JPH10276328A

JPH10276328A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH10276328A
Application number: JP9092916A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Namitsuka; 義幸波塚
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】再現画像の濃度変動レンジをユーザの感覚に
合致するように、種々の処理機能を濃度ノッチの変更に
連動させることのできる画像処理装置を提供する。【解決手段】ＣＣＤ１、Ａ／Ｄ変換器２、シェーディ
ング補正部３、ＭＴＦ補正部４、主走査変倍部５、γ変
換部６、二値化部７、ＬＤ（レーザダイオード）制御部
８、ＬＤ９、操作部１０、制御部１１を備えている。そ
して制御部１１は、操作内容を実行するために各ユニッ
トを制御すると共に、操作部１０上の濃度ノッチに連動
して、ＭＴＦ補正特性、γ特性及び二値化特性を同時に
変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読み取りを伴
うディジタル画像処理装置、例えばディジタル複写機、
ファクシミリ装置に係わり、濃度ノッチに各種機能を連
動させ、所望の画質を容易に提供できる画像処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のディジタル画像処理装置において
は、各モード毎に最適な画像が再現できるようにパラメ
ータのチューニングが行われる。中間調の再現をユーザ
の所望に設定でき、さらに選択手段も容易であったり、
あるいは画像領域の特徴を判別し、望ましいフィルタ処
理を選択することで画質向上を図っている。例えば、特
開平５−１４５７５９号公報、特開平６−６２２５２号
公報、特開平６−７０１６８号公報等に上記に関連する
内容が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、網点領
域に対して平滑フィルタ処理結果を出力し、それ以外の
領域に対して、オリジナル画像データとエッジ強調フィ
ルタ処理結果を混合処理して、望ましいフィルタ処理と
画質向上を図るようにすること、あるいはユーザが希望
の中間的な階調特性を容易に選択できるようにすること
については従来から提案されている。

【０００４】しかしながら、これらの装置において標準
濃度の画像が最適化されても、ユーザが感覚的に所望す
る、“濃い”、“薄い”を簡便に再現されないことが多
い。それは、ユーザによって濃い、薄いと感じるレベル
が異なることによる。

【０００５】本発明はこのような背景に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、再現画像の濃度変動レンジを
ユーザの感覚に合致するように、種々の処理機能を濃度
ノッチの変更に連動させることのできる画像処理装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、第１の手段は、画像を光学的に読み取り電気信号に
変換する画像読み取り手段と、アナログ信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、読み取り画像の濃
度歪みを補正するシェーディング補正手段と、光学読み
取り時に劣化したＭＴＦを補正するＭＴＦ補正手段と、
主走査方向の拡大・縮小を電気的に行う主走査変倍手段
と、読み取り系の濃度特性、書き込み系のプロセス特
性、濃度ノッチの可変特性を考慮して濃度変換を行うγ
変換手段と、多値画像信号を二値化信号に変換する二値
化手段と、書き込み用レーザダイオードの駆動を制御す
るＬＤ制御手段と、感光体に潜像を作成する光書き込み
手段と、潜像画像を紙面上に作像する作像手段と、処理
の操作モードを入力するための操作手段と、操作内容を
実行するために各ユニットを制御すると共に、操作手段
上の濃度ノッチに連動して、ＭＴＦ補正特性、γ特性及
び二値化特性を同時に変更する制御手段とを備えたこと
を特徴とする。

【０００７】また第２の手段は、画像を光学的に読み取
り電気信号に変換する画像読み取り手段と、アナログ信
号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、読み
取り画像の濃度歪みを補正するシェーディング補正手段
と、読み取り画像のモワレを除去するための平滑手段
と、主走査方向の拡大・縮小を電気的に行う主走査変倍
手段と、読み取り系の濃度特性、書き込み系のプロセス
特性、濃度ノッチの可変特性を考慮して濃度変換を行う
γ変換手段と、多値画像信号の階調性を擬似的に再現す
るディザ処理手段と、書き込み用レーザダイオードの駆
動を制御するＬＤ制御手段と、感光体に潜像を作成する
光書き込み手段と、潜像画像を紙面上に作像する作像手
段と、処理の操作モードを入力するための操作手段と、
操作内容を実行するために各ユニットを制御すると共
に、操作手段上の濃度ノッチに連動して、平滑フィルタ
特性、γ特性及びディザ特性を同時に変更する制御手段
とを備えたことを特徴とする。

【０００８】また第３の手段は、画像を光学的に読み取
り電気信号に変換する画像読み取り手段と、アナログ信
号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、読み
取り画像の濃度歪みを補正するシェーディング補正手段
と、読み取り画像のモワレを除去するための平滑手段
と、光学読み取り時に劣化したＭＴＦを補正するＭＴＦ
補正手段と、主走査方向の拡大・縮小を電気的に行う主
走査変倍手段と、読み取り系の濃度特性、書き込み系の
プロセス特性、濃度ノッチの可変特性を考慮して濃度変
換を行うγ変換手段と、多値画像信号を誤差拡散処理す
る階調処理手段と、書き込み時のドット形成のための位
相信号を生成する位相制御手段と、書き込み用レーザダ
イオードの駆動を制御するＬＤ制御手段と、感光体に潜
像を作成する光書き込み手段と、潜像画像を紙面上に作
像する作像手段と、処理の操作モードを入力するための
操作手段と、操作内容を実行するために各ユニットを制
御すると共に、操作手段上の濃度ノッチに連動して、平
滑フィルタ特性、ＭＴＦ補正特性、γ特性、階調特性及
び位相特性を同時に変更する制御手段とを備えたことを
特徴とする。

