JP2001184504A - 画像処理装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 文字／細線部とグラデーション部とが混在し
た画像の高画質化は困難であった。 【解決手段】 セレクタ２６０において、入力画像信号
に対して乱数加算部２５０において乱数を加算したデー
タと、乱数を加算していないデータのいずれかを、操作
部２８０からのユーザ指示に基づいて選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置及びそ
の方法に関し、特に、高画質画像の形成を実現する画像
処理装置及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な画像形成装置においては、文字
／細線に対する解像度は４００ｄｐｉであり、即ち１ド
ットが６３．５μｍ単位で印刷される。このような画像
形成装置に関し、より高品位な画像形成を行うために、
文字の部分については倍の８００ｄｐｉとして解像度を
高めた出力を行う技術が提案されている。また、更に輪
郭付近の画素濃度を補正することで、文字／細線部の輪
郭をよりスムーズにし、さらなる高画質化を実現するス
ムージング技術が知られている。

【０００３】一方、画像形成装置において多階調を有す
るグラデーション画像を形成する場合、特に形成画像に
おいて所定の階調のみが欠落する、所謂階調とびの発生
が問題となる。これを回避するため、乱数を用いること
により、形成画像の階調表現を疑似的に滑らかにする技
術が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置においては、１つの画像内に解像度を
重視する文字／細線部と、階調性を重視するグラデーシ
ョン画像とが混在していた場合、そのいずれにも最適な
画像処理を施すことは困難であった。

【０００５】例えば、上述したスムージング処理を特に
フルカラー画像について施す場合、入力データは多値で
あるものの、スムージングによって補間される画素は、
その濃度が輪郭部と均一であることが望ましい。しかし
ながら、文字及びグラデーションの混在するフルカラー
画像に対して上記乱数を用いた擬似階調処理を施した場
合、画像データに対してランダムにデータが付加される
ため、文字輪郭部における濃度の均一性が保たれなくな
ってしまう。

【０００６】本発明は上述した問題を解決するためにな
されたものであり、文字／細線部とグラデーション部と
が混在した画像に対して、そのいずれにも適した画像処
理を施すことを可能とする画像処理装置及びその方法を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の一手段として、本発明の画像形成装置は以下の構成を
備える。

【０００８】即ち、入力画像データの領域毎に、乱数デ
ータの加算処理を行うか否かを指示する指示信号を入力
する指示入力手段と、前記入力画像データに対して画像
輪郭の平滑化を行なって出力する平滑化手段と、前記平
滑化手段からの出力画像データを入力し、前記指示信号
によって加算処理が指示されている領域について、乱数
データを加算して出力する加算手段と、前記加算手段か
らの出力画像データに基づいて画像を形成する画像形成
手段と、を有することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施形態に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

【００１０】＜第１実施形態＞ ●装置構成概要 図１に、本実施形態における画像形成装置の側断面図を
示す。同図において、２０１はイメージスキャナ部であ
り、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行う部分であ
る。また、２００はプリンタ部であり、イメージスキャ
ナ２０１に読み取られた原稿画像に対応した画像を用紙
にフルカラーでプリント出力する部分である。

【００１１】イメージスキャナ部２０１において、２０
２は原稿圧板であり、原稿台ガラス（以下プラテン）２
０３上の原稿２０４が、ハロゲンランプ２０５の光で照
射される。原稿２０４からの反射光はミラー２０６，２
０７に導かれ、レンズ２０８により３ラインセンサ（以
下ＣＣＤ）２１０上に像を結ぶ。レンズ２０８には赤外
カットフィルタ２３１が設けられている。

【００１２】ＣＣＤ２１０は原稿からの光情報を色分解
して、フルカラー情報としてレッド（Ｒ）、グリーン
（Ｇ）、ブルー（Ｂ）成分を読み取り、信号処理部２０
９に送る。

【００１３】ＣＣＤ２１０の各色成分読み取りセンサ列
は各々５０００画素の画素から構成されている。これに
より原稿台ガラス２０３に載置される原稿中で最大サイ
ズであるＡ３サイズの原稿の短手方向２９７ｍｍを４０
０ｄｐｉの解像度で読み取る。

【００１４】なお、２０５，２０６は速度ｖで、２０７
は１／２ｖでラインセンサの電気的走査方向（以下、主
走査方向）に対して垂直方向（以下、副走査方向）に機
械的に動くことにより、原稿全面を走査する。

