JPH10224630A - テキスト／線画とハーフトーンの判別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ラスタ化されたイメージのピクセルマトリクス
の局所的なパターンの性質を利用して、テキスト／線画
とハーフトーンイメージとを区別し、この区別結果に応
じた解像度向上法などを適用する。これによって、元の
イメージの性質に応じた画質向上法を適用することがで
きる。 【構成・作用】ハーフトーンを含むイメージから得られ
たラスタ化イメージ中には周囲のどのピクセルとも異な
る値を有するピクセル（孤立ピクセル）が含まれている
可能性が高いことを利用し、近傍にこのような孤立ピク
セルが存在するピクセルはハーフトーンイメージであ
り、層でない場合にはテキスト／線画イメージであると
判断する。テキスト／線画と判断された場合にはエッジ
スムージングなどの解像度向上法を適用することができ
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、一般に、イメージ
ングシステム及びピクセル解像度の向上に関するもので
あり、更に詳細には、テキスト、線画及び／またはハー
フトーンを有する複雑なイメージを描画することに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】媒体上に永久イメージを作成する電子写
真プロセスは、周知であり、普通に使用されている。一
般には、普通のプロセスは以下のステップを含む： (1) 光伝導性材料を被覆したローラまたは連続ベルトの
ような光受容体に帯電させる； (2) 帯電領域に光像を露光して、その領域にイメージの
形状に従った静電荷を発生させる； (3) イメージが担持された光受容体の表面に現像剤粒子
（トナー）を与えて、トナーがイメージの形状で表面に
移転させる； (4) イメージの形状を成している粒子を光受容体から媒
体に転写する； (5) イメージの形状を成している粒子を媒体に融着また
は定着する： (6) 次のプリントサイクルのため光受容体を清掃または
復元する。 レーザプリンタ、複写機及びファクシミリ機のような多
くのイメージ形成装置は、この周知の電子写真プリント
プロセスを利用している。

【０００３】レーザプリンタでは、イメージは通常ラス
タ化されてビットパターンを形成しており、このビット
パターンは、最終出力イメージを描画するための２値イ
メージビットマップとして格納される。イメージビット
マップは、ピクセルラスタイメージとも言われている。
ラスタ化プロセス（すなわち、２値ビットマップを形成
すること）では、連続線（線画）及び文字輪郭のような
図形要素が元のイメージの形状を近似するピクセルパタ
ーンに変換される。写真データ（カラーとグレイスケー
ルの何れについても）のような連続階調データも元の連
続ハーフトーンイメージデータを近似するピクセルパタ
ーンに変換される。しかし、連続階調データについて元
来の元のイメージを効果的に表現するには、元のイメー
ジの各ピクセルを、カラーまたはグレイスケール表示を
定義し、続いて、通常は、２値イメージビットマップに
変換される多数のビットで表現しなければならない。今
後、用語、「階調」、「中間調」あるいは「ハーフトー
ン」を使用するときは、これらの語はカラーイメージと
黒白のイメージの何れについても適用されること、及び
カラーイメージに適用されるときは色の強さに関係する
ことを理解されたい。

【０００４】通常、２レベル（黒及び白）プリンタでグ
レイレベルのイメージを表現するために、ピクセルデー
タは、既にグレイレベルになっていなければ、グレイレ
ベルの多ビット構成に変換される。たとえば、ピクセル
あたり８ビットの多ビット構成を採用するときは、２５
６段階のグレイレベルをディジタルピクセル値により表
すことができる。個々のグレイレベルピクセルはディザ
プロセスにより２値レベルピクセル（すなわち、その後
に行われる描画のための２レベルデータ）に変換され
る。空間的ディザ法（つまりディジタルハーフトーン
化）は（元のイメージの）多ビットピクセル値を対応す
る元のデータの平均グレー値を近似する固定サイズの２
値ピクセルのグループに変換することである。このディ
ザプロセスは、イメージの選択された領域で多様なグレ
ー値を表現するように、ハーフトーンパターンを与え
る。従って、たとえば、２値ピクセルで６×６構成の多
ピクセル群は、理論的には３６段階のグレーレベルをシ
ミュレートし、８×８構成の群は６４レベルをシミュレ
ートすることができる。

【０００５】ディザプロセス（すなわち、ハーフトーン
化）は、個々のピクセル値（元のピクセルの輝度アレイ
により定まる）を閾値マトリクス（ディザマトリクス、
つまりデバイス最良閾値アレイ）と比較して、グレイレ
ベル値の適切な２レベルデータパターンへの変換を制御
する。この説明の目的で、元のイメージの２５５5のグ
レイレベル値を「白」とし、グレイレベル値０を「黒」
としよう。閾値マトリクスは、処理の結果であるページ
バッファアレイ（ラスタ）ビットマップに格納されると
ころの、２レベルピクセル値へのグレーレベル値の変換
を制御する複数の行配置グレーレベル値を有する。ディ
ザプロセス中、閾値マトリクスをイメージピクセルと重
ね合せ、各グレイレベルイメージピクセルをそれに対応
付けられ論理的に配置された閾値マトリクスのグレイレ
ベル値と比較できるようにしている。本質的に、閾値マ
トリクスの各要素は閾値グレイレベルであって、その閾
値グレイレベルが元のイメージグレイレベルピクセル値
より低ければそのグレイレベルイメージピクセルを
「白」ピクセル（つまり２値論理「０」）に変換する。
反対に、元のイメージグレイレベルピクセル値が対応す
る閾値マトリクスグレイレベル値より小さいか等しけれ
ば、イメージグレイレベルピクセル値を「黒」ピクセル
（つまり２値論理「１」、すなわち「０」に対する相補
つまり反対の値を持ったピクセル値）に変換する。