【０００９】第１の手段は、二値文字モードという操作
モード上において、濃度ノッチの高濃度側への設定だけ
で鉛筆原稿を高濃度で再現させ、低濃度側への設定で地
肌濃度を飛ばして再現させるものである。

【００１０】第２の手段は、二値写真モードという操作
モード上において、銀塩写真の再現を最適化する濃度ノ
ッチ群と、網点印刷原稿の再現を最適化する濃度ノッチ
群を混在させ、簡便な濃度ノッチ操作だけで特性の異な
る原稿を最適再現するものである。

【００１１】第３の手段は、多値文字・写真モードとい
う操作モード上において、文字部主体に線画をシャープ
に濃く再現させるノッチ群と、絵柄部を主体にハーフト
ーンをソフトに薄く再現させるノッチ群を混在させ、ユ
ーザの感覚に適合する再現濃度を得るものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施の
形態を示す画像処理装置の全体ブロック図である。この
画像処理装置は、二値文字モードでの濃度再現を、濃度
ノッチごとに、フィルタ係数、γテーブル、二値化閾値
を連動させてユーザの感覚に合致した変動量を実現する
ための構成となっている。即ち、濃い濃度ノッチの選択
では鉛筆文字のかすれ部分もはっきりと再現させ、薄い
濃度ノッチの選択では原稿の地肌汚れ、あるいは読み取
り系に付着したごみによる不要画像を削除する機構をな
す。

【００１３】図１に示す画像処理装置は、ＣＣＤ１、Ａ
／Ｄ変換器２、シェーディング補正部３、ＭＴＦ補正部
４、主走査変倍部５、γ変換部６、二値化部７、ＬＤ
（レーザダイオード）制御部８、ＬＤ９、操作部１０、
制御部１１を備えている。

【００１４】以下、その動作について説明する。図示し
ていない原稿台上の原稿にランプの光を照射し、ライン
順次に画像を読み取る。読み取られた光学信号は各ライ
ンごとにＣＣＤ１に入力され、光学信号を電気信号に変
換する。このＣＣＤ１からの出力信号は、Ａ／Ｄ変換器
２において例えば８ビットのディジタル信号に変換され
る。量子化ステップ数は８ビットに限らないが、本実施
の形態においては８ビットに量子化する。

【００１５】光学読み取り系の位置による照度むらを補
正するために、シェーディング補正部３でシェーディン
グ補正を行う。シェーディング補正は、絶対白の基準白
板を読み取り、データをラインメモリに格納する。各ラ
インの原稿読み取り画像データは、このラインメモリに
格納されている基準データで正規化する。

【００１６】シェーディング補正後のデータに関し、レ
ンズ／光学系でのＭＴＦ劣化をＭＴＦ補正部４で補正す
るため、強調フィルタによるエッジ部の先鋭度の保証を
行う。ＭＴＦ補正された画像データに関し、主走査変換
部５で拡大・縮小の電気変倍を行う。

【００１７】等倍の場合、変倍処理は行わないが、変倍
ブロック内のデータ補完メモリのアクセスは行う。変倍
処理は、単純間引き及び直線補完ではなく、サンプリン
グ関数を用いた３次元畳み込み演算で１／８の画素精度
まで保証できる。副走査方向の変倍処理はメカ変倍によ
り実施する。即ち、ラインスキャナの移動速度を可変す
ることで、拡大／縮小を行う。

【００１８】ここまでの処理は主に読み取り系に起因す
る画像処理である。読み取り系の非線形特性の逆補正が
必要であるが、ここでは読み取り系の非線形特性変換、
書き込み系の非線形特性変換、入出力のノッチ特性を融
合した、γ変換部６によるγ変換をＲＡＭ上にデータダ
ウンロードで持たせる。

【００１９】読み取り特性、書き込み特性に関し、最適
化された信号を二値化部７で二値化する。固定二値化、
ブロック内の平均値による追従二値化等により、多値信
号を二値信号に変換する。この二値信号をＬＤの点灯信
号として用いるための書き込み系の同期調整、パワー調
整、点灯時間調整等をＬＤ制御部８において実施する。
ＬＤ制御された信号に基づいてＬＤ９を点灯させ、図示
しない感光体上に潜像を作成する。そして図示しない作
像部において、現像、定着のプロセス処理により、紙面
上に電子写真画像を形成する。

【００２０】これらの機能ユニットに関し、ユーザの意
図する感覚量に合致した濃度変更を、操作部１０上の濃
度ノッチの選択において実施する。濃度ノッチの変更
は、制御部１１において、ＭＴＦ補正部４、γ変換部
６、二値化部７を連動して制御する。なお、従来の処理
装置では、濃度変更はγカーブの切り替えで実施してい
る。

【００２１】図４に図１のγ変換部６にダウンロードす
るγデータ作成のための、原稿入出力特性（Ｉ／Ｏ特
性）の例を示す。グラフの横軸は、読み取り対象原稿の
濃度であり、本画像処理装置に対する（原稿）入力濃度
である。縦軸は、処理出力後の、形成された電子写真濃
度であり、本画像処理装置からの（再生）出力濃度であ
る。

