JPH10334228A - ラスタ画像の解像度向上方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画素当たり多ビットのラスタ画像に対する
アンチ・エイリアス効果による解像度の向上を図る。 【解決手段】 ＲＧＢカラーモデルを採用したカラーシ
ステムにおいて、ＲＧＢ入力画素４０を、ＹＣＣの輝度
クロミナンス色空間に変換４２し、続いて、この変換さ
れた動作画素の輝度成分のしきい値を、２値フォーマッ
トに変換４６する。動作画素がＲＥＴテンプレートと一
致４８する場合、新たなＹ’Ｃ’Ｃ’データ５６を生成
し、動作画素の輝度データをラスタ画像に対してアンチ
・エイリアス効果が達成されるように修正する。動作画
素は出力される前に必要に応じて、元の色空間に変換５
８し、輝度成分が修正された状態で出力６０する。同様
にグレースケールデータのアンチ・エイリアスも可能で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般的には画像形成
システムおよび印刷に関する解像度の向上に関し、特に
画素当たり多ビットの画像を形成するカラープリンタに
係るラスタ画像の解像度向上方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】媒体上に永久的な画像を生成する電子写
真処理は周知であり、広く用いられている。一般的に
は、通常の処理では、（１）光導電性材料を持つロー
ラ、あるいは連続ベルト等の光受容体を帯電させ、
（２）この帯電領域を光画像に露光して、その帯電領域
に光画像の形状の静電荷を生成し、（３）この静電潜像
を持つ光受容体面に現像粒子（トナー）を供給して、光
受容体面にそのトナーを静電潜像の形状で付着させ、
（４）画像の形状を成すトナーを光受容体から媒体に転
写し、（５）画像の形状を成すトナーを媒体に融着ある
いは定着させ、（６）光受容体を清掃あるいは復元し
て、次の印刷サイクルに備えるといった動作を行なう。
この周知の電子写真印刷技術は、レーザプリンタ、複写
機およびファクシミリ機等の多くの画像形成装置に用い
られている。

【０００３】レーザプリンタにおいては、画像は通常画
像ビットマップ（すなわちビットパターン）を形成する
ようにレンダリングされ、これが続いて印刷エンジンに
転写され、ハードコピー出力が得られる。また、画像ビ
ットマップはラスタ画像とも呼ばれ、画素当たり２値
（以下、２値／画素と記す）の画像ビットマップあるい
は画素当たり多ビット（以下、多ビット／画素と記す）
の画像ビットマップとして記憶される。このレンダリン
グ処理（すなわち画像ビットマップの形成）において
は、連続線（ラインアート）およびテキスト文字アウト
ライン等の図形要素は、元の画像の形状を近似する画素
パターンに変換される。写真データ（カラー画像および
グレー値画像の両方）等の連続階調データもまた、元の
連続階調画像データを近似する画素パターンに変換され
る。しかし、原画像から連続階調データを有効的に得る
ためには、原画像の各画素を色、あるいはグレーレベル
を規定する複数のビットによって表現しなければならな
い。たとえば、８ビット／画素の多ビット構成が用いら
れる場合、デジタル画素値によって２５６のグレーレベ
ルを表現することができる。カラー画像においては、通
常２４ビットが用いられ、各色成分すなわち赤、緑、青
（ＲＧＢ）等について８ビットが用いられる。以下、
“グレー"という用語を用いるとき、これはカラー画像
と白黒画像の両方に当てはまり、カラー画像に用いられ
る場合、その色の輝度に関係するものと理解されたい。

【０００４】原画像からラスタページバッファアレー
（raster page buffer array）（画像）ビットマップが
生成されると、その原画像がテキスト、ラインアート、
ベクトル図形あるいは連続階調画像のいずれであるかに
かかわらず、レーザビームをラスタページバッファアレ
ー画像ビットマップに記憶されたビットパターンに従っ
て変調することによって、所望の出力画像を作成する。
変調されたレーザビームは、感光体ドラムの帯電した面
上を連続するラスタ走査線を成して走査される。各走査
線は画像ビットマップの解像度とレーザ走査ピッチによ
って決まる画素領域に分割される。変調レーザビームに
よってある画素領域は光パルスに露光され、他の領域は
露光されず、その結果、各走査線上に重複するドットの
パターンが生じる。画素領域（ドット）が照射される
と、感光体ドラムは放電し、続いて感光体ドラムがトナ
ーにより着色されるとき、トナーが放電した領域に付着
し、依然として帯電している領域からは反発される。放
電した領域に付着したトナーは用紙に転写され、既知の
態様で定着される。

