JPH10271338A

JPH10271338A - 画像処理装置及びその方法

Info

Publication number: JPH10271338A
Application number: JP9072062A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ishida; 良弘石田; Osamu Morimoto; 修森本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】多値画像から輪郭を抽出して変倍する際に、輪
郭に残る不自然な角を減少させて画質を向上させる。【解決手段】多値画像の各濃度レベルごとに輪郭を抽出
する。この輪郭は画素に沿った直交するベクトル群であ
り、平滑化されて画像本来の形状が再現される。そのた
めに、５画素以上の長さのベクトルが互いに接続される
接続点を角部として保存し、これ以外の接続点は、接続
点をベクトル上でずらして平滑化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば多値画像から等
濃度線形状を抽出して変倍処理を行なう画像処理装置及
びその方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】発明者は、多値画像を変倍する場合に、
その多値画像のもつ等濃度線形状を抽出し、その抽出し
た等濃度線形状を平滑・変倍し、その平滑・変倍された
等濃度線から多値画像を再生し、加えて濃度平滑を行な
うことにより高品質の多値変倍画像を生成する技術を既
に開発している。

【０００３】この技術は、多値画像から等濃度線形状を
アウトラインベクトルの形態で抽出し、その抽出したア
ウトラインベクトルを所望の倍率（任意）で滑らかに平
滑・変倍し、平滑・変倍されたアウトラインベクトルか
ら多値画像を再生し、さらに、再生された多値画像の濃
度を滑らかに平滑することにより、所望の倍率（任意）
で変倍された高画質のデジタル多値画像を得ようとする
ものである。以下に、その主要部を概説する。

【０００４】図２３は上記技術に関する画像処理装置の
構成を示す図である。同図において、多値画像獲得部５
０１は変倍処理の対象となるデジタル多値画像を獲得
し、ラスタ走査形式の多値画像を出力する。等濃度線ア
ウトライン平滑・変倍手段５０２は、倍率設定部５０６
によって設定された変倍倍率と、多値画像獲得部５０１
から出力されたラスタ走査形式の多値画像を用いて、そ
の多値画像の等濃度線形状のアウトラインベクトルに対
して平滑・変倍処理を行なう。多値画像再生部５０３
は、等濃度線アウトラインベクトを入力し、等濃度線ア
ウトラインベクトルの形態から高速にラスタ走査形式の
多値変倍画像を再生する。

【０００５】濃度平滑部５０４は、多値画像再生部５０
３で再生されたラスタ走査形式の多値画像と倍率設定部
５０６で設定された変倍倍率を用いて、変倍された多値
画像の濃度を平滑する。多値画像出力部５０５は、得ら
れた多値変倍画像を、例えば表示したり、ハードコピー
したり、通信路に送出するなどにより出力する。

【０００６】図２４は、等濃度線アウトライン平滑・変
倍部５０２の詳細な構成を示す図である。２値画像作成
部６１は、多値画像獲得部５０１から出力された多値画
像から、階調レベル毎にラスタ走査形式の２値画像群を
作成する。２値画像アウトライン抽出部６２は、２値画
像作成部６１で作成されたラスタ走査形式の２値画像群
の全ての画像について、輪郭形状のアウトラインベクト
ルを抽出し、２値画像アウトラインベクトル群を作成す
る。アウトライン平滑・変倍部６３は、２値画像アウト
ライン抽出部６２で抽出された２値画像アウトラインベ
クトル群を、倍率設定部５０６により設定された変倍倍
率に基づいてベクトルデータの形態で平滑・変倍処理
し、平滑・変倍した２値画像アウトラインベクトル群を
出力する。等濃度線アウトライン平滑・変倍５０２にお
いて、各階調レベル毎に２値画像を作成し、その輪郭形
状を抽出し、抽出したアウトラインベクトルを平滑・変
倍する処理は、多値画像の等濃度線のベクトルデータを
抽出し、平滑・変倍する処理と等価である。

【０００７】２値画像アウトライン抽出部６２、アウト
ライン平滑・変倍部６３は、例えば本出願人の出願に係
る特開平５−１７４１４０号に開示された装置により構
成できる。具体的には、２値画像アウトライン抽出部６
２は、２値画像作成部６１で作成された２値画像群か
ら、２値画像アウトラインベクトル群（粗輪郭ベクト
ル）、すなわち、多値画像の等濃度線のアウトラインベ
クトルを抽出し、アウトライン平滑・変倍部６３におい
て、その抽出した等濃度線のアウトラインベクトルをア
ウトラインベクトルの形態のまま所望の倍率（任意）で
滑らかに変倍したアウトラインベクトルを作成し、平滑
・変倍された等濃度線のアウトラインベクトルを出力す
る。ここで、アウトラインベクトルの平滑化処理は、第
１平滑化処理と第２平滑化処理とを含んでいる。

【０００８】第一平滑化処理は、粗輪郭データの各閉ル
ープ単位で行なわれる。各粗輪郭データの各輪郭辺（水
平ベクトル、もしくは、垂直ベクトル）ベクトルに順次
着目してゆく。各着目輪郭辺ベクトルと、その前後それ
ぞれに連続する高々３本ずつのベクトル（即ち、着目辺
に前に３本、着目辺自体、それに着目辺の後に３本の合
計、高々７本までの辺ベクトル）の長さと向きの組み合
わせによってパターンを分けて、それぞれの場合に対し
て、着目辺に対する第一平滑化結果となる第一平滑化後
の輪郭点を定義してゆく。そして、第一平滑化後の輪郭
点の座標値及びその輪郭点が角の点なのか否かを示す付
加情報（以下、角点情報と称す）を出力する。ここで、
角の点と判定された第一平滑化後輪郭点は、後の第二平
滑化によっては平滑化されない点となり、角の点と判定
されなかった第一平滑化後の輪郭点は、後の第二平滑化
によって、さらに平滑化されることになる。

【０００９】図２５に、この様子即ち、着目粗輪郭辺ベ
クトルＤｉと着目粗輪郭辺ベクトルの前の３本の辺ベク
トル、Ｄｉ−１、Ｄｉ−２、Ｄｉ−３及び、着目粗輪郭
辺ベクトルの後の３本の辺ベクトルＤｉ＋１、Ｄｉ＋
２、Ｄｉ＋３の様子と、着目辺Ｄｉに対して定義される
第一平滑化後の輪郭点の様子を示している。

【００１０】ただし、２値画像アウトライン抽出部６２
により、一つの粗輪郭ループ（粗輪郭辺ベクトルで構成
される閉ループ）は、最少４本の辺ベクトルで定義され
ることがある。この様に、一つの粗輪郭ループが、７本
未満の辺ベクトルで構成されている様な場合には、着目
辺の前の辺ベクトルと後の辺ベクトルが事実上同じベク
トルとなる場合がある。即ち、４ベクトルで、１ループ
が構成される場合は、着目辺ベクトルをＤｉとする先の
例に従って表現すると、Ｄｉ−３とＤｉ＋１、Ｄｉ−２
とＤｉ＋２、Ｄｉ−１とＤｉ＋３が事実上同一辺となる
し、６ベクトルで１ループが構成される場合は、Ｄｉ−
３とＤｉ＋２、Ｄｉ−２とＤｉ＋３が事実上同一辺とな
る。

【００１１】また、一つの粗輪郭ループが４本の辺ベク
トルで構成されている場合は、各注目辺に対し、輪郭点
を定義してゆくのではなく、粗輪郭ループに対して、第
一平滑化後の輪郭点データを定義するルールも存在す
る。

【００１２】次に、以下に、第一平滑化の着目辺とその
前後高々３本ずつの辺ベクトルの長さと向きのパターン
及び、その各パターンでの着目辺に対する出力となる第
一平滑化後の輪郭点の定義のしかたを説明する。

【００１３】入力となる粗輪郭データは、画像中の総輪
郭数と、各輪郭を構成する輪郭点の総点数と、各輪郭点
の座標とを含んでいる。ここで、各輪郭ループにおい
て、そのループ内に含まれる輪郭点（輪郭辺ベクトルの
始点）数をｎとした時、第１点を始点として第２点を終
点とする輪郭辺ベクトルを第１辺ベクトル、第２点を始
点として第３点を終点とする輪郭辺ベクトルを第２辺ベ
クトル、第ｉ点（ただし、ｉ＜ｎ）を始点として第ｉ＋
１点を終点とする輪郭辺ベクトルを第ｉ辺、第ｎ点（同
輪郭ループ中の最終点）を始点として、第１点を終点と
する輪郭辺ベクトルを第ｎ辺として定義する。輪郭ルー
プは、垂直ベクトルと水平ベクトルが交互に連結してお
り、必ず偶数の辺ベクトルで構成されている。

【００１４】垂直ベクトルは、始点座標と終点座標のｘ
座標値が等しいため、終点のｙ座標値から始点のｙ座標
値を引いて（減算して）、その結果の値（差）をもっ
て、その垂直ベクトルの長さと向き（合わせて、辺デー
タと称する）を定義する。即ち、差の絶対値をもって長
さと称し、差が負の時は上向き、正の時は下向きと考え
るものとする。向きに関しては、アウトライン抽出部に
おいて、ｙ座標（副走査方向）を上から下に向かう向き
を正方向にとっていることに起因している。

【００１５】水平ベクトルは、始点座標と終点座標のｙ
座標値が等しいため、終点のｘ座標値から始点のｘ座標
値を引いて（減算して）、その結果の値（差）をもっ
て、その水平ベクトルの長さと向き（合わせて、辺デー
タと称する）を定義する。即ち、差の絶対値をもって長
さとし、差が負の時は左向き、正の時は右向きとする。
向きに関しては、アウトライン抽出部において、ｘ座標
（主走査方向）を、左から右に向かう向きを正方向にと
っていることに起因している。

【００１６】図２６は、粗輪郭ループが、４本の辺ベク
トルより構成され、かつ、各ベクトルの向きが右回りに
連結しており、４本の辺ベクトルの長さが全て１の場合
を示している。この場合には、このループ全体を削除す
るという規則を示している。この条件が成立しているか
否かをチェックするには、注目する粗輪郭ループ中の総
点数が４であって、最初の水平ベクトルの辺データが１
なら直後の垂直ベクトルの辺データも１、最初の水平ベ
クトルの辺データが−１なら直後の垂直ベクトルの辺デ
ータも−１であるか否かを調べればよい。この条件が成
立するなら図２６の状態にあり、そうでなければ図２６
の状態ではない。この規則は、イメージリーダーで読み
とられたデータを２値化して得られる２値画像に特有の
ノイズの一種である、孤立点を除去する働きをする。

【００１７】図２７は、５本の連続する辺ベクトルが、
該５本の辺ベクトルの中心の辺ベクトルの長さ（即ち、
辺データの絶対値）が１である時、この中心の辺ベクト
ルの直前の辺データと、直後の辺データが、それぞれ１
と−１であるか、あるいは−１と１であって、かつ、該
中心ベクトルの２本前のベクトル及び２本後のベクトル
が共に向きが中心ベクトルと同じ向きであって、長さが
共に３以上である場合を示している。この場合には、該
５本の連続する辺ベクトルのうちの中心の辺ベクトル及
びその前後の辺ベクトルの、合わせて３本の辺ベクトル
に対しては、第一平滑化後の輪郭点を定義しない。この
規則は、イメージリーダーで読みとられたデータを２値
化して得られる２値画像に特有のノイズの一種である１
ドットノッチを除去する働きをする。

