JPH0993424A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多階調の解像度変換において補間ぼけやジャ
ギーが発生し、良好な解像度変換ができず、また、多階
調の解像度変換＋擬似中間調処理では、階調性、解像性
が両立するような処理が実現できない。 【解決手段】 低解像情報の１画素を補間し、低解像情
報の注目画素に対応する、補間後の画素ブロック内の画
像情報と一定値との差分値を算出して、この差分をもと
に、補間した画素のブロック内の画素値を決定する。ま
た、画素値決定後の多階調の画像情報をディザ法により
２値化し、上記の差分値の絶対値が小さい程、上記一定
値との差分が大きくなるよう画素値を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力した画像情報
を変倍し、低解像情報から高解像情報に解像度変換する
画像処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、入力した低解像情報を高解像
情報に解像度変換する方法として、様々な方法が提案さ
れている。これらの方法は、対象となる画像の種類（例
えば、各画素ごとに階調情報を持つ多値画像、擬似中間
調により２値化された２値画像、固定閾値により２値化
された２値画像、文字画像等）によって、その変換処理
方法が異なっている。

【０００３】従来の内挿方法としては、例えば、図１７
に示すような、内挿点に最も近い、同じ画素値を配列す
る最近接内挿方法、図１８に示すような、内挿点を囲む
４点（４点の画素値をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとする）の距離に
より、以下の演算によって画素値Ｅを決定する共１次内
挿法等が一般的に用いられている。

【０００４】Ｅ＝（１−ｉ）（１−ｊ）Ａ＋ｉ・（１−
ｊ）Ｂ＋ｊ・（１−ｉ）Ｃ＋ｉｊＤ ただし、画素間距離を１とした場合、Ａから横方向に
ｉ、縦方向にｊの距離があるとする（ｉ≦１，ｊ≦
１）。

【０００５】また、低解像、多階調の画像情報を、高解
像、２値の画像情報に変換する場合、例えば、２値出力
のみ可能なプリンタ等の画像出力装置が、プリンタエン
ジンの解像度に相当する画像情報を出力しようとすると
き、あらかじめ、ホストコンピュータからエンジン解像
度の情報を入力することも考えられるが、ホストコンピ
ュータ上での展開、処理の負担、また、送信に要する時
間等を考えれば、低解像の情報を入力して高解像の２値
情報を作成して出力する構成も考えられる。

【０００６】現在、多値画像の２値化による擬似中間調
処理には、誤差拡散法が多く用いられている。しかし、
プリンタのエンジン解像度が高解像化されてくると、処
理の重い誤差拡散法よりもディザ法を用いた方が、処理
時間、回路規模等の面で有利になる。また、画質、特に
階調性においては、高解像化に伴い、これらの方法の差
は縮まっていく。ただし、問題となるのは解像性であ
り、ディザ法を用いた場合、階調性と解像性が背反条件
となり、中間調の文字部や、自然画像のエッジ部での劣
化が視覚的に目立ってしまう。そこで、従来より、エッ
ジ強調を施した後にディザ法にて２値化を行なう方法が
提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法には、以下に示す問題がある。

【０００８】まず、図１７に示す方法は、構成が簡単で
あるという利点はあるが、対象画像を自然画像等に用い
た場合には、拡大するブロック毎に画素値が決定される
ため、視覚的にブロックが目立ってしまい画質的に劣悪
である。

【０００９】また、この方法を文字、線画像、ＣＧ（コ
ンピュータグラフィック）画像等に用いた場合でも、拡
大するブロック毎に同一画素値が連続するため、特に、
斜線等には、図１９，図２０に示すように、ジャギーと
いわれるギザギザの目立った劣悪な画像になってしま
う。図１９，図２０は、縦横ともに２倍の解像度変換の
例であるが、倍率が大きくなればなるほど、上記の劣化
は大きくなる。なお、図１９，図２０中にある“２０
０”，“１０”等は画素値である。

【００１０】図１８に示す方法は、自然画像の拡大には
一般的に良く用いられている方法である。この方法で
は、平均化され、スムージングのかかった画質になる
が、エッジ部やシャープな画質が要求される部分では、
ぼけた画質になってしまう。さらに、地図等をスキャン
した画像や、文字部を含む自然画像のような場合、補間
によるぼけのために、大切な情報が受け手に伝わらない
こともある。

