JPH11355577A

JPH11355577A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH11355577A
Application number: JP10160761A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Namitsuka; 義幸波塚
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 1999-12-24
Anticipated expiration: 2018-06-09
Also published as: JP3784537B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで階調性と低濃度の再現性を向上さ
せる。【解決手段】閾値設定部５−１０は平滑処理部５−５
により平滑化された平滑化信号とエッジ検出部５−６に
より検出されたエッジ検出信号に基づいて変動閾値を発
生する。濃度補正部６ａはＭＴＦ補正部５−３により強
調された強調信号又は平滑処理部５−５により平滑化さ
れた平滑化信号の濃度を補正し、濃度補正部６ｂは閾値
設定部５−１０からの変動閾値の濃度を補正する。階調
処理７は濃度補正部６ａにより補正された信号の階調性
を濃度補正部６ｂにより補正された変動閾値に基づいて
再現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナから読み
込まれた画像を転写紙上で再生するための画像処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来例としては、例えば特開平
８−２７４９８６号公報に示すように、主に４００ｄｐ
ｉのシステムにおいて高画質を実現するために、コピー
とファクシミリ（ＦＡＸ）等の複合機においてコピー用
の多値処理とＦＡＸ用の２値処理を区別して、並行動作
とそれぞれの画像処理を最適化する方法が提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、２値及び多値の回路構成とＲＡＭ制御を考慮
していないので、高密度システムでは１画素当たりの階
調数を削減して高い画質を実現することができないとい
う問題点がある。また、上記従来例では更に、単純２値
化、２値／多値誤差拡散処理を行う場合における閾値の
変動による地肌を追従させることができず、また、テク
スチャを軽減することができない。

【０００４】本発明は上記従来例の問題点に鑑み、低コ
ストで階調性と低濃度の再現性を向上させることができ
る画像処理装置を提供することを目的とする。

【０００５】本発明はまた、読み取り画素密度と書き込
み画素密度の高密度化に対して、１画素当たりの階調数
を削減して高い画質を実現することができる画像処理装
置を提供することを目的とする。

【０００６】本発明はまた、スキャナ及び書き込み系の
濃度変換手段と空間フィルタから抽出された濃淡情報に
基づいて階調の再現性を安定化させることができる画像
処理装置を提供することを目的とする。

【０００７】本発明はまた、２値化時に不要な孤立点を
増強することを防止することができる画像処理装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の手段は上記目的を
達成するために、入力画像データを強調する強調手段
と、入力画像データを平滑化する平滑化手段と、入力画
像データに基づいてエッジを検出するエッジ検出手段
と、前記平滑化手段により平滑化された平滑化信号と前
記エッジ検出手段により検出されたエッジ検出信号に基
づいて変動閾値を発生する変動閾値発生手段と、前記強
調手段により強調された強調信号又は前記平滑化手段に
より平滑化された平滑化信号の濃度を補正する第１の濃
度補正手段と、前記変動閾値の濃度を補正する第２の濃
度補正手段と、前記第１の濃度補正手段により補正され
た信号の階調性を前記第２の濃度補正手段により補正さ
れた変動閾値に基づいて再現する階調処理手段とを備え
たことを特徴とする。

【０００９】第２の手段は、第１の手段において２値化
処理時に処理画像に応じて前記変動閾値又は固定閾値を
切り替えて前記階調処理手段に出力する手段を更に備え
たことを特徴とする。

【００１０】第３の手段は、第１、第２の手段において
入力画像データの孤立点を検出する孤立点検出手段と、
前記孤立点検出手段により検出された信号に基づいて前
記強調手段により強調された強調信号から孤立点を除去
する孤立点除去手段とを更に備えたことを特徴とする。

【００１１】第４の手段は、第３の手段において前記孤
立点検出手段が変倍率に応じてマトリクスサイズを切り
替えて孤立点を検出することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明に係る画像処
理装置の一実施形態を示すブロック図、図２は図１のス
キャナγ補正部のスキャナγ補正テーブルと濃度補正テ
ーブルを示す説明図、図３は図１のスキャナγ補正部を
詳しく示すブロック図、図４は図１の空間フィルタ処理
部を詳しく示すブロック図、図５及び図６は図４の孤立
点検出部を詳しく示すブロック図、図７は図４の閾値設
定部を詳しく示すブロック図である。

