JPH03144496A - パターン変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はワードプロセッサやパソコン、ファクシミリ端
末等の情報処理装置で用いる文字フォント等の画像パタ
ーンの拡大等を行うパターン変換装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来の高画質なパターン変換技術としては特開昭６１−
２０８０８２号公報に記載されているように、処理対象
ドツト内の補間データを得るために１部分パターンメモ
リを複数個用意し、これらのメモリの出力を合成する技
術が知られている。

また、昭和６３年度画像電子学会全国大会予稿２７号１
１７頁〜１２０頁「自動ボトムアップベクトル化フォン
ト」に記載されているように、ドツトフォントのアウト
ラインを抽出し、個別ベクトル化、ベクトルの平滑化を
行ない、その後塗つぶしを行なう技術が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前記従来技術の、パターンメモリを複数個用意
する技術は、任意倍率の拡大を高画質に実行する場合、
パターンメモリの数が急速に増加し柔軟性に乏しく、か
つ、ハードウェアコストが増大するという問題点があっ
た。

一方、ドツトフォントのアウトラインを抽出する技術は
、柔軟性に豊むが、処理が複雑であるために、処理時間
を要し、また、ＬＳＩ化が困難であるという問題点があ
った。

本発明の目的は、高画質で任意倍率の拡大に柔軟かつ高
速に対応可能で、低いハードウェアコストで実現できる
パターン変換装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前記目的を達成するために、原画像に拡大処
理を施し拡大画像を得るパターン変換装置であって、拡
大処理対象画素および所定の処理対象画素周辺画素より
なる画素ブロックの画素パターンの配列状態を検出する
手段と、該配列状態より処理対象画素に対応する拡大画
像の領域に設定する補間境界を設定する手段と、前記領
域内の各画素の位置の情報と設定した補間境界と処理対
象画素の値とより、前記拡大画像の領域内の各画素の値
を定める手段とを有することを特徴とするパターン変換
装置。

なお、前記補間境界を設定する手段は、処理対象画素に
対応する拡大画像の領域を区分けした領域である部分領
域に設定する補間境界を、検出した配列状態より各部分
領域について個々に求め、前記各画素の値を定める手段
は部分領域内の各画素の位置の情報と該部分領域につい
て設定した補間境界と処理対象画素の値とより、前記拡
大画像の各部分領域内の各画素の値を定めるようにする
のが望ましい。

また、前記画素ブロックとして、（２Ｎ−１）ｘ　（２
Ｍ−１）（Ｎ、Ｍは整数）画素を用い、かつ、前記部分
領域として処理対象画素に対応する拡大画像の領域をＮ
×Ｍに区分けした領域とすることが望ましい。

さらには、前記補間境界を設定する手段は、補間境界を
設定する領域における傾きおよび切片により、補間境界
として直線を設定するようにしても良い。

また、前記補間境界を設定する手段は１画素ブロックの
画素パターンの配列状態の情報を補間境界の情報に変換
する変換部を２種備え、かつ、該変換部を拡大処理対象
に応じて切り替える機能を有することが望ましい。

また、前記パターン変換装置は、前記原画像の水平およ
び垂直方向の各画素数と前記拡大画像の水平および垂直
方向の各画素数とを用いて生成した前記各画素の位置の
情報を、前記各画素の値を定める手段に供給する手段を
備えても良い。

また、前記パターン変換装置は、設定した前記補間境界
を記憶する手段と、記憶している補間境界の設定状況に
応じて、新たな補間境界の設定を抑圧する手段を備える
ことが望ましい。

また、前記目的達成のために本発明は、拡大処理対象画
素および所定の処理対象画素周辺画素よりなる画素ブロ
ックの画素パターンの配列状態を検出する手段と、該配
列状態より処理対象画素に対応する拡大画像の領域に設
定する補間境界を設定する手段と、前記領域内の各画素
の位置の情報と設定した補間境界と処理対象画素の値と
より、前記拡大画像の領域内の各画素の値を定める手段
とを有することを特徴とするパターン変換ＬＳＩを提供
する。

