JP2973899B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、デジタル
コピー装置、デジタル画像記憶装置等に用いて好適な画
像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、低階調画像（Ｎ値画像）を高階調
画像（Ｍ値画像、Ｎ＜Ｍ）に変換する多値化装置が知ら
れており、その一例として、２値画像を多値化するもの
がある。

【０００３】ところで、Ｎ値画像を変倍（解像度変換）
する際には、一旦多値化を行うが、この場合にも多値化
装置が用いられる。なお、多値化装置の他の用途とし
て、ＦＡＸの様な２値画像を高画質に多値化して出力す
る場合や、２値データで圧縮・蓄積し、出力時に復元多
値化する場合などがある。

【０００４】ここで、多値化技術は多く開発されている
が、それらは概ね以下の４つに分類できる。 （１）単純な平滑化処理を用いて多値化する方式（特開
昭６３−０１３５７９、特開 平５−１６０９９６な
ど）。 （２）組織的ディザ法によって２値化された画像におい
て、２値化時に使用したディザマトリックスを用いて元
の中間調画像（多値画像）を推定する方式（特開昭６１
−２８８５６７など）。 （３）一定領域内の明るさ（黒画素数）を検出し、これ
に応じて多値化フルタサイズを適応的に切り替える方式
（特開平２−７６３７０など）。 （４）エッジ強度・方向を検出し、これに応じて多値化
フィルタのサイズや形状・係数を適応的に切り替える方
式（特開平５−１４３７２６、特開平５−３４４３４０
など）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した技術において
は、低階調の入力画像に対して特定画素（処理対象画
素）を含む所定の大きさの領域を設定し、この領域中の
画素値から高階調の画像を推定している。しかしなが
ら、従来の技術においては、入力画像の解像度に拘わら
ず同じ多値化装置を使用しているため、不適切な多値化
が行われることがあった。

【０００６】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たもので、入力画像の解像度に応じた多値化を行うこと
ができる画像処理装置を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【０００８】

【課題を解決するための手段】 請求項１に係る画像処理
装置は、処理対象となる Ｎ値（Ｎ≧２）画像をＭ値（Ｍ
＞Ｎ）画像に変換する変換手段と、前記Ｎ値画像の解像
度を認識する認識手段と、画像の変倍処理を行う変倍手
段と、前記認識手段によって認識された解像度が所定値
以下の場合には、前記Ｎ値画像を前記変倍手段によって
変倍させ、前記認識手段によって認識された解像度が所
定値を超える場合には、前記変換手段が出力するＭ値画
像を前記変倍手段によって変倍させる変倍制御手段とを
具備することを特徴とする。

【０００９】請求項２に係る画像処理装置は、処理対象
となるＮ値（Ｎ≧２）画像をＭ値（Ｍ＞Ｎ）画像に変換
する複数の変換手段と、前記Ｎ値画像の解像度を認識す
る認識手段と、前記認識手段によって認識された解像度
に応じて、前記各変換手段のいずれかを選択する選択手
段とを有し、前記各変換手段は、処理対象画素を中心と
する所定のエリア内の画素を参照して変換処理を行い、
かつ、前記エリアの大きさが前記各変換手段によって異
なり、さらに、前記選択手段は、前記認識手段によって
認識されたＮ値画像の解像度が低いほど前記エリアの小
さい変換手段を選択することを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る画像処理装置は、処理対象
となるＮ値（Ｎ≧２）画像をＭ値（Ｍ＞Ｎ）画像に変換
する複数の変換手段と、前記Ｎ値画像の解像度を認識す
る認識手段と、前記認識手段によって認識された解像度
に応じて、前記各変換手段のいずれかを選択する選択手
段と、画像の変倍処理を行う変倍手段と、前記認識手段
によって認識された解像度が所定値以下の場合には、前
記Ｎ値画像を前記変倍手段によって変倍させ、前記認識
手段によって認識された解像度が所定値を超える場合に
は、前記選択手段によって選択された変換手段が出力す
るＭ値画像を前記変倍手段によって変倍させる変倍制御
手段とを有し、前記各変換手段は、処理対象画素を中心
とする所定のエリア内の画素を参照して変換処理を行
い、かつ、前記エリアの大きさが前記各変換手段によっ
て異なり、前記選択手段は、前記認識手段によって認識
されたＮ値画像の解像度が低いほど前記エリアの小さい
変換手段を選択することを特徴とする。

【００１１】請求項４に係る画像処理装置は、請求項１
〜３のいずれか１の請求項に記載の画像処理装置におい
て、前記処理対象となるＮ値画像は、ファクシミリ装置
から転送される画像であり、前記認識手段は前記ファク
シミリ装置から転送される転送モードを示す信号から解
像度を認識することを特徴とする。

【００１２】請求項５に係る画像処理装置は、請求項１
〜３のいずれか１の請求項に記載の画像処理装置におい
て、ファクシミリ装置から転送される圧縮処理された画
像を伸長するデータ伸長手段を有し、このデータ伸長手
段の出力を前記処理対象となるＮ値画像として用いるこ
とを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】

Ａ：実施形態における構成 （１）全体構成 以下本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明す
る。図１は、この発明の一実施形態であるファクシミリ
装置の構成を示すブロック図である。図において、２０
２は電話回線に接続されているモデムであり、ファクシ
ミリデータを受信し、データ記憶部２０３へ受信データ
を転送する。データ記憶部２０３におけるデータ記憶デ
バイスとしては、半導体メモリや磁気ディスク等が一般
に用いられる。データ記憶部２０３で記憶されたデータ
は、データ伸長部２０４に転送され、データ伸長部２０
４では、ファクシミリデータ転送のために圧縮されてい
た受信データの伸長を行う。次に、高階調化変換部２０
５ではデータ伸長された受信ファクシミリデータ（一般
にファクシミリでは、２値化データを転送している）を
多値データへ変換する。なお、多値化の具体的方法につ
いては、後に詳述する。

【００１４】解像度変換部２０６では、多値化された受
信データを印字部２０７に適合した解像度に変換する。
ところで、Ｇ３ファクシミリの標準モードは８dot/mm×
３．８５dot/mmであり、レーザープリンタ等では４００
dpi（１インチ当たり４００画素）〜６００dpi（１イン
チ当たり６００画素）程度の解像度が一般的になってお
り、将来は更にプリンタ部の高解像度化が予想されるの
で、解像度変換としては高密度化の場合が多い。解像度
変換方式は、本発明の本旨ではないので詳しい説明は省
略するが、受信データを多値化しているため、３次元畳
み込み内挿法、バイリニア法等の一般に広く知られてい
る解像度変換方法を使用することが可能である。印字用
の解像度に変換された多値受信データは、印字部２０７
において用紙に印字される。

【００１５】ここで、図３を参照して印字部２０７にレ
ーザープリンタを用いた場合の多値印字方法を説明す
る。図３において、印字用の解像度に変換された多値受
信データＤは、Ｄ／Ａコンバータ３０１でアナログ化
データＤへ変換される。また、三角波発生装置３０２
からは、アナログ参照波Ｄが出力され、コンバータ３
０３により、アナログ化データＤとアナログ参照波Ｄ
とが比較され、レーザー制御信号Ｄが作成される。

【００１６】ここで、上述した各データの変化の一例を
図４に示す。この図から判るように、アナログ参照波Ｄ
よりアナログ化データＤの値の方が大きいときには
レーザーがＯＮされ、アナログ参照波Ｄよりアナログ
化データＤの値の方が小さいときにはレーザーがＯＦ
Ｆされる。このように制御されたレーザー信号は、図示
されない感光体へ照射され、レーザーがＯＮの場所にト
ナーが付着し、そして、感光体上に付着したトナーが用
紙上に転写された後、定着され出力される。

【００１７】以上説明したモデム２０２、データ記憶部
２０３、データ伸長部２０４、高階調化変換部２０５、
解像度変換部２０６及び印字部２０７は、それぞれ制御
部２０１に接続され、各ブロック間のデータ転送のタイ
ミング制御等が行われる。

【００１８】また、ファクシミリにおいては、標準モー
ド、高画質モード、超高画質モード等の解像度が異なる
転送モードが存在し、これらの転送モードを示す信号が
ファクシミリ画像データの送受信の前に、送信側から受
信側へ送られてくる。そして、制御部２０１では転送モ
ード信号から受信データの解像度を検知するようにして
おり、その解像度に応じて、高階調化部２０５の高階調
化方式を切り替えたり、解像度変換部２０６の変換倍率
の設定を行う。この解像度の検知を行う制御部２０１の
機能が特許請求の範囲における「認識手段」に相当す
る。

【００１９】画像を高階調化する方式では、殆どの場
合、変換対象画素の周囲の一定領域の複数の画素値から
変換対象画素の高階調変換後の値を推定している。本発
明においては、この一定領域の大きさを入力画像の解像
度に応じて切り替えるようにしている。

