CN102063278A - 图像处理装置及图像处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供图像处理装置及图像处理方法。生成代表表示扫描行上的点的生长方向的模式的指向数据。设置用于分配关注像素的图像数据的系数。检测输入图像的边缘。基于所述系数，将所述输入图像的所述关注像素的图像数据分配给所述关注像素以及与所述关注像素邻接的像素。将从邻接像素分配的图像数据、与进行了所述分配的所述关注像素的图像数据相加，并将图像数据的和作为所述关注像素的校正图像数据。针对边缘，选择所述校正图像数据以及所生成的指向数据；并且针对非边缘，选择所述关注像素的图像数据以及输入指向数据，以生成脉宽调制后的图像信号。

Description

图像处理装置及图像处理方法
技术领域
本发明涉及图像处理装置及图像处理方法，例如向使用电子照相方法的图像形成设备输出脉宽调制信号的图像处理装置及图像处理方法。
背景技术
使用电子照相方法的诸如复印机或打印机的图像形成设备使感光鼓带电，并使得光束扫描并曝光带电的感光鼓，由此在感光鼓上形成静电潜像。然后，通过有色材料(调色剂)对静电潜像进行显影，从而形成调色剂图像。转印调色剂图像，并将其定影到打印纸张，由此在打印纸张上形成可见图像。
这种图像形成设备使用诸如旋转感光鼓的电机的各种电机。因此，输出图像由于电机转速的波动、转轴或齿轮的偏心、间距(pitch)误差等的影响而发生劣化。例如，在潜像形成期间感光鼓的振动或转速的波动，使得扫描行的间距在与激光束扫描方向(下文中称为“主扫描方向”)垂直的方向(感光鼓的旋转方向；下文中称为“副扫描方向”)上发生波动。该波动在输出图像中引起了称为“条带效应(banding)”的浓度波动，从而导致了较低劣的输出图像质量。
美国专利第5,134,495号公报(专利文献1)公开了该问题的解决方法之一。该方法使得能够将关注像素的点的浓度值分配给副扫描方向上的周围像素，由此在副扫描方向上移动调色剂图像的各点的位置。
下面，参照图1A至图1E描述专利文献1的技术。图1A示出了如下状态：在副扫描方向上布置有扫描行K-1、K和K+1(K为整数)，并且在扫描行K-1上形成点A。为了有助于理解专利文献1的技术，将描述如下示例，例如在副扫描方向上将点A的位置移动1/2像素，从而校正间距波动。
图1B是示意性地示出与图1A所示的点A相对应的脉宽调制(PWM)信号Sa的图。注意，点A的像素值对应于100％浓度(最大值)。在专利文献1的技术中，为了校正间距波动，根据在存储器中存储的表中设置的校正系数、将输入图像的各像素值分配给在与感光鼓的旋转方向相反的方向(下文中称为“前向”)上邻接的像素(下文中称为“邻接像素”)。例如，根据校正系数、将点A的像素值分配给扫描行K-1和K上的像素，以生成图1C中示出的PWM信号Sa1和Sa2。在图1C的示例中，PWM信号Sa1和Sa2二者均对应于50％浓度。PWM信号Sa1和Sa2中的各个是例如进行脉宽调制以从像素位置的中心生长像素的信号。
图1D是示出像素值分配之后的激光照射的图。矩形区域La1和La2的宽度表示PWM信号Sa1和Sa2进行的激光照射的范围。区域Ra代表根据PWM信号Sa1和Sa2的激光照射要形成的潜像的区域。位置D1表示一个像素的起始端；D2表示激光照射La1和La2的开始位置；D3表示激光照射La1和La2的结束位置；以及D4表示一个像素的末端。将由激光照射La1形成的潜像和由激光照射La2形成的潜像相合成，以形成与区域Ra相对应的潜像。当对潜像进行显影、并将调色剂图像转印并定影时，形成图1E中示出的点A’。点A’相对于点A在前向(朝向扫描行K+1)上移动了1/2像素。
因此，专利文献1的技术能够在副扫描方向上移动调色剂图像的各点位置，由此校正由间距波动引起的条带效应。根据专利文献1的技术，由单个点或一个点宽形成、并在主扫描方向上延伸的线，在校正间距波动之后具有高的图像质量。然而，两个点或更多点宽的线的宽度，在间距波动校正之后扩展，从而导致了低劣的图像质量。
下面，参照图2A至图2E描述在专利文献1的技术中出现的图像质量劣化。图2A示出了如下状态：当出现条带效应时，之后由垂直方向上邻接的两个点形成两个点宽的线。点A和B形成了点C，点C形成两个点宽的线。假定在前向上将线的位置移动了1/2像素，以校正间距波动。假定点A和B都具有与100％浓度(最大值)相对应的像素值。
