JP3175936B2

JP3175936B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP3175936B2
Application number: JP04406089A
Authority: JP
Inventors: 好彦廣田
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1989-02-25
Filing date: 1989-02-25
Publication date: 2001-06-11
Anticipated expiration: 2016-06-11
Also published as: JPH02224463A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ハードコピー画像を形成するための画像信
号を送出する画像処理装置に関し、特に、階調再現に伴
う画像劣化の防止に関する。

〔従来の技術〕

デジタル複写機やファクシミリ装置、コンピュータや
ワードプロセッサと各種プリンタ装置とを組み合わせた
ハードコピーシステム装置のように、細分化された原画
像の各画素毎の画像情報を量子化し、デジタルの画像デ
ータとして取り扱う、所謂デジタル処理の画像形成装置
では、表示ドット及び非表示ドットからなるドットの配
列構成により原画像を再現する２値画像の形成が行われ
る。

このような２値画像において中間調（ハーフトーン）
を再現する場合、画像形成装置に組み込まれる画像処理
装置では、濃度パターン法やディザ法に代表される面積
階調法に従って画像データを閾値データと比較して２値
化し、原画像の濃度に応じて単位面積当たりの表示ドッ
トの個数を定める階調再現処理が行われる。

しかしながら、階調再現処理を施すと、一方で原画像
における写真の印刷画像のような網点画像の部分では、
２値化に用いる閾値マトリクスの繰り返し周期と網点周
期とに関係するビート現象によりモアレ縞と呼ばれる周
期的な縞模様が現れ、他方、線画や文字画像のエッジ部
分では、表示ドットがまばらになってエッジ切れ（画像
の細切れ状態）が生じ、いずれにおいても形成画像の画
質が低下する。

したがって、このような画質劣化を防止するため、階
調再現処理の前段階で予め画像データを補正する処理を
施す必要がある。

モアレ縞の発生の防止には、雑音対策として知られる
平滑化（スムージング）処理、即ち、局所領域に対応す
る平滑化マトリクスを用いて複数画素の画像データを荷
重平均化する処理が有効であり、また、エッジ切れに対
しては画像の鮮鋭化のためのアンシャープマスキングと
呼ばれる２次微分フィルタ（ラプラシアンフィルタ）を
用いたエッジ強調処理が有効であることが知られてい
る。

そこで従来より、画像処理装置には、例えば、特開昭
61−157165号公報に記載されているようにエッジ強調手
段、平滑化手段とともにエッジ強調手段の出力と平滑化
手段出力との混合の割合を制御するためのエッジ検出手
段が備えられ、エッジ切れとモアレ縞を無くし、且つ文
字画像部と網点画像部とを滑らかにつなぐための画像処
理が行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

一定の大きさのドットで形成される２値画像では、画
像の階調性と解像度とは背反関係にある。つまり、階調
数を増大させると閾値マトリクス（単位階調区画）のサ
イズが大きくなって対応する画素数が多くなり、解像度
が低下する。

このため、通常は原画像に応じて閾値マトリクスの切
り換えて階調再現が行われる。即ち、原画像が主として
写真のような中間調に富む画像の場合には解像度より階
調数を優先し大きなサイズの閾値マトリクスを用い、逆
に文字などの線画像の場合には解像度を優先させるため
閾値マトリクスのサイズを小さくする。

また、複数色の色材料を重ね合わせてカラー画像を形
成する場合には、重ね合わせのズレによる色のモアレ縞
の発生を防止するため、各色毎にスクリーン角（閾値マ
トリクスの中心を結ぶ線分と主走査方向との間の角度）
が異なるように各色毎に別の閾値マトリクスを用意する
ことがある。

このように閾値マトリクスを適宜選択して階調再現を
行う場合、それぞれのマトリクスで閾値配列の最適化が
行われるので、用いる閾値マトリクスによってモアレ縞
の発生の様子が異なる。

しかしながら、従来の画像処理装置では、スムージン
グ処理のための平滑化マトリクスの大きさ及び形状が固
定されていた。

このため、原画像に適合するよう閾値マトリクスを切
り換えると特定の閾値マトリクスではモアレ縞の発生が
抑制されないばかりでなく、不要なボケが生じて画像の
再現性が損なわれるといった問題があった。

また、逆に閾値マトリクスの変更に係わらず、モアレ
縞を無くそうとすると、閾値マトリクスの大きさやスク
リーン角が制約を受け最良の階調再現を行うことができ
ないといった問題があった。

