JPH0810895B2 - 画像処理装置 - Google Patents

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〕

従来デイ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ツ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ツクスを用いなけ
ればならない。この結果解像力の低下やマトリツクスの
周期構造によるテキスチヤ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イザ法に於いては、複
数のデイザマトリツ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
各デイザマトリツ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。従って複数のデイザマトリツクスによる多
値化にも限界がある。

〔目 的〕

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、濃淡情報を
忠実に、高階調で再現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はデイジタルデータ出力装置
であり、図示されないCCD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ツト
のデイジタルデータを出力する。このデイジタルデータ
は一旦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。このデイジタルデ
ータ出力装置１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のラツチ回路２でラツチされ、次の画像クロツク
で第２のラツチ回路３にラツチされる。

ところで、第１の加算回路４では第１のラツチ回路２
でラツ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のラツチ回路３にラツチされ
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
２つの加算回路で行なったが、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、デイジタルデータ出力装置１から
出力されるデイ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193階調の信号となる。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イジタル−アナログ変換回路（D/A
変換回路）７により、アナログ量に変換され、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10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
ミツ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では繰り返し発生される
三角波のパルスレベルと入力画像信号をコンパレートす
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、基準クロツクジエネレータ12からの基準クロツクは
カウンタ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ツク（画素
クロツク）となる。この画素クロツクは３進カウンタ14
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ン同期クロ
ツクとなる。又、３進カウンタ14からは１画素クロツク
分づつずれた３種類のパルスパターン同期クロツクが発
生する。即ち、パルスパターン発生の為のパルスパター
ン同期クロツクは１ライン毎に１画素ずつずれて発生す
る。尚、カウンタ13,14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進カウント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３種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ライン毎の補正アツ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）は基準クロツクジエネレー
タ12から発生する基準クロツクであり、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
イテクト（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ツクであり、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ツ
クは基準クロツクを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）の画像クロツクを
更に３分の１周期にカウントダウンして第２図（ｄ）〜
（ｆ）に示されるような３絵素毎のパルスパターン同期
クロツクを形成する。尚、第２図（ｄ）〜（ｆ）のパル
スパターン同期クロツクは１画素クロツク分づつずれた
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
１からのデイ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ライン分同一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、図からわかる様に、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
（ｌ）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画素分のデイジタル画
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。この結果ほ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
ロ的にみた出力パ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，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イ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。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。第３図に示された実線は、パルス幅変調して、レ
ーザビームプリンタで記録した場合の入力画像信号−記
録濃度特性を示すものである。即ち、入力信号が比較的
小さいものは急峻に濃度が立上がってしまい、入力信号
が比較的大きいもの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。

第５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５図は本実施例の構成を用いて、一画面を
構成する全画素が同一レベルの入力濃淡データの場合の
出力パターンを示す図であり、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なわ
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、本実施例においては、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。

さらにパルスパターンの発生は１ライン毎に１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、各ブロツク毎に異な
るγ補正を施し所定数ブロツ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〕

以上説明したように、本発明によれば、複数画素毎に
加算されたデジタルデータのダイナミックレンジとマッ
チングがとれた振幅を有し、且つ前記複数画素周期を有
するパターン信号により、前記加算されたデジタルデー
タをパルス幅変調しているので、画像濃度の保存性及び
再生画像の階調性を向上し、入力されたデジタルデータ
の画像再現性を向上する。

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、本発明はフアクシミリ，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補正の関係を示す為の図、第５図は本実施例に
よる出力パターンを示す図である。 図において１はデイジタルデータ出力装置、2,3はラツ
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は基本クロツクジエネレータ、13,14,16
はカウンタ、17a〜17cはアンドゲート、17dはオアゲー
トである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画素毎のデジタルデータを連続的に出力す
   るデジタルデータ出力手段と、 前記デジタルデータ出力手段から出力されたデジタルデ
   ータを連続する複数画素毎に加算する加算手段と、 前記加算手段より出力されるデジタルデータのダイナミ
   ックレンジとマッチングがとれた振幅を有し、且つ前記
   複数画素周期を有するパターン信号により、前記加算手
   段から出力されたデジタルデータをパルス幅変調するパ
   ルス幅変調手段とを有することを特徴とする画像処理装
   置。