JPS6249780A - 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］ 本発明は画像情報処理装置に関し、特に入力した画像信
号と周期的パターン信号を比較してパルス幅変調した２
値化画像信号を出力する画像情報処理装置に関する。

［従来の技術］ レーザビームプリンタ等により中間調画像を形成する方
法として、入力ディジタル画像信号をアナログ画像信号
に変換し、該アナログ画像信号を三角波信号のような周
期的アナログパターン信号と比較することによりパルス
幅変調したｚ値化画像信号を発生させる手法が本件出願
人により提案されている。第５図はこの手法による一具
体例を示したものである０図において、８ビツトの入力
ディジタルビデオ信号ｖＤ０〜ＶＤ、はビデオクロック
信号１／２　ＣＬＫでラッチ回路１にラッチされ、同期
がとられる。ビデオクロック信号１／２　ＣＬ“Ｋはマ
スタークロック信号ＣＬＫをＪ−にフリップフロップ５
で２分周したクロック信号である。また、ラッチされた
ビデオ信号はＤ／Ａコンバータ２でアナログビデオ信号
ＶＡに変換され、該アナログビデオ信号ＶＡは抵抗３で
電圧レベルに変換された後に、コンパレータ４の一方の
入力端子に入力される。一方、マスタークロック信号Ｃ
ＬＫは分周器６によってｎ分周が行われてクロック信号
１／ｎＣＬＫとなり、更にＪ−にフリップフロップ８で
２分周され、デユーティ比５０％のパターンクロック信
号ＰＣ：ＬＫとなる。従ってパターンクロック信号ＰＣ
ＬＫはビデオクロック信号１／２　ＣＬＫに対してｎ倍
の周期をもつことになる。更に、パターンクロック信号
ＰＣＬＫはバッファ９を通して可変抵抗１０とコンデン
サ１１で構成される積分回路に入力され、パターンクロ
ック信号ＰＣＬＫと同一周期の三角波信号（アナログパ
ターン信号）　ＳＡＷとなる。該三角波信号ＳＡＷは更
にコンデンサ１２と可変抵抗１３とでそのバイアス分を
調整され、更に保護抵抗１４とバッファアンプ１５を通
して前述のコンパレータ４のもう一方の入力端子に入力
される。

コンパレータ４ではアナログビデオ信号ＶＡと三角波信
号ＳＡＷが比較され、該アナログビデオ信号ＶＡはその
濃度に応じてパルス幅変調される。ここで、高い階調性
を得るためにはアナログビデオ信号ＶＡのレベルと三角
波信号ＳＡＷのレベルは第６図に示すような関係にある
ことが望ましい。即ち、アナログビデオ信号ＶＡの最高
レベルＶＡｍａｘ　　（例えば黒レベル）と三角波信号
ＳＡＷのピークレベルが一致し、かつアナログビデオ信
号ＶＡの最低レベルＶＡｍｉｎ　　（例えば白レベル）
と三角波信号ＳＡＷのボトムレベルが一致する関係であ
る。こうすることで常に最大の分解能とフルスケールの
線形性が保たれるからである。そこで、第６図の関係を
満足させるために三角波信号発生回路の可変抵抗器１０
で振幅を調整し、また可変抵抗器１３でバイアス分を調
整していた。

ところで、かかる装置により再生する画像には様々な画
調がある。例えば文字画像では中間調再生よりもむしろ
白から黒又は黒から白に変化する画素の忠実な再生が重
視され、また写真画像では中間調の再生が重視されるわ
けである。従って、第５図の装置ではいずれの画調の再
現性を重視するかによりパターンクロック信号ＰＣＬＫ
の周期を切り換えられるようになっている。即ち、分周
器６は周期切換信号ＳＥＬによってその分周比を例えば
１〜１／ｎに変更可能である。こうして文字画像再生に
おいては分周比を例えば１として入力ディジタルビデオ
信号の１画素分を１つの三角波信号ＳＡＷよりパルス幅
変調し、白から黒又は黒から白に変化する画素を忠実に
再生し、また写真画像再生においては分周比を例えばｎ
として入力ディジタルビデオ信号の０画素分を１つの三
角波信号ＳＡＷよりパルス幅変調し、滑らかな階調画像
を再生している。しかしながら、上述した装置ではその
分周比を切り換えることにより三角波信号ＳＡＷの周波
数、振幅及びバイアスが変ってしまうから、もはやその
ままでは第５図の関係を満足することができなくなる。

