JPH0983792A

JPH0983792A - 画像処理装置及びその方法

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Publication number: JPH0983792A
Application number: JP7241346A
Authority: JP
Inventors: Seita Masano; 清太正能
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1997-03-28
Also published as: US5884011A

Abstract

(57)【要約】【課題】多値画像を入力し、その１画素を２値の複数
画素に変換する場合においても、高解像度かつ高階調の
良好な２値画像を低コストで生成可能な画像処理装置及
びその方法を提供することを目的とする。【解決手段】量子化部１０１，１０２で多値画像デー
タのビット数を減らし、重み平均化処理部１２０，１２
１で既に２値に変換された周辺画素に基づいて注目画素
の重み付け平均値を求め、比較器１０７，１０８におい
て該重み付け平均値に基づいて、量子化部１０１，１０
２で量子化された多値画像データを誤差補正を行って２
値化する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置及びそ
の方法に関し、例えば、入力された多値の１画素を２値
の複数画素に変換して出力する画像処理装置及びその方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ドットプリンタ等の２値出力
を行う画像処理装置においては、フォント文字や斜め線
等においてジャギーが発生する。従って、これを目立た
せなくするために、入力された１画素を複数画素に変換
（分割）して出力していた。

【０００３】このとき、変換された複数画素のうち、ど
の画素を黒画素（有意画素）として出力するかは、予め
保持されている周辺画素を含めた所定パターンとのパタ
ーンマッチングを行ない、認識されたパターンに応じて
決定していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の画像処理装置においては、例えば入力される画像が多
値画像であった場合には、上記のようなパターンマッチ
ングを行なう際に必要となる所定パターン数が非常に多
くなる。従って、入力された多値画像の１画素を複数の
２値画素に変換する場合、２値画像が入力された場合と
比較して処理時間が増大してしまう。また、多数の所定
パターンを予め保持しておくためのメモリ量も増大する
ため、コスト的にも高いものとなってしまっていた。

【０００５】本発明は上述した課題を解決するためにな
されたものであり、多値画像を入力し、その１画素を２
値の複数画素に変換する場合においても、高解像度かつ
高階調の良好な２値画像を低コストで生成可能な画像処
理装置及びその方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。

【０００７】即ち、多値画像データの１画素を２値画像
データの複数画素に変換する画像処理装置であって、多
値画像データを入力する入力手段と、前記多値画像デー
タの１画素を表現するビット数を減らす量子化手段と、
既に２値に変換された周辺画素を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された周辺画素に基づき、注目画素
の重み付け平均値を求める重み平均化手段と、前記重み
付け平均値に基づいて前記量子化手段による量子化後の
多値画像データを２値化する２値化手段と、前記２値化
手段による２値化の際に生じた濃度誤差を補正する補正
手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】例えば、前記量子化手段は、前記多値画像
データの１画素を表現する下位ビットを２値化すること
によって、ビット数を減らすことを特徴とする。

【０００９】例えば、前記量子化手段は、画素毎に乱数
を発生させる乱数発生手段と、前記乱数発生手段により
発生した乱数に基づいて画素の下位ビットを２値化する
下位２値化手段と、前記下位２値化手段により出力され
る２値データを画素の上位ビットに加算する加算手段と
を備えることを特徴とする。

【００１０】例えば、前記量子化手段は、画素毎に乱数
を発生させる乱数発生手段と、所定のディザマトリクス
に応じた閾値を発生するディザ発生手段と、前記乱数発
生手段により発生した乱数と前記ディザ発生手段により
発生した閾値とのいずれかを選択する選択手段と、前記
選択手段により選択された値に基づいて画素の下位ビッ
トを２値化する下位２値化手段と、前記下位２値化手段
により出力される２値データを画素の上位ビットに加算
する加算手段とを備えることを特徴とする。

【００１１】例えば、前記量子化手段、前記重み平均化
手段、前記２値化手段、前記補正手段を少なくとも２つ
ずつ備え、少なくとも２系統の処理を並行して行うこと
を特徴とする。

