JP2001186332A

JP2001186332A - 画像処理装置、画像処理方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

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Publication number: JP2001186332A
Application number: JP37189999A
Authority: JP
Inventors: Fumio Yoshizawa; 史男吉澤; Koji Tone; 剛治刀根; Hideto Miyazaki; 秀人宮崎; Yoshiyuki Namitsuka; 義幸波塚; Hiroyuki Kawamoto; 啓之川本; Sugitaka Otegi; 杉高樗木; Rie Ishii; 理恵石井; Hiroaki Fukuda; 拓章福田; Yuji Takahashi; 祐二高橋; Shinya Miyazaki; 慎也宮崎
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-06
Also published as: US20010012113A1; US6836346B2

Abstract

(57)【要約】【課題】入力画像と出力画像の違和感が少なくなるよ
うに解像度変更処理および階調変更処理をおこない、か
つ、当該処理を効率的におこなうこと。【解決手段】画像処理装置は、注目画素の画素位置に
おける階調の濃淡の方向である階調方向を決定する位置
マトリクスおよび注目画素の画素位置における空間周波
数を決定する分散マトリクスを選択するマトリクス選択
部３０７と、注目画素を微少画素に分割する画素補間部
３０４と、注目画素の階調値と位置マトリクスと分散マ
トリクスとから微少画素の階調値を決定する変換テーブ
ルを選択するテーブル選択部３０８と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ディジタル画像
データに対する画像処理、特に、解像度を変更し、中間
調処理をおこなう画像処理装置、画像処理方法、および
その方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スキャナーやＰＣ（パーソナル・
コンピューター）等により入力した原稿画像もしくはフ
ァクシミリ受信した原稿画像を記録紙に出力する場合、
解像度や階調の調整・変更をおこなっていた。たとえ
ば、ｎ値の画像データを２倍の解像度を持つｍ値画像デ
ータ（ｎ＞ｍ）へ変換するときには、まず、拡大処理と
同様のプロセスを用いて解像度を２倍に増やし、つぎに
階調処理をおこなっていた。もしくは、上記手順とは反
対に、階調処理をおこなった後で拡大処理をおこなって
いた。

【０００３】その他にも、原稿画像がカラー画像であっ
て、作像装置が白黒画像を出力する場合に階調変更が必
要であった。また、原稿画像が高解像度であって、作像
装置の解像度がそれに満たない場合に解像度の調整が必
要であった。すなわち、入力画像と出力画像が同質でな
い場合に、解像度や階調の調整をおこなう必要があっ
た。換言すると、入力画像と出力画像を人間の視覚特性
に適合させて、できるだけ同質な画像に見えるように解
像度や階調の調整がおこなわれていた。このような調整
をおこなうことにより、入力画像に比して違和感の少な
い出力画像を得ることが可能であった。

【０００４】このような拡大処理おこなう技術として
は、たとえば『画像処理装置』（特開平１０−３２７３
１６号公報）に記載されるものが知られており、階調処
理をおこなう技術としては、たとえば『画像処理装置』
（特開平９−２９４２０９）に記載されるものが知られ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術における画像処理装置においては、以下のような
問題点があった。すなわち、拡大処理後に階調処理をお
こなう場合については、拡大処理をおこなって画素数が
増大した画像データ、換言すると、容量の増大した画像
データを用いて階調処理をおこなうこととなる。したが
って、最終的に処理結果として出力される画像データが
ｎ値より小さいｍ値の画像データであるにもかかわら
ず、拡大処理されたｎ値画像データを一時的に格納する
ための大容量のメモリーが必要であるという問題点があ
った。すなわち、処理の都合上一時的にしか使用されな
い大容量のメモリーが必要であるという問題点があっ
た。

【０００６】また、画像処理装置には、他の画像データ
の入出力をおこない、他の画像処理との円滑な連携をお
こなう必要性があるので、一般的に、できるだけ律速要
因となるような画像処理部分を設けたくないという要請
がある。したがって、拡大処理によって大容量となった
画像データの階調をｎ値からｍ値に円滑に補間・変更す
るためだけに高いパフォーマンスを持った演算器が必要
になるという問題点があった。

【０００７】一方、階調処理後に拡大処理をおこなう場
合については、すでにｍ値化された画像データに対して
画素の補間（拡大処理）をおこなうため、入力されるｎ
値の画像情報が十分に活用されず、画質が低下してしま
うという問題点があった。換言すると、入力画像に比し
て違和感の大きな出力画像となってしまう場合があると
いう問題点があった。

【０００８】また、近年では、ディジタル複合機とし
て、複写機にファクシミリ機能部分、プリンター機能部
分等をマザーボードを介してアドオンするものや、複写
機能部分、ファクシミリ機能部分、プリンター機能部分
等をそれぞれユニット化し、これら各ユニットから入力
する画像データを、制御担当や処理担当のユニットにお
いて、装置全体のプロセス制御をおこなうプロセス・コ
ントローラーの制御を受けながら統一的に処理するもの
も案出されている。

【０００９】これらのディジタル複合機においては、各
機能部分もしくは各機能ユニットの機能向上にともな
い、当該機能ユニット等が交換される。したがって、入
力画像に比して違和感の少ない出力画像を得るために、
解像度や階調の調整を、より適切におこなう必要性があ
る。しかしながら、一部の機能ユニット等の向上にとも
ない、そのたびごとに上述したような、一時的にしか使
用されない大容量のメモリーをさらに大容量のものへ交
換したり、演算器をより高速なものに交換するのは、不
経済であり、既存のメモリーや演算器を使用して効率的
な画像処理をおこなっていないという問題点があった。

【００１０】この発明は、上述した従来技術による問題
点を解消するため、入力画像と出力画像の違和感が少な
くなるように解像度変更処理および階調変更処理をおこ
ない、かつ、当該処理を効率的におこなうことが可能な
画像処理装置、画像処理方法、およびその方法をコンピ
ュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、請求項１に記載の発明にかかる画
像処理装置は、画像の解像度および前記画像を構成する
画素の階調値を変更する画像処理装置であって、注目画
素の画素位置における階調の濃淡の方向である階調方向
を決定する階調方向決定手段と、前記注目画素の画素位
置における空間周波数を決定する空間周波数決定手段
と、前記注目画素を微少画素に分割する分割手段と、前
記注目画素の階調値、前記階調方向決定手段により決定
された階調方向、および、前記空間周波数決定手段によ
り決定された空間周波数に基づいて、前記分割手段によ
り生成された微少画素の階調値を決定する階調決定手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００１２】この請求項１に記載の発明によれば、分割
した微少画素を一旦メモリーなどの記憶手段に記憶させ
ることなく、当該微少画素の階調を決定することができ
る。

【００１３】また、請求項２に記載の発明にかかる画像
処理装置は、請求項１に記載の発明において、前記空間
周波数決定手段が、前記画像の画像種類に基づいて前記
注目画素の画素位置における空間周波数を決定すること
を特徴とする。

【００１４】この請求項２に記載の発明によれば、画像
種類に応じて画像を構成する各画素において適切な空間
周波数を決定することができる。

【００１５】また、請求項３に記載の発明にかかる画像
処理装置は、請求項１に記載の発明において、前記分割
手段が、前記注目画素を２分割もしくは４分割すること
を特徴とする。

【００１６】この請求項３に記載の発明によれば、簡単
な制御により微少画素の画像データの管理をおこなうこ
とができる。

【００１７】また、請求項４に記載の発明にかかる画像
処理装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明
において、さらに、前記注目画素の階調値を当該階調値
の範囲より狭い範囲の階調値に変更する階調変更手段を
備えたことを特徴とする。

