JPH10173913A

JPH10173913A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10173913A
Application number: JP8333171A
Authority: JP
Inventors: Shoji Imaizumi; 祥二今泉
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】画像データを圧縮符号化した状態で保存管理
する画像形成装置において、文字画像の解像度及び文字
以外の画像（中間調画像）の階調性を良好に保ちつつ、
濃度や色情報を持つ高品位な文字を再現する画像形成装
置を提供する。【解決手段】本発明の画像形成装置は、文字画像デー
タを供給する画像データ供給手段と、画像データ供給手
段から供給された文字画像データを、所定のｍ×ｎ画素
を単位としてブロックに分け、各ブロック内の画素のデ
ータの平均値を、縮小画像の画像データとする縮小手段
と、縮小手段により形成された縮小画像の画像データを
記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶する縮小画像の画
像データの内、復元する注目画素を指定する注目画素指
定手段と、注目画素指定手段により指定された注目画素
の画像データと、その周辺画素の画像データより、縮小
手段による縮小前の文字画像の画像データを復元する復
元手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルカラー
複写機等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数色の画像形成ユニットを搬送路上に
一列に並べてなる構成のカラー複写機では、各ユニット
間の位置の違いから生じる作像タイミングのずれを電気
的に補正する必要がある。この補正の方法としては、主
に画像形成の遅延分のデータをメモリに蓄え、読み出し
タイミングをずらして画像形成を行うのが一般的であ
る。ところが、高解像度なフルカラー画像の情報量は膨
大であり、これを高速に蓄積するためには高価な半導体
メモリを大量に必要とし、複写機全体のコストが上昇し
てしまう。そこで、必要な半導体メモリの容量を減らす
為に画像圧縮技術が積極的に活用されている。一般的に
画像圧縮は、人間の視覚特性を利用し、視覚的に目立ち
にくい部分の階調数や解像度を劣化させることにより、
情報量を削減する。画像データを圧縮符号化する一般的
な手法として、ＪＰＥＧ方式（ＤＣＴ変換＋量子化処理
＋ハフマン符号化）があげられる。ＪＰＥＧ方式では、
自然画像等の中間調画像を、その画像劣化を抑えつつも
高い圧縮率で符号化することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】滑らかな自然画像（中
間調画像）を再現するには、細かな階調情報を必要とす
る。他方、濃度や色情報を持った高品位な文字画像（２
値画像）を再現するには、細かな階調情報よりも高い解
像度を必要とする。このように、フルカラーの自然画像
などの中間調画像と、文字画像などの２値画像とでは、
要求される情報の種類が異なる。上記のＪＰＥＧ方式に
よる画像データの圧縮符号化は、自然画像には適してい
るが、文字画像のように高周波成分のデータが重要視さ
れる画像では量子化処理を行う段階で画質の劣化を起こ
してしまうため適していない。この場合、文字のみで構
成される画像に対しては、２値画像に適した他の圧縮方
式を適用すればよいが、カラー画像と文字画像が混在す
る文書では、その両方の画質を良好に保つことはできな
い。また、ＪＰＥＧ方式では、画像の圧縮率は実際に圧
縮してみないと解らないため、常に最悪の圧縮率を想定
して、メモリを用意しておく必要がある。このように、
再現される画像の質を保ちつつ画像の圧縮及び伸張を行
い、要求されるメモリの容量を削減することは難しい。

