JPH0818777A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 文字，線字画像と写真，網点画像の混在した
原稿を１回のコピー操作で、ともに良好な画像を得る。
低コントラスト原稿に特化した処理モードをも提供す
る。 【構成】 原稿画像信号を読み取り電気信号に変換する
手段と、該電気信号に対して信号処理を施す手段と、信
号処理された信号にしたがって画像を再生する画像形成
手段を有する画像処理装置において、読み取り信号から
原稿の文字領域と写真領域とを分離し、領域信号を出力
する手段と、領域信号にしたがってフィルタ処理を切り
替える手段と、文字画像用の階調処理と写真画像用の階
調処理を並行して行う手段と、前記領域信号にしたがっ
て、文字用の階調処理結果と写真用の処理結果とを選択
的に切り替える手段を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力された画像デ−タ
が表わす画像の文字部を解像度を改善し、絵柄部は階調
性を改善する画像処理装置に関し、特に、これに限定す
る意図ではないがデジタル複写機に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平０１−１３７３７８号公報には、
原稿上の文字画像と写真画像とを特徴抽出によって分離
し、それぞれに別々のフィルタ処理を施すとともにそれ
ぞれの特徴に合った別個の２値化処理を行なって、文字
画像と写真画像をそれぞれ鮮明に表わす画像デ−タを得
ようとする画像処理方式が提示されている。

【０００３】特開平０２−３４２３３号公報には、原稿
上の文字領域と写真領域とを分離するための網点領域の
検出方式が提示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】原稿の種類，質によっ
て、複写機に求められる画像処理機能が異なり、最近
は、複写原稿として使われる全てのものの要求を満たす
複写品質が求められ、現在一般的な原稿のほとんどをカ
バーできる画像処理方式が種々提案されている。ほとん
どのものとは、雑誌等の文字，写真が混在した原稿をは
じめ、新聞，ワープロ文書，手書き文書などである。特
に文字と写真の両立を目指すことで一般原稿のほとんど
をカバーしようという提案が多く出されている。その一
例が前記特開平０１−１３７３７８号公報に提示されて
いる。

【０００５】ただし、従来のデジタル複写機では、原稿
のほとんどが文字原稿であるという観点より、文字画像
に対するコピーモードをメイン（初期状態でこのモー
ド）とし、オペレータがキー操作することで、文字と写
真が混在した原稿に対するモードや、写真画像だけを対
象にしたモードに切りかえて使用するようにしていた。
これは、文字原稿が一般原稿の主流であるという考えの
他に、文字／写真を両立させる処理が不完全で領域の分
離処理ミスや、淡い文字原稿をきれいに再現できないな
どの問題があったことにもよっている。

【０００６】従来から、デジタル画像処理においては、
文字や線字等、解像力を重視する画像の処理と、写真や
中間調を多く有する階調性を重視する画像の処理の２種
類が行なわれ、それぞれの処理方法の特徴が相反するこ
とから、文字線字用の画像処理モードと写真用の画像処
モードを別に用意することが多い。また、２つの画像処
理モードを用意した上で、両者の特徴を原稿情報より識
別し、それぞれに適切な処理を施そうとする文字／写真
両立モードを設けるものもある。

【０００７】文字／写真領域分離処理、あるいは文字／
写真両立処理方法については、近年多くの提案がなされ
ている。しかし、完全な領域分離が難しいということ、
あるいは両立処理をしたとき、文字専用処理に対する文
字の画像品質や写真専用処理に対する写真の品質が、同
等以上にならないということで、文字専用モード、写真
専用モードに続く第３のモードとして提供されるのが限
界であった。

【０００８】また、領域分離処理の目的が、前述のよう
に解像力重視の文字画像、階調性重視の写真画像という
観点だけでなく、第３のモードを網点原稿に対してモア
レの発生を防ぐことで、両立をはかろうとする場合もあ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】最近のオフィスの原稿
で、文字の中に写真が含まれる混在原稿の割合いが増え
てきており、こういう原稿を忠実に再現することが複写
機の使命になってきているが、写真の中間調を忠実に再
現させるため、鉛筆で書かれたような淡い原稿が原稿ど
うり、淡く再現されたりしてユーザーの要求と反するこ
ともでてくる（ユーザーは、淡い原稿もコピーは濃くし
たい）。

【００１０】またオフィスの中では、複写機で出力され
たものを次に原稿にして、更にその出力を原稿にすると
いった複数世代に渡つてコピーをとっていくことが多
く、この場合、電子写真の特性でコピー出力の線が除々
に太くなっていって、世代が進むごとに複写品質が低下
していくという問題がある。つまり、従来機のように文
字原稿に対するモード，文字写真混在原稿に対するモー
ド，写真原稿に対するモードというのではなく、 文字写真混在，文字だけ（特殊なもの除く），写真だ
け（特例を除く）など、ほとんどの原稿をカバーするモ
ード、 全面が写真で特に写真に特化した処理をするモード、 文字のうち、特に鉛筆原稿など淡いコントラストの低
い原稿に対するモード、 文字のうち、コピーを何世代にも渡って、コピーする
ような原稿に対するモード、 という分類が求められている。

【００１１】従来の複写機では、文字と写真の両立処理
モードは持っていても、操作パネルのキー操作によっ
て、文字写真両立モードを選択しない限り、両立するコ
ピーを得ることができなかった。従来は、文字原稿用の
モード、写真原稿用のモード、そして文字写真混在原稿
用のモードという形態で、ユーザーに提供されていた
が、実際には、文字原稿と言っても鉛筆等で書かれた濃
度の淡い原稿や一旦複写され、最初の原稿よりも線が太
くなってしまった原稿などによって、求められているコ
ピーが多様化している。