【０００５】一般的に、原画像に対する出力画像の忠実
度は、出力画像中の画素（ドット）の解像度に直接的に
関係している。いかなるアナログ画像も無限解像度を用
いないかぎり、ラスタ化によるラスタビットマップ（ra
ster bitmap）によって正確に再生することは不可能で
ある。たとえば、画像の画素構成の結果としてラスタ走
査方向に平行でもなく垂直でもないエッジは階段状に見
える。これは、テキストおよびラインアートにおいて特
に顕著である。

【０００６】ラスタビットマップの出力画像の品質を改
善するためにさまざまな技術が開発されてきた。このよ
うな画質向上技術には、エッジのスムージング、細線の
線幅の増大、アンチ・エイリアス化（anti-aliasing）
（ぎざぎざのエッジのスムージング）、およびレーザプ
リンタの解像度の増大がある。また、このような画質向
上技術では、通常レーザへの信号を変更（変調）して、
通常画素の中心からはずれたより小さなドットを生成す
る、すなわち多レベルドットを生成する。しかし、多く
の画質向上技術は、データがラスタビットマップを形成
するようにレンダリングされた後、したがって細部が失
われてしまった後に、ビットマップデータを処理する。
その結果、画質向上技術の多くはビットマップデータに
対して、補間法を用いて原画像の“最良の"再生を行な
う。さらに、多くの画質向上技術は、画像の仮想解像度
を印刷エンジンの実際の解像度を超えて増大させようと
するものである。

【０００７】従来技術においてはテキストおよびライン
アートのエッジが階段状に見える問題をさまざまな方法
で解決しようとしてきており、参考として、広く知られ
る技術の一例がＴｕｎｇの米国特許４，８４７，６４１
号に説明されている。Ｔｕｎｇは画像データの画像ビッ
トマップを生成し、その画像ビットマップを先入れ先出
し（ＦＩＦＯ）データバッファに入力する文字発生器を
開示している。画像ビットが記録されているＦＩＦＯデ
ータバッファのある固定された部分集合は、ビットマッ
プデータの選択されたブロック（たとえば、エッジ画素
を切り捨てた９×９画素ブロック）を見ることができる
サンプリング窓を形成する。このサンプリング窓はＦＩ
ＦＯデータバッファ内で、画像ビットがシフトされるた
びに変化する中心ビットセルを含む。連続する画像デー
タがシフトされるとこのサンプリング窓は、この窓の中
心ビットセルとその近傍ビットセルに位置する画素によ
って形成される連続するビットパターンを見る。中心ビ
ットとその近傍ビットによって形成される各ビットパタ
ーンが照合ネットワーク内で事前に記憶されたテンプレ
ートと比較される。ビットパターンとこのテンプレート
が一致する場合、このビットパターンは中心ビットが画
像のエッジにあり、またその中心ビットが表わす画素を
その画像の解像度が改善されるように変更可能であるこ
とを示しており、レーザビームにこの中心ビットで表さ
れる中心画素の構成を変更させる変調信号が生成され
る。一般に、中心画素は標準の未変更のビットマップ画
素より小さく、またそのビットマップ画素セルの範囲内
で動かされる場合がある。画素サイズの変更は、レーザ
プリンタの“レーザ印刷エンジン"内のレーザを変調す
ることによって実行される。Ｔｕｎｇの開示したシステ
ムをここでは一般的に解像度向上技術（ＲＥＴ）と呼
び、この解像度向上技術はテキストおよびラインアート
の画像解像度を、実際の印刷エンジンの解像度能力を超
えて増大することを可能とする。ＲＥＴの目的は離散的
ドットを有する連続的曲線あるいは斜線の印刷によって
生じる、望ましくない視覚的影響を低減することであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の解像度向上技術
の重大な問題点は、カラー画像形成に適していないこと
である。すなわち、ＲＥＴは２値データ／画素の画像ビ
ットマップにのみ適用可能である。一方、カラー画像形
成では多ビット／画素データを用いて所望のカラー画像
を作成することにより、通常従来のＲＥＴでは処理され
ない。

