JPH0955847A - 画素密度変換方法及び画素密度変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 疑似中間調処理された低濃度の画像を投影法
を用いて縦横とも拡大すると、変換後の画像は黒画素が
偏った状態で存在することになる。このような場合、黒
画素が画像のエッジ部に存在する画素でなければ、黒画
素を画像全体に散らばらせた方がより好ましい画像が得
られる。 【解決手段】 原画像の画素数を縦方向および横方向に
任意の倍率で変換して得られる変換画像を生成し、この
変換画像と前記原画像とを所定の関係に基づいて対応付
けすることで、原画像に存在するそれぞれの黒画素に対
応する変換画像の画素を特定し、これにより特定された
変換画像の画素を黒画素ａ〜ｉとし、原画像に対応づけ
られることにより所定の画素が黒画素とされた前記変換
画像において、前記黒画素とされた画素ａ〜ｉ以外の各
画素について、その画素とその画素に最も近い黒画素と
の間の距離を求め、この求めた距離に基づいて新たな黒
画素を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２値画像、特に疑
似中間調画像の変倍処理に適した画素密度変換方法およ
び画素密度変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、図１６（ａ）に示すような２
値の原画像があって、この原画像を構成する画素数を縦
横ともに所定の倍率で変換することで、原画像を変倍す
ることが行われる。同図（ｂ）は、原画像の画素数を縦
横ともに２倍にした例を示している。つまり、原画像の
画素Ｇ１を例に説明すると、この画素Ｇ１は変換後には
画素Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３，Ｇ１４の４つの画素で構
成される。なお、この図１６において、斜線部分が黒画
素であり、この図では、「０」という文字を表してい
る。

【０００３】このような２値画像の変倍処理を行う方法
の１つに投影法がある。この投影法は、たとえば拡大処
理を行う場合、原画像を解像度の異なる拡大後の画像面
に投影し、拡大後の１画素の面積に対して原画像の黒の
割合がどの程度占めているかを求め、拡大後の画素の１
つ１つについて白、黒を決定する。

【０００４】この投影法は、文字や線を表す画像の場合
は、拡大前の画像がそのまま保存された状態で拡大され
るので余り問題はない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、写真な
どの疑似中間調処理された画像の場合は、以下に示すよ
うな問題が生じてくる。

【０００６】すなわち、疑似中間調処理された画像は、
或る面積内のドットの数で濃度を表す。たとえば、図１
７（ａ）に示す画像は、全体的には横方向（ｉ方向）お
よび縦方向（ｊ方向）ともに８画素の８画素×８画素で
構成された画像であり、画像全体を縦横とも２分割、つ
まり、４画素×４画素で構成される４つのブロックに分
けて考えると、それぞれのブロックのうち、１画素だけ
が黒画素（斜線が施されている）である画像となってい
る。したがって、この画像は画像全体に４個の黒画素が
均等に散在した状態で存在している画像であり、このよ
うな画像は全体としては薄いグレーのようなきわめて低
濃度の画像である。

【０００７】このような低濃度の画像を投影法を用いて
画素数を縦横ともに２倍に拡大すると、同図（ｂ）のよ
うになる。 この図１７（ｂ）の画像は 全体的には１６
画素×１６画素の画像であって、黒画素数は原画像に比
べて、４倍の１６画素となるが、黒画素の位置は同図
（ａ）と同様となっている。このとき、画素数は４倍の
１６個となっているので、濃度は保存されるが、この図
１７（ｂ）の画像は、同図（ａ）と同様の考え方で、画
像全体を４つのブロックに分けて、８画素×８画素で構
成される１つずつのブロック内で考えると、１つずつの
ブロック毎に存在する４個の黒画素は一箇所に偏った状
態で存在することになり、画像全体で見ても黒画素が偏
った状態で存在してしまうという問題があった。

【０００８】この場合、原画像の画素数を縦横２倍に拡
大した例であり、黒画素数も４倍となった例であるか
ら、同図（ｃ）に示すように、黒画素を画像全体に散ら
ばらせた方がより好ましい画像が得られると考えられ
る。

【０００９】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、原画像の画素数を縦横ともに任意の
倍率で変換する場合、原画像に存在する黒画素が変換画
像において偏った状態で存在することなく、黒画素を画
像全体に散らばらせることで、良好な画像を得ることが
でき、また、黒画素がエッジ部に存在する画素であるか
否かの判定を行い、エッジ部に存在する画素であると判
定された場合は、その黒画素に対応して新たに生成され
る黒画素は、黒画素に隣接して生成することで、変換画
像においてもエッジ部のシャープさを維持することがで
きるようにした画素密度変換方法および画素密度変換装
置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の画素密度変換方
法は、原画像の画素数を縦方向および横方向に任意の倍
率で変換して画素密度を変換する画素密度変換方法にお
いて、原画像の画素数を縦方向および横方向に任意の倍
率で変換して得られる変換画像を生成し、この変換画像
と前記原画像とを所定の関係に基づいて対応付けするこ
とで、原画像に存在するそれぞれの黒画素に対応する変
換画像の画素を特定し、これにより特定された変換画像
の画素を黒画素とし、原画像に対応づけられることによ
り所定の画素が黒画素とされた前記変換画像において、
前記黒画素とされた画素以外の画素と各黒画素との間の
距離を計算し、各画素について、その画素とその画素に
最も近い黒画素との間の距離を求め、この求めた距離に
基づいて新たな黒画素を生成するようにしている。

【００１１】前記或る画素とその画素に最も近い黒画素
との間の距離は、ユークリッド距離、４近傍距離、８近
傍距離のいずれかを用いる。

【００１２】また、前記或る画素とその画素に最も近い
黒画素との間の距離を求める処理において、求める距離
に予め最大値を設定し、その最大値の距離以内に黒画素
が見つからない場合にはその画素に対する距離は求めな
いようにする。

【００１３】そして、前記距離に基づいて新たな黒画素
を生成する処理は、或る黒画素を注目する黒画素とした
ときに、その注目する黒画素に最も近いとされた画素の
集団を前記求めた距離から探索し、その画素の集団の中
で、前記注目する黒画素から最も遠い位置に存在する画
素を新たな黒画素とする。

【００１４】この距離に基づいて新たな黒画素を生成す
る処理の他の例として、或る黒画素を注目する黒画素と
したときに、その注目する黒画素に最も近いとされた画
素の集団を前記求めた距離から探索し、その画素の集団
の或る一部分に注目し、その注目した部分の中で、前記
注目する黒画素から最も遠い位置に存在する画素を新た
な黒画素とする方法、あるいは、注目する黒画素に最も
近いとされた画素の集団を前記求めた距離から探索し、
その画素の集団の輪郭を形成する画素のつながりの中
で、或る１つの画素をランダムに選び、その選ばれた画
素を新たな黒画素とする方法、さらには、注目する黒画
素に最も近いとされた画素の集団を前記求めた距離から
探索し、その画素の集団の輪郭を形成する画素のつなが
りの或る一部に注目し、その注目した部分の中で、或る
１つの画素をランダムに選び、その選ばれた画素を新た
な黒画素とする方法がある。

【００１５】以上のような方法を採用することにより、
原画像の画素数を縦横ともに任意の倍率で変換する場
合、原画像に存在する黒画素が変換画像において偏った
状態で存在することなく、黒画素を画像全体に散らばら
せることができ、良好な画像を得ることができる。

【００１６】また、本発明の画素密度変換方法は、原画
像の画素数を縦方向および横方向に任意の倍率で変換し
て画素密度を変換する画素密度変換方法において、原画
像の画素数を縦方向および横方向に任意の倍率で変換し
て得られる変換画像を生成し、この変換画像と前記原画
像とを所定の関係に基づいて対応付けすることで、原画
像に存在するそれぞれの黒画素に対応する変換画像の画
素を特定し、これにより特定された変換画像の画素を黒
画素とし、原画像に対応づけられることにより所定の画
素が黒画素とされた前記変換画像において、前記黒画素
とされた画素以外の画素と黒画素との間の距離を計算
し、各画素について、その画素とその画素に最も近い黒
画素との間の距離を求め、この変換画像内の或る黒画素
を注目する黒画素としたときに、その注目する黒画素が
画像のエッジ部に存在するか否かを判定し、注目する黒
画素がエッジ部に存在していないと判定された場合は、
前記求められた距離値を基にして、注目する黒画素から
離れた位置に存在する画素を選び、この選ばれた画素を
新たな黒画素とし、前記注目する黒画素がエッジ部に存
在していると判定された場合は、その注目する黒画素に
隣接する画素のうちのいずれかを新たな黒画素とする方
法としている。

