JP2615625B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原画像を整数分の１の縮小画像に変換する
画像処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、写真などの階調を持つ画像はディザ処理を施
されて画像ファイル等に格納されるが、このような画像
をCRTディスプレイ装置等に表示させるに際しては、CRT
ディスプレイ装置の表示可能なドット数が原画像のドッ
ト数に比べて大幅に少ない関係上、実用的な画質で表示
させるためには原画像を縮小する必要がある。

そこで、ディザ処理の施された原画像を縮小する方法
として、原画像のドットを縮小比率に応じて間引く方法
が従来から一般的に行なわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、原画像のドットを単純に間引く方法をとっ
た場合には、原画像のディザ構造が崩れ、原画像との差
が大きくなり、画質が極端に低下してしまい、実用し得
なくなるという問題があった。本発明の目的は、原画像
をその画質を低下させることなく縮小することができる
画像処理装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、 複数ドットから成る原画像の情報を原画像の整数分の
１の縮小画像の情報に変換する画像処理装置において、 前記原画像の情報を縮小比率に応じた数のブロックに
分割し、該分割した各ブロックを構成する複数ドットの
原画像の情報に対し、各ドット毎に異なる係数を乗算し
た後、その総和を求め、該総和に基づいて各ブロックの
画像を評価するブロック評価手段と、 前記ブロック評価手段により評価した各ブロック毎の
評価値と該ブロック毎に定めた閾値とを比較し、当該ブ
ロックに対応する前記縮小画像のドットを白にするか黒
にするかを決定する決定手段と を具備することを特徴とする。

ここで、前記閾値は、ブロック毎に異なる値に設定さ
れるように構成することができる。

また、前記閾値は、全てのブロックについて同じ値に
設定されるように構成することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、
原画像の情報を格納する画像メモリ１および画像ファイ
ル２と、これら画像メモリ１または画像ファイル２に対
する画像の書込みまたは読出しを制御する中央処理装置
（CPU）３と、画像メモリ１または画像ファイル２から
読出したＫライン（１ラインは原画像の１ラインに相
当）分の原画像の情報を記憶するラインメモリ４と、本
発明の要部である画像処理部５と、画像処理の結果得ら
れた縮小画像の情報をビデオメモリ６に記憶させると共
に、CRTディスプレイ装置７のラスタスキャンに同期し
て読出し、ディスプレイ装置７の画面に表示させるCRT
コントローラ（CRTC）８とから構成されている。

本発明の要部である画像処理部５は、画像縮小処理の
シーケンスを制御するシーケンスコントローラ50、この
シーケンスコントローラ50によってラインメモリ４から
読出された原画像を縮小比率に応じて分割した時の１つ
のブロック分の原画像情報を記憶するバッファメモリ5
1、１ブロック分の原画像情報の一行分をアドレス入力
とし、該情報Ｄの評価値ｇを出力する評価値テーブル5
2、この評価値テーブル52から出力される評価値ｇを加
算し、原画像を縮小比率に応じて分割した時の１つのブ
ロックの評価値の総和を求める加算器53およびラッチ5
4、前記ブロックの画像を白にするか黒にするかの閾値
を記憶した閾値テーブル55、この閾値テーブル55から出
力される閾値と前記各ブロックの評価値の総和とを比較
し、そのブロックの画像を白または黒のいずれかに決定
するコンパレータ56とから構成されている。

第２図は、画像処理部５の画像縮小処理の流れを示す
フローチャートである。

ここで、原画像Ｄが第３図（ａ）に示すように、縦方
向がｑドット、横方向がｐドットで構成され、これらｑ
×ｐドットの中の１つがdij（但し、１≦ｉ≦q,1≦ｊ≦
ｐ）が表わされるものとし、この原画像Ｄを第３図
（ｂ）に示すように縦方向がq/m,横方向がp/nビットの
ｍ×ｎ分の１の縮小画像Ｄ′に変換するものとする。そ
して、縮小画像Ｄ′の１つのドットをrijで表わすもの
とする。

