JPH02295276A - ディザ画像の拡大方法及び装置 - 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】 ［ＩＩ！Ｅ要］ 組織的ディザ画像の拡大方法及び装置に関し、ディザ画
像を拡大する時にも視認性のよい画像を得ることを目的
とし、 第１の発明は原画像のディザ画像を多値画像に変換し、
変換した多値画像を拡大倍率に応じた階調数に変換し、
変換した拡大画像の階調数に所定の振幅をもったランダ
ムノイズを重光し、ランダムノイズ重畳後の多値画像を
ディグマトリクスを用いて再２値化するように構成し、 第２の発明は原画像のディザ画像を被変換画素として入
力する入力回路と、該入力回路の出力を受けて多値画像
に変換する多値画像変換回路と、該多値画像変換回路の
出力を拡大倍率に応じた階調数に変換する階調数変換回
路と、該階調数変換回路の出力に所定の振幅をもったラ
ンダムノイズを重畳するランダムノイズ重畳回路と、該
ランダムノイズ重畳回路の出力を再２値化する２値化回
路とにより構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は組織的ディザ画像の拡大方法及び装置に関し、
更に詳しくは変換画素近傍の被変換画素群から変換画素
の濃度を決定し、再２値化を行うディザ画像の拡大方法
及び装置に関する。

現在の画像人出力機器（例えばファクシミリ装置，スキ
ャナ等）では、文字や線画だけでなく、ディザ等の疑似
中間調画像を対象とする場合が多くなってきている。こ
れに伴い、これら画像入出力機器においては、解像度の
異なる機器間での密度変換処理や画像編集における拡大
縮小処理が重要となってきている。

［従来の技術］ 従来、文字や線画等に使用される拡大縮小方法には、Ｓ
ＰＣ法．論理和法，九分割法，高速投影法，距離反比例
法等がある。しかしながら、これらの方法はいずれもデ
ィザ画像（多値画像データを所定の閾値により２値化し
た画像）に適用するとモアレ（干渉縞）が発生し、画質
が低下する。

更に、従来のディザ画像の拡大縮小方法として、変換画
素の近傍に位置する被変換画素群のデータから変換画素
の濃度を求め、それを再ディザ化する方法がある（特開
昭６２〜２１６４７６号）。

第９図は従来の参照画素と変換画素濃度決定の説明図で
ある。図中、Ｏは白画素、●は黒画素、×は変換画素で
ある。×点Ｒの変換画素の濃度を決定する場合には、該
変換画素の周囲の１６画素（４×４のディザの場合）の
うちの黒画素数をカウントすることにより行う。図の場
合、黒画素数は６であるので、変換画素Ｒの濃度は６で
あると定める。

第１０図は拡大時の原画素と変換画素の位置関係を示す
図である。図の０または●が原画素、Ｘが変換画素であ
る。図の場合は、原画像を４倍に拡大した例を示してい
る。この変換画素を第９図に示す方法で濃度変換すると
、例えば中央近辺は図に示すように枠内一様の８．８．
５というような濃度に変換される。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の拡大方法によれば、変換後の濃度が第１０図に示
すように変換画素の濃度が一定の部分から変化したとき
の境界部分（図の８−５）が目立ってしまうという不具
合がある。更に、変換後の画像も表現する階調数はその
ままとなるので、実質の階調数を上げたいという要望に
対しては応えることができなかった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって
、ディザ画像を拡大する時にも視認性のよい画像を得る
ことができるディザ画像の拡大方法及び装置を提供する
ことを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明方法の原理を示すフローチャート、第２
図は本発明装置の原理ブロック図である。

第１図において、本発明は、 原画像のディザ画像を多値画像に変換し（ステップ１）
、 変換した多値画像を拡大倍率に応じた階調数に変換し（
ステップ２）、 変換した拡大画像の階調数に所定の振幅をもったランダ
ムノイズを重畳し（ステップ３）、ランダムノイズ重畳
後の多値画゛像をディザマトリクスを用いて再２値化す
る（ステップ４）ようにしたことを特徴としている。

