JPH09294209A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像メモリの容量を低減し且つプリンタの階
調表現能力を有効に利用する。 【解決手段】 多値画像データが２値化階調処理部１９
ｂにより単純２値化又は固定閾値、ディザ閾値による誤
差拡散２値化されてメモリ部１００に記憶される。メモ
リ部１００から読み出された２値データはパターンメモ
リ１１４によりジャギーが補正されて多値化され、ま
た、多値化フィルタ１１５により階調表現のために多値
化され、また、、ＦＦ／００変換部１１６により白／黒
を表すように多値化され、その１つがセレクタ１１８に
より選択される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばデジタル複
写機に好適な画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像処理装置としては、例えば特
願平４−３０１３９５号に示すように印字時に斜め線な
どが階段状となるジャギー（ギザギザ）を補正したり、
特開昭６３−５６０６３号公報に示すように注目画素の
濃淡レベルと周囲画素の濃淡レベルの平均値の比に基づ
いて文字画像と中間調画像を識別する方法が提案されて
いる。また、他の方法としては、特開平３−７０２６７
号公報に示すように出力解像度より高い解像度の２値化
データを生成してこの２値化データを出力解像度に合わ
せて整形することにより中間調万線スクリーンの階調
性、解像度を高めたり、特開平４−１５６０６４号公報
に示すように注目画素濃度が周囲の平均濃度より小さい
場合にエッジと判断し、２値化回路の誤差の拡散をコン
トロールする方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、デジタル複
写機のようにページメモリを有する画像形成装置では、
コストに大きな影響を与えるページメモリのコストを低
減するためには、多値データより２値化データを記憶す
る方が望ましい。しかしながら、プリンタが多値の階調
表現能力を有する構成では、多値データを２値化データ
に変換して記憶するとプリンタの階調表現能力を有効に
利用することができないという問題点がある。

【０００４】また、デジタル複写機では、空間フィルタ
としてレンズ、ＣＣＤ等の入力系のＭＴＦを補正する空
間フィルタと、画質を改善するための空間フィルタが設
けられており、空間フィルタの種類が多くなってコスト
高となるという問題点がある。

【０００５】また、多値データを疑似中間調処理して２
値化データに変換して記憶すると、モアレを防止するた
めに１００線、２００線というようなモアレを発生させ
る線数の網点を２値化データに基づいて検出しなければ
ならず、複雑な処理が必要になるという問題点がある。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑み、画像メモリの
容量を低減することができると共に、プリンタの階調表
現能力を有効に利用す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。

【０００７】本発明はまた、画像メモリの容量を低減
し、プリンタの階調表現能力を有効に利用することがで
きる共に、空間フィルタの種類を低減することができる
画像処理装置を提供することを目的とする。

【０００８】本発明はまた、画像メモリの容量を低減
し、プリンタの階調表現能力を有効に利用することがで
きる共に、多値画像データを疑似中間調処理して２値化
しても、簡単な構成で中間調の再現性を向上することが
できる画像処理装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の手段は上記目的を
達成するために、多値画像データを周波数特性が異なる
特性で処理する複数の空間フィルタ処理手段と、前記複
数の空間フィルタ処理手段により処理された多値画像デ
ータの１つを選択する第１の選択手段と、前記第１の選
択手段により選択された多値画像データを固定の閾値で
２値化する第１の２値化手段と、前記第１の選択手段に
より選択された多値画像データをディザ閾値で２値化す
る第２の２値化手段と、前記第１の選択手段により選択
された多値画像データを誤差拡散法で２値化する第３の
２値化手段と、前記第１ないし第３の２値化手段により
２値化されたデータの１つを選択する第２の選択手段
と、前記第２の選択手段により選択された２値化データ
を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出された
２値化データを、異なる特性で多値化する複数の多値化
手段と、前記複数の多値化手段により多値化されたデー
タの１つを選択する第３の選択手段と、を有する。

【００１０】第２の手段は、多値画像データのＭＴＦを
補正するＭＴＦ補正手段と、前記ＭＴＦ補正手段により
処理された多値画像データを固定の閾値で２値化する第
１の２値化手段と、前記第１の選択手段により選択され
た多値画像データをディザ閾値で２値化する第２の２値
化手段と、前記第１の選択手段により選択された多値画
像データを誤差拡散法で２値化する第３の２値化手段
と、前記第１ないし第３の２値化手段により２値化され
たデータの１つを選択する第１の選択手段と、前記第１
の選択手段により選択された２値化データを記憶する記
憶手段と、前記記憶手段から読み出された２値化データ
を、異なる特性で多値化する複数の多値化手段と、前記
複数の多値化手段により多値化されたデータの１つを選
択する第２の選択手段と、を有する。

