JPS61221879A - 画像拡大縮小回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は拡大縮小を高速に且つ拡大縮小後の画像の乱れ
を少なくできるようにした画像拡大縮小回路に関する。

〔従来の技術〕

従来の画像拡大縮小回路として、例えば、第５図に示す
ものがあり、クロックをカウントして水平方向及び垂直
方向のドツト数をカウントするカウンタ１と、システム
制御部（図示せず）より出力される拡大率および縮小率
をセットする拡大縮小率セットレジスタ２と、該レジス
タ２及びカウンタｌの再出力信号に基づいて拡大または
縮小後の水平位置及び垂直位置を計算する乗算器３と、
該乗算器３による画像位置に対応する画像メモリ（図示
せず）から画像データを読み出す原画像読出し器４と、
読み出した画像データに対し乗算結果に基づいて拡大ま
たは縮小変換後の濃度を演算する濃度演算部５と、該濃
度演算部５により得られた変換画像データを画像メモリ
に格納する変換画像書込み器６とより構成される。

以上の構成において、４７３倍（約１．３倍）に拡大す
る場合を例にして説明する。この拡大は第６図に示すよ
うに３×３を４×４の画素マトリクスに変換することを
意味する。拡大縮小率セットレジスタ２には４７３倍の
逆数３７４がセットされ、カウタ１よりドツトが与えら
れるごとに次のような乗算を乗算器３により実行する。

３／４Ｘ１（１番目のドツト）　＝０．７５　（→１）
３／４ｘ２（２〃）＝１．５　　（→２）３／４　Ｘ３
　（３〃”）　＝２．２５　（→２）３／４Ｘ４（４〃
）＝３　　　（→３）乗算された結果に対し、四捨五入
した値をもって原画像読出し器４によって、原画像（第
６図の左側）の１．　２．　３のドツトをｉ、　　ｔｉ
、　ｉｉｉ、　ｉｖのドア）に変換するに際し、次のよ
うに画像内容を読み出すと共に濃度演算部５により斜線
図示の如き濃度処理を施すことにより第６図の右側に図
示の拡大画像が得られる。以上は水平方向に対する拡大
処理であるが垂直方向に対しても同様な処理が施される
。また、拡大の場合についてのみ例示したが、縮小の場
合は拡大縮小率セットレジスタ２に縮小率の逆数をセッ
トするのみで前述と同様に処理を行うことができる。

なお、この種の回路として関連するものには、例えば、
特開昭５６−７９５７０号公報、特開昭５６−７９５６
９号公報、特願昭５８−１６１７４６号等があげられる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の画像拡大縮小回路にあっては、乗算器を
用いて逐次的にデータの処理を行っているため、拡大処
理に長時間を要すると共に縮小処理による歪が住じる恐
れがあり、且つ回路が複雑化する不具合がある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
上記に鑑みてなされたものであり、拡大縮小処理を高速
に且つ変換後の画像の乱れを少なくするため、原画素が
有する濃度レベルを原画素に対するＮ個の分割領域の各
々に所定の演算によって濃度変換し、これらを変換位置
に応じて選択するようにした画像拡大縮小回路を提供す
るものである。

〔実施例〕

以下、本発明による画像拡大縮小回路を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示し、画像メモリよりの原
画像データが記憶されるラッチ部１１と、クロック信号
を発生するタイミング信号発生回路１２と、該回路１２
より出力されるクロックに基づいて原画像の読出しアド
レスを画像メモリへ送出する続出し書込み制御部１３と
、タイミング信号発生回路１２より出力される水平方向
クロックに基づいて変換画素の原画素に対する水平方向
の位置を計算する水平距離演算部１４と、タイミング信
号発生回路１２より出力される垂直方向クロックに基づ
いて変換画素に対する垂直方向の位置を計算する垂直距
離演算部１５と、距離演算部１４．１５の各々より出力
される位置情報及びラッチ部１１より出力される原画素
データに基づいて拡大縮小後のデータを計算する濃度演
算部１６とより構成される。

以上の構成の動作を説明する前に、本発明の原理を第２
図に基づいて説明する。第２図に示すように、拡大また
は縮小後の画素Ｐを囲む原画素Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄの各々に対する濃度１．、Ｉゎ、１．、Ｉ。

とし、拡大または縮小後の変換画素Ｐの濃度をＱ　ｉ　
ｊとするとき、濃度Ｑｉ、は画素Ａ−Ｄで囲まれる領域
を９分割した領域１．　　ｎ、　ＩＩＩ・−・−ＩＸの
各々に対し下表の如くに配分される。