【０００４】本発明の目的は、画像データを圧縮符号化
した状態で保存管理する画像形成装置において、文字画
像の解像度及び文字以外の画像（中間調画像）の階調性
を良好に保ちつつ、濃度や色情報を持つ高品位な文字を
再現する画像形成装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するた
め、本発明の画像形成装置は、文字画像データを供給す
る画像データ供給手段と、画像データ供給手段から供給
された文字画像データを、所定のｍ×ｎ画素を単位とす
るブロックに分け、各ブロック内の画素のデータの平均
値を、縮小画像の画像データとする縮小手段と、縮小手
段により形成された縮小画像の画像データを記憶する記
憶手段と、記憶手段に記憶する縮小画像において、復元
する注目画素を指定する注目画素指定手段と、注目画素
指定手段により指定された注目画素の画像データと、そ
の周辺画素の画像データより、縮小手段による縮小前の
文字画像の画像データを復元する復元手段とを備える。
また、上記画像形成装置において、復元手段は、注目画
素及びその周辺画素に関し、復元する文字画像の画素数
を決定する文字画素数決定手段と、復元する文字画像の
画素分布状態を決定する文字画像分布決定手段とからな
ることが好ましい。この場合において、文字画素数決定
手段は、縮小率を１／ｍ（但し、ｍは２以上の整数であ
る）としたときに、（注目画素の濃度×ｍ×ｍ）／（周
辺画素の最大濃度）の演算を行い、この結果を上記復元
する文字画像の画素数とすることが好ましい。または、
上記復元手段は、注目画素及びその周辺画素に関し、復
元する文字画像の濃度を決定する文字画像濃度決定手段
と、復元する文字画像の画素数を決定する文字画素数決
定手段と、復元する文字画像の画素分布状態を決定する
文字画像分布決定手段とからなることが好ましい。この
場合において、文字画素数決定手段は、縮小率を１／ｍ
（但し、ｍは２以上の整数である）としたときに、（注
目画素の濃度×ｍ×ｍ）／（復元する文字画像部分の濃
度）の演算を行い、この結果を上記復元する文字画像の
画素数とすることが好ましい。または、文字画像濃度決
定手段は、縮小率を１／ｍ（ｍは２以上の整数）とした
ときに、復元する文字画像の濃度を、周辺画像濃度の下
地レベルを除く最小濃度をｍ×ｍ倍にした濃度にし、こ
の文字画像濃度決定手段により設定された濃度が最大濃
度を越える場合には、復元する文字画像の濃度が最大値
以下になるように２以上の最も小さな整数でわり算する
文字濃度補正手段とを備えることが好ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を用いて本発明
の画像形成装置の実施形態である複写機について説明す
る。図１は、複写機の構成を示す図である。本複写機
は、画像読取部２００及び画像形成部３００で構成され
る。画像読取部２００において、自動原稿搬送装置１０
０は、原稿トレイ１０１に載置された複数の原稿を、最
も下のものから順に原稿台ガラス２０８上の所定位置に
搬送する。また、自動原稿搬送装置１００は、読み取り
の終了した原稿を、原稿排紙トレイ１０３上に排出す
る。原稿台ガラス２０８上に載置された原稿は、露光ラ
ンプ２０１により露光照射される。原稿からの反射光
は、ミラー２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ、及び、集光
レンズ２０３を介して３ラインのＣＣＤセンサ２０４に
おいて結像する。露光ランプ２０１及びミラー２０２ａ
は、スキャナモータ２０９により矢印の方向（副走査方
向）に設定倍率に応じた速度Ｖで移動する。これによ
り、原稿台ガラス２０８上に載置されている原稿が全面
にわたって走査される。また、ミラー２０２ｂ，２０２
ｃは、露光ランプ２０１及びミラー２０２ａの移動に伴
い、矢印の方向に速度Ｖ／２で移動する。ＣＣＤセンサ
２０４により得られる画像信号は、画像処理回路２０５
においてＭＴＦ補正等の処理が施され、シアン（Ｃ）、
マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の印字用デ
ータに変換された後に、インターフェース部２０７及び
画像形成部３００に出力される。画像形成部３００にお
いて、画像処理回路２０５から入力されるシアン、マゼ
ンタ、イエロー及び黒の各印字用データ（以下、これら
の印字データをまとめてＣＭＹＫデータという）は、そ
れぞれ露光ヘッド３０１ｃ，３０１ｍ，３０１ｙ及び３
０１ｋに入力される。露光ヘッド３０１ｃ，３０１ｍ，
３０１ｙ及び３０１ｋは、送られてきたＣＭＹＫデータ
に応じてレーザビームを発光し、イメージングユニット
３０２ｃ，３０２ｍ，３０２ｙ及び３０２ｋの内部に設
けられている感光体ドラム３２ｃ，３２ｍ，３２ｙ及び
３２ｋの表面を各々露光走査する。本体に対し脱着可能
に設けられているイメージングユニット３０２ｃ，３０
２ｍ，３０２ｙ及び３０２ｋの内部には、感光体ドラム
３２ｃ，３２ｍ，３２ｙ及び３２ｋを中心に電子写真プ
ロセスを実行するのに必要なエレメントが配置されてい
る。露光を受けた感光体ドラム３２ｃ，３２ｍ，３２ｙ
及び３２ｋの表面には原稿の静電潜像が形成される。こ
の静電潜像は各イメージングユニット内部に備える現像
器により現像される。感光体ドラム３２ｃ，３２ｍ，３
２ｙ，３２ｋの表面に現像されたトナー像は、各感光体
ドラムに対向して配置されている転写チャージャ３０３
ｃ，３０３ｍ，３０３ｙ，３０３ｋにより、用紙搬送ベ
ルト３０４上を搬送してくる用紙に転写される。なお、
上記搬送ベルト３０４上を搬送してくる用紙は、設定さ
れているモードに応じて特定される給紙カセット３１０
ａ，３１０ｂ，３１０ｃより送られてくる。搬送路へ供
給された用紙は、搬送ローラ対３１３により用紙搬送ベ
ルト３０４へ送られる。ここでは、タイミングセンサ３
０６により、用紙搬送ベルト３０４上の基準マークを検
出し、搬送される用紙の搬送タイミング合わせが行われ
る。また、イメージングユニット３０２ｃ，３０２ｍ，
３０２ｙ，３０２ｋの内部には、レジスト補正センサ３
１４ｃ，３１４ｍ，３１４ｙ，３１４ｋが設けられてお
り、用紙搬送ベルト３０４上に付されている基準マーク
を検出することにより、画像データの供給タイミングを
微調整し、レジストずれによる色ズレの発生を防止して
いる。そして、転写された用紙上のトナー像は、定着ロ
ーラ対３０７により加熱定着された後に、排紙トレイ３
１１に排出される。また、両面コピーの実行時、定着ロ
ーラ対３０７により定着された用紙は、用紙反転ユニッ
ト３０９により反転され、両面ユニット３０８により導
かれ、両面ユニットから用紙が再給紙されて裏面の画像
形成が行われる。なお、用紙搬送ベルト３０４は、図中
点線で示すように、ベルト待避ローラ３０５ａの移動、
及び、支持ローラ３０５ｂの働きにより、シアン、マゼ
ンタ、イエローのイメージングユニット３０２ｃ，３０
２ｍ，３０２ｙより退避可能な構成になっている。白黒
画像の形成時には、使用しない感光体ドラムから用紙搬
送ベルト３０４を引き離し、シアン、マゼンタ、イエロ
ーのイメージングユニット３０２ｃ，３０２ｍ，３０２
ｙの駆動を停止することで、内部エレメントの消耗を抑
えることができる。

