JP3234460B2 - 画像データ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像データ処理装置
に係り、詳しくは、文字、図表、写真などの静止画像を
２値データに変換する画像データ処理装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図３に示すように、ファクシミリには、
ラインセンサ３１が設けられている。ラインセンサ３１
は、例えば密着式イメージセンサであって、原稿を紙送
りの方向（副走査方向）に垂直な方向（主走査方向）に
複数の画素に分割し、１ライン毎に各画素の濃淡を読み
取って画像信号としてデータ変換器３２に出力する。ま
た、ファクシミリにはモータ３３が設けられている。モ
ータ３３はステッピングモータであって、原稿を所定の
間隔で１ライン毎に紙送りする。

【０００３】データ変換器３２は、ラインセンサ３１か
ら入力した画像信号に対して歪み補正処理等の処理を行
った後に２値データに変換し、コーデック３４に出力す
る。コーデック３４は、入力した２値データを圧縮し、
モデム３５に出力する。モデム３５は、圧縮された２値
データを入力し、そのデータを変調して相手先へ送信す
る。

【０００４】逆に、相手先から送信されたデータは、モ
デム３５により復調され、コーデック３４に出力され
る。コーデック３４は、入力したデータを伸長し、その
伸長したデータをプリンタ３６に出力する。プリンタ３
６は、入力したデータに基づいて印字を行い、原稿を作
成して出力する。

【０００５】また、ファクシミリにはＣＰＵ３７が設け
られている。ＣＰＵ３７は、表示器３９に設けられたキ
ー（図示略）の操作に基づいてデータ変換器３２、コー
デック３４、モデム３５、及びプリンタ３６に命令（コ
マンド）を出力してそれぞれを制御する。また、ＣＰＵ
３７は、データ変換器３２の動作に合わせてラインセン
サ３１及びモータ３３の動作を制御する。

【０００６】データ変換器３２にはメモリ３８が接続さ
れている。メモリ３８はＳＲＡＭよりなり、後述する歪
み補正データ、多値データ、誤差データ、２値データが
格納される。データ変換器３２は、メモリ３８から補正
データ等を読み出し、それらに基づいて画像信号を２値
データに変換するようになっている。

【０００７】図４に示すように、データ変換器は各部４
１〜４９よりなり、１チップ上に集積化されている。ラ
インセンサ３１から入力された画像信号は、アナログ部
４１に入力される。画像信号はアナログ値であって、例
えば画素が黒色の場合にはＬレベル、白色の場合にはＨ
レベル、灰色の場合にはその中間のレベルを示す。アナ
ログ部４１は所定ビット数（例えば１６ビット）のＡ／
Ｄコンバータよりなり、画像信号を量子化して複数の階
調（６４階調）の多値データに変換する。その変換され
た多値データは、歪み補正部４２に出力される。

【０００８】歪み補正部４２は、メモリ３８に予め格納
された歪み補正データを読み出し、入力した１ライン分
の多値データに対してその歪み補正データに基づいて階
調補正を行い、その補正結果の多値データをガンマ補正
部４３に出力する。歪み補正データ（シェーディングデ
ータ）は、光学系で生じた歪みを数値的に補正するため
のデータである。この歪み補正データは、例えば白基準
板をラインセンサ３１によって取り込み、アナログ部４
１によって量子化された１ライン分の多値データが全て
同一の値になるようにして作成される。そして、メモリ
３８は、格納された歪み補正データの消失を防ぐため
に、図示しないバッテリによってバックアップされてい
る。

【０００９】ガンマ補正部４３は、ガンマ補正メモリ部
４４に格納されたガンマ補正データを読み出し、そのガ
ンマ補正データに基づいて歪み補正部４２から入力した
多値データに対してガンマ補正を行い、その補正結果の
多値データをフィルタ部４５に出力する。ガンマ補正デ
ータは、ラインセンサ３１の光電変換特性と、人が実際
に視覚上感じる光の強度変化とのずれを補正するための
ものである。

