图像处理设备和图像处理方法

专利名称：图像处理设备和图像处理方法
技术领域：
本发明涉及一种图像形成设备和图像处理方法。
背景技术：
作为被配置成通过对记录介质上的同 一 图像区域进行多 次记录扫描来执行图像形成的图像形成设备的例子，已经提出 了喷墨打印机。
在喷墨打印才几中，记录头在主扫描方向上往复运动，并且 当在副扫描方向上输送记录介质时，墨滴从记录头喷出而着落 在记录介质上以打印图像。在喷墨打印机中，根据各喷嘴的特 性和薄片输送量的误差以及记录头距离的偏差等的打印图像时 的物理因素所引起的误差，产生墨滴的方向和大小以及着墨位 置等的变动。在基于一次记录扫描的打印操作中，该变动直接 导致在打印图像上出现浓度不均匀和条紋，这将导致图像质量 下降。
考虑到上述情况，作为用于抑制产生这类浓度不均匀和条
紋的对策，已经提出了多遍(multi-pass)记录方法。根据该技术， 通过组合图像处理和打印控制，可以高速形成图像，同时抑制 由于浓度不均匀和条紋所导致的图像质量下降。 下文中，将参考图12详细说明多遍记录方法。 在图12中，为了简化说明，由八个喷嘴5102构成记录头 5101。通过喷嘴5102喷出墨滴5103。通常，在通过一次记录扫 描完成预定记录介质中的主扫描记录区域的情况下，如图12所 示，理想的情况是在均 一 方向上以均匀的喷出量来喷出墨。
然而，如上所述，由于打印时的物理因素，在基于一次记录扫描的打印操作中，从各喷嘴喷出的墨滴的方向和大小产生 变动。结果，在头主扫描方向上，周期性出现白色背景部分， 另一方面，点不必要地相互重叠。以这种状态着落的点的聚集 在喷嘴的阵列方向上被感知为浓度不均匀。另外，当在记录扫
描之间发生错位(misalignment)时，记录扫描之间的连接部分被
感知为条紋。
考虑到上述情况，根据多遍记录方法，如图13所示，记录 头5201进行多次(在该例子中为3次)记录扫描。在图中，通过进 行两次记录扫描，完成以作为垂直方向上的八个像素的 一半的 四个〗象素为单位的记录区域。在这种情况下，将记录头5201中 的八个喷嘴5202分成上侧的四个喷嘴的组(上侧喷嘴组)和下侧 的四个喷嘴的组(下侧喷嘴组)。通过根据预定图像数据阵列将 图像数据疏化约 一 半，获得由 一 个喷嘴在 一 次记录扫描中所记 录的点。然后，通过在第二次扫描将作为剩余点的约一半的点 嵌入先前形成的图像中，完成四个像素单位区域的记录。
另外，根据两遍记录方法，第一次记录扫描和第二次记录 扫描根据预定阵列相互补充。作为该操作所使用的图像数据阵 列(疏化掩模图案)，在通常情况下，采用如图14所示的阵列， 以使得对垂直和水平方向上的每 一 个像素形成犬牙格图案 (houndstooth check pattern)。 因jt匕，在单^立i己录区^戈(在i亥{列子 中为四个像素单位)中，通过第一次记录扫描打印犬牙格和第二 次i己录扫4笛打印反犬牙才各(inverse houndstooth check), 完成该 打印。图14的上段、中段和下段分别示出通过使用上述犬牙格 图案和反犬牙格图案在同 一 区域上逐渐完成记录的状态。即， 首先，如图14的上段所示，通过在第一次记录扫描时使用下侧 四个喷嘴，在记录介质的预定区域上进行犬牙格图案(黑色圈) 的记录。接着，如图14的中段所示，在对相关区域的第二次记录扫描时，供纸进行四个像素，并且通过使用所有八个喷嘴进 行反犬牙格图案(白色圈)的记录。此外，如图14的下段所示， 在对相关区域的第三次记录扫描时，供纸再次进行四个像素， 并且通过使用上侧的四个喷嘴记录犬牙格图案。
当进行多遍记录方法时，即使在^f吏用具有图13所示的变动
的多个头的情况下，也将由该变动所导致的对记录介质的影响 抑制一半。另外，当发生记录扫描之间的错位时，将该影响抑 制一半。由于该原因，抑制了要形成的图像中的浓度不均匀。 这里，作为例子，通过进行两次记录扫描完成打印。通常，如 果增加记录扫描的次数，则可以抑制由该变动或错位所引起的 影响。因此，可以与记录扫描的次数成比例地抑制浓度不均匀。 另一方面，打印时间i^艮据记录扫描的次lt而增加。
由于该原因，在为了高速进行打印而希望减少记录扫描的 次数的情况下，难以平衡墨滴的变动和各遍之间的错位。与没 有减少记录扫描的次数的情况相比，浓度不均勻变得明显。因 此，为了即使在利用次数少的记录扫描进行打印时也提高图像 质量，应该准备具有抵抗墨滴的变动和各遍之间的错位(几乎不 降低图像质量)的特性的适当点配置。
考虑到上述情况，提出了这样一种技术在根据打印数据 创建与各记录扫描相对应的记录数据时，通过利用随机数等使 用没有规则性的疏化图案进行疏化，来创建记录数据。例如， 在通过进行两次记录扫描进行打印的情况下，在第 一 次记录扫 描时，通过利用随机数使用没有规则性的疏化图案进行疏化， 并且在第二次记录扫描时，通过使用反转上述疏化图案所获得 的疏化图案进行疏化，从而创建记录数据。结果，与相关技术 中基于进行两次的传统记录扫描的打印相比，点结构中的规则 性消失，并且图像质量得以提高。然而，同样如上所述，发生墨滴的变动和记录扫描之间的错位。由于通过在各记录扫描之 间使用掩模图案进行疏化确立了互补关系，因而，如果发生墨 滴的变动和记录扫描之间的错位，则形成重叠的点和周期性白 色背景部分，这趋于被感知为浓度不均匀。特别地，记录扫描 之间的错位干扰点图案，并且在整个扫描上出现作为不适当图 案的浓度不均匀和条紋。
