JP3048152B2

JP3048152B2 - 画像縮小装置

Info

Publication number: JP3048152B2
Application number: JP63311692A
Authority: JP
Inventors: 康二平林; 充前田; 正吉田; 昭宏片山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-08
Filing date: 1988-12-08
Publication date: 2000-06-05
Anticipated expiration: 2015-06-05
Also published as: JPH02156770A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は画像縮小装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、二値原寸画像から縮小画像を得る手段としてサ
ブサンプリング法、投影法、多数決法、誤差拡散法など
が用いられている。投影法については第９図に示すよう
な構成がされる。

201はフイルタをかける画素（参照画素）を格納し画
素ブロツクを構成するラインバツフア、202はサンプリ
ング周期に従って注目画素を決定し、注目画素を中心と
して平滑化処理を施すローパスフイルタであり、このラ
インバツフア201とローパスフイルタ202により投影値を
出力する投影値計算器が構成される。204は投影値を閾
値Ｔと比較して２値化する比較器であり、閾値Ｔは閾値
メモリ206に格納されている。

今、画像サイズを、たて、よこ1/2にする場合を例に
動作説明する。第10図（ａ）は従来の投影法による参照
画素を、画素Ｃを中心とした太枠線で囲って示してい
る。また参照中心画素は黒点でしめす。参照画素の画素
値（０ or １）を第10図（ｂ）の如くＤ_1.1〜Ｄ_3.3と
すると投影法による投影値sumは sum＝Ｄ_1.1＋Ｄ_1.3＋Ｄ_3.1＋Ｄ_3.3 ＋２×（Ｄ_1.2＋Ｄ_2.1＋Ｄ_2.3＋Ｄ_3.2）＋４×Ｄ_2.2 により求められる。投影法では通常２値化の閾値はＴ＝
８を用い、sum≧Ｔのとき１を出力し、sum＜Ｔのとき０
を出力する。

以上の操作により1/2縮小画像を得る。

また、近年、順次再生符号化方式がデーターベースの
検索等に有効なことから、第11図のようにして符号化を
行っている。原寸画像を検納するフレームメモリ101か
ら縮小装置102を用い、画像を縮小してフレームメモリ1
03に格納する。次に縮小装置104はフレームメモリ103の
縮小画像を入力して縮小を行いフレームメモリ105に格
納する。これらの縮小画像を用いて、まず符号化器108
がフレームメモリ105に格納されている最も小さい画像
を符号化して伝送し、次にフレームメモリ105に格納さ
れている最も小さい画像とフレームメモリ103に格納さ
れている画像を利用して効率のよい符号化を符号化器10
7で行い、伝送する。最後にフレームメモリ101と103の
画像を符号化器106を用いて符号化し伝送し、全解像度
の情報を伝送する。これらの縮小装置102,104は一般に
は同じものが使われる。

［発明が解決しようとしている課題］しかしながら、上記第11図示の構成では、原寸画像を
縮小するための縮小装置と縮小画像を更に縮小するため
の縮小装置が夫々設けられており、その構成が大規模と
なってしまっていた。

［課題を解決するための手段］本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、簡易な構
成により複数解像度の画像を得ることの可能な画像縮小
装置を提供することを目的とし、詳しくは、第１の解像
度の画像を格納する第１格納手段と、前記第１の解像度
より低い第２の解像度の画像を格納する第２格納手段
と、前記第１格納手段に格納されている前記第１の解像
度の画像および前記第２の格納手段に格納されている前
記第２の解像度の画像のいずれかを選択する選択手段
と、前記選択手段により選択された画像を細線の消失を
防ぐ補正処理を行いつつ低解像度の画像に縮小する縮小
手段とを有し、前記選択手段により前記第１格納手段に
格納されている前記第１の解像度の画像を選択し、前記
縮小手段により前記第１の解像度の画像を、第１の細線
の消失を防ぐ補正処理を行いつつ前記第２の解像度の画
像に縮小し、前記第２の解像度の画像を前記第２格納手
段に格納し、さらに、前記選択手段により前記第２格納
手段に格納されている前記第２の解像度の画像を選択
し、前記縮小手段により前記第２の解像度の画像を、前
記第１の細線の消失を防ぐ補正処理よりも細線の消失を
防ぐ度合の低い第２の細線の消失を防ぐ補正処理を行い
つつ前記第２の解像度より低い第３の解像度の画像に縮
小する画像縮小装置を提供するものである。

