JPH03256448A - 画像処理方法 - 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〕 この発明は、例えば、「スキャナ」と呼ばれる画素読取
り手段を原稿に対し走査させて画像を読み取る場合の画
像処理方法に関する。

〔従来の技術〕

画像読取手段には種々のものがあるが、その中に、原稿
上の読取り対象範囲より小さいサイズで、画像を分割し
て読み取るハンディ−タイプの画像読取手段がある。

このようなハンディ−タイプの画像読取手段による読取
り画像を処理する方法については、例えば、特公昭６０
−５５８６７号、特公昭６３−２５３８６号、特開昭６
０−１４４８７７号、特開昭６３−８５８８８号等に示
されるように、従来より多数のものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

これら従来のものは、何れも、画像と座標の組合わせと
いう考え方を用いて読取り画像の処理を行っているが、
得られる画像精度は未だ満足できるものとは言えない。

読取り画像の処理については、種々の要素があるが、そ
の主なものとして、画素密度と個々の画素の再現性とい
う要素がある。ここで、画素密度とは、単位長さ当たり
に含まれる画素の数のことで、画像読取手段についてみ
れば分解能とも呼ばれ、通常、ｄｐｉ（ドツトパーイン
チ）やｄｐｍ（ドツトパーミリ）で表されるものである
。

画素密度は、基本的には、画像読取手段（ハード）が持
っている機械的・固定的な分解能によって決まるが、こ
れをソフトウェア的な処理により加工することは可能で
あり、従来より行われている。

このような画素密度を加工するためのソフトウェア的処
理は概略以下の通りである。

その基本的な考え方は、画像読取手段で取得できる画素
データを単純計算的に増やすことにより意図する画素密
度を得る、というものである。

具体的には、例えば、第５図に示すように、（ｂ）のよ
うな画素構成を持つ（ａ）の画像を２００ｄｐｉの画素
密度を持った画像読取手段で読み取り、これを４００ｄ
ｐｉの画素密度となるように処理するとすると、読み取
った画素データをメモリＭ中のメモリセルｍに格納する
について、順次読み取られて来るａ、ｂ、−・・−・・
・−の画素データそれぞれに対し、にはａ／を、ｂには
ｂ′を−・−°−というように補完データを機械的に補
完するようにしている。

その結果、ｄ′、ｅ′、ｈ′という“うそ″の画素が加
わり、第５図（ｄ）のような画像になってしまう。尚、
第５図（ｂＪ中の白丸は画像読取手段で読み取れない画
素を示し、第５図（ｄ）中の実線は読み取られた画像を
示し、想像線は原稿の画像を示している。

すなわち、意図する画素密度は得られるが、画素の再現
性という点で不十分であり、読取り画像の精度として十
分なものが得られないということである。

そこで、この発明では、機械的・固定的な分解能を持つ
画像読取手段で読み取った画像を任意の画素密度で処理
でき、且つ高精度の画像が得られるような画像処理方法
の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕このような目的
は、一定の状態で配列された複数の読取りセルを有する
画素読取り手段を原稿に対し走査させて画素を読み取る
と共に、読み取られた画素の所定座標上における座標値
を座標検出手段で取得し、そして読取りで得られた各画
素データを、各画素の座標値とメモリ中の各メモリセル
ごとに設定されたメモリ番地との対応関係に基づいて選
択されるメモリセルに格納するようにする画像処理方法
であって、各メモリセルの間隔を、意図する画素密度に
応じて定まることになる理論上の画素間隔に基づいて定
義し、この定義されたメモリセル間隔と画素読取り手段
の画素密度に基づく実際の画素間隔との比例関係に基づ
いて画素座標値とメモリセル番地との対応関係を定め、
そして画素データを前記座標値−メモリセル番地対応で
メモリセルに格納した後、この格納源の各画素データに
対し、意図する画素密度で要求される画素数となるよう
に、補完データを補完するか、又は得られた画素データ
中から、意図する画素密度に対応する画素間隔によって
与えられる基準に基づいて一定の画素データを削除し、
残りの画素データを前記座標値−メモリセル番地対応で
メモリセルに格納してなる画像処理方法により達成され
る。

すなわち、意図する画素密度に対応した理論的画素間隔
により間隔が定義されたメモリセルに画素データを格納
し、この格納済の画素データに対して補完データを補完
するようにしているので、補完データがより実際の画素
に近い状態で補完されることになり、画素読取り手段の
分解能より高い画素密度での処理が高い精度をもって実
現できることになる。また、意図する画素密度に対応す
る画素間隔によって与えられる基準に基づいて削除した
残りの画素データのみを座標値−メモリセル番地対応で
メモリセルに格納すことにより、画素読取り手段の分解
能より低い画素密度での処理が高い精度をもって実現で
きることになる。

