JPH0681243B2 - 画像処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は白，黒２レベルの画素データを第１の画素密度
で入力し、第１の画素密度よりも高密度の第２の画素密
度の画素データに変換する画像処理方法に関し、特に第
２の画素密度のデータを更に小画素データから構成する
ことにより高画質な画像を得ることができる画像処理方
法に関する。

〔従来技術〕

近年電子写真法を用いたレーザービームプリンタがコン
ピュータ出力装置として或いはファクシミリの端末機と
して利用されている。レーザービームプリンタはコンピ
ュータからの出力信号を高速に高解像で画像化できる装
置として多くの用途が期待されている。しかしながらフ
ァクシミリ等から送信される低解像の画素データを高解
像のレーザービームプリンタで出力するためにはデータ
を補間する必要がある。たとえば８本/mmのファクシミ
リ受信画像データを12本/mmのレーザービームプリンタ
で出力するためには、主走査，副走査とも12本/8本＝3/
2倍に受信画像データを補間しなければならない。

従来このような補間は次の様に行っていた。

3/2倍のデータ補間を行う場合、主走査方向においては
第１図（ａ）で示す様に各画素，，……を２画素毎
に区切り、各区切りにおいて２番目の画素を重複させる
ことによりデータを補間している。又、副走査方向につ
いても同様に第１図（ｂ）で示す様に入力画像の各ライ
ンl1,l2,……を２ライン毎に区切り、各区切りにおいて
２番目のラインを重複させることによりデータの補間を
行なう。このような従来の補間方法においては画質が著
しく低下する欠点がある。つまり周囲の画素データにか
かわらず、同一の画素あるいは同一のラインを重ねるた
め画像のエッジ部分が荒くなるといった欠点があった。

そこで、周囲の画素のデータに基づき、補間する画素の
値を決定することも従来、知られているが、入力データ
の密度よりもかなり高密度のデータに変換する様な場
合、高密度のデータの１画素づつ周囲の画素データを参
照し、その値を決定すると、変換処理に時間がかかるば
かりでなく、高密度のデータの例えば隣接する複数画素
のデータの値は参照する周囲４つの画素が同じ画素にな
るため結果的に同じ値になってしまい、結局画素密度変
換により画質が劣化するといった欠点があった。

［目的］ 本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
あり、画素データを高密度化する際、高速かつ高画質な
画像を得ることができる画像処理方法の提供を目的とす
る。

〔実施例〕

以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第２図は本発明を適用し得る画像処理装置のブロック図
である。１は２値化処理された画素データ“1",“0"を
入力する入力端子、２は画素データの補間を行なうデー
タ処理部、３は補間されたデータを伝送する伝送部、４
は補間されたデータを再生するレーザビームプリンタ等
の出力装置である。尚、データ処理部２の詳細は後述す
る。

次に第３図を用いて本発明による補間方法の原理を説明
する。

本実施例において２×２マトリクスから成る入力画素デ
ータ（原画素データ）を補間して３×３マトリクスから
成る出力画素データに変換する。たとえば解像度８本/m
mの入力画像を解像度12本/mmのレーザビームプリンタで
出力する場合この変換を用いる。第３図（ａ）に示す様
に入力２×２マトリクスＡを補間して３×３マトリクス
Ａ′に変換する。図においてP1〜P4は原画素データであ
り、マトリクスＡ′においてI1〜I5が補間されたデータ
（補間画素データ）である。本実施例においては補間さ
れるべき画素データを主走査方向にさらに４つの小画素
に分解し、この４つの小画素を適宜ぬりつぶすことによ
り補間画素データのレベルを決定する。また、本実施例
においてはまず、補間画素データI1,I2を決定し、次に
補間画素データI3,I4,I5を決定するものである。以下に
補間画素データI1の決定方法を第３図（ｂ）を用いて説
明する。尚、斜線部で示す画素データが、出力の際ドッ
トの打たれる画素データであり、斜線の幅がドットの幅
（サイズ）となるものである。図に示す如く原画素デー
タP1,P2が共に“0"（白）であるときは補間画素データI
1も“0"となる。ここで補間画素データが“0"とは、４
つの小画素全てが白である状態を示し、補間画素データ
が“1"とは、４つの小画素全てがぬりぬぶされる状態を
示す。

