(57)【要約】【課題】グレースケール画像やカラー画像等の多値画像に対して精度の高い平滑化処理を可能にする。【解決手段】注目画素とその周辺画素の濃度及び濃度差から当該注目画素がエッジを構成するか否かを判定するエッジ判定部と、Ｍ×Ｎ又は／及びＮ×Ｍ（Ｎ≧Ｍ、Ｎ及びＭは奇数）座標のマトリクスに基づいて、当該マトリクス内の注目画素周囲の各画素の分布を当該各画素の濃度を考慮した上でベクトル化し、当該ベクトル情報に基づいて、前記エッジ判定部によってエッジを構成すると判定された注目画素の当該画素内での移動量を算出する移動量算出部と、移動量算出部によって算出された移動量に基づいて、当該注目画素を構成する注目ドットを、当該注目画素の範囲内で移動させる処理を行う移動処理部とを備える。【選択図】図４
2010034839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多値画像データに対して平滑化処理を行う画像処理装置であって、
注目画素とその周辺画素の濃度及び濃度差から当該注目画素がエッジを構成するか否かを判定するエッジ判定部と、
Ｍ×Ｎ又は／及びＮ×Ｍ（Ｎ≧Ｍ、Ｎ及びＭは奇数）座標のマトリクスに基づいて、当該マトリクス内の注目画素周囲の各画素の分布を当該各画素の濃度を考慮した上でベクトル化し、当該ベクトル情報に基づいて、前記エッジ判定部によってエッジを構成すると判定された注目画素の当該画素内での移動量を算出する移動量算出部と、
前記移動量算出部によって算出された移動量に基づいて、前記注目画素を構成する注目ドットを、当該注目画素の範囲内で移動させる処理を行う移動処理部と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記移動量算出部は、前記エッジ判定部によってエッジを構成しないと判定された注目画素の前記移動量を０とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記エッジ判定部は、前記注目画素の構成するエッジが垂直方向又は水平方向のいずれの方向に延びるかを判定し、
前記移動算出部及び移動処理部は、前記エッジ判定部によって前記注目画素の構成するエッジが垂直方向に延びるエッジであると判定された場合に、前記注目画素を構成する注目ドットを、当該注目画素の範囲内で移動させるための前記移動量算出処理及び前記移動処理を行う請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記移動処理部は、前記注目画素の位置誤差補正を行なう平滑化処理用のデータが格納されたレジスタを複数備え、前記ベクトル情報と注目ドットのドット種類に基づいて対応するレジスタを選択して、当該レジスタ内の補正データにより前記注目ドットに対する位置誤差を、補正用パルスを生成しながら解消させる処理を行う請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
多値画像データに対して平滑化処理を行うように、コンピュータを機能させる画像処理プログラムであって、
注目画素とその周辺画素の濃度及び濃度差から当該注目画素がエッジを構成するか否かを判定するエッジ判定部と、Ｍ×Ｎ又は／及びＮ×Ｍ（Ｎ≧Ｍ、Ｎ及びＭは奇数）座標のマトリクスに基づいて、当該マトリクス内の注目画素周囲の各画素の分布を当該各画素の濃度を考慮した上でベクトル化し、当該ベクトル情報に基づいて、前記エッジ判定部によってエッジを構成すると判定された注目画素の当該画素内での移動量を算出する移動量算出部と、移動量算出部によって算出された移動量に基づいて、前記注目画素を構成する注目ドットを、当該注目画素の範囲内で移動させる処理を行う移動処理部と
して、コンピュータを機能させる画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び画像処理プログラムに関し、特に、多値画像データに対する平滑化処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の平滑化処理技術としては、下記特許文献１に示されるように、２値画像に対して行われる平滑化処理が知られている。当該２値化処理は、3×7，7×3のドットマップについて、当該ドットマップ内の注目画素周囲の画素の分布をベクトル化し、当該ベクトル情報に基づいて、注目画素のドットの位置を移動させる処理であり、この場合、当該処理後の画像に基づいて印字が行われる。当該２値化処理は、計算により注目画素のドット位置を求めることから、ドット位置を決めるために多くのテンプレートを用意する必要がないため、当該２値化処理に要する回路の大規模化を防ぎ、高速動作にも対応できる。
