JPH047149B2 - - Google Patents

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JPH047149B2
JPH047149B2 JP60257495A JP25749585A JPH047149B2 JP H047149 B2 JPH047149 B2 JP H047149B2 JP 60257495 A JP60257495 A JP 60257495A JP 25749585 A JP25749585 A JP 25749585A JP H047149 B2 JPH047149 B2 JP H047149B2
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JP
Japan
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image
pixel
halftone
aperture
scanning aperture
Prior art date
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JP60257495A
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Japanese (ja)
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JPS62117470A (en
Inventor
Seiichiro Hiratsuka
Masahiko Matsunawa
Yoshinori Abe
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
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Priority to US03/929,622 priority patent/US4803558A/en
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Publication of JPH047149B2 publication Critical patent/JPH047149B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、2値画像の拡大・縮小方法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for enlarging/reducing a binary image.

(従来の技術) 2値画像の拡大・縮小の方法としては、従来来
より以下のような方法が知られている。
(Prior Art) The following methods are conventionally known as methods for enlarging and reducing binary images.

SPC法 変換画素に最も近い位置にある1原画素を選択
してその濃度値を変換画素値とするもの。
SPC method Selects one original pixel closest to the converted pixel and uses its density value as the converted pixel value.

論理和法 交換画素濃度Irを最近接の4原画素A,B,
C,Dの濃度Ia,Ib,Ic,Idの論理和として出力
するもの。即ち、 Ir=IaUIbUIcUId (1) 9分割法 原画素、A,B,C,Dの各位置を頂点とする
方形領域を9個の部分領域G1〜G9に分割し、変
換画素が含まれる部分領域Gm(m=1〜9)に
応じて定まる所定の論理演算式を用いて変換画素
濃度Irを決定するものである。例えばm=8の場
合にはIrは次式で求まる。
Logical sum method The exchange pixel density Ir is the nearest 4 original pixels A, B,
Output as the logical sum of the concentrations Ia, Ib, Ic, and Id of C and D. That is, Ir=IaUIbUIcUId (1) 9-division method Divide the rectangular area whose vertices are the positions of the original pixel, A, B, C, and D into 9 partial areas G 1 to G 9 that include the converted pixels. The converted pixel density Ir is determined using a predetermined logical operation formula determined according to the partial region Gm (m=1 to 9). For example, when m=8, Ir can be found by the following formula.

Ir=IdUIa (2) 投影法 変換画素に投影される原画素の平均濃度frを求
め、その値を閾値処理して変換画素値Irとするも
の。
Ir=IdUIa (2) Projection method A method that calculates the average density fr of the original pixel projected onto the converted pixel and applies threshold processing to that value to obtain the converted pixel value Ir.

(発明が解決しようとする問題点) SPC法の場合、処理は簡単であるが縮小時にス
トロークが細くなる傾向があり、ストロークの連
結性が失われることによる抜けが生じ易いという
不具合がある。論理和法の場合、ストロークが太
くなるが、縮小時にはストロークの不必要な連結
が生じて画像のつぶれが目立つてしまうという不
具合がある。9分割法の場合、画像縮小時にスト
ロークを太らせることによつて画像の見易さの向
上を図ることができるが、拡大変換時にもストロ
ークが太くなるので画像品質を劣化させてしまう
という不具合がある。最後に投影法の場合、変換
画像の抜けやつぶれが少なく原画像の相似関係が
よく保存される。しかしながら、演算処理量が多
いので処理時間が大きくなるという不具合があ
る。
(Problems to be Solved by the Invention) In the case of the SPC method, the processing is simple, but there is a problem that strokes tend to become thinner during reduction, and omissions are likely to occur due to loss of stroke connectivity. In the case of the logical sum method, the strokes become thicker, but there is a problem in that unnecessary connections of strokes occur during reduction, making the collapse of the image noticeable. In the case of the 9-division method, it is possible to improve the visibility of the image by thickening the strokes when reducing the image, but the problem is that the strokes also become thicker when the image is enlarged, which deteriorates the image quality. be. Finally, in the case of the projection method, the transformed image is less likely to be missing or distorted, and the similarity of the original image is well preserved. However, since the amount of calculation processing is large, there is a problem that the processing time becomes long.

ところで、デイザ画像等の擬似中間調2値画像
を従来技術を用いて拡大・縮小を行うとモアレ縞
の発生や解像力の低下、階調パターンの変化とい
つた不都合な現象があつた。又、文字や線画等の
2値画像を拡大する場合に文字のつぶれ、縮小時
に細線のかすれという不都合な現象があり、大幅
な画像劣化をきたしていた。
By the way, when a pseudo-halftone binary image such as a dither image is enlarged or reduced using the conventional technique, disadvantageous phenomena such as the occurrence of moiré fringes, a decrease in resolution, and a change in gradation pattern occur. Furthermore, when enlarging a binary image such as a character or a line drawing, there is an inconvenient phenomenon in which the characters are crushed, and when reduced, thin lines become blurred, resulting in significant image deterioration.

本発明は、このような点に鑑みてなされたもの
であつて、その目的は、本質的に黒か白しかない
文字や線画等の2値画像や擬似的に中間調を表現
したデイザ画像の両方を良好に拡大・縮小するこ
とのできる2値画像の拡大・縮小方法を実現する
ことにある。本発明によれば文字と中間調画像が
混在した2値画像の拡大・縮小に非常に有利であ
る。
The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to improve binary images such as characters and line drawings that are essentially only black or white, and dithered images that express halftones in a pseudo manner. The object of the present invention is to realize a method for enlarging/reducing a binary image by which both can be enlarged/reduced satisfactorily. The present invention is very advantageous in enlarging and reducing binary images containing a mixture of characters and halftone images.