本発明は、上述の問題に鑑み、複数種の閾値マトリク
スを切り換えて階調再現処理を行う場合にも、モアレ縞
の発生を防止できる画像処理装置を提供することを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の課題を解決するため、複数の読取素
子が配列されたイメージセンサによって原稿画像を読み
取り、読み取った各画素に対応する画像信号を出力する
画像処理装置において、読み取って得られた画像信号を
複数ライン記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された
複数ラインの画像信号に対して、副走査方向に対する第
１平滑化演算および主走査方向に対する第２平滑化演算
を独立して行うスムージング手段と、前記第１平滑化演
算で使用される画素数を変更する第１変更手段と、前記
第２平滑化演算で使用される画素数を変更する第２変更
手段とを有し、前記第１変更手段および前記第２変更手
段をそれぞれ独立して動作させることにより平滑化マト
リクスの大きさを変更する変更手段と、前記大きさの変
更された平滑化マトリクスを用いて前記スムージング手
段によって平滑化処理が行われた画像信号を疑似階調化
する複数の大きさの閾値マトリクスを有する疑似階調化
手段とを有する。

〔作用〕

記憶手段によって、読み取って得られた画像信号の複
数ラインが記憶される。

スムージング手段によって、記憶手段に記憶された複
数ラインの画像信号に対して、副走査方向に対する第１
平滑化演算および主走査方向に対する第２平滑化演算が
独立して行われる。

変更手段は、第１平滑化演算で使用される画素数を変
更する第１変更手段、および第２平滑化演算で使用され
る画素数を変更する第２変更手段を有する。変更手段
は、第１変更手段および第２変更手段をそれぞれ独立し
て動作させ、これによって第１平滑化演算および第２平
滑化演算で使用される平滑化マトリクスの大きさを変更
する。

疑似階調化手段は、複数の大きさの閾値マトリクスを
有する。疑似階調化手段によって、平滑化処理が行われ
た画像信号を疑似階調化する。

〔実施例〕

以下、ディジタル複写機に組み込まれた画像処理装置
Ｂを本発明の実施例として図面を参照しつつ説明する。

デジタル複写機は、画像読み取り装置としてのイメー
ジリーダ部と、イメージリーダ部から送られる画像信号
に基づいて電子写真法によりカラー画像を形成するレー
ザプリンタ部とで構成されている。画像処理装置Ｂはイ
メージリーダ部に組み込まれ、原稿の画像を読み取った
画素信号に種々の信号処理を施し、画像信号として出力
する。

第13図はイメージリーダ部の光学系を示す斜視図、第
14図はメージセンサー11の平面図、第15図は第14図のCC
Dセンサーチップ11a、11bの受光部を模式的に示す拡大
図である。

原稿台ガラス（不図示）上に載置された原稿Ｄはイメ
ージセンサー11を備えたスライダー14により縦方向（副
走査方向）にライン走査され、露光ランプ17、ロッドレ
ンズアレイ15、及びイメージセンサー11を有する等倍型
の光学系によって、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ
（ブルー）の加色系３原色に分解されて読み取られる。

イメージセンサー11には、第14図に示すように、５個
の密着型のCCDセンサーチップ11a〜11eが、横方向（主
走査方向）に連続するように、且つ副走査方向に交互に
一定のピッチをあけて千鳥状に配置されている。副走査
方向に一定のピッチが有るために、副走査方向の後方の
CCDセンサーチップ11a、11c、11eからの出力信号に遅れ
が生じるが、これは、各CCDセンサーチップ11a〜11eの
ラインシフトゲートに加えるパルス信号のタイミングを
設定し、前方のCCDセンサーチップ11b、11dからの出力
信号を遅延させることにより補正される。

各CCDセンサーチップ11a〜11eには、その端部を第15
図に拡大して示すように、１つの大きさが62.5μｍ（ｄ
＝1/16mm）角の多数の素子12、12…が１列に配列されて
いる。

各素子12は３分割され、１つの分割領域が３原色RGB
の内の１色の光を受光するように分光フィルターが設け
られている。

このような１つの素子12が原画像を細分化した１つの
画素に対応し、１つの素子12の光電変換出力が１つの画
素の１色の反射光強度を表す。

第16図は画像処理装置Ｂのブロック図である。

イメージセンサー11では、主走査方向の読み取り速度
を高めるため、５つのCCDセンサーチップ11a〜11eが同
時に駆動され、それぞれからRGB合計で2928画素分の有
効読み取り画素信号が順にシリアル出力される。