第２図において、１は原画像のディザ画像を被変換画素
として入力する入力回路、２は該人力回路１の出力を受
けて多値画像に変換する多値画像変換回路、３は該多値
画像変換回路２の出力を拡大倍率に応じた階調数に変換
する階調数変換回路、４は該階調数変換回路３の出力に
所定の振幅をもったランダムノイズを重畳するランダム
ノイズ重畳回路、５は該ランダムノイズ重畳回路４の出
力を再２値化する２値化回路である。

［作用］ 本発明方法及び装置においては、原画像のディザ画像を
多値画像に変換した後、変換倍率に応じて階調数を拡大
し、拡大した画像に対して一定振幅のランダムノイズを
重畳させ、そのノイズが重畳された多値拡大画像に対し
てディザマトリクスを用いて再２値化する。本発明によ
れば、拡大後の多値画像をランダムノイズにより一定振
幅だけ振るので、階調がその振幅の間でわずかに変化す
る。変化後の多値画像をサンプリングすれば、階調数が
少しずつ異なる多値画像が得られる。従って、これら多
値画像を再２値化することにより階調変化の滑らかな２
値画像を得ることができ、視認性が向上する。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第３図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である
。第２図と同一のものは、同一の符号を付して示す。被
変換画素を入力する入力回路１はライン１〜ライン４の
ライン毎に４ビットのレジスタＲ１〜Ｒ４で被変換画素
データを受けるようになっている。従って、図の実施例
では、原画像として４Ｘ４画素を保持できるようになっ
ている。

１０は４×４画素のディザ画像を受けて、多値画像への
変換．拡大演算処理．５ンダムノイズの重畳等の各種処
理を行う変換画素濃度決定回路である。該変換画素濃度
決定回路１０の出力は、２値化回路５に入る。

２０は変換画素の座標，変換倍率及びディザ型信号を受
けてディザ画像拡大のための各種制御を行うディザ画像
拡大制御回路で、シフトレジスタ制御回路２１，増加率
演算回路２２，ランダムノイズ発生回路２３及びディザ
閾値発生回路２４から構成されている。シフトレジスタ
制御回路２１は、入力回路１のシフトレジスタＲ１〜Ｒ
４のデータシフトのためのシフトクロックを発生する。

増加率演算回路２２は、変換画素濃度決定回路１０によ
り変換された濃度データに対して変換倍率に応じた増加
率を決定する。

ランダムノイズ発生回路２３は、変換画素濃度決定回路
１０により変換された拡大多値画像に対して所定振幅の
ノイズを重畳する。ディザ閾値発生回路２４は、ノイズ
重畳後の拡大多値画像を再２値化するためのディザマト
リクスを発生して２値化回路５に与える。第１図に示し
た多値画像変換回路２，階調数変換回路３及びランダム
ノイズ重畳回路４は、変換画素濃度決定回路１０及びデ
ィザ画像拡大制御回路２０に含まれる。このように構成
された回路の動作を説明すれば、以下のとおりである。

原画像から直接読取るスキャナや、コンピュータ等から
のデータは、被変換画素入力手段（図示せず）により読
出される。第４図は変換画素と被変換画素の位置関係を
示す図である。図において、Ａ−Ｐは被変換画素、Ｒは
変換画素である。被変換画素Ａ−Ｐは白画素か又は黒画
素である。同図に示すような所定の変換画素Ｒの近傍に
位置する４画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びその周囲１２画素の
被変換画素データは、各ライン（ライン１〜ライン４）
毎にシフトレジスタＲ１〜Ｒ４に入る。

