画像処理装置および画像処理方法
【課題】格子上に画素を配置した入力画像データを千鳥記録により忠実に再現できる画像処理装置を提供する。
【解決手段】記録画素位置を千鳥状とする記録画像データに合わせて、画素を格子上に配置した入力画像データの所定方向における情報量を半分の情報量に解像度変換して新たな画像データを生成する解像度変換部を有し、前記解像度変換部は、入力画像データ中の情報量半減方向において連続する複数の画素を解像度変換の一変換単位とし、前記変換単位の位置を千鳥の記録位相に合わせて、入力画像データ中の情報量維持方向の奇数列と偶数列とでずらして解像度変換を行う。
【解決手段】記録画素位置を千鳥状とする記録画像データに合わせて、画素を格子上に配置した入力画像データの所定方向における情報量を半分の情報量に解像度変換して新たな画像データを生成する解像度変換部を有し、前記解像度変換部は、入力画像データ中の情報量半減方向において連続する複数の画素を解像度変換の一変換単位とし、前記変換単位の位置を千鳥の記録位相に合わせて、入力画像データ中の情報量維持方向の奇数列と偶数列とでずらして解像度変換を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書に記載の実施形態は、記録画素位置を千鳥状に配置する画像記録装置のためのデータハンドリング処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットプリンタ、電子写真式プリンタ等の画像記録装置において、記録画素の位置を格子状に配置するのが一般的であるが、プリンタエンジンの高速化に伴って、画像処理の高速化、濃度の確保、記録特性の安定化等に対応するために、記録画素位置を例えば図１４に示す千鳥状に配置する画像記録装置が提案されている。
【０００３】
記録画素位置を千鳥状に配置する記録方式の画像記録装置において、原画像データを千鳥記録のために処理するハンドリング方法としては、例えば、原画像データに対して階調処理自体を格子上で行うことが前提となっていることから、格子上で階調処理された出力パターンを実際に記録される千鳥位置にシフトする方法が考えられる。
【０００４】
この場合、格子上で階調処理された出力パターンを実際に記録される千鳥位置にシフトすることによる物理的な位置ずれを招き、本来発生しないはずの不正パターンが発生するおそれがある。
【０００５】
この対策として、特殊なズラシ解像度変換の処理を行う、奇数ラインと偶数ラインで処理を強制的に切り替える処理を行う、または多値化のハーフトーンテーブルを複数持つ、といった追加の処理を必要とする。
【０００６】
また、高画質化のために入力された画像の種類（文字、グラフィック、写真等）によって、階調処理の方式、あるいはパラメータを切り替える構成も考えられるが、さらに処理が複雑となり、高コスト化を招くおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、格子上に画素を配置した入力画像データを千鳥記録により忠実に再現できる画像処理装置および画像処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係る画像処理装置は、記録画素位置を千鳥状とする記録画像データに合わせて、画素を格子上に配置した入力画像データの所定方向における情報量を半分の情報量に解像度変換して新たな画像データを生成する解像度変換部を有する。
【０００９】
前記解像度変換部は、入力画像データ中の情報量半減方向において連続する複数の画素を解像度変換の一変換単位とし、前記変換単位の位置を千鳥の記録位相に合わせて、入力画像データ中の情報量維持方向の奇数列と偶数列とでずらして解像度変換を行う。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る複合機（ＭＦＰ）のシステム構成を示す概略図。
【図２】図１のＭＦＰにおけるプリント機能のデータの流れを示すブロック図。
【図３】（ａ）（ｂ）は信号フロー側の画像データのハンドリング方法を示す図、（ｃ）は画像記録側の千鳥状配置を示す図。
【図４】（ａ）は原画像データの矩形６００ｄｐｉの格子状ラスター画像における隣接する画素間の関係を示し、（ｂ）は４２０ｄｐｉの千鳥状ラスター画像における隣接する画素間の関係を示す図、（ｃ）は原画像６００ｄｐｉと千鳥４２０ｄｐｉの関係を示す図。
【図５】記録画素位置の千鳥配置を考慮したハンドリングの一例を示す図。
【図６】本実施形態の画像記録装置における千鳥配置を考慮したハンドリングから千鳥記録までの信号フローの簡易モデルを示す図。
【図７】解像度変換の問題点を説明するための図。
【図８】図５に示すハンドリングの解像度変換を説明する図。
【図９】データ処理と記録位相との関係を示し、（ａ）はデータ処理と記録位相が合っているモデル、（ｂ）はデータ処理と記録位相が逆のモデル。
【図１０】階調再現性の問題点を説明する図。
【図１１】本実施形態の画像記録装置における千鳥配置を考慮したハンドリングから千鳥記録までの信号フローのモデルを示す図。
【図１２】図１１の画像記録装置における入力画像と、処理結果の記録画像との関係を示す図。
【図１３】（ａ）は記録画素位置を千鳥状配置とする画像記録装置の印刷記録位置を示すモデル図、（ｂ）は矩形の６００ｄｐｉの印刷記録位置を示すモデル図。
【図１４】千鳥状画素のパターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態の画像記録装置を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本実施形態の複合機（ＭＦＰ（Multi Function Peripheral））のシステム構成の概略図を示し、図２は図１のＭＦＰにおけるプリント機能のデータの流れを示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すＭＦＰ１は、インクジェット画像記録装置を用いた構成としている。なお、画像記録装置としては、インクジェット方式以外に、電子写真方式あるいはサーマル方式等を用いることができる。
【００１４】
図１に示すＭＦＰ１は、制御部をなすプロセッサ（あるいはコントローラ）２を有し、プロセッサ２はバスライン３を介して、通信インターフェース（Ｉ/Ｆ）４と、スキャナ部５と、プリンタエンジン部６と、機械的機構部を制御するメカニカルコントロール部７と、各種の情報を表示する表示部８と、メモリ部９と、記憶装置１０等と接続されている。プロセッサ２は、メモリ部９または記憶装置１０に格納された画像処理プログラムに基づいて所定の処理を実行し、画像形成動作を制御する。
【００１５】
メモリ部９は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）等から構成されることができ、ＭＦＰ１において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。
【００１６】
図２において、ＭＦＰ１には、通信インターフェース（Ｉ/Ｆ）４を介して接続するパーソナルコンピュータ等の通信端末２１からの画像情報や文字情報等の記録情報がＲＩＰ（Raster Image Processor）色変換部３１に入力される。ＲＩＰ色変換部３１で変換する変換情報は、圧縮・伸張部３２で圧縮されて記憶装置１０に記憶される。また、記憶装置１０に記憶される記録情報は、圧縮・伸張部３２で伸張され、補正処理（ＴＲＣ（Tone Reproduction correction））/インク制限部（Ink Limit）３３によりガンマ補正され、多値デイザ処理部３４にて多値階調処理がなされる。そして、多値階調処理に基づいてインクジェットエンジン部３５にてインク吐出制御が行われる。
【００１７】
インク吐出制御により形成される千鳥配置の記録画素位置は、図３（ｃ）に示すように、マスキングで示す部分である。図３（ａ）に示すように、原画像（入力画像）データを矩形配列の６００ｄｐｉとすると、入力画像の画素数が６００×６００となる。千鳥配置は、６００×６００ｄｐｉの記録画素に対し、図３（ｃ）に示すように、４２０×４２０ｄｐｉとなる。正確には、図１３（ａ）に示すように、図１３（ｂ）の６００×６００ｄｐｉの記録画素に対し、６００/√２＝４２４．２６ｄｐｉとなるが、以下の説明において簡易的に４２０ｄｐｉという表現とする。