〔実施例〕

第１図は本発明による第１の実施例を示す。１は入力
される２値画像データを３×３のブロツクに切り出すた
めのラインバツフア、２は投影値計算器であり、メモリ
５に収められるローパスフイルタのマトリクスに従って
投影値を算出する。３は特定パターンを検出し補正値を
出力する補正値算出器、７は加算器、４は二値化のため
の比較器であり、メモリ６に収められる閾値に従い加算
器７の出力の二値化を行う。８は３×３ブロツクデータ
以外の参照データ入力線である。

ラインバツフア１より出力される３×３ブロツクデー
タＤ_1.1〜Ｄ_3.3（第10図（ｂ））は投影値計算器２と補
正値算出器３に入力される。投影値計算器２ではメモリ
５内の第10図（ｃ）に示すようにマトリクス値ａ_1.1〜
ａ_3.3に従い投影値sumを下式により算出する。

補正値算出器３はラインバツフア１からのブロツクデ
ータＤ_1.1〜Ｄ_3.3および既に得られている縮小画素を参
照画素データとしてこれらに従い補正値modを出力す
る。加算器７において、sumとmodは加算され、修正投影
値sum＋modを得る。sum＋modは比較器４において閾値メ
モリ６の値に従い二値化され、１または０を出力する。

閾値メモリ６およびマトリクスメモリ５の内容は可変
であり、縮小画像の画質の調整に利用する。第10図
（ｃ）に示すようなマトリクスの値ａ_1.1〜ａ_3.3はたと
えば濃度パラメータをρとしたときのような形のρの関数にとる。

今、投影法のローパスフイルタのマトリクスが第２図
（ａ）に示す形であって閾値が８であるような通常の投
影法においては、第２図（ｂ），（ｃ）のような画像入
力に対して、それぞれ投影値4,6を得る。従って、閾値
が８であるから両方とも縮小データは０（白）になる。
これが細線の消失を招くので両者とも１（黒）を出力す
るように補正を加える。この場合は第２図（ｂ）に対し
ては４以上、第２図（ｃ）に対しては２以上の値を補正
値として選べばよい。

これら第２図（ｂ），（ｃ）など通常の投影法に従っ
た場合に好ましい縮小が行われないようなものを補正対
象パターンとする。この一例として、例えば第２図
（ｂ），（ｃ）などのパターンは細線の消失を防ぐため
のものであり、他に中間調を保存するためのものなどが
あげられる。これらのパターンが入力されたときにそれ
を検知し、補正値を出力するのが補正値算出器３であ
る。

補正値算出器３には投影法のマトリクスを入力する他
に既に得られている縮小画素のうち、第３図に示すよう
に、得ようとしている縮小画素の直前に得られた縮小画
素と、前ラスタの同位置の縮小画素の値も入力される。

第３図で斜線の入った画素110a〜110xが既に得られて
いる縮小画素で、111aがこれから得ようとしている縮小
画素である。この時補正値演算器106には縮小画素110o
及び110xが入力される。

第４図に補正値算出器３のブロツク図を示す。40はマ
トリクスのブロツクデータを入力する入力端子、41は参
照データ入力線８より周囲の縮小画素の情報を入力する
入力端子である。42はROM（Read Only Memory）で構
成されるLUT（Look Up Table）である。43は３つの入
力のうち１つを選択して出力するセレクタ、44は出力端
子である。入力端子40より入力されたブロツクデータ
（９画素）と入力端子41より入力された周囲縮小画素
（２画素）はLUT42のアドレスとして入力される。このL
UT42には入力された11ビツトの情報から補正すべきか否
かを判断し、補正をする場合は負の補正か正の補正かを
表す２ビツトの情報を予め格納しておく。

LUT42の出力の２ビツトが表す意味は第１表に示す通
りである。

このLUT42の出力に従ってセレクタ43は３つの入力を
切り換えて出力を行う。入力は0,＋8,−８の３つであ
る。入力が補正なしの場合は０を出力し、正の補正を行
う場合には＋８を、負の補正を行う場合には−８を選択
して端子44より補正値modとして第１図の加算器７に出
力される。

上記の第１の実施例によって、ローパスフイルタを用
いた投影法のみでは消失していた細線を、予め決められ
た特定のパターンの場合に正又は負の補正を投影値に対
して行うことによって細線の消失を防ぐことが可能とな
る。

第５図は本発明による第２の実施例を示す。１は入力
される２値画像データを３×３のブロツクに切り出すた
めのラインバツフア、２は投影値計算器であり、メモリ
５に収められるローパスフイルタのマトリクスに従って
投影値を算出する。３′は特定パターンを検出し補正値
を出力する補正値算出器、７は加算器、４は２値化のた
めの比較器でありメモリ６に収められる閾値に従い２値
化を行う。８は３×３ブロツクデータ以外の参照データ
入力線である。