【００１１】図２１は、図１８に示す方法により、図１
９の入力画像情報を縦横２倍ずつに補間処理をした画像
情報を示している。この方法では、図２１からも明らか
なように、斜線周辺のみならず、斜線そのものも画素値
が均一にならず、ぼけが生じてしまう。

【００１２】また、解像度変換と擬似中間調処理の両方
を行なう場合について考える。

【００１３】図１７，図１８に示す解像度変換した後の
画像を、フィルタリングによりエッジ強調を施して、デ
ィザ処理を行なった場合、図１７に示す例では、ジャギ
ーをより目立たせることになってしまう。また、図１８
に示す例では、既にエッジが鈍ってしまっている状態、
すなわち、エッジ自体が補間により距離を有してしまっ
た状態なので、強調を施したとしても低解像度時に発生
していたような急峻なエッジは再現されない。さらに、
解像度変換後の画素数が増加した後でフィルタリングす
るため、処理の負荷が増加する。

【００１４】つまり、多階調の解像度変換においては、
補間によるぼけや、ジャギーの発生しない良好な解像度
変換が、また、多階調の解像度変換＋擬似中間調処理で
は、階調性、解像性が両立するような処理が実現できな
いという問題がある。

【００１５】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、入力した低解像度情報
から高解像度情報に変換する際、自然画像では特に問題
となる補間によるぼけを生じることなく、画質的に良好
な変換処理が実現できる画像処理装置を提供することで
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、入力した低解像の画像情報を高解像の画
像情報に変換し、該画像情報の画素数を（Ｎ×Ｍ）倍に
増加する処理を行なう画像処理装置において、前記低解
像の画像情報の１画素分を（Ｎ×Ｍ）画素分に補間する
補間手段と、前記低解像の画像情報の注目画素に対応す
る、前記補間手段で補間後の（Ｎ×Ｍ）画素のブロック
内の画像情報と所定の一定値との差分値を算出する手段
と、前記差分値をもとに、前記（Ｎ×Ｍ）画素のブロッ
ク内の画素値を決定する決定手段とを備える。

【００１７】また、他の発明によれば、入力した低解像
の画像情報を高解像の画像情報に変換し、該画像情報の
画素数を（Ｎ×Ｍ）倍に増加する処理を行なう画像処理
装置において、前記低解像の画像情報にＬＰＦ（ローバ
スフィルタ）による平滑化を施す平滑化手段と、前記平
滑化後の画像情報の１画素分を（Ｎ×Ｍ）画素分に補間
する補間手段と、前記低解像の画像情報の注目画素に対
応する、前記補間手段での補間後の（Ｎ×Ｍ）画素のブ
ロック内の画像情報と所定の一定値との差分値を算出す
る手段と、前記差分値をもとに、前記（Ｎ×Ｍ）画素の
ブロック内の画素値を決定する決定手段とを備える。

【００１８】さらに、他の発明によれば、入力した多階
調で低解像の画像情報を２値の高解像の情報に変換し、
該画像情報の画素数を（Ｎ×Ｍ）倍に増加させる処理を
行なう画像処理装置において、前記低解像の画像情報の
１画素分を（Ｎ×Ｍ）画素分に補間する補間手段と、前
記低解像の画像情報の注目画素に対応する、前記補間手
段での補間後の（Ｎ×Ｍ）画素のブロック内の画像情報
と所定の一定値との差分値を算出する手段と、前記差分
値の値をもとに、前記（Ｎ×Ｍ）画素のブロック内の画
素値を決定する決定手段と、前記決定後の多階調の画像
情報をディザ法により２値化する手段とを備え、前記決
定手段は、前記差分値の絶対値が小さい程、前記一定値
との差分が大きくなるよう前記画素値を決定する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る実施の形態を詳細に説明する。 ＜第１の実施の形態＞図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る画像処理装置の要部を示すブロック図である。
なお、本画像処理装置は、主としてプリンタ等の画像出
力装置内部に具備されるのが効率的であるが、画像出力
装置以外の画像処理装置、ホストコンピュータ内におい
て、その機能を実現するアプリケーションソフトとして
内蔵することも可能である。

【００２０】そこで、図１を参照して、本実施の形態に
係る画像処理装置の動作手順を説明する。なお、ここで
は、入力した画像情報を、縦Ｎ倍、横Ｍ倍の画素数の情
報に変換する例について述べる。

