(57)【要約】  【課題】  ２値画像のハイライト部を印刷等により再現する際に、ざらつきをより少なくして高画質の再現画像を得られる画像処理装置を提供すること。  【解決手段】  画像処理部１５０は、２値の画像データが入力されると、画素毎に、入力値が例えば白色を示す「０」の場合には、スルー経路１５５、セレクタ１５２を介して「０」のデータを出力し、入力値が例えば黒色を示す「１」の場合には、スムージング部１５１によりスムージング処理された後の多値のデータをセレクタ１５２を介して出力する。【選択図】  図３
2006262199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２値化により画素単位で画像があることを示すオン画素と、ないことを示すオフ画素のいずれかに分けられた画像データを、画素毎に、当該画素がオン画素の場合には当該オン画素を注目画素としてその周辺の画素を含む範囲を対象にスムージング処理を施して得られた値を出力し、オフ画素の場合にはそのままの値を出力することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
出力手段と、
前記画像データにスムージングフィルタをかけるスムージング手段と、
前記画像データをそのまま前記出力手段に送るスルー手段と、を備え、
前記出力手段は、
画素毎に、当該画素がオン画素の場合にはスムージング手段からの当該画素に対応するデータを出力し、当該画素が前記オフ画素の場合にはスルー手段からの当該画素に対応するデータを出力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】
前記出力手段から出力されるデータを画素毎に所定の条件に基づいて補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
画素毎にエッジ画素であるか否かを判定する判定手段を備え、
前記出力手段は、
前記判定手段によりエッジ画素と判定された画素については、前記オン画素とオフ画素に係わらず前記スルー手段からの当該画素に対応するデータを出力することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
画素毎にエッジ画素であるか否かを判定する判定手段と、
前記出力手段から出力されるデータを画素毎にエッジ画素に対応するための条件に基づいて補正する第１の補正手段と、
前記出力手段から出力されるデータを画素毎にエッジ以外の画素に対応するための条件に基づいて補正する第２の補正手段と、
画素毎に、前記判定手段によりエッジ画素と判定された画素については、前記第１の補正手段により補正されたデータを出力し、エッジ画素と判定されなかった画素については、前記第２の補正手段により補正されたデータを出力する選択出力手段と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項６】
２値の画像データを画像処理部で多値化し、多値化されたデータに基づいて画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像処理部として請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および画像形成装置に関し、特に２値データを用いて画像を再現する場合の階調再現性を向上する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルの複写機には、原稿画像を読取って得られた２５６階調等の多値の画像データを擬似中間調表現の手法である誤差拡散法等を用いて２値のデータに変換し、変換後の２値データに基づいて画像形成を行うものがある。
このような構成をとると、２値であっても中間調の画像の階調再現性を向上できると共に、画像データを２値で画像メモリに保存できるので、例えば画像データを画像メモリに一時的に蓄積しておき必要に応じて読み出してプリントする構成をとる場合、画像メモリの容量を少なく済ませられるというメリットがある。
