(57)【要約】【課題】平均１画素幅の縦線部分に対して元の線幅を変えることなく，かつ縦線の輪郭の明瞭化を図ることのできる画像情報処理方式を提供すること。【解決手段】  ３値以上の多値画像を表す信号に基づき，１画素中に占める有色画像の面積を変調させる画像情報処理方式であって，主走査方向に連続した４個の注目画素を抽出し，該４画素の両端の画素が白であって，その中間の２画素のいずれかあるいは両方が白でない場合に，上記中間の２画素の左画素については，その濃度に応じた面積割合のパルスをその終端がその画素の右端に来るように片寄せて発生させ，右画素については，その濃度に応じた面積割合のパルスをその始端がその画素の左端に来るように片寄せて発生させるものである画像情報処理方式。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３値化以上の多値画像を表す信号に基づき，１画素中に占める有色画像の面積を変調させる画像情報処理方式であって，主走査方向に連続した４個の注目画素を抽出し，該４画素の両端の画素が白であって，その中間の２画素の両方が白でない場合に，上記中間の２画素の左画素については，その濃度に応じた面積割合のパルスをその終端がその画素の右端に来るように片寄せて発生させ，右画素については，その濃度に応じた面積割合のパルスをその始端がその画素の左端に来るように片寄せて発生させるものである画像情報処理方式。
【請求項２】
１画素中に占める有色画像の面積を，画像形成処理を行うＣＰＵの処理ビット数に応じた段階で変調させるものである請求項１に記載の画像情報処理方式。
【請求項３】
請求項１あるいは２に記載の画像情報処理方式を採用する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，３値以上の多値画像を表す信号に基づき，１画素中に占める有濃度部分（即ち，白でない部分）の面積を変調させる画像情報処理方式及び画像形成装置の改良に係り，特に縦線の明瞭化についての改良を図った画像情報処理方式及びその方式を採用する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，３値以上の多値画像を表す信号に基づき，１画素中に占める白以外の有濃度部分の面積を変調させる画像情報処理方式を採用するものがある。
中間調などの階調画像を，解像度を変えずに表現するために，１画素内で濃淡レベルを変化させる画像形成装置が知られている。たとえば特許文献１では，注目画素とその主走査方向に隣接する画素のパターンデータに基づいて１ドット幅の縦線か否かを検出し，縦線の幅が太くなるようにデータを変換する方法が提案されている。また特許文献２では，注目画素に対して隣接する画素の濃度に基づき記録開始位置を制御する方法が提案されている。
しかし，特許文献１に記載の技術では，１ドット幅の縦線が検出された場合に縦線の幅が太くなるようにデータを変換するため，元のデータと比較して印字される線幅が太くなってしまう可能性がある。
また，特許文献２に開示の画像処理方式では，隣接する画素のみに着目し，その濃度のみを参照するため，必ずしも縦線やあるいは文字のように本来輪郭が明瞭であるべき画像部分でない写真などの中間調を表したデータに対しても記録開始位置を制御してしまい，エッジが強調され，中間調の表現にはふさわしくないものとなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３２８５８号公報
【特許文献２】特開平６−８９３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は，画像内に存在する副走査方向の縦線や１画素分の線幅をもった文字画像部分の輪郭を明瞭に表現することのできる画像情報処理方式の提案を目的とし，平均１画素幅の縦線部分に対して元の線幅を変えることなく，かつ縦線の輪郭の明瞭化を図ることのできる画像情報処理方式を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために，本発明は，
３値以上の多値画像を表す信号に基づき，１画素中に占める有濃度部分の面積を変調させる画像情報処理方式であって，主走査方向に連続した４個の注目画素を抽出し，該４画素の両端の画素が白であって，その中間の２画素のいずれかあるいは両方が白でない場合に，上記中間の２画素の左画素については，その濃度に応じた面積割合のパルスをその終端がその画素の右端に来るように片寄せて発生させ，右画素については，その濃度に応じた面積割合のパルスをその始端がその画素の左端に来るように片寄せて発生させるものである画像情報処理方式である。
この発明における１画素中に占める有濃度部分の面積を，画像形成処理を行うＣＰＵの処理ビット数に応じて段階的に変調させるものが一般的に採用可能である。
なお，本発明にかかる画像形成処理方式は画像形成装置に広く採用される。
