(57)【要約】【課題】必要な網点の線数を得られるディザパターンを自動的に選択してディザ処理に使用することにより、網点の結合による鮮鋭度の低下等を防止する。【解決手段】候補ディザパターン６を用いて複数の階調ベルのベタ画像をディザ処理した画像を予測し、この予測画像８の２次元周波数変換を行う。周波数変換データ１０に基づいて、線数評価部１１は候補ディザパターン６の線数と線数指定データ１２により指定された線数との一致度合を評価する。使用可否判定部１４は一致度合１３に基づいて候補ディザパターン６の使用可否を判定する。使用不可と判定された場合、別の候補ディザパターン６が生成され、同様の手順で候補ディザパターンの線数評価と使用可否判定が行われる。【選択図】図１
2009055426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多階調の入力画像データのディザ処理を行うディザ処理手段、
前記ディザ処理手段で使用されるディザパターンの候補（候補ディザパターンと記す）を生成する候補ディザパターン生成手段、
前記候補ディザパターンを使用して前記ディザ処理手段により複数の異なった階調レベルのベタ画像それぞれをディザ処理した画像又は該画像を所定のプリンタエンジンで出力した画像を予測する画像予測手段、
前記画像予測手段により前記複数の異なった階調レベルのベタ画像について予測された複数の画像（予測画像と記す）それぞれの２次元周波数変換を行い、前記複数の階調レベルに対応した複数の周波数変換データを生成する周波数変換手段、
前記複数の階調レベルに対応した前記複数の周波数変換データにおける全空間周波数成分のパワーに対する、指定された線数に対応した空間周波数成分のパワーの比を算出する計算手段を含み、該計算手段により算出されたパワー比、又は、該パワー比をランク分けした値を、前記候補ディザパターンの線数と前記指定された線数との一致度合として出力する線数評価手段、
前記線数評価手段より出力された一致度合に基づき前記候補ディザパターンの前記ディザ処理手段での使用の可否を判定する使用可否判定手段、
を有し、
前記候補ディザパターンが前記使用可否判定手段により使用不可と判定された場合に、前記候補ディザパターン生成手段で別の候補ディザパターンを生成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記線数評価手段の前記計算手段は、前記複数の階調レベルのうちの中濃度の所定の階調レベルに対応した前記周波数変換データにおけるパワーのみを前記パワー比の算出に用い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】
多階調の入力画像データのディザ処理を行うディザ処理手段、
前記ディザ処理手段で使用されるディザパターンの候補（候補ディザパターンと記す）を生成する候補ディザパターン生成手段、
前記候補ディザパターンを使用して前記ディザ処理手段により複数の異なった階調レベルのベタ画像それぞれをディザ処理した画像又は該画像を所定のプリンタエンジンで出力した画像を予測する画像予測手段、
前記画像予測手段により前記複数の異なった階調レベルのベタ画像について予測された複数の画像（予測画像と記す）それぞれの２次元周波数変換を行い、前記複数の階調レベルに対応した複数の周波数変換データを生成する周波数変換手段、
前記複数の階調レベルに対応した前記複数の周波数変換データから、各階調レベル毎に、全空間周波数成分のパワーに対する、指定された線数に対応した空間周波数成分のパワーの比（個別パワー比と記す）を算出し、前記複数の階調レベルについて算出された前記個別パワー比を積算して総合パワー比を求める計算手段を含み、該計算手段により算出された総合パワー比、又は、該総合パワー比をランク分けした値を、前記候補ディザパターンの線数と前記指定された線数との一致度合として出力する線数評価手段、
前記線数評価手段より出力された一致度合に基づき前記候補ディザパターンの前記ディザ処理手段での使用の可否を判定する使用可否判定手段、
を有し、
前記候補ディザパターンが前記使用可否判定手段により使用不可と判定された場合に、前記候補ディザパターン生成手段で別の候補ディザパターンを生成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
前記線数評価手段の前記計算手段において、前記複数の階調レベルについて算出された前記個別パワー比を、階調レベルに応じて重み付けして積算することにより前記総合パワー比を求めることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記線数評価手段は、前記個別パワー比の階調レベル間での違いが大きいか否かを判定する個別パワー比判定手段を含み、該個別パワー比判定手段により前記個別パワー比の階調レベル間での違いが大きいと判定された場合に、前記一致度合を下げる方向に補正して出力することを特徴する請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記線数評価手段は、前記複数の階調レベルに対応した前記複数の周波数変換データのそれぞれよりスクリーン角を検出するスクリーン角検出手段と、該スクリーン角検出手段により検出されたスクリーン角の階調レベル間での違いが大きいか否かを判定するスクリーン角判定手段を含み、該スクリーン角判定手段によりスクリーン角の階調レベル間での違いが大きいと判定された場合に、前記一致度合を下げる方向に補正して出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置、
前記画像処理装置のディザ処理手段により入力画像データをディザ処理した画像データを記録媒体に画像として出力するプリンタエンジン、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
多階調の入力画像データのディザ処理を行うディザ処理工程、
前記ディザ処理工程で使用されるディザパターンの候補（候補ディザパターンと記す）を生成する候補ディザパターン生成工程、
前記候補ディザパターンを使用して前記ディザ処理工程により複数の異なった階調レベルのベタ画像それぞれをディザ処理した画像又は該画像を所定のプリンタエンジンで出力した画像を予測する画像予測工程、
