JP2003274160A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路規模を抑えて、かつ、画像の階調再現を
十分に行うことが可能な画像処理装置を提供する。 【解決手段】 各画素に対する信号のレベルとしての入
力画素値と、該画素の前記画像上の位置を示す位置情報
とに基づいて、画素ごとのアドレスデータを生成するア
ドレス計算回路１０と、前記画素ごとに設定され、当該
各画素の階調を再現するための曲線を表すとともに、ア
ドレス生成回路１０にて得られたアドレスデータに基づ
いて、それに対応する値を出力する複数のＬＵＴＡ３
０、ＬＵＴＢ４０と、前記画素ごとに得られる、前記各
ＬＵＴからの複数の出力値に基づいて、所定の補間演算
により一つの多値化データを生成する補間回路５０と、
補間回路５０で得られる多値化データに基づいてパター
ンマッチングによるドットシフト信号を発生させる隣接
画素比較部８０と、前記多値化データと前記ドットシフ
ト信号とに基づいて、画像形成のためのパルス信号を発
生させるパルス発生部９０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、階調画像を形成す
るための画像データを作成する技術、特に多値化ディザ
による画像処理方法を用いた画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
から、画素単位の輝度値または濃度値などからなる画像
データに対して中間調処理を行う方法として、閾値マト
リクスとの比較演算を用いるディザ法が用いられてき
た。また、出力値として３値以上の多値を出力する中間
調処理を行う、いわゆる多値ディザ法として、上述の比
較演算を複数回実施する方法が用いられてきた。

【０００３】ところが、これらの方法によれば、入力画
像データをｎ値に多値化するためにはｎ−１回の比較演
算を実施しなければならなくなる。たとえば、６４値に
多値化するには、６３回の比較演算を必要とする。さら
に、６３個の閾値マトリクスと出力値とが必要になり、
これら数値を記憶するメモリ領域が必要になる。このよ
うな方法をハードウェア化する場合、出力多値数が多く
なるほど回路規模が大きくなり、コストアップになるな
どの問題があった。

【０００４】一方、入力画像データに対して、閾値との
比較演算を用いずに多値化を行う多値ディザ法が、例え
ば特開昭６３−１２５０６４号公報や、特開平６−９０
３５０号公報に開示されている。これは、予め画像デー
タと閾値マトリクスとの比較演算などの計算結果を求め
て、この計算結果を回路内のメモリにルップアップテー
ブルとして記憶させておき、入力画像データを画素ごと
にルップアップテーブルに入力して計算結果を引き出
し、出力することによって多値化を行う方法である。こ
の方法によれば、計算結果をすべてメモリに保持するた
めに比較演算回路が不要なため、計算結果を書き換える
だけで出力画像の多値数やドットパターンなどを、回路
構成の変更なしに、自由に変更できるという利点があ
る。

【０００５】しかしながら、この構成では、とりうる全
ての入力画素値に対する計算結果を蓄えるためにメモリ
を大量に使用することになる。そのため、このような構
成もコストアップになるという問題があった。さらに、
電子写真プロセス方式のプリンタなどはレーザーや発光
ダイオード（ＬＥＤ）などを点灯駆動するため、パルス
幅変調（ＰＷＭ）方式により多値ディザ処理後の信号を
パルス幅変調したときにはさまざまな幅のパルスが画像
信号に応じて発生するが、そのなかで出力されるパルス
の幅が所定の幅よりも狭い際に、ＬＥＤアレイやレーザ
ーが応答しきれずに点灯されないといった現象が起こ
る。また、電子写真の現像プロセスでは、狭いパルスに
よって駆動させられたＬＥＤアレイやレーザーによって
露光された感光体上には、トナーが安定して現像されな
いといった現象がおこり、これらの現象によって、画
質、特に階調特性が劣化してしまうなどの問題があっ
た。

【０００６】そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて
なされたものであり、回路規模を抑えて、かつ、画像の
階調再現を十分に行うことが可能な画像処理装置を提供
することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像処理装
置は、上述の問題を解決するために、各画素に対する信
号のレベルとしての入力画素値と、該画素の前記画像上
の位置を示す位置情報とに基づいて、画素ごとのアドレ
スデータを生成するアドレス生成手段と、前記アドレス
生成手段にて得られたアドレスデータに基づいて、対応
する値を出力する複数のルックアップテーブルと、前記
画素ごとに得られる、前記各ルックアップテーブルから
の複数の出力値に基づいて、所定の補間演算により一つ
の多値化データを生成する補間演算手段と、前記補間演
算手段で得られる多値化データに基づいてパターンマッ
チングによるドットシフト信号を発生させるドットシフ
ト信号発生手段と、前記多値化データと前記ドットシフ
ト信号とに基づいて、画像形成のためのパルス信号を発
生させるパルス信号発生手段とを有することを特徴とし
ている。

