画像処理装置およびプログラム
【課題】画素のエッジ状態に適した階調値変換処理をよりスムーズに行なう。
【解決手段】規則性のないランダムな閾値が配置されたブルーノイズマスクＢＬと所定間
隔毎の差分が所定の階調値となるよう規則性をもった閾値が配置されたベイヤー型マスク
ＢＹとを記憶手段に記憶しておき、入力された画像データの画素のうち非エッジ画素につ
いてはブルーノイズマスクＢＬの閾値を用い、エッジ画素についてはベイヤー型マスクＢ
Ｙの閾値を用いて２値化する。これにより、エッジ部分以外の部分においては２値化に起
因した模様が現れるのを防止することができると共にエッジ部分においては２値化結果の
離散度合いに偏りが生じるのを防止することができる。また、いずれのマスクの閾値を用
いるかを切り替えるものであり、２値化の手法自体が異なるものではなく、各マスクはい
ずれも記憶手段に記憶されているから、スムーズに２値化することができる。
【解決手段】規則性のないランダムな閾値が配置されたブルーノイズマスクＢＬと所定間
隔毎の差分が所定の階調値となるよう規則性をもった閾値が配置されたベイヤー型マスク
ＢＹとを記憶手段に記憶しておき、入力された画像データの画素のうち非エッジ画素につ
いてはブルーノイズマスクＢＬの閾値を用い、エッジ画素についてはベイヤー型マスクＢ
Ｙの閾値を用いて２値化する。これにより、エッジ部分以外の部分においては２値化に起
因した模様が現れるのを防止することができると共にエッジ部分においては２値化結果の
離散度合いに偏りが生じるのを防止することができる。また、いずれのマスクの閾値を用
いるかを切り替えるものであり、２値化の手法自体が異なるものではなく、各マスクはい
ずれも記憶手段に記憶されているから、スムーズに２値化することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多階調の画像データを入力して２値化処理する画像処理装置およびプログラ
ムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の画像処理装置としては、多階調の画像データを入力して所定の階調
値に変換処理するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、入
力された画像データを構成する各画素がエッジ領域に属するか非エッジ領域に属するかを
判定し、エッジ領域に対しては誤差拡散法を適用し非エッジ領域に対してはブルーノイズ
マスク法を適用して階調値を変換することにより、文字周辺のエッジ領域においてドット
が不自然に飛び散ったような変換結果となるのを防止して各領域に適した変換処理を実現
できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２７７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、誤差拡散法では階調値変換する際に生じる誤差を周囲の画素に分散させて反映
させる必要があるため、閾値と処理対象画素の階調値とを単に比較して階調値を変換する
ブルーノイズマスク法に比して処理時間が掛かるものとなる。このため、画像に含まれる
エッジ領域の程度によっては、誤差拡散法を用いる領域が増えて階調値の変換処理に要す
る時間が長くなってしまう。また、誤差拡散法とブルーノイズマスク法のように処理方法
の異なる２つの処理を切り替えるものとすることにより、装置の構成が複雑なものとなる
ことがある。
【０００５】
本発明の画像処理装置およびプログラムは、画素のエッジ状態に適した階調値の変換処
理をよりスムーズに行なうことを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像処理装置およびプログラムは、上述の主目的を達成するために以下の手段
を採った。
【０００７】
本発明の画像処理装置は、
多階調の画像データを入力して２値化処理する画像処理装置であって、
規則性のないランダムな閾値がマトリックス状に配置された第１のマスクと、所定間隔
毎の差分が所定の階調値となるよう規則性をもった閾値がマトリックス状に配置された第
２のマスクとを記憶する記憶手段と、
前記入力された画像データの各画素がエッジ部分に相当するエッジ画素であるか否かを
判定するエッジ画素判定手段と、
前記エッジ画素と判定されない画素については前記第１のマスクの閾値を用いて２値化
し、前記エッジ画素と判定された画素については前記第２のマスクの閾値を用いて２値化
する２値化手段と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の画像処理装置では、規則性のないランダムな閾値がマトリックス状に配置
された第１のマスクと、所定間隔毎の差分が所定の階調値となるよう規則性をもった閾値
がマトリックス状に配置された第２のマスクとを記憶しておき、入力された画像データの
画素のうちエッジ画素と判定されない画素については第１のマスクの閾値を用いて２値化
し、エッジ画素と判定された画素については第２のマスクの閾値を用いて２値化する。こ
れにより、エッジ部分以外の部分においては２値化結果に規則性が現れることがなく２値
化に起因した模様が現れるのを防止することができると共にエッジ部分においては２値化
結果に所定間隔毎の規則性が現れるからその離散度合いに偏りが生じるのを防止すること
ができる。また、第１のマスクと第２のマスクとはいずれも記憶手段に記憶されており、
閾値と単純に比較する２値化手法であるから、誤差拡散法などと併用する場合に比して、
スムーズに２値化することができる。この結果、画素のエッジ状態に適した階調値変換処
理をよりスムーズに行なうことができる。
【０００９】
こうした本発明の画像処理装置において、前記第１のマスクは、前記第２のマスクより
もマトリックスのサイズが大きなマスクであり、前記２値化手段は、前記入力された画像
データが前記第１または前記第２のマスクよりもマトリックスのサイズが大きい場合には
、該第１または該第２のマスクを繰り返し用いて２値化する手段であるものとすることが
できる。こうすれば、エッジ部分以外の部分においてマトリックスサイズに基づくブロッ
ク状のパターンが現れるのを抑えることができる。また、この態様の本発明の画像処理装
置において、前記第２のマスクは、前記多階調の各階調値が１度ずつ配置されてなるマス
クであり、前記第１のマスクは、前記第２のマスクの整数倍のサイズのマトリックスに前
記多階調の各階調値が前記整数倍の数ずつ配置されてなるマスクであるものとすることも
できる。ここで、第１のマスクは、ブルーノイズマスクであり、第２のマスクは、ベイヤ
ー型のディザマスクであるものとすることもできる。
【００１０】
また、媒体に形成された画像を読み取る画像読取装置を介して前記画像データを入力す
る本発明の画像処理装置において、前記エッジ画素判定手段は、前記エッジ画素であるか
否かの判定対象となる画素に隣接する所定数の画素間の階調値変化に基づいて前記判定を
行なう手段であるものとすることもできる。ここで、このような画像読取装置を介して入
力された画像データにおいては、装置の読取特性によってはエッジ部分の画素における階
調値の変化が本来の急峻な変化よりも緩やかな変化となることがある。そのような緩やか
に変化する部分のエッジ画素に対して第１のマスクの閾値を用いると２値化結果が不自然
に離散したり集合したりしたものとなるが、第２のマスクの閾値を用いることによりその
ような傾向が現れるのを防止することができるから、本発明を適用する意義が高いものと
なる。この態様の本発明の画像処理装置において、前記エッジ画素判定手段は、前記エッ
ジ画素であるか否かの判定対象となる画素の階調値が黒またはグレーを示す場合に前記判
定を行なう手段であるものとすることもできる。黒やグレーなどのエッジ部分は他の色に
比べて濃淡がはっきりとしたものとなり人目につきやすい部分となるから、本発明を適用
する意義がより高いものとなる。
【００１１】
本発明のプログラムは、コンピューターを上述したいずれかの本発明の画像処理装置と
して機能させるためのものである。このプログラムは、コンピューターが読み取り可能な
記録媒体（例えばハードディスク、ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ、ＤＶＤなど）に記録されていて
もよいし、伝送媒体（インターネットやＬＡＮなどの通信網）を介してあるコンピュータ
ーから別のコンピューターへ配信されてもよいし、その他どのような形で授受されてもよ
い。このプログラムをコンピューターに実行させれば、上述した画像処理装置と同様の効
果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】マルチファンクションプリンター１０の構成の概略を示す構成図。
【図２】コピーモード時処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図３】エッジ判定処理の一例を示すフローチャート。
【図４】ｘ方向の階調値Ｄの変化の一例を示す説明図。
【図５】２値化処理の一例を示すフローチャート。
