JPH1188687A

JPH1188687A - 画像処理装置及び画像処理方法

Info

Publication number: JPH1188687A
Application number: JP9241439A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ikeda; 雄一池田; Nobuatsu Sasanuma; 信篤笹沼; Tetsuya Atsumi; 哲也渥美; Yasuhiro Saito; 康弘齋藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 1999-03-30
Also published as: DE69827724D1; EP0901277A3; US6535302B1; DE69827724T2; EP0901277B1; EP0901277A2

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な階調再現性を有する画像処理装置及び
画像処理方法の提供。【解決手段】２次元に配列された画素を、列方向（副
走査方向）にＡ列，Ｂ列，と分け、主走査方向に隣り合
った２画素を、それぞれＡ列用とＢ列用の特性曲線で階
調補正するとき、Ｂ列用の特性曲線がデジタル値特有の
量子化誤差の関係から、ＬＵＴに格納した場合に段差の
有るステップ状の特性になってしまう部分がある。そこ
で、そのステップ状の段差分だけ小さくなるように、Ａ
列の特性曲線を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、入力され
た画像に対して階調補正を行う画像処理装置及び画像処
理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル画像信号に基づいて原画像を再
現する画像処理装置では、一般に、高解像度で画像形成
処理を行うと、個々の画素の再現が不安定なために再現
された画像における明るい（ハイライト）部分のがさつ
き（画面の荒さ）が目立つという問題が有る。特に、代
表的な画像処理装置である電子写真方式のデジタル複写
機においては、γ補正部におけるγ特性曲線の傾きが大
きくなると、感光ドラムを帯電させる帯電器の帯電面の
汚れによって放電ムラ等の影響を受け易くなり、中間調
画像の再現性の低下が著しい。そのため、隣り合った２
画素を相互に階調補正することにより、再現画像のハイ
ライトの荒さ等を低減する手法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】隣り合った２画素を相
互に階調補正する技術の一例として、２次元に配置され
た複数の画素の信号レベルを、例えば、予めルックアッ
プテーブル（以下、ＬＵＴ）に格納した複数の特性曲線
を用いて補正する場合を考える。この場合、デジタル値
特有の量子化誤差の関係から、所望する特性曲線の形状
によっては、ＬＵＴに格納したデジタル値では正しく表
わせない場合もある。例えば、所望する特性曲線の接線
の傾きが小さい場合、その特性曲線として実際にＬＵＴ
に格納できるデータは、部分的に段差の有るステップ状
の特性になってしまう。このような特性曲線を用いて階
調補正を行った後、グラデーションパターンを出力する
と、図１８に示すように、特性曲線の段差の生じている
部分にあたる信号レベルに対応して、グラデーションが
段階的に変化するパターンとなってしまう。これは、実
際の原画像を再現した場合には、不必要な疑似輪郭とな
って再現画像に現れるため好ましくない。

【０００４】そこで、本発明は、良好な階調再現性を有
する画像処理装置及び画像処理方法の提供を目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の画像処理装置は以下の構成を備えることを
特徴とする。

【０００６】即ち、入力される画像信号によって表わさ
れる画像の主走査方向に隣接する奇数列画素及び偶数列
画素に、特性の異なる複数の補正情報に従って階調補正
を施す補正手段を備える画像処理装置であって、前記複
数の補正情報の何れかは下に凸の補正特性曲線を表し、
入力される画像信号のあるレベルで前記下に凸の曲線を
表わす補正情報がステップ状に変化する部分において、
他の補正情報は、該変化に対応して変化することを特徴
とする。

【０００７】また、入力される画像信号によって表わさ
れる画像の主走査方向に隣接する奇数列画素及び偶数列
画素に、特性の異なる複数の補正情報に従って階調補正
を施す補正手段を備える画像処理装置であって、前記複
数の補正情報がそれぞれ下に凸の補正特性曲線を表し、
それらの下に凸の曲線を表わす補正情報の何れかが、入
力される画像信号のあるレベルにおいてステップ状に変
化する場合において、前記ステップ状に変化する下に凸
の曲線を表わす補正情報とは異なる何れかの補正情報
が、前記奇数列画素および偶数列画素の第１のレベルの
画像信号を、それぞれ前記補正手段にて前記ステップ状
に変化する下に凸の曲線を表わす補正情報によって補正
した後のレベルの和と、前記第１のレベルとは所定のレ
ベル異なる前記奇数列画素および偶数列画素の第２のレ
ベルの画像信号を、それぞれ前記補正手段にて前記ステ
ップ状に変化する下に凸の曲線を表わす補正情報によっ
て補正した後のレベルの和との差が所定値となるように
補正されていることを特徴とする。

【０００８】また、入力される画像信号に対して隣接す
る複数画素を１単位として補正処理を行う画像処理装置
であって、前記複数画素の１つに適用される第１の補正
曲線の変化部分において、前記複数画素の他の１つに適
用される第２の補正曲線の変化を、前記第１の補正曲線
の変化に対応付けたことを特徴とする。

【０００９】また、上記の目的を達成するため、本発明
の画像処理方法は以下の構成を備えることを特徴とす
る。

【００１０】即ち、入力される画像信号によって表わさ
れる画像の主走査方向に隣接する奇数列画素及び偶数列
画素に、特性の異なる複数の補正情報に従って階調補正
処理を施す画像処理方法であって、前記複数の補正情報
の何れかは下に凸の補正特性曲線を表し、入力される画
像信号のあるレベルで前記下に凸の曲線を表わす補正情
報がステップ状に変化する部分において、他の補正情報
を、該変化に対応して変化することを特徴とする。

