JPS6052163A - 画像処理装置 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明は、画像信号を量子化してディジタル画像信号を
形成する画像処理装置に関し、特に、良好なｌｌｌ調性
を有する画像を再生し得るようにしたものである。

〔従来技術〕

この種の画像処理装置においては、Ｉ／、Ｘｌ程度の画
素ブロック内における濃度勾配をめて、一定量値にてス
ライスすることによるλ値化処理、あるいは、ＩＩｘｌ
Ｉディザマトリクスによる１７階調の擬似中間調処理の
いずれかを選択することによって、線画もしくは文字と
中間調を含む写真とが混在する原稿画像の再生記録を行
なうことが考えられる。しかして、写真等における中間
調領域をｉ階調程度にて再生するには階調判定像域をｔ
Ｘｆ程度の画素ブロックに拡大しなければならないが、
その際に問題となるのは、階調判定領域を拡大すると、
λ値化処理による像域と中間調処理による像域とにおけ
る再生画像の解像度が余シにも違い過ぎ、前者が／６ｐ
ｅ１程度の解像度であるのに対して、後者は２　ｐｅ１
程度に低下し、その差が著しく目につく、という点であ
る。そこで、階調判定像域を１Ｉｘｐ画素ブロックに留
めて多値化処理を行ない、例えば、λ値化処理像域にお
いては一定閾値スライスによるスライス！値化を行ない
、中間調処理像域においてはディザマトリクスによるｊ
値化を行なえば、λ値化処理像域ではｌｔ　ｐｅｌにて
Ｓ階調となり、中間調処理像域ではｌＩ〜６ｐｅｌにて
６５階調となるので、両者間における解像度の差はｔｌ
とんど目立たなくなる。

しかしながら、かかる対策によっては、λ値化処理像域
も５階調にて再生記録されるために、例えば両面印刷さ
れた原稿を処理する場合に、原稿の裏面の画像が薄く再
生されてしまい、あるいは、原稿の地色のむらがじみの
ようになって再生されてしまうなどの再生画質の劣化が
生ずる危険性がある。

〔目　的〕

本発明の目的は、上述した欠点を除去し、原稿画像を分
割した各像域の濃度勾配に応じ、従来のようにスライス
処理とディザ処理との切換えを行なうのみならず、多値
化レベル数をも切換えるようにして、スライス処理像域
およびディザ処理像域にてそれぞれ適切な多値レベル画
像の再生を行ない得るようにした画像処理装置を提供す
ることにある。

かかる目的を達成するために本発明画像処理装置は、原
稿画像における所定画素数の画素ブロックよりなる像域
毎に、λ値画像を再生するスライスλ値化手段と多値デ
ィザマトリックスに基づいて多値レベル擬似中間調画像
を再生する中間調画像再生手段とを各像域における濃度
勾配の判別結果によって切換えるとともに、相関する複
数ディザマトリックスの組合わせによシ中間調画像再生
像域における濃度レベルの階調数を増大させるようにし
たものである０ 〔実施例〕 以下に図面を参照して実施例につき本発明の詳細な説明
する。

まず、本発明画像処理装置の構成例を第１図に示す。図
示の構成において、ｌは、ディジタル画像信号の濃度レ
ベル比較を行なうコンパレータであり、６ビツト構成の
入力画像信号とｔビットＸ／にのメモリ容量を有する後
述のスタティック・ランダムアクセスメモリ３から読出
した同じく６ビツト構成の記憶画像信号とのディジタル
濃度レベルを比較する。いま、入力画像信号の方が記憶
画像信号より濃度レベルが高かったときには、その濃度
レベル比較出力を、後述するようにランダムアクセスメ
モリ３の書込み制御を行なうＤフリップフロップλに供
給して、所定の′タイミングにてその入力画像信号をラ
ンダムアクセスメモリ３に書込むように制御する。した
がって、コンノぐレータ／、ランダムアクセスメモリ３
およびＤフリップフロップλは、原稿画像の主走査方向
に沿って画素濃度を順次に比較し、その最大濃度レベル
を検出して記憶する最大濃度レベル検出回路を構成して
いる。なお、この最大濃度レベルは、原稿画像を、＜ｃ
ｘｌＩ画素を単位画素ブロックとして分割し、各画素ブ
ロック毎に検出するものとし、まだ、／主走査は、１画
素／４　ｐｅｌとして、例えば通常使用する原稿の最大
サイズであるＢ＋サイズでは１１０９を画素であるから
、ランダムアクセスメモリ３は≠０９６／≠すなわち７
にワード分のメモリ容量を必要とする。