【００２２】（１）のＩ／Ｏ特性は、“立ったγ特性”
ということで、入力濃度に対し出力濃度は早く飽和す
る。階調再現性は劣るが、白黒をクリアーに再現でき
る。一方、（２）のＩ／Ｏ特性は、“寝たγ特性”とい
うことで、入力濃度に対し出力濃度はゆっくり変化す
る。階調重視の再現特性となる。

【００２３】各グラフにおいて、濃度ノッチの特性は平
行移動のカーブで再現する。グラフ上の平行線に書かれ
ている数字は濃度ノッチを表し、１は濃度ノッチ１を、
７は濃度ノッチ７を表す。ノッチ１が一番濃く読み取り
原稿を再現し、ノッチ７が一番薄く読み取り原稿を再現
するモードである。鉛筆等の薄い文字を白黒はっきり再
現する場合、（１）のＩ／Ｏ特性をγデータ作成に用い
る。地肌の汚れを読み飛ばす場合、（２）のＩ／Ｏ特性
をγデータ作成に用いる。

【００２４】図６にＲＡＭにダウンロードするγデータ
作成の概略を示す。先にも示したように、図１のγ変換
部６の変換特性は、読み取り特性、書き込み特性、Ｉ／
Ｏ特性（ノッチ特性も含む）を融合したデータをダウン
ロードする。グラフの第１象限が読み込み原稿濃度対出
力コピー濃度を示す入出力特性で、図４に相当する濃度
ノッチ特性を保有する。第２象限はＬＤ制御機能以降、
書き込みプロセスを含めたディジタル信号に対する出力
コピー濃度の書き込み特性を示す。

【００２５】第４象限は入力原稿濃度に対する光学系及
びシェーディング補正まで含めたディジタル信号値に対
する読み取り特性を示す。第２象限及び第４象限からそ
れぞれ延びる延長線を、第３象限上でその交点を繋いだ
線分がγ変換特性となり、ＲＡＭにダウンロードされ
る。第１象限の各濃度ノッチごとに第３象限にγ変換線
分は作成される。

【００２６】Ｉ／Ｏ特性を変更すればγ特性は変わって
くる。またパラメータ上は同一Ｉ／Ｏ特性のノッチ曲線
を等間隔に平行移動すると、画像濃度の濃淡情報も平行
に変わる。パラメータ上の平行移動は、人間の感覚量に
おいては必ずしも平行移動とはならない。

【００２７】図７に図１のＭＴＦ補正フィルタの係数の
一部を示す。（１）は１次元方向の周波数特性を示すも
ので、強調される周波数帯域がｆ１よりもｆ２の方が高
域にあり、よりシャープネスが強調される。例えば
（２）に示す５×５のマトリクスサイズによるフィルタ
係数の方が、（３）に示すフィルタ係数より強調度合い
が高く、シャープネスを増強する。図１のＭＴＦ補正部
４においては、複数の補正フィルタ係数から任意に出力
を選択できる。

【００２８】図１４にフィルタ部分の回路構成を示す。
２ライン×３画素の例であるが、遅延素子（Ｄ）７１で
１クロック分画素データを遅延させる。主走査方向には
１画素遅れ、及び２画素遅れの画像データまでが生成さ
れる。副走査方向に関してはＨの遅延ラインで１ライン
遅らせたデータを生成する。主副ともに遅延した画像デ
ータでマトリクスを生成し、各画素に図７に示すマトリ
クス係数の対応する位置同士の重み付けを重み付け部７
２で行い、それらの総和をＳＵＭ７３で算出する。総和
量が周辺画素からの重み付けされた補正データとなり、
画像の輪郭部分に相当するデータのシャープネスが増強
される。

【００２９】図１での濃度ノッチに連動したパラメータ
制御の機構を図１０に示す。種々の空間周波数特性を持
つ２次元フィルタ４１がＮ個パラレル処理される。例え
ば、画素遅延させたマトリクスデータに対し、図７
（２）に示すフィルタ係数と、（３）に示すフィルタ係
数を独立に演算処理した結果を得ておく。制御部１１か
らの設定により、その中の一つの処理結果をセレクタ４
２でセレクトする。これがフィルタ部の切り替えであ
る。γ変換部６においては濃度ノッチの移動により濃度
を変更するが、γカーブの種別を違えてダウンロードデ
ータも切り替えておく。

【００３０】例えば、制御部１１からの設定により、図
４（１）もしくは（２）のγ勾配の異なるデータを切り
替える。図１の二値化部７においても、制御部１１から
の設定により、例えば固定二値化の閾値を切り替える。
これら３個所の切り替え信号を濃度ノッチに連動させ
る。例を示すと、文字モードにおいて濃度ノッチの１〜
４は複写出力を濃くし、鉛筆書きのような薄い濃度をク
リアーに再現するモードとして割り当てる。逆にノッチ
５〜７は複写出力を薄くし、読み取り原稿の下地の汚れ
を除去するモードに割り当てる。

【００３１】鉛筆主体のノッチにおいては、用いるγ特
性は“立ったγ”で、図４（１）を図１のγ変換部６の
ＲＡＭにダウンロードする。ＭＴＦフィルタは、文字部
の輪郭を強調し、シャープネスを増強するために強い強
調特性を持つ、図７（２）のフィルタを用いる。二値化
閾値は濃度が濃くなるように、ノッチ４からノッチ１に
向かうに従い閾値を下げていく。濃度ノッチは選択γデ
ータのノッチ１からノッチ４までを用いる。