また原画素データP1,P2の内いずれか一方が“1"（斜線
部）であるときには、補間画素データI1は４つの小画素
の内、２つがぬりつぶされることになる。またこのとき
“1"である原画素データに近い方の２つの小画素がぬる
つぶされることになる。原画素データP1,P2共に“1"の
ときは、４つの小画素は全てぬりつぶされることにな
る。

尚、補間画素データI2も上述した説明と同様に原画素デ
ータP3,P4によって決定される。

次に補間画素データI3の決定方法を第３図（ｃ）を用い
て説明する。図に示す如く原画素データP1,P3が共に
“0"であるときは補間画素データも“0"となる。また原
画素データP1,P3のいずれか一方が“1"であるときに
は、補間画素データは４つの小画素の内、２つの小画素
を交互にぬりつぶすことになる。これは、補間画素デー
タの黒がかたよらない様にするためである。また原画素
データP1,P3共に“1"のときは４つの小画素は全てぬり
つぶされる。

尚、補間画素データI4も同様に原画素データP2,P4によ
って決定される。

次に補間画素データI5の決定方法を第３図（ｄ），
（ｅ）を用いて説明する。補間画素データI5は補間画素
データI1,I2によって図に示す如く決定されるものであ
る。またI1,I2共に“0"、I1,I2いずれか一方が“1"、I
1,I2共に“1"である場合における補間画素データI5は第
３図（ｃ）の説明と同様に決定される。

以上説明した補間方法により２×２マトリクスから成る
入力画素データを３×３マトリクスから成る出力画素デ
ータに変換した例を第５図に示す。尚、補間される２×
２マトリクス（入力画素データ）は第４図で示すように
16通りあり、第４図の各マトリクス〜は第５図の各
マトリクス〜と対応している。

尚、第５図に示す３×３マトリクスのかわりに第６図
（ｂ）に示す３×３マトリクスを出力画素データとして
用いても良い。第６図の各マトリクス〜も第４図の
各マトリクス〜と対応している。

第６図（ｂ）に示す出力画素データは、出力装置が第６
図（ａ）に示す如くパルス幅変調によりドットを記録す
る装置である場合に有効である。

尚、このとき第６図（ｂ）に示す出力画素データを忠実
に再生するため第６図（ａ）に示す如きパルス幅変調の
タイミングを変えてやる必要がある。

第５図，第６図（ｂ）に示される出力画素データの白と
黒との面積比は、第４図の入力画素データと比較した場
合同一であり、従って前述した如き補間方法を用いるこ
とにより補間の際の画質の低下を防ぐことができる。

また、入力画素データが２×２の整数倍の閾値マトリク
スによりディザ処理された２値画像である場合も、上述
した如き補間を行なうことによってハーフトーンレベル
の変動を防ぐことができる。

尚、本実施例においては補間された画素データをレーザ
ービームプリンタで出力するので、第７図のようにレー
ザービームを楕円にし、パルス幅変調を行なうことによ
り優れた再生画像を得ることができるものである。本実
施例においてはビーム径の主走査方向と副走査方向との
比を図に示す如く1:4としている。

