JP4282520B2

JP4282520B2 - 信号処理方法、信号出力装置、信号処理装置、画像処理装置、及び画像形成装置

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Publication number: JP4282520B2
Application number: JP2004087155A
Authority: JP
Inventors: 秀義吉村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2024-03-24
Also published as: CN1674629A; CN100344146C; US7502143B2; US20050213158A1; JP2005275733A

Description

本発明は、任意の周波数特性を設定することができ、比較的低リソースにてノイズ信号を生成する信号処理方法、信号出力装置、信号処理装置、画像処理装置、及び画像形成装置に関する。

従来、デジタルカラー複写機、インクジェット複写機等の画像出力装置において、人間の視覚特性を考慮して画質設計を行い、視覚的に好ましい画像を取得することができるように入力画像信号に対して処理を施す画像信号処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された画像信号処理装置は、視覚的に知覚し難い空間周波数特性のノイズ信号を原稿から読み取られた入力画像信号に重畳することにより、鮮鋭性や色調といった画質特性を損なうことなく、原稿自身に存在する画像ノイズや階調段差を低減させたものである。
特許２８９４１１７号公報

前述した画像信号処理装置では、重畳するノイズ信号に必要な周波数特性を付与するために、２次元フーリエ変換及びその逆変換を利用してノイズ信号の生成を行っている。この２次元フーリエ変換は２次元のデータを行と列とに分け、行毎に１次元フーリエ変換を施した後、列毎に１次元フーリエ変換を施して所望の結果をとる方法が一般的であるが、この方法では必要なノイズデータ量と同量のワーク用メモリが必要となる。また、２次元フーリエ変換は必要とするノイズデータ量に伴い処理時間が増加するため、必要とするノイズデータが膨大である場合、処理終了までノイズデータを得ることができないという問題点を有している。この欠点を避けるため、前もって算出しておいたノイズデータをメモリに格納しておき、このノイズデータを用いるという手法もあるが、ノイズデータを格納しておくためのメモリ量は必要とするノイズデータ量と同量になるという問題点を有している。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、互いに位相が異なる疑似乱数を所定数だけ生成し、生成した疑似乱数と出力信号が有すべき周波数特性により定めた加重マトリクスとの間の畳込み演算を実行し、畳込み演算の演算結果に基づき入力信号に対して重畳するノイズ信号を生成する構成とすることにより、大容量のワークメモリを準備することなく、所望の周波数特性を持つノイズ信号を比較的低リソースで高速に生成することができる信号処理方法、信号出力装置、信号処理装置、画像処理装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る信号処理方法は、複数のラインにより構成される２次元サイズのノイズ信号を疑似乱数を用いて生成し、生成したノイズ信号を入力信号に重畳することにより出力信号を生成する信号処理方法において、互いにラインサイズ分だけ位相が異なる疑似乱数を所定数生成し、生成した所定数の疑似乱数と取得したいノイズ信号の周波数特性及びフィルタサイズに応じて設定したフィルタ係数との畳込み演算をＦＩＲフィルタを用いて実行し、前記畳込み演算の演算結果に基づき入力信号に対して重畳するノイズ信号を生成することを特徴とする。

本発明にあっては、マイクロプロセッサ等により実現する場合であっても、メモリを使用せずに遅延処理が実現される。また、周波数特性を設定するための畳込み演算は、単なる演算により実現可能であるため、入力信号に依存するようなメモリ容量を確保することなく、比較的低リソースによるノイズ信号の生成が可能となる。

本発明に係る信号出力装置は、複数のラインにより構成される２次元サイズのノイズ信号を疑似乱数を用いて生成し、生成したノイズ信号を出力する信号出力装置において、互いにラインサイズ分だけ位相が異なる疑似乱数を所定数生成する疑似乱数生成手段と、該疑似乱数生成手段が生成した所定数の疑似乱数と取得したいノイズ信号の周波数特性及びフィルタサイズに応じて設定したフィルタ係数との畳込み演算をＦＩＲフィルタを用いて実行する演算手段とを備え、該演算手段の演算結果に基づき出力すべきノイズ信号を生成することを特徴とする。

