(57)【要約】【課題】  階調の異なるハーフトーンのレイアウトや製本を行うシステムにおいてハーフトーンの合成処理で、階調の少ない画像（低階調画像）を乗算器を通して階調の多い画像（高階調画像）に合わせてから合成する。【解決手段】  ２つの階調の異なるハーフトーン画像を入力する手段と、階調を合わせるためいずれか一方の画像に所定の演算係数を乗算する乗算器と、乗算後の画像ともう一方の画像を結合することを特徴とする画像入出力装置。【選択図】        図１
2006246349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの階調の異なるハーフトーン画像を入力する手段と、
階調を合わせるためいずれか一方の画像に所定の演算係数を乗算する乗算器と、
乗算後の画像ともう一方の画像を結合することを特徴とする画像入出力装置。
【請求項２】
２つのハーフトーン階調の最大値から乗算係数を求める演算手段と、
低階調の画像に前記演算係数を乗算する乗算器と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像入出力装置。
【請求項３】
２つのハーフトーン階調はともに３値以上の階調を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像入出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像入出力装置に関するものであり、特に複数の階調のハーフトーン画像を入力、処理できる装置に関わる発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、複合機能を有する複写機において、ネットワーク機能を持つことが一般的になってきており、装置間で画像のやり取りを行っている。このような装置において階調の異なる画像の結合が強く望まれている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、ＡＭスクリーンとＦＭスクリーンで処理を行い、マスクによってその処理を切換えて合成する印刷装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１５７１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は異なる階調の画像を結合することはほとんどなく、従来技術に示した特許文献１でも同一の解像度での処理が前提であった。あったとしても２値画像と多値画像の結合において、２値画像を強制的に多値画像の最小値と最大値にマッピングする簡単な方法であった。
【０００５】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、製本に代表される画像結合が可能になり、階調を保持したまま結合が可能である画像入出力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明請求項１は、
２つの階調の異なるハーフトーン画像を入力する手段と、
階調を合わせるためいずれか一方の画像に所定の演算係数を乗算する乗算器と、
乗算後の画像ともう一方の画像を結合することを特徴とする画像入出力装置である。
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明請求項２は、
２つのハーフトーン階調の最大値から乗算係数を求める演算手段と、
低階調の画像に前記演算係数を乗算する乗算器と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像入出力装置である。
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明請求項３は、
２つのハーフトーン階調はともに３値以上の階調を有することを特徴する請求項１または２に記載の画像入出力装置である。
【発明の効果】
【０００９】
異なるハーフトーンを入力し、そのハーフトーンの階調を合わせることで、製本に代表される画像結合が可能になる。乗算係数を両方のハーフトーンの最大値から演算するため、階調を保持したまま結合が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明にかかる一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例を示す画像形成装置システムの全体の構成を説明するブロック図である。ＬＡＮ１００１に本画像入出力装置であるＭＦＰ−１  １００２が接続されている。１００２はスキャナ、プリンタからなる、マルチファンクション機能（コピー、ＰＤＬプリンタ、スキャナ、ファクシミリなど）を有する複合複写機である。ＬＡＮ１００１上にはカＭＦＰ−２  １００３、および、ＭＦＰ−３  １００４が接続されている。またＭＦＰ−１  １００２は公衆回線網１００５に接続されており、ＦＡＸ１００６と接続されている。またＰＣ  １００７も接続されており、ＭＦＰに蓄積された画像をアプリケーションソフトによりＰＣ側に蓄積したり、また同一あるいは別のＭＦＰに対してその画像を送信し印刷指示することができる。
