JP2806086B2

JP2806086B2 - 画像データ処理装置

Info

Publication number: JP2806086B2
Application number: JP3187270A
Authority: JP
Inventors: 春生山下; 孝彦南光
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-07-26
Filing date: 1991-07-26
Publication date: 1998-09-30
Anticipated expiration: 2013-09-30
Also published as: JPH0535863A; US5446831A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イメージスキャナ等の
画像入力手段によって入力または、コンピュータにより
生成された高解像度の２値画像データを、視認性の劣化
が少ない状態で低解像度のディスプレイやビデオプリン
タ等に出力するものであり、パソコン、ワークステーシ
ョン等における文書ファイル情報の表示や、液晶ディス
プレイを用いたファックス情報の表示等幅広い応用があ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、イメージスキャナ等の画像入力装
置により２値画像データを入力し、これを表示装置上に
表示し、これを編集したり、磁気ディスクや光ディスク
等の外部記憶装置に保存、管理し、必要に応じてこの２
値画像データをディスプレイやプリンタに出力する等の
各種処理を行なう、画像ファイリングシステム等の画像
データ処理装置のニーズが高まっている。このような従
来の画像データ処理装置の例としては、例えば特公平３
−３２５６号公報に記載されているものがある。

【０００３】以下図面を参照しながら、従来の画像出力
装置の一例について説明する。図１０は従来の画像出力
装置のブロック図を示すものである。図１０において、
１００は全体の動作を制御する中央処理ユニット（以下
ＣＰＵと称する）である。１０１は画像出力装置である
冷陰極管表示装置（以下ＣＲＴと称する）、１０２はＣ
ＰＵの主記憶、１０３は画像表示用の画像メモリであ
り、主記憶１０２とは別個に表示装置側に設けられてい
る。なお、画像メモリ１０３を持たず、主記憶１０２に
画像データを格納する画像出力装置もあり、現在のパー
ソナルコンピュータはおもに後者を採用しているが、こ
こでは画像メモリ１０３に画像データを格納し、これを
表示装置で表するものについて説明する。１０４はイメ
ージスキャナ、１０５はスキャナインターフェース（以
下スキャナＩ／Ｆと称する）であり、イメージスキャナ
１０４から読みとった２値画像データはスキャナＩ／Ｆ
を介して画像メモリ１０３に転送される。１０６は磁気
ディスク装置や光ディスク装置等の外部記憶装置、１０
７は外部記憶装置インターフェース（以下外部記憶Ｉ／
Ｆと称する）であり、イメージスキャナ１０４から読み
とったデータ等を外部記憶装置１０６に保存し、必要に
応じて画像メモリ１０３に読み出される。

【０００４】以上のように構成された従来の画像出力装
置について、その動作について説明する。イメージスキ
ャナ１０４から読みとった入力画像をＣＲＴ１０１に出
力するときには、全体のレイアウトが確認できるように
画像データを間引いて全画面を一度に表示する場合（以
下間引き表示モードと称する）と、原画像の一部を間引
かずに表示する場合（以下直接表示モードと称する）の
２つが用いられる。

【０００５】一般に、入力画像の一部に移動、拡大、縮
小、回転等の編集を行なう場合は、全体のレイアウトが
確認できる間引き表示モードが用いられる。間引き方式
としては、原画像データを一定間隔でサンプリングする
方式や、原画像空間を多数の小領域に分割して各小領域
内に１つでも黒の画素があればその小領域を１つの黒画
素とするオア方式等がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、全体の表示を確認するための間引き表示
モードで画像を表示する際に、２値の画像データに対し
て単純な間引処理がされるため、例えば文字原稿等の広
い範囲をイメージスキャナで読みとった場合等の画素数
の多い画像データ等を出力した場合、細線の情報が欠落
し原稿の細部がつぶれて出力されるため文字や図形の情
報が欠落し著しく視認性が低下していた。そのため、画
像の細部を目視で確認可能とするには、データを間引く
量を少なくしてより狭い範囲を表示するか、さらには画
像直接表示モードに切り替えて画像のごく一部を確認す
るしか方法がなく、画像データの広い範囲を見ながら、
かつ画像の細部の情報を目で直接確認可能な状態で出力
することができないという課題を有していた。

