JPS60125067A - 画像信号処理装置 - Google Patents

画像信号処理装置

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JPS60125067A
JPS60125067A JP23315883A JP23315883A JPS60125067A JP S60125067 A JPS60125067 A JP S60125067A JP 23315883 A JP23315883 A JP 23315883A JP 23315883 A JP23315883 A JP 23315883A JP S60125067 A JPS60125067 A JP S60125067A
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image
signal
image signal
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Sunao Nagashima
直 長島
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デジタル複写機やsWL子ファイル等におい
て画像信号に対して、2値化、または、それ以上の多値
化を行なう画像信号処理装置に関する。
従来、この種の回路は画信号と基準信号とを比較する比
較回路よりなり、基準信号値を可変とすることによシ出
力画像の濃淡の調整を、また、基準信号値を画像信号に
同期して所定の規則をもって変化することにより疑似中
間調の処理を行なうものであった。
第1図社、その従来の画像信号処理回路の例を示す構成
図である。
破線で囲ったブロック1,2は2値化のためのブロック
であり、このブロックの数を増やす事により多値、例え
ば、6値化、4値化に対応した処理を行なう。比較回路
10.20は多値の画像入力信号とセレクタ11.21
から出力される多値の基準信号とを比較し2値化を行な
い比較結果を出力する。
セレクタ11.21は、固定値の基準信号か疑似中間調
処理用の基準信号のいずれかをスイッチ等の選択信号に
より切り換えるための切シ換え回路である。ラッチ回路
13.23は比較する固定値の基準信号を発生させるた
めの回路であり例えばCPUやスイッチ等で2値化のス
ライス・レペルをセットする。
ディザ几0M12.22は疑似中間調処理のための基準
信号を好ましくは複数通り記憶したメモリであり、あら
かじめ所定のパターン(ディザパターン)を記憶してお
く。主走査カウンタ60は、この比較する画像信号に同
期して動作し、主走査方向の同期をとるためのカウンタ
である。ラッチ回路62は、ディザ几0M12.22の
複数パターンのうちのひとつを例えば画質に応じて選択
する為の回路である。
第1図の回路構成によれば、多値処理を行なう場合、ブ
ロック1.2がその多値処理に応じた数(6値の時は2
つ、4値の時は6つetc )だけ必要となり回路の規
模が太き(なるという欠点がある0 また、2進数で00.01.10.11のよ5な多値信
号変換をする場合には上記ブロックから出力される2値
化画像出力をエンコードして対処するしかな(非常に大
規模な回路となるので実用的でないという欠点もある。
また、比較回路を用いて14ビツト、16ビツトといっ
たデータ量の多い画像信号を扱う場合には回路が縦列接
続となり遅延時間が加算されるので高速処理には不利で
あるという欠点もある。さらにこれを対処するために、
高速なロジック素子を用いることが考えられるがコスト
が非常に高くなるという欠点もある。
本発明は、上述の欠点に鑑み、比較回路を使用、せずに
多値化にも容易に対応可能で、かつ、ロー・コスト、高
速化可能な画像信号処理装置を提供することを目的とし
、詳しくは、画像信号に対する2値又はそれ以上の多値
情報を複数通り記憶したメモリを画像信号及び該画像信
号に対応したエレメント信号とでアドレスすることによ
