JP3188505B2

JP3188505B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP3188505B2
Application number: JP01324392A
Authority: JP
Inventors: 幸男坂野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 2001-07-16
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: US5579417A; JPH05207272A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、拡大、縮小の変倍処理
を行う画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、拡大や縮小の変倍処理を行う画像
処理装置としては数多くの提案が成されており、例えば
特開平２−２２３２７５号公報や特開平２−２７７６６
０号公報に開示されている。図１３は変倍処理を行う従
来の画像処理装置を示し、入力データＤ１がフィルタ１
のマトリクスにより平滑化またはエッジ強調され、この
平滑化または強調データＤ２が変倍部２により拡大また
は縮小され、変倍データＤ３がγ変換部３によりγ変換
され、γ変換データＤ４が階調処理部４により階調処理
され、このように画像処理されたデータＤ５が書き込み
部に出力される。また、他の従来例として入力データＤ
１を変倍部２により変倍した後フィルタ１により平滑
化、強調するものも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
ィルタにより処理した後変倍処理する従来例では、拡大
の場合にはフィルタの効率（マトリクスサイズ）を有効
に利用することができるが、縮小の場合には大きなマト
リクスサイズのフィルタを有効に利用することができな
い。また、変倍処理した後フィルタにより処理する従来
例では、縮小の場合にフィルタの効率を有効に利用する
ことができるが、拡大の場合には大きなマトリクスサイ
ズのフィルタを有効に利用することができない。

【０００４】したがって、上記従来の画像処理装置で
は、フィルタ処理と変倍処理の順序が固定されているの
で、フィルタを有効に利用することができないという問
題点がある。

【０００５】本発明は上記従来の問題点に鑑み、変倍処
理を行う場合に適正なマトリクスサイズのフィルタを有
効に利用することができる画像処理装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る画像処理装置は、画像データをエッジ
強調または平滑化するフィルタ処理手段と、画像データ
を変倍する変倍処理手段と、前記変倍処理手段による変
倍率を設定可能な変倍率設定手段と、前記変倍率設定手
段により設定された変倍率が拡大の場合に、前記フィル
タ処理手段による処理の後、前記変倍処理手段による処
理を実行させ、前記変倍率が縮小の場合に、前記変倍処
理手段による処理の後、前記フィルタ処理手段による処
理を実行させる制御手段とを備えていることを特徴とす
る。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【作用】上記構成によれば、変倍率が拡大の場合に、前
記フィルタ処理手段による処理の後、前記変倍処理手段
による処理を実行させ、前記変倍率が縮小の場合に、前
記変倍処理手段による処理の後、前記フィルタ処理手段
による処理を実行させるので、適正なマトリクスサイズ
のフィルタを有効に利用することができる。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明に係る画像処理装置の一実施例を示
すブロック図、図２は図１のフィルタの入力データを示
す説明図、図３は図１のフィルタのＭＴＦ補正フィルタ
の構成を示す説明図、図４は図１のフィルタの平滑化フ
ィルタの構成を示す説明図、図５は図１の変倍部の主走
査方向の拡大の原理を示す説明図、図６は拡大前と拡大
後の画素の関係を示す説明図、図７は図１の変倍部の主
走査方向の縮小の原理を示す説明図、図８は縮小前と縮
小後の画素の関係を示す説明図、図９は本実施例の画像
処理装置が適用されたディジタル複写機の概略を示す外
観図、図１０は図９のディジタル複写機の読取部の光学
系を示す構成図、図１１は図１０の読取部の走査方向を
示す説明図、図１２は図９のディジタル複写機における
画像データの流れを説明するためのブロック図である。

【００１５】まず、図９〜図１２を参照して本実施例の
画像処理装置が適用されたディジタル複写機を説明す
る。原稿１０は読み取り面が下向きになるように原稿台
１１上に載置され、図１０に示すような読取部により読
み取られる。図１０において、原稿１０の読み取り面が
主走査方向ｘ（紙面と直交方向）に延びた光源１２によ
り照明され、その反射光が第１ミラー１３、第２ミラー
１４、第３ミラー１５により順次反射され、レンズ１６
によりＣＣＤイメージセンサ１７上に結像されて読み取
られる。