【図６】ブルーノイズマスクＢＬの一例を示す説明図。
【図７】ベイヤー型マスクＢＹの一例を示す説明図。
【図８】画像データが２値化される様子を示す説明図。
【図９】マスクの違いによる２値化結果の違いの様子を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の画像処理装置の
一実施形態であるマルチファンクションプリンター１０の構成の概略を示す構成図である
。本実施形態のマルチファンクションプリンター１０は、図示するように、画像データに
基づいて用紙Ｓに印刷を実行するプリンターユニット２０と、ガラス台３６に載置された
原稿を読み取るスキャナーユニット３０と、メモリーカードスロット４０に挿入されたメ
モリーカード４２との間でデータを格納したファイルの入出力を行なうメモリーカードコ
ントローラー４４と、各種情報を表示部５２に表示したりユーザーの指示をボタン群５４
の操作を介して入力したりする操作パネル５０と、装置全体の制御を司るメインコントロ
ーラー６０とを備える。このマルチファンクションプリンター１０では、プリンターユニ
ット２０やスキャナーユニット３０，メモリーカードコントローラー４４，メインコント
ローラー６０がバス１２を介して互いに各種制御信号やデータのやり取りをすることがで
きるよう構成されている。
【００１４】
プリンターユニット２０は、プリンターＡＳＩＣ２２とプリンター機構２４とを備える
。プリンターＡＳＩＣ２２は、プリンター機構２４を制御する集積回路であり、メインコ
ントローラー６０から印刷指令を受けると、その印刷指令の対象となる画像データに基づ
いて用紙Ｓに画像を印刷するようプリンター機構２４を制御する。また、プリンター機構
２４は、印刷ヘッドから用紙ＳへＣ（シアン），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラ
ック（Ｂ）の各色のインクを吐出することにより印刷を行なう周知のインクジェット方式
のカラープリンター機構として構成されている。
【００１５】
スキャナーユニット３０は、スキャナーＡＳＩＣ３２とスキャナー機構３４とを備える
。スキャナーＡＳＩＣ３２は、スキャナー機構３４を制御する集積回路であり、メインコ
ントローラー６０からの読取指令を受けると、ガラス台３６に載置された原稿を画像デー
タとして読み取るようスキャナー機構３４を制御する。また、スキャナー機構３４は、周
知のイメージスキャナーとして構成され、原稿に向かって発光した後の反射光をレッド（
Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の各色に分解して画像データとする周知のカラーイ
メージセンサーを備えている。なお、画像データ（ＲＧＢデータ）は、縦横のマトリック
ス状に画素が配置され、配置される画素の各値は濃淡に応じて値０〜２５５の２５６階調
（８ビット）で表されるものとする。
【００１６】
メモリーカードコントローラー４４は、メモリーカードスロット４０に挿入されたメモ
リーカード４２との間でデータを格納したファイルの入出力を行なうものである。このメ
モリーカードコントローラー４４は、メモリーカードスロット４０にメモリーカード４２
が接続されているとき、メモリーカード４２に記憶されているファイルを読み出してメイ
ンコントローラー６０に送信したりメインコントローラー６０からの命令を入力しその命
令に基づいてメモリーカード４２にファイルを記憶したりする。
【００１７】
メインコントローラー６０は、ＣＰＵ６２を中心とするマイクロプロセッサーとして構
成されており、各種処理プログラムや各種データ、各種テーブルなどを記憶したＲＯＭ６
４と、一時的にスキャンデータや印刷データなどを記憶するＲＡＭ６６と、電源を切って
もデータを保持可能なフラッシュメモリー６８と、操作パネル５０との通信を可能とする
内部通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）６９とを備える。なお、ＲＯＭ６４には、ディザ法
による２値化処理で用いられるブルーノイズマスクＢＬとベイヤー型マスクＢＹとが記憶
されており、これらの詳細については後述する。このメインコントローラー６０は、プリ
ンターユニット２０やスキャナーユニット３０，メモリーカードコントローラー４４から
の各種動作信号や各種検出信号を入力したり、操作パネル５０のボタン群５４の操作に応
じて発生する操作信号を入力したりする。また、メモリーカード４２からファイルを読み
出してメインコントローラー６０へ出力する読出指令をメモリーカードコントローラー４
４に出力したり、画像データの印刷を実行するようプリンターユニット２０に印刷指令を
出力したり、操作パネル５０のボタン群５４のスキャン指示に基づいてガラス台３６に載
置された原稿を画像データとして読み取るようスキャナーユニット３０に読取指令を出力
したり、操作パネル５０に表示部５２の制御指令を出力したりする。なお、操作パネル５
０のボタン群５４の操作により各種モードを選択可能となっており、選択可能なモードと
しては、ガラス台３６に載置された原稿をスキャンしてコピーするコピーモードやメモリ
ーカード４２に記憶された画像データを用いて画像を印刷したり原稿をスキャンしデータ
化してメモリーカード４２に保存したりするメモリーカードモードなどがある。
【００１８】
次に、こうして構成された本実施形態のマルチファンクションプリンター１０の動作、
特に、コピーモードが選択された際の動作について説明する。図２は、メインコントロー
ラー６０により実行されるコピーモード時処理ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。このルーチンは、ユーザーによるボタン群５４の操作によりコピーモードが選択され
てコピー開始指示がなされたときに実行される。
【００１９】
コピーモード時処理ルーチンが実行されると、メインコントローラー６０のＣＰＵ６２
は、まず、スキャナーユニット３０に読取指令を出力することによりガラス台３６に載置
された原稿を読み取って（スキャン処理して）ＲＧＢ表色系の画像データを生成する（ス
テップＳ１００）。次に、生成した画像データの画素毎に画像のエッジ部分に相当するエ
ッジ画素であるかエッジ部分に相当しない非エッジ画素であるかを判定するエッジ判定処
理を行なって（ステップＳ１１０）、各８ビットのＲＧＢ表色系の画像データを各８ビッ
トのＣＭＹＫ表色系の画像データに色変換処理を行なう（ステップＳ１２０）。続いて、
ＲＯＭ６４に記憶されているブルーノイズマスクＢＬやベイヤー型マスクＢＹをＲＡＭ６
６に展開し、これらのマスクの閾値を用いて色変換処理後のＣＭＹＫ各８ビットの画像デ
ータをそれぞれ各２ビットの２値化データに変換するディザ法による２値化処理を行なう
（ステップＳ１３０）。２値化処理を行なうと、２値化処理後の画像データをプリンター
機構２４の印刷ヘッドがドットを形成する順に展開処理して印刷指令の対象となる画像デ
ータを生成し（ステップＳ１４０）、プリンターユニット２０に印刷指令を出力すること
により展開処理後の画像データに基づく印刷処理を行なって（ステップＳ１５０）、本ル
ーチンを終了する。以下、ステップＳ１１０のエッジ判定処理とステップＳ１３０の２値
化処理の詳細について順に説明する。
【００２０】
まず、エッジ判定処理について説明する。図３は、エッジ判定処理の一例を示すフロー
チャートである。このエッジ判定処理では、まず、インデックス値ｙを値１に設定すると
共に（ステップＳ２００）、インデックス値ｘを値１に設定し（ステップＳ２１０）、設
定したインデックス値ｘｙに相当する画素を処理対象画素に設定する（ステップＳ２２０
）。ここで、インデックス値ｘｙは、画像データにおいてマトリックス状に配置された画
素の位置座標を示す値として用いられるものであり、画像データ中の最も左上の画素のイ
ンデックス値ｘ，ｙをそれぞれ値１とし、右方向をｘ方向，下方向をｙ方向として、右端
の画素をインデックス値ｘｍａｘとし下端の画素をインデックス値ｙｍａｘとして定める
ものとした。次に、設定した処理対象画素のＲＧＢの各階調値が白色を示す階調値を除い
てＲ＝Ｇ＝Ｂであるか否かを判定する（ステップＳ２３０）。この処理は、処理対象画素
の色が黒やグレーを示すか否かを判定する処理となる。このような判定を行なう理由の詳
細については後述するが、エッジ判定処理で判定されたエッジ画素と非エッジ画素とに対
しては２値化処理時において異なる処理が行なわれ、特に黒やグレーのエッジ画素に対し
て処理を切り替える効果が顕著となることによる。
【００２１】
ステップＳ２３０でＲ＝Ｇ＝Ｂであると判定したときには、次式（１），（２）に基づ
いて処理対象画素のｘ方向に隣接する２つの画素の階調値Ｄの差分Δｘと処理対象画素の
ｙ方向に隣接する２つの画素の階調値Ｄの差分Δｙとをそれぞれ算出する（ステップＳ２
４０）。なお、いまＲ＝Ｇ＝Ｂの場合を考えているから、階調値ＤはＲ，Ｇ，Ｂのいずれ
の階調値を用いてもよい。また、処理対象画素が端部の画素に該当し隣接する画素が存在
しない場合には、階調値Ｄは値０として算出するものとする。次に、算出した差分Δｘと
