JPH0793675B2 - 画素密度変換処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、２値画像に対し画素密度変換をして画素密
度の違う画像を得る装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第８図は例えば画像電子学会誌第７巻第１号pp11〜18
（1978）に示された変換処理を行なう従来の画素密度変
換処理装置を示すブロック図である。図において、１は
画素密度変換処理を施そうとしている２値画像を記憶し
ている原画像ファイル、２は原画像ファイル１から画像
ファイルを入力し、１ライン単位に画素をバッファに振
り分ける画像入力部、3,4はそれぞれ１ライン分の画素
を蓄えておく第1,第２のラインバッファ、５は原画像を
画素密度変換するため、ラインバッファ3,4から変換す
べき原画像の画素を抽出する原画像画素抽出部、７は原
画像画素抽出部５で抽出された画素を用いて、画素変換
される画像（変換画像）の画素を決める変換画素決定
部、９は変換画素を一時蓄えておくラインバッファであ
り、12は画像入力部２のバッファ内の画素の処理が全て
終了したか、あるいは原画像の全ての画素の処理が終了
したかを常に監視し、終了した場合には終了信号を送る
処理終了監視部、13はラインバッファ９内の画素をファ
イルに出力する画像出力部、14は画素密度変換された画
像を記憶する画像ファイルである。

ここで言う画素密度変化とは例えば２値の原画像の画素
密度を1mmあたり縦８ドット×横８ドットとすると、仮
に変換倍率が1/2の場合、変換画像としては４×４の画
素密度画像を得ることをいう。つまり１ドットあたりの
専有面積が８×８の場合（1/8）×（1/8）mm²だったも
のが（1/4）×（1/4）mm²となるわけで、４×４の方が
原画像より粗い画像となるわけである。第９図に原画像
を（水平方向）８×（垂直方向）８の画素密度とし、変
換倍率1/2で変換した場合の例を示す。

次に従来の画像密度変換方式について説明する。第９図
に示されるように、変換画像の変換画素に原画像の変換
対応画素を投影すると、原画素の２×２画素の部分が変
換後の１×１の画素に対応していることになる。そこで
変換画素を得るために第10図に示す手法を用いる。その
手法とは、まず原画像の変換対象４画素（a,b,c,d）の
平均濃度Ｗを算出し、Ｗをあるしきい値αと比較して、
Ｗがαより大きい場合は、変換画素Ｘを黒（＝１）と
し、小さい場合は白（＝０）とするものである。

ここで具体的な処理動作を原画像の画素密度をｍ×ｎと
し、変換倍率1/2で変換し、（m/2）×（n/2）の画素密
度の変換画像を得るものとして説明する。

第８図において、まず原画像ファイル１から２ライン分
の2m個の画素が画像入力部２に入力され、そのうち最初
の１ラインをラインバッファ３へ、次の１ラインをライ
ンバッファ４へ格納する。その後、原画像画素抽出部５
よりラインバッファ３から２画素（第９図のa,b）をラ
インバッファ４から２画素（第９図のc,d）を抽出す
る。そしてこの４画素の値をもとに、変換画素決定部７
が第10図の式により変換画素の値を決め（第９図の
Ｘ）、変換画素ラインバッファ９に出力する。次にライ
ンバッファ3,4内の画素ポインタを進め、原画像画素抽
出部は上記と同様にラインバッファ３から２画素（第８
図のe,f）、ラインバッファ４から２画素（第８図のg,
h）を抽出し、変換画素の決定を行い、変換画素ライン
バッファ９に出力する。この作業は原画像画素を格納し
ておいたラインバッファ3,4内の合計2m個の画素全てが
変換されるまで繰返される。この終了を常に監視してい
るのが処理終了監視部12である。

ラインバッファ3,4内の全画素の処理が終了し、変換画
素がm/2個、変換画素ラインバッファ９に出力される
と、処理終了監視部12より１ライン終了信号が画像出力
部13に送られ、画素密度変換画像ファイル14に変換画素
ラインバッファ９内のm/2個の画素が出力される。また
終了信号は画像入力部２、原画像画素抽出部５にも送ら
れ、画像入力部２により原画像の3,4ライン目の画素が
入力され、原画像3,4ライン内の変換対象画素抽出が原
画像画素抽出部５により行われ、画素変換を行う。これ
らの処理を原画像の垂直方向のｎライン分の処理が終了
するまで、つまり変換画像としてn/2ライン出力される
まで繰返す。これらによりｍ×ｎの原画像が変換倍率1/
2で変換され、（m/2）×（n/2）の変換画像が得られ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の画素密度変換処理装置は以上のように構成されて
おり、原画像が投影される部分のみで画像密度変換を行
っているため、画素変換画像が粗くなり、原画の特徴に
忠実な変換画像を得ることは難しいという問題点があっ
た。

例えば第11図に示すような原画像のパターンがあったと
する。原画像としては縞模様として見えていても、従来
の画素密度変換方式でのしきい値αを0.5とするとすべ
て黒となり、α＝0.75とすると真白となってしまうとい
う問題がある。

