JPH11175710A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 滑らかな画像、特に角度の浅い斜線等のスム
ージング補正を可能とし、高画質かつ安価な解像度変換
及び変倍処理を行い得る画像形成装置を提供する。 【解決手段】 ２値画像に対して解像度変換処理又は変
倍処理を行って出力する。２値画像に対して解像度変換
及び変倍を行う際に画像のエッジを検出し、かつその画
像のエッジの長さ及び形状を検出するエッジ検出部とエ
ッジ検出部の検出したエッジの長さ及び形状に基づき解
像度変換処理又は変倍処理を行う補間／間引きライン生
成部とが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２値画像に対して
解像度変換処理又は変倍処理を行って出力する例えばデ
ジタル複写機、ファクシミリ装置及びスキャナ装置等の
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタル複写機、ファクシミリ装置及び
スキャナ装置等の画像形成装置においては、入力した文
字等の画像に対して、拡大処理や解像度変換を行う場合
がある。

【０００３】従来、２値の解像度変換及び変倍を行う場
合は、単純に画素を増加させるか、又は間引くかといっ
た方式が主流であった。この方式の利点はハードウェア
が簡単に実現できることにある。

【０００４】即ち、通常、２値つまり１ビツトの画像デ
ータは、図２９（ａ）に示すように表現され、このデー
タをハードコピー装置等にて出力する時には、図２９
（ｂ）のように出力される。

【０００５】これを単純に２倍にするためには、図２９
（ｂ）を４倍のデータ量に補間し、図２９（ｃ）に示す
ように出力していた。この場合、ハードコピー装置のド
ット径は半分になっており、ドット密度は４倍になって
いる。

【０００６】一方、ハードコピー装置のドットが図２９
（ｂ）に示すものと同じであれば、画像は２倍で出力さ
れる。従って、ハードコピー装置のドット径により、解
像度変換であるのか又は変倍であるのかの決定がされ
る。

【０００７】しかしながら、２値化画像をこの方式によ
ってそのまま拡大等したのでは、文字等のエッジ部分が
粗い階段状に表示される等の一定のパターンや縞が発生
し、画像の観点からすると、非常に醜い画像となってい
た。

【０００８】そこで、最近では、これを滑らかに表示す
るために、スムージングと呼ばれる処理が採用されてき
ている。例えば、特開昭６３−１７２２６４号公報に開
示されている拡大文字パターン補正方法等がその例であ
る。

【０００９】上記公報の技術は、標準文字パターンをそ
れぞれ縦横２倍に拡大する方法であり、図３０（ａ）〜
（ｄ）に示すように、３×３の画素で所定のパターンを
検出した場合に、ある演算式で補正パターンを算出する
方法である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置では、縦横とも２倍に拡大する方法の
みであり、さらに、３×３の狭いパターンでしか検出で
きないため、角度の浅い斜め線等は、真っ直ぐの線とし
か検出できず、広い範囲でのスムージング補正ができな
いという問題点を有している。

【００１１】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、滑らかな画像、特に角度
の浅い斜線等のスムージング補正を可能とし、高画質か
つ安価な解像度変換及び変倍処理を行い得る画像形成装
置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の画
像形成装置は、上記課題を解決するために、２値画像に
対して解像度変換処理又は変倍処理を行って出力する画
像形成装置において、２値画像に対して解像度変換及び
変倍を行う際に画像のエッジを検出し、かつその画像の
エッジの長さ及び形状を検出するエッジ検出手段と、上
記エッジ検出手段の検出したエッジの長さ及び形状に基
づき解像度変換処理又は変倍処理を行う補間手段とが設
けられていることを特徴としている。

【００１３】上記の発明によれば、２値画像に対して解
像度変換及び変倍を行う画像を形成する際、エッジ検出
手段にてエッジの長さ及び形状を検出させる。

【００１４】即ち、エッジとは、黒画素から白画素又は
白画素から黒画素に変化する部分であるので、１画素毎
にそのエッジの長さ及び形状が把握できることになる。
このため、このエッジ検出手段にて浅い角度のラインの
段差を検出することができる。

【００１５】そして、補間手段は、そのエッジ検出手段
の検出したエッジの長さ及び形状に基づいて解像度変換
処理又は変倍処理を行うので、最適な位置に画素を補間
することが可能となる。

【００１６】この結果、滑らかな画像、特に角度の浅い
斜線等のスムージング補正を可能とし、高画質かつ安価
な解像度変換及び変倍処理を行い得る画像形成装置を提
供することができる。

【００１７】請求項２に係る発明の画像形成装置は、上
記課題を解決するために、請求項１記載の画像形成装置
において、上記のエッジ検出手段は、画像のエッジ並び
にエッジの長さ及び形状の検出の際に、主走査方向と平
行な周辺ラインの画素との比較を行ってエッジの状態を
検出すると共に、該画素との比較をラインの両方向から
行うことによりエッジ端部の位置及びエッジの長さを求
めることを特徴としている。

【００１８】即ち、従来、エッジの長さを検出しようと
すれば、画像全体の把握により行うしか考えられなかっ
たが、その方法では、かなり大きい読み書き可能なメモ
リが必要となり、さらにそのアルゴリズムが複雑となる
ため実現不可能であった。

【００１９】しかし、上記の発明によれば、エッジ検出
手段は、画像のエッジ並びにエッジの長さ及び形状を検
出するに際して、主走査方向と平行な周辺ラインの画素
との比較をラインの両方向から行い、これによって、エ
ッジ端部の位置及びエッジの長さを求める。

【００２０】このため、エッジの長さ及び形状等の状態
を検出するために、ラインメモリでハード構成ができる
ようになる。

【００２１】この結果、高画質の解像度変換及び変倍処
理を、さらに安価な構成にて達成することが可能とな
る。

【００２２】請求項３に係る発明の画像形成装置は、上
記課題を解決するために、請求項２記載の画像形成装置
において、上記のエッジ検出手段は、エッジの形状を、
左下がり、右下がり又は窪みの３種類として検出する一
方、上記の補間手段は、上記３種類のエッジ形状の検出
結果に応じて、解像度変換及び変倍を行う際の、画像の
補間及び間引きの方法を変更することを特徴としてい
る。

【００２３】上記の発明によれば、エッジ検出手段は、
エッジの形状を、左下がり、右下がり又は窪みの３種類
として検出する一方、上記の補間手段は、上記３種類の
エッジ形状の検出結果に応じて、解像度変換及び変倍を
行う際の、画像の補間及び間引きの方法を変更する。

【００２４】このため、左下がり、右下がり及び窪みの
３種類の形状を検出し、その分類に最適な補間及び間引
きを行うことによって、滑らかな画像、特に浅い角度の
斜線等を再現することが可能となる。

【００２５】請求項４に係る発明の画像形成装置は、上
記課題を解決するために、請求項２記載の画像形成装置
において、上記の補間手段は、画像の補間又は間引きを
行う際、エッジ端部の状態が段差の終端又は窪みと判定
された時にその補正方法を変化させることを特徴として
いる。

【００２６】上記の発明によれば、上記の補間手段は、
段差つまりエッジの終端又は窪みと判定されたときに
は、通常の補間及び間引き方法を変更することにより、
さらに最適な補間及び間引きを行うことができる。

【００２７】この結果、滑らかな画像、特に浅い角度の
斜線等を再現することが可能となる。

【００２８】請求項５に係る発明の画像形成装置は、上
記課題を解決するために、２値画像に対して解像度変換
処理又は変倍処理を行って出力する画像形成装置におい
て、２値画像に対して解像度変換及び変倍を行う際に画
像のエッジを検出し、かつその画像のエッジの長さ及び
形状を検出するエッジ検出手段と、上記エッジ検出手段
の検出したエッジの長さ及び形状に基づき解像度変換処
理又は変倍処理を行う補間手段と、パターンマッチング
マスクにより解像度変換処理及び変倍処理を行うパター
ンマスク手段と、上記補間手段による解像度変換処理及
び変倍処理とパターンマスク手段による解像度変換処理
及び変倍処理とを組み合わせて処理する組み合わせ手段
とが設けられていることを特徴としている。

【００２９】上記の発明によれば、エッジ検出手段及び
補間手段によるエッジの長さ及び形状を検出する方法で
の解像度変換及び変倍の方法に加え、組み合わせ手段に
て、さらに別のパターンマスク手段によるパターンマッ
チングマスクでの解像度変換及び変倍を組み合わせるこ
とにより、解像度変換率及び変倍率の幅を広くもつこと
ができる。

【００３０】この結果、さらに細かいエッジを滑らかに
することが可能となる。

【００３１】請求項６に係る発明の画像形成装置は、上
記課題を解決するために、請求項５記載の画像形成装置
において、上記パターンマスク手段は、最初に小さいパ
ターンマッチングマスクにてパターンを検出し、その
後、マスク形状を変化させてパターン検出を行う一方、
上記小さいパターンマッチングマスクにて検出された検
出パターンを幾つかの要素パターンとその変形操作にて
表現し、上記検出パターンに対応するパターンを決定す
ることにより出力パターンテーブル量を減少させる管理
手段が設けられていることを特徴としている。

【００３２】上記の発明によれば、パターンマスク手段
は、最初は、ある程度小さいパターンマッチンダマスク
にてパターンを検出し、その後、マスク形状を変化させ
て、パターン検出を行う。

【００３３】そして、小さいマスクで検出する際は、管
理手段にて、検出パターンを幾つかの要素パターンとそ
の変形操作で表現することで、出力パターンテーブル量
の減少を実現することが可能となる。

【００３４】従って、高速かつ安価なハード構成で、非
常に多いパターンを出力することが可能となる。

【００３５】請求項７に係る発明の画像形成装置は、上
記課題を解決するために、請求項６記載の画像形成装置
において、上記変形操作は、垂直鏡像、水平鏡像、濃度
反転、回転の各操作及び各操作の組合せによって行われ
ることを特徴としている。

【００３６】上記の発明によれば、変形操作は、垂直鏡
像、水平鏡像、濃度反転、回転の各操作及び各操作の組
み合わせによって表現させるため、出力パターンテーブ
ル量の減少を容易かつ確実に実現することが可能とな
る。

【００３７】従って、高速かつ安価なハード構成で、非
常に多いパターンを確実に出力することが可能となる。

【００３８】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図１ないし図１８に基づいて説明すれ
ば、以下の通りである。

【００３９】本実施の形態の画像形成装置としてのデジ
タル複写機は、例えば、ファクシミリ機能を備え、かつ
後処理装置等の周辺機器を含めた複合機となっている。

【００４０】上記のデジタル複写機３０は、図２に示す
ように、大きく分けてスキャナ部３１とレーザプリンタ
部３２とから構成されている。

【００４１】スキャナ部３１は、透明のガラスからなる
原稿載置台３５と、原稿載置台３５上へ自動的に原稿を
供給搬送するための両面対応自動原稿送り装置（以下、
「ＲＡＤＦ：Recirculating Automatic Document Feede
r 」という）３６と、原稿載置台３５上に載置された原
稿の画像を走査して読み取るための原稿画像読み取りユ
ニットつまりスキャナユニット４０とから構成されてい
る。

【００４２】上記スキャナ部３１は、原稿載置台３５上
の原稿の画像を読み取るものである。スキャナ部３１に
て読み取られた原稿画像は、画像データとして後述する
ＣＣＤ４４へ送られ、このＣＣＤ４４にて画像データに
対して所定の画像処理が施される。

【００４３】上記ＲＡＤＦ３６は、図示しない原稿トレ
イ上に複数枚の原稿を一度にセットしておき、これらセ
ットされた原稿を１枚ずつ自動的にスキャナユニット４
０の原稿載置台３５上へ給送する装置である。また、Ｒ
ＡＤＦ３６は、オペレータの選択に応じて原稿の片面又
は両面をスキャナユニット４０に読み取らせるように、
片面原稿のための搬送経路、両面原稿のための搬送経
路、搬送経路切り換え手段等から構成されている。尚、
ＲＡＤＦ３６については、従来から多くの出願や商品化
がなされているので、これ以上の説明は省略する。ま
た、ＲＡＤＦ３６は必ずしも存在しなくても良く、さら
に、単なるＡＤＦでも良い。

