JPS60182269A - 画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、低画素密度で濃度を検出した画像情報から高
画素密度の画像情報を得るための画像処理方法に関する
。

［技術の背景］ 写真等の原画を網点処理する画像処理装置や、ファック
ス等では、予め定めた画素単位に多値レベルの濃度を検
出して得られた当該原画に対する画像情報を二値化処理
して出力画像を得るものである。このような画像処理装
置等では、その出力画像の解像度を上げるために、ｍＩ
ｔの検出密度を上げる、即らサンプリング画素の数を増
すことが一般に考えられる。ところが、このようにサン
プリング画素の数を増ずようにすると、原画全体の濃度
検出に時間がかがるようになり、その結果、全体の画像
処理時間が延びることになる。そこで、低画素密度で濃
度を検出した画像情報を高画素密度の画像情報に変換す
ることの必要性が生ずる。

［従来技術と問題点］ 従来、所定の画像情報を更に高画素密度の画像情報に変
換する画像処理方法として、例えば特開昭５５−１０２
２１＠公報に開示されるようなものがある。

これは、第１図に示すように、濃度を検出したサンプリ
ング画素Ａ乃至り及びＳの例えば画素Ｓに注目し、この
注目した画素Ｓを四分割して得られる小画素α乃至δの
ｍ痘を当該画素Ｓに隣接する画素の濃度を考慮して新た
に定めていくようにしたものである。

上記各小画素の濃度は、例えば次のように定められるも
のである。

α＝　（２Ｓ＋（Ａ十Ｂ＞）／４ β−（２Ｓ十（Ｂ＋Ｃ））／４ γ−（２Ｓ＋　（Ｃ十Ｄ＞）／４ δ−（２Ｓ＋　＜Ｄ＋Ａ）ｌ）／４ 即ち、小画素αの濃度はサンプリング画素Ａ１Ｂの８度
を考慮して定め、同様に小画素β、γ、δの各濃度は、
それぞれサンプリング画素Ｂ、ＣまたＣ、Ｄまたり、Ａ
の各濃度を考慮して定めている。

上記のような画像処理方法によれば、サンプリング画素
を四分割しでてできる小画素のｉａ度を、この小画素が
属するサンプリング画素及び当該サンプリング画素に隣
接した他のサンプリング画素の各濃度に基づいて新たに
定めるようにしたため、元の画像情報、即ちサンプリン
グ画素の濃度を検出して得られた画像情報は一応四倍の
密度の画像情報に変換される。

しかしながら、原画に描かれた線が非常に細く、その細
線の温度分布が第２図（ａ　）に示すように（２次元表
現）一画素の幅内（例えば、１００μ程度）におさまり
、検出されたサンプリング画素の各濃度が、例えば第２
図（ｂ）に示すように Ａ　＝　Ｓ　＝　０７１０ Ｂ＝Ｄ＝　０ となるような場合、上記のような画像情報処理方法に従
って画像情報の変換を行なうと、サンプリング画素Ｓに
ついては、その小画素α、β、３− γ、δの１１１度が、 α−β＝γ−δ ＝　（１ｏｘ　２＋（１０＋　０）　／４＝　７．５と
なることから、当該変換後のｍ度分布は第２図（Ｃ）に
示すように、サンプリング画素Ａ１５１０の各小画素の
ｍ度が均一に（１，５）となってその部分が突出した分
布となる。その結果、原画に描かれた細線の幅（第２図
（ａ）のグラフにおける半値幅）が元のサンプリング画
素の幅より狭い、例えば三方の−になっても上記変換後
の画像情報に基づいて二値化した画像においては、元の
サンプリング画素の幅より狭くなることはなかった（第
２図（ｄ　）参照）。

［発明の目的］ 本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、原画に描
かれた細線に対して低画素密度で濃度を検出した画像情
報から当該細線をより忠実に再現した高画素密度の画像
情報を得ることのできる画像処理方法を提供することを
目的としている。

