JPH04219067A - 画像処理方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機，プリンター等の
画像形成装置に関し、特に写真や網点等中間調の画像領
域と文字，細線とが混在した画像を形成する際に、特に
文字，細線を鮮明に再現する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、印刷やデザインの分野だけに限ら
ず、オフィス等においてもフルカラーの画像が増加し、
これに伴いカラー原稿を忠実に読み取って出力するカラ
ー複写装置が普及してきている。これらカラー複写機に
は、フルカラー画像を高階調に出力することと、カラー
の文字原稿を鮮明に高解像に出力することが同時に要求
される。

【０００３】フルカラー画像を高階調に出力する方法と
しては、ディザ方式や網点ドット変調等が知られている
が、これらの方式を文字や線画に適用すると、解像度が
著しく低下し文字品位が劣化する。一方、文字や線画を
良好に再現するためには２値処理が適しているが、これ
を網点や写真画像に適用すると、階調が著しく低下し画
質の劣化が生じることは周知のところである。

【０００４】そこで、こうした文字品位と中間調の品位
との両立をすべく、数多くの提案がなされている。例え
ば、画像読取装置において、まず原稿の明度情報と彩度
情報とにより黒い領域を抽出し、更に原稿のエッジ成分
を抽出することにより黒のエッジ部を判別するとともに
、近傍の色情報を参照して黒エッジの度合いと近傍の色
情報の度合いに基づき、黒文字と色画像や網点中の黒細
線とを自動的に識別し、画像形成装置に画像形成条件を
指定する信号を含む画像信号を出力するものが提案され
ている（特願昭６３−２１６９４８９）。

【０００５】前記画像形成装置においては、前記画像形
成条件によって、中間調画像再現と線画像再現とに適し
た第１及び第２の画像形成回路によりそれぞれの画像形
成を行っている。

【０００６】例えば、印字品位が高く、高速である等の
長所を持つレーザービームプリンタがカラー複写機等の
出力装置や通常のプリンタとして広く用いられている。

【０００７】図２−１及び図２−２は、レーザビームプ
リンタのごとき画像形成装置のブロツク構成図である。 以下、図を参照して従来の画像形成装置について説明す
る。なお、従来例においては、代表的な例として原稿の
読み込みに同期して感光ドラム上にレーザー光を走査し
、画像を形成する電子写真方式レーザービーム複写装置
について説明する。

【０００８】先ず、原稿９をＣＣＤ１により読み込み、
得られたアナログ画像信号は増幅器２で所定レベルまで
増幅され、Ａ／Ｄ変換器３により８ビット（０〜２５５
階調）のデジタル画像信号に変換される。次に、デジタ
ル画像信号は階調制御回路１０（２５６バイトのＲＡＭ
で構成されたＬｏｏｋ　Ｕｐ　Ｔａｂｌｅ　方式でデジ
タル変換を行う変換回路）を通過し、階調補正されてＤ
／Ａ変換器１４に入力される。

【０００９】そして、このデジタル信号は再びアナログ
信号に変換され、コンパレータ１６で三角波発生回路１
５から発生する所定周期の信号と比較されてパルス幅変
調される。このパルス幅変調された２値化画像信号はレ
ーザ駆動回路１７にそのまま入力され、レーザーダイオ
ード１８の発光のオン・オフ制御用信号に用いられる。 このレーザーダイオード１８から出射されたレーザー光
は、周知のポリゴンミラー１９により主走査方向に走査
され、ｆ／θレンズ２０及び反射ミラー２１を経て矢印
方向に回転している像担持体たる感光ドラム２２上に照
射され、静電潜像を形成することになる。

【００１０】一方、感光ドラム２２は露光器２８で均一
に除電を受けた後、帯電器２３により均一にマイナスに
帯電される。その後、前述したレーザー光を受けて表面
に画像信号に応じた静電潜像を形成する。また、レーザ
ービームプリンタでしばしば用いられる現像方式として
、現像を行う部分（黒画素）を露光する、いわゆるイメ
ージスキャン方式を行うので、現像器２４では周知の反
転現像方式により、感光ドラム２２のレーザーにより除
電を受けた部分にマイナスの帯電特性を有するトナーを
付着し、これを顕像化する。