５つのCCDセンサーチップ11a〜11eから同時（並列）
にシリアル出力された５系統の光電変換出力のそれぞれ
は、ラインメモリ111、CPU（中央処理装置）112、ROM11
3とともに画像処理装置Ｂを構成する以下の各画像処理
回路101〜110で信号処理を受ける。

先ず、サンプルホールド回路及びA/D変換器を有する
デジタル化処理回路101によって量子化され、８ビット
（256階調）のデジタルデータに変換され、ラッチ回路
により各色の画像データに分離された後に５チャンネル
合成回路102へ入力される。

５チャンネル合成回路102は、画像データを各チッ
プ、各色毎に計15（３×５）個の先入れ先出し方式メモ
リに２ライン分ずつ一旦格納し、レーザプリンタ部にお
ける画像形成プロセスに合わせるため、１ライン周期で
各チップからの画像データを順次選択して読み出し、１
ライン分の画像データが画素の配列順（読み取り走査
順）に連続するシリアル画像信号を生成する。以降の各
画像処理回路102〜110及びレーザプリンタ部との間の信
号伝送は、タイミングの基準となる画像クロック信号SY
NCKに従って行われる。

シリアル画像信号として同時に伝送される各色の画像
データは、レーザプリンタ部において正しい色調の画像
を形成できるようホワイト・バランス補正回路103で各
色間の相対比が調整されて規格化される。

次に、シューディング補正回路104で、露光ランプ17
の主走査方向の配光分布（光量ムラ）と各素子12間の感
度差に対応する補正が加えられるとともに、反射光強度
に比例するデータ信号であったものが、原稿Ｄの読み取
り範囲を考慮した上で視覚特性に則して対数換算され
て、原稿Ｄの濃度に比例する濃度データ信号に変換され
る。

色補正回路105では、上述のようにRGB各色に対する画
像データから印字用トナーの３原色Ｙ、Ｍ、Ｃに対応す
る濃度データを生成するマスキング処理やBk（ブラッ
ク）に対応する画像データを生成するBP処理（墨版生
成）、及びUCR処理（下色除去）が行われ、ガンマ補正
回路106で、全体的なコントラストを高めた鮮明画像を
形成するための下地除去処理と図外の操作キーにより指
定された濃度の画像を形成するための濃度調整処理が行
われる。

カラー編集回路107では、ネガ・ポジ反転、カラーチ
ェンジ（色変更）、及びペイント（塗り潰し）の３種の
カラー画像編集のための処理が施される。

また、変倍・移動処理回路108は、間引き法、演算法
又は補間法などにより、拡大又は縮小した変倍画像、及
び移動、ミラー反転などの編集画像を形成するために、
画像データ信号の出力タイミングや出力順序、又は副走
査方向の走査速度を変える処理を行う。

これら種々の信号処理を受けた画像データD87〜80
は、MTF補正回路109で後段の階調再現回路110で行われ
る２値化処理に起因するエッジ損失及びモアレ縞の発生
を防止するための空間フィルタ処理、即ち、２次微分フ
ィルタによるエッジ強調処理と平滑化フィルタによるス
ムージング処理が施される。

MTF補正回路109で値が補正された画像データD97〜90
は、２種の閾値マトリクスが用意された階調再現回路11
0で１画素に５個のドットを割り当てたＬ×ｎのドット
マトリクスを階調単位区画とする面積階調法によって２
値化処理が施され、２値の画像信号VIDEO4〜０としてレ
ーザプリンタ部へ送られる。

なお、CPU112は各画像処理及びスライダー14の動作を
制御するとともに、デジタル複写機Ａの上面に設けられ
た操作パネルの各種キーやカラー編集の領域指定用エデ
ィタ（不図示）又は各部のセンサーからの信号入力とレ
ーザプリンタ部の動作を制御する図外のホストCPUとの
シリアル通信を行う。また、ラインメモリ111は特定の
処理段階の画像データの一時記憶に用いられ、ROM113か
らはプログラム及び各種のデータが読み出される。

第１図はMTF補正回路109のブロック図である。

MTF補正回路109は、変倍・移動処理回路108からシリ
アル入力される画像データを４ライン分遅延させるメモ
リ部701と、２次微分フィルタを用いてメモリ部701から
出力される画像データに高域強調処理を施すエッジ強調
処理部702と、エッジ強調処理部702の高域強調処理と並
行して平滑化処理を行うスムージング処理部703と、エ
ッジ強調処理部702の出力とスムージング処理部703の出
力を混合する混合処理部704とから構成されている。