り複数通りの疑似中間調処理のための2値又はそれ以上
の多値化出力を得る画像信号処理装置を提供することを
目的とする。
以下、図面を用≠て本発明を更に詳細にmuAするO 第2図は本発明を適用したデジタル−複写機の構造を示
す図である。Aは複写すべき原稿を光電変換して読取る
リーダ、BはリーダAから出力される11!II像信号
に基づいて被記録材上にlI!I像記録を行なうプリン
タである。リーダAにおいて、複写すべき原稿は原稿ガ
ラス83上にf向きに置かれ、その載t1を基準社正面
から見て左奥−にある0その1g、槁社原稿カバー84
によって原稿ガラス上に押えつけられる。IIA槁は螢
光灯ランプ82によル照射され、その反射光はミラー8
5,8〕とレンズ86t−介して、CCD81のiru
上に集光するよう光路が形成されて−る。そしてこのミ
ラー87とミラー85は2:1の相対速度でMilli
するようになっている。この光学ユニットはDCCサー
ボ−タによってPLLをかけながら一定速度で左から右
へ移動する。この移l1lI速良は原稿を照射して−る
往路は等倍時1801v/SCCで、戻シの後略は46
8sIl/secである。この副走査方向のWtf& 
B1 祉161ines7mである。処理できる原稿の
大きさはA6〜A3サイズまであ)、原情の載置方向#
′iA5.B5.A4の各サイズが縦置きで%B4.A
3サイズが411it1tきである。
次に主走査方向につ−て、主走食113は前記の原稿載
置向きによりて最大A4サイズのヨコ1lJ297闘と
なる。そして、これを16peL/mで解像するために
、CCL)81のビット数として4752(=29)X
16)ビット必要となる。
次に第2図に於いて、リーダAのFに−置かれて−るプ
リンタBの械観について説明する0リーダAで処理され
ビット・シリアルになった円像信号はプリンタBのレー
ザ走査光学系ユニット105に人力される。このユニッ
トは牛擲捧レーザ、コリメータレンズ、回転!4−曲体
ミラーlF0レンズ。
倒れ補正光学系よシ成りている。リーダからの画像信号
は半導体レーザに印加され電気−光変換6れその発散す
るレーザ光をコリメータレンズで平行光とし、高速で回
転する多面体ミラーに照射され、レーザ光をそれによっ
1感元$488に走査する◎この多面体ミラーの同転数
は2.60 Orpmで圓されて−る。そして、その走
査中は約400flで、有効#A像rlJJfiA 4
ヨコ寸法の297鰭である。従ってこの時の牛導体レー
ザに印加する1d号周波数は約20 MHz(NRz 
)である。このユニットからのレーザ光はミラー104
を介して感光体88に入射賂れる。
この感光体88は一例として導電層−感光層−絶縁層の
3層からなる。従って、これに像形成を可能とさせるプ
ロセスコンポーネントが配置taれている。89は前除
%器、90はU+J除tランプ191は一次帯電器、9
2鉱二次帯寛器、93は前向露光ランプ、94は現像器
、95は給紙カセット、96は給紙ローラ、97は給紙
ガイド、98はレジスト・ローラ、99は転写帝1!器
、lOoは分1i1io−ラ、lOlは搬送ガイド、1
02は定着器−,103はトレーである。感光体88及
び搬送系の速度はり−ダAの往路と同じく180■/5
tecである。従って、リーダAとプリンタBを組合せ
てコピーをとる時の速度はA4で30枚/分となる。又
、プリンタBは感光ドラム88に密着したコピー紙を分
離するのに手前側に分離ベルトを用−て−るが、その為
にそのベルト申分の画像が欠ける。もし、その申分にも
信号を乗せてしまうと現像をしてしまい、そのトナーに
よって分離ベルトが汚れ、以後の紙にも汚れをつけてし
まう結果になるので、予めリーダAfilllでこの分
離ベルト申分8 wm Vcfiプリント出力のビデオ
電気信号をカットするようにしである。又、コピー紙の
先端にトナーが付着して−ると定着する際、定着ローラ
に巻き付きジャムの原因になるので、紙の先端2u巾だ
