(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像信号を平滑化する平滑化手段と、該平滑化手段によって平滑化された画像信号を用いて前記入力された画像信号中のエッジ付近の濃度の薄い側の領域を補正する際の補正の程度を示す重み係数を決定する重み係数決定手段と、前記入力された画像信号を参照し画像中のエッジ部分における濃度の薄い側の微小部分の濃度を補正するためのエッジ補正係数を決定するエッジ補正係数決定手段と、前記平滑化手段から出力される平滑化された画像信号と前記重み係数決定手段で決定した前記重み係数と前記エッジ補正係数決定手段で決定した前記エッジ補正係数に基づいて前記入力された画像信号を補正する補正手段を有し、前記補正手段は、前記入力された画像信号中のエッジ付近の濃度の薄い側の領域において前記重み係数に応じた割合で前記入力された画像信号を前記平滑化手段により平滑化された画像信号により補正するとともに、エッジ近傍の濃度の薄い側の微小領域では、前記エッジ補正係数によって前記入力された画像信号を制限することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記入力された画像信号中のエッジ付近の濃度の薄い側の領域において、前記入力された画像信号の濃度が高くなるように、前記重み係数に応じた割合で前記入力された画像信号を前記平滑化手段により平滑化された画像信号により補正するとともに、エッジ近傍の濃度の薄い側の微小領域における前記入力された画像信号の濃度が低くなるように、前記エッジ補正係数決定手段が決定した前記エッジ補正係数によって前記入力された画像信号を制限することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記重み係数決定手段は、前記入力された画像信号に応じた補正対象重みを決定する補正対象重み決定手段と、周囲の画像信号とのコントラストを演算するコントラスト演算手段と、該コントラスト演算手段により算出されたコントラストに応じたコントラスト重みを決定するコントラスト重み決定手段と、前記補正対象重み決定手段で決定した前記補正対象重みと前記コントラスト重み決定手段で決定した前記コントラスト重みに基づいて前記重み係数を算出する重み係数算出手段を有し、前記重み係数算出手段は、前記入力された画像信号が前記平滑化された画像信号よりも大きい場合には前記入力された画像信号がそのまま出力されるように前記重み係数を決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記エッジ補正係数決定手段は、前記入力された画像信号からエッジを検出するエッジ検出手段と、該エッジ検出手段において検出されたエッジが補正すべきエッジか否かを判定するエッジ判定手段と、該エッジ判定手段における判定結果に応じて前記エッジ補正係数を決定する係数決定手段を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記エッジ判定手段は、前記コントラスト演算手段が算出したコントラストが所定の閾値より大きい場合に補正すべきエッジと判定することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記係数決定手段は、前記コントラスト演算手段が算出したコントラストに応じて前記エッジ補正係数を決定することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記係数決定手段は、前記コントラスト演算手段が算出したコントラストが小さい場合にはエッジ補正量が小さくなるように前記エッジ補正係数を決定し、前記コントラスト演算手段が算出したコントラストが大きい場合にはエッジ補正量が大きくなるように前記エッジ補正係数を決定することを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