【特許文献１】特開平０６−２４５０５９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、多階調の画像データを２値に変換する画像処理を行う場合、各画素を１ビット（白／黒のいずれか）で階調表現しなければならず、特に図１４に示すように写真等の中間調の画像のハイライト部について見ると、背景に多数の黒画素のかたまりが点在し、人の目にはざらつき感が目立つような画像になり易いという問題がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、２値データを用いる場合にざらつき感をより少なくして高画質の再現画像を得ることができる画像処理装置および画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像処理装置は、２値化により画素単位で画像があることを示すオン画素と、ないことを示すオフ画素のいずれかに分けられた画像データを、画素毎に、当該画素がオン画素の場合には当該オン画素を注目画素としてその周辺の画素を含む範囲を対象にスムージング処理を施して得られた値を出力し、オフ画素の場合にはそのままの値を出力することを特徴とする。
【０００５】
また、出力手段と、前記画像データにスムージングフィルタをかけるスムージング手段と、前記画像データをそのまま前記出力手段に送るスルー手段と、を備え、前記出力手段は、画素毎に、当該画素がオン画素の場合にはスムージング手段からの当該画素に対応するデータを出力し、当該画素が前記オフ画素の場合にはスルー手段からの当該画素に対応するデータを出力することを特徴とする。
【０００６】
さらに、前記出力手段から出力されるデータを画素毎に所定の条件に基づいて補正する補正手段を備えることを特徴とする。
また、画素毎にエッジ画素であるか否かを判定する判定手段を備え、前記出力手段は、前記判定手段によりエッジ画素と判定された画素については、前記オン画素とオフ画素に係わらず前記スルー手段からの当該画素に対応するデータを出力することを特徴とする。
【０００７】
さらに、画素毎にエッジ画素であるか否かを判定する判定手段と、前記出力手段から出力されるデータを画素毎にエッジ画素に対応するための条件に基づいて補正する第１の補正手段と、前記出力手段から出力されるデータを画素毎にエッジ以外の画素に対応するための条件に基づいて補正する第２の補正手段と、画素毎に、前記判定手段によりエッジ画素と判定された画素については、前記第１の補正手段により補正されたデータを出力し、エッジ画素と判定されなかった画素については、前記第２の補正手段により補正されたデータを出力する選択出力手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、２値の画像データを画像処理部で多値化し、多値化されたデータに基づいて画像を形成する画像形成装置であって、前記画像処理部として上記のいずれかに記載の画像処理装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このようにオン画素の場合には当該オン画素にスムージング処理を施して得られた値を出力し、オフ画素の場合にはそのままの値を出力する構成とすれば、２値で表現された、例えば黒色画素（オン画素に相当）と白色画素（オフ画素に相当）が点在する中間調等のハイライト部について見ると、黒色画素の濃度は、スムージング処理によりある程度濃度が低下し、白色画素の濃度は、白色を示す値がそのまま出力されることになり、ざらつき感を低減できるようになる。また、背景部では、そのほとんどが白色画素なのでそのまま白色で再現され、シャドウ部は、黒色画素が集まっているのでスムージング処理が施されても黒色に近い高濃度を表す値が得られることになり、２値画像でのコントラストを維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る画像処理装置および画像形成装置の実施の形態を、デジタル複写機に適用した場合について説明する。
（第１の実施の形態）
（１）デジタル複写機全体の構成
図１は、デジタル複写機（以下、単に「複写機」という。）１の全体の構成を示す図である。同図に示すように、複写機１は、画像読取部１０、プリンタ部２０および給紙部４０を備える。
【００１１】
画像読取部１０は、プラテンガラス１１の原稿読取位置に載置された原稿の画像を光学的に読み取るものであって、スキャナ１２、ＣＣＤイメージセンサ１８などをから構成される。
