JPH07104928B2 - Image processing device - Google Patents

Image processing device

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JPH07104928B2
JPH07104928B2 JP60189943A JP18994385A JPH07104928B2 JP H07104928 B2 JPH07104928 B2 JP H07104928B2 JP 60189943 A JP60189943 A JP 60189943A JP 18994385 A JP18994385 A JP 18994385A JP H07104928 B2 JPH07104928 B2 JP H07104928B2
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image
pattern
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、入力した画像信号を所定のパターンを有する
パルス信号に応じて処理する画像処理装置に関する。
The present invention relates to an image processing apparatus for processing an input image signal according to a pulse signal having a predetermined pattern.

[従来の技術] 従来から、中間調画調を含む画像を二値化する方法とし
て閾値マトリツクスを用いた例えばデイザ法、濃度パタ
ーン法がよく知られている。しかし、これらの方法で特
に網点画像を2値化した場合、網点と閾値マトリツクス
との周期的構造のビートによりモアレ縞が生じ、著しく
画質が劣化するという欠点があつた。又、網点画に限ら
ず文字等の線画に対してもそのエツジ部が階段状のギザ
ギザになる等の欠点があった。
[Prior Art] Conventionally, for example, a dither method or a density pattern method using a threshold matrix is well known as a method of binarizing an image including a halftone image tone. However, especially when the halftone image is binarized by these methods, there is a drawback that moire fringes are generated due to the beat of the periodic structure of the halftone dot and the threshold matrix, and the image quality is remarkably deteriorated. Further, not only the halftone dot image but also the line image such as a character has a drawback that the edge portion becomes jagged.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は上記従来例の欠点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は高品位の再生画像出力を得る事にあり、又更な
る目的は例えば網点画像,文字画像,中間調画像等のい
ずれかを1つ以上含む原稿の画像を忠実に再生する画像
処理装置を提案する事にある。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the drawbacks of the above-described conventional examples, and its purpose is to obtain a reproduced image output of high quality, and a further object is, for example, a halftone image. Another object of the present invention is to propose an image processing device that faithfully reproduces an image of an original including at least one of a character image and a halftone image.

[問題点を解決するための手段] 上記課題を達成するための本発明の構成は、 画素毎に複数ビットで表されたデジタル画像信号を入力
する入力手段と、 前記入力手段によって入力されたデジタル画像信号によ
って表される画像の特徴を識別する識別手段と、 前記入力手段によって入力された画素毎のデジタル画像
信号を、第1のパターン信号と比較して生成された第1
のパルス幅変調信号と第2のパターン信号と比較して生
成された第2のパルス幅変調信号とを、前記識別手段に
よる識別結果に応じて選択的に出力するパルス幅変調信
号発生手段とを有する画像処理装置であって、 前記第1のパターン信号は前記入力手段によって入力さ
れた前記デジタル画像信号の所定画素数を一周期とし、
その一周期の内側に極値を有するパターン信号であり、
前記第2のパターン信号は前記第1のパターン信号とは
周期が異なるパターン信号であることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] According to the configuration of the present invention for achieving the above object, an input means for inputting a digital image signal represented by a plurality of bits for each pixel, and a digital input by the input means are provided. Identification means for identifying the characteristics of the image represented by the image signal; and a first pattern signal generated by comparing the digital image signal for each pixel input by the input means with a first pattern signal.
Pulse width modulation signal generating means for selectively outputting the second pulse width modulation signal generated by comparing the pulse width modulation signal and the second pattern signal according to the discrimination result by the discrimination means. An image processing apparatus having, wherein the first pattern signal has a predetermined number of pixels of the digital image signal input by the input means as one cycle,
It is a pattern signal having an extreme value inside the one cycle,
The second pattern signal is a pattern signal having a period different from that of the first pattern signal.

[実施例] 以下、添付図面に従って本発明の実施例を詳細に説明す
る。
Embodiments Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

〈原理〉 本発明の一実施例としての例えば第1図に示す実施例の
画像処理装置は、入力する画像信号1aが例えば画像のエ
ツジ部に相当するか否かを検出する事により画調を認識
する識別回路13と、識別回路13の識別結果に応じてその
値を変化するSELECT信号19と、そのSELECT信号19の値に
応じた周波数のパルスであって、所定のパターンをもつ
パターンパルス42を発生するタイミング信号発生回路7,
パルスパターン発生回路3、そしてPWM(パルス幅変
調)による二値化を行う二値化処理部(D/A変換器2,コ
ンパレータ4等)とからなる。
<Principle> As an embodiment of the present invention, for example, the image processing apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 adjusts the image tone by detecting whether the input image signal 1a corresponds to, for example, an edge portion of an image. The recognition circuit 13 for recognition, a SELECT signal 19 whose value changes according to the recognition result of the recognition circuit 13, and a pattern pulse 42 having a predetermined pattern, which is a pulse having a frequency according to the value of the SELECT signal 19. Timing signal generation circuit 7, which generates
It comprises a pulse pattern generation circuit 3 and a binarization processing unit (D / A converter 2, comparator 4 etc.) for binarization by PWM (pulse width modulation).

