JP2004048112A - 補間処理方法、補間処理プログラムおよびこれを記録した記録媒体ならびに画像処理装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理時間の増大を抑えつつ、高画質の画像を得ることができる補間処理方法および補間処理プログラムを提供する。また装置規模の増大および処理コストを抑えつつ、高画質の画像を生成することができる画像処理装置およびそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する（ｂ２）。抽出した周囲画素の画素データを用いて、抽出した周囲画素が画像のエッジ部分を構成するエッジ画素か否かを判定し、周囲画素のいずれかがエッジ画素である場合に、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出する（ｂ３〜ｂ７）。抽出した周囲画素の画素データを用いて、第２内挿補間を行って第２補間データを算出する（ｂ９）。第１および第２補間データに基づいて補間画素の画素データを生成する（ｂ１０〜ｂ１３）。
【選択図】　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理方法および補間処理プログラムならびに補間処理プログラムを記録した記録媒体に関し、さらに画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理手段を備える画像処理装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像処理の１つとして、画像を構成する既存の画素の画素データに基づいて新たな画素データを求めて補間画素を生成する補間処理が行われている。一般的な補間処理方法としては、画像中の一定領域に存在する複数の画素の画素データを用いて、その領域の内部に新たな画素データを生成する内挿補間法が用いられる。この内挿補間法の代表的なものとして、最近隣内挿法（ニアレストネイバ法：Ｎｅａｒｅｓｔ　Ｎｅｉｇｈｂｏｒ、以下「ＮＮ」という。）、共１次線形内挿法（バイリニア法：Ｂｉ−ｌｉｎｅｒ、以下「ＢＬ」という。）および３次畳み込み内挿法（バイキュービック：Ｂｉ−Ｃｕｂｉｃ　ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ、以下「ＢＣ」という。）などがある。
【０００３】
前述の３つの内挿補間法について、図１４〜図１６を用いて説明する。図において、斜線を施した正方形は既存画素を表し、白地の正方形は補間画素を表している。また、正方形内の数字は、画素の濃度の階調値を表す画素データである。
【０００４】
図１４は、ＮＮによる補間処理が施された画像の一部を示す図である。ＮＮは、補間画素に１番近い既存画素、すなわち最近傍の既存画素の画素データを、補間画素の画素データとして生成する補間処理方法である。図１４では、補間画素の最近傍となる既存画素として、補間画素の左、左上、あるいは真上の既存画素を選択している。たとえば、図中、右端から１番目、上端から２番目の補間画素ｘ１の最近傍となる既存画素は、その真上の画素Ｘ１である。したがって、この真上の既存画素Ｘ１の画素データ「９０」が、補間画素ｘ１の画素データとして生成される。
【０００５】
このように、ＮＮは、最近傍の既存画素の画素データを補間画素の画素データとして生成するので、エッジ付近についてはエッジの鮮鋭性を保存するような画素データを生成することができる。また、ＮＮによると、演算量が少なく、処理コストの抑制や処理の高速化が可能である。しかしながら、ＮＮは単純な方法であるために、これによって生成された補間画素の画素データにはある程度の誤差が生じる。このため、ＮＮによる補間処理が施された画像では、曲線や斜線がギザギザとなって現れるジャギーが発生し、画質が劣化する。
【０００６】
図１５は、ＢＬによる補間処理が施された画像の一部を示す図である。ＢＬは、既存画素に対する補間画素の位置に基づいた重み係数を用いて２次の線形内挿補間を行い、補間画素の画素データを生成する補間処理方法である。図１５では、補間画素の周囲にある４つの既存画素を用いて補間処理を行っている。たとえば、図中の右端から２番目、上端から２番目の補間画素ｘ２についての４つの既存画素は、補間画素ｘ２に対して、左上に位置する画素データ「８０」の画素Ｘ２と、右上に位置する画素データ「９０」の画素Ｘ３と、左下に位置する画素データ「２０」の画素Ｘ４と、右下に位置する画素データ「３０」の画素Ｘ５である。
【０００７】
ここで、補間画素と周囲の４つの既存画素との距離は全て等しいものとし、４つの既存画素で構成される格子の一辺の距離を１とすると、線形内挿補間に用いる重み係数は、０．５（水平方向の距離）×０．５（垂直方向の距離）＝０．２５となる。したがって、補間画素ｘ２の画素データは、周囲の既存画素Ｘ２〜Ｘ５の画素データ「８０」、「９０」、「２０」および「３０」それぞれに対して０．２５を乗算し、乗算値の和を算出することによって、画素データ「５５」が生成される。なお、ここでの演算では、小数点以下第１位を四捨五入している。
【０００８】
このように、ＢＬは、比較的少ない演算量で周囲の既存画素の画素データに近似した値を生成することから、画像を滑らかにすることができる。しかしながら、ＢＬは、画像内のエッジ部分についても滑らかに処理するため、エッジを鈍らせてしまう。そのため、ＢＬによる補間処理が施された画像では、画像がぼやけ、画質が劣化する。
【０００９】
図１６は、ＢＣによる補間処理が施された画像の一部を示す図である。ＢＣは、３次の非線形内挿補間の１つであって、補間画素の周囲にある４つの既存画素と、その４つの既存画素の周囲にある１２の既存画素を加えた合計１６の既存画素を用いて演算処理を行う補間処理方法である。図１６では、中央に位置する画素データ「１８」の補間画素ｘ３に対して、その周囲に位置する４つの既存画素Ｘ６〜Ｘ９と、その４つの既存画素Ｘ６〜Ｘ９の周囲に位置する１２の既存画素Ｘ１０〜Ｘ２１、図１６では最も外側に存在する１２の既存画素とが用いられる。
【００１０】
ＢＣは、正弦関数を用いて演算処理を行うため、画像を平滑化するとともに、エッジの鈍りも防止するので、滑らかで自然な画像を生成することができる。しかしながら、ＢＣは、ＮＮおよびＢＬに比べ、極めて複雑な演算処理を必要とするので、演算処理を実行する回路規模の増大を抑えることができず、結果として、装置規模の増大を抑えることができない。したがって、補間処理のためのコストがかさんでしまう。また、複雑な演算処理であるので、補間処理に要する時間が増大する。
【００１１】
このように、前述の３つの内挿補間法にはそれぞれ欠点があるため、以下のような補間処理の技術が提案されている。
【００１２】
たとえば、特開２０００−１８８６８９号公報には、画像処理の拡大、縮小倍率に応じて補間アルゴリズムを切り替えることによって、特定の倍率付近で発生しやすくなるモアレ現象を抑制する技術が開示されている。具体的には、モアレが発生しやすい倍率付近の補間処理にはＢＣを適用し、それ以外の倍率付近での補間処理にはＮＮやＢＬを適用する。
【００１３】
また、特許第３１９００８５号公報には、中間調画像、あるいは、文字や線画などの非中間調画像といった画像の種類に応じて、画像処理の倍率を適宜切り替える技術が開示されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、ＮＮには、ジャギーの発生などによる画質の劣化という問題がある。また、ＢＬには、画像のぼやけによる画質の劣化という問題がある。また、ＢＣには、装置規模の増大、補間処理のためのコストの増大、処理時間の増大という問題がある。
【００１５】
また、特開２０００−１８８６８９号公報によると、モアレの発生を抑えることができるとともに、特定の倍率以外では演算量の少ないＮＮやＢＬを適用しているので、処理時間の増大をある程度抑えることができる。しかしながら、特定の倍率以外での補間処理には、ＮＮやＢＬを適用するため、当該倍率の画質は劣化する。すなわち、当該技術は、画像処理の拡大、縮小倍率によって、既存の補間処理方法を使い分けているだけであるので、画質改善が十分になされているとはいえない。
【００１６】
さらに、特許第３１９００８５号公報によると、中間調画像、非中間調画像を異なる倍率で処理することで、画像の特性に応じて補間処理することができる。しかしながら、補間処理の倍率を切り替えることによって、中間調画像と非中間調画像との境界が不連続となる場合があるので、高い画質が得られない。したがって、画質改善が十分になされているとはいえない。
【００１７】
本発明の目的は、処理時間の増大を抑えつつ、高画質の画像を得ることができる補間処理方法および補間処理プログラムならびに補間処理プログラムを記録した記録媒体を提供することであり、また装置規模の増大および処理コストを抑えつつ、高画質の画像を生成することができる画像処理装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、前記画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理方法において、
前記補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出し、
抽出された周囲画素の画素データに基づいて、前記補間画素の特徴を示す特徴量を算出するとともに、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間と画像を平滑化する第２内挿補間とを、算出された特徴量に基づいて組み合わせることによって前記補間画素の画素データを生成することを特徴とする補間処理方法である。
【００１９】
本発明に従えば、補間画素の周囲画素の画素データを抽出し、抽出した周囲画素の画素データに基づいて、補間画素の特徴を示す特徴量、たとえばエッジ強度や、エッジ画素であるか否かなどを算出する。そして、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間と、画像を平滑化する第２内挿補間とを、算出した特徴量に基づいて組み合わせて補間画素の画素データを生成する。
【００２０】
このように、２種類の補間処理を組み合わせて補間処理を行うので、エッジの鮮鋭性の保存と画像の平滑化という各補間処理の特性を利用することができ、これによって各補間処理の利点および欠点を調整することができ、また各補間処理によって生じる画像の劣化を緩和することができる。また、２種類の補間処理の組合せは補間画素の特徴量に基づいて行うので、補間画素ごとにその特徴に応じた最適な補間処理を行うことができる。これによって、エッジの鮮鋭性が適度に保存されるとともに、滑らかで高画質の画像を得ることができる。
【００２１】
本発明は、画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、前記画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理方法において、
前記補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する抽出ステップと、
抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出する第１補間ステップと、
抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像を平滑化する第２内挿補間を行って第２補間データを算出する第２補間ステップと、
算出された前記第１および第２補間データに基づいて、前記補間画素の画素データを生成する生成ステップとを含み、
前記第１補間ステップでは、
前記周囲画素が画像のエッジ部分を構成するエッジ画素であるか否かを判定し、
前記周囲画素のいずれかがエッジ画素である場合は、抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、前記第１内挿補間を行って第１補間データを算出し、
前記生成ステップでは、算出された前記第１および第２補間データの平均値を求めて前記補間画素の画素データを生成することを特徴とする補間処理方法である。
【００２２】
また本発明は、画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、前記画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理手段を備え、入力された画像の画素間に設定された補間画素の画素データを求めて画像を出力する画像処理装置において、
前記補間処理手段は、
前記補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する抽出手段と、
抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出する第１補間手段と、
抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像を平滑化する第２内挿補間を行って第２補間データを算出する第２補間手段と、
算出された前記第１および第２補間データに基づいて、前記補間画素の画素データを生成する生成手段とを備え、
前記第１補間手段は、
抽出された周囲画素が画像のエッジ部分を構成するエッジ画素であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記周囲画素のいずれかがエッジ画素である場合は、抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、前記第１内挿補間を行って第１補間データを算出する算出手段とを含み、