スキャナ１２には、露光ランプ１３とこの露光ランプ１３の照射による原稿からの反射光をプラテンガラス１１に平行な方向に光路変更するミラー１４が設置され、図の矢印方向に移動することによりプラテンガラス１１上の原稿をスキャンする。原稿からの反射光はミラー１４に反射された後、さらにミラー１５、１６および集光レンズ１７を介してＣＣＤイメージセンサ１８まで導かれ、ここで電気信号に変換されて画像データが生成される。
【００１２】
当該画像データは、制御部１００内の画像信号前処理部１２０（図２参照）においてＡ／Ｄ変換されて多値データとなり、さらにシェーディング補正等の処理が施されて２値化処理部１３０へ送られ、２値化処理部１３０で公知の誤差拡散処理により２値化された後、画像メモリ１４０に格納される。画像メモリ１４０に格納された２値の画像データは、ＣＰＵ１１０により読み出されて画像処理部１５０に送られ、画像処理部１５０において後述の多値化処理が施された後、ＬＤ駆動部１６０に送られ、プリンタ部２０のレーザダイオード２１の駆動信号となる。
【００１３】
プリンタ部２０は、公知の電子写真方式により記録シート上に画像を形成するものであって、上記駆動信号を受信するとレーザダイオード２１を駆動してレーザ光を出射させる。レーザ光は、所定の角速度で回転するポリゴンミラー２２側面のミラー面で反射され、ｆθレンズ２３、ミラー２４、２５を介して、感光体ドラム２６の表面を露光走査する。
この感光体ドラム２６は、上記露光を受ける前にクリーニング部２７で表面の残留トナーを除去された後、帯電チャージャ２８により一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で上記露光を受けると、感光体ドラム２６表面に静電潜像が形成される。当該静電潜像は、現像器２９により現像され、感光体ドラム２６表面にトナー像が形成される。
【００１４】
給紙部４０には、２つの用紙カセット４１、４２が設けられており、上述の感光体ドラム２６の露光および現像の動作と同期して、必要なサイズの記録シートが用紙カセット４１、４２のいずれかから、給紙ローラ４１１もしくは４２１の駆動により給紙される。給紙された記録シートは、感光体ドラム２６の下方で当該感光体ドラム２６の表面に接触し、転写チャージャ３０の静電力により、感光体ドラム２６表面に形成されていたトナー像が当該記録シート表面に転写される。
【００１５】
その後、記録シートは、分離チャージャ３１の静電力によって感光体ドラム２６の表面から引き剥され、搬送ベルト３２により定着部３３に搬送される。記録シートに転写されたトナー像は、定着部３３において内部にヒータを備えた定着ローラ３４で加熱、押圧されて定着される。定着後の記録シートは、排出ローラ３５により排紙トレイ３６上に排出される。
（２）制御部１００の構成
図２は、制御部１００の構成を示すブロック図である。
【００１６】
同図に示すように、制御部１００は、主な構成要素として、ＣＰＵ１１０、画像信号前処理部１２０、２値化処理部１３０、画像メモリ１４０、画像処理部１５０、ＬＤ駆動部１６０、ＲＯＭ１７０およびＲＡＭ１８０を備えている。
ＲＯＭ１７０には、画像読取部１０におけるスキャン動作やプリンタ部２０における画像形成動作に関するプログラム等が格納されている。
【００１７】
ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１７０から必要なプログラムを読み出して、画像信号処理部１２０や画像処理部１５０等に後述する各種の処理を実行させると共に、画像読取部１０、プリンタ部２０などの動作をタイミングを取りながら統一的に制御して円滑な複写動作を実行させる。
ＲＡＭ１８０は、ＣＰＵ１１０にてなされる処理のワークエリアを提供する。
【００１８】
画像信号前処理部１２０は、Ａ／Ｄコンバータ、シェーディング補正部などを備えており、ＣＣＤイメージセンサ１８からの原稿の画像データを、Ａ／Ｄコンバータでデジタルの多値信号、ここでは６４階調のデータに変換し、シェーディング補正部でＣＣＤイメージセンサ１８の感度ムラの補正を施した後に２値化処理部１３０に送る。
２値化処理部１３０は、画素単位で多値データを２値データに変換する処理を行うものであり、ここでは、写真などのような中間調を含む濃淡画像の階調再現性を向上させるため、２値の擬似中間調表現手法として公知の誤差拡散処理が用いられる。なお、２値化される際の閾値として、ここでは３２が設定されており、誤差拡散処理後のデータ値が３２を越える画素を、画像があること（黒色）を示すオン画素として「１」に、それ以下の画素については、画像がないこと（白色）を示すオフ画素として「０」の信号に変換される。このようにして２値化された画像データは、画像メモリ１４０に格納される。また、２値化処理としては、誤差拡散によるものに限られず、ディザ法等の公知のものを用いるとしても良い。
