JP2000222567A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像を縮小／拡大した場合であっても、細線や
点等の再現性を向上させることができる画像処理装置を
提供する。 【解決手段】２次元空間フィルタを用い、画像の主走査
方向および副走査方向の各々について、注目画素と周辺
画素との間の濃度勾配の大小、および、注目画素と周辺
画素との間の濃度の大小を検出し、検出した注目画素と
周辺画素との間の濃度勾配の大小および濃度の大小に応
じて、複数個の補正係数のうちの１つを選択し、画像を
縮小／拡大するために、注目画素と周辺画素との加重平
均値を算出し、選択した補正係数を用いて加重平均値を
補正することにより、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像の縮小／拡大
機能を有する画像処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像処理装置では、主走査方向お
よび副走査方向の画素を、例えば単純に縮小倍率に応じ
て間引いて画像を縮小していたため、縮小後の画像から
細線や点等が消えてしまう場合があるという問題があっ
た。また、画像の拡大時にも、元画像の主走査方向およ
び副走査方向の画素間に、隣接する画素を複写して単純
に挿入していたため、拡大後の画像は、拡大倍率に応じ
て線が部分的に太くなる場合があるという問題があっ
た。

【０００３】このような画像の拡大／縮小についての従
来の問題を解決するために、例えば特開平１０−３１２
４５７号公報に開示の画像処理装置が提案されている。

【０００４】同公報に開示の画像処理装置は、画像を縮
小する場合に、縮小によって欠落する主走査方向の画素
位置および副走査方向のライン位置を検出し、この欠落
する部分とこれに隣接する画素とを含む複数の画素を加
重平均し、同じく、画像を拡大する場合には、拡大によ
って追加される主走査方向の画素位置および副走査方向
のライン位置を検出し、この追加される部分に隣接する
複数の画素を加重平均するものである。

【０００５】同公報に開示の画像処理装置によれば、画
像の縮小の場合、元の線分よりもやや薄い色の線分が縮
小画面内に残され、１画素の幅の線分が縮小画面から完
全に消失してしまうことを防止することができ、これに
対して、画像の拡大の場合、元の線分が単に太くならず
に、やや濃度の薄いラインが追加されるだけなので、拡
大によって画像内の線分が単純に太くなってしまうのを
防止することができるとしている。

【０００６】しかし、同公報に開示の画像処理装置で
は、縮小によって欠落する部分および拡大によって追加
される部分とこれに隣接する複数の画素とを加重平均し
ているだけなので、上述するように、細線や点等が縮小
後の画像から消失するのを防止できるものの、縮小後の
画素の濃度が著しく低下し、細線や点等の再現性が劣化
するという問題がある。また、画像を拡大した場合に
は、薄いラインが追加されて太くなるという問題があ
る。

【０００７】例えば、図１３に示すように、１画素当た
りの階調数が２５６階調の場合に、白レベルに対応する
画像データａが最小の００ｈ（ｈ表記は１６進数である
ことを意味する。以下、同じである。）、黒レベルに対
応する画像データｂが最大のＦＦｈであるとする。ここ
で、画像データａおよび画像データｂを単純に加重平均
すると、加重平均後の画像データ（ａ＋ｂ）／２は、画
素ｂの画像データＦＦｈの半分の濃度の７Ｆｈとなる。
したがって、細線や点等は、縮小後の画像では半分の濃
度となり、拡大後の画像では、半分の濃度の細線や点が
追加されることになり、細線や点等の再現性が著しく劣
化してしまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく問題点をかえりみて、画像を縮小／拡
大した場合であっても、細線や点等の再現性を向上させ
ることができる画像処理装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、２次元空間フィルタを用い、画像の主走
査方向および副走査方向の各々について、注目画素と周
辺画素との間の濃度勾配の大小を検出する手段、およ
び、前記注目画素と前記周辺画素との間の濃度の大小を
検出する手段と、検出された前記注目画素と前記周辺画
素との間の濃度勾配の大小および濃度の大小に応じて、
複数個の補正係数のうちの１つを選択する手段と、画像
を縮小／拡大するために、前記注目画素と前記周辺画素
との加重平均値を算出し、選択された前記補正係数を用
いて前記加重平均値を補正する手段とを有することを特
徴とする画像処理装置を提供するものである。

【００１０】ここで、上記画像処理装置において、さら
に、前記濃度勾配を検出する時に、前記注目画素および
前記周辺画素のそれぞれに対して、使用する重み付け係
数をプログラマブルに設定する手段を有するのが好まし
く、以下同様に、前記濃度勾配の大小を決定するために
使用する少なくとも１つのしきい値をプログラマブルに
設定する手段や、複数個の前記補正係数をプログラマブ
ルに設定する手段を有するのも好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明の画像処理装置を詳細に説明す
る。

