JPH1042141A - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
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- JPH1042141A JPH1042141A JP8192580A JP19258096A JPH1042141A JP H1042141 A JPH1042141 A JP H1042141A JP 8192580 A JP8192580 A JP 8192580A JP 19258096 A JP19258096 A JP 19258096A JP H1042141 A JPH1042141 A JP H1042141A
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Abstract
字の輪郭部においても、滑らかな文字画像の再現を行な
えるようにする。 【解決手段】 多値画像信号を変換して得られた2値画
像信号と、あらかじめ定められたマッチングパターン及
び該マッチングパターンに対応した画素置き換えパター
ンの内、マッチングパターンとを比較し、2値画像信号
とマッチングパターンとが合致した場合、このマッチン
グパターンに対応した画素置き換えパターンを出力し
て、画素の置き換えを行なう。しかし、2値画像信号と
合致するマッチングパターンがない場合、2値画像信号
をそのまま出力する。
Description
等の擬似中間調処理後の画像に輪郭を滑らかに再現する
処理を施す画像処理装置に関するものである。
ント文字の画像の輪郭にぎざぎざ(ジャギー)が目立つ
という問題があり、これは、文字画像が黒と白の2値画
像で構成され、コントラストがあるため、細かい文字で
あってもそれが目立ってしまう、という理由によるもの
である。そこで、この問題に対して、プリンタのレーザ
の走査方向に対して、文字画像を形成する1画素につい
て複数個の画素に分割して制御できることを利用した解
決方法が考案されている。すなわち、文字の輪郭部に現
われる特定のパターンを検出し、それを走査方向に細か
い画素に置き換えることにより、文字の輪郭部を滑らか
に再現するという処理(スムージング処理)が一般に使
用されている。
スムージング処理は、コンピュータ等で記憶していた
り、計算して生成された2値のフォント文字画像を前提
として、その処理が構成されている。そのため、スキャ
ナ等にて光学的に読み取られた多階調画像を誤差拡散等
の擬似中間調処理で2値化した画像に対してスムージン
グ処理を行なうと、文字の輪郭部において、その白と黒
の境目にある中間調を表現するために発生する不自然な
ジャギーがあり、それがスムージング処理の持つパター
ンと一致しないため、それらに対して殆ど処理がかから
ない。
自然画像の中間調部において、画素の置き換えが発生
し、濃度が保存されないために、不自然な濃度再現とな
って画像ががさつき、画質劣化が起こるという問題があ
る。
た画像で、下地が真っ白でないために、下地の濃度を保
存するために現われる黒画素が、その文字の周りに発生
している場合、上記従来のスムージング処理では、中間
調部において発生する画素の置き換えが要因となってい
た画質劣化を防ぐために行なっている白領域判定処理、
すなわち、文字の周りが全て白画素の領域が1つもない
と、自然画像の中間部であると判定してしまう処理が働
いて、スムージング処理がかからないという問題があ
る。
ので、その目的とするところは、誤差拡散等の擬似中間
調処理により2値化された画像の文字の輪郭部において
も、滑らかな文字画像の再現を行なえる画像処理装置を
提供することである。
め、本発明は、多値画像信号を2値画像信号に変換する
手段と、前記変換にて得られた2値画像信号を記憶する
第1の記憶手段と、あらかじめ定められたマッチングパ
ターン及び該マッチングパターンに対応した画素置き換
えパターンを記憶する第2の記憶手段と、前記第1の記
憶手段から読み出された2値画像信号と、前記第2の記
憶手段から読み出されたマッチングパターンとを比較す
るマッチング手段と、前記マッチング手段での比較の結
果、前記2値画像信号とマッチングパターンとが合致し
た場合、該マッチングパターンに対応した前記画素置き
換えパターンを出力し、該比較の結果、該2値画像信号
と合致する該マッチングパターンがない場合、該2値画
像信号をそのまま出力する手段とを備える。
明に係る実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の好
適な実施の形態に係る装置として、複写機を例に挙げて
説明するが、本発明はこの実施の形態に係る装置に限る
ものではない。 [第1の実施の形態] <装置の概要説明>図1は、本発明の実施の形態に係る
画像形成装置(複写機)の断面構成を示す図である。同
図において、200は、原稿自動送り装置(以下、DF
という)であり、搭載された複数枚の原稿を自動的に一
枚ずつ給紙し、各原稿の表面及び裏面を原稿台に順次、
セットする。なお、その具体的構成については公知であ
るため、ここでは、その詳細な説明を省略する。DF2
00上には、読み取られるべき複数枚の原稿が置かれる
が、このDF200にセットされた原稿は、上述のよう
に1枚ずつ給紙され、それが原稿台201上に置かれ
る。
成される原稿照明ランプで、原稿台ガラス201に載置
された原稿を露光する。203,204,205は走査
ミラーであり、図示しない光学走査ユニットに収容さ
れ、往復動しながら、原稿からの反射光をCCDユニッ
ト206に導く。CCDユニット206は、後述するC
CD(電荷結合素子)に原稿からの反射光を結像させる
結像レンズ207、このCCDから構成される撮像素子
208、撮像素子208を駆動するCCDドライバ20