ラインバツフア１より出力される３×３ブロツクデー
タＤ_1.1〜Ｄ_3.3は投影値計算器２と補正値計算器３に入
力される。投影値計算器２ではメモリ５内のマトリクス
値ａ_1.1〜ａ_3.3に従い投影値を（１）式により算出す
る。

補正値算出器３′はＤ_1.1〜Ｄ_3.3および必要に応じ参
照データ入力線８より入力される既縮小画素などその他
の参照画素データ及びメモリ６の閾値に従い補正値mod
を出力する。ここで出力される補正値の値はメモリ６に
収められる閾値Ｔの関数である。これをｆ（Ｔ）とす
る。即ち、実施例１において、ある入力パターンＡに対
して補正値Ｍ（Ａ）が出力されるとすると、同じパター
ンＡに対する本実施例における補正値はｆ（Ｔ）×Ｍ
（Ａ）になる。

また、マトリクスメモリ５の内容は可変であり、縮小
画像の画質の調整に利用する。マトリクスの値ａ_1.1〜
ａ_3.3は前述の（２）式のとおり濃度パラメータρの関
数である。

補正値ｆ（Ｔ）は第６図（ａ），（ｂ）に示すような
形をとる。

このとき、閾値Ｔの変化により補正値の大きさをコン
トロールすることが可能になるが、閾値が動くことにな
るので画像の濃度も変化することになる。一方、ρの変
化により独立に濃度の調整が可能であることにより、ρ
とＴを同時に変化させることにより補正の有効度および
画像の濃度のそれぞれを調整することが可能となる。第
６図（ａ）はＴの増加に従って単純にｆ（Ｔ）の値を増
加させる場合であり、また、第６図（ｂ）はＴの値の変
化範囲に応じて適応的にｆ（Ｔ）の値の増減を制御する
場合である。

〔第３実施例〕第11図に示したような順次再生符号化方式に前述のよ
うな実施例によって補正を行っていくと、画像が縮小さ
れていく中で補正されて縮小された画素は高次の縮小画
像でも情報を保存する傾向にある。即ち、一度細線にな
ると高次の縮小画像でも細線として残る。従って、この
ような部分では補正によって画像としての統計的性質を
失い、ノイズとして劣化を生ずる。このような場合では
ノイズを除去するために白又は黒のどちらかにつぶして
しまうことが好ましい。

第７図は第３実施例の構成を示すブロツク図で、120
は全解像度画像を格納しておくフレームメモリ、121は1
/2縮小画像を格納しておくフレームメモリ、122は1/4縮
小画像を格納しておくフレームメモリである。123はセ
レクタであり、フレームメモリ120,121からの入力をA,B
とすると、これらのうちいずれかを出力する。124もセ
レクタであり、フレームメモリ121,122への出力をC,Dと
するとこれらのうち一方に入力信号を出力する。

125は縮小装置であり、127はマトリクスメモリ、126
は閾値メモリである。128はカウンタで縮小装置の使用
回数を求める。

まず、カウンタ128を０にリセツトする。次にセレク
タ123はカウンタ128から０を入力して原寸の全解像度画
像を縮小すべく入力Ａを選択する。また、セレクタ124
はカウンタ128から０を入力して出力Ｃを選択する。
今、説明の為に縮小装置125は前述の第２実施例で示し
たものを用いる。

マトリクスメモリ127及び閾値メモリ126はカウンタ12
8の出力を受けて、マトリクスメモリ127は第２図（ａ）
に示すようなマトリクスを縮小装置125に入力する。閾
値メモリ126は閾値８を出力する。このようにして得ら
れた1/2縮小画像はフレームメモリ121に書込まれる。こ
の1/2縮小画像は前述した補正処理によって細線の消失
を防いでいる。

次にカウンタ128を１つカウントアツプして１とす
る。これによってセレクタ123は1/2縮小画像を更に縮小
すべく入力Ｂを選択し、セレクタ124は出力Ｄを選択す
る。マトリクスメモリ127は第８図に示すような平滑化
の度合の高いマトリクスを縮小装置125に出力し、閾値
メモリ126は閾値Ｔ＝６を縮小装置125に出力する。ここ
で閾値Ｔ＝６は第６図（ｂ）においてｆ（Ｔ）の２頂点
α₁,α_２の間である。すると得られる1/4縮小画像では
補正の対象となる特定パターンが入力されたときは補正
が働くが、対象とならないパターンに対してはマトリク
スが平滑化の度合を高め、さらに閾値が低くなったので
黒くつぶれる。また、このときの閾値メモリ126が閾値
Ｔ＝４を出力したとする。ここで閾値Ｔ＝４は第６図
（ｂ）においてｆ（Ｔ）の左側の頂点α_１よりさらに左
だったとする。すると、得られる1/4縮小画像では補正
の対象とならないパターンについては閾値Ｔ＝６のとき
よりもさらに黒くつぶれ、補正の対象となるパターンの
一部も補正値が小さくなるので補正がしきれなくなり黒
くつぶれる。