メモリ部701は、エッジ強調処理部702及びスムージン
グ処理部703に対して共通に備えられ、両部702、703が
行う空間フィルタ処理、即ち、１つの画素（注目画素）
に対応する画像データを周囲の画素の画像データに基づ
いて補正する演算操作を全画素について順次行うパイプ
ライン処理に合わせ、シリアル入力される画像データD8
7〜80を４ライン分格納し、新たに入力される画像デー
タD87〜80とともに５ライン〔（ｎ−２）〜（ｎ＋
２）〕の画像データを各ライン毎に信号SYNCKに従って
１画素分ずつパラレル出力するものである。このため、
メモリ部701は先入れ先出し方式の４個のラインメモリ7
11〜714を備え、前段から入力された画像データD87〜80
は、先ずラインメモリ714に１ライン分が格納された
後、画素の配列順に読み出され、ラインメモリ713、71
2、711へと順にシリアル転送される。つまり、ラインメ
モリ714に（ｎ＋２）ライン目の画像データD87〜80が書
き込まれるとき、２番目のラインメモリ713から注目画
素のライン、即ち、ｎライン目の画像データD87〜80が
読み出され、転送最終段のラインメモリ711からは４ラ
イン前に入力された（ｎ−２）ライン目の画像データD8
7〜80が読み出される。

エッジ強調処理部702は、２次微分画像データED08〜0
0を生成する２次微分フィルタ部720、２次微分画像デー
タED08〜00の値を増減する強調制御ROM721、強調制御RO
M721から出力される画像データED27〜20とメモリ部701
から入力されるｎライン目の画像データD87〜80とを加
算する加算器722を有し、高域強調画像データEGD37〜30
を出力する。

２次微分フィルタ部720では、メモリ部701から信号SY
NCKに同期して１画素分ずつ同時に入力される（ｎ−
２）、ｎ、（ｎ＋２）ライン目の画像データD87〜80に
基づいて原画像の２次微分画像（ラプラシアン画像）に
対応する２次微分画像データED08〜00を生成する２次微
分空間フィルタ処理が行われる。このフィルタ処理で
は、後述する２値化処理で用いられる閾値マトリクスに
合わせて選択信号SHARP・MODEによりフィルタ処理の方
向性が切り換えられる。

第２図（ａ）及び（ｂ）は２次微分空間フィルタ処理
の方向性を示す図である。

荷重マトリクス（マスク）M1で図式表現される空間フ
ィルタ処理では、マトリクスの中心に対応する注目画素
と、これに対して主、副の両走査方向に１画素隔てて位
置する４つの周辺画素を処理の対象とし、注目画素に
「１」、各周辺画素に「−1/4」の荷重係数（重み付
け）を与え、これら５画素の画像データD87〜80の総和
を算出することにより、両走査方向のエッジを強調する
ためのラプラシアン画像が生成される。また、マトリク
スM2で示される空間フィルタ処理では、注目画素と、両
走査方向に対して45度の傾きをもつ斜め方向に１画素隔
てて位置する４つの周辺画素を処理の対象としてデータ
演算が行われ、斜め方向のエッジ損失を防止するための
ラプラシアン画像が生成される。このようなフィルタ処
理を実現するための具体的な回路構成は後述する。２次
微分フィルタ部720から出力される９ビットの２次微分
画像データED08〜00は、強調制御ROM721へ加えられると
ともに、エッジ強調処理部702の出力とスムージング処
理部703の出力の混合制御信号として混合処理部704へ出
力される。

強調制御ROM721では、その上位アドレスとしてCPU112
より与えられる鮮鋭化データSHARP・DATA（３ビット）
に応じて、下位アドレスとして入力される２次微分画像
データED08〜00を所定倍した画像データED27〜20が読み
出される。

第３図は強調制御ROM721の入出力の関係を示すグラ
フ、第４図は鮮鋭化データSHARP・DATAと第３図の傾きt
anθとの関係を示す図である。なお、第４図には鮮鋭化
データSHARP・DATAとスムージング処理部703で選択され
る平滑化マトリクスサイズとの適合関係を合わせて示し
ている。

第３図のように「−Ｅ」〜「Ｅ」の２次微分画像デー
タED08〜00は、ノイズ成分の増加を防止するため切り捨
てられ、一定値「Ｅ」以上の絶対値をもつ２次微分画像
データED08〜00に対してのみ倍加補正が加えられる。