【特許文献１】特開平５−３３０１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に示される従来技術は２値画像を対象とした平滑化処理技術であるため、これをそのまま多値画像に用いても平滑化処理を行うことはできない。今日では、ディスプレイの表示対象画像や画像形成の対象画像がグレースケール画像やカラー画像で構成されることが多いため、グレースケール画像やカラー画像等の多値画像に対して精度の高い平滑化処理を可能にすることが望まれている。
【０００４】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、グレースケール画像やカラー画像等の多値画像に対して精度の高い平滑化処理を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に記載の発明は、多値画像データに対して平滑化処理を行う画像処理装置であって、
注目画素とその周辺画素の濃度及び濃度差から当該注目画素がエッジを構成するか否かを判定するエッジ判定部と、
Ｍ×Ｎ又は／及びＮ×Ｍ（Ｎ≧Ｍ、Ｎ及びＭは奇数）座標のマトリクスに基づいて、当該マトリクス内の注目画素周囲の各画素の分布を当該各画素の濃度を考慮した上でベクトル化し、当該ベクトル情報に基づいて、前記エッジ判定部によってエッジを構成すると判定された注目画素の当該画素内での移動量を算出する移動量算出部と、
前記移動量算出部によって算出された移動量に基づいて、前記注目画素を構成する注目ドットを、当該注目画素の範囲内で移動させる処理を行う移動処理部と
を備えるものである。
【０００６】
また、請求項５に記載の発明は、多値画像データに対して平滑化処理を行うように、コンピュータを機能させる画像処理プログラムであって、
注目画素とその周辺画素の濃度及び濃度差から当該注目画素がエッジを構成するか否かを判定するエッジ判定部と、Ｍ×Ｎ又は／及びＮ×Ｍ（Ｎ≧Ｍ、Ｎ及びＭは奇数）座標のマトリクスに基づいて、当該マトリクス内の注目画素周囲の各画素の分布を当該各画素の濃度を考慮した上でベクトル化し、当該ベクトル情報に基づいて、前記エッジ判定部によってエッジを構成すると判定された注目画素の当該画素内での移動量を算出する移動量算出部と、移動量算出部によって算出された移動量に基づいて、前記注目画素を構成する注目ドットを、当該注目画素の範囲内で移動させる処理を行う移動処理部と
して、コンピュータを機能させるものである。
【０００７】
これらの発明では、移動量算出部が、上記マトリクス内の注目画素周囲の画素を各画素の濃度を考慮した上で各画素の分布をベクトル化し、当該ベクトル情報に基づいて、エッジ判定部によりエッジを構成すると判定された注目画素のドット（注目ドット）について、当該注目画素内での移動量を算出し、当該算出された移動量に基づいて移動処理部が当該注目ドットを移動させる処理を行うことで、注目画素に対する周辺画素の濃度まで考慮した上で、注目画素の中だけでドットの大きさ及びドット位置を変更するため、グレースケール画像やカラー画像等の多値画像に対し精度の高い平滑化処理を行うことができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置であって、前記移動量算出部は、前記エッジ判定部によってエッジを構成しないと判定された注目画素の前記移動量を０とするものである。
【０００９】
この発明では、エッジを構成しない注目画素の上記移動量を移動量算出部が０とすることで、平滑化処理の対象とすべきでない画素の大きさやドット位置を変更せずに、多値画像に対する平滑化処理を行うことができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置であって、前記エッジ判定部は、前記注目画素の構成するエッジが垂直方向又は水平方向のいずれの方向に延びるかを判定し、
前記移動算出部及び移動処理部は、前記エッジ判定部によって前記注目画素の構成するエッジが垂直方向に延びるエッジであると判定された場合に、前記注目画素を構成する注目ドットを、当該注目画素の範囲内で移動させるための前記移動量算出処理及び前記移動処理を行うものである。
【００１１】