【００１６】すなわち、図１１に示すように、原稿１０
の読み取り面の主走査はＣＣＤイメージセンサ１７によ
り電子的に行われ（図示走査ライン）、副走査方向ｙの
走査は原稿１０とＣＣＤイメージセンサ１７の相対的な
移動により行われる。なお、この読取部の光学系では例
えばｘｙ方向共に４００ｄｐｉの分解能で読み取られ
る。

【００１７】図１２において、上記光学系のＣＣＤイメ
ージセンサ１７により読み取られた信号は、読取部２０
において増幅、ＡＤ変換、シェーディング補正等が施さ
れ、続く画像処理部２１においてフィルタリング、変倍
処理、γ変換、階調処理等の画像処理が施される。そし
て、書込部２２はレーザビームの変調、感光体上への静
電潜像の形成、潜像の現像が行われて図９に示す用紙カ
セット２２ａ、２２ｂからの用紙に転写された後定着が
行われる電子写真方式のレーザビームプリンタで構成さ
れる。また、操作部２４を介して階調処理モード、記録
濃度密度、変倍率等の各種画像形成条件が設定される
と、制御部２３がこの画像形成条件に応じて読取部２０
と画像処理部２１と書込部２２の動作を制御する。

【００１８】ここで、変倍率とは原稿１０の画像に対す
る書込部２２による再生画像のサイズの比であり、拡大
画像や縮小画像を得る場合の倍率であるが、副走査方向
ｙの変倍は、読取部２０の光学系の速度を変更すること
により、すなわち機械的に行われる。他方、主走査方向
ｘの変倍は、後述するように画像データの補間演算によ
り変倍後のサンプリングピッチで画像データを演算する
ことにより、すなわち電子的に行われる。

【００１９】また、階調処理モードとしては例えば文字
モード、文字／写真モード、写真モードの３つの処理が
選択的に行われる。文字モードではライン画像がくっき
り強調されるような強調処理が施され、写真モードでは
ハーフトーンが滑らかな階調で再生されるような中間調
処理が施され、また、文字／写真モードでは文字モード
と写真モードの中間的な処理が施される。

【００２０】また、フィルタリングでは画像のエッジを
強調するＭＴＦ補正と、画像をぼかし処理する平滑化処
理が施されるが、ＭＴＦ補正の強弱と平滑化処理の強弱
を選択可能なように複数のフィルタが用意されている。
そして、ＭＴＦ補正を選択するか、平滑化処理を選択す
るかまたはその場合の強弱をどのように選択するかは、
上記階調処理モードと変倍率に応じて上記フィルタが選
択される。

【００２１】つぎに、図１〜図８を参照して本実施例の
画像処理装置を説明する。図１において、上記読取部２
０により読み取られてＡＤ変換等されたデータＤ１は、
セレクタ３１の入力端子Ａとセレクタ３２の入力端子Ｂ
に入力し、セレクタ３１の出力端子Ｙの信号は、フィル
タ３３により図３に示すようにエッジ強調、または図４
に示すように平滑化される。このフィルタ３３により処
理された信号は、セレクタ３２の入力端子Ａとセレクタ
３５の入力端子Ｂに入力し、セレクタ３２の出力端子Ｙ
の信号は、変倍部３４により図５〜図８に示すように拡
大または縮小処理される。この変倍部３４により処理さ
れた信号は、セレクタ３１の入力端子Ｂとセレクタ３５
の入力端子Ａに入力する。

【００２２】セレクタ３１、３２、３５の入力切換え
は、図１２に示す制御部２３からの制御信号Ｍによりセ
レクト制御端子Ｓの信号が「０」の場合に入力端子Ａの
信号を選択し、「１」の場合に入力端子Ｂの信号を選択
して出力するように制御され、したがって、フィルタ３
３により処理された信号または変倍部３４により処理さ
れた信号がセレクタ３５を介して出力される（出力信号
Ｄ３）。なお、この装置により処理された信号Ｄ３は、
図１３に示すようなγ変換部３に出力される。

【００２３】制御部２３からの制御信号Ｍは、図１２に
示す操作部２４を介して設定された変倍率が１００％以
上の場合にＭ＝０、１００％未満の場合にＭ＝１になる
ように設定される。したがって、Ｍ＝０の場合に入力デ
ータＤ１は、セレクタ３１→フィルタ３３→セレクタ３
２→変倍部３４→セレクタ３５の順で流れてフィルタ３
３により処理された後変倍部３４により処理され、他
方、Ｍ＝１の場合に入力データＤ１は、セレクタ３２→
変倍部３４→セレクタ３１→フィルタ３３→セレクタ３
５の順で流れて変倍部３４により処理された後フィルタ
３３により処理される。

