JPH10108009A - 画像処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ｎビットの多値画像データに空間フィルタ処
理を施し、更に２値或は多値画像データに変換し、更に
その変換した画像データを、それよりも解像度の高いド
ットを用いて表現できるデータに変換する画像処理方法
及びその装置を提供する。 【解決手段】 スキャナにより読取られて出力される１
画素がｎビットで表される多値画像データを入力し、こ
の多値画像データをラインバッファ２０１，２０２にシ
フトインして格納する。ここで ラインバッファ２０
１，２０２はメモリの同一アドレスの下位８ビットと上
位６ビットを使用して構成されており、これらラインバ
ッファ２０１，２０２に記憶された多値データ及び入力
される多値画像データはラッチ群２０３にラッチされて
３×３のラプラシアン・フィルタ・マトリクスが乗算さ
れて空間フィルタ処理が実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理方法及びそ
の装置に関し、１画素がｎビットで表される多値画像デ
ータを入力し、所望の階調数及び画素の深さに合わせ
て、そのｎビット多値画像データを２値化或はｍ（ｎ＞
ｍ＞２）値化処理する画像処理方法及びその装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】スキャナにより原稿画像を読取って送信
できるファクシミリ等では、そのスキャナにより画像デ
ータを読み取る場合、その読取った画像データを送信す
るのか、或は単にコピーを取るのかといった、その画像
データの出力目的に合わせた処理を行っておらず、常に
所定の解像度で読取って、その画像データを２値化処理
していた。また、ファクシミリ装置で一般に用いられて
いる擬似中間調処理である誤差拡散処理の階調数におい
ても、コピーの場合でも送信の場合でも同様に、例えば
６ビットの６４階調が固定的に採用されていた。

【０００３】近年、ＬＢＰ（レーザビームプリンタ）等
において、高解像度に記録を行うことができる記録装置
が安価に提供されるようになってきており、簡単に４値
等の多値記録ができるようになってきている。例えば、
主走査方向に１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）の解像
度をもつ記録装置に、主走査方向の解像度が４００ｄｐ
ｉの画像データを記録する場合には、入力される画像デ
ータの濃度値に応じ１２００ｄｐｉの小ドットの個数
（ここでは３個）を入力画像の濃度値に対応させること
により、４値での記録が実現できる。もちろん４００ｄ
ｐｉで２値記録を行う場合には、黒ならば１２００ｄｐ
ｉの小ドット３個を全てを黒に対応させ、白ならば１２
００ｄｐｉの小ドット３個を全て白に対応させれば良
い。

【０００４】また近年、コピー機器やファクシミリ装置
の複合化が進み、ファクシミリ装置においても、コピー
時には２５６階調以上の高品位な印刷が求められるよう
になってきている。この様なことから、ファクシミリ装
置のスキャナで原稿画像を読み取る際、その読取った画
像データを送信する場合には、例えば６４階調の２値画
像データを２値化処理により生成し、コピーを取るため
に使用する時には、プリンタ部の記録特性（解像度や階
調性等）を最大限に生かすために、例えば２５６階調の
画像データをｍ値化処理により生成することが要望され
ている。このような画像処理に際して、２値化の画像処
理としては２値誤差拡散処理が広く用いられており、ま
たｍ値化処理としては、２値誤差拡散処理を拡張し、出
力値をｍ値化したｍ値誤差拡散処理が広く採用されてお
り、これら機能がそれぞれの装置の目的に応じて別々に
実装されているのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ファクシミリ装置等において、読取った画像を通信に用
いるために２値化処理する２値化処理回路と、読取った
画像を複写するための多値化処理を行う多値化処理回路
とを別々な回路で構成すると、ファクシミリ装置として
非常に高価なものとなってしまう欠点がある。

【０００６】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、入力された画像データの特定濃度領域でｍ値誤差拡
散の出力パターンを切り替えることにより、出力される
画像の画像品位を高めた画像処理方法及びその装置を提
供することを目的とする。

【０００７】また本発明の目的は、フィルタ処理のため
に副走査方向の参照画素データを取り出すためのライン
バッファのメモリ容量を抑えることができる画像処理方
法及びその装置を提供することにある。

【０００８】また本発明の他の目的は、後段の２値化或
は多値化処理に対応付けて、輝度−濃度変換の出力範囲
を切り換え、かつ出力に影響する濃度への変換を禁止す
ることにより、出力画像の品位の低下を防止した画像処
理方法及びその装置を提供することにある。

【０００９】また本発明の他の目的は、ｍ値化された画
像データをドット展開する際に、ｍ値の入力画像データ
の画素が偶数番目の画素と奇数番目の画素の場合で対称
となるようにドットを配置することにより、それらドッ
トを用いて記録される画像の品位を高めることができる
画像処理方法及びその装置を提供することにある。

【００１０】更に本発明の目的は、ｍ値の入力画像デー
タに着目画素が中間値を有するかどうかを判定し、中間
値を有する場合には、その着目画素の左右に位置してい
る隣接画素を参照して、その隣接画素と着目画素との比
較結果によりドットの配置を決定することにより、画像
に含まれるエッジ部分の再現性を高めることができる画
像処理方法及びその装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の本発明の画像処理方法は以下のような工程を
備える。即ち、１画素がｎビットで表される多値画像デ
ータを入力する画像入力工程と、前記画像入力工程で入
力された多値画像データに対して空間フィルタ処理を施
すフィルタ工程と、前記フィルタ工程によりフィルタ処
理された画像データに対して、当該画像データの各画素
データを２値或はｍ（ｍ＜ｎ）値化する処理工程と、前
記処理工程で２値化或はｍ値化された画像データを、前
記画像データの解像度よりも高い解像度のドットの配列
に変換し、前記画像データの着目画素の隣接画素の濃度
勾配に応じて前記ドットの配列方向を異ならせるドット
配置工程とを有する。

【００１２】上記目的を達成するために本発明の本発明
の画像処理装置は以下のような構成を備える。即ち、１
画素がｎビットで表される多値画像データを入力する画
像入力手段と、前記画像入力手段により入力された多値
画像データに対して空間フィルタ処理を施すフィルタ手
段と、前記フィルタ手段によりフィルタ処理された画像
データに対して、当該画像データの各画素データを２値
或はｍ（ｍ＜ｎ）値化する処理手段とを有し、前記フィ
ルタ手段は複数ラインに亙り、副走査方向に対応する各
画素データを同じアドレスに記憶する記憶手段を有す
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【００１４】図１は、本実施の形態の画像処理装置の機
能全体を示す機能ブロック図である。

【００１５】１００はスキャナ部で、原稿画像をＣＣＤ
（固体撮像素子）等で読み取り、その読取ったアナログ
画像信号を、例えば８ビットのＡ／Ｄ変換器でデジタル
信号に変換し、１画素が８ビット（２５６階調）の画像
データとして出力する。またこのスキャナ部１００は、
その画像読み取りと同時に、シェーディング補正等の、
ＣＣＤ（固体撮像素子）や光学系の補正処理を行ってい
る。２００は空間フィルタ処理部で、スキャナ部１００
から出力される１画素が８ビットで表される画像データ
を入力し、その画像データに２次元の空間フィルタ演算
を施すことにより、その画像データの解像度補償を行っ
ている。尚、ここでもし変倍が必要ならば、スキャナ部
１００と空間フィルタ処理部２００との間で、不図示の
線形補間演算による変倍を行うことができる。３００は
輝度濃度変換部で、例えばルックアップテーブル等を使
用して、空間フィルタ処理部２００で解像度補償された
画像データ（輝度データ）を濃度データに変換する。
尚、この輝度濃度変換部３００のルックアップテーブル
には、画像の濃い／薄いや、後で説明する２値化・４値
化等の画像処理モードに応じて、本実施の形態の画像処
理装置の制御部１１０（図２）からテーブルデータがダ
ウンロードされる。また、このルックアップテーブルに
は、ＬＯＧ変換曲線を基に、更にプリンタ７００の記録
特性を加味して補正を加えたデータが用いられている。