このような画像処理方法は、補完データの補完について
、補完許容範囲を意図する画素密度に応じて設定するこ
とにより、より精度を高めることができる。すなわち、
補完データの補完を補完許容範囲内においてのみに限定
することにより、“うそ”の補完データの補完がなされ
る確率が小さくなり、より高精度化されるものである。

さらに、各読取りセルが読み取り得る画素の範囲を意図
する画素密度に応じて設定し、そして画素読取り手段を
同一部位について所望の回数繰り返し走査させ、各走査
により得られる画素データ及び座標データを各走査間に
ついて比較・検証するようにし、また比較・検証された
画素データについてのみ補完データの補完を行うように
することにより、さらに−層精度が高められる。すなわ
ち、繰返し走査ごとの画素データ及び座標データの比較
・検証により、画素の誤読取りが少なくなり、また繰り
返しの比較・検証によりその正確性が確信された画素デ
ータについてのみ補完データを補完するようにすること
により、“うそ”の画素の補完の確率がより小さくなる
。

〔実　施　例〕

以下、この発明による画像処理方法の実施例を説明する
。

この画像処理方法は、原稿の画像から画素データを得る
と共に、原稿に対して設定した座標上における画素の座
標値を座標データとして取得し、画素データを座標値と
メモリセル番地との対応によりメモリセルに格納するよ
うにしている。

画素データと座標データとを関連させて得るための手段
としては、例えば、第４図に示すように、画素を読み取
るための複数の読取りセル１が１列に配列された画素読
取り手段２と、画素の座標値を検出する一対の座標検出
手段３．３とを備えたスキャナ４を用いることができる
。

座標データの取り方には種々の手法が考えられるが、こ
のスキャナ４では、実際の画素の読取り時における読取
りセル１の座標位置を検出する手法によっている。つま
り、座標検出手段３．３が検出する座標値に基づいて、
座標検出手段３．３に対し機械的に位置関係が定まって
いる各読取りセルｌの座標を求めるものである。

もっとも、画素読取り手段と座標検出手段とは必ずしも
一体化されている必要はなく、要は、画素データと座標
データとを関連させて取得できるようになっていれば足
るものであり、その種のものとしては従来より多くのも
のが知られている。

画素データのメモリＭへの格納は、具体的には、例えば
、第１図（ａ）及び（ｂ）に示すように、読取り対象原
稿上に（ｘ　、　ｙ）座標を設定すると共に、この座標
値に対応させて（Ｘ　、　Ｙ）のようにして各メモリセ
ルｍにメモリセル番地を設定し、この（ｘ　、　ｙ）座
標と（Ｘ　、　Ｙ）メモリセル番地との対応に基づいて
行う。

また、この画像処理方法は、このように座標値−メモリ
セル番地対応で格納した画素データに対し補完データを
所定の基準に基づいて補完してやることにより、所望の
画素密度で処理できるようにしている。すなわち、（ｘ
　、　ｙ）と（Ｘ　、　Ｙ）との対応関係を一定の基準
により定め、この定められた対応関係に基づいて画素デ
ータをメモリＭに格納した後、補完画素（第１図（Ｃ）
中に「×」で示す）を補完するようにしている。

具体的には、（ｘ　、　ｙ）と（Ｘ　、　Ｙ）との対応
関係は、意図する画素密度に応じて定まることになる理
論上の画素間隔に基づいて定義される各メモリセルｍ間
の間隔と、画素読取り手段が有する分解能に対応する実
際の画素間隔との比例関係に基づいて定めるようにして
いる。

例えば３００ｄｐｉの画素密度を持つ画素読取り手段で
読み取ったものを６００ｄｐｉとして処理する場合には
、意図する画素密度は６００ｄｐｉであり、各メモリセ
ルｍ間の間隔は０．０４２５ｍｍと定義される〔第２図
（ｂ）〕。そして、画素読取り手段が実際に読み取る画
素の間隔は、３００ｄｐｉの画素密度に対応して０．０
８５ｍｍであるから〔第２図（ａ）：］　、両者の比は
ｌ：２となる。したがって、仮に（ｘ　、　ｙ）座標の
目盛りが０．０８５を単位とするものであるとすると、
（ｘ　、　ｙ）座標の（１、１）はメモリセル番地の（
１、１）に対応するが、（ｘ　、　ｙ）座標の（２、２
）はメモリセル番地の（３、３）に対応し、（ｘ　、　
ｙ）座標の（３、３）はメモリセル番地の（５、５）に
対応し、・・−・・・・・・・・・・・というような対
応関係となり、画素データはこれらの対応番地のモリセ
ルｍに格納されることになる〔第２図（ｂ）〕。