第４図をも参照して、例えば、図外の操作キーにより
標準のシャープネス（鮮鋭度）が指定されているとき、
鮮鋭化データSHARP・DATAは「３」（011B）となり、グ
ラフ上の直線の傾きを表すtanθ、つまり、強調係数の
値は「１」である。このとき強調制御ROM721からは入力
された２次微分画像データED08〜00と同じ値の画像デー
タED27〜20が読み出される。SHARP・DATAが「６」のと
きには、２次微分画像データED08〜00を1.75倍した画像
データED27〜20が読み出される。このように２次微分画
像データED08〜00は指定されるシャープネスの大小によ
り定まる倍率に従って線形変換される。

加算器722は、元の画像から所定倍のラプラシアン画
像を減じる操作に相応する演算を行い、その算術和は空
間周波数における高域を強調した画像データEGD37〜30
として出力される。

一方、エッジ強調処理部702で行われる高域強調処理
と並行してスムージング処理部703では、メモリ部701か
ら入力される（ｎ−２）、（ｎ−１）、ｎ、（ｎ＋
１）、（ｎ＋２）ライン目の画像データD87〜80を副走
査方向、主走査方向の順に荷重平均化する平滑化処理と
しての空間フィルタ処理が行われる。このフィルタ処理
では、上述のようにシャープネスの指定に応じて選択信
号SMOOTH・MODE1,2、選択信号選択信号SMOOTH・LVL1,2より平滑化マトリクスのサイズ
が選択される（第４図参照）。

第５図（ａ）及び（ｂ）は平滑化マトリクスを示す図
である。

マトリクスM3、M4のマトリクスサイズはそれぞれ、５
×５、３×３であり、双方において中央に近くなるほど
大きな荷重係数が与えられている。

これらマトリクスM3、M4で示される平滑化処理によ
り、注目画素の画像データD87〜80は、図に示された重
み付けによる５×５個又は３×３個のデータの荷重平均
値に置き換えられ、画像データSMD27〜20として出力さ
れる。なお、画像データSMD27〜20は８ビットデータの
最大値「255」を越えないよう所定の係数演算操作によ
り規格化される。

このようなフィルタ処理を実現するための具体的な回
路構成は後述する。

スムージング処理部703から出力された画像データSMD
27〜20は、エッジ強調処理部702の出力画像データEGD37
〜30と同期して混合処理部704に加えられる。

混合処理部704は、エッジ強調処理部702の２次微分フ
ィルタ部720から出力される２次微分画像データED08〜0
0を絶対値データED17〜10に変換し、その上位３ビット
を混合制御データMIX7〜５として出力する絶対値算出回
路741、エッジ強調処理部702の出力である画像データEG
D37〜30及びスムージング処理部703の出力である画像デ
ータSMD27〜20によってそれぞれ下位アドレスが指定さ
れ、共通に与えられる混合制御データMIX7〜５によって
上位アドレスが指定される混合規格ROM742、743、これ
ら混合規格ROM742、743の出力を加算してその算術和デ
ータを画像データD97〜90として後段の階調再現回路110
へ出力する加算器744により構成されている。

２次微分画像データED08〜00は９ビットの最上位ビッ
トを符号ビットとして「−255〜255」の値をもち、絶対
値算出回路741によって２の補数で表された負数はその
絶対値に対応する正数に変換される。したがって、絶対
値データED17〜10は「０〜255」の値をもち、混合制御
データMIX7〜５は「０〜255」を「32」刻みで８段階に
分けた各段階を表すことになる。

第６図は混合制御データMIX7〜５と画像データEGD37
〜30及び画像データSMD27〜20の混合量との関係を示す
図である。

混合規格ROM742、743からは、それぞれ予め記憶され
ているデータの中から混合制御データMIX7〜５に応じ、
画像データEGD37〜30又は画像データSMD27〜20に対して
同図に示される係数を乗じた値のデータが読み出され
る。この係数は、混合制御データMIX7〜５が大きくなる
に従ってエッジ強調処理をスムージング処理に対して優
先させ、且つ加算器744での算術和が「255」を越えない
よう規格化する値が設定されている。

例えば、混合制御データMIX7〜５が「２」（010B）の
とき、混合規格ROM742から画像データEGD37〜30に2/7を
乗じた値のデータが、混合規格ROM743から画像データSM
D27〜20に5/7を乗じた値のデータが読み出され、それぞ
れ加算器744に加えられる。