本発明にあっては、互いに位相が異なる疑似乱数を生成するため、メモリを使用せずに遅延処理が実現できる。また、周波数特性を設定するための畳込み演算は、単なる演算により実現可能であるため、入力信号に依存するようなメモリ容量を確保することなく、比較的低リソースによるノイズ信号の生成が可能となる。

本発明に係る信号処理装置は、複数のラインにより構成される２次元サイズのノイズ信号を疑似乱数を用いて生成し、生成したノイズ信号を入力信号に重畳することにより出力信号を生成する信号処理装置において、互いにラインサイズ分だけ位相が異なる疑似乱数を所定数生成する疑似乱数生成手段と、該疑似乱数生成手段が生成した所定数の疑似乱数と取得したいノイズ信号の周波数特性及びフィルタサイズに応じて設定したフィルタ係数との畳込み演算をＦＩＲフィルタを用いて実行する演算手段とを備え、該演算手段の演算結果に基づき入力信号に対して重畳するノイズ信号を生成することを特徴とする。

本発明に係る画像処理装置は、複数のラインにより構成される２次元サイズのノイズ信号を疑似乱数を用いて生成し、生成したノイズ信号を入力画像信号に重畳することにより出力画像信号を生成する画像処理装置において、互いにラインサイズ分だけ位相が異なる疑似乱数を所定数生成する疑似乱数生成手段と、該疑似乱数生成手段が生成した所定数の疑似乱数と取得したいノイズ信号の周波数特性及びフィルタサイズに応じて設定したフィルタ係数との畳込み演算をＦＩＲフィルタを用いて実行する演算手段とを備え、該演算手段の演算結果に基づき入力画像信号に対して重畳するノイズ信号を生成することを特徴とする。

本発明にあっては、互いに位相が異なる疑似乱数を生成するため、メモリを使用せずに遅延処理が実現できる。また、空間周波数特性を設定するための畳込み演算は、単なる演算により実現可能であるため、入力画像信号に依存するようなメモリ容量を確保することなく、比較的低リソースによるノイズ信号の生成が可能となる。

本発明に係る画像処理装置は、前記疑似乱数生成手段は、複数のＬＦＳＲ（Linear Feedback Shift Register）を備え、一のＬＦＳＲの出力値が他のＬＦＳＲの出力値に対して位相差を有することを特徴とする。

本発明にあっては、ＬＦＳＲを用いた簡単な回路構成により疑似乱数が生成される。

本発明に係る画像処理装置は、前記疑似乱数生成手段は、線形合同法に基づいて所定数の疑似乱数を生成することを特徴とする。

本発明にあっては、線形合同法に基づいた簡単な回路構成により疑似乱数が生成される。

本発明に係る画像処理装置は、前記演算手段の演算結果を正規化する手段を更に備えることを特徴とする。

本発明にあっては、畳込み演算の結果を正規化するため、画像信号に対して所望の空間周波数分布を持つノイズ信号を重畳することが可能となる。また、正規化は、単なる演算回路、又は少量のメモリを用いたテーブルルックアップ回路により実現できるため、入力画像信号に依存することなく、比較的低リソースによるノイズ生成が可能となる。

本発明に係る画像形成装置は、前述した発明の何れか１つに記載した画像処理装置と、該画像処理装置が生成した出力画像信号に基づいてシート上に画像を形成する手段とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、所望の周波数特性を有するノイズ信号を重畳して得られた出力画像信号に基づいてシート上に画像を形成するようにしているため、例えば、人間の知覚特性を考慮した周波数特性を持つノイズ信号を重畳する場合には、画像の鮮鋭性を損なうことなく、画像ノイズ及び階調段差等を低減させた画像が得られる。

本発明による場合は、マイクロプロセッサ等により実現する場合であっても、メモリを使用せずに遅延処理を実現することができる。また、周波数特性を設定するための畳込み演算は、単なる演算により実現可能であるため、ノイズ信号を重畳する入力信号に依存するようなメモリ容量を確保することなく、比較的低リソースによりノイズ信号を生成することができる