因此，在发生记录扫描之间的错位的情况下，对于在各记 录扫描的打印数据中所创建的任何点图案，必须防止点图案干 扰。然而，对任何输入图像，难以获得防止点图案干扰的掩模 图案。
考虑到上述情况，为了应对这一问题，提出了这样一种技
术通过以恒定比率分割像素值的方法或者随机改变比率来分 割像素值的方法，对各记录扫描以多值图像数据的等级来分配 相关图像数据的各像素值。此外，对各自分配的多值数据进行 量化，并且生成与记录扫描相对应的具有受限互补关系的图像。 通过这些处理，图像浓度变化相对于墨滴的变动和各遍之间的 错位的依赖程度下降，并且提高了图像质量。
然而，在通过上述方法生成与各记录扫描相对应的图^^的 情况下，如图15所示，在一些情况下，点配置在各遍之间不相 称，并且点相互重叠。由于该原因，在一些情况下，由于记录 扫描之间的点配置而在打印图像上感知到条紋和不均匀。在以 恒定比率分配多值图像数据的像素值的情况下，根据作为结果 而创建的点配置，在记录扫描之间干扰各遍图像的点图案，这 趋于被感知为打印图像上的条紋和不均勻。另一方面，在以随 机比率分配像素值的情况下，当在打印时在各遍之间发生错位 时，导致局部浓度变化，这趋于被感知为不均匀。为了进一步 提高图像质量和改善墨滴的变动，需要 一 种尤其在各遍之间发生错位时抑制点图案的干扰和浓度变化的方法。

发明内容
考虑到上述问题做出本发明，并且本发明提供一种抑制通 过多遍记录方法形成的图像的浓度不均匀的图像处理设备和图 像处理方法。
本发明具有下面的结构。
根据本发明的一个方面，提供一种图像处理设备，用于生 成图像形成设备中所使用的记录数据，所述图像形成设备用于 通过对记录介质上的同 一 图像区域进行多次记录扫描来执行图
像形成，所述图像处理设备包括分割单元，用于将输入图像 数据分割成各所述记录扫描的图像数据；量化单元，用于基于 分割后的各所述记录扫描的图像数据，量化各所述记录扫描的 图像数据；以及生成单元，用于基于量化后的各所述记录扫描 的图像数据，生成各所述记录扫描的记录数据，其中，所述分 割单元基于根据由所述输入图像数据所表示的图像的空间位置 而周期性改变的分割比率，将所述输入图像数据分割成各所述 记录扫描的图像数据。
根据本发明的另一个方面，提供一种图像处理方法，用于 生成图像形成设备中所使用的记录数据，所述图像形成设备用 于通过对记录介质上的同 一图像区域进行多次记录扫描来执行 图像形成，所述图像处理方法包括以下步骤分割步骤，用于 将输入图像数据分割成各所述记录扫描的图像数据；量化步骤， 用于基于分割后的各所述记录扫描的图像数据，量化各所述记 录扫描的图像数据；以及生成步骤，用于基于量化后的各所述 记录扫描的图像数据，生成各所述记录扫描的记录数据，其中， 所述分割步骤包括基于根据由所述输入图像数据所表示的图像的空间位置而周期性改变的分割比率，将所述输入图像数据分 割成各所述记录扫描的图像数据。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特 征将变得清楚。


图1是根据本发明第 一 典型实施例的打印系统的结构例子
的框图2是用于说明根据本发明第 一 典型实施例的处理的流程
图3是示出第二扫描期间的状态的、基于多遍方法的打印 机制的示意图4示出图3的第 一 和第二扫描图像形成区域在记录介质 上的重叠；
图5是用于说明主计算机和打印机中的各处理单元的说明
图6是用于说明遍生成的处理的说明图； 图7是用于详细说明遍生成的处理的流程图； 图8是用于具体说明遍生成的处理的说明图； 图9是用于详细说明点分离型误差扩散处理的流程图； 图IO示出点分离型误差扩散处理中所使用的查找表； 图ll是用于根据量化级和点配置之间的对应关系确定点 的配置的表；
图12示出在均 一 方向上以均匀喷出量喷出墨滴的状态的 理想多遍记录方法；
图13示出这样一种状态通过多遍记录方法，记录头进行 多次(三次)主扫描，并且通过进行两次(遍)记录扫描，完成以作为垂直方向上的八个像素的一半的四个像素为单位的记录扫描
区域；
图14示出使用犬牙格图案和反犬牙格图案以逐渐完成同 一区域上的记录的上段、中段和下段的状态；
图15示出在对两遍独立进行误差扩散的情况下低浓度部 分处的点配置例子；
图16示出在对两遍进行点分离型误差扩散的情况下低浓 度部分处的点配置例子；
图17示出用于通过使用分配参数创建三遍的遍图像的例
子；
图18示出圆对称分配参数的例子；
图19示出用于判断在将图10的查找表分配至各遍之后的 像素值是否相当于低浓度的例子。
具体实施例方式
下文中，将参考附图详细说明本发明的实施例。应该注意， 根据下面所述的实施例的结构仅是例子，并且本发明不局限于 所示的结构。
根据本实施例，将说明应用喷墨打印机作为打印机的例 子。另外，作为多遍方法的例子将说明下面这种情况通过进 行两次记录扫描来扭j亍打印。
