JP3826861B2

JP3826861B2 - Image processing apparatus, image forming apparatus, and image processing method

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Publication number: JP3826861B2
Application number: JP2002255849A
Authority: JP
Inventors: 浩司服部
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2004094664A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置、画像形成装置及び画像処理方法に関し、特にメディアンフィルタを利用したフィルタリング処理を行うようにした画像処理装置、画像形成装置及び画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高精細印刷に対する要求から、近年のレーザプリンタでは６００ｄｐｉ以上での高解像度印刷が可能となっている。ところが、特に多値画像を印刷する場合、６００ｄｐｉの解像度ではデータ量が膨大になることからデータ処理時間の増加により印刷速度が低下してしまう。一方、写真画像などでは、解像度を３００ｄｐｉとしてデータ処理しても原画と遜色のない印刷結果が得られる。つまり、写真画像に関しては、６００ｄｐｉの解像度を持つプリンタを用いる場合であっても解像度３００ｄｐｉでデータ処理を行えば十分であり、こうすることで高速印刷を実現することが可能となる。ところが、文字や実線で描かれた線図に関しては、解像度３００ｄｐｉでデータ処理を行うと、輪郭のジャギー（ギザギザした形状）が目立ち、低解像度の画像であるという印象を与えてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、一旦解像度３００ｄｐｉ相当の画素数でデータ処理し、その後に画像データの多画素化（６００ｄｐｉ化）処理（拡大処理）及びスムージング処理をすることで、高速印刷と高精細印刷とを両立させるという手法が考えられる。スムージング処理としては、輪郭のぼけ（アンシャープ）を防止して文字のエッジを強調することができ且つ写真画像に対する悪影響の少ないメディアンフィルタを用いたフィルタリング処理を行うことが好ましい。
【０００４】
多画素化処理を行う際に適用されるメディアンフィルタを用いたフィルタリング処理技術が、特開２０００−９９７１３号公報、特開２００１−３３８２８８号公報、特開２００２−４４４２５号公報などに記載されている。特開２０００−９９７１３号公報の技術は、多画素化処理の前に画像データをエッジ部と非エッジ部とに分け、多画素化処理後にエッジ部だけにメディアンフィルタをかけるものである。特開２００１−３３８２８８号公報の技術は、原画像データを多画素化処理した入力画像と、それをメディアンフィルタでフィルタリング処理した画像データとを任意の比率で混合したものを出力画像とするものである。特開２００２−４４４２５号公報の技術は、画像データを多画素化するにあたり、拡大率が小さい場合にはフィルタリング効果を小さくするものである。
【０００５】
しかしながら、これらの技術によると、ジャギーを抑制しつつ文字のエッジを強調することができるものの、データ処理負荷の増加に伴うデータ処理時間の増加により、例えば画像データに基づいて印刷が行われる場合には印刷速度が低下してしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、画像データの多画素化処理を行うに当たって、比較的小さなデータ処理負荷によりジャギーが抑制され且つ文字のエッジが強調された画像データを得ることができる画像処理装置、画像形成装置及び画像処理方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の画像処理装置は、原画像データに含まれる各画素を複数の画素に置換することにより、原画像データよりも画素数の多い多画素画像データを生成するための多画素画像生成手段と、前記多画素画像生成手段で生成された多画素画像データをメディアンフィルタを用いてフィルタリングするためのフィルタリング手段と、原画像データの１画素に対応する多画素画像データの複数の画素中に、前記フィルタリング手段による前記メディアンフィルタを用いたフィルタリングの除外点をそれぞれ少なくとも１つ設定するための除外点設定手段とを備えるものである。そして、前記多画素画像生成手段が、１画素を２×２の４画素に置換し、前記除外点設定手段が、原画像データの１画素が置換された２×２の４画素中の縦又は横に並んだ２画素を前記除外点に設定する。
【０００８】
また、本発明の請求項１３に記載の画像処理方法は、別の観点では、原画像データに含まれる各画素を複数の画素に置換することにより、原画像データよりも画素数の多い多画素画像データを生成する多画素画像生成ステップと、原画像データの１画素に対応する多画素画像データの複数の画素中に少なくとも１つの除外点が設定されるように、前記多画素画像生成ステップで生成された多画素画像データをメディアンフィルタを用いてフィルタリングするフィルタリングステップとを備えるものである。そして、前記多画素画像生成ステップにおいては、１画素を２×２の４画素に置換し、前記フィルタリングステップにおいては、原画像データの１画素が置換された２×２の４画素中の縦又は横に並んだ２画素を前記除外点に設定する。
【０００９】
これによると、多画素画像データに対してメディアンフィルタを用いたフィルタリング処理を行うことにより、ジャギーが抑制され且つ文字のエッジが強調された多画素画像データを得ることができる。また、フィルタリングの除外点を設けたことで、ジャギーをさらに好適に抑制できるようになると共に、メディアンフィルタを用いたフィルタリング処理のデータ処理負荷が小さくなり、処理を短時間で行えるようになる。しかも、画像形状への依存度が比較的小さくなって、より優れたスムージング効果を得ることができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
本発明の請求項２に記載の画像処理装置は、前記メディアンフィルタが３×３の大きさである。これによると、演算負荷を抑えつつスムージング効果を得ることができる。
本発明の請求項３に記載の画像処理装置は、原画像データに含まれる各画素を複数の画素に置換することにより、原画像データよりも画素数の多い多画素画像データを生成するための多画素画像生成手段と、前記多画素画像生成手段で生成された多画素画像データをメディアンフィルタを用いてフィルタリングするためのフィルタリング手段と、原画像データの１画素に対応する多画素画像データの複数の画素中に、前記フィルタリング手段による前記メディアンフィルタを用いたフィルタリングの除外点をそれぞれ少なくとも１つ設定するための除外点設定手段とを備えている。そして、前記多画素画像生成手段が、１画素を４×４の１６画素に置換し、前記除外点設定手段が、原画像データの１画素が置換された４×４の１６画素中の、最右及び最左の各縦列中上から２番目の画素と、右から２番目及び３番目の各縦列中上から１〜３番目の画素とを前記除外点に設定する。
また、本発明の請求項１４に記載の画像処理方法は、原画像データに含まれる各画素を複数の画素に置換することにより、原画像データよりも画素数の多い多画素画像データを生成する多画素画像生成ステップと、原画像データの１画素に対応する多画素画像データの複数の画素中に少なくとも１つの除外点が設定されるように、前記多画素画像生成ステップで生成された多画素画像データをメディアンフィルタを用いてフィルタリングするフィルタリングステップとを備えている。そして、前記多画素画像生成ステップにおいては、１画素を４×４の１６画素に置換し、前記フィルタリングステップにおいては、原画像データの１画素が置換された４×４の１６画素中の、最右及び最左の各縦列中上から２番目の画素と、右から２番目及び３番目の各縦列中上から１〜３番目の画素とを前記除外点に設定する。
これによると、多画素画像データに対してメディアンフィルタを用いたフィルタリング処理を行うことにより、ジャギーが抑制され且つ文字のエッジが強調された多画素画像データを得ることができる。また、フィルタリングの除外点を設けたことで、ジャギーをさらに好適に抑制できるようになると共に、メディアンフィルタを用いたフィルタリング処理のデータ処理負荷が小さくなり、処理を短時間で行えるようになる。
本発明の請求項４に記載の画像処理装置は、前記メディアンフィルタが５×５の大きさである。これによると、演算負荷を抑えつつスムージング効果を得ることができる。
【００１５】
本発明の請求項５に記載の画像処理装置は、前記フィルタリング手段がハードウェアとして回路によって実現されるものである。これによると、高速処理が可能になるとともに、他の演算装置への負荷を小さくすることができる。
【００１６】
本発明の請求項６に記載の画像処理装置は、前記フィルタリング手段は、前記多画素画像生成手段が１画素から複数の画素への置換を行うごとに、置換された画素のうち前記除外点以外の画素のフィルタリングを原画像データを参照しつつ行うものである。
【００１７】
また、本発明の請求項１４に記載の画像処理方法は、前記多画素画像生成ステップで１画素から複数の画素への置換が行われるごとに、前記フィルタリングステップによって、置換された画素のうち前記除外点以外の画素のフィルタリングを原画像データを参照しつつ行うものである。
【００１８】
これにより、多画素画像データをすべて記憶しておく必要がなくなるので、メモリ使用量を減らすことができる。
【００１９】
本発明の請求項７又は９に記載の画像処理装置は、前記フィルタリング手段でフィルタリングされた多画素画像データが画像形成装置又は表示装置に出力されるものである。これによると、処理装置での内部処理を軽減しつつ、高画質のプリント又は表示を実現することができる。なお、多画素画像データは原画像データと同じ解像度で画像形成又は表示されてもよいし、多画素画像データの方が原画像データよりも大きな解像度で画像形成又は表示されてもよい。
【００２０】
本発明の請求項８に記載の画像処理装置において、前記フィルタリング手段でフィルタリングされた多画素画像データがバッファされることなく画像形成装置に出力されるものである。これによると、フィルタリング処理後の画像データを記憶するためのメモリを画像処理装置内に設ける必要がなくなる。
【００２１】
また、本発明の請求項１０に記載の画像形成装置は、上述したような画像処理装置を備えるものであり、これによると、フィルタリング処理を短時間で行えるために、画像形成を高速に行うことが可能な画像形成装置を提供できる。
【００２２】
また、前記多画素画像生成手段が１画素から複数の画素への置換を行うごとに、前記画像処理装置の前記フィルタリング手段が置換された画素のうち前記除外点以外の画素のフィルタリングを原画像データを参照しつつ行う場合、本発明の請求項１１に記載の画像形成装置は、前記フィルタリング手段でフィルタリングされた多画素画像データがバッファされることなく画像形成部に供給されるように構成されるものである。これによると、フィルタリング処理後の画像データを記憶するためのメモリを画像形成装置内に設ける必要がなくなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施の形態による画像処理装置及びこれを含む画像形成装置であるプリンタのブロック図である。図１に示すプリンタ１は、画像処理装置２と、プリントエンジン３とから構成されている。画像処理装置２は、外部のホストコンピュータなどから供給された印刷データに各種の画像処理を施し、それをプリントエンジン３に出力する。プリントエンジン３は、例えばレーザユニットやインクジェットヘッドなどの画像形成部を有している。
【００２５】
画像処理装置２内には、図２に示すようなハードウェアが組み込まれている。ＣＰＵ４１，ＡＳＩＣ４２，ＲＯＭ４３及び４４が互いにアドレスバス及びデータバスで接続されている。ＲＯＭ４３にはレーザープリンタの動作を制御するために用いられる各種プログラムやデータが格納されている。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に格納されたプログラムに基づいて各種演算を行う。ＡＳＩＣ４２は、ＣＰＵ４１からの指示に基づいて後述する画像処理を行っており、ここで処理されたデータが、スキャナユニット（プリントエンジン３）へ送出される。ＲＡＭ４４は、ＣＰＵ４１及びＡＳＩＣ４２での各種演算結果や、印刷データ等の画像データが記憶される。そして、これらのハードウェア及びソフトウェアが組み合わされることによって、以下に説明する各部１１〜２３が画像処理装置２内に構築されている。
【００２６】
画像処理装置２は、原画像記憶部１１、描画データ作成部１３、多画素画像生成部１４、フィルタリング部１５及び除外点設定部１６を有している。印刷データ記憶部１１ａ及び原画像記憶部１１ｂは、ＲＡＭ４４によって構成されている。印刷データ記憶部１１ａには、外部のホストコンピュータ等から供給された印刷データが一時的に記憶される。また、描画データ作成部１３は、印刷データ記憶部１１ａに記憶された印刷データをビットマップに展開することで描画データを作成し、その作成された描画データが原画像記憶部１１ｂに記憶される。描画データ作成部１３は、ＣＰＵ４１により実現される。
【００２７】
多画素画像生成部１４は、原画像記憶部１１に記憶された原画像データ内の各画素を２×２の４画素に置き換えることにより原画像データの４倍の画素数を有する多画素画像データを生成する。その詳細について、図３（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。図３（ａ）は原画像データに含まれる１画素の模式図であり、この画素は８ビットの１６進数表記で「００」という階調値を有しているとする。多画素画像生成部１４は、図３（ａ）に描かれた１画素を、図３（ｂ）のようにそれぞれが階調値「００」を有する縦２画素×横２画素の４画素に置換する。多画素画像生成部１４は原画像データに含まれる全ての画素について同様の処理を行うので、多画素画像データは原画像データの４倍の画素数を有することになる。
【００２８】
フィルタリング部１５は、多画素画像生成部１４で生成された多画素画像データに対して３×３のメディアンフィルタを用いたフィルタリング処理を行う。ここで、メディアンフィルタについて、図４に基づいて説明する。３×３のメディアンフィルタは、図４に示す９個の画素のうち中央にある画素「Ｅ」の階調値を、９個の画素「Ａ」〜「Ｉ」の階調値の中央値（５番目の値）に置き換えるフィルタである。例えば、画素「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｆ」、「Ｉ」が階調値「ＦＦ」で、残りの画素「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｇ」、「Ｈ」が階調値「００」であるとすると、メディアンフィルタをかけた結果、画素「Ｅ」の階調値は「ＦＦ」に変えられる。
【００２９】
除外点設定部１６は、原画像データの１画素に対応する多画素画像データの４画素中に、フィルタリング部１５によるメディアンフィルタを用いたフィルタリングの除外点をそれぞれ少なくとも１つ設定する。本実施の形態では、図３（ｂ）に示す４つの画素のうち除外点が図５に示すように左上及び右上の２画素に設定される。後述するように、除外点設定部１６は、多画素画像データ又は原画像データの形状に基づいて４画素中における除外点の位置を変更してもよい。
【００３０】
また、本実施の形態では、多画素画像生成部１４で原画像データ内の１画素が４画素に置換されるごとに、置換された４画素のうちプリントエンジン３でのスキャン方向に相当する１ライン内にあり且つ除外点ではない画素のフィルタリングを、原画像記憶部１１に記憶された原画像データを参照しつつ、フィルタリング部１５で行うようにしている。したがって、後述する説明からも明らかとなるように、原画像データ内の各画素について１画素から４画素への置換を２回ずつ行えば、多画素画像生成部１４で生成されたフィルタリング処理前の多画素画像データを記憶しておく必要がなくなり、必要なメモリ容量を削減することができる。
【００３１】
フィルタリング部１５でフィルタリングされた多画素画像データは、画像処理装置２内においてバッファされることなく、プリントエンジン３に出力される。これにより、フィルタリングされた多画素画像データを記憶しておくメモリをプリントエンジン３とフィルタリング部１５との間に設けなくてよいようになっている。プリントエンジン３においては、多画素画像データは原画像データと同じ解像度で印刷されてもよいし、多画素画像データの方が原画像データよりも大きな解像度で印刷されてもよい。
【００３２】
変形例として、図１に示す画像処理装置２は、上述した各部のほかに、多画素画像バッファ２１、フィルタ済み多画素画像バッファ２２及びハーフトーン化処理部２３をさらに有していてよい。
【００３３】
多画素画像バッファ２１はＲＡＭ４４により構成され、多画素画像生成部１４で生成された多画素画像を一時的に記憶する。多画素画像バッファ２１が原画像データの全画素、あるいは一頁分などの所定単位分を４画素に置換した多画素画像データ全体を記憶する容量を有している場合、上述したように多画素画像生成部１４で１画素が４画素に置換されるごとにフィルタリング処理を行うのではなく、１つの原画像データ全体あるいは所定単位分を一旦多画素画像データに変換してからフィルタリングすることができる。この場合のプリントエンジン３へのデータ出力は、フィルタリング処理を行いつつライン毎に出力しても良いし、フィルタリング処理を先に一括して行っておいてから出力しても良い。
【００３４】
また、多画素画像バッファ２１がスキャン方向に相当する１ライン分の多画素画像データを記憶する分の容量しか有していない場合、原画像データの１画素を置換した４画素についてのフィルタリング処理をまとめて行い、そのうちの１ライン分のデータだけをプリントエンジン３に出力し、残り１ライン分のデータを多画素画像バッファ２１に記憶することができる。このようにすれば、後述する説明からも明らかとなるように、原画像データの各画素の４画素への置換を１画素について１回行うだけでよくなるので、多画素画像バッファ２１が設けられていない場合よりも処理時間を短くすることができる。
【００３５】
フィルタ済み多画素画像バッファ２２はＲＡＭ４４により構成され、フィルタリング部１５でフィルタリング処理された多画素画像データを一時的に記憶する。ハーフトーン化処理部２３は、フィルタ済み多画素画像バッファ２２に記憶された多画素画像データが多値画像である場合に、それに対してハーフトーン化処理を行い、ハーフトーン化された多画素画像データをフィルタ済み多画素画像バッファ２２に与える。これにより、２値出力しかできないプリントエンジン３で多値画像を表現することが可能になる。なお、外部の装置から予めビットマップに展開されたデータが記憶されるような装置構成の場合には、図１中の印刷データ記憶部１１ｂ、及び描画データ作成部１３は設ける必要がない。
【００３６】
ここで、多画素画像生成部１４、フィルタリング部１５及び除外点設定部１６はＡＳＩＣ４２内の回路により実現され、ＣＰＵ４１からの指示に応答して、ＡＳＩＣ４２がＲＡＭ４４内の原画像記憶部１１ｂに記憶されている描画データにアクセスしながら、多画素画像生成部１４、フィルタリング部１５及び除外点設定部１６による処理を行い、処理後の多画素画像データをプリントエンジン３に送出する。そのうち、フィルタリング部１５は、例えば、複数のフィルタ素子を多段接続したものであってよい。その場合、各フィルタ素子は２入力２出力の素子であり、入力された２つのデータのうち、値の大きい方を上部の出力端子から、値の小さい方を下部の出力端子からそれぞれ出力する。このようなフィルタ素子を１段につき４個並列配置したものを多段接続することで、入力された９個の階調値の中央値が最終段の中央（５番目）に相当する出力端子から出力される。
【００３７】
