JPH01134577A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、白と黒などの２値データで表現された原画像
に対し拡大縮小や回転などの画像処理を行い、２値デー
タで表現された再生画像を得ための画像処理装置に関し
、特に簡単な構成で高い画質の再生画像を得るのに好適
な画像処理装置に係る。

〔従来の技術〕

線密度変換を例に、＃来の画像処理装置が用いていた処
理方式の例を述べる。いま、原画像を３／２に拡大する
場合、原画像の２／３画素間隔に再生画像の画素が割り
振られる。この原画像と再生画像の関係を第２図に示す
。ここで、原画像の各画素はＰ　（ｘｔ　ｙ）−再生画
像の各画素はＱ　（ｘｔ　ｙ）で示される。また１両画
像の始点Ｐ　（０，Ｏ）とＱ　（０，０）は同一の位置
とする。

ここでＱ　（２，Ｏ）やＱ　（０，２）などは、それぞ
れ原画像の値Ｐ　（３，Ｏ）およびＰ　（０，３）の値
となるが、Ｑ（１，１）など原画像の画素の間に位置す
る画素は近傍のＰ（ｘ、ｙ）より決定する必要がある。

この決定の方法は一般に補間処理とよばれ、瞼理和法、
最近傍法などが広く知られている。公知例としては、た
とえば、文献［正鵠博：二値画像の各種拡大／縮小方式
の性能評価および処理速度改良方式、情報処理学会論文
誌、　Ｖｏｌ、２６．　Ｎｏ、５　（１９８５年９月）
第９２０頁から第９２５頁］がある。

いま、第３図に示すように、原画像上のＰ　（ｔ。

ｊ）、Ｐ　（ｉ＋１ｅ　ｊ）、Ｐ　（ｔ、ｊ＋１）。

Ｐ　（ｉ　＋　１　＋　ｊ＋　１　）の４点に囲まれた
Ｑ（ｍ。

ｎ）を決定する場合について補間処理の各方式を説明す
る。論理和法はＰ　（ｉｓ　ｊ）　ｙ　Ｐ　（ｔ＋１゜
ｊ）＋　ｐ　（ｉｔ　ｊ＋ｔ）ｔ　ｐ　（＋＋ｔｏ　ｊ
＋ｔ）の内１画素でも黒ならばＱ　（ｍｅ　ｎ）を黒と
する方式である。最近傍法は４つの画素のうち最も近い
画素の値をＱ　（ｍ、ｎ）とする方式で、もし最も近い
画素が複数存在する場合、特定の優先順位に従って決定
する。

線密度変換を画像の縮小に限定した場合、１／２．２／
３など特定の倍率では間引き処理と呼ばれる方式も広く
用いられている。この処理はもとのディジタル２値画像
データ（以後、原画像と呼ぶ）から、縮小率に応じて特
定の座標のデータを間引く方式である。これは具体的に
は、たとえば原画像を１７２に縮小する場合は走査線１
本おきに、２／３に縮小する場合は走査線３本について
１本ずつ間引いて、データをサンプリングする方式であ
る。−例として第４図（ａ）に示す画像に対してこの方
式で１／２に縮小を行った結果を第４図（ｂ）に示す。

なお１本図では、斜線で示した画素が黒画素を表す、ま
た、図の画像は、それぞれ矢印の方向が主走査線方向、
矢印と直交する方向が副走査線方向である。第４図（、
）の各画素のデータをＰ　（Ｘ？　ｙ）（主走査線方向
Ｘ。

副走査線方向ｙ）間引きの結果得られた再演画像のデー
タをＱ（ｘ、ｙ）で表すと、この方式は座ａ　（０，０
）、（２，ｌ＞、（４，１）・・・・・・・・・。

（ｏ、２）、（２，２）、（４，２）・・・・・・・・
・のデータをサンプリングし、 Ｑ　（０，０）＝Ｐ　（０，Ｏ） Ｑ　（０，１）＝Ｐ　（０，２） Ｑ　（０，２）＝Ｐ　（０，４） Ｑ　（１，１）＝Ｐ　（２，２） として再生画像のデータＱ　（ｘ＋　ｙ）を定める方式
である。

一方、（特開昭６ｌ−３５０７３）では、組織的デイザ
法によって生成した２値画像に線密度変換を行う場合に
、２値化で用いたデイザマトリックスを単位として、デ
イザマトリックス毎の黒画素の数より各デイザマトリッ
クスの濃度を定め、この値を初めとは異なった画素数の
デイザマトリックスで２値化する方式も提案されている
。以下にこの方式を説明する。たとえば第５図（ａ）に
示す２値画像が４画素＊４画素のデイザマトリックスで
２値化された画像で、これを５７４倍に拡大する場合を
考える。第５図（ａ）の画像を４画素＊４画素ごとのブ
ロックに区切り、各ブロックごとの黒画素の数を数えて
、その値をブロック中の各画素の濃度とみなすと第５図
（ｂ）の画像データが得られる。この場合、濃度はＯか
ら１６の１７段階の値を取りうる１次に各ブロックごと
に画素数を縦横とも５／４倍して第５図（ｅ）に示す濃
度データを得る。そして次に第５図（ｄ）に示す５画素
＊５画素のデイザマトリックスで２値化し、第５図（ｅ
）の２値画像を得るのである。

