(57)【要約】【課題】狭い領域で周期的に濃度変化を繰り返す画像の周期性の影響を低減し、階調性、粒状性を適切に調整した変換画像を形成する画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよびコンピュータに読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。【解決手段】濃度値を変換した際に生じた誤差を保持する誤差バッファ２０１と、注目画素の濃度値と注目画素の周辺の画素の濃度値を集約した集約濃度値との差分に制御係数を乗じた値に基づいて変換するためのしきい値を設定するしきい値制御部２０６と、誤差バッファ２０１に保持される周辺の画素の誤差と、注目画素の濃度値と、しきい値と、に基づいて注目画素の濃度値をＮ階調に変換する量子化部２０７と、を備える。【選択図】図２
2009232442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ階調の濃度で描画されている入力画像をＮ階調（Ｍ＞Ｎ≧２）の濃度で描画される出力画像に変換する画像処理装置であって、
前記Ｍ階調の入力画像の注目画素の周辺の画素の濃度値をＮ階調に変換した際に生じた誤差を保持する誤差バッファと、
前記注目画素の濃度値と前記注目画素の周辺の画素の濃度値を集約した集約濃度値との差分に任意に設定可能な制御係数を乗じた値に基づいて、Ｍ階調の濃度値をＮ階調の濃度値に変換するためのしきい値を設定するしきい値制御部と、
前記誤差バッファに保持される周辺の画素の誤差と、前記注目画素の濃度値と、前記しきい値と、に基づいて前記注目画素の濃度値をＮ階調に変換するとともに、前記注目画素の濃度値を変換したときに生じた誤差を前記誤差バッファに格納する量子化部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
入力画像の注目画素の周囲の領域の特徴を検出する画像特徴検出部をさらに備え、
前記しきい値制御部は、前記画像特徴検出部が検出した特徴に基づいて制御係数を決定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】
Ｍ階調の濃度で描画されている入力画像をＮ階調（Ｍ＞Ｎ≧２）の濃度で描画される出力画像に変換する画像処理装置であって、
画像の特徴を複数の特徴に分類し、前記入力画像の注目画素の周囲の領域の特徴を検知して、前記検知した特徴が前記分類されている特徴のうちのどれに該当するかを選択する画像特徴検出部と、
注目画素の周辺の画素を前記分類された夫々の特徴に対応するしきい値を用いてＮ階調に変換した場合に生じた複数の夫々の誤差を、前記分類された夫々の特徴に対応付けて保持する誤差バッファと、
入力画像の注目画素の濃度値と前記注目画素の周辺画素の濃度値を集約した集約濃度値との差分と前記分類された夫々の特徴毎に予め決められた制御係数とを乗じた値に基づいて、Ｍ階調の濃度値をＮ階調の濃度値に変換するためのしきい値を前記分類された夫々の特徴毎に設定するしきい値制御部と、
前記注目画素の濃度値と前記誤差バッファに保持される周辺の画素の誤差と前記しきい値とに基づいて前記注目画素の濃度値をＮ階調に変換する動作を前記分類された夫々の特徴毎に実行して複数の濃度値を算出するとともに、前記複数の濃度値を算出したときに生じた複数の夫々の誤差を前記誤差バッファに前記分類された夫々の特徴に対応付けて夫々格納する量子化部と、
前記画像特徴検出部が検出した前記注目画素の周囲の領域の特徴に対応する濃度値を前記複数算出された濃度値から選択する出力濃度選択部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
Ｍ階調の濃度で描画されている入力画像をＮ階調（Ｍ＞Ｎ≧２）の濃度で描画される出力画像に変換する画像処理方法であって、
前記Ｍ階調の入力画像の注目画素の濃度値と前記注目画素の周辺の画素の濃度値を集約した集約濃度値との差分に任意に設定可能な制御係数を乗じた値に基づいて、Ｍ階調の濃度値をＮ階調の濃度値に変換するためのしきい値を設定するしきい値制御工程と、
誤差バッファに保持される周辺の画素の誤差と、前記注目画素の濃度値と、前記しきい値と、に基づいて前記注目画素の濃度値をＮ階調に変換するとともに、前記注目画素の濃度値を変換したときに生じた誤差を前記誤差バッファに格納する量子化工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
入力画像の注目画素の周囲の領域の特徴を検出する画像特徴検出工程をさらに含み、
前記しきい値制御工程においては、前記画像特徴検出工程において検出した特徴に基づいて制御係数を決定することを特徴とする請求項４に記載の画像処理方法。
【請求項６】
Ｍ階調の濃度で描画されている入力画像をＮ階調（Ｍ＞Ｎ≧２）の濃度で描画される出力画像に変換する画像処理方法であって、
画像の特徴を複数の特徴に分類し、前記入力画像の注目画素の周囲の領域の特徴を検知して、前記検知した特徴が前記分類されている特徴のうちのどれに該当するかを選択する画像特徴検出工程と、
入力画像の注目画素の濃度値と前記注目画素の周辺画素の濃度値を集約した集約濃度値との差分と前記分類された夫々の特徴毎に予め決められた制御係数とを乗じた値に基づいて、Ｍ階調の濃度値をＮ階調の濃度値に変換するためのしきい値を前記分類された夫々の特徴毎に設定するしきい値制御工程と、
前記注目画素の濃度値と誤差バッファに前記分類された夫々の特徴に対応付けて保持される周辺の画素の誤差と前記しきい値とに基づいて前記注目画素の濃度値をＮ階調に変換する動作を前記分類された夫々の特徴毎に実行して複数の濃度値を算出するとともに、前記複数の濃度値を算出したときに生じた複数の夫々の誤差を前記誤差バッファに前記分類された夫々の特徴に対応付けて夫々格納する量子化工程と、
前記画像特徴検出工程が検出した前記注目画素の周囲の領域の特徴に対応する濃度値を前記複数算出された濃度値から選択する出力濃度選択工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
請求項４〜６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ことを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の画像処理プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【請求項９】
