(57)【要約】【課題】ＤＢＳ法において生じる探索時間と探索区間ひずみ問題を解決できる画像処理装置、画像記録装置およびプログラムを提供する。【解決手段】出力する用紙全体の画像をメモリーに画像を記憶する。記憶した全画像を分割し、分割した画像の１番目の区画をメモリーにセットし、セットした区画を探索区間として局所的にＤＢＳ法を実行して２値画像を作成する。作成した２値画像において、区画サイズを変更するかどうかを判定する。区画サイズを変更する場合、前記分割したサイズよりも大きなサイズに分割を行い、さらに区画サイズを大きくしたものを複数保持する。【選択図】図４
2009171014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反復処理を行う準最適化手法を用い、直接２値探査法により２値画像を得る構造であり、
評価回数または評価値に応じて探索範囲を拡大する手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記探索範囲を拡大するサイズ比は整数ではないことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記探索範囲を拡大するサイズ比は１以上、２未満の実数であることを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記準最適化手法として遺伝的アルゴリズムを用いることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記評価値には、粒状性、鮮鋭性、階調性のうち少なくとも１つの評価結果よりなる値であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】
反復処理を行う準最適化手法を用い、直接２値探査法により２値画像を得る構造であり、
評価回数または評価値に応じて探索範囲を拡大する手段を有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項７】
前記探索範囲を拡大するサイズ比は整数ではないことを特徴とする請求項６記載の画像記録装置。
【請求項８】
前記探索範囲を拡大するサイズ比は１以上、２未満の実数であることを特徴とする請求項６または７記載の画像記録装置。
【請求項９】
前記準最適化手法として遺伝的アルゴリズムを用いることを特徴とする請求項６記載の画像記録装置。
【請求項１０】
前記評価値には、粒状性、鮮鋭性、階調性のうち少なくとも１つの評価結果よりなる値であることを特徴とする請求項６記載の画像記録装置。
【請求項１１】
反復処理を行う準最適化手法を用い、直接２値探査法により２値画像を取得する処理をコンピュータに実行させるプログラムであり、
評価回数または評価値に応じて探索範囲を拡大する工程のコードを有することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多値画像データを高精細かつ高階調に印刷処理する画像処理装置、画像記録装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャナやディジタルカメラ等の入力装置で読み取った多値画像データをプリンタやディスプレイ等の出力装置に出力する画像入出力システムが存在する。その際に、入力装置で読み取った多値（例えば８ビット精度ならば２５６階調）の画像データを出力装置が出力可能な階調数の画像データに変換し、擬似的に連続階調を表現する方法として、擬似中間調処理というものが存在する。
【０００３】
擬似中間調処理の方法としては、特許文献１で作成したディザを用いる手法や特許文献２のような誤差拡散法が広く使用されている。
【０００４】
ディザ法は、原多値画像を同じ大きさのブロックに分割し、各ブロック毎にディザ行列を用いて、対応する２値画像の輝度値を定める方法である。
【０００５】
誤差拡散法は、入力多値画像の画素をラスタスキャン順に走査しながら、対応する２値画像の画素の輝度値を決定し、決定する際に生じる入力多値画像の輝度値と２値画像の輝度値の誤差を、周囲の輝度値未決定画素に拡散させる方法である。
【０００６】
しかし、ディザ法ではブロック毎に処理を行うので、原多値画像で同じ輝度値をとる画素が連続した広い領域にある場合、各ブロックが同じパターンの２値画像を出力するので、ブロックの大きさの周期をもつ目障りな模様が発生しやすい。
