JPH08138041A - ２値画像の拡大処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２値画像の拡大処理に際し、メモリへの書込
回数を従来より少なくして高速処理を可能とする。 【構成】 拡大後の２値画像Ｐｍをメモリ１４へ書き込
むに際して、ＣＰＵ１１がメモリにアクセスする単位ビ
ット数個の画素を１セットとして、拡大前の原画像Ｐｏ
の各画素の値が“１”であるか、“０”であるかに対応
する、２つのマスクパターン群Ａ00〜Ａ31；Ｂ00〜Ｂ31
を用意すると共に、拡大処理前後の画像の画素を対比す
るテーブルを作成し、このテーブルを参照して拡大後画
像の画素の座標ｍｘを算出し、この座標に対しＣＰＵの
処理単位ビット数をモジュロとする演算を行って選定し
たマスクパターンと、拡大後の１ワードのデータとの論
理和演算または論理積演算を行い、その結果の値をワー
ド値としてメモリに書き込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高速処理に好適な、
２値画像の拡大処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、それぞれ複数の画素からなる複数
のラインにより構成される、２値のラスタ画像を任意の
倍率で拡大する場合は、拡大倍率に応じて、予め拡大後
の画像の大きさ（幅と高さ）を計算しておき、拡大後の
画像の各画素が拡大前の画像のどの画素に対応するかを
算出して、拡大前の画像の該当する画素を拡大後の画像
のための記憶領域に書き込むことにより実現される（例
えば、特開平５−１８３７３２号公報参照）。

【０００３】また、特開昭６０−２４６４８５号公報に
開示されるように、拡大前画像の各画素を何回複写すれ
ば拡大画像が得られるかを表す、参照用マスクパターン
と、拡大前画像とをマトリクス様に演算処理して、拡大
画像を得ることもできる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述のよう
な処理方法では、拡大後の画像の画素数分だけ、ビット
単位で、記憶領域への書き込みが発生し、処理速度が低
下するという問題があった。

【０００５】かかる点に鑑み、この発明の目的は、記憶
領域への書込回数を従来より少なくすることにより、高
速処理を可能とする、２値画像の拡大処理装置を提供す
るところにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明による２値画像の拡大処理装置は、後述の
実施例の参照符号を対応させると、記憶手段１３，１４
と、この記憶手段に対してｎビット単位（ｎは２以上の
自然数）でアクセスする処理手段１１とを備え、記憶手
段に記憶された２値の原画素列から当該原画素列Ｌｏを
列方向に拡大した拡大画素列Ｌｍを記憶手段上に生成す
る２値画像の拡大処理装置であって、処理手段は、記憶
手段の画素列のデータをｎ個の画素単位で読み書きし、
原画素列の各画素を始端から順次に着目画素として選定
し、着目画素が拡大画素列のいずれの画素に対応するか
を求め、読み書き可能な画素単位のうち拡大画素列との
対応が求められた画素の始端が含まれる画素単位を特定
し、特定された画素単位のうち拡大画素列との対応が求
められた画素列の始端に相当する画素から画素単位の終
端の画素までを着目画素と対応する値に変更し、変更さ
れた画素単位をもとの位置に書き戻すようにしたもので
ある。

【０００７】

【作用】かかる構成によれば、順次に着目画素として選
定された原画素列の各画素ごとに、拡大画素列との対応
が求められた画素列の始端に相当する画素から画素単位
の終端の画素までが、着目画素と対応する値に変更され
て、もとの位置に書き戻されるので、拡大前画像の個々
の画素にそれぞれ対応する、拡大後の１組の画素に対し
て、それぞれ１回の書込処理を行えばよく、記憶領域へ
の書込回数が従来より低減されて、高速処理が可能とな
る。

【０００８】

【実施例】以下、図１〜図５を参照しながら、この発明
による２値画像の拡大処理装置の一実施例について説明
する。

【０００９】この発明の一実施例の構成を図１に示す。
図１において、１０は拡大処理装置を全体として示す。
１１はＣＰＵであって、この実施例では、内部で３２ビ
ット単位で処理を行うことができるものが用いられ、拡
大率を設定するためのキーボード１２がＣＰＵ１１に接
続される。

【００１０】１３，１４は、それぞれ拡大前画像と拡大
後画像とを格納するための、メモリ内の記憶領域であ
り、１５，１６は、後述のような画素対比テーブルとマ
スクデータとをそれぞれ格納するための記憶領域であ
る。そして、１７は処理中のデータを一時的に保存する
ためのレジスタであって、上述のような各記憶領域１３
〜１６と共に、バス１８により、ＣＰＵ１１と接続され
る。