【０００８】また、前記複数のルックアップテーブルに
は、互いに異なる参照データが保持されていることが好
ましい。また、本発明に係る画像処理方法は、各画素に
対する信号のレベルとしての入力画素値と、該画素の前
記画像上の位置を示す位置情報とに基づいて、画素ごと
のアドレスデータを生成するアドレス生成段階と、前記
アドレス生成段階にて得られたアドレスデータに基づい
て、対応する値を所定の複数のルックアップテーブルよ
り抽出する抽出段階と、前記画素ごとに、前記各ルック
アップテーブルから抽出された複数の値に基づいて、所
定の補間演算により一つの多値化データを生成する補間
演算段階と、前記補間演算段階で得られる多値化データ
に基づいてパターンマッチングによるドットシフト信号
を発生させるドットシフト信号発生段階と、前記多値化
データと前記ドットシフト信号とに基づいて、画像形成
のためのパルス信号を発生させるパルス信号発生段階と
を有することを特徴としている。

【０００９】また、前記複数のルックアップテーブルに
は、互いに異なる参照データが保持されていることが好
ましい。

【００１０】

【発明の実施の態様】以下、本発明に係る画像処理装置
および画像処理方法の実施態様について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。前記実施態様は、図１に示した
ように、各画素に対する信号のレベルとしての入力画素
値levelと、該画素の前記画像上の位置を示す位置情報
ｉ、ｊとに基づいて、画素ごとのアドレスデータＡＤＲ
を生成するアドレス生成手段であるアドレス計算回路１
０と、前記アドレス生成手段にて得られたアドレスデー
タＡＤＲに基づいて、対応する値を出力する複数のルッ
クアップテーブルであるＬＵＴＡ３０、ＬＵＴＢ４０
と、前記画素ごとに得られる、前記各ルックアップテー
ブルからの複数の出力値に基づいて、所定の補間演算に
より一つの多値化データを生成する補間演算手段である
補間回路５０と、前記補間演算手段で得られる多値化デ
ータに基づいてパターンマッチングによるドットシフト
信号を発生させるドットシフト信号発生手段としての隣
接画素比較部８０と、前記多値化データと前記ドットシ
フト信号とに基づいて、画像形成のためのパルス信号を
発生させるパルス信号発生手段であるパルス発生部９０
とを有するものである。

【００１１】なお、前記複数のルックアップテーブルに
は、互いに異なる参照データが保持されていることが好
ましい。ここで、アドレス計算回路１０、ルックアップ
テーブル（ＬＵＴ）Ａ３０、ＬＵＴＢ４０および補間回
路５０にて得られる多値化信号の算出方法を含む本発明
に係る画像処理方法の実施態様について、図２を用いて
説明する。

【００１２】当該画像処理方法の実施態様は、図２に示
したように、各画素に対する信号のレベルとしての入力
画素値levelと、該画素の前記画像上の位置を示す位置
情報ｉ、ｊとに基づいて、画素ごとのアドレスデータＡ
ＤＲを生成するアドレス生成段階（ステップＳ４０）
と、前記アドレス生成段階にて得られたアドレスデータ
ＡＤＲに基づいて、対応する値を所定の複数のルックア
ップテーブル（ＬＵＴ）より抽出する抽出段階（ステッ
プＳ５０、Ｓ６５、Ｓ６７）と、前記画素ごとに、前記
各ルックアップテーブルから抽出された複数の値に基づ
いて、所定の補間演算により一つの多値化データを生成
する補間演算段階（ステップＳ７５、Ｓ７７、Ｓ８０）
と、前記補間演算段階で得られる多値化データに基づい
てパターンマッチングによるドットシフト信号を発生さ
せるドットシフト信号発生段階（ステップＳ９５）と、
前記多値化データと前記ドットシフト信号とに基づい
て、画像形成のためのパルス信号を発生させるパルス信
号発生段階（ステップＳ１００）とを有する。

【００１３】ステップＳ１０では、処理を所望する画像
をディザ法による閾値マトリクスを用いて画素化したと
きに、各画素に対する信号のレベルとしての入力画素値
（画像信号level）と、該画素の前記画像上の位置を示
す位置情報（画像位置ｉ、ｊ）とが入力される。なお、
画像信号levelは、当該画像の入力濃度に応じた信号で
ある。

