JP3401182B2 - 中間調縮小変換方法および装置およびこの方法を記録した記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中間調表現された
画像、あるいは白黒等の２値で表現されている画像を縮
小変換し、中間調表現可能な画像出力機器へ出力するに
当たって、変換比率の大小に対応させた中間調表現の変
換画像を作成することにより、きわめて画品質劣化の少
ない画像を得る縮小変換方法および装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の縮小変換方法には、例えば、「フ
ァクシミリ線密度変換の一検討：画像電子学会、ＶＯ
Ｌ．７、Ｎｏ．１、１９７８」において、原画素と変換
画素との位置対応を取り、変換画素の周囲にある原画素
の位置情報に応じて加重加算して、中間調表現された変
換画素の値を求める方法があった。さらに、重み付けを
寄与する面積に応じて行う方法があった。これらで示さ
れている技術は、変換画素の値を変換比率の大小を意識
して決定するものではなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、上記従来の
縮小変換方法では、変換比率の大小の変化に応じて、変
換画像の濃度値を変化させることができなかった。特
に、変換比率が小さくなるに従い、変換画像が薄くな
り、これを克服する手段がなかった。このため、変換比
率が小さくなるに従い、変換画品質の劣化がきわめて著
しくなるという欠点があった。

【０００４】また、変換画像を出力する機器の種別と解
像度の高低に応じても、画品質が変化してしまうという
問題があった。

【０００５】こうした背景から、変換比率や出力機器を
自由に設定、選択しても、最適な変換画像を常に出力し
たいという要望がある。これは、１／２と大きな比較的
大きな変換比率で縮小変換した場合でも、１／２０と小
さな変換比率で変換したときでも、ディスプレイヘ表示
したり、プリンタヘ印刷したり、どんな場合でも、品質
劣化を最小に抑えた、最適な品質の変換画像として表示
したり印刷したいという要求である。

【０００６】そこで、本発明では、変換画素の値を決定
する際に、縮小変換して出力したい画像の大きさに応じ
て、すなわち、縮小する変換比率の大小に応じて、出力
する変換画素の濃度値を変化させ、変換比率が小さい場
合でも画品質劣化を抑えた画像の縮小変換方法および装
置を提供することを課題とする。

【０００７】さらに、上記で生成した画像から、画品質
劣化を抑えた２値画像を生成する画像の縮小変換方法お
よび装置を提供することを課題とする。

【０００８】また、出力する機器の種別と解像度の高低
に応じて、画品質が変化してしまう問題を克服し、常に
最適な変換画を生成する縮小変換方法および装置を提供
することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明による画像の縮小変換方法は、中間調表現
された原画像を任意の変換比率で縮小して中間調出力可
能な出力機器へ出力する画像の縮小変換方法において、
変換後の画像の各画素を変換画素とし、該変換画素を変
換比率に応じて原画像の上に重ねて配置したときの該変
換画素と原画像の画素である原画素の位置関係を求める
第１手順と、前記変換画素の周囲の複数の原画素を求め
る第２手順と、前記求めた複数の原画素の値から、平均
濃度値を求める第３手順と、出力機器へ出力する変換比
率を決定して該変換比率に応じて係数αを決定し、該出
力機器の解像度に応じて係数βを決定する第４手順と、
前記求めた平均濃度値と前記決定した係数αと係数βか
ら前記変換画素の中間調表現の値を決定し変換画像を算
出する第５手順と、を有することを特徴とする。

【００１０】また、前記第３手順では、原画像が２値画
像であるか否かを検出する第６手順と、原画像が２値画
像であることを前記第６手順で検出した時には、２値画
像の黒値あるいは白値を予め定めた中間調画像の黒値あ
るいは白値の最大値に変換する第７手順と、を有し、前
記第７手順で変換された原画像の原画素の値を用いて平
均濃度値を求めることを特徴とする。

【００１１】また、前記第４手順では、変換比率が小さ
い場合の前記係数αをα１、変換比率が大きい場合の前
記係数αをα２とした場合、α１≧α２として係数αを
決定することを特徴とする。

【００１２】さらに、前記第５手順では、前記決定した
変換画素の中間調表現の値を変換比率ごとに予め定めた
しきい値で２値化して変換画像を算出することを特徴と
する。

【００１３】同じく、上記の課題を解決するために、本
発明による画像の縮小変換装置は、中間調表現された原
画像を任意の変換比率で縮小して中間調出力可能な出力
機器へ出力する画像の縮小変換装置において、変換後の
画像の各画素を変換画素とし、該変換画素を変換比率に
応じて原画像の上に重ねて配置したときの該変換画素と
原画像の画素である原画素の位置関係を求める第１手段
と、前記変換画素の周囲の複数の原画素を求める第２手
段と、前記求めた複数の原画素の値から、平均濃度値を
求める第３手段と、変換比率に応じて予め係数αを定め
て記憶しておく第４手段と、出力機器の解像度に応じて
係数βを定めて記憶しておく第５手段と、出力機器へ出
力する変換比率を決定して該変換比率に応じた係数αと
該出力機器の解像度に応じた係数βを前記記憶したもの
から決定する第６手段と、前記求めた平均濃度値と前記
決定した係数αと係数βから前記変換画素の中間調表現
の値を決定し変換画像を算出する第７手段と、を有する
ことを特徴とする。

