JP2877603B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル複写機等の
画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のディジタル複写機及びアナログ複
写機は、読取った画像を等倍で転写すると共に、拡大又
は縮小して転写紙に転写する機能を有している。

【０００３】ディジタル複写機においては、画像を構成
する画像データに対して単純サンプリング法等を用いて
原稿の縮小を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、縮小処
理の場合、アナログ複写機では、光学系の分解能の限度
から、薄くて細い文字などは転写されずに消えてしまっ
ていた。

【０００５】一方、従来のディジタル複写機では、画像
データの縮小は、上記したように単純サンプリング法等
を用いて画像データの間引きを実施しているので、１画
素の幅、即ち１ドットの幅しかない細線は縮小率が大き
くなれば転写されずに消去されてしまう。

【０００６】従って本発明は、画像縮小時に細線を消さ
ずに転写可能な画像処理装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、原稿画
像を光学的に読取る機能を備えた画像処理装置であっ
て、読取った画像中に含まれる細線を拡幅する手段と、
該手段によって細線の拡幅された画像を縮小処理する手
段とを備え、細線を拡幅する手段が、読取られた画像の
画像データを２値化する手段と、２値化された画像の文
字、図形及び記号以外の背景に対して細線化処理を施す
手段と、細線化処理された画像に対して画像データの２
値を反転する手段と、読取られた画像の文字、図形及び
記号のいずれかを表す画像データ領域を膨張処理する手
段と、反転する手段によって形成された画像データと膨
張処理する手段によって形成された画像データとの論理
積を求める手段とを含む装置が提供される。

【０００８】

【０００９】

【作用】読取った画像中に含まれる細線を拡幅する手段
によって、読取った画像を縮小する前に細線が拡幅され
る。

【００１０】この、細線を拡幅する処理において、読取
られた画像の各画素の画像データはまず２値化され、２
値化された画像の文字、図形及び記号以外の背景の対応
する画素に対して細線化処理がなされる。さらに、細線
化処理された画像に対して各画素の２値が反転される。
他方、読取られた画像の文字、図形及び記号のいずれか
を表す画像データ領域が膨張処理される。そして、反転
する手段によって形成された画像データと膨張処理する
手段によって形成された画像データとの論理積が算出さ
れて、細線が保持された画像が得られる。

【００１１】

【実施例】以下図面を用いて本発明によるディジタル複
写機の一実施例を詳細に説明する。

【００１２】図７は本発明の一実施例の構成を概略的に
示すブロック図である。

【００１３】図７に示すように、本実施例のディジタル
複写機３０には、スキャナ部３１、レーザプリンタ部３
２、多段給紙ユニット３３及びソータ３４が備えられて
いる。 スキャナ部３１は透明ガラスから成る原稿載置
台３５、両面対応の自動原稿送り装置（ＡＤＦ）３６及
びスキャナユニット４０から構成されている。

【００１４】多段給紙ユニット３３は、第１カセット５
１、第２カセット５２、第３カセット５３、及び選択に
より追加可能な第５カセット５５を有している。多段給
紙ユニット３３では、各段のカセットに収納された用紙
の上から用紙が１枚ずつ送り出され、レーザプリンタ部
３２へ向けて搬送される。ＡＤＦ３６は、複数枚の原稿
を一度にセットしておき、自動的に原稿を一枚ずつスキ
ャナユニット４０へ送給して、オペレータの選択に応じ
て原稿の片面又は両面をスキャナユニット４０に読み取
らせるように構成されている。

【００１５】スキャナユニット４０は原稿を露光するラ
ンプリフレクタアセンブリ４１、原稿から反射光像を電
荷結合素子（ＣＣＤ）４２に導くための複数の反射ミラ
ー４３、及び原稿からの反射光像をＣＣＤ４２に結像さ
せるためのレンズ４４を含んでいる。スキャナ部３１
は、原稿載置台３５に載置された原稿を走査する場合に
は、原稿載置台３５の下面に沿ってスキャナユニット４
０が移動しながら原稿画像を読み取るようにに構成され
ており、ＡＤＦ３６を使用する場合には、ＡＤＦ３６の
下方の所定位置にスキャナユニット４０を停止させた状
態で原稿を搬送しながら原稿画像を読み取るように構成
されている。

【００１６】原稿画像をスキャナユニット４０で読み取
ることにより得られた画像データは、図示していない後
述する画像処理部へ送られ各種処理が施された後、画像
処理部のメモリに一旦記憶され、出力指示に応じてメモ
リ内の画像データをレーザプリンタ部３２に与えて用紙
上に画像を形成する。