9等から構成されている。
は、例えば、8ビットのデジタルデータに変換された
後、コントローラ部239に入力される。また、210
は感光ドラムであり、前露光ランプ212によって、画
像形成に備えて除電される。213は帯電器であり、感
光ドラム210を一様に帯電させる。露光手段214
は、例えば、半導体レーザ等で構成され、画像処理や本
装置全体の制御を行なうコントローラ部239で処理さ
れた画像データに基づいて、感光ドラム210を露光
し、その上に静電潜像を形成する。
ー)が収容されている。219は転写前帯電器で、感光
ドラム210上に現像されたトナー像を、転写用紙に転
写する前に高電圧をかける。また、220,222,2
24は給紙ユニットであり、各給紙ローラ221,22
3,225の駆動により、転写用紙は本装置内へ給送さ
れ、レジストローラ226の配設位置で一旦停止し、感
光ドラム210上に形成された画像との書き出しタイミ
ングがとられて再給紙される。
10に現像されたトナー像を、給送される転写用紙に転
写する。分離帯電器228は、転写動作の終了した転写
用紙を感光ドラム210より分離する。なお、転写され
ずに感光ドラム210上に残ったトナーは、クリーナ2
11によって回収される。また、229は搬送ベルト
で、転写プロセスの終了した転写用紙を定着器130に
搬送し、例えば、熱により定着される。そして、231
はフラッパであり、定着プロセスの終了した転写用紙の
搬送パスを切り換え、それをコピー終了して機外に排紙
するか、または、中間トレイ237の配置方向のいずれ
かに制御する。
定着プロセスの終了した転写用紙を中間トレイ237に
反転(多重)、または非反転(両面)して給送する。ま
た、238は再給送ローラで、中間トレイ237に載置
された転写用紙を、再度、レジストローラ226の配設
位置まで搬送する。
された用紙の丁合、及びステープル綴じを行なう。な
お、コントローラ部239は、後述するマイクロコンピ
ュータ、画像処理部等を備えており、不図示の操作パネ
ルからの指示に従って、上述の画像形成動作を行なう。 <コントローラ部の詳細説明>図2は、本実施の形態に
係る画像形成装置のコントローラ部239の詳細構成を
示すブロック図である。同図において、301は、本画
像処理装置全体の制御を行なうCPU(中央演算処理
部)であり、本装置本体の制御手順(制御プログラム)
を記憶した読み取り専用メモリ(ROM)303からプ
ログラムを順次、読み取り、それを実行する。CPU3
01は、CPUバス302を介して、後述する各負荷に
接続されている。また、304は、入力データの記憶や
作業用記憶領域等として用いる主記憶装置であるランダ
ムアクセスメモリ(RAM)である。
本装置の操作者がキー入力を行ない、装置の状態等を、
液晶やLEDを用いて表示する操作パネル400や、給
紙系、搬送系、光学系の駆動を行なうモータ類307、
クラッチ類308、ソレノイド類309、また、搬送さ
れる用紙を検知するための紙検知センサ類310等を、
本装置の各負荷として接続するためのインターフェイス
である。なお、図1の現像器215には、現像器内のト
ナー量を検知するトナー残検センサ311が配置されて
おり、その出力信号が、I/Oポート305に入力され
る。
CPU301の指示に従って、上述の帯電器、現像器、
転写前帯電器、転写帯電器、分離帯電器へ高圧を出力す
る。画像処理部306には、CCDユニット206から
出力された画像信号が入力され、後述する画像処理を行
なって、画像データに従って、レーザユニット214の
制御信号を出力する。このレーザユニット214から出
力されるレーザ光は、図1の感光ドラム210を照射す
るが、レーザ光そのものは、ビーム検知センサ314に
て検知される。 <画像処理部の説明>図3は、本実施の形態に係る装置
の画像処理部の構成を示すブロック図である。同図にお
いて、101は画像信号入力部、102は2値化処理
部、103は遅延回路、104はパターンマッチング
部、105はROM、106は画素置き換え処理部、そ
して、107は画像信号出力部である。ただし、画像信
号出力部107に出力される画像信号は、画像信号入力
部101に入力される画像信号よりも、少なくとも1方
向が高い解像度となる。
撮像素子を用いて原稿を読み取って得た輝度画像信号
を、人間の目の特性に合わせるために、濃度がリニアな
画像信号に変換した多値のデジタル画像信号として供給
する。なお、一般的には、1画素は256階調(8bi
t)を用いることが多い。2値化処理部102は、入力
される多値のデジタル画像信号を、擬似的にその階調を
保ちながら、1画素のドットのON(1)あるいはOF
F(0)の2値信号に変換する手段であり、一般的には
誤差拡散処理が広く用いられている。
像信号は、遅延回路103によりパターンマッチング処
理に必要なだけの信号が記憶される。また、パターンマ
ッチング部104は、遅延回路103に記憶されていた
2値画像信号、及び2値化処理された最新の画像信号を
用いて、あらかじめ定められたマッチングパターンのマ
トリクスサイズで、この2値画像信号とROM105に
記憶されていたマッチングパターンの全てと、パターン
マッチングを行なう。
とマッチングパターンの1つが合致した場合、画素置き
換え処理部106は、ROM105から、その合致した
マッチングパターンに対応した画素置き換えパターンを
読み出し、それを画像信号出力部107に出力する。し
かし、2値画像が、どのマッチングパターンにも合致し
なかった場合は、2値化したそのままの信号を出力す
る。しかし、出力画像信号が入力画像信号よりも、少な
くとも1方向は高い解像度を持つことを考慮して、入力
画像信号と同じ面積分の信号を同じ位置に出力する。
マッチングのマトリクスサイズを5×5画素とし、入力
の解像度を300×300dpi、出力の解像度を60
