JPH08287221A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】入力した画像データの密度を変更して出力する
画像処理装置において、画素密度変換処理に供するメモ
リ容量を削減する 【構成】ストライプ／ブロック変換バッファ１０１に、
入力画像１００をストライプ単位に入力する。ストライ
プ／ブロック変換バッファ１０１は、ブロック分割アド
レス制御部１０２の制御に基づき、入力したストライプ
画像をブロック単位に分割して、分割したブロック画像
をブロック画像バッファ１０３に転送する。以降、各ブ
ロック画像に対して、アウトライン処理部１０７及びＳ
ＰＣ処理部１０６によって画素密度変換処理を施す。そ
して、この２つの画素密度変換結果を、領域判定部１０
４による領域判定結果に基づいてブロック／ストライプ
変換部１０９に対して選択出力する。ブロック／ストラ
イプ変換バッファ１０９は、画素単位に供給された各ブ
ロック画像を結合してストライプ画像を再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理装置及び画像
処理方法に係り、特に、入力した画像データの密度を変
更して出力する画像処理装置及び画像処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ファクシミリ装置等におけるデジ
タル２値画像の画素密度変換には、ＳＰＣ(Selective P
rocessing Conversion)法もしくは投影法等が提案され
用いられてきた。ここで、ＳＰＣ法とは画像の変倍率に
応じて原画の各画素を倍率に対応する回数繰り返して打
点したり、周期的に画素を間引いたりすることにより画
素密度変換を行う手法である。このＳＰＣ法は、「松
本、小林：ファクシミリ画素密度変換における画品質評
価の一検討、画像電子学会誌、Vol.12,No5,pp,354-362,
1983」において開示されている。また、投影法とは原画
像を線密度の異なる変換画像面に投影し、この面内の一
画素にわたる積分値をしきい値論理により２値化して変
換画像の画素の値を決定する手法である。この投影法
は、「新井、安田：ファクシミリ線密度変換の一検討、
画像電子学会誌、Vol.7,No.1,pp11-18,1978」において
開示されている。

【０００３】さらに、２値画像の画素密度変換及びスム
ージング技術として着目画素の周囲画素のパターン参照
による平滑化の手法が「今中、et al.：ファクシミリ受
信画像の平滑化処理による高画質化、画像電子学会年次
大会予稿、No.18,1991」等において提案され、ファクシ
ミリ装置、電子ファイル及び各種周辺装置に用いられて
いる。

【０００４】しかしながら、上記画素密度変換法は、高
倍率の変換を行う場合、特に画像の曲線部が段階状（ギ
ザギザ）になり画質の劣化が発生する場合がある。また
周囲画素パターン参照による画素密度変換及びスムージ
ング技術においては、画像の主走査、副走査方向に対し
て着目画素の２倍・４倍といった固定倍率に対してのみ
しか対応できないという欠点があった。

【０００５】そこで、以上の問題点を解決するために２
値画像をビットマップ形態のまま処理するのではなく、
黒画像（２値画像が白色もしくは黒色から構成される場
合）の輪郭をベクトルデータ（以下、輪郭ベクトルデー
タという）として抽出して、以降の変倍・平滑化等の処
理を輪郭ベクトルデータに対して行い、高品質な画像を
得るアウトライン・スムージング法が、特願平３−３４
５０６２号において提案されている。以下、アウトライ
ン・スムージング法をアウトライン処理という。

【０００６】アウトライン処理において、輪郭ベクトル
データは始点と終点の座標データで与えられており、画
素密度変換に伴う変倍処理を行うには、座標ベクトルの
座標値を指定された倍率に応じて拡大・縮小することに
よって行う。さらに、平滑化は抽出した輪郭ベクトルの
内、平滑化処理を施すべき注目ベクトルに対して、その
近傍の輪郭ベクトルの長さ及び方向を要素とするパター
ンマッチングを行い、その結果に基づいて着目ベクトル
を定義し直すことで実現する。平滑化処理には、例え
ば、孤立点やノッチの除去、ジャギー（ギザギザパター
ン）の平滑化等の処理が含まれる。

【０００７】ところで、以上のようなアウトライン処理
は文字または線画画像に対しては極めて効果的である
が、写真や自然画像を処理した疑似中間調画像を含む一
般的な画像に対しては大きな効果は期待できなかった。
これは、疑似中間調画像を表現する微小な画素若しくは
細線をアウトライン処理によって平滑化してしまうた
め、その領域の濃度値が変わってしまうことに起因して
いる。そこで、前述のアウトライン処理は、この問題に
対処すべく、疑似中間調画像領域と文字・線画画像領域
を判別する手段を備えており、かつ疑似中間調画像領域
には従来のＳＰＣ処理画像を選択し、文字・線画画像に
対してはアウトライン処理画像を選択する手法をも兼ね
備えている。以下、この様な手法を疑似中間調対応型ア
ウトライン処理という。

【０００８】また、上記アウトライン処理においては、
極めて多くの輪郭ベクトルが抽出されることがあるため
に、それを処理する際に要するメモリは膨大なものとな
る。そこで、アウトライン処理に供するメモリの節減、
或いはアウトライン処理のパイプライン化による処理速
度の高速化を図るべく、入力画像を複数のラインで構成
されるストライプ状に分割し、ストライプ単位でアウト
ライン処理を行う手法（以下、ストライプ処理という）
が採られている。ストライプ単位に処理された画像は、
その後互いに結合されて再び全体画像として出力され
る。