【００２１】図１において、１００は本装置の入力端子
を示し、この端子からは低解像の画像情報が入力され
る。入力された低解像情報は、ラインバッファ１０１に
より、その数ライン分が格納、保持される。この数ライ
ン分の画像情報により、注目画素を中心としたＸ×Ｙ画
素単位のウインドウ処理が施される。また、１０２は、
上記ウインドウ内の画像情報から、最大値、最小値を検
出するＭＡＸ，ＭＩＮ検出部である。

【００２２】１０３は線形補間部であり、注目画素を中
心として、共１次補間処理（以下、線形補間処理とい
う）により、元のサンプリング間の画素が埋められ、縦
Ｎ倍、横Ｍ倍の補間情報を作成する。なお、この線形補
間処理については、図１２に示した例にて説明したた
め、ここではその説明を省略する。

【００２３】１０４は中間値算出部を示し、検出された
ＭＡＸ，ＭＩＮから中間値ａを、以下の式（１）により
算出する。

【００２４】 ａ＝（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）／２ …（１） １０５は加算器であり、注目画素に相当するＮ×Ｍ画素
のブロック（以下、注目画素ブロックと称す）内で、線
形補間情報と中間値ａとの差分値ｂを算出する。ここ
で、注目画素ブロック内の線形補間情報をＤＡＴＡ
（ｉ，ｊ）とすると、以下の式（２）にて、各画素の差
分値ｂ（ｉ，ｊ）が算出できる。

【００２５】 ｂ（ｉ，ｊ）＝ＤＡＴＡ（ｉ，ｊ）−ａ …（２） また、１０６はコントラスト算出部を示し、検出された
ＭＡＸ，ＭＩＮ情報から、以下の式（３）により、Ｘ×
Ｙ画素内のコントラスト値ｃを算出する。

【００２６】 ｃ＝ＭＡＸ−ＭＩＮ …（３） このようにして算出したコントラスト値ｃ、及び差分値
ｂ（ｉ，ｊ）は、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）１０
７に送信され、上記ウインドウ内のエッジのコントラス
ト、及び差分値の相対関係をもとに所定の値を出力す
る。このＬＵＴに用いるメモリの容量、及びその価格と
の関係により、ＬＵＴへの入力段階で、コントラスト値
ｃ、及び差分値ｂ（ｉ，ｊ）の情報を量子化して、ビッ
ト数を落とすことも実用的である。そして、ＬＵＴから
出力された値は、加算器１０８にて中間値ａと加算さ
れ、出力端子１０９に送信されて、不図示のプリンタエ
ンジン等に出力される。

【００２７】次に、図２〜図４を参照して、本実施の形
態に係る高解像のエッジ作成について説明する。

【００２８】図２において、●印はウインドウ内の画素
値を示している。ここでは、説明を簡単にするために１
次元方向で示し、注目画素（Ｉｘ，ｙ）の隣接画素（Ｉ
ｘ−１，ｙ）、及び（Ｉｘ＋１，ｙ）が、それぞれ、Ｍ
ＡＸ値、ＭＩＮ値であるものと仮定する。また、ＭＡＸ
値からＭＩＮ値に向けて引かれている実線は、線形補間
情報を示している。そして、注目画素（Ｉｘ，ｙ）を中
心に矢印で示される領域は、今回、高解像度情報を作成
する注目画素ブロックの領域を示している。

【００２９】図３は、検出したＭＡＸ，ＭＩＮから算出
した中間値ａの値（（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）／２）を破線に
て示している。また、線形補間情報と中間値ａとの差分
値をｂ、ＭＡＸ，ＭＩＮのコントラストをｃにて示して
いる。

【００３０】本実施の形態では、これらｂ，ｃの値の相
対関係により、高解像の注目画素ブロック内の情報を作
成するが、それは、以下に述べる論理に基づいている。

【００３１】先ず、破線ａは、上述のようにＭＡＸ，Ｍ
ＩＮの中間値であることから、ウインドウ内のエッジの
中心部であるとみなすことができる。そして、補間が線
形的なものであるために、濃度方向において、補間情報
の画素値がａに近づく程、すなわち、差分値ｂが０に近
づく程、空間的な距離としてもエッジの中心部に近づく
ということになる。言い換えると、濃度方向での距離を
空間的な距離に置き換えているわけである。

