JPH02224462A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、表示ドツト及び非表示ドツトからなるドツトの配列
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イ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ツト
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ツジ部分
では、表示ドツトがまばらになってエツジ切れ（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、局所領域の複数画素
の画像データを荷重平均化する処理が有効であり、また
、エツ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）を用いたエツ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６
１−１５７１６５号公報に記載されているようにエツジ
強調手段、平滑化手段とともにエツジ強調手段の出力と
平滑化手段の出力との混合の割合を制御するためのエツ
ジ検出手段が備えられ、エツ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〕

一定の大きさのドツトで形成される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闇値マトリクス（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闇値マトリクスを切り
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闇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闇
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（ＷＪ値マ
マトリクス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闇値マトリクスを用意する
ことがある。

このように闇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闇値配列の最適化が行
われるので、用いる闇値マトリクスによってエツジ切れ
（エツジ損失）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、エツジ強調の
ための２次微分フィルタの方向性、つまり、注目画素と
これに影響させる周辺画素との配列方向が固定されてい
た。このため、原画像に適合するよう闇値マトリクスを
切り換えると特定の閾値マトリクスではエツジ切れの発
生が抑制されないばかりでなく、不要な強調処理が施さ
れ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、エツジ切
れを無くそうとすると、閾値配列が制約を受は最良の階
調再現を行うことができないという問題があった。

本発明は、上述の問題に鑑み、複数種の闇値マトリクス
を切り換えて階調再現処理を行う場合にも、エツジ切れ
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、原画像を細分化
した各画素に対応する画像データに種々の画像処理を施
し画素の配列に対応するシリアル画像信号を送出する画
像処理装置であって、画素の配列順にシリアル入力され
る画像データをｍライン分遅延させ、（ｍ＋１）ライン
分の画像データを各ライン毎にパラレル出力するメモリ
手段と、方向性の選択が可能な２次微分フィルタを有し
メモリ手段から出力される画像データの高域強調処理を
行うエツジ強調手段とを備えたことを特徴として構成さ
れる。

〔作　用〕

メモリ手段は、原画像を細分化した画素の配列順にシリ
アル入力されるｍ５４２分の画像データを格納しくｍは
自然数）、（ｍ＋１）ライン目の画像データの人力に同
期して格納しているｍ５４２分の画像データを各ライン
毎にパラレル出力する。

エツジ強調手段は、注目画素（中心画素）及び選択され
た方向の周辺画素の画像データに基づいて高域強調処理
を行う。

〔実施例〕

以下、デ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
リーグ部と、イメージリーグ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
ージリーグ部に組み込まれ、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図はイメージリーグ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１
４図のＣＣＤセンサーチップ１１ａ、ｌｌｂ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りはイメー
ジセンサ−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−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−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１１ａｘｌｌｅ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ｌｌａ、ｌｌｃ、ｌｉ
ｅ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ｌｌａ〜ｌｌｅ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ｌｌｂ、ｌｉｄ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ｌｌａ〜ｌｉｅ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ＲＧ
Ｂ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−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ｌｌａ〜ｌ
ｉｅが同時に駆動され、それぞれからＲＧＢ合計で２９
２８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１ｌａ−１ｉｅ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、ＲＯＭ１１３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ビツ
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　（３ｘ５）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、ｌ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５ＹＮＣＫ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、シェーディング補正回路１０４で、露光ランプ１
７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、原稿りの読
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、原稿り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ｌＯ６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ツジ損失及びモアレ
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ツ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０９
７〜９０は、２種の闇値マトリクスが用意された階調再
現回路１１０で１画素に５個のドツトを割り当てたＬＸ
ｎのドツ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Ｖ　Ｉ　
ＤＥＯ４〜０としてレーザプリンタ部へ送られる。

なお、ＣＰＵＩ　１２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
人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１
１１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
らシリアル人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
すエツジ強調処理部７０２と、エツジ強調処理部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、エツジ強調処理部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７
０４とから構成されている。

メモリ部７０１は、エツジ強調処理部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７０
２．７０３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Ｄ８７〜８０を４ライン分格納し、新たに人
力される画像データＤＢ７〜８０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５ＹＮＣＫ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７１１〜７１４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７１３．７１２．７１１へ
と順にシリアル転送される。つまり、ラインメモリ７１
４に（ｎ＋２）ライン目の画像データＤＢ７〜８０が書
き込まれるとき、２番目のラインメモリ７１３からは注
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Ｄ８７〜８０が読み出される。

