JPS62128368A - 階調デ−タ拡張装置 - 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】 ■発明の分野 本発明は、２次元分布画像の小領域それぞれの濃度を、
第１の階調分類に従った階調データ（例えば、１度を１
６の階調に分けた４ビツトのデータ二以下、これをｇ階
調データという）を、第１の階調分類より高次の（諧調
数が多い）第２の階調分類に屈する階調データ（例えば
、濃度を６４の諧調に分けた６ビツトのデータに等価の
、６ビツトのデータ二以下、これを拡張階調データとい
う）に変換する装置に関する。

■従来の技術 例えば、原稿を、３００　Ｘ　３００　ｄｏシ／１ｎｃ
ｈ’（ドツト・パー・スクウェア１インチ）の密度で読
み取り（この読み取り中位を画素という）、読み取り画
素の濃度レベルを１６段階（階調）に分類して（例えば
、濃度レベルを、白レベルから黒レベルの間を１６等分
したレベルに分類する）１６諧調の階調データ（情報ビ
ットは４ビツトとなる）を生成し、該階調データにディ
ザ法、濃度パターン法、サブマトリクス法等の中間調画
像処理を施して２値データを作成し、該２値データに応
じた記Ｂ／非記録パターンで原稿のコピーを作成するデ
ジタル複写装置がある。この種の複写装置では、原稿に
おける写真、絵画等の中間調画像のＳ度の連続的変化が
、コピーにおいては、１６段階に分類された濃度変化と
してのみ与え得るので、不連続な段階的変化となること
が避けられない。

第９．１図（写真）を参照されたい。この第９ａ図は１
文字入り写真原稿の読み取り画素それぞれの濃度をもと
に１６諧調の階調データを生成し、中間調画像処理を施
してレーザプリンタによりプリントアウトしたコピーを
示すが、写真人物像の。

例えば額の部分に、不自然な地図模様が呪われているの
がわかる。これは１本来（原稿で）、連続的である濃度
変化が段階的に表現されたために生じたものであり、し
たがって、３２階調あるいは６４ｒ？ｉ調というように
、より多い階調数の階調データ（多い数の階調で分類す
る階調分類に従った階調データの意味二以下同じ）を用
いることにより、目立たなくなる。例えば、第９ｂ図を
参照さ扛たい。この第９ｂ図は、それぞれの読み取り画
素濃度より６４階調の階調データ（情報ビットは６ビツ
トとなる）を生成して上記同様に処理したコピーである
が、第９ａ図で示される如き地図模様がほとんど目立た
なくなっている。

ところで、原稿の読み取りには、ふつうＣＯＤのような
、光の強弱を電気信号の強弱に変換する光な変換素子ア
レイを使用する。つまり、照明ランプにより原稿を照明
し、その反射光を各光電素子で受光し、各画素の濃度を
表わす電気信号を得ている。しかしながら、このような
光電変換索子アレイには、各素子間の特性のバラツキが
あり。

また照明ランプ自体も照明の非均一性を有するため、同
一濃度の原稿読み取りにおいても、各素子より得る電気
信号が異なり、なかにはその誤差が白−黒レベル間の２
５％程度の値（±）になるものもある。この誤差は、多
い階調数の階調データを生成するときほど大きな影響を
受けるが、誤差の少ない光電変換素子アレイは歩留りが
悪く、歩留りを高くするため誤差の大きい光電変換索子
アレイを用いる場合には、誤差の精密な測定および厳密
な補正を行なわなければならない。一般にこれは非常に
複雑な手順を要する。したがって、従来はこの種の光電
変換素子アレイからは１６諧調の階調データを得るのが
一般であった。

第９ａ図と第９ｂ図との比較で明らかなように。

１６諧調の階調データより６４階調の階調データを使用
した方が中間調画像の再生画質が数段向上し、しかも６
４階調表現が充分なプリンタ（例えば、レーザプリンタ
）が実用化されているにもかかわらず、多くは１６階調
の階調データで画像処理を行ない、実際に６４階調の階
調データが使用されることは少ない。そこで、例えば、
１６階調の階調データを６４階調の階調データに変換す
るなどの２諧調データの拡張が望まれる。

■発明の目的 本発明は、粗い階調数の階調データを、円滑な階調表現
可能な密な階調数の階調データに変換することを目的と
する。

■発明の構成 上記目的を達成するため１本発明においては。

ｘ、７２次元分布の画像の小領域に対応付けられる階調
データのそれぞれを摘出し、摘出した階調データが対応
する注目小領域に隣接する隣接小領域に対応付けられる
階調データを摘出する階調データ摘出手段；および、該
摘出した階調データを重み付け加算し該階調データのビ
ット数よりも多いビット数の階調データを得る重み付け
加算手段；を備える１Ｂ成とする。