この発明では、垂直方向に延びるエッジを構成する注目画素に対してのみ、上記注目ドットを注目画素の範囲内で移動させるための上記移動量算出処理及び上記移動処理を行うことで、グレースケール画像やカラー画像等の多値画像に対して更に精度の高い平滑化処理を行うことができるようにしている。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像処理装置であって、前記移動処理部は、前記注目画素の位置誤差補正を行なう平滑化処理用のデータが格納されたレジスタを複数備え、前記ベクトル情報と注目ドットのドット種類に基づいて対応するレジスタを選択して、当該レジスタ内の補正データにより前記注目ドットに対する位置誤差を、補正用パルスを生成しながら解消させる処理を行うものである。
【００１３】
この発明によれば、簡単な構成により、移動量算出部が算出した移動量に基づいた位置誤差補正を行なうことが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、グレースケール画像やカラー画像等の多値画像に対し精度の高い平滑化処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る画像処理装置及び画像処理プログラムについて図面を参照して説明する。但し、この実施形態で示す構成及び処理は単なる一例であり、特に特定的な記載がない限り、本発明を限定する趣旨ではない。
【００１６】
まず、本発明に至った経過を、順を追って説明しながら本発明の一実施形態に係る平滑化処理方式を説明する。図１（ａ）は画像データをマトリクス状に展開した場合におけるエッジ構成部分の画素を示す図、（ｂ）は本実施形態に係る平滑化処理で用いるドットマップを示す図、（ｃ）は中心ドットに対する補正ベクトル情報を求めるための演算手順を示す図である。図２（ａ）はX方向、Y方向、及び-Y方向にエッジが延びる画像データをマトリクス状に展開した状態を示す図、（ｂ）は-Y方向にエッジが延びる画像データをマトリクス状に展開した状態を示す図、（ｃ）はX方向にエッジが延びる画像データをマトリクス状に展開した状態を示す図、（ｄ）はX方向、-X方向、Y方向、及び-Y方向にエッジが延びる画像データをマトリクス状に展開した状態を示す図である。図３は本発明の一実施形態に係る平滑化処理におけるドットマップの用い方を概念的に示した図である。
【００１７】
例えば、斜めの傾斜線や曲線を含んだ原画像の場合、これをマトリクス状の座標に展開しようとすると、段差部分を含んだΧ軸若しくはＹ軸方向に延在する垂直若しくは水平ドットの組合せとなる。そしてマトリクス状に座標展開された画像データは、例えば図１（ａ）に示すように、エッジを構成するドットであって、段差部分にある座標（０、０）のドットは、例えば斜めの傾斜線を解像度に合わせた座標上に乗せてしまうため、実際に表示されるべき位置よりも、図１（ａ）において水平方向（左右方向）に誤差を含んだドットとなる。
【００１８】
このため、座標（０、０）のドット（以下中心ドットという）を、図１（ａ）において右方向に所定距離移動させると、全体の画像は原画像の傾斜線に近似させることができる。従って、本実施形態に係る平滑化処理では、平滑化処理回路１０（図４）が、図３に示すように、７×３、３×７のドットマップ（マトリクス）を２回参照し、一度目のドットマップ参照による処理で、中心ドットがエッジを構成する画素であるかを判定し、この判定において中心ドットがエッジを構成する画像であると判定された場合に、二度目のドットマップ参照で上記所定距離の移動量を算出し、当該移動量で当該中心ドット（注目ドット）を移動させることで、原画像が有するエッジ部分を平滑化させる平滑化処理を行う。本実施形態では、平滑化処理回路１０が、特許請求の範囲におけるエッジ判定部、移動量算出部、平滑化処理部として機能する。
【００１９】
（注目画素がエッジを構成する画素であるかの判定処理、及び画素の移動方向の算出処理）
注目画素が原画像においてエッジを構成する画素であるか（上記所定距離移動させる処理の対象とすべき画素であるか）の判定処理を説明する。例えば、図１（ｂ）に示すように７×３、３×７のマトリクスを座標で定義し、座標（Ｘ，Ｙ）のドットの値をＤ（Ｘ，Ｙ）で示すものとする。例えば、中心ドットが黒である時、Ｄ（０，０）＝0（黒0，白255として表す場合）のように表す。
【００２０】
そして、中心ドットが、X方向、-X方向、Y方向、及び-Y方向の各方向に延びるエッジのいずれに属するか（或いは、当該エッジに属しないか）の判定は、以下の式に基づいて行う。
【００２１】
