JPS62101182A - 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〕 本発明は高品位な再生画像を得るための画像処理装置に
関する。

〔従来技術〕

従来ディザ法や濃度パターン法を用いて中間調画像を再
現することが考えられている。しかし、いずれの場合も
小さいサイズの閾値マトリックスでは十分な階調性が得
られず、大きいサイズの閾値マトリックスを用いなけれ
ばならない。この結果解像力の低下やマトリックスの周
期構造によるテキスチャー構造が目立つ等が原因で高品
位出力を得ることが出来ない。

上記の欠点を除去するためにディザ法に於いては、複数
のディザマトリックスを使用してドツト情報を多値化す
る方法も考えられる。しかしこのような方法に於ては各
ディザマトリックスの同期をとる為に複雑な回路構成が
必要となり、システムとしては大型かつ複雑とならざる
を得ない。

従って複数のディザマトリックスによる多値化にも限界
がある。

また、ディジタル入力画像信号に対して所望のγ補正を
ほどこすと、階調数が低下するといった問題もあった。

その為に入力画像信号のビット数を多くして、予め入力
画像信号のダイナミックレンジを広くすることも考えら
れるが、入力画像信号の情報量が増加すると、信号ライ
ンが増加するばかりでなく、記憶あるいは処理する場合
に装置構成が複雑となり、高価なものになってしまうと
いう問題があった。

〔目　的〕

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、高画質の再生
画像を得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。

本発明の他の目的は簡単な構成により優れた中間調画像
を得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。

本発明の更なる目的は比較的少ない情報量で優れた階調
再現を行なう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。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本実施例における画像処理装置の回路図を示す
ものであり、図に於て１はディジタルデータ出力装ｍで
あり、図示されないＣＯＤセンサやビデオカメラからの
画像データをＡ／Ｄ変換し、濃淡情報を持った所定ビッ
トのディジタルデータを出力する。このディジタルデー
タは−Ｈメモリーにストアされていても構わないし通信
等により外部機器から入力しても良い、このディジタル
データ出力装ａ１からは、１ラインの絵素データ（画素
データ）が連続した形で出力され、先頭の画素データは
まず第１のラッチ回路２でラッチされ、次の画像クロッ
クで第２のラッチ回路３にラッチされる。

ところで、第１の加算回路４では第１のラッチ回路２で
ラッチされた画像データとそれに続く画像データを加算
処理する。また第２の加算回路５は第１の加算回路４で
加算したデータ値と第２のラッチ回路３にラッチされた
データ値とを加算処理する。すなわち第２の加算回路５
は連続した３つの絵素データを加算処理した値を出力す
る。

本実施例では第１の加算回路と第２の加算回路のτ′ ２つの加算回路啄行なったが、１つの加算回路で行なう
ことも可能である。

本実施例において、ディジタルデータ出力装置１から出
力されるディジタル画像データは６５階調の濃淡レベル
を持った信号であるが、第２の加算回路５にて３絵素分
加算合成されることで１９３９３階調号となるゆ加算合
成された信号は補正マツプＲＯＭからなる補正回路６に
よりγ補正される。この補正は１ライン毎に異なるよう
に順次行われ、３ライン毎に同じ補正が繰り返される。

補正された画像信号はディジタル−アナログ変換回路（
Ｄ／Ａ変換回路）７により、アナログ優に変換され、増
幅回路８により振幅を補正された後比較回路９の一方の
端子に入力する。一方、３絵素に同期した三角波（パル
スパターン）がパルスパターン発生回路１ｏから出力さ
れ、このパルスパターンは増幅回路１１によって画像信
号のダイナミックレンジとのマツチングをとられ比較回
路９の他方の端子に入力する。比較回路９ではΣ 繰り返し発生される三角波のパルスレベル髪入力画像信
号をフンバレートすることで、３絵素ごとの画像情報を
パルス幅変調し、２値化画像データとして出力する。そ
してこのパルス幅変調された画像信号は例えばレーザビ
ームを変調するための変調回路へ入力される。そしてパ
ルス幅に応じてレーザビームはオン／オフされ、不図示
の記録媒体上に中間調画像が形成される。

