JP5534787B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、多値画像データに疑似中間調処理を行うものに関する。

一般に、デジタル化した画像データをレーザービームプリンタ等のデジタルプリンタから出力し画像を再現するデジタル複写装置等のデジタル画像処理装置は、デジタル機器の発展により従来のアナログ画像処理装置に代わり広く普及している。このデジタル画像処理装置は、中間調を再現するためディザ法等のハーフトーン処理により階調再現を行う方法が一般に採用されている。

このような方法は、平坦部のように高周波成分が少ない部分においては良好である。しかしながら、網点のような周期的なパターンで構成されている画像や文字・細線部においては、ディザの持つ周期と入力画像に含まれる高周波成分（特にディザの周期に近い周期的パターン）とが干渉する。この結果、モアレ現象と呼ばれる周期的な縞模様（以後、モアレと呼ぶ）が発生するという欠点があった。

これに対し、ディザ法による階調表現が良好な平坦部のように高周波成分が少ない部分においては、ディザ法による疑似中間調処理（以後、ディザ処理と呼ぶ）を用いる。この場合、文字や細線部のように高周波成分が多い部分においては、入力画像をディザ処理せずにアナログ信号に変換する。そして、この変換した信号を、周期的なパターン信号とを比較してパルス幅変調の画像処理装置を用いるように閾値（画像のパターン）によって処理内容を切り替えている方法（例えば、特許文献１を参照）がある。

特開平０７―１５４５９９号公報

しかしながら、例えば特許文献１において提案されている手法のように、閾値によってディザ処理された画像とディザ処理されていない画像とを切り替える処理では、その処理の切替部にてドット構造が極端に変わる。このため、特に自然画においてはその処理の切替部で違和感を感じる場合もあった。
本発明は前述の問題点に鑑み、ディザ処理された画像とディザ処理されていない画像との切り替え部における違和感を減少させて、切り替え部における画質劣化を抑制できるようにすることを目的とする。

本発明の画像処理装置は、入力画像データをハーフトーン処理するハーフトーン処理手段と、前記ハーフトーン処理された画像データの低周波成分と前記入力画像データの低周波成分との差分に応じて混合比を決定する決定手段と、前記混合比に応じて、前記入力画像データと前記ハーフトーン処理された画像データとを混合する混合手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、複雑な処理を追加する必要なく、ディザ法の欠点を除去し、ディザ処理された画像とディザ処理されていない画像との切り替え部における違和感を減少させて画質劣化を抑制することができる。

第１の実施形態を示し、画像処理装置の構成例を表すブロック図である。 第１の実施形態を示し、入力画像データの一例を示す図である。 第１の実施形態を示し、ディザ量子化部から出力された画像データの一例を示す図である。 第１の実施形態を示し、視覚系の空間周波数特性を示す図である。 第１の実施形態を示し、３×３のローパスフィルタを表す図である。 第１の実施形態を示し、第１のローパスフィルタと第２のローパスフィルタから出力された画像データの一例を示す図である。 第１の実施形態を示し、差分値生成部から出力された濃度変動値の一例を示す図である。 第１の実施形態を示し、混合比決定部の回路構成例を説明するブロック図である。 第１の実施形態を示し、混合比決定部のルックアップテーブルの一例を示す図である。 第１の実施形態の効果を示す図である。 第１の実施形態を示し、入力画像データの一例を示す図である。 第１の実施形態を示し、ディザ量子化部から出力された画像データの一例を示す図である。 第１の実施形態を示し、出力画像データの一例を示す図である。 第２の実施形態を示し、画像処理装置の構成例を表すブロック図である。 第２の実施形態を示し、３×３のラプラシアンフィルタを表す図である。 第２の実施形態を示し、エッジ情報の一例を示す図である。 第２の実施形態を示し、混合比決定部の回路構成を説明するブロック図である。 第２の実施形態を示し、第１のルックアップテーブル、第２のルックアップテーブル、第３のルックアップテーブルの一例を示す図である。 第２の実施形態を示し、セレクタの選択条件の一例を示す図である。 第２の実施形態を示し、出力画像データの一例を示す図である。

