JP2003046783A - スムージング方法及びスムージング回路 - Google Patents

スムージング方法及びスムージング回路

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JP2003046783A
JP2003046783A JP2001235080A JP2001235080A JP2003046783A JP 2003046783 A JP2003046783 A JP 2003046783A JP 2001235080 A JP2001235080 A JP 2001235080A JP 2001235080 A JP2001235080 A JP 2001235080A JP 2003046783 A JP2003046783 A JP 2003046783A
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Hiroshi Osame
浩史 納
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、スムージング方法及びスムージン
グ回路に関し、必要とするルックアップテーブルのサイ
ズを、２値画像データのスムージング処理に使用するル
ックアップテーブルより大きくすることなく、簡単な構
成で多値画像のスムージング処理を可能とすることを目
的とする。 【解決手段】 画素単位で濃度が多値で表されている多
値画像データの注目画素を含む評価ウィンドウを抽出す
る評価ウィンドウ抽出部と、注目画素を所定の規則に従
って白黒判定して評価ウィンドウ内の画素データを２値
化する白黒判定及び２値化処理部と、評価ウィンドウ内
の２値化された画素データとルックアップテーブルとの
照合に基いて補正値を生成し、補正値を多値化した多値
補正信号を出力する補正信号生成部とを備えるように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスムージング方法及
びスムージング回路に係り、特に多値画像データを扱う
プリンタやディスプレイに適したスムージング方法及び
スムージング回路に関する。
【０００２】コンピュータ等で生成された多値画像デー
タは、プリンタやディスプレイ等の画像出力装置により
出力される。特に文字や線画の如き画像の場合、画素
（ドット）によるギザギザ、即ち、ジャギーを目立たな
くするために、画質改善処理であるスムージング処理が
行われる。
【０００３】
【従来の技術】図１は、従来のレーザビームプリンタの
一例の構成を示す図である。レーザビームプリンタは、
大略本体部１、画像メモリ１２、画像展開部１３、制御
回路１４及び光学変調信号生成回路１５からなる。
【０００４】本体部１は、光学部２及び像形成部１１か
らなる。光学部２は、レーザビームを出力するレーザダ
イオード３、レーザビームを繰り返し走査するように偏
向するポリゴンミラー４、ポリゴンミラー４を回転駆動
するミラーモータ５、及び走査されるレーザビームの走
査開始を検出するビーム検出器６からなる。像形成部１
１は、感光ドラム７、現像器８、転写ローラ１０及び折
り返しミラー９からなる。
【０００５】感光ドラム７の表面は、チャージャ（図示
せず）により帯電された後、レーザビームの照射を受け
る。レーザダイオード３は、レーザビームの走査及び感
光ドラム７の回転に同期して変調され、感光ドラム７の
表面には印刷する画像に対応した光学像が形成される。
感光ドラム７の表面に帯電した静電荷は、レーザビーム
の照射量に応じて減少し、静電潜像が形成される。現像
器８で感光ドラム７の表面に帯電したトナーを接触させ
ると、感光ドラム７の表面の静電潜像に応じてトナーが
付着して顕像化される。搬送されてくる紙等の媒体をト
ナー像の形成された感光ドラムの表面に接触させ、転写
ローラ１０でトナー像を紙に転写する。転写されたトナ
ー像を定着器（図示せず）で紙に定着すれば、印刷が終
了する。トナー像が転写された後の感光ドラム７の表面
は、クリーニングされた後、再び帯電されて上記のプロ
セスが繰り返される。
【０００６】コンピュータシステム（図示せず）等から
入力された印刷データは、画像展開部１３により画像メ
モリ１２上に印刷画像データとして展開されて記憶され
る。一般に、画像メモリ１２はビットマップメモリと呼
ばれ、２値の印刷データの場合にはビットマップメモリ
の各ビット、即ち、１ビットが印刷画素に対応する。多
値の印刷データの場合には、ビットマップメモリの数ビ
ットが印刷画素に対応する。例えば、４ビットの印刷デ
ータの場合には、ビットマップメモリも４ビット構成と
する。４ビットの印刷データであれば、画素単位で１６
階調を表現できる。光学変調信号生成回路１５は、本体
部１における処理に同期して画像メモリ１２に記憶され
た画像データを読み出し、光学変調信号を生成してレー
ザダイオード３に印加する。
【０００７】モノクロレーザプリンタ等の単色２値の印
刷装置では、画像メモリ１２上に展開された印刷ビット
マップデータから、文字や線画の印刷で発生するジャギ
ーを自動的に判別して、入力画像データよりも高い解像
度のデータに変換した上で、ジャギーを目立たなくする
スムージング処理を行う。
【０００８】図２は、２値画像データに対するスムージ
ング処理の例を説明する図である。例えば、画像メモリ
１２に記憶された印刷画像データに、図２（ａ）に示す
ような、途中で１画素（ドット）ずれた縦線があるとす
ると、このずれた部分が上記ジャギーである。スムージ
ング処理では、近傍の画素データを含めたパターンマッ
チングによりジャギーを判別する。そしてジャギーの部