【００１２】図１は、本発明の画像処理装置の一実施例
の構成概念図である。同図に示すように、本発明の画像
処理装置１０は、２次元空間フィルタを用い、画像の主
走査方向および副走査方向の各々について、画像の縮小
／拡大処理を行うもので、基本的に、主走査方向の画像
を縮小／拡大処理する主走査処理回路１２、および、副
走査方向の画像を縮小／拡大処理する副走査処理回路１
４を有する。

【００１３】なお、本実施例では、２次元空間フィルタ
のサイズを主走査方向３画素×副走査方向３画素、１画
素当たりの階調数を２５６階調（黒レベルに対応する画
像データをＦＦｈ（ｈ表記は１６進数であることを意味
する。以下、同じである。）、白レベルに対応する画像
データを００ｈとする）、すなわち、１画素当たりの画
像データを８ビットで表現するものとし、画像の縮拡率
として、縮小率５０％および拡大率２００％の場合を例
に挙げて説明する。

【００１４】なお、主走査処理回路１２および副走査処
理回路１４の違いは、基本的に、それぞれ画像の主走査
方向および副走査方向についての処理をする点だけであ
り、いずれも３×３フィルタ１６（１６ａ，１６ｂ）、
濃度勾配検出回路１８（１８ａ，１８ｂ）、演算回路２
０（２０ａ，２０ｂ）および同期回路２２（２２ａ，２
２ｂ）を有する。

【００１５】主走査処理回路１２および副走査処理回路
１４のぞれぞれにおいて、まず、３×３フィルタ１６
は、２次元空間フィルタの一例となるもので、画像処理
クロックのタイミングに同期して、注目画素およびその
周辺の８画素からなる周辺画素に各々対応する画像デー
タを発生する。

【００１６】ここで、図２に、３×３フィルタの一実施
例の構成概念図を示す。図２に示す３×３フィルタ１６
は、ラインバッファ２４（ＦＩＦＯＡ），２６（ＦＩＦ
ＯＢ）、および、フリップフロップ２８，３０，３２，
３４，３６，３８を有する。なお、これらのラインバッ
ファやフリップフロップは、後述するように、同時に８
ビットの画像データを記憶するものであるが、以下単に
ラインバッファおよびフリップフロップと呼ぶことにす
る。

【００１７】同図において、Ｐｉｘは、この３×３フィ
ルタ１６に入力される、１画素当たり８ビットの画像デ
ータである。図１に示すように、主走査処理回路１２の
場合には、縮小／拡大処理前の画像データＰｉｘＩＮが
入力され、副走査処理回路１４の場合には、主走査処理
回路１２から主走査方向の縮小／拡大処理後の画像デー
タＭＰｉｘが入力される。

【００１８】３×３フィルタ１６に入力される画像デー
タＰｉｘは、フリップフロップ２８に入力されるととも
にラインバッファ２４にも入力される。同じく、ライン
バッファ２４から出力される画像データは、フリップフ
ロップ３２に入力されるとともにラインバッファ２６に
入力され、ラインバッファ２６から出力される画像デー
タはフリップフロップ３６に入力される。また、フリッ
プフロップ２８，３２，３６から出力される画像データ
は、それぞれフリップフロップ３０，３４，３８に入力
される。

【００１９】この３×３フィルタ１６において、画像デ
ータＰｉｘは、主走査方向の画像処理クロックに同期し
て入力される。この画像処理クロックにタイミング同期
されたクロック信号が、ラインバッファ２４，２６や各
フリップフロップ２８，３０，３２，３４，３６，３８
にも入力されており、画像データは、これらのフリップ
フロップ２８，３０，３２，３４，３６，３８によって
１画素単位で主走査方向に順次シフトされ、ラインバッ
ファ２４，２６によって１ライン単位で副走査方向に順
次シフトされる。

【００２０】なお、本実施例では、フリップフロップ３
２から出力される画像データａを注目画素とし、これに
対して、ラインバッファ２４から出力される画像データ
ｂ、フリップフロップ３４，２８，３６から各々出力さ
れる画像データｃ，ｄ，ｅ、この３×３フィルタ１６に
入力される画像データｆ（Ｐｉｘ）、フリップフロップ
３０から出力される画像データｇ、ラインバッファ２６
から出力される画像データｈ、および、フリップフロッ
プ３８から出力される画像データｉを周辺画素とする。

【００２１】また、ラインバッファ２４から出力される
画像データを現在のラインｎの画像データとし、これに
対して、ラインバッファ２６から出力される画像データ
を１ライン前ｎ−１の画像データとし、この３×３フィ
ルタ１６に入力される画像データを次のラインｎ＋１の
画像データとする。

【００２２】図１に示すように、主走査処理回路１２に
おいて、３×３フィルタ１６ａから出力される８ビット
の画像データは、全ての画像データａ〜ｉが濃度勾配検
出回路１８ａに入力され、画像データａおよびｃが演算
回路２０ａに入力され、画像データａが同期回路２２ａ
に入力される。同じく、副走査処理回路１４において、
３×３フィルタ１６ｂから出力される画像データａ〜ｉ
は濃度勾配検出回路１８ｂに入力され、画像データａお
よびｅが演算回路２０ｂに入力され、画像データａが同
期回路２２ｂに入力される。

