JP3334779B2 - 複合画像の処理方式及び方法 - Google Patents
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Description
調画像と文字や線画のような2階調画像とが重ね合わさ
れた複合画像をレーザプリンタで印刷するための画像処
理方式に関する。
節により用紙上に形成するドットの幅を容易に変えるこ
とができる。そこで、写真のような多階調画像をレーザ
プリンタで印刷する場合には、一般に、その画像内の各
画素を小幅の短冊型小領域に仮想的に分割して、各画素
内で何個の小領域にドットを形成するか(つまり、各画
素に対するレーザパルス幅をどの程度にするか)によっ
て各画素の階調値を表現するように、多階調画像をデー
タ化する。例えば、1個の画素をN個の小領域に分割し
た場合、1画素に対して値0から値NまでのN+1段階
の階調値を表現することができる。ここでは、このよう
にデータ化された多階調画像を「N倍密画像」とよぶ。
の配置パターンを示した所定ビット数の2進データを、
画素の配列に合せて配列してなる2進データ列である。
また、各画素毎の2進データのビット数を少なくするた
めに、種々の圧縮方法も知られている。いずれにして
も、N倍密画像を構成する各画素の2進データは、各画
素内のどの小領域にドットを形成すべきかを示している
から、プリンタはその2進データに従ってレーザパルス
幅を変調することによって、多階調画像を用紙上に印刷
することができる。
は、互いに近接したドット同士が電界の作用で融合しあ
って滑らかな輪郭を持つドット塊を形成するという性質
がある。そこで、文字や線画のような2階調(白黒)画
像をレーザプリンタで印刷する場合、上記の性質を利用
して文字や線画の輪郭を自然で滑らかなものに修正する
スムージング処理が好んで実行されている。2階調画像
は、基本的には、各画素が黒(ドットを形成する)か白
(ドットを形成しない)かを示した1画素当たり1ビッ
トの2進データ列によって表現される。スムージング処
理は、この2階調画像において、文字や線画(以下、キ
ャラクタと総称する)の輪郭に位置する画素に、上述し
た短冊型小領域に相当する小さいドットを付加したり除
去したりするものである。このスムージング処理におい
て、2階調画像は、上述の多階調N倍密画像に類似した
1画素当たり複数ビットの2進データ列で表現される。
に、多階調のN倍密画像は、その2進データ列に忠実に
従ってドットが形成されることにより、美しく印刷され
る。一方、2階調画像は、その2進データ列がスムージ
ング処理によって修正されることによって、美しく印刷
される。従って、プリンタに入力された画像が2階調画
像であるか多階調画像であるかによって、スムージング
処理を働かせるか否かを選択しなくてはならない。
けの修飾を施した画像は、文字やグラフの2階調画像
と、網かけ修飾の多階調画像とを重ね合せたような複合
画像であるから、スムージング処理を働かせても又は働
かせなくても、最も望ましい印刷結果を得ることができ
ない。何故なら、スムージング処理を働かせた場合、2
階調画像のキャラクタは美しい輪郭に修正されるであろ
うが、多階調画像の領域にも部分的にスムージング処理
の修正が加えられて、特に中間的な階調の領域に好まし
くないノイズを生じてしまうためである。かといって、
スムージング処理を働かせないと多階調画像の領域は望
ましく印刷されるが、2階調画像内のキャラクタの輪郭
が不自然になる可能性がある。
階調画像とを重ね合せたような複合画像をレーザプリン
タで印刷する場合、2階調画像内のキャラクタの輪郭に
対するスムージング処理と、多階調画像の忠実な美しい
再生とを両立させて、画像全体にわたって望ましい印刷
結果が得られるようにすることにある。
2階調画像とを含んだ複合画像の処理方式及び方法に関
わる。本発明において、入力される複合画像は、上述し
たN倍密画像のデータ形式である。すなわち、各画素が
複数の小領域に仮想的に分割され、それら小領域に形成
されるべきドット及び空白のパターンに対応した画素値
を表した2進データによって複合画像の各画素が表現さ
れている。本発明の方式及び方法は、まず、入力された
複合画像の各画素の2進データを2値化して、キャラク
タに対応するとみなせる第1の画素値をもつ画素とその
他の第2の画素値をもつ画素とからなる2値化画像を生
成する。また、入力複合画像の各画素の2進データから
