JPH01151369A - Picture processing system - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To form an output picture from which moire is excluded by interpolating at least one picture element between the picture elements in inputted picture data and making a picture data group in accordance with the number of the picture elements correspond to one picture element in the output picture and output it. CONSTITUTION:When a laser unit is driven and lightened up based on a signal of a pulse width corresponding to a picture element density and an electrostatic latent image is formed on a sensitive drum, it is extended by twice by an interpolation processing and when the number of picture elements outputted as a video signal is made the same as the number of picture elements read by a picture reading part. That is to say, by extending by twice at the time of the interpolation and compressing by 1/2 at the time of the output, the output picture of an equal magnification is formed as a result. Thus, the good output picture without the moire generated from a sampling period at the time of reading an original picture can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像処理方式、詳しくは多階調画素データを所
定周期のパターン信号と比較してパルス幅変調を施した
信号を生成し、該信号を基にして出力画像を形成する画
像処理方式に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an image processing method, in particular, to compare multi-gradation pixel data with a pattern signal of a predetermined period to generate a pulse width modulated signal. The present invention relates to an image processing method that forms an output image based on a signal.

［従来技術］ 従来のこの種の代表的装置としてはデジタル複写器等が
上げられる。通常、この装置ではイメージスキャナ等の
画像入力装置で読み取られた各画素データ（例えば１画
素＝８ビット＝２５６階調）を印刷出力される画素に１
：１に対応させるようにしていた。[Prior Art] A typical conventional device of this type is a digital copier. Normally, this device converts each pixel data (for example, 1 pixel = 8 bits = 256 gradations) read by an image input device such as an image scanner into one pixel to be printed out.
:1.

［発明が解決しようとする問題点］ この様な処理でもって像を形成すると、例えば第４図（
ａ）に示す様に、画像入力装置で読み取つた時点で画像
のもつ周期と画像入力装置のサンプリングピッチとの位
相のズレをおこし、縞模様を含んだ画像データが形成さ
れることがあった。[Problems to be solved by the invention] When an image is formed by such processing, for example, the image shown in FIG.
As shown in a), when the image is read by the image input device, there is a phase shift between the period of the image and the sampling pitch of the image input device, resulting in image data containing a striped pattern.

所謂、モアレ現象であり、特にエツジ強調等の処理を行
なうとモアレが強く画像にあられれるという欠点があっ
た。This is a so-called moiré phenomenon, and it has the disadvantage that, especially when processing such as edge enhancement is performed, a strong moire appears in the image.

また、画像の入力時に発生する位相モアレを除去するた
めに画像入力装置のサンプリングを上げたよりなもの（
読取の画素数を上げる）を使用する場合、受光素子アレ
イ、光学系等が複雑になり、非常にコストの高いものに
なり実用上問題があった。In addition, in order to remove phase moiré that occurs when inputting images, we have increased the sampling of the image input device (
If the number of pixels for reading is increased), the light-receiving element array, optical system, etc. become complicated, resulting in extremely high cost, which poses a practical problem.

また、モアレを消すためにスムージング処理することが
考えられるが、解像力が劣化するなどの弊害が生じる。Further, smoothing processing may be considered to eliminate moiré, but this may cause problems such as deterioration of resolution.

更には、解像力を向上させるために、スムージングした
後にエツジ強調を施しても、今度はノイズ成分までも強
調してしまうので画像がザラザラした感じになる。Furthermore, even if edge enhancement is performed after smoothing to improve resolution, noise components are also emphasized, resulting in a grainy image.

本発明はかかる従来技術に鑑みなされたものであり、簡
単な構成でもって、位相ずれによるモアレを除去し、良
好な像を形成する画像形成装置を提供しようとするもの
である。The present invention has been made in view of such prior art, and it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that has a simple configuration, eliminates moiré caused by phase shift, and forms a good image.