分では、光学変調信号の出力タイミングを図２（ｂ）に
示すように調整する。これにより、図２（ｃ）に示すよ
うな、ジャギーの部分で半ドットずれた形で印刷が行わ
れ、縦線が滑らかに変化するようになり、ジャギーが低
減される。ここでは、同じ方向に半ドットずらす例を示
したが、左右どちらの方向にもずらすことが可能であ
る。言い換えれば、スムージング処理は、レーザビーム
の主走査方向に元の画像データの整数倍の解像度で印刷
できるようにし、ジャギーの部分ではドットを付加した
り、取り除く処理を行う。
【０００９】図３は、２値印刷データに対してスムージ
ング処理を行うスムージング回路の一例の構成を示すブ
ロック図である。同図に示すように、光学変調信号生成
回路１５は、画像メモリ読み出し部１６及びスムージン
グ回路１７からなる。更に、スムージング回路１７は、
ラインバッファ１８、評価ウィンドウ抽出部２１及び補
正信号生成部２２からなる。
【００１０】画像メモリ読み出し部１６は、画像メモリ
１２からレーザダイオード３で露光中の印刷データの数
ライン前のビットマップデータを読み出して、ラインバ
ッファ１８に転送する。ラインバッファ１８は、シフト
レジスタで構成されており、露光中の印刷データの前後
数ライン分のデータを保持する。
【００１１】評価ウィンドウ２１は、ラインバッファ１
８に保持されたデータにおいて、注目した１画素（以
下、この画素を「注目画素（ドット）」と言う）２０を
中心とした矩形の領域（以下、この領域を「評価ウィン
ドウ」と言う）１９のデータを抽出し、その評価ウィン
ドウの画素配置を表す抽出パターン配置信号を出力す
る。この抽出パターン配置信号は、補正信号生成回路２
２に入力される。補正信号生成回路２２は、抽出パター
ン配置信号の示す評価ウィンドウ内のドット配置に基づ
いて、注目画素に対する補正信号（補正値）を生成す
る。補正信号生成回路２２は、注目画素に対する近傍の
各種パターンを記憶したルックアップテーブルを有して
おり、入力された抽出パターン配置信号とルックアップ
テーブルの照合を行い、対応して記憶された補正信号を
出力する。例えば、補正が必要ない場合にはそのままの
画素データに基づいて変調信号を生成して補正信号とし
て出力し、補正が必要な場合には予め記憶された補正デ
ータに基づいて補正信号を生成して出力する。
【００１２】図４は、図２に示すドット配置のパターン
の画素データに対するスムージング処理を説明する図で
ある。図４（ａ）は、ラインＮ、画素Ｍ−１の位置の画
素を「注目画素」とし、「注目画素」とその周辺画素を
５×５のサイズで抽出した場合の、抽出評価ウィンドウ
のパターンを示す。印刷データと、ルックアップテーブ
ルに記憶されたこのようなパターンとの一致が判定され
ると、ラインＮ、画素Ｍ−１の位置の画素は補正が必要
であると判定され、図４（ｂ）に示すような補正データ
が出力され、これに基づいて光学変調信号が生成され
る。尚、ラインＮ、画素Ｍ−２の位置の画素について
も、以下に説明するように補正データが生成され、補正
データに基づいて光学変調信号が生成される。
【００１３】図４（ｃ）は、図２のパターンにおいて、
ラインＮ、画素Ｍ＋１の位置の画素を「注目画素」と
し、「注目画素」とその周辺画素を５×５のサイズで抽
出した場合の抽出評価ウィンドウのパターンを示す。印
刷データと、ルックアップテーブルに記憶されたこのよ
うなパターンとの一致が判定されると、ラインＮ、画素
Ｍ＋１の位置の補正データとして、図４（ｄ）に示すよ
うな補正データが出力され、これに基づいて光学変調信
号が生成される。
【００１４】図３に示すスムージング回路では、「注目
画素」を本体部１における画素印刷タイミングに同期し
て順次移動し、実際に「注目画素」に相当する位置の画
素印刷時に「注目画素」位置の光学変調信号を出力す
る。この動作タイミングを制御する制御クロックを、制
御回路１４内の制御クロック信号生成部２３で生成して
いる。
【００１５】以上の説明は、画素を主走査方向に２倍の
解像度にして補正する場合の例であるが、３倍以上の解
像度にして補正する場合も同様である。
【００１６】又、白と黒の２値だけでなく、印刷画素単
位で中間の濃度の画素を表現できる多値の印刷装置も提
案されている。例えば、図１に示すようなレーザビーム
プリンタでは、光学部２のレーザダイオード３の発光量
又は発光時間を制御することにより、像形成部１１で形
成された印刷画素の大きさを変えて、等価的に印刷画素
の濃度を変える。
【００１７】図５は、レーザダイオードの発光量を変え
て、印刷画素単位で多値印刷を行うレーザビームプリン
タの一例の構成を示すブロック図である。この場合、本
体部１は、図１の構成と略同じ構成を有する。画像メモ
リ３１には、濃度階調を有する多値の印刷ビットマップ
データが展開され、光学変調信号生成回路３２内の画像
メモリ読み出し部３３は像形成部１１における画素印刷
タイミングに同期して、画像メモリ３１から画素データ
を読み出す。画像メモリ３１から読み出された画素デー
タは、その濃度値に従ってディジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）変換部３４で多値データに対応するアナログ強度を
有する光学変調信号に変換される。
【００１８】多値印刷を行うレーザビームプリンタにお
いても、スムージング処理が行われる。図６は、４値画
像データに対するスムージング処理の例を説明する図で
ある。図６中、（ａ）は画像メモリ３１上の４値ビット
マップデータのパターンの一例を示し、（ｂ）はレーザ
発光量を変えて印刷画素単位で多値印刷を行う時の光学
