JP2636273B2

JP2636273B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2636273B2
Application number: JP62280484A
Authority: JP
Inventors: 洋田中
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1997-07-30
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JPH01122268A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は画像処理装置に関し、特に、原画像の縮小処
理および輪郭抽出処理を同時に行えるようにした画像処
理装置に関する。

〔従来の技術〕

画像ファイル・システム等において画像ファイル等に
格納された画像データを利用する場合、CRTディスプレ
イ装置に画像を表示し、検索あるいは調査等を行うのが
一般的である。この場合、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較して大幅に少
ないため、実用的な画質および画像の全体像を表示させ
るために原画像に縮小処理を施して表示している。一般
に、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取られている。また、原画像
の輪郭抽出像をCRTディスプレイ装置上で見たい場合
は、縮小処理を施し，さらに画像の輪郭抽出処理を行っ
て縮小・輪郭抽出を行った画像を表示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の輪郭抽出像を表示する方法では、縮小
処理と輪郭抽出処理を別々に行っており、かつ、原画像
のドットを縮小比率に応じて間引く縮小方法が取られて
いるため、画像の輪郭に相当する黒ドットが間引かれる
と輪郭が不鮮明になることがあり、かつ、処理に時間が
かかると言う不都合があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、縮小・輪
郭抽出処理にかかる時間を短縮し、かつ、鮮明な輪郭抽
出像を得られるようにするため、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、各ブロックの画像を
評価し、該評価値と予め定めた所定の縮小用閾値および
輪郭抽出用閾値とを比較することにより、縮小処理およ
び輪郭抽出処理を同時に行えるようにした画像処理装置
を提供するものである。

即ち、本発明の画像処理装置は以下の手段を備えてい
る。

（１）ブロック画像記憶手段原画像の情報を縮小比率に応じた数のブロックに分割
する。ブロック画像記憶手段としては、例えば、ライン
メモリとバッファメモリの組合わせを用いることがで
き、例えば、縦方向ｑドット，横方向ｐドットから成る
原画像Ｄを、縦方向q/mドット，横方向p/nドットのｍ×
ｎ分の１の縮小画像Ｄ′に変換する場合、後述する制御
手段の制御に基づいて原画像のｍラインをラインメモリ
に入力し、続いて、該ラインメモリに入力した画像の横
方向をｎ等分した１ブロック（縦ｍドット，横p/nドッ
ト）をバッファメモリに入力する。即ち、縦方向16ドッ
ト，横方向16ドットから成る原画像Ｄを４×４分の１の
縮小画像Ｄ′に変換する場合、１ブロックの大きさは縦
４ドット（ｍ＝４），横４ドット（Ｐ＝16,n＝4,p/n＝
４）となる。

（２）ブロック評価手段ブロック画像記憶手段によって記憶された各ブロック
の画像を評価する。評価の方法としては、例えば、各ブ
ロックを構成するドットのそれぞれに異なる係数を乗算
し、その総和によって白あるいは黒の占める比重を求め
ることによって評価する。

（３）縮小輪郭抽出手段ブロック評価手段によって評価したブロック毎の評価
値と、予め定めた２値化用閾値および輪郭抽出用閾値を
比較し、該ブロックの縮小画像を白にするか黒にする
か、換言するれば、該ブロックの縮小画像が輪郭画像で
あるか否か判定し、輪郭抽出を行う。

（４）制御手段縮小比率に基づいて、ブロック画像記憶手段を制御
し、かつ、ブロック評価手段および輪郭抽出手段による
処理を縮小比率に応じた回数だけ繰り返すように制御す
る。

〔作用〕

以上の構成において、原画像は縮小比率に応じた数の
ブロックに分割された後、ブロック評価手段によって各
ブロックを構成するドットのそれぞれに異なる係数を乗
算し、その総和によって白あるいは黒の占める比重の評
価値をブロック毎に与えられる。続いて、輪郭抽出手段
によるブロック毎の評価値が、予め定めた２値化用閾値
および輪郭抽出用閾値と比較される。これにより原画像
の輪郭画像に相当するブロックのみが黒と判定され、輪
郭画像の抽出が行われる。以上の動作が制御手段の制御
により縮小比率に応じた回数だけ、換言すれば、分割し
た際に生成されるブロック数相当分繰り返えされ、原画
像の縮小・輪郭抽出が行われる。

