JPS6346065A

JPS6346065A - 画像倍率変更方法

Info

Publication number: JPS6346065A
Application number: JP61190778A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Miyagawa; 正宮川
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1986-08-13
Filing date: 1986-08-13
Publication date: 1988-02-26
Also published as: US4862285A; GB2194116A; GB2194116B; GB8718718D0; DE3727024A1

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】本発明は画像倍率変更方法に関し、一層詳細には、原稿
画像を光学的手段を用いて所定のサイズに変更して光セ
ンサで読み取った後、前記光センサから得られる画像情
報を電気的手段を用いて所望の倍率で拡大若しくは縮小
することにより、任意の倍率の画像を高精度且つ安価に
作成することの出来る画像倍率変更方法に関する。

例えば、印刷製版の分野において、作業工程の合理化、
画像品質の向上等を目的として原稿に担持された画像情
報を電気的に処理し、フィルム原版を作成する画像走査
記録再生システムが広汎に用いられている。

この画像走査記録再生システムは画像読取装置と画像再
生装置とから基本的に構成されている。すなわち、画像
読取装置では、画像読取部において副走査搬送される原
稿の画像情報が光センサによって主走査され電気信号に
変換される。次に、前記画像読取装置で光電変換された
画像情報は画像再生装置において製版条件に応じた階調
補正、輪郭強調等の演算処理が施された後、レーザ光等
の光信号に変換され、フィルム等の感光材料からなる記
録担体上に記録再生される。なお、この記録担体は所定
の現像装置によって現像処理され、フィルム原版として
印刷等に供されることになる。

ところで、原稿に担持された画像情報は倍率を任意に設
定することで所望のサイズに拡大若しくは縮小して再生
出来ることが望ましい。そこで、原稿画像の倍率を変更
する方法として、例えば、画像読取装置において、前記
原稿画像を光センサ上に結像する光学系にズームレンズ
を用い、前記ズームレンズの作用により原稿画像の倍率
を変更して読み取る方法がある。

この場合、原稿画像はズームレンズによってその倍率が
任意に設定される。然しなから、例えば、ズームレンズ
により原稿画像を大幅に拡大した場合、光センサ上に結
像される前記原稿画像に球面収差、像面湾曲等の光学的
歪が発生し、画像精度が低下する欠点が指摘されている
。

一方、光学的歪を最小限に抑制し、広範囲の倍率変更を
可能とするズームレンズを作成することは技術的に困難
であり且つ極めて高価なものとなる不都合がある。

また、光学系としてズームレンズの代わりに固定焦点レ
ンズを用い、前記固定焦点レンズおよび光センサの位置
を原稿に対して変位させることにより倍率を変更するこ
とも可能である。

然しなから、この方法によって原稿画像を大幅に拡大若
しくは縮小するためには、レンズおよび光センサの位置
を大きく変位させなければならず、そのために広いスペ
ースが必要となる。

しかも、原稿画像の倍率を大きくした場合には、ズーム
レンズの場合と同様に、光学的歪が発生して画像精度が
低下する欠点が生じる。

一方、画像の倍率を変更するために電気的処理方法を用
いる場合がある。例えば、光センサによって光電変換さ
れメモリに格納された画像情報を当該メモリ内において
１つ置きのアドレスを指示して取り出し再生させれば、
１／２に縮小された再生画像を得ることが出来る。同様
の処理によって１／３　、’１／４・・・に縮小された
再生画像をも得ることが出来る。また、前記メモリにお
ける同一アドレスの画像情報を重複して読み出し再生画
像を作成すれば、整数倍の倍率の再生画像を得ることが
出来る。

ところが、このようにして倍率の変更を行おうとすると
当該倍率を連続的に変えることは不可能である。すなわ
ち、倍率は整数倍となって、１．３倍、３．８倍のよう
に自由な倍率の再生画像を得ることが出来ないという問
題が生じる。また、拡大された再生画像はメモリから同
一の画像情報を重複して読み取ることにより作成されて
いるため、画像が不連続となり、滑らかで良質な画像を
得ることが出来ないという欠点がある。