次に、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態における回路構成及び動作を説明する。
図１は、第１の実施形態における画像処理装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、入力端子１１０は不図示の外部装置（例えば、コンピュータ装置やコントローラ、原稿読み取り装置）等から受信する画像（以後、入力画像データと呼ぶ）を入力する。

図２は、入力画像データの一例を示す図である。
図２において、１つの四角は１画素を表わし、各画素の数字は濃度値を表わしている。また、視覚的イメージがし易いように入力画像データの各画素に対して、２０１〜２０４に示す画像イメージで表現する。
図２においては、濃度値０の画素を白画素として、２０１に示す画素イメージで表わし、濃度値２５５の画素を黒画素として、２０２に示す画素イメージで表わす。それ以外の中間調の濃度値については、濃度値１〜１２７の画素は２０３に示す画素イメージで表わし、濃度値１２８〜２５４の画素は２０４に示す画素イメージで表わす。図２から判るように、この入力画像データは周期的なパターンで構成されている。

以下、第１の実施形態の動作説明の際には、図２に示す入力画像データが入力されたものとして説明する。
図１において、１０１はディザ量子化部であり、入力された多値画像データに所定の疑似中間調処理を施して中間調画像を生成する中間調処理手段として機能する。本実施形態においては、入力画像データが入力されると、ディザ量子化部１０１は入力画像データに対して公知のディザ法を用いてディザ処理を行い、画像データ１１１を出力する。図３は、ディザ量子化部１０１においてディザ処理された後の画像データ１１１の一例を示す図である。図３の説明は、図２と同様であるので割愛する。

図２の入力画像データのような周期を持つ画像データに対してディザ処理を行うと、干渉によりモアレが発生する場合がある。例えば、図２に示す入力画像データにおいて濃度値１１９〜１２７の画素が存在する画素に対応する図３の領域３０３が示すディザ処理後の濃度値は全て０となっている。このような状態が周期的に発生すると、モアレが発生し、画質劣化の原因となる。
そこで、モアレの発生を検出する指標として入力画像とディザ画像の濃度変動を用いる。濃度変動が大きいほど、入力画像データとディザ処理後の画像データ１１１の濃度差が大きくなるので、モアレが発生する可能性は高い。ただし、図４の視覚系の空間周波数特性によると高周波成分における感度（MTF）が小さくなるので、高周波成分の濃度変動はモアレに影響しないと考えられる。
また、ディザ画像にはディザパターンによる特有のノイズ成分（ディザノイズ）がある。以上の理由から、後述する差分値生成部１０４で濃度変動を算出する前に予め入力画像データとディザ処理後の画像データ１１１の高周波成分を取り除く必要がある。そのための手段としてローパスフィルタを用いる。

１０２は第１のローパスフィルタ部であり、入力画像データを入力して第１のローパスフィルタ処理を施す。そして第１のローパスフィルタ部１０２は入力画像データに対し、公知のローパスフィルタを施し、高周波成分を取り除いた画像データ１１２を出力する。

１０３は第２のローパスフィルタ部であり、ディザ量子化部１０１から出力された画像データ１１１を入力する。そして、第２のローパスフィルタ部１０３は、ディザ処理された後の画像データ１１１に対して公知の方法で第２のローパスフィルタ処理を施し、高周波成分を取り除く。且つ入力端子１１０から入力する入力画像と同じ階調表現がなされた画像データ１１３を出力する。本実施形態においては、第１のローパスフィルタ部１０２及び前記第２のローパスフィルタ部１０３のフィルタサイズ及びフィルタ係数を同じにしている。

１０４は差分値生成部であり、第１のローパスフィルタ部１０２から出力された出力値（画像データ１１２）、及び第２のローパスフィルタ部１０３から出力された出力値（画像データ１１３）が入力される。それらの差分絶対値（以降、濃度変動値と呼ぶ）を算出し、濃度変動値１１４を出力する。
このように、差分値生成部１０４は、入力画像の低周波成分とディザ画像の低周波成分の差分絶対値を求めるため、第１のローパスフィルタ部１０２と第２のローパスフィルタ部１０３の周波数特性は同一でなければならない。また、前述したディザノイズをキャンセルするには、ディザ周期以上の周波数成分をカットするのが望ましい。