。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は，前記したように，中間の２画素のいずれかあるいは両方が白でない場合に，上記中間の２画素の左画素については，その濃度に応じた面積割合のパルスをその終端がその画素の右端に来るように片寄せて発生させ，右画素については，その濃度に応じた面積割合のパルスをその始端がその画素の左端に来るように片寄せて発生させるものであるから，元の縦線の太さがかわることなく，しかも縦線の中に白領域が含まれないので，明瞭な縦線を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の従来技術を説明するための画素構造図。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置における画像処理を説明するための画素構造図。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置全体の処理手段の構成を説明するブロック図。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像処理の内容を説明するための主制御部の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
続いて，まず，本発明の概要を図１（従来例）と図２（本発明）を参照して説明する。
イメージスキャナなどの画像読取装置から取り込んだ３値以上の多値画像である階調画像の一部を模式的に示したのが図１（ａ）であり，主走査方向の1ライン分の画素データのうちの４個の画素が抽出されて表わされている。画素は，例えば４ビットで表わされた階調画像の場合，０が白，１５が黒であり，その間の１〜１４の濃度を現す階調データで中間調が表わされる。
図示の例は，３値以上の多値画像を表す信号に基づき，１画素中に占める有濃度部分の面積を変調させることで画素の濃度を表わす画像情報処理方式による画素を示している。即ち，図１（ａ）における各画素Ｐの黒部分の幅ｅがその画素の濃度に対応している。図１（ａ）では，４個の画素の有濃度部分の面積（幅ｅ）が全て同じであるので，均一な階調（濃度）の４画素の集合を表している。
図１（ｂ）は，左から右に黒い部分が少なくなっている。つまり，左から右に濃度が変化する，グラデーションを示している。ただし，実際のグラデーションは，隣り合う画素間の濃度の変動は非常に小さいので，図１（ｂ）に示したのは，極端に大きく変動させた場合を一例として示したものである。
【０００９】
このような１画素中に占める有濃度部分の面積を変調させることで画素の濃度を表わす画像情報処理方式では，副走査方向（縦）の線分は図１（ｃ）のように左端と右端に白の画素があり，左右の白画素の中間に黒を含む有濃度の画素が挟まれた形となる。図１（ｃ）では，主走査方向に並んだ４個の画素のうち，中の２画素が有濃度である縦方向（副走査方向）の線分の一部を示している。線分の太さが太くなればなるほど，上記中間の画素の数が増える。
このような階調データを作成する時，上記中間の有濃度の画素については濃度に応じて面積の異なる黒領域が白領域に隣接して配置され，画素の濃度が高いほど，黒領域の面積（幅ｅ）が広くなるように表現されるが，従来の画像情報処理方式では，上記黒領域の配置の規則は一定であり，例えば，図１（ｃ）の例では，黒領域が画素の右端（即ち終点部）に片寄せられている例であり，図１（ｄ）は，左端（即ち始点部）に片寄せられた例である。
【００１０】
このように従来の１画素中に占める有濃度画像の面積を変調させることで画素の濃度を表わす画像情報処理方式で表された縦線は，図１（ｃ）あるいは（ｄ）に示すように，２個の黒領域の間に白領域が挟まれた形となっている。そのために，縦に１本の線として黒領域が並んでいるものと較べると線分の明瞭性の点で問題があり，若干ボケた縦線となる。
【００１１】
本発明は，このような点に鑑み，上記主走査方向に並んだ４個の画素のうちの中間の２個の画素について，黒領域間に白領域が挟まれないように上記黒領域を集中させて配置することにより縦線を明瞭にすることを目的とする。
具体的には，例えば図２（ａ），（ｂ），（ｃ）のように，有濃度の画素である中間の２画素Ｐ２とＰ３に含まれる黒領域Ｂ２，Ｂ３について，左の画素Ｐ２に含まれる黒領域Ｂ２は左の画素Ｐ２の右端に片寄せ，右の画素Ｐ３に含まれる黒領域Ｂ３は右の画素Ｐ３の左端に片寄せる。これによって，左の黒領域Ｂ２と右の黒領域Ｂ３とが間に白領域が含まれない黒一色の黒領域Ｂ２３となる。これによって縦線がボケることなく，明瞭に表現される。
【００１２】
上の例において，１つの画素の主走査方向の幅（濃度を示す）はいろいろなケースが考えられる。左右の画素に含まれる黒領域の幅ｅが共に，画素の全幅Ｌの半分であれば，中心に集中した黒領域Ｂ２３の幅は，画素の幅Ｌに等しくなり，ちょうど１画素分の幅の縦線が形成されることとなる。
しかし黒領域の幅ｅは，画素の濃度に応じて種々変化するので，中央に集中した黒領域の合計幅は，画素の全幅Ｌよりも小さくなる場合も，大きくなる場合もありうるが，平均すれば，１画素分の幅の縦線に適用することが多いと思われる。