４− し発明の構成］ 上記目的を達成するため、本発明は、予め定めた画素単
位毎に多値レベルの濃度を検出して得られた画像情報を
四倍の密度の画像情報に変換するに際し、上記予め定め
た画素面上に各画素に対して縦横各々三方の一未満の割
合でずらした新たな画素を設定し、この新たな画素を四
分割してできる小画素の濃度を、上記予め定めた複数画
素上に位置する小画素については、当該複数画素の各濃
度に基づいて定める一方、上記予め定めた一画素上に位
置する小画素については、当該−画素及びこの一画素に
隣接する予め定めた画素のうち当該一画素を含む−又は
二双上の画素の各濃度に基づいて定め、これら定めた各
小画素の濃度をもって変換画像情報とするようにしたも
のである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は本発明に係る画像処理方法の一例を示した説明
図である。

同図において、ａ１１〜ａ１３、ａ２１〜ａ２３、ａ３
１〜ａ３３は原画に対して予め定めたサンプリング画素
であり、これらのサンプリング画素単位に原画のｆ１度
を検出する。

ここで、上記サンプリング画素面上に各サンプリング画
素に対して縦横各々四分の−の割合でずらした新たな画
素を設定し、これら新たな画素を四分割する。すると、
この四分割でできる小画素は次の４つのタイプに分類さ
れる。

（１）小画素Ａ 元のサンプリング画素の中央に 位置するもの。

（２）小画素Ｂ 元のサンプリング画素とこのサ ンプリング画素の下方に隣接する Ｖンプリング画素とにそれぞれ同 割合で位置するもの。

（３）小画素Ｃ 元のサンプリング画素とこのサ ンプリング画素の右側に隣接する サンプリング画素とにそれぞれ同 割合で位置するもの。

（４）小画素り 元のサンプリング画素とこのサ ンプリング画素の下方、右側及び 右下方にそれぞれ隣接するサンプ リング画素とにそれぞれ同割合で 位置するもの。

そして、元のサンプリング画素ａ２２からずれた新たな
画素についてみると、上記のような４タイプの小画素の
うちＢ、Ｃ，Ｄの各淵麿はＢ＝　（ａ２２＋ａ３２）　
／　２ Ｃ＝　（ａ２２＋ａ２３）　／　２ Ｄ＝　（ａ２２＋ａ３２＋ａ３３＋ａ２３）／　４の各
アルゴリズムに従って決定する。また、小画素Ａについ
ては、ｍ度の強調を行なうｌＣめ、例えば第４図に示す
ようなアルゴリズムによってその濃度を決定する。

そこで、第４図に示ｔＳ度決定のアルゴリズ７− ム（サンプリング画素ａ２２の中央に位置する小画素へ
の濃度決定）について説明する。

サンプリング画素ａ２２を中心とした主走査方向（図面
における横方向）の濃度分布がａ　２２＞　ａ　２１、
ａ２３ で、同副走査方向（図面における縦方向）の濃度分布が ａ　２２＞　ａ　１２、ａ３２ となる場合、即ちサンプリング画素ａ２２の濃度が周囲
のサンプリング画素の濃度に比べて突出している場合 Ａ＝８２２＋　（ａ２２−８１２）＋　（ａ２２−ａ３
２）−３（ａ２２）　−ａ１２−ａ３２ 及び Ａ＝　ａ２２＋　（ａ２２−　ａ２１）　＋　（ａ２２
−　ａ２３）＝３　（ａ２２）　−ａ２１−ａ２３ のうちどちらか大きい方に決定する。

主走査方向の濃度分布が ａ２２＜ａ２１、ａ２３ で、副走査方向の濃度分布が ８− ａ　２２＜　ａ　１２、ａ３２ となる場合、即ちサンプリング画素ａ２２の濃度が周囲
のサンプリング画素の８１度に比べて小さい場合、 Ａ＝ａ２２＋　（ａ２２−ａ１２）　＋（ａ２２−ａ３
２）＝３　（ａ２２）　−ａ１２−ａ３２ 及び Ａ＝ａ２２＋　（ａ２２−ａ２１）　＋　（ａ２２−ａ
２３＝　３　（ａ２２）　−ａ２１−　ａ２３のうちど
ちらか小さい方に決定する。

