JPH10336433A - 画像処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像を拡大する際に、色ずれ補正アルゴリズ
ムの適応範囲を越えて色ずれが発生した場合も、色ずれ
部分を目立たせることなく、且つエッジ部分の空間周波
数も損なうことなく高品位に処理できる画像処理方法及
び装置を提供する。 【解決手段】 周辺画素における有彩色か無彩色かに応
じて拡大する画像の注目画素値を変更し、変更された注
目画素値に基づいて画像のエッジレベルを検出し、検出
されたエッジレベルに応じて拡大処理に用いる補間係数
を変更し、変更された補間係数に従って拡大演算を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データの拡大
処理を行う画像処理方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー画像データの拡大処理を行
う画像処理装置の拡大処理では、装置の簡便さから線形
補間を用いた方式が用いられており、特に複写機等では
拡大時においても画像に品位を損なうことなく、処理さ
れることが望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、複写機、或いは、スキャナ等で読み込まれた
カラー原稿は、原稿入力装置において画素毎に原稿を読
み取る精度が完全に一致していないため、所謂、画素ず
れ現象が生じ、この画素ずれの発生したまま従来から行
われているような拡大方法を用いると、画素ずれにより
生じる“色ずれ”がそのまま拡大されてしまい、画像の
品位を損ねている。

【０００４】また、カラー複写機においては、往々にし
てこの色ずれ部分を補正する処理がなされているが、回
路規模の縮小化等の目的から色ずれの補正は完全には達
成されず、色ずれの精度はイメージスキャナの読み取り
精度に依存している。更に、従来の線形補間では、回路
は簡便ではあるが、画像のもつ空間周波数特性を保存し
にくいことから、文字のエッジ部分では特に画像がぼや
けて見え、同じく画像の品位を損ねる原因となってい
る。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、画像を拡大する際に、色ずれ補正アルゴリ
ズムの適応範囲を越えて色ずれが発生した場合も、色ず
れ部分を目立たせることなく、且つエッジ部分の空間周
波数も損なうことなく高品位に処理できる画像処理方法
及び装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、画像データの拡大処理を行う画像処理装
置において、拡大する画像の画素値を変更する画素値変
更手段と、前記画素値変更手段により変更された画素値
に基づいて画像のエッジレベルを検出するエッジレベル
検出手段と、前記エッジレベル検出手段により検出され
たエッジレベルに応じて拡大処理に用いる補間係数を変
更する補間係数変更手段と、前記補間係数変更手段によ
り変更された補間係数に従って拡大演算を行う拡大演算
手段とを備えることを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、画像データを拡大処理す
るための画像処理方法において、拡大する画像の画素値
を変更する画素値変更工程と、前記画素値変更工程によ
り変更された画素値に基づいて画像のエッジレベルを検
出するエッジレベル検出工程と、前記エッジレベル検出
工程により検出されたエッジレベルに応じて拡大処理に
用いる補間係数を変更する補間係数変更工程と、前記補
間係数変更工程により変更された補間係数に従って拡大
演算を行う拡大演算工程とを有することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
に係る実施の形態を詳細に説明する。

【０００９】図１は、本実施形態におけるカラー複写機
の構造を示す断面図である。図示において、１０１はイ
メージスキャナ部であり、原稿を読み取り、その原稿画
像に対してディジタル信号処理を行う部分である。ま
た、１００はプリンタ部であり、イメージスキャナ部１
０１で読み取った原稿画像に対応した画像の形成を行
い、記録用紙上にプリント出力する部分である。以下、
イメージスキャナ部１０１及びプリンタ部１００の詳細
な構成を説明する。

【００１０】まずイメージスキャナ部１０１において、
１０２は原稿圧板、１０３は原稿台ガラス（プラテンガ
ラス）である。原稿１０４はその記録面を図示下方に向
けて載置し、原稿圧板１０２によってその位置を固定す
る。１０５はハロゲンランプであり、この原稿を照射す
る。原稿１０４からの反射光はミラー１０６、１０７に
導かれ、レンズ１０８により収束されてリニアＣＣＤイ
メージセンサ（以下、ＣＣＤ）１１０の受光面上に結像
する。尚、このレンズ１０８には、赤外カットフィルタ
１３１が設けられている。

