JPH06225140A - 画素画像の縁部平滑化方法及び装置 - Google Patents

画素画像の縁部平滑化方法及び装置

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JPH06225140A
JPH06225140A JP5234198A JP23419893A JPH06225140A JP H06225140 A JPH06225140 A JP H06225140A JP 5234198 A JP5234198 A JP 5234198A JP 23419893 A JP23419893 A JP 23419893A JP H06225140 A JPH06225140 A JP H06225140A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高解像度のプリンタへ低解像度の画像データを
出力する際、画素画像のエッジを平滑化し、印刷品質を
改善すること。 【構成】例えば、３００ｄｐｉ入力画素データ画像をぎ
ざぎざでなく平滑化された縁部を持つ対応する６００ｄ
ｐｉ出力画素データ画像にマッピングするためには、ま
ず、各入力画素は、各入力画素を囲む定義済み近傍内の
画素に関して分析され、画像全体に含まれるコンテキス
ト（文脈）に関して所要の平滑化特性を有する対応する
２ｘ２置換え画素内にマップされる。この操作は、ぎざ
ぎざを生成する可能性を持つパターンを表す、事前に定
義された入力データテンプレートと逐次比較することに
よって遂行される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、例えばインク噴射プリン
タ又はレーザプリンタのような高解像度出力装置上に、
低解像度の画素画像データベースから、解像度を増大し
た縁部平滑化済み画像を生成する方法及び装置に関し、
更に詳細には、グレースケールの入力画素画像を提供す
る方法及び装置に関する。この場合、本方法及び装置
は、高い方の解像度出力画像内に入力画像のグレースケ
ールを保存する。
【０００２】上記の方法は、例えば、プリンタハードウ
ェア、ファームウェア、または、ソフトウェアにおい
て、ｍｘｎドットマトリックス入力データをｍ’ｘ
ｎ’ドットマトリックス出力データ内にマッピングし
（ここに、ｍ’はｍの整数倍の数であり、ｎ’はｎの整
数倍の数であり、ｍ’及びｎ’の中のいずれか１つが１
より大きい数である）、記憶されている平滑化基準を介
して縁部の平滑化を実施するために出力データを処理す
ることによって実行される。
【０００３】この場合、前記のマッピング過程及び処理
過程は、入力データによって表される個々のドット内の
あらゆるグレースケールパターンに影響を及ぼすことな
しに達成される。例えば、ここで、ｍ及びｎがインチ当
たり３００ドットの場合（１インチ平方あたり３００ｄ
ｐｉｘ３００ｄｐｉ入力画素画像と、効果的な倍解像度
６００ｄｐｉｘ６００ｄｐｉ出力画素画像）を考える。
ｍとｎが同じであるか、或いは、異なっても差し支えな
く、整数の解像度乗数は所要の印刷品質、処理能力、及
び、コスト目標と矛盾しない任意の正の整数である場合
には（解像度増加を達成するためには少なくとも一方の
数が１より大きいこと）、本方法及びシステムは一般的
に適用可能であることを理解されたい。
【０００４】
【従来技術及びその問題点】３００ｄｐｉ程度の解像度
が比較的低く、一般に垂直及び水平両方向において解像
度が等しいようなインク噴射プリンタ及びレーザプリン
タ用にインストールされた大きいデータベースが存在す
る。最近、６００ｄｐｉ解像度画像を生成する能力を持
つ解像度の更に高いプリンタにより、優れた印刷品質が
提供されるようになった。３００ｄｐｉの文書、用途、
または、生成された画像データベースから６００ｄｐｉ
画素データを作ることを要求することは、高い方の解像
度プリンタをドライブするホストコンピュータに過度の
負担をかけることになる。そのためには、ホストに容量
の大きい記憶装置が必要とされるばかりでなく、６００
ｄｐｉプリンタの処理能力も低下させる。従って、処理
能力を大幅に犠牲にすることなく、多くの印刷用として
更に解像度の高いプリンタの出現が望まれる。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記した従来技術の欠点を除
くためになされたものである。
【０００６】
【発明の概要】低い解像度の使用および解像度の低いデ
ータベースとの互換性を保持し、高い解像度のプリンタ
を利用し、また、高い処理能力を維持するためには、必