本発明による場合は、互いに位相が異なる疑似乱数を生成するため、メモリを使用せずに遅延処理が実現できる。また、周波数特性を設定するための畳込み演算は、単なる演算により実現可能であるため、ノイズ信号を重畳する入力信号に依存するようなメモリ容量を確保することなく、比較的低リソースによりノイズ信号を生成することができる。

本発明による場合は、互いに位相が異なる疑似乱数を生成するため、メモリを使用せずに遅延処理を実現することができる。また、周波数特性を設定するための畳込み演算は、単なる演算により実現可能であるため、ノイズ信号を重畳する入力信号に依存するようなメモリ容量を確保することなく、比較的低リソースによりノイズ信号を生成することができる。

本発明による場合は、互いに位相が異なる疑似乱数を生成するため、メモリを使用せずに遅延処理を実現することができる。また、空間周波数特性を設定するための畳込み演算は、単なる演算により実現可能であるため、ノイズ信号を重畳する入力画像信号に依存するようなメモリ容量を確保することなく、比較的低リソースによりノイズ信号を生成することができる

本発明による場合は、ＬＦＳＲを用いた簡単な回路構成により疑似乱数を生成することができ、生成した疑似乱数に基づくノイズ信号を入力画像信号に対して重畳することができる。

本発明による場合は、線形合同法に基づいた簡単な回路構成により疑似乱数を生成することができ、生成した疑似乱数に基づくノイズ信号を入力画像信号に対して重畳することができる。

本発明による場合は、畳込み演算の結果を正規化するため、画像信号に対して所望の空間周波数分布を持つノイズ信号を重畳することが可能となる。また、正規化は、単なる演算回路、又は少量のメモリを用いたテーブルルックアップ回路により実現できるため、入力画像信号に依存することなく、比較的低リソースによりノイズ生成を実現することができる。

本発明による場合は、所望の周波数特性を有するノイズ信号を重畳して得られた出力画像信号に基づいてシート上に画像を形成するようにしているため、例えば、人間の知覚特性を考慮した周波数特性を持つノイズ信号を重畳した場合には、画像の鮮鋭性を損なうことなく、画像ノイズ及び階調段差等を低減させた画像を取得することができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は本実施の形態に係る疑似乱数発生器の構成を示す模式図である。本実施の形態に係る疑似乱数発生器は、コントローラ１０、ＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、ＦＩＲフィルタ３０（FIR : Finite Impulse Response）、及び正規化器４０により構成されており、２次元の画像信号（画像データ）に対して適用するノイズ信号（ノイズデータ）を出力するための信号出力装置として機能する。

コントローラ１０は、ＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、ＦＩＲフィルタ３０、正規化器４０を初期化し、疑似乱数を発生させるための適切なパラメータを設定する。そのため、コントローラ１０はそれらのパラメータを保持するための記憶領域を有しており、該記憶領域から読出したパラメータをＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、ＦＩＲフィルタ３０、正規化器４０に設定し、初期化を行う。

ＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、疑似乱数を生成する疑似乱数生成回路であり、コントローラ１０からの指示に応じて動作開始及び動作停止が可能であると共に、コントローラ１０が指定する値をその出力値とすることも可能である。疑似乱数の生成方法として一般的に知られている手法に線形合同法（linear congruential method）がある。これは現在の値Ｒ_i から次の乱数値Ｒ_i+1 を以下のように求める。

