JPH0416062A - 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、入力画像データを階調処理する画像処理装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、入力画像データを階調処理し、中間調画像を再現
する種々の装置が提案されている。

例えばプリンタ装置によって中間調画像の再現を行う場
合、一般にホスト機器によりデイザしきい値による２値
化処理を行った後、得られた２値信号をプリンタ装置に
送出する。プリンタ側ではドツト単位毎のオン／オフを
表わす２値信号に基づいて印刷用紙に黒いドツトを付着
させ、その付着させた黒ドツトが単位面積当り、多けれ
ば多い程高濃度を表現し、少ない程低濃度を表現すると
いった面積階調法によって中間調を表現していた。

前記した単位面積とは、デイザマトリクス（閾値マトリ
クス）のサイズの事であり、例えば６４階調の濃度表現
には８×８ドツトの面積が単位（解像度）となる。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら上記従来例では１、中間調表現を行う際に
例えば６４階調の濃度表現を行う場合には、８×８ドツ
トを一単位として表現するため、１ドツトを一単位とす
る場合に比べて１／６４の解像度となり、画像の輪郭が
ホヤけてしまうという欠点があった。またデイザで階調
性を上げ濃度の単位面積が広くなればなる程、画像デー
タに含まれる濃度周期との変調周期が低くなり、モアレ
として目立ちやすいという欠点があった。

また入力画像が写真画像すなわち階調性が重視されるデ
ータに限らず、例えばテキスト画像や線画等であった場
合、プリンタの印字密度（ｄｐｉ）や画像の処理方法に
よって文字又は線画等の鮮鋭度を劣化させてしまうとい
う欠点があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、簡単な構成で
写真画像等では高品位の階調画像を、またテキスト画像
や線画等では解像度の高い画像を再現できる画像処理装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記目的を達成
するため本発明の画像処理装置は以下の構成からなる。

即ち、多値画像データとその画素が写真に属す画素なの
か、テキスト等線画に属する画素かを識別する信号を入
力する多値画像データ入力部と、前記多値画像データを
取り込むためのクロックを入力するクロック入力部と、
前記多値画像データを所定の閾値マトリクスを用いて階
調処理する階調処理手段を備え、前記階調処理手段は２
種類以上の閾値マトリクスを備える。

以上の構成に於いて、前記階調処理手段は１つの多値画
像データに対して複数の閾値を対応させるとともに閾値
処理した２値データを前記クロックの周波数よりも高い
周波数のクロックを用いて送出する。閾値処理手段は画
素の識別信号に応動して２種類以上の閾値マトリクスの
うちの１つを選択するものである。

〔第１実施例〕 以下添付図面を参照して本発明の第１の実施例を詳細に
説明する。

第１図は本実施例の画像処理装置を示すものであり、図
中５０はイメージリーダやホストコンピュータ等のホス
ト機器から送られて来た６ビツトの多値画像データ（Ｖ
ＩＤＥＯ）、５１は同様にホスト機器から送られて来る
多値画像データが写真等のイメージ情報であるのか、ま
たはテキスト画像や線画画像であるかの識別信号（１／
Ｔ）、５２はホスト機器から送られてくる一定周期のビ
デオクロック（ＶＣＬＫ）である。また５３はプリンタ
エンジン部から送られてくる水平同期信号（Ｈ５ＹＮＣ
）、５４はプリンタエンジン部から送られてくる垂直同
期信号（ＶＳＹＮＣ）である。５５はイメージ処理を行
う処理手段であり、Ｉ／↑信号がハイレベルのときに選
択される。５６はテキスト等の処理を行う時に適した処
理手段であり、Ｉ／Ｔ信号がローレベルのときに選択さ
れる。

５７はセレクタ、５８は２値化されたビデオ出力ＶＤＯ
である。

以上の構成に於いてＶＩＤＥＯ信号は６ビツト多値デー
タとしてビデオコントローラまたはホスト機器から出力
される。その際にビデオコントローラまたはホスト機器
ではその多値データが写真画像等のイメージを描画する
為のデータかまたは文字等のフォントを印字する為のデ
ータかを表わすＩ／↑信号５１を多値コードデータに同
期して本実施例の画像処理装置は受けとる。