【００１４】また、前記第３手段は、原画像が２値画像
であるか否かを検出する第８手段と、原画像が２値画像
であることを前記第８手段で検出した時には、２値画像
の黒値あるいは白値を予め定めた中間調画像の黒値ある
いは白値の最大値に変換する第９手段と、を有し、前記
第９手段で変換された原画像の原画素の値を用いて平均
濃度値を求めるものであることを特徴とする。

【００１５】また、前記第４手段は、変換比率が小さい
場合の前記係数αをα１、変換比率が大きい場合の前記
係数αをα２とした場合、α１≧α２として記憶するも
のであることを特徴とする。

【００１６】さらに、前記第７手段は、前記決定した変
換画素の中間調表現の値を変換比率ごとに予め定めたし
きい値で２値化して変換画像を算出するものであること
を特徴とする。

【００１７】同じく、上記の課題を解決するために、本
発明による画像の縮小変換方法を記録した記録媒体は、
上記した中間調縮小変換方法における手順を、コンピュ
ータに実行させるためのプログラムを該コンピュータが
読み取り可能な記録媒体に記録したことを特徴とする。

【００１８】従来技術では、縮小変換された画像を変換
比率の大小対応に変化させた濃度とすることができなか
った。これは、従来法が変換比率に応じた複数の原画素
を変換画素の値とするため、変換比率が小さくなるに従
い必要な原画素が多くなり、原画の黒表現の線が、変換
画素では薄く表現されてしまうために起きるものであっ
た。このため、変換比率が小さくなるに従い、縮小変換
画が薄くなり、変換画品質劣化が著しくなる欠点を有し
ていた。

【００１９】これに対し本発明では、常に最良な画品質
の変換画を生成するため、変換比率の大小に応じた係数
αを持ち、変換比率が小さくなるに従い変換画品質が劣
化するのを防いだ機能を有する点が従来技術とは異な
る。さらに、上記機能で生成した画像を、変換比率対応
にしきい値を持ち、２値化して２値画像を生成する機能
を有している点が異なる。

【００２０】さらに、出力機器の種別と解像度の変化に
対応した係数βを持ち、解像度の高低による変換画品質
の劣化に対しても、同時に対応することが可能である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
により詳細に説明する。

【００２２】以下では、水平方向と垂直方向の変換比率
が同一の場合について説明する。また、原画像の画素を
原画素といい、変換画像の画素を変換画素ということに
する。

【００２３】図１は、本発明による一実施形態例を説明
するためのブロック図を示し、１０１は変換画像を原画
像に写像したときの変換画素と原画素の位置関係を求め
変換画素の位置を検出する位置検出手段、１０２は着目
変換画素の位置を中心として水平方向および垂直方向に
それぞれ必要となる原画素を判定して求める原画素決定
手段、１０３は着目変換画素の周囲にある必要な原画素
の平均濃度値を求める平均濃度値決定手段、１０４は出
力機器の変換比率に応じて係数αをあらかじめ定めて記
憶しておく係数α記憶手段、１０５は出力機器の種別と
解像度の高低に応じた係数βを予め定めて記憶しておく
係数β記憶手段、１０６は決定した変換比率と出力機器
の種別と解像度から、それぞれ対応する係数α、係数β
を決定する決定手段、１０７は係数αと係数βと平均濃
度値から変換画素の濃度値を決定する変換画素決定手
段、１０８は中間調出力機器の表現できる階調数と画像
の有する階調数が一致しない場合に整合性をとり、出力
する値を決定する出力値決定手段、１０９は変換比率に
対応したしきい値により中間調画像を２値化して２値画
像を生成する２値化手段、１１０は原画像が２値画像か
中間調画像かの判定を行う判定手段、１１１は原画像が
２値画像である場合に２値画像を中間調画像へ変換し、
平均濃度値決定手段１０３に出力する変換手段である。
なお、出力値決定手段１０８は本発明に必須な手段では
ないことがある。これは、後述する。

【００２４】以下、図２の説明図を用いて、図１の実施
形態例での動作とともに、本発明の画像の縮小変換方法
の一実施形態例を説明する。

【００２５】図２は、水平方向と垂直方向との変換比率
がともに１／４の場合について、変換画像を原画像へ写
像した場合を示している。まず、図１、１０１の位置検
出手段は、図２のように変換画像を原画像に写像し、着
目する変換画素の原画像上における位置として着目変換
画素の左上最近傍の原画素からの相対位置を求める。変
換画素Ｑ１１については原画素Ｐ２２が左上最近傍の原
画素となり、変換画素Ｑ２１については原画素Ｐ６２が
左上最近傍の原画素である。