まず、原画像の縮小処理を行うためにラインメモリ４
に対して画像メモリ１または画像ファイル２からｍ×ｐ
ドット構成の原画像ｍライン分が転送されて記憶され
る。

説明を簡単にするためにｐ＝ｑ＝16、ｍ＝ｎ＝４と
し、16×16ドットの原画像Ｄを縦方向が４ドット、横方
向が４ドットの縮小画像Ｄ′に変換するものとすると、
ラインメモリ４には次の行列マトリクスで表わされる原
画像４ライン分が転送されて記憶される。

そこで、シーケンスコントローラ50はこの原画像４ラ
イン分を４つのブロックに分割して処理するために、パ
ラメータi,jをｉ＝ｊ＝１として設定し（S100）、次の
行列マトリクスで示される原画像Dijをバッファメモリ5
1に記憶させる。すなわち、第（１）式の原画像４ライ
ン分のうち …（２） で示される最初のブロックの原画像D11をバッファメモ
リ51に記憶させる（S101）。

この後、シーケンスコントローラ50はこの原画像D11
が黒の比重が大きいのか、あるいは白の比重が大きいの
かを評価するために、第（２）式の画像情報を行単位で
評価テーブル52のアドレス入力に入力する。

ここで、原画像Dijの評価関数をｆ（Dij）、その評価
値をgijで表わすと、gijは次の第（３）式で示すような
ｉ×ｊドットの原画像の各ドット毎にそれぞれ異なる重
み付け係数を乗算し、その乗算値を加算したもので構成
されている。（ここで示す重み付け係数はその一例であ
る。） gij＝1di,j＋2di,j＋１＋2di,j＋２＋1di,j＋３ ＋2di＋1,j＋3di＋1,j＋1di＋1,j＋２ ＋2di＋1,j＋３＋2di＋2,j＋3di＋2,j＋１ ＋3di＋2,j＋２＋2di＋2,j＋３＋2di＋3,j ＋2di＋3,j＋１＋2di＋3,j＋２＋1di＋3,j＋３…（３） 従って、ｉ＝ｊ＝１の場合の評価値q11＝ｆ（D11）は g11＝1d11＋2d12＋2d13＋1d14 ＋2d21＋……… ＋2d31＋……… ＋1d41＋………1d44 …（４） となる。

この評価値gijは乗算処理によって求めることもでき
るが、その都度演算を行うと処理速度が遅くなってしま
う。

そこで、本実施例では、１つのブロックDijにおける
１行分の評価値をその１行の画像の白黒の組合せに応じ
て予め計算して評価値テーブル52に記憶させておき、バ
ッファメモリ51に１つのブロックの原画像Dijが記憶さ
れたならば、この原画像Dijの中の各行の画像情報を１
行単位で評価値テーブル３に入力することにより、１行
単位の評価値を取出し、これを加算器53とラッチ54とに
よって加算することにより、１つのブロックの評価値gi
jを取出すようにしている。

従って、第（３）式で示した評価関数を用いた場合、
評価値テーブル52には次の第１表で示すような評価値が
記憶されていることになる。

このようにして最初のブロックの評価値g11がライン5
4の出力から得られたならば（S102）、シーケンスコン
トローラ50はこの評価値g11をコンパレータ56に入力
し、閾値テーブル55に予め設定された閾値と比較させ
る。

閾値テーブル55に設定された閾値ta,bは次の第（５）
式に示すようにｖ行ｗ列のマトリクスで表わされる。

例えばｖ＝ｗ＝３とすると、 となる。

シーケンスコントローラ50は原画像の各分割ブロック
Dij毎に閾値ｔが異なるものになるように、次の第
（７）式で示す論理に従ってｖ×ｗ個の閾値ｔの中から
１つの閾値を選択し、コンパレータ56に入力する。

thij＝tmod（ｉ−1,v）＋1,mod（ｊ−1,w）＋１ …
（７） ここで、mod（ｉ−1,v）とは（ｉ−１）/vの余りを示
している。またthijはマトリクスｔの要素を示す。