補完データの補完は、前記のようにして格納された画素
データについてなされる。具体的には、この格納済み画
素データの間隔は意図する画素密度での間隔に対し２倍
であるから、各画素データ間に読み取れなかった画素に
対応する画素データの存在が類推される。そこでこの類
推された存在するはずの画素データを補完データとして
補完する〔第１図（Ｃ）〕。つまり、この補完は、既に
メモリセルに格納された各画素データ相互の関係に基づ
いて補完データの存在を類推し、この類推した結果によ
り行うものである。

また、この補完については、画素データの間隔が予め定
められた範囲以下、つまり補完許容間隔以下である場合
にのみ補完するようにしている。

具体的には、例えば、第１図（ｄ）に示すような状態に
おいて画素データａと画素データｂの間には補完がなさ
れてはいけないわけであるが、補完許容間隔ＦＯを設定
することにより、補完すべきでない間隔ＵＦを持つ画素
データａと画素データｂの間への補完を防止するように
しているものである。

この画像処理方法は、さらに、画像読取り走査を同一部
分について複数回繰り返すことにより、画像のより一層
の高精度化を図るようにしている。

すなわち、同一部分について複数回の走査を繰り返し、
各走査で得られる画素データ及び座標データについて各
走査間で一致しているか否かを比較・検証して、得られ
たデータに言わば“確信”を与えるようにする。その結
果、最終的に得られる画素データ及び座標データがより
一層正確なものとなる。

比較・検証は、具体的には、２回目以降の走査で得られ
るデータを既にメモリＭに格納されているデータと比較
することにより行われる。つまり、２回目以降の各走査
で得られる画素データとメモリ格納済みの画素データと
をそれぞれが伴う座標データについて比較することによ
り行われる。そして、メモリ格納済みの画素データと同
一の座標データを伴う画素データが繰り返し得られるご
とに、当該画素データに対する確信度が高まって行くこ
とになる。つまり、当該画素データは（○、○）の座標
値の場所に存在し、それ以外の場所に存在するものでな
い、という確信が走査の繰り返しごとに強くなるという
ことである。

このような比較・検証には、繰り返される走査に際して
画素読取り手段４がｘ、ｙ軸に対し傾いた状態で読み取
ることも有意義に働く。

すなわち、画素読取り手段４が傾いた場合には、座標と
の関係では読取りセル１の間隔が傾き角に応じて狭くな
ったのと同じ状態になり、取得する座標値もこれに応じ
て実際とは異なってくる。したがって、この場合には、
座標との関係で検出したその傾き角に基づいて実際の座
標値を三角関数により算出することになる。つまり、こ
の場合には座標データが異なった“見方”で取得される
ものであり、このような異なった“見方”でのデータに
基づく比較により検証の正確性がより増すということで
ある。

前述した補完データの補完は、このようにて比較・検証
され、確信度の高まった画素データに対してのみ行うよ
うにすることで、より正確な画像が得られることになる
。

繰り返される走査は、必ずしも全く同一の状態でなく、
ある“ずれ”を以てなされる可能性がある。このような
“ずれ”は、画素読取り手段４がｘ、ｙ軸に対し平行に
ずれることにより生じる場合もあるし、また前述のよう
に画素読取り手段４がＸ、ｙ軸に対し傾くことにより生
じる場合もある。何れにしても、“ずれ”が生じると、
一つの走査が他の走査で読み取られた画素とは異なった
画素を読み取ることも当然に期待でき、これにより前述
の補完データに相当する画素を実際に読み取り、この画
素データも同様に座標値−メモリセル番地対応でメモリ
セルに格納することが可能となる。

ただ、第３図に示すように、読み取るべき画像が例えば
１２００ｄｐｉの画素密度であり、画素読取り手段が３
００ｄｐｉであるとすると、１個の読取りセルに４個の
画素が対応することになる。

とこが、１個の読取りセルは１個の画素データしか出力
しないわけであるから、４個の画素を読んだ結果である
１個の画素データをどのように扱うかが問題になる。つ
まり、例えば、ａ　−ｄの画素、ｂ　−ｅの画素、ｃ　
−ｆの画素、′°・・・°それぞれにより１個の画素デ
ータが得られるが、これらをずべて異なる画素データと
すと、結局、１２００ｄｐｉで読み取ることになり、意
図する画素密度と異なってしまう。

この問題は、各読取りセルが読み取ることのできる画素
の範囲を意図する画素密度に応じて設定する、つまり意
図する画素密度に応じた「絞り」を設定することにより
解決される。すなわち、「絞り」により、例えば、ａ　
−ｄの画素による画素データとｂ　−ｅの画素による画
素データとは同じ画素データとして扱い、ａ　−ｄの画
素による画素データはｃ　−ｆの画素による画素データ
とは異なる扱いとするものである。