【００２６】次に、変換画素の周囲の複数の原画素を参
照画素として求める。図１、１０２の原画素決定手段
は、着目変換画素を中心として、例えばｎ個×ｎ個の原
画素を求め、これを参照画素とする。なお、参照画素と
は、変換画素の値を決定するために必要な原画素であ
る。ここで、ｎ個は、変換比率の逆数の値を自然数化さ
せた値とすることで求められる。例えば、変換比率が１
／４ならばｎ＝４、変換比率が１／４．２ならばｎ＝５
である。本発明の図２の具体例では、Ｑ１１を中心に４
個×４個＝１６個を求め、Ｐ１１〜Ｐ４４となる。次の
変換画素Ｑ２１の場合は、Ｑ２１を中心に４個×４個＝
１６個となり、Ｐ５１〜Ｐ８４である。また、Ｑ１２は
Ｐ１５〜Ｐ４８の１６個であり、Ｑ２２はＰ５５〜Ｐ８
８の１６個である。それぞれの線で囲んだ原画素を参照
画素とする。

【００２７】なお、本発明の説明においては一例として
変換比率１／４のときのｎ＝４個として、ｎ×ｎ＝４個
×４個を取り上げた。しかし、ｎ個×ｎ個に限定するも
のでなく、（ｎ−１）×（ｎ−１）＝９個用いる方法で
も可能であり、（ｎ＋１）×（ｎ＋１）＝２５個用いる
方法でも可能である。さらに、Ｑ１１の参照画素とし
て、Ｐ１１〜Ｐ４４の１６個の中から１つ用いないもの
を参照画素とする方法も可能であり、さらに、Ｐ１１〜
Ｐ４４の１６個にＰ５１、Ｐ５２、Ｐ５３、Ｐ５４の４
個を付け加えることも可能である。すなわち、参照画素
の個数は、１種類と限定されるものではない。変換画素
を中心として変換比率の逆数を基本とした水平方向×垂
直方向の個数を参照画素とすることを基本に多少の個数
を増加させたり減らしたりすることができる。

【００２８】図１の１１０の原画像が２値画像か中間調
画像かを判定する判定手段は、原画像が２値画像か中間
調画像かを判定する。原画像と中間調画像の判定方法と
しては、（１）入力ファイルの形式として２値画像か中
間調画像かの識別子がある場合にはその識別子を見て、
２値画像か中間調画像かを判定する方法、（２）各画素
の有効な情報量を判定し、有効な情報量が１ｂｉｔなら
ば２値画像と判断し、各画素の有効な情報量が複数ｂｉ
ｔならば中間調画像と判断する方法などが利用できる。

【００２９】図１の１１１の２値画像を中間調画像へ変
換する変換手段は、原画像が２値画像の場合に、中間調
画像への変換を行う。これは、０および１で表現されて
いる２値画像において、２値画像の１を中間調画像の最
大値、例えば２５６階調ならば２５５と置き換え、２値
画像の０を中間調画像の０と置き換えることにより、中
間調画像の０と２５５の値のみを用いている画像へと置
き換わる。このようにして、原画像が２値画像である場
合においても、中間調画像として縮小変換が実現でき
る。

【００３０】次に、図１の１０３の原画素の位置情報を
表す係数を用いて平均濃度値を求める手段は、次の処理
を行う。最初に、１０２で求めた参照画素Ｐｓｔを読み
取る。次に、参照画素の値を加算し、その平均濃度値を
算出する。ここで、原画像の中間調階調の最大値をＡと
し、白値を０、黒値をＡとする。例えば、２５６階調な
らば取りうる階調の値は０〜２５５であり、０が白、２
５５が黒を示すことにする。また、出力する中間調画像
の中間調の階調の最大値をＢとする。このとき、参照画
素と着目する変換画素との位置情報を示す関数をｇ
（ｓ、ｔ）とすると、Ｑｉｊに対する平均濃度値Ｒｉｊ
を、 Ｒｉｊ＝（Ｂ／Ａ）Σ_s=1 ⁿΣ_t=1 ⁿｇ（ｓ、ｔ）Ｐｓｔ／
ｎ×ｎ として求める。同様にして、すべての変換画素について
の平均濃度値Ｒｉｊを求める。

【００３１】ここで、位置情報ｇ（ｓ、ｔ）の一例を挙
げる。ｇ（ｓ、ｔ）として距離の反比例を用いることが
できる。距離は、Ｑ１１と原画素間の距離であり、Ｐ１
１とＱ１１、Ｐ２２とＱ１１の距離などである。これ
ら、すべての参照画素と変換画素との距離を算出し、そ
の距離の反比例をｇ（ｓ、ｔ）とすることで、平均濃度
値Ｒｉｊを求めることができる。

