JP4548535B2 - 画像形成装置、画像処理方法、および画像処理プログラム - Google Patents

Description

この発明は画像形成装置、画像処理方法、および画像処理プログラムに関し、特に、低解像度の画像データを高解像度化して画像形成する画像形成装置、画像処理方法、および画像処理プログラムに関する。

ファクシミリ装置などにおいて低解像度の２値画像を印字する際の技術として、高解像度の印字時の解像度に合わせるために、バイリニア法などの解像度変換技術を用いて高解像度化する技術が提案されている。たとえば、特開平５−２７６３８２号公報（特許文献１）は、注目ドットおよびその周辺ドットからなるドットパターンを予め記憶している判別パターンとマッチングし、一致した場合に注目ドットを変更することで、画像のギザギザ部分を視覚的に平滑化する技術を開示している。
特開平５−２７６３８２号公報

しかしながら、上述の解像度変換技術では、元の画像が低解像度であるほどがたつきの補正効果が十分に得られないという問題があった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、特に、低解像度の画像を印字出力するためにその解像度を印字時の解像度に合わせて高解像度化する際に、斜め線などに生じるがたつきを改善する画像形成装置、画像処理方法、および画像処理プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、画像形成装置は、二値の第１の画像データに対してパターンマッチングを行なってがたつき部を検出する検出手段と、がたつき部を中間調に置換してがたつきを軽減し、二値画像である第１の画像データを多値画像とする補正を行なう補正手段と、補正手段で補正された第１の画像データの解像度を当該解像度よりも高い解像度に変換する第１の変換手段と、二値の第１の画像データの階調を表わす値と、パターンマッチングにより得られた値との組み合わせに応じて領域判別属性を生成する生成手段と、領域判別属性を、第１の変換手段で変換された解像度と同じ解像度に変換する第２の変換手段と、第１の変換手段で変換された第１の画像データを、第２の変換手段で変換された領域判別属性に応じた二値化方法で二値化し、第２の画像データを得る二値化処理手段とを備える。

好ましくは、二値化処理手段は、第１の変換手段で変換された第１の画像データの位置ごとに、第２の変換手段で変換された領域判別属性に応じたしきい値を用いて、第１の変換手段で変換された第１の画像データを二値化する。

好ましくは、二値化処理手段は、第１の変換手段で変換された第１の画像データの位置ごとに、当該位置の、二値の第１の画像データにおける階調と、当該位置が検出手段でがたつき部と検出されて補正手段で補正されたか否かとに応じたしきい値を用いて、第１の変換手段で変換された第１の画像データのうちの当該位置を二値化する。

好ましくは、第１の変換手段は、補間して高解像度化する第１の変換方法で第１の画像データの解像度を変換し、第２の変換手段は、補間を行なわない、または第１の変換方法よりも精度の低い補間を行なって高解像度化する、第１の変換方法とは異なる第２の変換方法で領域判別属性を変換する。

好ましくは、画像形成装置は、ファクシミリ受信手段と、第２の画像データを印字する印字手段とをさらに備えて、第１の画像データはファクシミリ受信手段で受信した画像データであって、第１の変換手段は、第１の画像データの解像度を、当該解像度よりも高い、印字手段で印字するための解像度に変換する。

本発明の他の局面に従うと、画像処理方法は、二値の第１の画像データを取得するステップと、第１の画像データに対して、がたつき部を検出するためのパターンとパターンマッチングを行なうステップと、パターンと一致した場合、一致した部分をがたつき部として、がたつき部を中間調に置換し、二値画像である第１の画像データを多値画像とするステップと、二値の第１の画像データの階調を表わす値と、パターンマッチングにより得られた値との組み合わせに応じて領域判別属性を生成するステップと、多値画像とされた第１の画像データの解像度を当該解像度よりも高い解像度に変換するステップと、領域判別属性を、変換された第１の画像データと同じ解像度に変換するステップと、変換された第１の画像データを、変換された領域判別属性に応じた二値化方法で二値化し、第２の画像データとするステップとを備える。
好ましくは、第１の画像データを二値化して第２の画像データとするステップでは、高い解像度に変換された第１の画像データの位置ごとに、高い解像度に変換された第１の画像データと同じ解像度に変換された領域判別属性に応じたしきい値を用いて、高い解像度に変換された第１の画像データを二値化する。
好ましくは、第１の画像データを二値化して第２の画像データとするステップでは、高い解像度に変換された第１の画像データの位置ごとに、当該位置の二値の第１の画像データにおける階調と、当該位置がパターンマッチングを行なうステップにおいてがたつき部と検出されて前記多値画像とするステップで補正されたか否かとに応じたしきい値を用いて、高い解像度に変換された第１の画像データのうちの当該位置を二値化する。
好ましくは、第１の画像データの解像度を当該解像度よりも高い解像度に変換するステップでは、補間して高解像度化する第１の変換方法で第１の画像データの解像度を変換し、領域判別属性を、変換された第１の画像データと同じ解像度に変換するステップでは、補間を行なわない、または第１の変換方法よりも精度の低い補間を行なって高解像度化する、第１の変換方法とは異なる第２の変換方法で領域判別属性を変換する。