【００１３】また、図８は図１の濃度補正部と階調処理
部を詳しく示すブロック図、図９は図８におけるディザ
及び誤差拡散用マトリクスＲＡＭを２値データマトリク
スとして使用する場合のデータを示す説明図、図１０は
図８におけるディザ及び誤差拡散用マトリクスＲＡＭを
多値データマトリクスとして使用する場合のデータを示
す説明図、図１１は図８の２値多値誤差拡散処理部を詳
しく示す説明図、図１２は固定閾値／変動閾値切り替え
回路を示すブロック図である。

【００１４】図１において、画像データは読み取り部
（スキャナ）１から順次、シェーディング補正部２、図
２及び図３において詳しく説明するスキャナγ補正部
３、主走査電気変倍部４、図４〜図７において詳しく説
明する空間フィルタ処理部５、図８〜図１２において詳
しく説明する濃度補正部６（６ａ、６ｂ）及び階調処理
部７、ＰＷＭ変調部８を経由して書き込み部９に転送さ
れる。また、システムバス１０にはＣＰＵ１１、ＲＡＭ
１２、ＲＯＭ１３、操作部１４が接続されている。

【００１５】読み取り部１は、原稿濃度を光源の反射光
としてＣＣＤ等の撮像素子により電気信号に変換し、次
いでこのアナログ信号をディジタル画像信号に変換す
る。続くシェーディング補正部２はこのディジタル画像
信号に対して読み取り部１の光源、ＣＣＤを含む光学系
による主走査方向の濃度ムラに関する補正を行う。この
とき、シェーディング補正部２は予め濃度基準となる白
板を読み込んでメモリに記憶し、この基準データにより
原稿の読み取りデータを主走査方向にドット単位で補正
を行う。このシェーディング補正後のデータの特性は、
反射率に関してリニアである。

【００１６】続くスキャナγ補正部３はこの反射率に関
してリニアなデータを原稿濃度に関してリニアなデータ
に変換する。このとき、図２（１）に示すように予めス
キャナ１の読み取りの読む取り特性を測定して、その
逆特性となる変換テーブルをＲＡＭ３−１（図３）に
ダウンロードし、スキャナγ補正部３はこの変換テーブ
ルにより反射率に関してリニアなデータを原稿濃度に
関してリニアなデータに変換する。

【００１７】ここで、図２（１）に示す濃度特性は、
原稿濃度に対するシェーディング補正後の画像データを
示し、リニアな特性ではない。すなわち、低濃度領域で
は急激に立ち上がり、高濃度領域では電気信号上飽和し
て、一般的にはExp(γ)の特性となる。図２（１）に示
す特性は、特性を濃度リニヤに変換するための特性
であり、特性に対してExp(１／γ)を乗算している。
これにより、濃度信号のダイナミックレンジが増加す
る。

【００１８】スキャナγ補正部３はまた、この変換以外
に、図２（２）に示す濃度補正テーブルにより低濃度部
を強調したり、逆に濃度レベルを落とす濃度補正も行
う。図２（２）は書き込み系１０のプロセス反応に対す
るγ特性を補正し、更に濃度変更を行うための変換テー
ブルをＲＡＭ３−１（図３）にダウンロードして特性値
を乗じたテーブルである。具体的にはルックアップテー
ブルとしてデータを参照して置き換える。なお、図２
（２）において、上に凸の曲線は低濃度領域をより再現
する特性であり、下に凸の曲線は低濃度領域を飛ばす
（より再現しない）特性である。これらの特性は、モー
ドと濃度ノッチの組み合わせにより任意に設定すること
ができる。