【００１１】次に、図２〜図５をも参照しながら、この
発明の一実施例の動作について説明する。

【００１２】この発明では、拡大後画像のメモリへの書
込に際して、ＣＰＵがメモリにアクセスする単位ビット
数（１ワード、例えば、３２ビット）個の画素を１セッ
トとして、拡大前の原画像の各画素の値が“１”である
か、“０”であるかに対応する、２つのマスクパターン
群を用意すると共に、拡大処理前後の画像の画素を対比
するテーブルを作成し、このテーブルを参照して拡大後
画像の画素の座標を算出し、この座標に対しＣＰＵの処
理単位ビット数、例えば、［３２］をモジュロとする演
算を行って選定したマスクパターンと、拡大後の１ワー
ドのデータとの論理和演算または論理積演算を行い、そ
の結果の値をワード値としてメモリに書き込むことによ
り、書込回数を低減して、高速処理を可能としている。

【００１３】図２に示すように、この発明の一実施例の
拡大処理においては、まず、ステップ１０１において、
前述のような、拡大処理前後の画像の画素を対比するテ
ーブルが作成されて、記憶領域１５に格納されると共
に、レジスタ１７が初期化される。そして、ステップ１
０２において、対比テーブルを参照して、注目画素の拡
大後の画素数がレジスタ１７に書き込まれる。

【００１４】次のステップ１０３においては、拡大処理
対象の注目画素の値が“１”であるか、あるいは“０”
であるかが判断される。注目画素の値が“１”の場合
は、ステップ１０４に進んで、拡大後画像の書込位置に
対応するマスクＡのパターンが選定される。

【００１５】この実施例では、上述のような対比テーブ
ルを参照して、記憶領域１４上における、拡大後画像の
書込位置の座標ｍｘを求め、このｍｘについて、ＣＰＵ
の処理単位ビット数ｎをモジュロとする演算ｍｘＭＯ
Ｄ．ｎを行なって余りのｋを算出することにより、マス
クＡのｋ番目のパターンが選定される。

【００１６】次のステップ１０５では、拡大後画像用記
憶領域１４上で座標ｍｘが存在するワードアドレスを見
つけ、座標ｍｘが含まれる拡大後の１ワードのデータ
と、ステップ１０４で選定されたｋ番目のパターンとが
論理和演算される。すなわち、拡大後画像用記憶領域１
４上で座標ｍｘが存在するワードアドレスのワードデー
タが読み出され、そのデータとステップ１０４で選定さ
れたｋ番目のパターンとの論理和が求められ、その結果
が前記座標ｍｘが存在するワードアドレスに書き戻され
る。

【００１７】そして、ステップ１０６に進み、実際に書
き込みが行われた画素数が、レジスタ１７に書き込まれ
た注目画素の拡大後画素数から減じられる。実際に書き
込みが行われた画素数は、レジスタ１７の値と、座標ｍ
ｘと、ＣＰＵの処理単位ビット数ｎから、次のようにし
て求められる。

【００１８】この実施例では、１回の書込処理で、ＣＰ
Ｕの処理単位であるｎ＝３２ビットが処理されるが、ス
テップ１０５において、実質的な書込が行われるのは、
拡大後画像の書込位置の座標ｍｘに対して、ＣＰＵの処
理単位ビット数をモジュロとする演算を行って得られ
る、最大で｛３２−（ｍｘＭＯＤ．３２）｝個の画素で
ある。

【００１９】すなわち、レジスタ１７の値がＣＰＵの処
理単位ビット数ｎより大きいときには、実際の書き込み
画素数はｎである。また、レジスタ１７の値がＣＰＵの
処理単位ビット数ｎより小さいときであって、前記マス
クパターンの選定の際の演算ｍｘＭＯＤ．ｎを行なった
余りｋを処理単位数ｎから減算し、その減算結果とレジ
スタ１７の値とを比較したときに、レジスタ１７の値の
方が大きいとき（このときは、レジスタ１７の値の画素
数が処理単位数ｎビットの２ワードに書き込み画素が跨
がる状態である）には、前記ｋが実際の書き込み画素数
であり、レジスタ１７の値と等しいか、レジスタ１７の
値の方が小さいとき（このときは、レジスタ１７の値の
画素数が処理単位数ｎビットの１ワード内に書き込み画
素が収まる状態である）には、レジスタ１７の値が実際
の書き込み画素数である。