また、画像の回転処理も同様に、処理の結果原画像の画
素間に位置することになる画素を決定するため、従来は
論理和法や、最近傍法を用いていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来方式は、そのほとんどが１文字や図形などの通
常の２値画像に対する処理を目的としており、写真等の
疑似中間調画像を処理する場合を考慮していない。その
ため、論理和法は、疑似中間調画像のように白と黒の画
素が頻繁に切り替わる場合、画像の大半を黒く塗つぶし
てしまう。また、＆近傍法は縮小時にはヌケが目立ち、
拡大時には画像の滑らかさが劣化する。一方、間引き処
理はデータの一部のみを取り出すことにより画素数を減
らしている。そして、間引きにより欠落したデータの補
償が、全く行われないため１画質の劣化が激しく、たと
えば補線や微小な点が欠落する。疑似中間調画像は、＊
小な点により画像を形成しているのでこの方式は適さな
い。さらに、組織的デイザによる２値画像をこの方式で
縮小すると、デイザマトリックスの周期と間引き周期と
が干渉し、−段と画質を劣化させる。一方、（特開昭６
ｌ−３５０７３）の例は組織的デイザによる画像のみを
対象としており、その他の画像は考慮していない。その
上この方式は、４画素＊４画素などのデイザマトリック
スごとに濃度を決定するため、解像度が著しく低下する
。また、この方式は処理できる変換率も限られることか
ら、拡大縮小処理では倍率が、変換処理では角度が制限
される。

本発明の目的は１通常の２値画像はもとより、疑似中間
調処理により生成した画像に対しても。

任意の変換率で拡大、縮小２回転などの変換処理を実行
し１画質の劣化の少ない再生画像を得ることのできる、
画像処理装置を得ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、原画像の２値データより多値データを生成
し、その多値データを黒画素の密度に変換する方式を用
いて２値化する処理を、ｙＫ画像全面にたいして実行し
、２値の再生画像データを得ることにより達成できる。

多値データの生成は、再生画像に対応した原画像上の複
数の画素、たとえば第３図のＱ　（ｍ、ｎ）を定める場
合は原画像の画像の（Ｉｓ　ｊ）近傍の画素、を参照す
ることにより実現出来る。

〔作用〕

本発明の動作原理を以下に説明する。いま、Ｘ１画素ネ
Ｙ４画素の２値の原画像に対して、変換率ｒ　／　Ｒで
線密度変換を行いＸ画素分＊Ｙ画素分の再生画像を得る
場合、本発明は以下の２段階の処理を行う。

（１）Ｘ１画素＊Ｙ１画素分の２値データより、再生画
像の各画素に対応したＸ画素分＊Ｙ画素分分の多値デー
タを生成する。

（２）Ｘ画素分＊Ｙ画素分分の多値データを２値化して
Ｘ画素分＊Ｙ画素分の２値の再生画像データを得る。

まず、（１）の処理について説明する。（１）の処理は
複数の２値データを参照して１画素分の多値データを決
定する処理と、画像データの補間処理を同時に行うもの
である。

画素番号Ｘ２＋７２の多値データを決定するために、複
数の原画像データを参照する。いま、原画像と再生画像
の始点（０，Ｏ）を共通の位置とすると、参照する原画
像の中心となる画素番号Ｘｔ＋７１は以下の式により定
義される。

Ｘ　１＝　［Ｒ／　ｒ　＊　ｘ　２　］Ｙ　１　＝　［
Ｒ／　ｒ　＊　７２］ なお、ここで［ｘ］は、Ｘを越えない最も大きな整数を
表す。たとえば、原画像を２７３に縮小する場合、 Ｘ　１　＝　［３／　２　＊　Ｘ　２　］ｙｔ＝［３／
２＊ｙ２］ となる。このときの、Ｘ１ｙＹ１とＸ２１　Ｖ２の位置
関係を第６図に示す。

本発明において、多値データＳ（ｘ、ｙ）はそれを囲む
周囲ｍ＊ｎ画素の原画像データ中の黒画素の数により決
定される。ここでｍ、ｎは任意である。たとえば、参照
する画素数を４画素＊４画素とした場合、第６図中のｓ
　（ｘｚｔ　ｙｚ）を求める最も基本的な方式は、 １．１　　Ｊ　ｗｔ ただし、ｘ３＝ｘ、−２ ’ｌ３＝１．２ である、この式は、第６図中の点線で囲まれた１６画素
中の黒画素数が多値データ５（ｘｚｔｙｚ）となること
を意味する。したがって多値データＳの取りうる値は０
から１６までの１７段階となる。

実際の処理では、多値データＳと各原画像データＰとの
距離により、参照する１６６画素値に重み付けをする。

重み係数α、ｊは、この場合４＊４の行列であるととも
に、多値データと原画像データとの相対位置の関数とな
る。この多値データの位置（ｘｓｚｙｚ）と参照する原
画像データとの相対位置は、図中のΔＸおよびΔｙによ
りさだめられる。したがって多値データ５（Ｘ２＊ｙａ
）は、 １−Ｉ　Ｊ−ま ただし、ｘ３＝ｘｌ−２ Ｙａ＝）ｒｔ　　２ として決定される。

この処理を繰返し実行することにより、再生画像と同数
のＸ画素分＊Ｙ画素分分の多値データを得ることができ
る。

つぎに、多値データＳより２値の再生画像データＱを決
定する処理について、主な２種類の方式を例に原理を説
明する。なお、本発明においては、この部分の処理とし
て、従来より用いられている各種の２値化処理方式も適
用することが出来る。

まず第１の方式は、多値データを２値化する際に生じる
丸め誤差の累計を常に最小になるように２値データを決
定する方式である。第７図（ａ）は濃度０から１６の１
７階調の多値データＳ（Ｘ＊ｙ）の例である。この各画
素を２値化すると、Ｓ＝Ｏ，５＝１６以外の１≦５（ｘ
ｅｙ）＝１５の場合に丸め誤差εを生じる。そこで、こ
の誤差εを抽出し、まだ２値化処理を行っていない画素
の多値データに加算することにより、誤差の累計を最小
にできる。たとえば、第７図（ａ）の各画素を閾値Ｔ＝
８にて２値化すると、座標（１，１）の画素は、Ｓ　（
１，１）＝７で７≦８（＝Ｔ）より、２値データＱ　（
１，１）＝０となり、丸め誤差ｔ＝７が生じる。そこで
、このεを次の画素（２，１）を２値化する際に多値デ
ータＳ　（２，１）に加算する。すると１本来Ｓ（２゜
１）＝５であるが、誤差７を加算することにより１２と
なる。そこでＱ　（２，１）＝１と判定される。つまり
、濃度７の画素を白とすると、その丸め誤差が次の画素
の濃度として加算されることにより１次の画素は黒と判
定されやすくなる。したがって、この処理を繰り返すこ
とにより、結果的に濃度を黒画素の密度に変換できる。