【００３２】いま、自然画像等の急峻なエッジ部が、線
形補間により補間ぼけを生じているのであれば、高解像
の情報でも急峻なエッジを作成しなくてはならない。上
述したように、濃度方向である差分値ｂの値の変化が、
空間的なエッジ中心との距離に置き換わるのであれば、
差分値ｂが０に近づく程（すなわち、エッジの中心に近
づく程）、急峻なエッジ角度を有するようにＬＵＴを作
成すれば良いことになる。

【００３３】また、ＭＡＸ，ＭＩＮのコントラスト情報
をＬＵＴに入力するため、差分値ｂとの相対値のみなら
ず、ｃの絶対的な値により、低解像の原情報がコントラ
ストの大きいエッジ部であるのか、あるいは平坦部であ
るのかが容易に判別できる。仮に平坦部であれば、エッ
ジの作成は必要ないし、原情報のエッジの大きさに依存
して、高解像のエッジの急峻さが制御できる。なお、Ｌ
ＵＴの値は、出力エンジンに最適化して、実験的に算出
しても良い。

【００３４】ここでは、ＬＵＴの構成を採用しているた
め、濃度方向に非線形なエッジ形状が自由に作成でき
る。また、ＬＵＴからの出力は、画素値という絶対的な
値を有していないため、絶対的な値ａとの加算により、
高解像画素値を作成できる。

【００３５】図４は、実際のＬＵＴからの出力をもと
に、高解像のエッジを作成した場合の処理結果を示す図
である。同図において、太線部が、注目画素ブロック内
に新たに作成した急峻なエッジ情報である。

【００３６】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、低解像情報の１画素を補間し、低解像情報の注目画
素に対応する、補間後の画素ブロック内の画像情報と一
定値との差分値を算出して、この差分をもとに、補間し
た画素のブロック内の画素値を決定することで、効率
的、かつ良好な画質の高解像情報の作成が可能となる。

【００３７】また、一定値である中間値ａをＭＡＸ値，
ＭＩＮ値から動的に求めることができ、容易にエッジ中
心を特定できる。

【００３８】なお、上記の実施の形態では、ＬＵＴを用
いて高解像情報を作成しているが、これに限定されず、
単純な演算にてエッジ作成が実現できるのであれば、例
えば、差分値ｂを評価関数にして演算しても構わない。
また、ウインドウは、エッジの最大値、最小値の頂点が
必ず入るようにて、そのサイズを可変にしても良い。さ
らに、ＬＵＴの容量によっては、ＭＡＸ，ＭＩＮ、差分
値ｂの３種の値を入力して、注目画素ブロック内の画素
値を決定するようにしても良い。 ＜第２の実施の形態＞以下、本発明に係る第２の実施の
形態について説明する。

【００３９】本実施の形態では、特にホストコンピュー
タ上で展開された文字、線画像等の高解像化の処理に有
効な方法を示す。また、本実施の形態は、特にウインド
ウ内の階調数が２レベルのときに有効となる。

【００４０】前述したように、低解像度で展開、作成さ
れた文字、線画像は、従来の補間方法ではジャギーを生
じてしまう。そこで、文字、線画像等の入力画像におい
て、平滑化フィルタにより低解像のエッジ情報を崩し、
解像度フリーの状態にしてから、所望の画素数に線形補
間した後に、解像度に相当したエッジを新たに作成する
方法も提案されている。

【００４１】そこで、本実施の形態では、上述した濃度
方向の距離と、空間的な距離の置き換えを用いて、エッ
ジ強調をする。

【００４２】図５は、本実施の形態に係る画像処理装置
の要部を示すブロック図である。図中、図１に示す画像
処理装置と同一構成要素には同一番号を付し、相互に異
なった部分について説明する。

【００４３】図５において、入力端子１００により入力
した低解像情報は、１０１のラインバッファに蓄積、格
納され、その数ライン分の情報をもとに、注目画素を取
り囲んでウインドウを作成する。そして、ＭＡＸ，ＭＩ
Ｎ検出部１０２にて、このウインドウ内の最大値、最小
値を検出し、上記の式（１）と同様に、中間値算出部１
０４にて中間値ａを算出する。

【００４４】一方、２００は平滑化部であり、ウインド
ウ内の情報をもとに、図６に示すようなＬＰＦ（ローバ
スフィルタ）により平滑化を実現する。言うまでもな
く、ここでのフィルタは、図６に示すものに限定されな
い。

