JP2765838B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP2765838B2
JP2765838B2 JP62223119A JP22311987A JP2765838B2 JP 2765838 B2 JP2765838 B2 JP 2765838B2 JP 62223119 A JP62223119 A JP 62223119A JP 22311987 A JP22311987 A JP 22311987A JP 2765838 B2 JP2765838 B2 JP 2765838B2
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利典 安藤
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は画像処理装置、詳しくは入力した画像信号を
パルス幅変調して出力する画像処理装置に関するもので
ある。 [従来の技術] 近年の中間調画像を再現する装置の代表例としてはレ
ーザビームプリンタ等が挙げられる。この装置における
レーザ駆動は画像信号の濃度に応じてパルス幅変調(以
下、PWM(Pulse Width Modulation)という)して発生
するパルス信号を用いている。 詳しくは説明すれば、入力した画像データ中の1画素
或いは複数画素クロックを周期として時々のそのレベル
が変化するパターン信号(閾値信号となる)と、各画素
の濃度レベル信号との大小を比較することで得られる信
号を発生するものであり、このPWM方式の簡単な原理を
第2図を用いて説明する。 図中、20はパターン信号(三角波)であり、21は画素
濃度信号である。これら2つの信号を比較し、パターン
信号のレベル>画素濃度信号のレベルを満足するときの
み“オン”(それ以外には“オフ”)となるパルス信号
22を発生する。すると、画像濃度信号に応じたパルス幅
(図中のt1,t2,t3)の信号を得ることができる。このパ
ルス信号22はレーザ光を発生するレーザの駆動に用いら
れる。 第3図にレーザ光走査系の基本概略図の例を示す。 図中、30はPWMでもつて得られたパルス信号22に基づ
くレーザ駆動信号ラインであつて、このレーザ31からの
レーザ光は図示の方向に回転しているポリゴンミラー32
の回転面で反射され、f−θレンズ33を介して感光ドラ
ム34上に照射される。従つて、この感光ドラムには図示
方向にそのレーザ光が走査されることになる。また、且
つ感光ドラム34は1回の走査毎に図示方向に回転してお
り、これらの動作によつて、静電潜像が形成される。 第4図にレーザ駆動信号、感光ドラム34上の1画素に
対する照射箇所(スポツト)の露光分布及び出力される
画素濃度分布との関係の一例を示す。 レーザ駆動信号のオン時間が短い場合(図中の40
a)、その露光分布のピークは40bに示す様に低くなる。
また、レーザ駆動信号のパルス幅が41aの如く、より長
くなつた場合にはその露光分布ピークは41bの如く変化
するので、その濃度はレーザ駆動信号中の各パルス幅
(40a,41a)に対応して、図中の40c,41cに示す様に変化
する。また、更に駆動信号のオン時間が長くなる(42
a)と、露光分布のピークは或る一定値に飽和する(図
中の42b)。このとき、オン時間が43aの様に長くなつて
も、その画素の出力濃度(43c)自体は変化しないが、
この状態では露光分布そのものが走査方向に広がる(43
b)。従つて、出力画素面積が大きくなるので、飽和状
態に達した後はこの面積でもつて濃淡を表わすことがで
きる。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、図示の42aで示されるレーザ駆動信号
のパルス幅よりも短い(低濃度)場合、静電写真方式に
おける露光量を決定する濃度変換特性は非常に不安定で
あり、急峻な立ち上がりを持つ低光量領域の濃度階調は
荒く、且つ不安定である。従つて、解像力は優れてはい
るものの、安定した中間調画像を形成できないという問
題がある。 そこで、閾値信号(三角度)の周期を1画素ではな
く、例えば第5図に示す様に、2画素周期にすることが
考えられる。この様にすることにより、得られるパルス
信号中の各パルス幅は全体として長くなる方向に変換さ
れるので、出力画像中の濃度は主にその画素面積でもつ
て表わされることになる。しかしながら、今度は画素密
度が低下することになつてしまい、結果として出力画像
そのものの解像力も低下してしまうことになる。 以上説明した画像形成における特性及びその問題点を
要約すると以下の如くなる。 I.閾値パターン信号の周期が1画素に対応していると
き。 高解像の出力画像が得られが、低濃度の画像が不安定
である。 II.閾値パターン信号の周期が2画素(複数画素)に対
応しているとき。 濃度安定性はあるが、解像度に欠ける。 本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであり、入
力された画像信号によって表される画像領域に従った周
期のパターン信号を用いてパルス幅変調信号を生成する
と共に、特に文字線画領域については入力画像信号を強
