JP4046859B2

JP4046859B2 - 画像処理装置及び方法及び記憶媒体

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Publication number: JP4046859B2
Application number: JP19322098A
Authority: JP
Inventors: 博之辻
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2018-07-08
Also published as: JP2000032257A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置及び方法及び記憶媒体、詳しくは画素毎に出力解像度を設定する画像処理装置及び方法及び記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラー画像データをデジタル的に処理し、カラープリンタに出力してカラー画像を得るカラープリント装置や、カラー原稿を色分解して電気的に読み取り、得られたカラー画像データを用紙上にプリント出力することにより、カラー画像複写を行う、いわゆるデジタルカラー複写機などのカラー印字システムの発展は目覚しいものがある。また、これらの普及に伴い、カラー画像の印字品質に対する要求も高くなっており、特に黒い文字や黒細線をより黒く、シャープに印字したいという要求が高まっている。即ち、黒原稿を色分解すると、黒を再現する信号として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各信号が発生するが、得られた信号に基づいてそのまま印字すると、各色が４色重ね合わせで再現されるため、色間の若干のズレにより黒の細線の色にじみが生じ、黒が黒く見えなかったり、ボケて見えたりして印字品質を著しく低下させていた。
【０００３】
これに対し、画像信号中の黒、色等の色情報や、細線、網点等空間周波数の特徴を抽出し、例えば黒文字、色文字等のエリアを検出したり、更には中間調画像や網点画像領域等に分けてそれぞれのエリアを検出することにより、各エリアに応じた処理を施し、黒文字部ならば黒単色化する方法等が考えられる。文字や線の太さを多段階に持ち、文字の太さに応じて、黒の量を調節したり、文字エッジと、網点エッジを分離して検出することで、網点／中間調中、白地中の文字エッジ部に対してそれぞれ異なる処理を施すことにより、スムーズな黒文字処理を行う方式も提案されている。
【０００４】
また、出力画像の品位を向上させるために入力画像の解像度をさらに高くする手法も考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、解像度を高くしていくと文字の輪郭等はシャープになるが、逆に、特に写真等で濃度の低い画像では階調性が出にくいという問題が発生した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では画像データの個々の画素データの特徴に応じて各画素毎の出力解像度を設定し、更に、その設定した出力解像度を、一連の画像処理による結果に応じて補正することで良好な画像を得ることを可能ならしめる画像処理装置及び方法及び記憶媒体を提供しようとするものである。
【０００７】
この課題を解決するため、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。すなわち、
画像データ中の注目画素の特徴情報を当該注目画素の周辺の画素群から抽出する特徴抽出手段と、
該抽出された特徴情報に基づいて、前記注目画素に対する複数の処理パラメータを設定する設定手段と、
該設定手段で設定された複数のパラメータに従って画像処理する画像処理手段と、
該抽出された特徴情報に従い、前記注目画素の仮の出力解像度情報を生成する生成手段と、
前記画像処理手段で処理された前記注目画素の濃度と、前記仮の出力解像度に対応する閾値とを比較することで、前記注目画素に対する前記仮の出力解像度情報を補正し、補正後の出力解像度情報を生成する補正手段と、
該補正手段で補正された出力解像度情報に従って、前記画像処理手段で処理された注目画素の解像度を変換する変換手段とを備え、
前記補正手段は、前記仮の出力解像度情報に対応する閾値より、前記画像処理手段で生成された前記注目画素の濃度が低い場合、前記注目画素に対する前記仮の出力解像度情報で示される解像度よりも更に低い解像度を示す情報を、補正後の出力解像度情報として生成することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
先ず、本実施形態における概要を簡単に説明し、その後で実現するための構成及び動作について説明する。
【０００９】
本実施形態では、原稿画像を読み取り、その読み取った画像中の文字線画についてその太さ情報を得る。太さは、例えば８段階とする。ただし、文字の太さは例えば所定のｎ×ｍドットのウインドウを調べる。例えば４００ｄｐｉの解像度で読み取って、検査する空間を１×１mm程度にするには、１６×１６ドットのウインドウを使用する。そして、このウインドウ中の濃度変化が所定以上ある画素が所定数だけ連続する方向に直角な方向を注目画素（中心部）の文字太さとして検出する。例えば、図８の場合には、濃度が変化する方向は垂直方向であるので、その濃度変化する画素がそれに直角な水平方向に所定個数（例えば５画素）以上存在する場合には、その水平方向に直角な方向の画素数は２ドットであるので、文字（線画）の太さ情報として２ドットに対応する情報を生成する。なお、この場合、太さが１６ドット幅以上は検出できないが、それについては最大幅を示す情報を出力する。また、濃度変化が大きい画素の典型的なものは、白地に黒の文字等であるが、薄い黒であっても濃度変化がある程度以上あれば文字・線画の一部として認定する。