【００３２】これにより、ノッチ１で強いＭＴＦ補正フ
ィルタでエッジ成分を十分強調し、立ち上がりに急峻な
特性を持つγ特性の、さらに一番早く立ち上がるノッチ
によりベタ部分を早く飽和させ、低い二値化閾値によっ
て濃い濃度再生画像を形成する。

【００３３】逆に、地肌部を除去する場合、γ特性は
“寝たγ”で、図４（２）を図１のγ変換部６のＲＡＭ
にダウンロードする。ＭＴＦフィルタは地肌汚れ部分の
ノイズ成分を余り強調しないように、弱い強調特性を持
つ、図７（３）のフィルタを用いる。二値化閾値は地肌
部のノイズ成分の濃度が削除されるように、ノッチ５か
らノッチ７に向かうに従い閾値を上げていく。濃度ノッ
チは選択γデータのノッチ５からノッチ７までを用い
る。

【００３４】これにより、ノッチ７では弱めのＭＴＦ補
正で地肌部のノイズ成分を余り強調せず、γ特性により
低濃度部を除去し、高めの二値化閾値によってワープロ
印刷文字以外の薄い地汚れ画像を取り除いた再生画像を
形成する。

【００３５】ここで、図１１にＲＡＭへのデータダウン
ロードの機構を示す。ＲＡＭ５１には、アドレスバス、
データ入力バス、データ出力バス、チップセレクト（Ｃ
Ｓ）、ライトイネーブル（ＷＥ）、アウトプットイネー
ブル（ＯＥ）の端子がある。制御部１１のＣＰＵ５２を
介し、γデータをＲＡＭ５１のデータ入力端子よりダウ
ンロードするが、ＲＡＭ５１のアドレス端子に関して
は、データダウンロード時と通常γ変換処理時で、パス
を切り替えて使用する。

【００３６】ダウンロード時はＣＰＵ５２からのアドレ
スバスをセレクトし、通常使用時は被γ変換のための画
像データを入力する。γ特性の切り替え時及びノッチの
切り替え時、対応する変換データをＲＡＭに展開し直
す。プログラマブルにデータは変更可能となる。

【００３７】図２は本発明の第２の実施の形態を示す画
像処理装置の全体ブロック図である。この画像処理装置
は、二値写真モードでの濃度再現を濃度ノッチごとに、
フィルタ係数、γテーブル、二値ディザパターンを連動
させてユーザの感覚に合致した変動量を実現するための
構成となっている。即ち、濃い濃度ノッチの選択では銀
塩写真原稿をはっきりと再現させ、薄い濃度ノッチの選
択では印刷原稿の網点ピッチによるモワレを削除する機
構をなす。

【００３８】図１に示す第１の実施の形態と同様に、Ｃ
ＣＤ１、Ａ／Ｄ変換器２、シェーディング補正部３、主
走査変倍部５、γ変換部６、ＬＤ制御部８、ＬＤ９、操
作部１０、制御部１１の他、平滑処理部２１、ディザ処
理部２２を備える。

【００３９】次にその動作を説明する。図示していない
原稿台上の原稿にランプの光を照射し、ライン順次に画
像を読み取る。読み取られた光学信号は各ラインごとに
ＣＣＤ１に入力され、光学信号を電気信号に変換する。
このＣＣＤ１からの出力信号は、Ａ／Ｄ変換器２におい
て例えば８ビットのディジタル信号に変換される。量子
化ステップ数は８ビットに限らないが、本実施の形態に
おいては８ビットに量子化する。

【００４０】光学読み取り系の位置による照度むらを補
正するために、シェーディング補正部３でシェーディン
グ補正を行う。シェーディング補正は、絶対白の基準白
板を読み取り、データをラインメモリに格納する。各ラ
インの原稿読み取り画像データは、このラインメモリに
格納されている基準データで正規化する。

【００４１】シェーディング補正後のデータに関し、Ａ
／Ｄ変換時のサンプリング歪み、原稿中の網点ピッチに
よるモワレ成分を除去するため、平滑処理部２１の平滑
フィルタによる高周波数成分の除去を行う。平滑処理さ
れた画像データに関し、主走査変換部５で拡大・縮小の
電気変倍を行う。

【００４２】等倍の場合、変倍処理は行わないが、変倍
ブロック内のデータ補完メモリのアクセスは行う。変倍
処理は、単純間引き及び直線補完ではなく、サンプリン
グ関数を用いた３次元畳み込み演算で１／８の画素精度
まで保証できる。副走査方向の変倍処理はメカ変倍によ
り実施する。即ち、ラインスキャナの移動速度を可変す
ることで、拡大／縮小を行う。

【００４３】ここまでの処理は主に読み取り系に起因す
る画像処理である。読み取り系の非線形特性の逆補正が
必要であるが、ここでは読み取り系の非線形特性変換、
書き込み系の非線形特性変換、入出力のノッチ特性を融
合した、γ変換部６によるγ変換をＲＡＭ上にデータダ
ウンロードで持たせる。

【００４４】読み取り特性、書き込み特性に関し、最適
化された信号を二値化部７で二値化する。多値信号に対
してディザ処理部２２で面積階調による疑似多値化を行
う。例えば、８×８のマトリクスサイズによる二値ディ
ザ処理による二値信号による疑似多値変換を行う。

