JPH0380771A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデジタル複写機に適用される画像処理装置に関
する。

〔従来の技術〕

上記画像形ｔ２装置において、読取り系２画像処理系で
発生するモアレは、網点原稿の周期と読み取すのサンプ
リングピッチ、あるいは画像処理の単位となる画素の集
まりのピッチとから起きていた。

従来これを防ぐために、全画像に対して平滑化処理や誤
差拡散処理等を施してモアレを防いできた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、モアレ発生に係わりのない文字画像やベ
タ写真画像に対してはこれらの処理は画像の解像力低下
を招き、ベタ写真や写真中の文字までこれらの処理によ
ってぼけてしまう欠点があった。

一方、文字領域と写真領域を判別する技術も、網点原稿
がなく文字部とベタ写真部のみであれば従来より種々提
案されているものの、網点が入ることによって複雑化す
るという問題があった。

本発明の目的は、網点原稿でしかも読取り装置でモアレ
の発生し得る周期の網点原稿領域を確実に検知すること
ができる画像処理装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、原稿画像情報をＣＣＤセンサなどの光電変
換素子を使って読取り、この画像信号を処理してプリン
タ等の記録装置に出力する画像形成装置に適用される画
像処理装置において、画像信号の極大値または極小値画
素の配列パターンを検出し、この配列パターンが予め設
定されているパターンと一致するかどうかを判別する判
別手段と、判別信号の主走査方向および副走査方向への
周期的な出現を検出し、判別信号を補正する補正手段と
を備えることによって達成される。

〔作用〕

画像信号の極大値または極小値の配列パターンが予め設
定されているパターンと一致するかどうかを判別し、こ
の判別信号の主走査方向および副走査方向への周期的な
出現を検出して判別信号を補正する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１２図は本発明が適用されるデジタル複写機の原稿読
取り装置部分の構成図であって、読取り原稿を載置する
ためのコンタクトガラス１は、光源２ａ、２ｂによって
照明され、読取り原稿の画像面からの反射光は、ミラー
３，４，５，６．７およびレンズ８を介してＣＣＤイメ
ージセンサ９の受光面に結像される。また光源２および
ミラー３は、コンタクトガラス１の下面をコンタクトガ
ラス１と平行に移動する走行体１１に搭載されている。

主走査はＣＯＤ　（イメージセンサ）９の固体走査によ
って行われる。原稿画像はＣＣＤ９によって１次元的に
読み取られ、光学系が移動する（副走査）ことで原稿全
面が走査される。

本実施例では読み取りの密度は、主、副走査共に１６画
素／　ｍ　ｍに設定され、Ａ３判（２９７ｍｍＸ４２０
ｍｍ）の原稿まで読み取り可能になっている。

第１３図は本発明によるデジタル複写機の原稿読取り部
のブロック図であって、９はＣＣＤ、３１．３３は増幅
器、３２は信号合或部、３４はＡ／Ｄ変換部である。

１６画素／　ｍ　ｍのサンプリング密度で読み取られた
画像信号は、第１３図のブロック図で示されるように、
まず増幅器３１．３３で予め決められた電圧振幅に増幅
され、その後Ａ／Ｄ変換部３４で１画素数階調（実施例
では６４階調）のデジタルデータに変換される（階調数
は２のｎ乗で、ｎビットのバイナリ信号として取り扱う
〉。Ａ／Ｄ変換された信号は、実施例では６ビツトの信
号となり、その後、光源の照度むらおよびＣＣＤ９の素
子間の感度ばらつきを補正するシェーディング補正を行
う。

シェーディング補正後一般に、ＭＴＦ補正、平滑化等の
空間フィルタ処理、変倍処理、書込み変調処理等を行う
。書込み変調処理はプリンタ等の出力装置の出力形態に
合わせるもので、１画素２値のプリンタであれば２値化
処理で、１画素複数階調表現できるプリンタであればそ
れに応じてプリンタとの予め取り決められた形の信号に
変調する。

本発明では前述したように、シェーディング補正後、網
点部の検知を行い網点部に対してのみまず平滑化処理を
行う。このときの網点の密度は読取り装置の密度１６ド
ツト／　ｍ　ｍで、モアレが発生する１００１／インチ
〜２００１／インチの範囲を対象とする。その範囲より
密度の粗い網点ならば読取り装置が十分に解像しモアレ
が発生しないし、その範囲よりも密な網点てあればＣＣ
Ｄの読取りで積分されて、モアレが発生しないとの判断
からである。