以下、第１のローパスフィルタ部１０２、第２のローパスフィルタ部１０３及び差分値生成部１０４の動作例を示す。
図２に示す入力画像データ及び図３に示すディザ処理後の画像データに対して図５に示す３×３のローパスフィルタを施すと、それぞれ図６（ａ）及び図６（ｂ）になる。図６（ａ）及び図６（ｂ）の１つの四角は１画素を表わし、各画素の数字は濃度値を表わしている。そして、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す画像データの差分絶対値を計算すると、図７に示す濃度変動値になる。

図７の１つの四角は１画素を表わし、各画素の数字は濃度変動値を表わしている。また、視覚的イメージがし易いように各画素に対して、７０１〜７０３に示す画像イメージで表現する。濃度変動値０〜９の画素は７０１に示す画素イメージで表わし、濃度変動値１０〜４９の画素は７０２に示す画素イメージで表わし、濃度変動値５０〜２５５の画素は７０３に示す画素イメージで表わす。
ここで、濃度変動値の大きい図７の領域７０４は図３の領域３０３と同じ領域を示していることから、濃度変動値の大きさとモアレ発生に相関があることが分かる。以上の処理によってディザ処理によるモアレを検出するための濃度変動値１１４を出力することができる。

次に、１０５は混合比決定部であり、混合比決定部１０５の詳細な回路構成を、図８を用いて説明する。
混合比決定部１０５には、差分値生成部１０４から出力された濃度変動値１１４が入力される。そして、濃度変動値１１４はＬＵＴアドレス生成部８０１によって整数部アドレス８１０と小数部アドレス８１１とに分離される。次に、混合比情報生成部８０２では、整数部アドレス８１０に従ってルックアップテーブル８０３からルックアップテーブル８０３に予め格納されている混合比データ８１３を読み出す。そして、小数部アドレス８１１に従って混合比データ８１３を補間して混合比情報１１５を出力する。

図１に戻り、１０６は画像混合部であり、入力画像データと、ディザ量子化部１０１から出力された画像データ１１１の注目画素毎に、下記の式１に従って混合処理し、出力画像データを生成する。そして、出力画像データは出力端子１１６より図示しないパルス幅変調出力（ＰＷＭ）を持つレーザービームプリンタなどのＮ値（Ｎは３以上の整数）の画像形成装置に送られ、画像形成が行われる。
Ｏ(i,j)＝α(i,j)×I(i,j)＋（1-α(i,j)）×Ｄ(i,j) ・・・（１）式
ここで、Ｏは出力画像データの注目画素濃度値であり、Ｉは入力画像データの注目画素濃度値であり、Ｄはディザ量子化部１０１から出力されたディザ処理後の画像データ１１１の注目画素濃度値である。また、αは混合比情報１１５であり、入力画像データの注目画素濃度値の割合を表し、その範囲は0 <= α < =1 である。また、(i,j)は各注目画素の２次元座標を示している。

次に、混合比決定部１０５及び画像混合部１０６の動作を説明する。なお、説明を簡略化するため、濃度変動値１１４が整数部アドレス８１０となり、混合比データ８１３が混合比情報１１５となるものとして説明する。

図９は、ルックアップテーブル８０３の一例を示す図である。このルックアップテーブル８０３によると、濃度変動値１１４が０以上、閾値ＴＨ０＝１０未満の時、混合比情報１１５は「０」になる。そして、濃度変動値１１４が閾値ＴＨ１＝５０以上、２５５以下の時、混合比情報１１５は「１」になり、それ以外は「0 ＜ α ＜ 1」の値になる。
つまり、出力画像データの注目画素濃度値は、濃度変動値１１４が「１０未満の場合」、ディザ処理後の画像データ１１１の注目画素濃度値のみで形成される。また、濃度変動値１１４が「５０以上の場合」、入力画像データの注目画素濃度値のみで形成される。それ以外は、前述した式１に従って入力画像データの注目画素濃度値とディザ処理後の画像データ１１１の注目画素濃度値を混合することで形成される。
例えば、濃度変動値１１４が「２４」だとすると、図９のルックアップテーブルから混合比情報１１５は「０．３５」となる。そして、濃度変動値１１４に対応する入力画像データの注目画素濃度値が１１４で、ディザ処理後の画像データ１１１の注目画素濃度値が２５５だとすると、式１から、
Ｏ＝０．３５×１１４＋０．６５×２５５
＝２０５．６５
となり、出力画像データの注目画素濃度値は約２０６になる。