「絞り」の設定は、例えば、原稿に設定した座標を利用
することによりソフトウェア的に読取り可能エリアＥを
各読取りセルｍの中に設定する方法、あるいは前述の“
ずれ”は座標値の変化に換算できるものであるから、こ
の座標値の変化に基準値Ｓを設定し、“ずれ”による座
標値の変化が基準値Ｓ以内であれば同じ画素を読んだも
のとし、基準値Ｓ以上であれば別の画素を読んだものと
扱うという方法が可能である（第３図）。

以上のような画像処理方法で処理した画像を、例えば、
デイスプレィに表示させると、走査が繰り返されるごと
に画像が浮き出て来る状態になり、それはあたかも、“
ばれん”による“こすり”を繰り返すことにより版画原
板から版画が浮き出て来る状態の如くである。したがっ
て、走査の繰り返しは、デイスプレィ表示の場合である
と、浮き出て来る画像を見ながら、必要な範囲で行うこ
とになる。

以上に説明されたのは、何れも、画素読取り手段２の分
解能より高い画素密度での処理であるが、画素読取り手
段２の分解能より低い画素密度での処理の場合には、得
られた画素データ中から、意図する画素密度に対応する
画素間隔によって与えられる基準に基づいて一定の画素
データを削除し、残りの画素データを前述と同様の座標
値〜メモリセル番地対応で対応するメモリセルｍに格納
することになる。

具体的には、４００ｄｐｉの画素読取り手段２で読み取
ったものを２００ｄｐｉで処理する場合を考えると以下
の通りである。

先ず、メモリセルｍ間の間隔を２００ｄｐｉと対応して
０．１２７ｍｍと定義する。そして、４００ｄｐｉで読
み取られ、間隔が０．０６３５ｍｍである画素データ中
から１個置きに削除し、この結果、０．１２７ｍｍの間
隔となった残りの画素データを座標値−メモリセル番地
対応で対応するメモリセルｍに格納するものである。

この場合にも、勿論、前述の「繰り返し走査」の手法が
画像精度の向上に働くことになる。

尚、以上では、線状の画像を例にとって説明したが、こ
れらが濃淡を持った面状の画像にも適用されるものであ
ることは、特に説明するまでもなく理解されよう。

〔発明の効果〕

この発明による画像処理方法は、以上説明してきた如き
ものなので、機械的・固定的な分解能の画像読取手段で
読み取った画像を任意の画素密度で処理でき、しかも従
来のもに比べ高精度の画像を得ることができるという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、画素データのメモリへの格納及び補完データ
の補完の方法を示す説明図、 第２図は、意図する画素密度に応じたメモリセル間隔の
定義についての説明図、 第３図は、読取りセルが読み取り得る画素の範囲の設定
についての説明図、 第４図は、画像読取手段及び座標検出手段を備えたスキ
ャナの概略構成図、そして 第５図は、従来の方法における画素データのメモリへの
格納の方法を示す説明図である。 第１図（Ｑ） 第２図 （Ｇ） （ｂ） （ｂ） （Ｃ） 第３ 図 第 同 綜 ０ω　０

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、一定の状態で配列された複数の読取りセルを有
   する画素読取り手段を原稿に対し走査させて画素を読み
   取ると共に、読み取られた画素の所定座標上における座
   標値を座標検出手段で取得し、そして読取りで得られた
   各画素データを、各画素の座標値とメモリ中の各メモリ
   セルごとに設定されたメモリ番地との対応関係に基づい
   て選択されるメモリセルに格納するようにする画像処理
   方法であって、 各メモリセルの間隔を、意図する画素密度に応じて定ま
   ることになる理論上の画素間隔に基づいて定義し、この
   定義されたメモリセル間隔と画素読取り手段の画素密度
   に基づく実際の画素間隔との比例関係に基づいて画素座
   標値とメモリセル番地との対応関係を定め、そして 画素データを前記座標値−メモリセル番地対応でメモリ
   セルに格納した後、この格納済の各画素データに対し、
   意図する画素密度で要求される画素数となるように、補
   完データを補完するか、又は得られた画素データ中から
   、意図する画素密度に対応する画素間隔によって与えら
   れる基準に基づいて一定の画素データを削除し、残りの
   画素データを前記座標値−メモリセル番地対応でメモリ
   セルに格納することを特徴とする画像処理方法。
2. （２）、補完データの補完について、補完許容範囲を意
   図する画素密度に応じて設定するものとした請求項１記
   載の画像処理方法。
3. （３）、各読取りセルが読み取り得る画素の範囲を意図
   する画素密度に応じて設定し、そして 画素読取り手段を同一部位について所望の回数繰り返し
   走査させ、各走査により得られる画素データ及び座標デ
   ータを各走査間について比較・検証するようにした請求
   項１または請求項２何れか記載の画像処理方法。
4. （４）、比較・検証された画素データについてのみ補完
   データの補完を行うようにした請求項３記載の画像処理
   方法。