JP2945022B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、デジタル複写機、ファクシミリ、プリン
タ、ファイリング用媒体等に画像データを出力するため
の画像処理装置に関する。

従来の技術 原稿上の画像をCCDイメージセンサ等の光電変換素子
を有する光学読取部により読み取る場合、文字画像は解
像力の向上が要求され、写真画像は階調性が重視されて
いる。このため、画像データを２値化する時に、文字画
像、転写画像、文字写真混在画像等、画像の種類により
画像処理方法のモードを変えている。

発明が解決しようとする課題 文字写真混在の画像の場合は文字と写真との比率、写
真の大きさ、網点の大きさやピッチ等が変化する。この
ため、最も適した画像処理のモードがなく、画質が劣る
問題がある。

課題を解決するための手段 入力された画像データに画像処理をして出力する画像
処理装置において、文字画像モード・転写画像モード・
文字写真画像モードのうち１つを選択する画像モード選
択手段と、ディザ閾値と固定閾値との一方を選択して入
力された画像データを２値化する２値化手段と、画像デ
ータを２値化する際の誤差を分散する誤差分散手段と、
前記文字画像モード・写真画像モード・文字写真画像モ
ードの各々に対し前記２値化手段の一方と前記誤差分散
手段の要否の一方とを組み合わせた複数の設定が予めな
されて操作により１つが選択される設定テーブルとを備
え、前記画像モード選択手段により選択されたモードに
対し、前記設定テーブルにて選択されている設定に応じ
て前記２値化手段と誤差分散手段とが動作することを特
徴とする。

作用 文字写真混在の画像に対し、文字が多ければ固定閾値
による２値化により解像度を高め、写真が多ければディ
ザ閾値による２値化により階調性を高めることができ、
かつ、２値化する際に画像データの誤差の分散の要否を
選択することもできるため、モアレ縞の発生を押さえ、
画像の種類に応じて条件のよい画像処理を行うことがで
きる。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第５図
は原稿読取装置の内部を示す側面図で、図中、１は原稿
を載せるコンタクトガラス、２は原稿読取部である。こ
の原稿読取部２は、原稿を照明する光源３とミラー４と
を有するキャリア５と、ミラー6,7を有するキャリア８
とをコンタクトガラス１に沿う副走査方向に移動させ、
原稿の画像をミラー4,6,7と固定的に配置したミラー9,1
0とで反射させ、結像レンズ11により光電変換素子であ
るCCDイメージセンサ12に結像するものである。

第６図はレーザープリレンタＰの内部を示す側面図で
ある。このレーザープリンタＰの筐体13の中央部には感
光体14が回転自在に装着されている。また、筐体13の上
部には、レーザー発光ユニット15から発光されるレーザ
ー光を結像レンズ16とミラー17とを介して感光体14の外
周に走査する露光装置18が装着されている。さらに、感
光体24の周囲には、感光体14の外周を帯電させる帯電チ
ャージャ19と、この帯電チャージャ19により帯電された
部分に露光装置18によってレーザー光を走査することに
より形成された静電潜像を現像する現像ユニット20と、
この現像ユニット20により現像されたトナー像を用紙に
転写する転写チャージャ21と、感光体14から用紙を分離
させる分離チャージャ22及び分離爪23と、感光体14上の
残存トナーを払拭するクリーニングユニット24とが配列
されている。さらに、筐体13には、転写後の用紙を搬送
する回転自在のベルト25と、用紙を挾持して転写画像を
定着する定着ローラ26とが取付けられている。