【００１２】例えば、前記少なくとも２つの重み平均化
手段及び前記補正手段は、各系統間において互いに情報
のやり取りを行うことを特徴とする。

【００１３】また、多値画像データの１画素を２値画像
データの複数画素に変換する画像処理装置であって、多
値画像データを入力する入力手段と、前記多値画像デー
タの１画素を表現するビット数を減らす第１及び第２の
量子化手段と、既に２値に変換された周辺画素を保持す
る保持手段と、前記保持手段に保持された周辺画素に基
づき、注目画素の重み付け平均値を求める第１及び第２
の重み平均化手段と、前記第１の重み平均化手段による
重み付け平均値に基づいて前記第１の量子化手段による
量子化後の多値画像データを２値化する第１の２値化手
段と、前記第２の重み平均化手段による重み付け平均値
に基づいて前記第２の量子化手段による量子化後の多値
画像データを２値化する第２の２値化手段と、前記第１
の２値化手段による２値化の際に生じた濃度誤差を補正
する第１の補正手段と、前記第２の２値化手段による２
値化の際に生じた濃度誤差を補正する第２の補正手段と
を備えることを特徴とする。

【００１４】上述した目的を達成するために、本発明の
画像処理方法は以下の工程を備える。

【００１５】即ち、多値画像データの１画素を２値画像
データの複数画素に変換する画像処理方法であって、入
力された多値画像データの１画素を表現するビット数を
減らして量子化する量子化工程と、既に２値に変換され
た周辺画素に基づき、注目画素の重み付け平均値を求め
る重み平均化工程と、前記重み付け平均値に基づいて前
記量子化後の多値画像データを２値化する２値化工程
と、前記２値化の際に生じた濃度誤差を補正する補正工
程とを有することを特徴とする。

【００１６】また、多値画像データの１画素を２値画像
データの複数画素に変換する画像処理方法であって、入
力した多値画像データの１画素を表現するビット数を減
らす第１及び第２の量子化工程と、既に２値に変換され
た周辺画素に基づき、注目画素の重み付け平均値を求め
る第１及び第２の重み平均化工程と、前記第１の重み平
均化工程による重み付け平均値に基づいて前記第１の量
子化工程による量子化後の多値画像データを２値化する
第１の２値化工程と、前記第２の重み平均化工程による
重み付け平均値に基づいて前記第２の量子化工程による
量子化後の多値画像データを２値化する第２の２値化工
程と、前記第１の２値化工程による２値化の際に生じた
濃度誤差を補正する第１の補正工程と、前記第２の２値
化手段による２値化の際に生じた濃度誤差を補正する第
２の補正工程とを備えることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施形態に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

【００１８】＜第１実施形態＞図１は、本実施形態の画
像処理装置であるインクジェット方式の記録装置を示す
斜視図である。先ず記録装置の全体構成を説明すると、
図において、１は紙或いはプラスチックシートよりなる
記録媒体であり、カセット等に複数枚積層されたシート
１が給紙ローラ（不図示）によって一枚ずつ供給され、
一定間隔を隔てて配置され、夫々個々のステッピングモ
ータ（図示せず）によって駆動する第一搬送ローラ対４
によって矢印Ａ方向に搬送されるごとく構成されてい
る。

【００１９】５は記録シート１に記録を行うためのイン
クジェット式の記録ヘッドであり、Ｙ（イエロー）イン
ク、Ｍ（マゼンタ）インク、Ｃ（シアン）インク、Ｂｋ
（ブラック）インクを吐出する各々５ａ、５ｂ、５ｃ、
５ｄなるヘッドで構成されている。インクは不図示のイ
ンクカートリッジから各々のヘッドのノズルから画像信
号に応じて吐出される。この記録ヘッド５及びインクカ
ートリッジはキャリッジ６に搭載され、そのキャリッジ
６にはベルト７及びプーリ８ａ，８ｂを介してキャリッ
ジモータ２３が連結している。つまり、キャリッジモー
タ２３の駆動により、上述のキャリッジ６がガイドシャ
フト９に添って往復走査するように構成されている。

【００２０】以上の構成により、記録ヘッド５が矢印Ｂ
方向に移動しながら画信号に応じてインクを記録シート
１に吐出してインク像を記録し、必要に応じて記録ヘッ
ド５はホームポジションに戻り、インク回復装置２によ
ってノズルの目ずまりを解消すると共に、搬送ローラ対
３，４が駆動して記録シート１を矢印Ａ方向に１行分搬
送する。上述の動作を繰り返すことにより記録媒体１に
所定の記録を行うものである。

【００２１】次に、記録装置の各部材を駆動させるため
の制御系について説明する。

【００２２】実施例における制御系は、図２に示すよう
に、例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵ２０ａ，その
ＣＰＵ２０ａの制御プログラムや各種データを格納して
いるＲＯＭ２０ｂ，ＣＰＵ２０ａのワークエリアとして
使用されると共に各種データの一時保管等を行うＲＡＭ
２０ｃ及び詳細は後述する画像処理部段２０ｄを備えた
制御部２０、インターフェース２１、操作パネル２２、
各モータ（キャリッジ駆動用のモータ２３，給紙モータ
駆動用のモータ２４，第１搬送ローラ対駆動用のモータ
２５及び第２搬送ローラ対駆動用のモータ２６）を駆動
するためのドライバー２７、及び記録ヘッド５駆動用の
ドライバー２８からなる。