【００１０】フィルタ部４５は、メモリ３８に格納され
た２ライン分の多値データと、ガンマ補正部４３から入
力した１ライン分の多値データとに基づいて３×３のマ
トリックスよりなる空間フィルタを構成し、フィルタ処
理を施した多値データを二値化部４６及び中間調部４７
に出力する。この空間フィルタは、多値データに対して
エッジ強調、平滑化等のフィルタ処理を行うものであ
る。また、フィルタ部４５は、メモリ３８に格納された
２ライン分の多値データのうち、先の１ライン分の多値
データを新たに入力する１ライン分の多値データに順次
書き換える。これにより、メモリ３８には新たに入力し
た１ライン分の多値データと、そのラインの１つ前の１
ライン分の多値データとの２ライン分の多値データが格
納される。

【００１１】二値化部４６は、入力した多値データを予
め設定されたしきい値に基づいて２値データに変換し、
解像度変換部４８に出力する。その２値データは、例え
ば、多値データがしきい値よりも大きい場合には
「１」、多値データがしきい値データよりも小さい場合
には「０」となる。そして、２値データが「０」の場合
には、プリンタ３６は印字を行って原稿を黒色にし、２
値データが「１」の場合にはプリンタ３６は印字を行わ
ず原稿は白色になる。

【００１２】一方、中間調部４７は、入力した多値デー
タに対して誤差拡散処理を施し、疑似的に中間調を表す
ようにした２値データを作成する。誤差拡散処理は、入
力した多値データの中間調を疑似的に表現するために、
多値データを２値化する際に生じる誤差を周辺部の画素
の多値データに加算するようにしたものであり、その誤
差データが一時的にメモリ３８に格納される。

【００１３】解像度変換部４８は、メモリ３８に格納さ
れた１ライン分の画素に対する２値データを読み出し、
その２値データに基づいて二値化部４６、又は中間調部
４７から入力した２値データに対して、原稿の大きさに
応じて縮小処理を行い、その処理結果を出力制御部４９
に出力する。縮小処理は、所定のライン間隔で２値デー
タを間引くことによって、相手先へ送信するデータ量を
削減するために行われる。このとき、データの間引きで
消失する図形がないようにするために、解像度変換部４
９は、複数のデータの相関をとるようにしている。

【００１４】出力制御部４９は、コーデック３４及びモ
デム３５に合わせて２値データのフォーマットを制御し
て出力する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、データ変換
器３２には、フィルタ部４５に供給する複数ライン分多
値データ、中間調部４７に供給する誤差データ及び解像
度変換部４８に供給する２値データに加えて、歪み補正
部４２に供給する歪み補正データを格納するメモリ３８
が接続される。このメモリ３８は、データの保持が容易
なＳＲＡＭが用いられるため、回路規模が大きく、デー
タ変換器３２と１チップ構成とすることは困難であっ
た。このようなデータ変換器３２及びメモリ３８を接続
する際には、それらの間で各データを高速に受け渡しで
きるようにするため、多数の入出力端子を設ける必要が
あり、データ変換器３２及びメモリ３８の周辺回路が複
雑になるという問題を有している。従って、データ変換
器３２やメモリ３８自体のコストが高くなると共に、フ
ァクシミリの組立に要するコストアップを招いている。

【００１６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、コストダウンを図るこ
とができる画像データ処理装置を提供することにある。