图1是根据本发明第 一 典型实施例的打印系统的结构例子 的框图。图l的打印系统包括主计算才几101、打印才几102、输入i殳 备103和外部存储装置104。在主计算机101中，当下面的程序存 储在RAM 108和ROM 115中时，CPU 105对整个主计算机101的 操作进行控制。RAM 108用作CPU 105的主存储器，并且将由 CPU 105执行的程序装载到RAM 108上。另外，当CPU105进行控制操作时，RAM 108提供用于临时保存各种数据的工作区。 ROM 115以非易失性方式存储引导程序和各种数据。另外，主 计算机101包括LAN和USB端口等输入端口 106和输出端口 107、 RAM 108以及辅助存储装置109。在主计算机101中，将扫描器 或数字照相机等输入设备103和CD-ROM驱动器或存储卡阅读 器等外部存储装置104连接到输入端口 106。在主计算机101中， 还将打印机102连接至输出端口 107。另外，打印机102包括USB 或LAN等的用于接收打印数据和控制信息的输入端口 110、用于 进行打印机的内部控制的控制设备lll以及用于保持打印数据 和内部设置等的存储器112。另外，打印机102包括薄片进给设 备113和设置有用于向记录介质喷出墨的喷嘴的记录头114。
图2示出根据本实施例的处理的流程。注意，步骤S21 ~ S25 表示主计算机IOI中的处理。另外，步骤S26和S27表示打印机 102中的处理。注意，本实施例不局限于以上所述的，并且步骤 S21 ~ S27可以表示打印机102中的处理。另外，图5是用于说明 主计算机101和打印机102中的各处理单元的说明图。在图5中， 主计算机101设置有用于对输入图像进行颜色校正和颜色转换 的颜色校正和颜色转换单元201和用于生成遍图4象的遍生成单 元208。另外，该主计算机设置有用于对各遍进行量化的点分离 型误差扩散处理单元209和用于进行向打印数据的转换的打印 数据转换单元203。然后，打印机102设置有点形成单元204和用 于在记录介质上进行打印的打印单元205,其中，点形成单元204 用于进行点形成处理，从而使得各量化后的遍图像对应于点。
下文中，将参考图2对根据本实施例的处理的流程进行说 明。首先，通过使用输入设备103等将想要打印的图像输入主计 算机101(S21)。接着，将输入的彩色或灰度图像传送至图5的颜 色校正和颜色转换单元201。在颜色校正和颜色转换单元201中，根据打印设置进行颜色校正，并且将图像数据通常所使用的
RGB成分转换成适合于打印机中的打印的CMYK成分(S22)。此 后，通常独立处理各颜色成分，因此将给出对一个颜色的处理 的说明。
对于被转换成CMYK成分的图像，在图5的遍生成单元208 中进行遍生成(S23)。这里，遍生成相当于生成多遍方法中的各 记录扫描的图像数据。图6是用于说明遍生成处理的处理的说明 图。图6示出要进行遍生成的输入图像601、用于确定各遍的像 素值的分配比率的分配参数602、乘法器603和加法器604。另夕卜， 作为输出存在第一遍图^象605和第二遍图 <象606。根据本实施例 的遍生成使用外部参数，在外部参数中，如分配参数602那样， 设置用于将像素值分配至各遍的比率。另外，图7是用于详细说 明图2的步骤S23中的遍生成的处理的流程图。下文中，还将参 考图6详细说明图7中的遍生成。
首先，作为初始处理，选择输入图像601的位置(0, O)处的 像素(S71)。接着，在分配参数602上的像素中，获得与所选择 的像素相同位置处的参数(浓度值)(S72)。注意，在分配参数的 大小小于输入图像的情况下，视为以平铺(tile)方式排列，并且 在不足方向上进行分配参数的重复使用。因此，在将图像上所 选择的像素的位置设置为(x, y)并将参数P的大小设置成宽度为 w和高度为h时，可以按照如下获得要获得的参数V(x, y)。
V(x， y)=P(x mod w， y mod h)
当获得该参数时，如下面的表达式所示，将所选择的像素 的像素值(输入值)I(x， y)乘以在步骤S72所获得的参数V(x, y) 相对于最大参数Pmax的比，以计算要分配至第一遍图像的第一 遍分配〗象素值Dl(x, y)(S73，乘法器603)。
Dl (x， y) = I (x， y) * V (x， y)/Pmax将计算出的第一遍分配像素值存储在图1的RAM上的第一 遍图像緩冲区中。此外，计算要分配至第二遍图像的第二遍分 配像素值D2(S74,加法器604)。如下面的表达式所示，从所选 择的像素的输入值减去第一遍分配像素值，并且将计算出的第 二遍分配像素值D2存储在图1的RAM 108上的第二遍图像緩冲 区中。
D2 (x， y) = I (x, y) - Dl (x， y)
基于步骤S75的条件，使所选择的像素前进(S76),对于所 有像素重复S72 S74,以获得第一遍图像605和第二遍图像 606。