同様に、他の画素について、前述した混合処理を行い、出力画像データの注目画素濃度値を計算した例（以下、濃度混合処理と呼ぶ）を図１０（ａ）に示す。また、前述した混合処理をせずに、閾値TH２＝５０として、濃度変動値１１４がTH２以上の場合は入力画像データの注目画素濃度値を出力画像データの注目画素濃度値とする。そして、それ以外はディザ処理後の画像データ１１１の注目画素濃度値を出力画像データの注目画素濃度値とした例（以下、濃度選択処理と呼ぶ）を図１０（ｂ）に示す。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）の図の説明は図２と同様であるので割愛する。

図１０（ａ）の領域１００１に示すように、濃度混合処理の場合、図３の領域３０３のようなモアレの原因となるパターンが解消されるため、干渉を抑制し、モアレ現象を回避できていることが分かる。
また、図１０（ａ）の領域１００２と図１０（ｂ）の領域１００３との濃度値を比較する。この場合、図１０（ｂ）の領域１００３に示す画素ではディザ処理と入力画像の切り替えによって濃度値が大きく異なってしまい、違和感を感じる。しかし、図１０（ａ）の領域１００２に示す画素では緩やかに濃度値が変化しており、前述のような違和感を感じることはない。
また、図１０（ｂ）を出力した濃度選択処理において、入力画像データとディザ処理後の画像データの切り替え部による違和感は、前述した閾値ＨＴ２を適切な値に設定することで、ある程度回避することができる。しかしながら、任意の画像全てに対して適切な閾値を決定するのは困難であり、複雑な処理を追加する必要がある。
一方、図１０（ａ）を出力した濃度混合処理では、ルックアップテーブル８０３から混合処理をするための混合比情報１１５を決定しているだけで、前述したような複雑な処理はない。

次に、図１１に示すようなエッジのある入力画像データを考える。
図１２は、図１１に示す入力画像データに対して、ディザ量子化部１０１にてディザ処理した画像データの一例を示す図である。図１１及び図１２の図の説明は図２と同様であるので割愛する。図１２の領域１２０１に示すようにエッジ部が途切れることで、ジャギー（階段状のギザギザ）が発生していることが分かる。このジャギーは入力画像データと干渉を起こし、モアレを発生させてしまったものと解釈できる。

図１３（ａ）は、図１１に示す入力画像データを入力とし、濃度混合処理を行った場合の出力画像データである。また、図１３（ａ）の出力画像データは図１０（ａ）が示す出力画像処理を生成した時の処理内容及びローパスフィルタや閾値の条件で生成された出力画像である。
一方、図１３（ｂ）は、図１１に示す入力画像データを入力とし、濃度選択処理を行った場合の出力画像データである。また、図１３（ｂ）の出力画像データは図１０（ｂ）が示す出力画像処理を生成した時の処理内容及びローパスフィルタや閾値の条件で生成された出力画像である。

図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の図の説明は図２と同様であるので割愛する。
図１３（ａ）に示す領域１３０１と図１３（ｂ）に示す領域１３０２とを比較すると、領域１３０１の画素は領域１３０２の画素に比べジャギーが軽減されていることが分かる。また、図１３（ａ）に示す領域１３０３と図１３（ｂ）に示す領域１３０４を比較する。すると、領域１３０３の画素は領域１３０４の画素に比べ、入力画像データの注目画素濃度値とディザ処理後の注目画素濃度値の濃度差が少なく、処理切替部分での画質劣化による違和感が少ないことが分かる。