【００２０】すなわち、高階調化変換部２０５において
は、図２に示すように、１７×１７の領域を用いて多値
化（なお、ファクシミリの場合は二値データを多値化す
ることが高階調化となる）する多値化処理回路９４７
と、１１×１１の領域を用いて多値化する多値化処理回
路９４６とを設け、受信データが標準モード（８dot/mm
×３．８５dot/mm）の場合には１１×１１の領域で多値
化を行い、また、受信データが高画質モード（８dot/mm
×７．７dot/mm）の場合には１７×１７の領域で多値化
を行う。そして、解像度に応じた信号をセレクタ９４５
で選択して出力する。ここで、多値化処理回路９４６お
よび９４７は、特許請求の範囲における「複数の変換手
段」に相当し、セレクタ９４５は、特許請求の範囲にお
ける「選択手段」に相当する。また、図２に示す構成
は、請求項２に係る発明の典型例である。

【００２１】なお、高解像度モードのときだけ多値化変
換し、標準モードの場合は多値化しないように切り替え
ることもできる。すなわち、標準モードの場合は、図２
に破線で示す経路をセレクタ９４５が選択し、入力２値
データをそのまま解像度変換部２０６へ出力する。この
実施の形態は、特許請求の範囲の請求項１に対応するも
のである。また、高解像度化のための領域の大きさは、
解像度が低い程、領域を小さくすることが好ましく、あ
るいは一定解像度以下では高階調化を行わないのが望ま
しい。したがって、多値化回路を複数設けるとともに、
それらの多値化領域を適宜異ならせ、解像度が低いほど
小さな多値化領域となるように多値化回路を選択し、さ
らに、解像度が所定値以下の場合には図２に破線で示す
経路を選択して多値化（高階調化）を行わないようにし
てもよい。この実施の形態は、特許請求の範囲の請求項
３に対応するものである。図１における解像度変換部
は、請求項１や請求項３における「変倍手段」に対応し
ている。

【００２２】（２）多値化回路９４６の構成 次に、多値化回路９４６における多値化の例を説明す
る。ここでは、Ｎ値：Ｍ値（Ｍ＞Ｎ）の変換出力の一例
として、Ｎ＝２、Ｍ＝２５６の場合を述べる。

【００２３】図５は、多値化処理回路９４７の構成を示
すブロック図であり、前述したように、１７×１７の領
域を用いて多値化を行う。さて、図５において入力され
た２値画像データは、注目画素を中心とする１７×１７
画素分、画像メモリ回路１に記憶される。そして、同図
に示す第１多値化回路２、第２多値化回路３、第３多値
化回路４、第４多値化回路５、第５多値化回路６の各々
で画像メモリ回路１に格納された画像データに対する多
値化演算が行われる。各多値化回路は、演算方法がそれ
ぞれ異なっており、後段の多値変換値選択回路１１でこ
れらの中から最適な値が選択されるよう構成されてい
る。各多値化回路は、次のように異なる特性を持つ画像
を対象に多値化演算を行う回路である。 第１多値化回路２：高周波エッジ部 第２多値化回路３：低周波エッジ部 第３多値化回路４：中間濃度部、ハイライト部でかつエ
ッジ部 第４多値化回路５：ハイライト部でかつ非エッジ部 第５多値化回路６：非常に明るい極ハイライト部でかつ
非エッジ部 ここで、高周波エッジとは濃度変化が急峻な部分をい
い、低周波エッジとは濃度変化がなだらかな部分をい
う。一般に、前者は比較的小さな領域で検出され、後者
は比較的大きな領域で検出される。以下に、各多値化回
路について説明する。

【００２４】ａ：第１多値化回路２ 第１多値化回路２は、高周波エッジに対する多値化処理
を行う回路であり、図６に示すように構成される。ま
ず、画像メモリ回路１から出力される画像データＳは、
第１領域パタン設定回路９０１〜第９領域パタン設定回
路９０９へ入力される。

【００２５】第１領域パタン設定回路９０１には、図７
（ａ）に示すフィルタパタンが記憶されている。そし
て、図６に示す演算回路９１０においては、フィルタパ
タンの領域に存在する画素の分散値を算出する。この結
果得られた分散値σ1は、階調変換回路９１９に入力さ
れる。以下同様に、第２領域パタン設定回路９０２〜第
９領域パタン設定回路９０９には、各々図７（ｂ）〜
（ｉ）に示すフィルタパタンが記憶されており、それぞ
れ後段の演算回路９１１〜９１８において、各領域パタ
ン内分散値σ1〜σ9を算出する。このようにして得られ
た各分散値は、階調変換回路９１９に入力される。階調
変換回路９１９では、入力された各分散値σ1〜σ9のう
ち最大となるものを求め、これに対応する領域パタン内
に存在する画素の濃度平均値を算出し、多値変換値Ｓc1
を出力する。

【００２６】このように、処理対象画素を中心にした異
なる方向の領域が領域パタンとして設定され、これらの
領域パタン内の分散値が算出される。そして、分散値が
最大となる領域の平均濃度が多値変換値Ｓc1として出力
される。この場合、分散値が最大となる領域パタンは、
画素のばらつきが大きい領域パタンであり、エッジのな
い部分に対応する。そこで、このような領域について、
各画素の濃度の平均値を算出すれば、注目画素がエッジ
である場合には、当該エッジがぼけない状態で多値化さ
れる。したがって、文字や線画のような急峻なエッジ
（高周波エッジ）を多値化するのに適している。

【００２７】ｂ：第２多値化回路３ 第２多値化回路３は、疑似中間調部に良く現れる低周波
エッジ成分を多値変換出力する回路であり、図８に示す
ように構成される。なお、基本的には、第１多値化回路
と同様の動作を行う回路である。

【００２８】先ず、画像メモリ回路１からの画像データ
Ｓが、第１領域パタン設定回路９２０〜第８領域パタン
設定回路９２７へ入力される。第１領域パタン設定回路
９２０〜第８領域パタン設定回路９２７には、図９に示
す領域パタンフィルタ（ａ）〜（ｈ）がそれぞれ記憶さ
れており、後段の演算回路９２８〜９３５においては、
設定された各領域パタンに対する分散値σ11〜σ18を算
出する。これらの分散値σ11〜σ19は、図８に示す階調
変換回路９３６へ入力される。階調変換回路９３６で
は、入力された各分散値σ11〜σ18のうち、最大となる
値を求め、これに対応する領域パタンを検索する。そし
て、検索された領域パタンの非領域部分、すなわち、図
９に示すＢ領域（ハッチングしていない部分；分散値の
算出対象とならない領域）に存在する画素を用いて濃度
平均値を算出し、その結果を多値変換値Ｓc2として出力
する。以上のように、この回路においては、低周波エッ
ジを多値化するために、誤差が多くなると認められる分
散値最大の領域の画素を破棄し、Ｂ領域（Ａ領域に比し
て広い領域）の画素について演算を行っている。これ
は、誤差要因を除去するとともに、より広い領域の画素
について演算することにより、濃度変化が穏やかな低周
波エッジをより正確に多値化するためである。

【００２９】なお、この実施形態においては、分散値が
最大となる領域パタンの画素を除外したが、分散値が大
きい順に幾つかの領域を選択し、これらの領域の画素を
除去するように構成してもよい。

【００３０】ｃ：第３〜第５多値化回路 次に第３多値化回路４、第４多値化回路５、第５多値化
回路６について説明する。まず、第３多値化回路は、中
間濃度部およびハイライトエッジ部に対する多値化処理
を行う回路である。また、第４多値化回路５は、ハイラ
イト非エッジ部に対する多値化を行い、第５多値化回路
６は極ハイライト非エッジ部を多値化する回路である。
各多値化回路とも、フィルタ演算を行う回路であるが、
用いるフィルタは各々異なっている。

【００３１】第３多値化回路のフィルタ演算回路９３７
には、図１０に示すような５×５マトリックスのフィル
タが記憶されており、これを用いて演算し、得られた多
値化変換値をＳc3として出力する。この場合の演算は、
マトリックスの各値と、これに対応する位置にある入力
画素の値を乗算し、その乗算結果の代数和を求める演算
となる。

【００３２】また、上記と同様にして、第４多値回路フ
ィルタ演算回路９３８では、９×９の領域で単純な平滑
化を行い、得られた多値変換値をＳc4として出力する。
同様に、第５多値化回路のフィルタ演算回路９３９で
は、１７×１７の領域で単純平滑化処理を行い、得られ
た多値変換値をＳc5として出力する。ここで、図１１、
図１２、および図１３に、各々第３多値化回路４、第４
多値化回路５および第５多値化回路６の構成示す。以上
の処理によって得られた信号値Ｓc1〜Ｓc5が多値変換値
選択回路１１に入力される。

【００３３】ｄ：エッジ検出回路８ 次にエッジ検出回路８について説明する。エッジ検出回
路８では、画像メモリ回路１に格納された画像データに
対するエッジ検出処理を行う。エッジ検出回路８は、図
１４に示すように、第１エッジ検出回路５０１と第２エ
ッジ検出回路５０２とから構成される。第１エッジ検出
回路５０１は、画像の高周波エッジ成分を検出し、第２
エッジ検出回路５０２は、画像の低周波エッジ成分を検
出する。また、第１エッジ検出回路５０１および第２エ
ッジ検出回路５０２は、図１５のように構成される。

