JPS62107575A - 高分解能２値画像データ生成装置 - 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） この発明は、例えば製版用スキャナやファクシミリなど
の画像走査記録装置において、文字、地図、イラスト等
を含む２値（例えば白黒）の原画を走査して多階調の画
像データを入力しく線画を走査するのであるが、原画の
読み取り画素内では白と黒が共存する場合があり、その
場合は原画の読み取り画素内で平均化され多階調となる
）、その入力した多階調画像データからその分解能より
も高い分解能の２値画像データを生成するための方法お
よび装置に関する。

（従来技術とその問題点） 画像走査記録装置において原画を走査して画像データを
入力する場合、１ｑられる入力画像データの分解能には
技術的あるいは経済的な制約からの限界が存在する。例
えば０ＡＩＩＩ器用に市販されて一般的に入手可能な書
類読み取り用ＣＯＤイメージスキャナでは、現状では／
Ｉ　Ｏ０１１Ａ／　１ｎｃｈのスキャン線数（６３，５
μｍ平方の入力分解能）程度が上限であり、実用上はこ
の分解能でｂこと足りている。

一方、２値画像を走査入力して何らかの画像処理を施し
た後、例えば原寸で１．１１力する２値画像処理装置を
考えた場合、出力画像のエツジ部分にジャグ（ｊａｏｏ
ｙ　：ぎざつき）が現われないためには、出力スキャン
線数として１５００線／１ｎｃｈ（１６゜９μｍ平方）
程度以上の分解能が望ましいと言われている。従って原
寸処理を前提とすると、入力側においてもこの程度の高
い分解能が望まれる。

ところが、１５００線／１ｎｃｈ以上で読み取り可能な
２値画像入力装置は相当高価なものになる。

（発明の目的） それゆえに、この発明の目的は、上記従来技術の問題点
を解決し、高分解能を２１ａ画像入力装置から直接的に
得ることなく、従来の安価な低分解能の画像人力装置を
利用して、その入力画像データからより高分解能な２値
画像データを得ることができる高分解能２値画像データ
の生成方法および装置を提供することである。

〈目的を達成するための手段） 上記目的を達成するため、この発明による高分解能２値
画像データの生成方法および装置においては、原画を多
階調画像データとして読取り、この多階調画像データに
おける階調を利用してその分解能よりも高い分解能の２
値画像データを生成するようにしている。

＝　　４　− すなわち、所定の大きさの画像領域内における中心画素
のｌｌｌ！ｉＷ値とその周辺画素のデータパターンとの
組合せの各々に対し−Ｃ上記多階調画像データの分解能
よりも高い分解能の２値画像パターンデータを予め関連
づりておぎ、上記多階調画像データの個々の画素に対し
て、その階調値とその周辺画素のデータパターンとに応
じて、上記関連づけに従って上記高分解能２値画像パタ
ーンデータを出力するのである。

（実施例） 第１図は、この発明による高分解能２値画像データ生成
装置の一実施例を示すブロック図である。

入力端１からは２値（例えば白黒。以下本実施例では白
黒で説明する。）の原画を例えば４００線／　１ｎｃｈ
のスキャン線数（６３，５μｍ平方の分解能）で多階調
で読取った画像データが入力され（線画を走査するので
あるが、原画の読み取り画素内では白と焦が共存する場
合があり、その場合は原画め読み取り画素内で平均化さ
れ多階調となる）、出力端２からは上記入力された多階
調画像データの分解能よりも高い分解能の２値画像デー
タが出力される。

例えばＣＯＤスキャナを原画の読取りに使用した場合、
読取画像はＣＯＤ素子の各セル内でアナログの電荷とし
て蓄積され、電圧あるいは電流値に変換される。したが
って、読取画像は多階調レベル信号として得られること
になる。一方、製版用ドラム型スキャナの場合も、読取
画像の光量をフォトマルチプライヤ−にてアナログの電
流値に変換している。したがっていずれのタイプの入力
装置においても受光素子の段階では原画を階調のある濃
淡画像として読取っており、本発明への適用が可能であ
る。入力端１に与えられる画像データの階調幅は任意の
幅であってよいが、以下には８階調（３ビツト）画像デ
ータを入力した場合を例にとって説明する。