【００１１】第３の手段は、第１の手段の第３の選択手
段、第２の手段の第２の選択手段が、前記記憶手段から
読み出された２値化データに基づいて注目画素がハーフ
トーンか否かを判別し、判別結果に基づいて前記複数の
多値化手段により多値化されたデータの１つを画素毎に
選択することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明に係る画像処理装置
の一実施形態が適用されたデジタル複写機の原稿読み取
り装置を示す構成図、図２はデジタル複写機のレーザプ
リンタを示す構成図、図３はデジタル複写機の画像処理
回路を示すブロック図、図４〜図７は図３の空間フィル
タ回路を詳細に示す図、図８は図３の階調処理回路及び
多値化部を詳細に示すブロック図、図９及び図１０は図
８の２値階調処理部を詳細に示す図、図１１及び図１２
は図９の誤差拡散２値化部の処理を示す説明図、図１３
は図８のマトリクスウィンドウの構成を示すブロック
図、図１４は図１３のマトリクスウィンドウのマトリク
スを示す説明図、図１５は図８のハーフトーン検出部の
検出方法を示す説明図、図１６は図８の多値化フィルタ
の処理を示す説明図、図１７は２値画像を多値化した場
合の概念を示す説明図、図１８は２値画像を多値化する
処理の一例を示す説明図、図１９はプリンタの階調再現
能力及び多値データを示す説明図である。

【００１３】図１において、コンタクトガラス１上の原
稿は光源２ａ、２ｂにより照明され、その反射光がミラ
ー３、４、５、６、７及びレンズ８を介してＣＣＤイメ
ージセンサ９の受光面で結像され、したがって、原稿画
像が読み取られる。図２に示すレーザプリンタは概略的
にレーザ書き込み系と、画像再生系と給紙系を有する。
レーザ書き込み系はレーザ出力ユニット２１、結像レン
ズ２２及びミラー２３を有し、レーザ出力ユニット２１
は図８に示すＬＤ制御回路２０により駆動されるレーザ
ダイオード（ＬＤ）と、モータにより高速で回転してレ
ーザ光を感光体ドラム２４上に走査するポリゴンミラー
等を有する。

【００１４】感光体ドラム２４の回りには公知の電子写
真プロセス機構として帯電チャージャ２５と、イレーサ
２６と、上記レーザ書き込み系と、現像ユニット２７
と、転写チャージャ２８と、分離チャージャ２９と、分
離爪３０とクリーニングユニット３１等が設けられ、感
光体ドラム２４の表面には帯電、露光、現像、転写によ
りトナー像が形成され、このトナー像が記録紙３２に転
写される。記録紙３２は給紙カセット３３ａ、３３ｂか
らそれぞれ給紙ローラ３７ａ、３７ｂにより搬送され、
レジストローラ３８に当接した状態で一旦停止して感光
体ドラム２４上のトナー像に一致するように搬送され、
転写チャージャ２８によりトナー像が転写される。トナ
ー像が転写された記録紙は搬送ベルト３４により搬送さ
れて定着ローラ３５によりトナー像が定着され、排紙ト
レイ３６上に排出される。

【００１５】次に、図３を参照して本発明の要部である
画像処理部について説明する。ＣＣＤセンサ９はセンサ
ドライバ１２により駆動されて最大Ａ３サイズ（２９７
mm×４２０mm）の原稿画像を例えば主走査方向、副走査
方向共に１６画素／ｍｍの密度で読み取る。ＣＣＤセン
サ９により読み取られたアナログの画像信号は増幅器１
３により増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路１４により１画
素当たり２ⁿ 階調（例えば２５６階調＝８ビット）のデ
ジタルデータに変換される。このデジタルデータはシェ
ーディング補正回路１５により光源２ａ、２ｂの照明む
ら及びＣＣＤセンサ９の各素子間の感度バラツキ等が補
正され、次いで図４〜図７に詳しく示すような空間フィ
ルタ回路１６により文字、線字画像等の解像度を上げる
ＭＴＦ補正、信号ノイズの除去、写真等の再現性を上げ
る平滑化処理等が行われる。

【００１６】次いで主走査変倍回路１７により２次元リ
アルタイム変倍が行われ、その後、γ補正回路１８によ
り設定濃度に応じて原稿画像のγが補正される。次いで
図８に詳しく示す階調処理回路１９により設定画質に応
じて中間調処理と２値化処理等が行われ、その後、２値
データはメモリ部１００に、多値データはマルチプレク
サ（ＭＵＸ）１０２に印加される。メモリ部１００に記
憶された画像データは図８に詳しく示す多値化部１０１
により多値化されてマルチプレクサ１０２に印加され
る。マルチプレクサ１０２では多値化部１０１又は階調
処理回路１９からの多値データが選択され、この多値デ
ータがＬＤ制御回路２０に印加される。ＬＤ制御回路２
０ではこの画像信号に基づいて図２に示すプリンタのＬ
Ｄの点灯信号を生成してＬＤを駆動する。

