JPH04186486A - 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、ファクシミリ、プリンタ、デジタル複写機、
さらには、画像ファイル等において、２値画像データを
入力として文字、線画等の画像のエツジのスムースネス
を向上させ得る画像処理装置に関する。

従来の技術 従来、多くの画像出力装置では、１画素当りＯ“″か１
″′かの２値情報に従い、画像を描画するようにしてい
る。

例えば、レーザプリンタの例で説明する。レーザプリン
タにおいてプリント出力を得ようとする場合、文字はマ
トリクスフォントをフォントデータよりバッファメモリ
に展開し、グラフなどの線画はベクタデータからラスタ
データに変換してバッファメモリに展開する。この後、
バッファメモリ上のｔＬ　Ｉ　Ｉ＋又はＬｒ　Ｏ＋１の
信号に従ってレーザダイオードの点灯のオン／オフを制
御し、感光体上に光書込みを行って潜像を形成する。そ
の後、トナーによる現像、転写紙への転写、定着等のプ
ロセスを経ることでプリント出力を得る。

ここに、例えば２４０ｃｌｐｉのような比較的低解像度
のプリンタにおいては、文字や線画の斜め線部分ではい
わゆる階段状のギザギザが生じ、画質が低下する不具合
がある。

このような画質低下を避けるため、従来は、４８０ｄｐ
ｉや６００ｄｐｉ　といった高解像度のレーザプリンタ
使用で対処している。

発明が解決しようとする課題 このような高解像度プリンタによれば、斜め線部分であ
っても視覚上ギザ′ギザがなくなり、画質を向上させ得
る。しかし、解像度が高くなる分、画像データの量が増
大し、バッファメモリの必要容量が増大してコスト高と
なってしまう。

よって、比較的解像度の低いものにおいて、メモリコス
トを増大させることなく画質を向上させ得る画像処理装
置が要望される。

課題を解決するための手段 ２値画像データ保持用のバッファメモリと、バッファメ
モリから読出した２値画像データを必要に応じて多値画
像データに変換する画質向上手段と、この画質向上手段
から出力される画像データを描画する書込み手段とより
なる構成において、前記画質向上手段を画像中の文字、
線画等の画像のエツジ部を検出するエツジ検出手段と、
検出されたエツジ部の方向を検出するエツジ方向検出手
段と、エツジ部の２値画像データをエツジ方向に応じて
多値画像データに変換するデータ変換手段とにより構成
した。

この際、エツジ方向検出手段を、注目画素を中心に含む
ｎ×ｎ画素のウィンドウの外周画素における白黒画素の
変化点の位置情報に基づく算出結果により検出するもの
とした。

また、エツジ方向検出手段を、注目画素を中心に含むｎ
×ｎ画素のウィンドウ中における水平方向の白又は黒の
ランレングスの情報に基づく算出結果により検出するも
のとした。

作用 文字等における斜め線の状態を、エツジ検出及びエツジ
方向検出により判定して、斜め線上の画像については２
値表現ではなく斜め線状態に応じてドツトの大きさ、位
置を変える多値画像表現に変換することにより、比較的
解像度の低い書込み手段であっても、滑らかな斜め線状
態となる画質のよい出力が得られる。

このために用いるエツジ方向検出手段を所定ウィンドウ
中の白黒画素の変化点の位置情報に応じて検出するもの
とすることにより、エツジ方向の検出を高速で行うこと
ができる。

一方、エツジ方向検出手段を所定ウィンドウ中の水平力
向のランレングスに応じて検出するものとすることによ
り、複雑な形状を持つエツジ部についてもエツジ方向の
検出を簡単に行うことができる。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例は、レーザプリンタに適用したもので、その全
体の概略構成を第２図に示す。まず、データはパーソナ
ルコンピュータ（ＰＣ）ｌより外部インタフェース２を
通じてデータバスに入る。ＣＰＵ３はこのコードデータ
を解釈し、必要に応じてフォントデータメモリ４からフ
ォントデータを読出してフォント展開回路５によりバッ
ファメモリ６中に２値画像データを展開し、画像を構築
していく。このようにバッファメモリ６に画像を構築す
る時、文字の置かれるべき位置によってバッファメモリ
６のどこにデータを書込むかをアドレスコントローラ７
により制御する。

バッファメモリ６内に蓄えられた２値画像データは、画
質向上処理回路（手段）８により必要に応じて文字や線
画のエツジ部を滑らかにするための処理を経て、レーザ
ドライバ（書込み制御手段）９に出力される。このレー
ザドライバ９は画質向上回路８から出力される２値／多
値混在の画像データに応じてレーザダイオードの点灯を
制御し、感光体上に潜像を形成させる。このようなレー
ザダイオードを書込み光源とする電子写真プロセスが、
書込み手段としての画像作成手段１０を構成する。

しかして、本実施例の特徴とする画質向」二回路８につ
いて説明する。この画質向上回路８は、概略的には第１
図に示すようにエツジ検出手段１１とエツジ方向検出手
段１２と多値データ変換手段１３とよりなる。

