JPH10243220A - 画像データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二値化処理の際の輪郭の乱れを少なくする。 【解決手段】 ラインセンサから得られる１行単位で連
続する画像データに対して、輪郭強調のための２次元の
フィルタリング処理を施した後、二値化処理を施す。フ
ィルタリング処理では、垂直方向（副走査方向）の強調
の度合いを水平方向（主走査方向）の強調の度合いより
の弱く設定することにより、ラインセンサによる撮像で
生じやすい副走査方向のノッチが強調されないようにす
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、ラインセンサを用
いて読み取った画像信号に対して二値化のための処理を
施す画像データ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙面に描かれた文字または図形を読み取
るファクシミリやイメージスキャナ等の撮像装置では、
ラインセンサを被写体原稿に対して一定のピッチで相対
的に移動させながら撮像を繰り返すことにより、１画面
分の画像信号を得らるように構成している。また、撮像
装置から得られる画像信号をプリンタにより紙面に印字
する際には、画像信号に対してディザや誤差拡散を用い
た二値化処理を施すことにより、画像の濃淡をドットの
粗密によって擬似的に表現するようにしている。

【０００３】図５は、ラインセンサを用いた撮像装置の
構成を示すブロック図である。ラインセンサ１は、複数
の受光画素１ａ、シフトレジスタ１ｂ及び出力部１ｃが
共通の半導体基板上に集積化されて形成される。フォト
ダイオードからなる複数の受光画素１ａは、直線状に配
列され、被写体からの入射光に応答して発生する情報電
荷をそれぞれ蓄積する。電荷結合素子（ＣＣＤ）からな
るシフトレジスタ１ｂは、受光画素１ａの配列に沿って
配置され、各ビットに複数の受光画素１ａの各々が接続
される。このシフトレジスタ１ｂは、多相の転送クロッ
クφhによりパルス駆動され、各受光画素１ａから各ビ
ットに取り込んだ情報電荷を出力部１ｃ側へ順次転送出
力する。出力部１ｃは、シフトレジスタ１ｂから１ビッ
トずつ出力される情報電荷を蓄積する容量を含み、各ビ
ットの情報電荷の量を電圧値に変換して画像信号Ｙ0(t)
として出力する。この出力部１ｃでは、転送クロックφ
hに同期したリセットクロックφrを受け、容量に蓄積さ
れた情報電荷を繰り返し排出させるようにして、１ビッ
ト単位での電荷量／電圧値変換を可能にしている。

【０００４】信号処理回路２は、ラインセンサ１から出
力される画像信号Ｙ0(t)を受け、サンプルホールド、歪
み補正等の各種のアナログ処理を施した後、画像信号Ｙ
1(t)として出力する。サンプルホールド処理では、出力
部１ｃの容量が充放電を繰り返すのに合わせて基準レベ
ルと信号レベルとが繰り返される画像信号Ｙ0(t)に対
し、信号レベルのみを取り出すようにタイミングが設定
される。歪み補正処理では、被写体原稿からの光をライ
ンセンサ１の受光画素１ａへ導入する光学系の歪みを補
正するシェーディング補正及び画像再生時の視覚的な非
線形特性を補正するガンマ補正等が行われる。

【０００５】二値化回路３は、信号処理回路２から入力
される画像信号Ｙ1(t)をラインセンサ１の駆動タイミン
グに同期してサンプリングし、そのサンプリング値を一
旦デジタル画像データＤ0(n)に変換する。そして、デジ
タル画像データＤ0(n)の各値を所定の基準値と比較し、
その基準値を超えているか否かの判定により、ラインセ
ンサ１の各受光画素１ａへの入射光量を二値で表す二値
画像データＢ(n)を生成する。この二値化処理において
は、二値画像データＢ(n)が原稿画像の中間調を擬似的
に表現できるようにするため、ディザや誤差拡散等の処
理が用いられる。例えば、ディザ処理においては、複数
の判定基準値がランダムに配置されるディザマトリクス
に基づいてデジタル画像データＤ0(n)の各値が二値化さ
れる。また、誤差拡散処理においては、判定の基準値を
固定とし、二値化により生じる誤差を周辺の隣接画素へ
分配しながらデジタル画像データＤ0(n)の各値が二値化
される。

【０００６】クロック発生回路４は、一定の周期を有す
る基準クロックに基づいて、転送クロックφh及びリセ
ットクロックφrを生成し、ラインセンサ１のシフトレ
ジスタ１ｂ及び出力部１ｃへ供給する。同時に、シフト
レジスタ１ｂの転送動作に同期し、１ライン分の情報電
荷の転送出力が完了する毎に立ち上げられるライン送り
パルスＬＴを発生する。このライン送りパルスＬＴは、
後述するモータ駆動回路６へ供給される。