Δｙとを用いて次式（３）に基づいてエッジ勾配ａを算出し（ステップＳ２５０）、算出
したエッジ勾配ａが所定の閾値ａｒｅｆを超えるか否かを判定する（ステップＳ２６０）
。エッジ勾配ａが所定の閾値ａｒｅｆを超えると判定したときには処理対象画素はエッジ
画素であると判定しエッジ判定結果をインデックス値ｘｙに関連付けてＲＡＭ６６に登録
する（ステップＳ２７０）。一方、ステップＳ２６０でエッジ勾配ａが所定の閾値ａｒｅ
ｆを超えないと判定したとき、あるいは、上述したステップＳ２３０でＲ＝Ｇ＝Ｂではな
いと判定したときには、処理対象画素は非エッジ画素であると判定しエッジ判定結果をイ
ンデックス値ｘｙに関連付けてＲＡＭ６６に登録する（ステップＳ２８０）。なお、所定
の閾値ａｒｅｆとしては、例えば、全２５６階調値に対して差分Δｘ，Δｙのいずれか一
方でも値２００を超える場合に処理対象画素がエッジ画素と判定される程度の値に設定す
るものとした。ここで、ｘ方向における階調値Ｄの変化の一例を図４に示す。図４（ａ）
は、階調値Ｄの変化がそれほど大きくなく差分Δｘが値２００を超えない場合を示してお
り、処理対象画素は非エッジ画素と判定される。一方、図４（ｂ），（ｃ）では、階調値
Ｄが値０から値２５５まで大きく変化する場合を示しており、差分Δｘが値２００を超え
た変化となるために処理対象画素はエッジ画素と判定される。このように処理対象画素に
隣接する２つの画素の階調値Ｄの差分を用いて処理対象画素がエッジ画素であるか否かを
判定するのである。なお、本実施形態のようにスキャン処理して生成されたＲＧＢデータ
においては、スキャナーユニット３０の読取特性などにより、スキャン処理対象の画像に
おけるエッジ部分の画素が本来は階調値０と階調値２５５とが隣接する場合であっても緩
やかなエッジとなることがある。具体的には、図４（ｂ）に示すような１画素間（ここで
は処理対象画素の左隣の画素から処理対象画素までの間）で急激に立ち上がるようなエッ
ジとはならず、図４（ｃ）に示すような２以上の複数の画素間（ここでは処理対象画素の
左隣の画素から処理対象画図の右隣の画素までの２画素間）に亘って比較的緩やかに立ち
上がるようなエッジとなる。
【００２２】
Δx=D(x-1,y)-D(x+1,y) (1)
Δy=D(x,y-1)-D(x,Y+1) (2)
a=√(Δx^2+Δy^2) (3)
【００２３】
こうしてエッジ画素であるか非エッジ画素であるかを判定してその結果を登録すると、
インデックス値ｘを値１だけインクリメントして（ステップＳ２９０）、インクリメント
したインデックス値ｘが最大値ｘｍａｘを超えるか否かを判定する（ステップＳ３００）
。最大値ｘｍａｘを超えないと判定したときには、ステップＳ２２０に戻り処理を繰り返
す。一方、ステップＳ３１０で最大値ｘｍａｘを超えると判定したときには、インデック
ス値ｙを値１だけインクリメントして（ステップＳ３１０）、インクリメントしたインデ
ックス値ｙが最大値ｙｍａｘを超えるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。最大値ｙ
ｍａｘを超えないと判定したときには、ステップＳ２１０に戻り処理を繰り返し、最大値
ｙｍａｘを超えると判定したときにはすべての画素のエッジ判定が終了したと判断して、
本処理を終了する。
【００２４】
次に２値化処理について説明する。図５は、２値化処理の一例を示すフローチャートで
ある。この２値化処理では、まず、インデックス値ｙを値１に設定すると共に（ステップ
Ｓ４００）、インデックス値ｘを値１に設定し（ステップＳ４１０）、設定したインデッ
クス値ｘｙに相当する画素を処理対象画素に設定する（ステップＳ４２０）。このインデ
ックス値ｘｙは、色変換処理後のＣＭＹＫ表色系の画像データにおける画素の位置座標を
示す値として用いられ、図３のエッジ判定処理におけるインデックス値ｘｙと同様に設定
されるものである。次に、図３のエッジ判定処理においてＲＡＭ６６に登録したエッジ判
定結果から処理対象画素がエッジ画素であるか否かを判定する（ステップＳ４３０）。処
理対象画素が非エッジ画素即ちエッジ画素ではないと判定したときには、ブルーノイズマ
スクＢＬから処理対象画素のインデックス値ｘｙに対応する位置の閾値を抽出し（ステッ
プＳ４４０）、抽出した閾値と処理対象画素の階調値との大小を比較して２値化する（ス
テップＳ４６０）。このブルーノイズマスクＢＬの一例を図６に示す。図示するように、
ｘ方向に１２８画素分の閾値が配置されると共にｙ方向に６４画素分の閾値が配置されて
いる。このブルーノイズマスクＢＬには、０〜２５５の全２５６階調の各階調値がそれぞ
れ３２回ずつランダムに出現しており、いわゆるブルーノイズ特性を有するマスクとして
構成されている。なお、ステップＳ４４０で抽出されるブルーノイズマスクＢＬの閾値と
しては、ｘ方向については処理対象画素のインデックス値ｘをブルーノイズマスクＢＬの
ｘ方向の画素数（閾値数）である値１２８で除した余りの数値の位置であって、ｙ方向に
ついてはインデックス値ｙをブルーノイズマスクＢＬのｙ方向の画素数（閾値数）である
値６４で除した余りの数値の位置に該当する閾値が抽出されることになる。
【００２５】
一方、ステップＳ４３０で処理対象画素がエッジ画素であると判定したときには、ベイ
ヤー型マスクＢＹから処理対象画素のインデックス値ｘｙに対応する位置の閾値を抽出し
（ステップＳ４５０）、ステップＳ４６０で抽出した閾値と処理対象画素の階調値との大
小を比較して２値化する。このベイヤー型マスクＢＹの一例を図７に示す。図示するよう
に、ｘ方向，ｙ方向にそれぞれ１６画素分の閾値が配置されている。このため、全２５６
階調の各階調値がそれぞれ１度ずつ出現することになる。また、このベイヤー型マスクで
は、ｘ方向においては、例えば最も上段の閾値が値０，１２８，３２，１６０，８，１３
６，・・・となっており、値０と値１２８との差分が全２５６階調の中央値である値１２
８となり、値３２と値１６０との差分や値８と値１３６との差分も同様に値１２８となる
よう閾値が配置されている。なお最上段以外の閾値も同様に、所定間隔毎に差分が値１２
８となるよう閾値が配置されている。一方、ｙ方向においては、例えば最も左端の列の閾
値が値０，１９２，４８，２４０，・・・となっており、所定間隔毎に差分が値１９２と
なるよう閾値が配置されている。また、左端から２列目の閾値が値１２８，６４，１７６
，１１２，・・・となっており、所定間隔毎に差分が６４となるよう閾値が配置されてい
る。このような差分が値１９２となる列と差分が値６４となる列とが交互に配置されてい
る。なお、値１９２と値６４との平均値は、全２５６階調値の中央値である値１２８とで
ある。このように、ベイヤー型マスクＢＹでは、所定間隔毎の差分が所定値（値１２８や
値１９６，値６４）となるよう規則性をもって閾値が配置されている。なお、ステップＳ
４４０で抽出されるベイヤー型マスクＢＹの閾値としては、ｘ，ｙ方向において処理対象
画素のインデックス値ｘ，ｙをそれぞれベイヤー型マスクＢＹのｘ，ｙ方向の画素数（閾
値数）である値１６で除した余りの数値の位置に該当する閾値が抽出されることになる。
【００２６】
こうして２値化を行なうと、インデックス値ｘを値１だけインクリメントして（ステッ
プＳ４７０）、インクリメントしたインデックス値ｘが最大値ｘｍａｘを超えるか否かを
判定する（ステップＳ４８０）。最大値ｘｍａｘを超えないと判定したときには、ステッ
プＳ４２０に戻り処理を繰り返す。一方、ステップＳ４８０で最大値ｘｍａｘを超えると
判定したときには、インデックス値ｙを値１だけインクリメントして（ステップＳ４９０
）、インクリメントしたインデックス値ｙが最大値ｙｍａｘを超えるか否かを判定する（
ステップＳ５００）。最大値ｙｍａｘを超えないと判定したときには、ステップＳ４１０
に戻り処理を繰り返し、最大値ｙｍａｘを超えると判定したときにはすべての画素のエッ
ジ判定が終了したと判断して、本処理を終了する。
【００２７】
ここで、画像データを２値化する際の様子について説明する。図８は、画像データが２
値化される様子を示す説明図である。なお、図８では、画像データやブルーノイズマスク
ＢＬ，ベイヤー型マスクＢＹは、一部分のみを拡大して示した。図示するように、エッジ
画素と判定されている画素（図中太線枠内の画素）以外の非エッジ画素については、ブル
ーノイズマスクＢＬから画素の位置（インデックス値ｘｙ）に対応する閾値が用いられる
（図中点線の矢印で示す）。一方、エッジ画素と判定されている画素については、ベイヤ
ー型マスクＢＹから画素の位置に対応する閾値が用いられる（図中実線の矢印で示す）。
ここで、上述したように、ブルーノイズマスクＢＬは、ベイヤー型マスクＢＹに比して大
きなマトリックスに規則性のないランダムな閾値が配置されており、一方、ベイヤー型マ
スクＢＹは、ブルーノイズマスクＢＬに比して小さなサイズのマトリックスに所定間隔毎
の差分が所定値となるよう規則性をもった閾値が配置されている。このため、例えば、画
像全体にベイヤー型マスクＢＹを用いた場合には、小さなマトリックスサイズに起因した