この発明は上記のような従来のものの問題点を解消する
ためになされたもので、原画像画素の変化を反映して変
換を行なうことができ、特に原画像の特徴に合致した変
換を行なうことができる画素密度変換処理装置を得るこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る画素密度変換処理装置は、２値または中
間調の原画像から画素密度変換をして原画像と異なった
解像度の画像を得る画素密度変換処理装置において、既
に変換された既変換画素を蓄えておくバッファと、原画
像の最新の未変換領域である変換対象領域またはこれを
含む領域を構成する変換参照画素、および上記バッファ
から出力された，上記変換対象領域の上方向および左方
向に位置する既変換画素を参照して、上記変換対象領域
を構成する変換対象画素を画素密度変換した変換画素の
画素値を収めた変換パターンテーブルと、上記原画像の
変換参照画素および上記既変換画素に基づいて上記変換
パターンテーブルを検索して画素変換を行う画素変換手
段とを備えるようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、上述のように構成したことによ
り、原画像の最新の未変換領域である変換対象領域また
はこれを含む領域を構成する変換参照画素、および上記
バッファから出力された，上記変換対象領域の上方向お
よび左方向に位置する既変換画素が参照されるので、原
画像の変化情報が保存され、画素密度変換画像が、原画
像の特徴を忠実に反映したものとなる。

〔実施例〕 以下、この発明の実施例を図について説明する。第１図
はこの発明の一実施例による画素密度変換処理装置の構
成を示し、図中、第８図の従来装置と同一または相当部
分には同一符号を付してある。第１図において、１は原
画像ファイル、２は画像入力部、3,4は原画像における
変換対象画素を格納するラインバッファ、５は原画像画
素抽出部、６は既に画素変換された画素を参照するため
に対応する画素を抽出する画素変換画像画素抽出部、７
は該両画素抽出部5,6から抽出された画素により変換画
素を決定する変換画素決定部、８は変換画素決定部７が
変換をするときに用いる変換パターンテーブル、９は変
換画素決定部７により出力された変換画素を一時蓄える
現変換ラインバッファ、10は既に画素変換された画像に
おいて現ラインより１つ前のラインの画素を蓄えておく
前変換ラインバッファ、11は現変換ラインバッファ９内
の画素全てを前ラインバッファ10へコピーするコピーバ
ッファ部であり、12は処理の終了を常に監視する処理終
了監視部、13は画像出力部、14は画素密度変換された画
像を記憶する画素変換画像ファイルである。

次に具体的な処理動作について説明する。

第２図にその処理の流れを示し、第３図に画素密度変換
対象画像及び第２図で用いられた変数等の意味を示す。

原画像のとり入れ方は、従来の画素密度変換装置と同様
に、原画像ファイル１から2line分の2H個の画素を画像
入力部２が取り出し、原画像において奇数番目（1,3,5,
…）ラインの画素をラインバッファ３に、偶数番目（2,
4,6,…）のラインをラインバッファ４へそれぞれ振り分
ける（ステップST1,ST2）。その後、原画像画素抽出部
５によりラインバッファ内画素ポインタＫにより、参照
画素（a,b,c,d）が抽出される（ステップST3,ST4）。ま
た既変換画素を参照するため対応画素を抽出する。既変
換画素における参照画素はこの実施例の場合では、現在
画素変換されようとしている変換画素（Ｘ）の近傍の２
画素をとることとする。具体的には、直左と直上とし、
これをそれぞれe,fとする。直上画素ｆをとるため前変
換ラインを格納するバッファが必要となるわけである。

既変換画素の抽出は、画素変換画像画素抽出部６で行わ
れ、現ラインバッファ9,前ラインバッファ10よりポイン
タＬでもって抽出される（ステップST6）。

次に原画像抽出画素（a,b,c,d）と既変換画素抽出画素
（e,f）とが変換画素決定部７に入力され、変換画素の
決定を行う。変換画素の決定は変換パターンテーブル８
をサーチして求める。画素変換テーブル８は第４図に示
す構成となっており、テーブルの行方向のアドレスは原
画像抽出画素の４画素（a,b,c,d）の０（白）,1（黒）
をそれぞれビットに割り当てることとし、列方向のアド
レスは既変換画素抽出画素の２画素（e,f）をそれぞれ
ビットに割り当てることとし、登場パターンに応じたア
ドレスを求め、変換画素を決定する（ステップST5,ST7,
ST8）。画素変換テーブル８は起こりうるすべてのパタ
ーンを列記した第５図に示すパターンを原画像抽出画像
による行アドレス、既変化画素による列アドレスにより
変換画素を分類して入力したROMである。

第５図に示した変換規則は変化情報を保存するために変
化を先に取り入れ、早めに信号を変化させることを基本
としている。第６図にその一部を取り出して示してい
る。第６図に示されるパターンでは従来の画素密度変換
処理装置ではα＝0.5とするとすべて黒となっていた
が、縦方向、あるいは横方向に注目して黒→白へ変化し
ている場合には変換画素（Ｘ）を白とし、白→黒へ変化
している場合には変換画素（Ｘ）を黒としている。これ
により第７図に示すような原画像パターンが登場しても
第11図に示したような縞模様の消失は起こらず、原画像
の特徴に応じた画像密度変換画像が得ることができる。