【００１７】次に、図４〜図７を参照して空間フィルタ
回路１６について詳しく説明する。図４（ａ）は一例と
してマトリクス生成部１６ａと、ＭＴＦ補正部１６ｂと
平滑化処理部１６ｃとセレクタ１７ｄより成る構成を示
し、図４（ｂ）は他の例としてマトリクス生成部１６ａ
とＭＴＦ補正部１６ｂのみより成る構成を示し、いずれ
も公知である。マトリクス生成部１６ａは例えば図５に
示すように５×５画素のマトリクスを生成するために画
素を主走査方向に遅延するフリップフロップ群と、画素
を副走査方向に遅延するラインメモリ群を有する。な
お、図５におけるマトリクスの処理対象画素（注目画
素）は中心のＤ３３である。

【００１８】図４（ａ）に示す例は、注目画素Ｄ３３を
ＭＴＦ補正部１６ｂと平滑化処理部１６ｃにより並列で
フィルタ処理し、セレクタ１７ｄにより選択する構成で
ある。このような構成は、目的の画像やコピーモードな
どによりフィルタ処理を切り換える場合に用いられる。
また、自動的に画像領域を文字、線字の領域か、または
写真、中間調の領域を識別し、識別結果に基づいてフィ
ルタ処理を切り換えるものも知られている。

【００１９】図４（ｂ）に示す構成は、平滑化処理部１
６ｃ及びセレクタ１７ｄが省略されており、入力系（レ
ンズ、ＣＣＤ９など）のＭＴＦによる画質劣化を補正す
るためのみに用いられ、平滑化は行われない。なお、こ
のＭＴＦ補正は入力系の補正だけでなく、解像度や白か
ら黒に変化する部分のシャープさが求められる場合に効
果がある。

【００２０】ＭＴＦ補正部１６ｂと平滑化処理部１６ｃ
の各々は一般に共に複数のフィルタを有する。一例とし
て図６（ａ）〜（ｄ）はＭＴＦ補正部１６ｂが有する４
つのＭＴＦフィルタを示し、各フィルタは参照画素と係
数が異なることにより周波数が異なる。また、図７
（ａ）〜（ｄ）は平滑化処理部１６ｃが有する４つの平
滑化フィルタを示し、画像信号のノイズを除去したり、
写真、中間調画像の階調性に関して滑らかな濃度を再現
するために用いられる。

【００２１】次に、図８以下を参照して階調処理回路１
９及び多値化回路１０１の構成を説明する。ここで、図
３に示す回路では、階調処理回路１９からＬＤ制御回路
２０に至るバスと、メモリ部１００に画像データを転送
するバスが設けられている。このメモリ部１００は一般
に、読み取った画像を少なくとも１ページ分蓄え、 ・１つの原稿に対して１回の読み取りで複数枚のプリン
ト出力を行ったり、 ・原稿の載置方向と記録紙のセット方向が一致しないと
きに（例えば原稿がＡ４横、記録紙がＡ４縦）メモリ上
に画像を９０°回転させたり、 ・複数枚の原稿を複数部プリント出力を行うときにメモ
リ上でソーティングを行い、仕分順にプリント出力を行
う、という機能を実現することができる。

【００２２】また、メモリ部１００は画像データを格納
するので大容量のものが要求されるが、容量を低減する
ために画像データを圧縮したり、画像データのビット数
を減少させることが一般的である。本実施例では、画像
データはＡ／Ｄ変換回路１４により８ビット／画素に変
換されるが、階調処理回路１９までの処理においてビッ
ト数が変更される場合がある。例えば階調処理において
２値化処理されれば１ビット／１画素になり、多値ディ
ザ処理などでは４ビット／１画素で４×４画素毎に２５
６階調が表現される。

【００２３】また、最終的な画像データのビット数はプ
リンタの階調表現能力により決定され、本実施例のプリ
ンタでは図１９に示すように１画素区間におけるパルス
幅（輝度８ビット）とそのパルスを中央、右寄せ、左寄
せし（位相が２ビット）、したがって、ＬＤ制御回路２
０へのデータは１０ビットである。