下面通过使用具体值说明该处理。图8示出通过使用具体 值的图6的处理。图8示出输入图像801、分配参数802、乘法器 803、加法器804、第一遍图像805和第二遍图像806。各值表示 像素值或参数。作为例子，对在将像素807设置为所选择的像素 时的情况进行说明。首先，根据位置关系，对像素807使用分配 参数802的参数808。这里，由于参数的最大值为255，因此基于 1=85、 P = lOO牙口Pmax = 255,在省略小l史^卩分时，^f象素807的 第 一遍分配像素值为D1 = 33。注意，此时，省略了小数部分， 但是可以将l/2以上的小数部分计为l而舍弃小于1/2的小数部 分，或者可以将小数部分计为1。这里所计算出的第一遍分配像 素值D1对应于第一遍图像805的像素809。另外，像素807的第 二遍分配^f象素值为D2(810) = 52，这是通过从像素807的浓度减 去D1所获得的。对输入图像801的所有像素进行类似处理，以 分别生成第一遍图像和第二遍图像。另外，对于输入图像801, 未被分配参数802的大小所覆盖的第五列(输入图像801中的列 811的部分，坐标为(4， y)的歹'J)视为以平铺方式排列，并且在 不足方向上重复使用分配参数，因而V(4， y)=P(4mod4， y mod4)=P(0， y)成立，并且使用第一列(注意，这里满足0^y《4)。 即，使用参数802的列812。
注意，设置分配参数，以使得在薄片进给方向和滑架方向 上增加空间和周期性变动的同时分配像素值。作为针对该变动 的方法，可以4吏用薄片进给方向或滑架方向的任何一个方向上 的变动，或者可以使用薄片进给方向和滑架方向上的变动或者 两个或更多方向上的变动。
通过在增加空间和周期性变动的同时分配输入图像的像 素值，根据全部遍的空间位置而出现周期性变动。结果，对于 要在随后的处理中进行的向图5的点分离型误差扩散处理单元 209的输入，在各遍之间(记录扫描之间)，输入值相互不同。当 在各遍之间输入具有相同输入值的图像时，以下通过误差扩散 处理、打印列数据转换和点形成所获得的点图案在各遍之间可 能相互类似。如果在各遍之间点图案相互类似，则在各遍之间， 点图案可能相互干扰。如上所述，当输入值在各遍之间相互不 同时，各遍之间的点图案相互不同，并且获得下面的效果抑 制了由于生成各遍之间相互类似的点图案而引起的各遍之间的 点图案的干扰。另外，获得下面的效果抑制了在发生各遍之 间的错位时所导致的浓度变化。利用这些协同效果，即使发生 图像形成时的墨滴的变动，尤其是各遍之间的错位，也抑制了 点图案的干扰，并且图像质量几乎没有下降。
将由图5的遍生成单元208所获得的各遍图像传送至相当 于量化处理单元的点分离型误差扩散处理单元209。注意，下面 所述的点分离型误差扩散处理单元209中的处理相当于图2的步 骤S24中的点分离型误差扩散处理。点分离型误差扩散处理单 元2 0 9中所进行的点分离型误差扩散使用与进行处理以使得点 在青色和品红色之间不重叠的误差扩散处理方法(点分离型误差扩散)(例如，日本特开2003-116015号)类似的方法。在根据日 本特开2003-116015号的误差扩散处理方法(点分离型误差扩散) 中，进行处理以使得点在颜色(品红色和青色)之间不重叠。根 据本实施例，在各遍之间(记录扫描之间)，而不是在颜色之间， 应用误差扩散处理方法(点分离型误差扩散)。根据本实施例， 代替在具有不同成分的颜色之间应用误差扩散处理方法(点分 离型误差扩散)，特征在于通过遍生成处理来分配具有相同成 分的像素值，并且在分配的像素值之间使用误差扩散处理方法。
结果，在点分离型误差扩散处理单元209中，与低浓度相 对应的图像部分生成经过误差扩散处理以使得点相互排他的量 化后的遍图像。利用该处理，与低浓度相对应的图像部分成为 各遍之间的排他点配置。注意，根据本实施例所4吏用的像素值 是与浓度相对应的值。
图14示出由点分离型误差扩散处理单元209中的点分离型 误差扩散处理进行两遍的点配置时的结果例子。根据本实施例， 根据输入图像生成两个遍图像，但是可以形成与在对单个图像 进行误差扩散时所获得的点图案相当的点图案。此外，将各点 适当地分类到各遍中，并且抑制在各遍之间点浓度的程度稀疏 这一现象。因此，即使当在打印时墨滴散开或者在各遍之间发 生错位时，也提供这种状态几乎不被感知为浓度不均匀的效果。 在下面的情况下极难实现将这些点分解至各遍的方法如在相 关技术中 一 样，采用根据像素位置固定地分解至各遍的方法， 或者独立进行各遍之间的量化。
图9是用于详细说明图2的步骤S24中的点分离型误差扩散 处理的流程图。另外，图10是用于根据点分离型误差扩散处理 中所使用的输入值确定输出值的查找表。注意，根据本实施例， 包括传播误差的输入值的值为-63 ~ 319,并且输出量化级的值为0 ~ 2。查找表中各分割区域中的圆括号中的值表示输出值(第
一遍输出，第二遍输出)。注意，输入值和量化级不局限于上述 例子，并且可以采用其它输入值或量化级。
首先，在位置(O， O)处分别设置两个遍图像的选择像素 (S91)。然后，获得各遍图像的选择像素的像素值(下面将其称 为输入值，并且该输入值还包括传播误差)(S92)。根据所获得 的两个输入值，查找图10所示的查找表以确定输出值(S93)。例 如，当第一遍图像的选择像素的输入值为P1 = 40，并且第二遍 图像的选择像素的输入值为？2= 120时，向第一遍的输出为0， 并且向第二遍的输出为1。基于对各遍图像上的输出值的确定生 成误差，并且类似于相关技术的误差扩散，将该误差传播至周 围像素(S94)。对所有像素重复进行该处理(S95和S96)。