例えばＩ／Ｔ信号５１がハイレベルの時は、ＶＩＤＥＯ
信号は写真等のイメージを対象と（）ている画像データ
であり、セレクタ５７によって第１処理手段５５が選択
される。第１処理手段５５では後述するように写真の特
徴である階調性を重視した高階調な２値化処理を行う。

また工／〒信号５１がロー１ノベルの時は、ＶＩＤＥＯ
信号はテキスト線画等の画像データであり、セレクタ５
５によって第２処理手段５６が選択される。第２処理手
段５６では、テキスト等で要求される高解像性を重視し
た２値化処理を行うものである。

処理した２値化画像データは、それぞれセレクタ５７に
入力され、イメージ処理を行ったのか、またはテキスト
処理を行ったかによって１／７信号でセレクトされ、ビ
デオ信号として出力される。ビデオ信号出力５８はラス
クイメージデータとしてプリンタのビデオ信号としてレ
ーザ、−ビームプリンタであればレーザの０Ｎ１０ＦＦ
信号として送出される。

次に上記した第１処理手段５５及び第２処理手段５６に
ついてその詳細説明を行う。

先ず写真等イメージ画像の高階調性を重視した第１処理
手段５５の処理について詳細説明を行う。

第２図は第１処理手段５５を示すものであり、図中１は
多値の画像データＶＩＤＥＯを取り込む為のラッチ、２
はプリンタ装置の主走査方向の密度を表わす一定周期の
クロック４ｆを発生する発振器であり、ホスト側ビデオ
クロックＶＣＬＫ（７）に同期して動作する同期発振器
である。同期発振器２は、クロックＶＣＬＫの周波数を
ｆとするとクロックＶＣＬＫの４倍の周波数の密度クロ
ック４ｆを出力する。、３は同期発振器２のクロック４
ｆを受けてカウントアツプする主走査カウンタ、４は水
平同期信号Ｈ８ＹＮＣ（８）の数でカウントアツプする
副走査カウンタ、５は多値の入力画像データ及びカウン
タ３．４の出力値をアドレスとして入力するとともに、
多値の入力画像データを所定の閾値マトリクスによりデ
イザ処理した“ビＯ”の結果を出力するテーブルメモリ
、６ａは多値の画像データＶＩＤＥＯ（６）を入力する
ビデオデータ入力端子、７ａはビデオクロックＶＣＬＫ
　（７）の入力端子、８ａは水平同期信号Ｈ３ＹＮＣ（
８）の入力端子、９ａは垂直同期信号ＶＳＹＮＣ（９）
の入力端子、１０はテーブルメモリ５から出力された２
値信号、すなわちデイザ処理された画像データＶＤＯで
ある。このデイザ処理された２値信号ＶＤＯはレーザを
オン／オフさせるための変調信号となる。

つぎに第１処理手段５５の動作説明を行う。

リーダー、ホストコンピュータ等のホスト機器から送ら
れて来た６ビツトの多値画像データＶＩＤＥＯ（６）は
、同様にホストから送られて（る一定周期のビデオクロ
ックＶＣＬＫ　（７）によって、ラッチ回路１にラッチ
される。ラッチされた多値画像データ６はテーブルメモ
リ５のアドレス信号として入力される。

又、ビデオクロック７は同期発振器２をトリガし、その
出力は主走査カウンタ３をカウントアツプする。

ここで主走査カウンタ３はそのカウント値をパラレルバ
イナリ−４ビツトで表わし、この４ビツトのデータはテ
ーブルメモリ５の多値画像データ６が入力されているビ
ットの上位側に入力する。主走査カウンタ３は水平同期
信号Ｈ３ＹＮＣ（８）によってリセットされ、画素域内
を細分化した（１２００ｄｐｉの１ドツト域）ポインタ
アドレスとして動作する。

また副走査カウンタ４は水平同期信号Ｈ８ＹＮＣ（８）
によってカウントアツプされ、カウント値はパラレルバ
イナリ４ビツトで表わされる。この４ビツトのデータは
、テーブルメモリ５のカウンタ３のカウント値が入力す
るビットの上位ビットに入力する。副走査カウンタ４は
垂直同期信号ＶＳＹＮＣ（９）によって画像域の先端で
リセットされ、副走査方向のポインタとして動作する。