【００３２】ｇ（ｓ、ｔ）＝１／ｄｓｔ ｄｓｔ：ＱｉｊとＰｓｔ間の距離 ただし、ＱｉｊとＰｓｔが重なった場合には、最短距離
とし、ｄｓｔ＝１とする。

【００３３】また、原画素のディジタル位置情報を表す
係数を用いて平均濃度値を求める別の例を挙げる。Ｇ
（ｓ、ｔ）としてディジタル位置情報の反比例を用い
る。ディジタル位置情報とは、ディジタル距離Ｄｓｔの
反比例であり、ディジタル距離は実際の距離を用いず
に、Ｑ１１の場合、最近傍にあるＰ２２、Ｐ３２、Ｐ２
３、Ｐ３３はそれぞれＤｓｔ＝１とし、その周囲にいく
に従って、１づつ加算していくディジタル値を用いる。
例えば、最近傍の４原画素の外側の１２個の原画素Ｐ１
１やＰ２３やＰ４４などをはＤｓｔ＝２とする。変換比
率がさらに小さい場合などにおいて、より多くの参照画
素を用いる場合には、より周囲の場合の距離を３，４な
どと定義できる。これにより、Ｑｉｊに対する平均濃度
値Ｒｉｊは、 Ｒｉｊ＝（Ｂ／Ａ）Σ_s=1 ⁿΣ_t=1 ⁿＧ（ｓ、ｔ）Ｐｓｔ／
ｎ×ｎ Ｇ（ｓ、ｔ）＝１／Ｄｓｔ Ｄｓｔ：ＱｉｊとＰｓｔ間のディジタル距離 で求められる。ただし、ＱｉｊとＰｓｔが重なった場合
には、最短距離とし、Ｄｓｔ＝１とする。

【００３４】また、 Ｇ（ｓ、ｔ）＝１ とし（これはディジタル距離を一律に１にしたことに相
当する）、参照画素をすべて同じディジタル位置情報と
見なすことも可能である。このように、すべての参照画
素を加算して平均濃度値を求めることができる。

【００３５】このようにディジタル位置情報を用いるこ
とは、Ｑ１１とその参照画素の距離を実際に求める位置
情報を用いる従来の方法に比べて、距離の算出がきわめ
て簡単で、変換画素算出の際に必ず計算を行う位置情報
計算を簡易化する絶大な効果を持ち、演算の高速化と実
現装置の簡易化の大きな効果を生む。なお、本発明はデ
ィジタル位置情報を用いた場合へも、位置情報を用いた
場合へも、ともに適用が可能である。これらにより、平
均濃度値Ｒｉｊは、０〜Ｂまでの値を得ることができ、
これが中間調値を示す値となる。例えば、このＲｉｊの
値を、出力機器が５１２階調まで表現できる場合にはＢ
＝５１１として０〜５１１の値を、６４階調まで表現で
きる場合には０〜６３の値となるように、Ｂの値を決
め、Ｒｉｊの値を決定できる。

【００３６】図１の１０４の係数α記憶手段では、縮小
したい大きさ、すなわち変換比率の大小に応じて係数α
をあらかじめ決め、あらかじめ記憶しておく。これは、
たとえ同一の出力機器の場合でも、変換比率の大小によ
り最適となる変換画の品質が変化し、その差を考慮し、
最適な品質の変換画の出力を実現できるようにしたのが
本発明である。本発明の原理を説明するため、その一例
として、図３では（ａ）変換比率が１／４の時、（ｂ）
変換比率が１／７の時を示している。図３（ａ）では原
画素として１６個を用い、図３（ｂ）では原画素として
４９個を用いて、平均濃度を算出して、平均濃度値Ｒｉ
ｊを求める。図３（ａ）の１６個の原画素の内１画素の
みが黒画素の場合は、１／１６の濃度になり、図３
（ｂ）の４９個の原画素の内１画素のみが黒画素の場合
は１／４９の濃度となる。このように、平均濃度値Ｒｉ
ｊの値は、変換比率の大小に応じてその強度が変化し、
変換比率が小さくなるに従い、Ｒｉｊの値を薄く感じて
しまう。すなわち、図４に示すように、人が感じる平均
濃度値Ｒｉｊの強度は、変換比率が小さくなるに従い急
激に弱くなる。このため、図６に示すような変換画素の
強度を感じる強さを一定に保つためには、図５に示すよ
うな係数αを用いて、Ｒｉｊにα×Ｒｉｊの調整を行う
必要がある。このように、係数αを定めることができ
る。ここで、変換比率の小さな場合をα１、大きな場合
をα２として、α１≧α２とすることが本発明の大きな
特徴である。