このように本実施例では、エッジ強調処理のために生
成する２次微分画像データED08〜00により画像データEG
D37〜30と画像データSMD27〜20の混合の制御が行われる
ので、混合制御信号の生成手段を別途設ける必要がな
く、回路構成の簡略化が図られている。

第７図は第１図の２次微分フィルタ部720のブロック
図である。

メモリ部701から入力された（ｎ−２）、ｎ、（ｎ＋
２）ライン目の画像データD87〜80はそれぞれ、マトリ
クスレジスタ750を構成する遅延回路751〜755、756〜76
0、761〜765によって信号SYNCKに同期して順次遅延され
る。

遅延回路755、753、751、760、758、756、765、763、
761の出力をそれぞれ、、…、とした場合、フ
ィルタ処理でのあるタイミングにおいて、が注目画
素、その他が周辺画素に対応付けられる。は加算器77
0に、その他は処理の方向性を選択するためのセレクタ7
66に入力される。選択信号SHARP・MODEが「Ｈ」のと
き、セレクタ766は走査方向の処理として、、、
を選択し、「Ｌ」のときには、斜め方向の処理として
、、、を選択する。セレクタ766により選択さ
れた４つの周辺画素のデータ〜又は〜は加算器
767で加算され、その算術和データは乗算器768及び２の
補数回路769によって荷重係数倍、即ち、「−1/4」倍さ
れた後、加算器770へ入力される。加算器770では、注目
画素のデータと周辺画素のデータ〜又は〜と
が加算され、２次元２次の空間微分演算によるデジタル
ラプラシアン画像が生成される。

第８図は第１図のスムージング処理部703のブロック
図である。

スムージング処理部703は、上述のマトリクスM3、M4
における副走査方向の荷重平均を算出するための演算部
771aと、主走査方向の荷重平均を算出するための演算部
771bとで構成され、両演算部771a、771bを同一の回路構
成とすることにより、ゲートアレイ化に伴うレイアウト
パターンの単純化が図られている。即ち、各演算部771
a、771bはそれぞれ、信号SYNCKに同期して入力データを
シフトする遅延回路772a〜781a、772b〜781b、入力セレ
クタ795a〜798a、795b〜798b、所定の荷重係数が乗数と
して与えている乗算器782a〜788a、782b〜788b、加算器
789a〜793a、789b〜793b、マトリクスサイズを選択する
ための出力セレクタ794a、794bを備えている。ただし、
演算部771aの入力セレクタ795a〜798aは常時「Ｌ」の信
号SMOOTH・MODE1により、それぞれ遅延回路773a〜776a
の出力を選択するよう固定され、演算部771bの入力セレ
クタ795b〜798bは常時「Ｈ」の信号SMOOTH・MODE2によ
り、それぞれ遅延回路777b〜780bの出力を選択するよう
固定されている。

出力セレクタ794a、794bにはそれぞれ選択肢入力とし
て、５画素の荷重平均値の出力Fa、Fb、３画素の荷重平
均値の出力Ha、Hb、注目画素のスルーの値である出力S
a、Sbが加えられている。

出力Fa及びFbが選択されるときはマトリクスM3による
平滑化処理、出力Ha及びHbが選択されるときはマトリク
スM4による処理となるが、信号 SMOOTH・LVL1,2の組み合わせ選ぶことにより、平滑化マ
トリクスを第９図に示すように、主、副走査方向の対象
画素数の異なる変形荷重マトリクスとすることができ
る。

以上のようにMTF補正回路109で前処理が施された画像
データD97〜90は、次段の階調再現回路110で２値化処理
を受ける。

第10図は階調再現回路110のブロック図である。

階調再現回路110は、MTF補正回路109からの画像デー
タD97〜90（８ビット）とROM113から読み出された閾値
データSD（８ビット）とを比較し、１画素に対して５個
の２値データを出力するものであり、閾値データSDを一
時的に格納するための階調パターン生成RAM（以下「RA
M」と略す）201〜205、RAM201〜205から読み出した閾値
データSDを画像データD97〜90と同期をとるためにラッ
チするラッチ回路211〜215、ラッチ回路211〜215からの
閾値データSDと画像データD97〜90とを比較し、画像デ
ータD97〜90を２値化した画像信号を出力する５つのコ
ンパレータ221〜225、RAM201〜205から閾値データSDを
読み出すときのアドレスを発生するアドレスカウンタ23
2、234、アドレスカウンタ232、234からの読み出し用ア
ドレスバスXA及びYAとCPU112からの書き込み用アドレス
バスMAとを選択するアドレスセレクタ236を有してい
る。