第７図（ａ）全体に対してこの処理を行った結果を第７
図（ｂ）に示す。なお、２値化により生じた誤差を近傍
の複数画素の多値データに分散させることもできる。

この場合、たとえば第７図（ａ）の画素番号（１゜ｌ）
で生じた誤差７は、近傍の（２，１）（３゜１）（１，
２）（２，２）等に分配される。

２値化方式の第２の例は、ある局所的領域内の濃度の和
より、その中に割り当てる黒画素の数を決定し、濃度の
高い順に配する方式である。たとえば、第８図（ａ）に
示す０から１６の１７階調の多値データを画素分中画素
分の走査窓で走査する場合を述べる。走査窓が図中のＡ
の位置にある場合、窓の中の４画素の濃度の合計をＳｍ
、各画素の多値データの取り得る最大値をＣとして、以
下の式に従いこの４画素中に割り当てるべき黒画素の数
Ｎと余りｎを決定する。

ＳＴｒ、＝Ｎ＊Ｃ＋ｎ この例の場合Ｓｍ＝４５．Ｃ＝１６より、Ｎ＝２゜ｎ＝
１３となる。そこで、走査窓中の４画素の内画素分を１
６，１画素を１３、残る１画素を０と置換する。この結
果を第８図（ｂ）に示す、処理の結果窓中の合計濃度を
変えずに大半の画素を０と１６に分離できる。この処理
を窓を１画素ずつ走査しながら実行すると、各画素は、
計４回の置換処理を受けることになる。もとの多値デー
タＳ　（ｘｔ　ｙ）に１回置換処理を実行した結果を８
１　（ｘｔ　ｙ）とすると、４回の処理によりＳ　ａ　
（ｘｔ　ｙ）が得られる。そこで次にこの８４　（ｘｔ
　ｙ）を２値化する。多くの場合５ａ（ｘｐｙ）はＯま
たは１６となっているため、２値化による丸め誤差は生
じない、しかしながら、５４（ＸＩＹ）が１≦５ｏ（ｘ
ｐｙ）≦１５の場合は、生じた誤差Ｅを、走査窓が次の
位置Ｅに達した時の濃度和Ｓｍに加算する。これは、前
述の方式ｌと同様、誤差の累計を最小化するためである
１以上の処理によって、濃度を黒画素の密度に変換しつ
つ、２値化により生じる丸め誤差を常に最小にできる。

以上、述べてきた処理（１）および（２）により２値の
、原画像データＰ（ｘ、ｙ）を線密度変換して、２値の
再生画像Ｑ（ｘｐｙ）を得ることができる。

〔実施例〕

以下１図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図に本発明の基本構成の一例を示す、まず１０１は
２値の原画像データを入力する信号線、１００は原画像
データを複数本の走査線分保存する一時記憶部である。

２００は原画像データー時記憶部１００中の原画像デー
タより、１画素分の多値データを算出する多値データ決
定部、３００は多値データ決定部より出力された多値デ
ータを２値化する多値データ決定部である。２値化され
たデータは、信号線３９１より再生画像データとして出
力される。つまり、原画像データー時記憶部１００と多
値データ決定部分２００により、２値の原画像データよ
り再生画像に応じた数の多値データを決定する処理、（
〔作用〕の項目で述べた処理（１））が実行され、多値
データ決定部３００により、多値データの２値化処理（
〔作用）　　′の項目で述べた処理（２））が実行され
る。また、原画像と再生画像の画素数の差は、制御部４
００により制御される。たとえば、変換率ｒ　／　Ｒで
線密度変換をする場合は、上記の多値データ算出は、制
御部４００内部より出力される基準クロックＲ回に１回
、そして原画像データの入力はクロッ９１回に１同突行
する。ただし、原画像と再生画像の始点を一致させるた
め、どちらの処理も１回めの動作は、最初のクロックで
実行する。その結果、主走査線方向Ｘ画素、副走査線方
向７画素の原画像から主走査線方向Ｘ＊ｒ／Ｒ画素、Ｔ
ｉＡ走査線方向Ｙ　＊　ｒ　／　Ｒ画装置の多値データ
が得られ、その多値データを２値化することにより主走
査線方向Ｘ　＊　ｒ　／　Ｒ画素、副走査線方向Ｙ　＊
　ｒ　／　Ｒ画素の再生画像が得られる。またこの時、
再生画像上の座標（ｘｔ　ｙ）の画素は、原画像の座標
（ｘ＊Ｒ／ｒ、ｙ＊Ｒ／ｒ）に対応する。なお、以後原
画像の座標（ＸｘｙＹｔ）の２値データをＰ　（Ｘｔｅ
　ｙｔ）で、再生画像上の座標（ｘ２゜ｙ２）の２値デ
ータをＱ　（Ｘ　２１　’／　＋１）で表す。

次に、線密度変換処理を例に装置各部について詳しく説
明する。まず、２値の原画像データＰ（ｘｗｙ）より多
値データＳ（ｘ、ｙ）を求める部分の動作を説明する。

第９図が本方式により多値データＳ　（ｘ、ｙ）を求め
る、処理部分のブロック図であるにの部分は、第１図の
うち原画像データー時記憶部１００と多値データ決定部
２００にあたる。多値データを決定する際に参照する画
素数は、任意であるが、ここでは４＊４画素の２値デー
タを参照する場合を例に説明する。

ここで、線密度変換の変換率をＸ方向ｒ　、／　Ｒ１ｇ
ｙ方向ｒ　ｚ　／　Ｒ２として、再生画像の座標（ｘ２
゜ｙｚ）のデータを求めるために参照する原画像データ
の中心の画素の座標（Ｘｘ＊’／ｌ）を。

