JPH0540826A - 画素密度変換方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 拡大時には、２値画像の状態で整数倍拡大を
行なうことで文字のエッジ部の切れを保存し、更に２値
から多値濃度に変換したデータに対し、エッジ強調処理
を行なうことにより、多値化時に発生しがちな文字画像
のエッジ部のぼけを防ぎ、さらに多値画像を縮小変倍
し、その結果を再２値化することで、高品位な任意倍率
の画素密度変換画像を得る。 【構成】 整数倍拡大回路２にて入力２値データが主走
査方向ｎ倍（ｎは整数）、副走査方向ｍ倍（ｍは整数）
に拡大され、多値化回路３にて多値の濃度データに変換
される。そして、多値の濃度データは、エッジ強調回路
４にてエッジ強調が行なわれ、変倍回路５にて任意のサ
イズに縮小変倍され、２値化回路６にて２値データに変
換される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画素密度変換方式に関
し、特に２値画像データを任意の倍率に変倍処理し、画
素密度の異なった２値画像データを出力する画素密度変
換方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、白と黒の２値データで表現された
２値画像の画素密度変換方式として、ＳＰＣ（Selected
Pixel Coding)法、論理和法、投影法、９分割法等が知
られている。各々の画素密度変換方式は文字や線画を対
象にしたものでファクシミリやワードプロセッサ等で
は、装置構成が簡単なことからＳＰＣ法で代表される画
素ごとの単純な間引き、重複処理による画素密度変換処
理が行なわれている。また、組織的ディザ画像を対象と
する画素密度変換方式として、マトリックスごとの間引
き、重複処理による変倍によりモアレ縞のない変倍画像
を得る手法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、画素ごとの単純間引き、重複処理を用い
た場合、文字や線画に対しては比較的良好な画像を得る
ことができる。しかし、濃度を一定面積中の黒画素の密
度によって表現している擬似中間調画像に対して上記処
理を行なうと、黒画素のパターンがみだれ、階調性のみ
だれやモアレ縞が発生するという欠点があった。例え
ば、誤差拡散法により得られた擬似中間調画像に対して
画素ごとの単純間引き、重複処理を行なうと、階調性が
みだれ、ノイズっぽい画像となる。また同様に、ディザ
画像に対し処理を行なうと、ディザマトリックスの周期
と間引き、重複処理により周期が干渉しモアレ縞が発生
する。

【０００４】一方、ディザマトリックスを単位とする間
引き、重複処理では、ディザ画像がディザマトリックス
を単位として濃度を表現しているため、階調性が保存さ
れた比較的良好な変倍画像を得ることができる。しか
し、変換倍率が制限され扱える画像がディザによる擬似
中間調画像に限定されるという欠点があった。本発明
は、上記課題を解決するために成されたもので、２値化
された画像を多値濃度データに変換して処理を行うこと
により、従来多値画像に用いられていた処理を行なうこ
とが可能となり、文字画像や擬似中間調画像が混在する
画像に対しても同様な処理で、濃度保存性の優れた変倍
画像が得られる画素密度変換方式を提供することを目的
とする。

【０００５】また、拡大時には、２値画像の状態で整数
倍拡大を行なうことで文字のエッジ部の切れを保存し、
更に２値から多値濃度に変換したデータに対し、エッジ
強調処理を行なうことにより、多値化時に発生しがちな
文字画像のエッジ部のぼけを防ぎ、高品位な画素密度変
換画像が得られる画素密度変換方式を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明の画素密度変換方式は以下の構成を
有する。すなわち、２値画像データを主走査方向，副走
査方向に任意のサイズに変換する画素密度変換装置であ
って、入力された２値画像を主走査方向，副走査方向に
それぞれ任意の整数倍に拡大する拡大手段と、拡大処理
時には、前記拡大手段で拡大された２値画像に対し、ま
た縮小処理時には、前記入力された２値画像に対し、着
目画素とその周囲画素の濃度により、着目画素の多値濃
度を算出する２値多値変換手段と、該２値多値変換手段
で多値化された多値画像データに対し、エッジ強調処理
を行うエッジ強調手段と、該エッジ強調手段でエッジ強
調された画像に対し、主走査方向，副走査方向にそれぞ
れ任意の倍率で縮小する変倍手段と、該変倍手段で縮小
された多値の画像データを２値化する２値化手段とを有
する。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明に係る好適
な一実施例を詳細に説明する。まず、本実施例における
変倍処理の流れを図２に示すフローチャートに従って詳
細に説明する。主走査方向ｘ画素，副走査方向ｙ画素の
２値データを主走査Ｘ画素，副走査Ｙ画素の２値データ
に変倍する例を考える。最初に、ステップＳ１では、主
走査方向及び副走査方向いずれかを拡大処理するか否か
を判断し、拡大処理の場合には、ステップＳ１へそうで
なければステップＳ３へ進む。