【００４５】平滑化後の低解像情報は、今まで発生して
いたエッジが崩された状態になり、崩された状態のま
ま、線形補間部１０３により、注目画素１画素分がＮ×
Ｍ画素に補間される。

【００４６】また、１０５は加算器であり、注目画素に
相当するＮ×Ｍ画素のブロック（以下、注目画素ブロッ
クと称す）内で、平滑化後の線形補間情報と中間値ａと
の差分値ｂを算出する。上記第１の実施の形態と同様、
この注目画素ブロック内の平滑化後の線形補間情報をＦ
ＩＬＴ（ｉ，ｊ）とすると、各画素の差分値ｂ（ｉ，
ｊ）は、以下の式（４）にて算出できる。

【００４７】 ｂ（ｉ，ｊ）＝ＦＩＬＴ（ｉ，ｊ）−ａ …（４） そして、検出されたＭＡＸ，ＭＩＮ、及び差分値ｂ
（ｉ，ｊ）は、画素値決定部２０１に送信され、決定さ
れた画素値は出力端子１０９に送信されて、不図示のプ
リンタエンジン等に出力される。

【００４８】図７は、本実施の形態に係る画素値決定部
２０１の動作手順を示すフローチャートである。同図に
おいて、ステップＳ１では、差分値ｂ（ｉ，ｊ）が０以
上か否かを判断し、差分値が０以上の場合には、ステッ
プＳ２にて、あらかじめ設定している正の値αとの比較
をする。また、差分値が負の場合には、ステップＳ３に
て、値−αとの比較をする。

【００４９】言い換えると、ステップＳ２，Ｓ３では、
差分値ｂ（ｉ，ｊ）が、０から±α離れているか否かを
判断している。

【００５０】ステップＳ２にて、差分値がα以上と判断
された場合には、画素値決定部２０１は、ステップＳ４
で、出力値ＯＵＴ（ｉ，ｊ）としてＭＡＸ値を出力す
る。また、差分値が０以上、かつα未満の場合には、画
素値決定部２０１は、ステップＳ５で、あらかじめ設定
した正の値βをＭＡＸ値に付加して、出力する。他方、
ステップＳ３にて、差分値が−α以上、０未満と判断さ
れた場合には、ＭＩＮ値からβを減じた値が出力され
（ステップＳ６）、差分値が−α未満の場合には、ＭＩ
Ｎ値が出力される（ステップＳ７）。

【００５１】次に、図８〜図１０を参照して、本実施の
形態における高解像のエッジ作成について説明する。

【００５２】図８において、●印は、平滑化後のウイン
ドウ内の画素値を示しており、図２と同様、説明を簡単
にするために１次元方向で示し、注目画素（Ｉｘ，ｙ）
の隣接画素（Ｉｘ−１，ｙ）、及び（Ｉｘ＋１，ｙ）の
平滑化以前の画素値は、それぞれＭＡＸ値、ＭＩＮ値で
あるものと仮定する。また、各画素間に引かれている実
線は、平滑化後の線形補間情報を示している。さらに、
注目画素Ｉｘ，ｙを中心に矢印で引かれている領域は、
今回、高解像情報を作成する注目画素ブロックの領域で
ある。

【００５３】図９は、検出したＭＡＸ，ＭＩＮから算出
したａの値（（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）／２）を破線にて示し
ており、線形補間情報とａとの差分値をｂにて示してい
る。また、図１０は、図７に示した処理結果を示してい
る。

【００５４】すなわち、図１０において、太線部が画素
値決定部２０１からの出力に相当し、差分値ｂが０近辺
の部分の出力画素値は強調され、その他の画素値はＭＡ
Ｘ値とＭＩＮ値に置き換えられている。これは、上記第
１の実施の形態にて示した理論と同様、差分値ｂの値を
もとにエッジ部からの空間的な距離を判定して、新たな
高解像情報のエッジ強調をかけているのである。

【００５５】平滑化後の情報に対してエッジ強調を実行
するのは、低解像のエッジを削除するためであって、作
成した情報は、ジャギーの存在しない、エッジの強調さ
れた良好な画像になる。仮に、ＨＰＦ（ハイパスフィル
タ）により、作成した高解像情報のエッジ強調を実現し
ようとすれば、Ｎ×Ｍ倍に増加した画素分に対してフィ
ルタリングをしなくてはならない。