【０００９】尚、ストライプ処理はストライプ画像の夫
々に対して平滑化処理が適用されるため、本来は平滑化
すべきでない画像（例えば、縦線が複数のストライプに
及ぶ場合等がある）がストライプ状に分割された部分で
平滑化処理されるために画質劣化を起こす場合（例え
ば、本来直線になるべきところに凹凸が生じたりする場
合等）がある。従って、この様なストライプ処理に伴う
画質劣化を防止するために、ストライプ状に分割した画
像の上下端にのりしろ部分を想定し、ストライプ画像の
結合の際に、のりしろ部分を削除する処理を行なってい
る（以下、のりしろ処理という）。これによって、余計
に平滑化処理された分割部分の画像が削除され、画質劣
化のない良好な画像が得られる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記アウトライン処理
を用いることにより、低倍率から高倍率に渡って任意の
倍率において、比較的高品質な画像の画素密度変換を実
現することが可能である。また、上記ストライプ処理に
よりアウトライン処理に供するワークメモリを節減する
ことが可能である。

【００１１】しかしながら、上記従来例におけるストラ
イプ処理は、上記のりしろ処理を考慮すると、少なくと
も３ライン分のストライプ幅を必用とし、更に、画質を
考慮すると、上記のりしろ処理のためのストライプ幅
は、上下端併せて４ライン以上を確保することが望まし
い。従って、依然として、アウトライン処理の実行に際
して、多量の輪郭ベクトルが抽出され、この輪郭ベクト
ルデータに対して平滑化及び二値画像再生等の処理を施
す必用がある。けだし、抽出された輪郭ベクトルを蓄積
するためのワークメモリとして、当然に大容量のメモリ
を必要とし、経済的な不利益は免れない。

【００１２】また、大容量のメモリを上記画像処理用の
ＬＳＩに内蔵することは困難であるため、該メモリをＬ
ＳＩ外部に接続することを強いられる。従って、必然の
結果として、メモリアクセスに費やす時間がアウトライ
ン処理の時間を長大にする原因になる。

【００１３】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、入力した画像データの密度を変更して出力する画
像処理装置において、画素密度変換処理に供するメモリ
容量を削減することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】上記問題点を解決するため、本発明に係る画像
処理装置は、入力した画像データの密度を変更して出力
する画像処理装置であって、画像データをストライプ画
像単位に入力する入力手段と、入力したストライプ画像
を所定サイズのブロック画像に分割する分割手段と、分
割したブロック画像の輪郭ベクトルを抽出する輪郭ベク
トル抽出手段と、抽出した各ブロック画像の輪郭ベクト
ルを平滑化し、設定された変倍率で変倍する平滑化・変
倍手段と、変倍処理された各ブロック画像を合成して出
力画像を形成する画像形成手段とを具備することを特徴
とし、ブロック画像毎に画素密度変換処理を実行する。

【００１５】また、本発明に係る画像処理方法は、入力
した画像データの密度を変更して出力する画像処理方法
であって、画像データをストライプ画像単位に入力する
入力工程と、入力したストライプ画像を所定サイズのブ
ロック画像に分割する分割工程と、分割したブロック画
像の輪郭ベクトルを抽出する輪郭ベクトル抽出工程と、
抽出した各ブロック画像の輪郭ベクトルを平滑化し、設
定された変倍率で変倍する平滑化・変倍工程と、変倍処
理された各ブロック画像を合成して出力画像を形成する
画像形成工程とを具備することを特徴とし、ブロック画
像毎に画素密度変換処理を実行する。

【００１６】

【実施例】

〔第一の実施例〕以下、本発明に係る好適な第一の実施
例を図面を参照しながら説明する。図１は本実施例に係
るアウトライン・スムージング法を用いた高画質画素密
度変換装置の構成を示すブロック図である。入力画像１
００は２値ビットマップ形態の画像であり、ライン単位
で入力する。Ｇ３規格のファクシミリ装置で通常用いら
れる画像を例にとれば、入力画像１００のデータサイズ
は、２００ｄｐｉスタンダード読み取りにおけるＡ４画
像の場合は１７２８×１１４４画素程度の大きさとな
り、２００ｄｐｉファイン読み取りにおけるＡ４画像の
場合は１７２８×２２８８画素程度の大きさとなる。以
下、説明の便宜のため、適宜入力画像サイズとして１７
２８×１１４４画素または１７２８×２２８８画素を例
にとって説明する。

【００１７】入力画像１００はライン単位で入力され、
上記の例の場合は、１ライン当り１７２８画素（ｂｉ
ｔ）で構成される。ライン単位で入力された入力画像１
００は、予め設定しておいた所定のライン数分がストラ
イプ／ブロック変換バッファ１０１に格納され、画像の
ストライプ分割処理（のりしろ処理は含まない）が行わ
れる。入力画像１００のストライプ分割処理は、ストラ
イプ／ブロック変換バッファ１０１に取り込まれるライ
ン数を、ストライプ／ブロック変換バッファ１０１に備
えた不図示のカウンタを用いてカウントし、そのカウン
ト値に従って画像の入出力を制御することによって実現
する。

【００１８】ストライプ／ブロック変換バッファ１０１
に格納されたストライプ画像は、次にブロック分割アド
レス制御部１０２の制御のもと、ブロック画像に分割さ
ててブロック画像バッファ１０３に格納される。

【００１９】図３はブロック分割アドレス制御部１０２
によるアドレス制御を模式的に示す図である。図３にお
いて、３００はストライプ画像、３０１乃至３０３はス
トライプ画像３００を所定の幅に分割したブロック画像
である。Ｘは入力画像の主走査方向の画素数であり、前
述の例によればＸの値は１７２８である。Ｙは入力画像
のストライプ幅であり、予め所定の値を設定しておく必
要がある。実際にシミュレーションを行った結果、画質
を考慮した場合でＹの値は８以上であることが好まし
い。Ｂｘは分割するブロックサイズであり、小さいほど
後の処理で必要なワークメモリが少なくて済むが、小さ
くしすぎるとブロック画像間の境界部分の処理に伴い、
全体的な処理時間が長くなる。従って、ブロックサイズ
Ｂｘは、ストライプ幅、１ラインの画素数、メモリ容
量、必要とする処理速度等を総合的に判断して決定する
必要がある。尚、Ｂｘもストライプ幅Ｙと同様に所定の
値を予め設定しておく必要がある。