【００４５】この二値信号をＬＤの点灯信号として用い
るための書き込み系の同期調整、パワー調整、点灯時間
調整等をＬＤ制御部８において実施する。ＬＤ制御され
た信号に基づいてＬＤ９を点灯させ、図示しない感光体
上に潜像を作成する。そして図示しない作像部におい
て、現像、定着のプロセス処理により、紙面上に電子写
真画像を形成する。

【００４６】これらの機能ユニットに関し、ユーザの意
図する感覚量に合致した濃度変更を、操作部１０上の濃
度ノッチの選択において実施する。濃度ノッチの変更
は、制御部１１において、平滑処理部２１、γ変換部
６、ディサ処理部２２を連動して制御する。なお、従来
の処理装置では、濃度変更はγカーブの切り替えで実施
している。

【００４７】図５に図２のγ変換部６にダウンロードす
るγデータ作成のための、原稿入出力特性（Ｉ／Ｏ特
性）の例を示す。グラフの横軸は、読み取り対象原稿の
濃度であり、本画像処理装置に対する（原稿）入力濃度
である。縦軸は、処理出力後の、形成された電子写真濃
度であり、本画像処理装置からの（再生）出力濃度であ
る。

【００４８】（１），（２）とも文字用Ｉ／Ｏ特性と異
なり、階調再現性を高めるためにＳ字の特性を持たせて
いる。低濃度部から高濃度部まで広い濃度再現範囲を持
たせている。ノッチ間の特性も文字モードのような平行
移動ではなく、ノッチ１とノッチ７でダイナミックレン
ジを広く取るように、Ｓ字の曲線形状を変形させる。

【００４９】（１）は入力濃度幅の広い銀塩写真用に、
γの立ち上がりを低濃度部に設定する。銀塩写真の薄い
濃度階調から再現させる。（２）は（１）に比べ、γカ
ーブの立ち上がり、入力原稿の高濃度部にシフトしてい
る。印刷原稿用地肌汚れに相当する濃度は再現させな
い。印刷用インクは、濃度レンジは持っておらず、面積
階調で濃度を再現するので、インクの濃度より低濃度入
力は地汚れとみなす。

【００５０】図２のγ変換用ＲＡＭにダウンロードする
変換データは、文字用γデータ同様、図６の幾何学的変
換手順に基づいて作成する。文字用と異なるのは、Ｉ／
Ｏ特性に図４の文字用Ｉ／Ｏ特性ではなく、図５の写真
用Ｉ／Ｏ特性を用いる。ＲＡＭへのデータダウンロード
も図１と同様、図１１のアドレスバスの切り替えによっ
て実施する。

【００５１】図８に図２の平滑フィルタの係数の一部を
示す。（１）は１次元方向の周波数特性を示すもので、
ローパスフィルタの特性で表現でき、ｆｃ１及びｆｃ２
をカットオフ周波数とすると、ｆｃ１で示されるフィル
タの方がｆｃ２で示されるフィルタより平滑度が高い。
（２）に５×５のマトリクスサイズでの平滑フィルタの
係数の一例を示す。この平滑特性により、モワレ成分に
相当する高域周波数成分を取り除く。

【００５２】図９に図２のディザ処理部でのデイザマト
リクスの例を示す。ディザのピッチで形成画像の性質を
変更する。粗い網点形成により書き込みジターに強い画
像形成、あるいは細かい網点形成により解像力のある画
像形成が、ディザパターンの変更で作成できる。

【００５３】（１）に示す８×８マトリクスサイズによ
るディザパターンは、７０線相当の粗い網点画像を生成
する。（２）に示す８×８マトリクスサイズによるディ
ザパターンは、１８０線相当の細かい網点パターンを形
成する。入力原稿及び再生画像の特性に応じディザパタ
ーンを切り替えて用いる。

【００５４】写真モード時のパラメータの連動切り替え
を図１０において説明する。フィルタ群は複数の周波数
特性を持つフィルタ４１から構成され、それぞれパラレ
ル処理を行う。銀塩写真に対しては、原稿上に網点ピッ
チがなく、Ａ／Ｄ変換時のサンプリング歪みが除去でき
ればよいので、カットオフ周波数は高くてよい。あるい
は平滑ではなく、弱い強調特性を有するＭＴＦ補正フィ
ルタでもよい。

【００５５】銀塩写真ではシャープネスを劣化させない
フィルタ処理を施す。印刷原稿に対しては網点ピッチに
よるモワレを取り除くため、平滑処理を行う。γ変換部
６においては、図５に示すようなＳ字特性を示す複数の
データから選択して、ＲＡＭにダウンロードする。濃度
変換領域のダイナミックレンジ、立ち上がり特性により
数種類のγデータを用意する。ディザ処理部２２におい
ては線数の異なるディザマトリクスを選択する。ディザ
パターンもγデータ同様、ＲＡＭにダウンロードし、プ
ログラマブルに切り替える。

【００５６】濃度ノッチとのパラメータ切り替えの連動
は、例えばノッチ１からノッチ４を銀塩写真主体の処理
用、ノッチ５からノッチ７を印刷原稿主体用とする。ノ
ッチ７からノッチ１に向かうに従いカットオフ周波数を
高くしていく。ノッチ１に関しては弱いＭＴＦ補正フィ
ルタを選択する。ノッチ７ではカットオフ周波数の低い
強い平滑特性を持つフィルタを選択する。