【０００７】
また、ブロックを大きくすれば、原多値画像の階調を高い精度で再現できるようになるが、輪郭がぼやけて鮮明な画像が得られない。
【０００８】
また、誤差拡散法では、ディザ法にくらべて目障りな模様やモアレが比較的発生しにくいが、誤差を周囲に拡散させるため輪郭がぼやけるという問題が生じる。
【０００９】
これらの問題が発生しにくいハーフトーン化処理方法として、Direct Binary Search（直接２値探査、以下ＤＢＳ）法がある。ＤＢＳ法は、例えば非特許文献１に開示されている。
【００１０】
以下に、ＤＢＳ法について説明する。
【００１１】
まず、各画素ごとに任意の輝度値を有する２値画像を一画素単位で走査しながら一の画素を特定する。その特定された一の画素（以下、注目画素という）について、注目画素の輝度値を０から１または１から０に反転したり、隣接する画素の輝度値と交換することにより、注目画素の輝度値を置換した場合に得られる２値画像に二次元フィルタ処理を行って復元多値画像を生成し、復元多値画像と原多値画像との誤差（以下、置換後誤差という）を計算する。
【００１２】
また、注目画素の置換前の２値画像に二次元フィルタ処理を行って得られる復元多値画像についても、原多値画像との誤差（以下、置換前誤差という）を計算する。
【００１３】
置換前誤差よりも置換後誤差が小さい場合は、２値画像の注目画素の輝度値を置換後の輝度値で更新する。置換前誤差よりも置換後誤差が大きい場合は、輝度値の更新を行うことなく次の注目画素について同一の処理を行う。以下、走査の過程において順次特定される注目画素について同様の処理を繰り返して行う。
【００１４】
かかるＤＢＳ法では、ハーフトーン化処理の最初に使用される初期２値画像をランダムなノイズ画像とすることにより、ディザ法や誤差拡散法で問題となっていた周期的で目障りな模様やモアレの発生を避けることができる。また、誤差拡散法のように輝度値を近傍に拡散させる作業を行わないので、輪郭の鮮明な２値画像が得られるという利点を有する。
【００１５】
また、ＤＢＳ法を用いた技術として特許文献３がある。特許文献３にはＤＢＳの探査区間毎に、２値画像を多値画像に復元し、復元画像と元画像と比較して誤差を計算する手法が開示してある。特許文献３を用いれば階調にムラやざらつきの少ない２値画像を得ることができ、さらに、ドット抜けや画像ボケや白抜きの欠落が生じにくくなる。
【００１６】
また、ＤＢＳ法において、反復探査するにあたり準最適化手法を用いたものとして非特許文献２がある。非特許文献２は遺伝的アルゴリズムを用いて、入力画像を複数の探索区間に分けて、各探索区間において入力画像と階調数が削減された出力画像の画質評価値の差が最小になるように最適解を探索する方法である。
【００１７】
しかしながら、階調性・鮮鋭性にすぐれたＤＢＳ法であるが、探索時間と探索区間ひずみという２つの課題がある。
【００１８】
探索時間に関しては、一般的に準最適化手法で高速化する手段の１つである、探索空間を狭くすることで解消できる。非特許文献２では探索区間を複数に分割しており、この探索区間を小さくすれば探索時間を少なくすることができる。しかしながら、探索区間を小さくすると、２つ目の課題・探索区間にひずみが生じてくる。
【００１９】
ここで探索区間のひずみとは、探索区間にまたがる連続した線などのエッジ部が連ならなくなることである。
【００２０】
この課題に対して、特許文献４は探査区画を少しずつずらしながら処理していくことで探索区間ひずみを解消している。
【特許文献１】特開２００５−１９２１９５号公報
【特許文献２】特許第３７３２４７０号公報
【特許文献３】特開２００４−３０４５４３号公報
【特許文献４】特開２００５−１４４８７３号公報
【非特許文献１】「Model based halftoning using direct binary search」、著者「M. Analoui, J.P. Allebach」、発表誌「Proceedings SPIE Human Vision, Visual Proceedings, and Digital Display III」(Volume 1666, pages 96-108, August 1992)
【非特許文献２】小林，斎藤，"遺伝的アルゴリズムを用いた擬似濃淡表示法"，電子情報通信学会論文誌ＤII, Vol.J78-D-II, No.10, pp.1450-1459,1995
