JP2001086343A

JP2001086343A - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2001086343A
Application number: JP25821099A
Authority: JP
Inventors: Shunichiro Shishikura; 俊一郎宍倉; Naoko Odajima; 尚子小田島; Toru Yoshida; 徹吉田; Naoya Yamazaki; 直哉山崎; Yoichi Watanabe; 洋一渡辺
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2001-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で的確な階調補正を行うこと。【解決手段】本発明の画像処理装置は、画像出力部３
の出力特性を表す情報を記憶する特性記憶部２２と、２
値の画像データの注目画素がエッジか否かを判定する判
定部２１と、判定部２１で注目画素がエッジであると判
定された場合、特性記憶部２２に記憶された出力特性に
基づき注目画素の画像データの補正を施す補正部２３と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像出力手段の出
力特性に基づき画像データへの補正を施して出力する画
像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタ等の電子写真方式
を用いた画像処理装置では、取り込んだ画像データに基
づき感光体上に光を照射して静電潜像を形成した後、ト
ナーを付着させる現像を行い、これを用紙等の媒体に転
写、定着して出力している。

【０００３】このような画像処理装置では、入力画像の
濃度と出力画像の濃度とを合わせるため、種々の処理に
よって階調特性の補正を行っている。例えば、出力特性
に応じてトナー濃度を調整したり、周囲の環境に応じて
感光体の帯電電位を調整している。また、入力階調と出
力階調とを所定のテーブルによって補正するγ補正を行
う機種もある。

【０００４】また、特開平６−３１１３４８号公報で
は、注目画素の隣接画素の濃度データを各方向毎に加算
して合計値を求め、この合計値を論理演算して濃度最大
方向データに基づくγ補正を行う技術が開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな階調特性の補正を行う画像処理装置には次のような
問題がある。すなわち、注目画素の隣接画素の濃度デー
タを加算して合計値を求めてγ補正を行う場合、連続す
るドットの固まり（連続数）によって階調性が変わるこ
とから、合計値が同じでも連続性が異なると特性が大き
く変わり、正確な補正を行うことができなくなってしま
う。

【０００６】また、２値の画像データについては階調補
正を行うことができないため、階調を持った段階で補正
を施す必要がある。このため、多くの情報記憶容量を必
要とし、コストアップを招くことになる。しかも、階調
を持った画像データに補正を施してから２値の画像デー
タに変換し出力する場合には、階調補正を施してから実
際に出力するまでの時差によって特性が変わることがあ
り、精度の高い補正を行うことができないという問題が
生じる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために成された画像処理装置である。すなわ
ち、本発明の画像処理装置は、画像出力手段の出力特性
を表す情報を記憶する特性記憶手段と、２値の画像デー
タの注目画素がエッジか否かを判定する判定手段と、判
定手段で注目画素がエッジであると判定された場合、特
性記憶手段に記憶された出力特性に基づき注目画素の画
像データの補正を施す補正手段とを備えている。

【０００８】このような本発明では、２値の画像データ
の注目画素がエッジか否かを判定手段で判定し、エッジ
であった場合には特性記憶手段に記憶された画像出力手
段の出力特性に基づき注目画素の画像データに補正を施
しているため、２値の画像データであっても出力特性に
基づくエッジの影響度合いに応じた補正を行うことがで
きるとともに、２値の画像データに対する補正処理によ
り必要最小限の計算で処理の簡素化を図ることができる
ようになる。

【０００９】また、本発明の画像処理装置は、画像出力
手段の出力特性を表す情報を記憶する特性記憶手段と、
画像データの注目画素がエッジから所定画素数以内にあ
るか否かを判定する判定手段と、判定手段で注目画素が
エッジから所定画素以内にあると判定された場合、特性
記憶手段に記憶された出力特性に基づき注目画素の画像
データの補正を施す補正手段とを備えているものでもあ
る。

【００１０】このような本発明では、画像データの注目
画素がエッジから所定画素以内にあるか否かを判定手段
で判定し、エッジから所定画素以内にあった場合には特
性記憶手段に記憶された画像出力手段の出力特性に基づ
き注目画素の画像データに補正を施している。これによ
り、出力特性に基づくエッジから所定画素以内の影響度
合いに応じた補正を行うことができるとともに、必要最
小限の補正によって処理を簡素化することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像処理装置にお
ける実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本実
施形態における画像処理装置を説明する構成図である。
すなわち、図１（ａ）に示すように、本実施形態の画像
処理装置は、原稿画像や図示しないネットワークを介し
て伝送される画像データを入力する画像入力部１と、入
力した画像に対する所定の処理を施す画像処理部２と、
画像処理が施された画像データに基づきレーザビーム等
の光を感光体上に照射し、静電潜像を形成した後、トナ
ーによる現像、用紙への転写および定着を行う画像出力
部３とを備えている。

