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JP2004001311A - Image processing device, recording device, image processing method, recording method, program, and storage medium - Google Patents

Image processing device, recording device, image processing method, recording method, program, and storage medium Download PDF

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JP2004001311A
JP2004001311A JP2002160608A JP2002160608A JP2004001311A JP 2004001311 A JP2004001311 A JP 2004001311A JP 2002160608 A JP2002160608 A JP 2002160608A JP 2002160608 A JP2002160608 A JP 2002160608A JP 2004001311 A JP2004001311 A JP 2004001311A
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JP
Japan
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dot
dots
recording
conversion
image data
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JP2002160608A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Hamada
浜田 徹也
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/21Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2121Ink jet for multi-colour printing characterised by dot size, e.g. combinations of printed dots of different diameter
    • B41J2/2125Ink jet for multi-colour printing characterised by dot size, e.g. combinations of printed dots of different diameter by means of nozzle diameter selection

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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Color, Gradation (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

Abstract

【課題】最小ドットを基準とした高解像度を維持しつつ、ハイライトから高濃度部まで粒状感もムラやスジもない滑らかな画像をマルチドットで記録すること。
【解決手段】マルチドット記録を行う際に、最小ドットを基準とした解像度で2値化を行い、第1のサイズのドットがn個集合したドット集合個所を抽出し、抽出されたドット集合個所を第1のサイズより大きな第2のサイズのドットに変換し、最小ドットが凝集した部分のみ、より大きなドットへの置換を行う。
【選択図】    図3
An object of the present invention is to record a smooth image having no granularity, unevenness, or streaks from highlights to high density portions with multiple dots while maintaining high resolution based on a minimum dot.
When performing multi-dot printing, binarization is performed at a resolution based on a minimum dot, a dot set where n dots of a first size are set is extracted, and the extracted dot set is obtained. Is converted into a dot of a second size larger than the first size, and only a portion where the minimum dots are aggregated is replaced with a larger dot.
[Selection diagram] Fig. 3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置、記録装置、画像処理方法、プログラムおよび記憶媒体に係わり、詳しくは、複数の大きさのドットを用いて画像を記録するための擬似中間調処理に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット方式のように、記録媒体にインクを付着させて画像を記録する記録装置では、1つの記録画素に対しインクを付着するか(1)、しないか(0)の2通り(2値)の組合せによって濃度表現するものが一般的である。一方、入力される画像データは多段階(多値)の濃度情報をもっている。よって、記録装置では複数の記録画素の平均的な濃度でそのエリアの濃度を表現する擬似中間処理が行われている。
【0003】
この擬似中間処理方法の1つとして、誤差拡散法が知られている。誤差拡散法については、例えば”An Adaptive Algorithm for SpatialGray Scale“in society for Information Display 1975 Symposium Digest of Technical Papers,1975,36にその内容が説明されている。
【0004】
以下に誤差拡散法を簡単に説明する。ここでは、注目画素をP、その画素の濃度をV、Pの周辺画素P0,P1,P2,P3の濃度をそれぞれV0,V1,V2,V3,2値化のための閾値をTとする。記録装置では、着目画素Pへの記録について、Pの多値の濃度値Vと閾値Tを比較し、VがTと等しいかまたはより大ならばインクを吐出するなどの記録を行い、VがTより小ならば吐出は行わない。このとき、Pの出力2値データをО、両者の差を2値化誤差Eとし、数式で表すと、
V≧TならばO=1、E=V−Vmax
V<TならばO=0、E=V−Vminとなる。
(Vmax:最大濃度、Vmin:最小濃度)
2値化誤差Eは、P0〜P3に対して、経験的に求めた重み係数W0,W1,W2,W3で重み付けされた後に周辺画素へ振り分けられる。すなわち、P0〜P3に振り分ける誤差をE0,E1,E2,E3とすると、E0=E×W0、E1=E×W1、E2=E×W2、E3=E×W3となる。P0〜P3は、それ自身が注目画素となった際に、濃度V0〜V3に上記誤差E0〜E3を加算して、閾値Tと比較される。以上の処理を画素ごとに行っていくと、ある程度の画素数を含むエリアでは、表現される出力濃度と入力画像の平均濃度とがほぼ等しくなっているのである。
【0005】
ところで、誤差拡散法などの擬似中間調処理によって一定の階調性を得ることができても、別の問題として、ハイライト部の粒状性の問題を派生することがある。すなわち、記録する画像によっては、中濃度部から高濃度部へは自然な濃度変化が得られても、ハイライト部においては、分散された夫々のドットが目立ち、画像全体の滑らかさを損ねることがある。このため、近年では、なるべく小さなドットで記録することにより、画像の粒状性を低減させる傾向がある。
【0006】
しかし、全てのドットを小ドット化してしまうと、新たな問題も起きてくる。1つは、記録媒体への着弾精度の問題である。小ドットは、大ドットに比べ、紙面上での位置ずれに影響を受けやすい。特に、各ドットが隣接して配列している中濃度部から高濃度部にかけては、ドットの位置ずれがムラやスジとして感知されやすい。また、別の問題として、記録ヘッドの寿命への影響もある。全ての記録を小ドットで行ってしまうと、吐出回数が多くなり、その分記録ヘッドの寿命が低下することになる。
【0007】
以上の問題を解決する方法の一つとして、サイズの異なるインク滴を吐出できる記録ヘッドを用いることにより、1つの記録画素に対して記録するドット径を複数段階に調節する、いわゆるマルチドット記録を行うものがある。このマルチドット記録によれば、粒状性が問題となるハイライト部は小ドットで記録し、ムラやスジが問題となる中高濃度部は大きなドットで記録することができるため、上記の問題を解決することができる。この場合、先述した誤差拡散法をそのまま適用することは出来ないため、例えば、擬似中間処理方法としては、Katoh,Y.Arai,Y.Yasudaによる「多値誤差拡散法」(Nationa1 Conerence of Communication,Department in Showa53 Year, Society of Electronic Communication, Department in Showa53 Year, Society of Electronic Communication in Japan(1973), pp 504 (Japanese))が適用される場合が多い。先述した誤差拡散法では、1つの固定値である閾値Tにより多値の濃度データを2値データに変換していた。しかし、この多値誤差拡散法では、複数の閾値(T1〜Tn)を設け、n+1段階の濃度データに変換させている。そして、記録装置では、夫々の閾値に対応した大きさのドット径で記録することになる。
【0008】
以上説明したように、近年の記録装置では、多値誤差拡散法などの擬似中間調処理により濃度データを複数段階に量子化し、その出力データに対しては複数段階のドット径で対応することによって、ムラやスジ、ハイライト部における粒状性といった問題を軽減し、ヘッドの寿命も損なわずに、写真に迫る高画質を実現しているのである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大きさの異なるドットを記録するマルチドット記録方法では、小ドットのみで記録する方法に比べて、記録解像度が低くなってしまう。つまり、マルチドット記録では、1画素で表現できる階調数は多くなるものの、その反面、1画素の大きさが最大ドットの大きさ程度になり、解像度が低下してしまう。逆に、小ドットのみの記録方法では、1画素あたりの階調数は少なくなってしまうものの、1画素の大きさは小ドット1個分であるので高解像度記録が可能である。