【００１３】
以上，本発明の概要を説明した。次に，この発明を実施するための具体的な手法について説明する。
まず，本発明の実施形態に係る画像形成装置Ｘの概要について説明する。
図３は，本実施形態に係る画像形成装置の構成ブロック図である。図３に示す画像形成装置１において，主制御部２はＣＰＵ等を含む制御部であり，画像形成装置１内の各部の動作を統括して制御する処理部である。操作部３は，液晶パネル等の表示部および操作キー等からなるコントロールパネルであり，ユーザが画像形成装置１を操作するための入力部である。
画像処理部４は，画像読取部１０で読み取られた原稿の画像データを，プリンタに合わせたプリント用の画像データ（例えば，使用するトナーに合わせた画像データ）に変換するための処理部であり，画像の編集（解像度変更，拡大／縮小，回転等）処理も行う。
本発明が処理対象とする１画素中に占める有濃度画像の面積を変調させることで画素の濃度を表わす画像情報処理も，この画像処理部４において実施される。その内容は追って図４のフローチャートを参照して説明される。
【００１４】
印刷制御部５は，画像処理部４により生成された印刷用画像データを用紙に印刷するための制御部である。この印刷制御部５は，トナーを用紙に転写する転写部７を制御すると共に，印刷用紙の送り機構（例えば，加圧ローラ８ａや定着ローラ８ｂ）を含むプリントエンジン６を制御して，印刷動作を実行する。
【００１５】
前記画像読取部（画像読取装置）１０は，原稿を読み取るスキャナを構成する部分であり，コンタクトガラス１０１に沿って移動する光源からの光を原稿あるいは白色基準板１０６に照射し，原稿あるいは白色基準板１０６からの反射光を測定して電気信号に変換するＣＣＤ１３などの光学部品を備えている。画像読取部１０内の画像読取制御部１１はＣＰＵ等を含む制御部であり，画像読取部１０内の各部の動作を統括して制御する処理部である。
【００１６】
スキャナ送り機構１２は，原稿の読取機構部（例えば，原稿の送り機構やミラーの移動機構等）を制御する処理部である。カラーＣＣＤセンサ１３は，原稿読取用のＣＣＤイメージセンサであり，Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各色を読み取る３つのラインセンサから構成されており，また，Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のラインセンサは，奇数ライン（ＯＤＤ）と，偶数ライン（ＥＶＥＮ）を読み取る２つのラインセンサから構成されている。
【００１７】
ＡＦＥ（アナログフロントエンド）１４は，３チャンネルタイプのアナログフロントエンドであり，カラーＣＣＤセンサ１３から読み込んだ画像信号を増幅し，ＯＤＤ／ＥＶＥＮ補正，オフセット補正，およびＡ／Ｄ変換してデジタルの画像データを出力する。
【００１８】
ゲイン設定制御部１９は，カラーＣＣＤセンサ１３により白色基準板１０６を読み取った画像データを基にして，ＡＦＥ１４内の増幅器１５に対するゲイン設定を行う。このゲイン設定制御部１９は，カラー用ゲイン設定部１９Ａと，モノクロ用ゲイン設定部１９Ｂが含まれており，画像形成装置１の電源投入以後，繰り返してカラーモード，モノクロモードの両方のモードでＡＦＥ１４に対するＡＧＣ（増幅器１５のゲインの自動設定制御）を行い，そのときに得られたカラー用ゲイン設定値（カラーモード用のゲイン設定値）と，モノクロ用ゲイン設定値（モノクロモード用のゲイン設定値）とを，ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等で構成される記憶部３０に記憶する。
ゲイン設定の手順は，図２に示したとおりであり，追って更に説明する。
【００１９】
また，ゲイン設定制御部１９では，カラーモード，およびモノクロモードのゲイン設定をＡＧＣにより行うときには，そのモードに合わせたＡＦＥ１４対する制御タイミング設定も同時に行う。例えば，ＡＦＥ１４に対する同期信号やデータ読み取り信号などのタイミングの設定も同時に行う。これらのタイミング設定情報についても，カラー用タイミング設定情報，およびモノクロ用タイミング設定情報として，記憶部３０に記憶する。
【００２０】
画像データ読取部２０は，ＡＦＥ１４から読み込まれた画像データから，原稿の範囲内の画像データを抽出し，この画像データを補正処理部２１により画像調整する。この補正処理部２１では，ＡＦＥ１４から読み出された原稿の画像データに対し，光学系のＭＴＦ（Modulation Transfer Function）補正や，白基準データを基にしたシェーディング補正を行う。なお，シェーディング補正は，カラーＣＣＤセンサ１３の各光電変換素子の特性バラツキ，あるいは光源の発光量のバラツキに起因して各光電変換素子間に実質的な感度のバラツキが生じるため，これを補正するものであるが，本発明に直接関係がないのでここでは詳細な説明は省略する。