【００１２】このうち、画像処理部２は図１（ｂ）に示
すように、判定部２１、特性記憶部２２、補正部２３を
備えている。判定部２１は、例えば２値の画像データに
おける注目画素がエッジ（ドットの固まりのうち端部に
あるもの）であるか否かを判定する部分である。また、
特性記憶部２２は、画像出力部３の出力特性を表す情報
を記憶する部分である。また、補正部２３は、判定部２
１で注目画素がエッジであると判定された場合、特性記
憶部２２に記憶された出力特性に基づき注目画素の画像
データに補正を施す部分である。

【００１３】ここで、電子写真方式の画像処理装置で
は、現像剤種類、感光体種類、露光系種類等の画像出力
部３の採用技術によってレベルは異なるものの、一般
に、露光量と現像トナー量との関係は、露光開始に対し
て現像開始がわずかに遅れ気味ではじまり、現像が一旦
開始されると一気に進み、所定電位コントラスト値にお
いて飽和するようパラメータ設定されている。この一気
に現像が進む領域では、環境、画像出力部３の機械的ば
らつき等による現像量の感度も大きく変化が起こる。

【００１４】また、画像処理部２では、一箇所または複
数種の階調の濃度の検出情報に従って、この検出値が一
定化するように種々の画像形成条件を制御している。し
かし、画像形成条件の制御のみでは階調全域にわたって
濃度を安定化させることは困難であり、特に中間調部分
の濃度階調補正のために関数やテーブルデータを用いた
階調補正を行っている。

【００１５】本実施形態では、階調補正と等価となる補
正を主として２値の画像データに対して施すようにして
いる。すなわち、一般に、画像出力の生産性確保のた
め、もしくは丁合等の一時的に画像データを蓄積するモ
ードなどでは通信情報量の増大が大きな障害となる。こ
れを解決するために、画像データを加工・送信する工程
のうち、特に時間を有する部分や情報を蓄積する部分に
おいて情報量を低減させる工夫を行っている。そこで、
本実施形態の画像処理装置では、入力した画像データを
例えば２値の画像データに変換して情報量の低減を図っ
た後、この画像データに対して階調補正を行う点に特徴
がある。

【００１６】ここで、２値の画像データにおいては、ド
ットの固まり（連続数）によってエッジ部分の階調性の
変わり方が変化する。この階調性の変わり方は先に説明
した画像出力部３の採用技術等によって変化する。そこ
で、特性記憶部２２にこの出力特性の情報を記憶してお
き、補正部２３での補正量に反映させるようにしてい
る。

【００１７】図２は、特性記憶部に記憶する出力特性を
説明する図であり、（ａ）は画像データの階調に対する
出力データの階調（階調補正特性）を示し、（ｂ）は連
続画素数に対する影響度γを示している。特性記憶部２
２（図１参照）には、このような出力特性を記憶してお
き、補正部２３で画像データを補正する際の係数決定で
使用する。図２（ａ）に示す階調補正特性は、周囲の環
境によって変動するもので、所定のタイミングで濃度パ
ッチを読み取り、この読み取り結果に基づいて決定され
る。また、図２（ｂ）に示す連続画素数に対する影響度
γは画像出力部の固有の値である。この影響度γは、画
像データのエッジ部が連続画素数によってどの程度出力
に影響を受けるかを表すもので、連続画素数が少ないほ
ど影響が大きく、数ビット以上連続すると影響量が一定
値に近づき飽和する。

【００１８】次に、２値の画像データに対する補正動作
を図３のフローチャートに沿って説明する。先ず、２値
の画像データの画素を走査して、注目画素がエッジ部か
否かを判断する（ステップＳ１０１）。すなわち、注目
画素の両隣の画素のうち一方の画像データが注目画素の
画像データと異なる場合にはエッジ部となり、両隣の画
素の画像データが注目画素の画素データと同じ場合には
エッジ部ではないことになる。注目画素がエッジ部でな
い場合には補正せずに処理を終了する。

【００１９】また、注目画素がエッジ部である場合に
は、その画像データの連続数の算出を行う（ステップＳ
１０２）。画像データの連続数は、例えば注目画素を含
む一方向に沿った連続数を算出する。また、記憶容量を
確保できれば注目画素を含む一方向およびそれに直交す
る方向に沿った連続数を算出してもよい。このように、
連続数を算出する方向を増やすことにより補正精度を向
上させることが可能となる。