前記生成手段は、算出された前記第１および第２補間データの平均値を補間画素の画素データとして生成することを特徴とする画像処理装置である。
【００２３】
本発明に従えば、補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出し、抽出した周囲画素の画素データを用いて、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出するとともに、第２内挿補間を行って第２補間データを算出する。このとき、第１内挿補間を行うにあたっては、まず補間画素の周囲に位置する周囲画素がエッジ画素であるかを判定し、補間画素の周囲画素のいずれかがエッジ画素である場合に第１内挿補間を行って第１補間データを算出する。それから、第１および第２補間データの平均値を算出して、補間画素の画素データを生成する。
【００２４】
このように、周囲画素のいずれかがエッジ画素である補間画素については、算出した第１および第２補間データの平均値を画素データとして生成する。これは、その補間画素もエッジ画素と考えられるので、エッジが極端に強調されるのを防止するために、画像を平滑化する第２補間処理の特徴を取り込むためである。したがって、補間処理による画像の劣化が生じやすいエッジ付近について、最適な補間処理をすることができ、エッジが極端に強調されたり、平滑化されたりすることを防止できる。これによって、ジャギーの発生やエッジの鈍りなどの画像の劣化を防止することができ、高画質の画像を得ることができる。
【００２５】
また本発明は、前記第１補間ステップでは、前記周囲画素のいずれもがエッジ画素でない場合は、第１補間データを算出せず、
前記生成ステップでは、前記第１補間データが算出されない場合は、算出された前記第２補間データを補間画素の画素データとすることを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、周囲画素のいずれもがエッジ画素ではない補間画素については、第１補間データを算出せず、第２補間データを補間画素の画素データとして生成する。
【００２７】
このように、周囲画素のいずれもがエッジ画素でない補間画素については、画像を平滑化する第２内挿補間のみで補間画素の画素データを生成する。これは、その補間画素の付近はエッジ部分ではないので、エッジの鮮鋭性を保存する第１補間処理の特徴を取り込む必要はないからである。したがって、画像の連続性が維持された高画質の画像を得ることができる。また、すべての補間画素について第１内挿補間と第２内挿補間を行う場合と比べると、演算量を抑えることができ、また、処理時間も短縮することができる。
【００２８】
また本発明は、前記第１補間ステップでは、前記補間画素に最近接する周囲画素がエッジ画素である場合は、その周囲画素の画素データを第１補間データとして算出することを特徴とする。
【００２９】
本発明に従えば、第１補間ステップでは、補間画素に最近接する周囲画素がエッジ画素である場合に、その周囲画素の画素データを第１補間データとして算出する。このように、最近接の周囲画素の画素データをそのまま第１補間データとして用いるので、第１補間ステップにおける演算量が少なくなり、演算手段の処理能力の低下を防止するとともに、処理時間の短縮を図ることができる。
【００３０】
本発明は、画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、前記画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理方法において、前記補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する抽出ステップと、
抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出する第１補間ステップと、
抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像を平滑化する第２内挿補間を行って第２補間データを算出する第２補間ステップと、
算出された前記第１および第２補間データに基づいて、前記補間画素の画素データを生成する生成ステップとを含み、
前記第１補間ステップでは、
前記周囲画素が画像のエッジ部分を構成するエッジ画素であるか否かを判定し、
エッジ画素である周囲画素の画素データはそのままとし、エッジ画素でない周囲画素の画素データは予め定める数値とするエッジ画像データを作成し、
前記周囲画素について作成されたエッジ画像データを用いて、前記補間画素に最近接する周囲画素の画素データを第１補間データとして算出し、
前記生成ステップでは、
算出された前記第１補間データが前記予め定める数値でない場合は、算出された前記第１および第２補間データの平均値を補間画素の画素データとして生成し、
算出された前記第１補間データが前記予め定める数値である場合は、算出された前記第２補間データを補間画素の画素データとして生成することを特徴とする補間処理方法である。
【００３１】
本発明に従えば、補間画素の周囲に位置する周囲画素を抽出し、抽出した周囲画素の画素データを用いて、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出するとともに、第２内挿補間を行って第２補間データを算出する。
【００３２】
このとき、第１内挿補間を行うにあたっては、まず、抽出した周囲画素が画像のエッジ部分を構成するエッジ画素か否かを判定する。この判定結果に基づいて、エッジ画素である周囲画素の画素データはそのままとし、エッジ画素でない周囲画素の画素データは予め定める数値（たとえば「０」）として、エッジ画像データを作成する。この作成されたエッジ画像データを用いて、補間画素に最近接する周囲画素の画素データを第１補間データとして算出する。
【００３３】
画素データの生成にあっては、算出した第１補間データが予め定める数値（「０」）でない場合は、算出した第１および第２補間データの平均値を補間画素の画素データとして生成し、算出した第１補間データが予め定める数値（「０」）である場合は、算出した第２補間データを補間画素の画素データとして生成する。
【００３４】
このように、周囲画素のいずれかがエッジ画素である補間画素については、算出した第１および第２補間データの平均値を画素データとして生成する。これは、その補間画素もエッジ画素と考えられるので、エッジが極端に強調されるのを防止するために、画像の平滑化の特徴を取り込むためである。したがって、補間処理による画像の劣化が生じやすいエッジ付近について、最適な補間処理をすることができ、エッジが極端に強調されたり、平滑化されたりすることを防止できる。これによって、ジャギーの発生やエッジの鈍りなどの画像の劣化を防止することができ、高画質の画像を得ることができる。
【００３５】
また、周囲画素のいずれもがエッジ画素でない補間画素については、画像を平滑化する第２内挿補間のみで補間画素の画素データを生成する。これは、その補間画素の付近はエッジ部分ではないので、エッジの鮮鋭性を保存する第１補間処理の特徴を取り込む必要はないからである。したがって、画像の連続性が維持された高画質の画像を得ることができる。また、すべての補間画素について第１内挿補間と第２内挿補間を行う場合と比べると、演算量を抑えることができ、また、処理時間も短縮することができる。
【００３６】
さらに、最近接の周囲画素の画素データをそのまま第１補間データとして用いるので、第１補間ステップにおける演算量が少なくなり、演算手段の処理能力の低下を防止するとともに、処理時間の短縮を図ることができる。
【００３７】
また、第１内挿補間において周囲画素がエッジ画素でない補間画素については、画素データを予め定める数値（「０」）とすることによって、画素データの数値に基づいて第１補間データと第２補間データとの合成を行うか否かを判断することができる。
【００３８】
また本発明は、前記第１補間ステップにおける判定では、前記予め定める数値が、画素データの階調値の範囲内の数値である場合は、エッジ画素であると判定された周囲画素のうち、前記予め定める数値と同一の階調値の画素データを有する周囲画素については、その周囲画素の画素データを前記予め定める数値以外の数値に変換することを特徴とする。
【００３９】
本発明に従えば、エッジ画素であると判定された周囲画素のうち、予め設定する数値たとえば「０」と同じ数値の画素データを有する周囲画素があれば、その周囲画素の画素データを「０」以外の定数、たとえば「１」に変換する。これによって、エッジ画素であるにもかかわらず、階調データの値が予め定める数値（「０」）であるために、エッジ画素ではないと誤認することが防止され、誤処理を防止することができる。
【００４０】
また本発明は、前記第１補間ステップにおける判定では、各画素の階調値に基づいて予め定める演算を行い、前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する周辺画素との階調差を求め、求めた階調差が予め定める範囲内である場合に前記周囲画素がエッジ画素であると判定することを特徴とする。
【００４１】
本発明に従えば、各画素の階調値に基づいて予め定める演算が行われ、抽出された前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調差が求められ、求められた階調差が予め定める範囲内である場合に前記周囲画素がエッジ画素であると判定される。この判定方法は、一般的に特定の画素とその周囲の画素との階調差が大きい場合はその特定画素はエッジ画素である可能性が高いことに基づくものである。ただし、階調差が大きい場合であっても、特定の画素とその周囲の画素すべてとの間に階調差がある場合はその特定画素は孤立点である可能性が高い。そのため、本発明では判定に用いる範囲に上限を設定している。したがって、適切な範囲を設定して判定することによって、孤立点をエッジ画素と判定することを防止することができる。また、判定に用いる範囲を適宜選択することによって、画像の主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を構成するエッジ画素であることを、比較的高い精度で判定することができる。
【００４２】
本発明は、前記第１補間ステップにおける判定では、画素データに基づいて画像の主走査方向に延びるエッジ部分を検出するための演算を行うフィルタと、画素データに基づいて画像の副走査方向に延びるエッジ部分を検出するための演算を行うフィルタとを用いて、２つのフィルタによる演算値の和を前記階調差とすることを特徴とする。
【００４３】
本発明に従えば、画像の主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を検出するために画素データに基づく予め定める演算を行う２つのフィルタを用いて、２つのフィルタによる演算値の和が求められ、求められた和が前記階調差とされる。一般に、対象となっている画素が、主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を構成する場合と、斜め方向に延びるエッジ部分を構成する場合とでは、対象画素とその周囲画素との間の階調差は異なるので、判定に用いる範囲を適宜選択することによって、画像の主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を構成するエッジ画素であることを、比較的高い精度で判定することができる。
【００４４】
本発明は、前記第１補間ステップにおける判定では、ラプラシアン・フィルタを用いて、前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調値の差分絶対値の総和を前記階調差とすることを特徴とする。
【００４５】
本発明に従えば、ラプラシアン・フィルタによって、抽出された前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調値の差分絶対値の総和が算出され、算出した総和が前記階調差とされる。これによって、２つのフィルタを用いることなく、容易にエッジ画素であるか否かの判定を行うことができる。また、判定に用いる範囲を適宜選択することによって、画像の主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を構成するエッジ画素であることを、比較的高い精度で判定することができる。
【００４６】
本発明は、画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、前記画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理方法において、
前記補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する抽出ステップと、
抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、前記補間画素の特徴を示すエッジ強度を算出するエッジ強度算出ステップと、
抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出する第１補間ステップと、
抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像を平滑化する第２内挿補間を行って第２補間データを算出する第２補間ステップと、
前記エッジ強度を重み係数として用いて、前記第１および第２補間データを重み付き平均し、前記補間画素の画素データを生成する生成ステップとから成ることを特徴とする補間処理方法である。