［問題点を解決するための手段］ この問題を解決するために本発明は以下に示す構成を備
える。[Means for solving the problem] In order to solve this problem, the present invention includes the configuration shown below.

すなわち、 多階調画素データを所定周期のパターン信号と比較して
パルス幅変調を施した信号を生成し、該信号を基にして
出力画像を形成する画像形成装置において、デジタル多
値画像データを入力する入力手段と、入力した画像デー
タ中の画素間に少なくとも１つの画素を補間する補間手
段と、補間された画素を含む画像データを前記パターン
信号と比較するとき、少なくとも前記出力画像中の１画
素に対応する数の画素データを比較対象として出力する
出力手段とを備える。That is, in an image forming apparatus that compares multi-gradation pixel data with a pattern signal of a predetermined period to generate a pulse width modulated signal and forms an output image based on the signal, digital multi-value image data is an input means for inputting an input; an interpolation means for interpolating at least one pixel between pixels in the input image data; and an interpolation means for interpolating at least one pixel between pixels in the input image data; and output means for outputting pixel data of a number corresponding to the number of pixels as a comparison target.

［作用］ かかる本発明の構成において、入力手段で入力した画像
データ中の画素間に少なくとも１つの画素を補間手段に
よって補間する。そして、補間された画素数に応じた画
素データ群を出力画像中の１画素に対応させるために出
力手段で出力するものである。[Operation] In the configuration of the present invention, at least one pixel is interpolated between pixels in the image data input by the input device by the interpolation device. Then, the output means outputs a group of pixel data corresponding to the interpolated number of pixels to correspond to one pixel in the output image.

［実施例］ 以下、添付図面に従って本発明に係る実施例を詳細に説
明する。尚、実施例は複写機、特に読み取った画素の濃
度レベル信号をパルス幅変調し、そのパルス信号でもっ
てレーザユニットの駆動を制御しながら静電潜像の形成
、現像、定着といった一連の処理を施す装置に適応して
説明する。[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a copying machine, in particular, performs a series of processes such as forming, developing, and fixing an electrostatic latent image while pulse-width modulating the density level signal of a read pixel and controlling the drive of a laser unit using the pulse signal. The explanation will be explained according to the device used.

〈主要構成の説明（第１図）〉 第１図は実施例におけるデジタル複写器のビデオ信号生
成に係る構成を示す図である。<Description of Main Structure (FIG. 1)> FIG. 1 is a diagram showing a structure related to video signal generation of a digital copier in an embodiment.

図中、１は原稿画像を読取る画像読取部であって、濃度
に対応した電圧レベルの信号を出力する。２は、画像読
取部１から出力される１画素当りのアナログ信号を８ビ
ツト（＝２５６階調）のデジタルデータに変換するＡ／
Ｄコンバータ、３はデジタル画素データを受けて、各画
素間を補間する補間処理部（詳細は後述）である。４は
補間処理部３から出力されるデジタル画素データを電圧
レベルの信号に変換するＤ／Ａコンバータであって、こ
のアナログ信号はコンパレータ７の“＋”入力端子に出
力されている。５は三角波を発生するパターン信号発生
器であり、この信号はコンパレータ７の“−”入力端子
に出力される。In the figure, reference numeral 1 denotes an image reading section that reads an original image, and outputs a signal with a voltage level corresponding to the density. 2 is an A/D converter that converts the analog signal per pixel output from the image reading section 1 into 8-bit (=256 gradations) digital data.
The D converter 3 is an interpolation processing section (details will be described later) that receives digital pixel data and interpolates between each pixel. A D/A converter 4 converts the digital pixel data output from the interpolation processing section 3 into a voltage level signal, and this analog signal is output to the "+" input terminal of the comparator 7. 5 is a pattern signal generator that generates a triangular wave, and this signal is output to the "-" input terminal of the comparator 7.

