JPH04354470A - 画像処理方法と、前記方法を行うための走査/印刷システムと、前記走査/印刷システム用の画像選択装置 - Google Patents

画像処理方法と、前記方法を行うための走査/印刷システムと、前記走査/印刷システム用の画像選択装置

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JPH04354470A
JPH04354470A JP4030905A JP3090592A JPH04354470A JP H04354470 A JPH04354470 A JP H04354470A JP 4030905 A JP4030905 A JP 4030905A JP 3090592 A JP3090592 A JP 3090592A JP H04354470 A JPH04354470 A JP H04354470A
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JP4030905A
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English (en)
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Dorsselaer Etienne L M E Van
エテイエンヌ・リユドビクス・マテイルダ・エメリア・バン・ドルセラエル
Johannes P H Oyen
ヨハネス・パウルス・ヒユベルトウス・オーエン
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Canon Production Printing Netherlands BV
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Oce Nederland BV
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Publication date
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/409Edge or detail enhancement; Noise or error suppression
    • H04N1/4092Edge or detail enhancement
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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    • H04N1/405Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、文書を光電子的に走査
することによって得られる一連の画像信号の処理方法に
係わり、前記方法では各々の画像信号が文書上の各々1
つの画像ドットの光学濃度を表し、前記方法が、−隣接
画像ドットの光学濃度間の差に基づいてその値が決定さ
れる選択信号を、画像信号に関連して発生させることと
、−その各々の画像処理演算が各々1つのグループの処
理済み画像信号を与える、一連の画像信号に対する少な
くとも2つの互いに異なった画像処理演算と、−処理済
み画像信号グループの中の1つのグループから、処理済
み画像信号を選択信号に関連して選択することを含む。
【0002】本発明は、−各々の多値画像信号が文書上
の各々の画像ドットの光学濃度を表す多値画像信号を、
文書を光電子的に走査することによって得るための走査
装置と、−2値画像信号を印刷するための印刷装置と、
−画像選択装置とを備え、−該画像選択装置は、−その
画像処理装置に送り込まれる一連の多値画像信号を処理
し且つ少なくとも2つの互いに異なったグループの処理
済み画像信号を発生させる画像処理装置と、隣接画像ド
ットの光学濃度間の差に基づいてその値が決定される選
択信号を、その選択手段に送り込まれるべき多値画像信
号に関連して発生させるための選択手段と、2つのグル
ープの処理済み画像信号の一方のグループから、前記選
択信号に関連して、処理済み画像信号を選択するための
スイッチング手段とを含む走査/印刷システムにも係わ
る。
【0003】この種の方法と装置は米国特許US−A−
4 742 400号から知られている。該US−A−
4742 400号に説明されているディジタル複写機
は、多くとも2つのグレイ値レベルを印刷することが可
能なレーザプリンタの形の印刷装置を含む。走査装置は
、画像ドットに対応し且つ64つの濃度値レベルを表す
ことが可能な画像信号を与える。レーザプリンタに適し
た2値画像信号を得るために、変換演算が行われ、視覚
に関する限り最初のグレイ値に一致する印刷を生じさせ
るように多値画像信号が2値画像信号に変換される。
【0004】この公知の装置は画像処理装置を有し、該
処理装置は求められるグレイ値に対応する幾つかの画像
ドットが8 ×8 画像ドットマトリックスの形の固定
パターンに配列される変換演算後に得られる第1のグル
ープの2値画像信号を発生させる。この処理はディザ処
理と呼ばれることが多い。
【0005】しかしディザ処理の欠点は、例えば文字や
線の場合のような走査画像の鮮鋭な移行部分が、使用マ
トリックスの分解能低減作用の故に、完成プリントでは
不鮮鋭になるということである。そうした画像情報の場
合には、画像ドットマトリックス毎のしきい値処理では
なく、画像ドット毎のしきい値処理に基づく変換演算を
使用することが好ましい。
【0006】しかし、例えば着色原稿の場合又は背景が
着色されている場合にように、文字又は線が様々なグレ
イ値を採る可能性がある場合には、画像ドット数がより
少ないマトリックスを用いるディザ処理が容認可能な妥
協策である。
【0007】従って公知の装置では、画像処理装置が、
この原理に縦がら変換演算によって得られる第2のグル
ープの2値画像信号を発生させる。この目的のために、
画像処理装置は、2 ×2 のサブマトリックスに亙っ
て画像ドットを平均化する平均化装置と、これらの平均
値に8 ×8 マトリックスによるディザ処理演算を再