半導体内部で使用される論理回路では、ＬＦＳＲ（Linear Feedback Shift Register）により疑似乱数生成回路を実現することができる。図２は疑似乱数生成回路の一例を示す回路図である。図２に示した疑似乱数生成回路は、５個のフリップフロップ回路２１〜２５と排他的論理和回路２６とにより構成されており、シフトレジスタ中、フリップフロップ回路２３，２４，２５の出力の排他的論理和をとり、その値をシフトレジスタ入力とする回路構成となっている。この例では、１クロックサイクルに付き、１ビットの疑似乱数が３１クロックサイクル周期で出力されるが、多ビットの疑似乱数が必要である場合には、１クロックに複数回のシフト操作（シフトレジスタ入力）を行い、複数のフリップフロップ出力を多ビットとみなして多ビットの疑似乱数を生成することも可能である。本実施の形態の疑似乱数発生器が備えるＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、３１ビット長のＬＦＳＲにより構成されており、８ビットの疑似乱数を１クロックサイクル周期で出力する。

この疑似乱数生成回路は単純な回路のため、Ｍ系列（Maximum length sequence）の疑似乱数を発生するための回路としてよく用いられる。また、フリップフロップ回路の段数を増加させ、適切な複数個のフリップフロップ出力の排他的論理和を取った値をシフトレジスタ入力とすることで、より周期が長い疑似乱数系列を作成することができる。

ＦＩＲフィルタ３０は、ＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃからの各８ビットの疑似乱数値を受け取り、畳込み演算を行う演算手段として機能する。時間ｔにおけるＬＦＳＲ２０ａからの８ビット疑似乱数出力をＲＡ（ｔ）、ＬＦＳＲ２０ｂからの８ビット疑似乱数出力をＲＢ（ｔ）、ＬＦＳＲ２０ｃからの８ビット疑似乱数出力をＲＣ（ｔ）とすると、ＦＩＲフィルタ３０の出力ＦＩＲ（ｔ）は、以下のように表すことができる。

正規化器４０は、ＦＩＲフィルタ３０からの出力を受け取り、ヒストグラム分布の正規化を行う。すなわち、正規化器４０は、１次線形近似による変換、又はテーブルルックアップ方法による変換等を行い、ＦＩＲフィルタ３０からの入力値を正規化する手段として機能する。

以下、本疑似乱数発生器の動作をフローチャートを用いて説明する。
図３は本疑似乱数発生器の動作を説明するフローチャートである。まず、コントローラ１０は、ＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの初期化を行う（ステップＳ１０）。すなわち、コントローラ１０は、ＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃに対して、疑似乱数の発生を停止させた後、初期値の設定を行う。初期値は取得したいノイズデータの２次元サイズによって変化する。図４はＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの初期設定について説明する説明図である。取得したいノイズデータの２次元サイズの主走査方向サイズをＨ画素、副走査方向サイズをＶ画素とした場合、ＬＦＳＲ２０ｂはＬＦＳＲ２０ａに対してＨサイクル分、進んだ位相の値を初期値として設定する。同様にＬＦＳＲ２０ｃはＬＦＳＲ２０ｂに対してＨサイクル分、進んだ位相の値を初期値として設定する。これによりＬＦＳＲ２０ａは、動作開始からＨサイクル後にはＬＦＳＲ２０ｂの初期値と同じ値を出力し、ＬＦＳＲ２０ｂは、動作開始からＨサイクル後にはＬＦＳＲ２０ｃの初期値と同じ値を出力する。このような構成により、ＬＦＳＲ２０ｃの出力に対して１主走査ライン分遅延した値をＬＦＳＲ２０ｂが出力し、ＬＦＳＲ２０ｃの出力に対して２主走査ライン分遅延した値をＬＦＳＲ２０ａが出力することになる。

次いで、コントローラ１０は、ＦＩＲフィルタ３０の係数の設定を行う（ステップＳ２０）。係数は本疑似乱数発生器から高周波成分に偏ったノイズデータを取得したい場合には、ＦＩＲフィルタ３０がハイパスフィルタとして機能するように、以下のように係数を設定する。

逆に、低周波域に偏ったノイズデータを取得したい場合には、ＦＩＲフィルタ３０がローパスフィルタとして機能するように、以下の様に係数を設定する。

ＦＩＲフィルタ３０の係数は、取得したいノイズデータの周波数特性及びフィルタサイズに応じて予め規定されており、それらの係数はコントローラ１０内の所定の記憶領域に予め格納されている。そして、初期設定時に前記記憶領域からフィルタ係数の値が読出され、ＦＩＲフィルタ３０の値として設定される。