【００１１】また、入力される画像信号によって表わさ
れる画像の主走査方向に隣接する奇数列画素及び偶数列
画素に、特性の異なる複数の補正情報に従って階調補正
処理を施す画像処理方法であって、前記複数の補正情報
がそれぞれ下に凸の補正特性曲線を表し、それらの下に
凸の曲線を表わす補正情報の何れかが、入力される画像
信号のあるレベルにおいてステップ状に変化する場合に
おいて、前記ステップ状に変化する下に凸の曲線を表わ
す補正情報とは異なる何れかの補正情報を、前記奇数列
画素および偶数列画素の第１のレベルの画像信号を、そ
れぞれ前記階調補正処理にて前記ステップ状に変化する
下に凸の曲線を表わす補正情報によって補正した後のレ
ベルの和と、前記第１のレベルとは所定のレベル異なる
前記奇数列画素および偶数列画素の第２のレベルの画像
信号を、それぞれ前記階調補正処理にて前記ステップ状
に変化する下に凸の曲線を表わす補正情報によって補正
した後のレベルの和との差が所定値となるように補正す
ることを特徴とする。

【００１２】また、入力される画像信号に対して隣接す
る複数画素を１単位として補正処理を行う画像処理方法
であって、前記複数画素の１つに適用される第１の補正
曲線の変化部分において、前記複数画素の他の１つに適
用される第２の補正曲線の変化を、前記第１の補正曲線
の変化に対応付けることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、代表的な画像処
理装置である電子写真方式のカラーデジタル複写機に適
用した実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

【００１４】［第１の実施形態］＜デジタル複写機＞はじめに、デジタル複写機の全体の
構成及び画像形成動作を、図１及び図２を参照して説明
する。

【００１５】図１は、本発明の第１の実施形態としての
デジタル複写機の概略構成を示す断面図である。

【００１６】図２は、本発明の第１の実施形態としての
デジタル複写機における画像形成処理のブロック構成図
である。

【００１７】図１のデジタル複写機は、原稿画像を読み
取るリーダ部と、そのリーダ部にて読み取った原稿画像
の画像信号に基づいて記録紙に原稿画像を再現するプリ
ンタ部を備える。以下に説明するリーダ部及びプリンタ
部の動作は、それぞれコントローラ１００，２００によ
り制御されている。尚、コントローラ２００はＣＰＵ２
１４を備えており、予めＲＯＭ２１３に記憶されたプロ
グラムに従って制御を行う。また、コントローラ１００
も不図示のＣＰＵを備えており、予めＲＯＭに記憶され
たプログラムに従って制御を行うことは言うまでもな
い。

【００１８】リーダ部において、コピー開始キー（不図
示）が押されると、コントローラ１００は、原稿台ガラ
ス３１上に載置された原稿３０の、露光ランプ３２によ
る露光走査を開始する。この露光走査によって得られる
原稿３０からの反射光像は、フルカラーセンサ３４に集
光される。

【００１９】フルカラーセンサ３４は、Ｒ（レッド），
Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の３色のラインセンサが
副走査方向に互いに所定の距離を隔てて配置されてお
り、各ラインセンサには複数の受光素子が一列に配列さ
れている。フルカラーセンサ３４は、入射された原稿３
０からの反射光像を複数の光電変換素子により複数の画
素に分解し、各画素の濃度に応じて光電変換信号（カラ
ー色分解画像信号）を発生する。

【００２０】図２において、フルカラーセンサ３４から
出力された画像信号は、アナログ信号処理部２０１にて
ゲインやオフセットの調整が施され、Ａ／Ｄ変換部２０
２にて各色成分毎に、例えば８ｂｉｔ（０〜２５５レベ
ル：２５６階調）のＲＧＢデジタル信号に変換される。

【００２１】シェーディング補正部２０３に入力された
ＲＧＢデジタル信号は、フルカラーセンサ３４が有する
一列に並んだ個々の受光素子の感度のバラツキを無くす
ために、個々の受光素子に対応させてゲインを最適化す
る、一般的なシェーディング補正が施される。

【００２２】ラインディレイ部２０４は、シェーディン
グ補正部２０３から出力された画像信号に含まれている
空間的ズレを補正する。この空間的ズレは、フルカラー
センサ３４の各ラインセンサが、副走査方向に、互いに
所定の距離を隔てて配置されていることにより生じたも
のである。具体的には、Ｂ（ブルー）色成分信号を基準
として、Ｒ（レッド）及びＧ（グリーン）の各色成分信
号を、副走査方向にライン遅延し、３種類の色成分信号
の位相を同期させる。

【００２３】入力マスキング部２０５は、ラインディレ
イ部２０４から出力された画像信号の色空間を、数１の
マトリクス演算により、例えば、ＮＴＳＣ−ＲＧＢの標
準色空間に変換する。即ち、フルカラーセンサ３４から
出力された各色成分信号の色空間は、各色成分のフィル
タの分光特性で決まっているが、これをＮＴＳＣ−ＲＧ
Ｂの標準色空間に変換するものである。