【００１５】２１１は標準白色板であり、センサ２１０
−１〜２１０−３のＲ，Ｇ，Ｂセンサの読み取りデータ
の補正データを発生する。この標準白色板は可視光でほ
ぼ均一の反射特性を示し、可視では白色の色を有してい
る。この標準白色板２１１を用いて、センサ２１０−１
〜２１０−３の出力データの補正を行う。

【００１６】画像信号処理部２０９では読み取られた信
号を電気的に処理し、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の各成分に分解し、
プリンタ部２０２に送る。また、イメージスキャナ部２
０１における一回の原稿走査（スキャン）につき、Ｍ，
Ｃ，Ｙ，ＢＫの内、一つの成分がプリンタ２００に送ら
れ、計４回の原稿走査により一回のプリントアウトが完
成する。

【００１７】イメージスキャナ部２０１より送られてく
るＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの画像信号は、レーザドライバ２１
２に送られる。レーザドライバ２１２は画信号に応じ、
半導体レーザ２１３を変調駆動する。レーザ光はポリゴ
ンミラー２１４、ｆ−θレンズ２１５、ミラー２１６を
介し、感光ドラム２１７上を走査する。

【００１８】２１９〜２２２は現像器であり、マゼンタ
現像器２１９、シアン現像器２２０、イエロー現像器２
２１、ブラック現像器２２２より構成され、４つの現像
器が交互に感光ドラム２１７に接し、感光ドラム２１７
上に形成されたＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの静電潜像を対応する
トナーで現像する。

【００１９】２２３は転写ドラムであり、用紙カセット
２２４または２２５より給紙された用紙を巻き付け、感
光ドラム２１７上に現像されたトナー像を用紙に転写す
る。

【００２０】このようにしてＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの４色が
順次転送された後に、用紙は定着ユニット２２７を通過
して排紙される。

【００２１】以上が、本実施形態の画像形成装置におけ
る動作の概要である。

【００２２】●イメージスキャナ部構成 次に、イメージスキャナ部２０１について、詳細に説明
する。

【００２３】図２（Ａ）に、本実施形態で用いるＣＣＤ
２１０の構成を示す。２１０−１は赤色光（Ｒ）を読み
取るための受光素子列であり、２１０−２，２１０−３
は順にＧ，Ｂ波長成分を読み取るための受光素子列であ
る。２１０−１〜２１０−３までのＲ，Ｇ，Ｂの各セン
サは、主走査方向、副走査方向に１０μｍの開口をも
つ。

【００２４】この３本の異なる光学特性を持つ受光素子
列は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各センサが原稿の同一ラインを読み
取るべく互いに平行に配置されるように、同一のシリコ
ンチップ上にモノリシックに構成されている。このよう
な構成のＣＣＤを用いることで、各色分解読み取りでの
レンズ等の光学系を共通にすることができる。従って、
Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎の光学調整を簡潔にすることが可能と
なる。

【００２５】図２（Ａ）の点線Ａ−Ａ’による断面図
を、図２（Ｃ）示す。シリコン基板２１０−５上に、Ｒ
読み取り用のフォトセンサ２１０−１と、Ｇ，Ｂ各々の
可視情報を読み取るフォトセンサ２１０−２，２１０−
３が配置されている。

【００２６】Ｒのフォトセンサ２１０−１上には可視光
の内、レッドの波長成分を透過するＲフィルタ２１０−
７が配置される。同様に、Ｇのフォトセンサ２１０−２
上にはＧフィルタ２１０−８が、Ｂのフォトセンサ２１
０−３上にはＢフィルタ２１０−９が配置されている。
２１０−６は透明有機膜で構成された平坦化層である。

【００２７】図２（Ｂ）に、受光素子の拡大図を示す。
各センサは主走査方向に一画素当たり１０μｍの長さを
もつ。各センサはＡ３原稿の短手方向（２９７ｍｍ）を
４００ｄｐｉの解像度で読み取ることが出来るように、
主走査方向に５０００画素ある。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各
センサのライン間距離は８０μｍであり、４００ｌｐｉ
の副走査解像度に対して各８ラインずつ離れている。

【００２８】●プリンタ部における濃度再現方法 次に、プリンタ部２００における濃度再現方法につい
て、詳細に説明する。

【００２９】本実施形態では、プリンタ部２００におけ
る濃度再現のために、周知のＰＷＭ方式により、レーザ
２１３の点灯時間を画像濃度信号に応じて制御する。こ
れにより、レーザ２１３の点灯時間に応じた電位の静電
潜像が感光ドラム２１７上に形成される。そして、現像
器２１９〜２２２で静電潜像の電位に応じた量のトナー
で潜像を現像することにより、濃度再現が行われる。