图2B示出了通过根据校正系数将点A和B的像素值分配给邻接像素而生成的PWM信号Sa1、Sab和Sb2。将点A的像素值均等地分配给扫描行K-1和K上的像素。将点B的像素值均等地分配给扫描行K和K+1上的像素。通过该处理，PWM信号Sa1和Sb2具有与50％浓度相对应的值，PWM信号Sab具有与100％浓度相对应的值。PWM信号Sa1、Sab和Sb2中的各个是例如脉宽调制的以从像素位置的中心生长像素的信号。
图2C是示出像素值分配之后的激光照射的图。矩形区域La1、Lab和Lb2的宽度表示PWM信号Sa1、Sab和Sb2进行的激光照射的范围。区域Ra代表根据PWM信号Sa1的激光照射要形成的潜像的区域。区域Rab代表根据PWM信号Sab的激光照射要形成的潜像的区域。区域Rb代表根据PWM信号Sb2的激光照射要形成的潜像的区域。注意，位置D1至D4与图1D中相同。
当如图2C所示进行激光照射时，形成由激光照射La1、Lab和Lb2形成的潜像的合成，即与图2C中示出的区域Ra、Rab和Rb相对应的潜像。此时，在区域Ra和Rab的重叠区域中没有形成与100％浓度相对应的潜像，而是形成了与150％浓度相对应的潜像。类似地，在区域Rab和Rb的重叠区域中也形成了与150％浓度相对应的潜像。也就是说，调色剂图像在重叠区域具有过量的调色剂。
图2D是示意性地示出在感光鼓上形成的调色剂图像的图。该调色剂图像包括：通过对区域Ra中的潜像进行显影而形成的调色剂图像Ta、通过对区域Rab的非重叠区域中的潜像进行显影而形成的调色剂图像Tc、以及通过对区域Rb中的潜像进行显影而形成的调色剂图像Tb。由于在上述重叠区域中存在过量的调色剂，因此，与不具有重叠区域的图像相比较，调色剂图像Ta和Tb形成了在副扫描方向上散布的调色剂的点。注意，由于通过布置在主扫描方向上的调色剂图像Ta和Tb形成线，因此，调色剂图像不在具有高调色剂浓度的主扫描方向上散布，而在具有低调色剂浓度的副扫描方向上散布(尽管未示出)。结果，形成了比两个点宽的原始点C更粗(例如，三个点宽)的点C’，如图2E所示，从而导致了线变胖。根据专利文献1，线的清晰度降低。
发明内容
本发明在其第一方面中提供一种图像处理装置，其用于将图像信号输出到使用电子照相方法的图像形成设备，其特征在于，所述图像处理装置包括：生成单元，其用于生成代表模式的指向数据，该模式表示扫描行上的点的生长方向，并且在该模式下，每隔预定数量的扫描行所述生长方向改变；设置单元，其用于设置校正系数，所述校正系数用于将关注像素的图像数据分配给所述关注像素以及在副扫描方向上与所述关注像素邻接的邻接像素；检测单元，其用于检测由输入图像数据代表的图像的边缘部分；分配单元，其用于根据所述校正系数，将所述输入图像数据的所述关注像素的图像数据分配给所述关注像素和所述邻接像素；校正单元，其用于将从所述邻接像素分配的图像数据、与进行了所述分配的所述关注像素的图像数据相加，并输出所述图像数据的和，作为所述关注像素的校正图像数据；选择单元，其用于针对所述图像的边缘部分，选择所述关注像素的所述校正图像数据、以及所生成的指向数据；并且针对所述图像的非边缘部分，选择所述关注像素的图像数据、以及连同所述输入图像数据一起提供的输入指向数据；以及脉宽调制单元，其生成使用由所述选择单元选择的所述关注像素的图像数据以及所述指向数据、而进行了脉宽调制的图像信号，并将所述图像信号输出给所述图像形成设备。
本发明在其第二方面中提供一种图像处理方法，其将图像信号输出到使用电子照相方法的图像形成设备，其特征在于，所述图像处理方法包括如下步骤：生成代表模式的指向数据，该模式表示扫描行上的点的生长方向，并且在该模式下，每隔预定数量的扫描行所述生长方向改变；设置校正系数，所述校正系数用于将关注像素的图像数据分配给所述关注像素以及在副扫描方向上与所述关注像素邻接的邻接像素；检测由输入图像数据代表的图像的边缘部分；根据所述校正系数，将所述输入图像数据的所述关注像素的图像数据分配给所述关注像素和所述邻接像素；将从所述邻接像素分配的图像数据、与进行了所述分配的所述关注像素的图像数据相加，并输出所述图像数据的和，作为所述关注像素的校正图像数据；针对所述图像的边缘部分，选择所述关注像素的所述校正图像数据、以及所生成的指向数据；并且针对所述图像的非边缘部分，选择所述关注像素的图像数据、以及连同所述输入图像数据一起提供的输入指向数据；生成使用在所述选择步骤中选择的所述关注像素的图像数据以及所述指向数据、而进行了脉宽调制的图像信号；以及将所述图像信号输出给所述图像形成设备。
根据这些方面，可以在防止图像形成设备形成的线的宽度扩展的同时、校正条带效应。