び受けさせるサブマトリックス装置とを有する。このよ
うにして、一方では何らかのグレイ値が全く失われると
いうことなしに、適度なエッジ鮮鋭性が維持される。
【0008】ディザ処理の別の欠点は、印刷物における
モアレ効果に結果する、ラスタパターンに対するディザ
マトリックスによる干渉である。そうした場合には、公
知の誤差拡散アルゴリズムに基づく変換演算を使用する
ことがより一層好ましい。この場合には、しきい値処理
は画像ドット毎に行われ、生じさせられた丸め誤差が1
つ以上の隣接画像ドットに送られる。
【0009】公知の装置の場合のように、1つ以上の変
換演算が多値信号を2値信号に変換するために使用され
る場合には、原稿又は写真のような情報内容に従って画
像信号を選択することが必要である。そうした選択に基
づいて、画像信号は変換演算の1つによって選択的に変
換されることが可能である。又は種々の変換演算によっ
て発生させられた画像信号が、画像信号によって表され
る画像情報に基づいて選択的に選び出されることが可能
である。公知の画像処理装置では、その選択手段が2つ
のグループの2値画像信号の一方のグループからの画像
信号の選択を行い、その選択は、画像区域内のエッジ移
行部分の大きさによって画像区域毎に決定される。その
後で選択された2値画像信号が、スイッチング手段を経
由してレーザプリンタに送り込まれる。
【0010】しかし、非最適の2値画像信号グループが
選択されるという誤差が選択手段において生じる時には
、その結果として、最終印刷物が必ず局所的に原稿より
品質が劣っている可能性がある。
【0011】選択における誤りの発生は、例えば低コン
トラストの文字や線のような場合といった低品質の情報
の場合に生じる可能性がある。
【0012】更に、選択しきい値の間近で選択が行われ
る画像情報を有する画像区域内では、画像情報内の小さ
な変動が、大きく変化する選択に帰着する。その結果と
して、1つの画像区域内の均一な文字が攪乱される恐れ
がある。
【0013】更に、空間周波数に関して均一に増大又は
減少する画像情報を有する画像区域は、例えば、特別の
周波数で生じる別の選択の故に急激な移行部分を有する
可能性がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題と課題を解決するための
手段】本発明の目的は、これらとその他の欠点を取り除
くことである。
【0015】本発明の目的は、その少なくとも2つの画
像処理演算が画像フィルタリング演算であり、処理済み
画像信号がフィルタリングされた画像信号であり、選択
されフィルタリングされた画像信号が、多値画像信号を
印刷装置による印刷に適した2値ラスタ信号に変換する
ための同じ1つの演算を受けさせられることによる本発
明方法によって達成される。
【0016】従って選択が、変換演算によって変換され
た画像信号からの選択とは対照的に、フィルタリング演
算によってフィルタリングされた画像信号から行われる
。これらの選択されフィルタリングされた画像信号が、
同じ1つの変換演算を受けさせられるが故に、1つ以上
の変換演算を含む方法に関連付けられた上記の欠点はも
はや生じさせられない。実際に、変換演算の不適正選択
が生じさせられることはもはや不可能である。
【0017】画像信号が最初に画像フィルタリング演算
によって処理されるが故に、画像信号は、同じ1つの演
算装置で演算を受けるのにより一層適合したものにされ
る。最終的には、画像フィルタリング演算の不適正な選
択は、それがどんなものであっても、変換演算の不適正
な選択に比べて、その与える攪乱の度合いがより一層低
いことが明らかである。
【0018】本発明の目的は、画像処理装置が画像フィ
ルタリング装置として作られ、発生させられ処理された
画像信号がフィルタリングされた画像信号であり、選択
されたフィルタリングされた画像信号が、2値画像信号
に多値画像信号を変換するための走査/印刷システム内
に含まれる同じ1つの変換装置に送り込まれることによ
る本発明による走査/印刷システムによって達成される
【0019】公知の装置とは違って、本発明の画像処理
装置は、変換演算を行う変換装置を含まず、フィルタリ
ングされた画像信号の種々のグループを発生させる画像
フィルタリング装置を含む。従って一連の画像信号の選
択は、公知の装置の場合のように変換演算によって得ら
れるのではなくて、画像フィルタリング演算によって得
られる。その後で選択されフィルタリングされた画像信
号は、常に同じ1つの変換装置に送り込まれる。
【0020】例えば文字と線の情報、グレイ値情報、又
は低コントラストの文字と線のような低品質情報といっ
た、通常は同じ1つの変換演算を受けることが不可能な
様々なカテゴリの画像情報が、この同じ1つの変換演算
を受けることが可能であるように、異なった画像フィル
タリング演算によって適合化させられ又はフィルタリン
グされなければならない。
【0021】この目的のために様々な適切な画像フィル
タリング演算が可能である。変換演算のためには、例え
ばディザ処理又は誤差拡散のような公知の変換演算から
の選択が行われることが可能である。
【0022】使用可能な実施方法の1つは、少なくとも
1つの画像フィルタリング演算が平均化演算とエッジ鮮
鋭性強調演算(edge sharpnessenha
ncement operation)を連続的に有す
るということを特徴とする。
【0023】この画像フィルタリング演算は、平均的な
コントラストの移行部分が生じる画像区域に適している
。平均化演算が、あらゆる高周波数雑音又はラスタを抑
制するために使用される。一方ではエッジ鮮鋭性強調演
算が、平均化演算に起因するにじみを補償するために使
用される。その結果として、フィルタリングされた画像
信号は、変換演算によるモアレ効果又は雑音増幅の発生
を引き起こすことが少ない。
【0024】別の実施方法は、少なくとも1つの画像フ
ィルタリング演算が平均化演算及び非線形エッジ鮮鋭性
強調演算(non−liner edge sharp
ness enhancement operatio
n)を連続的に有することを特徴とする。
【0025】この画像フィルタリング演算は、例えば低