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、探索区間ひずみを解消するには探索区間を大きくすることで、画像全体における探索区間の境界部の割合を少なくしなければならないという課題が残る。
【００２２】
探索区間を大きくすれば探索時間が長くなってしまい、実用的な探索時間で、所望する階調性と鮮鋭性を有する２値画像を得ることが難しくなってしまい、探索区間を小さくすれば実用的な時間で処理できるが探索区間ひずみが生じてしまう。
【００２３】
そこで本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、ＤＢＳ法において生じる探索時間と探索区間ひずみ問題を解決できる画像処理装置、画像記録装置およびプログラムを提供することを可能とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、反復処理を行う準最適化手法を用い、直接２値探査法により２値画像を得る構造であり、評価回数または評価値に応じて探索範囲を拡大する手段を有する画像処理装置であることを特徴とする。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記探索範囲を拡大するサイズ比は整数ではないことを特徴とする。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の画像処理装置において、前記探索範囲を拡大するサイズ比は１以上、２未満の実数であることを特徴とする。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記準最適化手法として遺伝的アルゴリズムを用いることを特徴とする。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記評価値には、粒状性、鮮鋭性、階調性のうち少なくとも１つの評価結果よりなる値であることを特徴とする。
【００２９】
請求項６に記載の発明は、反復処理を行う準最適化手法を用い、直接２値探査法により２値画像を得る構造であり、評価回数または評価値に応じて探索範囲を拡大する手段を有する画像記録装置であることを特徴とする。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の画像記録装置において、前記探索範囲を拡大するサイズ比は整数ではないことを特徴とする。
【００３１】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７記載の画像記録装置において、前記探索範囲を拡大するサイズ比は１以上、２未満の実数であることを特徴とする。
【００３２】
請求項９に記載の発明は、請求項６記載の画像記録装置において、前記準最適化手法として遺伝的アルゴリズムを用いることを特徴とする。
【００３３】
請求項１０に記載の発明は、請求項６記載の画像記録装置において、前記評価値には、粒状性、鮮鋭性、階調性のうち少なくとも１つの評価結果よりなる値であることを特徴とする。
【００３４】
請求項１１に記載の発明は、反復処理を行う準最適化手法を用い、直接２値探査法により２値画像を取得する処理をコンピュータに実行させるプログラムであり、評価回数または評価値に応じて探索範囲を拡大する工程のコードを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、反復処理を行う準最適化手法を用いて直接２値探査法により２値画像を得る画像処理装置において、評価回数、または評価値に応じて探索範囲を拡大することで、実用的な探索時間で、探索区間ひずみの生じないで所望する画質を有する２値画像を得ることが可能な画像処理装置、画像形成装置およびプログラムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
ＤＢＳ (直接二値探査法)
ＤＢＳは、２値化画像と元画像と比較し、階調性・鮮鋭性・粒状性などを評価して最適な２値画像を探索する手法である。１画素で量子画像が決まるディザ法、近傍画像の量子化誤差を計算する誤差拡散法や平均誤差最小法より良好な量子画像を得ることができるといわれている。ただし、複数回量子化・評価を行うため実行時間はとても長いため、ＥＰ・ＩＪで実用化された話は聞かない。