変調信号を示し、（ｃ）は印刷結果を示す。
【００１９】図６に示した多値データのスムージング処
理を行う場合にも、図３に示した構成に類似した構成を
有するスムージング回路が使用されるが、画素データが
多値データである点が異なる。そのため、ラインバッフ
ァ１８は多値データを記憶でき、評価ウィンドウ抽出部
２１は多値データの抽出パターン配置信号を抽出して補
正信号生成部２２に転送し、補正信号生成部２２は多値
のルックアップテーブルを有する必要がある。しかし、
印刷画素単位で表現できる濃度数を白を含めてＣとする
と、評価ウィンドウとして抽出されるパターンの組合せ
の数は２値データの場合の（Ｃ／２）２５倍になる。
又、補正信号（補正値）もＣ個の濃度を表すために、ル
ックアップテーブルの大きさは、更にＤ倍になる。ここ
で、Ｄは２ Ｄ-１ ＜Ｃ≦２Ｄなる条件を満たす整数であ
る。
【００２０】このように、従来技術によるスムージング
回路をそのまま多値の印刷装置における多値画像のスム
ージング処理に適用すると、必要とするルックアップテ
ーブルのサイズが非常に大きくなり、又、テーブルデー
タの作成も画素配置とその濃度の組合せとなって作成す
るのが煩雑になり実用的でないという問題が生じる。
【００２１】この問題を解決する多値スムージング処理
方法として、例えば先に出願された特願平１１−３１９
９５７号では、図７及び図８に示すように、入力された
多値画像データを画素単位で表現できる濃度に応じて複
数の濃度プレーンに分解し、各濃度プレーン毎にスムー
ジング処理を行い、その各濃度プレーン毎のスムージン
グ処理の結果として出力される補正信号を合成して、画
素の配置を補正する方法が提案されている。図７は、多
値印刷データに対してスムージング処理を行うスムージ
ング回路の一例の構成を示すブロック図である。又、図
８は、多値印刷データに対するスムージング処理を説明
する図である。
【００２２】図７に示すレーザプリンタは、光学変調信
号生成回路４２を備え、印刷画素単位で、白と黒を含む
４階調で印刷を行う。レーザプリンタの本体部（図示せ
ず）光学部２と像形成部１１は、図１と同様の構成を有
する。画像メモリ４１は、２ビットのビットマップメモ
リからなり、画像メモリ４１には予め画像展開部（図示
せず）により印刷可能な状態で画像データが展開されて
いる。印刷画素単位で白を除き３階調が表現できるの
で、３つの濃度プレーンが用意されている。ここでは、
印刷画素の濃度を０〜３の数値で表し、数値の大きい方
が濃度が高い（黒い）ものとし、濃度０は白、濃度３は
黒に相当するものとする。
【００２３】光学変調信号生成回路４２は、光学部１１
から出力される光学走査タイミング信号に基いて制御回
路５４の制御クロック信号生成部５５で生成される複数
の制御クロック信号により、本体部における画像書き込
みの進行に同期して光学変調信号を出力するように制御
される。
【００２４】画像メモリ読み出し部４３により、画像メ
モリ４１から読み出された多値の画像データは、濃度分
解部４５に供給される。濃度分解部４５では、画素の濃
度に基き、所定の分配規則に従って、２値化した画素デ
ータをプレーン１補正部４６−１〜プレーン３補正部４
６−３に分配出力する。
【００２５】プレーン１補正部４６−１〜プレーン３補
正部４６−３は、入力された画素データに対するスムー
ジング処理を行い、対応するレベルの補正信号を出力す
る。ここで、プレーン１補正部４６−１〜プレーン３補
正部４６−３の夫々には、２値化された画素データが入
力されている。このため、プレーン１補正部４６−１〜
プレーン３補正部４６−３は、夫々従来のモノクロ２値
の印刷装置と同じ構成であり、且つ、同じ補正規則を適
用可能である。即ち、図３に示す回路がそのまま使用可
能である。プレーン１補正部４６−１〜プレーン３補正
部４６−３の夫々から出力された補正信号は、補正信号
合成部５２で所定の合成規則に従って合成され、合成出
力はＤ／Ａ変換部５３に供給される。Ｄ／Ａ変換部５３
の出力は、光学変調信号として光学部２のレーザダイオ
ードに印加される。
【００２６】濃度分解部４５で用いる所定の分配規則に
よれば、例えば画素データを画像メモリ４１上の画素濃
度毎のプレーンに濃度分解して分配する。これにより、
画像メモリ４１内の濃度１の画素データはプレーン１
に、濃度２の画素データはプレーン２に、濃度３の画素
データはプレーン３に夫々分配される。又、補正信号合
成部５２で用いる所定の合成規則によれば、例えば同一
の印刷画素についてゼロでないプレーンが存在すると、
そのようなプレーンのうち最も濃度の高いプレーンの補
正信号を優先して出力する。
【００２７】図８に示すパターンは、途中にジャギーの
ある縦線で、２つの濃度の濃い縦線（濃度３）の間に２
段階の薄い濃度（濃度１と２）の部分があると共に、右
側に濃度２の部分があり、画像メモリ４１のビットマッ
プメモリ上に同図に示すように展開されている。このパ
ターンは、各プレーンに同図に示すように分配され、夫
々のプレーンで単独のスムージング処理が行われ、同図
に示すような３つの補正出力が得られる。これを上記所
定の合成規則に従って合成すると、同図に示すような印
刷結果が得られる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような多
値スムージング方法では、中間調の表現を豊かにして印
刷品質を向上させるために階調数を増やすと、即ち、出
力できるレベル数を多くすると、複数の濃度プレーンへ
の分解の際に分解すべき濃度プレーン数が増加してしま
う。この結果、スムージング回路のハードウェアの規模
が大きくなってしまうという問題があった。
