JPH05101175A - デジタル２値画像の拡大・縮小処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高速処理ができ、かつメモリの少なくてよいデ
ジタル２値画像拡大（および縮小）方式を提供する。 【構成】まず、ステップ１においてＹ方向の論理和
（積）処理としてラインｉとラインｉ＋１間で論理和
（または積）をとりｉラインの出力とする処理を拡大幅
Ｎの２倍回行う。次に、ステップ２にてＸ，Ｙ座標を入
れかえ、ステップ３にてステップ１と同様の論理和
（積）処理を行う。最後に、ステップ４にて、画像の
Ｘ，Ｙ座標を入れかえたのち、画像位置の修正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデジタル２値画像中の任
意図形の拡大および縮小を行うデジタル２値画像の拡大
・縮小処理方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル画像処理技術の中に２値画像と
呼ばれる種類の画像データを取り扱う技術がある。これ
は黒と白（デジタル信号では“１”と“０”）の二つの
値のみで表わされた画像を処理する技術である。２値画
像処理の対象になるのは、文字や線画（濃淡を持たない
線のみで表わされた図）である。

【０００３】図７は、これらのデジタル信号で表わされ
る画像に対する拡大処理を説明する図である。図７の上
図は、デジタル２値画像の拡大処理前の対象図形を示
し、斜線で示される部分の画素（画像データ）は、
“１”、白地部分は“０”を示している。これを図７の
下図のように“１”の画像平面を拡大して斜線部分（画
像の黒）部分を拡大処理する。

【０００４】図８は、従来のこの種のデジタル２値画像
拡大処理方式の説明図である。この２値画像拡大処理方
式においては、まず、画像の画素１点１点のデジタル値
を調べる。次に、調査した点の値が黒（“１”）であっ
た場合には、画像の拡大幅をＮとすると、この点を中心
として含む２Ｎ＋１の範囲を“１”におきかえる。そし
て、この処理を画像中のすべての点に対して行うこと
で、画像の拡大が実現される。

【０００５】図８（ａ）は、拡大処理の対象となる画像
ａを示している。図７と同様に斜線の画素は“１”、白
地部分は“０”を示している。この画像ａに対して拡大
幅Ｎ＝２として拡大処理を行うものとする。まず、図の
左上の点から画素の値を調べる。画素の値が“０”の場
合は何ら処理を行わない。画像ａの画素を順に調べ、点
Ａにきて始めて“１”の値を発見すると、図８（ｂ）の
中間図に示すように、Ａの座標を中心として（２Ｎ＋
１）の範囲に“１”の値をおく処理をする（画像ｂ）。
さらに画像ａの点を順に調べ、“１”の各点についてＡ
点と同様の操作を行い、図８（ａ）における終了点Ｂま
での処理を行うと、図８（ｃ）の終了時図に示す拡大さ
れた画像ｃが得られる。

【０００６】なお、画像の縮小処理は、拡大処理と同様
に、画像の画素１点１点のデジタル値を調べる。そし
て、画像の縮小幅をＮとすると、（２Ｎ＋１）の範囲に
“１”のある座標を調査し、これを満足する座標のみに
“１”の値をおくことで画像の縮小が実現される。

【０００７】ここで、コンピュータのデータ処理の基本
単位は、通常、１６ビット，３２ビットなど大きなビッ
ト長のものである。このようなコンピュータを使用して
２値画像の拡大処理を行うと、画素の各点に着目して拡
大処理を行うので、一点のデータを１６ビット，３２ビ
ットの値として扱うことになり、処理効率が悪い。

【０００８】図９は、２値画像データの記憶方式を説明
する図である。図９（ａ）は、２値画像データをメモリ
や補助記憶装置上に記憶する場合、効率よくパックして
格納したパック状態を示している。即ち、メモリのアク
セス単位を１６ビットとしたときに、パック状態では１
６個の画像データが１アクセス単位のメモリに収納でき
ている。一方、図８に示した画像拡大処理方式では、例
えば１６ビットコンピュータを画像拡大処理に使用する
と、図９（ｂ）に示すように、有効な画像データは１６
ビットのうち１ビットしかないアンパック状態でメモリ
を使用することになり、１６個の画像データを格納する
のにメモリを１６アクセス単位必要とする。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のデジタ
ル２値画像の拡大・縮小処理方式には、以下のような欠
点がある。