【００１８】この条件が成立しているか否かは、３本の
連続する辺ベクトルのそれぞれにおいて、注目する辺ベ
クトルとその周囲の辺ベクトルに間しての辺データの組
み合わせのパターンを検出することで実現できる。即
ち、１ドットノッチの中心となる辺エッジ（図２７でい
う、辺１１０及び１１５）と、１ドットノッチの中心の
直前の辺エッジ（図２７でいう、辺１１３及び１１８）
と１ドットノッチの中心の直後の辺エッジ（図２７でい
う、辺１１１及び１１６）に対して、それぞれ、それら
を注目辺ベクトルとし、その周辺の辺ベクトルに関して
辺データの組合せパターンを次の様に定義する。

【００１９】１ドットノッチの中心の直前の辺エッジを
注目辺ベクトルとするパターンは、注目辺の長さが１
で、注目辺の直後の辺の長さが１、注目辺の直前の辺の
長さが３以上で、注目辺の直前の辺と直後の辺の向きが
等しく、かつ、注目辺の２辺後の辺ベクトルの長さが１
で注目ベクトルと反対の向きである場合で、この場合に
は、注目辺、即ち、１ドットノッチの中心の直前の辺エ
ッジには、第一平滑化後の輪郭点を定義しない。

【００２０】１ドットノッチの中心の辺エッジを注目辺
ベクトルとするパターンは、注目辺の長さが１で、注目
辺の直前及び直後の辺ベクトルの長さが共に１で向きが
互いに反対（辺データの符号が異なる）で、注目辺の２
辺前及び２辺後の辺ベクトルの長さが共に３以上で向き
が共に注目辺の向きに等しい場合で、この場合には、注
目辺、即ち、１ドットノッチの中心の辺エッジには、第
一平滑化後の輪郭点を定義しない。

【００２１】１ドットノッチの中心の直後の辺エッジを
注目辺ベクトルとするパターンは、注目辺の長さが１
で、注目辺の直前の辺の長さが１、注目辺の直後の長さ
が３以上で、注目辺の直前の辺と直後の辺の向きが等し
く、かつ、注目辺の２辺前の辺ベクトルの長さが１で向
きは注目ベクトルと反対の向きである場合で、この場合
は、注目辺、即ち、１ドットノッチの中心の直後の辺エ
ッジには、第一平滑化後の輪郭点を定義しない。上述の
規則は、注目辺が右向き水平ベクトルの場合、注目辺が
左向き水平ベクトルの場合、上向き垂直ベクトルの場
合、及び、下向き垂直ベクトルの場合を全て包含してい
る。

【００２２】図２８は、７本の連続する辺ベクトルが、
該７本の辺ベクトルの長さが全て１で、注目ベクトル
（１２０）と、注目ベクトルの２本前（１２５）及び２
本後（１２２）のベクトルは同じ向きで、かつ、注目ベ
クトルの直前（１２４）と直後（１２１）及び３本前
（１２６）と３本後（１２３）のベクトルは、向きが交
互に反対向きとなっている場合を示している。この場合
には、注目する辺ベクトルとその周囲の辺ベクトルを上
記に沿って検出すればよい。注目辺ベクトルに対して、
注目辺ベクトルが水平ベクトルの場合は、ｘ座標値が注
目辺ベクトルの中点と同じ値をもち、ｙ座標値は、注目
辺ベクトルの直前のベクトルの中点と同じ値をもつ点を
もって、第一平滑化後の点を定義し、注目辺ベクトルが
垂直ベクトルの場合は、ｘ座標値が、注目辺ベクトルの
直前のベクトルの中点と同じ値をもち、ｙ座標値は注目
辺ベクトルの中点と同じ値をもつ点をもって第一平滑化
後の点を定義する。この点は、角の点ではない輪郭点
（以降、単に非角点と称す）とする。

【００２３】図２８は、注目辺が右向き水平ベクトルの
場合を示しているが、前述の規則は、注目辺が、左向き
水平ベクトルの場合、上向き垂直ベクトルの場合、及び
下向き垂直ベクトルの場合を含んでいる。この規則は、
イメージリーダーで読みとられたデータを２値化して得
られる２値画像に特有のノイズの一種である連続ノッチ
（１画素おきに発生するギザギザ）を除去する働きをす
る。

【００２４】図２９は、３本の連続する辺ベクトルのう
ち、注目ベクトルの長さが１で、かつ、その前後のベク
トルの長さは共に３以上、かつ、向きは互いに反対向き
となっている場合を示し、この条件を検出すればよい。
注目辺ベクトルの始点及び終点を共に角の点である輪郭
点（以降、単に角点と称す）として、そのままの座標値
で第一平滑化後の点を定義する。図２９は、注目辺が右
向き水平ベクトルの場合を示しているが、前述の規則は
注目辺が左向き水平ベクトルの場合、上向き垂直ベクト
ルの場合、及び、下向き垂直ベクトルの場合を含んでい
る。この規則は、イメージリーダーで読みとられたデー
タを２値化して得られる２値画像に特有の細線突起及
び、細線陥没を保持する効果を有する。

【００２５】図３０は、粗輪郭ループが、４本の辺ベク
トルより構成され、かつ、各ベクトルの向きが左回りに
連結している場合を示している。この条件が成立してい
るか否かをチェックするには、注目する粗輪郭ループ中
の総点数が４であって、最初の水平ベクトルの辺データ
符号が正（右向き）なら、直後の垂直ベクトルの辺デー
タ符号は負（上向き）、最初の水平ベクトルの辺データ
符号が負（左向き）なら、直後の垂直ベクトルの辺デー
タの符号は正（下向き）、即ち、最初の水平ベクトルの
辺データの符号とその直後の垂直ベクトルの辺データの
符号が異なることを調べればよい。この条件が成立する
場合は、ループ中の４点全てを角点として、そのままの
座標値で第一平滑化後の点を定義する。この規則は、イ
メージリーダーで読みとられたデータを２値化して得ら
れる２値画像によく生じる微細な白孔を保存する効果を
有する。

【００２６】図３１〜図３４は、連続する５本の粗輪郭
ベクトルの中心の辺ベクトルを注目ベクトルとした時、
注目ベクトルの長さが３以上で、かつ、注目ベクトルの
直前のベクトルと直後のベクトルの向きが等しく（辺デ
ータの符号が等しく）、長さが共に１である場合の各場
合を示している。

【００２７】図３１は、加えて、注目辺ベクトルの２辺
前のベクトルと２辺後のベクトルが共に注目ベクトルと
同じ向きである場合を示している。この場合には、注目
辺ベクトルの中点の座標値をもって、第一平滑化後の点
を定義し、この点は輪郭点とする。

【００２８】図３２は、加えて、注目辺ベクトル（Ｄｉ
とする）の２辺前のベクトル（Ｄｉ−２）は注目辺ベク
トルと逆向きで、注目辺ベクトルの２辺後のベクトル
（Ｄｉ＋２）は注目ベクトルと同じむきである場合を示
している。この場合は、注目辺ベクトルの始点をそのま
まの座標値で角点として、また、注目辺ベクトルの中点
の座標値をもって輪郭点として第一平滑化後の点を定義
する。

【００２９】図３３は、加えて、注目辺ベクトル（Ｄｉ
とする）の２辺前のベクトル（Ｄｉ−２）は、注目辺ベ
クトルと同じ向きで、注目辺ベクトルの２辺後のベクト
ル（Ｄｉ＋２）は、注目辺ベクトルと逆向きである場合
を示している。この場合は、注目辺ベクトルの中点の座
標値をもって輪郭点として、注目辺ベクトルの終点の座
標値をもって角点として第一平滑化後の点を定義する。

【００３０】図３４は、加えて、注目辺ベクトル（Ｄｉ
とする）の２辺前のベクトル（Ｄｉ−２）と２辺後のベ
クトル（Ｄｉ＋２）が、共に注目ベクトルと逆向きであ
る場合を示している。この場合には、注目辺ベクトルの
始点と終点を共にそのままの座標値で角点として第一平
滑化後の点を定義する。

【００３１】図３１〜図３４は、注目する辺ベクトルと
その周囲の辺ベクトルを上記に沿って検出すればよい。
ここで、図３１では傾斜のゆるやかな斜線部をより滑ら
かに平滑化する効果を有する。図３２、図３３では、斜
線と微細な凹凸部との接点付近において、斜線部はより
滑らかに平滑化し、かつ、凹凸部は保存させる効果を有
する。図３４では、図形の微細な応答部を保存させる効
果を有する。また、図３１〜図３４は、全て、注目辺ベ
クトルが右向きで、かつ、その前後のベクトルが共に上
向きの場合を示しているが、前述の規則は、注目辺ベク
トルが右向きで、かつ、その前後のベクトルが共に下向
きの場合や、注目辺ベクトルが左向きで、その前後のベ
クトルが共に下向きの場合、注目辺ベクトルが左向き
で、その前後のベクトルが共に上向きの場合、注目辺ベ
クトルが上向きで、その前後のベクトルが共に右向きや
共に左向きの場合、及び、注目辺ベクトルが下向きで、
その前後の辺ベクトルが共に右向きや、共に左向きの場
合を全て含んでいる。

【００３２】図３５及び図３６は、注目辺ベクトルの長
さが２以上で、かつ、注目辺ベクトルの前後のベクトル
のうちの一方の長さが１で、もう一方のベクトルの長さ
が２以上の場合（ただし、注目辺ベクトルの長さが２で
かつ、注目辺ベクトルの前後のベクトルのうちの少なく
とも一辺の長さが２である場合は除く）を示している。

【００３３】図３５は、注目辺ベクトルの直前の辺ベク
トル長さが１で、直後の辺ベクトルの長さが２以上の場
合を示している。ここで、注目辺ベクトルの２辺前の辺
ベクトルの長さが注目辺ベクトルの長さより短い場合に
は、注目辺ベクトルの始点から終点に向かって、２辺前
の辺ベクトルの長さ分だけ離れた注目辺ベクトル上の位
置の座標値をもった輪郭点を定義する。また、注目辺ベ
クトルと、注目辺ベクトルの２辺前の辺ベクトルの長さ
によらず、注目辺ベクトルの終点の座標値をもって角点
を定義する。これらをもって第一平滑化後の点とする。

【００３４】図３６は、注目辺ベクトルの直前の辺ベク
トルの長さが２以上で、直後の辺ベクトルの長さが１の
場合を示している。この場合、注目辺ベクトルの始点の
座標値をもって角点を定義する。さらに、注目辺ベクト
ルの２辺後の辺ベクトルの長さより注目辺ベクトルの長
さより短い場合には、注目辺ベクトルの終点から始点に
向かって、２辺後の辺ベクトルの長さ分だけ離れた注目
辺ベクトル上の位置をもった輪郭点を定義する。これら
をもって第一平滑化後の点とする。