【００１８】
なお、千鳥記録は、図３（ｃ）に示す状態の記録を駆動ドライバを介して実現され、図３（ｃ）に示すように、インクジェットの駆動マージンを確保し、高速化を図るために千鳥配置で記録することにより、４２０ｄｐｉ相当のピッチの２次元画像が形成される。
【００１９】
ここで、主走査方向と副走査方向における解像度が共に等しい主・副対称の６００ｄｐｉの入力解像度画像の画素配置と、主・副対称の４２０ｄｐｉの千鳥の記録画素配置との関係を図４に示す。
【００２０】
図４は、６００ｄｐｉの入力解像度画像と、千鳥４２０ｄｐｉの幾何学的タイリングの関係を示し、図４（ａ）は矩形配列の６００ｄｐｉ、図４（ｂ）は千鳥４２０ｄｐｉで緻密に隙間なくタイリングされている。図４（ａ）画像と図４（ｂ）の記録画素とを重ねると、図４（ｃ）となる。図４（ｃ）においてマスキング部は非印字領域を示しており、画像データの情報量は、当然の如く、６００ｄｐｉの画像に対して、４２０ｄｐｉの画像は半分となる。図４（ａ）の画素配置と図４（ｂ）の画素配置は、主・副対称の解像度であるため、幾何的に主、副の偏りがない。
【００２１】
一方、４２０ｄｐｉの千鳥配置における必要情報量は、矩形６００ｄｐｉの半分となるため、図２に示すＲＩＰ色変換部３１等のデータ処理の上流側で、例えば図３（ｂ）に示す主走査方向の解像度を６００とし副走査方向の解像度を３００とする６００×３００ｄｐｉの画像、あるいはこれと主副走査方向解像度を逆とする３００×６００ｄｐｉに展開して処理し、入力画像の情報量を千鳥配置の必要情報量とすることが必要となる。
【００２２】
６００×３００ｄｐｉの画像、あるいは３００×６００ｄｐｉのように、主走査方向と副走査方向の解像度が異なる非対称解像度の画像においては、非対称解像度データを生成した時点で、３００ｄｐｉに落とした側の解像度は、千鳥の特殊な記録特性に対応することができず、解像度情報が消失する。また、圧縮・伸張、フィルタ、識別等の画像記録に必要なその他の画像処理においても、その処理精度に影響を及ぼす。
【００２３】
本実施形態では、矩形６００ｄｐｉの解像度の画像の対称性を維持して、図３（ｂ）に示す副走査方向側を３００ｄｐｉに落とした６００×３００ｄｐｉの画像に変換し、最終的に対称性のある４２０ｄｐｉの記録を実現するために、図５に示す解像度変換処理を含む画像データのハンドリングを行っている。信号フロー側の画像データのハンドリングは、インクジェットエンジン部３５になるべく近い処理ブロック、つまり階調処理の前（詳しくは、階調処理に強く関連するガンマ変換等その他の処理も入る）で行う。
【００２４】
図５は、千鳥配置とする画像記録側に対し、信号フロー側の画像データのハンドリング方法について示している。一般に、デジタル画像機器は、ラスタライズされた画像を格子状にハンドリングするのが最も効率が良い。例えば、スキャナ等で読み取った画像を画像記録装置に記録する場合、あるいはプリンタとして原稿をＲＩＰされた画像を扱う場合が該当する。これに対し、図４（ｂ）に示すように、正副方向に沿って形成された升目を４５度回転したような状態でタイリングされているものについて、デジタル処理で扱うには非常に面倒なものとなる。
【００２５】
図５に示す画像データのハンドリングは、図６に示す画像処理部４０において、ガンマ補正部４２よりも上流側に配置された圧縮・伸張処理等を行う圧縮・伸張部３２で処理された画像データについて、解像度変換部４１で行われる。解像度変換部４１は、図５(ａ)に示す正副対称解像度の６００ｄｐｉの画像データに対し、図５（ｂ）に示す解像度変換を行い、図５（ｃ）に示す変換結果を得る。変換された画像をガンマ補正部４２でガンマ補正し、階調処理部４３で例えば５値の中間階調処理を行い、インクジェットヘッドドライバ４４でデータの配置が再構成され、画像信号がエンジン部３５に送信される。
【００２６】
本実施形態の解像度変換は、原画像の主走査方向の奇数列と偶数列において、奇数列における奇数行の画素とその次の行（偶数行）の画素の２画素を一つの変換単位とし、偶数列における偶数行の画素とその次の行（奇数行）の画素の２画素を一つの変換単位とする。そして、各変換単位における２画素の平均値を変換値とする。但し、偶数列において、１行目の画素は白色の仮想画素とする。このような組み合わせにより、変換対象となる２画素１組の変換単位は、主走査方向において隣り合う変換単位と互い違いに位置をずらした状態としている。
【００２７】
変換単位の位置ずらしは、図５（ｄ）に示す千鳥４２０ｄｐｉの記録位相と同調するようにすらしている。図５（ｂ）に示す解像度変換により内部的に変換された画像を、図５（ｃ）に示すデジタル処理のデータハンドリングとして扱い易い６００×３００ｄｐｉの画像に変換する。その後、後述する階調処理（スクリーン）を行った後、千鳥４２０ｄｐｉの記録になるように、ドライバ４４によりデータの配置が再構成され、図５（ｄ）に示す記録が行われる。
【００２８】
本実施形態の変換単位の位置をずらす解像度変換の詳細について、図７，８を参照して以下に説明する。
【００２９】
図７は、６００ｄｐｉ画像に対し、一般的な線形補間（バイリニア：Bilinear）を用いて６００ｄｐｉ２画素ラインの黒横線（第１黒横線Ｌ１と第２黒横線Ｌ２）をエンジン側で千鳥４２０ｄｐｉに変換して記録する例を示している。ここで、線形補間として、６００ｄｐｉの２画素について、例えば副走査方向における奇数番目の画素（ｏ）と、その次の画素である偶数番目の画素（ｅ）とを３００ｄｐｉの１画素に変換し、当該２画素の濃度の平均値を変換値とする。この場合、画像を２５６階調に階調変換すると、白の画素が０、黒の画素が２５５の値となる。
【００３０】
ここで、第１黒横線Ｌ１と第２黒横線Ｌ２は、線幅が共に６００ｄｐｉ２画素であるのに対し、第１黒横線Ｌ１は奇数番目の画素（ｏ）とその次の画素（ｅ）に形成されているため、変換する３００ｄｐｉの１画素に対応する。この場合、線形補間すると、{黒（２５５）＋黒（２５５）}/２で求められる黒（２５５）となり、線幅および階調も同じである３００ｄｐｉの黒横線に解像度変換される。
【００３１】
一方、第２黒横線Ｌ２は、６００ｄｐｉ２画素の線幅であるが、変換する３００ｄｐｉの２画素に跨って形成されている。このため、奇数番目の白の１画素（０）とその次の黒の１画素（２５５）の第１組Ｌ２ａと、その上の奇数番目の黒の１画素（２５５）とその次の白の１画素（０）の第２組Ｌ２ｂで構成されている。この場合、第１組Ｌ２ａを線形補間すると、{白（０）＋黒（２５５）}/２で求められる中間階調値画素（１２７）の変換値となり、第２組Ｌ２ｂを線形補間すると、{黒（２５５）＋白（０）}/２で求められる中間階調値画素（１２７）の変換値となる。したがって、解像度変換の結果は、３００ｄｐｉ２画素に跨って変換され、濃度も黒（２５５）ではなく中間階調値画素（１２７）となる。
【００３２】
次に、図７（ｂ）に示す解像度変換の結果に対して階調処理を施した後に、千鳥４２０ｄｐｉ記録に画素の配置を再構成させると、図７（ｃ）に示す出力結果となる。６００×３００ｄｐｉの画像に対し、千鳥４２０ｄｐｉ記録に画素の配置を再構成させる手法は、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド並び方向（主走査方向）に連続して並ぶ各行の画素（丸数字の番号１，２、丸数字の番号３，４）がヘッド並び方向に千鳥に配列される。この場合、３００ｄｐｉの１画素は千鳥４２０ｄｐｉの２画素に対応することになる。
【００３３】
そうすると、第１黒横線Ｌ１は千鳥記録画像において同じ２画素ラインの黒で記録されるのに対し、第２黒横線Ｌ２は千鳥記録画像において４画素ライン分に渡って中間値で記録されることになる。
【００３４】
