JP2001186333A

JP2001186333A - 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: JP2001186333A
Application number: JP37190099A
Authority: JP
Inventors: Koji Tone; 剛治刀根; Hideto Miyazaki; 秀人宮崎; Yasuyuki Nomizu; 泰之野水; Hiroaki Fukuda; 拓章福田; Fumio Yoshizawa; 史男吉澤; Rie Ishii; 理恵石井; Yuji Takahashi; 祐二高橋; Hiroyuki Kawamoto; 啓之川本; Shinya Miyazaki; 慎也宮崎; Yoshiyuki Namitsuka; 義幸波塚
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

Abstract

(57)【要約】【課題】画像データの変換処理のパフォーマンスの最
適化を図ることができ、また、多値の画像データに対し
て画質の劣化を抑えた変換処理をおこなうこと。【解決手段】画像読取部から読み取った入力画像デー
タに対して解像度変換処理および階調変換処理をおこな
う画像処理装置において、前記入力画像データの各画素
が取り得る階調ごとに所定階調以下の画素パターンを対
応づけて記憶する変換テーブルを有し、前記変換テーブ
ルに基づいて前記入力画像データの各画素を前記所定階
調以下の画素パターンに置換して、該入力画像データの
解像度変換および階調変換をおこなう解像度・階調変換
部３０２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、画像読取部から
読み取った入力画像データに対する解像度変換処理およ
び階調変換処理に関し、特に、画像データの変換処理の
パフォーマンスの最適化を図ることができ、また、多値
の画像データに対して画質の劣化を抑えた変換処理をお
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に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アナログ複写機からディジタル化
された画像データの処理をおこなうディジタル複写機が
登場し、さらに、ディジタル複写機が複写機としての機
能だけでなく、複写機の機能に加えて、ファクシミリの
機能、プリンターの機能、スキャナーの機能等の各機能
を複合したディジタル複合機が存在する。

【０００３】かかるディジタル複写機やディジタル複合
機においては、スキャナーとプリンターの解像度が相違
する場合もあり、このような場合でもプリンターの解像
度に適合した画像を出力するために、種々の密度変換処
理技術が考案されている。たとえば、変倍処理と補間演
算によりデータの増加もしくは間引きをおこなう方法
や、重複データにより２度書きをおこなう方法などがあ
る。

【０００４】ここで、上記のごとき補間演算による方法
では、本来、平坦に均一な画素値の間に算定される画素
値は周囲の画素値と同じ値であるべきなのに、異なる値
が算出される場合があり、画質が劣化するという問題点
があった。また、単純な２度書きによる方法でも、同じ
画素値が連続するため、画質が劣化するという問題点が
あった。

【０００５】このような画質の劣化という問題点を解決
するために、注目画素の周囲の濃度パターンを参照して
注目画素を分割することにより、プリンターの解像度に
適合した画像を出力させる密度変換処理技術（たとえ
ば、特開平６−１４１１６８号公報）も考案されてい
る。

【０００６】

【発明が解消しようとする課題】しかしながら、注目画
素の周囲の濃度パターンを参照して注目画素を分割する
方法は、参照できる周囲の濃度パターンが２値データに
限られているため、２値データのパターンマッチングの
みでは、多値データからなる写真や絵柄画像に対して密
度変換処理をおこなうには不十分であるという問題点が
あった。

【０００７】また、この方法をそのまま多値データに適
用し、多値データのパターンマッチングをも採用したの
では、パターン数が膨大になるため、大容量のメモリー
を備える必要があるという問題点があった。

【０００８】さらに、注目画素の周囲の濃度パターンを
複数参照してパターンマッチングをおこなうのでは、多
くの処理工程が必要になるため、画像データの画像処理
のパフォーマンスの最適化を図ることができないという
問題点があった。

【０００９】そこで、この発明は、上述した従来技術に
よる問題点を解決するため、画像データの変換処理のパ
フォーマンスの最適化を図ることができ、また、多値の
画像データに対して画質の劣化を抑えた変換処理をおこ
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。

【００１０】

【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、画像読取部から読み取った入力画像デー
タに対して解像度変換処理および階調変換処理をおこな
う画像処理装置において、前記入力画像データの各画素
が取り得る階調ごとに所定階調以下の画素パターンを対
応づけて記憶する変換テーブルと、前記変換テーブルに
基づいて前記入力画像データの各画素を前記所定階調以
下の画素パターンに置換して、該入力画像データの解像
度変換および階調変換をおこなう変換手段と、を備えた
ことを特徴とする。