【０００６】これまでラスタ化テキスト（または線画）
とハーフトーンイメージの差異を中心に説明してきた。
しかし、いずれの場合においても、一端ラスタページバ
ッファアレイビットマップを元のイメージから発生すれ
ば、元のイメージがテキストであろうと、線画であろう
と、ハーフトーンイメージであろうと、所望の出力イメ
ージは、レーザをイメージページバッファアレイビット
マップに格納されているビットパターンに従って変調す
ることにより作成（描画）される。変調レーザビーム
は、感光ドラムの帯電面をラスタ走査線に従って横断し
て走査すれる。各走査線はピクセル領域に分割され、変
調レーザビームはあるピクセル領域は光パルスで露光
し、また別の領域は露光せず、かくして各走査線上にオ
ーバーラップしているピクセルのパターンを生ずる。ピ
クセル領域が照射されているところでは感光ドラムは放
電し、その後トナーが与えられると、トナーがそのよう
な放電してしまった領域には付着し、未だに帯電してい
る領域では跳ね返される。放電領域に付着したトナーは
次に紙に転写され、公知の態様で定着される。

【０００７】一般に、元のデータに対する出力イメージ
の忠実度は、出力イメージのピクセル（ドット）の解像
度に直接関係している。任意のアナログイメージをビッ
トマップラスタにより正確に再現することはできない。
たとえば、イメージのピクセル構成の結果、イメージ中
でラスタ走査方向に平行も垂直でもない線は階段状にな
って現われる。これはテキスト及び線画において特に目
立つ。

【０００８】ラスタビットマップの出力イメージの質を
改善するのに色々な技法が開発されている。これらの向
上技法には、縁平滑化、細線幅拡大、アンチエイリアシ
ング（ぎざぎざの縁を平滑化すること）及びレーザプリ
ンタの解像度を上げること等がある。これらの向上技法
では、通常は、レーザへの信号を修正して、小さいドッ
トを多くの場合ピクセル中心から偏った位置に発生させ
る、あるいは、換言すれば、グレイレベルのドットを発
生させる。しかし、ほとんどの向上技法は、既にラスタ
化されてからの、従って詳細な情報が既に失われしまっ
たデータについて作用する。従って、ほとんどの向上技
法は、ラスタデータに補間法を採用してイメージを「最
良に」描画している。

【０００９】一例として、従来技術は多様な態様でテキ
スト及び線画のピクセルイメージの縁が階段状になって
現われるのを克服しようとしてきた。一層広く使用され
ている技法の１つは、Tungに与えられ、本願出願人に譲
渡された米国特許4,847,641に記載されている。Tung特
許は、イメージデータのビットマップを作成して、その
ビットマップを先入れ先出し（ＦＩＦＯ）データバッフ
ァに入力する文字発生器を開示している。バッファ格納
ビットの固定されたサブセットが、それを通してビット
マップイメージデータの選択されたブロック（たとえ
ば、ピクセルの９×９ブロックであって縁のピクセルを
切り取ったもの）を見ることができるサンプリングウィ
ンドウを形成している。サンプリングウィンドウには、
ＦＩＦＯバッファを通してイメージビットが移動するご
とに変化する中心ビットセルが入っている。直列化され
たデータが移動するにつれて、サンプリングウィンドウ
からは、ウィンドウの中心のビットセル及びその周囲の
隣接するビットセルに位置するピクセルにより形成され
ている一連のビットパターンが見える。中心ビット及び
その周囲の隣接ビットにより形成されている各ビットパ
ターンは、照合ネットワーク内で、予め格納されている
テンプレートと比較される。合致が起こり、中心ビット
がイメージの縁にあること及びそれが表しているピクセ
ルをイメージの解像度が向上するように変えることがで
きることが示されると、レーザビームに中心ピクセル構
成を変えさせる変調信号が発生される。一般に、中心ピ
クセルは、標準の非変調ビットマップピクセルより小さ
くされ、おそらくピクセルセルの範囲内で移動する。ピ
クセルサイズの変更はレーザプリンタの「レーザプリン
トエンジン」に入っているレーザを変調することにより
行なわれる。Ｔung特許が教示するシステムは、現在一
般に解像度向上技術（ＲＥＴ）と言われており、文字
（つまりテキスト）及び線画についてはイメージ解像度
がかなり改善される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】通常のピクセル解像度
向上技法は、テキスト及び線画の縁平滑化については良
好に動作するが、この技法は、実際、ハーフトーンイメ
ージについては考えていない。すなわち、一般に、平滑
化しようとするハーフトーンイメージには不連続な
「縁」は存在しない。従って、テキスト（または線画）
とハーフトーンの両者を含む複雑なイメージを解像度向
上技法で処理すると、テキストと線画については改善さ
れる（縁が平滑化される）がハーフトーンイメージの質
は実際には下がることがある。特に、ハーフトーンイメ
ージの高周波領域での特徴（すなわち、黒白間の遷移の
変化のうちの高空間周波数成分）は、解像度向上技法を
適用した結果、特に、不必要に変更されることがある。
これは解像度向上技法（つまり縁平滑化）が、従来で
は、データ（ピクセルパターン）がテキストや線画を表
しているのかそれともハーフトーンイメージを表してい
るかに関係なく、全ラスタイメージに適用されるためで
ある。このような解像度向上技法を選択的に適用するこ
とについては、その何れも、テキスト（または線画）を
ラスタアレイ状のハーフトーンイメージからは全く区別
できなかったし、また区別されなかった。