通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1A至图1E是用于描述专利文献1的技术的图。
图2A至图2E是用于描述专利文献1的技术中的图像劣化的图。
图3是用于描述根据实施例的图像处理装置的结构的框图。
图4是用于描述由校正系数生成器生成的校正系数表的示例的图。
图5是用于描述位置校正器的结构的框图。
图6是用于描述位置校正器的处理的流程图。
图7是示出校正系数表的示例的图。
图8A和图8B是用于描述生成的图像数据的图。
图9是用于描述生成器的结构的框图。
图10是用于描述指向表中存储的指向数据的图。
图11A至图11D是用于描述形成的点的图。
图12是用于描述根据第二实施例的指向数据生成器的结构的框图。
图13是用于描述根据第三实施例的图像处理装置的结构的框图。
图14A和图14B是用于描述指向数据生成器的处理的流程图。
图15是用于描述根据变型例的图像处理装置的结构的框图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述根据本发明的图像处理装置及图像处理方法。
第一实施例
[装置的结构]
参照图3的框图描述根据本实施例的图像处理装置的结构。图像处理装置包括用于存储稍后描述的校正系数表的存储器、用于缓存多个扫描行的图像数据的行存储器、以及用于同步化像素的处理的像素时钟等。通过以下描述，存储器和时钟的存在对于本领域技术人员是显而易见的，因此将省略其描述。
图像处理器101将代表浓度值的输入图像的分辨率(ppi)转换为图像形成设备的打印浓度(dpi)。图像处理器101还对由输入图像数据代表的多级图像进行半色调处理，从而将其转换为较少色调的图像数据。例如，使用存储器(未示出)中存储的抖动矩阵来执行抖动的半色调处理。注意，从图像处理器101输出的图像数据具有的色调数量，可通过稍后描述的PWM电路106来表达。
在图像处理器101中，例如，针对抖动矩阵的各单元(cell)设置代表点的生长方向的数据(下文中称为“指向数据”)。例如，在点集中型抖动矩阵中，设置从像素位置的中心生长点的指向数据。如果在关注像素的左侧和右侧存在邻接点，则可以设置从具有较大像素值的左或右邻接像素侧生长关注像素的点的指向数据。另选地，在点分散型抖动矩阵中，设置从一个方向上的像素位置的起始端或末端生长点的指向数据。可以根据抖动矩阵大小、阈值、激光特性等任意设置图像处理器101保持的指向数据。
在其他实施例中，可是使用误差扩散替代抖动矩阵来用于半色调处理。当使用误差扩散方法时，点是分散的。因此，优选这样设置指向数据，使得所有的点在相同方向上生长。
校正系数生成器107基于由间距波动等生成的各扫描行的偏移量来设置分配比，以将关注像素的像素值分配给与关注像素所在的扫描行(下文中称为“关注扫描行”)的上面或下面的扫描行邻接的像素(下文中称为“上或下邻接像素”)。稍后将描述详情。计算出的分配比存储在存储器(未示出)上的校正系数表中。
位置校正器102接收从图像处理器101输出的图像数据。位置校正器102通过查找校正系数表，将关注像素的值分配给关注像素以及上和下邻接像素。稍后将描述详情。位置校正器102输出通过针对各像素合成分配后的像素值而获得的校正后的图像数据。
边缘确定器103由输入图像数据检测输入图像的边缘，并输出代表像素是否形成边缘的边缘信息。例如，可以使用如下方法进行边缘检测：通过将由输入图像的二阶导数形成的边缘图像的各像素值与阈值相比较、来确定像素是否对应于边缘的方法；或者基于关注像素与周围像素的差值、来确定关注像素是否位于边缘的方法。注意，边缘信息是1位信息。例如，“1”代表边缘部分的像素，“0”代表非边缘部分(平坦部分)的像素。
选择器104根据从边缘确定器103输出的边缘信息，选择性地输出从图像处理器101输出的图像数据、或从位置校正器102输出的图像数据。当边缘信息为“1”(边缘部分)时，选择器104选择从位置校正器102输出的图像数据。当边缘信息为“0”(平坦部分)时，选择器104选择从图像处理器101输出的图像数据。
指向数据生成器105生成具有如下生长模式的指向数据，即改变一条线在宽度方向的上端的扫描行与下端的扫描行之间的点生长方向。稍后将描述详情。例如，两个点宽的线的指向数据针对各扫描行具有如下生长模式：“右生长、右生长、左生长、左生长、右生长……”。也就是说，指向数据以两个扫描行的周期(扫描行周期)改变生长方向。注意，“右生长”表示点从像素位置的右端向左端生长，而“左生长”表示点从像素位置的左端向右端生长。