次いで、コントローラ１０は正規化器４０へのパラメータの設定を行う（ステップＳ３０）。図５はＬＦＳＲ２０ａ及びＦＩＲフィルタ３０の出力分布の様子を示すグラフである。出力値を横軸に、頻度を縦軸にとったヒストグラムを描くと、図５に示したようにＬＦＳＲ２０ａの出力に対して、ＦＩＲフィルタ３０の出力は分布が変化する。

必要な出力値及び頻度の分布はＬＦＳＲ２０ａの出力と同様の分布を持つため、正規化器４０ではＦＩＲフィルタ３０からの入力値に対して一意の値への変換を行う。この変換方法としては、入力値の値に応じて区間を区切って、区間毎に１次線形近似を行って計算する方法、入力値をアドレスとしてテーブルメモリにアクセスし、その読出し値を変換結果とするテーブルルックアップ方法等が挙げられる。

次いで、コントローラ１０はＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの動作開始を行う（ステップＳ４０）。これにより、ＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは動作を開始し、正規化器４０から所望の周波数特性を持ったノイズデータを取得することができる。例えば数式（３）で表した係数の設定を行うことで、ＦＩＲフィルタ３０はハイパスフィルタとして働き、人間の目には認識が困難なノイズデータを生成することができる。このノイズデータを、例えば、画像データに重畳することで、疑似輪郭の遮断効果を得ることが可能となる。

なお、本実施の形態では、３個のＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃを用いて、計９個の値からフィルタ演算を行っているが、より多くのＬＦＳＲを準備し、フィルタ演算の畳込み時に使用するデータ数と係数数とを多くすることで、ノイズデータの周波数特性を更に向上させることができる。また、本実施の形態では、２次元の画像処理に適用するために、各ＬＦＳＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ間の位相差を同じに設定し、ＦＩＲフィルタ３０として２次元処理が適用されているが、より高次への適用も可能であることは言うまでもないことである。

実施の形態２．
実施の形態１では、本発明をノイズデータを出力する疑似乱数発生器に適用した形態について説明したが、当該疑似乱数発生器が出力したノイズデータを画像データに重畳する画像処理装置、及びデジタル複写機又はインクジェット複写機等の画像形成装置に適用することも可能である。

図６は本実施の形態に係る画像形成装置の内部構成を説明するブロック図である。本実施の形態に係る画像形成装置は、大別して画像入力部１００、画像処理部２００、及び画像出力部３００により構成される。画像入力部１００は、原稿に対して読取用の光を照射する光源、ＣＣＤラインセンサ（CCD : Charge Coupled Device）等を備えており、原稿から反射されてきた光をＲ，Ｇ，Ｂ（Ｒ：赤，Ｇ：緑，Ｂ：青）に色分解した電気信号に変換し、カラー画像信号（ＲＧＢ反射率信号）を取得する。画像入力部１００に入力された画像データに対して画像処理部２００が後述する処理を施した後、画像出力部３００にて出力画像の出力を行う。画像出力部３００は、電子写真方式の印字部、インクジェット方式の印字部等を備えており、用紙、ＯＨＰフィルム等のシート上に画像を形成する手段として機能する。

画像処理部２００は、アナログ／デジタル変換部２０１（以下、ＡＤ変換部２０１と称する）、シェーディング補正部２０２、入力階調補正部２０３、色補正部２０４、領域分離処理部２０５、黒生成下色除去部２０６、空間フィルタ処理部２０７、ノイズ重畳処理部２０８、中間調出力階調処理部２０９により構成される。

ＡＤ変換部２０１は、画像入力部１００から与えられるアナログ形式のＲＧＢ反射率信号をデジタル形式の信号に変換する。シェーディング補正部２０２は、ＡＤ変換して取得したＲＧＢ反射率信号に対してシェーディング補正処理を施す。シェーディング補正処理は、画像入力部１００の照明系、結像系、及び撮像系の構成に起因して画像信号に生じる各種の歪みを取り除くために行われる。