【００２４】この装置に入力するデータＤ１は例えば図
２に示すように、中央の対象画素Ｄ２３を含む５×３画
素のブロック単位で処理される。参照符号Ｄ１１〜Ｄ１
５、Ｄ２１〜Ｄ２５、Ｄ３１〜Ｄ３５は濃度の値を示
し、フィルタ３３のＭＴＦ補正フィルタは、例えば図３
に示すような係数に基づいて（１）式に示すように対象
画素Ｄ２３’に補正することによりエッジを強調する。

【００２５】Ｄ２３’＝３×Ｄ２３＋（−１／２）×（Ｄ１３＋Ｄ３３）＋（−３／８）×（Ｄ２２＋Ｄ２４）＋（−１／８）×（Ｄ２１＋Ｄ２５） ……（１）また、フィルタ３３の平滑化フィルタは、例えば図４に
示すような係数に基づいて（２）式に示すように対象画
素Ｄ２３”に補正することによりぼかし処理を行う。

【００２６】Ｄ２３”＝（１／１６）×（２×Ｄ２３＋Ｄ１１＋Ｄ１２＋Ｄ１３＋Ｄ１４＋Ｄ１５＋Ｄ２１＋Ｄ２２＋Ｄ２４＋Ｄ２５＋Ｄ３１＋Ｄ３２＋Ｄ３３＋Ｄ３４＋Ｄ３５） ……（２）つぎに、図５〜図８を参照して変倍部３４の構成および
動作を説明する。図５において○印は変倍前の画像デー
タのサンプリング点を示し、Ｄ１〜Ｄ５はこのサンプリ
ング点における濃度を示し、×印は変倍後の仮想サンプ
リング点を示し、Ｄ１’〜Ｄ５’はこの仮想サンプリン
グ点における変倍後の濃度を示す。また、図５は変倍率
が２５０％の場合すなわち２．５倍に拡大する場合を示
し、この変倍率が与えられると仮想サンプリング点
（×）の位置が決定される。そして、サンプリング点
（○）の間を「１」とし、仮想サンプリング点（×）の
間をｒとすると、変倍前の画像データＤ１から距離ｒの
位置の変倍後のデータＤ２’は、（３）式に示すような
隣接２画素加重平均値により求めることができる。

【００２７】Ｄ２’＝｛（１−ｒ）×Ｄ１＋ｒ×Ｄ２｝／｛ｒ＋（１−ｒ）｝＝（１−ｒ）×Ｄ１＋ｒ×Ｄ２ ……（３）なお、仮想サンプリング点における濃度階調の決定方法
は、上記隣接２画素加重平均値に限定されるものではな
く、種々の方法が知られている。このように仮想サンプ
リング点における濃度Ｄ１’〜が求められると、図６に
示すようにこの画素を変倍前の画素と同一のピッチで記
録することにより拡大再生画像を得ることができる。

【００２８】図７は変倍率が５０％の場合すなわち１／
２に縮小する場合を示し、この変倍率が与えられると、
仮想サンプリング点（×）の位置は実サンプリング点
（○）の一つおきになるように決定される。したがっ
て、縮小後のデータＤ１’〜Ｄ３’はそれぞれ、縮小前
のデータＤ１、Ｄ３、Ｄ５を採用することにより決定さ
れる。なお、図７において仮想サンプリング点（×）の
位置と実サンプリング点（○）の位置が一致しない場合
には、拡大の場合と同様にその距離に応じて隣接２画素
加重平均値により求めることができる。そして、図８に
示すようにこの画素を変倍前の画素と同一のピッチで記
録することにより縮小再生画像を得ることができる。

【００２９】つぎに、フィルタ３３と変倍部３４の動作
の相関関係について説明する。まず、フィルタ３３によ
るＭＴＦ補正と平滑化については、フィルタのサイズ
（図３、図４に示すマトリクスサイズ）や係数が再生画
像の品質に影響し、特にマトリクスサイズが大きいほど
ＭＴＦ補正と平滑化の自由度が増加する。しかしなが
ら、マトリクスサイズが大きくなるとハードウエアが増
大してコストが高くなるので、適切なサイズのフィルタ
により大きな効果を得ることが望ましい。