【００３７】ここで、出力するときの変換比率に応じて
係数αを決定する具体的な例として、 変換比率が比較
的大きな値のとき、例えば１／２のとき、α＝α２＝
１．４、変換比率が中程度の値のとき、例えば１／５の
とき、α＝α５＝２．０、変換比率が小さい値のとき、
例えば１／１０のとき、α＝α１０＝４．５、というよ
うに定める。このように、変換比率に応じて、係数αを
予め定義しておく。なお、α２の値を１．４としている
がこれは一例であり、この値に固定するものでなく出力
機器の種別により変動する値とすることができる。同様
に、α５、α１０の値を決定でき、さらに、変換比率が
１／８や３／２０などの場合も、補完して決めることが
でき、ある特定の値に限定されるものではなく、この程
度の値と定め、多少の増減をすることができる。

【００３８】ここで説明したように、変換画素の値とし
て原画素の平均値を算出する方法では、変換比率が小さ
くなるに従い原画像の黒い細線がより薄く表現されてい
く現象があり、この係数αはこの問題を解決するため
に、変換比率が小さくなるに従い変換画素の階調値を強
調するものであり、画品質劣化を防ぐきわめて大きな効
果を有している。

【００３９】また、図１の１０５の、出力する機器の種
別と解像度に応じて係数βの値を予め決めておく係数β
記憶手段について説明する。出力機器には、いろいろな
種類の機器、プリンタやディスプレイ機器などが存在
し、これらの種類の違いによる出力品質の差が生じるこ
とがある。また、同一の出力機器へ出力する場合でも、
出力解像度を変更できる機器がある。このように、変換
比率で変換画品質が変動するが、その値も出力機器の種
別や解像度に応じて変化する。このため、出力機器の種
別と解像度に応じた係数βを設定しておく。

【００４０】例えば、プリンタ印刷において、１００Ｐ
ＰＩ（＝３．９４ピクセル／ｍｍ）、２００ＰＰＩ（＝
７．８７ピクセル／ｍｍ）、３００ＰＰＩ（＝１１．８
ピクセル／ｍｍ）、４００ＰＰＩ（＝１５．７ピクセル
／ｍｍ）と解像度を変えて印刷することがある。ファク
シミリ機器においても、入力出力の解像度を２００ＰＰ
Ｉ、３００ＰＰＩ、４００ＰＰＩと変更することが可能
である。このように出力解像度を変更できる出力機器の
場合、解像度に応じた係数βを用いて変換画像を作成す
る。これは、図７に示すように、上記で求めた平均濃度
値Ｒｉｊを解像度の高低を変化させることができる機器
へ出力すると、人が感じる濃度としては、解像度が高く
なるに従い、同一のＲｉｊの値を薄く感じるという特性
を持つことによる。

【００４１】これから、係数βの値として一例として、 １００ＰＰＩのとき、β＝β１＝１．４、 ２００ＰＰＩのとき、β＝β２＝２．０、 ３００ＰＰＩのとき、β＝β３＝３．０、 ４００ＰＰＩのとき、β＝β４＝４．０、 とする。これにより、出力機器の解像度の違いに応じた
最適な画像を得ることが可能になる。

【００４２】なお、β１の値を１．４としているがこれ
は一例であり、この値に固定するものでなく出力機器の
特性により変動する値であり、これ以外の値を取ること
もあり得る。同様に、β２、β３、β４の値も本例に限
定されるものではなく、おおよそこの程度の値と定め
て、主観的な評価から微調整してきめることができる。
なお、高解像度の係数をβＨ、低解像度の係数をβＬと
すると、 βＨ≧βＬ とすること、すなわち、出力機器の解像度が高くなるほ
ど係数βを大きく予め設定しておく。これにより、中間
調画像を品質よく作成することが可能になる。この係数
βは、縮小変換画像が特に高解像度になるに従い中間調
の値を人間が弱く感じるのを補って強調するものであ
り、出力機器の解像度の高低に応じて中間の階調値を強
調させたり、弱くしたりする効果を有している。

【００４３】次に、図１の１０６の決定手段により、変
換比率を判定し、変換比率に対応した係数αと係数βを
決定する。例えば、印刷するときにどの機器へどの解像
度で印刷するかを人が指定するとき、もしくは出力機器
がすでに固定されているときにはその変換比率を予め定
めておくことより、変換比率を判定して、該当する変換
比率の係数αと係数βを、係数α記憶手段１０４と係数
β記憶手段１０５からそれぞれ読み出して決めることが
できる。なお、図５を表す関数式を定めておくなどし
て、その都度、係数αと係数βを計算してもよい。