このようにして、第３実施例によって縮小を複数回く
り返して使用することによって生じるノイズを、縮小毎
又は数回のくり返して縮小する毎にローパスフイルタの
マトリクス内容及び２値化の閾値を変化させることによ
り消滅させることができ、使用者に画質を制御させるこ
とが可能になった。

以上示したように、投影法に補正手段を設けることに
より細線の消失などといった投影法の短所を補った２値
画像の縮小が可能である。また可変閾値、可変マトリク
スを用い、補正値を閾値の関数とすることにより補正量
の調整および濃度の調整が各々独自に可能となる。また
縮小を繰り返して行う際には発生するノイズを必要な段
階で除去することが可能となつた。

［発明の効果］以上説明した様に、本発明によると、選択手段により
第１格納手段に格納されている第１の解像度の画像を選
択し、縮小手段により第１の解像度の画像を第１の細線
の消失を防ぐ補正処理を行いつつ第２の解像度の画像に
縮小し、第２の解像度の画像を第２格納手段に格納し、
さらに、選択手段により第２格納手段に格納されている
第２の解像度の画像を選択し、縮小手段により第２の解
像度の画像を第１の細線の消失を防ぐ補正処理よりも細
線の消失を防ぐ度合の低い第２の細線の消失を防ぐ補正
処理を行いつつ第２の解像度より低い第３の解像度の画
像に縮小するので、共通の縮小手段を用い、第１の解像
度の画像から第２の解像度の画像、および、第３の解像
度の画像を、夫々の解像度に適した細線の保存を行って
得ることができ、従って、各縮小処理のために縮小手段
を複数設けることなしに、簡易な構成により複数解像度
の画像を良好に得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した画像縮小装置のブロツク図、第２図は投影法の投影マトリクスおよび入力データの例
を示す図、第３図は参照する縮小画素を示す図、第４図は補正値算出器のブロツク図、第５図は本発明を実施した画像縮小装置の第２実施例を
示すブロツク図、第６図は閾値を変数とする関数ｆの形状例を示す図、第７図は本発明を実施した第３実施例を説明するブロツ
ク図、第８図は第３実施例で使用する投影マトリクスを示す
図、第９図は従来の投影法の概念を示すブロツク図、第10図は投影法によるブロツク切り出しを説明する図、第11図は順次符号化器の従来例を示す図であり、１はラインバツフア、２は投影値計算器、３は補正値算出器、４は比較器、 5,6はメモリ、７は加算器である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者片山昭宏東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノン株式会社内 (56)参考文献特開昭63−156476（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−22871（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/387 - 1/393 G06T 3/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の解像度の画像を格納する第１格納手
段と、前記第１の解像度より低い第２の解像度の画像を格納す
る第２格納手段と、前記第１格納手段に格納されている前記第１の解像度の
画像および前記第２の格納手段に格納されている前記第
２の解像度の画像のいずれかを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された画像を細線の消失を防ぐ
補正処理を行いつつ低解像度の画像に縮小する縮小手段
とを有し、前記選択手段により前記第１格納手段に格納されている
前記第１の解像度の画像を選択し、前記縮小手段により
前記第１の解像度の画像を、第１の細線の消失を防ぐ補
正処理を行いつつ前記第２の解像度の画像に縮小し、前
記第２の解像度の画像を前記第２格納手段に格納し、さらに、前記選択手段により前記第２格納手段に格納さ
れている前記第２の解像度の画像を選択し、前記縮小手
段により前記第２の解像度の画像を、前記第１の細線の
消失を防ぐ補正処理よりも細線の消失を防ぐ度合の低い
第２の細線の消失を防ぐ補正処理を行いつつ前記第２の
解像度より低い第３の解像度の画像に縮小することを特
徴とする画像縮小装置。
【請求項２】前記縮小手段により前記第２の解像度の画
像を縮小した前記第３の解像度の画像を格納する第３格
納手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項に記載の画像縮小装置。