次に、本実施の形態の画像処理装置２による処理の手順について、図６のフローチャートを参照しつつ、図７〜図１２の実例に則して説明する。ホストコンピュータ等から印刷データを受信すると、描画データ作成部１３（ＣＰＵ４１）が印刷データをビットマップに展開する処理を開始し、所定量（例えば、１頁分）のビットマップへの展開が行われると、ＣＰＵ４１は、ＡＳＩＣ４２に対して指示を出し、ＡＳＩＣ４２は、図６に示す処理を開始する。なお、図７〜図１２において、括弧（）で囲まれた階調値（「００」又は「ＦＦ」）はフィルタリング処理後の階調値が未確定状態であることを示しており、下線を引いた階調値はその画素がフィルタリング処理の除外点であることを示している。
【００３８】
図７には、縦３列Ｘ，Ｙ，Ｚ、横２列Ｍ，Ｎでマトリックス状に配列された合計６個の画素を含む原画像データが描かれている。そのうち、（Ｍ，Ｚ）、（Ｎ，Ｙ）、（Ｎ，Ｚ）の３個の画素は階調値が「ＦＦ」であり、残りの３個の画素の階調値は「００」である。このように配列された６個の画素を含む原画像データを画像処理装置２で置換（多画素化）処理・フィルタリング処理する場合、まず、ステップＳ１において、図８に示すように、左下の画素（Ｎ，Ｘ）が、多画素画像生成部１４で、それぞれ階調値「００」を有する４つの画素（Ｎ１，Ｘ１）、（Ｎ１，Ｘ２）、（Ｎ２，Ｘ１）、（Ｎ２，Ｘ２）に置換される。
【００３９】
そして、ステップＳ２において、フィルタリング部１５が、図４に示したメディアンフィルタを用いて、置換された４個の画素のうち下側にある２個の画素（Ｎ２，Ｘ１）、（Ｎ２，Ｘ２）のフィルタリング処理を行う。この際、例えば画素（Ｎ２，Ｘ２）であれば、原画像データ中、画素（Ｎ，Ｘ）及び画素（Ｎ，Ｙ）とこれらの下方にある図示しない２画素との合計４画素の階調値が分かれば、置換処理後に画素（Ｎ２，Ｘ２）の周囲に存在するであろう８個の画素の階調値が分かるので、メディアンフィルタでのフィルタリング処理後の画素（Ｎ２，Ｘ２）の階調値が決められる。したがって、ステップＳ２のフィルタリング処理は、原画像記憶部１１に記憶された原画像データ（図７に示したのと同じ内容を有する）を参照しつつ行われる。本例では、図示していない２画素を「００」とすると、図８に示すように、フィルタリング処理を行っても、２個の画素（Ｎ２，Ｘ１）、（Ｎ２，Ｘ２）の階調値は「００」のまま変わらない。
【００４０】
引き続き、ステップＳ３では、ステップＳ２でのフィルタリング処理結果であるＮ２ライン内にある２個の画素（Ｎ２，Ｘ１）、（Ｎ２，Ｘ２）の階調値データを、途中でバッファすることなくフィルタリング部１５からプリントエンジン３に送出する。そして、ステップＳ４において、原画像データ内におけるスキャン方向の１ライン内の全画素を４画素に置換し終えたかどうかが判断される。その結果、未置換画素がある場合には（Ｓ４：ＮＯ）、ステップＳ１に戻って同様の処理を繰り返す。一方、未置換画素がない場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５に進んで全ラインについての画素の置換処理が終了したかどうかが判断される。そして、未置換ラインがある場合には（Ｓ５：ＮＯ）、ステップＳ１に戻って同様の処理を繰り返す。一方、未置換ラインがない場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、本処理を終了する。
【００４１】
本例の場合、画素（Ｎ，Ｘ）の下側ライン（Ｎ２ライン）についての置換・フィルタリング処理を行った後、図９に示すように、画素（Ｎ，Ｙ）及び画素（Ｎ，Ｚ）の下側ライン（Ｎ２ライン）について同様の置換・フィルタリング処理が終了してから、次の画素（Ｎ，Ｘ）の上側ライン（Ｎ１ライン）の処理に移る。すなわち、画素（Ｎ，Ｘ）を再び４画素に置換し（Ｓ１）、除外点以外の画素のフィルタリング処理を行う（Ｓ２）。ところが、Ｎ１ラインにある２個の画素（Ｎ１，Ｘ１）、（Ｎ１，Ｘ２）は共に除外点であるので実質的にフィルタリング処理が行われない。そして、Ｎ１ラインにある２個の画素（Ｎ１，Ｘ１）、（Ｎ１，Ｘ２）の階調値データを、途中でバッファすることなくプリントエンジン３に送出する（Ｓ３）。
【００４２】
さらに、次の画素（Ｎ，Ｙ）を再び４画素に置換（Ｓ１）した後も、同様にフィルタリング処理がスキップされる。つまり、Ｎ１ラインにある２個の画素（Ｎ１，Ｙ１）、（Ｎ１，Ｙ２）は共に除外点であるので実質的にフィルタリング処理が行われない。そして、Ｎ１ラインにある２個の画素（Ｎ１，Ｙ１）、（Ｎ１，Ｙ２）の階調値データを、途中でバッファすることなくプリントエンジン３に送出する（Ｓ３）。次の画素（Ｎ，Ｚ）についても同様である。そして、図１０に示すような結果が得られる。
【００４３】
次のライン（Ｍ２ライン）のフィルタリング処理では、（Ｍ２，Ｘ１）、（M２，Ｘ１）、（Ｍ２，Ｙ１）に対してフィルタリング処理が行われ、それぞれ「００」に確定した後、続いて「Ｍ２，Ｙ２」の処理を行う。図１１に示すように、画素（Ｍ２，Ｙ２）の階調値は、その画素と周囲８画素のうち５つの階調値が原画像データにおいて「ＦＦ」であるために、「００」から「ＦＦ」に変更される。そして、Ｍ２ライン、及びＭ１ラインの置換・フィルタリング処理が終わり、最終的には、図１２に示すような多画素画像データがフィルタリング部１５からプリントエンジン３に送出されることになる。
【００４４】
このように、本実施の形態の画像処理装置２によると、原画像データの各画素が置換された４画素に対してメディアンフィルタを用いたフィルタリング処理を行うことにより、図７と図１２とを比較することから明らかなように、画素（Ｍ２，Ｙ２）の階調値が「００」から「ＦＦ」に変えられることで、ジャギーを抑制することができる。しかも、メディアンフィルタの特性により、画素（Ｍ２，Ｙ２）の階調値がその周辺にある画素の階調値（本実施の形態では「００」及び「ＦＦ」）以外の中間的な階調値に変えられることがないために、文字などの線画に輪郭のぼやけが生じることがなく、例えば移動平均法で画像処理する場合よりも文字のエッジが強調された多画素画像データを得ることができる。
【００４５】
さらに、除外点設定部１６がメディアンフィルタによるフィルタリング処理の除外点を設定するので、フィルタリング処理を行う画素を削減し、余計な演算を行う必要がなくなってフィルタリング処理を高速に行うことが可能である。なお、図７〜図１２の例では明確ではないが、後述する実施例から分かるように、フィルタリング処理の除外点が設定されることにより、ジャギーをさらに好適に抑制できる場合がある。
【００４６】
したがって、例えば描画データ作成部１３で３００ｄｐｉの原画像データを高速に生成することができると共に、フィルタリング部１５での処理も高速になって、プリントエンジン３での高速印刷を実現することが可能になる。しかも、多画素画像生成部１４で３００ｄｐｉの原画像データを６００ｄｐｉの解像度に変換しさらにメディアンフィルタでフィルタリング処理を行うので、上述のように、ジャギーを抑制しつつ文字のエッジが強調された印刷結果を得ることができる。
【００４７】
また、上述したように、プリントエンジン３に対してライン毎に階調値データを送出することに着目し、多画素画像生成部１４で原画像データ内の１画素が４画素に置換されるごとに、その周囲の原画像データを参照しつつ、４画素中のプリントエンジン３に送出しようとする１ライン内にある画素であって除外点以外の画素に対してのフィルタリングを行い、その結果をプリントエンジン３に対して送出するようにしているので、ラインに対応して原画像データ内の各画素について１画素から４画素への置換を２回ずつ行うことにより、多画素画像生成部１４で生成されたフィルタリング処理前の多画素画像データを記憶しておく必要がなくなり、必要なメモリ容量を削減することができる。
【００４８】
しかも、除外点設定部１６が、原画像データの１画素が置換された４画素中にそれぞれ２つの除外点を設定するので、後述する実施例からも明らかとなるように、画像形状への依存度が比較的小さくなって、より優れたスムージング効果を得ることができる。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、多画素画像生成部１４が原画像データに含まれる各画素を２×２の４画素に置換するのに対して、フィルタリング部１５が３×３の大きさのメディアンフィルタを用いるようにしているので、スムージング効果が発揮されやすくなる。しかも、メディアンフィルタを必要最小限の大きさにしているので、演算負荷を抑えることができる。
【００５０】
加えるに、本実施の形態では、除外点設定部１６が、原画像データの１画素が置換された４画素中の縦又は横に並んだ２画素を除外点に設定するので、画像形状への依存度が比較的小さくなって、より優れたスムージング効果を得ることができる。
【００５１】
次に、画像処理装置２に多画素画像バッファ２１が設けられており、その多画素画像バッファ２１が１ライン分の多画素画像データを記憶できるだけの容量しか有していない場合の変形例での画像処理装置２による処理の手順について、図７〜図１２で説明したのと同じ実例に基づいて図１３〜図１５を参照しつつ説明する。
【００５２】
図７に示したような原画像データを画像処理装置２で置換・フィルタリング処理する場合、まず、左下の画素（Ｎ，Ｘ）が、多画素画像生成部１４で、それぞれ階調値「００」を有する４つの画素（Ｎ１，Ｘ１）、（Ｎ１，Ｘ２）、（Ｎ２，Ｘ１）、（Ｎ２，Ｘ２）に置換される。そして、フィルタリング部１５において、除外点である画素（Ｎ１，Ｘ１）、（Ｎ１，Ｘ２）以外の２つの画素（Ｎ２，Ｘ１）、（Ｎ２，Ｘ２）に対するメディアンフィルタを用いたフィルタリング処理が施される。その結果を図１３に示す。フィルタリング処理された後、下側ライン（Ｎ２ライン）にある２個の画素（Ｎ２，Ｘ１）、（Ｎ２，Ｘ２）の階調値データはプリントエンジン３に送出され、上側ライン（Ｎ１ライン）にある２個の画素（Ｎ１，Ｘ１）、（Ｎ１，Ｘ２）の階調値データは多画素画像バッファ２１に格納される。
【００５３】
引き続いて、画素（Ｎ，Ｙ）が、多画素画像生成部１４で、それぞれ階調値「ＦＦ」を有する４つの画素（Ｎ１，Ｙ１）、（Ｎ１，Ｙ２）、（Ｎ２，Ｙ１）、（Ｎ２，Ｙ２）に置換される。そして、フィルタリング部１５において、除外点である画素（Ｎ１，Ｙ１）、（Ｎ１，Ｙ２）以外の２つの画素（Ｎ２，Ｙ１）、（Ｎ２，Ｙ２）にメディアンフィルタを用いたフィルタリング処理が施される。フィルタリング処理された後、Ｎ２ラインにある２個の画素（Ｎ２，Ｙ１）、（Ｎ２，Ｙ２）の階調値データはプリントエンジン３に送出され、Ｎ１ラインにある２個の画素（Ｎ１，Ｙ１）、（Ｎ１，Ｙ２）の階調値データは多画素画像バッファ２１に格納される。
【００５４】
同様に、次の画素（Ｎ，Ｚ）の置換・フィルタリング処理が終了すると、Ｎ２ラインにある２個の画素（Ｎ２，Ｚ１）、（Ｎ２，Ｚ２）の階調値データはプリントエンジン３に送出され、Ｎ１ラインにある２個の画素（Ｎ１，Ｚ１）、（Ｎ１，Ｚ２）の階調値データは多画素画像バッファ２１に格納される。その結果を図１４に示す。その後、多画素画像バッファ２１に格納されたＮ１ラインにある６個の画素（Ｎ１，Ｘ１）、（Ｎ１，Ｘ２）、（Ｎ１，Ｙ１）、（Ｎ１，Ｙ２）、（Ｎ１，Ｚ１）、（Ｎ１，Ｚ２）の階調値データがプリントエンジン３に送出されてから、次の画素（Ｍ，Ｘ）の置換・フィルタリング処理に移行する。
【００５５】
画素（Ｍ，Ｘ）の置換・フィルタリング処理が終了すると、下側ライン（Ｍ２ライン）にある２個の画素（Ｍ２，Ｘ１）、（Ｍ２，Ｘ２）の階調値データはプリントエンジン３に送出され、上側ライン（Ｍ１ライン）にある２個の画素（Ｍ１，Ｘ１）、（Ｍ１，Ｘ２）の階調値データは多画素画像バッファ２１に格納される。そして、次の画素（Ｍ，Ｙ）の置換・フィルタリング処理に移行する。このフィルタリング処理により、図１５に示すように、画素（Ｍ２，Ｙ２）の階調値が「００」から「ＦＦ」に変換される。画素（Ｍ，Ｙ）の置換・フィルタリング処理が終了すると、Ｍ２ラインにある２個の画素（Ｍ２，Ｙ１）、（Ｍ２，Ｙ２）の階調値データはプリントエンジン３に送出され、Ｍ１ラインにある２個の画素（Ｍ１，Ｙ１）、（Ｍ１，Ｙ２）の階調値データは多画素画像バッファ２１に格納される。同様に、画素（Ｍ，Ｚ）の置換・フィルタリング処理が終了すると、図１２に示すのと同じ結果が得られる。そして、Ｍ２ラインにある２個の画素（Ｍ２，Ｚ１）、（Ｍ２，Ｚ２）の階調値データがプリントエンジン３に送出され、Ｍ１ラインにある２個の画素（Ｍ１，Ｚ１）、（Ｍ１，Ｚ２）の階調値データが多画素画像バッファ２１に格納されると、多画素画像バッファ２１に格納されたＭ１ラインにある６個の画素（Ｍ１，Ｘ１）、（Ｍ１，Ｘ２）、（Ｍ１，Ｙ１）、（Ｍ１，Ｙ２）、（Ｍ１，Ｚ１）、（Ｍ１，Ｚ２）の階調値データがプリントエンジン３に送出される。
【００５６】
このように、本実施の形態の画像処理装置２によると、原画像データの各画素が置換された４画素に対してメディアンフィルタを用いたフィルタリング処理を行うことにより、図１２から明らかなように、ジャギーが抑制され且つ輪郭のぼやけが生じず文字のエッジが強調された多画素画像データを得ることができる。さらに、除外点設定部１６がメディアンフィルタによるフィルタリング処理の除外点を設定するので、フィルタリング処理を高速に行うことが可能である。したがって、プリントエンジン３での高速印刷を実現することが可能になる。
【００５７】
また、多画素画像バッファ２１によって１ライン分の多画素画像データを記憶することができるので、原画像データの各画素の４画素への置換を１画素について１回行うだけでよく、多画素画像バッファ２１が設けられていない場合よりも処理時間を短くすることができる。
【００５８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、画像処理装置２は、フィルタリングされた多画素画像データをプリントエンジン３ではなく、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどの表示装置に出力してもよい。また、多画素画像生成部１４で原画像データの１画素が４画素以外の任意の複数画素に置き換えられてよい。また、メディアンフィルタとしては、３×３以外の任意の大きさのものを用いてもよい。ただし、上述した実施の形態と同様に、原画像データに含まれる各画素がｍ×ｍのｍ²画素に置換される場合には、メディアンフィルタがｎ×ｎ（ｎ＝ｍ＋１）の大きさを有していることが好ましい。
【００５９】
また、上述した実施の形態では４つの画素内で除外点が上側ラインに横に並べられているが、例えば下側ラインに横に並べられてもよいし、左右いずれかのラインに縦に並べられてもよい。また、除外点の位置や数は、原画像データの形状に基づいて適宜変更されてもよい。この場合において、原画像データのある領域と別の領域とで別の除外点を設定してもよい。このようにすれば、画像形状の特性を踏まえてより優れたスムージング効果が得られる場合がある。
【００６０】
また、上述の実施の形態では画素の階調値が「００」と「ＦＦ」との２種類である場合を例としたが、原画像データ内に３種類以上の階調値が混在していても本発明は適用可能である。さらに、本発明による画像処理装置及び画像処理方法はプリンタやＦＡＸなどの画像形成装置だけでなく、画像データの画素数を増加させる処理を伴う様々な装置に適用可能である。
【００６１】
【実施例】
次に、本発明の実施例及び比較例について説明する。
【００６２】
（比較例１）
図１６に示すような右上がり傾斜部及び左上がり傾斜部を有する原画像データを画像処理装置２で置換・フィルタリング処理する場合を考える。まず、多画素画像生成部１４による各画素の４画素への置換処理により、図１７に示すような結果が得られた。本比較例においては、図１８に示すように除外点設定部１６が４画素中の左上画素だけを除外点として設定するものとする。このとき、フィルタリング処理を行った結果、図１９に示すような多画素画像データが得られた。なお、図１７は説明の都合上多画素画像バッファ２１が設けられているものとしたときにそこに記憶される画像を描いたものであって、図１７に示すような中間的な画像データが実際に得られなくてもよい。これは、後で説明する図２２についても同様である。
【００６３】
図１９から明らかなように、４画素中の１画素だけを除外点とした比較例１によると、右上がり傾斜部ではジャギーを抑制することができるものの、左上がり傾斜部ではジャギーを抑制することができない。
【００６４】
（実施例１）
図１６に示したのと同じ原画像データに対して多画素画像生成部１４による各画素の置換処理を行った後、図５に示したように４画素中で左上画素及び右上画素の２画素を除外点に設定してフィルタリング処理を行った。すると、図２０に示すような多画素画像データが得られた。
【００６５】
図２０から明らかなように、４画素中の２画素を除外点とした実施例１によると、右上がり傾斜部及び左上がり傾斜部のいずれにおいてもジャギーを抑制することができる。比較例１と実施例１とを比較することから、原画像データの１画素を４画素に置換する場合、除外点を１つ設定するよりも２つ設定することでより優れたジャギー抑制効果が得られることが分かる。
【００６６】
（実施例２）
図２１に示すような右上がり傾斜部及び左上がり傾斜部を有する原画像データを画像処理装置２で置換・フィルタリング処理する場合を考える。なお、本実施例では、多画素画像生成部１４が各画素を４×４の１６画素へ置換処理するとする。この置換処理により、図２２に示すような結果が得られた。本実施例においては、メディアンフィルタとして図２３に示すような５×５の大きさを有するものが用いられるとし、除外点設定部１６が１６画素中に図２４に示すような８画素を除外点として設定するものとする。このとき、フィルタリング処理を行った結果、図２５に示すような多画素画像データが得られた。
【００６７】
図２５から明らかなように、１６画素中の８画素を除外点とした実施例２によると、右上がり傾斜部及び左上がり傾斜部のいずれにおいてもジャギーを好適に抑制することができる。
【００６８】
（比較例２）
図２１に示したのと同じ原画像データに対して多画素画像生成部１４による各画素の１６画素への置換処理を行った後、除外点を設定することなく５×５のメディアンフィルタを用いてフィルタリング処理を行った。すると、図２６に示すような多画素画像データが得られた。このように、本比較例では、フィルタリング処理の除外点を設定しないために、ジャギーを十分に抑制することができない。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、多画素画像データに対してメディアンフィルタを用いたフィルタリング処理を行うことにより、ジャギーが抑制され且つ文字のエッジが強調された多画素画像データを得ることができる。また、フィルタリングの除外点を設けたことで、ジャギーをさらに好適に抑制できるようになると共に、メディアンフィルタを用いたフィルタリング処理のデータ処理負荷が小さくなり、処理を短時間で行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による画像処理装置及びこれを含む画像形成装置であるプリンタのブロック図である。
【図２】レーザプリンタのメイン基板のブロック図である。
【図３】原画像データ内の各画素を２×２の４画素に置き換える様子を描いた模式図である。
【図４】３×３のメディアンフィルタの模式図である。
【図５】メディアンフィルタを用いたフィルタリングの除外点を説明するための模式図である。
【図６】本発明の一実施の形態による画像処理の手順を描いたフローチャートである。
【図７】本発明の一実施の形態による画像処理の実例を説明するための模式図である。
【図８】本発明の一実施の形態による画像処理の実例を説明するための模式図である。
【図９】本発明の一実施の形態による画像処理の実例を説明するための模式図である。
【図１０】本発明の一実施の形態による画像処理の実例を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の一実施の形態による画像処理の実例を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の一実施の形態による画像処理の実例を説明するための模式図である。
【図１３】本発明の一変形例による画像処理の実例を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の一変形例による画像処理の実例を説明するための模式図である。
【図１５】本発明の一変形例による画像処理の実例を説明するための模式図である。
【図１６】本発明の比較例１及び実施例１に係る原画像データの模式図である。
【図１７】本発明の比較例１及び実施例１に係るフィルタリング前における多画素画像データの模式図である。
【図１８】本発明の比較例１での除外点の位置を説明するための模式図である。