【００１６】４００は２値及び４値化処理部で、輝度濃
度変換部３００より出力される濃度データを入力し、２
値化もしくは４値化処理を施して出力する。５００はＤ
ＲＡＭやＳＲＡＭ等で構成される画像メモリで、スキャ
ナ部１００で読み取られ２値化もしくは４値化処理によ
り生成された１画素が２ビット或は１ビットで構成され
る画像データ、或は不図示の通信回線等を介して入力し
た画像データが画像ファイルとして蓄積している。６０
０は２値・４値展開部で、主走査方向の記録解像度が１
２００ｄｐｉであるプリンタ７００に対し、４００ｄｐ
ｉの２値画像データ或は４００ｄｐｉの４値画像データ
を入力し、それぞれの画像データに対し最適な１２００
ｄｐｉの小ドットの配置を施してプリンタ７００に出力
する。プリンタ６００は、例えば解像度１２００ｄｐｉ
のＬＢＰプリンタであり、２値・４値展開部６００で展
開された２値データ（０又は１）を用いて記録媒体（記
録紙等）に、その画像データを印刷している。

【００１７】尚、本実施の形態では、多値誤差拡散処理
を４値化処理の場合で説明しているが本発明はこれに限
定されるものでなく、プリンタ７００の解像度等に応じ
て、一般的にｍ値化処理できることはいうまでもない。

【００１８】図２は本実施の形態の画像処理装置の基本
構成を示すブロック図で、前述の図１と共通する部分は
同じ番号で示し、その説明を省略する。

【００１９】１１０は前述した装置全体を制御する制御
部で、マイクロコンピュータ等のＣＰＵ１２０、ＣＰＵ
１２０によりる処理の実行時にワークエリアとして使用
され、各種データを一時的に保存するＲＡＭ１２１、Ｃ
ＰＵ１２０の制御プログラムやデータ等を記憶するプロ
グラムメモリ１２２等を備えている。またルックアップ
テーブル（ＬＵＴ）１２３は、前述した輝度濃度変換に
使用されるテーブルを記憶している。また１２４は空間
フィルタ処理部２００で使用されるラプラシアン・フィ
ルタ定数等を記憶している。１１１はスキャナ１００に
より読取った原稿画像や、各種処理を施した画像を表示
する表示部である。２０１，２０２は後述する空間フィ
ルタ処理で使用されるラインバッファで、本実施の形態
では１アドレスが１６ビットデータを記憶できるＲＡＭ
のアドレスを共通に使用することにより構成されてい
る。２０３は、後述するラインバッファ２０１，２０２
等の出力値をラッチするラッチ回路群である。

【００２０】尚、図１の空間フィルタ処理部２００は、
制御部１１０、ラインバッファ２０１，２０２及びラッ
チ群２０３等により達成され、輝度濃度変換部３００の
処理は制御部１１０のＣＰＵ１２０などにより実現され
ている。また、本実施の形態では、４値・２値化処理部
４００及び２値・４値展開部６００をハードウェアで構
成しているが、ＣＰＵ１２０により実行されるプログラ
ムにより実現されてもよい。

【００２１】［実施の形態１］以下、本発明の実施の形
態１の各処理部の特徴を中心に詳細に説明する。

【００２２】＜空間フィルタ処理部２００＞通常、画像
データに対し空間フィルタ処理を施すためには、参照ラ
イン数分、もしくは（参照ライン数−１）分のラインバ
ッファが必要となる。この様なラインバッファは、従来
は外付けのＳＲＡＭ等で構成されており、ＳＲＡＭのビ
ット幅も８ビットのものが多数用意されていた。このこ
とから入力データが８ビットの場合、参照ラインバッフ
ァを全て８ビットのメモリで構成しても、装置コストの
面では特に問題はなかった。しかし、近年のＩＣ技術の
進歩により、外部参照バッファに用いられるＳＲＡＭを
容易に内蔵できるようになってきている。ところが、こ
のようなラインバッファを内蔵させると、メモリ容量が
直接製造コストとして反映されるため、そのメモリ容量
を削減する必要がある。このことから、本実施の形態で
は、演算による影響が少ない程度にまで参照バッファの
有効数字を削減することにより、装置の性能維持と装置
コストの低価格化の両立を図っている。

【００２３】図３（Ａ）は、比較的良く用いられる解像
度補償のためのラプラシアン・フィルタのマトリックス
の一例を示す図、図３（Ｂ）は、そのマトリクス演算に
用いられるラインバッファを説明するための図である。

【００２４】３ライン分の画像データ（画素データ）を
参照して空間フィルタ処理のための演算処理を行うため
には、副走査方向の画素を同時に参照するために８ビッ
トのラインバッファが２本必要となる。本実施の形態に
おいては、比較的演算の影響の少ないライン１のビット
数を８ビットから６ビットに減らすことにより、装置の
性能と装置コストのバランスを保つようにする。これに
より４００ｄｐｉでＢ４判の画像データを記憶する場
合、８１９２ビット分、メモリ容量を削減することがで
きる。

【００２５】図４は、空間フィルタ処理部２００のライ
ンバッファとラッチ群の構成を示すブロック図である。

【００２６】ラインバッファ２０１，２０２は、副走査
方向に画素データを遅延させ、３ライン分の画素データ
を同時に参照するためのラインバッファである。ラッチ
群２０３は、画素データを主走査方向に遅延させてい
る。これらラッチ群から空間フィルタ処理のためのデー
タが取り出される。

【００２７】本実施の形態においては、画像データの１
画素を８ビットで表わし、ラインバッファ２０１，２０
２を１つのＲＡＭ（１６ビット／１アドレス）で構成
し、ＲＡＭの下位（０〜７）ビット（８ビット）を１ラ
イン分遅延するためのラインバッファ２０２に、上位の
（８〜１３）ビット（６ビット）を２ライン目の遅延の
ためのラインバッファ２０１に割り当てている。

【００２８】またラッチ群２０３のライン３に相当する
ラッチ回路群２０３ａには入力された画素データ（８ビ
ット）が直接ラッチされ、ライン２に相当するラッチ回
路群２０３ｂにはラインバッファ２０２の出力データ
（８ビット）がラッチされ、更にラッチ回路群２０３ｃ
にはラインバッファ２０１の出力データ（６ビット）が
ラッチされる。

【００２９】図５は、本実施の形態の空間フィルタ処理
部２００におけるメモリアクセスを示すタイミングチャ
ートである。

【００３０】クロック(DCLK)の立ち上がりに同期して入
力される画像データ(DATIN)は、クロック(DCLK)の立ち
上がりに同期してラインバッファ２０１，２０２の指示
されたアドレス(A1〜An)に格納される。図５のアクセス
は、このラインバッファに格納されたデータへのアクセ
スタイミングを示す図で、ＲＤは読み出しタイミング
を、ＷＲは書込みタイミングを示している。例えば、図
５の読み出し（ＲＤ）タイミング２１０において、ライ
ンバッファ（ＲＡＭ）のアドレス“Ａ１”に格納されて
いるデータ“Ｄ１”が２ビットシフトされたデータ（Ｉ
Ｄ１）が読み出され（RDDATで示される）、次の書込み
タイミング（ＷＲ）２１１で、その２ビットシフトされ
て読み出されデータ（ＩＤ１）と元のデータ（Ｄ１）と
が組み合わされて、同じアドレス（Ａ１）に格納され
る。これにより、元の画素データ（Ｄ１）が、そのアド
レス（Ａ１）の下位ビット（０〜７）に配置され、ま
た、２ビットシフトされたデータ（ＩＤ１）が、そのア
ドレス（Ａ１）の上位ビット（８〜１３）に配置され
る。このように、読み取りアドレスと書き込みアドレス
とが同一となるようにし、リードモディファイドライト
によりＲＡＭ（ラインバッファ）の更新を行う。このよ
うな動作を繰り返すことにより、ＲＡＭの下位ビット
（０〜７）位置（ラインバッファ２０２に相当）に１ラ
イン分だけ遅延された画素データが、同じアドレスの上
位ビット（８〜１３）位置（ラインバッファ２０１に相
当）には、２ライン分遅延された画素データが格納され
ることになる。

【００３１】ラインバッファ２０１，２０２から読み出
されたライン分遅延された画像データ及び入力される画
像データ(DATIN)は、クロック(DCLK)の立ち上がりに同
期して、順次ラッチ群２０３に取り込まれる。ラッチ群
２０３では、ラインバッファ２０１，２０２から読み出
されたデータ及び入力される画像データを、それぞれク
ロック(DCLK)の立ち上がりに同期して順次シフトする。
これにより、２次元（３×３）の画像データが取り出さ
れる。

【００３２】ここで、ラッチ群２０３にラッチされたデ
ータの中で、図４のＸ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示される各デ
ータが、図３（Ａ）の空間フィルタのＸ，Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの各位置に対応している。実際の空間フィルタの演算
においては、Ａ及びＢに対応する値は、メモリの上位６
ビットのみ値であるため、ビットシフトされて下位２ビ
ットに“００”が挿入され、８ビットデータとして演算
処理がなされる。