ｘ　１＝［ｘ　２＊　Ｒｔ　／　ｒ　１］ｙ　１　＝　
Ｃｙ　２　＊Ｒ２／　ｒ　２１と定義する。

ただし、通常の処理では、変換率ｒ　１／　Ｒ１、およ
びｒ　＊　／　Ｒ２は ｒ　１／　Ｒ１＝　ｒ　２　／　Ｒ２ となることが多い。

多値データｓ　（ｘ２ｔ　ｙ２）を求める場合に、参照
する２値データは第６図に示した通り、原画像の座標（
Ｘ１＃３’ｌ）を含む１６６画素データである。いま、
信号線１０１より原画像データＰ　（Ｘ１＋２＊　Ｖ　
１＋２）が入力された場合、ラッチ列１２１．の３つの
ラッチには、それぞれＰ　（Ｘｘ＋ｔ＊　ｙｘ＋２Ｌ　
Ｐ　（Ｘｔｅ　ｙｔ＋２）ｙＰ　（Ｘｚ−ｔｏ　Ｖｔ＋
ｚ）が記録されており、４本の出力線１３１からは、そ
の３画素分の２値データと、その時入力された原画像デ
ータＰ　（ｘ　１　＋　＊　ｅ　ｙ　ｔ　−１−２）　
カ出力すレル。同様ニ信号線１３２，１３３，１３４よ
りそれぞれ４画素分の２値データが多値データ決定部２
００に出力され、計１６本の信号線から、座Ｉ！　（”
　！　−１ｔＶｘ−ｔ）から（ｘｔ＋ａｔ　ｙｔ＋ｚ）
の１６６画素データがそれぞれ出力されている。この１
６６画素データは第６図に示す通り、多値データＳ　（
Ｘ２１　ｙｚ）を決定するためのデータとなる。

また、図中のΔＸおよびΔｙは Δｘ＝ｘ２＊Ｒｘ／ｒ　、−ｘ。

ΔＶ　＝　３１２　＊　Ｒ１１／　ｒ　ｘ　−Ｙ　ｔと
なる。そこで、信号線１３０から出力されたデータを多
値データ決定部２００に入力する。多値データ決定部は
信号線１３０より入力された１６６画素の２値データと
、ΔＸおよびΔｙにより定まる４＊４画素分の重み係数
α（ΔＸ、Δｙ）によってＳ　（ｘ　２ｔ　ｙ　ｓ３）
を決定し出力する部分である。ここで、信号ａ１３０よ
り入力された１６個の２値データは、積算器２１０によ
りそれぞれの画素に対して重み係数α（ΔＸ、Δｙ）が
かけられる、ここで重み係数はΔＸおよびΔｙにより、
係数決定部２３０により定められる。αの１例を第１０
図に示す。また、ΔＸおよびΔｙは、制御部４００内部
のカウンタによりカウントされ、信号線２４１，２４２
により入力される。なお。

ΔＸおよびΔｙの変わりに、 ｘ４＝ｍｏｄ　（ｘ２＊Ｒ１，ｒ　１）ｙ　４＝ｍｏｄ
　（ｙ　２　＊Ｒ２，ｒ　２）となるＸ４＃　ｙ４をｒ
ｌ＊ｒ１１と共に入力しても、Δｘ４ｘａ／ｒｔ ΔＹ　＝　ｙ　４　／　ｒ　２ 番こより同じ処理が実行できる。また、係数決定部２３
０は通常ＲＯＭにより実現できる。加算器２２０で加算
され多値データ５（ｘ２ｔｙ＊）として出力される。ま
た、信号線１３０および信号線２４１，２４２をアドレ
スラインとす九ば、多値データ決定部２００全体を１個
のＲＯＭで実現することもできる。この場合のブロック
図を第１１図に示す。１６６画素のデータ線をすべてア
ドレスラインとすると、多値データ決定部２００に必要
なＲＯＭは極めて大きな容量を必要とする。

したがって１６６画素例えば幾つか゛のグループとする
ことにより、アドレスラインを減らすことが有効である
。第１１図の２５０は、その変換器を示す。また、図中
の２４０は、変換器２５０の出力と、信号線２４１，２
４２より入力される信号をアドレスとするＲ　ＯＭ　（
Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）でも実現できる。

次に制御部４００の動作について第１２図を用いて説明
する。第１２図において、４１０は基準のパルスを出力
するクロック、４２０および４３０は出力される再生画
像データのアドレスＸｘｅ’１２をそれぞれ計数するア
ドレスカウンタである。一方入力される原画像データの
アドレスＸ　１　ｅ　Ｙ　１は、アドレスカウンタ４４
０および４５０でそれぞれ計数される。いま、Ｘ方向を
「□／Ｒｔ、ｙ方向をｒ　２　／　Ｒ２で変換を行なう
場合を例に説明を行なう。この場合；原画像データの入
力は基準パルスｒ１回に１同突行され、多値データの決
定はＲ１回−に１同突行される。したがって、アドレス
カウンタ４２０，４４０は、それぞれ基準パルスｒｌ、
Ｒ□回に１変動作する。

また、走査線１本分の原画像データを入力するごとに、
再生画像の副走査線方向のアドレスをＲ２／　ｒ　２進
める必要がある。そのため、アドレスカウンタ４２０が
走査線１本分の処理゛を終えると、終了検出部４１５は
ｒ２回パルス信号を出力する。以後終了検出部４１５よ
り出力されるパルス信号をラインパルスと呼ぶ。アドレ
スカウンタ４３０．４５０はそれぞれ、ラインパルスｒ
２ｔＲ２回に１変動作する。ただし、多値データｓ　（
Ｘ２１７２）を決定するためには、ｙＫ画像データＰ　
（Ｘｘ＋２＊　）’Ｉ＋２）が既に入力されている必要
がある。したがって、原画像データの入力は、アドレス
カウンタ４２０の出力より画素分分、アドレスカウンタ
４３０の出力より２ライン分先行して実行する必要があ
る。また、任意の変換率で処理を行なうためには、ｒｌ
、　Ｒ１，ｒ２゜Ｒ２はすべて外部より指示できること
が可能である必要がある。しかし、実際の利用にあたっ
ては。