【００１８】この請求項４に記載の発明によれば、画像
データの容量を少なくすることができる。

【００１９】また、請求項５に記載の発明にかかる画像
処理装置は、請求項４に記載の発明において、前記階調
変更手段が、前記注目画素の階調値と所定の閾値とを比
較することにより、前記注目画素の階調値を変更するこ
とを特徴とする。

【００２０】この請求項５に記載の発明によれば、単純
な比較演算により階調値を変更することができる。

【００２１】また、請求項６に記載の発明にかかる画像
処理装置は、請求項４または５に記載の発明において、
前記階調変更手段が、所定のディザマトリクスを用いて
前記注目画素の階調値を変更することを特徴とする。

【００２２】この請求項６に記載の発明によれば、複数
の注目画素の階調値を、単純な比較演算により一括して
変更することができる。

【００２３】また、請求項７に記載の発明にかかる画像
処理装置は、請求項６に記載の発明において、前記階調
決定手段が、前記ディザマトリクスおよび当該ディザマ
トリクスのエレメント位置に基づいて、前記分割手段に
より生成された微少画素の階調値を決定することを特徴
とする。

【００２４】この請求項７に記載の発明によれば、単純
な比較演算により微少画素の階調値を決定することがで
きる。

【００２５】また、請求項８に記載の発明にかかる画像
処理方法は、画像の解像度および前記画像を構成する画
素の階調値を変更する画像処理方法であって、注目画素
の画素位置における階調の濃淡の方向である階調方向を
決定する階調方向決定工程と、前記注目画素の画素位置
における空間周波数を決定する空間周波数決定工程と、
前記注目画素を微少画素に分割する分割工程と、前記注
目画素の階調値、前記階調方向決定工程により決定され
た階調方向、および、前記空間周波数決定工程により決
定された空間周波数に基づいて、前記分割工程により生
成された微少画素の階調値を決定する階調決定工程と、
を含んだことを特徴とする。

【００２６】この請求項８に記載の発明によれば、分割
した微少画素を一旦メモリーなどの記憶手段に記憶させ
ることなく、当該微少画素の階調を決定することができ
る。

【００２７】また、請求項９に記載の発明にかかる画像
処理方法は、請求項８に記載の発明において、さらに、
前記注目画素の階調値を当該階調値の範囲より狭い範囲
の階調値に変更する階調変更工程を含んだことを特徴と
する。

【００２８】この請求項９に記載の発明によれば、画像
データの容量を少なくすることができる。

【００２９】また、請求項１０に記載の発明にかかる記
録媒体は、請求項８または９に記載された方法をコンピ
ュータに実行させるプログラムを記録したことで、その
プログラムを機械読み取り可能となり、これによって、
請求項８または９の動作をコンピュータによって実現す
ることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる画像処理装置の好適な実施の形態を詳細に
説明する。

【００３１】まず、本実施の形態にかかる画像処理装置
の原理について説明する。図１は、この発明の本実施の
形態にかかる画像処理装置の構成を機能的に示すブロッ
ク図である。図１において、画像処理装置は、以下に示
す５つのユニットを含む構成である。

【００３２】上記５つのユニットとは、画像データ制御
ユニット１００と、画像データを読み取る画像読取ユニ
ット１０１と、画像を蓄積する画像メモリーを制御して
画像データの書込み／読出しをおこなう画像メモリー制
御ユニット１０２と、画像データに対し加工編集等の画
像処理を施す画像処理ユニット１０３と、画像データを
転写紙等に書き込む画像書込ユニット１０４と、であ
る。

【００３３】上記各ユニットは、画像データ制御ユニッ
ト１００を中心に、画像読取ユニット１０１と、画像メ
モリー制御ユニット１０２と、画像処理ユニット１０３
と、画像書込ユニット１０４とがそれぞれ画像データ制
御ユニット１００に接続されている。

【００３４】（画像データ制御ユニット１００）画像デ
ータ制御ユニット１００によりおこなわれる処理として
は以下のようなものがある。

【００３５】たとえば、（１）データのバス転送効率を
向上させるためのデータ圧縮処理（一次圧縮）、（２）
一次圧縮データの画像データへの転送処理、（３）画像
合成処理（複数ユニットからの画像データを合成するこ
とが可能である。また、データバス上での合成も含
む。）、（４）画像シフト処理（主走査および副走査方
向の画像のシフト）、（５）画像領域拡張処理（画像領
域を周辺へ任意量だけ拡大することが可能）、（６）画
像変倍処理（たとえば、５０％または２００％の固定変
倍）、（７）パラレルバス・インターフェース処理、
（８）シリアルバス・インターフェース処理（後述する
プロセス・コントローラー２１１とのインターフェー
ス）、（９）パラレルデータとシリアルデータのフォー
マット変換処理、（１０）画像読取ユニット１０１との
インターフェース処理、（１１）画像処理ユニット１０
３とのインターフェース処理、等である。

【００３６】（画像読取ユニット１０１）画像読取ユニ
ット１０１によりおこなわれる処理としては以下のよう
なものがある。

【００３７】たとえば、（１）光学系による原稿反射光
の読み取り処理、（２）ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕ
ｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）での電気信号
への変換処理、（３）Ａ／Ｄ変換器でのディジタル化処
理、（４）シェーディング補正処理（光源の照度分布ム
ラを補正する処理）、（５）スキャナーγ補正処理（読
み取り系の濃度特性を補正する処理）、等である。

【００３８】（画像メモリー制御ユニット１０２）画像
メモリー制御ユニット１０２によりおこなわれる処理と
しては以下のようなものがある。

【００３９】たとえば、（１）システム・コントローラ
ーとのインターフェース制御処理、（２）パラレルバス
制御処理（パラレルバスとのインターフェース制御処
理）、（３）ネットワーク制御処理、（４）シリアルバ
ス制御処理（複数の外部シリアルポートの制御処理）、
（５）内部バスインターフェース制御処理（操作部との
コマンド制御処理）、（６）ローカルバス制御処理（シ
ステム・コントローラーを起動させるためのＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、フォントデータのアクセス制御処理）、（７）メ
モリー・モジュールの動作制御処理（メモリー・モジュ
ールの書き込み／読み出し制御処理等）、（８）メモリ
ー・モジュールへのアクセス制御処理（複数のユニット
からのメモリー・アクセス要求の調停をおこなう処
理）、（９）データの圧縮／伸張処理（メモリー有効活
用のためのデータ量の削減するための処理）、（１０）
画像編集処理（メモリー領域のデータクリア、画像デー
タの回転処理、メモリー上での画像合成処理等）、等で
ある。

【００４０】（画像処理ユニット１０３）画像処理ユニ
ット１０３によりおこなわれる処理としては以下のよう
なものがある。

【００４１】たとえば、（１）シェーディング補正処理
（光源の照度分布ムラを補正する処理）、（２）スキャ
ナーγ補正処理（読み取り系の濃度特性を補正する処
理）、（３）ＭＴＦ補正処理、（４）平滑処理、（５）
主走査方向の任意変倍処理、（６）濃度変換（γ変換処
理：濃度ノッチに対応）、（７）単純多値化処理、
（８）単純二値化処理、（９）誤差拡散処理、（１０）
ディザ処理、（１１）ドット配置位相制御処理（右寄り
ドット、左寄りドット）、（１２）孤立点除去処理、
（１３）像域分離処理（色判定、属性判定、適応処
理）、（１４）密度変換処理、等である。

【００４２】（画像書込ユニット１０４）画像書込ユニ
ット１０４によりおこなわれる処理としては以下のよう
なものがある。

【００４３】たとえば、（１）エッジ平滑処理（ジャギ
ー補正処理）、（２）ドット再配置のための補正処理、
（３）画像信号のパルス制御処理、（４）パラレルデー
タとシリアルデータのフォーマット変換処理、等であ
る。