【００２９】そこで、本発明は、必要とするルックアッ
プテーブルのサイズを、２値画像データのスムージング
処理に使用するルックアップテーブルより大きくするこ
となく、簡単な構成で多値画像のスムージング処理を行
うことのできるスムージング方法及びスムージング回路
を提供することを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、画素単位
で濃度が多値で表されている多値画像データの注目画素
を含む評価ウィンドウを抽出する評価ウィンドウ抽出ス
テップと、該注目画素を所定の規則に従って白黒判定し
て該評価ウィンドウ内の画素データを２値化する白黒判
定及び２値化処理ステップと、該評価ウィンドウ内の２
値化された画素データと、該注目画素に対する近傍のパ
ターンを記憶したルックアップテーブルとの照合に基い
て補正値を生成し、該補正値を多値化した多値補正信号
を出力する補正信号生成ステップとを含むことを特徴と
するスムージング方法によって達成できる。
【００３１】上記の課題は、画素単位で濃度が多値で表
されている多値画像データの注目画素を含む評価ウィン
ドウを抽出する評価ウィンドウ抽出部と、該注目画素を
所定の規則に従って白黒判定して該評価ウィンドウ内の
画素データを２値化する白黒判定及び２値化処理部と、
該評価ウィンドウ内の２値化された画素データと、該注
目画素に対する近傍のパターンを記憶したルックアップ
テーブルとの照合に基いて補正値を生成し、該補正値を
多値化した多値補正信号を出力する補正信号生成部とを
備えたことを特徴とするスムージング回路によっても達
成できる。
【００３２】従って、本発明によれば、必要とするルッ
クアップテーブルのサイズを、２値画像データのスムー
ジング処理に使用するルックアップテーブルより大きく
することなく、簡単な構成で多値画像のスムージング処
理を行うことのできるスムージング方法及びスムージン
グ回路を実現可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】本発明になるスムージング回路で
は、評価ウィンドウ抽出部で切り出した評価ウインドウ
内の注目画素を、隣接画素と比較すると共に白黒判定す
ることで画素データを２値化し、その２値化した画素デ
ータからなる評価ウィンドウとルックアップテーブルと
の照合を行って２値の補正値を生成し、最後に元データ
を基準にしてこの補正値を多値に復元することで、多値
の補正値を生成する。
【００３４】即ち、スムージング回路は、画素単位で白
と黒の２値以外に少なくとも一つの濃度の画像を形成で
きるプリンタやディスプレイ等の画像出力装置におい
て、多値画像データの注目画素を含む評価ウィンドウを
抽出する評価ウィンドウ抽出部と、注目画素を所定の規
則に従って白黒判定して評価ウィンドウ内の画素データ
を２値化する白黒判定及び２値化処理部と、評価ウィン
ドウ内の画素データとルックアップテーブルとの照合及
び照合結果に基いた補正信号の多値化を行うことにより
画素の配置を含む画素データの補正を行うための多値の
補正信号を出力する補正信号生成部とを備えることを特
徴とする。
【００３５】
【実施例】図９は、本発明になるスムージング回路の一
実施例を示すブロック図である。本実施例は、本発明に
なるスムージング方法の一実施例を採用する。又、本実
施例では、本発明が印刷画素単位で、白と黒を含む１６
階調で印刷できるレーザプリンタに適用されている。従
って、同図には、本実施例のスムージング回路を含む光
学変調信号生成回路１５を備えたプリンタの概略構成を
示す。同図中、図３と同一部分には同一符号を付し、そ
の説明は省略する。
【００３６】図９において、プリンタの本体部（図示せ
ず）の光学部２と像形成部１１は、図１と同じ構成を有
する。画像メモリ１２は、４ビットのビットマップメモ
リからなりり、画像メモリ１２には、予め画像展開部
（図示せず）により印刷可能な状態で画像データが展開
されている。印刷画素単位で白を除き１５階調が表現で
きるので、印刷画素の濃度を０〜１５の数値で表し、数
値の大きい方が濃度が高い（黒い）ものとし、濃度０は
白、濃度１５は黒に相当するものとする。
【００３７】光学変調信号生成回路１５は、光学部２か
ら出力される光学走査タイミング信号に基づいて制御回
路１４の制御クロック信号生成部２３で生成される複数
の制御クロック信号により、本体部における画像書込み
の進行に同期して光学変調信号を出力するように制御さ
れる。画像メモリ読み出し部１６により、画像メモリ１
２から読み出された多値の画素データは、スムージング
回路１７に供給される。スムージング回路１７は、ライ
ンバッファ１８、評価ウィンドウ抽出部２１、白黒判定
及び２値化処理部２４及び補正信号生成部２２からな
る。スムージング回路１７は、白黒判定及び２値化処理
部２４を除き、図３に示す従来の単色２値の印刷装置の
対応部分と同じであるので、同じ部分の説明は省略す
る。白黒判定及び２値化処理部２４については後述す
る。
【００３８】スムージング回路１７から出力された補正
信号（補正値）は、Ｄ／Ａ変換部５３に供給される。Ｄ
／Ａ変換部５３の出力信号は、光学変調信号として光学
部２のレーザダイオードに印加される。この部分は、図
５の対応部分と同じである。
【００３９】次に、本実施例におけるスムージング回路
１７、特に白黒判定及び値化処理部２４における注目画
素の白黒判定及び評価ウィンドウの２値化処理と、補正
信号生成部２２における補正信号の多値化処理につい
て、具体例と共に説明する。
【００４０】ここでは、説明の便宜上、４ビット（１６