ブロックパターンが目立つものとなり２値化後の画像に擬似的な輪郭が生じたものとなっ
てしまう。一方、画像全体にブルーノイズマスクを用いると、マトリックスサイズが大き
いためにブロックパターンが生じるのを抑制することができる。ただし、文字や線画の周
辺部分などのように、ほぼ同値の階調値を有するエッジ画素が連続する部分であっても規
則性のないランダムな閾値により、２値化結果に不自然に離散したり集合したりする部分
が生じてしまう。そこで、エッジ画素に対しては、ベイヤー型マスクＢＹの閾値を用いる
ことで、規則性をもった２値化結果とするのである。ここで、図９は、マスクの違いによ
る２値化結果の違いの様子を示す説明図である。図９（１）が階調値Ｄが値１９０の画素
に対する違いを示し、図９（２）が階調値Ｄが値１２０の画素に対する違いを示す。なお
、２値化結果として、閾値が階調値Ｄより小さくなる画素を濃い色で図示し、閾値が階調
値Ｄより大きくなる画素を白色で図示するものとした。図示するように、いずれの場合も
ベイヤー型マスクを適用した方がブルーノイズマスクＢＬを適用したものに比べて規則的
なものとなっていることがわかる。なお、本実施形態における２値化処理は、ブルーノイ
ズマスクＢＬとベイヤー型マスクＢＹとのうちいずれのマスクの閾値を用いるかを切り替
えるものであり、２値化の手法自体が異なるものではないから煩雑な処理となることはな
い。また、これらのブルーノイズマスクＢＬとベイヤー型マスクＢＹとは、いずれもＲＯ
Ｍ６４に記憶され２値化処理時にＲＡＭ６６に展開して閾値を抽出するものであるから、
誤差拡散法などのように２値化の誤差を周囲の画素に拡散させながら２値化するものに比
してスムーズに処理することができる。なお、上述した図３のエッジ判定処理において、
黒やグレーの画素を対象としてエッジ画素であるか否かを判定したのは、黒やグレーのエ
ッジ部分は他の色と比して濃淡がはっきりとしたものとなり、人目につきやすい部分とな
るから、そのような部分において不自然なドットが形成されるのを防止するためである。
【００２８】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実
施形態のブルーノイズマスクＢＬとベイヤー型マスクＢＹとを記憶するＲＯＭ６４とＲＡ
Ｍ６６とが本発明の「記憶手段」に相当し、図２のコピーモード時処理ルーチンにおける
ステップＳ１１０の処理（図３のエッジ判定処理）を実行するメインコントローラー６０
が「エッジ画素判定手段」に相当し、図２のコピーモード時処理ルーチンにおけるステッ
プＳ１３０の処理（図５の２値化処理）を実行するメインコントローラー６０が「２値化
手段」に相当する。
【００２９】
以上詳述した本実施形態のマルチファンクションプリンター１０によれば、規則性のな
いランダムな閾値が配置されたブルーノイズマスクＢＬと所定間隔毎の差分が所定の階調
値となるよう規則性をもった閾値が配置されたベイヤー型マスクＢＹとを予め記憶してお
き、入力された画像データの画素がエッジ部分に相当するエッジ画素であるかエッジ部分
に相当しない非エッジ画素であるかを判定し、各画素のうち非エッジ画素についてはブル
ーノイズマスクＢＬの閾値を用い、エッジ画素についてはベイヤー型マスクＢＹの閾値を
用いて２値化するから、エッジ部分以外の部分においては２値化結果に規則性が現れるこ
とがなく２値化に起因した模様が現れるのを防止することができると共にエッジ部分にお
いては２値化結果に所定間隔毎の規則性が現れてその離散度合いに偏りが生じるのを防止
することができる。また、ブルーノイズマスクＢＬとベイヤー型マスクＢＹとはいずれも
予めＲＯＭ６４に記憶されているものであり、誤差拡散法などと併用する場合に比して、
スムーズに２値化することができる。この結果、画素のエッジ状態に適した階調値変換処
理をよりスムーズに行なうことができる。
【００３０】
なお、本発明は上述した実施態様に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に
属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００３１】
上述した実施形態では、非エッジ画素についてはブルーノイズマスクＢＬの閾値を用い
てエッジ画素についてはベイヤー型マスクＢＹの閾値を用いるものとしたが、ブルーノイ
ズマスクＢＬとベイヤー型マスクＢＹとに限定されるものではなく、非エッジ画素につい
ては規則性のないランダムな閾値が配置されたマスクの閾値を用いエッジ画素については
所定間隔毎の差分が所定値となるよう規則性をもった閾値が配置されたマスクの閾値を用
いるものであれば、どのようなマスクを用いるものとしてもよい。また、ブルーノイズマ
スクＢＬがベイヤー型マスクＢＹよりもマトリックスサイズが大きいものとしたが、これ
に限られず、同じ大きさのマスクを用いるものとしてもよい。ただし、ブロックパターン
を発生させないことを目的とするため、本実施形態のように、ブルーノイズマスクＢＬが
比較的大きなマトリックスであることが好ましい。さらに、ブルーノイズマスクＢＬやベ
イヤー型マスクＢＹのマトリックスサイズは一例であり、全階調値の倍数に基づくサイズ
であればどのようなサイズであってもよい。特に、ブルーノイズマスクＢＬとしては、全
階調値が値２５５の場合には、１２８画素×１２８画素のサイズとしたり、２５６画素×
２５６画素のサイズとしたりしてもよい。
【００３２】
上述した実施形態では、画素の階調値が白色画素を示す階調値を除いてＲ＝Ｇ＝Ｂとな
る画素即ち黒またはグレーを示す画素についてエッジ画素であるか否かを判定するものと
したが、これに限られず、画素の色に拘わらずすべての画素についてエッジ画素であるか
否かを判定するものとしてもよい。
【００３３】
上述した実施形態では、処理対象画素に隣接する画素の階調値Ｄの差分から算出したエ
ッジ勾配ａに基づいてエッジ画素であるか否かを判定するものとしたが、単に階調値Ｄの
差分に基づいて判定するものとしてもよい。あるいは隣接する画素間の階調値Ｄの差分に
基づくものに限られず、Sobelフィルターなどの他の１次微分系のフィルターやLaplacian
フィルターなどの２次微分系のフィルターなどを用いて処理対象画素を中心とした上下左
右の４近傍や斜めを含む８近傍の画素の階調値Ｄに対してフィルター係数を乗じた演算結
果に基づいて判定を行なうものなどとしてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０ マルチファンクションプリンター、１２ バス、２０ プリンターユニット、２
２ プリンターＡＳＩＣ、２４ プリンター機構、３０ スキャナーユニット、３２ ス
キャナーＡＳＩＣ、３４ スキャナー機構、３６ ガラス台、４０ メモリーカードスロ
ット、４２ メモリーカード、４４ メモリーカードコントローラー、５０ 操作パネル
、５２ 表示部、５４ ボタン群、６０ メインコントローラー、６２ ＣＰＵ、６４
ＲＯＭ、６６ ＲＡＭ、６８ フラッシュメモリー、６９ 内部通信インターフェース（
Ｉ／Ｆ）、ＢＬ ブルーノイズマスク、ＢＹ ベイヤー型マスク、Ｓ 用紙。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多階調の画像データを入力して２値化処理する画像処理装置およびプログラ
ムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の画像処理装置としては、多階調の画像データを入力して所定の階調
値に変換処理するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、入
力された画像データを構成する各画素がエッジ領域に属するか非エッジ領域に属するかを
判定し、エッジ領域に対しては誤差拡散法を適用し非エッジ領域に対してはブルーノイズ
マスク法を適用して階調値を変換することにより、文字周辺のエッジ領域においてドット
が不自然に飛び散ったような変換結果となるのを防止して各領域に適した変換処理を実現
できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２７７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、誤差拡散法では階調値変換する際に生じる誤差を周囲の画素に分散させて反映
させる必要があるため、閾値と処理対象画素の階調値とを単に比較して階調値を変換する
ブルーノイズマスク法に比して処理時間が掛かるものとなる。このため、画像に含まれる
エッジ領域の程度によっては、誤差拡散法を用いる領域が増えて階調値の変換処理に要す
る時間が長くなってしまう。また、誤差拡散法とブルーノイズマスク法のように処理方法
の異なる２つの処理を切り替えるものとすることにより、装置の構成が複雑なものとなる
ことがある。
【０００５】
本発明の画像処理装置およびプログラムは、画素のエッジ状態に適した階調値の変換処
理をよりスムーズに行なうことを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像処理装置およびプログラムは、上述の主目的を達成するために以下の手段