【００４４】（ディジタル複合機のハードウエア構成）
つぎに、本実施の形態にかかる画像処理装置がディジタ
ル複合機を構成する場合のハードウエア構成について説
明する。図２は本実施の形態にかかる画像処理装置のハ
ードウエア構成の一例を示すブロック図である。

【００４５】図２のブロック図において、本実施の形態
にかかる画像処理装置は、読取ユニット２０１と、セン
サー・ボード・ユニット２０２と、画像データ制御部２
０３と、画像処理プロセッサー２０４と、ビデオ・デー
タ制御部２０５と、作像ユニット（エンジン）２０６と
を備える。また、本実施の形態にかかる画像処理装置
は、シリアルバス２１０を介して、プロセス・コントロ
ーラー２１１と、ＲＡＭ２１２と、ＲＯＭ２１３とを備
える。

【００４６】また、本実施の形態にかかる画像処理装置
は、パラレルバス２２０を介して、画像メモリー・アク
セス制御部２２１とファクシミリ制御ユニット２２４と
を備え、さらに、画像メモリー・アクセス制御部２２１
に接続されるメモリー・モジュール２２２と、システム
・コントローラー２３１と、ＲＡＭ２３２と、ＲＯＭ２
３３と、操作パネル２３４とを備える。

【００４７】ここで、上記各構成部と、図１に示した各
ユニット１００〜１０４との関係について説明する。す
なわち、読取ユニット２０１およびセンサー・ボード・
ユニット２０２により、図１に示した画像読取ユニット
１０１の機能を実現する。また同様に、画像データ制御
部２０３により、画像データ制御ユニット１００の機能
を実現する。また同様に、画像処理プロセッサー２０４
により画像処理ユニット１０３の機能を実現する。

【００４８】また同様に、ビデオ・データ制御部２０５
および作像ユニット（エンジン）２０６により画像書込
ユニット１０４を実現する。また同様に、画像メモリー
・アクセス制御部２２１およびメモリー・モジュール２
２２により画像メモリー制御ユニット１０２を実現す
る。

【００４９】つぎに、各構成部の内容について説明す
る。原稿を光学的に読み取る読取ユニット２０１は、ラ
ンプとミラーとレンズから構成され、原稿に対するラン
プ照射の反射光をミラーおよびレンズにより受光素子に
集光する。

【００５０】受光素子、たとえばＣＣＤは、センサー・
ボード・ユニット２０２に搭載され、ＣＣＤにおいて電
気信号に変換された画像データはディジタル信号に変換
された後、センサー・ボード・ユニット２０２から出力
（送信）される。

【００５１】センサー・ボード・ユニット２０２から出
力（送信）された画像データは画像データ制御部２０３
に入力（受信）される。機能デバイス（処理ユニット）
およびデータバス間における画像データの伝送は画像デ
ータ制御部２０３がすべて制御する。

【００５２】画像データ制御部２０３は、画像データに
関し、センサー・ボード・ユニット２０２、パラレルバ
ス２２０、画像処理プロセッサー２０４間のデータ転
送、画像データに対するプロセス・コントローラー２１
１と画像処理装置の全体制御を司るシステム・コントロ
ーラー２３１との間の通信をおこなう。また、ＲＡＭ２
１２はプロセス・コントローラー２１１のワークエリア
として使用され、ＲＯＭ２１３はプロセス・コントロー
ラー２１１のブートプログラム等を記憶している。

【００５３】センサー・ボード・ユニット２０２から出
力（送信）された画像データは画像データ制御部２０３
を経由して画像処理プロセッサー２０４に転送（送信）
され、光学系およびディジタル信号への量子化にともな
う信号劣化（スキャナー系の信号劣化とする）を補正
し、再度、画像データ制御部２０３へ出力（送信）され
る。

【００５４】画像メモリー・アクセス制御部２２１は、
メモリー・モジュール２２２に対する画像データの書き
込み／読み出しを制御する。また、パラレルバス２２０
に接続される各構成部の動作を制御する。また、ＲＡＭ
２３２はシステム・コントローラー２３１のワークエリ
アとして使用され、ＲＯＭ２３３はシステム・コントロ
ーラー２３１のブートプログラム等を記憶している。

【００５５】操作パネル２３４は、画像処理装置がおこ
なうべき処理を入力する。たとえば、処理の種類（複
写、ファクシミリ送信、画像読込、プリント等）および
処理の枚数等を入力する。これにより、画像データ制御
情報の入力をおこなうことができる。なお、ファクシミ
リ制御ユニット２２４の内容については後述する。

【００５６】つぎに、読み取った画像データにはメモリ
ー・モジュール２２２に蓄積して再利用するジョブと、
メモリー・モジュール２２２に蓄積しないジョブとがあ
り、それぞれの場合について説明する。メモリー・モジ
ュール２２２に蓄積する例としては、１枚の原稿につい
て複数枚を複写する場合に、読取ユニット２０１を１回
だけ動作させ、読取ユニット２０１により読み取った画
像データをメモリー・モジュール２２２に蓄積し、蓄積
された画像データを複数回読み出すという方法がある。

【００５７】メモリー・モジュール２２２を使わない例
としては、１枚の原稿を１枚だけ複写する場合に、読み
取り画像データをそのまま再生すればよいので、画像メ
モリー・アクセス制御部２２１によるメモリー・モジュ
ール２２２へのアクセスをおこなう必要はない。

【００５８】まず、メモリー・モジュール２２２を使わ
ない場合、画像処理プロセッサー２０４から画像データ
制御部２０３へ転送されたデータは、再度画像データ制
御部２０３から画像処理プロセッサー２０４へ戻され
る。画像処理プロセッサー２０４においては、センサー
・ボード・ユニット２０２におけるＣＣＤによる輝度デ
ータを面積階調に変換するための画質処理をおこなう。

【００５９】画質処理後の画像データは画像処理プロセ
ッサー２０４からビデオ・データ制御部２０５に転送さ
れる。面積階調に変化された信号に対し、ドット配置に
関する後処理およびドットを再現するためのパルス制御
をおこない、その後、作像ユニット２０６において転写
紙上に再生画像を形成する。

【００６０】つぎに、メモリー・モジュール２２２に蓄
積し画像読み出し時に付加的な処理、たとえば画像方向
の回転、画像の合成等をおこなう場合の画像データの流
れについて説明する。画像処理プロセッサー２０４から
画像データ制御部２０３へ転送された画像データは、画
像データ制御部２０３からパラレルバス２２０を経由し
て画像メモリー・アクセス制御部２２１に送られる。

【００６１】ここでは、システム・コントローラー２３
１の制御に基づいて画像データとメモリー・モジュール
２２２のアクセス制御、外部ＰＣ（パーソナル・コンピ
ューター）２２３のプリント用データの展開、メモリー
・モジュール２２２の有効活用のための画像データの圧
縮／伸張をおこなう。

【００６２】画像メモリー・アクセス制御部２２１へ送
られた画像データは、データ圧縮後メモリー・モジュー
ル２２２へ蓄積され、蓄積された画像データは必要に応
じて読み出される。読み出された画像データは伸張さ
れ、本来の画像データに戻し画像メモリー・アクセス制
御部２２１からパラレルバス２２０を経由して画像デー
タ制御部２０３へ戻される。

【００６３】画像データ制御部２０３から画像処理プロ
セッサー２０４への転送後は画質処理、およびビデオ・
データ制御部２０５でのパルス制御をおこない、作像ユ
ニット２０６において転写紙上に再生画像を形成する。