【０００９】カラー画像形成については、当該技術分野
では多くの多ビット／画素色空間系が知られている。た
とえば、ＲＧＢ（赤、緑および青）、ＣＭＹＫ（シア
ン、マゼンタ、イエローおよび黒）、ＹＣＣ（Ｙ、Ｃ
ｂ、Ｃｒ）、ＹＩＱおよびＹＥＳはそれぞれ異なるカラ
ーモデルを表わし、従来例のごく一部を代表するもので
ある。このようなカラーモデルは通常座標系で記述され
るが、モデル毎にその表現する色データは異なる。たと
えば、ＲＧＢシステムでは、ある画素の明暗（輝度、あ
るいはその色がどれだけ明かるく見えるかの測度）は３
つの信号Ｒ、Ｇ、Ｂすべてからなる組み合わせに含まれ
る。しかし、（ＹＣＣ、ＹＩＱおよびＹＥＳを含む）他
のシステムでは、“Ｙ"成分が輝度を表わし、他の成分
（すなわちＣＣ、ＩＱおよびＥＳ）はそれぞれクロマ
（すなわち色相および飽和度）を表わす。これらのすべ
てのモデルにおいて、各成分は一般的には８ビットのデ
ータで表現される。参考として、色空間に関するより詳
細な情報については、英国Fountain PressのD.R.W.G. H
unt著“Reproduction of Colour"第５版およびPrentice
HallのAnil L. Jain著“Fundamentals of Digital Ima
ge Processing"に記載されている。

【００１０】多ビット／画素のカラー画像形成および操
作に関わる複雑性（すなわち処理すべきデータの総量、
そのデータに対する記憶容量、処理負荷その他に関わる
複雑性）から、従来のアンチ・エイリアス化のほとんど
は（ＲＥＴおよびＴｕｎｇに関して説明したように）白
黒画像を対象とするものであった。他の方法では、画素
の元の配置およびその画素を固定されたグリッド内に制
限する際の誤差（Ｍｏｃｈｉｚｕｋｉその他の米国特許
５，２５３，３３５号参照）に関する知識が必要であ
る。また他の方法はフォントアウトラインによって生成
されるタイプフォントを対象とし、フォントの内外の知
識を必要とする（Ｕｅｄａその他の米国特許５，３１
７，６７９号参照）。これらの方法の問題点は、それら
がすべてレンダリングすべきオブジェクトに関するなん
らかの知識を必要とすることである。しかし、プリンタ
がその受け取る画像に対する制御を行わず、その画像を
単にラスタファイルとして受け取るのみであることが多
い。他の方法ではオブジェクトのエッジを緩和するため
にエッジ画素を部分画素に細分化するものがあった（Ｓ
ｕｚｕｋｉその他の米国特許５，２９９，３０８号参
照）。この方法では、プリンタはドットマトリクス印刷
に起因するエッジのぎざぎざを除去することによって、
印刷される線をより良好に形成することができる。しか
し、この方法の場合、プリンタがドットを原データより
細かいピッチでレンダリングする能力を有することを必
然的条件としている。これは、たとえば、プリンタは６
００ドット／インチ（ｄｐｉ）の原画像をアンチ・エイ
リアスするためには、１２００ｄｐｉの画像をラスタ化
する能力を必要とすることを意味する。

【００１１】本発明は、上述のように多ビット／画素の
カラー画像形成における複雑性に対し、本発明のラスタ
画像の解像度の向上方法および装置によって、多ビット
／画素データのラスタ画像中の動作画素の輝度データを
修正することにより、輝度クロミナンス色空間内でその
ラスタ画像に対してアンチ・エイリアス効果を達成可能
とし、多ビット／画素のカラー・ラスタ画像およびグレ
ースケール・ラスタ画像データの解像度を高めることを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】一実施形態においては本
発明の原理にしたがった方法および装置によってラスタ
画像中のアンチ・エイリアスの対象となる動作画素（す
なわち現在処理中の画素）を同定し、その動作画素の輝
度データを輝度クロミナンス色空間内でそのラスタ画像
に対してアンチ・エイリアス効果が達成されるように修
正することによって、プリンタ内でカラー・ラスタ画像
あるいはグレースケール・ラスタ画像の解像度を高め
る。前記のようなラスタ画像データの輝度成分は２値フ
ォーマットに変換され、ＲＥＴテンプレート照合を用い
て動作画素が同定される。輝度データの修正はグレース
ケール・ラスタ画像データに加えてカラー・ラスタ画像
データにも適用可能である。

【００１３】他の原理によれば、動作画素の輝度データ
は、近傍画素の輝度データを用いて新たな輝度値を生成
し、これをその動作画素に割り当てることによって修正
される。近傍画素の１つがラスタ画像内のオブジェクト
のエッジを画成し、他の隣接画素がラスタ画像中のその
オブジェクトに隣接する領域のエッジを画成する。オブ
ジェクトにクロマデータが関係する場合、クロマデータ
は修正された輝度データと組み合わせられ、また動作画
素に割り当てられる。