入力階調補正部２０３は、シェーディング補正処理が施されたＲＧＢ反射率信号に対して入力階調補正処理を施す。入力階調補正処理２０３は、ＲＧＢ反射率信号を、画像処理に適した濃度信号に変換する処理である。入力階調補正部は、ＲＧＢ反射率信号に対してカラーバランス処理をさらに施しても良い。色補正部２０４は、ＲＧＢの濃度信号をＣＭＹ（Ｃ：シアン，Ｍ：マゼンタ，Ｙ：イエロ）の濃度信号（以下、単にＣＭＹ信号という）に変換し、更に画像出力部３００における色再現の忠実化実現のためにＣＭＹ信号に対して色補正処理を施す。この色補正処理は、具体的には、不要吸収成分をそれぞれ含むＣＭＹのトナーやインクの分光特性に基づいた色濁りを、ＣＭＹ信号から取除く処理である。

領域分離処理部２０５は、色補正部２０４から出力されたＣＭＹの濃度信号に基づき、領域分離処理を行う。領域分離処理部における分離結果は、黒生成下色除去部２０６及び空間フィルタ処理部２０７に与えられる。また、前記分離結果は、必要に応じて中間調出力階調処理部２０９にも与えられる。

黒生成下色除去部２０６は、色補正部２０４から出力されたＣＭＹ信号に基づいて、黒（Ｋ）の色信号を生成する黒生成処理を行うと共に、ＣＭＹ信号に対して下色除去処理を施す。下色除去処理は、ＣＭＹ信号から黒生成処理で生成された黒の色信号を差し引いて新たなＣＭＹの色信号を得る処理である。これらの処理の結果、ＣＭＹの濃度信号は、ＣＭＹＫの色信号からなる画像データ（以下、ＣＭＹＫ画像データという）に変換される。

空間フィルタ処理部２０７は、黒生成下色除去部２０６で得られたＣＭＹＫ画像データに対して、デジタルフィルタを用いた空間フィルタ処理を施す。これによって画像の空間周波数特性が補正されるので、画像出力部３００が出力する画像にぼやけ、又は粒状性劣化を生じることを防止することができる。

ノイズ重畳処理部２０８は、実施の形態１で説明したものと同様の回路構成を有するノイズ生成部を備えており、当該ノイズ生成部から出力されるノイズデータを、空間フィルタ処理後のＣＭＹＫ画像データに対して重畳する。

中間調出力階調処理部２０９は、ノイズ重畳処理後のＣＭＹＫ画像データに対して、階調補正処理及び中間調生成処理を施す。中間調生成処理は、画像を複数の画素に分割して階調を再現できるようにする処理であり、二値や多値のディザ法、誤差拡散法等を用いることができる。また中間調出力階調処理部２０９は、画像データの濃度値を、画像出力部の特性値である網点面積率に変換する処理を行っても良い。中間調出力階調処理部２０９によって処理された濃度信号が、画像出力部３００に与えられる。以上の動作は、図に示していないＣＰＵ（Central Processing Unit）により制御される。

なお、本実施の形態では、デジタル複写機、インクジェット複写機等の画像形成装置に本発明を適用した形態について説明したが、パーソナルコンピュータのような情報処理装置に画像処理用のチップを搭載して当該チップにより前述した画像処理部２００が行う処理を実行し、本発明に係る画像処理装置を実現する構成であっても良い。この場合、例えば、スキャナ装置等の画像入力装置、及びレーザプリンタ、インクジェットプリンタ等の画像出力装置を情報処理装置に接続して画像処理システムを構築し、画像入力装置を通じて入力される画像データに対して情報処理装置がノイズデータを重畳すると共に、ノイズデータが重畳された画像データに基づいて画像出力装置に画像形成を実行させる構成となる。