階調）、評価ウィンドウサイズ３×３、主走査方向２分
割の場合を例に説明する。各ドットのデータは、４ビッ
ト（ｄ＝０（白）〜１５（黒））で表現される。
【００４１】１．注目画素の白黒判定 この場合の白黒判定及び２値化処理部２４の処理につい
て説明する。
【００４２】評価ウィンドウ内の注目画素及び隣接画
素，の関係は、図１０に示す如きであるものとす
る。ここで、注目画素の値をｄ１、隣接画素，の
値を夫々ｄ２，ｄ３、任意の閾値をｔｈとすると、白黒
判定及び２値化処理部２４は、ｍａｘ（ｄ２，ｄ３）-
ｄ１＞ｔｈなる関係が成立するか否かを判定する。ｍａ
ｘは最大値を示し、閾値ｔｈは、例えば２である。この
関係が成立すると、注目画素は周辺画素より白いと判
断され、後述する２値化処理Ａが行われる。又、白黒判
定及び２値化処理部２４は、ｄ１-ｍｉｎ（ｄ２，ｄ
３）＞ｔｈなる関係が成立するか否かを判定し、この関
係が成立すると、注目画素は周辺画素より黒いと判断
され、後述する２値化処理Ｂが行われる。ｍｉｎは、最
小値を示す。更に、上記いずれの関係も成立しない場合
には、注目画素は周辺画素とほぼ同じであると判断さ
れ、何もしないで注目画素の値ｄ１をそのまま出力す
る。
【００４３】２．２値化処理 この場合の白黒判定及び２値化処理部２４の処理につい
て説明する。白黒判定及び２値化処理部２４は、２値化
処理Ａ及び２値化処理Ｂを行う。
【００４４】２値化処理Ａは、注目画素が白の場合、
ｄ１+ｔｈ/２未満の画素は白(0)とし、それ以外は黒(1)
に置き換えて、後述するルックアップテーブル（ＬＵ
Ｔ）照合処理へ進む。
【００４５】２値化処理Ｂは、注目画素が黒の場合、
ｄ１-ｔｈ/２未満の画素は白(0)とし、それ以外は黒(1)
に置き換えて、後述するＬＵＴ照合処理へ進む。図１１
は、この場合の２値化処理Ｂの結果を、閾値ｔｈ＝２の
場合について示す図である。
【００４６】３．ＬＵＴ照合処理 この場合の補正信号生成部２２の処理について説明す
る。
【００４７】補正信号生成部２２は、２値化処理の結果
と、注目画素に対する近傍の各種パターンを記憶したル
ックアップテーブルとの照合を行い、マッチングパター
ンあると補正値を出力し、マッチングパターンがないと
注目画素の値ｄ１をそのまま出力する。
【００４８】この処理は、図３及び図４と共に説明した
従来の補正信号生成方法と同様であるが、この場合の補
正値は２値データであるので、以下の処理により再度多
値に変換する。多値化の手法としては例えば以下の２つ
の方法がある。
【００４９】４．補正値多値化処理 ４ａ．単純置き換え 単純置き換えの場合、注目画素が黒の場合、即ち、補
正でドットを削る場合には、ドットを残す部分は元デー
タ（ｄ１）とし、削る部分は隣のデータに変換する。図
１２は、この場合に補正値出力が得られる様子を示す図
である。
【００５０】他方、注目画素が白の場合、即ち、補正
でドットを足す場合には、下地部分は元データ（ｄ１）
とし、ドットを足す部分は隣のデータに変換する。図１
３は、この場合に補正値出力が得られる様子を示す図で
ある。 ４ｂ．平均化 平均化の場合、注目画素が黒の場合、即ち、補正でド
ットを削る場合には、ドットを残す部分は元データ（ｄ
１）とし、削る部分は隣との中間値に平均化する。図１
４は、この場合に補正値出力が得られる様子を示す図で
ある。
【００５１】他方、注目画素が白の場合、即ち、補正
でドットを足す場合には、下地部分は元データ（ｄ１）
とし、ドットを足す部分は隣との中間値に平均化する。
図１５は、この場合に補正値出力が得られる様子を示す
図である。
【００５２】上記の如き補正値多値化処理のうち、単純
置き換えは補正後のエッジがシャープなままであり、平
均化は補正後のエッジがなめらかになるという特徴があ
る。
【００５３】図１６は本実施例による処理例を説明する
図である。同図に示す元画像のパターンは、途中にジャ
ギーのある縦線で、４つの濃度の異なる縦線が４本並ん
でおり、このパターンの画素データが画像メモリ１２を
構成するビットマップメモリ上に同図に示すように展開
されているものとする。このパターンは、同図に示すよ
うに順次３×３の評価ウィンドウとして切り出され、ル
ックアップテーブルとの照合、補正値多値化処理の順で
処理が行われる。その結果、同図に示すような補正画
像、即ち、印刷結果が得られる。
【００５４】図１７は、注目画素の濃度レベルに応じて
２値化の閾値を動的に変えるための濃度レベルと閾値の
関係を示す図である。同図の場合、注目画素の値（レ
ベル）を明部、中間調部及び暗部の３つに分割して、夫
々で異なった閾値を設定している。通常、ジャギーの目
立つ文字や線画は、濃度が濃いので、閾値を小さめにし
てスムージング処理がかかりやすくしてある。反対に、
明部や中間調部は、写真等の自然画像である場合が多
く、スムージング処理の必要性が低い、若しくは、スム
ージング処理を行うと画質をかえって劣化させてしまう
ことがあるので、閾値を大きくして濃度変化が小さいと
ころにはスムージング処理を適用しないようにしてい
る。
【００５５】このように、閾値を可変とすることで、ス
ムージング処理を適用するか、非適用とするかを制御で
きるようになり、プリンタの画質設計の自由度を向上す
ることができる。尚、このような制御は、単純なテーブ
ル方式等で可能であるため、これによりハードウェアの
規模が大きくなることもない。
【００５６】次に、本実施例におけるスムージング回路
１７の要部の動作を、図１８〜図２１と共により詳細に
説明する。図１８は、スムージング回路１７の動作を説
明するフローチャートであり、本実施例のスムージング
方法に対応する。又、図１９は、評価ウィンドウの抽出