上記構成の下で、識別回路13の出力であるSELECT信号19
の変化は、入力する画像信号の画調の変化に対応する。
この変化毎に、タイミング信号発生回路7及びパターン
パルス発生回路3は、パターンパルス42(スクリーン)
をその周期を変化させて発生し、またその周期は識別回
路13が識別した画調に応じた周期である。従って、画調
が細かいスクリーン化を必要とする時は短い周期パター
ンパルスを、粗いスクリーン化で十分な場合は長い周期
のスクリーン化でスクリーン処理を行う。
Under the above configuration, the output of the identification circuit 13 is the SELECT signal 19
Changes correspond to changes in the image tone of the input image signal.
For each change, the timing signal generating circuit 7 and the pattern pulse generating circuit 3 cause the pattern pulse 42 (screen)
Is generated by changing the cycle, and the cycle is a cycle according to the image tone identified by the identifying circuit 13. Therefore, the screen processing is performed with a short-period pattern pulse when the image tone requires fine screening, and with a long period screening when rough screening is sufficient.

以下、添付図面に従つて本発明の実施例を更に詳細に説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

〈実施例の構成〉 第1図は本実施例における画像処理装置の概略図を示す
ものである。図中、1はビデオデータ出力部であり、図
示されないCCDセンサやビデオカメラからの画像データ
をA/D変換し、濃度情報を持つた所定ビツト(本例では
6ビット)のデイジタル画像データ1aを出力する。この
デイジタル画像データ1aは一旦メモリ(不図示)にスト
アされていても構わないし、又通信等により外部機器か
ら入力しても良い。このデイジタルデータ出力部1から
の画像データ1aは図に示した様に6ビットの画像データ
であり、次段のバッファメモリ11へ入力する。バッファ
メモリ11は識別回路13が画調識別を行うために画像デー
タ中の所望の画素を取り出すために用いられる。識別回
路13は画調(画像の特性或いは性質をいう)を識別し、
その画調に応じたSELECT信号19を出力する。SELECT信号
19はタイミング信号発生回路7に入力し、スクリーンク
ロツク12の周波数を変える。スクリーンクロツク12はパ
ルスパターン発生回路3に入力する。本実施例にいうス
クリーン化処理とは、このスクリーンクロツク12に同期
して、かつ所定の形状をもつパターンパルス42とD/A変
換器2によりアナログ化された画像データ43と比較法に
よるパルス幅変調により2値化するものである。この
時、スクリーンクロツク12の周波数が画像データ43にか
ける“スクリーン”の粗密度を決定する。
<Structure of Embodiment> FIG. 1 is a schematic view of an image processing apparatus according to this embodiment. In the figure, 1 is a video data output unit, which performs A / D conversion of image data from a CCD sensor or a video camera (not shown), and outputs a predetermined bit (6 bits in this example) of digital image data 1a having density information. Output. This digital image data 1a may be temporarily stored in a memory (not shown), or may be input from an external device by communication or the like. The image data 1a from the digital data output unit 1 is 6-bit image data as shown in the figure and is input to the buffer memory 11 in the next stage. The buffer memory 11 is used by the identification circuit 13 to take out a desired pixel in the image data for performing the image tone identification. The discrimination circuit 13 discriminates the image tone (which means the characteristic or property of the image),
The SELECT signal 19 corresponding to the image tone is output. SELECT signal
19 is input to the timing signal generating circuit 7 to change the frequency of the screen clock 12. The screen clock 12 is input to the pulse pattern generation circuit 3. The screening process in this embodiment means the pattern pulse 42 having a predetermined shape in synchronization with the screen clock 12, the image data 43 analogized by the D / A converter 2 and the pulse by the comparison method. It is binarized by width modulation. At this time, the frequency of the screen clock 12 determines the coarse density of the "screen" to be applied to the image data 43.

〈バッファメモリの動作〉 バツフアメモリ11は第2図に示される様に4つのライン
メモリ11a〜11dから構成されており、入力の画像データ
1aはセレクタ15aにより1ラインが選ばれ、選ばれたラ
インメモリへ書込みを行なう。一方、書込みが行なわれ
ていないラインメモリからは既に書込まれた画像信号が
セレクタ15bにより読み出され、画像信号16a,16b,16cと
して出力される。又、かかるラインメモリへの書込みは
11a,11b,11c,11dと順次行なわれ、結局出力画像信号16a
〜16cは連続した3ラインの画像データを出力する。
又、ラインメモリを4つ用意する事により、書込みと読
出しが同時に可能となる。
<Operation of Buffer Memory> The buffer memory 11 is composed of four line memories 11a to 11d as shown in FIG.
For 1a, one line is selected by the selector 15a and writing is performed to the selected line memory. On the other hand, the image signal already written is read by the selector 15b from the line memory which is not written, and is output as the image signals 16a, 16b and 16c. Also, writing to such line memory
11a, 11b, 11c, 11d are sequentially performed, and finally the output image signal 16a
16c output image data of continuous 3 lines.
Further, by preparing four line memories, writing and reading can be performed simultaneously.

