JP2503545B2 - 画像濃度情報の変換方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、画像入出力装置における画像濃度情報の変
換方法に関する。

［従来技術］ 従来より、画像入出力装置、例えばファクシミリにお
いては、原画の画素についての読取り濃度情報を、所定
桁の２値データで表わしている。そして、この２値デー
タに基づいて濃度階調を記録する方法として、“0":比
記録及び“1":記録という２値の状態を、記録単位領域
（以下ドットと呼ぶ）ごとに表わし、記録画素内の記録
ドットの数を変化させて、濃度階調を表わすものが、広
く採用されている。例えば、濃度パターン法が、知られ
ている。これは、原画の１画素と、Ｎ×Ｎのドットによ
り構成される記録側のマトリックスとを、同一の大きさ
とするものである。そしてマトリックスにおける記録ド
ット数を変えることにより、疑似的に濃度階調を表わす
ものである。

また、各ドットにおいて中間濃度階調を記録可能なフ
ァクシミリにおいては、画素毎の濃度情報を、多値デー
タで表わしている。例えば、ｎ値の濃度レベルが記録可
能な場合、0,1,2,・・・,nという数字で構成される所定
桁の多値データにより、各画素の濃度情報を形成してい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、２値の濃度レベル（白・黒）のみの記録可能
なファクシミリの場合、表示すべき濃度階調数が増せ
ば、原画の画素及び記録側のマトリックスを、各々拡大
しなければならない。したがって、解像度は下がる。ま
たドット毎に中間濃度階調を記録可能なファクシミリの
場合、このファクシミリから、白・黒のみ記録可能なフ
ァクシミリへ、読取り濃度情報をそのまま伝送したとし
ても、そもそも原画の画素と記録側のマトリックスとの
大きさが異なるため、原画を忠実に記録再現できえな
い。

本発明は、上記の諸問題を解決するためになされたも
のである。

［問題点を解決するための手段］ 即ち、本発明は、第１図に示す本発明の基本的構成図
に例示する如く、 画像入出力装置により構成される画像情報伝送システ
ムにおける画像濃度情報の変換方法であって、送信側に
おいて、画像の画素についての読取り濃度情報を２桁以
上の所定桁の２値データに量子化し（P1）、受信側にお
いて、上記画像の画素と同一の大きさである記録画素
を、上記所定桁の桁数に等しい数の記録単位領域により
構成されるマトリックスで形成し（P2）、前記受信側に
おいて記録単位領域毎に多階調記録可能な場合には、前
記量子化された２値データに基づいて前記記録単位領域
毎に多階調記録を行い（P3）、前記受信側において記録
単位領域毎に多階調記録不可能な場合には、前記量子化
された２値データの１部に基づいて階調記録を行う（P
4）ことを特徴とする画像濃度情報の変換方法にある。

［作用］ 本発明においては、原画の画素と、記録側のマトリッ
クスとが、同一の大きさである。且つマトリックスは、
複数桁２値データの桁数に等しい数のドットにより構成
される。そして、受信側において記録単位領域毎に多階
調記録可能な場合には、原画側から伝送された２値デー
タに基づいて前記記録単位領域毎に多階調記録を行い、
前記受信側において記録単位領域毎に多階調記録不可能
な場合には、原画側から伝送された２値データの１部に
基づいて階調記録を行い、受信側の能力に応じて最適な
階調で記録を行うことが可能になる。

［実施例］ 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は、ファクシミリの読取りユニットを示し、そ
の概略構成図である（以下、このファクシミリをファク
シミリＡと呼ぶ）。読取りユニット１は、用紙に記され
た画像（図示していない）を、電子制御装置２に制御さ
れる読取りヘッド３が、読取るものである。以下詳細に
ついて説明する。

電子制御装置２は、周知のCPU4、ROM5、RAM6、そして
送信濃度情報を格納する送信バッファ７等を、中心に論
理演算回路として構成されている。更にCPU4は、バス８
を介して、入力ポート９並びにシリアル−パラレル変換
通信コントローラー（以下SIOと呼ぶ）10と、相互に接
続されている。更に、SIO10は、通信回線11を介して、
他のファクシミリ（第３図に示すもの）と接続されてい
る。そして、CPU4は、SIO10を制御して、上記の他のフ
ァクシミリへ、画像濃度情報を、通信回線11を介して、
送信する。また入力ポート９は、A/D変換器12に接続さ
れ、更にA/D変換器12はフレキシブルプリント配線板13
により読取りヘッド３と接続されている。