【０００７】図２は、画像処理回路２０５を中心とする
画像データの各処理部を示す図である。３ラインのＣＣ
Ｄセンサ２０４より得られるＲ，Ｇ，Ｂの三原色のアナ
ログ電気信号は、信号補正部６０１Ｒ，６０１Ｇ，６０
１Ｂに入力される。各信号補正部では、アナログ補正、
Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正を行う他、信号補正部
６０１Ｇ，６０１Ｂでは、Ｒの画像データを読み取るＣ
ＣＤセンサと、Ｇ，Ｂの画像データを読み取るＣＣＤセ
ンサ間のギャップにより生じる読み取りデータのズレを
補正するライン間補正が実行される。次の変倍移動処理
部６０２Ｒ，６０２Ｇ，６０２Ｂでは、画像データを所
望の倍率に変倍し、印字に適した位置へ移動する。な
お、変倍移動処理は主走査方向についてのみ行う。副走
査方向についての変倍は、スキャナモータ２０９により
露光ランプ２０１を移動させる速度を変更することで行
い、移動は走査開始タイミングを変更することで行う。
マクロ領域判別部６１０では、変倍移動処理後の画像デ
ータに基づいて、２×２画素を単位とするブロック毎に
当該ブロックが文字画像などの２値画像に属するのか、
又は、その他の中間調画像に属するかを判別し、その判
別結果を属性マップメモリ６１１に蓄える。属性マップ
メモリ６１１の内容は、ＣＰＵ６１２により読み出しや
書き込みが可能となっている。属性マップメモリ６１１
の内容は、後述する縮小処理／ＧＢＴＣ圧縮部６０６
ｃ，６０６ｍ，６０６ｙ、及び、ＧＢＴＣ伸張／補間処
理部６０８ｃ，６０８ｍ，６０８ｙにおいて使用する。
変倍された画像データは、ＬＯＧ補正部６０３Ｒ，６０
３Ｇ，６０３Ｂにおいて反射率データから濃度データに
変換される。ＵＣＲ／ＢＰ処理部６０４は、ＲＧＢ濃度
データを印字色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、
イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）のデータに変換して出力す
る。この後、黒を除くＣＭＹデータは、マスキング処理
部６０５において、使用される色材料に合わせた色補正
（マスキング処理）が施される。Ｋデータは、ＧＢＴＣ
圧縮部６０６ｋにおいて、ブロックトランケーション符
号化方式による圧縮符号化処理が施される。また、ＣＭ
Ｙデータについては、縮小処理／ＧＢＴＣ圧縮部６０６
ｃ，６０６ｍ，６０６ｙにおいて、サブサンプリングを
行いデータの数を１／４に削減した後にＧＢＴＣ符号化
処理が施される。これは、ＧＢＴＣ圧縮メモリの容量を
削減するために行うものであり、人間の視覚特性がカラ
ー画像においては空間周波数特性の変化に対して鈍感で
あることを利用してカラー部分の情報量を削減するもの
である。本複写機では、このサブサンプリングにより削
減されたデータを、後の補間処理において適切な補間処
理を実行してほぼ完全に復元することを特徴とする。な
お、サブサンプリングの方法は、属性マップメモリ６１
１に記憶されている属性マップのデータ（以下、属性デ
ータという）に基づいて、文字画像と自然画像によって
切り換える。ＧＢＴＣ符号化処理の施された画像データ
は、ＧＢＴＣ圧縮メモリ６０７ｃ，６０７ｍ，６０７
ｙ，６０７ｋにそれぞれ格納される。ＧＢＴＣ圧縮メモ
リ６０７ｋに保存された符号データは、その後ＧＢＴＣ
伸張部６０８ｋにより元の画像データに復号される。な
お，ＧＢＴＣ圧縮メモリ６０７ｃ，６０７ｍ，６０７ｙ
に保存された符号データは、ＧＢＴＣ伸張／補間処理部
６０８ｃ，６０８ｍ，６０８ｙにおいて、元の画像デー
タに伸張されると共に、サブサンプリングにより削減さ
れたデータを復元する補間処理が施される。本複写機で
は、補間する画像の属性が文字画像であるのか、又は自然
画像であるのかを属性マップメモリ６１１に書き込まれ
ている属性データの内容から判断して補間処理を切り換
える。詳細については後に説明する。画質補正部６０９
ｃ，６０９ｍ，６０９ｙ，６０９ｋでは、伸張された画
像データに対してＭＴＦ補正処理、γ補正、誤差拡散等
の処理を施し、処理後の画像データを各色の露光ヘッド
３０１ｃ，３０１ｍ，３０１ｙ，３０１ｋに出力する。
また、ＧＢＴＣ圧縮メモリ６０７ｃ，６０７ｍ，６０７
ｙ，６０７ｋ内の圧縮データは、ＣＰＵ６１２により読
み出しや書き込みを行うことができる。