これによれば、注目小領域対応の原階調データおよび注
目小領域に隣接する隣接小領域対応の原階調データとを
重み付け加算して拡張階調データを求めているので、写
真、絵画等の中間調画像特有の２次元的な広がりを持つ
濃度変化の表現が可能になり、比軟的生成が容易な、低
次の（階調数が少ない）階調分類による原階調データか
ら１画質の良い、高次の（階調数が多い）階調分類によ
る拡張階調データを生成することができる。

本発明の好ましい実施例では、重み付け加算は。

注目小領域対応の原階調データ（１６階調）の内容の２
倍と、該注目小領域にｙ方向で（例えば上側に）隣接す
る小領域対応の原階調データ（１６階調）の内容と、該
注目小領域にＸ方向で（例えば下側に）隣接する小領域
対応の原階調データ（１６階調）の内容の加算とする。

つまり、注目小領域対応の原階調データの内容をＤ、該
注目小領域にｙ方向で隣接する小領域対応の原階調デー
タの内容をＤ　１３　、該注目小領域にＸ方向で隣接す
る小領域対応の階調データの内容をＤＬとして式％式％
（１） なるＤ′を拡張階調データ（６４階調）とする。

この実施例では１画像のＸ方向とｙ方向の濃度変化を考
慮して、拡張階調データを求めているので。

中間調画像特有の２次元の広がりを持つなだらかな濃度
変化を拡張階調データにおいて実現し得る。

つまり、一般に多く使用されている比較的生成容易な１
６階調の原階調データから、容易に画質の優れた６４階
調の拡張階調データを生成し得る。

ところで１文字等の２値画像は、成分あり部分と成分な
し部分との境界が明確に区別されることが望ましい。し
かしながら、上記第（１）式による処理はこれに反して
境界部分をなるべく自然にぼかす処理であるので１文字
等の２値画像の解像度が劣下してしまう。ここで、画像
の、濃度変化を小領域レベル観察すると、中間調画像に
おいては濃度変化が緩やかであるゆえに、注目小領域お
よび注目小領域の隣接小領域、の間の濃度変化は非常に
わずかなものとなる。これに対して２値画像では、エツ
ジ部に注目した場合には、たとえ小領域レベルでＩＩＩ
察しても、その濃度変化は大きな値となる。これについ
て、第５ａ図、第５ｂ図。

第５ｃ図および第５Ｃ図を参照して説明する。これらに
おいて、実線は画像成分あり小領域（黒）を、破線は画
像成分なし小領域（白）を示し、画像成分あり小領域対
応の原階調データの内容を等しくす、画像成分なし小領
域対応の原階調データの内容を等しくＯとする。

まず、第５ａ図に示す如く画像成分の左上小領域に注目
する場合、２　Ｄ　＝（Ｄ　Ｌ　＋　Ｄ　ｕ　）　＝　
２　ｂとなり、第５ｂ図に示す如く画像成分の右上小領
域に注目する場合、２Ｄ　　（ＤＬ＋Ｄｕ）＝　　ｂと
なり、第５Ｃ図に示す如く画像成分の左下小領域に注１
コする場合、　２　Ｄ　−（Ｄ　Ｌ　＋　Ｄ　ｕ、　）
　＝　ｂとなり、第５ｄ図に示す如く画像成分の右上画
素に注目する場合、２Ｄ−（ＤＬ＋Ｄｕ）＝　　ｂとな
る。

したがって、２　Ｄ　−（Ｄ　Ｌ　＋　Ｄ　ｕ　）の値
がｂ以上であれば、第（１）式による拡張処理を行なわ
ずに、最大値の拡張階調データを設定し、その値が−ｂ
以下であれば、第（１）式による拡張処理を行なわずに
、最小値の拡張階調データを設定することにより、２値
画像のエツジを強調することができる。

そこで、上記好ましい実施例においては、δ　”２ＸＤ
　　（ＤＬ＋Ｄｕ）”　”　’　　（２）なるδが、第
１の閾値Ｔ１に対して、δ＞Ｔ、であれば、６４階調の
階調データの最大値（すなわち階調６３）を拡張階調デ
ータとし、該δが、第２の閾値Ｔ２に対して、δ＜Ｔ２
であれば、６４階調の階調データの最小値（すなわち階
調０）を拡張階調データとして、文字等の２値画像のエ
ツジを強調し、解像度を高くしている。

本発明の他の目的および特徴は、以下の図面を参照する
実施例説明により明らかになろう。

第１図に２本発明の一実施例の階調データ拡張装置１の
電気構成を示す。第１図を参照すると階調データ拡張装
置ｌは、Ｉラインバッファ５および画像処理プロセッサ
■ＰＰ等により構成されている。１ラインバツフア５は
、■ラインの小領域数（例えば読み取り画素数：ただし
、階調データの圧縮等が行なわれる場合を考慮すると、
−概に″′小小領域２素素″いうことはできない）＋１
の長さを有するシフトレジスタを、４個パラレルに配置
したものと考えられたい。画像処理プロセッサＶＰＰは
、ラッチ６＋　＋　６２　＋　６３　＋バイナリフルア
ダー（以下ＡＤＤ）７．８，９．デジタルコンパレータ
（以下ＣＭＰ）１０．ｌ　Ｉ、コントロールバッファ１
２．．１２２，１２３．アントゲ−トＡＮＤ、オアゲー
トおよびインバータ等よりなるＬＳＩである。

