JPH06111020A - 画像データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】オリジナルの画像データを２倍に拡大処理する
時の解像度の劣化を防ぐ。 【構成】画素データとその１つ前の画素データとのレベ
ル差を算出する減算器１５と、この減算器１５から出力
された減算結果のデータを基準レベル差１２８のデータ
と比較し、減算器１５からのデータが基準レベル差１２
８のデータより大きい時にハイレベルの信号を出力する
コンパレータ１８と、このコンパレータ１８からの出力
信号と第２クロック信号ＣＫ２とを入力したＯＲ回路２
１と、このＯＲ回路２１からのハイレベルの信号で１つ
前の画素データを出力し、ＯＲ回路２１のローレベルの
信号で平均値データを出力するセレクタ１６とを設けた
もの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数の画素データか
ら構成された画像データを処理する画像データ処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像データ処理装置において、Ｃ
ＣＤ（charge coupled device ）等のイメージセンサに
より読取った画像データを処理するものにおいて、イメ
ージセンサから入力された画像データを２倍に拡大する
ものが知られている。

【０００３】イメージセンサから画像データ処理装置に
入力される画像データは、多数の画素データから構成さ
れ、例えば図４（ａ）に示すように、各画素Ｎｏ．毎に
レベル（画素データの数値）として出力される。この画
素Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６までの画素データに対して２倍に
拡大したものを、図４（ｂ）に示す。すなわち、元の画
素Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の画素データは、それぞれ画素Ｎ
ｏ．１、Ｎｏ．３、〜、Ｎｏ．１１の奇数Ｎｏ．に置換
され、その各画素データ間に、図中において斜線により
示したように、新たに画素Ｎｏ．２、Ｎｏ．４、〜、Ｎ
ｏ．１０の偶数Ｎｏ．の画素データが作成されたもので
ある。

【０００４】これらの作成された新画素データのレベル
は、それぞれ両隣の元の画素データのレベルの平均値を
算出して決定されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の画像デー
タ処理装置では、例えば図５に示すような白地部分１ａ
と斜線で示された黒塗部分１ｂを持つイメージの場合、
このイメージをイメージセンサにより読取った画像デー
タは、その白地部分１ａと黒塗部分１ｂとの境界におい
て、図６（ａ）に示すように出力される。すなわち白地
部分１ａを読取った画素Ｎｏ．Ｎのレベルが約１であ
り、黒塗部分１ｂを読取った画素Ｎｏ．（Ｎ＋１）のレ
ベルが約２５５となる。

【０００６】このような白地部分１ａと黒塗部分１ｂと
の境界の画像データを２倍にすると、図６（ｂ）に示す
ように、元の画素Ｎｏ．Ｎの画素データは、新しく画素
Ｎｏ．（２Ｎ−１）の画素データとなり、元の画素Ｎ
ｏ．（Ｎ＋１）の画素データは、新しく画素Ｎｏ．（２
Ｎ＋１）の画素データとなる。そしてこの新しい画素Ｎ
ｏ．（２Ｎ−１）とＮｏ．（２Ｎ＋１）の間に新しい画
素データが、画素Ｎｏ．（２Ｎ）として作成されること
になる。

【０００７】この新しい画素Ｎｏ．（２Ｎ）のレベル
は、図６（ｂ）に示すように、元の画素Ｎｏ．Ｎと画素
Ｎｏ．（Ｎ＋１）のレベルの平均値１２８となり、この
レベルの画素データは白と黒の中間調の色のデータとな
ってしまう。従って、図５に示す白地部分１ａ及び黒塗
部分１ｂからなるイメージを読取って、その画像データ
を２倍に拡大すると、その白地部分１ａと黒塗部分１ｂ
との境界において中間調の色のデータが作成され、その
境界線がぼやけてしまう。

【０００８】すなわち、従来の画像データ処理装置で
は、画像データを２倍に拡大すると、イメージにおける
例えば白と黒との境界のように、読取ったときの画素デ
ータのレベルが大きく変化する箇所において、その画素
データ間に中間調のレベルの画素データが作成されてし
まうため、本来の画素データの大きな変化が緩やかにな
ってしまい、解像度を悪化させてしまうという問題があ
った。