【００１９】スキャナγ補正部３では図３に示すよう
に、濃度再現性と階調再現性の自由度を得るために、変
換パラメータをＲＡＭ３−１にダウンロードするように
構成されている。ＲＡＭ３−１はスキャナγ補正、画像
データの濃度補正、変動閾値に対する濃度補正、ディザ
及び誤差拡散処理のための量子化閾値の設定を行うため
のものであり、ＣＰＵ１１からのデータダウンロードと
ルックアップテーブルの切り替え手段は共通である。図
３はＣＰＵ１１からＲＡＭ３−１へのアクセスと、テー
ブル参照の切り替えを説明する図である。ＲＡＭ３−１
のサイズは任意に設定可能であり、アドレス空間は入力
画像の１画素当たりの階調数だけあればよい。例えばＣ
ＣＤデータを８ビットでＡ／Ｄ変換するシステムの場合
にはアドレス空間は８ビットでよい。

【００２０】データダウンロードのためにＣＰＵ１１が
アクセスするモード時には、ＣＰＵ１１からのアドレス
バスをマルチプレクサ（ＭＵＸ）３−２を介してＲＡＭ
３−１のアドレス端子ＡＤＤＲに接続し、ＣＰＵ１１か
らのダウンロードデータをＲＡＭ３−１のデータ入力端
子ＤＡＴＩを介して書き込む。このとき、ＲＡＭ３−１
はマルチプレクサ（ＭＵＸ）３−３を介してライトモー
ドに設定される。なお、図３に示すＲＡＭ３−１は、ク
ロックＣＬＫに同期する同期ＲＡＭであるが、非同期Ｒ
ＡＭであってもＣＰＵモードとデータ参照モードの切り
替え方式は同じである。

【００２１】通常の画像処理モード時には、ＲＡＭ３−
１のアドレス端子ＡＤＤＲにはマルチプレクサ３−２を
介して被変換画像が入力し、また、ＲＡＭ３−１はマル
チプレクサ３−３を介してリードモードに設定される。
これにより、被変換画像の値がアドレスとして入力する
と、その変換後の値がＲＡＭ３−１のデータ出力端子Ｄ
ＡＴＯを介して出力される。したがって、このようなＲ
ＡＭ構成により回路構成と演算処理を軽減することがで
き、また、データの任意性を確保することができる。

【００２２】図１に戻り、続く主走査電気変倍部４は変
倍時に、主走査方向の拡大、縮小を行う。このとき、コ
ンボリューション法により読み取り部１の光学系ＭＴＦ
を維持したまま変倍処理を行うことにより画像データの
解像度を維持することができる。なお、副走査方向の変
倍は、読み取り部１を機械的に制御することにより行
う。

【００２３】続く空間フィルタ処理部５は階調処理部７
のための前処理と特徴量抽出を行うために、ＭＴＦ補
正、平滑処理、エッジ線分の検出、変動閾値の設定等の
各種機能を有する。図４〜図７を参照して空間フィルタ
処理部５について詳しく説明すると、先ず、図４に示す
ように複数のラインメモリ５−２を用いて２次元の画像
マトリクス５−１を構成し、次いでこの２次元内で入力
画像の周波数特性の補正と濃度特性に基づく特徴量抽出
を行う。詳しく説明すると、ＭＴＦ補正部５−３は読み
取り部１の光学系におけるＭＴＦ劣化を補正するため
に、主走査方向及び副走査方向に独立してＭＴＦ補正係
数、補正強度が任意に設定可能に構成され、処理モー
ド、読み取り原稿、読み取り部１の光学系の種類に対し
て広く適応可能である。

【００２４】孤立点検出部５−４はジェネレーションコ
ピーにより劣化が予想される地肌ノイズ、原稿ノイズを
検出する。このとき、画素配置の規則性を検出して完全
な孤立点であるか、低濃度の網点原稿の一部であるかを
判別して対象画素を絞り込む。図５、図６を参照して孤
立点検出部５−４を詳しく説明すると、周囲からの孤立
の状態を検出するために５×５画素、７×７画素、９×
９画素の各マトリクス５−４−１、５−４−２、５−４
−３の１つを選択（図示５−４−４）してその注目画素
（マトリクスの中心画素）と最外周の画素が完全に分離
されている場合に注目画素を孤立点と見なすように構成
されている。