【００４７】
また本発明は、画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、前記画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理手段を備え、入力された画像の画素間に設定された補間画素の画素データを求めて画像を出力する画像処理装置において、
前記補間処理手段は、
前記補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する抽出手段と、
抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、前記補間画素の特徴を示すエッジ強度を算出するエッジ強度算出手段と、
抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出する第１補間手段と、
抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像を平滑化する第２内挿補間を行って第２補間データを算出する第２補間手段と、
前記エッジ強度を重み係数として用いて、前記第１および第２補間データを重み付き平均し、前記補間画素の画素データを生成する生成手段とを備えることを特徴とする画像処理装置である。
【００４８】
本発明に従えば、補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出し、抽出した周囲画素の画素データを用いて、補間画素の特徴を示すエッジ強度を算出する。また、抽出した周囲画素の画素データを用いて、エッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間および画像を平滑化する第２内挿補間を行い、第１および第２補間データを算出する。さらに、エッジ強度を重み係数として用いて、第１補間データと第２補間データとを重み付き平均し、画素データを合成する。
【００４９】
このように、第１および第２補間データを合成するので、エッジの鮮鋭性の保存と画像の平滑化という各補間処理の特性を満たす画素データを生成することができ、これによって各補間処理の利点および欠点を調整することができ、また各補間処理によって生じる画像の劣化を緩和することができる。また、第１および第２補間データの合成はエッジ強度を重み系数として用いて行うので、補間画素ごとに最適な画素データを生成することができる。これによって、エッジの鮮鋭性が適度に保存されるとともに、滑らかで高画質の画像を得ることができる。
【００５０】
本発明は、前記エッジ強度算出ステップでは、前記周囲画素ごとに、前記周囲画素の周辺に位置する周辺画素の階調値に基づいてエッジ強度を算出し、算出された前記周囲画素ごとのエッジ強度に基づいて前記補間画素のエッジ強度を算出することを特徴とする。
【００５１】
本発明に従えば、周囲画素ごとに、周囲画素の周辺に位置する周辺画素の階調値に基づいて周囲画素のエッジ強度を算出し、算出した周囲画素ごとのエッジ強度に基づいて補間画素のエッジ強度を算出する。
【００５２】
このように、補間画素のエッジ強度は、周囲画素と、その周囲画素の周辺に位置する周辺画素の各画素データに基づいて算出するので、周囲画素の画素データのみに基づいて算出する場合よりも、精度の高いエッジ強度を算出することができる。
【００５３】
本発明は、前記エッジ強度算出ステップでは、各画素の階調値に基づいて予め定める演算を行い、前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調差を求め、求めた階調差を前記周囲画素のエッジ強度とすることを特徴とする。
【００５４】
本発明に従えば、各画素の階調値に基づいて予め定める演算が行われ、抽出された前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調差を求め、求められた階調差がエッジ強度とされる。周囲の画素との階調差をエッジ強度として用いるのは、一般的に特定の画素とその周囲の画素との階調差が大きい場合はその特定画素はエッジ画素である可能性が高いことに基づくものである。ただし、階調差が大きい場合であっても、特定の画素とその周囲の画素すべてとの間に階調差がある場合はその特定画素は孤立点である可能性が高い。そこで、求めたエッジ強度が所定の閾値を超えた場合はその周囲画素は孤立点と判断し、エッジ強度を低い値に変更してもよい。
【００５５】
本発明は、前記エッジ強度算出ステップでは、画素データに基づいて画像の主走査方向に延びるエッジ部分を検出するための演算を行うフィルタと、画素データに基づいて画像の副走査方向に延びるエッジ部分を検出するための演算を行うフィルタとを用いて、２つのフィルタによる演算値の和を求め、求めた和を前記階調差とすることを特徴とする。
【００５６】
本発明に従えば、画像の主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を検出するために画素データに基づく予め定める演算を行う２つのフィルタを用いて、２つのフィルタによる演算値の和が求められ、求めた和がエッジ強度とされる。この場合、エッジ強度の数値に基づいて、その周囲画素が、画像の主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を構成するエッジ画素であることを、比較的高い精度で判定することができる。これは、対象となっている画素が、主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を構成する場合と、斜め方向に延びるエッジ部分を構成する場合とでは、対象画素とその周囲画素との間の階調差は異なることに基づくものである。
【００５７】
本発明は、前記エッジ強度算出ステップでは、ラプラシアン・フィルタを用いて、前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調値の差分絶対値の総和を求め、求めた総和を前記階調差とすることを特徴とする。
【００５８】
本発明に従えば、ラプラシアン・フィルタによって、抽出された前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調値の差分絶対値の総和が算出され、算出した総和がエッジ強度とされる。これによって、２つのフィルタを用いることなく、容易にエッジ強度を算出することができる。この場合、エッジ強度の数値に基づいて、画像の主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を構成するエッジ画素であることを、比較的高い精度で判定することができる。
【００５９】
本発明は、前記エッジ強度算出ステップでは、算出された前記周囲画素ごとのエッジ強度を前記周囲画素と前記補間画素との位置関係を示す倍率によってそれぞれ変倍し、変倍した各値の総和を求め、求めた総和を前記補間画素のエッジ強度とすることを特徴とする。
【００６０】
本発明に従えば、算出した周囲画素ごとのエッジ強度を、周囲画素と補間画素との位置関係を示す倍率によってそれぞれ変倍し、変倍した各値の総和を補間画素のエッジ強度として算出する。
【００６１】
このように、算出された各周囲画素のエッジ強度および周囲画素と補間画素との位置関係に基づいて、補間画素のエッジ強度を算出するので、周囲画素のエッジ強度との関係を考慮した精度の高いエッジ強度を算出することができる。
【００６２】
また本発明は、前記第１内挿補間は、最近隣内挿補間であることを特徴とする。
【００６３】
本発明に従えば、第１内挿補間として、単純な補間処理を行う最近隣内挿補間を用いることによって、少ない演算量で、エッジの鮮鋭性を保存する補間処理を行うことができる。
【００６４】
また本発明は、前記第２内挿補間は、２次の線形内挿補間であることを特徴とする。
【００６５】
本発明に従えば、第２内挿補間として線形内挿補間を用いることによって、さほど多くない演算量で、画像を平滑化する補間処理を行うことができる。
【００６６】
また本発明は、コンピュータに前記の補間処理方法を実行させるための補間処理プログラムである。
【００６７】
本発明に従えば、コンピュータに前記の補間処理方法を実行させることができる。
【００６８】
また本発明は、前記の補間処理プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００６９】
本発明に従えば、コンピュータに補間処理プログラムを提供し、前記の補間処理方法を実行させることができる。
【００７０】
また本発明は、前記の画像処理装置を備え、前記画像処理装置によって生成された補間画像の画素データを用いて、画像を形成し出力することを特徴とする画像形成装置である。
【００７１】
本発明に従えば、前述の画像処理装置によって生成された高画質の画像を出力することができる。また、装置規模の増大が抑えられている前述の画像処理装置を備えることによって、画像形成装置の装置規模の増大も抑えることができる。
【００７２】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態における補間処理の処理手順を示すフローチャートである。当該補間処理は、後述する画像処理装置の補間処理部によって行われる。まず、ステップａ１では、補間処理が開始される。
【００７３】
ステップａ２では、画像を構成する複数の画素の階調値を示す画素データが補間処理部に入力され、補間処理部は補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する。画素データの入力の単位は、１画素ごと、１ラインごと、１プレーンごとなど、どのようなものであってもよい。補間画素に対する周囲画素のうち、１つの周囲画素について、その周囲画素の画素データと、その周辺のたとえば８つの画素の画素データとからなるブロックが抽出された時点で、次のステップａ３に進む。それまでは画素データの入力を継続して行う。ここにいうラインとは画像の主走査方向または副走査方向に沿う画素の並びをいい、プレーンとは色成分ごとの画素の集まりをいう。
【００７４】
ステップａ３では、周囲画素の画素データから、補間画素の特徴を示す特徴量を算出するとともに、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間と、画像を平滑化する第２内挿補間とを、算出された特徴量に基づいて組み合わせる。特徴量とは、たとえばエッジ画素か否か、あるいはエッジ強度に関する情報である。この特徴量の算出は、各画素の階調値に基づいて予め定める演算を行い、抽出された前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調差を求めることによって行うことができる。これには、たとえばラプラシアン・フィルタを用いることができる。
【００７５】
図２は、ラプラシアン・フィルタをオペレータ表現で示した模式図である。ここでは、特徴量の算出対象となる画素を注目画素と呼ぶものとする。図２に示すように、ラプラシアン・フィルタを構成する係数には、注目画素に対しては「８」、注目画素の周辺の８つの画素に対しては「−１」を用いる。特徴量を算出する際には、係数「８」と注目画素の階調値の画素データとの積、係数「−１」と８つの周辺画素の階調値との積をそれぞれ算出し、これらの和の絶対値をとる。これによって、注目画素およびその８つの周辺画素との階調値の差分絶対値を算出することができる。
【００７６】
注目画素がエッジ画素か否かについては、この算出した差分絶対値に対して、予め所定の範囲の値を設定しておくことで、算出した差分絶対値がその範囲に含まれるか否かに基づき判定することができる。
【００７７】
図３は、ラプラシアン・フィルタによるエッジ判定を具体的に説明するための模式図である。ここでは、図３（ａ）に示す縦エッジ、図３（ｂ）に示す横エッジ、図３（ｃ）に示す斜めエッジに対して、図２に示すラプラシアン・フィルタを適用する場合を説明する。なお、３×３のブロックにおける各画素の画素データは、図３（ｄ）〜（ｆ）に示すように、「０」または「２５５」とし、３×３のブロックの周囲の画素の画素データはすべて「０」としている。
【００７８】
図３（ｇ）〜（ｉ）は、図３（ｄ）〜（ｆ）に示す中央の３×３の画素データ（ブロック）に対して図２のラプラシアン・フィルタを適用した場合のエッジ強度を示している。図３（ｇ）〜（ｉ）において、単純にエッジ強度「０」を境に正数の領域（右下がりのハッチングを付した領域）と負数の領域とに分けると、図３（ａ）〜（ｃ）に示すエッジ形状と同じとなる。したがって、「０」を閾値として大小関係を判断すれば、エッジであるか否かを判定することができる。
【００７９】
また、正数のエッジ強度に対して、「１４００」を閾値として大小関係を判断すれば、縦横エッジと斜めエッジとをある程度区別することができる。
【００８０】
このように、適切な閾値を選択すれば、エッジであるか否かの判定、さらには縦横エッジであるか斜めエッジであるかの判定を行うことができる。
【００８１】
なお、特徴量の算出には、ラプラシアン・フィルタ以外にも、たとえば、ゾーベル・フィルタを用いることもできる。また、階調値の差分絶対値は、そのままエッジ強度として用いることができる。
【００８２】
図４は、ゾーベル・フィルタをオペレータ表現で示した模式図である。図４（ａ）に示すフィルタは、主走査方向と同方向の特徴量に関する情報を算出する。また、図４（ｂ）に示すフィルタは、副走査方向と同方向の特徴量に関する情報を算出する。これらのフィルタは、ラプラシアン・フィルタと同様、図４（ａ）および（ｂ）に示す係数を用いることで、注目画素およびその８つの周辺画素との階調値の差分絶対値を主走査方向および副走査方向について算出することができ、これらを主走査方向および副走査方向についてのエッジ強度、あるいは、エッジ画素か否かの情報として用いることができる。