【０００７】ステップモータ５は、ラインセンサ１また
は被写体原稿の移送動機構を駆動し、ラインセンサ１と
被写体原稿とを一定のピッチで相対的に一方向へ連続し
て移動させる。モータ駆動回路６は、クロック発生回路
４から供給されるライン送りパルスＬＴに応答し、被写
体原稿に対するラインセンサ１の相対位置を一定のピッ
チで移動させるようにステップモータ５を駆動する。こ
れにより、ステップモータ５によって駆動される移送機
構の移送ピッチに従う間隔で被写体原稿がラインセンサ
１より読み取られる。

【０００８】以上のようにして生成される二値画像デー
タＢ(n)については、ファクシミリの場合には、所定の
変調処理を受けて電話回線へ送出され、イメージスキャ
ナの場合には、フォーマットが整えられてコンピュータ
機器等の有する記憶媒体へ記憶される。図６は、デジタ
ル画像データＤ0(n)を誤差拡散処理により二値化する二
値化回路の構成を示すブロック図である。

【０００９】誤差拡散処理を行う二値化回路は、加算器
１１、比較器１２、減算器１３、誤差分配演算部１４及
び誤差記憶部１５より構成される。加算器１１は、画像
信号Ｙ1(t)が量子化されたデジタル画像データＤ0(n)に
誤差記憶部１５から読み出される誤差データＥ1(n)を加
算し、周辺画素から二値化誤差の分配を受けたデジタル
画像データＤ1(n)として出力する。比較器１２は、デジ
タル画像データＤ1(n)を一定の判定基準値Ｄthと比較
し、その比較結果を二値画像データＢ(n)として出力す
る。減算器１３は、二値画像データＢ(n)からデジタル
画像データＤ1(n)を減算し、二値化によって生じる誤差
（二値化誤差）を表す誤差データＥ0(n)を出力する。誤
差分配演算部１４は、誤差データＥ0(n)を受け、この誤
差データＥ0(n)を所定の比率で複数の周辺画素に分配
し、誤差記憶部１５に記憶される各画素に対応した誤差
データＥ1(n)に加算する。そして、誤差記憶部１５は、
少なくとも２行分のラインメモリを有し、誤差分配演算
部１４で算出された各画素に対応する誤差データ1(n)を
２行分記憶すると共に、対応する画素のデジタル画像デ
ータＤ0(n)が入力されるタイミングで誤差データＥ1(n)
を順次加算器１１へ供給する。

【００１０】ここで、図７に示すように、目標画素Ｔの
デジタル画像データＤ0(n)を二値化したときに生じる二
値化誤差を同一行の次列の周辺画素Ｐ１及び次行の３つ
の周辺画素Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４へ分配する場合の動作を説
明する。比較器１２では、目標画素Ｔに対応するデジタ
ル画像データＤ1(n)が判定基準値Ｄthと比較され、デジ
タル画像データＤ1(n)の値が判定基準値Ｄthを超えてい
れば「１」、判定基準値に達していなければ「０」とし
て二値画像データＢ(n)が出力される。減算器１３で
は、二値画像データＢ(n)が「１」のとき、デジタル画
像データＤ1(n)の取り得る最大値からデジタル画像デー
タＤ1(n)が減算され、正の誤差データＥ0(n)が生成され
る。逆に、二値画像データＢ(n)が「０」のとき、デジ
タル画像データＤ1(n)の取り得る最小値からデジタル画
像データＤ1(n)が減算され、負の誤差データＥ0(n)が生
成される。

【００１１】誤差分配演算部１４では、誤差データＥ0
(n)が４つの周辺画素Ｐ１〜Ｐ４へ分配され、各周辺画
素Ｐ１〜Ｐ４と対応付けられた誤差記憶部１５の所定ア
ドレスへそれぞれ格納される。このときの誤差データＥ
0(n)の分配の比率は、周辺画素Ｐ１〜Ｐ４毎にそれぞれ
重み付けが成される。例えば、同一行の周辺画素Ｐ１に
対して誤差データＥ0(n)の１／２を分配し、次行の周辺
画素Ｐ２〜Ｐ４に対して誤差データＥ0(n)のそれぞれ１
／８、１／４、１／８を分配すようにしている。ところ
で、各周辺画素Ｐ１〜Ｐ４には、目標画素Ｔ以外の画素
からも誤差データＥ0(n)が分配される。このため、他の
画素から誤差データＥ0(n)の分配を受けて何らかの分配
誤差データが所定の記憶領域に格納されている場合に
は、そのデータに新たな分配誤差データを順次加算して
更新するようにしている。目標画素Ｔから４つの周辺画
素Ｐ１〜Ｐ４へ誤差データＥ0(n)を分配する場合には、
各周辺画素Ｐ１〜Ｐ４では、それぞれ４つの方向から誤
差データＥ0(n)の分配を受けるため、分配誤差データの
加算／更新が３回繰り返される。そして、最終的に誤差
記憶部１５に記憶された分配誤差データの総和が、その
領域に対応する画素の誤差データＥ1(n)として読み出さ
れ、加算器１１でデジタル画像データＤ0(n)に加算され
る。尚、目標画素Ｔに対応するデジタル画像データＤ1
(n)にも、予め、前行の３つの周辺画素Ｑ１、Ｑ２、Ｑ
３及び同一行の前列の周辺画素Ｑ４からの分配誤差デー
タが加算されている。