【００３０】図３に、プリンタ部２００における濃度再
現の制御動作を示す。同図において、１０２０１はプリ
ンタ画素クロックであり、４００ｄｐｉの解像度に相当
する。このクロックは、レーザドライバ２１２にて生成
られる。

【００３１】このプリンタ画素クロック１０２０１に同
期して、４００線の三角波１０２０２が作られる。この
４００線の三角波１０２０２の周期は画素クロック１０
２０１の周期と同じである。

【００３２】４００ｄｐｉの解像度で２５６階調（８ビ
ット）のＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの画像データ、及び４００線
／８００線切り換え信号は、クロック信号に同期して画
像処理部２０９より伝送されてくるが、レーザドライバ
２１２で図示しないＦＩＦＯメモリにより、プリンタ画
素クロック１０２０１に同期合わせされる。

【００３３】８ビットのデジタル画像データは、Ｄ／Ａ
変換器によりアナログ画像信号１０２０３に変換され
る。そして、前述の４００線三角波１０２０２とアナロ
グ的に比較され、４００線のＰＷＭ出力１０２０４が作
られる。デジタル画素データは００ＨからＦＦＨまで変
化し、４００線ＰＷＭ出力１０２０４はこの値に応じた
パルス幅となる。また、４００線ＰＷＭ出力の一周期は
感光ドラム２１７上では６３．５μｍになる。

【００３４】レーザドライバ２１２では４００線の三角
波の他に、プリンタ画素クロック１０２０１に同期して
倍の周期の８００線の三角波１０２０５も作られる。そ
して、この８００線の三角波１０２０５と４００ｄｐｉ
のアナログ画像信号１０２０３とを比較することによ
り、８００線のＰＷＭ出力信号１０２０６を生成する。
８００線のＰＷＭ出力信号１０２０６は、図示されるよ
うに４００線の場合の半分である、３１．７５μｍの周
期で感光ドラム２１７上に潜像を形成する。

【００３５】８００線での濃度再現と４００線での濃度
再現では、４００線の方が濃度再現のための最小単位が
６３．５μｍと８００線の倍であるため、階調再現性が
良い。しかしながら解像度の点では、３１．７５μｍ単
位で濃度を再現する８００線の方が、高解像な画像記録
に適している。

【００３６】このように、４００線のＰＷＭ記録は階調
再現に適し、８００線のＰＷＭ記録は解像度の点で優れ
ているため、本実施形態の画像形成装置は、画像の性質
によって４００線のＰＷＭと８００線のＰＷＭの切り換
えを行う。このための信号が４００線／８００線切り換
え信号（以降、単に「４００／８００信号」と称する）
であり、画像処理部２０９から、４００ｄｐｉの画像信
号に同期して画素単位にレーザドライバ２１２に入力さ
れる。即ち、４００／８００信号がＬレベルの場合には
８００線のＰＷＭ出力が選択され、Ｈレベルの場合には
４００線のＰＷＭ出力が選択される。

【００３７】●画像処理部詳細 以下、本実施形態における画像処理部２０９における動
作について詳細に説明するが、まず、図４を参照して画
像処理部２０９の構成を説明する。外部機器１０１より
出力されるＹＭＣＫのフルカラー画像信号は、パターン
マッチング部１０２において、２値化されるとともにパ
ターンマッチングが行われる。そして４００／８００信
号が、パターンマッチングされた場合に“０”、されな
かった場合に“１”で出力される。

【００３８】そして、スムージング処理部１０３におい
て、階段状のギザギザパターンの段差を補間して倍の解
像度に変換することでスムージング（ＳＳＴ処理）を行
う。尚、補間されるデータは、周りの画素の濃度データ
に応じて決定される。

【００３９】そして乱数加算部１０４において、本実施
形態の特徴である乱数加算、即ち、画像データに対して
乱数データが加算される。

【００４０】そしてＰＷＭ制御部１０５において、４０
０／８００信号に応じて、解像度を切り替える。本実施
形態では、４００／８００信号が０であれば８００線、
１であれば４００線とする。

【００４１】●パターンマッチング部 以下、パターンマッチング部１０２について説明する。
図５は、その詳細構成を示すブロック図である。コント
ローラからプリンタに対して４００ｄｐｉの画像信号が
画像ＣＬＫに同期して送信されてくると、画像ドットデ
ータは逐次ラインメモリ１〜９に記憶されると同時に、
各ラインメモリの出力を入力とするシフトレジスタ群１
３０２に、各ライン（主走査）１１ドット×ライン数
（副走査）９ドットのドットマトリックス情報を納め
る。シフトレジスタ分１３０２に格納された各ドットデ
ータは判定回路１３０１に入力され、ドットマトリック
ス情報の特徴が検出される。