タイミング信号は、制御ラインの図示を省略しているが
、■ラインバッファ５のシフトタイミング。

画像処理プロセッサｖＰＰの入出力タイミングを制御す
るものである。

この装置１は、１６階調の原階調データ（４ビツト）の
入力ごとに、６４階調の拡張階調データ（６ビツト）を
出力する。以下、動作を説明するが、便宜上、原階調デ
ータは画像の左から右に。

上から下にラスクスキャンの要領に対応して逐次入力さ
れるものとする。

■ラインバッファ５は、■ラインの小領域数をｍとすれ
ば、ｍ＋１の長さを有するので、パラレル配置の各節（
ｍ＋１）ビットに注目小領域対応の原階調データ（Ｄ）
が格納されると、各第ｍビットに該注目小領域の左隣小
領域対応の原階調データ　（ＤＬ）が格納され、各第１
ビツトに該注目小領域の真上小領域対応の原階調データ
（Ｄｕ）が格納される。

注１」小領域の左隣小領域対応の原階調データ（ＤＬ）
および、注目小領域の真上小領域対応のｇ階調データ（
Ｄ　ＩＪ　）は、ラッチ６Ｉおよびラッチ６２を介して
ＡＤＤ７に４えられる。

ΔＤＤ７では、原階調データＤＬとＤｕとを加算する。

すなわち、ＡＤＤ７で前述の第（１）式および第（２）
式における、（ＤＬ＋Ｄｕ）なる演算がなされる。原階
調データＤＬおよびＤｕは、ともに４ビツトデータであ
るので、ＡＤＤ７の出力は５ビツトとなる。

ＡＤＤ７の出力端子は、そのままΔＤＤ８の入力端子に
、および分岐してインバータを介して（全ビット反転）
ＡＤＤ９に接続されている。

ラッチ６３は５ビツトのラッチであり、第１ビツトから
第４ビツトの入力端子に注目小領域対応の原階調データ
Ｄが入力し、第５ビツトの入力端子はアースされている
。つまり、ラッチ６３において前述のｆｆｉ　（１）式
および第（２）式の２ＸＤの演算がなされる。

ラッチ６３の出力端子は、そのままＡＤＤ８の入力端子
に、および分岐して第５ビツトのみインバータを介して
（第５ビット反転）ＡＤＤ！Ｊに接続されている。

ΔＤＤ８においては、ＡＤＤ７の出力、すなわち（ＤＬ
＋Ｄｕ）と、ラッチ６３出力、すなわち２ＸＤとを加算
する。ＡＤＤ７の出力、およびラッチ６３出力はともに
５ピッ１−であるので、ＡＤＤ８の出力は６ビツトとな
る６つまり、ＡＤＤ８において前述第（１）式の演算： Ｄ　’　＝　２　Ｘ　Ｄ　＋　（Ｄ　Ｌ　十Ｄ　ｕ　）
がなされ、ＡＤＤ８の出力端子から６４階調の拡ＡＤＤ
９の出力端子はＣＭＰＩＯおよび１１に１妾続されてい
る。

ＣＭ）”１１には、さらに第１閾値Ｔ１が入力する。こ
の閾値Ｔ１は、ディップスイッチ等により適宜設定でき
るようになっているが１本実施例では、この値を２　（
００００１０）としている。

ＣＭＰｌｌでは、ＡＤＤ９の出力、つまり値δと第１閾
値Ｔ１とを比較して、値δが閾値Ｔ１を超えると”　Ｉ
　”を出力し、値δが閾値Ｔｌ以下であれば”　ｏ　”
を出力する。この出力は、インバータを介してアントゲ
−）−ＡＮＤの１入力端子およびコントロールバッファ
１２２のコントロール入力に与えられる。コントロール
バッファ１２２の入力には６４階調の階調データの最大
値ＭＡＸ、すなわち６３（１１１１１１）が与えられて
いる。なお、この最大値ＭＡＸは、ディップスイッチ等
により適宜設定できるようになっている。

ＣＭＰ　１０には、さらに第２閾値Ｔ２が入力する。こ
の閾値Ｔ２は、ディップスイッチ等により適宜設定でき
るようになっているが１本実施例では、この値を−２（
１０００１０）としている。

ＣＭＰＩＯでは、ＡＤＤ９の出力、つまり値δと第２閾
値Ｔ２とを比較して、値δが閾値Ｔ２を下まわるとＩＩ
　１　＋＋を出力し、値δが閾値１２以上であればＮ　
Ｏ１１を出力する。この出力は、インバータを介してア
ンドゲートＡＮＤのもう１つの入力端子およびコントロ
ールバッファ１２３のコントロール入力に与えられる。