【００１２】以上のような誤差拡散処理によれば、１画
素単位では白または黒の２値で表されるものの、複数の
画素を含む広い領域で見れば、画像の濃淡が白点または
黒点の粗密によって擬似的に表されるようになる。尚、
このような誤差拡散処理を行う処理装置は、例えば、特
公平７−９３６８２号公報に開示されている。中間調を
含む画像信号に対して誤差拡散による二値化処理を施す
場合、原稿画像上の白領域と黒領域との境界部分がにじ
みやすくなる。即ち、デジタル画像データＤ0(n)が最大
値で表される白色画素と最小値で表される黒色画素とが
隣り合う場合、それらの周辺画素の状態によっては、誤
差拡散処理によって何れかの画素の表示が反転する場合
もあり、読み取った図形の輪郭を乱す原因となってい
る。

【００１３】そこで、誤差拡散による二値化処理を行う
場合には、前処理として輪郭強調のためのフィルタリン
グ処理を行うようにしている。このフィルタリング処理
では、例えば、目標画素に対して同一行内の左右に位置
する周辺画素Ｑ４、Ｐ１及び同一列内の上下に位置する
周辺画素Ｑ２、Ｐ３でそれぞれデジタル画像データＤ0
(n)の差を拡大するようにしている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ラインセンサ１を用い
た撮像装置では、主走査方向の解像度がラインセンサ１
の受光画素１ａの配列ピッチによって決定されるのに対
して、副走査方向の解像度はラインセンサ１を被写体原
稿に対して相対的に移動させる移送機構の送りピッチに
よって決定される。受光画素１ａの配列ピッチは、ライ
ンセンサ１の製造時点で決定されているものであり、被
写体原稿を撮像するときの環境の影響で変化することは
ない。これに対して、移送機構の送りピッチは、被写体
原稿のずれ等の影響を受け易く、機構自体の駆動を正確
に制御したとしても誤差が生じる。従って、ラインセン
サ１から得られる画像信号Ｙ0(t)により表示される画像
においては、水平方向の周波数特性と垂直方向の周波数
特性とに差が生じ、図７に示すように、白画素と黒画素
との境界が副走査方向にずれる、いわゆるノッチが発生
し易くなる。

【００１５】このような画像信号Ｙ0(t)（デジタル画像
データＤ0(n)）に対して輪郭強調のための演算処理を施
すと、白画素と黒画素との境界部分に発生するノッチま
でも強調されることになる。この結果、輪郭強調の前処
理を行った上で誤差拡散による二値化処理を行っている
にも拘わらず、副走査方向で図形の輪郭が乱れ、画質を
劣化させる要因となっている。

【００１６】そこで本発明は、ラインセンサから得られ
る画像信号に対して効率よく輪郭強調の前処理を施し、
画質の劣化を最小限にして誤差拡散による二値化処理を
行うようにすることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために成されたもので、その特徴とするところ
は、ラインセンサを被写体原稿に対して相対的に移動さ
せて原稿画像を一行毎に読み取ることにより得られる１
行単位で連続する画像信号を二値化処理し、原稿画像を
二値で表示する二値画像データを生成する画像データ処
理装置において、上記画像信号を上記ラインセンサの駆
動周期に同期して量子化し、上記ラインセンサの各受光
画素に対応するデジタル画像データを得るＡ／Ｄ変換回
路と、目標画素を表すデジタル画像データの値を隣接画
素を表すデジタル画像データの値との差に応じて増減
し、目標画素と隣接画素との間の各デジタル画像データ
の値の差を強調するフィルタ回路と、隣接画素と値の差
が強調された上記デジタル画像データを二値化して上記
二値画像データを得る二値化回路と、を備え、上記フィ
ルタ回路は、目標画素に対して上記ラインセンサの副走
査方向に隣接する隣接画素に対する強調の度合いが、上
記ラインセンサの主走査方向に隣接する隣接画素に対す
る強調の度合いよりも小さく設定されることにある。

【００１８】本発明によれば、ノッチが発生し易い副走
査方向の画素の境界で、各画素間の強調の度合いを小さ
くしたことにより、副走査方向にノッチが発生した場合
でも、そのノッチが強調されることはなくなる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の画像データ処理
装置の構成を示すブロック図である。本発明の画像デー
タ処理装置は、アナログ処理回路２１、Ａ／Ｄ変換回路
２２、歪み補正回路２３、解像度変換回路２４、ガンマ
補正回路２５、２次元フィルタ回路２６、二値化回路２
７及び画像判定回路２８より構成される。この画像デー
タ処理装置は、図５に示す撮像装置と同様にしてライン
センサから得られる１ライン単位で連続する画像信号Ｙ
0(t)を取り込み、擬似的に中間調を表示する二値画像デ
ータＢ(n)を生成する。