【００２３】上述の構成において、制御部２０はインタ
ーフェース２１を介して操作パネル２２からの各種情報
（例えば文字ピッチ、文字種類等）を入力し、外部装置
２９からの画信号を入力する。また、制御部２０はイン
ターフェース２１を介して各モータ２３〜２６を駆動さ
せるためのＯＮ、ＯＦＦ信号、及び画信号を出力し、そ
の画信号によって各部材を駆動させる。

【００２４】以下、上述した画像処理部２０ｄにおける
動作について説明する。尚、本実施形態においては、注
目画素の多値画像データｆ(i,j)を、２つの２値データ
Ｌ(i,j)，Ｒ(i,j)に変換する場合を例として説明する。
尚、Ｌ(i,j)は変換された２画素のうちの左側の画素を
示し、Ｒ(i,j)は右側の画素を示す。また、iはカラム方
向、jはライン方向の画素番号を示す。

【００２５】画像処理部２０ｄで行われる処理を図８を
参照して説明する。図８の（ａ）は、入力画像データを
表している。入力画像データは１画素ビットのデジタル
データであり、例えば６００ｄｐｉ（dot per inch）の
解像度とする。また、図中Ａ〜Ｐはそれぞれ１画素のデ
ータを表している。

【００２６】図８の（ａ）に示す入力画像データは、主
走査方向に１２００ｄｐｉの画像データに変換される。
この様子を図８の（ｂ）に示す。図８の（ｂ）によれ
ば、同じデータが２度づつ用いられていることが分か
る。

【００２７】そして、１２００ｄｐｉの画像データに対
し、後述する２値化方法により、２値化処理を実行す
る。ここで、図８の（ｂ）において、同一符号で示され
る左側の画素と右側の画素とは、並列に２値化処理され
る。図８の（ｃ）にその２値化結果を示す。図８の
（ｃ）の２値データに基づいて記録した結果を図８の
（ｄ）に示す。本実施形態の記録部はインクジェットプ
リンタで構成されており、２値データに基づきドットの
オンオフを制御し、画像を形成する。

【００２８】図３は、本実施形態における画像処理部２
０ｄの詳細構成を示すブロック図である。図３におい
て、１０１，１０２は画像データをデータ量を減らすた
めの量子化を行う量子化部である。１０３，１０４は、
量子化データに濃度補正のための誤差データを加算する
加算器である。１０５，１０６は、後述する重み平均化
処理部１２０，１２１から出力された重み付け平均値
と、加算器１０３，１０４から出力された注目画素の量
子化データとの差を演算する減算器である。１０７，１
０８は、重み平均化処理部１２０，１２１から出力され
た重みづけ平均値と、加算器１０３，１０４から出力さ
れた注目画素の量子化データとを比較する比較器であ
る。１０９，１１０は、減算器１０５，１０６から出力
された重み付け平均値と注目画素データの差分に基づい
て、誤差データ値を出力する誤差演算部、１１１，１１
２は誤差データを１ライン分記憶するラインメモリであ
る。

【００２９】また、１１３及び１１６〜１１９は、画像
データを１画素遅延させるためのＤF/F（Ｄ−フリップ
フロップ）である。１１４，１１５は、２値化された２
値画像データを１ライン分記憶するラインメモリであ
る。１２０，１２１は、内部に保持された所定の重みマ
スクデータに基づいて、注目画素周辺の２値画像データ
から所定領域の重み付け平均値を求める演算装置であ
る。

【００３０】以下、上記構成において、注目画素ｆ(i,
j)を２つの２値画素データＬ(i,j)，Ｒ(i,j)に変換する
際の動作について説明する。

【００３１】ラインメモリ１１４，１１５には、注目画
素Ｐ(i,j)以前に２値化の終了した画素の２値データが
既に記憶されている。そして、注目画素Ｐ(i,j)を２値
化する際に、ラインメモリ１１４は１ライン前の左側２
値データＬ(i+1,j-1)を出力し、ラインメモリ１１５は
１ライン前の右側２値データＲ(i+1,j-1)を出力する。
また、ＤF/F１１６〜１１９は、それぞれ１画素ずつ遅
延させたデータを出力する。即ち、ＤF/F１１６はＬ(i,
j-1)，ＤF/F１１７はＲ(i,j-1)，ＤF/F１１８はＲ(i-1,
j-1)，ＤF/F１１９はＲ(i-1,j)をそれぞれ出力する。

