JP2788554B2 - 画像処理方法およびその装置 - Google Patents

画像処理方法およびその装置

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JP2788554B2
JP2788554B2 JP2412710A JP41271090A JP2788554B2 JP 2788554 B2 JP2788554 B2 JP 2788554B2 JP 2412710 A JP2412710 A JP 2412710A JP 41271090 A JP41271090 A JP 41271090A JP 2788554 B2 JP2788554 B2 JP 2788554B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、入力された画像におけ
る画素密度を変換して拡大処理を行う画像処理方法およ
びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ファクシミリの出力装置をプリンタと共
通にすれば、コスト的に有利であり、また、適用性にも
優れたものとなる。しかし、ファクシミリの解像度は8
dot/mmであり、プリンタの解像度は一般的には300dp
iであるので、ファクシミリで受信した画像をそのまま
のサイズでプリンタで印字するためには、元の画像を
1.5倍に拡大しなければならない。そのために、原画
像を縦横2×2画素につき縦横3×3画素に拡大変換す
る処理が必要となる。
【0003】ところで、2×2の画素を3×3の画素に
拡大する方法としては、従来2画素目および2ライン目
を繰り返す方法が用いられてきた(図10)。この方法
は処理が簡単であるため早く処理できるが、解像度を増
やした効果が少ないのが欠点である。また、参照画素と
の距離により重み付けする方法もあるが、計算が複雑と
なるため処理に時間がかかるという欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来法
を用いて入力画像を拡大処理する場合、単純な方法を選
べば処理速度は早いが、画品質は改善されず、画品質を
改善するためには処理に時間がかかるという欠点があっ
た。
【0005】本発明は、8dot/mmを300dpi に変換す
る場合など画素密度を変換する拡大処理に対し、高速に
処理ができ、しかも解像度の増加を有効利用して、より
高品質な画像を得ることができる画像処理方法およびそ
の装置の提供を目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる画像処理
方法は、入力された画像を2×2画素につき3×3画素
に拡大変換する処理に関して、上記課題を解決し目的を
達成するため、変換後の3×3画素の角の4画素は原画
の2×2画素のデ−タをそのまま用い、残る5画素のう
ち中心の画素を除く4画素は、該2×2画素の原画素と
上下左右にそれぞれ隣接する8画素を合わせた計12画
素のデ−タを参照することによって得るとともに、中心
の画素は今求めた周囲の8画素から求めることを特徴と
する。
【0007】本発明にかかる画像処理装置は、必要な画
素を取り込む画素入力部,計算結果を記憶しておくメモ
リテ−ブル,このメモリテ−ブルを利用するメモリ参照
部,3×3画素の中心画素を求める中心画素計算部,処
理結果を出力する画素出力部からなるものである。
【0008】
【作用】本発明の画像処理方法においては、2×2画素
から3×3画素に拡大処理するのに、2×2画素を3×
3画素の角の4画素にそのまま用い、3×3画素の角の
4画素間の4画素は2×2画素と、それらに上下左右に
隣接する8画素を参照し、線分の連続性が確保されるよ
うにして求め、3×3画素の中心の画素は上記で求めた
3×3画素の周囲の8画素から求めるものである。
【0009】また、本発明の画像処理装置は、画素入力
部において、ラスタ画像のうち拡大変換処理を行う部分
の画素を2×2画素の単位で取り出し、さらに、その2
×2画素の上下左右にそれぞれ隣接する8画素の合計1
2画素が取り出される。メモリ参照部ではメモリテ−ブ
ルを参照して画素入力部で取り出される12画素より3
×3画素のうち角の4画素の間にある4画素を求める。
さらに、中心画素計算部において3×3画素の中心画素
を上で求めた3×3画素の周囲の8画素から求め、合計
9個の画素が画素出力部から出力される。
【0010】
【実施例】まず、本発明の画像処理方法の一実施例につ
いて説明する。図1の(a),(b)に変換前の画素
(a)と変換後の画素(b)を示す。図1(a)のX1
1,X12,X21,X22が変換前の2×2画素で、本発明
による拡大処理では、この4画素を図1の(b)の3×
3画素(Yij;i=1,2,3,j=1,2,3)に変
換するために、2×2画素の周囲8画素(X01,X02,
X10,X20,X13,X23,X31,X32)を含めた合計1
2画素を参照する。
【0011】変換後の3×3画素の四隅は、変換前の2
×2画素をそのまま写し取る。すなわち、次式を得る。
【0012】
【数1】Y11=X11, Y13=X12, Y31=X21, Y33=X22, (1) 次に、3×3画素の各辺の中間の4画素(Y12,Y21,
Y23,Y32)は、図2(a),(b)に示すように線分
の連続性を確保するために、その両隣の画素が黒画素の
場合に、同じく黒画素とする。また、図3(a),
(b)に示したような場合でも線分の連続性を確保する