以上の説明では、混合比決定部１０５ではルックアップテーブル８０３を用いて混合比情報１１５を生成しているが、演算によって混合比情報１１５を生成してもよい。例えば、濃度変動値１１４と入力画像データの注目画素濃度値の割合が比例している場合、下記の式２を用いて、混合比情報１１５を生成してもよい。
α(i,j) = a ×J(i,j)+ b ・・・(２)式
ここで、Jは濃度変動値１１４であり、a は1次関数の傾きであり、bは１次関数の切片であり、αは混合比情報１１５である。また、(i,j)は各注目画素の２次元座標を示している。
ここで、混合比情報１１５の範囲が「0 <= α < = 1 」になるように、傾きa及びbを設定するか、もしくは混合比情報１１５が負の場合はα＝0に、１以上の場合は１にクリップする。また、式２では１次関数を用いたが、単調増加関数であるなら、線形でなくともよい。

また、第１のローパスフィルタ部１０２と第２のローパスフィルタ部１０３において、ローパスフィルタの一例として３×３のローパスフィルタを用いているが、入力画像データとディザ処理後の画像データ１１１の高周波成分を除去する。そして、画像データ１１２と画像データ１１３の階調が等しくなるような処理であればよい。
望ましくは、ディザノイズをキャンセルするため、ローパスフィルタはディザマトリクス内の画素の平均を取るのがよい。即ち、ディザマトリクスが３×３の場合、上記ローパスフィルタは３×３の移動平均をとるのである。また、入力画像データの一例として８ビット２５６階調の例を用いたが、これに限定するものではない。

また、ルックアップテーブル８０３の一例として図９に示す閾値を持つルックアップテーブルを説明した。しかし、濃度変動値１１４が増加するにつれ、混合比情報１１５αが「0 <= α < = 1」の範囲で単調増加（傾き０を含む）するようなルックアップテーブルであればよい。以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、複雑な処理を追加する必要なく、ディザ法の欠点を除去し、画質劣化を抑制可能な画像処理装置を提供することができる。なお、混合比決定部１０５は、画像混合部１０６の出力画素の濃度値が画像出力装置（図示せず）の濃度再現範囲に収まるように、混合比を決定するのが望ましい。

（第２の実施形態）
前述した第１の実施形態は、ディザ処理の周期性によるモアレを濃度変動値１１４のみで判断し、入力画像とディザ処理後の画像の混合比を決定する。そして、その混合比に従って入力画像とディザ処理後の画像の濃度を混合している。そこで、第２の実施形態では、モアレを濃度変動値１１４とエッジ量から判断し、入力画像とディザ処理後の画像の混合比を決定する。そして、その混合比に従って入力画像とディザ処理後の画像の濃度を混合している。

以下、第２の実施形態における構成及び動作を説明する。
図１４は、第２の実施形態における画像処理装置の構成例を示すブロック図である。図１４中、１４０１はエッジ抽出部、１４０２は混合比決定部である。他の構成要素については第１の実施形態と同様であるため、同一符号を付し、説明を省略する。また、動作は図１１に示す入力画像データが入力されたものとし、ディザ量子化部１０１におけるディザ処理後の画像データは図１２に示すディザ処理後の画像データであるとして説明する。

エッジ抽出部１４０１は、入力端子１１０から入力された入力画像データを、例えばラプラシアンフィルタに代表される公知のエッジ処理にてエッジ抽出（エッジ量検出）を行う。そして、検出結果を、入力画像データ（多値画像データ）のエッジの強さを示すエッジ情報１４１１として出力する。

例えば、図１５に示すラプラシアンフィルタでエッジ抽出を行うと、エッジ情報１４１１は図１６に示す結果になる。図１６の１つの四角は１画素を表わし、各画素の数字は濃度値を表わしている。また、視覚的イメージがし易いように各画素に対して、１６０１〜１６０３に示す画像イメージで表現する。
図１６においては、濃度絶対値が０〜１０の時、１６０１に示す画素イメージで表わし、濃度絶対値が１１〜３９の時、１６０２に示す画素イメージで表わし、濃度絶対値が４０以上の時、１６０３に示す画素イメージで表わす。混合比決定部１４０２は差分値生成部１０４から出力された濃度変動値１１４とエッジ情報１４１１から混合比情報１１５を出力する。