コンパレータ７はＤ／Ａコンバータ４から出力されてく
る電圧レベルが三角波のそれ以上のときに、その出力を
“１”　（それ以外のときには“０”）とする。そして
、このコンパレータ７からの出力される信号は不図示の
レーザユニットの駆動信号に用いられ、発光したレーザ
光は公知のポリゴンミラー、ｆ−θレンズを介して感光
ドラム上に照射されて、静電潜像を形成する。この後は
、現像、分離、定着等の処理が施されることになる。The comparator 7 sets its output to "1" when the voltage level output from the D/A converter 4 is higher than that of the triangular wave (or "0" otherwise). The signal output from the comparator 7 is used as a drive signal for a laser unit (not shown), and the emitted laser light is irradiated onto the photosensitive drum via a known polygon mirror and an f-theta lens. Forms an electrolatent image. After this, processing such as development, separation, and fixing will be performed.

尚、６はクロック発生器であり、入力した基準周波数ｆ
０を基にして、クロック数ｆＲのクロックを画像読取部
１及びパターン信号発生器５に出力すると共に、２倍の
クロック数（＝２・ｆＲ）を補間処理部３に出力してい
る。In addition, 6 is a clock generator, and the input reference frequency f
0, a clock number fR is output to the image reading unit 1 and the pattern signal generator 5, and twice the number of clocks (=2·fR) is output to the interpolation processing unit 3.

く補間処理部の説明（第２図、第４図）〉一般に、「原
画のもつ最高の周波数の２倍以上でサンプリングされた
画像はもとにもどすことが出来る。」というサンプリン
グ定理がある。これは、サンプリングされた画像データ
に５ＩＮＣ関数を畳み込むことによって、もとの原画に
もどすことができるというものである。つまり、モアレ
も消えることになる。但し、５ＩＮＣ関数は、（但し、
ｘ　［ｍｍｌ、　　ｆ　［本／ｍｍ］である。）であり
、連続関数であるので、そのままではデジタル信号処理
には扱えない。Description of Interpolation Processing Unit (Figures 2 and 4) Generally, there is a sampling theorem that states that ``an image sampled at twice or more the highest frequency of the original image can be restored to its original state.'' This means that by convolving the sampled image data with the 5INC function, it is possible to restore the original image. In other words, moiré will also disappear. However, the 5INC function (however,
x [mml, f [books/mm]. ) and is a continuous function, so it cannot be used as is for digital signal processing.

そこで、実施例では入力画像を２倍に補間する様に予め
固定した。Therefore, in the embodiment, the input image is fixed in advance so as to be interpolated twice.

以下に、その補間処理部３の処理内容を説明する。The processing contents of the interpolation processing section 3 will be explained below.

Ａ／Ｄコンバータ２から出力された画像データ２０は補
間処理部３内の不図示のバッファに画像データ２１とし
て展開される。このとき、補間処理部３へのクロック数
は画像読取部１の２倍であるので、図示の如く１つ置き
に展開される。また、補間処理部３内には１行の行列２
２（ｓｉｎＣ関数によるテーブル）が予め格納されてい
て、画像データ２１内の０”データ、すなわち偶数アド
レスの画素濃度を算出し、画像データ２３を得るもので
ある。Image data 20 output from the A/D converter 2 is developed as image data 21 in a buffer (not shown) in the interpolation processing section 3. At this time, since the number of clocks to the interpolation processing section 3 is twice that of the image reading section 1, every other one is expanded as shown. Also, in the interpolation processing unit 3, there is a matrix 2 with one row.
2 (a table based on the sinC function) is stored in advance, and the 0'' data in the image data 21, that is, the pixel density of even addresses is calculated to obtain the image data 23.