入力された画像信号を平滑化するとともに、平滑化された画像信号を用いて前記入力された画像信号を補正する程度を示す重み係数を前記入力された画像信号から決定し、また前記入力された画像信号を参照して画像中のエッジ部分における濃度の薄い側の微小部分の濃度を補正するためのエッジ補正係数を決定し、前記入力された画像信号中のエッジ付近の濃度の薄い側の領域において前記重み係数に応じた割合で前記入力された画像信号を前記平滑化された画像信号により補正するとともに、エッジ近傍の濃度の薄い側の微小領域では、前記エッジ補正係数によって前記入力された画像信号を制限することによって、前記入力された画像信号を補正することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル複写機やプリンタなどの画像形成装置において画像を形成する際に用いることのできる画像処理装置及び画像処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置における現像方法の一つとして、絶縁性トナーと磁性粒子を用いた二成分磁気現像方式があり、広く用いられている。この二成分磁気現像方式では、同色の高濃度部分と低濃度部分とが隣接した画像を再現しようとした場合、二成分磁気現像方式の出力再現特性により白抜け（以下、スターベーションと呼ぶ）が発生することが知られている。この現象は、感光体ドラム上に付着したトナーが現像器の現像剤層中に引き戻されることによって発生する。
【０００３】
このような問題を解決するため、例えば特開平５−２８１７９０号公報などに記載されている方法がある。この方法では、絶縁性トナーおよび磁性粒子の粒径を制限し、またバイアス電圧の周波数を高めるなど、現像部における改善によってスターベーションの発生を防止している。しかしこのような現像部における制限は、装置の大型化やコストアップを伴うとともに、例えば高解像度化など、他の要求との両立が難しい場合が生じる。
【０００４】
別の解決方法として、例えば特開平１０−６５９１９号に記載されている方法がある。この方法では、濃度の変化するエッジ部分を検出し、感光体ドラム上から現像器の現像剤層中に引き戻されるトナー量をもとに補正量を決定して、補正対象となる低濃度部の画像信号を補正する。この補正された画像信号によって画像を形成することにより、スターベーションの発生をを防止している。
【０００５】
一方、上述のような同色の高濃度部分と低濃度部分とが隣接した画像を再現しようとした場合、その隣接部分（エッジ部分）の高濃度側の微小領域の濃度をより濃く、低濃度側の微小領域の濃度をより薄く再現することによってエッジ部分の再現性が向上することが知られている。図８は、エッジを含む画像信号及び形成された画像の濃度分布の一例の説明図である。例えば図８（Ａ）に示すように低濃度部と高濃度部とが隣接したエッジを含む画像信号が入力された場合を考える。このとき、図８（Ｂ）に示すようにエッジに隣接する低濃度側の１ないし数画素程度の微小領域の濃度をより薄く、またエッジに隣接する高濃度側の１ないし数画素程度の微小領域の濃度をより濃く再現することによって、見かけ上、エッジをシャープに再現することができる。このような画像の再現特性は、電子写真方式では画像の形成時にこのような特性が得られる。
【０００６】
しかしこのような低濃度側の濃度低下は微小領域において発生する限りにおいてはエッジの強調として作用するが、上述のようなスターベーションは数十画素以上といった広い範囲において発生し、濃度の低下が視認される。スターベーションが発生した画像の濃度分布を図８（Ｃ）に示している。これに対処するため、例えば上述の特願平    ＦＮ９６−００４３２    号に記載されている方法等を用いることができる。この方法によって、図８（Ａ）に示す画像信号を図８（Ｄ）に示すような画像信号に補正する。この図８（Ｄ）に示す画像信号を用いて画像を形成することにより、形成された画像の濃度分布は図８（Ｅ）に示すようになり、スターベーションを防止することができる。
【０００７】