【００１１】この請求項１に記載の発明によれば、画像
データの解像度変換処理および階調変換処理のパフォー
マンスの最適化を図ることができる。

【００１２】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、前記変換
テーブルが、前記入力画像データの各画素が取り得る階
調ごとに複数の画素パターンを対応づけて記憶し、前記
変換手段が、前記入力画像データの置換対象となる注目
画素および該注目画素に連接する近傍画素の画素値並び
に前記変換テーブルに基づいて、該注目画素に対応する
画素パターンを選択することを特徴とする。

【００１３】この請求項２に記載の発明によれば、多値
の画像データに対して画質の劣化を抑えた解像度変換処
理および階調変換処理をおこなうことができる。

【００１４】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または２に記載の発明において、
前記変換テーブルが、前記入力画像データの各画素が取
り得る階調ごとの画素パターン群を複数組記憶し、前記
変換手段が、出力画像の画質モードに基づいて前記画素
パターン群を選択することを特徴とする。

【００１５】この請求項３に記載の発明によれば、文字
もしくは写真の画質特性を反映した解像度変換処理およ
び階調変換処理をおこなうことができる。

【００１６】また、請求項４に記載の発明にかかる画像
処理方法は、画像読取部から読み取った入力画像データ
に対して解像度変換処理および階調変換処理をおこなう
画像処理方法において、前記入力画像データの各画素が
取り得る階調ごとに所定階調以下の画素パターンを対応
づけて変換テーブルに格納する格納工程と、前記格納工
程により格納された変換テーブルに基づいて前記入力画
像データの各画素を前記所定階調以下の画素パターンに
置換して、該入力画像データの解像度変換および階調変
換をおこなう変換工程と、を含んだことを特徴とする。

【００１７】この請求項４に記載の発明によれば、画像
データの解像度変換処理および階調変換処理のパフォー
マンスの最適化を図ることができる。

【００１８】また、請求項５に記載の発明にかかる画像
処理方法は、請求項４に記載の発明において、前記格納
工程が、前記入力画像データの各画素が取り得る階調ご
とに複数の画素パターンを対応づけて変換テーブルに記
憶し、前記変換工程が、前記入力画像データの置換対象
となる注目画素および該注目画素に連接する近傍画素の
画素値並びに前記変換テーブルに基づいて、該注目画素
に対応する画素パターンを選択することを特徴とする。

【００１９】この請求項５に記載の発明によれば、多値
の画像データに対して画質の劣化を抑えた解像度変換処
理および階調変換処理をおこなうことができる。

【００２０】また、請求項６に記載の発明にかかる画像
処理方法は、請求項４または５に記載の発明において、
前記格納工程が、前記入力画像データの各画素が取り得
る階調ごとの画素パターン群を複数組前記変換テーブル
に格納し、前記変換工程が、出力画像の画質モードに基
づいて前記画素パターン群を選択することを特徴とす
る。

【００２１】この請求項６に記載の発明によれば、文字
もしくは写真の画質特性を反映した解像度変換処理およ
び階調変換処理をおこなうことができる。

【００２２】また、請求項７に記載の発明にかかる記録
媒体は、請求項４〜６のいずれか一つに記載された方法
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４〜６のいずれか一つの動作をコンピュ
ータによって実行することができる。

【００２３】

【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、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の好適な実施の形
態を詳細に説明する。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】（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。

【００２７】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。

【００２８】（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。

【００２９】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。

【００３０】（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。

【００３１】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。

【００３２】（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。

【００３３】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（読み取り経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。

【００３４】（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。

【００３５】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。

【００３６】（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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】（解像度変換処理および階調変換処理）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の解像度変換処理および階調変換処理の
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の解像度変
換処理および階調変換処理の概要を示すブロック図であ
る。図３に示すように、画像処理プロセッサー２０４
は、ライン遅延部３０１と、変換テーブルを有する変換
手段としての解像度・階調変換部３０２と、周辺情報部
３０３とから構成される。

【００６２】上記構成によって、変換テーブルに基づい
て入力画像信号の各画素を所定階調以下の画素パターン
に置換することにより、解像度変換処理および階調変換
処理をおこなう。なお、以下の説明においては、９階調
の入力画像信号に対して、解像度を２倍に変換し、階調
を３階調に変換する場合について説明する。ただし、こ
れによってこの発明が限定されるものではない。