ここで、Ｘ方向及びＹ方向の拡大縮小率をγ８及びγ、
とすると、 として表せる。ここに示されるαとβが領域設定値とな
る。第１表に示す濃度Ｑ　４　ｊを演算する処理が濃度
演算部１６によって行われ、領域１〜■の濃度が水平距
離演算部工４及び垂直距離演算部１５より出力される領
域指定情報によって９個の濃度の内の工つを選んで変換
画像データとするものである。

ここで、４７３倍に拡大する場合を例に説明する。

この場合、第６図に示すように原画像は３×３ドツトで
構成され、これが第４図に示す４×４ドツト構成の画像
に拡大される。このとき原画像中の画像Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
の囲みの中に拡大後の画素がＰ　ｔ、　Ｐ　ｚ、　Ｐ　
５．　Ｐ　４の４個を含むものとし、周囲の画素Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄの濃度を１．、Ｉｂ、ＩＣ，Ｉａとする。この
とき、変換後の画素Ｐｌ＋　Ｐｇ、　Ｐａ、　Ｐａは原
画像の画素Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの濃度■、〜Ｉ４に基づいて
画素Ｐ１〜Ｐ４を周囲の画素Ａ−Ｄの画素濃度１．〜Ｉ
４に基づき、９分割した領域のいずれに位置するかによ
って第１表により拡大変換後の濃度を求めるものである
。

次に第１図の構成における動作を説明する。まず、タイ
ミング信号発生回路工２よりのクロックによって、読出
し書込み制御部１３は原画像の読出しアドレスを画像メ
モリへ出力し、そのアドレスに応当する画像データをラ
ッチ部１１へ記憶する。一方、水平距離演算部１４及び
垂直距離演算部１５は、タイミング信号発生回路１２よ
り出力される水平方向クロック及び垂直方向クロックに
基づいて、変換画素の原画素に対する位置を計算する。

この計算結果、ラッチ部１１よりの原画素データ及び領
域設定値α、βの各々から濃度演算部１６によって拡大
縮小後のデータを計算する。このデータは読出し制御部
１３によって指定する画像メモリのアドレスへ書込まれ
る。

第３図は第１図の実施例の構成の詳細を示すブロック図
である。ラッチ部１１は、原画像を画像メモリより読込
んで記憶し濃度情報１ｄとして出力するラッチ２１と、
ラッチ２１よりのデータを濃度情報１ａとして出力する
ラッチ２２と、原画像を記憶し濃度情報ＩＣとして出力
するランチ２３と、ラッチ２３よりのデータを濃度情報
１ｂとして出力するラッチ２４とより構成される。

濃度演算部１６は、ラッチ２１及び２４の出力に基づい
て（Ｉｃ　＋　Ｉａ　＞　／２を演算する加算器２５と
、ラッチ２２及び２１の出力に基づいて（Ｉｍ　十Ｉｔ
＋）／２を演算する加算器２６と、ラッチ２３及び２４
の出力に基づいて（Ｉｂ＋Ｉｃ）／２を演算する加算器
２７と、ラッチ２２及び２４の出力に基づいて（Ｉａ＋
Ｉｂ）／２を演算する加算器２８と、加算器２６及び２
７の出力に基づいて（Ｉｓ　十Ｉｂ　＋Ｉｃ　＋　Ｉｍ
）／４を演算する加算器２９と、ランチ２１，２２，２
３，２４゜加算器２５．２６．２７．２８及び２９の各
出力信号の内の１つを水平距離演算部１４及び垂直距離
演算部１５の出力情報に基づいて選択する選択器３０と
、水平距離演算部１４より出力される距離関数ｆ　（ｘ
）とαセット値を比較し領域を区別する信号を出力する
比較器３１と、垂直距離演算部１５より出力される距離
関数ｆ　　（ｙ）とβセット値を比較し領域を区別する
信号を出力する比較器３２とより構成される。

また、水平距離演算部１４は、水平方向の拡大縮小率セ
ント値とラッチ３７の出力値とを加算しｆ　（ｘ）を作
成する加算器３５と、水平方向の拡大縮小率の逆数の小
数点以下がセントされる水平方向拡大縮小率セットレジ
スタ３６と、加算器３５の出力をラッチすると共にその
内容を加算処理時に加算器３５へ出力するラッチ３７と
より構成される。

