(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データにノイズを重畳するノイズ重畳処理工程と、画像データに対し中間調生成処理を行う中間調生成処理工程とを含む画像処理方法において、
前記ノイズ重畳処理工程は、前記中間調生成処理の前に、同一形状で区切られた複数の画素からなるブロックに対し、ブロック内の全ての画素について、同じ値のノイズを重畳し、
前記中間調生成処理工程は、前記中間調生成処理としてディザ処理を行い、
前記ブロックの大きさおよび形状は、前記ディザ処理に用いられるディザマトリクスの大きさおよび形状と同じであることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記ノイズ重畳処理工程は、視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のノイズを、前記ブロック内の全ての画素が同じノイズ値となるように重畳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】
前記画像データがカラー画像データのとき、前記ノイズ重畳処理工程は、各色成分ごとにノイズを重畳することを特徴とする請求項１または２記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記ノイズ重畳処理工程は、視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のマトリクスノイズテーブルを用いてノイズを重畳することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記マトリクスノイズテーブルの各要素は、前記ブロックの大きさおよび形状に応じて並べられていることを特徴とする請求項４記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記画像データがカラー画像データのとき、前記ノイズ重畳処理工程は、各色成分ごとにマトリクスノイズテーブルを用いてノイズを重畳することを特徴とする請求項４または５記載の画像処理方法。
【請求項７】
前記画像データがカラー画像データのとき、前記ブロックは、各色成分ごとに設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像処理方法。
【請求項８】
画像データの各画素ごとに画素の属する像域を判定する像域分離処理工程を含み、
前記ノイズ重畳処理工程は、像域分離処理結果に応じて、各像域ごとのマトリクスノイズテーブルを用いてノイズを重畳することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１つに記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記ブロックは、前記像域分離処理の処理結果に応じて設定されることを特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
【請求項１０】
画像データにノイズを重畳するノイズ重畳処理手段と、画像データに対し中間調生成処理を行う中間調生成処理手段とを含む画像処理装置において、
前記ノイズ重畳処理手段は、前記中間調生成処理の前に、同一形状で区切られた複数の画素からなるブロックに対し、ブロック内の全ての画素について、同じ値のノイズを重畳し、
前記中間調生成処理手段は、前記中間調生成処理としてディザ処理を行い、
前記ブロックの大きさおよび形状は、前記ディザ処理に用いられるディザマトリクスの大きさおよび形状と同じであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
原稿を読み取って画像データを得る画像入力装置と、
請求項１０記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置により処理が施された出力画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
【請求項１３】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力された画像データにノイズを重畳した後、中間調生成処理を施し、多階調画像を生成する画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、画像処理プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像処理装置においては、階調再現性を向上させる中間調生成処理方法として、２値ディザ法、誤差拡散法、多値ディザ法、多値誤差拡散法などの技術が挙げられる。ディザ法では、ディザマトリクスの形状として正方形および長方形以外に図６に示すような形状を用いてさらに階調再現性を向上させているが、これらの技術だけでは、画像出力時に疑似輪郭や濃度ムラを生じたり、粒状性の悪い画像が出力されてしまうことがある。
【０００３】
この対策として、特許第２８９４１１７号公報記載の画像信号処理方法およびその装置は、画像データにノイズを重畳することで、視覚的により好ましい画像を得ることができることを示している。この技術は、画像入力装置にて入力された画像信号を画像出力装置に適合した画像信号に変換処理するに際し、入力画像信号に対し視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のノイズを画像信号レベルに応じて予め重畳させた後、画像出力装置へ送出するものである。これによって、画像の鮮鋭性、色調を損なうことなく、原稿自身が持っている画像ノイズや疑似輪郭等を相殺することができ、視覚的に好ましい画像を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ノイズ重畳処理の後に中間調生成処理であるディザ処理を行う場合、ディザ処理は周期性を持った処理であり、ディザマトリクスの形状を工夫してもノイズがディザ処理後の出力に影響を及ぼす画素はほんの一部であるため、出力画像において、加わったノイズは視覚的に知覚しやすい空間周波数特性を含んだものとなってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、ディザ処理前に行うノイズ重畳処理において、入力画像に対し単なる視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のノイズを重畳する場合よりも、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な記録が可能な画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、画像処理プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像データにノイズを重畳するノイズ重畳処理工程と、画像データに対し中間調生成処理を行う中間調生成処理工程とを含む画像処理方法において、
前記ノイズ重畳処理工程は、前記中間調生成処理の前に、同一形状で区切られた複数の画素からなるブロックに対し、ブロック内の全ての画素について、同じ値のノイズを重畳し、
前記中間調生成処理工程は、前記中間調生成処理としてディザ処理を行い、
前記ブロックの大きさおよび形状は、前記ディザ処理に用いられるディザマトリクスの大きさおよび形状と同じであることを特徴とする画像処理方法である。
【０００７】
本発明に従えば、同一形状で区切られた複数の画素からなるブロックに対し、ブロック内の全ての画素について、同じ値のノイズを重畳するので、各ブロック内のいずれかの画素で各ノイズ値による異なる出力を得ることができる。したがって、ブロック単位で見れば、視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のノイズが重畳されていることになり、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な記録を行うことができる。
【０００９】
また、ブロックの大きさおよび形状が、ディザ処理に用いられるディザマトリクスの大きさおよび形状と同じであるので、ディザ処理後の出力が、各ディザマトリクス内のいずれかの画素で各ノイズ値による異なる出力を得ることができる。
【００１０】