主走査方向の濃度分布が ａ２１≦ａ２２≦ａ２３ で、副走査方向の濃度分布が ａ１２≦ａ２２≦ａ３２ となる場合、即ち主走査方向についてはサンプリング画
素ａ２２を中心に左側から右側に順次濃度が大きくなる
濃度分布で、かつ、副走査方向についてはサンプリング
画素ａ２２を中心に上側から下側に順次濃度が大きくな
る濃度分布の場合 Ａ　＝　ａ　２２ に決定する。

主走査方向の濃度分布が ａ２１≧ａ２２≧ａ２３ で、副走査方向の濃度分布が ａ１２≧ａ２２≧ａ３２ となる場合、即ち主走査方向についてはサンプリング画
素ａ２２を中心に左側から右側に順次濃度が小さくなる
８度分布で、がっ、副走査方向についてはサンプリング
画素ａ２２を中心に上側から下側に順次濃度が小さくな
る濃度分布の場合 Ａ　＝　ａ　２２ に決定する。

以下、主走査方向の濃度分布が ａ２２＞ａ２１、ａ２３ ａ２２＜ａ２１、ａ２３ ａ２１≦ａ２２≦ａ２３ ａ２１≧ａ２２≧ａ２３ どなる各場合と、副走査方向の濃度分布がａ　２２＞　
ａ　１２、　ａ３２ ａ２２＜ａ１２、ａ３２ ａ１２≦　ａ２２≦　ａ３２ ａ１２≧　ａ２２≧　ａ３２ となる各場合とを組み合わせたもので上記のようにｍ麿
決定を行なわなかった場合についてはＡ＝３　（ａ２２
）　−ａ１２−８３２又は Ａ＝３　（ａ２２）　−ａ２１−ａ２３のいずれか、或
いは Ａ　＝　ａ　２２ の各アルゴリズムに基づいて濃度を決定する。

次に、予め定めたサンプリング画素面上に新たに設定し
た小画素のＩｌｌ！度を上記のようなアルゴリズムに基
づいて決定し、高密疾の画像情報を得るようにした装置
の一例を説明する。

第５図は当該装置の基本構成を示すブロック図である。

これは、原画上を光学的に走査し、光電変換した後に得
られるアナログビデオ信号を更にＡ／Ｄ変換して得られ
た多値レベルのデ１１− ジタルビデオ信号が、ビデオメモリ１０に順次入力し、
シフトレジスタ１１及び同１２を介して当該入ノ〕ビデ
オ信号がビデオメモリ１０上に３×３マトリツクス（サ
ンプリング画素対応）となって展開されるようになって
いる。そして、ビデオメモリ１０上に展開される各サン
プリング画素の濃度データ（４ビツトデータ）、即ちａ
ｌｌ乃至ａ１３、ａ２１乃至ａ２３、ａ３１乃至ａ３３
が上述したようなアルゴリズムに従った処理を行なう画
像処理回路２０に入力するようになっている。

ここで、画像処理回路２０の詳細は、例えば第６図に示
すようになっている。同図において、２１ａは入力１２
ビツト、出力６ビツトのＲＯＭであり、このＲＯＭ２１
ａは、ビデオメモリ１０上のａ１２、ａ２２、ａ３２の
各４ビット濃度データが入力し、 ３　（ａ２２）　−ａ１２−ａ３２ の４ごットデータと、２ビツトのコードデータが出力１
−るようになっている。この２ビツトのコードデータは
ａ２２を中心とした副走査方向の１２− ｍ度分布状態を示すもので表−１のような関係になって
いる。

表−１ ２１ｂもまた入力１２ビツト、出力６ビツトのＲＯＭで
あり、このＲＯＭ２１ｂは、ビデオメモリ１０上のａ２
１、ａ２２、ａ２３の各４ビット潮度データが入力し、 ３　（ａ２２）　−ａ２１−ａ２３ の４ビツトデータと、２ビツトのコードデータが出力す
るようになっている。この２ビツトデータはａ２２を中
心とした主走査方向の濃度密度状態を示すもので表−２
のような関係になっている。