选择器108根据从边缘确定器103输出的边缘信息，选择性地输出由图像处理器101提供的连同半色调处理后的图像数据一起的指向数据，或由指向数据生成器105生成的指向数据。当边缘信息为“0”(平坦部分)时，选择器108选择图像处理器101提供的指向数据。当边缘信息为“1”(边缘部分)时，选择器108选择从指向数据生成器105输出的指向数据。具有以上结构的选择器104和108针对图像的边缘部分，选择关注像素的校正图像数据(位置校正器102的输出)、以及生成的指向数据(指向数据生成器105的输出)；并且针对图像的非边缘部分，选择关注像素的图像数据、以及连同输入图像数据一起提供的输入指向数据(图像处理器101的输出)。
PWM电路106生成根据从选择器108选择性地输出的指向数据、以及从选择器104选择性地输出的图像数据而进行了脉宽调制的图像信号(PWM信号)。该PWM信号被发送给设置在使用电子照相方法的图像形成设备中的激光驱动器，以根据该PWM信号控制激光元件的光发射。
[校正系数生成器]
参照图4描述由校正系数生成器107生成的校正系数表的示例。校正系数表具有与n个扫描行0至n-1相对应的n个校正系数。校正系数的取值范围为-1至+1。校正系数的绝对值代表将像素值分配给在上侧或下侧邻接的像素(下文中称为“上或下邻接像素”)的分配比。校正系数的符号代表被分配像素值的上或下邻接像素。例如，对于扫描行K的关注像素，正的校正系数代表分配给随后的扫描行(扫描行K+1)的邻接像素。负的校正系数代表分配给之前的扫描行(扫描行K-1)的邻接像素。
等式(1)是分配后的像素值Pk的表达式，等式(2)是分配给上或下邻接像素的值Pk’的表达式。
Pk＝(1-|Cc|)×Pi    ...(1)
Pk′＝|Cc|×Pi      ...(2)
其中，Pi是要分配的像素值，
Pk是分配后的像素值，
Pk’是分配给上或下邻接像素的值，以及
Cc是校正系数。
设置与扫描行相对应的校正系数Cc，校正系数的数量与扫描行的数量相等，扫描行与要由图像形成设备形成的图像的、由间距波动等引起的副扫描位置偏移的周期相对应。例如，当间距波动具有N个扫描行的周期时，设置与N个扫描行相对应的校正系数Cc。此时，校正系数表中的地址k与关注扫描行n具有如下关系：
k＝mod(n+n0，N)    ...(3)
其中，n0是扫描行位置0的地址，
n是关注扫描行的行位置，
N是与间距波动周期相对应的扫描行的数量，以及
mod(x，y)是x/y的余函数。
例如，当关注扫描行的行位置为41、间距波动周期N为30、并且行位置0的地址n0为0时，得到“11”作为校正系数表的地址k。因此，通过查找图4所示的校正系数表，得到Cc＝+0.5，作为关注扫描行的校正系数。
[位置校正器]
参照图5描述位置校正器102的结构。注意，扫描行K是关注扫描行。
与扫描行K-1相对应的分配电路301接收从图像处理器101输出的扫描行K-1的图像数据、以及扫描行K-1的校正系数CcK-1。如果校正系数CcK-1＞0(分配给上邻接像素)，则分配电路301通过等式(2)由像素值Pi(＝PK-1)生成分配数据Pk′。如果校正系数CcK-1≤0，则分配电路301生成值为“0”的分配数据Pk′。
与关注扫描行K相对应的分配电路302接收从图像处理器101输出的扫描行K的图像数据、以及扫描行K的校正系数CcK。分配电路302通过等式(1)由像素值Pi(＝PK)生成分配数据Pk。
与扫描行K+1相对应的分配电路303接收从图像处理器101输出的扫描行K+1的图像数据、以及扫描行K+1的校正系数CcK+1。如果校正系数CcK+1＜0(分配给下邻接像素)，则分配电路303通过等式(2)由像素值Pi(＝PK+1)生成分配数据Pk′。如果校正系数CcK+1≥0，则分配电路303生成值为“0”的分配数据Pk′。
加法电路304接收分配电路301至303生成的分配数据，并输出值的和，作为图像数据。调整电路305对该和进行校正，使得从加法电路304输出的图像数据不超过最大浓度。例如，当从加法电路304输出的图像数据对应于大于100％的浓度时，将数据校正为100％浓度。对应于100％浓度或更小浓度的图像数据被直接输出。
参照图6的流程图描述位置校正器102的处理。为了便于描述，假定扫描行K-1的邻接像素具有对应于100％浓度的值PiK-1，扫描行K的关注像素具有对应于100％浓度的值PiK，扫描行K+1的邻接像素具有对应于0％浓度的值PiK+1。
图7示出了校正系数表的示例。图7所示的校正系数表保持校正系数Cc，该校正系数Cc在副扫描方向(前向)上，将由扫描行K的图像数据以及扫描行K-1的图像数据形成的两个点宽的线，移动1/2点宽。
