JPH0689338A

JPH0689338A - 画像情報処理方式

Info

Publication number: JPH0689338A
Application number: JP4239111A
Authority: JP
Inventors: Naomi Iwabuchi; 奈穂美岩淵; Hiroki Sugano; 浩樹菅野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1992-09-08
Publication date: 1994-03-29

Abstract

(57)【要約】【目的】文字、線図等の細部の再現性を向上した画像
処理方式を提供する。【構成】多値で表現される入力画像を、レーザプリン
タで出力する。レーザプリンタでは、パルス幅変調によ
り解像度を低下させずに多値画像を表現する。本発明に
よる画像情報処理装置に、上記入力画像が供給される
と、まず４値画像に変換される。この４値画像レベルで
処理が施される。今、注目画素に対して、隣接する２画
素を考える。これら２画素の濃度値を比較する。比較の
結果、濃度が大きい画素に対して、注目画素の記録基準
位置を近付けるように制御する。前の画素の濃度の方が
大きければ、記録基準位置の判定結果として「１」を出
力し、後ろの画素の濃度の方が大きければ、記録基準位
置の判定結果として「０」を出力する。レーザプリンタ
では、この判定結果を受けて、パルス幅変調により記録
を開始する位置を、変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像情報処理装置に係
わり、特に、多値画像を出力する際の画像処理に関与す
る画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】イメージスキャナ等の読取装置にて入力
した階調画像を、解像度を変えずに表現するための技術
として、１画素内で濃淡レベルを変化させるものがある
（特開昭６１−２２５９７１号公報）。この技術によれ
ば、レーザプリンタ等で多値画像を出力する際、レーザ
の露光時間を変化させることによって、パルス幅変調を
行い、１画素内でドットの幅を変化させる。これによっ
て、多値の入力画素も解像度を変化させることなく、プ
リンタ等で出力することが出来る。

【０００３】しかし、上記したパルス幅変調の技術の場
合、黒画素を記録する位置（又は、パルス幅のパルス開
始点）は、画素の前端又は後端のどちらか一方である。
したがって、隣接する出力画素の間に間隙があき、画素
が分散してしまう傾向があった。

【０００４】特に、出力すべき画像が、分散している画
像であると、１つ１つのパルス幅が短くなるため、ドッ
トの径が小さくなり、出力特性が安定しなかった。その
結果、細線がかすれたり、エッジの部分がぼけるという
問題点を有していた。特に、文字画像を出力する際に、
そのエッジがぼけるという問題が顕著であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上、説明したよう
に、従来のパルス幅変調による多値画像処理では、細線
がかすれたり、エッジの部分がぼけるという問題点を有
していた。そこで、本発明は、従来の問題点に鑑み、文
字、線図等の細部の再現性を向上した画像処理方式を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、３値化以上の多値画像を表す信号に基
づき、１画素中に占める有色画像の面積を変調させる記
録装置に前記信号を供給する画像情報処理方式におい
て、注目画素に対して隣接する画素の濃度に基づき、前
記注目画素に対応する記録開始位置を制御することを特
徴とする。

【０００７】

【作用】上記した本発明によれば、隣接する画素の濃度
に基づき、前記注目画素に対応する記録開始位置を制御
する。従って、出力画素が分散することなく、細線又は
文字等の再現性が向上する。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。

【０００９】本実施例では、入力された多値画像を、出
力装置としてのレーザブリンタにて出力するものとす
る。入力から出力までの間になす画像処理としては、動
的多値化等の技術により、Ｎ値化（Ｎは３以上の整数）
処理した後、、後述するように、記録基準位置の制御を
行うものである。図１は、本実施例に係わる画像処理装
置の概略構成を示すものである。

【００１０】イメージスキャナ（図示しない）等から入
力された多値画像は、ラインバッファ１１に一旦記憶さ
れる。ここでの多値画像は、例えば８ビットのデータで
ある。このデータは、最大値・最小値算出回路１３に供
給され、所定範囲での最大値及び最小値が求められる。

【００１１】この最大値・最小値算出回路１３で算出さ
れた最大値及び最小値は、動的閾値算出回路１５に供給
される。この動的閾値算出回路１５では、上記したＮ値
化のための閾値を、所定範囲毎に、上記した最大値、最
小値から求めるものである。

