JPH0898026A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力される多値画像信号に対応して一画素内
での階調処理を施して出力画像を得る画像処理装置にお
いて、入力画像信号から算出した注目画素のエッジ度と
出力画像の変倍率に基づいて、一画素内での階調処理を
制御し、解像度が重視される文字中のエッジや絵柄に含
まれるエッジと、階調性が重視される絵柄部の再現性を
両立する画像処理装置を提供する。 【構成】 注目画素のエッジ度を算出するエッジ度算出
手段と、所定の変倍率を設定する変倍率設定手段と、複
数の入出力特性を持つディザカーブから前記エッジ度お
よび変倍率に基づいて、注目画素の階調処理に対応する
ディザカーブを選択するディザ信号生成手段により、注
目画素に対応した一画素内での階調処理を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル画像処理にお
ける、出力画像の画質向上処理に関するものであり、特
に一画素内での階調処理が可能なデジタル複写機、ファ
クシミリに応用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】入力画像の特性を利用して画像処理の処
理条件を切り替える技術として、特公平６−１８４３９
号には、入力画像信号から算出したエッジ成分に対応し
て文字画像用の解像度を重視した処理条件と階調画像用
の階調性を重視した処理条件を連続的に変化させる画像
処理装置が示されている。

【０００３】しかしながら、デジタル複写機、ファクシ
ミリ等の画像処理装置には、操作者の要求や使用する用
紙などの条件によって入力画像に変倍処理を行って出力
する場合があり、この変倍処理により入力画像の文字サ
イズと出力画像の文字サイズが変化するために処理条件
を変える必要が生じる。

【０００４】近年実用化が進んでいる一画素内での多階
調出力が可能なプリンタユニット、例えば一画素の書き
込みタイミングや書き込みビーム強度を制御して、一画
素内で２５６階調を出力するレーザープリンタユニット
を有する画像処理装置においては、出力画像の変倍率に
応じて解像度と階調性のバランスを保つために処理条件
を制御することが特に重要となる。

【０００５】すなわち、縮小時には文字サイズが小さく
なるために等倍時よりも解像度重視の一画素内での階調
処理（ディザ信号生成）の処理条件が要求され、拡大時
には文字サイズが大きくなるために等倍時よりも解像度
の低い一画素内での階調処理（ディザ信号生成）の処理
条件が必要とされる。また、階調の再現性が要求される
入力画像の絵柄部では、出力画像の変倍率によらずに一
画素内での階調数が高精度に再現されることが望まし
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した課
題を鑑みて、一画素内での階調処理を施す画像処理装置
において、入力画像信号から算出した注目画素のエッジ
度と出力画像の変倍率に基づいて、一画素内での階調処
理を制御し、解像度が重視される文字中のエッジや絵柄
に含まれるエッジと、階調性が重視される絵柄部の再現
性を両立する画像処理装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１記載の発明は、入力される多値画像信
号に対応して一画素内での階調処理を施して出力画像を
得る画像処理装置において、注目画素のエッジ度を算出
するエッジ度算出手段と、所定の変倍率を設定する変倍
率設定手段と、前記エッジ度および変倍率に基づいて、
複数の閾値から注目画素の階調処理に対応する閾値を決
定するディザ信号生成手段を特徴としている。

【０００８】また、請求項２記載の発明では、前記ディ
ザ信号生成手段は、注目画素のエッジ度が小さい場合は
階調性優先のディザ信号を生成し、エッジ度が高くなる
につれて解像度優先のディザ信号を生成することを特徴
としている。

【０００９】さらに、請求項３記載の発明では、前記デ
ィザ信号生成手段は、前記変倍率が小さくなるにつれ
て、エッジ度が高い場合におけるディザ信号の解像度を
高くすることを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明の画像処理装置によれば、一画素内での
階調処理を施す画像処理装置において、原稿画像を読み
取って入力画像信号を得て、入力画像信号の各画素デー
タに対する階調処理を決定するための特徴量として、入
力画像信号から算出した注目画素のエッジ度と、出力画
像の変倍率を利用して、一画素内での階調処理を制御す
ることにより、解像度が重視される文字中のエッジや絵
柄に含まれるエッジと、階調性が重視される絵柄部の再
現性を両立する最適なディザ処理を施す。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例のブロック構成図であ
る。１１は、入力画像信号から注目画素のエッジ度を算
出するエッジ度算出手段であり、入力された画像信号に
対する一画素内での階調処理の特性を決定するための特
徴量として、注目画素の画像信号の値の変化の度合いを
表すエッジ度を算出する。１２は、入力画像に対する出
力画像の変倍率が設定される変倍率設定手段、１３は、
入力画像信号に対する一画素内での階調処理をエッジ度
算出手段１１と変倍率設定手段１２の出力に基づいて制
御して、出力画像信号を生成するディザ信号生成手段で
ある。