要とされるあらゆる画素画像データ処理は、ソースコン
ピュータでなく行先プリンタにおいて行われることが望
ましい。
【０００７】また、画素画像データ処理用のスマートプ
リンタコントローラを設け、当該コントローラにコンピ
ュータから３００ｄｐｉ解画像データを受信させ、より
低い品質とより高い品質の印刷結果をそれぞれ得るため
に３００ｄｐｉ解像度のプリンタ（変換オーバーヘッド
利用せず）及び６００ｄｐｉ（又は、より高い）解像度
のプリンタ（最小限度の変換オーバーヘッドを利用）を
ドライブするようにしてもよい。
【０００８】これらの目標及び利点は、３００ｄｐｉ入
力画素データ画像をぎざぎざでなく平滑化された縁部を
持つ対応する６００ｄｐｉ出力画素データ画像にマッピ
ングする、本発明の方法及び装置に従って達成可能であ
る。各入力画素は、各入力画素を囲む定義済み近傍内の
画素に関して分析され、画像全体に含まれるコンテキス
ト（文脈）に関して所要の平滑化特性を有する対応する
２ｘ２置換え画素内にマップされる。この操作は、ぎざ
ぎざを生成する可能性を持つパターンを表す、事前に定
義された入力データテンプレートと逐次比較することに
よって遂行される。３００ｄｐｉ入力画素画像の特徴の
保存すると共に、６００ｄｐｉ出力画素画像の縁部を平
滑化するためには、対応する出力画素４個組の中の各々
４個の画素、即ち、ここでスーパー画素と称する画素
は、入力画素がオンであるか又はオフであるかには無関
係に、オン又はオフのいずれかとなる。低い方の解像力
入力画素画像のグレースケーリング（又は、いわゆるハ
ーフトーン）は、保存されることが好ましい。
【０００９】
【実施例】プリンタのコントローラに入力を供給するた
めに、比較的狭いバンド幅のデータ通信リンクを介し
て、インク噴射プリンタによってホストコンピュータか
ら受信可能な、例えば３００ｄｐｉ程度の比較的低い解
像度の画素画像を図１Ａに示す。解像度を、例えば２倍
に上げて、例えば６００ｄｐｉ程度の比較的高い解像度
にした場合に入力されたこの種の画素画像を図１Ｂに示
す。この場合、オフ状態であった各々のオリジナル画素
は、対応するスーパー画素内に４つのオフ画素を持ち、
オン状態であったオリジナル画素は、対応するスーパー
画素内に４つのオン画素を持つ。図１Ｂから明らかなよ
うに、解像度の低い方の入力画素画像のぎざぎざのある
縁部（即ち、ぎざぎざ）と同じぎざぎざが解像度の高い
方の画素画像に反復されたに過ぎないので、画素解像度
が増加しても、印刷の品質は改良されない。
【００１０】本発明の方法に従い、６個の６００ｄｐｉ
画素が効果的に除去され（白丸で示す）、６個の別の６
００ｄｐｉ画素が効果的に加えられた（斜線を引いた丸
で示す）重要な縁部平滑化過程を図１Ｃに示す。図１Ｃ
において点線によって示された大きい方の円に含まれる
解像度の高い方の２つの画素は縁部平滑化過程によって
加えられたものであり、図２及びテーブル１を参照しな
がら、幾分詳細に検討することとする。図１Ｄは、前記
の過程の結果として得られる解像度の高い方の印刷用画
素画像を示し、この画像は、解像度が増加したばかりで
なく、その縁部のぎざぎざは、解像度の低いオリジナル
の入力画素画像の場合よりも平滑化されて高品質化され
ている。
【００１１】図２は、８１個の正方形セルで構成される
アレイにおける入力画素画像を概略的に示す（図２に
は、関係のある幾つかのセルのみを示し、残りのセルは
図示しない）。この図においては、３００ｄｐｉ画素の
位置が、デシグネイタ（指定子）としての行（英文字）
と列（数値）の組み合わせによって表される。例えば、
アレイの中心に位置するセルは、Ｅ５セル又はＥ５画素
と呼ばれる。太い実線で縁部取りした画素Ｅ５は、高品
質印刷を達成するための６００ｄｐｉスーパー画素によ
ってどのように表現されるかを決定するために、本発明
の方法に従って処理されつつある入力画素であるものと
する。図２において、セルＥ５を含めた黒塗りセル及び
斜線を施したセルは、高品質の印刷済み出力を生成する
ために縁部が平滑化されることが好ましい入力画素パタ
ーンを表す。パターンは、関心の対象外であることを表
す明き又は空白（白）セル、オン状態にある画素を表す
占拠又は満室（黒）セル、及び、オフ状態にある画素を
表す斜線を施したセルによって構成される。中心に位置
する画素Ｅ５を囲む図示されたウィンドウ内のオン画素
およびオフ画素で構成されたパターンは、印刷前に解像
度の高い方のデータによる調整が行われなかった比較的
低い印刷品質の出力済み又は印刷済み画素画像を表すも
のである。
【００１２】図２を更に詳細に分析すれば、解像度の低