【０００８】（１）拡大処理 主走査方向及び副走査方向いずれかを拡大処理する場
合、ステップＳ２の整数倍拡大処理で主走査方向ｘ画素
×副走査方向ｙ画素の２値のデジタル画像データを主走
査方向にｎ倍（ｎ＝［Ｘ／ｘ］ここでＸ＞ｘ，［ａ］は
ａより小さくない整数を表す）、副走査方向にｍ倍（ｍ
＝［Ｙ／ｙ］、ここでＹ＞ｙ）に変倍し、ｎｘ×ｍｙ画
素の２値データに変換する。次に、ステップＳ３の多値
化処理では、ステップＳ２で得られた２値データに対
し、変倍率に応じたウインドゥを用い画素ごとに走査を
行ない、ウインドゥ内の２値画像の画素パターンから多
値濃度データを算出し、ｎｘ×ｍｙ画素の多値濃度の画
像データに変換処理を行なう。そして、ステップＳ４で
は、ステップＳ３で得られた多値画像に対しエッジ強調
処理を行ない、エッジ強調画像を得る。ステップＳ５の
縮小処理では、ステップＳ４で処理されたｎｘ×ｍｙ画
素の多値濃度の画像データを画素クロック及びライン同
期信号の間引き処理により任意のサイズに縮小変倍を行
ない、Ｘ×Ｙ画素の多値濃度の画像データに変換する。
ステップＳ６の２値化処理では、ステップＳ５で得られ
たＸ×Ｙ画素の多値濃度の画像データを２値化処理する
ことによりＸ×Ｙ画素の変倍２値画像を得る。

【０００９】（２）縮小処理 一方、ステップＳ１で判断した結果、縮小処理の場合、
ステップＳ３へ進み、ｘ×ｙ画素の２値データに対し、
変倍率に応じたウインドゥを用い画素ごとの走査を行な
うことで、ウインドゥ内の２値画像の画素パターンから
多値濃度データを算出し、ｘ×ｙ画素の多値濃度の画像
データに変換処理を行なう。ステップＳ４では、ステッ
プＳ３で得られた多値画像データに対しエッジ強調処理
を行ない、エッジ強調画像を得る。ステップＳ５では、
ステップＳ３で処理されたｘ×ｙの画像サイズの多値濃
度の画像データをクロック及びライン同期信号による間
引き処理により任意のサイズに縮小変倍し、ｘ×ｙ画素
の多値濃度の画像データにする。ステップＳ６では、ス
テップＳ４で得られたｘ×ｙ画素の多値濃度の画像デー
タを２値化処理することでＸ×Ｙ画素の変倍２値画像を
得る。

【００１０】以上の流れにおいて、２値画像を多値濃度
の画像に変換する際に、変倍率によって参照画素が異な
るウインドゥ走査を行ない、また拡大処理時には、一旦
２値データのまま拡大処理した後、２値画像を多値濃度
の画像に変換することで多値化時に発生する画像のエッ
ジ部のぼけを極力抑えた変倍画像を得ることが可能とな
る。また、多値化時に生じるエッジのぼけもエッジ強調
処理によって鮮鋭化される。

【００１１】図１は、本実施例における画素密度変換装
置のブロック構成図である。以下、順に構成要素を説明
する。図１において、１００は本実施例の装置に入力さ
れるデータ線で、白及び黒の１ビットで表される２値の
デジタルデータ（ここで、黒を“１”、白を“０”とす
る）が入力される。拡大処理する場合、整数倍拡大回路
２において、データ線１００より入力される２値データ
が主走査方向ｎ倍（ｎは整数）、副走査方向ｍ倍（ｍは
整数）に拡大され、信号線２００を介して後述する多値
化回路３に出力される。尚、セレクタ７によって、拡大
処理時には信号線２００より入力される２値データが、
また縮小処理時には信号線１００より入力される２値デ
ータがそれぞれ選択され、多値化回路３に入力される。
多値化回路３では、データを一旦メモリに記憶し、任意
の領域の画像データを取り出し、着目画素及びその周辺
画素からなる領域を参照し、後述する荷重テーブルより
出力されるウインドゥを基に多値濃度の画像データ（例
えば６ビット出力の場合、“０”〜“６３”、本実施例
では白を“０”、黒を“６３”とする）を算出し、その
多値データを信号線３００を介してエッジ強調回路４へ
出力する。エッジ強調回路４では、信号線３００の多値
データに対しエッジ強調処理を行なって信号線４００へ
出力する。変倍回路５では、上述したエッジ強調回路４
により出力される多値濃度の画像データを、画像クロッ
ク及びライン同期信号の間引き処理により任意のサイズ
に縮小変倍し信号線５００を介して２値化回路５へ出力
する。２値化回路６では、上述の変倍回路５より出力さ
れる多値データを再び２値データ（白を“０”、黒を
“１”）に変換し、データ線６００へ出力する。以上の
構成における画素密度変換装置の詳細な構成を関連図面
を参照しながら以下に説明する。