【０００７】本発明は上記課題に鑑み、低解像度の出力
装置で、広い範囲の画像データを、文字情報等の細かい
情報の欠落がなく高い視認性で出力可能な画像出力装置
を提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明は、簡単な構成で種々の縮小
率に対して各々最適な画質の多値画像を出力することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ため、本発明の画像出力装置は、縦横の画素数が各々Ｍ
１個、Ｍ２個（Ｍ１、Ｍ２は２以上の自然数）である２
値画像データを格納する画像領域１、縦横の画素数が各
々Ｎ１個、Ｎ２個（Ｎ１、Ｎ２はＭ１＞Ｎ１かつＭ２＞
Ｎ２の自然数）の多値画像データを格納する画像領域２
とし、前記画像領域１上の２値画像データに対して演算
領域サイズがＬ１、Ｌ２（Ｌ１≧Ｍ１／Ｎ１、Ｌ２≧Ｍ
２／Ｎ２の自然数）の演算を行ない前記画像領域２上の
多値画像データを発生する空間演算手段と、前記画像領
域１の画像データを縦横各々１／Ｋ１、１／Ｋ２（１＜
Ｋ１≦Ｌ１、１＜Ｋ２≦Ｌ２）に縮小するとき前記画像
領域２の画素位置に対応する前記画像領域１における位
置情報を出力するアドレス手段と、前記空間演算手段の
補正係数を前記Ｋ１、Ｋ２に対応して設定する係数設定
手段から構成するものである。

【００１０】空間演算手段は、縮小率Ｋ１、Ｋ２に対応
する係数を設定する係数設定手段と、画像領域１中の演
算領域サイズ（Ｌ１、Ｌ２）に含まれる各ビットのオン
オフを判定するビット判定手段と、前記ビット判定手段
の判定結果に応じて前記演算領域中の位置に対応する前
記係数設定手段の出力する係数を加算する係数加算手段
とを備え、γ補正手段は、複数の入出力特性を具備した
ＲＯＭテーブルまたはマイクロコンピュータにより複数
種類の入出力特性の設定が可能なＲＡＭテーブルから構
成され、前記γ補正手段の入出力特性を設定するγ設定
手段から構成されたものである。

【００１１】また、上記構成に、圧縮された２値画像の
伝送を行なうデータの通信手段と、この通信手段により
受信した圧縮データを展開する伸張手段と、前記伸張手
段により展開された２値データを階調データに変換して
表示する階調表示可能なディスプレイ手段を備えた構成
としたものと、原稿を２値または疑似階調処理により２
値化して読み取る読取手段と、前記読取手段により読み
取られた２値データを圧縮する圧縮手段と、この圧縮手
段の出力を送受を行なうデータの通信手段と、この通信
手段により受信した圧縮データを展開する伸張手段と、
前記伸張手段により展開された２値データを階調データ
に変換して表示する階調表示可能なディスプレイ手段を
備えたものと、複数のビットプレーンを有したビットマ
ップメモリと、階調表示可能なディスプレイと、階調画
素データを複数画素まとめてビットプレーンに変換する
プレーン変換手段と、圧縮された２値画像の伝送を行な
うデータの通信手段と、この通信手段により受信した圧
縮データを展開する伸張手段と、前記伸張手段により展
開された２値データを階調データに変換し、前記プレー
ン変換手段により前記ディスプレイに表示するものと、
圧縮された２値画像を格納する磁気ディスクまたは光デ
ィスク等の外部記憶装置と、この記憶装置から読み出し
た圧縮データを展開する伸張手段と、前記伸張手段によ
り展開された２値データを階調データに変換して表示す
る階調表示可能なディスプレイ手段を備えたものであ
る。

【００１２】

【作用】本発明は上記構成により、入力２値画像を、縮
小率の逆数（Ｋ１、Ｋ２）より大きい演算領域サイズの
空間演算により帯域制限と縮小と多値化を同時に行なう
作用をし、間引いたために減少した細かな情報の欠落を
階調情報で補うものであり、文字情報等の細かい情報の
欠落が無い高画質な縮小画像の出力を可能とする。即
ち、２値画像データを単純に間引いて表示すると、画像
の細部の情報が完全に欠落してしまい細かい文字等がつ
ぶれてしまうのに対して、２値画像データから２値画像
データの輝度の概略平均に対応する多値データを発生す
ることにより、従来の装置では欠落していた細部の情報
が出力画素の階調情報として保存されることによる。