この図８（Ｅ）に示す濃度分布では、エッジに隣接した低濃度側の微小領域においても濃度の低下がほとんどない。そのため、エッジの鮮鋭度が低下し、エッジがぼけて見えるという不具合があった。これは図８（Ｄ）に示すようにエッジ部分において低濃度側の画像信号の濃度を濃くしているために発生する。この濃度の調整量を小さくすれば見かけ上のぼけをある程度防げるが、逆にスターベーションの発生をある程度容認せざるを得ないという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、エッジ部分の見かけ上のぼけを抑えつつスターベーションの低減を図り、高品質の画像を形成可能な画像信号を生成する画像処理装置および画像処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入力された画像信号を平滑化してスターベーションを低減させるための信号を生成するとともに、その平滑化された画像信号によって入力された画像信号をどの程度補正するかを示す重み係数を決定する。決定された重み係数に従って平滑化された画像信号で入力された画像信号中のエッジ付近の濃度の薄い側の領域を補正することにより、スターベーションを低減することができる。
【００１０】
しかしこのままでは上述のようにエッジ部分が見かけ上ぼけるので、エッジ部分における濃度の薄い側の微小部分の濃度を補正するためのエッジ補正係数を決定し、決定したエッジ補正係数をも加味して入力された画像信号を補正することによって、エッジ部分のコントラストを向上させ、見かけ上のエッジのぼけを抑制する。
【００１１】
このようにして、エッジ部分の見かけ上のぼけを抑えつつ、スターベーションを低減させることができ、高品質の画像を形成することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の画像処理装置の実施の一形態を示すブロック図である。図中、１は入力バッファ、２は平滑化部、３は重み係数決定部、４はエッジ補正係数決定部、５は補正画素値算出部、１１はコントラスト演算部、１２は補正対象選択テーブル、１３は重み係数選択テーブル、１４は重み係数算出部、２１はエッジ検出部、２２はエッジ判定部、２３は係数決定部である。
【００１３】
入力バッファ１は、入力された画像信号を受け取り、ほぼ所定ライン数分の画像信号を保持する。そして注目画素と、注目画素の周囲を含む所定領域内の画素の値を出力する。以下、この所定領域をウィンドウと呼ぶ。また、注目画素の値を注目画素値ｇとする。ウィンドウの大きさは、例えば注目画素を中心とするｍ×ｎ画素の矩形領域とすることができる。具体例として、例えばエッジ部分において主走査方向に１４画素、副走査方向に７画素の補正を行なう場合には、ウィンドウの大きさを２９×１５画素とすることができる。もちろん、ウィンドウの大きさ及び形状は任意であって、平滑化部２やエッジ検出部２１などの処理に必要な大きさ及び形状とすればよい。また、例えば画像信号が画像メモリなどの記憶装置に格納され、画像メモリなどから必要な領域の画素値を読み出すことができる構成であれば、この入力バッファ１を設けずに構成することもできる。
【００１４】
平滑化部２は、入力バッファ１から出力されるウィンドウ内の画像信号をもとに平滑化フィルタリング処理を行なって、注目画素における平均値信号ｆを出力する。この平均値信号ｆはスターベーションを低減させるために用いる。
【００１５】
重み係数決定部３は、平滑化部２から出力される平均値信号ｆによって注目画素値ｇをどの程度補正するかを示す重み係数を決定する。重み係数決定部３は、コントラスト演算部１１、補正対象選択テーブル１２、重み係数選択テーブル１３、重み係数算出部１４等によって構成されている。
【００１６】
コントラスト演算部１１は、注目画素値ｇと周囲の画素とのコントラストｈを演算する。ここでは入力バッファ１から出力されるウィンドウ内の画像信号のうちから最大の濃度を検索し、検索されたウィンドウ内の最大濃度と注目画素値ｇとの濃度差をコントラストｈとして算出する。
【００１７】