また、本発明は、併せて、前記パターン変換装置、もし
くは請求項７記載のパターン変換ＬＳＩを備えたことを
特徴とする情報処理装置をも提供する。

さらに、前記目的達成のために、本発明は、原画像に拡
大処理を施し拡大画像を得るパターン拡大方法であって
、 原画像の各画素に対応する領域の拡大画像を求めるにあ
たり、拡大対象画素とその周辺画素よりなる画素ブロッ
クを原画像より抽出し、拡大対象画素の各頂点について
、 頂点を起点とし、該頂点を共有して隣合う画素の値と等
しい値の画素が画素ブロック内において該頂点より辺の
他頂点方向に連続する長さと、等しい長さの辺上または
辺の延長線上の点を終点とする線分を、該頂点を一端と
する拡大対象画素の２辺について抽出し、抽出した２線
分の中点を結ぶ線分を求め、 拡大対象画素に対応する拡大画像の領域の補間境界線を
、各頂点について求めた線分に対応する拡大線分とする
ことを特徴とするパターン拡大方法を提供する。

［作　用コ 本発明に係るパターン変換装置によれば、順次、拡大処
理対象画素および所定の処理対象画素周辺画素よりなる
画素ブロックの画素パターンの配列状態を検出し、該配
列状態より処理対象画素に対応する拡大画像の領域に設
定する補間境界を設定し、前記領域内の各画素の位置の
情報と設定した補間境界と処理対象画素の値とより、前
記拡大画像の領域内の各画素の値を定めることにより、
拡大画像が得られる。

なお、前記補間境界の設定および各画素の値の決定は、
処理対象画素に対応する拡大画像の領域を区分けした領
域である部分領域に設定する補間境界を、検出した配列
状態より各部分領域について個々に求め、部分領域内の
各画素の位置の情報と該部分領域について設定した補間
境界と処理対象画素の値より、前記拡大画像の各部分領
域内の各画素の値を定めるようにするのが望ましい。こ
のように、部分領域について個々に処理を行うことによ
り、処理が簡単化し、また、装置を簡略化できる。

また、前記画素ブロックとして、（２Ｎ−１）Ｘ　（２
Ｍ−１）（Ｎ、Ｍは整数）画素を用い、かつ、前記部分
領域として処理対象画素に対応する拡大画像の領域をＮ
×Ｍに区分けした領域とすることが望ましい。これによ
り、周辺画素数に応じた美しさの拡大画像を得ることが
できる。

さらには、前記補間境界の設定は、補間境界を設定する
領域における傾きおよび切片による、直線に設定により
実現するようにしても良い。これにより、境界の定義、
前記拡大画像の部分領域内の各画素の値の決定が容易と
なる。

また、拡大処理対象に応じて、２種の画素ブロックの画
素パターンの配列状態の情報を補間境界の情報に変換す
る変換部を切り替えて、前記補間境界の設定を行うのが
望ましい。これみより、カタカナ、漢字、ひらがな等の
拡大処理対象に応じた平滑処理が実行でき、美しい拡大
画像が得られる。

また、前記各画素の位置の情報は、前記原画像の水平お
よび垂直方向の各画素数と前記拡大画像の水平および垂
直方向の各画素数とを用いて生成するようにしても良い
。これにより、本パターン変換装置に対する拡大命令は
、前記原画像の水平および垂直方向の各画素数と前記拡
大画像の水平および垂直方向の各画素数の設定と１画素
データの供給だけで実現できる。

また、前記パターン変換装置は、設定した前記補間境界
を記憶し、記憶している補間境界の設定状況に応じて、
□新たな補間境界の設定を抑圧することが望ましい。こ
れにより、孤立点の発生を防止できるからである。

また１本発明に係るパターン変換ＬＳＩは、拡大処理対
象画素および所定の処理対象画素周辺画素よりなる画素
ブロックの画素パターンの配列状態を検出し、該配列状
態より処理対象画素に対応する拡大画像の領域に設定す
る補間境界を設定し、順次、前記領域内の各画素の位置
の情報と設定した補間境界と処理対象画素の値とより、
前記拡大画像の領域内の各画素の値を定める。

また、本発明に係る情報処理装置は、前記パターン変換
装置、パターン変換ＬＳＩに原画像を所定の形式により
供給し、拡大画像を得る。

また、本発明に係るパターン拡大方法によれば、各画素
に対応する領域の拡大画像を得るにあたり、拡大対象画
素とその周辺画素よりなる画素ブロックが原画像より抽
出され。

また、拡大対象画素の各頂点について、頂点を起点とし
、該頂点を共有して隣合う画素の値と等しい値の画素が
画素ブロック内において該頂点より辺の他頂点方向に連
続する長さと、等しい長さの辺上または辺の延長線上の
点を終点とする、該頂点を一端とする拡大対象画素の２
辺について抽出された２線分の中点を結ぶ線分が求めら
れる。