【００２０】次のステップ１０７においては、減算前の
レジスタ１７の値から画素処理単位数であるｎを減算
し、その減算結果が正であるか否かが判断され、正であ
る場合はステップ１０４に戻って、上述のような処理
が、レジスタ１７の値が［０］または負となるまで繰り
返される。

【００２１】ステップ１０７で前記減算結果が正である
場合は、例えば、画像拡大率ＭがＣＰＵの処理単位ビッ
ト数ｎよりも大きく設定された場合である。すなわち、
この場合には、ステップ１０２でレジスタ１７に書き込
まれる注目画素の拡大後の画素数がｎよりも大きくなる
ので、ステップ１０６における１回の減算処理だけで
は、減算後のレジスタ１７の値が必ず正となって、複数
回の繰り返し処理が必要となるのである。

【００２２】ステップ１０７で前記減算結果が［０］あ
るいは負である場合は、ステップ１０８において、レジ
スタ１７の値に示される画素数を書き込むときに、ステ
ップ１０４で見つけたワードアドレスの次のワードに対
しても書き込みを行う必要があるか否か判断される。こ
の判断は、前述したように、実際に書き込む画素数の演
算の結果から行われる。

【００２３】次のワードに対して書き込みを行う必要が
ないときには、ステップ１０８からステップ１１６に進
む。そして、次のワードに対しても書き込みを行う必要
があるときには、ステップ１０９に進んで、ワードのつ
なぎ目処理を行う。すなわち、ステップ１０４で見つけ
たワードアドレスの次のワードに対しても書込を行う。

【００２４】この場合、拡大前画像の注目画素の値が
“１”ならば、次のワードの全てのビットを“１”に設
定し、注目画素の値が“０”ならば、次のワードの全て
のビットを“０”に設定する。そして、ステップ１１６
に進む。

【００２５】ステップ１１６では、１ライン分の処理が
終了したか否かが判断される。１ライン分が終了してい
ない場合は、ステップ１０２に戻って、上述のような処
理が繰り返される。

【００２６】一方、ステップ１０３において、注目画素
の値が“０”の場合には、ステップ１１１に進んで、前
述のステップ１０４におけると同様にして、拡大後画像
の書込位置に対応するマスクＢのパターンが選定され
る。

【００２７】次のステップ１１２においては、選定され
たマスクＢのパターンと、拡大後の書込対象ワードとが
論理積演算される。すなわち、拡大後画像用記憶領域１
４上で座標ｍｘが存在するワードアドレスのワードデー
タが読み出され、そのデータとステップ１１１で選定さ
れたｋ番目のパターンとの論理積が求められ、その結果
が前記座標ｍｘが存在するワードアドレスに書き戻され
る。

【００２８】そして、ステップ１１３〜１１５に順次に
進み、前述したステップ１０６〜１０８と同様の処理が
行われる。そして、ステップ１１５で、つなぎ目処理が
必要であると判断されたときには、ステップ１０９に移
行して、前述した継ぎ目処理が行なわれる。すなわち、
この場合、拡大前画像の注目画素の値が“０”であるの
で、次のワードの全てのビットが“０”に設定される。
その後、ステップ１１６に進む。

【００２９】また、ステップ１１５において、継ぎ目処
理が不要であると判断されたときには、直接に、ステッ
プ１１６に進んで、１ライン分の処理が終了したか否か
が判断される。そして、１ライン分が終了していない場
合は、ステップ１０２に戻って、上述のような処理が繰
り返される。

【００３０】次に、図３〜図５を参照しながら、具体的
な数値例をあげて、この実施例の拡大処理について説明
する。

【００３１】図３Ａに示すように、原ラスタ画像Ｐｏ
を、例えば２．５倍に拡大する場合、原画像Ｐｏの１つ
のラインＬｏ上の各画素、例えば、Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ，
Ｘｄ，Ｘｅ，Ｘｆは、拡大画像Ｐｍの対応するラインＬ
ｍ上で、交互に、３個と２個との画素Ｘａ，Ｘａ，Ｘ
ａ；Ｘｂ，Ｘｂ；Ｘｃ，Ｘｃ，Ｘｃ；Ｘｄ，Ｘｄ；Ｘ
ｅ，Ｘｅ，Ｘｅ；Ｘｆ，Ｘｆに拡大（伸長）される。