【００１７】前記注目する黒画素が画像のエッジ部に存
在するか否かの判定は、その注目する黒画素に最も近い
とされた画素の集団を前記求めた距離から探索し、その
画素の集団の輪郭を形成する画素のつながりの中で、注
目する黒画素から最も遠い位置に存在する画素の注目す
る黒画素までの距離と、注目する黒画素から最も近い位
置に存在する画素の注目する黒画素までの距離との比を
求め、その比の大きさを基に、注目する黒画素がエッジ
部に属する画素であるか否かを判定する。

【００１８】そして、前記注目する黒画素がエッジ部に
存在しないと判定された場合の新たな黒画素を生成する
処理は、その注目する黒画素に最も近いとされた画素の
集団を前記求めた距離から探索し、その画素の集団の中
で、前記注目する黒画素から最も遠い位置に存在する画
素を新たな黒画素とするようにする。

【００１９】この注目する黒画素がエッジ部に存在しな
いと判定された場合の新たな黒画素を生成する処理は、
その他の方法として、注目する黒画素に最も近いとされ
た画素の集団を前記求めた距離から探索し、その画素の
集団の或る一部分に注目し、その注目した部分の中で、
前記注目する黒画素から最も遠い位置に存在する画素を
新たな黒画素とする方法、あるいは、注目する黒画素に
最も近いとされた画素の集団を前記求めた距離から探索
し、その画素の集団の輪郭を形成する画素のつながりの
中で、或る１つの画素をランダムに選び、その選ばれた
画素を新たな黒画素とする方法、さらには、注目する黒
画素に最も近いとされた画素の集団を前記求めた距離か
ら探索し、その画素の集団の輪郭を形成する画素のつな
がりの或る一部に注目し、その注目した部分の中で、或
る１つの画素をランダムに選び、その選ばれた画素を新
たな黒画素とする方法がある。

【００２０】以上のような方法を採用することにより、
注目する黒画素がエッジ部に存在する画素であるか否か
の判定を行い、エッジ部に存在する画素であると判定さ
れた場合は、その黒画素に対応して新たに生成される黒
画素は、遠くに散らせた位置に生成するのではなく、黒
画素に隣接して生成するようにする。これにより、変換
画像においてもエッジ部のシャープさを維持することが
できる。また、エッジ部に存在する画素でないと判定さ
れた場合は、その黒画素に対応して新たに生成される黒
画素は、遠くに散らせた位置に生成することができ、原
画像に存在する黒画素が変換画像において偏った状態で
存在することなく、黒画素を画像全体に散らばらせるこ
とができ、良好な画像を得ることができる。

【００２１】また、本発明の画素密度変換装置は、原画
像の画素数を縦方向および横方向に任意の倍率で変換し
て画素密度を変換する画素密度変換装置において、原画
像の画素数を縦方向および横方向に任意の倍率で変換し
て得られた変換画像と原画像の対応関係をもとに、原画
像の黒画素と変換画像の画素とを対応付けし、対応づけ
られた変換画像の画素を黒画素とする手段と、原画像に
対応づけられることにより所定の画素が黒画素とされた
前記変換画像において、前記黒画素とされた画素以外の
各画素と各黒画素との間の距離を計算し、各画素につい
て、その画素とその画素に最も近い黒画素との間の距離
を求める距離計算手段と、この距離計算手段により求め
られた距離に基づいて新たな黒画素を生成する黒画素生
成手段と、を有した構成としている。

【００２２】前記距離計算手段によって求められる或る
画素とその画素に最も近い黒画素との間の距離は、ユー
クリッド距離、４近傍距離、８近傍距離のいずれかを用
いるようにする。

【００２３】そして、前記距離計算手段によって或る画
素とその画素に最も近い黒画素との間の距離を求める処
理は、求める距離に予め最大値を設定し、その最大値の
距離以内に黒画素が見つからない場合にはその画素に対
する距離は求めないようにする。

【００２４】また、前記黒画素生成手段は、或る黒画素
を注目する黒画素としたときに、その注目する黒画素に
最も近いとされた画素の集団を前記求めた距離から探索
し、その画素の集団の中で、前記注目する黒画素から最
も遠い位置に存在する画素を新たな黒画素とするもので
ある。

【００２５】この黒画素生成手段は、その他にも、注目
する黒画素に最も近いとされた画素の集団を前記求めた
距離から探索し、その画素の集団の或る一部分に注目
し、その注目した部分の中で、前記注目する黒画素から
最も遠い位置に存在する画素を新たな黒画素とするもの
でもよく、あるいは、注目する黒画素に最も近いとされ
た画素の集団を前記求めた距離から探索し、その画素の
集団の輪郭を形成する画素の繋がりの中で、ランダムに
或１つの画素を選び、その画素を新たな黒画素とするも
のでもよく、さらには、注目する黒画素に最も近いとさ
れた画素の集団を前記求めた距離から探索し、その画素
の集団の輪郭を形成する画素の繋がりの或る一部に注目
し、その注目した部分の中で、ランダムに或１つの画素
を選び、その画素を新たな黒画素とするものであっても
よい。

【００２６】以上のような構成とすることにより、原画
像の画素数を縦横ともに任意の倍率で変換する場合、原
画像に存在する黒画素が変換画像において偏った状態で
存在することなく、黒画素を画像全体に散らばらせるこ
とができ、良好な画像を得ることができる。

【００２７】また、本発明の画素密度変換装置は、原画
像の画素数を縦方向および横方向に任意の倍率で変換し
て画素密度を変換する画素密度変換装置において、原画
像の画素数を縦方向および横方向に任意の倍率で変換し
て得られた変換画像と原画像の対応関係を基に、原画像
の黒画素と変換画像の画素とを対応付けし、対応づけら
れた変換画像の画素を黒画素とする手段と、原画像に対
応づけられることにより所定の画素が黒画素とされた前
記変換画像において、前記黒画素とされた画素以外の各
画素と各黒画素との間の距離を計算し、各画素につい
て、その画素とその画素に最も近い黒画素との間の距離
を求める距離計算手段と、前記変換画像内の或る黒画素
を注目する黒画素としたときに、その注目する黒画素が
画像のエッジ部に存在するか否かを判定するエッジ判定
手段と、このエッジ判定手段により、前記注目する黒画
素がエッジ部に存在していないと判定された場合は、前
記求められた距離値を基にして、注目する黒画素から離
れた位置に存在する画素を選び、この選ばれた画素を新
たな黒画素とする第１の黒画素生成手段と、前記エッジ
判定手段により、前記注目する黒画素がエッジ部に存在
していると判定された場合は、その注目する黒画素に隣
接する画素のうちのいずれかを新たな黒画素とする第２
の黒画素生成手段と、を有した構成としている。

【００２８】前記エッジ判定手段は、前記注目する黒画
素に最も近いとされた画素の集団を前記求めた距離から
探索し、その画素の集団の輪郭を形成する画素のつなが
りの中で、注目する黒画素から最も遠い位置に存在する
画素の注目する黒画素までの距離と、注目する黒画素か
ら最も近い位置に存在する画素の注目する黒画素までの
距離との比を求め、その比の大きさを基に、注目する黒
画素がエッジ部に属する画素であるか否かを判定するも
のである。

【００２９】また、前記第１の黒画素生成手段は、前記
注目する黒画素に最も近いとされた画素の集団の中で、
前記注目する黒画素から最も遠い位置に存在する画素を
新たな黒画素とするものである。

【００３０】この第１の黒画素生成手段は、その他に
も、注目した部分の中で、前記注目する黒画素から最も
遠い位置に存在する画素を新たな黒画素とするものでも
よく、あるいは、注目する黒画素に最も近いとされた画
素の集団の輪郭を形成する画素のつながりの中で、或る
１つの画素をランダムに選び、その選ばれた画素を新た
な黒画素とするものでもよく、さらには、注目する黒画
素に最も近いとされた画素の集団の輪郭を形成する画素
のつながりの或る一部に注目し、その注目した部分の中
で、或る１つの画素をランダムに選び、その選ばれた画
素を新たな黒画素とするものであってもよい。

