JPS6255347B2

JPS6255347B2 -

Info

Publication number: JPS6255347B2
Application number: JP55025460A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ejiri
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1987-11-19
Also published as: JPS56122275A

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
つ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、デジタル式の複写機、フアクシミリな
どにあつては、原稿画像をスキヤナで走査するこ
とによつて得られた電気信号をＡ・Ｄコンバータ
によつてデジタル信号に変換し、濃度レベルに応
じてサンプリングすることによつて画素単位ごと
の画像の読取りを行なうようにしている。

この際、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場合に要する伝送路
容量の軽減などを図るために、粗いサンプリング
を行なつて画素当りのビツト数を少なくし、その
低画素密度の読取画像の画像処理を行なつてこれ
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、それにより入力画像が再
生されたときにどのように変化するかをシミユレ
ーシヨンによつて予測し、低画素密度による画像
の解像度を改善するべく予測演算を行なわせてい
るが、この場合、特に画像のエツジ部分を如何に
忠実に再現させるかが大きな問題となつている。

特に、長方形状のアパーチヤーをもつたスキヤ
ナによつて低画素密度で読取つた各画素情報にも
とづき、その各画素を２つの小画素に分割した２
倍の画素密度で画像を再生させる場合、従来では
第１図ａに示すように、注目画素Ｘを２つの小画
素x₁，x₂に分割したとき、例えば注目画素Ｘの３
値量子化（黒レベルを“２”、中間の灰色レベル
を“１”、白レベルを“０”とする）を行ない、
その注目画素Ｘが“０”または“２”のとき各小
画素x₁，x₂のレベルを“０”、“０”または
“２”、“２”とし、またその注目画素Ｘが中間レ
ベル“１”であるときにはその上、下の隣接画素
Ｂ，Ｇの各濃度レベルＱ_B、Ｑ_Gの状態に応じ、Ｑ
_B≧Ｑ_Gのときには小画素x₁のレベルを“２”、小
画素x₂のレベルを“０”とし、Ｑ_B＜Ｑ_Gのときに
は小画素x₁のレベルを“０”、小画素x₂のレベル
を“２”として画像再生を行なわせるようにして
いる。

しかし、このような従来の予測復元方法では、
例えば第１図の画素Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｘ，Ｆ，Ｇが黒
レベル“２”、画素Ｃ，Ｅ，Ｆが中間レベル
“１”でその他の部分が白レベル“０”であるよ
うな画像の場合、その高画素密度化処理された画
像が同図ｂに示されるように、左側のエツジ部分
に凹凸が目立つものになつてしまう。したがつ
て、再生画像の予測誤差が比較的大きく、高画素
密度で再生される画像のみかけ上の解像度は向上
するが、特に滑らかな図形などのエツジ部分での
凹凸がめだつて画質の悪いものになるとともに、
再生画像としては黒レベルと白レベルとからなる
２値画像のみに限られて中間調の表現を忠実に行
なわせることができないという欠点がある。

本発明はこのような点を考慮してなされたもの
で、長方形状のアパーチヤーにより低画素密度で
読取つた画素情報にもとづき、各画素を２つの小
画素に分割して高画素密度化された画像を再生さ
せる際、特に中間調を示すエツジ部分の予測復元
時に、従来のように画像処理のアルゴリズム特有
の予測誤差を生ずることがないように、その誤差
を生じやすいパターン部分を対象から除外して処
理することにより忠実度の良い高品質な画像を再
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。

以下、本発明の一実施例について、第２図のフ
ローチヤートとともに詳述する。

本発明による画像予測復元方法にあつては、第
１図ａに示すように、注目画素Ｘおよびそれを中
心としてその上下、左右、斜め方向に隣接する画
素Ａ〜Ｈからなる３×３構成の特定画素領域にお
ける各画素の濃度レベルＱ_X、Ｑ_A〜Ｑ_Hを抽出し
（第１ステツプ）、まずその左右方向ｇ１、右斜め
方向ｇ２、上下方向ｇ３および左斜め方向ｇ４
（第３図参照）における各濃度勾配G1〜G4をそれ
ぞれ次式にしたがつて算出させる（第２ステツ
プ）。

次に、本発明にあつては前記(1)式によつてそれ
ぞれ求められたG1〜G4の中からその最大値Ｇ・
MAXを抽出し（第３ステツプ）、その最大値Ｇ・
MAXとG1〜G4との比較をなし（第４ステツ
プ）、その結果にしたがつて以下の判定を順次行
なわせることにより、注目画素Ｘを２分割したと
きの各小画素x₁，x₂の濃度レベルｑ_X1、ｑ_X2を決
定する。