表−２ ２２ａは演算回路であり、この演算回路２２ａは、４ビ
ツトデータａ２２及びａ３２を入力して（ａ２２＋ａ３
２）／２ を出力するようになっており、また２２ｂも演算回路で
あり、この演算回路２２ｂは４ビツトデータａ２２及び
ａ２３を入力して （ａ２２＋８２３）／２ を出力するようになっている。更に２３もまた演算回路
であり、この演算回路２３は４ビツトデータａ２２、ａ
２３、ａ３２及びａ３３を入力して（ａ２２＋ａ２３＋
ａ３２＋ａ３３）／４を出力するようになっている。２
４は入力１６ビツト、出力４ビツトのＲＯＭであり、こ
のＲＯＭ２４は、ＲＯＭ２１ａ及ＲＯＭ２１ｂからの１
２ビツトデータ（各６ビツトづつ）とビデオメモリ１０
上のａ２２の４ビツトデータを入力し、第４図に示すよ
うなアルゴリズムに基づいた４ビツトデータを出力する
ようになっている。２５ａ　、　２５ｂ、２５ｃ　、　
２５ｄはそれぞれレジスタであり、レジスタ２５ａはＲ
ＯＭ２４からのデータ、レジスタ２５ｂは演算回路２２
ａからのデータ、レジスタ２５ｃは演算回路２２ｂから
のデータ、レジスタ２５ｄは演算回路２３からのデータ
をそれぞれ同一のクロック（Ｃ）に同期して格納するよ
うになっている。

２６は二系統の切替え回路であり、この切替え回路２６
は、一方の系統については、レジスタ２５ａ又はレジス
タ２５ｃからの出力を、他方の系統については、レジス
タ２５ｂ又はレジスタ２５ｄからの出力をそれぞれ主走
査方向クロックの三方の−の周期となる切替え信号（Ｓ
）に同期して切替えるものである。２７ａは切替え回路
、２８ａ及び２８ｂは新たに作成されるビデオ信号の１
ライン分の容量を有するラインバッファであり、上記切
替え回路２７は切替え回路２６の上記一方の系−１５＝ 統からのデータをラインバッファ２８ａ又は２８ｂに副
走査方向りＯツクに同期して振り分けるようになってい
る。また、２７ｂは切替え回路２７ａと同様に副走査方
向クロックに同期して作動する切替え回路、２８ｃ及び
２８ｄはラインバッファ２８ａ　、　２８ｂと同様の容
量を有するラインバッファであり、切替え回路２６の上
記他方の系統からのデータを切替え回路２７ｂがライン
バッファ２８Ｃ又は２８ｄに振り分１ノるようになって
いる。２９はラインバッフ　ア２８ａ　、　２８ｂ　、
　２８ｃ　、　２８ｄから出力されるデータを順次新た
な画像データとしてビデオメモリ（ビデオメモリ１０と
は異なる領域）に書き込む書き込み回路である。

続いて、作動を説明する。

ビデオメモリ１０及びシフトレジスタ１１．１２に１１
１１度データが格納されている状態で主走査方向クロッ
クが出力される毎に新たにサンプリングデータがビデオ
メモリ１０に書き込まれると共に画像処理装置２０内の
ＲＯＭ２４からレジスタ２５ａ１演算回路２２ａからレ
ジスタ２５ｂ１演算回路２２ｂ１６− からレジスタ２５Ｃ１演算回路２３からレジスタ２５ｄ
にそれぞれデータが格納される。この時、レジスタ２５
ａに格納されるデータは第３図における小画素Ａの１１
１１度に対応したもので、同様にレジスタ２５ｂは小画
素Ｂルジスタ２５ｃは小画素Ｃルジスタ２５ｄは小画素
りにそれぞれ対応したＳｔ度データを格納する。そして
、切替え信号（Ｓ）に同期した切替え回路２６の作動に
より、切替え回路２６の一方の系統からレジスタ２５ａ
又はレジスタ２５ｃのデータが交互に出力し、これらの
データが切替え回路２７ａを介して順次ラインバッファ
２８ａに格納されていく。即ち、切替え回路２７ａを介
してラインバッファ２８ａに格納されるデータは第７図
に示すように、第３図における小画素Ａ又は小画素Ｃに
対応した濃度データとなる。また、切替え回路２６の他
方の系統からはレジスタ２５ｂ又はレジスタ２５ｄのデ
ータが交互に出力し、これらのデータが切替え回路２７
ｂを介して順次ラインバッファ２８０に格納されていく
。即ち、切替え回路２７ｂを介してラインバッファ２８
ｃに格納されるデータは小画素Ｂ又は小画素りに対応し
た濃度データとなる〈第７図参照〉。上記のようにして
　１ライン分の走査が終了すると、ラインバッファ２８
ａには１ライン分の小画素Ａ及びＣに対応した濃度デー
タが格納され、ラインバラノア２１３ｃには１ライン分
の小画素Ｂ及びＤに対応した濃度データが格納される。

