JPH0779420B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像処理装置に関し、更に詳しくは拡大画像或
いは縮小画像を得るに際し、種々の画像処理を施すこと
ができるようにした画像処理装置に関する。

（従来の技術） 画像密度変換方式により画像を拡大又は縮小する画像拡
大・縮小方法として、従来からSPC法、論理和法、９分
割法，投影法等が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） これら従来方法の問題点としては、線部のツブレ或いは
ヌケが目立つという点が挙げられるが、最大の問題点
は、組織的ディザ法で表現した２値化画像等のように周
期構造のある中間調画像を拡大・縮小する場合、モアレ
縞が発生するということである。その原因は、画像信号
をディジタルデータに変換する時と、画像の拡大・縮小
処理を行う時の２回サンプリングを行うことにある。こ
のため、倍率に応じて画像が著しく劣化するというよう
な現象も見られる。この現象を解決する為にランダムデ
ィザ法を用いて画像を表現するということも考えられて
いるが、回路が複雑になること、又MAE法やED法では中
間調部で“ストライプドメイン”に似た構造が出現し、
この構造が人により不快感を起こすこともあり、あまり
実用的には採用される例が少ないのが実情である。

本発明はこの点に鑑みてなされたもので、その目的は、
周期構造のある２値化画像であってもモアレ縞を生ずる
ことなく容易に拡大・縮小を行える画像処理装置を提供
することにある。

上記問題点を解決する本発明は、２値化画像を複数画素
からなるブロックに分割し、各ブロック内の黒画素数又
は白画素数を計数する演算手段と、該演算手段によって
計数された画素数に対応した各ブロックの濃度値に対し
て、再度２値化を行って、濃度マトリックスパターンを
作成する濃度マトリックスパターン作成手段と、前記濃
度マトリックスパターン作成手段によって作成された濃
度マトリックスパターンを再構成する画像再構成手段
と、操作パネルと、該操作パネルからの信号により、前
記濃度マトリックスパターン作成手段に対して閾値マト
リックスパターンの選択を指示し、前記画像再構成手段
に対して、画像拡大・縮小倍率を指示する指示手段とか
らなり、前記濃度マトリックスパターン作成手段は前記
指示手段からの指示信号に対応して選択された閾値マト
リックスパターンに基づいて、濃度マトリックスパター
ンを作成し、前記画像再構成手段は、前記指示手段から
の指示信号に対応した倍率で、画像拡大・縮小処理を行
うことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。図において、１は２値化画像マトリクスデータを受
けて、単位ブロック中の多値画素（ここでは黒画素）数
を求める黒画素計数回路である。ここで、黒画素計数回
路１に入力される２値化画像（入力画像データ）は、閾
値（例えばディザマトリクス）によって２値化された２
値化画像マトリクスが用いられる。黒画素計数回路１
は、この２値化画像マトリクスを単位ブロックごとに分
割し、各単位ブロック中の黒画素数を計数するように構
成されている。

２は黒画素計数回路１の出力を受け、指示回路３からの
濃度変換指示に従い他の数値に変換処理を行う画像処理
回路である。４は指示回路３に倍率，階調パターン、網
パターン（網角度は網パターンの網を構成する各ドット
の配列角度であるから、本明細書では、網角度パターン
は網パターンの概念に含まれるものとして扱う）、濃度
変換等に関する指示を与える操作パネルである。該操作
パネル４は例えばキーボードとCRT表示部より構成され
ている。５は画像処理回路２の出力を受けて、指示回路
３からの指示に従い新規パターンを作成するパターン作
成回路、６は指示回路３からの指示に従って、画像を再
構成する画像再構成回路である。

指示回路３は、パターン作成回路５から出力される１行
分又は１列分のマトリクスパターンに対して、倍率に応
じてこれらマトリクスパターンの繰返し数，間引き数に
応じた割当位置を指示するものである。画像再構成回路
６で再構成された画像パターンデータは画像メモリ（図
示せず）に格納される。このように構成された装置の動
作を説明すれば、以下のとおりである。

黒画素計数回路１に入力される２値化画像マトリクス
は、第２図（ハ）に示すような形状をしている。太線で
囲まれた４×４のマトリクスが単位ブロックで、斜線部
が黒画素である。画像を拡大する時のブロック構造を低
減するためには、ブロックは小さい方が好ましい。この
点より、（ハ）に示すように単位ブロックの大きさを４
×４程度に設定することは好ましいことである。

