JPH0591302A - 画像縮小装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヌケ、ツブレ等を防止し白黒双方の細線をよ
り忠実に保存できる画像縮小装置を提供する。 【構成】 所定数の参照画素に関する補正値を保持する
補正値バッファ17と、補正値バッファ17に接続されてお
り保持された補正値と参照画素中の黒画素の数とを加算
する加算器12と、加算器12に接続されており加算結果と
しきい値とを比較して参照画素を判別し変換画素の色を
決定するコンパレ−タ13と、参照画素に関する特定パタ
ーンを記憶するパターンテ−ブル15と、パターンテ−ブ
ル15に接続されており参照画素のパタ−ンが記憶された
特定パターンに一致したときに加算結果としきい値との
間の誤差を補正値として補正値バッファ17内の、着目変
換画素に隣接する未変換画素位置に分配する分配処理部
14とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イメージデータを任意
の縮小率で変換して出力する画像縮小装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像縮小装置は、求める変換画素
に近傍な順から４つの原画素を選び、それら４つの原画
素を用いて論理演算を行い変換画素の値を決定する縮小
変換方法を用いている。

【０００３】上述した縮小変換方法の論理演算として
は、変換画素に最も近い原画素の値を変換画素の値とす
る蓄積プログラム制御法（ＳＰＣ法）、黒値（または白
値）を優先的に保存する論理和法などが知られている。

【０００４】また、求める変換画素に近傍な順から４つ
以上の原画素を選び、それらを用いて論理演算を行い、
変換画素の値を決定する方法としては、参照画素中の画
素の総和の１／２をしきい値として変換画素を決定する
多数決法がある。

【０００５】図１１は、４つの原画像の画像要素の中心
点Ｐ１〜Ｐ４を○で、変換画像の画像要素の中心点を×
印で示している。

【０００６】図１１において原画素の中心点Ｐ２、Ｐ４
が黒で、原画素の中心点Ｐ１、Ｐ３が白の場合、この４
つの中心点を参照するだけでは黒の細線が存在するのか
または白の細線が存在するのかを判別できない。即ち、
細線の消失の防止のために変換画素を黒値にするのか白
値にするのかが判別できないため細線が消失してしま
う。従って、変換すべき画素の色を決定するのに周辺の
４つの原画素だけでは細線消失の防止ができない。

【０００７】図１２はＳＰＣ法により１／３に縮小され
る画像の一部を示し、図１３は、図１２のパタ−ンを上
述した従来の画像縮小装置に用いられているＳＰＣ法に
より処理した縮小結果を示す。従来のＳＰＣ法では、変
換画素の中心点に一番近い原画素を変換画素とするの
で、図１３の第（Ｌ＋１）行における画素ブロックの一
部だけが黒に変換される。

【０００８】図１４は、図３に示された文字パタ−ンで
ある漢字「仁」を上述のＳＰＣ法により１／３に縮小し
た結果を示している。

【０００９】図１４（ａ）は、主走査方向及び副走査方
向にある位相で近傍原画素の参照ブロックを走査した結
果を示し、図１４（ｂ）は図１４（ａ）に対して副走査
方向にπ／３位相（即ち１ライン分）ずらした結果を示
す。

【００１０】図１４（ｂ）に示すように、上述したＳＰ
Ｃ法を用いた場合には、ある位相においては必要な線分
に対してヌケが生じて画質が著しく劣化する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記ＳＰＣ法では、主
走査方向及び副走査方向の位相のズレ、即ち、演算領域
のズレによって変換画素の色が変化する場合がある。こ
れにより線幅が相対的に太くなったり、線自体が消失し
たりして著しく画像の劣化が発生するという問題点があ
る。

【００１２】更に、論理和法では、縮小処理の際ストロ
ークが太くなり、ストロークの連結が生じてツブレが目
立つようになるという問題点がある。

【００１３】本発明は、上述した従来の画像縮小装置に
おける問題点に鑑み、ヌケ、ツブレ等を防止し白黒双方
の細線をより忠実に保存できる画像縮小装置を提供す
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定数の参照
画素に関する補正値を保持する補正値保持手段と、補正
値保持手段に接続されており保持された補正値と参照画
素中の特定画素の数とを加算する加算手段と、加算手段
に接続されており加算結果としきい値とを比較して参照
画素を判別し変換画素の色を決定する判別手段と、参照
画素に関する特定パターンを記憶するパターン記憶手段
と、パターン記憶手段に接続されており参照画素のパタ
−ンが記憶された特定パターンに一致したときに加算結
果としきい値との間の誤差を補正値として参照画素に隣
接して配置された補正値保持手段に分配する分配処理手
段とを備えている画像縮小装置によって達成される。