【００２０】ストライプ／ブロック変換バッファ１０１
に格納されたストライプ画像３００は、図３のＳＴＡＲ
Ｔ１の位置から画素単位で順に読み出され、ブロック画
像バッファ１０３に格納される。この画素の読み出し方
向は主走査方向であり、ＥＮＤ１の位置の画素を読み出
して、ブロック画像バッファ１０３に格納した時点で一
旦動作を停止する。これは、以降のアウトライン処理等
と処理速度の整合を図るためである。ここで、ＥＮＤ１
の位置（アドレス値）は式（１）によって与えられる。

【００２１】 ＥＮＤ１＝ＳＴＡＲＴ１＋Ｂｘ−１ ・・・式（１） 一旦停止したブロック画像バッファ１０３への画素の格
納は、次のラインのＳＴＡＲＴ２の位置から再度開始
し、ＥＮＤ２の位置で再び停止する。ここで、ＳＴＡＲ
Ｔ２の位置は式（２）によって与えられる。

【００２２】 ＳＴＡＲＴ２＝ＥＮＤ１＋（Ｘ−Ｂｘ） ・・・式（２） 以降、これらのアルゴリズムをストライプ幅Ｙに相当す
る回数ラインを変更しながら繰り返すことで、ブロック
画像バッファ１０３にはブロック画像（３０１乃至３０
３）が生成される。ここで、ブロック画像３０１のｎラ
イン目のＳＴＡＲＴ及びＥＮＤの位置（アドレス値）は
式（３）及び（４）で与えられる。

【００２３】 ＳＴＡＲＴn ＝ ＳＴＡＲＴ1 ＋ （ｎ−１）Ｘ ・・・式（３） ＥＮＤn ＝ ＳＴＡＲＴn ＋ Ｂx − 1 ・・・式（４） また、ストライプ画像３００の左からｍ番目のブロック
画像のｎライン目のＳＴＡＲＴ及びＥＮＤの位置（アド
レス値）は、式（５）及び（６）で与えられる。

【００２４】 ＳＴＡＲＴnm ＝ ＳＴＡＲＴ1 ＋（ｎ−１）Ｘ ＋（ｍ−１）Ｂx ・・・式（５） ＥＮＤnm ＝ ＳＴＡＲＴnm ＋ Ｂx − 1 ・・・式（６） ブロック分割アドレス制御部１０２は、上記式（５）及
び（６）を用いてブロック画像バッファ１０３に対する
画素の格納を制御する。

【００２５】このようにして、ブロック画像３０１をブ
ロック画像バッファ１０３に供給し、以降の画素密度変
換処理が終了し、ブロック画像バッファ１０３が空にな
ったら、次のブロック画像３０１について一連の処理を
実行する。しかし、処理速度が問題になる場合は、ブロ
ック画像バッファ１０３を２面バッファ形式もしくは３
面バッファ形式を採用して、それらのバッファを切り替
えて用いることにより、処理の高速化を図ることも可能
である。

【００２６】ところで、ストライプ画像３００を構成す
る１ラインの画素数ＸがブロックサイズＢｘによって割
り切れない場合は、右端のブロック画像３０３はＢｘよ
りも小さいブロックサイズとなる。前述の例の場合は、
Ｘ＝１７２８画素、Ｂｘ＝１０画素とすると、ストライ
プ画像３００からは１７２ブロックのブロック画像を得
ることができ、最終ブロックのブロックサイズは８画素
となる。この場合、式（５）はそのまま適用可能であ
る。しかし、式（６）を用いて右端のブロック画像３０
３のアドレスを計算する場合には、Ｂｘに８（画素）を
代入して計算する必要がある（但し、式（５）のＢｘに
は１０（画素）を代入してＳＴＡＲＴnmを計算する）。

【００２７】以上のようにして、ブロック画像バッファ
１０３にはブロック画像（３０１乃至３０３）が保持さ
れ、このブロック画像に対して、疑似中間調対応型アウ
トライン処理を適用する。即ち、領域判定部１０４では
ブロック画像の領域判定を行い、画素単位で判定結果を
領域判定結果格納バッファ１０５に保持する。従って、
領域判定結果格納バッファ１０５は、ブロック画像バッ
ファ１０３と同一の容量を有する必要がある。尚、領域
判定結果はブロック画像を構成する画素が疑似中間調画
像領域に属する画素である場合、もしくは文字・線画画
像領域に属する画素である場合の２通りである。

【００２８】前述のように、ストライプ画像３００を分
割してブロック単位で処理することにより、領域判定結
果格納バッファ１０５は、例えばブロックサイズＢｘを
１０ｂｉｔ（画素）とすると、８０ｂｉｔ（１０ｂｉｔ
×８ライン＝８０ｂｉｔ）の記憶容量で十分になる。一
方、従来のストライプ処理の場合は約１４ｋｂｉｔ（１
７２８ｂｉｔ×８ライン＝１３８２４ｂｉｔ）の領域判
定結果格納バッファ１０５を必要としていた。

【００２９】また、処理速度の高速化を図るために３面
バッファ形式を用いた場合は、従来約４２ｋｂｉｔ（１
７２８ｂｉｔ×８ライン＝４１４７２ｂｉｔ）のブロッ
ク画像バッファ１０３を必要としたが、本実施例によれ
ば同様の試算から２４０ｂｉｔ（１０ｂｉｔ×８ライン
×３＝２４０ｂｉｔ）程度で十分である。以上のことか
ら、ストライプ画像３００を分割して処理することによ
り、ブロック画像バッファ１０３の容量をを飛躍的に縮
減することが可能になる。