(1) Ｇ・MAX＝G1のとき、予め設定されたスレ
ツシユレベルＴとG1の値との比較を行なわせ
（第５ステツプ）、G1＜Ｔならばｑ_X1＝ｑ_X2＝Ｑ
_Xとして決定する（第６ステツプ）。また、その
際、G1≧Ｔならば第２図中以降のステツプ
に移行し、所定の判定を順次行なわせる。すな
わち、注目画素Ｘの濃度レベルＱ_Xが黒レベル
“１”であるかの判定を行なわせ、Ｑ_X＝１のと
きにはｑ_X1＝１、ｑ_X2＝１として決定し、そう
でないときにはＱ_Xが白レベル“０”であるか
の判定を行なわせ、Ｑ_X＝０のときにはｑ_X1＝
ｑ_X2＝０として決定する。また、Ｑ_X＝０でも
ない場合には、特に注目画素Ｘの上下方向に隣
接する画素Ｂ，Ｇの濃度レベル状態に着目して
Ｑ_BとＱ_Gとの比較判定を行なわせ、Ｑ_B＜Ｑ_Gの
ときにはＱ_Xが黒レベル“１”と白レベル
“０”との中間のスレツシユレベル0.5よりも大
きいか否かの比較をなして、Ｑ_X＞0.5のときに
はｑ_X1＝2Q_X−１、ｑ_X2＝１として決定し、そ
うでないときにはｑ_X1＝０、ｑ_X2＝2Q_Xとして
決定する。また、Ｑ_B≧Ｑ_Gの場合にはＱ_X≦0.5
であるか否かの判定を行なわせ、そうであると
きにはｑ_X1＝１、ｑ_X2＝2Q_X−１として決定
し、そうでないときにはｑ_X1＝2Q_X、ｑ_X2＝０
として決定する。

(2) Ｇ・MAX＝G2またはG4のとき、G3とG1と
の比較を行なわせ（第５ステツプ）、G3＞G1な
らばｑ_X1＝ｑ_X2＝Ｑ_Xとして決定する（第６ス
テツプ）。また、その際、G3≦G1ならば、以
降のステツプに移行して、前述と同様の比較判
定を順次実行させて小画素x₁，x₂の各濃度レベ
ルｑ_X1、ｑ_X2の決定をそれぞれ適宜行なわせ
る。

(3) Ｇ・MAX＝G3のとき、ｑ_X1＝ｑ_X2＝Ｑ_Xとし
て決定する。

本発明では、以上の比較判定により１つの注目
画素Ｘを２分割したときの各小画素x₁，x₂の濃度
レベルｑ_X1、ｑ_X2の決定をなすと、その特定画素
領域を１画素分シフトさせて同様の処理を順次く
り返して行なわせることになる。例えば、第４図
ａの画像を本発明の画像予測復元方法によつて高
画素密度化処理し、それを再生させると、同図ｂ
に示すように、予測誤差の少ない忠実度の良い画
像が得られる。なお、第２図における以降の処
理プロセスは前述した従来の画像予測復元方法を
そのまま実行させるものである。

また、第５図は本発明による画像予測復元方法
を具体的に実施させるための一構成例を示すもの
で、その構成において、まずスキヤナによつて低
画素密度で走査、サンプリングして読取られた画
素情報が１画素分のシフトレジスタSR・Ａ，
SR・Ｂ，SR・Ｃに順次送られ、またその入力画
素情報が１ライン分のシフトレジスタＬ・SR１
を通して１ライン分遅らされたのち１画素分のシ
フトレジスタSR・Ｄ，SR・Ｘ，SR・Ｅに順次送
られ、さらにシフトレジスタＬ・SR１の出力が
１ライン分のシフトレジスタＬ・SR２に送つて
そこで１ライン分遅らされたのち１画素分のシフ
トレジスタSR・Ｆ，SR・Ｇ，SR・Ｈに順次送ら
れ、そこで３×３構成の特定画素領域における各
画素情報がとり出される。次いで、その各１画素
分のシフトレジスタSRの出力が第１の演算器OP
１に送られてそこで各方向ｇ１〜ｇ４における濃
度勾配G1〜G4がそれぞれ前記(1)式にもとづいて
算出され、その結果が第１の比較器CMP１に送
られてそこでG1〜G4のうちの最大値Ｇ・MAXが
抽出され、さらに第２の比較器CMP２において
Ｇ・MAXとG1〜G4との比較がなされてそこで最
大値をもつた濃度勾配がどの方向にあるかの判定
がなされる。次いで、その結果が第２の演算器
OP２に送られて、そこで前記(1)〜(3)のアルゴリ
ズムが適宜実行されて注目画素Ｘを２分割した各
小画素x₁，x₂の濃度レベルｑ_X1、ｑ_X2の決定がな
され、その決定された小画素x₁，x₂の各情報が２
ライン分一括して出力バツフアメモリBMに一時
集合的に蓄積されたのち、その各情報が外部のプ
ロツタへその書込速度に同期して順次送られるよ
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つて
は、長方形状のアパーチヤーにより画像を低画素
密度で走査、サンプリングすることによつて読取
つた画像情報にもとづき、注目画素の長手方向に
隣接する各画素の濃度レベルの分布状態を考慮し
たアルゴリズムにより、その注目画素を２分割し
た各小画素の濃度レベルを決定して高画素密度化
された画像を再生させる際、予め注目画素を中心
とするｎ×ｎ構成の特定画素領域内における上
下、左右、斜め方向の各濃度勾配を算出し、その
最大の濃度勾配をもつた方位にしたがつて前記ア
ルゴリズムに特有な予測誤差を生じさせるパター
ンを処理の対象から除外させるための前置処理を
行なわせるようにしたもので、中間調を示す画像
のエツジ部分に凹凸の余り目立たない忠実度の良
い高品質な画像再生を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は画像を低画素密度で読取つた注目画
素を中心とする３×３構成の特定画素領域を示す
図、同図ｂはその画像を従来の予測復元方法によ
つて再生させた画像を示す図、第２図は本発明に
よる画像予測復元方法の一実施例を示すフローチ
ヤート、第３図は同実施例における濃度勾配を求
めるための方位を示す図、第４図ａは原画像の一
例を示す図、同図ｂはその画像を本発明の予測復
元方法によつて再生させた画像を示す図、第５図
は本発明を具体的に実施するための一構成例を示
すブロツク図である。 SR・Ａ〜SR・Ｈ，SR・Ｘ……１画素分のシフ
トレジスタ、Ｌ・SR１，Ｌ・SR２……１ライン
分のシフトレジスタ、OP１，OP２……演算器、
CMP１，CMP２……比較器、BM……バツフアメ
モリ。