各画素のドット及び空白のパターンを再生して、多階調
倍密画像を生成する。上記2値化処理で生成された2値
化画像にはスムージング処理が行われ、キャラクタの輪
郭をなす画素領域のドット及び空白のパターンが修正さ
れる。またマスク処理によって、スムージング処理で修
正されたキャラクタの輪郭をなす画素領域に対応する、
上記生成された多階調倍密画像内の画素領域は、空白画
素にされる。最後に、修正された2値化画像とマスク処
理を経た多階調倍密画像とが、2値化画像内のキャラク
タが優先されるようにして重ね合わされる。
画像は、美しい輪郭を持つ2値化画像内のキャラクタ
と、その背景を構成する忠実に再生された多階調倍密画
像とを含むことになり、全体的に好ましい画質をもつ。
るレーザプリンタのための画像処理装置の構成を示す。
この画像処理装置は、レーザプリンタ内の専用ハードウ
ェア回路、プリンタ内のソフトウェア処理プロセス、又
はホストコンピュータ内のプリンタドライバのプロセス
のいずれによって実現されてもよい。
調画像と2階調画像の双方を含み得る複合画像である。
この入力画像2は、図2に示すように、1画素を3つの
短冊型小領域に区分することにより4階調が表現できる
3倍密画像100を基礎にして、この基礎の3倍密画像
100の各画素値を2ビットの2進データ200に圧縮
したものである。即ち、画素内のドット個数が0個の階
調値は2ビット値“00”で表し、ドット個数が1個は
“01”で表し、ドット個数が2個は“10”で、3個
つまり完全に黒の画素値は“11”で表したものであ
る。ここで、2ビット値“11”つまり黒の画素は、2
階調画像内のキャラクタに対応する画素とみなすことが
でき、スムージング処理の対象とすべきものである。厳
密には、この黒画素の中には、多階調画像の最も高濃度
の部分も含まれ得るが、この最高濃度部分にスムージン
グ処理が施されても、多階調画像の画質に大きい影響は
生じない。他方、“00”〜“10”の画素は多階調画
像の中間的な階調の領域であり、この領域にスムージン
グ処理を施すことは好ましくない。
画像2は、最初に、2値化処理部4と倍密画像処理部6
とに同時並行的に送られる。2値化処理部4は、入力画
像2から2階調画像8を生成する。即ち、この2値化部
4は、入力画像2の各画素の2ビット値が“11”なら
ば1ビット値“1”に変換し、2ビット値が“11”以
外であれば1ビット値“0”に変換し、それにより、キ
ャラクタに対応する画素だけが値“1”をもつ2階調画
像8を生成する。
処理部12に入力される。スムージング処理部12は、
公知の方法で、2階調画像8のキャラクタの輪郭画素
に、1画素の3分の1の幅を持つ短冊型小領域を付加し
たり除去したりする。その結果、キャラクタの輪郭が滑
らかな形に修正された2階調画像16が得られる。図1
に例示した修正された2階調画像16では、破線で囲ん
だ領域17が小領域の付加又は除去が行われた画素領域
である。スムージング処理部12は、2階調画像8の個
々の画素に修正を施す時に同期して、補正信号13を後
述するマスク処理部14に送る。この補正信号13は、
修正された画素領域17をマスク処理部14に通知する
ものである。
各画素値の圧縮を解除して元の多階調3倍密画像10を
生成する。生成された3倍密画像10はマスク処理部1
4に入力される。マスク処理部14は、補正信号13を
受けていない時は入力された3倍密画像10の画素に何
も手を加えずに出力し、補正信号13を受けた時は、3
倍密画像10の画素を値“000”つまり完全に空白の
画素に変換して出力する。ここで、倍密画像処理部6と
マスク処理部14との系統の画素処理と、前述した2値
化処理部4とスムージング処理部12の系統の画素処理
とは同期しているので、両系統は同じ時点で同じ位置の
画素を処理することになる。結果として、マスク処理部
6は、入力された3倍密画像10の内、スムージング処
理で修正された画素領域17だけにマスキングする、つ
まり空白画素に変換することになる。
階調画像16と、マスク処理部14からの多階調画像1
8とを、論理和部20が重ね合わせて、最終的な画像2
2を生成する。2階調画像16の修正された画素領域1
7と多階調画像18内のマスキングされた空白画素領域
とが位置的に対応しているため、修正された画素領域1
7がマスキングされた空白画素領域にはまり込む。つま
り、2階調画像16内のキャラクタが優先されるように
して、2階調画像16と多階調画像18とが重ね合わせ
られる。結果として、最終的な画像22は、輪郭が修正