【００３０】尚、本実施例においは、領域判定部１０４
は、ブロック画像バッファ１０３の後段に配置している
が、これをストライプ／ブロック変換バッファ１０１及
びブロック画像バッファ１０３との間に位置させること
も可能である。この場合、ブロック画像バッファ１０３
ヘのアクセス回数が減るため、処理速度の更なる向上が
期待できる。当然のことながら、領域判定処理はストラ
イプ画像３００をブロック画像に分割する際に並行して
実行され、領域判定の結果は領域判定結果格納バッファ
１０５に直接格納される。

【００３１】分割されたブロック画像は画素密度変換の
ため、ＳＰＣ処理部１０６及びアウトライン処理部１０
７に供給される。ＳＰＣ処理とは、先にも説明したよう
に、画素を単純に繰り返して打点したり、または周期的
に画素を間引くことで画素密度変換を行う手法である。
一方、アウトライン処理とは画像の輪郭部分を輪郭ベク
トルデータとして抽出し、これをもとに平滑・変倍処理
を行う手法である。

【００３２】図２はアウトライン処理部１０７の構成を
示すブロック図である。アウトライン処理部１０７はブ
ロック画像バッファ１０３の出力であるブロック画像を
入力画像とし、この入力画像に対して以下の処理を施
す。即ち、輪郭ベクトル抽出部２００によって、入力画
像から輪郭ベクトルを抽出し、抽出した輪郭ベクトルデ
ータを輪郭ベクトルバッファ２０１に格納する。平滑変
倍部２０２は、輪郭ベクトルバッファ２０１に保持され
ている輪郭ベクトルデータに対して、平滑・変倍処理を
行う。輪郭描画部２０４は、平滑・変倍処理された輪郭
ベクトルデータを用いて２値画像を再生する前段階とし
て、２値画像の輪郭描画を行う。ＦＩＦＯ２０３は、平
滑変倍部２０２と輪郭部描画部２０４との処理速度の整
合をとるためのＦＩＦＯ(First In First Out）型のメ
モリである。輪郭描画バッファ２０５は輪郭描画部２０
４によって輪郭を描画された２値画像を蓄積するバッフ
ァである。塗り潰し部２０６は、輪郭描画された画像を
もとに輪郭画像によって囲まれた内部領域を塗り潰し、
完全な２値画像を再生し、その結果を画素選択部１０８
に出力する。

【００３３】以下、アウトライン処理部１０７の動作を
説明する。輪郭ベクトル抽出部２００は入力されたブロ
ック画像から黒画素と白画素の境界に位置する輪郭線を
輪郭ベクトルデータとして抽出する。輪郭ベクトルデー
タは水平ベクトル及び垂直ベクトルを基本ベクトルと
し、黒画素をベクトルの右側に見る位置関係で抽出され
る。データ抽出は予め決められた所定の大きさのマトリ
ックス・ウインドウ（例えば、３×３マトリックスウイ
ンドウ）をラスタ走査しながら、着目画素（３×３マト
リックス・ウインドウの中心画素）の周囲に位置する輪
郭座標とその輪郭座標の接続先情報を抽出する。

【００３４】抽出した輪郭座標の接続が未だウインドウ
を走査していない画像領域へ及ぶ場合は、当該輪郭座標
の接続情報は一旦不図示の接続未定義バッファ（輪郭ベ
クトル抽出部２００に備えられている）に保持され、そ
の後輪郭座標の接続先の探索に供される。また、抽出し
た輪郭座標の接続が、ブロック画像の境界を越える場合
にも、上記と同様に処理される。以上のようにして抽出
された輪郭ベクトル座標データは、輪郭ベクトルバッフ
ァ２０１に格納される。

【００３５】輪郭ベクトル座標データは任意の画像に対
して必ず閉ループを構成する特徴がある。即ち、上記輪
郭ベクトル抽出部２００より出力される輪郭ベクトル座
標データは、その接続情報を辿れば必ず元の輪郭ベクト
ルデータの始点に戻る。そして、ブロック画像から抽出
された輪郭ベクトル座標データ群は複数の互いに重なる
ことの無い輪郭ベクトル・ループの集合となっている。

【００３６】ところで、輪郭ベクトルバッファ２０１は
従来はストライプ画像全体から抽出されるデータをすべ
て保持する必要があること、輪郭ベクトル抽出処理と平
滑・変倍処理をパイプライン化する必要性から２面バッ
ファ形式をとっていたことから、非常に大きなメモリ容
量を有していた。具体的には、輪郭ベクトルのデータ幅
を３２ｂｉｔ（座標値及び接続情報を含む）、１つのス
トライプ画像から抽出される典型的な輪郭ベクトルの本
数を４０００本とした場合、約２５６ｋｂｉｔ（３２ｂ
ｉｔ×４０００×２＝２５６ｋｂｉｔ）に及ぶ。

【００３７】しかしながら、本実施例においては入力画
像としてブロック画像を処理するため、ブロック画像か
ら抽出されるベクトル本数も少なくなる。例えば、スト
ライプ画像を１７３分割すると、ブロック画像から抽出
される平均的なベクトル本数は約２４本程度（４０００
／１７３＝２３．１）である。従って、本実施例によれ
ば、輪郭ベクトルバッファ２０１は約１．６ｋｂｉｔ
（３２ｂｉｔ×２４×２＝１５３６ｂｉｔ）程度とする
ことができ、従来のメモリ容量の０．６％程度にメモリ
容量を削減することが可能となる。

【００３８】平滑変倍部２０２は輪郭ベクトル座標デー
タを入力として、輪郭部分の平滑化及び画素密度変換を
実行する処理部である。

【００３９】平滑化処理は更に第１平滑化処理と第２平
滑化処理に分けることができる。第１平滑化処理は平滑
化処理の対象となる着目ベクトルについて、着目ベクト
ルの前後に接続すべき複数のベクトルを参照ベクトルと
して、着目ベクトル及び参照ベクトルの長さと方向とに
基づき、予め設定しておいたパターンとのマッチングを
行い、その結果に応じて着目ベクトルの再定義を行う。
勿論、ベクトルのパターンと着目ベクトルの再定義は、
２値画像の輪郭部分を平滑化するように定義しておくこ
とは言うまでもない。