そして、拡大対象画素に対応する拡大画像の領域の補間
境界線は、この各頂点について求めた線分に対応する拡
大線分とされる。

以上のように１本発明によれば、原画増の所定の領域の
画素パターンの配列状態により補間領域を決定し、拡大
画像の各画素との位置関係により各画素の値を決定する
ため高画質な拡大処理を高速に実現できる。

［実施例］ 以下、本発明の第１の実施例を説明する。

まず、本実施例に係るパターン変換装置が、実行する拡
大平滑化処理アルゴリズムの説明を行なう。

第４図に平滑化アルゴリズムの概要を示す。

本装置は、文字ファンｌ−等の任意倍率の拡大処理を行
うものであるが、本実施例においては、−例として、縦
、横共、４倍に拡大する例について説明する。

第４図に示すように、３×３画素の原画像４００を４倍
に拡大する場合、画素数は１６倍の１４４画素となる、
美しい拡大文字ファント等を得るためには、これらの画
素の各々について白黒濃度を決定し平滑化する必要があ
る。

本実施例は、この濃度決定を、原画像の画素に対応する
位置領域の画素の集合（以下画素ブロックという）を単
位として実行する。

４０２は、処理対象画素ブロック（中央部）内の濃度補
間境界を、処理対象画素ブロックに対応する原画像画素
（以下、処理対象画素という）およびその周辺画素（以
下、単に周辺画素という）の濃度配列状態により決定す
る処理を例示したものである。

第４図中（ａ）を例にとると、３×３の領域のうち、中
央の領域が現在の処理対象画素ブロックを示し、その他
の領域は、周辺画素を示す。

各画素のうち黒く塗ったものは黒画素、白いものは白画
素、斜線のものはどちらでも良いものとする。

処理対象画素ブロックに対応する処理対象画素が白で周
辺画素の濃度が第４図（ａ）のような配列となった場合
には、図示したように処理対象画素ブロックの左上部の
一部を黒くし、残りの部分を処理対象画素と同じ白とす
ることにより平滑化を行う。

この黒く濃度変化させた部分と濃度変化させない部分と
の境界を補間境界と呼ぶ。

本実施例では、以下第４図（ｂ）〜（ｈ）までの、補間
境界のパターンを用意している。

第４図（Ｃ）は第４図（ｂ）が裏返しになったもの、第
４図（ｄ）〜第４図（ｆ）は第４図（ａ）〜第４図（ｃ
）の白黒濃度を反転したものとなっている。

第４図（ｇ）と第４図（ｈ）は、ひらがなを拡大する時
に用いる特殊パターンであり漢字やカタカナを拡大する
時には、この配列での補間処理は行なわない。このこと
により、ひらがなは丸みをおびた。

漢字、カタカナは直角が保持された高画質な拡大ができ
る。

第４図で示した濃度配列パターンは、補間が処理対象画
素の左上に行なわれる例を示したものであるが、実際の
補間は、右上、左下、右下についても同様に補間を行な
う。

第５図は、処理対象画素ブロックｅの濃度補間境界の例
を示したものである。

第５図中ａ　”　ｄ、およびｆ　−ｉは周辺画素である
。前述したように、左上、右上、左下、右下について補
間を行った場合、一つの処理対象画素ブロックに対し、
最大４本の補間境界が存在する可能性があり、これらを
同時にパターン処理するには大きなハードウェアを必要
とする。

このため、本実施例では、第５図中で太線で示した一部
の領域に着目する。この部分を拡大したのが第６図であ
る。

第４図に示したパターンを用いた場合、第６図に示す領
域では直線はいずれかの一本に限定することができる。

そこで、さらに、この部分領域を単位に処理を行うこと
により、処理を簡単化することができる。

この部分領域の補間領域の決定は、前述したように周辺
画素を参照画素として決定するが、本実施例においては
、この参照画素の配列を並び換え。

各部分領域の処理を統一的に行うことにより、さらに処
理を簡単化する。

第１０図に、部分領域の処理を行う際、参照画素の配列
をどのように変化させるかを示す。

表中、Ｘ□〜Ｘ９は参照画素の配列を示し、５ＨＦＸ、
５ＨＦＹは処理対象部分領域の識別を示す画素遷移フラ
グであり、左列より左上、右上、左下、右下の部分領域
を示す。Ａ、Ｂ〜工は周辺画素を示し、第５図中の同一
符号と対応する。