次に、画像処理回路を第１図のブロック図に示す。前
記画像読取部２の前記CCDイメージセンサ12はセンサド
ライバ27により駆動されるもので、このCCDイメージセ
ンサ12の出力側は、増幅器28とA/D変換部29とシェーデ
ィング補正部30とを介してフィルタ処理部31に接続され
ている。このフィルタ処理部31は、文字画像モード、写
真画像モード、文字写真画像モード等、三種の読取モー
ドに合わせて周波数特性を変換する三種の空間フィルタ
32,33,34を前記シェーディング補正部30に並列に接続し
たもので、空間フィルタ32は文字画像モードに対応し解
像力を高めるようにハイ・パス・フィルタを用いてい
る。この空間フィルタ32の周波数特性は、理想的には画
像読取部２を含む入力系のMTFを表す入力系周波数の逆
関数になればよいが、実際にはノイズ成分に対する考慮
が必要であるため逆関数よりも補正量の少ないMTF補正
を行うフィルタが採用されている。次の空間フィルタ33
は写真画像モードに対応し階調性を重要視するためロー
・パス・フィルタが採用されている。この空間フィルタ
33の周波数特性は、解像力をできるだけ落さずに網点原
稿（133〜175線/inch）に対して出力画像にモアレ縞を
発生させない周波数特性が選択されている。他の空間フ
ィルタ34は、文字と写真とが混在する文字写真画像モー
ドに対応し、前記空間フィルタ32,33の中間の特性を示
すフィルタが選択されている。例えば、空間フィルタ32
よりも補正量が少ないハイ・パス・フィルタ、又は空間
フィルタ33よりも高い周波数のデータまで通すロー・パ
ス・フィルタ、或いはノイズ成分のうちナイキスト周波
数に近い分だけを少し抑えるようなロー・パス・フィル
タ等が例として上げられる。さらには、文字写真画像モ
ードに対応させるために、空間フィルタ34を省略してシ
ェーディング補正部30を通過したデータを直に通過させ
てもよい。

このようなフィルタ処理部31の各空間フィルタ32,33,
34には画像モード選択手段であるセレクタ35が接続さ
れ、このセレクタ35の出力側には主走査変倍部36とγ変
換部37とが順次接続されている。前記セレクタ35は、操
作者が操作パネル上で読取モードに応じて選択する手
段、又は、原稿読取装置１自体が原稿情報から読取モー
ドを自動的に判別するもの、或いは、レーザープリンタ
やファクシミリやディスク等のファイル装置等の読取画
像データの出力先によって選択するもの等を含むもので
ある。

前記γ変換部37はコピー濃度調整に相当するように画
像データを変換するもので、このγ変換部37には、画像
データを２値化する２値化手段38と、１画素当り10の値
で画像データをPWM変調するPWMコード化手段39と、画像
データの誤差を分散する誤差分散手段40とが並列に接続
されている。さらに、前記２値化手段38の２値化方法
を、固定閾値41による方法又はディザ閾値42による方法
の何れかに選択する２値化方法選択手段であるセレクタ
43が設けられている。

次いで、前記誤差分散手段40の詳細を第２図のブロッ
ク図に示す。この図で明らかなように、画像データを入
力する複数のラッチ44,45,46と加算器47,48,49とが交互
に直列に接続され、加算器49の出力側にメモリ50が接続
されている。このメモリ50にラッチ51を介して接続され
た加算器52の出力側は前記加算器47,48,49に並列に接続
され、この加算器52の出力側はリミッタ53を介して比較
器54と加算器55とセレクタ56とに並列に接続され、この
加算器55はセレクタ56とラッチ57とを介して前記加算器
49の入力側に接続されている。前記比較器35は設定され
た閾値THと画像データとを比較して画像データを２値化
する２値化手段38の一部を構成するものである。

このような構成において、画像読取装置１は主走査及
び副走査方向に16画素/mmの密度で原稿の画像を読み取
る。CCDイメージセンサ12から出力されたデータは増幅
器28に増幅され、続いて、A/D変換部29により１画素当
り64階調の階調数をもってデジタルデータに変換され
る。この時の階調数は２のｎ乗で、ｎビットのバイナリ
信号として取り扱う。本実施例では６ビットデータで、
その後、光源３の照度ムラ、CCDイメージセンサ12の感
度のバラツキ等がシェーディング補正部30により補正さ
れ、続いて、フィルタ処理部31を通過する。この時、読
み取られる画像の種類に応じてセレクタ35によりフィル
タ処理部31を通過した信号系統が選択される。すなわ
ち、読取モードが文字画像モードか写真画像モードか文
字写真画像モードかが判別される。

判別された画像データは主走査変倍部36で変倍され
る。変倍方法には次に列挙するものがある。

画像読取装置１のレンズを含めた光学系の縮小率を変
えることによる主走査方向の変倍と、光学系の移動速度
を変えることにより副走査方向の読取密度を変える変
倍。

等倍時の画像データを用いて変倍時のサンプリング点
での画像データを補間演算によって求める主走査方向の
変倍と、前項と同様の副走査方向の変倍。

等倍時の画像データを使って主副走査同時に２次元の
補間を行うことによる変倍。

本実施例における変倍は上記による変倍である。

続いて、変倍された画像データはγ変換部37により変
換される。この変換は、デジタル複写機やファクシミリ
等においてコピーの濃度を変える操作に相当するもの
で、２値化する際の閾値を変えることにより濃度調整す
ることもあるが、本実施例においては、画像データ自体
を変換テーブルによって操作者或いは装置自体が選択し
た濃度に対応させて変換する。γ変換部37により変換さ
れた画像データは２値化手段38により黒又は白に２値化
される。２値化の方法はセレクタ43の選択によりなされ
る。この選択の結果は表１に示す通りである。