コントロールバッファ１２３の入力には６４階調の階調
データの最小値ＭＩＮ。

すなわちＯ（００００００）が与えられている。

なお、この最小値ＭＩＮは、ディップスイッチ等により
適宜設定できるようになっている。

アンドゲートＡＮＤの出力端子はコントロールバッファ
１２１のコントロール入力に接続されている。

コントロールバッファ１２１，１２２および１２３は、
コントロール入力がｌ＃　Ｏ１１のときイネーブルに、
コントロール入力が′ｌ″のときディスエーブルになる
。したがって、ＣＭＰＩＩおよびＣＭＰＩＯの出力が”
　ｏ　”のとき、すなわち、値δが閾値１２以上で閾値
Ｔ１以下（Ｔ＋≧δ≧Ｔ２）であるとき、コントロール
バッファ１２１がイネーブル、かつコントロールバッフ
ァ１２２および１２３がディスエーブルとなるので、コ
ントロールバッファ１２１およびオアゲートを介して、
へ〇Ｄ８出力、すなわち前述の第（１）式による拡張階
調データが出力される。ＣＭＰｌｌの出力が′】′″で
ＣＭＰＩＯの出力がｒｒ　Ｏ＋＋のとき、すなわち、値
δが閾値Ｔ１を超える（δ〉Ｔ１）とき、コントロール
バッファ１２２がイネーブル、かつコントロールバッフ
ァ１２１および１２３がディスエーブルとなるので、コ
ントロールバッファ１２２およびオアゲートを介して、
最大値ＭＡＸとされた拡張階調データが出力される。ま
た、ＣＭＰｌｌの出力が０″でＣ：ＭＰＩＯの出力が１
１１．１１のとき、すなわち、値δが閾値Ｔ２を下まわ
る（δ〈Ｔ２）とき、コントロールバッファ１２３がイ
ネーブル。

かつコントロールバッファ１２１および１２２がディス
エーブルとなるので、コントロールバッファ１２３およ
びオアゲートを介して、最小値ＭＩＮとされた拡張階調
データが出力される。

第２図は、第１図に示した階調データ拡張装置１を含む
画像処理装置の一例である。第２図を参照すると、この
画像処理装置は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）２．パ
スコントローラ３．ＲＯＭ１３゜ＲＡＭ１４．ＤＭＡ１
５．フロッピーディスクコントローラ（ＦＤＣ）ｌ　６
．ＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）１８．ＣＲＴドライ
バ２０．ＣＲＴ２１、操作＆表示ボード２３．Ｎ調デー
タ拡張装置１，１６１！ｔ＆調用のフレームメモリ２４
．６４階調用のフレームメモリ２５．プリンタ２７．ス
キャナ２９．および通信モデム等により構成されている
。ＣＰＵ２は、操作＆表示ボート２３を介してのオペレ
ータとの対話によりこれら構成各部を制御し、例えば、
スキャナ２９　（１６階調）→階調データ拡張装置１ｆ
ｆｉ１（６４％ＹＩＦ調）→プリンタ２７゜スキャナ２
９→フレームメモリ２４．フレームメモリ２４→階調デ
ータ拡張装置ｉｔ→フレームメモリ２５．モデム３１（
１６階調）→フレームメモリ２４→階調データ拡張装置
ｌ→フレームメモリ２５→ＣＲＴ２１．等々のデータの
流れを適宜設定して画像処理を行なう。

第３ａ図は、第２図の画像処理装置の実装例の概略を示
すブロック図である。第３ａ図の装置は、スキャナユニ
ット１００．レーザプリンタユニッ）−２００，および
画像編集ユニット３００等により構成されており、この
他に通信モデム、ＣＲＴ等が接続される。これにおいて
、光学信号を１点鎖線で、゛ｍ電気信号実線で、記録紙
の流れを破線で示している。

簡単に説明すると、スキャナユニット１００では、照明
ランプによる原稿反射光をミラーを介してＣＣＤｌ０Ｉ
に導き、原稿ＤＯＣを読み取る（スキャナ２９）、Ｃ（
１：ＤＩｏ　１において読み取った各画素（＝小領域）
の濃度を示す電気信号は、階調処理部１０２に与えられ
、まず、１６階調の原階調データが生成される。階調処
理部には階調データ拡張装置が含まれており、ここで６
４階調の拡張諧調データに変換される。この拡張階調デ
ータは。

中間調画像処理が施されて２値データに変換され。

画像編集ユニット３００に与えられる。

画像編集ユニット３００では、スキャナユニツ１−１０
０より与えられた２値データを取捨）か択し。

および固定パターンを付加して画像、偏集処理を行ない
、レーザプリンタユニット２００に転送する。

この画ｆＭｉ編集処理は、例えば、第４図に示すように
、原稿ＤＯＣの領域への画像をコピーＣＯＰの領域りに
、原稿ＤＯＣの領域Ｂの画像をコピーＣ○Ｐの領域Ｃに
、固定パターンをコピーＣＯＰの領域Ｅに、プリントす
る如く２値データを編集する処理である。