【００１３】γ補正手段は、多値データによる階調情報
が人間の目にとって最も視認性の高い状態で利用するた
めに、ＣＲＴ等の出力装置が有する種々の光量変化の非
線形要因を補正し、空間演算手段から得られた多値デー
タのレベルに比例させる作用と、元画像の見にくさを改
善するために故意に細線を太らせたり、薄い文字を濃く
したりする作用も持っている。

【００１４】また、通信手段が送信の場合は、原稿を２
値または疑似階調処理により読み取り圧縮して送信し、
受信時は、受信した圧縮データを展開し、展開した２値
データを上記の作用により階調データに変換して視認性
の高い状態でディスプレイに階調表示を行なうものであ
る。

【００１５】また、ディスプレイが複数のビットプレー
ンにより階調表示を行なう場合には、上記階調データを
複数画素まとめてビットの並び替えを行ないビットプレ
ーン情報に変換し、ディスプレイに表示を行なう。

【００１６】また、外部記憶装置に格納された圧縮２値
画像を展開し、展開された上記の作用により階調データ
に変換してディスプレイに表示するものである。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）本発明の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。

【００１８】以下の実施例では、入力データの画素数を
Ａ４の原稿の上半分を３００ＤＰＩで読みとった場合の
画素数に近いＭ１＝１６００、Ｍ２＝２５６０とし、出
力の画素数を通常のパーソナルコンピュータのグラフィ
ックスの一般的な画素数であるＮ１＝４００、Ｎ２＝６
４０とし、縮小率を１／２、１／３、１／４、１／５、
１／６、１／７、１／８の８段階に可変し表示する場合
を例にとって説明する。

【００１９】この場合Ｌ１≧Ｍ１／Ｎ１＝４、Ｌ２≧Ｍ
２／Ｎ２＝４であるが、Ｋ１とＫ２の最大が８であるた
めＬ１＝Ｌ２＝８に設定する。

【００２０】図１は本発明の第１の実施例である画像デ
ータ処理装置の構成を示すブロック図である。１は２値
のイメージデータを入力しそれを格納する第１の画像メ
モリ、２は縮小した多値画像を格納する第２の画像メモ
リ、３は空間演算手段、４はγ補正手段、５は第１の画
像メモリ１の読み出しアドレスを与える第１のアドレス
手段、６は第２の画像メモリ２の書き込みアドレスを与
える第２のアドレス手段、１０は縮小率や各種係数を設
定するマイクロコンピュータである。

【００２１】また、空間演算手段３は、ビット判定手段
３０、係数設定手段３１および係数加算手段３２から構
成されている。

【００２２】図２は、処理の概念を示す説明図である。
第１の画像メモリ１上の座標（Ｘｎ，Ｙｍ）から始まる
（Ｌ２，Ｌ１）の大きさの領域に対して空間演算手段３
およびγ補正手段４の処理を施し第２の画像メモリ２の
座標（ｎ，ｍ）に格納する状態を示している。

【００２３】次に、本発明の実施例について、縦横の縮
小率が共に１／５の場合を例にとってその動作を図１と
図２を用いて説明する。

【００２４】第２のアドレス手段６が第２の画像メモリ
２上の座標（ｎ、ｍ）を出力しているとき、第１のアド
レス手段５が出力する第１の画像メモリ１上のアドレス
（Ｘｎ、Ｙｍ）は、Ｘｎ＝５＊ｎ、Ｙｍ＝５＊ｍであ
るとする。

【００２５】ここで、Ｌ１＝Ｌ２＝８としているので、
第１の画像メモリ１からは（Ｘｎ，Ｙｍ）から（Ｘｎ＋
７，Ｙｍ＋７）の範囲の６４ｂｉｔの画素情報ａが読み
出されｂｉｔ判定手段３０に送られる。ｂｉｔ判定手段
３０は、係数設定手段３１が出力する図４に示すような
６ｂｉｔの係数情報６４個に対して対応する画素情報ａ
の各ｂｉｔに対してｂｉｔ判定を行ない係数加算手段３
２により加算を行なう。ｂｉｔ判定手段３０の詳細を図
３（ａ）に示す。ここで、入力ａ０からａ６３に対応す
る各ｂｉｔ判定要素３００から３６３は図３（ｂ）に示
すように６ｂｉｔのＡＮＤゲートで構成されている。例
えば、画像情報ａ０が１のときは対応する６ｂｉｔの係
数情報ｂ０がそのままｃ０として係数加算手段３２に送
られ、ａ０が０のときはｃ０として０が係数加算手段３
２に送られる動作をする。

