CN1169079A - 图像形成装置和图像处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种图像形成装置和图像处理方法，包括：读取原稿上图像的图像读取手段(1)；对于用该图像读取手段(1)读取的图像、施行规定的图像处理并生成第一图像数据的图像处理手段(5)；重新排列用该图像处理手段(5)生成的第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据的变换手段(7)；基于用该变换手段(7)变换的多行的第二图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像的图像形成手段(9)。

Description

图像形成装置和图像处理方法
本发明涉及例如将从处理对象的原稿读取的图像以多个像素单位输入时，采用多个像素单位的并列处理、施行规定的图像处理、并用多光束输出形成复制图像的图像形成装置和适用于该装置的图像处理方法以及图像处理装置。
在以往的FAX等的图像形成装置中，用CCD等的行传感器读取处理对象的原稿，这时、对于与图像时钟同步、用光栅形式输入的图像数据、以像素单位施行与输入输出设备的特性和原稿的特征相适应的图像处理，求得图像的灰度和析像性的兼顾。此外，用激光写入并在感光鼓上再现图像处理后的图像数据，通过处理技术转印到纸上进行对象的复印。
另一方面，在高速复印再现中，为了按照以往进行复印、有必要提高在感光体上扫描激光的多角镜的转速和激光的起动频率。然而，对此存有界限(有多角镜的转速、电机的消耗功率、激光脉冲宽度调制的界限等的重要因素)，用一个像素单位的处理来不及。因此，提议用多束激光同时地扫描多行的多光束方式在感光体上高速地写入图像的方式。
这样，在使用同时输出多行的图像数据的多光束对应的输出系统的场合，对于用光栅形式从行传感器等的输入图像设备以多个像素单元输入的图像数据，若原样地施行规定的图像处理、存在不能进行多光束输出的问题。也就是说，有从行传感器输入的图像数据的对准的问题。
对于用光栅形式从行传感器等的输入图像设备以多个像素单元输入的图像数据，有必要选择对它们同时进行处理还是用高频进行处理，但也有的情况因器件的处理速度等原因、不能用高频处理，在进行高速处理中、同时地施行多行图像处理的必要性越来越高。
对于用光栅形式从行传感器等的输入图像设备多行同时输入的图像数据，若采用原样同时进行并行处理，则有不能用于谋得以往熟知的误差扩散等的复制图像的高图像质量的图像处理的问题。
此外，在多光束输出中，由于激光的离散等、也有可能各激光的写入特性不同，成为光束间校正的问题。
因此，鉴于前述问题，本发明的目的是在于提供对多个同时输入的图像数据、能进行对应于多光束输出的对准和调整、同时求得图像处理高速化的图像处理方法和图像形成装置。
本发明的图像形成装置，其特征在于，包括：读取原稿上的图像的图像读取手段；对于用该图像读取手段读取的图像、施行规定的图像处理并生成第一图像数据的图像处理手段；重新排列用该图像处理手段生成的第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据的变换手段；基于用该变换手段变换的多行的第二图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像的图像形成手段。借助于这种图像形成装置，对多行同时输入的图像数据、能容易地进行对应于多光束输出的对准和调整。
本发明的图像形成装置，其特征在于，包括：读取原稿上的图像并生成第一图像数据的图像读取手段；重新排列用该图像读取手段生成的第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据的变换手段；对用该变换手段变换的多行的第二图像数据、并列地施行规定的图像处理并生成第三图像数据的图像处理手段；基于用该图像处理手段生成的多行的第三图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像的图像形成手段。借助于这种图像形成装置，对多行同时输入的图像数据、能容易地进行对应于多光束输出的对准和调整，同时能求得图像处理的高速化。
本发明的图像形成装置，其特征在于，包括：读取原稿上的图像的图像读取手段；对于用该图像读取手段读取的图像、施行第一图像处理并生成第一图像数据的第一图像处理手段；重新排列用该第一图像处理手段生成的第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据的变换手段；对于用该变换手段变换的多行的第二图像数据、施行第二图像处理并生成多行的第三图像数据的第二图像处理手段；基于用该第二图像处理手段生成的多行的第三图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像的图像形成手段。借助于这种图像形成装置，对多行同时输入的图像数据、能容易地进行对应于多光束输出的对准和调整，同时能求得图像处理的高速化。
本发明的图像形成装置，其特征在于，包括：以多个像素单位读取原稿上的图像并生成多通道的第一图像数据的图像读取手段；重新排列用该图像读取手段生成的多通道的第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据的变换手段；对用该变换手段变换的多行的第二图像数据、并列地施行规定的图像处理并生成第三图像数据的图像处理手段；基于用该图像处理手段生成的多行的第三图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像的图像形成手段。借助于这种图像形成装置，对多像素同时输入的图像数据、能容易地进行对应于多光束输出的对准和调整，同时能求得图像处理的高速化。