から補正値多値化までの処理を説明する図である。
【００５７】図１８において、ステップＳ１は、評価ウ
ィンドウ抽出部２１により、ラインバッファ１８に保持
されている画素データから評価ウィンドウを抽出する。
ステップＳ２は、白黒判定及び２値化処理部２４によ
り、上記の如き注目画素の白黒判定を行う。具体的に
は、ステップＳ２は、ステップＳ２１〜Ｓ２３からな
る。ステップＳ２１は、注目画素の値（レベル）をｄ
１とし、隣接画素の値をｄ２とし、隣接画素の値を
ｄ３とすると共に、ｍａｘ（ｄ２，ｄ３）をｄｍａｘと
し、ｍｉｎ（ｄ２，ｄ３）をｄｍｉｎとする。ステップ
Ｓ２２は、ｄｍａｘ-ｄ１＞ｔｈであるか否かを判定
し、判定結果がＹＥＳであると、処理は後述するステッ
プＳ４へ進む。他方、ステップＳ２２の判定結果がＮＯ
であると、ステップＳ２３は、ｄ１-ｄｍｉｎ＞ｔｈで
あるか否かを判定し、判定結果がＹＥＳであると、処理
は後述するステップＳ５へ進む。ステップＳ２３の判定
結果がＮＯであると、処理はステップＳ３、具体的には
ステップＳ３１へ進む。
【００５８】ステップＳ３は、補正信号生成部２２によ
り上記の如き補正値多値化処理を行う。具体的には、ス
テップＳ３は、ステップＳ３１〜Ｓ３４からなる。ステ
ップＳ３１は、ｄ１をｄ１ａに設定すると共に、ｄ１を
ｄ１ｂに設定し、処理は終了する。ステップＳ３２〜Ｓ
３４については後述する。
【００５９】ステップＳ４，Ｓ５は、白黒判定及び２値
化処理部２４により、上記の如き２値化処理Ａ，Ｂを行
う。ステップＳ４は、図２０に示す２値化処理Ａを行
う。他方、ステップＳ５は、図２１に示す２値化処理Ｂ
を行う。
【００６０】図２０は、ステップＳ４の２値化処理Ａを
説明するフローチャートである。同図中、ステップＳ４
１は、ｙをｙ＝０，１，２，...，ｎ-１に設定し、ステ
ップＳ４２は、ｘをｘ＝０，１，２，．．．，ｍ-１に
設定する。ステップＳ４３は、ｄ１+ｔｈ／２＞ｄ
（ｘ，ｙ）であるか否かを判定する。ステップＳ４３の
判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ４４は、０をＤ
（ｘ，ｙ）に設定する。他方、ステップＳ４３の判定結
果がＮＯであると、ステップＳ４５は、１をＤ（ｘ，
ｙ）に設定する。ステップＳ４４又はステップＳ４５の
後、ステップＳ４６は、ｘを出力し、ステップＳ４７は
ｙを出力して、処理は図１８に示す処理へ戻ってステッ
プＳ６の処理へと進む。
【００６１】図２１は、ステップＳ５の２値化処理Ｂを
説明するフローチャートである。同図中、ステップＳ５
１は、ｙをｙ＝０，１，２，...，ｎ-１に設定し、ステ
ップＳ５２は、ｘをｘ＝０，１，２，．．．，ｍ-１に
設定する。ステップＳ５３は、ｄ１-ｔｈ／２＞ｄ
（ｘ，ｙ）であるか否かを判定する。ステップＳ５３の
判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ５４は、０をＤ
（ｘ，ｙ）に設定する。他方、ステップＳ５３の判定結
果がＮＯであると、ステップＳ５５は、１をＤ（ｘ，
ｙ）に設定する。ステップＳ５４又はステップＳ５５の
後、ステップＳ５６は、ｘを出力し、ステップＳ５７は
ｙを出力して、処理は図１８に示す処理へ戻ってステッ
プＳ６の処理へと進む。
【００６２】図１８の説明に戻ると、ステップＳ４又は
ステップＳ５の後、ステップＳ６は、補正信号生成部２
２により、２値化処理の結果とルックアップテーブルと
の照合をする上記の如きＬＵＴ照合処理を行う。又、ス
テップＳ７は、補正信号生成部２２により、ＬＵＴ照合
処理の結果、マッチングパターンあるか否かを判定し、
判定結果がＮＯであると、スムージング処理の必要性が
低いか、或いは、スムージング処理を行うとかえって画
質を劣化させてしまう画像データであると判断され、処
理はステップＳ３のステップＳ３１へ進む。他方、ステ
ップＳ７の判定結果がＹＥＳであると、処理はステップ
Ｓ３のステップＳ３２へ進む。
【００６３】ステップＳ３２は、図１９に示すように、
評価ウィンドウの注目画素（ｄ１）に対応する２値評
価ウィンドウの値（レベル）Ｄ１が０であるか１である
かを判定する。Ｄ１が１の場合、ステップＳ３３は、Ｄ
１ａ×ｄ１+Ｄ１ａ＊×ｄ２をｄ１ａに設定すると共
に、Ｄ１ｂ×ｄ１+Ｄ１ｂ＊×ｄ３をｄ１ｂに設定し、
処理は終了する。他方、Ｄ１が０の場合、ステップＳ３
４は、Ｄ１ａ＊×ｄ１+Ｄ１ａ×ｄ２をｄ１ａに設定す
ると共に、Ｄ１ｂ＊×ｄ１+Ｄ１ｂ×ｄ３をｄ１ｂに設
定し、処理は終了する。ここで、「＊」は、図１８で示
される「バー」（インバート）を意味する。
【００６４】上記の如く、本発明によれば、多値画像を
出力する画像出力装置において、必要となるルックアッ
プテーブルに２値の印刷装置と同等のものを利用するこ
とができ、画像出力時に発生するジャギー等を目立たな
くするスムージング処理を行うことができる。即ち、構
成が簡単で低コストの多値のスムージング処理が実現で
きる。
【００６５】又、写真画像等の画質を上げるために多値
レベル数を多くとっても、ハードウェア規模は大きくな
ることなくスムージング処理が可能であり、評価ウィン
ドウの抽出やルックアップデーブルとの照合、多値デー
タの印刷処理等は、従来技術をそのまま使うことできる
という特徴もある。
【００６６】更に、本発明は、カラープリンタにも適用
可能であることは、言うまでもない。図２２は、本発明
がカラープリンタに適用された場合のカラープリンタの
概略構成を示す図である。同図中、図１及び図９と同一
部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００６７】図２２に示すように、カラープリンタは、