RAM201〜205は、文字画像に適する８階調と網点画像
に適する29階調の画像形成に対応する２種類のデータ集
合、即ち後述する階調パターンＦと階調パターンＧのい
ずれか一方に属する閾値データSD群を格納するもので、
選択された画像形成モードに応じて、階調パターンＦ又
はＧを構成するように、閾値データSDがROM113から転送
されて格納される。

ROM113からの転送時には、アドレスセレクタ236はCPU
アドレスバスMAを選択しており、RAM201〜205はCPU112
により書き込み用アドレスが指定され、CPUデータバスM
D7〜０から閾値データSDが書き込まれる。閾値データSD
をRAM201〜205から読み出すときには、アドレスセレク
タ236は、アドレスカウンタ232、234からの読み出し用
アドレスバスXA、YAを選択し、これらを上位ビット及び
下位ビットに割りつけてRAM201〜205のアドレス端子に
出力する。

一方のアドレスカウンタ232は、１画素分の画像デー
タD97〜90の転送タイミングの基準となる上述の信号SYN
CKの入力によりカウントアップし、他方のアドレスカウ
ンタ234は、１ライン周期の基準となる水平同期信号TG
によりカウントアップを行う。

また、RAM201〜205に階調パターンＦの閾値データSD
が格納されているとき、アドレスカウンタ232は「０」
〜「６」をカウントし、アドレスカウンタ234はクリア
状態を保持し、RAM201〜205に階調パターンＧの閾値デ
ータSDが格納されているときには、アドレスカウンタ23
2は「０」〜「13」をカウントし、アドレスカウンタ234
は「０」〜「１」をカウントするようCPU112により初期
設定される。

したがって、RAM201〜205は、階調パターンＦの閾値
データSDが格納されているときは７画素毎に、階調パタ
ーンＧの閾値データSDが格納されているときは１ライン
分の２値化処理に際しては14画素毎に同じアドレスが指
定される。

このようなアドレス指定によって、RAM201〜205に格
納された閾値データSDが１つずつ読み出され、読み出さ
れた計５つの閾値データSDは、それぞれラッチ回路211
〜215にラッチされる。

転送タイミングが調整されてラッチ回路211〜215から
出力された計５つの閾値データSDは、それぞれ、コンパ
レータ221〜225に共通に与えられる１画素分の画像デー
タD97〜90と、同時に比較される。

これにより、画像データD97〜90は閾値データSDに基
づいて２値化され、１つの画素に対して５つの２値デー
タが同時にコンパレータ221〜225から出力される。これ
ら２値化信号は、インバータ230、230…で反転された
後、階調再現された画像信号VIDEO4〜０としてレーザプ
リンタ部へ送られる。

第11図は階調パターンＦによる形成画像を示す図であ
り、第12図は階調パターンＧによる形成画像を示す図で
ある。これらの図において、数字の大小は閾値データSD
の大小に対応している。

階調パターンＦによる場合、RAM201〜205のそれぞれ
には、「０」〜「255」を段階分けした各段階の閾値で
ある「１」〜「７」の７つの閾値データSDからなる閾値
データSD群が１組ずつ上述のように格納されており、こ
の場合の形成画像における階調単位区画H1は、７×１の
ドットマトリクスとなり、８（＝７×１＋１）階調の階
調再現画像の形成を行うことができる。

コンパレータ221〜225は、各入力端子Ｐに加えられる
閾値データSDの値より各入力端子Ｑに共通に加えられる
画像データD97〜90の値が大きいときに「Ｈ」レベルの
信号を出力する。つまり、ライン１〜５における各画素
ｊ、（ｊ＋１）、…（ｊ＋７）の画像データD97〜90の
値が、例えばいずれも「４」のときには、閾値データSD
の値が「３」以下のときに各コンパレータ221〜225の出
力が「Ｈ」となる。

第11図の斜線部分は、画像形成時に色材料を付着させ
る表示ドットを示し、白色部分は、画像形成用紙の下地
がそのまま現れる非表示ドットを示している。同図の例
では、「１」〜「３」の閾値データSDに対応するドット
が表示ドットであるが、画像データD97〜90が「５」で
あれば、「２」の右隣りの「４」に対応するドットも表
示ドットとなり、さらに画像データD97〜90が「６」で
あれば「３」の左隣りの「５」に対応するドットも表示
ドットとなる。即ち、階調単位区画H1と等しい区画領域
h1内で、「１」に対応するドット（成長核）の左右に交
互に１つずつ表示ドットが増加するが、この階調パター
ンＦの場合は成長核が副走査方向に一列に並ぶので、文
字画像部で主走査方向のエッジ切れが発生し易い。

