JPH1188697A - 画像処理回路および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変倍率によってエッジ強調効果を半減させる
ことがなく、変倍率に左右されない高品位な再生画像を
得ることができる画像処理回路および画像処理方法を提
供する。 【解決手段】 ラインセンサを用いて主走査方向の原稿
画像の読み取りを行い、ラインセンサの画素並び方向と
垂直な方向に、ラインセンサの読み取り位置を所定のピ
ッチで順次ずらすことによって副走査方向の原稿画像を
読み取る原稿画像読取部と、読み取った原稿画像データ
のエッジ部を強調するエッジ処理部と、画像データの主
走査方向と副走査方向に補間データを挿入して拡大画像
を得る変倍処理部とを有する。そして、読み取った画像
データの拡大処理を行う際に、選択された拡大率に対応
した最適なエッジ処理パラメータによってエッジ強調を
行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データの変倍
処理を行う画像処理回路および画像処理方法に関し、例
えばスキャナ、プリンタ、複写機等のパーソナル機器な
いしはオフィス機器等に設けられる画像処理回路および
画像処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの普及に
伴い、その周辺機器であるフラットベッドスキャナやイ
ンクジェットプリンタの開発が活発であり、低価格に設
定された機器の市場への投入が相次いでいる。また一
方、これらの安価なフラットベッドスキャナとインクジ
ェットプリンタを組み合わせて安価な複写機を構成し、
市場投入するメーカも現れている。

【０００３】一般的に、フラットベッドスキャナの画像
処理回路は、図２に示すような構成を有する。以下、フ
ラットベッドスキャナ２０の構成および動作について簡
単に説明する。

【０００４】フラットベッドスキャナ２０に載置された
原稿は、カラーイメージセンサ（ＣＣＤ）２１で画像の
読み取りが行われ、カラーイメージセンサ２１のアナロ
グ画像信号はアンプ２２で信号増幅され、Ａ／Ｄコンバ
ータ２３で８ビット（０〜２５５）のデジタル信号に変
換される。

【０００５】Ａ／Ｄコンバータ２３の出力信号は、入力
マスキング回路２４に入力され、スキャナの読取部が有
する固有の色空間を標準的な色空間に変換する。入力マ
スキング回路２４の出力は、エッジ処理回路２５に入力
され、スキャナの読み取り解像度に応じたエッジ強調処
理がなされる。

【０００６】しかし、読み取った画像の拡大／縮小を行
う変倍処理回路は、フラットベッドスキャナが接続され
ているパーソナルコンピュータのドライバソフトに組み
込まれている。これは、変倍処理回路はハードウェアで
実現しようとすると、大規模な乗算器と大容量のメモリ
を必要とし、スキャナのコストに大きく影響を与えるた
めであり、このような複雑な画像処理は、パーソナルコ
ンピュータのドライバソフトウェアで行う手法が一般的
だからである。

【０００７】また、インクジェットプリンタは、図３に
示すような構成を有する。このインクジェットプリンタ
３０では、８ビットのデジタル画像データをガンマ変換
回路３１に入力し、搭載されたインクジェットプリンタ
部３３の印字特性に合致したテーブル変換を行い、これ
を２値化回路３２に入力する。

【０００８】２値化回路３２では、誤差拡散法による２
値化が行われる。誤差拡散法のアルゴリズムについて
は、多数文献が出ているので、ここでの説明を省略す
る。そして、２値化回路３２で２値化された１ビットの
画像データは、インクジェットプリンタ部３３に入力さ
れ、インクジェットプリンタ部３３は入力するデータに
従って搭載されたプリントヘッドよりインクを吐出し、
プリント用紙に画像を再生する。

【０００９】このようなインクジェットプリンタもフラ
ットベッドスキャナと同様に、プリンタの印字特性に合
致した印字データに変換する出力マスキング回路はハー
ドウェア規模が大きくなるために、やはりパーソナルコ
ンピュータのドライバソフトウェアで行うようになって
いる。