【００６４】画像データの流れにおいて、パラレルバス
２２０および画像データ制御部２０３でのバス制御によ
り、ディジタル複合機の機能を実現する。ファクシミリ
送信機能は読み取られた画像データを画像処理プロセッ
サー２０４にて画像処理を実施し、画像データ制御部２
０３およびパラレルバス２２０を経由してファクシミリ
制御ユニット２２４へ転送する。ファクシミリ制御ユニ
ット２２４にて通信網へのデータ変換をおこない、公衆
回線（ＰＮ）２２５へファクシミリデータとして送信す
る。

【００６５】一方、受信されたファクシミリデータは、
公衆回線（ＰＮ）２２５からの回線データをファクシミ
リ制御ユニット２２４にて画像データへ変換され、パラ
レルバス２２０および画像データ制御部２０３を経由し
て画像処理プロセッサー２０４へ転送される。この場
合、特別な画質処理はおこなわず、ビデオ・データ制御
部２０５においてドット再配置およびパルス制御をおこ
ない、作像ユニット２０６において転写紙上に再生画像
を形成する。

【００６６】複数ジョブ、たとえば、コピー機能、ファ
クシミリ送受信機能、プリンター出力機能が並行に動作
する状況において、読取ユニット２０１、作像ユニット
２０６およびパラレルバス２２０の使用権のジョブへの
割り振りをシステム・コントローラー２３１およびプロ
セス・コントローラー２１１において制御する。

【００６７】プロセス・コントローラー２１１は画像デ
ータの流れを制御し、システム・コントローラー２３１
はシステム全体を制御し、各リソースの起動を管理す
る。また、ディジタル複合機の機能選択は操作パネル
（操作部）２３４において選択入力し、コピー機能、フ
ァクシミリ機能等の処理内容を設定する。

【００６８】システム・コントローラー２３１とプロセ
ス・コントローラー２１１は、パラレルバス２２０、画
像データ制御部２０３およびシリアルバス２１０を介し
て相互に通信をおこなう。具体的には、画像データ制御
部２０３内においてパラレルバス２２０とシリアルバス
２１０とのデータ・インターフェースのためのデータフ
ォーマット変換をおこなうことにより、システム・コン
トローラー２３１とプロセス・コントローラー２１１間
の通信をおこなう。

【００６９】（画像処理ユニット１０３／画像処理プロ
セッサー２０４）つぎに、画像処理ユニット１０３を構
成する画像処理プロセッサー２０４における処理の概要
について説明する。図３は本実施の形態にかかる画像処
理装置の画像処理プロセッサー２０４の処理の概要を示
すブロック図である。

【００７０】図３のブロック図において、画像処理プロ
セッサー２０４は、画像データ制御部２０３から画像デ
ータを入力する入力Ｉ／Ｆ３０１と、処理された画像デ
ータを画像データ制御部２０３もしくはビデオ・データ
制御部２０５に出力する出力Ｉ／Ｆ３０２と、画像デー
タにディザ処理を施すディザ処理部３０３と、画像デー
タを分割し階調を調整する画素補間部３０４と、後述す
るディザマトリクス、位置情報マトリクスおよび分散マ
トリクスを格納するマトリクス記憶部３０５と、後述す
る変換テーブルを格納する変換テーブル記憶部３０６
と、マトリクス記憶部３０５から画像処理に適したマト
リクスを選択するマトリクス選択部３０７と、画像デー
タに適した変換テーブルを変換テーブル記憶部３０６か
ら選択するテーブル選択部３０８と、マトリクス選択部
３０７およびテーブル選択部３０８をはじめとし、画像
処理プロセッサー２０４各部の制御をおこなうコマンド
制御部３０９と、から構成される。

【００７１】また、ディザ処理部３０３および画素補間
部３０４はそれぞれ画像データや各種マトリクスを格納
するバッファーメモリー３１０およびバッファーメモリ
ー３１１を有する。尚、シリアルＩ／Ｆ３１２は、コマ
ンド制御部３０９と画像データ制御部２０３とを接続す
るシリアルＩ／Ｆである。

【００７２】つぎに、画像処理プロセッサー２０４の各
部の動作、処理内容について説明する。ディザ処理部３
０３は、画像データ制御部２０３から入力した画像デー
タにディザマトリクスを用いてディザ処理をおこなう。
たとえば、入力した画像データが２５６階調の画像デー
タである場合に９階調の画像データに変更する。

【００７３】ディザ処理部３０３で使用するディザマト
リクスは様々な種類のものを用いることができるが、こ
こでは説明の簡単のため２種類のディザマトリクスにつ
いて説明する。図４および図５は、マトリクス記憶部３
０４に記憶されているマトリクスの一例を示す図であ
り、図４（ａ）および５（ａ）はディザマトリクスを、
図４（ｂ）および図５（ｂ）は位置マトリクスを、図４
（ｃ）および図５（ｃ）は分散マトリクスをそれぞれ示
す。

【００７４】図４（ａ）に示すディザマトリクスＭ１１
〜Ｍ１８は、いわゆるドット集中型マトリクスを代表す
るもので、図５（ａ）に示すディザマトリクスＭ４１〜
Ｍ４８は、いわゆるドット分散型マトリクスを代表する
ものである。図６はドット集中型のディザマトリクスの
一例を示す図であり、図７は、ドット分散型のディザマ
トリクスの一例を示す図である。マトリクス選択部３０
７は、コマンド制御部３０９の制御の下、原稿画像の種
類等に応じて最適なディザマトリクスを決定し、マトリ
クス記憶部３０５に記憶されたディザマトリクスから、
バッファーメモリー３１０に送信する。

【００７５】なお、原稿の種類に応じた適切なディザマ
トリクスとは、文字原稿のような急峻な濃度変化の多い
画像に対しては、ドット集中型ディザマトリクス（Ｍ１
１〜Ｍ１８）であり、写真原稿のような濃度購買の緩や
かな画像に対しては、ドット分散型ディザマトリクス
（Ｍ４１〜Ｍ４８）である。なお、入力した画像データ
によっては、これらのディザマトリクスを各領域ごと
に、どちらのタイプのマトリクスにより処理するかを決
定してもよい。

【００７６】ディザ処理部３０３では、適切なディザマ
トリクスを用いて、入力画像を２５６値から９値に変更
する。たとえば、入力画像（２５６階調）のうち、ある
４×４画素領域を、バッファーメモリー３１０に格納さ
れたディザマトリクスＭ１２（図４（ａ）参照）を用い
て、閾値を４４として２値と３値に振り分ける。他の画
素領域についても、同様に階調値を変更する。

【００７７】つぎに、画素補間部３０４について説明す
る。一般的に、ディザ処理部３０３によりディザ処理が
おこなわれた各画素を、そのまま画素補間部３０４で単
に分割しても、実質的な解像度は向上しない。換言する
と、ディザ処理部３０３によりディザ処理がおこなわれ
た各画素を、そのまま画素補間部３０４で単に分割して
も、実質的な画質の向上は期待できない。

【００７８】そこで、ディザ処理部３０３では、入力し
た元の画像データの濃度勾配や、原稿種類に関する情報
も織り込んで画素補間部３０４に送出する。すなわち、
マトリクス選択部３０７は、マトリクス記憶部３０５か
ら最適なディザマトリクスを選択する際、当該ディザマ
トリクスに対応させて、もしくは独立に位置マトリクス
と分散マトリクスも選択する。

【００７９】ここで、位置マトリクスとは、各画素位置
における濃度勾配の方向を示す情報をマトリクスエレメ
ントとするマトリクスである。換言すると、入力画素の
濃度を連続的に増加させてディザ処理をおこなった場合
に、ディザ処理後の画像でドットが成長する方向を示し
たマトリクスである（図４（ｂ）および図５（ｂ）参
照）。