い方の入力画素画像においてセルＥ４、Ｆ４、Ｇ４、Ｈ
４、及び、Ｄ５がオンであり、同じくこの画像において
セルＥ５、Ｆ５、Ｇ５、Ｈ５、Ｄ６、Ｅ６、Ｆ６、及
び、Ｅ７がオフであるならば、ぎざぎざを平滑化するよ
うに解像度の高い方の画素画像が調節されない限り、残
りのセルのオン／オフ状態には関係無く、望ましくない
ぎざぎざが出力に現れることが分かるはずである。この
種の入力画素画像を最も適した程度に平滑化すること、
ひいては、高い印刷品質を得ることは、４つの６００ｄ
ｐｉ画素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ８としてＳに提示される
四画素またはスーパー画素の挿入図によって示されるよ
うに、画素Ｅ５に対応する６００ｄｐｉスーパー画素内
における上側２つの画素がオンであり、下側２つがオフ
である場合に達成される。中心に位置する所定の画素を
含み、この画素を囲むウィンドウ内の８１個の３００ｄ
ｐｉ画素は、ここでは、中心画素の近傍と称する。
【００１３】入力画素画像パターンは無数に存在する
が、高い方の解像度を持つ印刷出力においてぎざぎざを
回避するために検討対象としなければならない典型的な
パターンを図２に示す。本発明に係る方法及び装置に従
い、８２個のこの種のパターンをテンプレート又は論理
アレイとして示す。この場合、論理アレイは、ブールバ
リアブルで構成され、種々のパターンを表すために、こ
れらのバリアブルがオン、オフ又はマスク（検討対象外
であることを示す）される。全てのこの種テンプレート
は、４つの回転方向の各々の方向において、８１個の対
応するセル入力画素サブ画像と、入力画素画像内の各画
素に関して対比されていることが分かる。単一マッチし
た場合には（回転によって作られる４つの方向の各方向
において各テンプレートが一意的である場合を単独マッ
チと称する。一方、複合マッチした場合には、結果とし
てただ１つの出力スーパー画素が作られる。）、所定の
画素に対応するスーパー画素は、そのオン／オフ四画素
が事前に定義された組合わせとなるように再作成され
る。
【００１４】換言すれば、当該入力画素画像内に図２に
示す近傍パターンが発見される度に、その中心画素、即
ち画素Ｅ５は、６００ｄｐｉ出力画素画像内において、
上側２画素がオンであって下側２画素がオフであるよう
な図に示すスーパー画素に置き換えられる。同様に、入
力画素画像の処理中にテンプレートマッチが発見される
度に、そのままでは解像度の高い方の印刷出力の品質を
低下させるおそれのあるぎざぎざに対し最高の方法で対
処することが判定されている方法に従って、オリジナル
画素画像の中央画素に関して対応するスーパー画素が再
生成される。結果として、処理コストをホストコンピュ
ータ又はそのユーザーでなく、プリンタに負担させるこ
とにより、高解像度の非常に改良された縁部平滑化済み
印刷品質が達成される。ソフトウェア、ファームウェ
ア、或は、プリンタ及びそのコントローラの複雑さ、速
度、及び、コストに対する影響を最小限に抑制するため
に最も好ましい方法として、このような処理がハードウ
エアにより容易に実施可能である。
【００１５】本発明にかかる好ましい方法に従って使用
される８２枚のテンプレートを、それらの論理式を定義
することによりテーブル１に示す。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】 テーブル１において、同等記号の左辺は、Ｔ１からＴ８
２まで番号順に配置されたテンプレートであり、右辺
は、番号をつけられた各テンプレートに対応する論理組
合わせを示す。組合わせられる論理変数（バリアブル）
または項（ターム）は、図２に示すように、所定の画素
を囲む近傍内の論理的入力画素に対応することを理解さ
れたい。論理否定（否定：ＮＯＴ）オペレータ（演算
子）は、縦書きの鍵括弧記号によって表され、論理的Ａ
ＮＤは、論理組み合わせ内のキャップ記号によって表わ
す。テーブル１に示すテンプレートは、高品質の縁部円
滑化済み出力画素画像を生成するために経験的に決定さ
れたものであるが、本発明の有効範囲から逸脱すること
なく改変可能であることを理解されたい。
【００１６】当該技術分野に熟練した者であれば、テン
プレート及びそれらの特定パターンの数は、種々の印刷
用途において高品質の疑似６００ｄｐｉ出力を供給する
ために経験的に決定されたものであることが理解できる
はずである。テーブル１記載の式によって定義されたテ
ンプレートは、縁部平滑化の最適の方法を表すものと確
信され、次に示す種々の、場合によっては競合すること