調処理を施して、パターン信号と比較してパルス幅変調
することで、中間調画像領域については階調再現性に優
れたパルス幅信号を生成し、文字線画については強調処
理を行なっておくことで、パターン信号の最適化は勿
論、よりエッジが鮮明で解像度に優れたパルス幅信号を
生成する画像処理装置を提供しようとするものである。 [問題点を解決するための手段] この問題点を解決するために本発明は以下に示す様な
構成を備える。 すなわち、 画像信号を入力する入力手段と、 前記入力手段によって入力された画像信号によって表
わされる画像の中間調領域と線画領域とを識別する識別
手段と、 前記入力手段によって入力された画像信号に対しては
強調処理を行う補正手段と、 前記画像信号を所定周期の第1のパターン信号と比較
して生成された第1のパルス幅変調信号と、前記第1の
パターン信号よりも周期が長い第2のパターン信号と比
較して生成された第2のパルス幅変調信号とを、前記識
別手段による識別結果に応じて選択的に出力するパルス
幅変調信号発生手段とを具備し、 前記パルス幅変調信号発生手段は、前記識別手段によ
り線画領域であると識別された場合は前記補正手段によ
って強調処理された画像信号を用いて生成された第1の
パルス幅変調信号を出力し、前記識別手段により中間調
領域であると識別された場合は前記強調処理されていな
い画像信号を用いて生成された第2のパルス幅変調信号
を出力することを特徴とする。 [実施例] 以下、添付図面に従って本発明に係る一実施例を詳細
に説明する。 第1図は実施例におけるPWM方式に係る主要概略図で
ある。 図中、100は画像信号であつて、既にデジタルデータ
に変換されているものである。尚、イメージスキヤナ等
で原稿画像を読み取つた場合にはA/D変換器を介すれ
ば、デジタルデータを得ることができるので、実施例に
おける入力データは直接イメージスキヤナ等から入力さ
れたものであつても、ホストコンピユータ等で一旦処理
されたデータであつても全く構わない。 また、1及び2はラツチであつて、不図示のクロツク
に同期して図示方向にそのラツチしたデータを出力す
る。3は、画素毎に画調(画像の特性又は性質を云う)
を識別すべく、ラツチ1,2に記憶された画素濃度値を基
に演算する演算回路であり、その演算結果をオン/オフ
(“1"/“0")信号として遅延回路(1クロツク分遅延
する)4に出力する。 具体的な演算内容であるが、ラツチ1,2にラツチされ
た夫々の画素データ(濃度を表わす)を仮にD(n+
1),D(n)としたとき、 |D(n+1)−D(n)|>k (但し、kは定数を意味し、 |…|は絶対値を表わす。) を満足するとき、遅延回路4への信号を“1"(オン)に
する。 5及び8はラツチ2からの画素データを入力して補正
すると共に、その補正後のデータに基づく電圧レベル信
号を出力する階調補正回路であつて、主にルツクアツプ
テーブルとD/A変換器でもつて構成されている。6及び
9は三角波(電圧信号)を出力する三角波発生回路であ
る。三角波発生回路6から発生する三角波信号の周期は
先に説明したクロツクと同じ1画素単位であつて、三角
波発生回路9のそれは2画素単位である。また、7及び
10は比較器であり、階調補正回路5(或いは階調補正回
路8)からの信号と三角波発生回路6(或いは三角波発
生回路9)からの三角波信号(閾値信号)とを比較し、
閾値信号レベルの方が大きいときのみその出力は“1"
(それ以外は“0")となる。11はマルチプレクサであつ
て、遅延回路4からの信号のオン/オフ情報に基づいて
比較器7,10の一方を選択し、レーザ発振信号101として
出力するものである。実際には、遅延回路4からの出力
信号が“1"(オン)のとき、比較器7からの信号を選択
し、“0"(オフ)のときに比較器10からの信号を選択、
出力するものである。 <処理内容の説明> 上述した構成におけるその処理を簡単に説明すれば、
隣接する画素の濃度差が所定値(“k")以上のときには
階調補正回路5,三角波発生回路6及び比較器7の系で得
られる信号を選択して出力し、その濃度差が所定値以下
の場合には階調補正回路8,三角波発生回路9及び比較器
10の系で得られる信号を選択して出力することになる。
換言すれば、画像のエツジ部の濃度変化が急峻である場
合、すなわち、入力画像が文字記号等の線画のエッジで
ある場合には解像度を重視するための系を選択し、写真
等の中間調画像である場合には階調表現が優れている系
を選択することを意味する。 この結果、マルチプレクサ11から出力されるパルス信
号に基づいてレーザの駆動が制御され、“静電潜像形成
→現像→定着”という段階を経て出力画像を形成する。
従つて、文字記号等の線画及び写真等の中間調画像とが
混在しても、それらの画像に適したエツジ処理がなされ
ることになり、良好な出力画像を形成することが可能と
なる。 尚、階調補正回路5を介して出力される画素濃度レベ
ル信号を選択することは文字記号等の線画のエツジ部の
ものであると考えられるので、この階調補正回路5の補
正後のデータは補正以前のデータを所定倍率でもつて変
倍することが望ましい。例えば入力データの濃度に対し
て2倍程度に補正するわけである。これによつて濃度変
化が急峻である近傍の出力画像中のエツジ部はより明瞭