入力端１から入力された８階調画像データの各画素（各
３ビツト）のデータは、図示しないタイミング制御手段
によるタイミング制御の下で順次ラインメモリ３に記憶
されていくとともに、処理されるべき画素が入力端１（
１３よびラインメモリ３からラッチ回路４へと処理に必
要な形で取出されて順次記憶されていく。ラインメモリ
３は、入力された８階調画像データを８１１１’ｉ調の
まま１ライン分記憶するための３ピツ１〜ラインメモリ
３ａと、この３ビツトラインメモリ３ａに記憶された画
像データのうち最上位ピッ１〜のみを１ライン分記憶す
るための１ビツトラインメモリ３ｂとから成り、入力端
１から順次直列に接続されている。１ビツトラインメモ
リ３ｂには入力画像データの最上位ビットのみを記憶す
るＪ：うにしているので、結果として８階調の入力画像
データをスレシホールド値Ｓ−４で２値化したことにな
る。

ラッチ回路４は、１ビツトラインメモリ３ｂの出力端か
ら順次直列に接続された１ビットラッチ４ｃ、４ｂ、４
ａと、３ビツトラインメモリ３ａの出力端から順次直列
に接続された３ビットラッチ４ｆ、４ｅおよび１ビツト
ラツヂ４ｄと、入力端１から順次直列に接続された１ビ
ットラッチ４ｉ、４ｈ、４０とから構成されており、そ
こでは１ビツトラツチ４ｄは３ビツトラツチ４ｅに記憶
された３ビツトの画素データの最上位ビットのみを受け
るように接続され、１ビツトランチ４１゜４ｈ、４Ｇは
入力端１から入力される３ビツト画素データ列の最上位
１ビツトのみを受けるように接続されている。

このような接続において、例えば特開昭５９−１９４５
６１号公報に開示された如きタイミング制御方法を利用
して、ラッチ回路４に入力画像の３ｘ３画素領域におけ
る画像データを順次取出す。

このとき、１ビツトラツチ４ａ〜４ｄおよび４ｇ〜４１
に記憶されている画素データは、スレシホールド値Ｓ＝
４で２値化されたものとなっている。

さらに３ビツトランチ４ｆに記憶された３ビツトの画素
データについても、その最上位ビットのみを次段のＲＯ
Ｍ５へ送ることにより、同様にスレシホールド値Ｓ＝４
で２値化する。

このようにして取出された８階調（３ビツト）の中心画
素Ｅおよび２値（１ビツト）の周辺画素Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｉ
）、Ｆ、Ｇ、Ｈ，Ｉの合計１１ピットのデータは、ＲＯ
Ｍ５のアドレス入力に与えられる。このアドレス入力は
、入力画像の３×３画素領域内における中心画素の階調
値とその周辺画　　　′素のデータパターンとの組合せ
を表わしており、ＲＯＭ５には、その組合せの各々（す
なわち各アドレス）に対応づけて、入力画像の分解能（
上述の例では４００線／１ｎｃｈのスキャン線数に相当
する６３．４μｍ平方の分解能）Ｊ：す′ｂ高い分解能
の２値画像パターンデータ（ｌことえば５Ｘ５高分解能
化画素データ）が予め記憶しである。そしてＲＯＭ５は
、与えられＩこアドレス入力に応じて、そのアドレスに
記憶された２　１１１画像パターンデータを出力端２に
読出す。

次に、第２図おＪ：び第３図を参照して、上述した処理
の手順を具体例に基づいて簡単に説明する。

（１）まず、（ａ）に示Ｊよう＜ｒ　２値の原画（図に
おいては３Ｘ３画素分だｔ−Ｊ表丞しである）を８階調
の画像データとして読取り、（ｂ）に示ツにうにラッチ
回路４に３×３画素分記憶する。

