JPH07184043A - 解像度変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】文字や写真に対して解像性、階調性に優れた解
像度変換を行い、特に太字や太線に対してはジャギの無
い、細線や細字に対しては線の掠れや消失の無い、適正
な解像度変換を行う。 【構成】画像データを、最近接画素置換法を使用して解
像度変換する解像度変換処理部４、線形補間法を使用し
て解像度変換する解像度変換処理部５並びにエッジ検出
及び細線検出部６にそれぞれ入力する。検出部は、エッ
ジ部か否か、エッジ部のときにはさらにそれが細線部か
否かを検出し、細線エッジ部かそれ以外を判定する。出
力選択手段７は、検出部が細線エッジ部を判定すると解
像度変換処理部４からの画像データを選択して出力し、
検出部が細線エッジ部以外を判定すると解像度変換処理
部５からの画像データを選択して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力多値画像データの
解像度を変換する解像度変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像入出力装置の高解像度化、高
階調化が進み、２００ｄｐｉ、３００ｄｐｉ、４００ｄ
ｐｉ、６００ｄｐｉといったように様々な解像度の画像
が扱われるようになっている。例えば、ファクシミリで
扱う画像は２００ｄｐｉ、４００ｄｐｉが基準となるの
に対し、レーザプリンタ等では３００ｄｐｉが基準とな
ることが多い。

【０００３】このため解像度の異なる装置間で画像の入
出力を行なうときには解像度変換が行なわれることにな
る。

【０００４】例えば２００ｄｐｉのスキャナーで読み取
った画像データを３００ｄｐｉのレーザプリンタで印字
出力する場合には、スキャナーで読み取った多値の画像
データを３００ｄｐｉに解像度変換した後、２値化して
レーザプリンタに出力する制御が行なわれる。

【０００５】このような多値画像データの解像度変換を
行なう方法としては、従来から最近接画素置換法（ＳＰ
Ｃ法）、線形補間法、３次関数コンボリューション法な
どが知られている。

【０００６】最近接画素置換法は、処理が最も簡単であ
るが、写真などの階調画像に適用すると階調性が失われ
て画質が劣化したり、エッジ自体は保存されるが文字や
線等の斜線部にジャギ（ギザギザ）が発生するという問
題があり、また、線形補間法は、階調画像に対して保存
性が良くなるが、文字や線画等の画像のエッジ部がなま
り解像性が低下するという問題があり、さらに、３次関
数コンボリューション法は、上記２つの方式に比べて最
も画質的に優れており、解像性、階調性ともに良好に保
存されるが、処理が複雑でハードウエアの規模が非常に
大きくなるという問題がある。

【０００７】そこで、階調性、解像性ともに維持し、上
記問題点を解決するものとして、例えば特開平４−１９
９４７７号公報のものが知られている。

【０００８】これは、処理対象画像における注目画素を
含む所定範囲内の画像情報から、注目画素に対して文
字、写真判定を行ない、注目画素が写真領域であると判
定した場合には、階調性を維持できる線形補間法によ
り、変倍時の画素位置の濃度を出力し、注目画素が文字
領域であると判定した場合には、解像性を維持できるＳ
ＰＣ法により、変倍時の画素位置の濃度を出力するよう
にしている。

【０００９】このような処理を行なうことにより、画像
のエッジ部は、ＳＰＣ法によりエッジを保存し、画像の
平坦部は線形補間により階調性を保存する変換ができ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの公報のもの
は、文字と判定した部分に対し、すべてＳＰＣ法による
補間を行なうため、線としての情報量を維持したい細線
や細字に対しては適正であるが、太字や太線は逆にＳＰ
Ｃ法による注目画素の位置と変換画素の位置の誤差が原
因となってジャギ（ギザギサ）が発生してしまい、結果
として解像性が劣るという問題があった。

【００１１】そこで本発明は、文字及び写真の混在した
画像に対して解像性、階調性ともに優れた解像度変換が
でき、特に太字や太線に対してはジャギを発生させるこ
と無く、また細線や細字に対しては線が断線して掠れた
り、消失するようなことが無く、適正な解像度変換がで
きる解像度変換装置を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力多値画像
データにおける注目画素を含む周辺画素の画像データの
濃度値に基づいて注目画素がエッジ部か否かの判定を行
なうと共にエッジ部判定のときにはさらにそのエッジ部
が細線部か否かの判定を行なうエッジ検出及び細線検出
部と、入力多値画像データを解像性を維持して所望の解
像度に変換する解像性維持解像度変換手段と、入力多値
画像データを階調性を維持して所望の解像度に変換する
階調性維持解像度変換手段と、エッジ検出及び細線検出
部出力に応動し、その検出部が細線エッジ部を判定した
とき解像性維持解像度変換手段からの出力を選択して出
力し、検出部が細線エッジ部以外を判定したとき階調性
維持解像度変換手段からの出力を選択して出力する出力
選択手段とを備えたものである。

【００１３】

【作用】このような構成の本発明においては、入力多値
画像データは、解像性維持解像度変換手段により解像性
が維持された状態で解像度変換されるとともに階調性維
持解像度変換手段により階調性が維持された状態で解像
度変換される。