【００１０】
また、上記のウインドウを通じて、その文字線画のエッジ度、及び、色を示す情報を生成する。エッジ度は濃度の急峻の度合を示すもので、実施形態では４ビット（１６段階）とし、色情報は、ＲＧＢ或いはＹＭＣ（Ｋ）で現れる原色の組み合わせで良いので、３ビットとした。ここで、エッジ度は、公知のスムージング、エッジ強調処理に用いる。また、色情報は、黒色の画素かどうかを判定するために用いる。以上の検出は、後述する黒文字判定回路１６２が行なうことになる。
【００１１】
そして、上記の太さ情報、色情報、エッジ情報に基づいて、注目画素に対する出力解像度を設定する。また、これらの３つをパラメータに基づいて、ＵＣＲ（Under color removal）の制御情報、補正したエッジ情報も生成する。これは、後述する実施形態における黒文字ＬＵＴ１７２によって実現する。
【００１２】
ここで、ＵＣＲ制御情報についてであるが、本実施形態では、この情報に基づいて、黒文字を記録する際にはその黒文字の幅が狭い（細い）ほど、ＵＣＲ処理処理における下色除去率を高くし、黒（Ｋ）成分発生比率を高くする。これは、細い文字線画についてはそのエッジを鮮明にさせるためである。
【００１３】
なお、実施形態では、印刷機構はレーザビームプリンタを採用し、階調画像を公知のＰＷＭ(Pulse Width Modulation)方式に従って記録する。また、出力解像度（線数／inch）の種類は２００ｄｐｉ（読取解像度の１／２の解像度）、４００ｄｐｉ（読取解像度と同じ）、及び、８００ｄｐｉ（読取解像度の２倍）の３つを適宜設定する。異なる解像度で記録する原理としては、実施形態では基本解像度は８００ｄｐｉのプリンタエンジンを搭載し、２００ｄｐｉで記録する場合には読み取った２画素中１画素（すなわち、１画素分間引き処理して）を４回連続して出力することで、疑似的に２００ｄｐｉを作成する。８００ｄｐｉの場合には、読み取った２画素間に例えば線形補間することで新たな画素を追加することで行なう。４００ｄｐｉの場合はそのまま出力することで実現できる。ただし、これ以外の方式を採用しても良いし、記録エンジンもレーザビームプリンタに限定されるものではない。
【００１４】
更に、実施形態では、画素データにつき、エッジ情報に従って公知のスムージングもしくはエッジ強調等のフィルタ処理を行なうが、この処理で得られた画素の濃度に従い、上記の出力解像度を設定する情報を適正なものに補正する。この原理は、図７に示す通りである。同図に示す如く、一度は４００ｄｐｉで印刷するように設定されても、その画素の濃度が閾値ＮＤＳ３よりも薄い場合には、階調性を高めるために２００ｄｐｉに設定しなおす（補正する）。また、８００ｄｐｉとして設定された画素データについては、閾値ＮＤＳ１よりも濃い場合にはその設定された解像度で出力し、濃度が閾値ＮＤＳ１以下で（薄く）、ＮＤＳ２よりも大きい（濃い）場合には４００ｄｐｉとなるようにする。更に、ＮＤＳ２以下の場合には、先に説明した８００ｄｐｉとして設定された画素であっても２００ｄｐｉにまで落として記録する。なお、実施形態では、閾値ＮＤＳ１は１７０、ＮＤＳ２は８５、ＮＤＳ３は１２８という値を用いたが、これらの閾値は例えば不図示の操作パネルでもって適宜変更できるようにしてもよい。
【００１５】
以上の処理を各記録色成分（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎に行なう。従って、例えば原稿画像を読み取って、濃度が濃く、且つ、線幅は狭いほど、高い解像度で記録することになり、逆に、線幅が広い、或いは、濃度が低いほど低い解像度で記録するように制御できることになる。
【００１６】
この結果、各記録色成分について合成記録されたカラー画像中では、線幅が狭く、濃度が濃いほどその輪郭が明瞭になり、且つ、ＵＣＲ処理におけるＫ成分がほとんどを占めることになり、鮮明な画像が記録される。一方、文字・線画ではない、或いは線幅が大きい画像ほど解像度が低くなり、更に、出力濃度が低いほど更に解像度が低くなるように補正されることになり、記録される画像中の色ずれの発生が目立ちにくくするものである。
【００１７】
以下、上記に示した実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
図２は本実施形態のカラー複写機の概略断面図である。本例は、大きく分けて上部に原稿画像をデジタルカラー画像として読み取るリーダ部、下部にそのデジタルカラー画像データを記録するプリンタ部で構成される。
【００１９】
リーダ部において、原稿３０を原稿台ガラス３１上に載せ、光学系読み取り駆動モータ３５により露光ランプ３２を含む公知の原稿走査ユニットを予め設定された複写倍率に応じて決定された一定の速度で露光走査する。そして原稿３０からの反射光像を、レンズ３３によりフルカラーセンサ（ＣＣＤ）３４に集光し、カラー色分解画像信号を得る。このフルカラーセンサとしては、互いに隣接して配置されたＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のフィルタを付けた３ラインのＣＣＤを用いている。カラー色分解画像信号は、画像処理部３６およびコントローラ部３７（プリント基板として搭載されている）にて画像処理を施され、プリンタ部に送出される。
【００２０】
なお、原稿台ガラス３１の周辺に操作部が設けてあり、複写シーケンスに関する各種モード設定を行うスイッチ及び表示用のディスプレイ及び表示器画配置されている。