【００２３】なお、本実施例では、２次元空間フィルタ
の一例として３×３フィルタ１６を例示したが、本発明
はこれに限定されず、必要に応じて自由にサイズを選択
可能である。また、２次元空間フィルタの回路構成につ
いてもなんら限定されず、従来公知の回路がいずれも適
用可能である。

【００２４】続いて、濃度勾配検出回路１８は、注目画
素とその周辺画素との間の濃度勾配の大小、すなわち、
注目画素と周辺画素とでどのくらい濃度が違っているの
かという濃度差の程度、および、注目画素と周辺画素と
の間の濃度の大小、すなわち、注目画素と周辺画素のど
ちらの濃度が大きいのかを検出する。

【００２５】例えば、一例を図３に示すように、最低濃
度を白レベル、最高濃度を黒レベルとして、注目画素が
黒レベル、その周辺画素が白レベルである場合、注目画
素の濃度は周辺画素の濃度よりも高く、注目画素と周辺
画素との間の濃度勾配も大きい状態である。これに対し
て、注目画素が黒レベルで、周辺画素が黒レベルから白
レベルに向かって緩やかに変化している場合、注目画素
と周辺画素との間の濃度勾配は小さい状態である。

【００２６】また、これ以外の注目画素と周辺画素との
間の関係についても、注目画素と周辺画素との間の濃度
の大小、および、濃度勾配の大小を同様にして定義する
ことができる。

【００２７】本実施例では、注目画素の画像データａと
その周辺画素の画像データｂ〜ｉとの間の濃度勾配の大
小、および、注目画素の画像データａと周辺画素の画像
データｂ〜ｉとの間の濃度の大小を下記算出式を用いて
検出する。 Ｋ１・ａ−｛Ｋ２・（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）＋Ｋ３（ｆ＋ｇ
＋ｈ＋ｉ）｝ ここで、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、３×３フィルタ１６の重
み付け係数であり、例えばＫ１＝１，Ｋ２＝Ｋ３＝１／
８とする。なお、注目画素の画像データａと周辺画素の
画像データｂ〜ｉが同じ濃度で濃度勾配が存在しない
時、上記算出式の値が‘０’となるように各重み付け係
数Ｋ１〜３の値を設定する。なお、本発明は上記算出式
に限定されず、必要に応じて適宜他の算出式を使用する
ようにしてもよい。

【００２８】上記算出式を用いて、注目画素の画像デー
タａと周辺画素の画像データｂ〜ｉとの間の濃度勾配を
検出する。その時、算出式の値が‘０’よりも大きけれ
ば、注目画素は周辺画素よりも高濃度であり、‘０’で
あれば同一濃度、‘０’よりも小さければ、注目画素は
周辺画素よりも低濃度ということになる。また、その時
の算出式の絶対値は、注目画素の画像データａと周辺画
素の画像データｂ〜ｉとの間の濃度勾配を表す。

【００２９】ここで、図４に、濃度勾配検出回路の一実
施例の構成概念図を示す。図示例の濃度勾配検出回路１
８は、乗算器４０，４６，４８、加算器４２，４４，５
０、減算器５２、比較器（ＣＭＰ）５４，５６，５８、
および、エンコーダ（Ｅｎｃ）６０を有する。

【００３０】まず、乗算器４０は、前述の算出式のＫ１
・ａに相当する部分である。乗算器４０には、注目画素
の画像データａおよび重み付け係数Ｋ１が入力され、そ
の乗算結果は減算器５２に入力される。

【００３１】また、加算器４２および乗算器４６は、算
出式のＫ２・（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）に相当する部分であ
る。加算器４２には、周辺画素の画像データｂ，ｃ，
ｄ，ｅが入力され、その加算結果は乗算器４６に入力さ
れる。また、乗算器４６には、加算器４２から出力され
る加算結果の他、重み付け係数Ｋ２が入力され、その乗
算結果は加算器５０に入力される。

【００３２】同じく、加算器４４および乗算器４８は、
算出式のＫ３・（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ）に相当する部分であ
る。加算器４４には、周辺画素の画像データｆ，ｇ，
ｈ，ｉが入力され、その加算結果は乗算器４８に入力さ
れる。乗算器４８には、加算器４４から出力される加算
結果の他、重み付け係数Ｋ３が入力され、その乗算結果
は加算器５０に入力される。

【００３３】乗算器４６，４８からの乗算結果は、加算
器５０により加算されて減算器５２に入力され、減算器
５２によって、乗算器４０による乗算結果から、加算器
５０による加算結果が減算される。すなわち、上記算出
式の値が算出される。