読取りヘッド３は、図示していない用紙上の画像につ
いて、上記用紙横幅方向の全幅にわたる１ラインを順次
画素毎に読取る。但し、読取りピッチを二倍細くして読
取ることも可能である。

そして読取りヘッド３は、各画素の濃度に対応するア
ナログ信号を、A/D変換器12に出力する。A/D変換器12
は、そのアナログ信号を、４ビット２値のデータに変換
して、入力ポート９へ伝達する。すると、CPU4は、入力
ポート９からそのデータを読み込み、RAM6に格納する。
RAM6には１ライン分の上記データが一括されて順次格納
される。

第３図は、ファクシミリの記録ユニット示す概略構成
図である（以下、このファクシミリをファクシミリＢと
呼ぶ）。記録ユニット20は、電子制御装置21に制御され
て、ファクシミリＡから伝送された濃度情報に基づい
て、図示していない記録紙に、感熱記録するものであ
る。電子制御装置21は、周知のCPU22、ROM23、RAM24、
受信濃度情報を格納する受信バッファ25等を、中心に論
理演算回路として構成されている。更に、CPU22は、バ
ス26を介して、出力回路27並びにシリアル−パラレル変
換通信コントローラー（以下SIOと呼ぶ）28と相互に接
続されている。そしてSIO28は、通信回線11を介して、
ファクシミリＡと接続されている。また、出力回路27
は、通電ドライバ回路40を介して、サーマルヘッド発熱
部41に接続されている。この通電ドライバ回路40は、CP
U22よりの濃度信号を出力回路27から入力して、その濃
度信号に従ってサーマルヘッド発熱部41に通電する。サ
ーマルヘッド発熱部41は、通電時間の長短によって記録
濃度を４段階（無記録を含む）に調整することが可能な
ものである。そしてサーマルヘッド発熱部41に横一列状
態で設けられた発熱記録素子（図示していない）の１個
の大きさ、即ち記録最小単位（以下単にドットと呼ぶ）
は、原画の画素（ファクシミリＡの画像の画素）の1/4
である。つまり２×２のドットで構成されるマトリック
スは、原画の画素の大きさに等しい。したがって１画素
を記録するために、サーマルヘッド発熱部41は、２回走
査される。

次に、ファクシミリＡにおける濃度情報の形成につい
て説明する。まず、CPU4は、第４図に示すフローチャー
トに示す如く処理を行なう。即ち、まず、画素ごとの２
個の読取り濃度データ（４ビット２値データ）を、RMA6
より読み出す（ステップ100、以下ステップをＳと表
す）。次に、上記した２個の４ビット２値データの相加
平均を、論理演算を行なって求める（ステップ110）。
そして、これを当該画素の濃度情報（同じく４ビット２
値データである）として、RAM6に格納する（ステップ12
0）。上記濃度情報は、４ビット２値データであるので1
6階調を表わすことができる。次に、ファクシミリＡ
は、ファクシミリＢが受信態勢に入っていることを識別
する。受信態勢に入っていれば、まず、CPU4は、第５図
に示すフローチャートに示す如く、処理を行なう。即
ち、まず１ライン分の各々の濃度情報について、上位２
ビットのみを抽出して、送信バッファ７に格納する（ス
テップ150）。つづいて、同じく下位２ビットのみを抽
出して送信バッファ７に格納する（ステップ160）。次
に、CPU4は、SIO10に、上記格納濃度情報の送信を命令
する（ステップ170）。上記した方法で伝送する場合で
あって、且つファクシミリＢのサーマルヘッド発熱部41
が、各ドットにおいて４値の濃度を記録するように、制
御される場合、これを「レベル伝送」と呼ぶ。

次に、ファクシミリＢにおける記録方法について説明
する。ファクシミリＢにおいては、ファクシミリＡか
ら、濃度情報が伝送されると、まず、SIO28が伝送情報
を一旦受信バッファ25に収める。次に、CPU22は、第６
図に示すフローチャートの如く、処理を行なう。即ち、
受信バッファ25から各々の上位２ビットデータ、下位２
ビットデータを各々読出しては（ステップ200）、所定
の論理演算を行ない、元の４ビット２値データを復元す
る（ステップ210）。そして１ライン分ごとに一括してR
AM24に格納する（ステップ220）。次にCPU22は、第７図
に示すフローチャートに示す如く処理を行なう。即ち、
RAM24から４ビット２値データを読出しては（ステップ3
00）、ROM23に書込まれた変換テーブルと照合して、後
述する多値データ（第１表に示す）に対応する８ビット
２値データ（第１表に示す）に、各ライン毎に変換する
（ステップ310）。そして、上記８ビット２値データの
上記４ビット、下位４ビットの各々に基づいて、出力回
路27から、濃度信号を出力する（ステップ320）。なお
多値データは、４桁から成り、各桁の数字は、ドット毎
に記録する濃度レベルを表わしている。即ち、数字
「０」＝濃度値“0"・数字「２」＝濃度値“1/2"・数字
「３」＝濃度値“3/4"・数字「４」＝濃度値“1"であ
る。