【００４４】次に、図１の１０７の変換画素決定手段に
おいて、決定した係数αと係数βを前記１０３の平均濃
度値決定手段で算出した平均濃度値Ｒｉｊに乗じて、出
力機器変換比率と解像度に応じた変換画素の値を決定す
る。例えば、変換比率１／２で縮小変換した画像をプリ
ンタへ４００ＰＰＩで印刷する場合、変換画素の値Ｑｉ
ｊは、 Ｑｉｊ＝α２×β４×Ｒｉｊ となる。同様に、変換比率１／１０で縮小変換した画像
をディスプレイ機器へ解像度１００ＰＰＩで表示する場
合には Ｑｉｊ＝α１０×β１×Ｒｉｊ となる。このように、変換比率に応じた係数αと出力機
器の解像度に応じた係数βを用いて、最適な品質の変換
画を生成することが可能になる。

【００４５】これに対し従来技術では、変換比率の大
小、解像度の高低に応じた中間調表現画像の生成ができ
ず、変換比率が小さくなるに従い、出力機器が高解像度
になるに従い画品質が劣化することに全く対応すること
ができなかった。

【００４６】次に、図１、１０８の出力値決定手段で
は、出力機器の表現できる階調数と画像の有する階調数
が一致しない場合に、整合性をとる。すなわち、出力機
器に合わせて、表現する階調数を変化させる。例えば、
４階調しか表現できない出力機器の場合など、２５６階
調の画像を４階調の限られた中間調値へ割り当てて、実
際に出力する値を決定する。反対に、出力機器が２５６
階調表現可能であり、画像が４階調のみの場合、白や黒
の偏りなく、６４階調おきに平均的に分布させて表現し
た値を決定する。

【００４７】なお、１０８の出力値決定手段は本発明に
必須な手段ではないことがある。例えば、出力機器が１
６階調表示可能なとき、変換画素が１６階調で表現され
ている場合などである。このように、中間調画像の階調
数が、出力機器の階調数と同じ場合には不要である。さ
らに、２５６階調で表現された中間調画像をそのまま４
階調表現可能な出力機器へ入力すると自動的に限られた
階調教、例えば４階調へ自動的に割り当てることができ
る出力機器がある。このような機器へ出力する場合に
も、本発明においては１０８の出力値決定手段を必要と
しない。これにより、本発明を限定することにはならな
い。

【００４８】また、図１、１０９の２値化手段は、出力
機器の表現できる階調数として２階調とし、２値画像を
出力する。この処理は、次の通りである。一例として、
中間調画像としてＢ＝２５５、すなわち、縮小変換した
画像として２５６階調の画像を作成する。変換比率の大
小に応じて予めｓの値を定めておく。例えば、変換比率
が大きい場合、ｓ＝１２８とし、変換比率が小さい場合
にはｓ＝６４とする。これを記憶しておき、これをしき
い値として、中間調画像を２値化することにより実現が
可能である。

【００４９】このように、１０９の２値化手段により、
本発明による中間調画像を２値化して２値画像が生成で
きる。なお、２値化に関しては、１つの変換画素を対象
に２値化する手段と、複数の変換画素を集めて２値化す
る手法があり、どちらも１０９へ適用することが可能で
ある。１つの変換画素のみを２値化するのは、処理が簡
易で、ハードウェアが小さくなる利点を有している。複
数の変換画素を集めて２値化する方法は、処理や装置が
複雑になるが、写真などの中間調を２値化するときに品
質劣化を抑えて２値化することができる利点を有してい
る。

【００５０】図８に本発明による縮小変換画の効果を変
換画例で示す。比較のため、図９に従来の変換法による
図８と同じ原画像による変換画を示す。図８、図９にお
いて、（ａ）は変換比率が主走査方向・副走査方向とも
１／４であり、（ｂ）は同じく１／１０である。

【００５１】図９の従来技術においては、変換比率が小
さくなるに従い、変換画が薄く表現されていることが、
一見して、あるいはヒストグラムからもわかる（黒画
素、黒寄りの中間値画素が少ない）。このため、画品質
劣化が著しい。これに対して、図８の本発明による変換
画は、変換比率に対応した係数αを用いて、変換比率が
小さくなっても変換画品質の劣化を防いでいることが、
図９の変換画と見比べても、ヒストグラムの比較からも
わかる（黒画素、黒寄りの中間値画素が多い）。係数α
の値としては、本例では１／４のときには約２を、１／
１０の時には約５を用いている。

【００５２】以上説明したように、変換比率ごとに定義
した係数αを設けることが、本発明の特徴である。さら
に、出力機器の種別や解像度の高低に応じて定義した係
数βを設けることにより、より微調整が行えるようにし
たことがもう一つの大きな特徴である。従来の変換法で
は、変換比率が大きいときや小さいときに変換画素濃度
が変化して画品質劣化を生じてしまうこと、また、出力
機器へ出力する種類や解像度の高低により画品質劣化を
生じてしまうこと、この両者を克服することができなか
った。本発明は、この問題に対処して、いかなる変換比
率でも、いかなる出力機器でも、縮小変換した中間調画
像を最適な品質で出力することが可能になる。

