(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の１ラインにおける画素濃度データを格納する格納手段と、
入力される画素濃度データに第１の重みを乗算する第１の演算手段と、
上記格納手段から上記入力される画素濃度データと対応する位置にある画素濃度データを読み出して第２の重みを乗算する第２の演算手段と、
上記第１、第２の演算手段の乗算出力を加算し、その加算出力を上記格納手段に格納する加算手段と、
を設けた画像処理装置であって、
第１の処理では、上記第１、第２の重みを、上記加算出力が第１の所定ライン数の画素濃度データの実質的な平均値となるような値に設定し、第２の処理では、上記第１、第２の重みを、上記加算出力が上記第１の所定ライン数より多い第２の所定ライン数の画素濃度データの実質的な平均値となるような値に設定し、
上記第１の処理と、上記第２の処理とを所定の比率で実行することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
上記加算出力を２値化処理すると共に所定ラインを間引き処理する処理手段を設けた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】
上記画素濃度データは画像読み取り手段により読み取られたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
画像の１ラインにおける画素濃度データを格納手段に格納する格納処理と、
入力される画素濃度データに第１の重みを乗算する第１の演算処理と、
上記格納手段から上記入力される画素濃度データと対応する位置にある画素濃度データを読み出して第２の重みを乗算する第２の演算処理と、
上記第１、第２の演算処理で得られる乗算出力を加算し、その加算出力を上記格納手段に格納する加算処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
第１の処理では、上記第１、第２の重みを、上記加算出力が第１の所定ライン数の画素濃度データの実質的な平均値となるような値に設定し、第２の処理では、上記第１、第２の重みを、上記加算出力が上記第１の所定ライン数より多い第２の所定ライン数の画素濃度データの実質的な平均値となるような値に設定し、
上記第１の処理と、上記第２の処理とを所定の比率で実行する処理を設けたことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項５】
上記加算出力を２値化すると共に所定ラインを間引きする処理を設けたことを特徴とする請求項４に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項６】
上記画素濃度データは、画像読み取り手段により読み取られたものであることを特徴とする請求項４又は５に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ等のスキャナで読み取った画像を処理するのに用いて好適な画像処理装置及びこれに用いられるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリの読み取りにおいては、主走査解像度８ＰＥＬ（約２００ＤＰＩ）を読み取ることができれば必要十分である。ところで、コピー機能やスキャナ機能を重視した多機能ファクシミリが登場してきている。このような多機能ファクシミリでは読み取り画質を向上させるために、８ＰＥＬより主走査解像度が高い読み取り（例えば３００ＤＰＩ）が可能な仕様の場合が多い。
【０００３】
一般的なファクシミリの読み取りの方式は、読み取りデバイス（例えばコンタクトイメージセンサ）を固定して原稿を副走査方向に搬送させる。原稿搬送の駆動力としてはステッピングモータを使用することが多い。ステッピングモータ駆動力をギヤによって伝達し、原稿に接するローラなどを回転させる。ステッピングモータの１ステップ駆動によって原稿が搬送されるピッチが、その読み取りの最大の副走査解像度になる。
【０００４】
ここで、従来の画像処理装置を持つファクシミリとして、主走査解像度３００ＤＰＩのコンタクトイメージセンサ（以後ＣＩＳ）を有し、最大の副走査解像度が３００ＤＰＩに設定された読み取り装置を有するファクシミリを想定する。
図５は上記ファクシミリにおける従来の読み取り画像処理装置のブロック図である。
図５において、１はＣＩＳである。ＣＩＳ１は主走査方向１ライン分の画素濃度を読み取る読み取り素子と、原稿面を照射する光源と、原稿画像を読み取り素子に結像させるレンズとを一体化したデバイスである。
【０００５】
２はＡ／Ｄコンバータで、ＣＩＳ１が出力するアナログの画素濃度信号をディジタルの画素濃度データに変換する。３はシェーディング補正部で、読み取り素子や光源のばらつきに起因する主走査方向の濃度のばらつきを補正する。一般的な補正処理方法は、その読み取り系の特有な全画素の白基準データを記録しておき、入力する画素濃度データの白基準データに対する相対値を補正データとして出力する。４は２値化処理部で、シェーディング補正された画像データと規定のしきい値とを比較して２値画像データを生成する。画素濃度データがしきい値より濃ければ黒データ（例えば１）、しきい値より薄ければ白データ（例えば０）を出力する。