〈画調認識〉 かかるラインメモリからの出力信号は第1図に示す次段
の識別回路13へ入る。この識別回路13の機能は第3図に
示すLaplacianフイルタ動作により画像のエツジを検出
する画調認識である。このLaplacianフイルタのハード
ウエア回路を第4図(a),(b)に示す。即ち、各ラ
インの画像信号16a,16b,16cは一画素クロツク分の遅延
回路20a〜20dを経て、5つのタツプ17a〜17eから出力さ
れる。第3図に示されたフイルタの“0"でないマトリツ
クス要素が各タップに対応する。各タツプの出力、即ち
第4図(b)に於ける係数“−1"に対応する部分(17a,
17b,17d,17e)は加算器52により全て加算される。又、
係数“4"の部分(17c)は乗算器50により4倍される。
そして両者は加算器18で減算されて、目的のLaplacian
出力18aを得る。このLaplacian出力18aは画像のエツジ
量、即ちエツジの“度合”を表わす量というべきもの
で、このエツジ量はコンパレータ21により基準データ22
と比較され、SELECT信号19を得る。このとき、識別回路
13は出力であるSELECT信号19は: 画像のエツジ量>k のとき 出力“1" 画像のエツジ量≦k のとき 出力“0" なる2値化出力となる。但し、この時のパラメータ“k"
は基準データ22により適宜決める事が出来る。こうして
識別回路13はタップ17cの画像データの周りの8つの画
像データが構成する領域の画調を認識して、認識結果を
SELECT信号19として出力するものである。もちろん、画
調認識の階段をもっと細かくすれば、例えばパラメタ
“k"を複数個の値にとれば、出力されるSELECT信号19も
数ビット長にして、更にきめ細かな画調認識ができる。
<Image Tone Recognition> The output signal from the line memory enters the discrimination circuit 13 at the next stage shown in FIG. The function of the discriminating circuit 13 is image tone recognition for detecting an edge of an image by the Laplacian filter operation shown in FIG. The hardware circuit of this Laplacian filter is shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). That is, the image signals 16a, 16b, 16c of each line are output from the five taps 17a to 17e through the delay circuits 20a to 20d for one pixel clock. A matrix element other than "0" in the filter shown in FIG. 3 corresponds to each tap. The output of each tap, that is, the portion (17a, 17a, corresponding to the coefficient "-1" in FIG. 4 (b).
17b, 17d, 17e) are all added by the adder 52. or,
The part (17c) of the coefficient “4” is multiplied by 4 by the multiplier 50.
Then, both are subtracted by the adder 18, and the target Laplacian
Get the output 18a. This Laplacian output 18a should be called the amount of edge of the image, that is, the amount representing the "degree" of the edge.
And a SELECT signal 19 is obtained. At this time, the identification circuit
13 is an output. The SELECT signal 19 is: a binary output in which the output is "1" when the image edge amount> k and the output is "0" when the image edge amount≤k. However, the parameter "k" at this time
Can be appropriately determined by the reference data 22. In this way, the identification circuit 13 recognizes the image tone of the area formed by the eight image data around the image data of the tap 17c and outputs the recognition result.
It is output as the SELECT signal 19. Of course, if the step of image tone recognition is made finer, for example, if the parameter "k" is set to a plurality of values, the output SELECT signal 19 is also made a few bits long, and more detailed image tone recognition can be performed.

〈スクリーンのためのパルス〉 SELECT信号19はタイミング信号発生回路7に入力し、タ
イミング信号発生回路7からは画像クロツク11及びスク
リーンクロツク12を得る。ここでタイミング信号発生回
路7について詳細に説明する。
<Pulse for Screen> The SELECT signal 19 is input to the timing signal generating circuit 7, and the image clock 11 and the screen clock 12 are obtained from the timing signal generating circuit 7. Here, the timing signal generating circuit 7 will be described in detail.

第5図はタイミング信号発生回路7の一例のブロツク図
である。入力はマスタクロツク40、SELECT信号19及び水
平同期信号41であり、出力は画素クロツク11及びスクリ
ーンクロツク12である。水平同期信号(HSYNC)発生回
路5から各ライン毎に発生する水平同期信号41に同期し
て、カウンタ46から画素クロツク11が発生される。尚、
水平同期信号は内部的に発生しても良いし、外部から与
えられるものであつても良い。又、本実施例はレーザビ
ームプリンタに適用したものであるので、水平同期信号
は周知のビームデイテクト(BD)信号に相当する。
FIG. 5 is a block diagram of an example of the timing signal generating circuit 7. The inputs are the master clock 40, the SELECT signal 19 and the horizontal synchronizing signal 41, and the outputs are the pixel clock 11 and the screen clock 12. The pixel clock 11 is generated from the counter 46 in synchronization with the horizontal synchronization signal 41 generated for each line from the horizontal synchronization signal (HSYNC) generation circuit 5. still,
The horizontal synchronizing signal may be generated internally or may be given from the outside. Further, since this embodiment is applied to a laser beam printer, the horizontal synchronizing signal corresponds to a well-known beam detect (BD) signal.