【００８０】すなわち、位置マトリクスは、ディザマト
リクスがどのような順序で閾値を配列していくかという
情報である。たとえば、ドット集中型ディザマトリクス
では、中心部から外側にしたがってって閾値が配列され
る（図６参照）。したがって、たとえば位置マトリクス
Ｍ２１（図４参照）の左上のエレメントは、右下が濃く
左上が薄い様に濃度分布されるべき方向を持っていると
いえる。位置マトリクスはこのような階調の濃淡の方向
をあらわすマトリクスである。

【００８１】また、分散マトリクスとは、各注目画素の
画素位置における空間周波数特性を示す図である（図４
（ｃ）および図５（ｃ）参照）。通常、原稿画像は、文
字画像もしくは写真画像のように、一定の空間周波数を
有するが、文字と写真の組合わさった原稿画像や、原稿
画像を所定領域に細分化した場合は、空間周波数が異な
ってくる場合がある。分散マトリクスとは、このような
各画素位置における画像データの空間周波数を織り込ん
だマトリクスである。ここでは簡単のため、マトリクス
エレメントは、文字画像である場合は０を、写真画像で
ある場合は１とする。

【００８２】なお、図４において、Ｍ２１，Ｍ３１はＭ
１１に対応したマトリクスであり、Ｍ３１ではすべての
エレメントを０とし、Ｍ３２〜Ｍ３８では中心部を１、
周辺部を０としたマトリクスであるが、これに限ること
なく種々のマトリクスを選択することができる。

【００８３】画素補間部３０４では、ディザ処理部３０
３で変更された階調値と位置マトリクスおよび分散マト
リクスにあらわされる各マトリクスエレメントの情報を
用いて、各画素を４分割すると同時に細分化された微少
画素の階調値を決定する。これは、変換テーブルを参照
しておこなう。

【００８４】図８および図９は、画素を分割し所定の階
調値を有する画像データに変更する変換テーブルの一例
を示す図であり、図８は分散パラメーター０（文字原
稿）に対する変換テーブルを示し、図９は分散パラメー
ター１（写真原稿）に対する変換テーブルを示す。図８
もしくは図９から明らかなように、変換テーブルは階調
値、位置マトリクスおよび分散マトリクスに示される情
報と微少画素の階調値が対応づけをおこなう表である。

【００８５】すなわち、画素補間部３０４では、入力し
た９値の画像データを、同時に入力する位置マトリクス
の情報および分散マトリクスの情報に基づいて、各画素
を４分割して、解像度を主操作方向および副走査方向に
倍増するとともにディザ処理部３０３で入力した原画像
を違和感なく再現するために、階調値を決定する。

【００８６】画素補間部３０４は、画像データを分割
し、容量の増えた画像データを一旦格納することなく、
階調変更をおこなうことができる。また、階調変更に際
しては、複雑な演算をすることなく、あらかじめ変換テ
ーブル記憶部３０６に格納された変換テーブルを元に、
各画素を比較演算するのみであるので、ハイパフォーマ
ンスの演算器を別途必要としなくてもよい。

【００８７】最後に画像処理プロセッサー２０４の処理
の流れについて説明する。図１０は、画像処理プロセッ
サー２０４の処理の流れを示すフローチャートである。
画像処理プロセッサー２０４は、画像データ制御部２０
３から画像データを入力する（ステップＳ１００１）。

【００８８】入力した画像データの解像度、階調幅、各
画素の階調値、原稿種類、濃淡の分布および微少領域で
の濃淡の方向などの各種データに基づいて、必要なディ
ザマトリクス、位置マトリクス、分散マトリクスを決定
する（ステップＳ１００２）。

【００８９】決定されたマトリクスのうち、ディザマト
リクスおよび位置マトリクスは、ディザ処理部３０３の
バッファーメモリー３１０に格納し（ステップＳ１００
３）、分散マトリクスは画素補間部３０４のバッファー
メモリー３１１に格納する（ステップＳ１００４）。

【００９０】ディザ処理部３０３では、ディザマトリク
スに基づいて画像データの階調を変更する（ステップＳ
１００５）。つぎに、階調値が変更された画像データと
バッファーメモリー３１０に格納された位置マトリクス
を画素補間部３０４に転送する（ステップＳ１００
６）。

【００９１】コマンド制御部３０９はテーブル選択部３
０８を制御して、分散マトリクスにしたがって、変換テ
ーブル記憶部３０６に記憶された変換テーブルを選択
し、画素補間部３０４に送出する制御をおこなう（ステ
ップＳ１００７）。画素補間部３０４は、ディザ処理部
３０３から送られた画像データ、位置マトリクスおよび
変換テーブルに基づいて画素を分割すると同時に、微少
画素の階調を決定する（ステップＳ１００８）。

【００９２】最後に、画素補間部３０４は、処理された
画像データを出力Ｉ／Ｆ３０２を介して所定の送出先
（画像データ制御部２０３もしくはビデオ・データ制御
部２０５）に送出する（ステップＳ１００９）。

【００９３】なお、以上の説明において、位置マトリク
スはバッファーメモリー３１０に、分散マトリクスはバ
ッファーメモリー３１１に送出したが、必要に応じて、
バッファーメモリー３１０にすべて送出する態様であっ
てもよい。図１１は、マトリクスのデータの流れを示す
他の一例を示す図である。図から明らかなように、分散
マトリクスはバッファーメモリー３１０に格納される。

【００９４】画素補間部３０４では、階調変更された画
像データと、位置マトリクスと分散マトリクスを入力
し、これら各データに基づいて、変換テーブル記憶部３
０６から適切な変換テーブルを入力し画像データを分割
し、階調値を変更する。このような構成にすることによ
り、テーブル選択部が不要となり、画像処理プロセッサ
ー２０４の構成を簡単にすることが可能となる。

【００９５】なお、図３には示さないが、画像処理プロ
セッサー２０４では、ディザ処理や画素補間処理の他
に、読み取られた画像データの劣化を補正する処理、具
体的には、シェーディング補正、スキャナーγ補正、Ｍ
ＴＦ補正等もおこなう。また、必要に応じて、拡大／縮
小の変倍処理もおこなうことができる。

【００９６】なお、ディザ処理、画素補間処理等の上記
各処理は、画像データを一旦メモリー・モジュール２２
２に蓄積することにより、画像処理プロセッサー２０４
によって、画質処理を変えて種々の再生画像を得ること
ができる。すなわち、処理を変更するごとに画像を読取
ユニット２０１からの読み込みをやり直す必要はなく、
メモリー・モジュール２２２から蓄積された画像データ
を読み出すことにより、同一画像データに対して、何度
でも異なる処理を迅速に実施することができる。

【００９７】つぎに、画像処理プロセッサー２０４の内
部構成について説明する。図１２は本実施の形態にかか
る画像処理装置の画像処理プロセッサー２０４の内部構
成を示すブロック図である。図１２のブロック図におい
て、画像処理プロセッサー２０４は、外部とのデータ入
出力に関し、複数個の入出力ポート１２０１を備え、そ
れぞれデータの入力および出力を任意に設定することが
できる。

【００９８】また、入出力ポート１２０１と接続するよ
うに内部にバス・スイッチ／ローカル・メモリー群１２
０２を備え、使用するメモリー領域、データバスの経路
をメモリー制御部１２０３において制御する。入力され
たデータおよび出力のためのデータは、バス・スイッチ
／ローカル・メモリー群１２０２をバッファー・メモリ
ーとして割り当て、それぞれに格納し、外部とのＩ／Ｆ
を制御される。