【００３１】以上のような構成とすることにより、注目
する黒画素がエッジ部に存在する画素であるか否かの判
定を行い、エッジ部に存在する画素であると判定された
場合は、その黒画素に対応して新たに生成される黒画素
は、遠くに散らせた位置に生成するのではなく、隣接し
て生成するようにする。これにより、変換画像において
もエッジ部のシャープさを維持することができる。ま
た、エッジ部に存在する画素でないと判定された場合
は、その黒画素に対応して新たに生成される黒画素は、
遠くに散らせた位置に生成することができ、原画像に存
在する黒画素が変換画像において偏った状態で存在する
ことなく、黒画素を画像全体に散らばらせることがで
き、良好な画像を得ることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】２値画像の変倍処理においては、
たとえば、画素数を縦横とも２倍に変換する場合を考え
ると、変換後の画像において出現する黒画素の数は４倍
になるはずである。普通の使い方としては、縦横とも２
倍に変換する場合には、変換後の画像において出現する
黒画素の数を原画像に対して４倍とすればよい。しか
し、変換画像の解像度は任意の倍率であり、その変換後
の画像に出現させる黒画素の数を任意の数とすることが
できるようにする必要もある。たとえば、プリンタなど
の出力機器の特性によっては、解像度は縦横ともに２倍
とするが、黒画素の数は４倍ではなく２倍にしたいとい
うような場合もある。たとえば、原画像を出力する機器
の黒画素のドット径と変換画像を出力する出力機器のド
ット径の面積の比が、２：１である場合は、黒画素の数
の比は１：２とすることによって濃度は保たれる。

【００３３】このような場合に対処した一例として、以
下に述べる発明の実施の形態では、画素数を縦横ともに
２倍とし、変換後の画像において出現する黒画素の数は
２倍とする例について説明する。

【００３４】（第１の実施の形態）この第１の実施の形
態においては、図１に示すような疑似中間調処理された
原画像の画素数を縦横とも２倍に拡大し、その拡大に伴
って黒画素数を２倍とする例について説明する。図１で
示す原画像は説明の便宜上、縦横が１０画素×１０画素
で構成されており、この原画像の画素数を縦横ともに２
倍にし、２０画素×２０画素の変換画像を生成する。な
お、以下の説明においては、ある特定の画素を表す場
合、ｉ方向およびｊ方向の座標値で表す。たとえば、図
１における黒画素Ａは（ｉ１，ｊ１）というように表す
ものとする。以下、処理手順を幾つかの工程に分けて順
を追って説明する 〔１〕第１の処理工程 まず、図１に示す原画像の画素数を縦横ともに２倍に
し、図２に示すように、２０画素×２０画素の変換画像
を生成する（図２参照）。したがって、原画像の１つの
画素は変換画像の４つの画素に対応する。たとえば、原
画像の（ｉ１，ｊ１）の画素は、変換画像の（ｉ１，ｊ
１）、（ｉ２，ｊ１）、（ｉ１，ｊ２）、（ｉ２，ｊ
２）の４つの画素に対応することになる。なお、この時
点では変換画像には黒画素は存在していない。そして、
原画像の各黒画素（斜線が施されている）について、変
換画像の各画素との間で、両者の中心間距離が最も近い
変換画像の画素を特定し、その特定した画素を黒画素と
する。この処理により、変換画像は原画像（図１）の黒
画素部分に対応した位置の画素が黒画素となる。この様
子を図３に示す。図３において、斜線を施した部分の画
素が黒画素とされた部分である。

【００３５】この原画像に対応する変換画像の画素を黒
画素とする処理は、具体的には次のようにして行う。前
記したように、原画像における各黒画素の各中心点に最
も近い中心点を有する変換画像の画素を黒画素とする
が、これを原画像の（ｉ１，ｊ１）に存在する黒画素Ａ
を例にとって説明する。

【００３６】この原画像における黒画素Ａの中心点をｐ
１とすると、この中心点ｐ１に最も近い変換画像の画素
は、図１の画像と図２の画像を重ね合わせて考えると、
この場合、中心点ｐ１は、（ｉ１，ｊ１）、（ｉ２，ｊ
１）、（ｉ１，ｊ２）、（ｉ２，ｊ２）の４つの画素の
境界点に位置してしまい、或る１つの画素を特定するこ
とができない。したがって、このような場合は、図１の
原画像を図２の変換画像に対して、図示斜め左上方向に
わずかだけずらした状態で重ね合わせる。これにより、
原画像の黒画素Ａの中心点ｐ１は、図２の変換画像の
（ｉ１，ｊ１）の画素上に位置するため、黒画素Ａの中
心点に対して、変換画像における（ｉ１，ｊ１）の画素
の中心点ｐ２が最も近い位置に存在することになり、原
画像の黒画素Ａの中心点に最も近い中心点を有する変換
画像における画素は、変換画像において（ｉ１、ｊ１）
の画素ということになる。このような状態で、原画像の
他の黒画素Ｂ，Ｃ，Ｄ，・・・，Ｉのそれぞれの中心点
に最も近い変換画素における画素を特定する。

【００３７】図３はこのようにして特定された画素を黒
画素とした場合を示すもので、黒画素には斜線が施さ
れ、黒画素Ａに対しては黒画素ａ、画素Ｂに対しては黒
画素ｂ、黒画素Ｃに対しては黒画素ｃ、黒画素Ｄに対し
ては黒画素ｄ、黒画素Ｅに対しては黒画素ｅというよう
に、変換画像において原画像の黒画素Ａ〜Ｉに対応する
黒画素ａ〜ｉが生成される。

【００３８】なお、以上説明した処理は、中心点間距離
を判定しやすくするために、原画像を変換画像に対して
わずかだけずらした状態で、最も近い中心点間距離を求
めるようにした。これは、前記したように、原画像の或
る中心点が変換画像における各画素の境界点に位置して
しまい、或る１つの画素を特定することができないこと
に対処するための措置である。このように、原画像の或
る中心点が変換画素の境界点に位置する例は、画素数を
縦横とも偶数倍に変換する場合はすべて同じようなこと
が生じるので、この場合は、前記したようにしたような
処理を行うことで、変換画像において原画像に対応する
黒画素を特定する。

【００３９】〔２〕第２の処理工程 次に、以上のようにして求めた変換画像における黒画素
ａ〜ｉに対して、変換画像の各画素（黒に変換されなか
った各画素）がどの黒画素に最も近く、どのくらいの距
離が有るかを１つ１つの画素毎に距離計算する。この距
離としては、ユークリッド距離、４近傍距離、８近傍距
離の３種類の距離を用いることができる。ここでは、ユ
ークリッド距離を用いた例について説明する。このユー
クリッド距離は、２点ｐ１、ｐ２間の距離をｄとし、ｐ
１の座標を（ｐｉ１，ｐｊ１）、ｐ２の座標を（ｐｉ
２，ｐｊ２）とすると、

【００４０】

【数１】

【００４１】によって求められる距離である。

【００４２】図３において、たとえば、（ｉ４，ｊ１）
の画素は黒画素ａに対して、（１）式により、９の平方
根（＝３）だけ離れていると求められる。このようにし
て、黒画素ａ〜ｉ以外の各画素ごとに、その画素と最も
近い黒画素までの距離が計算され、その計算結果が各画
素に記載されたものを図４に示す。なお、図４に記載さ
れた数値は、図面の都合上、（１）式により平方根を求
める前の値が示されている。たとえば、（ｉ４，ｊ１）
の画素は黒画素ａに対して、（１）式により、９の平方
根だけ離れていると求められた場合は、「９」という数
値が示されている。したがって、実際の値は、図示され
た値の平方根である。たとえば、（ｉ４，ｊ１）の画素
は実際には「３」だけ黒画素ａから離れた距離にある。
また、（ｉ７，ｊ６）の画素は、黒画素ｃに対して、図
４では、「１３」と記載されているが、実際には、「１
３」の平方根（≒3.6）だけ離れていることを示してい
る。なお、この（ｉ７，ｊ６）の画素は、黒画素ｅに対
しても、「１３」の平方根（≒3.6）だけ離れているこ
とになる。また、図４において、横線で示された画素は
黒画素ｅにもっとも近いとされる画素の集団の輪郭部を
形成する画素であるが、これについては後に説明する。

【００４３】このようにして、、黒画素ａ〜ｉに対し
て、変換画像の各画素（黒に変換されなかった各画素）
がどの黒画素に最も近く、どのくらいの距離が有るかを
１つ１つの画素毎に距離計算する。その求められた距離
の値が図４の各画素に示されている。なお、この値は前
記したように、（１）式において平方根を計算する前の
値が示されている。

【００４４】ところで、このように距離を求める処理に
おいて、求めるべき距離に最大値を設定し、その最大値
以内に黒画素ａ〜ｉのいずれも見つからない場合は、そ
の画素については距離を求めないようにする。