コントラストの線や文字及び非常に微細なラスタのよう
なコントラストの弱い又は無コントラストの移行部分が
ある画像区域に適している。従ってこの演算の最重要な
目的は、画像情報が変換演算によって失われることがな
いように、平均化演算後に残るコントラストを改善する
ことである。これは非線形エッジ鮮鋭性強調演算によっ
て実現される。
【0026】更に別の実施方法は、少なくとも1つの画
像フィルタリング演算が1つのエッジ鮮鋭性強調演算を
有することを特徴とする。
【0027】この画像フィルタリング演算は、鮮鋭に画
定された文字や線又は目の荒いラスタの場合のようなコ
ントラストの強い移行部分がある画像区域に適している
。この画像区域では空間にじみが発生せず、従ってこの
場合には平均化演算は行われない。変換演算に起因する
任意の空間にじみを補償するために、コントラスト移行
部分に特別の増幅が与えられる。
【0028】選択手段が低域フィルタ及びそれに接続さ
れたエッジ検出手段を有する走査/印刷装置では、前記
フィルタリング演算と組み合わされた画像信号の適切な
選択が、−エッジ検出手段が、連続的にそのエッジ検出
手段に送り込まれる画像信号の値における最大絶対差を
表すエッジ信号を発生させ、−選択手段が、選択信号を
発生させ且つエッジ信号がそれに送り込まれる判断装置
を有することによって得られる。
【0029】ここで前記フィルタリング演算は、選択手
段に送り込まれるべきこれらエッジ信号に基づいて選択
されるのが可能であることが有利だろう。
【0030】以下では本発明の方法と走査/印刷システ
ム及び画像選択装置が、上記の利点と未だ言及されてい
ないその他の利点と共に、添付図面を参照して説明され
るだろう。
【0031】
【実施例】図1は、走査によって得られた画像情報を、
該画像情報を2つの強度レベルで印刷するのに適したも
のにするように処理するための従来技術から公知の方法
1を表す。走査された画像情報は、例えばCCD アレ
イによって走査段階3において文書2を光電子的に走査
することによって得られた画像信号f によって表され
る。ディジタル方法では、アナログ画像信号が、アナロ
グ−ディジタル変換段階(図示されていない)を経てデ
ィジタル画像信号f に変換される。この場合には、デ
ィジタル画像信号f によって表された数値は、走査さ
れた文書2の画像ドット又は画素の光学濃度又はグレイ
値に相当する。この場合の分解能は、例えば1インチ当
たり400 ドットであり得、一方、そのグレイ値は例
えば256 個の値(8ビット数の場合)を再現する。 この方法は、例えば米国特許US−A 4 707 7
45号に説明されているようなファクシミリシステム又
はディジタル複写システムで使用される文書スキャナに
おいて見い出される。
【0032】得られたディジタル画像信号f は、必要
に応じてディジタルバッファメモリを経由してから、選
択段階4と、第1と第2の変換演算5、6とを同時に受
けさせられる。
【0033】互いに異なった変換演算5、6の各々が、
例えば8ビット数を表す多値画像信号f を、各々が1
ビット数を表す2値ラスタ信号g1、g2に変換する。 この場合にこれらの条件では、ラスタ信号g1、g2が
、例えばマトリックスプリンタやレーザプリンタやLE
D プリンタのような白黒印刷装置に供給されるのに適
している。この種の変換演算はハーフトーン処理(ha
lftoning)とも呼ばれる。
【0034】変換演算に関しては様々な方法が知られて
いる。単純な変換演算の1つは、グレイレベルに関する
しきい値処理にだけによって得られる。このグレイレベ
ル又はしきい値を上回るグレイ値に例えば1が与えられ
、そのレベルを下回る濃度値には0が与えられる。より
進んだ変換演算は、例えばRobertUlichne
y による「ディジタルハーフトーン処理」(” Di
gital Halftoning ”)、MIT P
ress 1987に説明されているようなディザ処理
と誤差拡散に基づく。
【0035】しかし所与の変換演算は、例えばテキスト
の場合にはしきい値処理、写真の場合にはディザ処理、
ラスタの場合には誤差拡散というように特定のカテゴリ
の画像情報に対してのみ最適である。この理由から、各
々の変換演算がその変換演算にとって最適な画像情報に
だけ適用される各種変換演算が使用されることが多い。
【0036】図1による公知の方法では、これは選択段
階4でのスイッチング7によって得られ、該スイチッン
グは、第1の変換演算5と第2の変換演算6の各々によ
って各々に発生させられる第1のグループの処理済み2
値ラスタ信号g1と第2のグループの処理済み2値ラス
タ信号g2との間におこる。その後で、選択されたラス
タ信号が、プリント9を作るための印刷段階8内で使用
される。同じくこれを受けさせられる画像信号f に基
づいて、選択段階4が、画像信号に対応する画像区域の
どれが第1の変換演算5又は第2の変換演算6のどちら
に適しているかを決定する。スイッチング7は、前記選
択段階4で選択された画像区域に基づいて決定される。
【0037】選択段階4は、近傍ドットの光学濃度の差
異に基づいて画像信号を区別することを含む。区分化(
segmenting)と呼ばれることも多いこの区別
は、様々な公知の方法で得られることが可能である。選
択された変換演算5又は6に応じて、選択段階4は、分
離のラスタドットを決定することによる(EP−A 0
 291 000 号) 、又は白/黒移行部分の数を
計数することによる(US−A 4 782 399 
号) 、ラスタ検出を含んでもよい。選択段階4はまた
、解析区域内の最大コントラストを決定することによる
(EP−A 0 318 950 号) 又はコントラ
スト移行部分の数を決定することによるコントラスト検
出をも含む。一般的に文字区域は、段階4によって局所
的に且つ文書毎に写真区域から区別される。写真区域自
体が、ラスタ処理された情報を含んでもよい。
【0038】単純な実施例では、スイッチング演算7は
AND ゲートとORゲートの論理スイッチングによっ
て行われることが可能である(US−A 4 742 
400 号) 。その結果として、選択段階4によって
