JPS6028187B2 - 画像予測復元方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低画素密度でサンプリングして読取った画像
を高画素密度で復元させる画像予測復元方法に関する。

一般に、デジタル式の画像入出力装置にあっては、原稿
画像の読取装置の簡素化、および画像信号をデジタル伝
送するのに要する伝送路容量の軽減化などを図るために
、粗いサンプリングを行なって画素当りのビット数を少
なくし、その低画素密度の謙取画像の画像処理を行なっ
てそれを高画素密度の画像に変換させ、それにより再生
画像の画質の改善を図るようにしている。また、そのた
めの画像処理手段としては、電子計算機などの演算装置
を用いて入力画像が再生されたときにそれがどのように
変化するかをシミュレーションによって予測し、低画素
密度による画像の解像度を向上さるべく所定のアルゴリ
ズムにしたがう演算処理を行なわせるようにしている。
従来、この種の画像予測復元方法にあっては、サンプリ
ング画素密度と再生画素密度との比が異なるごとに、そ
の高画素密度化処理を行なうために用いられるアルゴリ
ズムが相違し、したがって原稿画像を謙取るスキャナの
アパーチャー・サイズと画像を再生するプロツタのアパ
ーチャ−・サイズとの比が自由に選定できる画像入出力
装置、またはＣＣＤイメージセンサによるスキヤナとＣ
ＲＴ上のイメージをセレンドラム面に結像させる光学系
とをそなえた複写機などでは、アパーチャーサィズまた
はＣＲＴの走査線数を変えるたびに前記アルゴリズムを
変更させなければならないという問題がある。本発明は
このような点を考慮してなされたもので、入力画素密度
と出力画素密度との比の如何にかかわらず、常に一定の
ァルゴリズムによって任意の高画素密度化処理を適宜行
なわせて解像度の良い画像を再生させることができるよ
うにした画像予測復元方法を提供するものである。

本発明による画像予測復元方法は、画像を単位面積当り
Ｎ，ｘＮ２個の画素に分解して低画素密度で読取った画
像情報を、単位面積当りＭ，×Ｍ２個の画素によって高
画素密度の画像を再生させる際、ある有限の複数個のサ
ンプリング画素からなる一定領域内における最大濃度レ
ベルをＤ＾、同じく最小濃度レベルをＤＢとし、再生画
像の各画素の濃度レベルを全てＤ＾とＤＢとによって表
現するとともに、その濃度レベル分布を、同一濃度レベ
ルの画素領域が互いに隣接し、かつ平均濃度レベルがそ
の部分におけるサンプリング時の濃度レベルと等しくな
るようにして決定することにより、画素密度と何ら関係
なく間接的に高画素密度化処理を行なわせるようにした
ものである。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。いま、例えば第１図ａに示すようにｐｘ，ｐｙ
のアパーチヤーサイズによるサンプリング画素を同図ｂ
に示すｑｘ， ｑｙのアパーチヤーサイズ（ｐｘ／ｑｘ
＝３／２）の再生画素に変換して、低画素密度で読取っ
た画像を１．３音の画素密度変換率をもって復元させる
場合について説明する。

この場合、ＣＣＤイメージセンサなどのスキヤナによっ
てｐｘ・ｐｙサイズの画素単でサンプリングすることに
よって鈴取られた画像情報が第１図ｃに示すようなもの
であるとすると、いま２つのサンプリング画素Ｄ，，Ｄ
２を１．３音の画素密度に変換した小画素（再生画素）
ｄ．，ら，ｄ３の領域について着目してみる（第１図・
ａ，ｂ参照）。

サンプリング画素Ｄ，，Ｄ２における濃度レベルをｓ，
，ｓ２とし、その変換された小画素ｄ，，ｄ２，ｄ３の
濃度レベルｔ，，ｔ２，ｔ３とすると、小画素ｄ２はサ
ンプリング画素Ｄ，，Ｄ２にそれぞれ含まれているもの
ではあるが、本発明による画像予測復元方法では３つの
サンプリング画素Ｄ，，Ｄ２，Ｄ３における濃度レベル
状態を参酌し、まず仮に３つの小画素ｄ，，ｄ２，ｄ３
の各濃度レベルｔ，，上２，ｔ３を３つのサンプリング
画素Ｄ，，Ｄ２，Ｄ３のなかの最大濃度レベルｓ２と等
しくなるように設定する。次に、サンプリング画素○，
，Ｄ２における非白レベル信号の面積合計（ｓ，十ｓ２
）・ｐｘ（≠＄．・ｐｘただし、ｓ２≠友，とする）と
、小画素ｄ，，も，ｄ３における非白レベル信号の面積
合計＄２・ｑｘ（主峰．・ｐｘ）とを求め、その面積差
＄．・ｐｘ一心．・ｐｘ（＝ｓ．・ｐｘ）を算出する。