【００８３】
通常、画素データに図４（ａ）および図４（ｂ）に示すゾーベル・フィルタを適用した場合の数値をそれぞれＳＶ，ＳＨとすると、特定の注目画素に対するゾーベル・フィルタの処理結果ＳＲは、
ＳＲ＝√（ＳＶ^２＋ＳＨ^２）
によって求められる。この処理結果ＳＲと予め定められる閾値ＴＨと比較することによって、エッジであるか否かの判定を行う。
【００８４】
たとえば、図３（ａ）に示す縦エッジ、図３（ｂ）に示す横エッジ、図３（ｃ）に示す斜めエッジに対して、ゾーベル・フィルタを適用すると、
縦エッジ　・・・・　ＳＨが大
横エッジ　・・・・　ＳＶが大
斜めエッジ　・・・　ＳＨおよびＳＶは中間の値
という傾向がある。
【００８５】
そこで、ＥＤ＝ＳＨ^２−ＳＶ^２という量を考え、予め定める閾値ＴＨと比較することによって、エッジの種類を区別することができる。
ＥＤ≧ＴＨ　　　　　・・・　縦エッジ
ＥＤ＜−ＴＨ　　　　・・・　横エッジ
−ＴＨ≦ＥＤ＜ＴＨ　・・・　斜めエッジ
【００８６】
このように、適切な閾値を選択すれば、エッジであるか否かの判定、さらには縦横エッジであるか斜めエッジであるかの判定を行うことができる。
【００８７】
第１内挿補間には、たとえばＮＮ（最近隣内挿法）を用いることができる。これによって、少ない演算量で、エッジの鮮鋭性を保存するような画素データを生成することができる。また、第２内挿補間には、たとえばＢＬ（共１次線形内挿法）を用いることができる。これによって、さほど多くない演算量で、滑らかな画像を生成することができる画素データを生成することができる。
【００８８】
ステップａ４では、生成した補間画素の画素データを出力する。ステップａ５では、画像中の全ての補間画素について、補間画素の画素データが生成されたか否か、すなわち補間処理が完了したか否かを判断する。補間処理が完了していれば、ステップａ６へ進み、処理を終了する。補間処理が完了していなければ、ステップａ２へ戻り、引き続き補間処理を行う。
【００８９】
以上のように第１実施形態によれば、２種類の補間処理を組み合わせて補間処理を行うので、エッジの鮮鋭性の保存と画像の平滑化という各補間処理の特性を利用することができ、これによって各補間処理の利点および欠点を調整することができ、また各補間処理によって生じる画像の劣化を緩和することができる。また、２種類の補間処理の組合せは補間画素の特徴量に基づいて行うので、補間画素ごとにその特徴に応じた最適な補間処理を行うことができる。これによって、エッジの鮮鋭性が適度に保存されるとともに、滑らかで高画質の画像を得ることができる。
【００９０】
［第２実施形態］
本実施形態では、第１実施形態において説明した補間画素の特徴量として、エッジ画素か否かの情報を用いて補間処理を行う。当該補間処理は、後述する画像処理装置の補間処理部によって行われる。
【００９１】
図５は、補間処理の処理手順を示すフローチャートである。ステップｂ１では、補間処理が開始される。ステップｂ２では、画像を構成する複数の画素の階調値を示す画素データが補間処理部に入力され、補間処理部は補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する。入力の単位は、前述の第１実施形態と同様である。
【００９２】
ステップｂ３では、抽出した周囲画素の画素データに基づいて、抽出した周囲画素のいずれかが画像のエッジ部分を構成するエッジ画素であるか否かを判定する。
【００９３】
ここで、エッジ画素か否かの判定は、特定の画素とその周囲の画素との階調差が大きい場合はその特定画素はエッジ画素である可能性が高いことに基づいて行うことができる。ただし、階調差が大きい場合であっても、特定の画素とその周囲の画素すべてとの間に階調差がある場合はその特定画素は孤立点である可能性が高い。そのため、本発明では判定に用いる範囲に上限を設定している。このように、適切な範囲を設定して判定することによって、孤立点をエッジ画素と判定することを防止することができる。
【００９４】
前述のことより、エッジ画素か否かの判定には、たとえば図２に示したラプラシアン・フィルタを用いて行う。エッジ画素か否かの判定の基準として設定する範囲の値を、たとえば１００〜２００とする。これによって、算出した差分絶対値、すなわち、周囲画素と周囲画素の周辺に位置する周辺画外の階調差が、この範囲に含まれる場合のみ、エッジ画素であるとすることで、容易にエッジ画素であるか否かの判定を行うことができる。また、判定に用いる範囲を適宜選択することによって、画像の主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を構成するエッジ画素であることを、比較的高い精度で判定することができる。
【００９５】
なお、この判定にはラプラシアン・フィルタ以外にも、たとえば、ゾーベル・フィルタを用いることもできる。これによって、画像の主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を構成するエッジ画素であることを判定することができる。
【００９６】
周囲画素のいずれかにエッジ画素が存在すると判断された場合にはステップｂ４へ進み、周囲画素のいずれにもエッジ画素が存在しないと判断された場合にはステップｂ８へ進む。
【００９７】
ステップｂ４では、エッジ画素の周囲画素については画素データをそのままとし、エッジ画素以外の周囲画素については、予め定める数値、たとえば「０」をエッジ画像データとして作成する。このように、「０」のエッジ画像データを用いることで、画素データの数値によって、エッジ画素か否かが明確になり、補間処理を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）あるいはＤＳＰなどは、周囲画素がエッジ画素か否かを識別することができる。なお、この「０」の値は、記憶手段に記憶される。
【００９８】
ステップｂ５では、エッジ画素であると判定された周囲画素のうち、画素データが「０」のものがあるか否かを判断する。画素データが「０」のものがあればステップｂ６へ進み、画素データが「０」のものがなければステップｂ７へ進む。ステップｂ６では、エッジ画素であるにもかかわらず、画素データが「０」のエッジ画素の画素データを、予め定める数値、たとえば「１」とする。このように、エッジ画素であっても画素データが「０」のものについては、その画素データを「１」とすることによって、当該画素がエッジ画素であるにもかかわらず、エッジ画素ではないとの誤判定がなされるのを防止することができる。なお、このように「１」に変換された画素データは記憶手段に記憶される。これによって、ＣＰＵあるいはＤＳＰは、画像を構成する画素についてエッジ画素であるか否かの判断を誤りなく行うことができる。
【００９９】
また、ステップｂ８では、すべての周囲画素について、「０」のエッジ画像データを作成する。なお、この「０」の値は記憶手段に記憶される。
【０１００】
ステップｂ７では、エッジ画素と判定された周囲画素の画素データを用いて、第１内挿補間を行い、補間画素の仮の画素データとして、第１補間データを算出する。第１内挿補間にはＮＮを用いる。このように、第１補間ステップであるステップｂ３〜ステップｂ７によって、少ない演算量で、エッジの鮮鋭性を保存する画素データを生成することができる。
【０１０１】
一方、ステップｂ９では、抽出した周囲画素の画素データを用いて第２内挿補間を行い、補間画素の仮の画素データとして、第２補間データを算出する。第２内挿補間は、周囲画素がエッジ画素か否かの判定の結果にかかわらず行う。第２内挿補間にはＢＬを用いる。これによって、さほど多くない演算量で、滑らかな画像を形成する画素データを生成することができる。
【０１０２】
ステップｂ１０では、第１補間データが「０」であるか否かを判断する。第１補間データが「０」であれば、補間画素はエッジ画素ではないので、この場合は、第１補間データと第２補間データとの平均値を算出せず、画素データの合成を行わない。逆に、第１補間データが「０」でなければ、補間画素はエッジ画素であるので、画素データの合成を行う。
【０１０３】
第１補間データが「０」であればステップｂ１２に進み、第１補間データが「０」でなければステップｂ１１に進む。
【０１０４】
ステップｂ１１では、第１補間データと第２補間データの平均値を、補間画素の画素データとして生成する。ステップｂ１２では、第２補間データをそのまま補間画素の画素データとして生成する。
【０１０５】
ステップｂ１３では、生成した補間画素の画素データを出力する。ステップｂ１４では、画像の全補間画素に対して補間画素の画素データが生成されたか否か、すなわち、補間処理が完了したか否かを判断する。補間処理が完了していれば、ステップｂ１５へ進み、処理を終了する。補間処理が終了していなければ、ステップｂ２へ戻り、次の周囲画素のブロックについて、補間処理を行う。
【０１０６】
第２実施形態について、さらに具体的な数値を用いて説明する。以下、図６〜図８において、補間処理の対象となる補間画素をＰとし、その周囲に位置する４つの周囲画素をＰ１〜Ｐ４とする。
【０１０７】
図６は、補間処理の対象となる補間画素Ｐとその周囲画素Ｐ１〜Ｐ４を示した図である。補間画素Ｐは、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４のうち、Ｐ２付近に位置する。図７は、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４およびその周辺の１２画素と、それらの階調値を表す画素データを示した図である。図中の点線で示した正方形は、補間画素が生成される領域を示している。図７に示すように、周囲画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の階調値は、それぞれ、１４０，１３２，２０１，１５１である。
【０１０８】
まず、ラプラシアン・フィルタを用い、エッジ画素か否かの判定を行い、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４にエッジ画素が存在するか否かを判断する。まず、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４について、その周辺の画素との階調値の差分絶対値を算出する。

【０１０９】
ここで、エッジ画素か否かを判定する階調差の範囲として、予め「１００〜２００」を設定しておく。各周囲画素の階調値の差分絶対値が、この設定された値の範囲に含まれれば、エッジ画素と判定されるので、Ｅｇ（Ｐｎ）（ｎ＝１〜４）の値が当該範囲に含まれるかによって、エッジ画素か否かの判定を行うことができる。Ｅｇ（Ｐ１）〜Ｅｇ（Ｐ４）については、Ｅｇ（Ｐ３）＝２３８以外はエッジ画素であると判定することができる（ステップｂ３）。
【０１１０】
そして、エッジ画素と判定された周囲画素については、その周囲画素の画素データをそのまま用いる。他方、エッジ画素ではないと判定された周囲画素については、「０」のエッジ画像データを作成する（ステップｂ４）。それぞれの画素データは記憶手段に記憶する。記憶手段に記憶された周囲画素Ｐ１〜Ｐ４の値をＲ１〜Ｒ４とすると、Ｒ１＝１４０，Ｒ２＝１３２，Ｒ３＝０，Ｒ４＝１５１となる。ここでは、エッジ画素のうち、もとの画素データが「０」であるものが存在しないので、画素データを「１」とする処理は行わない。
【０１１１】
次に、第１内挿補間によって、Ｒ１〜Ｒ４の値を用いて第１補間データＰ′を算出する。この第１補間データは、補間画素の画素データについての仮の値となる。ここでは、第１内挿補間には、ＮＮを用いるので、補間画素Ｐの第１補間データＰ′は、画素Ｐ１〜Ｐ４のうち、補間画素Ｐに最近接の画素Ｐ２の値（Ｐ２＝１３２）を第１補間データＰ′として生成する。したがって、Ｐ′＝１３２である。
【０１１２】
また、第２内挿補間によって、画素Ｐ１〜Ｐ４の値を用いて第２補間データＰ″を求める。この第２補間データも、補間画素の画素データについての仮の値となる。ここでは、第２内挿補間には、ＢＬを用いるので、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４と、補間画素Ｐとの位置関係を示す倍率を用いて、第２補間データＰ″を求める（ステップｂ９）。
【０１１３】
ここで、図８に、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４および補間画素Ｐの座標を示す。図８は、図７中の点線で示した正方形の領域を拡大し、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４および補間画素Ｐの座標および画素データを示した図である。図のように、補間画素Ｐの座標は、（３０．８，３０．３）である。また、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４の座標はそれぞれ、Ｐ１（３０，３０）、Ｐ２（３１，３０）、Ｐ３（３０，３１）、Ｐ４（３１，３１）であるので、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４と補間画素Ｐとの位置を示す倍率はそれぞれ以下のとおりとなる。
Ｐ１　…　（１−０．８）×（１−０．３）＝０．１４，
Ｐ２　…　０．８×（１−０．３）＝０．５６，
Ｐ３　…　（１−０．８）×０．３＝０．０６，
Ｐ４　…　０．８×０．３＝０．２４
【０１１４】
したがって、第２補間データＰ″は、

となる。なお、算出結果は小数点第１位以下を四捨五入している。
【０１１５】