【００１５】

【作用】補正値保持手段は所定数の参照画素に関する補
正値を保持し、加算手段は補正値保持手段に接続されて
おり保持された補正値と参照画素中の特定画素の数とを
加算し、判別手段は加算手段に接続されており加算結果
としきい値とを比較して参照画素を判別し変換画素の色
を決定し、パターン記憶手段は参照画素に関する特定パ
ターンを記憶し、分配処理手段はパターン記憶手段に接
続されており参照画素のパタ−ンが記憶された特定パタ
ーンに一致したときに加算結果としきい値との間の誤差
を補正値として補正値保持手段内の、着目変換画素に隣
接する未変換画素位置に分配する。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の画像縮小装置
の実施例を詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明の画像縮小装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。

【００１８】図１の画像縮小装置は、ライン単位で入力
される２値原画像データを格納するラインバッファ10、
ラインバッファ10に接続されており着目変換画素に必要
な２値原画素データを特定してその参照画素ブロックの
総和を算出する画素ブロック演算部11、画素ブロック演
算部11に接続されており参照画素パターンの総和と着目
変換画素における補正値バッファ（後述）からの出力と
を加算する加算手段である加算器12、加算器12に接続さ
れており加算器12の加算結果により変換画素の色を特定
する判別手段であるコンパレータ13、ラインバッファ10
及びコンパレータ13に接続されており決定された変換画
素の色及び参照画素パターンにより、しきい値処理で発
生した誤差を周辺未処理変換画素に補正値として分配す
る分配処理手段である分配処理部14、分配処理部14に接
続されており分配処理部14によって参照されるパターン
記憶手段であるパターンテーブル15、コンパレータ13に
接続されており２値変換画素データを格納するラインバ
ッファ16、加算器12及び分配処理部14に接続されており
補正値データを格納する補正値保持手段である補正値バ
ッファ17によって構成されている。

【００１９】次に、上記各構成部分を説明する。

【００２０】ラインバッファ10は、イメージスキャナ等
から入力されるライン単位の２値原画像データを格納す
る。

【００２１】画素ブロック演算部11は、ラインバッファ
10から着目変換画素の変換に必要な２値原画素データを
特定して該画素デ−タの参照画素ブロック内の総和を算
出する。

【００２２】加算器12は、上記画素デ−タの総和と着目
変換画素における補正値バッファ（後述）からの出力と
を加算する。

【００２３】コンパレータ13は、加算器12の加算結果に
より変換画素の色を特定するように構成されており、コ
ンパレータ13の他の１つの入力Ｔは、変換画素の色を特
定するためのしきい値を表す。

【００２４】分配処理部14は、コンパレータ13で決定さ
れた変換画素の色と参照画素パターンとにより、しきい
値処理で発生した誤差を周辺未処理変換画素に補正値と
して分配するか否かを決定する。

【００２５】パターンテーブル15は、分配処理部14が参
照できるように構成されている。

【００２６】ラインバッファ16は、２値変換画素データ
を格納する。また、補正値バッファ17は、補正値データ
を格納する。

【００２７】図２は、縮小率１／３、Ｎ＝９、着目変換
画素が白と判定された場合の特定パターンテーブルを示
す。

【００２８】同図の画素ブロックで３×３画素パターン
は、着目変換画素近傍の９画素を示す。また、その９画
素中の斜線は黒、×印は冗長画素（黒または白）、その
他は白の色をそれぞれ示す。

【００２９】画素パターンの右側及び下側にそれぞれ示
されている２重枠は、その画素パターンに一致したとき
の未処理変換画素に配分する係数、即ち、図１の補正値
バッファ17に書き込む係数（補正値）を示している。な
お、この補正値については後述する。

【００３０】次に、図３に示すような、漢字「仁」とい
う文字データをスキャナ等で読み込んで２値のイメージ
データとした場合について、図２のパターンテーブルを
用いて図１の画像縮小装置による縮小率１／３の変換処
理を説明する。