【００１２】なお、本発明におけるディザ信号とは、二
値画像データで階調性を持った多値画像を表現するため
の閾値マトリクスによって生成されるディザ信号とは異
なるものである。本発明のディザ信号は、一画素内で階
調処理を施すための出力画素の階調信号を意味してお
り、このディザ信号に基づいてプリンタユニット等の出
力デバイスにおいて一画素内の書き込みタイミングや書
き込みビーム強度を制御が行われ出力画像が形成され
る。

【００１３】すなわち、出力デバイスで表現可能な最大
の階調数が２５６階調である場合には、本発明によって
出力されるディザ信号が２５５のときに一画素すべての
ドット形成が行われて出力画像が形成され、ディザ信号
が６３のときには、一画素の１／４のドット形成が行わ
れて出力画像が形成される。

【００１４】本発明をデジタル複写機に適用した場合の
実施例を図２に基づいて説明する。まず、デジタル複写
機における一般的な画像信号の流れを説明する。原稿画
像はＣＣＤ素子等を用いたスキャナによって読み取られ
てＡ／Ｄ変換処理の後、各画素に対してｒ、ｇ、ｂ各色
８ｂｉｔの反射率リニアな画像信号が出力される。入力
された画像信号は後段の処理（本実施例ではプリンタ）
の必要に応じてＬｏｇ変換処理が施される。続いて、色
補正処理によりトナー等の色剤の濃度に対応したｃ’、
ｍ’、ｙ’の濃度信号に変換され、ｃ’、ｍ’、ｙ’の
濃度信号から黒信号を生成するＵＣＲ／ＵＣＡ処理が施
されることによりｃ、ｍ、ｙ、ｋ信号に変換される。こ
のｃ、ｍ、ｙ、ｋ信号に対して、空間フィルタによる平
滑化処理、エッジ強調処理、およびプリンタに対応した
Γ（ガンマ）補正処理等の画像信号処理が施されて、プ
リンタへと出力される。プリンタへ出力される際の画像
信号は、一画素当たり各色８ｂｉｔの２５６階調の画像
信号となる。

【００１５】エッジ度算出手段２１には、スキャナから
入力された反射率リニアの画像信号ｒ、ｇ、ｂ信号か
ら、ｇ（グリーン）信号が入力される。このｇ信号に対
して、図３に例示される３×３画素サイズのラプラシア
ンフィルタによる空間フィルタ処理が施され、フィルタ
の出力の絶対値が線形のテーブル変換によって５ビット
に圧縮されたものが、注目画素データに対応するエッジ
度信号として算出される。

【００１６】このエッジ度算出手段２１における空間フ
ィルタは、例示した３×３画素のサイズ以外にも５×５
画素のサイズや、Ｓｏｂｅｌオペレータなどの一次微分
フィルタを用いても良い。また、本実施例ではスキャナ
から入力された画像信号を直接エッジ度算出手段に入力
しているが、Ｌｏｇ変換処理後の画像信号や色補正処理
後の信号を用いるように構成しても良い。また、本実施
例でｇ信号からエッジ度の算出を行っているのはハード
ウェア規模を小さくするためであり、ｒ、ｇ、ｂの全て
のカラー信号や、明度、輝度信号などに変換された画像
信号からエッジ度を求めるように構成しても良い。

【００１７】変倍率設定手段２２は、入力画像サイズと
出力画像サイズの関係によって規定された所定の変倍率
に応じた２ｂｉｔの制御信号が出力される。この変倍率
は通常の場合はユーザーによる指定によって定められ
る。

【００１８】エッジ度算出手段２１と変倍率設定手段２
２の出力に基づいて、入力画像信号に対する一画素内で
の階調処理を制御してプリンタへの出力画像信号を生成
するディザ信号生成手段１３は、本実施例においてはＲ
ＯＭ２３で構成されている。

【００１９】本実施例では、出力画像における一画素内
での階調処理を、主走査線上において隣接する２画素を
一組として一画素当たり２５６階調を表現する場合を例
にとって説明を行なう。このためディザ信号生成手段
（ＲＯＭ２３）には、エッジ度信号と変倍率に加えて、
注目画素が主走査線上において偶数位置であるか奇数位
置であるかを表す画素アドレス信号が入力される。

【００２０】ＲＯＭ２３には、上述したΓ（ガンマ）補
正処理等が施された画像信号であり、一画素当たりｃ、
ｍ、ｙ、ｋ各色８ｂｉｔの画像信号と、エッジ度算出手
段２１において算出された５ｂｉｔの注目画素のエッジ
度信号と、変倍率設定手段による２ｂｉｔの制御信号
と、注目画素が主走査線上において偶数位置であるか奇
数位置であるかを表す１ｂｉｔの画素アドレス信号の４
種類の信号が入力される。これら４信号に基づくテーブ
ル参照によって読み出された信号が、一画素内での階調
処理に対応した８ｂｉｔすなわち２５６階調のディザ信
号として生成されてプリンタへと出力される。