になる。もちろん、階調補正回路5及び8での補正は装
置自体の特性等を加味したものに基づくことは言うまで
もない。 以上説明した様に本実施例によれば、入力画像の濃度
勾配に応じた処理でもつて出力画像を形成することが可
能となり、良好な画像を形成することができる。 尚、実施例では濃度勾配の演算対象を隣接した2画素
としたが、所定間隔を隔てた画素同志を比較しても良
い。特に入力画像データ中の各画素間隔が極めて小さい
場合(例えばCCD等の読取り精度が高い場合等)には複
数画素濃度を検出することが望ましい。また、従前に
(或いは“以後の”)走査出力された(或いは“され
る”)画素濃度データを記憶する複数ラインのバツフア
を設ければ、主走査方向のみの濃度勾配だけでなく、注
目画素の周辺からその画素の位置する状態を判断するこ
とも可能となる。 また、上述した実施例では、周期が短く線画に用いる
べきパルス信号においても、ある程度の階調性を持たせ
ることができるため、線画像、中間調画像の判定ミスが
あつた場合も急激な画像変化をおこさないので、従来の
2値デイザ判定に比べると、画像種別の判定法の簡便化
が図れる。 更には、3つ以上の系を有し、濃度勾配に応じてそれ
らの1つを選択する様にしても全く構わない。 更にまた、実施例では主にレーザビーム方式のプリン
タについて説明したが、パルス幅変調し出力画像を形成
する装置(例えば複写装置)で同様の問題を有するもの
であれば、その装置に応用しても全く構わない。 [発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、入力された画像
信号によって表される画像領域に従つた周期のパターン
信号を用いてパルス幅変調信号を生成すると共に、特に
文字線画領域については入力画像信号を強調処理を施し
て、パターン信号と比較してパルス幅変調することで、
中間調画像領域については階調再現性に優れたパルス幅
信号を生成し、文字線画については強調処理を行なって
おくことで、パターン信号の最適化は勿論、よりエッジ
が鮮明で解像度に優れたパルス幅信号を生成することが
可能になる。
【図面の簡単な説明】 第1図は実施例の画像処理に係る主要概略図、 第2図及び第5図は画素濃度信号とパターン信号からパ
ルス幅変調する様を説明するための図、 第3図は画像形成に係る光学系を説明するための図、 第4図はレーザ駆動信号とその画素濃度分布を説明する
ための図である。 図中、1,2……ラツチ、3……演算回路、4……遅延回
路、5,8……階調補正回路、6,9……三角波発生回路、7,
10……比較器、11……マルチプレクサ、20,50……パタ
ーン信号(三角波)、21,51……画素濃度信号、22,52…
…パルス信号、30……レーザ駆動信号ライン、31……レ
ーザ、32……ポリゴンミラー、33……f−θレンズ、34
……感光ドラム、100……画像信号、101……レーザ発振
信号である。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.画像信号を入力する入力手段と、 前記入力手段によって入力された画像信号によって表わ
    される画像の中間調領域と線画領域とを識別する識別手
    段と、 前記入力手段によって入力された画像信号に対しては強
    調処理を行う補正手段と、 前記画像信号を所定周期の第1のパターン信号と比較し
    て生成された第1のパルス幅変調信号と、前記第1のパ
    ターン信号よりも周期が長い第2のパターン信号と比較
    して生成された第2のパルス幅変調信号とを、前記識別
    手段による識別結果に応じて選択的に出力するパルス幅
    変調信号発生手段とを具備し、 前記パルス幅変調信号発生手段は、前記識別手段により
    線画領域であると識別された場合は前記補正手段によっ
    て強調処理された画像信号を用いて生成された第1のパ
    ルス幅変調信号を出力し、前記識別手段により中間調領
    域であると識別された場合は前記強調処理されていない
    画像信号を用いて生成された第2のパルス幅変調信号を
    出力することを特徴とする画像処理装置。
JP62223119A 1987-09-08 1987-09-08 画像処理装置 Expired - Lifetime JP2765838B2 (ja)

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JPS605669A (ja) * 1983-06-24 1985-01-12 Canon Inc 多値出力方式
DE3688494T2 (de) * 1985-08-15 1993-11-04 Canon Kk Geraet zur erzeugung eines bildes aus einem digitalen videosignal.
JPH07108014B2 (ja) * 1985-08-29 1995-11-15 キヤノン株式会社 画像処理装置
JPS62101177A (ja) * 1985-10-28 1987-05-11 Canon Inc 画像処理装置

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