【００３５】図３５及び図３６は、注目辺ベクトルとそ
の周囲の辺ベクトルを上記に沿って検出すればよい。ま
た、これらは共に、斜線と角部との境付近において、斜
線部はより滑らかに平滑化し、かつ、角部は保存させる
効果を有する。

【００３６】図３７は、注目辺ベクトルの長さが３以上
で、かつ、その直前及び直後の辺ベクトルが共に２以上
の場合を示している。この場合、注目辺ベクトルの始点
の座標値及び終点の座標値の両方をもって、それぞれ角
点を定義し、これらをもって第一平滑化後の点とする。
図３７は、注目する辺ベクトルとその周囲の辺ベクトル
を上記に沿って検出すればよい。この規則は、角部を保
存させる効果を有する。

【００３７】図３５〜図３７もまた、注目辺ベクトルの
向きは、一つの場合のみを表現してあるが、上述の規則
は、左、右、上、下の向きの場合を全て含んでいる。

【００３８】図３８は、注目辺ベクトルの長さが１で、
かつ、既に説明した場合のいずれにも該当しない場合を
示している。この場合、注目辺ベクトルの中点の座標値
をもって輪郭点とし、第一平滑化後の点を定義する。こ
の規則は、斜線部を平滑化する効果を有する。

【００３９】図３９は、注目辺ベクトルの長さが２で、
かつ、注目辺ベクトルの直前もしくは直後の辺ベクトル
の少なくとも一方の長さが２の場合を示している。この
場合、注目辺ベクトルの中点の座標値をもって輪郭点を
定義し、第一平滑化後の点を定義する。この規則は、斜
線部を平滑化する効果を有する。

【００４０】図３８及び図３９もまた、注目辺ベクトル
が右向きの場合を示しているが、上記規則は、左、右、
上、下の各向きの場合を全て含んでいる。

【００４１】図４０は、注目辺ベクトルの長さが３以上
で、かつ、その直前と直後の辺ベクトルの長さが共に１
で向きが互いに異なり、かつ、注目辺ベクトルの２辺後
及び２辺前の辺ベクトルの長さの和が、注目辺ベクトル
より短い場合を示している。この場合、注目辺ベクトル
の始点から終点に向かって注目辺ベクトルの２辺前の辺
ベクトルの長さだけ注目辺ベクトルに沿って移動した点
の座標値をもって輪郭点とする。また、注目辺ベクトル
の終点から始点に向かって注目辺ベクトルを２辺後の辺
ベクトルの長さだけ注目辺ベクトル上を移動した点の座
標値をもって輪郭点とする。この２つの輪郭点をもっ
て、第一平滑化後の点を定義する。この規則は、滑らか
な曲線部を平滑化する効果を有する。

【００４２】図４０は、注目辺ベクトルが上向きで、か
つ、直前の辺ベクトルが右向き、直後の辺ベクトルが左
向きの場合を示してあるが、上記規則は、これに限ら
ず、注目辺ベクトルが、上、下、左、右の全ての場合
で、その直前直後の辺長が共に１で向きが互いに異なる
場合を全て含んでいる。

【００４３】以上、図２６〜図４０で説明した各規則の
いずれにも該当しない場合には、注目辺ベクトルの中点
の座標値をもって輪郭点とし、第一平滑化後の点を定義
する。

【００４４】以上、第一平滑化の処理内容を説明した。
このようなやりかたで、注目辺ベクトル及びその前後の
ベクトルの組み合わせにより、当濃度線の第１平滑化後
の輪郭点が定義される。

【００４５】

【発明が解決しようとする課題】このような多値画像に
関する変倍処理において等濃度線形状を平滑化する際の
平滑化ルールは、特開平５−１７４１４０号に開示され
る２値画像アウトライン処理用のルールに則したもので
あった。

【００４６】ところが、一般に２値画像は、文字やイラ
ストやグラフ・表等の線画や、図形等で構成されている
ものが多いのに対し、多値画像は、構造物や人物等の平
面や曲線をもつ被写体を撮像して得られる連続階調(con
tinuous tone)の画像が多い。上述した特開平５−１７
４１４０号に開示される平滑化ルールには、イメージリ
ーダで読みとられた文書画像データを２値化して得られ
る２値画像に特有の細線構造の保存（即ち、細線、突起
の保持や、細線陥没の保持、並びに角点の保存等）に注
力されており、第二平滑化処理時には、近隣の輪郭点の
座標値との加重平均をとらずに、第一平滑化・変倍処理
後の座標値そのものを、アウトライン平滑・変倍処理の
出力とすることによって、その輪郭点の角ばった特性を
残す角点処理を多用している。

【００４７】このため、上述したように、多値画像に関
する変倍処理を特開平５−１７４１４０号に開示される
平滑ルールに則したルールで実行すると、例えば人物の
顔の眉の縁部分等の濃度変化の大きな部分で、部分的に
不自然な角が残り、ギザギザが目立つ画質劣化が発生す
ることがあった。

【００４８】また、平滑化ルールが複雑であればあるほ
ど、それだけ処理に要する演算コスト（演算時間や回路
規模）の増大を招く。

【００４９】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
であり、より多値画像に適した平滑ルールにより多値画
像をより高画質で出力する画像処理装置及び方法を提供
することを第１の目的とする。

【００５０】また、多値画像の画質を低下させることな
く、平滑化に要する演算コストを低減する画像処理装置
及び方法を提供することを第２の目的とする。

【００５１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像処理装置はつぎのような構成からな
る。すなわち、画素から構成される多値画像から、各階
調レベル毎に辺ベクトルを成分とする輪郭ベクトルデー
タを抽出する輪郭ベクトル抽出手段と、抽出された各階
調レベル毎の輪郭ベクトルデータを、注目辺ベクトル
と、その前後のそれぞれ高々２つの辺ベクトルの組み合
わせに応じて、注目辺ベクトルに対する輪郭点を定めて
平滑化する平滑手段と、前記平滑手段で得られた各階調
レベルのベクトルデータに基づいて多値画像を生成する
多値画像生成手段とを備える。

【００５２】あるいは、多値画素で構成される多値画像
から、各濃度レベルごとに当該濃度レベル以上の濃度レ
ベルを有する画素で構成される画像の輪郭を、画素の配
置方向に沿って連続するベクトルの組として抽出し、抽
出された輪郭における連続する２つのベクトルが共に所
定長以上の場合に、該２つのベクトルの接続点を角部と
して保存し、それ以外の場合には前記接続点をベクトル
上で移動して概接続点における角部を平滑化する。

【００５３】また、本発明の画像処理方法はつぎのよう
な構成からなる。すなわち、画素から構成される多値画
像から、各階調レベル毎に辺ベクトルを成分とする輪郭
ベクトルデータを抽出する輪郭ベクトル抽出工程と、抽
出された各階調レベル毎の輪郭ベクトルデータを、注目
辺ベクトルと、その前後のそれぞれ高々２つの辺ベクト
ルの組み合わせに応じて、注目辺ベクトルに対する輪郭
点を定めて平滑化する平滑工程と、前記平滑工程で得ら
れた各階調レベルのベクトルデータに基づいて多値画像
を生成する多値画像生成工程とを備える。

【００５４】また、本発明の記憶媒体は次のような構成
からなる。すなわち、コンピュータで読み出し可能なプ
ログラムを記憶した記憶媒体であって、前記プログラム
は、画素から構成される多値画像から、各階調レベル毎
に辺ベクトルを成分とする輪郭ベクトルデータを抽出す
る輪郭ベクトル抽出手段と、抽出された各階調レベル毎
の輪郭ベクトルデータを、注目辺ベクトルと、その前後
のそれぞれ高々２つの辺ベクトルの組み合わせに応じ
て、注目辺ベクトルに対する輪郭点を定めて平滑化する
平滑手段と、前記平滑手段で得られた各階調レベルのベ
クトルデータに基づいて多値画像を生成する多値画像生
成手段とを含む。

【００５５】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）＜画像処理装置の構成＞図１は、本実施の形態の画像処
理装置の論理的な構成例を示す図である。同図におい
て、多値画像獲得部２１０１は、変倍処理対象となるデ
ジタル多値画像を獲得し、ラスタ走査形式の多値画像を
出力する。等濃度アウトライン平滑・変倍部２１０２
は、多値画像獲得部２１０１から出力されるラスタ形式
の多値画像データを入力し、倍率設定部２１０６に設定
される変倍の倍率指示データに基づき、制御部２１０７
の制御の下に、多値画像の等濃度線形状に対して平滑化
及び変倍処理を行なう。等濃度アウトライン平滑・変倍
部２１０２は、２値画像作成部２１０２１、２値画像ア
ウトライン抽出部２１０２２、アウトライン平滑・変倍
部２１０２３より構成される。２値画像作成部２１０２
１は、多値画像獲得部２１０１から出力された多値画像
データを入力し、階調レベル毎にラスタ走査形式の２値
画像データ群を作成する。２値画像アウトライン抽出部
２１０２２は、等濃度アウトライン平滑・変倍部２１０
２１で作成されたラスタ走査形式の２値画像データ群か
ら、階調レベル毎にアウトラインベクトルを抽出する。
アウトライン平滑・変倍部２１０２３は、制御部２１０
７による制御に基づいて、２値画像アウトライン抽出部
２１０２２で抽出されたアウトラインベクトルデータ形
態で平滑化及び変倍処理を行ない、得られた平滑化及び
変倍処理済の等濃度線のアウトラインベクトルを出力す
る。多値画像再生部２１０３は、等濃度線アウトライン
平滑・変倍部２１０２で平滑・変倍された等濃度アウト
ラインベクトルから、ラスタ走査形式の変倍された多値
画像を再生する。制御部２１０７による制御に基づい
て、再生した多値画像を出力する。

【００５６】濃度平滑部２１０４は、多値画像再生部２
１０３で再生された等濃度アウトライン平滑・変倍済画
像に対して、濃度平滑を行なう。多値画像出力部２１０
５は、得られた多値変倍画像を表示したり、ハードコピ
ーをとったり、通信路等に出力する。制御部２１０７は
画像処理装置２１００の全体を統括的に制御する。上記
に説明した画像処理装置２１００を構成する各部の動作
の開始、終了のタイミングをとり、装置全体としての動
作やデータの流れの整合性をとる。

【００５７】図２は、本実施の形態の画像処理装置の物
理的な構成例を示す図である。同図において、多値画像
入力部２１２１は、例えばイメージリーダーで画像を読
み取り、ラスタ走査形式で出力する公知のラスタ走査型
の多値画像の読み取り装置等で構成される。なお、この
多値画像入力部２１２１は、実施の形態により、例えば
スチルカメラ等で撮影した画像を取り込む装置、ビデオ
信号を取り込む装置等であってもよい。