【００１１】上記の方法で感光ドラム２２上に形成され
た顕像（マイナス電荷を有するトナー像）は転写帯電器
２５により、転写材（一般には紙）２６上に転写される
。

【００１２】転写材２６と転写された可視トナー像は不
図示の定着器で定着される。

【００１３】また、感光ドラム２２上に残つた残留トナ
ーはその後、クリーナー２７でかき落とされ、再び前述
の一連のプロセスを繰り返す。

【００１４】上述のごとき画像形成装置において、特に
文字及び細線等の線画像を鮮明に再現することを目的と
して、画像読取装置において線画像と中間調画像を識別
した後、前記線画像及び中間調画像を形成する際に、パ
ルス幅変調を行う上で比較する基準パルスの周期を変え
ることにより、図３ａ，ｂに示すような複数の階調再現
特性を選択し、中間調画像に対しては前記再現特性ａを
選択することにより、低濃度部から高濃度部にかけての
充分な階調再現を保証すると供に、線画像に対しては前
記階調再現特性ｂを選択することにより、エッジ強調の
階調再現を行ない、文字、鮮画を鮮明に再現することが
可能であった。

【００１５】また、前記線画像及び中間調画像を形成す
る際に、レーザーダイオード１８の発光量を変化させる
ことにより、前述と同様な複数の階調再現特性を選択し
、中間調画像及び線画像の形成に適した階調再現を行う
ことも可能であった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、細画像に対して図３ｂに示すような階調再現
特性を選択することにより、高濃度の文字、細線はより
鮮明に再現されるものの、濃度の薄い文字や細線に対し
ては濃度の微小な変動が強調されてしまい、逆に鮮明さ
を失ってしまうという問題が生じた。

【００１７】そこで、上記問題を解決するために、階調
制御回路１０を用いて線画像再現に適した階調再現特性
を選択する方法が行われている。

【００１８】図４は、階調制御回路１０を用いて細画像
再現に適した階調補正を行った後の階調再現特性を示し
たものである。図４に示すように、ステップ状の階調再
現を行うことにより、低濃度から高濃度までの様々な濃
度の文字、細線等の線画像を均一な濃度で鮮明に再現す
ることが可能となった。

【００１９】しかしながら、上記のような階調再現を行
った場合、階調の切換わる濃度付近の濃度をもつ細画像
を再現する際に、該細画像の再現濃度が前記階調再現特
性の２つのステップにまたがってしまい、細画像内でス
テップ状の濃度変化が生じてしまうという欠点があった
。

【００２０】本発明は、上記従来の欠点を除去し、特に
写真や網点等中間調の画像領域と、文字，細線とが混在
した画像を形成する際に、中間調の画像領域と文字，細
線部分のどちらも画質を落さずに安定して再現し、特に
文字，細線部分を鮮明に再現する画像形成装置を提供す
ることを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像形成装置は以下の構成からなる。

【００２２】すなわち、注目画像の領域に対応する濃度
情報を検出する検出手段と、該検出手段で検出された濃
度情報に基づいて検出頻度の度数分布関数を求める演算
手段と、該演算手段による度数分布関数の極大値近傍の
濃度値を少なくとも１つの濃度値に変換する変換手段と
、該変換手段で変換された濃度値を有する濃度情報に基
づいて画像を形成する画像形成手段とを備える。

【００２３】また、前記画像形成装置は、画像の特徴に
より異なる画像形成条件を指定する指定信号を含む画像
信号を受けて、該画像形成条件に対応した画像形成を行
う画像形成装置であつて、中間調の画像領域と文字及び
細線の画像領域とを判別する判別手段を更に備えること
を特徴とする。

【００２４】更に、前記文字細線の画像領域に対して、
前記画像形成を行うことを特徴とする。

【００２５】

【作用】以上の構成において、注目画像の領域に対応す
る濃度情報を検出し、検出された濃度情報に基づいて検
出頻度である度数分布関数を求め、その度数分布関数の
極大値を特定する。そして、極大値近傍の濃度値を少な
くとも１つの濃度値に変換し、変換された濃度値を有す
る濃度情報に基づいて画像を形成するように動作する。