位置校正器102接收从图像处理器101输出的扫描行K-1至K+1的图像数据(S11)。位置校正器102还从校正系数生成器107接收与图像数据相对应的校正系数CcK-1、CcK、以及CcK+1(S12)。位置校正器102基于校正系数Cc分配图像数据Pi(S13)。通过下式给出从图像数据PiK-1和PiK分配给关注像素的值：
Pk′＝|CcK-1|×100＝0.5×100＝50％
Pk＝(1-|CcK|)×100＝0.5×100＝50％
由于CcK+1＝0，因此从图像数据PiK+1分配给关注像素的值为0。
接下来，位置校正器102将分配给关注像素的值相加(S14)，并确定和是否对应于大于100％的浓度(S15)。如果和对应于大于100％的浓度，则将和调整为100％浓度(S16)。将和或校正后的数据作为关注像素的值输出(S17)。在该示例中，输出与100％浓度相对应的图像数据作为关注像素的值。位置校正器102重复步骤S11至S17，直到在步骤S18中确定关注像素到达图像数据的最后像素为止。具有以上结构的校正系数生成器107设置校正系数，该校正系数用于将关注像素的图像数据分配给该关注像素以及在副扫描方向上与该关注像素邻接的邻接像素。
参照图8A和图8B描述生成的图像数据。图8A是示意性地示出位置校正器102在步骤S11中接收到的图像数据的图。由实心填充表示对应于100％浓度的图像数据PiK-1和PiK，由虚线表示对应于0％的图像数据PiK+1。
图8B是示意性地示出在步骤S17中输出的图像数据的图。当关注扫描行移动到扫描行K+1时，扫描行K-1的像素将对应于50％浓度的值分配给扫描行K，从而具有对应于50％浓度的值。扫描行K的像素从扫描行K-1接收对应于50％浓度的值，并将对应于50％浓度的值分配给扫描行K+1，从而具有对应于100％浓度的值。扫描行K+1的像素从扫描行K接收对应于50％浓度的值，从而具有对应于50％浓度的值。
[指向数据生成器]
参照图9的框图描述指向数据生成器105的结构。
指向表401将代表扫描行上的点的生长方向的指向数据，保持在存储器中。如上所述，两个点宽的线的指向数据具有如下生长模式：“右生长、右生长、左生长、左生长、右生长……”。也就是说，设置指向数据，从而使得相距两个扫描行的点的生长方向不同。参照图10描述存储在指向表401中的指向数据。扫描行K-1的指向数据代表左生长(L)。另一方面，相距两个扫描行的扫描行K+1的指向数据代表右生长(R)。
指向数据获取部402输出表示行位置的地址、从指向表401中读出与该地址相对应的指向数据、并输出读出的指向数据。任意方法可用于地址生成。例如，使用代表输入图像的行位置的行计数器，并输出行计数器的计数值作为地址。具有以上结构的指向数据生成器105生成代表模式的指向数据，该模式表示扫描行上的点的生长方向(例如，右或左)，并且在该模式中，每隔预定数量的扫描行生长方向改变。
[PWM电路]
PWM电路106接收选择器108根据边缘信息选择性地输出的指向数据。注意，将图像处理器101中预设的指向数据称为“指向数据A”，将指向数据生成器105生成的指向数据称为“指向数据B”。
在输入到PWM电路106的图像数据与指向数据的结合中，存在下述关系。对于平坦部分，结合指向数据A与从图像处理器101输出的图像数据。对于边缘部分，结合指向数据B与从位置校正器102输出的图像数据。也就是说，对于可以扩展线宽的边缘部分，PWM电路106接收通过位置校正器102校正的图像数据，并使用图像数据和指向数据B进行脉宽调制。因此可以防止边缘部分的线宽的扩展，即使在前向上将线移动了1/2点宽。
参照图11A至11D描述形成的点。假定图8B所示的图像数据和图10所示的指向数据被输入到PWM电路106。也就是说，针对扫描行K-1和K的点，设置左生长，而针对扫描行K+1的点，设置右生长。PWM电路106基于指向数据可以使用不同的基准信号。例如，当指向数据示出点生长的右方向时，可以使用重心相对靠右的基准三角形信号；而当指向数据示出点生长的左方向时，可以使用重心相对靠左的基准三角形信号。
图11A是示意性地示出激光照射的图。矩形区域LK-1、LK以及LK+1的宽度表示通过图8B所示的图像数据的脉宽调制而获得的PWM信号进行的激光照射的范围。由于扫描行K-1的图像数据对应于50％浓度、并且针对扫描行K-1设置左生长，因此从像素位置的起始端(左端)D1到近乎中间点C进行激光照射。由于扫描行K的图像数据对应于100％浓度、并且针对扫描行K设置左生长，因此从像素位置的左端D1到像素位置的近乎末端(右端)D4进行激光照射。由于扫描行K+1的图像数据对应于50％浓度、并且针对扫描行K+1设置右生长，因此从像素位置的近乎中间点C到像素位置的右端D4进行激光照射。