【００５８】多値画像出力部２１２２はプリンタやディ
スプレイ等である。記憶部２１２３は、画像処理装置２
１００の全体の制御並びに画像処理の実行を制御するプ
ログラム２１０１’〜２１０９’，２１０２１’〜２１
０２３’及び画像処理等を格納し、処理するためのワー
ク領域２１２３０を有する。表示装置２１２４は操作内
容等を表示するディスプレイ等である。操作入力装置２
１２５はキーボードやマウス等である。ＣＰＵ２１２６
は、プログラムコード２１０１’〜２１０７’及び、２
１０２１’〜２１０２３’に基づいて画像処理装置２１
００を制御する。なお、プログラムコード２１０１’〜
２１０７’、及び２１０２１’〜２１０２３’は、図１
に示すブロック２１０１〜２１０７、及び２１０２１’
〜２１０２３’に相当する機能を夫々ソフトウェアで実
現するためのプログラムコードである。

【００５９】多値画像入力部２１２１により入力された
多値画像、若しくは外部記憶部２１２７に格納されてい
る多値画像は、ワーク領域２１２３０の画像メモリ２１
２３１に転送される。操作内容表示部２１２４には操作
入力部２１２５によって入力された画像の変倍処理等の
指示が表示され、同時にＣＰＵ２１２６は、画像メモリ
２１２３１に転送された多値画像にアクセスしながらワ
ーク領域２１２３０の各領域を用いて指定された処理を
実行し、多値画像出力部２１２２若しくは外部記憶部２
１２７に出力する。以下、画像処理装置２１００による
画像処理の内容を主に図１に示す論理的な構成例に基づ
いて説明するが、必要に応じて図２に示す物理的な構成
を参照する。＜画像処理装置の動作＞図３は、画像処理装置２１００
の動作例を示すフローチャートである。このフローチャ
ートに係る全体的な制御は、制御部２１０７によって制
御される。

【００６０】先ず、ステップＳ３０１においては、多値
画像入力部２１２１、もしくは外部記憶部２１２７に格
納されている多値画像をワーク領域２１２３０内の画像
メモリ２１２３１にラスタ走査形式で読み込む。次に、
ステップＳ３０２では、画像メモリ２１２３１に保持さ
れる多値画像をラスタ走査順に読み出し、図５の手順に
従って各階調レベルに対応する２値画像群を生成し、画
像バッファ２１２３２に格納される。＜２値画像の作成＞図５は、２値画像作成工程２１０２
１’における処理の流れを示すフローチャートである。
前述のように、２値画像作成工程２１０２１’には、多
値画像獲得工程２１０１’から多値画像が供給される。
ここで、入力された多値画像の画素値をｆ（主走査方向
サイズｎ、副走査方向サイズｍとする）とし、主走査方
向座標ｘ、副走査方向座標ｙにおける画素値をｆ（ｘ，
ｙ）とする。また、多値画像の階調数をＬとする。例え
ば、各画素８ビットの多値画像の場合、階調数Ｌ＝２５
６である。

【００６１】ステップＳ７１において、処理対象となる
階調レベルを示す変数ｌｅｖｅｌを“１”に初期化す
る。ステップＳ７２では、ｆ（ｘ，ｙ）≧ｌｅｖｅｌで
あれば１（黒画素）、ｆ（ｘ，ｙ）＜ｌｅｖｅｌであれ
ば０（白画素）として、２値画像ｂlebel（主走査方向
サイズｎ、副走査方向サイズｍ）を作成する。ステップ
Ｓ７３では、処理の終了を判断し、ｌｅｖｅｌ≦Ｌ−１
であれば、ステップＳ７４に進み、ｌｅｖｅｌに１を加
算して（すなわち、対象とする階調レベルを次の階調レ
ベルに進める）、ステップＳ７２に戻り処理を繰り返
す。一方、ｌｅｖｅｌ＞Ｌ−１であれば処理を終了す
る。以上のようにして各階調レベルの２値画像が作成さ
れ、出力される。＜アウトライン抽出＞ステップＳ３０
３においては、画像バッファ２１２３２に格納された各
階調レベルに対応する２値画像群から、順次、階調順に
２値画像を図９に示される様にラスタ走査順に読み出
し、図１０に示される様に２値画像のアウトラインベク
トルを抽出していき、図１１に示される例の如きに、黒
画素の連結する領域を水平ベクトルと垂直ベクトルが交
互に連続する粗輪郭ベクトルループとして抽出し、該ベ
クトルの進む方向に向かって右側が黒画素領域となる様
にベクトルを抽出する。

【００６２】また、各粗輪郭ベクトルの始点は、入力画
像の各画素の中間位置として抽出され、原画中の一画素
巾の線部分も、有意な巾をもった粗輪郭ループとして抽
出される。このように抽出された粗輪郭ベクトルループ
群は、図１２に示す様なデータ形式で２値画像アウトラ
イン抽出工程２１０２２’において抽出される。抽出さ
れた各階調レベル毎の等濃度アウトラインベクトルは、
ワーク領域２１２３０内に保持される。

【００６３】更に詳しくはつぎのような手順でアウトラ
インは抽出される。図９は、ラスタ走査型の２値画像デ
ータの走査形態を示しており、且つ、アウトライン抽出
工程２１０２２’によるラスタ走査型の２値画像の走査
形態をも示している。かくの如きの形式で、２値画像デ
ータはアウトライン抽出工程に入力される。

【００６４】図９において画素１０１はラスタ走査中の
２値画像のある画素を示しており、画素１０２はこの画
素１０１の近傍８画素を含めた９画素領域を表わしてい
る。アウトライン抽出は、注目画素をラスタ走査順に移
動させ、各注目画素に対し、９画素領域１０２における
各画素の状態（白画素かもしくは黒画素か）に応じて、
注目画素と注目画素の近隣画素の間に存在する輪郭辺ベ
クトル（水平ベクトルもしくは垂直ベクトル）を検出
し、輪郭辺ベクトルが存在する場合には、その辺ベクト
ルの始点座標と向きのデータを抽出して、それら辺ベク
トル間の接続関係を更新しながら、粗輪郭ベクトルを抽
出していくものである。図１０に、注目画素と注目画素
の近隣画素間の輪郭辺ベクトルの抽出状態の一例を示し
た。同図において、△印は垂直ベクトルの始点を表わ
し、○印は水平ベクトルの始点を表わしている。図１１
に、アウトライン抽出工程によって抽出された、粗輪郭
ベクトルループの例を示している。ここで、格子でくぎ
られる各升目は、入力画像の画素位置を示し、空白の升
目は、白画素を意味し、点模様で埋められた丸印は黒画
素を意味している。図１０と同様に、△印は、垂直ベク
トルの始点を表わし、○印は水平ベクトルの始点を表わ
している。図１１の例でわかる様に、該アウトライン抽
出手段では、黒画素の連結する領域を、水平ベクトルと
垂直ベクトルが交互に連続する粗輪郭ベクトルループと
して抽出し、該ベクトルの進む向きに向かって右側が黒
画素領域となる様にベクトルを抽出する。

【００６５】また、各粗輪郭ベクトルの始点は、入力画
像の各画素の中間位置として抽出され、原画中の一画素
巾の線部分も、有意な巾をもった粗輪郭ループとして抽
出される。この様に抽出された粗輪郭ベクトルループ群
は、図１２に示す様なデータ形式でアウトライン抽出工
程２１０２２’より出力される。即ち、画像中より抽出
された総粗輪郭ループ数ａと、第１輪郭ループから第ａ
輪郭ループまでの各粗輪郭ループデータ群からなり、各
粗輪郭ループデータは、粗輪郭ループ内に存在する輪郭
辺ベクトルの始点の総数（輪郭辺ベクトルの総数とも考
えることができる）とループを構成している順番に各輪
郭辺ベクトルの始点座標（ｘ座標値、ｙ座標値）の値
（水平ベクトルの始点及び垂直ベクトルの始点が交互に
並ぶ）の列より構成されている。＜変倍率設定＞ステップＳ３０４では、倍率設定部２１
０６から設定される変倍の倍率指示データを入力し、ワ
ーク領域２１２３０内の細かくは図示しないメモリ領域
に保持される。ここで、倍率設定部２１０６は、操作入
力部２１２５によって入力される変倍の倍率値を保持す
る。＜アウトライン平滑・変倍＞ステップＳ３０５では、ス
テップＳ３０３で得られた等濃度アウトラインベクトル
データを入力し、その平滑化及び所望の倍率への変倍処
理を、アウトラインベクトルデータ（座標値）の形態上
で実施する。各階調レベルに対応する等濃度アウトライ
ンベクトルに対し、階調レベル毎に順に、それぞれの２
値画像のアウトラインベクトルを平滑・変倍する。

【００６６】ここで、アウトライン平滑・変倍部２１０
２３は、アウトライン抽出部２１０２２より出力される
粗輪郭ベクトルデータを入力し、その平滑化及び、所望
の倍率への変倍処理を、アウトラインベクトルデータ
（座標値）の形態上で実施する。図１３にアウトライン
平滑・変倍部２１０２３のさらに詳しい構成を示す。図
１３において、倍率設定部２１０６により設定された倍
率で、第１平滑・変倍部３２は入力された粗輪郭データ
を平滑化及び変倍処理する。処理結果は第二平滑化部３
３で、更に平滑化されて最終出力となる。なお、図１３
の構成は、ＣＰＵ２１２６により実行されるプログラム
モジュールとしても構成し得る。

【００６７】第一平滑化・変倍部３２は、倍率設定部２
１０６により設定された倍率情報を得て、平滑化・変倍
処理を行なう。この手順を図４に示した。

【００６８】ステップＳ４０１では、処理対象となる階
調レベルを示す変数ｌｅｖｅｌを“１”に初期化する。
ステップＳ４０２では、ステップＳ３０３で得られた等
濃度アウトラインベクトルデータのうち、階調レベルを
示す変数ｌｅｖｅｌに保持される階調レベルの２値画像
から抽出されたアウトラインベクトル（未平滑状態にあ
る輪郭ベクトルデータの意から「粗輪郭データ」とも称
す）を入力する。次に、ステップＳ４０３では、ステッ
プＳ４０２で入力した粗輪郭データに第一平滑化と変倍
処理を加えて、その結果もやはりアウトラインベクトル
データ（座標値列）の形態で、一時的にワーク領域２１
２３０に出力する。

【００６９】第一平滑化処理は、粗輪郭データの各閉ル
ープ単位で行なわれる。各粗輪郭データの各輪郭辺（水
平ベクトル、もしくは、垂直ベクトル）ベクトルに順次
着目してゆき、各着目輪郭辺ベクトルに対し、それぞれ
その前後のベクトル高々２本まで（即ち、着目辺に前に
２本、着目辺自体、それに着目辺の後に２本の合計、高
々５本までの辺ベクトル）の互いに連続する辺ベクトル
の長さの組み合わせによってパターンを分けて、それぞ
れの場合に対して、着目辺に対する第一平滑化結果とな
る第一平滑化後の輪郭点を定義してゆく。そして、第一
平滑化後の輪郭点の座標値及びその輪郭点が角の点なの
か否かを示す付加情報（以下、角点情報と称す）を出力
する。ここで、角の点と判定された第一平滑化後輪郭点
は、後の第二平滑化によっては平滑化されない点とな
り、角の点と判定されなかった第一平滑化後の輪郭点
は、後の第二平滑化によって、さらに平滑化されること
になる。