0×300dpiとして説明する。よって、入力画像信
号の画素を横に2つに分割した出力画像信号が用いられ
ることになり、出力解像度は、入力解像度に比べて、水
平方向に2倍解像度が高い。
ッチング処理を説明するための図である。図4の(a)
は、2値画像の一例であり、その1部を抜き出して示し
たものである。ここでは、擬似階調処理が施された画像
で、文字画像の黒画像から下地の白画像へ濃度ジャンプ
する部分(エッジ部)を現わしている。擬似中間調処理
を施しているため、エッジ部で中間調を表現しようとし
て、滑らかなエッジ再現を阻害するドットが存在してい
る。
ているマッチングパターンの一例である。ここでのマッ
チングパターンは、図4の(b)に示すように5×5画
素で形成され、それが原画像と比較されるが、原画像の
白画素の位置とマッチングパターンの白画素の位置、及
び原画像の黒画素の位置とマッチングパターンの黒画素
の位置が一致した場合、マッチングパターンとの合致が
あったとして、画素の置き換えが行なわれる。
ている、図4の(b)のマッチングパターンに対応した
画素置き換えパターンであり、2値画像信号と図4の
(b)のマッチングパターンとが合致した場合、注目画
素が「c行3列」のときの画素置き換えパターンであ
る。同様に図4の(d)に示す画素置き換えパターン
は、2値画像信号と図4の(b)のマッチングパターン
とが合致した場合、注目画素が「b行3列」のときの画
素置き換えパターンであり、図4の(e)は、2値画像
信号と図4の(b)のマッチングパターンとが合致した
場合、注目画素が「d行4列」のときの画素置き換えパ
ターンである。
の形態に係る装置が、300×300dpiの多値入力
画像を600×300dpiの2値出力画像へ変換する
ために、縦に2分割した画素置き換えパターンになって
いる。特に、図4の(c)は、右、左ともに白画素へ、
図4の(d),(e)は、左は白画素、右は黒画素へそ
れぞれ画素を置き換えるパターンとなっている。
(b)のマッチングパターンと合致する箇所があるた
め、図4の(a)において2重線で囲まれた画像は、図
4の(b)のマッチングパターン中の3つの注目画素に
対応する、図4の(c),(d),(e)の3つの画素
置き換えパターンで置き換えられる。
換えられた画像であり、本実施の形態に係るスムージン
グ処理がかかることで、文字のエッジ部が滑らかに再現
されていることがわかる。そして、図4の(a)と図4
の(f)とを比較した場合、黒画素の面積が保存されて
いる。
ば、あらかじめ定めたマッチングパターンが入力画像と
合致した場合、擬似中間調処理に特有な、文字のエッジ
部に現われるパターンについて、複数の注目画素と画素
置き換えパターンを用いた置き換え処理を行なうこと
で、2値化された文字画像の輪郭部について滑らかな画
像を再現できる。すなわち、画像上の全く同じ位置でマ
ッチング処理を行ないながら、異なる複数の注目画素に
てスムージングを実行することで、エッジ部の滑らかな
画像再現を実現している。
いた画像においては、自然画像を入力画像とすることも
多く、テクスチャを文字のエッジ部として誤って認識
し、特に画像の中濃度部で画質の劣化が著しい場合で
も、自然画像の中間調部に同じパターンが出現して、画
素の置き換えがあったとしても、黒画素の面積が保存さ
れている、つまり、画像の信号値の総和は保存されてい
るため、従来のスムージング処理のように画像ががさつ
いてしまうことを防げる。
があっても信号値が保存される例を示したが、これを、
電子写真等の出力デバイスを用いて、紙等の媒体に出力
する際に濃度が保存されるような画素の置き換えを行な
うようにパターンを変更してもよい。
方形のパターンを用いてパターンマッチングを行なって
いるが、パターンマッチングのマトリクスサイズ、形状
は、5×5画素、正方形に限定されず、その他のサイズ
等でも本発明の実現が可能である。さらに、本実施の形
態では、入力解像度、出力解像度をそれぞれ300×3
00dpi,600×300dpiとしたが、出力の解
像度の少なくとも1方向が入力の解像度よりも高くなっ
ていれば、この解像度及び解像度の比率に限定されるも
のではない。 [第2の実施の形態]上記第1の実施の形態では、1つ
のマッチングパターンに対する複数の注目画素、及び複
数の画素置き換えパターンを用意して画像処理を行なっ
ているが、実際の処理系では、注目画素を固定して、中
心画素とする方が処理の都合上、便利な場合がある。そ
こで、本実施の形態では、上記第1の実施の形態に係
る、図4の(b)に示す3つの注目画素を中心画素とな
るように、3つの異なるマッチングパターンを用いて処
理を実現する。
ングパターンを示す図である。なお、図4の(b)で
は、5×5画素のマッチングパターンを用いていたが、
ここでは、7×7画素でマッチングパターンを構成す
る。
そのマトリクス中に‘#’が記載されている部分の画素
は、それが白であっても黒であっても、本実施の形態に
係るマッチングには影響を与えない画素である。具体的
には、図5の(a)は、図4の(b)のc列3行を注目
画素とした時と等価なマッチングパターンであり、図5
の(b)は、図4の(b)のb列3行を注目画素とした
時と等価なマッチングパターン、そして、図5の(c)
は、図4の(b)のd列4行を注目画素とした時と等価
なマッチングパターンである。
たマッチングパターンを複数個用いて、図4の(b)に
示すような複数の注目画素を持つマッチングパターンと
等価な処理を行なうが、図5の(a),(b),(c)
は、図4の(b)の5×5画素のパターンが平行移動し
たものである。
ンが画像上において検出され、画素の置き換えが起こっ
た場合、隣りの画素に処理が移ると、図5の(b)のパ
ターンが必ず検出され、画素の置き換えが行なわれると
いうことである。同様に、図5の(c)についても、1