【００５７】ガンマに関しては、ノッチ１からノッチ４
において、立ち上がり特性の早い、図５（１）に相当す
るγテーブルをダウンロードし、１ノッチから４ノッチ
までの濃度変換カーブを用いる。ノッチ５からノッチ７
では、地肌除去用に立ち上がり濃度をシフトした、図５
（２）に相当するγテーブルをダウンロードし、５ノッ
チから７ノッチまでの濃度変換カーブを用いる。さらに
ディザ処理部２２では、ノッチ７からノッチ１に向かう
に従い、ディザパターンを細かくしていく。ノッチ１で
は銀塩写真をシャープに再現し、ノッチ７では印刷原稿
をソフトに再現する。シャープ、ソフトという感覚量を
濃度ノッチと連動させる。

【００５８】図３は本発明の第３の実施の形態を示す画
像処理装置の全体ブロック図である。図１、図２に示す
第２の実施の形態と同様に、ＣＣＤ１、Ａ／Ｄ変換器
２、シェーディング補正部３、平滑処理部２１、ＭＴＦ
補正部４、主走査変倍部５、γ変換部６、ＬＤ制御部
８、ＬＤ９、操作部１０、制御部１１の他、階調処理部
３１、位相制御部３２を備える。

【００５９】次にその動作を説明する。図示していない
原稿台上の原稿にランプの光を照射し、ライン順次に画
像を読み取る。読み取られた光学信号は各ラインごとに
ＣＣＤ１に入力され、光学信号を電気信号に変換する。
このＣＣＤ１からの出力信号は、Ａ／Ｄ変換器２におい
て例えば８ビットのディジタル信号に変換される。量子
化ステップ数は８ビットに限らないが、本実施の形態に
おいては８ビットに量子化する。

【００６０】光学読み取り系の位置による照度むらを補
正するために、シェーディング補正部３でシェーディン
グ補正を行う。シェーディング補正は、絶対白の基準白
板を読み取り、データをラインメモリに格納する。各ラ
インの原稿読み取り画像データは、このラインメモリに
格納されている基準データで正規化する。

【００６１】シェーディング補正後のデータに関し、Ａ
／Ｄ変換時のサンプリング歪み、原稿中の網点ピッチに
よるモワレ成分を除去するため、平滑フィルタによる高
域周波数成分の除去を行う。この場合のフィルタ特性は
バンドパス特性を持たせ、印刷原稿の網点ピッチに相当
する１３３線から２００線の空間周波数を除去する、平
滑処理である。

【００６２】２００線以上の高域成分は取り除かない。
バンドパス特性により平滑処理された画像データに関
し、線画、文字部のＭＴＦ補正を行う。線画の輪郭部分
は２００線相当の空間周波数より高域成分を有するの
で、先の平滑処理では除去されていない。この高域周波
数成分をＭＴＦ補正フィルタにより強調処理する。フィ
ルタ処理された画像信号に関し、主走査変換部５で拡大
・縮小の電気変倍を行う。

【００６３】等倍の場合、変倍処理は行わないが、変倍
ブロック内のデータ補完メモリのアクセスは行う。変倍
処理は、単純間引き及び直線補完ではなく、サンプリン
グ関数を用いた３次元畳み込み演算で１／８の画素精度
まで保証できる。副走査方向の変倍処理はメカ変倍によ
り実施する。即ち、ラインスキャナの移動速度を可変す
ることで、拡大／縮小を行う。

【００６４】ここまでの処理は主に読み取り系に起因す
る画像処理である。読み取り系の非線形特性の逆補正が
必要であるが、ここでは読み取り系の非線形特性変換、
書き込み系の非線形特性変換、入出力のノッチ特性を融
合した、γ変換部６によるγ変換をＲＡＭ上にデータダ
ウンロードで持たせる。

【００６５】読み取り特性、書き込み特性に関し、最適
化された信号を二値化部７で二値化する。多値信号に対
し、階調再現及び文字部のシャープネスを保持させるた
め、階調処理部３１において誤差拡散処理を行う。階調
処理後の画像データに関し、主走査方向の位相信号を位
相制御部３２において付加し、ＬＤ制御部８においてＰ
Ｍ変調信号とＰＷＭ変調信号のパワー及び位相に転換す
る。

【００６６】また、この変調信号をＬＤの点灯信号とし
て用いるための書き込み系の同期調整、パワー調整、点
灯時間調整等をＬＤ制御部８において実施する。ＬＤ制
御された信号に基づいてＬＤ９を点灯させ、図示しない
感光体上に潜像を作成する。そして図示しない作像部に
おいて、現像、定着のプロセス処理により、紙面上に電
子写真画像を形成する。

【００６７】これらの機能ユニットに関し、ユーザの意
図する感覚量に合致した濃度変更を、操作部１０上の濃
度ノッチの選択において実施する。濃度ノッチの変更
は、制御部１１において、ＭＴＦ補正部４、γ変換部
６、階調処理部３１、位相制御部３２を連動して制御す
る。なお、従来の処理装置では、濃度変更はγカーブの
切り替えで実施している。