第１図、第２図は本発明による画像処理装置の各実施例
のブロック図であって、両図において、４０はシェーデ
ィング補正部、４１は網点検出部、４２は平滑化回路、
４３はセレクタである。また第１図において４４はＭＴ
Ｆ補正部である。一方、第２図において、４５．４６は
文字画像用、写真画像用の処理部、４７は文字／写真領
域分離部、４８はセレクタである。

これらの図に示すように、シェーディング後のデータを
使って網点検出し、シェーディング後のデータをそのま
ま検出するか、平滑化後出力するかをセレクタ４３でリ
アルタイムに切り替える。

網点部が平滑化後の出力である。

第５図ｆａ）〜（ｄ）は空間フィルタの説明図であって
、このときの空間フィルタは様々なものが考えられるが
、この図のような例が考えられる。モアレを除去するた
めには第５図（ａｌ、　（ｂ）、　（Ｃ１程度の大きさ
が適当である。この時点で網点画像信号は普通のベタ写
真のような中間調を有する画像と同等に取り扱うことが
できる。

その後の処理は２つの例を第１図、第２図で示している
。

第１図の例ではその後ＭＴＦ補正部４４でＭＴＦ補正を
し、その後プリンタへの出力をするが、これは特にプリ
ンタの階調表現が優れ、文字、線字などの画像と写真な
どハーフトーンを有する画像とを同じ出力処理で表現で
きるような場合に使うべきである。

ＭＴＦ補正はセレクトされる前、つまりシェーディング
補正直後に行ってもよい。その場合、網点検出で使う信
号も、シェーディング後かＭＴＦ補正後かは網点検出手
段によっても違ってくるが、本例ではどちらを使っても
良いとする。

第２図の例は、文字、線字画像と写真中間調画像とを分
離処理する例である。上述したように、この時点では網
点画像が写真画像と同等に扱えるようになっているので
、中間調を有しない文字画像と中間調を多く有する写真
画像を分離して、それぞれ適切な処理をしてプリンタに
出力してやれば、画像全体の高画質化が望める。

第３図（ａｌ、　（ｂｌおよび第４図（ａｌ、　（ｂｌ
は２値プリンタ、多値（多階調）プリンタの画像処理工
程図であって、それぞれ（ａｌは文字画像用、（ｂｌは
写真画像用の処理工程図である。

まず、第３図に示す２値プリンタへ出力する場合、文字
画像用の処理部４５では同図（ａ）に示すようにＭＴＦ
補正をし、その後、主走査方向の変倍をしたのちしきい
値より大きいか小さいかで２値化する。同図山）に示す
ように写真画像用の処理部４６では、平滑化〔この場合
は第５図（ｄ）のように小さなフィルタ〕処理をし、変
倍して疑似的に中間調表現をするため、デイザ処理によ
って２値化する。

第４図に示す多階調プリンタの場合、文字用の処理部４
５では同図（ａｌに示すように、まず空間フィルタ■で
フィルタ処理する。この空間フィルタ■は、２値の場合
と同様にＭＴＦを補正する意味で、高い周波数を優先さ
せる周波数特性を持つフィルタである。その後、変倍し
てプリンタの出力階調に合わせ、直接駆動用の信号を作
るかまたは第４図のようにプリンタとの取り決めによっ
てコード化して出力する。写真用の処理部４６では同図
（ｂｌに示すように、まず空間フィルタ■で信号ノイズ
を除去する。フィルタ■はしたがって高い周波数成分を
抑える周波数特性を持つ。その後、変倍し文字の場合の
同様にプリンタに合わせて出力変調するが、この場合、
より階調性の優れた画像を得るために、プリンタの多階
調＋複数画素で階調表現する面積階調を行う。

第３図、第４図以外にも文字および写真に適した処理は
あるが、ここでは２例だけを示しておく。

文字と、網点を含まない写真画像とを分離する方法は従
来より種々考案されている。

ここでは詳述しないが、実施例では濃度勾配を２次元的
に検出し、ある値以上の濃度勾配のある画素を文字、そ
れ以外を写真というような分離方式で領域判定し、前記
処理部４５と処理部４６より得られた出力から一方をセ
レクトする。

先に第３図、第４図で変倍について述べたが、この種の
装置における変倍方法は、 （１）レンズを含めた光学系の縮小率を変えることによ
る主走査方向の変倍と光学系移動速度を変え、副走査方
向の読取り密度を変えることによる副走査方向の変倍、 （２）等倍時のデータを用いて、変倍時のサンプリング
点でのデータを補間演算によって求める主走査方向の変
倍と、（１１と同じ副走査方向の変倍、（３）等倍時の
データを使って、主・副走査同時に２次元の補間を行う
ことによる変倍、 などがある。実施例では（２）を用いる。