前記画像特徴検出部において、網点画像領域を含む画像特徴が検出された際に、前記しきい値制御部は、注目画素の濃度値が前記集約濃度値より大きい場合はしきい値が大きくなるように、小さい場合はしきい値が小さくなるように前記制御係数を設定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記画像特徴検出部において、網点画像領域を含む画像特徴が検出された際に、粒状性を向上させる場合には前記しきい値制御部は、注目画素の濃度値が前記集約濃度値より大きい場合はしきい値が大きくなるように、小さい場合はしきい値が小さくなるように前記制御係数を設定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記画像特徴検出部において、網点画像領域を含む画像特徴が検出された際に、前記しきい値制御部は、注目画素の濃度値が前記集約濃度値より大きい場合はしきい値が小さくなるように、小さい場合はしきい値が大きくなるように前記制御係数を設定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記画像特徴検出部において、網点画像領域を含む画像特徴が検出された際に、階調性を向上させる場合には前記しきい値制御部は、注目画素の濃度値が前記集約濃度値より大きい場合はしきい値が小さくなるように、小さい場合はしきい値が大きくなるように前記制御係数を設定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記画像特徴検出部において、エッジを含む画像特徴が検出された際に、前記しきい値制御部は、注目画素の濃度値が前記集約濃度値より大きい場合はしきい値が小さくなるように、小さい場合はしきい値が大きくなるように前記制御係数を設定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誤差拡散法または平均誤差最小法を用いて、入力されたＭ階調の画像データをＮ階調（Ｍ＞Ｎ≧２）の擬似中間調データに階調変換する画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよびコンピュータに読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続階調のデータを、プリンタ等の印刷装置に印刷するため、あるいは情報量削減のためにＮ値（Ｎ≧２）の擬似中間調データに階調変換する手法に、ディザ法と誤差拡散法が広く知られている。ディザ法は予めしきい値を格納したディザマトリックステーブルを用いて画素ごとに対象位置のしきい値と画素値の大小関係を判別して出力を決定するもので、高速に階調変換処理を実現できるという利点があり、電子写真プリンタで広く利用されている。
【０００３】
一方、誤差拡散法は対象画素を所定のしきい値で量子化し、量子化誤差を周辺画素に伝播させることで面積階調を保存する階調変換方法で、処理時間はかかるが、階調性と解像性が両立できる手法として知られ、インクジェットプリンタを中心に広く利用されている。また、印刷原稿（網点原稿）をスキャンして印刷する、いわゆるコピー処理の階調変換においても、文字／線画などで解像性が高く、原稿ディザパターンとの干渉（モアレ）が発生しない方法として、誤差拡散法が広く利用されている。なお、誤差拡散法と類似の手法として平均誤差最小法があるが、誤差の拡散を行うタイミングが異なるだけで、論理的には等価であるため、以下では誤差拡散法を用いて全ての説明を行うが、本発明の対象は平均誤差最小法も含むものである。
【０００４】
誤差拡散法は、図１６のドット遅延問題の例示図に示すように急峻に変化するエッジ部で発生するドット遅延などの問題が指摘され、様々な提案がなされている。ドット遅延は低濃度から高濃度へ、あるいは高濃度から低濃度へ急峻に濃度変化が起こる領域で、伝播される誤差の累積がしきい値レベルに達するまでに時間を要し、白ドットや黒ドットの生成が大幅に遅れることに起因している。そのため、ドット遅延問題を解消する従来の方法として、入力画素の濃度に基づいてしきい値を設定する方法（例えば特許文献１）や、文字／線画の鮮鋭度を劣化させることなくドット遅延を低減するために、入力画素と周辺画素の濃度差分を用いて選択された画素の濃度に基づいてしきい値を設定する方法（例えば特許文献２）などが開示されている。
【０００５】
図１７は従来の誤差拡散法の画像処理装置の機能構成図である。入力は多値の連続階調データであり、出力はＮ値の擬似中間調データである。図１７において、誤差バッファ１７０１に格納された量子化誤差と、伝播誤差演算部１７０２に予め設定された誤差拡散マトリックスを用いて注目画素へ伝播される誤差を算出する。算出された伝播誤差は加算部１７０３で入力値と加算する。一方、しきい値制御部１７０４は入力値に基づいて量子化しきい値を決定する。量子化部１７０５は伝播誤差を加算された入力値としきい値を比較し、出力値を決定する。さらに減算部１７０６は量子化部１７０５の入出力値の差分である量子化誤差を算出し、誤差バッファ１７０１に量子化誤差を格納する。以上の処理により、量子化誤差が周辺画素に伝播され、面積階調が保存された階調変換が実現される。ここで、しきい値制御部１７０４で、例えば図１８のドット遅延問題を解消するしきい値の例示図に示すように入力値に基づいて変化するしきい値を用いることで、伝播される誤差の累積がしきい値レベルに達するまでの時間を短縮することができ、ドット遅延問題を解消することができる。
【０００６】
ところで、コピー処理においてスキャンされる原稿はＡＭスクリーンなどで構成された網点原稿が多い。通常コピー処理では像域分離処理を実施し、対象画素が文字領域か写真領域か、あるいは網点領域か判定を行う。そして、判定結果に基づいて、文字領域ではエッジ強調などの処理を、一方、網点領域はモアレを抑制するために平滑化処理などを行う（例えば非特許文献１）。しかし、スキャンされた原稿に対する像域分離処理は、正確な判定結果を保証するものではなく、誤判定された部分で判定結果に基づいて処理を行うと副作用が発生する場合がある。副作用による画質劣化を抑えるためには、過度なエッジ強調や平滑化処理を行うことが難しく、そのため、網点領域における平滑化処理は原稿の持つ網点を完全に除去できない場合が多い。
【特許文献１】特開平７−１１１５９１号公報
【特許文献２】特開２００３−２５９１２０号公報
【非特許文献１】蕪木浩，太田健一，“ディジタルカラー複写機と画像・信号処理”，画像電子学会誌，第３２巻，第６号，ｐｐ８４４−８５０，２００３．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、（特許文献１）や（特許文献２）に開示される技術は、ドット遅延の問題を解決しているが、いずれも広い領域での単一的なエッジの応答性に言及しているだけで、網点画像のように狭い領域で周期的に繰り返される信号の変化に対する画質については特に考察されていない。
【０００８】
図１９は１５０線程度のＡＭスクリーンによって構成された網点原稿の模式図である。図１９に示す網点原稿を６００ｄｐｉの解像度でスキャンし、５×５の平滑化フィルタによって平滑化処理を実施し、図２０の誤差拡散マトリックスの例示図に示す誤差拡散フィルタを使用して、図１７に示すような画像処理装置において、しきい値を固定して階調変換した結果を図２１に従来の誤差拡散法の画像処理装置による網点原稿の処理結果の例示図として示す。一方、図２０に示す誤差拡散フィルタを使用して、図１９と平均的に同一濃度のベタ画像をしきい値を固定した誤差拡散法で階調変換した結果を図２２に示す。原稿とスキャン時の解像度が違うことも原因の１つではあるが、図２１に示す誤差拡散処理の結果は図１９の原稿が持つ網点構造を完全に再現するものではなく、一方で誤差拡散フィルタのフィルタ特性によって決定付けられる図２２に従来の誤差拡散法の画像処理装置によるベタ画像の処理結果の例示図として示すようなドット配置の構造を十分に再現するものでもない。原稿が持つ網点構造と誤差拡散フィルタの周波数特性が干渉するため、原稿が持つ網点構造を中途半端に破壊していることが分かる。
【０００９】