【００１７】請求項１に記載の発明は、複数ラインより
なる画像データを１ライン単位で取り込み、各ラインの
画像データを１画素毎に量子化して多値データに変換し
た後、その多値データを２値データに変換して出力する
画像データ処理装置であって、取り込んだ各ラインの画
像データを１画素毎に多値データに変換するアナログ部
（４１）と、予め白基準データとして作成される歪み補
正データを格納する歪み補正メモリ部（２）と、前記歪
み補正データに基づいて、入力した多値データに対して
階調補正を行って第１の多値データを生成する歪み補正
部（４２）と、前記第１の多値データに対するガンマ補
正における係数データを格納するガンマ補正メモリ部
（４４）と、前記係数データに基づいて、前記第１の多
値データに対しガンマ補正を行って第２の多値データを
生成するガンマ補正部（４３）と、１ライン分の前記第
２の多値データ及び予め記憶された複数ライン分の多値
データに基づいて空間フィルタを構成し、前記１ライン
分の第２の多値データに対して前記空間フィルタに基づ
くフィルタ処理を行って第３の多値データを生成するフ
ィルタ部（４５）と、前記第３の多値データを入力し、
その多値データを所定のしきい値に基づいて２値データ
に変換する二値化部（４６）と、前記第３の多値データ
を入力し、その多値データに対して誤差拡散処理で算出
された誤差データを加算し、中間調に対応する２値デー
タを生成する中間調部（４７）と、前記二値化部（４
６）又は中間調部（４７）により変換された２値データ
を入力し、予め記憶された別ラインの２値データを参照
し、その２値データのデータ量の縮小処理を行う解像度
変換部（４８）と、前記フィルタ部（４５）、中間調部
（４７）、及び解像度変換部（４８）の処理に用いられ
る複数ライン分の多値データ、誤差データ、及び２値デ
ータを一時的に保持し、それら各データが前記フィルタ
部（４５）、中間調部（４７）、及び解像度変換部（４
８）によって１ライン分の多値データを処理する毎に書
き換えられるデータメモリ部とを同一の半導体チップ上
に形成したことを要旨とする。

【００１８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の画像データ処理装置において、前記データメモリ部
は、ＤＲＡＭよりなり、前記フィルタ部、中間調部、及
び解像度変換部は、前記ＤＲＡＭのリフレッシュ間隔よ
りも短い間隔で該メモリ部に記憶したデータの読み出し
を行うようにしたことを要旨とする。

【００１９】

【００２０】従って、請求項１に記載の発明によれば、
取り込んだ各ラインの画像データはアナログ部によって
１画素毎に多値データに変換される。補正メモリ部に
は、予め補正データが記憶され、その補正データに基づ
いて多値データに対する補正処理が補正部によって施さ
れる。フィルタ部には、補正部により処理された１ライ
ン分の多値データが入力され、予め記憶された複数ライ
ン分の多値データに基づいて入力された１ライン分の多
値データに対してフィルタ処理が行われる。二値化部に
はフィルタ処理後の多値データが入力され、その処理後
の多値データに対して所定のしきい値に基づいて２値デ
ータに変化される。中間調部には、フィルタ処理後の多
値データが入力され、中間調を表す多値データが２値化
されると共に、２値化で生じた誤差分が周辺画素に拡散
されて２値データが生成される。解像度変換部には、二
値化部又は中間調部により変換された２値データが入力
され、その２値データの縮小処理を行って縮小データが
生成される。データメモリ部には、フィルタ部、中間調
部、及び解像度変換部の処理に用いられる複数ライン分
の多値データ、誤差データ、及び縮小データが一時的に
記憶され、それら各データがフィルタ部、中間調部、及
び解像度変換部によって１ライン分の多値データを処理
する毎に書き換えられる。

【００２１】請求項２に記載の発明によれば、データメ
モリ部は、ＤＲＡＭよりなり、そのＤＲＡＭに記憶され
たデータはフィルタ部、中間調部、及び解像度変換部に
よってＤＲＡＭのリフレッシュ間隔よりも短い間隔で読
み出されリフレッシュされる。

【００２２】

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
一形態を図１及び図２に従って説明する。尚、本形態に
おいて、図３及び図４に示した従来例と同じ構成部材に
ついては符号を等しくしてその詳細な説明を省略する。

【００２４】図２は、本形態のファクシミリの概略構成
図であり、図１は、本形態のデータ変換器１のブロック
回路図である。本形態において従来例と異なるのは以下
の点である。