【００３４】始めに、第１エッジ検出回路５０１につい
て説明する。図示のように、第１エッジ検出回路５０１
は、第１領域パタン設定回路６０１〜第８領域パタン設
定回路６０８、演算回路６０９〜６１６および高周波エ
ッジ検出回路６１７から構成される。この場合、第１領
域パタン設定回路６０１〜第８領域パタン設定回路６０
８には、図１６に示す８つの領域パタンが記憶されてお
り、次段である演算回路６０９〜６１６においては、対
応する領域パタン中に含まれる黒画素数Ｎ1〜Ｎ8を各々
算出する。次に、高周波エッジ検出回路６１７において
は、各演算回路６０９〜６１６で計測された黒画素数Ｎ
1〜Ｎ8の中から最大値と最小値を求め、これらの差分値
と予め設定したしきい値Ｔg1とを比較することで、高周
波エッジ判定が行われる。すなわち、差分値がしきい値
Ｔg1以上なら、濃度変化が急峻であると認識されるの
で、処理画素は高周波エッジと判定され、信号値Ｓ1＝
１が出力される。一方、該差分値がしきい値Ｔg1未満な
ら非高周波エッジ部と判定され、信号値Ｓ1＝０が出力
される。

【００３５】次に、第２エッジ検出回路５０２について
説明する。第２エッジ検出回路５０２は第１エッジ検出
回路５０１と同様の構成であるが、画像の低周波エッジ
を検出する点が異なる。第１領域パタン設定回路６２１
〜第８設定回路６２８に記憶される領域パタンは図１７
に示すものであり、参照する領域が第１エッジ検出回路
の場合とは異なっている。そして、次段である演算回路
６２９〜６３６では、対応する領域パタン中の黒画素数
Ｎ11〜Ｎ18を算出する。低周波エッジ検出回路６３７で
は、これら各演算回路６２９〜６３６で計測された黒画
素数Ｎ11〜Ｎ18の中から最大値と最小値を求め、これら
の差分値を基準に、第１エッジ検出回路５０１と同様の
判定演算を行う。すなわち、差分値が予め設定したしき
い値Ｔg2以上であれば、処理画素は低周波エッジと判定
し、信号値Ｓ2＝１を出力する。一方、該差分値がしき
い値Ｔg2未満なら非低周波エッジと判定し、信号値Ｓ2
＝０を出力する。そして、各エッジ検出回路で得られた
信号値Ｓ1，Ｓ2は、多値変換値選択回路１１へ入力され
る。

【００３６】ｅ：ハイライト検出回路 次にハイライト検出回路９について説明する。ハイライ
ト検出回路９では、画像メモリ回路１１に格納された画
像データがハイライトな部分であるか否か（明るい箇所
であるか否か）の判定を行う。ハイライト検出回路９
は、図１４に示すように、第１ハイライト検出回路５１
１と第２ハイライト検出回路５１２とから構成される。
第１ハイライト検出回路５１１は非常に明るい極ハイラ
イト部を検出し、第２ハイライト検出回路５１２は第１
ハイライト検出回路５１１で検出するハイライトに比べ
若干暗いハイライトを検出する。

【００３７】第１ハイライト検出回路５１１は、極ハイ
ライト判定回路７１を有し（図１８参照）、前段である
９×９画素内演算回路７で計算された黒画素数が予め設
定されたしきい値Ｔh1以下であるか否かを判定する。黒
画素数がしきい値Ｔh1以下である場合には、処理対象と
なっている画素は極ハイライト部と判定し、信号値Ｓ3
＝１を出力する。一方、黒画素数がしきい値Ｔh1より大
きい場合には、非極ハイライト部と判定し、信号値Ｓ3
＝０を出力する。

【００３８】第２ハイライト検出回路５１２もまた第１
ハイライト検出回路５１１と同様の動作を行う。但し、
ハイライト判定のためのしきい値Ｔh2が異なり、Ｔh2＞
Ｔh1である。前段の９×９画素内演算回路７で計測され
た黒画素数がしきい値Ｔh2以下であるか否かをハイライ
ト判定回路７２で判定する。しきい値Ｔh2以下である場
合には、処理画素はハイライト部と判定し、信号値Ｓ4
＝１を出力する。しきい値Ｔh2より大きい場合には、非
ハイライト部（中間濃度部）と判定し、信号値Ｓ4＝０
を出力する。各ハイライト検出回路で得られた信号値Ｓ
3，Ｓ4は、多値変換値選択回路１１へ入力される。

【００３９】ｆ：ハイライトエッジ検出回路 次に、ハイライトエッジ検出回路１０について説明す
る。ハイライトエッジ検出回路１０では、画像メモリ回
路１に格納された画像データの注目画素周辺がハイライ
トでかつエッジであるか否かを判定する。図１４に示す
ように、ハイライトエッジ検出回路１０は、第１ハイラ
イトエッジ検出回路５２１と第２ハイライトエッジ検出
回路５２２とからなる。第１ハイライトエッジ検出回路
５２１は、画像メモリ回路１に格納された画像データの
注目画素を中心とする領域全体（１７×１７画素領域）
がハイライトで且つエッジであるか否かを判定し、第２
ハイライトエッジ検出回路５２２は、注目画素を中心と
する小領域（９×９画素領域）がハイライトで且つエッ
ジであるか否かを判定する。

【００４０】ここで、第１ハイライトエッジ検出回路５
２１の動作について説明する。第１ハイライトエッジ検
出回路５２１は、図１９に示すように、第１エッジ検出
回路８１１〜第４エッジ検出回路８１４およびハイライ
トエッジ判定回路８１５から構成されている。まず、第
１ハイライトエッジ検出回路５２１の各エッジ検出回路
８１１〜８１４において、画像メモリ１に蓄えられた画
像データ（１７×１７画素領域）に対するフィルタ演算
を実施する。各エッジ検出回路８１１〜８１４には、図
２０に示すフィルタデータがそれぞれ記憶されており、
これらを用いてフィルタ演算が行われる。後段のハイラ
イトエッジ判定回路８１５は、各エッジ検出回路８１１
〜８１４の出力値Ｇ1〜Ｇ4のうちから最大値を選択し、
これが予め設定したしきい値Ｔhg1以上であるか否かを
判定する。該最大値がしきい値Ｔhg1以上である場合に
は、処理画素はハイライトエッジ部と判定し、出力信号
値Ｓ5＝１する。一方、該最大値がしきい値Ｔhg1未満で
ある場合には、処理画素は非ハイライトエッジ部と判定
し、出力信号値Ｓ5＝０とする。

【００４１】次に、第２ハイライトエッジ検出回路５２
２の動作について説明する。第２ハイライトエッジ検出
回路５２２もまた第１ハイライトエッジ検出回路５２１
と同様の動作を行うが、処理する領域が異なっている。
すなわち、注目画素を中心とする９×９画素領域でエッ
ジ検出処理を実施する。図１９に示す第２ハイライトエ
ッジ検出回路５２２の各エッジ検出回路８２１〜８２４
には、図２１に示すフィルタデータが記憶されており、
これらを用いてフィルタ演算処理が行われる。この演算
によって得られた出力値Ｇ11〜Ｇ14は、後段のハイライ
トエッジ判定回路８２５に入力され、これらの中から最
大値が選択された後、エッジ判定が行われる。すなわ
ち、該最大値が予め設定したしきい値Ｔhg2以上である
場合には、処理対象画素はハイライトエッジ部と判定
し、出力信号値Ｓ6＝１とする。一方、該最大値がしき
い値Ｔhg2未満である場合には、処理対象画素は非ハイ
ライトエッジ部と判定し、出力信号値Ｓ6＝０とする。
以上のようにして得られた各信号値Ｓ5，Ｓ6が多値変換
値選択回路１１へ入力される。

【００４２】ｇ：多値変換選択回路 多値変換値選択回路１１は、エッジ検出回路８からの出
力信号値Ｓ1，Ｓ2とハイライト検出回路９からの出力信
号値Ｓ3，Ｓ4、およびハイライトエッジ検出回路１０か
らの出力信号Ｓ5，Ｓ6の５つの信号に基づき、第１多値
化回路２〜第５多値化回路６の出力値Ｓc1〜Ｓc2のう
ち、最適な多値交換値を選択し、これをＳcoutとして出
力する。選択の基準は表１に示す通りであるが、詳細は
後述する。

【００４３】

【表１】 以上の処理で多値変換値Ｓcoutが得られ、得られた多値
変換値Ｓcoutが画像出力装置Ａ９４８を介して画像出力
される。

【００４４】（３）多値化回路９４６の構成 多値化回路９４６は、上述した多値化回路９４７と同様
に構成される。ただし、画像メモリ回路１に対応する初
段のメモリ回路のサイズは１１×１１画素になってい
る。同様に、多値化回路９４７では、ハイライト検出処
理、ハイライトエッジ検出処理、及びそれに伴う多値化
処理におけるフィルタサイズを、１７×１７、９×９、
５×５等にしているが、多値化回路９４６では、各々に
対応する各フィルタのサイズが適宜小さく設定されてい
る。