補正対象選択テーブル１２は、注目画素がどの程度補正を要する画素なのかを示す補正対象度ｗｈを注目画素値ｇから求めるためのテーブルである。図２は、注目画素値と補正対象選択テーブルに設定される補正対象度との関係の一例を示すグラフである。例えば白地では白抜けが発生してもわからない。また、エッジにおいて濃度の薄い側でも濃度が非常に濃い場合にはエッジ部分のコントラストが小さいのでスターベーションは発生しない。これらの場合にはスターベーションを低減させるための補正の必要性が低い。このように下地（エッジにおける濃度の薄い側）の濃度に応じて、スターベーションに対する補正をどの程度行なえばよいかが異なる。そのため図２に示すように、注目画素値ｇの値が小さい部分と大きい部分では補正対象度ｗｈを小さくして、補正の必要性が小さいことを示す。また、中間濃度においては補正を行なう対象とするため、補正対象度ｗｈを１としている。このような補正対象度ｗｈを注目画素値ｇと対応づけて補正対象選択テーブル１２に格納しておく。これにより、補正対象選択テーブル１２は注目画素値ｇに応じて、その補正の度合いを補正対象度ｗｈとして出力することができる。補正対象選択テーブル１２は、注目画素値ｇを入力、補正対象度ｗｈを出力とするルックアップテーブルで構成することができるが、これに限らず、演算により補正対象度ｗｈを求めるなど、種々の構成で実現することができる。
【００１８】
重み係数選択テーブル１３は、コントラスト演算部１１から出力されるコントラストｈに対応したコントラスト重みｗｗを求めるためのテーブルである。このコントラスト重みｗｗは、平滑化部２から出力される平均値信号ｆによって注目画素値ｇをどの程度補正するかを示す。コントラストｈが大きいとスターベーションの影響も大きくなるが、平均値信号ｆの変化も大きくなる。この両者を調節することで、見かけ上、スターベーションを減少させることができる。コントラストｈに応じた平均値信号ｆの変化とスターベーションを減少させるための補正量の変化の対応関係をあらかじめ実験で求めておけば、平均値信号ｆをスターベーションを減少させるための補正量にほぼ一致させるための対応関係が得られる。この対応関係を示す値が、コントラストｈに対応したコントラスト重みｗｗである。図３は、コントラストと重み係数選択テーブルに設定されるコントラスト重みの関係の一例を示すグラフである。例えばコントラスト演算部１１で得られるコントラストｈに対応づけて、図３に示すような重み係数ｗｗを設定しておくことができる。重み係数選択テーブル１３は、コントラスト演算部１１から出力されるコントラストｈを入力とし、対応するコントラスト重みｗｗを出力するルックアップテーブルとして構成することができるが、これに限らず、演算によってコントラスト重みｗｗを求める構成など、種々の構成で実現することができる。
【００１９】
重み係数算出部１４は、補正対象度ｗｈおよびコントラスト重みｗｗから重み係数Ｗを算出する。この重み係数Ｗは、コントラストｈに応じて平均値信号ｆによって注目画素値ｇをどの程度補正するかを示すコントラスト重みｗｗに対して、その補正がどの程度必要かを示す補正対象度ｗｈを加味し、入力された注目画素値ｇに対して、平均値信号ｆによってどの程度の補正を行なうかを示すものである。具体的には、重み係数Ｗはコントラスト重みｗｗと補正対象度ｗｈとを乗算（Ｗ＝ｗｗ×ｗｈ）して求めることができる。もちろん、他の演算方法を用いたり、ルックアップテーブルを用いるなど、他の方法で重み係数Ｗを求めてもよい。また、スターベーションはエッジ部分の濃度の薄い側に発生するので、濃度の濃い側には補正する必要がない。そのため、コントラストｈが０（注目画素値ｇが最大濃度）であったり、注目画素値ｇが平均値信号ｆよりも大きい場合には、注目画素はエッジ部でないか、あるいはエッジ部において濃度が濃い側の画素である。このような場合には補正を行なう必要がないため、この重み係数算出部１４において補正を行なわない重み係数、具体的には０を強制的に設定する。
【００２０】
エッジ補正係数決定部４は、入力された画像信号中のエッジ部分において、濃度の薄い側の微小部分の濃度を補正してエッジを強調させるためのエッジ補正係数ｅｗを決定する。エッジ補正係数決定部４は、エッジ検出部２１，エッジ判定部２２，係数決定部２３などを有している。