本发明的图像处理方法，读取原稿上的图像并形成其复制图像，其特征在于，读取原稿上的图像；对于该读取的图像、施行规定的图像处理并生成第一图像数据；重新排列该第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据；基于该多行的第二图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像。借助于这种图像处理方法，对多行同时输入的图像数据、能容易地进行对应于多光束输出的对准和调整。
本发明的图像处理方法，读取原稿上的图像并形成其复制图，其特征在于，读取原稿上的图像、生成第一图像数据；重新排列该第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据；对于该多行的第二图像据、并列地施行规定的图像处理并生成多行的第三图像数据；基于该多行的第三图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像。借助于这种图像处理方法，对多行同时输入的图像数据、能容易地进行对应于多光束输出的对准和调整，同时能求得图像处理的高速化。
本发明的图像处理方法，读取原稿上的图像并形成其复制图像，其特征在于，读取原稿上的图像、对于该读取的图像施行第一图像处理并生成第一图像数据；重新排列该第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据；对于该多行的第二图像数据、施行第二图像处理并生成多行的第三图像数据；基于该多行的第三图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像。借助于这种图像处理方法，对多行同时输入的图像数据、能容易地进行对应于多光束输出的对准和调整，同时能求得图像处理的高速化。
本发明的图像处理方法，读取原稿上的图像并形成其复制图像，其特征在于，以多个像素单位读取原稿上的图像、生成多通道的第一图像数据；重新排列该多通道的第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据；对于该多行的第二图像数据、并列地施行规定的图像处理并生成多行的第三图像数据；基于该多行的第三图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像。借助于这种图像处理方法，对多行同时输入的图像数据、能容易地进行对应于多光束输出的对准和调整，同时能求得图像处理的高速化。
图1概略地表示本发明实施例的图像形成装置的结构图。
图2是用于说明原稿读取一例的图。
图3是用于说明基于以往的CCD传感器的图像读取动作的图。
图4表示从图3的CCD传感器输出的图像数据一例的图。
图5是表示图1的图像输入手段的结构例的图，是表示输出2通道的图像数据场合的图。
图6表示从图5所示结构的图像输入手段输出的图像数据一例的图。
图7是表示图1的图像输入手段的其它结构例的图，是表示输出4通道的图像数据场合的图。
图8表示从图7所示结构的图像输入手段输出的图像数据一例的图。
图9是表示图1的图像输入手段的另外其它结构例的图，是表示输出4通道的图像数据场合的图。
图10表示从图9所示结构的图像输入手段输出的图像数据一例的图。
图11是表示图1的图像输入手段的另外其它结构例的图，是表示输出4通道的图像数据场合的图。
图12表示从图11所示结构的图像输入手段输出的图像数据一例的图。
图13是表示图1的输入图像变换手段的结构例的图。
图14是表示图1的输入图像变换手段的其它结构例的图，是表示从光栅形式的4通道的图像数据变换成光栅形式的2通道的图像数据场合的图。
图15是用于说明图14所示结构的输入图像变换手段的动作的时序图。
图16是表示图1的输入图像变换手段的另外其它结构例的图，是表示将不是光栅形式的4通道的图像数据变换成光栅形式的4通道的图像数据场合的图。
图17是用于说明图16所示结构的输入图像变换手段的动作的时序图。
图18是表示图1的输入图像变换手段的另外其它结构例的图，是表示将光栅形式的4通道的图像数据变换成不是光栅形式的4通道的图像数据场合的图。
图19是用于说明图18所示结构的输入图像变换手段的动作的时序图。
图20是用于说明图18所示结构的输入图像变换手段的动作的时序图。
图21表示图1的图像处理手段的结构例的图。
图22是用于说明滤波手段的动作的图。
图23表示滤波手段的结构例的图。
图24是用于说明γ校正手段的结构和处理动作的图。
图25是用于说明灰度处理手段的结构和处理动作的图，是表示二值化处理场合的图。
图26是用于说明灰度处理手段的结构和处理动作的图，是表示误差扩散处理场合的图。
图27表示对于多行的图像数据并列地施行滤波处理的滤波手段的结构例的图。
图28表示对于多行的图像数据并列地施行γ校正的γ校正手段的结构例的图。
图29表示对于多行的图像数据并列地施行误差扩散处理的灰度处理手段的结构例的图。
图30是用于说明图29所示的灰度处理手段的动作的时序图。
图31表示多光束形式的图像输出手段的关键部分结构的图。
图32表示与本发明实施例相关的图像形成装置的其它结构例的图。
