JPS62185466A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は入力した画像データを変換して出力する画像処
理装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来から、中間調のある画像を２値化する方法として例
えばディザ法、濃度パターン法がよく知られている。か
かる方法は中間調は高画質に出力出来るが、反面、文字
・線画に対しては切れ切れになり画質が劣化するという
欠点があった。

更に網点原稿をディザ出力した場合には網点とディザ・
パターンとの周期的構造のビートによりモアレ縞が生じ
、著しく画質が劣化するという欠点もあった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、従来技術の欠点を除去し、中間調と文字、線
画とを含む原稿や網点原稿の画像データを画質を落とさ
ずに出力する画像処理装置を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ この問題を解決する一手段として、例えば、第１図に示
す実施例の画像処理装置は、画像データ入力回路１と黒
成分抽出回路２と連続した５ラインを出力するラインバ
ッファ３ａ、３ｂ。

３ｃ、３ｄとスムージング回路４ａ、４ｂ。

４ｃ、４ｄとバイパスフィルタ回路５ａ、５ｂ。

５ｃ、５ｄと混合回路６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄとエツジ
識別回路７とディザ回路８ａ、８ｂ。

８ｃ、８ｄと画像メモリ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄとを備
える。

［作用］ かかる第１図の構成において、画像データ入力回路１で
受信された画像データ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ
）、シアン（Ｃ）は黒成分抽出回路２でイエロー（Ｙ）
、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、思量（Ｋ）の４要素
となり、黒成分抽出回路２よりの４要素はラインバッフ
ァ３ａ〜３ｄに入り、ラインバッファ３ａ〜３ｄの連続
した５ラインの画像データの出力はスムージング回路４
ａ〜４ｄとバイパスフィルタ回路５８〜５ｄに入る。エ
ツジ識別回路７からのエツジ識別信号によって前記スム
ージング回路４ａ〜４ｄとバイパスフィルタ回路５８〜
５ｄの出力が混合回路６ａ〜６ｄによって所定の割合に
混合されて、ディザ回路８ａ〜８ｄを通って画像メモリ
９ａ〜９ｄに記憶される。

［実施例］ 第１図は本実施例における画像処理装置のブロツク図を
である。画像データ入力回路１には、図示されないＣＣ
Ｄセンサやビデオカメラからの画像データがｌｏｇ変換
、Ａ／Ｄ変換され、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）の濃度情報を持った所定ビットのデジタル
データで人力される。

このＹ、Ｍ、Ｃ信号は黒成分抽出回路２にて式（１）に
より黒の量（Ｋ）が算出される。

Ｋ＝ｍ　　ｉ　　　ｎ　　　（Ｙ、　　　Ｍ、　　　Ｃ
）　　　＝　　　（１）次にＫを含めた４色の信号はラ
インバッファ３ａ〜３ｄに入力する。

ラインバッファ３ａ〜３ｄは第６図（ａ）に示される様
に６つのラインメモリ６２ａ〜６２　ｆ　ｌ！＋）ら構
成されており、入力画像データＩｏｔａはセレクタ回路
６１ａにより、１ラインが選ばれ、ラインメモリへ書き
込みを行う。一方、書き込みを行われていないラインメ
モリはセレクタ回路６１ｂにより読み出され、画像信号
１０２ａ。

１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅを得る。かか
るラインメモリへの書き込みは６２ａ。

８２ｂ、６２ｃ、８２ｄ、８２ｅ、６２ｆと順次行われ
、結局出力画像信号１０２ａ〜１０２ｅは連続した５ラ
インの画像データを出力する。

このラインメモリからの出力信号は第１図に示す次段の
スムージング回路４ａ〜４ｄ、バイパスフィルタ回路５
　ａ　’−５ｄに入る。この回路の機能は、３ｉｆＥ８
図（ａ）、（ｂ）に示すオペレーションを行うが、この
ために第６図（ｂ）に示した遅延回路網の出力を用いる
。１０２ａ〜１０２ｅの各ラインの画像信号は１画素ク
ロック分の遅延回路６３ａ〜６３ｔを経て各タップ１０
３ａ〜１０３ｙから出力される。スムージング回路４ａ
〜４ｄにては、１０３ａ　〜１０３ｙの出力の合計を２
５で除算した出力１０４が得られる。