【００２５】〔１〕従来例のデータ変換器３２が、本形
態ではデータ変換器１に置き換えられている。 〔２〕従来例のメモリ３８が、本形態では歪み補正メモ
リ部２及びデータメモリ部３としてデータ変換器１に内
蔵されている。データメモリ部３は、フィルタ部４５の
処理で用いられるそれぞれ１ライン分の多値データが格
納されるラインメモリ４，５と、中間調部４７の処理で
用いられる１ライン分の画素に対応する誤差データが格
納される誤差メモリ６と、解像度変換部４８の処理で用
いられる１ライン分の画素に対応する２値データが格納
される縮小メモリ７とから構成されている。

【００２６】歪み補正メモリ部２はＳＲＡＭよりなり、
歪み補正データを格納するのに十分な容量（例えば２Ｋ
ビット）を備えている。歪み補正データは、取り込んだ
白基準板の画像データに基づいて予め白基準データとし
て作成され歪み補正メモリ部２に格納される。そして、
歪み補正部４２は、歪み補正メモリ部２に格納された歪
み補正データに基づいて、読み取った原稿の複数の多値
データに対して階調補正する。

【００２７】データメモリ部３はＤＲＡＭよりなり、ラ
インメモリ４，５、誤差メモリ６、及び縮小メモリ７か
ら構成されている。各ラインメモリ４，５は、それぞれ
原稿の１ライン分の画素の多値データを格納するのに十
分な容量を備えている。

【００２８】フィルタ部４５は、ガンマ補正部４３から
入力した１ライン分の多値データをラインメモリ４、５
に交互に書き込むようになっている。例えば、ｎ−２番
目に入力した多値データをラインメモリ４に、ｎ−１番
目に入力した多値データをラインメモリ５に格納するよ
うにしている。このとき、フィルタ部４５は、ラインメ
モリ４、５に格納されたｎ−２番目、ｎ−１番目の１ラ
イン分の多値データを取り込み、ｎ−１番目に入力され
た多値データに対してフィルタ処理を行い、二値化部４
６及び中間調部４７に出力する。そして、ガンマ補正回
路４３からｎ番目の多値データを取り込み、ラインメモ
リ４に書き込むようにしている。

【００２９】誤差メモリ６は、所定の数の画素に対応す
る誤差データを格納するのに十分な容量を備えている。
中間調部４７は、まず誤差メモリ６から誤差データを読
み出し、２値化する多値データに加算した後、誤差デー
タが加算された多値データを２値化し、その際に生じた
誤差を誤差メモリ６に書き込む。誤差拡散処理を水平方
向（主走査方向）に行う場合には、適数画素に対応する
誤差データが誤差メモリ６に格納され、垂直方向（副走
査方向）に行う場合には適数ライン分の画素に対応した
誤差データが誤差メモリ６に格納される。例えば、ｎ番
目のラインの多値データに対して垂直方向に１画素だけ
誤差拡散処理を施す場合、ｎ−１番目のラインの多値デ
ータから生成された１ライン分の誤差データが誤差メモ
リ６に格納され、ｎ番目のラインの多値データに対応し
て順次読み出されることになる。そして、ｎ番目のライ
ンの多値データから生成される誤差データが、誤差メモ
リ６に新たに書き込まれることになる。

【００３０】縮小メモリ７は、１ライン分の２値データ
を格納するのに十分な容量を備えている。解像度変換部
４８は、１ライン分の２値データに対して縮小処理を行
う毎に、縮小メモリ７に対して、１ライン分の２値デー
タの読み出しと、新たな１ライン分の２値データの書き
込みとを行う。例えば、ｎ番目のラインの２値データを
縮小処理する場合には、縮小メモリ７に格納されるｎ−
１番目の１ライン分の２値データを取りだし、ｎ番目及
びｎ−１番目の２値データに基づいてｎ番目のラインの
２値データの縮小処理を行う。これと同時に、縮小メモ
リ７には、ｎ−１番目の２値データに変わってｎ番目の
２値データが格納される。

【００３１】ＤＲＡＭにより構成されるデータメモリ部
３においては、データのリフレッシュ動作が必要であ
る。ところが、通常ＤＲＡＭでは、データの書き込み及
び読み出しを行うことがリフレッシュ動作となるため、
各部４５，４７，４８が各メモリ４〜７に対してデータ
の書き込み及び読み出しを行う間隔が、ＤＲＡＭで必要
なリフレッシュ間隔よりも短ければ、リフレッシュ動作
そのものは必要ない。

