JPS6335071A - 変倍方法 - 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】 （技術分野） 面積階調法（デイザ処理）により２値化された画像の処
理方法に関し、特にその変倍方法に関する。

（従来技術） −ｉに、レーザープリンタ、感熱転写プリンタ、インク
ジエツＩ−プリンタ等のドツトプリンタを用いて、写真
のような中間調画像を表現するには、単位面積当たりの
ドツト数を変化させる面積階調法が用いられる。このと
き、階調性、低ノイズ性を考慮すれば、組織的デイザ法
を用いるのが一般的である。

ところで、画像のデジタル化の利点として、データの保
存、伝送、編集等が可能となることが揚げられる。ここ
で、画像データの量について考えると、Ａ４版の原稿を
４ＱＱｄｐｉの密度で、１画素当たり８ビツトの多階調
データとして読み取る場合、約１５メガバイトとなる。

一方、プリンタ出力用に２値化処理をした画像データは
、１画素当たり１ビツトであるから、Ａ４１枚当たり、
１．９メガバイトとなる。このように、画像データは一
般に膨大な量となるため、データの保存、伝送を考える
ときは多値データをそのまま取り扱うことは非常にコス
ト高となり、非現実的である。

従って、中間調画像データは２値データとして保存され
ることになる。また、画像を編集する場合には保存デー
タに対して、拡大、縮小処理を行いたい時があると思わ
れるが、この・ときには２値画像の変倍処理が必要とな
る。

２値画像の拡大、縮小処理に関しては、従来がら種々の
方式が提案されている。

例えば、第１図に示す原画像の各ビットデータを縦方向
及び横方向ともに２倍に拡大することにより、第２図に
示すような拡大画像を得る処理方式が知られている。

また、画像の縮小に際しては、例えば第１図に示す原画
像のビットデータを、縦方向および横方向ともに１ビッ
ト置きにサンプリングすることにより、第３図に示すよ
うな１／２縮小画像を得る処理方式が知られている。

このような方法は、通常の２値画像に適用した場合には
さしたる問題は無いが、デイザ処理した画像に適用した
場合には、デイザパターンが破壊されるため、拡大、到
小後の画質が劣化する恐れがあった。

特開昭６１−３５０７０号公報〜３５０７３号公報に開
示された技術では、次の方法により２値画像の変倍処理
を行っている。

（１）単位領域毎に黒ドツト数を計数し、平均濃度デー
タを得る。

（２）濃度データ、即ち多値データに対し変倍処理を行
う。

（３）変倍後の多値画像データをデイザ処理により２イ
直化する。

この方法では、２値データを濃度データに変換し、変倍
処理を行うため中間調表現性は劣化しない。しかし、２
値画像データから濃度（濃淡）情報を得るために、単位
領域のドツト密度（＝平均濃度）を検出している。この
方法だけでは単位領域を例えば、４×４　（ドツト＊ド
ツト）、読取り密度を４００ｄｐｉ　とした場合、１０
０ド・ント／インチ＝４本／　ｍ　ｍ以上の周波数成分
が消えるため特に拡大時においては解像度の低い、いわ
ゆるボケた画像となってしまう。

（目的） 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、中間調
再現性を維持したまま、特に拡大時においても画像の詳
細部の情報を保存することが出来る変倍方法を提供する
ことにある。

（構成） 本発明のアルゴリズムは、２値の原画像より、小ブロッ
ク単位に濃度情報およびエツジ情報の有無を検出し、エ
ツジ情報の有無に応じて変倍処理法を適応的に切り換え
るものである。

まず、図面を参照して本発明に用いる変倍アルゴリズム
について説明する。

第４図は、中間調原稿の一部および読取りスキャナーに
よるサンプリングの例を示している。本発明では、中間
調画像中に混在する文字、！＃ｉｉ郭等のエツジ情報の
保存を目的とするものである。従って、例示した原稿は
中間”１５４６Ｍ域中の文字の一部を想定している。