【００５６】図１１，図１２は、本実施の形態に係るエ
ッジ作成方法をエッジ抽出に用いた例を示す図である。
特に、図１２に示すように、差分値の値が０近辺（±α
の範囲）の部分だけを抜き出して、他の部分とは突出し
た値を設定することにより、エッジの抽出画像も容易に
実現できる。

【００５７】このように、本実施の形態によれば、相対
的にエッジ中心との濃度方向の距離を空間的な距離に置
き換え、平滑化後の情報に対してエッジ強調をかけるこ
とで、文字、線画像等の解像度変換で問題となるジャギ
ーの発生を抑え、良好かつエッジの明確な画質の解像度
変換が実現できる。

【００５８】なお、本実施の形態においても、上記第１
の実施の形態と同様にＬＵＴを用いてもよいし、ＭＡ
Ｘ，ＭＩＮからコントラストを算出し、コントラストに
応じた処理を行なっても良い。また、α，βの値は実験
的に求めてもよいし、βは特にＭＡＸ，ＭＩＮのコント
ラストに応じて変化させても良い。 ＜第３の実施の形態＞以下、本発明に係る第３の実施の
形態について説明する。

【００５９】図１３は、第３の実施の形態に係る画像処
理装置の要部を示すブロック図である。図中、図１に示
す画像処理装置と同一構成要素には同一番号を付し、こ
こでは、相互に異なった部分について説明する。

【００６０】図１３において、入力端子１００により入
力した低解像情報は、ラインバッファ１０１に蓄積、格
納され、その数ライン分の情報をもとに注目画素を取り
囲んでウインドウを作成する。そして、ウインドウ内の
最大値、最小値をＭＡＸ，ＭＩＮ検出部１０２にて検出
し、上記の式（１）と同様に、中間値算出部１０４にて
中間値ａを算出する。

【００６１】一方、ウインドウ内の画像情報は、線形補
間部１０３により、注目画素１画素分がＮ×Ｍ画素に補
間される。また、加算器１０５は、注目画素に相当する
Ｎ×Ｍ画素のブロック（以下、注目画素ブロックと称
す）内で、線形補間情報と中間値ａとの差分値ｂを、上
記の式（２）にて算出する。

【００６２】検出したＭＡＸ，ＭＩＮ、及び差分値ｂ
（ｉ，ｊ）は、画素値決定部３００に送信され、ここで
決定された画素値は、比較器３０１に送信されて、図１
４に示すようなディザマトリクスをもとにして作成した
２値化閾値出力と比較される。すなわち、ここでは、デ
ィザ信号の閾値による２値化を行ない、比較結果が、出
力端子１０９に送信され、不図示のプリンタエンジン等
に出力される。

【００６３】上記の画素値決定部３００では、ＭＡＸ，
ＭＩＮ、及び差分値ｂ（ｉ，ｊ）を入力して、以下の演
算を行なう。すなわち、 ｂ（ｉ，ｊ）≧０のとき ＯＵＴ（ｉ，ｊ）＝ＭＡＸ−ｂ（ｉ，ｊ） ｂ（ｉ，ｊ）＜０のとき …（５） ＯＵＴ（ｉ，ｊ）＝ＭＩＮ−ｂ（ｉ，ｊ） 以下、本実施の形態におけるエッジ処理について説明す
る。

【００６４】図１５，図１６は、本実施の形態における
エッジ処理を説明するための図であり、図１５におい
て、●印は、ウインドウ内の画素値を示している。ここ
でも、説明を簡単にするために１次元方向で示し、注目
画素（Ｉｘ，ｙ）の隣接画素（Ｉｘ−１，ｙ）、及び
（Ｉｘ＋１，ｙ）が、それぞれＭＡＸ値、ＭＩＮ値であ
るものと仮定する。そして、図１５において、ＭＡＸ値
からＭＩＮ値に向けて引かれている実線は、線形補間情
報を示している。また、注目画素Ｉｘ，ｙを中心に矢印
で引かれている領域は、今回、高解像情報を作成する注
目画素ブロックの領域を示している。

【００６５】図１６は、検出したＭＡＸ，ＭＩＮから算
出したａの値（（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）／２）を破線にて示
している。また、太線部は、上述の画素値決定部３００
からの出力を示している（実際は、ｂ（ｉ，ｊ）＝０で
不連続になるが、説明を容易にするために連続的に実線
を引いている）。