また本発明は、前記ノイズ重畳処理工程は、視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のノイズを、前記ブロック内の全ての画素が同じノイズ値となるように重畳することを特徴とする。
【００１１】
本発明に従えば、視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のノイズを前記ブロック内の全ての画素が同じノイズ値となるように重畳するので、原稿内のわずかな濃度変化による画像ノイズや疑似輪郭等を相殺し、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な記録を行うことができる。
【００１２】
また本発明は、前記画像データがカラー画像データのとき、前記ノイズ重畳処理工程は、各色成分ごとにノイズを重畳することを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、画像データがカラー画像データのとき、前記ノイズ重畳処理工程は、各色成分ごとにノイズを重畳するので、各色成分毎に適切な量のノイズを加えることができ、カラー画像において、より高画質な記録を行うことができる。
【００１４】
また本発明は、前記ノイズ重畳処理工程は、視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のマトリクスノイズテーブルを用いてノイズを重畳することを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のマトリクスノイズテーブルを用いてノイズを重畳するので、処理画素に対応するテーブル値を各処理画素に加算するだけで、ノイズ重畳処理を行うことができる。
【００１６】
また本発明は、前記マトリクスノイズテーブルの各要素は、前記ブロックの大きさおよび形状に応じて並べられていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、マトリクスノイズテーブルの各要素は、前記ブロックの大きさおよび形状に応じて並べられているので、処理画素が１画素進むにつれてマトリクスノイズテーブルを順に１つ１つ対応させるだけでよく、各処理画素に対応するノイズ値を求めるのに、除算などの演算を行う必要がない。
【００１８】
また本発明は、前記画像データがカラー画像データのとき、前記ノイズ重畳処理工程は、各色成分ごとにマトリクスノイズテーブルを用いてノイズを重畳することを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、画像データがカラー画像データのとき、前記ノイズ重畳処理工程は、各色成分ごとにマトリクスノイズテーブルを用いてノイズを重畳するので、各色成分毎に処理画素に対応するテーブル値を加算するだけで、各色成分毎に適切な量のノイズを重畳することができる。
【００２０】
また本発明は、前記画像データがカラー画像データのとき、前記ブロックは、各色成分ごとに設定されることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、画像データがカラー画像データのとき、前記ブロックは、各色成分ごとに設定されるので、ディザ処理後の出力が、各色成分毎の各ブロック内のいずれかの画素で各ノイズ値による異なる出力を得ることができる。
【００２２】
また本発明は、画像データの各画素ごとに画素の属する像域を判定する像域分離処理工程を含み、前記ノイズ重畳処理工程は、像域分離処理結果に応じて、各像域ごとのマトリクスノイズテーブルを用いてノイズを重畳することを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、像域分離処理結果に応じて、各像域ごとにマトリクスノイズテーブルを用いてノイズを重畳するので、像域分離処理結果に応じて適切な量のノイズを重畳することができる。
【００２４】
また本発明は、前記ブロックは、前記像域分離処理の処理結果に応じて設定されることを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、ブロックは、前記像域分離処理の処理結果に応じて設定されるので、ディザ処理後の出力が、像域分離処理結果に応じたブロック内のいずれかの画素で各ノイズ値による異なる出力を得ることができる。
【００２６】
また本発明は、入力された画像データを上記のいずれか１つに記載の画像処理方法を用いて変換して出力することを特徴とする画像処理装置である。
【００２７】
本発明に従えば、入力された画像データを前記の画像処理方法を用いて変換して出力するので、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な画像を画像出力装置で出力する出力画像データに変換することができる。
【００２８】
また本発明は、原稿を読取って画像データを得る画像入力装置と、上記の画像処理装置と、前記画像処理装置により処理が施された出力画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【００２９】
本発明に従えば、画像の鮮鋭性、色調を損なうことなく、原稿自身が持っている画像ノイズや疑似輪郭等を相殺し、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な画像を出力することができる。
【００５７】
また本発明は、画像データにノイズを重畳するノイズ重畳処理手段と、画像データに対し中間調生成処理を行う中間調生成処理手段とを含む画像処理装置において、
前記ノイズ重畳処理手段は、前記中間調生成処理の前に、同一形状で区切られた複数の画素からなるブロックに対し、ブロック内の全ての画素について、同じ値のノイズを重畳し、
前記中間調生成処理手段は、前記中間調生成処理としてディザ処理を行い、
前記ブロックの大きさおよび形状は、前記ディザ処理に用いられるディザマトリクスの大きさおよび形状と同じであることを特徴とする画像処理装置である。
【００５８】
本発明に従えば、同一形状で区切られた複数の画素からなるブロックに対し、ブロック内の全ての画素について、同じ値のノイズを重畳するので、各ブロック内のいずれかの画素で各ノイズ値による異なる出力を得ることができる。したがって、ブロック単位で見れば、視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のノイズが重畳されていることになり、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な記録を行うことができる。また、ブロックの大きさおよび形状が、ディザ処理に用いられるディザマトリクスの大きさおよび形状と同じであるので、ディザ処理後の出力が、各ディザマトリクス内のいずれかの画素で各ノイズ値による異なる出力を得ることができる。
【００５９】
また本発明は、原稿を読み取って画像データを得る画像入力装置と、上記の画像処理装置と、前記画像処理装置により処理が施された出力画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【００６０】
本発明に従えば、原稿を読み取って画像データを得る画像入力装置と、上記の画像処理装置と、画像処理装置により処理が施された出力画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置とを含むので、ディザ処理前に行うノイズ重畳処理において、ディザ処理におけるディザマトリクスが単純な正方形や長方形でなくても、入力画像に対し視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のノイズをディザマトリクスあるいはディザマトリクスを等分割したサブマトリクスに応じて重畳することができ、画像の鮮鋭性、色調を損なうことなく、原稿自身が持っている画像ノイズや疑似輪郭等を相殺し、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な画像を形成することができる。
【００６１】
また本発明は、上記の画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムである。
【００６２】