【００１２】本発明は、原稿上の各種画像領域に適する
解像度と階調性を再生する画像処理装置を提供すること
を第１の目的とし、文字，線字画像と写真，網点画像の
混在した原稿を１回のコピー操作で、ともに良好な画像
を得ることを第２の目的とし、写真領域と文字領域の領
域区分などの領域分離のエラ−をなくすことを第３の目
的とする。より具体的には、複写機の電源を投入した時
点、あるいは、コピー動作を終了して一定時間後に行わ
れるリセット機能などで、初期状態に戻った状態ですぐ
に文字と写真の混在した画像を含む一般の原稿に対応し
うるデジタル複写機を提供することを第４の目的とし、
多様化したニーズに答えることを第５の目的とし、低コ
ントラスト原稿に特化した処理モードをも提供すること
を第６の目的とし、複写を繰り返すことによる画像の太
り等の画像劣化を回避することを第７の目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、第１態様において、入力画像デ−タの少くとも一部
を遅延する手段と、遅延した画像デ−タを含む入力画像
デ−タに基づいて注目画素の画像デ−タを周辺画素の画
像デ−タを参照して強調処理する手段と、注目画素と周
辺画素の画像デ−タを平滑化処理する手段と、強調処理
した画像デ−タと平滑化処理した画像デ−タの一方を出
力画像デ−タとして選択する手段とを具備することを特
徴とする。

【００１４】第２態様は、原稿画像信号を読み取り電気
信号に変換する手段と、該電気信号に対して信号処理を
施す手段と、信号処理された信号にしたがって画像を再
生する画像形成手段を有する画像処理装置において、読
み取り信号から原稿の文字領域と写真領域とを分離し、
領域信号を出力する手段と、領域信号にしたがってフィ
ルタ処理を切り替える手段と、文字画像用の階調処理と
写真画像用の階調処理を並行して行う手段と、前記領域
信号にしたがって、文字用の階調処理結果と写真用の処
理結果とを選択的に切り替える手段を有することを特徴
とする。

【００１５】

【作用】本発明の第１態様によれば、文字部と絵柄部の
混在する画像に対し、文字部の解像度の改善と絵柄部の
階調性の改善が分離して行なわれ、それぞれの重み係数
を独立して設定できる。再生画像の画質再現性が向上す
る。

【００１６】第２態様によれば、読み取り信号から原稿
の文字領域と写真領域とが検出されて領域信号が発生さ
れ、領域信号にしたがってフィルタ処理が切り替えられ
る。文字画像用の階調処理と写真画像用の階調処理が並
行して行なわれて、領域信号にしたがって、文字用の階
調処理結果と写真用の処理結果とが選択的に出力され
る。したがって、文字，線字画像と写真，網点画像の混
在した原稿を１回のコピ−操作で、ともに良好な画像を
得ることができる。また、網点原稿で発生するモアレを
抑制できる。

【００１７】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００１８】

【実施例】

−第１実施例− 図１に本発明の一実施例の構成概要を示す。入力画像デ
−タは、遅延生成部１００で所定の２次元配列に整理さ
れて、強調画像を生成する画素強調部３００と、平滑画
像を生成する画素平滑部４００に送られる。画素強調部
３００が処理した画像デ−タと画素平滑部４００が処理
した画像デ−タはセレクタ（出力画像選択部）５００に
送られる。セレクタ５００は、領域信号生成部６００が
与える切換え信号に対応して、強調部３００が与える画
像デ−タ又は平滑部４００が与える画像デ−タを選択し
て出力する。

【００１９】図２に、遅延生成部１００の構成を示す。
遅延生成部１００は、ＦＩＦＯメモリ（先に入った画像
デ−タを先に出力するシフトレジスタ，ＲＡＭ等）とフ
リップフロップより構成される。副走査方向の遅延をＦ
ＩＦＯにより生成し、主走査方向の遅延はリップフロッ
プにより生成する。これらにより、注目画素（処理対象
各画素）を中心として副走査方向および主走査方向の画
像デ−タ群が面配列に整えられ、複数画素の画像デ−タ
が同時に（パラレルに）出力される。

【００２０】図３に、画素強調部３００の内部構成を示
す。画素強調部３００は、シフタ−，とセレクタ−、及
びアダ−を含む。画素の強調は遅延部１００において生
成された画像データに対し、フィルター係数群に対応す
るビットシフトを行う。係数群は数種類を用意してお
き、モードセレクトにより指定される特性を有するもの
を選択する。強調成分に対し総和を求め、更に必要とさ
れる強調量に応じて重み付けの変更を総和信号のビット
シフトにより生成する。新たに生成された強調成分は、
注目画素、すなわち遅延により生成される二次元マトリ
クスの中心画素に加算され、強調信号が生成される。な
お、重み係数は中心位置に対して対称系であるので、遅
延部１００における主走査方向の遅延量は中心位置まで
の画素数のみ必要とし、遅延部１００の構成が簡略化さ
れる。

【００２１】図４に、画素平滑部の内部構成を示す。遅
延生成された画像データすなわち遅延部１００が出力す
る画像デ−タに対し、モードセレクトに於て指定される
特性を有するビットシフト量を選択し、周辺画素との総
和を算出することで注目画素の平滑化した画像デ−タを
生成する。なお、重み係数は中心位置に対して対称系で
あるので、遅延部１００における主走査方向の遅延量は
中心位置までの画素数のみ必要とし、遅延部１００の構
成が簡略化される。

【００２２】図５に、領域信号生成部６００の、テキス
トモ−ドが設定されているときの、領域信号をエッジ信
号と白地信号より生成する構成を示す。画像上のエッジ
と白地による領域信号の生成は、ラプラシアン及び二値
化処理によりエッジ信号を検出する。白地検出はラプラ
シアンによる強調信号と二値化により白地候補を算出
し、主走査及び副走査の広範囲な領域に於て白地候補が
存在する場合、注目位置を白地とする。白地とエッジの
アンド条件により文字領域を判定し、更にモードセット
により領域分離処理を行う場合においてのみ、判定条件
を出力する。モードセットにより分離処理を行わず、全
面強調処理もしくは全面平滑処理の場合、出力する切り
替信号を指示する領域信号に固定する。