【００１７】レーザプリンタ部３２は手差し原稿トレイ
４５、レーザ書き込みユニット４６及び画像を形成する
ための電子写真プロセス部４７を備えている。レーザ書
き込みユニット４６は、上述のメモリからの画像データ
に応じたレーザ光を出射する半導体レーザ、レーザ光を
等角速度偏向するポリゴンミラー、等角速度偏向された
レーザ光が静電写真プロセス部４７の感光体ドラム４８
上で等角速度偏向されるように補正するｆ−θレンズ等
を有している。

【００１８】電子写真プロセス部４７は、周知の態様に
従い、感光ドラム４８の周囲に帯電器、現像器、転写
器、剥離器、クリーニング器、除電器及び定着器４９を
配置して成っている。定着器４９より画像が形成される
べき用紙の搬送方向下流側には搬送路５０が設けられて
おり、搬送路５０はソータ３４へ通じている搬送路５７
と多段給紙ユニット３３へ通じている搬送路５８とに分
岐している。搬送路５８は多段給紙ユニット３３におい
て分岐しており、分岐後の搬送路として反転搬送路５０
ａ及び両面／合成搬送路５０ｂが設けられている。反転
搬送路５０ａは原稿の両面を複写する両面複写モードに
おいて、用紙の裏表を反転するための搬送路である。両
面／合成搬送路５０ｂは、両面複写モードにおいて、反
転搬送路５０ａから感光ドラム４８の画像形成位置まで
用紙を搬送したり、用紙の片面に異なる原稿の画像や異
なる色のトナーで画像を形成する合成複写を行う片面合
成複写モードにおいて用紙を反転することなく感光ドラ
ム４８の画像形成位置まで搬送するための搬送路であ
る。

【００１９】多段給紙ユニット３３は共通搬送路５６を
含んでおり、共通搬送路５６は第１カセット５１、第２
カセット５２、第３カセット５３からの用紙を電子写真
プロセス部４７に向かって搬出するように構成されてい
る。共通搬送路５６は電子写真プロセス部４７へ向かう
途中で第４カセット５５からの搬送路５９と合流して搬
送路６０に通じている。搬送路６０は両面／合成搬送路
５０ｂ及び手差し原稿トレイ４５からの搬送路６１と合
流点６２で合流して静電写真プロセス部４７の感光体ド
ラム４８と転写器との間の画像形成位置へ通じるように
構成されており、これら３つの搬送路の合流点６２は画
像形成位置に近い位置に設けられている。 従って、レ
ーザ書き込みユニット４６及び電子写真プロセス部４７
において、上述のメモリから読み出された画像データ
は、レーザ書き込みユニット４６によってレーザ光線を
走査させることにより感光体ドラム４８の表面上に静電
潜像として形成され、トナーによって可視像化されたト
ナー像は多段給紙ユニット３３から搬送された用紙の面
上に静電転写され定着される。このようにして画像が形
成された用紙は定着器４９から搬送路５０及び５７を介
してソータ３４へ送られたり、搬送路５０及び５８を介
して反転搬送路５０ａへ搬送される。

【００２０】次に、本実施例のディジタル複写機３０に
含まれる画像処理部の構成及び機能について説明する。

【００２１】図８は、画像処理部の構成を概略的に示す
ブロック図である。

【００２２】ディジタル複写機３０に含まれる画像処理
部は、画像データ入力部７０、画像処理部７１、画像デ
ータ出力部７２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等
から構成されるメモリ７３及びＣＰＵ（中央処理演算装
置）７４を備えている。画像データ入力部７０はＣＣＤ
部７０ａ、ヒストグラム処理部７０ｂ及び誤差拡散処理
部７０ｃを含んでいる。

【００２３】画像データ入力部７０は、図７に示すＣＣ
Ｄ４２から読み込まれた原稿の画像データを多値化（８
ビット）変換して、多値のディジタル量としてヒストグ
ラムをとりながら、誤差拡散法によって画像データを４
値化処理して、メモリ７３に一旦記憶するように構成さ
れている。即ち、ＣＣＤ部７０ａでは、画像データの各
画素濃度に応じたアナログ電気信号がＡ／Ｄ変換された
後、ＭＴＦ補正、白黒補正又はガンマ補正が行われ、２
５６階調（８ビット）のディジタル信号としてヒストグ
ラム処理部７０ｂへ出力される。