【００１４】ここで、閾値マトリクスは、例えば図３に
示したようなＭ×Ｎマトリクスである。図３では、Ｍ＝
４、Ｎ＝４の場合を示すが、Ｍ、Ｎはいくつであっても
よい。また、マトリクス内の各要素は、ラスター走査の
要領で数字が順番に割り当てられている。網点の角度を
変えるときなどに対応してＭ、Ｎは互いに異なることが
ある。また、各要素に割り当てられている番号はＭ、Ｎ
が変更されるたびに変更される。なお、Ｍ、Ｎは多値化
パラメータ生成部２０より供給される。

【００１５】ステップＳ２０では、注目画素が該当する
要素に割り当てられた数値ｅを算出する。マトリクスの
要素を示す数値ｅは以下の式で表される。

【００１６】

【数１】

【００１７】ここで、式（２）のsaiおよびsajは、注目
画素（ｉ，ｊ）に対応する要素が、図３に示したよう
に、Ｍ×Ｎマトリクスのsai列、saj行目の要素であるこ
とを表す。以下、saiおよびsajをＭ×Ｎマトリクスの各
要素を特定するための変数として用いる。また、式中α
はシフトパラメータであり、

【００１８】

【数２】

【００１９】を満たす値である。また、数値ｅのレンジ
はＭ×Ｎの値に依存しており、例えばＭ×Ｎの最大を２
５６とすると、数値ｅのレンジは８ビットになる。ま
た、演算子％は左隣の数値を右隣の数値で割った余りを
意味する。ここで、注目画素を特定するのにｉ、ｊを用
いて考えると、割り算などが必要になり、計算も煩雑に
なるため、前述したように、入力される画像についての
画素クロックclockおよびＨバリッド信号hvを用いる
と、式（２）は下記式（３）のように単純計算になる。

【００２０】

【数３】

【００２１】続いて、ステップＳ３０では、画像信号le
velに基づいて所定のデータを得る。この画像信号level
のレンジを、例えば８ビットとし、これを例えば１６個
の代表点を用いて（代表値数Ｎｐ＝１６）、それぞれの
代表点に対応する代表値Ｖで補間する場合、この代表点
間の間隔ＤＸは１６レベルとなる。ここで、所定のデー
タとは、後述する値tlevel、スイッチｔ、補間係数ｓで
ある。以下にこれら値の導出方法について説明する。

【００２２】また、本実施態様で使用する二つのルック
アップテーブルについて説明する。８ビットの画像信号
levelをＤＸで割って得られる値は、もっとも近い代表
点plevelを表すことになる（plevel＝level／ＤＸ：lev
elは画像信号levelを指す）。また、代表点plevelは１
６個あり、０〜１５と番号をつけておく。なお、代表点
plevelについての情報は画素信号levelの上位４ビット
を当てることにする。これにより、画像信号levelを、
代表点plevelおよびplevel+1に対応する二つの代表値Ｖ
（plevel）およびＶ（plevel+1）により挟み、後述する
値ｓ（ｓ＝level％ＤＸ）を用いて補間演算を行うこと
が可能になる。ここで、補間演算して得られる画像信号
Outは下記式（４）により得られる。

【００２３】

【数４】

【００２４】上記式（４）では、一つの画素の処理、す
なわち画像信号Outを計算するのに、二つの代表値Ｖ(pl
evel)およびＶ(plevel+1)が必要になる。通常、代表値
は、代表値と代表点とを関係付けて蓄積しておいたメモ
リから、必要に応じて抽出する。しかしながら、一つの
画素クロックの間に、同じメモリに二度アクセスして、
二つの値を取り出すことは困難である。また、同じ内容
のメモリを二つ用いて同時にアクセスし、二つの値を抽
出するようにすれば同時に二つの値を得ることが可能に
なるが、これではメモリ内の情報が冗長になるため、望
ましくない。

【００２５】そこで、容量が従来の半分であるメモリを
二つ用いて、図４に示したように、それぞれに偶数番目
の代表点と、奇数番目の代表点とを分けて格納していお
く。図４によれば、代表点の偶数番目、すなわち代表点
０、２、４、６、８、１０、１２、１４のそれぞれに対
応する代表値を一方のルックアップテーブル（ＬＵＴ：
look up table）Ａに格納し、奇数番目、すなわち代表
点１、３、５、７、９、１１、１３、１５のそれぞれに
対応する代表値を他方のＬＵＴＢに格納しておく。

【００２６】これら二つのルックアップテーブルを使用
するために、下記式（５）に示すように、前記値tlevel
を画像信号levelのレンジ（８ビット）の上位３ビット
で定義する。

【００２７】

【数５】

【００２８】また、下記式（５）に示すように、画像信
号levelの上位４ビット目の１ビットをスイッチｔ（す
なわちｔ＝０または１）とし、さらに画像信号levelの
下位４ビットを補間係数ｓとして取り出す。これらtlev
el、スイッチｔ、補間係数ｓは、以下のステップにて後
述のように用いられる。