ここで、その面積差ｓ．・ｐｘの値が適宜設定されたス
レショルド・レベルＴｈ（Ｔｈくｓ２）よりも大きけれ
ば、ｓｏ（ｓｏ＝０と仮定する）とｓ２と比べて低い方
の濃度レベル値をもったサンプリング画素Ｄ，に対する
小画素ｄ，の濃度レベルｔ，を零に修正し、そのスレシ
ョルド・レベルＴｈよりも小さければ何ら修正を施こす
ことなく、最終的に各４・画素ｄ，，ｄ２，ｄ３の濃度
レベル上，，ら，ｔ３を決定する。なお、第１図ｄに以
上のようにして決定された各小画素ｄ，，も，もの濃度
レベルｔ，，ｔ２，ｔ３の状態が示されており、この場
合は前記面積差ｓ．・ｐｘがスレショルド・レベルＴｈ
よりも大きいときでｔ，＝０，ｔ２＝ｔ３＝Ｓ２として
予測復元される。ここでスレシヨルド・レベルＴｈはス
キヤナのサンプリング密度および対象とする画像によっ
て決定される値であり、例えば通常の文書画像を８ｐｅ
ｌｓ／側で読み取る場合には、Ｔｈ＝０．２×Ｌ程度に
設定するのが適当である。なお、Ｌは黒レベルと白レベ
ルとの差である。以上、プロセスを２つのサンプリング
画素Ｄ３，Ｄ４およびＤ５，Ｄ６の各領域ごとに順次く
り返して行なわせることにより、１．所音の画素密度に
変換された各４・画素ｄ４，ち，広およびｄ７，ｄ８，
ｄ９の濃度レベル値が同様にして決定されることになる
（第１図・ｄ参照）。

なお、第１図ｅは、各分割されたづ・画素がもとのサン
プリング画素中に含まれているか否かを判定し、もし含
まれている場合にはその小画素の濃度レベルをもとのサ
ンプリング画素の濃度レベルと同一にし、そうでない場
合にはもとのサンプリング画素に含まれるその４・画素
の面積の割合に画情報を配分して小画素の濃度レベルを
決定するようにした従来の画像予測復元方法によって、
第１図ｃのサンプリング画素情報を同じ１．牙苔の画素
密度に変換処理したときの再生画素情報を示している。
第２図は以上説明した本発明による画像予測復元方法を
具体的に実行するためのフローチャートを示すもので、
第１〜第３のプロセスにおいて、まずｉ番地のサンプリ
ング画素Ｄｉの濃度レベルＳｉを議取り、次いで外部指
令に応じて画素密度の変換率Ｒを求め、それに応じてサ
ンプリング画素Ｄｉに対応した特定の小画素ｄｊの番地
指定を行なわせる。

なお、前記例ではこのプロセスによってサンプリング画
素○，，Ｄ２に対応する小画素ｄ，，も，ｄ３のうち、
その真中の小画素ｄ２が指定されたことになる。次に、
第４〜第６のプロセスにおいて、小画素ｄｊとその隣接
小画素ｄｊ＋１との各濃度レベルをサンプリング画素Ｄ
ｉを中心とするその前、後に隣接する画素Ｄｉ一１，Ｄ
ｉ十１の領域内における最大濃度レベルｓＨ，ｓｌ，ま
たはＳｉ＋，に等しく設定し、それによって黒レベル信
号の面積差△ｔを所定の演算式を用いて算出し、その結
果△ｔと予め設定したスレショルド・レベルＴｈとの大
小判定を行なわせる。このとき、△ｔＳＴｈの場合には
第１３のプロセスに移行してサンプリング画素の番地ｉ
の指定を１つ進める。また、△ｔ＞Ｔｈの場合には第７
〜第１２のプロセスへ移行し、ｓｉ‐，とｓ川との大４
・判定の結果に応じてｔｊまたはｔｊ＋，の何れかの濃
度レベルを零としたうえで再度黒レベル信号の面積差△
ｔを演算によって求め、ＡｔとＴｈとの大小判定により
△ｔミＴｈの場合には第１３のプロセスへ移行し、△ｔ
＞ｍの場合にはｓｉ‐，とｓ，十，との大小判定の結果
に応じてｔｉ＋，またはｔｊの何れかの濃度レベルを零
としたうえで第１３のプロセスへ移行する。この第１３
のプロセスまでによってサンプリング画素Ｄｉについて
の高画素密度化処理が完了し、次のサンプリング画素Ｄ
ｉ十，についての高画素密度化処理を行なわせるべくそ
の番地の指定を１つ進め、第１４のプロセスによってそ
の指定された番地が１走査ラインの終りか否かの判定を
行なわせ、そうでないときにはそのまま前述と同様のプ
ロセスをくり返して行なわせ、またそれが１走査ライン
の終りであるときには第１５のプロセスによって次の走
査ラインへ進めて同様のプロセスをくり返して行なわせ
る。これにより、各サンプリング画素の高画素密度化処
理を、画素密度の変換率ｐｘ／ｑｘがある程度変動して
もそれに充分対応して最適に行なわせることができる。
しかし、実際上、このような本発明による画像予測復元
方法では、ｐｘ／ｑｘの値が１．０〜２．０の範囲内の
高画素密度化処理の場合に特に有効なものとなる。第３
図ｂは、以上のプロセスにしたがって、ｐｘ／ｑＸ＝２
の画素密度の変換率により同図ａのサンプリング画素情
報にもとづいて高画素密度化処理したときの再生画像情
報を示している。また、第４図は以上説明した本発明に
よる画像予測復元方法を具体的に実施するための一構成
例を示すもので、スキヤナによって読取られたサンプリ
ング画素信号がシフトレジスタ１，２，３へ順次送られ
てこで３つの画素ＤＭ，Ｄｉ，ＤＭからなる特定領域内
の各濃度レベル情報が一時記憶され、そのシフトレジス
タ１，２．３の各内容が比較器４へ送られ、ここでその
特定画素領域内における最大濃度レベル値が検出され、
その検出結果が演算器５へ送られる。