行下の1列前に注目画素が移動したときに必ず検出さ
れ、画素の置き換えが行なわれる。そして、図5の
(a)の2重線で囲まれたパターンが検出された場合、
図4の(c),(d),(e)の画素の置き換えが、原
則としてどれも欠けずに行なわれるように構成しない
と、画像のエッジ部は、却ってがたがたしてしまい、画
質が劣化してしまう可能性がある。
定したマトリクスを用いても、画像の同一位置のパター
ンを、複数のマッチングパターンとそれに対応する画素
置き換えパターンにより検出し、画素の置き換えが、原
則としてどれも欠けないように構成する。
多値の画像データを擬似中間調手法により2値化した2
値画像データについて、そのエッジ部を滑らかに再現す
るためのマッチングパターンの例を示す図である。これ
らの例は、右に90度、180度、270度回転した4
パターン、及び真ん中を中心に線対称にしたパターン
と、これを右に90度、180度、270度回転した4
パターンの計8パターンのバリエーションが考えられ
る。
ーンを使う必要はないし、線対称となるパターンの場合
は、同一パターンが発生するために4パターンしか存在
しないものもある。また、注目画素は中心画素d行4列
に固定とし、個々のマッチングパターンに対応する画素
の置き換えパターンについては、例えば、図6に示す場
合、‘a−1’のように、そのパターン下部の符号に−
1をつけて示す。
中には、画像の濃度もしくは信号値を保存したいものも
存在している。濃度もしくは信号値を保存しながらパタ
ーンマッチングによる画素の置き換えをする場合、それ
は、中間調部に頻出する可能性があるパターンにのみ適
用すればよく、その他、中間調部に頻繁には合致しない
マッチングパターンにおいては、濃度もしくは信号値が
必ずしも保存されていなくても、中間調部での誤判定が
少なく、滑らかなエッジ再現ができ、なおかつ、中間調
部でのがさつきが増減しない処理が可能である。
にすぎず、これに限るものではない。また、図中の#
は、上述のように、画素の置き換えに影響を与えない画
素であるが、#の部分を白、黒でマッチングに影響を与
えるような画素にした複数のマッチングパターンを作成
することで、同様の効果、もしくはそれ以上の効果をも
つ処理を構築することも可能である。
素ずつ注目画素を移動させながら、複数のマッチングパ
ターンを用いて、画像の同一位置の画素パターンを検出
することで、信号値(濃度)を保存しながら、擬似中間
調に特有な不自然なパターンを滑らかな画像として再現
できる。 [第3の実施の形態]以下、本発明に係る第3の実施の
形態について説明する。
成装置の概略を示す断面構成図である。 <カラーリーダ部の構成>図26において、661はC
CD、611は、その上にCCD661が実装された基
板、612は画像処理部、601は原稿台ガラス(プラ
テン)、602は原稿給紙装置(DF)(この原稿給紙
装置602の代わりに鏡面圧板を装着する構成もあ
る)、603,604は、原稿を照明する光源(ハロゲ
ンランプまたは蛍光灯)、605,606は、光源60
3,604からの光を原稿に集光する反射傘、607〜
609はミラー、610は、原稿からの反射光または投
影光をCCD661上に集光するためのレンズ、614
は、光源603,604、反射傘605,606、ミラ
ー607を収容するキャリッジ、615は、ミラー60
8,609を収容するキャリッジ、そして、613は、
他のIPU等とのインターフェイス(I/F)部であ
る。
リッジ615は速度V/2で、CCD661の電気的走
査(主走査)方向に対して垂直方向に機械的に移動する
ことによって、原稿の全面を走査(副走査)する。
るディジタル画像処理部である画像処理部612の詳細
構成を示すブロック図である。同図に示す画像処理部の
原稿台ガラス601上の原稿は、光源603,604か
らの光を反射し、その反射光は、CCD661に導かれ
て電気信号に変換される。なお、CCD661は、それ
がカラーセンサの場合、RGBのカラーフィルタが1ラ
インCCD上にRGB順にインラインに乗った形式のも
のでも、あるいは、3ラインCCDで、それぞれRフィ
ルタ・Gフィルタ・BフィルタをそれぞれのCCD毎に
並べたものでも構わない。また、フィルタがオンチップ
化されていたり、あるいは、フィルタがCCDと別構成
になったものでも構わない。
像信号)は、次に、クランプ&Amp.&S/H&A/
D部802でサンプルホールド(S/H)され、アナロ
グ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプして、
所定量の信号に増幅される(これらの処理順番は、上記
の表記順には限定されない)。そして、この信号は、A
/D変換(例えば、RGB各8ビットのディジタル信
号)される。
03でシェーディング補正及び黒補正が施された後、つ
なぎ&MTF補正&原稿検知部804に入力される。こ
こでは、つなぎ処理として、CCD661が3ラインC
CDの場合、ライン間の読取位置が異なるため、読取速
度に応じてライン毎の遅延量を調整し、3ラインの読取
位置が同じになるように信号タイミングを補正する。ま
た、MTF補正として、読取速度や変倍率によって読み
取りのMTFが変わるため、その変化を補正し、原稿検
知としては、原稿台ガラス601上の原稿を走査するこ
とにより原稿サイズを認識する。
信号は、入力マスキング部805によって、CCD66
1の分光特性、光源603,604及び反射傘605,
606の分光特性を補正する。入力マスキング部805
からの出力は、外部I/F信号との切り換え可能なセレ
クタ806に入力される。このセレクタ806から出力
された信号は、色空間圧縮&下地除去&LOG変換部8
07及び黒文字判定部815に入力される。
判定し、それに基づいて黒文字信号を生成する。また、
