JPH0244432B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、白黒２値で表現されている画素にお
いて、画品質劣化の少ない画像の縮小変換法に関
するものである。

（従来の技術） 従来の２値画像の縮小変換に対しては、OPC
（Ordinal Processing Conversion）法、SPC
（Selective Processing Conversion）法、（両者
とも画像電子学会第７回全国大会予稿集、予稿No.
10、昭和50.5.19）や領域判別法（信学技報
PRL81−92、昭和57.2.19）などが発表されてい
る OPC法は原画像の画素（原画素）を順次取出
して変換画像の画素（変換画素）に置き換える方
法であり、SPC法は変換画素を原画上における最
も近い原画素で置き換える方法である。

また、領域判別法では、変換画素に最近傍の４
個の原画素が変換画素位置に投影する平均濃度を
算出し、闘値処理をして変換画素の値とする方法
である。

（発明が解決しようとする問題点） これらの変換法では、変換画素位置に近い方か
ら順に最多でも４個の原画素を選択し、それらの
値もしくは濃度を求める論理演算により変換画素
の値を決定している。

このため、原画像上に黒あるいは白の線があ
り、それらの線が、変換画素位置に最も近い画素
でない場合や、それらの線が変換画素位置に投影
する平均濃度を闘値処理した結果が線の値と一致
しない場合には、変換画像で該当する線が消失し
てしまうことがあつた。

このため、これらの変換法では黒の線が消失す
るための切れ、かすれが、白の線が消失するため
のつぶれなどを生じ、画品質が劣化する欠点があ
つた。

また、黒の線が消失するために生じる切れ、か
すれなどの画品質劣化を防ぐために、黒の線が変
換画像に最も近い位置でない場合においても、変
換画素の値を黒とさせる方法も考えられる。

しかし、この方法では、例えば線幅が１画素の
線の時に、その線を挟む形で位置する２つの変換
画素がどちらも黒となることが発生し、その結
果、変換画像上の線幅の方が原画像上の線幅より
太くなつたり、つぶれが発生して画品質劣化が生
じる欠点があつた。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明は、これらの欠点を解決するために、原
画像上の細線の中で消失する恐れのある細線を識
別し、その細線を消失させることなく変換画像上
へ保存して画品質の劣化を防いだものである。従
来法では、黒い画素を優先して残す方法が提案さ
れていたが、黒及び白の細い線を判定し白い細線
と黒い細線の両方を保存するものは無い。白い細
線と黒い細線の両方を保存することにより、き
れ、かすれ、およびつぶれを防止して、良い品質
の変換画を得るようにしたものである。

（作用） このようにすれば、原画像上に存在する線の中
で縮小変換処理時に消失する恐れのある線を識別
し、その線を消失することなく変換画像上へ保存
することが可能であるから、画品質劣化の少ない
変換画像を得ることができる。

（実施例） 第１図は、本発明の原理および参照画素を説明
するための図であり、原画素と縮小変換画素の配
置図を示しており、また、水平方向の変換比率
Ｂ／Ａ＝３／５の例について表している。ここ
で、Ｐ（ｍ，ｎ）、Ｐ（ｍ＋１，ｎ）、Ｐ（ｍ＋２，
ｎ）、Ｐ（ｍ，ｎ＋１）、Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋１）、Ｐ
（ｍ＋２，ｎ＋１）の〇，◎は原画素をＱ（ｋ，
ｌ）Ｑ（ｋ＋１，ｌ）のＸは変換画素を表してい
る。また、最短距離の関係にある原画素どおしを
実線で結んで表示しており、原画素間の中心線を
一点鎖線で表示している。第１図では原画素間の
距離を１と正規化しており、原画素と一点鎖線の
距離は第１図に示すように１／２で表示される。
このとき、変換画素間の距離Ａ／Ｂ（この場合
５／３）で表される。また、〜は領域を表す
番号である。〜の領域は一点鎖線で区切られ
ている。また、第１図において斜線は、Ｐ（ｍ＋
１，ｎ）とＰ（ｍ＋１，ｎ＋１）が黒である場合
に、変換画素へ黒の値が代入される領域を示して
いる。