【００３２】これらの２値データは、重み平均化処理部
１２０および１２１に入力される。即ち、重み平均化処
理部１２０にはＬ(i,j-1)，Ｒ(i,j-1)，Ｒ(i-1,j-1)，
Ｒ(i-1,j)が入力され、重み平均化処理部１２１にはＬ
(i,j)，Ｌ(i,j-1)，Ｌ(i+1,j-1)，Ｒ(i,j-1)が入力され
る。重み平均化処理部１２０，１２１においては、図４
に示す重みマスクに基づいて、注目画素近傍の２値デー
タから重み付き平均濃度値ｍL(i,j)，ｍR(i,j)を演算す
る。

【００３３】ここで、重み平均化処理部１２０，１２１
における重み付け演算について説明する。図４に示す重
みマスクにおいて、斜線で示される部分が注目画素位置
を示し、Ｍ(1)〜Ｍ(4)がその周辺４画素における重み付
けの比率を示す重み係数である。

【００３４】図５に、本実施形態における重み付けの様
子を示す。同図において、各画素はカラム方向（i方
向）にそれぞれ左側（Ｌ），右側（Ｒ）に分割されるこ
とを示しており、図４に示す重みマスクは分割後の画素
を１画素として適用される。図５の（ａ）は、注目画素
を２画素に分割した際の左側画素に対して重みマスクを
適用した例を示し、重み平均化処理部１２０において演
算される。即ち、重み平均化処理部１２０で得られる重
み付き平均濃度値ｍL(i,j)は、以下の演算式に基づいて
算出される。

【００３５】ｍL(i,j)＝Ｍ(1)×Ｒ(i-1,j-1)＋Ｍ(2)×
Ｌ(i,j-1)＋Ｍ(3)×Ｒ(i,j-1)＋Ｍ(4)×Ｒ(i-1,j) 同様に図５の（ｂ）は、注目画素を２画素に分割した際
の右側画素に対して重みマスクを適用した例を示し、重
み平均化処理部１２１において演算される。即ち、重み
平均化処理部１２１で得られる重み付き平均濃度値ｍR
(i,j)は、以下の演算式に基づいて算出される。

【００３６】ｍR(i,j)＝Ｍ(1)×Ｌ(i,j-1)＋Ｍ(2)×Ｒ
(i,j-1)＋Ｍ(3)×Ｌ(i+1,j-1)＋Ｍ(4)×Ｌ(i,j) 以上説明した様にして得られた重み付き平均濃度値ｍL
(i,j)，ｍR(i,j)は、図３においてそれぞれ減算器１０
５，１０６、及び比較器１０７，１０８に入力される。

【００３７】一方、注目画素の多値データｆ(i,j)は量
子化部１０１，１０２に入力される。以下、量子化部１
０１，１０２における量子化処理について説明する。

【００３８】図６に、量子化部１０１の詳細ブロック構
成を示す。尚、量子化部１０２の構成は量子化部１０１
と同様であるため、ここでは量子化部１０１の構成のみ
について説明する。

【００３９】図６において、２０１は８ビットの多値画
像データを上位４ビットデータと下位４ビットデータに
分割する分割器、２０２は画素毎に乱数を発生させる乱
数発生器である。２０３は分割器２０１において分割さ
れた下位ビットデータを、乱数発生器２０２から発生し
た乱数値を閾値として２値化する比較器、２０４は分割
器２０１において分割された上位ビットデータに、比較
器２０３で２値化した下位ビットデータを加算して量子
化データとして出力する加算器である。

【００４０】以下、図６に示す構成からなる量子化部１
０１における量子化処理について説明する。

【００４１】分割器２０１は、８ビット多値データを上
位４ビットデータを下位４ビットデータとに分割する。
そして、下位４ビットデータは、乱数発生器２０２によ
り画素ごとに発生された乱数値とともに比較器２０３に
入力される。比較器２０３においては、下位４ビットデ
ータを乱数値と比較することにより、２値化を行なう。
そして２値化された下位データは、加算器２０４により
上位４ビットデータに加算され、ビット数が低減された
量子化データｈ(i,j)として出力される。

【００４２】尚、量子化部１０２においても同様の量子
化処理が行われ、量子化データｈ(i,j)が出力される。
以降、量子化部１０１から出力される量子化データをｈ
L(i,j)、量子化部１０２から出力される量子化データを
ｈR(i,j)とする。