【0010】
そして、この様な解像度の差は、文字品位や、細線、図形の先鋭さに現れる。よって、ムラやスジ、ハイライト部の粒状性を解決できるマルチドット記録法においても、未だ、小ドットのみの記録法に比べて解像度が劣るという欠点があった。
【0011】
本発明は上述の問題点を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、最小ドットを基準とした高解像度を維持しつつ、ハイライト部から高濃度部に至るまで、ドット粒状感やムラ、スジ等を十分に低減した、滑らかな画像を記録することが可能な画像処理装置、記録装置画像処理方法、記録方法、プログラム、記憶媒体を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明では、記録面積の異なる複数サイズのドットで構成される画像を記録媒体に記録するための画像データを作成する画像処理装置において、記録すべき画像に対応した多値画像データを2値化する2値化処理手段と、前記2値化処理手段により得られた2値画像データにおいて、第1のサイズのドットがn個(nは2以上の自然数)集合したドット集合個所を抽出するドット抽出手段と、前記ドット抽出手段により抽出されたドット集合個所を、前記第1のサイズより大きな第2のサイズのドットに変換するドット変換手段と、を有したことを特徴とする。
【0013】
他の形態では、記録面積の異なる複数サイズのドットで構成される画像を記録媒体に記録するための画像データを作成する画像処理装置において、記録すべき画像に対応した多値画像データを2値化する2値化処理手段と、前記2値化処理手段で得られた2値画像データにおいて、第1のサイズのドットがn個(nは2以上の自然数)集合したドット集合個所を抽出するドット抽出手段と、前記ドット集合箇所を、前記第1のサイズより大きな第2のサイズのドットに変換するドット変換手段と、前記2値化手段で得られた2値画像データに対し、所定領域内のドット変換優先度が決められたマトリックスを配置させるマトリックス配置手段と、前記マトリックス配置手段によって配置されたマトリックス内の2値画像データより、該マトリックス内のドット変換を行う割合を算出する変換割合算出手段と、前記変換割合算出手段によって算出された変換割合と、前記マトリックス内の前記ドット変換優先度とに基づき、前記マトリクスが配置された前記所定領域内にあるドット集合箇所のうち、変換の対象となるドット集合箇所を決定するドット変換決定手段とを有し、前記ドット変換手段は、前記ドット変換決定手段で決定されたドット集合箇所についてドット変換を行うことを特徴とする。
【0014】
また、記録面積の異なる複数サイズのドットで構成される画像を記録媒体に記録するための画像データを作成する画像処理方法において、記録すべき画像に対応した多値画像データを2値化する2値化処理工程と、前記2値化処理工程により得られた2値画像データにおいて、第1のサイズのドットがn個(nは2以上の自然数)集合したドット集合個所を抽出するドット抽出工程と、前記ドット抽出工程により抽出されたドット集合個所を、前記第1のサイズより大きな第2のサイズのドットに変換するドット変換工程と、を有したことを特徴とする。
【0015】
他の形態では、記録面積の異なる複数サイズのドットで構成される画像を記録媒体に記録するための画像データを作成する画像処理方法において、記録すべき画像に対応した多値画像データを2値化処理する2値化工程と、前記2値化工程により得られた2値画像データにおいて、第1のサイズのドットがn個(nは2以上の自然数)集合したドット集合個所を抽出する抽出工程と、前記2値化工程で得られた2値画像データに対し、所定領域内のドット変換優先度が決められたマトリックスを配置させる工程と、前記配置されたマトリックス内の2値画像データより、該マトリックス内のドット変換を行う割合を算出する変換割合算出手段と、前記算出された変換割合と、前記ドット変換優先度とに基づき、前記マトリクスが配置された前記所定領域内にあるドット集合箇所のうち、変換の対象となるドット集合箇所を決定する決定工程と、前記決定されたドット集合箇所を、前記第1のサイズより大きな第2のサイズのドットに変換するドット変換工程とを有したことを特徴とする。
【0016】
以上の構成によれば、マルチドット記録を行う際に、最小ドットを基準とした解像度で2値化を行い、最小ドットが集合した部分を、より大きなドットへ置換するので、最小ドットを基準とした高解像度を維持しつつ、ハイライト部から高濃度部に至るまで、粒状感やムラ、スジ等が十分低減された、滑らかな画像を記録することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0018】
図8は、本発明の一実施形態で用いる記録装置の概略構成を説明するための斜視図である。本例の記録装置50はシリアルスキャン方式の記録装置であり、ガイド軸51,52によって、キャリッジ53が矢印Aの主走査方向に移動自在にガイドされている。キャリッジ53は、キャリッジモータおよびその駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達機構により、主走査方向に往復動される。キャリッジ53には、記録ヘッド10(図8においては不図示)と、その記録ヘッド10にインクを供給するインクタンク54が搭載される。記録ヘッド10とインクタンク54は、インクジェットカートリッジを構成するものであってもよい。被記録媒体としての用紙Pは、装置の前端部に設けられた挿入口55から挿入された後、その搬送方向が反転されてから、送りローラ56によって矢印Bの副走査方向に搬送される。記録装置50は、記録ヘッド10を主走査方向に移動させつつ、プラテン57上の用紙Pのプリント領域に向かってインクを吐出させる記録動作と、その記録幅に対応する距離だけ用紙Pを副走査方向に搬送する搬送動作とを繰り返すことによって、用紙P上に順次画像を記録する。
【0019】
キャリッジ53の移動領域における図8中の左端には、キャリッジ53に搭載された記録ヘッド10の吐出口の形成面と対向する回復系ユニット(回復処理手段)58が設けられている。回復系ユニット58には、記録ヘッド10の吐出口のキャッピングが可能なキャップと、そのキャップ内に負圧を導入可能な吸引ポンプなどが備えられており、吐出口を覆ったキャップ内に負圧を導入することにより、吐出口15からインクを吸引排出させて、記録ヘッド10の良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理をする。また、キャップ内に向かって、吐出口から画像の寄与しないインクを吐出させることによって、記録ヘッド10の良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理をすることもできる。
【0020】
図9は、上述の記録ヘッド10をインク吐出口側から見た平面図である。本例の記録ヘッド10においては、サイズの異なるインク滴を吐出して大、中、小のドット径を実現するために、吐出口の大きさを3段階設けている。11は小ドット用の吐出口、12は中ドット用の吐出口、13は大ドット用の吐出口である。図のように、中ドット用の吐出口12は、小ドット用の吐出口11に対し、半ピッチずれた位置を基準としており、配列ピッチは小ドット用の2倍になっている。同様に、大ドット用の吐出口13は、中ドット用の吐出口12に対し、半ピッチずれた位置を基準としており、配列ピッチは中ドット用の2倍になっている。矢印Aは図8と同一の方向を示し、キャリッジ54の移動方向に相当する。画像記録用のインクは、図示しないインク供給部から夫々の吐出口に通じる流路内に供給され、吐出口11〜13にてメニスカスを形成する。流路内のそれぞれには、発熱素子(電気熱変換体)が備えられており、その発熱素子から熱エネルギーを発生させることにより、流路内のインクが加熱されて膜沸騰により発泡し、そのときの発泡エネルギーによってそれぞれの吐出口からそれぞれ大、中、小のインク滴が吐出される。
【0021】
(実施形態1)
図1は本発明の第1実施形態に係わる画像処理装置の概略ブロック図であり、詳しくは、図8に示した記録装置において構成される画像処理回路である。なお、同図に示す画像処理装置は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置において構成されても良く、本発明はこのような構成を含むことはもちろんである。
【0022】
図1において、101は入力データに応じて出力されるデータを決定する出力値データ発生器、102は比較器、103はセレクタ、104は誤差データの蓄積を行う蓄積誤差バッファ、105は蓄積された誤差データの和を周辺画素に分配する割算器である。以上101から105は、従来技術でも説明した2値の誤差拡散処理を実施するためのものであり、本実施形態では、まず、これらを用いた誤差拡散処理により、多値の画像信号Inを、全て小ドットで記録することを前提とした2値の出力信号Outに変換する。
【0023】
はじめに、多値の原画像データInに対し、誤差拡散処理により生じた誤差dInが加算される。出力値データ発生器101は、この加算された入力値と閾値Tとに基づいて2値化処理を行い、Out信号(出力信号)として、1か0(255か0)の値を出力する。比較器102では、この出力値(Out)と入力多値画像データに誤差が加算された値(In+dIn)との比較を行う。セレクタ103は、両者の差(In+dIn−Out)を算出し、この値を蓄積誤差バッファ104に誤差データとして蓄積していく。蓄積されたデータは、割算機105において、所定の配分係数に従って分配され、該当する周辺画素の入力多値画像データには、新たにdInとしてこの値が加算される。
【0024】
106および107は本実施形態特有の処理であり、106は小ドットを中ドットに置換する中ドット変換部、107は中ドットを大ドットに置換する大ドット変換部である。夫々の変換処理の様子を図2および図3を用いて説明する。
【0025】
図2は小ドットから中ドット、中ドットから大ドットへの変換関係を示す図である。本実施形態では、変換前後の濃度値が同一になる様に、夫々のドットの配列条件が決定されており、ここでは、小ドットが縦2×横2=4個の状態で配列された場合に、それら4つの小ドットを中ドット1個に変換し、また、中ドットが縦2×横2=4個の状態で配列された場合に、それら4つの中ドットを大ドット1個に変換するようになっている。
【0026】