【００７０】図１４に、この様子即ち、着目粗輪郭辺ベ
クトルＤｉと着目粗輪郭辺ベクトルの前の２本の辺ベク
トル、Ｄｉ−１、Ｄｉ−２及び、着目粗輪郭辺ベクトル
の後の２本の辺ベクトルＤｉ＋１、Ｄｉ＋２の様子と、
着目辺Ｄｉに対して定義される第一平滑化後の輪郭点の
様子を示している。

【００７１】ただし、前述のアウトライン抽出手段から
の出力で、一つの粗輪郭ループは、最少４本の辺ベクト
ルで定義されることがある。この様に、一つの粗輪郭ル
ープが、５本未満の辺ベクトルで構成されている様な場
合には、着目辺の前の辺ベクトルと後の辺ベクトルが事
実上同じベクトルとなる場合がある。即ち、４ベクトル
で、１ループが構成される場合は、着目辺ベクトルをＤ
ｉとする先の例に従って表現すると、Ｄｉ−２とＤｉ＋
２が事実上同一辺となる。

【００７２】また、一つの粗輪郭ループが４本の辺ベク
トルで構成されている場合は、各注目辺に対し、輪郭点
を定義してゆくのではなく、粗輪郭ループに対して、第
一平滑化後の輪郭点データを定義するルールも存在す
る。

【００７３】次に、以下に、第一平滑化の着目辺とその
前後高々２本ずつの辺ベクトルの長さのパターン及び、
その各パターンでの着目辺に対する出力となる第一平滑
化後の輪郭点の定義のしかたを説明する。

【００７４】入力となる粗輪郭データは、図１２に説明
した形態で与えられている。ここで、各輪郭ループにお
いて、そのループ内に含まれる輪郭点（輪郭辺ベクトル
の始点）数をｎとした時、第１点を始点として第２点を
終点とする輪郭辺ベクトルを第１辺ベクトル、第２点を
始点として第３点を終点とする輪郭辺ベクトルを第２辺
ベクトル、第ｉ点（ただし、ｉ＜ｎ）を始点として第ｉ
＋１点を終点とする輪郭辺ベクトルを第ｉ辺、第ｎ点
（同輪郭ループ中の最終点）を始点として、第１点を終
点とする輪郭辺ベクトルを第ｎ辺として定義する。先に
説明した様に、輪郭ループは、垂直ベクトルと水平ベク
トルが交互に連結しており、必ず偶数の辺ベクトルで構
成されている。

【００７５】垂直ベクトルは、始点座標と終点座標のｘ
座標値が等しいため、終点のｙ座標値から始点のｙ座標
値を引いて（減算して）、その結果の値（差）をもっ
て、その垂直ベクトルの長さと向き（合わせて、辺デー
タと称する）を定義する。即ち、差の絶対値をもって長
さと称し、差が負の時は上向き、正の時は下向きと考え
るものとする。向きに関しては、アウトライン抽出部に
おいて、ｙ座標（副走査方向）を上から下に向かう向き
を正方向にとっていることに起因している。

【００７６】水平ベクトルは、始点座標と終点座標のｙ
座標値が等しいため、終点のｘ座標値から始点のｘ座標
値を引いて（減算して）、その結果の値（差）をもっ
て、その水平ベクトルの長さと向き（合わせて、辺デー
タと称する）を定義する。即ち、差の絶対値をもって長
さとし、差が負の時は左向き、正の時は右向きとする。
向きに関しては、アウトライン抽出部において、ｘ座標
（主走査方向）を、左から右に向かう向きを正方向にと
っていることに起因している。（第１のケース）図１５は、粗輪郭ループが、４本の辺
ベクトルより構成され、かつ、４本の辺ベクトルの長さ
が全て４以下の場合を示している。この条件が成立して
いるか否かをチェックするには、注目する粗輪郭ループ
中の総点数が４であって、かつ、最初の水平ベクトルと
直後の垂直ベクトルが共に辺長が４以下か否かを調べれ
ばよい。

【００７７】粗輪郭ベクトルは、前述の様に必ず水平ベ
クトルと垂直ベクトルが交互につながっているため、粗
輪郭ループ中の総辺ベクトル数が４の場合にはベクトル
ループは必ず長方形（正方形の場合もあり得る）であ
る。この条件が成立するなら、図１５の状態になり、そ
うでなければ図１５の状態にはない。図１５の状態にあ
る場合は、４本の辺ベクトルの総ての辺の始点と中点を
非角点の輪郭点として出力する。この平滑化ルールは、
等濃度線形状として、局所的に周囲よりも濃度が高い
点、もしくは低い点として存在する部分に見受けられこ
の部分の等濃度線形状を楕円（もしくは円）に近付ける
効果を有する。（第２のケース）図１６は、注目辺の長さが３未満の場
合を表わしている。この場合は、注目辺の中点を非角点
の輪郭点として出力する。（第３のケース）図１７は、注目辺の長さが５以上で、
かつ、注目辺の前辺の長さも５以上である場合を表わし
ている。この場合は、注目辺の始点を角点の輪郭点とし
て出力する。この平滑ルールは、長辺が連続している部
分であり、本来等濃度線が直角であった部分と想定し、
この等濃度線の形状を保存するものである。（第４のケース）図１８は、注目辺の長さが３以上の場
合である。この時、前辺の長さが４以下であれば、前々
辺の長さを前辺の長さで割った値の長さ分だけ、注目辺
の始点を終点側に移動させた点を非角点である輪郭点と
して出力する。ただし、前々辺の長さを前辺の長さで割
った値が、注目辺の長さの半分よりも大きい場合には、
注目辺の中点を非角点の輪郭点として出力する。

【００７８】また、後辺の長さが４以下であれば、後々
辺の長さを後辺の長さで割った長さ分だけ注目辺の終点
を始点側に移動させた点を非角点である輪郭点として出
力する。ただし、後々辺の長さを後辺の長さで割った値
が、注目辺の長さよりも大きい場合には、注目辺の中点
を非角点の輪郭点として出力する。この時、既に、前辺
と前々辺の条件により（もしくは、後辺と後々辺の条件
により）、既に注目辺の中点が非角点の輪郭点として出
力されている場合には、後辺と後々辺の条件によっても
（もしくは、前辺と前々辺の条件によっても）、注目辺
の中点を非角点の輪郭点として重ねて出力することはし
ないものとする。

【００７９】図１８のルールによれば、前辺（もしくは
後辺）の段差が大きければ大きいほど、出力される輪郭
点は注目辺の元々の始点（もしくは終点）の位置に近づ
き、段差が小さいほど、出力される輪郭点は注目辺の元
々の始点（もしくは終点）の位置から遠ざかり中点に近
づく。即ち、注目辺に対して、長い前辺（もしくは後
辺）が接続する場合には、注目点の始点（もしくは終
点）付近は角張り、短い前辺（もしくは後辺）が接続す
る場合には、滑らかな斜線に近づくことになる。

【００８０】以上、図１５〜図１８に説明した第一平滑
化の処理は、ステップＳ４０３で処理される。ステップ
Ｓ４０３の処理詳細を図１９に示した。以下、図１９に
従って、ステップＳ４０３での処理の内容を説明する。＜第一平滑化処理の手順＞図１９の処理を開始すると、
ステップＳ３８０１において、処理中の粗輪郭ループの
番号を示す変数ｌｏｏｐを“１”に初期化する。

【００８１】ステップＳ３８０２では、処理中の粗輪郭
ループの中で注目する輪郭辺ベクトルの番号（即ち、こ
の輪郭辺ベクトルの始点の番号）を示す変数ｐｏｉｎｔ
を“１”に初期化する。ステップＳ３８０３では、ステ
ップＳ４０２で入力した粗輪郭データの中の、変数ｌｏ
ｏｐに保持される値を番号とする粗輪郭ループ上の全て
の輪郭辺ベクトルの長さを算出して、ワーク領域２１２
３０内の図示しない領域に保持する。ステップＳ３８０
４では、上記図１５〜図１８に説明した第一平滑化の各
処理のうち、該当するルールの判定、及びそのルールに
従った平滑処理後の輪郭点の位置の決定、座標値の演算
・出力を行なう。ステップＳ３８０４での処理の詳細
は、図２０に示した。以下、図２０に従って、ステップ
Ｓ３８０４での処理の内容を説明する。

【００８２】図２０の処理を開始すると、ステップＳ３
９０１において、注目中の輪郭辺ベクトルを含む粗輪郭
ベクトルループに含まれる輪郭辺ベクトルの数（即ち、
粗輪郭点の総数）Ｎｌｏｏｐが４か否かを判定する。も
し４の場合には、ステップＳ３９０２に進み、そうでは
ない場合には、ステップＳ３９０５に進む。ステップＳ
３９０２では、４本の辺ベクトル全てが、長さ４以下か
否かが判定される。この場合、連続する２本のベクトル
の長さ（例えば、｜Ｄ1｜と｜Ｄ2｜）が、共に４以下か
否かを判定し、もし連続する２本のベクトルの長さが共
に４以下の場合には、４本の辺ベクトルが全て辺長４以
下である粗輪郭ループ、即ち第１のケース（図１５のル
ール）に該当する場合であると判定され、ステップＳ３
９０３へ進む。そうではない場合には、ステップＳ３９
０５へ進む。

【００８３】ステップＳ３９０３では、図１５のルール
に該当する場合の処理に相当し、粗輪郭ループを構成す
る４本のベクトルの全てに対し、それぞれ、その始点と
中点と（都合、計８点）を非角点の輪郭点として出力し
て、ステップＳ３９０４へ進む。ステップＳ３９０４で
は、ステップＳ３９０３にて、４本全ての辺ベクトルの
処理を終えているので、注目している輪郭辺ベクトルの
番号を示す変数ｐｏｉｎｔをＮｌｏｏｐ（この場合、Ｎ
ｌｏｏｐ＝４である）に書き換えて、図１９のルーチン
へ復帰する。

【００８４】ステップＳ３９０５では、変数ｐｏｉｎｔ
に保持される注目中の輪郭辺ベクトルの番号を一時的な
変数ｉにコピーする。ステップＳ３９０６では、注目す
る輪郭辺ベクトルの長さ｜Ｄi｜が５以上か否かを判定
し、５以上の場合はステップＳ３９０７へ進み、５未満
の場合はステップＳ３９１２へ進む。

【００８５】ステップＳ３９０７では、注目辺の前辺の
長さ｜Ｄi-1｜が５以上か否かを判定し、５以上の場合
は、第３のケース（図１７のルール）に該当し、ステッ
プＳ３９０８へ進む。５未満の場合はステップＳ３９１
１へ進む。