レーザプリンタブロック２００では１画像編集ブロック
３００より与えられた編集処理後の２値データでレーザ
光学系２０１を付勢しくレーザビームをオン／オフ変調
し）、感光体ドラム２０２上に静電潜像を形成し、これ
を現像器２０３を通る間に現像し、咳像を給紙トレー２
０４より給紙された記録紙に転写し、該記録紙を定着器
２０５において定着して排紙トレー２０６に排紙する。

第３ｂ図は以上の信号の流れを示すブロック図である。

第９Ｃ図（写真）を参照されたい。この第９Ｃ図は、前
述第９ａ図の作成に使用した１６階調の諧調データを原
階調データとして、第１図に示した本実施例装置により
、拡張階調データを作成し、第９ａ図、第９ｂ図と同様
の中間調画像処理を施してレーザプリンタによりプリン
トアウトしたコピーを示すが、第９ａ図のコピーに見ら
れる如き写真人物像の、例えば面部分の地図模様は目立
たなくなり、第９ｂ図のコピー（６４階調の階調データ
によるコピー）に比して、はとんど区別のつかないまで
の画像品質を得ている。さらに、文字部分に着目すれば
１本実施例装置によるエツジ強調の処理により解像度が
飛躍的に向上しており、他のコピーに比して、数段優れ
た品質の画像となっていることが明らかになろう。

次に、本発明の別な実施例を説明する。第７図を参照さ
れたい。第７図に示した装置は、システムコントローラ
５１を中心とし、イメージスキャナ５８および通信′！
Ａ置装９等の入力系、ＣＰｔＪ５０および太古辰のフレ
ームメモリ５６　＆　５７　等で構成される画像処理系
、およびレーザプリンタ６１および通信装置等６２の出
力系、により構成されている。システムコントローラは
、操作＆表示ボード６０からの指示で、これら構成各部
を制御する。すなわち、この装置では、オペレータの指
示に応じて、イメージスキャナ５８により読み取った原
稿の階調データ（１６階調）、あるいは通信装置５９を
介して受信した階調データ（１６階調）をフレームメモ
リ５７にストアし、画像編集処理を行なってレーザプリ
ンタ６１によりプリン１−アウトシ、あるいは通信装置
ｉ！６２を介して送信し。

または、フレー１１メモリ５７の１６階調の階調データ
を原階調データとして６４階調の拡張階調データを作成
してフレームメモリ５６にストアし、レーザプリンタ６
１によるプリントアウト等の処理を行なう。

第７図に示した装置の処理動作において、ＣＰＵ５０が
、システムコントローラ５１よりの指示で、フレームメ
モリ５７にストアしている１６階調の階調データを原階
調データとして６４階調の拡張階調データを作成し、フ
レームメモリ５６にストアする場合の処理動作を、第８
ａ図および第８ｂ図に示すフローチャートを参照して説
明する。

なお、以下の説明ではステップ番号を’ｓ−−”で示す
ものとしくフローチャートではＳを省略している）９画
像の横方向（例えば、第４図のＤＯＣの横方向に相当す
る）の小領域数をｍ、縦方向（例えば、第４図のＤＯＣ
の縦方向に相当する）のライン数をｎとする。また、メ
モリ５６および５７のアドレスは（ｐ、ｑ）で示される
ものとしく第ｐライン第ｑの小領域に対応する：ｐの値
は画像において上から下に大きくなり、ｑの値は画像に
おいて左から右に大きくなる）、フレームメモリ５７の
アドレス（ｐ、ｑ）の原階調データはＤｌａ　（Ｐ？　
ｑ）ｒフレームメモリ５６のアドレス（ｐ＋　ｑ）の拡
張階調データはＤｅ４（ｐｅｑ）で示されるものとする
。

第８ａ図を参照すると、５ＩＯＩでフレームメ。

モリ５６（６４階調用）を初期化（オールＯ）Ｌ、レジ
スタＡ、Ｂ、Ｃ等をクリア（０）する。

５１０２でレジスタＰおよび９の値を０にセントした後
、５１０３でレジスタｑの値を１インクリメントし、５
１０４でフレームメモリ５７の、データＤ、θ（Ｐ＋　
ｑ）を０にセットする。５１０３および５１０４をレジ
スタｑの値がｍになるまで繰り返す６つまり、レジスタ
Ｐの値はＯのままであるので、５１０４から引出して図
示した如く〔これにおいて、ＩＩ＋２１＋　　・・・・
・、は、Ｄｌａ　（１＋　１）　＋　Ｄ＋ｅ　（２＋　
１）　＋・・・・、の意味：以下同じ）、第０ライン第
１小領域〜第ｍ小領域対応のダミーデータ（ＯＯ００）
をセットする。