以下、本発明の画像処理装置を詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示し、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あるいは画像ファイル２に対する画像の書込
みあるいは読出しを制御する中央処理装置（CPU）３
と、本発明の縮小・輪郭抽出処理の制御を行うシーケン
スコントローラ４と、シーケンスコントローラ４の制御
に基づき縮小・輪郭抽出処理を行う画像処理部５と、画
像処理の結果得られた縮小・輪郭抽出画像の情報をビデ
オメモリ６に記憶させると共に、CRTディスプレイ装置
７に表示させるCRTコントローラ８から成る。

画像処理部５は、画像メモリ１あるいは画像ファイル
２から読出された所定のライン（１ラインは原画像の１
ラインに相当）分の画像情報を記憶するラインメモリ50
と、ラインメモリ50上の画像情報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51と、１ブロック分の原画像情報の各行の
内容をアドレスとする領域に評価値ｇを格納し、該情報
Ｄの評価値ｇを出力する評価値テーブル（ROM）52と、
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54
と、前記ブロックの画像を白にするか黒にするかの閾値
（２値化用閾値）を記憶した閾値テープル（ROM）55
と、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
を白あるい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。

前述した加算器53は最大値が輪郭抽出の閾値tmと等し
くなるビット数の構成を有する。例えば、tn＝15とする
とき、加算器53は４ビットの構成になり、従って、評価
値ｇが、ｇ＝16（ｇ＞tm）になると加算器53の加算結果
は「０」となり、処理後の画像の対応するビットが白に
なる。一方、この閾値tmを閾値テーブル55に格納するよ
うにしても良い。

以下、本発明の動作を説明する前にその原理を簡単に
述べる。

第２図（ａ），（ｂ）は本発明の動作原理を示し、第
２図（ａ）の16×16ビットの画像を縦、横とも1/2に縮
小し、かつ、輪郭を抽出して第２図（ｂ）の画像を得る
例を説明する。

第２図（ａ）において、16×16ビットの画像を縮小比
率1/2に応じて２×２のブロックB₀₀,B₁₀,……B₇₀,……B
₀₇,B₁₇,……B₇₇に分割する（８×８個）。次に、各ブロ
ックを評価する。ブロックB₀₀は全て白ドットなのでそ
の評価値g₀₀は白黒を決定する閾値ｔより小さくなる（g
₀₀＜ｔ）。従って、第２図（ｂ）において、それに対応
するドットＢ′₀₀は「０」となる。このようにして、各
ブロックを評価する。例えば、ブロックB₃₂を評価する
と、白ドットが２個、黒ドットが２個であるので、評価
値g₃₂は、g₃₂＞ｔとなるため、ドットＢ′₃₂は黒とな
る。このとき、白ドット２個を有するために輪郭を決定
する閾値tmより小さくなるので（g₃₂＜tm）,B′₃₂の黒
は肯定される。一方、ブロックＢ′₃₃は全て黒ドットな
ので評価値g₃₃は、g₃₃＞ｔとなってＢ′₃₃は黒と評価さ
れるが、g₃₃＞tmとなるため、Ｂ′₃₃の黒は否定されて
白となる。以上の評価を各ブロックについて行うと、第
２図（ａ）の画像が縮小され、かつ、輪郭を抽出されて
第２図（ｂ）の画像となる。尚、閾値t,tmと評価値ｇと
の関係を整理すると次の通りである。

（１）tm＞ｇ＞ｔ……ドットを黒とする（「１」）以下、本発明の動作を詳細に説明する。

第３図は、シーケンスコントローラ４のシーケンスを
示すフローチャートである。換言すれが、画像処理部５
の縮小・輪郭抽出処理の流れを示している。

ここで、原画像Ｄが第４図（ａ）に示すように、縦方
向がｑドット，横方向がｐドットから構成され、これら
ｑ×ｐドットの中の１つがd_ij（但し、１≦ｉ≦q,1≦ｊ
≦ｐ）で表されるものとし、この原画像Ｄを第３図
（ｂ）で示すように縦方向がq/mドット，横方向がp/nド
ットのｍ×ｎ分の１の縮小画像Ｄ′に変換し、かつ、同
時に輪郭抽出を行うものとする。そして、縮小画像Ｄ′
の１つのドットをr_ijで表すものとする。

まず、原画像の縮小・輪郭抽出処理を行うためにライ
ンメモリ50に対して画像メモリ１あるいは画像ファイル
２からｍ×ｐドット構成の原画像ｍライン分が転送され
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50には次の行列マトリクスで表される原画像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４はこの画像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（Step 1）、次の
行列マトリクスで示される原画像D_ijをバッファメモリ5
1に記憶させる。即ち、第（１）式の原画像４ライン分
のうち、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（Step 2）。