【００３２】上記したように、本実施の形態のファクシ
ミリによれば、以下の作用及び効果を得ることができ
る。 データメモリ部３のラインメモリ４，５、誤差メモリ
６、及び縮小メモリ７では、１ライン分の画素のデータ
を処理する毎にそれらに格納される多値データ又は２値
データが書き換えられる。即ち、フィルタ部４５、中間
調部４７、解像度変換部４８の処理に必要な多値データ
又は２値データについては、歪み補正部４２、ガンマ補
正部４３に用いられる歪み補正データ又はガンマ補正デ
ータのように長い時間保持する必要がない。そのため、
データメモリ部３にはＳＲＡＭを用いる必要がなく、時
間と共にデータが自動的に消失するＤＲＡＭを用いるこ
とができる。

【００３３】データメモリ部３とデータ変換器１とを
同一チップ上に集積化すれば、データメモリ部３とデー
タ変換器１とを接続するために入出力端子を設ける必要
がない。従って、従来のデータ変換器３２のように、メ
モリ３８と接続するために入出力端子が不要となり、そ
の分だけデータ変換器１の面積増大を抑えることができ
る。

【００３４】尚、本発明は上記実施の形態の他、以下の
ように実施してもよい。 １）上記形態では、センサ３１により入力した画像デー
タを量子化して６ビットの多値データとしたが、画像デ
ータを任意のビット数の多値データに量子化するように
してもよい。その際、変更した多値データのビット数に
対応して各メモリ部２，３，４４の容量を変更すること
はいうまでもない。

【００３５】２）上記形態において、歪み補正メモリ部
２及びガンマ補正メモリ部４４を、データ変換器１の外
部から補正データの読み出し・書き込みをそれぞれ行う
ことができるようにしてもよい。例えば、メモリ部２，
４４に格納された補正データを読み出し、その補正デー
タに基づいて任意の補正データを作成する。その作成し
た補正データをメモリ部２，４４に格納しておき、歪み
補正部４２、ガンマ補正部４３においてその格納した補
正データに基づいて補正処理を行う。

【００３６】３）上記形態では、歪み補正メモリ部２を
ＳＲＡＭにより構成し、歪み補正データを格納するよう
にしたが、歪み補正メモリ部２を周知のＲＯＭ（ＰＲＯ
Ｍ，ＥＥＰＲＯＭ等）を用いて歪み補正データを格納す
るようにしてもよい。

【００３７】４）上記形態では、中間調部４７におい
て、中間調処理として誤差拡散処理を用いて中間調を２
値データに変換するようにしたが、ディザ法等を用いて
２値データに変換するようにしてもよい。

【００３８】５）上記形態では、フィルタ部４５におい
て３×３のマトリックスよりなる空間フィルタを作成し
てフィルタ処理を行うようにしたが、３×３以外のマト
リックスの空間フィルタを作成してフィルタ処理を行う
ようにしてもよい。その場合、ラインメモリ４，５に、
更に１ライン分以上のラインメモリを追加して複数ライ
ンの多値データを記憶させるようにする。

【００３９】６）上記形態では、１ライン分の画素に対
応した誤差データを格納する誤差メモリ６を設け、その
誤差データに基づいて誤差拡散処理を行うようにした
が、複数のライン分の画素に対応した誤差データを格納
する誤差メモリを設け、それらの誤差データに基づいて
誤差拡散処理を行うようにしてもよい。

【００４０】７）上記形態では、１ライン分の画素に対
応した２値データを格納する縮小メモリ７を設け、その
２値データに基づいて縮小処置を行うようにしたが、複
数のライン分の画素に対応した２値データを格納する縮
小メモリを設け、それらの２値データに基づいて縮小処
理を行うようにしてもよい。

【００４１】８）上記形態では、画像データ処理装置を
ファクシミリに用いたが、スキャナ、複写機、ＯＣＲ等
に用いて実施してもよい。 以上、本発明の実施の各形態について説明したが、各形
態から把握できる請求項以外の技術的思想について、以
下にそれらの効果と共に記載する。