第１１図は、第５図に示した参照画素配列Ｘ工〜Ｘｇに
より、第６図に示すどの境界を選択するかを示す濃度補
間決定表である。

表中の１は黒、Ｏは白を示し、空白は白でも黒でも良い
ことを示す。たとえば、左上の部分領域処理時、第６図
に示す境界のが選ばれる場合は、第５図の周辺画素（ｂ
ｃｄｅｇ）が（１０１０１）もしくは（０１０１１）の
並びになった場合であることを示している。以下同様に
■〜■の境界となる場合も示している。［相］はひらが
な拡大時の特殊モード用である。

以上、すなわち参照画素を基に、第１１図により、部分
領域における補間直線の傾きの正負Ｓ、補間直線の傾き
の絶対値ＰＡおよび切片ＰＢを決定する。

なお、基本的には、以上の平滑化アルゴリズムを各部分
領域および各画素ブロックについて順次実行することに
より全画像の境界を設定することができるが、補間対象
パターンが複雑になると接続関係が保てない場合が起こ
る。

つまり、以上の処理では、２つのストロークの合流点、
すなわち、４つの濃度領域が隣り合う場合までは接続関
係を維持した補間が可能であるが、３つ以上のストロー
クが合流すると接続関係を維持できなくなる。この例を
第１２図に示す。

第１２図においては、２つのパターンの原画像および処
理例を１段目、２段目に示している。処理例に見るよう
に原画像が複雑化すると原画像にはない特異パターンが
発生し、接続関係がくずれてしまう。

そこで、部分領域処理において、第１３図に示すの参照
画素のパターンが発生した場合には、補間処理を禁止す
る。これにより、第１２図の最下段のように特異パター
ンの発生を抑圧することができる。

次に、求めた補間直線の傾きの正負Ｓ、補間直線の傾き
の絶対値ＰＡおよび切片ＰＢより定まる方程式を、各画
素について求解し、処理対象画素ブロックの各画素（以
下１着目点という）の濃度を塗りつぶし、出力する。

以上で、部分領域に関しての拡大処理を終了する。

本実施例に係るパターン変換装置は１以上のような処理
を、前記部分領域を単位として、各画素ブロックについ
て、順次行うことにより画像の拡大処理を実現する。

第ｉ図に１本実施例に係るパターン変換装置の構成を示
す。

図中、１１は入力データ１を一時蓄えるラインバッファ
、１３はラインバッファ１↓よりデータ油出部１２が抽
出したデータより補間領域境界を求める補間直線決定論
理部である。

１５は、処理前サイズレジスタ１７に設定されたパター
ン変換前のサイズ値および処理後サイズレジスタ１８に
設定されたパターン変換後のサイズ値を用いて、部分領
域の前記補間領域の塗りつぶし処理に用いる座標を生成
する座標生成部。

１４は、座標生成部１５が生成した座標と補間直線決定
論理部が決定した境界線より、塗りつぶし処理を行う塗
りつぶし部である。

以下、その動作を説明する。

まず、全体の動作について、説明する。

ラインバッファ１１は、−旦、入力データエを蓄積する
。

データ抽出部１２は、処理対象画素に応じて、処理対象
画素の周辺画素データをラインバッファ１１より取り出
し、処理対象としている部分領域に応じて、その配列を
並びかえ、参照画素として。

補間直線決定論理１３に供給する。

補間直線決定論理工３は、供給された参照画素より１部
分領域における補間境界を決定し塗りつぶし部１４に供
給する。

塗りつぶし部１４は座標生成部１５より供給される座標
と補間境界に基づいて、部分領域の各画素の濃度を決定
し、各画素データを出力する。

なお、あらかじめ、拡大、縮小のパラメータは。

バス１６を通じて処理前サイズレジスタ１７、処理後サ
イズレジスタ１８にＸ、Ｙ方向独立に設定する。座標生
成部１５は、これらのパラメータに基づいて、前記座標
をクロック信号３を用いて生成する。また、ラインバッ
ファ１１、データ抽出部１２．塗りつぶし部１４へ、デ
ータ更新やパラメータ変更の指示等を行う。

次に、前記ラインバッファの詳細について説明する。

第２図に、ラインバッファ１１の内部構成を示す。

図中、１１１．１１２．１１３はセレクタ、１１４はラ
ッチ１１４０〜１１４８からなるウィンドウマトリック
ス、１１５，１１６，１１５はシリアルレジスタである
。

ラインバッファ１１において、入力データｌは、セレク
タ５ＥＬＩＩＩを経由し、ウィンドウマトリクス１１４
に入力する。

セレクタ５ＥＬＩＩＩの出力は、ウィンドウマトリック
ス中において、ラッチ１１４０に入力し、ラッチ１１４
（ｌの出力は、ラッチ１１４Ｉに入力するというように
ラッチ１１４０〜１１４２は直列に接続されシフトレジ
スタのごとく動作する。