つぎに、上述したｐｘ＜ｚ画素ブロック内の最大濃度レ
ベルを検出する手順について詳述すると、ランダムアク
セスメモリ３に格納する最大濃度レベルは、主走査と副
走査との組合わせによシ走査される画素ブロック内での
最大濃度レベルであるから、まず、原稿画像の先頭主走
査を第１主走査として、第１Ｉｎ＋　／　（ｎ＝Ｏ，／
　、　２ｓ　・　）主走査における先頭画素すなわち第
７画素から始めて、第１１１１　＋　／　（ｎ　＝　０
　、　／　ｐ　’　ｒ　”’　）画素の濃度レベルを各
画素ブロックの濃度レベルの初期値としてランダムアク
セスメモリ３に書込む。したがって、第１主走査の先頭
画素を含む画素ブロック内の最大濃度レベルは、まず、
第１主走査における第１画素の濃度レベルをランダムア
クセスメモリ３に格納し、ついで、第２画素の画素信号
が入力されると同時に、ランダムアクセスメモリ３に格
納しである第１画素の画素信号を読出して両者間で濃度
レベルを比較する。その際、第一画素の濃度レベルの方
が第７画素の濃度レベルよシ大きかった場合には、Ｄフ
リップフロップ−の出力によシ制御して、ランダムアク
セスメモリ３における当該画素ブロックの濃度レベルを
第２画素の濃度レベルに書き換える。

ついで、第３画素の画素信号が入力されると、上述した
手順を繰返して入力画素信号と記憶画素信号との濃度レ
ベル比較を行ない、第３画素信号の濃度レベルの方が大
きかった場合には、ランダムアクセスメモリ３内の当該
画素ブロックの濃度レベルを第３画素の濃度レベルに書
き換える。また、記憶画素信号の濃度レベルの方が太き
かった場合には、ランダムアクセスメモリ３内の当該画
素ブロックの濃度レベル記憶値はそのままとして、つぎ
に第１画素の画素信号との濃度レベル比較を上述したと
同様にして行なう。

上述のような濃度レベル比較を１回繰返した結果、第５
画素の画素信号が入力された時点においては、第１−第
ダ画素信号の各濃度レベルのうち最大の濃度レベル値が
当該＋ｘｌＩ画素ブロックの最大濃度レベルとしてラン
ダムアクセスメモリ３に格納される。

ついで、上述の時点にて入力した第３画素信号の濃度レ
ベルを、メモリアドレスをｌだけ歩進させて次の画素ブ
ロックの濃度レベル初期値としてランダムアクセスメモ
リ３に格納する。以後、第１主走査の先頭画素ブロック
につき上述した手順を第一画素ブロックにつき繰返して
、第５〜第ざ画素の最大濃度レベルを検出して第２のメ
モリアドレスに格納する。

以上の最大濃度レベル検出格納を／主走査の各画素ブロ
ック全体に亘って行なうと、／主走査終了の時点におい
ては、／にワード・ランダムアクセスメモリ３中には、
第７主走査における順次の１画素ずつの各画素ブロック
について、それぞれの最大濃度レベルが格納された状態
となる。

ついで、第２主走査が開始されて、第２主走査における
第７画素の画素信号が入力されると、ランダムアクセス
メモリ３のメモリアドレスを先頭アドレスに戻して、第
１主走査にて得られた第１画素ブロックについての最大
濃度レベルを読出し、入力画素信号の濃度レベルと比較
し、以下第一主走査における第１〜第１画素について順
次に入力画素信号と記憶画素信号との濃度レベルの比較
を行すって第７画素ブロックについての最大濃度レベル
記憶値の更新を行ない、ついで、第一主走査における第
５画素信号が入力すると、ランダムアクセスメモリ３の
メモリアドレスを歩進させて、第一画素ブロックにつき
、第１主走査にて得られた第２画素ブロックの最大濃度
レベル記憶値との比較を順次に行なう。