図3は、図2で説明した変換に従って、図8で示した記録ヘッド10により記録が行われた場合の画像を示している。図3(A)に示すように、セレクタ103から出力されてきた画像データは、そのままでは小ドットのみの2値で構成されている。この図において、黒丸は記録画素、白丸は非記録画素を示している。この画像データに対し、中ドット変換部106は、図2(A)に示した変換規則を満たす小ドット群を順次判別し、中ドットに置き換えていく。この段階で記録を行うとすると、図3(B)の状態となる。本実施形態では、更に大ドット変換部107により、図2(B)に示した変換規則を満たす中ドット群を順次判別し、大ドットに置き換えていく。以上により、初めは小ドットのみで構成されていた画像図3(A)も、最終的には図3(C)のように、小ドット、中ドット、大ドットの混成により構成されるようになる。
【0027】
本実施形態によれば、図2で示した規則に従い、小ドットが隣接して配列する個所のみを、より大きなドットに置き換えて行く。よって、中ドットや大ドットが記録されることによって、解像度が低下することが無く、小ドットで構成される解像度が保存されるので、文字や図形の先鋭さも失われない。これに対し、従来法で説明した多値誤差拡散の出力値をマルチドットで記録する方法を、上記記録装置に適用した場合では、もともとの入力画素が大ドットの大きさ、つまり小ドット16画素分を1画素としていることになる。よって、本実施形態に比べて解像度が低く、文字や図形の先鋭さも劣ってしまうのである。
以上説明したように本実施形態によれば、小ドット(第1のサイズのドット)を基準に高解像な状態で2値データを生成した後に、複数の小ドットが隣接して存在する所定のパターン(小ドットがn個集合したドット集合箇所)を2値画像データの中から抽出し、このドット集合箇所をより大きなドット(上記第1のサイズより大きな第2のサイズのドット)に変換することにより、マルチドット記録を行うので、マルチドット記録特有の長所(中高濃度部におけるムラやスジを十分低減でき、記録ヘッドの寿命が長い点)を生かしつつも、最小ドットのみで記録した場合と同等の高解像度記録を行うことが出来た。
【0028】
(実施形態2)
以下、図面を参照しながら第2の実施形態について説明する。本実施形態においても図8、図9で説明した構成のインクジェット記録装置を適用する。
【0029】
図4は、本実施形態の画像処理部に関する概略ブロック図である。図4において、101から105は、2値の誤差拡散処理を行うためのものであり、これらは実施形態1の図1で説明したものと同様である。従って、セレクタ103から出力される値Outは、小ドットで記録することを仮定した2値の信号である。401および402では、本実施形態特有の処理を行い、401は小ドットを中ドットに置換する中ドット変換マトリックス、402は中ドットと小ドットの混成データを大ドットに置換する大ドット変換マトリックスである。
【0030】
図6、図7は、中ドット変換マトリックス401で行われる変換方法を説明する図である。図6は中ドット変換マトリックスの一例であり、中ドットの4×4=16画素からなる格子で構成されている。本実施形態においても、実施形態1と同様に、2×2=4個の小ドットを1個の中ドットに変換するので、上記16個の格子夫々は、小ドットが2×2=4ドットずつ対応している。各格子内に示した1から16の番号は、夫々の格子内の小ドットを中ドットに変換する優先順位を示しており、各数字は分散して配置されている。本実施形態においても、中ドットは小ドット4個が揃った時に置きかえられるが、その変換を行う際には更に条件が加わっている。その条件とは、マトリックス内に配置された順位が、変換を許容されたものであるかということである。どの順位までが許容されるかは、変換率によって決まり、この変換率はマトリックス内の元画像データの平均などから算出する。
【0031】
図7(A)は、小ドットのみで構成された画像例である。注目しているマトリックスを実線の格子で示している。このマトリックス内では、全64画素のうち、52画素が小ドットで埋められている。よって、このマトリックス内の平均濃度は、52/64=13/16となる。この平均濃度をそのまま変換率としても良いが、本実施形態の関数では12/16を変換率とし、図6に示した1から16までの数字のうち、1から12に該当する個所を中ドットに変換可能な位置としている。そして、1から12までの格子のうち、4つの小ドットが全て存在する個所を中ドットに変換する。この変換を行った状態が、図7(B)である。図からもわかるように、たとえ小ドット4個が存在したとしても、変換率の値により中ドットに変換されない場所もある。
【0032】
図5は、以上の変換工程が行われる際のフローチャートである。まずステップ501により、多値の元画像データに対し、小ドットを基準にした2値の誤差拡散処理を行う。次に、ステップ502により、4×4画素マトリックス内にある元データの平均値を算出する。図7(A)の場合は、52/64となる。更に、ステップ503により、算出された平均値を用いて、マトリクス内の変換率を算出する。図7(A)の場合は12/16となっている。平均値から変換率を求める関数は、必ずしも比例関係に無くても良い。画像の明るい部分、すなわち、小ドットの密度が少ない(元データの平均値が低い)部分はなるべく変換を行わず、画像の暗い部分、すなわち、小ドットの密度が高い(元データの平均値が高い)部分は中ドットへの変換率が高くなるような関数にしておくことで、本発明の目的をより積極的に達成することが可能となる。
【0033】
ステップ504においては、ステップ503で決定した変換率に基づき、中ドットに変換するマトリクス内の位置を決定する。図6では、1から12までが決定された位置に相当する。
【0034】
ステップ505からステップ508は、マトリクス内の夫々の画素に対し、順次変換を行っていく過程を示している。まず、ステップ505にて、16個の全て画素について変換のための処理が終了したかを判別する。終了している場合は、着目しているマトリックスの変換処理を終了し、次のマトリックスへの処理に移る。終了していない場合は、ステップ506に進む。ステップ506では、着目画素が中ドットに変換する条件を満たしているかどうかの判別を行う。詳しくは、ステップ504によって決定された変換位置に相当しているか、且つ、4つの小ドット全てが存在しているかを判断する。この変換条件を満たしていない場合は、中ドットに変換せずにステップ507に進み、着目する変換位置を移動する。変換条件を満たしている場合は、ステップ508により中ドットへ変換する。
【0035】
以上、小ドットから中ドットへの変換方法を説明したが、本実施形態では図4の402に示したように、更にこの出力データに対し大ドットへの変換を行う。大ドットの変換は、小ドットを中ドット、中ドットを大ドットとして先述したアルゴリズムと同様の処理を行う。この際、マトリックスの大きさや変換率を求める関数を中ドット変換マトリックスとは独立に設けても良い。
【0036】
上記一連の処理を全画像データに対して行うことにより、最終的に、大、中、小3段階のドットサイスで画像を形成することができる。
【0037】
以上説明したように本実施形態によれば、小ドットを基準に2値データを生成した後に、複数の小ドットが隣接して存在する所定のパターン(小ドットがn個集合したドット集合箇所)を画像データの中から抽出し、この抽出された位置(ドット集合箇所)がマトリックス内の変換率により変換を許容された場合に、より大きなドットに変換することにより、マルチドット記録装を行う。これにより、実施形態1と同様、マルチドット記録特有の長所を生かしつつも、最小ドットのみで記録した場合と同等の高解像度記録を行うことが出来た。
【0038】
更に本実施形態によれば、平均濃度から変換率を求める関数を調整することにより変換の度合いを好適に動かすことが出来る。よって、実施形態1よりも、より積極的に低中濃度部の解像性を重視する一方、高濃度側では小ドットを使わないようにしてヘッドの高寿命化を図ることが可能となる。
【0039】
また、ある程度の広がりを持つマトリックスの中で、実際に変換された後の中ドットや大ドットも程良く分散し、誤差拡散特有のドットのつながりなどを消すことも可能になる。
【0040】
尚、上記中(大)ドット変換マトリックスに示した変換順位は、例示した順位に限定されるものではなく、中(大)ドット変換マトリックスを適用するごとに変化させるように構成してもよい。また、中(大)ドット変換マトリックスのサイズも4×4に限定されるものではなく、例えば、4×2、8×8等であってもよい。
【0041】
(他の実施形態)
上記実施形態1、2では、2×2の矩形の小ドット(中ドット)群を中ドット(大ドット)に変換しているが、これは2×2の矩形に限られるものではなく、例えば、4×2、4×4等であってもよく、つまりは、いかなる形のドット群でも適用可能である。また、矩形中のすべてが小ドット(中ドット)で埋められている場合のみを変換の対象としているが、例えば、2×2の矩形中に3ドット以上が存在する場合に、より大きなドットに変換するようにしてもよい。
【0042】
さらに、図9の記録ヘッドを用いることにより、4つの小ドット(中ドット)の中心に中ドット(大ドット)が置き換えられる構成としたが、本発明はこれに限るものではない。図9の吐出口の位置関係や数を変えることにより、様々な変換方法が可能となるし、一つの流路の中に複数のヒータを設置して、1つの吐出口から複数段階のインク量を吐出出来るようにしてもよい。また、大中小の三段階よりも多くのドットサイズが実現出来るようにしても良い。
【0043】
更には、吐出量を変える別の手段として、ピエゾ素子のような電歪素子を各流路に配置し、電歪素子に与える電圧パルスの形状によってその吐出量を調整させる構成でも本発明は有効である。
【0044】
加えて、実施形態1、2では、小ドット・中ドット・大ドットからなる3種類のサイズのドットで画像を形成すべく、ドット変換処理を行っているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、小ドットと中ドットからなる2種類のサイズのドットで画像を形成すべく、ドット変換処理を行ってもよい。また、4種類以上のサイズのドットで画像を形成すべく、ドット変換処理を行ってもよい。要は、第1のサイズのドットと、第1のサイズのドットよりも大きな第2のサイズにドットを含む、少なくとも2種類のサイズのドットで画像を形成すべく、ドット変換処理を行えばよいのである。
【0045】
また、以上の実施形態では小ドットを仮定した2値化手段として、誤差拡散法を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。擬似中間調処理には他にもディザ法などの手段があり、本発明はどのような擬似中間調処理にも対応可能である。
【0046】
なお、本発明は、上述した画像データのドット変換処理をインクジェット記録装置側で行う形態だけに限らず、インクジェット記録装置と接続するホストコンピュータ等の側で行う形態であってもよい。
【0047】
