JP6155646B2 - 画像形成装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
画像データの拡大率又は縮小率に応じて、画素を挿入又は削除する単位領域を決定する領域決定部と、
拡大又は縮小する方向に応じて、前記決定された各単位領域において画素を挿入又は削除する位置を決定する位置決定部と、
各単位領域の前記決定された位置に画素を挿入又は削除し、当該画素の挿入位置又は削
除位置との位置関係に応じて、各画素及び各画素の隣接画素の重み付け係数を決定し、各画素及び各画素の隣接画素の画素値をそれぞれの重み付け係数により重み付け平均し、得られた画素値を拡大後又は縮小後の各画素の画素値として出力する画素値算出部と、を備え、
前記画素値算出部は、
各画素の隣接画素の重み付け係数をkで表すとき、重み付け係数kを0.0〜1.0の範囲内で決定し、各画素の重み付け係数を(1.0−k)に決定し、
前記挿入位置又は削除位置より前に位置する画素の隣接画素の重み付け係数kを0.0に決定し、前記挿入位置又は削除位置以降の一定範囲内に位置する画素の隣接画素の重み付け係数kを0.0より大きく1.0より小さい中間値に決定し、当該一定範囲より後に位置する画素の隣接画素の重み付け係数kを1.0に決定する、
画像形成装置が提供される。
前記位置決定部は、1つの単位領域内において主走査ライン又は副走査ライン毎に異なる位置を示す位置パラメーターに従って、前記画素を挿入又は削除する位置を決定する、
請求項1に記載の画像形成装置が提供される。
前記位置決定部は、特定の周波数特性を示す位置パラメーターに従って、前記画素を挿入又は削除する位置を決定する、
請求項1に記載の画像形成装置が提供される。
前記位置決定部は、前記位置パラメーターがテーブル化されたLUTから当該位置パラメーターを得て、各単位領域内で当該位置パラメーターが示す位置を、前記画素を挿入又は削除する位置として決定する、
請求項2又は3に記載の画像形成装置が提供される。
操作部を備え、
前記画素値算出部は、ユーザーにより前記操作部を介して指定された範囲に応じて、前記重み付け係数kを中間値に決定する範囲を決定する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
操作部を備え、
前記画素値算出部は、ユーザーにより前記操作部を介して、前記重み付け係数kを中間値に決定する範囲と、前記重み付け係数kを1.0に決定する範囲との割合が指定されると、当該割合に応じて、それぞれの範囲を決定する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
前記画素値算出部は、各画素の属性に応じて、前記重み付け係数を決定する、
請求項1〜4の何れか一項に記載の画像形成装置が提供される。
前記画素値算出部は、拡大又は縮小する方向に応じて、前記重み付け係数を決定する、
請求項1〜4の何れか一項に記載の画像形成装置が提供される。
前記画素値算出部は、階調補正テーブルに基づき、各画素及び各画素の隣接画素の画素値に応じて、各画素及び各画素の隣接画素の重み付け係数を調整する、
請求項1〜8の何れか一項に記載の画像形成装置が提供される。
画像データの拡大率又は縮小率に応じて、画素を挿入又は削除する単位領域を決定する領域決定工程と、
拡大又は縮小する方向に応じて、前記決定された各単位領域において画素を挿入又は削除する位置を決定する位置決定工程と、
各単位領域の前記決定された位置に画素を挿入又は削除し、当該画素の挿入位置又は削除位置との位置関係に応じて、各画素及び各画素の隣接画素の重み付け係数を決定し、各画素及び各画素の隣接画素の画素値をそれぞれの重み付け係数により重み付け平均し、得られた画素値を拡大後又は縮小後の各画素の画素値として出力する画素値算出工程と、を含み、
前記画素値算出工程では、
各画素の隣接画素の重み付け係数をkで表すとき、重み付け係数kを0.0〜1.0の範囲内で決定し、各画素の重み付け係数を(1.0−k)に決定し、
前記挿入位置又は削除位置より前に位置する画素の隣接画素の重み付け係数kを0.0に決定し、前記挿入位置又は削除位置以降の一定範囲内に位置する画素の隣接画素の重み付け係数kを0.0より大きく1.0より小さい中間値に決定し、当該一定範囲より後に位置する画素の隣接画素の重み付け係数kを1.0に決定する、
画像処理方法が提供される。