【００２３】図６に、領域信号生成部６００の、網点処
理モ−ドが設定されているときの、領域信号をエッジ信
号と網点信号より生成する構成を示す。エッジと網点に
よる領域信号の生成は、上記と同様にエッジ信号を検出
し、網点信号は主走査及び副走査方向に於てピーク信号
のピッチ幅により検出する。網点とエッジのアンド条件
により絵柄領域を判定し、更にモードセットにより領域
分離処理を行う場合においてのみ、判定条件を出力す
る。全面一括処理の場合は、上記と同様に領域信号を固
定する。

【００２４】図７に、領域信号の生成位置（判定位置）
を制御する構成を示す。領域信号生成部６００の出力で
ある領域信号（切換え信号）とフィルター出力（強調部
３００の出力又は平滑部４００の出力）との位置調整
は、副走査方向はＦＩＦＯの個数で調整し、主走査方向
はＦＩＦＯのリードイネーブル信号の遅延量で調整す
る。主走査方向の同期信号によりリードイネーブルＲＥ
Ｎ１を生成し、ＲＥＮ１の遅延調整信号ＲＥＮ２を併せ
て生成する。ＲＥＮ２で制御されるＦＩＦＯＦ１，以降
のＦＩＦＯＦ２，Ｆ３出力と、それ以前のＦＩＦＯ−Ｓ
２，Ｓ１出力では、主走査方向に調整された遅延量が生
成される。図１に示すように、入力画像デ−タは遅延生
成部１００と領域信号生成部６００に同時に与えられる
ので、図７に示す遅延装置を、遅延生成部１００の先頭
に置くか、又は領域信号生成部６００の先頭に置けばよ
い。

【００２５】以上のように第１実施例は、文字と絵柄の
混在画像に於て文字部の解像度と絵柄部の階調性とを両
立して処理することが出来る。分離信号により出力を選
択することにより混在画像の適切な出力を得ることが出
来る。一括処理と分離処理とを切り替、処理内容を変更
することが出来る。強度フィルターの係数部を与えるビ
ットシフト部と、総和を求める演算部を切り放すこと
で、数種類のフィルター強度を簡易な構成で用意するこ
とが出来、処理の柔軟性が得られる。平滑フィルターの
係数部を与えるビットシフト部と、総和を求める演算部
を切り放すことで、数種類の平滑フィルター特性を簡易
な構成で用意することが出来、処理の適用範囲がひろが
る。簡易な構成で文字部と非文字部の分離が行える。分
離処理の構成が簡便でコストの低減が計られる。制御信
号の遅延だけであるので、画像データの遅延に比べ、低
コストで回路の構成が出来る。

【００２６】−第２実施例− 図８は、デジタル複写機の、原稿読み取り装置の概略構
成図である。同図において読み取り原稿（図示せず）を
載置するためのコンタクトガラス１は、光源２ａ，２ｂ
によって照明され、読み取り原稿からの反射光（原稿
像）は、ミラー３〜７及びレンズ８を介してＣＣＤイメ
ージセンサー９の受光面に結像される。光源２及びミラ
ー３は、コンタクトガラス１の下面をコンタクトガラス
１と平行に副走査方向（図８において左右方向）に移動
する走行体１０に搭載されている。ミラ−４，５を搭載
された走行体１１も同方向に移動するが、走行体１０の
移動速度の１／２の速度で走行体１１が移動し、これに
より、走行体１０，１１の移動の間、ミラ−３から、ミ
ラ−４〜７およびレンズ８を介してイメ−ジセンサ−９
に至る光学長は一定である。主走査は、ＣＣＤイメージ
センサ９の固体走査によって行われ、原稿画像はＣＣＤ
イメージセンサ９によって読み取られ、前述のように光
学系が移動することで原稿全体が走査されることになっ
ている。本実施例では、読み取り密度は主，副走査とも
16画素/mmに設定され、Ａ３判(297mm×420mm)の原稿ま
で読み取り可能になっている。

【００２７】図９に、本発明の一実施例であるデジタル
複写機の、画像形成を行なうレーザープリンタの構成を
示す。原稿読み取り装置（図８）とレーザープリンタ
（図９）とは一体構造の場合が多いが、ときに分離さ
れ、電気的にのみ接続されることもある。レーザープリ
ンタには、レーザー書き込み系，画像再生系ならびに給
紙系などが備わっている。前記レーザー書き込み系のレ
ーザー出力ユニット２１の内部には、レーザー光源であ
るレーザーダイオード及び電気モ−タによって高速で定
速回転する多角形ミラー（ポリゴンミラー）が設けられ
ている。レーザー書き込み系から出力されるレーザー光
が、画像再生系の感光体ドラム２４に照射される。感光
体ドラム２４の周囲には、帯電チャージャ２５，イレー
サ２６，現像ユニット２７，分離爪３０，クリーニング
ユニット３１などが備わっている。尚、感光体ドラム２
４の一端近傍でレーザービームが照射される位置に、主
走査同期信号（ＭＳＹＮＣ）を発生するビームセンサ
（図示せず）が配置されている。このレーザープリンタ
における画像再生のプロセスを簡単に説明すると、感光
体ドラム２４の周面は、帯電チャージャ２５によって一
様に高電位に帯電される。その周面にレーザー光が照射
されると、照光された部分は電位が下かる。レーザー光
は記録再生の黒／白に応じてオン／オフされ、なおかつ
パルス幅変調（ＰＷＭ）またはパワー変調（ＰＭ）によ
って、感光体ドラム面上のレーザー照射エネルギーを制
御する。その結果、感光体ドラム面上には、記録画像の
階調レベルに対応する電位分布、すなわち静電潜像が形
成される。静電潜像が形成された部分が現像ユニット２
７を通ると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、
静電潜像が、可視化したトナー像となる。トナー像が形
成された部分に所定のタイミングで記録シート３２が送
り出されそれにトナ−像が転写される。記録シ−ト３２
は、その後分離チャージャ２９ならびに分離爪３０によ
って、感光体ドラム２４から分離される。分離された記
録シート３２は、搬送ベルト３４によって搬送され、ヒ
ータを内蔵した定着ローラ３５によって加熱定着された
のち、排紙トレイ３６に排出される。