(問題点を解決するための手段) 前記した問題点を解決する本発明は、白領域と
黒領域とからなる2値画像上の画素であつて、推
定すべき中間調画像の各画素に対応する画素に、
1画素×1画素のサイズの走査開口を含み且つ2
画素×1画素及び1画素×2画素のサイズの走査
開口を含まない複数種の走査開口を設定する第1
のステツプと、走査開口のサイズが小さくなるよ
うな順序で前記走査開口を選択し、前記2値画像
内のこの選択された走査開口で囲まれる画像部分
の白又は黒の画素数を数え、更にこの選択された
走査開口の最大サイズの走査開口に対する面積比
率の逆数をこの計数画素数に乗算し、得られた値
を前記中間調画像内の当該画素の仮の中間調推定
値とし、この仮の中間調推定値を当該走査開口と
同一サイズのデイザマトリクスにより再度2値化
することにより、前記推定すべき中間調画像の当
該画素について、再2値画像を得る第2のステツ
プと、この第2のステツプで得た再2値画像と元
の2値画像の前記選択された走査開口で囲まれた
画像部分とを比較し、両者が最初に等しくなつた
時に選択している走査開口における前記仮の中間
調推定値を、前記推定すべき中間調画像の当該画
素における正式な中間調推定値とし、前記推定す
べき中間調画像の全画素について求めた該正式の
中間調推定値を用いて中間調画像を作成する第3
のステツプと、この第3のステツプで得られた中
間調画像に対して、拡大・縮小処理を行い、その
後、デイザマトリクスを用いて2値化し、2値画
像を得る第4のステツプと、を有するようにした
ことを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention solves the above-mentioned problems by using pixels on a binary image consisting of a white area and a black area, which correspond to each pixel of a halftone image to be estimated. to the pixel that
including a scanning aperture with a size of 1 pixel by 1 pixel and 2
The first step is to set a plurality of types of scanning apertures that do not include scanning apertures with sizes of pixel x 1 pixel and 1 pixel x 2 pixels.
selecting said scanning apertures in an order such that the size of the scanning apertures decreases, and counting the number of white or black pixels in the image portion enclosed by this selected scanning aperture in said binary image; This counted number of pixels is multiplied by the reciprocal of the area ratio of the selected scanning aperture to the scanning aperture of the maximum size, and the obtained value is used as a tentative halftone estimate of the pixel in the halftone image. a second step of re-binarizing the halftone estimated value of the pixel of the halftone image to be estimated by using a dither matrix having the same size as the scanning aperture; The re-binary image obtained in the second step is compared with the image portion of the original binary image surrounded by the selected scanning aperture, and when they are first equal, the selected scanning aperture is The provisional halftone estimate is set as the official halftone estimate at the pixel of the halftone image to be estimated, and the official halftone estimate obtained for all pixels of the halftone image to be estimated is used. The third step is to create a halftone image using
a fourth step in which the halftone image obtained in the third step is subjected to enlarging/reducing processing, and then binarized using a dither matrix to obtain a binary image; It is characterized by having the following.

(作用) 本発明は各画素毎に少なくとも1画素×1画素
の大きさのものを含む複数種の走査開口を設定
し、所定の判定処理を行つて各画素に対して1つ
の走査開口を選択するようにした。シーケンスと
しては、本発明は2値画像を一度中間調画像に戻
し、その中間調画像を拡大・縮小し、再び2値化
して、拡大2値画像を作成するようにしている。
そして、2値画像を中間調に戻す際、デイザ画像
のように本質的には中間調である画像はなるべく
元の中間調画像に近い画像を推定し、文字画や線
画はなるべく元の白か黒に保つたままにする方法
を採用している。
(Function) The present invention sets a plurality of types of scanning apertures including those having a size of at least 1 pixel x 1 pixel for each pixel, performs a predetermined determination process, and selects one scanning aperture for each pixel. I decided to do so. As a sequence, the present invention once returns a binary image to a halftone image, enlarges or reduces the halftone image, and binarizes it again to create an enlarged binary image.
When returning a binary image to halftone, images that are essentially halftone, such as dithered images, are estimated to be as close to the original halftone image as possible, and text and line drawings are estimated to be as close to the original white as possible. A method of keeping it black is adopted.

(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示すフローチヤー
トである。以下、このフローチヤートに沿つて説
明する。
FIG. 1 is a flowchart showing one embodiment of the present invention. This flowchart will be explained below.

ステツプ 白領域と黒領域からなる2値画像内に各画素毎
に少なくとも1画素×1画素の大きさのものを含
む複数種の開口を設定する。
Step: A plurality of types of apertures including one having a size of at least 1 pixel x 1 pixel are set for each pixel in a binary image consisting of a white region and a black region.

ここでは、先ず組織的デイザ法の1つとして4
×4のベイヤ(Bayer)形マトリクスを閾値マト
リクスとして用いた場合を例にとつて説明する。
Here, we will first introduce 4 methods as one of the systematic dither methods.
An example will be explained in which a ×4 Bayer matrix is used as a threshold matrix.

第2図は本発明を説明するためのマトリクス例
を示す図である。イはデイジタルデータに変換さ
れたオリジナル中間調画像、ロは4×4のベイヤ
形デイザ閾値マトリクス、ハは閾値マトリクスロ
によつて白黒2値画像(デイザ画像)に変換され
たオリジナル画像イのデイザ画像(2値画像)で
ある。ここで、ベイヤ形閾値マトリクスとは図ロ
に示すようにドツトが分散するデイザパターンを
とるものである。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a matrix for explaining the present invention. A is the original halftone image converted to digital data, B is the 4×4 Bayer dither threshold matrix, and C is the dither of the original image A that has been converted to a black and white binary image (dither image) by the threshold matrix S. It is an image (binary image). Here, the Bayer threshold matrix has a dither pattern in which dots are dispersed, as shown in FIG.

