JPH099038A - 画像処理装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高コスト化及び装置構成の大規模化を招くこ
となく、高解像度の画像形成が高速に可能となる画像処
理装置及びその方法を提供することを目的とする。 【構成】 ４００ＤＰＩの多値画像信号は、γ変換部１
３までで黒生成、色補正、空間フィルタ処理等の各種画
像処理を施された後、解像度変換部１４において６００
ＤＰＩの高解像度に変換され、中間調処理部１５におけ
る擬似中間調処理により２値化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置及びその方
法に関し、例えば高解像度の画像形成を行う画像処理装
置及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の複写機、プリンタ、ファクシミリ
装置等、ディジタル画像信号を扱う画像処理装置におい
ては、４００ドット／インチ（ＤＰＩ）程度の解像度で
原稿画像を読み取り、画像形成を行う装置が一般的であ
った。しかしながら、上記画像処理装置の発達に伴い、
近年の画像処理装置においては、６００ＤＰＩ，７２０
ＤＰＩ，１２００ＤＰＩ等の高解像度の画像形成が可能
となり、更なる高解像度化も進んでいる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、形成さ
れる画像が高解像度化するということは、即ち処理すべ
きデータ量が増大するということであり、従って、画像
読取り及び画像処理における処理速度の高速化が共に要
求される。

【０００４】例えば、形成する画像の解像度を４００Ｄ
ＰＩから６００ＤＰＩに上げた場合について考えると、
その全データ量は２．２５倍となり、従って、同じ処理
速度を達成するためには、画像の読取り及び画像処理に
おける処理速度も、やはり２．２５倍とする必要があ
る。

【０００５】また、２次元的処理を行う空間フィルタ等
においても、４００ＤＰＩで５×５画素単位で構成され
ていた場合、同様の性能を得るためには７×７画素以上
の広域の処理が必要となる。従って、空間フィルタ処理
部においても回路規模の増大が著しくなり、高コスト化
の原因となっていた。また同様に、各画素の処理同期を
取るための遅延メモリも２．２５倍必要となり、やはり
装置構成の大規模化、高コスト化が免れなかった。

【０００６】本発明は上述した問題を解決するためにな
されたものであり、高コスト化及び装置構成の大規模化
を招くことなく、高解像度の画像形成が高速に可能とな
る画像処理装置及びその方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ための一手段として、本発明の画像処理装置は以下の構
成を備える。

【０００８】即ち、第１の解像度のＮ値画像信号を入力
する入力手段と、前記第１の解像度のＮ値画像信号に対
して２次元的な画像処理を施す画像処理手段と、前記画
像処理されたＮ値信号を前記第１の解像度よりも高い第
２の解像度のＮ値画像信号に変換する解像度変換手段
と、前記解像度変換後の画像信号をＭ（Ｍ＜Ｎ）値画像
信号に変換するＭ値化手段と、前記Ｍ値画像信号を出力
する出力手段とを有することを特徴とする。

【０００９】例えば、前記画像処理手段は、前記Ｎ値画
像信号を画像特徴に応じた像域に分離し、該像域毎に適
切な画像処理を施すことを特徴とする。

【００１０】例えば、前記画像処理は、黒生成処理、色
補正処理、空間フィルタ処理、γ変換処理を含むことを
特徴とする。

【００１１】例えば、前記入力手段は、原稿画像を前記
第１の解像度で読み取ることによって多値画像信号とし
て入力することを特徴とする。

【００１２】例えば、前記入力手段は、接続された外部
装置からＮ値画像信号を入力することを特徴とする。

【００１３】更に、接続された外部装置からＭ値画像信
号を入力するＭ値入力手段を有し、前記出力手段は、前
記Ｍ値入力手段により入力されたＭ値画像信号を出力す
ることを特徴とする。

【００１４】例えば、前記出力手段は、前記Ｍ値画像信
号を記録媒体上に出力することを特徴とする。

【００１５】また、上述した目的を達成するための一手
法として、本発明の画像処理方法は以下の工程を備え
る。

【００１６】即ち、第１の解像度の多値画像信号を入力
し、前記第１の解像度のＮ値画像信号に対して２次元的
な画像処理を施し、前記画像処理された多値信号を前記
第１の解像度よりも高い第２の解像度の多値画像信号に
変換し、前記解像度変換後の画像信号をＭ（Ｍ＜Ｎ）値
画像信号に変換し、前記Ｍ値画像信号を出力することを
特徴とする。