【００２４】階調処理回路１９は多値階調処理部１９
ａ、２値階調処理部１９ｂ、ＦＦ／００変換部１９ｃ及
びマルチプレクサ（ＭＵＸ）１９ｄを有し、２値階調処
理部１９ｂの２値化方法は、図９及び図１０に示すよう
に固定閾値、ディザ閾値による単純な閾値比較２値化部
１９１と、固定閾値、ディザ閾値による誤差拡散２値化
部１９２により行う。ディザ閾値は主走査アドレスと副
走査アドレスの二次元マトリクスで図１０（ａ）（ｂ）
に示すように周期的に変化する。なお、２値化方法とし
てこの４種類以外の方法も知られている。

【００２５】図９に示す閾値比較２値化部１９１と誤差
拡散２値化部１９２は、固定閾値、ディザ閾値の１つを
選択して画素値と比較し、 画素値≧閾値のとき→２値化データ＝１ 画素値＜閾値のとき→２値化データ＝０ を出力する。セレクタ１９３はその１つを選択する。ま
た、上記４通りの処理を並列して行い、その１つを選択
する方法もある。

【００２６】次に、誤差拡散２値化について詳しく説明
すると、例えば２５６階調の疑似ハーフトーン２値化処
理を行う。この方法は、２値化誤差を一定のフィルタサ
イズ、重み付けに従って周辺画素に分配し、画像濃度を
保存することを特徴とする疑似中間調の表現方法の１つ
である。また、例えば誤差拡散２値化部１９２に対して
ＭＴＦ補正処理後のデータ、ＭＴＦ補正処理しないスル
ーデータ、又はエッジ検出によるＭＴＦ補正処理後のデ
ータを選択的に印加する３つのモードにより適応的に処
理することができる。

【００２７】そのアルゴリズムでは、注目画素の周辺の
「既２値化データの２値化誤差」を重み付けし、注目画
素に加算繰り込みして固定閾値又はディザ閾値で２値化
を行う。このときに生じた注目画素の２値化時の誤差デ
ータを記憶しておいて後続の画素の２値化時の誤差デー
タとして使用し、また、次のラインからの２値化処理時
に前のラインの誤差データとして使用する。

【００２８】図１１は一例として誤差拡散フィルタサイ
ズとして５画素×２ラインを使用した場合の２値化誤差
εと重み付け係数を示し、 ｄ_i,j ：入力注目画素（０≦ｄ_i,j ≦２５５，０：全
白，２５５：全黒） Λ_i,j ：注目画素に周辺画素を加算した加算補正値（０
≦Λ_i,j ≦２５５，範囲以外はクランプ） Ｄ_i,j ：注目画素の２値化後のデータ（Ｄ_i,j ＝０or
１，０：全白，１：全黒） ＴＥＤ：閾値（０≦ＴＥＤ≦２５５）とすると、加算補
正値Λ_i,j は次のように算出される。

【００２９】 Λ_i,j ＝ｄ_i,j ＋（ε_{i-2 ,j-1}＋２＊ε_i-1,j-1 ＋４＊ε_i,j-1 ＋２＊ε_i+1,j-1 ＋ε_i+2,j-1 ＋２＊ε_i-2,j ＋４＊ε_i-1,j ）／１６ …（１） また、２値化データＤ_i,j は Ｄ_i,j ＝１ （if Λ_i,j ＞ＴＥＤ） …（２） Ｄ_i,j ＝０ （if Λ_i,j ≦ＴＥＤ） …（３） により算出される。但し、閾値ＴＥＤは「誤差拡散用変
動閾値マトリクス」により任意に設定される。

【００３０】２値化誤差ε_i,j は ε_i,j ＝Λ_i,j （if Ｄ_i,j ＝０：白） …（４） ε_i,j ＝Λ_i,j −２５５ （if Ｄ_i,j ＝１：黒） …（５） のように算出される。ここで、式（４）は｜ε_i,j ｜
（ε_i,j ≧０）の分だけ「原画より白く２値化表現し
た」ことを示し、式（５）は｜ε_i,j ｜（ε_i,j ＜０）
の分だけ「原画より黒く２値化表現した」ことを示して
いる。したがって、これらの２値化時の行き過ぎた丸め
誤差分｜ε_i,j ｜を補正するために、算出した２値化誤
差を一旦記憶して後続の画素に加える処理を行って２値
化している。その処理を図１２に示すが、公知であるの
で詳細な説明は省略する。

【００３１】図８に戻り、２値階調処理部１９ｂにより
２値化を行う場合には、メモリ部１００には２値化デー
タのままで送るが、ＬＤ制御回路２０に直接送るときに
はＦＦ／００変換部１９により２値化データの「１」
（＝黒）を８ビットの「ＦＦ」（＝黒）に変換し、２値
化データの「０」（＝白）を８ビットの「００」（＝
白）に変換し、また、「ＦＦ」と「００」の位相は、パ
ルスを左右方向に寄せた結果がいずれも同一であるので
仮に２ビット「００」（中央コード）を追加して１０ビ
ットで送る。この場合、輝度データに関しては８ビット
であっても２値となる。