【００１１】従って、本発明の目的は、テキスト、線画
及び／またはハーフトーンデータを含んでいる複合イメ
ージの描画を改善することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の原理によれば、
好適実施例において、テキスト及び線画イメージデータ
は、その選択的に解像度を向上する描画に当って、ハー
フトーンイメージから区別される。具体的には、格納さ
れているビットマップからラスタピクセルイメージを描
画する方法は、以下のステップを含んでいる： (i) ビットマップの１つまたは複数の有界サンプリング
ウィンドウの内部で孤立ピクセル(orphan pixel)が検出
されたか否かを判定する； (ii)孤立ピクセルが検出されたか否かの判定に従って、
１つまたは複数のサンプリングウィンドウの内部でビッ
トマップの少なくとも１つの選択されたピクセルを処理
する。一般に、孤立ピクセルは、ハーフトーンイメージ
中の孤立した白または黒のピクセルであると定義され
る。一実施例では、孤立ピクセルは、予め定義されたピ
クセル値を有しており、かつサンプリングウィンドウの
内部でそれに隣接してそれと同じ値を有する他のピクセ
ルは存在しないとされる。孤立ピクセルが検出された場
合には、１つまたは複数のウィンドウ内のビットマップ
は、ハーフトーンイメージデータであると判定され、そ
れに従って選択されたピクセルが処理される。孤立ピク
セルが検出されなかった場合には、１つまたは複数のウ
ィンドウ内のビットマップは、テキストまたは線画イメ
ージデータであると認識され、それぞれ処理される。

【００１３】更に他の原理によれば、ハーフトーンイメ
ージについてディザマトリクスを形成する方法は、孤立
ピクセルがディザマトリクスのパターン内に存在するよ
うにピクセルパターンを作成することを含んでいる。孤
立ピクセルがハーフトーンイメージ中に入るように設計
されている。この方策を用いることにより、これによっ
て生成される生ずるラスタイメージアレイ中に孤立ピク
セルが検出される確率が増大する。従って、その後に行
われるラスタピクセルイメージの描画中に、孤立ピクセ
ルが１つまたは複数のウィンドウ内で検出されたか否か
に基づいて解像度向上技法の選択的適用を行うようにす
ることができる。

【００１４】本発明の他の目的、長所及び能力は、説明
を進めるにつれて明らかになるであろう。

【００１５】

【発明の実施の態様】図１は、孤立ピクセルデータに基
づきテキスト／線画とハーフトーンイメージとを判別す
ることにより元のイメージの描画を向上するためのここ
に述べた本発明を取り入れているレーザプリンタのブロ
ック図である。以下ではレーザプリンタについて説明す
るが、本発明はハーフトーンイメージを描画するのに多
数のグレーレベル（黒／白またはカラーの何れにも適用
できる）を利用する如何なる装置にも等しく適用できる
ことを理解しなければならない。もっと具体的に述べれ
ば、このような装置にはレーザプリンタ、複写機、ファ
クシミリ機械、プロッタ、インクジェットに基づく装置
などがある。

【００１６】レーザプリンタ10は、バス16により相互に
接続されている中央処理装置（ＣＰＵ）12及びレーザプ
リントエンジン14を備えている。読出専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）及び／または読出書込メモリ（ＲＡＭ）及び／また
は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）20がバス16に相互
接続されている。図解及び説明を簡単にする目的で、Ｒ
ＯＭ／ＲＡＭ／ＡＳＩＣ20を単一ブロックのデバイスと
して図示してあるが、当業者が周知のようにそれらは一
般に夫々特定の機能を遂行する別々のユニットである。
またプリンタ10についてここに説明した描画／ラスタ化
手続及びデータは通常のＲＯＭ内に制御ファームウェア
として保持し利用してもよいし及び／または高速ハード
ウェア機能用ＡＳＩＣとして実現することもでき及び／
または格納及びバッファの目的でＲＡＭと関連して実現
することもできることを理解しなければならない。

【００１７】ＲＯＭ／ＲＡＭ／ＡＳＩＣ20は、ＣＰＵ12
が本発明のラスタ化、ハーフトーン処理及び描画の機能
を行なうことができるようにするのに必要な手続及びデ
ータを備えている。もっと具体的に述べれば、ＲＯＭ／
ＲＡＭ／ＡＳＩＣ20は、ハーフトーン処理手続22、テキ
スト・線画処理手続24、ディザマトリクス及びタイリン
グ制御サブ手続26及び本発明によりラスタイメージ30に
変えられることになっているところの、レーザプリント
エンジン14により描画されるのに適した（図示しないホ
ストプロセッサから受け取ったままの）グレー値ピクセ
ルイメージ28を有している。ハーフトーンラスタイメー
ジ30をＲＡＭでバッファリングすることもできるし、あ
るいは直接ＡＳＩＣからプリントエンジン14に送ること
もできる。解像度向上技術（ＲＥＴ）手続32は、最終的
に描画するに当って、ラスタイメージ30に格納されてい
るテキスト及び線画について縁を平滑化する。