【０００８】本発明の複写機では、上記するように、画
像データのサブサンプリングして縮小した後に、固定長
符号化方式の１つであるＧＢＴＣ方式の符号化処理及び
復号化処理を実行する処理部を採用する。以下、このＧ
ＢＴＣ方式による符号化処理及び復号化処理について簡
単に説明する。図３は、ＧＢＴＣ方式による符号化及び
復号化処理の概念を説明するための図である。（ａ）に
示すように、ＧＢＴＣ方式による符号化は、原稿の画像
データを４×４画素マトリクスのブロック毎に抽出し、
各ブロック毎に、ブロック内のデータＸijより定められ
るパラメータＰ１以下のデータの平均値Ｑ１とパラメー
タＰ２（但し、Ｐ１＜Ｐ２の関係を満たす。）以上の値
のデータの平均値Ｑ４の和を２等分して求められる平均
値情報ＬＡと、上記平均値Ｑ４と平均値Ｑ１の差である
階調幅指数ＬＤとに基づいてブロック内の各画素のデー
タＸijを、当該ブロック内の階調分布の範囲内において
前記データよりも少ない４段階の階調レベルに量子化し
て得られる符号データφijに置き換えて行う。（ｂ）に
示すように、平均値情報ＬＡは８ビット、階調幅指数Ｌ
Ｄは８ビット、符号データφijは、２×１６＝３２ビッ
トであり、データ量は、圧縮前のデータ（８×１６ビッ
ト）の３／８に圧縮される。また、（ｃ）に示すよう
に、ＧＢＴＣ符号化されたデータの伸張処理（復号化処
理）は、平均値情報ＬＡ及び階調幅指数ＬＤから４段階
の階調値を特定し、符号データφijに基づいて各画素に
上記４つの階調値を割り当てることで行う。ＧＢＴＣ方
式による符号化では原稿画像の種類によらず、常に３／
８の圧縮率を得ることができる。このため、メモリ容量
の確定が行いやすく、圧縮後のデータが領域情報を保持
していることから当該圧縮後のデータに対して編集処理
が行いやすいといった利点を備える。例えば、文字画像
では符号データφijさえ保存されていれば、平均値情報
ＬＡ及び階調幅指数ＬＤのデータはなくとも、当該文字
画像の再現を行うことができる。このように、平均値情
報ＬＡ、階調幅指数ＬＤ、符号データφijの内、属性マ
ップメモリ６１１に記憶される属性データの内容に基づ
いて、常に特定できるデータを削除することで、さらに
データ量を圧縮（２次圧縮）することができ、この２次
圧縮された画像データをハードディスク６１３に保存す
れば、複数枚数分の画像データをわずかな半導体メモリ
で取り扱うことができる。

【０００９】図４は、それぞれ属性マップメモリ６１１
に書き込まれている属性データに基づいて、文字画像及
び自然画像に対して、縮小処理／ＧＢＴＣ圧縮部６０６
ｃ，６０６ｍ，６０６ｙにおいて実行する縮小処理、及
び、ＧＢＴＣ伸張／補間処理部６０８ｃ，６０８ｍ，６
０８ｙにおいて実行する補間処理の内容を説明するため
の図である。まず、縮小処理／ＧＢＴＣ圧縮部６０６
ｃ，６０６ｍ，６０６ｙにおいて実行される縮小処理に
ついて、文字画像の場合と自然画像の場合に分けて説明
する。図４の（ａ）は、１０×１０画素で構成される原
画像を示す。説明の都合上、個々の画素を図に示すよう
な記号で表現する。また、実際の原画像は、ラスタ方向
に連続して走査されるが、図７に示すラスタブロック変
換処理部６０６１により、２×２画素を単位とするブロ
ック毎に処理する。文字画像の縮小処理では、２×２画
素を単位とするブロック内の４つの画素のデータの平均
値を１／４縮小画像の対応する画素のデータとする。例
えば、図４の（ａ）に示す原稿画像の左上のＡ１，Ａ
２，Ａ３，Ａ４の４つの画素に注目した場合、図４の
（ｂ）に示すように、４つの画素のデータの合計値を４
で割った値ａ（＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４）／４）
を、１／４縮小画像の対応する画素のデータとする。他
に示すＢ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４…の各々４つの画素につ
いても同じである。このような平均値による縮小処理を
行うことで、以下の理由により復元の際に文字部分の濃
度と画素数が推測しやすくなるといった利点がある。理由１：「縮小画像の平均値」と「復元される文字部分
の画素数」が解っていれば、「復元される文字部分の濃
度」が決定できる。理由２：「縮小画像の平均値」と「復元される文字部分
の濃度」が解っていれば、「復元される文字部分の画素
数」が決定できる。

【００１０】一方、文字画像を除く下地部分や自然画像
に対する縮小処理は、２×２画素マトリクス内の所定の
位置の画素の値を代表値として選択し、その代表値を１
／４縮小画像の対応する画素のデータとして行う。例え
ば、図４の（ａ）に示す原稿画像の左上のＡ１，Ａ２，
Ａ３，Ａ４の４つの画素に注目した場合、図４の（ｃ）
に示すように、Ａ１の画素を選択して１／４縮小画像の
対応する画素のデータとする。他に示すＢ１〜Ｂ４、Ｃ
１〜Ｃ４…の各々４つの画素についても同じである。こ
のように、自然画像において代表値を選択して縮小処理
を行うのは、カラーの画像データを色分解して得られた
シアン、マゼンタ、イエローの３色の印字用データに対
して平均値処理を行うと、その平均値処理により生じる
微妙な誤差により、３色を重ね塗りしたときの色が元の
色と違うようになってしまうからである。そこで、自然
画像に対しては、４画素の内の１画素の代表値を選択す
ることにより正確な値を記憶して色情報を保持する。

