JPH0652928B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH0652928B2
JPH0652928B2 JP61029066A JP2906686A JPH0652928B2 JP H0652928 B2 JPH0652928 B2 JP H0652928B2 JP 61029066 A JP61029066 A JP 61029066A JP 2906686 A JP2906686 A JP 2906686A JP H0652928 B2 JPH0652928 B2 JP H0652928B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は画像処理装置に関し、特に多値画像信号を複数
通りの周期を有するパターンパルス信号でスクリーン化
処理しこれを基に像形成する画像処理装置にいおて、ス
クリーン化周期切替時の画像を改善した画像処理装置に
関する。
[従来の技術] 従来より中間調画像を二値化する方法として閾値マトリ
ツクスを用いた例えばデイザ法、濃度パターン方がよく
知られている。しかしこれらの方法で特に網点画像を二
値化した場合、網点と閾値マトリツクスとの周期的構造
のビートによりモアレ縞が生じ、著しく画質が劣化する
欠点があつた。また網点画像に限らず文字等の線画に対
してもそのエツジ部が階段上のギザギザになる等の欠点
があつた。
本件出願人は、かかる欠点を解決すべく、多値画像信号
を複数通りの周期を有するパターンパルス信号でスクリ
ーン化処理しこれを基に像形成する画像処理装置であつ
て、多値画像信号の画調に応じて異なる周期のパターン
パルス信号を選択適用し、スクリーン化周期を変更する
画像処理装置を既に提案している。しかしこの装置では
画調の変化時に異なる周期のパターンパルス信号を切替
えて適用するので、例えば画調変化時とパターンパルス
信号切替のタイミングにより結果の画像に黒すじ、白す
じ等を生じてしまう。
そこで本件出願人は更に第8図に示すような画像処理装
置を提案した。該提案装置は、入力画像信号1aが例え
ば画像のエツジ部に相当するか否かを検出する事により
画調を認識する識別回路13と、識別回路13の識別結
果に応じてその値を変化するSELECT信号19と、該SELE
CT信号19を各種パターンパルス周期中の最小公倍周期
(最も長い周期)の信号51に同期させて変更した同期
SELECT信号71′を発生する同期回路70′と、該同期
SELECT信号71′の値に従つて対応する周期のスクリー
ンクロツク12′を発生するタイミング信号発生回路
7′と、該スクリーンクロツク12′に従つてパターン
パルス信号42′を発生するパターンパルス発生回路3
と、前記パターンパルス信号42′と多値画像信号43
のレベルを比較してパルス幅変調した二値画像信号4
5′を出力するコンパレータ4を備える。
第9図は第8図の動作タイミングチヤートである。第9
図において、識別回路13のSELECT信号19は入力画像
信号16bの画調変化を検出して変化する。更に該SELE
CT信号19は同期回路70′に入力され、各種パターン
パルス信号42′の周期中の最小公倍周期の信号51に
同期され(図のa点、b点)、同期SELECT信号71′に
なる。従つてタイミング信号発生回路7′は同期SELECT
信号71′の変化毎にスクリーンクロツク信号12′の
周期を変化させる。
しかし、この方式をとるとスクリーンクロツク信号1
2′の切替はパターンパルス信号42′の最小公倍周期
より速くできないため画像のエツジ部から時間t、t
のような切替遅れが生じ、エツジ部の解像が悪くなる
欠点があつた。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は上述の既提案装置の欠点を除去するために成さ
れたものであつて、その目的とする所は、スクリーン化
周期の切替タイミングを改善することにより画像エツジ
部の解像を向上させた画像処理装置を提供することにあ
る。
本発明の他の目的はかかるスクリーン化周期の切替がス
ムーズに行なえる画像処理装置を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 上記課題を達成するため例えば第1図(a)、(b)に