次に、通電ドライバ40は、出力回路27から、１ライン
分について、８ビット２値データの上位４ビットに基づ
く濃度信号を入力する。すると、サーマルヘッド発熱部
41に、次々と印加パルスを出力する。それとともに、サ
ーマルヘッド発熱部41は、１走査を行なう。つづいて、
同様にして下位４ビットに基づいてサーマルヘッド発熱
部41は、もう１走査を行なう。上記走査においてサーマ
ルヘッド発熱部41に印加されるパルスは、第８図に示す
ように、印加時間がT1のとき濃度値“1/2"、T2のとき濃
度値“3/4"、T3のとき濃度値“1"を記録するように、出
力される。その結果、２走査で記録される１ラインにお
いては、各記録側の画素（２×２のドットで構成され
る）は、第９図に例示するように、ドット毎に多値デー
タの各桁の数字に対応する濃度値で記録される。例え
ば、４ビット２値データ「1000」は、濃度階調８を示し
ている。これが、４桁多値データ「2403」に相当する。
８ビット２値データ「01100001」に変換される。このデ
ータに基づいて記録される場合について説明する。即
ち、最初の１走査で、４桁多値データ中の上位２桁に有
る、数字「２」・数字「４」が表わす濃度値“1/2"・濃
度値“1"が、記録される。更に、もう１走査で、下位２
桁に有る、数字「０」・数字「３」が表わす濃度値“0"
・濃度値“3/4"が、記録される。その結果、第９図（階
調８）に例示するように、２×２のドットで構成するマ
トリックスにおいて、濃度階調８が記録される。

次に、ファクシミリＢにおいて、レベル伝送時とは異
なり、サーマルヘッド発熱部41が、非記録（濃度値
“0"）及び記録（濃度値“1"）のみを記録するように制
御される場合について説明する。以下この場合を「パタ
ーン伝送」と呼ぶ。

まずファクシミリＡは、レベル伝送時の濃度情報のう
ち、下位２ビットについては伝送せずに、上位２ビット
のみを伝送する（以下この場合をパターン伝送における
「標準モード」と呼ぶ）。濃度情報が伝送されると、フ
ァクシミリＢにおいては、次のように情報処理が、行な
われる。即ち、CPU22は、SIO28を介して上位２ビットデ
ータを、連続４個統合して８ビット２値データ形態とし
たうえ、読出す。そして受信バッファ25に一旦格納した
うえ、伝送が終了したところで、RAM24に転送する。次
にCPU22は、上記８ビット２値データに基づいて、１ラ
イン分について出力回路27から濃度信号を、通電ドライ
バ回路40に出力する。CPU22は、パターン伝送の場合、
８ビット２値データ中の各桁に、数字「０」が有るとき
非記録、数字「１」が有るとき濃度値“1"を、記録する
ように、出力回路27から通電ドライバ40に濃度信号を出
力する。そしてサーマルヘッド発熱部41は、１走査を行
ない、更に、同じデータに基づいて全く同様に次の１査
作を行なう。これで１ラインが記録される。この結果、
第10図（Ａ）に例示するように、２×２のドットで構成
されるマトリックスにおいて、３階調が表示される。こ
うして表示階調は３階調のみであるが、原画に忠実な画
像を記録することができる。

次に、パターン伝送において、濃度情報は、レベル伝
送と同様に伝送されるつまり、上位２ビット分と下位２
ビット分とが伝送される（これを「ファインモード」と
呼ぶ）場合について説明する。まず、CPU22は、標準モ
ードと同様に、上位２ビットデータに基づいて、１ライ
ン分の濃度信号を通電ドライバ回路40に出力する。そし
て、サーマルヘッド発熱部41は１走査を行なう。次に、
CPU22は下位２ビットデータに基づいて、１ライン分の
濃度信号を出力する。そしてサーマルヘッド発熱部41
は、更に１走査を行なう。これで１ラインが記録され
る。この結果、第10図（Ｂ）に例示するように、２×２
のドットで構成されるマトリックスにおいて５階調が表
示される。こうしてレベル伝送時のように16階調は表示
できないものの、劣化の少ない且つ原画に忠実な画像を
記録することができる。