【００２１】
プリンタ部において、像担持体である感光ドラム１は矢印方向に回転自在に担持され、感光ドラム１の周りに前露光ランプ１１、コロナ帯電器２、レーザ露光光学系３、電位センサ１２、色の異なる４個の現像器４ｙ，４ｃ，４ｍ，４Ｂｋ、ドラム上光量検知手段１３、転写装置５、クリーニング器６を配置する。
【００２２】
レーザ露光光学系３において、リーダ部からの画像信号は、レーザ出力部（不図示）にて光信号に変換され、変換されたレーザ光がポリゴンミラー３ａで反射され、レンズ３ｂ及びミラー３ｃを通って、感光ドラム１の面に投影される。
【００２３】
プリンタ部画像形成時には、感光ドラム１を矢印方向に回転させ、前露光ランプ１１で除電した後の感光ドラム１を帯電器２により一様に帯電させて、各分解色ごとに光像Ｅを照射し、潜像を形成する。
【００２４】
次に、所定の現像器を動作させて、感光ドラム１上の潜像を現像し、感光ドラム１上に樹脂を基体としたトナー画像を形成する。現像器は、偏心カム２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ，２４Ｂｋの動作により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム１に接近するようにしている。
【００２５】
さらに、感光ドラム１上のトナー画像を、予め選択された記録材カセット７ａ，ｂ，ｃの１つより搬送系及び転写装置５を介して感光ドラム１と対向した位置に供給された記録材に転写する。なおこの記録材カセットの選択は、記録画像の大きさにより、予めコントローラ部３７からの制御信号によりピックアップローラ２７ａ，ｂ，ｃのいずれか１つが駆動されることにより行われる。
【００２６】
転写装置５は、本例では転写ドラム５ａ、転写帯電器５ｂ、記録材を静電吸着させるための吸着帯電器５ｃと対向する吸着ローラ５ｇ、内側帯電器５ｄ、外側帯電器５ｅとを有し、回転駆動されるように軸支された転写ドラム５ａの周辺開口域には誘電体からなる記録材担持シート５ｆを円筒状に一体的に張設している。記録材担持シート５ｆはポリカーボネートフィルム等の誘電体シートを使用している。
【００２７】
ドラム状とされる転写装置、つまり転写ドラム５ａを回転させるに従って感光ドラム上のトナー像は転写帯電器５ｂにより記録材担持シート５ｆに担持された記録材上に転写する。
【００２８】
このように記録材担持シート５ｆに吸着搬送される記録材には所望数の色画像が転写され、フルカラー画像を形成する。
【００２９】
フルカラー画像形成の場合、このようにして４色のトナー像の転写を終了すると記録材（記録紙等）を転写ドラム５ａから分離爪８ａ、分離押し上げコロ８ｂ及び分離帯電器５ｈの作用によって分離し、熱ローラ定着器９を介してトレイ１０に排紙する。
【００３０】
他方、転写後感光ドラム１は、表面の残留トナーをクリーニング器６で清掃した後再度画像形成工程に供する。
【００３１】
記録材の両面に画像を形成する場合には、定着器９を排出後、すぐに搬送パス切替ガイド１９を駆動し、搬送縦パス２０を経て、反転パス２１ａにいったん導いた後、反転ローラ２１ｂの逆転により、送り込まれた際の後端を先頭にして送り込まれた方向と反対向きに退出させ、中間トレイ２２に収納する。その後再び上述した画像形成工程によってもう一方の面に画像を形成する。
【００３２】
また、転写ドラム５ａの記録材担持シート５ｆ上の粉体の飛散付着、記録材上のオイルの付着等を防止するために、ファーブラシ１４と記録材担持シート５ｆを介して該ブラシ１４に対向するバックアップブラシ１５や、オイル除去ローラ１６と記録材担持シート５ｆを介して該ローラ１６に対向するバックアップブラシ１７の作用により清掃を行う。このような清掃は画像形成前もしくは後に行い、また、ジャム（紙づまり）発生時には随時行う。
【００３３】
また、本例においては、所望のタイミングで偏心カム２５を動作させ、転写ドラム５ｆと一体化しているカムフォロワ５ｉを作動させることにより、記録材担持シート５ａと感光ドラム１とのギャップを任意に設定可能な構成としている。例えば、スタンバイ中または電源オフ時には、転写ドラムと感光ドラムの間隔を離す。
【００３４】
図１及び図２は実施形態における画像処理部３６、コントローラ部３７及びその周辺の被制御部のブロック構成図である。
【００３５】
フルカラーセンサ（ＣＣＤ）３４はレッド、グリーン、ブルーの３ラインのＣＣＤで構成されており、原稿からの１ラインの光情報を色分解して４００ｄｐｉの解像度でＲ，Ｇ，Ｂの電気信号を出力する。本実施形態では１ラインとして最大２９７ｍｍ（Ａ４縦）の読み取りを行うため、ＣＣＤからはＲ，Ｇ，Ｂ各々１ライン４６７７画素画像が出力される。
【００３６】
１０４は同期信号生成回路であり、主走査アドレスカウンタや副走査アドレスカウンタ等より構成される。主走査アドレスカウンタは、感光ドラムへのライン毎のレーザ記録の同期信号であるＢＤ信号によってライン毎にクリアされて、画素クロック発生器１０５からのＶＣＬＫ信号をカウントし、ＣＣＤ３４から読み出される１ラインの画情報の各画素に対応したカウント出力Ｈ−ＡＤＲを発生する。このＨ−ＡＤＲは０から５０００までアップカウントしＣＣＤ３４からの１ライン分の画像信号を十分読み出せる。また、同期信号発生回路１０４からは、ライン同期信号ＬＳＹＮＣや画像信号の主走査有効区間信号ＶＥ谷副走査有効区間信号ＰＥ等の各種のタイミング信号を出力する。１０６はＣＣＤ駆動信号生成部であり、Ｈ−ＡＤＲをデコードしてＣＣＤのシフトパルスよりセットパルスや転送クロックであるＣＣＤ−ＤＲＩＶＥ信号を発生する。これによりＣＣＤからＶＣＬＫに同期して、同一画素に対するＲ，Ｇ，Ｂの色分解画像信号が順次出力される。