示す実施例の画像処理装置は、入力画像信号1aが例え
ば画像のエツジ部に相当するか否かを検出する事により
画調を画素毎に認識する識別回路13と、該識別回路1
3の識別結果に応じてその値を変化するSELECT信号19
と、該SELECT信号19をその時点で適用中のスクリーン
クロツク信号12に同期させて変更した同期SELECT信号
71を発生する同期回路70(第1図(b)参照)と、
該同期SELECT信号71の値に従つて対応する周期のスク
リーンクロツク信号12を発生するタイミング信号発生
回路7と、該スクリーンクロツク信号12に従つてパタ
ーンパルス信号42を発生するパターンパルス発生回路
3と、前記パターンパルス信号42と多値画像信号43
のレベルを比較してパルス幅変調した二値画像信号45
を出力するコンパレータ4を備える。
[作用] 第4図は第1図(a),(b)の動作タイミングチヤー
トである。第4図において、識別回路13のSELECT信号
19は入力画像信号16bの画調変化(エツジ部、非エ
ツジ部)を画素毎に検出して変化する。更に該SELECT信
号19は同期回路70に入力され、その時点で適用中の
スクリーンクロツク信号12に同期され(第4図のa
点、c点)、同期SELECT信号71になる。これによりタ
イミング信号発生回路7は同期SELECT信号71の変化毎
にスクリーンクロツク信号12の周期を変化させる。従
つてパターンパルス信号42は常にそれまでの周期の終
了時に同期して新たに発生するよう切替えられるので、
前述した第9図のような遅れ時間tが発生せず、画像
エツジ部の解像が向上する。
[実施例] 以下、添付図面に従つて本発明の実施例を詳細に説明す
る。
<第1実施例の構成> 第1図(a),(b)は第1実施例の画像処理装置のブ
ロツク構成図である。図において、1はビデオデータ出
力部であり、図示しないCCDセンサやビデオカメラか
らの画像データをA/D変換し、濃度情報を持つた所定
ビツト(本例では6ビツト)のデイジタル画像データ1
aを出力する。このデイジタル画像データ1aは一旦メ
モリ(不図示)にストアされていても構わないし、又通
信等により外部機器から入力しても良い。このデイジタ
ルデータ出力部1からの画像データ1aは図に示した用
に6ビツトの画像データであり、次段のバツフアメモリ
11に入力する。バツフアメモリ11は識別回路13が
画調識別を行なうために画像データ中の所望の画素を取
り出すために用いられる。識別回路13は画調(画像の
特性或は性質をいう)を画素毎に識別し、その画調に応
じたSELECT信号19を出力する。SELECT信号19は同期
回路70に入力し、その時点で適用中のスクリーンクロ
ツク信号12に同期した同期SELECT信号71になる。該
同期SELECT信号71はタイミング信号発生回路7に入力
し、スクリーンクロツク信号12の周期を替える。該ス
クリーンクロツク信号12はパターンパルス発生回路3
に入力しパターンパルス信号42を形成する。コンパレ
ータ4はパターンパルス信号42と遅延回路14を介し
てD/A変換器2でアナログ変換された多値画像信号4
3のレベルを比較してパルス幅変調した2値化画像信号
(PWM)45を形成する。こうして画調に応じてスク
リーンクロツク信号12の周期を替え、多値画像信号4
3にかける“スクリーン”の粗密度を変更する。
<画調認識> バツフアメモリ11からの出力信号は第1図(a)に示
す次段の識別回路13へ入る。この識別回路13の機能
は第3図(a)に示すLaplacian フイルタ動作により画
像のエツジを検出する画調認識である。このLaplacian
フイルタのハードウエア回路を第3図(b),(c)に
示す。即ち、副走査方向に順に並ぶ各ラインの画像信号
16a,16b,16cは一画素クロツク分の遅延回路
20a〜20dを経て5つのタツプ17a〜17eから
出力される。第3図(a)に示されたフイルタの“0”
でないマトリツクス要素が各タツプに対応する。各タツ
プの出力、即ち第3図(a)に於ける係数“−1”に対
応する部分(17a,17b,17d,17e)は加算
器52により全て加算される。又、係数“4”の部分
(17c)は乗算器50により4倍される。そして両者
は加算器18で減算されて、目的のLaplacian 出力18
aを得る。このLaplacian 出力18aは画像のエツジ