得られた論理信号に応じて、処理されたラスタ信号g1
又はg2が、例えば印刷演算8のために備えられたビッ
トマップメモリの中に、自動的に画素1つ毎に書き込ま
れる。
【0039】図2は本発明による、ラスタ信号g に画
像信号f を変換するための方法10を示す。図1と同
様に画像信号f は、走査段階3において文書2を光電
子的に走査することによって得られる。図1 に示され
たラスタ信号g1/g2の場合のように、ラスタ信号g
 が印刷段階8でプリント9を作るために使用される。 図1に示される方法の場合と同じくスイッチング7は、
選択段階4によって、処理される画像信号の別々のグル
ープの間で行われる。この場合の公知の方法1との相違
は、スイッチング演算7が、別々の画像フィルタリング
演算11、12、13によってフィルタリングされた別
々の画像信号グループf1、f2、f3の間で行われる
ということである。これらの画像フィルタリング演算1
1、12、13の場合には、グレイ値を表す供給された
画像信号f は、白/黒値を表す2値ラスタ信号g に
変換されず、供給画像信号f に相互関係付けられたフ
ィルタリングされたグレイ値信号f1、f2、f3に変
換される。スイッチング演算7によって選択されたフィ
ルタリングされた画像信号f1、f2、f3がその後で
、1つだけの変換演算5/6によって2値ラスタ信号g
 に変換される。画像フィルタリング演算11、12、
13の画像信号f の処理は、選択段階4によって決定
されるような画像信号f の選択が、当初の画像信号f
 からの同じ1つの選択を受けるよりも、同じ1つの変
換演算5/6を受けるのに少なくともより一層適してい
るようなものである。この目的に適した画像フィルタリ
ング演算が以下で説明される。
【0040】図3は、図2に示された方法を行う第1の
モードを示している。これは画像フィルタリング演算1
1、12、13のモードを示し、この中で、変換演算5
/6のために誤差拡散が選択される。
【0041】画像フィルタリング演算11は、第1の平
均化演算14及び非線形エッジ鮮鋭性強調演算15を含
む。
【0042】第1の平均化演算14は、その第1の機能
として、例えば高コントラスト画像ドットの小さなクラ
スタのような高周波数雑音の抑制を有する。第2の機能
は、約28ドット/cmから対角線方向に間隔を詰めさ
せて微細ラスタを作製することである。印刷時にはこれ
が、変換演算5/6の結果としてのモアレ効果を抑制す
る。
【0043】適した平均化演算14は、i が主走査方
向の座標軸であり且つj が通過方向である時には、各
々の画素(i,j)毎の幾つかの近傍画像信号の平均e
1(i,j)を用いて、その対応画像信号f(i ,j
)を置換することによって得られる。このために使用さ
れるアルゴリズムは次の通りである。
【0044】
【数1】
【0045】
【数2】
【0046】ここではa1は調節可能であり、0 と2
 の間の値を有し得る。
【0047】非線形エッジ鮮鋭性強調演算15の第1の
機能は、いまなお識別が可能なエッジ移行部分において
平均化演算14によって引き起こされた不鮮鋭性を、可
能な限り取り除くことである。その第2の機能は、非常
にコントラストの弱い又は低コントラストのエッジ情報
が変換演算5/6で失われないように、そうしたエッジ
情報を強調することである。従ってこの情報の保持が、
画像フィルタリング演算11において優先する。その結
果として非線形演算が線形演算よりも好ましい。エッジ
移行部分は非線形特性によって特に強調されるようにな
る。
【0048】適した非線形処理は、各画素(i,j)毎
に近傍画素のe1に関する値における差の最大絶対値a
(i ,j)を決定することと、各画素毎に、このよう
に決定された信号a(i ,j)に特有の重み付け因子
a2を付し最初の値e1(i,j)に加算して最終信号
f1(i,j)を与えることである。
【0049】e1(i,j)を中心とする画像部分が次
の値によって与えられると仮定しよう(但し、e1(i
,j)= pc)。
【0050】
【数3】
【0051】これから次の相互の差が決定される。
【0052】
【数4】
【0053】その後で最大差と最小差が決定され、  
maxdif = MAX(difr ,difu,d
ifl,difd)且つ、             
                         
                (5)   min
dif = MIN(difr ,difu,difl
,difd)  であり、a ( i ,j )に関しては次の式が与え
られ、   maxdif > ABS(mindif
) ならば、 a(i ,j )= maxdif  
、又は   maxdif < ABS(mindif
) ならば、 a(i ,j )= mindif  
      (6)  である。
【0054】その後で最終信号が、   f1(i ,j )= e1(i ,j )+  
a2 .a (i ,j )            
(7) によって得られる。
【0055】ここではa2は調節可能であり、0 と2
 の間の値を有してよい。a2に適していることが見い
出されている値は1.5 である。
【0056】画像フィルタリング演算12は、第2の平
均化演算16及び第1の線形エッジ鮮鋭性強調演算17
を含む。
【0057】第2の平均化演算16は、第1の平均化演
算14と同一の機能を有し、そのパラメータを除いてそ
れと同一である。フィルタリングされた信号がe2(i
 ,j )によって示されている。
【0058】非線形エッジ鮮鋭性強調演算15と同様に
、第1の線形エッジ鮮鋭性強調演算17は、いまなお識
別が可能なエッジ移行部分において第2の平均化演算1
6によって生じさせられた不鮮鋭性を取り除く機能を有
する。 画像フィルタリング演算12が、平均的なコントラスト
を有する情報に対して行われることが意図されているが
故に、エッジの鮮鋭性の改善はもはや最優先されるもの
ではない。
【0059】既に存在する平均的コントラストの故に、
情報はもはや印刷時に失われることはない。従ってこの
場合は、線形処理が、エッジにおける局所的なグレイ値
強調のような濃度歪みを完全に防止するために意図的に