上述したと同様の最大濃度レベル検出・記憶の動作を第
３主走査および第弘主走査について順次に繰返えすと、
第１主走査終了の時点においては、ランダムアクセスメ
モリ３の先頭メモリアドレスには、第１〜第１の主走査
における各第１〜第ダ画素からなる先頭≠×グ画素ブロ
ックにおけるｌ≦画素の濃度レベル中最大の濃度レベル
値が検出されて格納されたことになる。

なお、コンパレータｊ１ランダムアクセスメモリｔ１そ
のランダムアクセスメモリ乙に対する書込み制御用Ｄフ
リップ７０ツブ弘は、上述したと同様の構成によシ、各
画素ブロック毎の最小濃度レベル値を検出して記憶する
回路を構成しており、上述したと同様にして、第グ主走
査の終了時点においては、ランダムアクセスメモリ乙に
各１ＩｘｌＩ画素ブロック毎の濃度レベルの最小値を検
出して格納した状態となる。

ついで、第ｊ主走査においては、第１行の各１ＸＩＩ画
素ブロックについて行なったと同様にして、第２行の各
１ＩＸＩＩ画素ブロックについて、第４＜ｎ＋／　（ｎ
　”　Ｏｒ　／　＊　’　＋・・・）画素の濃度レベル
を各画素ブロックの濃度レベルの初期値としてランダム
アクセスメモリ３および乙に格納するが、第２行の各画
素ブロックの濃度レベル検出・記憶に移行する前に、第
１〜第１主走査によって得た第７行の各画素ブロックの
濃度レベルの最大値および最小値をランダムアクセスメ
モリ３および乙からそれぞれ読出し、Ｄフリップフロッ
プ／９および〃において、引続くグ画素信号入力の間保
持して減算器７にそれぞれ供給する。

しかして、減算器７において各＋ｘ＋画素ブロックから
なる像域毎に最小濃度レベル値Ｄｍａｘと最小濃度レベ
ル値Ｄｍｉｎとの差をとることによシ、各像域毎の濃度
勾配を判別することができ、その差が小さければ当該像
域全面が濃度的に滑かであって、写真などの中間調画像
域であると判定することができ、また、その差が大きけ
れば、当該像域は線画、文字等のλ値画像域であると判
定することができる。したがって、減算器７の差出力信
号をコンパレータざに供給して濃度範囲内の中間値に相
当する一定値と比較し、当該像域がλ値画像域であるか
、中間調すなわち多値の画像域であるか、に応じ、コン
パレータｇからｌビットの“Ｏ″、′／”信号を発生さ
せる。

つぎに、上述した像域濃度勾配判別結果に応じ、各像域
をそれぞれ２値化もしくは多値化する部分の回路構成に
ついて説明する。第１図示の構成において、コンパレー
タタは、入力画像信号を一定閾値と順次に比較してλ値
化する回路であり、そのλ値化出力画像データをダ主走
査遅延回路ｌθに供給する。また、コンパレータ／／は
、ディザ回路１２の出力信号と入力画像信号とを比較し
てディザマトリックスにつきλ値化を行なういわゆるデ
ィザλ値化回路であシ、そのディザ２値化出力画像デー
タ番り主走査遅延回路１３に供給する。さらに、コンパ
レータ／４’、ディザ回路／Ｓおよびグ主走査遅延回路
１６も同様にディザλ値化回路を構成する。