【００２１】
エッジ検出部２１は、入力バッファ１から注目画素を含む所定領域の画素を受け取り、エッジの存在を検出する。エッジ検出部２１は、入力バッファ１から出力されるウィンドウ内のすべての画素を参照する必要はなく、エッジを検出可能な大きさ、具体的には例えば３×３画素程度の領域の画素を参照すればよい。
【００２２】
エッジ判定部２２は、エッジ検出部２１においてエッジが検出されたか否かとともに、重み係数決定部３のコントラスト演算部１１で算出されたコントラストｈが所定の閾値ＣＮＴＬＭＴよりも大きいか否かを判定する。そして、エッジ検出部２１でエッジが検出され、コントラストｈが閾値ＣＮＴＬＭＴより大きい場合に、補正処理を行なうべきエッジであると判定する。判定結果及びコントラストｈを係数決定部２３に送る。
【００２３】
係数決定部２３は、エッジ判定部２２における判定結果に従い、補正処理を行なうべきエッジであると判定された場合にはエッジ補正係数ｅｗをコントラストｈに応じた値に設定する。図４は、コントラストと係数決定部２３に設定されるエッジ補正係数ｅｗとの関係の一例を示すグラフである。ここではエッジ補正係数ｅｗは、１のときエッジ補正を行なわず、０のときスターベーションを防止するための補正量のみとする値としている。図４に示すように、コントラストｈが小さい場合にはスターベーション防止のための補正量も小さいので、エッジ補正量を小さくしている。逆にコントラストｈが大きい場合にはスターベーション防止のための補正量も大きくなるため、エッジ補正量を大きくしている。図４ではコントラストｈに対して直線的にエッジ補正係数ｅｗを減少させているように示しているが、実際には実験的に求めることができる。このコントラストｈに応じたエッジ補正係数ｅｗの決定は、例えばルックアップテーブルなどを用いて行なうことができる。もちろん、他の方法を適用して構成してもよく、例えば図４に示すように直線的な関係にあれば、単純な関係式に基づいて演算により求めることもできる。
【００２４】
また係数決定部２３は、エッジ判定部２２で補正処理を行なうべきエッジではないと判定された場合には、エッジ近傍の微小部分に対する補正処理が行なわれないようにエッジ補正係数ｅｗを設定する。例えばエッジ補正係数ｅｗを１に設定する。
【００２５】
補正画素値算出部５は、重み係数決定部３で決定した重み係数Ｗと、エッジ補正係数決定部４で決定されたエッジ補正係数ｅｗに従って、平滑化部２から出力される平均値信号ｆにより注目画素値ｇを補正して出力画像信号Ｇを生成し、出力する。出力画像信号Ｇは、例えば次のような式に従って算出することができる。
Ｇ＝（ｆ×Ｗ）＋（１−Ｗ）×ｅｗ×ｇ
この式によって算出される出力画像信号Ｇは、スターベーションの発生するエッジ付近の領域においては重み係数Ｗの割合に応じて注目画素値ｇは平均値信号ｆにより補正されることになる。これによりスターベーションを低減させることができる。また、エッジ近傍の微小領域では、エッジ補正係数ｅｗによって注目画素値ｇが制限されるため、エッジ近傍における濃度の薄い側の微小部分の濃度を低下させ、エッジを強調させることができる。このようにして、出力画像信号Ｇはエッジにおける見かけ上のぼけを抑えつつ、スターベーションを低減したものとなる。
【００２６】
図５は、本発明の画像処理装置の実施の一形態における動作の一例を示すフローチャートである。画像信号が入力される前に、各種のパラメータを設定しておく。例えば平滑化部２の平滑化フィルタパラメータや、重み係数決定部３の補正対象選択テーブル１２，重み係数選択テーブル１３の値、エッジ補正係数決定部４のエッジ判定部２２における閾値ＣＮＴＬＭＴの値などをあらかじめ設定しておく。
【００２７】