すなわち、６００ｄｐｉの画像で、同じ２画素ラインのデータが、解像度変換を行う時の副走査方向の画素組の位置が３００ｄｐｉの画素と重なるか、重ならないかの条件で、その千鳥４２０ｄｐｉへの出力が、同じ２画素ラインに渡って記録される場合と、４画素ライン分に渡って記録される場合が生じることになる。この４画素ラインで構成される横線は、中間値となるため、階調処理によって適度に薄くなるとはいえ、解像度的には大きな劣化となる。
【００３５】
図８は、変換単位の位置をずらす解像度変換を用いて、図７（ａ）と同様に、図８（ａ）に示すように、６００ｄｐｉ２画素ラインの黒横線（第１黒横線Ｌ１と第２黒横線Ｌ２）をエンジン側で千鳥４２０ｄｐｉに変換して記録する例を示している。
【００３６】
本実施形態では、主走査方向における奇数列と、偶数列において、副走査方向における２画素の組み合わせを異ならせており、奇数列では奇数番目の画素（ｏ）とその次の画素（ｅ）を一つの変換単位とし、偶数列では偶数番目の画素（ｅ）とその次の画素（ｏ）を一つの変換単位としている。但し、偶数列において、１行目の画素と組み合わされる画素が存在しないので、上述のように、白色の仮想画素と組み合わせる。
【００３７】
図８（ａ）に示す第１黒横線Ｌ１と第２黒横線Ｌ２は図７（ａ）と同じ位置に形成されているので、奇数列（６００ｄｐｉの主走査方向に沿った奇数番目の画素）では、図７（ｂ）と同様に、第１黒横線Ｌ１は３００ｄｐｉ１画素の黒色階調（２５５）の画素Ａに、第２黒横線Ｌ２は３００ｄｐｉ１画素の中間階調値（１２７）の画素Ｂ、Ｃに解像度変換される。
【００３８】
これに対し、偶数列（６００ｄｐｉの偶数番目の画素）では、第１黒横線Ｌ１の偶数番目（ｅ）の黒色画素（２５５）と、その次（その上）の奇数番目（ｏ）になる白色の画素（０）とを変換単位とし、隣接する奇数列に対して変換単位の位置を６００ｄｐｉだけずらす解像度変換を行っている。この解像度変換によって、{黒（２５５）＋白（０）}/２で求められる中間階調値（１２７）の画素Ｄに変換される。また、第１黒横線Ｌ１の奇数番目（ｏ）の黒色画素（２５５）はその下の偶数番目の白色の画素（０）と一組の変換単位をなしているので、これを解像度変換すると、{白（０）＋黒（２５５）}/２で求められる中間階調値（１２７）の画素Ｅに変換される。さらに、第２黒横線Ｌ２は、偶数番目（ｅ）の黒色画素（２５５）とその上の奇数番目（ｏ）の黒色画素（２５５）とを一組の変換単位としているので、これを解像度変換すると、{黒（２５５）＋黒（２５５）}/２で求められる黒（２５５）の画素Ｆに変換される。
【００３９】
したがって、図８（ａ）に示す第１黒横線Ｌ１に対する解像度変換は、図８（ｂ）に示すように、白画素・中間階調値画素Ｄ・白画素の順に並ぶ３００ｄｐｉの画素ラインＧと、その下の行の黒画素Ａ・中間階調値画素Ｅ・黒画素Ａの順に並ぶ３００ｄｐｉの画素ラインＨに変換される。また、第２黒横線Ｌ２に対する解像度変換は、中間階調値画素Ｂ・黒色画素Ｆ・中間階調値画素Ｂの順に並ぶ３００ｄｐｉの画素ラインＩと、その下の行の中間階調値画素Ｃ・白画素・中間階調値画素Ｃの順に並ぶ３００ｄｐｉの画素ラインＪに変換される。
【００４０】
図８（ｂ）に示す変換結果の６００×３００ｄｐｉ画像を千鳥４２０ｄｐｉへの記録を行うために画素の配置を再構成すると、図８（ｃ）に示すようになる。
【００４１】
すなわち、図８（ｃ）において、図８（ｂ）に示す画素ラインＧの白色画素と中間階調値画素Ｄは、上下に白色画素と中間階調値画素Ｄを分けた千鳥の画素ラインｇを構成し、画素ラインＨの黒色画素Ａと中間階調値画素Ｅは、上下に黒色画素Ａと中間階調値画素Ｅを分けた千鳥の画素ラインｈを構成する。また、図８（ｃ）において、図８（ｂ）に示す画素ラインＩの中間階調値画素Ｄと黒色画素Ｆは、上下に中間階調値画素Ｂと黒色画素Ｆを分けた千鳥の画素ラインｉを構成し、画素ラインＪの中間階調値画素Ｃと白色画素は、上下に中間階調値画素Ｃと白色画素を分けた千鳥の画素ラインｊを構成する。
【００４２】
本実施形態によれば、図８に示すように、６００ｄｐｉの２画素ラインで構成される第１黒横線Ｌ１と第２黒横線Ｌ２は、千鳥記録画像において中間階調値を含む３画素ラインｑ、ｒとなる。したがって、６００ｄｐｉで同じ２画素ラインのデータが、副走査方向のどのような位置に配置されていようとも、千鳥４２０ｄｐｉへの記録においては同じ画素幅でラインが形成されることになり、解像度的には等価な出力を得ることができる。
【００４３】
図９は、図８に示す原画像の変換単位における解像度変換結果と、千鳥４２０ｄｐｉ記録画像の画素配置との関係を示し、符号１〜３２がそれぞれ対応している。本実施形態では、図９（ａ）は、データ処理と記録の位相が合っているモデル図を示し、図９（ｂ）は、データ処理と記録の位相が逆のモデル図を示す。なお、データ処理と記録の位相は、出力パターンが崩れるため逆としてはいけない。
【００４４】
本実施形態では、図７及び図８において２画素ラインの横線を例にして説明したが、６００ｄｐｉ原画像と千鳥４２０ｄｐｉの記録画像を考慮すれば、２画素ラインの横線に限られるものではなく、例えば６００ｄｐｉの１画素ライン、３画素ラインあるいはそれ以上の画素ラインのように、どのような画素幅の横線に対しても同様の解像性を確保できる効果が得られる。
【００４５】
また、縦線は、解像上６００ｄｐｉの解像度が確保され、そのまま記録されるため、縦線と横線の解像度のバランスが取れることになる。
【００４６】
続いて、階調再現性について説明する。
【００４７】
図１０は、一面均一階調の画像データに対して図５に示す解像度変換を行った後、図１０（ａ）（ｂ）に示す方法に従って、図１０（ｃ）、（ｅ）に示す６００×３００ｄｐｉの画像データ構成について通常の階調処理を実行し、図１０（ｄ）（ｆ）に示す千鳥４２０ｄｐｉ記録に画素の配置を再構成した場合を示す。
【００４８】
図１０（ｃ）（ｅ）は、階調処理後の出力を示し、図１０（ｄ）（ｆ）はこれを千鳥４２０ｄｐｉ記録に画素の配置を再構成したものを示している。図１０（ｃ）（ｅ）のように、６００×３００ｄｐｉで均等に配置されたパターンは、画像記録時に、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、画素を強制的にずらしているため、普通のラスターデータに対応した階調処理を行うと、千鳥４２０ｄｐｉ記録時に、パターンが崩れて偏りが生じ、図１０（ｄ）（ｆ）に示すように、ざらつき、ムラ、モアレの発生を招く。
【００４９】
本実施形態の階調処理を図１１を参照して以下に説明する。
【００５０】
図１１は、前述した解像度変換等の画像データのハンドリングと、階調処理の関係を示す概略図で、信号処理側で６００×３００ｄｐｉに解像度変換した画像と、多値デイザ処理で利用する多値デイザテーブルの関係を同調させている。
【００５１】
具体的には、スクリーン（階調処理）側において、信号データと同じ６００×３００ｄｐｉに相当する多値デイザテーブルを用意するために、通常のテーブルである矩形ＦＭスクリーン（組織的デイザテーブル）を４５度回転させたものを新たに生成し、これを６００×３００ｄｐｉにパッキングすることにより、信号データとシンクロされた多値デイザテーブルが用意されたことになる。なお、通常の組織的デイザテーブルの回転方向は時計回り方向あるいは反時計回り方向のどちら側であっても良い。
【００５２】
図１１において、矩形ＦＭスクリーンを４５度回転させて新たに生成したテーブルは、千鳥状に置き換えられる。例えば、矩形ＦＭスクリーンの符号３６、３７，４４，４５で示す画素は、矩形の４画素となるが、４５度回転後に生成された符号３６，３７，４４，４５で示す画素は菱形の４画素に置き換えられる。なお、インクジェットプリンタにおいて、１画素を複数のドロップで構成する場合、ドロップ毎に矩形のＦＭスクリーンが用意され、例えば４枚（Ｚ＝４）される。
【００５３】
矩形ＦＭスクリーンの画素に付した番号（１〜６４）を参照すると、この矩形ＦＭスクリーンを４５度回転させると、千鳥の配置に変換され、例えば一番上の行とその下の行の画素とは千鳥配置をなしているので、これを６００×３００ｄｐｉのテーブルに置き換えると（パッキングすると）、一番上の行の画素が主走査方向に沿って、順に符号３３，３４、２６・・・に置き換えられる。このようにして置き換えられた中間値は、千鳥に変換された画像データに対応している。