【００１１】引き続き図４を参照しつつ、平均値処理に
より１／４に縮小された５×５画素よりなる文字画像か
ら、逆に１／４に縮小される前の１０×１０画素マトリ
クスよりなる文字画像を再現する，ＧＢＴＣ伸張／補間
処理部６０８ｃ，６０８ｍ，６０８ｙにおいて実行する
補間処理の内容について説明する。当該補間処理は、３
×３画素を単位として行われ、ある注目画素の値と当該
注目画素周辺の８画素の値とその分布により補間画像の
値を決定する。まず、周辺画素の値から”下地レベル＝
０”を除く最小の濃度Ｎ_minを求める。ここで０を除く
のは、最小濃度Ｎ_minが０の場合には、文字部分の画素
が１つも存在しないことを意味し、特にＮを求める処理
は必要でないからである。求めたＮ_minより、”復元さ
れる文字部分の濃度Ｎ”と”復元される文字部分の画素
数Ｍ_dot”とを特定する。なお、Ｎ_minの値からＭ_dotと
Ｎを特定できるのは、以下の理由による。理由１：文字画像が下地部分と文字部分の２つの濃度値
で形成されている。理由２：４画素内にあるＭは、０、１、２、３、４の何
れかである。理由３：文字の濃度は、視認性を考慮して高濃度である
ことが多い。以上の理由と、上記文字縮小処理を行った場合の文字部
分のヒストグラムが概ね図５に示すようになることか
ら”復元される文字部分の濃度Ｎ”を以下の方法で決定
する。まず、最小濃度Ｎ_minの原画像は、４画素の内、
１画素だけが文字部分（画素数Ｍ_dot＝１）であるとい
う仮定で最小濃度Ｎ_minを４倍したものを復元される文
字部分の濃度Ｎとする。上記仮定が成立しない場合の最
小濃度Ｎ_minの原画像は、４画素のうち２画素、３画
素、又は、４画素が文字部分（Ｍ_dotは２、３又は４）
であることを意味する。具体的には、次の手順で濃度Ｎ
と画素数Ｍ_dotを推定する。最小濃度Ｎ_min×４の値が最
大濃度（２５５）を越えていない場合、即ち、上記仮定
が満たされている場合には、濃度Ｎは、Ｎ_min×４であ
り、文字部分の画素数Ｍ_dotは１である。一方、最小濃
度Ｎ_min×４の値は最大濃度（２５５）を越えるが、最
小濃度Ｎ_min×４／２の値が最大濃度（２５５）を越え
ない場合には、濃度Ｎは、Ｎ_min×４／２であり、文字
部分の画素数Ｍ_dotは２である。最小濃度Ｎ_min×４／２
の値は最大濃度（２５５）を越えるが、最小濃度Ｎ_min
×４／３が最大濃度（２５５）を越えない場合には、濃
度Ｎは、最小濃度Ｎ_min×４／３であり、文字部分の画
素数Ｍ_dotは３である。最小濃度Ｎ_min×４／３は最大濃
度（２５５）を越えるが、最小濃度Ｎ_min×４／４が最
大濃度（２５５）を越えていない場合には、濃度Ｎは、
最小濃度Ｎ_min×４／４であり、文字部分の画素数Ｍ_dot
は４である。なお、最大濃度Ｎ_maxの原画像は、４画素
の内の４画素ともが文字部分である（文字部分の画素数
Ｍ_dot＝４）という仮定に基づいて、最大濃度Ｎ_maxが復
元される文字部分の濃度Ｎであるとしても良い。この仮
定が成立しない場合、最大濃度Ｎ_maxの原画像の４画素
の内３画素、２画素、１画素、または、０画素が文字部
分（文字部分の画素数Ｍ_dot＝３，２，１，０）という
ことになるが、それが何画素であるかを知ることは難し
い。次に、”復元される文字部分の濃度Ｎ”と”復元さ
れる文字部分の画素数Ｍ_dot”が特定された後に実行す
る、文字画素の位置の決定について説明する。まず、図
６に示すように、注目画素の周辺画素を４つのブロック
に分け、それぞれのブロック毎に濃度値の合計を計算す
る。具体的には、ａ，ｂ，ｆよりなる第１ブロックの合
計Ｄ１（＝ａ＋ｂ＋ｆ）、ｂ，ｃ，ｈよりなる第２ブロ
ックの合計Ｄ２（＝ｂ＋ｃ＋ｈ）、ｆ，ｋ，ｌよりなる
第３ブロックの合計Ｄ３（＝ｆ＋ｋ＋ｌ）、及び、ｈ，
ｌ，ｍよりなる第４ブロックの合計Ｄ４（＝ｈ＋ｌ＋
ｍ）を求める。次に、各ブロックの濃度値の大きいもの
から順に、上記仮定に基づいて定められるＭ_dotを割り
当てる。これは文字画像においては文字部分である黒画
素は比較的連続的に分布していること、換言すれば黒画
素の孤立点は少ないことを利用している。なお、各ブロ
ックの濃度値が一致して、両ブロックに画素が配分でき
ない場合には、周辺画素領域を拡張して、同様の処理を
行っても良いが、回路規模が大きくなってしまうため、
簡易的にどちらかに配分しても良い。なぜならば上記の
場合は文字フォントの構造上の問題であり、解像度の劣
化による視認性や品位の低下については余り影響を及ぼ
さないからである。なお、図４の（ｄ）に示す×印は、
５×５画素からなる１／４縮小画像では予測しきれない
部分を示す。これらの領域は予測に用いる縮小データの
個数を増やすことにより予測が可能となる。

【００１２】以下、図４（ｃ）に示す５×５画素からな
る１／４に縮小された自然画像に対して実行する自然画
像補間処理について説明する。自然画像補間処理では、
注目画素（例えばＧ１）の値と近傍周辺の値（注目画素
がＧ１の場合にはＨ１，Ｌ１，Ｍ１）から線形補間によ
り、補間する画素の値を計算する。具体的には、図４
（ｅ）に示すように、Ｇ’１＝Ｇ１，Ｇ’２＝（Ｇ１＋
Ｈ１）／２，Ｇ’３＝（Ｇ１＋Ｌ１）／２，Ｇ’４＝
（Ｇ１＋Ｍ１）／２とする。本補間処理は、文字画像を
除いた下地部分や自然画像領域においては隣り合う画素
の濃度値に大きな変化がないことを利用し、周辺画素の
平均値を採用しても、再現される画像にさほど差がない
ことに着目している。なお、図４の（ｅ）に示す×印
は、５×５画素からなる１／４縮小画像では予測しきれ
ない部分を示す。