量、即ちエツジの“度合”を表わす量というべきもの
で、このエツジ量はコンパレータ21により基準データ
22と比較され、SELECT信号19を得る。このとき識別
回路13の出力であるSELECT信号19は: 画像のエツジ量>k のとき 出力“1” 画像のエツジ量≦k のとき 出力“0” なる2値化出力となる。但し、この時のパラメータ
“k”は基準データ22により適宜決める事が出来る。
こうして識別回路13はタツプ17cの画像データの周
りの8つの画像データが構成する領域の画調を認識し
て、認識結果をSELECT信号19として出力するものであ
る。もちろん、画調認識の段階をもつと細かくすれば、
例えばパラメタ“k”を複数個の値にとれば、出力され
るSELECT信号19も数ビツト長にして、更にきめ細かな
画調認識ができる。
<パターンパルス選択のタイミング発生> SELECT信号19は同期回路70に入力し、同期回路70
からは同期SELECT信号71を得る。ここで同期回路70
について説明する。第1図(b)は同期回路70の一例
である。例えばDタイプのフリツプフロツプ75で構成
され、そのD入力はSELECT信号19、クロツク入力はス
クリーンクロツク信号12、Q出力は同期SELECT信号7
1である。従つて、任意時点で発生したSELECT信号19
の変化をその時点で適用中のスクリーンクロツク信号1
2の1周期の終りに同期させて変化させる。これにより
パターンパルス信号42はその適用時点の周期の終了時
に切替えられるので、前述した第9図のような遅れ時間
が発生せず、画像エツジ部の解像が向上する。
<スクリーンのためのパルス> 同期SELECT信号71はタイミング信号発生回路7に入力
し、タイミング信号発生回路7からは画像クロツク15
及びスクリーンクロツク信号12を得る。ここでタイミ
ング信号発生回路7について詳細に説明する。第2図は
タイミング信号発生回路7の一例のブロツク図である。
入力はマスタクロツク40、同期SELECT信号71及び水
平同期信号41であり、出力は画素クロツク15及びス
クリーンクロツク信号12である。尚、水平同期信号4
1は内部的に発生しても良いし、外部から与えられるも
のでもよい。また本実施例はレーザビームプリンタに適
用したものであるので、水平同期信号41は周知のビー
ムデイテクト(BD)信号に相当する。タイミング信号
発生回路7はマスタクロツク信号40を夫々カウンタ9
1,92で分周する。カウンタ91は画素クロツク信号
15を形成し、またスクリーンクロツク信号12として
も選択される。カウンタ91による周期ダウンの程度
は、後述するようにスクリーンクロツク信号12の各ラ
イン毎に生じる“ゆらぎ”をどの程度に抑えるかに応じ
て決定されるが、本実施例では1/4である。即ち、4
つのマスタクロツク信号40に対して1つの画素クロツ
ク信号15が発生する。この画素クロツク15は画素デ
ータの転送クロツク及びD/A変換器2のラツチタイミ
ングに使用される。カウンタ92は画素クロツク信号1
5を更に3分周したものに相当するクロツク信号101
を形成する。セレクタ95は周期SELECT信号71に従つ
てカウンタ91,92の何れかの出力を選択する。同期
SELECT信号71がエツジ部を認識しているときはカウン
タ91の出力を、また非エツジ部を認識しているときは
カウンタ92の出力を選択してスクリーンクロツク信号
12を形成する。スクリーンクロツク信号12は次の周
期切替の際の同期のためのクロツク信号でもある。即
ち、現時点で適用中のスクリーンクロツク信号12の終
りが次の同期タイミングを決定する。またカウンタ9
1,92は各ライン毎の同期をとるために共に HSYNC信
号41でリセツトされる。またカウンタ92は同期SELE
CT信号71が論理“1”の間リセツトされている。従つ
てウンタ92は使用される直前までリセツトされている
から、次に使用されるときは選択と同時に最初から始ま
るフルパターンパルス信号42を形成できるようにな
る。このことは、更に他の周期のパターンパルス信号を
設けても直前までリセツトしておくことにより同様に行
なえる。更に実施例ではカウンタ91から画素クロツク
信号15を得ているが、例えばカウンタ91と同じ分周
比のカウンタを別に設けてそこから画素クロツク信号1
5を得るようにすれば、カウンタ91についても使用さ