【００４３】量子化データｈL(i,j)は加算器１０３に入
力される。加算器１０３においては、注目画素の量子化
データｈL(i,j)に後述する誤差補正データＥR1(i-1,j)
とＥL2(i,j-1)を加算して、ｈL(i,j)＋ＥR1(i-1,j)＋Ｅ
L2(i,j-1)を出力する。

【００４４】減算器１０５では、加算器１０３から出力
されたｈL(i,j)＋ＥR1(i-1,j)＋ＥL2(i,j-1)と、重み平
均化処理部１２０から出力されたｍL(i,j)との差を演算
する。また、比較器１０７は、加算器１０３から出力さ
れたｈL(i,j)＋ＥR1(i-1,j)＋ＥL2(i,j-1)と、重み平均
化処理部１２０から出力されたｍL(i,j)とを比較して、
注目画素ｆ(i,j)を分割した左側画素となる２値データ
Ｌ(i,j)を出力する。

【００４５】以上の様にして得られた２値データＬ(i,
j)は、量子化の終了したデータとして２値プリンタ等の
出力部に送られるとともに、以降の２値化のための周辺
画素情報としてラインメモリ１１４に入力されて保持さ
れる。

【００４６】また、減算器１０５から出力されたｈL(i,
j)＋ＥR1(i-1,j)＋ＥL2(i,j-1)−ｍL(i,j)は誤差演算部
１０９に入力される。誤差演算部１０９においては、次
式に従って誤差補正データＥL1(i,j)，ＥL2(i,j)を出力
する。

【００４７】ＥL1(i,j)＝ＥL2(i,j) ＝｛ｈL(i,j)＋ＥR1(i-1,j)＋ＥL2(i,j-1)−ｍL(i,j)｝／２尚、ＥL1(i,j)は、同じ注目画素ｆ(i,j)の右側に割り付
けられ、ＥL2(i,j)はラインメモリ１１１に記憶され、
１ライン後の画素ｆ(i,j+1)に割り付けられる。また、
誤差演算部１０９をＲＯＭで構成し、予め減算器１０５
からの入力値に応じた演算出力値をテーブル等として保
持しておき、処理速度を高めることも可能である。

【００４８】従って、加算器１０３において注目画素ｆ
(i,j)を２画素に分割する際に左側画素に割りつけられ
る誤差補正データは、注目画素の１画素前の画素ｆ(i-
1,j)の右側の画素を２値化した際に発生する誤差ＥR1(i
-1,j)と、注目画素の１ライン前の画素ｆ(i,j-1)の左側
の画素を２値化した際に発生する誤差ＥL2(i,j-1)であ
る。

【００４９】同様に、右側の量子化データｈR(i,j)は加
算器１０４に入力される。加算器１０４においては、注
目画素の量子化データｈR(i,j)に後述する誤差補正デー
タＥL1(i,j)とＥR2(i,j-1)を加算して、ｈR(i,j)＋ＥL1
(i,j)＋ＥR2(i,j-1)を出力する。

【００５０】減算器１０６では、加算器１０４から出力
されたｈR(i,j)＋ＥL1(i,j)＋ＥR2(i,j-1)と、重み平均
化処理部１２１から出力されたｍR(i,j)との差を演算す
る。また、比較器１０８は、加算器１０４から出力され
たｈR(i,j)＋ＥL1(i,j)＋ＥR2(i,j-1)と、重み平均化処
理部１２１から出力されたｍR(i,j)とを比較して、注目
画素ｆ(i,j)を分割した左側画素となる２値データＲ(i,
j)を出力する。

【００５１】以上の様にして得られた２値データＲ(i,
j)は、量子化の終了したデータとして２値プリンタ等の
出力部に送られるとともに、以降の２値化のための周辺
画素情報としてラインメモリ１１５及びＤF/F１１９に
入力されて保持される。

【００５２】また、減算器１０６から出力されたｈR(i,
j)＋ＥL1(i,j)＋ＥR2(i,j-1)−ｍR(i,j)は誤差演算部１
１０に入力される。誤差演算部１１０においては、次式
に従って誤差補正データＥR1(i,j)，ＥR2(i,j)を出力す
る。

【００５３】ＥR1(i,j)＝ＥR2(i,j) ＝｛ｈR(i,j)＋ＥL1(i,j)＋ＥR2(i,j-1)−ｍR(i,j)｝／２尚、ＥR1(i,j)は、ＤF/F１１３に入力され、注目画素ｆ
(i,j)の次の画素ｆ(i+1,j)の左側に割り付けられる。そ
して、ＥR2(i,j)はラインメモリ１１２に記憶され、１
ライン後の画素ｆ(i,j+1)に割り付けられる。