したがって、この場合には上述のエッジ強調処理部70
2では、フィルタ処理用の荷重マトリクスM1（第２図参
照）による走査方向の２次微分画像データED08〜00の生
成が行われる。

階調パターンＧの場合には、第12図に示すように、階
調単位区画H2は、奇数ラインに形成される区画領域h2a
と偶数ラインに形成される区画領域h2bとからなる14×
２のドットマトリクスであり、これにより29階調の画像
形成を行うことができる。

この場合には、一方の区画領域h2a又はh2bについて見
れば、階調パターンＦの場合と同様に原稿Ｄが濃くなる
に従って、「１」又は「２」に対応する成長核の左右に
交互に１つずつ表示ドットが増加するが、走査方向に対
して45度傾いた方向のエッジ切れが発生し易いので、エ
ッジ強調処理部702では、マトリクスM2による斜め方向
の２次微分画像データED08〜00の生成が行われる。

上述の実施例においては、MTF補正回路109のスムージ
ング処理部703は同一回路構成の２つの演算部771a、771
bで構成されているが、演算部771bの後段にさらに同様
の演算部を接続することにより、平滑化の対象とする主
走査方向の画素数を増加し、平滑化処理を多様化させる
ことができる。

上述の実施例においては、MTF補正回路109の混合処理
部704では、混合規格ROM742、743、加算器744、及び混
合制御データMIX7〜５により、エッジ強調部702、スム
ージング処理部703の出力である画像データEGD37〜30、
SMD27〜20の混合調整を行っているが、構成の簡略化を
図る場合には、混合規格ROM742、743、加算器744を省略
し、代わりに信号選択手段を設け、混合制御データMIX7
〜５を用いて画像エータEGD37〜30、SMD27〜20の一方を
出力画像データD97〜90として選択するようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明によると、複数種の閾値マトリクスを切り換え
て階調再現処理を行う場合に、予め閾値マトリクスに応
じた平滑化処理を施すことができ、常にモアレ縞のない
高品位の画像を形成することが可能となる。また、平滑
化処理を行うスムージング手段の回路規模を小さくする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はMTF補正回路の
ブロック図、第２図（ａ）及び（ｂ）は２次微分空間フ
ィルタ処理の方向性を示す図、第３図は強調制御ROMの
入出力の関係を示すグラフ、第４図は鮮鋭化データと第
３図の傾きとの関係を示す、第５図（ａ）及び（ｂ）は
平滑化マトリクスを示す図、第６図は混合制御データと
画像データの混合量との関係を示す図、第７図は第１図
の２次微分フィルタ部のブロック図、第８図は第１図の
スムージング処理部のブロック図、第９図は出力セレク
タに加える選択信号の組み合わせとマトリクスサイズの
関係を示す図、第10図は階調再現回路のブロック図、第
11図及び第12図は形成画像を示す平面図、第13図はイメ
ージリーダ部の光学系を示す斜視図、第14図はメージセ
ンサーの平面図、第15図は第14図のCCDセンサーチップ
の受光部を模式的に示す拡大図、第16図は画像処理装置
のブロック図である。 701……メモリ部（メモリ手段）、703……スムージング
処理部（スムージング手段）、Ｂ……画像処理装置、M
3、M4……平滑化マトリクス、VIDEO4〜０……画像信
号。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−166544（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−3380（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−71710（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−298574（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−40878（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の読取素子が配列されたイメージセン
サによって原稿画像を読み取り、読み取った各画素に対
応する画像信号を出力する画像処理装置において、読み取って得られた画像信号を複数ライン記憶する記憶
手段と、記憶手段に記憶された複数ラインの画像信号に対して、
副走査方向に対する第１平滑化演算および主走査方向に
対する第２平滑化演算を独立して行うスムージング手段
と、前記第１平滑化演算で使用される画素数を変更する第１
変更手段と、前記第２平滑化演算で使用される画素数を
変更する第２変更手段とを有し、前記第１変更手段およ
び前記第２変更手段をそれぞれ独立して動作させること
により平滑化マトリクスの大きさを変更する変更手段
と、前記大きさの変更された平滑化マトリクスを用いて前記
スムージング手段によって平滑化処理が行われた画像信
号を疑似階調化する複数の大きさの閾値マトリクスを有
する疑似階調化手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。