图33表示与本发明实施例相关的图像形成装置的另外其它结构例的图。
图34表示与本发明实施例相关的图像形成装置的另外其它结构例的图。
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。
实施例
图1概略地表示本发明实施例的图像形成装置的结构图，是形成读取的原稿的图像的复制图像的复印装置的一例。其概略动作为，首先用图像输入装置1从复制对象原稿读取图像，对该读取的第一图像数据2、用图像处理手段5施行某种图像处理，并用电子照相印刷等的图像输出手段9、再现该被处理的图像。
在图1中，图像输入手段1为从复制对象原稿读取图像的部分，由例如CCD行传感器和模拟/数字变换器(A/D变换器)等构成，用与主扫描方向连续的多个像素单位、读取原稿上的图像的反射数据和浓度，并使其与传送时钟同步、以一个像素或多个像素作为数值数据(第一图像数据2)输出(例如用8位表示一个像素的浓度等)。
输入图像变换手段3，为了与下一方框的图像处理手段5的处理系统相适应、变换由图像输入手段1供给的多通道的第一图像数据2，并输出变换后的第二图像数据4。此外，在图像处理手段5与第一图像数据2的输入顺序相同顺序地处理的场合，输入图像变换手段3以由输入手段1供给的第一图像数据2原样作为第二图像数据4输出到图像处理手段5中。
图像处理手段5以第二图像数据4为输入、以原稿再现的高图像质量化为目的、进行与输入输出设备的特性和复印原稿的特征等相适应的处理、并输出处理后的第三图像数据6。
输出图像变换手段7，为了与图像输出手段9的输出系统相适应、变换第三图像数据6、并输出第四图像数据8。此外，如果图像处理手段5的输出系统的输出顺序与图像输出手段9的输出顺序相同，则输出图像变换手段7以第三图像数据6原样作为第四图像数据8输出到图像输出手段9。
图像输出手段9用激光扫描将第四图像数据8作为图像写入在感光鼓上，然后、用电子照相等工序将图像转印到纸上、进行原稿的复印。在低速度的复印机等中、用一束激光将输出图像数据在主扫描方向上每行写在感光鼓上，在高速复印机的场合(本实施例的场合)、用多束激光同时写入多行(称其为多光束输出)。这里，主要对考虑多光束输出系统的图像处理装置进行说明。
接着，对图1中各手段详细地进行说明。
首先，对图1的图像输入手段进行说明。
图2用于说明复印对象原稿的读取方法，例如、用作为图像输入手段1的CCD行传感器，用任意析像度(例如600dpi)进行采样，使以行单位读取的图像数据与图像时钟同步、并每个像素地依次进行输出。如图2所示，例如像素g(i、j)表示，在主扫描方向上用CCD行传感器读取副扫描方向的第i行、并将其采样、量化(下面称为数字化)后的主扫描方向的第j个图像数据。
以往熟知的光栅扫描为从左到右(主扫描方向)、从上到下(副扫描方向)扫描对象图像，例如、在副扫描方向上按i＝0、1、2、……、m的顺序进行扫描，在各副扫描行上按j＝0、1、2、……、n的顺序与图像时钟同步、输出主扫描方向的图像数据g(i、j)。
图3是以往一般使用的CCD行传感器的结构，对应于被反射在光敏传感器上的原稿的反射光的电荷，通过门电路、传送到偶数像素传送寄存器(CCD移位寄存器)和奇数像素传送寄存器(CCD移位寄存器)中，如图4所示，用输出门电路与图像时钟同步并串行输出。
然而，因在高析像度、高速传感器中图像时钟频率高，用串行输出处理来不及。因此，考虑同时输出多通道的图像数据。例如、考虑在与如图5所示的一个图像时钟同步、同时输出偶数像素、奇数像素的两个通道的场合，或与图7所示的一个图像时钟同步、同时输出在主扫描方向上连续的4个像素的场合。此外，图6示出对应于图5所示图像输入手段1的结构的第一图像数据2的输出动作，图8示出对应于图7所示图像输入手段1的结构的第一图像数据2的输出动作。
图5和图7的CCD传感器的输出为光栅形式，在图9中示出不是光栅形式(即多个像素同时取入形式)的高速传感器(图像输入手段1)的构成例。在图9中，将传感器分开成左右两部分，分别地如图5所示，设置移位寄存器、用例如先进后出(FILO)形式或者先进先出(FIFO)形式与图像时钟同步、如图10所示地分别输出左侧两个像素、右侧两个像素、共计4个像素。
图11示出不是光栅形式、而是多个像素同时取入形式的高速传感器的其它结构例。与图9相同将传感器分开成左右两部分、分别附加如图5所示的移位寄存器，在图11的场合，左方从左、右方从右依次地(如图12所示)输出。同样也可采用左方从右、右方从左的结构。
接着，对图1的输入图像变换手段3进行说明。
输入图像变换手段3对图像进行变换，使由前述图像输入手段1输入的多个通道的第一图像数据2与图像处理手段5的处理系统相适应。
图13示出图像处理手段5的处理顺序与作为第一图像数据2输入的像素的顺序相同、处理速度也相同的场合的输入图像变换手段3的结构。不变换第一图像数据2、原样作为第二图像数据4、输出到图像处理手段5。此外，图13所示结构的图像变换手段3也用于下列情况，例如对应于从图7所示结构的图像输入手段1输出图8所示的4像素同时光栅输出的第一图像数据2，而在图像处理手段5的图像处理也进行4像素同时扫描处理的场合。
图14示出图像处理手段5的处理顺序与作为第一图像数据2输入的像素的顺序相同、图像处理手段5的图像处理的处理速度是第一图像数据2的图像时钟的二倍、图像处理手段5进行2像素同时处理的场合的输入图像变换手段3结构。
输入图像变换手段3将第一图像数据2转变成图15所示的图像时钟GCLK的二倍的时钟(2GCLK)，从4像素同时光栅形式的第一图像数据2变换成2像素同时光栅形式的第二图像数据4。