【００５４】
すなわち、最終的に記録構造が変わっても、記録対象位置をピンポイントで指定可能とする多値テーブルを用意できることになる。そして、この多値デイザテーブルを利用して、６００×３００ｄｐｉの画像信号データに対し多値デイザ処理を行うことにより、千鳥４２０ｄｐｉで記録したときに、パターンが崩れず、偏りが発生せず、幾何学的に整ったスクリーンパターン（中間階調パターン）が記録されることになる。
【００５５】
ところで、実際の６００×３００ｄｐｉといった画像信号データのハンドリングに対し、４２０ｄｐｉの多値デイザテーブルを直接作成することは非常に難しく、特にハードウエア構成やエンジンの記録特性に対して適宜多値デイザテーブルを作成することは現実的ではない。特に、マスクサイズが巨大なＦＭスクリーン等では顕著である。
【００５６】
図１２は図１１の構成で処理した結果の一例を示す。図１２（ａ）に示す６００×３００ｄｐｉのパターンは、均一中間階調データを千鳥記録位置と同位相の関係となる主・副任意の一方向に解像度変換を施した画像に対して、多値デイザ処理を行った結果であり、これを４２０ｄｐｉで記録すると、図１２（ｂ）に示すように、偏りのない均一な中間階調パターンが形成される。
【００５７】
これに対し、図１０（ｃ）（ｅ）のデータハンドリングでは、図１１に示すように、ＦＭスクリーンを４５度回転させて千鳥配置に対応して生成した新たなデイザテーブルを用いていないので、これを４２０ｄｐｉで記録すると、図１０（ｄ）（ｆ）のような出力パターンが偏ったり、線テクスチャのようなパターンが記録されてしまう。
【００５８】
このように、本実施形態によれば、千鳥記録される画像データに対して、スクリーン側では千鳥配置に対応したデイザテーブルを用意し、千鳥記録される画像データの各画素に対応して、当該画素の中間階調データが配置される。このため、記録パターンが崩れて偏りができ、ざらつきやモアレが等の不具合のある画像記録が発生することはなく、意図した通りの均一な出力結果が得られる。
【００５９】
以上のように、本実施形態によれば、画像記録装置の記録画素位置が千鳥配置であることを逆算的に考慮し、これに沿った非対称の解像度変換と本来の格子状画像向けの多値デイザテーブルを４５°回転変換した新たなテーブルを利用する解像度変換と多値の階調処理により、例えば６００ｄｐｉの入力画像データ（プリンタ、コピー）に対して、４２０ｄｐｉの千鳥記録を実現する場合、その入力画像の持つデータの解像性、および階調再現性を最大限に引き出すことができる。
【００６０】
つまり、前記記録位置と同位相の関係となる主・副任意の一方向に解像度変換を施した入力画像に対して、多値デイザ処理を行うことにより、原画像の持つデータ解像性の最大限の確保と、階調再現時における不正なテクスチャの発生やパターンの偏りを防止できると共に、主走査方向および副走査方向における出力の均一化を図ることができる。つまり、本実施形態では、幾何学的整合性のある信号フローを実現することができる。
【００６１】
また、例えば図１１において、ＦＭスクリーン中の符号３６，３７４４，４５で示す画素の中間階調値は、最終的な千鳥４２０ｄｐｉ記録において、菱形で中間階調処理された画像となることが示されている。つまり、本実施形態は、千鳥印刷時の隣接画素との境界の関係を一般的な水平・垂直の格子状で埋め合わせるという発想ではなく、菱形の画素形状と６００×３００ｄｐｉの画素構造を対比させ、この間のギャップを埋め合わせることで、画素の連続性を保存する。
【００６２】
上記した実施形態では、６００（主走査方向）×３００（副走査方向）ｄｐｉの解像度変換を例にして説明したが、これに限ることはなく、同様の原理を用いて異なる解像度や、主・副逆の３００×６００ｄｐｉのデータハンドリングについても適用できることは言うまでもないことである。この場合、画像記録装置の記録方式やドライバの構成を考慮し、いずれかを選択すればよい。
【００６３】
また、本実施形態では主にプリント機能について述べたが、これに限ることはなく、コピーやその他の印刷機能についても適用できることは言うまでもないことである。
【００６４】
本実施形態では、インクジェット方式の画像記録装置を例に述べたが、インクジェット方式以外の他の画像記録装置にも適用できることはいうまでもないことである。
【００６５】
さらに、本実施形態では多値の組織的デイザ処理について説明したが、これに限ることはなく、２値のデイザや多値・２値の濃度パターン法についても適用できることはいうまでもないことである。
【００６６】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施できる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００６７】
１ ＭＦＰ
２ プロセッサ（コントロールユニット）
６ プリンタエンジン部
１０ 記憶装置
２１ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
３１ ＲＩＰ色変換部
３２ 圧縮・伸張部
３４ 多値デイザ処理部
【技術分野】
【０００１】
この明細書に記載の実施形態は、記録画素位置を千鳥状に配置する画像記録装置のためのデータハンドリング処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットプリンタ、電子写真式プリンタ等の画像記録装置において、記録画素の位置を格子状に配置するのが一般的であるが、プリンタエンジンの高速化に伴って、画像処理の高速化、濃度の確保、記録特性の安定化等に対応するために、記録画素位置を例えば図１４に示す千鳥状に配置する画像記録装置が提案されている。
【０００３】
記録画素位置を千鳥状に配置する記録方式の画像記録装置において、原画像データを千鳥記録のために処理するハンドリング方法としては、例えば、原画像データに対して階調処理自体を格子上で行うことが前提となっていることから、格子上で階調処理された出力パターンを実際に記録される千鳥位置にシフトする方法が考えられる。
【０００４】
この場合、格子上で階調処理された出力パターンを実際に記録される千鳥位置にシフトすることによる物理的な位置ずれを招き、本来発生しないはずの不正パターンが発生するおそれがある。
【０００５】
この対策として、特殊なズラシ解像度変換の処理を行う、奇数ラインと偶数ラインで処理を強制的に切り替える処理を行う、または多値化のハーフトーンテーブルを複数持つ、といった追加の処理を必要とする。
【０００６】
また、高画質化のために入力された画像の種類（文字、グラフィック、写真等）によって、階調処理の方式、あるいはパラメータを切り替える構成も考えられるが、さらに処理が複雑となり、高コスト化を招くおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、格子上に画素を配置した入力画像データを千鳥記録により忠実に再現できる画像処理装置および画像処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係る画像処理装置は、記録画素位置を千鳥状とする記録画像データに合わせて、画素を格子上に配置した入力画像データの所定方向における情報量を半分の情報量に解像度変換して新たな画像データを生成する解像度変換部を有する。
【０００９】
前記解像度変換部は、入力画像データ中の情報量半減方向において連続する複数の画素を解像度変換の一変換単位とし、前記変換単位の位置を千鳥の記録位相に合わせて、入力画像データ中の情報量維持方向の奇数列と偶数列とでずらして解像度変換を行う。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る複合機（ＭＦＰ）のシステム構成を示す概略図。
【図２】図１のＭＦＰにおけるプリント機能のデータの流れを示すブロック図。
【図３】（ａ）（ｂ）は信号フロー側の画像データのハンドリング方法を示す図、（ｃ）は画像記録側の千鳥状配置を示す図。