【００３７】
ＤＢＳ(直接二値探査法)で高速かつ高画質な画像を得ることために全画像領域(Ａ４：210mm×297mm)を記憶して最適化する。最適化時にｍ×ｍサイズに分割して部分最適化を行う。また、分割サイズを最適化の回数・評価値(スコア・コスト関数)に応じて大きくしていく。
【００３８】
本発明は、上記ＤＢＳを用いて、以下に記載することを実現する。
【００３９】
主に、反復処理を行う準最適化手法を用いて直接２値探査法により２値画像を得る画像処理装置において、評価回数、または評価値に応じて探索範囲を拡大することで、実用的な探索時間で、探索区間ひずみの生じないで所望する画質を有する２値画像を得る。
【００４０】
また、前記探索範囲を拡大するサイズ比は整数ではないとすることで、実用的な探索時間で、探索区間ひずみの生じないで所望する画質を有する２値画像を得る。
【００４１】
また、前記探索範囲を拡大するサイズ比は１以上、２未満の実数であることで、実用的な探索時間で、探索区間ひずみの生じないで所望する画質を有する２値画像を得る。
【００４２】
また、前記準最適化手法として遺伝的アルゴリズムを用いることで、局所解にとらわれることなく実用的な探索時間で、探索区間ひずみの生じないで所望する画質を有する２値画像を得る。
【００４３】
さらに、前記評価値には、粒状性、鮮鋭性、階調性のうち少なくとも１つの評価結果よりなる値であることで、所望する画質を有する２値画像を得る。
【００４４】
（第１の実施形態）
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
構成要素には記号を付与して区別する。
また、図１は、本実施形態における画像記録装置の構成を示す図である。
図２は、本実施形態における画像処理装置の構成を示す図である（特に本発明に特徴的な画像処理を行う画像処理部の構成を示す図である）。
図３は、本実施形態の画像処理装置を用いて構成される画像入出力システムの構成を示す。
【００４５】
図１において、画像が形成されるべき用紙は、本体トレイ１０１あるいは手差しトレイ１０２にセットされ、トレイ１０１あるいは１０２から給紙ローラ１０３にて用紙の搬送が開始される。給紙ローラ１０３による用紙の搬送に先立って、感光体（感光体ドラム）１０４が回転し、感光体１０４の表面は、クリーニングブレード１０５によってクリーニングされ、次に、帯電ローラ１０６で一様に帯電される。
【００４６】
ここに、レーザー光学系ユニット１０７から、画像信号に従って変調されたレーザー光が露光され、現像ローラ１０８で現像されてトナーが付着し、これとタイミングを取って給紙ローラ１０３から用紙の給紙がなされる。現像ローラ１０８には、バイアス回路１１４によって高圧バイアスがかけられており、バイアス回路１１４において、このバイアスをコントロールすることにより、画像の全体的な濃度を制御したりすることが可能となっている。
【００４７】
給紙ローラ１０３から給紙された用紙は、感光体ドラム１０４と転写ローラ１０９とに挟まれて搬送され、これと同時に、用紙にはトナー像が転写される。転写され残った感光体１０４上のトナーは、再び、クリーニングブレード１０５で掻き落とされる。
【００４８】
クリーニングブレード１０５の手前には、トナー濃度センサ１１０が設けられており、トナー濃度センサ１１０によって感光体１０４上に形成されたトナー像の濃度を測定することができる。また、トナー像が載った用紙は搬送経路にしたがって、定着ユニット１１１に搬送され、定着ユニット１１１においてトナー像は用紙上に定着される。
【００４９】
印刷された用紙は、最後に排紙ローラ１１２を通って、記録面を下にしてページ順に排出される。ところで、レーザー光学系ユニット１０７には、ビデオ制御部１７１、ＬＤ駆動回路１７２が接続されており、ビデオ制御部１７１では、パソコンやワークステーションからの画像信号などを制御したり、あるいは、内部に保持した評価チャート（テストパターン）信号などを発生させたりするようになっている。レーザー光学系ユニット１０７により射出された光ビームは、反射ミラー１２１、反射ミラー１２２によって反射偏向され、ｆθ光学系を通過し、感光体ドラム１０４に導かれる。
【００５０】
図２は、図１のレーザー光学系ユニット１０７により射出された光ビームが書き込まれる潜像担持体としての感光体ドラムとの位置関係の一例を示す斜視図である。