【００１０】一方、これらのフラットベッドスキャナと
インクジェットプリンタを組み合わせた複写機を構成す
る場合、パーソナルコンピュータを介在することなく、
スタンドアロンで原稿画像の複写を行うために、変倍処
理回路や出力マスキング回路をハードウェアで実現して
いる。そのため、コスト的には少々割高になるもののこ
れまでの複写機よりは相当安価に、また高速かつ容易に
原稿の複写が行える装置が提供できるようになった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なフラットベッドスキャナとインクジェットプリンタを
組み合わせた複写機を開発する場合、スキャナの開発資
源とプリンタの開発資源を有効に活用することで、開発
期間の短縮を望むことができる。すなわち、画像処理回
路を全て新規設計するよりは、スキャナやプリンタが有
している画像処理回路のアルゴリズムおよびハードウェ
アをそのまま流用すれば、新規設計する画像処理回路は
ドライバソフトウェアの部分をハードウェア化するだけ
で良い。

【００１２】しかしながら、スキャナが有するエッジ処
理回路の後段に新規設計する変倍回路を配置する場合、
エッジ処理マトリクスが係数Ａ０、Ａ１、Ａ２からなる
１×３マトリクスとして、設定されている処理係数がＡ
０＝−６４、Ａ１＝２５６、Ａ２＝−６４だとすると、
図４（ａ）の入力画像データは図４（ｂ）のように変換
され、エッジ部分のコントラストが増幅し、エッジの強
調された出力画像が得られる。なお、図４において、縦
軸は濃度、横軸は各ビットを示している（図５〜図９も
同様）。

【００１３】ここで、エッジ強調のアルゴリズムは、 Ｄout ＝（Ｄ０×Ａ０＋Ｄ１×Ａ１＋Ｄ２×Ａ２）／１２８ ……（式１） ただし、Ｄ１は注目画素、Ｄ０、Ｄ２はその隣接画素の
演算に従ってデータ処理されている。

【００１４】このようにエッジ強調処理された画像デー
タは、変倍回路に入力されるが、変倍率が１００％（等
倍）の場合は、図４（ｂ）に示すように、エッジ強調効
果が得られる。しかし、ユーザにより、例えば２００％
の拡大率が選択された場合には、変倍回路で隣接する画
像データの平均値が補間データとなるため、図４（ｂ）
の入力信号に対して図５に示すような出力信号が得ら
れ、エッジ強調効果は半減してします。

【００１５】そこで本発明は、変倍率によってエッジ強
調効果を半減させることがなく、変倍率に左右されない
高品位な再生画像を得ることができる画像処理回路およ
び画像処理方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明は、ラインセンサを用いて主走査方向の原稿画像の
読み取りを行い、ラインセンサの画素並び方向と垂直な
方向に、ラインセンサの読み取り位置を所定のピッチで
順次ずらすことによって副走査方向の原稿画像を読み取
る原稿画像読取部と、読み取った原稿画像データのエッ
ジ部を強調するエッジ処理部と、画像データの主走査方
向と副走査方向に補間データを挿入して拡大画像を得る
画像処理手段を含む変倍処理部とを有し、前記エッジ処
理部の次段以降に前記変倍処理部を配置するとともに、
操作者によって選択された変倍率によって、前記変倍処
理部を変倍率に従った制御に切り替えるとともに、前記
エッジ処理部を選択された変倍率に従った制御に切り替
えることを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項２に係る発明は、請求項１
において、ユーザにより設定された画像変倍率に対応し
たエッジ強調パラメータを変更するパラメータ変更手段
を有し、このパラメータ変更手段により、前記エッジ処
理部を選択された変倍率に従った制御に切り替えること
を特徴とする。