【００３４】ここで、減算器５２から出力される信号の
内、まず、信号ＢｌａｃｋＬは、注目画素と周辺画素と
の間の濃度の大小を検出した信号であり、注目画素の濃
度が、周辺画素と同一濃度もしくは高濃度である時に
‘０’となり、注目画素の濃度が周辺画素よりも低濃度
である時に‘１’となる。また、信号ｄｉｆｆｓｉｇ
は、注目画素と周辺画素との間の濃度勾配の大小を検出
した信号であり、減算器５２からは、上記算出式の値の
絶対値が出力される。

【００３５】減算器５２から出力される信号ｄｉｆｆｓ
ｉｇは比較器５４，５６，５８に入力される。比較器５
４，５６，５８には、濃度勾配の大小を判定するための
しきい値係数Ｔｈ２，Ｔｈ１，Ｔｈ０が各々入力されて
おり、両者の値が比較される。図５に示すように、各々
のしきい値係数には、Ｔｈ２＞Ｔｈ１＞Ｔｈ０の関係が
あり、比較器５４，５６，５８からは、信号ｄｉｆｆｓ
ｉｇの値が各々しきい値係数Ｔｈ２，Ｔｈ１，Ｔｈ０よ
りも大きい場合に、信号ｄｉｆｆ２，１，０として
‘１’が出力され、各々Ｔｈ２，Ｔｈ１，Ｔｈ０以下の
場合には‘０’が出力される。

【００３６】なお、本実施例では、３つのしきい値係数
Ｔｈ２〜０を使用しているが、しきい値係数の個数は限
定されず、１つ以上であれば何個にしてもよい。しきい
値係数の個数を適宜決定することにより、後述する演算
回路２０で使用される補正係数α，βの個数を決定し、
注目画素と周辺画素との加重平均を補正する際の精度を
適宜調整することが可能となる。

【００３７】比較器５４，５６，５８から出力される信
号ｄｉｆｆ２，１，０はエンコーダ６０に入力されてエ
ンコードされ、２ビットの信号ＥｎｃＳｉｇ１，０とし
て出力される。すなわち、本実施例の場合には、図５に
示すように、ｄｉｆｆ２，１，０が各々‘１１１ｂ（後
ろのｂ表記は２進数であることを意味する。以下同じで
ある。）’，‘０１１ｂ’，‘００１ｂ’，‘０００
ｂ’の場合に、ＥｎｃＳｉｇ１，０は、各々‘３（１１
ｂ）’，‘２（１０ｂ）’，‘１（０１ｂ）’，‘０
（００ｂ）’となる。

【００３８】図１に示すように、主走査処理回路１２お
よび副走査処理回路１４の濃度勾配検出回路１８ａ，１
８ｂから出力される信号ＢｌａｃｋＬおよびＥｎｃＳｉ
ｇ１，０は、各々対応する演算回路２０ａ，２０ｂに入
力される。

【００３９】演算回路２０は、画像を縮小／拡大するた
めに、注目画素と周辺画素との加重平均値を算出し、濃
度勾配検出回路１８によって検出された注目画素とその
周辺画素との間の濃度勾配の大小、および、同じく濃度
勾配検出回路１８によって検出された注目画素と周辺画
素との間の濃度の大小に基づいて、あらかじめ設定され
ている複数個の補正係数の中から１つの補正係数を選択
し、算出された加重平均値を選択された補正係数を用い
て補正する。

【００４０】ここで、図６に、演算回路の一実施例の構
成概念図を示す。図示例の演算回路２０は、除算器６
２，６４、加算器６６、セレクタ６８，７０，７２およ
び乗算器７４を有する。

【００４１】まず、除算器６２，６４および加算器６６
は、注目画素と周辺画素との加重平均値を算出する部分
である。除算器６２には、３×３フィルタ１６から入力
される画像データａおよび補間係数Ｘが入力され、画像
データａ／補間係数Ｘが算出される。同じく除算器６４
には、画像データＺおよび補間係数Ｙが入力され、画像
データＺ／補間係数Ｙが算出される。除算器６２，６４
による除算結果はともに加算器６６に入力されて加算さ
れ、加算器６６による加算結果は乗算器７４に入力され
る。

【００４２】なお、画像データＺは、補間対象画素とな
る画像データであり、本実施例の場合、主走査処理回路
１２の場合には画像データｃが入力され、副走査処理回
路１４の場合には画像データｅが入力される。また、補
間係数Ｘ，Ｙは、注目画素と周辺画素との加重平均値を
算出する時の補間係数であり、本実施例では、例えば補
間係数Ｘ＝Ｙ＝２とする。なお、注目画素と周辺画素と
の加重平均値の算出方法は何ら限定されず、注目画素と
周辺画素の他の画像データの一部もしくは全部との加重
平均値を算出するようにしてもよい。