【００２８】この実施例では、給紙系は２系統になって
いる。一方の給紙系、上側給紙カセット３３ａ内の記録
シート３２ａは、給紙ローラ３７ａによって給紙され
る。一方、下側給紙カセット３３ｂ内の記録シート３２
ｂは、給紙ローラ３７ｂによって給紙される。そして、
いずれかの給紙ローラ３７から給紙された記録シート３
２は、レジストローラ３８に当接した状態で一旦停止
し、記録プロセスの進行に同期したタイミングで感光体
ドラム２４に送り込まれる。尚、図示しないが、各給紙
系には、カセット３３ａ，３３ｂに収納されている記録
シート３２ａ，３２ｂのサイズを検知する記録シートサ
イズ検知センサーがそれぞれ備わっている。次に、上述
のデジタル複写機の、画像処理電気系統と画像処理モー
ドを説明する。図１０は、画像処理電気系統における画
像データの処理順序を示す。図中の１２はセンサドライ
バ回路、９はＣＣＤイメージセンサ、１３は増幅器、１
４はＡ／Ｄ変換回路、１５はシェーディング補正回路、
１６は空間フィルタ回路、１７は主走査変倍回路、１８
はγ補正回路、１９は階調処理回路、２０はレーザーダ
イオード（ＬＤ）制御回路である。

【００２９】前述のように16画素/mmのサンプリング密
度で読み取られた画像信号は、まず、増幅器１３である
決められた電圧振幅に増幅され、その後Ａ／Ｄ変換回路
１４で１画素あたり２のｎ乗階調（実施例では２５６階
調）のデジタルデータに変換される。そしてシェーディ
ング補正回路１５が、光源２ａ，２ｂの照度ムラ、及び
ＣＣＤイメージセンサ９の各素子間の感度ばらつき等を
補正するシェーディング補正を行なう。次の空間フィル
タ回路１６では、文字，線字画像等の解像力をあげるＭ
ＴＦ補正と信号ノイズ除去をし、写真等の再現性をあげ
る平滑化処理等を行う。その後、変倍機能の設定に応じ
て主走査変倍回路１７で変倍処理を行い、つづいてγ補
正回路１８で濃度設定機能に応じたγ補正を行う。そし
て、画質設定機能に応じて中間調処理等を行う階調処理
回路１９を通して、ＬＤ制御回路２０に記録画像信号を
送る。ＬＤ制御回路２０は、送られた画像信号にしたが
ってレーザーダイオード（ＬＤ）の点灯信号を生成し、
ＬＤを駆動する。

【００３０】この実施例では、複写機の電源ＯＮ直後、
あるいはリセット機能で初期状態に戻ったとき、画像モ
ードを自動文字写真モードにし、画像処理内容として
は、空間フィルタ回路１６における領域分離処理によっ
て、文字部分に施すフィルタと写真部分に施すフィルタ
を切り替えるとともに、文字部分については１画素単位
で階調処理し、写真部分については主走査２画素を１単
位として処理する。

【００３１】図１１に、空間フィルタ回路１６の構成概
要と、それと主走査変倍部１７，γ補正部１８および階
調処理部１９の関係を示す。

【００３２】シェーディング補正された画像信号は、空
間フィルタ回路１６にはいると、文字部用のフィルタ処
理と、写真部用のフィルタ処理を並行して受ける。更
に、並列に設けられた領域分離部の出力信号（例えば
「１」で写真部を表わし、「０」で文字部を表わす信
号）が、文字部用の出力と写真部用の出力を選択して、
主走査変倍部１７に出力する。更に、領域分離部の出力
信号は、領域信号として主走査変倍部１７を通って、階
調処理部１９へ送られる。一方、画像出力は空間フィル
タ回路１６の領域信号によって選択された後、主走査変
倍部１７，γ補正部１８を通って階調処理部１９へ送ら
れる。

【００３３】図１２に、空間フィルタ回路１６の構成を
より詳細に示す。入力画像信号にはＲＡＭ（γ補正）に
よって、スキャナ−対応のγ補正が施こされ、そして
「３×３ラプラシアン」に与えられる。一方入力画像信
号は外付けＦＩＦＯにより副走査方向に遅延（２〜６ラ
イン）して「５×５マトリクスデ−タ生成」に与えられ
る。「画素選択」の出力ＳＫＤがフィルタ処理された画
像信号、「領域判定」の出力ＲＭＳが文字領域と絵柄領
域の分離信号である。図１３に、「５×５マトリクスデ
−タ生成」ブロックの内容を示す。これには、副走査方
向に２〜６ライン、主走査方向に５５画素遅らせた入力
画像信号Ｆ２Ｄ〜Ｆ６Ｄが与えられ、「５×５マトリク
スデ−タ生成」ブロックは、それらの３×５領域の遅延
デ−タを生成する。図１２に示す「フレア−補正量算
出」ブロックは、５×５画素領域内の図１４に示すＮ＝
１３画素Ａ〜Ｍの、Ｔ未満の値を持つ画素レベルを積算
し、Ｎで平均化して、平均値を、注目画素Ｇのフレア−
補正量ＲＧＤとする。図１２に示す「ＭＴＦ補正」ブロ
ックの処理ロジックを図１５に示す。この「ＭＴＦ補
正」は、フィルタ−係数を補正項とオリジナル項に分割
し、５×５画素マトリクスの中心部に位置する注目画素
に対し、ＭＴＦ補正項を画像処理モ−ド指定信号に基づ
いて生成される倍率信号ＭＧＣが示す倍率を乗じて加算
する。これに用いるＭＴＦ補正用フィルタ−係数を図１
６に示す。「文字モ−ド」では図１６に示すＳＭＴＦ＝
１のフィルタ係数が、「鉛筆モ−ド」ではＳＭＴＦ＝４
のフィルタ係数が用いられる。図１２に示す「フレア−
除去」ブロックは、「文字モ−ド」が指定されていると
きには「ＭＴＦ補正」の出力ＭＤＧから「フレア−補正
量算出」の出力ＲＤＧを減算して「画素選択」に出力す
る。「鉛筆モ−ド」では、フレア−除去は行なわず、
「ＭＴＦ補正」の出力ＭＤＧを「画素選択」に出力す
る。図１２に示す「平滑化処理」ブロックは、弱強調並
びに特定周波数領域においてフラットな特性を有するフ
ィルタ−を用いて平滑化処理を行う。これに用いるフィ
ルタ−係数を図１７に示す。