在图14中，输入图像变换手段3的结构，使用选择器SA和SB、将作为4像素同时输入的第一图像数据2的第一行的图像数据的像素g(i、j)和作为第二行的图像数据的像素g(i、j+2)分别连接到选择器SA的两个输入端上，将第一图像数据的第三行的图像数据的像素g(i、j+1)和作为第四行的图像数据的像素g(i、j+3)分别连接到选择器SB的两个输入端上，并使用图像时钟二倍的处理时钟2GCLK作为选择器SA、SB的选择信号。
当2GCLK为“1”时，选择像素g(i、j)和g(i、j+1)，当2GCLK为“0”时，选择像素g(i、j+2)和g(i、j+3)，其结果如图15所示，变换后的第一图像数据2成为与用2像素单位处理图像时钟2GCLK同步的光栅形式的2通道的第二图像数据4。
此外，在图14、图15中，虽然对以4像素同时输入的图像变换为2像素同时输出的图像的例进行了说明，但用相同的考虑方法，也能考虑将X通道同时输入变换成Y通道同时输出。
图16示出输入图像变换手段3的其它结构例，图像输入手段1不是光栅输出，例如是图9所示结构的情况，是将其输入图像手段1输出的第一图像数据2对准排列成光栅形式的输入图像变换手段3的结构例。
在图16中，输入图像变换手段3主要地由输入图像写入控制单元3a和变换图像读出控制单元3b构成。
输入图像写入控制单元3a是将第一图像数据2在临时保存用存储器(RAM)R11、R12、R21、R22中每一行地进行切换、并进行写入控制。具体地说，借助于将开关S1-S4每一行地切换成A和B、进行写入控制。
在相对于主扫描方向一行的像素数为n的场合，图像时钟GCLK的每一时钟输入到输入图像控制单元3a的第一图像数据2是g(i、j)、g(i、j+1)、g(i、n/2+j)、g(i、n/2+j+1)。
此外，图像输入手段1为图11所示结构的场合，图像时钟GCLK的每一时钟输入到输入图像控制单元3a的第一图像数据2是g(i、j)、g(i、j+1)、g(i、n-j)、g(i、n-j-1)。
在存储器(RAM)R11、R12中写入第一图像数据2时，利用变换图像读出控制单元3b、读出来自存储器(RAM)R21、R22的第二图像数据4(这时，开关S1-S4与端A连接)，当在存储器(RAM)R21、R22中写入第一图像数据2时，利用变换图像读出控制单元3b、读出来自存储器(RAM)R11、R12的第二图像数据4(这时，开关S1-S4与端B连接)。
这种场合，在写入数据和读出数据之间有一行延迟，副扫描方向第i行写入时、用光栅形式读出对应于前一个第i-1行的数据。
在图17中、对于图16所示的输入图像变换手段3的动作、即从例如图9所示结构的图像输入手段1输出的第一图像数据2(参照图10)的场合，示出了用输入图像写入控制单元3a生成的写入地址和与其对应在SRAM中写入的第一图像数据2、和用变换图像读出控制单元3b生成的读出地址和与其对应从SRAM中读出的第二图像数据4的关系。
如图17所示，在图像时钟GCLK的第一个时钟脉冲在输入图像变换手段3中输入的第一图像数据2是g(i-1、0)、g(i-1、1)、g(i-1、n/2)、g(i-1、n/2+1)时，在图像时钟GCLK的二倍速度的图像时钟MCLK的第一个时钟脉冲，在存储器R11、R12的地址“0”中写入的数据分别是g(i-1、0)、g(i-1、1)，在图像时钟MCLK的第二个时钟脉冲，在存储器R11、R12的地址“n/4”中写入的数据分别是g(i-1、n/2)、g(i-1、n/2+1)。其他相同地，将与图像时钟MCLK同步、将每4个像素输入的第一图像数据2与图像时钟MCLK同步写入存储器R11、R12、R21、R22中。
在存储器R11、R12中写入第一图像数据2时，用图像时钟MCLK的第一个时钟脉冲分别从存储器R21、R22的地址“0”读出g(i-2、0)、g(i-2、1)，用图像时钟MCLK的第二个时钟脉冲储器R21、R22的地址“1”读出g(i-2、2)、g(i-2、3)，在图像时钟GCLK的下一个时钟脉冲同时输出这4个像素。其他同样地，与图像时钟GCLK同步输出对准的4个像素平行的第二图像数据4。
此外，在从如图11所示结构的图像输入手段1输出的第一图像数据2(参照图12)的场合，也可基于图17相同的考虑方法、生成写入地址、读出地址即可。
图18示出输入图像变换手段3的其它实施例，特别，示出了在图像输入手段1为图7所示结构的场合，对作为从这种输入图像手段1输出的4个像素同时光栅数据的第一图像数据2进行对准为4行同时输入数据的输入图像变换手段3的结构例。
在图18中，输入图像变换手段3主要由数据写入单元3e、数据读出单元3f、作为临时数据保管手段的两个RAM存储单元R100、R200构成。
数据写入单元3e由写入控制单元3g、地址发生单元3h构成，数据读出单元3f由读出控制单元3i、地址发生单元3j构成。
RAM存储单元R100由存储器(RAM)R101、R102、R103、R104构成，RAM存储单元R200由存储器(RAM)R201、R202、R203、R204构成。RAM存储单元R100、R200中的一个单元为写入专用的场合，另一个为读出专用，并且在副扫描方向的每4行切换这种作用。
开关S11-S14与端A连接的场合，RAM存储单元R100为写入专用、R200为读出专用，相反地，开关S11-S14与端B连接的场合，RAM存储单元R100为读出专用、R200为写入专用。