【００３２】なお、単純なＦＦ／００だけでなく、注目
画素が２値化データ「１」であって左隣の画素が２値化
データ「０」である場合には注目画素を８ビットの「８
０ｈ」に変換し、また、位相について左隣が白であるの
で右寄せコード「０１」を割り当てるようにしてもよ
い。この場合、注目画素が２値化データ「１」であって
右隣の画素が２値化データ「０」であるときには注目画
素を８ビットの「８０ｈ」に変換し、また、位相は左寄
せコード「０１」を割り当てる。この場合、輝度データ
に関しては８ビットであっても３値となる。なお、この
ように白から黒、黒から白に変化する場合に黒画素の値
を小さくする理由は、レーザビームの径が太くなって線
画が太くなることを防止するためである。

【００３３】図８ではまた、画像データを階調処理回路
１９からメモリ部１００を介することなく直接、ＬＤ制
御回路２０に送る場合には、多値階調処理部１９ａによ
り処理された多値化データ、又は２値化データがＦＦ／
００変換された１０ビットデータがマルチプレクサ１９
ｄにより選択される。

【００３４】一方、メモリ部１００に１ビット／画素で
格納された２値化データは、読み出し後にＬＤ制御回路
２０に送る前に多値化回路１０１により１０ビットデー
タに変換される。多値化回路１０１はマトリクスウィン
ドウ１１１、ハーフトーン検出部１１２、パターン認識
（ジャギー検出）部１１３、パターンメモリ１１４、多
値化フィルタ１１５、ＦＦ／００変換部１１６、判定部
１１７及びセレクタ１１８を有し、パターンメモリ１１
４、多値化フィルタ１１５及びＦＦ／００変換部１１６
の多値化データ出力を設定モードとハーフトーン検出部
１１２、パターン認識（ジャギー検出）部１１３の各検
出結果に基づいてセレクタ１１８により選択するように
構成されている。

【００３５】ここで行っている多値化は次の３通りであ
る。第１に、２値化画像の斜め線などに見られる階段
（ジャギー）の補正（マトリクスウィンドウ１１１）、
第２にハーフトーン画像の階調性向上（多値化フィルタ
１１５）、第３に前述したＦＦ／００変換（ＦＦ／００
変換部１１６）である。また、モードを判定部１１７に
設定することによりこれらの３つの多値化方法を目的に
応じて切り換えることができ、また、ハーフトーン検出
とジャギー検出に応じて１ページ内で適応的に切り換え
ることができる。なお、この多値データは８ビットであ
るが、２５６値とは限らない。

【００３６】次に多値化回路１０１の構成について詳し
く説明する。先ず、マトリクスウィンドウ１１１は近傍
の画素を参照して処理を行うために２次元空間の画素を
取り出すためのものであり、図１３に詳しく示すように
６個のラインメモリ１３１〜１３６と各々が１１ビット
の７個のシフトレジスタ１４１〜１４７により、図１４
に示すように１１（主走査方向）×７（副走査方向）画
素のマトリクスで構成されている。なお、このマトリク
スの大きさはこのサイズに限定されず、ハーフトーン検
出、ジャギー検出に必要な大きな方のサイズで決定され
る。特に１１×７のみが最適なサイズではないが、注目
画素（図１４に示す×印）がマトリクスの中心になるの
で奇数×奇数画素になることが多い。

【００３７】ここで、ハーフトーン検出部１１２の対象
データは、一旦２値化されたデータである。２値化方法
は前述したように固定閾値による単純２値化、ディザ処
理、誤差拡散による２値化が用いられるが、ハーフトー
ンデータはディザ、誤差拡散のように疑似的に表現され
たデータである。この場合、固定閾値で２値化される場
合であっても原稿が網点であったり、信号ノイズを拾う
ことにより結果的にハープトーンになっている場合があ
る。いずれにしてもどのような形のデータになっている
かは不確定である。

【００３８】本発明のハーフトーン検出部１１２の目的
は、多値（１０ビット）表現可能なプリンタを有する場
合であって、メモリ容量を削減する目的で２値化データ
を使用するときに、２値化データをできるだけ多値画像
の階調表現に近づけることにある。

【００３９】ここで、ディザ処理の２値化では黒ドット
が規則的に現れる。誤差拡散では黒ドットはランダムに
散らばる。固定閾値では結果的に中間調が現れるときも
同様である。しかしながら、どの場合でもハーフトーン
部では文字、線画のように黒ドットがある方向で固まっ
て出現せず、ハーフトーン領域内に比較的均等に散らば
る。