以下、図１７を用いて混合比決定部１４０２の詳細な構成を説明する。
混合比決定部１４０２には、差分値生成部１０４から出力された濃度変動値１１４と、エッジ抽出部１４０１から出力されたエッジ情報１４１１とが入力される。そして、濃度変動値１１４は、ＬＵＴアドレス生成部１７０１によって整数部アドレス１７１０と小数部アドレス１７１１に分離され、第１の混合比情報生成部１７０２、第２の混合比情報生成部１７０３及び第３の混合比情報生成部１７０４に送られる。

第１の混合比情報生成部１７０２では、整数部アドレス１７１０に従って第１のルックアップテーブル１７０５から予め第１のルックアップテーブル１７０５に格納されている第１の混合比データ１７１２を読み出す。そして、小数部アドレス１７１１に従って第１の混合比データ１７１２を補間して第１の混合比情報候補値１７１５を出力する。

前述と同じように、第２の混合比情報生成部１７０３では整数部アドレス１７１０に従って第２のルックアップテーブル１７０６から予め第２のルックアップテーブル１７０６に格納されている第２の混合比データ１７１３を読み出す。そして、小数部アドレス１７１１に従って第２の混合比データ１７１３を補間して第２の混合比情報候補値１７１６を出力する。

前述と同じように、第３の混合比情報生成部１７０４では整数部アドレス１７１０に従って第３のルックアップテーブル１７０７から、第３のルックアップテーブル１７０７に予め格納されている第３の混合比データ１７１４を読み出す。そして、小数部アドレス１７１１に従って第３の混合比データ１７１４を補間して第３の混合比情報候補値１７１７を出力する。

セレクタ１７０８は、エッジ情報１４１１に従って第１の混合比情報候補値１７１５、または第２の混合比情報候補値１７１６、または第３の混合比情報候補値１７１７を選択し、混合比情報１１５として出力する。

次に、図１７を用いて混合比決定部１４０２の動作の説明をする。説明を簡略化するため、濃度変動値１１４が整数部アドレス１７１０となり、第１の混合比データ１７１２が第１の混合比情報候補値１７１５となる。また、第２の混合比データ１７１３が第２の混合比情報候補値１７１６となり、第３の混合比データ１７１４が第３の混合比情報候補値１７１７となるものとして説明する。

また、入力する濃度変動値１１４は「４６」とし、エッジ抽出部１４０１から出力されたエッジ情報１４１１は「４３」とする。また、図１８（ａ）を第１のルックアップテーブル１７０５とし、図１８（ｂ）を第２のルックアップテーブル１７０６とし、図１８（ｃ）を第３のルックアップテーブル１７０７とする。ここで、図１８（ｂ）を第２のルックアップテーブル１７０６とするのは、図９で示すルックアップテーブル８０３と同じである。

また、図１８（ａ）に示す第１のルックアップテーブル１７０５は閾値TH０＝０、TH１＝４０である。図１８（ｂ）に示す第２のルックアップテーブル１７０６は閾値TH０＝１０、TH１＝５０であり、図１８（ｃ）に示す第３のルックアップテーブル１７０７は閾値TH０＝２０、TH１＝６０である。

また、セレクタ１７０８における選択条件として、図１９に示す選択条件を用いる。図１９に示すセレクタ１７０８はエッジ情報１４１１の絶対値が４０以上の場合（以下、領域Ａと呼ぶ）は、第１の混合比情報候補値１７１５を選択する。エッジ情報１４１１の絶対値が４０未満且つ１０以上の場合（以下、領域Ｂと呼ぶ）は第２の混合比情報候補値１７１６を選択し、エッジ情報１４１１の絶対値が１０より小さい場合（以下、領域Ｃと呼ぶ）は、第３の混合比情報候補値１７１７を選択する。

まず、入力された濃度変動値１１４は第１の混合比情報生成部１７０２、第２の混合比情報生成部１７０３、第３の混合比情報生成部１７０４に送られ、それぞれが対応するルックアップテーブルから混合比情報候補値を生成する。