された美しい形状のキャラクタと、美しく再生された多
階調画像とを含んだ、全体的に好ましい画質を持つこと
になる。
ク処理部14は、前述のように2階調画像16内のキャ
ラクタを優先させるために多階調画像18にマスキング
をするものである。この目的のために、マスク処理部1
4は、2値化部4からキャラクタの画素(つまり黒画
素)を示す信号を受けて、このキャラクタ信号を補正信
号13の代りに用いてもよい。但し、その場合は、上記
キャラクタ信号が指定する画素とマスク処理部14が処
理する画素とを一致させるためにタイミング調整が必要
である。また、このタイミング調整をなくす又は簡単に
するために、マスク処理部14と倍密画像処理部6の前
後関係を逆にしてもよい。
に用いた場合は、マスキングされる画素領域が、スムー
ジング処理で修正された画素領域17でなく、元の2階
調画像8のキャラクタの領域となる。いずれのマスキン
グが最終画像22の画質にとって好ましいかは、ケース
バイケースである。例えば、キャラクタを確実に視認で
きるように多階調の背景上でキャラクタを際立たせたい
場合は、補正信号13に従ってマスキングした方が好ま
しい。一方、キャラクタと背景とを自然に融合させるた
めに両者の境界を目立たせたくない場合は、上記キャラ
クタ信号に従ってマスクキングした方が好ましい。よっ
て、ユーザがマスキングの方式を選択できるようにして
もよい。
に、多階調画像の最高濃度の領域にスムージング処理が
施される可能性がある。それによる多階調画像の画質の
劣化は小さいと推測されるが、劣化が全くないとは言え
ない。図3〜図5に示す参考例は、多階調画像と2階調
画像とを完全に識別することにより、多階調画像にスム
ージング処理が施される可能性を確実に無くしたもので
ある。
構成を示す。
示した入力画像2と同様に1画素当たり2ビットの2値
データ列である。しかし、図4に示すように、入力画像
32の内の2ビットデータ“00”、“01”及び“1
0”が専ら多階調画像300に対応し、2ビット値“1
1”が専らキャラクタ400に対応している。即ち、多
階調画像300は2倍密画像であり、その白、グレー、
黒の画素が2ビットデータ“00”、“01”及び“1
0”でそれぞれ表現される。2ビットデータ“11”は
多階調画像では意味を持たない(つまり、白画素と同等
である)。他方、2階調画像400では、黒画素である
キャラクタ400が2ビットデータ“11”で表現さ
れ、背景の白画素は他の3種類の2ビットデータのいず
れかで表現される。
が最初に2値化処理部34と倍密画像処理部36とに同
時並行的に入力される。2値化処理部34は、入力画像
32の2ビットデータ“11”を黒画素“1”に変換
し、他の2ビットデータを白画素“0”に変換し、それ
により、元の2階調画像38を再生する。倍密画像処理
部36は、入力画像32の2ビットデータ“00”、
“01”及び“10”に応答して対応する3階調2倍密
画像の画素値を出力し、2ビットデータ“11”には応
答しない(つまり、白の画素値を出力する)。この2ビ
ットデータ“11”には応答しないことにより、マスキ
ング機能が達成される。
部42へ入力され、ここで、図1を参照して既に説明し
たと同様の方法で、キャラクタの輪郭の画素が修正され
る。次に、スムージング処理部43からの2階調画像4
6と、倍密画像処理部36からの3階調画像40とを、
論理和回路50が重ね合わせて、最終的な画像52を生
成する。
密画像処理部36がマスキングの機能をもっているた
め、マスク処理部は省略されている。この倍密画像処理
部36のマスキング機能は、元の2階調画像38のキャ
ラクタの領域をマスキングするもので、修正後の2階調
画像46の破線で囲んだ領域47のように、スムージン
グ処理によりドットが付加されたが元々は白画素だった
領域はマスキングされない。このような領域47にもマ
スキングをしたい場合は、図1に示したように補正信号
13でマスキングを行うマスク処理部14を付加すれば
よい。いずれのマスキングが好ましいかは、ケースバイ
ケースであるから、ユーザにより選択可能としてもよ
い。
を作成する装置の構成を示す。図示の装置はプリンタ内
のハードウェア及びソフトウェアによって実現される
が、同様の機能をホストコンピュータ内のプリンタドラ
イバで実現することもできる。
種々のキャラクタのビットマップ画像が格納されたキャ
ラクタジェネレータである。このROM52は、文字コ
ードに応じたアドレス指定を受けて、その文字コードに