次に入力画像データの転送レート（仮に３００　ｄ　ｐ
　ｉ　）よりも主走査密度の方が高密度なプリンタで印
刷を行う時の中間調処理方法について述べる。

第３図は、デイザ処理を実行するテーブルメモリ５のプ
ログラミングを説明するものである。

前述説明した様にメモリアドレスは、第３図（ａ）に示
した様に上位２ビツトが副走査カウンタ４のカウント値
、その下位４ビツトが主走査カウンタ３のカウント値、
最下位６ビツトが多値画像データＶＩＤＥＯである。第
３図（ｂ）は、本例におけるデイザマトリクスを示すも
のであって、図中の各数値は２値化のための閾値を表わ
す。通常この各閾値は副走査カウンタ４及び主走薫カウ
ンタ３のカウント値によって順次アクセスされ、多値画
像データと比較されるが、本例においては第３図（Ｃ）
に示す如く第３図（ｂ）のデイザマトリクスでデイザ処
理した“１”　１０”のデータをテーブルメモリ５に予
じめ格納しておくものである。

そして副走査カウンタ４、主走査カウンタ３のカウント
値及び多値データをアドレスとして直接テーブルメモリ
５に入力させ、テーブルメモリ５からは“１”０”の２
値化データのみを取り出す様に構成したものである。

尚、以下の説明においては説明の簡略化のために副走査
カウンタ４、主走査カウンタ３が各閾値を順次アクセス
するものとする。

副走査カウンタ４は、水平同期信号ＨＳＹＮＣが入力さ
れる度に第３図（ｂ）に示すデイザしきい値マトリック
スの行方向のポインターアドレスとして動作し、その下
位の主走査カウンタ３は同期発振器２から発生する密度
クロック４ｆを入力とし、クロック毎に列方向のアドレ
スポインターとして動作する。

先ず、画像データを受ける際にホスト機器から垂直同期
信号ＶＳＹＮＣが送られて来ると、副走査カウンタ４は
リセットされ、第３図（ｂ）に示すＯＯＨ″行をアドレ
ッシングする。

次に水平同期信号Ｈ３ＹＮＣによって、主走査カウンタ
３がリセットされ、“ＯＯＨ”列をアドレッシングする
。この時アクセスされる閾値は、“３４Ｈ”となってい
る。従って入力多値画像データの値が”３４）（Ｈの時
メモリアドレスの下位６ビツトが“３４）（″でポイン
タアドレスである上位６ビツトが全て“０”のメモリア
ドレスをアドレッシングする。従ってＯ行Ｏ列の３４Ｈ
″を閾値として”３４Ｈ”以上の値を持った多値画像デ
ータＶＩＤＥＯを“１”（黒ドツトと判定する）とする
には第３図（ｃ）に示す如くメモリアドレス″００３４
Ｈ″以後″０ＯＦＦＨ″番地までの出力データを“ビと
すれば達成される。

次に密度クロック４ｆが１パルス入力されると主走査カ
ウンタ３はカウントアツプし“００”行“０１″列をポ
イントアドレスする。“ＯＯ”行“０１”列は閾値“２
４Ｈ”であり、入力多値画像データの値が“２４Ｈ”の
時メモリアドレスは“０１２４Ｈ”番地をアドレッシン
グする。従って“０１２４Ｈ”番地以後“０ＩＦＦＨ”
番地までの出力データを“１”としておく事により、入
力画像データが“２４Ｈ”以上の値の時は全て黒ドツト
を出力する。

同様に副走査方向についても水平同期信号Ｈ８ＹＮＣに
よって行切換操作が行われ、メモリ５のテーブルが切換
る。

以上のプログラミング方法で第３図（ｂ）のデイザしき
い値マトリックスは任意に作成出来るわけであるが、プ
リンタ特性に応じ最適なデイザマドリスクを選択すれば
良い。