ｒｉｖｒ２は比較的大きな値の固定値としても支障はな
い。そこで１本実施例では、Ｒ１，Ｒ，のみを外部より
入力する場合を例に説明を行なう。

カウンタ４６０および４７０は、それぞれ基準パルスと
ラインパルスによりカウントを増加し、それぞれｒ１＊
ｒ２回のパルス入力で出力を０に戻す、その結果カウン
タ４６０および４７０の出力をＸ４＃　１４とすると、 ΔＸ　＝Ｘ　４　／　「１ ΔＶ　＝　ｙ　４　／　ｒ　２ としてΔＸ、Δｙが得られる。ここで、ｒｌおよびｒ２
が定数ならば、ｘ４およびｙ４を、そのまま信号線２４
１および２４２を通して係数決定部２３０もしくは多値
データ決定用のＲＯＭ２４０のアドレスとして出力する
ことにより、重み係数α（ΔＸ、Δｙ）を決定すること
ができる。この例の方式では、Ｒ１個のパルス信号が出
力するごとに、１画素分の２値データが得られる。その
ため、このままでは高速処理が困難である。１枚の画像
の処理において変換率ｒ１．ｒ２．Ｒ□。

Ｒ２は通常不変であるため、再生画像のアドレスＸｘ＊
Ｖ１に対して原画像のアドレスＸｚｅＶｚおよびΔ、ｘ
、Δｙは１周期的に変動する。そのため、処理初めにＸ
２ｙ３１２、ΔＸ、Δｙ、あるいはＸｚｅＶｘとα（Δ
Ｘ、Δｙ）を決定し、たとえばラインバッファなどに記
憶して周期的に出力することにより、この問題を解決で
きる。この方式を用いた例を図１３に示す。この方式で
は、装置はＸ２１７２、ΔＸ、Δｙを決定するＱ備モー
ドと実際に画像処理を行なう画像処理モードの２種類の
モードを持つ。処理が始まると、まず、信号線４０１よ
り準備モードであることをしめず信号がおくられる。そ
こでクロック４１０は基準クロックを走査線１本分出力
し、基準クロックＲ１回ごとにアドレスカウンタ４４０
およびカウンタ４６０の出力をラインバッファ４４５お
よび４６５に記録する。一方、それと同時にラインパル
ス発生器４１１より画像の走査線数に応じた数のライン
パルスを出力し、ラインパルスＲ２ごとにアドレスカウ
ンタ４５０、およびカウンタ４７０の出力をラインバッ
ファ４５５と４７５に記録する。ラインパルス発生器４
１１は準備段階でしか動作せず、クロック４１０を用い
ることもできる。その後に、実際の画像処理にかかり信
号線４０１より１画像処理モードであることを示す信号
が出力される。すると以後は、クロック４１０の出力す
る基準クロックのみによって全体が制御され、アドレス
カウンタ４２０は、Ｒ１回より少ない回数のクロックパ
ルスの入力により動作する。したがって、基準クロック
の周波数を変えずに、より高速な処理ができる。そして
、アドレスカウンタ４２０の出力が変化すると同時に、
ラインバッファ４４５，４５５，４７５よりそれに対応
したＸ２１７２．ΔＸ、Δｙが読み出され多値データ決
定部２３０に送られる。ここで、ラインバッファ４４５
，４５５の出力されるデータのアドレスはアドレスカウ
ンタ４２０により制御される。一方、ラインバッファ４
６５，４７５の出力されるデータのアドレスはアドレス
カウンタ４３０により制御され、アドレスカウンタ４３
０は画像処理モードではアドレスカウンタ４２０が走査
線１本分動作するごとに動作する。また、図中の４２５
はラインパルスとして、アドレスカウンタ４２０の出力
と、ラインパルス発生器４１１の出力の一方を選択する
セレクタであり、信号線４０１の信号により制御される
。

続いて２値データ決定部の動作について詳細に説明する
。この部分は、多値データを２値化して。

２値の再生画像データを得る処理（〔作用〕の項目で述
べた処理（２）を実行する場所である。この構成は、従
来の２値化処理方式も含め、多数の方式が適用できるが
、ここでは〔作用〕の項目で述べた２種類の方式を用い
た場合について、詳しく述べる。まず第１の方式とし、
１４図に示す例について説明する。多値データＳ　（ｘ
、ｙ）は信号線３０１を通って加算器３３０に入力され
る。

加算器３３０はＳ（ｘ、ｙ）と、後に説明する方式で算
出した多値データＥ　（ｘｔ　ｙ）を加算し、多値デー
タＦ（Ｘ＊ｙ）を出力する。ここで多値データＥ（ｘ、
ｙ）は信号線３３１により入力される。Ｆ（ｘ＋’ｙ）
は、信号１３３１１を通ッテ比較器３１０に入力され、
あらかじめ定められた閾値Ｔと比較される。この比較の
結果によって、再生画像の２値データＱ　（ｘｔ　ｙ）
が決定される。

なお、ここで用いた多値データＥ（ｘ、ｙ）は、それま
でに２値化された（ｘｔ　ｙ）近傍の多値データＦを２
値化した際に生じた誤差εに、あらかじめ定めた重み係
数βを掛けた値の和である０重み係数βの一例を第１５
図に示す。図中で＊は、その時点で２値化を行う画素で
、ここで述べた座標（ｘ、ｙ）の画素にあたる。この場
合Ｅ　（ｘ。