前記画像予測工程により前記複数の異なった階調レベルのベタ画像について予測された複数の画像（予測画像と記す）それぞれの２次元周波数変換を行い、前記複数の階調レベルに対応した複数の周波数変換データを生成する周波数変換工程、
前記複数の階調レベルに対応した前記複数の周波数変換データにおける全空間周波数成分のパワーに対する、指定された線数に対応した空間周波数成分のパワーの比を算出する計算工程を含み、該計算工程により算出されたパワー比、又は、該パワー比をランク分けした値を、前記候補ディザパターンの線数と前記指定された線数との一致度合として出力する線数評価工程、
前記線数評価工程より出力された一致度合に基づき前記候補ディザパターンの前記ディザ処理工程での使用の可否を判定する使用可否判定工程、
を有し、
前記候補ディザパターンが前記使用可否判定工程により使用不可と判定された場合に、前記候補ディザパターン生成工程で別の候補ディザパターンを生成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
多階調の入力画像データのディザ処理を行うディザ処理工程、
前記ディザ処理工程で使用されるディザパターンの候補（候補ディザパターンと記す）を生成する候補ディザパターン生成工程、
前記候補ディザパターンを使用して前記ディザ処理工程により複数の異なった階調レベルのベタ画像それぞれをディザ処理した画像又は該画像を所定のプリンタエンジンで出力した画像を予測する画像予測工程、
前記画像予測工程により前記複数の異なった階調レベルのベタ画像について予測された複数の画像（予測画像と記す）それぞれの２次元周波数変換を行い、前記複数の階調レベルに対応した複数の周波数変換データを生成する周波数変換工程、
前記複数の階調レベルに対応した前記複数の周波数変換データから、各階調レベル毎に、全空間周波数成分のパワーに対する、指定された線数に対応した空間周波数成分のパワーの比（個別パワー比と記す）を算出し、前記複数の階調レベルについて算出された前記個別パワー比を積算して総合パワー比を求める計算工程を含み、該計算工程により算出された総合パワー比、又は、該総合パワー比をランク分けした値を、前記候補ディザパターンの線数と前記指定された線数との一致度合として出力する線数評価工程、
前記線数評価工程より出力された一致度合に基づき前記候補ディザパターンの前記ディザ処理手段での使用の可否を判定する使用可否判定工程、
を有し、
前記候補ディザパターンが前記使用可否判定工程により使用不可と判定された場合に、前記候補ディザパターン生成工程で別の候補ディザパターンを生成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
前記線数評価工程は、前記個別パワー比の階調レベル間での違いが大きいか否かを判定する個別パワー比判定工程を含み、該個別パワー比判定工程により前記個別パワー比の階調レベル間での違いが大きいと判定された場合に、前記一致度合を下げる方向に補正して出力することを特徴する請求項９に記載の画像処理方法。
【請求項１１】
前記線数評価工程は、前記複数の階調レベルに対応した前記複数の周波数変換データのそれぞれよりスクリーン角を検出するスクリーン角検出工程と、該スクリーン角検出工程により検出されたスクリーン角の階調レベル間での違いが大きいか否かを判定するスクリーン角判定工程を含み、該スクリーン角判定工程によりスクリーン角の階調レベル間での違いが大きいと判定された場合に、前記一致度合を下げる方向に補正して出力することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像処理方法。
【請求項１２】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段としてコンピュータを機能させるプログラム。
【請求項１３】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段としてコンピュータを機能させるプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多階調画像データのディザ処理を行う画像処理装置等に係り、特に、ディザ処理に使用するためのディザパターンを自動的に選択する機能を有する画像処理装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等の画像形成装置においては、中間調処理としてディザ処理が広く用いられている。このディザ処理に使用するディザパターン（ディザマトリクス）をプログラムにより生成し、また最適なディザパターンを選択する技術に関しては、多くの先行技術が知られている（例えば特許文献１，２，３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３６１６３号公報
【特許文献２】特開２００４−１１２４９２号公報
【特許文献３】特開２００６−２１７５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プログラムによりディザパターンを生成する場合、例えば、網点を順次太らせるようにドットの点灯順序が設定されるが、網点の太る途中で、隣接した網点が結合する現象が発生しやすい。この現象は、特に電子写真方式のプリントエンジンを使用する場合に顕著である。網点が結合すると網点の線数が落ち、画像の鮮鋭度が低下し高画質の印刷出力を得られない。したがって、ディザ処理を利用する画像形成装置において高画質の印刷出力を得るためには、必要とする網点の線数を得られるディザパターンをディザ処理に使用することが重要である。
【０００５】
よって、本発明の主たる目的は、必要とする網点の線数を得られるディザパターンを自動的に選択してディザ処理に使用する新規な構成の画像処理装置、画像処理方法及び画像形成装置を提供することにある。本発明のもう一つの目的は、必要とする網点の線数を得られるディザパターンであっても、階調間での線数の違いが大きいディザパターンや階調間でのスクリーン角の違いが大きいディザパターンの使用を回避するようにした画像処理装置、画像処理方法及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、