濃度変動値１１４の値は「４６」であるから、それに対応する第１の混合比情報候補値１７１５は、図１８（ａ）に示す第１のルックアップテーブル１７０５から「１．０００」となる。第２の混合比情報候補値１７１６は、図１８（ｂ）に示す第２のルックアップテーブル１７０６から「０．８２５」となり、第３の混合比情報候補値１７１７は図１８（ｃ）に示す第３のルックアップテーブル１７０７から「０．５７５」となる。

そして、セレクタ１７０８では、図１９に示す条件から、エッジ情報１４１１の絶対値の値４３は領域Ａに所属し、上記領域Ａが指し示す第１の混合比情報候補値１７１５の値１．０００を選択し、混合比情報１１５として出力する。

この混合比情報１１５は、対応する入力画像データの注目画素がエッジ部と判断されたため、入力画像データの混合比率が最も高くなり、ディザ処理後の画像データの混合比率が最も低くなる第１のルックアップテーブル１７０５から生成された情報である。そして、混合比情報１１５に対応する入力画像データの注目画素濃度値が１２８で、ディザ処理後の画像データ１１１の注目画素濃度値が２５５だとすると、式１から、
Ｏ＝１．０００×１２８＋０．００×２５５
＝１２８
となり、出力画像データの注目画素濃度値は１２８となる。

他の画素について、同様に出力画素濃度値を計算した例を図２０に示す。図２０の図の説明は図２と同様であるので割愛する。図２０に示す出力画像データは第１の実施形態で説明した図１３（ａ）が示す出力画像データよりもエッジ部でのジャギーが減少していることが分かる。

以上、説明したように第２の実施形態はモアレの検出に濃度変動だけでなく、エッジ量を用いることで、第１の実施形態よりもルックアップテーブルの数は多くなるが、エッジ部分でのジャギーが減少した画像を生成することができる。

以上の説明では、図１８を用いて、第１のルックアップテーブル１７０５、第２のルックアップテーブル１７０６及び第３のルックアップテーブル１７０７の例を示したが、ルックアップテーブルはこれに限らない。
また、混合比決定部１４０２では第１のルックアップテーブル１７０５、第２のルックアップテーブル１７０６及び第３のルックアップテーブル１７０７の３種類を使用したが、ルックアップテーブルとそれに係る混合比情報生成部の数はこれに限らない。また、セレクタ１７０８では図１９に示す条件を用いて、その条件に対応する混合情報候補値を決定していたが、条件はこれに限らない。
また、エッジ抽出部１４０１でのエッジ抽出に図１５に示す３×３のラプラシアンフィルタを用いたが、これに限らない。以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、複雑な処理を追加する必要なく、ディザ法の欠点を除去し、画質劣化を抑制可能な画像処理装置を提供することができる。

（他の実施形態）
前述した本発明の実施形態における画像処理装置を構成する各手段は、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶された画像処理プログラムを実行することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。

また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。

Claims (14)