本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、原稿画像を光学的手段を用いて所定のサイズに
変更して光センサで読み取り、次いで、前記光センサか
ら得られる画像情報を電気的手段によって変倍して所望
のサイズの画像信号を作成することにより、広範囲に亘
る任意の倍率の再生画像を高精度で、しかも、安価に作
成することが出来る画像倍率変更方法を提供することを
目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は原稿に担持され
た画像情報を光センサによって光電変換し所望の倍率で
再生するための画像倍率変更方法であって、前記画像情
報を光学的手段を用いて所定のサイズに縮小若しくは拡
大した後、前記光センサによって光電変換し、次いで、
前記光センサにより光電変換された画像情報を電気的手
段を用いて選択的に取り出し若しくは隣接する当該画像
情報間のデータを補間演算によって求めることにより所
望のサイズに縮小若しくは拡大された画像情報を得るこ
とを特徴とする。

次に、本発明に係る画像倍率変更方法につき、それを実
施するための装置との関係において好適な実施態様を挙
げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る画像倍率変更方法が適用される
画像読取装置の要部構成図であり、この画像読取装置は
画像情報を担持する原稿Ｓからその画像情報を光学的に
読み取る読取部１０と、前記画像情報を電気的に処理す
る画像処理部１２とから基本的に構成される。

読取部１０は原稿Ｓに担持された画像情報からの光を光
電変換する光センサとしてのＣＣＤ１４と、前記ＣＣＤ
１４に対し前記画像情報の倍率を変更して結像させる固
定焦点型のレンズ１６とを含む。この場合、ＣＣＤ１４
は多数の光電変換部をライン状に配列したものであり、
第２図に示すように、原稿Ｓの主走査方向（矢印Ｘ方向
）に対して平行に配設され、副走査方向（矢印Ｙ方向）
に搬送される原稿Ｓの全面を走査する。

ＣＣＤ１４はステップモータ１８ａによりレンズ１６の
光軸２０に沿って変位可能に構成される。すなわち、ス
テップモータ１８ａにはベルト２４ａを介してドラム２
６ａが連結され、このドラム２６ａにはワイヤ２８ａの
一端部側が巻回される。一方、前記ワイヤ２８ａの他端
部は、スプリング３０ａの引張力により光軸２０に沿っ
て前記ドラム２６ａから離間する方向に付勢されたプー
リ３２ａを介して読取部１０に固定される。そして、前
記プーリ３２ａにはＣＣＤ１４が連結される。

同様に、レンズ１６はステップモータ１８ｂにより光軸
２０に沿って変位可能に構成される。この場合、ステッ
プモーター８ｂの駆動力をレンズ１６に伝達する機構は
前記ＣＣＤ１４の場合の機構と同じであるため、その機
構を構成する部材の参照数字にｂを付してその説明を省
略する。なお、ＣＣＤ１４に結像される画像情報の倍率
はＣＣＤ１４およびレンズ１６を前記ステップモーター
８ａ、１８ｂの駆動作用下に光軸２０に沿って変位させ
ることにより光学的に変更される。

一方、画像処理部１２はＣＣＤ１４によって光電変換さ
れた画像情報をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３
４と、前記Ａ／Ｄ変換器３４からの画像情報を一時記憶
するバッファとしてのラインメモリ３６と、前記画像情
報を電気的に処理することによってその倍率を変更する
倍率変換回路３８と、前記読取部１０を構成するステッ
プモータ１８ａ、１８ｂに対し制御信号を出力するＩ１
０ポート４０と、倍率の組み合わせを予め選択して設定
した倍率組合せテーブル４２とを含み、これらは、ＣＰ
Ｕ４４によって制御される。なお、倍率組合せテーブル
４２には読取部１０によって変更される倍率と倍率変換
回路３８により変更される倍率とが画像情報の所望の倍
率に対応した組み合わせとして格納される。