画像信号が入力されると、Ｓ３１において順次入力バッファ１に保持されてゆく。所定の画素数あるいは所定のライン数だけの画像信号が入力された後、注目画素を順次移動させながら注目画素を含む所定のウィンドウ内の画素が切り出されて出力される。これを受けて平滑化部２，重み係数決定部３，エッジ補正係数決定部４がそれぞれ処理を開始する。もちろん、各部は入力バッファ１から出力されるウィンドウ内のすべての画素を利用しなくてもよい。ここでは一例として、平滑化部２及び重み係数決定部３ではウィンドウ内のすべての画素を用いることとし、エッジ補正係数決定部４では所定のウィンドウよりも小さな注目画素を含む領域の画素のみを用いることとする。
【００２８】
平滑化部２は、ウィンドウ内の各画素の値をもとに、Ｓ３２において平滑化フィルタ演算を行ない、注目画素に対応する平均値信号ｆを求める。
【００２９】
また重み係数決定部３では、ウィンドウ内の各画素の値をもとに、まずコントラスト演算部１１でコントラストｈを算出する。そのために、Ｓ３３においてウィンドウ内の各画素値から最大値を検索する。検索された最大値をＭＡＸＣとする。さらにＳ３４において、最大値ＭＡＸＣと注目画素値ｇの差を計算し、これをコントラストｈとする。このコントラストｈおよび最大値ＭＡＸＣは、エッジ補正係数決定部４のエッジ判定部２２にも送られる。
【００３０】
重み係数算出部１４は、コントラスト演算部１１で算出されたコントラストｈを受け、Ｓ３５においてコントラストｈが０以下か否かを判定する。コントラストｈが０以下の場合には、ウィンドウ内が均一な濃度であるか、あるいはエッジ部において注目画素が濃度の濃い側の画素であるときを示す。同様に注目画素値ｇが平均値信号ｆ以上の場合には、注目画素が濃度の濃い側の画素であることを示している。スターベーションはエッジ部の濃度の薄い側に発生するので、このようにエッジ部の濃度の濃い側については補正処理を行なう必要がない。もちろん、平坦部についても補正処理を行なう必要がない。そのため、Ｓ３６において重み係数Ｗを０にして重み係数Ｗによる補正が行なわれないようにする。
【００３１】
Ｓ３５においてコントラストｈが０より大きく、また注目画素値ｇが平均値信号ｆより小さい場合には、注目画素はエッジ部分における濃度の薄い側の画素である。そのため、スターベーションが発生する可能性がある。まずＳ３７において、注目画素値ｇを補正するためのコントラスト重みｗｗをコントラストｈに基づいて重み係数選択テーブル１３から得る。同時にＳ３８において注目画素値ｇに基づいて補正対象選択テーブル１２から補正対象度ｗｈを得る。さらにＳ３９において、重み係数算出部１４は重み係数選択テーブル１３から得られたコントラスト重みｗｗと補正対象選択テーブル１２から得られた補正対象度ｗｈから重み係数Ｗを算出する。
【００３２】
一方、エッジ補正係数決定部４のエッジ検出部２１は、入力バッファ１内の注目画素を含む小領域、例えば３×３画素程度の領域から、Ｓ４０において最大値を検索する。この最大値をＭＡＸＥとする。ここではエッジ検出部２１の処理を最大値ＭＡＸＥの検索のみとし、実際にエッジか否かの判定はエッジ判定部２２で行なう。もちろん、種々の公知の方法によってエッジ検出部２１でエッジか否かの判定を行なってもよい。
【００３３】
エッジ判定部２２は、Ｓ４１において、エッジ検出部２１で得た最大値ＭＡＸＥと、コントラスト演算部１１で得た最大値ＭＡＸＣとを比較する。上述のように最大値ＭＡＸＣはウィンドウ内の最大値であるので、ウィンドウよりも小さな領域においてこの最大値ＭＡＸＣと同じ値を有する画素が存在することは、エッジを検出するための小領域が少なくとも濃度の濃い側の画素を含むことを示す。最大値ＭＡＸＣと最大値ＭＡＸＥが等しい場合には、さらにＳ４２において、コントラストｈがあらかじめ設定されている閾値ＣＮＴＬＭＴより大きいか否かを判定する。コントラストｈが閾値ＣＮＴＬＭＴよりも大きい場合、所定のウィンドウ内に閾値ＣＮＴＬＭＴ以上の濃度差を有するエッジが存在し、しかも注目画素がエッジの濃度の薄い側の画素であることがわかる。Ｓ４１およびＳ４２の判定から、小領域中に濃度の濃い部分が存在するとともに、注目画素は薄い側の画素であることが判定される。すなわち、注目画素はエッジ近傍の薄い側の画素であることになる。このようにして判定された画素は、エッジ強調のために補正すべき画素である。そのためエッジを強調させるべく、Ｓ４３において係数決定部２３でコントラストｈに基づいてエッジ補正係数ｅｗを算出する。Ｓ４１において最大値ＭＡＸＣと最大値ＭＡＸＥが等しくない場合、および、Ｓ４２においてコントラストｈが閾値ＣＮＴＬＭＴ以下の場合には、Ｓ４４において係数決定部２３でエッジ補正係数ｅｗを１として、エッジ強調の補正が行なわれないようにする。