【００１２】
図２は、ＭＦＰ−１に内蔵される画像形成装置の構成を説明するブロック図である。
【００１３】
Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ  ２０００は画像入力デバイスであるスキャナや画像出力デバイスであるプリンタと接続し、一方ではＬＡＮ１００１や公衆回線（ＷＡＮ）１００５接続することで、画像情報やデバイス情報の入出力を行う為のコントローラである。ＣＰＵ２００１はシステム全体を制御するコントローラである。ＲＡＭ２００２はＣＰＵ２００１が動作するためのシステムワークメモリであり、画像データを一時記憶するための画像メモリでもある。ＲＯＭ２００３はブートＲＯＭであり、システムのブートプログラムが格納されている。
【００１４】
ＨＤＤ２００４はハードディスクドライブで、システムソフトウェア、画像データを格納する。操作部Ｉ／Ｆ２００５は操作部（ＵＩ）２００６とのインタフェース部で、操作部２００６に表示する画像データを操作部２００６に対して出力する。また、操作部２００６から本システム使用者が入力した情報を、ＣＰＵ２００１に伝える役割をする。
【００１５】
Ｎｅｔｗｏｒｋ２００７はＬＡＮ１００１に接続し、情報の入出力を行う。Ｍｏｄｅｍ２０５０は公衆回線１００５に接続し、画像情報の入出力を行う。２値画像回転２０５２、および２値画像圧縮・伸張２０５３はＭｏｄｅｍ２０５３で２値画像を送信する前に画像の方向を変換したり、所定の解像度、あるいは相手能力に合わせた解像度に変換するためのものである。圧縮、伸張はＪＢＩＧ、ＭＭＲ、ＭＲ、ＭＨ  をサポートしている。階調変換２０５４は乗算機を有し、係数を乗じた後、入力画像を階調変換する。ＤＭＡＣ２００９はＤＭＡコントローラであり、ＲＡＭ２００２に格納されている画像をＣＰＵ２００１を介することなく読み取りＩｍａｇｅＢｕｓＩ／Ｆ２０１１に対して画像転送する、もしくは画像バスからの画像をＣＰＵ２００１を介することなくＲＡＭ２００２に書き込む。以上のデバイスがシステムバス２００８に接続される。
【００１６】
ＩｍａｇｅＢｕｓ２０１１は画像バス２０１０を介して高速な画像の入出力を制御するためのインタフェースである。圧縮器２０１２は画像バス２０１０に画像を送出する前に圧縮するための圧縮器である。伸張器２０１３は画像バス２０１０を介して送られた画像を伸張するための伸張器である。
【００１７】
ラスターイメージプロセッサ（ＲＩＰ）２０１８はホストコンピュータからのＰＤＬコードをＮｅｔｗｏｒｋ２００７を介して受け取り、システムバス２００８を通して、ＣＰＵ２００１がＲＡＭ２００２に格納する。ＣＰＵ２００１はＰＤＬを中間コードに変換し、再度システムバス２００８を介してＲＩＰ２０１８に入力し、ビットマップイメージに展開する。スキャナ画像処理２０１４はスキャナ２０１５からの画像に対して、適切な各種画像処理（たとえば補正、加工、編集）を行い出力する。同様にプリンタ画像処理２０１６はプリンタ２０１７に対して適切な各種画像処理（たとえば補正、加工、編集）を行うプリント時は伸張２０１３で伸張処理を行う。
【００１８】
画像変換部２０３０は拡張可能なボードもしくはＡＳＩＣになっている。ここではＲＡＭ上にある画像を画像変換し、再度、ＲＡＭ２０３０に下記戻すときに使われる各種画像変換機能を有する。回転器２０１９は画像を指定された角度で回転でき、２値、および多値の入出力に対応している。変倍器２０２０は画像の解像度を変換（たとえば６００ｄｐｉから２００ｄｐｉ）したり、変倍したりする機能（たとえば２５％から４００％まで）を有する。色空間変換２０２１は多値入力された画像をマトリクス演算、およびＬＵＴにより、たとえばメモリ上にあるＹＵＶ画像をＬａｂ画像に変換し、メモリ上に格納する。
【００１９】