このような階調変換の結果をドット再現の悪いプリンタ、例えば粉砕トナーの電子写真プリンタなどで印字した場合、ドットゲインが大きいことによるドットの潰れや、孤立ドットが再現しないことによるドットの飛びが発生し、面積階調が保存されず、階調性が著しく劣化する。一方、ドット再現のよいプリンタ、例えばインクジェットプリンタや重合トナーを用いた電子写真プリンタなどで印字した場合、面積階調は保存されるが、それぞれの網点を構成するドット数が原稿の網点のように均一とならないため、粒状性が著しく劣化する。
【００１０】
網点原稿のように狭い領域で周期的に濃度変化が繰り返される画像に対して、（特許文献１）や（特許文献２）に開示されるドット遅延対策のように、例えば図１８に示すようにしきい値を変化させた場合の誤差拡散法による階調変換の結果を図２３に従来のドット遅延対策をした誤差拡散法による網点原稿の処理結果の例示図として示す。入力値に基づいてしきい値を変化させることで、ドットの応答性が改善しドット遅延は解消することはできるが、原稿網点の構造と誤差拡散フィルタの周波数特性による干渉を改善することは困難であり、図２１の結果と同様に原稿が持つ網点構造は中途半端に破壊されることが分かる。このように、（特許文献１）や（特許文献２）に開示される手法は、網点原稿のように狭い領域で周期的に濃度変化を繰り返す画像に対して、階調性や粒状性を十分に改善するには至っていないという問題を有していた。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、網点原稿のように狭い領域で周期的に濃度変化を繰り返す元画像についても、元画像の周期性の影響を低減し、階調性、粒状性を適切に調整した変換画像を形成する画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよびコンピュータに読み取り可能な記録媒体を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明は、Ｍ階調の濃度で描画されている入力画像をＮ階調（Ｍ＞Ｎ≧２）の濃度で描画される出力画像に変換する画像処理装置であって、前記Ｍ階調の入力画像の注目画素の周辺の画素の濃度値をＮ階調に変換した際に生じた誤差を保持する誤差バッファと、前記注目画素の濃度値と前記注目画素の周辺の画素の濃度値を集約した集約濃度値との差分に任意に設定可能な制御係数を乗じた値に基づいて、Ｍ階調の濃度値をＮ階調の濃度値に変換するためのしきい値を設定するしきい値制御部と、前記誤差バッファに保持される周辺の画素の誤差と、前記注目画素の濃度値と、前記しきい値と、に基づいて前記注目画素の濃度値をＮ階調に変換するとともに、前記注目画素の濃度値を変換したときに生じた誤差を前記誤差バッファに格納する量子化部と、を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、注目画素の濃度値と注目画素の周辺の画素の濃度値を集約した集約濃度値との差分に任意に設定可能な制御係数を乗じた値に基づいて、Ｍ階調の濃度値をＮ階調の濃度値に変換するためのしきい値を設定するように構成したので、網点原稿のように狭い領域で周期的に濃度変化を繰り返す画像を入力画像とした場合であっても、制御係数を適切に設定することにより、元画像の周期性の影響を低減し、階調性、粒状性を適切に調整した変換画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の請求項１の発明の画像処理装置は、Ｍ階調の濃度で描画されている入力画像をＮ階調（Ｍ＞Ｎ≧２）の濃度で描画される出力画像に変換する画像処理装置であって、Ｍ階調の入力画像の注目画素の周辺の画素の濃度値をＮ階調に変換した際に生じた誤差を保持する誤差バッファと、注目画素の濃度値と注目画素の周辺の画素の濃度値を集約した集約濃度値との差分に任意に設定可能な制御係数を乗じた値に基づいて、Ｍ階調の濃度値をＮ階調の濃度値に変換するためのしきい値を設定するしきい値制御部と、誤差バッファに保持される周辺の画素の誤差と、注目画素の濃度値と、しきい値と、に基づいて注目画素の濃度値をＮ階調に変換するとともに、注目画素の濃度値を変換したときに生じた誤差を誤差バッファに格納する量子化部と、を備えることとしたものであり、制御係数を調節することにより、注目画素の濃度値と集約濃度値の差分と、の関係のしきい値に対する影響を調節できるという作用を有する。
【００１５】
請求項２の発明の画像処理装置は、入力画像の注目画素の周囲の領域の特徴を検出する画像特徴検出部をさらに備え、しきい値制御部は、画像特徴検出部が検出した特徴に基づいて制御係数を決定することとしたものであり、制御係数を画像の特徴に応じて自動で変更するという作用を有する。
【００１６】
請求項３の発明の画像処理装置は、Ｍ階調の濃度で描画されている入力画像をＮ階調（Ｍ＞Ｎ≧２）の濃度で描画される出力画像に変換する画像処理装置であって、画像の特徴を複数の特徴に分類し、入力画像の注目画素の周囲の領域の特徴を検知して、検知した特徴が分類されている特徴のうちのどれに該当するかを選択する画像特徴検出部と、注目画素の周辺の画素を分類された夫々の特徴に対応するしきい値を用いてＮ階調に変換した場合に生じた複数の夫々の誤差を、分類された夫々の特徴に対応付けて保持する誤差バッファと、入力画像の注目画素の濃度値と注目画素の周辺画素の濃度値を集約した集約濃度値との差分と分類された夫々の特徴ごとに予め決められた制御係数とを乗じた値に基づいて、Ｍ階調の濃度値をＮ階調の濃度値に変換するためのしきい値を分類された夫々の特徴ごとに設定するしきい値制御部と、注目画素の濃度値と誤差バッファに保持される周辺の画素の誤差としきい値とに基づいて注目画素の濃度値をＮ階調に変換する動作を分類された夫々の特徴ごとに実行して複数の濃度値を算出するとともに、複数の濃度値を算出したときに生じた複数の夫々の誤差を誤差バッファに分類された夫々の特徴に対応付けて夫々格納する量子化部と、画像特徴検出部が検出した注目画素の周囲の領域の特徴に対応する濃度値を複数算出された濃度値から選択する出力濃度選択部と、を備えることとしたものであり、特徴の種類に対応し、特徴の種類に対応する制御係数の種類ごとにその種類の制御係数を用いて拡散誤差を計算し、注目画素の周辺の特徴に基づいて適切な制御係数と該制御係数に対応する拡散誤差を使用して計算された濃度値を選択するという作用を有する。
【００１７】
請求項４の発明の画像処理方法は、Ｍ階調の濃度で描画されている入力画像をＮ階調（Ｍ＞Ｎ≧２）の濃度で描画される出力画像に変換する画像処理方法であって、Ｍ階調の入力画像の注目画素の濃度値と注目画素の周辺の画素の濃度値を集約した集約濃度値との差分に任意に設定可能な制御係数を乗じた値に基づいて、Ｍ階調の濃度値をＮ階調の濃度値に変換するためのしきい値を設定するしきい値制御工程と、誤差バッファに保持される周辺の画素の誤差と、注目画素の濃度値と、しきい値と、に基づいて注目画素の濃度値をＮ階調に変換するとともに、注目画素の濃度値を変換したときに生じた誤差を誤差バッファに格納する量子化工程と、を含むこととしたものであり、制御係数を調節することにより、注目画素の濃度値と集約濃度値の差分と、の関係のしきい値に対する影響を調節できるという作用を有する。
【００１８】
請求項５の発明の画像処理方法は、入力画像の注目画素の周囲の領域の特徴を検出する画像特徴検出工程をさらに含み、しきい値制御工程においては、画像特徴検出工程において検出した特徴に基づいて制御係数を決定することとしたものであり、制御係数を画像の特徴に応じて自動で変更するという作用を有する。