【００１７】

【作用】以上の構成により、Ｎ値の画像処理を低解像度
の画像データに対して施し、該処理結果を高解像度に変
換した後、Ｍ（Ｍ＜Ｎ）値記録信号を生成することによ
り、Ｎ値の画像処理を比較的少ないデータ量に対して行
うことができるという特有の作用効果が得られる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係る一実施例について図面を
参照して詳細に説明する。

【００１９】図１は本発明に係る画像形成装置の一実施
例であるデジタル電子写真方式のカラープリンタ装置の
断面図である。

【００２０】図１において、記録紙が給紙部１１７から
給紙ローラ１１８により、転写ドラム１２０の外周上に
保持される。

【００２１】感光ドラム１００は帯電器１１２により所
定の極性に均一に帯電され、レーザ部１１０から出力さ
れ、反射ミラー１１１を介したレーザビーム光Ｌによる
露光によって、感光ドラム１００上に各色毎に潜像が形
成される。感光ドラム１００上に形成された潜像は、各
色現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋにより可視像化され、
転写ドラム１２０外周の記録紙に複数回転写されて、カ
ラー画像が形成される。その後、記録紙は転写ドラム１
２０より分離爪１１４により分離され、転写されたカラ
ー画像が定着ユニット１１５で定着され、排紙トレー１
１６に排出される。尚、１１３はクリーナであり、感光
ドラム１００の表面に残留した各色のトナーを除去す
る。

【００２２】１１９は制御部であり、例えば不図示のス
キャナ部からの画像データに対して各種画像処理を施
し、かつ、上述した各部を制御する。

【００２３】また、３００は操作パネル等の操作部であ
り、操作者からの指示入力や、操作者への状態報知等が
行われる。

【００２４】次に、上述した制御部１１９の詳細構成に
ついて図２に示し、説明する。

【００２５】まずＣＣＤ等の固体撮像素子からなるセン
サ２によって、４００ＤＰＩの解像度により原稿画像を
ＲＧＢ信号として読み取り、シェーディング補正部３で
該固体撮像素子毎のムラを均一に補正し、色空間変換部
４でセンサフィルタの色補正を行う。そして、対数変換
部８において輝度ＲＧＢ信号を濃度ＣＭＹ信号に変換
し、次に黒生成部９において該ＣＭＹ信号の最小値に基
づいて、黒信号（Ｋ）を生成する。これらＣＭＹＫ４色
の濃度信号は、色補正部１０において、色材の特性等に
応じた色補正が施される。そして、必要に応じて変倍部
１１で変倍された後、空間フィルタ部１２において、先
鋭度の補正、及びモアレ除去が行われる。そして、γ変
換部１３で濃度補正が行われる。

【００２６】一方、６は像域分離部であり、上述した各
処理部において画像の属性に応じた最適な処理を行うた
めに、画像属性を判定する。この像域判定は、特に画像
中の黒色文字部を黒色単色で尖鋭に記録するために有効
である。また、７は画像編集部であり、例えばトリミン
グやマスキング、移動・回転等の各種画像編集処理、及
び各処理部への指示を行う。これら像域分離部６及び画
像編集処理部７による処理については、後述する。

【００２７】ガンマ変換部１３において濃度補正された
ＹＭＣＫの画像信号は、必要に応じて解像度変換部１４
において解像度変換が施され、中間調処理部１５におい
て多擬似中間調処理が施されることにより、２値化され
る。そして、２値化された画像信号は記録部１６に入力
され、各色毎の記録信号としてレーザ部１１０に出力さ
れる。

【００２８】図２において、上述した各構成はＣＰＵ１
７によって統括的に制御される。１８はＲＯＭであり、
ＣＰＵ１７によって参照される制御プログラムや固定変
数等を保持している。１９はＲＡＭであり、ＣＰＵ１７
の作業領域として使用される。