また、この色空間変換は３ｘ８のマトリクス演算および、１次元ＬＵＴをもち、公知の下地とばしや裏写り防止を行うことができる。変換された画像は多値で出力される。２値多値変換２０２２は１ｂｉｔ２値画像を多値８ｂｉｔ、２５６階調にする。逆に多値２値変換２０２５はたとえばメモリ上にある８ｂｉｔ、２５６階調の画像を誤差拡散処理などの手法により１ｂｉｔ、２階調に変換し、メモリ上に格納する。合成はメモリ上の２枚の多値画像画像を合成し、１枚の多値画像にする機能を有する。たとえば、メモリ上にある会社ロゴの画像と原稿画像を合成することで、原稿画像に簡単に会社ロゴをつけることができる。
【００２０】
間引き２０２４は多値画像の画素を間引くことで、解像度変換を行うユニットであり１／２，１／４，１／８の多値画像を出力可能である。変倍２０２０と合わせて使うことで、より広範囲な拡大、縮小を行うことができる。移動２０２５は入力された２値画像、多値画像に余白部分をつけたり、余白部分を削除したりして出力することができる。
【００２１】
回転２０１９、変倍２０２０、色空間変換２０２１、２値多値２０２２、合成２０２３、間引き２０２４、移動２０２５、多値２値２０２６ははそれぞれ連結して動作することが可能で、たとえばメモリ上の多値画像を画像回転、解像度変換する場合は、両処理をメモリを介さずに連結して行うことができる。特にカラー画像処理を少ないメモリで実現するために以下で説明するパケット構造を利用する。パケット構造の画像処理を行うためにはラスタ形式の画像を、パケットに変換しておく必要がある。また最終的に生成された所望の画像（パケット）に対しても、ラスタ形式に変換する必要がある。これは相手側機器がパケット構造に対応していない場合である。
【００２２】
図３に画像の形式を示す。本発明で使用される画像の形式は特開２００１−１０３４７３号公報で開示されている画像パケット構造を利用する。圧縮２０１２ではラスタ形式の画像を、図３のごとく３２ｘ３２画素単位のパケットとして並び替え、パケット単位でＪＰＥＧ圧縮を行う。同時にパケットにパケットの位置を示すＩＤ、色空間、ＱテーブルＩＤ、データ長などの情報を付加してヘッダーとする。文字、写真を示す２値のデータ（像域フラグ）も同様に圧縮して、ＪＰＥＧの後ろに付随させる。図４にパケットデータを示す。伸張２０１３ではこのヘッダー情報をもとにＪＰＥＧを展開し、ラスタ画像に並び替える。このようなパケット画像にすることで、画像回転のときにはパケット内部の画像のみを回転し、パケットＩＤの位置を変更することで、部分的に伸張圧縮で回転することができるため非常に効率がよい。
【００２３】
ＦＡＸ送信や２値画像回転２０５２、２値画像圧縮、伸張２０５３などでラスタ画像が必要な場合は、パケット画像からラスタ画像への変換をソフトウェアによって行う。
【００２４】
スキャン、あるいはＲＩＰによって出力される画像は８ｂｉｔもしくはプリンタの出力階調に合わせてもっと低い階調（たとえば４ｂｉｔ）になる。
【００２５】
８ｂｉｔでＨＤＤに蓄積する場合は、印刷時にプリンタ画像処理で８ｂｉｔから４ｂｉｔへの画像処理変換が必要であり、データサイズも大きくなるがプリンタの状態に合わせた階調変換ができるので安定した画像出力が可能になる。一方プリンタの出力階調に合わせた場合はデータサイズは小さくなるが、階調変換を行っているため階調変換を行った後、プリンタの状態が変わると安定した画像出力を得られない。格納する階調には一長一短があり、どちらを選択するかはプリンタドライバ、操作部からの指定になりユーザーに任せられる。
【００２６】
画像入出力デバイスを図５に示す。画像入力デバイスであるスキャナ部２０１５は、原稿となる紙上の画像を照明し、ＣＣＤラインセンサ（図示せず）を走査することで、ラスターイメージデータとして電気信号に変換する。原稿用紙は原稿フィーダ２７０１のトレイ２７０２にセットし、装置使用者が操作部２００６から読み取り起動指示することにより、コントローラＣＰＵ２００１がスキャナ２０１５に指示を与え、フィーダ２０７１のトレイ２７０２から原稿用紙を１枚ずつフィードし原稿画像の読み取り動作を行う。
【００２７】
画像出力デバイスであるプリンタ部２０１７は、ラスターイメージデータを用紙上の画像に変換する部分であり、その方式は感光体ドラムや感光体ベルトを用いた電子写真方式、微少ノズルアレイからインクを吐出して用紙上に直接画像を印字するインクジェット方式等があるが、どの方式でも構わない。プリント動作の起動は、コントローラＣＰＵ２００１からの指示によって開始する。プリンタ部２０９５には、異なる用紙サイズまたは異なる用紙向きを選択できるように複数の給紙段を持ち、それに対応した用紙カセット２７０３、２７０４、２７０５がある。また、排紙トレイ２７０６は印字し終わった用紙を受ける排紙トレイである。
【００２８】