【００６８】図１２は階調処理としての誤差拡散処理の
機構を示すブロック図である。このブロックは、メモリ
６１、誤差マトリクス６２、誤差初期化部６３、誤差計
算部６４、選択部６５、誤差演算部６６、コード変換部
６７を備えている。また、前記位相制御部３２が示され
ている。

【００６９】図１３は図１２における誤差マトリクス
（１）と連続する画素（２）を示す図である。周囲画素
から再量子化する際の量子化誤差を配分し、配分された
結果、入力原画像データと周囲からの誤差を合計した値
を再量子化する。再量子化誤差はメモリ６１に格納さ
れ、格納された誤差信号からの配分値の計算は、図１３
（１）に示す３×６の誤差マトリクスで重み計算する。
マトリクス係数の値は一例である。

【００７０】誤差マトリクスの＊の個所が現在参照して
いる画素で、その行の１行上が１ライン前の画像に対す
る係数群、さらに１ライン上がもう１ライン前の画像に
対する係数群である。周囲の誤差の影響を副走査方向に
引きずるため、横線のように黒から白に変化する個所
で、ノイジーな画素が付加される場合があり、線分のシ
ャープネスが損なわれる。

【００７１】このため、３×５の誤差マトリクスサイズ
と対応入力原データのデータ分布を観測し、現在のライ
ンが全て白画素で、１ライン及び２ライン前のデータが
全て黒とみなせるレベルにあるとき、トータルされた誤
差情報をクリアする。入力原データの状態観測は、フィ
ルタ処理用のラインメモリ画像から連続する黒画素領域
の次のラインであることを判別し、判別情報を誤差拡散
処理部で用いる。

【００７２】誤差拡散処理され、再量子化された画像デ
ータをＬＤパワー変調レベルのダイナミックレンジに対
応するようにコード変換する。一方、位相制御は、主走
査方向の連続画素の濃度勾配から連続黒画素列の左端の
画素、もしくは右端の画素を検出し、左端画素の場合は
右位相でドットを形成し、途切れ画素の発生を抑制す
る。同様に、右端の画素の場合は左位相でドットを形成
する。

【００７３】位相生成を図１３の（２）に示す。左側か
らＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の順で連続する画素におい
て、解像度重視の１ドット処理では、Ｄ０を右位相、Ｄ
３を左位相とする。また、階調性重視の２ドット処理で
は、隣接する２画素間で平均値を取り、濃度信号は平均
値信号で置き換え、位相信号は平均化した左画素を右位
相、右画素を左位相で処理する。Ｄ０とＤ１、Ｄ２とＤ
３の間で平均化され、Ｄ０とＤ２が右位相、Ｄ１とＤ３
が左位相の画素となる。

【００７４】多値文字・写真モード時のパラメータの連
続切り替えを図１０において説明する。フィルタ群は複
数の周波数特性を持つフィルタ４１から構成され、それ
ぞれパラレル処理を行う。平滑処理部２１においてはバ
ンドパス特性の異なるフィルタを、またＭＴＦ補正部４
では強調周波数帯の異なるフィルタを用意する。γ変換
部６においては図５に示すようなＳ字特性を示す複数の
データから選択して、ＲＡＭにダウンロードする。

【００７５】濃度変換領域のダイナミックレンジ、立ち
上がり特性により、数種類のγデータを用意する。階調
処理部３１においては、重み係数を違えた複数の誤差マ
トリクスが選択できる。位相制御部３２では１ドット処
理での位相生成もしくは２ドット処理での位相生成を切
り替える。

【００７６】濃度ノッチとのパラメータ切り替えの連動
は、例えばノッチ１からノッチ４を文字・絵柄混在原稿
において文字部主体の処理用、ノッチ５からノッチ７を
同一原稿での絵柄部主体用とする。ノッチ１からノッチ
７に向かうに従い、平滑処理部２１ではバンドパス特性
からローパス特性にフィルタを変えていく。ＭＴＦ処理
部４においては、ノッチ７からノッチ１に向かうに従
い、強調周波数帯域を広げていく。ノッチ１に関しては
強いＭＴＦ補正フィルタを選択する。ノッチ７では弱い
強調特性を持つフィルタを選択する。

【００７７】ガンマに関してはノッチ１からノッチ４に
おいて、立ち上がり特性の早い、図５（１）に相当する
γテーブルをダウンロードし、１ノッチから４ノッチま
での濃度変換カーブを用いる。ノッチ５からノッチ７で
は、地肌除去用に立ち上がり濃度をシフトした、図５
（２）に相当するγテーブルをダウンロードし、５ノッ
チから７ノッチまでの濃度変換カーブを用いる。

【００７８】誤差拡散処理部の誤差マトリクス６２は、
文字主体の濃度ノッチにおいて、誤差生成を早めるよう
に参照画素近傍の重みを強める。絵柄主体のノッチにお
いては重み係数をマトリクス内でフラットにする。位相
制御は、文字主体ノッチでは１ドット処理位相、絵柄主
体ノッチでは２ドット処理位相に切り替える。ノッチ１
では文字領域の先鋭度を優先的に再現し、ノッチ７では
絵柄部の滑らかさを優先的に再現する。先鋭度、滑らか
さという感覚量を、濃度ノッチと連動させる。

【００７９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、二値文字
モードの再現画像を、ユーザの感覚量に追従する濃度変
動を操作部上の濃度ノッチより設定することで得ること
ができる。また、同一処理モード内でノッチ変動だけ
で、鉛筆原稿と地汚れ原稿を望まれる画像に再現でき
る。