のある目標に適合する。 １）可能な限り広範囲に亙ってストロークウエイトを保
存すること。 ２）入力画素画像の特徴のシフトを最小限にし、シフト
が必要である場合には、特徴のシフトは最小限とし（１
つの単一６００ｄｐｉ画素幅を絶対に超過しない）、同
一方向であること。 ３）曲線、交差、終了点、及び、セリフが正確に再生さ
れるような方法においてキャラクタフォントを円滑化す
ること。 ４）図形的または絵画的画素画像の灰色基準化された入
力またはハーフトーンを保存すること。
【００１７】入力画素画像において、画素Ｅ４、Ｆ４、
Ｇ４、Ｈ４、及び、Ｄ５がオンであり、画素Ｅ５、Ｆ
５、Ｇ５、Ｈ５、Ｄ６、Ｅ６、Ｆ６、及び、Ｆ７がオフ
である場合はＴ５６（図１Ｃの点線で縁部取りされたス
ーパー画素を生成する図２に示すテンプレートである）
によって表されることがテーブル１から理解される。残
りの論理的入力画素は縁部平滑化の決定には影響しない
ので、これらの画素は検討対象としては取り扱わず、従
って、Ｔ５６に関する組合わせ項としては現れない。テ
ーブル２記載のブール論理方程式を実行することによっ
て図２に示される出力スーパー画素内の論理的画素を、
これらの論理的画素が対応する画素から得られた反復的
な最初の状態から選択的に変更することは簡明であり、
これら論理方程式の入力は、各テンプレートに関して入
力画素画像が当該テンプレートにマッチするかどうかを
指示する論理変数である。この場合、カップ記号は、次
のテーブルのように、論理的ＯＲオペレータ（演算子）
を示す。
【表７】
【００１８】四画素の左上の画素Ｐ８がトグルされるべ
きか或いは変更されるべきかはＣＨＡＮＧＥ Ｐ８方程
式によって定義され、右上の画素Ｐ４が変更されるべき
か否かはＣＨＡＮＧＥ Ｐ４方程式によって定義され、
左下の画素Ｐ２の同じ問題に関してはＣＨＡＮＧＥ Ｐ
２方程式によって定義され、右下の画素Ｐ１の同じ問題
に関してはＣＨＡＮＧＥ Ｐ１方程式によって定義され
ることを理解されたい。例えば、図２において、テンプ
レートＴ５６にマッチすると、Ｔ５６をハイにセットす
る。従って、前記方程式の解により、ＣＨＡＮＧＥ Ｐ
８及びＣＨＡＮＧＥ Ｐ４はハイになり、一方、ＣＨＡ
ＮＧＥ Ｐ２及びＣＨＡＮＧＥ Ｐ１はローになる。こ
れは、四画素またはスーパー画素の左上及び右上画素Ｐ
８、Ｐ４に対応し、Ｓは、トグルされるか、或は、もと
のオフ状態からオン状態に変更され、左下及び右下の画
素Ｐ２、Ｐ１は、図２と示すように、もとの状態のまま
残される。テーブル１には僅かに８２個のテンプレート
が記載され、前記方程式にも同じ数のテンプレートが引
用されているにすぎないが、実際にはマッチ可能な入力
画素画像パターンは３２８個ある（ここに説明する実施
例には、その中の１２個が複写済みである）。換言すれ
ば、処理される低い解像度の方の各画素に関して、高解
像度画素の印刷を決定するために適用しなければならな
い３２８条のパターンマッチング規則がある。３２８条
全ての規則を実行するために必要な回路を余り複雑にし
ないために、本発明方法では、８２個のテンプレートに
関連した入力画素画像を連続的に再方向づけ（リオリエ
ンテーション）することによって、残部の処理を控える
ことができる。この場合のリオリエンテーションはハー
ドウェアにおいて実施することが好ましい。
【００１９】４つの異なる方法、例えば、入力画素画像
に対して、１）標準、２）ｙ軸の回りに鏡映、３）左回
りに（ＣＣＷ）回転、４）ｙ軸に関して鏡映し、次に、
左回り（ＣＣＷ）に回転することによって入力画素画像
を方向づけし、更に、連続した各入力画素画像方向に関
して、入力画素画像が８２個のテンプレートにマッチす
るかどうかを決定することにより、わずか８２個のテン
プレート又はパターン‐マッチング論理組合わせを実行
するだけで、３２８個全ての可能なマッチングについて
考察される。中心画素に関して近傍画素が平滑化に及ぼ
す影響の４方向対称性を考慮することによって得られる
利点を利用することにより、ここで提案される解決方法
のコスト及び複雑さの観点から重要な利点がえられる。
【００２０】入力画素画像を再方向付け（リオリエン
ト）する方法を用いると、図５Ａ及び５Ｂに示すよう
に、テンプレートはハードウェアＰＬＡにおいて都合よ
く実行可能になるが、例えば、入力画素画像の代りにテ
ンプレートのリオリエントを可能にするような代替方法
が利用可能であることを理解されたい。好ましい方法及
びシステムは、本質的には、他の画像に対する入力画素
画像のリオリエンテーション又は他のテンプレートに対
するテンプレートのリオリエンテーションを実施するこ