【００８６】ステップＳ３９０８では、図１７のルール
に該当する場合の処理に相当し、注目辺の始点を角点で
ある輪郭として出力し、ステップＳ３９０９へ進む。ス
テップＳ３９０９では、注目辺の後辺の長さ｜Ｄi+1｜
が５以上か否かを判定し、５未満であれば、注目辺の後
辺側（終点側）が、第４のケース（図１８のルール）に
該当し、ステップＳ３９１０へ進む。ステップＳ３９１
０では、注目辺の終点を、後々辺の長さ（｜Ｄi+2｜）
を後辺の長さ（｜Ｄi+1｜）で割って得られる値に相当
する長さだけ始点側に移動した点を非角点である輪郭点
として出力する。但し、｜Ｄi+2｜を｜Ｄi+1｜で割って
得られる値が、注目辺の長さの半分を越える場合には、
注目辺の中点を非角点である輪郭点として出力する。

【００８７】ステップＳ３９１０の処理を終えると、図
１９のルーチンへ復帰する。ステップＳ３９０９におい
て、注目辺の後辺の長さが５以上の場合には、そのまま
図１９のルーチンへ復帰する。

【００８８】ステップＳ３９１１では、注目辺の後辺の
長さ（｜Ｄi+1｜）が５以上か否かを判定し、５未満の
場合には注目辺は始点側（前辺側）も終点側（後辺側）
も第４のケース（図１８のルール）に該当し、ステップ
Ｓ３９１３へ進む。５以上の場合は、始点側（前辺側）
のみが図１８のルールに該当し、ステップＳ３９１４へ
進む。

【００８９】ステップＳ３９１２は、ステップＳ３９０
６において、注目辺の長さが５未満であると判定された
時に実行されるステップである。ステップＳ３９１２で
は、注目辺の長さが３以上であるか否かを判定し、３以
上の場合は、注目辺の始点側も終点側も第４のケース
（図１８のルール）に該当し、ステップＳ３９１３へ進
む。また、ステップＳ３９１２において、注目辺の長さ
が３未満の場合には、図１６のルールに該当する場合に
相当し、ステップＳ３９１５に進む。

【００９０】ステップＳ３９１３では、注目辺の終点側
（後辺側）が図１８のルールに該当する場合の処理を実
行する。即ち、ステップＳ３９０９と同様に、注目辺の
終点を、後々辺の長さ（｜Ｄi+2｜）を後辺の長さ（｜
Ｄi+1｜）で割って得られる値に相当する長さだけ始点
側に移動した点を非角点である輪郭点として出力する。
但し、｜Ｄi+2｜を｜Ｄi+1｜で割って得られる値が、注
目辺の長さの半分を超える場合には、注目辺の中点を非
角点である輪郭点として出力する。ステップＳ３９１３
の処理を終えると、ステップＳ３９１４へ進む。

【００９１】ステップＳ３９１４では、注目辺の始点側
（前辺側）が第４のケース（図１８のルール）に該当す
る場合の処理を実行する。即ち、注目辺の始点を、前々
辺の長さ（｜Ｄi-2｜）を前辺の長さ（｜Ｄi-1｜）で割
って得られる値に相当する長さだけ終点側に移動した点
を非角点である輪郭点として出力する。但し、｜Ｄi-2
｜を｜Ｄi-1｜で割って得られる値が、注目辺の長さの
半分を超える場合には、注目辺の中点が、既にステップ
Ｓ３９１３にて出力されていないならば、注目辺の中点
を非角点である輪郭点として出力し、ステップＳ３９１
３にて既に注目辺の中点が出力されているならば、ここ
では、何も出力せずに図１９のルーチンへ復帰する。

【００９２】ステップＳ３９１５は、第２のケース（図
１６のルール）に該当する場合の処理を実行する。即
ち、注目辺の中点を非角点である輪郭点として出力した
後、図１９のルーチンへ復帰する。

【００９３】以上、図２０のフローチャートに従って、
図１９のステップＳ３８０４の平滑化ルール適用の処理
の内容を説明した。

【００９４】図１９のフローチャートで、ステップＳ３
８０４の処理を終えると、ステップＳ３８０５へ進む。
ステップＳ３８０５では、ステップＳ３８０４の処理で
出力されたばかりの輪郭点の座標値に、ステップＳ３４
０４にてワーク領域２１３０内のメモリ領域にセットさ
れた倍率指示データに従った倍率値を乗ずることによっ
て、Ｓ３８０４の処理で出力されたばかりの輪郭点の座
標値を変倍処理済の座標に書き替える。ステップＳ３８
０５の処理を終えると、ステップＳ３８０６へ進む。ス
テップＳ３８０６では、変数ｐｏｉｎｔに保持される値
が処理中の粗輪郭ベクトルループに含まれる粗輪郭点数
Ｎｌｏｏｐと等しいか否かを判定し、等しい場合は、処
理中の粗輪郭ベクトルループの平滑・変倍処理は完了し
たと判断し、ステップＳ３８０８へ進む。等しくない場
合には、注目している輪郭辺ベクトルの番号を示す変数
ｐｏｉｎｔに保持される値を１だけ増やして、ステップ
Ｓ３８０４へ戻る。

【００９５】ステップＳ３８０８では、変数ｌｏｏｐに
保持されている処理中の粗輪郭ベクトルループの番号
が、処理中の階調レベルｌｅｖｅｌの２値画像の粗輪郭
ベクトルデータに含まれるループ数ａに等しいか否かを
判定し、等しい場合には、処理中の階調レベルｌｅｖｅ
ｌの２値画像の粗輪郭ベクトルデータは全て平滑・変倍
処理が完了したと判断し、図４のルーチンへ復帰する。
等しくない場合には、ステップＳ３８０９へ進み、変数
ｌｏｏｐに保持されている処理の粗輪郭ベクトルループ
の番を示す値を１だけ増やして、ステップＳ３８０２へ
戻る。以上、図１９のフローチャートに従って、図４の
ステップＳ４０３の第一平滑化・変倍処理の内容を説明
した。（第２平滑化処理）図４のフローチャートで、ステップ
Ｓ４０３の処理を終えると、ステップＳ４０４へ進む。
ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３でワーク領域
２１２３０内の図示しない領域に出力された第一平滑化
及び変倍の処理結果を入力して、第二平滑化の処理を行
なう。第二平滑化の処理は、図２１を用いた説明に従っ
て実行される。

【００９６】次に、図２１を用いて、第二平滑化を説明
する。第二平滑化は、第一平滑化同様、輪郭ループ単位
に処理され、かつ各輪郭ループ内においては、各輪郭点
毎に処理が進められる。

【００９７】各輪郭点について、注目している輪郭点が
角点である場合は、入力した輪郭点座標値そのものをも
って、その注目輪郭点に対する第二平滑化済の輪郭点座
標データとする。注目している輪郭点が非角点である場
合は、前後の輪郭点座標値と、注目する輪郭点の座標値
との加重平均により求まる値をもって、注目している輪
郭点に対する第二平滑化済の輪郭点座標値とする。即
ち、非角点である注目入力輪郭点をＰi（ｘi，ｙi）と
し、Ｐiの入力輪郭ループにおける直前の輪郭点をＰi-1
（ｘi-1，ｙi-1）、直後の輪郭点をＰi+1（ｘi+1，ｙi+
1）、Ｐiに対する第二平滑化済の輪郭点をＱi（ｘi'，
ｙi'）とすると、ｘi'＝ｋi-1・ｘi-1＋ｋi・ｘi＋ｋi+1・ｘi+1 ｙi'＝ｋi-1・ｙi-1＋ｋi・ｙi＋ｋi+1・ｙi+1 … として算出する。ここで、ｋi-1＝ｋi+1＝１／４，ｋi＝１／２である。

【００９８】図２０において、Ｐ0，Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ
4は、入力である第一平滑化済の連続する輪郭点列の一
部であり、Ｐ0及びＰ4は角点、Ｐ1、Ｐ2及びＰ3は非角
点である。この時の処理結果が、それぞれ、Ｑ0，Ｑ1，
Ｑ2，Ｑ3，Ｑ4で示されている。Ｐ0及びＰ4は角点であ
るから、それらの座標値が、そのまま、それぞれＱ0及
びＱ4の座標値となり、Ｑ1は、Ｐ0，Ｐ1，Ｐ2から式
に従って算出した値を座標値としてもつ。同様に、Ｑ2
及びＱ3は、それぞれ、Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3からと、Ｐ2，Ｐ
3，Ｐ4から式に従って算出した値を座標値としても
つ。

【００９９】ステップＳ４０４の処理を終えると、ステ
ップＳ４０５へ進む、処理対象としている階調レベルを
示す変数ｌｅｖｅｌに保持される値が、入力多値画像の
階調数をＬとする時、Ｌ−１以下か否かを判定する。ス
テップＬ−１以下であれば、ステップＳ４０６へ進み、
そうではない場合には全ての階調レベルに対する２値画
像の輪郭ベクトルによるアウトライン平滑・変倍を終了
したとして、図３のルーチンへ復帰する。ステップＳ４
０６では、変数ｌｅｖｅｌに保持される値を１だけ増や
して、ステップＳ４０２に戻る。以上、図４のフローチ
ャートに従って、図３のステップＳ３０５のアウトライ
ン平滑・変倍の内容を説明した。＜多値画像再生＞図３のフローチャートで、ステップＳ
３０５の処理を終えると、ステップＳ３０６へ進む。ス
テップＳ３０６では、多値画像再生部２１０３におい
て、ステップＳ３０５で得られた平滑・変倍済の等濃度
線のアウトラインベクトルから多値画像を再生する。具
体的には、図６に示すフローチャートに係る処理を行な
うことにより実現される。

【０１００】図６は、多値画像再生処理の流れを示すフ
ローチャートである。先ず、ステップＳ８１では、階調
レベルを表す変数ｌｅｖｅｌを１に初期化し、まず２値
画像用バッファＢ及び多値画像用バッファＧ（主走査サ
イズＸ、副走査サイズＹ）を初期化する。ステップＳ８
２では、２値画像用バッファＢに階調レベルｌｅｖｅｌ
の等濃度線を描画する。

【０１０１】ステップＳ８３では、描画された等濃度線
を利用し、多値画像を再生する。すなわち、２値画像用
バッファＢをラスタ走査しながら、その走査において等
濃度線を横切る回数が奇数回の時に、２値画像用バッフ
ァＢの走査中の座標に対応する多値画像バッファＧの座
標の画素値を階調レベルｌｅｖｅｌで塗り潰しを開始
し、横切る回数が偶数回になった時に、その塗り潰しを
終了する。また、２値画像用バッファＢをラスタ走査す
る際には、等濃度線（黒画素）を横切るときに、その等
濃度線を構成する黒画素を白画素に変更する。この処理
は、２値画像バッファＢをラスタ走査しながら走査を終
了した画素を初期化することを意味し、これによりラス
タ走査しながら走査を終了した画素を初期化することを
意味し、これにより各階調レベルの処理を行なう都度、
２値画像用バッファＢを初期化（この場合、全画素を初
期化しなければならない）する必要が無くなる。

【０１０２】以上説明したように、各階調レベルの等濃
度線のみを夫々の濃度に対応する２値画像に描画し、各
２値画像を利用して多値画像を再生するため、２値画像
で描画された等濃度線の内部を全て一旦塗り潰してから
多値画像を再生する場合より、高速に多値画像を再生す
ることができる。