次に、第１補間データＰ′と第２補間データＰ″とを用いて、平均値を算出する。
Ｐ＝（Ｐ′＋Ｐ″）／２＝（１３２＋１４２）／２＝１３７
【０１１６】
今の場合、第１補間データＰ′は０ではないので、第１補間データＰ′と第２補間データＰ″との平均値を補間画素の画素データとする（ステップｂ１１）。以上によって、補間画素の画素データを生成することができる。
【０１１７】
このように、画像中のすべての補間画素について、画素データを算出していき、補間処理を完了させる。
【０１１８】
なお、本実施形態では、第１内挿補間としてＮＮを用いているが、これ以外の方法、たとえばＢＣなどの３次の非線形補間法などを用いてもよい。この場合、３次の非線形内挿法によってエッジの鮮鋭性を保存しつつ、画像を滑らかに処理することが可能になる。さらに、３次の非線形内挿法では演算量が多くなるが、これをエッジ画素と判定された部分のみに行うことによって、全体の演算量は、３次の非線形内挿法を画像全体に対して用いる場合よりは少なくなる。したがって、処理量を低減することが可能である。ただし、この場合は第２内挿補間としては、２次の線形内挿補間法を用いることが好ましい。
【０１１９】
また、本実施形態では、第２内挿補間としてＢＬを用いているが、これ以外の方法、たとえばＢＣなどの３次の非線形内挿法などを用いてもよい。この場合、３次の非線形内挿法によって、斜めエッジを補間することで、エッジ部分に生じるジャギーをそれほど目立たせることなく、斜めエッジの鮮鋭性も保存した画像を得ることができる。ただし、この場合は、第１内挿補間としてＮＮを用いることが好ましい。
【０１２０】
図９は、補間処理を実行する補間処理部１のブロック図である。補間処理部１は、補間処理手段１００を備える。補間処理手段１００は、抽出手段１０１、第１補間手段１０３、第２補間手段１０４および生成手段１０６を備える。第１補間手段１０３は、さらに、判定手段１０３ａおよび算出手段１０３ｂを含んで成る。補間処理部１に、空間フィルタ処理部２によってフィルタ処理された画素データが入力されると、抽出手段１０１は、補間画素の周囲画素の画素データを抽出する。
【０１２１】
第１補間手段１０３において、判定手段１０３ａは、ラプラシアン・フィルタなどを用いて、周囲画素ごとに、エッジ画素か否かを判定し、算出手段１０３ｂは、ＮＮによって第１補間データを算出する。また、第２補間手段１０４は、ＢＬによって第２補間データを算出する。
【０１２２】
そして、生成手段１０６は、第１補間データが存在する場合には、第１補間データと第２補間データとの平均値を求めることで補間画素の画素データを生成する。
【０１２３】
以上のように第２実施形態においても、前述の第１実施形態と同様の効果が得られる。また第２実施形態においては、周囲画素のいずれかがエッジ画素である補間画素については、算出した第１および第２補間データの平均値を画素データとして生成する。これは、その補間画素もエッジ画素と考えられるので、エッジが極端に強調されるのを防止するために、画像の平滑化の特徴を取り込むためである。したがって、補間処理による画像の劣化が生じやすいエッジ付近について、最適な補間処理をすることができ、エッジが極端に強調されたり、平滑化されたりすることを防止できる。これによって、ジャギーの発生やエッジの鈍りなどの画像の劣化を防止することができ、高画質の画像を得ることができる。
【０１２４】
また、周囲画素のいずれもがエッジ画素でない補間画素については、画像を平滑化する第２内挿補間のみで補間画素の画素データを生成する。これは、その補間画素の付近はエッジ部分ではないので、エッジの鮮鋭性を保存する第１補間処理の特徴を取り込む必要はないからである。したがって、画像の連続性が維持された高画質の画像を得ることができる。また、すべての補間画素について第１内挿補間と第２内挿補間を行う場合と比べると、演算量を抑えることができ、また、処理時間も短縮することができる。
【０１２５】
さらに、第１内挿補間を行うにあたって、エッジ画素でない周囲画素に関しては、画素データを予め定める数値、たとえば「０」とすることによって、画素データの数値に基づいて当該画素がエッジ画素か否かを識別することができ、画素データの合成を行うか否かを判断することができる。
【０１２６】
［第３実施形態］
第３実施形態では、前述の第１実施形態における補間画素の特徴量として、エッジ強度を用いて補間処理を行う。当該補間処理は、後述する画像処理装置の補間処理部によって行われる。
【０１２７】
図１０は、第３実施形態における補間処理の流れ示すフローチャートである。まず、ステップｃ１では、補間処理が開始される。ステップｃ２では、画像を構成する複数の画素の階調値を示す画素データが補間処理部に入力されると、補間処理部は補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する。画素データの入力の単位は、前述の第１実施形態と同様である。
【０１２８】
ステップｃ３では、周囲画素の画素データを用いて、補間画素におけるエッジ強度を表すエッジ強度データを算出する。このエッジ強度データ算出の詳細については、図１１を用いて説明する。
【０１２９】
図１１は、補間画素におけるエッジ強度データ算出処理の流れを示すフローチャートである。まず、ステップｃ３では、エッジ強度データの算出処理が開始される。
【０１３０】
ステップｄ１では、４つの周囲画素ごとに、周囲画素の周辺の画素との階調値の差分絶対値を算出し、これを周囲画素のエッジ強度データとする。この算出は、各画素の階調値に基づいて予め定める演算を行い、抽出された周囲画素とその周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調差を求めることによって行う。これは、一般的に特定の画素とその周囲の画素との階調差が大きい場合はその特定画素はエッジ画素である可能性が高いことに基づく。
【０１３１】
したがって、このエッジ強度データの算出に、たとえば、前述のラプラシアン・フィルタを用いることができる。ラプラシアン・フィルタ以外にも、ゾーベル・フィルタを用いることもできる。算出結果は負の値をとり得るので、絶対値にする必要がある。たとえば、算出結果が、−２０４０〜２０４０となる場合は、０〜２０４０という正の数に変換する。なお、階調値の範囲は、０〜２５５であるので、周囲画素とその周辺の画素の階調値との差分の最小値は（−２５５）×８＝−２０４０であり、最大値は、２５５×８＝２０４０となる。
【０１３２】
周囲画素のエッジ強度データが算出されると、ステップｄ２へ進む。ステップｄ２では、ステップｄ１で算出した値、すなわち、周囲画素のエッジ強度データを、周囲画素と補間画素との位置関係を示す倍率によって変倍して、変倍した各値の総和を算出する。算出した総和を補間画素のエッジ強度データとする。
【０１３３】
ステップｄ３では、周囲画素がエッジ画素ではなく、孤立点であるか否かの判定を行う。孤立点か否かの判定には、予め孤立点判定用の所定の閾値を設定しておき、補間画素のエッジ強度データが、孤立点判定用の閾値以上であるか否かを判断する。閾値以上であれば当該周囲画素は孤立点であり、閾値より小さければ当該周囲画素は孤立点ではないと判定する。閾値以上であればステップｄ４へ進み、閾値より小さければステップｄ５へ進む。
【０１３４】
ステップｄ４では、補間画素のエッジ強度データを「０」に変換する。これは、孤立点である当該周囲画素を、エッジ画素と扱わないためである。なお、「０」に変換されたエッジ強度データは、記憶手段に記憶される。
【０１３５】
このように、孤立点でない画素については、変倍したエッジ強度データを、補間画素におけるエッジ強度データとしてそのまま用い、孤立点である画素については、ステップｄ４で変換した値「０」を補間画素におけるエッジ強度データとして設定する。ステップｄ５では、図１０に示すステップｃ３に戻る。
【０１３６】
ステップｃ４では、周囲画素の画素データを用いて、エッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行い、補間画素の仮の画素データとして、第１補間データを算出する。ここでは、第１内挿補間にＮＮを用いる。これによって、少ない演算量で、エッジの鮮鋭性を保存するような画素データを生成することができる。
【０１３７】
ステップｃ５では、周囲画素の画素データを用いて、画像を平滑化する第２内挿補間を行い、補間画素の仮の画素データとして、第２補間データを算出する。ここでは、第２内挿補間にＢＬを用いる。これによって、さほど多くない演算量で、滑らかな画像を生成することができる画素データを生成することができる。
【０１３８】
ステップｃ６では、補間画素のエッジ強度データを重み係数として用いて、第１補間データと第２補間データとを重み付き平均し、画素データを生成する。
【０１３９】
重み係数は、補間画素のエッジ強度データを所定の階調値で除算することによって算出する。所定の階調値には、エッジ強度データのとり得る最大値を用いる。ラプラシアン・フィルタを用いる場合の所定の階調値は、２０４０である。このように、補間画素におけるエッジ強度を所定の階調値で除算することによって、重み係数のとり得る範囲を、０〜１．０００とする。ここで、この重み係数の算出など補間処理をＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で行う場合には、ＤＳＰにて扱い易い８ビット幅の範囲を用いるべく、重み係数のとり得る範囲を０〜２５５とすることもできる。
【０１４０】
画素データの生成には、まず、算出した重み係数に、第１補間データを乗算する。また、重み係数を、重み係数としてとり得る最大値から差し引いた値、すなわち、重み係数とその最大値との差に、第２補間データを乗算した値を算出する。ここでの重み係数としてとり得る最大値とは、１．０００である。最後に、第１補間データを乗算した値と、第２補間データを乗算した値との和を算出することによって、画素データを生成することができる。ここで、補間画素の位置をＰ（ｐ，ｑ）、重み係数をα（ｐ，ｑ）、ＮＮによって算出した第１補間データをＮＮ（ｐ，ｑ）、ＢＬによって算出した第２補間データをＢＬ（ｐ，ｑ）、第１補間データを乗算した値をＰｅｄｇｅ（ｐ，ｑ）、第２補間データを乗算した値をＰｎｏｎｅｄｇｅ（ｐ，ｑ）とする。補間画素の画素データは、以下の式によって生成することができる。

【０１４１】
ステップｃ７では、生成した補間画素の画素データＰ（ｐ，ｑ）を出力する。ステップｃ８では、画像の全補間画素に対して補間画素の画素データＰ（ｐ，ｑ）が生成されたか否か、すなわち、補間処理が完了したか否かを判断する。補間処理が完了していれば、ステップｃ９へ進み、処理を終了する。補間処理が完了していなければ、ステップｃ２へ戻り、引き続き補間処理を行う。
【０１４２】
第３実施形態について、さらに具体的な数値を用いて説明する。説明には、第２実施形態で使用した図６〜図８を用いる。
【０１４３】
補間処理部に画素データが入力されると、補間画素におけるエッジ強度データ算出処理が開始される。ラプラシアン・フィルタによって、周囲画素ごとにエッジ強度データを算出する（ステップｄ１）。
【０１４４】
周囲画素Ｐ１〜Ｐ４のエッジ強度データをＥｇ（Ｐ１）〜Ｅｇ（Ｐ４）とすると、それぞれのエッジ強度データは以下のようになる。
Ｅｇ（Ｐ１）＝１８３
Ｅｇ（Ｐ２）＝１１０
Ｅｇ（Ｐ３）＝２３８
Ｅｇ（Ｐ４）＝１２４
【０１４５】
次に、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４のエッジ強度データを、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４と補間画素Ｐとの位置関係を示す倍率によって変倍し、変倍した各値の総和を算出する。この総和を、補間画素Ｐのエッジ強度データＥｇ（Ｐ）として用いる（ステップｄ２）。
【０１４６】
図８に示すように、補間画素Ｐの座標は、（３０．８，３０．３）である。周囲画素Ｐ１〜Ｐ４の座標はそれぞれ、Ｐ１（３０，３０）、Ｐ２（３１，３０）、Ｐ３（３０，３１）、Ｐ４（３１，３１）であるので、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４と補間画素Ｐとの位置を示す倍率は、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に関し、それぞれ、０．１４，０．５６，０．０６，０．２４である。
【０１４７】
周囲画素のエッジ強度データをこれらの倍率によって変倍し、変倍した各値の総和を算出すると、補間画素Ｐのエッジ強度データＥｇ（Ｐ）は、以下の値となる。なお、算出結果は小数点第１位以下四捨五入している。

【０１４８】
さらに、補間画素Ｐのエッジ強度データＥｇ（Ｐ）から、補間画素Ｐが孤立点であるか否かを判定する。この判定に用いる孤立点判定用の閾値を、たとえば、「１９３」と設定する。補間画素Ｐのエッジ強度データが「１９３」以上の値をとる場合は、補間画素Ｐは孤立点であると判定する。この場合、当該エッジ強度データを「０」とする。また、エッジ強度データが「１９３」より小さい値をとる場合は、補間画素Ｐは孤立点でないと判定し、エッジ強度データの変換を行わない。ここで、補間画素Ｐのエッジ強度データＥｇ（Ｐ）は、前述のように、「１３１」であるので、孤立点ではない。したがって、エッジ強度データの変換を行わず、算出した「１３１」をそのままエッジ強度データとする。
【０１４９】
次に、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４の画素データを用いて、第１内挿補間によって第１補間データＰ′を算出する。ここでは、第１内挿補間にはＮＮを用いるので、補間画素Ｐの第１補間データＰ′は、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４のうち、最近接の画素Ｐ２（Ｐ２＝１３２）の画素データとなる。したがって、