【０００９】そこでこの発明は、画像データを２倍に拡
大処理する場合に、その２倍に拡大処理した時の解像度
の劣化を防ぐことができる画像データ処理装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、複数の画素
データから構成された画像データを処理する画像データ
処理装置において、画像データを構成する隣り合う２つ
の画素データの数値の差を算出する数値差算出手段と、
この数値差算出手段により算出された数値差が予め設定
された基準数値差より大きいか否かを判断する数値差判
断手段と、この数値差判断手段により２つの画素データ
の数値差が基準数値差より大きいと判断されたときに
は、２つの画素データの数値のいずれか一方を新たに作
成される画素データの数値とし、データ数値差判断手段
により２つの画素データの数値差が基準数値差より小さ
いと判断されたときには、２つの画素データの数値の平
均値を新たに作成される画素データの数値とする新画素
データ数値決定手段と、画像データを構成する隣り合う
２つの画素データ間に、新画素データ数値決定手段によ
り決定された数値の新画素データを新たに作成して画像
データを２倍に拡大する画像拡大手段とを設けたもので
ある。

【００１１】

【作用】このような構成の本発明において、例えば画像
読取装置から画像データを入力して、その入力された画
像データを２倍に拡大する処理を行う場合において、数
値差算出手段により、画像データを構成する隣り合う２
つの画素データの数値の差が算出され、数値差判断手段
により、その算出された数値差が予め設定された基準数
値差より大きいか否かが判断される。

【００１２】その算出された数値差が基準数値差より大
きいと判断されたときには、その２つの画素データ間に
新たに作成される画素データの数値が、新画素データ数
値決定手段により、その２つの画素データの数値のいず
れか一方とされる。

【００１３】また、その算出された数値差が基準数値差
より小さいと判断されたときには、その２つの画素デー
タ間に新たに作成される画素データの数値が、新画素デ
ータ数値決定手段により、その２つの画素データの数値
の平均値とされる。

【００１４】新画素データ決定手段により決定された数
値の新画素データが、画像拡大手段によりその２つの画
素データ間に新たに作成されて、画像データが２倍に拡
大される。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。なおこの実施例は例えばＣＣＤ（charge cou
pled device ）等のイメージセンサにより読取った画像
データ（デジタルデータ）を入力して処理する画像デー
タ処理装置に本発明を適用したもので、図１はこの画像
データ処理装置の要部回路構成を示すブロック図であ
る。

【００１６】第１のラッチ回路１１は、ＣＣＤ等のイメ
ージセンサから出力された画像データ（デジタルデー
タ）を、各画素データ（レベルデータ）単位で入力して
保持する。この第１のラッチ回路１１は、分周器１２か
ら出力された第２クロック信号ＣＫ２が入力されてお
り、この第２クロック信号ＣＫ２のタイミングで、保持
している画素データを次の第２のラッチ回路１３に転送
すると共に、イメージセンサからの次の画素データを入
力して保持するようになっている。また、前記第１のラ
ッチ回路１１は、保持している画素データを加算器１４
及び数値差算出手段としての減算器１５に供給してい
る。前記分周器１２は、画像データを２倍に拡大したと
きに出力するタイミングを形成するための第１クロック
信号ＣＫ１を入力し、この第１クロック信号ＣＫ１を１
／２分周して第２クロック信号ＣＫ２を発生させてい
る。

【００１７】前記第２のラッチ回路１３は、転送された
画素データを入力して保持すると共に、保持した画素デ
ータを前記加算器１４、前記減算器１５及びセレクタ１
６に供給している。

【００１８】前記加算器１４は、前記第１のラッチ回路
１１及び前記第２のラッチ回路から供給された画素デー
タのレベル（数値）とその１つ前の画素データのレベル
とを加算してその加算結果のレベル和データを割算器１
７に出力する。この割算器１７では、入力されたレベル
和データを２で除算して、その除算結果の平均値データ
を前記セレクタ１６に供給するようになっている。