【００１０】(1) 画像中の全ての点について“０”か
“１”の判別処理を行い、更に、点が“１”に一致した
場合には、その点の座標をもとに“１”におきかえる範
囲の座標を求める計算を行わなければならず、これらの
処理に大きな時間を要する。

【００１１】(2) 画像処理を行うコンピュータのデータ
処理単位は、通常、１６ビット，３２ビットなど大きな
ビット長のものであるが、このようなコンピュータを使
用して２値画像の拡大処理を行うと、画素の各点に着目
して拡大処理を行うので、画素１点のデータを１６ビッ
ト，３２ビットの値として扱うことになり、処理効率が
悪い。

【００１２】(3) また、(2) で述べたコンピュータで
は、画像データをメモリに記憶する場合に、アンパック
状態で記憶することになるのでメモリの使用効率が悪
い。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によるデジタル２
値画像の拡大・縮小方式は、“１”と“０”の２値で画
像が表わされるｍ（ｍは複数）ラインのＸ方向画像デー
タとｎ（ｎは複数）ラインのＹ方向画像データとを有す
るデジタル２値画像平面のうちの前記“１”値の平面を
拡大・縮小するデジタル２値画像の拡大・縮小処理方式
において、前記デジタル２値画像の拡大のためには、前
記Ｙ方向画像データに対してｉ（ｉは１〜ｎの整数）ラ
インとｉ＋１ラインの間で論理和を取り、前記論理和の
結果を前記ｉラインの画像出力とする処理を２Ｎ回（Ｎ
は画像の拡大幅）繰り返し行うＹ方向論理和処理手段
と、前記Ｘ方向画像データと前記Ｙ方向論理和処理手段
によって処理されたＹ方向画像データの座標とを入れか
える論理和画像データ並べかえ処理手段と、前記入れか
え後のＹ方向画像データに対してｊ（ｊは１〜ｍの整
数）ラインとｊ＋１ラインの間で論理和を取り、前記論
理和の結果を前記ｊラインの画像出力とする処理を２Ｎ
回繰り返し行うＸ方向論理和処理手段と、前記Ｘ方向論
理和処理手段によって処理されたあとのＸ方向画像デー
タおよびＹ方向画像データの座標を入れかえるととも
に、前記入れかえ後の画像データの“１”値の位置を前
記ＸおよびＹ方向ともに＋Ｎだけ移動させる論理和画像
位置修正処理手段とを備え、前記デジタル２値画像の縮
小のためには、前記Ｙ方向画像データに対してｉライン
とｉ＋１ラインの間で論理積を取り、前記論理積の結果
を前記ｉラインの画像出力とする処理を２Ｍ回（Ｍは画
像の縮小幅）繰り返し行うＹ方向論理積処理手段と、前
記Ｘ方向画像データと前記Ｙ方向論理積処理手段によっ
て処理されたＹ方向画像データの座標とを入れかえる論
理積画像データ並べかえ処理手段と、前記入れかえ後の
Ｙ方向画像データに対してｊラインとｊ＋１ラインの間
で論理積を取り、前記論理積の結果を前記ｊラインの画
像出力とする処理を２Ｍ回（Ｍは画像の縮小幅）繰り返
し行うＸ方向論理積処理手段と、前記Ｘ方向論理積処理
手段によって処理されたあとのＸ方向画像データおよび
Ｙ方向画像データの座標を入れかえるとともに、前記入
れかえ後の画像データの“１”値の位置を前記Ｘおよび
Ｙ方向ともに−Ｍだけ移動させる論理積画像位置修正処
理手段とを備える。

【００１４】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。

【００１５】図１は、本発明の一実施例による２値デジ
タル画像拡大・縮小方式のフローチャートを示す。この
フローチャートを実現するためには、入力装置，ＣＰ
Ｕ，記憶装置，出力装置を含むコンピュータが使用され
る。なお、ステップ１およびステップ３の括弧内の文字
（積）は、２値画像の拡大処理を行う場合の論理和処理
ではなく、縮小方式の場合に論理積処理を行うことを表
わす。