【００２９】

【数６】

【００３０】ステップＳ４０では、二つのＬＵＴへの入
力アドレスとしてのアドレスデータＡＤＲを、下記式
（６）に従って計算する。

【００３１】

【数７】

【００３２】なお、式（６）において、要素ｅのレンジ
が８ビットであり、tlevelのレンジが３ビットなので、
ＡＤＲのレンジは１１ビットになる。ステップＳ５０で
は、ステップＳ４０で算出された入力アドレスＡＤＲに
基づいて、ＬＵＴ検索を行い、ＬＵＴＡから値Ａを抽出
する（Ａ＝ＬＵＴＡ［ＡＤＲ］）。

【００３３】続いて、ＬＵＴＢについて検索をするのだ
が、その前にステップＳ６０にて、ステップＳ３０で得
たtlevelが０であるか否かが判別される。判別結果がＹ
ＥＳ、すなわちtlevelが０である場合には、ステップＳ
６５に進み、Ｂ＝０としてステップＳ７０に進む。判別
結果がＮＯ、すなわちtlevelが０ではない場合には、ス
テップＳ６７に進み、ＬＵＴＢを検索して（Ｂ＝ＬＵＴ
Ｂ［ＡＤＲ−１＋ｔ］）、ステップＳ７０に進む。

【００３４】ステップＳ７０では、スイッチｔが１であ
るか否かが判別される。判別結果がＹＥＳ、すなわちス
イッチｔが１である場合には、ステップＳ７５に進み、
Ａ、Ｂの値のうち小さい方の値（ＬＯＷ）をＬＵＴＡか
ら抽出した値Ａとして、点（Ａ、Ｂ）両者間距離ＤＹを
求める（ＤＹ＝Ｂ−Ａ）。判別結果がＮＯ、すなわちス
イッチｔが１ではない場合には、ステップＳ７７に進
み、ＬＯＷをＬＵＴＢから抽出した値として、点（Ａ、
Ｂ）両者間距離ＤＹを求める（ＤＹ＝Ａ−Ｂ）。

【００３５】ステップＳ８０では、補間演算が行われ、
画像信号Outが得られる。ここで、上記式（４）は、下
記式（７）の通り書き換えることができる。

【００３６】

【数８】

【００３７】図５は、ｔが１でない場合の補間演算を説
明するための図であり、画像信号levelの出力値OutがＬ
ＵＴＢからの出力値Ｂ１とＬＵＴＡからの出力値Ａ２と
の間にあるとき、画像信号Outは、入力値である画像信
号levelを挟む二点であるＢ１およびＡ２による重み付
け（それぞれα、β）計算によって求められることを示
している。入力値を挟む二つの値は必ず、一方が偶数番
目で、他方が奇数番目になる。前述したように、ＬＵＴ
Ａには画像信号levelのうち上位４ビットのうち偶数入
力を受け付け、ＬＵＴＢには奇数入力を受け付ける。

【００３８】ここでは、ＬＯＷがＬＵＴＢからの値（Ｂ
１）である場合を示したが、ＬＯＷがＬＵＴＡからの値
である場合も同様である。この二つの場面は、スイッチ
ｔの値で入れ替わり、α、βも入れ替わる。すなわち、
ｔ≠１の場合においては、α＝ｓであり、β＝（ＤＸ−
ｓ）である。また、Ａ＝ＬＵＴＡ［ＡＤＲ］であり、Ｂ
＝ＬＵＴＢ［ＡＤＲ−１］である。なお、ＬＯＷはＢで
ある。

【００３９】一方、ｔ＝１においては、α＝（ＤＸ−
ｓ）であり、β＝ｓである。また、Ａ＝ＬＵＴＡ［ＡＤ
Ｒ］であり、Ｂ＝ＬＵＴＢ［ＡＤＲ］である。なお、Ｌ
ＯＷはＡである。したがって、上記式（７）は、下記式
（８）のように書き換えることができる。

【００４０】

【数９】

【００４１】ステップＳ９０では、ステップＳ８０で得
られた画像信号Outを、多値化信号として出力して、補
間演算を終了させる。ステップＳ９５では、後述するよ
うに、ステップＳ９０にて出力された多値化データとし
ての画像信号Outに基づいてパターンマッチングによる
ドットシフト信号を発生させ、ステップＳ１００では、
前記多値化データと前記ドットシフト信号とに基づい
て、画像形成のためのパルス信号を発生させる。