このような２値化処理は、例えば以下のようにして行
う。

２値化回路１は、第２図（ロ）に示すような各画素ごと
のマトリクスより構成されるオリジナル画像Ａを、図
（イ）に示すような４×４のディザマトリクスで２値化
処理を行う。この結果、図（ハ）に示すような２値化さ
れた画像マトリクスＢが得られる。黒画素計数回路１
は、各ブロックごとの黒画素数を計数して求める。第３
図（ロ）は、このようにして得られた黒画素数を示す図
である。各ブロック中に記載された数値が黒画素数であ
る。

画像処理回路２は、黒画素計数回路１から、第３図
（ロ）に示すような各ブロックごとの黒画素数データを
受けて指示回路３からの指示により所定の画像処理を行
う。即ち、画像処理回路２は４×４のブロックを１つの
大きな画素と見立て、このブロック内の黒画素数を大画
素の濃度値と考えるのである。画像処理回路２は、この
大画素濃度に対して以下に示す各種の画像処理を行う。

（１）階調処理 第４図に示すような入出力変換特性で、黒画素数変換を
行うものである。f₁は淡い画像の黒画素数を増やし、D.
R.を拡げる処理を行う場合に適し、f₂は高濃度の画像に
対し黒画素数を減らしD.R.を拡げる処理を行う場合に適
している。勿論、階調曲線f₁,f₂を組み合せた例えばＳ
字形カーブの階調曲線等を用いることも可能であり、望
みの階調処理に合致するような階調曲線を選択すればよ
い。画像処理装置としては、３〜５種の代表的な階調曲
線を用意しておき、画像に応じて何れかを選択するよう
にしておけばよい。

（２）画像階調処理 黒画素計数回路１で得られたオリジナル黒画素数を所定
の空間フィルタを用いて他の黒画素数に変換するもので
ある。第５図は空間フィルタによる処理例を示す図であ
る。（イ）に示す空間フィルタを用いて（ロ）に示す黒
画素数をフィルタリングすると、（ハ）に示すような変
換マトリクスが得られる。尚、最外周のブロックにフィ
ルタリングを施すには、更にその外側の黒画素数のデー
タが必要になるので、ここでは説明上点字で示した数字
を仮想データとして与えフィルタリングを行っている。
尚、フィルタリング後の黒画素数が０以下となった場合
は０、16以上になった場合は16として扱う。

どのようなフィルタリングがなされるかは、変換の際使
用する空間フィルタによって決まる。例えば前記第５図
（イ）や第６図の空間フィルタを用いると画像強調を行
うことができる。ここで、第６図中のαは20以下の自然
数で、αが大きい場合、かなり強いエッジ強調となる。
そして、このαの値を変えてやることにより強調の度合
を変えてやることができる。

パターン作成回路５は、このようにして得られた画像処
理回路２から出力される黒画素数を受けて、指示回路３
からの指示により各ブロックの濃度レベルを決定し、濃
度マトリクスパターンを作成する。即ち、パターン作成
回路５は、指示回路３から階調パターンや網パターン等
の指令信号を受けて指令信号に応じたパターンを作成す
る。

ここで、ブロックサイズとしては、２値化画像を得る際
に使用したディザマトリクス（閾値群）のサイズ（４×
４又は８×８）と同等、好ましくはディザマトリクスの
小さいサイズを選ぶ。このようにすれば、階調数を増や
しながら高解像度を保持することができる。

例えば、指示回路３から、階調パターンの指令信号が与
えられたものとする。パターン作成回路は、各ブロック
ごとに送られてくる画像処理回路２の出力から、第３図
（ハ）に示すような濃度パターンマトリクスを作成す
る。即ち、第３図（イ）に示すディザマトリクスに従っ
て、第３図（ロ）の各ブロックの数値を基準として２値
化すると、第３図（ハ）に示すような濃度パターンマト
リクスが得られることになる。具体的には、画像処理回
路２の出力データをＸアドレスとして、Ｙアドレスを順
次走査した時に、アドレスを１だけインクリメントする
たびごとに、濃度パターンマトリクスの１列分、或いは
１行分のパターンが出力されるように構成されている。

上記処理は階調パターン処理であるが、階調パターンで
あれ、網パターン（網角度パターンも含む）であれ、処
理方法としては全く同じである。これらの処理の間の相
違点は、単に２値化のための閾値マトリクスが異なるだ
けである。即ち、第３図（イ）に示したようなマトリク
スを用いれば階調パターン処理となり、集中型ディザマ
トリクスを用いれば網パターン処理（集中パターンの角
度を種々変えたものを使用すれば網角度パターン処理）
になる。従って、閾値マトリクスの選択によって網パタ
ーン処理にもなり、この網パターン処理も階調パターン
処理にならって容易に行える。