【００２６】また、係数加算手段３２は、各ｂｉｔ判定
要素３００から３６３が出力する各６ｂｉｔのデータｃ
０からｃ６３を加算した多値データｄをγ補正手段４に
出力し、γ補正手段４により補正された多値データｅは
第２のアドレス手段６が示す第２の画像メモリ２上のア
ドレス（ｎ，ｍ）に格納される。

【００２７】次に、ｎを１、Ｘｎを５だけ進めて同様の
動作を繰り返し行ない１ラインの処理を完了する。１ラ
インの処理が終了したら、ｎ、Ｘｎを０に戻し、ｍを
１、Ｙｍを５だけ進めて次ラインの処理を行なう。

【００２８】以上の動作を全画素に対して繰り返すこと
により本発明の多値化処理を行ない、第２の画像メモリ
２に格納された処理結果を外部の出力装置に出力するも
のである。

【００２９】（表１）に１／５に縮小する際に、係数設
定手段３１が出力する図４における補正係数例を示す。
この係数は、７種類用意されており、縮小率に応じてマ
イクロコンピュータ１が係数設定手段３１に設定を行な
う。

【００３０】

【表１】

【００３１】また、（表１）のフィルタの一次元方向の
角空間周波数特性を図７に示す。縦軸は振幅を表わし、
横軸は角空間周波数を表わしている。ω＝π のところ
が元画像の解像度に含まれる帯域であり、この特性のフ
ィルタにより帯域を１／５に制限する働きをする。本実
施例では、１／２から１／８の各縮小率に応じた帯域に
制限するため、（表１）に例示したような係数を各縮小
率に応じて最適なものを設定する。

【００３２】ここで、所望の帯域に制限するために空間
演算を行なう最小の演算サイズは、制限する帯域の大き
さ即ち縮小率によって変化する。例えば、縮小率が１／
２の時の最小演算サイズは２×２画素であり、１／８の
時は８×８になる。

【００３３】本実施例では、縮小率Ｋ１、Ｋ２を１／２
から１／８までとしたため、空間演算手段３の演算サイ
ズＬ１、Ｌ２を縮小率１／８に対応する帯域制限動作が
可能な最低限のサイズである８に設定しているため、縮
小率１／８の場合のフィルタ特性は良好とはならない
が、縮小率１／２の場合は、演算サイズを２×２にせ
ず、係数を変えるだけで同じく演算サイズを８とする構
成であるため、縮小率が小さい場合は通過域が平坦で阻
止域が０に近い特性を持つ極めて良好な帯域制限特性が
実現できる。

【００３４】フィルタ特性は、演算サイズをさらに大き
く設定することにより大きな縮小率の場合でも良好にす
ることは可能であるが、ハードの規模が非常に大きくな
るため、本実施例のように縮小率の小さい場合の特性を
重視する構成が効率的である。

【００３５】どちらにしろ、本発明の構成によれば各々
の縮小率において、ハード構成要素を遊ばせることなく
常に最大限に活用し最良のフィルタ特性を得ることが出
来る。

【００３６】帯域制限特性の良し悪しは、視認性に大き
く影響を与える。帯域制限特性が悪い場合の顕著な例と
して、元画像が水平に近い斜め線である場合縮小率に対
して元画像の画素位置が割り切れる点と割り切れない点
とでは階調特性が変化し、結果的に線幅が変化する画像
を生成することになる。文字などの横線についても同様
に、横線の位置により線幅が変化し視認性を劣化させる
ことが生ずる。このような現象は、演算サイズを最小に
した場合、即ち縮小率１／２の場合では演算サイズを２
×２で各係数すべて１／４の場合のように平均値をその
ままフィルタとして用いる場合が最も顕著である。

【００３７】前述のように本発明では、最大の縮小率１
／８に最低必要な演算サイズを決定し、縮小率が小さく
なっても同じ演算サイズを維持しその分を帯域制限特性
の改善に活用するものである。

【００３８】次に、γ補正手段４について説明する。γ
補正手段４は、本発明の装置の出力をＣＲＴ等の最終の
表示装置に表示したとき、その出力光量が空間演算手段
３により演算された多値データのレベルに比例すること
を主目的としたものであり、ＣＲＴやビデオプリンタ固
有のγ特性、ＣＲＴの輝度やコントラストの調整状態、
ＣＲＴのビームやプリンタのドット広がりによるドット
ゲイン、その他画像が目に入るまでの光量変化に対する
種々の非線形要因を補正し、階調により保存される情報
量を有効に活用し視認性を高めるものである。