以上の処理の同期をとるために、水平同期信号発生回路
１５から各ライン毎に発生する水平同期信号に同期して
、基準クロックジェネレータ１２からの基準クロックは
カラ〉′夕１３により例えば８分の１周期にカウントダ
ウンされ、画素データを転送するための画像クロック（
画素クロック）となる。この画素クロックは３進カウン
ター４に入力され、更に３分の１周期にカウントダウン
されパルスパターンを発生するためのパルスパター爛 ７〜期クロックとなる。又、３進カウンター４からは１
画素クロック分づつずれた３種類のパルスパターン同期
クロックが発生する。即ち、パルスパターン発生の為の
パルスパターン同期クロックは１ライン毎に１画素ずつ
ずれて発生する。尚、カウンター３．１４は水平同期信
号１５に同期してカウント動作を実行する。又、水平同
期信号が入力される度に３進カウンタ１６からは１ライ
ン周期ずつずれた３種類の信号が順次出力される。

この信号はカウンタ１４から発生する３Ｎ類のパルスパ
ターン同期信号の選択信号として使われ。

ゲート回路１７に入力するとともに、補正回路６におけ
る１ライン毎の補正アップの選択信号としても使用され
る。

第２図は第１図の装置の各部の信号波形を説明するため
の図である。第２図（ａ）は基準クロックジェネレータ
１２から発生する基準クロックであり、第２図（ｂ）は
水平同期信号である。尚。

水平同期信号は内部的に発生しても良いし、外部から与
えられるものであっても良い、又水平同期信号とは本装
置がレーザビームプリンタに適用されるものであるなら
ば、例えば周知のビームディテクト（ＢＤ）信号に相当
する。又、第２図（Ｃ）はカウンタ１３から出力される
画素クロックであり、水平同期信号に同期して発生する
。前述した様にこの画素クロックは基準クロックを８分
の１周期に分周して形成される。３進カウンタ１４は、
第２図（Ｃ）の画像クロックを更に３分の１周期にカウ
ントダウンして第２９　（ｄ）〜（ｆ）に示されるよう
な３絵素毎のパルスパターン同期クロックを形成する。

尚、第２図（ｄ）〜（ｆ）　（７）パルスパターン同期
クロックは１画素クロック分づつずれた信号であり、１
ライン毎にいずれか１つが選択されて、アンドゲート、
オアゲート１７ｄを介してパルスパターン発生回路へ入
力される。第２図（ｇ）はデータ出力装置ｌからのディ
ジタル画像信号を直接Ｄ／Ａ変換した場合を示す、第２
図（ｈ）〜（Ｊ）の破線は、３画素分の画素データを加
算回路５で加算合成すると共に補正回路６で補正し、更
にＤ／Ａ変換器７でＤ／Ａ変換した信号を示す。加算合
成された信号の補正は、１ライン毎に異なって行われ、
例えば３ライン分同−の入力画像信号が入力されたとし
ても、補正後では３種類の異なった信号となる。

第２図（ｈ）〜（ｊ）の破線は３ライン連続して同一の
信号が入った場合の１例であり、各ライン毎に補正後に
おいては画像信号の形態が異なっているのがわかる。

また、第２図（ｈ）〜（ｊ）の実線は、パルスパターン
発生回路１０から出力されるパルスパターン（三角波）
を示すものであり、図かられかる様に、１ライン毎に１
絵素クロツクづつずれた三角波形が発生している。比較
回路９では補正された信号とパルスパターンとが比較さ
れ、第２図゛（ｋ）〜（ｍ）に示される様なパルス幅変
調された２値化データが出力される。即ち第１のライン
では第２図（ｋ）の信号が、第２のラインでは第２図（
文）の信号が、第３のラインでは第２図（ｍ）の信号が
比較回路９から出力されるものである。

この様に本実施例においては３画素分のディジタル画像
データ加算合成した後補正し、この補正データをアナロ
グ画像データに変換し、所定周期の三角波と比較するも
のである。この結果はぼ連続的なパルス幅変調が可能と
なり、高階調の画像出力が得られるものである。

又、本実施例では、複数の画素情報を合成することによ
り階調数を増加させているので、γ補正を行っても階調
数が低下することがなくなめらかな階調再現が可能とな
るものである。′又、本実施例によれば、ライン毎にパ
ルスパターン発生の為の同期信号を１絵素分ずつずらし
ているので、パルス幅の成長中心位置が各ライン毎にず
れて行き、マクロ的にみた出カバターンは斜めに配列さ
れた網点のようなパターンとなり、目に自然に見える。

さらにパルス幅の成長中心が出力画面中において均等化
され解像再現の点でも好ましい。

尚、本実施例で用いたパルスパターンの波形は三角波で
あるが、ノコギリ波、サイン波１台形波等を用い′ても
構わない。又パルスパターンの波形は出力装置のパルス
幅に対するリニアリティーの関係及びドツトの成長のさ
せ方等を配慮して選択される０例えば三角波やサイン波
は中央を中心にドツトは成長するし、ノコギリ波は片側
を基準にドツトが成長する。