【００９９】バス・スイッチ／ローカル・メモリー群１
２０２に格納された画像データに対してプロセッサー・
アレー部１２０４において各種処理をおこない、出力結
果（処理された画像データ）を再度バス・スイッチ／ロ
ーカル・メモリー群１２０２に格納する。プロセッサー
・アレー部１２０４における処理手順、処理のためのパ
ラメーター等は、プログラムＲＡＭ１２０５およびデー
タＲＡＭ１２０６との間でやりとりがおこなわれる。

【０１００】プログラムＲＡＭ１２０５、データＲＡＭ
１２０６の内容はシリアルＩ／Ｆ１２０８を通じて、プ
ロセス・コントローラー２１１からホスト・バッファー
１２０７にダウンロードされる。なお、シリアルＩ／Ｆ
１２０８は図３におけるシリアルＩ／Ｆ３１２と同一の
ものである。また、プロセス・コントローラー２１１が
データＲＡＭ１２０６の内容を読み出して、処理の経過
を監視する。

【０１０１】処理の内容を変えたり、システムで要求さ
れる処理形態が変更になる場合は、プロセッサー・アレ
ー部１２０４が参照するプログラムＲＡＭ１２０５およ
びデータＲＡＭ１２０６の内容を更新して対応する。

【０１０２】（画像データ制御ユニット１００／画像デ
ータ制御部２０３）つぎに、画像データ制御ユニット１
００を構成する画像データ制御部２０３における処理の
概要について説明する。図１３は本実施の形態にかかる
画像処理装置の画像データ制御部２０３の処理の概要を
示すブロック図である。

【０１０３】図１３のブロック図において、画像データ
入出力制御部１３０１は、センサー・ボード・ユニット
２０２からの画像データを入力（受信）し、画像処理プ
ロセッサー２０４に対して画像データを出力（送信）す
る。すなわち、画像データ入出力制御部１３０１は、画
像読取ユニット１０１と画像処理ユニット１０３（画像
処理プロセッサー２０４）とを接続するための構成部で
あり、画像読取ユニット１０１により読み取られた画像
データを画像処理ユニット１０３へ送信するためだけの
専用の入出力部であるといえる。

【０１０４】また、画像データ入力制御部１３０２は、
画像処理プロセッサー２０４でスキャナー画像補正され
た画像データを入力（受信）する。入力された画像デー
タはパラレルバス２２０における転送効率を高めるため
に、データ圧縮部１３０３においてデータ圧縮処理をお
こなう。その後、データ変換部１３０４を経由し、パラ
レルデータＩ／Ｆ１３０５を介してパラレルバス２２０
へ送出される。

【０１０５】パラレルバス２２０からパラレルデータＩ
／Ｆ１３０５を介して入力される画像データは、バス転
送のために圧縮されているため、データ変換部１３０４
を経由してデータ伸張部１３０６へ送られ、そこでデー
タ伸張処理をおこなう。伸張された画像データは画像デ
ータ出力制御部１３０７において画像処理プロセッサー
２０４へ転送される。

【０１０６】また、画像データ制御部２０３は、パラレ
ルデータとシリアルデータの変換機能も備えている。シ
ステム・コントローラー２３１はパラレルバス２２０に
データを転送し、プロセス・コントローラー２１１はシ
リアルバス２１０にデータを転送する。画像データ制御
部２０３は２つのコントローラーの通信のためにデータ
変換をおこなう。

【０１０７】また、シリアルデータＩ／Ｆは、シリアル
バス２１０を介してプロセス・コントローラーとのデー
タのやりとりをする第１シリアルデータＩ／Ｆ１３０８
と、画像処理プロセッサー２０４とのデータのやりとり
に用いる第２シリアルデータＩ／Ｆ１３０９を備える。
画像処理プロセッサー２０４との間に独立に１系統持つ
ことにより、画像処理プロセッサー２０４とのインター
フェースを円滑化することができる。また、コマンド制
御部１３１０は、入力された命令にしたがってって、上
述した画像データ制御部２０３内の各構成部および各イ
ンターフェースの動作を制御する。

【０１０８】（画像書込ユニット１０４／ビデオ・デー
タ制御部２０５）つぎに、画像書込ユニット１０４の一
部を構成するビデオ・データ制御部２０５における処理
の概要について説明する。図１４は本実施の形態にかか
る画像処理装置のビデオ・データ制御部２０５の処理の
概要を示すブロック図である。

【０１０９】図１４のブロック図において、ビデオ・デ
ータ制御部２０５は、入力される画像データに対して、
作像ユニット２０６の特性に応じて、追加の処理をおこ
なう。すなわち、エッジ平滑処理部１４０１がエッジ平
滑処理によるドットの再配置処理をおこない、パルス制
御部１４０２がドット形成のための画像信号のパルス制
御をおこない、上記の処理がおこなわれた画像データを
作像ユニット２０６へ出力する。

【０１１０】また、画像データの変換とは別に、パラレ
ルデータとシリアルデータのフォーマット変換機能を備
え、ビデオ・データ制御部２０５単体でもシステム・コ
ントローラー２３１とプロセス・コントローラー２１１
の通信に対応することができる。すなわち、パラレルデ
ータを送受信するパラレルデータＩ／Ｆ１４０３と、シ
リアルデータを送受信するシリアルデータＩ／Ｆ１４０
４と、パラレルデータＩ／Ｆ１４０３およびシリアルデ
ータＩ／Ｆ１４０４により受信されたデータを相互に変
換するデータ変換部１４０５とを備えることにより、両
データのフォーマットを変換する。

【０１１１】（ユニット構成）つぎに、本実施の形態に
かかる画像処理装置のユニット構成について説明する。
図１５は、画像処理装置がディジタル複合機の場合のユ
ニット構成の一例を示すブロック図である。

【０１１２】図１５に示すようにディジタル複合機の場
合においては、画像読取ユニット１０１、画像エンジン
制御ユニット１５００、画像書込ユニット１０４の３つ
のユニットで構成され、各ユニットはそれぞれ単独のＰ
ＣＢ基板で管理できる。

【０１１３】画像読取ユニット１０１は、ＣＣＤ１５０
１、Ａ／Ｄ変換モジュール１５０２、ゲイン制御モジュ
ール１５０３等から構成され、光学的に読み取られた光
学画像情報をディジタル画像信号に変換する。

【０１１４】画像エンジン制御ユニット１５００は、シ
ステム・コントローラー２３１、プロセス・コントロー
ラー２１１、画像メモリー制御ユニット１０２内のメモ
リー・モジュール２２２を中心に構成し、画像処理プロ
セッサー２０４、画像メモリー・アクセス制御部２２１
およびバス制御をおこなう画像データ制御部２０３をひ
とまとまりとしてあつかう。

【０１１５】また、画像書込ユニット１０４は、ビデオ
・データ制御部２０５を中心に作像ユニット２０６を含
む構成である。

【０１１６】これらのユニット構成において、画像読取
ユニット１０１の仕様、性能が変更になった場合、ディ
ジタル複合機のシステムでは画像読取ユニット１０１の
みを変更すれば、データ・インターフェースは保持され
ているので他のユニットは変更する必要がない。また、
作像ユニット（エンジン）２０６が変更になった場合、
画像書込ユニット１０４のみ変更すればシステムの再構
築が可能となる。

【０１１７】このように、入出力デバイスに依存するユ
ニットは別々な構成でシステムを構築するので、データ
・インターフェースが保持されている限り、最小ユニッ
トの交換のみでシステムのアップグレードがおこなえ
る。

【０１１８】図１５に示した画像エンジン制御ユニット
１５００の構成において、画像処理プロセッサー２０
４、画像データ制御部２０３、画像メモリー・アクセス
制御部２２１の各モジュール（構成部）は独立なモジュ
ールで構成する。したがって、画像エンジン制御ユニッ
ト１５００からコントローラーへの転用は不要なモジュ
ールを削除することで、共通モジュールは汎用的に使用
されている。このように、画像エンジン制御用のモジュ
ール、コントローラー用のモジュールを別々に作成せず
に、同様な機能は共通のモジュールを使用することで実
現している。