【００４５】たとえば、最大値として「８」を設定した
とすると、図５に示すように、距離値が記載されていな
い空白部分に存在するすべての画素は、どの黒画素（こ
こでは、斜線を施した４つの黒画素）までの距離が
「８」（図面上では、平方根を求める前の値であるか
ら、“６４”）よりも大きい値の位置に存在しているた
め、これらの画素については距離を求める処理を行わな
いようにする。これにより、全体の計算量を少なくする
ことができる。

【００４６】〔３〕第３の処理工程 以上のようにして、変換画像内の各画素毎に最も近い黒
画素との間の距離が計算されると、次の処理工程とし
て、その求められた距離を基に、黒画素ａ〜ｉそれぞれ
に対してどの画素を新たな黒画素とするかを決定する。
この処理を図４により説明する。図４において、ここで
は、黒画素ｅに対する新たな黒画素を決定する例につい
て説明する。まず、黒画素ａ〜ｉのなかで黒画素ｅを最
も近い黒画素とする画素の集団を考える。この画素の集
団は求められた距離をもとに考えると、図４の横線を施
した画素に囲まれた範囲内の画素であることがわかる。
そして、この画素の集団の中で、黒画素ｅから最も遠い
距離に存在する画素を見つける。この処理について以下
に説明する。

【００４７】図４からもわかるように、黒画素ｅに最も
近いとされた画素の集団の中で、最も遠い距離は、この
場合、「２６」（≒5.1）であり、その位置に存在する
画素は（ｉ１０，ｊ８）の画素である。したがって、こ
の画素を新たに黒画素とする画素であると決定する。た
だし、この（ｉ１０，ｊ８）の画素は、この場合、黒画
素ｅに最も近いとして処理されたが、実際には、黒画素
ｃに最も近いとされる画素の集団（図４には示されてい
ない）の中で、最も遠い距離に位置している画素でもあ
る（つまり、黒画素ｅと黒画素ｃに対して同距離「２
６」に存在している）。このように、２つ以上の黒画素
に対して同距離に存在している画素がある場合は、現
在、注目している黒画素側の集団として考える。したが
って、この場合、（ｉ１０，ｊ８）の画素は、黒画素ｅ
に最も近い集団に属すると判断する。

【００４８】このようにして、黒画素ｅに最も近いとさ
れた画素の集団の中で、最も遠い位置に存在する（ｉ１
０，ｊ８）の画素を新たに黒画素とする画素として決定
する。

【００４９】なお、以上の処理において、注目する黒画
素に最も近いとされた画素の集団の中で、最も遠い位置
に存在する画素が複数存在する場合は、予め何らかの規
則を決めておき、その規則に基づいていずれか１つの画
素を決定する。この例を以下に説明する。

【００５０】図４の場合、注目黒画素ｅに対しては、
「２６」という距離が最も遠い距離であり、この距離は
黒画素ｅに対しては１つしか存在しなかったが、今、こ
の「２６」がなかったとすると、「２５」が最も遠い距
離となり、この「２５」の距離に位置する画素は図４か
らもわかるように、（ｉ１，ｊ６）、（ｉ１０，ｊ
９）、（ｉ８，ｊ１３）の３つの画素が存在する。この
ように、注目黒画素に対して、最も遠い画素が複数個存
在する場合の処理を、図６を参照しながら説明する。

【００５１】図６は黒画素ｅを注目画素としたとき、こ
の黒画素ｅに最も近いとされた画素の集団（横線を施し
た画素で囲まれた範囲内の画素）を示すものである。こ
こでは、前記したように、黒画素ｅに最も近いとされた
画素の集団の中で、最も遠い位置に存在する画素は図６
からもわかるように、（ｉ１，ｊ６）、（ｉ１０，ｊ
９）、（ｉ８，ｊ１３）の３つの画素が存在している。

【００５２】このような場合、予め定められる規則は幾
つか考えられるが、まず第１の規則として、たとえば、
図６において、（ｉ１，ｊ６）、（ｉ１０，ｊ９）、
（ｉ８，ｊ１３）の３つの画素のうち、ランダムに或る
画素を選択し、その選択した画素を新たな黒画素とする
画素として決定する。また、第２の規則として、たとえ
ば、黒画素ｅに最も近いとされた画素の集団を図６に示
すように、３つのエリアＺ１，Ｚ２，Ｚ３に分けて考
え、まず、エリアＺ１において、黒画素ｅから右方向に
のびる行Ｌ１を基点にして、時計方向に行Ｌ２，Ｌ３，
・・・というように、各行単位でその行に属する画素の
中で最も距離値の大きい画素を探索して行く。そして、
この場合、行Ｌ５まで探索すると、次に、エリアＺ２に
移って、今度は、最も下に位置する行Ｌ６を基点に、行
Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８，・・・というように各行単位でその
行に属する画素の中で最も距離値の大きい画素を探索し
て行く。そして、この場合、行Ｌ１３まで探索すると、
次に、エリアＺ３に移って、今度は、最も上に位置する
行Ｌｌ４を基点に、行Ｌ１５，Ｌ１６，・・・，Ｌ１７
というように、各行単位でその行に属する画素の中で最
も距離値の大きい画素を探索して行く。このような探索
順序を決めておき、最初に、探索された最も距離値の大
きい画素を新たな黒画素とする画素として決定する。こ
の場合は、（ｉ１０，ｊ９）の画素が新たな黒画素とす
る画素として決定される。このようにして或る注目黒画
素に対する新たな黒画素とする画素の決定がなされると
その画素を黒画素とする処理を行う。

【００５３】〔４〕第４の処理工程 以上のようにして或る注目黒画素に対する新たな黒画素
を生成する処理を行ったのち、次の処理工程として、新
たな黒画素をも考慮した距離計算を行う。すなわち、図
４の例では、（ｉ１０，ｊ８）の画素が新たに黒画素と
なったので、この新たな黒画素をも考慮して距離計算を
行う。その結果を図７に示す。図７において、横線を施
した画素で囲まれた部分が新たな黒画素（これをｅ１で
表す）に最も近いとされた画素の集団であり、この部分
が新たな黒画素ｅ１の出現により図５に対して修正され
た部分である。なお、第４の処理行程は、省略可能であ
る。

【００５４】〔５〕第５の処理工程 そして、次に、この図７の状態で、次の黒画素、たとえ
ば、黒画素ｆに対して、前記したような第２〜第４の処
理工程を行い、この黒画素ｆに対する新たな黒画素生成
処理が終了したら、次は黒画素ｇに対して、前記したよ
うな第２〜第４の処理工程を行うというように、最後の
黒画素ｉまで前記第２〜第４の処理工程を繰り返し行
う。

【００５５】このとき、新たに生成されたそれぞれの黒
画素は、始めからの黒画素ａ〜ｉと区別をしておき、こ
の新たに生成された黒画素に対する新たな黒画素を生成
することは行わない。

【００５６】以上のような処理を行うことにより、黒画
素ａ〜ｉに対応して、１つづつ新たな黒画素が生成さ
れ、しかも、それぞれの新たな黒画素は、始めから存在
する黒画素ａ〜ｉのいずれからも離れた位置に存在する
ことになる。つまり、黒画素ａ〜ｉの近隣の黒画素間の
ほぼ中間となるような位置に存在することになる。した
がって、図１のような原画像を任意の倍率で変換する場
合、原画像に存在する黒画素が変換画像において偏った
状態で存在することなく、黒画素を画像全体に散らばら
せることができ、良好な画像を得ることができる。

【００５７】なお、この第１の実施の形態では、画素数
を縦横ともに２倍とし、黒画素を４倍ではなく２倍とす
る例について説明でしているが、画素数を縦横ともに２
倍とし、それに伴って黒画素を４倍とする場合は、ま
ず、第２〜第４の処理工程を行った後、新たに生成され
た黒画素をも考慮して、もう一度、第２〜第４の処理工
程を行えばよい。

【００５８】また、前記第３の処理工程における新たな
黒画素とする画素を決定する処理は、以上の説明では、
注目する黒画素に最も近い画素の集団の中で、注目する
黒画素から最も遠い画素とするという方法を用いたが、
この方法の他に、次に示すような第１〜第３の３つの方
法を用いても良い。

【００５９】第１の方法は、注目する黒画素に最も近い
画素の集団の中の、或る一部分に注目し、その中で一番
遠い位置にある画素を黒画素とするという方法である。
この方法は、たとえば、図４において、注目する黒画素
（たとえば、黒画素ｅ）に最も近い集団を、幾つかのエ
リアに分け、幾つかのエリアのうちの或る１つのエリア
に注目し、その注目したエリア内で黒画素ｅに対して最
も遠い位置に存在する画素を新たな黒画素とするという
方法である。