また、本疑似乱数発生器が出力するノイズデータを画像処理における中間調再現手法の１手法であるブルーノイズマスク法に使用するノイズデータとして用いることも可能である。ブルーノイズマスク法は、人間の視感度が高周波に対して低いことを利用する中間調再現手法であり、高周波成分に偏ったノイズデータを入力画像データに対する閾値として用いることで、入力画像データの階調数に対して少ない階調数で出力する場合でも良好な出力画像を得ることができる。

本実施の形態に係る疑似乱数発生器の構成を示す模式図である。疑似乱数生成回路の一例を示す回路図である。本疑似乱数発生器の動作を説明するフローチャートである。ＬＦＳＲの初期設定について説明する説明図である。ＬＦＳＲ及びＦＩＲフィルタの出力分布の様子を示すグラフである。本実施の形態に係る画像形成装置の内部構成を説明するブロック図である。

符号の説明

１０コントローラ
２０ａ，２０ｂ，２０ｃＬＦＳＲ
３０ＦＩＲフィルタ
４０正規化器

Claims

複数のラインにより構成される２次元サイズのノイズ信号を疑似乱数を用いて生成し、生成したノイズ信号を入力信号に重畳することにより出力信号を生成する信号処理方法において、
互いにラインサイズ分だけ位相が異なる疑似乱数を所定数生成し、生成した所定数の疑似乱数と取得したいノイズ信号の周波数特性及びフィルタサイズに応じて設定したフィルタ係数との畳込み演算をＦＩＲフィルタを用いて実行し、前記畳込み演算の演算結果に基づき入力信号に対して重畳するノイズ信号を生成することを特徴とする信号処理方法。
複数のラインにより構成される２次元サイズのノイズ信号を疑似乱数を用いて生成し、生成したノイズ信号を出力する信号出力装置において、
互いにラインサイズ分だけ位相が異なる疑似乱数を所定数生成する疑似乱数生成手段と、該疑似乱数生成手段が生成した所定数の疑似乱数と取得したいノイズ信号の周波数特性及びフィルタサイズに応じて設定したフィルタ係数との畳込み演算をＦＩＲフィルタを用いて実行する演算手段とを備え、該演算手段の演算結果に基づき出力すべきノイズ信号を生成することを特徴とする信号出力装置。
複数のラインにより構成される２次元サイズのノイズ信号を疑似乱数を用いて生成し、生成したノイズ信号を入力信号に重畳することにより出力信号を生成する信号処理装置において、
互いにラインサイズ分だけ位相が異なる疑似乱数を所定数生成する疑似乱数生成手段と、該疑似乱数生成手段が生成した所定数の疑似乱数と取得したいノイズ信号の周波数特性及びフィルタサイズに応じて設定したフィルタ係数との畳込み演算をＦＩＲフィルタを用いて実行する演算手段とを備え、該演算手段の演算結果に基づき入力信号に対して重畳するノイズ信号を生成することを特徴とする信号処理装置。
複数のラインにより構成される２次元サイズのノイズ信号を疑似乱数を用いて生成し、生成したノイズ信号を入力画像信号に重畳することにより出力画像信号を生成する画像処理装置において、
互いにラインサイズ分だけ位相が異なる疑似乱数を所定数生成する疑似乱数生成手段と、該疑似乱数生成手段が生成した所定数の疑似乱数と取得したいノイズ信号の周波数特性及びフィルタサイズに応じて設定したフィルタ係数との畳込み演算をＦＩＲフィルタを用いて実行する演算手段とを備え、該演算手段の演算結果に基づき入力画像信号に対して重畳するノイズ信号を生成することを特徴とする画像処理装置。
前記疑似乱数生成手段は、複数のＬＦＳＲ（Linear Feedback Shift Register）を備え、一のＬＦＳＲの出力値が他のＬＦＳＲの出力値に対して位相差を有することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記疑似乱数生成手段は、線形合同法に基づいて所定数の疑似乱数を生成することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記演算手段の演算結果を正規化する手段を更に備えることを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか１つに記載の画像処理装置。
請求項４乃至請求項７の何れか１つに記載の画像処理装置と、該画像処理装置が生成した出力画像信号に基づいてシート上に画像を形成する手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。