Claims

【特許請求の範囲】１長方形状のアパーチヤーにより画像を低画素
密度で走査、サンプリングすることによつて読み
取つた画像情報にもとづき、注目画素の濃度レベ
ルQxおよびその注目画素の長手方向に隣接する
各画素の濃度レベルの分布状態を考慮したアルゴ
リズムにより、その注目画素を長手方向に２分割
した各小画素の濃度レベルｑ_X1、ｑ_X2を決定して
高画素密度化された画像を予測復元させる方法に
おいて、予め注目画素を中心とするｎ×ｎ構成の
特定画素領域内における左右方向、右斜め方向、
上下方向および左斜め方向における各濃度勾配
G1、G2、G3、G4を算出し、そのうちの最大の濃
度勾配Ｇ・MAXにしたがつて前記各小画素の濃
度レベルｑ_X1、ｑ_X2を以下のようにして決定する
ようにしたことを特徴とする画像予測復元方法。１Ｇ・MAX＝G1の場合予め設定されたスレツシユレベルＴと比較し
て、 G1＜Ｔのときｑ_X1＝ｑ_X2＝Ｑ_Xとする。 G1≧Ｔのとき (i) Ｑ_X＝１ならばｑ_X1＝ｑ_X2＝１とす
る。 (ii) Ｑ_X＝０ならばｑ_X1＝ｑ_X2＝０とす
る。 (iii) Ｑ_X≠０ならば、注目画素の上、下に隣
接する各画素の濃度レベルＱ_B、Ｑ_Gにした
がいＱ_B＜Ｑ_Gで、かつＱ_X＞0.5のときｑ_X1＝
2Q_X−１、ｑ_X2＝１とする。Ｑ_B＜Ｑ_Gで、かつＱ_X≦0.5のときｑ_X1＝
０、ｑ_X2＝2Q_Xとする。Ｑ_B≧Ｑ_Gで、かつＱ_X≦0.5のときｑ_X1＝
１、ｑ_X2＝2Q_X−１とする。Ｑ_B≧Ｑ_Gで、かつＱ_X＞0.5のときｑ_X1＝
2Q_X、ｑ_X2＝０とする。２Ｇ・MAX＝G2またはG4の場合 G3＞G1のときｑ_X1＝ｑ_X2＝Ｑ_Xとする。 G3≦G1のとき (i) Ｑ_X＝１ならばｑ_X1＝ｑ_X2＝１とす
る。 (ii) Ｑ_X＝０ならばｑ_X1＝ｑ_X2＝０とす
る。 (iii) Ｑ_X≠０ならば、Ｑ_B＜Ｑ_Gで、かつＱ_X＞0.5のときｑ_X1＝
2Q_X−１、ｑ_X2＝１とする。Ｑ_B＜Ｑ_Gで、かつＱ_X≦0.5のときｑ_X1＝
０、ｑ_X2＝2Q_Xとする。Ｑ_B≧Ｑ_Gで、かつＱ_X≦0.5のときｑ_X1＝
１、ｑ_X2＝2Q_X−１とする。Ｑ_B≧Ｑ_Gで、かつＱ_X＞0.5のときｑ_X1＝
2Q_X、ｑ_X2＝０とする。３Ｇ・MAX＝G3の場合ｑ_X1＝ｑ_X2＝Ｑ_Xとする。