多階調の入力画像データのディザ処理を行うディザ処理手段、
前記ディザ処理手段で使用されるディザパターンの候補（候補ディザパターンと記す）を生成する候補ディザパターン生成手段、
前記候補ディザパターンを使用して前記ディザ処理手段により複数の異なった階調レベルのベタ画像それぞれをディザ処理した画像又は該画像を所定のプリンタエンジンで出力した画像を予測する画像予測手段、
前記画像予測手段により前記複数の異なった階調レベルのベタ画像について予測された複数の画像（予測画像と記す）それぞれの２次元周波数変換を行い、前記複数の階調レベルに対応した複数の周波数変換データを生成する周波数変換手段、
前記複数の階調レベルに対応した前記複数の周波数変換データにおける全空間周波数成分のパワーに対する、指定された線数に対応した空間周波数成分のパワーの比を算出する計算手段を含み、該計算手段により算出されたパワー比、又は、該パワー比をランク分けした値を、前記候補ディザパターンの線数と前記指定された線数との一致度合として出力する線数評価手段、
前記線数評価手段より出力された一致度合に基づき前記候補ディザパターンの前記ディザ処理手段での使用の可否を判定する使用可否判定手段、
を有し、
前記候補ディザパターンが前記使用可否判定手段により使用不可と判定された場合に、前記候補ディザパターン生成手段で別の候補ディザパターンを生成することを特徴とする画像処理装置である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の画像処理装置において、
前記線数評価手段の前記計算手段は、前記複数の階調レベルのうちの中濃度の所定の階調レベルに対応した前記周波数変換データにおけるパワーのみを前記パワー比の算出に用いることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、
多階調の入力画像データのディザ処理を行うディザ処理手段、
前記ディザ処理手段で使用されるディザパターンの候補（候補ディザパターンと記す）を生成する候補ディザパターン生成手段、
前記候補ディザパターンを使用して前記ディザ処理手段により複数の異なった階調レベルのベタ画像それぞれをディザ処理した画像又は該画像を所定のプリンタエンジンで出力した画像を予測する画像予測手段、
前記画像予測手段により前記複数の異なった階調レベルのベタ画像について予測された複数の画像（予測画像と記す）それぞれの２次元周波数変換を行い、前記複数の階調レベルに対応した複数の周波数変換データを生成する周波数変換手段、
前記複数の階調レベルに対応した前記複数の周波数変換データから、各階調レベル毎に、全空間周波数成分のパワーに対する、指定された線数に対応した空間周波数成分のパワーの比（個別パワー比と記す）を算出し、前記複数の階調レベルについて算出された前記個別パワー比を積算して総合パワー比を求める計算手段を含み、該計算手段により算出された総合パワー比、又は、該総合パワー比をランク分けした値を、前記候補ディザパターンの線数と前記指定された線数との一致度合として出力する線数評価手段、
前記線数評価手段より出力された一致度合に基づき前記候補ディザパターンの前記ディザ処理手段での使用の可否を判定する使用可否判定手段、
を有し、
前記候補ディザパターンが前記使用可否判定手段により使用不可と判定された場合に、前記候補ディザパターン生成手段で別の候補ディザパターンを生成することを特徴とする画像処理装置である。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の画像処理装置において、
前記線数評価手段の前記計算手段において、前記複数の階調レベルについて算出された前記個別パワー比を、階調レベルに応じて重み付けして積算することにより前記総合パワー比を求めることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項３に係る発明の画像処理装置において、
前記線数評価手段は、前記個別パワー比の階調レベル間での違いが大きいか否かを判定する個別パワー比判定手段を含み、該個別パワー比判定手段により前記個別パワー比の階調レベル間での違いが大きいと判定された場合に、前記一致度合を下げる方向に補正して出力することを特徴する。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に係る画像処理装置において、
前記線数評価手段は、前記複数の階調レベルに対応した前記複数の周波数変換データのそれぞれよりスクリーン角を検出するスクリーン角検出手段と、該スクリーン角検出手段により検出されたスクリーン角の階調レベル間での違いが大きいか否かを判定するスクリーン角判定手段を含み、該スクリーン角判定手段によりスクリーン角の階調レベル間での違いが大きいと判定された場合に、前記一致度合を下げる方向に補正して出力することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、
請求項１乃至６のいずれか１項の発明に係る画像処理装置、
前記画像処理装置のディザ処理手段により入力画像データをディザ処理した画像データを記録媒体に画像として出力するプリンタエンジン、
を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
請求項８に係る発明は、
多階調の入力画像データのディザ処理を行うディザ処理工程、
前記ディザ処理工程で使用されるディザパターンの候補（候補ディザパターンと記す）を生成する候補ディザパターン生成工程、
前記候補ディザパターンを使用して前記ディザ処理工程により複数の異なった階調レベルのベタ画像それぞれをディザ処理した画像又は該画像を所定のプリンタエンジンで出力した画像を予測する画像予測工程、
前記画像予測工程により前記複数の異なった階調レベルのベタ画像について予測された複数の画像（予測画像と記す）それぞれの２次元周波数変換を行い、前記複数の階調レベルに対応した複数の周波数変換データを生成する周波数変換工程、