【００１６】最初に用語の定義を行う。拡大または縮小
処理されるべき２値画像平面は、Ｘ方向に１からｍまで
の座標をもち、Ｙ方向に１からｎまでの座標を持つもの
とする。また、各画素（画像データ）をＰｘｙで示し、
Ｙ方向に対する処理ではＰ１ｉ〜Ｐｍｉで示されるデー
タ列をラインｉと呼び、Ｘ，Ｙ座標変換後のＹ方向に対
する処理（Ｘ方向処理）では、座標変換前のＰｊ１〜Ｐ
ｊｎで示されるデータ列をラインｊと呼ぶ（図２参
照）。

【００１７】以下、図１のフローチャートを参照して画
像の拡大処理を中心に説明する。

【００１８】ステップ１では、次に述べるＹ方向論理和
処理を行う。

【００１９】まず、Ｙ方向画像データの各々のラインに
ついてラインｉとラインｉ＋１の間で論理和（ＯＲ）を
取り、この論理和の結果をラインｉの出力画像データと
する。続いて、画像の拡大幅をＮとすると、ライン１〜
ラインｎまでのＯＲ処理を１単位として２Ｎ回の処理を
行う。なお、ラインｎ＋１は値“０”のダミーラインと
する。これらの論理和処理は、パック状態の画像データ
に対して対象コンピュータの基本処理単位で行う。

【００２０】ステップ２では、ステップ１の処理結果に
対して、画像データＰｘｙをＰｙｘとする論理和画像デ
ータ並べかえ処理を行う。

【００２１】ステップ３では、次に述べるＸ方向論理和
処理を行う。即ち、まず、ステップ２で入れかえられた
Ｙ方向画像データ（もとのＸ方向画像データ）の各々の
ラインについてラインｊラインとラインｊ＋１の間で論
理和を取り、この論理和の結果をラインｊの出力画像デ
ータとする。続いて、ライン１〜ラインｍまでのＯＲ処
理を１単位として２Ｎ回の処理を行う。ラインｍ＋１は
値“０”のダミーラインとする。これらの論理和処理
も、ステップ１と同様にパック状態の画像データに対し
て対象コンピュータの基本処理単位で行う。

【００２２】ステップ４では、ステップ３によって処理
されたあとのＸ方向画像データおよびＹ方向画像データ
の座標を入れかえるとともに、入れかえ後の画像データ
の“１”の位置をＸおよびＹ方向ともに＋Ｎだけ移動さ
せて画像中心位置を拡大前の画像中心に一致させる論理
和画像位置修正処理を行う。

【００２３】このようなステップ１〜４の処理により、
デジタル２値画像の拡大処理を行うことができる。

【００２４】また、上述したように図１のステップ１，
３の論理和処理を論理積処理とし、ステップ４の画像位
置修正処理において、入れかえ後の画像データの“１”
値の位置をＸおよびＹ方向ともに−Ｎだけ移動させるこ
とにより、画像の縮小処理を行うことができる。

【００２５】次に、図２〜図６の画像処理図を参照し
て、図１のフローチャートによって説明したデジタル２
値画像の拡大処理について、拡大幅Ｎ＝２とした具体例
で説明する。

【００２６】図２は、ｍ，ｎがともに１１画素の大きさ
の２値画像中に１点の“１”のデータＰ（６，７）があ
る拡大処理前の画像（もとの画像）平面（左図）と、ス
テップ４が終了し、“１”値が５×５画素に拡大した拡
大処理後の画像平面（右図）とを示している。

【００２７】図３は、図１のステップ１によるＹ方向論
理和処理を詳細に示している。図３（ａ）は、拡大前の
２値画像に対して１単位目の論理和処理を行った図を示
し、図３（ｂ），図３（ｃ）はそれぞれ２，４単位目の
論理和処理結果を示す。ここではＮ＝２としているの
で、２Ｎ回（４単位）の論理和処理が行われる結果、Ｙ
方向の１個の“１”値が５倍に拡大された図３（ｃ）の
右図がこの処理の結果となる。

【００２８】図４は、図１のステップ２による画像デー
タ並べかえ処理の処理前後の画像を示している。ステッ
プ１で論理和処理されてＹ方向に拡大されている左図の
画像データＰｘｙが、ステップ２でＰｙｘに座標変換さ
れた結果、右図ではＸ方向には拡大されているがＹ方向
には拡大されていない画像となっている。