図２に用いる記号は、一部、図１と異なる記号を用いる。
【００５１】
この図２において、画像処理部１は、レーザーダイオード（半導体レーザー）１１、レーザーダイオード１２、コリメートレンズ１３、コリメートレンズ１４、光路合成用光学部材１５、１／４波長板１６、１／４波長板１６、ビーム整形光学系１７およびビーム整形光学系１８の各光学要素を有する。
【００５２】
これらの各光学要素は、レーザー光源部（ビーム光源）Ｓｏｕを構成している。そのレーザー光源部Ｓｏｕから射出された２本の光ビームＰ１は、コリメータレンズＰ１、Ｐ２により平行光束とされて、走査光学系の一部を構成するポリゴンミラー１９に導かれ、このポリゴンミラー１９の各面２０ａ〜２０ｆにより主走査方向Ｑ１に反射偏向される。
【００５３】
その反射偏向された光ビームはｆθ光学系の一部を構成する反射ミラー２１、２２に導かれ、反射ミラー２２により反射偏向された光ビームは、ｆθ光学系２３を通過して斜設反射ミラー２４に導かれ、この斜設反射ミラー２４により潜像担持体としての感光体ドラム２５の表面２６に導かれる。感光体ドラム２５の表面２６はその光ビームＰ１により主走査方向Ｑ１にリニアーに走査される。この表面２６が光ビームＰ１による被走査面であり、この被走査面に書き込みが行われる。
【００５４】
レーザー光学系ユニット１０７には、反射ミラー２４の長手方向両側（光ビームの主走査方向Ｑ１）に同期センサ２７、２８が設けられている。同期センサ２７は書き込み開始タイミングの決定に用いられ、同期センサ２８は書き込み終了タイミングの決定に用いられる。
【００５５】
画像入力装置３０１はスキャナやディジタルカメラ等の入力デバイスを示し、入力画像について例えば８ビット精度ならば２５６階調の画像データとして取り込まれる。この多値画像データが本実施形態の画像処理装置３０２に入力される。
【００５６】
画像処理装置（画像処理部）３０２では、画像入力装置３０１から入力された２５６階調の画像データに対し、この後段の画像出力装置３０３で出力可能な階調数に変換する処理を行う。この階調数変換処理では多値誤差拡散や多値平均誤差最小法を用いてもよい。画像処理装置３０２で量子化した画像データが図３の構成に示すような画像記録装置（画像形成装置、画像出力装置）３０３に送られる。
【００５７】
また、画像記録装置３０３はインクジェット方式やグラビア印刷などを用いて画像記録（画像形成）する場合等でも本発明にかかる処理方法が適用可能である。
【００５８】
また、図３のシステム構成図では、処理に応じてそれぞれの装置を独立したものとして示したが、この限りではなく、画像処理装置３０２の機能が画像入力装置３０１中に存在する形態や、画像出力装置３０３中に存在する形態等もある。
【００５９】
図４は、図３に示す本実施形態の画像処理装置３０２での処理を示すフロー図である。
【００６０】
画像記録装置３０３が出力する用紙全体の画像をメモリにセットする（ステップＳ１００１）。
仮に、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉでＡ４サイズの画像を出力する場合は、４９６０ｄｏｔ×７０１５ｄｏｔの画像を記憶する。
【００６１】
ステップＳ１００１の処理で記憶した全画像を図５に示すように分割する（ステップＳ１００２）。
今、図５の分割サイズを６４ｄｏｔ×６４ｄｏｔとする。
【００６２】
ステップＳ１００２の処理で分割した画像の１番目の区画をメモリーにセットする（ステップＳ１００３）。
【００６３】
セットした区画を探索区間として局所的にＤＢＳ法を実行して２値画像を作成する（ステップＳ１００４）。
局所的にＤＢＳ法を実行する処理については後に記載する。
【００６４】
ステップＳ１００５の処理では、ステップＳ１００２の処理で分割した区画が全て２値化を終了したかを判定する（ステップＳ１００５）。
【００６５】
終了していない場合は（ステップＳ１００５／ＮＯ）、ステップＳ１００６へ進み、終了した場合は（ステップＳ１００５／ＹＥＳ）、Ｓ１００７の処理へ進む。ステップＳ１００６の処理では、まだ２値化していない次の区画をメモリーにセットし、ステップＳ１００４へ進む（ステップＳ１００６）。
【００６６】
区画サイズを変更するかどうかを判定する（ステップＳ１００７）。区画サイズを変更する場合は（ステップＳ１００７／ＹＥＳ）、ステップＳ１００８の処理へ進み、変更しない場合は（ステップＳ１００７／ＮＯ）、全処理を終了とする。