【００２６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る好適な実
施例として、電子写真方式カラーレーザービームプリン
タ装置を例に詳細に説明する。

【００２７】まず、画像読取装置における線画像と中間
調画像との識別方法について述べる。図５においてＲ（
赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各信号は、カラー原稿読取
装置で読み取られた１画素分の色信号である。ＹＩＱ信
号算出回路５１はＲＧＢ信号から輝度信号Ｙと色信号Ｉ
，Ｑとを算出する回路である。輝度信号Ｙは黒文字のエ
ッジ信号の元になる信号であり、反転器５３で反転され
暗度信号ｙに変換された後、黒エッジ発生回路５４でラ
プラシアン変換によりエッジ抽出されたＫＥ　が出力さ
れる。

【００２８】色信号Ｉ，Ｑは無彩色との色差を表わす信
号であり、無彩色信号算出回路５２に入力され、ルック
アップテーブルを用いて無彩色信号Ｗを出力する。この
無彩色信号Ｗは値が大きくなる程無彩色であることを示
す。そして、無彩色信号Ｗと暗度信号ｙは、黒レベル判
定回路５５に入力され、暗い無彩色、即ち黒レベルを２
値以上の黒レベル信号Ｔとして出力する。

【００２９】黒文字エツジ発生回路５６では、黒エッジ
信号ＫＥ　から黒レベル信号Ｔに応じて黒文字エッジ信
号Ｅ１　，Ｅ２　をそれぞれ出力する。黒文字エッジ信
号Ｅ１　は黒文字のエッジを強調し、黒文字エッジ信号
Ｅ２　は黒文字のエッジの黒ズレを除去する信号である
。

【００３０】像域信号発生回路５７では、無彩色信号Ｗ
と輝度信号Ｙとから明るい有彩色とその近傍を像領域と
判定し、像域判定信号Ｚを出力する。

【００３１】そして、黒文字補正回路５８では、上述の
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号からＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ
ｅ（イエロー），Ｋ（ブラック）信号を求め、像域判定
信号Ｚによって誤判定を取り除かれた黒文字エッジ信号
Ｅ１　，Ｅ２　の内、Ｃ，Ｍ，Ｙｅには黒文字エッジ信
号Ｅ２　を、Ｋには黒文字エッジ信号Ｅ１　を補正信号
として加算し、プリンタ等の出力装置に出力する。 ＜第１の実施例＞次に、上述した画像読取装置によって
出力された画像信号により像形成を行う第１の実施例に
おける画像形成装置（レーザープリンタ）を説明する。

【００３２】図１−１及び図１−２は、この実施例にお
ける画像形成装置の構成を示すブロック図である。

【００３３】なお、前述した従来例と同様の構成部分に
ついては同一の符号を付し、ここでの説明は省略する。

【００３４】図において、１１は画像メモリであり、画
像読取装置において細画像と中間調画像が識別された後
のデジタル画像信号を記憶し、ＣＰＵ１２の制御下で、
記憶したデジタル画像データをＣＰＵ１２に転送するか
、もしくは階調補正回路１０に転送するのかが切り換え
られる。１３はＲＡＭであり、ＣＰＵ１２が動作すると
きに使用するワークエリアとしてのメモリである。３０
はＲＯＭであり、ＣＰＵ１２のプログラムや制御データ
を格納しているメモリである。

【００３５】ここで、第１の実施例における画像形成過
程を、順を追って説明する。

【００３６】まず、上述した画像読取装置より出力され
たデジタル画像信号は、画素単位で画像メモリ１１に記
憶される。次に、記憶されたデジタル画像信号をＣＰＵ
１２が読み込み、各画素ごとに対応した濃度値の検出頻
度である度数分布関数（濃度ヒストグラム）を作成する
。ここで作成された濃度ヒストグラムはＲＡＭ１３に蓄
えられる。