対応したキャラクタのビットマップ画像54を出力す
る。このビットマップ画像52は、1画素が1ビットデ
ータで表された2階調画像である。次に、この2階調画
像52を拡大処理部56が、横方向に2倍に拡大して2
倍密画像58に変換する。なお、図5では、2階調画像
52の太線で囲った部分に対応する2倍密画像58だけ
を抽出して図示している。
タの背景となるべき多階調の元画像60が、その文字コ
ードとは別のプロセスで生成される。この多階調元画像
60は、例えば各画素が8ビットデータで表現された2
56階調画像である。次に、3値化処理部62が、25
6階調元画像60を3階調の2倍密画像64に変換す
る。この変換は公知の種々の方法で行える。最も簡単な
方法は、例えば元画像60の階調値0〜85を2ビット
データ“00”に、階調値86〜170を2ビットデー
タ“01”に、階調値171〜255を2ビットデータ
“10”にそれぞれ変換するものである。
と3階調画像64とを重ね合せて、前述したような入力
画像32を生成する。
説明したが、これは例示であり、当業者は種々の変形や
修正を施した様々な形態で本発明を実施することができ
る筈である。
す説明図。
明図。
ブロック図。
Claims (3)
- 【請求項1】 多階調画像と2階調画像とを含み、各画
素内の複数の小領域に形成されるべきドット及び空白の
パターンに対応した画素値を表した2進データの列より
なる複合画像の処理方式において、 前記複合画像の各画素の2進データを2値化して、キャ
ラクタに対応するとみなせる第1の画素値をもつ画素と
その他の第2の画素値をもつ画素とからなる2値化画像
を生成する2値化手段と、 前記複合画像の各画素の2進データから前記パターンを
再生して、多階調倍密画像を生成する倍密画像処理手段
と、 前記2値化手段からの2値化画像に対しスムージング処
理を行って、前記2値化画像内の前記キャラクタの輪郭
をなす画素領域を修正するスムージング処理手段と、 前記スムージング処理手段によって修正された前記キャ
ラクタの輪郭をなす画素領域に対応する、前記倍密画像
処理手段からの多階調倍密画像内の画素領域を、空白画
素にするように、前記倍密画像処理手段からの多階調倍
密画像又は前記倍密画像処理手段に入力される前記複合
画像にマスキングを行うマスク処理手段と、 前記マスク処理手段を経た多階調倍密画像と、前記スム
ージング処理手段からの2値化画像とを、前記2値化画
像内のキャラクタが優先されるようにして重ね合わせて
最終的な画像を生成する画像合成手段とを備えたことを
特徴とする複合画像の処理方式。 - 【請求項2】 請求項1記載の方式において、 前記2値化手段が、画素内の小領域の全てにドットが形
成される第1のパターンを示す2進データを前記第1の
画素値に、前記第1のパターン以外の他のパターンを示
す2進データを前記第2の画素値に変換し、それにより
前記第1及び第2の画素値の列よりなる2値化画像を生
成することを特徴とする複合画像の処理方式。 - 【請求項3】 多階調画像と2階調画像とを含み、各画
素内の複数の小領域に形成されるべきドット及び空白の
パターンに対応する画素値を表した2進データの列より
なる複合画像の処理方法において、 前記複合画像の各画素の2進データを2値化して、キャ
ラクタに対応するとみなせる第1の画素値をもつ画素と
その他の第2の画素値をもつ画素とからなる2値化画像
を生成する2値化過程と、 前記複合画像の各画素の2進データから前記パターンを
再生して、多階調倍密画像を生成する倍密画像処理過程
と、 前記2値化過程からの2値化画像に対しスムージング処
理を行って、前記2値化画像内の前記キャラクタの輪郭
をなす画素領域を修正するスムージング処理過程と、 前記スムージング処理過程によって修正された前記キャ
ラクタの輪郭をなす画素領域に対応する、前記倍密画像
処理過程からの多階調倍密画像内の画素領域を、空白画
素にするように、前記倍密画像処理過程からの多階調倍
密画像又は前記倍密画像処理過程に入力される前記複合
画像にマスキングを行うマスク処理過程と、 前記マスク処理過程を経た多階調倍密画像と、前記スム
ージング処理過程からの2値化画像とを、前記2値化画
像内のキャラクタが優先されるようにして重ね合わせて
最終的な画像を生成する画像合成過程とを備えたことを
特徴とする複合画像の処理方法。
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