第３図（ｄ）は密度クロック４ｆとホスト機器により送
られて来る画像濃度データＶＩＤＥＯのタイミングを示
したものである。今仮に画像データの値が“ＩＦＨ“で
あった場合、すなわちＩＦＨ／３ＦＨで５０％の濃度を
表現する時のドツトの様子を第３図（ｅ）に示している
。第３図（ｅ）に示される様に４行１６列すなわち６４
階調が、画像データの４行４列で表わされた事に成り、
高解像度で高階調な中間調画像の再生を可能にしている
。

この様に本実施例では１６Ｘ４ｆｄ）値のデイザマトリ
クスを用いるとともに入力画像データ１画素に対して４
つの閾値を割り当て３００ｄｐｉの入力画像データであ
っても１２００ｄｐｉの階調画像が出力できる構成とな
っている。

次に第２処理手段５６のテキストや線画等で高解像性が
重視される処理方法について詳細説明を行う。

第４図は第２処理手段５６の構成を示すブロック図であ
り、高解像時の処理を行う構成を示すものである。第２
処理手段５５は、前記高階調処理を行う第１処理手段５
５（第２図）とその構成が近似して居り、相違している
部分のみを説明する。相異点としては副走査カウンタ４
をなくし、更に多値画像データのビット数を減らしてい
る点である。従つて第２処理手段５６に２ｂｉｔ　（例
えば上位２ｂｉｔ）のビデオデータ及び主走査カウンタ
３からの２ｂｉｔの計４ｂｉｔのデータをメモリアドレ
スとして（第５図（ａ））入力し、例えば第５図（ｃ）
に示す２値データをプログラムしておけば各画素におけ
るしきい値は第５図（ｂ）に示すようになり、ビデオデ
ータ“１”に対する（第５図（ｄ））濃度パターンは第
５図（ｅ）に示すようになる。結果として３００ｄｐｉ
１画素内を４等分した濃度パターン即ち３００線４値の
処理を行う。本処理はテキストや線画等の解像性が重視
される時（１／Ｔ信号がローレベルのとき）に用いられ
る。

上述したように、写真等のイメージ画像に対しては高い
階調を有する画像処理を、またテキスト画像や線画など
画像のシャープさが重視される画像に対しては高い解像
度を有す全画像処理を、ベージ内の画素毎に選択的に実
行して出力する事で所望する高画質なプリント出力が得
られる。

〔第２実施例〕 次に第６図及び第７図に基づき第２の実施例を説明する
。第６図に示す画像処理装置によれば第１図の装置と同
等の出力を得ることができる。

第６図、第７図に於いて、第２図と同様の機能を有する
ものには同一の記号を付け、その説明は省略する。尚、
第７図は第６図の動作説明を行うための概念図である。

図中１１はテーブルメモリ５からのデータを送出するた
めのデータライン、１２．１３はテーブルメモリ５から
のデータを入力としたパラレル入力シリアル出力シフト
レジスタ、１４はシフトレジスタ出力を切換えるセレク
タ、１５はシフトレジスタ１２と１３を交互に切換える
ステアリングフリップフロップ、工６はビデオクロック
ＶＣＬＫに同期した密度クロック４ｆを出力する同期発
振器である。同期発振器１６は、クロックＶＣＬＫの周
波数をｆとするとクロックＶＣＬＫの４倍の周波数の密
度クロック４ｆを出力し、シフトレジスタ１２．１３に
印加する。

第６図の回路図と第７図に示す動作概念図を用いて第２
の実施例の動作説明を行う。第６図に於いて、テーブル
メモリ５のアドレッシング動作については第１の実施例
（第２図）で示した通りである。但し第１の実施例と異
なる第１の点は、主走査カウンタ３の入力として、第２
の実施例では直接ビデオクロックＶＣＬＫ７が接続され
ている事である。

又、第１の実施例と異なる第２の点はテーブルメモリ５
は１つのアドレスに対し、４つの２値データ（デイザ処
理された“ビ０”のデータ）を格納していることである
。

従ってテーブルメモリ５からは、ホスト機器から送られ
て来る多値画像データ６のレートタイム（ＶＣＬＫの周
期と同じ）と同じレートタイムで４ビツトデータが発生
する。