第５図は、第４図に示した原稿の読取りデー７６表して
いる。但し面単のため、階調数は１６段〔０（白）〜Ｉ
　５　　ＢＢ＞　）の場合としている。この多値画像デ
ータを第１１図に示すデイザマトリクスを用いて２値化
すると、第８図に示すようになる。原稿と比べるとシャ
ープ名スに欠ける画像となっている。一般にデイザ処理
を行うと、高い空間周波数の成分の伝達が悪く、解像度
の低下が起きる。この解像度の低下を補正するため、例
えば第７図で示したようなディジタルフィルタを用い、
いわゆるエツジ強調処理を施す方法がある。

第６図は、第７図に示すエツジ強調用フィルタを通した
多値画像データである。これを前述と同様、第１１図の
デイザマトリクスを用いて２値化処理を行うと、第９図
のようになる。］ソ下の変倍処理では、第９図に示す２
値画像を原画像として用いることにする。

前述の通り、本発明のアルゴリズムは、２値の原画像よ
り小ブロック単位に４度情報およびエツジ情報の有無を
検出し、エッヂ清掃の有無に応じて変イサ処理法を適応
的に切り換えるものである。

第１０図は、４×１領域の平均濃度データを同領域内の
黒ドツトの数を計数することにより求めたものを示して
いる。

次にエツジ＋：１報の検出方法について説明する。

まず、第１０図に示した多値データを、原画像を得るの
に用いたデイザパターン、即ち、第１Ｉ図に示すデイザ
マトリクスを用いて２値処理をする。その結果を第１２
図に示す。ここで第９図と第１２図を比べると、第１２
図では平均濃度データを用いているため、原画像から空
間周波数の高い成分が失われているため、エツジ情報の
ないボケた画像になっているのがわかる。従って、第９
図の原画像から第１２図のボケ画像を引くことにより、
エツジ情報を抽出することができる。第１３図は、こう
して得られたエッヂ情報を示している。ここで○印は記
録（黒ドツト）情報を、Ｘ印は非記録（白ドツト）情報
を示している。

第９図は、文字等のエツジ情報を有する領域を想定して
いるが、逆に、濃度変化のなだらかな領域について考え
てみる。第１４図は、濃度変化のなだらかな領域をスキ
ャナーで読み取った多値データを想定している。この画
像データに、エツジ領域の画像に施したのと同様に、第
７図のディジタルフィルタを通したデータを第１５図に
示す。

さらに、第１１図のデイザパターンを用いて２値化した
画像を第１６図に示す。この２値画像を平坦領域の原画
像として用いることにする。先に述べた方法によりエツ
ジ情報を検出する。第１７図は平均濃度データであり、
第１８図はそのデイザ処理画像である。第１６図の原画
像から第１８図のボケ画像を引くことにより、第１９図
に示すエツジ情報が得られる。

ここで第９図および第１６図から検出したエツジ情報の
量、即ち、第１３図および第１９図中の○印または×印
の付いた画素の数を比べると、文字を含む領域では単位
領域（＝４Ｘ４）当たり、４〜１０画素有画素子坦領域
ではＯ〜２画素である。言い換えれば、平坦領域では原
画像とボケ画像の一致度が良く、文字を含むような領域
では両者の一致度が悪いということである。平坦領域と
は、空間周波数の高い成分が少ない領域であるため、平
均化により失われる情報が少ないため、原画像とボケ画
像が良く一致することが説明できる。

現実には濃度の平坦な領域でも、高周波のノイズが含ま
れることがあり、エツジ強調処理を施された場合には一
層この傾向が強くなる。対策としてはエツジ領域かどう
かの判定をする際に、エツジ情報の量に適当な闇値を設
けてやれば良い。