【００４３】続いて、セレクタ６８，７０，７２は、信
号ＥｎｃＳｉｇ１，０および信号ＢｌａｃｋＬに基づい
て、複数個の補正係数の中から１つの補正係数を選択す
る部分である。セレクタ６８には補正係数α０，α１，
α２，α３が入力され、セレクタ７０には補正係数β
０，β１，β２，β３が入力される。また、セレクタ６
８，７０の選択入力端子にはともに信号ＥｎｃＳｉｇ
１，０が入力されており、信号ＥｎｃＳｉｇ１，０の値
に応じて、すなわち、注目画素と周辺画素との間の濃度
勾配の大小に応じて、セレクタ６８からは補正係数α０
〜３のいずれか１つ、セレクタ７０からは補正係数β０
〜３のいずれか１つが選択的に出力され、その選択出力
はともにセレクタ７２に入力される。

【００４４】ここで、補正係数α０〜３は、注目画素の
濃度が、周辺画素と同一濃度もしくは高濃度である場合
に、注目画素と周辺画素との加重平均値を補正するため
に使用するもので、本実施例ではα０＞α１＞α２＞α
３≧１．０とする。これに対して、補正係数β０〜３
は、注目画素の濃度が周辺画素よりも低濃度である場合
に、注目画素と周辺画素との加重平均値を補正するため
に使用するもので、本実施例ではβ０＜β１＜β２＜β
３＜１．０とする。

【００４５】セレクタ７２の選択入力端子には信号Ｂｌ
ａｃｋＬが入力されており、セレクタ７２からは、信号
ＢｌａｃｋＬが‘０’の場合に、すなわち、注目画素の
濃度が、周辺画素と同一濃度もしくは高濃度である時
に、セレクタ６８により選択出力された補正係数α０〜
３のいずれか１つが選択出力され、信号ＢｌａｃｋＬが
‘１’の場合、すなわち、注目画素の濃度が周辺画素よ
りも低濃度である時に、セレクタ７０により選択出力さ
れた補正係数β０〜３のいずれか１つが選択出力され
る。

【００４６】セレクタ７２により選択出力された補正係
数は乗算器７４に入力され、加算器６６による加算結
果、すなわち、注目画素と周辺画素との加重平均値とセ
レクタ７２により選択出力された補正係数とが乗算され
る。すなわち、補正係数を用いて注目画素と周辺画素と
の加重平均値が補正され、信号ｃａｌｏｕｔとして出力
される。図１に示すように、主走査処理回路１２および
副走査処理回路１４の演算回路２０ａ，２０ｂから出力
される信号ｃａｌｏｕｔは、各々対応する同期回路２２
ａ，２２ｂに入力される。

【００４７】最後に、同期回路２２は、縮小／拡大処理
後の画像データのタイミングを合わせ同期を取って出力
する。ここで、図７に、主走査方向の同期回路の一実施
例の構成概念図を示す。主走査処理回路１２の同期回路
２２ａは、図７に示すように、ラインバッファ７６（Ｆ
ＩＦＯ１），７８（ＦＩＦＯ２），８０（ＦＩＦＯ
３），８２（ＦＩＦＯ４）、および、セレクタ８４，８
６，８８，９０，９２を有する。

【００４８】ラインバッファ７６，８０には、３×３フ
ィルタ１６ａから出力される画像データａが入力され、
これに対して、ラインバッファ７８，８２には、演算回
路２０ａから出力される信号ｃａｌｏｕｔが入力され
る。ラインバッファ７６の出力はセレクタ８４に入力さ
れ、以下同様に、ラインバッファ７８の出力はセレクタ
８４，８８に、ラインバッファ８０の出力はセレクタ８
６に、ラインバッファ８２の出力はセレクタ８６，８８
にそれぞれ入力される。

【００４９】また、セレクタ８４，８６の出力はともに
セレクタ９０に入力され、セレクタ８８，９０の出力は
ともにセレクタ９２に入力される。セレクタ９２の出力
は、主走査方向の縮小／拡大処理後の画像データＭＰｉ
ｘとして副走査処理回路１４の３×３フィルタ回路１６
ｂに入力される。

【００５０】この同期回路２２ａにおいて、まず、画像
の主走査方向を５０％に縮小する場合の動作を図９のタ
イミングチャートに示す。主走査方向を縮小／拡大処理
する場合、注目画素に相当する画像データａに対して補
間対象画素となるのは、本実施例の場合、主走査方向に
隣接する画像データｃである。また、画像の主走査方向
を縮小する場合、ラインバッファ７８およびラインバッ
ファ８２の役割を交互に入れ替えながら以下の動作が繰
り返し行われる。

【００５１】図９のタイミングチャートに示すように、
画像データａは、１ラインサイクル時間の間、画像処理
クロックに同期して主走査処理回路１２の３×３フィル
タ１６ａから出力される。同じく、画像データｃは、画
像データａに対して１画像処理クロック時間遅延して出
力される。

【００５２】既に述べたように、３×３フィルタ１６ａ
から出力される画像データａ〜ｉを用いて、濃度勾配検
出回路１８ａおよび演算回路２０ａにより、注目画素と
その周辺画素との間の濃度勾配の大小および濃度の大小
が検出され、これに基づいて補正係数α０〜３またはβ
０〜３の内のいずれかが１つ選択され、この選択された
補正係数を用いて、注目画素と周辺画素すなわち画像デ
ータａと画像データｃとの加重平均値が補正され、信号
ｃａｌｏｕｔとして出力される。