色空間圧縮&下地除去&LOG変換部807では、色空
間圧縮として、読み取った画像信号がプリンタで再現で
きる範囲に入っているかどうかを判断し、それが範囲内
に入っている場合はそのまま、入っていない場合は、画
像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正す
る。また、下地除去処理を行ない、LOG変換にて、R
GB信号をCMY信号に変換する。
イミングを補正するため、色空間圧縮&下地除去&LO
G変換部807の出力信号は、遅延808でタイミング
を調整される。そして、遅延を受けた信号からは、モワ
レ除去部809でモワレが除去される。また、UCR
(黒抽出)&マスキング&黒文字反映部810では、入
力されたCMY信号が、UCR処理にてCMYK信号が
生成され、マスキング処理として、プリンタの出力に合
った信号に補正されるとともに、黒文字判定部815で
生成された判定信号が、CMYK信号にフィードバック
される。
で処理された信号は、γ補正部812で濃度調整された
後、エッジ強調部812で、スムージングまたはエッジ
処理される。このとき、エッジ強調部812は、黒文字
判定部815から入力された黒文字判定信号により、そ
れが文字と判定された画素では、エッジ強調を強めに施
し、文字以外の自然画像と判定された画素については、
エッジ強調を弱めにする。このように、画像によりエッ
ジ強調の強さやエッジ強調する周波数帯を変更すること
により、より良い画質を得ることができる。
行なう2値化処理部813で、8ビットの多値信号から
2値信号に変換される。なお、ここでの変換方法は、デ
ィザ法、誤差拡散法、誤差拡散を改良した方法のいずれ
でも構わない。そして、2値化後の黒信号及び黒文字判
定信号は、スムージング処理部816に入力され、そこ
で、文字エッジ部の滑らかな再現を行なう。 <プリンタ部の構成>図26において、617はM画像
形成部、618はC画像形成部、619はY画像形成
部、620はK画像形成部で、それぞれの構成は同一な
ので、ここでは、M画像形成部617について詳細に説
明し、他の画像形成部の説明は省略する。
光ドラムであり、LEDアレイからの光によって、その
表面に潜像が形成される。621は一次帯電器で、感光
ドラム642の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成
の準備をする。622は現像器で、感光ドラム642上
の潜像を現像してトナー画像を形成する。なお、現像器
622には、現像バイアスを印加して現像するためのス
リーブ645が含まれている。また、623は転写帯電
器で、転写ベルト633の背面から放電を行ない、感光
ドラム642上のトナー画像を、転写ベルト633上の
記録紙等へ転写する。本実施の形態では、転写効率が良
いとしてクリーナ部を配置していないが、クリーナ部を
装着しても、装置として問題ないことは言うまでもな
い。
へ画像を形成する手順を説明する。
紙等は、ピックアップローラ639,638により、1
枚毎、給紙ローラ636,637で転写ベルト633上
に供給される。給紙された記録紙は、吸着帯電器646
で帯電させられる。648は転写ベルトローラで、転写
ベルト633を駆動し、かつ、吸着帯電器646と対に
なって記録紙等を帯電させ、転写ベルト633に記録紙
等を吸着させる。また、647は紙先端センサで、転写
ベルト633上の記録紙等の先端を検知する。なお、紙
先端センサ647の検出信号は、プリンタ部からりカラ
ーリーダ部へ送られて、カラーリーダ部からプリンタ部
にビデオ信号を送る際の副走査同期信号として用いられ
る。
って搬送され、画像形成部617〜620において、M
CYKの順に、その表面にトナー画像が形成される。そ
して、K画像形成部620を通過した記録紙等は、転写
ベルト633からの分離を容易にするため、除電帯電器
649で除電された後、転写ベルト633から分離され
る。650は剥離帯電器で、記録紙等が転写ベルト63
3から分離する際の剥離放電による画像乱れを防止する
ものである。このようにして分離された記録紙等は、ト
ナーの吸着量を補って画像乱れを防止するために、定着
前帯電器653,654で帯電された後、定着器634
でトナー画像が熱定着された後、排紙トレー635に排
紙される。
を参照して説明する。
た2値のCMYKの画像信号は、上記の紙先端センサ6
47からの紙先端信号をもとに、それぞれ遅延部702
〜705に入力される。そこで、紙先端センサとそれぞ
れの画像形成部との距離の違いを調整することにより、
4色の画像を記録紙の所定位置に印字することが可能と
なる。そして、LED駆動706〜709は、LED7
10〜713を駆動するための信号を生成する。
グ処理部816の構成を示すブロック図である。同図に
おいて、101′は画像信号入力部、102′は2値化
処理部、103′は遅延回路、104′はパターンマッ
チング部、105′はROM、106′は画素置き換え
処理部、107′は画像信号出力部である。ただし、本
実施の形態においても、画像信号出力部107′に出力
される画像信号は、画像信号入力部101′に入力され
る画像信号よりも、少なくとも1方向において高解像度
となる。
化処理部813で2値化された2値画像信号が供給さ
れ、遅延回路103′により、パターンマッチング処理
に必要なだけの画像信号が記憶される。ここで、画素置
き換え処理部106′とパターンマッチング部104′
に、黒文字判定信号入力部901から黒文字判定信号が
入力される。この黒文字判定信号としては、例えば、注
目画素もしくはブロックが文字と判定された場合に出力
される文字判定信号と、注目画素もしくはブロックが画
像と判定された場合に出力される画像判定信号の2種類
のみが供給される。
らば、パターンマッチング部104′は、パターンマッ