【００２５】この場合、等倍時には７×７画素のマトリ
クス５−４−２を用いることにより最大４×４画素の大
きさまで孤立点を検出することができる。また、縮小時
には孤立点画素と周辺画素の間隔も縮小されるので、４
×４の孤立点画素を５０％縮小時で検出するためには５
×５画素のマトリクス５−４−１を用いて２×２画素の
サイズの塊を検出すればよい。逆に２００％以上の拡大
時には４×４の孤立点画素も拡大されるので、９×９画
素のマトリクス５−４−３を用いないと検出することが
できなくなる。そこで、変倍率に応じてマトリクス選択
信号ｋｍｘを変更することによりマトリクス５−４−
１、５−４−２、５−４−３の１つを選択する。

【００２６】ここで、５×５画素、７×７画素の各マト
リクス５−４−１、５−４−２による孤立点除去だけで
は、原稿中の有用な情報である低濃度のディザパターン
が除去される。そこで、この不具合を解消するために、
先ず、着目画素が白地、孤立点であるか又は否かを示す
判定信号Ｔ１（白地、孤立点の場合にＴ１＝１、他の場
合にＴ１＝０）を用いる。また、比較器５−４−６によ
り画像データと閾値ｋｂｔｈを比較することにより白画
素であるか又は否かを示す判定信号Ｔ２（白画素の場合
にＴ２＝１、非白地の場合にＴ２＝０）を生成する。

【００２７】更に、状態遷移判定部５−４−７は判定信
号Ｔ１、Ｔ２と、連続する白画素数５−４−８と孤立点
サイズ５−４−９をカウントする。ここで、状態遷移判
定部５−４−７により判定された画素の状態ｓｔａｔｅ
は、白画素が広く連続しているペーパ状態と、孤立点で
あるドット状態と、絵柄、文字又は低濃度網点部又は白
画素が広く連続していない画像状態の間を遷移する。な
お、状態ｓｔａｔｅはペーパ状態から始まる。

【００２８】判定部５−４−５は判定信号Ｔ１、Ｔ２と
状態ｓｔａｔｅに基づいて孤立点検出信号ｒｅｓｕｌｔ
を図６に示す強度演算部５−４−１０に出力する。強度
演算部５−４−１０にはまた、ＭＴＦ補正後の画像デー
タｍｔｆｏと補正データｋｔｊが印加される。ここで、
ＭＴＦ補正後の画像データｍｔｆｏは強調処理されてい
るので、孤立点が強調されており、孫コピーによりこの
ままの処理を複数回繰り返すとジェネレーションが悪化
して黒のポチポチが目立つ低品質な画像となる。

【００２９】そこで、強度演算部５−４−１０及び選択
部５−４−１１により、孤立点ではＭＴＦ強調せずに、
周辺と平滑処理するか、又は白レベルに置き換える。こ
のとき、信号ｋｍｏｄにより孤立点除去処理をオン、オ
フして切り替え、また、処理する場合には補正データｋ
ｔｊにより切り替える。また、補正データｋｔｊは強制
的な白レベルに変換する場合に最大（＝０）とし、ま
た、ＭＴＦ補正後の画像データｍｔｆｏを１／３２、１
／８、１／２のように弱める。

【００３０】図４に示す孤立点除去部５−７は、検出さ
れた孤立点を完全に除去するか、周辺画素の平均値で置
き換えるかを選択してノイズ成分を除去する。次いで、
細線化／太線化処理部５−８は処理を主走査方向及び副
走査方向に独立して行い、また、ＭＴＦ補正係数と連動
してライン濃度を再現するために主走査方向と副走査方
向のバランスを調整する。