以上の如く、変換画素決定部７で変換画素（Ｘ）を求め
現変換ラインバッファ９へ出力する（ステップST9）。
この処理が原画像ファイル１より入力されたラインバッ
ファ3,4内の全画素の処理が終わるまで、つまり画素変
換画像の１ライン分の画素（H/2個）が現変換ラインバ
ッファ９へ出力されるまで繰返えされる。この終了を常
に監視しているのが、処理終了監視部12である。上記１
ライン分の処理を終了すると、１ライン分の画素が画像
出力部13により画素変換画像ファイル14に出力される
（ステップST13）。また画像変換された画素の１ライン
分が出力されると現画像の参照ラインを２ライン分下げ
（ステップST16）、画素変換画像の次のラインの変換画
素を求める処理に入る。そのため画素変換画像におい
て、現ラインとして扱っていたものを前ラインとして扱
う必要がある。そのためバッファコピー部11により原変
換ラインバッファ９内の画素全てを前変換ラインバッフ
ァ10へ移す（ステップST14）。その後原画像の参照ライ
ンを２ライン分下げた画素を画像入力部２によりバッフ
ァに入力し、上記原画像における２ラインの変換処理を
原画像の垂直方向Ｖ分の処理が終了するまで、つまり画
素変換画像としてV/2ライン分出力されるまで繰り返
す。これによりＨ×Ｖの原画像が変換倍率1/2で変換さ
れ、（H/2）×（V/2）の画素密度変化された画像を得る
ことができる。

なお、上記実施例では、既変換画素の参照画素は現変換
画素（Ｘ）の直上と直左とする場合についての例を示し
たが、現変換画素（Ｘ）の左斜上あるいはその近辺の既
変換画素を参照するようにしてもよく、こうすることに
より画素密度を変換しても特徴が失われない原画像の種
類を増やすことができる。その場合の変換パターンテー
ブルはその列アドレスを１ビット増やし、テーブルを列
方向に４つあったものを８つにして変換パターンに対応
した変換画素を入れて作成すれば良い。

また原画像の参照画素についても、変換領域の画素（第
５図のa,b,c,d）に限らず，その近辺の画素を追加して
もよい。なお、その時の参照ライン数についても、原画
像参照ライン、既変換ラインの両方、あるいは一方を増
やす必要があれば対応参照ラインメモリを増やすことに
より対処できる。

また、上記実施例では白黒２値画像を変換する場合につ
いて説明したが、白黒中間調画像にも当然適用でき、上
記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る画素密度変換処理装置に
よれば、２値または中間調の原画像から画素密度変換を
して原画像と異なった解像度の画像を得る画素密度変換
処理装置において、既に変換された既変換画素を蓄えて
おくバッファと、原画像の最新の未変換領域である変換
対象領域またはこれを含む領域を構成する変換参照画
素、および上記バッファから出力された，上記変換対象
領域の上方向および左方向に位置する既変換画素を参照
して、上記変換対象領域を構成する変換対象画素を画素
密度変換した変換画素の画素値を収めた変換パターンテ
ーブルと、上記原画像の変換参照画素および上記既変換
画素に基づいて上記変換パターンテーブルを検索して画
素変換を行う画素変換手段とを備えるようにしたので、
画素密度変換された画像が原画像の特徴を反映した画像
とすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による画素密度変換処理装
置を示すブロック図、第２図は上記実施例の処理の概要
を示すフローチャート図、第３図は第２図で用いた変数
を示す図、第４図は変換パターンテーブルの構成を示す
図、第５図は変換パターンを起こりうる全てについて示
した図、第６図は第５図のパターンから特徴的な一部分
のパターンを選択して示した図、第７図は上記実施例に
おける画素密度変換をした例を示す図、第８図は従来の
画素密度変換処理装置を示すブロック図、第９図は画像
密度変換の概念を示す図、第10図は従来の画素密度変換
方式を示す図、第11図は従来の画素密度変換処理装置に
おける実施例を示す図である。 図において、６は画素変換画像画素抽出部、７は変換画
素決定部、８は変換パターンテーブル、10は前変換ライ
ンバッファ、11はバッファコピー部である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２値または中間調の原画像から画素密度変
   換をして原画像と異なった解像度の画像を得る画素密度
   変換処理装置において、 既に変換された既変換画素を蓄えておくバッファと、 原画像の最新の未変換領域である変換対象領域またはこ
   れを含む領域を構成する変換参照画素、および上記バッ
   ファから出力された，上記変換対象領域の上方向および
   左方向に位置する既変換画素を参照して、上記変換対象
   領域を構成する変換対象画素を画素密度変換した変換画
   素の画素値を収めた変換パターンテーブルと、 上記原画像の変換参照画素および上記既変換画素に基づ
   いて上記変換パターンテーブルを検索して画素変換を行
   う画素変換手段とを備えたことを特徴とする画素密度変
   換処理装置。