【００３９】γ補正手段４はＲＯＭテーブルで構成され
ており、図６に示す４種類のγ特性を格納してある。γ
補正手段４の代表的な特性例を図６に示す。特性（イ）
は、理想的な状態のＣＲＴに対応したもので、ＣＲＴの
２．２乗特性を補正するための０．４５乗のγ特性を与
えている。特性（ロ）は、通常コントラストを上げて使
用されている様なＣＲＴで白レベルが飽和し階調性が損
なわれているものに対する特性である。特性（ハ）は、
通常輝度を上げて黒レベルが浮いた状態または外光がデ
ィスプレイ表面で反射し同じく黒レベルが浮いた状態で
使用されている様なＣＲＴで効果を得る特性である。特
性（ニ）は、フレーム間引きで階調表現を実現している
液晶ディスプレイのように比較的リニアな特性を持つデ
ィスプレイおよびリニアなデータを別の装置に提供する
場合に使用する特性である。

【００４０】第１の画像メモリ１に格納された２値画像
の黒線の線幅が細くかつ大幅に縮小する場合、元画像の
細い線は非常に薄い黒線になるが、この場合に特性
（ハ）を用いると濃い黒線を出力する事が可能で、元の
２値画像の線幅を広げる処理を施したのと同等の機能を
簡単に実現できる。したがって、本発明では、元画像の
線幅が太い原稿から細いものまでを特性（イ）から特性
（ハ）まで段階的に変化させ、または縮小率が１／２の
場合から１／８までを特性（イ）から段階的に（ハ）の
特性へ変化させる処理をマイクロコンピュータ１０のソ
フトウエアで実施している。

【００４１】図５は、本発明の効果を示す図である。横
軸は、縮小率の逆数、縦軸は相対情報量（単位ｂｉｔ）
であり、縮小率１即ち元画像の情報量を１とし、各縮小
率における情報量の比を図示したものである。

【００４２】ここで、従来の間引き方式の情報量の変化
を（数１）、本発明の方式で最も簡単なフィルタにおけ
る情報量の変化を（数２）に示す。入力画像の１画素の
ビット数をｐ(bit)、縮小率１／ｋとする。

【００４３】

【数１】

【００４４】

【数２】

【００４５】特性（Ｃ）は（数１）の特性を図示したも
のであり、１／２に間引くと情報量が１／４に減少する
特性を示している。

【００４６】特性（Ａ）は本発明の装置の特性で、元画
像が２値の場合の情報量比を意味しており、（数２）の
g(k,1)を示したものである。この特性は従来の間引きと
比べて、間引かれる情報量が階調の形で保存されている
ため縮小率を拡大しても情報量の減少は少ない。従来に
対する改善度は、縮小率１／２の場合で約２倍、縮小率
が１／４の場合で約４倍改善されている。

【００４７】特性（Ｂ）は、参考のために図示したもの
で、元画像が８ｂｉｔの多値画像に対して従来の積和演
算による空間フィルタを用い本実施例と同じ補正係数で
フィルタリングした場合の情報量比であり、（数２）の
g(k,8)を図示したものである。この様な多値画像に対す
る処理では、情報量という意味では単純間引きに対して
ほとんど改善が見られないことがわかる。

【００４８】このように、２値画像を前提とした本発明
の構成を用いると、２値画像に対して積和演算が不用で
ある最適の構成を採ることが可能であり、装置の簡略化
と情報量の改善という特別の効果を得ることが可能にな
る。

【００４９】（実施例２）本発明の第２の実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００５０】２１は圧縮された２値データを展開する伸
張手段、２２は２値データを圧縮する圧縮手段、２３は
圧縮されたデータの送受を行なう通信手段、２４は原稿
の読み取りを行なう読取手段、２５は圧縮されたデータ
の保存を行なう記憶手段、２６は多値の画像データをビ
ットプレーンに変換するプレーン変換手段、２７は４枚
のビットプレーンで構成されグラフィック表示を行なう
ビットマップメモリ、２８はビットマップメモリ２７の
出力をスキャンして発生する映像信号を表示するＣＲ
Ｔ、２９はビットイメージデータを印刷するプリンタで
ある。