【００１８】グレイ値ピクセルイメージ28は、各ピクセ
ルが多ビットグレイ値により表される既知の形式であ
る。グレイ値ピクセルイメージ28がカラーイメージの場
合は４枚のカラープレーンを有しており、そのうちの３
枚はシアン、マゼンタ、黄色のカラー値を表す（あるい
は赤、緑、青のカラープレーンである）。更に、各プレ
ーンの各カラー値を予め定められた個数のビット（たと
えば、８ビット）で表すことができる。黒を表す第４の
プレーンは、黒またはグレイスケールイメージ値が最終
描画出力に現われる各ピクセル位置毎に単一のまたは複
数のビット値を備えることができる。従って、このよう
な場合、カラープリントを行うのであれば、グレー値ピ
クセルイメージ28にはピクセルあたり全部で25から32ビ
ットが存在するだろうし、他方、グレイ値ピクセルイメ
ージ28がカラー表現されてはいないイメージであるとす
れば、各ピクセルは、たとえば、当業者が周知のよう
に、２５６段階のグレイレベルを描画するのに８ビット
だけで表すことができる。高忠実度のプリントの場合の
ような、別のビット深さやカラープレーンの枚数につい
ても、当業者には明らかなように、本発明では同様に適
用することができる。

【００１９】ハーフトーン処理手続22の目的は（ディザ
マトリクス／タイリング制御サブ手続と共に）グレイレ
ベルピクセルイメージ28の連続ハーフトーンイメージを
ハーフトーンラスタイメージ30に変換することである。
テキスト／線画処理手続24も、グレイ値ピクセルイメー
ジ28の中のテキスト及び線画イメージをラスタイメージ
30に変換する。本発明の原理により、「孤立」ドットは
ハーフトーンイメージデータに関連するラスタイメージ
30中に存在し、ハーフトーンデータをテキスト／線画デ
ータから区別するための手段を提供する。一般に、「孤
立」ドットは、ハーフトーンイメージ中での孤立した白
または黒ドット／ピクセルと定義されている。従って、
その後にラスタイメージ30を描画する際に、孤立ドット
の存在により、ハーフトーンイメージであるということ
がわかり、かくして、ハーフトーンイメージはＲＥＴ手
続32を経ることはない。それによりハーフトーンイメー
ジの質を下げる危険債が回避される。このようにする代
わりに、ハーフトーンイメージを特定の階調向上手続
（図示せず）で処理してもよい。他方、テキスト／線画
データは、そのラスタイメージ中には孤立ドットが存在
しないことから認識することができる。その結果、テキ
スト／線画データが選ばれて縁平滑化の目的でＲＥＴ手
続32に通される。孤立ドットを使ったテキスト／線画と
ハーフトーンデータのこの区別を、説明が進むにつれて
より充分に説明する。

【００２０】図２は、本発明による閾値ディザマトリク
ス（装置最良閾値アレイ）40のブロック図である。ディ
ザマトリクス40は、閾値のＰ×Ｑ行列（この例では、１
６×１６）から構成されている。今回も、この説明の目
的で、元のイメージグレーレベルピクセル値２５５を
「白」とし、また元のイメージグレイレベルピクセル値
０を「黒」とする。従って、ディザマトリクス40の各セ
ルの各閾値は、元のグレー値ピクセルイメージ28中のそ
のセルに対応する位置にあるピクセルがラスタイメージ
30中で「白」ハーフトーンピクセルで表されるために当
該対応する位置にあるピクセルの値が上真和ならければ
ならないレベルを表す。換言すれば、閾値マトリクス40
のピクセル値が元のイメージ28のピクセル値より小さけ
れば「白」ピクセルが、この処理の結果作られるラスタ
イメージ30に送られる。その反対に、ディザマトリクス
のピクセルの値がそれに対応する位置にあるイメージピ
クセル値よりも大きければ、そのイメージピクセル値は
ラスタイメージ30の「黒」ハーフトーンピクセルに変換
される。

【００２１】ディザマトリクス40における閾値の値の構
成は従来の基準による他、本発明に特有の「孤立」ピク
セルを使うことによって定義される。この例示として与
えられたマトリクスでは、孤立ピクセルは０の値を有す
ると定義されているが、隣接ピクセル値によっては、他
の値も存在できる。ディザマトリクス40を確立するため
の規準には以下のものが含まれる： (i)イメージの質にとって適切な個数のグレーレベルを
確立する； (ii)マッピングされるガンマ（グレイステップがどれ程
早く変わるかを表す）を確立する； (iii)グレイ値が斜面状に変化している部分にデジタル
化による見かけのパターンが現れるのを極小にする； (iv)パターンがＲＥＴによる劣化に対して耐性のあるこ
とを確認する（すなわち、ハーフトーンデータの画質が
ＲＥＴの不必要な適用にも耐えることを確認することで
あるが、この点については、「孤立」ドットを使用して
いるため、本発明の原理によれば、重要性はあまり大き
くない） (v)適切な個数の「孤立」ピクセル（ドット）を含むよ
うにして、以降のラスタアレイでの「孤立」ピクセルを
確実に検出し、描画中にＲＥＴテンプレート突き合わせ
とハーフトーンテンプレート突き合わせの切り換えがで
きるようにする。本質的に、孤立ピクセルの設置は、最
適化及び線スクリーンの問題や描画中切り替えに使用さ
れるサンプリング／検出ウィンドウの数などの、ここで
説明したすべての閾値ディザ規準のトレードオフの評価
に基づいている。サンプリング／検出ウィンドウについ
ては後にもっと充分に説明する。