【００１１】このＣＣＤ１１０は、原稿からの光を赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に分解して読み取
り、詳細は後述する画像処理部へ送出する。また、ＣＣ
Ｄ１１０は、例えばＲＧＢそれぞれ約７５００画素の受
光画素が３ライン並んだものであり、Ａ３サイズの原稿
の短手方向２９７ｍｍを６００ｄｐｉ（ドット／イン
チ）で読み取ることが可能である。また同様に、Ａ３サ
イズの原稿の短手方向２９７ｍｍを４００ｄｐｉで読み
取るためには、ＲＧＢそれぞれ約５０００画素の１次元
イメージセンサであれば良い。

【００１２】尚、ハロゲンランプ１０５、ミラー１０６
が速度ｖで、ミラー１０７がｖ／２で副走査方向（ＣＣ
Ｄ１１０の並びに直交する方向）に機械的に移動するこ
とにより、反射光は一定の距離を経てＣＣＤ１１０に結
像され、読み取られるようになる。

【００１３】１１１は均一な濃度を有する基準白色板で
あり、レンズ１０８によるシェーディングムラやＣＣＤ
センサの各画素毎の感度ムラを補正するための基準濃度
値を提供する。

【００１４】１０９は画像処理部であり、その詳細は更
に後述するが、ＣＣＤセンサ１１０で読み取られた信号
をディジタル信号に変換し、印刷の際のインク色に対応
したマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、
ブラック（ＢＫ）の各色成分画像を形成してプリンタ部
１００へ送出する。また、イメージスキャナ部１０１に
おける１回の原稿スキャン（１回の副走査に相当）につ
き、Ｍ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの内の一つの色成分画像がプリン
タ部１００に送られる。従って、４スキャン、即ち、４
色分の画像信号を順次プリンタ部１００に送出すること
により、１回のプリント処理が完了する。

【００１５】尚、画像処理部１０９内に必要十分なメモ
リがあれば１回の走査読み取り結果をそのメモリに格納
させることで、４回の読み取りを不要にしても良い。

【００１６】このようにして画像処理部１０９より送出
されたＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの画像信号は、プリンタ部１０
０内のレーザドライバ１１２へと送られる。レーザドラ
イバ１１２は、各画素の画像信号に応じてレーザダイオ
ードを発光させることによりレーザ光を出力する。そし
て、レーザ光はポリゴンミラー１１４、ｆ−θレンズ１
１５、ミラー１１６を介して感光ドラム１１７上を走査
する。

【００１７】１１９〜１２２は現像器であり、マゼン
タ、シアン、イエロー、ブラックによりそれぞれ現像を
行う。４個の現像器１１９〜１２２が順次感光ドラム１
１７に当節し、上述したレーザ光照射により形成された
感光ドラム静電潜像に対して、対応する色トナーにより
現像を行う。

【００１８】１２３は転写ドラムであり、用紙カセット
１２４又は１２５より給紙された記録用紙を静電気の作
用で巻きつけ、感光ドラム１１７上で現像されたトナー
像をこの記録用紙上に転写する。４色成分を使用した記
録処理では、この転写ドラム１２３が４回転することで
各色成分のトナーが重畳記録される。そして、最後に剥
離爪で記録紙を転写ドラム１２３から剥離させ、定着ユ
ニット１２６にむけて搬送して定着させ、装置外部へ排
紙させる。

【００１９】以上が本実施形態におけるカラー複写機の
動作概要である。

【００２０】尚、記録紙の裏面又は多重記録を行うべ
く、図示の如く排出口に分岐搬送路が設けられている。
この搬送路を介して再度装置に取り込むことで、裏面へ
の記録及び多重記録等を行うことを可能にしている。

【００２１】図２は、図１に示す画像処理部１０９の機
能を示すブロック図である。図２に示すように、カラー
画像入力部２０１（図１におけるイメージスキャナ部１
０１に対応する）によって読み取られたカラー画像の３
色分解信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の１つであるＧ１信号が文
字／画像判定部１１１に入力され、その画素が文字や細
線などの線画像か、写真や印刷画像などの連続階調画像
であるかが判定され、その判定結果が文字判定信号ＴＩ
として出力される。