つまりテーブルメモリ５のアクセススピードは第１の実
施例の１／４の処理速度となる。

第２の実施例では、テーブルメモリのアクセススピード
を低くしたにも関わらず１．第２図の処理回路と同等の
処理出力を得ることができるが、その動作説明を以下に
行う。

第６図の１１は４本のデータラインであり、シフトレジ
スタ１２．１３に接続されている。第１の実施例で示し
た如くデイザ処理出力を得るためには１ビツトのデータ
ラインで実現可能であるが、第２の実施例では４本（２
１常のメモリでは８本）のデータラインを用いて４つの
２値データを同時に発生出来る構成と成っている。

第７図の動作概念図から明らかな様に第２の実施例にお
いては１つの入力画像データに対して４つの閾値″３４
″　　“２４”１４″　３８”をコンパレータ１７　ａ
−１７ｄにて同時に比較した出力を得る構成となってい
る。

つまりテーブルメモリ５からは、タロツクＶＣＬＫに同
期して４画素分（４ビツト）のデイザ処理データがデー
タバス１１を介してシフトレジスタ１２又はシフトレジ
スタ１３に送出される。又、シフトレジスタ１２．１３
のパラレル入力部にセットされた４ビツトのデータは密
度クロック４ｆ　（１２００ｄｐｉ相当のクロック）に
よって、時系列なラスターイメージＶＤＯとして最終的
に出力される。

ここで連続的にデイザ処理された２値データを出力する
ためシフトレジスタ１２がデータを送出している間にシ
フトレジスタ１３は次の濃度に対応した４ビツトのデー
タを読み込み、クロックの反転と同期してラスターイメ
ージを送出する構成としである。

セレクタ１４は２値データを順次送出しているシフトレ
ジスタをセレクトしてビデオ信号ＶＤＯを取り出す働き
を行っている。

上述した動作はＩ／Ｔ信号がハイレベルであるときの第
６図示の構成の動作であり、第１の実施例の第１処理手
段５５の動作に相当する。更に、第６図示の構成は第１
の実施例の第２処理手段５６に相当する処理も行う。す
なわちＩ／Ｔ識別信号５１の論理によりテーブルのバン
クが切換えられる。例えばテーブルメモリ５の５ビツト
目（下位４ビツトは多値画像データが入力されている）
にＩ／↑信号を入力し、メモリバンクを切り換えて第７
図に示したしきい値マトリックスを４×１のデイザ（高
解像処理デイザ）に展開した濃度パターンとしてＶＤＯ
が取り出せる。

つまり、Ｉ／Ｔ信号がハイレベルのときには、ＶＩＤＥ
Ｏ信号６ｂｉｔ、主走査カウンタ３からのデータ４ｂｉ
ｔ。

及び副走査カウンタからのデータ２ｂｉｔでテーブルメ
モリ５のアドレスが指定され、Ｉ／Ｔ信号がローレベル
のときにはテーブルメモリ５のバンクが切換えられると
ともに、ＶＩＤＥＯ信号２ｂｉｔ及び主走査カウンタ３
からのデータ２ｂｉｔでテーブルメモリ５のアドレスが
指定される。

〔第３実施例〕 次に第８図を用いて第３の実施例を説明する。

第３の実施例はより高画質（高階調、高解像）の再生画
像を得られる様にしたものである。尚第６図と同様の機
能を有するものには同じ符号を付は説明は省略する。第
８図の回路では１画素に対して１６の閾値を割り当て２
値化するとともに２値化データをクロックＶＣＬＫの１
６倍の周波数のクロック１６ｆで送出することにより高
品位の再生画像を得る様にしている。

第８図に於いて同期発振器２はクロックＶＣＬＫの２倍
の周波数の密度クロック２ｆを出力する。又、主走査カ
ウンタ３は密度クロック２ｆを入力する。

従って、テーブルメモリ５は密度クロック２ｆのスピー
ドでデイザ処理された２値データを８ビット単位で発生
するものであり、１画素につき８ビツトのデータを２回
シフトレジスタ１２又は１３へ送出する。

