JPH07108013B2 - 画像の拡大・縮小装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像の拡大又は縮小の少
なくとも一方を行うことができるようにした画像の拡大
・縮小装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画素密度変換方式により画像を拡大又は
縮小する画像拡大・縮小方法として、従来からＳＰＣ
法，論理和法，９分割法，投影法等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これら従来方法の問題
点としては、線部のツブレ或いはヌケが目立つという点
が挙げられるが、最大の問題点は、組織的ディザ法で表
現した２値化画像等のように周期構造のある中間調画像
を拡大・縮小する場合、モアレ縞が発生するということ
である。ディザマトリックスを用いて２値化処理した画
像は、使用したディザマトリックスによってそれぞれ異
なった特性を有しており、使用したディザマトリックス
の種類によっては、画像の拡大・縮小には適していない
特性のものもある。例えば、ベイヤ（Bayer）型ディザ
マトリックスを用いて２値化処理をしたり、集中型ディ
ザマトリックスを用いて２値化処理した画像に対して縮
小処理した画像に対して拡大処理をしたりすると画質の
劣化が目立つことになる。

【０００４】本発明はこの点に鑑みてなされたもので、
その目的は、周期構造のある２値化画像であってもモア
レ縞を生じることなく、ディザ画像の拡大・縮小時の問
題点を解決し、容易に拡大・縮小が行え、高品質の拡大
・縮小画像が得られる画像の拡大・縮小方法を提供する
ことにある。

【０００５】さらに、本発明は、外部操作により、拡大
・縮小と同時に、濃度調節や、階調処理等の画質調節
を、２値化画像に対して可能にする画像の拡大・縮小装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決する本発
明の画像の拡大・縮小装置は、操作パネルと、拡大・縮
小の対象である２値画像を複数画素からなるブロックに
分割し、各ブロック内の黒画素数を求め、該画素数を各
ブロックの平均濃度値として出力する演算手段と、前記
操作パネルから入力された外部信号に対応した種々の濃
度変換信号を出力する濃度指示手段と、前記濃度指示手
段の出力を用いて、前記演算手段からの出力を処理して
濃度変換処理を行い、各ブロックについて新たな平均濃
度値を出力する画像処理手段と、前記新たな平均濃度値
に対して、濃度パターンによる閾値処理を行い、マトリ
ックスパターンを作成する画像作成手段と、外部信号に
対応して、拡大・縮小倍率信号を出力する拡大・縮小指
示手段と、前記画像作成手段から出力されたマトリック
スパターンに対して、拡大・縮小処理を施す拡大縮小手
段と、からなることを特徴とするものである。

【０００７】

【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。

【０００８】図１は、本発明の一実施例を示す構成ブロ
ック図である。図において、１は入力画像信号を２値化
する２値化回路、２は既に２値化された画像マトリック
スが格納されているメモリである。２値化回路１として
は、例えばディザマトリックスを用いて２値化する方式
のものが用いられる。３は２値化回路１又はメモリ２か
ら出力される２値化画像を複数画素からなるブロックに
分割し、各ブロック内の黒画素数を求め、これを各ブロ
ックの平均濃度値として出力する演算回路（演算手
段）、４は該演算回路３の出力を受け、各ブロックの平
均濃度値に対して、第１の指示回路５の出力信号により
選択された濃度変換の処理を行い、各ブロックについて
新たな平均濃度値を求める画像処理回路（画像処理手
段）である。６は第１の指示回路５に、濃度変換，階調
パターン，倍率等に関する指示を与える操作パネルであ
る。該操作パネル６は、例えばキーボードとＣＲＴ表示
部より構成される。７は画像処理回路４から出力された
各ブロックの新たな平均濃度値から、第１の指示回路５
の出力信号により選択された階調パターンを用いて、各
ブロックについてのマトリックスパターンを作成し出力
する画像作成回路（画像作成手段）、８は画像作成回路
７から出力されたマトリックスパターンを、第２の指示
回路９からの指示に従って、繰り返し又は間引き処理
し、拡大・縮小画像上の各ブロックのパターンを作成す
ることにより、拡大・縮小画像を再構成する画像再構成
回路（画像再構成手段）である。上記第１の指示回路５
（画像処理回路４に特定の濃度変換を選択させるための
信号と、画像作成回路７に特定の階調パターンを選択さ
せるための信号を出力する）と、指示回路９（画像再構
成回路８に拡大・縮小倍率に応じたマトリックスパター
ンの繰り返し又は間引き処理を選択させる信号を出力す
る）とが、指示手段を構成している。