【００１４】また、入力多値画像データは、エッジ検出
及び細線検出部により、画素毎にエッジ部か否かの判定
が行なわれ、さらにエッジ部であれば細線部か否かの判
定が行なわれる。

【００１５】そして、検出部により細線エッジ部が判定
されると、解像性維持解像度変換手段からの出力が選択
され、細線エッジ部以外が判定されると、階調性維持解
像度変換手段からの出力が選択される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、本実施例は本発明を２００ｄｐｉのスキャ
ナで読取った画像データを３００ｄｐｉに変換して出力
するものについて述べる。

【００１７】図１において１は解像度が２００ｄｐｉの
スキャナで、原稿から画像を光学的に読取り、アナログ
データとして出力する。

【００１８】前記スキャナ１からの２００ｄｐｉのアナ
ログデータをＡ／Ｄ変換部２で例えば８ビットのデジタ
ルデータに変換した後、γ補正部３でスキャナ１の持つ
入力階調特性を補正する。なお、γ補正部３は、人間の
視覚特性に合わせて階調補正するものであってもよい。

【００１９】前記γ補正部３で補正した多値画像データ
を、解像性を維持できる、例えば最近接画素置換法（Ｓ
ＰＣ法）を使用して２００ｄｐｉの画像データを３００
ｄｐｉに解像度変換する解像性維持用解像度変換処理部
４並びに階調性を維持できる、例えば線形補間法を使用
して２００ｄｐｉの画像データを３００ｄｐｉに解像度
変換する階調性維持用解像度変換処理部５にそれぞれ入
力している。

【００２０】前記各解像度変換処理部４，５は、変換対
象となるすべての画素に対してパラレルに解像度変換を
行なうようになっている。

【００２１】また、前記γ補正部３で補正した多値画像
データを、エッジ検出及び細線検出部６に入力してい
る。

【００２２】ここで最近接画素置換法及び線形補間法に
ついて、簡単のために１次元変換により説明すると、最
近接画素置換法は図２に示すように、変換画素の値とし
て、変換画素のサンプリング点に最も近い原画素のサン
プリング点の値を用いる。また、線形補間法は図３に示
すように、変換画素のサンプリング点に隣接する原画素
のサンプリング点の距離に応じて変換画素の値を決定す
る。

【００２３】解像度変換は、アルゴリズムにより行って
いるが、変換率が数種類に特定されているときには変換
テーブルを使用して行ってもよい。

【００２４】前記エッジ検出及び細線検出部６は、入力
多値画像データにおける注目画素を含む周辺画素の画像
データの濃度値に基づいて注目画素がエッジ部か否かの
判定を行なうと共にエッジ部判定のときにはさらにその
エッジ部が細線部か否かの判定を行なうようになってい
る。

【００２５】その判定アルゴリズムについて図４に基づ
いて説明する。図４においては横方向が主走査方向の画
素の並びを示し、縦方向が濃度値を示している。

【００２６】主走査方向に画像の濃度値の変化を見る
と、細かな構成の画像では、濃度値は短い周期で変化す
る。また大まかな構成の画像では、一度濃度が変化する
としばらくその濃度が続く。

【００２７】そこで判定アルゴリズムは、この性質を利
用して行なう。すなわち、隣接する画素間の濃度差に着
目し、濃度差があるしきい値Ｔh 以上大きくなる場合を
上昇エッジ、しきい値Ｔh 以上小さくなる場合を下降エ
ッジ、それ以外の場合を平坦部として分ける。すなわ
ち、図４においては斜線で示した画素がエッジ部として
判定される。

【００２８】そして、細線のような場合には濃度差が上
昇エッジから下降エッジ、あるいは下降エッジから上昇
エッジにすぐに変化するが、太線のような場合には上昇
エッジと下降エッジ、あるいは下降エッジと上昇エッジ
との間にある幅の平坦部が入る。

【００２９】そこで判定アルゴリズムは、濃度差の変化
が平坦部をＷ画素以上挟まないで上昇エッジから下降エ
ッジ、あるいは下降エッジから上昇エッジに変化する部
分を細線エッジ部と判定し、平坦部をｗ画素以上挟んで
上昇エッジから下降エッジ、あるいは下降エッジから上
昇エッジに変化する部分を細線エッジ部以外と判定し、
１ビットの判定信号Ｓを出力する。

【００３０】前記エッジ検出及び細線検出部６からの判
定信号Ｓを出力選択手段７に供給している。

【００３１】前記出力選択手段７は判定信号Ｓが細線エ
ッジ部の判定信号のときには前記解像性維持用解像度変
換処理部４からの画像データを選択して出力する動作を
行ない、判定信号Ｓが細線エッジ部以外の判定信号のと
きには前記階調性維持用解像度変換処理部５からの画像
データを選択して出力する動作を行なうようになってい
る。

【００３２】このような構成の実施例においては、スキ
ャナ１で画像を読取って得られる２００ｄｐｉのアナロ
グ画像データはＡ／Ｄ変換部２で８ビットのデジタル画
像データに変換された後、γ補正部３でγ補正される。
そしてγ補正された２００ｄｐｉ、８ビットの多値画像
データは各解像度変換処理部４，５及びエッジ検出及び
細線検出部６にそれぞれ入力する。