ディザ画像拡大制御回路２０は、シフ］・レジスタ制御
回路２１により、現在対象となっている変換画素が位置
する座標と変換倍率に基づきシフトレジスタＲ１〜Ｒ４
をシフトさせながら所望の参照画素１６画素を変換画素
濃度決定回路１０に入力する。変換画素濃度決定回路１
０では、第４図に示すような１６画素中の黒画素数から
、第１のディザマトリクス即ちここでは４×４のディザ
マトリクスから先ず１６階調（厳密には１７階調）に対
応する変換画素の濃度値を求める。例えば被変換画素が
第９図に示すような配置であったものとすると、被変換
画素Ｒの濃度値は黒画素の数６となる。ここまでの処理
シーケンスは従来技術と同じである。

次に、変換画素濃度決定回路１０は拡大倍率に応じて階
調数の変換を行う。この場合において、変換画素濃度決
定回路１０は増加率演算回路２２から出力される増加率
に基づいて階調数の変換を行う。次に、変換された拡大
多値画像に対して、変換画素濃度決定回路１０は、ラン
ダムノイズ発生回路２３から与えられるランダムノイズ
を重畳する。

第５図，第６図は階調数の変換とランダムノイズ重畳を
示す図である。先ず、第５図について説明する。現状パ
ターン（シフトレジスタＲ１〜Ｒ４の出力）が図に示す
ようなディザ画像（２値画像）であったものとする。黒
画素カウント法により変換画素濃度を決定すると、濃度
は９となる（過程■）。次に、増加率に応じて階調数を
変化させる。いま、１６階調から６４階調に階調変換さ
せるものとする。この結果、濃度９は、９ｘ　（６４／
１６）−３６　（四捨五入）となる（過程■）。次にこ
の拡大された階調数に対してランダムノイズ発生回路２
３の出力を重畳させる（行程■）。ここでは±３の範囲
のランダムノイズを重畳させている。この結果、ノイズ
重畳後の濃度は３６→３７となる。この場合はノイズが
１だけ加わっている。

次に第６図について説明する。現状パターン（シフトレ
ジスタＲ１〜Ｒ４の出力）が図に示すようなディザ画像
（２値画像）であったものとする。黒画素カウント法に
より変換画素濃度を決定すると、濃度は７となる（過程
■）。次に、増加率に応じて階調数を変化させる。いま
、１６階調から２５階調に階調変換させ゛るものとする
。この結果、濃度７は、 ７Ｘ　（２５／１６）−１　３　（四捨五人）となる（
過程■）。次にこの拡大された階調数に対してランダム
ノイズ発生回路２３の出力を重畳させる（行程■）。こ
こでは±１の範囲のランダムノイズを重畳させている。

この結果、ノイズ重畳後の濃度は１３−１３となる。こ
の場合はノイズが０だけ加わっている。

なお、第５図の場合のノイズ振幅が±３，第６図の場合
のノイズ振幅が±１となっているのは、変換される階調
数に応じた大きさのノイズ振幅としているためである。

階調数が小さいにも拘らずノイズ振幅を大きくすると、
もとの画像情報が失われてしまうおそれがある。そこで
、変換倍率が１〜５／４までは１６階調，４×４以下、
変換倍率が４／５〜６／４では２５階調．５Ｘ５以下、
変換倍率が６／４〜７／４では３６階調，６×６以下、
変換倍率が７／４〜２では４９階調．７×７以下を選ぶ
ようにするとよい結果が得られる。

上述したように、本発明では拡大階調変換された多値画
像データに対して所定の振幅のノイズ（ホワイトノイズ
）を重畳しているため、同一の濃度の多値画像であって
もノイズの振幅の範囲内で濃度が変化する。従って、こ
のノイズを重畳後の多値画像データを再２値化すると、
視認性のよい２値化画像が得られることになる。ノイズ
が重畳された後の多値画像データは変換画素濃度決定回
路１０から出力されて２値化回路５に入る。該２値化回
路５にはディザ閾値発生回路２４から入カディザ型に応
じたディザマトリクスが与えられ、２値化回路５はこの
ディザマトリクスを用いて多値画像を再２値化する。