【００３３】 filter = X<<2−（(A<<2) ＋ (B<<2) ＋ C ＋ D）; 上の式は、本実施の形態の空間フィルタの演算をＣ言語
で表現したものである。Ｘはフィルタ係数が“４”であ
るため２ビットだけ左シフト（×４）を行い、Ａ，Ｂは
６ビットデータを他の８ビットデータと同一に扱うため
にそれぞれ２ビット左シフトする。実際の装置において
は、例えば、このような演算をハードウェアで実現する
場合には、ラッチ回路群２０３より加算器への配線にお
いてビット位置をずらすことにより、このようなビット
シフトが実現される。ここで得られた空間フィルタ値が
Ｘのデータに更に加算され、解像度補償が行われた、１
画素が８ビットの画像データとして出力される。またこ
のような演算をソフトウェアにより実現する場合には、
レジスタのシフト命令を実行して加算することにより容
易に実現できる。

【００３４】＜輝度濃度変換部３００＞輝度濃度変換部
３００は、空間フィルタ処理部２００で解像度補償され
た１画素が８ビットの輝度データを入力し、ルックアッ
プテーブルを参照して濃度データに変換して出力する。
上述したように、通常、輝度濃度変換テーブルはＬＯＧ
変換に、更にプリンタ７００の記録特性の補正を加えた
ものが用いられる。

【００３５】本実施の形態では、ここで２値化処理及び
４値化処理のそれぞれのモードに対応し、後段の４値・
２値化処理部４００で必要とされるデータ幅になるよう
に濃度データへの変換が行われる。

【００３６】先ず本実施の形態では、２値誤差拡散処理
を行う場合には全白データが“０”、全黒データが“６
３”（６ビット）としてデータ処理がなされる。

【００３７】図６（Ａ）は、２値誤差拡散処理のための
輝度−濃度変換の特性例を示す図である。

【００３８】２値誤差拡散の場合には、８ビット、即
ち、“０”〜“２５５”の画像データを入力し、６ビッ
ト、即ち、“６３”〜“０”の濃度データに変換して出
力する。また、４値誤差拡散処理を行う場合には、全白
データが“０”、全黒データを“２５５”としてデータ
処理がなされる。

【００３９】図６（Ｂ）は、４値誤差拡散処理のための
輝度−濃度変換の特性例を示す図である。ここでは８ビ
ット、即ち、“０”〜“２５５”の画像データを入力し
て、８ビット、即ち、“２５５”〜“０”の濃度データ
に変換して出力する。

【００４０】更に、プリンタ７００の性能によっては、
特定濃度の出力パターンを記録すると、記録された画像
品位が低下する（画像が荒れる）場合がある。例えば、
１画素が８ビットで表される２５６階調の画像データを
用い、４値誤差拡散処理を行ってプリント出力した場
合、濃度が“３１”前後の濃度データの出力パターンの
画像が荒れる傾向にある。これは、濃度“３１”の画像
データにおいて、誤差拡散の特性により出力データが
“０”と“１”の市松状態となり、この市松データに対
しプリンタ７００の記録特性が追従できないためである
と考えられる。そこでこの様な場合には、記録された画
像が荒れるような濃度（ここでは濃度“３１”）の画像
データを飛ばした輝度−濃度変換テーブルを作成する。

【００４１】図６（Ｃ）は、このようにして濃度“３
１”を飛ばして作成された輝度−濃度変換テーブルの特
性例を示す図である。

【００４２】＜２値及び４値化処理部４００＞先ず、ｍ
値化処理として４値誤差拡散処理のアルゴリズムに関し
て説明する。２値の誤差拡散と４値誤差拡散の違いは、
３個の閾値と４個の出力濃度より誤差が演算される点に
ある。４値における誤差拡散は２値の誤差拡散と同様
に、出力画素濃度（ここでは、ＤＥＮＴ3＝２５５，Ｄ
ＥＮＴ2＝１７０，ＤＥＮＴ1＝８５，ＤＥＮＴ0＝０）
と、補正濃度Ｘ'ij（画素濃度Ｘijと誤差拡散量との総
和）との差を新たな誤差として、図７に示すように、近
接画素に誤差配分の拡散マトリックスに対応した重み付
けをしながら拡散していく。この近接画素への誤差の配
分に関する処理においては、２値誤差拡散及び４値誤差
拡散ともに同様に補正濃度Ｘ'ijは、 Ｘ'ij＝Ｘij＋ＳＵＭ（Ｅkl×αkl）／ＳＵＭ（αkl） ここでαは、誤差配分のための重み係数、Ｅklは、処理
画素以前に発生した誤差を示している。

【００４３】次に、補正濃度Ｘ'ijの信号レベルを以下
に示す式（１）〜（４）を用い、３個の閾値により判定
して記録出力信号レベル（ＯＵＴＰＵＴ）及び誤差量
（Ｅ）を決定する。

【００４４】ここで各閾値はそれぞれ、ＴＨ1＝（ＤＥ
ＮＴ1＋ＤＥＮＴ0）／２、ＴＨ2＝（ＤＥＮＴ2＋ＤＥＮ
Ｔ1）／２、ＴＨ3＝（ＤＥＮＴ3＋ＤＥＮＴ2）／２であ
る。

【００４５】 X'ij＞TH3 ならば出力画素濃度 OUTPUT=3 で誤差 E=X'ij−DENT3 …（１） TH3>=X'ij＞TH2 ならば出力画素濃度 OUTPUT=2 で誤差 E=X'ij−DENT2 …（２） TH2>=X'ij＞TH1 ならば出力画素濃度 OUTPUT=1 で誤差 E=X'ij−DENT1 …（３） TH1>=X'ij ならば出力画素濃度 OUTPUT=0 で誤差 E=X'ij−DENT0 …（４） ここで発生する新しい誤差Ｅ＝Ｘ'ij−（ＤＥＮＴ3，Ｄ
ＥＮＴ2，ＤＥＮＴ1，ＤＥＮＴ0）を、図７に示すよう
な重み付けで、再度、近画素素に拡散して配置する。こ
れを繰り返すことにより、８ビットの入力画像データ
（０〜２５５）は４値（０〜３）のいずれかのデータに
変換されて出力されることになる。

【００４６】また、２値誤差拡散処理の場合は、上記４
値誤差拡散の誤差演算のための濃度をＢＤＥＮＴ1＝６
３，ＢＤＥＮＴ0＝０とし、閾値をＢＴＨ1＝（ＢＤＥＮ
Ｔ1＋ＢＤＥＮＴ0）／２とすると、下記の式（５），
（６）で示すように、出力画素濃度（ＯＵＴＰＵＴ）に
応じて決定される誤差（Ｅ）を、前述と同様に新しい誤
差として、図７に示す重み付けで拡散して配置すること
になる。

【００４７】 X'ij＞BTH1 ならば出力画素濃度 OUTPUT=1 で誤差 E=X'ij−BDENT1 …（５） BTH1>=X'ij ならば出力画素濃度 OUTPUT=0 で誤差 E=X'ij−BDENT0 …（６） 本実施の形態では、２値誤差拡散と４値誤差拡散処理に
おいて、誤差の分配演算が共通なことに着目し、誤差配
分の演算処理のブロック及び誤差バッファのアクセスブ
ロックを共通化することで、装置の規模が大きくなるこ
とを防止しつつ、４値誤差拡散と２値誤差拡散を同時に
実現することができる。具体的には、誤差配分演算回路
を有効ビット数の大きい４値誤差拡散の有効ビットで構
成し、誤差バッファに格納する際に、有効ビット数を２
値画素拡散の有効ビット数にクランプ処理することによ
り、誤差バッファメモリのサイズを抑える。本実施の形
態では、誤差バッファを６ビットにし、この誤差バッフ
ァに格納する際に算出された誤差量を“−３２”〜“＋
３１”にクランプ処理している。