【００２４】

【数１】

【００２５】入力インタフェース２５０には、必要に応
じて、コンピュータ等の不図示の外部装置からカラー画
像データが入力される。

【００２６】ＬＯＧ変換部２０６は、例えば、不図示の
ＲＯＭ等からなるルックアップテーブル（ＬＵＴ）で構
成され、入力マスキング部２０５から出力されたＲＧＢ
輝度信号をＣＭＹ濃度信号に変換する。

【００２７】ライン遅延メモリ２０７は、黒文字判定部
（不図示）が入力マスキング部２０５の出力に基づい
て、制御信号ＵＣＲ、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＥＮ等を生成す
る期間（ライン遅延期間）だけ、ＬＯＧ変換部２０６か
ら出力された画像信号を遅延する。

【００２８】尚、制御信号ＵＣＲは、マスキング・ＵＣ
Ｒ部２０８を制御する制御信号である。また、制御信号
ＦＩＬＴＥＲは、出力フィルタ２１０がエッジ強調を行
うために使用する制御信号である。また、制御信号ＳＥ
Ｎは、黒文字判定部（不図示）が黒文字と判定した場合
に、解像度を上げるために使用する制御信号である。

【００２９】マスキング・ＵＣＲ部２０８は、ライン遅
延メモリ２０７から出力された画像信号から黒成分信号
Ｋを抽出する。また、プリンタ部における記録色材の色
濁りを補正すべく、ＭＣＹＫの画像信号にマトリクス演
算を施して、リーダ部の読み取り動作毎に、Ｍ，Ｃ，
Ｙ，Ｋ順に、例えば８ｂｉｔの面順次の色成分画像信号
を出力する。尚、マトリクス演算に使用するマトリクス
係数は、コントローラ１００内の不図示のＣＰＵによっ
て設定される。

【００３０】γ補正部２０９は、画像信号をプリンタ部
の理想的な階調特性に合わせるために、マスキング・Ｕ
ＣＲ部２０８から出力された画像信号に濃度補正を施
す。出力フィルタ（空間フィルタ処理部）２１０は、コ
ントローラ１００内の不図示のＣＰＵからの制御信号に
従って、γ補正部２０９から出力された画像信号にエッ
ジ強調またはスムージング処理を施す。

【００３１】ＬＵＴ２１１には、原稿画像の濃度と出力
画像の濃度とを一致させるためのＬＵＴ（不図示）と、
後述する本発明に係るＬＵＴとを有し、それらのテーブ
ルのデータは、例えばＲＯＭ２１３等に予め格納されて
いる。

【００３２】パルス幅変調器（ＰＷＭ）２１２は、ＬＵ
Ｔ２１１から入力された画像信号のレベルに対応するパ
ルス幅のパルス信号を出力し、そのパルス信号は不図示
のレーザ光源を駆動するレーザドライバ４１（図１のレ
ーザドライバ３）へ入力される。

【００３３】図１において、レーザドライバ３内の半導
体レーザから放射されたレーザ光Ｅは、回転多面鏡３ａ
によって掃引され、ｆ／θレンズ等のレンズ３ｂ及びレ
ーザ光Ｅを感光ドラム１方向に指向させる固定ミラー３
ｃによって感光体ドラム１上にスポット結像される。そ
して、レーザ光Ｅは、感光ドラム１の回転軸と略平行な
方向（主走査方向）に感光ドラム１を走査し、感光ドラ
ム１の回転方向（副走査方向）に繰り返し感光ドラム１
を走査することで静電潜像を形成する。

【００３４】プリンタ部において、感光ドラム１は、ア
モルファスシリコン、セレン、ＯＰＣ等を表面に有し、
図１の矢印方向に回転可能に担持されている。感光ドラ
ム１の周りには、前露光ランプ１１、コロナ帯電器２、
レーザ露光光学系３、表面電位センサ１２、色の異なる
４個の現像器４ｙ，４ｃ，４ｍ，４ｂｋ、感光ドラム１
上の光量検知手投１３、転写装置５、そしてクリーニン
グ装置６が配置される。

【００３５】プリンタ部において、コントローラ２００
は、画像形成に先立って、感光ドラム１を、図１の矢印
方向に回転させ、前露光ランプ１１で均一に除電した
後、一次帯電器２により一様に帯電する。その後、感光
ドラム１は、上述した画像情報信号に応じて変調された
レーザ光Ｅにより露光走査されることにより、面積階調
特性を有する静電潜像が、該画像情報信号に応じて感光
ドラム１上に形成される。

【００３６】現像器４ｙ，４ｃ，４ｍ，４ｂｋは、それ
ぞれ記録材であるイエロー、マゼンタ、シアン、そして
ブラックの色トナーを用いて、感光ドラム１上の静電潜
像を現像する。具体的に、コントローラ２００は、感光
ドラム１上に形成された静電潜像を、所定の現像器４
ｙ，４ｃ，４ｍ，４ｂｋにより、トナーとキャリアから
なる２成分現像剤によって反転現像することにより、感
光ドラム１上に樹脂を基体とした負に帯電された可視画
像（トナー像）を形成する。これらのトナーは、スチレ
ン系共重合樹脂をバインダとし、各色の記録材を分散さ
せて形成されている。各現像器は、偏心カム２４ｙ，２
４ｃ，２４ｍ，２４ｂｋの動作により、各分解色に応じ
て択一的に感光ドラム１に近接する構造を有する。ここ
で、反転現像とは、感光体の光で露光された領域に、潜
像と同極性に帯電したトナーを付着させてこれを可視化
する現像方法である。