この後、シーケンスコントローラ４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）式の画像情報の各行の内
容をアドレスとして評価値テーブル52をアクセスする。

ここで、原画像D_ijの評価関数をｆ（D_ij）、その評価
値をg_ijで表すと、g_ij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。）。

g_ij＝１・ｄ_i,j＋２・ｄ_i,j＋１＋２・ｄ_i,j＋２＋１・ｄ_i,j＋３＋２・ｄ_ｉ＋1,j＋３・ｄ_{ｉ＋1,j＋１} ＋３・ｄ_{ｉ＋1,j＋２}＋２・ｄ_{ｉ＋1,j＋３}＋２・ｄ
_ｉ＋2,j ＋３・ｄ_{ｉ＋2,j＋１}＋３・ｄ_{ｉ＋2,j＋２}＋２・ｄ
_{ｉ＋2,j＋３} ＋１・ｄ_ｉ＋3,j＋２・ｄ_{ｉ＋3,j＋１}＋２・ｄ
_{ｉ＋3,j＋２} ＋１・ｄ_{ｉ＋3,j＋３} ……（３）従って、ｉ＝ｊ＝１の場合の評価値g₁₁＝ｆ（D_ij）は g₁₁＝１・ｄ_1,1＋２・ｄ_1,2＋２・ｄ_1,3＋１・ｄ_1,4 ＋２・ｄ_2,1＋３・ｄ_2,2＋３・ｄ_2,3＋２・ｄ_2,4 ＋２・ｄ_3,1＋３・ｄ_3,2＋３・ｄ_3,3＋２・ｄ_3,4 ＋１・ｄ_4,1＋２・ｄ_4,2＋２・ｄ_4,3＋１・ｄ_4,4 ……（４）となる。

この評価値g_ij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D_ijにおけ
る１行分の評価値のその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つのブロックの画像D_ijが記憶さ
れたならば、この原画像D_ijの中の画像情報の各行の内
容をアドレスとして評価値テーブル52をアクセスするこ
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g_ij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g_ijがラッチ5
4の出力から得られたならば（Step 3）、シーケンスコ
ントローラ４はこの評価値g_ijをコンパレータ56に入力
し、閾値テーブル55に予め設定された白黒を決定する閾
値ｔと比較させる。

閾値テーブル55には閾値ｔが設定されており、閾値ｔ
は評価値g_ijを２値化するための閾値である。一方、閾
値ｔとは別に閾値tmが輪郭抽出のために準備される（tm
＞ｔ）。これは前述したように加算器53のビット数を加
算値tm＋１になったときリセットされるようなビット数
にすることによって設定されている。

ここで、コンパレータ56は次の論理式に従って縮小・
輪郭抽出画像のドットの白黒を決定する。

尚、g_ij＞tmのときは、加算器53（ラッチ54）の出力
が「０」になるのでg_ij＜ｔとなり、そのドットが白と
して処理される。

ここで、（i,m）はi/mをこえない最大整数を示す。こ
の第（５）式で示される論理によって、例えば、ｉ＝ｊ
＝１のブロックの評価値g₁₁がg₁₁≦ｔおよびg₁₁＞tmの
場合、原画像D₁₁は黒または白のどちらかの比重が所定
の基準より大きいものとして、換言すれば輪郭を示す画
像ではないと判断してコンパレータ56からは「０」の情
報が出力される。一方、評価値g₁₁がtm≧g₁₁＞ｔの場合
には、原画像D₁₁は輪郭部分に相当する画像であるとし
て「１」が出力される（Step 4）。

このようにして第１ブロックの縮小・輪郭抽出画像が
決定したならば、シーケンスコントローラ４は、次のブ
ロックの縮小・輪郭抽出処理に移るために、ｐ−ｊ≦２
（ｎ−１）かどうか判定する。即ち、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
（Step 5）、未だ指し示していなければｊ＝ｉ＋ｎに更
新する（Step 6）。

前述した例の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となり、シーケンスコン
トローラ４は第２図のフローに基づき、Step2へ進み、
ｉ＝1,j＝５で示される次のブロックの原画像D₁₅の情
報、即ち、をバッファメモリ51から読出し、同様に第２図のStep2
〜Step4までの処理を実行させる。