【００２０】アナログ処理回路２１は、画像信号Ｙ0(t)
を受け、サンプルホールド、黒レベルクランプ、増幅等
の各種のアナログ処理を施した後、画像信号Ｙ1(t)とし
て出力する。サンプルホールド処理では、ラインセンサ
の出力動作に合わせて基準レベルと信号レベルとが繰り
返される画像信号Ｙ0(t)に対し、信号レベルのみを取り
出すようにタイミングが設定される。また、黒レベルク
ランプ処理では、ラインセンサの一部に設けられる黒基
準画素からの出力に対応する値が各ライン毎に一定のレ
ベルにクランプされ、画像信号Ｙ1(t)の黒基準レベルが
固定される。

【００２１】Ａ／Ｄ変換回路２２は、アナログ処理回路
２１のサンプルホールド処理に同期して画像信号Ｙ1(t)
を量子化し、ラインセンサの各受光画素からの出力を適
数ビットのデジタルデータで表すデジタル画像データＤ
0(n)を生成する。歪み補正回路２３は、被写体原稿から
の光をラインセンサへ導入する光学系の歪み、いわゆる
シェーディング歪みを補正し、Ａ／Ｄ変換回路２２から
入力されるデジタル画像データＤ0(n)に対して補正され
たデジタル画像データＤ1(n)を出力する。この補正処理
においては、シェーディング歪みに対応した補正値をラ
インセンサの各受光画素毎に１行分設定し、デジタル画
像データＤ0(n)の各値に対して各補正値を乗算すること
によりデジタル画像データＤ1(n)を生成するように構成
している。

【００２２】解像度変換回路２４は、ラインセンサの解
像度が二値画像データＢ(n)を印字（表示）するプリン
タ（モニタ）の解像度に一致しないとき、デジタル画像
データＤ1(n)に対して補間または間引き処理を施し、解
像度を一致させたデジタル画像データＤ2(n)を生成す
る。例えば、ラインセンサの受光画素の配列ピッチがプ
リンタの印字ピッチに対して２倍になっているとき、デ
ジタル画像データＤ1(n)の各値を隣り合う２画素で平均
化し、その平均値で各値の間を補間するようにしてデジ
タル画像データＤ2(n)を生成する。逆に、ラインセンサ
の受光画素の配列ピッチがプリンタの印字ピッチに対し
て１／２倍になっているとき、デジタル画像データＤ1
(n)の各値を２画素単位で平均化して１画素分とし、デ
ジタル画像データＤ1(n)の数を１／２に間引くようにし
てデジタル画像データＤ2(n)を生成する。ガンマ補正回
路２５は、画像を表示する際の視覚的な非線形性を補正
するものであり、解像度変換回路２４から入力されるデ
ジタル画像データＤ2(n)に対して非線形変換されたデジ
タル画像データＤ3(n)を生成する。尚、ガンマ補正回路
２５から出力されるデジタル画像データＤ3(n)について
は、ラインセンサから得られる画像情報を多値で表示す
るためのデータとして、そのまま出力することも可能で
ある。

【００２３】２次元フィルタ回路２６は、ガンマ補正回
路２５から入力されるデジタル画像データＤ3(n)を所定
のライン数分記憶する記憶部２６ａ及び記憶部２６ａに
記憶されたデジタル画像データＤ3(n)に対して所定の演
算処理を施す演算部２６ｂを有する。この２次元フィル
タ回路２６は、デジタル画像データＤ3(n)に対して目標
画素とラインセンサの主走査方向に隣接する画素及び副
走査方向に隣接する画素の差をそれぞれ強調する輪郭強
調処理を施し、デジタル画像データＤ4(n)として二値化
回路２７へ供給する。このとき、主走査方向の強調の度
合いと副走査方向の強調の度合いとが、それぞれ個別に
設定され、副走査方向の強調の度合いが、主走査方向の
強調の度合いよりも小さく設定される。

【００２４】二値化回路２７は、デジタル画像データＤ
4(n)に対し、二値化誤差を無視して二値化する単純二値
化処理部２７ａ、二値化誤差を周辺画素に分配して二値
化する誤差拡散処理部２７ｂ及び各処理部２７ａ、２７
ｂの出力を選択して二値画像データＢ(n)として出力す
る選択部２７ｃを有する。単純二値化処理部２７ａは、
デジタル画像データＤ4(n)の各値を中間値近くに設定さ
れる判定基準値と比較し、判定基準値を超えているか否
かによって「１」または「０」の二値に変換する。この
とき、二値化によって生じる誤差分は、全て無視され
る。誤差拡散処理部２７ｂは、例えば図６に示す二値化
回路と同一の構成であり、デジタル画像データＤ4(n)を
所定の判定基準値と比較して二値に変換しながら、その
際に生じた二値化誤差を周辺の隣接画素へ所定の割合で
分配するようにしている。この誤差拡散処理部２７ｂ
は、２次元フィルタ２６の出力に対して単純二値化処理
部２７ａと並列に接続され、デジタル画像データＤ4(n)
を並列に処理する。そして、選択回路２７ｃは、画像判
定回路２８から供給される画像判定信号ＰＤに応答し
て、単純二値化処理部２７ａまたは誤差拡散処理部２７
ｂの何れか一方の出力を選択して二値画像データＢ(n)
として出力する。