【００１２】＜整数倍拡大回路の説明＞図１に示す整数
倍拡大回路は、データ線１００から入力される２値デー
タに対し主走査方向ｎ倍、副走査方向ｍ倍の拡大を行な
い、主走査方向１ラスタずつシリアルにデータ線２００
に出力するものである。本実施例においては、注目画素
を単純に重複させることで整数倍拡大を行なう。ここ
で、細分化により解像度を上げることと拡大することは
同じことを意味し、この回路では入力された２値画像デ
ータを出力する際に細分化して出力する。この回路に入
力される画像クロックＣＬＫ１，ＣＬＫ２，ライン同期
信号ＤＢ１，ＤＢ２は後述のタイミング制御回路１より
入力される。ここで画像クロックＣＬＫ１及びライン同
期信号ＤＢ１は、例えば主走査方向にｎ倍、副走査方向
にｍ倍拡大に拡大処理する場合には、画像クロックＣＬ
Ｋ１をｎ分周したＣＬＫ２、ライン同期信号ＤＢ１をｍ
分周したＤＢ２がタイミング制御回路１の画像クロック
及びライン同期信号選択部１２０により選択され入力さ
れる。画素クロックＣＬＫ２に同期し、主走査方向に細
分化された画像データを、またライン同期信号ＤＢ２に
同期して副走査方向ｍライン部のデータを順次セレクト
する回路はラインメモリ等を用い容易に実現できるの
で、ここでは詳述しない。以上の動作により、データ線
１００から入力される２値データに対し主走査方向ｎ
倍、副走査方向ｍ倍の拡大が可能となる。

【００１３】＜多値化回路の説明 （図３〜図６）＞次
に、図１に示す多値化処理回路３の具体的な構成を図３
及び図４を参照して以下に説明する。本実施例での多値
化回路３は、ラインメモリ３１ａ〜３１ｄ、シフトレジ
スタ群３２０、荷重テーブル３３０、データセレクタマ
ルチプレクサ３４０、ゲート群３５０、加算器３６０、
荷重テーブルよりデータを出力するデータ線３７０、そ
して、変倍率に応じて荷重テーブル３３０のデータを入
力するデータ線３８０により構成され、入力された２値
データを基に、着目画素（ｉ，ｊ）及びその周囲画素か
らなる領域を参照し、参照領域内の各画素に対応する重
みマスク（ここでは、荷重テーブル３３０より出力され
るマトリックスデータ）で重み付けした平均濃度を算出
し、多値濃度データ（６ビットの場合、最大値６３）と
して出力する。

【００１４】次に、多値化回路３の動作を詳細に説明す
る。まず主走査方向及び副走査方向のどちらか一方でも
拡大処理する場合には、入力線２００より２値画像デー
タが画像クロックＣＬＫ２及びライン同期信号ＤＢ２に
同期して入力される。また、縮小処理する場合には、入
力線１００より２値画像データが画像クロックＣＬＫ２
＝ＣＬＫ１、ライン同期信号ＤＢ２＝ＤＢ１に同期して
そのまま入力される。入力された２値画像データは、ま
ずラインメモリ群３１０のラインメモリ３１ａに読み込
まれ、ライン同期信号ＤＢ２に同期してライン単位ごと
にラインメモリ３１ｂ→３１ｃ→３１ｄと順次副走査差
方向にシフトされていく。