また、図示しないが変倍処理の後や、ＭＴＦ補正の後な
どで入出力の濃度特性であるγ特性を変換などで行うこ
ともある。

ここで網点検出部の説明に戻る。網点画像の特質から、
濃淡データの極大値および極小値が周期的に規則的に分
散することに着目し、まず第１段階として極大値または
極小値を検出する。

第６図は画素のマトリクスパターン図であって、網点検
出方法は第６図のようなマトリクスでＸｏを着目画素と
し、その上下、左右隣接４画素とデータの大小比較を行
い、実施例では注目画素Ｘ０が他のｘ、、ｘ、、ｘ３．
ｘ、の全てより大きい（小さい）か、４つのうち１つと
等しく他の３つより大きい（小さい）ならばＸｏを極大
値と判断する。極大値（極小値）信号は極大値（極小値
）を１、他を０とする。

第７図は網点検出ブロック図であって、５ｏはパターン
比較部、５１は主走査網点検出部、５２は誤判定除去部
、５３は副走査網点補正部である。

この回路では極大値（極小値〉信号から網点信号までの
工程が処理される。まず主走査方向１次元で、極値信号
の配列を対象とする１００Ｉ！／インチ〜２００１／イ
ンチに対して予測する。

第８図は極値信号の配列パターン図であって、この図の
ような１２のパターンが予測される。このパターンに一
致したとき、そこを網点の候補とする。一致したパター
ンの画素全てを網点候補とする方法もあるが、実施例で
は左端画素〈第８図における）のみを候補とし、信号Ａ
として主走査網点検出部５１へ送る。このとき１２種類
の網点パターンのうち１度検出したパターンと、次に検
出したパターンが極端に異なる場合は、それぞれを識別
して連続性をみることで、誤検知を防止できる。極値に
対してパターンとの一致をみて、次の極値でまた一致を
みる。その間の非極致は網点候補とならないから、候補
と候補の間がある決められた画素数以内であれば、その
間を候補として見直していく。それが主走査網点検出で
ある。決められた画素数をそのパターンの種類によって
変えていくことも誤検知防止策になる。

第９図は極値信号から主走査網点検出までのブロック図
であって、６０はパターンマツチ回路、６１はＤ−Ｑフ
リップフロップである。

網点原稿はその特質から極部的にそのパターンが現れる
ことはなく、画素のレベルから見て非常に広範囲に出現
するはずである。次の誤判定除去部５２では、この点に
着目して網点信号の中で非網点部と誤検知された画素お
よび孤立して網点部と誤検知された部分について見直し
をかけ、誤判定を除去する。

第１Ｏ図は誤判定除去回路の一例を示す図であって、７
０はシフトレジスタである。

この図の例では、主走査３２画素のうち左右端８画素が
連続して網点てあれば、それに囲まれた中央部も網点と
している。なお、３２．８（！：いう画素数はこれに限
定するものではなく、実験的に求まるものである。

また、同時に中央部の孤立点を除去しているが、これも
実施例では非網点１画素ずつ囲まれた中１画素のみを除
去しているが２画素、３画素を囲む非網点から中を除去
することで、より精度を上げることも可能である。これ
で信号Ｃを生威し、主走査方向の網点検出を終了し、次
に副走査方向の補正をする。網点は２次元的な広がりで
あるから、極値の分布もそのライン毎に存在したり存在
しなかったりする。主走査の場合と同様に網点ラインと
次の網点ラインの間が、ある決められたライン数であれ
ば、その間を補正する。

第１１図は副走査網点補正部の一例を示すブロック図で
あって、７１はラインメモリである。

このように多数のラインメモリ７１を用いて副走査方向
の補正を行う。

これで最終的に網点信号が抽出され、第１図。

第２図のように応用される。本実施例では網点部に対し
て平滑化処理を施す例を示したが、この他網点部にのみ
誤差拡散法などモアレ除去を目的とする処理を施すこと
も有効な方法である。

なお、本発明が適用されるレーザプリンタの概略につい
て述べておく。

第１４図は本発明が適用されるデジタル複写機のレーザ
プリンタ部分の構成国であって、レーザプリンタには、
レーザ書込み系、画像再生系、給紙系等が備わっている
。レーザ書込み系はレーザ出カニニット１２．結像レン
ズ１３．ミラー１４を備えている。レーザ出カニニット
１２の内部には、レーザ光源であるレーザダイオードお
よびモータによって高速で定速回転する多角形ミラー（
ポリゴンミラー）が備わっている。レーザ書込み系から
出力されるレーザ光が、画像再生系に備わった感光体ド
ラム１５に照射される。感光体ドラム１５の周囲には、
帯電チャージャ１６．イレーザ１フ、現像ユニット１８
．転写チャージャ１９、分離チャージャ２０１分離爪２
１．クリーニングユニット２２等が備わっている。尚、
感光体ドラム１５の一端近傍のレーザビームを照射され
る位置に、主走査同期信号（ＭＳＹＮＣ）を発生するビ
ームセンサ（図示せず）が配置されている。