更に、垂直距離演算部１５は、垂直方向の拡大縮小率セ
ット値とラッチ４０の出力値とを加算しｆ　（ｙ）を作
成する加算器３８と、垂直方向の拡大縮小率の逆数の小
数点以下がセットされる垂直方向拡大縮小率セットレジ
スタ３９と、加算器３８の出力をラッチすると共にその
内容を加算処理時に加算器３５へ出力するラッチ４０と
より構成される。尚、３３は（２−α）が（画素Ａ−Ｄ
により４分割される境界よりのずれに相当）セットされ
るαセットレジスタであり、３４は（２−β）がセット
されるβセットレジスタである（各画素間は１にセット
）。

以上の構成において、予め水平方向拡大縮小率セットレ
ジスタ３６及び垂直方向拡大縮小率セットレジスタ３９
の各々に、水平方向および垂直方向拡大縮小率の逆数の
小数点以下の値をセントし、また、αセットレジスタ３
３及びβセントレジスタ３４にそれぞれ（〃−α）、（
２−β）の値を設定しておく。まずタイミング信号発生
回路１２より水平方向クロックが出力され、水平距離演
算部１４のラッチ３７及び読出し書込み制御部１３の各
々に入力される。水平距離演算部１４ではクロック毎に
拡大縮小率の逆数が加算され、ｒ／ｒｘ小数部、即ち第
２図に示すＸが加算器３５の出力となる。この出力は、
この値のＭＳＢと他のビットとの間で排他的論理和がイ
クスクルーシプオアＥＸ−ＯＲ１でとられ水平距離演算
部１４よりの出力は第４図に示すようにｆ（ｘ）＝０．
５−１　ｘ　−０，５１となる。また加算器３５のキャ
リーは読出し書込み制御部１３に送られて、拡大のとき
には次の原画像データを読むがどうが（即ち、現データ
を再度出力するか否か）の判断に使用され、縮小のとき
には次の次の原画像データを読むかどうか（即ち、画像
データを読み飛ばすか否か）の判断に使用される。画像
メモリより読出された原画像はラッチ２１〜２４へ４点
分がラッチされる。水平方向と同様に垂直方向に対して
は、タイミング信号発生回路１６より垂直方向クロック
が出力され、垂直距離演算部１５のラッチ４ｏ及び読出
し書込み制御部１３の各々に入力される。垂直距離演算
部１５ではクロック毎に拡大縮小率の逆数が加算され、
Ｊ／　ｒ　ｙの小数部、即ち第２図のｙが加算器３８の
出力となる。この出力はこの値のＭＳＢと他のビットと
の間で排他的論理和がイクスクルーシブオアＥＸ−ＯＲ
１でとられ、垂直距離演算部１５よりの出力は、第４図
に示すようにｆ（ｙ）＝０．５−１ｘ−０，５１となる
。また、同様に加算器３８のキャリーは読出し書込み制
御部１３に送られて、拡大のときには次のラインの原画
像データを読むがどうかの判断に使用され、縮小のとき
には次の次のラインの原画像データを読むがどぅがの判
断に使用される。濃度演算部１６では１．、Ｉ、、１．
．１．値°より加算器２５．２６，２７．２８により（
１，＋１．）。

（Ｉｂ　＋ＩＣ）、（ＩＣ＋Ｉｄ）、（Ｉｄ　＋Ｉｆｉ
　）が計算され、これらのＬＳＢを切捨てキャリーを付
加することにより、Ｈａ　＋　Ｉｂ　）／２．　　Ｎｂ
＋ＩＣ）／２．　　（Ｉｃ　＋ｉ、）／２．（Ｉａ＋ｒ
、）／２が作られる。同様に加算器２９により加算器２
７の出力（Ｉｂ　＋　ｒｃ　）／２、及び加算器２６の
出方（Ｉａ　＋１．）／２とから（Ｉａ　　＋ｌ、＋Ｉ
Ｃ＋Ｉ　ｄ）／４が作られる。これにより第１表で示さ
れる出力は全て作り出される。この９つの出力が９→１
の選択器３０に入力される。一方水平距離演算部１４の
出力ｆ　（ｘ）　、及び垂直距離演算部１５の出力ｆ　
（ｙ）はαセットレジスタ３３及びβセットレジスタ３
４（７）（％　　（ｒ）　、　（’Ａ−β）と比較器３
１．３２　ニよってそれぞれ比較される。この出力はそ
れぞれ、窮２図の中央の垂直列の領域ｎ、ｖ、■、と他
の領域（即ち、〃−αを越えて中央寄りにあるか否か）
及び中央の水平列の領域ＩＶ、　Ｖ、　ＶＩと他の領域
（即ち、２−βを越えて中央寄りか否が）とを区別する
信号として選択器３０に入力される。また、加算器３５
．３８のＭＳＢは左側列の領域ｉ、ｒｖ、■と右側列の
領域ＩＩＩ、　ＶＩ、　ＩＸ及び上側列の領域Ｉ。