【００４８】図８は、本実施の形態における２値誤差拡
散及び４値誤差拡散処理を共通に処理するための誤差拡
散回路例を示すブロック図である。

【００４９】４０１〜４０３はラッチ回路で、重み付け
分配され拡散される誤差データを保持しており、画素ク
ロックに同期してデータが更新される。４０４〜４０７
は加算器で、後述の誤差配分器４１１から出力される、
各画素の処理時に発生する誤差が分配されたデータの加
算を行う。４０８はクランプ処理回路で、加算器４０５
の出力データが“−３２”以下の場合は“−３２”に、
“＋３１”以上の場合は“３１”にそれぞれクランプ処
理し、６ビットの符号付きデータ（“−３２”〜“３
１”）に変換して画像メモリ５００に出力する。４０９
は比較器で、２値もしくは４値誤差拡散のそれぞれの処
理モードに応じて、加算器４０７から出力される誤差デ
ータにより補正された誤差濃度値を閾値と比較し、出力
値及び誤差演算の算出式を選択する信号４１５を出力し
ている。４１０は誤差算出器で、比較器４０９よりの信
号４１５、及び加算器４０７からの加算結果を入力し、
それにより決定される着目画素の新しい誤差量を算出し
て出力する。４１１は誤差配分器で、誤差算出器４１０
から出力される新しい誤差量に対し、図７に対応する重
み付け係数で誤差量を重み付けして、各加算器４０４，
４０５，４０６に分配している。

【００５０】この４値・２値化処理部４００におけるデ
ータの流れについて、４値誤差拡散処理を例に説明す
る。尚、２値誤差拡散の場合は、閾値及び新しい誤差算
出のための演算式が変わるだけで、以下に説明する４値
誤差拡散処理と同様な処理の流れで実施される。

【００５１】先ず入力された画像データ４１４は、加算
器４０７においてラッチ４０３の出力（拡散された誤差
データ）と加算され、比較器４０９及び誤差算出器４１
０に出力される。比較器４０９では、上式（１）〜
（４）に示すように、加算器４０７の出力データである
補正画素データと各閾値ＴＨ1〜ＴＨ3とを比較して４値
出力値を決定し、これと同時に新しい誤差量の算出式を
選択する選択信号４１５を誤差算出器４１０に出力す
る。この誤差算出器４１０では、上式（１）〜（４）に
相当する不図示の減算回路があり、上式（１）〜（４）
のいずれの結果を用いるかを、比較器４０９からの選択
信号４１５に応じて選択し、新しい誤差を出力する。

【００５２】尚、誤差算出器４１０に設けられた減算器
に対し、比較器４０９からの選択信号４１５により減算
を行う値を切り替えることにより、新しい誤差量の算出
を行ってもよい。

【００５３】こうして誤差算出器４１０から出力される
新しい誤差量は、誤差配分器４１１で図７に対応する重
み付けが行なわれ、その結果が各加算器４０４，４０
６，４０９及びラッチ４０１に出力される。ここで“Ｗ
3”の重み付けがなされた誤差は、ラッチ４０１にラッ
チされ、これにより次の画素の誤差算出により生成され
る誤差の“Ｗ2”の重み付けされた誤差と加算器４０４
により加算される。この加算器４０４の出力はラッチ４
０２にラッチされ、更に、次の画素の誤差算出により生
成される誤差の“Ｗ1”の重み付けされた誤差と加算器
４０５で加算される。この加算器４０５の出力は、処理
ラインの次ラインに拡散される誤差量であり、クランプ
回路４０８により“−３２”から“３１”の符号付き６
ビットのデータにクランプ処理されて出力される。クラ
ンプ処理回路４０８の出力は、１ライン分データを遅延
させるために、一旦誤差バッファに格納され、次のライ
ンを処理する際に読み出される。

【００５４】また、加算器４０６では、１ライン分遅延
された誤差バッファから読み出し値と、“Ｗ4”の重み
付けされた誤差量とを加算し、その加算結果をラッチ４
０３にラッチする。ラッチ４０３は、拡散された誤差の
総和を補正量として出力する。これ以降、加算器４０７
に戻り逐次、入力した画像データ４１４との加算が行わ
れることにより、４値化された画像データが比較器４０
９より出力されることになる。

【００５５】以上説明したように、入力された画像デー
タ４１４は、２値誤差拡散モード時には２値化され、４
値誤差拡散モード時には４値化され、２値データもしく
は４値データとして出力される。このとき各ラッチ及び
各加算器の有効ビット数は４値誤差拡散処理の有効ビッ
ト数に応じて構成される。

【００５６】＜２値・４値展開部６００＞２値・４値展
開部６００では、主走査４００ｄｐｉの解像度の画像デ
ータを１２００ｄｐｉの解像度の２値記録ができるプリ
ンタ７００に出力するため、入力データに応じて１２０
０ｄｐｉの“０”（白）及び“１”（黒）の画像データ
に変換する。

【００５７】入力データが４値の画像データの場合に
は、その４値の値を１２００ｄｐｉの小ドット３個から
なる個数に対応させる。先ず４値の値が“０”の場合に
は、１２００ｄｐｉの小ドット全てが“０”の値を出力
する。次に４値の“１”の場合には、１２００ｄｐｉの
３個の小ドットの内の１個を“１”とし、残りの２個を
“０”として出力する。同様に、４値の“２”の場合に
は、１２００ｄｐｉの３個の小ドットの内２個を
“１”、残りの１個を“０”として出力し、４値データ
が“３”の場合には、１２００ｄｐｉの小ドットの３個
全てを“１”として出力する。

【００５８】また入力される画像データが２値の４００
ｄｐｉの画像データの場合は、１２００ｄｐｉの小ドッ
トを３個まとめて、入力２値データが“０”の場合は３
個の小ドットを全て“０”とし、２値入力データが
“１”の場合には、３個の小ドットの全てを“１”とし
て出力し、２値の４００ｄｐｉの画像データの展開を行
う。こうして展開された“０”“１”で構成されるデー
タがプリンタ７００により印刷される。

【００５９】本実施の形態では、入力画像データとし
て、主走査４００ｄｐｉで２値及び４値の画像データを
展開する場合を説明する。先に説明したように、主走査
４００ｄｐｉの解像度の画像データを主走査方向に１２
００ｄｐｉの解像度の２値記録ができるプリンタ７００
に出力する場合、入力される４値の画像データを１２０
０ｄｐｉの小ドット３個の個数に対応させることで、４
値４００ｄｐｉの画像データの記録が可能となる。また
入力データが２値の４００ｄｐｉの画像データの場合
は、１２００ｄｐｉの小ドットを３個をまとめて“０”
或は“１”にすることにより、２値データで４００ｄｐ
ｉの画像データの記録が可能となる。

【００６０】まず最初に本実施の形態における小ドット
の配置規則について説明する。

【００６１】図９（Ａ）は、２５５階調の画像データを
４値誤差拡散処理により４値化し、更に４値化された画
像データを画像濃度に応じて規則的に左から小ドットを
配置した場合の濃度データと記録濃度との関係を示すグ
ラフ図である。

【００６２】通常、ＬＢＰ等のプリンタ７００は、入力
される画像データが“１”であるか“０”であるかに応
じて半導体レーザによる照射をオン／オフし、レーザ光
がオンされた点が黒で記録される。この時、レーザ光の
ドット径は円形であり、かつそのドット径は全黒を表現
するため、ドット同士が少しずつ重なるようなサイズの
ドットサイズが選択される。このため白黒が交互するよ
うな高い周波数を持ったオン／オフデータに対しては、
黒くて潰れがちなドットからなる画像として記録され
る。このようなことから、図９（Ａ）に示すように、画
像データの濃度に対する記録濃度が極端に非線形なもの
になっている。

【００６３】以上のような、プリンタ７００の特性を考
慮して、本実施の形態では、小ドットを配置する際に、
以下に示すように、偶数画素の場合には配置パターン０
(pattern0)を選択して右側から黒ドット“１”を配置
し、奇数画素の場合には、配置パターン１(pattern1)を
選択し左側から黒ドット“１”を配置する。このように
して小ドットに展開することにより、出力データの周波
数成分が抑えられ、白黒が交互するようなパターンをな
くすことが可能となる。またこれと同時に、黒ドットが
極力連続するように配置されるため、ドット系のはみ出
しによる画像のつぶれが抑制されることになる。

【００６４】 偶数画素 奇数画素 (配置パターン０) (配置パターン１) 画素濃度 ０ 000 000 １ 001 100 ２ 011 110 ３ 111 111 図９（Ｂ）は、２５５階調の画像データを４値誤差拡散
より４値化し、更に４値化データを上記対称パターンを
用いて小ドットに展開して記録した場合での、画像の濃
度データと記録濃度との関係を示すグラフ図である。