【００４２】すなわち、図１に示した態様においては、
多値化パラメータ生成部２０からアドレス計算回路１０
にディザ法により閾値マトリクスに関するデータＭ、Ｎ
および画像信号levelに関するシフトパラメータαが送
られる。また、多値化パラメータ生成部２０からＬＵＴ
Ａ３０、ＬＵＴＢ４０へは、各ＬＵＴに格納されるべき
代表点と代表値Ｖと関連付けて送り、ＬＵＴＡ３０およ
びＬＵＴＢ４０は送られたデータを格納する。なお、処
理する画像がカラー画像である場合には、各色について
代表点と代表値Ｖとからなるデータを、各ＬＵＴに送
る。

【００４３】アドレス計算回路１０は、前記データＭ、
Ｎ、前記シフトパラメータαおよび前記画像位置（ｉ，
ｊ）に関するデータから要素ｅを、前記式（１）、
（２）に従って、具体的には入力される画像信号level
の画素クロックおよびＨバリッド信号を用いて前記式
（３）に従って計算する（ステップＳ２０）。さらに、
前記式（５）に従って、画像信号levelから値tlevel、
スイッチｔ、補間係数ｓを取り出し（ステップＳ３
０）、補間回路５０にこれらデータを送る。また、要素
ｅおよび値tlevelを用いて、上記式（６）に従ってアド
レスデータＡＤＲを算出し（ステップＳ４０）、ＬＵＴ
Ａ３０にはアドレスデータＡＤＲを送り、ＬＵＴＢ４０
には入力アドレスとしてアドレスデータ［ＡＤＲ−１＋
ｔ］を送る。

【００４４】ＬＵＴＡ３０は、アドレス計算回路１０か
ら送られるアドレスデータＡＤＲに基づいて、予め多値
化パラメータ生成部２０から送られるＬＵＴから所定の
出力値Ａを抽出して、当該出力値Ａを補間回路５０に送
る。ＬＵＴＢ４０は、アドレス計算回路１０から送られ
る値tlevelおよびアドレスデータ［ＡＤＲ−１＋ｔ］に
基づいて、予め多値化パラメータ生成部２０から送られ
るＬＵＴから所定の出力値Ｂ（tlevel＝０のときはＢ＝
０を出力値とする）を抽出して、当該出力値Ｂを補間回
路５０に送る。

【００４５】補間回路５０は、アドレス計算回路１０か
ら送られる値tlevel、スイッチｔ、補間係数ｓ、および
ＬＵＴＡ３０からの出力値Ａ、およびＬＵＴＢ４０から
の出力値Ｂに基づいて、上記式（７）に従って画像信号
Outを算出する。具体的には、下記のように値ＬＯＷ、
値ＤＹを算出し、式（８）に従って画像信号Outを算出
して、当該画像信号Outを遅延部６０および隣接画素比
較部８０に送る。

【００４６】

【数１０】

【００４７】遅延部６０は、隣接画素比較部８０から出
力されるドットシフト信号とタイミングとを合わせて多
値化信号が出力されるように、隣接画素比較部８０にお
いてかかる処理時間分だけ多値化信号を遅延させる。こ
れによって、多値化信号とそれに相当するドットシフト
信号とは時間差なく、同時にパルス発生部９０に供給さ
れる。

【００４８】隣接画素比較部８０は、注目する画素に隣
接する複数画素分の多値化信号値を保持するとともに、
隣接画素間の多値化信号の大小関係を求め、その結果か
ら判断して、パルス発生部９０で用いられるドットシフ
ト信号を発生する（ステップＳ９５）。ここで、ドット
シフト信号とは、２ビットに信号で、ドットを右寄せ
（right）にするのか、中央（center）にするのか、左
寄せ（left）にするのかをいずれかにシフトさせるため
の情報が、それぞれ２、０、１の三つの値でコード化さ
れた信号である。

【００４９】ここでいう、ドットシフトとは、図６に示
したように、１画素の中でパルスを右、中央、左に寄せ
るようにパルス信号を発生するための処理を示す。下記
にドットシフト信号を発生させる方法について、図７、
図８を用いて詳細に説明する。図８には、図７で示され
た複数の画素区画を用いて、注目画素Ｘと、その近傍に
ある画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞれの画像信号ＸＶ、Ａ
Ｖ、ＢＶ、ＣＶ、ＤＶからドットシフト信号ＳＸを得る
ための一例であるフローチャートを示す。