【００１９】
画像処理部１５０は、画像メモリ１４０からの２値データを多値データに変換する多値化処理を行う。
図３は、画像処理部１５０の詳細構成を示すブロック図である。
同図に示すように、画像処理部１５０は、主な構成要素として、スムージング部１５１、セレクタ１５２、スムージング経路１５３、１５４およびスルー経路１５５、１５６を備えている。
【００２０】
スムージング部１５１は、公知のスムージング（平滑化）処理を行う回路であり、ここでは縦５画素＊横５画素のスムージングフィルタ１５１１を備え、スムージング経路１５３を経て送られて来る２値データについて、画素毎に、注目画素の値に周辺画素（２４個）の値の重み付け加算による移動平均を行うものである。スムージング部１５１の処理内容を図４を用いて具体的に説明する。
【００２１】
図４（ａ）は、２値画像の一部分を画素単位で５画素＊５画素に展開して示した模式図であり、図４（ｂ）は、スムージング処理後に画像データの値がどのように変化しているのかを示した図である。ここで、図４（ａ）に示す画像は、図１４のハイライト部の中の１つの黒画素のかたまりとその周辺の背景部分の画像に相当し、具体的には、図４（ａ）で示される画素値が「１」になっている４つの画素が黒画素のかたまりに相当し、画素値が「０」になっている残りの２１個の画素が背景部分に相当するものである。
【００２２】
スムージング部１５１は、縦５画素＊横５画素からなる画像データに、縦５画素＊横５画素のスムージングフィルタ１５１１を重ね合わせ、画素値（０または１）とスムージングフィルタ１５１１の重み付け係数（ここでは、１／６４、２／６４、４／６４のいずれか）とを対応するもの同士を乗算し、乗算したものを足し合わせる処理を実行する。
より具体的には、各画素を並び順にＰ１１、Ｐ１２・・Ｐ３３・・Ｐ５５、その値をＤ１１、Ｄ１２・・Ｄ３３・・Ｄ５５とし、スムージングフィルタ１５１１の係数値をＦ１１、Ｆ１２・・Ｆ３３・・Ｆ５５としたとき、平滑化後の値＝（Ｄ１１×Ｆ１１）＋（Ｄ１２×Ｆ１２）＋・・＋（Ｄ３３×Ｆ３３）＋・・＋（Ｄ５５×Ｆ５５）とするものである。
【００２３】
当該式を用いれば、注目画素Ｐ３３のスムージング処理後の値Ｄ３３は、図４（ｂ）に示すように、Ｄ３３＝（１６／６４）になる。この値Ｄ３３は、読取時における当該画素Ｐ３３の階調値に相当するものと捉えることができる。すなわち、誤差拡散法は、多値で再現されたときに人の目に移る画像と同等に見えるように２値データを用いて２値表現する技法であり、一般的に、このように２値化された画像にスムージング処理を施すと元の階調に近似した値を得ることができるとされており、重み付け係数の値を工夫することで元の階調値に近い値を算出できるからである。
【００２４】
図４（ｂ）は、画素Ｐ１１〜画素Ｐ５５についての平滑化後の値の例を示しているが、例えば画素Ｐ１１を注目画素とする場合、画素Ｐ１１の周辺の不図示の画素については全て「０」としたときの算出例である。このことは他の画素についても同様である。
このように平滑化処理により、各画素の値は、２値の「０または１」から、６５階調「０／６４（＝０）、１／６４、２／６４・・１６／６４・・６３／６４、６４／６４（＝１）」内のいずれかの階調値Ｘに変換されることになる。
【００２５】
図３に戻って、スムージング部１５１は、スムージング処理後の階調値Ｘを示すデータを画素単位でスムージング経路１５４を介してセレクタ１５２の入力端子ａに送る。
セレクタ１５２は、図５に示すように、入力端子ｃに入力される信号が「０（白）」を示すものである場合には、入力端子ｂの信号を出力端子ｄから出力し、「１（黒）」を示すものである場合には、入力端子ａの信号を出力端子ｄから出力する切換え回路である。
【００２６】
従って、２値データ（０または１）が画素単位で順次入力されると、画素毎に、例えば値が「０」の場合には、スルー経路１５５、１５６を介してセレクタ１５２の入力端子ｂ、ｃに「０」を示す信号が入力されることになるから、セレクタ１５２の出力端子ｄからは「０」を示すデータが出力される。