【００１５】そして、各ラインメモリ３１ａ〜３１ｄか
ら副走査差方向４画素分のパラレルデータが画像クロッ
クＣＬＫ２に同期して読み出され、シフトレジスタ群３
２０にシフト入力される。このシフトレジスタ群３２０
において、画像データが画像クロックＣＬＫ２に同期し
て順次シフトされ、４画素×４ラインのマトリックスを
有する画像データが取り出され、１６個の１ビットマト
リックスデータとしてゲート群３５０に入力される。こ
こでシフトレジスタＣ３にラッチされるデータを着目画
素（ｉ，ｊ）とすると、図５に示すように、各々の周辺
画素は、Ａ１が（ｉ−２，ｊ−２）、Ａ２が（ｉ−１，
ｊ−２）、Ａ３が（ｉ，ｊ−２）、Ａ４が（ｉ＋１，ｊ
−２）、同様に、Ｂ１が（ｉ−２，ｊ−１）、Ｂ２が
（ｉ−１，ｊ−１）、Ｂ３が（ｉ，ｊ−１）、Ｂ４が
（ｉ＋１，ｊ−１）、Ｃ１が（ｉ−２，ｊ）、Ｃ２が
（ｉ−１，ｊ）、Ｃ４が（ｉ＋１，ｊ）、Ｄ１が（ｉ−
２，ｊ＋１）、Ｄ２が（ｉ−１，ｊ＋１）、Ｄ３が
（ｉ，ｊ＋１）、Ｄ４が（ｉ＋１，ｊ＋１）のデータと
なる。

【００１６】一方、荷重テーブル３３０には、サイズが
４×４のマトリックスデータが予め記憶されている。な
お、荷重テーブル３３０の個々のマトリックスデータの
総和は多値出力の最大値になるように規格化されている
（６ビット出力の場合、最大６３）。この荷重テーブル
３３０の個々の画素に対する重み付けの一例を図６に示
す。例えば、９０％縮小率の場合には、図６の（ｂ）に
示すように、着目画素に対する比重が大きい３×３のウ
インドウ（ここで３×３のウインドウの周囲の画素の重
みを“０”にすることでウインドウサイズを３×３にす
る）を用いる。また、縮小率が大きい場合には、（ｃ）
に示すような平坦なウインドウを用い、更に、５０％以
下の縮小率の場合には、その縮小率に応じてウインドウ
サイズを大きくする。

【００１７】ここで、変倍率に応じたウインドウを選択
するためのアドレスデータが信号線３８０を介してデー
タマルチプレクサ３４０に入力され、そのアドレスデー
タに応じて荷重テーブル３３０のマトリックスデータの
うち一つが選択され、ゲート群３５０に入力される。次
に、ゲート群３５０において、ラッチＡ１〜Ｄ４より取
り出された画像データが黒画素の場合、個々のラッチに
対応するゲートが開き、データセレクタマルチプレクサ
３４０から出力された数値データが加算器３６０へ出力
される。画像データが白画素の場合には、個々のラッチ
に対応するゲートが閉じ、加算器３６０には“０”が出
力される。

【００１８】次に、加算器３６０において、ゲート群３
５０より出力されたデータの総和が算出され、その結果
が着目画素の多値データとして信号線３００へ出力され
る。本実施例での信号線３８０は、変倍率に応じてデー
タを入力しているが、例えば文字や線画及び擬似中間調
画像に対し、それぞれ適切な重みをもつウインドウを予
め荷重テーブル３３０に記憶させておき、着目画素が擬
似中間調領域か文字線画領域なのかを識別する像域分離
からの判定結果を加えたデータを入力し、個々の像域に
対して各々別々のマトリックスデータを選択すること
で、より高画質な多値画像を得ることができる。

【００１９】なお、本実施例では、多値データを算出す
るための参照画素領域を４画素×４ラインとしたが、こ
れに限るものでなく、ラインメモリ、シフトレジスタ、
ゲート、荷重テーブルを増減させることにより容易に参
照画素領域を増減できる。

【００２０】＜エッジ強調回路（図７，図８）＞図１に
示すエッジ強調回路４の詳細な構成を図７に示す。エッ
ジ強調回路４は、多値化回路２からの出力である多値画
像データ３００に対し、エッジ強調処理を行なって信号
線４００に出力する。このため、図８に示すようなラプ
ラシアンフィルタを用いて注目画素と周囲画素に対し重
み付きの乗算を行ない、その結果を加算したものを注目
画素位置の値とするものである。図７において、５１ａ
〜５１ｂは１ライン分の多値データを保持するラインメ
モリ、５２ａ〜５２ｉは注目画素とその周囲画素の値を
保持するフリップフロップ、５３は図８に示すようなフ
ィルタの係数を保持する荷重テーブル、５４はフリップ
フロップ５２ａ〜５２ｉに保持されているデータ各々に
対し、その位置に対応した重みを乗ずる乗算器、５５は
各々の乗算の結果を加算する加算器である。