【００３１】平滑処理部５−５は網点原稿とＡ／Ｄ変換
時の折り返し歪みにより発生するモアレ成分を除去し、
また、後段の濃度補正部６ａ、６ｂと階調処理部７にお
いて変動閾値を設定するために周囲情報を抽出する。エ
ッジ検出部５−６は水平、垂直、左右斜め方向の成分の
エッジ線分を検出してセレクタ５−９に対して選択信号
として出力し、また、後段の濃度補正部６ａ、６ｂと階
調処理部７において変動閾値を設定するために周囲情報
を抽出する。セレクタ５−９はエッジ検出部５−６から
エッジ検出信号が入力した場合には細線化／太線化処理
部５−８の出力を選択し、非エッジ検出信号が入力した
場合には平滑処理部５−５の出力を選択して後段の濃度
補正部６ａに出力する。

【００３２】図７は閾値設定部５−１０を詳しく示して
いる。先ず、ノイズ及び濃度安定領域で使用するため
に、レベル判定部５−１０−１により平滑処理された画
像信号と、不図示のレジスタに設定されている上限値及
び下限値とをそれぞれ比較することにより平滑化信号を
規定する。このとき、平滑化信号が下限値以下の場合に
は下限値に置き換え、上限値以上の場合には上限値に置
き換え、下限値と上限値の間の場合にはそのまま平滑化
信号を用いる。

【００３３】次いでセレクタ５−１０−２により、エッ
ジ検出信号に基づいて不図示のレジスタに設定されてい
る固定閾値か、又はレベル判定部５−１０−１からの下
限値と上限値の間の平滑化信号を選択する。この場合、
地肌濃度に追従させる完全な変動閾値の場合には、非エ
ッジ部では固定閾値を選択し、エッジ部では上記の平滑
化信号を選択する。また、高濃度のエッジと低濃度のエ
ッジを分離して再現させる場合には２段階の閾値を選択
し、このとき、エッジ部では固定閾値を選択し、非エッ
ジ部では上記の平滑化信号を選択する。基本的には固定
閾値が高濃度のエッジのための２値化用閾値として機能
し、平滑化データに対する下限値が低濃度のエッジのた
めの２値化用閾値として機能する。

【００３４】この空間フィルタ処理部５からは、フィル
タ処理された画像データと、２値化のための変動閾値が
出力され、図８に詳しく示す濃度補正部６ａ、６ｂは連
動して、それぞれ空間フィルタ処理部５からの画像デー
タと変動閾値に対して濃度補正を行う。このとき、書き
込み系９のγ補正と濃度ラッチに対応する再生濃度変換
を行い、また、ＲＡＭ１２内の任意の変換データがダウ
ンロードされる。なお、画像データと変動閾値に対して
同一のデータをダウンロードすることが基本であるが、
階調特性を意図的に変化させるために異なるデータを用
いる場合もある。

【００３５】続く階調処理部７は画像データを書き込み
系１０の特性に合うように変換するために、１画素当た
りの濃度データを面積階調に変換する。階調処理部７は
また、単純多値化、２値化、ディザ処理、誤差拡散処
理、位相制御等の機能を有し、面積階調への変換の際に
はある領域内で量子化閾値を分散させる。また、この閾
値を分散する際には任意の閾値をマトリクスＲＡＭ６−
１０（図８）にダウンロードし、処理モードに応じてＲ
ＡＭアクセス手段を切り替えて適切な量子化を選択す
る。

【００３６】図８は濃度補正部６ａ、６ｂと階調処理部
７を詳しく示している。先ず、ルックアップテーブルと
して、変動閾値に対する濃度変換用γ補正テーブルのた
めのＲＡＭ６−１と、画像データに対する濃度変換用γ
補正テーブルのためのＲＡＭ６−８と、ディザ及び誤差
拡散用マトリクスのためのＲＡＭ６−１０が設けられて
いる。そして、ＲＡＭ６−１とγ変換部（閾値）６−２
（濃度補正部６ｂ）により濃度変換された閾値は変動２
値化部６−３に印加され、また、ＲＡＭ６−８とγ変換
部（濃度）６−７（濃度補正部６ｂ）により濃度変換さ
れた画像データは、階調処理部７を構成する変動２値化
部６−３と、２値／誤差拡散処理部６−１１と、多値レ
ベル変換部６−１８と２値／多値ディザ処理部６−２０
に印加される。