【００６６】図１６より明らかなように、ｂが正の部
分、負の部分それぞれにおいて、線形補間情報と太線と
が鏡像関係になり、太線の軌跡は、線形補間情報の軌跡
とは大幅に異なっている。そして、エッジからの距離が
近づくに従って、出力値のコントラストが増加してい
る。

【００６７】上述のようなエッジ部の作成は、以下の理
論による。

【００６８】先ず、本実施の形態では、画素値決定部３
００からの出力値が、最終出力値ではないため、その後
段で適用されるディザ法にとって有利なエッジ部を作成
すべきである。仮に、図１６に示す太線部が最終出力で
あれば、作成した注目画素ブロックの情報は、同じく作
成する隣接画素ブロックの情報との連続性が失われ、大
きな画質劣化が予想される。

【００６９】しかし、ディザ法、特に拡大倍率（Ｎ×
Ｍ）倍以上のディザマトリックスを使用した場合には、
低解像時の注目画素の濃度をできるだけ維持し、かつ、
高解像時のエッジ部にドットが集中するようなエッジ形
状が好ましい。すなわち、エッジからの距離に応じてコ
ントラストが大きくなるため、エッジ近傍では、ディザ
法による劣化を受けづらく、エッジから離れるほどディ
ザ法の影響を受ける。

【００７０】言い換えれば、作成する注目画素ブロック
内で、解像度優先にする部分と、階調性優先にする部分
とを両立させていることになる。

【００７１】このように、本実施の形態では、画素値を
決定した後、ディザ法にて階調処理を行なうことで、高
解像度のエッジ作成後のフィルタリングによるエッジ強
調に比べ、原情報の濃度変化が少なく、解像性、階調性
の両立が可能で、かつ、良好な２値画像を容易に実現で
きる。

【００７２】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つの機器からなる装置に適用して
も良い。また、本発明は、システムあるいは装置にプロ
グラムを供給することによって実施される場合にも適用
できることは言うまでもない。この場合、本発明に係る
プログラムを格納した記憶媒体が本発明を構成すること
になる。そして、その記憶媒体からそのプログラムをシ
ステムあるいは装置に読み出すことによって、そのシス
テムあるいは装置が、あらかじめ定められた仕方で動作
する。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低解像情報の注目画素に対応する、低解像情報の１画素
を補間し、補間後の画素ブロック内の画像情報と一定値
との差分値をもとに、補間した画素のブロック内の画素
値を決定することで、効率的で良好な画質の高解像情報
の作成が可能となる。

【００７４】また、他の発明によれば、相対的にエッジ
中心の濃度方向での距離を空間的な距離に置き換えるこ
とで、ジャギーの発生を抑え、良好かつエッジのはっき
りした画質の解像度変換が実現できる。

【００７５】さらに、他の発明によれば、画素値を決定
した後、ディザ法にて階調処理を行なうことで、解像度
変換と擬似中間調処理を同時に進めた場合にも、解像度
変換で作成したエッジ情報がディザ法によって劣化され
ず、解像性と階調性の両立が可能となる。