次に上述した如き入力画素データの補間を行なうデータ
処理部２の詳細を第８図に示す。尚、各ライン上の数値
はデータのビット数を示すものである。図において11は
２値化された画素データを入力する入力端子、12,13は
主走査１ライン分の画素データをそれぞれ交互に格納す
るラインメモリ、14は主走査補間制御部であり、ライン
メモリ，後述する変換器等の動作タイミングを制御す
る。ラインメモリ12あるいは13に格納された画素データ
は主走査補間制御部14により順次読出され、２ビットパ
ラレル変換器15により２ビット毎の信号に変換される。
この信号は２画素のパラレル２値信号である。画素デー
タ第１変換部16においては第３図（ｂ）に示した画素デ
ータの変換（補間）が行なわれる。すなわち画素データ
第１変換部16では２画素のパラレル２値信号を入力し
て、１画素２ビットのディジタル信号を３画素パラレル
出力する（補間画素データは４通り存在するので１画素
につき２ビット必要とする。）。パラレルシリアル変換
器17においては、入力した３画素をシリアルに出力して
主走査方向の補間を終了する。尚、画素データ第１変換
部16はROM等により構成され、このメモリには第３図
（ｂ）に示す如き変換を行なうための変換テーブルがあ
らかじめ記憶されている。主走査方向に補間の終了した
２ビットの画素データは、２ラインずつラインメモリ1
8,19あるいは20,21に格納される。12は副走査補間制御
部であり、ラインメモリ，後述する変換部等の動作タイ
ミングを制御する。ラインメモリ18,19あるいはライン
メモリ20,21に格納された２ビットの画素データは副走
査補間制御部により２画素パラレルに順次読出され、画
素データ第２変換部23に入力される。画素データ第２変
換部23においては副走査方向の２画素（各画素は２ビッ
トデータである。）を用い副走査方向の補間を行なう。
第３図（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示したように副走査方
向の補間は例えば12通りあるので画素データ変換部23で
は２ビットの画素信号を４ビットの画素信号に変換す
る。このとき画素データ第２変換部23では副走査方向に
４ビットの画素信号を３画素分同時に出力する。尚、画
素データ変換部23はROM等により構成され、このメモリ
には第３図（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示す如き変換を行
なうための変換テーブルがあらかじめ記憶されている。
従って第８図の回路においてはラインメモリ18,19ある
いは20,21に２ライン分のデータを入力する間に３ライ
ン分のデータ変換が行なわれることになる。データセレ
クタ部24は画素データ第２変換部23からの各ラインを選
択するためのものである。25はパターン発生部であり、
データセレクタ部24からの４ビットの出力信号に応じて
パルス幅変調を行ない、補間された画素信号を出力端子
16に出力する。この出力端子は第２図に示すレーザビー
ムプリンタ４に接続されており、レーザビームプリンタ
４は画素信号に応じて記録紙上に高画質の画像を発生す
る。

〔効 果〕

以上説明した如く本発明によれば、第１の画素密度の画
素データを補間処理し、第２の画素密度の画素データへ
変換する際、その補間画素を更に複数個の小画素から構
成し、前記小画素を白データにするか黒データにするか
を補間すべき画素のまわりの非補間画素である入力した
第１の画素密度の画素データに基づき決定し、その決定
の際に、前記第１の画素密度の複数の画素データを１回
参照する毎に前記複数個の小画素のそれぞれの画素を白
データまたは黒データのいずれにするかをまとめて決定
するので、入力データに最適かつ高画質な密度変換され
た画像を高速に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ）は従来の補間方法を説明するため
の図、第２図は本発明が適用できる画像処理装置のブロ
ック図、第３図（ａ）〜（ｅ）は本発明による補間方法
を説明するための図、第４図は入力画素データの各パタ
ーンを示す図、第５図は補間した出力画素データの各パ
ターンを示す図、第６図（ａ）はパルス幅変調による出
力例を示す図、第６図（ｂ）は補間した出力画素データ
の他のパターン例を示す図、第７図はレーザビームを楕
円にした状態を示す図、第８図はデータ処理部の詳細図
である。 ここで２はデータ処理部、４はレーザビームプリンタ、
12,13はラインメモリ、15は２ビットパラレル変換器、1
6は画素データ第１変換部、17はパラレルシリアル変換
器、18〜21はラインメモリ、23は画素データ第２変換
部、24はデータセレクタ部、25はパターン発生部であ
る。

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 元 神奈川県横須賀市武１丁目2356番地 日本 電信電話公社横須賀電気通信研究所内 (72)発明者 吉田 正 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 秋山 光男 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】白，黒２レベルの画素データを第１の画素
   密度で入力し、第１の画素密度よりも高密度の第２の画
   素密度の画素データに変換する画像処理方法において、 第１の画素密度の画素データから第２の画素密度の画素
   データへ変換する際、新たな画素データを補間すること
   により第２の画素密度の画素データに変換するととも
   に、補間すべき画素のデータを複数個の小画素から構成
   し、前記小画素を白データにするか黒データにするかを
   補間すべき画素のまわりの非補間画素である前記入力し
   た第１の画素密度の画素データに基づき決定し、その決
   定の際、前記第１の画素密度の複数の画素データを１回
   参照する毎に前記複数個の小画素のそれぞれの画素を白
   データまたは黒データのいずれにするかをまとめて決定
   することを特徴とする画像処理方法。