X方向エッジ検出 ：{D(0,0)}{D(1,0)+D(2,0)+D(3,0)+D(1,-1)+D(2,-1)+D(3,-1)+D(1,1)+D(2,1)+D(3,1)}>0  かつ{D(-1,0)+D(-2,0)+D(-3,0)}=0 …(1)
を満たすとき、中心ドットはX方向に延びるエッジを構成するものと判定
この場合、中心ドットの移動方向はX方向と決定する
-X方向エッジ検出：{D(0,0)}{D(-1,0)+D(-2,0)+D(-3,0)+D(-1,-1)+D(-2,-1)+D(-3,-1)+D(-1,1)+D(-2,1)+D(-3,1)}>0  かつ{D(1,0)+D(2,0)+D(3,0)}=0 …(2)
を満たすとき、中心ドットは-X方向に延びるエッジを構成するものと判定
この場合、中心ドットの移動方向は-X方向と決定する
Y方向エッジ検出 ：{D(0,0)}{D(0,1)+D(0,2)+D(0,3)+D(1,1)+D(1,2)+D(1,3)+D(-1,1)+D(-1,2)+D(-1,3)}>0  かつ{D(0,-1)+D(0,-2)+D(0,-3)}=0  の時Y方向エッジ…(3)
を満たすとき、中心ドットはY方向に延びるエッジを構成するものと判定
この場合、中心ドットの移動方向はY方向と決定する
-Y方向エッジ検出：{D(0,0)}{D(0,-1)+D(0,-2)+D(0,-3) +D(1,-1)+D(1,-2)+D(1,-3)+D(-1,-1)+D(-1,-2)+D(-1,-3)}>0  かつ{D(0,1)+D(0,2)+D(0,3)}=0  の時-Y方向エッジ…(4)
を満たすとき、中心ドットは-Y方向に延びるエッジを構成するものと判定
この場合、中心ドットの移動方向は-Y方向と決定する
例えば、中心ドットが上記(1)(3)(4)の条件を満たす場合は、図２（ａ）に示すように、原画像の画像データが、X方向、Y方向、及び-Y方向に延びるエッジを有し、当該中心ドットは当該エッジの一部であることになる。
【００２２】
また、中心ドットが上記(4)の条件を満たす場合は、図２（ｂ）に示すように、原画像の画像データが-Y方向に延びるエッジを有し、当該中心ドットは当該エッジの一部であることになる。
【００２３】
また、中心ドットが上記(1)の条件を満たす場合は、図２（ｃ）に示すように、原画像の画像データが、X方向に延びるエッジを有し、当該中心ドットは当該エッジの一部であることになる。
【００２４】
また、中心ドットが上記(1)(2)(3)(4)の条件を満たす場合は、図２（ｄ）に示すように、原画像の画像データが、X方向、-X方向、Y方向、及び-Y方向に延びるエッジを有し、当該中心ドットは当該エッジの一部であることになる。
【００２５】
（中心ドットの移動量の算出処理）
以下に、中心ドットの移動量の算出処理を説明するが、当該移動量算出処理の対象となる画素は、上記判定処理でエッジを構成すると判定された注目画素である。なお、ここでは、上記判定処理でエッジを構成すると判定されなかった注目画素の注目ドット（本実施形態では移動量算出処理の対象とされている中心ドット）の移動量は0とする。
【００２６】
中心ドットを移動させる場合、その距離（移動量）は、図１（ａ）に示すように、｛座標（０、０）→（１、０）｝：合成ベクトルＡ1（Ａ2＋Ａ3）、｛座標（０、０）→（１、−１）｝：ベクトルＡ2、｛座標（０、０）→（０、１）｝：ベクトルＡ3の２種類のベクトルの合成力として求めることができる。ここで、本実施形態では、当該移動量を求める際、参照するラスタライズドデータを水平方向、垂直方向にそれぞれ７×３、３×７の大きさのマトリクスを用いるため、上記中心ドットに対する上記補正ベクトルは、以下のように算出する。
【００２７】
本実施形態では、例えば、図１（ｃ）に示すように、３×３のマトリクス、３×５のマトリクス、３×７のマトリクスのそれぞれについて、図１（ｃ）に太線で示す矢印の様に３種類のベクトルを求める。なお、破線の斜線は、実際の画像データの傾きを想定して示したものである。そして３つのベクトルは、ディジタル処理を容易にするために、３×３のマトリクスの重み付を４、３×５のマトリクスの重み付を２、３×７のマトリクスの重み付を１とする。そして、ある入力されたパターンの補正されるべきドットに対する補正量を３つのベクトルの和として求める。
【００２８】
上記補正ベクトルを求める方法について詳細に説明する。
【００２９】