【００１４】本発明の他の目的、利点および機能は以下
の説明からより明確になるであろう。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は多ビット／画素の原画像の
輝度データを修正して、その解像度を高める本発明を用
いたレーザプリンタ１０のブロック図である。より詳細
には、本発明では原画像の画素データの輝度成分を輝度
クロミナンス色空間内で修正して、アンチ・エイリアス
効果を得るものである。

【００１６】以下の説明ではレーザプリンタについて述
べるが、本発明は多ビット／画素データをレンダリング
し、ラスタ化する任意の装置に適用可能であることを指
摘しておく。たとえば、その様な装置としては、レーザ
プリンタ、複写機、ファクシミリ機、プロッタ、インク
ジェット型装置、表示モニタ等がある。

【００１７】レーザプリンタ１０はバス１６によって接
続された中央処理装置（ＣＰＵ）１２およびレーザ印刷
エンジン１４を有する。また、バス１６にはリードオン
リーメモリ（ＲＯＭ）および／またはランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）および／または専用集積回路（ＡＳＩ
Ｃ）２０が接続されている。図示および説明を簡略化す
るため、ＲＯＭ／ＲＡＭ／ＡＳＩＣ２０は１つのブロッ
ク単位として示すが、当該技術分野で周知の通りこれら
は一般的には特定の機能を得るための個別の装置であ
る。また、ここで論じるレーザプリンタ１０のためのレ
ンダリングおよびアンチ・エイリアス手順およびデータ
は任意の従来のＲＯＭ内の制御ファームウエアとして維
持・使用および／または高速ハードウエア機能用のＡＳ
ＩＣとして実施および／または記憶およびバッファ用の
ＲＡＭと連動して実施することが可能である。

【００１８】ＲＯＭ／ＲＡＭ／ＡＳＩＣ２０はＣＰＵ１
２によるレーザプリンタ１０の機能、および本発明の機
能の実行を可能とするために必要な手順およびデータを
保持する。より詳細には、ＲＯＭ／ＲＡＭ／ＡＳＩＣ２
０はレーザ印刷エンジン１４によって処理して最終的な
ハードコピー出力を得るのに適したラスタ画像３０にレ
ンダリングすべきグレー値画素画像２８を保持する。グ
レー値画素画像２８はホストプロセッサ（図示せず）か
ら受け取られる。グレー値画素画像２８はカラー画像あ
るいはグレースケール画像を表わす。ラスタ画像３０は
ＲＡＭにバッファするか、あるいはＡＳＩＣからレーザ
印刷エンジン１４に直接供給することができる。しきい
値処理手順３１がラスタ画像３０の多ビット／画素の輝
度成分を２値／画素の画像ビットマップに変換する。解
像度向上技術（ＲＥＴ）手順３２が、本発明に係るアン
チ・エイリアスの対象となる動作画素を同定する手段を
提供し、さらにラスタ画像３０に記憶されたテキストお
よびラインアートのエッジのスムージングを行なう。輝
度およびクロミナンス手順３４が、以下により詳細に説
明する本発明に係るアンチ・エイリアスの対象となる選
択された画素に対する輝度およびクロミナンスの修正を
行なう。

【００１９】グレー値画素画像２８は既知のタイプのも
のであり、各画素は多ビットのグレー値あるいはカラー
で表現される。グレー値画素画像２８がカラー画像であ
る場合、これは一般的には４つの色平面からなり、その
うち３つの色平面はシアン、マゼンタおよびイエローの
値を表わす（あるいは赤、緑および青の色平面）。さら
に各色平面の各々の色の値は所定数のビット（たとえば
１から８ビットまで）で表わすことができる。黒を表わ
す第４の色平面も同様に、各画素位置における１つある
いは複数のビット値からなるものとすることができ、各
画素位置では黒あるいはグレースケール画像値が最終的
出力に現われる。したがって、カラー画像の場合、グレ
ー値画素画像２８は通常総計で４〜３２ビット／画素と
なる。一方、グレー値画素画像２８が非カラー画像であ
る場合、各画素をたとえば当該技術分野で周知のように
単に８ビットで表わして２５６のグレーレベルを表現す
ることができる。高忠実度印刷等のようなこれ以外のビ
ット深度および色平面についても、当業者には明らかな
ように本発明は同様に適用可能である。