【００４２】図６は、主走査１１ドット×副走査９ドッ
トのマトリックス領域からマトリックス領域の全領域に
わたってドットパターンの特徴を抽出して、スムージン
グ化を行うべきドットパターンであるか否かを調べるた
めの、各参照領域を説明する図である。以下、同図につ
いて説明する。

【００４３】図６（ａ）は、主走査１１ドット×副走査
９ドットの参照領域を示す図であり、主走査方向に対し
て、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ、走
査方向に対して１，２，３，４，５，６，７，８，９と
符号が付されている。例えば、中心画素は５ｆで表され
る。ここで中心画素は、スムージングのための変更対象
画素である。

【００４４】図６（ｂ）は、図６（ａ）の参照領域をＸ
１〜Ｘ８、Ｙ１〜Ｙ８、５ｆの１７個の領域に分割した
ものである。ここでＸ１は、画素３ｄ，３ｅ，３ｆ，４
ｄ，４ｅ，４ｆを含む領域、Ｘ２は画素３ｆ，３ｇ，３
ｈ，４ｆ，４ｇ，４ｈを含む領域、Ｘ３は画素６ｄ，６
ｅ，６ｆ，７ｄ，７ｅ，７ｆを含む領域である。以下、
図６（ｂ）に示した通りである。

【００４５】この様に、上記参照領域は、６ドットから
成る８個の領域（Ｘ１〜Ｘ８）と、９ドットから成る６
個の領域（Ｙ１，Ｙ３，Ｙ４，Ｙ５，Ｙ７，Ｙ８）と、
１０ドットから成る２個の領域（Ｙ２，Ｙ６）と、中心
画素５ｆ、に分割することができる。ここで、各領域の
特徴をＸｎ，Ｙｎとして表すことにする。各領域内のド
ットが全ドット同じ場合、各領域の特徴を“０”とす
る。又、各領域のドットが全ドット同じでない場合に、
各領域の特徴を“１”とする。この様にして、各領域の
特徴としてＸ１〜Ｘ８、Ｙ１〜Ｙ８が得られる。こうし
て得られたパターンマッチングの結果がスムージング処
理部１０３に送られる。

【００４６】スムージング処理部１０３では、Ｘ１〜Ｘ
８及びＹ１〜Ｙ８及びｆ５の値が、あらかじめ決められ
たパターンと一致すれば、そのパターン及び注目画素と
その周辺の画素の値に応じて、補間する画素の濃度を決
定し、その濃度の画素を補間する。

【００４７】例えば、Ｙ３，Ｙ７，Ｘ１，Ｘ４、Ｘ５，
Ｘ８の値が０であり、その他が１である場合を考える。
この場合、右上から左下に向かう対角線上に、異なる色
の画素を含む領域があり、その他の各領域では、それら
の中に含まれる画素は同じ値を有している。従って、注
目画素を対角線上において右上から左下にかけて、画像
の輪郭線が存在すると推定できる。この場合には、この
斜め方向の輪郭線をスムージングすることが望ましいの
で、４００／８００信号として「８００線」を示す０が
選択され、注目画素とその周辺画素の値に応じてスムー
ジングが行われる。このように、パターンマッチングに
より、注目画素付近に斜め方向の画像輪郭が存在するこ
とが判定され、存在すればスムージングが行われる。

【００４８】●スムージング処理部 次に、スムージング処理部１０３におけるスムージング
処理（ＳＳＴ処理）について説明する。

【００４９】図７は外部装置１０１から出力された画像
データの例である。これに対して、スムージング処理部
１０３においてスムージングが施された結果を図８に示
す。このように、画像全体の横方向の解像度が倍にさ
れ、スムージングされない縦線成分や横線成分について
は、補間される画素は、隣接する画素の濃度同士を滑ら
かにつなげるような濃度が与えられる。

【００５０】本実施形態のスムージングは、上述したパ
ターンマッチング結果に基づいて行われる。以下、その
詳細について説明する。

【００５１】図９は、ラスタライズされた濃度データ２
５５の１画素幅のラインに対するスムージング例を示
す。このように、入力パターンに応じてデータ補間画素
を多値データとして置き換える。図９の例では、４００
ｄｐｉの画像１１の主走査方向について、１画素毎に主
走査方向に隣接する画素値が補間される。その後、パタ
ーン及び注目画素とその周辺画素の値に応じて各画素の
濃度が補正され、スムージングされる。ここでは、注目
画素の上，左，左下の３画素の濃度が２５５で、下，
右，右上の３画素の濃度が０であれば、注目画素には１
８０が、その上の画素には８０が濃度値として与えられ
る。また、下，右，右上の３画素の濃度が２５５で、
上，左，左下の３画素の濃度が０であると、注目画素に
は１８０が、その下の画素には８０が濃度値として与え
られる。即ちスムージングは、主走査方向について１画
素毎に画素を補間すると共に、階段状の画素の濃度が、
なだらかに変化するように、画素の濃度を変更すること
で行われる。