表１において、読取モードが同一でも、選択番号によ
っては、誤差分散不要と誤差分散要との選択がなされ
る。この選択番号の選択はディップスイッチ（図示せ
ず）又は操作パネル（図示せず）の操作によりなされ
る。画像の網目の細かさに比べ画像の走査線を細かくし
ないと、いわゆるモアレ縞が生じて画像が劣化するの
で、このような場合は誤差分散を行う。第３図はCCDイ
メージセンサ28の走査を主走査方向とし、画像読取部２
の光学系の移動方向を副走査方向とし、画像データの誤
差を分散する状態を示す説明図である。ここでは１桝を
１画素とした複数の画素を示すが、２値化の際の誤差Er
は図中の矢印方向に隣接する４つの画素に配分する。配
分のための重み付けはシステム個々によって種々考えら
れ、配分する方法も周囲すべての画素に配分する等幾つ
かあるが、本実施例においては第３図の矢印で示すよう
に1/4ずつ配分する。また、画素は或る閾値を境に
「１」又は「０」に２値化され、本実施例のように64階
調（０〜63）とした場合は、閾値を32とした時に、０〜
31が「０」、32〜63が「１」である。２値の「０」と
「１」とが64階調のどのレベルであるかを決め、その値
をそれぞれth0、th1とし、これらのth0、th1の設定によ
り画像データの誤差Erの意味が変わる。すなわち、誤差
Erは、画像データｄを２値化した結果が「０」の場合で
Er＝ｄ−th1、「１」の場合でEr＝ｄ−th1とする。th0
＝０、th＝63が一般的な考えであるが、画像読取装置に
よって、或いは、考え方によって異なる設定をする。本
実施例においては、th0＝０、th＝47とした。

第２図において、ラッチ44に入力されるデータは画像
データで、第３図に示す下段の画像データが入力された
とすると、この画像データは転送クロックDCKにより次
々にラッチ44,45,46によってラッチされ、ラッチされる
度に前ラインから発生した誤差Erが分散され、この誤差
Erが加算器47,48,49により加算される。３回にわたって
誤差Erを加算された画像データはメモリ50に格納され
る。誤差Erは正負あるので、この画像データは符号付き
のデータである。

１ラインの走査が終わり次のラインを走査すると、メ
モリ50に格納された画像データが順次呼び出され、１画
素前の画像データから生じた誤差Erが加算器52により加
算される。この時点でその画像データは合計４回誤差Er
を付加されることになり、このため、０〜63の階調数外
になることがあるので、リミッタ53により０〜63の範囲
に戻される。すなわち、画像データ＜０の時は画像デー
タ＝０に設定され、画像データ＞63の時は画像データ＝
63に設定される。そして、比較器54により設定された閾
値THで２値化を行い、２値化の結果からEr＝画像データ
（２値化「０」）か、又は、Er＝画像データー47（２値
化「１」）からセレクタ56で選択し、この期差Erを1/4
ずつ周囲の画素に分散させる。ここでセレクタ56により
Er＝０を選択すれば、誤差分散を不要にすることができ
る。すなわち、第２図は誤差分散手段40のブロック図を
示すものであるが、この誤差分散手段40中の誤差分散手
段40の実行を選択するセレクタ56が分散処理選択手段と
して接続されている。

次に、多値書き込みに対応した多値データ処理につい
て説明する。レーザープリンタはかつて一つの画素がす
べて黒か白かの再生しか出来なかったが、近来は一つの
画素について複数の階調表現をする方法が提案されてい
る。レーザープリンタのレーザーダイオードを駆動する
パルス信号のパルス幅を制御することによって１画素の
階調性をもたせるようにしたPWMもその一方法である。
本実施例においては、PWMコード化手段39により、プリ
ンタ側の書き込みを実施する。すなわち、第１図におけ
るγ変換部37で変換された画像データは、２値化手段38
へのパスとは別にPWMコード化手段39に送られ、ここで
コード化される。コード化とは、レーザーダイオードを
駆動するためのパルスそのものを生成することではな
く、所望のパルス幅に対応する数値データに変換するこ
とである。このデータを受けたレーザープリンタＰが実
際にレーザーダイオードを駆動するためのパルスを生成
する。