【００４０】そこで、１１×７のマトリクスを一例とし
て、図１５（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示すように注目画
素の左上、右上、左下、右下の６×４画素の領域Ａ〜Ｄ
に分割し、各領域Ａ〜Ｄの黒画素の数をカウントして４
つの領域Ａ〜Ｄの最大値と最小値を比較し、（１）最大
値と最小値の差が閾値ＴＨ１以下のとき、ハーフトーン
領域と判定する。また、（２）最大値と最小値の差が閾
値ＴＨ１より大きく、且つそのとき領域ＡとＤの黒画素
の数の差が閾値ＴＨ２以下であり、且つ領域ＢとＣの黒
画素の数の差が閾値ＴＨ２以下のとき、ハーフトーン領
域と判定する。なお、本実施例ではジャギー検出を優先
し、ジャギーと検出された場合には（１）（２）のいず
れが該当してもハーフトーンと判定しない（判定部１１
７）。但し、これも利用目的に応じて、または検出精度
に応じてハーフトーン判定を優先させるようにしてもよ
い。また、閾値ＴＨ１、ＴＨ２はウィンドウサイズや領
域Ａ〜Ｄのサイズに応じて最適な値が予め設定される。

【００４１】パターン認識（ジャギー検出）部１１３は
例えば特願平４−３０１３９５号に示すように、斜め線
や円弧の凹凸（ジャギー）を補正するために入力パター
ンと予め設定されたパターンを比較してジャギーか否か
を判断する。パターンメモリ１１４には予めジャギーを
補正するためのパルス位相コード（中央、右寄せ、左寄
せ）が記憶され、パターン認識（ジャギー検出）部１１
３の検出結果に基づいて読み出されてジャギーが補正さ
れる。

【００４２】次に、多値化フィルタ１１５について詳し
く説明する。ここで、ジャギー補正技術が斜め線や円弧
の凹凸をスムーズになるように埋めるために多値化デー
タを利用するのに対して、ハーフトーン部に対する多値
化は、階調表現のために多値化データを利用する。そこ
で、疑似中間調処理が面積内での黒画素の比率で階調表
現しているので、逆に周囲画素内での黒画素比率に基づ
いて注目画素の階調レベルを推測する、という方法で２
値データを多値化する。

【００４３】具体的には黒画素を「１」、白画素を
「０」として図１６（ａ）〜（ｃ）に示すような５×３
や、図１６（ｄ）〜（ｆ）に示すような３×３のフィル
タを用いて注目画素の階調レベルを算出することにより
多値化する。図１６（ｂ）に示す５×３のフィルタの係
数の合計は１６であるので注目画素の算出結果は０〜１
６の範囲の１７階調となり、図１６（ｅ）に示す３×３
のフィルタの係数の合計は９であるので注目画素の算出
結果は０〜９の範囲の１０階調となる。

【００４４】ここで、フィルタのサイズを大きくすると
階調数が増加するが、このフィルタは基本的に平滑化フ
ィルタであるのでフィルタサイズを大きくすると画像が
ぼける。したがって、必要最小限のフィルタサイズを選
定すべきであり、少なくともハーフトーンを検出するた
めのマトリクスサイズより小さくする必要がある。

【００４５】図１７は２値化された中間調画像が多値化
された場合の概念的な図を示し、図１８は図１６（ｂ）
に示す５×３のフィルタを用いて多値化する場合の計算
例を示している。図１７に示すように例えば誤差拡散処
理などにより発生するテキスチャなどが多値化により目
につかなくなる。ここで、図１６（ｂ）に示す５×３の
フィルタを用いて０〜１６の範囲の１７階調となる場合
には、図１９（ｂ）に示すように１７値を８ビットに割
り振り、図１８に示す計算結果「１１」は８ビットの
「ＡＡｈ」に多値化される。

【００４６】次に図１９を参照して多値データを用いた
ＬＤ書き込み信号について説明する。なお、図１９はＰ
ＷＭ（パルス幅変調）制御を示しているが、ＰＭ（パワ
ー変調）制御を用いた場合にも、エネルギーの中心をど
こで、エネルギーをどのように分布させるかを考える
と、同じ概念図として考えることができる。図１９
（ａ）はＬＤ駆動パルスの位相を中央「００」、右寄せ
「０１」、左寄せ「１０」の３通りで制御することを示
し、この方法は特に、ジャギー補正では周囲の状況でこ
れらを使い分けると効果的である。また、ハーフトーン
の場合には、エネルギーが散らばることによりハーフト
ーンを表現しやすい場合があるが、全ての画素を同一位
置にするのが有効である。