图IO的查找表包括各遍之间被独立量化的区域1001(高浓 度)和各遍之间-波排他量化的区域10 02 (低浓度)。从该表可见， 在被独立量化的区域1001中，与各遍之间的输入值无关地确定 输出值，而在,皮排他量化的区域1002中，根据各遍之间的输入 值改变输出值。这样，在与低浓度相对应的区域(区域1001)中， 将多个遍图像当作一个图像来处理，并且进行处理以使得点相 互排他，从而生成遍图像。结果，在与低浓度相对应的区域中， 点相互排他，因此可以形成抑制了浓度不均匀的图像。另外， 传播误差变化，并且在各遍之间交替使用^皮排他量化的区域和 被独立量化的区域。由于该原因，在这两个区域的交界处图像 质量没有下降。注意，为了进一步提高图像质量，可以进行增 加用于改变进行量化所使用的阈值的噪声等的处理。
随后，将在点分离型误差扩散处理单元20 9中所获得的上 述遍图像输入至打印数据转换单元203,以将其适当转换成打印 数据(S25)。然后，将转换后的打印数据发送至与主计算机1 0 1连接的
喷墨打印机102。在喷墨打印机102中，当接收到打印数据时， 将打印数据存储在存储器112中的打印緩冲区中。
通过点形成单元204将存储在打印緩沖区中的图像数据转 换成ON和OFF之间的表示是否喷出点的二值数据(S26)。向打印 机102中所接收到的打印图像数据的 一 个像素，即点形成之前的 图像的一个像素分配2x2的区域，从而使得在点形成之后的数 据中仍保持该量化级。图ll示出点形成的例子，表示将各量化 级转换成哪一类的点配置，并且基于该对应关系确定点的配置。 注意，例如，在量化处理中将图像数据转换成二值数据或者可 以将要喷出的点的直径改变成至少两种类型的情况下，当没有 必要将图像数据转换成ON或OFF时，可能不必进行上述点形成 处理。
在确定点配置之后，将数据发送至打印单元205,并且开 始实际打印(S27)。图3是基于多遍方法的打印机制的示意图， 示出第二扫描期间的状态。图3示出通过使用记录头C01在打印 纸张P01上要打印的一部分。记录头COl当在主扫描方向上往复 运动的同时喷出墨，以在记录介质P01上进行图像形成。另夕卜， 将记录头的副扫描方向侧设置为记录头前端部分C 0 2,并且将 相对侧 -没置为记录头后端部分C 0 3 。
首先进行第一扫描。根据本实施例，进行两遍打印。因此， 在第一扫描中，仅进行记录头长度的l/2的打印，并且在第二扫 描之后，进行记录头长度的打印。在记录头中，将与第一遍图 像的记录扫描相对应的数据发送至相当于记录头C01的一半长 度的后端部分C03 。记录头C01在主扫描方向上进行记录扫描， 以在第 一扫描图像形成区域AOl中打印图像。在第 一扫描结束 之后，通过薄片输送设备将打印薄片在副扫描方向上输送记录头C01的一半长度。随着打印薄片的输送，将第一扫描图像形
成区域A01移动至A01'。
然后进行第二扫描。在记录头C01中，将与第二遍图像的 记录扫描相对应的数据发送至整个记录头。记录头C01再次在
主扫描方向上进行记录扫描，并且在第二扫描图像形成区域
A02中打印与第二遍图像的记录扫描相对应的数据。在第二扫 描结束之后，通过薄片输送设备将打印薄片在副扫描方向上再 次输送记录头C01的一半长度。随后，在第三扫描中，将与第 一遍图像的记录扫描相对应的数据发送至整个记录头。在第三 扫描之后，在第 一遍图像和第二遍图像之间切换要发送至记录 头的与记录扫描相对应的数据，并且重复进行类似于第二扫描 的记录扫描，以继续形成打印图像。
注意，图4示出纸张上的第 一和第二扫描图像形成区域A03 的状态。图4示出第二扫描期间的状态，示出当记录头仍在纸张 的中间部分时的纸张上的打印状态。结束两次记录扫描的部分 对应于图像形成完成区域。图像形成完成区域A07是通过将第 一扫描图像形成区域A01'和第二扫描图像形成区域A04重叠所 获得的区域，即，完成了两遍打印的区域。
根据本实施例，当生成遍图像时，根据用于进行分配的空 间位置，周期性改变输入图像的像素值的分配比率。通过在增 加空间周期性变动的同时分配输入图像的像素值，根据全部遍 的空间位置而出现周期性变动。利用该结构，将该变动增加为 向点分离型误差扩散处理单元209的输入，并且抑制在生成类似 点图案时所导致的各遍之间的点的干扰。另外，在进行打印时， 即使发生各遍之间的错位时，也提供浓度变化小这一效果。利 用这些协同效果，相对图像形成时的墨滴的变动，图像几乎没 有下降。另外，可以通过使用广泛使用的通用计算才几来实施本实施 例。因此，不必准备专用架构和特殊处理设备等，并且提供了 通过使用通用设备容易地实现本实施例的显著特征。
注意，在根据本实施例的点分离型误差扩散处理单元2 0 9 中，使用三值量化方法，但是方法并不局限于此。可以使用二 值量化方法，并且当然可以应用更多值的量化方法。