【００２９】図５は、図１のステップ３によるＸ方向論
理和処理の処理前後の画像を示している。ステップ２で
処理された左図の画像データがステップ１と同様の論理
和処理を施され、右図ではＹ方向に５倍に拡大されてい
る。この拡大は、座標変換前のＸ方向画像データに対す
るものである。

【００３０】図６は、図１のステップ４による論理和画
像位置修正処理の処理前後の画像を示している。ステッ
プ３で処理された左図の画像は、もとの画像がＮだけ拡
大されたものになっているが、ＸとＹの座標が入れかわ
り、かつ図形はＸ，Ｙともに原点方向にＮ（ここでは
２）、言い換れば−Ｎだけずれたものになっている。こ
の左図の画像をＸ，Ｙ座標変換を行い、ついで全ての
“１”値の座標をＸ，Ｙ座標とも＋Ｎだけ移動させるこ
とによって右図の拡大画像が得られている。この図６の
右図は図２の右図に示した拡大処理後の画像と同一であ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下に述べる効果が得られる。

【００３２】(1) ２値画像処理の中心となる処理は、拡
大処理においては論理和，縮小処理においては論理積で
あり、個々の画素に対する条件判別を行う必要がない。
条件判別はコンピュータの処理で最も時間のかかる処理
の一つであり、これを行わずに処理ができることによ
り、処理時間の短縮が図れる。

【００３３】(2) 論理和および論理積処理は、１画素単
位で行う必要がなく、コンピュータの基本データ長に合
せてパック状態のまま行うことが可能であり、１演算で
複数画素についての処理を行えるため、処理時間の短縮
が図れる。

【００３４】(3) 処理の入力、中間結果、出力画像とも
パック状態で扱えるため、メモリや補助記憶装置上での
記憶に必要とする容量を最小限にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による２値デジタル画像拡大
・縮小方式のフローチャートである。