【００４０】画素密度変換処理は第１平滑化処理が施さ
れた後の輪郭ベクトル座標データに対して実行される。
画素密度変換の方法は輪郭ベクトルデータの座標値に、
変倍率を掛ける単純な演算処理を施すことによって実行
される。

【００４１】一方、第２平滑化処理は変倍後の輪郭ベク
トル座標データに対して、その座標値の加重平均演算に
よって実行される。加重平均演算は一般的な数学的手法
であり、この処理の施された座標データはその座標値を
重みと見なして、より平滑化するように座標値が再定義
される。

【００４２】平滑・変倍部２０２を経た輪郭ベクトル座
標データは、処理速度調整用のＦＩＦＯ２０３に一時的
に蓄積され、その後輪郭描画部２０４に供給される。平
滑化され、そして変倍された輪郭データは、輪郭描画部
２０４を経ることで２値ビットマップの輪郭画像として
再生される。輪郭描画は描画する輪郭ベクトルの傾きを
ベクトルの始点・終点座標より予め求めておき、例え
ば、主走査方向の画素を画素単位に順次ずらしながら副
走査方向の変位位置に打点（画素描画）する処理を、全
ての輪郭ベクトルに対して行う方式を用いて行うことが
できる。

【００４３】輪郭描画データは輪郭描画バッファ２０５
上に再生される。従って、輪郭描画バッファ２０５は一
度に再生される画像サイズ、即ち、ブロック画像の画素
密度変換後の画像サイズ分に相当する容量を備えている
必要がある。従来、ストライプ画像単位で処理を行って
いたので、例えば画素密度変換倍率を主走査方向、副走
査方向共に３倍、ストライプ幅８ライン（その内のりし
ろ幅４ライン）を想定すると、輪郭描画バッファ２０５
は６３ｋｂｉｔ（１７２８ｂｉｔ×３×４ライン×３＝
６２２０８ｂｉｔ）の容量を必要とする。

【００４４】しかし、本実施例の如くストライプ画像を
ブロック画像に分割して処理すれば、ブロックサイズＢ
ｘを１０画素とした場合、３６０ｂｉｔ程度（１０ｂｉ
ｔ×３×４ライン×３＝３６０ｂｉｔ）の容量の輪郭描
画バッファ２０５で十分である。

【００４５】輪郭描画バッファ２０５上に再生された２
値輪郭画像は、輪郭の内部を黒画素で塗り潰すことによ
り、最終的なアウトライン処理画像を出力する。輪郭内
部の塗り潰し処理は、塗り潰し部２０６で行われる。

【００４６】具体的には輪郭描画バッファ２０５に保持
されている輪郭画像を主走査方向にラスタ型スキャンし
ながら、隣接する２画素（スキャン対象の画素と前回ス
キャンした画素）の画素値の排他的論理和演算を行い、
その結果でスキャン対象の画素値を置換することによ
り、輪郭画像の内部を塗り潰すことが可能である。従っ
て、塗り潰し部２０６は隣接する２画素の一方の画素値
（前回スキャンした画素値）を保持するためラッチ回路
と、排他的論理和回路から構成される。

【００４７】例えば、白画素（画素値は０とする）同士
が隣接する場合は出力は白画素であり、結果として画値
素の置換は行われない。また、白画素に次いで黒画素
（画素値は１とする）をスキャンした場合は出力は黒画
素となり、この場合も画素値の置換は行われない。一
方、黒画素に次いで白画素をスキャンした場合は出力が
黒画素であるから、白画素は黒画素によって置換され、
次の画素が白画素の場合でも再び黒画素が出力される。
従って、白画素に次いで黒画素をスキャンした場合、以
降にスキャンした画素が白画素である限り、その画素は
黒画素によって置換され、再度黒画素をスキャンするま
で黒画素による置換が行われる。一方、ブロック画像の
１ラインに黒画素が１つしか存在しない場合には、ブロ
ック画像の右端の置換後の画素値を、次のブロック画像
を処理するまで保持することによって、ブロック画像間
の整合をとる。

【００４８】尚、この塗り潰しアルゴリズムは輪郭描画
画像の一部が水平線の場合、及び１画素突起（へこみ）
の場合には適用できず、それぞれ特殊処理が必要とされ
る。特殊処理の対象となるパターンは、輪郭形状のパタ
ーンマッチングによって検知し、特例パターンを適用す
る。本実施例の塗り潰し部２０６は、これらの処理機構
も備えている。

【００４９】以上のようにアウトライン処理されたブロ
ック画像は、平滑処理及び画像密度変換処理画像とし
て、ブロック画像の形態で出力され画素選択部１０８に
供給される。

【００５０】ＳＰＣ処理部１０６及びアウトライン処理
部１０７によって画素密度変換処理が施されたブロック
画像は、画素単位で夫々画素選択部１０８に供給され
る。画素選択部１０８は予め領域判定部１０４によって
領域判定された結果を参照しながら、ＳＰＣ処理部１０
６による画素もしくはアウトライン処理部１０７による
画素いずれかを選択して出力する。即ち、領域判定結果
が疑似中間調領域に属する画素である場合はＳＰＣ処理
部１０６からの出力画素を選択し、一方、文字・線画領
域に属する画素である場合はアウトライン処理部１０７
からの出力画素を選択する。

【００５１】領域判定結果はブロック画像全体につい
て、領域判定結果格納バッファ１０５に格納されてお
り、画素単位でこれを参照する。この時、ＳＰＣ処理部
１０６もしくはアウトライン処理部１０７の出力画像は
画素密度変換されており、一方、領域判定結果格納バッ
ファ１０５に格納されている判定結果は画素密度変換前
のブロック画像に対応するため、判定結果を反映させる
対象画素の画素密度が異なる。そこで、領域判定結果を
画素選択部１０８に適用するときは、判定結果について
もＳＰＣ処理部１１２を用いて画素密度を変換し、対象
画素密度の整合を図る。尚、ＳＰＣ処理部１１２はＳＰ
Ｃ処理部１０６と同様の構成でよい。