【図１９】本発明の比較例１による結果を説明するための模式図である。
【図２０】本発明の実施例１による結果を説明するための模式図である。
【図２１】本発明の実施例２及び比較例２に係る原画像データの模式図である。
【図２２】本発明の実施例２及び比較例２に係るフィルタリング前における多画素画像データの模式図である。
【図２３】本発明の実施例２及び比較例２で用いられるメディアンフィルタの模式図である。
【図２４】本発明の実施例２での除外点の位置を説明するための模式図である。
【図２５】本発明の実施例２による結果を説明するための模式図である。
【図２６】本発明の比較例２による結果を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１プリンタ
２画像処理部
３プリントエンジン
１１原画像記憶部
１３描画データ作成部
１４多画素画像生成部（多画素画像生成手段）
１５フィルタリング部（フィルタリング手段）
１６除外点設定部（除外点設定手段）
２１多画素画像バッファ
２２フィルタ済み多画素画像バッファ
２３ハーフトーン化処理部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an image processing apparatus, an image forming apparatus, and an image processing method, and more particularly to an image processing apparatus, an image forming apparatus, and an image processing method configured to perform a filtering process using a median filter.
[0002]
[Prior art]
  Due to the demand for high-definition printing, recent laser printers are capable of high-resolution printing at 600 dpi or higher. However, particularly when printing a multi-valued image, the amount of data becomes enormous at a resolution of 600 dpi, so that the printing speed decreases due to an increase in data processing time. On the other hand, for a photographic image or the like, even if data processing is performed with a resolution of 300 dpi, a print result that is comparable to the original image can be obtained. In other words, for a photographic image, even if a printer having a resolution of 600 dpi is used, it is sufficient to perform data processing at a resolution of 300 dpi, which makes it possible to realize high-speed printing. However, with respect to a diagram drawn with characters and solid lines, if data processing is performed at a resolution of 300 dpi, the contour jaggy (jagged shape) is conspicuous, giving the impression that the image is a low resolution image.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  Therefore, once high-speed printing and high-definition printing are achieved by performing data processing once with the number of pixels equivalent to a resolution of 300 dpi, and then performing multi-pixel (600 dpi) processing (enlargement processing) and smoothing processing of the image data. A method can be considered. As the smoothing process, it is preferable to perform a filtering process using a median filter that can enhance the edge of a character by preventing blurring of the outline (unsharpness) and has little adverse effect on a photographic image.
[0004]
  Filtering processing techniques using a median filter applied when performing multi-pixel processing are described in JP 2000-99713A, JP 2001-338288A, JP 2002-44425A, and the like. . The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-99713 divides image data into an edge portion and a non-edge portion before the multi-pixel processing, and applies a median filter only to the edge portion after the multi-pixel processing. The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-338288 is an output image obtained by mixing an input image obtained by subjecting original image data to multi-pixel processing and image data obtained by performing filtering processing using a median filter at an arbitrary ratio. is there. The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-44425 reduces the filtering effect when the enlargement ratio is small in increasing the number of pixels of image data.
[0005]
  However, according to these techniques, although it is possible to emphasize the edge of a character while suppressing jaggies, an increase in data processing time accompanying an increase in data processing load causes printing to be performed based on image data, for example. Will reduce the printing speed.
[0006]
  Accordingly, an object of the present invention is to provide an image processing apparatus, an image processing apparatus, and an image processing apparatus capable of obtaining image data in which jaggies are suppressed and character edges are emphasized by a relatively small data processing load when performing image data multi-pixel processing A forming apparatus and an image processing method are provided.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to claim 1 of the present invention has a larger number of pixels than the original image data by replacing each pixel included in the original image data with a plurality of pixels. Multi-pixel image generation means for generating pixel image data, filtering means for filtering the multi-pixel image data generated by the multi-pixel image generation means using a median filter, and one pixel of the original image data And an exclusion point setting means for setting at least one exclusion point for filtering using the median filter by the filtering means in a plurality of pixels of the corresponding multi-pixel image data. AndThe multi-pixel image generation means replaces one pixel with 2 × 2 four pixels, and the exclusion point setting means performs vertical or horizontal in the 2 × 2 four pixels in which one pixel of the original image data is replaced. Two aligned pixels are set as the exclusion point.
[0008]
  Further, the claims of the present invention13In another aspect, the image processing method described in the above item replaces each pixel included in the original image data with a plurality of pixels, thereby generating multi-pixel image data having a larger number of pixels than the original image data. The multi-pixel image data generated in the multi-pixel image generation step so that at least one exclusion point is set in a plurality of pixels of the multi-pixel image data corresponding to one pixel of the original image data; And a filtering step of filtering using a median filter. AndIn the multi-pixel image generation step, 1 pixel is replaced with 2 × 2 4 pixels, and in the filtering step, the 2 × 2 4 pixels in which 1 pixel of the original image data is replaced are vertically or horizontally. Two aligned pixels are set as the exclusion point.
[0009]
  According to this, by performing a filtering process using a median filter on multi-pixel image data, it is possible to obtain multi-pixel image data in which jaggy is suppressed and character edges are emphasized. Further, by providing the filtering exclusion point, jaggies can be more suitably suppressed, the data processing load of the filtering process using the median filter is reduced, and the process can be performed in a short time.In addition, the dependence on the image shape becomes relatively small, and a more excellent smoothing effect can be obtained.
[0010]
[0011]
[0012]
[0013]
[0014]
  Claims of the invention2In the image processing apparatus described in (1), the median filter has a size of 3 × 3. According to this, the smoothing effect can be obtained while suppressing the calculation load.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus for generating multi-pixel image data having a larger number of pixels than the original image data by replacing each pixel included in the original image data with a plurality of pixels. Multi-pixel image generation means, filtering means for filtering the multi-pixel image data generated by the multi-pixel image generation means using a median filter, and a plurality of multi-pixel image data corresponding to one pixel of the original image data In this pixel, there are provided exclusion point setting means for setting at least one exclusion point for filtering using the median filter by the filtering means. The multi-pixel image generation unit replaces one pixel with 4 × 4 16 pixels, and the exclusion point setting unit replaces one pixel of the original image data with 4 × 4 16 pixels. The second pixel from the top in the right and leftmost columns and the first to third pixels from the top in the second and third columns from the right are set as the exclusion points.
The image processing method according to claim 14 of the present invention generates multi-pixel image data having a larger number of pixels than the original image data by replacing each pixel included in the original image data with a plurality of pixels. The multi-pixel image generation step and the multi-pixel image generated in the multi-pixel image generation step so that at least one exclusion point is set in a plurality of pixels of the multi-pixel image data corresponding to one pixel of the original image data A filtering step of filtering the image data using a median filter. Then, in the multi-pixel image generation step, one pixel is replaced with 4 × 4 16 pixels, and in the filtering step, the maximum of the 4 × 4 16 pixels in which one pixel of the original image data is replaced. The second pixel from the top in the right and leftmost columns and the first to third pixels from the top in the second and third columns from the right are set as the exclusion points.
According to this, by performing a filtering process using a median filter on multi-pixel image data, it is possible to obtain multi-pixel image data in which jaggy is suppressed and character edges are emphasized. Further, by providing the filtering exclusion point, jaggies can be more suitably suppressed, the data processing load of the filtering process using the median filter is reduced, and the process can be performed in a short time.