【００３７】転写装置５は、本実施形態では転写ドラム
５ａ、転写手段としての転写ブラシ帯電器５ｂ、記録紙
を静電吸着させるための吸着ブラシ帯電器５ｃと対向す
る吸着ローラ５ｇ、内側帯電器５ｄ、外側帯電器５ｅ、
転写剥がれセンサ５ｈとを備える。また、回転駆動され
るように軸支された転写ドラム５ａの周面開口域には、
ポリカーボネート等の誘電体からなる記録紙保持シート
５ｆが円筒状に一体的に張設されている。

【００３８】コントローラ２００は、記録紙カセット７
内の記録紙を所定のタイミングで搬送系及び転写装置５
を介して感光ドラム１と対向した位置に供給し、静電力
により記録紙保持シート５ｆ上に保持する。そして、感
光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ドラム５ａ
の回転に従って記録紙保持シート５ｆ上の記録紙に転写
される。

【００３９】コントローラ２００は、原稿画像のトナー
像の記録紙への転写を終了すると、記録紙を転写ドラム
５ａから分離爪８ａ、分離押し上げコロ８ｂ及び分離帯
電器５ｈを動作させて分離し、熱ローラ定着器９にて記
録紙にトナー像を定着した後、トレイ１０に排紙する。

【００４０】また、コントローラ２００は、トナー像の
転写後に感光ドラム１表面の残留トナーをクリーニング
プレード６ａとスクイシートからなるクリーニング装置
６で清掃し、次の画像形成処理に備える。また、転写ド
ラム５ａの記録紙保持シート５ｆ上への粉体の飛散付
着、記録紙上へのオイルの付着等を防止するために、フ
ァーブラシ１４と記録紙保持シート５ｆを介してファー
ブラシ１４に対向するバックアップブラシ１５を用いて
清掃を行う。このような清掃は、画像形成の前または後
に行い、ジャム（紙詰まり）発生時には随時行う。

【００４１】＜階調補正処理＞本実施形態では、以下に
説明する方法により、副走査方向に隣り合う２つの画素
を１組として階調補正処理を行う。

【００４２】図３は、本発明の第１の実施形態としての
階調補正処理における考え方を説明する図である。ま
た、図４は、本発明の第１の実施形態としての階調補正
処理で基本的に採用可能なルックアップテーブルの特性
を示す図である。

【００４３】使用している画像処理装置のプリンタ部に
おいて、仮に、入力された画像信号の出力２５５レベル
のうち、０〜４０レベルまでの範囲において潜像及び現
像が不安定であり、原画像を再現したときに画像の荒さ
が目立つとする。このような場合には、該プリンタ部に
よって原画像を再現する際、なるべく０〜４０レベルま
での信号レベルを使用を避けたい。そこで、以下に説明
する考え方で入力された画像信号が表わす個々の画素を
階調補正する。

【００４４】即ち、図３に示すように、副走査方向に並
ぶ複数のドット列を、主走査方向にＡ，Ｂ，Ａ，
Ｂ，．．．と分ける。次に、奇数列（以下、Ａ列）の画
素と、偶数列（以下、Ｂ列）の画素とで、図４に示すＬ
ＵＴのそれぞれ別の特性曲線を使用して階調補正する。
このような階調補正を行うと、例えば、副走査方向に隣
り合う２つの隣り合う画素について、入力された画像信
号のレベルがそれぞれ５０のとき、ＬＵＴ２１１から出
力される画像信号は、Ａ列の画素では５０、Ｂ列の画素
では３というレベルの画像信号を出力することになる。
結果として、副走査方向に隣り合う２つの隣り合う画素
（Ａ列の画素とＢ列の画素）を１組として階調補正した
ことになる。

【００４５】図５は、本発明の第１の実施形態としての
階調補正処理を示すフローチャートである。この処理を
実現するソフトウェアは予めＲＯＭ２１３に格納されて
おり、そのソフトウェアに従ってＣＰＵ２１４が行う。
同図において、ステップＳ１では、ＬＵＴ２１１に今回
入力される画素（多値カラー画像データ）がＡ列の画素
かを判断し、ＹＥＳの場合はＬＵＴのＡ列用の特性曲線
により階調補正を施し（ステップＳ２）、一方、ＮＯの
場合はＢ列の画素であるためＬＵＴのＢ列用の特性曲線
により階調補正を施す（ステップＳ３）。ステップＳ４
では、ＬＵＴ２１１に入力される画素がまだ有るかを判
断し、ＹＥＳの場合はステップＳ１に戻って上記の処理
を継続する。

【００４６】尚、実際の各画素についての補正処理時に
おいて、ＬＵＴのＡ列用の特性曲線またはＢ列用の特性
曲線への分配は、画素クロックＶＣＬＫを使用して行え
ば良い。

【００４７】図６は、本発明の第１の実施形態としての
階調補正後のドットの再現イメージの一例を示す図であ
る。同図は、図４に示すＬＵＴにより階調補正する際、
入力された画像信号が、副走査方向に低濃度から高濃度
になるに連れて大きくなっていく場合のドットの再現イ
メージである。