また、本発明は、複数の機器(例えば、ホストコンピューター、インタフェイス機器、リーダ、プリンタ)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)に適用しても良い。
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ー(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、達成されることは言うまでもない。
【0048】
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より、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体が本発明を構成することになる。また、そのプログラム自体も本発明を構成することになる。
【0049】
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。
【0050】
また、コンピューターが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態例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、コンピューター上で稼動している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ことは言うまでもない。
【0051】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピューターに挿入された機能拡張ボードやコンピューターに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、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ことは言うまでもない。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、マルチドット記録を行う際に、最小ドットを基準とした解像度で2値化を行い、最小ドットが集合した部分を、より大きなドットに置換する。その結果、高濃度でのムラやスジを十分抑制でき、記録ヘッドの寿命が長い、というマルチドット記録特有の長所を生かしつつも、最小ドットのみで記録した場合と同等の高解像度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明、第1の実施形態に係わる画像処理部の概略ブロック図である。
【図2】マルチドットサイズの関係図である。
【図3】本発明、第1実施形態のドット変換の説明図である。
【図4】本発明、第2の実施形態に係わる画像処理部の概略ブロック図である。
【図5】本発明、第2実施形態のドット変換フローチャートである。
【図6】本発明、第2実施形態におけるドット変換マトリックスである。
【図7】本発明、第2実施形態におけるドット変換の説明図である。
【図8】本発明の実施形態で適用したインクジェット記録装置の斜視図である。
【図9】本発明の実施形態で適用したインクジェット記録ヘッドの模式図である。
【符号の説明】
10 記録ヘッド
11 小ドット吐出口
12 中ドット吐出口
13 大ドット吐出口
50 記録装置
51 ガイド軸
52 ガイド軸
53 キャリッジ
54 インクタンク
55 挿入口
56 送りローラ
57 プラテン
58 回復系ユニット
101 出力値データ
102 比較器
103 セレクタ
104 蓄積誤差バッファ
105 割算器
106 中ドット変換部
107 大ドット変換部
401 中ドット変換マトリックス
402 大ドット変換マトリックス
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing device, a recording device, an image processing method, a program, and a storage medium, and more particularly to a pseudo halftone process for recording an image using dots of a plurality of sizes.
[0002]
[Prior art]
In a printing apparatus that prints an image by attaching ink to a printing medium, such as an ink jet system, two types (binary) of whether (1) or not (0) ink is applied to one print pixel. In general, the combination is expressed by density. On the other hand, the input image data has multi-level (multi-value) density information. Therefore, in the printing apparatus, a pseudo intermediate process of expressing the density of the area with the average density of a plurality of printing pixels is performed.
[0003]
An error diffusion method is known as one of the pseudo intermediate processing methods. The error diffusion method is described in, for example, "An Adaptive Algorithm for Spatial Gray Scale" in society for Information Display 1975 Symposium, Digest of Technology, and the description of the 19th, Technical Paper, 36.
[0004]
The error diffusion method will be briefly described below. Here, it is assumed that the pixel of interest is P, the density of the pixel is V, and the densities of the peripheral pixels P0, P1, P2, and P3 of P are V0, V1, V2, V3, and a threshold for binarization, respectively. The printing apparatus compares the multi-valued density value V of P with the threshold T for printing on the target pixel P, and performs printing such as ejecting ink if V is equal to or larger than T, and If it is smaller than T, no ejection is performed. At this time, the output binary data of P is represented by О, and the difference between the two is represented by a binarization error E.
If V ≧ T, O = 1, E = V−Vmax
If V <T, then O = 0 and E = V−Vmin.
(Vmax: maximum density, Vmin: minimum density)
The binarization error E is assigned to peripheral pixels after weighting P0 to P3 with weighting coefficients W0, W1, W2, and W3 empirically obtained. That is, assuming that the errors distributed to P0 to P3 are E0, E1, E2, and E3, E0 = E × W0, E1 = E × W1, E2 = E × W2, and E3 = E × W3. P0 to P3 are compared with a threshold value T by adding the above errors E0 to E3 to the densities V0 to V3 when the pixel itself becomes the target pixel. When the above processing is performed for each pixel, in an area including a certain number of pixels, the expressed output density and the average density of the input image are substantially equal.
[0005]
By the way, even if a certain gradation can be obtained by a pseudo halftone process such as an error diffusion method, another problem may be derived from the problem of graininess of a highlight portion. In other words, depending on the image to be recorded, even when a natural density change is obtained from the medium density portion to the high density portion, in the highlight portion, the dispersed dots are conspicuous and impair the smoothness of the entire image. There is. For this reason, in recent years, there has been a tendency to reduce the granularity of an image by recording with as small dots as possible.