けトナーが付着しな一様同じく電気(I Jijをリー
ダA側でカットして―る。
本例の複写装置は1ull像編集等のインテリジェンシ
を持つが、このインテリジェンシはり−ダA側で、CC
D81で読取った1d号を加工して行なりておシ、リー
ダAから出力される段階では−がなる場合に於−ても、
一定ビツト数(4752)で一定速度の信号が出るよう
になって―る。インテリジェンシの機能としては、o5
.→2.04#Iの範回の任意の倍率に拡大/縮小する
こと、指定された領域のみi11gI!を抜き出すトリ
ミング機能、トリミングされた像をコピー紙上の任意の
場所に移動させる移動機能、原稿台に置かれて―る原稿
を認識する機能等がある。その他、キー指定によルデイ
ザ処理を用−た疑似中間調処理機能、AEli能がある
。更にはこれらの個々のインテリジェント機能を組合せ
た複合機能を有する。
第3図は、リーダAにおける読取信号処理に係る回路構
成の例を示すブロック図である。原$40は光源、例え
に螢光幻で照明され、その原稿像は光学レンズ41によ
って一次元アレイ・センサ42上、例えけCCDに結像
される。原稿40はCCD42の読み取ル走食方向(主
走査方間)に電気的に走査され、不図示の副走査駆動系
による厚相上の走査位楓の移動(副走査)によシ原稿4
0は図示の副走査方向に順次走査され全体像が読み取ら
れる。
CCDドライバ43は発振回路44よシの発振出力を分
周処理する等してeel)4.2の駆動タイミンクを生
成する回路である。また、CCDドライバ43はCCI
)42の画素読み出しに対応したり四ツク([1クロツ
ク)及び、主走査lライン毎の四則fit号(主走査同
期信号)を出力する。
増幅回路45はCCD42よシ出力されるアナログ画像
信号を増幅するための回路であシ、増幅されたアナログ
画像信号はA/D変換回路46でアナログ−デジタル信
号変換される。このデジタル画像4d号は面像信号変換
回路47に入力され、単なる2幀化、疑似中間調処理に
よる2値化、又は、それ以上の多値化処理をされる。
スイッチ4日は疑似中間調処理をするか否かの選択指定
を行なう為のスイッチであシ、濃度スイッチ49は2値
化又は多値化に際して画4jR濃度をとのfIIIM:
で処理するかを指定する為のスイッチである。濃度スイ
ッチ49は例えば、錫写装置におけるオペレータによシ
動作される複写m度を指定する濃度レバーに対応したも
のである。
次に第4図〜第10図を使用して本発明による画(if
号変換回路47の動作原理について説明する。
第4回位、2値化又は多値化処理のための基本的な回路
を示す図である。
メモリ50は2ンダム・アクセス可能なメモリでる)、
アドレス信号線51に接続された信号によル決定される
アドレスに書き込まれたデータを任意に読み出し可能の
ものである。例えは、インテル社のEPROM 273
2A sスタティクltAM212B等が使用可能であ
る。EPROM 、マスクROM等の不挿発性メモリを
使用する場合には後述するパターンをあらかじめデータ
として書き込んでおけけよ−。一方、スタティクRA 
M 等のri発性メモリを使用する場合に紘電源オン毎
に必ずパターン・データを書き込むためのハードウェア
を追加する必要があるが、パターンを任意に変更可能で
あると−うメリットが生ずる。
アドレス(14j1M51には処理すべきデジタル画像
11号を接続し、これによシメモリ50をアドレスして
データ信号幅52よル2稙化又は多値化変換された画像
出力を得る。
第5図を用−12値化信号を得る場合の説明な行なう。
横軸は入力画像データ値、縦軸は出力画像データ値を示
す。入力msデータは2進で8ビツト、従って10進で
0〜255までの値をとシ、値0が白レベル、値255
が黒レベルを表わすものとする。出力画像データは0が
白、lが黒とする。
入力1Ml1像データとアドレス信号線51を入力画像
データ値とメモリ50のアドレスが一致するように接続
しておき、そのアドレスに対応したメモリに予しめ0.