逆に、値が「１」の場合には、セレクタ１５２の入力端子ｂ、ｃに「１」を示す信号が入力されることになるから、スムージング部１５１からの階調値Ｘを示すデータが出力されることになる。以下、セレクタ１５２の出力端子ｄから出力されるデータを総称して多値の階調データという。
【００２７】
図４（ｃ）は、画素Ｐ１１〜画素Ｐ５５について、セレクタ１５２から出力される多値の階調データの値の例を示す図である。図４（ａ）と図４（ｃ）を比較すると、２値のときに「０」であった画素についてはそのまま「０」が出力され、「１」の画素についてはスムージング部１５１からの階調値Ｘのデータが出力されるようになっていることが判る。
【００２８】
これより、図１４のようなハイライト部の黒画素のかたまり部分を構成する４つの画素Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４３、Ｐ４４については、多値化により、その値Ｄが「１」から「１６／６４」に変換される。例えば、画像濃度を「０／６４（白）」〜「６４／６４（黒）」の６５階調で表せば、４つの画素Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４３、Ｐ４４は、いずれもグレーで再現されることになる。その一方で、背景（白）の部分は、白色を示す「０」が出力され、そのまま白色で再現されることになる。従って、ハイライト部に着目すると、黒画素のかたまり部分だけがある程度濃度が低下するようになり、もってざらつき感が目立つといったことを防止できるようになる。
【００２９】
また、図１４に示すようなシャドウ（陰影）部に着目すると、２値の時点で注目画素とその周辺画素のほとんどが「１（黒）」になるため、スムージング部１５１を経て多値化されても、その値Ｄが例えば「６０／６４」等と略黒色の高濃度を示すものになる。さらに、背景部については、もともと注目画素が「０（白）」のため、スルー経路１５５を介して、その値「０」が出力されることになる。従って、背景部とシャドウ部については２値のときのコントラストを維持した状態で再現することができる。
【００３０】
図２に戻って、ＬＤ駆動部１６０は、画像処理部１５０からの多値の階調データに基づいてレーザダイオード２１の駆動信号を生成し、レーザダイオード２１を駆動させる。ここでは、１画素毎に、多値の階調データから再現すべき階調（６５階調）に応じたレーザのパルス幅を算出し、算出したパルス幅でレーザダイオード２１を変調駆動させる公知のパルス幅変調方式が用いられる。なお、階調再現の方法としては、例えば露光時間を一定にして強度（駆動電流）を変化させる強度変調方式を用いるとしても良い。
【００３１】
（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、セレクタ１５２から出力される多値の階調データがそのままＬＤ駆動部１６０に送られる構成としたが、本実施の形態では、必要に応じて階調補正を施した上で出力するとしており、この点が第１の実施の形態と異なっている。以下、説明の都合上、第１の実施の形態と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。
【００３２】
図６は、本実施の形態の画像処理部２１０の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、画像処理部２１０は、スムージング部１５１、セレクタ１５２、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２１１等を備えており、当該ＬＵＴ２１１以外は基本的に第１の実施の形態の画像処理部１５０と同じである。
ＬＵＴ２１１は、セレクタ１５２から出力される多値の階調データを所定の変換特性に応じて変換した上でＬＤ駆動部１６０に出力する回路である。
【００３３】
図７は、ＬＵＴ２１１の変換特性のグラフ２１１１を示す図である。
同図に示すように、グラフ２１１１は、入力値（多値の階調データ）が０から値αまでの範囲については出力値が正比例で増加して行き、値α以降については出力値が頭打ちになって一定になる変換特性を有している。このような変換特性としているのは、シャドウ部の濃度を高濃度に維持し、より階調再現性を向上させるためである。
【００３４】