【００６０】また、第２の方法は、注目する黒画素に最
も近い画素の集団と、当該注目する黒画素の周辺に存在
する黒画素に最も近い画素の集団との境界上に存在する
画素の中からいずれか１つの画素をランダムに選択し、
その選択した画素を黒画素とする方法である。ここでい
う境界上とは、図４を例に取ると、黒画素ｅにもっとも
近い画素の集団の輪郭を形成する画素のつながりである
（図４において、横線を施した画素群）。そして、これ
らの輪郭を形成する画素のつながりの中で、或る１つの
画素をランダムに選択し、それを黒画素とするものであ
る。

【００６１】また、第３の方法は、注目する黒画素に最
も近い画素の集団と、当該注目する黒画素の周辺に存在
する黒画素に最も近い画素の集団との境界上に存在する
画素のつながり（図４において、横線を施した画素群）
を考え、その境界上に存在する画素のつながりを幾つか
のブロックに分割し、或る１つのブロックに注目し、そ
の注目したブロック内の画素の中からいずれか１つの画
素をランダムに選択し、その選択した画素を黒画素とす
る方法である。

【００６２】これらの方法を用いて新たな黒画素を決定
するようにしてもよい。

【００６３】ところで、以上説明した第１の実施の形態
を実現するための手段について、以下に簡単に説明す
る。

【００６４】図８は第１の実施の形態の全体的な概略構
成図であり、最短距離画素探索部１、距離計算部２、黒
画素生成部３、変換画素バッファ４などから構成されて
いる。最短距離画素探索部１は原画像データを入力して
変換画像バッファ４の内容を基に、前記第１の処理工程
で説明した処理を行うもので、この最短距離画素探索部
１により、原画像の或る黒画素が変換画像のどの画素に
最も近いかが検出され、対応する変換画像の画素が黒画
素とされる（図３参照）。また、距離計算部２は前記第
２の処理工程で説明した処理を行うもので、変換画像に
おける黒画素ａ〜ｉに対して、変換画像の各画素（黒に
変換されなかった各画素）がどの黒画素に最も近く、ど
のくらいの距離が有るかを１つ１つの画素毎に距離計算
する。また、黒画素生成部３は、前記第３〜第５の処理
工程で説明した処理を行うもので、距離計算部２で求め
られた内容をもとに、各黒画素ａ〜ｉのそれぞれの黒画
素に最も近い画素の集団を求め、これに基づいて新たな
黒画素を生成する。

【００６５】また、図９は黒画素生成部３の概略的な構
成を示すものである。図９（ａ）は、注目する黒画素に
最も近い画素の集団の中で、注目する黒画素から最も遠
い画素を黒画素とする方法、または、注目する黒画素に
最も近い画素の集団の中の或る一部分に注目し、その中
で一番遠い位置にある画素を黒画素とするという方法を
実現するための概略構成を示すもので、黒画素検出部３
１、近傍画素検出部３２、最長距離画素検出部３３など
から構成されている。なお、変換画像バッファ４および
距離計算部２は図８で示したものと同じである。このよ
うな構成において、黒画素検出部３１では変換画像バッ
ファ４の内容に基づいて黒画素（前記した例では、黒画
素ａ〜ｉ）を検出し、近傍画素検出部３２によって、そ
れぞれの黒画素毎にその黒画素に最も近いとされる画素
の集団を検出する。そして、これらの画素の集団の中か
ら、最長距離画素検出部３３によって最長距離画素を新
たな黒画素とするための画素として検出する。

【００６６】図９（ｂ）は、注目する黒画素に最も近い
画素の集団と、当該注目する黒画素の周辺に存在する黒
画素に最も近い画素の集団との境界上に存在する画素の
中からいずれか１つの画素をランダムに選択し、その選
択した画素を黒画素とする方法、または、その境界上に
存在する画素を幾つかのブロックに分割し、或る１つの
ブロックに注目し、その注目したブロック内の画素の中
からいずれか１つの画素をランダムに選択し、その選択
した画素を黒画素とする方法を実現するための概略構成
を示すものであり、黒画素検出部３１、近傍画素検出部
３２、境界画素検出部３４、ランダム画素選択部３５な
どから構成されている。なお、変換画像バッファ４は図
８で示したものと同じである。このような構成におい
て、黒画素検出部３１では変換画像バッファ４の内容に
基づいて黒画素（前記した例では、黒画素ａ〜ｉ）を検
出し、近傍画素検出部３２によって、それぞれの黒画素
毎にその黒画素に最も近いとされる画素の集団を検出す
る。そして、これらの画素の集団の中から、他の黒画素
に最も近いとされる画素の集団との境界となる画素を、
境界画素検出部位３４により検出し、これにより検出さ
れた境界画素の中で、ランダムに或１つの画素を新たな
黒画素とするための画素として検出する。

【００６７】なお、以上の第１の実施の形態における様
々な処理を行うためのプログラムは、フロッピィディス
クなどの記憶媒体に記憶させておき、本発明はその記憶
媒体をも含むものである。

【００６８】（第２の実施の形態）以上説明した第１の
実施の形態は、原画像において黒画素が散在している場
合における処理であったが、この第２の実施の形態は、
原画像に画像のエッジ部が存在しているか否かを判断し
て、エッジが存在していると判断された場合における処
理について説明する。すなわち、画像にエッジ部が存在
しない図１のような画像の場合は、第１の実施の形態で
説明した黒画素を散らす処理が良いが、エッジ部が存在
している場合は、そのエッジ部の黒画素を変換後の画像
において散らすと、エッジのシャープさが低下すること
になり好ましい結果が得られないからである。

【００６９】この第２の実施の形態の概略的な処理を図
１０のフローチャートで説明する。図１０において、ま
ず、原画像に黒画素が有るか否かの判定を行い（ステッ
プｓ１）、黒画素が有る場合は、原画像の或る黒画素が
変換画像のどの画素に最も近いかを検出して、対応する
変換画像の画素を黒画素とする（ステップｓ２）。この
ステップｓ１とｓ２の処理は原画像の全ての黒画素につ
いて行われ、これは、前記第１の実施の形態で説明した
第１の処理工程に相当する処理である。そして、変換画
像において原画像の黒画素に対応した黒画素が存在する
か否かの判定（ステップｓ３）を行った後、黒画素が存
在すれば、その黒画素がエッジ部であるか否かの判定を
行う（ステップｓ４）。この判定において、エッジ部で
ないと判定された場合は、第１の黒画素生成処理を行い
（ステップｓ５）、エッジであると判定された場合は第
２の黒画素生成処理を行う（ステップｓ６）。なお、エ
ッジがない場合の処理、つまり、ステップｓ１からステ
ップｓ５の処理は、前記第１の実施の形態で説明した処
理に対応する。

【００７０】以下ではエッジ判定処理と第２の黒画素生
成処理について説明する。

【００７１】まず、エッジ判定処理について説明する。
たとえば、図１１のような変換画像があったとする。こ
の変換画像において、斜線を施した画素は、前記第１の
実施の形態で説明した第１の処理工程によって、原画像
に対応して黒画素とされた黒画素部分であり、これら黒
画素部分以外の画素に付された数値は、最も近い黒画素
までの距離値を表している。ここでは今、（ｉ９，ｊ
９）の黒画素（これをｍで表す）を注目する黒画素と
し、この黒画素ｍがエッジ部に存在している画素である
か否かを判定する例について説明する。

【００７２】始めに、注目している黒画素ｍに最も近い
画素の集団を求め、この集団の中で、黒画素ｍの周辺に
存在する黒画素に最も近い画素の集団との境界上に存在
する画素を求める。すなわち、黒画素ｍに最も近い画素
の集団の輪郭を形成する画素のつながりを求める（図１
１において、横線を施した画素）。次に、黒画素ｍに最
も近い画素の集団の輪郭を形成する画素のつながりの中
で、黒画素ｍに最も遠い画素と最も近い画素までの距離
をそれぞれ求める。そして、それぞれの距離の比と予め
定められたしきい値との比較を行い、黒画素ｍがエッジ
に属する画素であるか否かの判断を行う。以下、この判
断について説明する。

【００７３】今、注目する黒画素に最も近い画素の集団
の輪郭を形成する画素のつながりの中で、注目する黒画
素に最も遠い画素までの距離をｄ１、最も近い画素まで
の距離をｄ２とし、しきい値をｔｈ１とすると、 （ｄ１／ｄ２）＞ｔｈ１のときはその黒画素はエッジに
属する （ｄ１／ｄ２）≦ｔｈ１のときはその黒画素はエッジで
はない との判定を行う。