１）まず、３×３のマトリクスより第１の補正ベクトルを求める（例えば、図１（ｃ）（ｃ−１））。各方向成分（-X方向、+X方向、-Y方向、+Y方向）の補正ベクトルを発生させるドットは、-X方向では、D(-1,-1)とD(0,1)のペア、D(-1,1)とD(0,-1)のペアの２組、+X方向では、D(1,1)とD(0,-1)のペア、D(1,-1)とD(0,1)のペアの２組、-Y方向では、D(-1,-1)とD(1,0)のペア、D(1,-1)D(-1,0)のペアの２組、+Y方向では、D(1,1)とD(-1,0)のペア、D(-1,1)とD(1,0)のペアの２組、である。そして、一般的な３×３のマトリクスより与えられる補正ベクトルを求める。ここで、大きさが1で、X成分またはY成分しか持たないベクトルを単位ベクトル(X,Y)として定義すると、(X,Y)＝｛(-1,0),(1,0),(0,-1),(0,1)｝である。ＣＲ3(X,Y)を、D(0,0)に対して単位ベクトル(X,Y)方向に働く補正ベクトルとすると、ＣＲ3(X,Y)＝｛L31D(0,0)｝｛L32D(Y,X) L33D(X-Y,Y-X)+ L34D(-Y,-X) L35D(X+Y,Y+X)｝となる。ここで、Lは各画素の濃度を表すパラメータである（以下において同じ）。この場合、論理否定は"／"、論理和は"+"、論理積の演算子は省略する。
【００３０】
２）次に3×5、5×3のマトリクスより補正ベクトルを求める（例えば、図１（ｃ）（ｃ−２））。各方向成分(-X方向、+X方向、-Y方向、+Y方向)の補正ベクトルを発生させるドットは、-X方向では、D(-1,-2)とD(0,2)のペア、D(-1,2)とD(0,-2)のペアの２組、+X方向では、D(1,2)とD(0,-2)のペア、D(1,-2)とD(0,2)のペアの２組、-Y方向では、D(-2,-1)とD(2,0)のペア、D(2,-1)とD(-2,0)のペアの２組、+Y方向では、D(2,1)とD(-2,0)のペア、D(-2,1)とD(2,0)のペアの２組、である。ここで、一般的な3×5、5×3のマトリクスより与えられる補正ベクトルは、ＣＲ5(X,Y)を、D(0,0)に対して単位ベクトル(X,Y)方向に働く補正ベクトルとすると、ＣＲ5(X,Y)＝＝｛L51D(0,0)｝ ｛L52D(2Y,2X) L53D(X-2Y,Y-2X)+ L54D(-2Y,-2X) L55D(X+2Y,Y+2X)｝となる。ＣＲ3(X,Y)は、3×3のマトリクスで補正ベクトルが存在するとき、3×5、5×3のマトリクスの補正ベクトルは有効であることを表している。
【００３１】
３）3×7、7×3のマトリクスより補正ベクトルを求める（例えば、図１（ｃ）（ｃ−３））。各方向成分(-X方向、+X方向、-Y方向、+Y方向)の補正ベクトルを発生させるドットは、-X方向では、D(-1,-3)とD(0,3)のペア、D(-1,3)とD(0,-3)のペアの２組、+X方向では、D(1,3)とD(0,-3)のペア、D(1,-3)とD(0,3)のペアの２組、-Y方向では、D(-3,-1)とD(3,0)のペア、D(3,-1)とD(-3,0)のペアの２組、+Y方向では、D(3,1)とD(-3,0)のペア、D(-3,1)とD(3,0)のペアの２組、である。ここで、一般的な3×7、7×3のマトリクスより与えられる補正ベクトルは、ＣＲ7(X,Y)を、D(0,0)に対して単位ベクトル(X,Y)方向に働く補正ベクトルとすると、ＣＲ7(X,Y)＝＝｛L71D(0,0)｝ {L72D(3Y,3X) L73D(X-3Y,Y-3X)+ L74D(-3Y,-3X) L75D(X+3Y,Y+3X)｝となる。ＣＲ5(X,Y)は、3×5、5×3のマトリクスで補正ベクトルが存在するとき、3×7、7×3のマトリクスの補正ベクトルは有効であることを表している。
【００３２】
４）中心ドットに働く補正ベクトルの算出
従って、3×3、3×5、5×3、3×7、7×3の全てのマトリクスの状態から求めた中心ドットの補正ベクトルをＣＲ(X,Y)とすると、ＣＲ(X,Y)＝Ｋ3ＣＲ3(X,Y)＋Ｋ5ＣＲ5(X,Y)＋Ｋ7ＣＲ7(X,Y)…１）で表すことが出来る。ここでＫ3、Ｋ5、Ｋ7は重み付けを考慮した係数である。当該Ｋ3、Ｋ5、Ｋ7で示す重み付けは、中心ドットより遠くなるほど中心ドットに対する影響が少なくなるので、図１（ｃ）に示すように、たとえばＫ3=4、Ｋ5=2、K7=1のように設定する。そして前記１）式に例えば(-1,0)(1,0)(0,-1)(0,1)の座標を代入する事により各方向成分ＣＲ(-1,0)（-X方向)、ＣＲ(1,0)(+X方向)、ＣＲ(0,-1)(-Y方向)、ＣＲ(0,1)(+Y方向）の夫々の補正ベクトル情報が得られる。なお、Ｋ3、Ｋ5、Ｋ7の重み付けを上記のように4、2、1と設定した場合、ＣＲ3(X,Y)、ＣＲ5(X,Y)、ＣＲ7(X,Y)のベクトル情報は、ｍａｘ「１」（絶対値）の為に前記ＣＲ(-1,0)、ＣＲ(1,0)、ＣＲ(0,-1)、ＣＲ(0,1)は夫々最大７となる。そして、上記補正ベクトルＣＲ3(X,Y)、ＣＲ5(X,Y)、ＣＲ7(X,Y)の和からなる当該算出された補正ベクトルＣＲ(X,Y)を、中心ドットの補正ベクトルとして採用し、補正ベクトル情報に基づいて中心ドットを、後述する方法により、平滑化処理用の補正ドットに変換する。