【００６５】図９（Ｂ）は図９（Ａ）とは異なり、画像
データの濃度に対する記録濃度の関係が、図９（Ａ）よ
りもかなり線形なものとなっている。このことから上記
配置パターンを用いてドット展開して記録した場合に
は、より階調特性に優れた画像を記録することが可能と
なる。

【００６６】しかしながら、このような配置パターンを
用いた場合、中間調表現は問題ないが、文字線画におい
てはエッジ部の画素が偶数にあたるか、奇数にあたるか
により、エッジ部において記録画像のキレが悪くなる可
能性がある。

【００６７】図１０（Ａ）は、エッジの低濃度の部分が
主走査方向において奇数画素となるため、エッジ部で疑
似線が発生した例を示す図である。

【００６８】このようなエッジ部での不具合を防止する
ために本実施の形態では、下記のような例外処理を行
う。即ち、本実施の形態では、ｍ値化された画像データ
を入力する際に、着目画素濃度が“１”〜“（ｍ−
１）”の中間値を取り、両隣の画素が式（７），（８）
を満たすか否かを判定する。そして、満たす場合には、
偶数或は奇数番目に関係なく、固定パターンを選択する
ようにする。つまり、着目画素と左右の画素の濃度とを
比較して画像のエッジ部であることを検出する。そして
エッジ部であれば、画素濃度の傾斜方向に応じて小ドッ
トを配置することにより、エッジ部での再現性を向上さ
せる。ここでＤＡＴｎ−１はＤＡＴｎの右側の画素デー
タを示し、ＤＡＴｎ＋１はＤＡＴｎの左側の画素データ
を示す。

【００６９】 ＤＡＴｎ−１＜ＤＡＴｎ＜ＤＡＴｎ＋１→配置パターン０ …（７） ＤＡＴｎ−１＞ＤＡＴｎ＞ＤＡＴｎ＋１→配置パターン１ …（８） 図１０（Ｂ）は、本実施の形態における偶数・奇数の対
称パターン展開に、更に例外処理を導入した場合の出力
例を示す図である。

【００７０】これによれば、画像のエッジ部において疑
似線が発生することなく、良好な結果が得られているこ
とがわかる。

【００７１】次に、図１１を参照して、本実施の形態の
２値・４値展開部６００の具体的な構成例を詳細に説明
する。

【００７２】図１１は、２値・４値展開部６００におけ
る小ドットの配置を決定する回路の構成を示すブロック
図である。

【００７３】ここに入力される画像データは、画像出力
をプリンタ７００の水平同期信号に同期させるため、不
図示のラインバッファに一旦画像データがバッファリン
グされた後、その水平同期信号に同期させながらライン
バッファから読み出された画像データである。６０１は
デコーダで、着目画素値(DATn)及びその着目画素の主走
査方向の前後の画素値(DATn-1, DTAn+1)及び入力画素値
をカウントする１ビットのトグルカウンタの出力値６１
０が入力される。尚、このトグルカウンタの出力値６１
０により、その画素が偶数番目の画素か奇数番目の画素
かが判定される。

【００７４】このデコーダ６０１におけるデコードの論
理は、下記のＣ言語で記述された論理式に従って、上記
配置パターン０か、配置パターン１のいずれかを選択す
るかを決定する選択信号ＳＥＬをセレクタ６０２に出力
する。セレクタ６０２は、着目画素ＤＡＴｎの濃度値及
び選択信号ＳＥＬの値に応じて、小ドットのパターンを
選択してパラレル・シリアル変換回路（Ｐ／Ｓ）６０３
に出力する。このパラレル・シリアル変換回路６０３で
は、入力される３ビットのデータを、プリンタ７００が
要求する所望のスピードのシリアルデータに変換し、例
えばレーザ光のオン／オフデータとしてプリンタ７００
に出力する。

【００７５】 以上説明したように本実施の形態によれば、空間フィル
タ処理部２００では、副走査方向の参照データを取り出
すためのラインバッファのビット数を減らすことがで
き、更には、２値化及び４値化に応じて輝度−濃度変換
の出力範囲を切り換え、また４値化処理において、誤差
拡散により誤差バッファに格納される誤差データを２値
化時の誤差バッファの有効数字のビット数にクランプ処
理することにより処理を行うブロックを共通にでき、プ
リンタの記録能力を最大限に生かした画像データを生成
することができる。

【００７６】また以上説明したように本実施の形態によ
れば、ｍ値化された画像データをドット展開してプリン
タ７００に出力する際に、ｍ値の入力画像データにおい
て、画素が偶数番目の画素と奇数番目の画素の場合で対
称となるようなパターンに小ドットを配置することによ
り、プリンタ装置の階調記録特性を大幅に向上させるこ
とができる。さらに、ｍ値の入力画像データに着目画素
が中間値を有するかどうかを判定し、中間値を有する場
合には、その着目画素の左右に位置している隣接画素を
参照して、その隣接画素と着目画素との比較結果により
小ドットの配置を決定することにより、画像に含まれる
エッジ部分の再現性を高めた画像記録を提供することが
できる。

【００７７】［他の実施の形態］次に本発明の他の実施
の形態である４値化手法のアルゴリズムについて説明す
る。尚、２値化の場合は、既知の２値誤差拡散法により
２値化されるため、ここではその説明を省略する。この
実施の形態では、プリンタ７００において追従性の悪い
濃度領域では、孤立黒ドットの発生を抑えるように出力
画像データの画素濃度及び誤差算出法を切り換えるよう
に処理する。

【００７８】本発明の他の実施の形態の４値化処理は、
４値誤差拡散を基本とする。前述したように、低コスト
のプリンタ７００で問題となるのは、閾値ＴＨ1＝（Ｄ
ＥＮＴ1:85＋ＤＥＮＴ0:0）／２＝＞４２近辺の画像デ
ータである。そこで、この他の実施の形態では、まず入
力画像データが画像ムラを起こす濃度かどうかを識別す
るための比較手段を設ける。更のこの比較手段の比較結
果により、入力画像データの画素濃度が特定の濃度範囲
内の場合には、下記の式（９）（１０）に示すように、
入力画像データに拡散された誤差を加算した補正濃度と
を比較するための閾値ＤＥＮＴ1＝８５を設定する。そ
して、補正濃度がこの閾値よりも大きい時は出力画素の
値を“２”とし、更にこの画素で算出される誤差を補正
濃度からＤＥＮＴ2＝１７０を減算したものとする。ま
た、補正濃度が閾値以下ならば、出力する画素値を
“０”とし、更にこの画素で算出される誤差を補正のう
どからＤＥＮＴ0＝０を減算したものとする。

【００７９】この結果、従来の画像ムラが発生する特定
濃度域での４値化の出力パターンが、従来の濃度“１”
と濃度“０のパターンから、濃度“２”と濃度“０”の
パターンになる。これにより、この濃度領域で４値化デ
ータを展開して出力する際に、１２００ｄｐｉの孤立画
素が生成されなくなる。これにより、プリンタ７００の
追従性の範囲内でのドットパターンが生成され、階調特
性が改善される。

【００８０】また入力画像データが特定濃度範囲外の場
合には、従来と同様な４値誤差拡散処理を施せば良い。
その時の閾値及び出力値及び発生する誤差は、式（１
１）〜（１４）となる。

【００８１】入力画素の濃度がＤＴＨ1＜Ｘij＜ＤＴＨ2
の時 X'ij＞DENT1 ならば出力画素濃度 OUTPUT=2 で誤差 E=X'ij−DENT2 …（９） DENT1>=X'ij ならば出力画素濃度 OUTPUT=0 で誤差 E=X'ij−DENT0 …（１０） 入力画素の濃度がＤＴＨ１≧Ｘij≦Ｘijの時 X'ij＞TH3 ならば出力画素濃度 OUTPUT=3 で誤差 E=X'ij−DENT3 …（１１） TH3>=X'ij>TH2 ならば出力画素濃度 OUTPUT=2 で誤差 E=X'ij−DENT2 …（１２） TH2>=X'ij＞TH1 ならば出力画素濃度 OUTPUT=1 で誤差 E=X'ij−DENT1 …（１３） TH1>=X'ij ならば出力画素濃度 OUTPUT=0 で誤差 E=X'ij−DENT0 …（１４） 図１２（Ｂ）は、本実施の形態の４値誤差拡散処理と４
値展開処理を用い、０〜２５５の濃度データのパッチパ
ターンを記録して、その濃度を濃度計を用いて測定した
例を示す図である。この図１２（Ａ）（Ｂ）から明らか
なように、濃度“４２”近辺での階調特性の改善が見ら
れる。