チング処理を止め、画素置き換え処理部106′は、画
素の置き換え処理を禁止して、2値化した信号をそのま
ま出力する。ここで、出力画像信号が入力画像信号より
も、少なくとも1方向は、高い解像度を持つことを考慮
して、入力画像信号と同じ面積分の信号を同じ位置に出
力する。一方、画素置き換え処理部106′とパターン
マッチング部104′は、黒文字判定信号が文字判定信
号の場合のみ、処理を続行する。
路103′に記憶されていた2値画像信号及び2値化処
理された最新の画像信号を用いて、あらかじめ定められ
ていたマッチングパターンのマトリクスサイズで、2値
画像信号とROM105′に記憶されていたマッチング
パターンの全てとのパターンマッチングを行なう。そし
て、このパターンマッチング処理で、2値画像とマッチ
ングパターンの1つが合致した場合、画素置き換え処理
部106′は、ROM105′から、合致したマッチン
グパターンに対応した画素置き換えパターンを読み出し
て、それを画像信号出力部107′に出力する。
ーンにも合致しなかった場合は、2値化したそのままの
信号を出力するが、出力画像信号が入力画像信号より
も、少なくとも1方向は、高い解像度を持つことを考慮
して、入力画像信号と同じ面積分の信号を同じ位置に出
力する。
マトリクスサイズを5×5画素とし、入力の解像度を3
00×300dpi、出力の解像度を300×600d
piとする。よって、置き換え画素には、入力画像信号
の画素を横に2つに分割した出力画像信号が用いられる
ことになり、これにより、出力解像度は、入力の解像度
に比べて垂直方向に2倍解像度が高くなる。
ッチング処理を説明するための図である。同図の(a)
は、2値画像の一例であり、その1部を抜き出したもの
である。この画像は、擬似階調処理が施され、文字画像
の黒画像から下地の白画像へと濃度ジャンプする部分
(エッジ部)を現わしている。そして、図30の(a)
には、擬似中間調処理を施しているため、エッジ部で中
間調を表現しようとして、滑らかなエッジ再現を阻害す
るドットが存在している。このような擬似中間調処理に
発生する、滑らかなエッジ再現を阻害する画素をパター
ンマッチングによりマッチングし、ドットをより高い解
像度を持つ出力画素により再配置する。これにより、読
み取り後、2値化したスキャン画像のエッジ部の滑らか
な再現が可能となる。
れているマッチングパターンの一例であり、図30の
(c)は、図30の(b)のマッチングパターンに対応
した画素置き換えパターンで、2値画像信号と図30の
(b)のマッチングパターンが合致した場合、注目画素
がc行3列のときの画素置き換えパターンである。ま
た、図30の(d)は、2値画像信号と図30の(b)
のマッチングパターンが合致した場合、注目画素がc行
4列のとき、そして、図30の(e)は、2値画像信号
と図30の(b)のマッチングパターンが合致した場
合、注目画素がd行2列のときの画素置き換えパターン
である。
は、300×300dpiの多値入力画像を300×6
00dpiの2値出力画像ヘ変換するために、横に2分
割した画素置き換えパターンになっている。具体的に
は、図30の(c)は、上、下ともに白画素へ、図30
の(d),(e)は、上は白画素、下は黒画素へそれぞ
れ画素を置き換えるパターンとなっている。
30の(b)のマッチングパターンと合致する箇所があ
るため、図30の(a)の2重線で囲まれた画像は、図
30の(b)のマッチングパターンの3つの注目画素に
対応する、図30の(c),(d),(e)の3つの画
素置き換えパターンで置き換えられる。その結果、図3
0の(f)に示すような、画素が置き換えられた画像が
得られ、スムージング処理によって、文字のエッジ部が
滑らかに再現される。
ば、黒文字判定信号の種類により画素の置き換え処理を
実施するか否かの制御をすることで、文字画像について
は、パターンマッチング処理及び画素置き換え処理を実
施するによる滑らかなエッジ画像の再現ができ、自然画
像には画素の置き換えを行なわないので、中間調部の自
然画像領域に、画素の置き換えにより発生する濃度ジャ
ンプに起因するがさつきを防ぐことができる。[第4の
実施の形態]以下、本発明に係る第4の実施の形態につ
いて説明する。
グ処理部の構成を示すブロック図である。同図におい
て、101″は画像信号入力部、102″は2値化処理
部、103″は遅延回路、104″はパターンマッチン
グ部、105″はROM、106″は画素置き換え処理
部、1101は中間調領域判定部、107″は画像信号
出力部である。ただし、画像信号出力部107″に出力
される画像信号は、画像信号入力部に入力される画像信
号よりも、少なくとも1方向が高い解像度となる信号で
ある。
D等の固体撮像素子を用いて原稿を読み取った輝度画像
信号を、人間の目の特性に合わせるために、濃度がリニ
アな画像信号に変換した、多値のデジタル画像信号とし
て供給する。なお、一般的には、1画素は256階調
(8bit)を用いることが多い。2値化処理部10
2″は、多値のデジタル画像信号を、擬似的に階調を保
ちながら1画素のドットのON(1)またはOFF
(0)の2値信号に変換する。一般的には誤差拡散処理
が広く用いられている。そして、2値化処理部102″
で2値化された2値画像信号は、遅延回路103″によ
り、パターンマッチング処理に必要なだけ記憶される。
延回路103″記憶されていた2値画像信号、及び2値
化処理された最新の画像信号を読み出して、あらかじめ
定められた複数の領域内の黒画素の個数をカウントす
る。文字画像のエッジ部においては、いずれかの領域内
において白色の下地が存在すると仮定し、全ての領域
で、あらかじめ定められていた閾値を越える黒画素が検
出された場合、それを白色の下地がない中間調の領域で
あると判定して、画素の置き換え処理を禁止し、2値化