【００２２】ディザマトリクス40は、１インチ（２５．
４ｍｍ）あたり１０６本の線（lpi）であって、１イン
チあたり６００ドット（dpi）の２値イメージ）を発生
する、例示としての１６×１６のスーパーセルを与え
る。値０は、グレイ値ピクセルイメージ28をラスタ化し
たときの元のイメージピクセル値がどうであろうと、最
終結果のラスタピクセルが必ず「白」になるということ
を示す。この値０は、前に説明した規準に従ってマトリ
クス内に戦略的に設置され、３×３マッピング（ラスタ
化）ウィンドウに対する孤立ピクセル／ドットとして働
く（つまり、孤立ピクセルの存在／検出を高める）。
「孤立」ピクセルは、この例では、０という予め定義さ
れた値を有するディザマトリクスピクセルであるが、他
のあらかじめ定義された値でも、それを正しくマッピン
グしまた識別するようにすれば、使うことができる。孤
立ピクセルは、描画に当たってテキスト／線画データを
ハーフトーンデータから区別するという最終的な目的の
ために、出来上がるラスタイメージ30中に孤立ピクセル
が存在する可能性を高くするように、ディザマトリクス
40中に配置される。当業者が理解するように、図２にお
ける孤立ピクセルの配置は単なる例示であり、他の変形
例でも３×３サンプリング／検出ウィンドウに役立つ。
その上、孤立の設置は、５×５領域ウィンドウ、１×３
領域ウィンドウ、あるいは多くのサンプリング／検出ウ
ィンドウ構成のような、各種のサイズのウィンドウに対
して、孤立ピクセルの配置も変わることがある。

【００２３】次に図３を参照すると、ラスタイメージア
レイ50（すなわち、図１のラスタイメージ30の一部のペ
ージバッファアレイまたはビットマップ）は、すべての
ピクセルがグレイピクセル値128を有するサンプル元の
イメージ（グレイ値ピクセルイメージ28）に対してディ
ザマトリクス40を使用してディザリングを行った結果得
られるラスタイメージを示している。アレイ50は、それ
から描画が行われるラスタピクセルイメージ（格納され
たビットマップ）である。ウィンドウ52及び56はサンプ
リング／マッピング／検出ウィンドウ（今後「検出」ウ
ィンドウと称する）の例であり、その中に孤立ピクセル
があるようにラスタアレイを覆うように描かれている。
ウィンドウ52及び56は３×３セル／ピクセルウィンドウ
として図示されているが、好適には、中心セルが存在す
る５×５または１×３のような他のウィンドウ構成も使
うことができる。

【００２４】ラスタイメージアレイ50では、孤立ピクセ
ル値は有界検出ウィンドウ内部のどの隣接ピクセルのピ
クセル値に対してもそれとは異なる（この場合には反対
の）ピクセル値を有している。アレイ50では、あるピク
セルが論理値「０」を有しており、かつ（ウィンドウ内
の）各隣接ピクセルのピクセル値が論理値「非０」つま
り「１」を有していれば、当該ピクセルは「孤立」ピク
セルである。ピクセルはまた、論理値「非０」つまり
「１」を有しかつ（ウィンドウ内の）各隣接ピクセルの
ピクセル値が論理「０」を有していれば、孤立ピクセル
である。ここで注意しておくが、ディザマトリクス40の
中にあるすべての孤立ピクセルが生ずるラスタイメージ
アレイ50中のピクセルが必ずしも孤立ピクセルのままで
あるとは限らない。しかし、ディザマトリクス40の中に
孤立ピクセルを配置すれば、少なくとも、それから生ず
るラスタイメージアレイ50に孤立ピクセルが存在しかつ
それが検出される確率が高くなり、従って描画中にハー
フトーンイメージデータとテキスト／線画データとを区
別する機会が向上する。

【００２５】ラスタイメージ50を覆うように図示されて
いる２つの例示検出ウィンドウ52及び56を参照すると、
それぞれのウインドウは３×３ウィンドウ領域の９個の
予め定められたピクセルの集合の周囲の強調された輪郭
線として図示されている。ウィンドウ52及び56は、説明
を簡単にするため、両者がラスタイメージ50を同一の時
点で覆っているように図示されている。しかし、当業者
には周知のように、各ウィンドウ52及び56は夫々ラスタ
イメージ50の別々の部分を描画するための時間的に異な
るスナップショットを表している。ピクセルの３×３の
各集合はそのそれぞれのウィンドウ52または56により処
理される。ウィンドウ内に孤立ピクセルが見つかれば、
ピクセルデータ（または、一般に、選択された中心ピク
セル）はその後ハーフトーンデータとして処理される。
これとは対照的に、孤立ビットが見つからなければ、ピ
クセルデータはテキスト／線画データとして処理され
る。