本発明のさらに他の局面に従うと、画像処理プログラムは第１の画像データの解像度を変換して第２の画像データを得る解像度変換処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、二値の前記第１の画像データを取得するステップと、第１の画像データに対して、がたつき部を検出するためのパターンとパターンマッチングを行なうステップと、パターンと一致した場合、一致した部分をがたつき部として、がたつき部を中間調に置換し、二値画像である第１の画像データを多値画像とするステップと、二値の第１の画像データの階調を表わす値と、パターンマッチングにより得られた値との組み合わせに応じて領域判別属性を生成するステップと、多値画像とされた第１の画像データの解像度を当該解像度よりも高い解像度に変換するステップと、領域判別属性を、変換された第１の画像データと同じ解像度に変換するステップと、変換された第１の画像データを、変換された領域判別属性に応じた二値化方法で二値化し、第２の画像データとするステップとを実行させる。
好ましくは、第１の画像データを二値化して第２の画像データとするステップでは、高い解像度に変換された第１の画像データの位置ごとに、高い解像度に変換された第１の画像データと同じ解像度に変換された領域判別属性に応じたしきい値を用いて、高い解像度に変換された第１の画像データを二値化する。
好ましくは、第１の画像データを二値化して第２の画像データとするステップでは、高い解像度に変換された第１の画像データの位置ごとに、当該位置の二値の第１の画像データにおける階調と、当該位置がパターンマッチングを行なうステップにおいてがたつき部と検出されて多値画像とするステップで補正されたか否かとに応じたしきい値を用いて、高い解像度に変換された第１の画像データのうちの当該位置を二値化する。
好ましくは、第１の画像データの解像度を当該解像度よりも高い解像度に変換するステップでは、補間して高解像度化する第１の変換方法で第１の画像データの解像度を変換し、領域判別属性を、変換された第１の画像データと同じ解像度に変換するステップでは、補間を行なわない、または第１の変換方法よりも精度の低い補間を行なって高解像度化する、第１の変換方法とは異なる第２の変換方法で領域判別属性を変換する。

本発明によると、低解像度の二値画像の解像度を印字出力時の解像度に合わせて高解像度化する際に、斜め線などにおけるがたつきを抑えることができ、印字される画像の品質を向上させることができる。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。

図１は、本発明にかかる画像形成装置としての、実施の形態にかかるＭＦＰ（Multi Function Peripheral）１の全体構成の具体例を示す図である。図１を参照して、ＭＦＰ１は、自動原稿送り装置１０と、原稿読取部２０と、画像形成部３０と、給紙部５０と、操作パネル７０と、ファクシミリユニット９０と、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）ユニット９１と、制御部１００と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１２０とを備える。

自動原稿送り装置１０は、原稿給紙トレイ上にセットされた複数の原稿を１枚ずつ自動的に原稿読取部２０に含まれるプラテンガラス上に設定された所定の原稿読取位置まで搬送する。原稿読取部２０は、プラテンガラス上の原稿読取位置に配置された原稿の大きさなどに応じて原稿画像を走査し、原稿画像表面からの反射光を電気信号に変換して画像データを得、制御部１００に入力する。自動原稿送り装置１０の構成および動作、ならびに原稿読取部２０の構成および動作は、通常の画像形成装置に用いられている構成および動作を採用することができる。

操作パネル７０はユーザインタフェースであって、タッチパネル入力部７１、キー入力部７２、および副電源スイッチ８０を含んで構成される。副電源スイッチ８０はユーザが省電力動作モードであるスリップモードへの移行を直接指示するためのスイッチである。

ファクシミリユニット９０は、公衆電話回線に接続し、画像データの送受信を行なうためのインタフェースである。ファクシミリユニット９０は、公衆電話回線を介して送信された画像データを受信し、受信した画像データを制御部１００に入力する。

制御部１００はＣＰＵを含んで構成され、所定のプログラムを実行して各部に制御信号を出力することで、以下の処理を行なう。制御部１００は、原稿読取部２０やファクシミリユニット９０から入力された画像データに対して画像処理を施した後、用紙の給紙と同期して、主走査ラインごとに読み出してレーザダイオードを駆動するための信号を画像形成部３０に対して出力する。また、記憶させるためにＨＤＤ１２０に画像データを出力する。ＨＤＤ１２０は制御部１００から送られる画像データを記憶する。

画像形成部３０は電子写真方式によりカラー画像を形成するものとする。画像形成部３０は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色に対応した感光体ドラム３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ（これらを代表させて感光体ドラム３１と称する）および露光走査ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ（これらを代表させて露光走査ユニット３２と称する）と、転写ベルト３３とを備える。制御部１００からの駆動信号に基づいて、露光走査ユニット３２で生成されたレーザ光が感光体ドラム３１上に露光走査される。転写ベルト３３は、各色に対応する感光体ドラム３１上のトナー像をすべて重ね合わせて、給紙部５０から搬送されてくる用紙に転写する。給紙部５０は、用紙を収納するための給紙カセット５１，５３と、各給紙カセット５１，５３から用紙を繰り出すためのピックアップローラ５２，５４とを備え、画像形成部３０に用紙を補給する。

図２は、制御部１００においてファクシミリユニット９０から入力された画像データを高解像度化する処理を実行するための、制御部１００の機能構成を示すブロック図である。図示された各機能は、制御部１００に含まれる図示しないＣＰＵが所定のプログラムを実行することで発揮される機能である。