[0006]
However, if all the dots are reduced to small dots, a new problem arises. One is the problem of landing accuracy on a recording medium. Small dots are more susceptible to misalignment on paper than large dots. In particular, from the middle density portion where the dots are arranged adjacently to the high density portion, the displacement of the dots is likely to be sensed as unevenness or streaks. Another problem is the effect on the life of the recording head. If all printing is performed with small dots, the number of ejections increases, and the life of the printing head is shortened accordingly.
[0007]
As one of the methods for solving the above problem, a so-called multi-dot recording in which a dot diameter to be recorded for one recording pixel is adjusted in a plurality of steps by using a recording head capable of ejecting ink droplets having different sizes. There is something to do. According to this multi-dot recording, the above problem can be solved because the highlight portion where the graininess is a problem can be recorded with small dots, and the medium and high density portions where the unevenness and streaks are a problem can be recorded with large dots. can do. In this case, since the above-mentioned error diffusion method cannot be applied as it is, for example, as a pseudo intermediate processing method, Katoh, Y. et al. Arai, Y .; According to Yasuda "multi-level error diffusion method" (Nationa1 Conerence of Communication, Department in Showa53 Year, Society of Electronic Communication, Department in Showa53 Year, Society of Electronic Communication in Japan (1973), pp 504 (Japanese)) is applied Often. In the above-described error diffusion method, multi-value density data is converted into binary data by using a threshold value T which is one fixed value. However, in this multi-level error diffusion method, a plurality of thresholds (T1 to Tn) are provided and converted into n + 1-level density data. Then, the recording apparatus performs recording with a dot diameter of a size corresponding to each threshold value.
[0008]
As described above, in recent printing apparatuses, density data is quantized into a plurality of stages by pseudo halftone processing such as a multi-valued error diffusion method, and the output data is handled by a plurality of stages of dot diameters. This reduces problems such as unevenness, streaks, and graininess in highlights, and achieves high image quality close to that of a photograph without impairing the life of the head.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the multi-dot recording method of recording dots of different sizes, the recording resolution is lower than in the method of recording only small dots. In other words, in multi-dot recording, although the number of gradations that can be expressed by one pixel increases, the resolution of one pixel is reduced to about the size of the maximum dot. Conversely, in the printing method using only small dots, although the number of gradations per pixel decreases, high resolution printing is possible because the size of one pixel is equivalent to one small dot.
[0010]
Such a difference in resolution appears in the character quality, the fine line, and the sharpness of the figure. Therefore, even in the multi-dot recording method capable of resolving unevenness, streaks, and the graininess of a highlight portion, there is a defect that the resolution is still inferior to that of the recording method using only small dots.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to maintain a high resolution based on a minimum dot, and to improve dot resolution from a highlight portion to a high density portion. An object of the present invention is to provide an image processing apparatus, a recording apparatus image processing method, a recording method, a program, and a storage medium capable of recording a smooth image with sufficiently reduced graininess, unevenness, and streaks.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the present invention, in an image processing apparatus that creates image data for recording an image composed of dots of a plurality of sizes having different recording areas on a recording medium, multi-valued image data corresponding to an image to be recorded is stored in the image processing apparatus. Binarization processing means for binarizing, and, in the binary image data obtained by the binarization processing means, a dot set location where n dots of a first size are set (n is a natural number of 2 or more) is extracted. And a dot converting means for converting the dot collection points extracted by the dot extracting means into dots of a second size larger than the first size.
[0013]
In another embodiment, in an image processing apparatus for creating image data for recording an image composed of dots of a plurality of sizes having different recording areas on a recording medium, multi-valued image data corresponding to an image to be recorded is converted into binary data. Binarization processing means for converting, and, in the binary image data obtained by the binarization processing means, a dot set point where n dots of the first size (n is a natural number of 2 or more) are extracted. Dot extraction means, dot conversion means for converting the dot collection location into dots of a second size larger than the first size, and a predetermined area for the binary image data obtained by the binarization means. Matrix arrangement means for arranging a matrix having a predetermined dot conversion priority within the matrix, and the binary image data in the matrix arranged by the matrix arrangement means. A conversion ratio calculating unit that calculates a ratio of performing dot conversion in the matrix, the conversion ratio calculated by the conversion ratio calculating unit, and the dot conversion priority in the matrix, wherein the matrix is arranged. Dot conversion determining means for determining a dot collection location to be converted among the dot collection locations in the predetermined area, wherein the dot conversion means determines the dot collection location determined by the dot conversion determination means. It is characterized by performing dot conversion.
[0014]
Further, in an image processing method for creating image data for recording an image composed of dots of a plurality of sizes having different recording areas on a recording medium, binarizing multi-valued image data corresponding to an image to be recorded. A binarization processing step, and a dot extraction step of extracting a dot collection point where n dots of the first size are aggregated (n is a natural number of 2 or more) in the binary image data obtained in the binarization processing step And a dot conversion step of converting the dot collection points extracted in the dot extraction step into dots of a second size larger than the first size.
[0015]
In another aspect, in an image processing method for creating image data for recording an image composed of dots of a plurality of sizes having different recording areas on a recording medium, multi-valued image data corresponding to an image to be recorded is converted into binary data. Binarization step of performing a binarization process, and extraction for extracting a dot collection point where n dots of the first size are aggregated (n is a natural number of 2 or more) in the binary image data obtained in the binarization step And a step of arranging a matrix having a predetermined dot conversion priority in a predetermined area on the binary image data obtained in the binarization step. Based on the calculated conversion ratio and the dot conversion priority, based on the calculated conversion ratio and the dot conversion priority. A determining step of determining a dot collection point to be converted among the dot collection points in the predetermined area; and converting the determined dot collection point into a dot of a second size larger than the first size. And a dot conversion step.
[0016]
According to the above configuration, when performing multi-dot recording, binarization is performed at a resolution based on the minimum dot, and a portion where the minimum dots are collected is replaced with a larger dot. While maintaining the high resolution, it is possible to record a smooth image from the highlight portion to the high density portion, in which graininess, unevenness, streaks, and the like are sufficiently reduced.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 8 is a perspective view for explaining a schematic configuration of a recording apparatus used in one embodiment of the present invention. The recording device 50 of this example is a recording device of a serial scan system, and a carriage 53 is guided by guide shafts 51 and 52 so as to be movable in a main scanning direction indicated by an arrow A. The carriage 53 is reciprocated in the main scanning direction by a driving force transmission mechanism such as a carriage motor and a belt for transmitting the driving force. The recording head 10 (not shown in FIG. 8) and an ink tank 54 for supplying ink to the recording head 10 are mounted on the carriage 53. The recording head 10 and the ink tank 54 may constitute an ink jet cartridge. After the paper P as a recording medium is inserted from an insertion port 55 provided at the front end of the apparatus, the transport direction is reversed, and then the paper P is transported by the feed roller 56 in the sub-scanning direction of arrow B. The recording device 50 performs a recording operation in which the recording head 10 is moved in the main scanning direction and ink is ejected toward the print area of the paper P on the platen 57, and the paper P is sub-scanned by a distance corresponding to the recording width. The image is sequentially recorded on the paper P by repeating the transport operation of transporting in the direction.
[0019]
A recovery system unit (recovery processing unit) 58 facing the formation surface of the ejection port of the recording head 10 mounted on the carriage 53 is provided at the left end in FIG. The recovery system unit 58 is provided with a cap capable of capping the ejection port of the recording head 10, a suction pump capable of introducing a negative pressure into the cap, and the like. In this manner, the ink is sucked and discharged from the discharge port 15 and a recovery process is performed to maintain a good ink discharge state of the recording head 10. In addition, by ejecting ink that does not contribute to the image from the ejection port toward the inside of the cap, a recovery process can be performed to maintain a good ink ejection state of the recording head 10.