【００２６】たとえば、ウィンドウ52は、９個のピクセ
ルから成る第１のピクセル集合を覆っている。この第１
の集合では、ピクセル54が（ウィンドウ52の中の）すべ
ての隣接ピクセルとは反対の２進値／状態を有している
ので、孤立ピクセルとして識別される。この場合には、
孤立ピクセル54は論理「０」の値（状態）を有している
が、すべての隣接ピクセルは論理「１」の値を有してい
る。これとは対照的に、ウィンドウ56は第２のピクセル
集合を覆っており、ピクセル58が孤立ピクセルとして識
別される。ウィンドウ56の場合には、孤立ピクセル58は
「１」の値を有しており、（ウィンドウの中の）すべて
の隣接ピクセルが「０」の値を有しているので、ピクセ
ル58は孤立ピクセルとして識別される。

【００２７】図において、検出ウィンドウ52及び56は孤
立ピクセルの配置の好適な構成を示している。すなわ
ち、ここではウィンドウ内の中心セルが孤立ビットにな
っている。しかし、本発明では「孤立」の定義は柔軟で
ある。すなわち、たとえあるピクセルが検出ウィンドウ
内の中心ではないセルであっても、ウィンドウ内の各隣
接ピクセルがそのピクセルに対して異なるつまり反対の
２進値／状態になっているかぎり、ピクセルを「孤立し
ている」と考えることができる。換言すれば、あるピク
セルがすべての隣接ピクセルに対して異なる値であれ
ば、検出ウィンドウ内でどこにあるかには関係なく、そ
のピクセルを「孤立」と考えることができる。本質的
に、本発明の原理によりハーフトーン、テキスト及び／
または線画を区別するのに使用可能／識別可能であるか
ぎり、「孤立セル」を柔軟に定義することができる。そ
の上、ピクセル値を定義するための技術において従来か
らそうであるように、孤立ビットを任意のビット数につ
いて定義することができる。複数ビットピクセル定義
は、ディザマトリクス40に対してだけではなく、ラスタ
イメージアレイ50にも適用できる。たとえば、ラスタア
レイ50が２ビットピクセル値を持っている場合、孤立ピ
クセルを「００」として識別することができ、隣接ピク
セルは、０１、１０、または１１のような他の組合せと
することができる。または、孤立ピクセルを「１１」と
して識別し、隣接ピクセルを００、０１、または１０の
ような他の組合せにすることもできる。

【００２８】通常、電子写真式（ＥＰ）プロセスは明瞭
に目に見える「孤立」ドットを生ずることができないと
いうことをここで注目しなければならない。これは、た
とえば、（「白」ピクセルで囲まれている）単一の
「黒」ドット／ピクセル構成では、光伝導性によってこ
の黒ドット部分に選択的に形成された電荷は単一の黒ド
ットを視覚的に実現するのに十分なトナーを引き付ける
のには不十分だからである。これとは対照的に、
（「黒」ピクセルで囲まれている）単一の「白」ドット
構成では、通常はに、周囲ドットの電荷によるトナーの
引き付けやドットの重なりのため、この白ドットは周囲
の黒ドットのにじみ出し中に埋まってしまう。これらの
理由で、「孤立」ドットは通常、ラスタイメージ中には
生成されない。「孤立」ドットは一般に最終出力イメー
ジでは目に見えないが、描画前のラスタイメージ中には
はっきりと識別できることから、本発明の検出機構を実
現するにはうまく機能する。

【００２９】図４は、レジスタアレイ120及びラスタイ
メージアレイ132のブロック図であり、本発明による孤
立ピクセルを有するデータの描画を更に説明するもので
ある。レジスタアレイ120は、（この例については）９
×９アレイであり、ラスタイメージ／ページバッファア
レイ132から５ラインの６００dpiバッファ134を介して
通常の態様でデータを受け取る。中心ビットセル136に
は「Ｘ」のマークが付けられ、データがレジスタアレイ
120中で直列にシフトするにつれて描画が行なわれると
ころの、活性状態つまり選択されたセルを示す。

【００３０】ここに示した実施例では、レジスタアレイ
120は孤立ピクセルを検出し、イメージデータについて
プロセス「切換え」ができるようにするための多数の重
なり検出ウィンドウ122、124、126、128及び130を備え
ている（「切換え」については後に定義する）。説明の
目的だけで他意はないのだが、中心ウィンドウ122を実
線で強調してありウインドウ124、126、128及び130を短
く区切った破線で強調してある。各ウインドウ124、12
6、128及び130はピクセルの単一の行（または列）だけ
中心ウィンドウ122と重なっている。しかし、他の単一
または多数のウィンドウ構成も可能なことは明らかであ
ろう。

【００３１】複数の検出ウィンドウを使用すると、描画
されるデータ全体に対する孤立ドットの検出を改善する
ための、またプロセスの「切換え」が発生すべき時点を
判別するための、好適な構成及び方法が得られる。具体
的には、孤立ピクセルが検出ウィンドウ122、124、12
6、128及び130あるいはプログラム可能に定義される検
出ウインドウのいずれかの内部で見出されると、中心ピ
クセルセル136はグレー描画138（中間調）のためにテン
プレート照合される。これとは対照的に、孤立ピクセル
が検出ウィンドウのいずれの内部でも識別されなけれ
ば、中心セルはテキスト／線画描画139のためにテンプ
レート照合される。従って、「切換え」とは、描画がハ
ーフトーン処理138とテキスト／線画描画139のいずれか
で選択的に行われることができることを意味する。