【００２１】以上の構成において、データ線３００より
入力されたデータはラインメモリ５１ａとフリップフロ
ップ５２ａに保持される。データ線３００にデータが入
力されるごとにデータはラインメモリ５１ａ〜５１ｂと
フリップフロップ５２ａ〜５２ｉにシフトされていき、
逐次画素ごとに処理が行なわれる。

【００２２】ここで、フリップフロップ５２ｅが注目画
素に対応し、他のフリップフロップには、注目画素位置
の８近傍周囲画素の値が格納される。この各々の画素の
値に対し、それぞれの位置に対応する重みが荷重テーブ
ルより読み出されて乗算器群５４の入力となる。乗算器
群５４では、画素ごとの重み演算がパラレルに行なわ
れ、画素数分の出力（本実施例では、“９”）が行なわ
れ、加算器５５の入力となる。加算器５５では、これら
入力の全ての加算が行なわれ、加算結果がデータ線４０
０へ出力される。

【００２３】＜変倍回路の説明 （図９〜図１５）＞次
に、多値画像データを縮小処理する変倍回路５の詳細を
以下に説明する。まず、変倍回路５による画像の縮小処
理は、画像クロック及びライン同期信号の間引きにより
行われる。ここでは、構成が簡単なことから変換画像が
原画素の最近接の画素値をとるＳＰＣ法（Selected Pix
el Coding)を例に説明する。なお、説明に先立ち、縮小
後の画像クロックＣＬＫ３及びライン同期信号ＤＢ３を
出力するタイミング制御回路１の詳細を図９を参照して
説明する。

【００２４】同図において、１１０は基本クロックを発
生させる水晶発振子、１２０は画像クロックＣＬＫ１，
ＣＬＫ２及びライン同期信号ＤＢ１，ＤＢ２を出力する
画像クロック及びライン同期信号選択部、１３０は変倍
回路の主走査縮小率に応じて任意のクロック間引きを行
なう主走査画像クロック制御回路、１４０は変倍回路の
副走査縮小率に応じて任意のライン同期信号の間引き処
理を行なう副走査ライン同期信号制御回路である。

【００２５】以上の構成において、外部から入力される
基準クロックＣＬＫ０に基づいて、画像クロック及びラ
イン同期信号選択部１２０は整数倍拡大回路２における
主走査方向の拡大率に応じて基本クロックを分周した画
像クロックＣＬＫ１，ＣＬＫ２と、また整数倍拡大回路
２における副走査方向の拡大率によって決まるライン同
期信号ＤＢ１，ＤＢ２を選択して出力する。そして、出
力された画像クロックＣＬＫ２は、主走査画像クロック
制御部１３０に入力され、ここで変倍回路５における縮
小率に応じて入力画像クロックＣＬＫ２が間引き処理さ
れ、縮小された画像データの画像クロックＣＬＫ３が出
力される。また同様に、変倍回路５での副走査方向の縮
小処理であるライン同期信号ＤＢ２の間引き処理が副走
査ライン同期信号制御回路１４０において行なわれ、変
倍された画像データのライン同期信号ＤＢ３が出力され
る。

【００２６】次に、上述した主走査画像クロック制御部
回路１３０の詳細な動作を図１０を参照して以下に説明
する。例えば、主走査方向をγ_x ／Ｒ_x （γ_x ，Ｒ_x は
縮小率によって決まる任意の整数）に縮小する場合（γ
_x ＜Ｒ_x ）、図１０に示すように、原画素を距離γ_xご
とに配置すると、変換画素は距離Ｒ_x ごとに配置され
る。ここで、△Ｘ＝Ｒ_x−γ_x とおき、一番目の原画素
と変換画素の座標を原点に位置合わせすると、２番目の
原画素と変換画素の距離の差は△Ｘ、また３番目の距離
の差は２△Ｘと、原画素ごとに△Ｘが加算されていく。
ここで、加算された結果が原画像間の距離γ_x より大き
くなるごとに、加算結果より距離γ_x を減算し、そのと
き原画像の座標を一つ送る。このように、順次原画像と
変換画像との距離の差を演算し演算結果に応じて原画像
の座標を送ると、縮小率に応じてある一定の割合で原画
像が送られ、残りの画素を変換画素とすることにより、
縮小率に応じた間引き処理が行なわれることになる。こ
こで、座標原点での原画像と変換画像との距離の差をγ
_x ／２として同様な演算処理を行うと、変換画像は原画
像に対して最近接の画素が選択されるように原画像の間
引きが行なわれ、ＳＰＣ法（Selecteted PixelCoding
）と等化になる。