■、■と下側列の領域■、■、■をそれぞれ区別する信
号として選択器３０に入力される。これらの信号によっ
て選択された拡大縮小後の画像データが読出し書込み制
御部１３によって出力される現像メモリの書込みアドレ
スに書込まれる。このようにして、全ての変換後画像デ
ータに対する計算が行われると拡大縮小処理は終了する
。

なお、前記実施例における垂直距離演算部１５はライン
毎に動作する部分であるので、特に高速で動く必要はな
い部分であることから、マイクロプログラムやプログラ
ムで代用することが可能である。この場合、濃度演算部
１６への出力と読出し書込み制御部１３への出力とを、
出力ポートやデータレジスタ等で代用する必要がある。

同じ理由で濃度演算部１６の比較器３２は、ライン毎に
しか動作しないため、出力ポート等で代用することが可
能である。

また、垂直方向と水平方向を入れ換えて垂直方向に処理
を進めること、即ち行単位では無く列単位に進めること
も可能である。

更に、加算器２５〜２９はオア回路を用いて構成するこ
ともできる。

尚、αセットレジスタ３３及びβセットレジスタ３４の
各々には、拡大縮小率に無関係な値をセットして使用す
ることも可能である。例えば、０をセットすることによ
り、ｓｐｃ法（Ｎｅａｒｅｓｔ　Ｎｅｉｇｈｂｏｒ法）
となる。（周知の如くにｓｐｃ法は変換画素に最も近い
位置にある１原画素を選択し、その濃度値を変換画素値
とするものである。従って、第４図において（Ａ−α）
及び（〃−β）が共に０．５になるため、第２図に示す
画素Ａ、Ｂ、Ｃ。

Ｄのいずれかの濃度を選択することになる。）また、０
．５をセントすることにより゛論理和法となる。

（周知の如くに論理和法は、変換画素濃度■。を、最近
接の４原画素濃度１．，１．．ＩＣ，Ｉ、の論理和によ
ってＩｏ　＝１１　ｖｌｌ　ｖｌｃｖＩ４　　（但し、
■は論理和を示す）として求めるものである。従って、
第４図において原画像Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄのドツト情報の論
理和をとることによって白情報か黒情報かを判定し、拡
大縮小後の濃度を決定する。）〔発明の効果〕 以上説明した通り本発明の画像拡大縮小回路によれば、
処理対象の原画像を複数の画像データがらＮ個の濃度を
設定し、水平距離及び垂直距離演算及び領域設定値から
定まる領域によって前記Ｎ個の濃度の内の１つを選択し
変換位置の濃度を決定するようにしたため、乱れの少な
い高画質の拡大・縮小変換された画像データを得ること
ができる。更に、セット値を変えることにより種々の異
なる方式の実現も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の処理原理を示す説明図、第３図は第２図の実施
例の詳細ブロック図、第４図は本発明に係る距離演算部
の演算説明図、第５図は従来の画像拡大縮小回路を示す
ブロック図、第６図は従来の拡大処理を示す説明図。 符号の説明 １１−・−・ラッチ部、　１２・・−・−・−・タイミ
ング信号発生回陛１３−−−−−−−−・読出し書込み
制御部、１４・−・−水平距離演算部、　１５’−−−
−−−一垂直距離演算部、１６・−−−−−−−・濃度
演算部。 特　許　出　願　人　富士ゼロックス株式会社代理人　
弁理士　　松　原　伸　２ 同　同　村木清司 同　同　平田忠雄 同　　　　同　　　　上′　島　淳　−第１図 第２図 第４図 第６図 Ｘ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像の各画素をディジタル信号に変換し画像データを拡
   大または縮小処理する画像拡大縮小回路において、 水平方向クロック及び垂直方向クロックに基づいて変換
   後の画素の水平位置及び垂直位置を演算する距離演算部
   と、 変換対象のアドレス領域の原画像のデータを前記距離演
   算部の演算結果に従って複数の画素単位で記憶する記憶
   部と、 該記憶部より出力されるデータに基づいてＮ個の濃度情
   報を作成し、この濃度情報を前記距離演算部によって指
   定される領域によって選択し拡大または縮小変換された
   画素の濃度を決定する濃度演算部を設けたことを特徴と
   する画像拡大縮小回路。