マスタクロツク40はカウンタ46によりカウントダウンさ
れて、画素クロツク11となる。カウントダウンの程度
は、後述するようにスクリーンクロツク12の各ライン毎
に生じる“ゆらぎ”をどの程度に抑えるかに応じて決定
されるが、本実施例では、1/4である。即ち、4つのマ
スタクロツク40に対して1つの画素クロツク11が発生す
る。この画素クロツク11は、画像データの転送クロツク
及びD/A変換器2のラツチタイミングに使用される。“1
/3"分周回路31は画素クロツク11を更にカウントダウン
する。即ち、“1/3"分周回路31から得られるクロツク51
は画素クロツク11より3倍粗いクロツクとなる。セレク
タ30は識別回路13のSELECT信号19に応じて、画素クロツ
ク11か又はそれより3倍に粗いクロツク51を選ぶ。セレ
クタ30により選ばれたものはスクリーンクロツク12とな
る。前述したように、SELECT信号19は画像のエツジ部に
対しては“1"の値を取り、非エツジ部に対しては“0"の
値を取る。従って、スクリーンクロツク12の選ばれた方
は、 画像のエツジ部 → 画素クロツク11 画像の非エツジ部 → 1/3に分周したクロツク51 となる。スクリーンクロツク12はパターンパルス発生回
路3により所定の形状のパターンパルス42に変換され
る。本実施例の場合は3角波である。このパターンパル
スはPWM(パルス幅変調)による画像データの2値化の
ために、コンパレータ4に入力される。
The master clock 40 is counted down by the counter 46 to become the pixel clock 11. The degree of the countdown is determined according to how much "fluctuation" that occurs for each line of the screen clock 12 is suppressed as described later, but is 1/4 in this embodiment. That is, one pixel clock 11 is generated for four master clocks 40. The pixel clock 11 is used for the transfer clock of the image data and the latch timing of the D / A converter 2. "1
The / 3 "divider circuit 31 further counts down the pixel clock 11. That is, the clock 51 obtained from the" 1/3 "divider circuit 31.
Will be three times coarser than the pixel clock 11. The selector 30 selects the pixel clock 11 or the clock 51 which is three times rougher than the pixel clock 11 according to the SELECT signal 19 of the identification circuit 13. The one selected by the selector 30 becomes the screen clock 12. As described above, the SELECT signal 19 has a value of "1" for the edge portion of the image and a value of "0" for the non-edge portion. Therefore, the selected one of the screen clocks 12 is the edge portion of the image → the pixel edge of the image 11 and the non-edge portion of the image → the clock 51 divided by 1/3. The screen clock 12 is converted into a pattern pulse 42 having a predetermined shape by the pattern pulse generation circuit 3. In the case of this embodiment, it is a triangular wave. This pattern pulse is input to the comparator 4 for binarizing image data by PWM (pulse width modulation).

〈PWMによる二値化処理〉 PWM動作を説明するに際し、説明を簡明にするために、
前述したタイミング回路7で選択されたスクリーンクロ
ツク12は、画素クロツク11から更に1/3に分周されたク
ロツク51であるとして説明する。
<Binarization processing by PWM> When explaining the PWM operation, in order to simplify the explanation,
It is assumed that the screen clock 12 selected by the timing circuit 7 is the clock 51 which is further divided from the pixel clock 11 by 1/3.

画調認識された領域の中心画素に相当する画像データは
タップ17cの出力である。この出力は遅延回路14によ
り、1画素分遅延されパターンパルス42と同期を取られ
る。そして、更にD/A変換器2によりアナログ量に変換
され、その1つ1つの絵素が順次、比較回路(コンパレ
ータ)4の一方の端子に入力される。コンパレータ4で
はアナログ変換された画像信号43と例えば三角波のパタ
ーンパルス42のレベルとがコンパレートされ、パルス幅
変調されたPWM信号45が出力される。そしてこのPWM信号
45は、例えばレーザビームを変調するための変調回路
(例えば第7図のレーザドライバ32)へ入力される。そ
してパルス幅に応じてレーザビームはオン/オフされ、
記録媒体(同じく感光ドラム38)上に中間調画像が形成
される。
The image data corresponding to the center pixel of the image-tone recognized area is the output of the tap 17c. This output is delayed by one pixel by the delay circuit 14 and synchronized with the pattern pulse 42. Then, it is further converted into an analog quantity by the D / A converter 2, and the individual picture elements are sequentially input to one terminal of a comparison circuit (comparator) 4. The comparator 4 compares the analog-converted image signal 43 with the level of the pattern pulse 42 of, for example, a triangular wave, and outputs a pulse width-modulated PWM signal 45. And this PWM signal
45 is input to, for example, a modulation circuit (for example, laser driver 32 in FIG. 7) for modulating the laser beam. And the laser beam is turned on / off according to the pulse width,
A halftone image is formed on the recording medium (also the photosensitive drum 38).