画像形成装置Gは、図1に示すように、制御部1、記憶部2、操作部3、表示部4、通信部5、プリントコントローラー6、スキャナー7、画像メモリー8、画像処理装置9及び画像形成部10を備えて、構成されている。
例えば、制御部1は、画像処理装置9により画像データを画像処理させて、画像形成部10により画像を形成させる。
表示部4は、制御部1の指示に従って操作画面等を表示する。
通信部5は、制御部1からの指示に従い、ネットワーク上のサーバー等と通信する。
属性としては、文字(Text)、図形(Graphics)、写真(Image)がある。プリントコントローラー6は、文字、図形及び写真の各オブジェクトに該当する画素の属性を、それぞれ文字、図形及び写真の属性に設定する。
画像処理装置9は、スキャナー7により生成されたR、G、Bの画像データを、画像メモリー8から読み出して色変換し、C、M、Y、Kの画像データを出力する。
プリントコントローラー6により生成された画像データは、C、M、Y、Kの色空間であるが、画像処理装置9は、この画像データを色変換し、色補正されたC、M、Y、Kの画像データを出力することもできる。
画像処理装置9は、色変換された画像データを圧縮処理して画像メモリー8に書き込み、制御部1からの画像形成の指示に応じて、当該画像データを画像メモリー8から読み出して伸張処理する。
最終的に、画像処理装置9は、画像データを中間調処理して画像形成部10に出力する。中間調処理としては、ディザマトリクスを用いたスクリーン処理、誤差拡散処理等が挙げられる。
具体的には、画像形成部10は、C、M、Y、Kの色毎に露光部、現像部、感光体を4セット備えている。露光部は、帯電し、回転する感光体上を、画像データに基づいて光走査して露光する。現像部は、露光により感光体上に形成された静電潜像を、トナーで現像する。このようにして4つの感光体上に形成された各色の画像は、中間転写ベルト等を介して用紙上に重ねて転写され、定着装置により定着処理される。
図2に示すように、拡大縮小部gは、領域決定部g1、位置決定部g2、画素値算出部g3及び記憶部g4を備えて構成されている。
拡大率は、元の画像データの倍率を100%と表したときの拡大後の画像データの倍率(%)をいう。縮小率は元の画像データの倍率を100%と表したときの縮小後の画像データの倍率(%)をいう。
拡大率及び縮小率は、主走査方向と副走査方向とで同じ場合もあるし、異なる場合もある。領域決定部g1は、主走査方向及び副走査方向のそれぞれの拡大率又は縮小率に応じて、主走査方向に挿入又は削除する画素数Nと、副走査方向に挿入又は削除する画素数Mを決定する。
具体的には、領域決定部g1は、画像データの各画素を主走査方向にN分割し、副走査方向にM分割して、N×M個の単位領域を得る。
主走査方向に挿入する画素数Nが3、副走査方向に挿入する画素数Mが3のとき、領域決定部g1は、図3(a)に示す各画素を、図3(b)に示すように主走査方向に3分割し、さらに副走査方向に3分割して、3×3個の単位領域を決定する。
主走査方向に拡大又は縮小する場合、位置決定部g2は、主走査ライン毎に1画素ずつ挿入又は削除する位置を決定する。副走査方向に拡大又は縮小する場合、位置決定部g2は、副走査ライン毎に1画素ずつ挿入又は削除する位置を決定する。
図3(c)は、図3(b)に示す3×3個の各単位領域において、副走査ライン毎に1画素ずつ決定された挿入位置又は削除位置の例を示している。
これにより、画素を挿入又は削除する位置を離散させることができ、画素の挿入又は削除後の局所的な変化による画質の劣化を抑えることができる。
特定の周波数特性としては、例えばブルーノイズ特性やグリーンノイズ特性が挙げられる。
これにより、画素を挿入又は削除する位置を離散させることができ、画素の挿入又は削除後の局所的な変化による画質の劣化を抑えることができる。
例えば、図3(b)に示す各単位領域において、副走査ライン毎に1画素ずつ挿入する場合、位置決定部g2は、下記式で表されるLUT[9]を用いて9つの画素の挿入位置を決定することができる。
LUT[9]={7,4,9,6,8,5,6,3,7}
LUT[9]は、9つのパラメーターが設定されており、7,4,9,6,8,5,6,3,7の順にパラメーターを出力する。位置決定部g2は、各パラメーターが示す位置、すなわち単位領域の左端から順に、単位領域の上端から7画素目、4画素目、9画素目、6画素目、8画素目、5画素目、6画素目、3画素目及び7画素目を挿入位置に決定する。その結果、図3(c)に示すように挿入位置が決定される。