【００１９】また、前記減算器１５は、前記第１のラッ
チ回路１１及び前記第２のラッチ回路１３から供給され
た画素データのレベルをその１つ前の画素データのレベ
ルから減算してその絶対値を算出し、その算出結果のレ
ベル差データを数値差判断手段としてのコンパレータ１
８に出力する。一方このコンパレータ１８には、ＣＰＵ
（cen-tral processing unit）１９により基準数値差と
しての基準レベル差１２８のデータが設定されたレジス
タ２０から、その基準レベル差１２８のデータが入力さ
れており、前記コンパレータ１８は、前記減算器１５か
らのレベル差データと前記レジスタ２０の基準レベル差
１２８のデータとを比較して、そのレベル差（絶対値）
が基準レベル差１２８より大きい場合に、ハイレベルの
信号をＯＲ回路２１の一方の入力端子に出力し、そのレ
ベル差が基準数値差より小さい場合には、ローレベルの
信号を前記ＯＲ回路２１の一方の入力端子に出力するよ
うになっている。

【００２０】前記ＯＲ回路２１の残る一方の入力端子に
は、前記分周器１２からの第２クロック信号ＣＫ２が入
力されており、このＯＲ回路２１の出力端子が、前記セ
レクタ１６の制御用の入力端子に接続されている。この
セレクタ１６及び前記ＯＲ回路２１により新画素データ
数値決定手段が構成されている。

【００２１】前記セレクタ１６には、前記第２のラッチ
回路１３から供給された画素データ及び前記割算器１７
から供給された平均値データが入力されており、前記Ｏ
Ｒ回路２１からハイレベルの信号が入力されると、前記
第２のラッチ回路１３からの画素データが画像拡大手段
として第３のラッチ回路２２に供給され、前記ＯＲ回路
２１からローレベルの信号が入力されると、前記割算器
１７からの平均値データが前記第３のラッチ回路２２に
供給される。

【００２２】この第３のラッチ回路２２には、第１クロ
ック信号ＣＫ１が入力されており、前記セレクタ１６か
ら供給されたデータを入力して保持すると共に、前記第
１クロック信号ＣＫ１のタイミングで、保持しているデ
ータをこの画像データ処理装置に接続された外部装置、
例えば表示装置等に出力するようになっている。

【００２３】このような構成の本実施例において、図２
（ａ）に示すような画像データが入力された場合につい
て説明する。すなわち、その画像データは、画素Ｎｏ．
１のレベルが１００で、画素Ｎｏ．２のレベルが２、画
素Ｎｏ．３のレベルが２４０、画素Ｎｏ．４のレベルが
１５０、画素Ｎｏ．５のレベルが０、画素Ｎｏ．６のレ
ベルが２０、画素Ｎｏ．７のレベルが４０、…となって
いる画素データにより構成されている。

【００２４】イメージセンサ等からまず画素Ｎｏ．１の
画素データ（レベルデータ）が、第１のラッチ回路１１
に入力されて保持される。この保持された画素Ｎｏ．１
の画素データは、第１のラッチ回路１から加算器１４及
び減算器１５に供給される。なお、この時には、加算器
１４及び減算器１５は入力されているデータが１つしか
なく加算及び減算を行うことができないので、データと
しての出力は行わない。

【００２５】次に第１のラッチ回路１１は第２クロック
信号ＣＫ２のタイミングで、保持している画素Ｎｏ．１
の画素データを第２のラッチ回路１３に転送すると共
に、次の画素Ｎｏ．２の画素データを入力して保持す
る。このとき、画素Ｎｏ．２の画素データは加算器１４
及び減算器１５に供給される。また第２のラッチ回路１
３から加算器１４、減算器１５及びセレクタ１６に、画
素Ｎｏ．１の画素データが供給される。

【００２６】ここで加算器１４は、画素Ｎｏ．１のレベ
ル（１００）と画素Ｎｏ．２のレベル（２）とを加算し
（１００＋２＝１０２）、その加算結果であるレベル和
データを割算器１７に出力する。割算器１７では、この
レベル和データを２で除算し（１０２÷２＝５１）、こ
の除算結果である平均値データをセレクタ１６に供給す
る。

【００２７】減算器１５は、画素Ｎｏ．１のレベルから
画素Ｎｏ．２のレベルを減算して（１００−２＝８９）
その絶対値（８９）を算出し、その算出結果であるレベ
ル差データをコンパレータ１８に供給する。このコンパ
レータ１８には、ＣＰＵ１９により基準数値差として１
２８が設定されたレジスタ２０から基準レベル差１２８
のデータが供給されているので、コンパレータ１８は、
レベル差（８９）のデータと基準レベル差（１２８）の
データを比較してローレベルの信号をＯＲ回路２１の一
方の入力端子に出力する。