【００３１】まず、参照画素ブロックは、ラインバッフ
ァ10より読み出されると共に、参照画素ブロックの画素
パターンは、分配処理部14に保持される。

【００３２】ラインバッファ10より読み出された参照画
素ブロックは、画素ブロック演算部11により特定された
２値原画素デ−タ（黒値あるいは白値）の総和が算出さ
れる。

【００３３】画素ブロック演算部11で算出された参照画
素ブロック内の上記画素デ−タの総和と、着目変換画素
に一致する補正値バッファ17上のデータとが、加算器12
によって加算される。

【００３４】加算器12で得られた加算結果は、コンパレ
ータ13により、しきい値、即ち、Ｎ／２（ここでＮ＝９
であるからＮ／２＝４．５）と比較され、その比較結果
に基づいて変換画素の色が決定される。

【００３５】加算器12で得られた加算結果は、変換画素
データを格納するラインバッファ16に格納されると共
に、決定された変換画素の色の情報に基づいて上述の分
配処理部14に保持された画素パターンとパターンテーブ
ル15上の画素パターンとが比較され、その比較結果によ
り一致する画素パターンが存在すれば、パターンテーブ
ル15に含まれる補正値を、未処理の近傍変換画素に対応
している補正値バッファ17のアドレスに格納する。

【００３６】本実施例では、近傍変換画素を着目変換画
素の一画素右側及び下側と設定しているので、着目変換
画素における補正値エリアが読み出されるまでに最大２
度書き込まれる。その結果、書き込みの際はすでに書き
込まれたデータとの和を新たに書き込むものとする。こ
のような処理が最後のラインまで行われる。

【００３７】次に、図１の画像縮小装置の動作原理を説
明する。

【００３８】２値画像を画素単位で表現し、主走査方向
及び副走査方向における原画像の画素位置と、それに写
像される主走査方向及び副走査方向に対する変換画素位
置との位置対応より、求める変換画素に近傍な順、即ち
変換画素位置からの距離が短い順にＮ（Ｎは正の整数）
の原画素を、変換画素の色を決定するための参照画素と
して抽出する。

【００３９】Ｎの値は、本実施例による方法を実現する
ためのハードウェアまたはソフトウェアの規模及び処理
時間にも依存するが、主走査方向及び副走査方向にｎ／
ｍ（０＜ｎ／ｍ＜１）なる縮小率で変換を行う場合、次
式（１）

【００４０】

【数１】

【００４１】を満足するＮを用いることで、全画像領域
で全ての原画素を参照することになり最適値であること
が決定される。ただし、縮小率が１／２の場合にはＮが
４になり、上記の理由から細線の保存が不可能になるの
で、Ｎの最小値は９とする（本実施例ではＮ＝９とす
る）。

【００４２】Ｎの参照原画素内の黒画素の総和（白を
０、黒を１とする）に対して、あるしきい値（本実施例
ではＮ／２）を設け、次式（２）及び（３）

【００４３】

【数２】

【００４４】

【数３】

【００４５】を用いてｐ′を決定する。この判別処理の
際に生じる切り捨て、または切り上げ誤差、即ち次式
（４）

【００４６】

【数４】

【００４７】で示される誤差を算出し、着目参照画素が
細線の要素を含んでいるような特定パターンか否かを画
素間の演算またはパターンマッチングにより判断し、特
定パターンと一致した場合には、その細線の方向性に沿
って着目画素近傍の未処理の変換画素に帰属する参照画
素パターンの補正値を図１の補正値バッファ17に書き込
むことにより参照画素パターンの境界に生じる細線を保
存することができる。

【００４８】次に、図２のパタ−ンについて詳細に説明
する。

【００４９】まず、例外パタ−ンエリア及び冗長エリア
を図４に示すように定義する。

【００５０】図５〜図７は、着目画素周辺に補正値が分
配されるパタ−ン例を示す。但し、例外パタ−ンエリア
に黒画素が４画素存在する場合には、冗長エリアは全て
白になり×印は存在しない。

【００５１】図５は、図２のパタ−ンにおいて例外パタ
−ンエリアに黒画素が１画素存在している場合の冗長エ
リアのパタ−ンを示す。

【００５２】図中、（ａ）は冗長エリアを構成する４画
素の全てが白であることを示し、（ｂ）〜（ｅ）は、冗
長エリアの１画素が黒であり他の３画素が白である場合
を示す。