【００２２】尚、文字／画像判定部１１１は、例えば３
×３程度（読み取り解像度等で適宜変更しても良い）の
Ｇ成分信号を取り出し、その中の濃度勾配の大きさから
所定の値を越える画素が周囲の数画素に所定の数以上存
在する場合に文字として判定信号を出力するなどの方法
が考えられる。

【００２３】更に、文字判定信号ＴＩは、空間フィルタ
係数記憶部２１２にも供給される。空間フィルタ係数記
憶部２１２は、例えばＲＯＭ等で構成され、注目画素が
文字や線画を示す場合には文字用空間フィルタ係数を、
階調画像を示す場合には階調画像用空間フィルタ係数を
選択する。そして、ここで選択されたフィルタ係数（文
字用空間フィルタ或いは階調画像用空間フィルタの何れ
か）はＫijとして出力される。

【００２４】図３は、本実施形態における文字用及び階
調画像用の空間フィルタ係数Ｋijを示す図である。図３
に示す（Ａ）が文字用空間フィルタ係数であり、同図に
示す（Ｂ）が階調画像用空間フィルタ係数である。

【００２５】ここで、本実施形態における文字用又は階
調画像用の空間フィルタ係数Ｋijについて述べる。従
来、文字用又は階調画像用の空間フィルタの直流成分は
“１”であるのに対し、本実施形態での文字用又は階調
画像用の空間フィルタは、その直流成分を“０”として
いる。即ち、エッジ成分の無い画像平坦部では、従来の
空間フィルタ処理後の出力値は入力画像信号値のまま出
力するのに対し、本実施形態での空間フィルタ処理後の
出力値は“０”となる。

【００２６】一方、カラー画像の３色分解信号Ｒ１，Ｇ
１，Ｂ１の３信号は、第１の色空間変換部２０２に入力
され、明るさを表わす明度信号Ｌ１、及び色味を表わす
色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）に変換される。尚、明度信
号Ｌ１、及び色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）は、測色的に
ＣＩＥ１９７６（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）色空間の３変数Ｌ
＊，ａ＊，ｂ＊やＣＩＥ１９７６（Ｌ＊，ｕ＊，ｖ＊）
色空間の３変数Ｌ＊，ｕ＊，ｖ＊でも良いし、簡易的に
決められた任意の色空間でも良い。式（１）に、３色分
解信号Ｒ，Ｇ，Ｂを明度及び色度信号Ｌ１，Ｃａ１，Ｃ
ｂ１に簡易的に変換する変換式の一例を示す。

【００２７】 Ｌ＝（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／４ Ｃａ＝（Ｒ−Ｇ）／２ …式（１） Ｃｂ＝（Ｒ＋Ｇ−２Ｂ）／４ 第１の色空間変換部２０２によって変換された明度信号
Ｌ１、及び色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）は、遅延部２０
３に入力され、明度信号Ｌ１に対してＮライン分の信号
が記憶され、色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）に対して（Ｎ
／２）ライン分の信号が記憶される。より具体的には、
上述のように５×５画素の空間フィルタ処理を行うと
き、明度信号Ｌ１に対して４ライン分の信号が記憶、遅
延され、色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）に対してその半分
の２ライン分の信号が記憶、遅延される。

【００２８】遅延部２０３によって遅延された明度信号
Ｌ１は、図２には図示してないが、実際には遅延された
４ライン及び現在のラインの計５ライン分のデータとな
ってエッジ強調量抽出部２１３に入力され、前述の文字
／画像判定信号ＴＩによって選択された文字用又は画像
用の空間フィルタ係数Ｋijを用いてエッジ強調量εが抽
出される。尚、この遅延部２０３に続く画像処理部につ
いては、後述する図４を用いて詳細に説明する。