この例では、エツジ画素が単位領当たり４個以上のとき
エツジ領域とし、３個以下のとき平坦領域であると判断
するようにすれば良い。

次に、２値画像の変倍方法について述べる。

第２０図は、第９図に示す画像から４×４画素単位の平
均濃度を求め、得られた多値濃度データを２倍に拡大し
た後、第１１図のデイザパターンを用いて得られた２値
拡大画像である。同様に第１６図の画像を拡大すると、
第２１図の画像が得られる。この方法では中間調表現性
はばれているが、第２０図をみて分かるとおり、解像度
が著しく低下している。変倍に際し、多項式近似等の補
間法を用いろことにより、若干の改善は可能であるが限
界がある。

第２２図および第２３図は、それぞれ第９図および第１
６図に示す２値画像を従来技術の項で説明した方法によ
り、単に１画素を２×２画素に拡大した画像である。こ
の変倍法は、エツジ情報がそのまま保存されるため解像
度の優れた方法であるが、デイザパターンが粗くなった
り破壊されることが有るため、中間調表現性は劣ってい
る。

ここで画質の劣化について考えると、第１６図のような
濃度変化の平坦な画像は、中間調表現性の劣化が視覚的
に画質の劣化につながる。逆に第９図のようなエツジ情
報を多く含む画像では、解像力の低下が画質の劣化につ
ながる。従って、エツジ情報の多少に応じてこれら２つ
の変倍方法を切り換えろことにより、画質の劣化を少な
くすることが可能であることがわかる。

ところで、この方法では２値の原画像を得るために用い
たデイザパターンのデータおよび画像データとデイザマ
トリクスの位相差の情報が必要である。これは次のよう
にすれば実現できる。この処理で汲われろ２値画像デー
タは、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク等の外部
記ｔα′装置に保存されているか、通信により伝送され
てくることを前提とし°ζいる。そこで、画像データを
保存、伝送する際には、デイザパターンに関するデータ
をヘッダーとして画像データに付けておくようにすれば
良い。変倍処理を行う際は、処理される画像データのヘ
ッダ一部を解読し、デイザマトリクスのサイズ、闇値、
画像との位相差を得るようにする。このときヘッダーと
して付けるデータとしては、一連のシステム内では幾つ
かの決まったデイザパターンを用いるとすれば、デイザ
パターンの通し番号および位相情報のみで良い。また、
−船釣には、中間調を表現した画像は圧縮効率も悪く、
データ量が非常に大きいことを考えれば、ヘッダーにデ
イザパターンの闇値データ等を全て付けたとしても、大
した負担にはならず、むしろ変倍装置に多数のＲＯＭ等
のデイザパターンデータ用の記憶装置を節約できる利点
もある。