従って、ｖ＝ｗ＝３とした場合、ｉ＝ｊ−１のブロッ
クについて選択される閾値th11は、 th11＝tmod（１−1,3）＋1,mod（１−1,3）＋１ ＝t11 …（８） となり、第（６）式の閾値マトリクスの中の閾値t11が
ｉ＝ｊ＝１の閾値th11として選択される。

そこで、コンパレータ56はｉ＝ｊ＝１のブロックに対
応する縮小画像Idotを次の論理式に従って決定する。

ここで、（i,m）はi/mをこえない最大整数を示す。

この第（９）式で示される論理によってｉ＝ｊ＝１の
ブロックの評価値g11がg11＞th11の場合には黒の比重が
大きいものとしてコンパレータ７からは“1"情報が出力
される。逆の場合には、白の比重が大きいものとしてコ
ンパレータ７からは“0"の情報が出力される。すなわ
ち、縮小画像Ｄ′の第１ライン目の第１ドットについて
は、g11＞th11であれば黒に、g11≦th11であれば白の画
像情報に決定される。

このコンパレータ７の処理は第２図のステップS103で
実行される。

このようにして第１ブロックの縮小画像が決定したな
らば、シーケンスコントローラ50は、次のブロックの画
像縮小処理に移るために、ｐ−ｊ≦２（ｎ−１）かどう
かを判定する。すなわち、ｊが横方向の最後のブロック
内のドットを指し示しているか否かを判定し（S104）、
未だ指し示していなければｊ＝ｊ＋ｎに更新する（S10
5）。

前述した例のようにｐ＝ｑ＝16、ｍ＝ｎ＝４で、かつ
第１ブロック目の処理が終わった段階では ｐ−ｊ≦２（ｎ−１）→16−１≦２（４−１）→15≦６ である。故に、ｊ＝１＋４＝５となる。

すると、シーケンスコントローラ50はｉ＝1,j＝５で
示される次のブロックの原画像D15の情報、すなわち をバッファメモリ51から読出し、第２図のステップS101
〜S103までの処理を実行させる。

すると、このｉ＝1,j＝５のブロックについての評価
値g15は、 g15＝１・d15＋2d16＋…………＋2d47＋１・d48 …（1
1） となる。そして、この時の閾値th12は th12＝ｔmod（１−1,3）＋1,mod（２−1,3）＋１＝t12
…（12） となる。

よって、縮小画素r12は となる。

次に、この第２ブロック目の処理が終了したならば、
シーケンスコントローラ50は再度ｐ−ｊ≦２（ｎ−１）
を判定する。この結果、11≦６となるので、ステップS1
05においてｊ＝５＋４＝９に更新し、今度はｉ＝1,j＝
９で示されるブロックの処理に移る。

このようにして横方向のブロックの最後までの処理が
終了したならば、ｐ−ｊ≦２（ｎ−１）は、 ｐ−ｊ≦２（ｎ−１）→16−13≦２（４−１） →３≦６ となるため、ステップS106に進む。そして、今度は縦方
向のブロックの最後のブロックまでの処理が終了してい
るか否かをｑ−ｉ≦２（ｍ−１）によって判定する この結果、最後のブロックまでの処理が終了していな
ければ、シーケンスコントローラ50はｊ＝1,i＝ｉ＋ｍ
に更新する。すなわち、縮小画像のドットr11〜r14まで
の処理が終了した段階ではｉ＝1,i＝１＋４＝５とし、
今度はｊ＝1,i＝５のブロックで示される原画像D51をバ
ッファメモリ51から読出し、ステップ101〜103までの処
理を実行させる。

このようにしてステップS101〜S103までの処理が縮小
比率に応じた回数（ｍ＝ｎ＝４の場合、16回）だけ実行
されることにより、 で示される合計16ドットの縮小画像が得られる。縮小画
像の各ドットの生成に用いられた閾値ｔを各ドットに対
応して示すと次のようになる。

以上のようにして得られた縮小画像Ｄ′はCRTC8の制
御によってビデオメモリ６に書込まれた後、ディスプレ
イ装置７のラスタスキャンに同期して読み出され、ディ
スプレイ装置７の画面に表示される。