このような画質向上回路８による処理に先立ち、この画
質向上回路８により解決しようとする現象の概念につい
て第１０図及び第１１図により説明する。第１０図は、
例えばひらがなの「シ」　という文字を印字する時のド
ツトの状態を模式的に示すもので、図中、○印が黒ドツ
トを示す。第１１図（ａ）はその内の枠１４で囲んで示
す部分（５×５画素のウィンドウであり、１マスが単位
ドツトを示す）を拡大して示すものであり、このような
ドツト状態による印字結果は同図（ｂ）に示すようにエ
ツジが階段状にギザギザしたものとなる。このようにエ
ツジ部が階段状になるのは、従来例で説明したように、
２値画像データで記録するレーザプリンタにおいて、斜
め線を表現する場合には避けられない現象である。これ
が、２４０ｄｐｉのような比較的解像度の低いレーザプ
リンタにおいては、ギザギザとして認識され、画質劣化
の原因となっている。

本実施例は、このような現象を２４０ｄｐｉのような比
較的解像度の低いプリンタにおいても、滑らか状態に改
善しようとするものである。即ち、斜め線におけるギザ
ギザを解消するために、単位ドツトを白黒の２値で表現
するのではなく、第３図（ａ）に示すように斜め線エツ
ジ部上の単位ドツトについてはその斜め線の状態に応じ
て、ドツトの大きさ、印字位置を制御しようとするもの
である。このような２値／多値混在の画像データにより
印字すれば、結果として第３図（ｂ）に示すような印字
状態が観測され、斜め線エツジ部がギザギザのない非常
に滑らかなものとなる。このような印字は２４０ｄｐｉ
のような低解像度のプリンタにおいても可能である。

このような印字用ドツトデータを上述した画質向上回路
８により形成するものであり、各部の処理を、順に説明
する。

まず、バッファメモリ（２値データ発生手段）６に格納
された２値画像データについて、エツジ検出手段ｌｌに
よりエツジ検出を行う。このエツジ検出手段１１はｎ×
ｎ画素のウィンドウにおいて、このウィンドウ領域がエ
ツジ領域か非エツジ領域かを判定するものである。

例えば、５×５画素のウィンドウ１５とした場合、第４
図（ａ）に示すように中心の注目画素の周りに２×２画
素ずつの領域１〜４が設定され、これらの領域１〜４中
に含まれる黒画素数がカウントされる。このカウントの
結果、領域１〜４の何れかに白のみの領域があり、かつ
、領域１〜４の何れかに黒のみの領域があれば、注目画
素がエッシ領域中に含まれると判断する。領域１〜４中
にこのような白のみや黒のみの領域がなければ、注目画
素が非エツジ領域中に含まれると判断する。

即ち、注目画素がエツジ領域に含まれるか否かは、領域
１〜４の黒ドツト及び白ドツトの状態に応じて判断され
る。

例えば、第４図（ｂ）は典型的な中間調領域を表す２値
データであり、第５図に示す処理により判定すると非エ
ツジ領域となる。また、第４図（Ｃ）（＝第１１図（ａ
））はエツジを表す２値データであり、第５図に示す処
理により判定するとエツジ領域となる。

エツジ検出手段１１ではこのような５×５画素のウィン
ドウ１５を画素毎に走査することにより、全ての画素に
対してエツジ領域の画素か否かを判定する。

エツジ検出手段１１によりエツジ領域の画素と判断され
た画素については、エツジ方向検出手段１２によりその
エツジ方向の検出が行われる。このエツジ方向検出手段
１２もｎ×ｎ画素のウィンドウ、例えばエツジ検出に対
応して第６図（ａ）や第７図（ａ）に示すように５×５
画素のウィンドウ１６によって処理を行う。このような
５×５画素のウィンドウ１６中の周辺画素の白黒画素の
変化点の位置を検出する。具体的には、左上隅の画素を
始点画素として、矢印で示すように右回り、左回りに走
査し、変化点の位置（ここでは変化点に位置する黒画素
を・で示す）を始点画素から計数した画素数で表す。例
えば、第６図（ａ）にあっては、右回りでは４画素目、
左回りでは７画素目が変化点位置となる。このような２
つの変化点と、それに対応するエツジ方向とを、全ての
組合せにおいて、予め計算して参照テーブル（図示せず
）に格納しておく。そこで、例えば第６図（ａ）に示す
ように２つの変化点が求められた場合であれば、参照テ
ーブルを参照すると第６図（ｂ）に線Ｉ７で示すように
エツジ方向は左下がりと算出判定される。また、第７図
（ａ）に示すように２つの変化点が、２，７と判定され
た場合には、参照テーブルを参照してエツジ方向は第７
図（ｂ）に線１８で示すように右下がりと算出判定され
る。ちなみに、２つの変化点が３，７のような場合には
、エツジ領域ではあるがエツジ方向は垂直であり、傾斜
がないものと判定され、本実施例の特徴とする処理対象
からは除外される。