【００２９】次に、エッジ強調量εは、エッジ強調量分
配部２１６に入力され、同時に入力される後述する彩度
量抽出部２１４からの彩度信号Ｓの大きさにより、明度
信号Ｌ１のエッジ強調補正量εｌと色度信号（Ｃａ１，
Ｃｂ１）のエッジ強調補正量εｃに分配される。一方、
遅延部２０３によって遅延された色度信号（Ｃａ１，Ｃ
ｂ１）は、図１では図示してないが、実際には遅延され
た２ライン及び現在のラインの計３ライン分のデータと
なって彩度量抽出部２１４に入力され、色の鮮やかさを
表わす彩度信号Ｓが生成される。ここで、色度信号（Ｃ
ａ１，Ｃｂ１）から彩度信号Ｓの生成方法について簡単
に説明する。色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）が、上述のＣ
ＩＥ１９７６（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）色空間における信号
（ａ＊，ｂ＊）やＣＩＥ１９７６（Ｌ＊，ｕ＊，ｖ＊）
色空間における信号（ｕ＊，ｖ＊）であるとき、彩度信
号Ｓは式（２）によって決められる。尚、記号「＾」は
べき乗を表すものである。

【００３０】 Ｓ＝（Ｃａ１＾2 ＋Ｃｂ１＾2 ）＾0.5 …式（２） 更に、簡易的には、彩度信号Ｓは式（３）によって決め
られても良い。

【００３１】 Ｓ＝ＭＡＸ（Ｃａ１，Ｃｂ１） …式（３） ここで、関数ＭＡＸ（Ａ，Ｂ）は、変数Ａ，Ｂのうち、
大きいほうの値を出力する。また、エッジ強調量分配部
２１６にはエッジ強調量εと彩度信号Ｓの他に後述する
無彩色／有彩色判定部２１５からの判定信号ＫＣも入力
される。無彩色／有彩色判定部２１５は、その画素が白
黒（無彩色）であるかカラー（有彩色）であるかを判定
する。

【００３２】但し、上述のように、彩度信号Ｓは遅延部
２０３によって遅延された３ライン分の色度信号（Ｃａ
１，Ｃｂ１）が彩度量抽出部２１４に入力され、生成さ
れたものであるから無彩色／有彩色判定部２１５への入
力信号は彩度信号Ｓ及びその元信号である色度信号（Ｃ
ａ１，Ｃｂ１）を入力してもよい。（この場合、図２に
示す彩度量抽出部２１４へ引かれた（Ｃａ１，Ｃｂ１）
信号線は、彩度信号Ｓと共に無彩色／有彩色判定部２１
５へと延長される）。

【００３３】次に、図４を用いて図２に示す遅延部２０
３とその周辺部であるエッジ強調量抽出部２１３、彩度
量抽出部２１４、無彩色／有彩色判定部２１５について
詳細に説明する。

【００３４】まず、第１の色空間変換部２０２から出力
された明度信号Ｌ１、及び色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）
は、遅延部２０３のラインメモリ４０１〜４０４に明度
信号Ｌ１の４ライン分の信号が記憶され、ラインメモリ
４０５、４０６に明度信号の中心画素に同期させるため
に、色度信号Ｃａ１の２ライン分の信号が記憶され、同
様にラインメモリ４０５、４０６に色度信号Ｃｂ１の２
ライン分の信号が記憶される。ここで、中心ラインをｊ
ラインとすると、明度に対してはｊ−２、ｊ−１、ｊ、
ｊ＋１ラインが記憶され、現在のラインｊ＋２を含めた
５ライン分の明度信号がエッジ強調量抽出部２１３に入
力される。即ち、図３に示すような空間フィルタ処理の
明度に対しては、ラインメモり４ライン、乗算器２５
個、加算器２４個を必要とする。

【００３５】一方、色度信号Ｃａ１に対しては、遅延部
２０３のラインメモリ４０５，４０６によってｊ，ｊ＋
１ラインが記憶され、現在のラインｊ＋２を含めた３ラ
イン分の色度信号Ｃａ１が彩度量抽出部２１４、無彩色
／有彩色判定部２１５に入力される。色度信号Ｃｂ１に
対しても、同様にして彩度量抽出部２１４、無彩色／有
彩色判定部２１５に入力される。即ち、色度信号Ｃａ
１，Ｃｂ１に対して各々２ライン分のラインメモリ、計
４ライン分のメモリを必要とし、色度信号Ｃａ１，Ｃｂ
１に対しては空間フィルタ処理を行わないので、必要な
乗算器、加算器の数は０個である。