【０００９】画像再構成回路８で再構成された画像デー
タは画像メモリ10に格納される。このように構成された
装置の動作を説明すれば、以下の通りである。

【００１０】２値化回路１は、図２（ロ）に示すような
各画素毎のマトリックスより構成されるオリジナル画像
Ａを、図２（イ）に示すような４×４のディザマトリッ
クスで２値化処理を行う。この結果、図２（ハ）に示す
ような２値化された画像マトリックスＢが得られる。図
の斜線領域が黒画素である。

【００１１】演算回路３は、２値化回路１或いはメモリ
２に格納されている、図２（ハ）に示すような２値化画
像マトリックスデータを受けて、各ブロック毎の黒画素
数を演算により求める。ここで、ブロックとは、図２
（ハ）の太い実線で囲まれた領域をいい、図の例では４
×４で１つのブロックを構成している。画像拡大時のブ
ロック構造を低減するためには、ブロックは小さい方が
好ましく、図に示すように４×４程度が好ましい大きさ
である。図３（ロ）は、このようにして得られた黒画素
の数を示す図である。

【００１２】画像処理回路４は、演算回路３から図３
（ロ）に示すような各ブロック毎の黒画素数データを受
けて他の数値に変換する演算処理を行う。演算処理の方
法としては、例えば、図３（ロ）に示す各ブロック毎の
黒画素数を示すデータを平均濃度とみなして、ディジタ
ル演算を行う。

【００１３】画像処理回路４での濃度変換は、どのよう
な濃度曲線を選択するかを操作パネル６から指示回路５
に指示し、指示回路５が画像処理回路４にその濃度曲線
を選択させることによって行う。濃度変換自体は、演算
回路３の出力及び指示回路５の出力をアドレス（入力）
としてのアドレスに格納されたデータを新たな濃度値
（出力）とするメモリ（ＲＯＭ）で構成したルックアッ
プテーブル等を用いて、新しい濃度値を得ることにより
行う。濃度曲線として、例えば図７の濃度曲線Ｆ１やＦ
２のようなものを用いれば、高濃度側若しくは低濃度側
に階調数を多く割り当てることができる。尚、上記ＲＯ
Ｍの代わりに関数発生器を用いて任意の濃度曲線を作れ
ば、多種の濃度変換を選択できるようになる。

【００１４】画像処理回路４での濃度変換（階調変換）
は、その必要があると操作者が判断した場合に操作パネ
ル６から指示するもので、常に行うとは限らないもので
ある。濃度曲線として入力データと出力データが等しい
ものを選択すれば、実質的には濃度変換がなされないこ
とになる。