【００１２】この動的閾値算出回路１５で求められた動
的閾値は、比較回路１７に供給される。この比較回路１
７には、上記したラインバッファ１１の出力信号、すな
わち、入力多値画像信号も供給され、上記した動的閾値
によりＮ値化される。本実施例では、Ｎ＝４であり、入
力画像信号が４値信号に変換される。

【００１３】この比較回路１７により出力される４値信
号は、記録基準位置制御判定回路１９に供給される。こ
の判定回路１９では、隣接する複数の画素に対応する信
号（ここでは、４値信号を対象とするが、入力画像その
ものでも構わない）を対象として、記録基準位置をどこ
に設定すればよいかを判定する。詳細は、後述するが、
本実施例での出力装置が、パルス幅変調を利用している
ため、パルス幅が、（Ｎ−１）通り選択し得ることに着
目し、記録開始位置をも、制御しようというものであ
る。

【００１４】この記録基準位置制御判定回路１９で、記
録基準位置制御についての情報をデータとして出力する
が、この信号及び上記した比較回路１７の出力信号と
が、記録基準位置制御回路２１に供給される。この回路
２１では、比較回路１７の出力信号である４値信号と、
この４値信号の記録基準位置に関する情報を、一対のデ
ータとして、出力装置２３に供給する。出力装置２３
は、レーザプリンタであり、記録基準位置制御回路２１
から供給されるデータから、出力すべき画像情報と、こ
の画像情報を記録する基準位置に関する情報とに分離
し、後者を参酌しつつ、パルス幅変調による画像形成を
行う。次に、各部の構成について、より詳細に説明す
る。

【００１５】図２は、最大値・最小値算出回路１３及び
動的閾値算出回路１５の詳細を示す図であるが、構成の
具体的説明に先立ち、処理対象とする所定範囲について
説明する。

【００１６】図３は、最大値・最小値算出回路１３に
て、最大値・最小値を求める対象とする範囲をを示して
いる。注目画素は、図３で斜線を施した画素とする。こ
の画素を中心として、例えば５×５画素の領域を、算出
対象とする。この範囲で、最大値・最小値を求め、後述
する処理により、注目画素に対する動的閾値を算出する
ものである。この処理は、注目画素を含む所定領域内で
の画像の状態を考慮し、閾値を最適化する値のである。
従って、必ずしも最大値・最小値を求め、閾値を設定す
る必要はなく、閾値を最適化するいかなる方法によって
も構わない。

【００１７】さて、ラインバッファ１１は、複数の主走
査線分の容量を備えており、本実施例では、５ライン分
のバッファ構成となっている。これは、図２の対象領域
に相当している。尚、上述したように、ラインバッファ
１１からのデータは、８ビットのデータである。

【００１８】このようなラインバッファ１１のデータ
は、図２でいう１行単位でセレクタ３１に供給される。
ここで、便宜上、図２の対象領域の画素に対して、Ａ０
乃至Ａ４、…Ｅ０乃至Ｅ０５と呼ぶと、バッファ１１か
ら入力されるデータは、Ａ０、Ｂ０、Ｃ０、Ｄ０、Ｅ０
に対応するデータが供給される。

【００１９】これらデータは、動作クロックに同期し
て、セレクタ３１に供給されるが、セレクタ３１は、動
作クロックをカウンタ３３で係数した結果に基づいて、
順次第１乃至第５の比較器３５、３７、３９、４１、４
５に供給する。比較器３５、３７、３９、４１、４５
は、各々５本の入力端子を有し、これら入力端子を、図
２及び図４に示すように、Ａ０乃至Ａ４、…Ｅ０乃至Ｅ
０５を用いて、対応関係を明示している。

【００２０】次に、図４で示すＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４
で示されるデータが、セレクタ３１に供給される。これ
らデータも、上記の動作と同様に、第１乃至第５の比較
器３５、３７，３９、４１、４３に供給される。

【００２１】このようにして、比較器３５、３７，３
９、４１、４３には、図４で示す列方向に沿った画素デ
ータが供給される。これら比較器３５、３７，３９、４
１、４３では、入力データから、最大値及び最小値を算
出する。