細線の消失を防止するためには、消失の恐れの
ある細線を判別する必要がある。

第１図で示したように、原画素Ｐ（ｍ＋１，ｎ）
とＰ（ｍ＋１，ｎ＋１）が黒で同色であり、Ｐ
（ｍ，ｎ）、Ｐ（ｍ＋２，ｎ），Ｐ（ｍ，ｎ＋１）、Ｐ
（ｍ＋２，ｎ＋１）がＰ（ｍ＋１，ｎ）の反対色の
白であるとすると、従来の変換法では変換画素位
置に最も近い原画素（第１図の場合は、Ｑ（ｋ，
ｌ）に対してＰ（ｍ，ｎ）、Ｑ（ｋ＋１，ｌ）に対
してＰ（ｍ＋２，ｎ）である）の値が最も重み付
けられて変換画素の値を決定しているため、Ｑ
（ｋ，ｌ）、Ｑ（ｋ＋１，ｌ）ともＰ（ｍ＋１，ｎ）
は反対色の白が代入されて、Ｐ（ｍ＋１，ｎ）と
Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋１）の黒い線が消失してしまう。

本発明では、変換画素に最も近い原画素を始点
として変換画素位置へ近づく向きの水平方向で２
個先の原画素を参照画像に加えて消失の恐れのあ
る細線を判定する。第１図の場合、Ｑ（ｋ，ｌ）
に対し上記の参照画素はＰ（ｍ＋２，ｎ）であり、
Ｑ（ｋ＋１，ｌ）に対してはＰ（ｍ，ｎ）である。

上記の参照画素を加えた細線の判別法の具体例
を以下に示す。第１図の領域(1)に位置するＱ（ｋ，
ｌ）の値を決定する場合、参照画素として上記Ｐ
（ｍ＋２，ｎ）に加えてＰ（ｍ，ｎ）、Ｐ（ｍ＋１，
ｎ）、Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋１）を用いて、 Ｐ（ｍ，ｎ）＝Ｐ（ｍ＋２，２） ≠Ｐ（ｍ＋１，ｎ）＝Ｐ（ｍ＋２，ｎ＋１）
…(1) を満足するときに消失する恐れのある細線が存在
すると判断してＱ（ｋ，ｌ）にＰ（ｍ＋１，ｎ）の
値を代入させる。もし、(1)式で満足しないときに
は、Ｑ（ｋ，ｌ）に従来の変換法で決定される値
（例えば、SPC法では最短距離の原画素の値）を
代入する。なお、(1)式ではＰ（ｍ，ｎ＋１）とＰ
（ｍ＋２，ｎ＋１）の値を参照していない。これ
は、垂直の細線Ｐ（ｍ＋１，ｎ）−Ｐ（ｍ＋１，ｎ
＋１）と水平の細線Ｐ（ｍ，ｎ＋１）−Ｐ（ｍ＋１，
ｎ＋１）−Ｐ（ｍ＋２，ｎ＋１）が存在している場
合にも、垂直の細線Ｐ（ｍ＋１，ｎ）−Ｐ（ｍ＋１，
ｎ＋１）のみが存在する場合と同じくＱ（ｋ，ｌ）
にＰ（ｍ＋１，ｎ）の値を代入するためである。
すなわち、水平方向と垂直方向の細線が直交して
いる場合においても、細線が切れるのを防止する
ために、Ｐ（ｍ，ｎ＋１）とＰ（ｍ＋２，ｎ＋１）
の値を参照せずに細線が存在するか否かを判断す
る。以上の処理により、細線の消失を防止するこ
とが可能である。第１図の例では、着目する変換
画素Ｑ（ｋ，ｌ）の水平・垂直方向の位置（ｘ，
ｙ）が領域１の場合、すなわち、ｍ≦ｘ＜ｍ＋
１／２かつｎ≦ｙ＜ｎ＋１／２であるときについ
て説明している。