ために、例えばX01とX12が黒画素の時は、Y12も黒画
素とする。これは、X02とX11の場合も同様である。以
上のことを他の3画素についても適用することにより、
次式を得る。
【0013】
【数2】 Y12=(X11∩X12)∪(X01∩X12)∪(X02∩X11), Y21=(X11∩X21)∪(X10∩X21)∪(X20∩X11), Y23=(X12∩X22)∪(X13∩X22)∪(X23∩X12), Y32=(X21∩X22)∪(X31∩X22)∪(X21∩X32), (2) 最後に、3×3画素の中心の画素Y22は、Y11とY33,
Y12とY32といった点対称の位置にある2つの画素が、
上記の場合と同じ理由により、共に黒画素の場合に同じ
く黒画素とする。すなわち、次式を得る。
【0014】
【数3】 Y22=(Y11∩Y33)∪(Y13∩Y31)∪ (Y12∩U32)∪(Y21∩Y23) (3) 以上(1)式〜(3)式により、2×2画素をその周囲
8画素との参照によって3×3画素に拡大変換すること
ができる。
【0015】次に、上記本発明の画像処理方法を実施す
る画像処理装置の実施例について説明する。図4に本発
明による画像処理装置の構成例のブロック図を示す。こ
の図において、10は画像入力装置で、画像読み取り部
11と入力画像記憶部12とで構成される。20は本発
明による画像処理装置で、画素入力部21,メモリ参照
部22,メモリテ−ブル23,中心画素計算部24,画
素出力部25から構成される。30は画像出力装置で、
画像記録部31と出力画像記憶部32とで構成される。
【0016】図4に示した実施例の動作を説明する。ま
ず、画像入力装置10の画像読み取り部11が画像を読
み取り、読み取った画像における各画素の値を2値化し
て、その値を入力画像記憶部12にて記憶する。次に、
画像処理装置2では、まず、画素入力部21が拡大変
換処理を行う部分の画素を縦横2×2画素の単位で入力
画像記憶部12より取り出し、さらにその2×2画素の
上下左右にそれぞれ隣接する8画素を取り出す。
【0017】メモリ参照部22では、取り出した合計1
2画素よりメモリテ−ブル23を参照し、変換後の縦横
3×3画素のうち、角の4画素の間にある4画素を求め
る。つまり、この例では、高速に処理を行うために、上
記で説明した(2)式によって計算する代わりに、あら
かじめすべてのパタ−ンを計算しておいて、その結果を
メモリテ−ブル23に記憶しておき、処理中はこのメモ
リテ−ブル23を参照するだけで、変換後の4画素を得
ることができるようにしている。
【0018】中心画素計算部24では、初めに画素入力
部21で得た4画素と、メモリ参照部22で得た4画素
とにより上記(3)式の論理計算を実行して変換後の3
×3画素の中心画素を得る。画素出力部25は、以上に
よって求めた変換後の9画素を、出力画像記憶部32に
出力する。最後に、画像出力装置30では、画像記録部
31が出力画像記憶部32より画素を取り出しながら紙
に記録する。なお、図6,図7でANDはアンドゲ−
ト、ORはオアゲ−ト、INVはインバ−タを示す。
【0019】図5に本発明による画像処理装置20の回
路例を示す。この図において、Mは11ビットのアドレ
スを持つ1ワ−ド8ビットのメモリで、上記(2)式に
よる2パタ−ン分を1ワ−ドに記憶している。CB1は
回路ブロックで、図6に示した回路構成をしている。つ
まり、12個の参照画素のうち、11個でメモリMより
2パタ−ンの変換画素を得て、回路ブロックCB1では
残る1個の参照画素で1パタ−ンに絞って4画素を得て
いる。CB2は回路ブロックで、図7に示した回路構成
をしており、直前に求めた4画素と原画4画素より最後
の中心画素を得ている。
【0020】次に、本発明の応用例を示す。本発明によ
る拡大変換処理において、原画像より2×2画素を任意
の間隔で3×3画素に変換することにより、最高1.5
倍〜1倍強の任意の拡大画像を得ることができる。ま
ず、すべての画素を2×2画素のブロックに分割し、そ
れらすべて3×3画素に変換すれば、変換後の画像は原
画像の1.5倍になっていることは明らかである。
【0021】一方、図8の(a),(b)に示したよう
に、1ブロックおきに拡大変換すれば1.25倍の拡大
画像を得ることができる。この場合、2×2の原画素を
縦横3×2画素や同2×3画素に変換する必要がある
が、図9(a),(b)に示すように、3×3画素に変
換した後に、間の一列を取り除く手続きを追加すること
によって解決することができる。
【0022】このような方法を用いることにより、例え
ばファクシミリの受信画像を画素密度の異なるプリンタ
によって出力するといったことも容易に行うことができ
る。この例について、以下説明する。
【0023】ファクシミリの画素密度は8dot/mmであ
り、A4サイズでは(4)式より原稿の主走査方向は1
680dot である。一方、プリンタの画素密度を一般的
な300dpi とすると、(5)式より2480dot であ
る。したがって、ファクシミリ受信が像におけるすべて
の画素を拡大変換すると、(6)式により2520dot
となるので、横方向で40dot 分だけ多くなってしま
う。そこで、(7)式より主走査方向は21ブロックに
つき1ブロックの割合で、図9(a)のパタ−ンを適用
すればよい。
【0024】
【数4】 8dot /mm ×210mm= 1680dot (4)
【0025】
【数5】 300dpi ×0.03936×210=2480dot (5)
【0026】