以上説明したように、本発明の画像濃度情報の変換方
法を採用しているファクシミリＡ並びにファクシミリＢ
においては、原画の画素についての読取り濃度情報が、
４ビット２値データに量子化されている。且つ、原画の
画素の大きさが、２×２のドットで構成される記録側の
マトリックスと同一である。このことによりレベル伝送
の場合、ファクシミリＢにおいて、サーマルヘッド発熱
部41が、各ドットにつき４段階の濃度を記録可能に制御
されることから、16階調の表示が可能となっている。更
に、パターン伝送ファインモードの場合にも、表示可能
な濃度階調数は低下するものの、同じ４ビット２値デー
タに基づいて、正確に画像を記録再現することができ
る。また、パターン伝送標準モードの場合、同じ４ビッ
ト２値データの上位２ビット分のみを伝送することによ
り、３階調しか表示できないが、原画に忠実な画像を記
録再現できる。

また、レベル伝送では、ファクシミリＢにおいては、
４ビート２値データを多値データ（に相当する８ビット
２値データ）に変換しているが、ROM23の変換テーブル
と照合して変換し、そのまま記録すれば、それだけで、
２×２のドットで構成されるマトリックスにおいて、16
階調を表示するパターン（ドット配置）が形成される。
ROM23に他の組合せの変換テーブルを書込んでおけば、
パターンを変更可能である。

また、パターン伝送ファインモードの場合、ファクシ
ミリＡにおいて、４ビット２値データを構成する数字
「１」の総数を、濃度情報として伝送してもよい。即
ち、数字「１」の総数は、０、１、２、３、４の何れか
である。だからこれら３ビット２値データで表示すれば
よい。これにより伝送情報量を削減することができる。
したがって同じ表示可能濃度階調数で、情報伝送速度を
上げることが可能となる。

なお、ファクシミリＡにおける伝送濃度情報の形成
は、第１図の基本的構成図に示すP1に相当する。ファク
シミリＢにおけるマトリックスの記録は、P2に相当す
る。

［効果］ 以上説明したように、本発明によれば、受信側におい
て記録単位領域毎に多階調記録可能な場合には、送信側
で量子化された２値データに基づいて記録単位領域毎に
多階調で記録を行い、記録単位領域毎に多階調記録不可
能な場合には、送信側で量子化された２値データの１部
に基づいて階調記録を行うため、受信側の能力に応じて
最適な階調で記録を行うことができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を例示する基本的構成図、第２図は、
ファクシミリの読取りユニットを示す概略構成図、第３
図は、ファクシミリの記録ユニットを示す概略構成図、
第４図は、原画側の画素についての濃度情報形成を示す
フローチャート、第５図は、濃度情報の送信を示すフロ
ーチャート、第６図は、元の濃度情報の復元を示すフロ
ーチャート、第７図は、多値データに相当する８ビット
２値データへの変換を示すフローチャート、第８図は、
印加時間と相対濃度との関係を示すグラフ、第９図は、
記録されたマトリックスの濃度階調表示状態を示す説明
図、第10図は、同説明図である。 １……画像入出力装置 ３……読取りヘッド 20……画像入出力装置 41……サーマルヘッド発熱部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像入出力装置により構成される画像情報
   伝送システムにおける画像濃度情報の変換方法であっ
   て、 送信側において、画像の画素についての読取り濃度情報
   を２桁以上の所定桁の２値データに量子化し、 受信側において、上記画像の画素と同一の大きさである
   記録画素を、上記所定桁の桁数に等しい数の記録単位領
   域により構成されるマトリックスで形成し、 前記受信側において記録単位領域毎に多階調記録可能な
   場合には、前記量子化された２値データに基づいて前記
   記録単位領域毎に多階調記録を行い、 前記受信側において記録単位領域毎に多階調記録不可能
   な場合には、前記量子化された２値データの１部に基づ
   いて階調記録を行う ことを特徴とする画像濃度情報の変換方法。
2. 【請求項２】前記受信側において記録単位領域毎に多階
   調記録可能な場合に、上記２値データを上記所定桁の桁
   数に等しい桁数の多値データに変換し、該多値データの
   各々の桁の数字に基づいて、上記記録画素を構成する各
   々の記録単位領域毎に多階調記録を行う特許請求の範囲
   第１項記載の画像濃度情報の変換方法。