【００３６】更に、本実施形態では、彩度信号Ｓや色判
定信号ＫＣの算出において、上記の式（２）や式（３）
を用いた算出方法をｊ、ｊ＋１、ｊ＋２ラインの３ライ
ン分データを用いて空間的な処理を行うことも考えられ
る。

【００３７】例えば、彩度信号Ｓは３×３サイズの隣接
画素の彩度信号を平均し、その平均値を彩度信号Ｓとし
て代表させることもできる。また同様に、色判定信号Ｋ
Ｃも３×３サイズの隣接画素の判定結果を統計的に処理
し、結果を色判定信号ＫＣとして代表させることもでき
る。

【００３８】ここでは、空間的な処理を行い、彩度信号
Ｓを求め、その彩度信号Ｓによって色判定信号ＫＣを算
出する方法について説明する。いま、彩度信号Ｓが小さ
い時、その画素が白黒（無彩色）であり、彩度信号Ｓが
大きい時、その画素がカラー（有彩色）であることがわ
かる。よって、簡易的には、色判定信号ＫＣは、予め決
められた閾値ρを用いて式（４）によって決められる。

【００３９】 （Ｓ＜ρのとき） ＫＣ＝無彩色 （ρ≦Ｓのとき） ＫＣ＝有彩色 …式（４） 以上の処理により得られた文字判定信号ＴＩ、色判定信
号ＫＣを用いて拡大部２１８（本実施形態においては、
拡大時のみ説明し、縮小時の説明は割愛する）による拡
大処理が行われる。尚、詳細については後述する。

【００４０】以下、エッジ強調量分配部２１６に入力さ
れたエッジ強調量ε、彩度信号Ｓ、色判定信号ＫＣに基
づいてエンジン強調補正量εｌ，εｃを生成するプロセ
スについて説明する。

【００４１】まず、明度信号Ｌ１に対するエッジ強調補
正量εｌについて説明する。基本的に、彩度が低い（無
彩色に近い）ほど明度信号に対するエッジ強調量εの配
分を多くし、無彩色信号画素に対しては全エッジ強調量
εをεｌに割り当てる。一方、予め決められた閾値以上
の彩度を有する画素に対しては明度信号に対するエッジ
補正を行わない。

【００４２】図５は、エッジ強調量配分の明度信号に対
するエッジ強調補正量の生成手順を示すフローチャート
である。また、図６は彩度信号Ｓに基づく全エッジ強調
補正量εに対するエッジ強調補正量εｌの比率γを示す
図である。まず、図５に示すステップＳ５０１におい
て、対象画素に対する色判定信号ＫＣが無彩色を示すか
否かを判定し、色判定信号ＫＣが無彩色を示す場合には
ステップＳ５０２に進み、全エッジ強調量εに対するエ
ッジ強調補正量εｌの比率γをγ＝１とし、続くステッ
プＳ５０６で全エッジ強調量εをεｌに割り当てεｌ＝
εとする。一方、ステップＳ５０１において、色判定信
号ＫＣが有彩色を示す場合にはステップＳ５０３に進
み、彩度信号Ｓを用いて対象画素の鮮やかさを判定す
る。ここで、対象画素が予め決められた閾値ηより彩度
が高い場合にはステップＳ５０４に進み、γ＝０とし、
ステップＳ５０６でεｌ＝０とし、明度信号に対するエ
ッジ補正を行わない。これは、彩度の高い画素に対して
は明るさを保持し、彩度の強度をつけることによるエッ
ジ効果が高いという経験則に基づくものである。

【００４３】また、上述のステップＳ５０３で対象画素
が予め決められた閾値ηより彩度が低く、且つ無彩色と
判定されない程度に彩度を有する場合にはステップＳ５
０５に進み、予め決められた第２の閾値αを用いて式
（５）のように、全エッジ強調量εに対するエッジ強調
補正量εｌの比率γを求め、εｌ＝０とεｌ＝０の間を
連続的に繋いでいく。