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４は再度ｐ−ｊ≦２（ｎ−１）
を判定する。この結果、ｐ−ｊ≦２（ｎ−１）→16−５≦２（４−１）→11≦６となるので、Step6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、Step7へ進み、今度は縦方向のブロックの
最後までの処理が終了しているか否かをｐ−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４はｊ＝1,i＝ｉ＋ｍ
に更新する（Step8）。即ち、縮小・輪郭抽出画像のド
ットr₁₁〜r₁₄までの処理が終了した段階でｊ＝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、Step2〜St
ep4までの処理を実行させる。

このようにしてStep2〜Step4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・輪郭抽出画像が得られ
る。

以上のようにして得られた縮小・輪郭抽出画像Ｄ′は
CRTC8の制御によってビデオメモリ６に書込まれた後、C
RTディスプレイ７の画面に表示される。

以上の説明から明らかなように、本発明は原画像Ｄを
を縮小比率に応じたブロックに分割し、各ブロック毎に
そのブロックの画像を評価する評価値g_ijを取り出し、
この評価値g_ijと閾値t,tmとを比較することにより、新
たな縮小・輪郭抽出画像Ｄ′を得るものである。このと
き、閾値t,tmはStep4で示したように各ブロックが原画
像Ｄ上において輪郭を示す画像であるか否かの判定の指
標となり、かつ、評価値g_ijを２値化する基準となる。
このように、原画像Ｄを縮小比率に応じたブロックに分
割し、評価値g_ijを取り出し（原画像Ｄの縮小処理）、
続いて、閾値t,tmとを比較し、かつ、２値化する（輪郭
抽出処理）のため、処理時間を大幅に短縮することがで
き、原画像Ｄに忠実な輪郭抽出を行うことげできる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明の画像処理装置によれば、
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、各ブロックの画像を評価し、該評価値と予め定めた
所定の縮小用閾値および輪郭抽出用閾値とを比較するよ
うにし、縮小処理および輪郭抽出処理を同時に行うよう
にしたため、縮小・輪郭抽出処理にかかる時間を短縮
し、かつ、鮮明な輪郭抽出像を得ることができた。

【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
（ａ），（ｂ）は本発明の動作原理を示す説明図。第３
図は縮小・輪郭抽出処理の流れを示すフローチャート。
第４図（ａ），（ｂ）は原画像と縮小・輪郭抽出画像と
の関係を示す説明図。符号の説明１……画像メモリ２……画像ファイル３……CPU ４……シーケンスコントローラ５……画像処理部 50……ラインメモリ 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６……ビデオメモリ７……CRTディスプレイ８……CRTC（コントローラ）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を所定の縮小比率に応じて縮小し、か
つ、同時に前記画像の輪郭抽出を行う画像処理装置にお
いて、前記画像を前記縮小比率に応じた分割数で分割した複数
のドットより成るブロック画像を記憶するブロック画像
記憶手段と、前記ブロック画像をその中に占める黒のドットの割合に
応じて評価し、その評価に基づく評価値を出力するブロ
ック評価手段と、前記ブロック画像を前記ブロック評価値に基づいて黒あ
るいは白の単一のドットに変換する縮小輪郭抽出手段
と、前記画像を前記ブロック画像に分割して前記ブロック画
像記憶手段へ転送し、転送された前記ブロック画像の評
価および縮小輪郭抽出を前記ブロック評価手段および前
記縮小輪郭抽出手段に行わせる制御手段を備え、前記制御手段が前記単一のドットを他の記憶手段の所定
のアドレスへ転送することによって縮小と輪郭抽出が同
時に行われた画像を形成することを特徴とする画像処理
装置。
【請求項２】前記ブロック評価手段が、前記ブロック画
像の各行の内容をアドレスとする領域にその内容に応じ
た評価値を格納したROMより構成される特許請求の範囲
第１項記載の画像処理装置。
【請求項３】前記ブロック評価手段が、前記ROMより出
力される前記評価値の各行の和を演算する加算器を有す
る構成の特許請求の範囲第２項記載の画像処理装置。
【請求項４】前記縮小輪郭抽出手段が、前記加算器の前
記和が前記和の最大値と最小値の間に設定される異なっ
た２つの閾値の間の値を取るとき前記単一のドットを黒
とする構成の特許請求の範囲第３項記載の画像処理装
置。
【請求項５】前記縮小輪郭抽出手段が、前記異なった２
つの閾値の中の大なる値の閾値を加算最大値とするドッ
ト数の前記加算器の出力と、前記異なった２つの閾値の
中の小なる値の閾値と比較する構成の特許請求の範囲第
４項記載の画像処理装置。