【００５２】●乱数加算部 次に、乱数加算部１０４における乱数加算処理につい
て、詳細に説明する。

【００５３】図１０は、乱数加算部１０４の詳細構成を
示すブロック図である。同図において、２１０は乱数発
生部であり、画像データに加算する乱数信号を生成す
る。２２０は乱数最大値算出部であり、乱数信号の最大
値を算出する。２３０は乱数加算量算出部であり、画像
の階調に従って加算する乱数の最大値を調整するため
に、階調に応じた乱数加算量を算出する。２４０は乱数
加算量選択部であり、入力画像データの階調に応じて、
乱数加算量算出部２３０により各区間毎に求めた乱数デ
ータの中で、現在の処理対象である画像データの階調に
相当する区間の乱数データを選択し、出力する。２５０
は乱数加算部であり、入力画像データに対して乱数デー
タを加算する。

【００５４】２６０はセレクタであり、乱数加算処理を
行った画像データと入力画像データのいずれかを選択し
て出力する。２７０はレジスタ部であり、レジスタ群に
よって構成され、乱数加算部１０４における各ブロック
の設定値が不図示のＣＰＵを介してレジスタ値として設
定される。２８０は操作部であり、該操作部２８０から
のユーザ指示に基づいてセレクタ２６０を制御すること
で、本実施形態における乱数加算の制御が行われる。

【００５５】以下、乱数加算部１０４の各構成について
詳細に説明する。

【００５６】図１１に、乱数発生部２１０の詳細ブロッ
ク構成を示す。乱数発生部２１０は、シフトレジスタ群
２１１及びＥＸＯＲゲート２１２によって構成されてい
る。シフトレジスタ群２１１は、電源の投入時にリセッ
トされる。２１３はセレクタであり、シフトレジスタ群
２１１のロード信号を切り換える。セレクタ２１３は、
レジスタ部２７０によって設定されたセレクト信号に基
づき、その入力を端子Ａもしくは端子Ｂのいずれかに切
り換える。端子Ａが選択された場合、シフトレジスタ群
２１１へのロードを、色毎に、１ライン目の画像先端信
号が到来するタイミングで行う。端子Ｂが選択された場
合、レジスタ部２７０によって設定されたロード信号に
従って、シフトレジスタ群２１１へのロードを行う。

【００５７】シフトレジスタ群２１１は、ロード信号が
アクティブとなると、ロード入力端子Ｌに入力されるロ
ード入力信号を読み込む。ロード入力信号はレジスタ部
２７０によって設定され、シフトレジスタ群２１１は、
ロードした信号を画像クロック信号に同期してシフトす
る動作を繰り返す。シフトレジスタ群２１１の出力は、
後段のＥＸＯＲゲート２１２によりＥＸＯＲ演算される
ことにより、乱数信号として出力される。

【００５８】図１２に、乱数最大値算出部２２０の詳細
ブロック構成を示す。乱数最大値算出部２２０は、主に
乗算器２２１によって構成されている。乱数最大値算出
部２２０は、乱数発生部２１０からの乱数信号が入力さ
れると乱数最大値信号と乗じることにより、乱数信号の
示す値が乱数発生部２１０において発生しうる乱数の最
大値となるように調整して出力する。尚、乱数最大値信
号の値はレジスタ部２７０によって設定される。

【００５９】図１３に、乱数加算量算出部２３０の詳細
ブロック構成を示す。ここでは、画像データに加算する
乱数の最大値を、図１４に示すように階調毎（区間Ａ，
Ｂ，Ｃ）に変更する。従って乱数加算量算出部２３０で
は、全階調を図１４に示すように複数区間に分割し、各
区間毎にそれぞれ乱数の最大値を算出し、それに見合っ
た乱数データを出力する。

【００６０】乱数加算量算出部２３０は、主に各階調区
間分の乗算器２３１，２３２，２３３より構成される。
乱数加算量算出部２３０には、乱数最大値算出部２２０
から入力される乱数信号と、乱数の加算対象となる画像
データ、及び、乱数の最大値が切り換わる階調の変化点
を示す階調閾値信号が入力される。即ち各乗算器２３１
〜２３３は階調閾値信号によって設定された各区間にそ
れぞれ対応し、該区間毎に、乱数信号と画像信号との乗
算を行い、それぞれ該乗算値が最大となる乱数信号を出
力する。尚、階調閾値信号の閾値データは、レジスタ部
２７０によって設定される。尚、階調区分数に応じて、
乗算器の数を変更することはもちろん可能である。