区域RK-1代表要由激光照射LK-1形成的潜像的区域。区域RK代表要由激光照射LK形成的潜像的区域。区域RK+1代表要由激光照射LK+1形成的潜像的区域。
图11A中示出的区域RK中的潜像被划分为区域RK1和RK2，如图11B所示。合成图11B中示出的区域RK-1中的潜像和区域RK1中的潜像，以形成图11C中示出的调色剂图像T1。类似地，合成图11B中示出的区域RK+1中的潜像和区域RK2中的潜像，以形成图11C中示出的调色剂图像T2。合成调色剂图像T1和T2，以形成图11D中示出的形成两个点宽的线的点E。
在由此生成的调色剂图像T1和T2中，具有过量调色剂的部分(图11B中示出的重叠区域Rab和Rab’)较小，转印时很难出现调色剂分散或线宽扩展。结果，可以降低或防止由形成的点E生成的线的线宽扩展，如图11D所示。
[线宽没有扩展的原因]
下面将从浓度的视角来解释线宽没有扩展的原因。
通过合成图11B中示出的区域RK-1中的潜像和区域RK1中的潜像，形成图11C中示出的调色剂图像T1。因此，通过合成激光照射LK-1与从位置D1到位置C的范围内的激光照射LK，形成调色剂图像T1的潜像。也就是说，将PiK-1＝50％与PiK/2＝50％相加，由此得到100％，作为调色剂图像T1的浓度。
类似地，通过合成区域RK2中的潜像和区域RK+1中的潜像，形成调色剂图像T2。因此，通过合成激光照射LK+1与从位置C到位置D4的范围内的激光照射LK，形成调色剂图像T2的潜像。也就是说，将PiK+1＝50％与PiK/2＝50％相加，由此得到100％，作为调色剂图像T2的浓度。也就是说，调色剂图像T1和T2中的各个是在副扫描方向上移动1/2像素、在主扫描方向上具有1/2点宽的100％浓度的点。因此，通过合成调色剂图像T1和T2形成的图11D中示出的点E的浓度，不是与调色剂图像T1和T2的浓度的和相当的200％，而是100％。结果，点E形成的线的线宽没有扩展。
以上描述了形成两个点宽的线的示例。同样地，对于宽度大于两个点的线，通过生成指向数据、从而改变线在宽度方向的上端与下端之间的点生长方向，也可以降低或防止线宽的扩展。例如，三个点宽的线的指向数据针对各扫描行具有如下生长模式：“右生长、右生长、右生长、左生长、左生长、左生长、右生长……”。也就是说，指向数据以三个扫描行的周期(扫描行周期)改变生长方向。
如上所述，当通过控制点形成位置来校正由间距波动引起的条带效应时，可以降低或防止具有两个点或更大宽度的线宽的扩展。
第二实施例
下面将描述根据本发明的第二实施例的图像处理装置及图像处理方法。注意，与第一实施例中相同的附图标记在第二实施例中表示相同的部分，将不重复其详细描述。
除了指向数据生成器105的结构以外，第二实施例具有与第一实施例相同的结构。下面将描述第二实施例的指向数据生成器105。将参照图12的框图描述第二实施例的指向数据生成器105的结构。
2位计数器901是对水平同步信号Hsync进行计数、并针对每个扫描行进行相加的行计数器。当从“11”再加时，计数值返回“00”。
指向数据生成器902基于从2位计数器901输出的计数器值的最高有效位(MSB，most significant bit)生成指向数据。例如，当MSB为“0”时，指向数据生成器902生成代表右生长的指向数据。当MSB为“1”时，指向数据生成器902生成代表左生长的指向数据。MSB每两个扫描行重复一次“0”和“1”。为此，从指向数据生成器902输出的指向数据，每两个扫描行重复一次代表右生长的指向数据和代表左生长的指向数据。
当每N(在图10的示例中，N＝4)个扫描行重复一次时，使用N元计数器，来代替2位计数器901。尤其当N为2的幂时，由行计数器的M(M＝log2N)个低位生成指向数据。
如上所述，使用行计数器使得能够生成指向数据，而不需要用于存储指向数据的存储器。
第三实施例
下面将描述根据本发明的第三实施例的图像处理装置及图像处理方法。注意，与第一和第二实施例中相同的附图标记在第三实施例中表示相同的部分，将不重复其详细描述。
将参照图13的框图描述根据第三实施例的图像处理装置的结构。指向数据生成器1005与第一实施例不同，下面将描述指向数据生成器1005的细节。
指向数据生成器1005接收从图像处理器101输出的图像数据PiK-1、PiK、以及PiK+1。注意，图像数据PiK是关注扫描行K的关注像素的图像数据。指向数据生成器1005还接收与扫描行相对应的校正系数CcK-1、CcK、以及CcK+1。