1のパターンを書き込んでおくことによシ2値化を行な
う。
第5図において(a)はi!till、−#度の画鯨出
力、(b)は中4!11度の画像出力、(C)は醇−濃
度の画像出力を得るためのメモリに書き込む夫々のパタ
ーンを示している。
#g5図(!0にお−ては、人力ll1Il像データ値
が値OK近−ところで出力lI!II像データ値が値0
から値1に変化するため出力1像データ中に占めるwi
l(黒)の割合が増加するために濃い画像となる。同様
に第5図(b)においては人力画像データ詭が中心値、
(C)にお―ては値255にそれぞれ近−ところで値0
から値lに変化しているので、夫々中程度の画像出力、
薄−画像出力となる。
第6図は、4値化の場合の説明図である。
入力il!l像データは2進で8ビツト、出力ll11
保が2進で2ビット即ち、lO進でOr l e 2 
* 3の4値となる場合の例である。
第6−における(Jl t (b) * (c)はそれ
ぞれリニアに4値化した場合であシ、第5図同様入力画
像データ値に対応したメモリ50のアドレスのデータに
00、OX、10,11のパターンを書き込んでおけば
良−0第6図(場は中程度の濃度の画像出力、(匈は濃
−濃度の画像出力、(C)は薄ψ濃度の画像出力となる
第6図にお−ては、リニアに4値化を行なう例を示した
が視覚上の補正いわゆるγ補正や視覚的効果を目的とし
た変換を加詠して多値化を行なう事も可能である。
第1図は、こうした変換の例でおる。図中の曲WMa 
* b e Ce d # eの順に人力に対し出力の
画像濃度が濃くなる◎従りて、この置換を帛6図の4値
化に1M応してメモリ50のデータを変更すれば4値化
き同時に画像変換も達成されると−うメリットが生ずる
また、上記のインテル社のlit(JM2732Aの場
合等はアドレス線が12本(4にバイト)データ城が8
本(8ビツト)であるので人力画像信号を8ビツトとし
た場合にアドレス線が4本、また2値化の場合にはデー
タ醐が7ビツト余剰となる。
これらの余剰な部分に第5図(a) 、 (b) * 
(CJの如く、興なった2値化パターンを@i#&IM
A書き込んでおき1これを余剰なアドレス機によるセレ
クト信号にて選択することによル、2値化の隙の濃度を
変える事ができる。尚、この2)32Aをメモリ50と
して用−た場合には26X 8 = 128梱類の2値
化パターンが適訳可能になる。
第8図線メモリ50に書き込む具体的なデータの例を示
す−である。入力画像・信号が8ビツトで2値化を行な
う例につ−て1!$−である。データ8ビツトはピット
毎に分割し、それぞれにパターンを書き込んである。0
ビツト目から7ビツト目に−くにつれて濃%4111f
i像出力となるようなパターンが例として11ψである
0削述の如く、余剰なアドレス信号線を使用する場合に
社、例えは上位4ビツトをセレクト1ば号、下位8ビツ
トを同像信号に割シツはアトvx% rooooXXX
XXXXXJ 、 「。
001XXXXXXXXJ−−−−−のようなアドレス
に対して餉8図と同様のパターンを麹数通ル作成すれば
良い。これによル、セレクト48号の値を変えることに
よル、同一画mta号に対する2値化出力が変化する。
次に、疑似中間軸処理につ−て説明する。
第9図#i−わゆるディザ法による閾値マトリクス(S
XS )の例でおる。人力l[III像信号を8ビツト
とした場合にその値FIO−255となるので1人力i
I!Ii像イば号と比較して2値化する際に、それ以上
の帆となった時隔と判定する閾値が図の如く配列されて
いる。従来、このマトリクスをham等に書いておt1
MIil像クリック、り走査同期信号に同期して)tO
Mからデータを呼び呂し、比較器で入力画像信号と順次
比較して疑似中間調による2値化を行なって−た。
本実施例は上記の2値化、多値化方法を応用し、第9図
中のマトリクスの64エレメントの各々に対し、メモリ
50に入力画像信号0−255に対応する2値化または
多値化のためのノくターンを作成するとともに、マトリ
クス選択の信号線をアドレスとして追加し、信号機に対
シロして配置することによシ疑似中間調処理を?Iなう
ものである0jllO図が具体的なメ七す50の記憶内
容の例である。
メモリ50の下位8ビツトアドレスに入力画像信号を、
上位6ビツトに8X8のマトリクスの工Vメント信号と
して副走査アドレス信号、主走査アドレス信号を各々3