【００１５】画像作成回路７は、このようにして得られ
た画像処理回路４からの出力（各ブロックの新たな平均
濃度値）を受け、指示回路５からの出力信号により選択
された階調パターンを用いて、各ブロックについてのマ
トリックスパターンを作成し、出力する。この画像作成
回路７の具体的処理は以下の通りである。尚、ここで
は、第１の指示回路５から画像処理回路４に濃度変換は
不要との指示が与えられ、演算回路３の出力がそのまま
画像処理回路４から出力された場合について述べる。画
像作成回路７は、各ブロック毎に送られてくる画像処理
回路４の出力、即ち、図３（ロ）に示す各数値を平均濃
度値とみなし、図３（イ）に示すような４×４のディザ
マトリックスで２値化処理を行う。第１ブロックＢ_１を
例にとると、その平均濃度値は７である。そこで、画像
作成回路７は、図３（イ）に示すディザマトリクッスの
７と等しいか又それよりも小さい値のみ黒画素とする２
値化変換を行い、その結果を出力する。図３に示す画像
処理プロセスは、階調パターンの１例である図３（イ）
に示す４×４ディザマトリックスを用いて、図３（ロ）
に示す新たな平均濃度値の閾値処理を行って、図３
（ハ）に示すようなマトリックスパターンをうるプロセ
スである。以上の操作を全ブロックについて行う。図３
（ハ）は、上に説明した画像処理プロセスによって得ら
れたマトリックスパターンを示す。この画像作成回路７
は、具体的には、画像処理回路４の出力データをＸアド
レスとして、Ｙアドレスを順次走査した時に、アドレス
を１だけインクリメントするたび毎に、マトリックスの
１列分或いは１行分のパターンが出力されるように構成
される。

【００１６】画像再構成回路８は、画像作成回路７から
送られてくる１列分或いは１行分のパターンを、第２の
指示回路９からの指示によって１画面分の画像を再構成
する。例えば、拡大画像を得る場合には同一の列パター
ン（又は行パターン）を必要な数だけ繰り返し、縮小画
像を得る時には一部の列パターン（又は行パターン）の
間引き処理を行って、画像の再構成を行う。この時、画
像拡大時の列パターン（又は行パターン）の画面上の繰
り返し開始位置及び終了位置，画像縮小時の列パターン
（又は行パターン）の割り当て位置は第２の指示回路９
から画像再構成回路８に与えられる。画像再構成回路８
で再構成された１画面分の画像パターンは、画像メモリ
10に格納される。格納された拡大画像或いは縮小画像
は、必要に応じて取り出され画像処理される。

【００１７】図４は、画像処理回路４，画像作成回路
７，画像再構成回路８及び第２の指示回路９で構成され
る画像処理回路部の具体的構成を示す電気回路図であ
る。演算回路３（図１参照）によって計数された黒画素
数は、閾値格納ＲＯＭ11に入力される。この閾値格納Ｒ
ＯＭ11は、前述の画像処理回路４及び画像作成回路７の
機能を兼ね備えたもので、ここへのアドレス信号である
閾値選択信号（指示回路５から出力される）によって、
特定の濃度曲線と階調パターンの双方が選択され、濃度
変換されたマトリックスパターンのデータが、別途入力
されるクロックＣＬＫによって順次出力され、ＲＡＭ12
（画像再構成回路８に相当する）に格納される。該ＲＡ
Ｍ12には、アドレス設定ＲＯＭ13（指示回路９に相当す
る）からアドレスが与えられる。アドレス設定ＲＯＭ13
には、倍率信号，行カウンタ14出力及び列カウンタ15出
力が与えられており、該アドレス設定ＲＯＭ13は、これ
ら信号を受けて、ＲＡＭ12に入力信号に対応したアドレ
スを与える。行カウンタ14には第１のクロックＣＬＫ１
が与えられ、列カウンタ15には第２のクロックＣＬＫ２
が与えられ、これらカウンタの出力がアドレスとしてア
ドレス設定ＲＯＭ13に与えられる。

【００１８】アドレス設定ＲＯＭ13は、倍率信号を受け
て画像拡大処理を行うのか、画像縮小処理を行うのかを
判断する。アドレス設定ＲＯＭ13には、画像拡大モー
ド、画像縮小モードに応じたデータが予め格納されてお
り、該アドレス設定ＲＯＭ13はその何れであるかを確認
すると、アドレス設定ＲＯＭ13は内蔵している対応した
数値データをアドレスとして出力し、ＲＡＭ12に与える
ようになっている。