【００３７】
１０７はＡ／Ｄコンバータであり、レッド、グリーン、ブルーの各画像信号を８ビットのデジタル信号に変換する。１５０はシェーディング補正回路であり、ＣＣＤでの画素毎の信号出力のばらつきを補正するための回路である。シェーディング補正回路には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号のそれぞれ１ライン分のメモリをもち、光学系により予め決められた濃度を持つ白色板の画像を読み取って、基準信号として用いる。
【００３８】
１５１は副走査つなぎ回路であり、ＣＣＤにより読み取られた画像信号が副走査方向にずれるのを吸収するための回路である。例えば、Ｒ成分のラインセンサに対してＢ成分が８ライン、Ｇ成分が１６ラインずれている配置では、それぞれ異なる位置を読み取ることになるので、これらのラインセンサからのデータを適宜遅延させることで副走査方向のずれを吸収する。１５２は入力マスキング回路であり、入力信号Ｒ，Ｇ，Ｂの色にごりを取り除くための回路である。
【００３９】
１５３，１６３はバッファであり、ＺＯ−ＥＤ信号がＬレベルのとき画像信号を通し、ＺＯ−ＥＤ信号がＨレベルのとき画像信号を通さなくする。通常、編集機能を用いるときはＬレベルである。
【００４０】
編集回路部１５４のうち１５５は画像信号を平滑化するフィルタであり、５×５のマトリクス演算を行う。１５６は色変換回路であり、ＲＧＢの画像信号をＨＳＬ色空間座標に変換して、予め指定された色を他の指定された色に変換して、再びＲＧＢの色空間に戻す機能を有する。また、多値の信号を一定のしきい値で２値に変換することも可能である。
【００４１】
１５９は外部装置であり、画像信号を最大Ａ３サイズまで記憶するメモリ装置やメモリ装置を制御するコンピュータ等から構成される。外部装置の画像信号は、レッド、グリーン、ブルー（ＲＧＢ）信号、またはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック（ＣＭＹＫ）信号、そして２値信号の形式で入出力される。
【００４２】
１５８はインターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路であり、外部装置からの画像信号と内部の画像信号とのタイミングと速度を合わせるための回路である。
【００４３】
１６０はエリア生成回路であり、エディタ等により指定された領域を生成し記憶する回路である。また、原稿に描かれたマーカーペン等の画像を抽出したＭＡＲＫＥＲ信号もエリア領域としてメモリに記憶される。またＣＣＤで読みとられた画像信号を２値化したＳＣ−ＢＩ信号は、２値画像信号としてＺ−ＢＩ出力信号に用いられる。このエリア生成回路のうちエリア用のメモリ書き込み部とメモリ読み出し部を後で詳細に説明する。
【００４４】
１５７はＲＧＢ合成回路であり、ＣＣＤにより読み取られたＲＧＢ画像信号と外部装置１５９からのＲＧＢ画像信号を合成するための回路である。また、ＣＣＤからのＲＧＢ画像信号と外部装置からの２値画像との合成も可能である。
【００４５】
合成する領域はエリア生成回路１６０からのＡＲＥＡ信号により指定されるか、もしくは外部装置からのＩＰＵ−ＢＩ信号により指定される。また合成には、ＣＣＤからの画像信号と外部の画像信号を領域毎に独立して合成する置き換え合成と、２つの画像を同時に重ねて透かし合わせたように合成する透かし合成も可能である。この透かし合成では、２つの画像のうちどちらの画像をどれだけ透かして合成するかという透かし率の指定も可能である。
【００４６】
１６１は輪郭生成回路であり、ＣＣＤで読み取られた画像信号を２値化したＳＣ−ＢＩ信号や外部装置からの２値データであるＩＰＵ−ＢＩ信号またはエリア生成回路からの２値データＺ−ＢＩ信号に対して輪郭を抽出し、影の生成を行う。
【００４７】
１６２は黒文字判定回路であり、入力された画像信号の特徴を判定し、８種類の文字の太さ信号（太文字度）ＦＴＭＪ、エッジ信号ＥＤＧＥ、色信号ＩＲＯを出力する。この黒文字判定回路１６２については、最初に説明したとおりである。
【００４８】
１０８は色空間圧縮回路で以下のマトリクス演算を行うものである。
【００４９】
【数１】

（ここでＸはＲ，Ｇ，Ｂの最小値を表す。）
【００５０】
なお、色空間圧縮回路１０８において予め色空間圧縮を行うか、行わないかの設定をしておくことにより、領域信号ＡＲＥＡで色空間圧縮のＯＮ／ＯＦＦの切り換えが可能となる。
【００５１】
１０９は光量−濃度変換部（ＬＯＧ変換部）でありレッド、グリーン、ブルーの８ビットの光量信号を対数変換によりシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各８ビットの濃度信号に変換する。
【００５２】
１１０は出力マスキング処理部であり既知のＵＣＲ処理（下色除去処理）によりＣ，Ｍ，Ｙ３色の濃度信号からブラックの濃度信号を抽出するとともに、各濃度信号に対応した現像剤の色濁りを除去する既知のマスキング演算を施す。ただし、本実施形態では、黒文字ＬＵＴ１７２からのＵＣＲ−ＳＬ信号に従い、下色除去の割合を調整する。一般に、ＵＣＲ処理で生成される黒成分Ｋ’の値は、次式によって与えられる。
【００５３】
Ｋ’＝α*ｍｉｎ（Ｙ、Ｍ、Ｃ）
（ここでmin()は引数の中の最小値を返す関数である。）
また、他の色成分についても、下色除去によって補正が加えられる。ただし、下色除去によって生成、もしくは補正されるＹＭＣＫは行列式で算出されるが、ここではこれ以上の説明は割愛する。
【００５４】