従って第５図の装置ではこのために可変抵抗器１０．１
３の調整を仕置さなければならなかった。まして１画像
に文字と写真が混在するような場合には常にその何れか
の画質を犠牲にしなくてはならなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みてなされたもの
であって、その目的とする所は、簡単な構成で常に画調
に応じた最適のパルス幅変調を行える画像情報処理装置
を提供することにある。

本発明の他の目的は、１画像内に文字画像と写真画像が
混在しても、それぞれの画調に応じた最適のパルス幅変
調を行える画像情報処理装置を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ この問題点を解決する一手゛段として、例えば第１図に
示す実施例の画像情報処理装置は、入力した８ビツトの
デジタル画像信号ＶＤＯ”ＶＤＴの増幅度（及び必要な
らバイアス）が変換されたＤ／Ａ変換出力ＶＡと周期的
パターン（三角波）信号ＳＡＷをコンパレータ４で比較
してパルス幅変調した２値化画像信号Ｐｗを出力する画
像情報処理装置であって、前記三角波信号ＳＡＷの周期
を切り換えるパターン信号切換手段６〜１５と、前記入
力した画像信号ＶＤｏ〜ＶＤＴの増幅度（及び必要なら
バイアス）を切り換える増幅度切換手段（ＲＯＭ）１６
を備える。

［作用］ かかる第１図の構成において、周期切換信号ＳＥＬがｎ
と指定されると分周器６からはクロック信号１／ｎ　ｌ
：ＬＫが出力され、Ｊ−にクリップフロップ８によりデ
ユーティ比５０％のパターンクロック信号ＰＣＬＫとな
る。該パターンクロック信号ＰＣＬＫは抵抗１０とコン
デンサ１１からなる積分回路を通して三角波信号ＳＡＷ
となり、更にこの三角波信号ＳＡＷはコンデンサ１２で
一度直流成分を除去された後、抵抗１３−１と１３−２
によって構成される分圧回路によりそのバイアスが決定
され、コンパレータ４の一方の入力端子に入力される。

こうして三角波信号ＳＡＷは指定された周期を有し、該
周期に応じてその振幅とバイアスが変化する周期的パタ
ーン信号である。一方、増幅度切換手段（ＲＯＭ）１６
の下位アドレスＡｏ＝Ａ７は入力したデジタル画像信号
ＶＤｏ〜ＶＤＴによってアドレスされ、また上位アドレ
スＡｌｌ、Ａ９は周期切換信号ＳＥＬによってアドレス
される。ここにおいてＲＯＭ１６には第２図に示すよう
な４種類の増幅度（ゲイン）Ｇ及びバイアスＢを規定し
た画像データ変換テーブルＴＡＢＬＩ−ＴＡＢＬ４が記
憶されており１周期切換値号ＳＥＬに応じてその何れか
一つが選択される。この選択は分周器６の選択と連動し
ており、前記周期的パターン信号の周期（振幅）の切り
換えに応じて前記入力画像信号の増幅度（ゲイン）を切
り換え、常に三角波信号５ＡＩＩＪのピーク値及びボト
ム値と増幅度変換後の画像信号ＶＡの最大値ＶＡｍａｘ
及び最小値ＶＡｍｉｎとが夫々一致する関係に置かれる
。即ち、例えば第３図に示すように、指定周期Ｔ１が小
さいときはゲインＧ１が小さくてバイアスＢ１が大きく
、また指定周期Ｔ３が大きいときはゲインＧ３が大きく
てバイアスＢ３が小さい関係に置かれる。