【００２０】次いで、注目画素に対する濃度変更補正係
数Ａの算出を行う（ステップＳ１０３）。この濃度変更
補正係数Ａは、先のステップＳ１０２で算出した画像デ
ータの連続数に基づき特性記憶部２２（図１参照）に記
憶された出力特性から算出されるものである。出力特性
は、例えば図２（ｂ）に示すような連続画素数に対する
影響度γである。

【００２１】次に、濃度再現性変更量Ｂの算出を行う
（ステップＳ１０４）。この濃度再現性変更量Ｂは、特
性記憶部２２（図１参照）に記憶された階調補正特性か
ら算出されるもので、例えば図２（ａ）に示すような階
調補正特性が用いられる。

【００２２】次いで、感光体（または転写ベルト）上の
濃度判定を行う（ステップＳ１０５）。すなわち、感光
体上に付着させるトナーの濃度が標準よりも濃いか薄い
か、もしくは標準かを判定し、濃い場合にはマイナス
（負）の係数を与え、薄い場合にはプラス（正）の係数
を与える。

【００２３】その後、注目画素の濃度情報補正演算を行
う（ステップＳ１０６）。注目画素の濃度情報補正演算
は、ステップＳ１０３で算出した濃度変更補正係数Ａ
と、ステップＳ１０４で算出した濃度再現性変更量Ｂ
と、ステップＳ１０５で与えた係数（正、負）との積を
とる。

【００２４】本実施形態では、この算出した注目画素の
濃度情報補正演算結果を画像出力部３（図１参照）に与
え、画像出力部３において注目画素を出力するタイミン
グ（露光タイミング）を制御し、画素の幅を増減する。
例えば、注目画素の露光において光を照射するタイミン
グを早めることで画素の幅の増加し、反対に光を照射す
るタイミングを遅らせることで画素の幅を減少させるこ
とができる。また、画素の幅を増減する代わりに、点灯
光量を増減させるようにしてもよい。

【００２５】このように、露光のタイミングによって画
素の幅を１画素分に満たない範囲であっても増減するこ
とができ、複雑な制御回路を用いることなく、簡単なタ
イミング制御等によって画像データの的確な補正を行う
ことが可能となる。

【００２６】図４、図５は画像データに対する画像出力
装置上の立ち上がりの速さの違いによる濃度プロファイ
ルの違いを説明する図で、図４は立ち上がりが急峻な場
合（一般に、Ｈｉ−γな出力装置）、図５は立ち上がり
が緩慢な場合（一般に、Ｌｏ−γな出力装置）を示して
いる。

【００２７】このような画像データの立ち上がりの違い
は、例えば感光体（膜厚、材質等）、現像剤（トナーの
導通状態、１成分、２成分等）の違いによって生じるも
のである。この違いが出力特性の違いとして現れること
から、画像データの補正量はそれぞれの出力装置の使用
技術毎に相違することになる。

【００２８】例えば、画像データの立ち上がりが急峻な
場合、図４（ａ）に示すような画像データ（１画素およ
び５画素）に対応して図４（ｂ）に示すような標準状態
（標準濃度）の静電潜像（電位プロファイル）が形成さ
れると、図４（ｄ）の実線で示すような用紙上の濃度プ
ロファイルとなる。また、図４（ｃ）の一点鎖線で示す
濃い出力状態や点線で示す薄い出力状態の場合は、図４
（ｄ）の一点鎖線および点線で各々示すような用紙上の
濃度プロファイルとなる。

【００２９】一方、画像データの立ち上がりが緩慢な場
合、図５（ａ）に示すような画像データ（１画素および
５画素）に対応して図５（ｂ）に示すような標準状態
（標準濃度）の静電潜像（電位プロファイル）が形成さ
れると、図５（ｄ）の実線で示すような用紙上の濃度プ
ロファイルとなる。また、図５（ｃ）の一点鎖線で示す
濃い出力状態や点線で示す薄い出力状態の場合は、図５
（ｄ）の一点鎖線および点線で各々示すような用紙上の
濃度プロファイルとなる。

【００３０】このように、画像データの立ち上がりが緩
慢な場合の方が、濃度の濃い薄いによって多くの画素が
影響を受けることになる。本実施形態では、このような
影響度合いを考慮して、補正量を算出し、的確な画像デ
ータ補正を行うようにしている。

【００３１】なお、上記説明した実施形態では、主とし
て２値の画像データに対する補正を例としたが、本発明
はこれに限定されず、多値の画像データに対する補正で
も適用可能である。すなわち、多値の画像データの場合
には、注目画素がエッジから所定画素以内にあるか否か
を判定し、所定画素以内にある場合には補正処理の対象
とする。つまり、図３に示すステップＳ１０１の判断
で、２値の画像データの場合には注目画素がエッジか否
かを判断したが、多値の画像データの場合には注目画素
がエッジから所定画素以内にあるか否かを判断するよう
にする。