【００２７】ここで、原画像の主走査方向の画素サイズ
をγ_x ＝２５６として、主走査画像クロック制御回路１
３０の動作を図１１及び図１２を参照して詳細に説明す
る。図１１において、４１０，４２０はＤフリップフロ
ップ、４３０はキャリー信号線を有する８ビット出力の
加算器、４４０はクロックＣＬＫ２にゲートをかけるゲ
ート回路である。図示するように、△ＸがＣＬＫ２に同
期して加算器４３０に入力される。ここで、△Ｘは変倍
率に応じて決まる値で、例えば８／１１に縮小する場
合、△Ｘ＝２５６×１１／８−２５６＝９６となる。ま
た、リセット時に加算器４３０の出力はγ_x ／２＝１２
８となる。出力線４０５に出力される加算処理の結果は
Ｄフリップフロップ４２０に入力され、ＣＬＫ２に同期
して加算器４３０に入力される。加算器４３０ではＤフ
リップフロップ４２０とＤフリップフロップ４３０より
出力される値が画像クロックＣＬＫ２に同期して加算さ
れ、順次△Ｘが１つ前の加算結果に加算されることにな
る。ここで、加算器４３０の出力のうち８ビットのデー
タのみが、信号線４０５を介してＤフリップフロップ４
２０に戻される。

【００２８】従って、加算結果がγ_x （２５６）以上に
なるごとに、γ_x の減算が行なわれることになる。ま
た、ゲート４４０に入力される画像クロックＣＬＫ２
は、出力線４０６により出力された加算器４３０のキャ
リー信号によってマスク処理が行なわれ、ＣＬＫ２のク
ロック間引きされた画像クロックＣＬＫ３が出力され
る。図１２に示すように、画像クロックＣＬＫ２に同期
して入力される画像データをＣＬＫ３によりサンプリン
グすることで主走査方向の間引き処理が行なわれる。ま
た、図９に示す副走査ライン同期信号制御部１４０は主
走査画像クロック制御回路１３０と同様に構成され、ラ
イン同期信号ＤＢ２に対して間引き処理し、ＤＢ３を出
力する。そして、主走査方向と同様に、ライン同期信号
の間引きにより副走査方向の縮小が行なわれることにな
る。

【００２９】本実施例では、変倍回路５として画像クロ
ック及びライン同期信号の間引きにより原画像を間引き
縮小する場合を説明したが、原画像データを用い、演算
処理によって変換画像を求め変倍処理を行なうことも可
能である。以下、この場合の変倍処理を説明する。

【００３０】上述したように、図９に示す主走査画像ク
ロック制御回路１３０及び副走査ライン同期信号制御回
路１４０より、出力として原画像と変倍画像の距離の差
を得ることができる。従って、原画像と変倍画像の位置
関係から変換画素近傍の原画像データの重み付けを行な
い、変換画素濃度を算出することで、ＳＰＣ法より濃度
保存性に優れた変倍多値濃度データを得ることができ
る。重み付けの方法としては、距離反比例法や図１５に
示すように、変換画素が原画素に占める面積占有率を用
いることもできる。ここで、図中の破線で囲まれた部分
を原画素、実線で囲まれた部分を変換画素とする。

【００３１】図１３，図１４は、面積占有率を用いた場
合の濃度演算回路の構成を示すブロック図である。ここ
で６１０は各ラインメモリ６１０ａ，６１０ｂ，６１０
ｃで構成されるラインメモリ群、６２０はシフトレジス
タ群、６３０は個々の画素の重みを変換画素と原画素と
の位置関係から算出する重み係数演算回路、６４０は複
数の乗算器６４０ａ，６４０ｂ，６４０ｃ，６４０ｄ，
６４０ｅ，６４０ｆ，６４０ｇ，６４０ｈ，６４０ｉで
構成される乗算器群、そして、６５０は加算器である。
このような構成において、変換画素（着目画素）の近傍
の原画素（周辺画素）のデータは多値化回路３で示した
場合と同様にラインメモリ群６１０及びシフトレジスタ
群６２０により得ることができる。この実施例では、５
０％以上の縮小時に、変換画素が原画素に対して最大９
画素の影響を受けることを考慮し３画素×３ラインのマ
トリックスデータを上述の回路により取り出す例を示
す。また、前述した多値化回路３で示した時と同様に、
参照画素は任意に取ることが可能である。