エツジ強調処理部７０２は、２次微分画像データＥＤＯ
８〜００を生成する２次微分フィルタ部７２０．２次微
分画像データＥＤＯ８〜００の値を増減する強調制御Ｒ
ＯＭ７２１、強調制′ａＲＯＭ？２１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１１４ｉｉｉａｆ’−タＥ　Ｇ
　Ｄ　３７〜３０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５ＹＮＣＫ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Ｄ８
７〜８０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次微分画像データ已００８〜００
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）Ｍｌ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「
ｌ」、各周辺画素にｒ−１／４Ｊ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、両走査方向のエツジを強調す
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、斜め方向のエツジ損失を防止する
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ビツトの２
次微分画像データＥＤＯ８〜ＯＯは、強調制御ＲＯＭ７
２１へ加えられるとともに、エツジ強調処理部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ｌＲＯＭ７２１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５ＨＡＲＰ　
−ＤＡＴＡ　（３ビツト）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ＥＤＯ８〜００を所定
倍した画像データＥＤ２Ｔ〜２０が読み出される。

第３図は強調制御ＲＯＭ７２１０入出力の関係を示すグ
ラフ、第４図は鮮鋭化データＳ　ＨＡＲＰ・ＤＡＴＡと
第３図の傾きｔａｎθとの関係を示す図である。なお、
第４図には鮮鋭化データ５ＨＡＲＰ　−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
ＥＤＯ８〜００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ＥＤＯ８〜００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５ＨＡＲＰ　−ＤＡＴＡはｒ　３　Ｊ　（Ｏ
ＩＩＢ）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ＲＯＭ１２１からは入力された２次微分画像データ
ＥＤＯ８〜００と同じ値の画像データＥＤ２７〜２０が
読み出される。

５ＨＡＲＰ−ＤＡＴＡが「６」のときには、２次微分画
像データ已ＤＯＢ〜００を１．７５倍した画像データＥ
Ｄ２７〜２０が読み出される。このように２次微分画像
データＥＤＯ８〜００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ば、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ＥＣ；Ｄ３
７〜３０として出力される。

一方、エツジ強調処理部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７
０１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ＤＢ７〜８０
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−ＭＯＤＥＩ、２、選択信号５Ｍ
０ＯＴＨ・ＯＮＬ、２、選択信号５Ｍ０ＯＴＨ−ＬＶＬ
Ｉ、２に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ビツトデータの最大値ｒ２５５．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Ｓ
ＭＤ２７〜２０は、エツジ強調処理部７０２の出力画像
データＥＣ；Ｄ３７〜３０と同期して混合処理部７０４
に加えられる。

混合処理部７０４は、エツジ強調処理部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
ＥＤＯ８〜００を絶対値データＥ０１７〜ｌＯに変換し
、その上位３ビツ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、エツジ強調処理部７
０２の出力である画像データＥＧＤ３７〜３０及びスム
ージング処理部７０３の出力である画像データＳＭＤ２
７〜２０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０９７〜９０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ＥＤＯ８〜００は９ビツトの最上位
ビットを符号ピントとしてｒ−２５５〜２５５」の値を
もち、絶対値算出回路７４１によつて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「Ｏ〜２５
５」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ＥＧ
Ｄ３７〜３０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ツジ強調処理を
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［］がｒ２５５」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」（ＯＩＯ
Ｂ）のとき、混合規格ＲＯＭ７４２から画像データＥＧ
Ｄ３７〜３０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ＳＭＤ２７〜２０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７４
４に加えられる。

このように本実施例では、エツジ強調処理のために生成
する２次微分画像データＥＤＯ８〜００により画像デー
タＥＧＤ３７〜３０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ＤＢ７〜８０はそれぞ
れ、マトリクスレジスタ７５０を構成する遅延回路７５
１〜７５５．７５６〜７６０．７６１〜７６５によって
信号５ＹＮＣＫに同期して順次遅延される。

遅延回路７５５．７５３．７５１．７６０．７５８．７
５６．７６５．７６３．７６１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７７０に、その他は処理の方
向性を選択するためのセレクタ７６６に入力される０選
択体号Ｓ）（ＡＲＰ−ＭＯＤＥがｒ　ＨＪのとき、セレ
クタ７６６は走査方向の処理として■、■、■、■を選
択し、ｒ　Ｌ　Ｊ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、ｒ−
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■〜υ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、再演算部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７７１ａ、７７１ｂはそれぞれ、信
号５ＹＮＣＫ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７９５　ａ　〜７９　Ｂ’　ａ、７９５ｂ
〜７９８ｂ、所定の荷重係数が乗数として与えている乗
算器１Ｂ２ａ　〜７８８ａ、７Ｂ２ｂ〜７８８ｂ、加算
器７８９ａ　〜７９３ａ、７８９　ｂ　〜７９３　ｂ。