【図４】（ａ）は原画像データの矩形６００ｄｐｉの格子状ラスター画像における隣接する画素間の関係を示し、（ｂ）は４２０ｄｐｉの千鳥状ラスター画像における隣接する画素間の関係を示す図、（ｃ）は原画像６００ｄｐｉと千鳥４２０ｄｐｉの関係を示す図。
【図５】記録画素位置の千鳥配置を考慮したハンドリングの一例を示す図。
【図６】本実施形態の画像記録装置における千鳥配置を考慮したハンドリングから千鳥記録までの信号フローの簡易モデルを示す図。
【図７】解像度変換の問題点を説明するための図。
【図８】図５に示すハンドリングの解像度変換を説明する図。
【図９】データ処理と記録位相との関係を示し、（ａ）はデータ処理と記録位相が合っているモデル、（ｂ）はデータ処理と記録位相が逆のモデル。
【図１０】階調再現性の問題点を説明する図。
【図１１】本実施形態の画像記録装置における千鳥配置を考慮したハンドリングから千鳥記録までの信号フローのモデルを示す図。
【図１２】図１１の画像記録装置における入力画像と、処理結果の記録画像との関係を示す図。
【図１３】（ａ）は記録画素位置を千鳥状配置とする画像記録装置の印刷記録位置を示すモデル図、（ｂ）は矩形の６００ｄｐｉの印刷記録位置を示すモデル図。
【図１４】千鳥状画素のパターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態の画像記録装置を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本実施形態の複合機（ＭＦＰ（Multi Function Peripheral））のシステム構成の概略図を示し、図２は図１のＭＦＰにおけるプリント機能のデータの流れを示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すＭＦＰ１は、インクジェット画像記録装置を用いた構成としている。なお、画像記録装置としては、インクジェット方式以外に、電子写真方式あるいはサーマル方式等を用いることができる。
【００１４】
図１に示すＭＦＰ１は、制御部をなすプロセッサ（あるいはコントローラ）２を有し、プロセッサ２はバスライン３を介して、通信インターフェース（Ｉ/Ｆ）４と、スキャナ部５と、プリンタエンジン部６と、機械的機構部を制御するメカニカルコントロール部７と、各種の情報を表示する表示部８と、メモリ部９と、記憶装置１０等と接続されている。プロセッサ２は、メモリ部９または記憶装置１０に格納された画像処理プログラムに基づいて所定の処理を実行し、画像形成動作を制御する。
【００１５】
メモリ部９は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）等から構成されることができ、ＭＦＰ１において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。
【００１６】
図２において、ＭＦＰ１には、通信インターフェース（Ｉ/Ｆ）４を介して接続するパーソナルコンピュータ等の通信端末２１からの画像情報や文字情報等の記録情報がＲＩＰ（Raster Image Processor）色変換部３１に入力される。ＲＩＰ色変換部３１で変換する変換情報は、圧縮・伸張部３２で圧縮されて記憶装置１０に記憶される。また、記憶装置１０に記憶される記録情報は、圧縮・伸張部３２で伸張され、補正処理（ＴＲＣ（Tone Reproduction correction））/インク制限部（Ink Limit）３３によりガンマ補正され、多値デイザ処理部３４にて多値階調処理がなされる。そして、多値階調処理に基づいてインクジェットエンジン部３５にてインク吐出制御が行われる。
【００１７】
インク吐出制御により形成される千鳥配置の記録画素位置は、図３（ｃ）に示すように、マスキングで示す部分である。図３（ａ）に示すように、原画像（入力画像）データを矩形配列の６００ｄｐｉとすると、入力画像の画素数が６００×６００となる。千鳥配置は、６００×６００ｄｐｉの記録画素に対し、図３（ｃ）に示すように、４２０×４２０ｄｐｉとなる。正確には、図１３（ａ）に示すように、図１３（ｂ）の６００×６００ｄｐｉの記録画素に対し、６００/√２＝４２４．２６ｄｐｉとなるが、以下の説明において簡易的に４２０ｄｐｉという表現とする。
【００１８】
なお、千鳥記録は、図３（ｃ）に示す状態の記録を駆動ドライバを介して実現され、図３（ｃ）に示すように、インクジェットの駆動マージンを確保し、高速化を図るために千鳥配置で記録することにより、４２０ｄｐｉ相当のピッチの２次元画像が形成される。
【００１９】
ここで、主走査方向と副走査方向における解像度が共に等しい主・副対称の６００ｄｐｉの入力解像度画像の画素配置と、主・副対称の４２０ｄｐｉの千鳥の記録画素配置との関係を図４に示す。
【００２０】
図４は、６００ｄｐｉの入力解像度画像と、千鳥４２０ｄｐｉの幾何学的タイリングの関係を示し、図４（ａ）は矩形配列の６００ｄｐｉ、図４（ｂ）は千鳥４２０ｄｐｉで緻密に隙間なくタイリングされている。図４（ａ）画像と図４（ｂ）の記録画素とを重ねると、図４（ｃ）となる。図４（ｃ）においてマスキング部は非印字領域を示しており、画像データの情報量は、当然の如く、６００ｄｐｉの画像に対して、４２０ｄｐｉの画像は半分となる。図４（ａ）の画素配置と図４（ｂ）の画素配置は、主・副対称の解像度であるため、幾何的に主、副の偏りがない。
【００２１】
一方、４２０ｄｐｉの千鳥配置における必要情報量は、矩形６００ｄｐｉの半分となるため、図２に示すＲＩＰ色変換部３１等のデータ処理の上流側で、例えば図３（ｂ）に示す主走査方向の解像度を６００とし副走査方向の解像度を３００とする６００×３００ｄｐｉの画像、あるいはこれと主副走査方向解像度を逆とする３００×６００ｄｐｉに展開して処理し、入力画像の情報量を千鳥配置の必要情報量とすることが必要となる。
【００２２】
６００×３００ｄｐｉの画像、あるいは３００×６００ｄｐｉのように、主走査方向と副走査方向の解像度が異なる非対称解像度の画像においては、非対称解像度データを生成した時点で、３００ｄｐｉに落とした側の解像度は、千鳥の特殊な記録特性に対応することができず、解像度情報が消失する。また、圧縮・伸張、フィルタ、識別等の画像記録に必要なその他の画像処理においても、その処理精度に影響を及ぼす。
【００２３】
本実施形態では、矩形６００ｄｐｉの解像度の画像の対称性を維持して、図３（ｂ）に示す副走査方向側を３００ｄｐｉに落とした６００×３００ｄｐｉの画像に変換し、最終的に対称性のある４２０ｄｐｉの記録を実現するために、図５に示す解像度変換処理を含む画像データのハンドリングを行っている。信号フロー側の画像データのハンドリングは、インクジェットエンジン部３５になるべく近い処理ブロック、つまり階調処理の前（詳しくは、階調処理に強く関連するガンマ変換等その他の処理も入る）で行う。
【００２４】
図５は、千鳥配置とする画像記録側に対し、信号フロー側の画像データのハンドリング方法について示している。一般に、デジタル画像機器は、ラスタライズされた画像を格子状にハンドリングするのが最も効率が良い。例えば、スキャナ等で読み取った画像を画像記録装置に記録する場合、あるいはプリンタとして原稿をＲＩＰされた画像を扱う場合が該当する。これに対し、図４（ｂ）に示すように、正副方向に沿って形成された升目を４５度回転したような状態でタイリングされているものについて、デジタル処理で扱うには非常に面倒なものとなる。
【００２５】
図５に示す画像データのハンドリングは、図６に示す画像処理部４０において、ガンマ補正部４２よりも上流側に配置された圧縮・伸張処理等を行う圧縮・伸張部３２で処理された画像データについて、解像度変換部４１で行われる。解像度変換部４１は、図５(ａ)に示す正副対称解像度の６００ｄｐｉの画像データに対し、図５（ｂ）に示す解像度変換を行い、図５（ｃ）に示す変換結果を得る。変換された画像をガンマ補正部４２でガンマ補正し、階調処理部４３で例えば５値の中間階調処理を行い、インクジェットヘッドドライバ４４でデータの配置が再構成され、画像信号がエンジン部３５に送信される。
【００２６】