同様にして、位置（ｘ，ｙ）が領域の場合す
なわち、ｍ＋１／２≦ｘ＜ｍ＋１かつｎ≦ｙ＜ｎ
＋１／２であるときにはＰ（ｍ＋１，ｎ）＝Ｐ（ｍ
−１，ｎ）≠Ｐ（ｍ，ｎ）＝Ｐ（ｍ，ｎ＋１）を用
い、この条件式を満足するならば細線が存在する
として着目する変換画素（Ｑ）＝Ｐ（ｍ，ｎ）と
し、また、位置（ｘ，ｙ）が領域の場合、すな
わち、ｍ≦ｘ＜ｍ＋１／２かつｎ＋１／２≦ｙ＜
ｎ＋１であるときには、Ｐ（ｍ，ｎ＋１）＝Ｐ（ｍ
＋２，ｎ＋１）≠Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋１）＝Ｐ（ｍ＋
１，ｎ）を用い、この条件が満足するならば細線
が存在するとして着目する変換画素（Ｑ）Ｐ（ｍ
＋１，ｎ＋１）とし、さらに、位置（ｘ，ｙ）が
領域の場合、すなわち、ｍ＋１／２≦ｘ＜ｍ＋
１かつｎ＋１／２≦ｙ＜ｎ＋１であるときには、
Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋１）＝Ｐ（ｍ−１，ｎ＋１）≠Ｐ
（ｍ，ｎ＋１）＝Ｐ（ｍ，ｎ）を用い、この条件式
を満足するならば細線が存在するとして着目する
変換画素（Ｑ）＝Ｐ（ｍ，ｎ＋１）とすることによ
り、それぞれ消失する恐れのある細線を判別し、
細線の消失を防止することが可能である。

第３図は上記に述べた細線の検出および細線の
保存を行う動作のフローチヤートを示したもので
ある。

以上、水平方向の縮小変換時に垂直の線を保存
する変換法について設明したが、垂直方向の縮小
変換についても同様の方法を用いることにより、
水平の線を保存することが可能である。

第２図は本発明の構成を示す一実施例のブロツ
ク図であり、１は変換画素の副走査カウンタ、２
は変換画素の主走査カウンタ、３及び４はメモリ
で、それぞれ変換画素の副走査方向及び主走査方
向位置情報を与え、５は領域判定部で、変換画素
位置を示す副及び主走査カウンタ１及び２の出力
を入力として変換画素が位置する領域の種別を出
力し、６及び７はそれぞれ原画素副走査カウンタ
及び原画素主走査カウンタで、原画素位置情報を
示すメモリ３及び４の出力を基にして副走査方向
及び主走査方向の原画素位置を計数し、８及び９
は参照する原画素のラインメモリで、＃１〜＃ｋ
によりラインメモリ群を構成し、１０は変換画素
決定論理部で、領域と複数の原画素とから変換画
素を決定させるための論理演算を実行することに
より、または、論理演算結果を記憶させてある記
憶装置を読出することにより変換画素の値を出力
する。

縮小変換処理は、例えば、ラスター走査等のよ
うな一定の決まりに従つて順に変換画素の値を決
定し、それを繰返し行うことにより変換画素を作
成する。

最初に、着目変換画素の副走査方向及び主走査
方向の位置を、それぞれ変換画素の副走査カウン
タ１及び主走査カウンタ２により計数する。

次にその変換画素に対応する原画素、例えば変
換画素位置に最も近い原画素の位置を決定する。

メモリ３及びメモリ４は着目変換画素に対応す
る原画素の位置情報、例えば、前変換画素と着目
変換画素それぞれに対応する原画素の位置の差分
値等を記憶し、原画素副走査カウンタ６及び原画
素主走査カウンタ７と共に変換画素に対応する原
画素位置を計数する。

ラインメモリ８及び９は、指定された原画素を
含み複数の原画素を参照画素として出力する。一
方、領域判定部５により変換画素位置から保存す
べき線と、その保存条件とを示す領域を判定す
る。

最後に、変換画素決定論理部１０において、領
域と参照画素から線を判別する条件式を満足する
か否かを調べ、満足する場合には、線が存在する
として、その線の値を変換画素へ代入する。

満足しない場合には、予め定義した論理演算法
に基づいて変換画素の値を決定する。簡単な論理
演算法の一例としては、前述のSPC法が挙げられ
る。

次に、具体的な処理例について以下にのべる。

(a) 変換画素の副走査カウンタ１および主走査カ
ウンタ２、メモリ３および４、原画素の副走査
カウンタ６および主走査カウンタ７の関係 原画を主走査方向2000画素×副走査方向2000
画素の大きさとし、原画を主走査・副走査方向
ともに変換比率α＝１／４で変換し、主走査方
向500画素×副素査方向500画素の大きさの変換
画を作成する場合を例にとつて説明する。

