JPS61194973A - 画像処理方式 - 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】 滋」１辷訪 本発明は画像の変倍をなす画像処理に係り、特に画素単
位で読み取った原稿画像の濃度レベルに関する画情報を
２値化して変倍処理する画像処理方式に関する。

皿米１恵 従来、画像の拡大または縮少を行なう変倍処理としては
、スキャナにより原稿画像面を走査してその画情報を画
素単位で読み取る際に光学系操作によって、または画像
面の走査速度を変えることによって変倍を行なわせるよ
うにしているが、このような光学系処理による画像の変
倍手段は画像の読取り、記録をリアルタイムで行なわせ
るデジタル式の複写機などにあっては適用が可能である
が、読取画情報を２値化してメモリに蓄積したうえで画
質改善、画像編集などを目的としたデータ処理を施した
のちに画像の変倍を行なわせる場合には適用することが
できない。

また従来、画素単位で読み取られた画情報に基いてデー
タ処理によって画像の変倍を行なわせる方法として、周
囲画素の濃度レベル状態を考慮した一定のアルゴリズム
にしたがって画素データの抜き取りや付は足しを行なわ
せるようにした補間法（インターポレーション）なるも
のがある。しかしこの補間法を適用する場合、変倍率が
小さい範囲内での処理であれば問題ないが、変倍率が大
きくなってくると原稿画像の読取画情報としてのデータ
の信頼性がうすれて再生される画像の品質が低下してし
まうことになる。その際、対象となる画像が写真などの
中間調を含む画像の場合には、特にその中間調の再現性
が悪いものになっている。

１蝮 本発明は以上の点を考慮してなされたもので。

画素単位で読み取られた画情報に基いてデータ処理によ
る変倍を行なわせる際、中間調を含む画像にあってもそ
の中間調の再現性を損なうことなく、また広範囲の変倍
率にわたって画質を低下させることなく画像の変倍を行
なわせることができるようにした画像処理方式を提供す
るものである。

１腹 本発明はその目的達成のため、まず画素単位で多値量子
化されたデジタル画情報を空間フィルタ処理による部分
マトリクス法によって２値化する際にそのマ］−リクス
の大きさを変えることによって変倍処理を実行させるよ
うにするものである。

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。

本発明ではスキャナにより写真などの中間調を含む画像
面をライン状に順次光走査してＣＯＤなどのラインイメ
ージセンサにより画素単位で読み取った画情報をＡＤ変
換することにより多値量子化されたデジタル画情報の２
値化を行なわせる際。

その中間調の再現性を良くするために視覚系の積分効果
を利用したしきい値マトリクスによる空間フィルタ処理
を行なわせるようにした種々ある方法のうち、処理対象
となる注目画素のデータとしきい値マトリクス（母マト
リクス）をいくつかに分割したサブマトリクスの要素と
を対応させて２値化を行なわせる一般的な部分マトリク
ス法を利用するようにしている。

第１図に、８２階調を表現する８×８の母マトリクスか
ら切り出された４×４のサブマトリクス５Ｍ−４を用い
て、部分マトリクス法により６４階調（６ビツト）に量
子化されたデジタル画情報ＤＢを画素単位で２値化する
際の原理図を示している。また第２図に、８１１〜Ｓ２
２までのしきい値をもった８Ｘ８の母マトリクスＭＭか
ら４×４のサブマトリクス５Ｍ−４を切り出す際の原理
図を示している。

しかしてこのような部分マトリクス法を適用する場合、
デジタル画情報の階調性の基本は母マトリクスの大きさ
で決まり、その母マトリクスが大きいほど階調性が増す
ことになる。そして２値化処理された画像の解像力はサ
ブマトリクスの大きさで決まり、そのサブマトリクスが
大きいほど解像力が増すことになる。実際には、このよ
うな階調性および解像力を考慮したうえで、高周波域で
の雑音が目立たない程度に所定の母マトリクスから適宜
大きさのサブマトリクスを切り出してデジタル画情報の
２値化を行なわせることになる。

いま１例えば、デジタル画情報の階調数が６４で、スキ
ャナによる原稿画像の読取密度とプリンタによる画像の
記録密度とが同一（例えば４００ドツト／インチ）であ
る場合、８×８の母マトリクスから切り出された４Ｘ４
のサブマトリクスを用いた部分マトリクス法によってス
キャナ側で得られたデジタル画情報を２値化したデータ
に基いてプリンタ側で等倍画像の記録を行なわせようと
するには、画素単位によるデジタル画情報を４×４のサ
ブマトリクスごとに１つにまとめなくてはならない。逆
にいえば、デジタル画情報の画素密度はプリンタ側の記
録密度の１／４で良いことになる。デジタル画情報をサ
ブマトリクスごとに１つにまとめる方法としては種々あ
るが、平均値をとる方法が最も一般的である。

しかして、その場合、サブマトリクスの大きさを変えて
デジタル画情報を１つにまとめる画素領域を変化させる
ことによりプリンタ側において変倍された画像の記録を
行なわせることができるようになる。