一方、バイパスフィルタ回路５ａ〜５ｄでは式（２）に
従った出力１０５が得られる。

出力＝５ｘ１０３ｍ−（１０３ａ＋１０３ｅ＋１０３ｕ
＋１　ｏ３’ｙ）−’−（２）次に混合回路６ａ〜６ｄ
にて後述するエツジ識別回路７からの出力に対応した混
合比αに従って混合される。第８図（Ｃ）はスムージン
グ回路出力１０４に係数１−αを掛け、またバイパスフ
ィルタ回路出力１０５に係数αを掛け、加算して出力１
０６を得る混合回路６８〜６ｄのブロック図である。

次にこの出力１０６はディザ回路８ａ〜８ｄにて２値化
され、その結果は画像メモリ９ａ〜９ｄに記録される。

次に前記混合回路６８〜６ｄの混合比αを決めるエツジ
識別信号を出力するエツジ識別回路７の数例を上げて説
明する。

第２図にエツジ識別回路７のブロック図を示す。

Ｙ、Ｍ、Ｃ信号は、平均値回路２０にて、Ｙ。

Ｍ、Ｃの平均値がとられ、モノカラーに相当する平均値
信号２３が生成される。

出力＝１／３　（Ｙ＋Ｍ十Ｃ） である。次にこの平均値信号２３はラインメモリ２１に
入力する。

ラインメモリ２１は第３図（ａ）に示される様に４つの
ラインメモリ３１ａ〜３１ｄから構成されており、人力
画像データはセレクタ回路３５ａにより１ラインが選ば
れ、ラインメモリは書込みを行なう。一方、書込みを行
なわれていないラインメモリはセレクタ回路３５ｂによ
り読み出され画像信号３６ａ、３６ｂ、３６ｃを得る。

かかるラインメモリへの書込みは３１ａ、３１ｂ。

３１ｃ、３１ｄと順次行なわれ結局出力画像信号３６ａ
〜３６ｃは連続した３ラインの画像データを出力する。

かかるラインメモリからの出力信号は、演算回路２２へ
入る。この演算回路２２の機能は第３図（ｄ）に示すス
ムージングのオペレーションを行なう。かかるハードウ
ェア回路を第３図（ｂ）〜（Ｃ）に示す。即ち、各ライ
ンの画像信号３６ａ、３６ｂ、３６ｃは一画素クロック
分の遅延回路３０ａ〜３０ｆを経て、各々のタップ３７
ａ〜３７ｊから出力される。各タップの出力は、第３図
（Ｃ）におけるごとく全て加算される。次に乗算器３８
で×１／９され、目的のスムージング出力を得る。かか
るスムージング出力と中心画素データ３７ｅとの差であ
る出力Ｚ３８ａを得る。

そこで原稿の種類により出力３８ａがどのような値にな
るか調べてみると、写真画のような局部的には濃度差が
小さい画、像や網点原稿の高い線数（１５０線／　ｉ　
ｎ　ｃ　ｈ以上）の時は、出力が小さくなる。特に後者
は、本来網点によるドツト画像ではあるが、網点のピッ
チが細かいため、入力センサのＭＴＦ特性の関係上、網
点が解像せず一見ボケた画像となることも、出力３８ａ
が小さくなる要因となっている。

一方、文字、線画や網点原稿の低い線数（５０線／　ｉ
　ｎ　ｃ　ｈ程度）の時は、出力が大きくなる。

次側のエツジ識別回路として、画像の１次微分量を算出
して、識別する回路を第４図（ａ）〜（ｄ）に従って説
明する。

ラインメモリ２１は第４図（ａ）に示される様に６つの
ラインメモリ４２８〜４２ｆから構成されており、平均
値信号２３はセレクタ回路４１ａにより１ラインが選ば
れ、ラインメモリは書込みを行なう。一方、書込みを行
なわれていないラインメモリはセレクタ回路４１ｂによ
り読み出され画像信号４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ
。

４４ｅを得る。かかるラインメモリへの書込みは４２ａ
、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ。

４２ｆと順次行なわれ結局出力画像信号４４ａ〜４４ｅ
は連続した５ラインの画像データを出力する。

かかるラインメモリ２１からの出力信号は、第４図（ｂ
）に示す次段の演算回路２２へ入る。

この演算回路２２の機能は第４図（ｃ）、（ｄ）に示す
１次微分のオペレーションを行なう。

遅延回路４Ｑａ〜４０ｔの各タップの出力を用いて、第
４図（Ｃ）、（ｄ）に示したような、垂直方向、水平方
向のそれぞれの１次微分の値が計算される。ここで垂直
方向１次微分量をＸ１水平。