【００２１】
また，白基準データ設定部２２は，カラー用白基準データ設定部２２Ａと，モノクロ用白基準データ設定部２２Ｂとを含んでおり，ＡＦＥ１４から出力される白色基準板１０６の画像データを基にして，カラーモードおよびモノクロモードのそれぞれのモードに対する白基準データを取得する処理部である。このように取得されたカラー用白基準データ（カラーモード用の白基準データ）と，モノクロ用白基準データ（モノクロモード用の白基準データ）は，記憶部３０に保存される。
【００２２】
記憶部３０には，画像形成装置１において処理を行う際に必要となるデータが記憶されている。この記憶部３０には，カラー用ゲイン設定値３１，モノクロ用ゲイン設定値３２，カラー用白基準データ３３，モノクロ用白基準データ３４，カラー用タイミング設定情報３５，モノクロ用タイミング設定情報３６，補正データ（ＭＴＦや，シェーディング補正データ等）３７が保存される。また記憶部３０には画像メモリ３８が含まれ，この画像メモリ３８には，原稿を読み取った画像データ３９が保存される。
【００２３】
次に，上記この画像メモリ３８に保存された画像データ３９について，画像処理部４が実行する縦線（副走査方向の線分）を明瞭化するための画像処理について，図４のフローチャートを参照して説明する。
図４に示すフローチャートは，前記画像処理部４を制御する主制御部２の処理手順を示すものであり，Ｓ１，Ｓ２，…は，処理手順（ステップ）の識別子である。
この処理は，主制御部２が，画像メモリ３８に記憶された画像データ３９の１ライン分のデータ中から，一連に並んだ４個の注目画素Ｐ１〜Ｐ４についてその濃度データを読み出したときに開始される。
まず主制御部２は，Ｓ１において，上記４個の注目画素Ｐ１〜Ｐ４の左右端の２個の画素Ｐ１，Ｐ４のデータについて，それぞれの画像濃度値を検出し，それらがいずれも白画素（例えば４ビットデータの場合，０）であるか否かを判断する。ここでいずれかの画素Ｐ１，Ｐ４の濃度値が０以外であると判断された場合には，処理は，縦線の検出処理ではない通常の画像処理（Ｓ１０）に移行する。
左右両方の画素Ｐ１，Ｐ２がいずれも濃度値が０，即ち白画素であると判断された場合（Ｓ１においてＹｅｓ）には，主制御部２は，縦線の一部が検出された可能性があるものと判断し，次にＳ２において，上記４個の注目画素の中間の２個の画素Ｐ２，Ｐ３について，それらのいずれか，あるいは両方が有濃度画素（濃度値が０以外の画素）であるか否かを判断する。
ここで中間の２個の画素Ｐ２，Ｐ３の両方が白画素であると判断された場合には，これらは縦線の一部とは認められないので，縦線の検出処理以外の前記通常の画像処理（Ｓ１０）に移行する。
【００２４】
Ｓ２において，中間の２個の画素Ｐ２，Ｐ３のいずれかあるいは両方が有濃度画素である（濃度値≠０）と判断された場合には，上記中間の２画素Ｐ２，Ｐ３の左画素Ｐ２については，その濃度に応じた面積割合のパルスを算出し（Ｓ３），そのパルスの終端がその画素の右端に来るように片寄せた信号を生成する（Ｓ４）。
また，右画素Ｐ３については，その濃度に応じた面積割合のパルスを算出し（Ｓ５），そのパルスの終端がその画素の左端に来るように片寄せた信号を生成する（Ｓ６）。
その後主制御部２は，上記のようにして算出されたパルス信号を出力し，これを受けた画像形成部が画像形成処理を行う。
このように，本発明では，中間の２画素Ｐ２，Ｐ３についてそれぞれの黒領域を接するように片寄せるもので，平均的には１画素分の幅を持つ縦線の明瞭化に役立つものである。
【００２５】
上記説明では，中間の２画素について，いずれかが有濃度画素であれば縦線が検出されたものとしている。これは，中間のいずれかの画素について濃度の存在があれば，その左右両端が白であることから，そこに線分が存在すると考えてよいからである。
また，上の実施形態では，主走査方向に並ぶ４個の画素に注目したので，実質的にほぼ１画素分の太さを持つ１本の縦線に注目したものであるが，このような縦方向に約１画素分の太さをもつ画像は，縦線のみでなく，縦１文字の要素を持つ漢字などにも適用されるものである。
なお，上記実施形態では，主制御部２によって全ての判断制御が行われている場合であるが，これらの処理の一部あるいは複数の部分を個別回路で達成することも本発明の範囲であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は，前記した１画素中に占める有濃度画像の面積を変調させることで画素の濃度を表わす画像情報処理方式及びこの画像情報処理方式を採用する画像形成装置に適用される。
【符号の説明】
【００２７】
１…画像形成装置
２…主制御部
４…画像処理部
５…印刷制御部
１０…画像読取部
ｅ…黒領域の幅
Ｂ１，Ｂ２…黒領域
Ｐ１〜Ｐ４…画素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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