【００２４】ヒストグラム処理部７０ｂでは、ＣＣＤ部
７０ａから出力されたディジタル信号が２５６階調の画
素濃度別に加算され濃度情報（ヒストグラムデータ）が
得られると共に、必要に応じて、得られたヒストグラム
データはＣＰＵ７４へ送られ、又は画素データとして誤
差拡散処理部７０ｃへ送られる。誤差拡散処理部７０ｃ
では、疑似中間調処理の一種である誤差拡散法、即ち４
値化の誤差を隣接画素の４値化判定に反映させる方法に
より、ＣＣＤ部７０ａから出力された８ビット／画素の
ディジタル信号が２ビット（４値）に変換され、原稿に
おける局所領域濃度を忠実に再現するための再配分演算
が行われる。

【００２５】画像処理部７１は多値化処理部７１ａ及び
７１ｂ，合成処理部７１ｃ、濃度変換処理部７１ｄ、変
倍処理部７１ｅ，画像プロセス部７１ｆ，誤差拡散処理
部７１ｇ並びに圧縮処理部７１ｈを含んでいる。画像処
理部７１は、入力された画像データをオペレ−タが希望
する画像データに最終的に変換する処理部であり、メモ
リ７３に最終的に変換された出力画像データとして記憶
されるまでこの処理部にて処理するように構成されてい
る。但し、画像処理部７１に含まれている上述の各処理
部は必要に応じて機能するものであり、機能しない場合
もある。

【００２６】即ち、多値化処理部７１ａ及び７１ｂで
は、誤差拡散処理部７０ｃで４値化されたデータが再度
２５６階調に変換される。

【００２７】合成処理部７１ｃでは、画素毎の論理演
算、即ち論理和、論理積又は排他的論理和の演算が選択
的に行われる。この演算の対象となるデータは、メモリ
７３に記憶されている画素データ及びパターンジェネレ
ータ（ＰＧ）からのビットデータである。

【００２８】濃度変換処理部７１ｄでは、２５６階調の
ディジタル信号に対して、所定の階調変換テーブルに基
づいて入力濃度に対する出力濃度の関係が任意に設定さ
れる。

【００２９】変換処理部７１ｅでは、指示された変倍率
に応じて、入力される既知データにより補間処理を行う
ことによって、変倍後の対象画素に対する画素データ
（濃度値）が求められ、副走査が変倍された後に主走査
が変倍処理される。

【００３０】画像プロセス部７１ｆでは、入力された画
素データに対して様々な画像処理が行われ、又、特徴抽
出等データ列に対する情報収集が行われ得る。

【００３１】誤差拡散処理部７１ｇでは、画像データ入
力部７０の誤差拡散処理部７０ｃと同様な処理が行われ
る。

【００３２】圧縮処理部７１ｈでは、ランレスグスとい
う符号化により４値データが圧縮される。又、画像デー
タの圧縮に関しては、最終的な出力データが完成した時
点で最後の処理ループにおいて圧縮が機能する。

【００３３】画像データ出力部７２は復元部７２ａ、多
値化処理部７２ｂ、誤差拡散処理部７２ｃ及びレーザ出
力部７２ｄを含んでいる。

【００３４】画像データ出力部７２は、圧縮状態でメモ
リ７３に記憶されている画像データを復元し、元の２５
６階調に再度変換し、２値データより滑らかな中間調表
現となる４値データの誤差拡散を行い、レーザ出力部７
２ｄへデータを転送するように構成されている。即ち、
復元部７２ａでは、圧縮処理部７１ｈによって圧縮され
た画像データが復元される。

【００３５】多値化処理部７２ｂでは、画像処理部７１
の多値化処理部７１ａ及び７１ｂと同様な処理が行われ
る。誤差拡散処理部７２ｃでは、画像データ入力部７０
の誤差拡散処理部７０ｃと同様な処理が行われる。

【００３６】レーザ出力部７２ｄでは、図に示していな
いシーケンスコントローラからの制御信号に基づき、デ
ィジタル画素データがレーザのオン／オフ信号に変換さ
れ、レーザがオン／オフ状態となる。

【００３７】尚、画像データ入力部７０及び画像データ
出力部７２において扱われるデータは、メモリ７３の容
量の削減のため、基本的には４値データの形でメモリ７
３に記憶されているが、２値のデータの形で処理するこ
とも可能である。