とであると見なしても差し支えない。
【００２１】本発明は、次のように要約される、即ち、
本発明にかかるドットマトリックス画素画像グレースケ
ール保存・縁部平滑化プリンタシステムは、例えば３０
０ｄｐｉｘ３００ｄｐｉのような第１の事前定義された
解像度を持つ例えば図２に示す入力画素画像のような入
力画素画像を有することが好ましい。この場合、例えば
その中央画素のような入力画素画像内の所定の画素は事
前に定義されたオン／オフ状態及び関連シェーディング
ファクタを持ち、更に、１つ又は複数の軸における第１
の事前定義された解像度の例えば２のように１よりも大
きい整数の倍数倍に相当する例えば６００ｄｐｉｘ６０
０ｄｐｉのような第２の事前定義された解像度を持つ図
２に示す出力画素画像のような、メモリーを基調とする
出力画素画像を有することが好ましい。更に、入力画素
画像内の所定の画素及び例えば８０個のような事前に定
義された個数の入力画素画像内の所定の画素を囲む近傍
画素を分析し、それによって、例えば図２に示すスーパ
ー画素Ｓのように多重配置されたスーパー画素によって
構成される画像のような倍加された解像度を持ち、入力
画素画像よりも平滑化された画素画像を生成して出力す
るために、例えば、記述のコンビネータ的及び順次的な
論理回路のようなプロセッサを有することが好ましい。
【００２２】プロセッサにより、各近傍画素の現在のオ
ン／オフ状態を決定し、例えば図２におけるスーパー画
素Ｓの４つの６００ｄｐｉｘ６００ｄｐｉ画素のよう
な、より高い解像度の比較的多数の画素で構成される対
応する１組の画素内に所定の画素のオン／オフ状態の事
前に定義された関数として近傍画素のオン／オフ状態を
設定することが好ましい。図３から更に明瞭に分かるよ
うに、プロセッサは、例えば、所定の画素のオン／オフ
状態と合致するオン／オフ状態と関連した１組の画素の
中の任意の画素が所定の画素のシェーディングファクタ
と同じシェーディングファクタを持つように、所定の画
素と関連したシェージングファクタと合致する出力画素
画像の各画素と関連したシェーディングファクタを設定
する。従って、入力画素画像のグレースケールは、灰色
基準化された領域内に保存されるが、グレースケールデ
ータを持たない領域内においては、解像度倍され、縁部
平滑化力される。
【００２３】本発明を説明する別の方法は、本発明をイ
ンク噴射またはレーザプリンタと共に使用するための低
解像度画素画像から高解像度画素画像へのプロセッサと
見なす方法である。前記の方法によって説明されるプロ
セッサは、例えば図２のウィンドウ及び中央画素のよう
な特定の１つの画素を含む所定の１つの低解像度の入力
画素画像ウィンドウを表すデータを受信する論理回路を
有し、この回路は、（１）この種の低解像度ウィンドウ
内の画素と（２）事前に定義された１組の複数の画素画
像パターンとの間の比較を実施する。この回路は、前記
の比較結果に従って前記所定の画素に対応する例えば図
２のスーパー画素Ｓのような高解像度画素画像の事前に
定義された状態を表す１組の多重出力信号を生成する回
路であると見なしても差し支えない。この種の出力信号
は、インク噴射またはレーザプリントヘッドをドライブ
し、前記の低解像度入力画素画像ウィンドウに対応する
高解像度画素画像を生成する。高解像度画素画像内の多
重画素のオン／オフ状態と低解像度入力画素画像の平滑
化を実施する１つの所定画素のオン／オフ状態との間に
は事前に決定された相関性があることは重要である。こ
れについては、図２のテンプレートＴ５６に関して既に
説明済みである。
【００２４】図３Ａ及び３Ｂにおいて、論理フローチャ
ートは、本発明にかかる好ましい方法を示す。図３Ａ及
び３Ｂに示す入力画素画像を解像度倍する方法は、例え
ば６００ｄｐｉｘ６００ｄｐｉのように比較的解像度の
高いプリンタにおいて使用される。この場合、ホストコ
ンピュータからの入力画像解像度は、当該プリンタの解
像度よりも比較的に低い。この方法は、１０から出発
し、先ず、１２において、プリンタ又はプリンタコント
ローラに印刷しようとする近傍内の低解像度（ＬＯＷ
ＲＥＳ）画素画像データを入力する。この種入力データ
は、垂直プリントヘッド、画素データの全ラスタ、画素
データの部分的ページ、又は、印刷しようとする画素デ
ータの全ページを対象としたコラム状画素データを表す
ことができることを理解されたい。本発明にかかる好ま
しい方法及びシステムに従えば、定義された近傍内のこ
の種低解像度入力画素データは、大きい画素データ緩衝
方式を必要としないことは有利である。その理由は、容
易に理解出来るように、入力画素データは、拡大され、