【００５３】なお、従来の変換方法で作成した変換画
を、本発明で示した係数βのみを用いて変化させ、変換
画１枚のみを出力することが考えられる。これは、例え
ば、印刷時にプリンタの階調特性を変化させることと機
能的には同等である。このような特別な補正を行う場
合、１枚のみの出力に限定すれば本発明と同等の品質の
画像を得ることができる。しかし、図８のように、１枚
の印刷紙面に複数の変換比率の縮小変換画を印字した場
合に、すべての変換画面の品質を最良に表示することが
不可能である。これに対し、変換比率に対応した本発明
では、同一の出力機器へ、複数の変換比率の画像を同時
に表示させた場合でも、どの画像も最適な品質の変換画
を出力することができるのが大きく異なる。

【００５４】なお、上記の実施形態例では、水平方向と
垂直方向の変換比率が同一の場合について説明したが、
本発明は、水平方向と垂直方向の変換比率が異なる場
合、及びその一方が拡大変換する場合に対しても、適用
可能である。

【００５５】また、上記の実施形態例では、原画像が白
黒の中間調画像、変換画も白黒中間調画像か白黒の２値
画像である場合を対象に説明してきた。しかし、本発明
は、中間調画像として白黒に限定されるものでない。白
黒画像以外、例えば、白色地に赤文字のような２色で表
現されている画像に対しても適用が可能である。すなわ
ち、情報の有無を例えば中間調画像の最大値２５５、最
小値０で表現すると、２５５を赤、０を白の下地とし
て、本発明における中間調画像へと帰着できる。これに
よる縮小変換された中間調画像は、最大の階調を持つ色
を赤とし、最低の階調を白地として、中間の濃度を赤の
階調成分で表現することで、白赤の２色の画像を中間調
画像へ縮小した画像が得られる。また、それを２値化処
理した結果は、情報がある場所を赤で、ない場所を白地
に彩色したことに相当する。

【００５６】なお、本発明は、記録媒体を読み取るため
の読取装置と、記録媒体から読み取ったプログラムや予
め用意した係数α、係数β、原画像、変換画像等を格納
しそれらを自由に読み出し可能なメモリ装置あるいはそ
れに準ずる装置と、各種の処理を行う際に必要なデータ
を保持するためのバッファやそれに準ずる装置と、その
処理の過程で必要な情報を表示したり変換画像を出力し
たりするためのディスプレイやプリンタなどの出力装置
と、必要な指示を与えるためのキーボードやマウスなど
の入力装置とを備え、それらのメモリ装置、バッファ、
出力装置及び入力装置などを上記プログラムによって予
め定められた手順に基いて制御するコンピュータやそれ
に準ずる装置により、図１〜図７を用いて説明した本発
明の実施形態例での処理の手順ないしアルゴリズムを適
宜、実行することが可能であり、その処理の手順ないし
アルゴリズムをコンピュータ等に実行させるためのプロ
グラムを上記読取装置が読み取り可能な記録媒体、例え
ばフロッピーディスクやメモリカード、ＭＯ、ＣＤ、Ｄ
ＶＤなどに記録して配布することが可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、中間調画像を表現できる出力機器へ出力する場
合、変換比率が大きいときと小さいときの変換画の濃度
値を変化させて、最適な品質の中間調画像を作成して出
力することができる。また、出力機器の種類や解像度の
高低においても変換画品質が変化するので、その変化に
対応するための係数βを用い、出力機器を選ばずにどん
な機器に対しても、最適な品質の中間調画像を作成して
出力することができる。

【００５８】これにより、特に、変換比率が小さくなっ
たとき、さらには出力機器が高解像度になったときに画
品質が著しく劣化してしまう従来の欠点を克服できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例を説明するための、変換
比率に応じた係数αと出力機器に対応した係数βを用い
た変換画像を生成するブロック図である。

【図２】本発明の原理を説明するための原画素と変換画
素との位置配置図である。

【図３】（ａ），（ｂ）は、変換比率により、１画素の
濃度が１／ｎ×ｎとなる原理を示す図である。

【図４】人が平均濃度値Ｒｉｊの濃度を感じる強さが変
換比率により変化するグラフを示す図である。

【図５】本発明の実施形態例において、変換比率の変化
に対応して係数αを変化させるグラフを示す図である。

【図６】変換画素の濃度値を感じる度合いが変換比率に
よらず一定を示すグラフを示す図である。

【図７】解像度の高低により、人が同一の中間調値の濃
度を感じる強さが変化するグラフを示す図である。

【図８】（ａ），（ｂ）は、本発明による変換画例とそ
の効果を示す図である。

【図９】（ａ），（ｂ）は、従来法による変換画の劣化
の具体例を示す図である。

【符号の説明】

１０１…変換画素位置検出手段 １０２…複数の原画素決定手段 １０３…平均濃度値決定手段 １０４…係数α記憶手段 １０５…係数β記憶手段 １０６…係数α、係数β決定手段 １０７…変換画素決定手段 １０８…出力値決定手段 １０９…２値化手段 １１０…原画像判定手段 １１１…中間調変換手段