本実施形態では、上記式中の係数αをＵＣＲ−ＳＬに従って調整する。この調整は、先に説明したように、注目画素が文字線画のエッジにあって、その線幅が狭いほど大きい値にする。なお、Ｍ、Ｃ、Ｙについては、下色となるＫ成分を減じることで、Ｍ'Ｃ'Ｙ'を得る。
【００５５】
このようにして生成されたＭ’，Ｃ’，Ｙ’，Ｋ’の各濃度信号の内から、セレクタ１１１によって現在使用する現像剤に対応した色の信号が選択される。ＺＯ−ＴＯＮＥＲ信号はこの色選択のためにＣＰＵから発生される２ビットの信号であり、ＺＯ−ＴＯＮＥＲが０の場合にはＭ’信号が、ＺＯ−ＴＯＮＥＲが１の場合にはＣ’信号が、ＺＯ−ＴＯＮＥＲが２の場合にはＹ’信号が、そしてＺＯ−ＴＯＮＥＲが３の場合にはＫ’信号がＲＥＡＤ−ＤＴ信号として出力される。
【００５６】
１６４はＣＭＹＫ合成回路であり、ＣＣＤにより読み取られた画像信号と外部装置１５９より入力されるＣＭＹＫ形式の画像信号を合成するための回路である。ＣＭＹＫ合成を行うときは、ＣＣＤからの画像信号に応じて現在使用する現像剤に対応した色信号が外部装置より１ページ分ずつ入力される。また、合成する領域はＲＧＢ合成回路１５７と同様にＡＲＥＡ信号もしくはＩＰＵ−ＢＩ信号により切り換えを行う。また同様に透かし合成も可能である。
【００５７】
１６５は色付け回路であり、例えば白黒画像に予め設定した色を付ける等の処理を行う。また、外部装置からの２値の画像信号ＩＰＵ−ＢＩに対しても色付けを行うことができる。さらに、徐々に階調が変化するようなグラデーションのパターンも作ることが可能である。１６６はＦ値補正回路であり、プリンタの現像特性に応じたガンマ処理を行うとともにモード毎の濃度の設定も可能である。
【００５８】
１１４は変倍回路であり、画像信号１ライン分のメモリを持ち、主走査方向の画像信号の拡大、縮小や画像を斜めにして出力する斜体を行う。また、サンプリング時には、メモリにサンプリングデータを蓄積しヒストグラムの作成に用いる。
【００５９】
１６８はテクスチャ回路であり、ＣＣＤで読みとられたカラー画像信号に予めＣＣＤにより読み取られた画像信号を２値化したパターンもしくは外部装置から入力された２値化パターンを合成して出力する。
【００６０】
１６９，１７０はそれぞれスムージング回路及びエッジ強調回路であり各々５×５のフィルタから構成される。これら２つのフィルタ回路が動作するか否かは、及びその度合は、黒文字ＬＵＴ１７２からのＥＤＧＥ−ＳＬによって制御される。
【００６１】
１１５はレーザ及びレーザコントローラであり、８ビットの濃度信号であるＶＩＤＥＯ信号に応じてレーザの発光量を制御する。このレーザ光はポリゴンミラー３ａで感光ドラム１の軸方向に走査され、感光ドラムに１ラインの静電潜像を形成する。１１６は感光ドラム１に近接して設けられたフォトディテクタであり、感光ドラム１を走査する直前のレーザ光の通過を検出して１ラインの同期信号ＢＤを発生する。
【００６２】
１７１はエリアＬＵＴ（ルックアップテーブル）回路であり、エリア生成回路１６０からのＡＲＥＡ信号に応じて各モードの設定を行う。エリアＬＵＴ１７１の出力であるＬＯＧＣＤ信号は、ＬＯＧ変換１０９のＬＯＧテーブルをスルー設定等に切り換えたり、ＵＣＲＣＤ信号は出力マスキング１１０でトリミングやマスキングを行ったり、ＦＣＤ信号はＦ値補正１６６のＦ値の大きさを変えたりする。また、ＡＣＤ６信号は色付け回路１６５へ、ＮＣＤ信号はＭＣＹＫ合成回路１６４へ、ＫＣＤ信号は黒文字ＬＵＴ回路１７２へ接続されており、それぞれ各種モードの設定を行う。
【００６３】
１７２は黒文字ＬＵＴであり、黒文字判定回路１６２の出力により様々な処理を行う。例えばＵＣＲ−ＳＬ信号は、先に説明したように、出力マスキング回路１１０のＵＣＲ量を変化させてより黒い文字と判定した領域には黒の量をより多くしてＣ，Ｍ，Ｙの量をより少なくして現像する等の処理を行わせるために用いられる。またＥＤＧＥ−ＳＬ信号は、スムージング回路１６９及びエッジ強調回路１７０では黒い文字の領域ほどエッジの部分が強調されるようなフィルタに切り換える設定を行う。ＳＮＳ−ＳＬ信号は、注目画素が置かれている文字の太さ情報、エッジ情報、色情報及びＺＯ−ＴＯＮＥＲ信号に従い、注目画素を記録する際の解像度情報である。先に説明したように、実施形態では記録解像度は３段階（これに限るものではないのは勿論である）あるので、２ビットの解像度指定信号を出力するようにした。なお、黒文字ＬＵＴ１７２に供給されるＺＯ−ＴＯＮＥＲ（２ビット）は、現在、どの色の像形性を行なっているかを示す信号である。
【００６４】
１７３は補間回路である。この補間回路１７３の詳細例を図４に示す。
【００６５】
この補間回路１７３では、４００ｄｐｉで読み取った画像データから８００ｄｐｉ用の画像を生成するものであるが、同時に、先に示した如く注目画素に対して設定された解像度情報を補正するものである。
【００６６】
同図において、エッジ強調回路１７０（必ずしもエッジ強調された信号であるとは限らない）から出力された画像信号ＶＨＩは、それぞれコンパレータ３０１，３０２，３０３に入力されＣＰＵ等により設定される予め決められた値である濃度閾値ＮＤＳ１，ＮＤＳ２，ＮＤＳ３信号とそれぞれ比較される。ここで閾値ＮＤＳ１，ＮＤＳ２，ＮＤＳ３の大小関係は図７に示す通りである。
【００６７】
そして、画像信号ＶＨＩがそれぞれ濃度閾値ＮＤＳ１，２，３より大きいときは、Ｈレベルとして出力される。ここで、黒文字ＬＵＴ１７２から出力された２ビットの解像度指定ＳＮＳ−ＳＬ信号の値が０のときは８００ｄｐｉの線数信号を表し、１のときは４００ｄｐｉの線数信号を表し、３のときは２００ｄｐｉ相当の線数信号を表している。
【００６８】