参考のために、ｐ＝ｇ＝16,m＝ｎ＝４とした時の原画
像Dij,評価値gijの導出結果の一部を以下に示す。

（ａ）ｉ＝ｊ＝１の時 gij＝1d11＋…1d44 ｒ（i,m）＋1,（j,n）＋１＝r11 ｔmod（ｉ−1,v）＋1,mod（ｊ−1,w）＋１＝t11 （ｂ）ｉ＝1,j＝５の時 g15＝1d15＋…1d48 ｒ（i,m）＋1,（j,n）＋１＝r12 ｔmod（ｉ−1,v）＋1,mod（ｊ−1,w）＋１＝t12 （ｃ）ｉ＝1,j＝13の時 g1,13＝1d1,13＋…1d4,16 ｒ（i,m）＋1,（i,n）＋１＝r14 ｔmod（ｉ−1,v）＋1,mod（ｊ−1,w）＋１＝t11 （ｄ）ｉ＝5,j＝５の時 g55＝1d55＋…1d88 ｒ（i,m）＋1,（j,n）＋１＝r22 ｔmod（ｉ−1,v）＋1,mod（ｊ−1,w）＋１＝t22 以上の説明から明らかなように、本発明は原画像Ｄを
縮小比率に応じブロックに分割し、各ブロック毎にその
ブロックの画像を評価する評価値gijを取り出し、この
評価値gijと閾値thijとを比較することにより、新たな
縮小画像Ｄ′を得るものである。

このとき、閾値thijは第（15）式から明らかなように
ブロック別に異なるため、縮小画像Ｄ′もディザ構造と
なる。従って、原画像の階調を忠実に反映したディザ構
造の縮小画像を得ることができる。

この場合、第（５）式で示したｖ行×ｗ列の閾値マト
リクスの各閾値t11〜ｔvwを全て同じ値にすれば原画像
を単純２値化した縮小画像が得られる。また、このとき
の閾値の値の大小によって縮小画像の濃度も可変するこ
とができる。すなわち、同じ画像処理部５において閾値
テーブル55の内容を変化させることにより、ディザ構造
の縮小画像，単純２値化画像を得ることができたうえ、
単純２値化画像の濃度も可変できるという利点がある。

なお、原画像としてはディザ構造の画像または単純２
値化画像のいずれであってもよいことは上記の説明から
明らかである。また、原画像の評価値は、原画像の各ド
ットに重み付けを行ない、それを加算することによって
求めているが、これに限定されるものではなく、原画像
の特徴を抽出し得るものであればどのような評価方法を
用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、原画像の画質を
忠実に反映した縮小画像を得ることができたうえ、閾値
を適宜に設定することにより、同一の画像処理系でディ
ザ構造の縮小画像と単純２値化画像を両方を取出すこと
ができるという効果がある。さらに閾値を変化させるこ
とにより、縮小画像の濃淡を可変にすることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
画像縮小処理の流れを示すフローチャート、第３図は原
画像と縮小画像との関係を示す説明図である。 ４……ラインメモリ、５……画像処理部、50……シーケ
ンスコントローラ、51……バッファメモリ、52……評価
値テーブル、53……加算器、54……ラッチ、55……閾値
テーブル、56……コンパレータ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数ドットから成る原画像の情報を原画像
   の整数分の１の縮小画像の情報に変換する画像処理装置
   において、 前記原画像の情報を縮小比率に応じた数のブロックに分
   割し、該分割した各ブロックを構成する複数ドットの原
   画像の情報に対し、各ドット毎に異なる係数を乗算した
   後、その総和を求め、該総和に基づいて各ブロックの画
   像を評価するブロック評価手段と、 前記ブロック評価手段により評価した各ブロック毎の評
   価値と該ブロック毎に定めた閾値とを比較し、当該ブロ
   ックに対応する前記縮小画像のドットを白にするか黒に
   するかを決定する決定手段と を具備することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】前記閾値は、 ブロック毎に異なる値に設定されることを特徴とする第
   （１）項記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】前記閾値は、 全てのブロックについて同じ値に設定されることを特徴
   とする第（１）項記載の画像処理装置。