【００４５】Ｂ：実施形態における動作 次に、多値化回路９４７における多値化処理について図
２２のフローチャートを用い、具体的に説明する。ま
ず、ステップＳ１０１において、注目画素を中心とする
１７×１７画素分の２値画像データを画像メモリ１に記
憶する。 ａ：第１エッジ検出回路５０１の処理 次に、ステップＳ１０２とＳ１０３で、第１エッジ検出
回路５０１の処理が行われる。本回路の目的は画像メモ
リに記憶された２値画像データの高周波エッジ成分（濃
度変化が急激なエッジ）を検出することである。具体的
には、図１６に示す８つのフィルタパタンを用いてエッ
ジ検出を行う。ここで、エッジ検出の処理について、図
２３および図２４を用い図２５のフローチャートに従っ
て説明する。

【００４６】今、画像メモリ１に記憶された画像データ
（１７×１７画素）のうち、処理対象となる注目画素周
辺の５×５画素領域が図２３の状況であったとする。ま
ず、図２３の画素集合に対し、図１６（ａ）に示す第１
領域パタンを用いて、パタン部（ハッチング部分）に含
まれる黒画素数Ｎ1をカウントする（図２５のステップ
Ｓ２０１参照）。この場合、５画素となり、黒画素数Ｎ
1＝５となる（図２４（ａ）参照）。同様に、図２５の
ステップＳ２０２においては、図１６（ｂ）に示す第２
領域パタンを用いて、パタン部（ハッチング部分）に含
まれる黒画素数Ｎ2をカウントし、Ｎ2＝３となる（図２
４（ｂ）参照）。さらに、図２５のステップＳ２０３〜
Ｓ２０８においては、各々図１６（ｃ）〜図１６（ｈ）
までの各領域パタンを用いて各パタン中の黒画素数カウ
ントすることにより、それぞれＮ3＝１，Ｎ4＝３，Ｎ5
＝５，Ｎ6＝３，Ｎ7＝１，Ｎ8＝３となる（図２４
（ｃ）〜図２４（ｈ））。

【００４７】次に、上述のようにして得られたＮ1〜Ｎ8
を用いて、これらの中から、最大値Ｎmax及び最小値Ｎm
inをもとめる（図２５に示すステップＳ２０９，Ｓ２１
０参照）。この場合、Ｎmax＝Ｎ1＝Ｎ5＝５，Ｎmin＝Ｎ
3＝Ｎ7＝１となる。そして、求められたＮmaxとＮmin
が、以下に示す（数１）を満たす時、処理画素は高周波
エッジ部と判定し、信号値Ｓ1＝１とする（図２５のス
テップＳ２１１，Ｓ２１２参照）。一方、ＮmaxとＮmin
が、（数１）式を満たさない時、処理画素は非高周波エ
ッジ部と判定し、信号値Ｓ1＝０とする（図２５のステ
ップＳ２１１，Ｓ２１３参照）。

【００４８】（数１） Ｎmax−Ｎmin≧Ｔg1 但し、Ｔg1は予め設定したしきい値で、例えば、Ｔg1＝
４とした場合、上記事例ではＮmax−Ｎmin＝５−１＝４
となるから、処理画素はエッジと判定される。以上のよ
うに、中心画素から複数方向へ広がる８つのパタンの組
み合わせを用いるだけで、₈Ｃ₂＝２８成分のエッジ検出
が行える。従って、従来検出が困難であった点対象なエ
ッジ（図２３参照）等を含め多数のエッジを簡単な構成
で、容易かつ高精度に検出することができる。また、検
出できるエッジ成分数の割に、フィルタ記憶用メモリを
増やすこともない。

【００４９】なお、本実施形態では、５×５領域に関し
て８パタンの領域を設定し、黒画素数を基準にエッジ検
出する方法を述べたが、例えば、参照する領域を７×
７、９×９等としたり、更に複数の領域パタンを設定し
たり、あるいは、黒画素基準ではなく白画素数を基準と
するなどの変更も可能である。また、３値、４値画像等
の低階調画像のエッジを検出する場合には、黒画素数基
準でなく、各領域パタンに含まれる画素値の平均濃度値
あるいは分散値を用いてもよい。すなわち、Ｎmaxを各
領域パタンに含まれる画素値の平均濃度または分散値の
最大値とし、Ｎminを各領域パタンに含まれる画素の平
均濃度値または分散値の最小値として、これらの差分値
に基づきエッジ検出することも可能である。

【００５０】ｂ：高周波エッジが検出された場合の処理 次に、図２２に戻り、ステップＳ１０３においてＳ1＝
１であった場合（処理画素が高周波エッジであった場
合）の多値化処理（図２２のステップＳ１０４参照）に
ついて説明する。高周波エッジ部の多値化は図７に示す
９つの領域パタンを用いた平滑化演算に基づき行われ
る。その具体的な処理の詳細について図２６のフローチ
ャートに基づいて説明する。

【００５１】多値化対象の画素集合が図２３のようであ
ったとすると、これは高周波エッジ検出部でエッジ部と
判定される。そして、ステップＳ１０４に進み、図７
（ａ）に示す第１領域パタン（ハッチング部分）中に含
まれる画素について、領域内画素値の分散値を検出す
る。図２３の場合、第１領域パタン内に含まれる画素は
図２７（ａ）に示すとおりである。該第１領域パタンに
おいて、領域内画素の画素値を各々Ｐ1，Ｐ2，……，Ｐ
7とすると、分散値σ1は（数２）式を用いて計算され
る。例えば、黒画素値＝１、白画素値＝０と定義する
と、分散値σ1＝０．２０となる（図２６に示すステッ
プＳ３０１参照）。

【００５２】（数２） （ここで、Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，……Ｐnは、パタン中の画素
値であり、ｎは領域内参照画素数である。） 同様に図７（ｂ）〜図７（ｈ）の各領域パタンについて
も、ｎ＝７として、σ2＝０．２４，σ3＝０，１２，σ
4＝０．２４，σ5＝０．２０，σ6＝０．２４，σ7＝
０．１２，σ8＝０．２４，と求められる（図２６に示
すステップＳ３０２〜Ｓ３０８参照）。

【００５３】図７（ｉ）第９領域パタンの分散値σ9に
ついては、領域内参照画素数が９画素であるため、ｎ＝
９として（数２）式を用いる。故にσ9＝０．２２とな
る（図２６のステップＳ３０９）。

【００５４】このようにして求めた分散値は、値が大き
いほど濃度変化が激しいことを示しており、エッジを構
成する領域であることを示している。逆に、分散値が低
い場合には平坦な領域であることを示している。したが
って、最も分散値が低い領域パタン（最も平坦な領域）
に含まれる画素を用い、エッジ構成画素を避けて平滑化
することで、画質の劣化が防止できる（エッジが保存さ
れる）。上述した例では、分散値の最小値σmin＝σ3＝
σ7＝０．１２であり（図２６のステップＳ３１０）、
第３領域パタンあるいは第７領域パタンに含まれる画素
値の平均濃度値σ3またはσ7が出力値となる。従って、
出力値＝平均濃度値ｅ3（＝ｅ7）＝０．１４となる（ス
テップＳ３１１）。最後に出力値の正規化処理を施し、
多値変換値Ｓc1とする（Ｓ３１２）。ここで正規化と
は、例えば２５６階調（８ｂｉｔ）へ変換する場合に
は、（数３）に示す計算を行うことをいう。

【００５５】（数３） 正規化出力（多値変換値出力）＝平均濃度値ｅ×２５５ （但し、小数点以下は四捨五入とし、２５５を越えた場
合には２５５を出力値とする。）

【００５６】したがって、上述した例の場合は、σ3
（＝σ7）×０．１２×２５５＝３０．６、故にＳc1＝
３１となる。以上の処理を用いることで、エッジを保存
した多値化演算が出来るので、細かな線画模様等でもつ
ぶれのない高品質な多値変換画像を得ることができる。
また、エッジ周辺の孤立画素（雑音画素）の影響が少な
く、多値化後モアレ等の雑音となって残ることもない。
本実施形態では、５×５サイズのフィルタを用いて多値
化演算を行っているが、７×７等、画像特性に応じて他
の大きさのフィル多を用いて同様の処理で多値化しても
良いし、他の領域を設定して演算しても良い。

【００５７】ｃ：第２エッジ検出回路の動作５０２ ここで図２２に再び戻り、処理画素が非高周波エッジで
あった場合の処理（ステップＳ１０５）について説明す
る。この処理の目的は、疑似中間画素に多く含まれる低
周波エッジ（濃度変化が緩やかなエッジ）を検出するこ
とである。また、この処理に至るためには、図２２のス
テップＳ１０３で信号値Ｓ1＝０であることが前提とな
る。ステップＳ１０５の処理は、具体的には、図７に示
す８パタンのフィルタを用いてエッジ検出を行う。エッ
ジ検出の処理手順について、図２８、図７、図２９を用
い、図３０のフローチャートに従って説明する。