を採った。
【０００７】
本発明の画像処理装置は、
多階調の画像データを入力して２値化処理する画像処理装置であって、
規則性のないランダムな閾値がマトリックス状に配置された第１のマスクと、所定間隔
毎の差分が所定の階調値となるよう規則性をもった閾値がマトリックス状に配置された第
２のマスクとを記憶する記憶手段と、
前記入力された画像データの各画素がエッジ部分に相当するエッジ画素であるか否かを
判定するエッジ画素判定手段と、
前記エッジ画素と判定されない画素については前記第１のマスクの閾値を用いて２値化
し、前記エッジ画素と判定された画素については前記第２のマスクの閾値を用いて２値化
する２値化手段と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の画像処理装置では、規則性のないランダムな閾値がマトリックス状に配置
された第１のマスクと、所定間隔毎の差分が所定の階調値となるよう規則性をもった閾値
がマトリックス状に配置された第２のマスクとを記憶しておき、入力された画像データの
画素のうちエッジ画素と判定されない画素については第１のマスクの閾値を用いて２値化
し、エッジ画素と判定された画素については第２のマスクの閾値を用いて２値化する。こ
れにより、エッジ部分以外の部分においては２値化結果に規則性が現れることがなく２値
化に起因した模様が現れるのを防止することができると共にエッジ部分においては２値化
結果に所定間隔毎の規則性が現れるからその離散度合いに偏りが生じるのを防止すること
ができる。また、第１のマスクと第２のマスクとはいずれも記憶手段に記憶されており、
閾値と単純に比較する２値化手法であるから、誤差拡散法などと併用する場合に比して、
スムーズに２値化することができる。この結果、画素のエッジ状態に適した階調値変換処
理をよりスムーズに行なうことができる。
【０００９】
こうした本発明の画像処理装置において、前記第１のマスクは、前記第２のマスクより
もマトリックスのサイズが大きなマスクであり、前記２値化手段は、前記入力された画像
データが前記第１または前記第２のマスクよりもマトリックスのサイズが大きい場合には
、該第１または該第２のマスクを繰り返し用いて２値化する手段であるものとすることが
できる。こうすれば、エッジ部分以外の部分においてマトリックスサイズに基づくブロッ
ク状のパターンが現れるのを抑えることができる。また、この態様の本発明の画像処理装
置において、前記第２のマスクは、前記多階調の各階調値が１度ずつ配置されてなるマス
クであり、前記第１のマスクは、前記第２のマスクの整数倍のサイズのマトリックスに前
記多階調の各階調値が前記整数倍の数ずつ配置されてなるマスクであるものとすることも
できる。ここで、第１のマスクは、ブルーノイズマスクであり、第２のマスクは、ベイヤ
ー型のディザマスクであるものとすることもできる。
【００１０】
また、媒体に形成された画像を読み取る画像読取装置を介して前記画像データを入力す
る本発明の画像処理装置において、前記エッジ画素判定手段は、前記エッジ画素であるか
否かの判定対象となる画素に隣接する所定数の画素間の階調値変化に基づいて前記判定を
行なう手段であるものとすることもできる。ここで、このような画像読取装置を介して入
力された画像データにおいては、装置の読取特性によってはエッジ部分の画素における階
調値の変化が本来の急峻な変化よりも緩やかな変化となることがある。そのような緩やか
に変化する部分のエッジ画素に対して第１のマスクの閾値を用いると２値化結果が不自然
に離散したり集合したりしたものとなるが、第２のマスクの閾値を用いることによりその
ような傾向が現れるのを防止することができるから、本発明を適用する意義が高いものと
なる。この態様の本発明の画像処理装置において、前記エッジ画素判定手段は、前記エッ
ジ画素であるか否かの判定対象となる画素の階調値が黒またはグレーを示す場合に前記判
定を行なう手段であるものとすることもできる。黒やグレーなどのエッジ部分は他の色に
比べて濃淡がはっきりとしたものとなり人目につきやすい部分となるから、本発明を適用
する意義がより高いものとなる。
【００１１】
本発明のプログラムは、コンピューターを上述したいずれかの本発明の画像処理装置と
して機能させるためのものである。このプログラムは、コンピューターが読み取り可能な
記録媒体（例えばハードディスク、ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ、ＤＶＤなど）に記録されていて
もよいし、伝送媒体（インターネットやＬＡＮなどの通信網）を介してあるコンピュータ
ーから別のコンピューターへ配信されてもよいし、その他どのような形で授受されてもよ
い。このプログラムをコンピューターに実行させれば、上述した画像処理装置と同様の効
果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】マルチファンクションプリンター１０の構成の概略を示す構成図。
【図２】コピーモード時処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図３】エッジ判定処理の一例を示すフローチャート。
【図４】ｘ方向の階調値Ｄの変化の一例を示す説明図。
【図５】２値化処理の一例を示すフローチャート。
【図６】ブルーノイズマスクＢＬの一例を示す説明図。
【図７】ベイヤー型マスクＢＹの一例を示す説明図。
【図８】画像データが２値化される様子を示す説明図。
【図９】マスクの違いによる２値化結果の違いの様子を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の画像処理装置の
一実施形態であるマルチファンクションプリンター１０の構成の概略を示す構成図である
。本実施形態のマルチファンクションプリンター１０は、図示するように、画像データに
基づいて用紙Ｓに印刷を実行するプリンターユニット２０と、ガラス台３６に載置された
原稿を読み取るスキャナーユニット３０と、メモリーカードスロット４０に挿入されたメ
モリーカード４２との間でデータを格納したファイルの入出力を行なうメモリーカードコ
ントローラー４４と、各種情報を表示部５２に表示したりユーザーの指示をボタン群５４
の操作を介して入力したりする操作パネル５０と、装置全体の制御を司るメインコントロ
ーラー６０とを備える。このマルチファンクションプリンター１０では、プリンターユニ
ット２０やスキャナーユニット３０，メモリーカードコントローラー４４，メインコント
ローラー６０がバス１２を介して互いに各種制御信号やデータのやり取りをすることがで
きるよう構成されている。
【００１４】
プリンターユニット２０は、プリンターＡＳＩＣ２２とプリンター機構２４とを備える
。プリンターＡＳＩＣ２２は、プリンター機構２４を制御する集積回路であり、メインコ
ントローラー６０から印刷指令を受けると、その印刷指令の対象となる画像データに基づ
いて用紙Ｓに画像を印刷するようプリンター機構２４を制御する。また、プリンター機構
２４は、印刷ヘッドから用紙ＳへＣ（シアン），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラ
ック（Ｂ）の各色のインクを吐出することにより印刷を行なう周知のインクジェット方式
のカラープリンター機構として構成されている。
【００１５】
スキャナーユニット３０は、スキャナーＡＳＩＣ３２とスキャナー機構３４とを備える
。スキャナーＡＳＩＣ３２は、スキャナー機構３４を制御する集積回路であり、メインコ
ントローラー６０からの読取指令を受けると、ガラス台３６に載置された原稿を画像デー
タとして読み取るようスキャナー機構３４を制御する。また、スキャナー機構３４は、周
知のイメージスキャナーとして構成され、原稿に向かって発光した後の反射光をレッド（
Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の各色に分解して画像データとする周知のカラーイ
メージセンサーを備えている。なお、画像データ（ＲＧＢデータ）は、縦横のマトリック
ス状に画素が配置され、配置される画素の各値は濃淡に応じて値０〜２５５の２５６階調
（８ビット）で表されるものとする。
【００１６】
メモリーカードコントローラー４４は、メモリーカードスロット４０に挿入されたメモ
リーカード４２との間でデータを格納したファイルの入出力を行なうものである。このメ
モリーカードコントローラー４４は、メモリーカードスロット４０にメモリーカード４２
が接続されているとき、メモリーカード４２に記憶されているファイルを読み出してメイ
ンコントローラー６０に送信したりメインコントローラー６０からの命令を入力しその命
令に基づいてメモリーカード４２にファイルを記憶したりする。
【００１７】
メインコントローラー６０は、ＣＰＵ６２を中心とするマイクロプロセッサーとして構
成されており、各種処理プログラムや各種データ、各種テーブルなどを記憶したＲＯＭ６
４と、一時的にスキャンデータや印刷データなどを記憶するＲＡＭ６６と、電源を切って