前記複数の階調レベルに対応した前記複数の周波数変換データにおける全空間周波数成分のパワーに対する、指定された線数に対応した空間周波数成分のパワーの比を算出する計算工程を含み、該計算工程により算出されたパワー比、又は、該パワー比をランク分けした値を、前記候補ディザパターンの線数と前記指定された線数との一致度合として出力する線数評価工程、
前記線数評価工程より出力された一致度合に基づき前記候補ディザパターンの前記ディザ処理工程での使用の可否を判定する使用可否判定工程、
を有し、
前記候補ディザパターンが前記使用可否判定工程により使用不可と判定された場合に、前記候補ディザパターン生成工程で別の候補ディザパターンを生成することを特徴とする画像処理方法である。
【００１４】
請求項９に係る発明は、
多階調の入力画像データのディザ処理を行うディザ処理工程、
前記ディザ処理工程で使用されるディザパターンの候補（候補ディザパターンと記す）を生成する候補ディザパターン生成工程、
前記候補ディザパターンを使用して前記ディザ処理工程により複数の異なった階調レベルのベタ画像それぞれをディザ処理した画像又は該画像を所定のプリンタエンジンで出力した画像を予測する画像予測工程、
前記画像予測工程により前記複数の異なった階調レベルのベタ画像について予測された複数の画像（予測画像と記す）それぞれの２次元周波数変換を行い、前記複数の階調レベルに対応した複数の周波数変換データを生成する周波数変換工程、
前記複数の階調レベルに対応した前記複数の周波数変換データから、各階調レベル毎に、全空間周波数成分のパワーに対する、指定された線数に対応した空間周波数成分のパワーの比（個別パワー比と記す）を算出し、前記複数の階調レベルについて算出された前記個別パワー比を積算して総合パワー比を求める計算工程を含み、該計算工程により算出された総合パワー比、又は、該総合パワー比をランク分けした値を、前記候補ディザパターンの線数と前記指定された線数との一致度合として出力する線数評価工程、
前記線数評価工程より出力された一致度合に基づき前記候補ディザパターンの前記ディザ処理手段での使用の可否を判定する使用可否判定工程、
を有し、
前記候補ディザパターンが前記使用可否判定工程により使用不可と判定された場合に、前記候補ディザパターン生成工程で別の候補ディザパターンを生成することを特徴とする画像処理方法である。
【００１５】
請求項１０に係る発明は、請求項９に係る発明の画像処理方法において、
前記線数評価工程は、前記個別パワー比の階調レベル間での違いが大きいか否かを判定する個別パワー比判定工程を含み、該個別パワー比判定工程により前記個別パワー比の階調レベル間での違いが大きいと判定された場合に、前記一致度合を下げる方向に補正して出力することを特徴する。
【００１６】
請求項１１に係る発明は、請求項８又は９に係る発明の画像処理方法において、
前記線数評価工程は、前記複数の階調レベルに対応した前記複数の周波数変換データのそれぞれよりスクリーン角を検出するスクリーン角検出工程と、該スクリーン角検出工程により検出されたスクリーン角の階調レベル間での違いが大きいか否かを判定するスクリーン角判定工程を含み、該スクリーン角判定工程によりスクリーン角の階調レベル間での違いが大きいと判定された場合に、前記一致度合を下げる方向に補正して出力することを特徴とする。
【００１７】
請求項１２に係る発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に係る発明の画像処理装置の各手段としてコンピュータを機能させるプログラムである。
【００１８】
請求項１３に係る発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に係る発明の画像処理装置の各手段としてコンピュータを機能させるプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１又は３に係る発明の画像処理装置において、線数評価手段より出力される一致度合は、候補ディザパターンを使用した場合の予測画像の線数が指定された線数と近いほど大きな値をとる。したがって、必要とする網点の線数を予め指定するならば、候補ディザパターンの中から必要とする網点の線数を得られるものが、ディザ処理手段で使用するディザパターンとして自動的に選択されるため、網点の結合による鮮鋭度の低下等の画質劣化を防止することができる。請求項８，９に係る発明の画像処理方法おいても同様である。
【００２０】
請求項２に係る発明の画像処理装置において、線数評価手段の計算手段は中濃度の所定の階調レベルに対応した周波数変換データにおけるパワーのみをパワー比すなわち一致度合の算出に用いるため、白ベタ画像や黒ベタ画像のような線数情報の含まれない淡い階調レベルや濃い階調レベルの予測画像におけるパワーの影響を受けない、より安定した線数評価が可能となる。請求項４に係る発明の画像処理装置においても、線数評価手段の計算手段は個別パワー比を階調レベルに応じて重み付けして積算することにより総合パワー比すなわち一致度合を求めるため、中濃度の所定の階調レベル以外の階調レベルに対する重み係数を例えば０にすることにより、線数情報の含まれない階調レベルの予測画像におけるパワーの影響を受けない安定した線数評価が可能になる。
【００２１】
線数が階調間で大きく異なる候補ディザパターンをディザ処理に使用すると、グラデーション画像等で階調飛びを生じ、画質が劣化する。請求項５に係る発明の画像処理装置においては、このような候補ディザパターンの場合、線数評価手段で、階調レベル間での個別パワー比の違いが大きいと判定し、一致度合を下げる方向に補正するため、かかる候補ディザパターンが使用可否判定手段で使用可と判定されることを防止することができる。請求項１０に係る発明の画像処理装置においても同様である。
【００２２】
請求項６に係る発明の画像処理装置においては、線数評価手段で、周波数変換データより検出したスクリーン角の階調レベル間での違いが大きいと判定した場合に、一致度合を下げる方向に補正するため、スクリーン角が階調間で大きく異なる候補ディザパターンが使用可否判定手段で使用可と判定されることを防止することができる。請求項１１に係る画像処理方法においても同様である。
【００２３】