すなわち、図８に示すように、誤差拡散等による２値化後の２値画像のドット密度（単位面積を縦Ｍ個＊横Ｎ個の画素のマトリックスからなる画像領域としたとき、ドット密度＝黒画素数／Ｍ×Ｎ）を横軸にとり、２値画像をスムージングフィルタにより多値化したときの階調値（濃度値に相当）を縦軸にとり、その関係を求めると、通常、略正比例のグラフ２１３になる。このグラフ２１３を見ると、２値画像のドット密度が高くなると多値化後の黒画素の濃度値も比例的に大きくなることが判る。
【００３５】
ここで、例えばシャドウ部を構成する黒画素に着目すると、シャドウ部はもともとドット密度が高いので多値化後の濃度値もそれだけ大きくなるが、注目画素とその周辺画素が全て黒画素でなければ多値化後の値は「１（＝６４／６４）」にはならず、「１」よりも少し小さい、例えば「６０／６４」等という値になる。もともと２値のときに「１」だったものが、多値化後に「６０／６４」になるということは、その差分の「４／６４」相当分だけ濃度が低下することを意味し、差分自体が微小なものであっても、その低下分だけ薄く見えることになってしまう。
【００３６】
そこで、シャドウ部など高濃度とされるべき画像のドット密度の範囲２１４を決め、その最低値βに対応する濃度値αを求め、図７に示すように、ＬＵＴ部２１１への入力値Ｄが当該値αよりも大きい場合には、Ｄを強制的に「１」に変換して出力し、０からαまでの範囲内にある場合には、傾きｋ（ｋ＝１／α）の比例式としての「出力値＝ｋ×入力値」に従ってＤを変換して出力する構成にして、２値のときにドット密度がβ以上であった画像について、その黒画素の多値化後の値を全て「１」にすることで、階調再現性をより向上させるようにしたものである。
【００３７】
なお、上記α、β、ｋの値については、プリンタ部２０の出力特性等に応じて任意に設定することが可能であり、実験等から予め最適な値が決められＲＯＭ１７０等に格納される。また、変換特性を示すグラフ２１１１の形状については、再現性の点で有利になるものであれば図７のものに限定されないことはいうまでもなく、例えば破線で示す曲線２１１２等とすることもできる。
【００３８】
さらに、出力手段としてのセレクタ１５２から出力されるデータを所定の条件（グラフ２１１１等により表される条件）に基づいて補正できる補正手段として機能するものであればＬＵＴを用いる構成に限られず、例えばグラフ２１１１等を表す関数の式を用いて演算により補正値を求める構成等とすることもできる。
（第３の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、画像処理部１５０は、文字等の画像の特徴にかかわらず、画素毎に２値のデータが「０」のときはそのまま「０」を示すデータを、「１」のときは階調値Ｘを示すデータを出力するとしたが、本実施の形態では、画像特徴に応じてどの値を出力するかを決めており、この点が第１の実施の形態と異なっている。
【００３９】
図９は、本実施の形態の画像処理部２２０の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、画像処理部２２０は、スムージング部１５１、セレクタ２２１、画像特徴判別部２２２等を備えている。
セレクタ２２１は、入力端子ａ、ｂ、ｃ、ｅと出力端子ｄを備えている。入力端子ａ〜ｃに入力されるデータは、第１の実施の形態と同じである。
【００４０】
画像特徴判別部２２２は、各画素について、当該画素が文字等のエッジ領域にある画素（エッジ画素）であるか否かを示す画像特徴判別信号をセレクタ２２１の入力端子ｅに出力する。
具体的には、画像特徴判別部２２２は、画像信号前処理部１２０により処理された画像データ（多値）を受信し、当該多値の画像データに基づいて画素毎に当該画素が文字や罫線等の画像のエッジ領域にある画素であるか否かを判別し、エッジと判別された画素については「１」を、そうでない画素については「０」を示すデータを画像特徴判別信号として格納しておき、画像メモリ１４０から２値の画像データが画素単位で読み出され画像処理部２２０に送られると、その読み出しタイミングに同期して、読み出された画素に対応する画像特徴判別信号を当該格納領域から読み出して、セレクタ２２１の入力端子ｅに出力する。
【００４１】