【数6】 1680 ×1.5 = 2520dot (6)
【0027】
【数7】 1680 ÷40÷2= 21 (7) 縦方向についても同様の手続きを行うことによって、適
切なサイズの出力画像を得ることができる。
【0028】また、ファクシミリの場合は8×3.85
dot/mmの解像度があり、その場合は副走査方向にさらに
2倍の拡大が必要であるが、この方法としては、電子写
真学会誌25巻No.2 p.84 などに記載されている補間方
法等で8×7.7dot/mmに変換後、本手法を用いる方法
や、本手法で変換後に補間する方法などが考えられる。
【0029】
【発明の効果】本発明の画像処理方法およびその装置
は、入力された画像を2×2画素につき3×3画素に拡
大変換する処理に関して、上記課題を解決し目的を達成
するため、変換後の3×3画素の角の4画素は原画の2
×2画素のデ−タをそのまま用い、残る5画素のうち中
心の画素を除く4画素は、該2×2の原画素と上下左右
にそれぞれ隣接する8画素を合わせた計12画素のデ−
タを参照することによって得るとともに、中心の画素は
今求めた周囲の8画素から求めるようにしたので、簡単
な回路構成で、安価で高速、しかも品質のよい拡大処理
を有する画像処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像処理方法を説明するための拡大変
換の変換前の画素(a)と変換後の画素(b)である。
【図2】原画における線の連続性を考慮した例を示す変
換前の画素(a)と変換後の画素(b)である。
【図3】原画における線の連続性を考慮した例を示す変
換前の画素(a)と変換後の画素(b)である。
【図4】本発明の画像処理装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。
【図5】本発明による画像処理装置の回路の一実施例を
示す図である。
【図6】図5における回路ブロックの回路構成例を示す
図である。
【図7】図5における他の回路ブロックの回路構成例を
示す図である。
【図8】本発明の応用例を示す変換前の画素(a)と変
換後の画素(b)である。
【図9】本発明の他の応用例を示す変換前の画素(a)
と変換後の画素(b)である。
【図10】従来の拡大変換の画像処理方法の一例を説明
するための変換前の画素(a)と変換後の画素(b)で
ある。
【符号の説明】
10 画像入力装置 11 画像読み取り部 12 入力画像記憶部 20 画像処理装置 21 画素入力部 22 メモリ参照部 23 メモリテ−ブル 24 中心画素計算部 25 画素出力部 30 画像出力装置 31 画像記録部 32 出力画像記憶部 M メモリ CB1 回路ブロック CB2 回路ブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−119186(JP,A) 特開 昭56−131259(JP,A) 特開 昭58−170167(JP,A) 特開 昭60−83853(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06T 3/40 H04N 1/387 101,1/393

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2値のラスタ画像の局所領域の縦横2×
    2画素を縦横3×3画素に拡大処理するに際し、前記3
    ×3画素の角の4画素はそのままの2×2画素のデ−タ
    を用い、3×3画素の上側の角2画素の間の画素は、原
    画の2×2画素の4画素のうち上側2画素、さらにその
    2画素の上側にそれぞれ隣接する2画素の計4画素より
    線分の連続性が確保されるように求め、以下同様に、3
    ×3画素の左側の角2画素の間の画素は原画2×2画素
    の左側2画素と左側にそれぞれ隣接する2画素、3×3
    画素の右側の角2画素の間の画素は原画の2×2画素の
    右側2画素と右側にそれぞれ隣接する2画素、3×3画
    素の下側の角2画素の間の画素は原画の2×2画素の下
    側2画素と下側にそれぞれ隣接する2画素より求め、前
    記3×3画素の中心画素は、上で求めた周囲8画素から
    求めることを特徴とする画像処理方法。
  2. 【請求項2】 読み取られた後、各画素が2値化された
    ラスタ画像のうち、拡大変換処理を行う部分の画素を2
    ×2画素の単位で取り出し、さらに、その2×2画素の
    上下左右にそれぞれ隣接する8画素の合計12画素を取
    り出す画素入力部と、2×2画素を3×3画素に拡大処
    理する際に、3×3画素の角の4画素の間にある4画素
    のすべてのパタ−ンを計算して、その結果をあらかじめ
    記憶したメモリテ−ブルと、前記画素入力部で取り出さ
    れる12画素より前記メモリテ−ブルを参照して、3×
    3画素のうち角の4画素の間にある4画素を求めるメモ
    リ参照部と、前記画素入力部で得た2×2画素の4画素
    と前記メモリ参照部で得た4画素とから3×3画素の中
    心画素を得る中心画素計算部と、前記画素入力部の2×
    2画素を3×3画素の角の画素とし、メモリ参照部で得
    られた4画素と中心画素計算部で得られた中心画素の合
    計9画素を出力する画像出力部とからなることを特徴と
    する画像処理装置。
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