論理回路３０７により、線数信号ＳＮＳ−ＳＬが３のときはそのまま２００ｄｐｉ相当の線数信号ＳＮＳＯとして出力される。また線数信号ＳＮＳ−ＳＬが１のときは４００ｄｐｉの線数信号を表すが、画像信号ＶＨＩが濃度しきい値ＮＤＳ３より小さいときには２００ｄｐｉ相当の線数信号としてＳＮＳＯは３に変換される。線数信号ＳＮＳ−ＳＬが０のときは８００ｄｐｉの線数信号を表すが、画像信号ＶＨＩが濃度しきい値ＮＤＳ１，２の中間なら４００ｄｐｉとして線数信号ＳＮＳＯは１に変換され、ＮＤＳ１，２のどちらより小さいときには２００ｄｐｉ相当の線数信号としてＳＮＳＯは３に変換される。これらの関係を図７に示す通りである。一方、入力された画像信号ＶＨＩは、フリップフロップＦ／Ｆ３０４において、４００ｄｐｉ相当のクロックＣＬＫ４００で１クロック分遅延され、ＶＯ０信号として出力される。そして補間器３０５により前後の画像信号同士を足し合わして２で割ることにより４００ｄｐｉの２画素の間に補間画素を生成する。
【００６９】
ここで、出力される画素信号Ｖ０１、Ｖ０２は読取解像度と同じ４００ｄｐｉの解像度に相当するクロックで出力されるが、同時に各画素につき補正された解像度指定情報ＳＮＳＯ（２ビット）も同クロックに同期して出力される。
【００７０】
そして、記録する段階では、４００ｄｐｉの画素クロックの２倍の出力画素クロックに基づいてＶＯ０，ＶＯ１を交互の選択し、出力することで８００ｄｐｉの解像度の画像を記録する。また４００ｄｐｉとして設定された場合には、ＶＯ０を出力画素クロックに同期して２回連続して出力することで４００ｄｐｉの画像を記録する。そして、２００ｄｐｉとして設定された場合には、ＶＯ０を４回連続して出力することで記録する。出力解像度は、先に説明したように、補正されたＳＮＳＯ（２ビット）の状態に応じて切り換える。
【００７１】
上記解像度の変換処理するのが解像度変換回路１７４（図２参照）である。
【００７２】
その構成の一例を図５に示す。
【００７３】
図中、ＶＯ０、ＶＯ１は原稿読取の解像度に依存したクロック（４００ｄｐｉ用のクロック）で入力される。セレクタ４０１は、例えば内部に１ビットカウンタがって、プリンタエンジンの記録解像度に応じたクロック（８００ｄｐｉ用のクロックで、ＶＯ０、ＶＯ１の入力クロックの２倍の周波数）に従い、入力された画素データＶＯ０、ＶＯ１を交互に選択し、出力する。
【００７４】
セレクタ４０４は、先に説明した補正後のＳＮＳＯ信号に従い、入力Ａ１〜Ａ３のいずれかを選択し、それをラッチ４０５に向けて出力する。ラッチ４０５は８００ｄｐｉ用のクロックに従ってラッチし、その信号を出力する。
【００７５】
従って、例えば、選択信号となるＳＮＳＯ（補正された解像度指定信号）が“３”である場合には、入力Ａ１には、ＶＯ０、ＶＯ１が交互に入力されるので、結果的に８００ｄｐｉの画素データを出力することになる。また、入力端子Ａ２が選択される場合（４００ｄｐｉによる記録の場合）には、入力画素データＶＯ０は４００ｄｐｉ用のクロックに同期して入力されるものであるから、セレクタ４０４は８００ｄｐｉの２クロックの間、入力Ａ２を出力し続け、４００ｄｐｉの画素データを出力する。
【００７６】
また、２００ｄｐｉの出力解像度が指定された場合、時間的に連続する２つのＶＯ０の一方を選択し出力することが必要になるから、８００ｄｐｉ用のクロックを１／４分周回路４０３で１／４の周波数に落とし、それをラッチ４０２のラッチ信号として活用する。
【００７７】
以上の結果、補正された解像度指定情報（ＳＮＳＯ）に従い、８００ｄｐｉ、４００ｄｐｉ、２００ｄｐｉのいずれかで記録画素信号ＶＬＯが出力されることになる。
【００７８】
なお、上記では画素データの取捨選択によって解像度変換を画素単位に行なったが、入力された画素データＶＯ０，ＶＯ１を例えばγ補正した後に行なってもよい。この場合には、入力されるＶＯ０、ＶＯ１を例えばγ変換のためのルックアップテーブルテーブルに入力させ、その出力を上記のようにして行なえばよい。
【００７９】
図６にＳＮＳＯ信号と出力される画像信号ＶＬＯの関係を示す。ここで、図示の如く、例えば８００ｄｐｉの解像度が指定された場合には、ＶＯ０（各種処理された画素データ）、ＶＯ１（補間によって作成された画素）を交互に出力することが理解できよう。また、４００ｄｐｉが指示された場合には、ＶＯ０を２回連続して出力し、２００ｄｐｉが指示された場合には、４回連続して出力されるのがわかる。
【００８０】
このように処理された画素データは、ＭＣＹＫの面順次に、プリンタエンジンのレーザコントローラ１１５に送られる。このレーザコントローラ１１５は例えば公知のＰＷＭ制御によって生成されたパルス幅信号に従って画像を記録することになる。
【００８１】
なお、より高品位な像再現を行なうため、ＳＮＳＯ信号をＰＷＭ変調処理にも活用した。
【００８２】
一般にＰＷＭ制御では、画素データをアナログ信号に変換し、アナログ三角波信号と電圧レベルを比較すること濃度に依存したパルス幅信号を生成するが、本実施形態では上記のようにして出力された信号ＶＬＯをＰＷＭ変調する際、信号ＳＮＳＯに従い３つある三角波のうちの１つを選択し、その選択された三角波に基づいて画像を形成する。ここで３つの三角波の違いは、その周期を異なるようにした点である。つまり、２００ｄｐｉで記録する場合には８００ｄｐｉ用のクロックの４倍の周期（１／４の周波数）の三角波を用い、４００ｄｐｉでは同２倍の周期（１／２の周波数）の三角波を用いる。
【００８３】
これによって、画像処理内部での解像度と、記録時の解像度とを一致させることができ、より良好な画像を記録することが可能になる。
【００８４】