图19示出与地址发生单元3h发生的写入地址相对应的数据的写入时序，图20示出与地址发生单元3j发生的读出地址相对应的数据的读出时序，
如图19所示，在写入四个存储器R101-R104的分别同时输入的4个像素时，在副扫描方向的4行的各行单位中移位并同时写入。也就是说，将对应于图像数据2的副扫描方向的第一行的数据，分别以((0、1、2、3)、(4、5、6、7)、…)的顺序、写入RAM存储单元R100的存储器R101、R102、R103、R104中，以((3、0、1、2)、(7、4、5、6)、…)的顺序、将第二行的数据写入，以((2、3、0、1)、(6、7、4、5)、…)的顺序、将第三行的数据写入，以((1、2、3、0)、(5、6、7、4)、…)的顺序、将第四行的数据写入。在不进行这种写入操作、相同顺序地写入各行数据的场合，必须在读出时从相同存储器同时读出4个数据，这是不现实的。
另一方面，如图20所示，在读出场合，在各存储器中发生(n/4)偏移的地址，一从对应的RAM读出数据、就以4个像素同时输出的形式读出图像。也就是说，如果例如RAM存储单元R100为读出专用RAM，则对应于第一行，R201的起始地址为“0”、R202的起始地址为“n/4”、R203的起始地址为“n/2”、R204的起始地址为“3n/4”。
其结果，在主扫描方向上连续的4个像素平行的第一图像数据2变换成在副扫描方向上连续的4个像素平行的第二图像数据4。
对于与输入图像的副扫描方向的各一行上的主扫描方向连续的n个像素的输入，在副扫描方向连续的4行中、从各行读出(n/4)像素。这里，n表示输入图像在主扫描方向上连续的一行的像素数。
如图20所示，用光栅形式、从图像输入手段1将在主扫描方向上连续的4个像素输入到输入图像变换手段3时，在副扫描方向上连续的4个像素就同时地作为变换图像输出。但是，输入图像变换手段3的输入输出间的延迟在副扫描方向上是4行，一输入副扫描方向的第i行、第i+1行、……第i+4行的各行的n个像素时，就与之对应、用4行单位将第(i-4)～第(i-1)的4行的图像、作为第二图像数据4、即变换图像输出。
图18-图20的说明虽然是输入图像手段1的结构设定为图7所示结构的场合，但基于相同的考虑也可以为图9、图11所示结构的场合，借助于在输入图像变换手段3的数据写入单元3e和数据读出单元3f、进行写入、读出地址的生成以及写入控制和读出控制，将适应于图像输人手段1的特性输入的第一图像数据2，能进行所要形式地排列、变换成第二图像数据4。
如前说明所示，用输入图像变换手段3能进行例如从光栅形式到光栅形式的变换、或从光栅形式到不是光栅形式的多通道的图像数据的变换、或在主扫描方向的像素多通道同时输入分散的图像数据的场合、能将其变换成光栅形式或者不是光栅形式的多通道的图像数据，这些图像数据形态的变换在后述的多光束输出系统中是必须的变换。
接着，对图l的图像处理手段5进行说明。
图21概略地示出图像处理手段5的结构，对于第二图像数据4施行形成再生图像的必要的图像处理。
在图21中，滤波手段5a进行对于输入的第二图像数据4控制噪声的滤波、和MTF(Modulation Transfer Function)校正等。
γ校正手段5b对输入输出系统的非线性特性进行校正，
灰度处理手段5c用于与输出设备的灰度级数相适应，减去输入图像的灰度级数，用于相似地保持灰度。
滤波手段5a，对应于作为第二图像数据4的像素g(i，j)的输入，对用其周围的像素例如图22所示的(3×3)窗口所示的滤波系数c(k，l)进行乘法后、进行全加运算(参照式(1))，求得作为滤波输出的g’(i，j)。 g ′ ( i , j ) = Σ k , l c ( k , l ) × g ( i - k , j - l ) · · · · · · ( 1 )
式中、k＝-1，0，1
l=-1，0，1
图23示出滤波手段5a的结构例。在图23中，像素g(i-1，j)是在比像素g(i，j)副扫描方向前一行输入的像素，像素g(i-2，j)是前二行输入的像素，分别用乘法器510-512、对在触发器电路501-502中分别锁存的图像数据和在触发器电路502输入的图像数据乘上滤波系数C(1，1)、C(1，0)、C(1，-1)，用乘法器513-515、对在触发器电路503-504中分别锁存的图像数据和在触发器电路504输入的图像数据乘上滤波系数C(0，1)、C(0，0)、C(0，-1)，用乘法器516-518、对在触发器电路505-506中分别锁存的图像数据和在触发器电路506输入的图像数据乘上滤波系数C(1，1)、C(1，0)、C(1，-1)，并用加法器520-523对各乘法器510-518的输出进行加法、并输出处理对象的像素g(i-1，j-1)的滤波结果。
接着，对校正手段5b进行说明。
γ校正对输入输出的非线性特性进行校正，如图24(a)所示，在用细实线示出例如设备的输入输出特性为曲线X的场合，用曲线X相反特性的非线性曲线(校正曲线)Y(用虚线表示)加以校正、使其成为用粗实线示出的直线。
作为γ校正手段5b的结构例，通过预先测量，测量出对于非线形曲线A的校正曲线Y，并以其值作为参照表(LUT：Look Up Table)，如图24(b)所示存储在RAM等的存储器550中。而且，用γ校正手段5b的输入作为存储于存储器550中的参照表的入口地址、输出对应的校正值。
接着，对灰度处理手段5c进行说明。
图25(a)示出由比较器560构成的灰度处理手段5c的结构例。在比较器560中，将一方输入端子上输入的图像数据的值与在另一方输入端子上输入的预定的阈值Thr进行比较，当图像数据值的一方比阈值Thr大时，输出“1”(黑)、否则，输出“0”(白)。