【００１３】先に説明したように、マスキング処理部６
０５より出力されるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イ
エロー（Ｙ）の３色の印字用データは、それぞれ縮小処
理／ＧＢＴＣ圧縮部６０６ｃ，６０６ｍ，６０６ｙに入
力される。各縮小処理／ＧＢＴＣ圧縮部の構成は同じで
あるため、ここでは、シアン（Ｃ）のデータについての
処理を行う縮小処理／ＧＢＴＣ圧縮部６０６ｃの構成に
ついて説明する。図７は、縮小処理／ＧＢＴＣ圧縮部６
０６ｃの構成を示す。ラスタブロック変換部６０６１
は、マスキング処理を経て連続的に流れてくるシアン
（Ｃ）のデータを２ライン分バッファリングし、２×２
画素単位のブロックデータ（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４）
に変換して後段のセレクタ６０６２に出力する。ＣＰＵ
６１２は、ラスタブロック変換部６０６１より入力され
るブロックの属性データを属性マップメモリ６１１より
読み出し、所定のタイミングでセレクタ６０６２に入力
する。セレクタ６０６２は、入力される属性データに対
応してブロックデータ（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４）を、
平均値処理部６０６３及び間引き処理部６０６４に分配
する。平均値処理部６０６３は、入力されるブロックデ
ータの平均値ａ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４）／４を求
め、これを次段のセレクタ６０６５に出力する。間引き
処理部６０６４では、ブロックを構成する４画素のうち
の１つである画素Ａ１を代表として、その画素Ａ１の値
を次段のセレクタ６０６５に出力する。セレクタ６０６
５では、ＣＰＵ６１２より入力される属性データの内容
に基づいて、処理中のブロックが文字画像に属する場合
には、平均値処理部６０６３から入力された平均値ａを
次のＧＢＴＣ圧縮部６０６６へと出力する。また、処理
中のブロックが文字画像以外の自然画像に属する場合に
は、間引き処理部６０６４より入力された画素Ａ１のデ
ータを次段のＧＢＴＣ圧縮部６０６６に出力する。ＧＢ
ＴＣ圧縮部６０６６では、入力されたデータに対してＧ
ＢＴＣ符号化処理を施し、符号化したデータをＧＢＴＣ
圧縮メモリ６０７ｃに出力する。

【００１４】図８は、ＧＢＴＣ伸張／補間処理部６０８
ｃの構成を示す図である。ＧＢＴＣ圧縮メモリ６０７ｃ
より読み出される符号データは、ＧＢＴＣ伸張部６０８
１において、縮小処理の施されたシアンの印字用データ
に伸張される。ラスタブロック変換部６０８２は、伸張
されたデータを３ライン分バッファリングし、３×３画
素単位のブロックデータ（ａ／Ａ１，ｂ／Ｂ１，ｃ／Ｃ
１，ｆ／Ｆ１，ｇ／Ｇ１，ｈ／Ｈ１，ｋ／Ｋ１，ｌ／Ｌ
１，ｍ／Ｍ１）に変換して、次段のセレクタ６０８３に
出力する。セレクタ６０８３は、ＣＰＵ６１２より入力
される属性データに応じて、ラスタブロック変換された
データを分配する。即ち、ブロックが文字画像に属する
場合には、予測補間処理部６０８４に、ブロックデータ
（ａ，ｓ，ｃ，ｆ，ｇ，ｈ，ｋ，ｌ，ｍ）を出力する。
予測補間処理部６０８４では、文字画像に適した補間処
理を行う。即ち、上述したように、注目画素周辺の８つ
の画素の値に基づいて元の原稿画像の画素の予測を行
い、補間データとして求められるｇ１，ｇ２，ｇ３，ｇ
４を次段のセレクタ６０８６に出力する。なお、予測補
間処理部６０８４の構成については、後に説明する。ま
た、セレクタ６０８３は、ブロックが文字画像以外の自
然画像に属する場合に、線形補間処理部６０８５にブロ
ックデータ（Ｇ１，Ｈ１，Ｌ１，Ｍ１）を出力する。線
形補間処理部６０８５では、補間データとして、Ｇ’１
＝Ｇ１，Ｇ’２＝（Ｇ１＋Ｈ１）／２，Ｇ’３＝（Ｇ１
＋Ｌ１）／２，Ｇ’４＝（Ｇ１＋Ｍ１）／２を次段のセ
レクタ６０８６に出力する。セレクタ６０８６は、ＣＰ
Ｕ６１２より送られてくる属性データの内容に応じて、
補間処理により得られたデータのどちらを採用するかを
選択して画質補正部６０９ｃに出力する。即ち、ブロッ
クが文字画像に属する場合には、文字補間処理の結果得
られたｇ１，ｇ２，ｇ３，ｇ４のデータを出力する。ま
た、ブロックが文字画像以外の自然画像に属する場合に
は、その他の補間処理の結果得られたＧ’１、Ｇ’２、
Ｇ’３、Ｇ’４のデータを出力する。