【００５８】今、画像メモリ１に記憶された画像データ
（１７×１７画素）のうち、処理対象となる注目画素周
辺の７×７画素領域が図２８の状況であったとする。ま
ず、図２８の画素集合に対し、図７（ａ）に示す第１領
域パタンを用いて、パタン部（ハッチング部分）に含ま
れる黒画素数Ｎ11をカウントする（図３０のステップＳ
４０１参照）。この場合は、６画素となり、黒画素数Ｎ
11＝６となる（図２９（ａ））。同様に、図７（ｂ）に
示す第２領域パタンを用いて、パタン部（ハッチング部
分）に含まれる黒画素数Ｎ12をカウントし（図３０のス
テップＳ４０２参照）、Ｎ12＝５となる（図２９
（ｂ））。

【００５９】以下同様にして、図７（ｃ）の第３領域パ
タン〜図７（ｈ）の第８領域パタンを用いて各パタンに
含まれる黒画素数をカウントし（図３０に示すステップ
Ｓ４０３〜Ｓ４０８）、それぞれＮ13＝２，Ｎ14＝５，
Ｎ15＝６，Ｎ16＝５，Ｎ17＝２，Ｎ18＝５となる（図２
９（ｃ）〜図２９（ｈ）参照）。

【００６０】次に、求めたＮ11〜Ｎ18を用いて、これら
の中から、最大値Ｎmaxおよび最小値Ｎminを算出する
と、Ｎmax＝Ｎ11＝Ｎ15＝６，Ｎmin＝Ｎ13＝Ｎ17＝２と
なる（図３０のステップＳ４０９，Ｓ４１０参照）。そ
して、求めたＮmaxとＮminを用い、以下に示す（数４）
を満たすか否かを判定し、満す場合は処理画素は低周波
エッジ部と判定し、信号値Ｓ2＝１とする（図３０に示
すステップＳ４１１，Ｓ４１２）。一方、低周波エッジ
でない場合には、信号値Ｓ2＝０とする（図３０に示す
ステップＳ４１１，Ｓ４１２参照）。

【００６１】（数４） Ｎmax−Ｎmin≧Ｔg2 （但し、Ｔg2は予め設定したしきい値で、本実施形態で
は、Ｔg2＝４とした。） 上述の例の場合は、Ｎmax−
Ｎmin＝６−２＝４となるから、処理画素はエッジと判
定される。以上のように、ここでは疑似中間調に現れ易
い低周波エッジを検出する。また、前述の通り、従来検
出が困難であった点対称なエッジ（図２８）等を含む多
数のエッジ成分を、容易かつ高精度に検出することがで
き、フィルタ記憶用メモリを増加させる必要もない。

【００６２】ｄ：低周波エッジが検出された場合の処理 次に、図２２に示すステップＳ１０６において、Ｓ2＝
１であった場合（処理画素が低周波エッジであった場
合）の多値化処理（図２２のＳ１０７）について説明す
る。低周波エッジ部の多値化処理は、図９に示す８つの
領域パタンを用いて行う。これらの領域パタンは、図２
２に示すステップＳ１０４の多値化処理に用いた領域パ
タン（図７参照）と類似する領域パタンであるが、平滑
化に用いる画素が異なることが特徴である。

【００６３】本処理の基本的考えは、図２２に示すステ
ップＳ１０４の多値化処理と同様に、多値化演算（平滑
化演算）にエッジ構成画素を出来る限り用いないことで
ある。このようにすることで、エッジ周辺の雑音画素の
影響を最小限にとどめることができる。その具体的な処
理の詳細について、図３１のフローチャートを基に、図
２８、図３２、図９を用いて説明する。多値化の対称と
なる画素集合が図２８のようであったとすると、この画
素集合は、前述したように、低周波エッジ部と判定され
る。

【００６４】次に、図２８の注目画素を中心とする５×
５領域内に着目する（図３２参照）。この５×５領域に
対して、図９（ａ）〜（ｈ）までの８つの領域パタンを
用い、各領域パタンのＡ領域（ハッチング部分）に存在
する画素に関して分散値を算出する。図３２の場合、図
９（ａ）第１領域パタンのＡ領域内に含まれる画素は、
図３４（ａ）に示す通りである。このとき、分散値σ11
は（数２）式を用いて計算される（ｎ＝７で計算）。

【００６５】例えば、黒画素値＝１、白画素値＝０と定
義すると、分散値σ11＝０．２４となる（図３１のステ
ップＳ５０１参照）。他の領域パタン（ｂ）〜（ｈ）の
各分散値に関しても同様に計算し、σ12＝０．２４，σ
13＝０．２０，σ14＝０．２４，σ15＝０．２４，σ16
＝０．２４，σ17＝０．２４，σ18＝０．２４となる
（図３１に示すステップＳ５０１〜Ｓ５０８参照）。こ
こで、図３４（ｂ）〜（ｈ）は、各々図２８に示す領域
について、図９（ｂ）〜（ｈ）の領域パタンに含まれる
画素を示している。

【００６６】以上のようにして得られたＡ領域内画素に
関する分散値を用い、次の基準で多値変換値を算出する
（図３１に示すステップＳ５０９）。 ｉ：分散値が最大となる領域パタンを求め、その領域パ
タンの外側の領域（非ハッチング部分の領域。以下、Ｂ
領域という）に存在する画素を用いて平滑化演算する。 ｉｉ：分散値が最大となる制御パタンが複数個存在する
場合には、それらの中から、任意の領域パタンを１つ選
択し、選択した領域パタンのＢ領域に存在する画素を用
いて平滑化演算する。この場合、分散の高い領域は、エ
ッジが存在する領域であると考え、この領域を除く画素
を用いて演算するという考えに基づいている。

【００６７】上述の例では、 σmax＝σ11＝σ12＝σ14＝σ15＝σ16＝σ18＝０．２
４ であるから、上記条件ｉｉに当てはまる場合である。仮
に、σmax＝σ12を選択すれば、多値化に用いる画素は
図９（ａ）のＢ領域に存在する画素で、図３３に示す画
素となる。ゆえに、多値出力値は、（数５）を用いるこ
とで求まる。

【００６８】（数５）Ｂ領域内の画素値Ｐ1，Ｐ2，Ｐ
3．．．，Ｐ15とすると、

【００６９】さて、図３３の場合、平均濃度値ｅ12＝
０．２７となる。最後に出力値の正規化処理を（数３）
を用いて行い、その結果を多値変換値Ｓc2とする。この
場合、ｅ12×０．２７×２５５＝６８．８５となり、こ
れを四捨五入したＳc2＝６９が多値変換値となる。以上
の処理を用いることによって、エッジ成分を保存し、且
つ、階調を重視した多値化演算が行えるので、疑似中間
調部に現れやすい低周波エッジも高品質に多値変換する
ことが可能となる。これに加え、多数のエッジに対応出
来る割に、従来に比較して構成も簡単であるから、ハー
ドウェア化が容易である。この実施形態では、５×５サ
イズのフィルタを用いて演算を行っているが、他のサイ
ズのフィルタを用いて同様の処理を用いて多値化しても
よいし、他の領域を設定してもよい。

【００７０】ｅ：ハイライト検出回路９の動作 次にハイライト検出回路９の動作（図２２に示すステッ
プＳ１０８，Ｓ１０９，Ｓ１１２参照）について説明す
る。ハイライト検出回路９では、処理領域がどの程度の
明るさを持つ領域かを判断する処理を行う。本実施形態
では、処理領域のハイライトの度合いを２段階に分類
し、その他の明るさを持つ領域は中間濃度と判定してい
る。

【００７１】まず、処理対象画素（着目画素）を中心と
する９×９領域内の黒画素数をカウントする（図２２の
ステップＳ１０８参照）。次に、図２２に示すステップ
Ｓ１０９において第１ハイライト検出回路５１１の処理
を実施する。ここでは、ステップＳ１０８でカウントし
た黒画素数が、以下に示す（数６）を満たすか否かを判
断し、満たす時は、該処理画素数は極めて明るい極ハイ
ライト部に属すると判定し、信号値Ｓ3＝１を出力す
る。一方、（数６）式を満たさなかった場合には、該処
理画素は非極ハイライト部と判定し、信号値Ｓ3＝０を
出力する。そして、Ｓ3＝０の場合には、続いて第２ハ
イライト検出回路５１２の処理を行い、Ｓ3＝１の場合
には、ハイライトエッジ検出処理Ｓ１１０を行う。

【００７２】（数６） ９×９内黒画素数≦Ｔh1 （ここで、Ｔh1は予め設定したしきい値で、本実施形態
では、Ｔh1＝７とした。）

【００７３】例えば、画像メモリ１に記憶された画像デ
ータ（１７×１７画素）のうち、処理対象となる注目画
素周辺の９×９画素領域が図３５（ａ）の状況であった
とする。この場合は、全黒画素数が５画素であるから、
（数６）式を満足する。従って、該処理画素は極ハイラ
イト部と判定され、信号Ｓ3＝１が出力される。一方、
図３５（ｂ）の状況であった場合には、全黒画素数が１
０画素であるから、（数６）式を満足しない。従って、
処理画素は非極ハイライト部と判定され、Ｓ3＝０が出
力される。