【００３２】そして、注目画素が所定画素以内にある場
合には、ステップＳ１０２〜Ｓ１０６の処理を行う。こ
れにより、多値の画像データでは、エッジから所定画素
以内にある画像データに対して補正処理が行われること
になる。

【００３３】ここで、多値の画像データの場合のエッジ
判定として、ドットの固まりにおける最大濃度を考慮す
るようにしてもよい。図６は、エッジ判定を説明する図
で、（ａ）は２値の場合、（ｂ）は多値の場合を示すも
のである。

【００３４】すなわち、図６（ａ）に示す２値の画像デ
ータの場合、両側に画像データ（１００％濃度）がある
画素はエッジではなく、両隣の画素のうち一方の画像デ
ータが０％濃度となる場合にはエッジとなる（図中矢印
参照）。

【００３５】また、図６（ｂ）に示す多値の画像データ
の場合、ドットの固まり毎に最大画素濃度を求め、例え
ば８０％濃度以上の画素がない固まりの場合には、例え
ば２０％濃度以上の画素のうち最大濃度となる画素をエ
ッジとしたり（図中矢印参照）、例えば８０％濃度以
上の画素がある固まりの場合には、例えば８０％濃度以
上と２０％濃度以下の画素で挟まれた画素をエッジとす
る（図中矢印参照）。

【００３６】また、本実施形態では、注目画素がエッジ
の場合（多値の画像データの場合にはエッジから所定画
素以内の場合を含む）および画素の連続数に基づいて補
正量を演算したが、これらに加え、注目画素がエッジで
ある場合の隣のエッジ画素までの距離を考慮してもよ
い。すなわち、隣のエッジ画素までの距離に基づき係数
を演算し、画素の連続数による係数とともに補正量を演
算してもよい。これによって、さらに的確な補正を行う
ことが可能となる。

【００３７】また、本実施形態の画像処理装置では、主
として多値の画像データを取り込み、２値の画像データ
で出力する場合を例としたが、例えばファクシミリや単
色複写機（単色複写モードを含む）のように２値の画像
データを取り込み、２値の画像データで出力する場合で
あっても適用可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像処理
装置によれば次のような効果がある。すなわち、注目画
素がエッジか否かを判定し、エッジであった場合には特
性記憶手段に記憶された画像出力手段の出力特性に基づ
き注目画素の画像データを補正することから、２値の画
像データであっても出力特性に合った補正を行うことが
できるとともに、補正処理のためのハードウェア構成
（例えば、メモリ容量や処理回路）を簡素化することが
可能となる。また、画像出力部の直前で階調補正を行う
ことができ、環境変化の影響を最小限にして補正処理を
行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における画像処理装置を説明する
構成図である。

【図２】特性記憶部に記憶する出力特性を説明する図
である。

【図３】補正動作を説明するフローチャートである。

【図４】画像データの立ち上がりを説明する図（その
１）である。

【図５】画像データの立ち上がりを説明する図（その
２）である。

【図６】画素のエッジ判定を説明する図である。

【符号の説明】

１…画像入力部、２…画像処理部、３…画像出力部、２
１…判定部、２２…特性記憶部、２３…補正部

フロントページの続き (72)発明者吉田徹神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者山崎直哉神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者渡辺洋一神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内Ｆターム(参考） 5B057 AA11 CA08 CA12 CB08 CB12 CE11 CH07 DC16 5C077 LL17 LL19 PP15 PP41 PP47 PQ23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像出力手段の出力特性を表す情報を記
憶する特性記憶手段と、２値の画像データの注目画素がエッジか否かを判定する
判定手段と、前記判定手段で注目画素がエッジであると判定された場
合、前記特性記憶手段に記憶された出力特性に基づき前
記注目画素の画像データの補正を施す補正手段とを備え
ていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】画像出力手段の出力特性を表す情報を記
憶する特性記憶手段と、画像データの注目画素がエッジから所定画素数以内にあ
るか否かを判定する判定手段と、前記判定手段で注目画素がエッジから所定画素以内にあ
ると判定された場合、前記特性記憶手段に記憶された出
力特性に基づき前記注目画素の画像データの補正を施す
補正手段とを備えていることを特徴とする画像処理装
置。
【請求項３】前記補正手段は、前記特性記憶手段に記
憶された出力特性および前記注目画素に隣接する同じ画
像データの連続数に基づき前記注目画素の画像データの
補正を施すことを特徴とする請求項１または２のいずれ
か１項に記載の画像処理装置。
【請求項４】前記補正手段は、前記注目画素の画像デ
ータを出力する際のタイミングを制御することで補正を
施すことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項
に記載の画像処理装置。