選択される。このために適した処理はLaplace 
アルゴリズムであり、これは次の式によって与えられる
【0060】
【数5】
【0061】ここではa3は調節可能であり、0 と2
 の間の値を有してよい。
【0062】第3の画像フィルタリング演算13は、例
えば背景から鮮明に際立っている目の粗いスクリーンと
文字のような高コントラストの強い情報に対して行われ
ることが意図されている。情報の損失を防止するために
は、この場合に空間変形があってはならない。
【0063】従って画像フィルタリング演算13は、第
2のエッジ鮮鋭性強調演算18だけしか含まない。この
目的は、変換演算5/6のにじみ効果を補償するために
エッジの鮮鋭性を強調することである。パラメータを除
いて、これに適したアルゴリズムは第1の線形エッジ鮮
鋭性強調演算17で使用されたアルゴリズムと同一であ
る。
【0064】本発明に含まれる他の方法は、上記の画像
フィルタリング演算11、12、13の1つを省略する
ことによって得られる。本発明に含まれる方法の1つは
、上記の3つの画像フィルタリング演算に第4の画像フ
ィルタリング演算を加えることによっても得られる。
【0065】当業者にとっては、同一の機能性を有する
他の代替アルゴリズムが、平均化とエッジ鮮鋭性強調の
ために上記アルゴリズムの他に使用されることが可能で
あるということも明らかである。分解能やグレイ値識別
力のようなスキャナ特性、文書の期待情報内容、または
印刷システムの印刷特性に関する変換演算のタイプに応
じて、同じ機能性を保持するようにアルゴリズムをそれ
らに適合させることが必要だろう。印刷のための変換演
算5/6が誤差拡散に基づく場合に対して例えば、前記
アルゴリズムが適していることが明らかになっている。
【0066】平均化演算14と16の場合には、異なっ
た平均化範囲と平均化範囲内での値の異なった重み付け
とが選択されてよい。これに加えて、例えば中央値フィ
ルタリングのような異なった平均化原理に基づくアルゴ
リズムも可能である。
【0067】非線形エッジ鮮鋭性強調演算15の場合に
は、当業者は、同様に単純な(二次Roberts 関
係として知られる)次式の非線形対角演算のような、エ
ッジ鮮鋭性強調のための他の非線形アルゴリズムを使用
することも可能である。
【0068】     f1( i ,j )= {[e1( i,j
 )− e1( i+1 ,j+1 )]2 + [e
1( i ,j+1 )−e1( i+1 ,j )]
2}1/2                    
                 (9)    これらとその他の代替的な非線形エッジ鮮鋭性強調
演算が、例えば、“Digital Image Pr
ocessing(ディジタル画像処理)”, Wil
liam K Pratt, John Wiley&
 ons, New York 1978, page
 487 ff,“ Nonlinear Edge 
Enchancement Methods(非線形エ
ッジ強調法)”に説明されている。代替的な線形エッジ
鮮鋭性強調演算に関して、ここでは上記の文献が簡単に
参照されるだろう。
【0069】上記の演算は、一方では汎用コンピュータ
におけるプログラムによってソフトウェアの形で完全に
実行されることが可能である。他方では遅延装置、比較
器、フリップフロップ、行バッファ、マルチプレクサ等
のような電子ハードウェアコンポーネントによって完全
に実行されることが可能である。標準化された演算のた
めの一般的に入手可能な専用コンポーネントが使用され
ることも可能である。ここでの適切な考慮とは経済的な
性質のものである。
【0070】図4は本発明による画像選択装置を示す。 この装置は、図3に示される方法10を行うのに適して
いる。
【0071】画像フィルタリング演算11を行うのに適
した第1の画像フィルタリング装置は、低域フィルタ2
0と非線形高域フィルタ21とによって形成されている
【0072】画像フィルタリング演算12を行うのに適
した第2の画像フィルタリング装置も、低域フィルタ2
0と第1の線形高域フィルタ22とによって形成されて
いる。
【0073】画像フィルタリング演算13を行うのに適
した第3の画像フィルタリング装置は、第2の線形高域
フィルタ23によって形成されている。
【0074】選択段階4を行うための選択手段は、低域
フィルタ20と非線形高域フィルタ21と判断装置24
とによって形成されている。
【0075】スイッチング演算7のためのスイッチング
手段が、マルチプレクサ25によって形成されている。
【0076】低域フィルタ20は[1] と[2] に
よる平均化演算を行うのに適し、非線形高域フィルタ2
1は[3] 〜[7] による非線形エッジ鮮鋭性強調
演算を行うのに適し、第1と第2の線形高域フィルタ2
2、23は、[8] による線形エッジ鮮鋭性強調演算
を行うのに適している。
【0077】判断装置24は選択信号mode(i ,
j )を発生させ、この選択信号mode(i ,j)
に基づいてマルチプレクサ25が、前記3つの画像フィ
ルタリング装置によって発生させられる信号f1(i 
,j )、f2(i ,j )、f3(i ,j )の
1つを伝送する。判断装置24は、非線形高域フィルタ
21([6]参照) によって発生させられる信号 a
(i ,j )に基づいて選択信号mode(i ,j
 )を決定する。低域フィルタ20によって発生させら
れる信号 e(i ,j )は、これらの条件下で、非
線形高域フィルタ21と第1の線形高域フィルタ22の
両方に送り込まれる。 従って非線形高域フィルタ21は、信号f1(i ,j
 )だけでなく、エッジ信号a (i ,j )をも発
生させる。
【0078】信号t1、t2、m も判断装置24に送
り込まれる。これらの信号は判断装置24の演算に影響
を与える。 その演算が以下で説明されるだろう。
【0079】画像選択装置は、行j 内に配列された画
像信号を格納するための行バッファ装置26、27をも
有する。走査によって得られた画像信号 f(i ,j
 )は、行バッファ装置26と低域フィルタ20とに行
から行へと送り込まれる。この場合には、最初にj=0
 によって示される映像信号を有する行が送り込まれ、