【００３０】ここで、ｘ方向のサイズが５画素のフィル
タを用いて処理した後、図５に示すように２．５倍に拡
大する場合、変換画素Ｄ３について考えると、拡大前の
データＤ１〜Ｄ５がフィルタの対象画素である。他方、
図５に示すように２．５倍に拡大した後、ｘ方向のサイ
ズが５画素のフィルタを用いて処理する場合、変換画素
Ｄ６’について考えると、拡大後のデータＤ４’〜Ｄ
８’がフィルタの対象画素である。

【００３１】したがって、変倍前または変倍後に同一の
５画素のサイズでフィルタ処理を行った場合、画像に対
する相対的なフィルタのサイズが異なることになり、拡
大前にフィルタ処理を行うことと、拡大後に、より大き
なサイズでフィルタ処理を行うことが等価である。この
ためて、拡大時にはフィルタにより処理した後変倍する
ことがハードウエアの大きさやコストの面で適切であ
る。

【００３２】つぎに、縮小の場合、図７および図８に示
すように縮小後にフィルタ処理を行うことと、縮小後
に、より大きなサイズでフィルタ処理を行うことが等価
である。このため、縮小時には変倍した後フィルタ処理
を行うことが適切である。

【００３３】したがって、上記実施例によれば、変倍率
が１００％以上の場合すなわち拡大の場合にフィルタ３
３により処理された後変倍部３４により処理され、他
方、１００未満の場合すなわち縮小の場合に変倍部３４
により処理された後フィルタ３３により処理されるの
で、適切なサイズのフィルタを用いて良好な再生画像を
得ることができる。

【００３４】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
種々の変形が可能である。例えばフィルタ３３のサイズ
や係数は図３や図４に示すものに限定されず、また、変
倍方法は上記隣接２画素加重平均法に限定されない。ま
た、上記実施例では、変倍率が１００％以上の場合と１
００％未満の場合でフィルタ３３と変倍部３４の処理順
序を変更したが、例えば８０％以上の場合と８０％未満
の場合のように他の変倍率で変更してもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像データをエッジ強調または平滑化するフィルタ処理
手段と、画像データを変倍する変倍処理手段と、前記変
倍処理手段による変倍率を設定可能な変倍率設定手段
と、前記変倍率設定手段により設定された変倍率が拡大
の場合に、前記フィルタ処理手段による処理の後、前記
変倍処理手段による処理を実行させ、前記変倍率が縮小
の場合に、前記変倍処理手段による処理の後、前記フィ
ルタ処理手段による処理を実行させる制御手段とを備え
ているので、適正なマトリクスサイズのフィルタを有効
に利用することができる。

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

【図２】図１のフィルタの入力データを示す説明図であ
る。

【図３】図１のフィルタのＭＴＦ補正フィルタの構成を
示す説明図である。

【図４】図１のフィルタの平滑化フィルタの構成を示す
説明図である。

【図５】図１の変倍部の主走査方向の拡大の原理を示す
説明図である。

【図６】拡大前と拡大後の画素の関係を示す説明図であ
る。

【図７】図１の変倍部の主走査方向の縮小の原理を示す
説明図である。

【図８】縮小前と縮小後の画素の関係を示す説明図であ
る。

【図９】本実施例の画像処理装置が適用されたディジタ
ル複写機の概略を示す外観図である。

【図１０】図９のディジタル複写機の読取部の光学系を
示す構成図である。

【図１１】図１０の読取部の走査方向を示す説明図であ
る。

【図１２】図９のディジタル複写機における画像データ
の流れを説明するためのブロック図である。

【図１３】従来例に係る画像処理装置の一例を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

２３制御部２４操作部３１，３２，３５セレクタ３３フィルタ３４変倍部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/38 - 1/393 G06T 5/20 G06T 3/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データをエッジ強調または平滑化す
るフィルタ処理手段と、画像データを変倍する変倍処理手段と、前記変倍処理手段による変倍率を設定可能な変倍率設定
手段と、前記変倍率設定手段により設定された変倍率が拡大の場
合に、前記フィルタ処理手段による処理の後、前記変倍
処理手段による処理を実行させ、前記変倍率が縮小の場
合に、前記変倍処理手段による処理の後、前記フィルタ
処理手段による処理を実行させる制御手段と、を備えていることを特徴とする画像処理装置。