次に補正回路６によって実行されるγ補正について述べ
る。全ラインとも補正せず、パルス幅変調し、レーザビ
ームプリンタで記録したところ、第３図に実線で示すよ
うな入力画像信号−記録濃度特性となった。即ち、３ラ
インとも同じパルス幅変調を行うと最初に濃度が立上っ
てしまい途中からはなだらかにしか成長しない特性であ
り、非常にリニアリティーの悪い特性であった。尚、第
３図の破線は理想的な入力画像信号−記録濃度の特性を
示すものである。そこで本実施例においては、１ライン
毎に異なる補正を行い３ライン毎に同じ補正が繰り返さ
れる様に構成した。即ち第４図に示すように、第１ライ
ン目は補正回路６の入力と出力の関係を第４図（ａ）の
ような関係となる様に、又第２．第３ライン目は各々第
４図（ｂ）、（ｃ）に示すような関係となる様に補正回
路６を構成した。すると第５図（Ｃ）に示すような非常
にリニアリティーのよい入力画像信号−記録濃度特性が
得られた。第５図（ｄ）は第４図（＆）で示す補正のラ
インのみを使用して記録したときであり、第４図（ｂ）
は第４図（ａ）及び（ｂ）に示す両者の補正のラインを
用いた時の特性である。

第６図は本実施の構成を用いて出力したパターンの一例
である。第６図は全面が同一の入力濃淡データの場合の
出カバターンであって、１ライン毎に異なる補正を受け
るので、斜線で示すようなパルス幅変調が行われる。又
、前述した様にドツトの成長の中心位置が１ライン毎に
１画素づつずれている。

尚、本実ｍ例においては、パルスパターンの発生周期を
３絵素クロツク毎に１回の割合で発生するようにしたが
、それ以上の周期であってもそれ以下であっても良い。

又、絵素データの加算合成を３絵素毎に行ったが、加算
合成する絵素数は適宜決めてやれば良い、これは装置の
応答速度や解像度等を配慮して決められる。

また、パルスパターンの発生周期と絵素データの加算合
成の周期とが違う周期になるように構成しても良い。

ざらにパルスパターンの発生はｌライン毎にｌ絵素づつ
ずれるように構成したが、さらに多くの絵素づつずれる
ようにしても良いし、全くずれずに行っても良い、全く
ずれないようにすると成長のパターンは縦の線状になる
。

また、３ライン毎に同じ補正が繰り返される様に構成し
たが、この繰り返しのライン数は適宜決めてやれば良い
。又、複数画素を１ブロツク（１ブロツクには１ライン
も含まれるものとする。）とし、各ブロック毎に異なる
γ補正を施し所定数ブロック毎に同じ補正を繰り返す様
に構成しても良い、又、各画素毎に異なる補正を行って
も良い。また、γ補正の形態を選択できる様に構成して
も良い、即ち例えば第４図のＡ、Ｂ点間を移動調整出来
るように構成すると、より多様性が生じる。

また画素データの加算合成の後にγ補正を行ったが、加
算合成前にγ補正を行っても良い。

〔効　果〕

以上説明した様に、本発明によれば、解像度をそこなう
事なく濃淡情報を高階調で再現することが可能となるも
のである。

又、本発明によれば簡単な構成で高画質の再生画像を得
ることができるものである。

尚１本発明はファクシミリ、レーザビームプリンタ等あ
らゆる画像処理装置に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例における画像処理装置を説明する為の
回路図、第２図は第１図で示される回路の各部波形を示
す図、第３図はγ補正をしないときの入力画像信号−記
録濃度特性を示す図、第４図は本実施例における各ライ
ン毎のγ補正の関係図において１はディジタルデータ出
力装置。 ２．３はラッチ回路、４，５は加算回路、６は補正回路
、７はＤ／Ａ変換回路、８，１１は増幅回路、９は比較
回路、１０はパルスパターン発生回路、１２は基本グロ
ックジェネレータ、１３゜１４．１６はカウンタ、１７
ａ　〜１７ｃｉ±アンドゲート、１７ｄはオアゲートで
ある。 ＣＱ） Ｃｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画素データを出力する画素データ出力手段と、前記画素
   データ出力手段から出力された複数の画素データを合成
   する合成手段と、前記合成手段から出力された新たな画
   素データの特性を変換する変換手段と、所定周期のパル
   スパターンを発生するパルスパターン発生手段とを有し
   、前記変換手段から出力される特性の変換された画素デ
   ータと前記パルスパターンとを比較してパルス幅変調さ
   れた画素信号を出力する様構成したことを特徴とする画
   像処理装置。