【００６１】図１５に、乱数加算量選択部２４０の詳細
ブロック構成を示す。乱数加算量選択部２４０は、主に
比較器２４１とセレクタ２４２により構成される。比較
器２４１において、入力される画像信号の階調と、階調
閾値信号（乱数加算量算出部２３０において参照した信
号と同様）の示す階調とを比較し、入力される画像信号
がどの区間の階調に相当するかを示す区間選択信号を、
セレクタ２４２に供給する。セレクタ２４２には、各階
調区間毎に加算乱数信号が前段の乱数加算量算出部２３
０から入力され、区間選択信号に応じてセレクタを切り
換え、相当する区間の乱数信号を選択し出力する。

【００６２】図１６に、乱数加算部２５０の詳細ブロッ
ク構成を示す。乱数加算部２５０は、主にフリップフロ
ップ群２５１、セレクタ２５２、加算器２５３、加算タ
イミング生成部２５４、及び加算結果制御部２５５によ
り構成される。ここでは図１７に示す様に、画像に加算
する乱数の位置をずらすために、主走査１ライン毎に、
乱数位置を主走査方向に１画素ずつずらす。そして更
に、乱数の加算分を相殺するために、加算した乱数位置
の主走査方向２画素後に位置する画素に対して、２画素
前の乱数とは極性（符号）の異なる値を加算するように
制御する。例えば、乱数を加算した画素の主走査方向２
画素後の位置では、入力画像データに対して乱数データ
を減算するように制御する。

【００６３】乱数加算部２５０内のセレクタ２５２の入
力端子Ａには、乱数信号及びレジスタ２７０からの極性
信号が入力され、入力端子Ｂには、該極性信号の反転信
号（以降、反転極性信号と称する）と、フリップフロッ
プ群２５１で遅延された２画素手前の乱数信号及び反転
極性信号が入力されている。

【００６４】加算タイミング生成部２５４は、画像クロ
ック信号と主走査同期信号を入力し、画像信号に乱数を
加算するタイミングを制御するためのセレクトＡ信号及
びセレクトＢ信号を生成する。ここで、図１８に、セレ
クトＡ信号及びセレクトＢ信号の発生タイミングを示
す。同図によれば、セレクトＡ信号及びセレクトＢ信号
は、それぞれ４画素周期でアクティブとなり、セレクト
Ａ信号とセレクトＢ信号の位相関係は、２画素の位相差
を有する。又、セレクトＡ信号とセレクトＢ信号の発生
位相は、１ライン毎に主走査方向に１画素ずつ、交互に
ずれるように制御されている。

【００６５】加算タイミング生成部２５４により生成さ
れるセレクトＡ信号及びセレクトＢ信号は、セレクタ２
５２に切り換え信号として入力され、セレクタ２５２
は、セレクトＡ信号がアクティブ時には端子Ａに入力さ
れている乱数信号及び極性信号を出力し、セレクトＢ信
号がアクティブ時には端子Ｂに入力されている主走査方
向２画素手前の乱数信号及び反転極性信号を出力する。

【００６６】セレクタ２５２により選択出力された乱数
信号及び極性信号は、入力画像信号と共に、後段の加算
器２５３に入力される。加算器２５３では、入力画像に
対する乱数の加減算処理を行う。尚、加減算の制御は入
力される極性信号に従って行われ、即ち、極性信号が
“Ｌ”であれば加算し、“Ｈ”であれば減算するように
制御される。

【００６７】加減算処理後の画像信号は、加算結果制御
部２５５において、オーバーフロー及びアンダーフロー
制御が施される。具体的には、加算結果が画像信号の論
理最大値（８ビット時であれば２５５）を超えた場合
は、該加算後の画像信号の値を該最大値に設定し、又は
減算結果が負となった場合には画像信号の値をゼロに設
定する。これにより、画像信号に対する乱数加算が終了
し、乱数加算画像信号として後段のセレクタ２６０に供
給される。

【００６８】図１９に、セレクタ２６０の詳細ブロック
構成を示す。セレクタ２６０は、乱数加算処理を行った
画像信号と入力画像信号のいずれか一方を選択して出力
する。セレクタ２６０の切り換え端子には、操作部２８
０から供給される乱数加算制御信号が入力され、これが
“Ｌ”であれば入力画像信号（端子Ａ）がそのまま、乱
数加算部１０４のスルー画像信号、即ち乱数加算処理を
行っていない画像信号として出力され、“Ｈ”であれば
乱数加算処理を行った画像信号（端子Ｂ）が出力され
る。