ところで、エツジ方向検出方式としては、このような白
黒変化点位置方式に限らず、次のような方式であっても
よい。この場合も、エツジ検出された注目画素について
、第８図（ａ）や第９図（ａ）に示すようにｎ×ｎ画素
ウィンドウとして５×５画素のウィンドウ１６を用いる
。そして、このようなウィンドウ１６中の画素について
水平方向の白画素のランレングス（又は、黒画素のラン
レングス）を算出し、算出された５つのランレングスの
関係によりエツジ方向を検出するものである。

ここに、５つのランレングスとそれに対応するエツジ方
向との全ての組合せを予め計算して参照テーブルに格納
しておく。そこで、エツジ方向は算出されたランレング
スにてこの参照テーブルを参照することにより判定する
。例えば、第８図（ａ）の場合、白画素ランレングスは
上から順に３，３７２．２．２となり、参照テーブルを
参照してエツジ方向は同図（ｂ）に線１９で示すように
左下がりと算出判定される。同様に、第９図（ａ）の場
合であれば、白画素ランレングスは上から順に２，３゜
３．２．１となり、参照テーブルを参照してエツジ方向
は同図（ｂ）に線２０で示すように右下がり＋左下がり
なる逆くの字状と算出判定される。即ち、このようなラ
ンレングス方式によれば、単純傾斜に限らず、不雑な形
状を持つエツジの方向検出も簡単に行える。

何れにしても、このようにエツジ方向検出手段１２によ
り検出されたエツジ方向によりｎ×ｎ画素（ｎは奇数）
の中心に位置する注目画素の多値濃度データを多値デー
タ変換手段１３により算出する。ここで、エツジ方向と
変換後の多値データとの関係は予め全ての場合について
計算して参照テーブルに格納しておき、エツジ方向検出
手段１２により実際に検出されたエツジ方向にてこの参
照テーブルを参照することにより、多値の濃度データを
算出する。第６図（ｂ）、第７図（ｂ）、第８図（ｂ）
、第９図（ｂ）中に線１７，１８，１９．２０に隣接し
て破線で示す黒画素がこのような多値データを模式的に
示すものである（エツジに位置しない黒画素は○で示す
ように通常の２値データとなる）。これらの図からも判
るように、エツジ方向及び黒エツジの存在する位置によ
り、算出された多値濃度データは基本画素中のどの位置
に打つべきかの位置情報も合わせて算出される。

発明の効果 本発明は、上述したようにエツジ検出手段とエツジ方向
検出手段とデータ変換手段とを有してバッファモリから
読出した２値画像データを必要に応じて多値画像データ
に変換する画質向上手段を設け、文字等における斜め線
の状態を、エツジ検出及びエツジ方向検出により判定し
て、斜め線上の画像については２値表現ではなく斜め線
状態に応じてドツトの大きさ、位置を変える多値画像表
現に変換するようにしたので、比較的解像度の低い書込
み手段であっても、滑らかな斜め線状態となる画質のよ
い出力を得ることができ、このために用いるエツジ方向
検出手段を所定ウィンドウ中の白黒画素の変化点の位置
情報に応じて検出するものとしたので、エツジ方向の検
出を高速で行うことができ、また、エツジ方向検出手段
を所定ウィンドウ中の水平方向のランレングスに応じて
検出するものとしたので、複雑な形状を持つエツジ部に
ついてもエツジ方向の検出を簡単に行うことができるも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部を示すブロック図、第
２図は全体構成を示すブロック図、第３図は本実施例方
式を概念的に示す説明図、第４図はエツジ検出処理を説
明するための説明図、第５図はその処理を示すフローチ
ャート、第６図及び第７図は第１のエツジ方向検出方式
を示す説明図、第８図及び第９図は第２のエツジ方向検
出方式を示す説明図、第１０図は具体的印字例を示すド
ツト状態を模式的に示す説明図、第１１図はそのための
従来例を示すための説明図である。 ６・・・バッファメモリ、８・・画質向上手段、１０・
・・書込み手段、１１・・・エツジ検出手段、１２・・
エツジ方向検出手段、１３・・・データ変換手段１０図
　　１７図 ３０閲　　３　ｑ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２値画像データ保持用のバッファメモリと、画像中
   の文字、線画等の画像のエッジ部を検出するエッジ検出
   手段と検出されたエッジ部の方向を検出するエッジ方向
   検出手段とエッジ部の２値画像データをエッジ方向に応
   じて多値画像データに変換するデータ変換手段とを有し
   て前記バッファメモリから読出した２値画像データを必
   要に応じて多値画像データに変換する画質向上手段と、
   この画質向上手段から出力される画像データを描画する
   書込み手段とよりなることを特徴とする画像処理装置。 ２、エッジ方向検出手段を、注目画素を中心に含むｎ×
   ｎ画素のウィンドウの外周画素における白黒画素の変化
   点の位置情報に基づく算出結果により検出するものとし
   たことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。 ３、エッジ方向検出手段を、注目画素を中心に含むｎ×
   ｎ画素のウィンドウ中における水平方向の白又は黒のラ
   ンレングスの情報に基づく算出結果により検出するもの
   としたことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。