[0020]
FIG. 9 is a plan view of the recording head 10 as viewed from the ink ejection port side. In the recording head 10 of the present embodiment, three sizes of ejection ports are provided in order to eject ink droplets having different sizes to achieve large, medium, and small dot diameters. Reference numeral 11 denotes a discharge port for small dots, reference numeral 12 denotes a discharge port for medium dots, and reference numeral 13 denotes a discharge port for large dots. As shown in the figure, the ejection port 12 for medium dots is based on a position shifted by a half pitch with respect to the ejection port 11 for small dots, and the arrangement pitch is twice as large as that for small dots. Similarly, the ejection opening 13 for large dots is based on a position shifted by a half pitch from the ejection opening 12 for medium dots, and the arrangement pitch is twice as large as that for medium dots. The arrow A indicates the same direction as in FIG. 8 and corresponds to the moving direction of the carriage 54. The ink for image recording is supplied from an ink supply unit (not shown) into a flow path leading to each of the ejection ports, and forms a meniscus at the ejection ports 11 to 13. Each of the flow passages is provided with a heating element (electric heat conversion element). By generating heat energy from the heating element, the ink in the flow passage is heated and foamed by film boiling. Large, medium, and small ink droplets are ejected from each ejection port by the foaming energy at that time.
[0021]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic block diagram of an image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 1 shows an image processing circuit configured in the recording apparatus shown in FIG. Note that the image processing device shown in the figure may be configured in an information processing device such as a personal computer, and the present invention naturally includes such a configuration.
[0022]
In FIG. 1, 101 is an output value data generator for determining data to be output according to input data, 102 is a comparator, 103 is a selector, 104 is a storage error buffer for storing error data, and 105 is stored This is a divider that distributes the sum of error data to peripheral pixels. The above 101 to 105 are for performing the binary error diffusion processing described in the related art, and in the present embodiment, first, the multi-valued image signal In is converted into the multi-valued image signal In by using these. The output signal is converted into a binary output signal Out on the assumption that all of the data is printed with small dots.
[0023]
First, an error dIn generated by the error diffusion processing is added to the multi-valued original image data In. The output value data generator 101 performs a binarization process based on the added input value and the threshold T, and outputs a value of 1 or 0 (255 or 0) as an Out signal (output signal). The comparator 102 compares the output value (Out) with a value (In + dIn) obtained by adding an error to the input multi-valued image data. The selector 103 calculates the difference between them (In + dIn−Out), and accumulates this value in the accumulation error buffer 104 as error data. The accumulated data is distributed in the divider 105 according to a predetermined distribution coefficient, and this value is newly added as dIn to the input multi-valued image data of the corresponding peripheral pixel.
[0024]
Reference numerals 106 and 107 are processing unique to the present embodiment. Reference numeral 106 denotes a medium dot conversion unit that replaces small dots with medium dots, and reference numeral 107 denotes a large dot conversion unit that replaces medium dots with large dots. The state of each conversion process will be described with reference to FIGS.
[0025]
FIG. 2 is a diagram showing a conversion relationship from small dots to medium dots and from medium dots to large dots. In the present embodiment, the arrangement conditions of the respective dots are determined so that the density values before and after the conversion become the same. In this case, the small dots are arranged in a state of 2 × 4 = 2 × 4. The four small dots are converted to one medium dot, and when the medium dots are arranged in a state of 2 × 2 = 4, the four medium dots are converted to one large dot. It is supposed to.
[0026]
FIG. 3 shows an image when recording is performed by the recording head 10 shown in FIG. 8 according to the conversion described in FIG. As shown in FIG. 3A, the image data output from the selector 103 is composed of only binary values of small dots. In this figure, black circles indicate recording pixels, and white circles indicate non-recording pixels. For this image data, the medium dot conversion unit 106 sequentially determines small dot groups that satisfy the conversion rule shown in FIG. 2A, and replaces them with medium dots. If recording is performed at this stage, the state shown in FIG. In the present embodiment, the medium dot group satisfying the conversion rule shown in FIG. 2B is sequentially determined by the large dot conversion unit 107 and replaced with a large dot. As described above, the image shown in FIG. 3A, which is initially composed only of small dots, is finally composed of a mixture of small dots, medium dots, and large dots as shown in FIG. 3C. Become.
[0027]
According to the present embodiment, only the places where small dots are arranged adjacent to each other are replaced with larger dots in accordance with the rules shown in FIG. Therefore, by recording medium dots and large dots, the resolution does not decrease and the resolution composed of small dots is preserved, so that the sharpness of characters and figures is not lost. On the other hand, when the method of recording the output value of the multi-level error diffusion described in the conventional method with multi-dots is applied to the above-described recording apparatus, the original input pixel has a large dot size, that is, a small dot of 16 pixels. That is, one minute is defined as one pixel. Therefore, the resolution is lower and the sharpness of characters and graphics is inferior to that of the present embodiment.
As described above, according to the present embodiment, after generating binary data in a high-resolution state based on small dots (dots of the first size), a predetermined number of adjacent small dots are generated. Is extracted from the binary image data, and this dot collection point is converted into a larger dot (a dot of a second size larger than the first size). By performing multi-dot printing, the advantage of multi-dot printing (which can reduce unevenness and streaks in middle and high density areas sufficiently and the life of the print head is long), while recording with only the minimum dots High-resolution recording equivalent to that of.
[0028]
(Embodiment 2)
Hereinafter, a second embodiment will be described with reference to the drawings. Also in the present embodiment, the inkjet recording apparatus having the configuration described with reference to FIGS. 8 and 9 is applied.
[0029]
FIG. 4 is a schematic block diagram related to the image processing unit of the present embodiment. In FIG. 4, reference numerals 101 to 105 are for performing binary error diffusion processing, and are the same as those described in FIG. 1 of the first embodiment. Therefore, the value Out output from the selector 103 is a binary signal assuming that printing is performed with small dots. In 401 and 402, processing unique to the present embodiment is performed. 401 is a medium dot conversion matrix for replacing small dots with medium dots, and 402 is a large dot conversion matrix for replacing mixed data of medium and small dots with large dots. is there.
[0030]
6 and 7 are diagrams illustrating a conversion method performed by the medium dot conversion matrix 401. FIG. FIG. 6 shows an example of a medium dot conversion matrix, which is composed of a grid of 4 × 4 = 16 pixels of medium dots. In the present embodiment, as in the first embodiment, 2 × 2 = 4 small dots are converted into one medium dot. Therefore, each of the 16 grids has 2 × 2 = 4 small dots. Each one is supported. The numbers 1 to 16 shown in each grid indicate the priority of converting small dots in each grid into medium dots, and the numbers are distributed. Also in the present embodiment, the medium dot is replaced when four small dots are collected, but further conditions are added when performing the conversion. The condition is whether or not the order arranged in the matrix is allowed to be converted. Which order is allowed is determined by the conversion rate, which is calculated from the average of the original image data in the matrix.
[0031]
FIG. 7A is an example of an image composed of only small dots. The matrix of interest is shown by a solid grid. In this matrix, 52 pixels out of a total of 64 pixels are filled with small dots. Therefore, the average density in this matrix is 52/64 = 13/16. Although this average density may be used as the conversion rate as it is, in the function of the present embodiment, 12/16 is used as the conversion rate, and the portion corresponding to 1 to 12 among the numbers 1 to 16 shown in FIG. The position can be converted to. Then, a portion where all four small dots are present in the grids from 1 to 12 is converted into a medium dot. FIG. 7B shows the state after the conversion. As can be seen from the figure, even if there are four small dots, there are places where they are not converted to medium dots depending on the value of the conversion rate.