そして、次のラインの走査開始と共に出力される副走査
方向クロックに同期して切替え回路２７ａ及び２７ｂが
切り替わり、切替え回路２７ａを介して上記と同様な小
画素Δ及びＣに対応した画像データがラインバッファ２
８ｂに格納され、また切替え回路２７１）を介した小画
素Ｂ及びＤに対応したｉ開度データがラインバッファ２
８ｄに格納されていく。この時、第８図に示すように、
ラインバッファ２８ｂ及び２８ｄに濃度データを格納し
ている際には、前回の主走査時にラインバッファ２８ａ
及び２８Ｃに格納したｉｇ度データが順次読み出され、
これらの濃度データは履き込み回路２９を介して所定の
配列をもってビデオメモリ上に書き込まれていく。

上記のような作動が、原画上の走査が終了するまで繰り
返えされると、ビデオメモリ上にそれぞれ小画素△、３
１Ｃ，Ｄ単位のｍ度データが展開され、四倍の密度とな
る画像情報が得られる。

上記のような画像処理を行なうようにすれば、原画に描
かれた線が非常に細く、その細線の濃度分布が第９図＜
ａ　＞に示すように（第２図（ａ）に対応する）一画素
の幅内におさまり、検出されたサンプリング画素の各濃
度が、例えば第９図（ｂ）に示すように ａ　１１＝　ａ　２１’＝　ａ　３１＝　Ｏａ　１２＝
　ａ　２２＝　ａ　３２＝　１０ａ　１３＝　ａ　２３
＝　ａ　３３＝　０となるような場合、各サンプリング
画素ａ１２、ａ２２、ａ３２からずらして新たに設定し
た画素を構成する各小画素Δ、Ｂ、Ｃ，ＤはすべてＡ＝
３　（ａ２２）　−ａ２１−ａ２３＝３０Ｂ＝　（ａ２
２＋　ａ３２）　／　２　＝１０１９− Ｃ＝　（ａ２２＋ａ２３）／２−５ Ｄ＝　（ａ２２＋ａ３２＋ａ３３＋ａ２３）／４＝　５
となることから、当該変換後の濃度分布は第９図（Ｃ）
に示すように、元のサンプリング画素ａ１２、ａ２２、
ａ３２の横方向の中心に突出した濃度１５（この実施例
では変換ｍ度が４ビット表川となるので濃度１５以上の
濃度は１５に制限される）及び濃度１０の小画素が交互
に配列されたものになる。その結果、この変換後の画像
情報に基づいて二値化（スレッシュホルドレベルを適当
に定める）した画像においては、当該細線が三方の−の
幅で再現できるようになる〈第９図（ｄ　）参照）。

尚、本実施例では、元のサンプリング画素の中央に１位
置する小画素の濃度を、当該サンプリング画素の濃度及
びこれに上下、左右で隣接する各サンプリング画素に基
づいて定めるようにしたが、その他にも、斜め方向で隣
接するサンプリング画素の濃度を更に考慮して、例えば
２０− △−９（ａ２２）　−（ａ１１＋ａ１２＋ａ１３−Ｉ−
ａ　２１＋　ａ　２３＋　ａ　３１＋　ａ　３２＋　ａ
　３３）のように定めても良い。また、本実施例では、
元のサンプリング画素の中央に位置する小画素Ａのｍ反
強調を当該サンプリング画素の上下方向及び左右方向の
濃度分布を考慮して定めるようにしたが、更に両斜め方
向の濃度分布を考慮して定めるようにしても良く、更に
、当該小画素Ａの濃度を強調せず、常に Ａ＝ａ２２ としても良い。