第6図は第1図の装置の各部の信号波形を説明するため
の図である。第6図に沿って説明すると、マスタクロツ
ク40はオシレータ6の出力であり、BD信号は前述した水
平同期信号である。又、前述したように画素クロツク11
はオシレータ6のマスタクロツク40をタイミング信号発
生回路7でカウントダウンしたものである。即ち、画素
クロツク11はタイミング信号発生回路7により水平同期
信号と同期を取り、マスタクロツク40を4分の1周期に
カウントダウンした信号である。スクリーンクロツク12
はタイミング信号発生回路7によつて得られた画素クロ
ツク11をさらにタイミング信号発生回路7の中で3分の
1周期にカウントダウンして得られたもので、即ち3つ
の画素クロツク11に1回の周期をもつ。スクリーンクロ
ツク12は三角波のパターンパルス42の発生の為の同期信
号であり、パターン信号発生器3に入力される。又、デ
イジタルデータ44はデイジタルの画像データ(コードデ
ータ)であり、ビデオデータ出力部1から出力された画
像信号である。アナログビデオ信号43はD/Aコンバータ
2によりD/A変換された画像データを示すものであり、
図からわかる様に画素クロツク11に同期してアナログレ
ベルの各画素データが出力される。尚、図に示される如
く、そのアナログレベルは上に行く程、濃度は高くなる
ものとする。
FIG. 6 is a diagram for explaining signal waveforms of respective parts of the apparatus shown in FIG. Referring to FIG. 6, the master clock 40 is the output of the oscillator 6, and the BD signal is the horizontal synchronizing signal described above. Also, as described above, the pixel clock 11
Is the master clock 40 of the oscillator 6 counted down by the timing signal generating circuit 7. That is, the pixel clock 11 is a signal obtained by synchronizing with the horizontal synchronizing signal by the timing signal generating circuit 7 and counting down the master clock 40 to a quarter cycle. Screen clock 12
Is obtained by further counting down the pixel clock 11 obtained by the timing signal generation circuit 7 in the timing signal generation circuit 7 to one-third period, that is, once for every three pixel clocks 11. It has a cycle. The screen clock 12 is a synchronizing signal for generating the pattern pulse 42 of the triangular wave, and is input to the pattern signal generator 3. The digital data 44 is digital image data (code data), which is an image signal output from the video data output unit 1. The analog video signal 43 indicates the image data D / A converted by the D / A converter 2,
As can be seen from the figure, each pixel data of analog level is output in synchronization with the pixel clock 11. As shown in the figure, the higher the analog level, the higher the density.

パターン信号発生器3の出力である三角波のパターンパ
ルス42は第6図の「コンパレータへの入力」の実線で示
される様にスクリーンクロツク12に同期して発生し、コ
ンパレータ4に入力される。同図の破線はD/Aコンバー
タ2によりアナログ化された画像データであり、コンパ
レータ4でパターン信号発生器3からの三角波のパター
ンパルス42とコンパレートされ、PWM信号45に示すよう
に、画像データはパルス幅変調された2値化データとな
る。
The triangular pattern pulse 42 output from the pattern signal generator 3 is generated in synchronization with the screen clock 12 as shown by the solid line of "input to comparator" in FIG. The broken line in the figure is the image data that is analogized by the D / A converter 2, and is compared with the triangular pattern pulse 42 from the pattern signal generator 3 by the comparator 4, and as shown in the PWM signal 45, the image data Is pulse width modulated binary data.

この様に本実施例における二値化処理は、デイジタル画
像データを一旦アナログ画像データに変換した後、所定
周期のパターンパルス42と比較することによりほぼ連続
的なパルス幅変調が可能となり、高階調の画像出力が得
られるものである。又、本実施例によればパターンパル
ス42(本実施例の場合は三角波である)発生の為の同期
信号の周波数より高い周波数(本実施例の場合は三角波
の12倍の周波数)のマスタクロツク40を用いて水平同期
信号41に同期したスクリーンクロツク12を形成している
ので、パターン信号発生回路3から発生するパターンパ
ルス42の「ゆらぎ」(例えば1ライン目と2ライン目の
パターン信号のずれ)は本実施例ではパターンパルス周
期の12分の1となる。従つて「ゆらぎ」の少ないパター
ン信号を用いて濃淡情報をほぼ無段階にパルス幅変調し
ているので高品位の再生画像を得ることができる。
As described above, in the binarization processing in this embodiment, after the digital image data is once converted into the analog image data, it is possible to perform almost continuous pulse width modulation by comparing it with the pattern pulse 42 having a predetermined period, and high gradation is obtained. The image output of is obtained. Further, according to the present embodiment, the master clock 40 having a frequency higher than the frequency of the synchronizing signal for generating the pattern pulse 42 (triangular wave in the present embodiment) (12 times the frequency of the triangular wave in the present embodiment) is used. Since the screen clock 12 synchronized with the horizontal synchronizing signal 41 is formed by using, the "fluctuation" of the pattern pulse 42 generated from the pattern signal generating circuit 3 (for example, the deviation between the pattern signals of the first line and the second line). ) Is 1/12 of the pattern pulse period in this embodiment. Therefore, since the grayscale information is pulse-width modulated almost steplessly by using the pattern signal with less "fluctuation", a high-quality reproduced image can be obtained.