変換画素副走査カウンタ１および変換画素主
走査カウンタ２により変換画素の副・主走査方
向の位置を計数する。変換画素の副・主走査方
向の位置をそれぞれj′，i′と表すと、変換画素
副走査カウンタ１および変換画素主走査カウン
タ２の出力はj′，i′である。すなわち、（i′，j′）
＝（１，１），（２，１），（３，１），…，（500，
500）のように出力される。

メモリ３及び４は、変換画素を原画上に写像
したときに対応する原画素を与えるものであ
る。メモリ３及び４の中に記憶してある情報
は、前変換画素と着目変換画素それぞれに対応
する原画素の位置の差分値である。この差分値
は変換比率α＝１／４の場合４である。j′が増
えるたびにメモリ３から差分値４が、またi′が
増えるたびにメモリ４から差分値４が出力され
る。

原画素副走査カウンタ６及び原画素主走査カ
ウンタ７より原画素の副・主走査方向の位置を
計数する。原画素の副・主走査方向の位置をそ
れぞれｊ，ｉと表わすと、原画素副走査カウン
タ６および原画素主走査カウンタ７の出力はｊ
とｉである。変換比率α＝１／４で変換すると
きの原画素の副・主走査方向の位置は、（ｉ，
ｊ）＝（４，１），（８，１），（12，１），…，
（2000，2000）である。メモリ３および４から
出力される差分値４により、原画素副走査カウ
ンタ６および原画素主走査カウンタ７で（ｉ，
ｊ）＝（４，１），（８，１），（12，１），…，
（2000，2000）と計数することができる。この
原画素の位置情報に基づいて、細線の判別に必
要な原画素を指定し該当する原画素を読み出
す。

(b) 領域判定部５の動作 領域判定部５は、変換画素が位置する領域の
種別を出力する。この領域は、保存すべき細線
の種類および保存するは否かの条件を示す。領
域の種別を出力するため、変換画素のi′，j′に
対応させて、変換画素が位置する領域の種別を
予め計算しておき、記憶させておく、これによ
りi′，j′を領域定部５の入力として、保存すべ
き細線と保存条件とを示す領域を出力すること
ができる。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、原画像
上に存在する線の中で縮小変換処理時に消失する
恐れのある線を識別し、その線を消失することな
く変換画像上へ保存することが可能であるから、
画品質劣化の少ない変換画像を得ることができ
る。

また、ハードウエア化が容易であり、高速に画
像の縮小変換を実行することができる。

さらに、線の識別を行う条件式と、その条件式
を満足しない場合の論理演算法とはそれぞれ独立
であるため、優れた論理演算法を採用することに
より、一層画品質劣化の少ない変換画像が得られ
るという利点がある。