【００５２】画素選択処理部１０８によって、ＳＰＣ処
理部１０６若しくはアウトライン処理処理部１０７のい
ずれかの出力に係る画素が選択出力され、この選択出力
された画素はブロック／ストライプ変換バッファ１０９
に格納される。このようにしてブロック単位で処理され
たブロック画像はブロック／ストライプ変換バッファ１
０９に逐次格納され、ブロック画像同士の結合がなされ
再びストライプ画像として再現される。

【００５３】ブロック画像の結合処理は、ブロック／ス
トライプ変換バッファ１０９に選択画素を格納する処理
に伴って行われ、その制御はブロック結合アドレス制御
処理部１１０によって行われる。即ち、ブロック／スト
ライプ変換バッファ１０９に画素単位に供給される画素
密度変換後のブロック画像は、夫々の画素の座標値に対
応する位置（アドレス）に格納される。尚、ブロック／
ストライプ変換バッファ１０９のメモリ領域は画素密度
変換後のストライプ画像のサイズに相当する容量を有す
る。また、ストライプ画像をブロック分割したときに設
定したブロックサイズＢｘは、同一の値がブロック結合
アドレス制御部１１０にも保持されており、ブロック結
合アドレス制御部１１０は、このブロックサイズＢｘ
と、画像の変倍率から画素密度変換後のブロックサイズ
（ブロック／ストライプ変換バッファ１０９上のブロッ
クサイズ）を算出することができる。

【００５４】画素選択部１０８から出力された最初の画
素は、ブロック／ストライプ変換バッファ１０９の第１
ライン目のＳＴＡＲＴ１の位置に格納される。以下、出
力された選択画素は逐次ブロック／ストライプ変換バッ
ファ１０９に格納される。この時の画素蓄積方向はスト
ライプ画像の主走査方向である。そして、画素密度変換
後のブロックサイズに相当する個数の選択画素を格納し
て、画素の格納位置がＥＮＤ１の位置に達したら、一旦
ブロック／ストライプ変換バッファ１０９への格納を中
断する。これは、アウトライン処理部１０７等との処理
速度を調整するためである。ここで注意すべきことは、
ブロック画像の結合処理におけるＳＴＡＲＴ及びＥＮＤ
の相対的な位置は、ストライプ画像３００をブロック画
像に分割する際のＳＴＡＲＴ及びＥＮＤと同一である
が、そのアドレス値は異なる。ブロック画像の結合処理
は画素密度変換後の画像に対してなされるからである。

【００５５】以下、２ライン目以降についても同様の処
理を繰り返し実行することによって、ブロック画像３０
１に対応する画素密度変換後のブロック画像を再生す
る。また続くブロック画像３０２以降についても同様の
処理を繰り返すことによって、ストライプ画像３００を
再生する。

【００５６】以上のようにしてブロック画像単位で処理
されたブロック画像は、ブロック／ストライプ変換バッ
ファ１０９で、再び画素密度変換後の２値ストライプ画
像として結合される。そして、再生されたストライプ画
像は画像出力１１１の仕様に合わせて出力される。画像
出力装置としては、例えばレーザビームプリンタ（ＬＢ
Ｐ）やインク吐出型のプリンタ等がある。ＬＢＰの場合
は、画像出力はライン単位で出力される。一方、インク
吐出型のプリンタの場合は複数ライン分を一度に印字す
るので、ブロック／ストライプ変換バッファ１０９から
の画像出力は複数ラインをパラレル出力することにな
る。

【００５７】尚、ブロック分割アドレス制御部１０２及
びブロック結合アドレス制御部１１０に代表されるよう
に、メモリアドレス制御を統括して行う必要があり、こ
れは、制御プログラムを格納したメモリを有するＣＰＵ
によって、実現してもよいし、ハードウエアとして構成
してもよい。

【００５８】以上説明したように、ストライプ画像をよ
りデータ量の少ないブロック画像に分割して、ブロック
画像単位に画素密度変換処理を実行することによって、
処理に供するメモリを飛躍的に削減することができる。

【００５９】また、これに付随して、画素密度変換処理
に要するメモリを画像処理部と一体化して１つのチップ
に内蔵することが容易になる。そして、この１チップ化
による副次的な効果として、外部メモリのアクセスに伴
う処理速度の低下を防ぐことができ、全体の処理速度を
高速化することが可能になる。 〔第二の実施例〕本実施例は、ストライプ画像をブロッ
ク画像に分割して、そのブロック画像について画素密度
変換処理を施し、再びストライプ画像を再生するまでの
処理を、より簡易かつ高速に行う手法を提供するもので
ある。以下、図を参照しながら本発明に係る第２の好適
な実施例について説明する。

【００６０】図４は本実施例に係るアウトライン・スム
ージング法を用いた高画質画素密度変換装置の構成を示
すブロック図である。第一の実施例と同様の機能を有す
るブロックについては同一の符号を付している。入力画
像１００はライン単位でストライプ／ブロック変換バッ
ファ４０１に格納され、画像出力の際にストライプ画像
分割が行われる。ストライプ幅及び分割するブロック画
像のサイズについては、予め所定の値を設定する。前述
のように、ストライプ処理においては、良好な画質を考
慮して、ストライプ幅は８ライン程度を確保するのが好
ましく、また、ブロックサイズは画質及びワークメモリ
の容量等を考慮して、１０画素程度に設定することが望
ましい。