レジスタｑの値がｍになり、５１０５から５１０３−８
１０４−８Ｉ０５−３１０３−・・・。

なるループを抜けると、５１０６でレジスタｑの値をＯ
にセットした後、５１０７でレジスタｐの値を１インク
リメントし、８１０８でフレームメモリ５７の、データ
Ｄ、θ（Ｐ＋　ｑ）を０にセットする。５１０７および
５１０８をレジスタｐの値がｎになるまで繰り返す、つ
まり、レジスタｑの値はＯのままであるので、　８１０
８から引出して図示した如く、第１ライン〜第ｎライン
の第０小領域対応のダミーデータ（ｏ　ｏ　ｏ　ｏ）を
セットする。

レジスタＰの値がｎになり、５１０９から５１０７−８
１０８−８１０９−５１０７−＠＠−。

なるループを抜けると、５１１０でレジスタｐの値をＯ
にセットする（つまり、この時点でＰ＝０゜９＝０）。

以上が前処理であり、フレームメモリ５７の状態は、第
６図に示したようになる。　　　　　■５ｉｌｌではレ
ジスタｐを１インクリメントし。

５１１２ではレジスタｑｔ＆１インクリメントする。

Ｓｔ　１３では、フレームメモリ５７から読み出した第
ｐライン第ｑ小領域（つまり、注目小領域）対応の原階
調データＤｉｅ　（ｐ＋　ｑ）を２倍した値をレジスタ
Ａにロードする。

５１１４では、フレームメモリ５７から読み出じた第（
ｐ−１）ライン第ｑ小領域（つまり、注目小領域の真上
小領域）対応の原階調データＤ＋ａ　（ｐ−１，ｑ）と
第ｐライン第（ｑ−１）小領域（つまり、注目小領域の
左隣小領域）対応の原階調データＤ＋ａ　（ｐｔ　ｑ−
１）とを加算した値をレジスタＢにロードする。これら
の原階調データの２次元的な位置関係を５１１３および
５１１４より引出して図示した。

Ｓｌ　１５では、レジスタＣに、レジスタＡの値よりレ
ジスタＢの値を減じた値をロードする。つまり、レジス
タＣの値には、前述の第（２）式の値δがロードされる
。

第８ｂ図に進み、５ＩＩ６においてレジスタＣの値と第
１閾値Ｔｌとを比較する。レジスタＣの値が第１閾値Ｔ
１を超える場合には、５１１７に進み、拡張階調データ
Ｄθ４　（ｐ＋　ｑ）に６４階調の最大値ＭＡＸを設定
し、フレームメモリ５６のアドレス（ｐ＋　ｑ）の領域
にストアする。なお。

本実施例では第１閾値Ｔ１の値を２とし、最大１１ｕＭ
ＡＸを（１１１１１，１）としている。

レジスタＣの値が第１閾値Ｔｌ以下の場合には。

５１１８に進み、レジスタＣの値と第２閾値Ｔ２と全比
較する。このとき、レジスタＣの値が第２閾値Ｔ２を下
まわる場合には、ＳｉＩ２に進み。

拡張階調データＤｏ４（ｐ＋ｑ）に６４階調の最小値Ｍ
　Ｉ　Ｎを設定し、フレームメモリ５６のアドレス（ｐ
、ｑ）の領域にストアする。なお１本実施例では第２閾
値Ｔ２の値を−２とし、最小値ＭＩＮを（００００００
）としている。

５１１８において、レジスタＣの値が第２閾値下２以上
の場合、すなわち、レジスタＣの値が第１閾値Ｔ１以下
、第２閾値Ｔ２以上の場合には（２≧δ≧−２）、５１
２０に進み、拡張階調データＤ６４　（Ｐ　＋　９）に
、レジスタへの値とレジスタＢの値を加算〔前述の第（
１）式の演算コした値を設定し、フレームメモリ５６の
アドレス（ｐ、ｑ）の領域にストアする。

５１１７から、５１１９から、または５１２０からＳ１
２＋に進むと、ここでレジスタｑの値を吟味する。レジ
スタ９の値は、画像の横方向の小領域数に一致している
ので、ｑ；ｌ！ｍ　（ｑ＜ｍ＞であれば、第８ａ図に示
したフローの８１１２に戻り、レジスタｑｋｌインクリ
メントして（つまり。

注目小領域を１つ右に移して）以上の処理を繰り返す。

ｑ＝ｍであれば、そのライン（第ｐライン）の拡張処理
を終了したことになるので、　５１２２でレジスタｑの
値をクリア（０）Ｌ、　５１２３でレジスタｐの値を吟
味する。レジスタｐの値は画像の縦方向のライン数に一
致しているので、ｐ＝’ｎ（ｐ＜ｎ）であれば、第８ａ
図に示したフローの５１１１に戻り、レジスタＰを１イ
ンクリメントして（つまり、１ライン分下に移動して）
左端の小領域から注目して以上の処理を繰り返す。