請求項７に係る発明の画像形成装置は、請求項１乃至６のいずれか１項に係る発明の画像処理装置を具備するため、網点の結合による鮮鋭度の低下等の画質劣化を防止し高画質の画像形成が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明の実施形態を説明するためのブロック図である。
図１において、ディザ処理部１は、多階調の入力画像データ２のディザ処理を行って量子化画像データ３を出力する手段である。プリンタエンジン４は、量子化画像データ３を入力として、用紙等の記録媒体上に、量子化画像データ３に対応した画像を形成する画像形成手段である。
【００２５】
ここでは、入力画像データ１は例えば１画素を８ビットで表現する２５６階調のデータとし、また、量子化画像データ３は例えば１画素を１ビットで表現する２値データとして説明する。プリンタエンジ４は例えば電子写真方式のエンジンである。
【００２６】
本実施形態においては、ディザ処理部１に好適なディザパターンを与えるための手段として、候補ディザパターン生成部５、画像予測部７、周波数変換部９、線数評価部１１及び使用可否判定部１４を備える。
【００２７】
候補ディザパターン生成部５は、ディザ処理部１で用いられるディザパターンの候補（候補ディザパターンと記す）を生成する手段である。候補ディザパターン生成部５は、プログラムにより所定のアルゴリズムに従って候補ディザパターンを生成する構成のものでもよいし、あるいは、予めプログラム等で生成して記憶されている様々な候補ディザパターンを順次出力する構成のものでもよい。本発明は、候補ディザパターンについて線数の評価を行って使用可否を判断する点がポイントであって、候補ディザパターン生成部５の構成や候補ディザパターンの生成アルゴリズムについては特に限定されない。候補ディザパターン生成部５によって生成された候補ディザパターン６は、ディザ処理部１及び画像予測部７に入力される。
【００２８】
画像予測部７は、ディザ処理部１で、候補ディザパターン６を用い、各階調レベルのベタ画像（均一濃度画像）をディザ処理した画像、又は、この画像をプリンタエンジン４で出力した画像を予測する手段である。前者の予測画像は、例えば図４（ａ）に示すような単純なドットのＯＮ／ＯＦＦを示すビットマップ画像である。後者の予測画像は、例えば図４（ｂ）に示すような記録媒体上のドットの形成状況を示す画像である。図４（ｂ）のような予測画像を生成する場合には、プリンタエンジン４用のシミュレータ（シミュレーションプログラム）を画像予測部７に利用することができる。ここでは２５６階調の入力画像データのディザ処理を想定し、図３に模式的に示すように、全ての階調レベル（０〜２５５）に対応した２５６個の予測画像８が生成される。なお、より少ない飛び飛びの階調レベルの予測画像８を生成するようにしてもよく、かかる態様も本発明に包含される。
【００２９】
周波数変換部９は、画像予測部７によって生成された各階調レベルの予測画像８を空間周波数成分に変換するための２次元の周波数変換を行う手段であり、図３に模式的に示すように、階調レベル０〜２５５に対応した２５６個の周波数変換データ１０を生成する。
【００３０】
線数評価部１１は、このような周波数変換データ１０に基づき、候補ディザパターン６について、その線数と線数指定データ１２により指定された線数との一致度合を評価する手段であり、一致度合データ１３を出力する。
【００３１】
使用可否判定部１４は、一致度合データ１３に基づいて、候補ディザパターン６のディザ処理部１での使用の可否を判定する手段である。使用可と判定した場合には、使用可信号１５をオンしてディザ処理部１に対し候補ディザパターンの使用を許可する。使用不可と判定した場合には、使用不可信号１６をオンし、候補ディザパターン生成部５で別の候補ディザパターンを生成させる。
【００３２】
使用不可信号１６がオンし、候補ディザパターン生成部５で別の候補ディザパターン６が生成されると、再び、この候補ディザパターンに対する予測画像の生成、予測画像の周波数変換、周波数変換データに基づいた線数評価、その評価結果に基づいた使用可否判定の動作が実行される。使用可信号１５がオンしたときには、ディザ処理部１において、候補ディザパターン６をディザパターンとして使用し、入力画像データ２のディザ処理を実行し、その量子化画像データ３についてプリンタエンジン４で画像形成を行うことができる。
【００３３】
以上に説明した動作フローを図２に示す。図２において、Ｓ１は候補ディザパターン生成部５で候補ディザパターン６を生成するステップ、Ｓ２は画像予測部７で予測画像８を生成するステップ、Ｓ３は周波数変換部９で周波数変換を行うステップ、Ｓ４は線数評価部１１で線数評価を行うステップ、Ｓ５は使用可否判定部１４での使用可否を判定するステップである。Ｓ６はディザ処理部１によりディザ処理を実行しプリンタエンジン４で画像形成を実行するステップである。
【００３４】
以下、本発明において最も重要な線数評価部１１について、より具体的に説明する。
【００３５】
［実施例１］
線数評価部１１の実施例１におけるブロック構成及び処理フローを図６に示す。まず、計算部２０において、階調レベルｉ（ｉ＝０，１，．．．，２５５）についての周波数変換データ１０から、図７に例示するような、全階調レベルについての空間周波数成分毎のパワーを示すデータ２１を求める（図７の横軸は空間周波数を線数で表している）。その具体的な手順は次の通りである。
【００３６】
階調レベルｉについての周波数変換データ１０は、階調レベルｉのベタ画像の各空間周波数成分のパワーを示すものであり、これを図５に模式的に示す。図５において、Ｘ軸は水平方向の空間周波数軸であり、Ｙ軸は垂直方向の空間周波数軸であり、各空間周波数成分のパワーが網掛け丸印の大きさで表されている。このように周波数変換データは二次元的なものであるため、計算部２０において、各階調レベルｉの周波数変換データについて、図５の原点Ｏを中心にした円周上にあるパワーを積算して空間周波数成分毎のパワーＰｉとし、これを全階調レベルについて積算した値（ΣＰｉ）を求めることにより、図７に示すような一次元化された、全階調レベルの周波数変換データにおける空間周波数成分毎のパワーを示すデータ２１を得る。
【００３７】