ここで、エッジ画素であるか否かの判定は、例えば注目画素を中心とした所定の大きさのウィンドウを設定し、画像信号前処理部１２０にて生成された画像データから、１次微分又は２次微分によりエッジ量を算出して、算出されたエッジ量が予め設定されている所定の閾値以上であれば、当該注目画素をエッジ領域内の画素と判断し、それ以外の場合はエッジ領域内ではないと判断する方法がとられる。なお、エッジか否かが判れば良いので、その判定方法は、上記のものに限られず、例えば公知の文字領域判別の手法を用いて、判別された文字画像の最外周に位置する画素をエッジ画素とすることも可能である。
【００４２】
セレクタ２２１は、図１０に示すように、入力端子ｅに画像特徴判別信号「１」（エッジ画素の場合）が入力されると、入力端子ｂに入力される信号を出力端子ｄから出力する。また、入力端子ｅに画像特徴判別信号「０」（非エッジ画素の場合）が入力されると、第１の実施の形態と同様に、２値のデータが「０」の場合には入力端子ｂの入力信号を、「１」の場合には入力端子ａの入力信号を出力端子ｄから出力する構成になっている。
【００４３】
エッジ画素と判定された画素は、２値では「１」のはずであるから、本実施の形態の構成とすれば、エッジ画素についてはスルー経路１５５を介して全て「１」が出力端子ｄから出力される（スムージング部１５１を通ったものが出力されない）ことになり、エッジ画素の濃度を高濃度を維持して、文字や罫線をより明瞭に再現できるという効果を得られる。また、写真画像等に含まれるハイライト部は、非エッジ画素に相当する画素であることがほとんどであるから、ハイライト部については第１の実施の形態と同様のざらつき防止という効果を得ることができる。
【００４４】
（第４の実施の形態）
本実施の形態の画像処理部２３０は、図１１に示すように、第２と第３の実施の形態の画像処理部１５０と２２０を組み合わせたものであり、スムージング部１５１、セレクタ１５２、画像特徴判別部２２２、ＬＵＴ２３１、２３２、セレクタ２３３等を備えている。
【００４５】
ＬＵＴ２３１は、図１２（ａ）に示すグラフ２３４に基づいて入力値を変換して出力するものであり、ＬＵＴ２３２は、図１２（ｂ）に示すグラフ２３５に基づいて入力値を変換して出力する。ここで、グラフ２３４は、その傾きがグラフ２３５のものよりも大きくなっている。
セレクタ２３３は、図１３に示すように、画像特徴判別部２２２からの画像特徴判別信号「１」（エッジ画素の場合）が入力端子ｃに入力されると、入力端子ｂの信号を出力端子ｄから出力し、「０」（非エッジ画素の場合）が入力されると、入力端子ａの信号を出力する構成になっている。従って、エッジ画素については、ＬＵＴ２３１による変換処理がなされた後のデータがセレクタ２３３から出力されることになる。
【００４６】
上記のように、ＬＵＴ２３１は、ＬＵＴ２３２よりも出力特性を表すグラフの傾きが大きく、その分、入力値が同じでもＬＵＴ２３１の方が出力値が大きくなる、すなわち濃度がより濃くなる方向に変換されることになり、濃度低下を抑制できる。
一方で、エッジ以外の画素については、傾きが小さいＬＵＴ２３２による変換処理がなされた後のデータがセレクタ２３３から出力されることになり、例えばハイライト部に着目すると、より濃度が低下する方向に変換されて、ざらつきを抑制できることになる。
【００４７】
なお、本実施の形態でも上記同様、ＬＵＴ２３１、２３２の変換特性は、図１２のグラフ２３４、２３５に限定されず、エッジ画素についてはより明瞭に再現でき、非エッジ画素については、ある程度濃度を下げてより見易くできるように、予め実験等から求められてＲＯＭ１７０等に格納される。
また、セレクタ１５２から出力されるデータを所定の条件に基づいて補正できる補正手段として機能するものであればＬＵＴを用いる構成に限られず、例えばグラフ２３４等を表す関数の式を用いて演算により補正値を求める構成等とすることもできる。
【００４８】
本発明は、画像形成装置に限られず、上記画像処理部（画像処理装置）における画像処理方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。また、一部または全部の処理を専用ハードウェアを利用して実行させたり、ソフトウェアにより実行させるようにすることができる場合もある。
（変形例）
なお、本発明を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
【００４９】