【００３４】図１２に示す「３×３ラプラシアン」ブロ
ックは、スキャナ−γ補正された画像信号ＣＫＧと、Ｃ
ＫＧを副走査方向に１及び２ライン遅延した画像信号Ｆ
１，Ｆ２を入力として、フィルタ−処理を行なう。これ
に用いるフィルタ−係数を図１８に示す。「３×３ラプ
ラシアン」ブロックの出力は、符号付き１１ビットであ
る。図１２に示す「エッジ分離ブロック」は、「３×３
ラプラシアン」ブロックの符号付き出力の絶対値を２値
化処理し、エッジ候補を抽出した後、２×２画素への膨
張処理により、エッジ画素を決定する。膨張により決定
した結果は、次の分離の膨張デ−タに使用しない。膨張
処理における注目画素は２×２画素マトリクスの右下画
素である。この関係を図１９に示す。２値化処理では、
閾値ＴＦＥ［７：０］以上の値をエッジ候補とする。

【００３５】図１２に示す「白地分離ブロック」は、画
像信号の２値化に先立ちオリジナルデ−タに「３×３ラ
プラシアン」ブロックの出力ＣＫＧを加算しＭＴＦ補正
を行なう。白地分離アルゴリズムを次に示す： （１）ＭＴＦ補正 オリジナルデ−タのＭＴＦ補正を行なう。補正項の強度
倍率を可変とし、「３×３ラプラシアン」ブロックの出
力ＣＫＧをＳＬＡＰ［２：０］倍した後、画像信号ＣＫ
Ｇに加える， （２）２値化 補正出力が、閾値ＴＦＥ［７：０］より白側（ＴＦＷよ
り小さい）の画素を白画素として検出する， （３）白地候補検出 図２０に示す５×５画素マトリクスパタ−ンのパタ−ン
マッチングを行ない、２×５または、５×２の領域が全
て白画素であるパタ−ンを検出する， （４）ブロック化、膨張 ４×１画素を単位とするブロック化を行い、ブロック内
に１画素以上の白画素が存在するとき注目ブロックを白
地ブロックとし、副走査方向の上下に１ブロックづつ膨
張する。この態様を図２１に示す， （５）ブロック補正 ２１×１のブロック（１ブロックは４×１画素）を用意
し、この中に少くとも１つ以上の白地ブロックが存在す
るとき、注目ブロック（中央のブロック）を白地ブロッ
クとする。この関係を図２２に示す。

【００３６】図１２の「領域判定」ブロックは、「エッ
ジ分離ブロック」のエッジ分離結果を表わすデ−タＥＤ
と「白地分離ブロック」の白地分離結果を表わすデ−タ
ＷＤに基づいて、領域判定を行なう。領域判定のための
真理値表を次の表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】図１２の「画素選択」ブロックは、表１に
示す領域判定結果と、指定されている画像処理モ−ドに
基づき出力画素を選択する。画素選択の真理値表を次の
表２に示す。表２中の処理モ−ドが、画像処理モ−ドで
ある。

【００３９】

【表２】

【００４０】図２３に、図１０および図１１に示す階調
処理回路１９の構成を示す。階調処理回路１９は、γ補
正された画像信号をプリンタ部（ＬＤ制御回路２０）へ
転送し、ＬＤの点灯信号に変換するという処理を行う。
このとき、画像処理モードに応じて出力画像の画質を変
更するため、いくつかの処理方法によって並行して画質
処理を行う。本実施例では図２３に示すように、多値化
処理，誤差拡散処理，多値ディザ処理、及び２値化処理
を用意している。また、このとき、多値化処理と誤差拡
散処理については、１画素処理と２画素処理の２通りを
持っている。

【００４１】それぞれの画質処理の内容を説明する前
に、階調処理回路１９から出力される画像信号のフォー
マットについて説明する。前述のように、階調処理回路
１９からの出力信号は、ＬＤの点灯信号である。したが
って、ＬＤの点灯方式によってこの信号のフォーマット
も変わってくる。本実施例の場合、ＬＤの点灯変調方式
は、２５６階調のパルス幅変調（ＰＷＭ）であり、点灯
パルスの位相（左寄せパルス、右寄せパルス）をコント
ロールすることが可能で、変調レベル（０〜２５５）を
表わす輝度信号８ビットと位相を表わす位相信号２ビッ
トの計１０ビットの信号となっている。図２４に、階調
処理出力信号とＬＤ点灯パルスの関係を示す。階調処理
後の画像信号は、図２４に示す「輝度信号」８ビットと
「位相信号」２ビットの計１０ビットの信号となる。

【００４２】次に図２３に示す各階調処理の内容につい
て説明する。まず、「多値化処理」では、位相信号のコ
ントロールと１画素処理，２画素処理を行う。位相コン
トロールは、１画素処理の場合、左右の隣接画素の大小
関係をみて、大きい方（より黒い方）に位相を寄せる。
ただし、単純に左右の大小関係だけで位相を変えると、
ランダムノイズでテクスチャが発生するため、左右の濃
度差（データ差）が、あるしきい値を越えたときだけ位
相をコントロールし、それ以外のときは、中央パルス固
定とする。