【００６３】図３に示すライン遅延部３０１は、画像デ
ータ制御部２０３から入力された入力画像信号（Ｎｄｐ
ｉ，９階調）を副走査方向にライン遅延させる。そし
て、注目画素の画素値（階調）を解像度・階調変換部３
０２に出力するとともに、注目画素のラインを含む上下
３ラインの画素値を周辺情報部３０３に出力する。

【００６４】図３に示す解像度・階調変換部３０２は、
入力画像信号が取り得る９階調ごとに３階調の画素パタ
ーンを対応づけて記憶する変換テーブルを備える。そし
て、この変換テーブルに基づいて、入力画像信号の各画
素を対応する画素パターンに置換し、置換された画素パ
ターンを出力画像信号として画像データ制御部２０３も
しくはビデオ・データ制御部２０５に出力する。

【００６５】図４は、変換テーブルの構成の一例を示す
説明図である。図４に示すように、周辺情報と入力画像
信号の階調に基づいて、対応する画素パターンが選択さ
れる構造となっている。また、図４に示す２×２の画素
パターンにおいて、マークなしは０階調（００ｂ）を表
し、△は１階調（０１ｂ）を表し、○は２階調（１１
ｂ）を表す。これによって、解像度は２倍に変換され、
階調は９階調から３階調に変換される。

【００６６】ここで、文字などからなる画像を出力した
い場合（文字モードＡ）には、コントラストの強い２階
調を多用した画素パターンを用いることにより、画質の
劣化を抑えた出力をすることができる。一方、写真など
からなる画像を出力したい場合（写真モードＢ）には、
コントラストの弱い１階調を多用した画素パターンを用
いることにより、画質の劣化を抑えた出力をすることが
できる。このため、図４に示す変換テーブルにおいて
は、出力画像の画質パターンに基づいて、対応する画素
パターン群（ＡもしくはＢ）が選択される構造となって
いる。

【００６７】図３に示す周辺情報部３０３は、画像デー
タ制御部２０３から入力された画質モード情報と、ライ
ン遅延部３０１から入力された注目画素のラインを含む
上下３ラインの画素値とに基づいて、注目画素の周辺情
報を算定する。そして、算定された周辺情報を解像度・
階調変換部３０２に出力する。

【００６８】図５は、注目画素を中心とした３×３のマ
トリックスを示す説明図であり、また、図６は、対応す
る周辺情報の算定式の一例を示す説明図である。図５お
よび図６において、ａ〜ｈは入力画像信号の各画素の画
素値（濃度）を表し、α，βおよびγは所定の重み係数
である。

【００６９】すなわち、周辺情報部３０３は、図５に示
す注目画素を中心とした３×３のマトリックスにおい
て、注目画素に連接する近傍画素の画素値（ａ〜ｈ）を
参照し、図６に示す算定式によって、注目画素の上濃
度、右濃度、下濃度および左濃度をそれぞれ算定する。
なお、図６において、上濃度は周辺情報１もしくは５に
対応し、右濃度は周辺情報２もしくは６に対応し、下濃
度は周辺情報３もしくは７に対応し、左濃度は周辺情報
４もしくは８に対応する。

【００７０】そして、周辺情報部３０３は、算定された
上濃度、右濃度、下濃度および左濃度に基づいて、注目
画素の周辺情報を決定し、決定された周辺情報を解像度
・階調変換部３０２へ出力する。

【００７１】ここで、注目画素の周辺情報を決定する方
法としては、算定された上濃度、右濃度、下濃度および
左濃度から、最も濃度が高いものを選択する方法があ
り、これにより、最適な画素パターンに対応した周辺情
報を決定することができる。たとえば、注目画素の上方
の濃度が最も大きい場合には、下方から上方に向かって
階調が高くなるような画素パターンを選択させることに
より、画質の劣化を抑えることができるからである。

【００７２】図７は、画質モードＡにおける注目画素の
周辺情報を決定する手順を示すフローチャートであり、
図８は、画質モードＢにおける注目画素の周辺情報を決
定する手順を示すフローチャートである。