【００４８】図６から判るように、低濃度域では２００
×４００ｄｐｉであり、高濃度域になるのに従って、４
００×４００ｄｐｉで再現されている。従って、上記の
ような階調補正を行う場合、Ａ列のドットは安定した画
像となり、Ｂ列のドットは不安定ではあるが、Ａ列に比
べると濃度が低いため濃度の揺らぎも縮小されることに
なり、全体的には安定した再現画像を得ることができ
る。

【００４９】ここで、図４に示すＡ列用及びＢ列用の特
性曲線を用いて補正する場合について、図４の低濃度領
域として入力レベル０から５０までの範囲を拡大する。

【００５０】図７は、図４のルックアップテーブルにお
ける低濃度域の拡大図である。同図に示すように、図４
のＡ列用の特性曲線は、傾きが１のため、ＬＵＴに格納
した場合も連続したリニアな特性を表わすことができる
が、図４のＢ列用の特性曲線の場合は、低濃度域におけ
る当該曲線の接線の傾きが小さいため、デジタル値特有
の量子化誤差の関係から、実際にＬＵＴに格納したデー
タは図７に示すように段差の有るステップ状の特性にな
ってしまう。ここで、このようなＬＵＴを使用した場合
にＡ列及びＢ列の２つ画素を１組として扱い、その２つ
の画素の画像信号の入力レベルが同じである場合の出力
特性を図８に示す。

【００５１】図８は、図７のルックアップテーブルによ
る隣接２画素の合成された出力特性を示す図である。同
図に示すように、図７のＢ列のステップ状の特性曲線の
影響により、合成された出力特性は、○印で示した部分
でステップ状となり、段差が生じてしまう。従って、図
７のような出力特性を有するＬＵＴによって階調補正を
行った後、グラデーションパターンを出力すると、図１
８に示すように、図７の出力特性の段差の生じている信
号レベルに対応して、グラデーションが段階的に変化す
るパターンとなってしまう。

【００５２】そこで、このような不都合を防止すべく、
本実施形態では、低濃度域において図９のＬＵＴを採用
する。

【００５３】図９は、本発明の第１の実施形態としての
低濃度域におけるＬＵＴを示す図である。同図に示すよ
うに、本実施形態では、Ｂ列の特性曲線をＬＵＴとして
格納するにあたってステップ状とならざるを得ない入力
レベル（図９では１６から１７，３０から３１，４４か
ら４５のレベル）において、そのステップ状の段差分だ
け小さくなるように、Ａ列の特性曲線を設定する。

【００５４】図１０は、本発明の第１の実施形態として
の図９のＬＵＴによる階調補正後の２つの画素が合成さ
れた出力特性を示す図である。同図に示すように、Ａ列
及びＢ列が合成された出力特性は、結果としてリニアな
特性となっている。

【００５５】そこで、図４のようなＬＵＴ２１１を生成
する際、低濃度域（例えば、濃度値０．５以下を低濃度
域と称する）では図９に示した特性を実現するデータを
ＬＵＴ２１１に格納する。この場合のグラデーションパ
ターンの出力例を図１１に示す。

【００５６】図１１は、本発明の第１の実施形態として
のグラデーションパターンの出力例を示す図であり、濃
度の変化に段差が無く、連続的で綺麗なグラデーション
が得られる。従って、上述した特性を有するＬＵＴ２１
１を使用することにより、２５６レベルの入力画像デー
タに対して良好な階調補正を施した画像が再現できる。

【００５７】［第２の実施形態］第２の実施形態も、基
本的な構成は第１の実施形態と同様であり、重複する説
明は省略するが、階調補正の基本とするＬＵＴが第１の
実施形態とは異なる。本実施形態では、図１２に示すＡ
列用及びＢ列用の特性曲線を用いて補正する場合を考え
る。

【００５８】図１２は、本発明の第２の実施形態として
の階調補正処理で基本的に採用可能なルックアップテー
ブルの特性を示す図である。また、この場合も、図１２
の低濃度領域として入力レベル０から５０までの範囲を
拡大してみる。

【００５９】図１３は、図１２のルックアップテーブル
における低濃度域の拡大図である。同図に示すように、
図１３のＢ列用の特性曲線が図７と同様にステップ状に
なるのは言うに及ばず、Ａ列用の特性曲線は上に凸の曲
線（図１２）であるため、該８列用の特性曲線と同様の
理由により、滑らかに連続した曲性に表わすことはでき
ない。

【００６０】図１４は、図１３のルックアップテーブル
による階調補正後の、隣接する２画素の出力レベルの和
についての入力レベル毎の差（レベル差）を示す図であ
る。即ち、Ａ列及びＢ列の隣接する２画素の画像信号の
入力レベルが同じである場合について、図１３のＬＵＴ
による階調補正後の該２画素の出力レベルの和と、該入
力レベルより１大きい入力レベルのときの該２画素の出
力レベルの和との差（レベル差）を、入力レベル毎に示
す図である。

【００６１】図１４から判るように、レベル差は、低濃
度域においてバラついた特性となってしまう。従って、
このままの出力特性で原画像の再現を行うと、レベル差
が大きい入力レベルでは疑似輪郭が発生し、レベル差が
少ない入力レベルでは白く抜けたように見える画像が再
現される。そこで、このような不都合を防止すべく、本
実施形態では、低濃度域において図１５のＬＵＴを採用
する。