Ｐ′＝１３２
である（ステップｃ４）。
【０１５０】
また、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４の画素データを用いて、第２内挿補間によって第２補間データＰ″を算出する。ここでは、第２内挿補間にはＢＬを用いるので、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４の画素データと、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４と補間画素Ｐとの位置関係を示す倍率とから、次の計算を行い、第２補間データＰ″を求める（ステップｃ５）。

なお、算出結果は、小数点第１位以下を四捨五入している。
【０１５１】
最後に、第１補間データＰ′と第２補間データＰ″とを合成することによって、補間画素Ｐの画素データを生成する。まず、エッジ強度データＥｇ（Ｐ）を重み係数として利用できるよう、所定の階調値で除算する。ラプラシアン・フィルタを用いる場合の所定の階調値は、２０４０となるので、重み係数をα（Ｐ）とすると、

となる。なお、算出結果は、小数点第５位以下を四捨五入している。
【０１５２】
そして、重み係数α（Ｐ）＝０．０６４２に、第１補間データＰ′を乗算する。乗算値をＰｅｄｇｅ（Ｐ）とする。

【０１５３】
さらに、重み係数α（Ｐ）としてとり得る最大値、すなわち、１．０００から、重み係数α（Ｐ）を差し引いた値（１−α（Ｐ））に、第２補間データＰ″を乗算する。乗算値をＰｎｏｎｅｄｇｅ（Ｐ）とする。

なお、それぞれの乗算値の算出結果は、小数点第５位以下を四捨五入している。
【０１５４】
最後に、Ｐｅｄｇｅ（Ｐ）とＰｎｏｎｅｄｇｅ（Ｐ）との和を算出することによって、補間画素Ｐの画素データを生成する。なお、算出結果は、小数点第１位以下を四捨五入している。

これによって、補間画素Ｐの画素データを生成することができる。
【０１５５】
以上の処理を画像中のすべての補間画素について、画素データを生成していき、補間処理を完了する。
【０１５６】
第３実施形態では、第１内挿補間としてＮＮを用いているが、これ以外の内挿法、たとえば、３次の非線形内挿補間法を用いてもよい。この場合、３次の非線形内挿補間法によって、エッジの鮮鋭性を保存しつつ画像を滑らかに処理することが可能になる。ただし、第１内挿補間として３次の非線形内挿補間法を用いている場合、第２内挿補間としては、２次の線形内挿補間法を用いることが好ましい。
【０１５７】
また、第３実施形態では、第２内挿補間としてＢＬを用いているが、これ以外の方法、たとえば３次の非線形内挿補間法などを用いてもよい。この場合、３次の非線形内挿補間法によって、斜めエッジを補間することで、エッジ部分に生じるジャギーはそれほど目立たないことから、このような画像においてもエッジが強調された画像を得ることができる。ただし、第２内挿補間として３次の非線形内挿補間法を用いる場合、第１内挿補間としてはＮＮを用いることが好ましい。
【０１５８】
図１２は、補間処理を実行する補間処理部１のブロック図である。補間処理部１は、補間処理手段１００を備える。補間処理手段１００は、抽出手段１０１、エッジ強度算出手段１０２、第１補間手段１０３、第２補間手段１０４および生成手段１０６を備える。補間処理部１に、空間フィルタ処理部２によってフィルタ処理された画素データが入力されると、抽出手段１０１は、補間画素の周囲画素の画素データを抽出する。
【０１５９】
エッジ強度算出手段１０２は、抽出された周囲画素の画素データを用いて、補間画素におけるエッジ強度を示すエッジ強度データを算出する。補間画素のエッジ強度データの算出には、ラプラシアン・フィルタなどを用いて、まず、周囲画素ごとにエッジ強度データを算出する。そして、算出したエッジ強度データを、周囲画素と補間画素との位置関係を示す倍率によってそれぞれ変倍し、変倍した値の総和を算出する。
【０１６０】
次に、第１補間手段１０３は、ＮＮによって第１補間データを算出する。また、第２補間手段１０４は、ＢＬによって第２補間データを算出する。
【０１６１】
最後に、生成手段１０６は、エッジ強度データを重み係数として用いて、第１補間データと第２補間データとを重み付き平均し、画素データを生成する。なお、生成した画素データは、後述するカラー画像処理装置の色補正部３へと出力される。
【０１６２】
以上のように第３実施形態においても前述の第１実施形態と同様の効果が得られる。また第３実施形態によれば、第１補間データと第２補間データとの合成によって、それぞれの補間処理による利点および欠点を調整した画素データを生成することができる。また、補間画素の画素データを合成して生成するための重み係数にはエッジ強度を用いるので、第１補間データおよび第２補間データが有する鮮鋭性および平滑性の度合いを、エッジ強度に応じて調整することができる。したがって、生成された補間画素の画素データによって、エッジの鮮鋭性が適度に保存されるとともに、滑らかで高画質の画像を生成することができる。
【０１６３】
次に、補間処理部１を備えた画像処理装置と、この画像処理装置を備えた画像形成装置について説明する。図１３は、カラー画像処理装置Ａを備えた画像形成装置Ｂを示すブロック図である。
【０１６４】
画像形成装置Ｂは、たとえばデジタルカラー複写機であり、カラー画像入力装置１２、カラー画像処理装置Ａ、カラー画像出力装置１３、外部入力インターフェース１４および外部出力インターフェース１５を備える。
【０１６５】
カラー画像入力装置１２は、入力させる画像を読取って画像データに変換するものであり、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）などを備えたスキャナ部を含んで構成され、画像からの反射光像をＣＣＤにて読取り、画素ごとにＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）のアナログ信号に変換し、このアナログ信号をカラー画像処理装置Ａに入力する。
【０１６６】
カラー画像出力装置１３は、カラー画像処理装置Ａによって画像処理された画像データに基づいて、紙などの記録媒体上に画像を形成する。画像形成は、たとえば電子写真方式やインクジェット方式により行われる。
【０１６７】
外部入力インターフェース１４は、たとえば、イーサネット（登録商標）を介してネットワークプリンタに接続するために用いるインターフェースであり、外部出力インターフェース１５は、たとえば、ファクシミリ送受信を行うために電話回線に接続するために用いるインターフェースである。以下、カラー画像処理装置Ａの構成について説明する。
【０１６８】
カラー画像処理装置Ａは、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部４、シェーディング補正部５、入力階調補正部６、領域分離処理部７、色空間変換部８、空間フィルタ処理部２、補間処理部１、色補正部３、黒生成下色除去部９、出力階調補正部１０および階調再現処理部１１を備える。
【０１６９】
カラー画像入力装置１２から入力されたＲＧＢのアナログ信号の画像データは、Ａ／Ｄ変換部４、シェーディング補正部５、入力階調補正部６、領域分離処理部７、色空間変換部８、空間フィルタ処理部２、補間処理部１、色補正部３、黒生成下色除去部９、出力階調補正部１０および階調再現処理部１１の順で処理され、ＣＭＹＫ（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー）のデジタルカラー信号として、カラー画像出力装置１３へ出力される。
【０１７０】
Ａ／Ｄ変換部４は、カラー画像入力装置１２から入力されるＲＧＢのアナログ信号をデジタル信号に変換して、シェーディング補正部５に出力する。シェーディング補正部５は、Ａ／Ｄ変換部４から入力されたＲＧＢのデジタル信号に対して、カラー画像入力装置１２の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を施し、ＲＧＢの反射率信号として出力する。入力階調補正部６は、シェーディング補正部５にて各種の歪みが取り除かれたＲＧＢの反射率信号に対して、カラーバランスを整えるとともに、濃度などカラー画像処理装置Ａに採用されている画像処理システムに適した濃度信号に変換する。
【０１７１】
領域分離処理部７は、入力階調補正部６から入力されたＲＧＢ信号の画像データに基づいて、画像を構成する各画素を文字領域、網点領域および写真領域のいずれかに分離する領域分離処理を行う。領域分離処理部７は、領域分離処理の結果に基づき、各画素がいずれの領域に属しているかを示す領域識別信号を空間フィルタ処理部２、黒生成下色除去部９および階調再現処理部１１へ出力するとともに、入力階調補正部６から入力されたＲＧＢデジタル信号をそのまま色空間変換部８に出力する。色空間変換部８は、ＲＧＢデジタル信号をＬＣＣ（Ｌ：輝度、Ｃ：色度）のデジタル信号に変換し、これを空間フィルタ処理部２に出力する。
【０１７２】
空間フィルタ処理部２は、色空間変換部８から入力されたＬＣＣ信号に対して、デジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行い、空間周波数特性を補正することによって、出力画像のぼやけや粒状性劣化を防止する。この空間フィルタ処理は、領域分離処理部７から出力される領域識別信号に基づいて行われる。すなわち、領域識別信号によって、処理対象となる画素がいずれの領域に属するかを識別し、領域に応じて最適な処理を行う。
【０１７３】
たとえば、領域分離処理部７によって文字に分離された領域に関しては、黒文字あるいは色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理の鮮鋭強調処理によって高周波数の強調量を増大させる。また、領域分離処理部７によって網点に分離された領域に関しては、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理が施される。空間フィルタ処理部２は、空間フィルタ処理を施したＬＣＣ信号を補間処理部１に出力する。
【０１７４】
補間処理部１は、空間フィルタ処理が行われたＬＣＣ信号に対して、前述のように、補間画素の画素データを生成する補間処理を施し、画像を補間する。
【０１７５】
色補正部３は、色を忠実に再現するために、ＬＣＣ信号からＣＭＹ信号に変換するとともに、カラー画像出力装置１３に応じた色補正を行い、補正後のＣＭＹ信号を黒生成下色除去部９に出力する。
【０１７６】
黒生成下色除去部９は、色補正部３からのＣＭＹの３色信号からＫ（ブラック）信号を生成する黒生成処理と、色補正部３からのＣＭＹ信号から黒生成処理で得られたＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成する処理とを行い、ＣＭＹの３色信号をＣＭＹＫの４色信号に変換する。黒生成下色除去処理は、一般的な方法であるスケルトンブラックによって行われる。スケルトンブラックによる黒生成下色除去処理は、スケルトンカーブの入出力特性をｙ＝ｆ（ｘ）とし、入力される信号をＣ，Ｍ，Ｙとし、出力される信号をＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’とし、ＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ　Ｃｏｌｏｒ　Ｒｅｍｏｖａｌ）率をα（０＜α＜１）とすると、以下の式（１）〜（４）で表される。なお、ｍｉｎは、最小値（ｍｉｎｉｍｕｍ）を表す。
Ｋ’＝ｆ｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）｝　　　　　　　　　　　　　…（１）
Ｃ’＝Ｃ−αＫ’　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２）
Ｍ’＝Ｍ−αＫ’　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（３）
Ｙ’＝Ｙ−αＫ’　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（４）
【０１７７】
出力階調補正部１０は、濃度信号であるＣＭＹＫ信号を、カラー画像出力装置１３の特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理を行う。階調再現処理部１１は、領域識別信号に基づいて領域の識別がなされた画素のＣＭＹＫ信号に対して、階調補正処理と、多値誤差拡散処理などの中間調生成処理とを施す。
【０１７８】
領域分離処理部７にて文字領域に分離された画素に関しては、特に黒文字あるいは色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理部２によって鮮鋭強調処理が施され、高周波数の強調量を増大した後、階調再現処理部１１で、高域周波数の再現に適した高解像度のスクリーンでの２値化処理または多値化処理のいずれかが施される。領域分離処理部７にて写真領域に分離された画素に関しては、階調再現処理部１１で、階調再現性を重視したスクリーンでの２値化処理または多値化処理のいずれかの処理が施される。そして、最終的に階調再現処理部１１にて画像を複数の画素に分離し、各画素の階調を再現することができるようにする中間調生成処理が施される。
【０１７９】
以上の各処理が施された画素データから成る画像データは、カラー画像処理装置Ａの有する画像メモリに一旦記憶され、所定のタイミングで読み出されてカラー画像出力装置１３に入力される。