【００５４】従って、加算器１０４において注目画素ｆ
(i,j)を２画素に分割する際に右側画素に割りつけられ
る誤差補正データは、注目画素ｆ(i,j)の左側の画素を
２値化した際に発生する誤差ＥL1(i,j)と、注目画素の
１ライン前の画素ｆ(i,j-1)の右側の画素を２値化した
際に発生する誤差ＥR2(i,j-1)である。

【００５５】この様に、左側の２値化処理と右側の２値
化処理とを並列に実行し、入力多値画像データの２倍の
解像度の２値化処理結果を得ることができる。

【００５６】図９は、図３の処理タイミングを説明する
ために図３のブロック図を簡略化したものである。

【００５７】ＡL９０１は図３の量子化部１０１に、ＡR
９０２は図３の量子化部１０２に相当する。ＢL９０３
は図３の加算器１０３，減算器１０５，比較器１０７，
誤差演算部１０９，ラインメモリ１１１，重み平均化処
理部１２０に相当する。ＢR９０４は図３の加算器１０
４，減算器１０６，比較器１０８，誤差演算部１１０，
ラインメモリ１１２，ＤF/F１１３，重み平均化処理部
１２１に相当する。

【００５８】図１０は、図９の回路におけるタイミング
チャートであり、図９の〜で示す箇所における信号
のタイミングを示す。まず、のタイミングで６００ｄ
ｐｉの入力データを入力し、入力した６００ｄｐｉの入
力データは，によって１２００ｄｐｉのデータに変
換される。→，→のタイミングでは、との
データのタイミングが半クロックずれ、これにより、左
側の画素から右側の画素への誤差補正、及び右側の画素
から左側の画素への誤差補正が実行される。そして、
→，→でＬ(i,j)とＲ(i,j)の周期がとられ、それ
ぞれの２値化結果が出力される。

【００５９】以上説明した様に本実施形態によれば、上
述した様な画素毎の一連の処理を全ての多値入力画素に
ついて施す事により、量子化後の多値画像データに対し
て、周辺画素の適切な重み付け平均値に応じて２値化を
施し、また２値化の際に発生した誤差を適切に反映させ
つつ、画素数を２倍とした２値出力画像を得ることがで
きる。即ち、簡素で低コストの回路構成により、擬似輪
郭の発生しない優れた階調性と、高解像化を実現した２
値画像が得られる。もちろん、本実施形態の２値化処理
が、カラー画像において各色成分毎に適用可能であるこ
とは言うまでもない。

【００６０】尚、本実施形態においては１画素を２分割
する例について説明を行ったが、本発明はこの例に限定
されるものではなく、１画素を３つ以上に分割して出力
を行なう場合にも適用可能である。

【００６１】＜第２実施形態＞以下、本発明に係る第２
実施形態について説明する。

【００６２】第２実施形態における画像処理装置の構成
は上述した第１実施形態と同様であるが、図３に示す量
子化部１０１，１０２の詳細構成が異なる。第２実施形
態においては、ビット数を減らすための下位４ビットの
２値化の閾値を、乱数とディザマトリクスに基づいた信
号とで切り換えることを特徴としている。

【００６３】図７は、第２実施形態における量子化部１
０１，１０２の詳細構成を示すブロック図である。図７
において、４０１は８ビットの多値画像データを上位４
ビットデータと下位４ビットデータに分割する分割器、
４０２は画素毎に乱数を発生させる乱数発生器、４０３
は所定のディザマトリクスに応じてディザ信号を発生さ
せるディザ信号発生器、４０４は分割器４０１で分割さ
れた上位４ビット信号の値に応じて乱数／ディザのいず
れかを閾値として選択するセレクタである。４０５は分
割器４０１において分割された下位ビットデータを、セ
レクタ４０４から出力された閾値に基づいて２値化する
比較器、４０６は分割器４０１において分割された上位
ビットデータに、比較器４０５で２値化した下位ビット
データを加算して量子化データとして出力する加算器で
ある。

【００６４】以下、上記構成からなる量子化部１０１，
１０２において、８ビットの画像信号を量子化する場合
について考える。まず、多値画像データが分割器４０１
に入力され、上位４ビットと下位４ビットとに分けられ
る。一方、乱数発生器４０２からは一様乱数が、ディザ
信号発生器からは所定のディザマトリクスに基づいたデ
ィザ信号が、それぞれ画素毎に発生され、セレクタ４０
４に入力される。セレクタ４０４には分割器４０１で分
割された上位４ビットの信号が選択信号として入力され
ており、セレクタ４０４では該選択信号に応じて、乱数
／ディザ信号のいずれかを閾値として選択する。