【００２８】従って、第１のラッチ回路１１に画素Ｎ
ｏ．２の画素データが保持されている間は、第２クロッ
ク信号ＣＫ２のレベルに応じてＯＲ回路２１の出力端子
からは、ハイレベル続いてローレベルの信号が出力され
る。

【００２９】その結果、セレクタ１６では、ＯＲ回路２
１からハイレベルの信号が入力されているときには、第
２のラッチ回路１３からの画素Ｎｏ．１の画素データ
（レベル１００）が選択されて第３のラッチ回路２２に
供給され、続いてＯＲ回路２１からローレベルの信号が
入力されているときには、割算器１７からの画素Ｎｏ．
１と画素Ｎｏ．２の平均値データ（レベル５１）が選択
されて第３のラッチ回路２２に供給される。

【００３０】そこで第３のラッチ回路２２は、第１クロ
ック信号ＣＫ１のタイミングで、拡大された画像データ
の新画素Ｎｏ．１として、元の画素Ｎｏ．１の画素デー
タを出力し、新画素Ｎｏ．２として、元の画素Ｎｏ．１
と画素Ｎｏ．２との平均値データを出力する。

【００３１】第１のラッチ回路１１が、次の第２クロッ
ク信号のタイミングで、画素Ｎｏ．２の画素データを第
２のラッチ回路１３に転送すると共に、画素Ｎｏ．３の
画素データを入力して保持すると、画素Ｎｏ．２のレベ
ルが２であり、画素Ｎｏ．３のレベルが２４０であるか
ら、加算器１４を介して割算器からセレクタに供給され
る平均値データのレベルは１２１となる。しかし、減算
器１５からコンパレータ１８に出力されるデータのレベ
ルが｜２−２４０｜＝２３８となり、このレベル２３８
は基準レベル差１２８より大きいので、コンパレータ１
８からＯＲ回路２１にハイレベルの信号が出力される。
従って、第１のラッチ回路１１に画素Ｎｏ．３の画素デ
ータが保持されている間は、第２クロック信号ＣＫ２の
レベルには関係なく、ＯＲ回路２１からはハイレベルの
信号が出力され続けるので、セレクタ１６では、第２の
ラッチ回路１３からの画素Ｎｏ．２の画素データ（レベ
ル２）が選択されて第３のラッチ回路２２に供給され
る。

【００３２】そこで第３のラッチ回路１１は、第１クロ
ック信号ＣＫ１のタイミングで、拡大された画像データ
の新画素Ｎｏ．３として、元の画素Ｎｏ．２の画素デー
タを出力し、新画素Ｎｏ．４としても元の画素Ｎｏ．２
の画素データを出力する。

【００３３】以下同様にして、第１のラッチ回路１１に
画素Ｎｏ．４、画素Ｎｏ．５、…の画素データが入力さ
れ、新画素Ｎｏ．５、新画素Ｎｏ．６、新画素Ｎｏ．
７、新画素Ｎｏ．８、…の新画素データが第３のラッチ
回路２２から出力されて画像データの２倍の拡大処理が
行われる。

【００３４】このときの各信号のタイミングを図３に示
す。ＣＫ１は、分周器１２に入力されると共に第３のラ
ッチ回路２２に入力される第１クロック信号ＣＫ１であ
る。ＣＫ２は、分周器１２から出力される第２クロック
信号ＣＫ２、Ｓは、第１のラッチ回路１１から加算器１
４及び減算器１５に供給される画素データの信号、Ｔ
は、第２のラッチ回路１３から加算器１４及び減算器１
５並びにセレクタ１６に供給される画素データの信号、
Ｕは、割算器１７からセレクタ１６に供給される平均値
データの信号、Ｖは、減算器１５からコンパレータ１８
に入力されるレベル差データの信号、Ｗは、レジスタ２
０からコンパレータ１８に入力される基準レベル差デー
タの信号、Ｘは、ＯＲ回路２１からセレクタ１６に入力
される選択信号、Ｙは、セレクタ１６から第３のラッチ
回路２２に供給される新画素データの基になる信号、Ｚ
は第３のラッチ回路２２から出力される２倍に拡大され
た新画素データの信号である。