第２４図に本発明の方法による変倍処理を行うための画
像処理装置の一例を示す。１は２値データから４×４ブ
ロック単位の平均濃度を検出する回路である。この回路
は、２値データ中の記録画素（黒画素）の数を計数する
ためのＲＯＭ、４ライン分のデータを加算するための加
算器、加算されたデータを保持するためのＲＡＭ等から
なっている。２は濃度データ検出回路１からの濃度デー
タに従いデイザ処理により２値化する回路で、ＲＯＭま
たはＲＡＭを用いる。ＲＡＭを用いる場合は、原画像の
ヘッダー情趨に従いデイザパターンデータが外部から書
き込まれる。ＲＯＭ、ＲＡＭいずれの場合も、多値濃度
データおよび縦、横アドレスデータでアドレシングする
ことにより、テーブル参照式に２値データを出力するこ
とができる。７はデイザ処理回路２から出力されるボケ
画像の２値データと原画像の２値データの同期をとるた
めのラインバッファである。デイザ処理回路２およびラ
インバッファ７より出力される２値データは、エツジ情
報検出回路８に入力される。これは比較器が用いられ、
２つの２値データの値が一致するときＯ（非エツジ画素
）、一致しないとき１　（エツジ画素）を出力する。エ
ツジ情報検出回路８の出力は領域判定回路９に入力され
る。領域判定回路９は４ライン分のエツジ情報を加算、
４×４領域ごとにエツジ情報が４画素以上のとき、セレ
クト信号１を出力する。領域判定回路９は、例えば第２
５図に示すように、３ラインバツフア、加算器および領
域判定結果を保持し、後述するデイザ回路３、変倍回路
５から出力される変倍画像データと同期をとるためのラ
インバッファからなる。領域判定回路９から出力される
判定結果は、セレクタ６に入力され、デイザ回路３と変
倍回路５からの２系統の変倍画像を適応的に切り換える
ためのセレクト信号として用いられる。４は濃度データ
を変倍する回路であり、拡大、縮小率に応して補間、間
引き等の処理を行う。変倍回路４で変倍された濃度デー
タは、デイザ回路３により２値化される。デイザ回路３
は、デイザ処理回路２と同様のものであるが、デイザパ
ターンは、２と同じでも異なるものを用いることもでき
る。　　５は２（ｉデータ変倍回路であるが、デイザ回
路３からの２値画像と同期をとるためラインバッファを
有する。デイザ回路３および変倍回路５から出力される
２値画像は、セレクタ６に入力され、前述のごとくエツ
ジ領域か否かを示すセレクト信号によって、エツジ領域
の場合は５、非エツジ領域の場合は３からの画像データ
が選択される。

（効果） 以上説明したように、本発明の処理方法により、原画像
に対し領域判定をし、階調性または解像力を優先させる
変倍処理を適応的に切り換えることができるため、視覚
的に、階調性、解像度とも良好な変倍画像を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は原画像の各ビットデータを示す図、第２図は第
１図に基づく拡大画像を示す図、第３図は同、縮小画像
を示す図、第４図は中間調原稿の一部を示す図、第５図
はその原稿の読み取りデータを示す図、第６図はエツジ
強調用フィルタを通した多値画像データを示す図、第７
図はディジタルフィルタのパターンを示す図、第８図は
第５図のデータをデイザマトリクスを用いて２値化した
パターンを示す図、第９図は第６図に示すデータをデイ
ザマトリクスを用いて２イ直かしたパターンを示す図、
第１０図は小ブロック単位の濃度情報を示す図、第１１
図はデイザマトリクスを示す図、第１２図は第１０図の
多値データをデイザマトリクスを用いて２値化したパタ
ーンを示す図、第１３図はエツジ情報を示す図、第１４
図は濃度変化のなだらかな領域の多値データを示す図、
第１５図はこのデータをディジタルフィルタにかけたデ
ータを示す図、第１６図はさらにデイザパターンを用い
て２値化した画像パターンを示す図、第１７図は第１０
図同様の平均濃度データを示す図、第１８図はそのデイ
ザ処理画像を示す図、第１９図は第１３図同様のエツジ
情報を示す図、第２０図、第２１図は同種の変倍方法に
よる拡大画像パターンを示す図、第２２図、第２３図は
それとは異なる共通の変倍方法による拡大画像パターン
を示す図、第２４図は変倍処回路の一例を示すブロック
図、第２５図はその要部の内部を示すブロック図である
。 第１図 木ｌ　　　　　第３図 第２図 第４図　　　　　第５図 第６図　　　　　第７図 第８図　　　　　第９図 第１０図　　　　　　　第１１図 第１２図　　　　　　第１３図 第１４図　　　　　　第１５図 第１６図　　　　　　第１７図 第１８図　　　　　　　第１９図 第２０図 第２１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 面積階調法によつて中間調濃度を表す画像に変倍処理を
   施す画像処理方法において、２値の原画像より、小ブロ
   ック単位に濃度情報及びエッジ情報の有無を検出し、エ
   ッジ情報の有無に応じて少なくとも２種類の異なる変倍
   手段のいずれかを選択するようにしたことを特徴とする
   変倍方法。