シフトレジスタ１２．１３に格納された１６ビツトの２
値データは同期発振器１６から出力されるクロック１６
ｆ（クロックＶＣＬＫの１６倍の周波数のクロック）に
より順次シリアルに読み出される。

また本実施例においても、前述の第２実施例と同様にＩ
／Ｔ信号５１によりテーブルメモリ５のバンクを切換え
、これによって写真画像等のイメージ画像に対しては高
階調となるように２値化処理を行い、文字、線画等のテ
キスト画像に対しては高い解像度となるように２値化処
理を行う。

以上の様に本実施例はいかなφ高ｄｐｉの主走査密度を
有するプリンタ装置に於いても比較的低スピードの一般
メモリで高速な処理を可能としている。

以上述べた様に、本実施例によれば高解像度のプリンタ
装置（例えば主走査方向１２００ｄｐｉ、副走査方間３
００ｄｐｉの解像能力を有するプリンタ）を用いて入力
多値画像データに対して、デイザ（主走査１２００ｄｐ
ｉのスピードで処理）処理を行い、また２倍画像データ
の入力の時は、主走査を副走査密度（３００ｄｐｉ）に
して印字することにより高解像で高階調な、更には高い
周期のデイサ処理によりモアレ周期が高くモア［）の目
立たない高品位の再生画像を得ることができる。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば、簡単な構成で写真画
像等のイメージに対しては高品位な高階調画像が得られ
、また文字や線画等に対しては高解像な出力画像を得る
効果がある。

またテーブル切換方式としている為ドツト毎に切換える
事が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の画像処理装置の構成を示
すブロック図、 第２図は第１実施例における第１処理手段５５の構成を
示すブロック図、 第３図は第１処理手段５５の動作説明を行うための概念
図、 第４図は第１実施例における第２処理手段５６の構成を
示すブロック図、 第５図は第２処理手段５６の動作説明を行うための概念
図、 第６図は本発明の第２実施例の画像処理装置の構成を示
すブロック図、 第７図は第２実施例における動作説明を行うための概念
図、 第８図は本発明の第３実施例の画像処理装置の構成を示
すブロック図である。 ２．１６・・・同期発振器、３・・・主走査カウンタ、
４・・・副走査カウンタ、訃・・テーブルメモリ、７．
５２・・・ビデオクロック、８，５３・・・水平開戸信
号、９．５４・・・垂直同期信号、１１．５９・・・２
値データ、１２．　１３・・・シフトレジスタ、１４．
５７・・・セレクタ、１５・・・ステアリングフリップ
フロップ、５５・・・第１処理手段、５６・・・第２処
理手段。 （α） （し） 主定斎カウニ１′直 （Ｃ） （ｄ＞ （ｅ） （’ｄ） （ｂ） （Ｃ） メモ１ノアトレ又　ラ゛−タ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）多値画像データを入力する多値画像データ入力部
   と、 階調切換信号を入力する入力部と、 前記多値画像データを取り込むためのクロックを入力す
   るクロック入力部と、 前記多値画像データを少なくとも２種類以上の閾値マト
   リクスを用いて階調処理する階調処理手段とを有し、 前記階調処理手段は、１画素分の多値画像データに対し
   て階調切換信号に対応した閾値マトリクスの複数の閾値
   を対応させるとともに閾値処理した２値データを前記ク
   ロックの周波数よりも高い周波数のクロックを用いて送
   出することを特徴とする画像処理装置。
2. （２）前記階調処理手段は、前記１画素分の多値画像デ
   ータに対して複数の２値データを格納した格納手段を有
   し、前記多値画像データ及び階調切換信号をアドレス信
   号として入力して前記複数の２値データを同時に出力す
   ることを特徴とする請求項第（１）項記載の画像処理装
   置。
3. （３）前記階調処理手段は、前記２種類以上の閾値マト
   リクスのうちの１つを選択する選択手段を有することを
   特徴とする請求項第（１）項記載の画像処理装置。
4. （４）前記選択手段は、多値画像データを構成する各画
   素データが中間調を有する画像の画素データであるか、
   中間調を有しない画像の画素データであるかを識別する
   信号に基づいて、選択態様を切換えることを特徴とする
   請求項第（３）項記載の画像処理装置。