【００５１】本実施例の動作について説明する。読取装
置２４はＡ４の原稿を３００ＤＰＩで読み取るもので、
文字原稿の場合は２値で読み取り、階調画像原稿の場合
はディザや誤差拡散法を用いて２値化し読み取るもので
あり、Ａ４原稿を２５６０×３２００画素で読み取り、
第１の画像メモリ１に格納する。

【００５２】プリンタ２９は、第１の画像メモリ１のビ
ットイメージデータを３００ＤＰＩで２５６０×３２０
０画素そのまま記録する２値のプリンタである。

【００５３】圧縮手段２２は、第１の画像メモリ１のビ
ットイメージデータをファクスと同様の手法で圧縮しビ
ット数の低減を行なうもので、圧縮したデータは記憶手
段２５に保存したり通信手段２３で送信することができ
る。

【００５４】逆に、通信手段２３で受信したデータや記
憶手段２５から読み出したデータは、伸張手段２１によ
り圧縮状態から展開され第１の画像メモリ１に格納され
る。したがって、このビットイメージデータは前述の読
取装置２４から読み取ったものと同様にプリンタ２９に
より高解像度で印刷することができる。

【００５５】しかし、ＣＲＴ２８はプリンタと比べて６
４０×４００画素と画素数が１／３２しかなく解像度が
不足しているため通常の方法で表示しても表示イメージ
を読み取ることは難しい。したがって、第１の画像メモ
リ１の出力を前述の実施例と同様に空間演算手段３によ
り帯域制限、縮小および多値化を同時に行ない多値デー
タを発生する。

【００５６】本実施例では、Ｍ１＝３２００、Ｍ２＝２
５６０、表示出力の画素数Ｎ１＝４００、Ｎ２＝６４
０、縮小率１／４の場合を例にとって説明する。この場
合Ｌ１≧Ｍ１／Ｎ１＝４、Ｌ２≧Ｍ２／Ｎ２＝４である
が良好なフィルタ特性を得るためＬ１＝Ｌ２＝８とす
る。前述の実施例と同様の動作で多値化された画像デ
ータを本実施例では、γ補正手段６により図６の何れか
のγ特性の内最もＣＲＴ２８での視認性のよいものを選
び階調変換を行なう。このようにして縮小した６４０×
８００画素の画像の上半分と下半分を切り替えてＣＲＴ
に表示する。

【００５７】ビットマップメモリ２７は、４枚のビット
プレーンから構成されたビットマップメモリで、表示可
能な階調数が１６であるため、γ補正手段２６の出力の
上位４ｂｉｔをプレーン変換手段２６により各プレーン
情報に変換する。

【００５８】プレーン変換手段２６とビットマップメモ
リ２７の構成を図９に示す。ビットマップメモリ２７
は、４枚の２値のビットプレーン２７１、２７２、２７
３、２７４から構成されており、ビットプレーン２７１
が階調情報のｂｉｔ０、ビットプレーン２７３がｂｉｔ
３を表わしている。また、各プレーンは、６４０×４０
０画素構成であり横方向に８画素がバイトを構成してい
るため、横方向が８０バイトとなっており、１バイト中
のＬＳＢが左端に位置しＭＳＢが右端に位置している。

【００５９】プレーン変換手段２６は、４個の８ｂｉｔ
のシフトレジスタ２６１、２６２、２６３、２６４から
構成されており、シフトレジスタ２６１が入力階調デー
タのＬＳＢ、シフトレジスタ２６４が入力階調データの
ＭＳＢを担当している。

【００６０】γ補正手段４が出力する階調データの上位
４ｂｉｔを取り出しそのＭＳＢをｂｉｔ３、ＬＳＢをｂ
ｉｔ０とする。この４ｂｉｔの階調データがクロック信
号により８画素分シフトレジスタ２６１、２６２、２６
３、２６４に入力されビットプレーン毎の４バイトのパ
ラレルデータに変換される。これらのパラレルデータ
は、ビットマップメモリ２７の対応するビットプレーン
にＬＳＢを左にして格納され、８画素のプレーン変換が
完了する。同様の処理を８画素単位に繰り返しプレーン
変換処理を終了する。

【００６１】ビットマップメモリ２７の出力は４ｂｉｔ
の階調データとして映像信号の周波数で読み出してＣＲ
Ｔに送り出され階調表示を行なう。

【００６２】このような構成により、本実施例では、プ
リンタ、スキャナに比べて１／４の画素数しかない低解
像度のＣＲＴ上でプリンタと同様の視認性の画像表示を
行なうことができる。