本発明は、画素単位によりデジタル画情報を部分マトリ
クス法によって２値化する際にそのサブマトリクスの大
きさを変えることによって変倍処理を行なわせるように
するものである。

すなわち、前述の条件下にあって、等倍（変倍率１００
％）時には８×８の母マトリクスから４×４のサブマト
リクスを切り出すようにしているが、その代わりに８×
８の母マトリクスから２×２．３Ｘ３，５Ｘ５．６Ｘ６
，７Ｘ７，８Ｘ８゜・・・のサブマ１−リクスをそれぞ
れ切り出して、対応する大きさの画素領域にあるデジタ
ル画情報を１つにまとめたうえで２値化させるようにす
れば。

それぞれ５０％、７５％、１２５％、１５０％。

１７５％、２００％、・・・と２５％きざみに縮小また
は拡大された画像をプリンタ側において記録させること
ができるようになる。

第３図に、ＳＬｌ〜Ｓ２２までのしきい値をもった８×
８の母マトリクスＭＭから３×３のサブマトリクス５Ｍ
−３を切り出す際の原理図を示している。他の大きさの
異なるサブマトリクスの切す出しも同様にして行なわれ
る。

母マトリクスから切り出されるサブマ１−リクスの大き
さを変えて変倍率を変化させる際、特に母マトリクスカ
ゝらＩＩ　ＩＪ出されるサブマド１ノクスの縦および横
方向の各大きさをそれぞれ別途に選択させることにより
、縦および横方向における画像の変倍率を独立的に変化
させることができるようになる。例えば、縦方向は１０
０％の等倍、横方向は変倍率１２５％とする場合、母マ
トリクスから縦４Ｘ横５のサブマトリクスを切り出し、
その切り出されたサブマトリクスを用いてデジタル画情
報の２値化処理を行なわせればよい。

なお、より細部にわたる変倍を行なわせる場合には、部
分マトリクス法によってデジタル画情報の２値にを行な
わせる際に使用するサブマトリクスの大きさを変えるこ
とによって変倍がなされた処理データに基いて、第２段
階として補間法によって細部にわたる変倍処理を実行さ
せるようにする。

いま例えば部分マトリクス法によって２値化された処理
データにしたがって補間法により１％きざみの変倍を行
なわせる場合、第４図に示すように、その２値化処理さ
れた′０″かパ１′″をもった画素データに基＜１００
Ｘ１００の画素配列を考え、縮小のときにはその変倍率
に応じて対応する画素領域の中から１つずつ画素を間引
き、拡大のときにはその変倍率に応じて対応する画素領
域ごとに１つずつ画素を加えていく。その際、前述の第
１段階で２５％きざみの変倍処理がすでに行なわれてい
るので、第２段階ではその２５％の変倍率間を埋める１
〜２４％までの１％きざみの変倍を考えれば良いことに
なる。

すなわち１例えば変倍率３０％の縮小を行なわせる場合
、まず前述のように８×８の母７１〜リクスから切り出
された２×２のサブマトリクスを用いた２値化処理によ
って５０％に縮小させた処理データにしたがって、さら
に補間法によって残り２０％の細部にわたる縮小を行な
わせるべく、第４図に示す１００Ｘ１００の画素配列に
あって５個の画素ごとに１個の画素の割合で画素を間引
くような処理を行なわせる。その際、第４図の画素配列
で、ｉとｊとが５．ｎ　（ｎ＝　１　ｔ　２．３＊・・
・。

２０）となる画素の全てを間引くようにすればよい。１
〜２０％までは画素を１つずつ間引いていくが、その場
合１００Ｘ１００の画素配列の中で均等に間引くように
する必要がある。例えば１％時にｔ、ｊ＝５の画素を間
引いたら、２％時にはｉｔ　ｊ＝５．５５の各画素を間
引くようにする。

その場合の画素を間引く順序の一例をｉ＋Ｊの値で示す
と、５，５５，３０，８０，２０，７０゜４５．９５，
１０，６０，３５，８５，１５，６５．４０，９０，２
５，７５，５０，１００となる。

この例ではＬＯＯＸｌｏｏの画素配列の中から対象とな
る２０個の画素位置を決めて順次間引くようにしたが、
各％ごとに画素を間引く位置を決めて等間隔に画素を間
引くようにすればより精度の良い縮小処理を行なわせる
ことができるようになる。

また例えば変倍率１０４％の拡大を行なわせる場合、ま
ず８×８の母７１−リクスから切り出された４Ｘ４のサ
ブマトリクスを用いた２値化処理によって１００％の等
倍に処理させたデータにしたがって、さらに補間法によ
って残り４％の細部にわたる縮小を行なわせるべく、第
４図に示す１０ＱＸ１００の画素配列にあって２５個の
画素ごとに１個の画素の割合で画素を加えるような処理
を行なわせる。この場合にも、その加えられる画素が等
間隔になるように画素を加える位置を決めておく０例え
ばｉ、ｊ＝２５．５０，７５，１００の各位置にある画
素とその１つ前にある画素との間にそれぞれ画素を加え
るようにする。その際、画素を加える位置の順序は、縮
小のときと同様に均等性を保ちながら決めるようにする
。例えば。