ｐ＝ｎであれば、画像の全拡張処理を終了したことにな
るので１図示しないメインルーチンにリターンする。

以上の、第７図に示した実施例装置によっても。

前述した第１図の実施例装置に全く同一の効果を得るこ
とができる。

なお１以上２つの実施例においては、１６階調の原階調
データを６４階調の拡張階調データに拡張しているが１
本発明はこれに限るものではない。

例えば、１６階調の、注目小領域対応の原階調データを
８倍し、これに、注目小領域の左上小領域対応の原階調
データ、注目小領域の真−ヒ小領域対応の原階調データ
、注目小領域の右上小領域対応の原階調データ、注目小
領域の左隣小領域対応の原階調データ、注目小領域の右
隣小領域対応の原階調データ、注目小領域の左下小領域
対応の原階調データ、注目小領域の真下小領域対応の原
階調データ、および注目小領域の右下小領域対応の原階
調データ、を加えて、２５６５６階調張階調データを作
成するようにしても良い。

Ｃ与）発明の効果 以上の述べたとおり、本発明によれば、注目小領域対応
の原階調データおよび注目小領域に隣接する隣接小領域
対応の原階調データとを重み付け加算して拡張階調デー
タを求めているので、写真、絵画等の中間調特有の２次
元的な広がりを持つ濃度変化の表現が可能になり、比較
的生成が容易な、低次の（階調数が少ない）階調分類に
よる原階調データから、画質の良い、高次の（階調数が
多い）階調分類による拡張階調データを生成することが
できる。

さらに、実施例説明で述べたように、注目小領域対応の
原階調データと、該注目小領域に隣接する隣接小領域対
応の原階調データとの偏差が設定範囲内のときは重み付
け加算によるデータを、該偏差が該設定範囲を上側に外
れるときは最大値を示すデータを、該偏差が該設定範囲
を下側に外れるときは最小値を示すデータを、それぞれ
拡張階調データとすることにより、中間調画像部分では
円滑な階調表現が行なわれ１文字等の２値画像部分では
エツジ部が強調されて解像度の高い画像となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の階調データ拡張装置の電気
ｔ１９Ｊ成を示すブロック図である。 第２図は第１図に示した階調データ拡張装置を含んで構
成される画像処理装置の構成を示すブロック図である。 第３ａ図は第２図に示した装置の実装例を示すブロック
図、第３ｂ図は第３ａ図に示した装置の信号の流れを示
すブロック図である。 第４図は第３ａ図に示す装置の行なう画像編集処理の一
例を示す平面図である。 第５ａ図、第５ｂ図、第５Ｃ図および第５ｄ図は２値画
像のエツジを２次元的に示す平面図である。 第６図は前処理後のフレームメモリ５７の状態を示す平
面図である。 第７図は本発明の別の実施例の構成を示すブロック図で
ある。 第８ａ図および第８ｂ図は第７図に示したＣＰＵ５０の
動作例を示すフローチャー１・である。 第９ａ図は１６階調の階調データによるコピー像を、第
９ｂ図は６４階調の階調データによるコピー像を、第９
ｃ図は第９ａ図に使用した１６階調の階調データを原階
調データとして第１図に示す装置により６４階調の拡張
階調データを作成した場合のコピー像を、それぞれ示す
写真である。 ｌ：階調データ拡張装置 ２：マイクロプロセッサ ３：バスコントローラ ５：１ラインバツフア ６１＋６２＋６３：ラッチ ５＋　６＋１６２１６３　：　　（階調データ摘出手段
）７．８，９：バイナリフルアダー ７．８：（重み付け加算手段） １０．１１：デジタルコンパレータ ９．１０．１１：　　（範囲検出手段）１２１．１２２
，１２３　：コントロールバツファＡＮＤ：アンドゲー
ト １２＋、１２□、１２３．ＡＮＤ：　　（出力手段）Ｖ
ＰＰ：画像処理プロセッサ １３．５２：ＲＯＭ ＋４，５３：ＲＡＭ １５：ＤＭＡ　　　　２１：ＣＲＴ １６：フロッピーディスクコントローラ１７：フロッピ
ーディスク １８：ＣＲＴコントローラ ２０：ＣＲＴドライバ ２２．２６，２８，３０：インターフェイス２３．６０
：操作＆表示ボード ２４．２５，５６．５７：フレームメモリ２７．６１：
プリンタ ２９．５８：スキャナ ３１：モデム ５０：マイクロプロセッサ（階調データ摘出手段。 重み付け加算手段、範囲検出手段、出力手段） ５１ニジステムコントローラ ５９．６２：通信装置 １００：スキャナユニット １０１：ＣＣＤ　　　　　１０２：階調処理部２００：
レーザプリンタユニット ２０１：レーザ光学系　２０２：感光体ドラム２０３：
現像器　　　　２０４：給紙トレー２０５：定着器　　
　　２０６：排紙トレー３００　：画像編集ユニット ＤＯＣ：原稿　　ｃｏｐ：コピー 垢５８■　　　　　　′ｐ＞ｓｂ切 第５Ｃ■　　　　　　第５ｄ■ 第６■ 垢８ｂ配 手続補正′書（方式） 昭和６１年　４月２１日 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　　　　所　　東京都大田区中馬込１丁目３番６号名
　　　　称　　（６７４）　　株式会社　リコー代表者
　浜　１）　広 ４、代理人　　〒１０３　　電話　０３−８６４−６０
５２住　所　　　東京都中央区東日本橋２丁目２７番６
号５、補正命令の日付 昭和６１年　２月　５日（発送日同年　２月２５日）６
、補正の対象　　明細書の発明の詳細な説明の欄２図面
の簡単な説７、補正の内容 欄中、次表の「誤Ｊとした内容を「正」とした内容に訂
正する。 （２）　　第９ａ図、第９ｂ図および第９ｃ図を削除す
る。 以上 手続補正書（自発） 昭和６０年１２月２８日 特許庁長官　宇　賀　　道　部　殿 ― １、事件の表示　　　　昭和６０年特許願第２６８９２
７号２、発明の名称　　　　階調データ拡張装置３、補
正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　　東京都大田区中馬込１丁１１３番６号名　
称　　　（６７４）　　株式会社　リコー代表者　浜　
１）　広 ４、代理人　　　　　　〒１０３　　電話　０３−８６
４−６０５２住　所　　　東京都中央区東日本橋２丁目
２７番６号昭和ビル４階 ６、補正の内容 明細書の、第１４頁第２０行と第１５頁第１行の間に、
以下の文章を挿入する。 「張ＷＩｌｌデータ（６ビツト）としてコントロールバ
ッファ１２１の入力端子に与えられる。 、一方、ＡＤＤ９においては、ＡＤＤ７の出力の反転値
と、ラッチ６３の出力の第５ビツトのみ反転した値とが
、加算される。ラッチ６３の第５ビツト出力は常時Ｏで
あるので、ＡＤＤ９において。 ２ＸＤなる演算値と、（ｏｔ−＋ｏｕ）なる演算値の反
転と、１と、が加算される。 すなわち、ＡＤＤ９における演算は、２×Ｄなる演算値
に、（ＤＬ＋Ｄｕ）なる演算値の２の補数を加算するに
等しく、これにおいて、前述の第（２）式の演算： δ　＝　２　Ｘ　Ｄ　−（Ｄ　Ｌ　＋　Ｄ　ｕ　）がな
され、値δが出力される。 この値δは、符号ビットを含めて６ビツトのデータとな
る。　　　　」 以　　　上