もデータを保持可能なフラッシュメモリー６８と、操作パネル５０との通信を可能とする
内部通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）６９とを備える。なお、ＲＯＭ６４には、ディザ法
による２値化処理で用いられるブルーノイズマスクＢＬとベイヤー型マスクＢＹとが記憶
されており、これらの詳細については後述する。このメインコントローラー６０は、プリ
ンターユニット２０やスキャナーユニット３０，メモリーカードコントローラー４４から
の各種動作信号や各種検出信号を入力したり、操作パネル５０のボタン群５４の操作に応
じて発生する操作信号を入力したりする。また、メモリーカード４２からファイルを読み
出してメインコントローラー６０へ出力する読出指令をメモリーカードコントローラー４
４に出力したり、画像データの印刷を実行するようプリンターユニット２０に印刷指令を
出力したり、操作パネル５０のボタン群５４のスキャン指示に基づいてガラス台３６に載
置された原稿を画像データとして読み取るようスキャナーユニット３０に読取指令を出力
したり、操作パネル５０に表示部５２の制御指令を出力したりする。なお、操作パネル５
０のボタン群５４の操作により各種モードを選択可能となっており、選択可能なモードと
しては、ガラス台３６に載置された原稿をスキャンしてコピーするコピーモードやメモリ
ーカード４２に記憶された画像データを用いて画像を印刷したり原稿をスキャンしデータ
化してメモリーカード４２に保存したりするメモリーカードモードなどがある。
【００１８】
次に、こうして構成された本実施形態のマルチファンクションプリンター１０の動作、
特に、コピーモードが選択された際の動作について説明する。図２は、メインコントロー
ラー６０により実行されるコピーモード時処理ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。このルーチンは、ユーザーによるボタン群５４の操作によりコピーモードが選択され
てコピー開始指示がなされたときに実行される。
【００１９】
コピーモード時処理ルーチンが実行されると、メインコントローラー６０のＣＰＵ６２
は、まず、スキャナーユニット３０に読取指令を出力することによりガラス台３６に載置
された原稿を読み取って（スキャン処理して）ＲＧＢ表色系の画像データを生成する（ス
テップＳ１００）。次に、生成した画像データの画素毎に画像のエッジ部分に相当するエ
ッジ画素であるかエッジ部分に相当しない非エッジ画素であるかを判定するエッジ判定処
理を行なって（ステップＳ１１０）、各８ビットのＲＧＢ表色系の画像データを各８ビッ
トのＣＭＹＫ表色系の画像データに色変換処理を行なう（ステップＳ１２０）。続いて、
ＲＯＭ６４に記憶されているブルーノイズマスクＢＬやベイヤー型マスクＢＹをＲＡＭ６
６に展開し、これらのマスクの閾値を用いて色変換処理後のＣＭＹＫ各８ビットの画像デ
ータをそれぞれ各２ビットの２値化データに変換するディザ法による２値化処理を行なう
（ステップＳ１３０）。２値化処理を行なうと、２値化処理後の画像データをプリンター
機構２４の印刷ヘッドがドットを形成する順に展開処理して印刷指令の対象となる画像デ
ータを生成し（ステップＳ１４０）、プリンターユニット２０に印刷指令を出力すること
により展開処理後の画像データに基づく印刷処理を行なって（ステップＳ１５０）、本ル
ーチンを終了する。以下、ステップＳ１１０のエッジ判定処理とステップＳ１３０の２値
化処理の詳細について順に説明する。
【００２０】
まず、エッジ判定処理について説明する。図３は、エッジ判定処理の一例を示すフロー
チャートである。このエッジ判定処理では、まず、インデックス値ｙを値１に設定すると
共に（ステップＳ２００）、インデックス値ｘを値１に設定し（ステップＳ２１０）、設
定したインデックス値ｘｙに相当する画素を処理対象画素に設定する（ステップＳ２２０
）。ここで、インデックス値ｘｙは、画像データにおいてマトリックス状に配置された画
素の位置座標を示す値として用いられるものであり、画像データ中の最も左上の画素のイ
ンデックス値ｘ，ｙをそれぞれ値１とし、右方向をｘ方向，下方向をｙ方向として、右端
の画素をインデックス値ｘｍａｘとし下端の画素をインデックス値ｙｍａｘとして定める
ものとした。次に、設定した処理対象画素のＲＧＢの各階調値が白色を示す階調値を除い
てＲ＝Ｇ＝Ｂであるか否かを判定する（ステップＳ２３０）。この処理は、処理対象画素
の色が黒やグレーを示すか否かを判定する処理となる。このような判定を行なう理由の詳
細については後述するが、エッジ判定処理で判定されたエッジ画素と非エッジ画素とに対
しては２値化処理時において異なる処理が行なわれ、特に黒やグレーのエッジ画素に対し
て処理を切り替える効果が顕著となることによる。
【００２１】
ステップＳ２３０でＲ＝Ｇ＝Ｂであると判定したときには、次式（１），（２）に基づ
いて処理対象画素のｘ方向に隣接する２つの画素の階調値Ｄの差分Δｘと処理対象画素の
ｙ方向に隣接する２つの画素の階調値Ｄの差分Δｙとをそれぞれ算出する（ステップＳ２
４０）。なお、いまＲ＝Ｇ＝Ｂの場合を考えているから、階調値ＤはＲ，Ｇ，Ｂのいずれ
の階調値を用いてもよい。また、処理対象画素が端部の画素に該当し隣接する画素が存在
しない場合には、階調値Ｄは値０として算出するものとする。次に、算出した差分Δｘと
Δｙとを用いて次式（３）に基づいてエッジ勾配ａを算出し（ステップＳ２５０）、算出
したエッジ勾配ａが所定の閾値ａｒｅｆを超えるか否かを判定する（ステップＳ２６０）
。エッジ勾配ａが所定の閾値ａｒｅｆを超えると判定したときには処理対象画素はエッジ
画素であると判定しエッジ判定結果をインデックス値ｘｙに関連付けてＲＡＭ６６に登録
する（ステップＳ２７０）。一方、ステップＳ２６０でエッジ勾配ａが所定の閾値ａｒｅ
ｆを超えないと判定したとき、あるいは、上述したステップＳ２３０でＲ＝Ｇ＝Ｂではな
いと判定したときには、処理対象画素は非エッジ画素であると判定しエッジ判定結果をイ
ンデックス値ｘｙに関連付けてＲＡＭ６６に登録する（ステップＳ２８０）。なお、所定
の閾値ａｒｅｆとしては、例えば、全２５６階調値に対して差分Δｘ，Δｙのいずれか一
方でも値２００を超える場合に処理対象画素がエッジ画素と判定される程度の値に設定す
るものとした。ここで、ｘ方向における階調値Ｄの変化の一例を図４に示す。図４（ａ）
は、階調値Ｄの変化がそれほど大きくなく差分Δｘが値２００を超えない場合を示してお
り、処理対象画素は非エッジ画素と判定される。一方、図４（ｂ），（ｃ）では、階調値
Ｄが値０から値２５５まで大きく変化する場合を示しており、差分Δｘが値２００を超え
た変化となるために処理対象画素はエッジ画素と判定される。このように処理対象画素に
隣接する２つの画素の階調値Ｄの差分を用いて処理対象画素がエッジ画素であるか否かを
判定するのである。なお、本実施形態のようにスキャン処理して生成されたＲＧＢデータ
においては、スキャナーユニット３０の読取特性などにより、スキャン処理対象の画像に
おけるエッジ部分の画素が本来は階調値０と階調値２５５とが隣接する場合であっても緩
やかなエッジとなることがある。具体的には、図４（ｂ）に示すような１画素間（ここで
は処理対象画素の左隣の画素から処理対象画素までの間）で急激に立ち上がるようなエッ
ジとはならず、図４（ｃ）に示すような２以上の複数の画素間（ここでは処理対象画素の
左隣の画素から処理対象画図の右隣の画素までの２画素間）に亘って比較的緩やかに立ち
上がるようなエッジとなる。
【００２２】
Δx=D(x-1,y)-D(x+1,y) (1)
Δy=D(x,y-1)-D(x,Y+1) (2)
a=√(Δx^2+Δy^2) (3)
【００２３】
こうしてエッジ画素であるか非エッジ画素であるかを判定してその結果を登録すると、
インデックス値ｘを値１だけインクリメントして（ステップＳ２９０）、インクリメント
したインデックス値ｘが最大値ｘｍａｘを超えるか否かを判定する（ステップＳ３００）
。最大値ｘｍａｘを超えないと判定したときには、ステップＳ２２０に戻り処理を繰り返
す。一方、ステップＳ３１０で最大値ｘｍａｘを超えると判定したときには、インデック
ス値ｙを値１だけインクリメントして（ステップＳ３１０）、インクリメントしたインデ
ックス値ｙが最大値ｙｍａｘを超えるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。最大値ｙ
ｍａｘを超えないと判定したときには、ステップＳ２１０に戻り処理を繰り返し、最大値
ｙｍａｘを超えると判定したときにはすべての画素のエッジ判定が終了したと判断して、
本処理を終了する。
【００２４】
次に２値化処理について説明する。図５は、２値化処理の一例を示すフローチャートで
ある。この２値化処理では、まず、インデックス値ｙを値１に設定すると共に（ステップ
Ｓ４００）、インデックス値ｘを値１に設定し（ステップＳ４１０）、設定したインデッ
クス値ｘｙに相当する画素を処理対象画素に設定する（ステップＳ４２０）。このインデ
ックス値ｘｙは、色変換処理後のＣＭＹＫ表色系の画像データにおける画素の位置座標を