また、ラッチ１１４０〜１１４８の出力は、すべてライ
ンバッファ１１の外へ出力できるようになっている。

ラッチ１１４２の出力はウィンドウマトリクス１１４か
ら出てシフトレジスタ５Ｒ１１５に入力する。シフトレ
ジスタ５Ｒ１１５は、画像の１ライン分の画素数からウ
ィンドウマトリクス１１４の１行分つまり、ここでは３
画素を減算した画素数分のデータを蓄積している。

以下、同様に３ライン分のデータをこのラインバッファ
１１では保持する。

セレクタ５ＥＬＬ１１〜５ＥＬ１１３は、これらのデー
タを更新するか、保持するかを選択するものであり、外
部信号ＳＨＭＶにより制御される。

外部信号ＳＨＭＶは、処理対象画素が図中ｅに格納され
るようラインバッファを制御する信号である。

なお、データ更新時は、新しいデータがセレクタ５ＥＬ
Ｌ　１１を介し、ラッチ１１４０〜１１４２およびシフ
トレジスタ１１５に入力され、順次、次のラインヘデー
タが転送されるが、データ保持時は、同じデータがくり
返し進運することとなる。

以上、このようにシフトレジスタ１１５〜１１７を用い
ることにより、前記の拡大平滑処理時、同一データを何
回も本装置にロードする必要がなくなり、データ処理ス
ループットを向上できるという利点がある。

また、本実施例では、シフトレジスタ王１５〜１１５を
データ保持用メモリとして用いたが、これはＲＡＭを用
いても等価である。

外部信号ＳＨＭＶにより、処理対象画素が図中ｅに格納
され、その周辺画素がａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ
にそれぞれ格納されると、座標生成部１５は、処理対象
画素ブロック内の座標をＸ、Ｙ方向について発生する。

この座標生成部１５は、Ｘ座標生成部とＹｆｉ標生成部
より構成される。

以下、座標生成部１５について説明する。

第７図に座標生成部１５のＸ座標生成部の構成を示す。

図中、１５１はセレクタ、１５２．１５５．１５６はレ
ジスタ、↓５４．１５７は比較器、１５８は除算器、１
５３は演算器（以下、ＡＬＵという）である。

Ｘ座標生成部は、原画像のＸ方向の画素数を処理前画素
数レジスタ１７から、拡大画像の画素数を処理後画素数
レジスタ１８から読み取り、注目点の部分領域内におけ
るＸ座標ＤＸＸおよび部分領域の識別を示す画素遷移フ
ラグ５ＨＦＸ等を出力するものである。

以下、その動作を説明する。

ＡＬＵ１５３は、セレクタ↓５１を介して得られた処理
前画素数レジスタ１７の内容と、−時レジスタ１５２の
内容を加算し、その加算結果を一時レジスタに格納する
動作を、加算結果が処理後画素数レジスタの値以上にな
る迄繰り返す。

この加算結果と処理後画素数レジスタの値との比較は、
比較器１５４で行われるが、比較器１５４は、比較の結
果、加算結果が処理後画素数レジスタの値以上となった
ら、セレクタ１５１を処理後画素数を選択出力するよう
切り替えると共に、ＡＬＵＩ５３に、−時レジスタ１５
２の値より処理後画素数の減算を指示する。

この減算結果は、−時レジスタに格納され、以降の処理
前画素数レジスタ１７の内容と加算に用いられる。

以上の処理を繰り返すことにより一時レジスタには、画
素ブロック内の画素数分のＸ座標が順次、進運的に格納
される。

この、−時レジスタに格納されるＡＬＵ１５３の出力値
は、同時に比較器１５７と座標変換器１５６に供給され
る。

比較器１５７は、この値と処理後レジスタの値を除算器
１５８で１／２にした値とを比較し、がより大きければ
、画素遷移フラグ５ＨＦＸを出力すると共に、その旨、
座標変換器１５６に通知する。

座標変換器１５６は、ＡＬＵ　　１５３の出力値と比較
器１５７よりの通知に基づいて、ＡＬＵ１５３が出力し
ているＸ座標を各部分領域内のＸ座標ＤＸＸに変換して
出力する。

前記５ＨＦＸは、このＤＸＸが画素ブロック内における
右側の部分領域のものであることを示すものであり、Ｄ
ＸＸは処理を行う着目点の部分領域内のＸ方向の位置を
示すものである。