【００８２】この他の実施の形態の４値誤差拡散処理の
回路例を示す図１３を参照して説明する。尚、この図１
３では、前述の図８と共通する部分は同じ番号で示し、
その説明を省略している。

【００８３】ラッチ回路４０１〜４０３は、重み付け分
配され拡散される誤差データを保持しており、画素クロ
ックに同期してデータが更新される。加算器４０４〜４
０７は、誤差配分器４１１から出力される、各画素の処
理時に発生する誤差が分配されたデータの加算を行う。
比較器４１６では、入力される画像データ４１４の画素
濃度が特定の濃度領域（ここでは−４０以上４４以下で
あるか）かどうかを検出する。比較器４０９は、加算器
４０７から出力される入力画素に対する拡散された誤差
データにより補正された入力画素濃度値を閾値と比較
し、誤差算出器４１０における出力値及び誤差演算の算
出式を選択する信号４１５を出力している。４１０は誤
差算出器で、比較器４０９よりの信号４１５、及び加算
器４０７からの加算結果を入力し、それにより決定され
る着目画素の新しい誤差量を算出して出力する。誤差配
分器４１１は、誤差算出器４１０から出力される新しい
誤差量に対し、図７に対応する重み付け係数で誤差量を
重み付けして、各加算器４０４，４０５，４０６に分配
している。

【００８４】この４値・２値化処理部４００におけるデ
ータの流れについて説明する。

【００８５】先ず入力された画像データ４１４は、加算
器４０７においてラッチ４０３の出力（拡散された誤差
データ）と加算され、比較器４０９及び誤差算出器４１
０に出力される。また比較器４１６で、入力画素の濃度
が特定の濃度領域にあるかどうかが検出される。比較器
４０９では、比較器４１６の比較結果に基づき、上式
（９）（１０）もしくは（１１）〜（１４）に示すよう
に、ラッチ４０３の出力データである補正画素データと
各閾値ＴＨ1〜ＴＨ3もしくはＤＥＮＴ1との比較により
４値出力値を決定し、これと同時に新しい誤差量の算出
式を選択する選択信号４１５を誤差算出器４１０に出力
する。この誤差算出器４１０では、上式（１１）〜（１
４）［式（９）は式（１２）と、式（１０）は式（１
３）と同じ減算式を用いている］に相当する不図示の減
算回路があり、上式（１１）〜（１４）のいずれの結果
を用いるかを、比較器４１６及び比較器４０９からの選
択信号４１５，４１７に応じて選択し、新しい誤差を出
力する。

【００８６】尚、誤差算出器４１０に設けられた減算器
に対し、比較器４０９，４１６からの選択信号４１５，
４１７により減算を行う値を切り替えることにより、新
しい誤差量の算出を行ってもよい。

【００８７】こうして誤差算出器４１０から出力される
新しい誤差量は、誤差配分器４１１で図７に対応する重
み付けが行なわれ、その結果が各加算器４０４，４０
６，４０９及びラッチ４０１に出力される。ここで“Ｗ
3”の重み付けがなされた誤差は、ラッチ４０１にラッ
チされ、これにより次の画素の誤差算出により生成され
る誤差の“Ｗ2”の重み付けされた誤差と加算器４０４
により加算される。この加算器４０４の出力はラッチ４
０２にラッチされ、更に、次の画素の誤差算出により生
成される誤差の“Ｗ1”の重み付けされた誤差と加算器
４０５で加算される。この加算器４０５の出力は、１ラ
イン分データを遅延させるため、一旦誤差アバッファに
格納され、次のラインを処理する際に読み出される。

【００８８】また、加算器４０６では、１ライン分遅延
された誤差バッファから読み出し値と、“Ｗ4”の重み
付けされた誤差量とを加算し、その加算結果をラッチ４
０３にラッチする。ラッチ４０３は、拡散された誤差の
総和を補正量として出力する。これ以降、加算器４０７
に戻り逐次、入力した画像データ４１４との加算が行わ
れることにより、４値化された画像データが比較器４０
９より出力されることになる。

【００８９】尚、後続の２値・４値展開部６００の構成
は図１１を参照して前述した通りである。

【００９０】以上説明したように、入力された画像デー
タの特定濃度領域でｍ値誤差拡散の出力パターンを切り
替えることにより、プリンタ７００に出力するためにｍ
値化されたデータをドット展開しても、低濃度でかつ周
波数成分の高いドットパターンの生成が抑制され、コー
コストなプリンタにおいても画像の荒れが発生すること
なく、階調特性の優れた記録を行うことができる。

【００９１】図１４〜図１８は、前述した各機能をソフ
トウェアにより実現した場合のフローチャートを示して
おり、これら処理を実行する制御プログラムはプログラ
ムメモリ１２２に記憶され、ＣＰＵ１２０の制御の下に
実行される。

【００９２】図１４は本実施の形態における空間フィル
タ処理を示すフローチャートである。

【００９３】まずステップＳ１で、入力した画像データ
（８ビット）をクロック(DCLK)に同期して順次ラインバ
ッファ２０１，２０２に格納する。ここで前述したよう
に、ラインバッファ２０１には２ビット右方向にシフト
されて、６ビットデータとして格納される。こうして２
ライン分の画像データがラインバッファ２０１，２０２
に格納された後、次のラインの画像データの入力に同期
してラッチ群２０３に３ライン×３画素の画素データが
ラッチし、フィルタマトリクスと乗算する（ステップＳ
２）。こうして得られた値が着目画素に加算され、フィ
ルタ演算を施した画素データが出力される（ステップＳ
３）。このときのフィルタ演算式は、 filter = X<<2−（(A<<2) ＋ (B<<2) ＋ C ＋ D）で表
される。

【００９４】図１５は、輝度−濃度変換処理を示すフロ
ーチャートである。

【００９５】この輝度−濃度変換処理は後続の４値・２
値化処理において、２値或は４値のいずれで行われるか
により決定される。即ち、ステップＳ１１で２値で行う
と判定されるとステップＳ１２に進み、８ビットデータ
の全白を“０”に、全黒を“６３”の濃度データに変換
する処理を行う。またステップＳ１１で４値処理を行う
と判断するとステップＳ１３に進み、８ビットデータの
全白を“０”に、全黒を“２５５”の濃度データに変換
する処理を行う。またステップＳ１４では、プリンタ７
００において画像の粗さが発生する濃度（前述の例では
濃度値“３１”）が存在する場合は、その濃度値への変
換を行わないようにする。尚、このような輝度−濃度変
換は、ルックアップテーブルを用いて行うが好適であ
る。

【００９６】図１６は、２値／４値化処理を示すフロー
チャートである。この処理は２値或は４値の誤差拡散処
理を用いて行われる。

【００９７】まずステップＳ２１で、着目画素Ｘijの補
正濃度Ｘ'ijを求める。この補正濃度は、１ライン前の
誤差が誤差バッファに格納されている時は、その誤差バ
ッファの格納された値が用いられて補正濃度が決定され
る。次にステップＳ２２に進み、２値或は４値のいずれ
の誤差拡散を行なうかが判断され、４値の誤差拡散を行
う時はステップＳ２３に進み、前述の式（１）〜（４）
で示すように、３個の閾値により出力レベル(OUTPUT)と
誤差（Ｅ）を求める。また２値の誤差拡散を行う時はス
テップＳ２４に進み、前述の式（５）（６）で示すよう
に閾値(BTH1)に基づいて出力画素値(OUTPUT)と誤差
（Ｅ）を決定する。

【００９８】こうして誤差が決定されるとステップＳ２
５に進み、前述の図７の重み付け加算を実行し、これに
より得られた誤差（Ｅ）を６ビットデータにクランプす
る（ステップＳ２６）。そしてステップＳ２７に進み、
その求めた誤差（Ｅ）を誤差バッファに格納して１ライ
ン遅延させ、その遅延した誤差が次のラインの画素の誤
差拡散処理で参照される。

【００９９】図１７は２値・４値データを２値データ
（小ドットで表現する）に展開する処理を示すフローチ
ャートである。

【０１００】図１７では、画像の濃度勾配を求め、その
濃度勾配に応じて小ドットの配置を決定するものであ
る。即ち、ステップＳ３１で、ｍ値画像データを入力
し、その画像データの着画素の左右（主走査方向）に位
置している画素の濃度勾配が右上がりか、右下がりかを
判断し（ステップＳ３２）、右上がりであれば前述した
パターン０（ドットが右側から展開される）を選択し
（ステップＳ３３）、右下がりであれば前述したパター
ン１（ドットが左側から展開される）を選択する（ステ
ップＳ３４）。