【００１８】本発明の請求項３に係る発明は、ラインセ
ンサを用いて主走査方向の原稿画像の読み取りを行い、
ラインセンサの画素並び方向と垂直な方向に、ラインセ
ンサの読み取り位置を所定のピッチで順次ずらすことに
よって副走査方向の原稿画像を読み取る原稿画像読取工
程と、読み取った原稿画像データのエッジ部を強調する
エッジ処理工程と、画像データの主走査方向と副走査方
向に補間データを挿入して拡大画像を得る画像処理ステ
ップを含む変倍処理工程とを有し、前記エッジ処理工程
の次工程以降に前記変倍処理工程を設けるとともに、操
作者によって選択された変倍率によって、前記変倍処理
工程を変倍率に従った制御に切り替えるとともに、前記
エッジ処理工程を選択された変倍率に従った制御に切り
替えることを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項４に係る発明は、請求項３
において、ユーザにより設定された画像変倍率に対応し
たエッジ強調パラメータを変更するパラメータ変更工程
を有し、このパラメータ変更工程により、前記エッジ処
理工程を選択された変倍率に従った制御に切り替えるこ
とを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態および実施例】図１は、本発明の一
実施例による画像処理回路および画像処理方法を備えた
カラー複写機の構成を示すブロック図である。

【００２１】この図１に示したブロック図は、図２で示
したフラットベッドスキャナと図３で示したインクジェ
ットプリンタの構成を流用しているため、構成部品が重
複している。そして、重複した構成要素には同一符号を
付している。

【００２２】以下、図１に示すカラー複写機の概要を説
明する。まず、不図示の原稿台に載置された原稿のイメ
ージは、カラーイメージセンサ２１で読み取りが行わ
れ、カラーイメージセンサ２１から出力されるＲＧＢ３
色のアナログ画像信号はアンプ２２で信号増幅され、Ａ
／Ｄコンバータ２３で各色８ビット（０〜２５５）のデ
ジタル信号に変換される。

【００２３】Ａ／Ｄコンバータ２３の出力信号は入力マ
スキング回路２４に入力され、スキャナの読取部が有す
る固有の色空間を標準的な色空間に変換する。入力マス
キング回路２４の出力はエッジ処理回路２５に入力さ
れ、スキャナの読み取り解像度に応じたエッジ強調処理
がなされる。エッジ強調の演算は先に述べた（式１）の
演算式に従って演算される。

【００２４】本発明の特徴は、（式１）に示した演算式
の係数Ａ０、Ａ１、Ａ２の制御によるところが大部分で
あるが、次に説明する変倍回路の動作原理を先に説明す
る。エッジ処理回路２５の出力信号は、変倍回路６０１
に入力される。変倍回路６０１では１００％以上の変倍
率がユーザによって選択された場合は、注目画素と隣接
画素で補間データを作成し、これを注目画素と隣接画素
の間に挿入し、拡大後のデータを得る。

【００２５】例えば２００％の変倍率が選択されたと
き、注目画素Ａと隣接画素Ｂからは補間データ（Ａ＋
Ｂ）／２が作成され、Ａ、（Ａ＋Ｂ）／２、Ｂ、……の
順にデータが出力され、２００％の拡大画像データを得
る。

【００２６】また、４００％の変倍率が選択されたと
き、注目画素Ａと隣接画素Ｂからは補間データ（３Ａ＋
Ｂ）／４と（Ａ＋３Ｂ）／４が作成され、Ａ、（３Ａ＋
Ｂ）／４、（Ａ＋３Ｂ）／４、Ｂ、……の順にデータが
出力され、４００％の拡大画像データを得る。

【００２７】また、ユーザによって１００％以下の変倍
率が選択された場合は、変倍率によってデータを間引き
する。例えば、データがＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、……の順
番に入力される場合、５０％の変倍率が選択された場合
はデータＢ、Ｄ、……が間引きされ、Ａ、Ｃ、Ｅ、……
の順にデータが出力され、また、２５％の変倍率が選択
された場合はデータＢ、Ｃ、Ｄ、……が間引きされ、
Ａ、Ｅ、……の順にデータが出力される。