操作部２００６の構成を図６に示す。ＬＣＤ表示部２８０１は、ＬＣＤ上にタッチパネルシート２８０２が貼られており、システムの操作画面およびソフトキーを表示するとともに、表示してあるキーが押されるとその位置情報をコントローラＣＰＵ２００１に伝える。スタートキー２０１４は原稿画像の読み取り動作を開始する時などに用いる。スタートキー２８０３中央部には、緑と赤の２色ＬＥＤ２８０４があり、その色によってスタートキー２８０３が使える状態にあるかどうかを示す。ストップキー２８０５は稼働中の動作を止める働きをする。ＩＤキー２８０６は、使用者のユーザーＩＤを入力する時に用いる。リセットキー２８０７は操作部からの設定を初期化する時に用いる。
【００２９】
図７は、本実施例の画像形成装置における初期画面であり、各画像形成機能設定後に戻ってくる標準画面でもある。３１０１はコピー設定を行うための画面切り替えを行う。３１０２はスキャンした画像をファックスや電子メールで送信する設定を行うための画面切り替えを行う。３１０３は内蔵ＨＤＤにスキャン画像、ＰＤＬ画像を格納する、あるいは格納されたスキャン画像、ＰＤＬ画像を印字、あるいは送信する、あるいは編集する設定を行うための画面切り替えを行う。３１０４は３１０５のよって設定された画像読み込み時の設定を表示するためのウィンドウである。３１０５は画像読み込み時の解像度、濃度などを設定する。３１０６はタイマー送信時のタイマー設定、ＨＤＤあるいはプリンタに印字する場合の設定などを行う。３１０７は３１０８によって指定された送信宛先の表示を行う。３１０９は３１０７に表示された１宛先の詳細な情報の表示を行う。３１１０は３１０７に表示された１宛先の消去を行う。
【００３０】
図８にソフト構成図を示す。４０１０は表示操作部を制御するＵＩ制御部、ＵＩ制御部からの指示を受け、コピー動作、送信動作、ボックス画面からのスキャン、プリントを実行するコピーアプリケーション部４０２０、送信アプリケーション部４０２１、ＢＯＸアプリケーション部４０２２がある。またネットワークアプリケーション４１２０からのＰＤＬプリントデータをうけＰＤＬプリントジョブを投入するＰＤＬアプリケーション部４０２３がある。
【００３１】
４０３０は機器制御部分の機器依存部分を吸収するための共通インタフェース部分、４０４０は共通インタフェースから受け取ったジョブ情報を整理し、下位層のドキュメント処理部に伝達するジョブマネージャである。
【００３２】
ドキュメント処理部はローカルコピーであればスキャンマネージャ４０５０とプリントマネージャ４０９０、リモートコピーの送信ジョブ、あるいはスキャン、ＰＤＬ画像の送信ジョブであればスキャンマネージャ４０５０とファイルストアマネージャ４１００、リモートコピーの受信ジョブ、ネットワークで受信した他のＭＦＰからの受信ジョブであればファイルリードマネージャ４０６０とプリントマネージャ４０９０、ＬＩＰＳやＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔなどのＰＤＬプリントではＰＤＬマネージャ４０７０とプリントマネージャ４０９０である。各ドキュメントマネージャ間の同期とり、および各種画像処理を行うイメージマネージャ４１１０への画像処理の依頼はシンクマネージャ４０８０を介して行う。スキャン、プリント時の画像処理や画像ファイルの格納はイメージマネージャ４１１０が行う。
【００３３】
画像をスキャンし、ボックスと呼ばれるＨＤＤ上の領域に画像ファイルを生成するスキャンＴＯボックス機能では、まずＵＩ４０１０から原稿をスキャンする指示が４０２２のボックスアプリケーションに伝わり、そこから４０３０の共通インタフェースを介してジョブマネージャ４０４０にジョブとして投入される。ジョブマネージャはスキャンマネージャ４０５０にスキャンを指示し、スキャンマネージャ４０５０はシンクマネージャ４０８０、画像取得のためハードウェアに対して適切な設定を行うイメージマネージャ４１１０と同期をとりスキャナを動作させ画像をメモリ上に取り込む。メモリ上の画像はファイルストアマネージャ４１００と同期してＨＤＤに画像ファイルとして格納する。
【００３４】
ＰＤＬをＲＩＰし、ボックスと呼ばれるＨＤＤ上の領域に画像ファイルを生成するＰＤＬ  ＴＯボックス機能では、まずネットワークアプリケーションからＰＤＬアプリケーションにＰＤＬプリントジョブが投入される。それを共通インタフェース４０３０を介してジョブマネージャ４０４０にジョブとして投入される。ジョブマネージャはＰＤＬマネージャ４０５０にインタープリットとレンダリングを指示し、ＰＤＬマネージャはシンクマネージャ４０８０、画像取得のためハードウェアに対して適切な設定を行うイメージマネージャ４１１０と同期をとりＲＩＰを動作させ画像をメモリ上に取り込む。メモリ上の画像はファイルストアマネージャ４１００と同期してＨＤＤに画像ファイルとして格納する。