図２を参照して、上記機能は、画像データ入力部１０１と、保持部１０２と、補正部１０３と、解像度変換部１０５と、再二値化処理部１０７とを含んで構成される。解像度変換部１０５は、さらに画像変換部１０５１および属性変換部１０５２を含む。さらに、補正部１０３は、図３に示されるように、パターンマッチング処理部２０１と二値−多値変換部２０２と属性生成部２０３とを含んで構成される。パターンマッチング処理部２０１は、パターンマッチング処理に用いるための、マッチング処理のドットサイズに応じたサイズのマッチングフィルタを記憶している。保持部１０２は、主にＨＤＤ１２０などの記憶装置から構成されて、画像データ入力部１０１で入力された入力画像データを保持する入力画像保持部１０２１、補正部１０３で後述する処理で補正された画像データである補正画像データを保持する補正画像保持部１０２２、パターンマッチング処理部２０１でのマッチング処理の結果を示す情報であるマッチング結果コードを保持するマッチング結果コード保持部１０２３、後述する処理によって生成される領域判別属性コードを保持する領域判別属性コード保持部１０２４、画像変換部１０５１で高解像度化された画像データである高解像度画像データを保持する高解像度画像保持部１０２５、および属性変換部１０５２で高解像度化された領域判別属性コードである高解像度領域属性判別コードを保持する高解像度領域判別属性コード保持部１０２６で示される各記憶領域を含む。

画像データ入力部１０１はファクシミリユニット９０に接続されて、ファクシミリユニット９０から入力された画像データとして、低解像度の二値の画像データの入力を受付ける。データ入力部１０１は保持部１０２に接続されて、入力された入力画像データは保持部１０２の入力画像保持部１０２１に格納される。

補正部１０３に含まれるパターンマッチング処理部２０１は保持部１０２に接続されて、入力画像保持部１０２１に格納された入力画像データに対してマッチングフィルタを用いてマッチング処理を実行する。パターンマッチング処理部２０１は二値−多値変換部２０２および属性生成部２０３に接続されて、マッチング処理の結果を二値−多値変換部２０２および属性生成部２０３に入力する。さらに、入力画像データを二値−多値変換部２０２に入力する。二値−多値変換部２０２はマッチング処理の結果に応じて補正対象のドットである補正対象ドットの表示の階調を中間調に変換するがたつき補正を行なと共に、さらに、入力画像データの補正対象ドット以外のドットについては多値化する処理を行なう。二値−多値変換部２０２は保持部１０２に接続されて、補正後の多値化された画像データである補正画像データを保持部１０２の補正画像保持部１０２２に格納する。属性生成部２０３は保持部１０２に接続されて、マッチング処理の結果を示すマッチング処理結果コードを生成して保持部１０２のマッチング結果コード保持部１０２３に格納する。さらに、属性生成部２０３は、保持部の入力画像保持部１０２１に格納されている入力画像データとマッチング結果コード保持部１０２３に格納されているマッチング処理結果コードとを用いて後述する領域判別属性コードを生成し、領域判別属性コード保持部１０２４に格納する。

解像度変換部１０５に含まれる画像変換部１０５１は保持部１０２に接続されて、補正画像保持部１０２２に格納された補正画像データに対してバイキュービック技術などの補間を伴った変換技術を用いて解像度変換を実行し、高解像度化する。解像度変換部１０５に含まれる属性変換部１０５２は保持部１０２に接続されて、領域判別属性コード保持部１０２４に格納された領域判別属性コードに対して補間を伴わない変換技術、またはニアレストネイバー技術などの変換技術を用いて解像度変換を実行し、高解像度化する。生成された高解像度画像データおよび高解像度領域判別属性コードは、各々、保持部１０２の高解像度画像保持部１０２５および高解像度領域判別属性コード保持部１０２６に格納される。

再二値化処理部１０７は、予め、領域判別属性コードごとに再二値化処理の方法を記憶している。再二値化処理部１０７は保持部１０２に接続されて、高解像度領域判別属性コード保持部１０２６に格納される高解像度領域判別属性コードと、高解像度画像保持部１０２５に格納される高解像度画像データとを読み出し、領域判別属性コードに応じた再二値化処理の方法を採用して、画像データに対して再二値化処理を施す。

図４は、ＭＦＰ１において実行される、ファクシミリユニット９０から入力された低解像度の二値の入力画像データを高解像度化し、出力する処理の、具体的な流れを示すフローチャートである。図４のフローチャートに示される処理は、制御部１００に含まれる図示しないＣＰＵが所定のプログラムを実行し、図２、図３に示される各部を機能させることで実現される処理である。図４の左側のフローチャートは、ＭＦＰ１での画像データの処理の流れを示し、図４の右側のフローチャートは、後述する領域判別属性コードの生成処理の流れを示している。これらの処理は、必要な処理において相互に必要なデータのやり取りを行ない、各々、保持部１０２に保持されている情報を用いながら独立に実行されるものである。

図４を参照して、画像データの処理において、ステップＳ１１で画像データ入力部１０１は、ファクシミリユニット９０からの低解像度の入力画像データの入力を受付け、保持部１０２の入力画像保持部１０２１に格納する。ステップＳ１３で補正部１０３のパターンマッチング処理部２０１は、入力画像保持部１０２１に保持されている入力画像データにフィルタを用いてマッチング処理を行ない、処理結果としてのマッチング結果コードを生成してマッチング結果コード保持部１０２３に格納する。さらに、二値−多値変換部２０２は、入力画像保持部１０２１に保持されている二値の画像データを多値化する。その際、マッチング結果に従って、補正対象ドットを変換するがたつき補正を行なう。そして補正部１０３は、補正後の、多値化された補正画像データを補正画像保持部１０２２に格納する。ステップＳ１５で解像度変換部１０５の画像変換部１０５１は、補正画像保持部１０２２に保持されている補正画像データの解像度を変換して高解像度化し、高解像度画像保持部１０２５に格納する。