【００６９】尚、乱数加算制御信号は操作部２８０にお
けるユーザ指示に基づくが、例えば操作部２８０におい
て、ユーザが処理対象の画像内で階調性を重視すべき領
域を指示し、乱数加算制御信号を、該階調重視領域に相
当する画像信号に対しては乱数加算を行う旨を示す状態
（“Ｈ”レベル）にセットし、それ以外の領域に相当す
る画像信号に対しては乱数加算を行わない旨を示す状態
（“Ｌ”レベル）にセットすれば良い。又は逆に、操作
部２８０においてユーザが解像度を重視すべき領域を指
示しても良い。

【００７０】また、乱数加算制御信号が操作部２８０か
らのユーザ指示に基づくとして説明したが、例えば外部
機器１０１からコマンドとして送信することも可能であ
る。

【００７１】以上説明したように本実施形態によれば、
ホストコンピュータからコントローラを介して送られて
くる画像データに対し、適切な乱数データを付加するこ
とができ、更に、乱数データを付加するか否かを、操作
部からの指示によって制御することができる。

【００７２】従って、ユーザが操作部より必要に応じ
て、例えば細線及びグラデーションの混在画像に対して
細線部のみを、乱数付加領域として指示することができ
る。これにより、例えばグラデーション状のＣＧを含む
画像を出力する際に、その階調飛びの発生を抑制した高
品位な画像形成が可能となる。

【００７３】＜第２実施形態＞以下、本発明に係る第２
実施形態について説明する。尚、第２実施形態が適用さ
れる画像形成装置の構成及び動作は、上述した第１実施
形態において図１乃至図３で示したものと同様であるた
め、説明を省略する。

【００７４】上述した第１実施形態においては、乱数加
算部１０４における乱数の加算を操作部２８０からの制
御に基づいて行うため、スムージング処理部１０３にお
いてスムージングが施された画像信号に対しても、乱数
が加算されうる構成となっている。

【００７５】一般に、カラー複写機やカラープリンタ等
の画像形成装置において、高解像度の線数による出力を
行う場合、その出力特性である階調リニアリティを保証
することはかなり困難である。従って、第１実施形態で
示したようにスムージング後の領域に対して乱数を付加
したとしても、図１４に示される程度の乱数の付加量で
あれば、該スムージング結果には殆ど影響がない。

【００７６】但し、将来において画像形成装置の性能が
向上し、階調リニアリティが保証されるようになった場
合、あるいは乱数の付加量によっては、スムージング後
の領域に対して乱数を付加することにより、スムージン
グ効果が得られない、もしくは画質に対して何らかの悪
影響を及ぼす可能性がある。

【００７７】従って第２実施形態においては以上の問題
に鑑み、特にスムージングが施された領域については、
乱数を付加しないように制御することを特徴とする。

【００７８】第２実施形態における画像処理部２０９の
詳細構成を、図２０に示す。同図によれば、セレクタ２
１０６によって、乱数加算を行う前後の画像信号のいず
れかを選択し、ＰＷＭ制御部２１０５に出力する。セレ
クタ２１０６を切り替える選択信号２１０７は、コンピ
ュータ等の外部機器１１０１において印刷のためにプリ
ンタドライバを起動した際に表示される画面（ＰＰＤ画
面）や、画像形成装置の操作部によって、ユーザが任意
に指示することができる。

【００７９】尚、第２実施形態は図２０に示す構成に限
定されるものではなく、スムージング後の領域に対する
乱数付加を回避できる構成であれば良い。例えば、スム
ージング処理が施された領域については無条件に、乱数
付加の対象外に設定するような構成も有効である。

【００８０】以上説明したように第２実施形態によれ
ば、スムージング処理が施された領域に対して乱数が付
加されることがないため、スムージング後のエッジ部の
先鋭性を保ちつつ、他のグラデーション部分の階調性を
高品位に再現することができる。

【００８１】

【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器（例えば
ホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プ
リンタなど）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）に適用してもよい。

【００８２】また、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（または記録媒体）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（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み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。この場合、記憶媒体から読
み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なり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み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
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
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。

【００８３】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カ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。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、文
字／細線部とグラデーション部とが混在した画像に対し
て、そのいずれにも適した画像処理を施すことが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態におけるカラー複写機
の側断面図である。