次に、第８図に座標生成部１５のＹ座標生成部の構成を
示す。

Ｙ座標生成部の構成は、Ｘ座標生成部と同じであり、原
画像のＹ方向の画素数を処理前画素数レジスタ１７から
、拡大画像の画素数を処理後画素数レジスタ１８から読
み取り、注目点の部分領域内におけるＹ座標ＤＹＹおよ
び部分領域の識別を示す画素遷移フラグ５ＨＦＹ等を出
力するが、その処理は、Ｘ座標生成部の処理１サイクル
を基準タイミングとして実行される。

すなわち、Ｘ座標生成部ＡＬＵ１５３の出力値が工進運
する毎にＹ座標生成部のＡＬＵｌ　５３　ａの出力値は
更新する。

なお、５ＨＦＹは、このＤＹＹが画素ブロック内におけ
る下側の部分領域のものであることを示すものであり、
ＤＹＹは処理を行う着目点の部分領域内のＹ方向の位置
を示すものである。

こうして作成された５ＨＦＸと５ＨＦＹと、ラインバッ
ファ１１のａ　−ｉからの画素データ抽出部よりデータ
抽出部１２および補間直線決定部１３は、処理を主部分
領域の補間境界を求める。

以下、データ抽出部■２および補間直線決定部１３につ
いて説明する。

第３図にデータ抽出部１２と補間直線決定部１３の構成
を示す。

データ抽出部１２はラインバッファ１１のａ〜ｉからの
画素データＡ〜■を入力し、部分領域の識別を示す座標
生成部よりの外部信号５ＨＦＸ、５ＨＦＹにより定まる
所定の参照画素Ｘ１−〜Ｘ８を第１０図に従い出力する
。これは１次段の補間直線決定部１３の入力となり、補
間直線決定部１３では、前述したようにこれと処理対象
画素と周辺画素とより表２，４に従って、部分領域にお
ける補間境界の直線の傾きの正負Ｓ、補間境界の直線の
傾きの縫対値ＰＡおよび切片ＰＢを決定する。

このＳ、ＰＡ、ＰＢより定まる方程式を、座標生成部１
５よりのＤＸＸ、ＤＹＹについて、求解し、処理対象画
素ブロックの各画素（以下、着目点という）の濃度を塗
りつぶし部１４で求め、出力する。

以下、塗りつぶし部１４について、説明する。

第９図に塗りつぶし部１４の構成を示す６図中、１４１
．１４２はシフタ、１４３は演算機（以下、ＡＬＵとい
う）、１４４は比較器。

１４５はペイント器である。

以下、その動作を説明する。

まず、第工図の座標生成部で作成した位置データＤＸＸ
をシフタ１４１で乗除算する。

これは、第１図の補間直線決定論理部１３で作成した境
界直線の傾きＰＡにより、前記ＤＸＸを２倍、１倍、１
／２倍に変化させるものである。

この処理は、単なるシフト操作で実現できる。

同様に切片に関しても、座標生成部からＹ方向の処理後
の画素サイズの１／２の値であるＹＤＩＳＴＨを入力し
、シフタ１４２により０倍。

１倍、２倍し、ＡＬＵ１４３にて、傾きの符号ＰＳを考
慮して１乗除算後のＤＸＸと加算する。

そして、これとＹ方向の位置データＤＹＹと比較器１４
６で比較して、比較結果と処理対象画素の値と画素遷移
フラグ５ＨＦＸ、５ＨＦＹとにより、ペイント器１５５
が白か黒かの濃度を決定する。すなわち、補間直線の上
部の画素は処理対象画素と異なる濃度、下部の画素は等
しい濃度とする。そして、５ＨＦＸ、５ＨＦＹを参照し
て、右上の部分領域については、左右の画素を並び替え
。

左下の部分領域については、上下の画素を並び替え、右
下の部分領域について上下左右の画素を並び替えて出力
する。なお、この並び替え処理は、画素データを蓄える
メモリと、該メモリへの書き込みアドレスの変換アドレ
スによるメモリよりの読み出し等の技術により容易に実
現できる。

これで、工処理対象画素の拡大処理が終了するので、Ｓ
ＨＭＶにより、順次、新たな処理対象画素をラインバッ
ファ１１のｅに格納し１以上の処理にを繰り返すことに
より、全体として、拡大画像を得ることができる。