【００８０】請求項２記載の発明によれば、二値写真モ
ードの再現画像を、ユーザの感覚量に追従する濃度変動
を操作部上の濃度ノッチより設定することで得られるこ
とができる。また、同一処理モード内でノッチ変動だけ
で、銀塩写真原稿と印刷原稿を望まれる画像に再現でき
る。

【００８１】請求項３記載の発明によれば、多値文字・
写真モードの再現画像を、ユーザの感覚量に追従する濃
度変動を操作部上の濃度ノッチより設定することで得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す画像処理装置
の全体ブロック図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態を示す画像処理装置
の全体ブロック図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態を示す画像処理装置
の全体ブロック図である。

【図４】文字用γテーブル作成のための入出力特性の一
例を示す図である。

【図５】絵柄用γテーブル作成のための入出力特性の一
例を示す図である。

【図６】γテーブル作成のための変換チャートを示す図
である。

【図７】ＭＴＦ補正フィルタの一例を示す図である。

【図８】平滑フィルタの一例を示す図である。

【図９】ディザマトリクスの一例を示す図である。

【図１０】フィルタ及びγテーブルを切り替える制御ブ
ロック図である。

【図１１】ＲＡＭへのデータアクセスのブロック図であ
る。

【図１２】階調処理としての誤差拡散処理の機構を示す
ブロック図である。

【図１３】図１２における誤差マトリクスと連続する画
素を示す図である。

【図１４】フィルタ処理の回路構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ＣＣＤ２Ａ／Ｄ変換器３シェーディング補正部４ＭＴＦ補正部５主走査変倍部６ γ変換部７二値化部８ＬＤ制御部９ＬＤ１０操作部１１制御部２１平滑処理部２２ディザ処理部３１階調処理部３２位相制御部４１２次元フィルタ５１ＲＡＭ５２ＣＰＵ６１メモリ６２誤差マトリクス６３誤差初期化部６４誤差計算部６５選択部６６誤差演算部６７コード変換部７１遅延素子（Ｄ）７２重み付け部７３ＳＵＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 1/403 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０３Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を光学的に読み取り電気信号に変換
する画像読み取り手段と、アナログ信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、読み取り画像の濃度歪
みを補正するシェーディング補正手段と、光学読み取り
時に劣化したＭＴＦを補正するＭＴＦ補正手段と、主走
査方向の拡大・縮小を電気的に行う主走査変倍手段と、
読み取り系の濃度特性、書き込み系のプロセス特性、濃
度ノッチの可変特性を考慮して濃度変換を行うγ変換手
段と、多値画像信号を二値化信号に変換する二値化手段
と、書き込み用レーザダイオードの駆動を制御するＬＤ
制御手段と、感光体に潜像を作成する光書き込み手段
と、潜像画像を紙面上に作像する作像手段と、処理の操
作モードを入力するための操作手段と、操作内容を実行
するために各ユニットを制御すると共に、操作手段上の
濃度ノッチに連動して、ＭＴＦ補正特性、γ特性及び二
値化特性を同時に変更する制御手段とを備えたことを特
徴とする画像処理装置。
【請求項２】画像を光学的に読み取り電気信号に変換
する画像読み取り手段と、アナログ信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、読み取り画像の濃度歪
みを補正するシェーディング補正手段と、読み取り画像
のモワレを除去するための平滑手段と、主走査方向の拡
大・縮小を電気的に行う主走査変倍手段と、読み取り系
の濃度特性、書き込み系のプロセス特性、濃度ノッチの
可変特性を考慮して濃度変換を行うγ変換手段と、多値
画像信号の階調性を擬似的に再現するディザ処理手段
と、書き込み用レーザダイオードの駆動を制御するＬＤ
制御手段と、感光体に潜像を作成する光書き込み手段
と、潜像画像を紙面上に作像する作像手段と、処理の操
作モードを入力するための操作手段と、操作内容を実行
するために各ユニットを制御すると共に、操作手段上の
濃度ノッチに連動して、平滑フィルタ特性、γ特性及び
ディザ特性を同時に変更する制御手段とを備えたことを
特徴とする画像処理装置。
【請求項３】画像を光学的に読み取り電気信号に変換
する画像読み取り手段と、アナログ信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、読み取り画像の濃度歪
みを補正するシェーディング補正手段と、読み取り画像
のモワレを除去するための平滑手段と、光学読み取り時
に劣化したＭＴＦを補正するＭＴＦ補正手段と、主走査
方向の拡大・縮小を電気的に行う主走査変倍手段と、読
み取り系の濃度特性、書き込み系のプロセス特性、濃度
ノッチの可変特性を考慮して濃度変換を行うγ変換手段
と、多値画像信号を誤差拡散処理する階調処理手段と、
書き込み時のドット形成のための位相信号を生成する位
相制御手段と、書き込み用レーザダイオードの駆動を制
御するＬＤ制御手段と、感光体に潜像を作成する光書き
込み手段と、潜像画像を紙面上に作像する作像手段と、
処理の操作モードを入力するための操作手段と、操作内
容を実行するために各ユニットを制御すると共に、操作
手段上の濃度ノッチに連動して、平滑フィルタ特性、Ｍ
ＴＦ補正特性、γ特性、階調特性及び位相特性を同時に
変更する制御手段とを備えたことを特徴とする画像処理
装置。