れる直前までリセツトすることができ、次に使用される
ときは選択と同時に最初から始まるフルパターンパルス
信号42を形成できるようになる。従つて、それまでに
適用していたパターンパルス信号の1周期の終りにスク
リーン化周期を切替えるというスクリーン化制御を更に
徹底できる。
同期SELECT信号71は画像エツジ部に対しては論理
“1”の値を取る。従つてスクリーンクロツク信号12
の選ばれ方は、 画像のエツジ部 →画素クロツク信号15 画像の非エツジ部 →クロツク信号101 となる。スクリーンクロツク信号12はパターンパルス
発生回路3により所定形状のパターンパルス42に変換
される。本実施例の場合は3角波である。このパターン
パルスはPWM(パルス幅変調)による画像データの二
値化のためにコンパレータ4に入力される。
<第2実施例> 第5図は第2実施例の画像処理装置のブロツク構成図で
ある。第1図(a)と同等の構成には同一番号を付して
説明を省略する。第5図の画像処理装置は、多値画像信
号16bの画調を画素毎に認識する画調認識手段13
と、例えば2系統の異なる周期のパターンパルス信号4
2a,42bを発生するパターンパルス発生手段90及
び3a,3bと、前記異なる周期のパターンパルス信号
42a,42b毎に多値画像信号43のスクリーン化処
理を行なつてパルス幅変調した2値画像信号45a,4
5bを出力するスクリーン化処理手段4a,4bと、前
記認識した画調に基づき異なる系統の2値画像信号45
a,45bを選択適用して実質スクリーン化周期を切替
える周期切替手段にして前記認識した画調の変化時に適
用していたスクリーンクロツク信号61の1周期の終り
にスクリーン化周期を切替える同期回路70及びセレク
タ72を備える。
<タイミング発生回路> 第6図はタイミング信号発生回路の回路図、第7図は第
5図の構成の動作タイミングチヤートである。第6図に
おいて、タイミング信号発生回路90はマスタクロツク
信号40を夫々カウンタ91,92で分周する。カウン
タ91はスクリーンクロツク信号12aを形成し、これ
は画素クロツクに相当する。カウンタ92は画素クロツ
クを更に3分周したものに相当するスクリーンクロツク
信号12bを形成する。該クロツク信号12a,12b
は夫々パターンパルス発生回路3a,3bとセレクタ8
0に入力される。セレクタ80は同期SELECT信号71に
従つてスクリーンクロツク信号12a,12bの何れか
を選択する。同期SELECT信号71がエツジ部を認識して
いるときはスクリーンクロツク信号12aを、また非エ
ツジ部を認識しているときはスクリーンクロツク信号1
2bを選択して次の同期のためのクロツク信号61を形
成する。即ち、現時点で適用中のスクリーンクロツク信
号が次の同期タイミングを決定する。またカウンタ9
1,92は各ライン毎の同期をとるために共に HSYNC信
号41でリセツトされる。またカウンタ92は同期SELE
CT信号71が論理“1”の間リセツトされている。従つ
てカウンタ92は使用される直前までリセツトされてい
るから、次に使用されるときは選択と同時にフルパター
ンパルス信号を形成できるようになる。このことは、更
に他の周期のパターンパルス信号を設けても同様に行な
える。こうしたスクリーン化制御はもはや複数系統の周
期的パターンパルス信号を切替る概念ではなく、むしろ
一個づつのパターンパルス信号を選択して1個、必要な
ら2個、3個とつなぎ合せる概念である。こうしてパタ
ーンパルス信号の選択とその連続性が容易に得られる。
<スクリーン化処理> 第7図において、パターンパルス信号42a,42bは
同期SELECT信号71に従つて何れか1つがパルス幅変調
の意味を有し、他は意味を有しない。実施例のパターン
パルス信号42aは実際は常時発生しているが、図はパ
ルス幅変調の意味を有するか否かに重きをおいて示して
ある。従つて2値化画像信号は図において発生している
パターンパルス信号についてのみ意味あるものとして形
成される。同期SELECT信号71はセレクタ72を介し
て、発生している側の2値化画像信号45a,45bを
選択出力し、全体として連続なスクリーン化画像信号4
5を出力する。従つて特にスクリーンクロツク周期の密
から粗への切替を密な1周期の終りに同期させて切替え
るのでスクリーンクロツク切替時の解像が向上する。