【００３３】
但し、そして前記各方向成分(-X方向、+X方向、-Y方向、+Y方向)の補正ベクトルの内、任意の判定手段で最も大きい補正ベクトル情報をＣＲ(X,Y)として採用し、該補正ベクトル情報に基づいて中心ドットを、後述する方法により、平滑化処理用の補正ドットに変換するようにしてもよい。
【００３４】
上記１）〜４）に示した処理を、随時注目画素（中心ドット）を変更して、原画像の画像データを構成する全ての画素に対して行う。
【００３５】
５）補正ドットの変換
上記方式によれば、例えば前記重み付けの設定により、ＣＲ(-1,0)、ＣＲ(1,0)、ＣＲ(0,-1)、ＣＲ(0,1)のそれぞれのベクトル情報はそれぞれ最大７となり、多種類の補正ベクトル情報が得られるが、実際には当該多種類の緻密な制御で例えばレーザプリンタのレーザビームをＯＮ／ＯＦＦ制御しても、印字される側では出力光度のバラツキ等により精度よい階調性が得られない。そこで本実施形態においては当該多種類の補正情報を6種類に振分け、補正されるドットを６段階の補正ドットに、置き換えるように構成している。ここで、前記補正ドットの生成は、補正情報に対応するパルス幅変調によるが、垂直方向に延びるエッジを構成する画素については、画素外へのドット位置変更は行わず、画素内におけるドットの位置と、ドットの大きさとを変更することで上記置き換え処理を実現する。
【００３６】
図４は前記平滑化処理を行なうための本発明の実施形態に係る画像処理装置のハードウエア構成を示す基本構成図である。プリンタコントローラ１は、公知のように、例えば300dpi(1inch2当り300×300)にラスタライズ化された画像データを、ホストコンピュータ２側からの画像信号に対応させてフォントＲＡＭ１ａから読み出しながらビデオメモリ内に順次書込み、該ビデオメモリ１ｂ内に1ページ若しくは1バンド幅に相当するビデオデータをドット展開した後、ビデオクロックに同期したシリアルデータに変換してプリントエンジン３側に出力し、該ビデオデータに基づいて例えばレーザビームをＯＮ／ＯＦＦ制御しながら300 dpiに相当するピッチ間隔で光走査しながらビデオデータに対応した印字を行なう。
【００３７】
そして、本実施形態は、前記プリンタコントローラ１とプリントエンジン３との間に図５に示す平滑化処理回路１０を設けることで、上記方式に基づく平滑化処理を実現している。即ち、平滑化処理回路１０は、ＳＲＡＭからなる７ラインメモリ１１との間で書込み／読み込みを行ないながら3×7と7×3のウインドウを形成するために、7×7ドットデータのラッチを行なうラッチ回路１２、中心ドットの補正ベクトルの大きさを計算する為の演算回路１３、該演算回路１３より出力された補正ベクトルにより前記プリンタコントローラ１側より出力された中心ドットを補正ドットに変換するための変換回路１４を有している。なお、平滑化処理回路１０は、補正ベクトル情報に基づいて中心ドットを補正ドットに変換するためのレジスタ収納部１５も備えている。
【００３８】
次に前記回路の動作について簡単に説明すると、前記７ラインメモリ１１は７走査ライン+1走査ライン、即ち８走査ラインのビデオデータが格納可能なＳＲＡＭで構成され、前記プリンタコントローラ１よりＶＣＬＫに同期してシリアル出力されるビデオデータを、７ラインメモリ１１の第1バンクに順次格納し、1走査ライン分のVDATAが該第1バンクに格納された後、以下同様に、第２ラインのVDATAは第２バンクへ、第3ラインのVDATAは第3バンクへと順次格納していく。そして７ライン分のVDATAが第1〜7バンクに格納されると、第８ラインの対応するアドレスのデータがプリンタコントローラ１より出力されるまでの時間を利用して、第1〜7バンクの対応アドレスに格納されているVDATAをラッチ信号に基づいて順次読み出し、ラッチ回路１２を構成する７ラインシフトレジスタに順次ロードする。
【００３９】