さて、図１、図２に戻って、１１８はフォトセンサであり転写ドラム５ａが所定位置に来たことを検出してページ同時信号ＩＴＯＰを発生し、同期信号生成回路１０４の副走査アドレスカウンタを初期化するとともにＣＰＵに入力される。１３０はＣＰＵ部であり、画像読み取り、画像記録の動作の制御を行う。１３１は読み取りモータ３５の前進／後進及び速度の制御を行うコントローラである。１３２は複写動作の制御に必要な上記以外のセンサやアクチュエータを制御するＩ／Ｏポートである。このＩ／Ｏポートの中に用紙カセットから用紙を給紙するＰＦ信号も含まれる。またその他の信号として、用紙カセットに取り付けられた図示されていない用紙サイズセンサにより用紙のサイズが検知されＩ／ＯポートからＣＰＵに入力される。５１はコピー枚数や各種動作モードを指示するための操作部である。
【００８５】
１３３はＲＯＭであり、ＣＰＵで用いるプログラムや予め決められた設定値が格納されている。１３４はＲＡＭであり、データの一時的な保存や新たに設定された設定値等が格納されている。
【００８６】
＜他の実施形態＞
前記実施形態では、解像度変換時に前後２画素による画像信号の補間を行った。つまり、読取画像データ中の主走査方向について説明した。しかしながら、補間画素を２次元的に行なうようにして副走査方向に対しても、読取画素の状況に応じて解像度変換を行なうようにしてもよい。この場合複数ライン記憶するメモリを必要とするが、上記と同様の処理で実現できる。
【００８７】
また、前記実施形態では、４００ｄｐｉで記録する場合にが、一律にＶＯ０を選択して出力し、２００ｄｐｉの場合には２回連続するＶＯ０の一方を選択して出力するようにしたが、記録するライン毎に変えても良い。例えば、或るラインの記録時にはＶＯ０を選択し、また、その次のラインの場合にはＶＯ１を選択する等である。また、記録する際に、ライン毎に位相を変えるようにしても良い。例えば、４５度のスクリーン角や他のスクリーン角を適宜切り替えて記録するものである。このような処理を行なうことで、モアレを低減することも可能になる。
【００８８】
また、前記実施形態では電子写真方式による画像の処理装置の例を挙げたが、記録方式によって本願発明が限定されるものではない。
【００８９】
また、実施形態では、複写機を例にして説明したが、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に接続されるプリンタに適用してもよい。この場合、上記の処理に相当する部分をコンピュータ側で処理するようにすることも可能である。換言すれば、情報処理装置側で動作するＯＳ（オペレーティングシステム）に、組み込まれるプリンタドライバプログラムでもって実現できる。場合によっては、アプリケーションプログラムという形態で行なっても良いであろう。
【００９０】
この際、プリンタドライバ或いはアプリケーションプログラムの中の一部では、例えば図９に示すような手順で処理すれば良いであろう。
【００９１】
先ず、処理対象となる画像データから注目画素データ及びその周りの画素データを入力する（ステップＳ１）。入力する対象は例えばイメージスキャナー等から入力した画像データであても良いし、予めハードディスク等の記憶媒体に記憶された画像データファイルであってもよい。次いで、入力した画素データ群に基づいて注目画素位置における特徴情報（文字線画であればその太さ情報、エッジ情報、色情報）を検出する（ステップＳ２）。そして、検出した特徴情報に基づいて画像処理の各種パラメータ（ＵＣＲの制御量、解像度設定情報、エッジ情報等）を決定する（ステップＳ３）。次いで、決定されたパラメータのいくつかを用いて画像処理（ＵＣＲ処理やフィルタ処理等）を行なう（ステップＳ４）。そして、画像処理された注目画素の濃度に従い、先に決定されたパラメータの中の解像度設定情報を補正する（ステップＳ５）。そして、補正された解像度設定情報に従った解像度の画像データを生成する（ステップＳ６）。
【００９２】
なお、プリンタドライバであれば、この後、印刷装置に出力する処理が続くことになる。また、表示画面に表示するのであれば、濃度を輝度として処理すれば良いであろう。
【００９３】
従って本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることになる。
【００９４】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００９５】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【００９６】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９７】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９８】
以上説明したように本実施形態に従えば、画像信号の特徴と濃度を判定し、文字画像であると判定したときは補間しながら解像度を上げて、濃度がある濃度以下であると判定したときは解像度を低くすることにより、文字画像と写真画像の両方を高品位に出力することが可能となる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、画像データの個々の画素データの特徴に応じて各画素毎の出力解像度を設定し、更に、その設定した出力解像度を、一連の画像処理による結果に応じて補正することで良好な画像を得ることが可能になる。
【０１００】
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態で採用した複写機のブロック構成図である。
【図２】実施形態で採用した複写機のブロック構成図である。