画像再構成回路６は、パターン作成回路５から送られて
くる１列分或いは１行分のパターンを指示回路３からの
指示によって１画面分の画像を再構成する。例えば拡大
画像を得る場合には同一の列タパーン（又は行パター
ン）を必要な数だけ繰り返し、縮小画像を得る時には一
部の列パターン（又は行パターン）の間引処理及び一部
の画素を捨てる処理を行って、画像の再構成を行う。こ
の時、画像拡大時の列パターン（又は行パターン）の繰
り返し開始位置及び終了位置，画像縮小時の列パターン
（又は行パターン）の割当て位置は指示回路３から画像
再構成回路６に与えられる。画像再構成回路６で再構成
された１画面分の画像パターンは、画像メモリ（図示せ
ず）に格納される。格納された拡大画像或いは縮小画像
は、必要に応じて取出され画像処理されることになる。

第７図は、原画像を3/4倍に縮小する時の画像の再構成
の説明図である。図中に示してある「パターン」は、パ
ターン作成回路５で作成され出力されたパターンを意味
している。なお、図中の第１パターン、第２パターン・
・・とはオリジナル画像の濃度パターンマトリックスの
左上のパターンから右へ順に数えたものである。また図
中の１行目、２行目・・・とは縦の画素の並びのことで
ある。第８図は第３図（ハ）に示す濃度パータンに基づ
いて再構成した画像例を示す図である。（イ）は5/4倍
の拡大画像例を、（ロ）は3/4倍の縮小画像例を示す図
である。

即ち、第３図の（ハ）の濃度パターンマトリックスの第
１パターンの１行目を第７図の第１パターンの１行目に
当てはめると第８図（ロ）の第１パターンの第１行目の
ように全ての画素が黒になる。次に第３図（ハ）の第１
パターンの２行目を第７図の第１パターンの２行目に当
てはめると第８図（ロ）のように下２つの画素が黒にな
る。次に第３図（ハ）の第１パターンの３行目を第７図
の第１パターンの３行目に当てはめると第８図（ロ）の
ように下２つの画素が黒になる。次に第３図（ハ）の第
２パターンの４行目を第７図の第２パターンの１行目に
当てはめると第８図（ロ）のように全ての画素が白にな
る。次に第３図（ハ）の第２パターンの１行目を第７図
の第２パターンの２行目に当てはめると第８図（ロ）の
ように全ての画素が白になる。次に第３図（ハ）の第２
パターンの２行目を第７図の第２パターンの３行目に当
てはめると第８図（ロ）のように上から２つめの画素が
黒になる。このように順次画像の再構成を行う。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、２値化画
像に対して変倍処理を行う場合、ブロックという従来に
ないマクロな基準を適用し、そのブロック内の黒画素数
又は白画素数を計数し、この計数された画素数に対応し
た各ブロックの濃度値に対して、再度２値化を行って、
濃度マトリックスパターンを作成し、拡大画像或いは縮
小画像を再構成しているので、周期性のある画像であっ
てもその周期性を断ち切り、拡大画像或いは縮小画像で
のモアレ縞の発生を抑制できる。しかも、変倍時に、操
作パネルによって拡大・縮小処理の内容に適した網パタ
ーン処理を選択できるので、一層、モアレ縞の発生を抑
制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は２値の説明図、第３図は数値変換の説明図、第４図
は黒画素数変換特性を示す図、第５図は画像強調処理の
説明図、第６図は画像強調処理用空間フィルタ例を示す
図、第７図は画像縮小時の画像再構成の説明図、第８図
は再構成された画像例を示す図である。 １……黒画素計数回路、２……画像処理回路 ３……指示回路、４……操作パネル ５……パターン作成回路、６……画像再構成回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２値化画像を複数画素からなるブロックに
   分割し、各ブロック内の黒画素数又は白画素数を計数す
   る演算手段（１）と、 該演算手段（１）によって計数された画素数に対応した
   各ブロックの濃度値に対して、再度２値化を行って、濃
   度マトリックスパターンを作成する濃度マトリックスパ
   ターン作成手段（５）と、 前記濃度マトリックスパターン作成手段によって作成さ
   れた濃度マトリックスパターンを再構成する画像再構成
   手段（６）と、 操作パネル（４）と、 該操作パネル（４）からの信号により、前記濃度マトリ
   ックスパターン作成手段（５）に対して閾値マトリック
   スパターンの選択を指示し、前記画像再構成手段（６）
   に対して、画像拡大・縮小倍率を指示する指示手段
   （３）とからなり、 前記濃度マトリックスパターン作成手段（５）は前記指
   示手段（３）からの指示信号に対応して選択された閾値
   マトリックスパターンに基づいて、濃度マトリックスパ
   ターンを作成し、 前記画像再構成手段（６）は、前記指示手段（３）から
   の指示信号に対応した倍率で、画像拡大・縮小処理を行
   うことを特徴とする画像処理装置。