【００５０】複数画素の区画は、図７に示したように、
５つの画素が横一直線上に並んだ区画であり、この区画
には、中央に注目画素Ｘ、注目画素Ｘの両隣に画素Ｂ、
Ｃ、さらに画素Ｂ、Ｃの外側にそれぞれ画素Ａ、Ｄが配
置されている。ステップＳ１１０では、注目画素Ｘが先
頭カラム、すなわち注目画素Ｘが画像の中において一番
左側に位置する画素であるか否かが判別される。この判
別結果がＹＥＳ、すなわち注目画素Ｘが先頭カラムであ
る場合には、ステップＳ１１５へ進み、注目画素Ｘより
も左側には画素がないため、ＡＶ＝０、ＢＶ＝０とし、
さらにステップＳ１３０へ進む。また、この判別結果が
ＮＯ、すなわち注目画素Ｘが先頭カラムではない場合に
は、ステップＳ１２０へ進む。

【００５１】ステップＳ１２０では、注目画素Ｘが終端
カラム、すなわち注目画素Ｘが画像の中において一番右
側に位置する画素であるか否かが判別される。この判別
結果がＹＥＳ、すなわち注目画素Ｘが終端カラムである
場合には、ステップＳ１２５へ進み、注目画素Ｘよりも
右側には画素がないため、ＣＶ＝０、ＤＶ＝０とし、さ
らにステップＳ１３０へ進む。また、この判別結果がＮ
Ｏ、すなわち注目画素Ｘが終端カラムではない場合に
は、ステップＳ１３０へ進む。

【００５２】ステップＳ１３０では、注目画素Ｘを含む
画素区画の画像信号ＸＶ、ＡＶ、ＢＶ、ＣＶ、ＤＶのう
ち、画像信号ＸＶが最大であること、または０であるこ
とのいずれかを満たすか否かが判別される。この判別結
果がＹＥＳ、すなわち画像信号ＸＶが、当該画素区画で
最も大きい場合、または０である場合は、ステップＳ１
３５へ進み、ドットシフト信号ＳＸを「中央（cente
r）」と設定して比較動作を終了する。この判別結果が
ＮＯ、すなわち画像信号ＸＶが、当該画素区画で最も大
きいであること、または０であることのいずれも満たさ
ない場合には、ステップＳ１４０へ進む。

【００５３】ステップＳ１４０では、画像信号ＡＶ＝
０、画像信号ＢＶ＞０、画像信号ＸＶ＞０および画像信
号ＣＶ＝０のいずれも満たすか否か、すなわち画素Ａか
らの出力がなくて、かつ画素Ｂからの出力が正であり、
および注目画素Ｘからの出力が正であって、かつ画素Ｃ
からの出力が０であるか否か判別される。この判別結果
がＹＥＳ、すなわち画像信号ＡＶ＝０、画像信号ＢＶ＞
０、画像信号ＸＶ＞０および画像信号ＣＶ＝０のいずれ
も満たす場合には、ステップＳ１４５へ進み、ドットシ
フト信号ＳＸを「左寄せ（left）」と設定して比較動作
を終了する。この判別結果がＮＯ、すなわち画像信号Ａ
Ｖ＝０、画像信号ＢＶ＞０、画像信号ＸＶ＞０または画
像信号ＣＶ＝０のいずれか一つでも満たさない場合に
は、ステップＳ１５０へ進む。

【００５４】ステップＳ１５０では、画像信号ＢＶ＝
０、画像信号ＸＶ＞０、画像信号ＣＶ＞０および画像信
号ＤＶ＝０のいずれも満たすか否か、すなわち画素Ｂか
らの出力がなくて、かつ注目画素Ｘからの出力が正であ
り、および画素Ｃからの出力が正であって、かつ画素Ｄ
からの出力が０であるか否か判別される。この判別結果
がＹＥＳ、すなわち画像信号ＢＶ＝０、画像信号ＸＶ＞
０、画像信号ＣＶ＞０および画像信号ＤＶ＝０のいずれ
も満たす場合には、ステップＳ１５５へ進み、ドットシ
フト信号ＳＸを「右寄せ（right）」と設定して比較動
作を終了する。この判別結果がＮＯ、すなわち画像信号
ＢＶ＝０、画像信号ＸＶ＞０、画像信号ＣＶ＞０または
画像信号ＤＶ＝０のいずれか一つでも満たさない場合に
は、ステップＳ１６０へ進む。

【００５５】ステップＳ１６０では、注目画素Ｘを含む
画素区画の画像信号ＸＶ、ＡＶ、ＢＶ、ＣＶ、ＤＶのう
ち、画像信号ＢＶが最大であること、および画像信号Ｘ
Ｖ＞０であることのいずれも満たすか否かが判別され
る。この判別結果がＹＥＳ、すなわち画像信号ＢＶが当
該画素区画で最も大きく、かつ画像信号ＸＶが正である
場合には、ステップＳ１６５へ進み、ドットシフト信号
ＳＸを「左寄せ（left）」と設定して比較動作を終了す
る。この判別結果がＮＯ、すなわち画像信号ＢＶが最大
であること、または画像信号ＸＶ＞０であることのいず
れか一つでも満たさない場合には、ステップＳ１７０へ
進む。