４つの光学変調信号生成回路１５−１〜１５−４と、４
つの本体部１−１〜１−４とを有する。各光学変調信号
生成回路１５−１〜１５−４の構成は、図９に示す光学
変調信号生成回路１５の構成と同じである。又、各本体
部１−１〜１−４の構成も、図１に示す本体部１の構成
と同じである。例えば、本体部１−１は、光学部２−
１、感光ドラム７−１、現像器８−１、転写ローラ１０
−１等からなる周知の構成を有する。このように、画像
形成部が添え字「−１」〜「−４」で示す４系統からな
るため、画像メモリ１２内の記憶領域も、画素データの
管理を容易にするために、図２２中破線で示すように４
系統に分割されている。
【００６８】４系統の画像形成部は、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色で、対
応する４系統の光学変調信号生成回路１５−１〜１５−
４内で本発明のスムージング処理を施された画像を、記
録紙５００上に順次形成する。尚、順次画像を形成する
色の順序は、勿論Ｙ→Ｍ→Ｃ→Ｋに限定されるものでは
ない。
【００６９】尚、上記実施例では、本発明がプリンタに
適用されているが、ディスプレイにも同様に適用可能で
あることは、言うまでもない。
【００７０】本発明は、以下に付記する発明をも包含す
るものである。
【００７１】（付記１） 画素単位で濃度が多値で表さ
れている多値画像データの注目画素を含む評価ウィンド
ウを抽出する評価ウィンドウ抽出ステップと、該注目画
素を所定の規則に従って白黒判定して該評価ウィンドウ
内の画素データを２値化する白黒判定及び２値化処理ス
テップと、該評価ウィンドウ内の２値化された画素デー
タと、該注目画素に対する近傍のパターンを記憶したル
ックアップテーブルとの照合に基いて補正値を生成し、
該補正値を多値化した多値補正信号を出力する補正信号
生成ステップとを含むことを特徴とする、スムージング
方法。
【００７２】（付記２） 前記白黒判定及び２値化ステ
ップは、前記注目画素の白黒判定を、該注目画素の隣接
画素との画素データの差が所定の閾値以上であるか否か
に基いて行い、白黒判定の結果に基づいて前記評価ウィ
ンドウ内の画素データを２値化することを特徴とする、
（付記１）記載のスムージング方法。
【００７３】（付記３） 前記閾値は、多値レベルを所
定の範囲毎に分割して設定されていることを特徴とす
る、（付記２）記載のスムージング方法。
【００７４】（付記４） 前記補正信号生成ステップ
は、前記評価ウィンドウと前記ルックアップテーブルと
の照合により２値補正値を生成し、該２値補正値を元の
多値画像データを基準にして多値補正値に変換すること
を特徴とする、（付記１）〜（付記３）のいずれか１項
記載のスムージング方法。
【００７５】（付記５） 前記補正信号生成ステップ
は、前記２値補正値から前記多値補正値への変換におい
て、前記注目画素が黒と判定された場合は、補正後にド
ットを残す部分は元データの値に設定すると共に削る部
分は隣ドットとの中間値に設定し、該注目画素が白と判
定された場合は、補正後に下地となる部分は元データの
値に設定すると共にドットを足す部分は隣との中間値に
設定することを特徴とする、（付記４）記載のスムージ
ング方法。
【００７６】（付記６） 画素単位で濃度が多値で表さ
れている多値画像データの注目画素を含む評価ウィンド
ウを抽出する評価ウィンドウ抽出部と、該注目画素を所
定の規則に従って白黒判定して該評価ウィンドウ内の画
素データを２値化する白黒判定及び２値化処理部と、該
評価ウィンドウ内の２値化された画素データと、該注目
画素に対する近傍のパターンを記憶したルックアップテ
ーブルとの照合に基いて補正値を生成し、該補正値を多
値化した多値補正信号を出力する補正信号生成部とを備
えたことを特徴とする、スムージング回路。
【００７７】（付記７） 前記補正信号生成部は、２値
補正値から多値補正値への変換において、前記注目画素
が黒と判定された場合は、補正後にドットを残す部分は
元データの値に設定すると共に削る部分は隣ドットのデ
ータの値に設定し、該注目画素が白と判定された場合
は、補正後に下地となる部分は元データの値に設定する
と共にドットを足す部分は隣のデータの値に設定するこ
とを特徴とする、（付記６）記載のスムージング回路。
【００７８】（付記８） 前記補正信号生成部は、２値
補正値から多値補正値への変換において、前記注目画素
が黒と判定された場合は、補正後にドットを残す部分は
元データの値に設定すると共に削る部分は隣ドットとの
中間値に設定し、該注目画素が白と判定された場合は、
補正後に下地となる部分は元データの値に設定すると共
にドットを足す部分は隣との中間値に設定することを特
徴とする、（付記６）記載のスムージング回路。
【００７９】（付記９） （付記６）〜（付記８）のい
ずれか１項記載のスムージング回路を備えたプリンタ。
【００８０】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の
変形及び改良が可能であることは、言うまでもない。
【００８１】
【発明の効果】本発明によれば、必要とするルックアッ
プテーブルのサイズを、２値画像データのスムージング
処理に使用するルックアップテーブルより大きくするこ
となく、簡単な構成で多値画像のスムージング処理を行
うことのできるスムージング方法及びスムージング回路
を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のレーザビームプリンタの一例の構成を示
す図である。