（１）上記実施の形態では、スムージングフィルタとして５画素＊５画素のものを用いたが、フィルタの大きさ、その重み付け係数の値は上記のものに限られないことはいうまでもなく、２値を多値に変換するのに最適な大きさ等が実験等から予め決められるものである。また、スムージング処理を施す方法は、フィルタを用いる方法に限られず、注目画素とその周辺画素を含む範囲を対象にスムージング処理を行える方法一般を用いることができる。
【００５０】
また、多値の階調を６５階調とすることに限られない。３値以上であればハイライト部の黒画素の濃度をある程度低下させることができる。
上記では、本発明をモノクロの画像に適用した場合の例を説明したが、カラー画像についても適用可能である。例えば、再現色としてＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）色を用いる場合、各色ごとに、１の画素をオン画素とオフ画素のいずれかに分けて上記実施の形態の方法による処理を行うとすれば良い。
【００５１】
（２）上記第３の実施の形態では、エッジ画素であるか否かを判定し、エッジ画素の場合に２値データをそのままスルー出力させるとしたが、エッジ画素に限られず、例えば文字や罫線等の画像領域の全画素について２値データをスルー出力させる構成をとることもできる。文字、罫線等は、その領域に含まれる画素の２値データ「１」をそのまま出力させるとした方がより高濃度での再現が可能になるからである。なお、文字等の領域判別は、公知の処理により行えるのでここでの説明を省略する。
【００５２】
（３）画像形成装置としては、画像処理装置としての画像処理部１５０を備えるものであれば複写機に限られず、プリンタ、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等に適用できる。また、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る画像処理装置は、２値で表現された写真等のハイライト部の画像を用紙に印刷等して再現する場合における階調再現性を向上させる技術として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１の実施の形態のデジタル複写機１の全体の構成を示す図である。
【図２】上記複写機１に設置される制御部１００のブロック図である。
【図３】制御部１００内の画像処理部１５０の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は、２値画像の一部分を画素単位で５画素＊５画素に展開して示した模式図であり、（ｂ）は、スムージング処理後に画像データの値がどのように変化しているのかを示した図であり、（ｃ）は、セレクタ１５２から出力される画像データの値を示す図である。
【図５】セレクタ１５２の入出力条件を示す図である。
【図６】第２の実施の形態の画像処理部２１０の構成を示すブロック図である。
【図７】画像処理部２１０内のＬＵＴ２１１の変換特性のグラフ２１１１を示す図である。
【図８】２値画像のドット密度と、２値画像をスムージングフィルタにより多値化したときの階調値との関係を示す図である。
【図９】第３の実施の形態の画像処理部２２０の構成を示すブロック図である。
【図１０】画像処理部２２０のセレクタ２２１の入出力条件を示す図である。
【図１１】第４の実施の形態の画像処理部２３０の構成を示すブロック図である。
【図１２】（ａ）は、画像処理部２３０のＬＵＴ２３１の変換特性のグラフ２３４を示す図であり、（ｂ）は、ＬＵＴ２３２の変換特性のグラフ２３５を示す図である。
【図１３】画像処理部２３０のセレクタ２３３の入出力条件を示す図である。
【図１４】２値で表現された写真等のハイライト部の例を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００５５】
１      複写機
２０    プリンタ部
１００    制御部
１３０    ２値化処理部
１４０    画像メモリ
１５０、２１０、２２０、２３０    画像処理部
１５１    スムージング部
１５２、２２１、２３３    セレクタ
１６０    ＬＤ駆動部
２１１、２３１、２３２    ＬＵＴ
２２２    画像特徴判別部
１５１１    スムージングフィルタ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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