【０１８０】
前述のように、補間処理を行う補間処理部１は、空間フィルタ処理部２の後に処理を行うよう構成されているが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、色補正部３や黒生成下色処除去部９の後など、入力階調補正部６以降、階調再現処理部１１以前ならばいずれの時点で処理を行うよう構成されていてもよい。
【０１８１】
なお、補間処理部１における補間処理は、補間処理部１あるいはカラー画像処理装置ＡのＤＳＰを用いることによって行うこともできるが、補間処理プログラムを用いて、補間処理部１あるいはカラー画像処理装置ＡのＣＰＵに行わせることもできる。
【０１８２】
このような画像形成装置Ｂによって、カラー画像処理装置Ａにて生成された高画質の画像を出力することができる。また、装置規模の増大が抑えられているカラー画像処理装置Ａを備えることによって、画像形成装置Ｂの装置規模の増大も抑えることができる。
【０１８３】
この補間処理プログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータに実行させるようなものでもよい。これによって、補間処理プログラムを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。
【０１８４】
この記録媒体としては、コンピュータで処理を行うためのメモリ、たとえばＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）のようなプログラムメディアであってもよい。また、外部記憶装置として設けられたプログラム読取り装置に挿入することで、読取られるプログラムメディアであってもよい。
【０１８５】
いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいは、いずれの場合もプログラムを読み出し、読み出されたプログラムは、コンピュータのプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。
【０１８６】
ここで、前述のプログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープなどのテープ系、フロッピディスクやハードディスクなどの磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｋ　Ｒｅａｄ　ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ　Ｏｐｔｉｃａｌ）、ＭＤ（Ｍｉｎｉ　Ｄｉｓｋ）およびＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）などの光ディスクのディスク系、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）カード（メモリカードを含む）、光カードなどのカード系あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュＲＯＭなどによる半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。
【０１８７】
また、本実施形態においては、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であることから、通信ネットワークから補間処理プログラムをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。なお、このように通信ネットワークから、補間処理プログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムを予め本体装置に格納しておくか、あるいは、別の記録媒体からインストールされるものであってもよい。
【０１８８】
前述の記録媒体は、デジタルカラー画像形成装置やコンピュータシステムに備えられるプログラム読取り装置により読取られることによって、補間処理方法を実行する。
【０１８９】
コンピュータシステムは、フラットベッドスキャナ・フィルムスキャナ・デジタルカメラなどの画像入力装置、所定のプログラムがロードされることにより前述の画像処理方法など様々な処理が行われるコンピュータ、コンピュータの処理結果を表示するＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）ディスプレイ・液晶ディスプレイなどの画像表示装置、および、コンピュータの処理結果を紙などに出力するプリンタによって構成される。さらには、このコンピュータシステムには、ネットワークを介してサーバなどに接続するための通信手段としてのモデムなどが備えられる。
【０１９０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、２種類の補間処理を組み合わせて補間処理を行うので、エッジの鮮鋭性の保存と画像の平滑化という各補間処理の特性を利用することができ、これによって各補間処理の利点および欠点を調整することができ、また各補間処理によって生じる画像の劣化を緩和することができる。また、２種類の補間処理の組合せは補間画素の特徴量に基づいて行うので、補間画素ごとにその特徴に応じた最適な補間処理を行うことができる。これによって、エッジの鮮鋭性が適度に保存されるとともに、滑らかで高画質の画像を得ることができる。
【０１９１】
また本発明によれば、周囲画素のいずれかがエッジ画素である補間画素については、算出した第１および第２補間データの平均値を画素データとして生成する。したがって、補間処理による画像の劣化が生じやすいエッジ付近について、最適な補間処理をすることができ、エッジが極端に強調されたり、平滑化されたりすることを防止できる。これによって、ジャギーの発生やエッジの鈍りなどの画像の劣化を防止することができ、高画質の画像を得ることができる。
【０１９２】
また本発明によれば、周囲画素のいずれもがエッジ画素でない補間画素については、画像を平滑化する第２内挿補間のみで補間画素の画素データを生成する。したがって、画像の連続性が維持された高画質の画像を得ることができる。また、すべての補間画素について第１内挿補間と第２内挿補間を行う場合と比べると、演算量を抑えることができ、また、処理時間も短縮することができる。
【０１９３】
また本発明によれば、最近接の周囲画素の画素データをそのまま第１補間データとして用いるので、第１補間ステップにおける演算量が少なくなり、演算手段の処理能力の低下を防止するとともに、処理時間の短縮を図ることができる。
【０１９４】
また本発明によれば、周囲画素のいずれかがエッジ画素である補間画素については、算出した第１および第２補間データの平均値を画素データとして生成する。したがって、補間処理による画像の劣化が生じやすいエッジ付近について、最適な補間処理をすることができ、エッジが極端に強調されたり、平滑化されたりすることを防止できる。これによって、ジャギーの発生やエッジの鈍りなどの画像の劣化を防止することができ、高画質の画像を得ることができる。
【０１９５】
また、周囲画素のいずれもがエッジ画素でない補間画素については、画像を平滑化する第２内挿補間のみで補間画素の画素データを生成する。したがって、画像の連続性が維持された高画質の画像を得ることができる。また、すべての補間画素について第１内挿補間と第２内挿補間を行う場合と比べると、演算量を抑えることができ、また、処理時間も短縮することができる。
【０１９６】
さらに、最近接の周囲画素の画素データをそのまま第１補間データとして用いるので、第１補間ステップにおける演算量が少なくなり、演算手段の処理能力の低下を防止するとともに、処理時間の短縮を図ることができる。
【０１９７】
また、第１内挿補間において周囲画素がエッジ画素でない補間画素については、画素データを予め定める数値（「０」）とすることによって、画素データの数値に基づいて第１補間データと第２補間データとの合成を行うか否かを判断することができる。
【０１９８】
また本発明によれば、エッジ画素であるにもかかわらず、階調データの値が予め定める数値（「０」）であるために、エッジ画素ではないと誤認することが防止され、誤処理を防止することができる。
【０１９９】
また本発明によれば、周囲画素とその周囲に位置する周辺画素との階調差に基づいて適切な範囲を設定して判定することによって、孤立点をエッジ画素と判定することを防止することができる。また、判定に用いる範囲を適宜選択することによって、画像の主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を構成するエッジ画素であることを、比較的高い精度で判定することができる。階調差は、画像の主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を検出するために画素データに基づく予め定める演算を行う２つのフィルタを用いて求めてもよい。
【０２００】
また本発明によれば、ラプラシアン・フィルタによって前記階調差を求めるので、２つのフィルタを用いることなく、容易にエッジ画素であるか否かの判定を行うことができる。
【０２０１】
また本発明によれば、第１および第２補間データを合成するので、エッジの鮮鋭性の保存と画像の平滑化という各補間処理の特性を満たす画素データを生成することができ、これによって各補間処理の利点および欠点を調整することができ、また各補間処理によって生じる画像の劣化を緩和することができる。また、第１および第２補間データの合成はエッジ強度を重み系数として用いて行うので、補間画素ごとに最適な画素データを生成することができる。これによって、エッジの鮮鋭性が適度に保存されるとともに、滑らかで高画質の画像を得ることができる。
【０２０２】
また本発明によれば、補間画素のエッジ強度は、周囲画素と、その周囲画素の周辺に位置する周辺画素の各画素データに基づいて算出するので、周囲画素の画素データのみに基づいて算出する場合よりも、精度の高いエッジ強度を算出することができる。
【０２０３】
また本発明によれば、各画素の階調値に基づいて予め定める演算が行われ、抽出された前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調差を求め、求められた階調差がエッジ強度とされる。ただし、階調差が大きい場合であっても、特定の画素とその周囲の画素すべてとの間に階調差がある場合はその特定画素は孤立点である可能性が高い。そこで、求めたエッジ強度が所定の閾値を超えた場合はその周囲画素は孤立点と判断し、エッジ強度を低い値に変更してもよい。エッジ強度は、画像の主走査方向および副走査方向に延びるエッジ部分を検出するために画素データに基づく予め定める演算を行う２つのフィルタを用いて求めてもよい。
【０２０４】
また本発明によれば、ラプラシアン・フィルタによってエッジ強度を算出するので、２つのフィルタを用いることなく、容易にエッジ強度を算出することができる。
【０２０５】
また本発明によれば、算出された各周囲画素のエッジ強度および周囲画素と補間画素との位置関係に基づいて、補間画素のエッジ強度を算出するので、周囲画素のエッジ強度との関係を考慮した精度の高いエッジ強度を算出することができる。
【０２０６】
また本発明によれば、第１内挿補間として、単純な補間処理を行う最近隣内挿補間を用いることによって、少ない演算量で、エッジの鮮鋭性を保存する補間処理を行うことができる。
【０２０７】
また本発明によれば、第２内挿補間として線形内挿補間を用いることによって、さほど多くない演算量で、画像を平滑化する補間処理を行うことができる。
【０２０８】
また本発明によれば、コンピュータに前記の補間処理方法を実行させることができる。
【０２０９】
また本発明によれば、コンピュータに補間処理プログラムを提供し、前記の補間処理方法を実行させることができる。
【０２１０】
また本発明によれば、前述の画像処理装置によって生成された高画質の画像を出力することができる。また、装置規模が抑えられている前述の画像処理装置を備えることによって、画像形成装置の装置規模も抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における補間処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２】ラプラシアン・フィルタをオペレータ表現で示した模式図である。
【図３】ラプラシアン・フィルタによるエッジ判定を具体的に説明するための模式図である。
【図４】ゾーベル・フィルタをオペレータ表現で示した模式図である。
【図５】第２実施形態における補間処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】補間処理の対象となる補間画素Ｐとその周囲画素Ｐ１〜Ｐ４を示した図である。
【図７】周囲画素Ｐ１〜Ｐ４およびその周辺の１２画素と、それらの階調値を表す画素データを示した図である。
【図８】図７中の点線で示した正方形の領域を拡大し、周囲画素Ｐ１〜Ｐ４および補間画素Ｐの座標および画素データを示した図である。
【図９】補間処理を実行する補間処理部１のブロック図である。
【図１０】第３実施形態における補間処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】補間画素におけるエッジ強度算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】補間処理を実行する補間処理部１のブロック図である。
【図１３】カラー画像処理装置Ａを備えた画像形成装置Ｂを示すブロック図である。
【図１４】ＮＮによる補間処理が施された画像の一部を示す図である。