しかして、ディザ回路／２と／３との相違は、ｐｘＩＩ
ディザマトリックス内にて互いに対応する閾値間に一定
の関係を保ったうえで、例えば、第、２図（４）と第２
図・Ｑ３）、あるいは、第２図（Ｃ）と第一図（２）と
に示すように、それぞれ異なるディザマトリックスを構
成している点である。すなわち、第一図（Ａ）と第２図
・（Ｊ３）とに示すディザマトリックス間においては、
互いに対応する閾値がすべて“コ”ずつ異なっておシ、
また、第２図（０）と第一・図（ロ）とに示すディザマ
トリックス間においては、閾値の範囲がひと廻わシ異な
シ、互いに対応する閾値がすべて“３２”ずつ異なって
いる。かかる２種類のディザマトリックスを比較するこ
とにより、従来、弘×グデイザマトリックスを用いた場
合に１７通シの階調しか擬似的階調再生を行ない得なか
ったのに対して、双方のディザ−値化出力画像データを
組合わせて３３通りの擬似的階調再生を行なうことがで
きる。

なお、各グ主走査遅延回路／θ、／３および／４は、上
述した各像域毎の入力画像信号判別を＜ｃｘｐ画素ブロ
ックからなる像域について行なっているので、第１〜第
１主走査による第１行の画素ブロックについてλ値化す
るかディザλ値化すなわち多値化するかの判別は、第ｊ
−第を主走査期間に行なうことになるので、そのタイミ
ング合わせを行なうものである。

上述したび主走査遅延のλ値化出力画像データと２種類
のディザλ値化すなわち多値化の出力画像データとをマ
ルチプレクサ／７の入力端子／Ａ。

２Ａと／Ｂおよび２Ｂとにそれぞれ供給し、制御入力端
子Ｓに供給したコンパレータｌの像域濃度勾配判別出力
の“ｌ”、“Ｏ”に応じ、適切に切換えて出力端子／Ｙ
、２Ｙから取出す。すなわち、λ値画像域であると判定
したときにはλ値化出力画像データを取出し、また、中
間調画像域であると判定したときには多値化出力−像デ
ータを取出す。

上述のようにして切換えてマルチプレクサ１７から取出
した２系統の２値画像データは、マルチプレクテ／ｇに
供給して３値化する。すなわち、マルチプレクサｌざに
おいては、制御入力端子に外部から供給した画像データ
転送用としての速度の２倍の速度を有するクロック信号
により制御して、一系統の２値画像データを交互に切換
え、第３図につき、つぎに述べるようＫして３値化する
。

第３図は、上述のように、２系統のλ値画像データをシ
リアライズした画像データによりディザパターンを細分
して形成したディザ３値化画像域と閾値スライスによる
λ値画像域とによる画像再生の態様を示したものである
。第３図に示すようにマルチプレクサ１７の制御入力端
子に供給する像域濃度勾配判別出力／７−８の波形は、
その前半が“／”となって前半のｌＩ７画素スライス−
値画像域であり、また、残余の後半は“Ｑ”となって中
間調画像域であることを示している。いま、図示のよう
にλ値化した画像データがマルチプレクサ／７の各入力
端子／Ａ、、２Ａ、／Ｂ、λＢ忙それぞれ供給されると
、出力端子／Ｙ、、２Ｙから図示のような波形の２系統
の画像データが取出され、さらに、マルチプレクサ／Ｊ
の入力端子Ａ、Ｂに供給され、その出力Ｙからは図示の
ような波形の画像データが取出される。

したがって、像域濃度勾配の判別結果が、コ／バレータ
タによりそライスした！値画像データであった場合には
、レーザビームプリンタなどの印刷装置にその画像デー
タが供給される。しかして、レーザビームプリンタを用
いた場合には、７画素に相当する期間中にレーザビーム
がオン・オフを繰返し、／画素単位にて白黒に相当する
潜像が得られる。これに対して、像域濃度勾配の判別結
果が中間調像域であると判定された場合には、第３図の
最下段に示した中間調像域期間内の画素■およびＯＫつ
いては、１画素分のオン期間が２系統のディザ２値化出
力／Ｙと、２Ｙとによって決定され、例えば、０画素に
ついては、その前半がディザ回路１２の閾値によってレ
ーザビームオントナシ、その後半がディザ回路／Ｓの閾
値によってレーザビームオフとなる。その結果、０画素
については、１画素分のスポット径にて潜像を作るべき
領域に１約手分のスポット径にて２個の潜像が作られる
ことになる。したがって、各閾値が一定の関係を有する
一種類のディザマトリックスを切換えて組合わせること
により、ディザλ値化出力における７画素をディザλ値
の白と黒との他に第３の濃度レベルによって画像再生す
ることになる。