【００５３】より具体的には、図９のタイミングチャー
トに示すように、各々画像データａ（１）と画像データ
ｃ（０）、画像データａ（３） と画像データｃ
（２）、…、画像データａ（ｍ）と画像データｃ（ｍ−
１）とを用いて加重平均値が算出され、同じタイミング
で信号ｃａｌｏｕｔ（０，１）、信号ｃａｌｏｕｔ
（２，３）、…、信号ｃａｌｏｕｔ（ｍ−１，ｍ）が出
力される。なお、本実施例の場合、主走査方向に隣接す
る２つの画素に対応する画像データａ，ｃから５０％縮
小後の画像データを算出するため、画像データａ
（０）、画像データａ（２）と画像データｃ（１）、
…、画像データｃ（ｍ）のタイミングでは、縮小後の画
像データとなる信号ｃａｌｏｕｔが存在せず、無効画素
となる。

【００５４】演算回路２０ａから出力される信号ｃａｌ
ｏｕｔは、同期回路２２ａのラインバッファ７８（ＦＩ
ＦＯ２）またはラインバッファ８２（ＦＩＦＯ４）のど
ちらかに交互に保持される（Ｗ）。例えば、演算回路２
０ａから出力される信号ｃａｌｏｕｔは、あるラインで
はラインバッファ７８に入力されて保持される。一方、
ラインバッファ８２では、その１ライン前の処理の時
に、ラインバッファ７８と同じようにして入力保持され
た信号ｃａｌｏｕｔが読み出される（Ｒ）。

【００５５】この時、ラインバッファ８２からは、図９
のタイミングチャートに示すように、無効画素が読み飛
ばされ、縮小後の画像データとなる信号ｃａｌｏｕｔ
（０，１）、信号ｃａｌｏｕｔ（２，３）、…、信号ｃ
ａｌｏｕｔ（ｍ−１，ｍ）だけが連続して１／２ライン
サイクル時間で読み出される。ラインバッファ８２から
読み出された縮小後の画像データは、セレクタ８８，９
２により選択出力され、主走査方向の縮小処理後の画像
データＭＰｉｘとして出力される。

【００５６】次のラインでは、演算回路２０ａから出力
される信号ｃａｌｏｕｔはラインバッファ８２に入力保
持される。一方、１ライン前でラインバッファ７８に入
力保持された信号ｃａｌｏｕｔは、前述のラインバッフ
ァ８２の場合と同じようにして読み出され、主走査方向
の縮小処理後の画像データＭＰｉｘとして出力される。
その後、ラインバッファ７８とラインバッファ８２の役
割を交互に入れ替えながら上述する動作が繰り返し行わ
れる。

【００５７】これに対して、主走査方向を２００％に拡
大する場合の動作を図１０のタイミングチャートに示
す。画像の主走査方向を拡大する場合、ラインバッファ
７６（ＦＩＦＯ１），７８（ＦＩＦＯ２）およびライン
バッファ８０（ＦＩＦＯ３），８２（ＦＩＦＯ４）の役
割を交互に入れ替えながら以下の動作が繰り返し行われ
る。

【００５８】図１０のタイミングチャートに示すよう
に、本実施例では、１ラインサイクル時間の内の前半の
１／２ラインサイクル時間の間、画像データａ（０），
ａ（１），…，ａ（ｍ／２）が３×３フィルタ１６ａか
ら出力されるものとする。また、画像縮小時の場合と同
じように、信号ｃａｌｏｕｔ（０，１）、信号ｃａｌｏ
ｕｔ（２，３）、…、信号ｃａｌｏｕｔ（ｍ／２−１，
ｍ／２）は、演算回路２０ａから画像データａ（１），
ａ（３），…，ａ（ｍ／２）と同じタイミングで出力さ
れる。

【００５９】画像データａおよび信号ｃａｌｏｕｔは、
各々同期回路２２ａのラインバッファ７６，７８または
ラインバッファ８０，８２のどちらかに交互に保持され
る。例えば、画像データａおよび信号ｃａｌｏｕｔは、
あるラインではラインバッファ７６，７８に各々入力さ
れて保持される。一方、ラインバッファ８０，８２で
は、その１ライン前の処理の時に、ラインバッファ７
６，７８と同じようにして入力保持された画像データａ
および信号ｃａｌｏｕｔが読み出される。

【００６０】この時、ラインバッファ８０，８２から
は、図１０のタイミングチャートに示すように、拡大後
の画像データとして、画像データａと信号ｃａｌｏｕｔ
が交互に、より具体的には、画像データａ（０）、信号
ｃａｌｏｕｔ（０，１）、画像データａ（１）、信号ｃ
ａｌｏｕｔ（２，３）、…、信号ｃａｌｏｕｔ（ｍ／２
−１，ｍ／２）、画像データａ（ｍ／２）の順序で読み
出される。