この結果、ラッチ回路１２を構成する７ラインシフトレジスタには、７ラインメモリ１１よりのデータ転送により順次その内容を更新しながら中心ドットの前後各３ライン、左右３ドットのドットマップ(７×７)が格納配列されることとなり、該ドットマップを利用して演算回路１３内でのベクトル演算処理が可能となる。演算回路１３では、図１（ｂ）に示すように、前記７ラインシフトレジスタに記憶されているドットマップ(7×7)から、3×7(X,Y)、7×3(X,Y)のウインドウデータを取り出し、それぞれ上記１）に示す補正ベクトル計算式に基づいて±X方向ベクトル情報、±Y方向ベクトル情報を得て、当該情報に基づいて、中心ドットに対応するベクトル情報を算出し、変換回路１４で当該中心ドットに対応するビデオデータを、補正ベクトル情報に対応する補正ビデオデータに変換した後、該ビデオデータをプリントエンジン３側に出力する。
【００４０】
しかしながら、実際には上述した多種類の緻密な制御を行なっても構成が煩雑化するのみで、又緻密なパルス制御でレーザビームをＯＮ／ＯＦＦ制御しても印字される側では出力光度のバラツキ等により精度よい階調性が得られない。そこで本実施形態においては前記多種類の補正情報を６種類に振分け、補正されるドットを６段階の補正ドットに置き換えるように構成している。この場合、本実施形態においては、変換レジスタの種類を各方向成分毎に、ＣＲ(-1,0)（-X方向)用、ＣＲ(1,0)(+X方向)用、ＣＲ(0,-1 0,1)(±Y方向）用のそれぞれ６種類、計１８種類の変換レジスタを用意する。
【００４１】
なお、上述したように、上記補正ドットの生成は一般に中心ドットをパルス幅変調して行なわれるが、レーザプリンタではレーザビームのスキャンラインが水平方向であるために、補正情報に対応するパルス幅変調により、水平方向及び垂直方向共にドット位置は変更せず、画素内におけるドットの位置と、ドットの大きさとを変更することで上記置き換え処理を実現する。
【００４２】
例えば、変換回路１４内で、先ず前記±45°ベクトル情報に基づいて前記中心ドットを含むエッジをなす曲線(直線を含む)が、45°以上の垂直に近い曲線か、又は45°未満の水平方向の曲線かを判断し、水平に近い曲線の場合は、中心ドット｛黒：(D(0,0=0))、白：(D(0,0)＝255)情報と、補正ベクトル情報(CR(x,y)=1〜7)に基づいて、下記ＡからＦのレジスタより選択した補正データをパラレルに16ドットの変換回路１４内のシフトレジスタに書込み、該シフトレジスタより、300dpiの16倍の周期のクロックに基づいて該シリアル出力することにより図６（I）に示すように補正されたビデオデータをプリントエンジン３側に出力させることが出来る。この結果図７（Ｉ）に示すように、プリントエンジン３側で（Ａ）のような印字列は、平滑化処理を行うことで、（Ｂ）のような印字列に置換することができる。
（変換レジスタＡ〜Ｆのデータ内容）
Ａ：0111111111111110 ，Ｂ:001111111111100，Ｃ：0001111111111000 ，Ｄ:0000111111110000，Ｅ：0000011111100000 ，Ｆ:0000001111000000
【００４３】
一方、前記中心ドットを含むエッジをなす曲線(直線を含む)が、垂直に近い曲線の場合は、前記ベクトル情報ＣＲ(x、ｙ)が、正の(+X方向)のベクトル情報ＣＲ(1,0)か、負の(-X方向)のベクトル情報ＣＲ(-1,0)かを判定し、中心ドットの濃度情報と、補正ベクトル情報(CR(x,y)=1〜7)とに基づいて、下記ＧからＬ及びＭからＲの対応レジスタより選択した補正データをパラレルに16ドットの変換回路１４内のシフトレジスタに書込み、該シフトレジスタより、300dpiの16倍の周期のクロックに基づいて該シリアル出力する事により図６（II）、(III）に示すように補正されたビデオデータをプリントエンジン３側に出力させる。
【００４４】
ここでは、中心ドット（エッジ部分を構成する注目画素）について、そのドット位置を当該注目画素内で水平方向にのみ移動させると共に、ドットの大きさも変更するが、水平方向において画素外への移動は行わない。すなわち、当該中心ドットのみに対してのみ平滑化処理を行い、エッジ部分を構成しない周辺画素（注目画素に対する）に対しては平滑化処理を行わない。さらに、例えば図８に示すように、当該中心ドット（図８（ａ））について、平滑化する方のドット一側部を水平方向に移動させ、平滑化しない方のドット他側部は水平方向への移動はさせずに固定する（図８（ｂ））。
【００４５】
（変換レジスタＧ〜Ｒのデータ内容）