プリンタの処理能力に影響しないレートにおいて随意に
平滑化されることに因る。
【００２５】この方法は、更に、１４において、近傍内
の中央画素のような第１の、又は、所定の画素を選択す
る過程を有する。低解像度の入力画素画像データはグレ
ースケール可能であるので、１６において、定義済みウ
ィンドウ内にこの種グレースケールデータが１つでも所
在するかどうかあるかどうかが決定される。この種定義
済みウィンドウは、オン又はオフのいずれかであること
がテンプレートによって定義されている所定の画素の周
りの１組の中間近傍画素を有することが好ましい（この
種の定義済みウィンドウ内に所在すると見なされないこ
とは検討対象外とする）。中間近傍画素を有する場合に
は、この種ウィンドウ内において高解像度で生成しよう
とする第１又は所定の画素は、１８において、解像度
が、灰色又は陰付き出力印刷パターン画素又は複数の画
素で構成される組の中に、例えば２倍というように単に
拡大されるだけであり、これによって、平滑化、ひいて
は、ハーフトーン画像歪み、又は、それに起因するコン
トラストの喪失は起きない。従って、定義済み入力画素
データウィンドウ内のグレイスケールされたデータの場
合、この種ウィンドウは、８１画素近傍全体よりも小さ
いことが好ましく、高い方の解像度において生成された
複数画素による画像においては、低い方の解像度を持つ
入力画素画像データのグレースケールが保存される。
【００２６】定義済みウィンドウ内にグレーが所在しな
い場合には、図３Ａ及び３Ｂに示すように、２０におい
て、第１の、又は、所定の画素のマッピングが行われ、
このマッピングには、入力画素データ内の単数の各画素
に関して、画素データの種々の方向において単数画素を
囲む画素データと事前に定義された複数の画素データテ
ンプレートとを比較し、それによって、前記の比較対象
間に事前に定義された相関性が存在するかどうかを決定
する過程が含まれることが好ましい。相関性がある場合
には、２０において、１つ又は複数のテンプレートマッ
チによって示されるように、すなわち、テンプレートと
のマッチの結果が構造体によって論理的に累積または合
計されるような一連の ＣＨＡＮＧＥ ＢＩＴＳ ｜
＝ ＴＥＭＰＬＡＴＥ ＭＡＴＣＨ〔ＤＥＦＡＵＬＴ
（デフォルト）／ＭＩＲＲＯＲ（鏡映）／ＲＯＴＡＴＥ
ＣＣＷ（左回転）／ＭＩＲＲＯＲ ＴＨＥＮ ＲＯＴ
ＡＴＥ ＣＣＷ（鏡映後左回転）〕構造体によって表さ
れるように，この方法は、更に、当該単数画素に関し
て、この種の場合と関連した一意的に定義済みの平滑化
代用複数画素画像に従い高い方の解像度において、例え
ばスーパー画素Ｓ、すなわち、ＯＵＴＰＵＴ ＳＵＰＥ
Ｒ−ＰＩＸＥＬ＝Ｅ５ ＸＯＲ（排他的論理和）ＣＨＡ
ＮＧＥ ＢＩＴＳ論理構造体によって表されるような、
１つの複数画素画像を生成する過程を有する。
【００２７】更に、本方法は、２２において、１８ 又
は２０において生成された出力スーパー画素を、プリン
トバッファへ挿入し、２４において、物理的印刷要素デ
ータが全て拡大済みか否かを判定する過程を有する。拡
大済みでない場合には、２６において、次の低解像度入
力画素（次の所定画素になる）が選定され、前述の過程
１６及び１８、又は、２０が繰り返される。印刷要素が
全て拡大済みである場合には、２８において、高解像度
（ＨＩＧＨ ＲＥＳ）データが印刷される。高い方の解
像度において生成された複数画素画像を２８において印
刷する過程は、印刷済み出力における高い方の解像度の
画素画像の縁部平滑化を実施することを理解されたい。
３０において表示されるように、処理されるべき低解像
度入力画素データがまだ存在する限り、後続する入力画
素画像データは、１２において開始して全く同様に処理
される。それ以上データが存在しない場合には、勿論、
入力画素画像データ処理は、３２において停止する。
【００２８】要約すれば、図４Ａ１、４Ａ２、４Ｂ、４
Ｃ１、４Ｃ２、４Ｄから４Ｇまで及び４Ｈ１、及び、４
Ｈ２は、本発明にかかる解像度増加および縁部平滑化の
方法およびシステムにおいて使用され、それによって出
力済みスーパー画素が生成される８２個のテンプレート
を略図的に表す。これらの図において、括弧の上側に
は、（テンプレートの定義済された種々の方向の各方向
において）入力画素画像データの比較対象とされるテン
プレートを示し、括弧の下側には、マッチした場合に生
成される対応するスーパー画素を示す。テンプレートＴ
１からＴ８２までは、テーブル１記載のテンプレート方
程式に対応することを理解されたい。パターンマッチテ
ンプレートは、多数の入力画素画像を理解する一助とな