【００２５】画像判定回路２８は、デジタル画像データ
Ｄ3(n)の値が最大値または最小値に近いレベルにある
か、その中間のレベルにあるかを判定し、その判定結果
に基づいて原稿画像の文字符号領域と図形領域とを区別
するように画像判定信号ＰＤを発生する。即ち、原稿画
像の文字符号領域は、白または黒の２階調で表示される
のに対し、写真等を含む図形領域は、中間調を多く含む
ため、それぞれの領域でデジタル画像データＤ3(n)の変
化の様子に差が生じる。そこで、デジタル画像データＤ
3(n)で白及び黒を表す最大値及び最小値（あるいはそれ
らに近い値）が所定の画素数より長く連続する場合に
は、その領域が文字符号領域であると判定される。そし
て、デジタル画像データＤ3(n)で最大値及び最小値（あ
るいはそれらに近い値）の連続数が所定の画素数以下で
あり、中間値が多く含まれる場合には、その領域が図形
領域であると判定される。ここで、デジタル画像データ
Ｄ3(n)の最大値及び最小値の連続判定は、主走査方向の
みの１次元または主走査方向及び副走査方向の２次元で
行うことが考えられる。１次元での判定の場合、１ライ
ン単位で連続するデジタル画像データＤ3(n)を順次判定
し、その判定結果を適数個直列に接続されるラッチに保
持させればよい。また、２次元での判定の場合、１次元
判定の場合と同様にデジタル画像データＤ3(n)のレベル
を判定しながら、１ライン毎の判定結果を適数ライン分
保持できるようにすればよい。また、２次元フィルタ回
路２６に保持される３ライン分のデジタル画像データＤ
3(n)に対してレベルの判定を行うようにすることも可能
である。

【００２６】以上の画像データ処理装置によれば、２次
元フィルタ回路２６による二値化回路２７の前処理にお
いて、輪郭強調の処理が行われるため、誤差拡散処理で
原稿画像の輪郭が乱れることが少なくなる。また、２次
元フィルタ回路２６の輪郭強調処理では、主走査方向の
強調の度合いと副走査方向の強調の度合いとを別々に設
定できるようにしており、副走査方向の強調の度合いの
みを弱くすることにより、副走査方向に生じやすいノッ
チが強調されることがなくなる。

【００２７】図２は、２次元フィルタ回路２６の記憶部
２６ａの構成を示すブロック図で、図３は、記憶部２６
ａに記憶されるデジタル画像データＤ3(n)の各画素の位
置関係を示す図である。ここでは、目標画素に対して上
下方向及び左右方向に隣接する画素（隣接画素）とのレ
ベル差を強調する場合を示す。記憶部２６ａは、第１〜
第３のラインメモリ３０〜３２及び第１〜第７のラッチ
３３〜３９より構成される。第１のラインメモリ３０
は、ガンマ補正回路２５から入力されるデジタル画像デ
ータＤ3(n)を１行単位で記憶し、所望のタイミングで読
み出して第２のラインメモリ３１及び第１のラッチ３３
へ供給する。第２のラインメモリ３１は、第１のライン
メモリ３０から読み出されるデジタル画像データＤ3(n)
を１行単位で記憶し、第３のラインメモリ３２及び第３
のラッチ３５へ供給する。そして、第３のラインメモリ
３２は、第２のラインメモリ３０から読み出されるデジ
タル画像データＤ3(n)を第６のラッチ３８へ供給する。
これら第１〜第３のラインメモリ３０〜３２は、デジタ
ル画像データＤ3(n)を互いに１列分ずれたタイミングで
記憶するようにしており、常に、隣り合う３行分が記憶
される。

【００２８】第１のラッチ３３は、第１のラインメモリ
３０に接続され、第１のラインメモリ３０から読み出さ
れるデジタル画像データＤ3(n)を１画素分ずつ保持し、
そのデジタル画像データＤ3(n)を第２のラッチ３４へ順
次供給する。第２のラッチ３４は、第１のラッチ３３に
接続され、第１のラッチ３３から１画素毎に入力される
デジタル画像データＤ3(n)を保持し、後述の演算部２６
ｂへ供給する。

【００２９】第３のラッチ３５は、第２のラインメモリ
３１に接続され、第２のラインメモリ３１から読み出さ
れるデジタル画像データＤ3(n)を１画素分ずつ保持し、
そのデジタル画像データＤ3(n)を演算部２６ａ及び第４
のラッチ３６へ順次供給する。第４のラッチ３６は、第
３のラッチ３５に接続され、第３のラッチ３５から１画
素毎に入力されるデジタル画像データＤ3(n)を順次保持
し、演算部２６ｂ及び第５のラッチ３７へ供給する。第
５のラッチ３７は、第４のラッチ３６に接続され、第４
のラッチ３６から１画素毎に入力されるデジタル画像デ
ータＤ3(n)を保持し、演算部２６ｂへ供給する。