In an image processing apparatus according to a fourth aspect of the present invention, the median filter has a size of 5 × 5. According to this, the smoothing effect can be obtained while suppressing the calculation load.
[0015]
  Claims of the invention5In the image processing apparatus described in (1), the filtering unit is realized by a circuit as hardware. According to this, high-speed processing becomes possible, and the load on other arithmetic devices can be reduced.
[0016]
  Claims of the invention6In the image processing apparatus described in the item 1, the filtering unit performs filtering of pixels other than the exclusion point among the replaced pixels every time the multi-pixel image generation unit performs replacement from one pixel to a plurality of pixels. This is performed while referring to the image data.
[0017]
  Further, the claims of the present invention14In the image processing method described in the above, every time a replacement from one pixel to a plurality of pixels is performed in the multi-pixel image generation step, filtering of pixels other than the exclusion point is performed by the filtering step. This is performed while referring to the original image data.
[0018]
  This eliminates the need to store all the multi-pixel image data, thereby reducing the memory usage.
[0019]
  Claims of the invention7 or 9The image processing apparatus according to the item 1, wherein the multi-pixel image data filtered by the filtering unit is output to an image forming apparatus or a display apparatus.IsIs. According to this, it is possible to realize high-quality printing or display while reducing internal processing in the processing device. The multi-pixel image data may be formed or displayed with the same resolution as the original image data, or the multi-pixel image data may be formed or displayed with a resolution higher than that of the original image data.
[0020]
  Claims of the invention8The multi-pixel image data filtered by the filtering unit is output to the image forming apparatus without being buffered. According to this, it is not necessary to provide a memory for storing the image data after the filtering process in the image processing apparatus.
[0021]
  Further, the claims of the present invention10The image forming apparatus described in (1) includes the image processing apparatus as described above, and according to this, since the filtering process can be performed in a short time, an image forming apparatus capable of performing image formation at high speed is provided. it can.
[0022]
  Further, every time the multi-pixel image generating unit performs replacement from one pixel to a plurality of pixels, filtering of pixels other than the exclusion point among the pixels replaced by the filtering unit of the image processing device is performed as original image data. , The claims of the present invention.11The multi-pixel image data filtered by the filtering means is configured to be supplied to the image forming unit without being buffered. According to this, it is not necessary to provide a memory for storing the image data after the filtering process in the image forming apparatus.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
  FIG. 1 is a block diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention and a printer which is an image forming apparatus including the image processing apparatus. A printer 1 shown in FIG. 1 includes an image processing device 2 and a print engine 3. The image processing apparatus 2 performs various types of image processing on print data supplied from an external host computer and outputs the processed image data to the print engine 3. The print engine 3 includes an image forming unit such as a laser unit or an ink jet head.
[0025]
  In the image processing apparatus 2, hardware as shown in FIG. The CPU 41, the ASIC 42, and the ROMs 43 and 44 are connected to each other by an address bus and a data bus. The ROM 43 stores various programs and data used for controlling the operation of the laser printer. The CPU 41 performs various calculations based on a program stored in the ROM 43. The ASIC 42 performs image processing to be described later based on an instruction from the CPU 41, and the data processed here is sent to the scanner unit (print engine 3). The RAM 44 stores various calculation results in the CPU 41 and the ASIC 42 and image data such as print data. Then, by combining these hardware and software, each unit 11 to 23 described below is constructed in the image processing apparatus 2.
[0026]
  The image processing apparatus 2 includes an original image storage unit 11, a drawing data creation unit 13, a multi-pixel image generation unit 14, a filtering unit 15, and an exclusion point setting unit 16. The print data storage unit 11a and the original image storage unit 11b are configured by a RAM 44. Print data supplied from an external host computer or the like is temporarily stored in the print data storage unit 11a. The drawing data creation unit 13 creates drawing data by expanding the print data stored in the print data storage unit 11a into a bitmap, and the created drawing data is stored in the original image storage unit 11b. . The drawing data creation unit 13 is realized by the CPU 41.
[0027]
  The multi-pixel image generation unit 14 replaces each pixel in the original image data stored in the original image storage unit 11 with 2 × 2 four pixels, thereby multi-pixel image data having four times the number of pixels of the original image data. Is generated. Details thereof will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). FIG. 3A is a schematic diagram of one pixel included in the original image data, and this pixel has a gradation value of “00” in 8-bit hexadecimal notation. The multi-pixel image generation unit 14 converts one pixel depicted in FIG. 3A into four pixels of 2 vertical pixels × 2 horizontal pixels each having a gradation value “00” as shown in FIG. 3B. Replace. Since the multi-pixel image generation unit 14 performs the same processing for all the pixels included in the original image data, the multi-pixel image data has four times the number of pixels as the original image data.
[0028]
  The filtering unit 15 performs a filtering process using a 3 × 3 median filter on the multi-pixel image data generated by the multi-pixel image generation unit 14. Here, the median filter will be described with reference to FIG. The 3 × 3 median filter converts the gradation value of the pixel “E” at the center of the nine pixels shown in FIG. 4 to the median value of the gradation values of the nine pixels “A” to “I” ( This is a filter to be replaced with the fifth value). For example, the pixels “A”, “B”, “C”, “F”, “I” have a gradation value “FF”, and the remaining pixels “D”, “E”, “G”, “H” If the gradation value is “00”, the gradation value of the pixel “E” is changed to “FF” as a result of applying the median filter.
[0029]
  The exclusion point setting unit 16 sets at least one exclusion point for filtering using the median filter by the filtering unit 15 in four pixels of the multi-pixel image data corresponding to one pixel of the original image data. In the present embodiment, out of the four pixels shown in FIG. 3B, exclusion points are set at the upper left and upper right two pixels as shown in FIG. As will be described later, the exclusion point setting unit 16 may change the position of the exclusion point in the four pixels based on the shape of the multi-pixel image data or the original image data.
[0030]
  Further, in the present embodiment, every time one pixel in the original image data is replaced with 4 pixels in the multi-pixel image generation unit 14, 1 corresponding to the scan direction in the print engine 3 among the replaced 4 pixels. Filtering of pixels that are in the line and are not excluded points is performed by the filtering unit 15 while referring to the original image data stored in the original image storage unit 11. Therefore, as will be apparent from the description to be described later, if the replacement from one pixel to four pixels is performed twice for each pixel in the original image data, the pre-filtering process generated by the multi-pixel image generation unit 14 is performed. It is not necessary to store multi-pixel image data, and the required memory capacity can be reduced.
[0031]
  The multi-pixel image data filtered by the filtering unit 15 is output to the print engine 3 without being buffered in the image processing apparatus 2. As a result, a memory for storing the filtered multi-pixel image data need not be provided between the print engine 3 and the filtering unit 15. In the print engine 3, the multi-pixel image data may be printed with the same resolution as the original image data, or the multi-pixel image data may be printed with a larger resolution than the original image data.