るものと判断し、完全を期するために記載した。これら
多数の入力画素画像は、本発明にかかる方法及びシステ
ムに従ってそれらの縁部が円滑化されなかった場合に
は、低印刷品質をもたらすこととなる。
【００２９】最後に５Ａ及び５Ｂにおいて、本発明の好
ましい実施例において、入力画素を出力スーパー画素内
へハードウェア処理する過程は、プリンタ又はプリンタ
コントローラ内のハードウェアプロセッサ又は論理回路
によって行われ、この場合、入力画素画像のオリエンテ
ーション（方向づけ）及びリオリエンテーション（再方
向づけ）は、複数の２から１マルチプレクサ（ＭＵＸ）
４４、４６を使用して組み合わせ的に達成可能であり、
これらのマルチプレクサは、１つ又は複数の（左から右
への）監視過程と４サイクルクロックシーケンスにおけ
る入力画素画像データの（ＣＣＷ）回転との組み合わせ
を効果的に生成する。更に、テンプレートマッチングの
ための論理（ロジック）は、ＭＵＸ４４、４６と結合し
たプログラム済み論理アレイ（ＰＬＡ）４８の使用によ
って組み合わせ的に達成可能である。
【００３０】ＰＬＡ４８の出力は、最初に「非回転さ
れ」（実際には、右回り方向に逆回転され）、次に、そ
れぞれＭＵＸ５０、５２によって非鏡映され、ＭＵＸ５
２の出力に、ＣＨＡＮＧＥ Ｐ８、ＣＨＡＮＧＥ Ｐ
４、ＣＨＡＮＧＥ Ｐ２、ＣＨＡＮＧＥ Ｐ１を生成す
る。連続する入力画素画像オリエンテーションの間の４
ビットラッチ又はＤフリップフロップアレイ５４ａ、５
４ｂ、５４ｃ、５４ｄをＲＥＳＥＴした後で、ＣＬＯＣ
Ｋすることにより、出力スーパー画素Ｓが（同期的に）
生成可能であることを理解されたい。図に示すように、
Ｄフリップフロップ入力は、それらの出力の論理和であ
り、テーブル２に記載された論理方程式を実行するＰＬ
Ａ４８のオリエンテーション復元されたＣＨＡＮＧＥ
Ｐ８、ＣＨＡＮＧＥ Ｐ４、ＣＨＡＮＧＥＰ２、ＣＨＡ
ＮＧＥ Ｐ１出力である。最後に、ＣＬＯＣＫ信号と同
期的に操作されるＭＵＸゲートＣＯＮＴＲＯＬ回路５６
は、ＭＵＸ４４、４６、５０、５２により、入力画素画
像オリエンテーションの連続性を制御する。勿論、ハー
ドウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアのい
ずれにせよ、代替として実現することは、本発明の有効
範囲内に含まれる。
【００３１】
【発明の効果】本発明に係る方法及び装置は、上記のよ
うに構成され、作用するものであるから、より高い解像
度を持つインク噴射プリンタ又はレーザプリンタ等に対
して、比較的バンド幅の狭い通信リンクを経てホストコ
ンピュータから受信された低い方の解像度（例えば、３
００ｄｐｉｘ３００ｄｐｉ）画素画像データから高い方
の解像度（例えば、６００ｄｐｉｘ６００ｄｐｉ）画素
画像を生成することを可能にする。この場合、縁部平滑
化されなければぎざぎざのまま出力されるはずであると
ころ、高い方の解像度の印刷出力は縁部が平滑化され
る。高い方の解像度出力画素画像の縁部が円滑化される
ような方法によって、低い方の解像度入力画素画像を高
い方の解像度出力画素画像内にマッピングすることによ
り、余り複雑化せず比較的低コストで、しかも、ホスト
コンピュータ又は通信リンクに処理能力の強化および通
信バンド幅の拡張という負担をかけることなく、また、
システムの処理能力を低下させることなしに高品質の印
刷画像が提供される。低い方の解像度の文書スキャナ及
び画像データベースとの互換性は保持される。この方法
及びシステムは、３００ｄｐｉから６００ｄｐｉへのマ
ッピング、及び、垂直および水平軸に沿った対称的な平
滑化のみに制限されることなく、既存設備への後方互換
性を要求するあらゆるシステムに対して全般的な適用可
能性を持ち、更に、高い方の解像度を持つプリンタが利
用可能なシステムにおける印刷の品質を大幅に改良する
ことができる。低い方の解像度入力画像が高い方の解像
度出力画素画像にマップされると同時に、選択的縁部平
滑化を実施することによって、特徴定義、コントラス
ト、又は、トーンを実質的に喪失することなしに、グレ
ースケーリングを含む画像データベースの印刷が可能で
ある。本方法およびシステムを実現することはコスト効
果的であり、しかも、そのためには、プリンタコントロ
ーラにささやかな記憶装置及び処理能力が要求されるだ
けである。この方法は、所定の低い方の解像度の各入力
画素を含む逐次方向づけされた入力画素近傍がマッチす
る対象とされる縁部平滑化の困難なパターンを定義する
ために、複数のテンプレートを使うことによって達成さ
れる。こうすれば、全ての面倒な入力が供給される可能