【０１０３】このようにして、ステップＳ３０５で等濃
度線アウトライン平滑・変倍部２１０２により平滑・変
倍された等濃度線のアウトラインベクトルの各階調レベ
ルについて、そのアウトラインベクトルがなす輪郭を２
値画像様バッファ２１２３３に描画（ステップＳ８２に
対応）し、それをラスタ走査して多値画像用バッファ２
１２３４に多値変倍画像を再生し、合わせて２値画像バ
ッファ２１２３３も初期化する処理（ステップＳ８３に
対応）を全階調レベルについて繰り返し行ない、等濃度
線のアウトラインベクトルから変倍したストライプ画像
を再生する。なお、２値画像用バッファ２１２３３及び
多値画像用バッファ２１２３４は、論理的な構成（図１
参照）においては、等濃度線アウトライン平滑・変倍部
２１０２に含まれ、物理的な構成（図２参照）において
は、ワーク領域２１２３０に含まれる。ステップＳ３０
６の処理を終えると、ステップＳ３０７へ進む。＜濃度平滑処理＞ステップＳ３０７では、濃度平滑部２
１０４あるいは濃度において、多値画像再生部２１０３
で再生された多値画像の濃度を平滑化する。濃度平滑化
２１０４は、例えば、図７の一様重みフィルタ処理部９
１及びフィルタサイズ決定部９２を有し、倍率設定部２
１０６によって設定された変倍倍率に基づいてフィルタ
サイズ決定部９２でフィルタサイズを決定し、一様重み
フィルタ処理部９１において濃度を滑らかに平滑化す
る。なお、倍率設定部２１０６で設定される倍率は直に
濃度平滑部に入力されるのではなく、制御部２１０７を
介してメモリ上に書込まれた値を用いる。

【０１０４】図７は、濃度平滑部２１０４の構成を示す
図である。濃度平滑部２１０４は、一様重みフィルタ処
理部９１と、フィルタサイズ決定部９２とを有する。フ
ィルタサイズ決定部９２は、倍率設定部２１０６で設定
され、制御部２１０７を介して得た変倍倍率に基づいて
フィルタサイズを決定し出力する。一様重みフィルタ処
理部９１は、多値画像再生部２１０３の出力画像と、フ
ィルタサイズ決定部９２から供給されるフィルタサイズ
とに基づいて最終的に濃度平滑処理を行った多値画像を
出力する。一様重みフィルタ処理部９１は、例えば、
「コンピュータ画像処理入門」（田村、総研出版）等に
紹介されている公知の手法を用いたフィルタ処理部であ
り、この手法は、通常雑音除去などに用いられている。

【０１０５】図８は、一様重みフィルタ処理部９１にお
ける処理の概要を示す図である。同図において、画素１
００１はラスタ走査中の多値画像の注目画素を示してお
り、画素１００２は、この注目画素１００１の近傍の２
４画素を含めた２５画素領域（５×５領域）を示してい
る。ここで、注目画素１００１とその近傍の画素の各画
素値に、所定の重みを乗じ、それらの算術平均値をもっ
て注目画素１００１の画素値とする処理をフィルタ処理
という。一様重みフィルタ処理部９１では、その重みが
図示の如く全て“１”として処理する。

【０１０６】フィルタサイズ決定部９２は、一様重みフ
ィルタ処理部９１で用いる倍率設定部２１０６で設定さ
れた変倍倍率Ｓに基づいて決定する。今、主走査方向の
変倍倍率をＶ、副走査方向の変倍倍率をＨとし、またフ
ィルタサイズ（注目画素の近傍領域１００２のサイズ）
を主走査方向ｇ、副走査方向ｈの長方形（または正方
形）としたとき、ｇ及びｈは、ｇ＝ｍｉｎ｛［Ｖ］，ｏｄｄ（［Ｖ＋１］）｝ｈ＝ｍｉｎ｛［Ｈ］，ｏｄｄ（［Ｈ＋１］）｝ … で与えられる。ただし、ｏｄｄ（Ｘ）はＸを下回らない
奇数を返す関数、［・］はガウス記号、ｍｉｎ｛｝
は｛｝内の最小値を返す関数を表す。

【０１０７】以上説明した画像処理技術に拠れば、高品
質の多値変倍画像を得ることができる。

【０１０８】ステップＳ３０７の処理を終えると、ステ
ップＳ３０８へ進む。

【０１０９】ステップＳ３０８では、ステップＳ３０７
で得られた濃度平滑済の変倍処理画像を、多値画像出力
部２１２２もしくは、外部記憶部２１２７へ出力して、
一連の処理を終了する。

【０１１０】外部記憶部２１２７に格納された多値画像
は、多値画像出力部２１２２から出力されたり、あるい
は他の装置から記憶媒体あるいは通信媒体を介して出力
される。

【０１１１】以上のようにして多値画像における各濃度
レベルのアウトラインを平滑化して多値画像を再生する
ことで、平滑化されたアウトラインに不自然な角部が残
らず、より高画質の多値画像が得られる。

【０１１２】また、従来の技術に比べて平滑化のために
参照する辺の組み合わせの場合分けが減少したため、構
成が簡単になり、また処理が高速に行える。（第２の実施の形態）第１の実施の形態において説明し
た第一平滑化の処理で、図１８で示されるルールに適合
する場合（第４のケース）には、以下の様に出力する輪
郭点を定めても良い。

【０１１３】即ち、注目辺の長さ（｜Ｄi｜）が３以上
の場合に、前辺の長さが４以下であれば、前々辺の長さ
（｜Ｄi-2｜）を、前辺の長さ（｜Ｄi-1｜）に定数γ
（γは実数）を乗じて得られる値（γ・｜Ｄi-1｜）で
割った値（｜Ｄi-2｜／（γ・｜Ｄi-1｜））の長さ分だ
け、注目辺の始点を終点側に移動させた点を非角点であ
る輪郭点として出力する。但し、前々辺の長さを、前辺
の長さに定数γを乗じて得られる値で割った値が、注目
辺の長さの半分よりも大きい場合（｜Ｄi-2｜／（γ・
｜Ｄi-1｜）＞｜Ｄi｜／２）には、注目辺の中点を非角
点の輪郭点として出力するものとする。

【０１１４】また、注目辺（｜Ｄi｜）の長さが３以上
で、後辺の長さ（｜Ｄi+1｜）が４以下であれば、後々
辺の長さ（｜Ｄi+2｜）を、後辺の長さ（｜Ｄi+1｜）に
定数γ（γは実数）を乗じて得られる値（γ・｜Ｄi+1
｜）で割った値（｜Ｄi+2｜／（γ・｜Ｄi-1｜））の長
さ分だけ、注目辺の終点を始点側に移動させた点を非角
点である輪郭点として出力する。但し、後々辺の長さ
を、後辺の長さに定数γを乗じて得られる値で割った値
が、注目辺の長さの半分よりも大きい場合（｜Ｄi+2｜
／（γ・｜Ｄi-1｜）＞｜Ｄi｜／２）には、注目辺の中
点を非角点の輪郭点として出力する。この時、既に前辺
と前々辺の条件により（もしくは、後辺と後々辺の条件
により）、既に注目辺の中点が非角点の輪郭点として出
力されている場合には、後辺と後々辺の条件によっても
（もしくは、前辺と前々辺の条件によっても）、注目辺
の中点を非角点の輪郭点として重ねて出力することはし
ないものとする。

【０１１５】以上の手順で、γ＝１．０とすれば、第１
の実施の形態と全く同様となる。γ＞１．０、即ち、例
えばγ＝２．０等にすれば、第１の実施の形態に比して
より粗輪郭からの角の保存性が高まる。反対に、γ＜
１．０、即ち、例えばγ＝０．５等にすれば、第１の実
施の形態に比し、より滑らかな斜線に近づく傾向にな
る。

【０１１６】ここで、例えば、処理対象とする入力画像
が、例えば文字放送の映像の一画面であるような文字や
線画の如き、角を含む場合には、γを１．０未満に設定
し、一方、アニメーションの一コマ等の如き、保存すべ
き角が比較的少ない場合には、γを１．０を超える値に
設定する等の使い分けをしても良い。

【０１１７】この場合は、例えば第１の実施の形態の図
３で示されるステップＳ３０４において、倍率のみなら
ず、γの値を指示するデータをも入力し、図２０で示さ
れるステップＳ３９１０、ステップＳ３９１４、及びス
テップＳ３９１４での処理で、このγのデータを参照し
て、上記に説明した処理を実行するようにしてもよい。
尚、γの値を指示するデータ自体は、図２の操作入力部
２１２５より操作者よりあらかじめ入力されるものとす
る。（第３の実施の形態）第１の実施の形態では、図３のス
テップＳ３０１で多値画像を入力した後に、ステップＳ
３０２で全階調レベル分の２値画像の生成を終えてか
ら、ステップＳ３０３で全階調レベル分の２値画像に対
して、２値画像アウトライン抽出を施している。また、
ステップＳ３０５では、全階調レベル分のアウトライン
ベクトルを平滑・変倍して、ステップＳ３０６ではステ
ップＳ３０６で得られた全階調レベル分のアウトライン
ベクトルから多値画像を再生する様に構成されている。

【０１１８】しかし、本発明は、この構成に限るもので
はない。即ち、２値画像の作成（Ｓ３０２）、２値画像
（Ｓ３０３）、アウトライン平滑・変倍（Ｓ３０５）、
多値画像再生（Ｓ３０６）に関しては、ある階調レベル
の成分のみに対する処理が可能であるので、例えば図２
２に示すように、これらの処理を階調レベル毎に一巡さ
せて、全階調レベル分のループ、即ち、Ｓ３０２’〜Ｓ
３０６’の繰り返しが終了した時点で、濃度平滑（Ｓ３
０７’）と多値画像出力（Ｓ３０８’）の処理を行うよ
うに構成しても良い。ここで、図２において、ＬＥＶＥ
Ｌは処理中の階調レベルを保持する変数で、多値画像の
階調数をＬとする。また、ステップＳ３０２’、ステッ
プＳ３０３’、ステップＳ３０５’、ステップＳ３０
６’は、図３におけるステップＳ３０２、ステップＳ３
０３、ステップＳ３０５、ステップＳ３０６にそれぞれ
対応し、変数ＬＥＶＥＬに保持される階調レベルのみに
対する処理を行なうものである。

【０１１９】また、これらを変形し、例えば、２値画像
の作成までは全階調レベル分作成してしまってから、階
調レベル別のループを開始したり、或いは、アウトライ
ンの平滑・変倍までは階調レベル別のループにより処理
を進め、多値画像の再生処理以降は全階調レベル分を一
括して処理する等の構成にしても良い。

【０１２０】このように階調レベル別のループによって
処理を進める場合には、第１の実施の形態に比して、処
理対象となるデータ量が減少するためワーク領域の所要
量を減らすことが可能となる。

【０１２１】

【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器（例えば
ホストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プ
リンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ
装置など）に適用してもよい。

【０１２２】また、本発明の目的は、実施形態の機能を
実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記
憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステ
ムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰ
Ｕ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し
実行することによっても達成される。

【０１２３】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【０１２４】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【０１２５】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれる。