第3図は本発明に用いる複数種の走査開口(単
位領域)の一例を示す図である。Zは1行×1列
の大きさの、Aは2行×2列の大きさの、Bは2
行×4列の大きさの、Cは4行×2列の大きさ
の、Dは4行×4列の大きさのそれぞれ走査開口
を示している。本実施例では図より明らかなよう
に2行×1列及び1行×2列の走査開口は、文字
画と階調画が混在する画像の画像復元特性が悪い
ので用いられていない。
FIG. 3 is a diagram showing an example of multiple types of scanning apertures (unit areas) used in the present invention. Z has a size of 1 row x 1 column, A has a size of 2 rows x 2 columns, and B has a size of 2
C indicates a scanning aperture having a size of 4 rows x 2 columns, and D indicates a scanning aperture having a size of 4 rows x 4 columns. In this embodiment, as is clear from the figure, scanning apertures of 2 rows by 1 column and 1 row by 2 columns are not used because they have poor image restoration characteristics for images in which character images and gradation images are mixed.

ここで、Z,A〜Dの各走査開口中に示した黒
丸は、第2図ハのデイザ画像上を移動させる時の
移動中心である。尚、行、列共に画素に対応して
いる。例えば2行×4列の大きさは2画素×4画
素の大きさに対応する。尚、走査開口として1画
素×1画素を選んだのは文字画と階調画が混在す
る画像から文字画を良好に再生するためである。
本発明は、これら複数種の開口のうち最適な開口
を1つ選択するものであるが、最も最適な開口を
選択するに当たつて次のことを考慮する必要があ
る。即ち、人間の視覚は低空間周波数領域(画素
レベル変化が少ない領域)においては高い階調判
別能力を持ち、高空間周波数領域(画素レベル変
化が多い領域)においては低い階調判別能力しか
持つていないという特性を有している。
Here, the black circles shown in each of the scanning apertures Z, A to D are the movement centers when moving on the dithered image in FIG. 2C. Note that both rows and columns correspond to pixels. For example, the size of 2 rows x 4 columns corresponds to the size of 2 pixels x 4 pixels. The reason why 1 pixel×1 pixel was selected as the scanning aperture is to reproduce character images well from an image in which character images and gradation images coexist.
The present invention selects one optimal aperture from among these multiple types of apertures, but in selecting the most optimal aperture, the following needs to be considered. In other words, human vision has a high gradation discrimination ability in low spatial frequency regions (regions with few pixel level changes), but only a low gradation discrimination ability in high spatial frequency regions (regions with many pixel level changes). It has the characteristic that there is no

そこで、低空間周波数領域においては大きな開
口を用いて高い階調表現を行い、高空間周波数領
域においては小さな開口を用いて高い解像力の画
像を再現すれば全体として高品質の中間調画像を
得ることができる。因みに、これら第3図に示す
走査開口を固定したままで、第2図ハのデイザ画
像上を移動させ、走査開口中の白画素数乃至は黒
画素数(ここでは白画素数をとつた)をカウント
して中間調画像の推定値とすると、第4図イ乃至
ホに示すような推定中間調画像が得られる(その
求め方は後述する)。ここでイは第3図Zによる、
ロは第3図Aによる、ハは第3図Bによる、ニは
第3図Cによる、ホは第3図Dによるそれぞれ中
間調画像である。
Therefore, if a large aperture is used in the low spatial frequency region to express high gradation, and a small aperture is used in the high spatial frequency region to reproduce an image with high resolution, a high-quality halftone image can be obtained as a whole. I can do it. Incidentally, while the scanning aperture shown in FIG. 3 is kept fixed, it is moved on the dithered image shown in FIG. When the estimated value of the halftone image is counted, estimated halftone images as shown in FIG. Here, A is according to Figure 3 Z,
B is a halftone image according to FIG. 3A, C is a halftone image according to FIG. 3B, D is a halftone image according to FIG. 3C, and E is a halftone image according to FIG. 3D.

ステツプ 先ず、最大開口Dを選択する。step First, the maximum aperture D is selected.

ステツプで説明したように、本発明の基本的
な考え方は、開口内にオリジナル中間調画像の濃
度変化が認められない限り、できるだけ大きな開
口を選択するものである。従つて、ここでは開口
選択の順序を第5図に示すようにD→C→B→A
→Zにとる。第4図ホに示す中間調画像を得る方
法について説明する。
As explained in step 1, the basic idea of the invention is to select an aperture that is as large as possible as long as no density changes of the original halftone image are observed within the aperture. Therefore, here, the order of aperture selection is D→C→B→A as shown in FIG.
→ Take it to Z. A method for obtaining the halftone image shown in FIG. 4E will be explained.

今、ホで定義した走査開口を第6図に示すよう
にデイザ画像の初期位置(移動中心が第2行第2
列の右下にくる位置。以下(2,2)と表わす)
に重ねる。この場合、図のように走査開口内に含
まれる画素は、各々完全に含まれていることが望
ましい。即ち、ある画素の一部が欠けて含まれる
ことがないようにすることが望ましい。尚、ここ
では見易くするため、黒値を斜線で示した。
Now, move the scanning aperture defined in E to the initial position of the dithered image (the center of movement is at the second row, second
The position at the bottom right of the column. (hereinafter referred to as (2, 2))
Overlay on. In this case, it is desirable that each pixel contained within the scanning aperture be completely contained, as shown in the figure. That is, it is desirable to prevent a certain pixel from being partially missing. Note that the black values are shown with diagonal lines here for ease of viewing.