【００５６】ステップＳ１７０では、注目画素Ｘを含む
画素区画の画像信号ＸＶ、ＡＶ、ＢＶ、ＣＶ、ＤＶのう
ち、画像信号ＸＶ＞０であること、および画像信号ＣＶ
が最大であることのいずれも満たすか否かが判別され
る。この判別結果がＹＥＳ、すなわち画像信号ＣＶが当
該画素区画で最も大きく、かつ画像信号ＸＶが正である
場合には、ステップＳ１７５へ進み、ドットシフト信号
ＳＸを「右寄せ（right）」と設定して比較動作を終了
する。この判別結果がＮＯ、すなわち画像信号ＣＶが最
大であること、または画像信号ＸＶ＞０であることのい
ずれか一つでも満たさない場合には、ステップＳ１８０
へ進む。

【００５７】ステップＳ１８０では、画像信号ＡＶ≧画
像信号ＢＶであること、および画像信号ＢＶ＜画像信号
ＣＶであることのいずれも満たすか否かが判別される。
この判別結果がＹＥＳ、すなわち画像信号ＡＶ≧画像信
号ＢＶであり、かつ画像信号ＢＶ＜画像信号ＣＶである
場合には、ステップＳ１８５へ進み、ドットシフト信号
ＳＸを「右寄せ（right）」と設定して比較動作を終了
する。この判別結果がＮＯ、すなわち画像信号ＡＶ≧画
像信号ＢＶであること、または画像信号ＢＶ＜画像信号
ＣＶであることのいずれか一つでも満たさない場合に
は、ステップＳ１９０へ進む。

【００５８】ステップＳ１９０では、画像信号ＤＶ≧画
像信号ＣＶであること、および画像信号ＣＶ＜画像信号
ＢＶであることのいずれも満たすか否かが判別される。
この判別結果がＹＥＳ、すなわち画像信号ＤＶ≧画像信
号ＣＶであり、かつ画像信号ＣＶ＜画像信号ＢＶである
場合には、ステップＳ１９５へ進み、ドットシフト信号
ＳＸを「左寄せ（left）」と設定して比較動作を終了す
る。この判別結果がＮＯ、すなわち画像信号ＤＶ≧画像
信号ＣＶであること、または画像信号ＣＶ＜画像信号Ｂ
Ｖであることのいずれか一つでも満たさない場合には、
ステップＳ２００へ進み、ドットシフト信号ＳＸを「中
央（center）」と設定して比較動作を終了する。

【００５９】図１に戻り、このようにして得られたドッ
トシフト信号ＳＸは、パルス発生部９０に送られる。パ
ルス発生部９０は、遅延部６０から送られる多値化信号
である画像信号Outと、隣接画素比較部８０から送られ
るドットシフト信号ＳＸとに基づいて画像形成のための
パルス信号を発生する（ステップＳ１００）。以下、画
素値が５０％一定の４×８のサイズの画像を例に挙げて
説明する。

【００６０】ここで、前記画像信号Outは、例えば図９
に示したような情報を有する信号である。図９は、Ｍ×
Ｎ（＝４×４）個の代表点を用いた前述したような二つ
のＬＵＴを用いて、さらに補間演算を行って多値化され
た結果をパーセントで示す。また、図１０には、図９の
画像信号Outをドットで表現したものを示す。ドットシ
フト信号ＳＸは、例えば図１１に示したような情報を有
する信号である。なお、図１１においては、三つの値を
とる２ビットのドットシフト信号ＳＸが模式的に表され
ている。図１１に示したようなドットシフト信号を、図
９（または図１０）に示したような多値化信号に適用す
ると、図１２で示されたようなパルス信号が得られる。

【００６１】図１２から明らかなように、ドットシフト
によって、隣接するパルス同士が一つになることで幅の
小さなパルスの発生頻度が低下し、代わりに幅の広いパ
ルスが増える。電子写真プロセスなどではパルス電流に
よってレーザーやＬＥＤなどを点灯駆動するが、パルス
の幅が広いほど点灯が確実に行われ、トナーによるドッ
トの現像が安定するため、ドットシフトはドットの現象
が安定する方向に作用し、結果的に画質が向上する。

【００６２】画像形成部１００は、パルス発生部９０か
ら送られるパルスに従って、画像形成、例えば電子写真
プロセスなどを行って、画像の現像を行う。以上、説明
したように、前記実施態様においては、例えば全８ビッ
トの入力信号値のうち、上位４ビットの情報を画像信号
として用い、下位４ビットの情報を補間演算に用いるこ
とにより、少ないメモリ容量で大きなディザマトリクス
サイズに対応できるようになる。