【００３０】第６のラッチ３８は、第３のラインメモリ
３２に接続され、第２のラインメモリ３２から読み出さ
れるデジタル画像データＤ3(n)を１画素分ずつ保持し、
そのデジタル画像データＤ3(n)を第７のラッチ３９へ順
次供給する。第７のラッチ３９は、第６のラッチ３８に
接続され、第６のラッチ３８から１画素毎に入力される
デジタル画像データＤ3(n)を保持し、演算部２６ｂへ供
給する。

【００３１】ここで、図３に示すように、３行×３列の
画素（Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３）に対し
て、目標画素をＢ２とする場合の動作を考える。第１の
ラインメモリ３０には、Ｂ２の上に位置するＡ２及びそ
の左右に位置するＡ１、Ａ３を含む行のデジタル画像デ
ータＤ3(n)が記憶される。同様に、第３のラインメモリ
３２には、Ｂ２の下に位置するＣ２及びその左右に位置
するＣ１、Ｃ３を含む行のデジタル画像データＤ3(n)が
記憶される。そして、第２のラインメモリ３１には、Ｂ
２及びその左右に位置するＢ１、Ｂ３を含む１行のデジ
タル画像データＤ3(n)が記憶される。これら第１〜第３
のラインメモリ３０〜３２では、同一列の画素のデジタ
ル画像データＤ3(n)が同時に読み出され、各デジタル画
像データＤ3(n)が第１、第３、第６のラッチ３３、３
５、３８にそれぞれ供給される。

【００３２】各第１〜第７のラッチ３３〜３９は、第１
〜第３のラインメモリ３０〜３２の読み出し動作に同期
してデジタル画像データＤ3(n)のラッチを繰り返す。こ
れにより、第１、第３、第６のラッチ３３、３５、３８
には、目標画素となるＢ２の次の列（Ｂ２の左側）のＡ
１、Ｂ１、Ｃ１に対応するデジタル画像データＤ3(A
1)、Ｄ3(B1)、Ｄ3(C1)がそれぞれラッチされる。そし
て、第２、第４、第７のラッチ３４、３６、３９には、
目標画素を含む列にあるＡ２、Ｂ２、Ｃ２に対応するデ
ジタル画像データＤ3(A2)、Ｄ3(B2)、Ｄ3(C2)がそれぞ
れラッチされる。この第２、第４、第７のラッチ３４、
３６、３９にラッチされるデジタル画像データＤ3(A
2)、Ｄ3(B2)、Ｄ3(C2)は、１クロック周期前に第１、第
３、第６のラッチ３３、３５、３８にラッチされていた
デジタル画像データＤ3(A1)、Ｄ3(B1)、Ｄ3(C1)であ
る。また、第５のラッチ３７には、Ｂ２の前（Ｂ２の右
側）のＢ３に対応するデジタル画像データＤ3(B3)がラ
ッチされる。この第５のラッチ３７にラッチされるデジ
タル画像データＤ3(B3)は、１クロック周期前に第４の
ラッチにラッチされていた〔２クロック周期前に第３の
ラッチ３５にラッチされていた〕デジタル画像データＤ
3(B2)〔Ｄ3(B1)〕である。

【００３３】第２〜第５、第７のラッチ３４〜３７、３
９にラッチされたデジタル画像データＤ3(A2)、Ｄ3(B
1)、Ｄ3(B2)、Ｄ3(B3)、Ｄ3(C2)は、それぞれ同じタイ
ミングで演算部２６ｂに供給される。これにより、演算
部２６ｂでは、目標画素となるＢ２に対応するデジタル
画像データＤ3(B2)と、Ｂ２の上下左右に隣接するＡ
２、Ｂ１、Ｂ３、Ｃ２に対応するデジタル画像データＤ
3(A2)、Ｄ3(B1)、Ｄ3(B3)、Ｄ3(C2)とに基づく演算処理
が可能になる。

【００３４】尚、記憶部２６ａについては、任意にアク
セス可能なメモリを用い、演算部２６ｂで必要とされる
データを直接読み出すように構成することも考えられ
る。この場合、演算部２６ｂの演算動作に合わせてアド
レスを指定するように構成すればよい。図４は、２次元
フィルタ回路２６の演算部２６ｂの構成を示すブロック
図である。