なお、上述のような複合ディザマド、リツクスによる再
生画像濃度レベルの多値化は、弘種類のディザ回路を組
合わせて５値しベル程度に増大させることができる。す
なわち、例えば第１１図（４）〜（Ｄ）に示すように、
それぞれの各閾値が順次に“ｌ″ずつ増大するなど、相
互間に一定の関係を保って互いに異なるダ種類のディザ
マトリックスに基づく１種類のディザ回路を備え、その
ディザλ値化出力画像データを時系列に切換え、それぞ
れ乞。

’／ｐ　＝　’／４１　＝　”／４＜の比率にて７画素
のレーザスポット径を変化させて潜像を形成すれば、各
画素の濃度レベルを細分してｊ値化した再生画像を形成
することができ、訂階調の画像再生を行なうことができ
る。

〔効　果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、原稿
画像を≠ｘｌＩ画素ブロックなどの小さい画素ブロック
によシ像域を分離して各像域の濃度レベルを判別するに
も拘らず、スライスｉ値画像域は／乙ｐｅｌにて完全に
λ値化し得るとともに、中間調画像域においては、＋ｘ
ｌＩ画素ブロック程度の領域にて１７階調以上の擬似中
間調画像を再生することができ、回路構成を小規模にし
、しかも、スライスλ値領域と中間調画像域とにおける
再生画像の解像度の差を最小に抑えることができる。

なお、スライスλ値化領域におけるスライスレベルは、
それぞれの画像領域における濃度レベルの最大値および
最小値に基づく演算によって自動的にシフトさせること
も容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明画像処理装置の構成例を示すブロック線
図、 第、２図（Ａ）乃至第２図（６）は同じくその画像処理
装置において使用するディザマトリックス対の例をそれ
ぞれ示す線図、 第、１図は同じくその画像処理装置における各部信号波
形の例を順次に示す波形図、 第１１図（Ａ）乃至第１図の）は同じくその画像処理装
置において使用するダ種類１組のディザマトリックスの
例を示す線図である。 ／、！；、ざ、　’？　、　／／　、　１ｔｌ・・・コ
ンパレータ、２、ｌＩ、／ヲ、２０・・・Ｄフリップフ
ロップ、３、乙・・・ランダムアクセスメモリ、７・・
・減算器、 ／θ、　／３　、　／≦・・・グ主走査遅延回路、１２
　、　／Ｓ・・・ディザ回路、 ／７．　、１ｇ・・・マルチプレクサ。 、特許出願人　キャノン株式会社 （Ａ）　（Ｂ） （Ｃ）　（Ｄ） 第４ （Ａ） （Ｃ） 図 （Ｂ） （Ｄ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原稿画像を撮像素子により読取って形成した画像信
   号を所定の閾値にょシコ値化するλ値化手段と、前記画
   像信号を所定の複数閾値によシ多値化する多値化手段と
   、前記原稿画像をそれぞれ複数の画素からなる複数の像
   域に分割したときの各像域毎に前記画像信号の画調を検
   出する検出手段を備え、その検出手段により検出した前
   記画像信号の画調に応じ、各像域毎に前記−値化手段お
   よび前記多値化手段とを選択的に使用して前記画像信号
   を処理するようにしたことを特徴とする画像処理装置。 ２）前記多値化手段をディザ法による擬似階調再生手段
   としたことを特徴とする特許請求の゛範囲第１項記載の
   画像処理装置。 ３）前記λ値化手段および前記多値化手段に少なぐとも
   ｌ主走査シイ７期間の遅延時間を有する遅延回路をそれ
   ぞれ備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の画像処理装置。 ４）前記多値化手段を、複数個の前記λ値化手段および
   それら複数個のλ値化手段の各出力信号をシリアライズ
   する手段をもって構成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の画像処理装置。