【図２】カラーＣＣＤの構成を示す図である。

【図３】ＰＷＭ信号の生成される様子を示す図である。

【図４】本実施形態における画像処理部の詳細構成を示
すブロック図である。

【図５】パターンマッチング部の詳細構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】パターンマッチング部の詳細構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】スムージング前の画像例を示す図である。

【図８】スムージング後の画像例を示す図である。

【図９】スムージング前後の画素の一例を示す図であ
る。

【図１０】乱数加算部の詳細構成を示すブロック図であ
る。

【図１１】乱数発生部の詳細構成を示すブロック図であ
る。

【図１２】乱数最大値算出部の詳細構成を示すブロック
図である。

【図１３】乱数加算量算出部の詳細構成を示すブロック
図である。

【図１４】画像の階調と乱数最大値との関係を示す図で
ある。

【図１５】乱数加算量選択部の詳細構成を示すブロック
図である。

【図１６】乱数加算部の詳細構成を示すブロック図であ
る。

【図１７】画像に加算する乱数位置の一例を示す図であ
る。

【図１８】乱数加算タイミングを制御するセレクト信号
の発生タイミングを示す図である。

【図１９】乱数加算部後段のセレクタの構成を示すブロ
ック図である。

【図２０】画像処理部の他の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０２ パターンマッチング部 １０３ スムージング処理部 １０４ 乱数加算部 １０５ ＰＷＭ制御部 ２１０ 乱数発生部 ２２０ 乱数最大値算出部 ２３０ 乱数加算量算出部 ２４０ 乱数加算量選択部 ２５０ 乱数加算部 ２６０ セレクタ ２７０ レジスタ部 ２８０ 操作部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像データの領域毎に、乱数データ
   の加算処理を行うか否かを指示する指示信号を入力する
   指示入力手段と、 前記入力画像データに対して画像輪郭の平滑化を行なっ
   て出力する平滑化手段と、 前記平滑化手段からの出力画像データを入力し、前記指
   示信号によって加算処理が指示されている領域につい
   て、乱数データを加算して出力する加算手段と、 前記加算手段からの出力画像データに基づいて画像を形
   成する画像形成手段と、を有することを特徴とする画像
   処理装置。
2. 【請求項２】 前記加算手段は、前記入力画像データの
   階調に応じて、加算する乱数データの最大値を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記加算手段は、前記入力画像データに
   加算する乱数の位置を、主走査１ライン毎に、主走査方
   向に１画素ずつずらすことを特徴とする請求項２記載の
   画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記加算手段は、所定数の画素分の距離
   を隔てた乱数位置において、乱数データの極性を変えて
   加算することを特徴とする請求項３記載の画像処理装
   置。
5. 【請求項５】 前記所定数の画素分の距離は、２画素分
   の距離であることを特徴とする請求項４記載の画像処理
   装置。
6. 【請求項６】 更に、前記入力画像データに対して、前
   記平滑化手段において平滑化が施された領域について
   は、前記加算手段において乱数データが加算されないよ
   うに制御する加算制御手段を有することを特徴とする請
   求項１記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記平滑化手段は、前記入力画像データ
   の画素配置パターンに応じて平滑化を行うことを特徴と
   する請求項１記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記画像形成手段は、画像データに対す
   るパルス幅変調を行うことを特徴とする請求項１記載の
   画像処理装置。
9. 【請求項９】 入力画像データに基づいて画像を形成す
   る画像処理装置の制御方法であって、 前記入力画像データの領域毎に、乱数データの加算処理
   を行うか否かを指示する指示入力工程と、 前記入力画像データに対して画像輪郭の平滑化を行なう
   平滑化工程と、 前記平滑化された画像データに対して、前記指示入力工
   程において加算処理が指示されている領域について、乱
   数データを加算する加算工程と、 前記乱数データが加算された画像データに基づいて画像
   を形成する画像形成工程と、を有することを特徴とする
   画像処理装置の制御方法。
10. 【請求項１０】 入力画像データに基づいて画像を形成
    する画像処理装置の制御プログラムを記録した記録媒体
    であって、該制御プログラムは少なくとも、 前記入力画像データの領域毎に、乱数データの加算処理
    を行うか否かを指示する指示入力工程のコードと、 前記入力画像データに対して画像輪郭の平滑化を行なう
    平滑化工程のコードと、 前記平滑化された画像データに対して、前記指示入力工
    程において加算処理が指示されている領域について、乱
    数データを加算する加算工程のコードと、 前記乱数データが加算された画像データに基づいて画像
    を形成する画像形成工程のコードと、を有することを特
    徴とする記録媒体。