【図１５】ＢＬによる補間処理が施された画像の一部を示す図である。
【図１６】ＢＣによる補間処理が施された画像の一部を示す図である。
【符号の説明】
１　補間処理部
２　空間フィルタ処理部
３　色補正部
４　Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部
５　シェーディング補正部
６　入力階調補正部
７　領域分離処理部
８　色空間変換部
９　黒生成下色除去部
１０　出力階調補正部
１１　階調再現処理部
１２　カラー画像入力装置
１３　カラー画像出力装置
１４　外部入力インターフェース
１５　外部出力インターフェース
１００　補間処理手段
１０１　抽出手段
１０２　エッジ強度算出手段
１０３　第１補間手段
１０３ａ　判定手段
１０３ｂ　算出手段
１０４　第２補間手段
１０６　生成手段
Ａ　カラー画像処理装置
Ｂ　画像形成装置

Claims (22)

1. 画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、前記画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理方法において、
   前記補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出し、
   抽出された周囲画素の画素データに基づいて、前記補間画素の特徴を示す特徴量を算出するとともに、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間と画像を平滑化する第２内挿補間とを、算出された特徴量に基づいて組み合わせることによって前記補間画素の画素データを生成することを特徴とする補間処理方法。
2. 画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、前記画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理方法において、
   前記補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する抽出ステップと、
   抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出する第１補間ステップと、
   抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像を平滑化する第２内挿補間を行って第２補間データを算出する第２補間ステップと、
   算出された前記第１および第２補間データに基づいて、前記補間画素の画素データを生成する生成ステップとを含み、
   前記第１補間ステップでは、
   前記周囲画素が画像のエッジ部分を構成するエッジ画素であるか否かを判定し、
   前記周囲画素のいずれかがエッジ画素である場合は、抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、前記第１内挿補間を行って第１補間データを算出し、
   前記生成ステップでは、算出された前記第１および第２補間データの平均値を求めて前記補間画素の画素データを生成することを特徴とする補間処理方法。
3. 前記第１補間ステップでは、前記周囲画素のいずれもがエッジ画素でない場合は、第１補間データを算出せず、
   前記生成ステップでは、前記第１補間データが算出されない場合は、算出された前記第２補間データを補間画素の画素データとすることを特徴とする請求項２記載の補間処理方法。
4. 前記第１補間ステップでは、前記補間画素に最近接する周囲画素がエッジ画素である場合は、その周囲画素の画素データを第１補間データとして算出することを特徴とする請求項２記載の補間処理方法。
5. 画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、前記画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理方法において、
   前記補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する抽出ステップと、
   抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出する第１補間ステップと、
   抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像を平滑化する第２内挿補間を行って第２補間データを算出する第２補間ステップと、
   算出された前記第１および第２補間データに基づいて、前記補間画素の画素データを生成する生成ステップとを含み、
   前記第１補間ステップでは、
   前記周囲画素が画像のエッジ部分を構成するエッジ画素であるか否かを判定し、
   エッジ画素である周囲画素の画素データはそのままとし、エッジ画素でない周囲画素の画素データは予め定める数値とするエッジ画像データを作成し、
   前記周囲画素について作成されたエッジ画像データを用いて、前記補間画素に最近接する周囲画素の画素データを第１補間データとして算出し、
   前記生成ステップでは、
   算出された前記第１補間データが前記予め定める数値でない場合は、算出された前記第１および第２補間データの平均値を補間画素の画素データとして生成し、
   算出された前記第１補間データが前記予め定める数値である場合は、算出された前記第２補間データを補間画素の画素データとして生成することを特徴とする補間処理方法。
6. 前記第１補間ステップにおける判定では、前記予め定める数値が、画素データの階調値の範囲内の数値である場合は、エッジ画素であると判定された周囲画素のうち、前記予め定める数値と同一の階調値の画素データを有する周囲画素については、その周囲画素の画素データを前記予め定める数値以外の数値に変換することを特徴とする請求項５記載の補間処理方法。
7. 前記第１補間ステップにおける判定では、各画素の階調値に基づいて予め定める演算を行い、前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する周辺画素との階調差を求め、求めた階調差が予め定める範囲内である場合に前記周囲画素がエッジ画素であると判定することを特徴とする請求項５記載の補間処理方法。
8. 前記第１補間ステップにおける判定では、画素データに基づいて画像の主走査方向に延びるエッジ部分を検出するための演算を行うフィルタと、画素データに基づいて画像の副走査方向に延びるエッジ部分を検出するための演算を行うフィルタとを用いて、２つのフィルタによる演算値の和を前記階調差とすることを特徴とする請求項７記載の補間処理方法。
9. 前記第１補間ステップにおける判定では、ラプラシアン・フィルタを用いて、前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調値の差分絶対値の総和を前記階調差とすることを特徴とする請求項７記載の補間処理方法。
10. 画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、前記画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理方法において、
    前記補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する抽出ステップと、
    抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、前記補間画素の特徴を示すエッジ強度を算出するエッジ強度算出ステップと、
    抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出する第１補間ステップと、
    抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像を平滑化する第２内挿補間を行って第２補間データを算出する第２補間ステップと、
    前記エッジ強度を重み係数として用いて、前記第１および第２補間データを重み付き平均し、前記補間画素の画素データを生成する生成ステップとから成ることを特徴とする補間処理方法。
11. 前記エッジ強度算出ステップでは、前記周囲画素ごとに、前記周囲画素の周辺に位置する周辺画素の階調値に基づいてエッジ強度を算出し、算出された前記周囲画素ごとのエッジ強度に基づいて前記補間画素のエッジ強度を算出することを特徴とする請求項１０記載の補間処理方法。
12. 前記エッジ強度算出ステップでは、各画素の階調値に基づいて予め定める演算を行い、前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調差を求め、求めた階調差を前記周囲画素のエッジ強度とすることを特徴とする請求項１１記載の補間処理方法。
13. 前記エッジ強度算出ステップでは、画素データに基づいて画像の主走査方向に延びるエッジ部分を検出するための演算を行うフィルタと、画素データに基づいて画像の副走査方向に延びるエッジ部分を検出するための演算を行うフィルタとを用いて、２つのフィルタによる演算値の和を求め、求めた和を前記階調差とすることを特徴とする請求項１２記載の補間処理方法。
14. 前記エッジ強度算出ステップでは、ラプラシアン・フィルタを用いて、前記周囲画素と該周囲画素の周辺に位置する各周辺画素との階調値の差分絶対値の総和を求め、求めた総和を前記階調差とすることを特徴とする請求項１２記載の補間処理方法。
15. 前記エッジ強度算出ステップでは、算出された前記周囲画素ごとのエッジ強度を前記周囲画素と前記補間画素との位置関係を示す倍率によってそれぞれ変倍し、変倍した各値の総和を求め、求めた総和を前記補間画素のエッジ強度とすることを特徴とする請求項１１記載の補間処理方法。
16. 前記第１内挿補間は、最近隣内挿補間であることを特徴とする請求項１，５，１０のいずれか１つに記載の補間処理方法。
17. 前記第２内挿補間は、２次の線形内挿補間であることを特徴とする請求項１，２，５，１０のいずれか１つに記載の補間処理方法。
18. コンピュータに請求項１〜１７のいずれか１つに記載の補間処理方法を実行させるための補間処理プログラム。
19. 請求項１８記載の補間処理プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
20. 画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、前記画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理手段を備え、入力された画像の画素間に設定された補間画素の画素データを求めて画像を出力する画像処理装置において、
    前記補間処理手段は、
    前記補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する抽出手段と、
    抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出する第１補間手段と、
    抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像を平滑化する第２内挿補間を行って第２補間データを算出する第２補間手段と、
    算出された前記第１および第２補間データに基づいて、前記補間画素の画素データを生成する生成手段とを備え、
    前記第１補間手段は、
    抽出された周囲画素が画像のエッジ部分を構成するエッジ画素であるか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段の判定結果に基づいて、前記周囲画素のいずれかがエッジ画素である場合は、抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、前記第１内挿補間を行って第１補間データを算出する算出手段とを含み、
    前記生成手段は、算出された前記第１および第２補間データの平均値を補間画素の画素データとして生成することを特徴とする画像処理装置。
21. 画像を構成する複数の画素の階調値を表す画素データを用いて、前記画素間に設定される補間画素の画素データを生成する補間処理手段を備え、入力された画像の画素間に設定された補間画素の画素データを求めて画像を出力する画像処理装置において、
    前記補間処理手段は、
    前記補間画素の周囲に位置する周囲画素の画素データを抽出する抽出手段と、
    抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、前記補間画素の特徴を示すエッジ強度を算出するエッジ強度算出手段と、
    抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像のエッジの鮮鋭性を保存する第１内挿補間を行って第１補間データを算出する第１補間手段と、
    抽出された前記周囲画素の画素データを用いて、画像を平滑化する第２内挿補間を行って第２補間データを算出する第２補間手段と、
    前記エッジ強度を重み係数として用いて、前記第１および第２補間データを重み付き平均し、前記補間画素の画素データを生成する生成手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
22. 請求項２０または２１に記載の画像処理装置を備え、前記画像処理装置によって生成された補間画像の画素データを用いて、画像を形成し出力することを特徴とする画像形成装置。

Images