ビツト接続した場合である。
この場合にはアドレス1Th414本Vなるので163
×8ビツトのEFROMインテル社の27128等が使
用可能である。
副走査アドレス信号、主走査アドレス信号で決定される
マトリクス番号0〜63の夫々に対し、画像(8号0〜
255に対する第8回で示したパターンと同様のパター
ンを書き込んでおけばよ−。
また、データは8ビツトあるので第7図のような置換を
1M9図のマトリクス・データもしくは、入力画像デー
タ値に対して適用した上で2値化したデータを各ビット
毎に書き込んである。こうすることKよシ、疑似中f1
41 M処理による製置の1llil像出力、薄目のm
is出力が可能になる。
さらに前述の2値化と同様にメモリ50のアドレスfi
t、IAを増加してこれをセレクト信号として用−れt
ftN数パターンの選択が可能となる。また2値以上の
多値出力を必要とする場合K11l、データ8ビツト中
の数ビットを選択する様に構成する。
上記説明の固定閾値処理及びディザ法による疑似中間調
処理のためのメモリを応用したl[II信号変換回路4
7の例を示す。
第11図は、固定閾値とディザ法による疑似中間調処理
を可能にした幽(1号笈換1+J略47の榊成例である
。ディザ固定スライス110Maoは前述の固定w4値
処理及び疑似中間調処理のパターンを両者とも記憶した
メモリであシ、これを切シ換えることによルψずれの処
理にも対応して−る。データは複数ピット使用し、例え
ば8ビツトの場合に社固定閾値用C8に4ビツト、ディ
ザ用1)Src4ピットのように分割して使J4jL、
同時に8ビツト出力する。この出力は中間1指定スイツ
チ48の動作によシセレクト動作するセレクタ61で例
えば2値の場合lビット、4値の場合は2ビツト造択さ
れII!II像出力となる。セレクタ61は、固定閾値
、ディザの選択及び第3図の*tiスイッチ49に対応
した濃度選択の役割を行なう。
尚、第11図の例ではt#度スイッチ49よ如のm良信
号は1上記説明のようにティザ固定スライスR(JM6
oのアドレスイば号に直接接続されて≠る。
ディザ固定スライスitamaoに与えるアドレス信号
は、ディザの場合にはディザマトリクスのエレメント逮
択信号を入力w1保データに同期して与え、また固定閾
値処理の場合は固定アドレス信号を与えねばならないの
で、1定スライス処理とディザ処理とでアドレスの与え
方をエレメント選択信号分変える必要がある。このアド
レス信号を処理に応じて切シ換えるのがセレクタ61と
同様に中間調指定スイッチ48で動作するセレクタ65
である。セレクタ65は、固足スライス時には濃度*#
iSvwa2の信号を選択し、ディザ時には副走査カウ
ンタ63、主走査カウンタ64のディザマトリクス選択
信号を選択する。
尚、濃度微調スイッチ62は濃度スイッチ49よシさら
に細かな濃度調節を行なうためのものであり、濃度スイ
ッチ49からの濃度GJ号とともにディザ固定スライス
ROMaoのアドレス線に接続される。
第11図の例においてディザ処理の種類を増加させる場
合、ディザ、画定スライスROMの容赦が大容量となる
。そこで、まず第7図にボす補正によシ濃度1d号によ
るl!!l1ffl!処理を行なうように構成したのが
第12図の実施例である。
補正ROM70は、第7図のような入力信号の特性の補
正を行危うためのメ七りである。やはル、184図の様
なメモリであル、アドレス信号機に人力画像信号と濃度
(tfi号とを接続し、画信号で決定されるアドレスに
演算した結果を記憶しておく。
例えd入力画像舛参信号8ビット、出力画像信号8ビッ
トとし第7図のような入出力特性となるにデータを書き
込んでおく。この場合曲Jl−6の選択は濃度スイッチ
49からの濃度(if号により行なうO ディザ固定スライスROM71は、第11図のディザ固
定スライスROMと同様のメモリであるが、この場合、
濃度選択を予じめ補正ROM70で行なうのでよ〕小さ
な容祉のものが使用可能になる。
セレクタ72、濃度Sh’z3、主走査カヮンタフ4、
副走査カウンタ75、セレクタ〒6は、それぞれmxx
図中の61,62,63,64,65と同様のものであ
る。
第13図は原#4画像濃度、例えは原稿の地肌レベルに
応じて、2値化又はそれ以上多値化動作を異ならせ原稿
M像を良好に書机する&S能を備えた他の実施例の画信
号変換回路47の構成例である。
第13図にお−てj@11図と同一機能のものには同一