[0032]
FIG. 5 is a flowchart when the above conversion process is performed. First, in step 501, binary error diffusion processing based on small dots is performed on multi-valued original image data. Next, in step 502, the average value of the original data in the 4 × 4 pixel matrix is calculated. In the case of FIG. 7A, it is 52/64. Further, in step 503, the conversion rate in the matrix is calculated using the calculated average value. In the case of FIG. 7A, it is 12/16. The function for calculating the conversion rate from the average value does not necessarily have to be in a proportional relationship. The bright part of the image, that is, the part where the density of small dots is low (the average value of the original data is low) is not converted as much as possible, and the dark part of the image, that is, the density of the small dots is high (the average value of the original data is low). The object of the present invention can be more positively achieved by setting the (high) portion as a function that increases the conversion rate to medium dots.
[0033]
In step 504, a position in the matrix to be converted into a medium dot is determined based on the conversion rate determined in step 503. In FIG. 6, 1 to 12 correspond to the determined positions.
[0034]
Steps 505 to 508 show a process of sequentially performing conversion on each pixel in the matrix. First, in step 505, it is determined whether the processing for conversion has been completed for all 16 pixels. If it has been completed, the conversion process of the matrix of interest ends, and the process moves to the next matrix. If not, the process proceeds to step 506. In step 506, it is determined whether or not the pixel of interest satisfies the condition for conversion to a medium dot. More specifically, it is determined whether the position corresponds to the conversion position determined in step 504 and whether all four small dots are present. If the conversion condition is not satisfied, the process proceeds to step 507 without converting to a medium dot, and the conversion position of interest is moved. If the conversion condition is satisfied, the data is converted into medium dots in step 508.
[0035]
The method of converting small dots to medium dots has been described above. In the present embodiment, as shown at 402 in FIG. 4, the output data is further converted to large dots. For the conversion of the large dot, the same processing as the algorithm described above is performed with the small dot as the medium dot and the medium dot as the large dot. At this time, a function for calculating the size and conversion rate of the matrix may be provided independently of the medium dot conversion matrix.
[0036]
By performing the above-described series of processes on all image data, an image can be finally formed with three stages of large, medium, and small dot sizes.
[0037]
As described above, according to the present embodiment, after generating binary data on the basis of small dots, a predetermined pattern in which a plurality of small dots are adjacent to each other (a dot collection location where n small dots are collected) Is extracted from the image data, and when the extracted position (dot collection point) is allowed to be converted by the conversion rate in the matrix, the dot is converted into a larger dot to perform multi-dot recording. As a result, similar to the first embodiment, high-resolution printing equivalent to printing with only the minimum dots could be performed while taking advantage of the advantages unique to multi-dot printing.
[0038]
Further, according to the present embodiment, the degree of conversion can be suitably moved by adjusting the function for obtaining the conversion rate from the average density. Therefore, it is possible to prolong the life of the head by not using small dots on the high-density side while more emphasizing the resolution of the low-medium-density portion than in the first embodiment.
[0039]
Further, in a matrix having a certain degree of spread, medium dots and large dots after the actual conversion are appropriately dispersed, and it is possible to eliminate the connection of dots peculiar to error diffusion.
[0040]
The conversion order shown in the above-mentioned medium (large) dot conversion matrix is not limited to the illustrated order, and may be changed every time the medium (large) dot conversion matrix is applied. The size of the medium (large) dot conversion matrix is not limited to 4 × 4, but may be, for example, 4 × 2, 8 × 8, or the like.
[0041]
(Other embodiments)
In the first and second embodiments, the 2 × 2 rectangular small dot (medium dot) group is converted into the medium dot (large dot). However, this is not limited to the 2 × 2 rectangle. , 4 × 2, 4 × 4, etc., that is, a dot group of any shape is applicable. Also, only the case where all of the rectangles are filled with small dots (medium dots) is targeted for conversion. For example, if there are three or more dots in a 2 × 2 rectangle, a larger dot is used. You may make it convert.
[0042]
Further, by using the recording head of FIG. 9, the configuration is such that the middle dot (large dot) is replaced with the center of four small dots (medium dots), but the present invention is not limited to this. By changing the positional relationship and the number of the ejection openings in FIG. 9, various conversion methods can be performed. May be discharged. Further, a dot size larger than three stages of large, medium and small may be realized.
[0043]
Further, as another means for changing the discharge amount, the present invention is effective in a configuration in which an electrostrictive element such as a piezo element is arranged in each flow path and the discharge amount is adjusted by the shape of a voltage pulse applied to the electrostrictive element. It is.
[0044]
In addition, in the first and second embodiments, the dot conversion process is performed in order to form an image with dots of three types, that is, small dots, medium dots, and large dots. However, the present invention is not limited to this. Not something. For example, a dot conversion process may be performed in order to form an image using two types of dots, a small dot and a medium dot. Further, a dot conversion process may be performed to form an image with four or more types of dots. In short, dot conversion processing may be performed so as to form an image with at least two types of dots including a dot of a first size and a dot of a second size larger than the dot of the first size. It is.
[0045]
Further, in the above embodiment, the error diffusion method has been described as an example of the binarizing means assuming small dots, but the present invention is not limited to this. There are other means such as a dither method in the pseudo halftone processing, and the present invention is applicable to any pseudo halftone processing.
[0046]
The present invention is not limited to the above-described embodiment in which the dot conversion process of the image data is performed on the inkjet recording apparatus side, but may be performed on a host computer or the like connected to the inkjet recording apparatus.
[0047]
In addition, even if the present invention is applied to a system including a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, and a printer), a device including one device (for example, a copier, a facsimile device, and the like) May be applied.
An object of the present invention is to supply a storage medium storing a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus, and a computer (or CPU or MPU) of the system or the apparatus stores the storage medium in the storage medium. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code thus read.
[0048]
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the function of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. The program itself also constitutes the present invention.
[0049]
As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, and the like can be used.
[0050]
When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiment are realized, but also an OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. Does part of or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
[0051]
Further, after the program code read from the storage medium is written into the memory provided in the function expansion board inserted into the computer or the function expansion unit connected to the computer, the function expansion board is written based on the instruction of the program code. It goes without saying that a CPU or the like provided in the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when performing multi-dot recording, binarization is performed at a resolution based on the minimum dot, and a portion where the minimum dots are collected is replaced with a larger dot. As a result, it is possible to sufficiently suppress unevenness and streaks at high densities and maintain the same high resolution as when recording with only the minimum dots, while taking advantage of the unique advantages of multi-dot recording that the recording head has a long life. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram of an image processing unit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between multi-dot sizes.