その次に、j=1 を有する行が送り込まれ、その頁の
最終行が走査され終わるまで次々と行が送り込まれる。 1つの行の中では、各々の画像信号が連続的に送り込ま
れる。この場合には最初にi=0 の画像信号が送り込
まれ、その次にi=1 の画像信号が送り込まれ、走査
される1つの行の最後の画像信号まで次々と送り込まれ
る。同じことが信号e(i ,j )に当てはまる。行
バッファ装置26は6つの行を格納し、行バッファ装置
27は5つの行を格納する。
【0080】画像選択装置は、前記フィルタのためのパ
ラメータa1〜a4を格納するための記憶装置28をも
有する。
【0081】制御装置29も、行バッファ装置26と2
7のための読出し信号R と書込み信号W を発生させ
、前記フィルタからの入力と出力を同期するためのクロ
ック信号C を発生させ、初期設定のための一般制御信
号S を発生させるために備えられている。この初期設
定のために、スキャナから生じるページと行の起動/停
止信号、例えばSOP(Start Of Page)
、SOL(Start Of Line)、EOL(E
nd Of Line)、EOP(End Of Pa
ge)が制御装置29に送り込まれる。全ての装置がS
OP によって初期設定される。これは、例えばt1、
t2、m のような外部信号が集められるということと
、パラメータa1〜a4がその目的のためのレジスタに
入れられるということを意味する。レジスタの中にはリ
セットされているものもある。SOL は画像信号の処
理を起動し、一方、EOL は、行端を考慮しながら1
行毎に演算を終わらせる。画像選択装置はEOP によ
って動作停止状態にされる。
【0082】最後に遅延装置30も、供給された画像信
号f3(i ,j )を1つのクロック信号C にわた
って遅延させるために備えられている。
【0083】マルチプレクサ25は、フィルタリングさ
れた行又はフィルタリングされたページが各々に得られ
ることが可能であるということを後続装置(この場合に
は変換装置又はハーフトーン処理装置)に示すために、
新たなSOL0信号とSOP0信号も発生させる。
【0084】図4に示されるフィルタの間には機能上の
遅延がある。例えば画像信号 f(i+3 ,j+3 
)が低域フィルタ20に送り込まれる時には、低域フィ
ルタ20は e(i+2,j+2 )の計算を行ってい
る最中であり、フィルタ23はf3(i+1 ,j )
の計算を行っている最中であり、フィルタ21は a(
i,j )と f1 ( i ,j )の計算を行って
いる最中であり、フィルタ22は f2 ( i ,j
 )の計算を行っている最中である。判断装置24にお
ける遅延は、フィルタ21、22、23の出力とマルチ
プレクサ25の間の外部遅延装置(図示されていない)
によって補償される。
【0085】例えば f(i+3 ,j+3 )のよう
な入力信号 fが、行バッファ装置26と低域フィルタ
20に送り込まれる。行バッファ装置26への格納とそ
れからの読出しは、制御装置29から発生する読出し信
号R と書込み信号W によって制御される。メモリア
クセス数を制限するために、読出しと書込みが列の方向
に行われる。従って、制御装置29によって発生させら
れるアドレスに対応する特有値i については、行バッ
ファ装置26の異なった行バッファの読出しと書込みが
並列に行われる。
【0086】クロック信号C によって決定される時間
に、低域フィルタ20が行バッファ装置26から画像信
号 f(i+3 ,j+1 )と f(i+3 ,j+
2 )を読み出し、直接的にf(i+3 ,j+3 )
を受け取る。低域フィルタ20自体は、非線形高域フィ
ルタ21と第1の線形高域フィルタ22に直接的に送り
込まれる信号 e(i+2 ,j+2 )を発生させる
。同様に、クロック信号C によって決定される時間に
、非線形高域フィルタが行バッファ装置27から画像信
号 e(i+2 ,j−2 )と e(i+3 ,j 
)を読み出し、それ自体は信号a( i,j )とf1
 ( i,j )を発生させる。同様に第1の線形高域
フィルタ22が、同時に行バッファ装置27から信号 
e(i+2 ,j−2 )と e(i+2 ,j )を
読み出し、それ自体は信号 f2 ( i ,j )を
発生させる。第2の線形高域フィルタ23が同時に行バ
ッファ装置26から信号 f(i+3,j−2 )とf
 (i+3 ,j)と f(i+3 ,j+2 )を読
み出し、それ自体は信号 f3 ( i+1 ,j )
を発生させる。この信号 f3 ( i+1 ,j )
は、それに続くクロック信号C 後に、遅延装置30を
経由してマルチプレクサ25に送り込まれる。
【0087】従って行バッファ装置26、27は、使用
アルゴリズムによって強制されている機能上の遅延を補
償する。これに加えて、同様に考慮されなければならな
いであろう遅延、ハードウェアによって決定される遅延
が生じる可能性もある。
【0088】流れ図によって、図5は図4からの判断装
置24の演算を説明する。この装置は、供給されたエッ
ジ信号 a(i ,j )を調節可能なしきい値t1、
t2と比較し、それに基づいて出力信号mode(i 
,j )の値を決定する。mode(i ,j)=0の
場合には f1 (i ,j )が、mode(i ,
j )=1の場合には f2 ( i ,j )が、m
ode(i ,j )=2の場合には f3 (i ,
j )がマルチプレクサ25によって選択される。
【0089】調節可能なパラメータm の値に応じて、
判断装置24は3つの異なったモードで演算することが
可能である。
【0090】ページ信号SOP の始動の後に、内部状
態レジスタが、初期設定段階31において、最初にゼロ
にセットされる。これらの状態レジスタは、i が連続
した走査行のインデックスである場合に、主走査方向x
 に関する状態レジスタSx(i) を有し、且つ走査
行i 上の画像ドットに関する状態レジスタSy(i)
 を有する。以下で説明されることになる判断処理が、
この時にi とj の各々の組合せ毎に行われる。調節
可能なパラメータm の値に応じて、この判断処理は3
つの異なった仕方で行われることが可能である。m の