領域判別属性コード生成処理側において、ステップＳ５１で補正部１０３の属性生成部２０３は、上記ステップＳ１３でマッチング結果コード保持部１０２３に格納されたマッチング結果コードを読出し、ステップＳ５３で、入力画像データ保持部１０２１に保持されている入力画像データとマッチング結果コードとを用いて領域判別属性コードを生成する。属性生成部２０３は、生成した領域判別属性コードを保持部１０２の領域判別属性コード保持部１０２４に格納する。ステップＳ５５で解像度変換部１０５の属性変換部１０５２は、領域判別属性コード保持部１０２４に保持されている領域判別属性コードを、ステップＳ１５の高解像度画像データの解像度と等しくなるよう解像度を変換して高解像度化し、高解像度領域判別属性コード保持部１０２６に格納する。

画像データの処理において、ステップＳ１７で再二値化処理部１０７は、上記ステップＳ５５で高解像度領域判別属性コード保持部１０２６に格納された高解像度領域判別属性コードを読出し、高解像度画像保持部１０２５に保持されている多値画像である高解像度画像データを再度二値化するための処理を実行し、ステップＳ１９で処理後の画像データを出力する。

図５は、上記ステップＳ１３の、画像データ処理側におけるパターンマッチング、マッチング結果コード生成、および画像補正処理の具体的な流れを示すフローチャートである。図５を参照して、ＣＰＵは、ステップＳ１００で入力画像データ上のマッチングの際の注目ドットを表わす変数ｉを初期化した後に、ステップＳ１０１で変数ｉを１インクリメントして、変数ｉに対応するドットを含んだ入力画像データ上の領域をマッチング対象の領域として以降の処理を実行する。また、ＣＰＵは、ステップＳ１０２でパターンマッチングに用いるマッチングフィルタを表わす変数ｊを初期化した後に、ステップＳ１０３で変数ｊを１インクリメントして、変数ｊに対応するマッチングフィルタを以降のパターンマッチングに用いるマッチングフィルタとする。

ステップＳ１０５でパターンマッチング処理部２０１は、変数ｊに対応するマッチングフィルタを用いて、変数ｉに対応する注目ドットを含んだ入力画像データ上の領域をマッチング処理する。

図６（Ａ）〜（Ｄ）、図７（Ａ）〜（Ｄ）、図８（Ａ）〜（Ｄ）、および図９（Ａ）〜（Ｄ）は、マッチングフィルタの具体例を示す図である。詳しくは、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）および図８（Ａ）〜図８（Ｄ）はマッチング処理の縦横のドットサイズが各々３ドット，３ドットであるマッチングフィルタの具体例であって、図７（Ａ）〜図７（Ｄ）はマッチング処理の縦横のドットサイズが各々３ドット，５ドットであるマッチングフィルタの具体例であって、図９（Ａ）〜図９（Ｄ）はマッチング処理の縦横のドットサイズが各々５ドット，３ドットであるマッチングフィルタの具体例である。各図に表わされたマッチングフィルタは、マッチング対象の領域が、黒色に塗りつぶされた位置のドットが黒色であり、塗りつぶされていないドットが白色である領域であることを検出するためのフィルタである。したがって、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）および図７（Ａ）〜図７（Ｄ）に表わされたマッチングフィルタは入力画像データ中の水平方向のがたつき部分（シャギー）を検出するためのフィルタであり、図８（Ａ）〜図８（Ｄ）および図９（Ａ）〜図９（Ｄ）表わされたマッチングフィルタは入力画像データ中の垂直方向のがたつき部分（シャギー）を検出するためのフィルタである。なお、図６（Ａ）〜図９（Ｄ）に示される例以外にも、解像度やドットの配置や、白黒反転など、マッチングフィルタの他の複数のパターンが考えられる。パターンマッチング処理部２０１はマッチングフィルタを複数記憶しておき、上記ステップＳ１００，１０１で、ＣＰＵは、これら複数のマッチングフィルタを１つずつ順に用いて、以降のパターンマッチング処理を行なう。

ステップＳ１０５でのマッチング処理の結果、変数ｊに対応するマッチングフィルタと変数ｉに対応する注目ドットを含んだ領域とのパターンが一致した場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、ステップＳ１１３で二値−多値変換部２０２は、変数ｉに対応する注目ドットを含んだ領域中の補正対象ドットの階調値を予め規定している中間階調（たとえば１２８階調値等）に置換するがたつき補正を行なう。さらに、ステップＳ１１３で属性生成部２０３は、上記ステップＳ１０５のマッチング結果として、入力画像データに対応した記憶領域であるマッチング結果コード保持部１０２３上の、変数ｉに対応する注目ドットを含んだ領域中の補正対象ドットに応じた位置の値を黒色に応じた値とする。ここでは黒色に応じた値を「１」、白色に応じた値を「０」とし、ステップＳ１１３では当該位置の値が「１」とされるものとする。

ステップＳ１０５でのマッチング処理の結果が、変数ｊに対応するマッチングフィルタと変数ｉに対応する領域とのパターンが一致しない結果である場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、パターンマッチング処理部２０１に記憶されているＭ個のマッチングフィルタを順に用いるとする場合、用いるマッチングフィルタを表わす変数ｊが記憶されているマッチングフィルタの最大個数Ｍに達していない場合（ステップＳ１０９でＮＯ）、つまり、またパターンマッチング処理に用いられていないマッチングフィルタが存在する場合には、ＣＰＵはステップをステップＳ１０３に戻して変数ｊを１インクリメントし、変数ｉに対応する注目ドットを含んだ領域とパターンとを、順に次のマッチングフィルタを用いて上述のパターンマッチング処理を行なう。