【００４７】なお、電子写真プロセス（現像、転写）に
よっては、パルス位相を余り細かく分散させると、ドラ
ムの回転の歪みや現像の悪さが目立ちはじめて不都合な
場合もあるので、このようなときには１画素おきに左、
右、左〜のように主走査方向に交互にすることにより、
隣接する画素がつながり、階調性が安定する場合もあ
る。また、ジャギー補正の場合と違って、周囲の状況に
無関係に周期的に、位置に依存してパルス位相を決定す
るようにしてもよい。

【００４８】図１９において、パルス幅は１画素の範囲
のパルス幅がフル点灯であり、そのパルス幅をＬＤドラ
イバの分解能で分割する。ここで、実施例では２５６階
調のＬＤドライバを使用しているので、８ビットの輝度
信号をＬＤ制御回路２０に渡す。この場合、ハーフトー
ンの多値化レベルは、図１６（ｂ）に示す５×３のフィ
ルタ例では１７階調であり、図１６（ｅ）に示す３×３
のフィルタ例で１０階調｛階調数は図１６（ｃ）、図１
６（ｆ）に示すように係数で異なる｝であるので、８ビ
ットに変換してＬＤ制御回路２０に渡す必要がある。そ
こで、前述したＦＦ／００変換と同様に置き換える。

【００４９】ここで、図８に示す多値化回路１０１に
は、ハーフトーン検出とジャギー検出の２つの検出回路
１１２、１１３と、ジャギー補正で用いるパターンメモ
リ１１４による多値化回路と、多値化フィルタ１１５に
よる多値化回路と、ＦＦ／００変換回路１１６による多
値化回路の３通りの多値化回路が設けられ、以下に示す
ように、判定部１１７により設定されるモードに応じて
次のように判定し、また、セレクタ１１８がジャギー補
正結果、多値化フィルタ１１５、ＦＦ／００変換回路１
１６の出力を選択する。

【００５０】 （判定例１） ジャギー検出が真→ジャギー補正結果（パターンメモリ１１４） ” 偽→ハーフトーン検出が真→多値化フィルタ１１５ ” ” 偽→ＦＦ／００変換回路１１６ （判定例２） ハーフトーン検出が真→多値化フィルタ１１５ ” 偽→ジャギー検出が真→ジャギー補正結果 ” ” 偽→ＦＦ／００変換回路１１６ （判定例３） ジャギー検出が真→ジャギー補正結果 ” 偽→ＦＦ／００変換回路１１６ （判定例４） ハーフトーン検出が真→多値化フィルタ１１５ ” 偽→ＦＦ／００変換回路１１６ （判定例５） 全て多値化フィルタ１１５ （判定例６） 全てＦＦ／００変換回路１１６ このモードは、オペレータが使用目的、例えばデジタル
複写機の画質設定キーにより設定することができる。ま
た、このキーはデジタル複写機において文字主体の原稿
か、写真主体の原稿か、文字と写真が混在しているかな
どによって文字モード、写真モード、文字／写真モード
を設定するキーと兼用、又は連動させることができる。
例えば文字モードのときには判定例３、写真モードのと
きには判定例５、文字／写真モードのときには判定例１
が自動的に選択される。また、メモリ部１００を不図示
のホストコンピュータからのキャラクタデータをビット
マップデータに展開するメモリとして使用し、そのビッ
トマップデータをＬＤ制御回路２０に転送してプリント
する場合には判定例３を自動的に選択するようにしても
よい。

【００５１】本発明を要約すると、請求項１記載の発明
の空間フィルタ回路は図４（ａ）に示すものであり、請
求項２記載の発明の空間フィルタ回路は図４（ｂ）に示
すものである。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、多値画像データを２値化してメモリに記憶
し、メモリから読み出された２値データを異なる特性で
多値化してその１つを選択するようにしたので、画像メ
モリの容量を低減することができると共に、プリンタの
階調表現能力を有効に利用することができる。また、２
値化前に多値画像データを処理する空間フィルタと、２
値データを多値化する回路の組み合わせでユーザの幅広
い画質要求に対応することができ、また、２値データを
多値化して高画質化することができる。更に、デジタル
複写機における既存の文字モード、写真モード、文字／
写真モードの設定状態に応じて空間フィルタと多値化回
路の組み合わせを自動的に選択することができる。

【００５３】請求項２記載の発明によれば、画像メモリ
の容量を低減することができると共に、プリンタの階調
表現能力を有効に利用することができ、また、空間フィ
ルタとしてＭＴＦ補正フィルタのみを用いても多値化回
路により高画質化することができる。