ｉ、ｊの値で、２５，５０，７５，１００の順にするか
、または１％では２５．２％では２５，７５．３％では
３３，６７．１００．４％では２５゜５０．７５，１０
０というようにする。

所定の位置に加えられる画素の内容にあっては、その周
囲画素のデータ内容から判断して決める。

その判断のしかたとしては種々考えられるが、最も簡便
な方法として隣接する２画素のデータ内容にしたがって
以下のように判断する。

すなわち、第５図に示すようにｊ＝２４の位置にある画
素Ａ２４とｊ＝２５の位置にある画素Ａ２５との間に画
素Ｍ　２５を加えるようにする場合には、その横方向に
隣接する各画素Ａ２４．Ａ２５がともに１１１１′なら
ば画素Ｍ２５を“′ｌ″とし、両隣りの画素Ａ２４．Ａ
２５がともに′０″ならば画素Ｍ　２５を′０″とする
。また、画素Ａ２４が′″１″で画素Ａ２５が′″０″
、あるいは画素Ａ２４がＩＩ　Ｏ７１で画素Ａ２５が＋
＋　１１４のときには、予め優先する方のデータを決め
ておく。その場合、Ｉｔ　Ｉ　＋＋を優先させると画素
Ｍ２５は′１″となる。

また、１＝２４の位置にある画素Ａ２４とｊ＝２５の位
置にある画素Ａ２５との間に画素Ｍ２５を加えるように
する場合にも前述の場合と同様に、その縦方向に隣接す
る２画素分のデータ内容にしたがってその間に加えら゛
れる画素のデータを決定するようにすればよい、ただし
この場合、第６図に示すように、特に１＝ｊ＝＋２５の
とき図中斜線で示す部分が問題となる。

この斜線部分の画素を決める方法としては、２通り考え
られる。その第１の方、法としては、この斜線部分の画
素だけ縦、横方向にそれぞれ隣接する周囲４画素の各デ
ータ内容から判断するようにする。すなわち、（２４，
２４）、（２４，２５）、（２５，２４）、（２５，２
５）の４画素から、それらが３つ以上がＩＩ　１　ｐｇ
かＩＩ　Ｏ３１であればそれを選び、２つずつのときに
は予め優先と決めた方を選ぶようにする。第２の方法と
しては、縦、横方向の処理を同時にやらずに、例えばま
ず最初にｊ＝２４とｊ＝２５との間を決定し、次にｉ；
２４と１＝２５との間を決定するようにする。それによ
り、斜線部分の画素は特別の処理を必要とせずにそのデ
ータ内容を決定することができるようになる。

この第２段階における補間法による変倍処理はもともと
縦、横方向にそれぞれ独立した処理を施すようにしてい
るために、縦、横方向の変倍率をそれぞれ独立して変化
させることが容易である。

したがって、前述した。ようにサブマトリクスの縦、横
方向の大きさをそれぞれ適宜変えて第１段階の変倍を実
行させる手段と併用すれば、細部にわたって縦、横方向
の変倍をそれぞれ独立して行なわせることができるよう
になるゆ 羞米 以上１本発明による画像処理方式にあっては、画素単位
で多値量子化されたデジタル画情報を空間フィルタ処理
による部分マトリクス法によって２値化する際に母マト
リクスから切り出されるサブマトリクスの大きさを変え
ることによって変倍処理を実行させるようにしたもので
、中間調を含む画像にあってもその中間調の再現性を損
なうことなく、また広範囲の変倍率にわたって画質を低
下させることなく画像の変倍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図は部分７１−リクス法による２値化処理の原理を
示す図、第２図は母マトリクスから４×４のサブマトリ
クスを切り出す原理を示す図、第３図は母マトリクスか
ら３×３のサブマトリクスを切り出す原理を示す図、第
４図はｔｏｏｘｔｏ。 の画素配列を示す図、第５図は横方向の画素間に新たな
画素を加える状態を示す図、第６図は１＝ｊ＝２５のと
き画素間に新たな画素を加える状態を示す図である。 ＢＳ・・・デジタル画情報　ＭＭ・・・母マトリクス　
ＳＭ・・・サブマトリクス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画素単位で多値量子化されたデジタル画情報をｎ＾
   ２階調を表現するためのｎ×ｎのしきい値マトリクスか
   ら切り出されたサブマトリクスを用いた部分マトリクス
   法によって２値化させる際、しきい値マトリクスから切
   り出されるサブマトリクスの大きさを変えて２値化され
   る画像の変倍を行なわせる手段をとるようにした画像処
   理方式。 ２、しきい値マトリクスから切り出されるサブマトリク
   スの縦および横方向の各大きさをそれぞれ別途に選択さ
   せることにより、縦および横方向における画像の変倍率
   を独立的に変化させるようにしたことを特徴とする前記
   第１項の記載による画像処理方式。