【００２０】レーザ印刷エンジン１４はラスタ画像３０
を設計基準に応じて３００ｄｐｉ、６００ｄｐｉあるい
は１２００ｄｐｉ等の特定のｄｐｉ解像度でレンダリン
グすることができる。本明細書においては、レーザ印刷
エンジン１４は１２００ｄｐｉエンジンである。本発明
の原理によれば、ラスタ画像３０は輝度およびクロミナ
ンス手順３４によって処理され、レーザ印刷エンジン１
４上でのラスタ化が改善される。すなわち、ラスタ画像
３０中のアンチ・エイリアスの対象となる各画素の輝度
データ、および場合によってクロマデータが輝度および
クロミナンス手順３４によって修正される。

【００２１】図２はしきい値処理手順３１およびＲＥＴ
手順３２（図１）およびレーザプリンタ１０の他の局面
と相関した本発明の輝度およびクロミナンス手順３４
（図１）に係る装置およびデータ処理を示すブロック図
である。図２には、本発明の輝度に基づく解像度向上と
関係したＲＧＢカラーモデルを採用したカラーシステム
を示す。しかし、他のモデルも同様に適用可能である。
この場合、ＲＧＢ入力画素４０はまず輝度クロミナンス
カラーモデル４２に変換される。この例では、輝度クロ
ミナンスカラーモデルはＹＣＣであるが、同様な原理の
もとに任意の輝度クロミナンスカラーモデルを同様に使
用することができる。ＲＧＢ入力画素がＹＣＣカラーモ
デルに変換されると、輝度データ（Ｙ）４４がしきい値
処理手順４６に渡される。しきい値処理手順４６は、多
ビット／画素の輝度データ（Ｙ）の画像を可能なかぎり
完全に、実物に近く保ちながら２値データ画像に変換す
ることのできる当該分野で周知の任意の動作である。

【００２２】しきい値処理手順４６は２値データを用い
て（この場合、原画像のＹ成分のみを用い、それをＲＥ
Ｔ処理を行なうための２値フォーマットに変換すること
によって）原画像の従来のＲＥＴテンプレート照合４８
を可能にするために実行される。ＲＥＴテンプレート照
合４８は、ラスタ画像（あるいはオブジェクト）の全体
的な見え方を改善するためにアンチ・エイリアスを行な
う必要のある通常オブジェクトのエッジ上の画素を同定
する、前記Ｔｕｎｇで述べられているような当該分野で
知られる任意の手順である。この同定は一般的には動作
画素の近傍の複数の画素データの構成を（テンプレート
照合によって）認識することによって行なわれる。処理
対象である任意の動作画素に関するテンプレートの一致
が同定されると、（使用されたテンプレートに基づい
て）スケールファクタ５０が生成され、輝度計算および
クロマ指定手順５２に送出される。このスケールファク
タはテンプレートの作成および記憶時に各ＲＥＴテンプ
レートに割り当てられ、これは精神測定学的評価および
／または知的トレーニングプログラムによって修正する
ことができる。

【００２３】輝度計算およびクロマ指定手順５２は元の
ＹＣＣデータ５４をＲＥＴテンプレート照合４８からの
スケールファクタ５０と関連して取り出し、新たなＹ’
Ｃ’Ｃ’データ５６を生成する。Ｙ’輝度データは動作
画素の新たな輝度値を同定して、その動作画素が関係付
けられた原画像、あるいはオブジェクトに対するアンチ
・エイリアス効果を提供する。Ｃ’Ｃ’クロマデータは
以下に説明するクロマの評価に応じて元のＣＣクロマデ
ータと同じとすることができ、また同じでなくともよ
い。Ｙ’Ｃ’Ｃ’データが生成されると、これは変換に
よって、元となった（この場合）ＲＧＢカラーモデル５
８に変換されて、レーザ印刷エンジン１４による後続の
処理のためにＲＧＢの出力画素６０として送出される。

【００２４】輝度計算およびクロマ指定手順５２は動作
画素の近傍画素の輝度データを用いて新たなＹ’輝度値
を計算する。詳細には、アンチ・エイリアスの対象とな
っているオブジェクトのエッジを画成するある近傍画素
の輝度値が考察され、またラスタ画像のそのオブジェク
ト近傍領域のエッジを画成する近傍画素の輝度値が考察
される。これらの値が決定されると、さまざまな数学的
計算を用いて動作画素に対して、最良のアンチ・エイリ
アスを実行することができる。しかし、好適な計算とし
ては、単純にこれら隣接画素の輝度値の平均を取り、そ
れをある係数で割るというものがある。一実施形態で
は、この係数はＲＥＴテンプレート照合４８のスケール
ファクタ５０である。この場合、スケールファクタの値
が１の時は動作画素に対して同定された近傍画素の平均
輝度を有するＹ’輝度値を生成し、それによって“平均
輝度"アンチ・エイリアス効果を提供する。一方、スケ
ールファクタの値を徐々に大きくしていくと、Ｙ’輝度
値は徐々に小さくなり、より適切なアンチ・エイリアス
効果が得られる。ＲＥＴテンプレート照合４８に用いる
テンプレートによってスケールファクタはプログラム可
能に調整可能である。