【００６５】例えば、一定の周期でドット出力が行われ
るとその繋がりが目立つようなハイライト域や、ドット
が密になりテクスチャやモアレが目立つような高濃度域
では乱数を選択し、また、ドットが寄り付いてざらつき
が目立つような低濃度域ではディザを選択すれば効果的
である。

【００６６】セレクタ４０４によって選択された閾値は
比較器４０５に入力され、比較器４０５では該閾値に基
づいて下位ビットデータを２値化する。２値化された下
位ビットデータは、加算器４０６において上位ビットデ
ータに加算され、出力される。

【００６７】以上説明した様にして、第２実施形態にお
いてビット数を低減する量子化処理は実現される。そし
て、以降の処理は上述した第１実施形態と同様であるた
め、説明を省略する。

【００６８】以上説明した様に第２実施形態によれば、
量子化部１０１，１０２の構成においてディザによる閾
値も選択可能として量子化を行うことにより、ざらつき
やテクスチャの少ない、更にさらに優れた画像を得るこ
とができる。

【００６９】尚、上述した第１及び第２実施形態におい
ては、量子化部１０１，１０２を別構成として説明を行
ったが、これらを統合して１つの構成としても良い。即
ち、１つの量子化部からの量子化出力ｈ(i,j)が、それ
ぞれｈL(i,j)及びｈR(i,j)として加算器１０３，１０４
に入力されても良い。

【００７０】尚、本発明は、ホストコンピュータ、イン
タフェース、プリンタ等の複数の機器から構成されるシ
ステムに適用しても、複写機等の１つの機器からなる装
置に適用しても良い。

【００７１】また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって実施される場合にも適用で
きることは言うまでもない。この場合、本発明に係るプ
ログラムを格納した記憶媒体が本発明を構成することに
なる。そして、該記憶媒体からそのプログラムをシステ
ム或は装置に読み出すことによって、そのシステム或は
装置が、予め定められた仕方で動作する。

【００７２】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、多値
画像を入力し、その１画素を２値の複数画素に変換する
場合においても、量子化後の多値画像データに対して、
周辺画素の適切な重み付け平均値に応じて２値化を施
し、また２値化の際に発生した誤差を適切に反映させつ
つ、画素数を２倍とした２値出力画像を得ることができ
る。即ち、高解像度かつ高階調の２値画像を、低コスト
で提供することができる。

【００７３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態におけるインクジェッ
ト記録装置の斜視図である。