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間調表現された原画像を任意の変換比
   率で縮小して中間調出力可能な出力機器へ出力する画像
   の縮小変換方法において、 変換後の画像の各画素を変換画素とし、該変換画素を変
   換比率に応じて原画像の上に重ねて配置したときの該変
   換画素と原画像の画素である原画素の位置関係を求める
   第１手順と、 前記変換画素の周囲の複数の原画素を求める第２手順
   と、 前記求めた複数の原画素の値から、平均濃度値を求める
   第３手順と、 出力機器へ出力する変換比率を決定して該変換比率に応
   じて係数αを決定し、該出力機器の解像度に応じて係数
   βを決定する第４手順と、 前記求めた平均濃度値と前記決定した係数αと係数βか
   ら前記変換画素の中間調表現の値を決定し変換画像を算
   出する第５手順と、 を有することを特徴とする中間調縮小変換方法。
2. 【請求項２】 前記第３手順では、 原画像が２値画像であるか否かを検出する第６手順と、 原画像が２値画像であることを前記第６手順で検出した
   時には、２値画像の黒値あるいは白値を予め定めた中間
   調画像の黒値あるいは白値の最大値に変換する第７手順
   と、を有し、 前記第７手順で変換された原画像の原画素の値を用いて
   平均濃度値を求める、ことを特徴とする請求項１に記載
   の中間調縮小変換方法。
3. 【請求項３】 前記第４手順では、 変換比率が小さい場合の前記係数αをα１、変換比率が
   大きい場合の前記係数αをα２とした場合、α１≧α２
   として係数αを決定する、 ことを特徴とする請求項１または２に記載の中間調縮小
   変換方法。
4. 【請求項４】 前記第５手順では、 前記決定した変換画素の中間調表現の値を変換比率ごと
   に予め定めたしきい値で２値化して変換画像を算出す
   る、 ことを特徴とする請求項１，２，３のいずれかに記載の
   中間調縮小変換方法。
5. 【請求項５】 中間調表現された原画像を任意の変換比
   率で縮小して中間調出力可能な出力機器へ出力する画像
   の縮小変換装置において、 変換後の画像の各画素を変換画素とし、該変換画素を変
   換比率に応じて原画像の上に重ねて配置したときの該変
   換画素と原画像の画素である原画素の位置関係を求める
   第１手段と、 前記変換画素の周囲の複数の原画素を求める第２手段
   と、 前記求めた複数の原画素の値から、平均濃度値を求める
   第３手段と、 変換比率に応じて予め係数αを定めて記憶しておく第４
   手段と、 出力機器の解像度に応じて係数βを定めて記憶しておく
   第５手段と、 出力機器へ出力する変換比率を決定して該変換比率に応
   じた係数αと該出力機器の解像度に応じた係数βを前記
   記憶したものから決定する第６手段と、 前記求めた平均濃度値と前記決定した係数αと係数βか
   ら前記変換画素の中間調表現の値を決定し変換画像を算
   出する第７手段と、 を有することを特徴とする中間調縮小変換装置。
6. 【請求項６】 前記第３手段は、 原画像が２値画像であるか否かを検出する第８手段と、 原画像が２値画像であることを前記第８手段で検出した
   時には、２値画像の黒値あるいは白値を予め定めた中間
   調画像の黒値あるいは白値の最大値に変換する第９手段
   と、を有し、 前記第９手段で変換された原画像の原画素の値を用いて
   平均濃度値を求めるものである、 ことを特徴とする請求項５に記載の中間調縮小変換装
   置。
7. 【請求項７】 前記第４手段は、 変換比率が小さい場合の前記係数αをα１、変換比率が
   大きい場合の前記係数αをα２とした場合、α１≧α２
   として記憶するものである、 ことを特徴とする請求項５または６に記載の中間調縮小
   変換装置。
8. 【請求項８】 前記第７手段は、 前記決定した変換画素の中間調表現の値を変換比率ごと
   に予め定めたしきい値で２値化して変換画像を算出する
   ものである、 ことを特徴とする請求項５，６，７のいずれかに記載の
   中間調縮小変換装置。
9. 【請求項９】 請求項１，２，３，４のいずれかに記載
   の中間調縮小変換方法における手順を、コンピュータに
   実行させるためのプログラムを該コンピュータが読み取
   り可能な記録媒体に記録した、 ことを特徴とする中間調縮小変換方法を記録した記録媒
   体。