【００２５】輝度計算およびクロマ指定手順５２によっ
て生成されるＣ’Ｃ’クロマデータ５６について説明す
ると、動作画素には新たなＹ’輝度値とともに適当な色
（色相および飽和度）を割り当てねばならない。動作画
素がアンチ・エイリアス以前にオブジェクトの一部を成
す場合、クロマデータＣ’Ｃ’はクロマデータＣＣと等
しい（すなわち修正は行なわれない）。基本的には、動
作画素はすでにアンチ・エイリアスを行なうべきオブジ
ェクトのエッジの一部であるため修正されず、したがっ
て同じままであるため、クロマは修正されない。一方、
動作画素がアンチ・エイリアス以前にオブジェクトの一
部を成さない場合、新たなクロマデータＣ’Ｃ’がオブ
ジェクトの一部を成し、動作画素に隣接する画素のクロ
マデータとして指定される。これによって、アンチ・エ
イリアスの対象となる動作画素は常にその動作画素と関
係するアンチ・エイリアスの対象となるオブジェクトと
同じ色のままである。Ｃ’Ｃ’クロマ成分が生成される
と、これらのクロマ成分はＹ’輝度成分と組み合わせら
れ、動作画素に割り当てられ、続いて出力画素６０とし
て、元のＲＧＢカラーモデルへの変換５８および処理さ
れる。

【００２６】さらに図２において制御手順６２は当該分
野において周知の通り、上述したさざままな手順／動作
間でのタイミングおよびデータ転送を可能とする。デー
タ経路６４は上述したアンチ・エイリアス手順に対する
オプションを示す。したがって制御手順６２により形成
されるマルチプレクサ（ｍｕｘ）６６の設定に応じて、
画素データはアンチ・エイリアス手順４６、４８、５２
および、ｍｕｘ６６を介して処理されて出力画素となる
か、あるいは画素データはデータ経路６４を通ってこれ
らの手順全体を迂回する。

【００２７】ここまでは本発明のアンチ・エイリアス方
法および装置との関連においてカラーデータを説明して
きた。しかし、輝度はカラーデータだけでなくグレース
ケールデータにも同様に適用可能な用語である。グレー
スケールデータの場合にも、色がないだけで輝度はやは
り複数のビット（通常８ビット）によって表わされ、画
素の明暗の変化を示す。したがって、本発明の利点はカ
ラーデータと同様にグレースケールデータのアンチ・エ
イリアスが可能であることである。すなわち、グレース
ケール入力画素６８は輝度クロミナンスモデルにおける
Ｙ輝度成分と同様にアンチ・エイリアス手順４６、４８
および５２によって処理される。あるいは、グレースケ
ール入力画素６８はデータ経路７０を介してアンチ・エ
イリアス手順を迂回することができる。したがって、入
力画素として、カラー画素データとグレースケール画素
データのいずれを受け取るかにかかわりなく、輝度デー
タは本発明にしたがってアンチ・エイリアス効果を提供
すべく適当に修正される。

【００２８】図３は、本発明のラスタ画像の解像度を向
上する方法を示すフローチャートである。まず、処理さ
れる画像が輝度クロミナンス色空間にない場合（１０
２）（たとえば、原画像がＲＧＢ色空間にある場合）、
動作画素（すなわち現在処理中の画素）はＹＣＣ等の輝
度クロミナンス色空間に変換される（１０４）。続い
て、動作画素の輝度成分のしきい値が、ＲＥＴテンプレ
ート照合、あるいは他の同様なアンチ・エイリアス検出
機構を用いてＲＥＴ処理（１０８）可能なように、２値
フォーマットに変換される（１０６）。ＲＥＴテンプレ
ートと一致しない場合（１１０）、アンチ・エイリアス
ステップは迂回され、画素は単純に出力画素として出力
される（１１６）。入力画素が始めに輝度クロミナンス
色空間になかった場合、画素は出力される前に元の色空
間に変換される（１１６）。