ｙ）は以下の式により得られる。

Ｅ（ｘ、ｙ）　＝１／８　（ｉ（ｘ　　１．ｙ−１）＋
ｔ（ｘ＋１．ｙ−１）＋ε（ｘ−２，ｙ）＋ε（ｘ、ｙ
−２）＋２（ｉ（ｘ、ｙ−１）＋１（ｘ−１，ｙ）））
一方、各画素の誤差εは、多値データＦとＯの差、また
はＦとＦの取り得る最大値ｍａｘとの差のどちらか一方
である。この値は、次のようにして得られる。ある時点
で、比較器３３０が座標（Ｘ２−１．ｙ２）の多値デー
タＦ（Ｘ２−１ｅｙｚ）を２値化した場合、Ｆ　（Ｘ２
−ｔ＋　Ｙｚ）は比較器３１０の他、差分器３３５及び
セレクタ３４０に入力される。差分器３３５は、多値デ
ータＳ　（ｘ、ｙ）の取りつる値の最大値ｍａｘとＦ　
（Ｘ２　＋ｌｔ　ｙｚ）の差を出力し、セレクタ３９０
に送る。例えば１本例ではＳ　（ｘ、ｙ）は０から４の
値をとるのでｍａｘ＝４となり、差分器３３５は、４　
　Ｓ　（Ｘ２−１＊　ｙ２）を出力する。また、ここで
もし、 Ｆ　（ｘ　２−　ｘ　ｙ　ｙ　２）　＞ｍａｘとなった
場合、差分器３３５はＯを出力する。セレクタ３４０は
。

以下の条件に従い、Ｆ　（ｘ２−１１　ｙ２）またはｍ
ａｘ−Ｆ　（Ｘ２−１ｅ　ｙ２）のいずれかを誤差ε　
（Ｘｕ−ｘ＋３！ｔ）として出力する。

ｔ（ｘ、ｙ）＝Ｆ（ｘ、ｙ）　　　　　：　　Ｑ（ｘ、
ｙ）＝Ｏｍａｘ−Ｆ（ｘ、ｙ）：　　Ｑ（ｘ、ｙ）＝１
出力されたｔ（ｘ２−□、ｙ２）は信号線３５１を通っ
てラインバッファ３５０などに送られる。ラインバッフ
ァ３５０に一時保存された誤差Ｅより−Ｅ　（ｘｔ　ｙ
）を求める処理は、ラッチ３４６．３４７，３４８およ
びシフトレジスタ３７１．３７２により実行される６次
にＱ　（ｘ。

ｙ）を求める場合を例に、各部分の動作を説明する。２
値データＱ　（ｘ　　ｌ＊　ｙ）が２値化処理部にて決
定されると、ラッチ３４６，３４７゜３４８とラインバ
ッファ３５０．３５５の出力線３５１．３５２，３５３
，３５４，３５５゜３５６からは、それぞれ誤差１（ｘ
ｌ＋ｙ）、ｉ　　（ｘ−２＊　ｙ）　、ε　（Ｋｅｙ−
１）、ｉ　　（ｘ−１，ｙ−１）　、　ｓ　　（ｘ＋１
．　ｙ−１）　。

ｔ（ｘ＋ｙ２）が出力されている。ここで、信号線３５
１と３５４のデータ＆　　（Ｘ−１ｔ　ｙ）、ε　（ｘ
、ｙｌ）はシフトレジスタ３７１゜３７２に入され、２
＊ｔ　　（ｘ−１，ｙ）、および２ｅｇ　　（ｘ、ｙ　
　１）が出力される。加算器３８０は入力された６種類
の多値データを加算して８　＊Ｅ　（ｘｐ　ｙ）を算出
し、シフトレジスタ３７３に送る。シフトレジスタ３７
３は入力された多値データをシフトすることにより、Ｅ
　（ｘｔ　ｙ）を得る。得られたＥ（ｘｙｙ）は信号線
３３１により加算器３３０に入力される。なお、ｘｐ１
、またはｙ＝ｌの場合、　Ｅ　（ｘｔ　ｙ）を得るのに
必要なとの一部が存在しないことが生じる。この場合、
あらかじめラインバッファ３５０および３５５に記録さ
れている値を画いて、　Ｅ　（＊、　ｙ）を決定する。

この方式によれば、２値化する際の閾値が固定できるの
で１周期性の高い画像に対してもモアレの生じない高い
画質の縮小画像を得ることができる。

次に第２の方式について説明する０図１６が上記方式の
ブロック図である。多値データＳ　（ｘ。

ｙ）は２カ所にあるそれぞれ走査線２本分の容量の多値
データ第１記憶部５１０および多値データ第２記憶部５
１５に一時保存される。この多値データ第１記憶部は、
たとえばラインバッファやラッチの組合せにより構成さ
れている。また、ラインバッファの変数やラッチの段数
は、−度に参照する画素数により定められる。参照する
画素数は任意であるが、本実施例では２ｅ画素分を例に
説明を行なう、２カ所の記憶部の内５１５は入力された
多値データを保存する。一方、５１０は内部のデータを
次々置換する。以後、入力データＳに対してｍｏ置換を
した結果をＳｍと記す、いま５（ｘ５．ｙｓ）が信号線
２０１より入力された場合、第１記憶部５１０のライン
バッファ中の座標（ｘｓ−ｈｅ　Ｙｓ−ＩＬ　（Ｘｓｅ
　７ｓ−ＩＬ（Ｘｓ−ｘｅ　ｙｓＬ　　（Ｘｉｓ　ｙｓ
）には、それぞれ多値データｓ、（ＸＳ−１ｅ　Ｙｓ−
ＩＬＳ２（ｘ６ｗ　Ｙｓ−ｔＬ　Ｓｔ　（Ｘｓ−ｔｔ　
Ｖｓ）ｅＳ（Ｘｓｐｙｓ）が保存されている。そこで信
号線５１１，５１２，５１３，５１４からそれぞれ多値
データＳｓ　０Ｃｓ−ｘｅ　Ｙｓ−ｔｈｅｓ２　（ｘｓ
ｔ　　Ｙｓ−ＩＬ　　ｓｌ　（Ｘｓ−１ｙ　　ｙｓＬＳ
（ｘｓｔ７ｓ）を出力し、加算器５２０に送る。