したそのままの信号を出力する。なお、出力画像信号が
入力画像信号よりも、少なくとも1方向は、高い解像度
を持つことを考慮して、入力画像信号と同じ面積分の信
号を同じ位置に出力する。他方、中間調領域判定部11
01″で、1つでも閾値を下回る領域があった場合に
は、処理を続行する。
路103″記憶されていた2値画像信号、及び2値化処
理された最新の画像信号を用いて、あらかじめ定められ
たマッチングパターンのマトリクスサイズで、2値画像
信号とROM105″に記憶されていたマッチングパタ
ーンの全てとのパターンマッチングを行なう。このパタ
ーンマッチング処理で、2値画像とマッチングパターン
の1つが合致した場合、画素置き換え処理部106″
は、ROM105″から、合致したマッチングパターン
に対応した画素置き換えパターンを読み出して、それを
画像信号出力部107″に出力する。しかし、2値画像
がどのマッチングパターンにも合致しなかった場合は、
2値化した信号をそのまま出力するが、出力画像信号が
入力画像信号よりも、少なくとも1方向において、高い
解像度を持つことを考慮して、入力画像信号と同じ面積
分の信号を同じ位置に出力する。
ーンと注目画素3ヵ所で、対応する画素置き換えパター
ンが、それぞれ図4の(c),(d),(e)であると
する。ただし、本実施の形態では、図32の(a)の#
の部分は、画像が黒画素でも白画素でも、画素の置き換
え処理に影響を与えないとする。
するマトリクスサイズ内に、中間調領域判定を行なうた
めの4つの領域を設定した様子を示す。そして、それぞ
れ(A),(B),(C),(D)の4つの領域の黒画
素の個数をカウントする。また、図32の(c)は、文
字画像のエッジ部を表わした例である。ここでは、下地
が薄い濃度を持っており、白画像部となるべき下地部の
濃度を再現しようとするために、黒画素がエッジ部以外
のところ(左側部分)で3ヵ所発生している。そこで、
上記4つの領域の黒画素の個数は、それぞれ、領域
(A)では1、領域(B)では5、領域(C)では8、
そして、領域(D)では2となる。
(A)が白領域となり、中間調領域ではないと判定さ
れ、そこではパターンマッチングが行なわれ、画素の置
き換えが実施される。従来の中間調領域判定処理では、
閾値を設けず、全部白画素のときのみ中間調でないと判
定する、という処理を行なっているため、下地が少しで
も濃度を持っているような場合、文字のエッジ部に殆ど
画素の置き換え処理が実施されないことになる。
域判定処理は、自然画像上にパターンマッチングに一致
する箇所が発生していても、画素の置き換えが起こら
ず、下地が少し薄い濃度を持つ画像に関しては、文字の
エッジ部に画素の置き換えが起こるので、自然画像部の
画質劣化がなく、文字のエッジ部も滑らかに再現するこ
とができる。
ッチングにおいて、図3,図29,図31に示したパタ
ーンマッチング用のパターンROM(105,10
5′,105″)にあらかじめ用意したパターンデータ
を参照しなくても、同様の処理は、遅延回路(103,
103′,103″)からの注目画素近傍の2値データ
を、5×5,7×7の領域で参照し、ロジック回路で所
望するパターンを検出して補正記録ドットを生成するよ
うにしてもよい。この際のロジック回路は、例えば、A
SICによる固定回路やPLA(プログラマブルロジッ
クアレイ)等、書き換え可能なハードウェアを使用す
る。
文字画像、あるいは複写機としての複写モードの内、文
字モードのように、目的とする文字が擬似中間調処理さ
れないことが予想される場合においては、中間調画像に
対する補正を抑圧するために使用するパターン及び処理
を禁止するように構成することも可能である。
ストコンピュータ,インタフェイス機器,リーダ,プリ
ンタ等)から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置
等)に適用してもよい。
入力された2値画像信号とマッチングパターンとの比較
結果をもとに、マッチングパターンに対応した画素置き
換えを行なうか、行なわないかの処理を実行すること
で、例えば、擬似中間調処理により発生する、滑らかな
エッジ再現を阻害する画素を、より高い解像度を持つ画
素により再配置でき、2値化画像のエッジ部の滑らかな
画像再現が可能となる。
る画素の置き換えパターンを複数用いて、文字画像部分
と自然画像部分とで異なるパターンマッチング処理を行
なうことで、画像の局所的濃度を保存し、文字の輪郭部
において滑らかな再現を行ない、自然画像の中間調部に
おいては、そこに発生する画素の置き換えが要因となっ
ていた画質劣化の問題を解決できる。
機)の断面構成を示す図である。
ローラ部の詳細構成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
処理を説明するための図である。
ーンを示す図である。
エッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパターン
(a)の例を示す図である。
エッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパターン
(b)の例を示す図である。
エッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパターン
(c)の例を示す図である。
エッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパターン
(d)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(e)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(f)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(g)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(h)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(i)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(j)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(k)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(l)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(m)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(n)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(o)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(p)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(q)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(r)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(s)の例を示す図である。
のエッジ部を滑らかに再現するためのマッチングパター
ン(t)の例を示す図である。
を示す断面構成図である。
理部の詳細構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
処理を説明するための図である。
の構成を示すブロック図である。
処理を説明するための図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 多値画像信号を2値画像信号に変換する
手段と、 前記変換にて得られた2値画像信号を記憶する第1の記
憶手段と、 あらかじめ定められたマッチングパターン及び該マッチ
ングパターンに対応した画素置き換えパターンを記憶す
る第2の記憶手段と、 前記第1の記憶手段から読み出された2値画像信号と、
前記第2の記憶手段から読み出されたマッチングパター
ンとを比較するマッチング手段と、 前記マッチング手段での比較の結果、前記2値画像信号
とマッチングパターンとが合致した場合、該マッチング
パターンに対応した前記画素置き換えパターンを出力
し、該比較の結果、該2値画像信号と合致する該マッチ
ングパターンがない場合、該2値画像信号をそのまま出
力する手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】 前記多値画像信号は、外部装置より入力
されることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装
置。 - 【請求項3】 前記多値画像信号は、原稿画像を光学的
に読み取って得られた画像信号であることを特徴とする
請求項1に記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 前記画素置き換えパターンは、少なくと
も1方向の解像度が前記2値画像信号の解像度よりも高
い画素で構成されていることを特徴とする請求項1に記
載の画像処理装置。 - 【請求項5】 前記マッチングパターンは、画像上で同
じ位置となるパターンマッチング処理を行ないながら、
異なる複数の注目画素を有する複数のパターンにて構成
されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれ
か1項に記載の画像処理装置。 - 【請求項6】 前記比較の結果をもとに前記画素置き換
えパターンによる画素の置き換えを行なったときと、画
素の置き換えを行なわないときとで、画像の信号値の総
和が保存されることを特徴とする請求項5に記載の画像
処理装置。 - 【請求項7】 さらに、前記マッチングパターンが示す
領域よりも小さい領域を複数個設定し、該複数の各々の
領域における黒画素の数をカウントする手段と、 前記黒画素の数のカウント値と所定の閾値とを比較する
手段とを備え、 前記比較の結果、前記複数の領域の内、前記カウント値
が前記閾値以下となる領域が1つでもある場合、前記画
素置き換えパターンによる画素の置き換えを行ない、該
カウント値が該閾値以下となる領域が1つもない場合、
該画素の置き換えを行なわないことを特徴とする請求項
5に記載の画像処理装置。 - 【請求項8】 さらに、所定の画素あるいはブロック毎
に、当該画像が文字画像であるか自然画像であるかを判
定する手段を備え、 前記判定の結果をもとに、該画像が文字画像の場合、前
記画素置き換えパターンによる画素置き換えを行ない、
該画像が自然画像の場合、該画素置き換えを行なわない
ことを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 - 【請求項9】 当該画像処理装置の操作者が特定の操作
をした場合、該操作に応じて、前記第2の記憶手段に記
憶されたマッチングパターンの内、特定のマッチングパ
ターンが読み出されないことを特徴とする請求項1乃至
請求項4のいずれか1項に記載の画像処理装置 - 【請求項10】 当該画像処理装置の操作者が特定の操
作をした場合、該操作に応じて、前記画素置き換えを禁
止することを特徴とする請求項7または請求項8に記載
の画像処理装置。
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