【００３５】演算部２６ｂは、第１、第２の加算器４
０、４１、第１、第２の乗算器４２、４３、第１、第２
の減算器４４、４５、第３、第４の乗算器４６、４７、
第３、第４の加算器４８、４９及び制限器５０より構成
される。第１の加算器４０は、記憶部２６ａから入力さ
れるＢ１、Ｂ３に対応するデジタル画像データＤ3(B
1)、Ｄ3(B3)を互いに加算し、その加算値を第１の乗算
器４２へ供給する。第２の加算器４１は、記憶部２６ａ
から入力されるＡ２、Ｃ２に対応するデジタル画像デー
タＤ3(A2)、Ｄ3(C2)を互いに加算し、その加算値を第２
の乗算器４３へ供給する。第１及び第２の乗算器４２、
４３は、第１及び第２の加算器４０、４１の各加算値に
係数１／２を乗算し、その乗算結果を第１及び第２の減
算器４４、４５へ供給する。通常、バイナリデータに対
する１／２の乗算は、データを下位ビット側へ１ビット
シフトさせることによって容易に実行できる。これによ
り、第１の減算器４４には、水平方向に隣接するＢ１、
Ｂ３に対応するデジタル画像データＤ3(B1)、Ｄ3(B3)の
平均値が入力され、第２の減算器４５には、垂直方向に
隣接するＡ２、Ｃ２に対応するデジタル画像データＤ3
(A2)、Ｄ3(C2)の平均値が入力される。

【００３６】第１の減算器４４は、目標画素となるＢ２
に対応するデジタル画像データＤ3(B2)からＢ１、Ｂ２
に対応するデジタル画像データＤ3(B1)、Ｄ3(B3)の平均
値を減算し、その減算値を第３の乗算器４６へ供給す
る。同様に、第２の減算器４５は、Ｂ２に対応するデジ
タル画像データＤ3(B2)からＢ１、Ｂ３に対応するデジ
タル画像データＤ3(A2)、Ｄ3(C2)の平均値を減算し、そ
の減算値を第４の乗算器４７へ供給する。第３、第４の
乗算器４６、４７は、第１、第２の減算器４４、４５の
減算結果にそれぞれ所定の係数を乗算し、その乗算結果
を第３の加算器４８へ供給する。これら第３、第４の乗
算器４６、４７は、例えば、ビットシフトにより２のべ
き乗倍（１／２、１／４、１／８等を含む）を得るもの
であり、第１の減算器４４の減算値をｍビット、第２の
減算器４５の減算値をｎビットだけ、それぞれシフトす
るように構成される。ここで、第３、第４の乗算器４
６、４７で乗算される係数は、水平方向（主走査方向）
に対して垂直方向（副走査方向）が小さくなるように設
定される。即ち、副走査方向に隣接する画素の間では、
主走査方向に隣接する画素の間よりも輪郭が乱れやすい
ため、副走査方向では輪郭強調の度合いが緩く設定され
る。

【００３７】第３の加算器４８は、第３、第４の乗算器
４６、４７の乗算結果を互いに加算し、その加算値を第
４の加算器４９へ供給する。そして、第４の加算器４９
は、記憶部２６ａから入力されるＢ２に対応するデジタ
ル画像データＤ3(B2)と第３の加算器４８で得られる加
算値とを加算し、その加算値を制限器５０を通して出力
する。制限器５０は、第３の加算器４８または第４の加
算器４９の加算処理でオーバーフローが発生したとき、
出力を最大値に固定するものであり、第３、第４の加算
器４８、４９のオーバーフローがオーバーフローするこ
とによる誤演算を防止する。

【００３８】また、演算部２６ｂには、第３、第４の乗
算器４６、４７の乗算係数を切り換える第１、第２の切
り換え回路５１、５２が接続される。この第１、第２の
切り換え回路５１、５２は、デジタル画像データＤ3(n)
で表される画像の状態に合わせて輪郭の強調の度合いを
切り換えるようにしている。例えば、濃淡の境界がはっ
きりしない写真等の画像領域に対して設定される係数デ
ータＳP1、ＳP2と濃淡の境界がはっきりしている文字符
号領域に対して設定される係数データＳL1、ＳL2とがそ
れぞれの切り換え回路５１、５２に入力される。そし
て、切り換え信号Ｌ／Ｐに応答して各係数データＳP1／
ＳL1、ＳP2／ＳL2の一方を選択して第３、第４の乗算器
４６、４７へ供給するようにしている。これにより、写
真等の濃淡がはっきりしない原稿に対しては、輪郭強調
を強めてコントラストが表れやすいようにし、予め濃淡
がはっきりしている原稿に対しては、必要以上に輪郭を
強調させないようにしている。

【００３９】さらに、目標画素のデジタル画像データＤ
3(n)を隣接画素のデジタル画像データＤ3(n)の平均値で
置き換えるようにするための第５の加算器５３、第５の
乗算器５４及び選択回路５５が接続される。第５の加算
器５３は、第１、第２の乗算器４２、４３に接続され、
第１、第２の乗算器４２、４３で得られる平均値を互い
に加算する。第５の乗算器５４は、第１、第２の乗算器
４２、４３と同一であり、第５の加算器５３による加算
値を１／２倍することにより、Ｂ２（目標画素）を取り
囲むＡ２、Ｂ１、Ｂ３、Ｃ２に対応するデジタル画像デ
ータＤ3(A2)、Ｄ3(B1)、Ｄ3(B3)、Ｄ3(C2)の平均値を出
力する。そして、選択回路５５は、制限器５０を通して
出力される第４の加算器４９の加算値と第５の乗算器５
４の乗算値（平均値）との何れかを選択して出力する。
通常は、第４の加算器４９の加算値側を選択している
が、輪郭強調の処理を行わず、逆の平滑処理を行うとき
に第５の乗算器５４の乗算値側を選択するようにしてい
る。そして、この選択回路５５により選択した第４の加
算器４９の加算値または乗算器５４の乗算値の一方を処
理済みの画像データＤ4(n)として出力する。