在阈值Thr为固定值的场合，称为单纯阈值处理，在主扫描、副扫描方向上重复利用如图25(b)所示的阈值矩阵上的各阈值Thr的场合，称为组织高频(デイザ)抖动法。组织高频抖动法比单纯阈值处理灰度再现好，但文字等的再现差。
图26示出灰度处理手段5c的其它结构例，进行称为误差扩散法的灰度处理。
误差扩散法与组织高频抖动法和单纯阈值处理不同，是反馈型的方式，灰度再现与文字等的析像度两方面比组织高频抖动法好。
在图26中，z1是输入图像信号，z2是校正注目像素的图像信息的校正手段，z3是校正图像信号，z4是二值化被校正的注目像素的图像信息的二值化手段，z5是二值化图像信号，z6是计算被二值化的注目像素的二值化误差的二值化误差计算手段，z7是二值化误差信号，z8是存储用于计算权重误差的误差滤波器的权重系数的权重系数储存手段，z9是在用二值化误差计算手段z6计算的二值化误差上乘以权重系数储存手段z8的误差滤波器权重系数并计算权重误差的权重误差算出手段，z10是权重误差信号，z11是存储用权重误差计算手段z9计算的权重误差的误差存储手段，z12是特性校正信号。
接着，详细地说明“误差扩散法”的二值化处理。
用扫描器等的输入装置读取的输入信号z1(在本实施例中为从γ校正手段5b输出的图像数据)、在校正手段z2中利用图像校正信号z12进行校正处理并作为校正图像信号z3输出。供给校正图像信号z3的二值化手段z4使用校正图像信号z3和二值化阈值Th(例如“80h”、附加的“h”为“hex”表示16进制)，如果校正图像信号z3比二值化阈值Th大，则输出“1”(黑像素)作为二值化图像信号z5，否则、输出“0”(白像素)。接着，用二值化误差计算手段z6计算校正图像信号z3和二值化图像信号z5(这里，二值化图像信号“0”时为“0h”，二值化图像信号“1”时为“FFh”)的差，并以其作为二值化误差信号z7输出。在权重系数存储手段z8中所示的误差滤波器是一般常用的误差滤波器的结构。这里，权重系数存储手段z8的“*”表示注目像素的位置。用权重误差计算手段z9，计算在二值化误差信号z7上乘以在权重系数存储手段z8的权重系数A、B、C、D(A＝7/16、B＝1/16、C＝5/16、D＝3/16)的权重误差z10。也就是说，在注目像素的二值化误差上乘以权重系数A、B、C、D，算出注目像素的周围4像素(对应于权重系数A、B、C、D位置的像素)的权重误差。
误差储存手段z11用于存储用权重误差计算手段z9计算的权重误差z10，用权重误差计算手段z9计算的4像素部分的权重误差对于注目像素“*”分别在eA、eB、eC、eD的区域上进行加法并存储。前述的像素校正信号z12是“*”位置的信号，是积累用前述步骤计算的4像素部分的权重误差的信号。
近年来，即使在输出装置的灰度数(级数)大的误差扩散处理的场合，也能使用将前述的二值化手段z4置换成使用仅对应于灰度数的阈值的多值化手段。相同地，也可考虑采用基于高频抖动法和单纯阈值处理的多值化方式。
前述的图像处理手段5的说明虽然是关于一个像素单元处理的说明，但误差扩散处理以外的处理无论是光栅输入还是多通道同时输入、都能多个像素同时并行处理。
在基于误差扩散的灰度处理的场合，虽然因必须在紧邻的像素中扩散误差而不能对光栅形式的多个像素同时平行处理，但如后所述、在多行同时输入中因能多行的多个图像的同时并行处理，所以能实现多个图像同时并行处理。
图27中示出进行多行(例如3行)同时输入形式场合的多个像素同时滤波处理的滤波手段5a的结构例。如图27所示，通过对应于输入行、并列地设置进行如图23所示结构的一个像素单位的处理的多个滤波器570a-570c能很容易构成。
图28示出多行(例如3行)同时输入形式场合的γ校正手段5b的结构例。如图28所示，通过对应于输入行、并列地设置存储γ校正也进行如图24(b)所示结构的一个像素单位的处理的参照表(LUT)的多个存储器能很容易构成。
用如图28所示的结构，借助于在输入的每行上各别地对应于各行的输入输出设备的输入输出特性、将对应于调节的校正曲线Y的参照表LUT1、2、3存储在对应于各行的存储器580a、580b、580c中，能容易地进行多光束输出的各输出光束的特性的微调整。
接着，参照图29对多行同时输入形式场合的误差扩散处理进行说明。与前述的滤波手段5a(参照图27)、γ校正手段5b(参照图28)相同，对应于同时输入的行数(例如3行)、有必要多个(590a-590c)设置如图26所示结构的误差扩散处理单元。
此外，如图29所示，为了吸收从前行扩散的误差(像素校正信号z12)，必须设置进行在行间多个像素(误差扩散处理单元590a-590c的结构在图26场合、至少两个像素以上)延迟的延迟单元590d、590e、590f。这时，输入到各误差扩散处理单元590a-590c的各行(第1行-第3行)的时序如图30所示。那样的话，能原样利用以往的误差扩散方式，此外、如果用误差扩散处理单元590a-590c施行规定的误差扩散处理后，用对准处理单元590g再次返回行间的延迟，则也能对准。
如前所述，在前述图像处理手段5的各手段(滤波手段5a、γ校正手段5b、灰度处理手段5c)中，也可以只进行光栅形式的多个像素同时并行处理、也可以只进行不是光栅形式的多个像素同时并行处理。或者，也能对一部分处理进行光栅形式的多个像素同时并行处理，对剩下的处理进行不是光栅形式的多个像素同时并行处理。这种场合，如后所述(参照图34)，也可以在图像处理手段5内部设置图像数据变换手段10等、进行图像数据的对准(像素顺序的重新排列)即可。