次に、計算部２２において、データ２１から、線数指定データ１２により指定された線数に対応した空間周波数成分のパワー２３と、それ以外の空間周波数成分のパワー２４を計算する。図７の例において、２００から２２０の範囲の線数が線数指定データ１２により指定された場合、図７中の斜線部のうちＡ部分の面積がパワー２３として算出され、それ以外の部分の面積がパワー２４として算出される。
【００３８】
次に計算部２５において、全空間周波数成分のパワー（パワー２３＋パワー２４）に対する指定線数に対応した空間周波数成分のパワー２３の比を計算する。このパワー比は、候補ディザパターンの線数と指定された線数との一致度合が高いほど大きな値となるため、指定線数との一致度合の指標として用いることができる。本実施例では、このパワー比がそのまま一致度合データ１３として出力される。
【００３９】
使用可否判定部１４においては、一致度合データ１３の値が所定の閾値以上である場合に、候補ディザパターン６を使用可と判定し、そうでない場合に使用不可と判定することになる。
【００４０】
本実施例は請求項１に係る発明の一実施例に相当する。本実施例における計算部２０，２２，２５が請求項２中の「計算手段」を構成している。また、本実施例についての説明は請求項８に係る発明の一実施例の説明でもある。
【００４１】
本実施例の一変形例によれば、計算部２０において、各階調レベルの空間周波数成分毎のパワーＰｉを階調レベルに応じて重み付けして積算した値（ΣＫｉ・Ｐｉ）を求める。Ｋｉは階調レベルｉについての重み係数である。この場合、淡い階調レベルと濃い階調レベルについての重み係数Ｋｉを０とし、淡い階調レベルと濃い階調レベルを除いた中濃度の所定の階調レベルについてのみパワーを積算するならば、白ベタ画像や黒ベタ画像のような線数情報の含まれない画像におけるパワーの影響を排除し、より安定した線数評価が可能となる。
【００４２】
かかる変形例は、請求項２に係る発明の一実施例に相当する。なお、この場合には、画像予測部７で中濃度の所定の階調レベルに対応した予測画像のみを生成するようにしてもよく、かかる態様も請求項２に係る発明に包含される。
【００４３】
［実施例２］
線数評価部１１の実施例２においては、図８に示すようにランク分け部２６が追加される点が前記実施例１（図６）と異なる。
【００４４】
ランク分け部２６は、計算部２５で算出されたパワー比すなわち一致度合を、例えば図９に示すようなランク分けテーブルに従ってランク分けし、１〜５のいずれかのランクを一致度合データ１３として出力する。この場合、使用可否判定部１４においては、一致度合データ１３の値すなわちランクが所定ランク以上のときに候補ディザパターン６を使用可と判定し、そうでないときは使用不可と判定することになる。
【００４５】
本実施例は、請求項１，２に係る発明の一実施例に相当する。
【００４６】
［実施例３］
線数評価部１１の実施例３におけるブロック構成及び処理フローを図１０に示す。まず、計算部２０Ａにおいて、各階調レベルｉ（ｉ＝０，１，．．．，２５５）についての周波数変換データ１０から、図１１に例示するような、各階調レベルｉについての空間周波数成分毎のパワーを示すデータ２１Ａを求める（図１１の横軸は空間周波数を線数で表している）。その具体的な手順は次の通りである。
【００４７】
階調レベルｉについての周波数変換データ１０は、階調レベルｉのベタ画像の各空間周波数成分のパワーを示すものであり、これは前出の図５のように示される。このように各階調レベルｉの周波数変換データは二次元的なものであるため、計算部２０Ａにおいては、各階調レベルｉの周波数変換データについて、図５の原点Ｏを中心にした円周上にあるパワーを積算して空間周波数成分毎のパワーとすることにより、図１１に示すような一次元化された階調レベルｉの空間周波数成分毎のパワーを示すデータ２１Ａを得る。このデータ２１は階調レベル０〜２５５に対応して２５６個得られる。
【００４８】
次に、計算部２２Ａにおいて、各階調レベルｉについてのデータ２１Ａから、線数指定データ１２により指定された線数に対応した空間周波数成分のパワー２３Ａと、それ以外の空間周波数成分のパワー２４Ａを計算する。図１１の例において、２００から２２０の範囲の線数が線数指定データ１２により指定された場合、図７中の斜線部のうちａ部分の面積がパワー２３Ａとして算出され、それ以外の部分の面積がパワー２４Ａとして算出される。このデータ２３Ａ，２４Ａは階調レベル０〜２５５に対応して２５６個得られる。
【００４９】
次に計算部２５Ａにおいて、各階調レベルｉ毎に、全空間周波数成分のパワー（パワー２３Ａ＋パワー２４Ａ）に対する指定線数に対応した空間周波数成分のパワー２３Ａの比２７を計算する。このパワー比２７（個別パワー比Ｅｉと記す）は、階調レベルｉの予測画像の線数が指定された線数に近いほど大きな値となるため、階調レベルｉでの指定線数との一致度合の指標として用いることができる。
【００５０】
次に、計算部２８は、各階調レベルｉ（ｉ＝０，１，．．．，２５５）の個別パワー比Ｅｉを階調レベルに応じて重み付けして積算した総合パワー比（Σｈｉ・Ｅｉ）を求め（ｈｉは階調レベルｉについての重み係数）、この総合パワー比を一致度合データ１３として出力する。淡い階調レベルと濃い階調レベルに対する重み係数ｈｉを０とし、淡い階調レベルと濃い階調レベルを除いた中濃度の所定の階調レベルについての個別パワー比のみを積算するならば、白ベタ画像や黒ベタ画像のような線数情報の含まれない画像におけるパワーの影響を排除し、より安定した線数評価が可能となる。
【００５１】
本実施例の場合、使用可否判定部１４においては、一致度合データ１３の値すなわち総合パワー比が所定の閾値以上であるときに候補ディザパターン６を使用可と判定し、そうでないときには使用不可と判定することになる。
【００５２】
本実施例は請求項３，４に係る発明の一実施例に相当する。本実施例における計算部２０Ａ，２２Ａ，２５Ａ，２８が請求項３，４中の「計算手段」を構成する。また、本実施例についての説明は請求項９に係る発明の一実施例の説明でもある。
【００５３】
［実施例４］
線数評価部１１の実施例４においては、図１２に示すようにランク分け部２６が追加される点が前記実施例３（図１０）と異なる。
【００５４】