【００７４】たとえば、黒画素ｍを例にして考えると、
この黒画素ｍに最も近い画素の集団の輪郭を形成する画
素のつながりの中で、黒画素ｍに最も遠い画素（ｉ１
３，ｊ１１）までの距離ｄ１は「２０」の平方根（＝4.
47）、最も近い画素たとえば（ｉ９，ｊ８）の画素まで
の距離は「１」の平方根（＝１）である。また、しきい
値ｔｈ１はｔｈ１＝２〜３とすると良い結果が得られる
ことがわかった。従って、この場合は、（ｄ１／ｄ２）
＞ｔｈ１となるので、黒画素ｍはエッジであると判定さ
れる。

【００７５】ところで、注目する黒画素に最も遠い画素
までの距離ｄ１と最も近い画素までの距離ｄ２との比を
もとにして、その注目する黒画素がエッジであるか否か
を判定できるのは次のような理由によるものである。す
なわち、注目する画素がエッジである場合には、画素の
集団の輪郭を形成する画素のつながりの描く閉ループの
中心付近に注目する黒画素が位置せず、注目する黒画素
は図１１からもわかるように、閉ループの中で必ず偏っ
た位置に存在するからであり、注目する黒画素に最も遠
い画素までの距離ｄ１と最も近い画素までの距離ｄ２と
の比は必然的に大きくなる。したがって、距離ｄ１とｄ
２の比をとることにより、その黒画素がエッジであるか
否かを判定できるのである。

【００７６】このようにして、注目する黒画素がエッジ
であることが判定されると、第２の黒画素生成処理を行
うことによって黒画素が生成される。この第２の黒画素
生成処理は、そのときの注目する黒画素に隣接する８個
の画素のうち、そのときの状態に応じて、いずれかの画
素を新たな黒画素とする処理を行う。この隣接する８個
のどれを新たな黒画素とするかは、予め規則を設定し、
たとえば、注目する黒画素の位置を（ｉ，ｊ）とした場
合、（ｉ＋１、ｊ＋１）の画素を新たな黒画素とすると
いうように決めてもよいし、隣接する８個のうち、いず
れかをランダムに決めるようにしてもよい。たとえば、
（ｉ＋１、ｊ＋１）の画素を新たな黒画素とするという
ように決めたとすれば、図１１の場合は、注目する黒画
素ｍはこの場合、（ｉ９，ｊ９）であるから、（ｉ１
０，ｊ１０）の画素が新たな黒画素となる。

【００７７】以上のようにして或る注目黒画素ｍに対す
る新たな黒画素を生成する処理を行ったのち、次の処理
工程として、新たな黒画素をも考慮した距離計算を行
う。そして次に、次の黒画素、たとえば、黒画素ｎに対
して、前記したようなエッジ判定処理の後、この黒画素
ｎに対する新たな黒画素生成処理を行い、その後、次は
黒画素に対して、前記同様の処理工程を行うというよう
に、最後の黒画素まで前記した処理工程を繰り返し行
う。

【００７８】このとき、新たに生成されたそれぞれの黒
画素は、始めから存在する黒画素と区別をしておき、こ
の新たに生成された黒画素に対する新たな黒画素を生成
することは行わない。

【００７９】以上のような処理を行うことにより、黒画
素ｍ，ｎ，・・・に対応して１つづつ新たな黒画素が生
成される。しかも、それぞれの新たな黒画素は、黒画素
ｍ，ｎ，・・・がエッジ部に存在する黒画素であれば、
その黒画素に隣接して生成される。

【００８０】なお、この第２の実施の形態では、画素数
を縦横ともに２倍とし、黒画素を４倍ではなく２倍とす
る例について説明でしているが、画素数を縦横ともに２
倍とし、それに伴って黒画素を４倍とする場合は、第１
の実施の形態と同様、前記した処理を２度繰り返して行
えばよい。

【００８１】以上のように、この第２の実施の形態で
は、注目する黒画素がエッジ部に存在する画素であると
判定された場合は、その黒画素に対応して新たに生成さ
れる黒画素は、遠くに散らせた位置に生成するのではな
く、隣接して生成するようにする。これにより、変換画
像においてもエッジ部のシャープさを維持することがで
きる。

【００８２】ところで、以上説明した第２の実施の形態
を実現するための手段について、以下に簡単に説明す
る。

【００８３】図１２は第２の実施の形態の全体的な概略
構成図である。図１２において、最短距離画素探索部
１、距離計算部２、変換画素バッファ４は、前記第１の
実施の形態の説明において用いた図８に示されたものと
同じものであり、この第２の実施の形態の場合は、これ
らの他に、エッジ判定部５、第１の黒画素生成部６、第
２の黒画素生成部７などが設けられている。なお、第１
の黒画素生成部６は図８における黒画素生成部３に相当
するものである。また、第２の黒画素生成部７は、前述
した第２の黒画素生成処理を行うもので、エッジ判定部
５により注目する黒画素がエッジ部に存在する黒画素で
あると判定された場合に、前述したような黒画素生成処
理を行う。

【００８４】また、図１３は前記エッジ判定部５の概略
的な構成を示すものであり、近傍画素検出部５１、境界
画素検出部５２、境界最長距離画素検出部５３、境界最
短距離画素検出部５４、距離比比較部５５などから構成
されている。なお、変換画像バッファ４は図１２で示し
たものと同じものである。このような構成において、注
目する黒画素に対する最も近い画素の集団を近傍画素検
出部５１にて検出し、その集団の輪郭を形成する画素を
境界画素検出部５２により検出する。そして、境界最長
距離画素検出部５３にて注目する黒画素から最も遠い位
置にある画素を検出するとともに、境界最短距離画素検
出部５４にて注目する黒画素から最も近い位置にある画
素を検出し、距離比比較部５５にてそれぞれの距離ｄ
１，ｄ２を求めるとともに、両者の比をとり、しきい値
ｔｈ１と比較して、エッジに存在する画素であるか否か
の判定結果を出力する。

【００８５】なお、以上の第２の実施の形態における様
々な処理を行うためのプログラムは、フロッピィディス
クなどの記憶媒体に記憶させておき、本発明はその記憶
媒体をも含むものである。

【００８６】以上説明したように、この第２の実施の形
態では、注目する黒画素がエッジ部に存在する画素であ
るか否かを判定し、エッジ部に存在していないと判定さ
れた場合は、第１の黒画素生成処理により、前記第１の
実施の形態で説明したように、新たな黒画素を散らばら
せて生成するようにし、エッジ部に存在する画素である
と判定された場合は、新たに生成される黒画素は、その
注目する黒画素に隣接して生成するようにする。これに
より、画像のエッジ部を変換後においてもシャープさを
保つことができる。

【００８７】なお、以上説明した第１及び第２の実施の
形態において、変換画像において、注目する黒画素に対
する距離は、ユークリッド距離を用いた例で説明した
が、ユークリッド距離に限られるものではなく、たとえ
ば、４近傍距離、あるいは８近傍距離を用いても同様に
実施できる。

【００８８】４近傍距離は、２点１、ｐ２間の距離をｄ
とし、ｐ１の座標を（ｐｉ１，ｐｊ１）、ｐ２の座標を
（ｐｉ２，ｐｊ２）とすると、 ｄ＝｜pｉ１−ｐｉ２｜＋｜ｐｊ１−ｐｊ２｜・・・（２） によって求められる距離である。また、８近傍距離は、
同様に、２点ｐ１、ｐ２間の距離をｄとし、ｐ１の座標
を（ｐｉ１，ｐｊ１）、ｐ２の座標を（ｐｉ２，ｐｊ
２）とすると、 ｄ＝ｍａｘ（｜pｉ１−ｐｉ２｜，｜ｐｊ１−ｐｊ２｜）・・・（３） によって求められる距離である。なお、（３）式は、｜
pi1-pi2｜と｜pj1-pj2｜を求めその最大値を２点間の距
離とするというものである。

【００８９】図１４は図４を４近傍距離を用いて表した
ものであり、図１５は図４を８近傍距離を用いて表した
ものである。この図１４、図１５に記載された距離を表
す数値は、図４の数値の表し方とは異なって、数値その
ものが距離を表している。このような、４近傍距離また
は８近傍距離を用いた場合でも、前記第１、第２の実施
の形態で説明したユークリッド距離を用いた場合と距離
を表す数値は異なるが、その処理は前記第１、第２の実
施の形態で説明したと同様に実施することができる。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、原
画像を任意の倍率で変換する場合、変換画像において、
倍率が変換されることにより新たに生成される黒画素
は、始めから存在する黒画素のいずれからも離れた位置
に生成されるようにしたので、原画像が倍率変換された
とき、原画像に存在する黒画素が倍率変換後の変換画像
において偏った状態で存在することなく、黒画素を画像
全体に散らばらせることができ、良好な画像を得ること
ができる。