图像数据变换手段10与参照图13-图20说明的输入图像变换手段3相同。
此外，输出图像变换手段7也与输入图像变换手段3(图13-图20)相同。
接着，对图1的图像输出手段9进行说明。
图31示出使用多束激光同时写入多行的多光束输出系统的图像输出手段9关键部分的结构。这里，用4激光束同时扫描、同时输出4行图像数据的场合为例进行说明。
用图1的图像处理手段5施行规定的图像处理、输出的图像数据6、与多光束输出系统的处理形态相适应，例如以用输出图像变换手段7变换的4行图像作为输出的第4图像数据8，分别通过图31的激光器驱动器LD1、LD2、LD3、LD4使激光器L1、L2、L3、L4发光。
借助于组合半反射镜M1-M7、合成从各激光器L1-L4发出的4束激光束，利用多角镜电机驱动器92驱动的多角镜92，在感光鼓91上4行同时地水平扫描并同时照射其合成的4束激光束，在感光鼓91上形成潜像，用返光剂对其进行显象并转印记录在纸上。
在感光鼓91上照射用多角镜反射的合成的4个激光光束、同时同步生成单元94上也受光。
同步生成单元94生成用于激光光束照射的水平同步信号(每一扫描的图像数据发送同步)，与该水平同步信号同步将图像数据8发送到激光器驱动器LD1-LD4上，此外，控制感光鼓91与水平同步信号同步旋转。
这里，供给激光器驱动器LD1-LD4的4行的图像数据8，应该有必要用输出图像变换手段7变换(对准)成激光光束的扫描方向和再生图像的像素位置一致，但不必限于图1所示的结构。
也就是说，对应于图像输入手段1、图像处理手段5、图像输出手段9的各段的处理形态、使前段的输出数据与后段的处理形态相适应，例如也可以在图像输入手段1和图像处理手段5之间设置输入图像变换手段3，在图像处理手段5和图像输出手段9之间设置输出图像变换手段7，在图像处理手段5内部设置图像数据变换手段10等，进行图像数据的变换处理(对准)。
接着，对由这种观点来看的与本发明相关的图像形成装置的其它结构例进行说明。
在图32所示的图像形成装置中，例如、图像输入手段1和图像处理手段5能相互地对应其处理速度，但在以图像输出手段9作为多光束输出的场合，为了对应于其高速度和处理形态，在图像处理手段5和图像输出手段9之间设置输出图像变换手段7。在图32中，在图像输入手段1中、第一图像数据2用以往的一行的光栅形式输入，图像处理手段5也为以往的一个像素单位的处理形态，图像处理后的图像数据，用输出图像变换手段7、从一行的光栅形式变换成多行同时输出形式，并用图像输出手段9进行多光束输出。这种结构为多光束输出中最小限度必要的结构。
图33所示的图像形成装置，图像输入手段1输出图5、图7所示结构的光栅形式的多行的图像数据，或者同时输出由在图9、图11所示结构的主扫描方向上分散的像素列组成的多通道，输入图像变换手段3将其输入图像变换(对准化)成多行同时输出形式(参照图18-图20)，图像处理手段5进行多行同时处理(参照图21-图28)，并用图像输出手段9多光束输出其处理结果。采用这种结构，则能谋得输入系统、图像处理、输出系统全部的高速化。输出系统的每光束的输入输出特性离散也可在γ校正手段5b中，借助于每行变更对应的图像处理的参数、能实现输出的微调整。
图34所示的图像形成装置，图像输入手段1进行与主扫描方向连续的一行的多个像素的同时输入(参照图5-图12)，图像处理单元5对图像处理的一部分(例如滤波处理)进行光栅形式的多行并行处理、剩下的图像处理(例如γ校正和灰度校正)进行不是光栅形式的多行并行处理(参照图21-图28)，用图像数据变换手段10(参照图13-图20的说明)、将用光栅进行一部分处理的结果从光栅形式变换成多行的数据，然后进行多行单位的处理，并将处理结果供给图像输出手段9的多光束输出系统。
此外，在前述实施例中，虽然用例说明了3像素同时处理、4像素同时输入输出。但本发明不限于此，能一般地适用于将从处理对象的原稿读取的图像、同时输入到多个像素单位，用多个像素的并列处理施行规定的图像处理，用多光束输出形成复制图像的图像形成装置。
如前所述，采用前述实施形态，则用输入手段1读取原稿上的图像，对于读取的图像、用图像处理手段5施行规定的图像处理并生成第三图像数据6，用输出图像变换手段7将第三图像数据6的各像素位置重新排列、并变换成多行的第四图像数据8，借助于基于这种多行的第四图像数据8、用图像输出手段9使用分别对应于各行的图像数据的多个光束、形成前述原稿上图像的复制图像，能容易地进行能使多行同时输入的图像数据对应于多光束输出的对准和调整。
借助于对应于图像输入手段1、图像处理手段5、图像输出手段9的各段的处理形态、使前段的输出数据与后段的处理形态相适应，例如也可以在图像输入手段1和图像处理手段5之间设置输入图像变换手段3，在图像处理手段5和图像输出手段9之间设置输出图像变换手段7，在图像处理手段5内部设置图像数据变换手段10等，进行图像数据的变换处理(对准)，能容易地对应于器件等的处理速度、处理形态，同时用多行并列处理、能求得用于生成高质量复制图像的图像处理的高速度。
此外，借助于用图像处理手段5的γ校正手段5b、使用分别对应于多行的各图像数据的各别的参数、进行对应于图像生成手段9的各光束的各个特性的校正，能在多光束输出中进行用于吸收光束间的离散的微调整。
此外，借助于用图像处理手段5的灰度处理手段5c使多行的各图像数据分别至少各延迟一个像素，能对于多行的图像数据并列地施行误差扩散处理的操作。