[0032]
  As a modification, the image processing apparatus 2 illustrated in FIG. 1 may further include a multi-pixel image buffer 21, a filtered multi-pixel image buffer 22, and a halftoning processing unit 23 in addition to the above-described units.
[0033]
  The multi-pixel image buffer 21 includes a RAM 44, and temporarily stores the multi-pixel image generated by the multi-pixel image generation unit 14. When the multi-pixel image buffer 21 has a capacity for storing the entire multi-pixel image data in which all pixels of the original image data or a predetermined unit such as one page is replaced with four pixels, as described above Rather than performing a filtering process every time one pixel is replaced by four pixels in the image generation unit 14, the entire original image data or a predetermined unit can be converted into multi-pixel image data and then filtered. . In this case, the data output to the print engine 3 may be output for each line while performing the filtering process, or may be performed after the filtering process is performed collectively.
[0034]
  In addition, when the multi-pixel image buffer 21 has only a capacity for storing multi-pixel image data for one line corresponding to the scan direction, a filtering process is performed on four pixels in which one pixel of the original image data is replaced. The data for one line is output to the print engine 3, and the data for the remaining one line can be stored in the multi-pixel image buffer 21. In this way, as will be apparent from the description to be described later, the replacement of each pixel of the original image data with four pixels only needs to be performed once for each pixel, so the multi-pixel image buffer 21 is provided. The processing time can be shortened compared with the case where there is not.
[0035]
  The filtered multi-pixel image buffer 22 is composed of a RAM 44 and temporarily stores the multi-pixel image data filtered by the filtering unit 15. When the multi-pixel image data stored in the filtered multi-pixel image buffer 22 is a multi-valued image, the half-toning processing unit 23 performs a half-toning process on the multi-pixel image data and performs a half-toned multi-pixel image. Data is provided to the filtered multi-pixel image buffer 22. As a result, a multi-valued image can be expressed by the print engine 3 that can output only binary data. In the case of an apparatus configuration in which data preliminarily developed in a bitmap is stored from an external apparatus, it is not necessary to provide the print data storage unit 11b and the drawing data creation unit 13 in FIG.
[0036]
  Here, the multi-pixel image generation unit 14, the filtering unit 15, and the exclusion point setting unit 16 are realized by a circuit in the ASIC 42, and the ASIC 42 is stored in the original image storage unit 11b in the RAM 44 in response to an instruction from the CPU 41. The multi-pixel image generation unit 14, the filtering unit 15, and the exclusion point setting unit 16 perform processing while accessing the rendered data, and send the processed multi-pixel image data to the print engine 3. Among them, the filtering unit 15 may be a multi-stage connection of a plurality of filter elements, for example. In this case, each filter element is a two-input two-output element, and of the two input data, the larger value is output from the upper output terminal, and the smaller value is output from the lower output terminal. By connecting four such filter elements arranged in parallel per stage, the median value of the nine input gradation values is output from the output terminal corresponding to the center (fifth) of the final stage. Is done.
[0037]
  Next, the processing procedure by the image processing apparatus 2 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 and the examples of FIGS. When print data is received from a host computer or the like, the drawing data creation unit 13 (CPU 41) starts a process of expanding the print data into a bitmap, and expansion into a predetermined amount (for example, one page) of the bitmap is performed. The CPU 41 issues an instruction to the ASIC 42, and the ASIC 42 starts the process shown in FIG. In FIG. 7 to FIG. 12, the gradation value (“00” or “FF”) enclosed in parentheses () indicates that the gradation value after filtering processing is in an indeterminate state, and is underlined. The gradation value obtained by subtracting indicates that the pixel is an exclusion point of the filtering process.
[0038]
  FIG. 7 depicts original image data including a total of six pixels arranged in a matrix in three vertical columns X, Y, Z and two horizontal columns M, N. Among them, the gradation values of the three pixels (M, Z), (N, Y), and (N, Z) are “FF”, and the gradation values of the remaining three pixels are “00”. is there. When the original image data including the six pixels arranged in this way is replaced (multi-pixel) processing / filtering processing by the image processing apparatus 2, first, in step S1, as shown in FIG. (N, X) is a four-pixel image generation unit 14 that has four pixels (N1, X1), (N1, X2), (N2, X1), (N2, X2) each having a gradation value “00”. Is replaced by
[0039]
  In step S2, the filtering unit 15 uses the median filter shown in FIG. 4 to select the lower two pixels (N2, X1) and (N2, X2) among the four replaced pixels. Perform the filtering process. At this time, for example, in the case of the pixel (N2, X2), the gradation of a total of four pixels including the pixel (N, X) and the pixel (N, Y) and two pixels (not shown) below them in the original image data. If the values are known, the gradation values of the eight pixels that will be present around the pixel (N2, X2) after the replacement process can be known, so the level of the pixel (N2, X2) after the filtering process by the median filter The key value is determined. Therefore, the filtering process in step S2 is performed with reference to the original image data (having the same contents as shown in FIG. 7) stored in the original image storage unit 11. In this example, if two pixels (not shown) are set to “00”, as shown in FIG. 8, the gradation values of two pixels (N2, X1) and (N2, X2) are obtained even if filtering processing is performed. Remains “00”.
[0040]
  Subsequently, in Step S3, the filtering unit without buffering the gradation value data of the two pixels (N2, X1) and (N2, X2) in the N2 line, which is the filtering processing result in Step S2, in the middle. 15 to the print engine 3. In step S4, it is determined whether or not all the pixels in one line in the scanning direction in the original image data have been replaced with four pixels. As a result, when there are non-replaced pixels (S4: NO), the process returns to step S1 and the same processing is repeated. On the other hand, if there is no non-replaced pixel (S4: YES), the process proceeds to step S5 to determine whether or not the pixel replacement process for all lines has been completed. If there is an unreplaced line (S5: NO), the process returns to step S1 and the same process is repeated. On the other hand, when there is no unreplaced line (S5: YES), this process ends.
[0041]
  In the case of this example, after performing replacement / filtering processing on the lower line (N2 line) of the pixel (N, X), as shown in FIG. 9, the pixel (N, Y) and the pixel (N, Z) After the same replacement / filtering process is completed for the lower line (N2 line), the process proceeds to the process for the upper line (N1 line) of the next pixel (N, X). That is, the pixel (N, X) is replaced with 4 pixels again (S1), and the filtering process for pixels other than the excluded points is performed (S2). However, since the two pixels (N1, X1) and (N1, X2) in the N1 line are both excluded points, the filtering process is not substantially performed. Then, the gradation value data of the two pixels (N1, X1) and (N1, X2) in the N1 line are sent to the print engine 3 without being buffered in the middle (S3).
[0042]
  Further, the filtering process is similarly skipped after the next pixel (N, Y) is replaced with four pixels again (S1). That is, since the two pixels (N1, Y1) and (N1, Y2) in the N1 line are both excluded points, the filtering process is not substantially performed. Then, the tone value data of the two pixels (N1, Y1) and (N1, Y2) in the N1 line are sent to the print engine 3 without being buffered in the middle (S3). The same applies to the next pixel (N, Z). Then, a result as shown in FIG. 10 is obtained.
[0043]
  In the filtering process for the next line (M2 line), the filtering process is performed on (M2, X1), (M2, X1), and (M2, Y1). The process of “M2, Y2” is performed. As shown in FIG. 11, the gradation value of the pixel (M2, Y2) is “00” to “00” because five gradation values of the pixel and the surrounding eight pixels are “FF” in the original image data. FF ". Then, the replacement / filtering process for the M2 line and the M1 line is completed, and finally, the multi-pixel image data as shown in FIG. 12 is sent from the filtering unit 15 to the print engine 3.