【００４４】一方、上記スキャナ部３１を構成するスキ
ャナユニット４０は、原稿面を照射するランプリフレク
タアセンブリ４１と、原稿からの反射光像を光電変換素
子（ＣＣＤ:Charge Coupled Device）４４に導くために
原稿からの反射光を反射させる第１反射ミラー４２ａを
搭載してなる第１走査ユニット４０ａと、この第１反射
ミラー４２ａからの反射光像をＣＣＤ４４に導くための
第２反射ミラー４２ｂ及び第３反射ミラー４２ｃを搭載
してなる第２走査ユニット４０ｂと、原稿からの反射光
像を上述した各反射ミラー４２ａ・４２ｂ・４２ｃを介
してＣＣＤ４４上に結像させるための光学レンズ体４３
と、原稿からの反射光像を電気的画像信号に変換する上
記ＣＣＤ４４とから構成される。

【００４５】スキャナ部３１は、上記ＲＡＤＦ３６とス
キャナユニット４０との関連した動作により、原稿載置
台３５上に読み取るべき原稿を順次載置させながら、原
稿載置台３５の下面に沿ってスキャナユニット４０を走
査移動させて原稿画像を読み取るように構成されてい
る。

【００４６】スキャナユニット４０にて読み取ることに
より得られた原稿画像の画像データは、後述する画像処
理部へ送られ、各種処理が施された後、その処理後の画
像データがレーザプリンタ部３２のレーザ書き込みユニ
ット（ＬＳＵ）４６に与えられ、電子写真プロセスにお
いて感光体ドラム４８上に可視画像として再現され、そ
の後、用紙上に画像形成される。

【００４７】上記のレーザプリンタ部３２は、画像を形
成させるための用紙の搬送系、レーザ書き込みユニット
４６、及び画像を電子写真方式にて形成するためのプロ
セス部４７を備えている。

【００４８】レーザ書き込みユニット４６には、図示し
ない半導体レーザ光源、及びポリゴンミラー及びｆ−θ
レンズ等が内蔵されている。半導体レーザ光源は、前記
スキャナユニット４０にて読み取った後の画像メモリか
ら読み出した画像データ又は外部の装置から転送されて
きた画像データに応じてレーザ光を出射する。このレー
ザ光は、ポリゴンミラーにて等角速度偏向され、さら
に、ｆ−θレンズにて、プロセス部４７を構成する感光
体ドラム４８上で等角速度偏向されるように補正され
る。

【００４９】上記プロセス部４７は、周知のものからな
っており、感光体ドラム４８の周囲に帯電器、現像器、
転写器、剥離器、クリーニング器及び除電器等を備えて
いる。

【００５０】一方、用紙の搬送系は、上述した画像形成
を行うプロセス部４７の転写器が配置された転写位置へ
と用紙を搬送する搬送経路５５と、この搬送経路５５へ
用紙を送り込むための第１カセット５１、第２カセット
５２及びマルチ手差しトレイ５４と、転写後の用紙に形
成された画像つまりトナー像を定着するための定着器４
９と、定着器４９の搬送方向下流側でフィニッシャ３４
へ通ずる搬送路５７と両面複写ユニット５３へ分岐され
る両面スイッチバック搬送路５８とに通ずる用紙排出搬
送路５０と、定着後の用紙の裏面に再度画像を形成する
ために用紙を再供給するための両面複写ユニット５３と
を備えている。

【００５１】上記の第１カセット５１及び第２カセット
５２には、用紙の束がサイズ毎に収容されており、操作
者が所望するサイズが収容されているカセットを選択す
ると、そのカセット内の用紙束の上から１枚ずつ送り出
され、搬送経路５５を経由して順次レーザプリンタ部３
２の画像形成部へ向けて搬送されるようになっている。

【００５２】上記のレーザプリンタ部３２では、画像メ
モリから読み出された画像データは、レーザ書き込みユ
ニット４６によってレーザ光線を走査させることにより
感光体ドラム４８の表面上に静電潜像として形成され、
トナーにより可視像化されたトナー像は第１カセット５
１及び第２カセット５２等から搬送された用紙の面上に
静電転写され定着される。

【００５３】このようにして画像が形成された用紙は、
定着器４９から搬送路５０及び搬送路５７を通してフィ
ニッシャ３４へ送られたり、搬送路５０及び両面スイッ
チバック搬送路５８を通して両面複写ユニット５３へと
選択搬送される。

【００５４】上記のフィニッシャ３４は、デジタル複写
機３０にて画像が形成された用紙を受け取り、ステープ
ル、紙折り、穴開け等の後処理を施して適切なトレイ上
に排出して最終複写物として完成させる。

【００５５】尚、デジタル複写機３０内の必要箇所には
複数のセンサがそれぞれ配置されており、デジタル複写
機３０内の点検を行うために開閉可能に設けられている
前扉、横扉等の開放状態を確認するセンサ、搬送路中に
ある用紙が所定の状態で搬送されているか否かを確認す
るためのセンサ、デジタル複写機３０内において所定の
ユニットが確実に装着されているか否か、またそのユニ
ットが確実に動作しているか否かを確認するためのセン
サ等から構成される。

【００５６】また、フィニッシャ３４内においても各処
理部において用紙が確実に後処理されているか否かを確
認するセンサが配置されている。

【００５７】各センサについて簡単に説明すると、先ず
デジタル複写機３０側において、センサＳ１はデジタル
複写機３０の前扉開閉状態検出センサ、センサＳ２はデ
ジタル複写機３０の用紙縦搬送路開閉状態検出センサ、
センサＳ３はデジタル複写機３０の両面スイッチバック
搬送経路開閉状態検出センサである。

【００５８】また、センサＳ４及びセンサＳ５は第１カ
セット５１及び第２カセット５２からの給紙確認を行う
センサ、センサＳ６は両面複写ユニット５３からの再給
紙確認を行うセンサ、センサＳ７は第１カセット５１、
第２カセット５２及び両面複写ユニット５３からの用紙
をプロセス部に向かって搬送する共通の搬送経路のセン
サ、センサＳ８はレジストセンサ、センサＳ９は転写剥
離後の剥離ミス検出センサ、センサＳ１０は排出セン
サ、並びにセンサＳ１１は両面スイッチバック搬送経路
のセンサである。

【００５９】さらに、センサＳ１２・Ｓ１３・Ｓ１４・
Ｓ１５は現像装置のタイプをこれらのセンサのオンオフ
の組み合わせから確認するセンサ、センサＳ１６は現像
剤の供給状態を確認するセンサ、センサＳ１７はクリー
ニング廃トナー容器の装着及び満杯を検出するためのセ
ンサである。

【００６０】一方、センサＳ１８・Ｓ１９はフィニッシ
ャ３４内においても各処理部において用紙が確実に後処
理されているか否かを確認するセンサである。

【００６１】また、センサＳ２０・Ｓ２１はＲＡＤＦ３
６内において原稿の搬送状態を確認するためのセンサで
ある。

【００６２】これらセンサＳ１〜Ｓ２１は、必要に応じ
て増やすこともできる、また、これらセンサＳ１〜Ｓ２
１のオンオフ状態は、デジタル複写機３０の全体を管理
する後述するマシンコントロールボード２００により常
時管理されており、所定のシーケンスプログラムの実行
中にセンサＳ１〜Ｓ２１が所定の状態になっていなけれ
ば異常としてトラブルの処理ルーチンヘと移行すること
となる。

【００６３】次に、このデジタル複写機３０における、
読み取られた原稿画像情報に画像処理を行う画像処理部
の構成及び機能について説明する。

【００６４】画像処理部は、図３に示すように、略中央
に位置するメイン中央演算処理装置（以下、「ＣＰＵ
（Central Processing Unit)」という）４０１により各
ユニット部毎に搭載されたサブ中央演算処理装置（ＣＰ
Ｕ）との連携を取りながら動作を管理している。

【００６５】このブロック図から分かるように、画像処
理部は、大きくは同図略右上に位置する操作パネルを管
理制御するオペレーションパネルボード１００と、同図
略左上に位置するデジタル複写機３０を構成する各ユニ
ットを管理制御するマシンコントロールボード２００
と、同図略左下に位置する原稿画像を電気的に読み取り
電子データとするＣＣＤボード３００と、同図略中央に
位置する上記ＣＣＤボード３００にて電子データ化され
た原稿画像に対して所定の画像処理を施すメイン画像処
理ボード４００と、このメイン画像処理ボード４００に
て処理された画像情報に対してさらに所定の画像処理を
施すサブ画像処理ボード５００と、さらに、同図略右下
に位置する上記サブ画像処理ボード５００にインターフ
ェイスを介して接続された例えばプリンタボード、ＦＡ
Ｘボード又は機能拡張ボード等のその他の拡張ボード群
６００等から構成されている。

【００６６】以下、各ボード毎に管理制御している内容
について説明する。

【００６７】先ず、オペレーションパネルボード１００
は、基本的にサブのＣＰＵ１０１により制御されてお
り、操作パネル１０３上に配置されたＬＣＤ表示部１０
４の表示画面、各種モードに関する指示を入力する操作
キー群１０５からの操作入力等を管理している。また、
オペレーションパネルボード１００には、操作キー群１
０５から入力されたデータ、及びＬＣＤ画面に表示させ
る情報等操作パネルにおける各種制御情報を記憶してお
くメモリ１０２が設けられている。

【００６８】上記のオペレーションパネルボード１００
では、サブのＣＰＵ１０１は、メインのＣＰＵ４０１と
の制御データ通信を行い、デジタル複写機３０の動作指
示を行う。また、メインのＣＰＵ４０１からは、デジタ
ル複写機３０の動作状態を示す制御信号をサブのＣＰＵ
１０１へと転送することで、操作パネル１０３のＬＣＤ
表示部１０４の表示画面を介して装置が現在どのような
状態にあるのかという動作状態を操作者に表示するよう
になっている。

【００６９】次に、マシンコントロールボード２００
は、サブのＣＰＵ２０１にて全体が制御されており、Ａ
ＤＦ・ＲＡＤＦ３６等の自動原稿送り装置２０３、原稿
画像を読み取るスキャナ部３１、画像情報を画像として
再現するプロセス部４７、画像が記録される用紙を収納
部からプロセス部４７へ向かって順次搬送する給紙搬送
部２０６、画像が記録された用紙を反転させて用紙の両
面に画像が形成されるように用紙を反転搬送する両面複
写ユニット５３、画像が記録された用紙に対してステー
プル等の後処理を行うフィニッシャ３４等を管理してい
る。

【００７０】尚、ＡＤＦ・ＲＡＤＦ３６等の自動原稿送
り装置２０３、及び画像が記録された用紙に対してステ
ープル等の後処理を行うフィニッシャ３４には、またそ
れぞれのサブのＣＰＵ２０３ａ・２０８ａがユニット專
用として設けられて各ユニット単位で各部の動作制御管
理が行われており、これら各動作は、メインのＣＰＵ４
０１、オペレーションパネルボード１００のサブのＣＰ
Ｕ１０１、及びマシンコントロールボード２００のサブ
のＣＰＵ２０１と通信しながら関連した動きをとってい
る。

【００７１】次に、ＣＣＤボード３００は、原稿画像を
電気的に読み取るためのＣＣＤ４４と、ＣＣＤ４４を駆
動する回路であるＣＣＤゲートアレイ（ＣＣＤＧ／Ａ）
３０２と、ＣＣＤ４４から出力されるアナログデータの
ゲイン調整等を行うアナログ回路３０３と、ＣＣＤ４４
のアナログ出力をデジタル信号に変換して電子データと
して出力するＡ／Ｄ変換器３０４等から構成され、制御
管理はメインのＣＰＵ４０１により行われている。