【００２２】この比較器３５、３７，３９、４１、４３
で算出された最大値は、第６の比較器４５に供給され
る。又、比較器３５、３７，３９、４１、４３で算出さ
れた最小値は、第７の比較器４５に供給される。第６の
比較器４５では、入力された各列の最大値の中から、更
に、（５×５）の範囲の最大値を抽出する。同様に、第
７の比較器４７では、入力された各列の最小値の中か
ら、更に、（５×５）の範囲の最小値を抽出する。この
第６及び第７の比較器４５及び４７の出力が、最大値・
最小値算出回路１３の出力となる。続いて、この最大値
・最小値算出回路１３の出力から、動的閾値を算出する
動的閾値算出回路１５の構成について、図５を用いて説
明する。具体的構成の説明に先立ち、この動的閾値算出
回路１５での演算について説明する。この回路１５で
の演算は、ＴＨ［ｉ］＝｛（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／Ｎ｝×ｉ＋Ｄｍｉｎ…（１）である。

【００２３】但し、０≦ｉ≦（Ｎ−１）である。又、Ｔ
Ｈ［ｉ］を動的閾値と、Ｄｍａｘを最大値・最小値算出
回路１３で求めた最大値と、Ｄｍｉｎを同じく最小値と
したものである。更に、入力画像を変換した画像をＮ値
画像とした。本実施例ではＮ＝４である。又、さて、上
記演算を具現化する回路構成を、図５により説明する。

【００２４】最大値・最小値算出回路１３の２出力Ｄｍ
ａｘ及びＤｍｉｎは、減算器５１に供給される。この減
算器５１では、最大値・最小値Ｄｍａｘ及びＤｍｉｎの
差分が取られる。次に、この差分が除算器５３に供給さ
れる。この除算器５３では、入力をＮで除する。ここで
は、Ｎ＝４なので、入力差分を４で割ることになる。続
いて、この除算器５３の出力が、乗算器５５に供給され
る。この乗算器５では、入力信号に、ｉを乗じる。

【００２５】次に、乗算器５５の出力が、加算器５７に
供給される。加算器５７は、Ｄｍｉｎに対して、乗算器
５５の出力を加算する。この加算器５７の出力が、上記
した式の結果に対応しているのは、明白である。次に、
比較回路１７について説明する。

【００２６】この回路は、上記した動的閾値算出回路１
５によって算出された動的閾値ＴＨ［ｉ］を用いて、入
力画像信号を多値化するもので、本実施例では、４値画
像に変換するものである。尚、本実施例では、４値画像
を、４ビットで表現するものとする。次に、記録基準位
置制御判定回路１９について説明する。

【００２７】この記録基準位置制御判定回路１９は、比
較回路１７によって４値化された画像情報を、順次受入
れ、所定の判定を行う。説明の都合上、４値化画像情報
を、ｇ（ｉ，ｊ）とする。ｉ，ｊは、注目画素の位置を
示している。

【００２８】ここでの判定は、注目画素を中心に考え、
主走査方向に沿って、１画素分の前の画素の信号と、１
画素分後の信号とを比較し、大きい方の画素に、注目画
素を寄せていくように指示するというものである。すな
わち、ｇ（ｉ−１，ｊ）＞ｇ（ｉ＋１，ｊ）の場合、判定
結果「１」 …（２）ｇ（ｉ−１，ｊ） ≦ ｇ（ｉ＋１，ｊ）の場合、判定
結果「０」 …（３）を出力する。判定結果「１」は、前の画素信号が大きい
ことから、注目画素を前の画素に寄せ、判定結果「０」
の場合、注目画素を後ろの画素に寄せることを示す。画
素に寄せるという意味であるが、本実施例では、注目画
素の記録を開始する位置（ここでは記録基準位置とい
う）を、前後の画素に動かすことをいう。

【００２９】例を上げて説明すると、連続する３画素の
４値画素信号が、図６に示すように、それぞれ、
「１」、「２」及び「３」とする。但し、注目画素を、
ｇ（ｉ，ｊ）とする。