【００３７】すなわち、２値処理用のパスと多値処理用
のパスが設けられ、単純２値化処理時にはＲＡＭ６−１
とγ変換部（閾値）６−２により濃度変換された閾値を
変動２値化部６−３、先端画素制御部６−４及びバイナ
リフィルタ６−５において各画素処理を行う。

【００３８】また、ディザ処理及び誤差拡散処理は、２
値、多値共に共通の回路で処理を行い、ＲＡＭ６−１０
のデータ内容とアドレス・アクセスの切り替えにより２
値、多値の処理を切り替える。また、多値レベル変換部
６−１８と多値誤差拡散部６−１１の処理時に、濃度処
理と合わせて主走査方向の前後の濃度分布に応じてドッ
ト形成のための位相情報を位相制御部６−１５、６−１
９及び選択部６−１０により付加する。例えば３値化の
場合、信号レベルには２ビットを割り当てて「００」、
「０１」、「１０」、「１１」を設定する。

【００３９】なお、これは通常４値化と言うが、「０
０」を白、「１１」を黒に設定して「０１」、「１０」
共にＰＷＭにおけるデューティ比を５０％とすると濃度
レベルとしては３値となる。そして、同じ５０％であっ
ても「０１」の時には右位相によりドット形成領域の右
半分でレーザを点灯し、「１０」の時には左位相により
ドット形成領域の左半分でレーザを点灯する。このと
き、ＰＷＭ変調部９と連動することにより、上記の位相
を定義して処理を行う。

【００４０】また、２／多値ディザ処理部６−２０によ
る３値化処理時にも、同様なパルスコードを発生する。
これについては図９を参照する際に詳しく説明する。ま
た、多値処理時には簡易エッジ検出部６−２１により主
走査方向の簡易エッジ検出を行い、その線分エッジ情報
に基づいて選択部６−１６により単純多値処理又は多値
誤差拡散処理を選択する。

【００４１】図９はディザ及び誤差拡散用マトリクスＲ
ＡＭ６−１０のアドレス空間を８ビットで構成した場合
の２値ディザマトリクスのダウンロードデータを示して
いる。２値ディザマトリクスとしては主走査方向が４、
６、８、１６画素、副走査方向が同じく４、６、８、１
６画素としてこれらを任意に組み合わせて設定すること
ができる。このとき、必要な線数、画像のライン間の間
引き等の状態に応じて組み合わせとパターンデータを選
択する。また、ＲＡＭ６−１０のアクセスは、処理、制
御及び構成を簡単にするためにシーケンシャルなアクセ
スではなく、２次元配列に基づいてシーク処理を行う。

【００４２】図１０はディザ及び誤差拡散用マトリクス
ＲＡＭ６−１０を多値データマトリクスとして使用する
場合を示し、特にマトリクスサイズが図１０（１）は４
×４画素Ａ〜Ｐの場合、図１０（２）は６×６画素ａａ
〜ｆｆの場合、図１０（３）は８×８画素ａａ〜ｈｈの
場合を示している。このマトリクスのアクセスは２次元
配列に基づいてシーク処理を行うが、主走査方向のアド
レス数は２倍必要とする。例えば図６（１）に示す４×
４画素の場合、主走査方向については各画素当たり２ア
ドレスを割り当てて８アドレスを参照する。

【００４３】画素Ａについては内部的に閾値Ａ０、Ａ１
を参照する。これによりそれぞれのマトリクス対応画素
と２つの閾値を比較する。また、左パルスの場合には大
小関係がＡ０＜Ａ１の閾値Ａ０、Ａ１を設定し、右パル
スの場合にはＡ０＞Ａ１の閾値Ａ０、Ａ１を設定する。
そして、画素Ａが閾値Ａ０、Ａ１より小さい場合には量
子化コード＝００が割り当てられ、画素Ａが閾値Ａ０、
Ａ１より大きい場合には量子化コード＝１１が割り当て
られる。また、画素Ａが閾値Ａ０、Ａ１の間の場合には
右パルス（右位相）又は左パルス（左位相）のときで割
り当てコードが異なり、右パルス系列が割り振られてい
るときには量子化コード＝０１が割り当てられ、左パル
ス系列が割り振られているときには量子化コード＝１０
が割り当てられる。