【００１９】
請求項６の発明の画像処理方法は、Ｍ階調の濃度で描画されている入力画像をＮ階調（Ｍ＞Ｎ≧２）の濃度で描画される出力画像に変換する画像処理方法であって、画像の特徴を複数の特徴に分類し、入力画像の注目画素の周囲の領域の特徴を検知して、検知した特徴が分類されている特徴のうちのどれに該当するかを選択する画像特徴検出工程と、入力画像の注目画素の濃度値と注目画素の周辺画素の濃度値を集約した集約濃度値との差分と分類された夫々の特徴ごとに予め決められた制御係数とを乗じた値に基づいて、Ｍ階調の濃度値をＮ階調の濃度値に変換するためのしきい値を分類された夫々の特徴ごとに設定するしきい値制御工程と、注目画素の濃度値と誤差バッファに分類された夫々の特徴に対応付けて保持される周辺の画素の誤差としきい値とに基づいて注目画素の濃度値をＮ階調に変換する動作を分類された夫々の特徴ごとに実行して複数の濃度値を算出するとともに、複数の濃度値を算出したときに生じた複数の夫々の誤差を誤差バッファに分類された夫々の特徴に対応付けて夫々格納する量子化工程と、画像特徴検出工程が検出した注目画素の周囲の領域の特徴に対応する濃度値を複数算出された濃度値から選択する出力濃度選択工程と、を含むこととしたものであり、特徴の種類に対応し、特徴の種類に対応する制御係数の種類ごとにその種類の制御係数を用いて拡散誤差を計算し、注目画素の周辺の特徴に基づいて適切な制御係数と該制御係数に対応する拡散誤差を使用して計算された濃度値を選択するという作用を有する。
【００２０】
請求項７の発明の画像処理プログラムは、請求項４〜請求項６の発明のいずれか１つの画像処理方法をコンピュータに実行させることとしたものであり、該画像処理プログラムをコンピュータに実行させることによって請求項４〜請求項６の発明のいずれか１つの画像処理方法を実現するという作用を有する。
【００２１】
請求項８の発明の記録媒体は、請求項７の発明の画像処理プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記録媒体としたものであり、請求項７の発明の画像処理プログラムを持ち運びできるようになるという作用を有する。
【００２２】
請求項９の発明の画像処理装置は、請求項２または請求項３の発明の画像特徴検出部において、網点画像領域を含む画像特徴が検出された際に、しきい値制御部は、注目画素の濃度値が集約濃度値より大きい場合はしきい値が大きくなるように、小さい場合はしきい値が小さくなるように制御係数を設定するものであり、注目画素の濃度値が集約濃度値より大きい場合はしきい値が大きくなるような、小さい場合はしきい値が小さくなるような制御係数と該制御係数に対応する拡散誤差を使用して計算された濃度値を選択し網点画像を平滑化させるという作用を有する。
【００２３】
請求項１０の発明の画像処理装置は、請求項２または請求項３の発明の画像特徴検出部において、網点画像領域を含む画像特徴が検出された際に、粒状性を向上させる場合にはしきい値制御部は、注目画素の濃度値が集約濃度値より大きい場合はしきい値が大きくなるように、小さい場合はしきい値が小さくなるように制御係数を設定するものであり、注目画素の濃度値が集約濃度値より大きい場合はしきい値が大きくなるような、小さい場合はしきい値が小さくなるような制御係数と該制御係数に対応する拡散誤差を使用して計算された濃度値を選択し網点画像を平滑化して粒状性を向上させるという作用を有する。
【００２４】
請求項１１の発明の画像処理装置は、請求項２または請求項３の発明の画像特徴検出部において、網点画像領域を含む画像特徴が検出された際に、しきい値制御部は、注目画素の濃度値が集約濃度値より大きい場合はしきい値が小さくなるように、小さい場合はしきい値が大きくなるように制御係数を設定するものであり、注目画素の濃度値が集約濃度値より大きい場合はしきい値が小さくなるような、小さい場合はしきい値が大きくなるような制御係数と該制御係数に対応する拡散誤差を使用して計算された濃度値を選択し網点画像を鮮鋭化させるという作用を有する。
【００２５】
請求項１２の発明の画像処理装置は、請求項２または請求項３の発明の画像特徴検出部において、網点画像領域を含む画像特徴が検出された際に、階調性を向上させる場合にはしきい値制御部は、注目画素の濃度値が集約濃度値より大きい場合はしきい値が小さくなるように、小さい場合はしきい値が大きくなるように制御係数を設定するものであり、注目画素の濃度値が集約濃度値より大きい場合はしきい値が小さくなるような、小さい場合はしきい値が大きくなるような制御係数と該制御係数に対応する拡散誤差を使用して計算された濃度値を選択し網点画像を鮮鋭化して階調性を向上させるという作用を有する。
【００２６】
請求項１３の発明の画像処理装置は、請求項２または請求項３の発明の画像特徴検出部において、エッジを含む画像特徴が検出された際に、しきい値制御部は、注目画素の濃度値が集約濃度値より大きい場合はしきい値が小さくなるように、小さい場合はしきい値が大きくなるように制御係数を設定するものであり、注目画素の濃度値が集約濃度値より大きい場合はしきい値が小さくなるような、小さい場合はしきい値が大きくなるような制御係数と該制御係数に対応する拡散誤差を使用して計算された濃度値を選択しエッジを鮮鋭化させるという作用を有する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置のハードウェア構成を説明する図である。図１において、１０１は外部インターフェース、１０２は中央演算処理装置（以下「ＣＰＵ」と略称する）、１０３はリードオンリーメモリ（以下「ＲＯＭ」と略称する）、１０４はランダムアクセスメモリ（以下「ＲＡＭ」と略称する）であり、これらはデータバス１０５によってバス結合されている。
【００２８】
外部インターフェース１０１は処理対象となる連続階調データの入力や擬似中間調データの出力を行うためのものであり、本発明の実施の形態１の画像処理装置を画像印刷装置に適用する場合には、ホストコンピュータとのデータ送受信や、用紙に印刷データを記録するためのエンジン部とのデータ送受信などに使用され、また、本発明の実施の形態１の画像処理装置を画像複写装置に適用する場合には、画像読取部とのデータ送受信にも使用される。ＣＰＵ１０２はメモリ管理や画像処理の制御を実行するためのものである。ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０２に読み込まれて実行されることにより本実施の形態１の画像処理装置の動作を制御する制御プログラムを格納する。ＲＡＭ１０４は処理対象となる連続階調データや処理後の擬似中間調データを一時的に格納するための画像バッファとして、また、誤差拡散処理に使用する量子化誤差を一時的に格納するための誤差バッファとして、また、ＲＯＭ１０３に格納された制御プログラムを展開するために使用される。また、データバス１０５には装置内部で送受信されるデータが流れる。
【００２９】
次に、以上のように構成されるハードウェア各部の協働により実現される本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置の機能構成を説明する。図２は本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置の機能構成図である。