本発明に従えば、画像の鮮鋭性、色調を損なうことなく、原稿自身が持っている画像ノイズや疑似輪郭等を相殺し、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な画像を形成することが可能な画像処理方法をコンピュータが読み取り、実行することができ、汎用的なものとすることができる。
【００６３】
また本発明は、上記の画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００６４】
本発明に従えば、画像の鮮鋭性、色調を損なうことなく、原稿自身が持っている画像ノイズや疑似輪郭等を相殺し、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な画像を形成することが可能な画像処理方法をコンピュータに容易に供給することができる。
【００６５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である画像処理装置１３を含む画像形成装置１１の構成を示すブロック図である。画像形成装置１１は、たとえば電子写真方式やインクジェット方式を用いたデジタル複写機などである。画像形成装置１１は、画像入力装置１２、画像処理装置１３および画像出力装置１４からなり、画像処理装置１３は、アナログ／デジタル（以後「Ａ／Ｄ」と略称する）変換部２１、シェーディング補正部２２、入力階調補正部２３、色補正部２４、像域分離処理部２５、墨生成下色除去部２６、空間フィルタ処理部２７、ノイズ重畳処理部２８、中間調出力階調処理部２９、曲線記憶部３０、補正量記憶部３１および出力変換テーブル記憶部３２から構成される。
【００６６】
Ａ／Ｄ変換部２１は、画像入力装置１２（たとえばスキャナ）から与えられるＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）の反射率信号を、デジタル信号に変換する。シェーディング補正部２２は、Ａ／Ｄ変換された反射率信号に対して、シェーディング補正処理を施す。シェーディング補正処理は、画像入力装置１２の照明系・結像系および撮像系に起因して画像信号に生じる各種の歪みを取除くために行われる。入力階調補正部２３は、シェーディング補正処理が施された反射率信号に、入力階調補正処理を施す。入力階調補正処理は、反射率信号を、濃度信号等であるような画像処理装置１３が扱いやすい信号に変換する処理である。入力階調補正部２３は、濃度信号に、カラーバランス処理をさらに施してもよい。色補正部２４は、ＲＧＢの濃度信号をＣＭＹ（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー）の濃度信号に変換し、かつ画像出力装置１４における色再現の忠実化実現のために、ＣＭＹの濃度信号に色補正処理を施す。色補正処理は、具体的には、不要吸収成分をそれぞれ含むＣＭＹのトナーやインクの分光特性に基づいた色濁りを、ＣＭＹの濃度信号から取除く処理である。
【００６７】
像域分離処理部２５は、色補正部２４から出力されたＣＭＹの濃度データに基づき、文字、網点、その他の像域に分離する像域分離処理を行う（像域分離処理工程）。像域分離処理部２５における分離結果は、墨生成下色除去部２６・空間フィルタ処理部２７に与えられ、中間調出力階調処理部２８にも与えられることがある。墨生成下色除去部２６は、色補正部２４から出力された濃度信号を構成するＣＭＹの色信号に基づいて、黒の色信号を生成する墨生成処理を行う。また墨生成下色除去部２６は、ＣＭＹの色信号に対して下色除去処理を行う。下色除去処理は、ＣＭＹの色信号から墨生成処理で生成された黒の色信号を差し引いて新たなＣＭＹの色信号を得る処理である。これらの処理の結果、ＣＭＹの濃度信号は、ＣＭＹＫ（Ｋ：黒）の色信号から成る画像データに変換される。空間フィルタ処理部２７は、墨生成下色除去部２６で得られたＣＭＹＫの画像データに対して、デジタルフィルタを用いた空間フィルタ処理を施す。これによって画像の空間周波数特性が補正されるので、画像出力装置１４が出力する画像にぼやけまたは粒状性劣化を生じることを防止することができる。
【００６８】
ノイズ重畳処理部２８は、空間フィルタ処理後のＣＭＹＫの画像データに対して、予め用意されたマトリクスノイズテーブルのテーブル値あるいは乱数発生回路などによる出力値をノイズとして画像データにノイズ重畳処理を施す（ノイズ重畳処理工程）。中間調出力階調処理部２９は、ノイズ重畳処理後のＣＭＹＫの画像データに対して、階調補正処理および中間調生成処理を施す（中間調生成処理工程）。中間調生成処理は、画像を複数の画素に分割して階調を再現できるようにする処理である。また中間調出力階調処理部２９は、画像データの濃度値を、画像出力装置１４の特性値である網点面積率に変換する処理を行ってもよい。中間調出力階調処理部２９によって処理された濃度信号が、画像出力装置１４に与えられる。なお、本発明はデジタル複写機に限定されるものではなく、画像入力装置１２、画像処理装置１３、画像出力装置１４がネットワークを介して接続されている形態でも構わない。
【００６９】
以下ではさらにノイズ重畳処理部２８および中間調出力階調処理部２９について説明する。なお、ＣＭＹＫの各色成分の濃度値に対するノイズ重畳処理および中間調生成処理は、ノイズを重畳する実際の値および同一形状に区切られるブロックが異なるだけであるので、任意の１つの色成分の濃度値に対するノイズ重畳処理と中間調出力階調処理だけを説明している。また、像域分離処理結果毎のノイズ重畳処理も像域分離処理結果毎にマトリクスノイズテーブルが異なったり、同一形状に区切られるブロックが異なるだけであるので、像域判定結果にかかわらず、ノイズ重畳処理と中間調出力階調処理が行われる場合を説明している。
【００７０】
まず、中間調出力階調処理部２９における階調補正処理について説明する。図２は、階調補正処理に用いる基準補正曲線５１および階調補正曲線５２を示すグラフである。横軸は画像データの入力濃度値、縦軸は入力濃度値に対する補正値を示している。
【００７１】
ノイズ重畳処理後の中間調出力階調処理が階調補正処理と中間調生成処理とを同時に行う多値ディザ処理である場合、ディザマトリクスの大きさが２×２の多値ディザ処理であれば、２×２のマトリクスの各画素はそれぞれ出力変換テーブル（出力テーブル）を持つ。この出力変換テーブルは、階調補正処理のために生成される階調補正曲線に基づいて作成される。階調補正曲線５２は、入力される８ビットの画像データに対して、図２に示すように、入力濃度値０〜２５５に対して補正値０〜１０２０までの１０ビットの値を出力する形になっている。多値ディザ処理の階調補正曲線作成のために、図２に示すような基準補正曲線５１が曲線記憶部３０に記憶されており、かつ複数の補正量が予め設定されている。複数の補正量は予め設定されて補正量記憶部３１に記憶されている。中間調出力階調処理部２９は、ＣＭＹＫの画像データが与えられた時点で、基準補正曲線５１と補正量（図２の矢印）とを用いて実際に用いるべき階調補正曲線５２を作成する。
【００７２】
ただし、この階調補正曲線は、各画像出力装置において所望の出力特性が得られるように階調補正を行うためのもので、各画像出力装置は同じように設計されていても所望の出力特性を得るためにそれぞれに適切な補正量を設定することで適切な階調補正曲線が作成される。また経時変化も起こり得るので、その変化に応じて適切な補正量を設定することで適切な階調補正曲線を作成することが可能である。
【００７３】
図３は、マトリクスサイズ２×２の多値ディザ処理の出力テーブルを示す図である。階調補正曲線５２から２×２多値ディザ処理の第１から第４画素の出力テーブルを作成する。入力値０〜２５５に対して補正値Ｖが０≦Ｖ＜２５５であれば、第１の出力テーブルはｔｂ１＝Ｖ、第２の出力テーブルはｔｂ２＝０、第３の出力テーブルはｔｂ３＝０、第４の出力テーブルはｔｂ４＝０とする。２５５≦Ｖ＜５１０であれば、第１の出力テーブルはｔｂ１＝２５５、第２の出力テーブルはｔｂ２＝Ｖ−２５５、第３の出力テーブルはｔｂ３＝０、第４の出力テーブルはｔｂ４＝０とする。５１０≦Ｖ＜７６５であれば、第１の出力テーブルはｔｂ１＝２５５、第２の出力テーブルはｔｂ２＝２５５、第３の出力テーブルはｔｂ３＝Ｖ−５１０、第４の出力テーブルはｔｂ４＝０とする。７６５≦Ｖ≦１０２０であれば、第１の出力テーブルはｔｂ１＝２５５、第２の出力テーブルはｔｂ２＝２５５、第３の出力テーブルはｔｂ３＝２５５、第４の出力テーブルはｔｂ４＝Ｖ−７６５とする。このように生成された出力テーブルを出力変換テーブル記憶部３２に記憶させ、これを用いて多値ディザ処理が行われる。
【００７４】