第７図はディザマトリクスと２値化例を示す図である。

（イ）はｇｘ８Ｂａｙｅｒ　（ベイヤ）型ディザマトリ
クス、（口）は５×５渦巻型ディザマトリクスであり、
いずれもディザマトリクスとして周知のマトリクスであ
る。例えば、（イ）に示すディザマトリクスにおいて、
変換濃度が前述の３７であり、対応するディザの位置が
図の網点領域であったものとする。網点領域の閾値は４
４であるので、３７を４４で２値化すると、その結果は
“０”となる。

次に、（口）に示すディザマトリクスにおいて、変換濃
度が前述の１３であり、対応するディザの位置が図の網
点領域であったものとする。網点領域の閾値は２である
ので、１３を２で２値化すると、その結果は“１”とな
る。このような２値化処理を全ての変換画素について行
うと、拡大画像についての再２値化されたディザ画像が
得られ、かつこのディザ画像は視認性のよいものとなっ
ている。

第８図は変換画素濃度決定回路１０の具体的構成例を示
すブロック図である。第１図と同一のものは、同一の符
号を付して示す。２は入力回路１からの被変換画素を受
けて多値画像に変換する多値画像変換回路で、具体的に
は黒画素数カウント回路が用いられる。３は増加率演算
回路２２（第３図参照）からの階調数増加率を受けてこ
の増加率に応じて階調数の変換を行う階調数変換回路、
４はランダムノイズ発生回路２３（第３図参照）からの
ランダムノイズを受けて階調数変換回路３の出力に重畳
するランダムノイズ重畳回路である。

該ランダムノイズ重畳回路４の出力が後段の２値化回路
５（第３図参照）に入る。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明したように、本発明によれば多値画像
データを拡大倍率に応じて階調変換し、？調変換後の多
値画像データに所定振幅のランダムノイズを重畳させた
後ディザマトリクスにより再２値化することにより、■
ディザ画像を拡大する時にも視認性のよい画像を得るこ
とディザ画像の拡大方法及び装置を得ることができ実用
上の効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の原理を示すフローチャート、 第２図は本発明装置の原理ブロック図、第３図は本発明
の一実施例を示す構成ブロック図、 第４図は変換画素と被変換画素の位置関係を示す図、 第５図１第６図は階調数の変換とランダムノイズ重畳を
示す図、 第７図はディザマトリクスと２値化例を示す図、第８図
は変換画素濃度決定回路の具体的横成例を示すブロック
図、 第９図は従来の参照画素と変換画素濃度決定の説明図、 第１０図は拡大時の原画素と変換画素の位置関係を示す
図である。 第２図において、 １は入力回路、 ２は多値画像変換回路、 ３は階調数変換回路、 ４はランダムノイズ重畳回路、 ５は２値化回路である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原画像のディザ画像を多値画像に変換し（ステッ
   プ１）、 変換した多値画像を拡大倍率に応じた階調数に変換し（
   ステップ２）、 変換した拡大画像の階調数に所定の振幅をもったランダ
   ムノイズを重畳し（ステップ３）ランダムノイズ重畳後
   の多値画像をディザマトリクスを用いて再２値化する（
   ステップ４）ようにしたことを特徴とするディザ画像の
   拡大方法。
2. （２）原画像のディザ画像を被変換画素として入力する
   入力回路（１）と、 該入力回路（１）の出力を受けて多値画像に変換する多
   値画像変換回路（２）と、 該多値画像変換回路（２）の出力を拡大倍率に応じた階
   調数に変換する階調数変換回路（３）と、 該階調数変換回路（３）の出力に所定の振幅をもったラ
   ンダムノイズを重畳するランダムノイズ重畳回路（４）
   と、 該ランダムノイズ重畳回路（４）の出力を再２値化する
   ２値化回路（５）とにより構成されてなるディザ画像の
   拡大装置。