例えば、画素濃度Ｃｎ＋２は、 Ｃｎ＋２　＝　ａ　ｎ６ｂ　−５＋　ａ　ｎ＋１”ｂ−
３＋　ａ　ｎ＊２°ｂ−１＋ａ　ｎ＋３”ｌ）　１＋ａ
　ｎ＋４”ｂ　３”ａ　ｎ＋５−ｋｌ　５＝５０・０．
１２７÷２００・（−０，２１２）＋２００・０．６３
７＋５０・０．６３７＋２０・（−０，２１２）＋２０
・０．１２７’ｖ　１２１　　となる。For example, the pixel density Cn+2 is: Cn+2 = a n6b -5+ a n+1"b-
3+ a n*2°b-1+a n+3”l) 1+a
n+4"b 3"a n+5-kl 5=50・0.
127÷200・(-0,212)+200・0.63
7+50・0.637+20・(-0,212)+20
・It becomes 0.127'v 121.

また、その他のＯｎ＋ｋに対しても同様の算出でもって
決定できる。この様にして、補間された画像データ２３
は第４図（ｂ）の如くなり、同図（ａ）のものと比べて
、モアレが軽減されるいるのがわかる。In addition, it can be determined using the same calculation for other On+k. In this way, the interpolated image data 23
The image becomes as shown in FIG. 4(b), and it can be seen that moiré is reduced compared to the image shown in FIG. 4(a).

くビデオ信号の生成の説明 （第３図、第５図）〉 以上の原理を踏まえて、第１図の構成におけるビデオ信
号の生成過程を説明する。Description of video signal generation (FIGS. 3 and 5) Based on the above principle, the video signal generation process in the configuration shown in FIG. 1 will be explained.

上述した処理が補間処理部３でなされた後は、Ｄ／Ａコ
ンバータ４で再びアナログ信号に変換され、コンパレー
タ７の“＋”入力端子に出力される。一方、パターン信
号発生器５からはクロック数ｆＲに同期した三角波がコ
ンバレータフの“−”入力端子に出力される。コンパレ
ータ７は、これら２つの入力信号を比較し、その入力端
子の入力されたレベルが真のときに“１”を、偽のとき
に“０”の信号をビデオ信号として出力することになる
が、この様子を説明すると第３図の如くである。After the above-mentioned processing is performed by the interpolation processing unit 3, the signal is again converted into an analog signal by the D/A converter 4 and output to the “+” input terminal of the comparator 7. On the other hand, the pattern signal generator 5 outputs a triangular wave synchronized with the clock number fR to the "-" input terminal of the converter tough. The comparator 7 compares these two input signals and outputs a signal of "1" when the input level of the input terminal is true, and a signal of "0" when it is false, as a video signal. , this situation is explained as shown in FIG.

図中、３０がＡ／Ｄコンバータ４から出力される信号で
あり、３１が三角波である。そして、３２が比較結果発
生であり、画素濃度に対応したパルス幅の信号（以下、
ＰＷＭ信号という）となる。In the figure, 30 is a signal output from the A/D converter 4, and 31 is a triangular wave. 32 is the generation of the comparison result, which is a signal with a pulse width corresponding to the pixel density (hereinafter referred to as
(referred to as a PWM signal).

この様にして生成されたＰＷＭ信号を基に不図示のレー
ザユニットを駆動して点灯させ、感光ドラム上に静電潜
像を形成することになる。Based on the PWM signal generated in this manner, a laser unit (not shown) is driven to turn on, thereby forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum.

この場合、補間処理でもって２倍に伸張したにもかかわ
らず、ビデオ信号として出力される画素数は画像読取部
１でもって読み取った画素数と同じになる。すなわち、
補間時に２倍にして、出力時に局に圧縮したことにより
、結果的に等倍の出力画像を形成している。In this case, the number of pixels output as a video signal is the same as the number of pixels read by the image reading section 1, even though the image is expanded twice by the interpolation process. That is,
By doubling the image during interpolation and compressing it to the original size during output, an output image of the same size is formed as a result.