ここで、倍率変換回路３８は第３図に示すように構成さ
れる。すなわち、倍率変換回路３８は回路の動作手順を
制御するシーケンサ４６と、シーケンサ４６からのアド
レス指令に基づきラインメモリ３６から取り出された所
定の画像データをラッチするランチ回路４８および５０
と、前記ランチ回路４８．５０によってランチされた画
像データの差を演算する減算回路５２と、前記減算回路
５２による演算結果に基づき所定の補間データを出力す
る補間テーブル５４と、ラッチ回路４８にラッチされた
画像データとを加算してその演算結果を図示しない画像
メモリに出力する加算回路５６とから構成される。なお
、補間テーブル５４には、減算回路５２による演算結果
の予想値に対する直、線補間データが倍率変換回路３８
における変更倍率に対応して作成され格納される。

次に、以上にように構成された実施態様による画像倍率
変更方法の遂行工程につき説明する。

ここで、原稿Ｓに担持された画像情報の倍率は読取部１
０において光学的に設定される倍率と画像処理部１２の
倍率変換回路３８によって電気的に設定される倍率との
積で表される。そこで、読取部１０において倍率を１％
毎に１００％〜２００％の範囲で設定し、また、倍率変
換回路３８において倍率を１００％、２００％および３
００％に設定するものとすれば、得られる再生画像の倍
率（総合倍率）は第４図に示すようになる。この場合、
前記総合倍率は１００％乃至６００％の範囲において１
乃至３％の間隔で設定されることになる。

この倍率の組み合わせは倍率組合せテーブル４２として
予めメモリに格納しておく。なお、読取部１０において
設定される倍率と倍率変換回路３８において設定される
倍率とは再生される画像の品質が最良となるように、そ
の組み合わせを選択しておけば好適である。

一方、倍率変換回路３８における倍率の変換は補間テー
ブル５４に基づいて行われる。この補間テーブル５４は
、倍率変換回路３８による倍率を３００％とした場合、
第５図に示すようになる。

すなわち、画像データを８ビツトで表すものとすれば、
前記画像データは２５６のレベルで表される。従って、
Ｎ番目の画像データをＤＨとし、前記画像データＤＮに
隣接するＮ＋１番目の画像データをＤＨ４１とすれば、
（ＤＮ＋ｌ　　ＤＮ　）の値は−２５５乃至２５５の５
１）のレベルで表される。そこで、３００％に拡大され
た画像データを得るため、第６図に示すように、Ｎ番目
の画像データＤＨとＮ＋１番目の画像データＤＮ＋１　
との間を直線補間により三分割し、各分割点１（ｉ−０
，１，２）における画像データＤＮに対する補間データ
ｒ、　（ｉ−０，１，２）を求める。なお、補間データ
ｒ０は画像データＤＨからの偏差を０としておく。そこ
で、画像データＤＮをｐ、画像データＤ、４．をｑとし
た場合、補間データｒ、およびｒ２は、ｒ＋　＝　（ｑＩ））　／３　　　　　　・・・（１）
ｒ２＝２・　（ｑ−ｐ）／３　　　　・・・（２）とな
る。このようにして、倍率３００％に対する補間テーブ
ル５４を作成し、予めメモリに格納しておく。同様に、
補間テーブル５４として倍率１００％のテーブルおよび
２００％のテーブルを夫々作成しておく。但し、倍率１
００％のテーブルはｉ＝Ｑとして２００％の補間テーブ
ルまたは３００％の補間テーブル５４を兼用することも
可能である。

次に、以上のようにして倍率組合せテーブル４２および
補間テーブル５４を作成した後、原稿Ｓを走査して所望
の倍率に変更された画像データを作成する。この場合、
画像情報を読取部１０により１５０％に拡大した後、倍
率変換回路３８において３００％に拡大し、総合倍率と
して４５０％の画像情報を得るものとして以下説明する
。