以上の様にして発生したパルス幅変調されたビデオ出力
はD/Aコンバータ2が入力6ビツトのものであれば64レ
ベルのアナログ出力を得るので、64レベルのパルス幅変
調出力を得る。
The pulse-width-modulated video output generated as described above obtains 64-level analog output if the D / A converter 2 has an input of 6 bits, so that 64-level pulse-width modulated output is obtained.

上記のPWMの説明では、コンパレータ4における比較レ
ートを決定するクロツクは、1/3分周のクロツク51であ
ったが、セレクタ30が画素クロツク11を選択した時に
は、第6図の「コンパレータ4への入力」の部分におけ
る三角波の信号波形は1画素クロツク11を一周期とする
三角波となる。しかしながら、三角波のパターンパルス
42の周期が変更しても、後段のコンパレータ4での比較
等は全く同じである。従つて、最終のPWM信号の出力波
形としては読み取り画像の画質に応じて次の様な波形を
得る。
In the above description of the PWM, the clock that determines the comparison rate in the comparator 4 is the 1/3 frequency divided clock 51, but when the selector 30 selects the pixel clock 11, the clock to the comparator 4 shown in FIG. The signal waveform of the triangular wave in the "input" portion is a triangular wave having one pixel clock 11 as one cycle. However, the triangular pattern pulse
Even if the cycle of 42 is changed, the comparison and the like in the comparator 4 at the subsequent stage are exactly the same. Therefore, as the output waveform of the final PWM signal, the following waveform is obtained according to the quality of the read image.

画像のエツジ部: 1つの画素クロツク11に同期したパターンパルス42によ
るパルス幅変調出力 画像の非エツジ部: 3つの画素クロツク11に同期したパターンパルス42によ
るパルス幅変調出力 従つて、エツジ部に相当する画像領域に対しては細かい
線数のスクリーンをかけた画像出力を、非エツジ部に対
しては粗い線数のスクリーンをかけた出力が得られる。
Edge part of image: Pulse width modulation output by pattern pulse 42 synchronized with one pixel clock 11 Non-edge part of image: Pulse width modulation output by pattern pulse 42 synchronized with three pixel clock 11 Therefore, it corresponds to the edge part An image output with a fine line number screen is obtained for the image area to be processed, and an output with a coarse line number screen is obtained for the non-edge portion.

第7図は本実施例の信号処理をレーザビームプリンタへ
適用した例を示す。前述のPWM信号39はレーザドライバ3
2を変調し、半導体レーザ33をパルス幅変調し光らせ
る。半導体レーザ33の出射光ビームはコリメータレンズ
34によりコリメートされ、回転多面鏡36により光偏向を
受け、fθレンズ37により感光ドラム38上を走査する。
感光ドラム上に作られた光の像は静電潜像を形成し、通
常の複写機のプロセスで画像出力を行なう。
FIG. 7 shows an example in which the signal processing of this embodiment is applied to a laser beam printer. The aforementioned PWM signal 39 is the laser driver 3
2 is modulated, and the semiconductor laser 33 is pulse-width modulated to emit light. The light beam emitted from the semiconductor laser 33 is a collimator lens.
The light is collimated by 34, deflected by the rotary polygon mirror 36, and scanned on the photosensitive drum 38 by the fθ lens 37.
The image of light formed on the photosensitive drum forms an electrostatic latent image, and the image is output by a normal copying machine process.

〈実施例の効果〉 以上説明した実施例の画像処理の結果として以下の事が
言える。
<Effect of Embodiment> The following can be said as a result of the image processing of the embodiment described above.

文字・線画のエツジ部は本実施例の識別回路13によりエ
ツジ信号(SELECT信号“1")として検出される。又、網
点画像に関しては、原稿を読取る入力センサが十分網点
を識別できるので、本実施例の識別回路13によりエツジ
信号として検出される。この時、例えばプリンタ上に出
力される出力画像は細かい画像となる。一方、太い文字
の内部あるいは写真等の連続トーンに近い部分に於いて
は、非エツジ信号となるので粗いスクリーンをかけた出
力となる。
The edge portion of the character / line drawing is detected as an edge signal (SELECT signal "1") by the identification circuit 13 of this embodiment. With respect to the halftone image, since the input sensor for reading the document can sufficiently identify the halftone dot, it is detected as an edge signal by the discrimination circuit 13 of the present embodiment. At this time, for example, the output image output on the printer becomes a fine image. On the other hand, inside a thick character or in a portion close to a continuous tone such as a photograph, since it is a non-edge signal, the output is obtained by applying a coarse screen.