【００２９】尚、図２の各構成には、その下部に該構成
において処理する画像データの解像度（４００ＤＰＩ／
６００ＤＰＩ）が併記されている。

【００３０】本実施例においては、像域分離部６及び画
像編集部７による処理は、４００ＤＰＩの多値画像信号
上で行う。従って、本実施例の画像処理装置においては
最終的に６００ＤＰＩの高解像度による２値記録を行う
が、例えば４００ＤＰＩの低解像度による多値記録を行
う場合には、上述したγ変換部１３からの出力信号をそ
のまま多値記録装置に出力すれば良い。

【００３１】本実施例においては低解像度の画像信号を
高解像度に変換してから、画像形成を行う。従って、γ
変換部１３からの４００ＤＰＩの出力信号は、解像度変
換部１４に入力において例えば６００ＤＰＩに２次元的
に解像度変換される。そして、中間調処理部１５におい
て６００ＤＰＩの多値画像信号はディザ法や誤差拡散法
等の擬似中間調処理により、２値化される。尚、解像度
変換部１４における解像度変換処理は、２次元的な多値
データに対する処理であれば例えば通常の線型補間やシ
ンク補間等、どのような方法で実現しても良い。

【００３２】以上説明した様に、本実施例において高解
像度での出力を行う場合には、解像度変換部１４と中間
調処理部１５のみが、６００ＤＰＩの高解像度データを
扱うことになる。従って、解像度変換部１４と中間調処
理部１５においては、４００ＤＰＩの画像信号処理の場
合と比較して、約２．２５倍の処理速度が要求される。
従って、本実施例の高解像度処理によれば、コストアッ
プを最小限に留めることができる。

【００３３】即ち、本実施例においては、所謂多値画像
信号に対する２次元的処理は低解像度の画像上で行い、
高解像度の画像に対する処理を極力減らすことにより、
高解像度の２値記録を安価に実現することを特徴とす
る。

【００３４】また、図２において中間調処理部１５は外
部からの２値画像信号を入力するための外部Ｉ／Ｆ部１
を備えており、外部Ｉ／Ｆ部１に入力される画像信号は
例えば外部のコンピュータ等により作成された文書及び
図形等の所謂ベクトル情報であり、コンピュータのドラ
イバ等において既に６００ＤＰＩの２値情報に変換され
たものである。同様に、色空間変換部４も外部Ｉ／Ｆ部
５を備えており、外部のコンピュータ等に接続され、４
００ＤＰＩの多値画像信号を扱う。例えば、本画像処理
装置のＣＣＤ２により原稿画像を４００ＤＰＩの多値画
像信号として読み取って、画部のコンピュータに出力し
たり、また、他のスキャナにより読み取られてコンピュ
ータに保持されていた４００ＤＰＩの多値画像信号（所
謂ラスタ画像）を入力したりする。

【００３５】従って、外部から入力される所謂ラスタ型
の多値画像信号を記録再生する場合には、該画像信号を
本画像処理装置における最終的な解像度（６００ＤＰ
Ｉ）よりも低い解像度（４００ＤＰＩ）で入力して画像
処理を施し、最終的に高解像度に変換することで、デー
タの転送時間並びに処理時間の増長を抑制することがで
きる。また、ベクトル情報は高解像度の２値情報として
扱うことができる。従って、より高画質な画像を高速に
形成することが可能となる。

【００３６】次に、本実施例における像域分離部６につ
いて詳細に説明する。

【００３７】像域分離部６においては、色空間変換部４
よりＲＧＢの画像信号を入力して画像の属性を検出する
ことにより、該画像を各像域に分離する。ここで、画像
の属性を検出には、まず注目画素近傍の画像信号から
「濃度レベルの分布」、「エッジ量」、「エッジの分
布」等の情報を検出する。そして、 １）微視的濃度レベルの変化は連続中間調では小さく、
文字／線画では大きい。

【００３８】２）エッジ量は、連続中間調、網点、文字
／線画の順に大きくなる。

【００３９】３）エッジの分布は、網点では離散的であ
り、文字／線画では連続的である。という特徴に基づい
て、「文字／線画」，「網点」，「連続中間調」の３種
に識別可能である。

【００４０】即ち本実施例においては、「文字／線
画」，「網点」，「連続中間調」の３種に像域を分離す
る。尚、この分離は上記１）〜３）に示したいずれかの
特徴のみに基づいて行なっても良いし、複数の特徴を組
み合せて参照しても良い。また、他の特徴量を参照する
ようにしても良い。本実施例においては、各画素毎に上
記３種の属性に分離することができれば良い。