示す値として用いられ、図３のエッジ判定処理におけるインデックス値ｘｙと同様に設定
されるものである。次に、図３のエッジ判定処理においてＲＡＭ６６に登録したエッジ判
定結果から処理対象画素がエッジ画素であるか否かを判定する（ステップＳ４３０）。処
理対象画素が非エッジ画素即ちエッジ画素ではないと判定したときには、ブルーノイズマ
スクＢＬから処理対象画素のインデックス値ｘｙに対応する位置の閾値を抽出し（ステッ
プＳ４４０）、抽出した閾値と処理対象画素の階調値との大小を比較して２値化する（ス
テップＳ４６０）。このブルーノイズマスクＢＬの一例を図６に示す。図示するように、
ｘ方向に１２８画素分の閾値が配置されると共にｙ方向に６４画素分の閾値が配置されて
いる。このブルーノイズマスクＢＬには、０〜２５５の全２５６階調の各階調値がそれぞ
れ３２回ずつランダムに出現しており、いわゆるブルーノイズ特性を有するマスクとして
構成されている。なお、ステップＳ４４０で抽出されるブルーノイズマスクＢＬの閾値と
しては、ｘ方向については処理対象画素のインデックス値ｘをブルーノイズマスクＢＬの
ｘ方向の画素数（閾値数）である値１２８で除した余りの数値の位置であって、ｙ方向に
ついてはインデックス値ｙをブルーノイズマスクＢＬのｙ方向の画素数（閾値数）である
値６４で除した余りの数値の位置に該当する閾値が抽出されることになる。
【００２５】
一方、ステップＳ４３０で処理対象画素がエッジ画素であると判定したときには、ベイ
ヤー型マスクＢＹから処理対象画素のインデックス値ｘｙに対応する位置の閾値を抽出し
（ステップＳ４５０）、ステップＳ４６０で抽出した閾値と処理対象画素の階調値との大
小を比較して２値化する。このベイヤー型マスクＢＹの一例を図７に示す。図示するよう
に、ｘ方向，ｙ方向にそれぞれ１６画素分の閾値が配置されている。このため、全２５６
階調の各階調値がそれぞれ１度ずつ出現することになる。また、このベイヤー型マスクで
は、ｘ方向においては、例えば最も上段の閾値が値０，１２８，３２，１６０，８，１３
６，・・・となっており、値０と値１２８との差分が全２５６階調の中央値である値１２
８となり、値３２と値１６０との差分や値８と値１３６との差分も同様に値１２８となる
よう閾値が配置されている。なお最上段以外の閾値も同様に、所定間隔毎に差分が値１２
８となるよう閾値が配置されている。一方、ｙ方向においては、例えば最も左端の列の閾
値が値０，１９２，４８，２４０，・・・となっており、所定間隔毎に差分が値１９２と
なるよう閾値が配置されている。また、左端から２列目の閾値が値１２８，６４，１７６
，１１２，・・・となっており、所定間隔毎に差分が６４となるよう閾値が配置されてい
る。このような差分が値１９２となる列と差分が値６４となる列とが交互に配置されてい
る。なお、値１９２と値６４との平均値は、全２５６階調値の中央値である値１２８とで
ある。このように、ベイヤー型マスクＢＹでは、所定間隔毎の差分が所定値（値１２８や
値１９６，値６４）となるよう規則性をもって閾値が配置されている。なお、ステップＳ
４４０で抽出されるベイヤー型マスクＢＹの閾値としては、ｘ，ｙ方向において処理対象
画素のインデックス値ｘ，ｙをそれぞれベイヤー型マスクＢＹのｘ，ｙ方向の画素数（閾
値数）である値１６で除した余りの数値の位置に該当する閾値が抽出されることになる。
【００２６】
こうして２値化を行なうと、インデックス値ｘを値１だけインクリメントして（ステッ
プＳ４７０）、インクリメントしたインデックス値ｘが最大値ｘｍａｘを超えるか否かを
判定する（ステップＳ４８０）。最大値ｘｍａｘを超えないと判定したときには、ステッ
プＳ４２０に戻り処理を繰り返す。一方、ステップＳ４８０で最大値ｘｍａｘを超えると
判定したときには、インデックス値ｙを値１だけインクリメントして（ステップＳ４９０
）、インクリメントしたインデックス値ｙが最大値ｙｍａｘを超えるか否かを判定する（
ステップＳ５００）。最大値ｙｍａｘを超えないと判定したときには、ステップＳ４１０
に戻り処理を繰り返し、最大値ｙｍａｘを超えると判定したときにはすべての画素のエッ
ジ判定が終了したと判断して、本処理を終了する。
【００２７】
ここで、画像データを２値化する際の様子について説明する。図８は、画像データが２
値化される様子を示す説明図である。なお、図８では、画像データやブルーノイズマスク
ＢＬ，ベイヤー型マスクＢＹは、一部分のみを拡大して示した。図示するように、エッジ
画素と判定されている画素（図中太線枠内の画素）以外の非エッジ画素については、ブル
ーノイズマスクＢＬから画素の位置（インデックス値ｘｙ）に対応する閾値が用いられる
（図中点線の矢印で示す）。一方、エッジ画素と判定されている画素については、ベイヤ
ー型マスクＢＹから画素の位置に対応する閾値が用いられる（図中実線の矢印で示す）。
ここで、上述したように、ブルーノイズマスクＢＬは、ベイヤー型マスクＢＹに比して大
きなマトリックスに規則性のないランダムな閾値が配置されており、一方、ベイヤー型マ
スクＢＹは、ブルーノイズマスクＢＬに比して小さなサイズのマトリックスに所定間隔毎
の差分が所定値となるよう規則性をもった閾値が配置されている。このため、例えば、画
像全体にベイヤー型マスクＢＹを用いた場合には、小さなマトリックスサイズに起因した
ブロックパターンが目立つものとなり２値化後の画像に擬似的な輪郭が生じたものとなっ
てしまう。一方、画像全体にブルーノイズマスクを用いると、マトリックスサイズが大き
いためにブロックパターンが生じるのを抑制することができる。ただし、文字や線画の周
辺部分などのように、ほぼ同値の階調値を有するエッジ画素が連続する部分であっても規
則性のないランダムな閾値により、２値化結果に不自然に離散したり集合したりする部分
が生じてしまう。そこで、エッジ画素に対しては、ベイヤー型マスクＢＹの閾値を用いる
ことで、規則性をもった２値化結果とするのである。ここで、図９は、マスクの違いによ
る２値化結果の違いの様子を示す説明図である。図９（１）が階調値Ｄが値１９０の画素
に対する違いを示し、図９（２）が階調値Ｄが値１２０の画素に対する違いを示す。なお
、２値化結果として、閾値が階調値Ｄより小さくなる画素を濃い色で図示し、閾値が階調
値Ｄより大きくなる画素を白色で図示するものとした。図示するように、いずれの場合も
ベイヤー型マスクを適用した方がブルーノイズマスクＢＬを適用したものに比べて規則的
なものとなっていることがわかる。なお、本実施形態における２値化処理は、ブルーノイ
ズマスクＢＬとベイヤー型マスクＢＹとのうちいずれのマスクの閾値を用いるかを切り替
えるものであり、２値化の手法自体が異なるものではないから煩雑な処理となることはな
い。また、これらのブルーノイズマスクＢＬとベイヤー型マスクＢＹとは、いずれもＲＯ
Ｍ６４に記憶され２値化処理時にＲＡＭ６６に展開して閾値を抽出するものであるから、
誤差拡散法などのように２値化の誤差を周囲の画素に拡散させながら２値化するものに比
してスムーズに処理することができる。なお、上述した図３のエッジ判定処理において、
黒やグレーの画素を対象としてエッジ画素であるか否かを判定したのは、黒やグレーのエ
ッジ部分は他の色と比して濃淡がはっきりとしたものとなり、人目につきやすい部分とな
るから、そのような部分において不自然なドットが形成されるのを防止するためである。
【００２８】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実
施形態のブルーノイズマスクＢＬとベイヤー型マスクＢＹとを記憶するＲＯＭ６４とＲＡ
Ｍ６６とが本発明の「記憶手段」に相当し、図２のコピーモード時処理ルーチンにおける
ステップＳ１１０の処理（図３のエッジ判定処理）を実行するメインコントローラー６０
が「エッジ画素判定手段」に相当し、図２のコピーモード時処理ルーチンにおけるステッ
プＳ１３０の処理（図５の２値化処理）を実行するメインコントローラー６０が「２値化
手段」に相当する。
【００２９】
以上詳述した本実施形態のマルチファンクションプリンター１０によれば、規則性のな
いランダムな閾値が配置されたブルーノイズマスクＢＬと所定間隔毎の差分が所定の階調
値となるよう規則性をもった閾値が配置されたベイヤー型マスクＢＹとを予め記憶してお
き、入力された画像データの画素がエッジ部分に相当するエッジ画素であるかエッジ部分
に相当しない非エッジ画素であるかを判定し、各画素のうち非エッジ画素についてはブル
ーノイズマスクＢＬの閾値を用い、エッジ画素についてはベイヤー型マスクＢＹの閾値を
用いて２値化するから、エッジ部分以外の部分においては２値化結果に規則性が現れるこ
とがなく２値化に起因した模様が現れるのを防止することができると共にエッジ部分にお
いては２値化結果に所定間隔毎の規則性が現れてその離散度合いに偏りが生じるのを防止
することができる。また、ブルーノイズマスクＢＬとベイヤー型マスクＢＹとはいずれも
予めＲＯＭ６４に記憶されているものであり、誤差拡散法などと併用する場合に比して、
スムーズに２値化することができる。この結果、画素のエッジ状態に適した階調値変換処