【００６１】ラインバッファ８０，８２から交互に読み
出された拡大後の画像データは、セレクタ８４，９０，
９２により選択出力され、主走査方向の拡大処理後の画
像データＭＰｉｘとして出力される。

【００６２】次のラインでは、演算回路２０ａから出力
される信号ｃａｌｏｕｔはラインバッファ８０，８２に
入力保持される。一方、１ライン前でラインバッファ７
６，７８に入力保持された信号ｃａｌｏｕｔは、前述の
ラインバッファ８０，８２の場合と同じようにして読み
出され、主走査方向の拡大処理後の画像データＭＰｉｘ
として出力される。その後、ラインバッファ７６，７８
とラインバッファ８０，８２の役割を交互に入れ替えな
がら上述する動作が繰り返し行われる。

【００６３】続いて、図８に、副走査方向の同期回路の
一実施例の構成概念図を示す。副走査処理回路１４の同
期回路２２ｂは、本実施例の場合、図８に示すようにペ
ージメモリ９４により構成される。ページメモリ９４に
は、副走査処理回路１４の３×３フィルタ１６ｂから出
力される現在のラインｎの画像データａ、および、副走
査処理回路１４の演算回路２０ｂから出力される信号ｃ
ａｌｏｕｔが入力される。ページメモリ９４からは、主
走査方向および副走査方向の縮小／拡大処理後の画像デ
ータＳＰｉｘが出力される。

【００６４】この同期回路２２ｂにおいて、画像の副走
査方向を５０％に縮小する場合、および、２００％に拡
大する場合の動作をそれぞれ図１１および図１２のタイ
ミングチャートに示す。副走査方向を縮小／拡大処理す
る場合、注目画素に相当する画像データａに対して補間
対象画素となるのは、本実施例の場合、副走査方向に隣
接する画像データｅである。なお、主走査処理回路１２
の同期回路２２ａと副走査処理回路１４の同期回路２２
ｂとは、本実施例では具体的な回路構成は異なるものを
採用しているが、その動作は基本的に同じである。

【００６５】図１１のタイミングチャートに示すよう
に、１ライン後ｎ＋１の画像データｄはラインクロック
に同期して出力される。同じく、現在のラインｎの画像
データａは、１ライン後ｎ＋１の画像データｄに対して
１ラインクロック時間遅延して出力され、１ライン前ｎ
−１の画像データｅは、現在のラインｎの画像データａ
に対してさらに１ラインクロック時間遅延して出力され
る。また、信号ｃａｌｏｕｔ（０，１）、信号ｃａｌｏ
ｕｔ（２，３）、…、信号ｃａｌｏｕｔ（Ｌ−１，Ｌ）
は、演算回路２０ａから現在のラインｎの画像データａ
（１），ａ（３），…，ａ（Ｌ）と同じタイミングで出
力される。

【００６６】演算回路２０ｂから出力される信号ｃａｌ
ｏｕｔは、同期回路２２ｂのページメモリ９４の一部に
保持されるとともに、その１フィールド前の処理の時
に、同じくページメモリ９４の他の部分に入力保持され
た信号ｃａｌｏｕｔが、図１１のタイミングチャートに
示すように、縮小後の画像データとなる信号ｃａｌｏｕ
ｔ（０，１）、信号ｃａｌｏｕｔ（２，３）、…、信号
ｃａｌｏｕｔ（ｍ−１，ｍ）の順序で連続して１／２フ
ィールドサイクル時間で読み出される。したがって、本
実施例の場合、ページメモリ９４は画像処理クロックの
２倍の速度で書き込みおよび読み出しが可能なものを用
いる必要がある。

【００６７】ページメモリ９４から読み出された縮小後
の画像データは、副走査方向の縮小処理後の画像データ
ＳＰｉｘとして出力される。以後、主走査処理回路１２
の同期回路２２ａの場合と同じように、ページメモリ９
４の保持領域の役割を交互に入れ替えながら上述する動
作が繰り返し行われる。

【００６８】これに対して、画像の副走査方向を２００
％に拡大する場合の動作を図１２のタイミングチャート
に示す。本実施例では、図１２のタイミングチャートに
示すように、１フィールドサイクル時間の内の前半の１
／２フィールドサイクル時間の間、画像データａ
（０），ａ（１），…，ａ（Ｌ／２）が３×３フィルタ
１６ｂから出力されるものとする。また、信号ｃａｌｏ
ｕｔ（０，１）、信号ｃａｌｏｕｔ（２，３）、…、信
号ｃａｌｏｕｔ（ｍ／２−１，ｍ／２）は、演算回路２
０ａから画像データａ（１），ａ（３），…，ａ（ｍ／
２）と同じタイミングで出力される。