【０１１９】（ＳＩＭＤ型プロセッサーの構成）図１６
はＳＩＭＤ型プロセッサーの概略構成を示す説明図であ
る。ＳＩＭＤ（ＳｉｎｇｌｅＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
ＭｕｌｔｉｐｌｅＤａｔａｓｔｒｅａｍ）は複数
のデータに対し、単一の命令を並列に実行させるもの
で、複数のＰＥ（プロセッサー・エレメント）より構成
される。

【０１２０】それぞれのＰＥはデータを格納するレジス
ター（Ｒｅｇ）１６０１、他のＰＥのレジスターをアク
セスするためのマルチプレクサー（ＭＵＸ）１６０２、
バレルシフター（ＳｈｉｆｔＥｘｐａｎｄ）１６０
３、論理演算器（ＡＬＵ）１６０４、論理結果を格納す
るアキュムレーター（Ａ）１６０５、アキュムレーター
１６０５の内容を一時的に退避させるテンポラリー・レ
ジスター（Ｆ）１６０６から構成される。

【０１２１】各レジスター１６０１はアドレスバスおよ
びデータバス（リード線およびワード線）に接続されて
おり、処理を規定する命令コード、処理の対象となるデ
ータを格納する。レジスター１６０１の内容は論理演算
器１６０４に入力され、演算処理結果はアキュムレータ
ー１６０５に格納される。結果をＰＥ外部に取り出すた
めに、テンポラリー・レジスター１６０６に一旦退避さ
せる。テンポラリー・レジスター１６０６の内容を取り
出すことにより、対象データに対する処理結果が得られ
る。

【０１２２】命令コードは各ＰＥに同一内容で与え、処
理の対象データをＰＥごとに異なる状態で与え、隣接Ｐ
Ｅのレジスター１６０１の内容をマルチプレクサー１６
０２において参照することで、演算結果は並列処理さ
れ、各アキュムレーター１６０５に出力される。

【０１２３】たとえば、画像データ１ラインの内容を各
画素ごとにＰＥに配置し、同一の命令コードで演算処理
させれば、１画素ずつ逐次処理するよりも短時間で１ラ
イン分の処理結果が得られる。特に、空間フィルター処
理、シェーディング補正処理はＰＥごとの命令コードは
演算式そのもので、ＰＥすべてに共通に処理を実施する
ことができる。

【０１２４】以上説明したように、本実施の形態にかか
る画像処理装置は、分割した微少画素を一旦メモリーな
どの記憶手段に記憶させることなく、当該微少画素の階
調を決定することができ、これにより、入力画像と出力
画像の違和感が少なくなるように解像度変更処理および
階調変更処理をおこなうことが可能で、かつ、当該処理
を効率的におこなうことが可能となる。

【０１２５】また、ディザマトリクス等により、複雑な
画像処理をおこなわずに比較計算をおこなうだけで画像
処理をおこなうことができる。また、画像処理をＳＩＭ
Ｄ型プロセッサーにより高速な演算処理をおこなうこと
ができる。

【０１２６】なお、本実施の形態で説明した画像処理方
法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・
コンピューターやワークステーション等のコンピュータ
で実行することにより実現することができる。このプロ
グラムは、ハードディスク、フロッピーディスク、ＣＤ
−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可
能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒
体から読み出されることによって実行される。またこの
プログラムは、上記記録媒体を介して、インターネット
等のネットワークを介して配布することができる。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、階調方向決定手段が注目画素の画素位置
における階調の濃淡の方向である階調方向を決定し、空
間周波数決定手段が前記注目画素の画素位置における空
間周波数を決定し、分割手段が前記注目画素を微少画素
に分割し、階調決定手段が前記注目画素の階調値、前記
階調方向決定手段により決定された階調方向、および、
前記空間周波数決定手段により決定された空間周波数に
基づいて、前記分割手段により生成された微少画素の階
調値を決定するので、分割した微少画素を一旦メモリー
などの記憶手段に記憶させることなく、当該微少画素の
階調を決定することができ、これにより、入力画像と出
力画像の違和感が少なくなるように解像度変更処理およ
び階調変更処理をおこない、かつ、当該処理を効率的に
おこなうことが可能な画像処理装置が得られるという効
果を奏する。

【０１２８】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明において、前記空間周波数決定手段
が、前記画像の画像種類に基づいて前記注目画素の画素
位置における空間周波数を決定するので、画像種類に応
じて画像を構成する各画素において適切な空間周波数を
決定することができ、これにより、入力画像と出力画像
の違和感が少なくなるように解像度変更処理および階調
変更処理をおこない、かつ、当該処理を効率的におこな
うことが可能な画像処理装置が得られるという効果を奏
する。

【０１２９】また、請求項３に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明において、前記分割手段が、前記注
目画素を２分割もしくは４分割するので、簡単な制御に
より微少画素の画像データの管理をおこなうことがで
き、これにより、これにより、入力画像と出力画像の違
和感が少なくなるように解像度変更処理および階調変更
処理をおこない、かつ、当該処理を効率的におこなうこ
とが可能な画像処理装置が得られるという効果を奏す
る。

【０１３０】また、請求項４に記載の発明によれば、請
求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、階調
変更手段が前記注目画素の階調値を当該階調値の範囲よ
り狭い範囲の階調値に変更するので、画像データの容量
を少なくすることができ、これにより、入力画像と出力
画像の違和感が少なくなるように解像度変更処理および
階調変更処理をおこない、かつ、当該処理を効率的にお
こなうことが可能な画像処理装置が得られるという効果
を奏する。

【０１３１】また、請求項５に記載の発明によれば、請
求項４に記載の発明において、前記階調変更手段が、前
記注目画素の階調値と所定の閾値とを比較することによ
り、前記注目画素の階調値を変更するので、単純な比較
演算で階調値を変更することができ、これにより、入力
画像と出力画像の違和感が少なくなるように解像度変更
処理および階調変更処理をおこない、かつ、当該処理を
効率的におこなうことが可能な画像処理装置が得られる
という効果を奏する。

【０１３２】また、請求項６に記載の発明によれば、請
求項４または５に記載の発明において、前記階調変更手
段が、所定のディザマトリクスを用いて前記注目画素の
階調値を変更するので、複数の注目画素の階調値を、単
純な比較演算により一括して変更することができ、これ
により、入力画像と出力画像の違和感が少なくなるよう
に解像度変更処理および階調変更処理をおこない、か
つ、当該処理を効率的におこなうことが可能な画像処理
装置が得られるという効果を奏する。

【０１３３】また、請求項７に記載の発明によれば、請
求項６に記載の発明において、前記階調決定手段が、前
記ディザマトリクスおよび当該ディザマトリクスのエレ
メント位置に基づいて、前記分割手段により生成された
微少画素の階調値を決定するので、単純な比較演算によ
り微少画素の階調値を決定することができ、これによ
り、入力画像と出力画像の違和感が少なくなるように解
像度変更処理および階調変更処理をおこない、かつ、当
該処理を効率的におこなうことが可能な画像処理装置が
得られるという効果を奏する。

【０１３４】また、請求項８に記載の発明によれば、階
調方向決定工程が注目画素の画素位置における階調の濃
淡の方向である階調方向を決定し、空間周波数決定工程
が前記注目画素の画素位置における空間周波数を決定
し、分割工程が前記注目画素を微少画素に分割し、階調
決定工程が前記注目画素の階調値、前記階調方向決定工
程により決定された階調方向、および、前記空間周波数
決定工程により決定された空間周波数に基づいて、前記
分割工程により生成された微少画素の階調値を決定する
ので、分割した微少画素を一旦メモリーなどの記憶手段
に記憶させることなく、当該微少画素の階調を決定する
ことができ、これにより、入力画像と出力画像の違和感
が少なくなるように解像度変更処理および階調変更処理
をおこない、かつ、当該処理を効率的におこなうことが
可能な画像処理方法が得られるという効果を奏する。