[0044]
  As described above, according to the image processing apparatus 2 of the present embodiment, the filtering process using the median filter is performed on the four pixels in which each pixel of the original image data is replaced. As is clear from the comparison, jaggies can be suppressed by changing the gradation value of the pixel (M2, Y2) from “00” to “FF”. In addition, due to the characteristics of the median filter, the gradation value of the pixel (M2, Y2) is an intermediate gradation value other than the gradation values of the pixels around it (“00” and “FF” in this embodiment). Therefore, it is possible to obtain multi-pixel image data in which the edge of the character is emphasized as compared with the case where image processing is performed by the moving average method, for example. .
[0045]
  Furthermore, since the exclusion point setting unit 16 sets exclusion points for filtering processing by the median filter, it is possible to reduce the number of pixels to be subjected to filtering processing, eliminate the need for extra computation, and perform filtering processing at high speed. . Although not clear in the examples of FIGS. 7 to 12, as can be seen from the examples described later, there are cases where jaggies can be more suitably suppressed by setting exclusion points for filtering processing.
[0046]
  Therefore, for example, the drawing data creation unit 13 can generate 300 dpi original image data at a high speed, and the filtering unit 15 can also perform the processing at high speed, thereby enabling high-speed printing with the print engine 3. Become. In addition, since the multi-pixel image generation unit 14 converts the original image data of 300 dpi into a resolution of 600 dpi and further performs filtering processing with the median filter, as described above, the print result in which the edge of the character is enhanced while suppressing jaggies Can be obtained.
[0047]
  In addition, as described above, paying attention to the transmission of gradation value data for each line to the print engine 3, every time one pixel in the original image data is replaced with four pixels by the multi-pixel image generation unit 14. In addition, while referring to the surrounding original image data, filtering is performed on pixels in one line that are to be sent to the print engine 3 in four pixels and pixels other than the exclusion point. Since the data is sent to the print engine 3, the multi-pixel image generation unit 14 performs the replacement from 1 pixel to 4 pixels twice for each pixel in the original image data corresponding to the line. It is not necessary to store the generated multi-pixel image data before the filtering process, and the necessary memory capacity can be reduced.
[0048]
  In addition, since the exclusion point setting unit 16 sets two exclusion points in each of the four pixels in which one pixel of the original image data is replaced, the dependence on the image shape depends as will be apparent from the embodiments described later. The degree becomes relatively small, and a more excellent smoothing effect can be obtained.
[0049]
  Furthermore, in the present embodiment, the multi-pixel image generation unit 14 replaces each pixel included in the original image data with 2 × 2 4 pixels, whereas the filtering unit 15 has a 3 × 3 median size. Since the filter is used, the smoothing effect is easily exhibited. In addition, since the median filter is set to the minimum necessary size, the calculation load can be suppressed.
[0050]
  In addition, in the present embodiment, the exclusion point setting unit 16 sets two pixels arranged vertically or horizontally in the four pixels in which one pixel of the original image data is replaced as an exclusion point. The degree of dependence becomes relatively small, and a more excellent smoothing effect can be obtained.
[0051]
  Next, the image processing apparatus 2 is provided with a multi-pixel image buffer 21, and the multi-pixel image buffer 21 has a capacity sufficient to store multi-pixel image data for one line. The procedure of processing by the image processing apparatus 2 will be described with reference to FIGS. 13 to 15 based on the same example as described with reference to FIGS.
[0052]
  When the original image data as shown in FIG. 7 is replaced / filtered by the image processing apparatus 2, first, the lower left pixel (N, X) is converted into the gradation value “00” by the multi-pixel image generation unit 14. Are replaced with four pixels (N1, X1), (N1, X2), (N2, X1), and (N2, X2). Then, the filtering unit 15 performs a filtering process using a median filter for two pixels (N2, X1) and (N2, X2) other than the pixels (N1, X1) and (N1, X2) that are exclusion points. The The result is shown in FIG. After the filtering process, the tone value data of the two pixels (N2, X1) and (N2, X2) in the lower line (N2 line) is sent to the print engine 3 and is sent to the upper line (N1 line). The gradation value data of certain two pixels (N1, X1) and (N1, X2) are stored in the multi-pixel image buffer 21.
[0053]
  Subsequently, the pixel (N, Y) is converted into four pixels (N1, Y1), (N1, Y2), (N2, Y1), (N2, Y1) having the gradation value “FF” in the multi-pixel image generation unit 14. N2, Y2). Then, the filtering unit 15 performs filtering processing using a median filter on the two pixels (N2, Y1) and (N2, Y2) other than the pixels (N1, Y1) and (N1, Y2) which are exclusion points. The After the filtering process, the tone value data of the two pixels (N2, Y1) and (N2, Y2) in the N2 line are sent to the print engine 3, and the two pixels (N1, Y1) in the N1 line are sent. ), (N1, Y2) gradation value data is stored in the multi-pixel image buffer 21.
[0054]
  Similarly, when the replacement / filtering process for the next pixel (N, Z) is completed, the tone value data of the two pixels (N2, Z1) and (N2, Z2) on the N2 line are sent to the print engine 3. Then, the gradation value data of the two pixels (N1, Z1) and (N1, Z2) in the N1 line are stored in the multi-pixel image buffer 21. The result is shown in FIG. Thereafter, six pixels (N1, X1), (N1, X2), (N1, Y1), (N1, Y2), (N1, Z1), (N1, X1), (N1, X2) stored in the multi-pixel image buffer 21 After the gradation value data of (N1, Z2) is sent to the print engine 3, the process proceeds to the replacement / filtering process for the next pixel (M, X).
[0055]
  When the replacement / filtering processing of the pixel (M, X) is completed, the gradation value data of the two pixels (M2, X1) and (M2, X2) in the lower line (M2 line) are sent to the print engine 3. The gradation value data of the two pixels (M1, X1) and (M1, X2) in the upper line (M1 line) is stored in the multi-pixel image buffer 21. Then, the process proceeds to replacement / filtering processing for the next pixel (M, Y). By this filtering processing, as shown in FIG. 15, the gradation value of the pixel (M2, Y2) is converted from “00” to “FF”. When the pixel (M, Y) replacement / filtering process is completed, the tone value data of the two pixels (M2, Y1) and (M2, Y2) in the M2 line are sent to the print engine 3 and are sent to the M1 line. The gradation value data of two pixels (M1, Y1) and (M1, Y2) are stored in the multi-pixel image buffer 21. Similarly, when the pixel (M, Z) replacement / filtering process ends, the same result as shown in FIG. 12 is obtained. Then, the gradation value data of the two pixels (M2, Z1) and (M2, Z2) in the M2 line are sent to the print engine 3, and the two pixels (M1, Z1) and (M1 in the M1 line are sent. , Z2) is stored in the multi-pixel image buffer 21, the six pixels (M1, X1), (M1, X2), (M1, X2) in the M1 line stored in the multi-pixel image buffer 21 are stored. The gradation value data of (M1, Y1), (M1, Y2), (M1, Z1), (M1, Z2) is sent to the print engine 3.
[0056]
  As described above, according to the image processing device 2 of the present embodiment, the filtering process using the median filter is performed on the four pixels in which each pixel of the original image data is replaced, as is apparent from FIG. Thus, it is possible to obtain multi-pixel image data in which jaggies are suppressed and outline blurring does not occur and character edges are emphasized. Furthermore, since the exclusion point setting unit 16 sets exclusion points for filtering processing by the median filter, filtering processing can be performed at high speed. Therefore, high-speed printing with the print engine 3 can be realized.
[0057]
  In addition, since the multi-pixel image buffer 21 can store multi-pixel image data for one line, it is only necessary to replace each pixel of the original image data with four pixels once for each pixel. The processing time can be made shorter than when the buffer 21 is not provided.
[0058]