【０００６】
図６は市販のＣＩＳ（キヤノンコンポーネッツ（株）製）のインターフェースを説明するタイミングチャートである。
（ａ）は蓄積信号ＳＰである。ＣＩＳはＳＰパルスが入力されることによって画素濃度の蓄積を開始する。
（ｂ）は画像転送クロックＣＬＫである。ＣＩＳは前回のＳＰ信号によって蓄積した画像信号をＣＬＫに同期して出力する。
（ｃ）は画像信号Ｖｏｕｔである。Ｖｏｕｔはアナログ信号である。
【０００７】
ＣＩＳには蓄積時間が設定されており、光源が全点灯の場合、蓄積時間は２つのＳＰ信号パルスの間隔である。光源が部分点灯の場合、蓄積時間はＳＰパルス間における光源の点灯時間の総和である。蓄積時間は最適な画像信号を得るために必要な時間であり、短か過ぎると画像信号のＳ／Ｎが悪くなり、長過ぎると画像信号が飽和することがある。
【０００８】
副走査解像度を最大解像度より低くする場合は、その読み取り方法としては大きく２つ考えられる。従来の画像処理装置で標準通信解像度１００ＤＰＩの画像を読み取る場合を例にとって説明する。
【０００９】
（１）画像処理により副走査ラインを間引く方法
図７（ａ）はこの方法を実施するときの副走査方向制御の様子を示すタイミングチャートである。
既に説明したＣＩＳの蓄積信号ＳＰ、ステッピングモータを１ステップ駆動するためのトリガ信号ＳＨが示されている。ファクシミリの読み取り部には、上記ＳＨパルスによってステッピングモータを１ステップ駆動させるための励磁信号パターンを自動的に発生するコントローラが用意されている。図示のように１ステップ毎にＣＩＳは副走査３００ＤＰＩの画像ラインを蓄積する。そして、３ライン毎に１ラインを抽出してあとの２ラインは間引くことによって副走査１００ＤＰＩの画像を得る。
【００１０】
（２）副走査の原稿搬送速度を上げる方法
図７（ｂ）はこの方法を実施するときの副走査方向制御の様子を示すタイミングチャートである。
図示のように１回の蓄積時間内に３ステップ駆動させ、即ち、ＣＩＳが１ライン蓄積する間に副走査３００ＤＰＩで３ライン分（＝１００ＤＰＩ）の搬送を行うことによって、副走査１００ＤＰＩの画像を得る。この方法は、搬送速度を上げるためのトルクが必要となり、ステッピングモータ回りのコストが多くかかってしまったり、慣性が大きくなり加減速の制御が難しくなる欠点がある。
【００１１】
なお、以後の説明では特記しない限り、解像度はインチ系で記述する。便宜上、Ｇ３ブロトコル上の標準解像度の副走査解像度３．８５ｍｍ／ｌは１００ＤＰＩ（正確には約９８ＤＰＩ）、ファイン解像度の副走査解像度７．７ｍｍ／ｌは２００ＤＰＩ（正確には約１９６ＤＰＩ）とする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例のファクシミリで前記（１）の画像処理により副走査ラインを間引く方法をとると、得られた副走査解像度１００ＤＰＩのラインが３００ＤＰＩに対してそれぞれ２ライン分の情報が欠落するので、画像が劣化するという問題が生じる。
これは、３００×３００ＤＰＩのような高解像度な読み取りは得意なのに、それより低解像度の読み取りが不得意という、納得し難い仕様になってしまう。
【００１３】
図８（ａ）は画像電子学会発行のＮＯ２テストチャートの１部である。
図８（ｂ）は（ａ）の画像を（１）の方法で読み取り２値化した画像である。（ａ）の松葉線１００は、副走査方向に２ｍｍの間に引かれた細線なので、１００ＤＰＩにして約８ライン分である。これが（ｂ）では、約８個所にわたって線が途切れている。
このように、従来の画像処理装置で（１）の方法で読み取ると、副走査方向に浅い角度の細線の連続性が悪くなる不具合が生じたり、文字を構成する横線などが消えることもあり、たいへん不都合である。
【００１４】
そこで本発明は、基本的に（１）の副走査ライン間引きの方法をとりながら、副走査方向で低解像度な読み取りを行う時の画像劣化を防止することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像処理装置は、画像の１ラインにおける画素濃度データを格納する格納手段と、入力される画素濃度データに第１の重みを乗算する第１の演算手段と、上記格納手段から上記入力される画素濃度データと対応する位置にある画素濃度データを読み出して第２の重みを乗算する第２の演算手段と、上記第１、第２の演算手段の乗算出力を加算し、その加算出力を上記格納手段に格納する加算手段と、を設けた画像処理装置であって、第１の処理では、上記第１、第２の重みを、上記加算出力が第１の所定ライン数の画素濃度データの実質的な平均値となるような値に設定し、第２の処理では、上記第１、第２の重みを、上記加算出力が上記第１の所定ライン数より多い第２の所定ライン数の画素濃度データの実質的な平均値となるような値に設定し、上記第１の処理と、上記第２の処理とを所定の比率で実行することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る記録媒体は、画像の１ラインにおける画素濃度データを格納手段に格納する格納処理と、入力される画素濃度データに第１の重みを乗算する第１の演算処理と、上記格納手段から上記入力される画素濃度データと対応する位置にある画素濃度データを読み出して第２の重みを乗算する第２の演算処理と、上記第１、第２の演算処理で得られる乗算出力を加算し、その加算出力を上記格納手段に格納する加算処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、第１の処理では、上記第１、第２の重みを、上記加算出力が第１の所定ライン数の画素濃度データの実質的な平均値となるような値に設定し、第２の処理では、上記第１、第２の重みを、上記加算出力が上記第１の所定ライン数より多い第２の所定ライン数の画素濃度データの実質的な平均値となるような値に設定し、上記第１の処理と、上記第２の処理とを所定の比率で実行する処理を設けたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図２は、読み取り画像処理装置のブロック図である。
図２において、１〜４は図５の従来装置とそれぞれ同じものなので説明を省略する。
５は副走査処理部であり、シェーディング補正部３と２値化処理部４との間に挿入されている。
【００１８】
図１は副走査処理部５の構成例を示す。
図において、５１は入力端子で、前段のシェーディング補正部３の出力端子に接続されている。この入力端子５１に入力される画素濃度データはディジタルデータである。５２は第１の演算回路である。５３は第１のレジスタで、図示しない外部のＣＰＵに接続され、ＣＰＵから重みデータを設定（書き込み）される。第１の演算回路５２は、入力端子５１から入力された画素濃度データと第１のレジスタ５３に設定された重みデータとを乗算して出力する。
【００１９】
５４は第２の演算回路である。５５は第２のレジスタで、上記外部のＣＰＵに接続され、ＣＰＵから重みデータを設定（書き込み）される。第２の演算回路５４は、後述するラインバッファ５６から出力された画素濃度データと第２のレジスタ５５に設定された重みデータとを乗算して出力する。
５６はラインバッファで、主走査方向１ラインの全画素濃度データを格納するものであり、１画素単位に読み書きができる。図では入力と出力とが独立しており、ＦＩＦＯデバイスを想定している。また、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどで構成してもよいが、その場合は入出力が双方向バスになるので適当なコントローラを用意する必要がある。
【００２０】
５７は加算回路で、第１、第２の演算回路５２、５４から出力された濃度データを加算して出力する。５８は出力端子で、加算回路５７から出力された濃度データを次段（ここでは２値化処理部４）に出力する。尚、入力端子５１、出力端子５８は必ずしも実体があるわけでなく、単なる信号線の場合も含む。
【００２１】
次に図２の画像処理装置において、標準解像度である副走査解像度１００ＤＰＩの画像を処理する第１の実施の形態による動作を説明する。
図３は主副走査解像度３００×３００ＤＰＩの画素マトリクスのある部分を示し、上からＷ、Ｘ、Ｙ、Ｚラインとし、各ラインの主走査方向ｎ個画素目の画素濃度データをＷｎ、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎとする。
画像処理装置がＸラインを処理する直前に、ＣＰＵは第１のレジスタ５３に第１の重み（８／８）を、第２のレジスタ５５に第２の重み（０／８）を書き込む。
【００２２】
Ｘラインの処理が開始されると、画像処理装置は入力されてくる画素と同じ主走査位置にある画素濃度データをラインバッファ５６から読み出す。入力端子５１から入力された画素濃度データは第１の演算回路５２で上記第１の重みを乗じられる。ラインバッファ５６から読み出された画素濃度データは第２の演算回路５４で上記第２の重みを乗じられる。第１、第２の演算回路５２、５４で処理された各画素濃度データは加算回路５７に入力されて加算出力される。加算回路５７の出力結果は、ラインバッファ５６の読み出された位置と同一個所に再び書き込まれる。
【００２３】
そして、次のＹラインの処理では第１の重み（４／８）、第２の重み（４／８）を用いて、Ｘラインの処理と同じ手順で処理する。さらに次の２ラインの処理では、第１の重み（３／８）、第２の重み（５／８）を用いて、Ｘラインの処理と同じ手順で処理する。
【００２４】
以上の動作をまとめると下表のようになる。
【００２５】
【表１】
0003586097.tif 000002
【００２６】
Ｚラインの処理結果を分解すると、
（５／１６）Ｘｎ＋（５／１６）Ｙｎ＋（６／１６）Ｚｎ
となる。これは、縦に並んだ３００ＤＰＩの３画素をほぼ単純平均した値になる。そして、Ｚラインの処理結果は次段の２値化処理部４で２値化され、Ｘ、Ｙラインの処理結果は間引いてしまう。この３ライン１セットの処理を繰り返すことによって、副走査解像度１００ＤＰＩの画像が得られる。