【００２１】次にＲＯＭ２３に書き込まれるデータにつ
いて説明する。主走査線上において隣接する偶数位置、
奇数位置に相当する各組の画素に対して、複数の入出力
特性を持つディザカーブをＲＯＭ２３に用意する。本実
施例のディザカーブは、図４に示されるように、Ｎｏ．
０からＮｏ．３１へと順次異なる入出力特性を持ってい
る。

【００２２】Ｎｏ．０が、最も解像度の低い階調性優先
のディザカーブであり、隣接する２画素内でドットが離
れながら成長する。番号が大きくなるにつれて解像度が
高くなって階調性よりは解像度優先のディザカーブとな
る。

【００２３】ディザカーブの特性としては、入力画素デ
ータの階調数が上がるにつれてドットが分散して成長す
るディザカーブが階調性を優先した特性を持っており、
入力画素データの階調数が上がるにつれてドットが集中
して成長するディザカーブが解像度を優先した特性を持
っていることに相当する。

【００２４】次に、複数種類のディザカーブから、エッ
ジ度算出手段２１及び変倍率設定手段２２より入力され
る注目画素のエッジ度及び変倍率に応じて、注目画素デ
ータに対して使用されるディザカーブの番号を決定す
る。

【００２５】図５に、ディザ信号生成部において、複数
のディザカーブの中から注目画素データのエッジ度と変
倍率に基づくディザカーブの選択について説明する。注
目画素のエッジ度が小さい場合は階調性優先のディザ信
号を生成し、エッジ度が高くなるにつれて解像度優先の
ディザ信号を生成するようにディザカーブの選択が行わ
れる。

【００２６】注目画素が階調性を持った絵柄部等の画像
でありエッジ度が小さい場合には、階調性優先のディザ
信号が生成され、注目画素が白地を背景とした文字部等
の画像でありエッジ度が高くなる場合には解像度優先の
ディザ信号が生成される。

【００２７】変倍率が小さくなる（縮小時）と出力画像
中の文字サイズも小さくなり、出力画像の文字エッジは
つぶれやすくなるために、画像中の文字サイズと変倍率
の関係を考慮して、変倍率が小さい場合においてエッジ
度が高く文字エッジである確率が高い画素に対すしては
解像度がより高くなるようにディザカーブの選択が行わ
れる。

【００２８】図５において、注目画素のエッジ度が最も
高く３１であるときに、選択されるディザカーブの番号
は変倍率が小さなものから順に３１、２３、１５、０と
なっている。このように変倍率が小さくなるにつれて解
像度の高いディザカーブが選択されるようにＲＯＭ２３
を構成している。

【００２９】ＲＯＭ２３に用意される閾値カーブの形状
と、注目画素のエッジ度、変倍率との対応関係は、図５
に示されるもの以外に、入力画像データや出力デバイス
の特性によって異なることは言うまでもない。

【００３０】なお、本実施例においては、主走査線上に
おいて隣接する２画素を一組として一画素内で２５６階
調を表現する場合を例にとって説明を行なったが、独立
した一画素内で２５６階調を表現する場合や、２×２の
画素マトリクスを一組として２５６階調の階調処理を行
う場合にも、本発明を適用することは容易に可能であ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上、説明したように請求項１記載の発
明によれば、注目画素のエッジ度と変倍率により一画素
内の階調処理を制御するために、出力画像の解像度と階
調性を両立することが可能となり、出力画像の画質を大
幅に向上することが可能になる。

【００３２】また、請求項２および３記載の発明によれ
ば、注目画素のエッジ度と変倍率に応じて最適なディザ
信号の生成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のブロック構成図である。

【図２】本発明をデジタル複写機に適用した場合のブロ
ック構成図である。

【図３】本発明のエッジ度算出手段を説明する図であ
る。

【図４】本発明の閾値カーブを説明する図である。

【図５】本発明の閾値カーブ選択を説明する図である。

【符号の説明】

１１および２１ 画像信号入力部 １２および２２ 特徴量算出部 １３および２３ ディザテーブル部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力される多値画像信号に対応して一画素
   内での階調処理を施して出力画像を得る画像処理装置に
   おいて、注目画素のエッジ度を算出するエッジ度算出手
   段と、所定の変倍率を設定する変倍率設定手段と、前記
   エッジ度および変倍率に基づいて、複数の閾値から注目
   画素の階調処理に対応する閾値を決定するディザ信号生
   成手段を特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】前記ディザ信号生成手段は、注目画素のエ
   ッジ度が小さい場合は階調性優先のディザ信号を生成
   し、エッジ度が高くなるにつれて解像度優先のディザ信
   号を生成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】前記ディザ信号生成手段は、前記変倍率が
   小さくなるにつれて、エッジ度が高い場合におけるディ
   ザ信号の解像度を高くすることを特徴とする請求項２記
   載の画像処理装置。