例えば、上記LUT[9]は、副走査方向の画素数が12画素の単位領域に用いられたが、このLUT[9]を、副走査方向の画素数が20画素の単位領域に使用する場合、位置決定部g2は、各パラメーターを20/12倍して得られたパラメーターを用いる。
図4(a)は、1つの単位領域において副走査ライン毎に決定された画素の挿入位置を示している。そのうち、右端の1ラインに注目し、この1ラインの各画素を、単位領域の上端から順に画素1〜12と表している。
図4(a)に示すように、画素7が挿入位置に決定されているので、画素値算出部g3は、図4(b)に示すように、画素6と画素7の間に1画素を挿入する。挿入された1画素を画素Rと表す。
画素値算出部g3は、各画素及び各画素の隣接画素の画素値をそれぞれの重み付け係数により重み付け平均し、得られた画素値を拡大後又は縮小後の各画素の画素値として出力する。
図5に示すように、画素値算出部g3は、拡大前の各画素1〜12のうち、挿入位置より前に位置する各画素1〜6の隣接画素の重み付け係数kを0.0に決定する。また、画素値算出部g3は、挿入位置以降の一定範囲p1内に位置する各画素7〜10の隣接画素の重み付け係数kを、0.4の中間値に決定する。挿入位置から一定範囲p1より後に位置する各画素11及び12の隣接画素の重み付け係数kを1.0に決定する。
B1 =A1
B2 =A1 ×0.0+A2 ×(1.0−0.0)=A2
B3 =A2 ×0.0+A3 ×(1.0−0.0)=A3
B4 =A3 ×0.0+A4 ×(1.0−0.0)=A4
B5 =A4 ×0.0+A5 ×(1.0−0.0)=A5
B6 =A5 ×0.0+A6 ×(1.0−0.0)=A6
BR =A6 ×0.4+A7 ×(1.0−0.4)
B7 =A7 ×0.4+A8 ×(1.0−0.4)
B8 =A8 ×0.4+A9 ×(1.0−0.4)
B9 =A9 ×0.4+A10×(1.0−0.4)
B10=A10×1.0+A11×(1.0−1.0)=A10
B11=A11×1.0+A12×(1.0−1.0)=A11
B12=A12
B1 =A12*×0.0+A1×(1.0−0.0)
B12=A12×1.0+A1*×(1.0−1.0)
しかし、これら画素値A12*及びA1*に対しては重み付け係数が0.0に決定されるので、画素値算出部g3は、重み付け平均することなく、画素値A1及びA12をそのまま画素値B1及びB12として出力する。
また、重み付け係数kをk=1.0に決定すると、拡大前の隣接画素の画素値が拡大後の各画素の画素値として出力される。
また、重み付け係数kを0.0より大きく、1.0より小さい中間値に決定すると、拡大前の各画素と各画素の隣接画素の画素値がマージ(混合)された画素値が、拡大後の各画素の画素値として出力される。
また、挿入位置以降の一定範囲p1内にある画素については、隣接画素の画素値がマージされるので、隣接する画素間の濃度変化が緩和される。
例えば、画素値A1、A3、A5、A7、A9及びA11が100%、画素値A2、A4、A6、A8、A10及びA12が0%である場合、上述の重み付け平均により、図5に示すように拡大後の各画素R、7〜9の画素値が40%の中間調で出力される。挿入位置以降、画像のずれが生じるが、挿入位置以降を中間調で表現することにより、濃度変化が緩和され、画素Rの挿入が目立ちにくくなっている。
例えば、ユーザーにより操作部3を介して範囲p1として3画素が指定されると、制御部1が当該範囲の指定情報を画素値算出部g3に出力する。画素値算出部g3は、この指定情報に基づいて、範囲p1を3画素に決定し、各画素7〜9の隣接画素の重み付け係数kを中間値0.4に決定する。
これにより、隣接画素の画素値をマージし、濃度変化を緩和する範囲を、ユーザーが調整することができる。
この場合、ユーザーにより操作部3を介して、範囲p1と範囲p2の割合が、例えば5:5に指定されると、制御部1が当該割合の指定情報を画素値算出部g3に出力する。画素値算出部g3は、この指定情報に基づいて、範囲p1及び範囲p2をそれぞれ3画素に決定する。
例えば、隣接画素の画素値のマージの割合をより大きくするように、0.6の中間値がユーザーにより指定された場合、画素値算出部g3は、範囲p1内の重み付け係数kを0.4から0.6に引き上げればよい。
これにより、隣接画素の画素値をマージする割合もユーザーが調整することができる。