【０１３５】また、請求項９に記載の発明によれば、請
求項８に記載の発明において、階調変更手段が、前記注
目画素の階調値を当該階調値の範囲より狭い範囲の階調
値に変更するので、画像データの容量を少なくすること
ができ、これにより、入力画像と出力画像の違和感が少
なくなるように解像度変更処理および階調変更処理をお
こない、かつ、当該処理を効率的におこなうことが可能
な画像処理方法が得られるという効果を奏する。

【０１３６】また、請求項１０に記載の発明によれば、
請求項８または９に記載された方法をコンピュータに実
行させるプログラムを記録したことで、そのプログラム
を機械読み取り可能となり、これによって、請求項８ま
たは９の動作をコンピュータによって実現することが可
能な記録媒体が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の本実施の形態にかかる画像処理装置
の構成を機能的に示すブロック図である。

【図２】本実施の形態にかかる画像処理装置のハードウ
エア構成の一例を示すブロック図である。

【図３】本実施の形態にかかる画像処理装置の画像処理
プロセッサーの処理の概要を示すブロック図である。

【図４】本実施の形態にかかる画像処理装置のマトリク
ス記憶部に記憶されているマトリクスの一例を示す図で
ある。

【図５】本実施の形態にかかる画像処理装置のマトリク
ス記憶部に記憶されているマトリクスの別の一例を示す
図である。

【図６】ドット集中型のディザマトリクスの一例を示す
図である。

【図７】ドット分散型のディザマトリクスの一例を示す
図である。

【図８】分散パラメーター０（文字原稿）に対する変換
テーブルの一例を示す図である。

【図９】分散パラメーター１（写真原稿）に対する変換
テーブルの一例を示す図である。

【図１０】本実施の形態にかかる画像処理プロセッサー
の処理の流れを示すフローチャートである。

【図１１】マトリクスのデータの流れを示す他の一例を
示す図である。

【図１２】本実施の形態にかかる画像処理装置の画像処
理プロセッサーの内部構成を示すブロック図である。

【図１３】本実施の形態にかかる画像処理装置の画像デ
ータ制御部の処理の概要を示すブロック図である。

【図１４】本実施の形態にかかる画像処理装置のビデオ
・データ制御部の処理の概要を示すブロック図である。

【図１５】画像処理装置がディジタル複合機の場合のユ
ニット構成の一例を示すブロック図である。

【図１６】ＳＩＭＤ型プロセッサーの概略構成を示す説
明図である。

【符号の説明】

１００画像データ制御ユニット１０１画像読取ユニット１０２画像メモリー制御ユニット１０３画像処理ユニット１０４画像書込ユニット２０１読取ユニット２０２センサー・ボード・ユニット２０３画像データ制御部２０４画像処理プロセッサー２０５ビデオ・データ制御部２０６作像ユニット２１０シリアルバス２１１プロセス・コントローラー２２０パラレルバス２２１画像メモリー・アクセス制御部２２２メモリー・モジュール２２４ファクシミリ制御ユニット２３１システム・コントローラー２３４操作パネル３０１入力Ｉ／Ｆ３０２出力Ｉ／Ｆ３０３ディザ処理部３０４画素補間部３０５マトリクス記憶部３０６変換テーブル記憶部３０７マトリクス選択部３０８テーブル選択部３０９コマンド制御部３１０，３１１バッファーメモリー３１２シリアルＩ／Ｆ１２０１入出力ポート１２０２ローカル・メモリー群１２０３メモリー制御部１２０４プロセッサー・アレー部１２０５プログラムＲＡＭ１２０６データＲＡＭ１２０７ホスト・バッファー１２０８シリアルＩ／Ｆ１３０１画像データ入出力制御部１３０２画像データ入力制御部１３０３データ圧縮部１３０４データ変換部１３０５パラレルデータＩ／Ｆ１３０６データ伸張部１３０７画像データ出力制御部１３０８第１シリアルデータＩ／Ｆ１３０９第２シリアルデータＩ／Ｆ１３１０コマンド制御部１４０１エッジ平滑処理部１４０２パルス制御部１４０３パラレルデータＩ／Ｆ１４０４シリアルデータＩ／Ｆ１４０５データ変換部１５００画像エンジン制御ユニット１６０１レジスター１６０２マルチプレクサー１６０４論理演算器１６０５アキュムレーター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮崎秀人東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者波塚義幸東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者川本啓之東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者樗木杉高東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者石井理恵東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者福田拓章東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者高橋祐二東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者宮崎慎也東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者野水泰之東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 5B057 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB07 CB12 CB16 CC01 CD06 CE13 CH07 CH08 DB02 DB05 DB09 DC30 5C076 AA36 BA07 BB04 BB13 5C077 LL17 LL19 MP01 NN08 PP20 PP49 PP68 PQ23 RR19 SS01 SS02 TT06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像の解像度および前記画像を構成する
画素の階調値を変更する画像処理装置であって、注目画素の画素位置における階調の濃淡の方向である階
調方向を決定する階調方向決定手段と、前記注目画素の画素位置における空間周波数を決定する
空間周波数決定手段と、前記注目画素を微少画素に分割する分割手段と、前記注目画素の階調値、前記階調方向決定手段により決
定された階調方向、および、前記空間周波数決定手段に
より決定された空間周波数に基づいて、前記分割手段に
より生成された微少画素の階調値を決定する階調決定手
段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記空間周波数決定手段は、前記画像の
画像種類に基づいて前記注目画素の画素位置における空
間周波数を決定することを特徴とする請求項１に記載の
画像処理装置。
【請求項３】前記分割手段は、前記注目画素を２分割
もしくは４分割することを特徴とする請求項１に記載の
画像処理装置。
【請求項４】さらに、前記注目画素の階調値を当該階
調値の範囲より狭い範囲の階調値に変更する階調変更手
段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一
つに記載の画像処理装置。
【請求項５】前記階調変更手段は、前記注目画素の階
調値と所定の閾値とを比較することにより、前記注目画
素の階調値を変更することを特徴とする請求項４に記載
の画像処理装置。
【請求項６】前記階調変更手段は、所定のディザマト
リクスを用いて前記注目画素の階調値を変更することを
特徴とする請求項４または５に記載の画像処理装置。
【請求項７】前記階調決定手段は、前記ディザマトリ
クスおよび当該ディザマトリクスのエレメント位置に基
づいて、前記分割手段により生成された微少画素の階調
値を決定することを特徴とする請求項６に記載の画像処
理装置。
【請求項８】画像の解像度および前記画像を構成する
画素の階調値を変更する画像処理方法であって、注目画素の画素位置における階調の濃淡の方向である階
調方向を決定する階調方向決定工程と、前記注目画素の画素位置における空間周波数を決定する
空間周波数決定工程と、前記注目画素を微少画素に分割する分割工程と、前記注目画素の階調値、前記階調方向決定工程により決
定された階調方向、および、前記空間周波数決定工程に
より決定された空間周波数に基づいて、前記分割工程に
より生成された微少画素の階調値を決定する階調決定工
程と、を含んだことを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】さらに、前記注目画素の階調値を当該階
調値の範囲より狭い範囲の階調値に変更する階調変更工
程を備えたことを特徴とする請求項８に記載の画像処理
方法。
【請求項１０】前記請求項８または９に記載された方
法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したこ
とを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。