なお、本発明によれば、主走査方向と副走査方
向とで同一倍率は勿論、異なる倍率で縮小変換を
行うことも可能である。

本発明の応用分野としては、フアクシミリによ
り入力された画像の縮小を行う文書編集システム
や、異なつた分解能を有する画像端末同志の異機
種間通信などを始め、種々の画像処理システムに
応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理及び参照画素を説明する
ための原画素と変換画素の配置図、第２図は本発
明の構成を示す一実施例のブロツク図、第３図は
細線の検出および細線の保存を行うフローチヤー
トである。 １…変換画素副走査カウンタ、２…変換画素の
主走査カウンタ、３，４…メモリ、５…領域判定
部、６…原画素副走査カウンタ、７…原画素主走
査カウンタ、８，９…ラインメモリ、１０…変換
画素決定論理部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 黒と白の２値を持つ画素Ｐ（ｍ，ｎ）で表現
   される原画像を水平方向に１より小さい任意の倍
   率で縮小変換させて、 Ｑ（ｋ，ｌ）で表現される変換画像を作成する
   縮小変換法において、 Ｑ（ｋ，ｌ）をＰ（ｍ，ｎ）上へ写像したとき、
   原画像の画素間の距離を１として、Ｑ（ｋ，ｌ）
   の水平・垂直方向の位置（ｘ，ｙ）を求める第１
   の手段と、 その第１の手段により求められた位置（ｘ，
   ｙ）が ｍ≦ｘ＜ｍ＋１／２かつｎ≦ｙ＜ｎ＋１／２で
   ある第１の領域、ｍ＋１／２≦ｘ＜ｍ＋１かつｎ
   ≦ｙ＜ｎ＋１／２である第２の領域、ｍ≦ｘ＜ｍ
   ＋１／２かつｎ＋１／２≦ｙ＜ｎ＋１である第３
   の領域、ｍ＋１／２≦ｘ＜ｍ＋１かつｎ＋１／２
   ≦ｙ＜ｎ＋１である第４の領域のどの領域に位置
   するかを判定する第２の手段と、 前記第１の領域に位置する時には原画像からＰ
   （ｍ，ｎ），Ｐ（ｍ＋２，ｎ），Ｐ（ｍ＋１，ｎ），Ｐ
   （ｍ＋１，ｎ＋１）を選択して、条件式 Ｐ（ｍ，ｎ）＝Ｐ（ｍ＋２，ｎ） ≠Ｐ（ｍ＋１，ｎ）＝Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋１） を満足するかどうかを判定し、満足するならば細
   線が存在するとして、Ｑ（ｋ，ｌ）＝Ｐ（ｍ＋１，
   ｎ）を出力する第３の手段と、 前記第２の領域に位置する時には原画像からＰ
   （ｍ＋１，ｎ），Ｐ（ｍ−１，ｎ），Ｐ（ｍ，ｎ），Ｐ
   （ｍ，ｎ＋１）を選択して、条件式 Ｐ（ｍ＋１，ｎ）＝Ｐ（ｍ−１，ｎ） ≠Ｐ（ｍ，ｎ）＝Ｐ（ｍ，ｎ＋１） を満足するかどうかを判定し、満足するならば細
   線が存在するとして、Ｑ（ｋ，ｌ）＝Ｐ（ｍ，ｎ）
   を出力する第４の手段と、 前記第３の領域に位置する時には原画像からＰ
   （ｍ，ｎ＋１），Ｐ（ｍ＋２，ｎ＋１），Ｐ（ｍ＋１，
   ｎ＋１），Ｐ（ｍ＋１，ｎ）を選択して、条件式 Ｐ（ｍ，ｎ＋１）＝Ｐ（ｍ＋２，ｎ＋１） ≠Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋１）＝Ｐ（ｍ＋１，ｎ） を満足するかどうかを判定し、満足するならば細
   線が存在するとして、Ｑ（ｋ，ｌ）＝Ｐ（ｍ＋１，
   ｎ＋１）を出力する第５の手段と、 前記第４の領域に位置する時には原画像からＰ
   （ｍ＋１，ｎ＋１），Ｐ（ｍ−１，ｎ＋１），Ｐ（ｍ，
   ｎ＋１），Ｐ（ｍ，ｎ）を選択して、条件式 Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋１）＝Ｐ（ｍ−１，ｎ＋１） ≠Ｐ（ｍ，ｎ＋１）＝Ｐ（ｍ，ｎ） を満足するかどうかを判定し、満足するならば細
   線が存在するとして、Ｑ（ｋ，ｌ）＝Ｐ（ｍ，ｎ＋
   １）を出力する第６の手段と、 前記全ての条件式を満足しない場合には Ｐ（ｍ，ｎ），Ｐ（ｍ＋１，ｎ），Ｐ（ｍ，ｎ＋
   １），Ｐ（ｍ＋１，ｎ＋１）よりＱ（ｋ，ｌ）の値
   を決定する第７の手段とを備え、 前記第３，第４，第５，第６及び第７の手段に
   よりＱ（ｋ，ｌ）を決定する処理を繰り返して変
   換画像を作成することを特徴とする画像の縮小変
   換法。 ２ 線の判定及び保存方法を垂直軸上にも適用
   し、水平方向及び垂直方向に縮小する際に生じる
   水平方向及び垂直方向の細線消失を防ぐことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像の縮小
   変換法。