尚、上記実施例のスクリーン化処理では細かい画像を画
素クロツク15(又は12a)で、粗い画像を3画素周
期のクロツク信号51(又は12b)で構成したが、こ
れは一例であつて両者の間で差のある周期を選べば当初
の目的を満たす。また、切替えられるスクリーン周期を
2種類だけでなく数種類持ち、切替時のスクリーン周期
に同期させてスクリーンクロツクの切替えを行なうこと
も本発明の範囲内であることは明白である。
[発明の効果] 以上説明した如く本発明によれば、SELECT信号19の変
化を現時点で選択適用しているスクリーンクロツク信号
に同期させるだけで、画像エツジ部のパターンクロツク
信号切替えのずれが減り、エツジ部の解像が改善され
る。
また本発明によれば単一のパターンパルス信号を1個、
必要なら2個、3個と選択してつなぎ合せるのでスクリ
ーン化周期の切替が容易かつスムーズに行なえる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b)は第1実施例の画像処理装置のブ
ロツク構成図、 第2図はタイミング信号発生回路7の一例のブロツク
図、 第3図(a)はLaplacian フイルタの概念図、 第3図(b),(c)はLaplacian フイルタを実現する
1例のブロツク構成図、 第4図は第1図(a),(b)の構成の動作タイミング
チヤート、 第5図は第2実施例の画像処理装置のブロツク構成図、 第6図はタイミング信号発生回路の回路図、 第7図は第5図の構成の動作タイミングチヤート、 第8図は既提案装置のブロツク構成図、 第9図は第8図の構成の動作タイミングチヤートであ
る。 図中、1……ビデオデータ出力部、2……D/A変換
部、3,3a,3b……パターンパルス信号発生器、
4,4a,4b……コンパレータ、5……水平同期信号
発生回路、6……マスタクロツク発振器、7,90……
タイミング信号発生回路、11……バツフアメモリ、1
2……スクリーンクロツク信号、13……識別回路、1
9……SELECT信号、14……遅延回路、15……画素ク
ロツク信号、40……マスタクロツク信号、43……ア
ナログ画像データ、44……デイジタル画像データ、4
5……PWM信号、51……SELECT信号同期クロツク、
70……同期回路、71……周期SELECT信号、72……
PWM信号セレクタ、80……同期クロツクセレクタで
ある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多値画像信号を複数通りの周期を有するパ
    ターンパルス信号でスクリーン化処理しこれを基に像形
    成する画像処理装置において、多値画像信号の画調を画
    素毎に認識する画調認識手段と、前記認識した画調に基
    づき異なる周期のパターンパルス信号を選択適用してス
    クリーン化周期を切替える周期切替手段にして、それま
    でに適用していたパターンパルス信号の1周期の終りに
    スクリーン化周期を切替えるものを備えることを特徴と
    する画像処理装置。
  2. 【請求項2】多値画像信号を複数通りの周期を有するパ
    ターンパルス信号でスクリーン化処理しこれを基に像形
    成する画像処理装置において、多値画像信号の画調を画
    素毎に認識する画調認識手段と、それまでに適用してい
    たパターンパルス信号の1周期の終りに同期して異なる
    周期のパターンパルス信号を発生する複数のパターンパ
    ルス発生手段と、前記異なる周期のパターンパルス信号
    毎に前記多値画像信号のスクリーン化処理を行なつてパ
    ルス幅変調した2値画像信号を出力する複数のスクリー
    ン化処理手段と、前記認識した画調に基づきそれまでに
    適用していたパターンパルス信号の1周期の終りに同期
    して前記2値画像信号の何れかを選択出力する信号選択
    手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
JP61029066A 1986-02-14 1986-02-14 画像処理装置 Expired - Lifetime JPH0652928B2 (ja)

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