【００３３】解像性維持用解像度変換処理部４は、２０
０ｄｐｉ、８ビットの多値画像データを最近接画素置換
法（ＳＰＣ法）により３００ｄｐｉ、８ビットの多値画
像データに変換する。

【００３４】また、階調性維持用解像度変換処理部５
は、２００ｄｐｉ、８ビットの多値画像データを線形補
間法により３００ｄｐｉ、８ビットの多値画像データに
変換する。

【００３５】一方、エッジ検出及び細線検出部６は、濃
度差がしきい値Ｔh 以上大きくなる部分及びしきい値Ｔ
h 以上小さくなる部分を検出するとエッジ部として判定
する。そしてエッジ部を判定すると、さらにそのエッジ
部に平坦部がｗ画素以上あるか否かを判断し、ｗ画素以
上無ければ細線エッジ部として判定する。また、濃度差
がしきい値Ｔh 以上無ければ、また濃度差がしきい値Ｔ
h 以上あっても平坦部がｗ画素以上あると細線エッジ部
以外として判定する。

【００３６】エッジ検出及び細線検出部６が細線エッジ
部を判定すると出力選択手段７は判定信号Ｓに応動して
解像性維持用解像度変換処理部４からの画像データを選
択して出力する。

【００３７】また、エッジ検出及び細線検出部６が細線
エッジ部以外を判定すると出力選択手段７は判定信号Ｓ
に応動して階調性維持用解像度変換処理部５からの画像
データを選択して出力する。

【００３８】このように入力多値画像データを解像度変
換することにより、エッジ部を有する文字や線でも、太
文字や太線の場合には階調性を維持する線形補間法によ
り解像度変換されるので、解像度変換後の文字や線には
ジャギの発生がなく、滑らかな輪郭の画像を得ることが
できる。また、細文字や細線の場合には解像性を維持す
る最近接画素置換法（ＳＰＣ法）により解像度変換され
るので、解像度変換後の文字や線には断線による掠れや
消失がなく、従ってこの変換後の画像を２値化してプリ
ンタにより印刷した場合には解像性のよい鮮明な画像を
得ることができる。

【００３９】また、写真のように平坦部が連続する画像
データの場合はエッジ検出及び細線検出部６でエッジ検
出が行なわれないので、この場合は出力選択手段７は判
定信号Ｓに応動して階調性維持用解像度変換処理部５か
らの画像データを選択して出力する。

【００４０】従って、写真のような場合には階調性が維
持される。

【００４１】なお、前記実施例では２００ｄｐｉの画像
データを３００ｄｐｉの画像データに解像度変換する場
合について述べたが必ずしもこれに限定するものではな
く、他の変換率の解像度変換にも適用できるものであ
る。

【００４２】また、前記実施例では解像性を維持する解
像度変換処理として最近接画素置換法を使用し、階調性
を維持する解像度変換処理として線形補間法を使用した
ものについて述べたが必ずしもこれに限定するものでは
なく、解像性を維持する解像度変換処理として３次コン
ボリューション法等それに適した変換処理を行なえばよ
く、また、階調性を維持する解像度変換処理としてスプ
ライン変換等それに適した変換処理を行えばよい。

【００４３】また、前記実施例では１次元の解像度変換
について述べたが必ずしもこれに限定するものではな
く、２次元の解像度変換にも適用できるものである。

【００４４】

【発明の効果】以上、本発明によれば、文字及び写真の
混在した画像に対して解像性、階調性ともに優れた解像
度変換ができ、特に太字や太線に対してはジャギを発生
させること無く、また細線や細字に対しては線が断線し
て掠れたり、消失するようなことが無く、適正な解像度
変換ができる解像度変換装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図。

【図２】最近接画素置換法による解像度変換を説明する
ための図。

【図３】線形補間法による解像度変換を説明するための
図。

【図４】同実施例のエッジ検出及び細線検出部の処理を
説明するための図。

【符号の説明】

４…解像性維持用解像度変換処理部 ５…階調性維持用解像度変換処理部 ６…エッジ検出及び細線検出部 ７…出力選択手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力多値画像データにおける注目画素を
   含む周辺画素の画像データの濃度値に基づいて注目画素
   がエッジ部か否かの判定を行なうと共にエッジ部判定の
   ときにはさらにそのエッジ部が細線部か否かの判定を行
   なうエッジ検出及び細線検出部と、入力多値画像データ
   を解像性を維持して所望の解像度に変換する解像性維持
   解像度変換手段と、入力多値画像データを階調性を維持
   して所望の解像度に変換する階調性維持解像度変換手段
   と、前記エッジ検出及び細線検出部出力に応動し、その
   検出部が細線エッジ部を判定したとき前記解像性維持解
   像度変換手段からの出力を選択して出力し、前記検出部
   が細線エッジ部以外を判定したとき前記階調性維持解像
   度変換手段からの出力を選択して出力する出力選択手段
   とを備えたことを特徴とする解像度変換装置。