1. 入力画像データをハーフトーン処理するハーフトーン処理手段と、
   前記ハーフトーン処理された画像データの低周波成分と前記入力画像データの低周波成分との差分に応じて混合比を決定する決定手段と、
   前記混合比に応じて、前記入力画像データと前記ハーフトーン処理された画像データとを混合する混合手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記決定手段は、
   前記入力画像データに対してローパスフィルタを用いたフィルタ処理を施す第１のフィルタ処理手段と、
   前記ハーフトーン処理された画像データに対してローパスフィルタを用いたフィルタ処理を施す第２のフィルタ処理手段と、
   前記第１のフィルタ処理手段の出力値と前記第２のフィルタ処理手段の出力値との差分値を生成する差分値生成手段と、
   前記差分値より混合比を決定する混合比決定手段とを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. 前記ハーフトーン処理手段が前記ハーフトーン処理はディザ処理であり、
   前記ローパスフィルタは、前記ディザ処理のディザ周波数より大きい周波数成分をカットすることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記混合比決定手段は、前記差分値が大きくなるにつれて、前記混合手段で混合される前記入力された多値画像データの画素の割合を単調増加（傾き０を含む）する混合比を生成し、前記混合手段で混合される前記ハーフトーン処理手段から出力された画像データの画素の割合を、１から前記入力された多値画像データの画素の割合を引いた値とすることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記混合比決定手段は、前記差分値に従ってルックアップテーブルから混合比を決定することを特徴とする請求項２または３に記載の画像処理装置。
6. 前記混合比決定手段は、前記差分値の単調増加関数、及び該単調増加関数の結果が負となった場合を０に、１以上となった場合を１にクリップする関数により混合比を決定することを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記第１のフィルタ処理手段及び前記第２のフィルタ処理手段は、フィルタサイズ及びフィルタ係数が同じフィルタを用いることを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記入力画像データに対する混合比と前記ハーフトーン処理された画像データに対する混合比とがいずれも０以上１以下の値であり、それぞれの混合比を加算すると１になり、
   前記決定手段は、前記差分の絶対値が第１の閾値より大きい場合は、入力画像データに対する混合比を１とし、前記差分の絶対値が第１の閾値より小さく第２の閾値より大きい場合は、前記入力画像データに対する混合比を０より大きく１未満の値に設定し、前記差分の絶対値が第２の閾値より小さい場合は、前記入力画像データに対する混合比を０とすることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像処理装置。
9. 入力画像データにハーフトーン処理するハーフトーン処理手段と、
   前記入力画像データに対してローパスフィルタを用いたフィルタ処理を施す第１のフィルタ処理手段と、
   前記ハーフトーン処理された画像データに対してローパスフィルタを用いたフィルタ処理を施す第２のフィルタ処理手段と、
   前記第１のフィルタ処理手段の出力値と前記第２のフィルタ処理手段の出力値の差分値を生成する差分値生成手段と、
   前記入力画像データのエッジの強さを示すエッジ量を検出するエッジ量検出手段と、
   前記差分値、及び前記エッジ量より混合比を決定する混合比決定手段と、
   前記混合比決定手段により決定される混合比に従って前記入力画像データと前記ハーフトーン処理された画像データとを混合する混合手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
10. 前記混合比決定手段は、前記差分値に応じた前記混合比を出力する複数のルックアップテーブルを具備し、前記エッジ量に従って前記複数のルックアップテーブルの中からルックアップテーブルを１つ選択し、前記選択されたルックアップテーブルを参照して前記差分値に応じた混合比を決定することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
11. 前記混合比決定手段は、第１のルックアップテーブルと、前記第１のルックアップテーブルとは異なる第２のルックアップテーブルとを保持し、
    前記第２のルックアップテーブルの方が、前記第１のルックアップテーブルよりも、前記ハーフトーン処理された画像データを構成する画素値の方が、前記入力画像データを構成する画素値よりも多く反映される前記混合比に対応する前記差分の範囲が大きくなるように前記第１のルックアップテーブルと前記第２のルックアップテーブルとが構成されており、
    前記混合比決定手段は、前記エッジ量が所定値よりも小さい場合は、前記第２のルックアップテーブルを選択することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
12. 入力画像データをハーフトーン処理するハーフトーン処理工程と、
    前記ハーフトーン処理された画像データの低周波成分と前記入力画像データの低周波成分との差分に応じて混合比を決定する決定工程と、
    前記混合比に応じて、前記入力画像データと前記ハーフトーン処理された画像データとを混合する混合工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
13. 入力画像データにハーフトーン処理するハーフトーン処理工程と、
    前記入力画像データに対してローパスフィルタを用いたフィルタ処理を施す第１のフィルタ処理工程と、
    前記ハーフトーン処理された画像データに対してローパスフィルタを用いたフィルタ処理を施す第２のフィルタ処理工程と、
    前記第１のフィルタ処理工程の出力値と前記第２のフィルタ処理工程の出力値の差分値を生成する差分値生成工程と、
    前記入力画像データのエッジの強さを示すエッジ量を検出するエッジ量検出工程と、
    前記差分値、及び前記エッジ量より混合比を決定する混合比決定工程と、
    前記混合比決定工程において決定される混合比に従って前記入力画像データと前記ハーフトーン処理された画像データとを混合する混合工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
14. コンピュータに読み込み込ませ実行させることで、前記コンピュータを請求項１乃至１１の何れか１項に記載の画像処理装置として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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