次にこの走査開口で囲まれた部分の白画素数を
数えてその値を中間調の推定値とする。図に示す
状態で走査開口内の白画素数を数えると7であ
る。従つて、中間調推定画像の1行1列目(1,
1)の推定値は7である。次に、走査開口を1画
素分(この場合1列)だけ移動させて、当該走査
開口内の白画素数を前述と同様に数えると7とな
る。同様の操作を同行について行う。そして、第
1行目が終了したら、走査開口Dを1行だけ次の
行に移動させて、中心が(3,2)の画素右下か
ら中間濃度推定操作を開始する。そして、最後の
行の最後の列まで走査開口を移動させて中間調画
像推定値を求めて、中間調画像推定操作を終了
し、第4図ホに示す中間調画像が得られる。
Next, the number of white pixels in the area surrounded by this scanning aperture is counted, and this value is used as the estimated value of the halftone. In the state shown in the figure, the number of white pixels within the scanning aperture is 7. Therefore, the first row and first column (1,
The estimated value of 1) is 7. Next, the scanning aperture is moved by one pixel (in this case, one column), and the number of white pixels within the scanning aperture is counted in the same manner as described above, resulting in seven. Perform the same operation for accompanying. When the first row is completed, the scanning aperture D is moved to the next row by one row, and the intermediate density estimation operation is started from the lower right of the pixel whose center is (3, 2). Then, the scanning aperture is moved to the last column of the last row to obtain the halftone image estimated value, and the halftone image estimation operation is completed, and the halftone image shown in FIG. 4E is obtained.

次に、第4図ハに示す走査開口Bを用いた推定
中間調画像を求める方法について説明する。この
場合、最も大きい走査開口Dと移動中心を合わせ
る必要があるから、走査開口Bの移動開始位置は
第7図に示すようなものとなる。この状態におけ
る白画素数は2であり、面積を第3図Dに合わせ
るためには開口内の白画素数を2倍にしてやる必
要があるので、白画素数は2×2=4なる。この
場合、走査開口Bのゲインは2であるという。同
様にして、第3図の各走査開口のゲインを求める
と、Zは16、Aは4、Cは2である。このような
計算を走査開口Bを1画素移動させる毎に行え
ば、第4図ハに示す推定中間調画像が得られる。
第4図イ,ロ,ヘ,ニについても同様に考えれば
よいので説明は省略する。
Next, a method for obtaining an estimated halftone image using the scanning aperture B shown in FIG. 4C will be explained. In this case, since it is necessary to align the movement center with the largest scanning aperture D, the movement start position of the scanning aperture B will be as shown in FIG. The number of white pixels in this state is 2, and in order to match the area to D in FIG. 3, it is necessary to double the number of white pixels within the aperture, so the number of white pixels is 2×2=4. In this case, the gain of the scanning aperture B is said to be 2. Similarly, when the gains of each scanning aperture in FIG. 3 are determined, Z is 16, A is 4, and C is 2. If such a calculation is performed every time the scanning aperture B is moved by one pixel, the estimated halftone image shown in FIG. 4C is obtained.
Since it is sufficient to consider the points A, B, F, and D in FIG. 4 in the same way, their explanations will be omitted.

上述したような方法によつても中間調画像を比
較的良好に推定することができる。第4図のデー
タは、このようにして求めた推定中間調画像を示
す図である。。勿論、このような方法では、第2
図イに示すオリジナル中間調画像よりも情報量の
少ないデイザ画像(同図ハ)から中間調画像を推
定するのであるから、第4図ホに示すように完全
にはオリジナル中間調画像には戻らない。しかし
ながら、オリジナル中間調画像の画素レベルが急
激に変化するところ以外では、オリジナル中間調
画像にかなり近似した中間調画像が得られる。特
に、走査開口D内に濃度変化がない時には、推定
した中間調画像値はオリジナル中間調画像値に完
全に一致する。そこで、前述したような原理によ
り低空間周波数領域においては大きな走査開口を
用いて高い階調表現を行い、高空間周波数領域に
おいては小さな開口を用いて高い解像力の画像を
再現すれば、第4図に示す中間調画像推定値より
も更によい中間調画像の推定を行うことができ
る。
Halftone images can also be estimated relatively well using the method described above. The data in FIG. 4 is a diagram showing the estimated halftone image obtained in this manner. . Of course, in such a method, the second
Since the halftone image is estimated from the dithered image (FIG. 4C), which has a smaller amount of information than the original halftone image shown in FIG. do not have. However, except where the pixel level of the original halftone image changes rapidly, a halftone image that is fairly close to the original halftone image is obtained. In particular, when there is no density change within the scanning aperture D, the estimated halftone image value completely matches the original halftone image value. Therefore, based on the principle described above, if a large scanning aperture is used in the low spatial frequency region to express high gradations, and a small aperture is used in the high spatial frequency region to reproduce an image with high resolution, as shown in Figure 4. It is possible to estimate a halftone image even better than the halftone image estimation value shown in FIG.

ステツプ 選択開口内の白領域と黒領域の比率に基づいた
推定値を得、この推定値を当該開口の大きさに対
応したデイザマトリクスにより再2値化する。
Step: Obtain an estimated value based on the ratio of the white area to the black area within the selected aperture, and re-binarize this estimated value using a dither matrix corresponding to the size of the aperture.