方向１次微分量をＹ及びその絶対値の和Ｚは次式にて計
算される。

Ｘ＝　（４３ａ＋４３ｂ＋４３ｆ＋４３ｇ＋４３に＋４
３文＋４３ｐ＋４３ｑ＋４３ｕ＋４３ｖ）−（４３ｄ＋
４３ｅ＋４３ｉ＋４３ｊ＋４３ｎ＋４３ｏ＋４３ｓ＋４
３ｔ＋４３ｘ＋４３ｙ）Ｙ＝　（４３ａ＋４３ｂ＋４３
ｃ＋４３ｄ＋４３ｅ＋４３ｆ＋４３ｇ＋４３ｈ＋４３ｉ
＋４３ｊ）−（４３ｐ＋４３ｑ＋４３ｒ＋４３ｓ＋４３
ｔ＋４３ｕ＋４３ｖ＋４３ｗ＋４３ｘ＋４３ｙ）Ｚ＝ａ
　（ＩＸｌ＋ＩＹＩ） ａは係数、ＩＸＩはＸの絶対値、 ＩＹＩはＹの絶対値、 この演算より出力２４８を得る。

画像がエツジ部の時は、上記１次微分二の和出力Ｚ４８
が大きくなる傾向があり、一方、非エツジ部では、出力
２４８が小さくなる傾向がある。

次側のエツジ識別回路７について説明する。

平均値回路２０でＹ、Ｍ、Ｃ３色の信号の平均をとるこ
とにより、平均値信号２３が算出され、これはラインメ
モリ２１に人力する。

ラインメモリ２１は第５図（ｂ）に示される様に４つの
ラインメモリ５１ａ〜５１ｄから構成されており、入力
画像データはセレクタ回路５５ａにより、１ラインが選
ばれ、ラインメモリへ書き込みを行う。一方、書き込み
を行われていないラインメモリはセレクタ回路５５ｂに
より読み出され、画像信号５６ａ、５６ｂ、５６ｃを得
る。かかるラインメモリへの書き込みは５１ａ。

５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと順次行われ、結局出力画像信
号５６ａ〜５６ｃは連続した３ラインの画像データを出
力する。

かかるラインメモリからの出力信号は次段の演算回路６
へ入る。この演算回路６の機能は第５図（ａ）に示すラ
プラシアン演算子で演算を行う。

ハードウェア回路を第５図（ｅ）〜（ｄ）に示す。即ち
、各ラインの画像信号５６ａ、５６ｂ。

５６ｃは一画素クロック分の遅延回路５０’ａ〜５０ｄ
を経て各々のタップ５７ａ〜５７ｅから出力を得る。各
タップの出力は第５図（ｄ）に於ける如＜５７ａ、５７
ｂ、５７ｄ、５７ｅは全て加算される。又、５７ｃは４
倍される。そして両者は加算器５２で減算されて目的の
ラプラシアン出力Ｚ５８ａを得る。

次に前記数例のエツジ識別回路からの出力Ｚの値をもと
に、第９図のライン１１０、またはライン１１１のよう
なＺとαの対応関係からαの値を導出し、該係数αを混
合回路５ａ〜５ｄに入力して、スムージング回路出力１
０４とバイパスフィルタ回路出力１０５の混合率を変え
ている。

Ｚの値が大きい、つまりエツジ識別回路７の出力が大き
い場合は、エツジ部であり、逆にＺの値が小さいと非エ
ツジ部であることが知られている。そこで次の関係が成
り立つ。

Ｚが大きい→エツジ部である→αを大きくするＺが小さ
い→非エツジ部である→αを小さくする。

出力信号１０６は 出力１０６＝（スムージング回路出力１０４）×（１−
α）＋（バイパスフィル タ回路出力１０５）ｘα・・・（７） であるので、その対応関係は Ｚが大きい−バイパスフィルタ回路出力に近いＺが小さ
い−スムージング回路出力に近い。

つまり、画像のエツジ部は、バイパスフィルタ回路出力
に近い出力をし、逆に非エツジ部はスムージング回路出
力に近い出力をされることになる。従って文字などはへ
イバスフィルタ回路のエツジ強調出力のためディザ処理
による文字品位の劣化が防止される。一方、中間調部は
スムージング効果によりモアレ縞が発生しない高品位の
画像となる。