これに対して、ノイズ重畳処理部２８は、視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のマトリクスノイズテーブルを用いてノイズ重畳処理を行う。
【００７５】
図４は、６４×６４サイズのマトリクスノイズテーブルを示す図である。このマトリクスノイズテーブルの各要素を示すテーブル番号をＮ１（ｍ，ｎ）とする（ｍ＝０，１，２，…，６３，ｎ＝０，１，２，…，６３）。処理画素の位置を示す座標を（ｘ，ｙ）とすると、ディザ処理に用いられるディザマトリクスの大きさに合わせた２×２の画素ブロック内には同じノイズ値が加わるように、座標（ｘ，ｙ）に位置する画素に対して、テーブル番号がＮ１（（ｘ／２）％６４，（ｙ／２）％６４）となるノイズ値を画素に加える（なお、割算は小数点以下切捨てとし、％は剰余を示す）。これによって、図５に示すようにディザマトリクスの大きさと同じで、同一形状で区切られた１または複数の画素からなるブロックに対して、ブロック内の全ての画素について同じ値のノイズを重畳することができる。
【００７６】
また、マトリクスサイズが６４×６４の視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のマトリクスノイズテーブルＮ１（ｍ，ｎ）（たとえばブルーノイズと呼ばれるノイズ）から、マトリクスノイズテーブル内の各要素を２×２のディザマトリクスに合わせて縦横それぞれ２個ずつ同じ要素を並べて１２８×１２８のマトリクスノイズテーブルを予め作成しておく。そして、この予め作成しておいたマトリクスノイズテーブルの各テーブル番号をＮ２（ｍ，ｎ）とし（ｍ＝０，１，２，…，１２７，ｎ＝０，１，２，…，１２７）、処理画素の位置を示す座標を（ｘ，ｙ）とすると、その処理画素に用いるマトリクスノイズテーブルのテーブル番号は、Ｎ２（ｘ％１２８，ｙ％１２８）で求められ（なお、％は剰余を示す）、この求められたテーブル番号Ｎ２（ｘ％１２８，ｙ％１２８）のノイズ値を処理画素に加える。
【００７７】
このようにしてノイズ重畳処理が行われるが、入力される画像データの濃度値がたとえば１５０という値が連続するような濃度が一様な部分について、ノイズ重畳処理を行わずに出力テーブルを用いて多値ディザ処理を行う場合を考える。まず、入力濃度値が１５０のとき、階調補正曲線５２から補正値が求めると、３０５となる（図２参照）。このときの多値ディザ処理では、前記したようにディザマトリクス内の４つの画素のうち、第２の画素が５０（＝３０５−２５５）という値を出力し、第１の画素は２５５、第３、第４の画素は０という値を出力する。これを繰り返して処理を進めると、ディザ処理によって出力画像に周期性が生じ、疑似輪郭など画質の劣化を引き起こしてしまう。ここで、多値ディザ処理の前にノイズ重畳処理を行う場合、上述のように、ディザマトリクスの大きさと同じブロック内の画素に同じノイズ値が重畳されるようにノイズ重畳処理を行う。−７から＋７までのノイズ値により処理されるとすると、入力濃度値が１４３から１５７の間で変動し、第２の画素は５０前後の値を変動して返す（出力する）こととなる。他の３つの画素はノイズの影響を受けずに、第１の画素は２５５、第３、第４の画素は０という値を返し、これを繰り返すことで１つおきの画素にノイズ値の影響を及ぼすことになる。他の大きな濃度変化のない画像領域についても同様となる。
【００７８】
この多値ディザ処理は、１つのディザマトリクスで１つのドットを再現しているので、画素単位で見れば元のノイズの空間周波数特性に比べれば低い空間周波数特性を含むことになるが、マトリクス単位で見れば、視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のノイズを重畳していることになる。これによって、原稿内のわずかな濃度変化による画像ノイズや疑似輪郭等を相殺し、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な記録を行うことができる。
【００７９】
画像入力装置１２より読み込まれる画像がカラー画像である場合、疑似輪郭や濃度ムラ、あるいは粒状性の劣化が色成分毎に異なることがあるので、このようなときには、マトリクスノイズテーブルあるいは乱数発生回路を各色成分毎に用意し、たとえばシアンは−７から＋７までのノイズ値、マゼンタは−１１から＋１１までのノイズ値、イエローは−３から＋３までのノイズ値、ブラックは−５から＋５までのノイズ値を重畳する。
【００８０】
さらに、カラー画像の場合、色成分毎にスクリーン角を変えるとき、ディザマトリクスの大きさ、形を変えて処理が施されるので、その際にはディザマトリクスの大きさに応じて、ノイズ重畳処理を行うブロックを、たとえばシアンは図６（ａ）のような１０画素のブロック、マゼンタは図６（ｂ）のような１０画素のブロック、イエロー、ブラックは図６（ｃ）のような３×３画素のブロックとする。
【００８１】
また、疑似輪郭や濃度ムラ、あるいは、粒状性の劣化は文字領域ではあまり目立たず、文字領域以外で目立つことが多い。そこで、予め像域分離処理部２５によって、入力された画像データの像域分離処理を行い、その結果に応じたマトリクスノイズテーブルを使用する。
【００８２】
像域分離処理の方法には、たとえば「文字／網点／写真混在画像の適応２値化方式」（画像電子学会研究会予稿９０−０６−０４）に記載されている方法を用いることができる。以下に詳細を説明する。注目画素を中心としたＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは自然数）画素のブロック内で以下のような判定を行い、それを注目画素の領域識別信号とする。
【００８３】
１．ブロック内の中央の９画素に対して信号レベルの平均値（Ｄave）を求め、その平均値を用いてブロック内の各画素を２値化する。また、最大画素信号レベル（Ｄmax）、最小画素信号レベル（Ｄmin）も同時に求める。
【００８４】
２．網点領域では、小領域における画像信号の変動が大きいことや、背景に比べて濃度が高いことを利用し、網点領域を識別する。２値化されたデータに対して主走査、副走査方向でそれぞれ０から１への変化点数、１から０への変化点数を求めて、それぞれＫH，ＫVとし、閾値ＴH，ＴVと比較して両者がともに閾値を上回ったら網点領域とする。また、背景との誤判定を防ぐために、Ｄmax，Ｄmin，Ｄaveを閾値Ｂ1，Ｂ2と比較する。
Ｄmax−Ｄave＞Ｂ1かつＤave−Ｄmin＞Ｂ2かつＫH＞ＴHかつＫV＞ＴV…網点領域
上の条件以外                        …非網点領域
【００８５】
３．文字領域では、最大信号レベルと最小信号レベルの差が大きく、濃度も高いと考えられることから、文字領域の識別を以下のように行う。非網点領域において先に求めていた最大、最小信号レベルとそれらの差分（Ｄsub）を閾値ＰA，ＰB，ＰCと比較し、どれか１つが上回ったならば文字領域、全て閾値以下ならば写真領域（その他領域）とする。
Ｄmax＞ＰAまたはＤmin＞ＰBまたはＤsub＞ＰC         …文字領域
上の条件以外                       …写真領域
【００８６】
以上のような方法によって、像域分離結果が文字部と判別された像域に対しては、−３から＋３までのノイズ値のマトリクスノイズテーブル（場合によってはノイズを付加しなくてもよい）、文字部以外と判別された像域に対しては−７から＋７までの大きいノイズ値のマトリクスノイズテーブルを用いる。
【００８７】
また、この場合も像域分離処理の処理結果に応じて異なる大きさのディザマトリクスを用いてディザ処理を行う。同一形状に区切られるブロックについて、像域分離結果が文字部と判別された像域に対しては１×１の画素を１つの画素ブロックとし、文字部以外と判別された像域に対しては２×２の画素を１つの画素ブロックとして、ノイズ重畳処理を行う。
【００８８】
次に、本発明の他の実施形態について以下に説明する。
ディザマトリクスが単純な正方形や長方形であれば、上記の実施形態のような方法でディザマトリクス内の全ての画素について同じ値のノイズを重畳することができるが、図６（ａ）、（ｂ）に示すような１０画素のディザマトリクスの場合、このマトリクス内に同じ値のノイズを重畳するのは困難である。たとえば、図６（ａ）、（ｂ）に示すディザマトリクスは、図７に示すようなディザマトリクスで１ライン進む毎にこのマトリクスを３画素左にシフトするようにして処理すれば実現することができる。しかし、視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のノイズの各ノイズ値を、図７に示すディザマトリクスに順に対応させてディザマトリクス内で同じノイズ値を重畳しても、マトリクスを１ライン進む毎に３画素左にシフトしているため、重畳したノイズの空間周波数特性が保持されない場合が多い。
【００８９】
本実施形態では、形状にかかわらずディザマトリクス内の全ての画素について同じ値のノイズを重畳することができる。なお、本実施形態の画像処理装置を含む画像形成装置の構成は、図１に示した画像形成装置１１と同様であるので説明は省略する。
【００９０】
図８は、本実施形態におけるノイズ重畳処理部２８の構成を示すブロック図である。ノイズ重畳処理部２８は、入力された画像データの濃度値（入力濃度値）が予め定められている範囲内にあるか否かの判断を行うノイズ重畳範囲判定部２８１、ノイズを重畳する濃度値域を格納するノイズ重畳入力濃度値域記憶部２８２、画像データにノイズ重畳処理を行うノイズ重畳部２８３、重畳するマトリクスノイズテーブルを格納するノイズ量記憶部２８４および矩形ではない形状のディザマトリクスを用いた際に処理を行う画素の順序ならびに参照するマトリクスノイズテーブル上の位置を格納する処理方法記憶部２８５より構成される。また、像域分離処理部２５における分離結果である領域識別信号は、処理方法記憶部２８５に入力され、文字・線画領域、網点領域、写真領域の各領域毎にノイズ重畳処理を行う際に反映される。
【００９１】
ノイズ重畳処理部２８においては、ノイズ量記憶部２８４に格納されている６４×６４の数値行列から成るマトリクスノイズテーブルの各要素の位置を行方向、列方向それぞれ順に０から６３のノイズテーブル番号と対応させ、画素に対してノイズ重畳処理する際には、参照するマトリクスノイズテーブル上の位置を決定することでノイズテーブル番号に対応するノイズ値を重畳する。ここで、マトリクスノイズテーブルの行方向番号をｘ、列方向番号をｙとする場合のノイズテーブル番号はＮ（ｘ，ｙ）と表す。また、６４×６４の数値行列から成るノイズテーブルは視覚的に知覚しにくい空間周波数特性を有している。
【００９２】
本実施形態では、参照するマトリクスノイズテーブル上の位置を適切に決定することで、形状にかかわらずディザマトリクス内の全ての画素について同じ値のノイズを重畳することができる。また、ノイズ重畳処理およびディザ処理はラインに沿って順次行い、１ラインの処理が終わると次のラインの先頭画素に戻って処理を続行する。
【００９３】
図９は、本実施形態におけるディザマトリクスを画像データへ適用した状態を示す図である。図９（ａ）はディザマトリクスの１例であり、このディザマトリクスを画像データに適用させるには、図９（ｂ）に示すような並べかたにする必要がある。ここで、ディザマトリクス内の各画素を識別するための識別番号であるマトリクス位置番号を図９（ａ）のように定める。マトリクス位置番号をｎ（＝０〜９）とし、現在処理中の画素に重畳するノイズ値のノイズテーブル番号を基準として、次に処理する画素に重畳するノイズ値のノイズテーブル番号への行方向および列方向それぞれの変化量をNPCTX[n]，NPCTY[n]とする。すなわち、次の画素にノイズを重畳する際に参照するノイズテーブル番号は、現在の画素に対するノイズテーブル番号にNPCTX[n]，NPCTY[n]の値を加算した値となる。
【００９４】
また、ディザ処理するディザマトリクスの画素をマトリクス位置番号NPDT[N]を指定することで決定する。すなわち、ノイズが重畳された後の画素に対してマトリクス位置番号が示す値を用いて中間調生成処理を行う。これらの番号設定に従って、次に処理する画素に対するノイズテーブル番号およびマトリクス位置番号が定められ、ノイズ重畳処理とディザ処理とが繰り返される。
【００９５】
さらに詳細について説明する。中間調生成処理を階調補正処理および２値ディザ処理により行うものとし、図１０に示すような画素ごとに決まるマトリクス位置番号に対応する閾値を用いて閾値処理される。
【００９６】
図９（ａ）に示すディザマトリクスの場合、次の画素に対するノイズテーブル番号の行方向、列方向それぞれの変化量NPCTX[n]、NPCTY[n] を
NPCTX[0]＝0, NPCTX[1]＝0, NPCTX[2]＝1, NPCTX[3]＝0, NPCTX[4]＝0,
NPCTX[5]＝1, NPCTX[6]＝0, NPCTX[7]＝0, NPCTX[8]＝0, NPCTX[9]＝1
NPCTY[0]＝0, NPCTY[1]＝0, NPCTY[2]＝0, NPCTY[3]＝0, NPCTY[4]＝0,
NPCTY[5]＝0, NPCTY[6]＝0, NPCTY[7]＝0, NPCTY[8]＝0, NPCTY[9]＝1
とし、次の画素のマトリクス位置番号 NPDT[n] を
NPDT[0]＝1, NPDT[1]＝2, NPDT[2]＝3, NPDT[3]＝4, NPDT[4]＝5,
NPDT[5]＝6, NPDT[6]＝7, NPDT[7]＝8, NPDT[8]＝9, NPDT[9]＝0
とする。
【００９７】
たとえば、最初に処理する画素のマトリクス位置番号を０番、ノイズテーブルの行方向番号、列方向番号ともに０番とすると、最初の画素にはノイズテーブル番号Ｎ（０，０）番のノイズ値を重畳し、マトリクス位置番号０に対応する閾値１９０を用いて閾値処理する。次の画素（マトリクス位置番号１の画素）は、行方向・列方向の変化量NPCTX[０]＝０，NPCTY[０]＝０によりノイズテーブル番号は変わらずＮ（０，０）番のノイズ値を重畳し、NPDT[０]＝１によりマトリクス位置番号１に対応する閾値１４０を用いて閾値処理する。この次の画素（マトリクス位置番号２の画素）は、NPCTX[１]＝０，NPCTY[１]＝０によりノイズテーブル番号は変わらずＮ（０，０）番のノイズ値を重畳し、NPDT[１]＝２によりマトリクス位置番号２に対応する閾値２１５を用いて閾値処理する。さらにこの次の画素（マトリクス位置番号３の画素）は、NPCT[２]＝１，NPCTY[２]＝０によりノイズテーブル番号は行方向について１加算してＮ（１，０）番のノイズ値を重畳し、NPDT[２]＝３によりマトリクス位置番号３に対応する閾値２４０を用いて閾値処理する。このようにして、全ての画素について順次処理を繰り返す。
【００９８】
また、各ラインの最初の画素は、上記とは異なる手順を定めておき処理を行う。すなわち、１ラインの処理が終了すると、ラインの最初の画素については以下に示す処理がなされ、ラインの２番目以降の画素については上記の処理が施される。
【００９９】
ディザマトリクスの各マトリクス位置番号ｎに対して、下の画素に対するノイズテーブル番号の行方向および列方向それぞれの変化量NLCTX[n]，NLCTY[n]と、下の画素のマトリクス位置番号NLDT[n]とを設定しておく。この場合も上記と同様に、変化量NLCTX[n]，NLCTY[n]はディザマトリクス内の画素に対して定められ、この設定に従って、次の画素のマトリクス位置番号とノイズテーブル番号が定められ、ノイズ重畳処理とディザ処理が繰返される。図９（ａ）に示すディザマトリクスの場合、下の画素へのノイズテーブル番号の行方向、列方向それぞれの変化量NLCTX[n]，NLCTY[n]を
NLCTX[0]＝0, NLCTX[1]＝0,  NLCTX[2]＝0, NLCTX[3]＝0, NLCTX[4]＝0,
NLCTX[5]＝0, NLCTX[6]＝-1, NLCTX[7]＝0, NLCTX[8]＝0, NLCTX[9]＝0
NLCTY[0]＝0, NLCTY[1]＝0,  NLCTY[2]＝0, NLCTY[3]＝0, NLCTY[4]＝0,
NLCTY[5]＝0, NLCTY[6]＝0,  NLCTY[7]＝1, NLCTY[8]＝1, NLCTY[9]＝1
とし、下の画素のマトリクス位置番号NLDT[n]を
NLDT[0]＝3, NLDT[1]＝4, NLDT[2]＝5, NLDT[3]＝6, NLDT[4]＝7,
NLDT[5]＝8, NLDT[6]＝9, NLDT[7]＝0, NLDT[8]＝1, NLDT[9]＝2
とする。
【０１００】
図９（ｂ）における処理開始画素（ディザマトリクスＡのマトリクス位置番号０の画素）のマトリクス位置番号を０番、ノイズテーブル番号をＮ（０，０）番とすると、処理開始画素にはノイズテーブル番号Ｎ（０，０）番のノイズ値を重畳し、マトリクス位置番号０に対応する閾値１９０を用いて閾値処理する。次のラインの最初の画素（ディザマトリクスＡのマトリクス位置番号３の画素）は、NLCTX[0]＝0，NLCTY[0]＝0によりノイズテーブル番号は変わらずＮ（０，０）番のノイズ値を重畳し、NLDT[0]＝3によりマトリクス位置番号３に対応する閾値２４０を用いて閾値処理する。この次の画素（ディザマトリクスＡのマトリクス位置番号６の画素）は、NLCTX[3]＝0，NLCTY[3]＝0によりノイズテーブル番号は変わらずＮ（０，０）番のノイズ値を重畳し、NLDT[3]＝6によりマトリクス位置番号６に対応する閾値1１５を用いて閾値処理する。さらにこの次の画素（ディザマトリクスＢのマトリクス位置番号９の画素）は、NLCTX[6]＝-1，NLCTX[6]＝0によりノイズテーブル番号は行方向について−１加算して−１となるが、これはノイズテーブル外の位置となるので、ノイズテーブル内に収まるようにノイズテーブルの行方向サイズである６４を加算して６３とし、Ｎ（６３，０）番のノイズ値を重畳し、NLDT[6]＝9によりマトリクス位置番号９の閾値１６５を用いて閾値処理する。またさらに次の画素（ディザマトリクスＣのマトリクス位置番号２の画素）は、NLCTX[9]＝0，NLCTY[9]＝1によりノイズテーブル番号は列方向について１加算してＮ（６３，１）番のノイズ値を重畳し、NLDT[9]＝2によりマトリクス位置番号２の閾値２１５を用いて閾値処理する。このようにして、全ての画素について順次処理を繰返す。
【０１０１】
以上のように、各画素に重畳されるノイズ値のノイズテーブル番号は、各ディザマトリクス内では同じであり、ディザマトリクス内の画素に対しては同じノイズ値が重畳される。
【０１０２】
なお、本実施形態で用いるマトリクスノイズテーブルのサイズは、行方向および列方向ともに６４で２の６乗であり、各画素に対するノイズテーブル番号を行方向、列方向ともに６ビットのレジスタで保持していれば、−１を加算してノイズテーブル番号が−１となる場合でもノイズテーブルサイズの６４を調整することなく６３となる。したがって、マトリクスノイズテーブルのサイズは、２のＮ乗（Ｎは自然数）とすればよい。また、ノイズテーブル番号の変化量は正負の符号を表すビットを含めて２ビットのデータ（−１，０，＋１のいずれか）で定められているので、変化量を記憶するための記憶容量を小さくすることができる。
【０１０３】
中間調生成処理を階調補正処理と中間調生成処理とを行う多値ディザ処理とする場合、各マトリクス位置番号の閾値を用いた閾値処理ではなく、ディザ出力テーブルにより０から２５５の入力画像データに対して０から２５５の出力データに変換する。
【０１０４】
多値ディザ処理とする場合、ディザマトリクス内の各マトリクス位置番号に対応するディザ出力テーブルは、階調補正処理のために生成される階調補正曲線に基づいて作成される。階調補正曲線（テーブル）は、入力される８ビットの画像データに対して、図１１に示すように、入力値０から２５５に対して補正値を０から２５５０までの１２ビットの値で出力する形になっている。多値ディザ処理の階調補正曲線生成には、基準の補正曲線５１が曲線記憶部３０に記憶されており、かつ複数の補正量が予め設定されて補正量記憶部３１に記憶されている。中間調出力階調処理部２９は、ＣＭＹＫの画像データが与えられた時点で、基準の補正曲線５１と補正量とを用いて実際に用いるべき階調補正曲線５２を作成する。ただし、この階調補正曲線５２は、各画像出力装置において所望の出力特性が得られるように階調補正を行うためのもので、各画像出力装置は同じように設計されていても所望の出力特性を得るために、それぞれに適切な補正量を設定することで適切な階調補正曲線が作成される。また経時変化も起こり得るので、その変化に応じて適切な補正量を設定することで適切な階調補正曲線を作成することが可能である。
【０１０５】
図１２は、マトリクスサイズ１０画素の多値ディザ処理の出力テーブルを示す図である。０から２５５の各入力値に対する階調補正曲線から、各階調補正値Ｖに対しディザ出力テーブルを作成する。入力値０〜２５５に対して補正値Ｖが０≦Ｖ＜２５５であれば、４番（マトリクス位置番号４）のディザ出力テーブルはｔｂ４＝Ｖ、その他の番号のディザ出力テーブルはｔｂ０＝ｔｂ１＝ｔｂ２＝ｔｂ３＝ｔｂ５＝ｔｂ６＝ｔｂ７＝ｔｂ８＝ｔｂ９＝０とする。
【０１０６】
２５５≦Ｖ＜５１０であれば、４番のディザ出力テーブルはｔｂ４＝２５５、５番のディザ出力テーブルはｔｂ５＝Ｖ＝−２５５、その他のディザ出力テーブルはｔｂ０＝ｔｂ１＝ｔｂ２＝ｔｂ３＝ｔｂ６＝ｔｂ７＝ｔｂ８＝ｔｂ９＝０とする。
【０１０７】
５１０≦Ｖ＜７６５であれば、４，５番のディザ出力テーブルはｔｂ４＝ｔｂ５＝２５５、７番のディザ出力テーブルはｔｂ７＝Ｖ−５１０、その他のディザ出力テーブルはｔｂ０＝ｔｂ１＝ｔｂ２＝ｔｂ３＝ｔｂ６＝ｔｂ８＝ｔｂ９＝０とする。
【０１０８】
７６５≦Ｖ＜１０２０であれば、４，５，７番のディザ出力テーブルはｔｂ４＝ｔｂ５＝ｔｂ７＝２５５、３番のディザ出力テーブルはｔｂ３＝Ｖ−７６５、その他のディザ出力テーブルはｔｂ０＝ｔｂ１＝ｔｂ２＝ｔｂ６＝ｔｂ８＝ｔｂ９＝０とする。
【０１０９】
１０２０≦Ｖ＜１２７５であれば、３，４，５，７番のディザ出力テーブルはｔｂ３＝ｔｂ４＝ｔｂ５＝ｔｂ７＝２５５、１番のディザ出力テーブルはｔｂ１＝Ｖ−１０２０、その他のディザ出力テーブルはｔｂ０＝ｔｂ２＝ｔｂ６＝ｔｂ８＝ｔｂ９＝０とする。
【０１１０】
１２７５≦Ｖ＜１５３０であれば、１，３，４，５，７番のディザ出力テーブルはｔｂ１＝ｔｂ３＝ｔｂ４＝ｔｂ５＝ｔｂ７＝２５５、２番のディザ出力テーブルはｔｂ２＝Ｖ−１２７５、その他のディザ出力テーブルはｔｂ０＝ｔｂ６＝ｔｂ８＝ｔｂ９＝０とする。
【０１１１】
１５３０≦Ｖ＜１７８５であれば、１〜５，７番のディザ出力テーブルはｔｂ１＝ｔｂ２＝ｔｂ３＝ｔｂ４＝ｔｂ５＝ｔｂ７＝２５５、８番のディザ出力テーブルはｔｂ８＝Ｖ−１５３０、その他のディザ出力テーブルはｔｂ０＝ｔｂ６＝ｔｂ９＝０とする。
【０１１２】
１７８５≦Ｖ＜２０４０であれば、１〜５，７，８番のディザ出力テーブルはｔｂ１＝ｔｂ２＝ｔｂ３＝ｔｂ４＝ｔｂ５＝ｔｂ７＝ｔｂ８＝２５５、６番のディザ出力テーブルはｔｂ６＝Ｖ−１７８５、その他のディザ出力テーブルはｔｂ０＝ｔｂ９＝０とする。
【０１１３】
２０４０≦Ｖ＜２２９５であれば、１〜８番のディザ出力テーブルはｔｂ１＝ｔｂ２＝ｔｂ３＝ｔｂ４＝ｔｂ５＝ｔｂ６＝ｔｂ７＝ｔｂ８＝２５５、０番のディザ出力テーブルはｔｂ０＝Ｖ−２０４０、その他のディザ出力テーブルはｔｂ９＝０とする。
【０１１４】
２２９５≦Ｖ＜２５５０であれば、０〜８番のディザ出力テーブルはｔｂ０＝ｔｂ１＝ｔｂ２＝ｔｂ３＝ｔｂ４＝ｔｂ５＝ｔｂ６＝ｔｂ７＝ｔｂ８＝２５５、９番のディザ出力テーブルはｔｂ９＝Ｖ−２２９５とする。
【０１１５】
このように生成された出力テーブルを出力変換テーブル記憶部３２に記憶させ、これを用いて多値ディザ処理が行われる。
【０１１６】
以上のように、各画素に重畳されるノイズ値のノイズテーブル番号は、図１３に示すように各ディザマトリクス内では同じであり、ディザマトリクス内の画素に対しては同じノイズ値が重畳される。
【０１１７】
図１４は、複数のサブマトリクスからなるディザマトリクスを画像データへ適用した状態を示す図である。ディザマトリクスは、図１４（ａ）に示すように４つのサブマトリクスから構成されている。このような場合でも、ノイズテーブル番号の変化量およびマトリクス位置番号を指定することで対応することができる。次に処理する画素に対するノイズテーブル番号の行方向、列方向それぞれの変化量 NPCTX[n]、NPCTY[n] を
NPCTX[0]＝0, NPCTX[1]＝1, NPCTX[2]＝0, NPCTX[3]＝1, NPCTX[4]＝0,
NPCTX[5]＝0, NPCTX[6]＝1, NPCTX[7]＝0, NPCTX[8]＝0, NPCTX[9]＝1,
NPCTX[10]＝0, NPCTX[11]＝1, NPCTX[12]＝0, NPCTX[13]＝1,
NPCTX[14]＝0, NPCTX[15]＝0, NPCTX[16]＝1, NPCTX[17]＝0,
NPCTX[18]＝0, NPCTX[19]＝1
NPCTY[0]＝0, NPCTY[1]＝0, NPCTY[2]＝0, NPCTY[3]＝0, NPCTY[4]＝0,
NPCTY[5]＝0, NPCTY[6]＝1, NPCTY[7]＝0, NPCTY[8]＝0, NPCTY[9]＝1,