【００４０】以上の画像データ処理装置によれば、原稿
画像の輪郭の強調処理を施す際に、固体撮像素子の主走
査方向と副走査方向とで強調の度合いが個別に設定され
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、ラインセンサを用いた
撮像によって得られる画像信号を二値化処理する場合、
二値化の前処理で輪郭強調の処理をする際に、ラインセ
ンサの主走査方向と副走査方向とで画像データに対する
強調の度合いが変えられる。このため、副走査方向で発
生し易いノッチが、必要以上に強調されることがなくな
り、中間調を擬似的に表示させるための二値化処理が効
率よく行われ、原稿画像の輪郭の乱れを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像データ処理装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】２次元フィルタ回路の記憶部の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】記憶部に保持される画像データに対応する画素
の位置関係を示す図である。

【図４】２次元フィルタ回路の演算部の構成を示すブロ
ック図である。

【図５】ラインセンサを用いた従来の撮像装置の構成を
示すブロック図である。

【図６】二値化回路の構成を示すブロック図である。

【図７】誤差拡散処理の際の目標画素と周辺画素との位
置関係を示す図である。

【図８】再生される画像に発生するノッチの様子を示す
図である。

【符号の説明】

１ ラインセンサ １ａ 受光画素 １ｂ シフトレジスタ １ｃ 出力部 ２ 信号処理回路 ３ 二値化回路 ４ クロック発生回路 ５ ステップモータ ６ モータ駆動回路 １１ 加算器 １２ 比較器 １３ 減算器 １４ 誤差分配演算部 １５ 誤差記憶部 ２１ アナログ処理回路 ２２ Ａ／Ｄ変換回路 ２３ 歪み補正回路 ２４ 解像度変換回路 ２５ ガンマ補正回路 ２６ ２次元フィルタ ２６ａ 記憶部 ２６ｂ 演算部 ２７ 二値化回路 ２７ａ 単純二値化部 ２７ｂ 誤差拡散部 ２７ｃ 選択部 ３０〜３２ ラインメモリ ３３〜３９ ラッチ ４０、４１、４８、４９、５３ 加算器 ４２、４３、４６、４７、５４ 乗算器 ５０ 制限器 ５１、５２ 切り換え回路 ５５ 選択回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラインセンサを被写体原稿に対して相対
   的に移動させて原稿画像を一行毎に読み取ることにより
   得られる１行単位で連続する画像信号を二値化処理し、
   原稿画像を二値で表示する二値画像データを生成する画
   像データ処理装置において、上記画像信号を上記ライン
   センサの駆動周期に同期して量子化し、上記ラインセン
   サの各受光画素に対応するデジタル画像データを得るＡ
   ／Ｄ変換回路と、目標画素を表すデジタル画像データの
   値を隣接画素を表すデジタル画像データの値との差に応
   じて増減し、目標画素と隣接画素との間の各デジタル画
   像データの値の差を強調するフィルタ回路と、隣接画素
   と値の差が強調された上記デジタル画像データを二値化
   して上記二値画像データを得る二値化回路と、を備え、
   上記フィルタ回路は、目標画素に対して上記ラインセン
   サの副走査方向に隣接する隣接画素に対する強調の度合
   いが、上記ラインセンサの主走査方向に隣接する隣接画
   素に対する強調の度合いよりも小さく設定されることを
   特徴とする画像データ処理装置。
2. 【請求項２】 上記二値化回路は、目標画素のデジタル
   画像データを所定の判定値と対比し、二値化誤差を無視
   して二値化する単純二値化部と、二値化誤差を隣接画素
   へ分配して二値化する誤差拡散部と、を含むことを特徴
   とする請求項１に記載の画像データ処理装置。
3. 【請求項３】 上記デジタル画像データの値の変化に基
   づいて、原稿画像の濃淡が２種類の状態で表される文字
   符号領域と中間調を含む図形領域とを判別し、判別結果
   に従って上記二値化回路の単純二値化部と誤差拡散部と
   を選択的に動作させることを特徴とする請求項２に記載
   の画像データ処理装置。
4. 【請求項４】 上記デジタル画像データの値の変化に基
   づいて、原稿画像の濃淡が２種類の状態で表される文字
   符号領域と中間調を含む図形領域とを判別し、判別結果
   に従って上記二値化回路の単純二値化部と誤差拡散部と
   を選択的に動作させると共に、上記フィルタ回路の各方
   向の強調の度合いを切り換えて設定することを特徴とす
   る請求項２に記載の画像データ処理装置。