【００６２】図１５は、本発明の第２の実施形態として
の低濃度域におけるＬＵＴを示す図である。また、図１
６は、本発明の第２の実施形態としての図１５のルック
アップテーブルによる階調補正後の、隣接する２画素の
出力レベルの和についての入力レベル毎の差（レベル
差）を示す図である。本実施形態では、図１６に示すよ
うに、画像信号の入力レベルが低濃度域の範囲におい
て、レベル差が所定値（例えば、レベル差が２）になる
ように、図１５のＬＵＴのＡ列の特性曲線を設定する。

【００６３】そして、図１２のようなＬＵＴ２１１を生
成する際、低濃度域では図１５に示した特性を実現する
データをＬＵＴ２１１に格納することにより、２５６レ
ベルの入力画像データに対して良好な階調補正を施した
画像が再現できる。この場合に、グラデーションパター
ンを出力すれば、第１の実施形態と同様に図１１に示す
ような、濃度の変化に段差が無く、連続的で綺麗なグラ
デーションが得られる。従って、原画像を再現したと
き、疑似輪郭や白く抜けたように見える部分のない良好
な画像を再現することができる。

【００６４】［第３の実施形態］第１及び第２の実施形
態では、本発明をカラーデジタル複写機に適用して述べ
たが、本発明は白黒の複写機に対しても有効である。

【００６５】図１７は、本発明の第３の実施形態として
のモノクロデジタル複写機の構成を示す図である。基本
的な構成はカラーの場合と同様であるが、概略を述べれ
ば、コピー開始キー（不図示）が押されると、ＣＰＵ２
８は、原稿台ガラス１０２上に載置された原稿１０１
の、露光ランプ１０３による露光走査を開始する。この
露光走査によって得られる原稿１０１からの反射光像
は、レンズ１０４を介してＣＣＤ１０５に集光され、ア
ナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２２に入力される。

【００６６】Ａ／Ｄ変換器２２は、入射された原稿１０
１からの反射光像を複数の光電変換素子により複数の画
素に分解し、各画素の濃度に応じて光電変換信号（デジ
タル信号）を発生する。

【００６７】ＣＰＵ２８は、入力された光電変換信号に
応じてパルス幅変調器（ＰＷＭ）１０７を駆動し、その
ＰＷＭ１０７は、入力された画像信号のレベルに対応す
るパルス幅のパルス信号を出力する。そのパルス信号
は、レーザ光源１０７を駆動するレーザドライバ１に入
力される。

【００６８】レーザドライバ１内の半導体レーザから放
射されたレーザ光Ｅは、回転多面鏡４００によって掃引
され、感光体ドラム４上を走査することにより静電潜像
を形成する。感光ドラム４上に形成された静電潜像は、
現像器５により反転現像され、可視画像（トナー像）が
形成される。そして、トナー像は、不図示の搬送手段に
より搬送された記録紙５００に転写され、ローラ７によ
り熱定着される。

【００６９】上記の処理以外は第１または第２の実施形
態と同様のため説明を省略する。

【００７０】

【他の実施形態】尚、本発明は、複数の機器（例えばホ
ストコンピュータ，インタフェイス機器，リーグ，プリ
ンタ等）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装
置、プリンタ等）に適用してもよい。

【００７１】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００７２】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００７３】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭ等
を用いることができる。

【００７４】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部
を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実
現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００７５】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
ＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処
理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も
含まれることは言うまでもない。

【００７６】尚、上述した課題及び実施形態は、電子写
真方式を例として説明したが、これに限られるものでは
なく、本発明の考え方は、例えばサーマル方式、インク
ジェット方式等の他の記録方式にも適用可能である。

【００７７】また、濃度変換にＬＵＴを用いることな
く、演算回路を使用して逐一演算してもよいことは言う
までもない。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
良好な階調再現性を有する画像処理装置及び画像処理方
法の提供が実現する。

【００７９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態としてのデジタル複写
機の槻略構成を示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態としてのデジタル複写
機における画像形成処理のブロック構成図である。

【図３】本発明の第１の実施形態としての階調補正処理
における考え方を説明する図である。

【図４】本発明の第１の実施形態としての階調補正処理
で基本的に採用可能なルックアップテーブルの特性を示
す図である。

【図５】本発明の第１の実施形態としての階調補正処理
を示すフローチャートである。

【図６】本発明の第１の実施形態としての階調補正後の
ドットの再現イメージの一例を示す図である。

【図７】図４のルックアップテーブルにおける低濃度域
の拡大図である。

【図８】図７のルックアップテーブルによる隣接２画素
の合成された出力特性を示す図である。

【図９】本発明の第１の実施形態としての低濃度域にお
けるＬＵＴを示す図である。

【図１０】本発明の第１の実施形態としての図９のＬＵ
Ｔによる階調補正後の２つの画素が合成された出力特性
を示す図である。

【図１１】本発明の第１の実施形態としてのグラデーシ
ョンパターンの出力例を示す図である。

【図１２】本発明の第２の実施形態としての階調補正処
理で基本的に採用可能なルックアップテーブルの特性を
示す図である。

【図１３】図１２のルックアップテーブルにおける低濃
度域の拡大図である。

【図１４】図１３のルックアップテーブルによる階調補
正後の、隣接する２画素の出力レベルの和についての入
力レベル毎の差（レベル差）を示す図である。

【図１５】本発明の第２の実施形態としての低濃度域に
おけるＬＵＴを示す図である。

【図１６】本発明の第２の実施形態としての図１５のル
ックアップテーブルによる階調補正後の、隣接する２画
素の出力レベルの和についての入力レベル毎の差（レベ
ル差）を示す図である。