如上所述，为了防止具有两个点以上宽度的线宽的扩展，生成指向数据、从而改变线在宽度方向的上端与下端之间的点生长方向。指向数据生成器1005基于图像数据PiK-1、PiK和PiK+1，以及校正系数CcK-1、CcK和CcK+1，确定关注像素是否位于线在宽度方向上的上端或下端，并根据确定结果生成指向数据。下面将描述该确定方法以及根据确定结果的指向数据生成。有时将线在宽度方向上的上端或下端简称为“线的上端”、“线的下端”、或“线的上端和下端”。
·当关注像素位于线的上端时
当满足第一条件(即，图像数据PiK-1＝0、PiK＞0、且PiK+1＞0，以及校正系数CcK＞0)时，关注像素位于线的上端。当满足第二条件(即，图像数据PiK＝0且PiK+1＞0，以及校正系数CcK+1＜0)时，关注像素位于线的上端。当满足第一或第二条件时，指向数据生成器1005确定关注像素位于线的上端，并输出代表例如左生长的指向数据。
·当关注像素位于线的下端时
当满足第三条件(即，图像数据PiK-1＞0、PiK＞0、且PiK+1＝0，以及校正系数CcK＜0)时，关注像素位于线的下端。当满足第四条件(即，图像数据PiK-1＞0且PiK＝0，以及校正系数CcK-1＞0)时，关注像素位于线的下端。当满足第三或第四条件时，指向数据生成器1005确定关注像素位于线的下端，并输出代表与上端相反的生长方向(在该示例中为右生长)的指向数据。
·当关注像素既不位于线的上端、也不位于线的下端时
如果第一至第四条件均不满足，则指向数据生成器1005确定关注像素既不位于线的上端、也不位于线的下端，或者要形成的线不具有两个点或更大的宽度。在这种情况下，指向数据生成器1005输出代表例如从中心生长的预定指向数据。
如上所述，可以基于图像数据是否为0以及校正系数Cc的符号，确定关注像素是否位于线的上端或下端，并由此针对线的上端和下端设置不同的生长方向。
参照图14A和14B的流程图描述指向数据生成器1005的处理。
指向数据生成器1005接收从图像处理器101输出的扫描行K-1至K+1的图像数据(S21)。指向数据生成器1005还从校正系数生成器107接收与图像数据相对应的校正系数CcK-1、CcK、以及CcK+1(S22)。
指向数据生成器1005确定图像数据和校正系数是否满足第一条件(S23)，以及它们是否满足第二条件(S24)。如果满足第一或第二条件，则指向数据生成器1005输出代表例如右生长的指向数据(S25)，然后，进入步骤S30。
如果第一和第二条件均不满足，则指向数据生成器1005确定图像数据和校正系数是否满足第三条件(S26)，以及它们是否满足第四条件(S27)。如果满足第三或第四条件，则指向数据生成器1005输出代表例如左生长的指向数据(S28)，然后，进入步骤S30。
如果第一至第四条件均不满足，则指向数据生成器1005输出代表例如从中心生长的指向数据(S29)，然后，使处理进入步骤S30。指向数据生成器1005重复步骤S21至S29，直到在步骤S30中确定关注像素到达图像数据的最后像素为止。
如上所述，当关注像素位于与线的边缘部分相当的线的上端时，可以生成代表第一生长方向的指向数据。当关注像素位于与线的边缘部分相当的线的下端时，可以生成代表与第一生长方向相反的第二生长方向的指向数据。对于除了线的上端和下端以外的线的平坦部分，可以生成代表例如从中心生长的指向数据。注意，平坦部分中的点并不是总需要从中心生长，而可以设置任何其他的生长方向。
第三实施例的变型例
将参照图15的框图描述根据变型例的图像处理装置的结构。
指向数据生成器1005由在副扫描方向上邻接的三个像素的图像数据、以及与该图像数据相对应的校正系数的符号，生成指向数据。通过指向数据生成器1005生成的指向数据，针对线在宽度方向上的边缘部分代表左生长或右生长，或者，针对线的平坦部分代表预定生长方向(例如，从中心生长)。因此，如果图像处理器101中设置的生长方向为预定生长方向，则可以将边缘确定器103以及选择器104和108从图13所示的结构中移除，从而以较小的电路规模构成图像处理装置。
其他实施例
本发明的各方面还可以通过读出并执行记录在存储设备上的用于执行上述实施例的功能的程序的系统或装置的计算机(或诸如CPU或MPU的设备)来实现，以及通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行记录在存储设备上的用于执行上述实施例的功能的程序来执行各步骤的方法来实现。鉴于此，例如经由网络或者从用作存储设备的各种类型的记录介质(例如计算机可读介质)向计算机提供程序。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (5)