  The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made as long as they are described in the claims. For example, the image processing device 2 may output the filtered multi-pixel image data to a display device such as a CRT or a liquid crystal display instead of the print engine 3. Further, the multi-pixel image generation unit 14 may replace one pixel of the original image data with an arbitrary plurality of pixels other than four pixels. In addition, a median filter having an arbitrary size other than 3 × 3 may be used. However, as in the above-described embodiment, each pixel included in the original image data is m × m.²When replaced with a pixel, the median filter preferably has a size of n × n (n = m + 1).
[0059]
AlsoIn the above-described embodiment, the exclusion points are arranged horizontally on the upper line in the four pixels. However, for example, they may be arranged horizontally on the lower line, or vertically on either the left or right line. May be. Further, the position and number of exclusion points may be changed as appropriate based on the shape of the original image data. In this case, different exclusion points may be set for a certain area of the original image data and another area. In this case, a more excellent smoothing effect may be obtained based on the characteristics of the image shape.
[0060]
  In the above-described embodiment, the case where there are two types of gradation values of pixels “00” and “FF” is described as an example. However, three or more types of gradation values are mixed in the original image data. However, the present invention is applicable. Furthermore, the image processing apparatus and the image processing method according to the present invention can be applied not only to image forming apparatuses such as printers and fax machines but also to various apparatuses that involve processing for increasing the number of pixels of image data.
[0061]
【Example】
  Next, examples and comparative examples of the present invention will be described.
[0062]
(Comparative Example 1)
  Consider a case in which original image data having a right-up slope and a left-up slope as shown in FIG. First, the result shown in FIG. 17 was obtained by the replacement processing of each pixel with four pixels by the multi-pixel image generation unit 14.This comparative exampleIn FIG. 18, it is assumed that the exclusion point setting unit 16 sets only the upper left pixel of the four pixels as the exclusion point as shown in FIG. At this time, as a result of the filtering process, multi-pixel image data as shown in FIG. 19 was obtained. FIG. 17 depicts an image stored in the case where the multi-pixel image buffer 21 is provided for convenience of explanation, and intermediate image data as shown in FIG. It may not actually be obtained. The same applies to FIG. 22 described later.
[0063]
  As is clear from FIG. 19, only one of the four pixels is an excluded point.Comparative Example 1According to this, although jaggedness can be suppressed in the upwardly inclined portion, jaggy cannot be suppressed in the upwardly inclined portion.
[0064]
(Example 1)
  After the pixel replacement processing by the multi-pixel image generation unit 14 is performed on the same original image data as shown in FIG. 16, two pixels of the upper left pixel and the upper right pixel among the four pixels as shown in FIG. 5. Was set as an exclusion point and filtered. Then, multi-pixel image data as shown in FIG. 20 was obtained.
[0065]
  As is apparent from FIG. 20, 2 out of 4 pixels are excluded points.Example 1According to this, jaggies can be suppressed in both the right-upward inclined portion and the left-upward inclined portion.Comparative Example 1 and Example 1From the above, when replacing one pixel of the original image data with four pixels, it can be seen that a more excellent jaggy suppression effect can be obtained by setting two exclusion points than by setting one exclusion point.
[0066]
(Example 2)
  Consider a case in which original image data having a right-up slope and a left-up slope as shown in FIG. In this embodiment, it is assumed that the multi-pixel image generation unit 14 replaces each pixel with 4 × 4 16 pixels. The result shown in FIG. 22 was obtained by this replacement process. In this embodiment, a median filter having a size of 5 × 5 as shown in FIG. 23 is used, and the exclusion point setting unit 16 excludes 8 pixels as shown in FIG. Shall be set as At this time, as a result of the filtering process, multi-pixel image data as shown in FIG. 25 was obtained.
[0067]
  As is clear from FIG. 25, 8 out of 16 pixels are excluded points.Example 2According to this, jaggies can be suitably suppressed in both the right-upward inclined portion and the left-upward inclined portion.
[0068]
(Comparative Example 2)
  After performing the replacement processing of each pixel to 16 pixels by the multi-pixel image generation unit 14 for the same original image data as shown in FIG. 21, a 5 × 5 median filter is used without setting an exclusion point. The filtering process was performed. Then, multi-pixel image data as shown in FIG. 26 was obtained. Thus, in this comparative example, since the exclusion point of the filtering process is not set, jaggies cannot be sufficiently suppressed.
[0069]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, by performing filtering processing using a median filter on multi-pixel image data, multi-pixel image data in which jaggy is suppressed and character edges are emphasized can be obtained. it can. Further, by providing the filtering exclusion point, jaggies can be more suitably suppressed, the data processing load of the filtering process using the median filter is reduced, and the process can be performed in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention and a printer that is an image forming apparatus including the image processing apparatus.
FIG. 2 is a block diagram of a main board of a laser printer.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a state in which each pixel in the original image data is replaced with 2 × 2 four pixels.
FIG. 4 is a schematic diagram of a 3 × 3 median filter.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining filtering exclusion points using a median filter;
FIG. 6 is a flowchart depicting an image processing procedure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an example of image processing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an example of image processing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining an example of image processing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining an example of image processing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining an example of image processing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining an example of image processing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining an example of image processing according to a modification of the present invention.
FIG. 14 is a schematic diagram for explaining an example of image processing according to a modification of the present invention.
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining an example of image processing according to a modification of the present invention.
FIG. 16 shows the present invention.Comparative Example 1 and Example 1It is a schematic diagram of the original image data concerning.
FIG. 17 shows the present invention.Comparative Example 1 and Example 1It is a schematic diagram of the multi-pixel image data before filtering according to.
FIG. 18 shows the present invention.Comparative Example 1It is a schematic diagram for demonstrating the position of the exclusion point in.
FIG. 19 shows the present invention.Comparative Example 1It is a schematic diagram for demonstrating the result by.
FIG. 20 shows the present invention.Example 1It is a schematic diagram for demonstrating the result by.
FIG. 21 shows the present invention.Example 2 and Comparative Example 2It is a schematic diagram of the original image data concerning.
FIG. 22 shows the present invention.Example 2 and Comparative Example 2It is a schematic diagram of the multi-pixel image data before filtering according to.
FIG. 23 shows the present invention.Example 2 and Comparative Example 2It is a schematic diagram of the median filter used in FIG.
FIG. 24 shows the present invention.Example 2It is a schematic diagram for demonstrating the position of the exclusion point in.
FIG. 25 shows the present invention.Example 2It is a schematic diagram for demonstrating the result by.
FIG. 26 of the present inventionComparative Example 2It is a schematic diagram for demonstrating the result by.
[Explanation of symbols]
  1 Printer
  2 Image processing unit
  3 Print engine
  11 Original image storage
  13 Drawing data generator
  14 Multi-pixel image generation unit (multi-pixel image generation means)
  15 Filtering unit (filtering means)
  16 Exclusion point setting section (exclusion point setting means)
  21 Multi-pixel image buffer
  22 Filtered multi-pixel image buffer
  23 Halftone processing section