ここでは、デイジタル2値画像が既にメモリ等
の記憶手段に格納されているものとして、これら
デイジタル2値画像に対して、複数種の走査開口
を設定し、デイジタル2値画像に所定の演算処理
を施して、1画素毎に前記複数種の走査開口から
最適なものを1つ選び、当該選択された走査開口
内の白画素数(乃至は黒画素数)をカウントして
中間調画像の推定値を得るものである。前記所定
の演算処理としては、低空間周波数領域(画素レ
ベル変化が少ない領域)において大きな開口が、
高空間周波数領域(画素レベル変化が多い領域)
において小さな開口が選択されるようなアルゴリ
ズムが用いられる。
Here, assuming that digital binary images are already stored in a storage means such as a memory, multiple types of scanning apertures are set for these digital binary images, and predetermined arithmetic processing is performed on the digital binary images. Then, for each pixel, one of the plurality of types of scanning apertures is selected, and the number of white pixels (or the number of black pixels) within the selected scanning aperture is counted to obtain an estimated value of the halftone image. This is what you get. The predetermined arithmetic processing includes a large aperture in a low spatial frequency region (a region where there are few changes in pixel level),
High spatial frequency region (region with many pixel level changes)
An algorithm is used such that a small aperture is selected in .

第8図を用いて説明する。ここでは、前述した
ように先ず、走査開口としてDが選択される。そ
して、選択開口Dを第2図ハの初期位置(第6図
参照)に重ねると第8図イに示す通りとなる。こ
の開口内の白画素数をカウントすると7である。
この白画素数7が平均的画素レベルであるものと
してロに示すように各画素を7で埋め合わせる。
ロに示す平均画素レベル像をハに示す閾値マトリ
クスで2値化するとニに示すような2値画像(再
2値画像)が得られる。
This will be explained using FIG. Here, as described above, first, D is selected as the scanning aperture. Then, when the selection aperture D is superimposed on the initial position of FIG. 2C (see FIG. 6), the result is as shown in FIG. 8A. The number of white pixels within this aperture is counted as 7.
Assuming that this number of white pixels, 7, is the average pixel level, each pixel is filled in with 7 as shown in FIG.
When the average pixel level image shown in B is binarized using the threshold matrix shown in C, a binary image (re-binary image) as shown in D is obtained.

ステツプ 原2値画像と再2値画像が一致したかどうかを
調べる。
Step Check whether the original binary image and the re-binary image match.

第8図について説明するとイに示す原2値画像
イと再2値画像ニとを比較する。図より明らかな
ようにイとニのパターンは一致しない。イとニの
パターンが同一パターンでないということは、画
素レベル変化があつたということになる。従つ
て、この場合には走査開口Dは不適当ということ
になる。工程(1)で走査開口Dが選択されなかつた
のでステツプに進む。
To explain FIG. 8, the original binary image A and the re-binary image D shown in A will be compared. As is clear from the figure, patterns A and D do not match. The fact that the patterns A and D are not the same pattern means that a pixel level change has occurred. Therefore, in this case, the scanning aperture D is inappropriate. Since scanning aperture D was not selected in step (1), the process proceeds to step (1).

ステツプ 次の走査開口を選択する。ここでは第5図の走
査開口選択順より次に走査開口Cを選択する。そ
して再度ステツプ,を行う。選択開口Cを第
2図ハの初期位置に重ねるとホに示す通りとな
る。この走査開口内の白画素数をカウントすると
4である。この白画素数にゲイン2をかけた8が
平均的画素レベルであるものとしてヘに示すよう
に各画素を8で埋め合わせる。ヘに示す平均画素
レベル像をトに示す閾値マトリクス(第2図ロの
閾値マトリクスと2列目と3列目とからなる、即
ち走査開口内の閾値マトリクス)で2値化すると
チに示すような再2値画像が得られる。ここで、
原2値画像ホと再2値画像チを比較すると、同一
パターンではない。即ち、不一致である。ホとチ
のパターンが同一パターンでないということは、
画素レベル変化があつたということになる。従つ
て、この場合も走査開口Cは不適当ということに
なる。工程(2)で走査開口Cが選択されなかつたの
で再度ステツプ,を行う。
Step Select the next scan aperture. Here, the scanning aperture C is selected next in the scanning aperture selection order shown in FIG. Then repeat the steps. When the selection aperture C is superimposed on the initial position shown in FIG. 2C, the result is as shown in E. The number of white pixels within this scanning aperture is counted as four. Assuming that 8, which is the number of white pixels multiplied by a gain of 2, is the average pixel level, each pixel is filled in with 8 as shown in F. When the average pixel level image shown in F is binarized using the threshold matrix shown in G (consisting of the threshold matrix in B of Figure 2 and the second and third columns, that is, the threshold matrix within the scanning aperture), the image shown in H A binary image can be obtained. here,
Comparing the original binary image H and the re-binary image H, they are not the same pattern. In other words, there is a mismatch. The fact that the ho and chi patterns are not the same pattern means that
This means that there has been a pixel level change. Therefore, in this case as well, the scanning aperture C is inappropriate. Since scanning aperture C was not selected in step (2), step 2 is performed again.

次に選択される走査開口はBである。そして、
選択開口Bを第2図ハの初期位置に重ねるとリに
示す通りとなる。この開口内の白画素数をカウン
トすると2である。この白画素数にゲインをかけ
た4が平均的画素レベルであるものとしてヌに示
すように各画素を4で埋め合わせる。ヌに示す平
均画素レベル像をルに示す閾値マトリクスで2値
化するとオに示すような再2値画像が得られる。
ここで、原2値画像リと再2値画像オを比較する
と、同一パターンである。即ち、両パターンが一
致する。イとニのパターンが同一パターンである
ということは、この走査開口内で画素レベル変化
がないということになる。従つて、この場合には
走査開口Bは適当ということになる。尚、一致し
ない場合は同様の操作を最後の走査開口(ここで
はZ)まで繰り返すことになる。即ち、最終的に
は走査開口Zが求めるべき走査開口となる。
The next selected scan aperture is B. and,
When the selection aperture B is superimposed on the initial position shown in FIG. 2C, the result is as shown in FIG. The number of white pixels within this aperture is counted as 2. Assuming that 4, which is obtained by multiplying the number of white pixels by a gain, is the average pixel level, each pixel is padded with 4 as shown in FIG. When the average pixel level image shown in ``E'' is binarized using the threshold value matrix shown in ``L'', a re-binary image shown in ``E'' is obtained.
Here, when comparing the original binary image RI and the re-binary image O, they have the same pattern. That is, both patterns match. The fact that patterns A and D are the same pattern means that there is no change in pixel level within this scanning aperture. Therefore, in this case, the scanning aperture B is appropriate. If they do not match, the same operation is repeated until the last scanning aperture (Z in this case). That is, the scan aperture Z is ultimately the scan aperture to be determined.