加算器５２０は、この４つの多値データと信号線５９０
より入力された誤差補正量Ｅを加算し多値データＳｍ　
（Ｘｓ−１ｅ　Ｙｓ−ｔ）を出力する。

多値データＳｍ　（ｘｓ−ｘｅ　ｙｓ−ｔ）は次に除算
器５３０で以下に示す式により、整数Ｎおよびｎが求め
得られる。

Ｓｍ　（Ｘｓ−１，Ｙｓ−ｔ）＝Ｎ＊Ｍ＋ｎここで１Ｍ
はあらかじめ定められた定数であり、通常、多値データ
Ｓ（ｘ、ｙ）の取り得る最大値を用いる。−力筒２記憶
部５１５中のラインバッファからも信号線５２１，５２
２，５２３゜５２４より多値データＳ　（ＸＳ１−Ｌｔ
　Ｙｓ−ＩＬＳ　（Ｘｓｅ　ｙｓ−ＩＬ　Ｓ　（ｘｓ−
ｘｔ　ｙｓＬＳ（ｘｓｔｙｓ）を降順判定器５４０に送
る。降順判定器５４０は入力された４種の多値データを
濃度の高い順に順序付けする。降順判定器５４０の判定
結果および除去器５３０の出力Ｎ、ｎは置換部５５０に
入力される。置換部５５０は降順判定器５４０の判定器
にＮ個分の画素をＭにＮ＋１番目の画素にｎを、その他
の画素に０を与えるにの結果多値データＳ　３　（Ｘ　
５−１　ｔ　Ｖ　６−　ＩＬｓ２（ｘｓｔ　Ｙｓ−ＩＬ
　ｓｌ　（ＸＳ−１ｓ　ｙｓＬＳ（ｘ５．ｙ５）はそれ
ぞれ Ｓ　４　（Ｘ　６−１＊　Ｖ、　６−１）ｔＳ３　（Ｘ
ｓｔｙｓ−ｔＬ　Ｓ２　（ＸＳ−Ｘｓ　ｙｓ）、ｔＳｉ
（ｘｓｔ　ｙｓ）と置換される。なお、Ｓｉ　　（ｘｓ
ｔ　ｙｓＬ　５２（Ｘｓ−１ｓ　ｙｓＬＳ３　（ｘｓｔ
　ｙｓ−ｔ）は以後処理が続く間に再び置換処理が行な
ねるため、第１記憶部５１０中に記録される。しかし。

Ｓ　４　　（Ｘ　５−１＋　　’／　５−１　）　　は
、座標（Ｘ　６−１ｅｙ５−１）の画素が再び参照され
ないため、第１記憶部５１０には記録せずに信号線５５
１より比較器５６０に入力される。比較器５６０はＳ４
　（ＸＳ−１＋　ｙ５−ｘ）と、あらかじめ定められた
閾値Ｔを比較し、２値データＱ（ＸＳ、−□。

ｙ６−ｔ）が決定される。この比較において、Ｓ　４　
（Ｘ　５−１　＋　１６−１　）がｎの場合ね２値化に
より誤差が生じる。そこで、前に説明した方式と同様、
この誤差を以後の処理時に参照する。

Ｓ４　（ｘ６−１＋　）’　５−１）は比較器５６０と
同時に差分器５７０とセレクタ５８０に入力される。

差分器５７０はＳ　４　（Ｘ　Ｓ　−１＋　１５−１　
）とＴの差Ｇ　（Ｘ　５−　Ｌ　ｔ　Ｖ　５−１　）を
出力し、セレクタ５８０に送る。セレクタ５８０は２値
データＱ　（ｘｓ−１ｗ　ｙｓ−ｚ）により、以下の式
に従い、Ｓ４　（ＸＳ−ｔ＊　ｙｓ−ｔ）とＧ（ｘ６−
１゜’１５−ｔ）の一方を選択し、誤差補正量Ｅとして
出力する。

Ｅ−８４（ｘｔ　ｙ）　　：　Ｑ　（ｘｔ　ｙ）　＝Ｏ
Ｇ　（ｘｔ　ｙ）　　　：　Ｑ　（ｘｔ　ｙ）　＝１こ
こで得られたＥは、次の画素 Ｑ（ＸｓｐＹｓ−ｔ）を決定するための多値データの和
、Ｓｍ　（Ｘｓｔ　ｙｓ−ｘ’）の決定時に加算される
誤差補正量である。

以上説明しき通り１本発明では多値データの２値化処理
として様々な方式が適用できるため、装置構成の自由度
が大きく、ＣＲＴやプリンタなど個々の出力装置に適し
た処理装置が実現できる。

以上、説明した装置により、比較的簡単な構成で高い画
質の再生画像を得ることができる。。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数の２値データより多値データを決
定するため、原画像の画素の間に対応する位置の画素デ
ータも特定座標のデータを欠落することなしに決定でき
る。また、多値データの２値化処理は固定閾値により実
行できるため、画像の解像度の劣化を防げる。その結果
、高い精度で画像の補間処理が実行できるので、画像の
拡大。