本実施形態の解像度変換は、原画像の主走査方向の奇数列と偶数列において、奇数列における奇数行の画素とその次の行（偶数行）の画素の２画素を一つの変換単位とし、偶数列における偶数行の画素とその次の行（奇数行）の画素の２画素を一つの変換単位とする。そして、各変換単位における２画素の平均値を変換値とする。但し、偶数列において、１行目の画素は白色の仮想画素とする。このような組み合わせにより、変換対象となる２画素１組の変換単位は、主走査方向において隣り合う変換単位と互い違いに位置をずらした状態としている。
【００２７】
変換単位の位置ずらしは、図５（ｄ）に示す千鳥４２０ｄｐｉの記録位相と同調するようにすらしている。図５（ｂ）に示す解像度変換により内部的に変換された画像を、図５（ｃ）に示すデジタル処理のデータハンドリングとして扱い易い６００×３００ｄｐｉの画像に変換する。その後、後述する階調処理（スクリーン）を行った後、千鳥４２０ｄｐｉの記録になるように、ドライバ４４によりデータの配置が再構成され、図５（ｄ）に示す記録が行われる。
【００２８】
本実施形態の変換単位の位置をずらす解像度変換の詳細について、図７，８を参照して以下に説明する。
【００２９】
図７は、６００ｄｐｉ画像に対し、一般的な線形補間（バイリニア：Bilinear）を用いて６００ｄｐｉ２画素ラインの黒横線（第１黒横線Ｌ１と第２黒横線Ｌ２）をエンジン側で千鳥４２０ｄｐｉに変換して記録する例を示している。ここで、線形補間として、６００ｄｐｉの２画素について、例えば副走査方向における奇数番目の画素（ｏ）と、その次の画素である偶数番目の画素（ｅ）とを３００ｄｐｉの１画素に変換し、当該２画素の濃度の平均値を変換値とする。この場合、画像を２５６階調に階調変換すると、白の画素が０、黒の画素が２５５の値となる。
【００３０】
ここで、第１黒横線Ｌ１と第２黒横線Ｌ２は、線幅が共に６００ｄｐｉ２画素であるのに対し、第１黒横線Ｌ１は奇数番目の画素（ｏ）とその次の画素（ｅ）に形成されているため、変換する３００ｄｐｉの１画素に対応する。この場合、線形補間すると、{黒（２５５）＋黒（２５５）}/２で求められる黒（２５５）となり、線幅および階調も同じである３００ｄｐｉの黒横線に解像度変換される。
【００３１】
一方、第２黒横線Ｌ２は、６００ｄｐｉ２画素の線幅であるが、変換する３００ｄｐｉの２画素に跨って形成されている。このため、奇数番目の白の１画素（０）とその次の黒の１画素（２５５）の第１組Ｌ２ａと、その上の奇数番目の黒の１画素（２５５）とその次の白の１画素（０）の第２組Ｌ２ｂで構成されている。この場合、第１組Ｌ２ａを線形補間すると、{白（０）＋黒（２５５）}/２で求められる中間階調値画素（１２７）の変換値となり、第２組Ｌ２ｂを線形補間すると、{黒（２５５）＋白（０）}/２で求められる中間階調値画素（１２７）の変換値となる。したがって、解像度変換の結果は、３００ｄｐｉ２画素に跨って変換され、濃度も黒（２５５）ではなく中間階調値画素（１２７）となる。
【００３２】
次に、図７（ｂ）に示す解像度変換の結果に対して階調処理を施した後に、千鳥４２０ｄｐｉ記録に画素の配置を再構成させると、図７（ｃ）に示す出力結果となる。６００×３００ｄｐｉの画像に対し、千鳥４２０ｄｐｉ記録に画素の配置を再構成させる手法は、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド並び方向（主走査方向）に連続して並ぶ各行の画素（丸数字の番号１，２、丸数字の番号３，４）がヘッド並び方向に千鳥に配列される。この場合、３００ｄｐｉの１画素は千鳥４２０ｄｐｉの２画素に対応することになる。
【００３３】
そうすると、第１黒横線Ｌ１は千鳥記録画像において同じ２画素ラインの黒で記録されるのに対し、第２黒横線Ｌ２は千鳥記録画像において４画素ライン分に渡って中間値で記録されることになる。
【００３４】
すなわち、６００ｄｐｉの画像で、同じ２画素ラインのデータが、解像度変換を行う時の副走査方向の画素組の位置が３００ｄｐｉの画素と重なるか、重ならないかの条件で、その千鳥４２０ｄｐｉへの出力が、同じ２画素ラインに渡って記録される場合と、４画素ライン分に渡って記録される場合が生じることになる。この４画素ラインで構成される横線は、中間値となるため、階調処理によって適度に薄くなるとはいえ、解像度的には大きな劣化となる。
【００３５】
図８は、変換単位の位置をずらす解像度変換を用いて、図７（ａ）と同様に、図８（ａ）に示すように、６００ｄｐｉ２画素ラインの黒横線（第１黒横線Ｌ１と第２黒横線Ｌ２）をエンジン側で千鳥４２０ｄｐｉに変換して記録する例を示している。
【００３６】
本実施形態では、主走査方向における奇数列と、偶数列において、副走査方向における２画素の組み合わせを異ならせており、奇数列では奇数番目の画素（ｏ）とその次の画素（ｅ）を一つの変換単位とし、偶数列では偶数番目の画素（ｅ）とその次の画素（ｏ）を一つの変換単位としている。但し、偶数列において、１行目の画素と組み合わされる画素が存在しないので、上述のように、白色の仮想画素と組み合わせる。
【００３７】
図８（ａ）に示す第１黒横線Ｌ１と第２黒横線Ｌ２は図７（ａ）と同じ位置に形成されているので、奇数列（６００ｄｐｉの主走査方向に沿った奇数番目の画素）では、図７（ｂ）と同様に、第１黒横線Ｌ１は３００ｄｐｉ１画素の黒色階調（２５５）の画素Ａに、第２黒横線Ｌ２は３００ｄｐｉ１画素の中間階調値（１２７）の画素Ｂ、Ｃに解像度変換される。
【００３８】
これに対し、偶数列（６００ｄｐｉの偶数番目の画素）では、第１黒横線Ｌ１の偶数番目（ｅ）の黒色画素（２５５）と、その次（その上）の奇数番目（ｏ）になる白色の画素（０）とを変換単位とし、隣接する奇数列に対して変換単位の位置を６００ｄｐｉだけずらす解像度変換を行っている。この解像度変換によって、{黒（２５５）＋白（０）}/２で求められる中間階調値（１２７）の画素Ｄに変換される。また、第１黒横線Ｌ１の奇数番目（ｏ）の黒色画素（２５５）はその下の偶数番目の白色の画素（０）と一組の変換単位をなしているので、これを解像度変換すると、{白（０）＋黒（２５５）}/２で求められる中間階調値（１２７）の画素Ｅに変換される。さらに、第２黒横線Ｌ２は、偶数番目（ｅ）の黒色画素（２５５）とその上の奇数番目（ｏ）の黒色画素（２５５）とを一組の変換単位としているので、これを解像度変換すると、{黒（２５５）＋黒（２５５）}/２で求められる黒（２５５）の画素Ｆに変換される。
【００３９】
したがって、図８（ａ）に示す第１黒横線Ｌ１に対する解像度変換は、図８（ｂ）に示すように、白画素・中間階調値画素Ｄ・白画素の順に並ぶ３００ｄｐｉの画素ラインＧと、その下の行の黒画素Ａ・中間階調値画素Ｅ・黒画素Ａの順に並ぶ３００ｄｐｉの画素ラインＨに変換される。また、第２黒横線Ｌ２に対する解像度変換は、中間階調値画素Ｂ・黒色画素Ｆ・中間階調値画素Ｂの順に並ぶ３００ｄｐｉの画素ラインＩと、その下の行の中間階調値画素Ｃ・白画素・中間階調値画素Ｃの順に並ぶ３００ｄｐｉの画素ラインＪに変換される。
【００４０】
図８（ｂ）に示す変換結果の６００×３００ｄｐｉ画像を千鳥４２０ｄｐｉへの記録を行うために画素の配置を再構成すると、図８（ｃ）に示すようになる。
【００４１】
すなわち、図８（ｃ）において、図８（ｂ）に示す画素ラインＧの白色画素と中間階調値画素Ｄは、上下に白色画素と中間階調値画素Ｄを分けた千鳥の画素ラインｇを構成し、画素ラインＨの黒色画素Ａと中間階調値画素Ｅは、上下に黒色画素Ａと中間階調値画素Ｅを分けた千鳥の画素ラインｈを構成する。また、図８（ｃ）において、図８（ｂ）に示す画素ラインＩの中間階調値画素Ｄと黒色画素Ｆは、上下に中間階調値画素Ｂと黒色画素Ｆを分けた千鳥の画素ラインｉを構成し、画素ラインＪの中間階調値画素Ｃと白色画素は、上下に中間階調値画素Ｃと白色画素を分けた千鳥の画素ラインｊを構成する。
【００４２】
本実施形態によれば、図８に示すように、６００ｄｐｉの２画素ラインで構成される第１黒横線Ｌ１と第２黒横線Ｌ２は、千鳥記録画像において中間階調値を含む３画素ラインｑ、ｒとなる。したがって、６００ｄｐｉで同じ２画素ラインのデータが、副走査方向のどのような位置に配置されていようとも、千鳥４２０ｄｐｉへの記録においては同じ画素幅でラインが形成されることになり、解像度的には等価な出力を得ることができる。