ステツプ 一致した走査開口から得られた推定値を当該画
素の中間調画像推定値とする。
Step: Take the estimated value obtained from the matched scanning aperture as the halftone image estimated value of the pixel.

前述のようにして走査開口Bが選択されると、
当該走査開口B内の白画素数は前述したように2
である。走査開口Bのゲインは2であるので、求
めるべき画像推定値は2×2=4となる。即ち、
ロに示した画素レベルが、そのまま画像推定値と
なつている。以上の操作を第2図ハのデイザ画像
(2値画像)の各画素に対して行うと、第9図に
示すような推定中間調画像が得られる。因みに、
各中間調画像推定にどの走査開口を用いたかを、
第1行の場合を例にとつて説明すれば、中間調推
定画像の(1,1)がB、(1,2)がB、(1,
3)がB、(1,4)がA、(1,5)がA、(1,
6)がB、(1,7)がDである。第10図は全
ての選択開口を示す図である。
Once scanning aperture B is selected as described above,
The number of white pixels within the scanning aperture B is 2 as described above.
It is. Since the gain of the scanning aperture B is 2, the estimated image value to be obtained is 2×2=4. That is,
The pixel level shown in (b) directly serves as the image estimate value. When the above operations are performed for each pixel of the dithered image (binary image) shown in FIG. 2C, an estimated halftone image as shown in FIG. 9 is obtained. By the way,
Which scanning aperture was used for each halftone image estimation
Taking the case of the first row as an example, (1, 1) of the estimated halftone image is B, (1, 2) is B, (1,
3) is B, (1,4) is A, (1,5) is A, (1,
6) is B, and (1,7) is D. FIG. 10 is a diagram showing all selection apertures.

第9図に示す推定中間調画像は、画素レベル変
化の少ない領域では大きな走査開口を用いて中間
調画像を推定し、画素レベルの変化の多い領域で
は小さな走査開口を用いて中間調画像を推定して
いるので、人間の視覚特性に沿つたものとなつて
いる。従つて、推定中間調画像は、第2図イに示
すオリジナル中間調画像に極めて近いものとなつ
ている。
The estimated halftone image shown in Figure 9 uses a large scanning aperture to estimate a halftone image in areas where there are few changes in pixel level, and uses a small scanning aperture to estimate a halftone image in areas where there are many changes in pixel level. Therefore, it is in line with human visual characteristics. Therefore, the estimated halftone image is extremely close to the original halftone image shown in FIG. 2A.

ステツプ 得られた中間調画像に拡大・縮小処理を行い、
拡大・縮小後の中間調画像を再2値化する。
Step Performs enlargement/reduction processing on the obtained halftone image,
The halftone image after enlargement/reduction is binarized again.

第11図は推定中間調画像を拡大・縮小する場
合を示すフローチヤートである。図に示すフロー
チヤートは、本発明により推定された中間調画像
を拡大・縮小し、拡大・縮小された中間調画像に
対して閾値マトリクスを用いて新たな2値画像を
得るものである。拡大・縮小の方法として、例え
ば補間法が用いられる。
FIG. 11 is a flowchart showing the case of enlarging/reducing an estimated halftone image. The flowchart shown in the figure is for enlarging/reducing a halftone image estimated according to the present invention, and obtaining a new binary image using a threshold matrix for the enlarged/reduced halftone image. For example, an interpolation method is used as a method of enlarging/reducing.

第12図イは、第9図に示す中間調画像をニア
リストネイバーフツド(Nearest Neighborhood
法)によつて、1.25倍に拡大した中間調画像、ロ
は同じく0.75倍に縮小した中間調画像である。こ
れら中間調画像に対して、それぞれハ,ニに示す
デイザマトリクスを用いて再2値化すると、ホ,
ヘに示すような再2値画像が得られる。
Figure 12A shows the halftone image shown in Figure 9 in the Nearest Neighborhood.
(b) is a halftone image enlarged to 1.25 times, and B is a halftone image also reduced to 0.75 times. When these halftone images are re-binarized using the dither matrices shown in C and D, respectively,
A binary image as shown in F is obtained.

前記デイザ画像はランダムデイザや条件付デイ
ザよりも最大面積の開口に閾値が1つずつ入るよ
うに、組織的デイザ法によるデイザ画像が好まし
く、又、小面積の開口にも閾値が均等に入るよう
な分散形デイザ画像が好ましく、完全に閾値が分
散したベイヤ形デイザ画像が特に好ましい。
The dithered image is preferably a dithered image using a systematic dithering method so that one threshold value is applied to each aperture with the largest area than a random dither or conditional dithered image, and the threshold value is evenly applied to apertures with a small area. A distributed dithered image such as this is preferred, and a Bayer dithered image with completely distributed threshold values is particularly preferred.