例えば、注目画素の中心ドットが、0000111111110000で表される場合（図８参照）、当該中心ドットに対して平滑化処理を行う場合は、
Ｇ：0000011111110000 ，Ｈ:0000001111110000，Ｉ：0000000111110000 ，Ｊ:0000000011110000，Ｋ：0000000001110000 ，Ｌ:0000000000110000
Ｍ：0000111111100000 ，Ｎ:0000111111000000，Ｏ：0000111110000000 ，Ｐ:0000111100000000，Ｑ：0000111000000000 ，Ｒ:0000110000000000
とされる。
【００４６】
本実施形態に係る平滑化処理は、多値データに対して行うものであるため、注目画素の濃度（中心ドットの大きさ）に対応させたそれぞれの変換レジスタＧ〜Ｒのデータ内容（図６（II）（III）の他の例）や置換例（図７（II）Ｂ）が用意されているが、図６（II）（III）及び図７（II）Ｂには、その一例（注目画素の濃度（輝度）が0（黒）の場合）のみを示している。
【００４７】
この結果例えば、図７（II）に示すようにプリントエンジン３側で（Ａ）のような印字列を（Ｂ）のような印字列に置換する事ができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、垂直方向に延びるエッジを構成する注目画素に対してのみ、当該注目画素内で中心ドットを移動させることによる平滑化処理を行っているが、水平方向に延びるエッジを構成する注目画素に対して、当該注目画素内で中心ドットを移動させることによる平滑化処理を行うようにしてもよい。
【００４９】
また、本発明に係る画像処理装置の一例として、プリンタを示したが、本発明に係る画像処理装置はプリンタへの適用に限定されるものではなく、他の画像形成装置や、スキャナ、情報処理装置等、他の装置に適用されるものであってもよい。
【００５０】
また、図１乃至図８に、本発明に係る画像処理装置及び画像処理プログラムの構成及び処理を示しているが、これらの構成及び処理はあくまでも一例であり、本発明に係る画像処理装置の構成及び処理は上記に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】（ａ）は画像データをマトリクス状に展開した場合におけるエッジ構成部分の画素を示す図、（ｂ）は本実施形態に係る平滑化処理で用いるドットマップを示す図、（ｃ）は中心ドットに対する補正ベクトル情報を求めるための演算手順を示す図である。
【図２】（ａ）はX方向、Y方向、及び-Y方向にエッジが延びる画像データをマトリクス状に展開した状態を示す図、（ｂ）は-Y方向にエッジが延びる画像データをマトリクス状に展開した状態を示す図、（ｃ）はX方向にエッジが延びる画像データをマトリクス状に展開した状態を示す図、（ｄ）はX方向、-X方向、Y方向、及び-Y方向にエッジが延びる画像データをマトリクス状に展開した状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る平滑化処理におけるドットマップの用い方を概念的に示した図である。
【図４】平滑化処理を行なうための本発明の実施形態に係る画像処理装置のハードウエア構成を示す基本構成図である。
【図５】平滑化処理回路の全体構成図を示すブロックダイヤグラムである。
【図６】前記平滑化処理回路で生成される平滑用ビデオデータの種類を示すパルス波形図、（Ｉ）は水平に近い分布線のパルス、（II）,（III）は垂直に近い分布線のパルス波形を示す。
【図７】図４のビデオデータに基づいて生成される印字ドット分布を示し、（Ａ）は平滑化処理前、（Ｂ）は平滑化処理後を示す。
【図８】（ａ）は本実施形態に係る平滑化処理前の元の画素（中心ドット）の一例を示す図、（ｂ）は本実施形態に係る平滑化処理後の画素（中心ドット）の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１          プリンタコントローラ
３          プリントエンジン
１０        平滑化処理回路
１１        ラインメモリ
１２        ラッチ回路
１３        演算回路
１４        変換回路
１５        レジスタ収納部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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