【００６３】なお、本実施例では縮小率Ｋ１、Ｋ２は説
明を簡単にするため整数の例を示したが、フィルタの係
数を細かく設定し、データの補間を組み合わせることに
より、縮小率を連続に可変出来ることは言うまでもな
い。

【００６４】また、γ補正手段４はＲＯＭテーブルを用
いて構成したがＲＡＭテーブルを用いてマイクロコンピ
ュータ１０により各種特性の曲線を設定するようにする
こともできる。また、関数近似等で直接ハードウエアで
構成することも可能である。

【００６５】また、実施例において、第１の画像メモリ
１の領域全体に対して本発明の処理を施しているが、領
域の一部に対してのみ処理することも可能である。

【００６６】また、２値画像データはビットマップメモ
リ上にされているとしたが、実質等価な信号が出力でき
れば、外部記憶装置やイメージスキャナ等から直接得ら
れる２値データを用いてもよい。

【００６７】また、多値画像データは多値の画像メモリ
上に格納しているが、実質等価な働きをする外部記憶装
置等に直接出力してもよい。

【００６８】また、出力装置はＣＲＴだけでなく、記録
紙にインクを付着させることで多値記録を行なうことで
画像を可視化するビデオプリンタ等でも良い。

【００６９】

【発明の効果】本発明は、入力２値画像を空間演算によ
り帯域制限と縮小と多値化を同時に行なうことにより、
２値画像を間引いたための細かな情報の欠落を階調情報
で補い文字情報等の細かい情報の欠落がない高画質な縮
小画像の出力を可能とすもので、画素数の少ない出力装
置で、広い範囲の画像データを、文字情報等の細かい情
報の欠落がなく、自然な階調性を持った画像として出力
できる画像データ処理装置を提供することができる。

【００７０】さらに、ＣＲＴやビデオプリンタ固有のγ
特性、ＣＲＴの輝度やコントラストの調整状態、ＣＲＴ
のビームやプリンタのドット広がりによるドットゲイ
ン、その他画像が目に入るまでの種々の階調の非線形要
因をγ補正手段で補正することにより、自然な階調性を
持った出力を可能とし、間引いたために欠落した情報量
から最大限の情報を階調情報として引き出せる。

【００７１】さらに、縮小率に応じてγ特性を変化させ
ることにより等価的に線を太らせることができるため、
縮小率の大きな場合や元画像の線幅が細い場合でもコン
トラストを改善し視認性を高めることができる。

【００７２】また、本発明によれば、縮小率を小さくし
た場合は間引きに対して相対的に大きい演算領域サイズ
で空間演算を行なうことが可能になるため、より理想に
近いカットオフ特性を持つローパスフィルタが実現でき
ることになり、より多くの情報を階調情報として再現さ
せることができる。

【００７３】また、本発明の空間演算手段は、入力信号
が２値である特異性を利用し通常行なわれる積和演算か
ら乗算要素を取り除いたもので、極めて簡単で高速な空
間演算が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の画像データ処理装置の構成を示
すブロック図