更に尚、本実施例では、予め定めたサンプリング画素面
上に各サンプリング画素に対して縦横各々四分の−の割
合でずらした新たな画素を設定するようにしたが、本発
明はこれに限ることなく、例えば第１０図に示すように
、各サンプリング画素に対して縦横各々四分の−の割合
でずらした新たな画素を設定するようにしても良く、更
に上記ずらす割合は三方の一未満であれば任意のもので
良い。

ここで、第１０図に示すように三分の−の割合でずらし
た場合、新たに設定される画素を四分割して得られる小
画素Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの１１度は、小画素△、Ｂ、Ｃにつ
いては、各小画素が属する元のサンプリング画素の割合
を考慮した重み計算を行なうことによってめ、小画素Ａ
については、この小画素Ａが属するサンプリング画素内
におけるかたよりを考慮して定めるようにすれば良い。

［発明の効果］ 以上、説明してきたように、本発明によれば、予め定め
た画素面上に各画素に対して縦横各々三方の一未満の割
合でずらした新たな画素を設定し、この新たな画素を四
分割してできる小画素の濃度を、上記予め定めた複数画
素上に位置する小画素については、当該複数画素の各濃
度に基づいて定める一方、上記予め定めた一画素上に位
置する小画素については、当該−画素及びこの一画素に
隣接する予め定めた画素のうち当該一画素を含む−又は
二部上の画素の各濃度に基づいて定めるようにしたため
、原画に描かれた細線に対して低画素密度で濃度を検出
した画像情報から当該細線をより忠実に再現した高画素
密度の画像情報が得られるようになり、処理速度を低下
させることなく原画をより忠実に再現できる画像処理装
置が実現できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の画像処理方法における画素区分の状態を
示す説明図、第２図は従来の方法により原画に描かれた
細線を処理した場合の説明図、第３図は本発明に係る画
像処理方法における画素区分の状態の一例を示す説明図
、第４図は第３図における小画素Ａの濃度を決めるアル
ゴリズムを示す説明図、第５図は本発明に係る画像処理
方法に基づいて作動する装置の基本構成を示すブロック
図、第６図は第５図における画像処理回路の詳細を示す
ブロック図、第７図は第６図にお【プる切替え回路２７
ａ　、　２７ｂの出力状態を示すタイミングチャート、
第８図は第６２３− 図におけるラインバッファ２８ａ　、　２８１）　、２
８ｃ　。 ２８ｄの作動状態を示すタイミングチャート、第９図は
本発明に係る画像処理方法により原画に描かれた細線を
処理した場合の状態の一例を示す説明図、第１０図は本
発明に係る画像処理回路他の実施例における画素区分を
示す説明図である。 ２１ａ　、　２１ｂ１２４−ＲＯＭ ２２ａ　１２２ｂ　、　２３−・・演算回路２５ａ　、
　２５ｔ）、２５ｃ　、２５ｄ　・・・レジスタ２Ｇ、
２７ａ　、　２７ｂ　・・・切替工回路２８ａ　、　２
８ｂ　、　２８ｃ　、　２８ｄ　・・・ラインバッファ
２９・・・書き込み回路 特許出願人　富士通株式会社 ２４−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 予め定めた画素単位毎に多値レベルの濃度を検出して得
   られた画像情報を四倍の密度の画像、　情報に変換する
   に際し、上記予め定めた画素面上に各画素に対して縦横
   各々三方の一未満の割合でずらした新たな画素を設定し
   、この新たな画素を四分割してできる小画素の８１度を
   、上記予め定めた複数画素上に位置する小画素について
   は、当該複数画素の各濃度に基づいて定める一方、上記
   予め定めた一画素上に位置する小画素については、当該
   −画素及びこの一画素に隣接する予め定めた画素のうち
   当該一画素を含む−又は二双」ニの画素の各濃度に基づ
   いて定め、これら定めた各小画素の濃度をもって変換画
   像情報とするようにしたことを特徴とする画像処理方法
   。