【００１５】図９は、予測補間処理部６０８４の構成を
示す図である。最小値検出器６０８４１により、注目画
素（ｇ）の周辺画素の値（ａ，ｂ，ｃ，ｆ，ｈ，ｋ，
ｌ，ｍ）から下地レベルを除く最小値Ｎ_minを求める。
注目画素の周辺画素のデータを、図６に示すように第１
〜第４ブロックに分け、加算器６０８４２ａ〜６０８４
２ｄにおいて、それぞれのブロック毎の濃度値の合計を
計算する。最小値補正部６０８４３は、最小値検出器６
０８４１により求められた画素の値Ｎ_minが所定の条
件、即ち０以外の最小値であることを満たしているかを
チェックし、最小値Ｎ_minが０の場合には、０を除く最
小値に補正した後に、当該最小値Ｎ_minを文字部分画素
数決定処理部６０８４４及び画素配置決定処理部６０８
４５に出力する。文字部分画素数決定処理部６０８４４
では、注目画素（ｇ）の値をＮ_minで割ることにより、
注目画素から復元される文字部分の個数Ｍ_dot（＝０，
１，２，３，４）を求め、これを画素配置決定処理部６
０８４５に出力する。画素配列決定処理部６０８４５で
は、加算器６０８４２ａ〜６０８４２ｄにより得られる
加算結果と、最小値補正部６０８４３を経て得られた文
字濃度Ｎ＝Ｎ_min×４と、文字部分画素数決定処理部６
０８４４により得られる文字画素数Ｍ_dotとから文字部
分の画素配列を決定する。具体的には、文字濃度Ｎの値
及び文字画素数Ｍ_dotより特定される２×２画素におい
て、取り得る画素配列の組み合わせから、加算器６０８
４２ａ〜６０８４２ｄより求められた各加算結果の値よ
り最も値の大きなブロックに連続するように、画素の配
列されている組み合わせを文字部分の画素配列であると
決定する。

【００１６】図１０は、予測補間処理の具体的な説明を
行うための図である。原画像の様子を図１０（ａ）に示
す。文字部分の濃度を２００、下地部分の濃度を０とす
る。この原画像から、平均値処理により作成された縮小
画像の様子を図１０（ｂ）に示す。２×２画素内の文字
部分の画素数が０個の場合の平均値は０である。文字部
分の画素数が１個の場合の平均値は５０である。同様
に、文字部分の画素数が２、３、４個の場合の平均値は
１００、１５０、２００である。ここで、図１０（ｂ）
の注目画素平均値＝５０を元に復元される文字の濃度Ｎ
と、画素数Ｍ_dotを決定する。２×２画素内の平均値が
５０である場合の濃度Ｎと、文字部分の数Ｍ_dotとの組
み合わせは、以下の３通りである。（１）濃度Ｎ＝２００の画素が１つ（２）濃度Ｎ＝１００の画素が２つ（３）濃度Ｎ＝５０の画素が４つ次の図１１の（ａ）は、上記（１）の場合に濃度Ｎ＝２
００の画素のとりうる配置について示す図である。図１
１の（ｂ）は、上記（２）の場合に濃度Ｎ＝１００の２
つの画素のとりうる配置について示す図である。図１１
の（ｃ）は、上記（３）の場合に濃度Ｎ＝５０の４つの
画素のとりうる配置について示す図である。この組み合
わせの中で、周辺画素の０を除く最小値は５０であるこ
とから、濃度Ｎ＝５０×４＝２００（２００は２５５以
下）であり、Ｍ_dot＝５０×４／Ｎ＝１となる。濃度Ｎ
＝２００、画素数Ｍ_dot＝１が決定された場合の、文字
部分の分布の可能性は、図１１（ａ）に示すように４通
りとなる。先に図６に示したように第１〜第４ブロック
で表される注目画素の周辺の画素の濃度値Ｎの合計か
ら、最も大きな値を選択する。各ブロックにおける計算
結果は、以下のとおりである。（１）第１ブロックの合計：２００＋２００＋１５０＝
５５０（２）第２ブロックの合計：２００＋５０＋０＝２５０（３）第３ブロックの合計：１５０＋５０＋０＝２００（４）第４ブロックの合計：０＋０＋０＝０この結果、左上の第１ブロックの合計が最も大きな値で
あり、当該ブロックに連続するように文字画素の分布し
ている図１１の（ａ）に示すタイプＡが採用される。以
上、説明する手順で復元された画像は、図１０（ｃ）に
示すように、原画像と一致した。

【００１７】以下に、アルファベット、ひらがな、漢字
の記載された入力画像（文字画像）と、前記入力画像に
対して平均値処理を行った結果得られる１／４縮小画像
と、前記縮小画像のデータに補間処理を施した結果得ら
れる補間画像と、補間画像と入力画像との差分画像とに
ついて実際の処理結果を用いて説明する。図１２の
（ａ）は入力画像に記載されているアルファベット”Ａ
Ｂ”を示し、（ｂ）は当該”ＡＢ”の縮小画像を示し、
（ｃ）は上記予測補間処理を実行して得られる”ＡＢ”
についての補間画像を示し、そして、（ｄ）は差分画像
を示す。また、図１３の（ａ）は入力画像に記載されて
いるひらがな”うき”を示し、（ｂ）は当該”うき”の
縮小画像を示し、（ｃ）は上記予測補間処理を実行して
得られる補間画像を示し、そして、（ｄ）は差分画像を
示す。また、図１４の（ａ）は入力画像に記載される漢
字”宇絵”を示し、（ｂ）は当該”宇絵”の縮小画像を
示し、（ｃ）は上記予測補間処理を実行して得られる補
間画像を示し、そして、（ｄ）は差分画像を示す。な
お、図１２〜図１４の（ｂ）に示す縮小画像については
他の文字と同じ程度に拡大して示す。これらの縮小画像
は、縦横の解像度が１／２に減少しており、２値の濃度
レベルは５つの濃度レベル（０／４，１／４，２／４，
３／４，４／４）に変換されている。また、図１２〜図
１４の（ｄ）に示す差分画像は、入力画像と補間画像に
共通する箇所を黒塗りで表し、入力画像のはみ出し部分
の画素を斜線を付して示し、補間画像のはみ出し部分の
画素を白抜きで表す。図１２〜図１４の（ａ）に示す入
力画像と、（ｃ）に示す補間画像とを対比観察すると、
補間画像は、入力画像と殆ど一致している。（ｄ）に示
す差分画像によれば、部分的な差違は確認できるが、殆
ど文字の端部に集中しており、入力画像と比較すればそ
の差はわかるが、補間画像のみをみた場合には、ほとん
ど違和感を感じない。これは差がでてしまった部分の文
字の構造に起因するものであり、文字の品位に影響を与
えていないためである。次の表１は、各画像サンプルの
予測補間処理の結果を示す。