【００３２】次に、重み係数演算回路６３０により出力
される重み係数の算出方法を以下に説明する。図１５に
示すように、前述した主走査画像クロック制御回路１３
０及び副走査ライン同期信号制御回路１４０より出力さ
れる加算結果及びキャリー信号（△ｘｘ，△ｙｙ）を用
い、変換画素が原画素により分割される個々の辺の長さ
（Ｒ_x−△ｘｘ，γ_x ，△ｘｘ−γ_x ，Ｒ_Y −△ｙｙ，
γ_Y ，△ｙｙ−γ_Y ）をそれぞれ求める。ここで△ｘ
ｘ，△ｙｙはキャリー信号を含む原画素と変換画素の距
離の差である。また変換画素が原画素の３画素にまたが
らない場合には、個々の辺の長さはそれぞれＲ_x −△ｘ
ｘ，△ｘｘ，Ｒ_Y −△ｙｙ，△ｙｙで表わされる。次
に、上述の各辺の長さより変換画素が原画素に占める面
積を算出する。例えば原画素Ａに占める変換画素の面積
ａは、（Ｒ_x−△ｘｘ）×（Ｒ_Y −△ｙｙ）、原画素Ｂ
に占める変換画素の面積ｂは、γ_x ×（Ｒ_Y −△ｙ
ｙ）、以下同様に、ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉを計算
する。そして、個々の面積ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，
ｇ，ｈ，ｉを変換画素の面積で規格化したものを、対応
するそれぞれの画素に対する重み係数として用いる。ま
た、重み付けは、主走査画像クロック制御回路１３０及
び副走査ライン同期信号制御回路１３０より出力される
原画像と変倍画像の距離の差△ｘｘ，△ｙｙにより一義
的に決まるので、△ｘｘ，△ｙｙをテーブルのアドレス
とするＲＯＭテーブルに重み付けデータを格納してお
き、重み係数演算回路６３０の代りとしても良い。また
距離反比例法の場合も同様にＲＯＭにより構成可能であ
る。

【００３３】次に、上述の重み係数演算回路６３０より
得られる重み付けデータに基づいて原画素濃度の重み付
けが行なわれる。この処理は、乗算器６４０ａ〜６４０
ｉにより原画素濃度値に対する積が求められ、個々の乗
算器よりの出力の総和を加算器６５０で求め、最終的に
変換画像の濃度値として出力する処理である。

【００３４】＜２値化回路の説明 （図１６〜図１８）
＞図１６は、図１に示す２値化回路６の具体的な構成例
を示す図である。２値化回路６は、前述した多値化回路
３において多値データに変換された画像データを再び２
値データに変換し、２値の変倍画像データを出力する。
２値化方式としては、ディザ法や平均誤差最小法等の全
ての２値化方式を利用できる。ここでは、２値化する際
に発生する誤差を周囲画素に拡散して２値化すること
で、濃度保存性の良い変倍画像を得ることができる誤差
拡散法を用いる。

【００３５】以下、誤差拡散処理を用いた２値化回路６
の詳細を図面を参照して説明する。図１６において、５
１ａ〜５１ｄはデータをラッチするＤフリップフロッ
プ、５２ａ〜５２ｄは加算器、５３０は１ライン遅延用
のラインメモリ、５４０は比較器、そして、５６０は誤
差配分制御回路である。

【００３６】以上の構成において、まず変倍回路５より
出力された多値（例えば６ビット、０〜６３）濃度の画
像データが信号線５００を介して画像クロックＣＬＫ３
及びライン同期信号ＤＢ３に同期して入力される。ここ
で入力された多値濃度データ（着目画素位置（ｉ，ｊ）
に対応する原画像多値濃度データ）は、当該画素位置に
配分される誤差の総和と加算器５２ｄで加算され、その
値が信号線から比較器５４０と誤差配分制御回路５６０
へそれぞれ出力される。そして、比較器５４０では、信
号線上のデータと一定の閾値ＴＨ（例えば６ビットデー
タの場合３２）との比較を行ない、信号線上のデータが
閾値ＴＨより大きければ“１”（黒）を、小さければ
“０”（白）を画像クロックＣＬＫ３及びライン同期信
号ＤＢ３に同期して信号線６００へ出力する。

【００３７】次に、誤差配分制御回路５６０では、２値
化の結果に応じて、出力が白ならば信号線５５０から入
力されるデータを、また出力が黒ならば信号線５５０と
定数Ｔ（６ビットデータの場合６３）との差分を誤差と
して、周囲の画素に配分する誤差量５６ａ〜５６ｄを算
出する。誤差量信号５６ａ〜５６ｄは、図１７に示すよ
うに着目画素位置を（ｉ，ｊ）とした時、その周囲画素
（ｉ−１，ｊ＋１）、（ｉ，ｊ＋１）、（ｉ＋１，ｊ＋
１）、（ｉ＋１，ｊ）に既に配分された誤差量と加算器
５２ａ〜５２ｄでそれぞれ加算される。また、ここでは
誤差を配分する画素数を着目画素の４画素としている
が、これに限るものではなく、容易に増減できるもので
ある。