同時に、その演算器５には前記シフトレジスタ１，２，
３の各内容およびシステムコントローラ６から出される
ｐｘ，Ｑｘの指定信号がそれぞれ送られ、ここで第２図
に示す各プロセスにしたがう演算処理が適宜行なわれ、
その演算器５によって所定の画素密度に変換された処理
信号がバッファメモリ６に一時集合的に蓄積され、ここ
でスキャナでの議取り速度と同期調整が行なわれたのち
プロッタへ送出されるように構成されている。以上、本
発明による画像予測復元方法にあっては、低画素密度で
読取ったサンプリング画素を高画素密度化して小画素単
位で画像の再生を行なわせる際、複数のサンプリング画
素からなる特定領域内における最大濃度レベル値および
最４・濃度レベル値をそれぞれ検出し、その特定領域内
に対応する各小画素の濃度レベルを全てその検出された
最大濃度レベル値と等しくなるように一たん設定したの
ち、画素密度の変換率に応じてその特定領域内における
サンプリング画素および４・画素の各異レベル部分の面
積をそれぞれ求めて両者の面積差を算出し、その面積差
と予め設定されたスレショルド・レベルとの大４・判定
を行なわせ、面積差の方がそのレベルよりも大きいとき
にはその特定領域内における両端の各サンプリング画素
の濃度レベル値の低い方に包含される小画素の濃度レベ
ル値を最小濃度レベル値に修正して最終的に各小画素の
濃度レベル値を決定するようにしたもので、再生側で要
求される高画素密度化の割合に如何にかかわらず、外部
からその画素密度の変換率の指定を行なわせるだけで常
に一定のアルゴリズムにしたがって高画素密度化処理を
最適に行なわせることができるという優れた利点を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図ａはサンプリング画素列を示す図、同図ｂはそれ
を１．５倍の高画素密度に変換した小画素の配列を示す
図、同図ｃはサンプリング画素情報の一例を示す図、同
図ｄはそれを本発明による画像予測復元方法によって処
理したときの各小画素の濃度レベル状を示す図、同図ｅ
は同一のサンプリング画素情報を従釆の画像予測復元方
法によって処理したときの再生画素情報を示す図、第２
図は本発明の一実施例による画像予測復元方法を実行す
るためのフローチャート、第３図ａ，ｂは同実施例にお
ける変換率２倍としたときのサンプリング画素情報およ
びその再生画素情報をそれぞれ示す図、第４図は本発明
による方法を具体的に実施するための一構成例を示すブ
ロック図である。 １，２，３・・・シフトレジスタ、４・・・比較器、５
・・・演算器、６・・・システムコントローラ、７・・
・バッフアメモリ。 鍵′図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低画素密度で読取つたサンプリング画素を高画素密
   度化して小画素単位で画像の再生を行なわせる際、複数
   のサンプリング画素からなる特定領域内における最大お
   よび最小濃度レベル値をそれぞれ検出し、その特定領域
   内の各小画素の濃度レベルを全て最大濃度レベルになる
   よういしたのち、画素密度の変換率に応じてその特定領
   域内における各サンプリング画素および小画素の非白レ
   ベル部分の面積をそれぞれ求めて両者の差を算出し、そ
   の面積差と予め設定されたスレシヨルド・レベルとの大
   小判定を行なわせ、面積差の方が大きいときにはその特
   定領域内における両端の各サンプリング画素の濃度レベ
   ル値の低い方に包含される小画素の濃度レベル値を前記
   最小濃度レベル値に修正するようにした画像予測復元方
   法。