【００６７】
次に、ステップＳ１００８の処理では、図６に示すように図５よりも大きなサイズに分割を行う（ステップＳ１００８）。その後、Ｓ１００３の処理へ進む。
図６の分割サイズは図５に示した分割サイズよりは大きいが整数倍ではないサイズであり、仮に、８０ｄｏｔ×８０ｄｏｔとする。
【００６８】
またＳ１００８の処理で、変更する区画サイズは図５・図６だけでなく、図７・図８のように、さらに区画サイズを大きくしたものを複数保持する。
【００６９】
本実施形態によれば、反復処理を行う準最適化手法を用いて直接２値探査法により２値画像を得る画像処理装置において、評価回数、または評価値に応じて探索範囲を拡大することで、実用的な探索時間で、探索区間ひずみの生じないで所望する画質を有する２値画像を得ることが可能となる。
【００７０】
（第２実施形態）
本実施形態では、図４のＳ１００４の処理で行う局所ＤＢＳについて、図９を用いて説明する。
図９では遺伝的アルゴリズムを用いて２値画像の準最適化を行う。
【００７１】
始めに、ステップＳ１００３の処理や、ステップＳ１００６の処理でメモリーにセットさせた区画を図１０に示すように、複数個複製し、それぞれに変異を与える（ステップＳ２００１）。
ここでの変異とは複製されたそれぞれの区画をランダムディザ法で２値化することである。
【００７２】
複製されたそれぞれの個体に関して適応度を求める（ステップＳ２００２）。適応度に関しては後に述べる。
【００７３】
Ｓ２００２の処理で求めた各個体の適応度に応じて順位付けを行う（ステップＳ２００３）。
【００７４】
次に、終了判定を行う（ステップＳ２００４）。
【００７５】
終了する場合は（ステップＳ２００４／ＹＥＳ）、ステップＳ２００６へ進み、継続する場合は（ステップＳ２００４／ＮＯ）、ステップＳ２００５の処理へ進む。
【００７６】
ここでの終了条件は、所定回数行ったか、または最高の適応度を得た個体があったかである。
【００７７】
ステップＳ２００６の処理では、もっとも適応度の高い個体を出力し、処理を終了する（ステップＳ２００６）。
【００７８】
ステップＳ２００５の処理では、ステップＳ２００３の処理で行われた適応度による順位に応じて新たな世代を生成する（ステップＳ２００５）。
【００７９】
新たな世代は一般的な遺伝的アルゴリズムで行っているようにルーレット則にのっとり、上位の個体を残し、下位の個体を抹消し、上位の個体を元に交差や複製・変異により生成する。
【００８０】
ここでの交差のやり方の例として、図１１に示すようにある適応度上位の個体Ａと個体Ｂを中央で左右分割し、それぞれ交換して新たなる個体を２つ作ることや、図１２に示すように個体Ａと個体Ｂを中央で上下に分割し、それぞれ交換して新たなる個体を２つ作ることなどである。
【００８１】
また、複製・変異は適応度上位の個体をランダムに選択して、選択した個体の内容を複製し、図１３に示すように画像中のある１点をランダムに選択して、２値画像のいずれか白画素・黒画素をランダムに設定することでよい。
【００８２】
本実施形態によれば、第１の実施形態にかかる効果に加え、準最適化手法として遺伝的アルゴリズムを用いることで、局所解にとらわれることなく実用的な探索時間で、探索区間ひずみの生じないで所望する画質を有する２値画像を得ることができる。
【００８３】
（第３実施形態）
本実施形態では、図９におけるＳ２００２の処理で行う適応度を求める動作について、図１４を用いて説明する。
【００８４】
まず始めに、第１個体の読み込みを行い、メモリーにセットする（ステップＳ３００１）。
【００８５】
Ｓ３００１の処理にてセットした個体の２値パターン画像を用いて粒状性を求める（ステップＳ３００２）。
【００８６】
粒状性は、特開２００２−２４５４６５号公報にあるように画像を周波数変換し、周波数スペクトルの周波数成分を人間の視覚システムの感度関数で重み付けされて値の積分値を求める。この積分値を評価している個体の粒状度Ｇとする。
【００８７】
次に、階調性を評価する（ステップＳ３００３）。階調性は式（１）のように評価する。
【００８８】
【数１】
2009171014.tif 000003
ここで、Ｔq（ｉ）は、評価個体中のｉ番目の画素位置における濃度である。
評価個体は、２値画像だから０または２５５の値を持つ。
また、Ｔo（ｉ）、は元画像中のｉ番目の画素位置における濃度である。