【００４１】像域分離部６においては、更に黒色の文字
／線画の判定も行う。そのためには、ＲＧＢ３色の色信
号から黒色を判定する。そして、上述した像域分離にお
いて文字／線画部とされた像域を参照することにより、
黒色の文字／線画部を識別することができる。

【００４２】以上により、即ち像域分離部６において
は、各画素を「黒文字／線画部」，「黒以外の色文字／
線画部」，「網点部」，「連続中間調部」の４種の像域
に分離する。

【００４３】像域分離部６における像域分離結果に基づ
いて、画像編集部７では黒生成部９，色補正部１０，空
間フィルタ部１２，γ変換部１３に対して、所定のタイ
ミングで画像編集指示を出力する。そして、各処理部に
おいては、各画素を該画像編集指示に基づいて処理す
る。即ち、黒生成部９，色補正部１０，空間フィルタ部
１２，γ変換部１３における処理は、像域に応じてなさ
れることになる。

【００４４】ここで、各像域毎の処理部における適応処
理を図３に示す。以下、図３を参照して、各像域におけ
る適応処理について説明する。

【００４５】・「黒文字／線画部」の場合 黒生成部９では黒信号Ｋをα（１＜α）倍することによ
り黒色を強調し、色補正部１０において黒単色に近付け
る。即ち、色補正部１０における通常の色補正処理で
は、黒単色に近い色に対しては、例えば、Ｋ＝２５５，
Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝１２８程度となるように、所謂４色で約
２．５倍（Ｋ＋Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＝２５５×２．５）の色重ね
を行うことにより、より黒い色を表現する。しかしなが
ら、黒文字・線画部については、なるべくＣＭＹの記録
信号を発生させない様に、色補正におけるマトリクス演
算の係数を切り替える。また、空間フィルタ部１２にお
いては、黒信号に対して２本／ｍｍ〜３本／ｍｍの空間
周波数成分を強調する、所謂エッジ強調効果を呈する係
数を選択する。また、γ変換部１３では、黒信号のみに
対してはより濃く記録させ、他色信号に対しては記録信
号を抑圧するような濃度補正を行う。

【００４６】・「色文字／線画部」の場合 黒生成９及び色補正１０では通常の処理を行う。空間フ
ィルタ部１２では、色信号に対して２本／ｍｍ〜３本／
ｍｍの空間周波数成分を強調する所謂エッジ強調効果を
呈する係数を選択する。また、γ変換部１３では、黒以
外の色信号（Ｃ，Ｍ，Ｙ）のみに対してより濃く記録さ
せるような濃度補正を行う。

【００４７】・「網点部」の場合 黒生成部９及び色補正部１０，γ変換部１３では通常の
処理を行い、空間フィルタ部１２では、全ての信号に対
して、４本／ｍｍ以上の空間周波数成分を抑圧する所謂
広域遮断効果を呈する係数を選択する。

【００４８】・「連続中間調部」の場合 黒生成部９及び色補正部１０，空間フィルタ部１２，γ
変換部１３の全てにおいて、通常の処理を行う。

【００４９】以上の処理により、解像度変換部１４に入
力される画像信号として、像域毎に最も適切な画像処理
が施されたＣＭＹＫ多値信号が生成される。従って、こ
の画像信号を解像度変換部１４において高解像度に変換
し、中間調処理部１５において２値化しても、像域分離
が施された高品位な再生画像が得られることは言うまで
も無い。

【００５０】以上説明した様に本実施例によれば、低解
像度の多値画像データを高解像度の２値データに変換し
て画像形成する画像処理装置において、低解像度の多値
画像データに対して像域特性毎に適応処理を行い、全て
の画像処理装置が終了した後に高解像度に変換すること
により、解像度変換前段までの処理を少ないデータ量で
行うことができる。従って、装置構成の大規模化及び高
コスト化を招くことなく、高解像度の画像形成を高速に
行うことが可能となる。