【００３７】なお、この実施例においては、前述したよ
うに画像読取装置によって識別された線画像領域のデジ
タル画像信号について、上述の濃度ヒストグラムを作成
するものである。

【００３８】このようにして作成された線画像領域の濃
度ヒストグラムは、例えば図６に示すようになる。

【００３９】図６に示すように、一画像内の線画像領域
について、濃度ヒストグラムが得られると、その結果か
ら度数分布の極大値Ｐ，すなわち、局部的に検出頻度の
高い部分の濃度レベル値Ｄｐ　が検出される。この動作
は、ＣＰＵ１２がＲＡＭ１３に記憶しておいたヒストグ
ラムを調べることによって行われる。また、検出された
度数分布が極大となる濃度レベル値Ｄｐ　近傍の濃度値
を少なくとも一つの濃度値に変換する方法は種々実現し
得る。実施例においては、より簡便な方法を方法を採用
し、これを以下に説明する。

【００４０】すなわち、度数分布が極大となる濃度レベ
ル値Ｄｐ　を中心として濃度レベル値を１ステップごと
、高濃度側，低濃度側へとそれぞれ走査して行き、それ
ぞれの濃度レベル値Ｄｘ　に対応した検出頻度をＲＡＭ
１３に記憶しているヒストグラムから調べる。上述のＤ
ｐ　における検出頻度Ｎ（Ｄｐ　）と、各濃度レベル値
Ｄｘ　における検出頻度Ｎ（Ｄｘ　）とを比較し、Ｎ（
Ｄｐ　）に対してＮ（Ｄｘ　）があらかじめ決められた
割合（例えばＮ（Ｄｘ　）＝１／２Ｎ（Ｄｐ　），Ｎ（
Ｄｘ　）＝１／ｅＮ（Ｄｐ　），Ｎ（Ｄｘ　）＝１／ｅ
２　Ｎ（Ｄｐ　）等）になった所で走査を終了し、その
時の濃度レベル値を高濃度側，低濃度側それぞれＤ＋１
／ｅ，Ｄ−１／ｅとする。

【００４１】第１の実施例においては、Ｎ（Ｄｘ　）＝
１／ｅＮ（Ｄｐ　）となる濃度レベル値を採用する。

【００４２】次に、Ｄ−１／ｅ≦Ｄｅ　≦Ｄ＋１／ｅと
なる濃度レベル値Ｄｅ　を少なくとも１つの濃度値、す
なわち、この実施例においてはＤｐ　に変換する。この
変換は、画像形成を行うにあたり、画像メモリ１１上の
画像情報を各画素ごとに順次読み出す際に行われる。画
像メモリ１１より読み出された各画素ごとの画像濃度信
号は階調補正回路１０へと送られ、濃度レベル値がＤｅ
　の信号は濃度レベル値Ｄｐ　へと変換される。

【００４３】上記のごとく、濃度レベル値の変換、すな
わち、階調補正の行われたデジタル画像信号は、以下、
画像形成に供される。図７ｂは、低濃度部，高濃度部に
計２つの濃度ヒストグラムの極大値を有する線画像の変
換後の階調再現時性を示す図である。

【００４４】また、前述したように画像読取装置によっ
て識別された中間調画像領域に対応したデジタル画像信
号は、階調補正回路１０によって図７ａに示すような階
調再現特性に補正されることにより、低濃度部から高濃
度部にかけての十分な階調再現特性が保証された後、画
像形成に供される。

【００４５】以下の画像形成過程は前述した従来例と同
様であるので省略する。 ＜実施例２＞前述した第１の実施例においては、デジタ
ル画像信号を画像メモリ１１に取り込んだ後、濃度ヒス
トグラムの作成及び階調補正を行ったが、この第２の実
施例においては、画像メモリ１１を用いずに濃度ヒスト
グラムの作成及び階調補正を行うものである。

【００４６】第２の実施例における画像形成装置のブロ
ツク構成図は、図２−１及び図２−２と同様である。同
図を参照しながら第２の実施例における画像形成過程を
以下順を追って説明する。