値に応じて3つの異なった位置を占めることが可能なス
イッチS の位置によって、これは図上に具象化されて
いる。先ず最初にこの判断処理が、m=0 である場合
の例示された位置にあるスイッチS に関して説明され
るだろう。
【0091】比較段階32では、判断装置24に送り込
まれ且つ画像ドットi ,j に対応するエッジ信号 
a(i ,j )の絶対値が、しきい値t1と比較され
る。 a(i ,j )の絶対値がt1より小さい時に
は、出力信号mode(i ,j)は値「0 」を割当
てられる(33)。その後でi 又はjの値が累乗段階
34において累乗され、その後で比較段階32が再び行
われる。
【0092】a (i ,j )の絶対値がしきい値t
1より大きい場合には、t2がt1より大きい時に、 
a(i ,j )の絶対値が依然としてしきい値t2よ
り小さいかどうかに関して、比較段階35で検査が行わ
れる。しきい値t1より大きいがt2よりは小さい場合
には、出力信号mode(i ,j )は値「1」を割
当てられ(36)、その後で判断処理が新たなi ,j
 の組合せに対して続けられる。
【0093】a (i ,j )の絶対値がしきい値t
2よりも大きい場合には、出力信号mode(i,j 
)は値「2 」が割当てられる(37)。
【0094】従ってm=0 で示される判断装置24の
調節可能なモードでは、画像ドットi ,jに対応する
フィルタリング済み画像信号の選択が、その画像ドット
i ,j に対応するエッジ信号の値だけによって決定
される。
【0095】m=1 及びm=2 によって各々に示さ
れる第2と第3のモードでは、その選択は更に近傍ドッ
トのエッジ信号の値によっても決定される。
【0096】m=1 の場合のモードでは、エッジ信号
 a(i ,j )の絶対値がt2よりも大きい場合に
は、状態レジスタSx(i+1) 及びSy(i,j+
1)が値「1 」を与えられる(38)。
【0097】m=2の場合のモードでは、更に状態レジ
スタSx(i+2) とSy(i,j)が値「1 」を
与えられる(39)。
【0098】後続のi ,j の組合せに対する後続の
判断処理では、 a(i ,j )の絶対値がしきい値
t1より小さい場合には、Sx(i) 又はSy(i,
j)が値「1 」を有するかどうかに関する検査が制御
段階40で行われる。そうである場合には、出力信号m
ode(i ,j )が値「0 」の代わりに値「2」
を割当てられる(41)。更に a(i ,j )の絶
対値がt1より大きいがt2よりは小さい時には、出力
信号mode(i ,j )が、(40)と同じ制御段
階(42)によって値「2 」を割当てられる。
【0099】m=1 であるモードにおいては、mod
e(i ,j )に対する値の割当ての後で、状態レジ
スタSy(i,j+1)及びSx(i+1) は0 に
セットされる(44)。更にm=2 であるモードにお
いては、状態レジスタSy(i,j+2)及びSx(i
+2) も0 にセットされる(45)。
【0100】従って、m=1 であるモードとm=2 
であるモードでは、隣接画像ドットの1つにおける且つ
前記ドットに対応するエッジ信号がt2より大きい場合
には、出力信号mode(i ,j )に値「2 」が
常に割当てられる。
【0101】状態レジスタによってその状態が更新され
なければならない近傍画素に関する選択は、上記の実施
例に対して最適化されている。異なった実施例の場合に
は、当業者は別の最適な選択を見い出すだろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】2値印刷信号を与えるために画像情報を処理す
るための従来技術による方法を示す説明図である。
【図2】2値印刷信号を与えるために画像情報を処理す
るための本発明による方法を示す説明図である。
【図3】図2の方法を行うモードを示す説明図である。
【図4】本発明による画像選択装置を示す説明図である
【図5】図4の画像選択装置に含まれる判断装置の動作
を示す流れ図である。
【符号の説明】
2  文書 3  走査段階 4  選択段階 5、6  変換演算 7  スイッチング 8  印刷段階 9  プリント f1、f2、f3  画像信号グループ11、12、1
3  画像フィルタリング演算g   2値ラスタ信号 14  第1の平均化演算 15  非線形エッジ鮮鋭性強調演算 16  第2の平均化演算 17  第1の線形エッジ鮮鋭性強調演算18  第2
の線形エッジ鮮鋭性強調演算20  低域フィルタ 21  非線形高域フィルタ 22  第1の線形高域フィルタ 23  第2の線形高域フィルタ 24  判断装置 25  マルチプレクサ 26、27  行バッファ装置 28  記憶装置 29  遅延装置 30  制御装置

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  文書を光電子的に走査することによっ
    て得られる一連の画像信号を処理する方法であって、各
    々の画像信号が前記文書上の各々1つの画像ドットの光
    学濃度を表し、前記方法が、隣接画像ドットの光学濃度
    の間の差に応じてその値が決定される選択信号を、画像
    信号に関連して発生させることと、その各々の画像処理
    演算が各々1つのグループの処理済み画像信号を与える
    、一連の画像信号に対する少なくとも2つの互いに異な
    った画像処理演算と、処理済みの画像信号グループの1
    つから、処理済み画像信号を選択信号に関連して選択す
    ることを含み、前記少なくとも2つの画像処理演算が画
    像フィルタリング演算であり、前記処理された画像信号
    がフィルタリングされた画像信号であり、前記選択され
    フィルタリングされた画像信号が、印刷装置による印刷
    に適した2値ラスタ信号にと多値画像信号を変換するた
    めの同じ1つの変換演算を受けさせられることを特徴と
    する前記方法。
  2. 【請求項2】  少なくとも1つの画像フィルタリング
    演算が、平均化演算及びエッジ鮮鋭性強調演算及び連続
    的に含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】  少なくとも1つの画像フィルタリング