【０１２６】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれる。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、多
値画像からその濃度レベルごとのアウトラインを抽出し
て平滑化し、変倍することで高画質の変倍画像を得られ
るとともに、従来多値画像の再生時に起りがちであった
各濃度レベルのアウトラインにおける不自然な角を減少
させ、より高画質な出力画像が得られる。

【０１２８】また、より高速な処理が可能である。

【０１２９】また、より容易な構成が可能となる。

【０１３０】また、各濃度レベルにおけるアウトライン
の平滑化の程度を調整することが可能となった。

【０１３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の画像処理装置の論理的な構成例
を示す図である。

【図２】本実施の形態の画像処理装置の物理的な構成例
を示す図である。

【図３】画像処理装置２１００の動作例を示すフローチ
ャートである。

【図４】アウトライン平滑・変倍処理手順のフローチャ
ートである。

【図５】２値画像作成工程２１０２１’における処理の
フローチャートである。

【図６】多値画像再生処理のフローチャートである。

【図７】濃度平滑部２１０４の構成を示す図である。

【図８】一様重みフィルタ処理部９１における処理の概
要を示す図である。

【図９】アウトライン抽出時の走査のしかたを示す図で
ある。

【図１０】注目画素近傍における輪郭辺ベクトルの抽出
状態の一例を示す図である。

【図１１】抽出された粗輪郭ベクトルループの例を示す
図である。

【図１２】抽出された粗輪郭ベクトルループ群のデータ
形式の例を示す図である。

【図１３】アウトライン平滑・変倍部２１０２３の詳し
い構成を示す図である。

【図１４】着目粗輪郭辺ベクトルＤiと、着目粗輪郭辺
ベクトルの前の２本の辺ベクトルＤi-1，Ｄi-2及び、着
目粗輪郭辺ベクトルの後の２本の辺ベクトルＤ1+1，Ｄ1
+2の様子と、着目辺Ｄiに対して定義される第一平滑化
後の輪郭点の様子を示す図である

【図１５】注目辺を含む粗輪郭ループが４本の辺ベクト
ルより構成され、かつ、４本の辺ベクトルの長さが全て
４以下である第１のケースを示す図である。

【図１６】注目辺の長さが３未満の第２のケースを示す
図である。

【図１７】注目辺の長さが５以上で、かつ、注目辺の前
辺の長さも５以上である第３のケースを示す図である。

【図１８】注目辺の長さが３以上の第４のケースを示す
図である。

【図１９】第一平滑化・変倍処理のフローチャートであ
る。

【図２０】第一平滑化・変倍処理において適用される平
滑化ルールの判定手順のフローチャートである。

【図２１】第二平滑化処理の例を示す図である。

【図２２】第３の実施形態における、多値画像における
濃度レベルごとに処理を完結させる手順のフローチャー
トである。

【図２３】従来の技術に関する画像処理装置の構成を示
す図である。

【図２４】図２３における等濃度線アウトライン平滑・
変倍部５０２の詳細な構成を示す図である。

【図２５】注目辺とその前後の高々３つの辺に基づいて
行われる従来の第一平滑化処理の様子を示す図である。

【図２６】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図２７】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図２８】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図２９】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図３０】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図３１】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図３２】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図３３】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図３４】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図３５】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図３６】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図３７】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図３８】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図３９】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【図４０】従来の第一平滑化処理のしかたを示す図であ
る。

【符号の説明】

２１０１多値画像獲得部２１０２等濃度線アウトライン平滑・変倍部２１０２１２値画像作成部２１０２２２値画像アウトライン抽出部２１０２３アウトライン平滑・変倍部２１０３多値画像再生部２１０４濃度平滑部２１０５多値画像出力部２１０６倍率設定部２１０７制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画素から構成される多値画像から、各階
調レベル毎に辺ベクトルを成分とする輪郭ベクトルデー
タを抽出する輪郭ベクトル抽出手段と、抽出された各階調レベル毎の輪郭ベクトルデータを、注
目辺ベクトルと、その前後のそれぞれ高々２つの辺ベク
トルの組み合わせに応じて、注目辺ベクトルに対する輪
郭点を定めて平滑化する平滑手段と、前記平滑手段で得られた各階調レベルのベクトルデータ
に基づいて多値画像を生成する多値画像生成手段とを備
えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記平滑手段は、注目辺ベクトルの長さ
と、それに隣接する辺ベクトルの長さとが、共に少なく
とも３画素分の一定値以上の場合に、注目辺ベクトルの
端点と、注目辺ベクトルに隣接する辺ベクトルとの相対
的な位置関係を保つことを特徴とする請求項１に記載の
画像処理装置。
【請求項３】前記平滑手段は、注目辺ベクトルの前々
辺ベクトルの長さと注目辺ベクトルの直前の辺ベクトル
の長さとの比と、注目辺ベクトルの後々辺ベクトルの長
さと注目辺ベクトルの直後の辺ベクトルの長さとの比と
に応じて、注目辺ベクトルに対する輪郭点を定めて平滑
化することを特徴とする請求項１または２に記載の画像
処理装置。
【請求項４】前記平滑手段は、注目辺ベクトルの前々
辺ベクトルの長さと注目辺ベクトルの直前の辺ベクトル
の長さとの比に所定値で重み付けした値と、注目辺ベク
トルの後々辺ベクトルの長さと注目辺ベクトルの直後の
辺ベクトルの長さとの比に所定値で重み付けした値とに
応じて、注目辺ベクトルに対する輪郭点を定めて平滑化
することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】所望の値を入力する入力手段をさらに備
え、該入力手段により前記所定値を設定することを特徴
とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】前記輪郭ベクトル抽出手段は、水平方向
及び垂直方向の辺ベクトルが交互に連続するベクトルル
ープ群により構成される輪郭ベクトルデータを抽出する
ことを特徴とする前記請求項１乃至５のいずれかに記載
の画像処理装置。
【請求項７】画素から構成される多値画像から、各階
調レベル毎に辺ベクトルを成分とする輪郭ベクトルデー
タを抽出する輪郭ベクトル抽出工程と、抽出された各階調レベル毎の輪郭ベクトルデータを、注
目辺ベクトルと、その前後のそれぞれ高々２つの辺ベク
トルの組み合わせに応じて、注目辺ベクトルに対する輪
郭点を定めて平滑化する平滑工程と、前記平滑工程で得られた各階調レベルのベクトルデータ
に基づいて多値画像を生成する多値画像生成工程とを備
えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】前記平滑工程は、注目辺ベクトルの長さ
と、それに隣接する辺ベクトルの長さとが、共に少なく
とも３画素分の一定値以上の場合に、注目辺ベクトルの
端点と、注目辺ベクトルに隣接する辺ベクトルとの相対
的な位置関係を保つことを特徴とする請求項７に記載の
画像処理方法。
【請求項９】前記平滑工程は、注目辺ベクトルの前々
辺ベクトルの長さと注目辺ベクトルの直前の辺ベクトル
の長さとの比と、注目辺ベクトルの後々辺ベクトルの長
さと注目辺ベクトルの直後の辺ベクトルの長さとの比と
に応じて、注目辺ベクトルに対する輪郭点を定めて平滑
化することを特徴とする請求項７または８に記載の画像
処理方法。
【請求項１０】前記平滑工程は、注目辺ベクトルの前
々辺ベクトルの長さと注目辺ベクトルの直前の辺ベクト
ルの長さとの比に所定値で重み付けした値と、注目辺ベ
クトルの後々辺ベクトルの長さと注目辺ベクトルの直後
の辺ベクトルの長さとの比に所定値で重み付けした値と
に応じて、注目辺ベクトルに対する輪郭点を定めて平滑
化することを特徴とする請求項９に記載の画像処理方
法。
【請求項１１】所望の値を入力する入力工程をさらに
備え、該入力工程により前記所定値を設定することを特
徴とする請求項１０に記載の画像処理方法。
【請求項１２】前記輪郭ベクトル抽出工程は、水平方
向及び垂直方向の辺ベクトルが交互に連続するベクトル
ループ群により構成される輪郭ベクトルデータを抽出す
ることを特徴とする前記請求項７乃至１１のいずれかに
記載の画像処理方法。
【請求項１３】コンピュータで読み出し可能なプログ
ラムを記憶した記憶媒体であって、前記プログラムは、画素から構成される多値画像から、各階調レベル毎に辺
ベクトルを成分とする輪郭ベクトルデータを抽出する輪
郭ベクトル抽出手段と、抽出された各階調レベル毎の輪郭ベクトルデータを、注
目辺ベクトルと、その前後のそれぞれ高々２つの辺ベク
トルの組み合わせに応じて、注目辺ベクトルに対する輪
郭点を定めて平滑化する平滑手段と、前記平滑手段で得られた各階調レベルのベクトルデータ
に基づいて多値画像を生成する多値画像生成手段とを含
むことを特徴とする記憶媒体。
【請求項１４】前記平滑手段は、注目辺ベクトルの長
さと、それに隣接する辺ベクトルの長さとが、共に少な
くとも３画素分の一定値以上の場合に、注目辺ベクトル
の端点と、注目辺ベクトルに隣接する辺ベクトルとの相
対的な位置関係を保つことを特徴とする請求項１３に記
載の記憶媒体。
【請求項１５】前記平滑手段は、注目辺ベクトルの前
々辺ベクトルの長さと注目辺ベクトルの直前の辺ベクト
ルの長さとの比と、注目辺ベクトルの後々辺ベクトルの
長さと注目辺ベクトルの直後の辺ベクトルの長さとの比
とに応じて、注目辺ベクトルに対する輪郭点を定めて平
滑化することを特徴とする請求項１３または１４に記載
の記憶媒体。
【請求項１６】前記平滑手段は、注目辺ベクトルの前
々辺ベクトルの長さと注目辺ベクトルの直前の辺ベクト
ルの長さとの比に所定値で重み付けした値と、注目辺ベ
クトルの後々辺ベクトルの長さと注目辺ベクトルの直後
の辺ベクトルの長さとの比に所定値で重み付けした値と
に応じて、注目辺ベクトルに対する輪郭点を定めて平滑
化することを特徴とする請求項１５に記載の記憶媒体。
【請求項１７】所望の値を入力する入力手段をさらに
備え、該入力手段により前記所定値を設定することを特
徴とする請求項１６に記載の記憶媒体。
【請求項１８】前記輪郭ベクトル抽出手段は、水平方
向及び垂直方向の辺ベクトルが交互に連続するベクトル
ループ群により構成される輪郭ベクトルデータを抽出す
ることを特徴とする前記請求項１５乃至１７のいずれか
に記載の記憶媒体。
【請求項１９】多値画素で構成される多値画像から、
各濃度レベルごとに当該濃度レベル以上の濃度レベルを
有する画素で構成される画像の輪郭を、画素の配置方向
に沿って連続するベクトルの組として抽出し、抽出され
た輪郭における連続する２つのベクトルが共に所定長以
上の場合に、該２つのベクトルの接続点を角部として保
存し、それ以外の場合には前記接続点をベクトル上で移
動して概接続点における角部を平滑化することを特徴と
する画像処理装置。