【００３２】原画像ＰｏのラインＬｏ上の各画素の値
“１”または“０”を拡大画像ＰｍのラインＬｍ上のど
の画素に割り当てるかは、例えば、特開平６−０６０１
７２号公報に開示されているように、Ｂｒｅｓｅｎｈａ
ｍアルゴリズムのような、浮動小数点計算を使用しない
描線アルゴリズムを用いて計算され、決定される。そし
て、この計算に基づいて、原画像Ｐｏの各画素と、拡大
処理後の画像Ｐｍの画素とを対比するテーブルが作成さ
れる。

【００３３】この実施例では、図３Ｂに示すように、原
画像Ｐｏの各画素の座標（ｘｊ）と、拡大処理後の画像
Ｐｍにおいて原画像の各画素に対応する画素数（ｎｊ）
との対比テーブルが作成される。従って、拡大処理後の
画像Ｐｍにおける、原画像Ｐｏの座標（ｘｊ）の画素の
座標ｍｘは、対比テーブルにおける、原画像Ｐｏの座標
が［０］からｘｊまでの画素数の総和Σｎｊとなる。

【００３４】図４Ａに示すように、一方のマスク（パタ
ーン群）Ａには、１ワードの全３２ビットが“１”であ
るマスクパターンＡ00から、１ワード中の始端の１ビッ
トが“０”で残りの３１ビットが“１”であるマスクパ
ターンＡ01のように、ワードの始端からの“０”のビッ
ト数が順次に１個ずつ増えて、ワード中の始端から３１
ビットが“０”で終端の１ビットだけが“１”であるマ
スクパターンＡ31まで、ワード長と同じ数の、３２種の
マスクパターンがある。

【００３５】図４Ｂに示すように、他方のマスク（パタ
ーン群）Ｂは、１ワードの全３２ビットが“０”である
マスクパターンＢ00から、ワード中の始端から３１ビッ
トが“１”で終端の１ビットだけが“０”であるマスク
パターンＢ31まで、上述のマスクＡの各パターンＡ00〜
Ａ31の“１”と“０”とをそれぞれ反転したように形成
される。

【００３６】これらのマスクパターンは、図３Ｂに示す
ような対比テーブルを参照して、原画像Ｐｏの注目画素
に対応する拡大後画像Ｐｍの画素が存在するラインＬｍ
上の座標ｍｘ（＝Σｎｊ）を求め、このｍｘについて、
ＣＰＵの処理単位ビット数［３２］をモジュロとする演
算ｍｘＭＯＤ．３２を行なって余りのｋを求め、マスク
Ａのｋ番目のパターンが選定される。

【００３７】前出図３Ａに示すような、原画像Ｐｏのラ
インＬｏ上の各画素Ｘａ〜Ｘｆが、例えば図５Ａに示す
ように、“１０１１００”の値であるとすると、原画像
Ｐｏの座標ｘｊが［０］の、０番目の画素Ｘａが注目画
素となって、画素の値が“１”であり、拡大後画像の座
標ｍｘが［０］であるから、モジュロ演算で求めたｋは
［０］となって、マスクＡの０番目のパターンＡ00が選
定される。

【００３８】上述のように、拡大後画像の座標ｍｘが
［０］であるから、書込対象の１ワードのデータは、図
５Ｂに示すように、全てのビットが“０”となって、図
５Ｃに示すような、全てのビットが“１”のパターンＡ
00との論理和をとると、図５Ｄに示すように、パターン
Ａ00と同じく、全てのビットが“１”の新しいワード値
が得られる。

【００３９】原画像Ｐｏの座標ｘｊが［１］の、１番目
の画素Ｘｂが注目画素となった場合は、画素の値が
“０”であり、拡大後画像の座標ｍｘが３であるから、
モジュロ演算で求めたｋは［３］となって、マスクＢの
３番目のパターンＢ03が選定される。

【００４０】前述のように、新しく書込対象ワードとな
った図５Ｄに示すような値のワードと、図５Ｅに示すよ
うなマスクＢの３番目のパターンＢ03との論理積をとる
と、図５Ｆに示すように、パターンＢ03と同じ値の新し
いワード値が得られる。