【００７４】次に、第２ハイライト検出回路５１２の動
作について説明する。第２ハイライト検出回路５１２で
得られる出力信号値Ｓ4は、Ｓ3＝０のときのみ有効とな
る。まず、図２２に示すステップＳ１０８で求めた黒画
素数が、以下に示す（数７）を満足するか、否かを判定
する。（数７）を満足する時、該処理画素はハイライト
部と判定し、信号値Ｓ4＝１を出力する。一方、（数
７）を満足しない場合には、該処理画素は非ハイライト
部（中間濃度平坦部）と判定し、信号値Ｓ4＝０を出力
する。

【００７５】（数７） ９×９内黒画素数≦Ｔh2 （ここで、Ｔh2は予め設定したしきい値で、Ｔh2＞Ｔh1
を満たす値であり、本実施形態では、Ｔh2＝１０とし
た。） 例えば、画像メモリ１に記憶された画像データ（１７×
１７画素）のうち、処理対象となる注目画素周辺の９×
９画素領域が図３５（ｂ）の状況であったとする。この
場合には、Ｓ１０９でＳ3＝０の出力を得、かつ全９×
９内黒画素数が１０であるから、（数７）式を満たして
いる。従って、該処理画素はハイライト部と判定され、
Ｓ4＝１が出力される。一方、図３５（ｃ）の場合に
は、Ｓ１０９でＳ3＝０を出力を得られるが、全９×９
内黒画素数が１５であるから、（数７）式を満足しな
い。従って、非ハイライト部（中間濃度平坦部）と判定
し、信号値Ｓ4＝０が出力される。

【００７６】以上がハイライト検出回路９の処理であ
る。本実施形態では、処理領域のハイライトの明るさの
度合いを２段階に分類し、その他の明るさを持つ領域を
中間濃度部とする場合を述べたが、判定しきい値を増や
して、さらに複数段階に分類してもよい。また、９×９
領域内で判定を行うのではなく、別の大きさの領域で判
定してもよい。また、被多値化画像が３，４階調等の低
階調画像である場合に、領域内平均濃度値をハイライト
分類のための基準としてもよい。

【００７７】ｆ：非ハイライト部が検出された場合の動
作 次に、図２２に示すステップＳ１１２でＳ4＝０であっ
た場合、すなわち、非ハイライト部が検出された場合の
多値化処理（第３多値化回路４の動作）について説明す
る。ここでは、処理画素が非ハイライト部（中間濃度平
坦部）と判定されていることから、階調を重視し、か
つ、中間濃度に存在する微妙な模様等のエッジが出ぬよ
う、図１０のような加重フィルタで平滑化する。

【００７８】例えば、前述したように図３５（ｂ）は非
ハイライト部（中間濃度平坦部）であることから、これ
を図１０のフィルタで平滑化する場合を説明する。ま
ず、図３５（ｂ）の中心画素周辺５×５領域に着目する
と、図３６のようになる。これに対して図１０のフィル
タを適用すると、注目画素（中心画素）の出力値は畳込
み演算により、出力値＝０．１９となる。（フィルタ演
算方法については周知であるので省略する）。さらに、
これを（数３）を用いて８ｂｉｔｓ（２５６階調）へ正
規化し、この結果、多値変換値Ｓc3は次のようになる。 Ｓc3＝０．１９×２５５＝４９

【００７９】ｇ：ハイライトエッジ検出回路１０の動作 次に、ハイライトエッジ検出回路１０について説明す
る。本回路では、ハイライト検出回路９で処理領域がハ
イライトであると判定された場合に該処理領域周辺（エ
ッジ検出領域と呼ぶ）にエッジが存在するか否かを判断
する処理を行う。エッジ検出領域にエッジが存在しない
場合には、該エッジ検出領域はハイライト部と判断さ
れ、該エッジ検出領域内画素を用い、後述のハイライト
部多値化処理を行う。エッジが存在する場合には、該エ
ッジ検出領域を縮小し、縮小された領域でさらにエッジ
検出する。この操作を繰り返し、ある大きさを持つ領域
まで縮小されたエッジ検出領域で最終的なエッジ検出を
行い、該縮小されたエッジ検出領域にエッジが存在した
場合には、ハイライトで、かつ、エッジと判断して多値
化処理を行う。一方、エッジが存在しない場合には、該
縮小されたエッジ検出領域はハイライト部と判断して多
値化処理を行う。本実施形態では、縮小する段階を２段
階にしている。

【００８０】まず、本回路の処理は、ハイライト検出回
路９の第１ハイライト検出回路５１１または第２ハイラ
イト検出回路５１２において、処理対象画素がハイライ
トと判定されている場合のみ有効となる。故に、Ｓ3＝
１または、Ｓ4＝１であることが前提となる。

【００８１】さて、図２２に戻って、Ｓ１０９でＳ3＝
１と判定された場合の処理である第１ハイライトエッジ
検出回路５２１の処理についてまず説明し、後に、Ｓ１
１２でＳ4＝１と判定された場合の処理である第２ハイ
ライトエッジ検出処理５２２について説明する。第１ハ
イライトエッジ検出回路５２１では、図２２に示すステ
ップＳ１０９で検出された極ハイライト部周辺（エッジ
検出領域）にエッジがあるか否かを判定することを目的
とする。具体的には、図２０に示す注目画素を中心とす
る９×９画素周辺の画素を用いた１７×１７画素サイズ
のフィルタパタンを用いてエッジ検出を行う。エッジ検
出の処理手順について、図３５、図２０、図３７、図３
８を用い、図３９のフローチャートに従って説明する。

【００８２】今、エッジ検出の処理対象となる画素集合
が図３５（ａ）の状況であったとする。この場合、前述
したように、該処理画素は極ハイライト部と判定され
る。次に、図３５（ａ）の９×９領域の画素集合に対
し、さらに広い領域１７×１７の領域（エッジ検出領
域）を参照する（図２０および図３９のステップＳ６０
１参照）。このときの領域の状態が、図３７のようであ
ったとする。ここで、図２０（ａ）のフィルタを適用す
ると、ハッチング部分に存在する画素は図３８のように
なる。これを所定の係数でフィルタ演算すると、注目画
素のエッジ強度（絶対値）は、｜Ｇ1｜＝７となる（図
３９に示すステップＳ６０２参照）。同様に、図２０
（ｂ）と（ｄ）のフィルタを用いて図３７の画素集合に
関する演算を行うと、エッジ強度（絶対値）はそれぞ
れ、｜Ｇ2｜＝５、｜Ｇ3｜＝８、｜Ｇ4｜＝０となる
（図３９のステップＳ６０３〜Ｓ６０５参照）。

【００８３】次に、求められたエッジ強度｜Ｇ1｜〜｜
Ｇ4｜を用いて、これらの中から最大値となるものを求
め、これをＧm1とする（Ｓ６０６）。そして、以下に示
す（数８）を用いてエッジ判定する（Ｓ６０７）。すな
わち、（数８）式を満たすとき、該処理画素周辺のエッ
ジ検出領域は極ハイライトエッジ部と判定し、信号値Ｓ
5＝１を出力する（Ｓ６０８）。また、（数８）式を満
たさない時は、非極ハイライト部と判定し、信号値Ｓ5
＝０を出力する（Ｓ６０９）。

【００８４】（数８） Ｇm1≧Ｔhg1 （ただし、Ｔhgは、予め設定したしきい値であり、本実
施形態では、Ｔhg1＝７とした。） 従って、上述の例の場合は、Ｇm1＝｜Ｇ3｜＝８であ
り、（数８）式を満たす。ゆえに、該処理画像周辺のエ
ッジ検出領域にエッジが存在し、ハイライトエッジ部と
判定される。このように、信号値Ｓ5＝１の場合は、ス
テップＳ１１４に進んで、エッジ検出領域を９×９に縮
小し、第２ハイライトエッジ検出回路５２２の処理が行
う（この処理については後述する）。一方、（数８）を
満たせず、信号値Ｓ5＝０の場合には、処理画素は極ハ
イライト非エッジ部とし、図２２に示すステップＳ１１
７の多値化（平滑化）処理を行う。

【００８５】以上が第１ハイライトエッジ検出回路５２
１の処理である。本実施形態では、１７×１７エッジ検
出フィルタを用いたが、他のサイズのフィルタを用いて
も良いし、同様の処理が可能な周知のエッジ検出フィル
タを用いてもよい。なお、被多値化画像が３，４階調な
どの低階調画像の場合には、エッジ領域内画素の平均濃
度値を基準に演算を行えば、同様の処理が可能である。

【００８６】ｈ：極ハイライト非エッジ部処理 次に、図２２に示すステップＳ１１１で、Ｓ5＝０とな
った場合の処理、すなわち、第５多値化回路６の処理に
ついて説明する。この場合は、処理対象の画素周辺は極
ハイライト部でかつ非エッジ部であるから、領域内に存
在する画素群は例えば誤差拡散画素特有の雑音と考えて
平滑化処理を施し、これを除去する。処理は簡単で、１
７×１７サイズのウィンドウを用いて単純に平滑化を行
うのみである。平滑化処理の詳細は周知であるので省略
する。この結果、得られた値が（数３）を用いて正規化
され、これが信号Ｓc5となる。また、容易に類推できる
ように、本処理の代わりに他のサイズのウィンドウを用
いて平滑化してもよいし、他の周知の雑音除去フィルタ
を用いて平滑化してもよい。