【００６９】画像データａおよび信号ｃａｌｏｕｔは、
同期回路２２ｂのページメモリ９４の一部に保持される
とともに、その１フィールド前の処理の時に、同じくペ
ージメモリ９４の他の部分に保持された画像データａお
よび信号ｃａｌｏｕｔが、図１２のタイミングチャート
に示すように、画像データａ（０）、信号ｃａｌｏｕｔ
（０，１）、画像データａ（１）、信号ｃａｌｏｕｔ
（２，３）、…、信号ｃａｌｏｕｔ（Ｌ−１，Ｌ）、画
像データａ（Ｌ／２）の順序で読み出される。

【００７０】ページメモリ９４から読み出された縮小後
の画像データは、副走査方向の縮小処理後の画像データ
ＳＰｉｘとして出力される。以後、主走査処理回路１２
の同期回路２２ａの場合と同じように、ページメモリ９
４の保持領域の役割を交互に入れ替えながら上述する動
作が繰り返し行われる。

【００７１】なお、本実施例では、同期回路２２ａとし
てラインバッファを用い、同期回路２２ｂとしてページ
メモリを用いたが、同期回路２２の構成は何ら限定され
るものではない。また、同期回路２２ｂとしてページメ
モリを用いる場合であっても、２つ以上のページメモリ
の一方をデータの書き込み（保持）用とし、他方をデー
タの読み出し用として交互に使用すれば、その動作速度
を低下させ画像処理クロックで動作させること等も可能
である。

【００７２】本発明の画像処理回路は、基本的に以上の
ようなものである。以上、本発明の画像処理装置につい
て詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
ず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改
良や変更をしてもよいのはもちろんである。

【００７３】

【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明の画像
処理装置は、２次元空間フィルタを用い、画像の主走査
方向および副走査方向の各々について、注目画素と周辺
画素との間の濃度勾配の大小および濃度の大小を検出
し、これに応じて、複数個の補正係数のうちの１つを選
択し、画像を縮小／拡大するために、注目画素と周辺画
素との加重平均値を算出し、選択した補正係数を用いて
加重平均値を補正するものである。したがって、本発明
の画像処理装置によれば、画像を縮小／拡大した場合で
あっても、細線や点等の再現性を向上させることができ
ることはもちろん、画像の繰り返し、間引き、ＯＲ（オ
ア）処理時においても、画像の凹凸の発生を防止するこ
とができ、常に高画質な画像を提供することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像処理装置の一実施例の構成概念
図である。

【図２】 ３×３フィルタの一実施例の構成概念図であ
る。

【図３】 濃度勾配の大小を表す一実施例の概念図であ
る。

【図４】 濃度勾配検出回路の一実施例の構成概念図で
ある。

【図５】 濃度勾配の大小と補正係数との関係を表す一
実施例の表である。

【図６】 演算回路の一実施例の構成概念図である。

【図７】 主走査方向の同期回路の一実施例の概念図で
ある。

【図８】 副走査方向の同期回路の一実施例の概念図で
ある。

【図９】 主走査方向を縮小する際の動作を表す一実施
例のタイミングチャートである。

【図１０】 主走査方向を拡大する際の動作を表す一実
施例のタイミングチャートである。

【図１１】 副走査方向を縮小する際の動作を表す一実
施例のタイミングチャートである。

【図１２】 副走査方向を拡大する際の動作を表す一実
施例のタイミングチャートである。

【図１３】 従来の画像処理装置の問題を説明するため
の概念図である。

【符号の説明】

１０ 画像処理装置 １２ 主走査処理回路 １４ 副走査処理回路 １６ ３×３フィルタ １８ 濃度勾配検出回路 ２０ 演算回路 ２２ 同期回路 ２４，２６，７６，７８，８０，８２ ラインバッファ ２８，３０，３２，３４，３６，３８ フリップフロッ
プ ４０，４６，４８，７４ 乗算器 ４２，４４，５０，６６ 加算器 ５２ 減算器 ５４，５６，５８ 比較器 ６０ エンコーダ ６２，６４ 除算器 ６８，７０，７２，８４，８６，８８，９０，９２ セ
レクタ ９４ ページメモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB08 CB12 CB16 CC01 CD06 CE06 CH09 5C023 AA02 DA03 DA08 EA03 EA05 EA06 5C082 BB15 CA21 CA22 CA32 CA85 DA87 MM10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２次元空間フィルタを用い、画像の主走査
   方向および副走査方向の各々について、注目画素と周辺
   画素との間の濃度勾配の大小を検出する手段、および、
   前記注目画素と前記周辺画素との間の濃度の大小を検出
   する手段と、検出された前記注目画素と前記周辺画素と
   の間の濃度勾配の大小および濃度の大小に応じて、複数
   個の補正係数のうちの１つを選択する手段と、画像を縮
   小／拡大するために、前記注目画素と前記周辺画素との
   加重平均値を算出し、選択された前記補正係数を用いて
   前記加重平均値を補正する手段とを有することを特徴と
   する画像処理装置。