【００４２】イ）請求項１〜３に記載の画像データ処理
装置において、中間調部４７は、入力した多値データに
対して誤差拡散処理を行い、データメモリ部３に誤差デ
ータを格納した画像データ処理装置。この構成による
と、中間調の画素の多値データを容易に２値データに変
換することが可能となる。

【００４３】ロ）請求項１〜３、上記イに記載の画像デ
ータ処理装置において、更に、外部に接続されたコーデ
ック３４，モデム３５に対する２値データのフォーマッ
トを制御する出力制御部４９が同一のチップ上に形成さ
れた画像データ処理装置。この構成によれば、容易に２
値データのフォーマットを制御して出力することが可能
となる。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、コ
ストダウンを図ることが可能な画像データ処理装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の一形態のデータ変換器のブロック回路
図。

【図２】 一形態のファクシミリのブロック図。

【図３】 従来のファクシミリのブロック図。

【図４】 従来のデータ変換器のブロック回路図。

【符号の説明】

２…補正メモリ部としての歪み補正メモリ部 ３…データメモリ部 ４１…アナログ部 ４２…補正部としての歪み補正部 ４３…補正部としてのガンマ補正部 ４４…補正メモリ部としてのガンマ補正メモリ部 ４５…フィルタ部 ４６…２値化部 ４７…中間調部 ４８…解像度変換部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/407 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｂ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数ラインよりなる画像データを１ライ
   ン単位で取り込み、各ラインの画像データを１画素毎に
   量子化して多値データに変換した後、その多値データを
   ２値データに変換して出力する画像データ処理装置であ
   って、 取り込んだ各ラインの画像データを１画素毎に多値デー
   タに変換するアナログ部（４１）と、予め白基準データとして作成される歪み補正データを格
   納する歪み補正メモリ部（２）と、 前記歪み補正データに基づいて、入力した多値データに
   対して階調補正を行って第１の多値データを生成する歪
   み補正部（４２）と、 前記第１の多値データに対するガンマ補正における係数
   データを格納するガンマ補正メモリ部（４４）と、 前記係数データに基づいて、前記第１の多値データに対
   しガンマ補正を行って第２の多値データを生成するガン
   マ補正部（４３）と、 １ライン分の前記第２の多値データ及び予め記憶された
   複数ライン分の多値データに基づいて空間フィルタを構
   成し、前記１ライン分の第２の多値データに対して前記
   空間フィルタに基づく フィルタ処理を行って第３の多値
   データを生成するフィルタ部（４５）と、 前記第３の多値データを入力し、その多値データを所定
   のしきい値に基づいて２値データに変換する二値化部
   （４６）と、 前記第３の多値データを入力し、その多値データに対し
   て誤差拡散処理で算出された誤差データを加算し、中間
   調に対応する２値データを生成する中間調部（４７）
   と、 前記二値化部（４６）又は中間調部（４７）により変換
   された２値データを入力し、予め記憶された別ラインの
   ２値データを参照し、入力された２値データのデータ量
   の縮小処理を行う解像度変換部（４８）と、 前記フィルタ部（４５）、中間調部（４７）、及び解像
   度変換部（４８）の処理に用いられる複数ライン分の多
   値データ、誤差データ、及び２値データを一時的に保持
   し、それら各データが前記フィルタ部（４５）、中間調
   部（４７）、及び解像度変換部（４８）によって１ライ
   ン分の多値データを処理する毎に書き換えられるデータ
   メモリ部とを同一の半導体チップ上に形成した画像デー
   タの処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像データ処理装置に
   おいて、 前記データメモリ部は、ＤＲＡＭよりなり、 前記フィルタ部（４５）、中間調部（４７）、及び解像
   度変換部（４８）は、前記ＤＲＡＭのリフレッシュ間隔
   よりも短い間隔で該メモリ部（３）に記憶したデータの
   読み出しを行うようにした画像データの処理装置。