    演算が、平均化演算及び非線形エッジ鮮鋭性強調演算を
    連続的に含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の
    方法。
  4. 【請求項4】  少なくとも1つの画像フィルタリング
    演算が、エッジ鮮鋭性強調演算を含むことを特徴とする
    請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項5】  前記平均化演算が、1つの画像ドット
    に対応する1つの画像信号の値を、前記画像ドットの近
    傍の画像ドットに対応する画像信号の値の合計によって
    置き換えることを含み、前記合計が第1の重み付け因子
    によって重み付けられることを特徴とする請求項2又は
    3に記載の方法。
  6. 【請求項6】  前記エッジ鮮鋭性強調演算が、1つの
    画像ドットに対応する1つの画像信号の値を、第2の重
    み付け因子によって重み付けられるLaplace フ
    ィルタリング演算によって置き換えることを含む請求項
    2又は4に記載の方法。
  7. 【請求項7】  前記非線形エッジ鮮鋭性強調演算が、
    1つの画像ドットに対応する1つの画像信号の値を、前
    記画像ドットに対応する画像信号の値に対する隣接画像
    ドットに対応する画像信号の値の最大絶対差によって置
    き換えることを含み、前記最大絶対差が第3の重み付け
    因子によって重み付けられることを特徴とする請求項3
    に記載の方法。
  8. 【請求項8】  走査/印刷システムであって、各々の
    多値画像信号の値が文書上の各々の画像ドットの光学濃
    度を表す多値画像信号を、文書を光電子的に走査するこ
    とによって得るための走査装置と、2値画像信号を印刷
    するための印刷装置と、画像選択装置とを備え、該画像
    選択装置が、その画像処理装置に送り込まれる一連の多
    値画像信号を処理し且つ少なくとも2つの互いに異なっ
    たグループの処理済み画像信号を発生させる画像処理装
    置と、隣接画像ドットの光学濃度間の差によってその値
    が決定される選択信号を、その選択手段に送り込まれる
    べき多値画像信号に関連して発生させるための選択手段
    と、前記2つのグループの処理済み画像信号の一方のグ
    ループから、処理済み画像信号を前記選択信号に関連し
    て選択するためのスイッチング手段とを含み、前記画像
    処理装置が画像フィルタリング装置として作られ、発生
    させられ処理された画像信号がフィルタリングされた画
    像信号であり、選択されフィルタリングされた画像信号
    が、2値画像信号に多値画像信号を変換するための、走
    査/印刷システム内に含まれる同じ1つの変換装置に送
    り込まれることを特徴とする前記走査/印刷システム。
  9. 【請求項9】  前記画像フィルタリング装置が、低域
    フィルタ及びこの低域フィルタに結合された線形高域フ
    ィルタを含むことを特徴とする請求項8に記載の走査/
    印刷システム。
  10. 【請求項10】  前記画像フィルタリング装置が、低
    域フィルタと及びこの低域フィルタに結合された非線形
    高域フィルタを含むことを特徴とする請求項8又は9に
    記載の走査/印刷システム。
  11. 【請求項11】  前記画像フィルタリング装置が別の
    線形高域フィルタを含むことを特徴とする請求項8から
    10のいずれか一項に記載の走査/印刷システム。
  12. 【請求項12】  前記選択手段が、低域フィルタ及び
    この低域フィルタに結合されたエッジ検出手段を含み、
    前記エッジ検出手段が、連続的に前記エッジ検出手段に
    送り込まれる画像信号の値における最大絶対差を表すエ
    ッジ信号を発生させ、前記選択手段が、選択信号を発生
    させ且つエッジ信号が送り込まれる判断装置を有するこ
    とを特徴とする請求項8から11のいずれか一項に記載
    の走査/印刷システム。
  13. 【請求項13】  供給されるエッジ信号の値がしきい
    値を下回る場合には、低域フィルタとこの低域フィルタ
    に結合された非線形高域フィルタとからのフィルタリン
    グ済み画像信号を選択し、供給されるエッジ信号の値が
    しきい値を上回る場合には、前記別の高域フィルタから
    のフィルタリング済み画像信号を選択するための選択信
    号発生用判断装置を、前記選択手段が含むことを特徴と
    する請求項10又は11に記載の走査/印刷システム。
  14. 【請求項14】  供給されるエッジ信号の値が第1の
    しきい値を下回る場合には、低域フィルタ及びこの低域
    フィルタに結合された非線形高域フィルタからのフィル
    タリング済み画像信号を選択し、供給されるエッジ信号
    の値が第1のしきい値を上回り且つ第2のしきい値を下
    回る場合には、低域フィルタ及びこの低域フィルタに結
    合された高域フィルタからのフィルタリング済み画像信
    号を選択し、供給されるエッジ信号の値が第2のしきい
    値を上回る場合には、前記別の高域フィルタからのフィ
    ルタリング済み画像信号を選択するための選択信号発生
    用判断装置を、前記選択手段が含むことを特徴とする請
    求項9から11のいずれか一項に記載の走査/印刷シス
    テム。
  15. 【請求項15】  請求項8から14のいずれか一項に
    記載の走査/印刷システムで使用されるような画像選択
    装置。
JP4030905A 1991-02-18 1992-02-18 画像処理方法と、前記方法を行うための走査/印刷システムと、前記走査/印刷システム用の画像選択装置 Pending JPH04354470A (ja)

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