【００６１】予め設定されたストライプ幅Ｙのライン画
像が入力されると、次にストライプ画像３００の右端か
ら所定のブロックサイズＢｘのブロック画像を、ストラ
イプ幅Ｙに相当するビット幅のパラレル画像転送バス４
２０を介して、パラレル出力し、ブロック画像バッファ
４０３に転送、格納する。尚、パラレル画像転送バス４
２０は、前述の例によれば８ビットバスで構成される。
ストライプ／ブロック変換バッファ４０１は、ストライ
プ画像３００をシリアル／パラレル変換して、ストライ
プ画像３００の右端から順にブロック画像をパラレル出
力する。

【００６２】ストライプ／ブロック変換バッファ４０１
への画像のライン転送の終了タイミング、所定のブロッ
クサイズに画像を分割してパラレル出力する一連のタイ
ミング制御は、ブロック分割アドレス制御部４０２で行
われる。

【００６３】ストライプ／ブロック変換バッファ４０
１、ブロック分割アドレス制御部４０２、ブロック画像
バッファ４０３は、第一の実施例におけるストライプ／
ブロック変換バッファ１０１、ブロック分割アドレス制
御部１０２、ブロック画像バッファ１０３に夫々対応し
ているが、夫々の機能は第一の実施例と異なる。ブロッ
ク画像バッファ４０３に格納された各ブロック画像は、
第一の実施例において説明したアウトライン処理部１０
７、ＳＰＣ処理部１０６、領域判定部１０４等の画素密
度変換部４００を経て、画素選択部１０８から画素単位
で出力され、ブロック結合アドレス制御部４１０の制御
に従って、ブロック／ストライプ変換バッファ４０９に
順次格納される。ブロック／ストライプ変換バッファ４
０９に画素単位で格納されたブロック画像は他のブロッ
ク画像と結合され、ストライプ画像３００が再生され
る。

【００６４】図５は、ブロック画像のパラレル転送及び
画素密度変換処理後のストライプ画像の再生の流れを模
式的に示した図である。

【００６５】ライン単位で入力された入力画像１００は
ストライプ／ブロック変換バッファ４０１に格納され
る。ストライプ画像３００は、８ライン分の画像が入力
されることによって得られ、ブロック画像（３０１乃至
３０３）に分割されて、ストライプ画像３００の右端の
ブロック画像３０３から順にパラレル画像転送バス４２
０を介してブロック画像バッファ４０３にパラレル転送
される。

【００６６】以降、第一の実施例と同様の処理を画素密
度変換部４００において施された後、画素単位でブロッ
ク／ストライプ変換バッファ４０９に転送され、ブロッ
ク／ストライプ変換バッファ４０９において、再びスト
ライプ画像３００ａが再生される。ストライプ／ブロッ
ク変換バッファ４０１において、分割されたブロック画
像（３０１乃至３０３）は、ストライプ画像３００の右
端のブロック画像３０３から順にパラレル転送されるた
め、ブロック／ストライプ変換バッファ４０９において
は、右端のブロック画像３０３ａから順に再生される。
尚、３００ａ、３０１ａ乃至３０３ａは、画素密度変換
部４００において処理された後のストライプ画像及びブ
ロック画像を示している。以上のように、ブロック画像
をパラレル転送することにより、ブロック画像の転送速
度を高速化し、その結果として、全体の処理速度の高速
化を図ることが可能になる。

【００６７】尚、画素選択部１０８及びブロック／スト
ライプ変換バッファ４０９の間に、画素単位のシリアル
画像データをパラレル画像データに変換するためのブロ
ック画像バッファ（不図示）を配置し、このブロック画
像バッファからブロック／ストライプ変換バッファ４０
９へのブロック画像（３０１ａ乃至３０３ａ）の転送を
パラレルデータ形式にしてもよい。

【００６８】次に、ストライプ／ブロック変換バッファ
４０１におけるブロック分割及びパラレル変換の具体例
を図６乃至図８を参照しながら説明する。

【００６９】図６はシフトレジスタを用いてストライプ
／ブロック変換バッファ４０１を構成した例を示す図で
ある。シフトレジスタ６０１乃至６０８は、１ライン分
の画素数に相当するシフトレジスタである。また、シフ
トレジスタ（６０１乃至６０８）の本数はストライプ幅
に対応し、前述の例の場合は８個とすればよい。この場
合、シフトレジスタ６０１は１ライン目、シフトレジス
タ６０２は２ライン目シフトレジスタ６０８は８ライン
目に夫々対応する。

【００７０】シフトクロックＳＣ１乃至ＳＣ８のシフト
レジスタのシフトクロック（ＳＣ）入力には、ブロック
分割アドレス制御部４０２から供給されるシフトクロッ
クＳＣ１乃至ＳＣ８が入力される。

【００７１】図７は入力画像１００の入力時におけるシ
フトクロックＳＣ１乃至ＳＣ８の制御を示すタイミング
チャートである。シフトクロックＳＣ１乃至ＳＣ８は、
入力画像１００の入力中においては、夫々のラインに相
当する入力画像１００が入力される期間のみ供給するこ
とによって、画像データをシフトする。即ち、ストライ
プ画像３００の１ライン目の入力中は、シフトクロック
ＳＣ１のみを供給し、他のシフトクロックＳＣ２乃至Ｓ
Ｃ８を停止することによって、シフトレジスタ６０１の
みを動作させる。また、ストライプ画像３００の２ライ
ン目の入力中は、シフトクロックＳＣ２のみを供給し、
他のシフトクロックＳＣ１及びＳＣ３乃至ＳＣ８を停止
することによって、シフトレジスタ６０２のみを動作さ
せる。以下、３ライン目以降のラインについても同様
に、入力するラインに基づいて、ＳＣ３乃至ＳＣ８のい
づれか１つを供給することによって、ストライプ画像３
００を取り込む。