【００４３】
図９は、図８に示す原画像の変換単位における解像度変換結果と、千鳥４２０ｄｐｉ記録画像の画素配置との関係を示し、符号１〜３２がそれぞれ対応している。本実施形態では、図９（ａ）は、データ処理と記録の位相が合っているモデル図を示し、図９（ｂ）は、データ処理と記録の位相が逆のモデル図を示す。なお、データ処理と記録の位相は、出力パターンが崩れるため逆としてはいけない。
【００４４】
本実施形態では、図７及び図８において２画素ラインの横線を例にして説明したが、６００ｄｐｉ原画像と千鳥４２０ｄｐｉの記録画像を考慮すれば、２画素ラインの横線に限られるものではなく、例えば６００ｄｐｉの１画素ライン、３画素ラインあるいはそれ以上の画素ラインのように、どのような画素幅の横線に対しても同様の解像性を確保できる効果が得られる。
【００４５】
また、縦線は、解像上６００ｄｐｉの解像度が確保され、そのまま記録されるため、縦線と横線の解像度のバランスが取れることになる。
【００４６】
続いて、階調再現性について説明する。
【００４７】
図１０は、一面均一階調の画像データに対して図５に示す解像度変換を行った後、図１０（ａ）（ｂ）に示す方法に従って、図１０（ｃ）、（ｅ）に示す６００×３００ｄｐｉの画像データ構成について通常の階調処理を実行し、図１０（ｄ）（ｆ）に示す千鳥４２０ｄｐｉ記録に画素の配置を再構成した場合を示す。
【００４８】
図１０（ｃ）（ｅ）は、階調処理後の出力を示し、図１０（ｄ）（ｆ）はこれを千鳥４２０ｄｐｉ記録に画素の配置を再構成したものを示している。図１０（ｃ）（ｅ）のように、６００×３００ｄｐｉで均等に配置されたパターンは、画像記録時に、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、画素を強制的にずらしているため、普通のラスターデータに対応した階調処理を行うと、千鳥４２０ｄｐｉ記録時に、パターンが崩れて偏りが生じ、図１０（ｄ）（ｆ）に示すように、ざらつき、ムラ、モアレの発生を招く。
【００４９】
本実施形態の階調処理を図１１を参照して以下に説明する。
【００５０】
図１１は、前述した解像度変換等の画像データのハンドリングと、階調処理の関係を示す概略図で、信号処理側で６００×３００ｄｐｉに解像度変換した画像と、多値デイザ処理で利用する多値デイザテーブルの関係を同調させている。
【００５１】
具体的には、スクリーン（階調処理）側において、信号データと同じ６００×３００ｄｐｉに相当する多値デイザテーブルを用意するために、通常のテーブルである矩形ＦＭスクリーン（組織的デイザテーブル）を４５度回転させたものを新たに生成し、これを６００×３００ｄｐｉにパッキングすることにより、信号データとシンクロされた多値デイザテーブルが用意されたことになる。なお、通常の組織的デイザテーブルの回転方向は時計回り方向あるいは反時計回り方向のどちら側であっても良い。
【００５２】
図１１において、矩形ＦＭスクリーンを４５度回転させて新たに生成したテーブルは、千鳥状に置き換えられる。例えば、矩形ＦＭスクリーンの符号３６、３７，４４，４５で示す画素は、矩形の４画素となるが、４５度回転後に生成された符号３６，３７，４４，４５で示す画素は菱形の４画素に置き換えられる。なお、インクジェットプリンタにおいて、１画素を複数のドロップで構成する場合、ドロップ毎に矩形のＦＭスクリーンが用意され、例えば４枚（Ｚ＝４）される。
【００５３】
矩形ＦＭスクリーンの画素に付した番号（１〜６４）を参照すると、この矩形ＦＭスクリーンを４５度回転させると、千鳥の配置に変換され、例えば一番上の行とその下の行の画素とは千鳥配置をなしているので、これを６００×３００ｄｐｉのテーブルに置き換えると（パッキングすると）、一番上の行の画素が主走査方向に沿って、順に符号３３，３４、２６・・・に置き換えられる。このようにして置き換えられた中間値は、千鳥に変換された画像データに対応している。
【００５４】
すなわち、最終的に記録構造が変わっても、記録対象位置をピンポイントで指定可能とする多値テーブルを用意できることになる。そして、この多値デイザテーブルを利用して、６００×３００ｄｐｉの画像信号データに対し多値デイザ処理を行うことにより、千鳥４２０ｄｐｉで記録したときに、パターンが崩れず、偏りが発生せず、幾何学的に整ったスクリーンパターン（中間階調パターン）が記録されることになる。
【００５５】
ところで、実際の６００×３００ｄｐｉといった画像信号データのハンドリングに対し、４２０ｄｐｉの多値デイザテーブルを直接作成することは非常に難しく、特にハードウエア構成やエンジンの記録特性に対して適宜多値デイザテーブルを作成することは現実的ではない。特に、マスクサイズが巨大なＦＭスクリーン等では顕著である。
【００５６】
図１２は図１１の構成で処理した結果の一例を示す。図１２（ａ）に示す６００×３００ｄｐｉのパターンは、均一中間階調データを千鳥記録位置と同位相の関係となる主・副任意の一方向に解像度変換を施した画像に対して、多値デイザ処理を行った結果であり、これを４２０ｄｐｉで記録すると、図１２（ｂ）に示すように、偏りのない均一な中間階調パターンが形成される。
【００５７】
これに対し、図１０（ｃ）（ｅ）のデータハンドリングでは、図１１に示すように、ＦＭスクリーンを４５度回転させて千鳥配置に対応して生成した新たなデイザテーブルを用いていないので、これを４２０ｄｐｉで記録すると、図１０（ｄ）（ｆ）のような出力パターンが偏ったり、線テクスチャのようなパターンが記録されてしまう。
【００５８】
このように、本実施形態によれば、千鳥記録される画像データに対して、スクリーン側では千鳥配置に対応したデイザテーブルを用意し、千鳥記録される画像データの各画素に対応して、当該画素の中間階調データが配置される。このため、記録パターンが崩れて偏りができ、ざらつきやモアレが等の不具合のある画像記録が発生することはなく、意図した通りの均一な出力結果が得られる。
【００５９】
以上のように、本実施形態によれば、画像記録装置の記録画素位置が千鳥配置であることを逆算的に考慮し、これに沿った非対称の解像度変換と本来の格子状画像向けの多値デイザテーブルを４５°回転変換した新たなテーブルを利用する解像度変換と多値の階調処理により、例えば６００ｄｐｉの入力画像データ（プリンタ、コピー）に対して、４２０ｄｐｉの千鳥記録を実現する場合、その入力画像の持つデータの解像性、および階調再現性を最大限に引き出すことができる。
【００６０】
つまり、前記記録位置と同位相の関係となる主・副任意の一方向に解像度変換を施した入力画像に対して、多値デイザ処理を行うことにより、原画像の持つデータ解像性の最大限の確保と、階調再現時における不正なテクスチャの発生やパターンの偏りを防止できると共に、主走査方向および副走査方向における出力の均一化を図ることができる。つまり、本実施形態では、幾何学的整合性のある信号フローを実現することができる。
【００６１】
また、例えば図１１において、ＦＭスクリーン中の符号３６，３７４４，４５で示す画素の中間階調値は、最終的な千鳥４２０ｄｐｉ記録において、菱形で中間階調処理された画像となることが示されている。つまり、本実施形態は、千鳥印刷時の隣接画素との境界の関係を一般的な水平・垂直の格子状で埋め合わせるという発想ではなく、菱形の画素形状と６００×３００ｄｐｉの画素構造を対比させ、この間のギャップを埋め合わせることで、画素の連続性を保存する。
【００６２】
上記した実施形態では、６００（主走査方向）×３００（副走査方向）ｄｐｉの解像度変換を例にして説明したが、これに限ることはなく、同様の原理を用いて異なる解像度や、主・副逆の３００×６００ｄｐｉのデータハンドリングについても適用できることは言うまでもないことである。この場合、画像記録装置の記録方式やドライバの構成を考慮し、いずれかを選択すればよい。
【００６３】
また、本実施形態では主にプリント機能について述べたが、これに限ることはなく、コピーやその他の印刷機能についても適用できることは言うまでもないことである。