【００３０】すると、従来のパルス幅変調では、図７に
示すように、画素の前縁を基準として、濃度「１」に対
して、斜線で示すように全画素幅の１／３の黒画素を形
成する。濃度「２」に対して斜線で示すように全画素幅
の２／３の黒画素を形成する。濃度「３」に対して斜線
で示すように全画素幅の黒画素を形成する。

【００３１】これに対して、本願実施例では、注目画素
ｇ（ｉ，ｊ）に対して、前後の画素ｇ（ｉ−１，ｊ）、
ｇ（ｉ＋１，ｊ）を比較した場合、後ろの画素が大きい
ので、注目画素の記録基準位置を、後ろの画素に寄せ
る。すると、図８に示すようになる。続いて、記録基準
位置制御判定回路１９の具体的構成を、図９に従って説
明する。

【００３２】連続して入力される４値化画素信号は、３
画素分レジスタ８１に記憶される。そして、注目画素に
対して前後の画素に対応するレジスタからの信号が、第
８の比較器８３に供給される。この比較器８３では、２
入力の大きさを比較し、上記の（２）、（３）に応じ
て、判定信号「１］「０」を出力する。この判定信号
は、１ビットで足りるが、ビット構成の関係から、この
判定信号を４ビットで表現するものとする。

【００３３】このような４ビット判定信号は、比較回路
１７で得られた４ビットの４値画素信号と共に、記録基
準位置制御回路２１にて、出力装置用の信号を形成す
る。すなわち、本回路２１は、８ビットの信号を出力す
るが、上位４ビットとして、濃度信号としての４値画素
信を割り当て、下位４ビットとして上記判定信号４ビッ
トを割り当てる。

【００３４】このような合成信号が、出力装置２３に供
給されると、出力装置２３は、上記ビット構成を予め知
らされており、上位４ビットを出力画像の濃度用とし
て、下位４ビットを記録基準位置に関する情報とするも
のである。上記したように、本実施例では、レーザプリ
ンタのパルス幅変調により階調画像を表現している。レ
ーザプリンタのドライバ部については、既に公知の構成
で実現されるので、詳細な説明は避け、図１０乃至図１
２を用いてその概略を説明する。

【００３５】レーザプリンタの画像形成レーザとして
は、図１０に示されるように、Ｒ波及びＬ波とがある。
例えば、Ｒ波の場合、同期クロックの立ち下がりと同期
して、レーザ照射をオンとする。照射時間は、濃度に応
じた時間幅となっている。例えば、本実施例のように、
４値化画像の場合、３段階の時間幅が設定されている。
一方、Ｌ波の場合には、図１１に示されるように、基準
位置が反対になっている。ここで、濃度によって、パル
スがオンする時間が変化するようになっており、オフす
る時間が濃度によらず固定化されている。すなわち、Ｒ
波は実施例でいう前基準、Ｌ波は実施例でいう後基準に
該当している。又、このＲ波及びＬ波の選択は駆動信号
により弁別される。次に、図１２に従って、ドライバの
具体的構成について説明する。

【００３６】図１２に示されるように、Ｒ波、Ｌ波に対
応した信号が、レーザプリンタ制御部から出力される。
これが、差動増幅器９１及び９３の各々マイナス端子に
供給される。一方、４値化画像データ（出力データのう
ち上位４ビット）は、Ｄ／Ａ変換器９５に供給される。
このＤ／Ａ変換器９５で、濃度データがアナログ値に変
換され、差動増幅器９１及び９３のプラス端子に供給さ
れる。

【００３７】差動増幅器９１及び９３の出力は、第１及
び第２の論理回路９７及び９９のそれぞれの一端子に供
給される。第１及び第２の論理回路９７及び９９の他端
子には、基準位置データ（出力データのうちの下位４ビ
ットのうち、有効な１ビット）が、供給される。但し、
第２の論理回路９９には、反転回路１０１で符号が反転
されたデータが、供給される。尚、第１及び第２の論理
回路９７及び９９は、負論理のアンド回路である。さ
て、この第１及び第２の論理回路９７及び９９の出力
は、負論理のオア回路１０３の２入力端子に供給され
る。このような回路構成により、濃度値に応じたパルス
幅のデータが、そのオン時間を制御されて、レーザドラ
イバに供給される。次に、本実施例の効果を確認するた
めに、従来技術との比較を行う。図１３に、同一入力画
像に対する出力画像を、従来技術の場合と本実施例の場
合とを対比して示す。