【００１９】一方、ＲＡＭ１２は、ｎ×ｎ（ｎは整数）
パターンに対応したアドレスを有するメモリであり、閾
値格納ＲＯＭ１１の出力を記憶し、アドレス設定メモリ
１３の出力に従って、記憶されたデータが出力される。
即ち、前述したように画像拡大時には、同一データを複
数回出力し、画像縮小時には、幾つかのアドレスをスキ
ップして乃至は一部データを無視して出力する。このよ
うにして出力された画像データは、画像メモリ１０に順
次格納され、１画面分の拡大画像或いは縮小画像として
際構成される。

【００２０】図５は、原画像を３／４倍に縮小する時の
画像の再構成の説明図である。図中に示してあるパター
ンは、画像作成回路７で作成されたパターンを示してい
る。図６は、図３（ハ）に示すマトリックスから再構成
した画像例を示す図である。図６（イ）は、５／４倍の
拡大画像例を、図６（ロ）は３／４倍の縮小画像例を示
す図である。図５及び図６から明らかなように、３／４
倍の縮小の時は、第１パターンは第１、２、３列目の画
素、第２パターンは、第４、１、２列目の画素、第３パ
ターンは、第３、４、１列目の画素、でそれぞれ構成さ
れる。この例では、第１パターンから順に、第４列目、
第３列目、第２列目の画素が間引きされるように各パタ
ーンに対する列が割り当てられる。また、拡大処理時に
は、第１パターンは、第１、２、３、４、１列目の画
素、第２パターンは、第２、３、４、１、２列目の画
素、でそれぞれ構成される。この場合、再構成の際の各
パターンの繰り返し開始位置は第１パターンでは第１列
目、第２パターンでは第２列目．．．というように１画
素づつずれて再構成される。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、拡大・縮小の対象である２値化画像がどのような
ディザマトリックスを用いて２値化処理した画像であっ
ても、指示手段により、所望の濃度変換や階調パターン
の選択に関する指示を与え、目的の拡大或いは縮小に最
適な特性の２値化画像であっても濃度も適切な２値化画
像に変換し、これを拡大或いは縮小することができるた
め、周期構造のある２値化画像であってもモアレ縞を生
じることなく、容易に高品質の拡大・縮小画像を得るこ
とができる。

【００２２】さらに本発明によれば、外部操作により、
拡大・縮小と同時に、濃度調節や、階調処理・画像強調
等の画質調節を、２値化画像に対して可能にする画像の
拡大・縮小装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成ブロック図。

【図２】２値化の説明図。

【図３】数値変換の説明図。

【図４】画像処理回路部の具体的構成例を示す図。

【図５】画像縮小時の画像再構成の説明図。

【図６】再構成された画像例を示す図。

【図７】濃度曲線の一例を示す図。

【符号の説明】

１ ２値化回路 ２ メモリ ３ 演算回路 ４ 画像処理回路 ５，９ 指示回路 ６ 操作パネル ７ 画像作成回路 ８ 画像再構成回路 10 画像メモリ 11 閾値格納ＲＯＭ 12 ＲＡＭ 13 アドレス設定ＲＯＭ 14 行カウンタ 15 列カウンタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作パネルと、拡大・縮小の対象である２
   値画像を複数画素からなるブロックに分割し、各ブロッ
   ク内の黒画素数を求め、該画素数を各ブロックの平均濃
   度値として出力する演算手段と、 前記操作パネルから入力された外部信号に対応した種々
   の濃度変換信号を出力する濃度指示手段と、 前記濃度指示手段の出力を用いて、前記演算手段からの
   出力を処理して濃度変換処理を行い、各ブロックについ
   て新たな平均濃度値を出力する画像処理手段と、 前記新たな平均濃度値に対して、階調パターンによる閾
   値処理を行い、マトリックスパターンを作成する画像作
   成手段と、 外部信号に対応して、拡大・縮小倍率信号を出力する拡
   大・縮小指示手段と、 前記画像作成手段から出力されたマトリックスパターン
   に対して、拡大・縮小処理を施す拡大縮小手段と、 からなることを特徴とする画像の拡大・縮小装置。