【００７３】図７のフローチャートにおいて、まず、周
辺情報部３０３は、上濃度の値を比較レジスタに保存し
（ステップＳ７０１）、解像度・階調変換部３０２に出
力する周辺情報を周辺情報１とし（ステップＳ７０
２）、右濃度の値が比較レジスタの値より大きいか否か
を判断する（ステップＳ７０３）。

【００７４】ステップＳ７０３において、右濃度の値が
比較レジスタの値より大きい場合（ステップＳ７０３肯
定）は、比較レジスタの値を右濃度の値に更新し（ステ
ップＳ７０４）、解像度・階調変換部３０２に出力する
周辺情報を周辺情報２に更新し（ステップＳ７０５）、
下濃度の値が比較レジスタの値より大きいか否かを判断
する（ステップＳ７０６）。一方、ステップＳ７０３に
おいて、右濃度の値が比較レジスタの値より大きくない
場合（ステップＳ７０３否定）は、下濃度の値が比較レ
ジスタの値より大きいか否かを判断する（ステップＳ７
０６）。

【００７５】ステップＳ７０６において、下濃度の値が
比較レジスタの値より大きい場合（ステップＳ７０６肯
定）は、下濃度の値を比較レジスタの値を下濃度の値に
更新し（ステップＳ７０７）、解像度・階調変換部３０
２に出力する周辺情報を周辺情報３に更新し（ステップ
Ｓ７０８）、左濃度の値が比較レジスタの値より大きい
か否かを判断する（ステップＳ７０９）。一方、ステッ
プＳ７０６において、下濃度の値が比較レジスタの値よ
り大きくない場合（ステップＳ７０６否定）は、左濃度
の値が比較レジスタの値より大きいか否かを判断する
（ステップＳ７０９）。

【００７６】ステップＳ７０９において、左濃度の値が
比較レジスタの値より大きい場合（ステップＳ７０９肯
定）は、解像度・階調変換部３０２に出力する周辺情報
を周辺情報４に更新し（ステップＳ７１０）、更新され
た周辺情報を解像度・階調変換部３０２に出力する（ス
テップＳ７１１）。一方、ステップＳ７０９において、
左濃度の値が比較レジスタの値より大きくない場合（ス
テップＳ７０９否定）は、比較レジスタに保存されてい
る濃度に対応する周辺情報を解像度・階調変換部３０２
に出力する（ステップＳ７１１）。

【００７７】このように、図７に示す手順にしたがっ
て、画質モードＡにおける注目画素の周辺情報が決定さ
れる。そして、図４に示すように、解像度・階調変換部
３０２において、この周辺情報と入力画像信号の階調に
基づいて、対応する画素パターンが選択される

【００７８】同様に、図８のフローチャートにおいて、
まず、周辺情報部３０３は、上濃度の値を比較レジスタ
に保存し（ステップＳ８０１）、解像度・階調変換部３
０２に出力する周辺情報を周辺情報５とし（ステップＳ
８０２）、右濃度の値が比較レジスタの値より大きいか
否かを判断する（ステップＳ８０３）。

【００７９】ステップＳ８０３において、右濃度の値が
比較レジスタの値より大きい場合（ステップＳ８０３肯
定）は、比較レジスタの値を右濃度の値に更新し（ステ
ップＳ８０４）、解像度・階調変換部３０２に出力する
周辺情報を周辺情報６に更新し（ステップＳ８０５）、
下濃度の値が比較レジスタの値より大きいか否かを判断
する（ステップＳ８０６）。一方、ステップＳ８０３に
おいて、右濃度の値が比較レジスタの値より大きくない
場合（ステップＳ８０３否定）は、下濃度の値が比較レ
ジスタの値より大きいか否かを判断する（ステップＳ８
０６）。

【００８０】ステップＳ８０６において、下濃度の値が
比較レジスタの値より大きい場合（ステップＳ８０６肯
定）は、下濃度の値を比較レジスタの値を下濃度の値に
更新し（ステップＳ８０７）、解像度・階調変換部３０
２に出力する周辺情報を周辺情報７に更新し（ステップ
Ｓ８０８）、左濃度の値が比較レジスタの値より大きい
か否かを判断する（ステップＳ８０９）。一方、ステッ
プＳ８０６において、下濃度の値が比較レジスタの値よ
り大きくない場合（ステップＳ８０６否定）は、左濃度
の値が比較レジスタの値より大きいか否かを判断する
（ステップＳ８０９）。