マッチングフィルタの最大個数Ｍに達するまで順にマッチングフィルタを用いてパターンマッチング処理が行なわれた結果、いずれのマッチングフィルタとも変数ｉに対応する注目ドットを含んだ領域のパターンが一致しなかった場合には（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、ステップＳ１１１で二値−多値変換部２０２は、変数ｉに対応する注目ドットを多値変換する。さらに、属性生成部２０３は、上記ステップＳ１０７のマッチング結果として、マッチング結果コード保持部１０２３上の、当該注目ドットに応じた位置の値を「０」とする。

マッチングフィルタの最大個数Ｍに達するまで順にマッチングフィルタを用いてパターンマッチング処理が行なわれた結果、いずれかマッチングフィルタが変数ｉに対応する注目ドットを含んだ領域のパターンと一致した場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、その時点で当該領域に対するパターンマッチング処理を終了し、ステップＳ１１３で二値−多値変換部２０２は、マッチング対象の当該領域中の、パターンが一致した変数ｊに対応するマッチングフィルタで規定されている位置の補正対象ドットの階調値を、１２８階調値等の中間階調に置換する。さらに、属性生成部２０３は、マッチング結果コード保持部１０２３上の、当該補正対象ドットに応じた位置の値を「１」とする。

上述の補正対象ドットは、予め各マッチングフィルタにおいて定められたドット位置に対応した、マッチング対象の領域上のドットを指す。具体的には、図６（Ａ）〜（Ｄ）、図７（Ａ）〜（Ｄ）、図８（Ａ）〜（Ｄ）、および図９（Ａ）〜（Ｄ）は、に示された各々のマッチングフィルタに対して、図６（Ｅ）〜（Ｈ）、図７（Ｅ）〜（Ｈ）、図８（Ｅ）〜（Ｈ）、および図９（Ｅ）〜（Ｈ）において斜線でハッチングされたドット位置が補正対象ドットの位置と定められているものとする。

たとえば、変数ｉに対応した注目ドットを含んだマッチング対象の領域が図１０（Ａ）に示される構成であるとする。画像データの図１０（Ａ）に示される領域の各ドットの値は、図１１（Ａ）で表わされる。図１０（Ａ）の領域については、上記ステップＳ１０５でのパターンマッチング処理によって、図６（Ａ）に示されるマッチングフィルタとパターンが一致するとの結果が得られる。図６（Ａ）に示されるマッチングフィルタに対しては図６（Ｅ）で斜線でハッチングされたドット位置である中央のドットが補正対象ドットと定められているものとする。この場合、上記ステップＳ１１１で二値−多値変換部２０２によって、当該領域の補正対象ドットである中央のドットの階調値が図１０（Ｂ）に示されるように予め階調値が規定されている中間階調に置き換えられる。また、上記ステップＳ１１３で属性生成部２０３によって、上記マッチング処理の結果として、マッチング結果コード保持部１０２３上の当該領域中の補正対象ドットである中央のドットの位置の値が、図１１（Ｂ）に示されるように、「１」とされる。

ＣＰＵは、以上の処理が終了すると、入力画像データ上の注目ドットを表わす変数ｉが、入力画像データの最終のドットを表わす値Ｎに達していない場合（ステップＳ１１５でＮＯ）、つまり、まだパターンマッチング処理がなされていない領域が存在する場合には処理をステップＳ１０１に戻して変数ｉを１インクリメントし、次の注目ドットを含んだ領域に対して上述のパターンマッチング処理を行なう。そして、入力された画像データのすべての領域についてのパターンマッチング処理が終了すると、つまり、入力画像データ上の注目ドットを表わす変数ｉが、入力画像データの最終のドットを表わす値Ｎに達すると（ステップＳ１１５でＹＥＳ）、一連の処理を終了し、処理をステップＳ１５に戻す。

以上の処理が入力された画像データの全領域に対して、記憶されているマッチングフィルタを順に用いて行なわれた結果、入力画像データの図１１（Ａ）に表わされる領域に対して図１１（Ｂ）に示されるマッチング結果であるマッチング結果コードが得られたとする。このとき、領域判別属性コード生成処理における上記ステップＳ５３で、属性生成部２０３は、図１１（Ａ）に表わされる入力画像データと図１１（Ｂ）に示されるマッチング結果コードとから、当該領域のマッチング結果に基づいたがたつき補正の有無を判別するための属性である、領域判別属性コードを生成する。具体的に上記ステップＳ５３で、属性生成部２０３は、図１１（Ａ）に表わされる入力画像データと図１１（Ｂ）に示されるマッチング結果コードとを合成することで領域判別属性コードを生成する。生成される領域判別属性コードは、補正画像データの各ドットについて、補正前の二値である元の画像データの色が黒色か白色かの情報と、当該ドットに対してがたつき補正がなされたか否かの情報とを示している。