另外，不是必须使用根据本实施例的点分离型误差扩散处 理。当进行空间周期性像素值分配时，即使在通过抖动矩阵方 法的量化处理中，也可以获得与点分离型误差扩散处理单元209 的效果类似的效果。例如，根据本实施例，在使用抖动矩阵方 法的情况下，通过使用用于进行三值输出的多值抖动，对各遍 进行独立量化。
注意，如上所述，不是必须进行点形成处理，但是在进行 点形成处理的情况下，对于各遍可以采用不同的点配置方法。 例如，可以采用用于进行如下处理的方法对第一遍进行图ll 所示的配置，并且对于第二遍，在相对于图ll所示的配置的排 他位置处配置点。在通过应用本发明的实施例生成打印数据的 情况下，与排他掩模方法不同，对各遍可以独立进行点形成。 由于该原因，在点形成处理时可以在各遍之间使用不同的点配 置，并且可以进行更为灵活的点配置。通过设计点的配置，可 以提高打印图像质量。
另外，根据本实施例，以图像为单位进行各处理，但是结 构不局限于以上所述。在想要通过减少对緩冲区的读写数量来 抑制存储器消耗或处理时间的情况下，可以以光栅为单位进行 该处理。
另外，作为例子示出了用作根据本实施例的图像形成设备 的喷墨打印机，并且本实施例当然可应用于激光打印机等的用于通过进行多次记录扫描形成图像的设备。
如上所述，才艮据本实施例，可以抑制通过多遍记录方法所 形成的图像的浓度不均匀。
根据本发明的第一典型实施例，说明了使用两遍的例子， 但是可以使用遍数等于或大于2的任意遍。作为例子，将说明进 行三遍打印的情况。在根据本发明第一典型实施例的遍生成单
元208中，除分配参数以外，还准备了移位波形的相位的其它分 配参数，并且通过使用两个分配参数将像素值分成三个。图17 示出当在遍分解时创建三遍的图像时的数据流程的例子。分别 输入输入图像1801 、第 一遍分配参数1802和第三遍分配参数 1806,并且基于下面的表达式计算遍图像的分配像素值，以创 建第 一遍图像1807、第二遍图像1808和第三遍图像1809。
在分别将选择像素的输入值设置为I(x, y)、将第一遍分配 参数设置为Pl(x， y)、将第三遍分配参数设置为P3(x, y)并将最 大参数设置为Pmax时，按照如下计算第一遍分配像素值Dl(x, y)、第二遍分配像素值D^x, y)和第三遍分配像素值D!3(x, y)。
Dl (x， y) = I (x， y) * Pl (x， y)/Pmax
D3 (x， y) = I (x， y) * P3 (x, y)/Pmax
D2 (x， y) = I (x, y)画Dl (x, y) ■ D3 (x, y)
另外，在图5的点分离型误差扩散处理单元209中，通过使 用被扩展成三维的图IO所示的二维查找表，根据从三个遍图像 所获得的输入值，查找该表以确定输出值。在进行了点分离型 误差扩散处理之后，对各遍进行处理203 ~ 205。
通过以上述方式进ff处理，可以在三遍的情况下应用本实 施例。因此，本实施例不^又可以应用于两遍打印，而且还可应 用于三遍打印和四遍打印等遍数增加的多遍打印。
即，除低遍凄丈的打印之外，本实施例还可应用于高遍数的打印。
根据本发明第一典型实施例，已经说明了对各颜色独立进 行类似处理的例子。注意，可以对各个颜色进4亍不同处理。例
如，在基于CMYK的打印中，将第一典型实施例应用于CMK等 相对突出的颜色，并且对于Y等相对不突出的颜色可以使用相 关技术中的方法。这样，例如，在想要进行高速图像处理的情 况下，如上所述，将第一典型实施例应用于相对突出的颜色， 并且将相关技术中的方法应用于其它颜色。另一方面，在想要 进行高质量打印的情况下，将第 一典型实施例应用于所有颜色。 这样，以灵活的选择进行该处理。
根据本发明第 一典型实施例的遍生成单元208不需使用分 配参数，并且可以通过数值表达式分配像素值。例如，当要在 难以确保分配参数的緩沖区的环境中进行该分配的情况下，通 过使用数值表达式来实现更为适合。作为例子，在两遍打印中， 在使用数值表达式的情况下，如下面的表达式使用三角函数， 并且可以周期性改变分配比率以进行分解。
该表达式表示给出仅向滑架方向的变动的情况。在将选择 像素的输入值设置为I(x, y)、将振幅设置为P并将周期设置为T 时，按照如下计算第 一遍分配像素值D1和第二遍分配像素值 D2。
Dl (x， y) = I (x， y) * P * (1 + sin (2兀x/T))/2 D2 (x， y) = I (x, y) - Dl (x， y)
另外，作为空间变动的方向，例如，在滑架方向和薄片进 给方向的任何一个方向上、在对角线方向上、以波紋方式或者 以如图18中的圆对称方式，给出空间变动。此外，用于给出空 间变动的方式不仅基于简单地通过恒定周期给出变动的方法， 而且还基于根据位置改变周期的方法、以及组合多个周期性变动的方法等。
根据本发明第 一典型实施例，图5的点分离型误差扩散处 理单元209使用这样的表，在该表中，在分配至遍之前的输入像 素值(第 一 遍和第二遍的输入值的和)是与低浓度相对应的值的 情况下，点配置是排他的。然而，在将输入浓度分配至遍之后 的像素值是与低浓度相对应的值的情况下，可以使用点配置排 他的表。通过改变点分离型误差扩散处理单元209中所使用的参 数(例如，如图19中 一样)以改变独立进行误差扩散的区域2901 和排他进行误差扩散的区域2902，可以实现本实施例。