【図２】第１の実施例の処理の概念を示す説明図

【図３】ｂｉｔ判定手段の詳細図

【図４】係数情報の説明図

【図５】本発明の効果を示す相対情報量の特性図

【図６】γ補正手段４の代表的な特性図

【図７】フィルタの特性図

【図８】第２の実施例の画像データ処理装置の構成を示
すブロック図

【図９】プレーン変換の説明図

【図１０】従来の画像出力装置のブロック図

【符号の説明】

１第１の画像メモリ２第２の画像メモリ３空間演算手段４ γ補正手段５第１のアドレス手段６第２のアドレス手段１０マイクロコンピュータ２１伸張手段２２圧縮手段２３通信手段２４読取手段２５記憶手段２６プレーン変換手段２７ビットマップメモリ２８ＣＲＴ２９記録手段３０ビット判定手段３１係数設定手段３２係数加算手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】縦横の画素数が各々Ｍ１個、Ｍ２個（Ｍ
１、Ｍ２は２以上の自然数）である２値画像データを格
納する画像領域１、縦横の画素数が各々Ｎ１個、Ｎ２個
（Ｎ１、Ｎ２はＭ１＞Ｎ１かつＭ２＞Ｎ２の自然数）の
多値画像データを格納する画像領域２とし、前記画像領
域１上の２値画像データに対して演算領域サイズがＬ
１、Ｌ２（Ｌ１≧Ｍ１／Ｎ１、Ｌ２≧Ｍ２／Ｎ２の自然
数）の演算を行ない前記画像領域２上の多値画像データ
を発生する空間演算手段と、前記画像領域１の画像デー
タを縦横各々１／Ｋ１、１／Ｋ２（１＜Ｋ１≦Ｌ１、１
＜Ｋ２≦Ｌ２）に縮小するとき前記画像領域２の画素位
置に対応する前記画像領域１における位置情報を出力す
るアドレス手段と、前記空間演算手段の補正係数を、前
記Ｋ１、Ｋ２に対応して設定する係数設定手段とを備え
た画像データ処理装置。
【請求項２】空間演算手段は、縮小率Ｋ１、Ｋ２に対応
する係数を設定する係数設定手段と、画像領域１中の演
算領域サイズ（Ｌ１、Ｌ２）に含まれる各ビットのオン
オフを判定するビット判定手段と、前記ビット判定手段
の判定結果に応じて前記演算領域中の位置に対応する前
記係数設定手段の出力する係数を加算する係数加算手段
とを備えた請求項１記載の画像データ処理装置。
【請求項３】空間演算手段の出力する多値データの階調
特性を変換し第２の画像メモリに送出するγ補正手段を
備えた請求項１または２記載の画像データ処理装置。
【請求項４】γ補正手段は、複数の入出力特性を具備し
たＲＯＭテーブルまたはマイクロコンピュータにより複
数種類の入出力特性の設定が可能なＲＡＭテーブルから
構成され、前記γ補正手段の入出力特性を設定するγ設
定手段を備えた請求項３記載の画像データ処理装置。
【請求項５】γ設定手段は、画像出力装置の輝度、コン
トラスト、濃度等の特性や照明等の観察条件に応じて変
換曲線を選択することを特徴とする請求項３または４記
載の画像データ処理装置。
【請求項６】γ設定手段は、入力画像の種類や縮小率
（Ｋ１，Ｋ２）に応じて変換曲線を選択することを特徴
とする請求項３または４記載の画像データ処理装置。
【請求項７】２値画像の伝送を行なうデータの通信手段
と、前記通信手段で受信した２値データを階調データに
変換して表示する階調表示可能なディスプレイ手段を備
えたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６の
いずれかに記載の画像データ処理装置。
【請求項８】圧縮された２値画像の伝送を行なうデータ
の通信手段と、この通信手段により受信した圧縮データ
を展開する伸張手段と、前記伸張手段により展開された
２値データを階調データに変換して表示する階調表示可
能なディスプレイ手段を備えたことを特徴とする請求項
１、２、３、４、５、６のいずれかに記載の画像データ
処理装置。
【請求項９】原稿を２値または疑似階調処理により２値
化して読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取
られた２値データを圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段
の出力を送受を行なうデータの通信手段と、この通信手
段により受信した圧縮データを展開する伸張手段と、前
記伸張手段により展開された２値データを階調データに
変換して表示する階調表示可能なディスプレイ手段を備
えたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６の
いずれかに記載の画像データ処理装置。
【請求項１０】複数のビットプレーンを有しグラフィッ
ク表示を行なうビットマップメモリと、階調表示可能な
ディスプレイと、階調画素データを複数画素まとめてビ
ットプレーンに変換するプレーン変換手段と、圧縮され
た２値画像の伝送を行なうデータの通信手段と、この通
信手段により受信した圧縮データを展開する伸張手段
と、前記伸張手段により展開された２値データを階調デ
ータに変換し、前記プレーン変換手段により前記ディス
プレイに表示することを特徴とした請求項１、２、３、
４、５、６のいずれかに記載の画像データ処理装置。
【請求項１１】２値画像を格納する磁気ディスクまたは
光ディスク等の外部記憶装置と、この記憶装置から読み
出した２値データを階調データに変換して表示する階調
表示可能なディスプレイ手段を備えたことを特徴とする
請求項１、２、３、４、５、６のいずれかに記載の画像
データ処理装置。
【請求項１２】圧縮された２値画像を格納する磁気ディ
スクまたは光ディスク等の外部記憶装置と、この記憶装
置から読み出した圧縮データを展開する伸張手段と、前
記伸張手段により展開された２値データを階調データに
変換して表示する階調表示可能なディスプレイ手段を備
えたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６の
いずれかに記載の画像データ処理装置。