【００３８】今、同図（ａ）に示されるように入力画像
が、２４０ｄｐｉ（ｄｏｔｐｅｒｉｎｃｈ）、すなわ
ち、約９．５本／ｍｍの空間周波数を有する画像を、同
図（ｂ）に示される３００ｄｐｉの解像度のスキャナで
入力した場合を想定する。スキャナは、複数の素子から
なるランイセンサとする。するとスキャナ出力は、同図
（ｃ）に示されるようになる。ここでの注意点は、原画
像を複数の複数の素子で読み取ることである。

【００３９】この読取り結果を、従来の画像情報処理を
施した後、出力すると、同図（ｄ）のようになる。この
出力結果は、同図に示す通りに、５画素おきの周期を示
しており、いわゆるモアレを生じている。これに対し
て、本実施例によれば、同図（ｅ）に示されるように、
隣合う画素が合体する形になるので、上記周期性は除去
され、モアレは除去される。このように、記録基準位置
を制御することによって、記録画素が集中するため、細
線や文字の再現性が向上すると共に、モアレが低減され
る。更に、図１４乃至図１７により、本実施例の効果を
確認する。図１４び図１５は、本実施例を適用した出力
に関する図であり、図１６及び図１７は、従来技術を適
用した出力に関する図である。

【００４０】図１４及び図１６は、共に出力画像を示し
ている。これら図からも明瞭であるように、本実施例に
係る出力画像の方が、従来技術に比し、ドットが集中し
ている。更に、同一線上での濃度プロフィールを比較し
てみると、本実施例を適用した出力画像の方が、濃度値
が高くなっている。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、細線や文字の再現性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係わる画像情報処理装置の
概略構成を示す図である。

【図２】図１に示される最大値・最小値算出回路１３の
詳細を示す構成図である。

【図３】図２で示される最大値・最小値算出回路１３で
の処理に際して、参照領域及び注目画素（斜線部分）を
表す図である。

【図４】図２で示される最大値・最小値算出回路１３の
動作を説明するための図である。

【図５】図１に示される動的閾値算出回路１５の詳細を
示す構成図である。

【図６】図１に示される比較回路１７の動作を説明する
ための図であって、対象画素の濃度例を示す図である。

【図７】図１に示される比較回路１７の動作を説明する
ための図であって、従来技術の場合の出力を示す図であ
る。

【図８】図１に示される比較回路１７の動作を説明する
ための図であって、図１に示される実施例装置の場合の
出力を示す図である。

【図９】図１に示される比較回路１７の構成を示す図で
ある。

【図１０】出力装置の駆動信号であるＲ波の波形を示す
図である。

【図１１】出力装置の駆動信号であるＬ波の波形を示す
図である。

【図１２】出力装置であるレーザプリンタのレーザ駆動
部の主要部を示すブロック図である。

【図１３】図１に示される実施例装置の効果を説明する
ための図である。

【図１４】図１に示される実施例装置による出力画像を
示す図である。

【図１５】図１４に示される点線に沿った上記出力画像
の濃度プロフィールを示す図である。

【図１６】図１４に示される出力画像と同一対象画像に
ついて従来技術による出力画像を示す図である。

【図１７】図１６の点線に沿った出力画像の濃度プロフ
ィールを示す図である。

【符号の説明】

１１ラインバッファ１３最大値・最小値算出回路１５動的閾値算出回路１７比較回路１９記録基準位置制御判定回路２１記録基準位置制御回路２３出力装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３値化以上の多値画像を表す信号に基づ
き、１画素中に占める有色画像の面積を変調させる記録
装置に前記信号を供給する画像情報処理方式において、
注目画素に対して隣接する画素の濃度に基づき、前記注
目画素に対応する記録開始位置を制御することを特徴と
する画像情報処理方式。
【請求項２】請求項１において、前記注目画素に対し
て隣接する画素の濃度を比較して、濃度の高い画素に対
して、前記注目画素の記録開始位置を移動させることを
特徴とする画像情報処理方式。