【００４４】図１０（１）における残りの画素Ｂ〜Ｐ
と、図１０（２）における６×６画素ａａ〜ｆｆ、図１
０（３）における８×８画素ａａ〜ｈｈについても、基
本的に位相生成を考慮して閾値をＲＡＭ６−１０にダウ
ンロードすることにより、同様な定義に基づいてパルス
コードを生成する。

【００４５】図１１は２値／誤差拡散処理部６−１１の
構成と処理を示している。先ず、入力画像と誤差重み付
け積和演算部１０５からの積和結果を加算部１０１によ
り加算した加算結果Ｓijに対する量子化閾値として、固
定閾値又は変動閾値Ｔij（ディザ及び誤差拡散用マトリ
クスＲＡＭ６−１０）を図１２に示す閾値切り替え回路
により選択する。変動閾値Ｔijを使用する場合には、あ
るブロック単位で繰り返す変動閾値ＴijをＲＡＭ６−１
０に設定する。

【００４６】図１１（２）は２値の場合の８×８画素の
変動領域における閾値Ｔijの一例を示している。なお、
閾値Ｔijをブロック内で変動させることによりテクスチ
ャを低減することができる。また、８×８画素のマトリ
クス領域内で固定閾値と変動閾値Ｔijを混在させること
により、エッジの保存性と階調再現性のバランスを調整
することができる。多値の場合には、マトリクス内の１
画素に対して複数の閾値Ｔijにより量子化コードを変更
する。位相に関しては別途、主走査方向の濃度分布に応
じて再配置する。

【００４７】そして、８値化／４値化／３値化／２値化
部１０２により加算部１０１からの値Ｓijと変動閾値Ｔ
ijが比較されて８値化／４値化／３値化／２値化され
る。また、８値化／４値化／３値化／２値化後のデータ
Ｇijと処理前のデータＳijの誤差Ｅijが誤差算出部１０
３により算出されて誤差メモリ１０４に格納される。次
いで誤差重み付け積和演算部１０５によりこの誤差に対
して５×２（実際には５＋３）の係数が乗算されて各乗
算結果が加算され、この積和演算結果が加算部１０１に
印加される。なお、誤差重み付け積和演算部１０５の５
×２の係数マトリクスと図１１（１）に示す係数分布は
一例である。

【００４８】図１２に示す固定閾値／変動閾値の切り替
え回路では、設定モードに応じてシステムバス経由でマ
ルチプレクサ１１２を切り替えて変動閾値又は固定閾値
（レジスタ１１１）を選択し、比較部１１３を介してＲ
ＡＭ６−１０に出力する。また、変動閾値に関しては、
誤差拡散の場合にはＲＡＭ６−１０への設定値を主走査
方向及び副走査方向のアドレス制御と、多値化レベルで
参照する閾値を制御する。また、単純２値化の場合には
空間フィルタ部５により設定され、濃度補正された閾値
を用いる。固定閾値はハード的に固定された値ではな
く、ＣＰＵ１１によりレジスタ１１１に設定された値を
固定閾値として用い、モードと画像特性に応じて変更可
能である。

【００４９】図１に戻り、続くＰＷＭ（パルス幅変調）
変調部８では書き込み部９の書き込みレーザのために画
像データをパルス幅変調する。このため、前段の階調処
理部７における位相制御とこのパルス幅変調と連動し
て、ドットの集約と分散を滑らかに行って階調を表現す
る。続く書き込み部９では例えばレーザによる感光体へ
の作像、転写、定着などの公知の電子写真プロセスによ
り転写紙上に画像を再現する。なお、書き込み部９がイ
ンクジェット等の現像方式の場合には、ＰＷＭ変調部８
以下の構成が異なるが、ドット再現のための位相制御ま
では同一の構成である。

【００５０】階調処理の設定、濃度補正の切り替え等は
操作部１４からの操作モードに連動し、絵柄主体の原稿
や文字主体の原稿等に応じて処理モードを選択して薄い
原稿や濃い原稿に応じて濃度補正用パラメータを変更す
る。また、実際のシステム制御では、操作モードに応じ
てＣＰＵ１１がシステムバス１０を経由してＲＡＭ１２
に設定したり、処理パスの経路を各ブロックに設定す
る。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、低コストで階調性と低濃度の再現性を向上さ
せることができ、また、読み取り画素密度と書き込み画
素密度の高密度化に対して、１画素当たりの階調数を削
減して高い画質を実現することができる。更に、スキャ
ナ及び書き込み系の濃度変換手段と空間フィルタから抽
出された濃淡情報に基づいて階調の再現性を安定化させ
ることができる。

【００５２】請求項２記載の発明によれば、２値化処理
に処理画像に応じて変動閾値又は固定閾値を切り替えて
階調処理を行うので、文字の再現性を向上させることが
できる。

【００５３】請求項３記載の発明によれば、２値化時に
不要な孤立点を増強することを防止することができる。

【００５４】請求項４記載の発明によれば、２値化時に
不要な孤立点を増強することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示す
ブロック図である。

【図２】図１のスキャナγ補正部のスキャナγ補正テー
ブルと濃度補正テーブルを示す説明図である。

【図３】図１のスキャナγ補正部を詳しく示すブロック
図である。

【図４】図１の空間フィルタ処理部を詳しく示すブロッ
ク図である。

【図５】図４の孤立点検出部を詳しく示すブロック図で
ある。

【図６】図４の孤立点検出部を詳しく示すブロック図で
ある。

【図７】図４の閾値設定部を詳しく示すブロック図であ
る。

【図８】図１の濃度補正部と階調処理部を詳しく示すブ
ロック図である。

【図９】図８におけるディザ及び誤差拡散用マトリクス
ＲＡＭを２値データマトリクスとして使用する場合のデ
ータを示す説明図である。

【図１０】図８におけるディザ及び誤差拡散用マトリク
スＲＡＭを多値データマトリクスとして使用する場合の
データを示す説明図である。

【図１１】図８の２値多値誤差拡散処理部を詳しく示す
説明図である。

【図１２】固定閾値／変動閾値切り替え回路を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１読み取り部（スキャナ）２シェーディング補正部３スキャナγ補正部４主走査電気変倍部５空間フィルタ処理部５−３ＭＴＦ補正部５−４孤立点検出部５−４−１，５−４−２，５−４−３マトリクス５−５平滑処理部５−６エッジ検出部５−７孤立点除去部５−１０閾値設定部６ａ，６ｂ濃度補正部６−１０マトリクスＲＡＭ６−１１２値／多値誤差拡散部６−１８多値レベル変換部６−２０２値／多値ディザ処理部７階調処理部８ＰＷＭ変調部９書き込み部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像データを強調する強調手段と、入力画像データを平滑化する平滑化手段と、入力画像データに基づいてエッジを検出するエッジ検出
手段と、前記平滑化手段により平滑化された平滑化信号と前記エ
ッジ検出手段により検出されたエッジ検出信号に基づい
て変動閾値を発生する変動閾値発生手段と、前記強調手段により強調された強調信号又は前記平滑化
手段により平滑化された平滑化信号の濃度を補正する第
１の濃度補正手段と、前記変動閾値の濃度を補正する第２の濃度補正手段と、前記第１の濃度補正手段により補正された信号の階調性
を前記第２の濃度補正手段により補正された変動閾値に
基づいて再現する階調処理手段と、を備えた画像処理装
置。
【請求項２】２値化処理時に処理画像に応じて前記変
動閾値又は固定閾値を切り替えて前記階調処理手段に出
力する手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載
の画像処理装置。
【請求項３】入力画像データの孤立点を検出する孤立
点検出手段と、前記孤立点検出手段により検出された信号に基づいて前
記強調手段により強調された強調信号から孤立点を除去
する孤立点除去手段と、を更に備えたことを特徴とする
請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】前記孤立点検出手段は、変倍率に応じて
マトリクスサイズを切り替えて孤立点を検出することを
特徴とする請求項３記載の画像処理装置。