【００４１】原画像Ｐｏの座標ｘｊが［２］の、２番目
の画素Ｘｃが注目画素となった場合は、画素の値が
“１”であり、拡大後画像の座標ｍｘが［５］であるか
ら、モジュロ演算で求めたｋは［５］となって、図５Ｇ
に示すようなマスクＡの５番目のパターンＡ05が選定さ
れる。前述と同様にして、このパターンＡ05と、図５Ｆ
に示すような書込対象ワードとの論理和をとることによ
り、図５Ｈに示すような新規の拡大後画像が得られる。

【００４２】同様の処理を原画像ＰｏのラインＬｏの全
ての画素について行って、拡大画像Ｐｍの１ラインＬｍ
が作成される。そして、１ライン分が終了するとスター
トにリターンして、次の１ライン分の画像について、上
述のような拡大処理が繰り返される。

【００４３】この数値例では、原画像Ｐｏの、例えば、
６個の画素からなるラインＬｏの拡大処理に際して、拡
大後画像記憶領域に対する書込が、原画像Ｐｏの画素数
と同回数だけで足り、従来のように、拡大後画像を構成
する、例えば１５の画素と同回数の書込を必要としない
ので、格段に高速の処理が可能となる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、拡大後の２値画像をメモリへ書き込むに際して、Ｃ
ＰＵがメモリにアクセスする単位ビット数個の画素を１
セットとして、拡大前の原画像の各画素の値が“１”で
あるか、“０”であるかに対応する、２つのマスクパタ
ーン群を用意すると共に、拡大処理前後の画像の画素を
対比するテーブルを作成し、このテーブルを参照して拡
大後画像の画素の座標を算出し、この座標に対しＣＰＵ
の処理単位ビット数をモジュロとする演算を行って選定
したマスクパターンと、拡大後の１ワードのデータとの
論理和演算または論理積演算を行い、その結果の値をワ
ード値としてメモリに書き込むようにしたので、メモリ
への書込回数を従来より少なくなって、高速処理が可能
な、２値画像の拡大処理装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による２値画像の拡大処理装置の一実
施例の構成を示すブロック図である。

【図２】この発明の一実施例の動作を説明するための流
れ図である。

【図３】この発明の一実施例の動作を説明するための概
念図である。

【図４】この発明の一実施例の動作を説明するための概
念図である。

【図５】この発明の一実施例の動作を説明するための概
念図である。

【符号の説明】

１１ ＣＰＵ １３ 拡大前画像用記憶領域 １４ 拡大後画像用記憶領域 １５ 画素対比テーブル用記憶領域 １６ マスクデータ用記憶領域 Ｐｏ 原画像 Ｐｍ 拡大画像 ｘｊ 原画像画素の座標 ｍｘ 拡大後画像の画素の座標

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記憶手段と、この記憶手段に対してｎビッ
   ト単位（ｎは２以上の自然数）でアクセスする処理手段
   とを備え、上記記憶手段に記憶された２値の原画素列か
   ら当該原画素列を列方向に拡大した拡大画素列を上記記
   憶手段上に生成する２値画像の拡大処理装置であって、 上記処理手段は、 上記記憶手段の画素列のデータをｎ個の画素単位で読み
   書きする読み書き手段と、 上記原画素列の各画素を始端から順次に着目画素として
   選定する画素選定手段と、 上記着目画素が上記拡大画素列のいずれの画素に対応す
   るかを求める画素対比手段と、 上記読み書き手段により読み書き可能な画素単位のうち
   上記画素対比手段により求められた画素の始端が含まれ
   る画素単位を特定する特定手段と、 この特定手段により特定され上記読み書き手段により読
   み込まれた画素単位のうち上記画素対比手段により求め
   られた画素列の始端に相当する画素から上記上記画素単
   位の終端の画素までを上記着目画素と対応する値に変更
   する変更手段と、 この変更手段により変更された画素単位を上記読み書き
   手段によりもとの位置に書き戻させる書き戻し手段とを
   含む２値画像の拡大処理装置。
2. 【請求項２】上記変更手段は、ｎビットの画素列のうち
   始端からｊビット目（ｊは０からｎ−１までの整数）ま
   でがすべて“１”であり（ｊ＋１）ビット目から終端ま
   でがすべて“０”であるｎ種類のマスク画素列と、ｎビ
   ットの画素列のうち始端からｊビット目までがすべて
   “０”であり（ｊ＋１）ビット目から終端までがすべて
   “１”であるｎ種類のマスク画素列とのうちのいずれか
   １つと、上記画素単位とを論理演算することにより、上
   記変更を行う請求項１に記載の２値画像の拡大処理装
   置。