ここで例えば、可視像として出力する例えばプリンタ等
の解像度が400 dot per inchi(以下、400 dpiと略す)
のものであれば、細かい画像出力のためには400 line p
er inchの線スクリーンを(400 lpi)、粗い画像出力に
は400/3=133 lpiの出力が適当である。この結果、細か
い文字等に対しては全ての部分がSELECT信号=“1"とな
り、その結果400 lpiで出力され、又太い文字に対して
は、そのエツジ部分のみがSELECT信号19=“1"となるの
で、文字の外縁部が400 lpiで、文字内部は133 lpiで処
理される。このため、前述した文字・線画等が切れぎれ
になるという問題点は解決する。
Here, for example, the resolution of a printer or the like that outputs a visible image is 400 dot per inchi (hereinafter abbreviated as 400 dpi).
, 400 line p for fine image output
A line screen of er inch (400 lpi) is suitable for rough image output, and output of 400/3 = 133 lpi is suitable. As a result, the SELECT signal = "1" for all parts for small characters, and the result is output at 400 lpi. For thick characters, only the edge part of the SELECT signal 19 = "1". Therefore, the outer edge of the character is processed at 400 lpi and the inner part of the character is processed at 133 lpi. Therefore, the problem that the characters, line drawings, etc. described above are cut off is solved.

次に網点原稿の場合、SELECT信号19=“1"となるため、
400 lpiで出力する事となり、前述の網点原稿と出力デ
イザによるビート(モアレ)現象は消失する。その理由
はモアレは両者の差周波数(線数)で発生するが、出力
線数が高いため、その差周波数も大きくなり目立たなく
なるからである。
Next, in the case of a halftone dot original, since the SELECT signal 19 = "1",
It will be output at 400 lpi, and the beat (moire) phenomenon due to the halftone dot original and the output dither will disappear. The reason is that moire occurs at the difference frequency (the number of lines) between the two, but since the number of output lines is high, the difference frequency also becomes large and becomes inconspicuous.

尚、上記実施例に於けるスクリーン化処理では、細かい
画像を画素クロツク11で、粗い画像を3つの画素クロツ
クで構成したが、これは一例であつて両者の間で差のあ
る線数を選べれば当初の目的は一応満たす。
In the screening process in the above embodiment, the fine image is composed of the pixel clocks 11 and the rough image is composed of the three pixel clocks. For example, the original purpose is met for the time being.

又、Laplacianフイルタとして第8図に示される9画素
全てを用いたもの、更には3×3のマトリツクス以外の
例えば5×5のマトリツクスで構成してもよい事は言う
までもない。又更に、パターンパルス42も三角波に限ら
ず、例えば正弦波、鋸歯状波等でもよい。
Further, it goes without saying that a Laplacian filter using all 9 pixels shown in FIG. 8 may be used, and further, for example, a 5 × 5 matrix other than the 3 × 3 matrix may be used. Furthermore, the pattern pulse 42 is not limited to the triangular wave, but may be a sine wave, a sawtooth wave, or the like.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、パルス幅変調信号
発生手段は、識別手段が識別した「入力されたデジタル
画像信号の画像の特徴」に応じて最適な周期のパターン
信号によるパルス幅変調信号を選択出力しているので、
画調(画像の特性或は性質を示す)に従って最適な画像
形成を行うことができる。
[Effect of the Invention] As described above, according to the present invention, the pulse width modulation signal generation means has the pattern signal of the optimum cycle according to the "feature of the image of the input digital image signal" identified by the identification means. Since the pulse width modulation signal by is output selectively,
Optimal image formation can be performed according to the image tone (indicating the characteristics or properties of the image).

また、「パターン信号」は、「一周期の内側に極値を有
する」ようなパターンであり、そのために、パルス幅変
調後の信号のパルス幅は、このパターン信号の一周期の
始めからではなく、「一周期の内側」にあるその「極
値」から成長するようになる。従って、このようなパタ
ーン信号を用いて形成された画像の空間周波数は一定と
なり、略連続的なパルス幅変調が可能になっているの
で、モアレ現象等のビートを軽減できるという効果を得
ることができる。また、ディザ処理では達成できない所
の、1画素期間で階調性を持たせることも達成できる。
Further, the “pattern signal” is a pattern such as “having an extreme value inside one cycle”, and therefore the pulse width of the signal after pulse width modulation is not from the beginning of one cycle of this pattern signal. , It starts to grow from its "extreme" that is "inside one cycle". Therefore, the spatial frequency of the image formed using such a pattern signal becomes constant, and substantially continuous pulse width modulation is possible, so that it is possible to obtain the effect of reducing beats such as the moire phenomenon. it can. Further, it is possible to achieve gradation in one pixel period, which cannot be achieved by dither processing.