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｘ、ｙ２次元分布の画像の小領域に対応付けられ
   る階調データのそれぞれを摘出し、摘出した階調データ
   が対応する注目小領域に隣接する隣接小領域に対応付け
   られる階調データを摘出する階調データ摘出手段；およ
   び、 該摘出した階調データを重み付け加算し該階調データの
   ビット数よりも多いビット数の階調データを得る重み付
   け加算手段； を備える階調データ拡張装置。
2. （２）重み付け加算は、注目小領域対応の階調データの
   内容の２倍と、該注目小領域にｙ方向で隣接する小領域
   対応の階調データの内容と、該注目小領域にｘ方向で隣
   接する小領域対応の階調データの内容の加算である前記
   特許請求の範囲第（１）項記載の階調データ拡張装置。
3. （３）ｘ、ｙ２次元分布の画像の小領域に対応付けられ
   る階調データのそれぞれを摘出し、摘出した階調データ
   が対応する注目小領域に隣接する隣接小領域に対応付け
   られる階調データを摘出する階調データ摘出手段； 該摘出した階調データを重み付け加算し該階調データの
   ビット数よりも多いビット数の階調データを得る重み付
   け加算手段； 注目小領域対応の階調データの内容と、該注目小領域に
   隣接する小領域対応の階調データの内容の偏差が設定範
   囲内にあるか否かを検出する範囲検出手段；および、 該偏差が設定範囲内のときは重み付け加算手段の加算デ
   ータを、該偏差が設定範囲を上側に外れているときには
   最大値を示すデータを、該偏差が設定範囲を下側に外れ
   ているときには最小値を示すデータを出力階調データと
   して出力する出力手段； を備える階調データ拡張装置。
4. （４）重み付け加算は、注目小領域対応の階調データの
   内容の２倍と、該注目小領域にｙ方向で隣接する小領域
   対応の階調データの内容と、該注目小領域にｘ方向で隣
   接する小領域対応の階調データの内容の加算である前記
   特許請求の範囲第（３）項記載の階調データ拡張装置。
5. （５）偏差は、注目小領域対応の階調データの内容の２
   倍より、該注目小領域にｙ方向で隣接する小領域対応の
   階調データの内容と、該注目小領域にｘ方向で隣接する
   小領域対応の階調データの内容とを減算した値である前
   記特許請求の範囲第（３）項又は第（４）項記載の階調
   データ拡張装置。