マトリクスサイズを選択するための出力セレクタ７９４
ａ、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Ｓ
ＭＯＯＴＨ−ＭＯＤＥＩにより、それぞれ遅延回路７７
３ａ〜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１９５ｂ〜７９８ｂは常時ｒＨ
，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Ｓａ、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５Ｍ０ＯＴＨ
・ＯＮＩ、２．５Ｍ０ＯＴＨ−ＬＶＬＩ、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ビツト）とＲＯＭ１１３から
読み出された閾値データＳＤ　（８ビツト）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、闇値データＳＤを一時的に格納するための階調パタ
ーン生成ＲＡＭ（以下ｒＲＡＭ、と略す）２０１〜２０
５、ＲＡＭ２０１〜２０５から読み出した闇値データＳ
Ｄを画像データＤ９７〜９０と′＠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（！：画像データ０９７〜
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２３２．２
３４、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２９９階調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闇値データ５０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Ｒ
ＯＭｌ１３から転送されて格納される。

ＲＯＭＩＬ３からの転送時には、アドレスセレクタ２３
６はＣＰＵアドレスバスＭＡを選択しており、ＲＡＭ２
０１〜２０５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ＭＤ７〜０から閾値デー
タＳＤが書き込まれる。闇値データＳＤをＲＡＭ２０１
〜２０５から読み出すときには、アドレスセレクタ２３
６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５ＹＮＣＫの入力によりカウントアツプし、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によりカウントアツプを行う。

また、ＲＡＭ２０１〜２０５にＰｌ調パターンＦの闇値
データＳＤが格納されているとき、アドレスカウンタ２
３２は「Ｏ」〜「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の闇値データＳＤが格納されているとき
には、アドレスカウンタ２３２は「０」〜「１３」をカ
ウントし、アドレスカウンタ２３４は「０」〜「ｌ」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
の闇値データＳＤが格納されているときは７画素毎に、
階調パターンＧの闇値データ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、ＲＡＭ２０１〜２０
５に格納された闇値データＳＤが１つずつ読み出され、
読み出された計５つの闇値データ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つの闇値データ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ＶＩＤ
ＥＯ４〜０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、数字の大小は闇値データ
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」〜ｒ２５５Ｊ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
らなる闇値データ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Ｈ
１は、７×１のドツトマトリクスとなり、８　（＝７Ｘ
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
れる闇値データ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ｒＨ
，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、闇値データ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
る表示ドツトを示し、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ツトを示している。同図の例
では、「１」〜ｒ３．の閾値データＳＤに対応するドツ
トが表示ドツトであるが、画像データＤ９７〜９０が「
５」であれば、「２」の右隣りの「４」に対応するドツ
トも表示ドツトとなり、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
ツトも表示ドツトとなる。即ち、階調単位区画Ｈ１と等
しい区画領域ｈｌ内で、「１」に対応するドツト（成長
核）の左右に交互に１つずつ表示ドツトが増加するが、
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１、文字画像部で主走査方向のエツジ切れが
発生し易い。

したがって、この場合には上述のエツジ強調処理部７０
２では、フィルタ処理用の荷重マトリクスＭｌ（第２図
参照）による走査方向の２次微分画像データＥＤＯ８〜
００の生成が行われる。

階調パターンＣ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ｈ
２ａと偶数ラインに形成される区画領域ｈ２ｂとからな
る１４×２のドツ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りが濃（
なるに従って、ｒｌ」又は「２」に対応する成長核の左
右に交互に１つずつ表示ドツトが増加するが、走査方向
に対して４５度傾いた方向のエツジ切れが発生し易いの
で、エツジ強調処理部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ＥＤＯ８〜ＯＯ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７
７１ａ、７７１ｂ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、
エツジ強調部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Ｍ
ＩＸ７〜５を用いて画像データＥＧＤ３７〜３０．ＳＭ
Ｄ２Ｔ〜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、複数種の闇値マトリクスを切り換えて
階調再現処理を行う場合には、予め闇値マトリクスに応
じたエツジ強調処理を施すようにしたので、常にエツジ
切れのない高品位の画像を形成することが可能となる。

【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＠ＲＯ
Ｍ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１
４図はメージ°センサーの平面図、第１５図は第１４図
のＣＯＤ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）、７０２・・・エ
ツジ強調処理部（エツジ強調手段）、？２０・・・２次
微分フィルタ部、Ｂ・・・画像処理装置、ＶＩＤＥＯ４
〜０・・・画像信号。 出願人°　ミノルタカメラ株式会社 代理人　　弁理士　　久　保　幸　雄 第 図 （ａ） 主走査方向 第 図 （ｂ） 主走査方向 第 図 第 図 第 図 第 図 ３い 図 レーザプリンタ部へ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原画像を細分化した各画素に対応する画像データ
   に種々の画像処理を施し画素の配列に対応するシリアル
   画像信号を送出する画像処理装置において、 画素の配列順にシリアル入力される画像デ ータをｍライン分遅延させ、（ｍ＋１）ライン分の画像
   データを各ライン毎にパラレル出力するメモリ手段と、 方向性の選択が可能な２次微分フィルタを 有しメモリ手段から出力される画像データの高域強調処
   理を行うエッジ強調手段と、 を備えた ことを特徴とする画像処理装置。