【００３５】また図２（ｂ）に、上述したように２倍の
拡大処理を行って得られた画像データを示す。

【００３６】このように本実施例によれば、画素データ
とその１つ前の画素データとのレベル差を算出する減算
器１５と、この減算器１５から出力された減算結果のデ
ータを基準レベル差１２８のデータと比較し、減算器１
５からの減算結果のデータが基準レベル差１２８のデー
タより大きいときにハイレベルを出力するコンパレータ
１８と、このコンパレータ１８からの出力信号と第２ク
ロック信号ＣＫ２とを入力したＯＲ回路２１と、このＯ
Ｒ回路２１からのハイレベルの信号で１つ前の画素デー
タを出力し、ＯＲ回路２１のローレベルの信号で平均値
データを出力するセレクタ１６とを設けたことにより、
画素データとその１つ前の画素データとのレベル差が基
準レベル差１２８より大きい場合には、２倍の拡大処理
したときに、その画素データとその１つ前の画素データ
との間に新たに作成される画素データのレベルを、１つ
前の画素データのレベルとし、画素データとその１つ前
の画素データとのレベル差が基準レベル差１２８より小
さい場合には、２倍の拡大処理したときに、その画素デ
ータとその１つ前の画素データとの間に新たに作成され
る画素データのレベルを、画素データとその１つ前の画
素データとの平均値データとする事ができる。従って、
２倍拡大処理前に、隣り合う画素データのレベルが大き
く変化（非連続的な変化）する箇所については、２倍拡
大処理した画像データにおいても対応する隣り合う画素
データのレベルが大きく変化して、ぼやける等の解像度
が劣化するということがない。すなわち、隣り合う画素
データ間のレベル差により新画素データのレベルを決定
して画像データを２倍に拡大処理することができ、従っ
て、その２倍に拡大処理したときの解像度の劣化を防ぐ
ことができる。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
隣り合う画素データ間のレベル差と所定の基準レベルと
を比較して新画素データのレベルを決定して画像データ
を２倍に拡大処理するので、その２倍に拡大処理した時
の解像度の劣化を防ぐことができる画像データ処理装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の要部回路構成を示すブロ
ック図。

【図２】同実施例の拡大する前の画像データの例及びこ
の例の画像データの２倍拡大処理して得た画像データを
示す図。

【図３】同実施例の回路の各点における信号のタイミン
グを示す図。

【図４】従来例の拡大する前の画像データの例及びこの
例の画像データを２倍拡大処理して得た画像データを示
す図。

【図５】イメージの例を示す図。

【図６】従来例の図５のイメージの境界部分の画像デー
タ及びこの画像データを２倍拡大処理して得た画像デー
タを示す図。

【符号の説明】

１１…第１のラッチ回路、１３…第２のラッチ回路、１
４…加算器、１５…減算器、１６…セレクタ、１７…割
算器、１８…コンパレータ、２０…レジスタ、２１…Ｏ
Ｒ回路、２２…第３のラッチ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画素データから構成された画像デ
   ータを処理する画像データ処理装置において、前記画像
   データを構成する隣り合う２つの画素データの数値の差
   を算出する数値差算出手段と、この数値差算出手段によ
   り算出された数値差が予め設定された基準数値差より大
   きいか否かを判断する数値差判断手段と、この数値差判
   断手段により前記２つの画素データの数値差が前記基準
   数値差より大きいと判断されたときには、前記２つの画
   素データの数値のいずれか一方を新たに作成される画素
   データの数値とし、前記データ数値差判断手段により前
   記２つの画素データの数値差が前記基準数値差より小さ
   いと判断されたときには、前記２つの画素データの数値
   の平均値を新たに作成される画素データの数値とする新
   画素データ数値決定手段と、前記画像データを構成する
   隣り合う２つの画素データ間に、前記新画素データ数値
   決定手段により決定された数値の新画素データを新たに
   作成して前記画像データを２倍に拡大する画像拡大手段
   とを設けたことを特徴とする画像データ処理装置。