【００８７】このように、本実施形態においては、ステ
ップＳ１０８での９×９黒画素数カウントの値が所定値
以上（すなわち、当該９×９領域の平均濃度が所定値以
下）のときは、この領域に比べて拡大された１７×１７
の領域内の画素値に基づいて多値化が行われる。これに
よって、誤差拡散法によるハイライト部の孤立ドット
（ノイズ）が低減（あるいは消失）し、高品質の再生画
像が得られる。なお、ステップＳ１０８では、黒画素数
をカウントしたが、白画素数をカウントして、このカウ
ント値が所定値以下か否かを判定するようにしてもよ
い。さらに、処理対象となっている画素が多値データで
ある場合には、対象とする領域（本実施形態の場合は９
×９）内の平均濃度を算出し、これが所定値以下か否か
を判定すればよい。そして、所定値以下である場合に
は、領域を拡大し、その拡大した領域内の画素値に基づ
いて多値化を行えばよい。また、上述した各領域の大き
さ（９×９あるいは１７×１７）は、あくまで一例であ
って他のサイズを設定してもよい。

【００８８】ｉ：ハイライト非エッジ部の処理 次に、図２２にステップＳ１１１でＳ5＝１であった場
合、または、同図に示すステップＳ１１２でＳ4＝１で
あった場合に行われる処理、すなわち、第２ハイライト
エッジ検出回路５２２の処理について説明する（図２２
のステップＳ１１４）。第２ハイライトエッジ検出回路
５２２では、図２２に示すステップＳ１１２で検出され
たハイライト部周辺にエッジが有るか否かを判定するこ
と、および図２２に示すステップＳ１１１で１７×１７
画素領域が極ハイライトエッジであるとき、これより小
さいエッジ検出領域（９×９画素領域）を設定し、エッ
ジが存在するか否かを判定することを目的とする。

【００８９】具体的には、図２１に示す４つのフィルタ
パタンを用いてエッジ検出を行う。次に、エッジ検出の
処理手順について、図３５、図４０を用い、図４１のフ
ローチャートに従って説明する。今、エッジ検出の対象
となる、画素集合が図３５（ｂ）の状況であったとする
と、該処理画素はハイライト部と判定される。そして、
図３５（ｂ）の９×９領域の画素に、図２１（ａ）のフ
ィルタを適用すると（図４１に示すステップＳ７０１参
照）、注目画素エッジ強度（絶対値）は｜Ｇ11｜＝０と
なる（図４０および図４１のステップＳ７０２参照）。
同様に、図２１（ｂ）〜（ｄ）のフィルタを用いて演算
すると、エッジ強度（絶対値）はそれぞれ、｜Ｇ12｜＝
２、｜Ｇ13｜＝１、｜Ｇ14｜＝１となる（図３９に示す
ステップＳ７０３〜Ｓ７０５参照）。そして、求められ
た｜Ｇ11｜〜｜Ｇ14｜を用いて、これらの中から最大値
となるものを探し、これをＧm2として出力する（Ｓ７０
６）。そして、以下に示す（数９）を用いてエッジ判定
する（Ｓ７０７）。すなわち、Ｇm2が（数９）を満たす
とき、該処理画素をハイライトエッジ部と判定し、信号
値Ｓ6＝１を出力する（Ｓ７０３）。一方、（数９）を
満たさない時、非ハイライト部と判定し、信号値Ｓ6＝
０を出力する（Ｓ７０９）。

【００９０】（数９） Ｇm2≧Ｔhg2 （ただし、Ｔhg2は所定のしきい値であり、本実施形態
では、Ｔhg2＝１０とした。） したがって、上述の例の場合は、Ｇm2＝｜Ｇ12｜＝２
であるから、（数９）を満足しない。ゆえに該処理画素
は非ハイライトエッジと判定され、信号値Ｓ6＝０を出
力する。

【００９１】以上が第２ハイライトエッジ検出回路５２
２の動作である。本回路も第１ハイライトエッジ検出回
路５２１と同様に、他のサイズのフィルタを用いても良
いし、同様の処理が可能な周知のエッジ検出フィルタを
用いても良い。なお、被多値化画像が３，４階調などの
低階調画像の場合には、エッジ領域内画素の平均濃度値
（白または黒画素数でも実質的に同じ）を基準に演算を
行えば、同様の処理が可能である。

【００９２】ｊ：ハイライトエッジ部の処理 次に、Ｓ6＝０の場合の後処理、すなわち、第４多値化
回路の処理について説明する。この処理は、基本的には
図２２に示すステップＳ１１７の処理と同様の考え方で
ある。すなわち、９×９画素領域の範囲において処理対
象画素は非エッジでハイライトであるから、９×９画素
領域内画素群は誤差拡散画素特有の雑音として、平滑化
処理を施し雑音を除去する。処理は簡単で、９×９サイ
ズのウィンドウを用いて単純に平滑化を行うのみであ
る。そして、この結果得られた値を（数３）を用いて正
規化し、これを信号Ｓc4として出力する。勿論、容易に
類推できるように、他のサイズのウィンドウを用いて平
滑化してもよいし、他の周知の雑音除去フィルタを用い
て平滑化してもよい。

【００９３】一方、Ｓ6＝１の場合には、処理画素を中
心とする９×９画素領域の範囲でエッジが存在するの
で、前述した第３多値化回路４の処理を行う（図２２の
ステップＳ１１３参照）。すなわち、処理対象画素を図
１０の加重フィルタで平滑化する。このように、５×５
サイズを持つフィルタで平滑化すれば、９×９領域の端
部にあるハイライトエッジを潰さずに良質の多値変換を
することができる。

【００９４】以上の処理のあと、解像度変換部２０６を
介して印字部２０７からＭ（＝２５６）値画像が出力さ
れる。このように、本画像処理システムでは、ハイライ
トの明るさの程度に応じ、かつ、エッジ検出しながら、
処理画素に適した多値化処理が行われるので、より高画
質の多値変換をすることが可能となる。

【００９５】多値化回路９４６の動作も、上述した多値
化回路９４７と同様であるが、画像メモリのサイズや、
ハイライト検出処理、ハイライトエッジ検出処理、及び
それに伴う多値化処理にけるフィルタサイズが適宜小さ
く設定されているため、そのサイズに対応した多値化と
なる。また、入力画像の解像度に応じて多値化回路９４
７と多値化回路９４６のいずれかが選択されるから、解
像度に応じた処理がなされる。この切り換え制御は、制
御部２０１が、モデム２０２を介して転送される転送モ
ード信号から解像度を認識して行う。

【００９６】なお、本実施形態においては、第２ハイラ
イトエッジ検出回路５２２において、所定のパタンを用
いてエッジ検出を行ったが、白または黒画素の数に基づ
いてエッジを検出するようにしてもよい（ただし、２値
画像データの場合）。また、多値化に際しても、２値画
像データの場合は、縮小した領域における、白または黒
画素の割合に基づいて多値化を行っても良い。

【００９７】一方、処理対象画素が３値、４値等の低階
調画素の場合には、２値の場合で黒画素数基準であった
ものを、平均濃度を基準に判定処理することによって、
容易に処理することが可能である。その場合、これらに
付随する多値化処理を適宜設定してもよい。

【００９８】また、上述した実施の形態においては、多
値化回路の多値化領域の大きさを異ならせたが、これに
変えて、多値化回路の多値化方法を異ならせるようにし
てもよい。この場合には、入力画像の解像度に適した多
値化方法を行う多値化回路を選択する。同様に、多値化
領域、多値化方法、あるいは多値化処理の一部等が異な
る多値化回路を複数設け、入力画像の解像度に適した多
値化回路を選択するように構成してもよい。

【００９９】

【０１００】

【発明の効果】 以上説明したように、請求項１に 記載
の発明によれば、処理対象となるＮ値（Ｎ≧２）画像を
Ｍ値画像に変換する変換手段と、前記Ｎ値画像の解像度
を認識する認識手段と、画像の変倍処理を行う変倍手段
と、前記認識手段によって認識された解像度が所定値以
下の場合には、前記Ｎ値画像を前記変倍手段によって変
倍させ、前記認識手段によって認識された解像度が所定
値を超える場合には、前記変換手段が出力するＭ値画像
を前記変倍手段によって変倍させる変倍制御手段とを具
備したので、画像出力装置（プリンタ等）に応じた変倍
（解像度変換）を行うことができ、しかも、解像度が低
い場合にはＭ値化を行わず、入力Ｎ値画像のまま変倍を
行うので、不適当なＭ値化がなされず、画像の劣化を防
止することができる。

【０１０１】また、請求項２に記載の発明によれば、処
理対象となるＮ値（Ｎ≧２）画像をＭ値画像に変換する
複数の変換手段と、前記Ｎ値画像の解像度を認識する認
識手段と、前記認識手段によって認識された解像度に応
じて、前記各変換手段のいずれかを選択する選択手段と
を有し、前記各変換手段は、処理対象画素を中心とする
所定のエリア内の画素を参照して変換処理を行い、か
つ、前記エリアの大きさが前記各変換手段によって異な
り、さらに、前記選択手段は、前記認識手段によって認
識されたＮ値画像の解像度が低いほど前記エリアの小さ
い変換手段を選択するようにしたので、解像度に適した
Ｍ値化処理がなされる。