【００４７】初めに画像形成を行うにあたり、第１の実
施例と同様に、画像読取装置によって形成すべき画像に
対応した画像信号が読み取られ、線画像と中間調画像と
が識別された後、線画像領域に対応したデジタル画像信
号について濃度ヒストグラムが作成されＲＡＭ１３に記
憶される。そして、作成された濃度ヒストグラムより検
出頻度が極大となる濃度レベルＤｐ　近傍の濃度レベル
を一定値とするために、変換テーブルが作成される。

【００４８】続いて、再度画像読取装置によって形成す
べき画像に対応した画像信号が読み取られ、階調制御回
路１０に送られ、線画像領域に対しては前記変換テーブ
ルに従って階調補正が行われる。また、中間調領域に対
しては第１の実施例と同様の階調補正が行われる。その
後、階調補正が行われたデジタル画像信号に応じて前述
の実施例と同様の画像成形工程が行われる。 ＜実施例３＞また、濃度ヒストグラムより検出された度
数分布が極大となる濃度レベル値Ｄｐ　近傍の濃度値を
、少なくとも１つの濃度値に変換する他の方法として、
図８に示すように検出度数が極大となる複数の濃度レベ
ルの間に閾値濃度レベルを設定し、その閾値濃度レベル
によって区分された各濃度レベル領域の濃度レベル値を
図９に示すような各濃度レベル領域内で、例えば検出度
数が極大となる濃度レベル値に変換するといった方法を
取ることも可能である。 ＜実施例４＞前述した第１〜第３の実施例では、電子写
真カラーレーザービームプリンタを例に取り説明を行っ
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に、
他の一般の画像形成装置として、複写装置を始め、ファ
クシミリやコンピュータ等の出力部を構成する記録装置
、例えば熱転写方式，インクジェット方式，銀塩写真方
式など種々の画像形成方式を用いた画像形成装置につい
ても同様な効果を得ることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特に写真や網点等中間調の画像領域と文字，細線とが混
在した画像を形成する際に、中間調の画像領域と文字，
細線部分のどちらも画質を落とさずに安定して再現し、
特に文字，細線部分を鮮明に再現することが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

【図１−１】，

【図１−２】本発明に係る画像形成装置のブロツク構成
図である。

【図２−１】，

【図２−２】従来の画像形成装置のブロツク構成図であ
る。

【図３】従来の画像形成装置における階調再現特性を示
す図である。

【図４】従来の画像形成装置における他の階調再現特性
を示す図である。

【図５】本発明に係る画像形成装置における線画像及び
中間調画像の識別部のブロツク構成図である。

【図６】線画像領域における濃度値の検出頻度を表す度
数分布関数を示す図である。

【図７】本発明に係る画像形成装置における階調再現特
性を示す図である。

【図８】線画像領域における濃度値の検出頻度を表す度
数分布関数を示す図である。

【図９】本発明に係る画像形成装置における線画像領域
に対する他の階調再現特性を示す図である。

【符号の説明】

１０　　諧調制御回路 １１　　画像メモリ １２　　ＣＰＵ １３　　ＲＡＭ １４　　Ｄ／Ａコンバータ １５　　三角波発生回路 １６　　コンパレータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】注目画像の領域に対応する濃度情報を検出
   する検出手段と、該検出手段で検出された濃度情報に基
   づいて検出頻度の度数分布関数を求める演算手段と、該
   演算手段による度数分布関数の極大値近傍の濃度値を少
   なくとも１つの濃度値に変換する変換手段と、該変換手
   段で変換された濃度値を有する濃度情報に基づいて画像
   を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】前記画像形成装置は、画像の特徴により異
   なる画像形成条件を指定する指定信号を含む画像信号を
   受けて、該画像形成条件に対応した画像形成を行う画像
   形成装置であつて、中間調の画像領域と文字及び細線の
   画像領域とを判別する判別手段を更に備えることを特徴
   とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】前記文字細線の画像領域に対して、前記画
   像形成を行うことを特徴とする請求項１及び２の画像形
   成装置。