（２）次に、予め設定されたスレシホールドＭｌ　４に
より、データ≧４のとき′１”、データ〈４のとき０″
として周辺画素Ａ〜Ｄ、Ｆ〜ｌを２値画像化する。この
様子を（Ｃ）に示す。

（３）上記（Ｃ）の中心画素Ｅの階調値と周辺画素Ａ〜
Ｄ、Ｆ〜Ｉのデータパターンとの組合せに応じて、（ｄ
）に示すような中心画素Ｅの高分解能パターンデータを
ＲＯＭ５から読出す。

この高分解能パターンデータは、適当なアルゴリズムに
より、中心画素の階調値と周辺画素のデータパターンと
のすべての組合せの各々に対して計算機で求めてもよい
し、ひとつひとつのデータを、できるだけエツジ部分が
滑らかになるように人為的に求めてもよい。入力画像の
１画素を５×５ドツ］・に分割した高分解能パターンデ
ータを人為的に求めた場合の一例を、第４Ａ図〜第４ｃ
図に示しておく。この場合に必要なＲＯＭ５の容量は、 ２８Ｘ８Ｘ２５牛５１Ｋｂｉｔ である。上式の左辺第１項は周辺画素の全データパター
ン数、第２項は中心画素の階調数、第３項は高分解能化
２値画像データのドツト数（１画素を多分割して記憶す
る場合の分割数）である。

より緻密で合理的な高分解能化を実現覆るためには、次
の２点についてその情報間をふやす必要がある。すなわ
ち、（１）入力画像の階調度をふやすか、あるいは（２
）処理すべき画像領域におＧプる周辺画素の階調度をふ
やＪことが必要である。例えば読取画素よりも細い線を
正確に認識づ゛るために、３×３画素領域内における周
辺画素の階調度を４階調（入力画像は上記と同様８階調
）とした例を、第５図および第６図に示しておく。この
場合のＲＯＭ５の容量は、 ４８Ｘ８Ｘ２５牛１３Ｍｂｉｔ となる。

上記第５図および第６図に示した方法を実施するために
は、第１図の実施例において以下の修正を加えればよい
。すなわち、（１）ラッチ回路４内のラッチ４ａ〜４ｄ
、４ａ〜４１およびラインメモリ３ｂを画像データの上
位２ピット分記憶できるようにすること、（２）周辺画
像へ〜Ｄ、Ｆ−Ｉを２ピッ１−のデータとしてＲＯＭ５
に供給すること、および（３）高分解能パターンデータ
を記憶するＲＯＭ５の容量をＲＯＭ”　５への入力デー
タの増大に応じてふやすこと、が必要である。

一般に、入力画像データの各画素がｍビットであり、周
辺画素データとして画素Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ。

Ｆ、Ｇ、Ｈ，Ｉの上位ｎ　　、ｎ　　、ｎ　　、ｎ　　
。

ＢＣＤ ｎＦ、ｎＧ、ｎＨ、Ｊビットに基づいて高分解能パター
ンデータを求めるには、次の構成によりこれを実現する
ことができる。すなわち、（１）ラインメモリ３ａのビ
ット長をｍビットにし、かつラッチ４ｆ、４ｅをｍビッ
トにすること、（２）周辺画素記憶用のラッチ４ａ〜４
ｄ、４０〜４１のビット数およびラインメモリ３ｂのピ
ット長をｎＡ＝ｎＤ”Ｇ〜ｎＩに応じてふやすこと、お
よび（３）ＲＯＭ５の容量をＲＯＭ５への入力データの
増大に応じてふやすことが必要である。周辺画素データ
のビット数ｎＡ〜ｎ＋＋は、必ずしも等しくする必要は
ない。例えば処理すべき画像の特性に応じて、 ｎ　ｓ　＝　ｎ　ｃ　＝　ｎ　ｃ　＝　ｎ　ｓ　＝　１
ピツＩ”ｎＢ−ｎｏ＝ｎ［−ｎ１１−２ビツト という様に適当に選択することもできる。