［第１実施例］ 第１図乃至第３図は本発明の第１実施例に係り、第１図
はアナログ方式の画像情報処理装置を示す回路図である
。尚、第５図と同一の構成には同一番号を付してその説
明を省略する。第１図において、本実施例では図示せぬ
プロセッサからの周期切換信号ＳＥＬが分周器６とＲＯ
Ｍ１６の上位アドレスＡＯ，Ａ９に接続されている。尚
、プロセッサは入力される画像データの画調（画像の特
性あるいは性質を示す）に従って周期切換信号ＳＥＬを
発生する。今、周期切換信号ＳＥＬがｎと指定されると
、分周器６からはクロック信号１／ｎ　ＧＬＫが出力さ
れ、Ｊ−にフリップフロップ８によりデユーティ比５０
％のパターンクロック信号ＰＣ：ＬＫが形成される。該
パターンクロック信号ＰＧＬＫはバッファ９を通して抵
抗１０とコンデンサ１１とからなる所定時定数の積分回
路に入力され、各指定周期に従って振幅の異る三角波信
号ＳＡＷを形成する。更にこの三角波信号ＳＡＷはコン
デンサ１２で一度直流成分を除去された後、抵抗１３−
１及び１３−２によって構成される分圧回路によりバイ
アスが決定され、コンパレータ（ＣＭＰ）４の一方の入
力端子に入力される。

一方、１６は増幅度（実施例ではバイアスを含む）変換
用のＲＯＭであり、ここではＩ　Ｋｂｙｔｅの容量をも
つ。アドレス端子の下位８ピツ）Ａｏ〜Ａ７にはそれぞ
れディジタルビデオ信号ＶＤｏ〜ＶＤ７が入力され、Ｒ
ＯＭ１＆の読出データが増幅度変換データＶ　Ｒｏ　”
　Ｖ　Ｒ７として出力され、Ｄ／Ａコンバータ２でアナ
ログ画像信号ＶＡに変換される。本実施例ではＲＯＭ１
６の容量がＩ　Ｋｂｙｔｅなので増幅度変換テーブルが
４パタ一ン分用意されており、周期切換信号ＳＥＬに従
って分周器６と連動し、上位アドレスＡａ、Ａ９によっ
て切り換えられる。常に上述した第６図の条件を満足さ
せるべく三角波信号ＳＡＷの周期切り換えと同時にアナ
ログ画像信号ＶＡの増幅度及びバイアスレベルを切り換
えるためである。

第２図はＲＯＭ１６の変換テーブルの例を示す図である
。本実施例の如くデユーティ比５０％のクロック信号Ｐ
ＣＬＫを所定時定数で積分することにより三角波信号Ｓ
ＡＷを発生させる場合には、指定周期が長くなる程三角
波信号ＳＡＷの振幅は大きくなるから、第２図の４種類
の変換テーブルＴＡＢＬ　１〜ＴＡＢＬ　４のうち一番
指定周期が長い場合にはＴＡＢＬ４を、その次にＴＡＢ
Ｌ　３を、そして一番周期が短い場合に７７１ＢＬ　１
が選択されるようになっている。いずれの場合にも第６
図の関係を満足させるためである。

第３図（ａ）、（ｂ）は本実施例によりそれぞれ指定周
期が異なる場合の三角波信号ＳＡＷとアナログ画像信号
レベルＶＡｍａｘ　、ＶＡｉｉｎとの関係を示した図で
あり、何れの場合においても三角波信号ＳＡＷの振幅及
びバイアスについて第６図の条件が満足されていること
が解る。