【００３８】次に、本発明の主要部分である、画像中に
含まれる細線を拡幅する手段の一実施例について説明す
る。

【００３９】本発明による画像中に含まれる細線を拡幅
する手段は、変倍処理前の画像データに対して細線部分
を太らせるような処理を行う。また、これは、基本的に
は、ＣＰＵにて処理されるプログラムであるので、図８
に示した画像処理部の回路を変更する必要ない。

【００４０】図１は、画像中に含まれる細線を拡幅する
手段の一実施例の処理手順を示すフローチャート図であ
る。

【００４１】初めに、図８に示すメモリ７３に蓄えられ
た４値の画像データは再度２５６階調の画像データに多
値化された後、２値化する手段によって例えば黒を０、
白を２５５、とする２値のデータに２値化される（ステ
ップＳ１）。黒は、一般的に、文字、図形又は記号等を
表しており、白は背景を表している。次に、細線化処理
を施す手段である細線化アルゴリズムに基づいて、白の
データに対して細線化処理を行う（ステップＳ２）。即
ち、これによって、細線部分が拡幅することになる。そ
して、画像データの２値を反転する手段によって背景に
対して細線化処理を施した２値の画像データを白黒反転
する（ステップＳ３）。即ち、０を２５５として、２５
５を０とする。これによって、太った細線部分は、２進
数で１１１１１１１１で表されるデータを有することに
なる。

【００４２】他方、２５６階調の画像データを膨脹処理
する手段である膨脹アルゴリズムに基づいて膨脹処理す
る（ステップＳ４）。即ち、２５６階調のデータで細線
部分を拡幅させる。次に、ステップＳ３で反転された２
値の反転データとステップＳ４で得られた２５６階調の
膨脹データとを用いて、論理積を求める手段に基づいて
これらのデータの各画素における論理積を算出して、Ａ
ＮＤ合成処理を行う（ステップＳ５）。そして、最後
に、ＡＮＤ合成処理で得られた画像データに対して補間
変倍処理を行い（ステップＳ６）、処理結果の画像をメ
モリに保持した後画像出力部を用いて転写を行う。

【００４３】従って、本実施例によるディジタル複写機
は上記手段を備えたので、縮小変倍処理時の１ドットラ
インの消えや、鉛筆書き原稿のかすれ等を、画像処理の
ための回路を変更すること無く防止することができる。

【００４４】図２は、上記したフローチャート図におけ
る一連の処理の過程における画像の一例を示している。
同図に示すように、Ａという文字は２５６階調のデータ
として拡幅される。

【００４５】次に、上記した細線化アルゴリズム、膨脹
アルゴリズム、ＡＮＤ合成処理、及び変倍処理の単純サ
ンプリング法の一例について図を参照して説明する。

【００４６】図３は、細線アルゴリズムの一例による処
理例、図４は、膨脹アルゴリズムの一例による処理例、
図５は、ＡＮＤ合成処理の一例による処理例、図６は、
単純サンプリング法の一例を示す。

【００４７】細線化とは、一般的には、与えられた文
字、図形、又は記号から線幅を細めて幅１の中心線を抽
出する操作のことである。本実施例では、上記したよう
に背景のデータについて細線化を実行する。細線化アル
ゴリズムは、次に示す規則に従う。

【００４８】（ａ）処理対象の画素のデータは白（１０
進数で２５５）、即ち背景である。 （ｂ）４−近傍に１つでも黒（１０進数で０）の画素が
あり、かつ、８−近傍に白の画素が２つ以上ある場合、
処理対象の画素のデータを白から黒に変える。

【００４９】この規則に従って、処理された４つの例を
図３（Ａ）から（Ｄ）に示す。但し、４−近傍とは、図
３（Ａ）の左の３ｘ３画素で、処理対象の中心の画素に
対して黒の４つの画素のことであり、８−近傍とは、周
囲８つ全ての画素のことである。

【００５０】例えば、図３（Ｂ）では、処理対象の中心
画素が白で、左の４−近傍画素が黒であり、８−近傍に
白の画素が６つあるので、上記規則を満たし中心画素の
データは黒に変換される。

【００５１】尚、細線化アルゴリズムは、上記した実施
例に限られるものではなく、同様な効果が得られるので
あれば、他の規則に従ったものでもよい。

【００５２】本実施例の膨脹アルゴリズムは、次に示す
規則に従う。

【００５３】（ａ）処理対象の画素のデータは白（１０
進数で２５５）、即ち背景である。 （ｂ）８−近傍の画素において、白以外のデータで一番
大きな値を処理画素のデータとする。