【００２８】ここで、変倍回路で１００％以上の拡大率
が選択されたときは、上述した従来の問題点で説明した
ように、エッジ強調の効果が半減する。

【００２９】そこで、本実施例では、例えば変倍回路６
０１で１００％（等倍）の変倍率が選択されたときに
は、先に説明したとおり、エッジ処理回路２５では（式
１）の係数Ａ０〜Ａ２にそれぞれＡ０＝Ａ２＝−６４、
Ａ１＝２５６を設定し、図４（ｂ）に示したエッジ強調
効果を得て、変倍回路６０１に入力し、変倍回路６０１
ではデータ処理を行わずに、そのまま画像データを出力
するよう制御する。

【００３０】また、変倍回路６０１で２００％の変倍率
が選択されたときには、エッジ処理回路２５では（式
１）の係数Ａ０〜Ａ２にそれぞれＡ０＝Ａ２＝−９０、
Ａ１＝３０８を設定する。この場合、エッジ処理回路２
５では、図４（ａ）に示した入力画像データに対して、
図７に示すような出力特性を示す。

【００３１】図７の画像データが変倍回路６０１に入力
すると、変倍回路６０１では、２００％の変倍率の場
合、隣接する画像データの平均値を補間データとして算
出するので、図６に示すような出力特性を示す。なお、
演算は、デジタル演算により行われるので、演算結果の
小数点以下は切り捨てられてデータが出力される。

【００３２】図６の出力特性は、図５の出力特性のエッ
ジ部分のコントラストを比較すると、図６の出力特性は
図５の出力特性よりも、よりエッジ強調度が高くなって
いることがわかる。

【００３３】また、図６および図７では、画素ｄの値が
２５５を超えているので、８ビット処理系の画像処理回
路ではリミッタが適用される。リミッタが適用される画
像データは２５５を超えるものは一律２５５になるよう
制限がかけられる。

【００３４】この場合、図７に示したエッジ処理後の出
力特性は図８に示すようになり、図６に示した変倍処理
後の出力特性は図９に示すようになる。図９の出力特性
は、図６の出力特性に比べてエッジ強調度がわずかに低
下するが、十分にエッジ強調効果が現れている。

【００３５】次に、図１に戻って、信号処理の流れの説
明を再開する。変倍回路６０１からの出力はｌｏｇ変換
回路６０２に入力され、画像信号の輝度濃度変換が行わ
れ、ＲＧＢ輝度データがＣＭＹ濃度データに変換され
る。ｌｏｇ変換回路６０２は、ＲＡＭによって構成され
るＬＵＴによりデータの変換を行うものである。ｌｏｇ
変換回路６０２の出力は、出力マスキング回路６０３に
入力される。出力マスキング回路６０３では、読み取り
画像を再生するプリンタ３３のカラー印字特性にあわせ
た色補正を行う。さらには入力されるＣＭＹデータより
黒成分を抽出し、ＣＭＹＫデータとして次段の回路に出
力する。

【００３６】出力マスキング回路６０３の出力は、ガン
マ変換回路３１に入力され、プリンタ２２の印字特性に
あわせた濃度補正をＣＭＹＫ各色について行う。ガンマ
変換回路３１は、ｌｏｇ変換回路６０３と同様にＲＡＭ
によって構成されるＬＵＴによりデータの変換を行うも
のである。ガンマ変換回路３１の出力は、２値化回路３
２に入力され、誤差拡散法によって８ビットの多値デー
タが１ビットの２値データにＣＭＹＫ毎に変換される。
２値化回路３２の出力は、プリンタ３３に入力される。
プリンタ３３は、ＣＭＹＫ４色分のインクジェットヘッ
ドを搭載しており、入力する各ビットの画像信号が１の
ときにはインクを吐出し、０のときには吐出しないよう
に制御され、フラットベッドスキャナ部２０で読み取ら
れたカラー画像原稿を再生出力する。

【００３７】なお、以上の例は本発明をフラットベッド
スキャナを用いたカラーデジタル複写機に適用した場合
について説明したが、本発明はこれに限らず、画像の変
倍処理を行う各種装置の画像処理回路および画像処理方
法として広く応用し得るものである。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
読み取った画像データの拡大処理を行う際に、選択され
た拡大率に対応した最適なエッジ処理を行うことによ
り、拡大された再生画像のエッジ部が選択された変倍率
によって不自然に見えることがなくなり、画像品位を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による画像処理回路および画
像処理方法を備えたカラー複写機の構成を示すブロック
図である。