【００８１】ステップＳ８０９において、左濃度の値が
比較レジスタの値より大きい場合（ステップＳ８０９肯
定）は、解像度・階調変換部３０２に出力する周辺情報
を周辺情報８に更新し（ステップＳ８０８）、更新され
た周辺情報を解像度・階調変換部３０２に出力する（ス
テップＳ８１１）。一方、ステップＳ８０９において、
左濃度の値が比較レジスタの値より大きくない場合（ス
テップＳ８０９否定）は、比較レジスタに保存されてい
る濃度に対応する周辺情報を解像度・階調変換部３０２
に出力する（ステップＳ８１１）。

【００８２】このように、図８に示す手順にしたがっ
て、画質モードＢにおける注目画素の周辺情報が決定さ
れる。そして、図４に示すように、解像度・階調変換部
３０２において、この周辺情報と入力画像信号の階調に
基づいて、対応する画素パターンが選択される

【００８３】なお、本実施の形態においては、９階調の
入力画像信号に対して、解像度を２倍に変換し、階調を
３階調に変換する場合について説明してきたが、これに
よってこの発明が限定されるものではなく、９階調以外
の入力画像信号に対しても適用することができる。一例
として、図９に、５階調の入力画像信号に対して、解像
度を２倍に変換し、階調を３階調に変換する場合の変換
テーブルの構成の一例を示す。

【００８４】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、変換テーブルに基づいて解像度変換
および階調変換をおこなうことができ、これにより、画
像データの変換処理のパフォーマンスの最適化を図るこ
とが可能となる。

【００８５】また、本実施の形態にかかる画像処理装置
は、注目画素に連接する近傍画素の画素値および変換テ
ーブルに基づいて解像度変換および階調変換をおこなう
ことができ、これにより、多値の画像データに対して画
質の劣化を抑えた変換処理をおこなうことが可能とな
る。

【００８６】また、本実施の形態にかかる画像処理装置
は、出力画像の画質モードおよび変換テーブルに基づい
て解像度変換および階調変換をおこなうことができ、こ
れにより、文字もしくは写真の画質特性を反映した変換
処理をおこなうことが可能となる。

【００８７】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、また、伝送媒体
として、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。

【００８８】

【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、変換テーブルが前記入力画像データの各
画素が取り得る階調ごとに所定階調以下の画素パターン
を対応づけて記憶し、変換手段が前記変換テーブルに基
づいて前記入力画像データの各画素を前記所定階調以下
の画素パターンに置換して、該入力画像データの解像度
変換および階調変換をおこなうので、画像データの解像
度変換処理および階調変換処理のパフォーマンスの最適
化を図る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。

【００８９】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、前記変換テーブルが、前
記入力画像データの各画素が取り得る階調ごとに複数の
画素パターンを対応づけて記憶し、前記変換手段が、前
記入力画像データの置換対象となる注目画素および該注
目画素に連接する近傍画素の画素値並びに前記変換テー
ブルに基づいて、該注目画素に対応する画素パターンを
選択するので、多値の画像データに対して画質の劣化を
抑えた解像度変換処理および階調変換処理をおこなうこ
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。

【００９０】また、請求項３に記載の発明によれば、請
求項１または２に記載の発明において、前記変換テーブ
ルが、前記入力画像データの各画素が取り得る階調ごと
の画素パターン群を複数組記憶し、前記変換手段が、出
力画像の画質モードに基づいて前記画素パターン群を選
択するので、文字もしくは写真の画質特性を反映した解
像度変換処理および階調変換処理を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。

【００９１】また、請求項４に記載の発明によれば、格
納工程が前記入力画像データの各画素が取り得る階調ご
とに所定階調以下の画素パターンを対応づけて変換テー
ブルに格納し、変換工程が前記格納工程により格納され
た変換テーブルに基づいて前記入力画像データの各画素
を前記所定階調以下の画素パターンに置換して、該入力
画像データの解像度変換および階調変換をおこなうの
で、画像データの解像度変換処理および階調変換処理の
パフォーマンスの最適化を図る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。

【００９２】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、前記格納工程が、前記入
力画像データの各画素が取り得る階調ごとに複数の画素
パターンを対応づけて変換テーブルに記憶し、前記変換
工程が、前記入力画像データの置換対象となる注目画素
および該注目画素に連接する近傍画素の画素値並びに前
記変換テーブルに基づいて、該注目画素に対応する画素
パターンを選択するので、多値の画像データに対して画
質の劣化を抑えた解像度変換処理および階調変換処理を
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。