【表１】上記表示するように、誤った予測補間の発生率は、ひら
がな、漢字、アルファベットの何れに対しても０．６％
に満たないことが解る。上述するように、本複写機で
は、読み取った原稿の画像データに対して、文字画像等
の２値画像及び自然画像等の中間調画像に対して別々に
縮小処理を施し、更に、別々に補間処理を実行する。特
に文字画像に対しては、所定の平均値処理により縮小し
た画像のデータに基づいて、元の画像データを世属する
予測補間処理部６０８４を採用することで、文字画像に
ついてほぼ完全な補間処理を行うことができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、縮小された注
目画素の濃度レベルとその周辺画素の濃度レベルとか
ら、復元される原画像の文字画像の濃度と有効画素数と
画素配置を決定することができるため、従来よりも少な
いメモリ容量で高解像度かつ濃度や色情報を持った高品
位な文字画像を記憶し、再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】複写機の構成を示す図である。

【図２】画像処理回路を中心とする画像データの各処
理部を示す図である。

【図３】ＧＢＴＣ方式による符号化及び復号化処理の
概念を説明するための図である。

【図４】文字画像及び自然画像に対して実行する縮小
処理及び補間処理を説明するための図である。

【図５】文字画像を平均値処理により縮小した場合の
文字部分のヒストグラムを示す図である。

【図６】文字画素の位置を決定するための計算処理の
概念を示す図である。

【図７】縮小処理／ＧＢＴＣ圧縮部の構成を示す図で
ある。

【図８】ＧＢＴＣ伸張／補間処理部の構成を示す図で
ある。

【図９】予測補間処理部の構成を示す図である。

【図１０】予測補間処理の具体的な説明を行うための
図である。

【図１１】濃度Ｎの値により採りうる文字部分の画素
の配置を示す図である。

【図１２】入力画像であるアルファベット”ＡＢ”に
対して、縮小処理、補間処理を行った結果を示す図であ
る。

【図１３】入力画像であるひらがな”うき”に対し
て、縮小処理、補間処理を行った結果を示す図である。

【図１４】入力画像である漢字”宇絵”に対して、縮
小処理、補間処理を行った結果を示す図である。

【符号の説明】

６０６ｃ，６０６ｍ，６０６ｙ…縮小処理／ＧＢＴＣ処
理部６０７ｃ，６０７ｍ，６０７ｙ…ＧＢＴＣ圧縮メモリ６０８ｃ，６０８ｍ，６０８ｙ…ＧＢＴＣ伸張／補間処
理部６０６３…平均値処理部６０６４…間引き処理部６０６６…ＧＢＴＣ圧縮部６０８１…ＧＢＴＣ伸張部６０８４…予測補間処理部６０８５…線形補間処理部６０８４１…最小値検出器６０８４２ａ〜ｄ…加算器６０８４３…最小値補正部６０８４４…文字部分画素数決定処理部６０８４５…画素配置決定処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】文字画像データを供給する画像データ供
給手段と、画像データ供給手段から供給された文字画像データを、
所定のｍ×ｎ画素を単位としてブロックに分け、各ブロ
ック内の画素のデータの平均値を、縮小画像の画像デー
タとする縮小手段と、縮小手段により形成された縮小画像の画像データを記憶
する記憶手段と、記憶手段に記憶する縮小画像において、復元する注目画
素を指定する注目画素指定手段と、注目画素指定手段により指定された注目画素の画像デー
タと、その周辺画素の画像データより、縮小手段による
縮小前の文字画像の画像データを復元する復元手段とを
備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１に記載された画像形成装置にお
いて、復元手段は、注目画素及びその周辺画素に関し、復元す
る文字画像の画素数を決定する文字画素数決定手段と、
復元する文字画像の画素分布状態を決定する文字画像分
布決定手段とからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１に記載された画像形成装置にお
いて、復元手段は、注目画素及びその周辺画素に関し、復元す
る文字画像の濃度を決定する文字画像濃度決定手段と、
復元する文字画像の画素数を決定する文字画素数決定手
段と、復元する文字画像の画素分布状態を決定する文字
画像分布決定手段とからなることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項４】請求項２に記載された画像形成装置にお
いて、文字画素数決定手段は、縮小率を１／ｍ（但し、ｍは２
以上の整数である）としたときに、（注目画素の濃度×
ｍ×ｍ）／（周辺画素の最大濃度）の演算を行い、この
結果を上記復元する文字画像の画素数とすることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項５】請求項３に記載する画像形成装置におい
て、文字画素数決定手段は、縮小率を１／ｍ（但し、ｍは２
以上の整数である）としたときに、（注目画素の濃度×
ｍ×ｍ）／（復元する文字画像部分の濃度）の演算を行
い、この結果を上記復元する文字画像の画素数とするこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項３に記載する画像形成装置におい
て、文字画像濃度決定手段は、縮小率を１／ｍ（ｍは２以上
の整数）としたときに、復元する文字画像の濃度を、周
辺画像の濃度の下地レベルを除く最小濃度をｍ×ｍ倍に
した濃度にし、この文字画像濃度決定手段により設定さ
れた濃度が最大濃度を越える場合には、復元する文字画
像の濃度が最大値以下になるように２以上の最も小さな
整数でわり算する文字濃度補正手段とを備えることを特
徴とする画像形成装置。