【００２９】動作画素がＲＥＴテンプレートと一致する
場合（１１０）、（図２を参照してより詳細に説明した
ように）近傍画素の輝度データに基づいてその輝度デー
タが修正される（１１２）。動作画素がアンチ・エイリ
アスの対象となっているオブジェクトの一部として検出
された場合（１１４）、動作画素は必要に応じて単純に
元の色空間に変換され、輝度成分が修正され、クロマ成
分は元のままの状態で出力される（１１６）。一方、動
作画素がアンチ・エイリアスの対象となっているオブジ
ェクトの一部でない場合（１１４）、（図２を参照して
より詳細に説明したように）その画素のクロマ値がアン
チ・エイリアスの対象となっているオブジェクトのクロ
マ値に基づいて修正される（１１８）。続いて、動作画
素は（必要であれば）元の色空間に変換され、輝度成分
およびクロマ成分が修正された状態で出力される（１１
６）。

【００３０】本発明は、カラーおよび／またはグレース
ケールおよび／または２値画素データのアンチ・エイリ
アスの効率的な装置および方法を提供する。さらに、ア
ンチ・エイリアスの適用の度合は容易に調整可能である
（すなわち、スケールファクタを用いてプログラム可能
である）。さらに、いかなるオブジェクト生成に関する
知識も不要であり、かかる装置および方法は高速処理用
のハードウエアで容易に実施され、他のアンチ・エイリ
アス法で一般的に見られるカラー・アーティファクトが
発生しない。

【００３１】最後に、以上の説明は多ビット／画素のカ
ラー画素データおよび／またはグレースケール画素デー
タの輝度成分を修正することによってそのアンチ・エイ
リアスする装置および方法の実施態様を説明したもので
ある。本発明を具体的実施形態を参照して説明したが、
本発明の精神および範囲から逸脱することなく他の代替
的実施形態および実施方法あるいは変更態様の採用が可
能であることは明らかであろう。

【００３２】以下に本発明の実施の形態を要約する。 １． 画素当たり多ビットのラスタ画像の解像度を向上
する方法であって、（ａ）前記画素当たり多ビットのラ
スタ画像の輝度データを画素当たり２値データに変換し
（４６、１０６）、（ｂ）前記２値データから動作画素
を同定し（４８、１０８、１１０）、（ｃ）前記動作画
素の輝度データを前記ラスタ画像に対してアンチ・エイ
リアス効果が達成されるように修正する（５２、１１
２）ことを特徴とするラスタ画像の解像度向上方法。

【００３３】２． 前記動作画素は、前記ラスタ画像中
で前記動作画素の近傍にある複数の画素データの構成を
認識することによって同定される（４８、１０８、１１
０）上記１記載のラスタ画像の解像度向上方法。

【００３４】３． （ａ）前記ラスタ画像がカラー画像
である場合、前記輝度データは前記動作画素に関係した
色の明かるさを示し、（ｂ）前記ラスタ画像がグレース
ケール画像である場合、前記輝度データは前記動作画素
に関係したグレースケール値を示す 上記１または２記載のラスタ画像の解像度向上方法。

【００３５】４． 前記動作画素の輝度データの修正に
おいて、近傍画素の輝度データを用いて新たな輝度値を
生成し（１１２）、前記新たな輝度値を前記動作画素に
割り当てる上記１、２または３記載のラスタ画像の解像
度向上方法。

【００３６】５． 前記ラスタ画像はその内部にアンチ
・エイリアスの対象となる少なくとも１つのオブジェク
トを画成し、前記近傍画素の１つは前記オブジェクトの
エッジを画成し、前記近傍画素の他の１つは前記ラスタ
画像中の前記オブジェクトの近傍領域のエッジを画成す
る上記４記載のラスタ画像の解像度向上方法。

【００３７】６． 前記ラスタ画像はその内部にアンチ
・エイリアスの対象となる少なくとも１つのオブジェク
トを画成し、前記オブジェクトがクロマデータを有する
場合、前記クロマデータの一部を前記修正された輝度デ
ータと組み合わせ（１１４）、前記組み合わせられたデ
ータを前記動作画素に割り当てる上記１、２、３、４ま
たは５記載のラスタ画像の解像度向上方法。

【００３８】７． （ａ）前記動作画素がアンチ・エイ
リアス前に、前記オブジェクトの一部を画成する場合、
前記クロマデータの一部は前記動作画素のクロマデータ
であり（１１４、１１６）、（ｂ）前記動作画素がアン
チ・エイリアス前に前記オブジェクトの一部を画成しな
い場合、前記クロマデータの一部は前記オブジェクトの
一部を画成し、前記動作画素の近傍画素のクロマデータ
である（１１４、１１８） 上記６記載のラスタ画像の解像度向上方法。