【図２】図１の実施例における画像処理の一例を示す図
である。

【図３】図１の実施例におけるＹ方向論理和処理の一例
を示す図である。

【図４】図１の実施例における画像データ並べかえ処理
の一例を示す図である。

【図５】図１の実施例におけるＸ方向論理和処理の一例
を示す図である。

【図６】図１の実施例における論理和画像位置修正処理
の一例を示す図である。

【図７】デジタル２値画像の拡大処理について説明する
図である。

【図８】従来のデジタル２値画像拡大処理方式を説明す
る図である。

【図９】２値画像データの記憶方式を説明する図であ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 “１”と“０”の２値で画像が表わされ
   るｍ（ｍは複数）ラインのＸ方向画像データとｎ（ｎは
   複数）ラインのＹ方向画像データとを有するデジタル２
   値画像平面のうちの前記“１”値の平面を拡大・縮小す
   るデジタル２値画像の拡大・縮小処理方式において、 前記デジタル２値画像の拡大のためには、前記Ｙ方向画
   像データに対してｉ（ｉは１〜ｎの整数）ラインとｉ＋
   １ラインの間で論理和を取り、前記論理和の結果を前記
   ｉラインの画像出力とする処理を２Ｎ回（Ｎは画像の拡
   大幅）繰り返し行うＹ方向論理和処理手段と、前記Ｘ方
   向画像データと前記Ｙ方向論理和処理手段によって処理
   されたＹ方向画像データの座標とを入れかえる論理和画
   像データ並べかえ処理手段と、前記入れかえ後のＹ方向
   画像データに対してｊ（ｊは１〜ｍの整数）ラインとｊ
   ＋１ラインの間で論理和を取り、前記論理和の結果を前
   記ｊラインの画像出力とする処理を２Ｎ回繰り返し行う
   Ｘ方向論理和処理手段と、前記Ｘ方向論理和処理手段に
   よって処理されたあとのＸ方向画像データおよびＹ方向
   画像データの座標を入れかえるとともに、前記入れかえ
   後の画像データの“１”値の位置を前記ＸおよびＹ方向
   ともに＋Ｎだけ移動させる論理和画像位置修正処理手段
   とを備え、 前記デジタル２値画像の縮小のためには、前記Ｙ方向画
   像データに対してｉラインとｉ＋１ラインの間で論理積
   を取り、前記論理積の結果を前記ｉラインの画像出力と
   する処理を２Ｍ回（Ｍは画像の縮小幅）繰り返し行うＹ
   方向論理積処理手段と、前記Ｘ方向画像データと前記Ｙ
   方向論理積処理手段によって処理されたＹ方向画像デー
   タの座標とを入れかえる論理積画像データ並べかえ処理
   手段と、前記入れかえ後のＹ方向画像データに対してｊ
   ラインとｊ＋１ラインの間で論理積を取り、前記論理積
   の結果を前記ｊラインの画像出力とする処理を２Ｍ回
   （Ｍは画像の縮小幅）繰り返し行うＸ方向論理積処理手
   段と、前記Ｘ方向論理積処理手段によって処理されたあ
   とのＸ方向画像データおよびＹ方向画像データの座標を
   入れかえるとともに、前記入れかえ後の画像データの
   “１”値の位置を前記ＸおよびＹ方向ともに−Ｍだけ移
   動させる論理積画像位置修正処理手段とを備えることを
   特徴とするデジタル２値画像の拡大・縮小処理方式。
2. 【請求項２】 “１”と“０”の２値で画像が表わされ
   るｍ（ｍは複数）ラインのＸ方向画像データとｎ（ｎは
   複数）ラインのＹ方向画像データとを有するデジタル２
   値画像平面のうちの前記“１”値の平面を拡大するデジ
   タル２値画像の拡大処理方式において、 前記Ｙ方向画像データに対してｉ（ｉは１〜ｎの整数）
   ラインとｉ＋１ラインの間で論理和を取り、前記論理和
   の結果を前記ｉラインの画像出力とする処理を２Ｎ回
   （Ｎは画像の拡大幅）繰り返し行うＹ方向論理和処理手
   段と、前記Ｘ方向画像データと前記Ｙ方向論理和処理手
   段によって処理されたＹ方向画像データの座標とを入れ
   かえる論理和画像データ並べかえ処理手段と、前記入れ
   かえ後のＹ方向画像データに対してｊ（ｊは１〜ｍの整
   数）ラインとｊ＋１ラインの間で論理和を取り、前記論
   理和の結果を前記ｊラインの画像出力とする処理を２Ｎ
   回繰り返し行うＸ方向論理和処理手段と、前記Ｘ方向論
   理和処理手段によって処理されたあとのＸ方向画像デー
   タおよびＹ方向画像データの座標を入れかえるととも
   に、前記入れかえ後の画像データの“１”値の位置を前
   記ＸおよびＹ方向ともに＋Ｎだけ移動させる論理和画像
   位置修正処理手段とを備えることを特徴とするデジタル
   ２値画像拡大処理方式。
3. 【請求項３】 “１”と“０”の２値で画像が表わされ
   るｍ（ｍは複数）ラインのＸ方向画像データとｎ（ｎは
   複数）ラインのＹ方向画像データとを有するデジタル２
   値画像平面のうちの前記“１”値の平面を縮小するデジ
   タル２値画像の縮小処理方式において、前記Ｙ方向画像
   データに対してｉ（ｉは１〜ｎの整数）ラインとｉ＋１
   ラインの間で論理積を取り、前記論理積の結果を前記ｉ
   ラインの画像出力とする処理を２Ｍ回（Ｍは画像の縮小
   幅）繰り返し行うＹ方向論理積処理手段と、前記Ｘ方向
   画像データと前記Ｙ方向論理積処理手段によって処理さ
   れたＹ方向画像データの座標とを入れかえる論理積画像
   データ並べかえ処理手段と、前記入れかえられたＹ方向
   画像データに対してｊ（ｊは１〜ｍの整数）ラインとｊ
   ＋１ラインの間で論理積を行い、前記論理積の結果を前
   記ｊラインの画像出力とする処理を２Ｍ回繰り返し行う
   Ｘ方向論理積処理手段と、前記Ｘ方向論理積処理手段に
   よって処理されたあとのＸ方向画像データおよびＹ方向
   画像データの座標を入れかえるとともに、前記入れかえ
   後の画像データの“１”値を前記ＸおよびＹ方向ともに
   −Ｍだけ移動させる論理積画像位置修正処理手段とを備
   えることを特徴とするデジタル２値画像の縮小処理方
   式。