尚、実施例ではパターン信号発生器５へのクロック数を
ｆＲとしたが、例えば、第５図に示す様に、補間処理部
３と同じ２・ｆＲのクロック数を供給しても全く構わな
い。In the embodiment, the number of clocks supplied to the pattern signal generator 5 was set to fR, but for example, as shown in FIG. .

ところで、よりモアレを抑圧させようとする場合には、
補間処理部３で入力画素間に２以上の画素を挿入し、ｓ
ｉｎｃ関数でもって補間することで達成される。但し、
この場合には、その挿入画素数に応じた行列２２の内容
を変更する必要があると共に、補間処理部には挿入画素
に応じたクロック数のクロックを供給する必要がある。By the way, if you want to further suppress moire,
The interpolation processing unit 3 inserts two or more pixels between input pixels, and
This is achieved by interpolating with an inc function. however,
In this case, it is necessary to change the contents of the matrix 22 according to the number of inserted pixels, and it is also necessary to supply the interpolation processing section with the number of clocks corresponding to the number of inserted pixels.

以上説明した様に本実施例によれば、原稿画像を読取る
ときのサンプリング周期から発生するモアレをなくした
良好な出力画像を形成することが可能となる。As described above, according to this embodiment, it is possible to form a good output image that eliminates moiré caused by the sampling period when reading an original image.

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば、モアレを排除した出
力画像を形成させることが可能となる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, it is possible to form an output image free of moiré.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は実施例におけるビデオ信号生成のための構成概
略図、 第２図は実施例における補間処理部の内容を説明するた
めの図、 第３図は実施例におけるパルス幅変調の原理を説明する
ための図、 第４図（ａ）は画像を読取るときのサンプリング周期で
もってモアレが発生する原理を説明する図、 第４図（ｂ）は実施例の補間処理でもってモアレが軽減
する様を示す図、 第５図は他の実施例におけるパルス幅変調の原理を説明
するための図である。 図中、１・・・画像読取部、２・・・Ａ／Ｄコンバータ
、３・・・補間処理部、４・・・・・・Ｄ／Ａコンバー
タ、５・・・・・・パターン信号発生器、６・・・クロ
ック変換器である。 第５図Fig. 1 is a schematic diagram of the configuration for generating a video signal in the embodiment, Fig. 2 is a diagram for explaining the contents of the interpolation processing section in the embodiment, and Fig. 3 explains the principle of pulse width modulation in the embodiment. Figure 4(a) is a diagram explaining the principle of moire occurring due to the sampling period when reading an image. Figure 4(b) is a diagram showing how moire is reduced by the interpolation process of the embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of pulse width modulation in another embodiment. In the figure, 1... Image reading section, 2... A/D converter, 3... Interpolation processing section, 4... D/A converter, 5... Pattern signal generation 6... Clock converter. Figure 5

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）多階調画素データを所定周期のパターン信号と比
較してパルス幅変調を施した信号を生成し、該信号を基
にして出力画像を形成する画像処理方式において、 デジタル多値画像データを入力する入力手段と、 入力した画像データ中の画素間に少なくとも１つの画素
を補間する補間手段と、 補間された画素を含む画像データを前記パターン信号と
比較するとき、少なくとも前記出力画像中の１画素に対
応する数の画素データを比較対象として出力する出力手
段とを備えることを特徴とする画像処理方式。(1) In an image processing method that generates a pulse width modulated signal by comparing multi-gradation pixel data with a pattern signal of a predetermined period, and forms an output image based on the signal, digital multi-value image data is used. an interpolation means for interpolating at least one pixel between pixels in the input image data; and when comparing image data including the interpolated pixels with the pattern signal, at least one pixel in the output image is compared. An image processing method comprising: output means for outputting a number of pixel data corresponding to one pixel as a comparison target. （２）補間手段はｓｉｎｃ関数による近似テーブルに基
づいて補間することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の画像処理方式。(2) The image processing method according to claim 1, wherein the interpolation means performs interpolation based on an approximation table using a sinc function.