ランク分け部２６は、計算部２８により算出された総合パワー比すなわち一致度合を数段階にランク分けし、該当するランクを一致度合データ１３として出力する。例えば、計算部２８において、全ての階調レベルｉの個別パワー比Ｅｉの総和値（ΣＥｉ）、すなわち、全ての階調レベルｉについて重み係数ｈｉを１とした重み付け積算値（Σｈｉ・Ｅｉ）を総合パワー比として計算する。ランク分け部２６において、この総合パワー比を階調数２５６で除算して平均化したパワー比を求め、このパワー比を例えば図９に示すようなランク分けテーブルに従ってランク分けし、１〜５のいずれかのランクを一致度合データ１３として出力する。
【００５５】
この場合、使用可否判定部１４においては、一致度合データ１３の値すなわちランクが所定ランク以上のときに候補ディザパターン６を使用可と判定し、そうでないときに使用不可と判定することになる。
【００５６】
本実施例は請求項３，４に係る発明の一実施例に相当する。また、本実施例についての説明は、請求項９に係る発明の一実施例の説明でもある。
【００５７】
［実施例５］
線数評価部１１の実施例５においては、図１３に示すように、個別パワー比判定部３０が追加される点が前記実施例４（図１２）と相違する。
【００５８】
階調間で線数が大きく異なるディザパターンは、例えばグラデーション画像に適用した場合に階調飛びを生じ、画質が劣化する。
【００５９】
本実施例では、そのような階調間の線数の違いが大きいか否かを評価するため、個別パワー比判定部３０において、隣接階調レベルｉ，ｉ＋１での個別パワー比Ｅi，Ｅi+1の差分を計算する。例えば、各階調レベルｉでの個別パワー比Ｅｉが図１４（ａ）のような値（ここではパーセントで示されている）をとる場合、隣接階調レベル間の個別パワー比の差分は図１４（ｂ）のような値となる。
【００６０】
個別パワー比判定部３０は、個別パワー比の差分の計算結果に基づいて階調レベル間の個別パワー比の違いが大きいか否かを判定する。この判定方法であるが、個別パワー比の差分が生じた階調レベルが多いほど、また、その差分が大きいほど、階調レベル間の線数の違いが大きい。したがって、例えば、所定値以上の個別パワー比の差分が生じた階調レベル数をカウントし、そのカウント値が所定閾値を越えた場合に階調レベル間の個別パワー比の違い（階調レベル間の線数の違い）が大きいと判定する方法をとることができる。また、より簡単な評価方法として、全ての隣接階調レベル間の個別パワー比の差分の総和を求め、この総和が所定の閾値を越える場合に、階調間の個別パワー比の違い（階調レベル間の線数の違い）が大きいと判定する方法をとることができる。単純に総和を求めるのではなく、階調レベルに応じた重み係数を用いて個別パワー比の差分の重み付け積算を行い、この際に、線数情報の少ない淡い階調レベルや濃い階調レベルについての重み係数を小さくし、中濃度の階調レベルを重視した重み付け積算値を求め、この値が所定の閾値を越えた場合に階調レベル間の個別一パワー比の違い（線数の違い）が大きいと判定する方法をとることもできる。
【００６１】
本実施例では、個別一パワー比判定部３０において階調レベル間の個別パワー比の違い（線数の違い）が大きいと判定された場合、ランク分け部２６は、計算部２８で計算された総合パワー比（一致度合）に対するランク分け結果を例えば１ランクだけ下げることにより、一致度合を下げる方向に補正する。このような補正により、階調飛びを生じやすい候補ディザパターンが誤って使用可と判定されることを防止することができる。
【００６２】
本実施例は請求項５に係る発明の一実施例に相当する。また、本実施例についての説明は、請求項１０に係る発明の一実施例の説明でもある。
【００６３】
本実施例の一変形例によれば、個別パワー比判定部３０で階調レベル間の個別パワー比の違い（階調レベル間の線数の違い）が大きいと判定された場合に、計算部２８において、算出した総合パワー比すなわち一致度合に１より小さい所定の補正係数を乗じることによって、一致度合を下げる方向に補正する。このようにしてもランク分け部２６でランクを下げる補正を行う場合と同様の目的を達成できることは明らかである。この変形例において、ランク分け部２６を省いた構成とすることも可能であり、これは前記実施例３の一変形例と云うこともできる。かかる変形態様も請求項５に係る発明に包含される。
【００６４】
［実施例６］
線数評価部１１の実施例６においては、図１５に示すように、スクリーン角検出部３１とスクリーン角判定部３３が追加される点が前記実施例４（図１２）と相違する。
【００６５】
スクリーン角検出部３１は、各階調レベルｉの周波数変換データから当該階調レベルｉでのスクリーン角を検出する。具体的には、例えば次のような方法によってスクリーン角を検出する。周波数変換データ１０は、先に述べた通り図５に示すような二次元的データである。スクリーン角検出部３１は、０゜方向（水平方向）から反時計回りにパワーのピークを探索し、最も強いピークが検出された方向の角度をスクリーン角として検出する。図５の例では、０゜方向と９０゜方向で検出されるパワーのピーク値の差は無いか極めて小さい。このように２以上の方向が同順位で候補になるような場合、本実施例では９０゜（垂直方向）に近い方向を選択するものとする。したがって、図５の例では９０゜をスクリーン角として検出する。このようにして各階調レベルｉについてのスクリーン角のデータ３２が得られる。
【００６６】
スクリーン角判定部３３は、データ３２から、階調レベル間のスクリーン角の違いが大きいか否かを判定するため、隣接階調レベルｉ，ｉ＋１でのスクリーン角の差分を計算する。例えば、各階調レベルでのスクリーン角が図１６（ａ）のような値をとる場合、隣接階調レベル間のスクリーン角の差分は図１６（ｂ）のような値となる。
【００６７】
スクリーン角判定部３３は、スクリーン角の差分の計算結果に基づいて階調レベル間のスクリーン角の違いが大きいか否かを判定する。その判定方法であるが、スクリーン角の差分が生じた階調レベルが多いほど、また、その差分が大きいほど、階調レベル間のスクリーン角の違いが大きい。簡単な判定方法としては、全ての隣接階調レベル間のスクリーン角の差分の総和を求め、この総和が所定の閾値を越える場合に、階調レベル間のスクリーン角の違いが大きいと判定する方法をとることができる。単純に総和を求めるのではなく、階調レベルに応じた重み係数を用いてスクリーン角の差分の重み付け積算を行い、この際に、線数情報の少ない淡い階調レベルや濃い階調レベルについての重み係数を小さくし、中濃度の階調レベルを重視したスクリーン角差分の重み付け積算値を求め、この値が所定の閾値を越えた場合に階調レベル間のスクリーン角の違いが大きいと判定する方法をとることもできる。
【００６８】
別の評価方法として、所定値以上のスクリーン角の差分が生じた階調レベル数をカウントし、そのカウント値が所定閾値を越えた場合に階調間のスクリーン角の違いが大きいと判定する方法をとることもできる。
【００６９】
本実施例では、スクリーン角判定部３３において階調レベル間のスクリーン角の違いが大きいと判定された場合、ランク分け部２６は、計算部２８で計算された総合パワー比すなわち一致度合に対するランク分け結果を、例えば１ランクだけ下げることにより、一致度合を下げる方向に補正する。
【００７０】
本実施例の一変形例によれば、スクリーン角判定部３３で階調レベル間のスクリーン角の違いが大きいと判定された場合に、計算部２８において、算出した総合パワー比すなわち一致度合に１より小さい所定の補正係数を乗じることによって、一致度合を下げる方向に補正する。このようにしてもランク分け部２６でランクを下げる補正を行う場合と同様の目的を達成できることは明らかである。この変形例において、ランク分け部２６を省いた構成とすることも可能であり、これは前記実施例３の一変形例と云うこともできる。
【００７１】
また、前記実施例１〜５に、スクリーン角検出部３１とスクリーン角判定部３３を設け、スクリーン角の階調レベル間での違いが大きい場合に、一致度合を下げる補正を行うようにしてもよい。
【００７２】
本実施例及び上記変形例は請求項６に係る発明の実施例に相当する。また、本実施例についての説明は、請求項１１に係る発明の一実施例の説明でもある。
【００７３】
以上説明した各実施例に係る画像処理装置のプリンタエンジン４以外の各手段を、マイクロコンピュータその他のコンピュータを利用し、プログラムにより実現することもできる。そのためのプロクラム、すなわち、プリンタエンジン４以外の各手段としてコンピュータを機能させるプログラム、かかるプログラムが記録された半導体記憶素子、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクその他のコンピュータ読み取り可能な各種の情報記録媒体も本発明（請求項１２，１３）に包含される。
【００７４】
［プリンタエンジン４の一例］
図１に示したプリンタエンジン４の一例について図１７を用いて説明する。図１７は、本発明（請求項７）に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１００の概略断面図である。
【００７５】
このレーザプリンタ１００は電子写真方式のプリンタエンジンを用いたものである。このプリンタエンジンは、図中反時計回りに回転する感光体ドラム１０４の表面を帯電ローラ１０６で一様に帯電し、回転多面鏡を用いた一般的なレーザ光学ユニット１０７によって、量子化画像データ３（図１）に従い変調されたレーザ光で、帯電された感光体ドラム面を走査露光することにより静電潜像を形成し、この静電潜像に現像ローラ１０８によりトナーを付着させてトナー像とし、このトナー像を、感光体ドラム１０４と転写とローラ１０９とに挟まれて搬送される用紙に転写し、感光体ドラム１０４の表面に転写されずに残留したトナーをクリーニングブレード１０５で掻き落とす一般的な構成のものである。トナー像を転写された用紙は定着ユニット１１１に送られて定着処理が施された後、排紙ローラ１１２により排出される。なお、用紙は本体トレイ１０１又は手差しトレイ１０２より給紙される。図１に示したプリンタエンジン４以外の各手段はユニット１１３に実装される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】実施形態における処理フローを示すフローチャートである。
【図３】予測画像とその周波数変換データを対応させて示す模式図である。
【図４】予測画像の説明図である。
【図５】線数評価部の実施例１の説明図である。
【図６】周波数変換データの説明図である。
【図７】全階調レベルに対応した周波数変換データにおける空間周波数成分毎のパワーを示すグラフである。
【図８】線数評価部の実施例２の説明図である。
【図９】ランク分けテーブルの一例を示す図である。
【図１０】線数評価部の実施例３の説明図である。
【図１１】一つの階調レベルに対応した周波数変換データにおける空間周波数成分毎のパワーを示すグラフである。
【図１２】線数評価部の実施例４の説明図である。
【図１３】線数評価部の実施例５の説明図である。
【図１４】階調レベル毎のパワー比（個別パワー比）及びその差分の例を示す図である。
【図１５】線数評価部の実施例６の説明図である。
【図１６】階調レベル毎のスクリーン角及びその差分の例を示す図である。
【図１７】本発明に係るレーザプリンタの概略断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１    ディザ処理部
４    プリンタエンジン
５    候補ディザパターン生成部
７    画像予測部
９    周波数変換部
１１  線数評価部
１４  使用可否判定部
【図１】
2009055426.tif 000003
【図２】
2009055426.tif 000004
【図３】
2009055426.tif 000005
【図４】
2009055426.tif 000006
【図５】
2009055426.tif 000007
【図６】
2009055426.tif 000008
【図７】
2009055426.tif 000009
【図８】
2009055426.tif 000010
【図９】
2009055426.tif 000011
【図１０】
2009055426.tif 000012
【図１１】
2009055426.tif 000013
【図１２】
2009055426.tif 000014
【図１３】
2009055426.tif 000015
【図１４】
2009055426.tif 000016
【図１５】
2009055426.tif 000017
【図１６】
2009055426.tif 000018
【図１７】
2009055426.tif 000019