【００３５】
格納される画像のファイル形式は上述したようにＵＩもしくはドライバから８ｂｉｔ／ｐｉｘｅｌかプリンタ階調（たとえば４ｂｉｔ／ｐｉｘｅｌ）が選択できるのでその指示に従う。
【００３６】
ボックスに格納されたファイルは送信機能を使ってＰＣに送信、もしくはＰＣからボックスの画像を取得することができる。送信する場合にはＵＩからの指示により送信アプリケーションがＨＤＤ内の画像を取得しネットワークアプリケーション経由でＳＭＢやＦＴＰというプロトコルを使って送信する。また、ＰＣから取得する場合もネットワークアプリケーション経由で送信アプリケーションに指示がなされ画像を取得することができる。
【００３７】
ＰＣに格納された画像はネットワークアプリケーション、ボックスアプリケーションを経由してボックスに書き戻すことが可能である。
【００３８】
このとき他のＭＦＰからの画像であっても下記戻すことが可能であるため、プリンタの階調が異なるＭＦＰからの画像であっても格納することができる。
【００３９】
ボックス内の画像は階調が異なる画像をまとめて印字することが可能であり、製本やレイアウトという機能では印字する１ページに階調の異なる画像を複数枚配置することができる。
【００４０】
次に本実施例の中心部となる、異なる階調のハーフトーンを結合する場合について説明する。
【００４１】
図９で結合印刷ジョブが開始された場合の説明を行う。
【００４２】
ここで結合印刷とは図１０のように４３０１と４３０２という２つの画像を同一ページ上に配置するようなジョブである。４３０１がプリンタ階調とは異なっていて、４３０２がプリンタ階調の場合には４３０１をプリンタ階調に合わせる必要がある。
【００４３】
４２０１でまずどのページを１ページ上に配置するかというレイアウトの判断を行う。レイアウトはプリントマネージャが決定する。４２０２でプリンタの階調と異なるページがレイアウト後のページにあるかを判断し、なければ４２０７へ処理を移す。あれば４２０３でプリンタの階調に合わせるための倍率演算を行う。４２０４で求めた倍率にしたがって階調変換を行う。４２０５において、メモリ上で画像の結合処理を行い、４２０６で印字する。４２０７ではレイアウトの最終ページが印字されたかを判断し、まだであれば４２０２に戻って処理を続ける。
【００４４】
図１１で具体的な倍率演算を示す。プリンタ階調がＡ）のように４ｂｉｔだった場合、１６階調になる。そこへ３ｂｉｔの画像を印字しようとしたとき、単純なビットシフトでは最大値が１４になり、最大濃度がでなくなる。そこで図１２の変倍器ではそれぞれの最大値から倍率を求め、４５０１で１５／７＝２．１４３倍する。ただし、最終的には量子化の必要があるために４５０２で４ｂｉｔに量子化を行う。そのままでは誤差がでるため量子化後の誤差を４５０３で演算し、次回の画素の演算で誤差分を足しこむ（４５０４）ことで濃度を保存する。
【００４５】
４５００の方式は合成する画像が２値画像であれば０／１を０／１５にすれば不要だが、３値以上の画像では効果がある。
【００４６】
本発明では２枚の画像のうち１枚はプリンタ階調と同じであることを前提にしていたが、２枚ともプリンタ階調とは異なる場合でもそれぞれをプリンタ階調に合わせればよいのでまったく同じ技術が使える。
【００４７】
カラー画像であってもＣＭＹＫ各面に対して同じように階調変換を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】画像形成システムの全体構成を示す図
【図２】画像形成装置の全体構成を示す図
【図３】パケット画像を示す図
【図４】パケット画像の構成を示す図
【図５】画像形成装置の外観図
【図６】操作部の外観図
【図７】本発明の操作部の送信画面の説明図
【図８】本発明のソフト構成図
【図９】本発明の階調の異なる画像の結合印字を示す図
【図１０】結合レイアウトの一例を示す図
【図１１】階調変換の説明図
【図１２】階調変換誤差の補正方式を示す図
【符号の説明】
【００４９】
１００１  ＬＡＮ
１００２  ＭＦＰ−Ａ
１００３  ＭＦＰ−Ｂ
１００４  ＭＦＰ−Ｃ
１００５  公衆回線網
１００６  ＦＡＸ
１００７  ＰＣ
【図１】
2006246349.tif 000003
【図２】
2006246349.tif 000004
【図３】
2006246349.tif 000005
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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