縮小９回転などの処理を実行した場合に、高い画質の再
生画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、装置の基本構成を示すブロック図、。 第２図は、線密度変換による原画像と再生画像の関係を
説明する図、第３図は、原画像と再生画像の画素の位置
関係を説明する図、第４図は、従来の間引き処理による
縮小結果を示す図、第５図は、従来例の１の組織的デイ
ザ画像を対象とした拡大処理方式を説明する図、第６図
は、多値データと該多値を決定するために参照する原画
像データの位置関係を説明するための図、第７図は、本
発明で用いる多値データの２値化処理方式の１例の原理
を説明する図、第８図は１本発明で用いる多値データの
２値化処理方式の１例の原理を説明する図、第９図は、
原画像データー次記憶部と多値データ決定部の構成を示
Ｔ図、第１０図は、多値データ決定に用いる重み係数行
列の１例を示す図、第１１図は、多値データ決定をより
簡ｍな構成で実現する１つ例を示す図、第１２図は、制
御部の構成を示す図、第１３図は、高速処理を行うため
の制御部の１例を示す図、第１４図は、２値化処理部の
構成の１例を示す図、第１５図り、誤差補正量を決定す
るための重み係数の１例を示す図、第１６図は、２値化
処理部の別の構成の１例を示す図。 〔符号の説明〕 １００・・・画像データー時記憶部、１０１・・・原画
像データ入力線、１１１・・・ラインバッファ、１１２
・・・ラインバッファ、１１３・・・ラインバッファ、
１２１・・・ラッチ列、１２２・・・ラッチ列。 １２３・・・ラッチ列、１２４・・・ラッチ列、１３０
・・・信号線、２００・・・多値データ決定部。 ２１０・・・乗算器、２２０・・・加算器、２３０・・
・重み係数決定部、２１０・・・乗算器、２２０・・・
加算器、２３０・・・重み係数決定部、２２１・・・出
力線、２４０・・・多値データ決定器、２４１・・・信
号線、２４２・・・信号線、２５０・・・変換器、３０
０・・・２値化処理部、３１０・・・比較器、３２０・
・・閾値決定部、３３０・・・加算器、３３５・・・差
分器、３４０・・・セレクタ、３４６・・・ラッチ、３
４７・・・ラッチ、３４８・・・ラッチ、３５０・・・
ラインバッファ。 ３６０・・・ラインバッファ、３７１・・・シフトレジ
スタ、３７２・・・シフトレジスタ、３７３・・・シフ
トレジスタ、３８０・・・加算器、３９１・・・再生画
像データ出力線、４００・・・制御部、４０１・・・信
号線、４１０・・・クロック、４１１・・・ラインパル
ス発生器、４１５・・・パルス発生器、４２０・・・ア
ドレスカウンタ、４３０・・・アドレスカウンタ、４４
０・・・アドレスカウンタ、４５０・・・アドレスカウ
ンタ、４６０・・・カウンタ、４８０・・・カウンタ、
４２５・・・セレクタ、４４５・・・ラインバッファ。 ４５５・・・ラインバッファ、４６５・・・ラインバッ
ファ、４７５・・・ラインバッファ、５１０・・・原画
像データ第１記憶部、５１５・・・原画像データ第２記
憶部、５２０・・・加算器、５３０・・・除算器、５４
０・・・降順判定器、５５０・・・置換部、５６０・・
・比較器、５７０・・・差分器、５８０・・・セレクタ
。 （ａ） ｔｂ） 箋Ｓ圓（、＋２３ １５図 ＣＣ） ｔｄ） 茅ｓ１！！ （ｂ） 第７θ図 晃／１図 ス５１）　：　ｙ？ａ％ ４ｔｏ　　りむり　　　　４Ｍ　−７）″じびクシタ　
４２ｒ　ヤレ７夕４／ｌ　　ライーパ１夕し茫１　す６
σ　ガクンタ　　　　　φ４にう４コノイフク１４２０
　７１？にスガウ〉タ　　　　　ηウンタ　　　　４ｔ
！；　ラＡンノずフファ第　ノ５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２値のディジタル画像に対して画像処理を行う画像
   処理装置において、もとの画像の２値データＰを一時保
   存する画像記憶部と、該画像記憶部中の画像データをＭ
   ＿１画素（Ｍ＿１＞１）の走査窓を用いて走査する手段
   と、走査窓中のＭ＿１画素の２値の画像データＰより多
   値データＳを決定する手段と、該多値データＳを２値化
   する手段を有することを特徴とする画像処理装置。 ２、上記特許請求の範囲第１項の画像処理装置において
   、上記多値データＳを２値化する手段は、誤差補正量Ｅ
   を該多値データＳに加算し多値データＦを得る手段と、
   該多値データの和Ｆと所定の値Ｃを比較し、 Ｆ＞ＣならばＱ＝１ Ｆ＜ＣならばＱ＝０ となる２値データＱを出力する手段を有し、誤差補正量
   Ｅとして、近傍の画素を２値化した際に生じた丸め誤差
   εに一定の係数を掛けた値を一定の範囲に渡って加算し
   た値を用いることを特徴とする画像処理装置。 ３、上記特許請求の範囲２項の画像処理装置において、
   上記多値データＳより２値データＱを決定する手段は、
   上記多値データＳを記憶する第１記憶部および第２記憶
   部と、該第１記憶部をＭ＿２画素の第１走査窓で走査し
   走査窓中の多値データＳの和Ｓ＿ｍを求める手段と、該
   Ｓ＿ｍと上記誤差補正量Ｅの和Ｆを求める手段と、該多
   値データＦと所定の値Ｃにより、Ｆ＝Ｃ＊Ｎ＋ｎとなる
   整数Ｎを決定する演算手段と、前記の第１記憶部中の走
   査窓と同期して第２記憶部を走査する第２走査窓と、第
   ２走査窓中のＭ＿２画素分の多値データにそれぞれ特定
   の補正値を加算し降順もしくは昇順に番号付けする手段
   と、該番号に従い第１記憶部中の第１走査窓中のＮ画素
   分のデータを前記Ｃに、該番号Ｎ＋１の画素の多値デー
   タを前記ｎ、残りの画素の多値データを０と置換する手
   段と、上記一連の手段の動作を繰返し各画素に対してＭ
   ＿２回の置換処理を実行し、すでにＭ＿２回置換を実行
   した画素に対応する第１記憶部中の画素の多値データＳ
   ＿ｘにより、 Ｓ＿ｘ≧ＶならばＱ＝１、Ｅ＿１＝Ｃ−Ｓ＿ｘＳ＿ｘ＜
   ＶならばＱ＝０、Ｅ＿１＝Ｓ＿ｘ として２値データＱと、次の画素を２値化する際加算す
   る誤差補正量Ｅ＿１を決定する手段とを有することを特
   徴とする画像処理装置。