【００９３】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、前記格納工程
が、前記入力画像データの各画素が取り得る階調ごとの
画素パターン群を複数組前記変換テーブルに格納し、前
記変換工程が、出力画像の画質モードに基づいて前記画
素パターン群を選択するので、文字もしくは写真の画質
特性を反映した解像度変換処理および階調変換処理をお
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。

【００９４】また、請求項７に記載の発明によれば、請
求項４〜６のいずれか一つ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４〜６のいずれか一つの動作をコンピュータによっ
て実行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
プロセッサーの解像度変換処理および階調変換処理の概
要を示すブロック図である。

【図４】変換テーブルの構成の一例を示す説明図であ
る。

【図５】注目画素を中心とした３×３のマトリックスを
示す説明図である。

【図６】対応する周辺情報の算定式の一例を示す説明図
である。

【図７】画質モードＡにおける注目画素の周辺情報を決
定する手順を示すフローチャートである。

【図８】画質モードＢにおける注目画素の周辺情報を決
定する手順を示すフローチャートである。

【図９】５階調の入力画像信号に対して、解像度を２倍
に変換し、階調を３階調に変換する場合の変換テーブル
の構成の一例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（エンジン）２１０シリアルバス２１１プロセス・コントローラー２１２，２３２ＲＡＭ２１３，２３３ＲＯＭ２２０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２２３パーソナル・コンピューター（ＰＣ）２２４ファクシミリ制御ユニット２２５公衆回線２３１システム・コントローラー２３４操作パネル３０１ライン遅延部３０２解像度・階調変換部３０３周辺情報部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (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)発明者吉澤史男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Ｆターム(参考） 5B057 CA08 CA16 CB08 CB16 CD05 CE11 CH07 CH18 5C076 AA21 AA22 AA27 BA07 BB04 BB40 5C077 LL17 LL18 LL19 MP01 NN02 NN06 NN19 PP10 PP15 PP20 PP55 PP68 PQ08 PQ23 TT06 TT10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像読取部から読み取った入力画像デー
タに対して解像度変換処理および階調変換処理をおこな
う画像処理装置において、前記入力画像データの各画素が取り得る階調ごとに所定
階調以下の画素パターンを対応づけて記憶する変換テー
ブルと、前記変換テーブルに基づいて前記入力画像データの各画
素を前記所定階調以下の画素パターンに置換して、該入
力画像データの解像度変換および階調変換をおこなう変
換手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記変換テーブルは、前記入力画像デー
タの各画素が取り得る階調ごとに複数の画素パターンを
対応づけて記憶し、前記変換手段は、前記入力画像デー
タの置換対象となる注目画素および該注目画素に連接す
る近傍画素の画素値並びに前記変換テーブルに基づい
て、該注目画素に対応する画素パターンを選択すること
を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】前記変換テーブルは、前記入力画像デー
タの各画素が取り得る階調ごとの画素パターン群を複数
組記憶し、前記変換手段は、出力画像の画質モードに基
づいて前記画素パターン群を選択することを特徴とする
請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】画像読取部から読み取った入力画像デー
タに対して解像度変換処理および階調変換処理をおこな
う画像処理方法において、前記入力画像データの各画素が取り得る階調ごとに所定
階調以下の画素パターンを対応づけて変換テーブルに格
納する格納工程と、前記格納工程により格納された変換テーブルに基づいて
前記入力画像データの各画素を前記所定階調以下の画素
パターンに置換して、該入力画像データの解像度変換お
よび階調変換をおこなう変換工程と、を含んだことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】前記格納工程は、前記入力画像データの
各画素が取り得る階調ごとに複数の画素パターンを対応
づけて変換テーブルに記憶し、前記変換工程は、前記入
力画像データの置換対象となる注目画素および該注目画
素に連接する近傍画素の画素値並びに前記変換テーブル
に基づいて、該注目画素に対応する画素パターンを選択
することを特徴とする請求項４に記載の画像処理方法。
【請求項６】前記格納工程は、前記入力画像データの
各画素が取り得る階調ごとの画素パターン群を複数組前
記変換テーブルに格納し、前記変換工程は、出力画像の
画質モードに基づいて前記画素パターン群を選択するこ
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】前記請求項４〜６のいずれか一つに記載
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。