また、パターン信号の一周期をデジタル画像信号の所定
画素数の期間としているので、例えば複数画素分の期間
に設定すると、パターン信号の極値位置を中心にパルス
幅変調信号を集中して発生させることができるので、階
調性の優れた画像を再生することができる。
Further, since one cycle of the pattern signal is set as the period of the predetermined number of pixels of the digital image signal, if the period of a plurality of pixels is set, for example, the pulse width modulation signal is generated in a concentrated manner around the extreme position of the pattern signal. Therefore, it is possible to reproduce an image having excellent gradation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は実施例の基本構成を示す図、 第2図はバツフアメモリの構成を示す図、 第3図は画調認識のためのLaplacianフイルタのマトリ
ツクス構成図、 第4図(a),(b)は識別回路を構成するブロツク回
路図、 第5図はタイミング信号発生回路の内部図、 第6図はパルス幅変調の動作の説明するタイミングチヤ
ート、 第7図はレーザビームプリンタを例とした場合の2値画
像の出力を説明する図である。 第8図は他のLaplacianフイルタのマトリツクス構成図
である。 図中、 1……ビデオデータ出力部、2……D/A変換器、3……
パターン信号発生器、4,21……コンパレータ、5……水
平同期信号発生回路、6……オシレータ(マスタクロツ
ク発生回路)、7……タイミング信号発生回路、8b……
平滑化回路、9,15a,15b……セレクタ、11……バッファ
メモリ、11a〜11d……ラインメモリ、13……識別回路、
20a〜20f……一画素遅延回路、、21a〜21d,22a,22b,25,
40,41……加算器、24a,24b……絶対値回路、42……除算
ROM、32……レーザドライバ、33……半導体レーザ、34
……コリメータレンズ、36……回転多面鏡、37……fθ
レンズ、38……感光ドラム、50……平滑化画像データ、
51……二値化処理部、52……マスタクロツク、53……ア
ナログ画像データ、54……スクリーンクロツク、55……
BD信号である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the embodiment, FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a buffer memory, FIG. 3 is a diagram showing a matrix configuration of a Laplacian filter for image tone recognition, and FIGS. 4 (a) and 4 (b). ) Is a block circuit diagram constituting an identification circuit, FIG. 5 is an internal view of a timing signal generating circuit, FIG. 6 is a timing chart explaining the operation of pulse width modulation, and FIG. 7 is a case of a laser beam printer as an example. 3 is a diagram for explaining the output of the binary image of FIG. FIG. 8 is a matrix configuration diagram of another Laplacian filter. In the figure, 1 ... Video data output section, 2 ... D / A converter, 3 ...
Pattern signal generator, 4, 21 ... Comparator, 5 ... Horizontal sync signal generation circuit, 6 ... Oscillator (master clock generation circuit), 7 ... Timing signal generation circuit, 8b ...
Smoothing circuit, 9,15a, 15b …… Selector, 11 …… Buffer memory, 11a to 11d …… Line memory, 13 …… Identification circuit,
20a to 20f ... 1 pixel delay circuit, 21a to 21d, 22a, 22b, 25,
40,41 …… Adder, 24a, 24b …… Absolute value circuit, 42 …… Division
ROM, 32 ... Laser driver, 33 ... Semiconductor laser, 34
…… Collimator lens, 36 …… Rotating polygon mirror, 37 …… fθ
Lens, 38 ... Photosensitive drum, 50 ... Smoothed image data,
51 …… Binarization processing unit, 52 …… Master clock, 53 …… Analog image data, 54 …… Screen clock, 55 ……
It is a BD signal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/40 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H04N 1/40 A

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画素毎に複数ビットで表されたデジタル画
像信号を入力する入力手段と、 前記入力手段によって入力されたデジタル画像信号によ
って表される画像の特徴を識別する識別手段と、 前記入力手段によって入力された画素毎のデジタル画像
信号を、第1のパターン信号と比較して生成された第1
のパルス幅変調信号と第2のパターン信号と比較して生
成された第2のパルス幅変調信号とを、前記識別手段に
よる識別結果に応じて選択的に出力するパルス幅変調信
号発生手段とを有する画像処理装置であって、 前記第1のパターン信号は前記入力手段によって入力さ
れた前記デジタル画像信号の所定画素数を一周期とし、
その一周期の内側に極値を有するパターン信号であり、
前記第2のパターン信号は前記第1のパターン信号とは
周期が異なるパターン信号であることを特徴とする画像
処理装置。
1. Input means for inputting a digital image signal represented by a plurality of bits for each pixel; identification means for identifying characteristics of an image represented by the digital image signal input by the input means; A first image signal generated by comparing a digital image signal for each pixel input by the means with a first pattern signal;
Pulse width modulation signal generating means for selectively outputting the second pulse width modulation signal generated by comparing the pulse width modulation signal and the second pattern signal according to the discrimination result by the discrimination means. An image processing apparatus having, wherein the first pattern signal has a predetermined number of pixels of the digital image signal input by the input means as one cycle,
It is a pattern signal having an extreme value inside the one cycle,
The image processing apparatus, wherein the second pattern signal is a pattern signal having a period different from that of the first pattern signal.
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