【図１７】本発明の第３の実施形態としてのモノクロデ
ジタル複写機の構成を示す図である。

【図１８】ＬＵＴによる一般的な階調補正を行った後、
グラデーションパターンを出力したときの出力画像の一
例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者齋藤康弘東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力される画像信号によって表わされる
画像の主走査方向に隣接する奇数列画素及び偶数列画素
に、特性の異なる複数の補正情報に従って階調補正を施
す補正手段を備える画像処理装置であって、前記複数の補正情報の何れかは下に凸の補正特性曲線を
表し、入力される画像信号のあるレベルで前記下に凸の
曲線を表わす補正情報がステップ状に変化する部分にお
いて、他の補正情報は、該変化に対応して変化すること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記補正手段が、前記奇数列画素には前
記複数の補正情報の第１の補正情報に従って、前記偶数
列画素には前記複数の補正情報の第２の補正情報に従っ
て階調補正を施す場合において、前記第２の補正情報が下に凸の補正特性曲線を表し、入
力される画像信号のあるレベルで前記下に凸の曲線を表
わす補正情報がステップ状に変化する部分において、前
記第１の補正情報は、該変化とは逆方向に変化すること
を特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】前記第１の補正情報は、前記第２の補正
情報がステップ状に変化する第１のレベルと、次のステ
ップ状の変化がある第２のレベルとの区間において、該
第１のレベルにおけるステップ状の変化に対して、該変
化とは逆方向に補正されていることを特徴とする請求項
２記載の画像処理装置。
【請求項４】入力される画像信号によって表わされる
画像の主走査方向に隣接する奇数列画素及び偶数列画素
に、特性の異なる複数の補正情報に従って階調補正を施
す補正手段を備える画像処理装置であって、前記複数の補正情報がそれぞれ下に凸の補正特性曲線を
表し、それらの下に凸の曲線を表わす補正情報の何れか
が、入力される画像信号のあるレベルにおいてステップ
状に変化する場合において、前記ステップ状に変化する下に凸の曲線を表わす補正情
報とは異なる何れかの補正情報が、前記奇数列画素およ
び偶数列画素の第１のレベルの画像信号を、それぞれ前
記補正手段にて前記ステップ状に変化する下に凸の曲線
を表わす補正情報によって補正した後のレベルの和と、
前記第１のレベルとは所定のレベル異なる前記奇数列画
素および偶数列画素の第２のレベルの画像信号を、それ
ぞれ前記補正手段にて前記ステップ状に変化する下に凸
の曲線を表わす補正情報によって補正した後のレベルの
和との差が所定値となるように補正されていることを特
徴とする画像処理装置。
【請求項５】前記補正手段が、前記奇数列画素及び偶
数列画素を、特性の異なる２種類の補正情報に従って階
調補正を施す場合において、前記ステップ状に変化する下に凸の曲線を表わす補正情
報とは異なる何れかの補正情報とは、前記２種類の補正
情報が表わす補正特性曲線の接線の傾きが、画像信号の
レベルの所定の範囲において大きい方の補正情報である
ことを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】入力される画像信号に対して隣接する複
数画素を１単位として補正処理を行う画像処理装置であ
って、前記複数画素の１つに適用される第１の補正曲線の変化
部分において、前記複数画素の他の１つに適用される第
２の補正曲線の変化を、前記第１の補正曲線の変化に対
応付けたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】前記第２の補正曲線の変化は、前記第１
の補正曲線の変化とは逆方向であることを特徴とする請
求項６記載の画像処理装置。
【請求項８】前記第１及び第２の補正曲線は、ルック
アップテーブルに格納されることを特徴とする請求項６
記載の画像処理装置。
【請求項９】前記対応付けは、所定の濃度領域におい
て行われることを特徴とする請求項６記載の画像処理装
置。
【請求項１０】前記所定の濃度領域は、低濃度領域で
あることを特徴とする請求項９記載の画像処理装置。
【請求項１１】入力される画像信号によって表わされ
る画像の主走査方向に隣接する奇数列画素及び偶数列画
素に、特性の異なる複数の補正情報に従って階調補正処
理を施す画像処理方法であって、前記複数の補正情報の何れかは下に凸の補正特性曲線を
表し、入力される画像信号のあるレベルで前記下に凸の
曲線を表わす補正情報がステップ状に変化する部分にお
いて、他の補正情報を、該変化に対応して変化すること
を特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】前記階調補正処理は、前記奇数列画素
には前記複数の補正情報の第１の補正情報に従って、前
記偶数列画素には前記複数の補正情報の第２の補正情報
に従って階調補正を施す場合において、前記第２の補正情報が下に凸の補正特性曲線を表し、入
力される画像信号のあるレベルで前記下に凸の曲線を表
わす補正情報がステップ状に変化する部分において、前
記第１の補正情報を、該変化とは逆方向に変化すること