【００５３】（ｂ）は４画素のうち上部左側の１画素が
黒であり他の３画素が白であることを示し、（ｃ）は４
画素のうち上部右側の１画素が黒であり他の３画素が白
であることを示し、（ｄ）は４画素のうち下部左側の１
画素が黒であり他の３画素が白であることを示し、
（ｅ）は４画素のうち下部右側の１画素が黒であり他の
３画素が白であることを示す。

【００５４】図中、（ｆ）〜（ｋ）は、冗長エリアの２
画素が黒であり他の２画素が白である場合を示す。

【００５５】（ｆ）は冗長エリアを構成する４画素のう
ち上部の２画素が黒であり下部の２画素が白であること
を示し、（ｇ）は４画素のうち下部の２画素が黒であり
上部の２画素が白であることを示し、（ｈ）は４画素の
うち左側の２画素が黒であり右側の２画素が白であるこ
とを示し、（ｉ）は４画素のうち右側の２画素が黒であ
り左側の２画素が白であることを示し、（ｊ）は４画素
のうち上部左側及び下部右側が黒であり上部右側及び下
部左側が白であることを示し、（ｋ）は上部右側及び下
部左側が黒であり上部左側及び下部右側が白であること
を示す。

【００５６】図中、（ｌ）〜（ｏ）は、冗長エリアの３
画素が黒であり他の１画素が白である場合を示す。

【００５７】（ｌ）は冗長エリアを構成する４画素のう
ち上部の２画素及び下部左側の１画素が黒であり下部右
側の１画素が白であることを示し、（ｍ）は上部の２画
素及び下部右側の１画素が黒であり下部左側の１画素が
白であることを示し、（ｎ）は上部左側の１画素及び下
部の２画素が黒であり上部右側の１画素が白であること
を示し、（ｏ）は上部右側の１画素及び下部の２画素が
黒であり上部左側の１画素が白であることを示す。

【００５８】図６は、図２のパタ−ンにおいて例外パタ
−ンエリアに黒画素が２画素存在している場合の冗長エ
リアのパタ−ンを示す。

【００５９】図中、（ａ）は冗長エリアを構成する４画
素の全てが白であることを示し、（ｂ）〜（ｅ）は、冗
長エリアの１画素が黒であり他の３画素が白である場合
を示す。

【００６０】（ｂ）は４画素のうち上部左側の１画素が
黒であり他の３画素が白であることを示し、（ｃ）は４
画素のうち上部右側の１画素が黒であり他の３画素が白
であることを示し、（ｄ）は４画素のうち下部左側の１
画素が黒であり他の３画素が白であることを示し、
（ｅ）は４画素のうち下部右側の１画素が黒であり他の
３画素が白であることを示す。

【００６１】図中、（ｆ）〜（ｋ）は、冗長エリアの２
画素が黒であり他の２画素が白である場合を示す。

【００６２】（ｆ）は冗長エリアを構成する４画素のう
ち上部の２画素が黒であり下部の２画素が白であること
を示し、（ｇ）は４画素のうち下部の２画素が黒であり
上部の２画素が白であることを示し、（ｈ）は４画素の
うち左側の２画素が黒であり右側の２画素が白であるこ
とを示し、（ｉ）は４画素のうち右側の２画素が黒であ
り左側の２画素が白であることを示し、（ｊ）は４画素
のうち上部左側及び下部右側が黒であり上部右側及び下
部左側が白であることを示し、（ｋ）は上部右側及び下
部左側が黒であり上部左側及び下部右側が白であること
を示す。

【００６３】図７は、図２のパタ−ンにおいて例外パタ
−ンエリアに黒画素が３画素存在している場合の冗長エ
リアのパタ−ンを示す。

【００６４】図中、（ａ）は冗長エリアを構成する４画
素の全てが白であることを示し、（ｂ）〜（ｅ）は、冗
長エリアの１画素が黒であり他の３画素が白である場合
を示す。

【００６５】（ｂ）は４画素のうち上部左側の１画素が
黒であり他の３画素が白であることを示し、（ｃ）は４
画素のうち上部右側の１画素が黒であり他の３画素が白
であることを示し、（ｄ）は４画素のうち下部左側の１
画素が黒であり他の３画素が白であることを示し、
（ｅ）は４画素のうち下部右側の１画素が黒であり他の
３画素が白であることを示す。

【００６６】次に、上記図５〜図７に示した例外パタ−
ンを用いて本実施例の画像縮小装置が「仁」という漢字
を欠落なしで縮小するプロセスを説明する。

【００６７】図８に示すように、第Ｌ行における各画素
ブロックは、例外パタ−ンエリアの黒画素が３画素存在
しており、かつ画素ブロック中の黒画素の合計が４以下
なので、全ての着目画素ブロックが白（＝０）と判定さ
れる。