例えば、図6に示すように、画素値算出部g3は、挿入位置から範囲p11内に位置する画素7及び8の隣接画素の重み付け係数kを0.4に決定し、挿入位置から3画素目以降の範囲p12内にある画素9及び10の隣接画素の重み付け係数kを0.6に決定する。
このように中間値の重み付け係数kを段階的に大きくすることにより、隣接画素の画素値をマージする割合を段階的に大きくすることができる。範囲p11及びp12内の濃度変化がより滑らかとなる。
この場合も、画素値算出部g3は、範囲p11及びp12、各範囲p11及びp12における重み付け係数kの中間値を、ユーザーにより指定された範囲及び中間値に決定できる。
例えば、画素値算出部g3は、画素の属性が文字である場合、図5に示すように重み付け係数kを決定する。文字の画像は、文字と背景の濃度変化が大きいため、画素の挿入又は削除によるエッジのガタツキが目立ちやすい。よって、挿入位置から一定範囲p1内では中間値の重み付け係数kを用いることにより、濃度変化を緩和してガタツキを抑えることができる。
このように、図7に示す重み付け係数kによれば、濃度変化の緩和作用が無いが、写真の画像はもともと濃度変化が目立ちにくい特性があるので画質の劣化は少ない。図5に示す重み付け係数kに比べて、重み付け平均の演算が容易である図7に示す重み付け係数kを用いれば、演算時間を短縮することができる。
例えば、拡大又は縮小する方向が主走査方向である場合、画素値算出部g3は、図8(a)に示すように範囲p1における重み付け係数kを0.4に決定する。また、拡大又は縮小する方向が副走査方向である場合、画素値算出部g3は、図8(b)に示すように同じ範囲p1における重み付け係数kを0.8に決定する。
よって、上述のように、副走査方向のときの重み付け係数kを主走査方向よりも大きい重み付け係数kに決定することにより、隣接画素の画素値を大きく重み付けることができ、副走査方向の中間調の再現性が向上する。
これにより、拡大及び縮小と同時に、画像形成部10により形成された画像の階調特性が、目標の階調特性と一致するように、階調補正を行うことができる。
図10に示すように、最初に、領域決定部g1が、画像データの拡大率又は縮小率に応じて、画素を挿入又は削除する単位領域を決定する(ステップS1)。次に、位置決定部g2が、拡大又は縮小する方向に応じて、各単位領域において画素を挿入又は削除する位置を決定する(ステップS2)。
画素値算出部g3は、画素の挿入位置又は削除位置との位置関係に応じて、各画素及び各画素の隣接画素の重み付け係数を決定する(ステップS4)。
画素値算出部g3は、各画素及び各画素の隣接画素の画素値をそれぞれの重み付け係数により重み付け平均し、得られた画素値を拡大後又は縮小後の各画素の画素値として出力する(ステップS5)。
図11(a)は、拡大前の画像を示している。拡大前の画像は、主走査方向に延びる2画素幅の線が2画素間隔で配置されている。
図11(b)は、図11(a)の画像を副走査方向に拡大し、拡大時に図5に示すように重み付け係数kを決定して得られた処理画像を示している。
一方、図11(c)は、図11(a)の画像を副走査方向に拡大し、拡大時に図7に示すように重み付け係数kを決定して得られた処理画像を示している。
図11(b)に示すように、挿入位置以降の一定範囲p1内の画素に中間値の重み付け係数k及び(1.0−k)を用いると、範囲p1内が中間調で再現される。図11(b)と図11(c)を比較すると、中間調によって単位領域の中央部分においてガタツキが目立ちにくくなっていることがわかる。
例えば、拡大縮小部gの処理手順(図10参照)をプログラム化し、制御部1が当該プログラムを読み取って拡大縮小部gの処理内容をソフトウェアにより実現することもできる。このときのプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ROM、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、CD-ROM等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、当該プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
1 制御部
3 操作部
6 プリントコントローラー
8 画像メモリー
9 画像処理装置
g 拡大縮小部
g1 領域決定部
g2 位置決定部
g3 画素値算出部
g4 記憶部
10 画像形成部