以上のように１本実施例に係るパターン変換装置によれ
ば、少ないハードウェアで高画質な拡大ができる。また
、処理前と処理後の画素数を入力するだけで拡大処理を
実行するので、ホスト装置のＭＰＵ等やユーザーの負荷
を少なくできる。また、３ライン分のメモリを内蔵して
いるため、外部から何回も同じデータを入力する必要が
なく、ホスト装置等よりの画像データ転送のバス等を専
有する時間が少なくでき、システム全体の処理のスルー
プット性能を向上できる。

次に、本発明に係るパターン変換装置の第２の実施例に
ついて説明する。

第１４図に本実施例に係るパターン変換装置の構成を示
す。

図中、１７０１は補間処理有無記憶部、１７０２は処理
許可禁止判定部である。

他部は、前記第１実施例に係る同−符号部と同一である
ので説明を省略する。

すなわち１本実施例は、前述した第１実施例に補間処理
有無記憶部１７０１と処理許可禁止判定部１７０２を付
加した例である。

これらは、特異点発生を抑圧するための手段である。

まず、特異点の発生について、説明する。

第↓２図（ａ）太線部は原画像の王画素を示しており、
細線は１画素内を４分割する線を示しており、２重線は
補間処理により、孤立部が発生するか否かをチエツクす
るウィンドウを示している。

ウィンドウは着目画素の１つの角を中心に連続性をチエ
ツクするために設ける。

例えば、第１２図（ｂ−ｔ）では左上の部分のみ原画素
の濃度が変化されているため、問題はない。

第１２図（ｂ−２）では上側の２画素とも一部原画素の
濃度が変化されているがそれぞれ孤立することはありえ
ない。しかし、第１２図（ｂ−３）では、３画素の濃度
が１角をはさんで変化し、右上の濃度変化された部分１
２０１が孤立してしまい特異点が発生している。同様に
第１２図（ｂ−４）では右上、左下の部分１２０２．１
２０３で孤立点が発生している。すなわち、濃度変化の
重なりにより、補間部が分離してしまう。

このため、本実施例では、補間境界の設定を行なう際に
、角部分が孤立しないことを確認しながら処理する。も
しくは、過去に補間境界を設定した領域が孤立してしま
う補間境界の設定は行わないことにより特異点発生を防
止する。

この特異点防止のためには、拡大対象画素の各角周辺の
補間状況を知り、１の角をはさんで３ケ所以上の補間境
界の設定が重ならないように処理を制限することにより
特異点を防止すれば良い。

そこで１本実施例に係るパターン変換装置においては、
補間処理記憶部１７０１を設け、データ抽出部１２が抽
出した参照画素をもとに、各処理対象画素の配列パター
ンを記憶する。そして、処理許可禁止判定部１７０２が
、この記憶されている配列パターンより各処理対象画素
の各部分領域につき補間境界を設定するか否かを決定し
、補間直線決定論理部１３を制御する。

なお、画質をある程度犠牲にするのであれば、拡大対象
画素の左側（直前に処理を行なったもの）の画素の拡大
処理における補間状況だけにより判定することで特異点
防止は可能であり、また、上の画素の画素の拡大処理に
おける補間状況だけにより判定することで特異点防止は
可能であり、また直前画素と上の画素の状況により判定
することで特異点防止は可能である。この場合、補間が
行われた領域と角を共有する領域については補間処理を
抑圧すれば良い。

〔発明の効果コ 以上のように、本発明によれば、高画質で任意倍率の拡
大等に柔軟かつ高速に対応可能で、低いハードウェアコ
ストで実現できるパターン変換装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