1.一种图像处理装置，其用于将图像信号输出到使用电子照相方法的图像形成设备，其特征在于，所述图像处理装置包括：
生成单元，其用于生成代表模式的指向数据，该模式表示扫描行上的点的生长方向，并且在该模式下，每隔预定数量的扫描行所述生长方向改变；
设置单元，其用于设置校正系数，所述校正系数用于将关注像素的图像数据分配给所述关注像素以及在副扫描方向上与所述关注像素邻接的邻接像素；
检测单元，其用于检测由输入图像数据代表的图像的边缘部分；
分配单元，其用于根据所述校正系数，将所述输入图像数据的所述关注像素的图像数据分配给所述关注像素和所述邻接像素；
校正单元，其用于将从所述邻接像素分配的图像数据、与进行了所述分配的所述关注像素的图像数据相加，并输出所述图像数据的和，作为所述关注像素的校正图像数据；
选择单元，其用于针对所述图像的边缘部分，选择所述关注像素的所述校正图像数据、以及所生成的指向数据；并且针对所述图像的非边缘部分，选择所述关注像素的图像数据、以及连同所述输入图像数据一起提供的输入指向数据；以及
脉宽调制单元，其生成使用由所述选择单元选择的所述关注像素的图像数据以及所述指向数据、而进行了脉宽调制的图像信号，并将所述图像信号输出给所述图像形成设备。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述生成单元生成代表模式的指向数据，在该模式下，与所述图像形成设备形成的线在宽度方向的上端相对应的扫描行的所述生长方向，同与下端相对应的扫描行的所述生长方向不同。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括：半色调处理单元，其用于在所述分配和选择之前，对所述输入图像数据进行半色调处理，其中，所述半色调处理单元将所述输入指向数据连同所述半色调处理后的图像数据一起输出。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，在存在所述关注像素的关注扫描行的前一扫描行的邻接像素的图像数据为0、所述关注像素的图像数据超过0、所述关注扫描行的后一扫描行的邻接像素的图像数据超过0、且所述校正系数代表对所述后一扫描行的所述邻接像素的分配的情况下，所述生成单元生成代表第一生长方向的指向数据，
其中，在所述关注像素的图像数据为0、所述后一扫描行的所述邻接像素的图像数据超过0、且所述校正系数代表对所述前一扫描行的邻接像素的分配的情况下，所述生成单元生成代表所述第一生长方向的指向数据，
其中，在所述前一扫描行的所述邻接像素的图像数据以及所述关注像素的图像数据超过0、所述后一扫描行的邻接像素的图像数据为0、且所述校正系数代表对所述前一扫描行的邻接像素的分配的情况下，所述生成单元生成代表与所述第一生长方向相反的第二生长方向的指向数据，并且
其中，在所述前一扫描行的所述邻接像素的图像数据超过0、所述关注像素的图像数据为0、且所述校正系数代表对所述后一扫描行的邻接像素的分配的情况下，所述生成单元生成代表所述第二生长方向的指向数据。
5.一种图像处理方法，其将图像信号输出到使用电子照相方法的图像形成设备，其特征在于，所述图像处理方法包括如下步骤：
生成代表模式的指向数据，该模式表示扫描行上的点的生长方向，并且在该模式下，每隔预定数量的扫描行所述生长方向改变；
设置校正系数，所述校正系数用于将关注像素的图像数据分配给所述关注像素以及在副扫描方向上与所述关注像素邻接的邻接像素；
检测由输入图像数据代表的图像的边缘部分；
根据所述校正系数，将所述输入图像数据的所述关注像素的图像数据分配给所述关注像素和所述邻接像素；
将从所述邻接像素分配的图像数据、与进行了所述分配的所述关注像素的图像数据相加，并输出所述图像数据的和，作为所述关注像素的校正图像数据；
针对所述图像的边缘部分，选择所述关注像素的所述校正图像数据、以及所生成的指向数据；并且针对所述图像的非边缘部分，选择所述关注像素的图像数据、以及连同所述输入图像数据一起提供的输入指向数据；
生成使用在所述选择步骤中选择的所述关注像素的图像数据以及所述指向数据、而进行了脉宽调制的图像信号；以及
将所述图像信号输出给所述图像形成设备。
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