先ず、図示しない入力装置から画像処理部１２に所望の
倍率データとして４５０％を入力する。

この場合、画像処理部１２では倍率組合せテーブル４２
（第４図参照）から読取部１０によって光学的に設定さ
れる倍率１５０％および倍率変換回路３８によって電気
的に設定される倍率３００％を夫々選択する。次に、Ｃ
ＰＵ４４は前記読取部１０で設定される倍率１５０％に
応じた制御信号をＩ１０ポート４０を介してステンプモ
ータ１８ａ、１８ｂに出力する。ステンプモータ１８ａ
、１８ｂは前記制御信号に基づきベル）２４ａ、２４ｂ
を介してドラム２６ａ、２６ｂを回動し、各ドラム２６
ａ、２６ｂに巻回されたワイヤ２８ａ、　２８ｂを矢印
方向に所定量変位させる。一方、各ワイヤ２３ａ、２８
ｂにはプーリ３２ａ、３２ｂが係合しており、このプー
リ３２ａ、３２ｂと共にＣＣＤ１４およびレンズ１６が
矢印Ａ方向に所定量変位する。この結果、ＣＣＤ１４、
レンズ１６問およびレンズ１６、原稿Ｓ間の共役長が変
化し、前記ＣＣＤ１４に対して原稿Ｓに担持された画像
情報が１５０％の倍率で結像される。

次いで、ＣＣＤ１４によって光電変換された画像情報は
Ａ／Ｄ変換器３４によってデジタル信号に変換された後
、ラインメモリ３６に格納される。

なお、倍率変換回路３８のシーケンサ４６にはＣＣＤ１
４による画像走査に応じたクロック信号、同期信号およ
び倍率信号が入力される。この場合、倍率信号としては
、第４図に示す倍率組合せテーブル４２で設定される３
００％の倍率信号が入力される。そこで、シーケンサ４
６は前記クロック信号に基づきラインメモリ３６のデー
タアドレスを指定する。シーケンサ４６によってアドレ
スの指定されたラインメモリ３６はラッチ回路４８にＮ
番目の画像データＤｏ＋を出力すると共に、ランチ回路
５０にＮ＋１番目の画像データＤＮ＋＋を出力する。ラ
ッチ回路４８および５０によってラッチされた画像デー
タＤＮ　％　Ｄ）＋＋＋　は、次いで、減算回路５２に
入力され、　（ＤＮ、、−Ｄ、）の演算が行われる。

一方、倍率組合せテーブル４２によって設定された倍率
変換回路３８に対する倍率信号に基づき補間テーブル５
４の所定のテーブルを選択する。

この場合、補間テーブル５４としては第５図に示す倍率
３００％の場合のものが選択される。

そこで、この補間テーブル５４において、前記減算回路
５２によって演算された画像データの差（Ｄ、ＩやＩＤ
Ｎ）に対応するレベルが選択され、このレベルの補間デ
ータｒ、（ｉ＝Ｑ、１．２）がシーケンサ４６によって
順次指示され加算回路５６に出力される。

次に、加算回路５６では、ランチ回路４８から出力され
る画像データＤＨと前記補間データｒ１（ｉ＝０．１．
２）との和が演算される。この結果、画像データＤＮと
ＤＮ＋１　との間に新たに２つの画像データが作成され
ることになる。

以上のようにして、原稿Ｓの画像情報は読取部１０のレ
ンズ１６により１５０％に拡大された後、さらに倍率変
換回路３８により３００％に拡大される。従って、前記
画像情報は実質上４５０％の倍率で拡大されて画像メモ
リに格納される。次いで、前記画像情報は画像再生装置
に提供され、光学的歪のない高精度な再生画像が作成さ
れる。