【０１０１】また上記、濃度勾配が無い場合において、
その着目画素が奇数番目の画素であるか、偶数番目の画
素であるかにより小ドットの配置を決定するものであ
る。即ち、ステップＳ３２で、ｍ値画像データを入力
し、その画像データの着画素が濃度勾配にあるかどうか
を調べ、濃度勾配がなければ、その着目画素が奇数番目
の画素か偶数番目の画素かをみる（ステップＳ３５）。
奇数番目の画素であればパターン１（ドットが左側から
展開される）を選択し（ステップＳ３６）、偶数番目の
画素であればパターン０（ドットが右側から展開され
る）を選択する（ステップＳ３７）。

【０１０２】図１８は本発明の他の実施の形態の２値・
４値化処理を示すフローチャートである。

【０１０３】まずステップＳ５１で、入力した画像デー
タがプリンタ７００において画像ムラを起こす濃度を有
している特定の濃度範囲に該当しているかどうかを判断
する。この判断により、特定濃度範囲外であると判断さ
れると図１６のステップＳ２２に進み、前述した処理を
実行する。

【０１０４】また、特定濃度範囲内であると判断される
とステップＳ５２に進み、入力画像データに拡散された
誤差を加算した補正濃度値を求め、その補正濃度値と、
比較のための閾値とを比較する。ここで補正濃度値の方
が大きい時はステップＳ５３に進み、出力画素濃度(OUT
PUT)を“２”とし、その時の誤差を求める。また、補正
濃度値の方が小さい時はステップＳ５４に進み、出力画
素濃度(OUTPUT)を“０”とし、その時の誤差を求める。
こうしてステップＳ５３或はステップＳ５４の処理が終
了すると図１６のステップＳ２５に進み、前述した処理
を実行する。

【０１０５】尚、本発明は、複数の機器（例えばホスト
コンピュータ，インターフェース機器，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。

【０１０６】また、本発明の目的は、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（または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。

【０１０７】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
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【０１０８】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、フロッピディスク，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な
どを用いることができる。

【０１０９】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。

【０１１０】更に、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。

【０１１１】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、空間フィルタ処理部における副走査方向の参照デー
タを取り出すためのラインバッファのビット数を減ら
し、更には２値化及び４値化に応じて輝度濃度変換の出
力範囲を切り替えることで、更には４値化処理では誤差
拡散により誤差拡散に格納される誤差データを２値化時
の誤差バッファの有効数字のビット数にクランプ処理す
ることでブロックの共通化をはかり、コピー時に記録系
の能力を最大限に生かした画像データを生成することが
できる。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力された画像データの特定濃度領域でｍ値誤差拡散の出
力パターンを切り替えることにより、出力される画像の
画像品位を高めることができる。

【０１１３】また本発明によれば、フィルタ処理のため
に副走査方向の参照画素データを取り出すためのライン
バッファのメモリ容量を抑えることができるという効果
がある。

【０１１４】また本発明によれば、後段の２値化或は多
値化処理に対応付けて、輝度−濃度変換の出力範囲を切
り換え、かつその出力に影響する濃度への変換を禁止す
ることにより出力画像の品位の低下を防止できるという
効果がある。

【０１１５】また本発明によれば、ｍ値化された画像デ
ータをドット展開する際に、ｍ値の入力画像データの画
素が偶数番目の画素と奇数番目の画素の場合で対称とな
るようにドットを配置することにより、それらドットを
用いて記録される画像の品位を高めることができるとい
う効果がある。

【０１１６】更に本発明によれば、ｍ値の入力画像デー
タに着目画素が中間値を有するかどうかを判定し、中間
値を有する場合には、その着目画素の左右に隣接してい
る隣接画素を参照して、その隣接画素と着目画素との比
較結果によりドットの配置を決定することにより、画像
に含まれるエッジ部分の再現性を高めることができると
いう効果がある。

【０１１７】また本発明によれば、ある解像度を有する
多値画像データを、それよりも解像度の高いドットで表
現して、その多値画像データに対応した高品位の画像で
記録できるという効果がある。

【０１１８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における画像処理装置の機
能構成を示す機能ブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態における画像処理装置の構
成を示すブロック図である。

【図３】本実施の形態における空間フィルタの係数の例
（Ａ）及び各ラインバッファとの対応（Ｂ）を示す図で
ある。

【図４】本実施の形態における空間フィルタ処理部の構
成を示すブロック図である。

【図５】本実施の形態の空間フィルタ処理部におけるメ
モリアクセスのタイミングを説明するためのタイミング
チャートである。

【図６】本実施の形態における２値誤差拡散処理部の輝
度−濃度変換の特性（Ａ）、及び４値誤差拡散処理部の
輝度−濃度変換の特性（Ｂ）（Ｃ）を示す図である。

【図７】本実施の形態における２値及び４値誤差拡散処
理の誤差配分の重み付けを示す図である。

【図８】本実施の形態における２値及び４値誤差拡散処
理部の構成を示すブロック図である。

【図９】本実施の形態における４値データの記録特性例
を示す図である。

【図１０】画像データのエッジ部での擬似線の発生を説
明する図（Ａ）及び本実施の形態によりその擬似線の発
生を抑えた例を示す図（Ｂ）である。

【図１１】本実施の形態における２値・４値展開部の構
成を示すブロック図である。

【図１２】従来の４値展開されたデータの濃度の記録濃
度との対応関係（Ａ）及び本実施の形態における４値展
開されたデータの濃度の記録濃度との対応関係（Ｂ）を
示す図である。

【図１３】本発明の他の実施の形態における２値及び４
値誤差拡散処理部の構成を示すブロック図である。

【図１４】本実施の形態の画像処理装置における空間フ
ィルタ処理を示すフローチャートである。

【図１５】本実施の形態の画像処理装置における輝度−
濃度変換処理を示すフローチャートである。

【図１６】本実施の形態の画像処理装置における２値・
４値化処理を示すフローチャートである。

【図１７】本実施の形態の画像処理装置における２値・
４値展開処理を示すフローチャートである。

【図１８】本実施の他の形態の画像処理装置における２
値・４値化処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１００ スキャナ １２０ ＣＰＵ １２１ ＲＡＭ １２２ プログラムメモリ １２３ ルックアップテーブル（ＬＵＴ） １２４ ラプラシアン・フィルタ値 ２００ 空間フィルタ ２０１，２０２ ラインバッファ ２０３ ラッチ群 ３００ 輝度−濃度変換部 ４００ ４値・２値化処理部 ４０１，４０２，４０３ ラッチ ４０４，４０５，４０６，４０７ 加算器 ４０８ クランプ回路 ４０９，４１６ 比較器 ４１０ 誤差算出器 ４１１ 誤差配分器 ５００ 画像メモリ ６００ ２値・４値展開部 ７００ プリンタ