【００３２】切換えをどのように行うかを決めるのに利
用できる幾つかの選択肢がある。ある実施例では、孤立
ピクセルがいすれかの指定ウィンドウ内部で検出されれ
ば、ハーフトーン描画138に直ちに切り換え、次に孤立
ピクセルが検出されなかったにはテキスト／線画描画に
直ちに切り替える。別のやり方では、孤立ピクセルが検
出されればハーフトーン描画138に切り換えるとともに
カウンタを予め定義された数にセットしてから、カウン
タが所定値になるまで、ピクセルに行き当たる毎にハー
フトーン描画138を行ってカウンタを進めるということ
を続ける。カウンタが所定値に達する前に他の孤立ピク
セルが検出されれば、カウンタを先ほどの予め定義され
た値に再びセットする。カウンタが所定値に達すると、
テキスト／線画描画に戻るべく切換えが行われる。この
方法はバッファ効果（つまりヒステリシス効果）を与
え、テキスト／線画描画とハーフトーン描画の間でプロ
セスがめまぐるしく切換わるという好ましくない可能性
のある事態を防止する。第３の実施例では、孤立ドット
を有するハーフトーンイメージの縁だけをコード化して
おき、このコード化によって、イメージの第１の縁で孤
立ドットを検出してハーフトーンの描画138を開始し、
その後イメージの第２の／反対の縁で孤立ドットを検出
してハーフトーン描画を終了することができるようにす
ることが行われる。明らかに、これら３つの検出／切換
え方式は例示の目的だけでここに提示されたものであ
り、好適なまたはこれとは別の検出方式についての実施
の詳細は、所要感度や他の具体的な設計上の要因によっ
て変わるかもしれない。

【００３３】図５Ａ及び図５Ｂは、「強固な」つまり最
も正確な孤立ドット構成の例を示すブロック図である。
図５Ａにおいて、「白」ピクセル140は反対の値
（「黒」）のドット142によって完全に囲まれているの
で、孤立ドットである。図５Ｂにおいて、「黒」ピクセ
ル146は反対の値（「白」）のドット148により完全に囲
まれているので、孤立ドットである。当業者には明らか
であるように、孤立ドットを形成するのに他のピクセル
構成も実現可能である。

【００３４】今度は図６を参照すると、この流れ図は本
発明の好適方法を示している。最初に、描画中にテキス
ト／線画データをハーフトーンデータから区別するとい
う最終的な目的のため、出来上がるラスタイメージ50中
に孤立ピクセルがある可能性を高めるように孤立ピクセ
ル（ドット）を戦略的に配置したディザマトリクス40を
発生する(80)。次に、元のイメージデータがディザマト
リクスにより処理されるに従ってラスタイメージ50を発
生し(85)、１つまたは複数の検出ウィンドウを使用して
描画プロセスを始める(90)。検出ウィンドウにより処理
されるピクセル集合の各々について孤立ピクセルがある
かどうかを検出する処理を行う(95)。孤立ピクセルが検
出されれば、イメージデータはハーフトーンデータであ
ると判断し(100)、縁平滑化や解像度向上技術（ＲＥ
Ｔ）は、処理のために選択された活動ピクセル（普通は
検出ウィンドウの中心セル）に適用しない。しかし、他
のハーフトーンテンプレート照合を選択的に適用してハ
ーフトーンイメージを改善することもできる。他方、孤
立ピクセルが検出されなければ(95)、ウィンドウデータ
はテキストまたは線画であると判断し、活動ピクセルを
ＲＥＴまたは他の解像度向上手続により処理する。

【００３５】活動ピクセルが、ハーフトーンデータとし
て(100)またはテキストデータとして(105)処理される
と、描画プロセスは、完了するまで続く(110、115、95
等)。

【００３６】最後に、上に説明したものは、データの描
画を向上するために、テキスト／線画であるかそれとも
ハーフトーンであるか、というようにイメージデータを
区別するためのシステム及び方法の好適実施例である。
本発明を特定の実施例を参照して説明してきたが、具体
化や修正のための他の代替実施例及び方法を本発明の真
の精神及び範囲から逸脱することなく採用できることは
明らかであろう。

【００３７】以下に本発明の実施態様の例を列挙する。

【００３８】〔実施態様１〕以下のステップ(a)及び(b)
を設け、ピクセル表現あたり少なくとも１ビットを有す
る、格納されたビットマップ(50)からラスタピクセルイ
メージを描画する方法： (a) ビットマップ(50)の１つまたは複数の有界ウィンド
ウ(52、56、122、124、126、128、130)の内部で孤立ピ
クセル(54、58、140、146)が検出されたか否かを判定す
る； (b) 孤立ピクセルが検出されたか否かの判定に基づいて
１つまたは複数の有界ウィンドウの内部でビットマップ
の少なくとも１つの選択されたピクセル(136)を処理す
る。

【００３９】〔実施態様２〕前記孤立ピクセル(54、5
8、140、146)は、前記１つまたは複数の有界ウィンドウ
の内部のすべての隣接ピクセル(142、148)に対して前記
隣接ピクセルとは異なるピクセル値を有することを特徴
とする実施態様１記載の方法。