なお、上述した実施態様では、４５０％の倍率の画像情
報を得る場合につき説明したが、第４図に示す倍率組合
せテーブル４２で設定される他の倍率の画像情報も同様
にして得られることは容易に了解されよう。また、前記
倍率組合せテロ一プル４２では総合倍率が１００％以上の場合として説
明したが、例えば、総合倍率が５０％乃至１００％の範
囲内における画像情報を作成することも容易である。す
なわち、例えば、５０％の総合倍率を得るためには、光
学的手段により画像情報を５０％に縮小するか、あるい
は、光学的手段による倍率を１００％とし、画像データ
を電気的手段により１つ置きに選択して画像メモリに格
納すればよい。

以上のように、本発明によれば、原稿画像を光学的手段
を用いて所定のサイズまで縮小若しくは拡大して、光電
変換素子で読み取り、次いで、前記光電変換素子から得
られる変倍された画像情報を電気的手段により選択的に
取り出し、若しくは画像情報間のデータを補間して求め
ることにより所望の倍率の画像情報を得ている。

そのため、画像情報を光学的歪を伴うことなく高精度に
、しかも、極めて広範囲に亘る倍率で縮小若しくは拡大
することが出来る。また、この場合、光学的手段として
変倍範囲の広い高価なズームレンズ等を使用する必要が
なく、極めて安価である。さらにまた、電気的手段によ
り画像情報を拡大する際、原稿画像の隣接する画素間の
画像データを直線補間により作成しているため、倍率が
大きい場合であっても滑らかで良好な再生画像を得るこ
とが出来るという利点も得られる。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものでなはく、
例えば、光学系として固定焦点型のレンズを用いる代わ
りに、比較的安価なズームレンズを用いることにより光
センサの駆動系を省略し得る等、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能な
ことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像倍率変更方法が適用される画
像読取装置の要部構成説明図、第２図は第１図に示す読
取部の部分構成斜視図、第３図は第１図に示す倍率変換回路の構成ブロック図、第４図は本発明に係る画像倍率変更方法において作成さ
れる倍率組合せテーブルを示す説明図、第５図は本発明に係る画像倍率変更方法におて作成され
る補間テーブルの説明図、第６図は本発明に係る画像倍率変更方法における直線補
間の説明図である。１０・・・読取部　　　　　　　１２・・・画像処理部
１４・・・ＣＣＤ　　　　　　　　１６・・・レンズ１
８・・・ステップモータ　　　３４・・・Ａ／Ｄ変換器
３６・・・ラインメモリ　　　　３８・・・倍率変換回
路４０・・・Ｉ１０ポート４４・・・ＣＰＵ４６・・・
シーケンサ　　　　　５４・・・補間テーブルＳ・・・
原稿

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原稿に担持された画像情報を光センサによって光
電変換し所望の倍率で再生するための画像倍率変更方法
であって、前記画像情報を光学的手段を用いて所定のサ
イズに縮小若しくは拡大した後、前記光センサによって
光電変換し、次いで、前記光センサにより光電変換され
た画像情報を電気的手段を用いて選択的に取り出し若し
くは隣接する当該画像情報間のデータを補間演算によっ
て求めることにより所望のサイズに縮小若しくは拡大さ
れた画像情報を得ることを特徴とする画像倍率変更方法
。
（２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、光学
的手段は固定焦点レンズからなり、光センサおよび前記
固定焦点レンズの位置を原稿に対して変位させることで
前記光センサに対する画像情報の倍率を変更してなる画
像倍率変更方法。
（３）特許請求の範囲第１項記載の方法において、光学
的手段による倍率と電気的手段による倍率との組み合わ
せを倍率組合せテーブルとして設定してなる画像倍率変
更方法。
（４）特許請求の範囲第１項記載の方法において、光セ
ンサにより光電変換された画像情報間のデータは電気的
手段による拡大倍率に応じて設定された補間テーブルを
用いて作成されてなる画像倍率変更方法。