【００６４】
本実施形態では、インクジェット方式の画像記録装置を例に述べたが、インクジェット方式以外の他の画像記録装置にも適用できることはいうまでもないことである。
【００６５】
さらに、本実施形態では多値の組織的デイザ処理について説明したが、これに限ることはなく、２値のデイザや多値・２値の濃度パターン法についても適用できることはいうまでもないことである。
【００６６】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施できる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００６７】
１ ＭＦＰ
２ プロセッサ（コントロールユニット）
６ プリンタエンジン部
１０ 記憶装置
２１ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
３１ ＲＩＰ色変換部
３２ 圧縮・伸張部
３４ 多値デイザ処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録画素位置を千鳥状とする記録画像データに合わせて、画素を格子上に配置した入力画像データの所定方向における情報量を半分の情報量に解像度変換して新たな画像データを生成する解像度変換部を有し、
前記解像度変換部は、入力画像データ中の情報量半減方向において連続する複数の画素を解像度変換の一変換単位とし、前記変換単位の位置を千鳥の記録位相に合わせて、入力画像データ中の情報量維持方向の奇数列と偶数列とでずらして解像度変換を行う画像処理装置。
【請求項２】
前記解像度変換部は、解像度変換対象となる画素のデータを平均化する平均化処理であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記解像度変換部は、前記入力画像データの副走査方向の画素数を半減することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記解像度変換部で変換処理した画像変換データに対してハーフトーン処理を行うハーフトーン処理部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記ハーフトーン処理部は、組織的デイザテーブルを４５度回転させて４５度回転のデイザテーブルを生成し、入力画像データを解像度変換した方向に前記４５度回転のデイザテーブルをパッキングし、前記解像度変換部で生成した新たな画像データの画素に対応させたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
記録画素位置を千鳥状とする記録画像データに合わせて、画素を格子上に配置した入力画像データの所定方向における情報量を半分の情報量に解像度変換して新たな画像データを生成する解像度変換を行う画像処理方法であって、
入力画像データ中の情報量半減方向において連続する複数の画素を解像度変換の一変換単位とし、前記変換単位の位置を千鳥の記録位相に合わせて、入力画像データ中の情報量維持方向の奇数列と偶数列とでずらして解像度変換を行う画像処理方法。
【請求項７】
前記解像度変換は、解像度変換対象となる画素のデータを平均化する平均化処理であることを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記解像度変換は、前記入力画像データの副走査方向の画素数を半減することを特徴とする請求項６または７に記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記解像度変換により変換処理した画像変換データに対してハーフトーン処理を行なうことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記ハーフトーン処理は、組織的デイザテーブルを４５度回転させて４５度回転のデイザテーブルを生成し、入力画像データを解像度変換した方向に前記４５度回転のデイザテーブルをパッキングし、前記解像度変換で生成した新たな画像データの画素に対応させたことを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項１】
記録画素位置を千鳥状とする記録画像データに合わせて、画素を格子上に配置した入力画像データの所定方向における情報量を半分の情報量に解像度変換して新たな画像データを生成する解像度変換部を有し、
前記解像度変換部は、入力画像データ中の情報量半減方向において連続する複数の画素を解像度変換の一変換単位とし、前記変換単位の位置を千鳥の記録位相に合わせて、入力画像データ中の情報量維持方向の奇数列と偶数列とでずらして解像度変換を行う画像処理装置。
【請求項２】
前記解像度変換部は、解像度変換対象となる画素のデータを平均化する平均化処理であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記解像度変換部は、前記入力画像データの副走査方向の画素数を半減することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記解像度変換部で変換処理した画像変換データに対してハーフトーン処理を行うハーフトーン処理部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記ハーフトーン処理部は、組織的デイザテーブルを４５度回転させて４５度回転のデイザテーブルを生成し、入力画像データを解像度変換した方向に前記４５度回転のデイザテーブルをパッキングし、前記解像度変換部で生成した新たな画像データの画素に対応させたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
記録画素位置を千鳥状とする記録画像データに合わせて、画素を格子上に配置した入力画像データの所定方向における情報量を半分の情報量に解像度変換して新たな画像データを生成する解像度変換を行う画像処理方法であって、
入力画像データ中の情報量半減方向において連続する複数の画素を解像度変換の一変換単位とし、前記変換単位の位置を千鳥の記録位相に合わせて、入力画像データ中の情報量維持方向の奇数列と偶数列とでずらして解像度変換を行う画像処理方法。
【請求項７】
前記解像度変換は、解像度変換対象となる画素のデータを平均化する平均化処理であることを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記解像度変換は、前記入力画像データの副走査方向の画素数を半減することを特徴とする請求項６または７に記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記解像度変換により変換処理した画像変換データに対してハーフトーン処理を行なうことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記ハーフトーン処理は、組織的デイザテーブルを４５度回転させて４５度回転のデイザテーブルを生成し、入力画像データを解像度変換した方向に前記４５度回転のデイザテーブルをパッキングし、前記解像度変換で生成した新たな画像データの画素に対応させたことを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の画像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１３４９６８（Ｐ２０１２−１３４９６８Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７３１１８（Ｐ２０１１−２７３１１８）
【出願日】平成２３年１２月１４日（２０１１．１２．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１４日（２０１１．１２．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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