如前所述，采用本发明图像形成装置和图像处理方法，则对多个像素同时输入的图像数据、能进行对应于多光束输出的对准化和调整，同时能求得用于复制图像的高图像质量的图像处理的高速化。

Claims (12)

1.一种图像形成装置，其特征在于，包括：读取原稿上图像的图像读取手段；对于用该图像读取手段读取的图像、施行规定的图像处理并生成第一图像数据的图像处理手段；重新排列用该图像处理手段生成的第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据的变换手段；基于用该变换手段变换的多行的第二图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上图像的复制图像的图像形成手段。
2.一种图像形成装置，其特征在于，包括：读取原稿上的图像并生成第一图像数据的图像读取手段；重新排列用该图像读取手段生成的第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据的变换手段；对用该变换手段变换的多行的第二图像数据、并列地施行规定的图像处理并生成第三图像数据的图像处理手段；基于用该图像处理手段生成的多行的第三图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像的图像形成手段。
3.一种图像形成装置，其特征在于，包括：读取原稿上的图像的图像读取手段；对于用该图像读取手段读取的图像、施行第一图像处理并生成第一图像数据的第一图像处理手段；重新排列用该第一图像处理手段生成的第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据的变换手段；对于用该变换手段变换的多行的第二图像数据、施行第二图像处理并生成多行的第三图像数据的第二图像处理手段；基于用该第二图像处理手段生成的多行的第三图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像的图像形成手段。
4.一种图像形成装置，其特征在于，包括：读取原稿上的图像并生成多通道的第一图像数据的图像读取手段；重新排列用该图像读取手段生成的多通道的第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据的变换手段；对用该变换手段变换的多行的第二图像数据、并列地施行规定的图像处理并生成第三图像数据的图像处理手段；基于用该图像处理手段生成的多行的第三图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像的图像形成手段。
5.如权利要求1至4任一项所述的图像形成装置，其特征在于，用分别对应于所述多行的各图像数据的个别参数、进行用于对应于所述多光束的各个特性的所述复制图像的高图像质量化的校正。
6.如权利要求2至4任一项所述的图像形成装置，其特征在于，所述图像处理手段使所述多行的各图像数据分别至少延迟一个像素以上，并对于所述多行的图像数据并列地施行误差扩散处理。
7.一种图像处理方法，读取原稿上的图像并形成其复制图像，其特征在于，读取原稿上的图像；对于该读取的图像、施行规定的图像处理并生成第一图像数据；重新排列该第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据；基于该多行的第二图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像。
8.一种图像处理方法，读取原稿上的图像并形成其复制图像，其特征在于，读取原稿上的图像并生成第一图像数据；重新排列该第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据；对该多行的第二图像数据、并列地施行规定的图像处理并生成多行的第三图像数据；基于该多行的第三图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像。
9.一种图像处理方法，读取原稿上的图像并形成其复制图像，其特征在于，读取原稿上的图像、对于该读取的图像施行第一图像处理并生成第一图像数据；重新排列该第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据；对于该多行的第二图像数据、施行第二图像处理并生成多行的第三图像数据；基于该多行的第三图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像。
10.一种图像处理方法，读取原稿上的图像并形成其复制图像，其特征在于，读取原稿上的图像并生成多通道的第一图像数据；重新排列该多通道的第一图像数据的各像素位置并变换成多行的第二图像数据；对该多行的第二图像数据、并列地施行规定的图像处理并生成第三图像数据；基于该多行的第三图像数据、用分别对应于各行的图像数据的多光束、形成所述原稿上的图像的复制图像。
11.如权利要求7至10任一项所述的图像处理方法，其特征在于，用分别对应于所述多行的各图像数据的个别参数、进行用于对应于所述多光束的各个特性的所述复制图像的高图像质量化的校正。
12.如权利要求8至10任一项所述的图像处理方法，其特征在于，对所述多行的图像数据施加图像处理时，使所述多行的各图像数据分别至少延迟一个像素以上，并对于所述多行的图像数据并列地施行误差扩散处理。
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