根据本发明第 一 典型实施例，在点分离型误差扩散处理单 元209中，说明了使用表的方法。例如，在难以保持表用緩冲区 的环境的情况下，在一些情况下可能需要除使用表的方法以外 的方法。在这种情况下，可以通过数值表达式实现本实施例。 例如，在相关技术(例如，日本特开2000-354172号)中，通过比 较青色和品红色之间的输入值，确定青色和品红色的输出。这
可应用于各遍之间，并且可以通过it值表达式实现本实施例。
例如，在将第 一 遍的输入值设置为P1并将第二遍的输入值设置 为P2时，可以通过下面的表达式确定输出。Tl、 T2、 S1和S2 为阈值，并且01和02分别为第一遍和第二遍的输出。注意，下 面的表达式仅是进行与本发明第一典型实施例相对应的输出的 例子。在输入值和输出值的可能值不同的情况下，当然因而改 变下面的表达式。
当P1 + P2 < Tl时，
(01， 02) = (0， 0)
当Tl < PI + P2《T2时，
^口果P2《P1，贝'J(Ol， 02) = (1， 0)
否则(Ol， 02) = (0, 1)当T2 < PI + P2时， 对于各输入P (= Pl， P2), 如果P《S1，则P二O 如果S1 < P S S2,则P = 1 ^口果S2〈P,则P二2
的计算。
当P1 + P2 S 124时，
(01, 02) = (0, 0)
当124 <P1 +P2 S251时，
如果P2《P1，则(Ol, 02) = (1， 0)
否则(Ol, 02) = (0, 1)
当251 <P1十P2时，
对于各输入P (= Pl, P2)，
如果PS64，则P二O
如果64 < P S 191 ，则P = 1
如果191 < P，则P = 2
可以进4于下面
例
如，当然可以采用上述表达式的改变的阈值，并且还可以采用 在误差扩散处理期间改变阈值的方法。
根据上述典型实施例，对于在图5的点分离型误差扩散处 理单元209中使用表用緩沖区的情况进行了说明。然而，例如， 在难以保持使用表用緩冲区的环境的情况下，在 一 些情况下可
能需要除使用表的方法以外的方法。在这种情况下，可以通过 使用数值表达式实现本实施例。例如，在将第一遍的输入值设 置为Pl并将第二遍的输入值设置为P2时，可以通过下面的表达 式确定输出。Tl、 T2和S1为阈值，并且01和02分别为第一遍和第二遍的输出。注意，下面的表达式仅是用于进行与本发明 第一典型实施例相对应的输出的例子。在输入值和输出值的可 能值不同的情况下，当然因而改变下面的表达式。 对于输入P(-Pl, P2),利用下面的表达式。
如果P S Tl,
当P1 + P2 S Sl时，
(01， 02) = (0, 0)
当S1 <P1十P2时，
如果P2《P1，则(Ol, 02) = (1， 0)
否则(Ol， 02) = (0, 1)
^口果T1 < P S T2,则P = 1
^口果T2〈P,则P二2
可以按照如下表示向上述表达式应用具体阈值的例子。对 于输入P(-Pl, P2),利用下面的表达式。 如果P《192 当P1 + P2 S 124时， (01， 02) = (0, 0) 当124 < Pl + P2时， 如果P2SP1，则(Ol, 02) = (1, 0) 否贝'J(Ol, 02) = (0， 1) 如果192 < P《255,则P = 1 ^口果255 < P S 319，则P^2
如，当然可以采用上述表达式的改变的阈值，并且还可以采用 在误差扩散处理期间改变阁值的方法。
在图5的根据本发明第 一 典型实施例的点分离型误差扩散 处理单元209中，本实施例不必局限于使用该误差扩散方法的情况。例如，可以使用在误差扩散中所使用的各遍之间不同的参 数，如用于确定误差扩散中所使用的量化的阈值的参数或者用 于改变阈值的参数等，来实现本实施例。
例如，将说明这样一种方法通过在误差扩散中使用阈值 的不同值，实现本实施例。准备了高阈值Th = 170和低阈值T1 =85,对第一遍的阈值使用Th,对第二遍的阈值使用T1。在通 常情况下，在无需改变的情况下使用这些阈值来进行误差扩散。 当代入与低浓度相对应的部分中的某 一 区域的各误差扩散的阈 值时，进行误差扩散。
在应用本实施例来生成打印数据的情况下，在进行遍生成 之后，进行量化处理。因此，可以在量化处理时使用不同参数， 并且与相关技术中的方法相比较，可以进行更为灵活的参数设 置。即，可以应用更适当的量化参数，并且可以提高打印质量。 在量化中，在各遍之间使用相同参数的情况下，如果分配在各 遍之间具有类似变动的输入，则获得各遍之间点图案类似的量 化结果。此时，在各遍之间，点图案容易相互干扰，这是图像 质量下降的原因。考虑到上述情况，当在量化中使用各遍之间 的不同参数时，即使在分配各遍之间具有类似变动的输入的情 况下，也可以获得点图案彼此相对不同的量化结果。由于该原 因，获得在各遍之间点图案几乎不相互干扰的效果，这有助于 提高图像质量。