【０１０２】また、請求項３に記載の発明は、処理対象
となるＮ値（Ｎ≧２）画像をＭ値画像に変換する複数の
変換手段と、前記Ｎ値画像の解像度を認識する認識手段
と、前記認識手段によって認識された解像度に応じて、
前記各変換手段のいずれかを選択する選択手段と、画像
の変倍処理を行う変倍手段と、前記認識手段によって認
識された解像度が所定値以下の場合には、前記Ｎ値画像
を前記変倍手段によって変倍させ、前記認識手段によっ
て認識された解像度が所定値を超える場合には、前記選
択手段によって選択された変換手段が出力するＭ値画像
を前記変倍手段によって変倍させる変倍制御手段とを有
し、前記各変換手段は、処理対象画素を中心とする所定
のエリア内の画素を参照して変換処理を行い、かつ、前
記エリアの大きさが前記各変換手段によって異なり、前
記選択手段は、前記認識手段によって認識されたＮ値画
像の解像度が低いほど前記エリアの小さい変換手段を選
択するようにしたので、Ｍ値化が適切でない場合には行
われず、一方、Ｍ値化を行う場合には解像度に適した領
域で行われる。

【０１０３】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
〜３のいずれか１の請求項に記載の画像処理装置におい
て、前記処理対象となるＮ値画像はファクシミリ装置か
ら転送される画像であり、前記認識手段は前記ファクシ
ミリ装置から転送される転送モードを示す信号から解像
度を認識するので、一般的なファクシミリ装置に用いて
好適である。

【０１０４】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
〜３のいずれか１の請求項に記載の画像処理装置におい
て、ファクシミリ装置から転送される圧縮処理された画
像を伸長するデータ伸長手段を有し、このデータ伸長手
段の出力を前記処理対象となるＮ値画像として用いるの
で、圧縮処理されたデータを取り扱うファクシミリ装置
に用いて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】 図１に示される高階調化変換部の構成を示す
ブロック図である。

【図３】 印字部２０７にレーザープリンタを用いた場
合の多値印字処理回路の構成を示すブロック図である。

【図４】 図３に示す回路の各部の波形を示す波形図で
ある。

【図５】 多値化処理回路９４７の構成を示すブロック
図である。

【図６】 本画像処理システムにおける第１多値化回路
の概略構成図である。

【図７】 本画像処理システムにおける高周波エッジ部
の多値化処理に用いるフィルタの一例である。

【図８】 本画像処理システムにおける第２多値化回路
のブロック図である。

【図９】 本画像処理システムにおける低周波エッジ部
の多値化処理に用いるフィルタの一例である。

【図１０】 本画像処理システムにおける第３多値化回
路に用いられるフィルタの一例である。

【図１１】 本画像処理システムにおける第３多値化回
路のブロック図である。

【図１２】 本画像処理システムにおける第４多値化回
路のブロック図である。

【図１３】 本画像処理システムにおける第５多値化回
路のブロック図である。

【図１４】 本画像処理システムにおけるエッジ検出回
路、ハイライト検出回路、ハイライトエッジ検出回路の
ブロック図である。

【図１５】 本画像処理システムにおけるエッジ検出回
路のブロック図である。

【図１６】 本画像処理システムにおける高周波エッジ
検出フィルタの一例である。

【図１７】 本画像処理システムにおける低周波エッジ
検出フィルタの一例である。

【図１８】 本画像処理システムにおけるハイライト検
出回路のブロック図である。

【図１９】 本画像処理システムにおけるハイライトエ
ッジ検出回路のブロック図である。

【図２０】 本画像処理システムにおける第１ハイライ
トエッジ検出回路で用いられるフィルタの一例である。

【図２１】 本画像処理システムにおける第２ハイライ
トエッジ検出回路で用いられるフィルタの一例である。

【図２２】 本実施形態における階調復元処理動作を説
明するフローチャートである。

【図２３】 高周波エッジ検出フィルタの動作を説明す
るために示したエッジの一例である。

【図２４】 図２３のエッジに対し、図１６のフィルタ
を適用した例である。

【図２５】 本画像システムにおける、高周波エッジ検
出回路の動作を示すフローチャートである。

【図２６】 本画像システムにおける、高周波エッジ部
の多値化処理、第１多値化回路の動作を示すフローチャ
ートである。

【図２７】 図２３に対し、図７のフィルタを適用した
例である。

【図２８】 低周波エッジ検出フィルタの動作を説明す
るために示したエッジの一例である。

【図２９】 図２８に対し、図７のフィルタを適用した
例である。

【図３０】 本画像処理システムにおける、低周波エッ
ジ検出回路の動作を示すフローチャートである。

【図３１】 本画像処理システムにおける、低周波エッ
ジ部の多値化処理、低周波エッジ検出回路の動作を示す
フローチャートである。

【図３２】 図２８に対し低周波エッジ部多値化処理を
施す際に、処理対象となる領域を示した図である。

【図３３】 図３２（図２８）に対し、図９のフィルタ
を適用した後、低周波エッジ部多値化に用いる画素を示
した図である。

【図３４】 図３２（図２８）に対し、図９のフィルタ
を適用した例である。

【図３５】 ハイライト検出回路の動作を説明するため
に示した画素群の一例である。

【図３６】 本画像処理システムにおける、第３多値化
回路の動作を示すために図３５の処理対象領域を示した
図である。

【図３７】 本画像処理システムにおける、第１ハイラ
イトエッジ検出回路の動作を説明するために示した画素
群の一例である。

【図３８】 図２０のフィルタを図３７に適用した例で
ある。

【図３９】 本画像処理システムにおける、第１ハイラ
イトエッジ検出回路の動作を説明するためのフローチャ
ートである。

【図４０】 図２１のフィルタを図３５に適用した例で
ある。

【図４１】 本画像処理システムにおける第２ハイライ
トエッジ検出回路の動作を説明するためのフローチャー
トである。

【符号の説明】

２０１ 制御部（認識手段） ２０４ データ伸長部（データ伸長手段） ２０５ 高階調化変換部（変換手段） ２０６ 解像度変換部（変倍手段） ２０７ 印字部 ９４５ セレクタ（選択手段、変倍制御手段） ９４６ 多値化回路（変換手段） ９４７ 多値化回路（変換手段）

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理対象となるＮ値（Ｎ≧２）画像をＭ
   値（Ｍ＞Ｎ）画像に変換する変換手段と、 前記Ｎ値画像の解像度を認識する認識手段と、 画像の変倍処理を行う変倍手段と、 前記認識手段によって認識された解像度が所定値以下の
   場合には、前記Ｎ値画像を前記変倍手段によって変倍さ
   せ、前記認識手段によって認識された解像度が所定値を
   超える場合には、前記変換手段が出力するＭ値画像を前
   記変倍手段によって変倍させる変倍制御手段と を具備す
   ることを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 処理対象となるＮ値（Ｎ≧２）画像をＭ
   （Ｍ＞Ｎ）値画像に変換する複数の変換手段と、 前記Ｎ値画像の解像度を認識する認識手段と、 前記認識手段によって認識された解像度に応じて、前記
   各変換手段のいずれかを選択する選択手段とを有し、 前記各変換手段は、処理対象画素を中心とする所定のエ
   リア内の画素を参照して変換処理を行い、かつ、前記エ
   リアの大きさが前記各変換手段によって異なり、さら
   に、前記選択手段は、前記認識手段によって認識された
   Ｎ値画像の解像度が低いほど前記エリアの小さい変換手
   段を選択すること を特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 処理対象となるＮ値（Ｎ≧２）画像をＭ
   （Ｍ＞Ｎ）値画像に変換する複数の変換手段と、 前記Ｎ値画像の解像度を認識する認識手段と、 前記認識手段によって認識された解像度に応じて、前記
   各変換手段のいずれかを選択する選択手段と、 画像の変倍処理を行う変倍手段と、 前記認識手段によって認識された解像度が所定値以下の
   場合には、前記処理対象となるＮ値画像を前記変倍手段
   によって変倍させ、前記認識手段によって認識された解
   像度が所定値を超える場合には、前記選択手段によって
   選択された変換 手段が出力するＭ値画像を前記変倍手段
   によって変倍させる変倍制御手段とを有し、 前記各変換手段は、処理対象画素を中心とする所定のエ
   リア内の画素を参照して変換処理を行い、かつ、前記エ
   リアの大きさが前記各変換手段によって異なり、前記選
   択手段は、前記認識手段によって認識されたＮ値画像の
   解像度が低いほど前記エリアの小さい変換手段を選択す
   ること を特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記処理対象となるＮ値画像は、ファク
   シミリ装置から転送される画像であり、前記認識手段は
   前記ファクシミリ装置から転送される転送モードを示す
   信号から解像度を認識することを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれか１の請求項に記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 ファクシミリ装置から転送される圧縮処
   理された画像を伸長するデータ伸長手段を有し、このデ
   ータ伸長手段の出力を前記処理対象となるＮ値画像とし
   て用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の
   請求項に記載の画像処理装置。