【００４３】２画素処理の場合は、対象となる２画素の
黒部が互いに接するように、左側の画素は右パルス、右
側の画素は左パルスとする。つまり、たとえば主走査の
奇数番目の画素は右パルス、偶数番目の画素は左パルス
というふうにする。また、輝度信号の処理は、１画素処
理の場合は、γ変換されたそのままのデータを出力し、
２画素処理の場合は、２画素のデータを加算し、加算結
果の半分づつを両画素に割り振る。

【００４４】次に、誤差拡散処理部は、周囲画素で発生
した再量子化（ＬＤ点灯輝度信号に変換する）誤差を決
められた重みづけで注目画素に加え、その加算結果を再
量子化し、輝度信号に変換するとともに、その画素の誤
差を出力する。誤差を配分する重みづけは、図２５のよ
うなマトリクスで示される。誤差の大きさは、輝度信号
の量子化レベルに依存する。γ変換後のデータが２５６
階調なので、輝度信号が２５６階調であれば誤差は０、
６４階調であれば誤差は３、本実施例では、輝度信号の
量子化レベルは９階調で誤差は最大３１となる。１画素
の誤差が最大３１で、マトリクスで示された重みづけの
合計は３２だが合計を１／３２にするので周囲画素の誤
差の合計は、最大で３１となる。これをγ変換後のデー
タに加算するので合計は、最大２８６である。これを３
２ステップで９階調に分割することになる。このとき、
Ｄａｔａ＝３２×ｎ＋ｃ（ｎ，ｃは整数）のとき、ｎが
誤差拡散出力、ｃが誤差となる。また、出力ｎは０〜８
となるが、輝度信号のフォーマットが前述のように２５
６階調であるため、０〜２５５の値をｎ０〜８の１つ１
つに割り当てる必要がある。本実施例での割り当てを図
２６の（ａ）に示す。 また、誤差拡散処理においても
多値化処理と同様に２画素処理も行う。誤差拡散出力ｎ
を２画素単位で加算し、加算結果を２画素に配分する。
加算結果は０〜１６となり、１画素の時と同様に輝度信
号０〜２５を割り当てる。本実施例での割り当てを図２
６の（ｂ）に示す。

【００４５】また、、誤差拡散処理においても多値化処
理と同様に、位相コントロールを行う。位相コントロー
ル方法は、１画素処理と２画素処理で異なり、多値化処
理と全く同様である。

【００４６】次に、多値ディザ処理について説明する。
多値ディザ処理は、１画素を多値としたディザ処理であ
る。１画素の分割は、ＬＤ点灯信号がパルス幅変調であ
ることを想定して、主走査方向に分割する。分割態様を
図２７に示す。ディザマトリクスの大きさは本実施例で
は、４×４、及び６×６としている。４×４の場合、１
画素の分割は１５分割とし、４×４×１５＋１＝２４１
階調の再現を可能とする。また、６×６の場合、１画素
の分割を８分割とし、６×６×８＋１＝２８９階調の再
現を可能とする。ただし、１画素を分割した１つ１つ
は、独立した画素と異なり、単独にＯＮ／ＯＦＦするこ
とはできず、左端、右端、あるいは中央から連続してパ
ルス幅を増大させるようにしかならない。

【００４７】すなわち、分割したそれぞれに閾値を配列
するとき、図２８のように、左からの単調増加、右から
の単調増加、あるいは中央から周囲に次第に大きくなる
配列のいずれかしか選択できない。このとき、左からの
単調増加ではその画素は左パルス、右からの単調増加で
は右パルス、そして中央からの増加では中央パルスとな
る。したがって、閾値の配列によって、その画素の位相
信号が決まる。また、輝度信号は、分割した閾値をその
画素の画像データ（γ変換後）がいくつ越えているかで
決定する。

【００４８】次に２値化処理について説明する。２値化
は、その画素が白か黒か（０か１か）の値に変換する処
理であり、通常閾値を設定し、画像データがその閾値を
越えるか越えないかで２値化を行う。本実施例では、固
定の閾値で２値化する処理と、ディザによる２値化の２
通りの処理を持っている。２値化の結果は、１ビットの
信号となるが、ＬＤ点灯信号のフォーマットに合わせる
必要があるため、白画素に対応する出力信号（輝度信号
＋位相信号）と黒画素に対応する出力信号とを予め決め
ておいて、２値化結果にしたがって変換する。

【００４９】次に画像信号選択制御部、及びセレクタ部
について説明する。多値化処理，誤差拡散処理，多値デ
ィザ処理及び２値化処理は、同時に平行して処理され
る。これらの出力信号から、画像処理モード、あるいは
領域信号によって、１つを選択する。

【００５０】画像処理モードの設定は、１回のコピー動
作について１つのモードが設定される。領域信号は、１
枚のコピーのなかで、文字領域と写真領域とを判別する
信号であるため、１つの原稿の中でリアルタイムで切り
替わる信号である。選択方法の第１例（第１実施例）を
次の表３に、第２例（第２実施例）を次の表４に示す。

【００５１】

【表３】

【００５２】

【表４】

【００５３】画像処理モードの選択は、操作パネルによ
って行う。第１例の場合の操作パネルの平面を図３０の
（ａ）に、第２例２の場合の操作パネルの平面を図３０
の（ｂ）に示す。

【００５４】第１例の場合は、表３中および図３０の
（ａ）中の「自動文字写真」が優先モ−ドであり、電源
オン直後，コピ−動作を終了して一定時間後および操作
パネルの「自動文字・写真」が操作されたときに設定さ
れる画像処理モ−ドであり、このモ−ドが設定されてい
るときには、空間フィルタ回路１６の「画素選択」に、
表２に示す「文字／写真」を指定する制御信号が与えら
れ、かつ、階調処理回路１９には、「多値化処理」およ
び「誤差拡散処理」の両者を指定する制御信号が与えら
れしかも空間フィルタ回路１６から領域判定信号ＲＭＳ
が与えられる。これらの制御信号に応答して、階調処理
回路１９は、表３の「自動文字写真」の欄に示す画像処
理（選択画像の項）を行なう。表３中および図３０の
（ａ）中の「写真」，「鉛筆文字」，「複写原稿」はキ
−入力指定モ−ドであり、これらのキ−が操作されると
設定され、上述の「自動文字写真」の場合と同様な対応
関係で、階調処理回路１９には、表３中の画像処理（選
択画像の項）を指定する制御信号が与えられしかも空間
フィルタ回路１６から領域判定信号ＲＭＳが与えられ
る。