第13図は本発明方法を実現する装置の一例を
示す図である。図において、1は白領域と黒領域
とからなる2値画像が格納されているメモリ、2
は1画素×1画素のサイズの走査開口を含み且つ
2画素×1画素及び1画素×2画素のサイズの走
査開口を含まない複数種の走査開口が格納されて
いるメモリ、3はメモリ2に格納されている複数
種の走査開口をそのサイズが小さくなるような順
序で選択的に読み出し、選択された走査開口に基
づき、メモリ1内の2値画像のこの選択された走
査開口で囲まれる画像部分の信号を読み出して出
力する中央制御手段、4は該中央制御手段3が出
力した画像データの白又は黒の画素数を数え、更
にこの選択された走査開口の最大サイズの走査開
口に対する面積比率の逆数をこの計数画素数に乗
算し、得られた値を前記中間調画像内の当該画素
の仮の中間調推定値とし、この仮の中間調推定値
を、メモリ5から読み出した当該走査開口と同一
サイズのデイザマトリクスにより再度2値化し、
中間調画像の当該画素について、再2値画像を得
る再2値画像形成手段、6はこの再2値画像形成
手段4で得た再2値画像データと中央制御手段3
が出力する元の2値画像の選択された走査開口で
囲まれた画像データとを比較する比較手段であ
る。中央制御手段3は、この比較手段6から両画
像が同一であるとの信号を受けると、この時に選
択している走査開口における仮の中間調推定値
を、中間調画像の当該画素における正式な中間調
推定値として次々にメモリ7に書き込み、中間調
画像を作成していく。8は中央制御手段3から中
間調画像の全画素について正式の中間調推定値を
求めた旨の信号を受け取ると、メモリ7内の中間
調画像を読み出し、拡大・縮小処理を行い、その
後、メモリ9から読み出したデイザマトリクスを
用いて2値化し、2値画像をメモリ10に格納す
る処理手段である。尚、上記複数のメモリは、メ
モリ容量の大きいものを用いれば、単一のメモリ
で足りる。又、上記各手段はマイクロプロセツサ
を用いて容易に構成できる。
FIG. 13 is a diagram showing an example of an apparatus for realizing the method of the present invention. In the figure, 1 is a memory in which a binary image consisting of a white area and a black area is stored;
3 is a memory in which a plurality of types of scanning apertures are stored, including a scanning aperture with a size of 1 pixel x 1 pixel and not including a scanning aperture with a size of 2 pixels x 1 pixel and 1 pixel x 2 pixels; A plurality of stored scanning apertures are selectively read out in order of decreasing size, and based on the selected scanning aperture, an image of the binary image in the memory 1 surrounded by the selected scanning aperture is read out. Central control means 4 counts the number of white or black pixels of the image data output by the central control means 3, and further calculates the area ratio of the selected scanning aperture to the maximum size scanning aperture. This counted pixel number is multiplied by the reciprocal of Binarize again using a dither matrix of the same size as
Re-binary image forming means 6 obtains a re-binary image for the relevant pixel of the halftone image, and 6 represents the re-binary image data obtained by the re-binary image forming means 4 and the central control means 3.
is a comparison means for comparing the original binary image output by the image data surrounded by the selected scanning aperture. When the central control means 3 receives a signal from the comparison means 6 that the two images are the same, the central control means 3 converts the tentative halftone estimate for the scanning aperture currently selected into the formal halftone estimate for the relevant pixel of the halftone image. The halftone estimated values are written into the memory 7 one after another to create a halftone image. 8 receives a signal from the central control means 3 indicating that official halftone estimates have been obtained for all pixels of the halftone image, reads out the halftone image in the memory 7, performs enlargement/reduction processing, and then stores the halftone image in the memory 7. This processing means binarizes the dither matrix read from 9 and stores the binary image in memory 10. Incidentally, if the plurality of memories mentioned above have a large memory capacity, a single memory is sufficient. Further, each of the above means can be easily constructed using a microprocessor.

上記の説明においては、中間調画像を推定する
のに、走査開口内の白画素数をカウントする場合
を例にとつた。しかしながら、本発明はこれに限
るものではなく、黒画素数をカウントするように
してもよい。
In the above description, the case where the number of white pixels within the scanning aperture is counted to estimate a halftone image has been taken as an example. However, the present invention is not limited to this, and the number of black pixels may be counted.