階調性の評価値Ｔは、２値画像と元画像の階調総和の差分値である。
【００８９】
次に、鮮鋭性を評価する（ステップＳ３００４）。鮮鋭性は式（２）のように評価する。
【００９０】
【数２】
2009171014.tif 000004
ここで、ｓ（ｉ）は、画像中のｉ番目の画素位置における鮮鋭性評価値である。鮮鋭性評価値ｓ（ｉ）は、式（３）により定義される。
【００９１】
【数３】
2009171014.tif 000005
ここでＴｑ（ｉ）は、評価個体中のｉ番目の画素位置における濃度であり、Ｌ（ｉ）は元画像中のｉ番目の画素位置におけるラプラシアン操作後のデータを２値化したものであり、０または２５５の値をもつ。
【００９２】
ラプラシアン操作に用いるフィルタ係数の例を図１５に示す。ラプラシアン操作後のデータを２値化する閾値は所望する画質によって設定する。
【００９３】
今は２値化閾値を１２７とする。Ｌ（ｉ）が２５５、すなわち画像のエッジ部にドットが出力されているかを求める。
【００９４】
次に、総合評価値を求める（ステップＳ３００５）。
【００９５】
総合評価値Ｅは、ステップＳ３００２の処理で求めた粒状度Ｇ、ステップＳ３００３の処理で求めた階調性の評価値Ｔ、ステップＳ３００４の処理で求めた鮮鋭性の評価値Ｓより式（４）により求める。
【００９６】
【数４】
2009171014.tif 000006
ここでα・β・γは粒状度、階調性、鮮鋭性の重み付け係数である。今、α＝β＝γ＝１としておく。
【００９７】
次に、終了判定を行う（ステップＳ３００６）。
【００９８】
終了する場合は（ステップＳ３００６／ＹＥＳ）、全処理を終了する。継続する場合は（ステップＳ３００６／ＮＯ）、ステップＳ３００７の処理へ進む。
【００９９】
ここで終了条件は全個体を評価したかである。ステップＳ３００７の処理では、次に評価する個体をメモリにセットし、ステップＳ３００２の処理へ進む（ステップＳ３００７）。
【０１００】
以上のように図１の構成によって、画像処理部における多値誤差拡散処理が行われる。
【０１０１】
次に、このような処理によりなぜ効果があるか説明する。
【０１０２】
ここで、第１の実施形態における図４ステップＳ１００７の処理で、区画サイズを変更したが、ステップＳ１００８の処理では、図６に示すように図５よりも大きなサイズに分割した。
【０１０３】
今、図５の分割サイズを６４ｄｏｔ×６４ｄｏｔ、図６の分割サイズを８０ｄｏｔ×８０ｄｏｔとしてある。
【０１０４】
このように整数倍ではない分割サイズであれば、図５では境界部となった画素位置も図６では境界部となりにくい。
【０１０５】
図５と図６の分割サイズの最小公倍数となる画素位置３２０ｄｏｔ×３２０ｄｏｔでは図５・図６のいずれの分割を用いても境界部となってしまうため、この画素位置では探索区間ひずみは解消できないが、画像全体では僅かな箇所である。
【０１０６】
また、分割サイズを図５・図６だけではなく、図７や図８を利用していくことで、図５・図６の分割サイズでは解消できなかった探索区間ひずみを図６・図７における分割サイズ組み合わせ、または図７・図８における分割サイズの組み合わせで解消することができる。
【０１０７】
ここで、図５と図６の分割サイズ比が２倍・３倍といった整数比や、１．５倍のように単純なものであれば、図５・図６の分割サイズの最小公倍数が小さい値であるため、探索区間ひずみを良好にすることは難しくなるため、探索範囲を拡大する比率は１以上の実数が好ましい。
【０１０８】
また、探索するサイズを大きくすれば探索空間が大きくなるため準最適解に到達しにくくなるため、探索範囲を拡大する比率は２未満が好ましい。よって、探索範囲を拡大する比率は１以上、２未満の実数であることが好ましい。
【０１０９】
本実施形態によれば、第１の実施形態および第２の実施形態にかかる効果に加え、探索範囲を拡大するサイズ比は整数ではないとすることで、実用的な探索時間で、探索区間ひずみの生じないで所望する画質を有する２値画像を得ることが可能となる。
【０１１０】
また、探索範囲を拡大するサイズ比は１以上、２未満の実数であることで、実用的な探索時間で、探索区間ひずみの生じないで所望する画質を有する２値画像を得ることが可能となる。
【０１１１】
さらに、評価値には、粒状性、鮮鋭性、階調性のうち少なくとも１つの評価結果よりなる値であることで、所望する画質を有する２値画像を得ることが可能となる。