【００５５】第２例の場合は、表４中および図２３の
（ｂ）中の「自動」が優先モ−ドであり、電源オン直
後，コピ−動作を終了して一定時間後および操作パネル
の「自動」が操作されたときに設定される画像処理モ−
ドであり、このモ−ドが設定されているときには、空間
フィルタ回路１６の「画素選択」に、表２に示す「文字
／写真」を指定する制御信号が与えられ、かつ、階調処
理回路１９には、「多値化処理」を指定する制御信号が
与えられしかも空間フィルタ回路１６から領域判定信号
ＲＭＳが与えられる。これらの制御信号に応答して、階
調処理回路１９は、表４の「自動」の欄に示す画像処理
（選択画像の項）を行なう。表４中および図３０の
（ｂ）中の「文字写真」，「写真」，「鉛筆文字」，
「複写原稿」はキ−入力指定モ−ドであり、これらのキ
−が操作されると設定され、上述の「自動」の場合と同
様な対応関係で、階調処理回路１９には、表４中の画像
処理（選択画像の項）を指定する制御信号が与えられし
かも空間フィルタ回路１６から領域判定信号ＲＭＳが与
えられる。

【００５６】なお、画像処理モ−ドの中の「複写モー
ド」は、一旦、複写により作成された原稿を対象とす
る。一般に一度複写されると、電子写真の特性で、原稿
よりも線が太る傾向にあることがある。複写された原稿
をさらに複写、あるいはさらにさらに複写、というふう
にすると、回数を重ねるごとに、線が太って、画質が劣
化していく。これを防ぐため、階調処理された画像を図
２７のアルゴリズムにしたがって、細線化する。

【００５７】以上に説明した第２実施例によれば、文字
と絵柄の混在画像に於て文字部の解像度と絵柄部の階調
性とを両立して処理することが出来る。分離信号により
出力を選択することにより混在画像の適切な出力を得る
ことが出来る。一括処理と分離処理とを切り替、処理内
容を変更することが出来る。強度フィルターの係数部を
与えるビットシフト部と、総和を求める演算部を切り放
すことで、数種類のフィルター強度を簡易な構成で用意
することが出来、処理の柔軟性が得られる。平滑フィル
ターの係数部を与えるビットシフト部と、総和を求める
演算部を切り放すことで、数種類の平滑フィルター特性
を簡易な構成で用意することが出来、処理の適用範囲が
ひろがる。簡易な構成で文字部と非文字部の分離が行え
る。分離処理の構成が簡便でコストの低減が計られる。
文字線字画像と写真，網点画像の混在した原稿を１回の
コピー操作で、ともに良好な画像を得ることができる。
また、網点原稿で発生するモアレを抑制できる。専用の
モードを操作パネル上で設定することなく、デフォルト
の状態で文字と写真の混在した原稿を良好にコピーでき
る。文字写真混在原稿を含む一般的な原稿，写真が中心
の原稿，鉛筆等で書かれた淡い、あるいはコントラスト
の低い原稿、および最初の原稿を一旦複写され、もとよ
りも線が太くなってしまった原稿など多種多様な要求に
対応できる。鉛筆文字等で書かれた原稿など、低コント
ラスト原稿にたいして、再現性の良好なコピー画像を得
ることができる。複写された原稿、あるいは複写を繰り
返すような場合、線を太らせることなく、画像の劣化し
ない画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例の構成概要を示すブロッ
ク図である。

【図２】 図１に示す遅延生成部１の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】 図１に示す画像強調部３の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】 図１に示す画像平滑部４の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】 図１に示す領域信号生成部６の、テキストモ
−ドにおいてエッジ検出と白地検出により領域信号を生
成する構成を示すブロック図である。

【図６】 図１に示す領域信号生成部６の、網点モ−ド
においてエッジ検出と網点検出により領域信号を生成す
る構成を示すブロック図である。

【図７】 図１に示す本実施例において、セレクタ５に
与えられる画像デ−タと、領域信号生成部６が生成する
領域信号（切換え信号）の位置を一致させる遅延装置の
構成を示すブロック図である。