第７図はこの発明の他の実施例を示寸ブロック図であり
、この実施例においては周辺画素Ａ〜Ｄ。

Ｆ〜１を２値化するためのスレシホールド値Ｓとして任
意の値を選択できるように構成しである。

このため、ラインメモリ３およびラッチ回路４において
８階調の入力画像をすべてそのまま記憶できるようにこ
れらのピッミル数を増加するとともに、任意のスレシホ
ールド値Ｓで周辺画素Ａ−Ｄ、Ｆ〜Ｉを２値化するため
の手段として８個の比較器から成る比較回路６をざらに
追加している。比較回路６内の各比較器の一方入力Ｘに
は周辺画素Ａ〜Ｄ、Ｆ〜■の各３ピツトのデータがそれ
ぞれ与えられ、使方人力Ｙには適当に設定された３ビツ
トのスレシホールド値５ｔｆｉ与えられている。各比較
器はＸ入力とＹ入力とを比較し、Ｘ≧Ｙのとき“１”、
Ｘ＜Ｙのとき０″の１ビツトのデータをそれぞれ出力す
る。そして第１図の場合と同様に、８階調の中心画素Ｅ
に関する３ビツトのデータと、２値の周辺画素Ａ〜Ｄ、
Ｆ〜■に関する合バ１８ビットのデータとが、高分解能
２値パターンデータを記憶したＲＯＭ５のアドレス入力
に与えられ、上記と同様にして高分解能２値パターンデ
ータがＲＯＭ５から読出される。

第７図の構成によれば、例えば非常に細い線から成る原
画を処理するような場合には読取った領域の平均濃度が
小さくなるため、スレシホールド値Ｓを低くクシて、多
階調の周辺画素データを２値化するとぎに当該周辺画素
における細線の情報（平均階調値は小さい）が消失され
てしまわないように操作することが可能となるため、高
分解能化に際しての信頼性がより向上する。

第８図はこの発明のさらに他の実施例を示すブロック図
であり、この実施例においては、上記第７図の実施例に
おけるスレシホールド値Ｓの設定を、入力画像に応じて
予め定められたアルゴリズムに従って自動的に実行する
ように構成しである。

そのための手段としてスレシホールド値決定回路７が設
けてあり、このスレシホールド値決定回路７には、ラッ
チ回路４内の９個の各３ビツトラツチから合計２７ビツ
トの画像データを入力して、入力画像の３×３画素領域
内における画像情報を与えるようにしている。スレシホ
ールド値決定回路７は例えば第９図に示で−Ｊ、うに構
成され、入力された各３ピツ１〜の画素データの総和Σ
を求めることにより、３×３画素領域内におりる黒地（
ベタ）部分の面積を算出している。そして篩用された黒
地（ベタ）部分の面積に１、卜しで、ルックアップテー
ブル８に予め記憶さ１４てあった３ピツ１〜のスレシボ
ールド値Ｓ’２Ｍ出し、このスレシホールド値Ｓを比較
回路６内の８個の各比較器に！ｊえる。

これにより、例えば細線から成る原画の場合には黒地（
ベタ）面積が小さくなるので、それに応じてスレシボー
ルド値Ｓを自動的に低くすることが可能となる。

第１０図は、第９図のルックアップテーブル８に予め記
憶させておくべきスレシホールド値Ｓの一例を示すグラ
フである。このルックアップチプルデータを用いて、第
１１図（ａ）及び第１２図（ａ）の２値画像を処理する
。それぞれの図の（ｂ）図に、その階調値を示す。これ
らの階調値から第９図の回路により、総和Σを求めると
次の様になる。

〈第１１図〉　　Σ−１３ 〈第１２図〉　　Σ＝４７ これらの総和値は、第１０図のＰ点およびＱ点をそれぞ
れ参照することとなり、ルックアップテーブル８から出
力されるスレシホールド値Ｓは次の様になる。