【００７２】上記のメイン画像処理ボード４００は、メ
インのＣＰＵ４０１により制御され、前記ＣＣＤボード
３００から送られてきた原稿画像の電子データをもと
に、画像の階調性を所望の状態で表現できるように、シ
ェーディング補正、濃度補正、領域分離、フィルタ処
理、ＭＴＦ補正、解像度変換、電子ズームつまり変倍処
理、及びガンマ補正等の多値の画像データの状態のまま
処理を施す多値画像処理部４０２と、処理が施された画
像データ或いは処理の手順管理等の各種制御情報を記憶
させておくメモリ４０３と、処理が施された画像情報に
て画像を再現するためにレーザ書き込みユニット（ＬＳ
Ｕ）４６側へとデータを転送制御するレーザコントロー
ル４０４等から構成される。

【００７３】次に、サブ画像処理ボード５００は、上記
のメイン画像処理ボード４００とコネクタ４０５・５０
５にて接続され、メイン画像処理ボード４００のメイン
のＣＰＵ４０１にて制御される２値画像処理部５０１
と、この２値画像処理部５０１にて画像処理の施された
２値画像情報或いは処理上での制御情報等を記憶管理す
るメモリを制御するメモリゲートアレイ（メモリＧ／
Ａ）５０２と、複数枚の原稿画像情報を記憶管理してお
き、かつ複数枚の原稿画像を繰り返し所望部数の数だけ
読み出して複数の複写物を生成するためのハードディス
ク（ＨＤ）を制御するハードディスクゲートアレイ（Ｒ
ＤＨ Ｇ／Ａ）５０３と、外部インターフェイスとして
のＳＣＳＩ及びＳＣＳＩを制御するインターフェイスゲ
ートアレイ（ＳＣＳＩ Ｇ／Ａ）５０４等とから構成さ
れる。

【００７４】上記の２値画像処理部５０１は、多値画像
情報を２値画像に変換する多値２値変換処理部、画像を
回転する画像回転処理部、２値画像の変倍処理を行う２
値変倍（ズーム）処理部、及び圧縮伸長等から構成さ
れ、さらに、ファックス画像を通信手段を介して送受信
することができるようにファックスインターフェイスも
備えている。

【００７５】一方、拡張ボード群６００としては、例え
ば、パーソナルコンピュータ等から送られてくるデータ
をデジタル複写機３０のプリンタ部からプリンタモード
として出力可能とするためのプリンタボード６０１、デ
ジタル複写機３０の編集機能を拡張してデジタル複写機
３０の特徴を有効活用するための機能拡張ボード６０
２、デジタル複写機３０のスキャナ部３１から読み込ん
だ原稿画像を相手先に対して送信したり、相手先から送
られてきた画像情報をデジタル複写機３０のプリンタ部
から出力することを可能にするファクシミリボード６０
３等が設けられている。

【００７６】以下、画像処理装置としてのデジタル複写
機３０のコピーモード、ファックスモード、及びプリン
タモードにおける各画像データの処理及び画像データの
流れについてさらに詳細に説明する。

【００７７】（コピーモード）デジタル複写機３０にお
けるＲＡＤＦ３６の所定位置にセットされた原稿は、１
枚ずつスキャナユニット４０の原稿載置台３５上へと順
次供給され、原稿の画像は先に説明したスキャナユニッ
ト４０の構成により順次読み取られ、８ビットの電子デ
ータとしてメイン画像処理ボード４００へと転送され
る。

【００７８】メイン画像処理ボード４００に転送された
８ビツトの電子データは、８ビットの電子画像データと
して多値画像処理部４０２上で所定の処理が施される。

【００７９】そして、８ビットの電子画像データにガン
マ補正等の処理を行い、レーザコントロール部４０４を
介してレーザ書き込みユニット４６へと送られる。これ
により、デジタル複写機３０のスキャナ部３１にて読み
取られた原稿画像は、レーザプリンタ部３２から階調性
のあるコピー画像として出力される。

【００８０】（コピーモードにおける電子ＲＤＨ機能）
同じくデジタル複写機３０のＲＡＤＦ３６の所定位置に
セットされた原稿は、１枚ずつスキャナユニット４０の
原稿載置台３５上へと順次供給され、原稿の画像は先に
説明したスキャナユニット４０の構成により順次読み取
られ、８ビットの電子データとしてメイン画像処理ボー
ド４００へと転送される。

【００８１】メイン画像処理ボード４００に転送された
８ビットの電子データは、８ビットの電子画像データと
して多値画像処理部４０２で所定の処理が施される。

【００８２】この８ビットの電子画像データは、次にメ
イン画像処理ボード４００側のコネクタ４０５からサブ
画像処理ボード５００側のコネクタ５０５を介してサブ
画像処理ボード５００側に送られ、２値画像処理部５０
１の多値２値変換処理部において誤差拡散等の処理と共
に８ビットの電子画像データから１ビットの電子画像デ
ータに変換される。尚、８ビットの電子画像データを誤
差拡散等の処理を含めて１ビットの電子画像データに変
換しているのは、単に多値２値変換を行っただけでは画
質的に問題があるので、画質の劣化が少なくなるように
配慮したものである。

【００８３】また、８ビットの電子画像データを１ビッ
トの電子画像データに変換するのは、画像の記憶容量等
を考慮したためである。

【００８４】このようにして変換された１ビットの電子
画像データは、原稿１枚毎にハードディスク（ＨＤ）等
のディスクメモリへと転送されて一時的に記憶管理され
る。デジタル複写機３０のＲＡＤＦ３６にセットされた
原稿群の全てが読み取り処理されると、先程一時的にハ
ードディスク（ＨＤ）に記憶された１ビットの電子画像
データをハードディスクゲートアレイ５０３の制御によ
り指定された部数の数だけ繰り返し読み出す。読み出さ
れた１ビットの電子画像データは、再度コネクタ５０５
・４０５を介してメイン画像処理ボード４００へ送ら
れ、ガンマ補正等の処理を行いレーザコントロール部４
０４を介してレーザ書き込みユニット４６へと送られ
る。

【００８５】尚、本実施の形態では、全ての原稿群画像
が読み取られてから画像群を所望する部数の数だけ繰り
返し読み出すとして説明したが、必ずしもこれに限ら
ず、第１部目の画像出力は所定分の画像が準備できた段
階で順次出力するように構成することも可能である。

【００８６】これにより、デジタル複写機３０のスキャ
ナ部３１にて読み敢られた原稿画像は、レーザプリンタ
部３２から階調性のあるコピー画像として出力される。

【００８７】（プリンタモード）パーソナルコンピュー
タ等のネットワーク接続された外部機器から送られてき
た画像は、プリンタボード６０１上でページ単位の画像
としてプリンタボード６０１上で展開された後、インタ
ーフェイスゲートアレイ５０４から一旦サブ画像処理ボ
ード５００側へ転送され、ハードディスク（ＨＤ）等の
メモリヘと記憶される。

【００８８】尚、プリンタボード６０１上でぺージ画像
として展開された画像は、サブ画像処理ボード５００側
に送られるが、ページ画像に２値画像処理は行わず、ハ
ードディスク（ＨＤ）に一時記憶されるだけである。ま
た、一旦記憶されたページ画像がハードディスク（Ｈ
Ｄ）から読み出される時も、ページ画像に対する２値画
像処理は行わない。

【００８９】そしてハードディスク（ＨＤ）へ一時記憶
された画像情報は、所定のページ順となるようにハード
ディスク（ＨＤ）から読み出されながらメイン画像処理
ボード４００へと送られてガンマ補正を行い、レーザコ
ントロール４０４からレーザ書き込みユニット（ＬＳ
Ｕ）４６にて画像を再現するよう画像の書き込みが制御
される。

【００９０】（ファックスモード）ファックスモードに
は、相手先に対する原稿の送信と、相手先からの原稿の
受信に対する処理とがある。

【００９１】最初に、相手先に対する原稿の送信につい
て説明する。

【００９２】相手先に原稿を送信するときには、デジタ
ル複写機３０のＲＡＤＦ３６の所定位置にセットされた
送信原稿は、１枚ずつスキャナユニット４０の原稿載置
台３５上へと順次供給され、送信原稿の画像は先に説明
したスキャナユニット４０の構成により順次読み取ら
れ、８ビットの電子データとしてメイン画像処理ボード
４００へと転送される。

【００９３】メイン画像処理ボード４００に転送された
８ビットの電子データは、８ビットの電子画像データと
して多値画像処理部４０２上で所定の処理が施される。

【００９４】そして、この８ビットの電子画像データ
は、次にメイン画像処理ボード４００側のコネクタ４０
５からサブ画像処理ボード５００側のコネクタ５０５を
介してサブ画像処理ボード５００側に送られ、２値画像
処理部５０１の多値２値変換処理部において誤差拡散等
の処理と共に８ビットの電子画像データから１ビットの
電子画像データに変換される。

【００９５】尚、８ビットの電子画像データを誤差拡散
等の処理を含めて１ビットの電子画像データに変換して
いるのは、単に多値２値変換を行っただけでは画質的に
問題があるので、画質の劣化が少なくなるように配慮し
ているためである。

【００９６】このようにして２値画像化された送信原稿
は、所定の形式で圧縮されメモリゲートアレイ（メモリ
Ｇ／Ａ）５０２を通してメモリに記憶される。そして相
手先との送信手続きを行い送信可能な状態が確保される
と、メモリから読み出された所定の形式で圧縮された送
信原稿画像はファックスボード６０３側へと転送され、
このファックスボード６０３上で圧縮形式の変更等必要
な処理を施して、相手先に対して通信回線を介して順次
送信されることとなる。

【００９７】次に相手先から送信されてきた原稿画像の
処理について説明する。

【００９８】相手先から通信回線を介して原稿が送信さ
れてくると、ファックスボード６０３での通信手続きを
行いながら相手先から送信されてくる原稿画像を受信す
ると共に、所定の形式に圧縮された状態の受信画像は、
サブ画像処理ボード５００の２値画像処理部５０１に設
けられたファックスインターフェイスから２値画像処理
部５０１へと送られ、圧縮伸長処理部等によりページ画
像として送信されてきた原稿画像を再現する。そして、
ページ単位の画像として再現された原稿画像は、メイン
画像処理ボード４００上へと転送されガンマ補正を行
い、レーザコントロール４０４からレーザ書き込みユニ
ット（ＬＳＵ）４６にて画像を再現するよう画像の書き
込みが制御される。

【００９９】以上の構成から分かるように、画像情報に
所定の処理を施す画像処理部は、主としてスキャナ部３
１から読み取り入力された原稿画像を多値の画像情報と
して処理するメイン画像処理ボード４００と、このメイ
ン画像処理ボード４００にて多値画像情報として処理さ
れた原稿画像情報に対して２値化処理等の所定の処理を
施したり、外部インターフェイスを介して接続された機
器から送られてきた画像情報に対して所定の処理を施し
た後、メイン画像処理ボード４００の多値画像処理部４
０２側へと転送したりするサブ画像処理ボード５００と
に分割構成されている。

【０１００】また、メイン画像処理ボード４００には、
画像をレーザ書き込みユニット４６から電子写真プロセ
スの感光体ドラム４８上に再現させるため、レーザ書き
込みユニット４６の画像情報の書き込みを制御するため
のレーザコントロール４０４が含まれている。

【０１０１】この構成により、スキャナ部３１から読み
取り入力された原稿画像は、多値画像として原稿が有す
る画像の特徴を損なうことなくレーザプリンタ部３２か
らコピー画像として再現可能であり、また、大量の原稿
を電子ＲＤＨ機能等を用いて高速出力処理する場合等
は、サブ画像処理ボード５００及びハードディスク（Ｈ
Ｄ）等を用いることで可能となっている。

【０１０２】さらに、他のファックス、プリンタ等の外
部機器からの画像情報に対する処理及び出力、特にファ
ックスに限ってはさらに多値画像処理が施された、つま
り原稿画像の特徴が保たれた送信原稿に対する２値化処
理等、デジタル複写機３０として備えられたデジタルの
特徴・機能に合わせて画像情報に適切な処理を施すこと
が可能な構成となっている。

【０１０３】また、画像処理部を分散させることで、デ
ジタル複写機３０のバリエーションつまりラインナップ
を多種多様揃えることが可能であり、ユーザの要望に合
わせてデジタル複写機を設置することができ、また、設
置後もユーザの要望に合わせてシステム展開を簡単に図
ることが可能である。

【０１０４】次に、メイン画像処理ボード４００上に配
置されたメインのＣＰＵ４０１は、上記構成においてサ
ブ画像処理ボード５００をも管理制御しているので、そ
れぞれの処理部において、連続して処理される画像全体
の流れが管理され、データ及び処理の流れもスムーズに
なる。従って、画像データが失われることもない。

【０１０５】尚、図３に示すオペレーションパネルボー
ド１００により制御管理された操作パネル１０３には、
図４に示すように、略中央部には各種情報を表示するＬ
ＣＤ表示パネル１０４と、このＬＣＤ表示パネル１０４
の周辺及び左右に配置された各種複写機の動作条件を入
力指示するための操作キー群１０５とが配置されてい
る。

【０１０６】このような構成のもとに、本発明のポイン
トについて以下に説明する。

【０１０７】先ず、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、図５に示すように、２値画像に対して、解像度変
換及び変倍して出力するためのエッジ長検出解像度変換
部５１０が設けられている。このエッジ長検出解像度変
換部５１０は、前記サブ画像処理ボード５００内に設け
られているものであり、前記メインのＣＰＵ４０１によ
るモード信号にて、動作又は非動作の指示が出力される
ようになっている。尚、上記の２値画像は、例えば、フ
ァクシミリ機能を用いて受信して得られたものとする。

【０１０８】上記のエッジ長検出解像度変換部５１０
は、図６に示すように、エッジ検出手段としてのエッジ
検出部５２０と、補間手段としての補間／間引きライン
生成部５３０とから構成されている。

【０１０９】上記のエッジ検出部５２０は、２値画像に
対して解像度変換及び変倍を行う際に画像のエッジを検
出し、かつその画像のエッジの長さ及び形状を検出する
ものである。このエッジ検出部５２０からは、第１エッ
ジカウンタ５２１、第２エッジカウンタ５２２、第１エ
ッジ端隣の状態５２３及び第２エッジ端隣の状態５２４
の各データが出力されるものとなっている。

【０１１０】上記の第１エッジカウンタ５２１は、主走
査右方向へのカウントデータであり、第２エッジカウン
タ５２２は、主走査左方向へのカウントデータである。

【０１１１】さらに、第１エッジ端隣の状態データ５２
３は後述するエッジの左端の隣接４画素の情報ｌ（ｘ，
ｙ）であり、第２エッジ端隣の状態データ５２４は、後
述するエッジの右端の隣接４画素の情報ｒ（ｘ，ｙ）で
ある。

【０１１２】一方、補間／間引きライン生成部５３０
は、上記エッジ検出部５２０の検出したエッジの長さ及
び形状に基づき解像度変換処理又は変倍処理を行うもの
である。

【０１１３】上記の構成からなるエッジ検出部５２０及
び補間／間引きライン生成部５３０における解像度変換
及び変倍方法について、入力画像を副走査方向に対して
２倍に補間して、副走査方向の解像度を２倍に或いは２
００％に拡大を行う場合の補間方法を以下に示す。

【０１１４】最初に、本操作を行う際に、以下の定義付
けを行う。

【０１１５】先ず、入力画像に対し、画像の左上端を原
点とし、この画像の左上端と右上端とを結ぶ方向を主走
査方向とする一方、原点から主走査方向に直交する向き
つまり画像の左下端への向きを副走査方向と定める。

【０１１６】また、画像は、ある副走査位置に対し主走
査方向に並ぶ画素群について１ラインとし、注目するラ
インの注目する主走査位置の１画素を注目画素と呼ぶこ
ととする。

【０１１７】１．エッジの検出 先ず、図７に示すように、注目画素の１ライン前の同じ
主走査位置の画素との濃度関係で副走査方向のエッジを
検出する。その検出方法は、濃度が白→黒又は黒→白に
変化する部分をエッジと判定する。

【０１１８】ここで、注目画素の座標を（ｘ，ｙ）と
し、その注目画素における画素の濃度をｆ（ｘ，ｙ）と
する。尚、ｘは主走査方向を表す変数、ｙは副走査方向
を表す変数である。

【０１１９】また、濃度値はその画素が黒黒の時１、白
の時０であるとする。さらに、注目画素の１ライン前の
同じ主走査位置の画素との濃度関係を求める操作を、 ｇ（ｘ，ｙ）：ｆ（ｘ，ｙ）−ｆ（ｘ，ｙ−１） とする。

【０１２０】この時、ｇ（ｘ，ｙ）は、−１，０，１を
返すが、−１，１の時、エッジと判定する。

【０１２１】２．エッジの端部及びエッジ長の検出 さらに、１の方法にて注目画素が副走査方向においてエ
ッジであると判断したときには、そのエッジが主走査方
向において、どこまで続くのかつまりエッジの端部を検
出する。

【０１２２】 先ず、ｇ（ｘ＋１，ｙ）−ｇ（ｘ，
ｙ）を計算し、この結果をｈ（ｘ，ｙ）とする。

【０１２３】この値より、エッジの端部を求める。即
ち、ｈ（ｘ，ｙ）は、−２〜２の値を取るが、０の時、
即ち主走査隣のエッジ状態との変化が無いとき、非エッ
ジとする。また、ｈ（ｘ，ｙ）がその他の値つまり−
２，−1 ，１，２の時、即ち主走査隣のエッジ状態との
変化が生じているときには、注目画素（ｘ，ｙ）は、エ
ッジの端部であるとする。

【０１２４】 次に、エッジの状態ｇ（ｘ，ｙ）を、
注目画素及び１つ前の画素について比較し、注目画素
（ｘ，ｙ）のエッジの端部からの距離を求める。但し、
原点から主走査方向の向きつまり左から右へ向かう向き
に求めることとする。また、表示はエッジの端部からの
距離ｉ（ｘ，ｙ）として表す。

【０１２５】注目画素（ｘ，ｙ）を含むエッジ状態ｇ
が、一つ前の列のエッジ状態ｇと一致するとき、エッジ
の端部からの距離ｉ（ｘ，ｙ）の値に１を加算する。例
えば、図８に示すように、注目画素（ｘ，ｙ）列と一つ
前の画素（ｘ−１，ｙ）列のｇが同じであるので、エッ
ジの端部からの距離ｉ（ｘ，ｙ）に＋１加算する。同図
では、１つ前の画素（ｘ−１，ｙ）がエッジの端部であ
るので、エッジの端部からの距離ｉ（ｘ，ｙ）＝１とな
る。仮に、同図に示すように、ｘ＋１列目も同じエッジ
状態であるなら、エッジの端部からの距離ｉ（ｘ＋１，
ｙ）＝２となる。 一方、とは逆の向きつまり右から左に向かう向き
についても、エッジの状態ｇの変動を検出する。このと
きのエッジの端部からの距離をｊ（ｘ，ｙ）として表
す。そして、前記と同様にして、注目画素（ｘ，ｙ）を
含むエッジ状態ｇが、一つ前の列の状態ｇと一致すると
き、エッジの端部からの距離ｊ（ｘ，ｙ）の値に１を加
算する。

【０１２６】例えば、図９に示すように、注目画素
（ｘ，ｙ）列と一つ前の画素（ｘ＋１，ｙ）列のｇが同
じであるので、エッジの端部からの距離ｊ（ｘ，ｙ）に
＋１加算する。同図では、１つ前の画素（ｘ＋１，ｙ）
がエッジ端であるので、ｊ（ｘ，ｙ）＝１となる。

【０１２７】 及びより、注目画素（ｘ，ｙ）に
おけるエッジの両端部から、つまり左端から及び右端か
らの距離が、上記エッジの端部からの距離ｉ（ｘ，ｙ）
及びエッジの端部からの距離ｊ（ｘ，ｙ）から求められ
る。同時に、図１０に示すように、エッジの長さも、 ｉ（ｘ，ｙ）＋ｊ（ｘ，ｙ）＋１ によって求められる。

【０１２８】３．エッジ両端部周辺の画素状態の情報の
取得 今までの操作にて、注目画素（ｘ，ｙ）を含むエッジの
長さ及びエッジの両端部の位置の情報が得られる。

【０１２９】次に、上記エッジの周辺の画素状態、つま
りエッジの左端及び右端に隣接する画素の状態について
情報を取得する。具体的には、１つのエッジのその両端
に他のエッジが存在するか否かの情報、そして、その両
端に他のエッジが存在するときには注目エッジとの位置
関係の情報を、エッジ両端の隣の主走査位置（該当エッ
ジを含まない）における４ライン分の点の画素状態にて
把握する。これら４ラインとは、図１１に示すように、
注目ライン、注目ラインの前２ライン及び後１ラインを
いい、それらラインの各点、一端につき計４点とする。

【０１３０】ここで、注目画素の位置を（ｘ，ｙ）とす
るとき、エッジの左端の隣接４画素の情報をｌ（ｘ，
ｙ）、及びエッジの右端の隣接４画素の情報をｒ（ｘ，
ｙ）として表すと、同図から分かるように、ｌ（ｘ，
ｙ）及びｒ（ｘ，ｙ）は、 ｌ（ｘ，ｙ）＝｛ｆ（ｘ−ｉ−１，ｙ−２），…，ｆ
（ｘ−ｉ−１，ｙ＋１）｝ ｒ（ｘ，ｙ）＝｛ｆ（ｘ＋ｊ＋１，ｙ−２），…，ｆ
（ｘ＋ｊ＋１，ｙ＋１）｝ の各４点の濃度値によって表される。

【０１３１】前述したように、濃度値ｆは０又は１であ
るので、２ライン前の画素（上位）、１ライン前の画
素、注目ライン画素、及び１ライン後の画素（下位）の
順に０／１の情報を並べ、各４ビットの値がｌ（ｘ，
ｙ）及びｒ（ｘ，ｙ）に入ることになる。

【０１３２】この結果、同じエッジ上にある各画素に対
してのｌ（ｘ，ｙ）及びｒ（ｘ，ｙ）はそれぞれ共通の
値を持っていることとなる。これは、エッジの左端及び
右端の隣の４画素から計上するためである。

【０１３３】４．エッジの形状検出 前段の操作で求めた、各画素のエッジの状態、エッジの
位置、エッジの左端及び右端に隣接する画素の状態を用
いて、注目画素を含むエッジの形状を判別する。

【０１３４】図１２（ａ）〜（ｆ）に、エッジの形状判
定に必要な画素を示す。前段の操作によって、注目画素
を含む注目ラインが黒画素のエッジであるか又は白画素
のエッジであるのかの情報、及びエッジの端部の左及び
右に隣接する画素の並びの情報が得られている。

【０１３５】そこで、例えば、注目エッジが白画素（同
図においてはハッチングにて示す）からなるエッジであ
り、かつ１ライン前は黒画素のラインである場合に、図
１２（ａ）に示すようなエッジの端部の両隣接の画素状
態となるときには右下がりの段差であるとし、図１２
（ｂ）に示す画素状態となるときには左下がりの段差で
あるとし、図１２（ｃ）に示す画素状態となるときには
窪みであるとする。また、何れにも該当しないときに
は、このエッジは非段差であるとする。

【０１３６】同様に、注目エッジが黒画素からなるエッ
ジであり、かつ１ライン前は白画素のラインとなる場合
に、エッジの端部の両隣接の画素状態によって、図１２
（ｄ）に示す画素状態となるときには右下がりの段差、
図１２（ｅ）に示す画素状態となるときには左下がりの
段差、図１２（ｆ）に示す画素状態となるときには窪み
であるとする。また、何れにも該当しないときこのエッ
ジは非段差であるとする。

【０１３７】５．画像の補間及び間引き ここでは、原画像に対して副走査方向に対して２倍に補
間することとする。このときライン数つまり副走査方向
の画像数は２倍になる。また、原画像の各ラインの画素
並びをそのまま保存し、各ラインの間に補間ラインを形
成して二倍補間する。

【０１３８】さらに、補間ラインは、原画像各ラインの
１ライン前に挿入されることとする。

【０１３９】具体的には、図１３に示すように、原画像
を保存しつつ、原画像のラインを参照して、その間に新
たにラインを発生させる。

【０１４０】６．エッジの状態及び形状と周辺画素状態
に応じた補間及び間引き 前出の方法にて、エッジの右下がりの段差であるか又は
左下がりの段差であるかを判定すると共に、注目エッジ
が段差の途中又は段差の終端の何れであるかを判定す
る。

【０１４１】次いで、図１に示すように、注目エッジが
白画素のエッジであり、かつ右下がりの段差と判定され
る場合には、段差の判定に必要な画素状態に加えて、同
図に示す隣接画素ａの画素の状態によって注目エッジが
段差の途中であるか又はエッジの左端が段差の終端かを
判定する。尚、この隣接画素ａは、エッジでない黒画素
又は白画素である。

【０１４２】即ち、隣接画素ａが白の時段差の途中であ
ると判定し、隣接画素ａが黒のときこのエッジの左端が
段差の終端と判定する。そして、注目エッジが段差の途
中である時には、補間ラインにおいては、エッジの左端
から長さ１／２までの画素つまり白画素を保存した補間
画素を与え、かつ１／２以上から右端までの画素つまり
白画素を反転した黒画素を１／２以上から右端までの補
間画素として与える。

【０１４３】一方、注目エッジが段差の終端である時に
は、エッジの左端から長さ２／３までの画素を保存した
白画素を補間画素として与え、かつ２／３以上から右端
までの画素を反転した黒画素を補間画素として与える。

【０１４４】次に、図１４に、注目エッジが白画素のエ
ッジの左下がりの段差と判定される場合の画素状態を示
す。ここでも、段差の判定に必要な画素状態に加えて、
同図に示す隣接画素ａの画素の状態によって注目エッジ
が段差の途中であるかエッジの右端が段差の終端かを判
定する。即ち、隣接画素ａが白画素の時には、段差の途
中であると判定し、隣接画素ａが黒画素の時には、この
エッジの右端が段差の終端と判定することとする。

【０１４５】そして、注目エッジが段差の途中である時
には、補間ラインにおいては、エッジの左端から長さ１
／２までの画素を反転することにより、黒画素を補間画
素として与え、１／２以上から右端までの画素を保存し
た白画素を補間画素として与える。

【０１４６】一方、注目エッジが段差の終端である時に
は、補間ラインにおいては、エッジの左端から長さ１／
３までの画素を反転した黒画素を補間画素として与え、
１／３以上から右端までの画素を保存した白画素を補間
画素として与える。

【０１４７】次に、図１５に、注目エッジが黒画素のエ
ッジの右下がりの段差と判定される場合の画素状態を示
す。同様にして、段差の判定に必要な画素状態に加え
て、同図に示す隣接画素ｂ及び隣接画素ｃの画素の状態
によって注目エッジが段差の途中であるかエッジの左端
が段差の終端かを判定する。即ち、隣接画素ｂ及び隣接
画素ｃが何れも黒画素の時段差の途中であると判定し、
それ以外の時このエッジの左端が段差の終端と判定する
こととする。

【０１４８】そして、注目エッジが段差の途中である時
には、補間ラインにおいては、エッジの左端から長さ１
／２までの画素を保存した黒画素を補間画素として与
え、１／２以上から右端までの画素を反転した白画素を
補間画素として与える。

【０１４９】一方、注目エッジが段差の終端である時に
は、エッジの左端から長さ２／３までの画素を保存した
黒画素を補間画素として与え、２／３以上から右端まで
の画素を反転した白画素を補間画素として与える。

【０１５０】次に、図１６に、注目エッジが黒画素のエ
ッジの左下がりの段差と判定される場合の画素状態を示
す。同様にして、段差の判定に必要な画素状態に加え
て、同図に示す隣接画素ｂ及び隣接画素ｃの画素の状態
によって注目エッジが段差の途中であるかエッジの右端
が段差の終端かを判定する。即ち、隣接画素ｂ及び隣接
画素ｃが何れも黒画素の時段差の途中であると判定し、
それ以外の時このエッジの右端が段差の終端と判定する
こととする。

【０１５１】そして、注目エッジが段差の途中である時
には、補間ラインにおいては、エッジの左端から長さ１
／２までの画素を反転した白画素を補間画素として与
え、１／２以上から右端までの画素を保存した白画素を
補間画素として与える。

【０１５２】一方、注目エッジが段差の終端である時に
は、補間ラインにおいては、エッジの左端から長さ２／
３までの画素を反転した白画素を補間画素として与え、
２／３以上から右端までの画素を保存した黒画素を補間
画素として与える。

【０１５３】次に、図１７に、注目エッジが白画素の窪
みと判定される場合の画素状態を示す。

【０１５４】この場合の補間ラインにおいては、窪みを
維持するため、エッジの左端から長さ１／３までの画素
を反転した黒画素を補間画素として与え、１／３以上か
ら２／３までの画素を保存した白画素を補間画素として
を与え、さらに、２／３以上から右端までの画素を反転
した黒画素を補間画素として与える。

【０１５５】次に、図１８に、注目エッジが黒画素の窪
みと判定される場合の画素状態を示す。

【０１５６】この場合の補間ラインにおいては、窪みを
維持するため、エッジの左端から長さ１／３までの画素
を反転した白画素を補間画素として与え、１／３以上か
ら２／３までの画素を保存した黒画素を補間画素として
与え、さらに、２／３以上から右端までの画素を反転し
た白画素を補間画素として与える。

【０１５７】また、上記何れにも該当しない時、補間ラ
インには原画像つまり保存ラインがそのまま与えられ
る。

【０１５８】以上の方法によって、入力された画像を副
走査方向に対して２倍に補間した画像を得ることができ
る。

【０１５９】上述した説明を簡潔に分かり易くまとめる
と、以下のようになる。

【０１６０】即ち、従来から、デジタル変倍時つまり拡
大時に直線エッジ部分にがたつきつまりジャギーが発生
して、大変見苦しくなっていた。

【０１６１】例えば、以下のような画像を上下方向に２
倍に拡大することを考えると、 ■■■■■■ ←この列について上下方向に２倍する ■■ これを、従来技術にて単純補間を行うと以下のようにな
る。

【０１６２】 ■■■■■■ ←拡大されることにより段差がひどくなってしまう。

【０１６３】 本実施の形態では、例えば、ここで画像の左端の画素ａ
を見て、 画素ａが黒画素の時はエッジ長さのうち１／２を白画
素、他の１／２を黒画素に補間する。

【０１６４】 画素ａが白画素の時はエッジ長さのうち２／３を白画
素、他の１／３を黒画素にする。

【０１６５】 この補間処理によって、直線エッジ部分に発生するジャ
ギーを防止して、スムージング処理を行うことができ
る。

【０１６６】このように、本実施の形態のデジタル複写
機３０では、２値画像に対して解像度変換及び変倍を行
う画像を形成する際、エッジ検出部５２０にてエッジの
長さ及び形状を検出させる。

【０１６７】即ち、エッジとは、黒画素から白画素又は
白画素から黒画素に変化する部分であるので、１画素毎
にそのエッジの長さ及び形状が把握できることになる。
このため、このエッジ検出部５２０にて浅い角度のライ
ンの段差を検出することができる。

【０１６８】そして、補間／間引きライン生成部５３０
は、そのエッジ検出部５２０の検出したエッジの長さ及
び形状に基づいて解像度変換処理又は変倍処理を行うの
で、最適な位置に画素を補間することが可能となる。

【０１６９】この結果、滑らかな画像、特に角度の浅い
斜線等のスムージング補正を可能とし、高画質かつ安価
な解像度変換及び変倍処理を行い得るデジタル複写機３
０を提供することができる。

【０１７０】一方、従来、エッジの長さを検出しようと
すれば、画像全体の把握により行うしか考えられなかっ
たが、その方法では、かなり大きい読み書き可能なメモ
リが必要となり、さらにそのアルゴリズムが複雑となる
ため実現不可能であった。

【０１７１】しかし、本実施の形態のデジタル複写機３
０では、エッジ検出部５２０は、画像のエッジ並びにエ
ッジの長さ及び形状を検出するに際して、主走査方向と
平行な周辺ラインの画素との比較をラインの両方向から
行い、これによって、エッジ端部の位置及びエッジの長
さを求める。

【０１７２】このため、エッジの長さ及び形状等の状態
を検出するために、ラインメモリでハード構成ができる
ようになる。

【０１７３】この結果、高画質の解像度変換及び変倍処
理を、さらに安価な構成にて達成することが可能とな
る。

【０１７４】また、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、エッジ検出部５２０は、エッジの形状を、左下が
り、右下がり又は窪みの３種類として検出する一方、補
間／間引きライン生成部５３０は、上記３種類のエッジ
形状の検出結果に応じて、解像度変換及び変倍を行う際
の、画像の補間及び間引きの方法を変更する。

【０１７５】このため、左下がり、右下がり及び窪みの
３種類の形状を検出し、その分類に最適な補間及び間引
きを行うことによって、滑らかな画像、特に浅い角度の
斜線等を再現することが可能となる。

【０１７６】また、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、補間／間引きライン生成部５３０は、段差つまり
エッジの終端又は窪みと判定されたときには、通常の補
間及び間引き方法を変更する。このため、さらに最適な
補間及び間引きを行うことができる。

【０１７７】この結果、滑らかな画像、特に浅い角度の
斜線等を再現することが可能となる。

【０１７８】また、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、エッジ検出部５２０は、エッジの形状を検出する
際に、エッジ状態、エッジの長さ及びエッジ両端部の周
辺の画素状態を参照するようにしている。

【０１７９】このため、エッジの形状検出の際に、エッ
ジ状態、エッジの長さの情報とエッジ両端部の周辺の画
素状態を参照することにより、さらに高精度なエッジの
形状を検出できる。この結果、従来では不可能であっ
た、なめらかな画像、特に浅い角度の斜線等を再現する
ことが可能となる。

【０１８０】また、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、エッジ検出部５２０は、エッジの形状を、左下が
り、右下がり又は窪みの３種類として検出する。

【０１８１】このため、エッジの形状検出として、左上
がり、右上がり及び窪みの３種類を検出することによ
り、形状検出の結果を分類し簡素なアルゴリズムを実現
することができる。

【０１８２】その結果、安価なハード構成で、滑らかな
画像、特に浅い角度の斜線等を再現することが可能とな
る。

【０１８３】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態
について図１９ないし図２８に基づいて説明すれば、以
下の通りである。尚、説明の便宜上、前記の実施の形態
１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材につい
ては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【０１８４】本実施の形態では、前記実施の形態１にて
説明した副走査方向に対して２倍に補間を行って得られ
た画像を入力画像として、パターンマッチングによって
この入力画像の１画素を３×３画素に伸長する解像度補
間を行う。

【０１８５】先ず、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、図１９に示すように、２値に画像処理された入力
画像に対して、解像度変換及び変倍して出力するための
前記エッジ長検出解像度変換部５１０に加えて、組み合
わせ手段としてのパターンマッチング解像度変換部５５
０が設けられている。このパターンマッチング解像度変
換部５５０も、前記サブ画像処理ボード５００内に設け
られているものであり、前記メインのＣＰＵ４０１によ
るモード信号にて、動作又は非動作の指示が出力される
ようになっている。

【０１８６】上記のパターンマッチング解像度変換部５
５０は、図２０に示すように、入力画像分類部５５１
と、画像分類ＬＵＴ（Look Up Table)５５２と、パター
ンマスク手段及び管理手段としての補間／間引きパター
ン生成部５５３と、出力パターンテーブルとしてのパタ
ーン生成ＬＵＴ５５４と、参照範囲拡大補間／間引きパ
ターン生成部５５５と、補正パターン部５５６と、出力
パターンの変形操作部５５７とから構成されている。

【０１８７】上記の入力画像分類部５５１は、後述する
図２３に示すように、５１２種類のパターンで表される
入力画像に対して、基本パターンの５１種類に分類する
ものであり、画像分類ＬＵＴ（Look Up Table)５５２
は、後述する図２５に示すように、５１２種類の入力画
素パターンＬＵＴ（ＬＵＴ０〜ＬＵＴ５１１）が格納さ
れているテーブルである。

【０１８８】上記の入力画像分類部５５１は、画像分類
ＬＵＴ（Look Up Table)５５２からテーブル番号を選択
し、図２５に示す４ビットで表される変形操作情報と基
本パターン情報とをそれぞれ、出力パターンの変形操作
部５５７、参照範囲拡大補間／間引きパターン生成部５
５５及び補間／間引きパターン生成部５５３に出力す
る。

【０１８９】次に、補間／間引きパターン生成部５５３
は、図２３に示す５１種類の基本パターンの各々につい
て、後述する図２６に示すように、その注目画素を３×
３画素に伸長したパターンを生成し、パターン生成ＬＵ
Ｔ５５４に格納する。

【０１９０】上記参照範囲拡大補間／間引きパターン生
成部５５５は、後述する図２７（ａ）〜（ｄ）及び図２
８（ａ）〜（ｄ）に示すように、基本パターンの何れか
が入力されたときに、黒画素の連結方向から基本パター
ンの入力状態の主走査方向に両隣接する左２×３画素及
び右２×３画素を加えた７×３画素にまで参照範囲を拡
大して補間すべく、補正パターン５５６を出力するもの
である。

【０１９１】上記の出力パターンの変形操作部５５７
は、鏡像や反転及び回転等のマスクの変更に合わせて補
間画素パターンを決定し、画像データの変換を行うもの
である。

【０１９２】上記の構成からなるパターンマッチング解
像度変換部５５０にて、前記実施の形態１にて説明した
副走査方向に対して２倍に補間を行って得られた画像を
入力画像として、パターンマッチングによってこの入力
画像の１画素を３×３画素に伸長する解像度補間を行う
場合について以下に説明する。

【０１９３】１．入力画像 前記実施の形態１によって副走査方向に二倍に補間され
た画像を入力画像とする。

【０１９４】２．注目画素及び周辺画素（３×３画素）
の参照 注目画素及び周辺画素（３×３画素＝計９画素）を入力
として、注目画素に対する補間３×３画素を求める。

【０１９５】図２１に示すように、解像度を主走査３倍
及び副走査３倍にする場合について考える。

【０１９６】画素の状態を白画素→０、黒画素→１とし
た時、図２２に示すように、８，７，６，５，４，３，
２，１，０の順で０／１の状態データを並べるとする
と、注目画素及び周辺画素の情報は９ビットで表現でき
る。これを仮にＩｎ（ｘ，ｙ）とする。

【０１９７】３．入力画素状態の分類 前述したように、注目画素及び周辺画素の情報は各画素
０／１で９画素であるので、５１２通りになる。これ
は、例えば、全画素黒のパターンが全画素白のパターン
の反転であるように、幾らかの基本パターンの使い回し
で全５１２通りのパターンを表現することができる。

【０１９８】例えば、垂直方向の鏡像、水平方向の鏡
像、濃度の反転、及び回転（９０°反時計回り）の各操
作の組み合わせで５１２パターンを表現する時、基本パ
ターンは５１種類となる。

【０１９９】これら基本パターンについて、図２３に列
挙する。各変形操作については、図２４に示すように、
原画像の左上を原点とする座標系を考えて、垂直鏡像操
作は、操作を与えるパターンと操作後のパターンとが副
走査方向に対して、上下の位置関係が反転する操作とす
る。

【０２００】また、水平鏡像操作は、操作前後のパター
ンが主走査方向に対して、左右の位置関係が反転する操
作とする。

【０２０１】さらに、濃度反転操作は、操作前後のパタ
ーンが位置関係は変化せず、全ての画素の濃度が反転す
る、つまり白画素は黒画素に反転し、かつ黒画素は白画
素に反転する操作とする。

【０２０２】また、回転操作は、操作前のパターンを中
心の画素を中心に９０°反時計回りに回転した像が操作
後のパターンとなる操作とする。

【０２０３】上記の５１種類の基本パターンに対し、こ
れら各操作を行う。これによって、個々の何れかの操作
又は各操作の組合せによって、入力状態の５１２種類の
パターン全てを表現することができる。

【０２０４】尚、本実施の形態の他にも異なる基本パタ
ーングループと変形操作の組み合わせによって入力状態
の５１２種類のパターン全てを表現することも可能であ
る。

【０２０５】以下の説明においては、上述の基本パター
ン及び変形操作パターンの組合せを基にして画像の補間
を行う。

【０２０６】まず、前記の基本パターンに０〜５０の番
号を与え、これを６ビットの２進数００００００〜１１
００１０で表す。

【０２０７】また、前記各変形操作の有無を１／０と
し、回転、濃度反転、水平鏡像、及び垂直鏡像の順に４
ビットで表すこととする。即ち、回転操作のみを行った
場合は、１０００となる。

【０２０８】さらに、注目画素及び周辺の状態Ｉｎ
（ｘ，ｙ）は、９桁の０００００００００〜１１１１１
１１１１の値を取り、これは０〜５１１で示される５１
２種類の入力パターンの番号そのものとして用いること
とする。

【０２０９】これによって、周辺の状態Ｉｎ（ｘ，ｙ）
をテーブル番号にし、基本パターン番号と変形操作の状
態とを格納したＬＵＴを作成することで、入力９画素の
状態から、その画素パターンがどの基本パターンのどの
変形操作に相当するかを参照することができる。

【０２１０】この画像分類ＬＵＴ５５２（０〜５１１）
は、図２５に示すように、上位４ビットに変形操作状態
を示し、下位６ビットに基本パターン番号を格納するこ
ととする。

【０２１１】４．入力パターンに対する補間パターンの
決定 前述した各基本パターンを入力した場合に、その注目画
素を３×３画素に伸長したパターンの一例を、図２６に
示す。

【０２１２】同図に示すように、これら伸長パターン
は、前記図２３の基本パターンと１対１対応している。
これらの伸長パターンを、白画素→０及び黒画素→１と
して９ビットのデータとして格納したパターン生成ＬＵ
Ｔ５５４を作成する。ＬＵＴ番号は基本パターン番号と
する。

【０２１３】５．入力パターンに応じた参照範囲の拡張 例えば、入力されたパターンが、図２３に示す基本パタ
ーン番号第５と基本パターン番号第２８となるときにつ
いて説明すると、注目画素及び周辺画素は、エッジの途
中の領域であると考えられる。このとき、さらに周辺の
画素を参照し、３×７或いは７×３の形状にマスクサイ
ズを拡張し、注目画素及び周辺画素の情報を得ることと
する。

【０２１４】これによって、画像のエッジの傾きを検出
し、検出結果に応じた３×３の補間パターンを返すこと
で、原画像の状態を考慮した補間を行い、画質のさらな
る向上を図ることができる。

【０２１５】尚、前述したように、このときにも、基本
パターンヘの帰結と変形操作の情報は、中心の３×３画
素から得ることができる。

【０２１６】以下に、基本パターンに基づく補正につい
て説明する。

【０２１７】先ず、図２３に示す基本パターン番号第５
の入力のとき、注目ラインの下１ラインの連続する３個
の黒画素が、周辺に対しどの様な傾きを持つかを判定す
る。

【０２１８】このとき、図２７（ａ）（ｂ）に示すよう
に、この黒画素の連結方向から基本パターン番号第５の
入力状態の主走査方向に両隣接する左２×３画素及び右
２×３画素を加えた７×３画素を参照する。そして、参
照範囲がエッジの途中又は終端である時の参照範囲との
位置関係及び傾きの程度を判定する。

【０２１９】この基本パターンに対して変形が行われて
いる場合においても、即ち、例えばこの基本パターンの
場合は操作状態に回転操作が含まれているときにおいて
も、実際の参照拡張は中心３×３画素に副走査方向に両
隣接する上側の３×２画素及び下側の３×２画素を加え
た３×７画素を参照して同様の判定を行うことができ
る。

【０２２０】即ち、参照画素を拡張する場合の判定にお
いても、基本パターン及びその変形操作の情報並びにそ
の情報に基づき３×２画素を２つ切り出し、３×７又は
７×３領域を参照することによって補正を検討する。そ
の結果、生成した補正パターンを、再び、変形操作情報
に基づいて返すことで、補間画素パターンを決定するこ
とができる。

【０２２１】図２３に示す基本パターン番号第５におい
て、さらに周辺画素状態との関連から補正パターンを判
定する際には、即ち、図２７（ａ）に示す画素状態及び
この水平鏡像であるときには、図２７（ｂ）に示す参照
範囲の拡大をした後、段差の途中であると判別し、図２
７（ｃ）や図２７（ｄ）に示すそれぞれの段差形状に応
じて、補間のパターンを切り替える。該当しないときは
前述した入力と出力との対応から選択される補間パター
ンを与える。

【０２２２】次に、図２３に示す基本パターン番号第２
８において、さらに周辺画素状態との関連から補正パタ
ーンを判定する際には、即ち、図２８（ａ）に示す画素
状態及びこの水平鏡像であるときには、図２８（ｂ）に
示す参照範囲の拡大をした後、段差の途中であると判別
し、図２８（ｃ）や図２８（ｄ）に示すそれぞれの段差
形状に応じ、補間のパターンを切り替える。該当しない
ときは、前述した入力と出力の対応から選択される補間
パターンを与える。

【０２２３】３×７又は７×３画素を参照した補正は以
上のように行い、この補正が適用されない画像は、前述
した３×３入力から補間画素パターンを返して１画素を
３×３画素に伸長する補間を行う。

【０２２４】以上により、入力された画像に対し１画素
を３×３画素を伸長する補間をすることができる。

【０２２５】６．入力画像について 本実施の形態における入力画像は、副走査方向に２倍補
間を行った画像である。

【０２２６】ここで、本実施の形態では、入力１画素を
３×３画素に伸長する際に、入力パターンが段差の途中
か否かの判定を行う際のマスクサイズは７×３或いは７
×３であるので、最大７のエッジ長までしか検出しな
い。

【０２２７】また、本実施の形態で、段差の途中と判定
されるエッジ長は３から５であるため、入力画像を作成
する段階でのエッジ長検出及び補正も、これに見合った
制限値を設定して、例えば、エッジ長１５を超えている
ものはエッジ長１５のエッジとして、その後同様にして
二倍補間を行っても、最終得られる画像の品質を大きく
損ねることはない。

【０２２８】このように、本実施の形態のデジタル複写
機３０では、エッジ検出部５２０及び補間／間引きライ
ン生成部５３０によるエッジの長さ及び形状を検出する
方法での解像度変換及び変倍の方法に加え、パターンマ
ッチング解像度変換部５５０にて、さらに別の補間／間
引きパターン生成部５５３によるパターンマッチングマ
スクでの解像度変換及び変倍を組み合わせることによ
り、解像度変換率及び変倍率の幅を広くもつことができ
る。

【０２２９】この結果、さらに細かいエッジを滑らかに
することが可能となる。

【０２３０】また、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、補間／間引きパターン生成部５５３は、最初は、
ある程度小さいパターンマッチンダマスクにてパターン
を検出し、その後、マスク形状を変化させて、パターン
検出を行う。

【０２３１】このため、別のパターンマッチンダマスク
はある程度小さいマスクで、パターンを検出し、その後
必要な場合は、マスク形状を変化させて、パターン検出
を行うことにより、高精度、高速かつ安価な、ハード構
成を実現することが可能となる。

【０２３２】さらに、小さいマスクで検出する際は、管
理手段にて、検出パターンを幾つかの要素パターンとそ
の変形操作で表現する。これにより、出力パターンテー
ブル量の減少を実現することが可能となる。

【０２３３】従って、高速かつ安価なハード構成で、非
常に多いパターンを出力することが可能となる。

【０２３４】また、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、変形操作は、垂直鏡像、水平鏡像、濃度反転、回
転の各操作及び各操作の組み合わせによって表現させる
ため、出力パターン数を削減し、パターン生成ＬＵＴ５
５４のテーブル量の減少を容易かつ確実に実現すること
が可能となる。

【０２３５】従って、高速かつ安価なハード構成で、非
常に多いパターンを確実に出力することが可能となる。

【０２３６】また、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、補間／間引きパターン生成部５５３は、最初に小
さいパターンマッチングマスクにてパターンを検出し、
その後、マスク形状を変化させてパターン検出を行う。

【０２３７】また、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、先ず小さいマスクで検出した後、必要であればマ
スク形状を変更してパターン検出を行う際のマスク形状
変化時の形状は、正方形ではない形状となっている。

【０２３８】これによって、アルゴリズムを簡素化し、
さらには、ハード構成を安価にすることが可能となる。

【０２３９】また、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、要素パターンとその変形操作によりマスク形状を
変形させるときには、参照範囲を限定するものとなって
いる。

【０２４０】これによって、マスク形状の変更は、検出
したい部分のみに限定することを可能とすることによ
り、アルゴリズムを簡素化し、さらには、ハード構成を
安価にしながら、通常検出できないデータ量を処理する
ことが可能となる。

【０２４１】また、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、パターンマッチング解像度変換部５５０は、パタ
ーンマッチングによる解像度変換及び変倍の大きさを考
慮し、エッジ長の制限値を設け、制限値を超える場合は
エッジ長を制限値とするようになっている。

【０２４２】従って、エッジ長検出及び形状検出とパタ
ーンマッチング検出とを組み合わせた解像度変換及び変
倍を行う際、解像度変換及び変倍率に応じてエッジの長
さに対し制限値を設けることにより高速かつ簡素化する
構成とすることが可能となる。

【０２４３】また、本実施の形態のデジタル複写機３０
では、パターンマッチング解像度変換部５５０は、エッ
ジ長検出及び形状検出とパターンマッチング検出とを組
み合わせた解像度変換及び変倍を行う際、その組み合わ
せは主走査及び副走査方向の解像度変換率、変倍率に応
じて決定する。これにより、さらに最適な画質、特に角
度の浅い斜線等を得ることが可能となる。

【０２４４】尚、上記のパターンマッチングにおいて、
解像度変換及び変倍というのは、必ずしも補間により画
素を増加するだけではない。例えば、入力と出力のパタ
ーンサイズや配置の方法によっては、縮小つまり間引き
することも可能である。

【０２４５】〔実施の形態３〕本発明の他の実施の形態
について説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便
宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の
機能を有する部材については、同一の符号を付し、その
説明を省略する。

【０２４６】例えば、ファクシミリ受信装置のような、
複数の解像度をもつ画像を受信し、ある書き込み系（解
像度固定）を備える装置において、受信した画像を受信
解像度に応じて書き込み系の解像度に合わせる解像度変
換を行うことで、送信時の画像の大きさの出力を得るこ
とができる。

【０２４７】このとき、前記実施の形態１及び実施の形
態２について、入力画像の解像度に応じて処理経路を切
り替えて、一定解像度を得るための解像度補間及び間引
きを行うことができる。

【０２４８】即ち、ファクシミリの送受信時の解像度
は、２０３．２×９７．８ｄｐｉ（以下、「スタンダー
ド解像度」という）、及び２０３．２×１９５．６ｄｐ
ｉ（以下、「ファイン解像度」という）等の複数の解像
度が用いられている。

【０２４９】ここで、スタンダード解像度を持つ画像Ａ
として主走査方向２０３．２ｄｐｉ、及び副走査方向９
７．８ｄｐｉのものと、ファイン解像度を持つ画像Ｂと
して主走査方向２０３．２ｄｐｉ、及び副走査方向１９
５．６ｄｐｉのものとが、装置Ｃに入力される場合を考
える。

【０２５０】装置Ｃは、前述した補間及び間引きの処理
段を備えていることとする。

【０２５１】画像Ａが入力されるときには、副走査二倍
の補間を行い、かつパターンマッチングによる１画素を
３×３画素に伸長する補間を行うこととする。このとき
入力画像に対し出力画像の解像度は主走査６０９．６ｄ
ｐｉ×副走査５８６．８ｄｐｉとなる。

【０２５２】次に、画像Ｂが入力されるときには、副走
査二倍の補間を行なわず、パターンマッチングによる１
画素を３×３画素に伸長する補間を行うこととする。こ
のとき、入力画像に対し出力画像の解像度は主走査６０
９．６ｄｐｉ×副走査５８６．８ｄｐｉとなる。

【０２５３】従って、補間及び間引きの処理経路を切り
替えることによって、異なる解像度で入力された画像が
同じ解像度に合わせて解像度変換を行い、同解像度の出
力画像を得ることができる。

【０２５４】上記について、分かり易く説明する。

【０２５５】例えば、ファクシミリは、２００×１００
ｄｐｉ又は２００×２００ｄｐｉであるので、プリンタ
が６００×６００ｄｐｉだと縦横をそれぞれ３倍に解像
度変換しないといけない。尚、２００×１００ｄＰｉの
モードでは１００ｄＰｉを先ず２倍する必要がある。

【０２５６】デジタル変倍で拡大率を３００％までも設
定すると、かなりのがたつきつまりジャギーが出てくる
ため、スムージング処理の重要性が高い。

【０２５７】例えば、原画像について、前記図２１に示
すように、３×３のマスクで見て、画素パターンが図２
３に示す基本パターン番号第５に相当するものである
と、３×３のマスクの中央画素１個に対して、図２６に
示す伸長パターン番号第５が割り当てられる。即ち、解
像度が３倍であるので、画素１個に対し３×３の画素が
割り当てられる。また、図２３に示す基本パターン番号
第５の中央画素は白画素であるので、伸長パターン番号
第５にて割り当てられる画素は全部白画素となる。

【０２５８】また、原画像について３×３のマスクで、
画素パターンが図２３に示す基本パターン番号第３７に
相当するものであると、中央画素１個に対し、ここには
図２６に示す伸長パターン番号第３７が割り当てられ
る。即ち、図２３に示す基本パターン番号第３７は斜め
ラインを表しているので、図２６に示す伸長パターン番
号第３７も斜めラインを表しているものとなっている。

【０２５９】さらにこれの改良案として、原画像につい
て３×３のマスクで、画素パターンが、図２３に示す基
本パターン番号第５又は第２８に相当するときには、前
記図２７（ａ）（ｂ）及び図２８（ａ）（ｂ）に示すよ
うに、マスクを拡大し、３×７のマスクで、両隣（又は
上下）の画素を見て、これが特定のパターンであると、
中央画素に割り当てるパターンを変える。

【０２６０】その結果、図２３に示す基本パターン番号
第５のときには、図２７（ｃ）（ｄ）に示す補正パター
ンが出力される。また、図２３に示す基本パターン番号
第２８のときには、図２８（ｃ）（ｄ）に示す補正パタ
ーンが出力される。

【０２６１】このように、本実施の形態のデジタル複写
機３０では、例えば、ファクシミリ受信装置のような、
複数の解像度をもつ画像を受信し、ある書き込み系（解
像度固定）を備える装置において、受信した画像を受信
解像度に応じて書き込み系の解像度に合わせる解像度変
換を行うことで、送信時の画像の大きさの出力を得るこ
とができるものとなっている。

【０２６２】

【発明の効果】請求項１に係る発明の画像形成装置は、
以上のように、２値画像に対して解像度変換及び変倍を
行う際に画像のエッジを検出し、かつその画像のエッジ
の長さ及び形状を検出するエッジ検出手段と、上記エッ
ジ検出手段の検出したエッジの長さ及び形状に基づき解
像度変換処理又は変倍処理を行う補間手段とが設けられ
ているものである。

【０２６３】それゆえ、２値画像に対して解像度変換及
び変倍を行う画像を形成する際、エッジ検出手段にてエ
ッジの長さ及び形状を検出させるので、１画素毎にその
エッジの長さ及び形状が把握できることになる。このた
め、このエッジ検出手段にて浅い角度のラインの段差を
検出することができる。

【０２６４】そして、補間手段は、そのエッジ検出手段
の検出したエッジの長さ及び形状に基づいて解像度変換
処理又は変倍処理を行うので、最適な位置に画素を補間
することが可能となる。

【０２６５】この結果、滑らかな画像、特に角度の浅い
斜線等のスムージング補正を可能とし、高画質かつ安価
な解像度変換及び変倍処理を行い得る画像形成装置を提
供することができるという効果を奏する。

【０２６６】請求項２に係る発明の画像形成装置は、以
上のように、請求項１記載の画像形成装置において、上
記のエッジ検出手段は、画像のエッジ並びにエッジの長
さ及び形状の検出の際に、主走査方向と平行な周辺ライ
ンの画素との比較を行ってエッジの状態を検出すると共
に、該画素との比較をラインの両方向から行うことによ
りエッジ端部の位置及びエッジの長さを求めるものであ
る。

【０２６７】それゆえ、エッジの長さ及び形状等の状態
を検出するために、ラインメモリでハード構成ができる
ようになる。

【０２６８】この結果、高画質の解像度変換及び変倍処
理を、さらに安価な構成にて達成することが可能となる
という効果を奏する。

【０２６９】請求項３に係る発明の画像形成装置は、以
上のように、請求項２記載の画像形成装置において、上
記のエッジ検出手段は、エッジの形状を、左下がり、右
下がり又は窪みの３種類として検出する一方、上記の補
間手段は、上記３種類のエッジ形状の検出結果に応じ
て、解像度変換及び変倍を行う際の、画像の補間及び間
引きの方法を変更するものである。

【０２７０】それゆえ、左下がり、右下がり及び窪みの
３種類の形状を検出し、その分類に最適な補間及び間引
きを行うことによって、滑らかな画像、特に浅い角度の
斜線等を再現することが可能となるという効果を奏す
る。

【０２７１】請求項４に係る発明の画像形成装置は、以
上のように、請求項２記載の画像形成装置において、上
記の補間手段は、画像の補間又は間引きを行う際、エッ
ジ端部の状態が段差の終端又は窪みと判定された時にそ
の補正方法を変化させるものである。

【０２７２】それゆえ、段差つまりエッジの終端又は窪
みと判定されたときには、通常の補間及び間引き方法を
変更することにより、さらに最適な補間及び間引きを行
うことができる。

【０２７３】この結果、滑らかな画像、特に浅い角度の
斜線等を再現することが可能となるという効果を奏す
る。

【０２７４】請求項５に係る発明の画像形成装置は、以
上のように、２値画像に対して解像度変換及び変倍を行
う際に画像のエッジを検出し、かつその画像のエッジの
長さ及び形状を検出するエッジ検出手段と、上記エッジ
検出手段の検出したエッジの長さ及び形状に基づき解像
度変換処理又は変倍処理を行う補間手段と、パターンマ
ッチングマスクにより解像度変換処理及び変倍処理を行
うパターンマスク手段と、上記補間手段による解像度変
換処理及び変倍処理とパターンマスク手段による解像度
変換処理及び変倍処理とを組み合わせて処理する組み合
わせ手段とが設けられているものである。

【０２７５】それゆえ、エッジ検出手段及び補間手段に
よるエッジの長さ及び形状を検出する方法での解像度変
換及び変倍の方法に加え、組み合わせ手段にて、さらに
別のパターンマスク手段によるパターンマッチングマス
クでの解像度変換及び変倍を組み合わせることにより、
解像度変換率及び変倍率の幅を広くもつことができる。

【０２７６】この結果、さらに細かいエッジを滑らかに
することが可能となるという効果を奏する。

【０２７７】請求項６に係る発明の画像形成装置は、以
上のように、請求項５記載の画像形成装置において、上
記パターンマスク手段は、最初に小さいパターンマッチ
ングマスクにてパターンを検出し、その後、マスク形状
を変化させてパターン検出を行う一方、上記小さいパタ
ーンマッチングマスクにて検出された検出パターンを幾
つかの要素パターンとその変形操作にて表現し、上記検
出パターンに対応するパターンを決定することにより出
力パターンテーブル量を減少させる管理手段が設けられ
ているものである。

【０２７８】それゆえ、パターンマスク手段は、最初
は、ある程度小さいパターンマッチンダマスクにてパタ
ーンを検出し、その後、マスク形状を変化させて、パタ
ーン検出を行う。

【０２７９】そして、小さいマスクで検出する際は、管
理手段にて、検出パターンを幾つかの要素パターンとそ
の変形操作で表現することで、出力パターンテーブル量
の減少を実現することが可能となる。

【０２８０】従って、高速かつ安価なハード構成で、非
常に多いパターンを出力することが可能となるという効
果を奏する。

【０２８１】請求項７に係る発明の画像形成装置は、以
上のように、請求項６記載の画像形成装置において、上
記変形操作は、垂直鏡像、水平鏡像、濃度反転、回転の
各操作及び各操作の組合せによって行われるものであ
る。

【０２８２】それゆえ、変形操作は、垂直鏡像、水平鏡
像、濃度反転、回転の各操作及び各操作の組み合わせに
よって表現させるため、出力パターンテーブル量の減少
を容易かつ確実に実現することが可能となる。

【０２８３】従って、高速かつ安価なハード構成で、非
常に多いパターンを確実に出力することが可能となると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるデジタル複写機の実施の一形態
を示すものであり、右下がりの白エッジのときの補間方
法を示す説明図である。

【図２】上記デジタル複写機を示す全体構造図である。

【図３】上記デジタル複写機における画像処理部を示す
ブロック図である。

【図４】上記デジタル複写機における操作パネルを示す
平面図である。

【図５】上記デジタル複写機におけるエッジ長検出解像
度変換部を示すブロック図である。

【図６】上記エッジ長検出解像度変換部のエッジ検出部
及び補間／間引きライン生成部を示すブロック図であ
る。

【図７】上記デジタル複写機における解像度変換及び変
倍方法を示すものであり、エッジを検出する動作を示す
説明図である。

【図８】上記解像度変換及び変倍において、エッジ長を
検出するために、主走査方向と同一方向に走査して、注
目画素の左端からの長さを求める動作を示す説明図であ
る。

【図９】上記解像度変換及び変倍において、エッジ長を
検出するために、主走査方向と逆方向に走査して、注目
画素の右端からの長さを求める動作を示す説明図であ
る。

【図１０】上記解像度変換及び変倍において、図８及び
図９の結果から、エッジ長を求める動作を示す説明図で
ある。

【図１１】上記解像度変換及び変倍において、エッジ両
端部周辺の画素状態の情報の取得動作を示す説明図であ
る。

【図１２】上記解像度変換及び変倍において、エッジの
形状を検出する動作を示す説明図であり、（ａ）は右下
がり黒画素→白画素形状、（ｂ）は左下がり黒画素→白
画素形状、（ｃ）は窪み黒画素→白画素形状、（ｄ）は
右下がり白画素→黒画素形状、（ｅ）は左下がり白画素
→黒画素形状、（ｆ）は窪み白画素→黒画素形状を示す
ものである。

【図１３】上記解像度変換及び変倍において、原画像を
副走査方向に対して２倍に補間する動作を示す説明図で
ある。

【図１４】上記解像度変換及び変倍において、エッジの
長さ及び形状に基づいて補間する方法を示すものであ
り、左下がりの白エッジにおける補間方法を示す説明図
である。

【図１５】上記解像度変換及び変倍において、エッジの
長さ及び形状に基づいて補間する方法を示すものであ
り、右下がりの黒エッジにおける補間方法を示す説明図
である。

【図１６】上記解像度変換及び変倍において、エッジの
長さ及び形状に基づいて補間する方法を示すものであ
り、左下がりの黒エッジにおける補間方法を示す説明図
である。

【図１７】上記解像度変換及び変倍において、エッジの
長さ及び形状に基づいて補間する方法を示すものであ
り、窪みの白エッジにおける補間方法を示す説明図であ
る。

【図１８】上記解像度変換及び変倍において、エッジの
長さ及び形状に基づいて補間する方法を示すものであ
り、窪みの黒エッジにおける補間方法を示す説明図であ
る。

【図１９】本発明の他の実施の形態を示すものであり、
デジタル複写機におけるエッジ長検出解像度変換部及び
パターンマッチング解像度変換部を示すブロック図であ
る。

【図２０】上記パターンマッチング解像度変換部におけ
る詳細の構成を示すブロック図である。

【図２１】上記パターンマッチング解像度変換部におけ
る解像度変換及び変倍方法を示すものであり、入力画像
の解像度を主走査方向３倍及び副走査方向３倍にする動
作を示す説明図である。

【図２２】上記解像度変換及び変倍において、画素の状
態を白画素→０、黒画素→１として、注目画素及び周辺
画素の情報を９ビットで表現する動作を示す説明図であ
る。

【図２３】上記解像度変換及び変倍において、５１２通
りの入力パターンを表示するために用いられる５１種類
の基本パターンを示す説明図である。

【図２４】上記解像度変換及び変倍において、５１２通
りの入力パターンを表示するために用いられる４種類の
変形操作を示す説明図である。

【図２５】上記解像度変換及び変倍における入力画素パ
ターンＬＵＴを示す説明図である。

【図２６】上記解像度変換及び変倍において、前記図２
３の５１種類の基本パターンの各々について、注目画素
を３×３画素に伸長したときの伸長パターンを示す説明
図である。

【図２７】上記パターンマッチング解像度変換部におい
て、前記図２３の基本パターン番号第５について、主走
査方向に両隣接する左２×３画素及び右２×３画素を加
えた７×３画素を参照する方法、即ち参照範囲の拡大に
よる解像度変換及び変倍方法を示す説明図であり、
（ａ）は入力パターン、（ｂ）は参照範囲の拡大、
（ｃ）は左図に対して右図の補正パターンを与える、
（ｄ）は左図に対して右図の補正パターンを与えること
を示すものである。

【図２８】上記パターンマッチング解像度変換部におい
て、前記図２３の基本パターン番号第２８について、主
走査方向に両隣接する左２×３画素及び右２×３画素を
加えた７×３画素を参照する方法、即ち参照範囲の拡大
による解像度変換及び変倍方法を示す説明図であり、
（ａ）は入力パターン、（ｂ）は参照範囲の拡大、
（ｃ）は左図に対して右図の補正パターンを与える、
（ｄ）は左図に対して右図の補正パターンを与えること
を示すものである。

【図２９】従来の解像度変換及び変倍方法を示す説明図
であり、（ａ）は２値の画像データの表現形態を示すも
の、（ｂ）はこの２値の画像データを出力状態を示すも
の、（ｃ）は単純に２倍した出力状態を示すものであ
る。

【図３０】従来のスムージング処理による解像度変換及
び変倍方法を示す説明図であり、（ａ）は左上エッジの
スムージング、（ｂ）は左下エッジのスムージング、
（ｃ）は右上エッジのスムージング、（ｄ）は右下エッ
ジのスムージングを示すものである。

【符号の説明】

３０ デジタル複写機（画像形成装置） ４００ メイン画像処理ボード ４０２ 多値画像処理部 ５００ サブ画像処理ボード ５０１ ２値画像処理部 ５１０ エッジ長検出解像度変換部 ５２０ エッジ検出部（エッジ検出手段） ５３０ 補間／間引きライン生成部（補間手段） ５２１ 第１エッジカウンタ ５２２ 第２エッジカウンタ ５２３ 第１エッジ端隣の状態 ５２４ 第２エッジ端隣の状態 ５５０ パターンマッチング解像度変換部（組み合わせ
手段） ５５３ 補間／間引きパターン生成部（パターンマスク
手段、管理手段） ５５４ パターン生成ＬＵＴ（出力パターンテーブル） ６０３ ＦＡＸボード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 昌次 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２値画像に対して解像度変換処理又は変倍
   処理を行って出力する画像形成装置において、 ２値画像に対して解像度変換及び変倍を行う際に画像の
   エッジを検出し、かつその画像のエッジの長さ及び形状
   を検出するエッジ検出手段と、 上記エッジ検出手段の検出したエッジの長さ及び形状に
   基づき解像度変換処理又は変倍処理を行う補間手段とが
   設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】上記のエッジ検出手段は、画像のエッジ並
   びにエッジの長さ及び形状の検出の際に、主走査方向と
   平行な周辺ラインの画素との比較を行ってエッジの状態
   を検出すると共に、該画素との比較をラインの両方向か
   ら行うことによりエッジ端部の位置及びエッジの長さを
   求めることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】上記のエッジ検出手段は、エッジの形状
   を、左下がり、右下がり又は窪みの３種類として検出す
   る一方、 上記の補間手段は、上記３種類のエッジ形状の検出結果
   に応じて、解像度変換及び変倍を行う際の、画像の補間
   及び間引きの方法を変更することを特徴とする請求項２
   記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】上記の補間手段は、画像の補間又は間引き
   を行う際、エッジ端部の状態が段差の終端又は窪みと判
   定された時にその補正方法を変化させることを特徴とす
   る請求項２記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】２値画像に対して解像度変換処理又は変倍
   処理を行って出力する画像形成装置において、 ２値画像に対して解像度変換及び変倍を行う際に画像の
   エッジを検出し、かつその画像のエッジの長さ及び形状
   を検出するエッジ検出手段と、 上記エッジ検出手段の検出したエッジの長さ及び形状に
   基づき解像度変換処理又は変倍処理を行う補間手段と、 パターンマッチングマスクにより解像度変換処理及び変
   倍処理を行うパターンマスク手段と、 上記補間手段による解像度変換処理及び変倍処理とパタ
   ーンマスク手段による解像度変換処理及び変倍処理とを
   組み合わせて処理する組み合わせ手段とが設けられてい
   ることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】上記パターンマスク手段は、最初に小さい
   パターンマッチングマスクにてパターンを検出し、その
   後、マスク形状を変化させてパターン検出を行う一方、 上記小さいパターンマッチングマスクにて検出された検
   出パターンを幾つかの要素パターンとその変形操作にて
   表現し、上記検出パターンに対応するパターンを決定す
   ることにより出力パターンテーブル量を減少させる管理
   手段が設けられていることを特徴とする請求項５記載の
   画像形成装置。
7. 【請求項７】上記変形操作は、垂直鏡像、水平鏡像、濃
   度反転、回転の各操作及び各操作の組合せによって行わ
   れることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。