【００３８】上述の誤差配分回路５６０の詳細な構成を
図１８を参照して以下に説明する。図中、５６１は減算
器、５６２はセレクタ、５６３ａ〜５６３ｄは所定の乗
算を行なう乗算器である。まず減算器５６１では、原画
像濃度に配分誤差を加えた補正濃度の信号５５０と信号
線５７０からの信号（定数Ｔ＝６３）との差分（信号５
５０−定数Ｔ）が算出され、セレクタ５６２に出力され
る。セレクタ５６２は、信号線５００から入力された２
値化結果に応じて２値化結果が“０”（白）ならば前者
（信号５５０）を、また２値化結果が“１”（黒）なら
ば後者（信号５５０−Ｔ）を選択し、乗算器５６３ａ〜
５６３ｄへ出力する。ここで、乗算器５６３ａ〜５６３
ｄは、図１８に示すように、着目画素（ｉ，ｊ）に対し
て各々ｗ₁ 〜ｗ₄ の重みをもつ周辺画素（ｉ−１，ｊ＋
１）、（ｉ，ｊ＋１）、（ｉ＋１，ｊ＋１）、（ｉ＋
１，ｊ）に対応しており、重みに応じて以下に示すよう
な乗算を行って信号線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ及び５６
ｄへ結果を出力する。

【００３９】

【数１】 以上説明した２値化方式により、擬似中間調に対して濃
度保存性に優れた変倍２値画像を得ることが可能とな
る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力される２値のデジタル画像が擬似中間調の場合でも
文字画像の場合でも、２値多値変換処理を行ない、個々
の画素を多値濃度に変換した後、変倍処理を行なうため
高品位な擬似中間調画像を得ることができる。また、２
値多値変換後の多値画像に対し、エッジ強調処理を施す
ことで、多値化時に発生しがちな文字・線画のエッジ部
のぼけを防ぐことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例における画素密度変換装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】本実施例における変倍処理を示すフローチャー
トである。

【図３】

【図４】図１に示す多値化回路の構成を示すブロック図
である。

【図５】４×４の画像データと座標の関係を説明する図
である。

【図６】多値化処理のウインドゥの重み付け割合を示す
図である。

【図７】図１に示すエッジ強調回路の構成を示すブロッ
ク図である。

【図８】本実施例におけるエッジ強調フィルタを示す図
である。

【図９】図１に示すタイミング制御回路の構成を示すブ
ロック図である。

【図１０】変倍回路における原画像と変換画像の位置関
係を示す図である。

【図１１】任意倍率での縮小時のクロック間引きを説明
する図である。

【図１２】主走査方向の縮小を説明するタイミングチャ
ートである。

【図１３】

【図１４】演算により縮小画素濃度を求める回路の構成
を示すブロック図である。

【図１５】縮小変倍時の重み付けを説明するための図で
ある。

【図１６】図１に示す２値化回路の構成を示すブロック
図である。

【図１７】着目画素と誤差を配分する画素との関係を示
す図である。

【図１８】図１６に示す誤差配分制御回路の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１ タイミング制御回路 ２ 整数倍拡大回路 ３ 多値化回路 ４ エッジ強調回路 ５ 変倍回路 ６ ２値化回路 ７ セレクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２値画像データを主走査方向，副走査方
   向に任意のサイズに変換する画素密度変換装置であっ
   て、 入力された２値画像を主走査方向，副走査方向にそれぞ
   れ任意の整数倍に拡大する拡大手段と、 拡大処理時には、前記拡大手段で拡大された２値画像に
   対し、また縮小処理時には、前記入力された２値画像に
   対し、着目画素とその周囲画素の濃度により、着目画素
   の多値濃度を算出する２値多値変換手段と、 該２値多値変換手段で多値化された多値画像データに対
   し、エッジ強調処理を行うエッジ強調手段と、 該エッジ強調手段でエッジ強調された画像に対し、主走
   査方向，副走査方向にそれぞれ任意の倍率で縮小する変
   倍手段と、 該変倍手段で縮小された多値の画像データを２値化する
   ２値化手段とを有することを特徴とする画素密度変換方
   式。