【図２】従来のフラットベッドスキャナの画像処理回路
を示すブロック図である。

【図３】従来のインクジェットプリンタの画像処理回路
を示すブロック図である。

【図４】エッジ強調による効果を示す説明図である。

【図５】従来のエッジ強調処理後に拡大処理したときの
データの状態を示す説明図である。

【図６】本発明の実施例において、拡大率２００％を選
択した場合の変倍処理後のデータの状態を示す説明図で
ある。

【図７】本発明の実施例において、拡大率２００％を選
択した場合のエッジ強調処理後のデータの状態を示す説
明図である。

【図８】本発明の実施例において、拡大率２００％を選
択した場合にリミッタをかけたときのエッジ強調処理後
のデータの状態を示す説明図である。

【図９】本発明の実施例において、拡大率２００％を選
択した場合にリミッタをかけたときの変倍処理後のデー
タの状態を示す説明図である。

【符号の説明】

２０…スキャナ、 ２１…カラーＣＣＤセンサ、 ２２…アナログランプ、 ２３…Ａ／Ｄコンバータ、 ２４…入力マスキング回路、 ２５…エッジ強調回路、 ３０…インクジェットプリンタ、 ３１…ガンマ変換回路、 ３２…２値化回路、 ３３…プリンタ部、 ６０１…変倍回路、 ６０２…ｌｏｇ変換回路、 ６０３…出力マスキング回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラインセンサを用いて主走査方向の原稿
   画像の読み取りを行い、ラインセンサの画素並び方向と
   垂直な方向に、ラインセンサの読み取り位置を所定のピ
   ッチで順次ずらすことによって副走査方向の原稿画像を
   読み取る原稿画像読取部と、読み取った原稿画像データ
   のエッジ部を強調するエッジ処理部と、画像データの主
   走査方向と副走査方向に補間データを挿入して拡大画像
   を得る画像処理手段を含む変倍処理部とを有し、 前記エッジ処理部の次段以降に前記変倍処理部を配置す
   るとともに、操作者によって選択された変倍率によっ
   て、前記変倍処理部を変倍率に従った制御に切り替える
   とともに、前記エッジ処理部を選択された変倍率に従っ
   た制御に切り替えることを特徴とする画像処理回路。
2. 【請求項２】 請求項１において、 ユーザにより設定された画像変倍率に対応したエッジ強
   調パラメータを変更するパラメータ変更手段を有し、こ
   のパラメータ変更手段により、前記エッジ処理部を選択
   された変倍率に従った制御に切り替えることを特徴とす
   る画像処理回路。
3. 【請求項３】 ラインセンサを用いて主走査方向の原稿
   画像の読み取りを行い、ラインセンサの画素並び方向と
   垂直な方向に、ラインセンサの読み取り位置を所定のピ
   ッチで順次ずらすことによって副走査方向の原稿画像を
   読み取る原稿画像読取工程と、読み取った原稿画像デー
   タのエッジ部を強調するエッジ処理工程と、画像データ
   の主走査方向と副走査方向に補間データを挿入して拡大
   画像を得る画像処理ステップを含む変倍処理工程とを有
   し、 前記エッジ処理工程の次工程以降に前記変倍処理工程を
   設けるとともに、操作者によって選択された変倍率によ
   って、前記変倍処理工程を変倍率に従った制御に切り替
   えるとともに、前記エッジ処理工程を選択された変倍率
   に従った制御に切り替えることを特徴とする画像処理方
   法。
4. 【請求項４】 請求項３において、 ユーザにより設定された画像変倍率に対応したエッジ強
   調パラメータを変更するパラメータ変更工程を有し、こ
   のパラメータ変更工程により、前記エッジ処理工程を選
   択された変倍率に従った制御に切り替えることを特徴と
   する画像処理方法。