【００９１】また、本発明は、原画像の黒画素に対応す
る変換画像における黒画素が画像のエッジ部分に存在す
るか否かを変換画像において判断し、エッジ部分に存在
する画素でないと判断された場合は、前記したように、
倍率変換後の変換画像において黒画素が偏った状態で存
在することなく、黒画素を画像全体に散らばらせるする
処理を行い、黒画素がエッジ部に存在すると判定された
場合は、その黒画素に対応して新たに生成される黒画素
を、始めから存在する黒画素に隣接した位置に生成する
ようにする。これにより、変換画像においてもエッジ部
のシャープさを保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する原画像の
一例を示す図。

【図２】原画像に対して画素数を縦横ともに２倍とした
変換画像を示す図。

【図３】原画像の黒画素の中心点に最も近い変換画像の
画素を黒画素とした例を示す図。

【図４】図３で定められた各黒画素に対して、変換画像
の各画素（黒に変換されなかった各画素）がどの黒画素
に最も近く、どのくらいの距離が有るかを１つ１つの画
素毎に距離計算した結果および或る注目する黒画素に最
も近いとされる画素の集団の例を示す図。

【図５】或る注目する黒画素に最も近い画素の集団を求
める場合、注目する黒画素までの距離を求めるときの範
囲を限定する例を説明する図。

【図６】或る注目する黒画素に対する新たな黒画素を決
定する場合の規則例を説明する図。

【図７】新たな黒画素をも考慮して距離計算を行った結
果を示す図。

【図８】第１の実施の形態の全体的な構成を示すブロッ
ク図。

【図９】第１の実施の形態における黒画素生成部の構成
を示すブロック図。

【図１０】第２の実施の形態の全体的な処理の概略を説
明するフローチャート。

【図１１】第２の実施の形態において、エッジ判定を説
明するための画像例を示す図。

【図１２】第２の実施の形態の全体的な構成を示すブロ
ック図。

【図１３】第２の実施の形態におけるエッジ判定部の構
成を示すブロック図。

【図１４】距離として４近傍距離を用いた場合の変換画
像の一例を示す図。

【図１５】距離として８近傍距離を用いた場合の変換画
像の一例を示す図。

【図１６】投影法を用いて文字や線画などの画像を拡大
する例を説明する図。

【図１７】投影法を用いて疑似中間調処理された画像の
従来の拡大方法の一例を説明する図。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，・・・，Ｉ・・・原画像に存在する黒画素 ａ，ｂ，・・・，ｉ・・・変換画像における原画像に対
応した黒画素 ｅ１・・・変換画像における黒画素ａに対する新たな黒
画素 １・・・最短距離画素探索部 ２・・・距離計算部 ３・・・黒画素生成部 ４・・・変換画像バッファ ５・・・エッジ判定部 ６・・・第１の黒画素生成部 ７・・・第２の黒画素生成部 ３１・・・黒画素検出部 ３２・・・近傍画素検出部 ３３・・・最長距離画素検出部 ３４・・・境界画素検出部 ３５・・・ランダム画素選択部 ５３・・・境界最長距離画素検出部 ５４・・・境界最短距離画素検出部 ５５・・・距離比比較部 Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３・・・エリア Ｌ１，ｌ２，・・・，Ｌ１７・・・行