上記ステップＳ１７で解像度変換部１０５の画像変換部１０５１は、図５に示された上記ステップＳ１３のパターンマッチング、および補正画像データに対してバイキュービック技術などの補間を伴った変換技術を用い、解像度を予め規定されている印字用の高解像度に変換する。また、上記ステップＳ５５で解像度変換部１０５の属性変換部１０５２は、入力画像データの全領域に対して図５に示された処理が行なわれた結果生成されたマッチング結果コードと入力画像データとで生成された領域判別属性コードに対して、補間を伴わない変換技術、ニアレストネイバー技術などの変換技術を用い、解像度を、高解像度画像データと同じ高解像度に変換する。

ステップＳ１７で再二値化処理部１０７は、ステップＳ１５で高解像度化された画像データに対して、ステップＳ５５で同じ解像度に高解像度化された領域判別属性コードに応じた再二値化処理の方法を採用して、再二値化処理を行なう。再二値化処理部１０７は、再二値化処理の方法として、領域判別属性コードごとの二値化方法を記憶している。この二値化方法は、元の二値画像データ上で白ドットであったドットについては再二値化においても白ドットとしやすくし、黒ドットであったドットについては再二値化において黒ドットとしやすくするのに対し、がたつき補正によって二値画像データにおいて黒ドットから白ドットに変換されたドットについてはがたつき補正されていない本来の白ドットよりも再二値化によって白ドットにはし難くし、がたつき補正によって二値画像データにおいて白ドットから黒ドットに変換されたドットについてはがたつき補正されていない本来の黒ドットよりも再二値化によって黒ドットにはし難くしている。がたつき補正されたドットは、上記ステップＳ１１１において二値−多値変換部２０２によって中間階調に置き換えられたドットに相当する。

図１２は再二値化処理部１０７に予め記憶されている、領域判別属性コードごとの再二値化処理の方法の具体例を示す図である。詳しくは、図１２を参照して、属性信号「００」は入力画像において白ドットであって属性生成部２０３によってがたつき補正のされていないドットを表わし、二値化方法として、当該ドットを黒ドットに変換されにくくする二値化方法、すなわち、白ドットに変換するか黒ドットに変換するかを判定するためのしきい値Ｔを高めのしきい値Ｔ１として二値化する方法が規定されている。しきい値Ｔ１としては、たとえば１５０階調程度が挙げられる。属性「０１」は入力画像において黒ドットであって属性生成部２０３によってがたつき補正のされたドットを表わし、二値化方法として、当該ドットを通常の方法で黒ドットに変換する二値化方法、すなわち、白ドットに変換するか黒ドットに変換するかを判定するためのしきい値Ｔを通常のしきい値Ｔ２として二値化する方法が規定されている。しきい値Ｔ２としては、たとえば１２５階調程度が挙げられる。属性信号「１０」は入力画像において黒ドットであって属性生成部２０３によってがたつき補正のされていないドットを表わし、二値化方法として、当該ドットを白ドットに変換されにくくする二値化方法、すなわち、白ドットに変換するか黒ドットに変換するかを判定する判定のためのしきい値Ｔを低めのしきい値Ｔ３として二値化する方法が規定されている。しきい値Ｔ３としては、たとえば１００階調程度が挙げられる。属性「１１」は入力画像において白ドットであって属性生成部２０３によってがたつき補正のされたドットを表わし、二値化方法として、当該ドットを通常の方法で白ドットに変換する二値化方法、すなわち、白ドットに変換するか黒ドットに変換するかを判定するためのしきい値Ｔを通常のしきい値Ｔ２として二値化する方法が規定されている。

上記ステップＳ１７で再二値化処理部１０７は、画像データのドットごとに、領域判別属性コード保持部１０２４に保持されている領域判別属性コードの当該ドット位置の値に基づいて図１２に示された記憶されている二値化方法の中から対応する方法を選び、当該方法で二値化処理を施す。

ＭＦＰ１で以上の解像度変換処理が行なわれることで、低解像度の入力画像データが印字用の高解像度の画像データに変換される際に発生するがたつきを抑えることができる。図１３〜図１５に、発明者が行なった、従来の方法での解像度変換の結果と、本発明にかかる方法での解像度変換の結果とを示し、その違いを説明する。図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は従来の技術を採用して、がたつき補正を行なわない解像度変換を説明する図である。図１４は従来の技術を採用してがたつき補正を行なった解像度変換を説明する図である。図１５は本発明にかかる技術を採用した解像度変換を説明する図である。図１３（Ａ），図１４（Ａ），図１５（Ａ）はいずれも同じ入力画像データの具体例を示しており、たとえばファクシミリ受信した画像データなどの、低解像度の二値画像データを示している。ここでは、具体的に解像度が２００dpiであるものとする。また、印字のための高解像度は、具体的に６００dpiであるものとする。

従来の、がたつき補正を行なわない解像度変換では、２００dpiである二値画像データ（図１３（Ａ））が６００dpiの多値画像データに解像度変換された後（図１３（Ｂ））、再度二値化処理が施される（図１３（Ｃ））。この方法では、図１３（Ｃ）に示されるように、低解像度の二値画像データに存在するがたつきが高解像度の画像データにそのまま引き継がれ、出力画像の品質の低下を招いている。

従来の、がたつき補正を行なった解像度変換では、２００dpiである二値画像データ（図１４（Ａ））に対してがたつき補正を施された後に（図１４（Ｂ））、６００dpiの多値画像データに解像度変換され（図１４（Ｃ））、再度二値化処理が施される（図１４（Ｄ））。低解像度の画像データにおいてはがたつきはドット自体の大きさに依存する割合が高いため、図１４（Ｂ）に示されるように、低解像度の段階でがたつき補正がなされても、依然として画像データ中にがたつきは存在している。この方法では、がたつき補正後の画像データを再度二値化する際、画像データに対して一律のしきい値を用いて白ドットに変換するか黒ドットに変換するかが判断され、その判断に基づいて二値化されている。そのため、低解像度のがたつき補正後の画像データに残留するがたつきが高解像度の画像データにそのまま引き継がれ、出力画像の品質の低下を招いている。