【００３９】８． 画素当たり多ビットのラスタ画像
の解像度を高める解像度向上装置であって、（ａ）前記
画素当たり多ビットのラスタ画像の輝度データを画素当
たり２値データに変換する変換装置（３４、４６）、
（ｂ）前記２値データ中のアンチ・エイリアスの対象と
なる動作画素を同定する画素同定装置（３２、４８）、
および（ｃ）前記動作画素の輝度データを修正し、前記
ラスタ画像に対する前記動作画素のアンチ・エイリアス
効果を達成する輝度修正装置（３２、５２）を有するこ
とを特徴とするラスタ画像の解像度向上装置。

【００４０】９． 前記輝度修正装置（３２、５２）
は、前記動作画素の近傍画素の輝度データを用いて新た
な輝度値を生成し、さらに前記新たな輝度値を前記動作
画素に割り当てる上記８記載のラスタ画像の解像度向上
装置。

【００４１】１０． 前記近傍画素の１つは前記ラスタ
画像中のオブジェクトのエッジを画成し、前記近傍画素
の他の１つは、前記ラスタ画像中の前記オブジェクトの
近傍領域のエッジを画成する上記９記載のラスタ画像の
解像度向上装置。

【００４２】１１． 前記ラスタ画像はその内部にアン
チ・エイリアスの対象となる少なくとも１つのオブジェ
クトを画成し、前記オブジェクトにクロマデータがある
場合、前記クロマデータの一部を前記修正された輝度デ
ータと組み合わせ、前記組み合わせられたデータを前記
動作画素に割り当てるクロマ修正装置（５２）を含む上
記８、９または１０記載のラスタ画像の解像度向上装
置。

【００４３】１２． （ａ）前記動作画素がアンチ・エ
イリアス前に前記オブジェクトの一部を画成する場合、
前記クロマデータの一部は前記動作画素のクロマデータ
であり、（ｂ）前記動作画素がアンチ・エイリアス前に
前記オブジェクトの一部を画成しない場合、前記クロマ
データの一部は前記オブジェクトの一部を画成し、前記
動作画素の近傍画素のクロマデータである 上記８、９、１０または１１記載のラスタ画像の解像度
向上装置。

【００４４】

【発明の効果】本発明のラスタ画像の解像度の向上方法
および装置によって、ラスタ画像中のアンチ・エイリア
スの対象となる動作画素を同定し、その動作画素の輝度
データを輝度クロミナンス色空間内で、そのラスタ画像
に対してアンチ・エイリアス効果が達成されるように修
正する。この修正により、カラー・ラスタ画像およびグ
レースケール・ラスタ画像データの解像度を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多ビット／画素の原画像の輝度データを修正し
て、その解像度を高める本発明を用いたレーザプリンタ
のブロック図である。

【図２】しきい値処理手順、ＲＥＴ手順およびレーザプ
リンタの他の局面と相関した本発明の輝度およびクロミ
ナンス手順に係る装置およびデータ処理を示すブロック
図である。

【図３】本発明のラスタ画像の解像度を向上する方法を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

４０ ＲＧＢ入力画素 ４２ ＲＧＢをＹＣＣへ変換 ４４ 輝度データ（Ｙ） ４６ しきい値処理手順 ４８ ＲＥＴテンプレート照合 ５０ スケールファクタ ５２ 輝度計算およびクロマ指定手順 ５４ ＹＣＣデータ ５６ Ｙ’Ｃ’Ｃ’データ ５８ ＹＣＣをＲＧＢへ変換 ６０ ＲＧＢまたはグレースケール出力画素 ６２ 制御手順 ６４，７０ データ経路 ６６ マルチプレクサ（ｍｕｘ） ６８ グレースケール入力画素

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 9/77 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素当たり多ビットのラスタ画像の解像
   度を高める方法であって、 （ａ）前記画素当たり多ビットのラスタ画像の輝度デー
   タを画素当たり２値データに変換し（４６、１０６）、 （ｂ）前記２値データから動作画素を同定し（４８、１
   ０８、１１０）、 （ｃ）前記動作画素の輝度データを前記ラスタ画像に対
   してアンチ・エイリアス効果が達成されるように修正す
   る（５２、１１２）ことを特徴とするラスタ画像の解像
   度向上方法。