【００３４】
このようにして平均値信号ｆ、重み係数Ｗ、エッジ補正係数ｅｗが求められた後、補正画素値算出部５はＳ４５において出力画素信号Ｇを算出する。出力画素信号Ｇの算出は、上述のような算出式に従って演算により求めることができる。もちろん他の算出式や、多次元のルックアップテーブルを用いるなど他の手法によって求めてもよい。このようにして算出された出力画素信号Ｇを補正処理結果として出力すればよい。
【００３５】
次に具体例を用いて本発明の画像処理装置の実施の一形態における補正処理動作の一例を説明する。図６は、入力画像信号の一例の説明図、図７は、補正処理後の出力画像信号の一例の説明図である。画像は実際には２次元状の広がりを有しているが、ここではあるラインの一部のみを示している。ここでは一例として、図６に示すように画素位置Ｂとその次の画素との間に濃度差が存在し、ステップ状のエッジが存在する画像を想定する。この濃度差がコントラストｈである。
【００３６】
入力バッファ１で切り出すウィンドウの幅を図示した幅とすると、画素位置Ａよりも左側および画素位置Ｃよりも右側ではウィンドウ内に画素位置Ｂのエッジを含まない。そのため、ここでは画素位置Ａから画素位置Ｃまでの画素について説明する。画素位置Ａから画素位置Ｃまでの画素を注目画素とするとき、ウィンドウ中には濃度の異なる画素が含まれるため、平滑化部２によって平滑化フィルタ処理を行なうことによって図７に破線で示す平均値信号ｆが出力される。また、コントラスト演算部１１では画素位置Ａから画素位置Ｂまでの画素が注目画素である場合にはエッジ部分の濃度差をコントラストｈとして出力し、画素位置Ｂの次の画素から右側ではコントラストｈは０となる。
【００３７】
重み係数選択テーブル１３は、コントラスト演算部１１からコントラストｈを受け、各画素ごとに対応するコントラスト重みｗｗを出力する。一方、補正対象選択テーブル１２からは、画素位置Ａから画素位置Ｃまでのいずれの画素についても、補正対象であるとして補正対象度ｗｈ＝１が出力されるものとする。
【００３８】
重み係数算出部１４では、コントラストｈを判定し、画素位置Ａから画素位置Ｂまでの各画素については補正対象度ｗｈとコントラスト重みｗｗから重み係数Ｗを計算する。ここでは補正対象度ｗｈ＝１であるので、重み係数Ｗ＝コントラスト重みｗｗとなる。また、画素位置Ｂの右隣の画素から右側はエッジ部の濃度の濃い側の画素であり、コントラストｈ＝０および注目画素値ｇ＞平均値信号ｆとなるため、重み係数Ｗ＝０とする。
【００３９】
さらにエッジ検出部２１では、画素位置Ｂよりも左側の画素が注目画素のときには、ウィンドウよりも小さな例えば３×３画素の検出領域内に濃度の濃い画素は検出されない。そのためエッジ判定部２２では画素位置Ｂよりも左側の各画素ではエッジと判定せず、エッジ補正係数ｅｗとして１を出力する。
【００４０】
これによって、画素位置Ａから画素位置Ｂの左隣の画素までの各画素については、エッジ補正係数ｅｗ＝１であるので重み係数Ｗによる補正処理が行なわれ、図７に示すように平均値信号ｆの傾きを緩やかにした画像信号となる。このようにエッジへ向けて濃度を高くすることにより、スターベーションを抑制することができる。
【００４１】
画素位置Ｂについては、エッジ検出部２１において濃度の濃い部分が検出され、またコントラストｈも十分大きいと判定されて、エッジ判定部２２において画素位置Ｂがエッジ補正の対象となる画素であると判定される。係数決定部２３ではコントラストｈに対応したエッジ補正係数ｅｗを求め、補正画素値算出部５へと出力する。これによって補正画素値算出部５ではエッジ補正係数ｅｗおよび重み係数Ｗによる補正処理を行なうこととなり、エッジ補正係数ｅｗに応じた分だけ注目画素値ｇが低減され、図７に示すように濃度の薄い画素が生成される。