NPCTY[10]＝0, NPCTY[11]＝0, NPCTY[12]＝0, NPCTY[13]＝0,
NPCTY[14]＝0, NPCTY[15]＝0, NPCTY[16]＝1, NPCTY[17]＝0,
NPCTY[18]＝0, NPCTY[19]＝1とし、次の画素のマトリクス位置番号 NPDT[n]を
NPDT[0]＝1, NPDT[1]＝7,  NPDT[2]＝3, NPDT[3]＝4, NPDT[4]＝5,
NPDT[5]＝6, NPDT[6]＝12, NPDT[7]＝8, NPDT[8]＝9, NPDT[9]＝10,
NPDT[10]＝11, NPDT[11]＝17, NPDT[12]＝13, NPDT[13]＝14,
NPDT[14]＝15, NPDT[15]＝16, NPDT[16]＝2,  NPDT[17]＝18,
NPDT[18]＝19, NPDT[19]＝0
とする。また、ラインの最初の画素については、下の画素に対するノイズテーブル番号の行方向、列方向それぞれの変化量  NLCTX[n]、NLCTY[n] を
NLCTX[0]＝0, NLCTX[1]＝0, NLCTX[2]＝0,  NLCTX[3]＝0, NLCTX[4]＝-1,
NLCTX[5]＝0, NLCTX[6]＝0, NLCTX[7]＝-1, NLCTX[8]＝0, NLCTX[9]＝0,
NLCTX[10]＝0,  NLCTX[11]＝0, NLCTX[12]＝0, NLCTX[13]＝0,
NLCTX[14]＝-1, NLCTX[15]＝0, NLCTX[16]＝0, NLCTX[17]＝-1,
NLCTX[18]＝0,  NLCTX[19]＝0
NLCTY[0]＝0, NLCTY[1]＝0, NLCTY[2]＝0, NLCTY[3]＝0, NLCTY[4]＝0,
NLCTY[5]＝1, NLCTY[6]＝1, NLCTY[7]＝0, NLCTY[8]＝1, NLCTY[9]＝1,
NLCTY[10]＝0, NLCTY[11]＝0, NLCTY[12]＝0, NLCTY[13]＝0,
NLCTY[14]＝0, NLCTY[15]＝1, NLCTY[16]＝1, NLCTY[17]＝0,
NLCTY[18]＝1, NLCTY[19]＝1とし、下の画素のマトリクス位置番号 NLDT[n]を
NLDT[0]＝4,   NLDT[1]＝5,   NLDT[2]＝7,   NLDT[3]＝8,  NLDT[4]＝9,
NLDT[5]＝10,  NLDT[6]＝11,  NLDT[7]＝6,   NLDT[8]＝12, NLDT[9]＝13,
NLDT[10]＝14, NLDT[11]＝15, NLDT[12]＝17, NLDT[13]＝18,
NLDT[14]＝19, NLDT[15]＝0,  NLDT[16]＝1,  NLDT[17]＝16,
NLDT[18]＝2,  NLDT[19]＝3
とする。このように設定すると、図１５に示すように、各画素に重畳されるノイズ値のノイズテーブル番号はサブマトリクス内では同じであり、同じサブマトリクス内の画素に対しては同じノイズ値が重畳され、異なるサブマトリクスの画素に対しては異なるノイズ値が重畳される。
【０１１８】
さらに、入力される画像データがカラー画像データである場合は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックに対するディザマトリクスをそれぞれ異なる形状で設定する。図１６は、色成分ごとのディザマトリクスを示す図である。（ａ）はシアン、（ｂ）はマゼンタ、（ｃ）はイエロー、（ｄ）はブラックに対応するディザマトリクスを示している。この場合でも、色成分ごとにそれぞれのマトリクスを用いてディザ処理できるように、各マトリクス位置番号のディザ出力テーブル、次に処理する画素のマトリクス位置番号NPDT[N]、下の画素のマトリクス位置番号NLDT[n]を適切に設定しておく。また、色成分ごとにそれぞれのマトリクスでノイズ重畳処理ができるように、次に処理する画素に対するノイズテーブル番号の行方向および列方向それぞれの変化量NPCTX[n]，NPCTY[n]と下の画素に対するノイズテーブル番号の行方向、列方向それぞれの変化量NLCTX[n]，NLCTY[n]とを適切に設定しておく。さらに、色成分ごとにマトリクスノイズテーブルを用意しておく。ある程度大きなディザマトリクスを用いて階調を再現する場合、全ての色成分に対して同じ形状のディザマトリクスにすると、複数の色成分が重ね合わされる部分で、そのマトリクスの形状パターンが強調されてより目につきやすくなるが、色成分ごとにディザマトリクスの形状を変えることでこれを防止することができる。
【０１１９】
なお色成分のうち、他の色成分と比べて比較的濃淡が知覚しにくいイエロー成分については、ノイズテーブル番号の変化量およびマトリクス位置番号を特に設定せずにノイズ重畳処理を行わないようにしてもよい。
【０１２０】
また、像域分離処理部２５において像域分離処理を行い、像域分離処理結果に応じてディザマトリクスのサイズを変えてもよい。文字・線画領域に対してはディザマトリクスサイズを１画素、それ以外の領域（網点領域・写真領域）に対してはディザマトリクスを図１６に示す何れかの形状とする場合、文字・線画領域とそれ以外の領域（網点領域・写真領域）それぞれに、各マトリクス位置番号のディザ出力テーブル、次の画素のマトリクス位置番号NPDT[N]、下の画素のマトリクス位置番号NLDT[n]を適切に設定しておく。また、それぞれのディザマトリクスに対応したノイズ重畳処理を行うために、次に処理する画素に対するノイズテーブル番号の行方向、列方向それぞれの変化量NPCTX[n]，NPCTY[n]と下の画素に対するノイズテーブル番号の行方向、列方向それぞれの変化量NLCTX[n]，NLCTY[n]ならびにノイズテーブルを適切に設定しておく。文字・線画領域とそれ以外の領域に対して並列して処理が行われ、像域識別信号に基づいてノイズ重畳処理あるいはディザ処理が施される。文字・線画領域は他の領域に比べてディザマトリクスを小さくすることが多いので、文字・線画領域のディザ処理のディザ出力テーブル、ノイズテーブル番号の変化量、マトリクス位置番号の記憶領域を小さくすることができる。
【０１２１】
なお、文字・線画領域については、ノイズテーブル番号の変化量、マトリクス位置番号を特に設定せずにノイズ重畳処理を行わないようにすることもできる。
【０１２２】
図１７は、本実施形態の画像処理を示すフローチャートである。まずステップｓ１では、ノイズ重畳処理およびディザ処理を開始する最初の画素に対するノイズテーブル番号を設定する。ステップｓ２では、ノイズ重畳部２８３が、ノイズ量記憶部２８４に記憶されたマトリクスノイズテーブル内の設定されたノイズテーブル番号に対応するノイズ値を重畳する。ステップｓ３では、中間調出力階調処理部２９が、ディザマトリクス内の設定されたマトリクス位置番号に対応する値を用いて閾値処理などの中間調生成処理を行う。ステップｓ４では、現在処理中の画素に対するノイズテーブル番号に、次に処理する画素に対するノイズテーブル番号の変化量を加算して次のノイズテーブル番号を決定し、次の画素のマトリクス位置番号を設定する。ステップｓ５では、ラインの画素に対して処理が終了したかどうかを判断し、終了していなければステップｓ２に戻り、終了していればステップｓ６に進む。ステップｓ６では、処理が終了したラインの最初の画素に対するノイズテーブル番号に、下の処理する画素に対するノイズテーブル番号の変化量を加算して、次のラインの最初の画素のマトリクス位置番号を設定する。ステップｓ７では、全ての画素について処理が終了したかどうかを判断し、終了していなければステップｓ２に戻り、終了していれば画像処理を終了する。
【０１２３】
また本発明は、コンピユータに画像処理を実行させるためのプログラムを記録したコンピユータ読み取り可能な記録媒体に、画像処理方法を記録したものでもよい。これによって、本発明の画像処理方法を行うプログラムを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。
【０１２４】
なお、本実施の形態では、この記録媒体としては、マイクロコンピユータで処理が行われるためのメモリ、たとえばＲＯＭ(Read Only Memory)そのものがプログラムメディアであってもよいし、外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。
【０１２５】
いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいは、いずれの場合もプログラムを読み出し、読み出されたプログラムがマイクロコンピユータのプログラム記憶エリアにダウンロードされ、そのプログラムが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは、予め本体装置に格納されているものとする。
【０１２６】
ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープなどのテープ系、フレキシブルディスクやハードデイスクなどの磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤなどの光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カードなどのカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭなどによる半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。
【０１２７】
また、本実施の形態においては、インターネットを含む通信ネットワークに接続可能なシステム構成とし、通信ネットワークからプログラムをダウンロードするような流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。なお、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予めシステムの本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであってもよい。
【０１２８】
上記記録媒体は、画像形成装置やコンピユータシステムに備えられるプログラム読み取り装置により読み取られることで上述した画像処理方法が実行される。
【０１２９】
コンピユータシステムは、フラットベッドスキャナ・フィルムスキャナ・デジタルカメラなどの画像入力装置、所定のプログラムがロードされることにより上記画像処理方法など様々な処理が行われるコンピユータ、コンピユータの処理結果を表示するＣＲＴディスプレイ・液晶ディスプレイなどの画像表示装置およびコンピユータの処理結果を紙などに出力するプリンタより構成される。さらには、ネットワークを介してサーバなどに接続するための通信手段としてモデムなどが備えられる。
【０１３０】
また、本発明はプリンタに適用してもよい。この場合、上記画像処理方法のプログラムをコンピユータのプリンタドライバに備えるようにしてもよく、あるいは、プリンタが有する記憶装置に備えるようにしてもよい。
【０１３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、各ブロック内のいずれかの画素で各ノイズ値による異なる出力を得ることができるので、ブロック単位で見れば、視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のノイズが重畳されていることになり、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な記録を行うことができる。
【０１３２】
また、ディザ処理後の出力が、各ディザマトリクス内のいずれかの画素でノイズ値による異なる出力を得ることができる。
【０１３３】
また本発明によれば、各色成分毎に適切な量のノイズを加えることができ、カラー画像において、より高画質な記録を行うことができる。
【０１３４】
また本発明によれば、処理画素に対応するテーブル値を各処理画素に加算するだけで、ノイズ重畳処理を行うことができる。
【０１３５】
また本発明によれば、処理画素が１画素進むにつれてマトリクスノイズテーブルを順に１つ１つ対応させるだけでよく、各処理画素に対応するノイズ値を求めるのに、除算などの演算を行う必要がない。
【０１３６】
また本発明によれば、各色成分毎に処理画素に対応するテーブル値を加算するだけで、各色成分毎に適切な量のノイズを重畳することができる。
【０１３７】
また本発明によれば、ディザ処理後の出力が、各色成分毎の各ブロック内のいずれかの画素で各ノイズ値による異なる出力を得ることができる。
【０１３８】
また本発明によれば、像域分離処理結果に応じて適切な量のノイズを重畳することができる。
【０１３９】
また本発明によれば、ディザ処理後の出力が、像域分離処理結果に応じたブロック内のいずれかの画素で各ノイズ値による異なる出力を得ることができる。
【０１５１】
また本発明によれば、ディザ処理前に行うノイズ重畳処理において、ディザ処理におけるディザマトリクスが単純な正方形や長方形でなくても、入力画像に対し視覚的に知覚しにくい空間周波数特性のノイズをディザマトリクスあるいはディザマトリクスを等分割したサブマトリクスに応じて重畳することができ、画像の鮮鋭性、色調を損なうことなく、原稿自身が持っている画像ノイズや疑似輪郭等を相殺し、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な画像を形成することができる。
【０１５２】
また本発明によれば、画像の鮮鋭性、色調を損なうことなく、原稿自身が持っている画像ノイズや疑似輪郭等を相殺し、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な画像を形成することが可能な画像処理方法をコンピュータが読み取り、実行することができ、汎用的なものとすることができる。
【０１５３】
また本発明によれば、画像の鮮鋭性、色調を損なうことなく、原稿自身が持っている画像ノイズや疑似輪郭等を相殺し、視覚的により好ましく、解像力、階調性ともに優れた高画質な画像を形成することが可能な画像処理方法をコンピュータに容易に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である画像処理装置１３を含む画像形成装置１１の構成を示すブロック図である。
【図２】階調補正処理に用いる基準補正曲線５１および階調補正曲線５２を示すグラフである。
【図３】マトリクスサイズ２×２の多値ディザ処理の出力テーブルを示す図である。
【図４】６４×６４サイズのマトリクスノイズテーブルを示す図である。
【図５】ノイズ重畳処理で画素に重畳するノイズ値を示す図である。
【図６】カラー画像の場合に、ノイズ重畳処理で色成分毎にスクリーン角を変化させたときのディザマトリクスの例を示す図である。
【図７】ディザマトリクスの例を示す図である。
【図８】ノイズ重畳処理部２８の構成を示すブロック図である。
【図９】ディザマトリクスを画像データへ適用した状態を示す図である。
【図１０】ディザマトリクスのマトリクス位置番号に対応する閾値を示す図である。
【図１１】階調補正処理に用いる基準補正曲線５１および階調補正曲線５２を示すグラフである。
【図１２】マトリクスサイズ１０画素の多値ディザ処理の出力テーブルを示す図である。
【図１３】画像データの各画素に重畳されるノイズ値のノイズテーブル番号を示す図である。
【図１４】複数のサブマトリクスからなるディザマトリクスを画像データへ適用した状態を示す図である。
【図１５】画像データの各画素に重畳されるノイズ値のノイズテーブル番号を示す図である。
【図１６】色成分ごとのディザマトリクスを示す図である。
【図１７】画像処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１  画像形成装置
１２  画像入力装置
１３  画像処理装置
１４  画像出力装置
２１  アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部
２２  シェーディング補正部
２３  入力階調補正部
２４  色補正部
２５  像域分離処理部
２６  墨生成下色除去部
２７  空間フィルタ処理部
２８  ノイズ重畳処理部
２９  中間調出力階調処理部
３０  曲線記憶部
３１  補正量記憶部
３２  出力変換テーブル記憶部
２８１  ノイズ重畳範囲判定部
２８２  ノイズ重畳入力濃度値域記憶部
２８３  ノイズ重畳部
２８４  ノイズ量記憶部
２８５  処理方法記憶部
【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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