【００５４】請求項３記載の発明によれば、２値化デー
タに基づいて注目画素がハーフトーンか否かを判別し、
複数の多値化手段により多値化されたデータの１つを画
素毎に選択するので、多値画像データを疑似中間調処理
して２値化しても、簡単な構成で中間調の再現性を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置の一実施形態が適用
されたデジタル複写機の原稿読み取り装置を示す構成図
である。

【図２】デジタル複写機のレーザプリンタを示す構成図
である。

【図３】デジタル複写機の画像処理回路を示すブロック
図である。

【図４】図３の空間フィルタ回路を詳細に示すブロック
図である。

【図５】図４のマトリクス生成部のマトリクスを示す説
明図である。

【図６】図４のＭＴＦ補正部のフィルタを示す説明図で
ある。

【図７】図４の平滑化補正部のフィルタを示す説明図で
ある。

【図８】図３の階調処理回路及び多値化部を詳細に示す
ブロック図である。

【図９】図８の２値階調処理部を詳細に示すブロック図
である。

【図１０】図９のディザ閾値を示す説明図である。

【図１１】図９の誤差拡散２値化部の処理を示す説明図
である。

【図１２】図９の誤差拡散２値化部の処理を示す説明図
である。

【図１３】図８のマトリクスウィンドウの構成を示すブ
ロック図である。

【図１４】図１３のマトリクスウィンドウのマトリクス
を示す説明図である。

【図１５】図８のハーフトーン検出部の検出方法を示す
説明図である。

【図１６】図８の多値化フィルタの処理を示す説明図で
ある。

【図１７】２値画像を多値化した場合の概念を示す説明
図である。

【図１８】２値画像を多値化する処理の一例を示す説明
図である。

【図１９】プリンタの階調再現能力及び多値データを示
す説明図である。

【符号の説明】

１６ 空間フィルタ回路 １６ｂ ＭＴＦ補正部 １６ｃ 平滑化処理部 １６ｄ セレクタ １９ 階調処理回路 １９ｂ ２値階調処理部 １９ｃ ＦＦ／００変換部 １００ メモリ １０１ 多値化部 １１１ マトリクスウィンドウ １１２ ハーフトーン検出部 １１３ パターン認識（ジャギー検出）部 １１４ パターンメモリ １１５ 多値化フィルタ １１６ ＦＦ／００変換部 １１７ 判定部 １１８ セレクタ １９１ 閾値比較２値化部 １９２ 誤差拡散２値化部 １９３ セレクタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多値画像データを周波数特性が異なる特
   性で処理する複数の空間フィルタ処理手段と、 前記複数の空間フィルタ処理手段により処理された多値
   画像データの１つを選択する第１の選択手段と、 前記第１の選択手段により選択された多値画像データを
   固定の閾値で２値化する第１の２値化手段と、 前記第１の選択手段により選択された多値画像データを
   ディザ閾値で２値化する第２の２値化手段と、 前記第１の選択手段により選択された多値画像データを
   誤差拡散法で２値化する第３の２値化手段と、 前記第１ないし第３の２値化手段により２値化されたデ
   ータの１つを選択する第２の選択手段と、 前記第２の選択手段により選択された２値化データを記
   憶する記憶手段と、 前記記憶手段から読み出された２値化データを、異なる
   特性で多値化する複数の多値化手段と、 前記複数の多値化手段により多値化されたデータの１つ
   を選択する第３の選択手段と、を有する画像処理装置。
2. 【請求項２】 多値画像データのＭＴＦを補正するＭＴ
   Ｆ補正手段と、 前記ＭＴＦ補正手段により処理された多値画像データを
   固定の閾値で２値化する第１の２値化手段と、 前記第１の選択手段により選択された多値画像データを
   ディザ閾値で２値化する第２の２値化手段と、 前記第１の選択手段により選択された多値画像データを
   誤差拡散法で２値化する第３の２値化手段と、 前記第１ないし第３の２値化手段により２値化されたデ
   ータの１つを選択する第１の選択手段と、 前記第１の選択手段により選択された２値化データを記
   憶する記憶手段と、 前記記憶手段から読み出された２値化データを、異なる
   特性で多値化する複数の多値化手段と、 前記複数の多値化手段により多値化されたデータの１つ
   を選択する第２の選択手段と、を有する画像処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の第３の選択手段、請求項
   ２記載の第２の選択手段は、前記記憶手段から読み出さ
   れた２値化データに基づいて注目画素がハーフトーンか
   否かを判別し、判別結果に基づいて前記複数の多値化手
   段により多値化されたデータの１つを画素毎に選択する
   ことを特徴とする画像処理装置。