像再生のプロセスを簡単に説明する。感光体ドラム１５
の表面は帯電チャージャ１６によって一様に高電位に帯
電する。その面にレーザ光が照射されると、照射された
部分は電位が低下する。レーザ光は記録画素の黒／白に
応じてオン／オフ制御されるので、レーザ光の照射によ
って、感光体面に記録画像に対応する電位分布、即ち静
電潜像が形成される。静電潜像が形成された部分が現像
ユニット１８を通ると、その電位の工程に応じてトナー
が付着し、静電潜像を可視化したトナー像が形成される
。トナー像が形成された部分に、所定のタイもングで記
録シートが送り込まれ、トナー像に重なる。このトナー
像は転写チャージヤニ９によって記録シートに転写し、
分離チャージャ２０によって感光体ドラム１５から分離
される。

分離された記録シートは、搬送ベルト２３によって搬送
され、ヒータを内蔵した定着ローラ２４によって熱定着
された後、排紙トレイ２５に排出される。

実施例では、給紙系は２系統になっている。−方の給紙
系には、給紙カセット２６が備わっており、もう一方の
給紙系には、給紙カセット２７が備わっている。給紙カ
セット２６内の記録シートは、給紙コロ２８によって給
紙される。給紙カセット２７内の記録シートは給紙コロ
２９によって給紙される。給紙された記録シートは、レ
ジストローラ３０に当接した状態で一旦停止し、記録プ
ロセスの進行に同期したタイ〔ングで、感光体ドラム１
５に送り込まれる。尚、図示しないが、各給紙系には、
カセットのシートサイズを検知するサイズセンサが備わ
っている。

先に網点の密度でモアレが発生したりしなかったりする
ことを述べたが、これはまた変倍率とも関わってくる。

すなわち、拡大コピーにしていくと１００Ａ／インチな
どはモアレが出にくくなっていくし、逆に２００１フイ
ンチ以上でもモアレが発生する可能性が出てくる。また
縮小していくと１００ｆ／インチ以下でもモアレが出て
きたり、１７５Ｉｌ／インチ位でモアレが出なくなった
りするなどの現象がある。

したがって、本実施例では変倍率に応じてパターン発生
を可変にできるようになっている。例えば、第８図の１
〜１２までのパターンの内から選択する方法なども考え
られる。

なお、特許請求の範囲に記載した判別手段はパターン比
較部５０が、補正手段は主走査網点検出部５１．誤判定
除去部５２．副走査網点補正部５３がこれを構成する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、モアレの発生し
得る周期の網点原稿領域を確実に検知することができる
から、この部分にのみ平滑化処理や誤差拡散処理を施す
ことによって、解像力、シャープネス差を低下させない
ようにすることが可能な画像処理装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明による画像処理装置の各実
施例のブロック図、第３図および第４図は２値および多
値プリンタの画像処理工程図、第５図は空間フィルタの
説明図、第６図は画素のマトリクスパターン図、第７図
は網点検出ブロック図、第８図は極値信号の配列パター
ン図、第９図は極値信号から主走査網点検出までのブロ
ック図、第１０図は誤判定除去回路図、第１１図は副走
査網点補正部の一例を示すブロック図、第１２図は原稿
読取り装置の構成図、第１３図は原稿読取り部のブロッ
ク図、第１４図はレーザプリンタの構成図である。 ５０・・・パターン比較部、５１・・・主走査網点検出
部、５２・・・誤判定除去部、５３・・・副走査網点補
正部。 第 ！ 図 第２図 １ 第３図 （σ） ５ （ｂ） ６ Ｎ４図 （ａン　　　　１．。 （ｂ） 第５図 （Ｃ） ′！Ｈ６図 ’ｊＪｌ／ｖＡ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿画像情報をＣＣＤセンサなどの光電変換素子を使つ
   て読取り、この画像信号を処理してプリンタ等の記録装
   置に出力する画像形成装置に適用される画像処理装置に
   おいて、画像信号の極大値または極小値画素の配列パタ
   ーンを検出し、この配列パターンが予め設定されている
   パターンと一致するかどうかを判別する判別手段と、判
   別信号の主走査方向および副走査方向への周期的な出現
   を検出し、判別信号を補正する補正手段とを備えたこと
   を特徴とする画像処理装置。