符号を付しである。第11図と異なるのは、m度* #
slスイッチ62に代えて、れ度ディテクタ66をセレ
クタ650入力に接続した点である。
濃度ディテクタ66にはAl1)変換回路46からの画
像信号が入力する。そして、この画像信号の1ライン鯵
のピーク値(自ピーク及び/または黒ピーク)を検知し
、これによル、1ライン毎のL!1144目号の内容を
判別し、iI!II像情号に応じた2値又は多値化出力
を得るための検知イr4号をセレクタ65に入力する。
セレクト信号によシ固定閾値処理が選択されて−ると、
セレクタ65は濃度ディテクタ66からの検知(i=J
号を選択し、ディザ固定スライスRUM60のセレクト
信号として、この検知信号をアドレス線に出力する。従
って、前述の如くディザ固定スライス)LOM60はこ
のアドレス線上の検知信号にて画像4B号に対する適切
な2値又はそれ以上の長鎖データが選択されることにな
る。尚、濃度ディテクタ66はm数ラインのピーク値を
もとに検知信号を形成してもよいし、また、原稿の実際
の読取以前に、原稿の予備スキャンを行なψ、原稿全面
のll!l1ijj!状態をもとに検知信号を形成して
もよ−。また更に社、第11図の澁曳微關スイッチ62
 all 3図の濃度ディテクタ66をともに設けて、
必要に応じて選択可能に構成してもよ−0これによると
、IIi像に適した2値又はそれ以上の多値化がより良
好に実行できるものである。
尚、以上の実施例では中間調処理と固定閾値処理の選択
をスイッチ48でオペレータによシ行なう様にしたが、
画像の状態を読取1d号にて判断し、中間調画像か線画
かによシセレクト48号を自動的に切換える様にしても
よ―。こうすると、中間調#j像と線画の混在したll
!!I憾の処理も良好に実行できるもので、ある。
また、デジタル複写機の他、ファクシミリ、亀子ファイ
ル等にも以上説明の画像信号処理を適用できることは言
うまでもない。
以上説明した様に、本妬明によると一1/2信号の2値
又はそれ以上の多値化動作を、簡易な構成で低コストに
且つ関連に達成することができ、画像処理の効率を高め
るものでおる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のlll保信号処理回路の構成を示す図、
第2図社本軸明を適用したデジタル複写機のI#造を示
ず図、j113図れ本発明による読取信号処理に係る回
路構成の一例を示すブロック図、第4図社本発明の基本
回路を説明する図、鵠5図はに値化動作を示す図、第6
図は4値化動作を示す−、部フ図は画イ5号の補正動作
を示す図、第8図はメモリに書込まれるデータ例を示す
図、第9図は閾値iトリクスの例を示す図、tpJlO
図はメモリに書込まれる他のデータ例ヶ示す図、々%1
1図、舘12図及び第13図は1lii信号匿侠回路の
構成例を示すブロック図であシ、40は原稿、42はC
CI)、46 ii Al1)麦換回h14フは晦1d
号変換回路、50はメモリ、60及び71はディザ固定
スライスILOM、61,65,72及びフロはセレク
タである。 3E吏」妊アp:Lス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) Jim像信号に対する2値又はそれ以上の多値
    情報を複数通り記憶したメモリを画像信号及び該画像信
    号に対応したエレメント信号とでアドレスすることによ
    り複数通りの疑似中間調処理のための2値又はそれ以上
    の多値化出力を得ることを特徴と末る画像信号処理装置
    。 (2、特許請求の範囲第(1)項において、複数通りの
    2値又はそれ以上の多値化出力のいずれかを選択する選
    択手段を有することを特徴とするIl!LI像信号処理
    装置。
JP23315883A 1983-12-09 1983-12-09 画像信号処理装置 Pending JPS60125067A (ja)

Priority Applications (4)

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JP23315883A JPS60125067A (ja) 1983-12-09 1983-12-09 画像信号処理装置
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