〈第１１図〉２．４ 〈第１２図〉４．９ これらのスレシホールド値に対して第１１．１２図の（
ｂ）図の周辺画像を２値化するとそれぞれ（Ｃ）図とな
る。この第１１．１２図の（Ｃ）図と第５゜６図の（Ｃ
）図とを比較すると、前者の周辺２値画像の方が中心画
素の高分解能化データの方向性を十分に表現しているこ
とが分る。第５．６図の方法では、そのＲＯＭ　５の容
量が約１３Ｍｂｉｔ必要であったのが、第８図、第９図
の実施例では、第１図の実施例と同一のＲＯＭ容川（用
５１Ｋｂｉｔ）で第５．６図の実施例と同一の効果、づ
−なわち画素幅以下の細線をも正確に認識して高分解能
化することが可能であるという効果を実現覆ることがで
きる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明にＪ：れば、２値原画を
多階調画像として読取り、イの階調を利用して該多階調
画像の分解能、１；すｂ高い分解能の２値画像データを
得るにうにしＣいるので、従来の安価な低分解能の入力
装置を利用して、より高分解能な２値画像デ一台を１！
Ｉることが可能とイ【る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
、第３図、第５図、第６図、第１１図および第１２図は
この発明にＪ：る画像処理の手順を示す説明図、第４八
図ないし第４Ｃ図は高分解能化２値画像パターンの一例
を示す図、第７図および第８図はこの発明の伯の実施例
を示すブロック図、第９図はスレシボールド値決定回路
の一例を示すブロック図、第１０図は第９図のルックア
ップテーブル８にあらかじめ記憶させておくスレシホー
ルド値の一例を示す図である。 ３・・・ラインメモリ、４・・・ラッチ回路５・・・２
値画像パターンデータ記憶ＲＯＭ６・・・比較回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）多階調画像データからその分解能よりも高い分解
   能の２値画像データを生成する方法において、所定の大
   きさの画像領域内における中心画素の階調値とその周辺
   画素のデータパターンとの組合せの各々に対して上記多
   階調画像データの分解能よりも高い分解能の２値画像パ
   ターンのデータを予め関連づけておき、上記多階調画像
   データの個々の画素に対して、その階調値とその周辺画
   素のデータパターンとに応じて、上記関連づけに従って
   上記高分解能２値画像パターンデータを出力することを
   特徴とする、高分解能２値画像データの生成方法。
2. （２）周辺画素のデータは所定のスレシホールド値によ
   り弁別して中心画素よりも階調数の少ない画像データと
   して取扱う、特許請求の範囲第１項記載の高分解能２値
   画像データの生成方法。
3. （３）スレシホールド値を、全周辺画素データの総和に
   依存した値としてルックアップテーブルから読み出し、
   これに基づいて周辺画素データの２値化を行なうことを
   特徴とする、特許請求の範囲第２項記載の高分解能２値
   画像データの生成方法。
4. （４）原画を画像入力装置により多階調画像データとし
   て読取り、該多階調画像データからその分解能よりも高
   い分解能の２値画像データを生成する装置において、所
   定の大きさの画像領域内における中心画素の階調値とそ
   の周辺画素のデータパターンとの組合せの各々に対して
   上記多階調画像データの分解能よりも高い分解能の２値
   画像パターンデータを予め関連させてメモリに記憶して
   おき、上記多階調画像データの個々の画素に対して、そ
   の階調値およびその周辺画素のデータパターンの情報を
   上記メモリに入力し、当該メモリから上記関連づけに従
   つて上記高分解能２値画像パターンデータを読出すこと
   を特徴とする、高分解能２値画像データ生成装置。
5. （５）周辺画素のデータを比較手段を用いて所定のスレ
   シホールド値により弁別して中心画素よりも階調数の少
   ない画像データに変換し、該画像データを周辺画素のデ
   ータパターンの情報としてメモリに与える、特許請求の
   範囲第４項記載の高分解能２値画像データ生成装置。
6. （６）スレシホールド値を記憶手段からなるルックアッ
   プテーブルに記憶し、全周辺画素データの総和をアドレ
   スとして与えて対応のスレシホールド値を読み出し、こ
   のスレシホールド値に基づいて周辺画素データの２値化
   を行なうようにした、特許請求の範囲第５項記載の高分
   解能２値画像データ生成装置。