【００７２】図８は、ストライプ画像３００に相当する
入力画像１００をブロック分割して画素密度変換部４０
０に供給する際のシフトクロックＳＣ１乃至ＳＣ８の制
御を示すタイミングチャートである。入力されたストラ
イプ画像３００をブロック画像バッファ４０３に供給す
るときは、分割するブロック画像のブロックサイズＢｘ
に対応する数のシフトクロックＳＣ１乃至ＳＣ８を同時
に供給することによって、パラレル画像データをパラレ
ル画像転送バス４２０を介して、画素密度変換部４００
に供給する。

【００７３】以上のように、シフトレジスタを用いた構
成とすることにより、ブロック分割及び画像データのパ
ラレル変換を簡易な方法で実現することができる。

【００７４】尚、ブロック分割及び画像データのパラレ
ル変換は、上記シフトレジスタによる構成に限らず、一
般的なＲＡＭを用いて構成することも可能である。この
場合、データの書込み及び読出しの際にアドレス変換を
行う必要があり、これはブロック分割アドレス制御部４
０２において実行する。

【００７５】また、上記のブロック分割及び画像データ
のパラレル変換は、ライトパービット機能と、ストライ
プ幅に相当するビット幅を有するメモリを備え、入力さ
れるストライプ画像３００のラインに応じて、そのライ
トパービット・データを制御（対応するラインに相当す
るビット以外をマスクする）しながら、ストライプ画像
３００を書込むように制御してもよい。これにより、画
素単位にストライプ画像３００をメモリに書込み、読み
出し動作時は、ストライプ幅に相当するビット幅のパラ
レル画像データを一回のアクセスで読み出すことができ
る。従って、メモリに所定のアドレス情報を与えなが
ら、ブロックサイズに相当する回数の読みだしを実行す
ることにより、ブロック画像単位の読み出し（ブロック
分割）を高速に行うことができる。

【００７６】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画素密度変換処理に供するメモリ容量を削減することが
可能になる。

【００７８】

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施例に係るアウトライン・スムージン
グ法を用いた高画質画素密度変換装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】アウトライン処理部１０７の内部構成を示すブ
ロック図である

【図３】ブロック分割アドレス制御部１０２によるアド
レス制御を模式的に示す図である。

【図４】第二の実施例に係るアウトライン・スムージン
グ法を用いた高画質画素密度変換装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図５】ブロック画像のパラレル転送及び画素密度変換
処理後のストライプ画像の再生の流れを模式的に示した
図である。

【図６】シフトレジスタを用いてストライプ／ブロック
変換バッファ４０１を構成した例を示す図である。

【図７】入力画像１００の入力時におけるシフトクロッ
クＳＣ１乃至ＳＣ８の制御を示すタイミングチャートで
ある。

【図８】ストライプ画像３００をブロック分割して画素
密度変換部４００に供給する際のシフトクロックＳＣ１
乃至ＳＣ８の制御を示すタイミングチャートである。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力した画像データの密度を変更して出
   力する画像処理装置であって、 画像データをストライプ画像単位に入力する入力手段
   と、 入力したストライプ画像を所定サイズのブロック画像に
   分割する分割手段と、 分割したブロック画像の輪郭ベクトルを抽出する輪郭ベ
   クトル抽出手段と、 抽出した各ブロック画像の輪郭ベクトルを平滑化し、設
   定された変倍率で変倍する平滑化・変倍手段と、 変倍処理された各ブロック画像を合成して出力画像を形
   成する画像形成手段と、 を具備することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記分割手段は、 入力したストライプ画像を一時的に格納する格納手段
   と、 格納したストライプ画像をブロック単位に読出す読出し
   手段と、 を具備することを特徴とする請求項１記載の画像処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記読出し手段は、入力したストライプ
   画像を構成するライン画像を並列に読出す手段であるこ
   とを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 抽出した各ブロックの画像の輪郭ベクト
   ルを単純変倍する単純変倍手段と、 分割したブロック画像を構成する画素が疑似中間調領域
   に属する画素であるか否かを判定する領域判定手段と、 前記領域判定手段の判定結果に基づいて前記平滑化・変
   倍手段によって平滑化・変倍処理された各ブロック画
   像、或いは前記単純変倍手段によって単純変倍された各
   ブロック画像を選択して前記画像形成手段に供給する選
   択手段と、 を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
   ずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 入力した画像データの密度を変更して出
   力する画像処理方法であって、 画像データをストライプ画像単位に入力する入力工程
   と、 入力したストライプ画像を所定サイズのブロック画像に
   分割する分割工程と、 分割したブロック画像の輪郭ベクトルを抽出する輪郭ベ
   クトル抽出工程と、 抽出した各ブロック画像の輪郭ベクトルを平滑化し、設
   定された変倍率で変倍する平滑化・変倍工程と、 変倍処理された各ブロック画像を合成して出力画像を形
   成する画像形成工程と、 を具備することを特徴とする画像処理方法。
6. 【請求項６】 前記分割工程は、 入力したストライプ画像を一時的に格納する格納工程
   と、 格納したストライプ画像をブロック単位に読出す読出し
   工程と、 を具備することを特徴とする請求項５記載の画像処理方
   法。
7. 【請求項７】 前記読出し工程は、入力したストライプ
   画像を構成するライン画像を並列に読出す手段であるこ
   とを特徴とする請求項６記載の画像処理方法。
8. 【請求項８】 抽出した各ブロックの画像の輪郭ベクト
   ルを単純変倍する単純変倍工程と、 分割したブロック画像を構成する画素が疑似中間調領域
   に属する画素であるか否かを判定する領域判定工程と、 前記領域判定工程の判定結果に基づいて前記平滑化・変
   倍工程によって平滑化・変倍処理された各ブロック画
   像、或いは前記単純変倍工程によって単純変倍された各
   ブロック画像を選択して前記画像形成工程に供給する選
   択工程と、 を具備することを特徴とする請求項５乃至請求項７のい
   ずれか１項に記載の画像処理方法。