上述の説明では、1画素ずつスキヤンして中間
調を得ていたが本発明はこれに限るものではな
く、2画素以上ずつスキヤンするようにしてもよ
い。又、上述の説明においては、複数種の走査開
口として4種類の場合を例にとつたが、本発明は
これに限る必要はなく、1行×1列の大きさの開
口を含んでいれば任意の種類を用いてもよい。更
に、走査開口の大きさも例示のものに限る必要は
なく、1行×1列の大きさの開口を含んでいれば
任意の大きさのものを用いることができる。
In the above description, halftones are obtained by scanning one pixel at a time, but the present invention is not limited to this, and it is also possible to scan two or more pixels at a time. Furthermore, in the above description, the case where there are four types of scanning apertures is taken as an example, but the present invention is not limited to this, and as long as the apertures have a size of one row by one column. Any type may be used. Further, the size of the scanning aperture is not limited to the size shown in the example, and any size can be used as long as it includes an aperture with a size of 1 row x 1 column.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、
複数種の走査開口を設定し、これらの走査開口か
ら各画素毎に所定の演算により最適な走査開口を
選択しながらデイザ画像上を走査し、当該走査開
口内の白又は黒の画素数をカウントし、当該カウ
ント値を推定中間調画像値とすることにより、オ
リジナル中間調画像に近い画像を得ることができ
る。本発明によれば、線画と階調画が混在する画
像であつても良好に画像再生を行うことができ
る。このようにして求まつた中間調画像推定値
は、人間の視覚特性が考慮されているので、オリ
ジナル中間調画像により近いものとなる。そし
て、中間調画像が得られると階調変換、拡大・縮
小等の種々の処理を行うことができる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, according to the present invention,
Set multiple types of scanning apertures, scan the dithered image while selecting the optimal scanning aperture for each pixel using a predetermined calculation, and count the number of white or black pixels within the scanning aperture. However, by using the count value as the estimated halftone image value, an image close to the original halftone image can be obtained. According to the present invention, even if the image includes a mixture of line drawings and gradation drawings, image reproduction can be performed satisfactorily. The halftone image estimated value thus determined takes human visual characteristics into consideration, so it is closer to the original halftone image. Once the halftone image is obtained, various processes such as gradation conversion, enlargement/reduction, etc. can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すフローチヤー
ト、第2図はオリジナル中間調画像からデイザ画
像を得る場合の説明図、第3図は複数種の走査開
口を示す図、第4図は得られた推定中間調画像例
を示す図、第5図は走査開口の選択順を示す図、
第6図乃至第8図は本発明方法の説明図、第9図
は本発明により得られた推定中間調画像例を示す
図、第10図は選択開口を示す図、第11図は拡
大・縮小を示すフローチヤート、第12図は拡
大・縮小による2値化処理を示す図、第13図は
本発明方法を実現する装置の一例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a flowchart showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram for obtaining a dither image from an original halftone image, FIG. 3 is a diagram showing multiple types of scanning apertures, and FIG. A diagram showing an example of the obtained estimated halftone image, FIG. 5 is a diagram showing the selection order of scanning apertures,
6 to 8 are explanatory diagrams of the method of the present invention, FIG. 9 is a diagram showing an example of an estimated halftone image obtained by the present invention, FIG. 10 is a diagram showing a selection aperture, and FIG. 11 is an enlarged FIG. 12 is a flowchart showing reduction, FIG. 12 is a diagram showing binarization processing by enlargement/reduction, and FIG. 13 is a diagram showing an example of an apparatus for realizing the method of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 白領域と黒領域とからなる2値画像上の画素
であつて、推定すべき中間調画像の各画素に対応
する画素に、1画素×1画素のサイズの走査開口
を含み且つ2画素×1画素及び1画素×2画素の
サイズの走査開口を含まない複数種の走査開口を
設定する第1のステツプと、 走査開口のサイズが小さくなるような順序で前
記走査開口を選択し、前記2値画像内のこの選択
された走査開口で囲まれる画像部分の白又は黒の
画素数を数え、更にこの選択された走査開口の最
大サイズの走査開口に対する面積比率の逆数をこ
の計数画素数に乗算し、得られた値を前記中間調
画像内の当該画素の仮の中間調推定値とし、この
仮の中間調推定値を当該走査開口と同一サイズの
デイザマトリクスにより再度2値化することによ
り、前記推定すべき中間調画像の当該画素につい
て、再2値画像を得る第2のステツプと、 この第2のステツプで得た再2値画像と元の2
値画像の前記選択された走査開口で囲まれた画像
部分とを比較し、両者が最初に等しくなつた時に
選択している走査開口における前記仮の中間調推
定値を、前記推定すべき中間調画像の当該画素に
おける正式な中間調推定値とし、前記推定すべき
中間調画像の全画素について求めた該正式の中間
調推定値を用いて中間調画像を作成する第3のス
テツプと、 この第3のステツプで得られた中間調画像に対
して、拡大・縮小処理を行い、その後、デイザマ
トリクスを用いて2値化し、2値画像を得る第4
のステツプと、 を有することを特徴とする2値画像の拡大・縮小
方法。
[Claims] 1. A scanning aperture with a size of 1 pixel x 1 pixel is placed on a pixel on a binary image consisting of a white area and a black area, which corresponds to each pixel of a halftone image to be estimated. a first step of setting a plurality of types of scan apertures including scan apertures having sizes of 2 pixels by 1 pixel and 1 pixel by 2 pixels; , count the number of white or black pixels in the image portion surrounded by this selected scanning aperture in the binary image, and further calculate the reciprocal of the area ratio of this selected scanning aperture to the maximum size scanning aperture. This counted pixel number is multiplied, the obtained value is used as a temporary halftone estimate of the pixel in the halftone image, and this temporary halftone estimate is again applied to a dither matrix of the same size as the scanning aperture. A second step of obtaining a re-binary image for the relevant pixel of the halftone image to be estimated by binarizing, and combining the re-binary image obtained in this second step with the original two-value image.
The image portion surrounded by the selected scanning aperture of the value image is compared, and when the two first become equal, the tentative halftone estimated value in the selected scanning aperture is calculated as the halftone to be estimated. a third step of creating a halftone image using the official halftone estimate obtained for all pixels of the halftone image to be estimated, which is a formal halftone estimate at the pixel of the image; The halftone image obtained in step 3 is enlarged/reduced, and then binarized using a dither matrix to obtain a binary image.
A method for enlarging/reducing a binary image, comprising the following steps:
JP60257495A 1985-11-15 1985-11-15 Enlargement and reduction method for binary picture Granted JPS62117470A (en)

Priority Applications (3)

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JP60257495A JPS62117470A (en) 1985-11-15 1985-11-15 Enlargement and reduction method for binary picture
US03/929,622 US4803558A (en) 1985-11-15 1986-11-10 Halftone image estimation methods for dither images
DE19863639029 DE3639029A1 (en) 1985-11-15 1986-11-14 HALFTONE IMAGE METHOD FOR SHAKING IMAGES

Applications Claiming Priority (1)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5825767A (en) * 1981-08-07 1983-02-16 Oki Electric Ind Co Ltd Picture processing device
JPS59163959A (en) * 1983-03-08 1984-09-17 Fujitsu Ltd Intermediate tone picture converting system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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