画工図は第１実施例に係るパターン変換装置の構成を示
すブロック図、第２図はラインバッファ部の構成を示す
ブロック図、第３図はデータ抽出部と補間直線決定論理
部の構成を示すブロック図、第４図は２値画素の配列に
よる補間の例を示す説明図、第５図は補間境界線の例を
示す説明図、第６図部分領域における補＃Ｊ境界線を示
す説明図。 第７図はＸ方向の座標生成部の構成を示すブロック図、
第８図はＹ方向の座標生成部の構成を示すブロック図、
第９図は塗りつぶし部の構成を示すブロック図、第１０
図はデータ抽出部が配列変換に用いる表を示す図、第１
１図は補間直線決定論理部が境界線の決定に用いる表を
示す図、第１２図は特異点パターンの拡大処理の例を示
す表を示す図、第１３図は補間直線決定論理部が特異点
処理に用いる表を示す図、第１４図は第２実施例に係る
パターン変換装置の構成を示すブロック図。 第１５図は特異点防止の概念図である。 １１・・・ラインバッファ、１２・・・データ抽出部、
１３・・・補間直線決定論理部、１５・・・塗りつぶし
部、工４・・・３画素縮小論理部、１６・・・拡大縮小
セレクタ、１４１．１４２・・・シフタ、１４３・・・
演算器、１４４・・・比較器、１４５・・・ペイント器
、１７０１・補間処理有無記憶部、１７０２・・・処理
許可禁止判定部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原画像に拡大処理を施し拡大画像を得るパターン変
   換装置であって、 拡大処理対象画素および所定の処理対象画素周辺画素よ
   りなる画素ブロックの画素パターンの配列状態を検出す
   る手段と、該配列状態より処理対象画素に対応する拡大
   画像の領域に設定する補間境界を設定する手段と、前記
   領域内の各画素の位置の情報と設定した補間境界と処理
   対象画素の値とより、前記拡大画像の領域内の各画素の
   値を定める手段とを有することを特徴とするパターン変
   換装置。 ２、請求項１記載のパターン変換装置であって、前記、
   補間境界を設定する手段は、処理対象画素に対応する拡
   大画像の領域を区分けした領域である部分領域に設定す
   る補間境界を、検出した配列状態より各部分領域につい
   て個々に求め、前記各画素の値を定める手段は部分領域
   内の各画素の位置の情報と該部分領域について設定した
   補間境界と処理対象画素の値より、前記拡大画像の各部
   分領域内の各画素の値を定めることを特徴とするパター
   ン変換装置。 ３、請求項２記載のパターン変換装置であって、前記画
   素ブロックとして、（２Ｎ−１）×（２Ｍ−１）（Ｎ、
   Ｍは整数）画素を用い、かつ、前記部分領域として処理
   対象画素に対応する拡大画像の領域をＮ×Ｍに区分けし
   た領域とすることを特徴とする２値画像パターン変換装
   置。 ４、請求項１、２または３記載のパターン変換装置であ
   って、 前記補間境界を設定する手段は、補間境界を設定する領
   域における傾きおよび切片により、補間境界として直線
   を設定することを特徴とするパターン変換装置。 ５、請求項１、２、３または４記載のパターン変換装置
   であって、 前記補間境界を設定する手段は、画素ブロックの画素パ
   ターンの配列状態の情報を補間境界の情報に変換する変
   換部を２種備え、かつ、該変換部を拡大処理対象に応じ
   て切り替える機能を有することを特徴とするパターン変
   換装置。 ６、請求項１、２、３、４または５記載のパターン変換
   装置であって、 前記原画像の水平および垂直方向の各画素数と前記拡大
   画像の水平および垂直方向の各画素数とを用いて生成し
   た前記各画素の位置の情報を、前記各画素の値を定める
   手段に供給する手段を備えたことを特徴とするパターン
   変換装置。 ７、請求項１、２、３、４、５または６記載のパターン
   変換装置であって、設定した前記補間境界を記憶する手
   段と、記憶している補間境界の設定状況に応じて、新た
   な補間境界の設定を抑圧する手段を備えたことを特徴と
   するパターン変換装置。 ８、拡大処理対象画素および所定の処理対象画素周辺画
   素よりなる画素ブロックの画素パターンの配列状態を検
   出する手段と、該配列状態より処理対象画素に対応する
   拡大画像の領域に設定する補間境界を設定する手段と、
   前記領域内の各画素の位置の情報と設定した補間境界と
   処理対象画素の値とより、前記拡大画像の領域内の各画
   素の値を定める手段とを有することを特徴とするパター
   ン変換ＬＳＩ。 ９、請求項１、２、３、４、５、６または７記載のパタ
   ーン変換装置、もしくは、請求項８記載のパターン変換
   ＬＳＩを備えたことを特徴とする情報処理装置。 １０、原画像に拡大処理を施し拡大画像を得るパターン
   拡大方法であって、 原画像の画素に対応する領域の拡大画像を求めるにあた
   り、拡大対象画素とその周辺画素よりなる画素ブロック
   を原画像より抽出し、 拡大対象画素の各頂点について、 頂点を起点とし、該頂点を共有して隣合う画素の値と等
   しい値の画素が画素ブロック内において該頂点より辺の
   他頂点方向に連続する長さと、等しい長さの辺上または
   辺の延長線上の点を終点とする線分を、該頂点を一端と
   する拡大対象画素の２辺について抽出し、抽出した２線
   分の中点を結ぶ線分を求め、 拡大対象画素に対応する拡大画像の領域の補間境界線を
   、各頂点について求めた線分に対応する拡大線分とする
   ことを特徴とするパターン拡大方法。