【００６８】また、図７に基づいて図８の第（Ｌ＋１）
行の画素ブロックに対して補正値３が加えられるので、
第（Ｌ＋１）行の各着目画素ブロックが全て４．５以上
の黒画素を有することになるので、第（Ｌ＋１）行の全
ての着目画素ブロックが黒（＝１）と判定される。

【００６９】その結果、図９に示すように、図８の第Ｌ
行の画素ブロックに対応する部分は全て白、第（Ｌ＋
１）行の画素ブロックに対応する部分は全て黒になるよ
うに縮小される。

【００７０】図１０は、図３に示された文字データであ
る漢字「仁」を上記方法により処理した結果を示す。こ
こで、図１０（ａ）は、主走査方向及び副走査方向に、
ある位相で近傍原画素の参照ブロックを走査した結果を
示し、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に対して副走査方
向にπ／３位相（即ち１ライン分）ずらした結果を示
す。ここで、図１０（ｂ）の状態では、上述した従来の
ＳＰＣ法（図１４（ｂ）参照）に比べて線分のヌケがな
く良好な縮小画像が得られる。

【００７１】

【発明の効果】本発明の画像縮小装置は、所定数の参照
画素に関する補正値を保持する補正値保持手段と、補正
値保持手段に接続されており保持された補正値と参照画
素中の特定画素の数とを加算する加算手段と、加算手段
に接続されており加算結果としきい値とを比較して参照
画素を判別し変換画素の色を決定する判別手段と、参照
画素に関する特定パターンを記憶するパターン記憶手段
と、パターン記憶手段に接続されており参照画素のパタ
−ンが記憶された特定パターンに一致したときに加算結
果としきい値との間の誤差を補正値として参照画素に隣
接して配置された補正値保持手段に分配する分配処理手
段とを備えているので、文字のツブレ、ヌケなどの発生
を防ぎ、細線を保存することができる。また、走査及び
演算するための画素ブロックの位相のズレに対しても、
均一な変換画像を表現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像縮小装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。

【図２】図１のパターンテーブル15の説明図である。

【図３】文字データの一例を示す構成図である。

【図４】例外パタ−ンエリア及び冗長エリアの説明図で
ある。

【図５】例外パタ−ンエリアに黒画素が１画素存在して
いる場合の冗長エリアのパタ−ンを示す説明図である。

【図６】例外パタ−ンエリアに黒画素が２画素存在して
いる場合の冗長エリアのパタ−ンを示す説明図である。

【図７】例外パタ−ンエリアに黒画素が３画素存在して
いる場合の冗長エリアのパタ−ンを示す説明図である。

【図８】図１の画像縮小装置による縮小プロセスの説明
図である。

【図９】図８の縮小結果を示す説明図である。

【図１０】図１の画像縮小装置による図３の文字「仁」
の縮小結果の説明図である。

【図１１】原画像の画像要素の説明図である。

【図１２】縮小されるパタ−ンの一例を示す説明図であ
る。

【図１３】上述した従来の画像縮小装置に用いられてい
るＳＰＣ法による画像の縮小結果を示す説明図である。

【図１４】上述した従来のＳＰＣ法による文字「仁」の
縮小結果の説明図である。

【符号の説明】

10 ラインバッファ 11 画素ブロック演算部 12 加算器 13 コンパレータ 14 分配処理部 15 パターンテーブル 16 ラインバッファ 17 補正値バッファ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定数の参照画素に関する補正値を保持
   する補正値保持手段と、前記補正値保持手段に接続され
   ており前記保持された補正値と前記参照画素中の特定画
   素の数とを加算する加算手段と、前記加算手段に接続さ
   れており前記加算結果としきい値とを比較して前記参照
   画素を判別し変換画素の色を決定する判別手段と、前記
   参照画素に関する特定パターンを記憶するパターン記憶
   手段と、前記パターン記憶手段に接続されており前記参
   照画素のパタ−ンが前記記憶された特定パターンに一致
   したときに前記加算結果と前記しきい値との間の誤差を
   前記補正値として前記補正値保持手段内の、着目変換画
   素に隣接する未変換画素位置に分配する分配処理手段と
   を備えていることを特徴とする画像縮小装置。