を特徴とする請求項１１記載の画像処理方法。
【請求項１３】前記第１の補正情報を、前記第２の補
正情報がステップ状に変化する第１のレベルと、次のス
テップ状の変化がある第２のレベルとの区間において、
該第１のレベルにおけるステップ状の変化に対して、該
変化とは逆方向に補正することを特徴とする請求項１２
記載の画像処理方法。
【請求項１４】入力される画像信号によって表わされ
る画像の主走査方向に隣接する奇数列画素及び偶数列画
素に、特性の異なる複数の補正情報に従って階調補正処
理を施す画像処理方法であって、前記複数の補正情報がそれぞれ下に凸の補正特性曲線を
表し、それらの下に凸の曲線を表わす補正情報の何れか
が、入力される画像信号のあるレベルにおいてステップ
状に変化する場合において、前記ステップ状に変化する下に凸の曲線を表わす補正情
報とは異なる何れかの補正情報を、前記奇数列画素およ
び偶数列画素の第１のレベルの画像信号を、それぞれ前
記階調補正処理にて前記ステップ状に変化する下に凸の
曲線を表わす補正情報によって補正した後のレベルの和
と、前記第１のレベルとは所定のレベル異なる前記奇数
列画素および偶数列画素の第２のレベルの画像信号を、
それぞれ前記階調補正処理にて前記ステップ状に変化す
る下に凸の曲線を表わす補正情報によって補正した後の
レベルの和との差が所定値となるように補正することを
特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】前記階調補正処理は、前記奇数列画素
及び偶数列画素を、特性の異なる２種類の補正情報に従
って階調補正を施す場合において、前記ステップ状に変化する下に凸の曲線を表わす補正情
報とは異なる何れかの補正情報とは、前記２種類の補正
情報が表わす補正特性曲線の接線の傾きが、画像信号の
レベルの所定の範囲において大きい方の補正情報である
ことを特徴とする請求項１４記載の画像処理方法。
【請求項１６】入力される画像信号に対して隣接する
複数画素を１単位として補正処理を行う画像処理方法で
あって、前記複数画素の１つに適用される第１の補正曲線の変化
部分において、前記複数画素の他の１つに適用される第
２の補正曲線の変化を、前記第１の補正曲線の変化に対
応付けることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１７】前記第２の補正曲線の変化は、前記第
１の補正曲線の変化とは逆方向とすることを特徴とする
請求項１６記載の画像処理方法。
【請求項１８】入力される画像信号によって表わされ
る画像の主走査方向に隣接する奇数列画素及び偶数列画
素に、階調補正を施すための特性の異なる複数の補正情
報を格納したコンピュータ読み取りが可能な記憶媒体で
あって、前記複数の補正情報の何れかは下に凸の補正特性曲線を
表し、入力される画像信号のあるレベルで前記下に凸の
曲線を表わす補正情報がステップ状に変化する部分にお
いて、他の補正情報は、該変化に対応して変化すること
を特徴とする記憶媒体。
【請求項１９】前記階調補正を行うとき、前記奇数列
画素には前記複数の補正情報の第１の補正情報に従っ
て、前記偶数列画素には前記複数の補正情報の第２の補
正情報に従って階調補正を施す場合において、前記第２の補正情報が下に凸の補正特性曲線を表し、入
力される画像信号のあるレベルで前記下に凸の曲線を表
わす補正情報がステップ状に変化する部分において、前
記第１の補正情報は、該変化とは逆方向に変化すること
を特徴とする請求項１８記載の記憶媒体。
【請求項２０】入力される画像信号によって表わされ
る画像の主走査方向に隣接する奇数列画素及び偶数列画
素に、階調補正を施すための特性の異なる複数の補正情
報を格納したコンピュータ読み取りが可能な記憶媒体で
あって、前記複数の補正情報がそれぞれ下に凸の補正特性曲線を
表し、それらの下に凸の曲線を表わす補正情報の何れか
が、入力される画像信号のあるレベルにおいてステップ
状に変化する場合において、前記ステップ状に変化する下に凸の曲線を表わす補正情
報とは異なる何れかの補正情報が、前記奇数列画素およ
び偶数列画素の第１のレベルの画像信号を、それぞれ前
記補正手段にて前記ステップ状に変化する下に凸の曲線
を表わす補正情報によって補正した後のレベルの和と、
前記第１のレベルとは所定のレベル異なる前記奇数列画
素および偶数列画素の第２のレベルの画像信号を、それ
ぞれ前記補正手段にて前記ステップ状に変化する下に凸
の曲線を表わす補正情報によって補正した後のレベルの
和との差が所定値となるように補正されていることを特
徴とする記憶媒体。
【請求項２１】前記階調補正を行うとき、前記奇数列
画素及び偶数列画素を、特性の異なる２種類の補正情報
に従って階調補正を施す場合において、前記ステップ状に変化する下に凸の曲線を表わす補正情
報とは異なる何れかの補正情報とは、前記２種類の補正
情報が表わす補正特性曲線の接線の傾きが、画像信号の
レベルの所定の範囲において大きい方の補正情報である
ことを特徴とする請求項２０記載の記憶媒体。
【請求項２２】入力される画像信号に対して隣接する
複数画素を１単位として補正する補正曲線の情報を格納
したコンピュータ読み取りが可能な記憶媒体であって、前記複数画素の１つに適用される第１の補正曲線の変化
部分において、前記複数画素の他の１つに適用される第
２の補正曲線の変化を、前記第１の補正曲線の変化に対
応付けることを特徴とする記憶媒体。