前述した如く、例えば文字画像再生においては分周比を
ほぼ１として入力ディジタルビデオ信号の１画素分を１
つの三角波信号ＳＡＷよりパルス幅変調し、白から黒又
は黒から白に変化する画素を忠実に再生し、また写真画
像再生においては分周比をこれより大きなｎとして入力
ディジタルビデオ信号のｎ画素分を１つの三角波信号Ｓ
ＡＷよりパルス幅変調し、滑らかな階調画像を再生する
要求があるわけであるが、この要求に対して本実施例装
置がどう対応するかというと、まず文字画像再生におい
ては指定周期が短いのでゲインＧ１が小さくなり、その
分層調性（６度分解能）が劣化するが、もとより白又は
黒を再生すればよいのであるから問題はない。むしろ指
定周期が短いので白画素から黒画素もしくは黒画素から
白画素への追従がよく文字画像が鮮明に再生される。一
方、写真像再生においては指定周期が長いのでゲインＧ
４が大きくなり、階調性（濃度分解能）はフルスケール
において有効である。

し第２実施例１ 第４図は他の実施例であって、第１図の機能をデジタル
素子で構成した場合の画像情報処理装置を示すブロック
構成図である。尚、第１図と同一の構成には同一番号を
付してその説明を省略する。第４図において、２０はア
ップタウンカウンタであり、例えばデユーティ比５０％
のパターンクロック信号ＰＣＬＫの前半ではカウントア
ツプし、後半ではカウントダウンするようにｖｃ統され
ている。該アップダウンカウンタ２０のカウントクロッ
クはマスタークロック信号ＣＬＫで一定であるから、周
期ＳＥＬがｎと指定された場合にはカウント値の振幅が
ｎ倍になる関係にある。４′はデジタルコンハレータで
あり、第２図の変換テーブル（ＲＯＭ１６）で濃度変換
された８ビツトデジタルビデオデータＶＲは入力端Ａに
入力され、アップダウンカウンタ２０の出力の三角波計
数値ＤＳＡＷは入力端子Ｂに入力される。アップダウン
カウンタ２０はこのＡ、Ｂ入力を比較してＡ＞Ｈのとき
にＨＩレベルのパルス幅変調画像信号Ｐｗを出力する。

かようにして第１図の構成は第３図のデジタル素子で置
き換えられ、第３図（ａ）、（ｂ）の関係が達成される
わけである。

［効果］ 以上述べた如く本発明によれば、画像信号の濃度レベル
と周期的パターン信号の周期及びレベルを画調に即した
関係に保つことができ、従来のようにめんどうな調整を
することなく容易にその画調に応じた最適のパルス幅変
調を行える画像情報処理装置を提供することができる。

また本発明によれば、１画像内に文字画像と写真画像が
混在してもそれぞれの画調に応じた最適のパルス幅変調
を行える画像情報処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のアナログ方式の画像情報処理装置を示
す回路図、 第２図はＲＯＭ１６の濃度変換テーブルの例を示す図、 第３図（ａ）、（ｂ）は第１図の各三角波信号ＳＡＷと
アナログ画像信号ＶＡの濃度レベルの関係を示す図、 第４図は他の実施例のデジタル方式の画像情報処理装置
を示すブロック構成図、 第５図はパルス幅変調回路の一具体例を示す回路図、 第６図は第５図の三角波信号ＳＡＷとアナログ画像信号
ＶＡの濃度レベルとの最適な関係を示す図である。 図中、１・・・ラッチ回路、２・・・Ｄ／Ａコンバータ
、４，４′・・・コンパレータ、５，８・・・Ｊ−にフ
リップフロップ、６・・・分周器、２０・・・アップダ
ウンカウンタである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力画像信号と周期的パターン信号を比較してパ
   ルス幅変調した２値化画像信号を出力する画像情報処理
   装置において、前記周期的パターン信号の周期を切り換
   えるパターン信号切換手段と、前記入力画像信号の増幅
   度を切り換える増幅度切換手段を備え、前記周期的パタ
   ーン信号の周期の切り換えに応じて前記入力画像信号の
   増幅度を切り換えることを特徴とする画像情報処理装置
   。
2. （２）増幅度切換手段は入力画像信号の増幅度を切り換
   えると共にバイアスを切り換えることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の画像情報処理装置。