Claims (10)
- 画像データの拡大率又は縮小率に応じて、画素を挿入又は削除する単位領域を決定する領域決定部と、
拡大又は縮小する方向に応じて、前記決定された各単位領域において画素を挿入又は削除する位置を決定する位置決定部と、
各単位領域の前記決定された位置に画素を挿入又は削除し、当該画素の挿入位置又は削除位置との位置関係に応じて、各画素及び各画素の隣接画素の重み付け係数を決定し、各画素及び各画素の隣接画素の画素値をそれぞれの重み付け係数により重み付け平均し、得られた画素値を拡大後又は縮小後の各画素の画素値として出力する画素値算出部と、を備え、
前記画素値算出部は、
各画素の隣接画素の重み付け係数をkで表すとき、重み付け係数kを0.0〜1.0の範囲内で決定し、各画素の重み付け係数を(1.0−k)に決定し、
前記挿入位置又は削除位置より前に位置する画素の隣接画素の重み付け係数kを0.0に決定し、前記挿入位置又は削除位置以降の一定範囲内に位置する画素の隣接画素の重み付け係数kを0.0より大きく1.0より小さい中間値に決定し、当該一定範囲より後に位置する画素の隣接画素の重み付け係数kを1.0に決定する、
画像形成装置。 - 前記位置決定部は、1つの単位領域内において主走査ライン又は副走査ライン毎に異なる位置を示す位置パラメーターに従って、前記画素を挿入又は削除する位置を決定する、
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記位置決定部は、特定の周波数特性を示す位置パラメーターに従って、前記画素を挿入又は削除する位置を決定する、
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記位置決定部は、前記位置パラメーターがテーブル化されたLUTから当該位置パラメーターを得て、各単位領域内で当該位置パラメーターが示す位置を、前記画素を挿入又は削除する位置として決定する、
請求項2又は3に記載の画像形成装置。 - 操作部を備え、
前記画素値算出部は、ユーザーにより前記操作部を介して指定された範囲に応じて、前記重み付け係数kを中間値に決定する範囲を決定する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 操作部を備え、
前記画素値算出部は、ユーザーにより前記操作部を介して、前記重み付け係数kを中間値に決定する範囲と、前記重み付け係数kを1.0に決定する範囲との割合が指定されると、当該割合に応じて、それぞれの範囲を決定する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記画素値算出部は、各画素の属性に応じて、前記重み付け係数を決定する、
請求項1〜4の何れか一項に記載の画像形成装置。 - 前記画素値算出部は、拡大又は縮小する方向に応じて、前記重み付け係数を決定する、
請求項1〜4の何れか一項に記載の画像形成装置。 - 前記画素値算出部は、階調補正テーブルに基づき、各画素及び各画素の隣接画素の画素値に応じて、各画素及び各画素の隣接画素の重み付け係数を調整する、
請求項1〜8の何れか一項に記載の画像形成装置。 - 画像データの拡大率又は縮小率に応じて、画素を挿入又は削除する単位領域を決定する領域決定工程と、
拡大又は縮小する方向に応じて、前記決定された各単位領域において画素を挿入又は削除する位置を決定する位置決定工程と、
各単位領域の前記決定された位置に画素を挿入又は削除し、当該画素の挿入位置又は削除位置との位置関係に応じて、各画素及び各画素の隣接画素の重み付け係数を決定し、各画素及び各画素の隣接画素の画素値をそれぞれの重み付け係数により重み付け平均し、得られた画素値を拡大後又は縮小後の各画素の画素値として出力する画素値算出工程と、を含み、
前記画素値算出工程では、
各画素の隣接画素の重み付け係数をkで表すとき、重み付け係数kを0.0〜1.0の範囲内で決定し、各画素の重み付け係数を(1.0−k)に決定し、
前記挿入位置又は削除位置より前に位置する画素の隣接画素の重み付け係数kを0.0に決定し、前記挿入位置又は削除位置以降の一定範囲内に位置する画素の隣接画素の重み付け係数kを0.0より大きく1.0より小さい中間値に決定し、当該一定範囲より後に位置する画素の隣接画素の重み付け係数kを1.0に決定する、
画像処理方法。
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