【０１１２】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ，インタフェース機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【０１１３】
また、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成される。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになる。
【０１１４】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、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，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【０１１５】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１１６】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、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込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１１７】
以上により本発明の実施の形態について説明した。なお、上述した第１の実施形態，第２の実施形態および第３の実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】第１の実施形態にかかる画像記録装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態にかかる画像処理装置のブロック構成を示す図である
【図３】第１の実施形態にかかる画像処理装置を用いて構成される画像入出力システムの構成を示す。
【図４】第１の実施形態にかかる適応度を求める動作を示すフローチャート図である。
【図５】分割サイズの一例を示す第１の図である。
【図６】分割サイズの一例を示す第２の図である。
【図７】分割サイズでは解消できなかった探索区間ひずみの一例を示す第１の図である。
【図８】分割サイズでは解消できなかった探索区間ひずみの一例を示す第２の図である。
【図９】第２の実施形態にかかる適応度を求める動作を示すフローチャート図である。
【図１０】複数個複製した区画の、それぞれに変異を与える、その一例を示す図である。
【図１１】適応度上位の個体Ａと個体Ｂを中央で左右分割し、それぞれ交換して新たなる個体を２つ作る、その一例を示す図である。
【図１２】個体Ａと個体Ｂを中央で上下に分割し、それぞれ交換して新たなる個体を２つ作る、その一例を示す図である。
【図１３】画像中のある１点をランダムに選択して、２値画像のいずれか白画素・黒画素をランダムに設定する、その一例を示す図である。
【図１４】第３の実施形態にかかる適応度を求める動作を示すフローチャート図である。
【図１５】ラプラシアン操作に用いるフィルタ係数の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１１、１２    レーザーダイオード（半導体レーザー）
１３、１４    コリメートレンズ
１５    光路合成用光学部材
１６    １／４波長板
１７、１８    ビーム整形光学系
１９    ポリゴンミラー
２１、２２、１２１、１２２    反射ミラー
２３    ｆθ光学系
２４    斜設反射ミラー
２５、１０４    感光体ドラム
２６    感光体ドラムの表面
１０１    本体トレイ
１０２    手差しトレイ
１０３    給紙ローラ
１０５    クリーニングブレード
１０６    帯電ローラ
１０７    レーザー光学系ユニット
１０８    現像ローラ
１０９    転写ローラ
１１０    トナー濃度センサ
１１１    定着ユニット
１１２    排紙ローラ
１１４    バイアス回路
１７１    ビデオ制御部
１７２    ＬＤ駆動回路
【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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