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １画素がｎビットで表される多値画像デ
   ータを入力する画像入力手段と、 前記画像入力手段により入力された多値画像データに対
   して空間フィルタ処理を施すフィルタ手段と、 前記フィルタ手段によりフィルタ処理された画像データ
   に対して、当該画像データの各画素データを２値或はｍ
   （ｍ＜ｎ）値化する処理手段とを有し、 前記フィルタ手段は複数ラインに亙り、副走査方向に対
   応する各画素データを同じアドレスに記憶する記憶手段
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記フィルタ手段から出力される画像デ
   ータは輝度データであり、前記輝度データを濃度データ
   に変換して前記処理手段に出力する輝度濃度変換手段を
   更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理
   装置。
3. 【請求項３】 前記記憶手段は、１ラインの画素データ
   を１画素当たりｎビットで記憶し、他のラインの画素デ
   ータを１画素当たりｐ（ｐ＜ｎ）ビットで記憶すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記輝度濃度変換手段は、前記処理手段
   で２値化処理が選択された場合には出力値の範囲が０〜
   ６３（６ビット）になる濃度データように変換し、ｍ値
   化処理が選択された場合には出力値の範囲が０〜２５５
   （８ビット）になる濃度データに変換することを特徴と
   する請求項２に記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記処理手段はｍ値誤差拡散処理を実行
   し、前記ｍ値誤差拡散及び２値誤差拡散の誤差配分を実
   行するための演算処理部及び誤差バッファが共通して使
   用されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装
   置。
6. 【請求項６】 前記処理手段は、前記誤差分配のための
   演算処理において、算出され誤差バッファに格納される
   データが２値誤差拡散処理で発生する格納データの有効
   数字のビット数にクランプ処理されることを特徴とする
   請求項５に記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記処理手段におけるｍの値が４である
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記処理手段におけるｍの値が４であり
   誤差バッファのデータのビット数が６ビットであること
   を特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 前記輝度濃度変換手段は、前記処理手段
   が４値化処理を行う場合、特定の濃度の濃度データを無
   視して輝度濃度変換を行うことを特徴とする請求項２に
   記載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 １画素がｎビットで表される多値画像
    データを入力する画像入力手段と、 前記画像入力手段により入力された多値画像データに対
    して空間フィルタ処理を施すフィルタ手段と、 前記フィルタ手段によりフィルタ処理された画像データ
    に対して、当該画像データの各画素データを２値或はｍ
    （ｍ＜ｎ）値化する処理手段と、 前記処理手段で２値化或はｍ値化された画像データを、
    前記画像データの解像度よりも高い解像度のドットの配
    列に変換するドット配置手段とを有し、 前記ドット配置手段は偶数番目の画素である場合と奇数
    番目の画素である場合とで対称となるように配置されて
    いることを特徴とする画像処理装置。
11. 【請求項１１】 前記ｍの値は４であり、前記ドット配
    置手段は、ｍ値化された画像データを３個のドット配列
    に変換することを特徴とする請求項１０に記載の画像処
    理装置。
12. 【請求項１２】 １画素がｎビットで表される多値画像
    データを入力する画像入力手段と、 前記画像入力手段により入力された多値画像データに対
    して空間フィルタ処理を施すフィルタ手段と、 前記フィルタ手段によりフィルタ処理された画像データ
    に対して、当該画像データの各画素データを２値或はｍ
    （ｍ＜ｎ）値化する処理手段と、 前記処理手段で２値化或はｍ値化された画像データを、
    前記画像データの解像度よりも高い解像度のドットの配
    列に変換するドット配置手段とを有し、 前記ドット配置手段は、前記画像データの着目画素の隣
    接画素の濃度勾配に応じて前記ドットの配列方向を異な
    らせることを特徴とする画像処理装置。
13. 【請求項１３】 前記ｍの値は４であり、前記ドット配
    置手段は、ｍ値化された画像データを３個のドット配列
    に変換し、前記濃度勾配が右上がりの時は前記ドットを
    右側から配置していき、前記濃度勾配が右下がりの時は
    前記ドットを左側から配置することを特徴とする請求項
    １２に記載の画像処理装置。
14. 【請求項１４】 １画素がｎビットで表される多値画像
    データを入力する画像入力手段と、 前記画像入力手段により入力された多値画像データの各
    画素の濃度が所定の濃度範囲にあるかどうか判定する判
    定手段と、 前記判定手段の判定結果に応じて、前記多値画像データ
    をｍ（ｍ＜ｎ）値画像データに変換するとともに、前記
    ｍ値画像データと前記多値画像データとの誤差を求める
    変換手段と、 前記変換手段により求めた誤差に重み付けを行って前記
    多値画像データの着目画素の周辺画素に前記誤差を配分
    する誤差配分手段と、を有することを特徴とする画像処
    理装置。
15. 【請求項１５】 １画素がｎビットで表される多値画像
    データを入力する画像入力工程と、 前記画像入力工程により入力された多値画像データを複
    数ラインに亙り、副走査方向に対応する各画素データを
    同じメモリのアドレスに記憶する工程と、 前記メモリに記憶された多値画像データに対して空間フ
    ィルタ処理を施すフィルタ工程と、 前記フィルタ工程によりフィルタ処理された画像データ
    に対して、当該画像データの各画素データを２値或はｍ
    （ｍ＜ｎ）値化する処理工程と、を有することを特徴と
    する画像処理方法。
16. 【請求項１６】 前記フィルタ工程により出力される画
    像データは輝度データであり、前記輝度データを濃度デ
    ータに変換して前記処理工程に出力する工程を更に有す
    ることを特徴とする請求項１５に記載の画像処理方法。
17. 【請求項１７】 前記メモリは、１ラインの画素データ
    を１画素当たりｎビットで記憶し、他のラインの画素デ
    ータを１画素当たりｐ（ｐ＜ｎ）ビットで記憶すること
    を特徴とする請求項１５に記載の画像処理方法。
18. 【請求項１８】 前記処理工程で２値化処理が選択され
    た場合には出力値の範囲が０〜６３（６ビット）になる
    濃度データように変換し、ｍ値化処理が選択された場合
    には出力値の範囲が０〜２５５（８ビット）になる濃度
    データに変換することを特徴とする請求項１６に記載の
    画像処理方法。
19. 【請求項１９】 前記処理工程ではｍ値誤差拡散処理を
    実行し、前記ｍ値誤差拡散及び２値誤差拡散の誤差配分
    を実行するための演算処理部及び誤差バッファが共通し
    て使用されることを特徴とする請求項１５に記載の画像
    処理方法。
20. 【請求項２０】 前記処理工程では、前記誤差分配のた
    めの演算処理において、算出され誤差バッファに格納さ
    れるデータが２値誤差拡散処理で発生する格納データの
    有効数字のビット数にクランプ処理されることを特徴と
    する請求項１９に記載の画像処理方法。
21. 【請求項２１】 前記処理工程におけるｍの値が４であ
    ることを特徴とする請求項１９に記載の画像処理方法。
22. 【請求項２２】 前記処理工程におけるｍの値が４であ
    り誤差バッファのデータのビット数が６ビットであるこ
    とを特徴とする請求項１９に記載の画像処理方法。
23. 【請求項２３】 前記処理工程で４値化処理を行う場
    合、特定の濃度の濃度データを無視して輝度濃度変換を
    行うことを特徴とする請求項１６に記載の画像処理方
    法。
24. 【請求項２４】 １画素がｎビットで表される多値画像
    データを入力する画像入力工程と、 前記画像入力工程で入力された多値画像データに対して
    空間フィルタ処理を施すフィルタ工程と、 前記フィルタ工程によりフィルタ処理された画像データ
    に対して、当該画像データの各画素データを２値或はｍ
    （ｍ＜ｎ）値化する処理工程と、 前記処理工程で２値化或はｍ値化された画像データを、
    前記画像データの解像度よりも高い解像度のドットの配
    列に変換し、前記画像データのドットの配置が偶数番目
    の画素である場合と奇数番目の画素である場合とで対称
    となるように配置するドット配置工程と、を有すること
    を特徴とする画像処理方法。
25. 【請求項２５】 前記ｍの値は４であり、前記ドット配
    置工程では、ｍ値化された画像データを３個のドット配
    列に変換することを特徴とする請求項２４に記載の画像
    処理方法。
26. 【請求項２６】 １画素がｎビットで表される多値画像
    データを入力する画像入力工程と、 前記画像入力工程で入力された多値画像データに対して
    空間フィルタ処理を施すフィルタ工程と、 前記フィルタ工程によりフィルタ処理された画像データ
    に対して、当該画像データの各画素データを２値或はｍ
    （ｍ＜ｎ）値化する処理工程と、 前記処理工程で２値化或はｍ値化された画像データを、
    前記画像データの解像度よりも高い解像度のドットの配
    列に変換し、前記画像データの着目画素の隣接画素の濃
    度勾配に応じて前記ドットの配列方向を異ならせるドッ
    ト配置工程と、を有することを特徴とする画像処理方
    法。
27. 【請求項２７】 前記ｍの値は４であり、前記ドット配
    置工程では、ｍ値化された画像データを３個のドット配
    列に変換し、前記濃度勾配が右上がりの時は前記ドット
    を右側から配置していき、前記濃度勾配が右下がりの時
    は前記ドットを左側から配置することを特徴とする請求
    項２６に記載の画像処理方法。
28. 【請求項２８】 １画素がｎビットで表される多値画像
    データを入力する画像入力工程と、 前記画像入力工程で入力された多値画像データの各画素
    の濃度が所定の濃度範囲にあるかどうか判定する判定工
    程と、 前記判定工程での判定結果に応じて、前記多値画像デー
    タをｍ（ｍ＜ｎ）値画像データに変換するとともに、前
    記ｍ値画像データと前記多値画像データとの誤差を求め
    る変換工程と、 前記変換工程により求めた誤差に重み付けを行って前記
    多値画像データの着目画素の周辺画素に前記誤差を配分
    する誤差配分工程と、を有することを特徴とする画像処
    理方法。