当然，通过下面的结构也可以实现本发明的实施例。即， 向系统或设备提供记录有用于实现上述实施例的具有计算机可 执行指令的软件程序代码的计算机可读存储介质，并且由该系
上的程序代码。在这种情况下，从存储介质读出的程序代码本 身实现了上述实施例的功能，并且存储该程序代码的存储介质构成了本发明。
作为用于提供程序代码的存储介质，例如，可以使用软盘、
硬盘驱动器、光盘、磁光盘、CD-ROM、 CD-R、磁带、非易失 性存储卡、ROM或DVD等。
另外，本发明当然不仅包括执行由计算机读出的程序代码 以实现上述实施例的功能的情况，而且还包括下面的情况通 过运行在计算机上的操作系统(OS)根据该程序代码的指令进行 部分或全部实际处理，并且该处理实现上述实施例的功能。
此外，本发明当然包括通过下面的处理实现上述实施例的 情况。即，将从存储介质读出的程序代码写入插入计算机中的 功能扩展板或与计算机连接的功能扩展单元所设置的存储器 中。此后，根据该程序代码的指令，该功能扩展板或功能扩展
单元所设置的C P U等进行部分或全部实际处理。
尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发
明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合
最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。
权利要求
1.一种图像处理设备，用于生成图像形成设备中所使用的记录数据，所述图像形成设备用于通过对记录介质上的同一图像区域进行多次记录扫描来执行图像形成，所述图像处理设备包括分割单元，用于将输入图像数据分割成各所述记录扫描的图像数据；量化单元，用于基于分割后的各所述记录扫描的图像数据，量化各所述记录扫描的图像数据；以及生成单元，用于基于量化后的各所述记录扫描的图像数据，生成各所述记录扫描的记录数据，其中，所述分割单元基于根据由所述输入图像数据所表示的图像的空间位置而周期性改变的分割比率，将所述输入图像数据分割成各所述记录扫描的图像数据。
2. 根据权利要求l所述的图像处理设备，其特征在于，所 述分割比率包括在所述图像形成设备的记录头的主扫描方向上 周期性改变的分割比率。
3. 根据权利要求l所述的图像处理设备，其特征在于，所 述分割比率包括在所述图像形成设备的记录头的副扫描方向上 周期性改变的分割比率。
4. 根据权利要求l所述的图像处理设备，其特征在于，所 述分割比率包括在所述图像形成设备的记录头的主扫描方向和 副扫描方向上周期性改变的分割比率。
5. 根据权利要求l所述的图像处理设备，其特征在于，所 述分割比率包括以波紋方式和圆对称方式中的任 一 种方式改变 的分割比率。
6. 根据权利要求l所述的图像处理设备，其特征在于，所 述分割比率包括以任意角度相对于所述图像形成设备的记录头的主扫描方向和副扫描方向中的任一个方向改变的分割比率。
7. 根据权利要求l所述的图像处理设备，其特征在于，所 述量化单元基于误差扩散处理进行所述量化。
8. 根据权利要求7所述的图像处理设备，其特征在于，所 述量化单元基于点分离型误差扩散处理进行所述量化。
9. 根据权利要求l所述的图像处理设备，其特征在于，所 述量化单元基于抖动矩阵方法进行所述量化。
10. 根据权利要求l所述的图像处理设备，其特征在于，所 述分割单元对构成所述输入图像数据的各颜色成分中的一部分 颜色成分进行所述分割。
11. 根据权利要求l所述的图像处理设备，其特征在于，所 述分割单元对构成所述输入图像数据的各颜色成分中的所有颜 色成分进行所述分割。
12. —种图像处理方法，用于生成图像形成设备中所使用 的记录数据，所述图像形成设备用于通过对记录介质上的同一 图像区域进行多次记录扫描来执行图像形成，所述图像处理方 法包括以下步骤分割步骤，用于将输入图像数据分割成各所述记录扫描的 图像数据；量化步骤，用于基于分割后的各所述记录扫描的图像数据， 量化各所述记录扫描的图像数据；以及生成步骤，用于基于量化后的各所述记录扫描的图像数据， 生成各所述记录扫描的记录数据，其中，所述分割步骤包括基于根据由所述输入图像数据所 表示的图像的空间位置而周期性改变的分割比率，将所述输入 图像数据分割成各所述记录扫描的图像数据。
全文摘要
本发明提供了一种图像处理设备和图像处理方法。该图像处理设备用于生成图像形成设备中所使用的记录数据，其中，该图像形成设备用于通过对记录介质上的同一图像区域进行多次记录扫描来执行图像形成，该图像处理设备包括分割单元，用于将输入图像数据分割成各记录扫描的图像数据；量化单元，用于基于分割后的各记录扫描的图像数据，量化各记录扫描的图像数据；以及生成单元，用于基于量化后的各记录扫描的图像数据，生成各记录扫描的记录数据，其中，分割单元基于根据由输入图像数据所表示的图像的空间位置而周期性改变的分割比率，将输入图像数据分割成各记录扫描的图像数据。
文档编号H04N1/52GK101552861SQ20091013332
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者伊藤康治, 太田享寿, 杉浦弘明, 饭崎智之 申请人:佳能株式会社