【図２】インクジェット記録装置の各部材を駆動させる
ための制御系を示すブロック図である。

【図３】本実施形態における画像処理部の構成を示すブ
ロック図である。

【図４】本実施形態において使用する重みマスクの一例
を示す図である。

【図５】本実施形態における重みマスクの周辺画素への
適用例を説明するための図である。

【図６】本実施形態における量子化部の詳細構成を示す
ブロック図である。

【図７】本発明に係る第２実施形態における量子化部の
詳細構成を示すブロック図である。

【図８】本発明に係る第１実施形態における処理概要を
説明するための図である。

【図９】図３に示す画像処理部の構成を更に簡略化して
示したブロック図である。

【図１０】図９に示す各構成におけるタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

１０１，１０２量子化部１０３，１０４加算器１０５，１０６減算器１０７，１０８比較器１０９，１１０誤差演算部１１１，１１２，１１４，１１５ラインメモリ１１３，１１６〜１１９Ｄフリップフロップ１２０，１２１重み平均化処理部２０１分割器２０２乱数発生器４０３ディザ信号発生器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多値画像データの１画素を２値画像デー
タの複数画素に変換する画像処理装置であって、多値画像データを入力する入力手段と、前記多値画像データの１画素を表現するビット数を減ら
す量子化手段と、既に２値に変換された周辺画素を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された周辺画素に基づき、注目画素
の重み付け平均値を求める重み平均化手段と、前記重み付け平均値に基づいて前記量子化手段による量
子化後の多値画像データを２値化する２値化手段と、前記２値化手段による２値化の際に生じた濃度誤差を補
正する補正手段と、を備えることを特徴とする画像処理
装置。
【請求項２】前記量子化手段は、前記多値画像データ
の１画素を表現する下位ビットを２値化することによっ
て、ビット数を減らす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】前記量子化手段は、画素毎に乱数を発生させる乱数発生手段と、前記乱数発生手段により発生した乱数に基づいて画素の
下位ビットを２値化する下位２値化手段と、前記下位２値化手段により出力される２値データを画素
の上位ビットに加算する加算手段とを備えることを特徴
とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】前記量子化手段は、画素毎に乱数を発生させる乱数発生手段と、所定のディザマトリクスに応じた閾値を発生するディザ
発生手段と、前記乱数発生手段により発生した乱数と前記ディザ発生
手段により発生した閾値とのいずれかを選択する選択手
段と、前記選択手段により選択された値に基づいて画素の下位
ビットを２値化する下位２値化手段と、前記下位２値化手段により出力される２値データを画素
の上位ビットに加算する加算手段とを備えることを特徴
とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】前記量子化手段、前記重み平均化手段、
前記２値化手段、前記補正手段を少なくとも２つずつ備
え、少なくとも２系統の処理を並行して行うことを特徴
とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】前記少なくとも２つの重み平均化手段及
び前記補正手段は、各系統間において互いに情報のやり
取りを行うことを特徴とする請求項５記載の画像処理装
置。
【請求項７】多値画像データの１画素を２値画像デー
タの複数画素に変換する画像処理装置であって、多値画像データを入力する入力手段と、前記多値画像データの１画素を表現するビット数を減ら
す第１及び第２の量子化手段と、既に２値に変換された周辺画素を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された周辺画素に基づき、注目画素
の重み付け平均値を求める第１及び第２の重み平均化手
段と、前記第１の重み平均化手段による重み付け平均値に基づ
いて前記第１の量子化手段による量子化後の多値画像デ
ータを２値化する第１の２値化手段と、前記第２の重み平均化手段による重み付け平均値に基づ
いて前記第２の量子化手段による量子化後の多値画像デ
ータを２値化する第２の２値化手段と、前記第１の２値化手段による２値化の際に生じた濃度誤
差を補正する第１の補正手段と、前記第２の２値化手段による２値化の際に生じた濃度誤
差を補正する第２の補正手段と、を備えることを特徴と
する画像処理装置。
【請求項８】多値画像データの１画素を２値画像デー
タの複数画素に変換する画像処理方法であって、入力された多値画像データの１画素を表現するビット数
を減らして量子化する量子化工程と、既に２値に変換された周辺画素に基づき、注目画素の重
み付け平均値を求める重み平均化工程と、前記重み付け平均値に基づいて前記量子化後の多値画像
データを２値化する２値化工程と、前記２値化の際に生じた濃度誤差を補正する補正工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】前記量子化工程においては、前記多値画
像データの１画素を表現する下位ビットを２値化するこ
とによって、ビット数を減らす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】前記量子化工程においては、画素毎に乱数を発生させ、前記乱数に基づいて画素の下位ビットを２値化し、前記下位ビットの２値データを画素の上位ビットに加算
してビット数を減らすことを特徴とする請求項９記載の
画像処理方法。
【請求項１１】前記量子化工程においては、画素毎に乱数を発生させ、所定のディザマトリクスに応じた閾値を発生させ、、前記乱数と前記閾値とのいずれかを選択し、該選択され
た値に基づいて画素の下位ビットを２値化し、前記下位ビットの２値データを画素の上位ビットに加算
してビット数を減らすことを特徴とする請求項９記載の
画像処理方法。
【請求項１２】前記量子化工程、前記重み平均化工
程、前記２値化工程、前記補正工程の一連の処理系統を
少なくとも２系統備え、該少なくとも２系統の処理を並
行して行うことを特徴とする請求項８記載の画像処理方
法。
【請求項１３】前記少なくとも２つの重み平均化工程
及び前記補正工程は、各系統間において互いに情報のや
り取りを行うことを特徴とする請求項１２記載の画像処
理方法。
【請求項１４】多値画像データの１画素を２値画像デ
ータの複数画素に変換する画像処理方法であって、入力した多値画像データの１画素を表現するビット数を
減らす第１及び第２の量子化工程と、既に２値に変換された周辺画素に基づき、注目画素の重
み付け平均値を求める第１及び第２の重み平均化工程
と、前記第１の重み平均化工程による重み付け平均値に基づ
いて前記第１の量子化工程による量子化後の多値画像デ
ータを２値化する第１の２値化工程と、前記第２の重み平均化工程による重み付け平均値に基づ
いて前記第２の量子化工程による量子化後の多値画像デ
ータを２値化する第２の２値化工程と、前記第１の２値化工程による２値化の際に生じた濃度誤
差を補正する第１の補正工程と、前記第２の２値化手段による２値化の際に生じた濃度誤
差を補正する第２の補正工程と、を備えることを特徴と
する画像処理方法。