第７図は本発明が適用できるカラー画像出力装置の概略
図である。

第７図に於て、７１ａ〜７１ｄは後述する走査光学計で
あり、画像メモリ２０ａ〜２０ｄから所要の画像情報を
この走査光学系により光ビーム（レーザービーム）とし
て取り出しこの光ビームがシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ
）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）に対応して並設さ
れた感光ドラム７２ａ〜７２ｄ上に結像するように構成
されている。この感光ドラム７２ａ〜７２ｄの近傍には
現像器７３ａ〜７３ｄが配置されていると共に、図示さ
れない記録紙を搬送するための搬送ベルト７７側に各感
光ドラム７２ａ〜７２ｄに対向して帯電器７４ａ〜７４
ｄが配設されている。

上記構成の動作について説明すると、走査光学系７１ａ
〜７１ｄから出力され変調された光ビームは各感光ドラ
ム７２ａ〜７２ｄ上にその光学像を結像し、その後電子
写真プロセスによりこの結像された像は静電潜像となり
、現像器７３ａ〜７３ｄにより現像され、帯電器７４ａ
〜７４ｄにより搬送用ベルト７７上に保持された記録紙
に各色が順次転写されカラー画像が形成される。

尚、エツジ識別回路は本実施例に限らない。

又、本実施例ではスムージング回路とバイパスフィルタ
回路とを使用したが、他のエツジ部を強調する手段とス
ムージングの手段との組み合わせでも良い。黒成分抽出
回路は無くても、同様の効果が得られる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によって、文字・線画や写真・網点
原稿等の中間調原稿の両方に対し、高品位な出力画像が
得られるようになった。又、モアレ縞も防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像処理装置のブロック図、 第２図はエツジ識別回路のブロック図、第３図（ａ）は
ラインバッファのブロック図、第３図（ｂ）、（Ｃ）は
演算回路のブロック図、 第３図（ｄ）はスムージングフィルタ図、第４図（ａ）
はラインバッファのブロック図、第４図（ｂ）は遅延回
路網のブロック図、第４図（Ｃ）、（ｄ）は１次微分フ
ィルタ図、第５図（ａ）はラプラシアン演算子の図、第
５図（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）は演算回路のブロック図、 第６図（ａ）はラインバッファのブロック図、第６図（
ｂ）は遅延回路網図、 第７図はカラー画像記録装置の構成図、第８１Ｓ（ａ）
はスムージングマトリックス図、第８図（ｂ）はバイパ
スフィルタマトリックス図、 第８図（Ｃ）は混合回路のブロック図、第９図は２とα
の関係グラフ図である。 図中、１・・・画像データ入力回路、２・・・黒成分抽
出回路、３ａ〜３ｄ・・・ラインバッファ、４ａ〜４ｄ
・・・スムージング回路、５ａ〜５ｄ・・・バイパスフ
ィルタ回路、６８〜６ｄ・・・混合回路、７・・・エツ
ジ識別回路、８ａ〜８ｄ・・・ディザ回路、９ａ〜９ｄ
・・・画像メモリである。 第、２図 第３図　（０） 第３図　　（ｂ） 第３図　（ｃ） 第３図　　（ｄ） 第４図　（Ｃ） 第４図　（ｄ） 箪５図　ＣＧ） 第５図　　（ｂ） 第５図　（Ｃ） 第５図　（ｄ） 第６図　（ａ） 第、６図　　（ｂ） 第７図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力した画像データを変換して出力する画像処理
   装置において、エッジ部を検出するエッジ識別手段と、
   スムージング手段と、エッジ強調手段と、前記スムージ
   ング手段と前記エッジ強調手段の出力を前記エッジ識別
   手段の出力に対応した所定の割合で混合する手段とを備
   えることによつて、画像のエッジ部はエッジ強調手段に
   よる変換に近い出力をし、非エッジ部はスムージング手
   段による変換に近い出力をすることを特徴とする画像処
   理装置。
2. （２）出力の混合の割合は、所定の領域の中心画素の濃
   度と領域の平均濃度との差が大きい時はエッジ強調手段
   による変換に近い出力をし、小さい時はスムージング手
   段による変換に近い出力をする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. （３）出力の混合の割合は、１次微分フィルタを用いた
   演算値が大きい時はエッジ強調手段による変換に近い出
   力をし、小さい時はスムージング手段による変換に近い
   出力をする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. （４）出力の混合の割合は、ラプラシアン演算値が大き
   い時はエッジ強調手段による変換に近い出力をし、小さ
   い時はスムージング手段による変換に近い出力をするこ
   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。
5. （５）エッジ識別手段の演算の入力は、カラー画像の入
   力信号の平均値であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第４項記載の画像処理装置。