【図３】実施形態における複写機の断面構造図である。
【図４】実施形態における補間回路の例を示す図である。
【図５】実施形態における解像度変換回路の例を示す図である。
【図６】実施形態における解像度変換回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】実施形態における補間回路における解像度の補正処理の内容を説明する図である。
【図８】実施形態における文字太さの検出原理を示す図である。
【図９】実施径他の処理をソフトウェアでもって実現させる場合の手順の一例を示すフローチャートである。

Claims

画像データ中の注目画素の特徴情報を当該注目画素の周辺の画素群から抽出する特徴抽出手段と、
該抽出された特徴情報に基づいて、前記注目画素に対する複数の処理パラメータを設定する設定手段と、
該設定手段で設定された複数のパラメータに従って画像処理する画像処理手段と、
該抽出された特徴情報に従い、前記注目画素の仮の出力解像度情報を生成する生成手段と、
前記画像処理手段で処理された前記注目画素の濃度と、前記仮の出力解像度に対応する閾値とを比較することで、前記注目画素に対する前記仮の出力解像度情報を補正し、補正後の出力解像度情報を生成する補正手段と、
該補正手段で補正された出力解像度情報に従って、前記画像処理手段で処理された注目画素の解像度を変換する変換手段とを備え、
前記補正手段は、前記仮の出力解像度情報に対応する閾値より、前記画像処理手段で生成された前記注目画素の濃度が低い場合、前記注目画素に対する前記仮の出力解像度情報で示される解像度よりも更に低い解像度を示す情報を、補正後の出力解像度情報として生成することを特徴とする画像処理装置。
前記特徴抽出手段が抽出する特徴情報は、注目画素が文字線画中にある場合には当該文字線画における線分の太さ情報、画像のエッジの度合を示すエッジ情報、及び、色情報であることを特徴とする請求項第１項に記載の画像処理装置。
前記設定手段で設定する処理パラメータには、下色除去制御量、平滑化又はエッジ強調処理を行なうか否かの情報が含まれることを特徴とする請求項第１項又は第２項に記載の画像処理装置。
前記生成手段が生成する前記仮の出力解像度情報は、前記注目画素が属する文字線画の太さが細い程、高くなるように設定されることを特徴とする請求項第２項に記載の画像処理装置。
前記画像処理手段は、設定された下色除去制御量に従って下色除去を行なう下色除去手段と、平滑化又はエッジ強調処理の処理の有無に従って平滑化、又は、エッジ強調を行なうフィルタ手段とを含むことを特徴とする請求項第３項に記載の画像処理装置。
更に、原稿画像を読み取る読取手段を備え、前記特徴抽出手段は読み取られた原稿画像の画像データから特徴を抽出することを特徴とする請求項第１項に記載の画像処理装置。
前記読取手段はカラー画像データとして読み取ることを特徴とする請求項第６項に記載の画像処理装置。
更に、前記変換手段で解像度変換された画素データを、出力する出力手段を備えることを特徴とする請求項第１項乃至第７項のいずれか１項に記載の画像処理装置。
画像データ中の注目画素の特徴情報を当該注目画素の周辺の画素群から抽出する特徴抽出工程と、
該抽出された特徴情報に基づいて、前記注目画素に対する複数の処理パラメータを設定する設定工程と、
該設定工程で設定された複数のパラメータに従って画像処理する画像処理工程と、
該抽出された特徴情報に従い、前記注目画素の仮の出力解像度情報を生成する生成工程と、
前記画像処理工程で処理された前記注目画素の濃度と、前記仮の出力解像度に対応する閾値とを比較することで、前記注目画素に対する前記仮の出力解像度情報を補正し、補正後の出力解像度情報を生成する補正工程と、
該補正工程で補正された出力解像度情報に従って、前記画像処理工程で処理された注目画素の解像度を変換する変換工程とを備え、
前記補正工程は、前記仮の出力解像度情報に対応する閾値より、前記画像処理工程で生成された前記注目画素の濃度が低い場合、前記注目画素に対する前記仮の出力解像度情報で示される解像度よりも更に低い解像度を示す情報を、補正後の出力解像度情報として生成することを特徴とする画像処理装置。
コンピュータが読み込み実行することで、前記コンピュータを、与えられた画像データ中の個々の画素データに対して出力解像度を設定する装置として機能させるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
画像データ中の注目画素の特徴情報を当該注目画素の周辺の画素群から抽出する特徴抽出手段と、
該抽出された特徴情報に基づいて、前記注目画素に対する複数の処理パラメータを設定する設定手段と、
該設定手段で設定された複数のパラメータに従って画像処理する画像処理手段と、
該抽出された特徴情報に従い、前記注目画素の仮の出力解像度情報を生成する生成手段と、
前記画像処理手段で処理された前記注目画素の濃度と、前記仮の出力解像度に対応する閾値とを比較することで、前記注目画素に対する前記仮の出力解像度情報を補正し、補正後の出力解像度情報を生成する補正手段と、
該補正手段で補正された出力解像度情報に従って、前記画像処理手段で処理された注目画素の解像度を変換する変換手段として機能させ、
前記補正手段は、前記仮の出力解像度情報に対応する閾値より、前記画像処理手段で生成された前記注目画素の濃度が低い場合、前記注目画素に対する前記仮の出力解像度情報で示される解像度よりも更に低い解像度を示す情報を、補正後の出力解像度情報として生成する
ことを特徴とするコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読取り可能な記憶媒体。