【００６３】この補間演算に際し、演算処理の速度を落
とさないためにも、前記画像信号に基づいて、二つの値
を同時にＬＵＴから読み出す、すなわち１画素クロック
で２つの値を読み出す必要があるのだが、このメモリ
（ＬＵＴ）アクセスを考慮して下位４ビットの情報を二
つの独立した（互いに格納されるデータが異なる）ＬＵ
Ｔに分けて格納して、それを参照することで１画素クロ
ックで２つの値を読み出すことが可能になる。よって、
メモリ容量を増やさずにゲートアレイ化、すなわちハー
ドウェアに実装することができるようになる。

【００６４】さらに、多値化の処理が終わった信号に対
してパターンマッチングによるドットシフト処理を実施
することによって、ＰＷＭ方式でＬＥＤアレイやレーザ
ーのプリンタに好適な画像記録方式を提供する。なお、
本発明に係るファクシミリ装置は、前述した実施形態に
は限定されず、本発明の目的、作用、効果を逸脱しない
範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。

【００６５】

【発明の効果】本発明の画像処理装置によれば、回路規
模を抑えて、かつ、画像の階調再現を十分に行うことが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る画像処理装置の一実施態
様を示すブロック図である。

【図２】図２は、本発明に係る画像処理方法の一実施態
様を説明するためのフローチャートである。

【図３】図３は、前記実施態様にて用いるＭ×Ｎマトリ
クスの一例を示す図である。

【図４】図４は、前記実施態様にて用いられる二つのＬ
ＵＴに格納されるデータについて説明する図である。

【図５】図５は、前記実施態様にて行われる補間演算を
説明する図である。

【図６】図６は、前記実施態様にて行われるドットシフ
トについて説明するための図である。

【図７】図７は、前記実施態様にて行われるドットシフ
ト処理として行われる隣接画素比較を行う対象となる画
素区画を示す図である。

【図８】図８は、前記実施態様にて行われるドットシフ
ト処理を説明するフローチャートである。

【図９】図９は、前記補間演算にて得られる多値化信号
を説明する図である。

【図１０】図１０は、図９に示した多値化信号をドット
で表現した図である。

【図１１】図１１は、前記ドットシフト処理にて得られ
るドットシフト信号を説明する図である。

【図１２】図１２は、前記ドットシフト処理後に得られ
る多値化信号を説明する図である。

【符号の説明】

１０ アドレス計算回路 ３０ ＬＵＴＡ ４０ ＬＵＴＢ ５０ 補間回路 ８０ 隣接画素比較部 ９０ パルス発生部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各画素に対する信号のレベルとしての入
   力画素値と、該画素の前記画像上の位置を示す位置情報
   とに基づいて、画素ごとのアドレスデータを生成するア
   ドレス生成手段と、 前記アドレス生成手段にて得られたアドレスデータに基
   づいて、対応する値を出力する複数のルックアップテー
   ブルと、 前記画素ごとに得られる、前記各ルックアップテーブル
   からの複数の出力値に基づいて、所定の補間演算により
   一つの多値化データを生成する補間演算手段と、 前記補間演算手段で得られる多値化データに基づいてパ
   ターンマッチングによるドットシフト信号を発生させる
   ドットシフト信号発生手段と、 前記多値化データと前記ドットシフト信号とに基づい
   て、画像形成のためのパルス信号を発生させるパルス信
   号発生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】 前記複数のルックアップテーブルには、
   互いに異なる参照データが保持されていることを特徴と
   する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 各画素に対する信号のレベルとしての入
   力画素値と、該画素の前記画像上の位置を示す位置情報
   とに基づいて、画素ごとのアドレスデータを生成するア
   ドレス生成段階と、 前記アドレス生成段階にて得られたアドレスデータに基
   づいて、対応する値を所定の複数のルックアップテーブ
   ルより抽出する抽出段階と、 前記画素ごとに、前記各ルックアップテーブルから抽出
   された複数の値に基づいて、所定の補間演算により一つ
   の多値化データを生成する補間演算段階と、 前記補間演算段階で得られる多値化データに基づいてパ
   ターンマッチングによるドットシフト信号を発生させる
   ドットシフト信号発生段階と、 前記多値化データと前記ドットシフト信号とに基づい
   て、画像形成のためのパルス信号を発生させるパルス信
   号発生段階とを有することを特徴とする画像処理方法。
4. 【請求項４】 前記複数のルックアップテーブルには、
   互いに異なる参照データが保持されていることを特徴と
   する請求項３に記載の画像処理方法。