【００２７】
図４は、従来例で処理した結果と本実施の形態で処理した結果とをそれぞれ２値化処理した場合の違いを説明する図である。
図４（ａ）は３００×３００ＤＰＩで読み取った時の横細線の一部を濃度データで表した図である。濃度は数字が大きくなるほど濃く、１６階調で表している。（濃度０を含めると１７階調）数字が無い画素は全て濃度０である。２値化処理部４はしきい値４以上を黒データ、４未満を白データとして処理する。
この画像を副走査解像度１００ＤＰＩで読み取ったとき、２値化処理部４に出力するための処理ライン（←）で示した位置であったとする。
【００２８】
図４（ｂ）は従来の画像処理装置が２値化した結果を示す図である。図示のようにこの付近では横細線が途切れてしまう。
図４（ｃ）は本実施の形態による画像処理装置が２値化した結果を示す図である。図示のように横細線は途切れない。
２値化処理部４に出力するための処理ラインが（←）から上下にズレれば、この例ほど極端な差は出ないが、何れにしても本実施の形態によれば位置のズレに左右されにくい。
【００２９】
次に第２の実施の形態を説明する。
上述の第１の実施の形態では、正確にはＧ３プロトコルの標準解像度の副走査解像度は９８ＤＰＩである。そこで正確に読み取る場合は、下表のように３００ＤＰＩの４ライン１セットの処理を追加すれば良い。
【００３０】
【表２】
0003586097.tif 000003
【００３１】
Ｚラインの処理結果を分解すると、
（１／４）Ｗｎ＋（１／４）Ｘｎ＋（１／４）Ｙｎ＋（１／４）Ｚｎ
となる。これは、縦に並んだ３００ＤＰＩの４画素を単純平均した値になる。そして、Ｚラインの処理結果は次段の２値化処理部４で２値化され、Ｗ、Ｘ、Ｙラインの処理結果は間引いてしまう。そして、前述で説明した３ライン１セットの第１の処理と、この４ライン１セットの第２の処理とを９２：６の割合で実行すれば、より正確なＧ３プロトコル上の標準解像度の副走査解像度９８ＤＰＩ（３．８５ｍｍ／ｌ）の画像が得られる。
このように、重み調整することによって３００ＤＰＩ以下の任意解像度においても実施できる。
【００３２】
尚、図１、図２の各機能ブロックによるシステムは、ハード的に構成してもよく、また、ＣＰＵやメモリ等から成るマイクロコンピュータシステムに構成してもよい。マイクロコンピュータシステムに構成する場合、上記メモリは本発明による記憶媒体を構成する。この記憶媒体には、前述した処理を実行するためのプログラムが記憶されている。またこの記憶媒体としてはＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気媒体等を用いてもよく、これらをＣＤ−ＲＯＭ、フロッピディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカードとして用いてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、高解像度に読み取られた画像を副走査方向に低解像度に変換する場合における画像劣化を防ぐことができる。また、電気的な画像処理のみで実現するのでコストが少なくて済む。また、外部等より重みをダイナミックに設定することにより、任意の副走査変倍を行った場合にも柔軟に対応することができる。
【００３４】
さらに、例えば３ライン１セットの第１の処理と４ライン１セットの第２の処理とを例えば９２：６の割合で実行することにより、精度の高い画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による副走査処理部のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態による画像処理装置のブロック図である。
【図３】主副走査解像度３００×３００ＤＰＩの画素マトリクスを示す構成図である。
【図４】従来の装置で処理した結果と本発明の実施の形態で処理した結果を説明する構成図である。
【図５】従来の画像処理装置のブロック図である。
【図６】コンタクトイメージセンサのインターフェースを説明するタイミングチャートである。
【図７】画像処理装置の副走査方向制御の様子を示すタイミングチャートである。
【図８】画像電子学会発行ＮＯ２テストチャートの１部複写を示す構成図である。
【符号の説明】
１  コンタクトイメージセンサ
２  Ａ／Ｄコンバータ
４  ２値化処理部
５  副走査処理部
５２  第１の演算回路
５３  第１のレジスタ
５４  第２の演算回路
５５  第２のレジスタ
５６  ラインバッファ
５７  加算回路
【図１】
0003586097.tif 000004
【図２】
0003586097.tif 000005
【図３】
0003586097.tif 000006
【図４】
0003586097.tif 000007
【図５】
0003586097.tif 000008
【図６】
0003586097.tif 000009
【図７】
0003586097.tif 000010
【図８】
0003586097.tif 000011