これに対して、本発明における解像度偏見では、２００dpiである二値画像データ（図１５（Ａ））に対してがたつき補正を施された後に（図１５（Ｂ））、６００dpiの多値画像データに解像度変換されると共に（図１５（Ｃ））、各ドットの階調値およびがたつき補正の有無を表わした属性からなる領域判別属性コードも画像データの解像度変換に合わせて変換され（図１５（Ｄ））、６００dpiの多値画像データに対して、領域判別属性コードに基づきがたつき補正の有無に応じて二値化処理が施される（図１５（Ｅ））。再二値化処理の際、本発明にかかる解像度変換処理では、二値画像データにおいてがたつき補正されて多値画像データにおいて中間調とされたドットに対しては、入力された二値画像データにおいて同じ階調値であったがたつき補正されていないドットよりも、再二値化において当該階調とするか否かのしきい値を上げて判断される。すなわち、がたつき補正されていないドットよりも当該階調とはなりにくい二値化処理が施される。そのため、この方法では、高解像度に変換された多値画像データにがたつきが依然残っている場合であっても、がたつき補正の有無を考慮した再二値化が実行されるために、再二値化後の画像データにおいてがたつきが抑えられる。図１５（Ｅ）では、本発明における解像度変換処理の再二値化後の画像データでは、図１３（Ｃ）および図１４（Ｄ）に表わされた従来の再二値化後の画像データと比較して格段にがたつきが抑えられていることが明らかとなっている。

さらに、上述のＭＦＰ１における解像度変換処理をコンピュータに実行させるプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。

なお、本発明にかかるプログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。

また、本発明にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。

提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態にかかるＭＦＰの全体構成の具体例を示す図である。 ファクシミリユニットから入力された画像データを高解像度化する処理を実行するための、ＭＦＰの制御部の機能構成を示すブロック図である。 補正部の詳細な構成の具体例を示すブロック図である。 実施の形態にかかるＭＦＰで実行される処理の具体的な流れを示すフローチャートである。 実施の形態にかかるＭＦＰで実行される処理のうち、低解像度の入力画像データに対してパターンマッチングを行なって、その結果に基づいてがたつき補正を行なう処理の、具体的な流れを示すフローチャートである。 補正対象のドットパターンを表わすマッチングフィルタの具体例を示す図である。 補正対象のドットパターンを表わすマッチングフィルタの具体例を示す図である。 補正対象のドットパターンを表わすマッチングフィルタの具体例を示す図である。 補正対象のドットパターンを表わすマッチングフィルタの具体例を示す図である。 多値変換の具体例を説明する図である。 領域判別属性コードの生成を説明する図である。 属性信号ごとの再二値化処理の方法の具体例を示す図である。 従来の技術を採用した解像度変換を説明する図である。 従来の技術を採用した解像度変換を説明する図である。 本発明にかかる技術を採用した解像度変換を説明する図である。

符号の説明

１ ＭＦＰ、１０ 自動原稿送り装置、２０ 原稿読取部、３０ 画像形成部、３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ 感光体ドラム、３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 露光走査ユニット、３３ 転写ベルト、５０ 給紙部、５１，５３ 給紙カセット、５２，５４ ピックアップローラ、７０ 操作パネル、７１ タッチパネル入力部、７２ キー入力部、８０ 副電源スイッチ、９０ ファクシミリユニット、９１ 通信Ｉ／Ｆユニット、１００ 制御部、１０１ 画像データ入力部、１０３ 補正部、１０５ 解像度変換部、１０７ 再二値化処理部、１２０ ＨＤＤ、２０１ パターンマッチング処理部、２０２ 二値−多値変換部、２０３ 属性生成部、１０５１ 画像変換部、１０５２ 属性変換部。

Claims (13)