【００４０】〔実施態様３〕前記孤立ピクセル(54、5
8、140、146)は、前記１つまたは複数の有界ウィンドウ
の内部のすべての隣接ピクセル(142、148)のピクセル値
と反対のピクセル値を有することを特徴とする実施態様
１記載の方法。

【００４１】〔実施態様４〕前記孤立ピクセル(54、5
8、140、146)がビットマップ(50)の中で孤立した白ピク
セル(140)または黒ピクセル(146)として定義されている
ことを特徴とする実施態様１記載の方法。

【００４２】〔実施態様５〕前記孤立ピクセル(54、5
8、140、146)は、前記１つまたは複数の有界ウィンドウ
の内部に存在する隣接する全てのピクセルのピクセル値
が０ではない論理値である場合には、論理値０のピクセ
ル値を有し、前記全ての隣接するピクセルのピクセル値
が論理値０である場合には０ではない論理値のピクセル
値を有し、前記全ての隣接ピクセルのピクセル値が論理
値１でない場合には論理値１のピクセル値を有すること
を特徴とする実施態様１記載の方法。

【００４３】〔実施態様６〕前記孤立ピクセルが１つま
たは複数のウィンドウの内部で検出された場合、ビット
マップの少なくとも１つの選択されたピクセル(136)を
ハーフトーンイメージとして処理することを特徴とする
実施態様１記載の方法。

【００４４】〔実施態様７〕前記孤立ピクセル(54、5
8、140、146)が１つまたは複数のウィンドウの内部で検
出された場合、ビットマップの少なくとも１つの選択さ
れたピクセル(136)をハーフトーンイメージとして処理
し、次に以下のステップ(ア)ないし(ウ)の何れかを行うこ
とを特徴とする実施態様１記載の方法： (ア) 次の孤立ピクセルが検出されるまで、次の選択され
たピクセルをテキスト／線画イメージデータとして処理
する； (イ) カウンタが所定値に達するまで、次の選択されたピ
クセルをハーフトーンイメージデータとして処理する； (ウ) 次の孤立ピクセルが検出されるまで、次の選択され
たピクセルをハーフトーンイメージデータとして処理す
る。

【００４５】〔実施態様８〕前記孤立ピクセル(54、5
8、140、146)が１つまたは複数のウィンドウの内部で検
出されない場合、ビットマップの少なくとも１つの選択
されたピクセル(136)をテキストまたは線画のイメージ
データとして処理することを特徴とする実施態様１記載
の方法。

【００４６】〔実施態様９〕ハーフトーンイメージのた
めの、ピクセル表現あたり少なくとも１つのビットを有
するピクセルアレイ(40、50)を形成する方法において、
孤立ピクセル(54、58、140、146)がパターン内に存在す
るように、ピクセルパターンを作成することを特徴とす
る方法。

【００４７】〔実施態様１０〕以下の(a)及び(b)を設
け、格納されたビットマップ(50)からラスタピクセルイ
メージを描画する装置： (a) ビットマップの１つまたは複数の有界ウィンドウ(5
2、56、122、124、126、128、130)の内部で孤立ピクセ
ル(54、58、140、146)を検出する手段； (b) 前記孤立ピクセルが検出されたか否かに応答して、
１つまたは複数の有界ウィンドウの内部でビットマップ
の少なくとも１つの選択されたピクセル(136)を処理す
る手段。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を取り入れたレーザプリントエンジンの
ブロック図。

【図２】本発明に従って孤立ピクセルを具体化する閾値
ディザマトリクスのブロック図。

【図３】図２のディザマトリクスにより処理された元の
イメージにより発生されたラスタイメージアレイのブロ
ック図。

【図４】孤立ピクセルを検出するための多数のマッピン
グウィンドウを有するレジスタアレイのブロック図。

【図５Ａ】マッピングウィンドウに対する例示孤立ドッ
ト構成のピクセルアレイのブロック図。

【図５Ｂ】マッピングウィンドウに対する例示孤立ドッ
ト構成のピクセルアレイのブロック図。

【図６】本発明の好適方法を示す流れ図。

【符号の説明】

10：レーザプリンタ 12：ＣＰＵ 14：レーザプリンタエンジン、 16：バス 20：ＲＯＭ／ＲＡＭ／ＡＳＩＣ 40、50：ピクセルアレイ、 52、56：ウィンドウ 54、58：孤立ピクセル 122-130：ウィンドウ、 136：ピクセル 140：孤立ピクセル（白） 146：孤立ピクセル（黒）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テリー・エム・ネルソン アメリカ合衆国アイダホ州ボイジー モー ク・ドライブ10930 (72)発明者 アーリン・アール・ジョーンズ アメリカ合衆国アイダホ州ボイジー ガン スモーク・ストリート 11455

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】以下のステップ(a)及び(b)を設け、ピクセ
   ル表現あたり少なくとも１ビットを有する、格納された
   ビットマップからラスタピクセルイメージを描画する方
   法： (a) ビットマップ(50)の１つまたは複数の有界ウィンド
   ウの内部で孤立ピクセルが検出されたか否かを判定す
   る； (b) 孤立ピクセルが検出されたか否かの判定に基づいて
   １つまたは複数の有界ウィンドウの内部でビットマップ
   の少なくとも１つの選択されたピクセルを処理する。