【００４２】
画素位置Ｂの右隣の画素よりも右側については、コントラストｈが０となるためエッジ補正係数ｅｗ＝１となり、また重み係数Ｗも０となるため、補正画素値算出部５は注目画素値ｇをそのまま出力画像信号Ｇとして出力することになる。
【００４３】
このようにして、図６に示すような入力画像信号は、図７に示すようにエッジ部分の低濃度側である、画素位置Ａから画素位置Ｂまでの各画素について、スターベーションを抑制するために濃度を高める処理が施されるとともに、画素位置Ｂについては濃度を低下させてエッジを強調する処理が施される。このようにして補正処理の施された出力画像信号Ｇを用い、画像を形成することによって、エッジ部分が見かけ上ぼけることなく、スターベーションを低減することが可能となる。形成された画像の濃度分布は、例えば図８（Ｂ）に示した分布に近い特性となる。
【００４４】
上述の具体例では低濃度部から高濃度部に移行するエッジの例について示しているが、高濃度部から低濃度部に移行するエッジについても同様にエッジ部の低濃度側に補正を施すことができる。また、上述の具体例では１次元的に示しているが、２次元のウィンドウを設定してそれぞれの処理を行なっているので、主走査方向、副走査方向とも、エッジ部分の低濃度側について、上述のような補正処理を施すことができる。例えば主走査方向と副走査方向とでスターベーションの発生領域が異なる場合には、スターベーションの発生領域に応じてウィンドウの主走査方向の幅と副走査方向の幅を設定すればよい。また、同じ方向でも低濃度部から高濃度部に移行する場合と高濃度部から低濃度部に移行する場合とでスターベーションの発生領域が異なる場合でも、ウィンドウの注目画素の左右や上下の幅を適宜設定することによって対応することが可能である。もちろん上述のようにウィンドウの形状は矩形に限らず、例えば円形や菱形など、形状は任意であり、スターベーションの防止に効果的な形状及び大きさとすればよい。
【００４５】
上述の説明では、ある単色の画像について行なう処理について説明したが、例えば画像形成時に複数色の色材を用いてカラー画像を形成する場合には、各色材に対応した色の画像ごとに、それぞれ上述のような処理を行なえばよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、エッジ部分の見かけ上のぼけを抑えつつ、スターベーションを防止することができ、高品質の画像を形成可能な画像信号を生成することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の画像処理装置の実施の一形態を示すブロック図である。
【図２】  注目画素値と補正対象選択テーブルに設定される補正対象度との関係の一例を示すグラフである。
【図３】  コントラストと重み係数選択テーブルに設定されるコントラスト重みの関係の一例を示すグラフである。
【図４】  コントラストと係数決定部２３に設定されるエッジ補正係数ｅｗとの関係の一例を示すグラフである。
【図５】  本発明の画像処理装置の実施の一形態における動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】  入力画像信号の一例の説明図である。
【図７】  補正処理後の出力画像信号の一例の説明図である。
【図８】  エッジを含む画像信号及び形成された画像の濃度分布の一例の説明図である。
【符号の説明】
１…入力バッファ、２…平滑化部、３…重み係数決定部、４…エッジ補正係数決定部、５…補正画素値算出部、１１…コントラスト演算部、１２…補正対象選択テーブル、１３…重み係数選択テーブル、１４…重み係数算出部、２１…エッジ検出部、２２…エッジ判定部、２３…係数決定部。
【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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