Claims

原画像データに含まれる各画素を複数の画素に置換することにより、原画像データよりも画素数の多い多画素画像データを生成するための多画素画像生成手段と、
前記多画素画像生成手段で生成された多画素画像データをメディアンフィルタを用いてフィルタリングするためのフィルタリング手段と、
原画像データの１画素に対応する多画素画像データの複数の画素中に、前記フィルタリング手段による前記メディアンフィルタを用いたフィルタリングの除外点をそれぞれ少なくとも１つ設定するための除外点設定手段とを備えており、
前記多画素画像生成手段が、１画素を２×２の４画素に置換し、
前記除外点設定手段が、原画像データの１画素が置換された２×２の４画素中の縦又は横に並んだ２画素を前記除外点に設定することを特徴とする画像処理装置。Multi-pixel image generation means for generating multi-pixel image data having a larger number of pixels than the original image data by replacing each pixel included in the original image data with a plurality of pixels;
Filtering means for filtering the multi-pixel image data generated by the multi-pixel image generating means using a median filter;
And exclusion point setting means for setting at least one exclusion point for filtering using the median filter by the filtering means in a plurality of pixels of multi-pixel image data corresponding to one pixel of original image data. and,
The multi-pixel image generating means replaces one pixel with 2 × 2 four pixels,
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the exclusion point setting means sets, as the exclusion point, two pixels arranged in the vertical or horizontal direction in 2 × 2 four pixels in which one pixel of the original image data is replaced .

前記メディアンフィルタが３×３の大きさであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the median filter has a size of 3 × 3.

原画像データに含まれる各画素を複数の画素に置換することにより、原画像データよりも画素数の多い多画素画像データを生成するための多画素画像生成手段と、  Multi-pixel image generation means for generating multi-pixel image data having a larger number of pixels than the original image data by replacing each pixel included in the original image data with a plurality of pixels;
前記多画素画像生成手段で生成された多画素画像データをメディアンフィルタを用いてフィルタリングするためのフィルタリング手段と、  Filtering means for filtering the multi-pixel image data generated by the multi-pixel image generating means using a median filter;
原画像データの１画素に対応する多画素画像データの複数の画素中に、前記フィルタリング手段による前記メディアンフィルタを用いたフィルタリングの除外点をそれぞれ少なくとも１つ設定するための除外点設定手段とを備えており、  And exclusion point setting means for setting at least one exclusion point for filtering using the median filter by the filtering means in a plurality of pixels of multi-pixel image data corresponding to one pixel of original image data. And
前記多画素画像生成手段が、１画素を４×４の１６画素に置換し、  The multi-pixel image generating means replaces one pixel with 4 × 4 16 pixels,
前記除外点設定手段が、原画像データの１画素が置換された４×４の１６画素中の、最右及び最左の各縦列中上から２番目の画素と、右から２番目及び３番目の各縦列中上から１〜３番目の画素とを前記除外点に設定することを特徴とする画像処理装置。  The exclusion point setting means includes the second pixel from the top in each of the rightmost and leftmost columns, and the second and third pixels from the right among the 16 pixels of 4 × 4 in which one pixel of the original image data is replaced. An image processing apparatus, wherein the first to third pixels from the top in each column are set as the exclusion points.

前記メディアンフィルタが５×５の大きさであることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 3, wherein the median filter has a size of 5 × 5.

前記フィルタリング手段がハードウェアとして回路によって実現されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said filtering means is realized by a circuit as hardware.

前記フィルタリング手段は、前記多画素画像生成手段が１画素から複数の画素への置換を行うごとに、置換された画素のうち前記除外点以外の画素のフィルタリングを原画像データを参照しつつ行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。The filtering unit performs filtering of pixels other than the exclusion point among the replaced pixels with reference to the original image data every time the multi-pixel image generation unit performs replacement from one pixel to a plurality of pixels. the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein.

前記フィルタリング手段でフィルタリングされた多画素画像データが画像形成装置に出力されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, the multi-pixel image data that has been filtered by the filtering means, characterized in that it is output to the image forming apparatus.

前記フィルタリング手段でフィルタリングされた多画素画像データがバッファされることなく画像形成装置に出力されることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 7 , wherein the multi-pixel image data filtered by the filtering unit is output to the image forming apparatus without being buffered.

前記フィルタリング手段でフィルタリングされた多画素画像データが表示装置に出力されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the multi-pixel image data that has been filtered by the filtering means is output to the display device.

請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像処理装置を備えた画像形成装置。Image forming apparatus including an image processing apparatus according to any one of claims 1-9.

請求項６又は８に記載の画像処理装置を備えており、
前記フィルタリング手段でフィルタリングされた多画素画像データがバッファされることなく画像形成部に供給されるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。The image processing apparatus according to claim 6 or 8 , comprising:
An image forming apparatus configured to supply multi-pixel image data filtered by the filtering unit to an image forming unit without being buffered.

原画像データに含まれる各画素を複数の画素に置換することにより、原画像データよりも画素数の多い多画素画像データを生成する多画素画像生成ステップと、
原画像データの１画素に対応する多画素画像データの複数の画素中に少なくとも１つの除外点が設定されるように、前記多画素画像生成ステップで生成された多画素画像データをメディアンフィルタを用いてフィルタリングするフィルタリングステップとを備えており、
前記多画素画像生成ステップにおいては、１画素を２×２の４画素に置換し、
前記フィルタリングステップにおいては、原画像データの１画素が置換された２×２の４画素中の縦又は横に並んだ２画素を前記除外点に設定することを特徴とする画像処理方法。A multi-pixel image generation step of generating multi-pixel image data having a larger number of pixels than the original image data by replacing each pixel included in the original image data with a plurality of pixels;
The median filter is used for the multi-pixel image data generated in the multi-pixel image generation step so that at least one exclusion point is set in a plurality of pixels of the multi-pixel image data corresponding to one pixel of the original image data. Filtering step for filtering,
In the multi-pixel image generation step, 1 pixel is replaced with 2 × 2 4 pixels,
2. The image processing method according to claim 1, wherein in the filtering step, two pixels arranged in the vertical or horizontal direction in 2 × 2 four pixels in which one pixel of the original image data is replaced are set as the exclusion points .

原画像データに含まれる各画素を複数の画素に置換することにより、原画像データよりも画素数の多い多画素画像データを生成する多画素画像生成ステップと、  A multi-pixel image generation step of generating multi-pixel image data having a larger number of pixels than the original image data by replacing each pixel included in the original image data with a plurality of pixels;
原画像データの１画素に対応する多画素画像データの複数の画素中に少なくとも１つの除外点が設定されるように、前記多画素画像生成ステップで生成された多画素画像データをメディアンフィルタを用いてフィルタリングするフィルタリングステップとを備えており、  Using the median filter, the multi-pixel image data generated in the multi-pixel image generation step is set so that at least one exclusion point is set in a plurality of pixels of the multi-pixel image data corresponding to one pixel of the original image data. And a filtering step for filtering
前記多画素画像生成ステップにおいては、１画素を４×４の１６画素に置換し、  In the multi-pixel image generation step, one pixel is replaced with 4 × 4 16 pixels,
前記フィルタリングステップにおいては、原画像データの１画素が置換された４×４の１６画素中の、最右及び最左の各縦列中上から２番目の画素と、右から２番目及び３番目の各縦列中上から１〜３番目の画素とを前記除外点に設定することを特徴とする画像処理方法。  In the filtering step, the second pixel from the top in each of the rightmost and leftmost columns and the second and third pixels from the right in the 4 × 4 16 pixels in which one pixel of the original image data is replaced. An image processing method, wherein the first to third pixels from the top in each column are set as the exclusion points.

前記多画素画像生成ステップで１画素から複数の画素への置換が行われるごとに、前記フィルタリングステップによって、置換された画素のうち前記除外点以外の画素のフィルタリングを原画像データを参照しつつ行うことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の画像処理方法。Each time replacement from one pixel to a plurality of pixels is performed in the multi-pixel image generation step, filtering of pixels other than the exclusion point among the replaced pixels is performed by referring to the original image data. The image processing method according to claim 12 or 13 , characterized in that: