットマップ画像である。ここでは、６００ｄｐｉの多値画像を入力とし、１６×１倍の９，６００×６００ｄｐｉの２値画像に変換する場合を例に挙げて説明するものとする。
【００２３】
先ず、第１実施形態に係る画像処理方法では、多値の１画素に対応する２値の画像を、ｎ×ｍ個（ｎ×ｍ＞１、ｎ，ｍは整数）の微画素のマトリクスとして扱う。ここで、ｎは多値画像データ内の注目画素を走査する方向（主走査方向）の分割数、ｍは主走査方向に直交する副走査方向の分割数である。レーザープリンタの場合、ビームを走査する方向を主走査方向とする。２値誤差拡散では、１ドット毎にＯＮ／ＯＦＦ（着色／非着色）の判定をしていくが、本実施形態では、微画素マトリクス単位で着色ドットを決定していくので、基本構成は多値誤差拡散である。以降、着色画素をＯＮ、非着色画素をＯＦＦと表記する。
【００２４】
本実施形態に係る画像処理方法では、注目画素の多値画像データに補正データを加算して得られる補正画像データに応じたドットを形成するに当たって、所定の隣接画素について形成したドットに隣接するようにドットを形成する場合にのみｋ（ｋは２以上の整数）個未満の微画素からなるドットであっても形成し、それ以外の場合にはｋ個以上の微画素からなるドットのみを形成する。
【００２５】
具体的には、注目画素の補正画像データの値が例えば所定濃度以上である場合は、ｋ個以上の微画素からなるドットを当該注目画素に対応させて形成し、これをドット再現開始の基点となるコアドットとし、所定濃度未満である場合は、当該隣接画素に隣接するように所定の隣接画素についてドットを形成する場合にのみ、コアドットの生成状況や補正画像データの濃度に応じた数の微画素からなるドットを形成し、これをサブドットとする。
【００２６】
ここで、電子写真プロセスにおいて、誤差拡散画像のような微小ドットが細かく配置された画像構造を記録信号として入力しても、再現性がばらついてウォッシュアウトやつぶれが起き、十分な階調再現ができなく、逆に大きすぎると目につきやすくなることから、これらの問題を解決するようにｋの値が決定される。具体的には、画像形成システムの特性に応じて、ｋの値としては、例えば９６００×６００ｄｐｉの画像形成装置において、画素が１６微画素からなる場合を例にとると、１６微画素の半分程度、好ましくはｋ＝８が好ましい。但し、ｋ＝８に限られるものではなく、２以上の任意の値に設定可能である。この値は、解像度だけでなく、トナーの粒径や画像形成システムの特性、多値画像データや補正画像データの値、あるいは濃度域によって変えるようにしても良い。
【００２７】
そして、ｎ×ｍの微画素マトリクスのＯＮ／ＯＦＦパターンを次の少なくとも６種類で定義する。
(1)Ｗｈｔ（全微画素・ＯＦＦ）
(2)Ｂｌｋ（全微画素・ＯＮ）
(3)Ｃｏｒｅ_Ｂ（コアドット・黒）
所定の位置の数個をＯＮ
(4)Ｃｏｒｅ_Ｗ（コアドット・白）
所定の位置の数個をＯＦＦ
(5)ＳｕＢ_Ｂ（サブドット・黒）
Ｃｏｒｅ_Ｂに隣接する位置の微画素を含み、補正画像データの値に応じた数だけＯＮ
(6)ＳｕＢ_Ｗ（サブドット・白）
Ｃｏｒｅ_Ｗに隣接する位置の微画素を含み、補正画像データの値に応じた数だけＯＦＦ
【００２８】
なお、ｎ×ｍの微画素マトリクスのＯＮ／ＯＦＦパターンについては、上記の６種のパターンに限定されるものではなく、例えばパターン(3)，(4)について着色または未着色の微画素の位置をさらに特定してパターン数を増やすことも可能である。
【００２９】
上記の６種のパターン(1)〜(6)の模式図を図２の下部に番号(1)〜(6)に対応して示してある。なお、図２は、二段階多値誤差拡散の概要（１６×１）を示す図である。この二段階多値誤差拡散では、注目画素の多値画像データに周辺の２値化済み画素からの誤差などの補正データを加算した補正画像データの値と、左画素のＯＮ／ＯＦＦパターンとの関係から、注目画素を上記６つのパターン(1)〜(6)のいずれかに決定する。図２では、例えば、以下のように場合分けをしている。
【００３０】
・処理済み左画素の右端がＯＦＦの場合
補正画像データ＜Ｔｈ１_Ｌｏｗ    →Ｗｈｔ
Ｔｈ１_Ｌｏｗ≦補正画像データ＜Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ→Ｃｏｒｅ_Ｂ
Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ≦補正画像データ                    →ＳｕＢ_Ｗ／左
【００３１】
すなわち、処理済み左画素の右端がＯＦＦの場合において、補正画像データの値が下側閾値Ｔｈ１_Ｌｏｗ未満のときは全微画素をＯＦＦ（パターン(1)）とし、補正画像データの値が下側閾値Ｔｈ１_Ｌｏｗ以上でかつ中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ未満のときはコアドットをＯＮ（パターン(3)）、即ち所定の位置のｋ個の微画素、例えば右側半分の８個の微画素を着色し、補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以上のときは左端サブドットをＯＦＦ（パターン(6)）、即ち左側の白画素に隣接する位置の微画素を含み、着色地の画素の左端から補正画像データの濃度に応じた数（ｋ個未満であっても）の微画素を未着色とする。逆に言えば、右端から当該補正画像データの濃度に応じて微画素が着色されることになる。
【００３２】
・処理済み左画素の右端がＯＮの場合
補正画像データ＜Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ→ＳｕＢ_Ｂ／左
Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ≦補正画像データ＜Ｔｈ１_Ｈｉｇｈ  →Ｃｏｒｅ_Ｗ
Ｔｈ１_Ｈｉｇｈ≦補正画像データ                    →Ｂｌｋ
【００３３】
すなわち、処理済み左画素の右端がＯＮの場合において、補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ未満のときは左側サブドットをＯＮ（パターン(5)）、即ち左側の黒画素に隣接する位置の微画素を含み、未着色の画素の左端から補正画像データの濃度に応じた数（ｋ個未満であっても）の微画素を着色し、補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以上でかつ上側閾値Ｔｈ１_Ｈｉｇｈ未満のときはコアドットをＯＦＦ（パターン(4)）、即ち着色地の画素の所定の位置のｋ個の微画素、例えば右側半分の８個の微画素を未着色とする。逆に言えば、左側半分の微画素を着色する。また、補正画像データが上側閾値Ｔｈ１_Ｈｉｇｈ以上のときは全微画素をＯＮ（パターン(2)）とする。
【００３４】
以上から明らかなように、コアドットでは、注目画素の補正画像データの濃度によらず、ｋ個以上の微画素、本例では１６個の微画素のうちの半分を画素の右側または左側に配置する（３値誤差拡散）。なお、コアドットの形成に当たっては、後に処理する画素の方向（処理方向の下流側）、例えば右側あるいは下側の画素に寄せてコアドットを形成するようにする。サブドットについては、黒の微画素または白の微画素が集まるように、具体的には多値画像データ（または、補正画像データ）の値が低濃度のときは黒の微画素が集まるように、高濃度のときは白の微画素が集まるように形成する。サブドットでは、注目画素の補正画像データを１７ステップに量子化し、そのステップ数の微画素をコアドットに隣接する位置に配置する（１７値誤差拡散）。
【００３５】
注目画素のパターンが決定したら、１画素内でＯＮとなった微画素で表される濃度と補正画像データの値とを比較して濃度誤差を算出し、濃度誤差情報として順次一次記憶する。次の注目画素から特定の位置にある濃度誤差情報に、相対位置に応じた重みづけ係数を乗算し、次の注目画素の補正データとする。そして、注目画素のアドレスを更新し、順次、同様の処理を繰り返す。
【００３６】
なお、誤差を含む補正画像データは0未満、２５６以上の値をとり得るが、ＳｕＢ_Ｗとして白サブドットの個数0（全黒）、ＳｕＢ_Ｂとして黒サブドットの個数０（全白）を含めておけば上記条件で矛盾しない。
【００３７】
このような処理を施した２値画像の例を図３に示す。ここでは、Ｃｏｒｅ_Ｂとして１６個の微画素のうち右８個を黒、Ｃｏｒｅ_Ｗとして１６個の微画素のうち右８個を白としている。そのため、微画素が集合した最小ドットとして、１／２画素以上の大きさが確保できるとともに、コアドットに隣接した画素ではサブドットが配置され、ドットサイズが変調されている。
【００３８】
上述したように、第１実施形態に係る画像処理方法によれば、多値で表される入力画像データを、誤差拡散処理を行いながら複数個の微画素の２値データで階調表現するに際し、注目画素の多値画像データに補正データを加算して得られる補正画像データに応じたドットを形成するに当たって、所定の隣接画素について形成したドットに隣接するようにドットを形成する場合にのみｋ個未満の微画素からなるサブドットであっても形成し、それ以外の場合にはｋ個以上の微画素からなるコアドットのみを形成することで、次のような作用効果を得ることができる。
【００３９】
すなわち、ドット再現開始の基点となるコアドットが所定のサイズ以上となるように規制しながら誤差拡散法（多値誤差拡散）で２値化処理を進めて、コアドットを基点としサブドットを隣接させることで、コアドットに付随するサブドットがある程度不規則な配置をとりながら全体に散るため、良好な階調再現を実現できる。特に、ドットの面積変調（サイズ変調）によって１ドットが１画素よりも大きくなる可能性があり、１画素よりも大きいサイズのドットを配置した場合は、同じ面積に１画素サイズのドットに配置する場合に比べて繰り返し周期が低くなるためドットの密度が低くなり、結果として、ドットが高密度になりすぎることを防止でき、しかも小さいドットが高密度になることによって再現性がばらついてウォッシュアウトやつぶれが起きるという従来技術の課題も解決できる。
【００４０】
また、コアドットを形成する際に、後に処理する画素の方向に寄せてコアドットを形成することにより、コアドットに対してサブドットを最適な位置に隣接して配置できるため、サブドット形成による作用効果、即ちドットサイズ変調による良好な階調再現を享受できる。また、コアドット、サブドットの生成処理において、誤差拡散処理を作用させているので濃度保存性も保証できる。さらに、コアドットのサイズをパラメータとして変更することで、容易に出力機器の特性に合ったドットサイズ構造の２値化画像を生成することができる。
【００４１】
なお、注目画素の画像データに補正画像データを加算する際に、乱数データを合わせて加算することで、特定画像データで規則的な構造（テクスチャノイズ）が発生するのを防止することができる。また、加算する乱数データは、多値画像データや補正画像データに応じて範囲を限定したり、加算しない場合を設けても良い。また、Ｔｈ１_Ｌｏｗ、Ｔｈ_ＣｅｎｔｅｒおよびＴｈ１_Ｈｉｇｈを、多値画像データや補正画像データに応じて可変にしたり、ランダムに変えたり、所定の割合で変えることも可能であり、乱数データを加算することと同様の効果や濃度域によるＯＮ画素の粗密変化による違和感を防止できる。
【００４２】
［第２実施形態］
第１実施形態に係る画像処理方法では、６００ｄｐｉの多値画像データを入力とし、直前に処理した微画素パターンを参照しながら、１６×１倍の９，６００×６００ｄｐｉの２値画像に変換する場合を例に挙げて説明した。これに対して、本実施形態に係る画像処理方法では、隣接する３つの処理済み画素（左、上、左上）を参照しながら４×４、２，４００×２，４００ｄｐｉの２値画像に変換する場合を例に挙げて説明する。
【００４３】
先ず、４×４微画素マトリクス内のコアドットの配置を右下に定義する。図４に示すように、注目画素に隣接する左、上、左上の３個の参照画素（処理済み画素）にＣｏｒｅ_Ｂに該当する微画素パターンが無ければ、即ちＣｏｒｅ_ＢにＯＮの微画素がなければ、注目画素はＣｏｒｅ_Ｂとなり得る。
【００４４】
ここで、
Ｔｈ１_Ｌｏｗ≦補正画像データ＜Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ→Ｃｏｒｅ_Ｂ
となり、図４に示す注目画素のように、右下隅に所定の数（本例では、３個）がＣｏｒｅ_ＢとしてＯＮとなる。図中には、Ｃｏｒｅ_Ｂとなるパターンの一部を例として示したが、どのようなパターンでＣｏｒｅ_Ｂを設定するかは、システムの特性に応じて決定すれば良い。図５に、Ｃｏｒｅ_Ｂのその他の発生パターン例を示す。
【００４５】
図６は、隣接画素にＣｏｒｅ_Ｂが存在した場合の注目画素のサブドット変換例を示す図である。図６（Ａ）では、左上の画素の隣接部がＣｏｒｅ_Ｂとなっており、
注目画素の補正画像データ＜Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ
なので、注目画素はＳｕＢ_Ｂとなり、補正画像データの値に応じて左上からドットをＯＮにする。図６（Ｂ）では、左と上の２つの隣接画素がＣｏｒｅ_Ｂとなっており、注目画素のＳｕＢ_Ｂは左下、右上の２か所からドットをＯＮにする。
【００４６】
図７は、Ｃｏｒｅ_Ｗドットが発生するパターン例を示す図である。Ｃｏｒｅ_Ｂの場合とＯＮ／ＯＦＦが反対になっているが処理の手順は同様である。図８にＣｏｒｅ_Ｗの発生パターン例を示したが、これは発生パターン例のほんの一部である。
【００４７】
上述したように、第２実施形態に係る画像処理方法によれば、第１実施形態に係る画像処理方法を前提とし、これに加えて、注目画素をコアドットとするか、サブドットとするかを判定するのに、注目画素に隣接する処理済み画素（本例では、左、上、左上）の２値化された微画素パターンを参照して、形成するドットパターンを制御するようにすることで、処理済みの画素の微画素パターンを注目画素のドットパターンに反映できるため、きめ細かなドット形状の設計が可能になる。
【００４８】
なお、本実施形態においては、コアドット／サブドットの判定に際し、注目画素に隣接する３つの処理済み画素（左、上、左上）の多値画像データを参照するとしたが、これに限られるものではなく、注目画素に隣接する４つの処理済み画素（左、上、右上、左上）の内、少なくとも一つの画素の多値画像データを参照するようにしても良い。
【００４９】
また、処理済み画素の多値画像データに限らず、注目画素をコアドットとするかサブドットとするかを判定するのに、隣接する４つの未処理画素（右、下、左下、右下）のうち、少なくとも一つの画素の多値画像データを参照するようにすることも可能である。すなわち、未処理画素についても多値画像データとして存在することから、多値レベルでの濃度の濃淡（大小）を参照情報として用いることで、画像端部の再現性や急峻な濃度勾配への追従性を高めることができる。
【００５０】
［第３実施形態］
前述した第１、第２実施形態に係る画像処理方法では、コアドットの判定の閾値として、中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ、下側閾値Ｔｈ１_Ｌｏｗおよび上側閾値Ｔｈ１_Ｈｉｇｈの３つを用いていた。具体的には、Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ＝１２８、Ｔｈ１_Ｌｏｗ＝６４、Ｔｈ１_Ｈｉｇｈ＝１９２とするならば、８ビットの補正画像データの最上位ビットと第２ビットの０／１判定をすれば、コアドットの判定が可能であった。
【００５１】
これに対して、本実施形態に係る画像処理方法では、下側閾値Ｔｈ１_Ｌｏｗおよび上側閾値Ｔｈ１_Ｈｉｇｈの代わりに、注目画素に加算される周囲からの誤差値（以下、加算誤差値と記す）が正か負かの判定を第二の判定基準として、第一閾値である中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒと組み合わせて用いるようにしている。このときの補正画像データと生成パターンの関係を図９に示す。
【００５２】
ここでは、
・処理済み左画素の右端がＯＦＦの場合
（補正画像データ＜Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ）＆（加算誤差＜０）→Ｗｈｔ
（補正画像データ＜Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ）＆（０≦加算誤差）→Ｃｏｒｅ_Ｂ
Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ≦補正画像データ                  →ＳｕＢ_Ｗ／左
【００５３】
すなわち、処理済み左画素の右端がＯＦＦの場合において、補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ未満でかつ加算誤差値が負のときは全微画素をＯＦＦ（パターン(1)）、補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ未満でかつ加算誤差値が正（０を含む）のときはコアドットをＯＮ（パターン(3)）、即ち所定の位置のｋ個の微画素、例えば右側半分の８個の微画素を着色し、補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以上のときは左端サブドットをＯＦＦ（パターン(6)）、即ち左側の白画素に隣接する位置の微画素を含み、着色地の画素の左端から補正画像データの濃度に応じた数の微画素を未着色とする。逆に言えば、右端から当該補正画像データの濃度に応じて微画素が着色されることになる。
【００５４】
・処理済み左画素の右端がＯＮの場合
補正画像データ＜Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ                  →ＳｕＢ_Ｂ／左
（Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ≦補正画像データ）＆（加算誤差＜０）→Ｃｏｒｅ_Ｗ
（Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ≦補正画像データ）＆（０≦加算誤差）→Ｂｌｋ
【００５５】
すなわち、処理済み左画素の右端がＯＮの場合において、補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ未満のときは左側サブドットをＯＮ（パターン(5)）、即ち左側の黒画素に隣接する位置の微画素を含み、未着色の画素の左端を補正画像データの濃度に応じた数（ｋ個未満）の微画素を着色し、補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以上でかつ加算誤差値が負のときはコアドットをＯＦＦ（パターン(4)）、即ち着色地の画素の所定の位置のｋ個の微画素、例えば右側半分の８個の微画素を未着色とする。逆に言えば、左側半分の微画素を着色する。また、補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以上でかつ加算誤差値が正（０を含む）のときは全微画素をＯＮ（パターン(2)）とする。
【００５６】
上述したように、第３実施形態に係る画像処理方法では、コア画素を判定するのに加算された誤差値（補正画像データ）の極性（正／負）の判定を第二の判定基準として、第一閾値である中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒと組み合わせて用いることにより、第１、第２実施形態に係る画像処理方法に比べて、コア画素の判定を素早く行うことができるため、低濃度画素が続く状態に対して早めにコアドットを生成できる。
【００５７】
［第４実施形態］
前述した第３実施形態に係る画像処理方法では、コアドットの判定の閾値として、注目画素に加算される周囲からの加算誤差値（補正画像データ）が正か負かの判定を第二の判定基準として、第一閾値である中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒと組み合わせて用いていた。
【００５８】
これに対して、本実施形態に係る画像処理方法では、第三の判定基準として、下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗおよび上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉを加え、注目画素に加算される周囲からの加算誤差値（補正画像データ）が正か負かを判定する第二の判定基準と、第一閾値である中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒとを組み合わせて用いるようにしている。このときの補正画像データと生成パターンの関係を図１０に示す。
【００５９】
ここでは、
0004107059.tif 000002
【００６０】
すなわち、処理済み左画素の右端がＯＦＦの場合において、補正画像データの値が下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗ未満では全微画素をＯＦＦ（パターン(1)）、補正画像データの値が下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗ以上、中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ未満で、かつ加算誤差値が負のときは全微画素をＯＦＦ（パターン(1)）、補正画像データの値が下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗ以上、中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ未満で、かつ加算誤差値が正（０を含む）のときはコアドットをＯＮ（パターン(3)）、即ち所定の位置のｋ個の微画素、例えば右側半分の８個の微画素を着色する。補正画像データの値が上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉを超えたときには、全微画素をＯＮ（パターン(2)）、補正画像データの値が上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉ以下、中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以上のときは左端サブドットをＯＦＦ（パターン(6)）、即ち左側の白画素に隣接する位置の微画素を含み、着色地の画素の左端から補正画像データの濃度に応じた数の微画素を未着色とする。逆に言えば、右端から当該補正画像データの濃度に応じて微画素が着色されることになる。
【００６１】
0004107059.tif 000003
【００６２】
すなわち、処理済み左画素の右端がＯＮの場合において、補正画像データの値が下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗ未満では全微画素をＯＦＦ（パターン(1)）、補正画像データの値が下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗ以上で中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ未満のときは左側サブドットをＯＮ（パターン(5)）、即ち左側の黒画素に隣接する位置の微画素を含み、未着色の画素の左端を補正画像データの濃度に応じた数の微画素を着色する。補正画像データが中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以上、上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉ以下でかつ加算誤差値が負のときはコアドットをＯＦＦ（パターン(4)）、即ち着色地の画素の所定の位置のｋ個の微画素、例えば右側半分の８個の微画素を未着色とする。逆に言えば、左側半分の微画素を着色する。補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以上、上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉ以下でかつ加算誤差値が正（０を含む）のときは全微画素をＯＮ（パターン(2)）。また、補正画像データの値が上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉを超えたときは全微画素をＯＮ（パターン(2)）とする。
【００６３】
上述したように、第４実施形態に係る画像処理方法では、第三の判定基準として、下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗおよび上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉを加え、コア画素を判定するのに加算された誤差値（補正画像データ）の極性（正／負）の判定と、中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒとを組み合わせて用いるようにしているため、第３実施形態に係る画像処理方法に比べて、画像エッジ部の切れが良くなるだけでなく、図１６に示した入力機器３０やクライアントＰＣ２０につながる図示されない入力機器から送られてくる画像に対して、背景カブリや濃度低下を防止できる。
【００６４】
なお、本実施形態では、下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗまたは上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉと補正画像データとを比較するとしたが、比較対象を多値画像データとしたり、補正画像データと多値画像データの両方とし、両方が条件を満たす場合やどちらか片方が満たす場合に判定の真偽を決定しても良く、またシステムや入力画像に応じてどれか1つのケースのみを採用したり、Ｆｌａｇ等で切り替えて使い分けても良い。
【００６５】
また、第三の判定基準とした下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗおよび上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉの値としては、下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗについては好ましくは中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以下、上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉについては好ましくは中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以上であるが、下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗが上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉを上回らなければ良く、画像形成システムの特性、入力画像に応じて変えても良い。
【００６６】
また、本実施形態では、下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗまたは上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉと補正画像データとの比較を処理済み左画素の判定後に行うようにしているが、下側制限値Ｃｌｉｐ_Ｌｏｗまたは上側制限値Ｃｌｉｐ_Ｈｉと補正画像データとの比較を処理済み左画素の判定前に行うようにしても良い。
【００６７】
［第５実施形態］
前述した第３実施形態に係る画像処理方法では、コアドットの判定の閾値として、注目画素に加算される周囲からの加算誤差値（補正画像データ）が正か負かの判定を第二の判定基準とし、第一閾値である中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒと組み合わせて用いていた。
【００６８】
これに対して、本実施形態に係る画像処理方法では、第三の判定基準として、中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒを含むその近傍の中間範囲を規定する中央下限値Ｃｎｔｒ_Ｌおよび中央上限値Ｃｎｔｒ_Ｈと、当該中間範囲でのドット形成の処理の有効／無効を示すフラグＦｌａｇ（例えば、１／０）とを加え、注目画素に加算される周囲からの加算誤差値（補正画像データ）が正か負かの第二判定基準と、第一閾値である中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒとを組み合わせて用いるようにしている。
【００６９】
なお、中間範囲でのドット形成の処理の有効／無効を示すフラグＦｌａｇについては、本例では、中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒを基準に中間範囲を中央下限値Ｃｎｔｒ_Ｌ側と中央上限値Ｃｎｔｒ_Ｈ側とに分け、各範囲ごとにドット形成の処理の有効／無効を示す下側フラグＦｌａｇ_Ｌと上側フラグＦｌａｇ_Ｈとを使い分けるようにしている。このときの補正画像データと生成パターンの関係を図１１に示す。
【００７０】
ここでは、
0004107059.tif 000004
【００７１】
すなわち、処理済み左画素の右端がＯＦＦの場合において、補正画像データの値が中央下限値Ｃｎｔｒ_Ｌ未満で、かつ加算誤差値が負のときは全微画素をＯＦＦ（パターン(1)）、補正画像データの値が中央下限値Ｃｎｔｒ_Ｌ以上、中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ未満で、かつ加算誤差値が負のときは下側フラグＦｌａｇ_Ｌに応じて全微画素をＯＦＦ（パターン(1)）または、コアドットをＯＮ（パターン(3)）する。補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ未満で、かつ加算誤差値が正（０を含む）のときはコアドットをＯＮ（パターン(3)）、即ち所定の位置のｋ個の微画素、例えば右側半分の８個の微画素を着色する。補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以上のときは左端サブドットをＯＦＦ（パターン(6)）、即ち左側の白画素に隣接する位置の微画素を含み、着色地の画素の左端から補正画像データの濃度に応じた数の微画素を未着色とする。逆に言えば、右端から当該補正画像データの濃度に応じて微画素が着色されることになる。
【００７２】
0004107059.tif 000005
【００７３】
すなわち、処理済み左画素の右端がＯＮの場合において、補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ未満のときは左側サブドットをＯＮ（パターン(5)）、即ち左側の黒画素に隣接する位置の微画素を含み、未着色の画素の左端を補正画像データの濃度に応じた数の微画素を着色する。補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以上で、かつ加算誤差値が負のときはコアドットをＯＦＦ（パターン(4)）、即ち着色地の画素の所定の位置のｋ個の微画素、例えば右側半分の８個の微画素を未着色とする。逆に言えば、左側半分の微画素を着色する。補正画像データの値が中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ以上、中央上限値Ｃｎｔｒ_Ｈ以下で、かつ加算誤差値が正（０を含む）のときは上側フラグＦｌａｇ_Ｈに応じて全微画素をＯＮ（パターン(2)）または、コアドットをＯＦＦ（パターン(4)）とする。また、補正画像データの値が中央上限値Ｃｎｔｒ_Ｈを超え、かつ加算誤差値が正（０を含む）のときは全微画素をＯＮ（パターン(2)）とする。
【００７４】
上述したように、第５実施形態に係る画像処理方法では、第三の判定基準として、中間範囲を規定する中央下限値Ｃｎｔｒ_Ｌおよび中央上限値Ｃｎｔｒ_Ｈと、当該中間範囲でのドット形成の処理の有効／無効を示す下側フラグＦｌａｇ_Ｌおよび上側フラグＦｌａｇ_Ｈとを加え、コア画素を判定するのに加算された誤差値（補正画像データ）の極性（正／負）の判定と、中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒとを組み合わせて用いることにより、第３実施形態に係る画像処理方法に比べて、中間濃度部でのＯＮ画素の粗密を制御できるため、濃度域によるＯＮ画素の粗密変化による違和感を防止できる。
【００７５】
なお、本実施形態では、中央下限値Ｃｎｔｒ_Ｌおよび中央上限値Ｃｎｔｒ_Ｈと補正画像データとを比較するとしたが、比較対象を多値画像データとしたり、補正画像データと多値画像データの両方とし、両方が条件を満たす場合やどちらか片方が満たす場合に判定の真偽を決定しても良く、またシステムや入力画像に応じてどれか1つのケースのみを採用したり、Ｆｌａｇ等で切り替えて使い分けても良い。
【００７６】
また、中央下限値Ｃｎｔｒ_Ｌおよび中央上限値Ｃｎｔｒ_Ｈの値として、中央下限値Ｃｎｔｒ_Ｌは０≦中央下限値Ｃｎｔｒ_Ｌ≦中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ、中央上限値Ｃｎｔｒ_Ｈは中間閾値Ｔｈ_Ｃｅｎｔｅｒ≦中央上限値Ｃｎｔｒ_Ｈ≦２５５(濃度の最大値)であれば良く、画像形成システムの特性や入力画像に合わせて適宜決定すれば良い。
【００７７】
また、下側フラグＦｌａｇ_Ｌおよび上側フラグＦｌａｇ_Ｈについては、画像形成システムの特性に合わせて、所定の割合で１／０を出現させれば良い。すなわち、下側フラグＦｌａｇ_Ｌおよび上側フラグＦｌａｇ_Ｈにより、多値画像データおよび補正画像データの少なくとも一方の値が所定の範囲（中間範囲）に入った場合には、ドットを形成するのを所定の割合で変更することができる。また、下側フラグＦｌａｇ_Ｌと上側フラグＦｌａｇ_Ｈとを同一のフラグＦｌａｇとしても良い。
【００７８】
［第６実施形態］
本実施形態に係る画像処理方法においては、多値画像データもしくは補正画像データに対応した画像を複数領域に分割し、その分割した領域に応じてコアドットとして生成する微画素の個数、即ちコアドットパターンのサイズを変えることを特徴としている。図１２に示すように、濃度毎のコアドットパターンのサイズを変えることで、出力機器の階調特性に応じた再現開始ドットのサイズを設定できる。
【００７９】
また、本実施形態に係る画像処理方法においては、誤差拡散処理の特徴としてＯＮとなった微画素の個数で濃度を保存するようにしている。そのため、コアドットのサイズを変えて一つのクラスタードット（微画素の集合体）のサイズが大きくなれば、クラスタードットの個数が減って２値化画像の空間周波数が低くなる。
【００８０】
一般に、誤差拡散処理では、中濃度域での空間周波数が高くなりすぎて出力機器の応答が難しくなる傾向にあるが、本実施形態に係る画像処理方法では、濃度毎のコアドットパターンのサイズを変えることで、中濃度域の空間周波数特性の調整を可能としている。また、コアドットパターンのサイズを設定する際に、コアドットとして生成する微画素の個数を処理画素毎にランダムに変えることで、クラスタードットの分散性が高まり、特定画像データに対するテクスチャノイズを防止できるため、画質向上に大きく寄与できる。
【００８１】
図１３に、低濃度域でのドットパターン例を示す。このパターン例では、低濃度域のコアドット（Ｃｏｒｅ_Ｂ）のサイズを４から６程度としているため、微画素が４ないし６個のＣｏｒｅ_Ｂ画素が分散し、ところどころＳｕＢ_Ｂがわずかに隣接している様子がわかる。
【００８２】
図１４に、中濃度域でのドットパターン例を示す。このパターン例では、中濃度域のコアドット（Ｃｏｒｅ_Ｂ）のサイズを６から８程度としているため、微画素が６ないし８個のＣｏｒｅ_Ｂ画素が分散し、ほとんどのＣｏｒｅ_ＢにＳｕＢ_Ｂが隣接している様子がわかる。図中、拡大したドットパターンでは、７個の微画素からなるＣｏｒｅ_Ｂの右側６個、下１個のＳｕＢ_Ｂが張り付いている様子を示している。
【００８３】
図１５に、高濃度域でのドットパターン例を示す。同図から明らかなように、高濃度域ではＣｏｒｅ_Ｗが発生する。このパターン例では、１２〜１４個の微画素を白抜きしたＣｏｒｅ_Ｗが分散し、ところどころ１個程度のＳｕＢ_Ｗが張り付いている様子が示されている。
【００８４】
本実施形態で示したような微画素のクラスタードットが二次元的に分散しながら階調表現するためには、クラスタードットの分散性が重要であり、そのために処理ライン毎に各種パラメータを切り替えるという手法は、一般的な誤差拡散処理でも行われている。切り替えるパラメータとしては、例えば、誤差フィルタ係数、閾値、乱数の振幅等である。
【００８５】
本実施形態に係る画像処理方法においては、これら一般的な手法に加えて、コアドットサイズ、コアドット判定閾値など固有のパラメータについても、偶数ラインと奇数ラインとで異ならせておくようにする。このように、多値画像データの奇数ラインと偶数ラインとで処理パラメータを変えることで、特定画像データに対するテクスチャノイズを防止できるため、画質向上に効果的である。
【００８６】
以上説明した各実施形態に係る画像処理方法では、基本的となるコアドットの判定閾値として、濃度または濃度と加算誤差値の極性判定の組み合わせを用いるとしたが、濃度そのものだけでなく、濃度閾値に対して多値画像データの値を所定の割合で演算して求めた値を、基本的となるコアドットの判定閾値として用いることも可能である。また、加算誤差値の極性判定としている判定に誤差の大きさを加えた判定とすることも可能である。
【００８７】
次に、上記各実施形態に係る画像処理方法を実行する画像処理装置について説明する。本画像処理装置は、画像出力装置、例えばレーザープリンタに供給される記録信号（画像信号）を処理するための記録信号処理部として用いられる。ただし、この適用例は一例に過ぎず、これに限られるものではない。
【００８８】
図１６は、レーザープリンタの画像信号の流れに沿った構成の概略を示すブロック図である。本例に係るレーザープリンタは、プリンタコントローラ１０と呼ばれる回路機器を具備している。このプリンタコントローラ１０には、ネットワークインターフェイス（Ｎ／Ｗ  Ｉ／Ｆ）１１を通してクライアントＰＣ２０などからの画像データや、入力処理部１２を通したスキャナなどの入力機器３０からの読取画像データが取り込まれる。
【００８９】
これらの画像データや信号は、プリンタコントローラ１０上のＣＰＵ１３や専用ハードウェアで色変換や解像度変換、さらには拡大・縮小などの各種の画像処理が施され、記録デバイスにふさわしい色成分の画像データに変換される。この色変換後の画像データは、記録デバイスの起動に合わせて記録信号処理部１４で処理され、さらにタイミング制御部１５でその出力のタイミングが制御されながら記録デバイス、例えばプリンタ・エンジン４０のレーザー駆動回路４１に送られる。
【００９０】
このプリンタコントローラ１０において、上記各実施形態に係る画像処理方法を実行するための画像処理装置は、色分解済みの多値画像データをレーザーのオン／オフ信号のような２値データに変換処理する記録信号処理部１４として用いられる。換言すれば、記録信号処理部１４は、上記各実施形態に係る画像処理方法を実行することにより、色分解済みの多値画像データを、誤差拡散処理を行いながら複数個の微画素の２値データで階調表現するための信号処理を行う。
【００９１】
［画像処理装置］
図１７に、レーザープリンタの記録信号処理部１４として用いられる本発明に係る画像処理装置の構成を示す。図１７において、入力信号Ｄｉとして多値画像データが入力される。ここで、Ｄｉ（ｘ，ｙ）は注目画素の画像データを、Ｄｉ（ｘ＋１，ｙ）は注目画素の次の画素の画像データをそれぞれ表している。注目画素の画像データＤｉ（ｘ，ｙ）は、例えばフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）からなり、画素クロックで動作するデータラッチ部５１に取り込まれる。
【００９２】
この画像データＤｉ（ｘ，ｙ）は、データ比較部５２および０／２５５判定部５３に供給される。データ比較部５２は、注目画素の画像データＤｉ（ｘ，ｙ）と次の画素の画像データＤｉ（ｘ＋１，ｙ）とを比較する。このデータ比較部５２の比較結果は、多値画像データでの方向を表す情報_Ｆｌａｇとして閾値処理部５４に渡される。０／２５５判定部５３は、注目画素の画像データＤｉ（ｘ，ｙ）が０、２５５、それ以外のいずれの状態であるかを判定し、その判定結果を０／２５５判定部５５に渡す。
【００９３】
注目画素の画像データＤｉ（ｘ，ｙ）はさらに加算器５６に供給される。加算器５６は、画像データＤｉ（ｘ，ｙ）に対して後述する補正データを加算することによって補正画像データＤｅ０（ｘ，ｙ）を生成する。この補正画像データＤｅ０（ｘ，ｙ）は、クリップ部５７で８ビット（０〜２５５）にクリップされて閾値処理部５４および０／２５５判定部５５に供給される。０／２５５判定部５５は、画像データＤｉ（ｘ，ｙ）または補正画像データＤｅ０（ｘ，ｙ）が０，２５５、それ以外のいずれの状態であるかを判定し、その判定結果を閾値処理部５４に渡す。
【００９４】
閾値処理部５４は、微画素のビットマップデータを直接生成せず、微画素が１画素内でどのようなパターンとなっているかを示すパターン情報（コード情報）と、１画素内のＯＮとなる微画素の個数情報（塗潰し個数情報）とを出力する。このパターン情報は、微画素パターンがコアドットかサブドットか、パターンの方向、全微画素ＯＮ、全微画素ＯＦＦといった内容を示す情報である。この閾値処理部５４の内部の具体的な構成については後述する。
【００９５】
閾値処理部５４から出力されるパターン情報および塗潰し個数情報は、ビットマップ処理部５９に渡される。ビットマップ処理部５９は、このコード情報および個数情報に基づいて、ＲＡＭ６０に格納されているルックアップテーブル（ＬＵＴ）のデータＬＵＴ_Ｄａｔａを用いてビットマップデータを生成する。この生成されたビットマップデータは、出力用ラインバッファ６１に格納される。
【００９６】
閾値処理部５４から出力される塗潰し個数情報はさらに、補正画像データＤｅ０（ｘ，ｙ）と共に誤差出力部６２にも与えられる。誤差出力部６２は、閾値処理部５４から与えられる塗潰し個数情報と補正画像データＤｅ０（ｘ，ｙ）とから濃度誤差値を算出する。この算出された濃度誤差値は、誤差バッファ部６３に渡される。誤差バッファ部６３は、順次ラインメモリに１ラインもしくは２ライン分蓄えながら、次画素の処理に必要な誤差データを揃えて誤差演算部６４に渡す。
【００９７】
誤差演算部６４は、誤差バッファ部６３から受け取った誤差データに対して、ＲＡＭ６５にあらかじめ格納してあるフィルタ係数を掛け合わせ、積和演算をした結果Ｅｒｒ（ｘ，ｙ）を加算器６６に送る。加算器６６は、誤差演算部６４での積和演算結果Ｅｒｒ（ｘ，ｙ）に対して、乱数生成部６７で生成される乱数データを加算し、先述した補正データとして加算器５６に与えられる。
【００９８】
乱数データについては、記録機器の用途や動作モードに応じてイネーブル／ディセーブルの切り替えが行われるようになっている。乱数生成部６７の出力の一部は閾値処理部５４にも与えられる。加算器６６の加算データ、即ち補正データはマイナス判定器６８にも与えられる。マイナス判定器６８は、補正データの極性を判定し、負判定した極性情報Ｅｒｒ_Ｐを閾値処理部５４に送る。
【００９９】
誤差演算部６４での誤差演算に用いられる誤差拡散フィルタの一例を図１８に示す。ただし、本発明の構成要件として特に誤差フィルタの特性を規定するものではない。また、誤差バッファ部６３のラインメモリの構成は誤差フィルタの設計に応じて変えれば良いもので、必ずしも二段必要なものではない。
【０１００】
また、誤差演算部６４で使用するフィルタ係数や、ビットマップ処理部５９で使用するＬＵＴ_Ｄａｔａは、ＲＯＭのような記憶素子に記録する方法でも、外部機器からＲＡＭに書き込んだデータを利用する方法でも構わない。ビットマップ処理部５９は、パターン情報と個数情報を参照するルックアップテーブルをＲＡＭで構成すれば簡単に書き換え可能であり、各種モードに応じた切り替えも可能となる。
【０１０１】
図１９は、閾値処理部５４の内部の具体的な構成例を示すブロック図である。本例に係る閾値処理部５４は、パターン情報生成部５４１および個数情報生成部５４２を有する構成となっている。
【０１０２】
パターン情報生成部５４１は、入力される複数画素の処理済み画素パターン情報、方向情報_Ｆｌａｇ、極性情報Ｅｒｒ_Ｐ、０／２５５判定フラグ、Ｐｒｉｎｔｅｒ／Ｃｏpｙ情報、補正画像データＤｅ（ｘ，ｙ）の最上位ビット等の各情報を用いてパターン情報を生成する。このパターン情報は、そのまま外部（図１７のビットマップ処理部５９）に出力されるとともに、個数情報生成部５４２に与えられる。
【０１０３】
パターン情報生成部５４１については、ＲＡＭを使ったルックアップテーブルで構成すれば簡単に実現できる。なお、パターン情報生成部５４１では、必ずしも図示した信号全てを使用しなければならないものではない。入力ビット数が多ければ、ルックアップテーブルの規模が大きくなるので必要に応じて取捨選択すれば良い。
【０１０４】
個数情報生成部５４２は、パターン情報生成部５４１から与えられるパターン情報を見てコアドットかサブドットかを判定し、補正画像データＤｅ（ｘ，ｙ）および乱数データからＯＮ微画素の個数を示す個数情報（塗潰し個数情報）を生成する。この個数情報生成部５４２では、コアドットとサブドットとで処理が異なる。
【０１０５】
サブドットであれば濃度に応じたビット数を計算する。図の例のように、４×４の微画素構成であれば濃度域を１６ステップ（１７レベル）に多値量子化することとなる。コアドットでは、濃度域に応じた中心値（Ｌ，Ｍ，Ｈ）に乱数処理した個数のＯＮビット数を出力する。
【０１０６】
以上のような回路構成によって、先述した各実施形態に係る画像処理方法を実行する画像処理装置を実現している。続いて、本画像処理装置の回路動作について説明する。
【０１０７】
誤差演算部６４では、誤差出力部６２から誤差バッファ部６３を経由して受け取った濃度誤差情報に、相対位置に応じた重み付け係数（本例では、フィルタ係数）を乗算し、次の注目画素の補正データとする。この補正データは、加算器６６で乱数データが加算された後、加算器５６で注目画素の画像データＤｉ（ｘ，ｙ）に加算される。すなわち、２つの加算器５６，６６は、注目画素の画像データＤｉ（ｘ，ｙ）に補正データを加算処理する補正データ処理部６９を構成している。
【０１０８】
閾値処理部５４、ラインメモリ５８、ビットマップ処理部５９およびその周辺の回路では、注目画素の画像データＤｉ（ｘ，ｙ）が所定濃度以上である場合には、微画素ｋ（ｋは２以上の整数）個以上からなるドットを当該注目画素に対応させて形成し、当該注目画素の多値画像データが当該所定濃度未満である場合には、所定の隣接画素についてドットを形成することとした場合に限って、当該隣接画素に対して所定の配置となるように当該注目画素の濃度に対応した個数の微画素からなるドットを形成する処理が行われる。
【０１０９】
具体的には、閾値処理部５４では、微画素のビットマップデータを直接生成せず、微画素が１画素内でどのようなパターンとなっているかを示すパターン情報と、１画素内のＯＮとなる微画素の個数情報とが生成される。例えば、ｎ×ｍの微画素マトリクスのＯＮ／ＯＦＦパターンを先述した６つのパターン(1)〜(6)で定義し、注目画素の多値画像データに周辺の２値化済み画素からの誤差などの補正データを加算した補正画像データ補正画像データＤｅ（ｘ，ｙ）の値と、左画素のＯＮ／ＯＦＦパターンとの関係から、注目画素を６つのパターン(1)〜(6)のいずれかに決定する。
【０１１０】
誤差出力部６２では、１画素内で着色された微画素で表される濃度（本例の場合には、閾値処理部５４から出力される塗潰し個数情報）と補正画像データＤｅ（ｘ，ｙ）とを比較し、濃度誤差を算出して濃度誤差情報として出力する処理が行われる。この濃度誤差情報は、誤差バッファ部６３に順次一次記憶される。すなわち、補正データ処理部６９→閾値処理部５４→誤差出力部６２→誤差バッファ部６３→誤差演算部６４→補正データ処理部６９のループが誤差拡散処理ループである。
【０１１１】
以上の一連の処理を要約すると、多値で表される入力画像データを、誤差拡散処理を行いながら複数個の微画素の２値データで階調表現するに際し、注目画素の多値画像データに補正データを加算して得られる補正画像データが所定濃度以上である場合に、ｋ個以上の微画素からなるドットを当該注目画素に対応させて形成し、当該所定濃度未満である場合には、当該隣接画素に隣接するように所定の隣接画素についてドットを形成することとした場合に限り、当該画素の補正画像データの濃度に応じた数の微画素からなるドットを形成するとともに、この形成したドットの濃度と補正画像データの濃度との誤差を算出し、その濃度誤差情報に重みづけ係数を乗算して次の注目画素の補正データとする処理が、処理画素のアドレスを更新して各処理画素毎に順に実行することになる。
【０１１２】
なお、本適用例では、レーザープリンタに適用した場合を例に挙げて説明したが、製版機器やフイルム記録装置はもちろん、インクジェットプリンタなどの記録信号の生成やその装置にも同様に用いることが可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ドット再現開始の基点となるコアドットが所定のサイズ以上となるよう規制しながら誤差拡散法（多値誤差拡散）で２値化処理を進めて、コアドットを基点としサブドットを隣接させることで、コアドットに付随するサブドットがある程度不規則な配置をとりながら全体に散るため、良好な階調再現を実現できる。特に、ドットのサイズ変調によって１画素よりも大きいサイズのドットを配置した場合、同じ面積に１画素サイズのドットに配置する場合に比べてドットの密度が低くなるため、ドットが高密度になりすぎることを防止できるとともに、ウォッシュアウトやつぶれの発生を抑えることができる。また、コアドット、サブドットの生成処理において誤差拡散処理を作用させているので濃度保存性も保証できる。さらに、コアドットのサイズをパラメータとして変更することで、容易に出力機器の特性に合ったドットサイズ構造の２値化画像を生成することができる。
【０１１４】
以上の効果により、特に電子写真プロセスや印刷のように、ドットの面積変調への追従性は良いが微小ドットがちりばめられた画像の再現性が厳しいプロセスを利用するマーキング技術において、これまで利用が困難であった誤差拡散処理の利用を可能とし、画像再現の高画質化に大きく寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  高解像記録方式の説明図である。
【図２】  二段階多値誤差拡散の概要の説明図である。
【図３】  二段階多値誤差拡散のパターン出力例を示す図である。
【図４】  ４×４微画素構成でのＣｏｒｅ_Ｂドットのパターン例を示す図である。
【図５】  ４×４微画素構成でのＣｏｒｅ_Ｂドットのその他のパターン例を示す図である。
【図６】  ４×４微画素構成でのＳｕＢ_Ｂの例を示す図である。
【図７】  ４×４微画素構成でのＣｏｒｅ_Ｗドットのパターン例を示す図である。
【図８】  ４×４微画素構成でのＣｏｒｅ_Ｗドットのその他のパターン例を示す図である。
【図９】  加算誤差符号閾値と固定閾値の組み合わせ（その１）を示す図である。
【図１０】  加算誤差符号閾値と固定閾値の組み合わせ（その２）を示す図である。
【図１１】  加算誤差符号閾値と固定閾値の組み合わせ（その３）を示す図である。
【図１２】  濃度毎のコアドットパターン例を示す図である。
【図１３】  処理画像（低濃度部）を示す図である。
【図１４】  処理画像（中濃度部）を示す図である。
【図１５】  処理画像（高濃度部）を示す図である。
【図１６】  レーザープリンタの画像信号の流れに沿った構成の概略を示すブロック図である。
【図１７】  本発明に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】  拡散誤差係数例を示す図である。
【図１９】  閾値処理部の構成例を示すブロック図である。
【図２０】  ２値誤差拡散の説明図である。
【図２１】  ２値誤差拡散（高解像型）の説明図である。
【図２２】  多値誤差拡散の説明図である。
【符号の説明】
１０…プリンタコントローラ、１４…記録信号処理部、２０…クライアントＰＣ、３０…入力機器、４０…プリンタ・エンジン、５１…データラッチ部、５２…データ比較部、５４…閾値処理部、５８…ラインメモリ、５９…ビットマップ処理部、６２…誤差出力部、６３…誤差バッファ部、６４…誤差演算部、６７…乱数生成部、６９…補正データ処理部、５４１…パターン情報生成部、５４２…個数情報演算部
【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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