したがって、レーザープリンタＰには２値化手段38で
２値化された画像データDA2と、PWMコード化手段39でコ
ード化された画像データDAMとが並行して送られるが共
存はしない。すなわち、画像データの一方が有効な時は
他方が無効となり、信号ラインの出力はハイインピーダ
ンス、或いは、「１」「０」の何方かのレベルに固定さ
れる。このことによって、プリンタ側では２値データも
多値データも受けることができる。例えば、多値コード
を３ビットとし、無効となるデータを「０」に固定する
ようにし、「111」を全部黒、「000」を全部白とし、そ
の間を中間調としてコードを設定すれば、第４図に示す
ように、２値化手段38からの２値データDA2を三つのOR
ゲート58のそれぞれに接続し、PWMコード化手段39から
の多値データDAMをビット毎にORゲート58のそれぞれに
接続することにより、２値データDA2と多値データDAMと
を合成することもできる。２値化処理も多値化処理も本
実施例による簡単な構成で行うことができる。

以上のように、画像読取部２で読み取った画像データ
を２値化して出力する時に、セレクタ35によりフィルタ
処理部31を通る信号系統を画像の種類に応じて選択する
ことができ、さらに、画像の種類に応じてセレクタ43に
より固定閾値で２値化する方法又はディザ閾値による２
値化方法の何れかに選択することができる。したがっ
て、表１に示すように、文字写真画像を読み取る場合、
文字が多ければ固定閾値による２値化方法で２値化する
ことにより解像度を高め、写真が多ければディザ閾値に
よる２値化方法により階調性を高めることができる。し
かも、２値化する際に画像データの誤差Erを分散するか
否かをセレクタ57により選択することができ、したがっ
て、モアレ縞の発生を押え、画像の種類に合わせて条件
の良い画像処理方式を採用することができる。

発明の効果 本発明は上述のように、入力された画像データに画像
処理をして出力する画像処理装置において、文字画像モ
ード・転写画像モード・文字写真画像モードのうち１つ
を選択する画像モード選択手段と、ディザ閾値と固定閾
値との一方を選択して入力された画像データを２値化す
る２値化手段と、画像データを２値化する際の誤差を分
散する誤差分散手段と、前記文字画像モード・転写画像
モード・文字写真画像モードの各々に対し前記２値化手
段の一方と前記誤差分散手段の要否の一方とを組み合わ
せた複数の設定が予めなされて操作により１つが選択さ
れる設定テーブルとを備え、前記画像モード選択手段に
より選択されたモードに対し、前記設定テーブルにて選
択されている設定に応じて前記２値化手段と誤差分散手
段とが動作するようにしたので、文字写真混在の画像に
対し、文字が多ければ固定閾値による２値化により解像
度を高め、写真が多ければディザ閾値による２値化によ
り階調性を高めることができ、かつ、２値化する際に画
像データの誤差の分散の要否を選択することもできるた
め、モアレ縞の発生を押さえ、画像の種類に応じて条件
のよい画像処理を行うことができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は画像処
理回路を示すブロック図、第２図は誤差分散手段及び分
散処理選択手段の電子回路を示すブロック図、第３図は
画像データの誤差を周囲の画素に配分する状態を示す説
明図、第４図は２値データと多値データとの出力ゲート
を示す回路図、第５図は画像読取装置の内部を示す側面
図、第６図はレーザープリンタの内部を示す側面図であ
る。 ２……画像読取部、12……光電変換素子、31……フィル
タ処理部、32〜34……空間フィルタ、35……画像モード
選択手段、38……２値化手段、40……誤差分散手段、43
……２値化方法選択手段、56……分散処理選択手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力された画像データに画像処理をして出
   力する画像処理装置において、文字画像モード・写真画
   像モード・文字写真画像モードのうち１つを選択する画
   像モード選択手段と、ディザ閾値と固定閾値との一方を
   選択して入力された画像データを２値化する２値化手段
   と、画像データを２値化する際の誤差を分散する誤差分
   散手段と、前記文字画像モード・写真画像モード・文字
   写真画像モードの各々に対し前記２値化手段の一方と前
   記誤差分散手段の要否の一方とを組み合わせた複数の設
   定が予めなされて操作により１つが選択される設定テー
   ブルとを備え、前記画像モード選択手段により選択され
   たモードに対し、前記設定テーブルにて選択されている
   設定に応じて前記２値化手段と誤差分散手段とが動作す
   ることを特徴とする画像処理装置。