【図２】２値画像データに対するスムージング処理の例
を説明する図である。
【図３】２値印刷データに対してスムージング処理を行
うスムージング回路の一例の構成を示すブロック図であ
る。
【図４】図２に示すドット配置のパターンの画素データ
に対するスムージング処理を説明する図である。
【図５】レーザダイオードの発光量を変えて、印刷画素
単位で多値印刷を行うレーザビームプリンタの一例の構
成を示すブロック図である。
【図６】４値画像データに対するスムージング処理の例
を説明する図である。
【図７】多値印刷データに対してスムージング処理を行
うスムージング回路の一例の構成を示すブロック図であ
る。
【図８】多値印刷データに対するスムージング処理を説
明する図である。
【図９】本発明になるスムージング回路の一実施例を示
すブロック図である。
【図１０】評価ウィンドウ内の注目画素及び隣接画素の
関係を示す図である。
【図１１】２値化処理Ｂの結果を閾値ｔｈ＝２の場合に
ついて示す図である。
【図１２】単純置き換えを用いる補正値多値化処理によ
り補正値出力が得られる様子を示す図である。
【図１３】単純置き換えを用いる補正値多値化処理によ
り補正値出力が得られる様子を示す図である。
【図１４】平均化を用いる補正値多値化処理により補正
値出力が得られる様子を示す図である。
【図１５】平均化を用いる補正値多値化処理により補正
値出力が得られる様子を示す図である。
【図１６】実施例の処理例を説明する図である。
【図１７】注目画素の濃度レベルに応じて２値化の閾値
を動的に変えるための濃度レベルと閾値の関係を示す図
である。
【図１８】スムージング回路の動作を説明するフローチ
ャートである。
【図１９】評価ウィンドウの抽出から補正値多値化まで
の処理を説明する図である。
【図２０】２値化処理Ａを説明するフローチャートであ
る。
【図２１】２値化処理Ｂを説明するフローチャートであ
る。
【図２２】本発明がカラープリンタに適用された場合の
カラープリンタの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
２ 光学部 １１ 像形成部 １２ 画像メモリ １５，１５−１〜１５−４ 光学変調信号生成回路 １６ 画像メモリ読み出し部 １７ スムージング回路 １８ ラインバッファ ２１ 評価ウィンドウ抽出部 ２２ 補正信号生成部 ２３ 制御クロック信号生成部 ２４ 白黒判定及び２値化処理部 ５３ Ｄ／Ａ変換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/403 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2C062 AA24 2C262 AA05 AA24 AB13 BB01 BB22 BB27 BC17 DA09 DA11 DA16 EA04 5B057 AA11 CA08 CA12 CA16 CB06 CB12 CB16 CE05 CE12 CH07 DC31 5C077 MP01 PP02 PP47 PP68 PQ23 RR02 RR14

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画素単位で濃度が多値で表されている多
    値画像データの注目画素を含む評価ウィンドウを抽出す
    る評価ウィンドウ抽出ステップと、 該注目画素を所定の規則に従って白黒判定して該評価ウ
    ィンドウ内の画素データを２値化する白黒判定及び２値
    化処理ステップと、 該評価ウィンドウ内の２値化された画素データと、該注
    目画素に対する近傍のパターンを記憶したルックアップ
    テーブルとの照合に基いて補正値を生成し、該補正値を
    多値化した多値補正信号を出力する補正信号生成ステッ
    プとを含むことを特徴とする、スムージング方法。
  2. 【請求項２】 前記白黒判定及び２値化ステップは、前
    記注目画素の白黒判定を、該注目画素の隣接画素との画
    素データの差が所定の閾値以上であるか否かに基いて行
    い、白黒判定の結果に基づいて前記評価ウィンドウ内の
    画素データを２値化することを特徴とする、請求項１記
    載のスムージング方法。
  3. 【請求項３】 前記閾値は、多値レベルを所定の範囲毎
    に分割して設定されていることを特徴とする、請求項２
    記載のスムージング方法。
  4. 【請求項４】 前記補正信号生成ステップは、前記評価
    ウィンドウと前記ルックアップテーブルとの照合により
    ２値補正値を生成し、該２値補正値を元の多値画像デー
    タを基準にして多値補正値に変換することを特徴とす
    る、請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のスムージ
    ング方法。
  5. 【請求項５】 画素単位で濃度が多値で表されている多
    値画像データの注目画素を含む評価ウィンドウを抽出す
    る評価ウィンドウ抽出部と、 該注目画素を所定の規則に従って白黒判定して該評価ウ
    ィンドウ内の画素データを２値化する白黒判定及び２値
    化処理部と、 該評価ウィンドウ内の２値化された画素データと、該注
    目画素に対する近傍のパターンを記憶したルックアップ
    テーブルとの照合に基いて補正値を生成し、該補正値を
    多値化した多値補正信号を出力する補正信号生成部とを
    備えたことを特徴とする、スムージング回路。
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