性がある場合に、対応する全てのテンプレートを記憶し
ておくことが必要であることに起因する冗長性が回避さ
れる。本発明を実施するための一態様について説明した
が、本発明の趣旨から逸脱することなく改変することが
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本図から図１Ｄまでは、本発明の方法により
実行される入力、倍解像度化、平滑化、出力の各過程を
説明するための図であり、本図は入力画素画像を示す
図。
【図１Ｂ】倍解像度化された画素画像を示す図。
【図１Ｃ】平滑化の過程を示す図。
【図１Ｄ】出力画素画像を示す図。
【図２】図１Ｂおよび図１Ｃの倍加解像度化及び平滑化
を実行する際に使用される、入力パターンマッチングテ
ンプレートの典型例を説明するための図。
【図３Ａ】本発明方法の流れ図。
【図３Ｂ】本発明方法の流れ図。
【図４Ａ１】入力パターンマッチングテンプレートを示
す図。
【図４Ａ２】入力パターンマッチングテンプレートを示
す図。
【図４Ｂ】入力パターンマッチングテンプレートを示す
図。
【図４Ｃ１】入力パターンマッチングテンプレートを示
す図。
【図４Ｃ２】入力パターンマッチングテンプレートを示
す図。
【図４Ｄ】入力パターンマッチングテンプレートを示す
図。
【図４Ｅ】入力パターンマッチングテンプレートを示す
図。
【図４Ｆ】入力パターンマッチングテンプレートを示す
図。
【図４Ｇ】入力パターンマッチングテンプレートを示す
図。
【図４Ｈ１】入力パターンマッチングテンプレートを示
す図。
【図４Ｈ２】入力パターンマッチングテンプレートを示
す図。
【図５Ａ】本発明方法を実施する論理回路の簡単なブロ
ック図。
【図５Ｂ】本発明方法を実施する論理回路の簡単なブロ
ック図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ドットマトリックス画素画像のグレースケ
    ールを保存し縁部を平滑化する画素画像の縁部平滑化装
    置において、 入力画素画像内の所定の画素および入力画素画像内の所
    定の画素を囲む事前定義済み個数の近傍画素を分析する
    ためのプロセッサを有し、 前記入力画素画像は、前記入力画素画像内の所定の画素
    が事前に定義されたオン／オフ状態および関連シェーデ
    ィングファクタを持ち、二軸に沿って第１の解像度をも
    つものであり、 前記出力画素画像は、前記第１の解像度の整数倍である
    ような第２の解像度の出力画素画像であり、 前記プロセッサは、 各近傍画素の現行オン／オフ状態を決定し、 出力画素画像の多重画素で構成される対応する１組の画
    素内に、所定の画素の現行オン／オフ状態の事前定義済
    み関数として画素のオン／オフ状態を決定し、 所定の画素と関連したシェーディングファクタと合致す
    る出力画素画像の各々の画素と関連したシェーディング
    ファクタを決定するものであり、 所定の画素のオン／オフ状態と合致する関連オン／オフ
    状態を持つ１組のあらゆる画素は同じシェーディングフ
    ァクタを持つことを特徴とする、 画素画像の縁部平滑化装置。
  2. 【請求項２】ドットマトリックス画素画像のグレースケ
    ールを保存し縁部を平滑化する画素画像の縁部平滑化方
    法において、 入力画素画像内の所定の画素および入力画素画像内の所
    定の画素を囲む事前定義済み個数の近傍画素をプロセッ
    サにより分析するものであり、 前記入力画素画像は、前記入力画素画像内の所定の画素
    が事前に定義されたオン／オフ状態および関連シェーデ
    ィングファクタを持ち、二軸に沿って第１の解像度をも
    つものであり、 前記出力画素画像は、前記第１の解像度の整数倍である
    ような第２の解像度の出力画素画像であり、 前記プロセッサは、 各近傍画素の現行オン／オフ状態を決定し、 出力画素画像の多重画素で構成される対応する１組の画
    素内に、所定の画素の現行オン／オフ状態の事前定義済
    み関数として画素のオン／オフ状態を決定し、 所定の画素と関連したシェーディングファクタと合致す
    る出力画素画像の各々の画素と関連したシェーディング
    ファクタを決定するものであり、 所定の画素のオン／オフ状態と合致する関連オン／オフ
    状態を持つ１組のあらゆる画素は同じシェーディングフ
    ァクタを持つことを特徴とする、 画素画像の縁部平滑化方法。
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