【００５１】尚、本実施例では４００ＤＰＩの多値画像
データを処理した後、６００ＤＰＩで２値記録を行う例
について説明したが、本発明はこの解像度変換（４００
ＤＰＩ／６００ＤＰＩ）に限定されるものではなく、例
えば、３００ＤＰＩ／６００ＤＰＩ，２００ＤＰＩ／４
００ＤＰＩ，３００ＤＰＩ／７２０ＤＰＩ，４００ＤＰ
Ｉ／１２００ＤＰＩ等、どのような解像度の組合せにお
いても適用可能である。あるいは、主走査方向４００Ｄ
ＰＩ，副走査方向６００ＤＰＩから主副共６００ＤＰＩ
の様に、走査方向に対して何れか一方が低解像度であれ
ば効果は本実施例の１／１．５となるから、全て高解像
度とする場合に対しては１．５倍のコスト、速度的メリ
ットがある。

【００５２】また、変倍部１１における変倍処理は、解
像度変換部１４における解像度変換処理によって代用す
ることも可能である。

【００５３】また、本実施例は２値記録を行う例につい
て説明したが、入力されるＮ値より小さいＭ値での記録
が可能なプリンタに適用可能である。

【００５４】また、プリンタは電子写真方式に限らず、
バブルジェットタイプのインクジェットプリンタ等であ
っても良い。

【００５５】尚、本発明は、例えばプリンタエンジンと
プリンタ等、複数の機器から構成されるシステムに適用
しても、１つの機器から成る装置に適用しても良い。ま
た、本発明はシステム或は装置にプログラムを供給する
ことによって達成される場合にも適用できることはいう
までもない。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
値の画像処理を低解像度の画像データに対して施し、該
処理結果を高解像度に変換した後、２値記録信号を生成
することにより、多値の画像処理を比較的少ないデータ
量に対して行うことができる。従って、多値の画像処理
に要するメモリ量の削減、及び処理速度の高速化が実現
され、即ち、安価な構成で高解像度の画像形成を高速に
行うことが可能となる。

【００５７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例における画像処理装置の
側断面図である。

【図２】本実施例における制御部１１９の詳細構成を示
すブロック図である。

【図３】本実施例における像域毎の画像処理を示す図で
ある。

【符号の説明】

２ ＣＣＤ ３ シェーディング補正部 ４ 色空間変換部 １，５ 外部インタフェース ６ 像域分離部 ７ 画像編集部 ８ 対数変換部 ９ 黒生成部 １０ 色補正部 １１ 変倍部 １２ 空間フィルタ部 １３ γ変換部 １４ 解像度変換部 １５ 中間調処理部 １６ 記録部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の解像度のＮ値画像信号を入力する
   入力手段と、 前記第１の解像度のＮ値画像信号に対して２次元的な画
   像処理を施す画像処理手段と、 前記画像処理されたＮ値信号を前記第１の解像度よりも
   高い第２の解像度のＮ値画像信号に変換する解像度変換
   手段と、 前記解像度変換後の画像信号をＭ（Ｍ＜Ｎ）値画像信号
   に変換するＭ値化手段と、 前記Ｍ値画像信号を出力する出力手段と、を有すること
   を特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記画像処理手段は、前記Ｎ値画像信号
   を画像特徴に応じた像域に分離し、該像域毎に適切な画
   像処理を施すことを特徴とする請求項１記載の画像処理
   装置。
3. 【請求項３】 前記画像処理は、黒生成処理、色補正処
   理、空間フィルタ処理、γ変換処理を含むことを特徴と
   する請求項１記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記入力手段は、原稿画像を前記第１の
   解像度で読み取ることによって多値画像信号として入力
   することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記入力手段は、接続された外部装置か
   らＮ値画像信号を入力することを特徴とする請求項１記
   載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 更に、接続された外部装置からＭ値画像
   信号を入力するＭ値入力手段を有し、 前記出力手段は、前記Ｍ値入力手段により入力されたＭ
   値画像信号を出力することを特徴とする請求項１記載の
   画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記出力手段は、前記Ｍ値画像信号を記
   録媒体上に出力することを特徴とする請求項１記載の画
   像処理装置。
8. 【請求項８】 第１の解像度の多値画像信号を入力し、 前記第１の解像度のＮ値画像信号に対して２次元的な画
   像処理を施し、 前記画像処理された多値信号を前記第１の解像度よりも
   高い第２の解像度の多値画像信号に変換し、 前記解像度変換後の画像信号をＭ（Ｍ＜Ｎ）値画像信号
   に変換し、 前記Ｍ値画像信号を出力することを特徴とする画像処理
   方法。