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原画像の画素数を縦方向および横方向に
   任意の倍率で変換して画素密度を変換する画素密度変換
   方法において、 原画像の画素数を縦方向および横方向に任意の倍率で変
   換して得られる変換画像を生成し、この変換画像と前記
   原画像とを所定の関係に基づいて対応付けすることで、
   原画像に存在するそれぞれの黒画素に対応する変換画像
   の画素を特定し、これにより特定された変換画像の画素
   を黒画素とし、 原画像に対応づけられることにより所定の画素が黒画素
   とされた前記変換画像において、前記黒画素とされた画
   素以外の画素と各黒画素との間の距離を計算し、各画素
   について、その画素とその画素に最も近い黒画素との間
   の距離を求め、この求めた距離に基づいて新たな黒画素
   を生成するようにしたことを特徴とする画素密度変換方
   法。
2. 【請求項２】 前記或る画素とその画素に最も近い黒画
   素との間の距離は、ユークリッド距離、４近傍距離、８
   近傍距離のいずれかを用いることを特徴とする請求項１
   記載の画素密度変換方法。
3. 【請求項３】 前記或る画素とその画素に最も近い黒画
   素との間の距離を求める処理において、求める距離に予
   め最大値を設定し、その最大値の距離以内に黒画素が見
   つからない場合にはその画素に対する距離は求めないよ
   うにしたことを特徴とする請求項１記載の画素密度変換
   方法。
4. 【請求項４】 前記距離に基づいて新たな黒画素を生成
   する処理は、或る黒画素を注目する黒画素としたとき
   に、その注目する黒画素に最も近いとされた画素の集団
   を前記求めた距離から探索し、その画素の集団の中で、
   前記注目する黒画素から最も遠い位置に存在する画素を
   新たな黒画素とすることを特徴とする請求項１記載の画
   素密度変換方法。
5. 【請求項５】 前記距離に基づいて新たな黒画素を生成
   する処理は、或る黒画素を注目する黒画素としたとき
   に、その注目する黒画素に最も近いとされた画素の集団
   を前記求めた距離から探索し、その画素の集団の或る一
   部分に注目し、その注目した部分の中で、前記注目する
   黒画素から最も遠い位置に存在する画素を新たな黒画素
   とすることを特徴とする請求項１記載の画素密度変換方
   法。
6. 【請求項６】 前記距離に基づいて新たな黒画素を生成
   する処理は、或る黒画素を注目する黒画素としたとき
   に、その注目する黒画素に最も近いとされた画素の集団
   を前記求めた距離から探索し、その画素の集団の輪郭を
   形成する画素のつながりの中で、或る１つの画素をラン
   ダムに選び、その選ばれた画素を新たな黒画素とするこ
   とを特徴とする請求項１記載の画素密度変換方法。
7. 【請求項７】 前記距離に基づいて新たな黒画素を生成
   する処理は、或る黒画素を注目する黒画素としたとき
   に、その注目する黒画素に最も近いとされた画素の集団
   を前記求めた距離から探索し、その画素の集団の輪郭を
   形成する画素のつながりの或る一部に注目し、その注目
   した部分の中で、或る１つの画素をランダムに選び、そ
   の選ばれた画素を新たな黒画素とすることを特徴とする
   請求項１記載の画素密度変換方法。
8. 【請求項８】 原画像の画素数を縦方向および横方向に
   任意の倍率で変換して画素密度を変換する画素密度変換
   方法において、 原画像の画素数を縦方向および横方向に任意の倍率で変
   換して得られる変換画像を生成し、この変換画像と前記
   原画像とを所定の関係に基づいて対応付けすることで、
   原画像に存在するそれぞれの黒画素に対応する変換画像
   の画素を特定し、これにより特定された変換画像の画素
   を黒画素とし、 原画像に対応づけられることにより所定の画素が黒画素
   とされた前記変換画像において、前記黒画素とされた画
   素以外の画素と黒画素との間の距離を計算し、各画素に
   ついて、その画素とその画素に最も近い黒画素との間の
   距離を求め、この変換画像内の或る黒画素を注目する黒
   画素としたときに、その注目する黒画素が画像のエッジ
   部に存在するか否かを判定し、注目する黒画素がエッジ
   部に存在していないと判定された場合は、前記求められ
   た距離値を基にして、注目する黒画素から離れた位置に
   存在する画素を選び、この選ばれた画素を新たな黒画素
   とし、前記注目する黒画素がエッジ部に存在していると
   判定された場合は、その注目する黒画素に隣接する画素
   のうちのいずれかを新たな黒画素とすることを特徴とす
   る画素密度変換方法。
9. 【請求項９】 前記注目する黒画素が画像のエッジ部に
   存在するか否かの判定は、その注目する黒画素に最も近
   いとされた画素の集団を前記求めた距離から探索し、そ
   の画素の集団の輪郭を形成する画素のつながりの中で、
   注目する黒画素から最も遠い位置に存在する画素の注目
   する黒画素までの距離と、注目する黒画素から最も近い
   位置に存在する画素の注目する黒画素までの距離との比
   を求め、その比の大きさを基に、注目する黒画素がエッ
   ジ部に属する画素であるか否かを判定することを特徴と
   する請求項８記載の画素密度変換方法。
10. 【請求項１０】 前記注目する黒画素がエッジ部に存在
    しないと判定された場合の新たな黒画素を生成する処理
    は、その注目する黒画素に最も近いとされた画素の集団
    を前記求めた距離から探索し、その画素の集団の中で、
    前記注目する黒画素から最も遠い位置に存在する画素を
    新たな黒画素とすることを特徴とする請求項８記載の画
    素密度変換方法。
11. 【請求項１１】 前記注目する黒画素がエッジ部に存在
    しないと判定された場合の新たな黒画素を生成する処理
    は、その注目する黒画素に最も近いとされた画素の集団
    を前記求めた距離から探索し、その画素の集団の或る一
    部分に注目し、その注目した部分の中で、前記注目する
    黒画素から最も遠い位置に存在する画素を新たな黒画素
    とすることを特徴とする請求項８記載の画素密度変換方
    法。
12. 【請求項１２】 前記注目する黒画素がエッジ部に存在
    しないと判定された場合の新たな黒画素を生成する処理
    は、その注目する黒画素に最も近いとされた画素の集団
    を前記求めた距離から探索し、その画素の集団の輪郭を
    形成する画素のつながりの中で、或る１つの画素をラン
    ダムに選び、その選ばれた画素を新たな黒画素とするこ
    とを特徴とする請求項８記載の画素密度変換方法。
13. 【請求項１３】 前記注目する黒画素がエッジ部に存在
    しないと判定された場合の新たな黒画素を生成する処理
    は、その注目する黒画素に最も近いとされた画素の集団
    を前記求めた距離から探索し、その画素の集団の輪郭を
    形成する画素のつながりの或る一部に注目し、その注目
    した部分の中で、或る１つの画素をランダムに選び、そ
    の選ばれた画素を新たな黒画素とすることを特徴とする
    請求項８記載の画素密度変換方法。
14. 【請求項１４】 原画像の画素数を縦方向および横方向
    に任意の倍率で変換して画素密度を変換する画素密度変
    換装置において、 原画像の画素数を縦方向および横方向に任意の倍率で変
    換して得られた変換画像と原画像の対応関係をもとに、
    原画像の黒画素と変換画像の画素とを対応付けし、対応
    づけられた変換画像の画素を黒画素とする手段と、 原画像に対応づけられることにより所定の画素が黒画素
    とされた前記変換画像において、前記黒画素とされた画
    素以外の各画素と各黒画素との間の距離を計算し、各画
    素について、その画素とその画素に最も近い黒画素との
    間の距離を求める距離計算手段と、 この距離計算手段により求められた距離に基づいて新た
    な黒画素を生成する黒画素生成手段と、 を有したことを特徴とする画素密度変換装置。
15. 【請求項１５】 前記距離計算手段によって求められる
    或る画素とその画素に最も近い黒画素との間の距離は、
    ユークリッド距離、４近傍距離、８近傍距離のいずれか
    を用いることを特徴とする請求項１４記載の画素密度変
    換装置。
16. 【請求項１６】 前記距離計算手段によって或る画素と
    その画素に最も近い黒画素との間の距離を求める処理
    は、求める距離に予め最大値を設定し、その最大値の距
    離以内に黒画素が見つからない場合にはその画素に対す
    る距離は求めないようにしたことを特徴とする請求項１
    ４記載の画素密度変換装置。
17. 【請求項１７】 前記黒画素生成手段は、或る黒画素を
    注目する黒画素としたときに、その注目する黒画素に最
    も近いとされた画素の集団を前記求めた距離から探索
    し、その画素の集団の中で、前記注目する黒画素から最
    も遠い位置に存在する画素を新たな黒画素とすることを
    特徴とする請求項１４記載の画素密度変換装置。
18. 【請求項１８】 前記黒画素生成手段は、或る黒画素を
    注目する黒画素としたときに、その注目する黒画素に最
    も近いとされた画素の集団を前記求めた距離から探索
    し、その画素の集団の或る一部分に注目し、その注目し
    た部分の中で、前記注目する黒画素から最も遠い位置に
    存在する画素を新たな黒画素とすることを特徴とする請
    求項１４記載の画素密度変換装置。
19. 【請求項１９】 前記黒画素生成手段は、或る黒画素を
    注目する黒画素としたときに、その注目する黒画素に最
    も近いとされた画素の集団を前記求めた距離から探索
    し、その画素の集団の輪郭を形成する画素の繋がりの中
    で、ランダムに或１つの画素を選び、その画素を新たな
    黒画素とすることを特徴とする請求項１４記載の画素密
    度変換装置。
20. 【請求項２０】 前記黒画素生成手段は、或る黒画素を
    注目する黒画素としたときに、その注目する黒画素に最
    も近いとされた画素の集団を前記求めた距離から探索
    し、その画素の集団の輪郭を形成する画素の繋がりの或
    る一部に注目し、その注目した部分の中で、ランダムに
    或１つの画素を選び、その画素を新たな黒画素とするこ
    とを特徴とする請求項１４記載の画素密度変換装置。
21. 【請求項２１】 原画像の画素数を縦方向および横方向
    に任意の倍率で変換して画素密度を変換する画素密度変
    換装置において、 原画像の画素数を縦方向および横方向に任意の倍率で変
    換して得られた変換画像と原画像の対応関係を基に、原
    画像の黒画素と変換画像の画素とを対応付けし、対応づ
    けられた変換画像の画素を黒画素とする手段と、 原画像に対応づけられることにより所定の画素が黒画素
    とされた前記変換画像において、前記黒画素とされた画
    素以外の各画素と各黒画素との間の距離を計算し、各画
    素について、その画素とその画素に最も近い黒画素との
    間の距離を求める距離計算手段と、 前記変換画像内の或る黒画素を注目する黒画素としたと
    きに、その注目する黒画素が画像のエッジ部に存在する
    か否かを判定するエッジ判定手段と、 このエッジ判定手段により、前記注目する黒画素がエッ
    ジ部に存在していないと判定された場合は、前記求めら
    れた距離値を基にして、注目する黒画素から離れた位置
    に存在する画素を選び、この選ばれた画素を新たな黒画
    素とする第１の黒画素生成手段と、 前記エッジ判定手段により、前記注目する黒画素がエッ
    ジ部に存在していると判定された場合は、その注目する
    黒画素に隣接する画素のうちのいずれかを新たな黒画素
    とする第２の黒画素生成手段と、 を有したことを特徴とする画素密度変換装置。
22. 【請求項２２】 前記エッジ判定手段は、前記注目する
    黒画素に最も近いとされた画素の集団を前記求めた距離
    から探索し、その画素の集団の輪郭を形成する画素のつ
    ながりの中で、注目する黒画素から最も遠い位置に存在
    する画素の注目する黒画素までの距離と、注目する黒画
    素から最も近い位置に存在する画素の注目する黒画素ま
    での距離との比を求め、その比の大きさを基に、注目す
    る黒画素がエッジ部に属する画素であるか否かを判定す
    ることを特徴とする請求項２１記載の画素密度変換装
    置。
23. 【請求項２３】 前記第１の黒画素生成手段は、前記注
    目する黒画素に最も近いとされた画素の集団の中で、前
    記注目する黒画素から最も遠い位置に存在する画素を新
    たな黒画素とすることを特徴とする請求項２１記載の画
    素密度変換装置。
24. 【請求項２４】 前記第１の黒画素生成手段は、前記注
    目する黒画素に最も近いとされた画素の集団の或る一部
    分に注目し、その注目した部分の中で、前記注目する黒
    画素から最も遠い位置に存在する画素を新たな黒画素と
    することを特徴とする請求項２１記載の画素密度変換装
    置。
25. 【請求項２５】 前記第１の黒画素生成手段は、前記注
    目する黒画素に最も近いとされた画素の集団の輪郭を形
    成する画素のつながりの中で、或る１つの画素をランダ
    ムに選び、その選ばれた画素を新たな黒画素とすること
    を特徴とする請求項２１記載の画素密度変換装置。
26. 【請求項２６】 前記第１の黒画素生成手段は、前記注
    目する黒画素に最も近いとされた画素の集団の輪郭を形
    成する画素のつながりの或る一部に注目し、その注目し
    た部分の中で、或る１つの画素をランダムに選び、その
    選ばれた画素を新たな黒画素とすることを特徴とする請
    求項２１記載の画素密度変換装置。