【００３０】
図２において２０１は拡散誤差を保持する誤差バッファ、２０２は拡散誤差から注目画素に伝播される伝播誤差を算出する伝播誤差演算部、２０３は入力画素濃度と伝播誤差の加算部、２０４は入力画像を保持する画像バッファ、２０５は周辺画素の濃度を集約した集約濃度を算出する集約濃度演算部、２０６はしきい値を設定するしきい値制御部、２０７はＮ値化を実行する量子化部、２０８は量子化前後の濃度を減算して量子化誤差を算出する減算部である。
【００３１】
伝播誤差演算部２０２は、誤差バッファ２０１に格納された既量子化画素の量子化誤差から、誤差拡散マトリックスを用いて注目画素へ伝播される量子化誤差を演算する。例えば予め図２０に示す誤差拡散マトリックスが設定されていて、誤差バッファの値が図４に伝播誤差演算を説明する図として示すような状態の場合、伝播される量子化誤差Ｅは次の（式１）のように演算され、注目画素への伝播誤差Ｅは−５となる。
【００３２】
Ｅ＝（（−９５×１）＋（１２５×５）＋（−５１×３）＋（−９３×７））／１６  ・・・（式１）
集約濃度演算部２０５は、画像バッファ２０４に格納された周辺画素の濃度を参照して、周辺画素の濃度を集約する集約濃度値Ｓを算出する。集約濃度として、ここでは周辺画素の濃度値の相加平均をとった濃度値を使用する。
【００３３】
５×５画素の窓を使って相加平均値を求める場合、例えば図５に周辺画素の集約濃度値算出を説明する図として示すように注目画素の上下２ライン分、左右２画素分を含めた２５画素を用いて平均値を算出する。ここで、窓のサイズは原稿の網点のサイズとスキャンの解像度に依存して決定する方法も考えられるが、網点の１つのセルを包含できるサイズ以上のサイズを確保することが望ましい。また上下ライン方向に窓のサイズを大きくすると、画像バッファのサイズが増加するため、上下方向を少なくし、左右方向の窓サイズを広げることで周辺画素の平均濃度を算出する方法を使用してもよい。
【００３４】
また、集約濃度値の算出方法は、周辺画素の濃度を集約できる方法であれば相加平均に限定する必要はなく、相乗平均、調和平均、中間値、およびその他の要約統計量の算出方法などや、さらには独自に開発した算出方法であってよい。また、これらの値にさらに重み付け係数を乗じた値をもって集約濃度値としてもよい。
【００３５】
しきい値制御部２０６は、入力画素濃度Ｘと周辺画素の集約濃度Ｓとの差分に、しきい値を制御するための制御係数Ａを乗じた値に基づいてしきい値の設定を行う。ここでは、次に示す（式２）に従ってしきい値の設定を実施する。
【００３６】
Ｔ＝Ｔｓｔｄ＋（Ｘ−Ｓ）×Ａ  ・・・（式２）
ここで、Ｔｓｔｄは基準しきい値である。基準しきい値は、簡略化のために例えばＭ階調のデータの場合Ｍ／２に設定してもよいし、基準しきい値テーブルなどを作成し、それを参照することで決定するようにしてもよい。
【００３７】
網点原稿のように周期的な変化する信号に対して、Ａの値を正の方向に大きくすると、図６に平滑化制御をした場合のしきい値制御を説明する図として示すようにしきい値は原稿網点の周期と同位相のしきい値となる。従って、網点のドットが存在し入力画素濃度が高くなる（入力画素濃度が集約濃度より大きくなる）としきい値も大きくなり、ドットが出現しにくくなる。逆に網点のドットが存在せず入力濃度が低くなる（入力画素濃度が集約濃度より小さくなる）としきい値も小さくなり、ドットが出現しやすくなる。以上の特性により網点画像を平滑化し粒状性をよくする（向上させる）効果が実現される。一方、Ａの値を負の方向に大きくすると、図７に鮮鋭化制御をした場合のしきい値制御を説明する図として示すようにしきい値は原稿網点の周期と逆位相のしきい値となる。従って、網点のドットが存在し入力画素濃度が高くなるとしきい値は小さくなり、ドットが出現しやすくなる。逆に網点のドットが存在せず入力画素濃度が低くなるとしきい値は大きくなり、ドットが出現しにくくなる。以上の特性により網点を鮮鋭化し、網点原稿が持っている網点に出力画像を近づけることで階調性をよくする（向上させる）効果が実現される。
【００３８】
このように、制御係数Ａの設定によって階調性、粒状性を調節できるので、入力画像の質や出力画像を印刷するプリンタのドット再現性などに基づいて制御係数Ａを予め設定しておくようにする。
【００３９】
なお、（式２）の処理においては、制御係数Ａの値や入力画素濃度Ｘと周辺画素の集約濃度Ｓの関係によっては、しきい値の最大値、最小値は保証できなくなる。そのため量子化時に発生する量子化誤差の最大値、最小値が保証できなくなり、誤差バッファのサイズが不定となってしまう。そのため、誤差バッファのサイズを保証するために、しきい値設定式によって決定されたしきい値に対してクリッピング処理を実施してもよい。例えば入力画素濃度が０から２５５の２５６階調、８ビットの場合、しきい値を０から２５４にクリッピングすることで、誤差を−２５４から２５４に保証することができ、誤差バッファは９ビット精度で保証できるようになる。
【００４０】
次に、本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置の動作を説明する。図３は本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置の動作を説明するフローチャートを表している。
【００４１】
図３において、まず、入力値である注目画素の濃度Ｘを取得し、加算部２０３、画像バッファ２０４、しきい値制御部２０６に転送する（Ｓ３０１）。次に伝播誤差演算部２０２は誤差バッファ２０１に格納された周辺画素での量子化誤差を取得し、予め設定された誤差拡散マトリックスを用いて注目画素へ伝播される伝播誤差Ｅを算出する（Ｓ３０２）。次に、加算器２０３は注目画素の濃度Ｘと伝播誤差Ｅを加算し、補正された入力画素濃度Ｘ’を算出する（Ｓ３０３）。
【００４２】
一方、集約濃度演算部２０５は画像バッファ２０４に格納された周辺画素濃度を用いて周辺画素の集約濃度Ｓを算出する（Ｓ３０４）。しきい値制御部２０６は入力画素濃度Ｘと周辺画素の集約濃度Ｓを用いて量子化のためのしきい値Ｔを算出する（Ｓ３０５）。ここで、量子化部２０７は補正された入力画素濃度Ｘ’がしきい値Ｔより大きいか否かを判定し（Ｓ３０６）、入力画素濃度Ｘ’がしきい値Ｔより大きい場合（Ｓ３０６、Ｙｅｓ）、量子化部２０７は出力濃度Ｂを２５５に設定する（Ｓ３０７）。一方、入力画素濃度Ｘ’がしきい値Ｔ以下の場合（Ｓ３０６、Ｎｏ）、量子化部２０７は出力濃度Ｂを０に設定する（Ｓ３０８）。そして、設定された出力濃度Ｂが注目画素の出力値としてＲＡＭ１０４に出力される（Ｓ３０９）。
【００４３】
続いて、減算部２０８は量子化前後の濃度Ｘ’とＢを減算することにより量子化誤差ｅを算出する（Ｓ３１０）。そして算出された量子化誤差ｅは誤差バッファ２０１に格納される（Ｓ３１１）。最後に全画素の処理が終了したか否かの判定が行われ（Ｓ３１２）、未処理画素が残っている場合（Ｓ３１２、Ｎｏ）、注目画素を１つ進めて（Ｓ３１３）、Ｓ３０１に移行する。
【００４４】
このように動作する実施の形態１の画像処理装置において、図１９の網点原稿の模式図に模式的に表した網点原稿に対して、例えば誤差拡散マトリックスを図２０に示す構成とし、制御係数Ａを正の値として２値化した場合、網点原稿の平滑化効果が得られ、図８に示す処理結果が得られる。一方、誤差拡散マトリックスを図２０の誤差拡散マトリックスの例示図に示す構成とし、制御係数Ａを負の値として２値化した場合、網点原稿の鮮鋭化効果が得られ、図９に示す処理結果が得られる。図８は通常の誤差拡散法による階調変換処理を実施した図２１の従来の誤差拡散法の画像処理装置による網点原稿の処理結果の例示図と比べ、より原稿の網点形状が低減され、図２２の従来の誤差拡散法の画像処理装置によるベタ画像の処理結果の例示図に示すような誤差拡散フィルタの特性によって決定付けられるドット配置の構造に近づいている。一方、図９は通常の誤差拡散法である図２１と比べ、原稿の網点形状がより鮮鋭化され、図１９に示すような原稿網点の形状に近づく。すなわち、制御係数Ａを任意に設定することで、原稿網点の変換後の粒状性、階調性を自由に制御できる。
【００４５】
なお、同様の処理により、制御係数Ａを正の値として変換した場合、階調の平坦部のノイズ成分を除去する効果が得られ、制御係数Ａを負の値として誤差拡散処理を実施した場合、文字・細線等のエッジ部を強調する効果が得られる。
【００４６】
ところで、実施の形態１における入出力画像データは０から２５５までの２５６階調のデータとして説明を行ったが、２５６階調以外の入出力画像データに対しても、本発明の実施の形態１が適用できることはいうまでもない。また、Ｓ３０９で出力される値は、出力が２値の場合は１ビットデータに変換して出力してもよいし、出力がＮ値の場合はｌｏｇ２（Ｎ）ビットのデータに変換して出力してもよい。
【００４７】
また、実施の形態１における画像処理装置の機能構成および動作において、誤差拡散法に従うように、すなわち伝播誤差の加算を量子化前に行うように説明したが、伝播誤差の加算のタイミングは量子化前だけに限定しない。すなわち、本発明の実施の形態１の画像形成装置を、平均誤差最小法に従うように構成してもよい。
【００４８】
以上のように、実施の形態１では、入力画像の注目画素の濃度値と前記注目画素の周辺の画素の濃度値を集約した集約濃度値との差分に、自由に設定できる制御係数を乗じた値に基づいて、Ｍ階調の濃度値をＮ階調の濃度値に変換するためのしきい値を設定するように構成したので、網点画像のように狭い領域で周期的に濃度変化を繰り返す画像を入力画像とした場合であっても、制御係数の正負および絶対値を適切に設定することにより、入力画像の局所的な周期性の影響を低減し、かつ網点画像の階調性と粒状性を調節した出力画像を得ることができる。
【００４９】
（実施の形態２）
次に、本発明の画像処理装置の実施の形態２について説明する。実施の形態１の画像処理装置においては、制御係数Ａを予め設定するとして説明したが、本実施の形態２の画像処理装置においては、注目画素の周辺の画像の特徴に応じて自動的に制御係数Ａを設定することが特徴となっている。
【００５０】
本発明の実施の形態２にかかる画像処理装置のハードウェア構成は、実施の形態１の画像処理装置のハードウェア構成と等しいので、説明を省略する。
【００５１】
次に、本実施の形態２の画像処理装置の機能構成について説明する。図１０は本発明の実施の形態２にかかる画像処理装置の機能構成図である。
【００５２】
図１０において１００１は誤差バッファ、１００２は伝播誤差演算部、１００３は入力画素濃度と伝播誤差の加算部、１００４は画像バッファ、１００５は周辺画素の集約濃度演算部、１００６はしきい値制御部、１００７は量子化部、１００８は量子化前後の濃度を減算して量子化誤差を算出する減算部、１００９は周辺画素を参照して文字領域、写真領域、網点領域などの画像特徴を検出する画像特徴検出部である。ここで、しきい値制御部１００６は、実施の形態１の画像処理装置によるしきい値制御部２０６と異なる点として、画像特徴検出部１００９が検出する特徴と（式２）における制御係数Ａとの関係を示す情報を予め保持しており、この情報を参照することによって画像特徴検出部１００９が検出した特徴に応じて制御係数Ａを設定する。
【００５３】
ここで、画像特徴検出部１００９が検出する特徴と制御係数Ａとの関係を示す情報とは、例えば、網点領域では粒状性をよくするためには制御係数Ａを正の値にし、階調性をよくするためには制御係数Ａを負の値にする。写真領域では、制御係数Ａの値を０、若しくはノイズ成分を除去する程度の正の小さな値にし、文字領域の場合（エッジを含む画像特徴の場合）は、制御係数Ａの値を０、若しくは鮮鋭化のために負の値にするように設定するなど、特徴と制御係数Ａを関連づける情報である。
【００５４】
次に、本実施の画像処理装置の実施の形態２の動作を説明する。図１１は本発明の実施の形態２にかかる画像処理方法のフローチャートである。
【００５５】
図１１において、まず、入力値である注目画素の濃度Ｘを取得し、加算部１００３、画像バッファ１００４、しきい値制御部１００６に転送する（Ｓ１１０１）。次に伝播誤差演算部１００２は誤差バッファ１００１に格納された周辺画素での量子化誤差を取得し、予め設定された誤差拡散マトリックスを用いて注目画素へ伝播される伝播誤差Ｅを算出する（Ｓ１１０２）。次に、加算器１００３は注目画素の濃度Ｘと伝播誤差Ｅを加算し、補正された入力画素濃度Ｘ’を算出する（Ｓ１１０３）。
【００５６】
一方、集約濃度演算部１００５は画像バッファ１００４に格納された周辺画素濃度を用いて周辺画素の集約濃度Ｓを算出する（Ｓ１１０４）。画像特徴検出部１００９は画像バッファ１００４に格納された周辺画素濃度を参照して注目画素の画像特徴Ｃを検出する（Ｓ１１０５）。画像特徴としては、文字領域、写真領域、網点領域などが考えられるが、これに限定するものではない。しきい値制御部１００６は、検出した画像特徴Ｃに基づいて制御係数Ａを算出し、実施の形態１の画像処理装置において説明したしきい値設定式と、入力画素濃度Ｘ、周辺画素の集約濃度Ｓ、および制御係数Ａと、を用いて量子化のためのしきい値Ｔを算出する（Ｓ１１０６）。
【００５７】
そして、量子化部１００７は、補正された入力画素濃度Ｘ’がしきい値Ｔよりも大きいか否か判定し（Ｓ１１０７）、入力画素濃度Ｘ’がしきい値Ｔ以上の場合（Ｓ１１０７、Ｙｅｓ）、出力濃度Ｂを２５５に設定する（Ｓ１１０８）。一方、入力画素濃度Ｘ’がしきい値Ｔより小さい場合（Ｓ１１０７、Ｎｏ）、量子化部１００７は、出力濃度Ｂを０に設定する（Ｓ１１０９）。そして、設定された出力濃度Ｂが注目画素の出力値としてＲＡＭ１０４に出力される（Ｓ１１１０）。さらに、減算部１００８は量子化前後の濃度Ｘ’とＢを減算することにより量子化誤差ｅを算出する（Ｓ１１１１）。そして算出された量子化誤差ｅは誤差バッファ１００１に格納される（Ｓ１１１２）。最後に全画素の処理が終了したか否かを判定され（Ｓ１１１３）、未処理画素が残っている場合（Ｓ１１１３、Ｎｏ）、注目画素を１つ進めて（Ｓ１１１４）、Ｓ１１０１に移行する。
【００５８】
実施の形態２における伝播誤差演算部１００２は誤差拡散マトリックスについて特に言及していないが、画像特徴検出部１００９で検出された画像特徴Ｃに基づいて制御されたしきい値に適切な誤差拡散マトリックスを選択して使うようにしてもよい。
【００５９】
また、実施の形態２における入出力画像データも０から２５５までの２５６階調のデータとして説明を行ったが、２５６階調以外の入出力画像データに対しても、本発明が適用できることはいうまでもない。
【００６０】
以上のように、実施の形態２では、注目画素の周辺の画像に応じて制御係数の値を変更するように構成したので、注目画素の周辺の画像の特徴ごとに階調性、粒状性の調整の仕方を自動的に変更して入力画像を変換できるようになる。
【００６１】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３にかかる画像処理装置について説明する。実施の形態２にかかる画像処理装置は、注目画像の周辺の画素から特徴を検出し、検出した特徴に基づいて制御係数を変更することとした。実施の形態２にかかる画像処理装置は、検出した特徴が切り替わって制御係数が変更された場合、誤差バッファに保持される拡散誤差は制御係数が切り替わる前のしきい値を用いて算出された拡散誤差であるので、異なる領域の誤差が伝播し、特徴が切り替わる境界線上に不自然な線の発生が起こる可能性がある。本実施の形態３にかかる画像処理装置は、予め分類された夫々の特徴に対応する制御係数を用いて夫々の特徴に対応する拡散誤差を計算することにより、特徴に応じて拡散誤差も使い分けるようにしたことが特徴である。
【００６２】
本発明の実施の形態３にかかる画像処理装置のハードウェア構成は、実施の形態１および２の画像処理装置のハードウェア構成と等しいので、説明を省略する。
【００６３】
図１２に本発明の実施の形態３にかかる画像処理装置の機能構成図を示す。ここで、分類する特徴の数は複数であればいくつでもよいが、ここでは２種類に分類するとする。特徴の数を２種類用意するために、各機能構成部の該当する部分も２重化されており、出力する濃度値を選択する機能構成部がさらに設けられる。
【００６４】
図１２において１２０１は第１の誤差バッファ、１２０２は第１の伝播誤差演算部、１２０３は入力画素濃度と伝播誤差の第１の加算部、１２０４は画像バッファ、１２０５は周辺画素の集約濃度演算部、１２０６は第１の制御係数Ａを用いて第１のしきい値を算出する第１のしきい値制御部、１２０７は第１の量子化部、１２０８は量子化前後の濃度を減算して量子化誤差を算出する第１の減算部、１２０９は周辺画素を参照して文字領域、写真領域、網点領域などの画像特徴を検出する画像特徴検出部、１２１０は第２の誤差バッファ、１２１１は第２の伝播誤差演算部、１２１２は入力画素濃度と伝播誤差の第２の加算部、１２１３は第２の制御係数Ａを用いて第２のしきい値を算出する第２のしきい値制御部、１２１４は第２の量子化部、１２１５は量子化前後の濃度を減算して量子化誤差を算出する第２の減算部、１２１６は画像特徴に基づいて出力濃度を選択する出力濃度選択部である。
【００６５】
次に、実施の形態３にかかる画像処理装置の動作を説明する。図１３および図１４は本発明の実施の形態３にかかる画像処理装置の動作を説明するフローチャートである。
【００６６】
図１３において、まず、入力値である注目画素の濃度Ｘを取得し、第１の加算部１２０３、第１の画像バッファ１２０４、第１のしきい値制御部１２０６、第２の加算部１２１２、第２のしきい値制御部１２１３に転送する（Ｓ１３０１）。次に、第１の伝播誤差演算部１２０２は第１の誤差バッファ１２０１に格納された周辺画素での量子化誤差を取得し、予め設定された誤差拡散マトリックスを用いて注目画素へ伝播される第１の伝播誤差Ｅ１を算出する（Ｓ１３０２）。次に、第１の加算器１２０３は注目画素の濃度Ｘと第１の伝播誤差Ｅ１を加算し、第１の補正された入力画素濃度Ｘ’１を算出する（Ｓ１３０３）。
【００６７】
次に、第２の伝播誤差演算部１２１１は第２の誤差バッファ１２１０に格納された周辺画素での量子化誤差を取得し、予め設定された誤差拡散マトリックスを用いて注目画素へ伝播される第２の伝播誤差Ｅ２を算出する（Ｓ１３０４）。次に、第２の加算器１２１２は注目画素の濃度Ｘと第２の伝播誤差Ｅ２を加算し、第２の補正された入力画素濃度Ｘ’２を算出する（Ｓ１３０５）。
【００６８】
一方、集約濃度演算部１２０５は画像バッファ１２０４に格納された周辺画素濃度を用いて周辺画素の集約濃度Ｓを算出する（Ｓ１３０６）。画像特徴検出部１２０９は画像バッファ１２０４に格納された周辺画素濃度を参照して注目画素の画像特徴Ｃを検出する（Ｓ１３０７）。画像特徴としては、文字領域、写真領域、網点領域などが考えられるが、これに限定するものではない。第１のしきい値制御部１２０６は入力画素濃度Ｘと周辺画素の集約濃度Ｓを用いて量子化のための第１のしきい値Ｔ１を算出する（Ｓ１３０８）。また、第２のしきい値制御部１２１３は入力画素濃度Ｘと周辺画素の集約濃度Ｓを用いて量子化のための第２のしきい値Ｔ２を算出する（Ｓ１３０９）。ここで、第１のしきい値と第２のしきい値は、それぞれ平滑化用しきい値と鮮鋭化用しきい値のように、画像特徴Ｃの各々の領域に適するように決定されたものである。
【００６９】
Ｓ１３０９の後、図１４のＳ１３１０に移行し、第１の量子化部１２０７は、第１の補正された入力画素濃度Ｘ’１が第１のしきい値Ｔ１より大きいか否かを判定する。第１の入力画素濃度Ｘ’１が第１のしきい値Ｔ１以上の場合（Ｓ１３１０、Ｙｅｓ）、第１の量子化部１２０７は、第１の出力濃度Ｂ１を２５５に設定する（Ｓ１３１１）。一方、第１の入力画素濃度Ｘ’１が第１のしきい値Ｔ１より小さい場合（Ｓ１３１０、Ｎｏ）、第１の量子化部１２０７は、第１の出力濃度Ｂ１を０に設定する（Ｓ１３１２）。さらに、第１の減算部１２０８は第１の量子化部１２０７による量子化前後の濃度Ｘ’１とＢ１を減算することにより第１の量子化誤差ｅ１を算出する（Ｓ１３１３）。そして算出された第１の量子化誤差ｅ１は第１の誤差バッファ１２０１に格納される（Ｓ１３１４）。
【００７０】
一方、第２の量子化部１２１４は、第２の補正された入力画素濃度Ｘ’２が第２のしきい値Ｔ２より大きいか否か判定し（Ｓ１３１５）、第２の入力画素濃度Ｘ’２が第２のしきい値Ｔ２以上の場合（Ｓ１３１５、Ｙｅｓ）、第２の出力濃度Ｂ２を２５５に設定する（Ｓ１３１６）。一方、第２の入力画素濃度Ｘ’２が第２のしきい値Ｔ２より小さい場合
（Ｓ１３１５、Ｎｏ）、第２の量子化部１２１４は、第２の出力濃度Ｂ２を０に設定する（Ｓ１３１７）。さらに、第２の減算部１２１５は第２の量子化部１２１４による量子化前後の濃度Ｘ’２とＢ２を減算することにより第２の量子化誤差ｅ２を算出する（Ｓ１３１８）。そして算出された第２の量子化誤差ｅ２は第２の誤差バッファ１２１０に格納される（Ｓ１３１９）。
【００７１】
そして、出力濃度選択部１２１６は、画像特徴Ｃに基づいて、第１の出力濃度Ｂ１と第２の出力濃度Ｂ２から出力濃度Ｂを選択し（Ｓ１３２０）、選択された出力濃度Ｂが注目画素の出力値としてＲＡＭ１０４に出力される（Ｓ１３２１）。最後に全画素の処理が終了したか否かの判定が行われ（Ｓ１３２２）、未処理画素が残っている場合（Ｓ１３２２、Ｎｏ）、注目画素を１つ進めて（Ｓ１３２３）、図１３のＳ１３０１に移行する。
【００７２】
ここで、これらの機能構成部の一部または全部をＬＳＩ化する場合、各機能構成部が複数存在するとゲート規模が大きくなることから、図１５に示すように、誤差バッファ以外の機能構成部を共通化するようにしてもよい。
【００７３】
また、実施の形態３は画像特徴検出部で検出される特徴が２種類定義されている場合を例に説明をしているが、画像特徴が３種類以上の場合も各処理部を増やし、同様の手続きをすることで実現可能であることはいうまでもない。
【００７４】
また、実施の形態３における第１の伝播誤差演算部１２０２と第２の伝播誤差演算部１２１１、あるいは伝播誤差演算部１５０３で使用する誤差拡散マトリックスについて特に言及していないが、画像特徴検出部１２０９や１５１２で検出された画像特徴Ｃに基づいて制御された第１および第２のしきい値にそれぞれ適した誤差拡散マトリックスを設定するようにしてもよい。
【００７５】
また、実施の形態３における入出力画像データも０から２５５までの２５６階調のデータとして説明を行ったが、２５６階調以外の入出力画像データに対しても、本発明が適用できることはいうまでもない。
【００７６】
以上のように、実施の形態３では、予め分類された夫々の特徴に対応する制御係数を用いて夫々の特徴に対応する拡散誤差を計算し、注目画素の周囲の特徴に応じて拡散誤差も使い分けるようにしたので、実施の形態２による画像処理装置に比べて、画像特徴の境界部において、制御されたしきい値が鮮鋭化用から平滑化用へ切換わったときなどに、境界近傍で発生する量子化誤差が急激に変化するために生じる不自然な画質劣化を改善できる。
【００７７】
ところで、実施の形態１〜３において説明した画像処理装置は、ＲＯＭ１０３に格納されている制御プログラムがＣＰＵ１０２に読み込まれて実行されることにより図３、図１１、図１３、図１４に示す動作が制御されるとして説明したが、該プログラムが、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記録媒体に記録され、コンピュータに読み出されて実行されることによって実施の形態１〜３の画像処理装置の機能構成部を実現するようにしてもよい。また、この制御プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布されることが可能な伝送媒体であってもよい。
【００７８】
また、ＣＰＵ１０２が読み出した制御プログラムを実行することにより、前述した実施の形態１〜３の機能構成部が実現されるだけでなく、その制御プログラムの指示に基づき、画像処理装置上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって実施の形態１〜３の画像処理装置の機能構成部が
実現されるようにしてもよい。
【００７９】
さらに、記録媒体から読み出された制御プログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、その制御プログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって実施の形態１〜３の画像処理装置の機能構成部が実現されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、誤差拡散法および平均誤差最小法を用いて、入力された連続階調の画像データをＮ値（Ｎ≧２）の擬似中間調データに階調変換する画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよびコンピュータに読み取り可能な記録媒体に適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置のハードウェア構成図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置の機能構成図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置の動作を説明するフローチャート
【図４】伝播誤差演算を説明する図
【図５】周辺画素の集約濃度値算出を説明する図
【図６】平滑化制御をした場合のしきい値制御を説明する図
【図７】鮮鋭化制御をした場合のしきい値制御を説明する図
【図８】平滑化制御をした場合の誤差拡散処理結果の例示図
【図９】鮮鋭化制御をした場合の誤差拡散処理結果の例示図
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる画像処理装置の機能構成図
【図１１】本発明の実施の形態２にかかる画像処理装置の動作を説明するフローチャート
【図１２】本発明の実施の形態３にかかる画像処理装置の機能構成図
【図１３】本発明の実施の形態３にかかる画像処理装置の動作を説明するフローチャート
【図１４】本発明の実施の形態３にかかる画像処理方法の動作を説明するフローチャート
【図１５】本発明の実施の形態３にかかる画像処理装置の処理部を共通化した場合の機能構成図
【図１６】ドット遅延問題の例示図
【図１７】従来の誤差拡散法の画像処理装置の機能構成図
【図１８】ドット遅延問題を解消するしきい値の例示図
【図１９】網点原稿の模式図
【図２０】誤差拡散マトリックスの例示図
【図２１】従来の誤差拡散法の画像処理装置による網点原稿の処理結果の例示図
【図２２】従来の誤差拡散法の画像処理装置によるベタ画像の処理結果の例示図
【図２３】従来のドット遅延対策をした誤差拡散法による網点原稿の処理結果の例示図
【符号の説明】
【００８２】
１０１    外部インターフェース
１０２    中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１０３    リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）
１０４    ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
１０５    データバス
２０１    誤差バッファ
２０２    伝播誤差演算部
２０３    加算部
２０４    画像バッファ
２０５    集約濃度演算部
２０６    しきい値制御部
２０７    量子化部
２０８    減算部
１００１    誤差バッファ
１００２    伝播誤差演算部
１００３    加算部
１００４    画像バッファ
１００５    集約濃度演算部
１００６    しきい値制御部
１００７    量子化部
１００８    減算部
１００９    画像特徴検出部
１２０１    第１の誤差バッファ
１２０２    第１の伝播誤差演算部
１２０３    第１の加算部
１２０４    画像バッファ
１２０５    集約濃度演算部
１２０６    第１のしきい値制御部
１２０７    第１の量子化部
１２０８    第１の減算部
１２０９    画像特徴検出部
１２１０    第２の誤差バッファ
１２１１    第２の伝播誤差演算部
１２１２    第２の加算部
１２１３    第２のしきい値制御部
１２１４    第２の量子化部
１２１５    第２の減算部
１２１６    出力濃度選択部
１５０１    第１の誤差バッファ
１５０２    第２の誤差バッファ
１５０３    伝播誤差演算部
１５０４    第１の加算部
１５０５    第２の加算部
１５０６    画像バッファ
１５０７    集約濃度演算部
１５０８    しきい値制御部
１５０９    量子化部
１５１０    第１の減算部
１５１１    第２の減算部
１５１２    画像特徴検出部
１５１３    出力濃度選択部
１７０１    誤差バッファ
１７０２    伝播誤差演算部
１７０３    加算部
１７０４    しきい値制御部
１７０５    量子化部
１７０６    減算部
【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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【図２３】
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