【図８】 本発明の第２実施例のデジタル複写機の、原
稿読み取り装置の概略構成を示す縦断面図である。

【図９】 前記デジタル複写機の、画像形成を行なうレ
−ザプリンタの構成を示す縦断面図である。

【図１０】 前記デジタル複写機の、画像処理電気系統
における画像処理順序を示すブロック図である。

【図１１】 図３に示す空間フィルタ１６の構成概要を
示すブロック図である。

【図１２】 図３に示す空間フィルタ１６の構成をやや
詳細に示すブロック図である。

【図１３】 図５に示す「５×５マトリクスデタ生成」
ブロックの内容を示すブロック図である。

【図１４】 図５に示す「フレア−補正量算出」ブロッ
クの処理対象の５×５画マトリクス内の、算出に参照す
る画素分布を示す平面図である。

【図１５】 図５に示す「ＭＴＦ補正」ブロックの処理
ロジックを示すブロック図である。

【図１６】 図５に示す「ＭＴＦ補正」ブロックで補正
に使用するフィルタ−係数の分布を示す平面図である。

【図１７】 図５に示す「平滑化処理」ブロックが平滑
化処理で用いるフィルタ−係数の分布を示す平面図であ
る。

【図１８】 図５に示す「３×３ラプラシアン」ブロッ
クがフィルタ−処理で用いるフィルタ−係数の分布を示
す平面図である。

【図１９】 図５に示す「エッジブロック」における膨
張処理４画素と摘出画素（×印）との関係を示す平面図
である。

【図２０】 図５に示す「白地分離ブロック」での白地
候補検出における処理対象領域を示す平面図である。

【図２１】 図５に示す「白地分離ブロック」でのブロ
ック化、膨張処理における注目ブロックと膨張ブロック
の関係を示す平面図である。

【図２２】 図５に示す「白地分離ブロック」でのブロ
ック補正における参照ブロックと処理ブロックを関係を
示す平面図である。

【図２３】 図３に示す階調処理回路１９の構成概要を
示すブロック図である。

【図２４】 階調処理回路１９が出力する位相信号と輝
度信号を示す図面であり、位相信号はタイムチャ−トで
示し、輝度信号はビット分布平面図で示す。

【図２５】 図１６に示す階調処理回路１９の誤差拡散
処理における、再量子化誤差の配分の重み付け係数を示
す平面図である。

【図２６】 図１６に示す階調処理回路１９の誤差拡散
処理における、γ補正後のデ−タを階調分割するときの
γ補正デ−タ（変換前）と出力階調デ−タの関係を示す
平面図であり、（ａ）は１画素処理の場合のものを、
（ｂ）は２画素処理の場合のものを示す。

【図２７】 図１６に示す階調処理回路１９の多値ディ
ザ処理における多値デ−タを記録ドットに分割する態様
を示す平面図である。

【図２８】 図１６に示す階調処理回路１９の多値ディ
ザ処理における閾値の配列を示す平面図である。

【図２９】 図１６に示す階調処理回路１９の、複写モ
−ドにおいて階調処理後のデ−タに細線化処理を施すア
ルゴリズムを示す平面図である。

【図３０】 前記デジタル複写機の操作パネルの一部を
示す平面図である。

【符号の説明】

【符号の説明】 １００：遅延生成部 ２００：画像デ
ータ ３００：画素強調部 ４００：画素平
滑部 ５００：出力画像選択部 ６００：領域信
号生成部 １：コンタクトガラス ２ａ，２ｂ：光源 ３，４〜７：ミラー ８：レンズ ９：ＣＣＤイメージセンサ １０，１１：走行体 １２：センサドライバ回路 １３：増幅器 １４：Ａ／Ｄ変換回路 １５：シェーデ
ィング補正回路 １６：空間フィルタ回路 １７：主走査変
倍回路 １８：γ補正回路 １９：階調処理
回路 ２０：レーザーダイオード（ＬＤ）制御回路 ２１：レーザー出力ユニット ２２：結像レン
ズ ２３：ミラー ２４：感光体ド
ラム ２５：帯電チャージャ ２６：イレーサ ２７：現像ユニット ２９：分離チャ
ージャ ３０：分離爪 ３２ａ，３２ｂ：記録シー
ト ３３ａ：上側給紙カセット ３３ｂ：下側給紙
カセット ３４：搬送ベルト ３５：定着ロー
ラ ３６：排紙トレイ ３７ａ，３７ｂ：給紙ロー
ラ ３８：レジストローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 15/68 ４００ Ａ (72)発明者 川 本 啓 之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコ−内 (72)発明者 葉 安 麒 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコ−内 (72)発明者 刀 根 剛 治 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコ−内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像デ−タの少くとも一部を遅延す
   る手段と、遅延した画像デ−タを含む入力画像デ−タに
   基づいて注目画素の画像デ−タを周辺画素の画像デ−タ
   を参照して強調処理する手段と、注目画素と周辺画素の
   画像デ−タを平滑化処理する手段と、強調処理した画像
   デ−タと平滑化処理した画像デ−タの一方を出力画像デ
   −タとして選択する手段とを具備することを特徴とする
   画像処理装置。
2. 【請求項２】 選択する手段は、モード信号に対応して
   処理手順を特定する手段と、領域分離信号に対応して強
   調処理した画像デ−タと平滑化処理した画像デ−タの一
   方を一画素毎に選択する手段とを具備することを特徴と
   する請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 強調処理する手段は、強調のためのビッ
   トシフトを行う手段と、ビットシフト量を選択する手段
   と、強調量を算出する手段と、強調量の重みを変更する
   手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の画像
   処理装置。
4. 【請求項４】 平滑化処理する手段は、平滑のためのビ
   ットシフトを行う手段と、ビットシフト量を選択する手
   段と、シフト信号の総和を求める手段とを具備すること
   を特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 領域信号を生成する手段は、画像内のエ
   ッジを検出する手段と、白地を検出する手段と、エッヂ
   情報と白地情報を基に領域を判定する手段とを具備する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 領域信号を生成する手段は、画像内のエ
   ッジを検出する手段と、網点を検出する手段と、エッジ
   情報と網点情報を基に領域を判定する手段とを具備する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 原稿画像信号を読み取り電気信号に変換
   する手段と、該電気信号に対して信号処理を施す手段
   と、信号処理された信号にしたがって画像を再生する画
   像形成手段を有する画像処理装置において、 読み取り信号から原稿の文字領域と写真領域とを分離
   し、領域信号を出力する手段と、領域信号にしたがって
   フィルタ処理を切り替える手段と、文字画像用の階調処
   理と写真画像用の階調処理を並行して行う手段と、前記
   領域信号にしたがって、文字用の階調処理結果と写真用
   の処理結果とを選択的に切り替える手段を有することを
   特徴とする画像処理装置。
8. 【請求項８】 複数の画像モードを設定する手段を有
   し、その第１優先のモードにおいて、請求項７記載の領
   域による選択処理を行うことを特徴とする画像処理装
   置。
9. 【請求項９】 複数の画像モードは、文字写真混在の原
   稿を含む一般原稿を対象とした第１優先モード，写真原
   稿対象モード，鉛筆文字原稿を対象としたモード、およ
   び、複写された原稿を対象とするモード、を含む請求項
   ７記載の画像処理装置。