1. 二値の第１の画像データに対してパターンマッチングを行なってがたつき部を検出する検出手段と、
   前記がたつき部を中間調に置換してがたつきを軽減し、二値画像である前記第１の画像データを多値画像とする補正を行なう補正手段と、
   前記補正手段で補正された前記第１の画像データの解像度を当該解像度よりも高い解像度に変換する第１の変換手段と、
   前記二値の第１の画像データの階調を表わす値と、前記パターンマッチングにより得られた値との組み合わせに応じて領域判別属性を生成する生成手段と、
   前記領域判別属性を、前記第１の変換手段で変換された解像度と同じ解像度に変換する第２の変換手段と、
   前記第１の変換手段で変換された前記第１の画像データを、前記第２の変換手段で変換された前記領域判別属性に応じた二値化方法で二値化し、第２の画像データを得る二値化処理手段とを備える、画像形成装置。
2. 前記二値化処理手段は、前記第１の変換手段で変換された前記第１の画像データの位置ごとに、前記第２の変換手段で変換された前記領域判別属性に応じたしきい値を用いて、前記第１の変換手段で変換された前記第１の画像データを二値化する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記二値化処理手段は、前記第１の変換手段で変換された前記第１の画像データの位置ごとに、当該位置の前記二値の第１の画像データにおける階調と、当該位置が前記検出手段でがたつき部と検出されて前記補正手段で補正されたか否かとに応じたしきい値を用いて、前記第１の変換手段で変換された前記第１の画像データのうちの当該位置を二値化する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１の変換手段は、補間して高解像度化する第１の変換方法で前記第１の画像データの解像度を変換し、
   前記第２の変換手段は、補間を行なわない、または前記第１の変換方法よりも精度の低い補間を行なって高解像度化する、前記第１の変換方法とは異なる第２の変換方法で前記領域判別属性を変換する、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. ファクシミリ受信手段と、
   前記第２の画像データを印字する印字手段とをさらに備えて、
   前記第１の画像データは前記ファクシミリ受信手段で受信した画像データであって、
   前記第１の変換手段は、前記第１の画像データの解像度を、当該解像度よりも高い、前記印字手段で印字するための解像度に変換する、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 二値の第１の画像データを取得するステップと、
   前記第１の画像データに対して、がたつき部を検出するためのパターンとパターンマッチングを行なうステップと、
   前記パターンと一致した場合、一致した部分をがたつき部として、前記がたつき部を中間調に置換し、二値画像である前記第１の画像データを多値画像とするステップと、
   前記二値の第１の画像データの階調を表わす値と、前記パターンマッチングにより得られた値との組み合わせに応じて領域判別属性を生成するステップと、
   前記多値画像とされた前記第１の画像データの解像度を当該解像度よりも高い解像度に変換するステップと、
   前記領域判別属性を、前記変換された前記第１の画像データと同じ解像度に変換するステップと、
   前記変換された前記第１の画像データを、前記変換された前記領域判別属性に応じた二値化方法で二値化し、第２の画像データとするステップとを備える、画像処理方法。
7. 前記第１の画像データを二値化して前記第２の画像データとするステップでは、前記高い解像度に変換された前記第１の画像データの位置ごとに、前記高い解像度に変換された前記第１の画像データと同じ解像度に変換された前記領域判別属性に応じたしきい値を用いて、前記高い解像度に変換された前記第１の画像データを二値化する、請求項６に記載の画像処理方法。
8. 前記第１の画像データを二値化して前記第２の画像データとするステップでは、前記高い解像度に変換された前記第１の画像データの位置ごとに、当該位置の前記二値の第１の画像データにおける階調と、当該位置が前記パターンマッチングを行なうステップにおいてがたつき部と検出されて前記多値画像とするステップで補正されたか否かとに応じたしきい値を用いて、前記高い解像度に変換された前記第１の画像データのうちの当該位置を二値化する、請求項６または７に記載の画像処理方法。
9. 前記第１の画像データの解像度を当該解像度よりも高い解像度に変換するステップでは、補間して高解像度化する第１の変換方法で前記第１の画像データの解像度を変換し、
   前記領域判別属性を、前記変換された前記第１の画像データと同じ解像度に変換するステップでは、補間を行なわない、または前記第１の変換方法よりも精度の低い補間を行なって高解像度化する、前記第１の変換方法とは異なる第２の変換方法で前記領域判別属性を変換する、請求項６〜９のいずれかに記載の画像処理方法。
10. 第１の画像データの解像度を変換して第２の画像データを得る解像度変換処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    二値の前記第１の画像データを取得するステップと、
    前記第１の画像データに対して、がたつき部を検出するためのパターンとパターンマッチングを行なうステップと、
    前記パターンと一致した場合、一致した部分をがたつき部として、前記がたつき部を中間調に置換し、二値画像である前記第１の画像データを多値画像とするステップと、
    前記二値の第１の画像データの階調を表わす値と、前記パターンマッチングにより得られた値との組み合わせに応じて領域判別属性を生成するステップと、
    前記多値画像とされた前記第１の画像データの解像度を当該解像度よりも高い解像度に変換するステップと、
    前記領域判別属性を、前記変換された前記第１の画像データと同じ解像度に変換するステップと、
    前記変換された前記第１の画像データを、前記変換された前記領域判別属性に応じた二値化方法で二値化し、前記第２の画像データとするステップとを実行させる、画像処理プログラム。
11. 前記第１の画像データを二値化して前記第２の画像データとするステップでは、前記高い解像度に変換された前記第１の画像データの位置ごとに、前記高い解像度に変換された前記第１の画像データと同じ解像度に変換された前記領域判別属性に応じたしきい値を用いて、前記高い解像度に変換された前記第１の画像データを二値化する、請求項１０に記載の画像処理プログラム。
12. 前記第１の画像データを二値化して前記第２の画像データとするステップでは、前記高い解像度に変換された前記第１の画像データの位置ごとに、当該位置の前記二値の第１の画像データにおける階調と、当該位置が前記パターンマッチングを行なうステップにおいてがたつき部と検出されて前記多値画像とするステップで補正されたか否かとに応じたしきい値を用いて、前記高い解像度に変換された前記第１の画像データのうちの当該位置を二値化する、請求項１０または１１に記載の画像処理プログラム。
13. 前記第１の画像データの解像度を当該解像度よりも高い解像度に変換するステップでは、補間して高解像度化する第１の変換方法で前記第１の画像データの解像度を変換し、
    前記領域判別属性を、前記変換された前記第１の画像データと同じ解像度に変換するステップでは、補間を行なわない、または前記第１の変換方法よりも精度の低い補間を行なって高解像度化する、前記第１の変換方法とは異なる第２の変換方法で前記領域判別属性を変換する、請求項１０〜１２のいずれかに記載の画像処理プログラム。

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