【００７６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置
の要部を示すブロック図である。

【図２】第１の実施の形態に係る高解像のエッジ作成を
説明するための図である。

【図３】第１の実施の形態に係る高解像のエッジ作成を
説明するための図である。

【図４】第１の実施の形態において高解像のエッジを作
成した場合の処理結果を示す図である。

【図５】第２の実施の形態に係る画像処理装置の要部を
示すブロック図である。

【図６】平滑化のためのＬＰＦ（ローバスフィルタ）の
例を示す図である。

【図７】第２の実施の形態に係る画素値決定部の動作手
順を示すフローチャートである。

【図８】第２の実施の形態に係る高解像のエッジ作成を
説明するための図である。

【図９】第２の実施の形態に係る高解像のエッジ作成を
説明するための図である。

【図１０】第２の実施の形態において高解像のエッジを
作成した場合の処理結果を示す図である。

【図１１】第２の実施の形態に係るエッジ作成方法をエ
ッジ抽出に用いた例を示す図である。

【図１２】第２の実施の形態に係るエッジ作成方法をエ
ッジ抽出に用いた例を示す図である。

【図１３】第３の実施の形態に係る画像処理装置の要部
を示すブロック図である。

【図１４】ディザマトリクスの例を示す図である。

【図１５】第３の実施の形態におけるエッジ処理を説明
するための図である。

【図１６】第３の実施の形態におけるエッジ処理を説明
するための図である。

【図１７】従来の最近接内挿方法を説明するための図で
ある。

【図１８】従来の共１次内挿方法を説明するための図で
ある。

【図１９】入力情報を示す図である。

【図２０】従来の最近接内挿法での処理結果を示す図で
ある。

【図２１】従来の共１次内挿法での処理結果を示す図で
ある。

【符号の説明】

１００ 入力端子 １０１ ラインバッファ １０２ ＭＡＸ，ＭＩＮ検出部 １０３ 線形補間部 １０４ 中間値算出部 １０５ 加算器 １０６ コントラスト算出部 １０７ ＬＵＴ（ルックアップテーブル） １０８ 加算器 １０９ 出力端子 ２００ 平滑化部 ２０１，３００ 画素値決定部 ３０１ 比較器 ３０２ ディザマトリクス

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力した低解像の画像情報を高解像の画
   像情報に変換し、該画像情報の画素数を（Ｎ×Ｍ）倍に
   増加する処理を行なう画像処理装置において、 前記低解像の画像情報の１画素分を（Ｎ×Ｍ）画素分に
   補間する補間手段と、 前記低解像の画像情報の注目画素に対応する、前記補間
   手段で補間後の（Ｎ×Ｍ）画素のブロック内の画像情報
   と所定の一定値との差分値を算出する手段と、 前記差分値をもとに、前記（Ｎ×Ｍ）画素のブロック内
   の画素値を決定する決定手段とを備えることを特徴とす
   る画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記一定値は、前記低解像の画像情報の
   注目画素周辺の画素値をもとに算出することを特徴とす
   る請求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記一定値は、前記低解像の画像情報の
   注目画素周辺の画素中の最大値と最小値の中間値である
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 さらに、前記最大値及び最小値よりコン
   トラスト値を算出する手段を備え、 前記決定手段は、前記コントラスト値と前記差分値との
   相対関係をもとに前記（Ｎ×Ｍ）画素のブロック内の画
   素値を決定することを特徴とする請求項３に記載の画像
   処理装置。
5. 【請求項５】 前記決定手段による画素値の決定は、ル
   ックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて行なわれること
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記
   載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 入力した低解像の画像情報を高解像の画
   像情報に変換し、該画像情報の画素数を（Ｎ×Ｍ）倍に
   増加する処理を行なう画像処理装置において、 前記低解像の画像情報にＬＰＦ（ローパスフィルタ）に
   よる平滑化を施す平滑化手段と、 前記平滑化後の画像情報の１画素分を（Ｎ×Ｍ）画素分
   に補間する補間手段と、 前記低解像の画像情報の注目画素に対応する、前記補間
   手段での補間後の（Ｎ×Ｍ）画素のブロック内の画像情
   報と所定の一定値との差分値を算出する手段と、 前記差分値をもとに、前記（Ｎ×Ｍ）画素のブロック内
   の画素値を決定する決定手段とを備えることを特徴とす
   る画像処理装置。
7. 【請求項７】 さらに、前記差分値と、あらかじめ設定
   した閾値とを比較する手段と、 前記（Ｎ×Ｍ）画素の中で、前記差分値の絶対値が前記
   閾値よりも小さい画素とそれ以外の画素とで、異なる画
   素値の決定を施す手段とを備えることを特徴とする請求
   項１あるいは請求項６に記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 入力した多階調で低解像の画像情報を２
   値の高解像の情報に変換し、該画像情報の画素数を（Ｎ
   ×Ｍ）倍に増加させる処理を行なう画像処理装置におい
   て、 前記低解像の画像情報の１画素分を（Ｎ×Ｍ）画素分に
   補間する補間手段と、 前記低解像の画像情報の注目画素に対応する、前記補間
   手段での補間後の（Ｎ×Ｍ）画素のブロック内の画像情
   報と所定の一定値との差分値を算出する手段と、 前記差分値の値をもとに、前記（Ｎ×Ｍ）画素のブロッ
   ク内の画素値を決定する決定手段と、 前記決定後の多階調の画像情報をディザ法により２値化
   する手段とを備え、 前記決定手段は、前記差分値の絶対値が小さい程、前記
   一定値との差分が大きくなるよう前記画素値を決定する
   ことを特徴とする画像処理装置。
9. 【請求項９】 前記補間手段は線形補間を実行すること
   を特徴とする請求項１あるいは請求項６あるいは請求項
   ８に記載の画像処理装置。