【００５４】例えば、図４では、処理対象の中心画素が
白（１０進数で２５５）であり、８−近傍において２５
５以外で一番大きな値である２２０を処理対象の画素の
データとして図４（Ｂ）に示すデータを得る。

【００５５】尚、膨脹アルゴリズムは、上記した実施例
に限られるものではなく、同様な効果が得られるのであ
れば、他の規則に従ったものでもよい。

【００５６】ＡＮＤ合成処理は、各画素において、上記
細線化アルゴリズムによって拡幅された細線の反転デー
タと膨脹アルゴリズムによって得られた２５６階調のデ
ータとの論理積を求めるものである。

【００５７】図５に示すように、画像Ａと画像ＢとのＡ
ＮＤ合成処理は、各画素において２進数のデータの各ビ
ットで論理積を実行することによって達成される。従っ
て、画像Ａにおける１０進数で２５５、即ち２進数で１
１１１１１１１の画素に対応する画像Ｂのデータが、処
理後そのまま維持され、画像Ａにおける１０進数で０、
即ち２進数で００００００００の画素に対応する画像Ｂ
のデータは、処理後１０進数で０となる。

【００５８】本実施例の単純サンプリング法は、次に示
す手順で実行される。図６に示すように、例えば４ｘ４
の画素マトリックスを１／２に縮小する場合、まず、２
列目、４列目の画素を間引き、（Ｂ）の画素マトリック
スを求め、次に、２行目、４行目を間引いて（Ｃ）の画
素マトリックスを求めて１／２に縮小する。このよう
に、画素を間引いて縮小する方法を総称して単純サンプ
リング法と呼んでいる。任意の縮尺の縮小は、この単純
サンプリング法と補間処理とを用いて実行される。

【００５９】従って、上記したこれらのアルゴリズムを
用いることにより、画像の縮小変倍処理時の１ドットラ
インの消えや、鉛筆書き原稿のかすれ等を防止して、細
線を保存することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、読取った画像中に含まれる細線を拡幅する手段と、
該手段によって細線の拡幅された画像を縮小処理する手
段とを備え、細線を拡幅する手段が、読取られた画像の
画像データを２値化する手段と、２値化された画像の文
字、図形及び記号以外の背景に対して細線化処理を施す
手段と、細線化処理された画像に対して画像データの２
値を反転する手段と、読取られた画像の文字、図形及び
記号のいずれかを表す画像データ領域を膨張処理する手
段と、反転する手段によって形成された画像データと膨
張処理する手段によって形成された画像データとの論理
積を求める手段とを含むので、縮小変倍処理時の１ドッ
トのライン消えや、鉛筆書き原稿のかすれ等を、画像処
理のための回路を変更すること無く防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる細線を拡幅する手段の一実施例
の処理手順を説明するフローチャート図である。

【図２】本発明に係わる細線を拡幅する手段の一実施例
による処理例を示す説明図である。

【図３】細線化アルゴリズムの一例による処理例を示す
説明図である。

【図４】膨脹アルゴリズムの一例による処理例を示す説
明図である。

【図５】ＡＮＤ合成処理の一例による処理例を示す説明
図である。

【図６】単純サンプリング法の一例を示す説明図であ
る。

【図７】本発明に係わるディジタル複写機の一例の構成
を概略的に示す断面図である。

【図８】本発明に係わるディジタル複写機に含まれる画
像処理部の構成を概略的に示すブロック図である。

【符号の説明】

７０ 画像データ入力部 ７１ 画像処理部 ７２ 画像データ出力部 ７３ メモリ ７４ ＣＰＵ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/393 G06T 3/40 G06T 5/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿画像を光学的に読取る機能を備えた
   画像処理装置であって、読取られた画像中に含まれる細
   線を拡幅する手段と、該手段によって細線の拡幅された
   画像を縮小処理する手段とを備え、前記細線を拡幅する
   手段が、読取られた画像の画像データを２値化する手段
   と、２値化された画像の文字、図形及び記号以外の背景
   に対して細線化処理を施す手段と、前記細線化処理され
   た画像に対して画像データの２値を反転する手段と、前
   記読取られた画像の文字、図形及び記号のいずれかを表
   す画像データ領域を膨張処理する手段と、前記反転する
   手段によって形成された画像データと前記膨張処理する
   手段によって形成された画像データとの論理積を求める
   手段とを含むことを特徴とする画像処理装置。