理をよりスムーズに行なうことができる。
【００３０】
なお、本発明は上述した実施態様に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に
属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００３１】
上述した実施形態では、非エッジ画素についてはブルーノイズマスクＢＬの閾値を用い
てエッジ画素についてはベイヤー型マスクＢＹの閾値を用いるものとしたが、ブルーノイ
ズマスクＢＬとベイヤー型マスクＢＹとに限定されるものではなく、非エッジ画素につい
ては規則性のないランダムな閾値が配置されたマスクの閾値を用いエッジ画素については
所定間隔毎の差分が所定値となるよう規則性をもった閾値が配置されたマスクの閾値を用
いるものであれば、どのようなマスクを用いるものとしてもよい。また、ブルーノイズマ
スクＢＬがベイヤー型マスクＢＹよりもマトリックスサイズが大きいものとしたが、これ
に限られず、同じ大きさのマスクを用いるものとしてもよい。ただし、ブロックパターン
を発生させないことを目的とするため、本実施形態のように、ブルーノイズマスクＢＬが
比較的大きなマトリックスであることが好ましい。さらに、ブルーノイズマスクＢＬやベ
イヤー型マスクＢＹのマトリックスサイズは一例であり、全階調値の倍数に基づくサイズ
であればどのようなサイズであってもよい。特に、ブルーノイズマスクＢＬとしては、全
階調値が値２５５の場合には、１２８画素×１２８画素のサイズとしたり、２５６画素×
２５６画素のサイズとしたりしてもよい。
【００３２】
上述した実施形態では、画素の階調値が白色画素を示す階調値を除いてＲ＝Ｇ＝Ｂとな
る画素即ち黒またはグレーを示す画素についてエッジ画素であるか否かを判定するものと
したが、これに限られず、画素の色に拘わらずすべての画素についてエッジ画素であるか
否かを判定するものとしてもよい。
【００３３】
上述した実施形態では、処理対象画素に隣接する画素の階調値Ｄの差分から算出したエ
ッジ勾配ａに基づいてエッジ画素であるか否かを判定するものとしたが、単に階調値Ｄの
差分に基づいて判定するものとしてもよい。あるいは隣接する画素間の階調値Ｄの差分に
基づくものに限られず、Sobelフィルターなどの他の１次微分系のフィルターやLaplacian
フィルターなどの２次微分系のフィルターなどを用いて処理対象画素を中心とした上下左
右の４近傍や斜めを含む８近傍の画素の階調値Ｄに対してフィルター係数を乗じた演算結
果に基づいて判定を行なうものなどとしてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０ マルチファンクションプリンター、１２ バス、２０ プリンターユニット、２
２ プリンターＡＳＩＣ、２４ プリンター機構、３０ スキャナーユニット、３２ ス
キャナーＡＳＩＣ、３４ スキャナー機構、３６ ガラス台、４０ メモリーカードスロ
ット、４２ メモリーカード、４４ メモリーカードコントローラー、５０ 操作パネル
、５２ 表示部、５４ ボタン群、６０ メインコントローラー、６２ ＣＰＵ、６４
ＲＯＭ、６６ ＲＡＭ、６８ フラッシュメモリー、６９ 内部通信インターフェース（
Ｉ／Ｆ）、ＢＬ ブルーノイズマスク、ＢＹ ベイヤー型マスク、Ｓ 用紙。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多階調の画像データを入力して２値化処理する画像処理装置であって、
規則性のないランダムな閾値がマトリックス状に配置された第１のマスクと、所定間隔
毎の差分が所定の階調値となるよう規則性をもった閾値がマトリックス状に配置された第
２のマスクとを記憶する記憶手段と、
前記入力された画像データの各画素がエッジ部分に相当するエッジ画素であるか否かを
判定するエッジ画素判定手段と、
前記エッジ画素と判定されない画素については前記第１のマスクの閾値を用いて２値化
し、前記エッジ画素と判定された画素については前記第２のマスクの閾値を用いて２値化
する２値化手段と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理装置であって、
前記第１のマスクは、前記第２のマスクよりもマトリックスのサイズが大きなマスクで
あり、
前記２値化手段は、前記入力された画像データが前記第１または前記第２のマスクより
もマトリックスのサイズが大きい場合には、該第１または該第２のマスクを繰り返し用い
て２値化する手段である
画像処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像処理装置であって、
前記第２のマスクは、前記多階調の各階調値が１度ずつ配置されてなるマスクであり、
前記第１のマスクは、前記第２のマスクの整数倍のサイズのマトリックスに前記多階調
の各階調値が前記整数倍の数ずつ配置されてなるマスクである
画像処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像処理装置であって、
前記第１のマスクは、ブルーノイズマスクであり、
前記第２のマスクは、ベイヤー型のディザマスクである
画像処理装置。
【請求項５】
媒体に形成された画像を読み取る画像読取装置を介して前記画像データを入力する請求
項１ないし４いずれか１項に記載の画像処理装置であって、
前記エッジ画素判定手段は、前記エッジ画素であるか否かの判定対象となる画素に隣接
する所定数の画素間の階調値変化に基づいて前記判定を行なう手段である
画像処理装置。
【請求項６】
前記エッジ画素判定手段は、前記エッジ画素であるか否かの判定対象となる画素の階調
値が黒またはグレーを示す場合に前記判定を行なう手段である請求項５記載の画像処理装
置。
【請求項７】
コンピューターを、請求項１ないし６いずれか１項に記載の画像処理装置として機能さ
せるためのプログラム。
【請求項１】
多階調の画像データを入力して２値化処理する画像処理装置であって、
規則性のないランダムな閾値がマトリックス状に配置された第１のマスクと、所定間隔
毎の差分が所定の階調値となるよう規則性をもった閾値がマトリックス状に配置された第
２のマスクとを記憶する記憶手段と、
前記入力された画像データの各画素がエッジ部分に相当するエッジ画素であるか否かを
判定するエッジ画素判定手段と、
前記エッジ画素と判定されない画素については前記第１のマスクの閾値を用いて２値化
し、前記エッジ画素と判定された画素については前記第２のマスクの閾値を用いて２値化
する２値化手段と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理装置であって、
前記第１のマスクは、前記第２のマスクよりもマトリックスのサイズが大きなマスクで
あり、
前記２値化手段は、前記入力された画像データが前記第１または前記第２のマスクより
もマトリックスのサイズが大きい場合には、該第１または該第２のマスクを繰り返し用い
て２値化する手段である
画像処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像処理装置であって、
前記第２のマスクは、前記多階調の各階調値が１度ずつ配置されてなるマスクであり、
前記第１のマスクは、前記第２のマスクの整数倍のサイズのマトリックスに前記多階調
の各階調値が前記整数倍の数ずつ配置されてなるマスクである
画像処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像処理装置であって、
前記第１のマスクは、ブルーノイズマスクであり、
前記第２のマスクは、ベイヤー型のディザマスクである
画像処理装置。
【請求項５】
媒体に形成された画像を読み取る画像読取装置を介して前記画像データを入力する請求
項１ないし４いずれか１項に記載の画像処理装置であって、
前記エッジ画素判定手段は、前記エッジ画素であるか否かの判定対象となる画素に隣接
する所定数の画素間の階調値変化に基づいて前記判定を行なう手段である
画像処理装置。
【請求項６】
前記エッジ画素判定手段は、前記エッジ画素であるか否かの判定対象となる画素の階調
値が黒またはグレーを示す場合に前記判定を行なう手段である請求項５記載の画像処理装
置。
【請求項７】
コンピューターを、請求項１ないし６いずれか１項に記載の画像処理装置として機能さ
せるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２２３０８２（Ｐ２０１１−２２３０８２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８６７５９（Ｐ２０１０−８６７５９）
【出願日】平成２２年４月５日（２０１０．４．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月５日（２０１０．４．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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