FIG. 3 is an explanatory diagram of dot conversion according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic block diagram of an image processing unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a dot conversion flowchart according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a dot conversion matrix according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of dot conversion according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of an ink jet recording apparatus applied in the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram of an ink jet recording head applied in an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Recording head
11 Small dot ejection port
12 Medium dot ejection port
13 Large dot ejection port
50 Recording device
51 Guide shaft
52 Guide shaft
53 carriage
54 ink tank
55 insertion slot
56 feed roller
57 Platen
58 Recovery unit
101 Output value data
102 comparator
103 Selector
104 Accumulation error buffer
105 divider
106 Medium dot conversion unit
107 Large dot converter
401 Medium dot conversion matrix
402 Large dot conversion matrix

Claims (9)

記録面積の異なる複数サイズのドットで構成される画像を記録媒体に記録するための画像データを作成する画像処理装置において、
記録すべき画像に対応した多値画像データを2値化する2値化処理手段と、
前記2値化処理手段により得られた2値画像データにおいて、第1のサイズのドットがn個(nは2以上の自然数)集合したドット集合個所を抽出するドット抽出手段と、
前記ドット抽出手段により抽出されたドット集合個所を、前記第1のサイズより大きな第2のサイズのドットに変換するドット変換手段と、
を有したことを特徴とする画像処理装置。
In an image processing apparatus that creates image data for recording an image composed of dots of a plurality of sizes having different recording areas on a recording medium,
Binarization processing means for binarizing multi-valued image data corresponding to an image to be recorded;
Dot extraction means for extracting a dot set point where n dots of the first size (n is a natural number of 2 or more) are set in the binary image data obtained by the binarization processing means;
Dot conversion means for converting the dot collection points extracted by the dot extraction means into dots of a second size larger than the first size;
An image processing apparatus comprising:
記録面積の異なる複数サイズのドットで構成される画像を記録媒体に記録するための画像データを作成する画像処理装置において、
記録すべき画像に対応した多値画像データを2値化する2値化処理手段と、
前記2値化処理手段で得られた2値画像データにおいて、第1のサイズのドットがn個(nは2以上の自然数)集合したドット集合個所を抽出するドット抽出手段と、
前記ドット集合箇所を、前記第1のサイズより大きな第2のサイズのドットに変換するドット変換手段と、
前記2値化手段で得られた2値画像データに対し、所定領域内のドット変換優先度が決められたマトリックスを配置させるマトリックス配置手段と、
前記マトリックス配置手段によって配置されたマトリックス内の2値画像データより、該マトリックス内のドット変換を行う割合を算出する変換割合算出手段と、
前記変換割合算出手段によって算出された変換割合と、前記マトリックス内の前記ドット変換優先度とに基づき、前記マトリクスが配置された前記所定領域内にあるドット集合箇所のうち、変換の対象となるドット集合箇所を決定するドット変換決定手段とを有し、
前記ドット変換手段は、前記ドット変換決定手段で決定されたドット集合箇所についてドット変換を行うことを特徴とする画像処理装置。
In an image processing apparatus that creates image data for recording an image composed of dots of a plurality of sizes having different recording areas on a recording medium,
Binarization processing means for binarizing multi-valued image data corresponding to an image to be recorded;
Dot extraction means for extracting a dot set point where n dots of the first size are set (n is a natural number of 2 or more) in the binary image data obtained by the binarization processing means;
Dot conversion means for converting the dot collection location into dots of a second size larger than the first size;
Matrix arranging means for arranging a matrix having a predetermined dot conversion priority within a predetermined area on the binary image data obtained by the binarizing means;
A conversion ratio calculating unit that calculates a ratio of performing dot conversion in the matrix from the binary image data in the matrix arranged by the matrix arranging unit;
Based on the conversion ratio calculated by the conversion ratio calculation means and the dot conversion priority in the matrix, the dots to be converted among the dot collection points in the predetermined area where the matrix is arranged Dot conversion determining means for determining the gathering location,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the dot conversion unit performs dot conversion on a dot set point determined by the dot conversion determination unit.
前記2値化手段が、誤差拡散法であ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。The image processing apparatus according to claim 1, wherein the binarizing unit is an error diffusion method. 記録面積の異なる複数サイズのドットからなる画像を記録媒体に記録するための記録装置であって、
請求項1乃至3のいずれかの画像処理装置と、
前記画像処理装置における前記ドット変換手段により得られた、第1および第2のサイズのドットを、前記記録媒体に記録するドット記録手段と
を有することを特徴とする記録装置。
A recording apparatus for recording an image composed of dots of a plurality of sizes having different recording areas on a recording medium,
An image processing apparatus according to claim 1,
And a dot recording unit for recording dots of the first and second sizes obtained by the dot conversion unit in the image processing apparatus on the recording medium.
記録面積の異なる複数サイズのドットで構成される画像を記録媒体に記録するための画像データを作成する画像処理方法において、
記録すべき画像に対応した多値画像データを2値化する2値化処理工程と、
前記2値化処理工程により得られた2値画像データにおいて、第1のサイズのドットがn個(nは2以上の自然数)集合したドット集合個所を抽出するドット抽出工程と、
前記ドット抽出工程により抽出されたドット集合個所を、前記第1のサイズより大きな第2のサイズのドットに変換するドット変換工程と、
を有したことを特徴とする画像処理方法。
In an image processing method for creating image data for recording an image composed of dots of a plurality of sizes having different recording areas on a recording medium,
A binarization processing step of binarizing multi-valued image data corresponding to an image to be recorded;
A dot extraction step of extracting a dot aggregation point where n dots of the first size are aggregated (n is a natural number of 2 or more) in the binary image data obtained in the binarization processing step;
A dot conversion step of converting the dot collection points extracted in the dot extraction step into dots of a second size larger than the first size;
An image processing method comprising:
記録面積の異なる複数サイズのドットで構成される画像を記録媒体に記録するための画像データを作成する画像処理方法において、
記録すべき画像に対応した多値画像データを2値化処理する2値化工程と、
前記2値化工程により得られた2値画像データにおいて、第1のサイズのドットがn個(nは2以上の自然数)集合したドット集合個所を抽出する抽出工程と、
前記2値化工程で得られた2値画像データに対し、所定領域内のドット変換優先度が決められたマトリックスを配置させる工程と、
前記配置されたマトリックス内の2値画像データより、該マトリックス内のドット変換を行う割合を算出する変換割合算出手段と、
前記算出された変換割合と、前記ドット変換優先度とに基づき、前記マトリクスが配置された前記所定領域内にあるドット集合箇所のうち、変換の対象となるドット集合箇所を決定する決定工程と、
前記決定されたドット集合箇所を、前記第1のサイズより大きな第2のサイズのドットに変換するドット変換工程とを有したことを特徴とする画像処理方法。
In an image processing method for creating image data for recording an image composed of dots of a plurality of sizes having different recording areas on a recording medium,
A binarizing step of binarizing multi-valued image data corresponding to an image to be recorded;
An extraction step of extracting, from the binary image data obtained in the binarization step, a dot set where n dots of the first size are set (n is a natural number of 2 or more);
Arranging a matrix having a predetermined dot conversion priority within a predetermined area on the binary image data obtained in the binarization step;
A conversion ratio calculation unit that calculates a ratio of performing dot conversion in the matrix from the binary image data in the arranged matrix;
A determination step of determining a dot aggregation location to be converted among the dot aggregation locations in the predetermined area where the matrix is arranged, based on the calculated conversion ratio and the dot conversion priority,
A dot conversion step of converting the determined dot collection location into a dot of a second size larger than the first size.
記録面積の異なる複数サイズのドットからなる画像を記録媒体に記録するための記録方法であって、
請求項5または6に記載の画像処理方法と、
前記画像処理方法における前記ドット変換工程により得られた、第1および第2のサイズのドットを、前記記録媒体に記録するドット記録工程と
を有することを特徴とする記録装置。
A recording method for recording an image composed of dots of a plurality of sizes having different recording areas on a recording medium,
An image processing method according to claim 5 or 6,
A dot recording step of recording, on the recording medium, dots of the first and second sizes obtained by the dot conversion step in the image processing method.
記録面積の異なる複数サイズのドットで構成される画像を記録媒体に記録するための画像データを作成する画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
記録すべき画像に対応した多値画像データを2値化する2値化処理工程のプログラムコードと、
前記2値化処理工程により得られた2値画像データにおいて、第1のサイズのドットがn個(nは2以上の自然数)集合したドット集合個所を抽出するドット抽出工程のプログラムコードと、
前記ドット抽出工程により抽出されたドット集合個所を、前記第1のサイズより大きな第2のサイズのドットに変換するドット変換工程のプログラムコードとを含むことを特徴とするプログラム。
A program that causes a computer to execute an image processing method for creating image data for recording an image composed of dots of a plurality of sizes having different recording areas on a recording medium,
Program code for a binarization processing step of binarizing multi-valued image data corresponding to an image to be recorded;
A program code of a dot extraction step of extracting a dot set point where n dots of the first size are set (n is a natural number of 2 or more) in the binary image data obtained by the binarization processing step;
A program, comprising: a program code of a dot conversion step of converting a dot set extracted in the dot extraction step into a dot of a second size larger than the first size.
コンピュータにより読み出し可能なプログラムを格納した記憶媒体であって、
請求項8に記載のプログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
A storage medium storing a computer-readable program,
A storage medium storing the program according to claim 8.
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