【００４４】 εｌ＝（１−（Ｓ−α）／（η−α））ε γ＝（１−（Ｓ−α）／（η−α）） …式（５） 図６は、全エッジ強調量εに対するエッジ強調補正量ε
ｌの比率γを表わす図で、横軸に彩度、縦軸にγを取っ
てある。彩度０から無彩色と判定される彩度値（閾値
α）までは、εｌ＝εとし、γ＝１である。また彩度が
閾値αからηまでは、γ＝（１−（Ｓ−α）／（η−
α））で彩度が高くなるに従い連続的に減少する。そし
て、彩度が閾値ηより高いとき、εｌ＝０とし、γ＝０
である。

【００４５】次に、色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）に対す
るエッジ強調補正量εｃについて説明する。色度信号に
対しては、基本的に明度信号の場合とは逆に、彩度が高
い（鮮やかな色）程、色度信号に対するエッジ強調量ε
ｃの配分を多くし、無彩色信号画素に対してはエッジ補
正を行わず、更には対象画素の色度信号も除去する。こ
れはカラー複写機などにおける画像処理装置の場合、黒
い文字などの複写画像に対して色成分が残ることは視覚
的に非常に画像品位が悪い。よって、このような画素に
対しては色成分をカットし、完全な無彩色信号に色補正
する必要があるからである。

【００４６】図７は、エッジ強調量配分の色度信号に対
するエッジ強調補正量の生成手順を示すフローチャート
である。また、図８は彩度信号Ｓに基づく全エッジ強調
補正量εに対するエッジ強調補正量εｃの比率γを示す
図である。まず、図７に示すステップＳ７０１におい
て、対象画素に対する色判定信号ＫＣが無彩色を示すか
否かを判定し、色判定信号ＫＣが無彩色を示す場合には
ステップＳ７０２に進み、γ＝０とし、ステップＳ７０
８でエッジ強調補正量εｃを０とし、色度に対するエッ
ジ補正を行わない。一方、色判定信号ＫＣが有彩色を示
す場合にはステップＳ７０３に進み、彩度信号Ｓを用い
て対象画素の鮮やかさを判定する。ここで、対象画素が
予め決められた閾値λ２より彩度が高い場合にはステッ
プＳ７０４に進み、γ＝１とし、ステップＳ７０８で全
エッジ強調量εをコンスタントｋで割ったものを１から
引いた値をεｃに割り当てる。

【００４７】また、上述のステップＳ７０３で対象画素
が予め決められた閾値λ２より彩度が低く、且つ無彩色
と判定されない程度に彩度を有する場合にはステップＳ
７０５に進み、予め決められた第２の閾値λ１を用いて
式（６）のように、全エッジ強調量εに対するエッジ強
調補正量εｃの比率γを求め、γ＝０とγ＝１の間を連
続的に繋いでいく。

【００４８】 γ＝（Ｓ−λ１）／（λ２−λ１） …式（６） 更に、色度信号に対するエッジ強調補正量εｃは、式
（７）に従って求められる。

【００４９】 εｃ＝γ（ｌ−ε／ｋ） …式（７） 図８は、上述のγを表わす図で、横軸に彩度、縦軸にγ
を取ってある。彩度が０から無彩色判定される彩度（閾
値λ１）までは、εｃ＝０とし、γ＝０である。彩度が
閾値λ１からλ２までは、γ＝（Ｓ−λ１）／（λ２−
λ１）で彩度が高くなるに従い連続的に増加する。彩度
が閾値λ２より高いとき、εｃ＝（１−ε／ｋ）とし、
γ＝１である。

【００５０】以上のように生成されたエッジ強調補正量
εｌ，εｃは、Ｌ，Ｃａ，Ｃｂ信号と共にエッジ強調部
２０４に入力される。ここで、明度信号Ｌに対してはエ
ッジ強調補正量εｌが加算され、色度信号Ｃａ，Ｃｂに
対してはエッジ強調補正量εｃが乗算される。

【００５１】 Ｌ２＝εｌ＋Ｌ１ Ｃａ２＝εｃ*Ｃａ１ …式（８） Ｃｂ２＝εｃ*Ｃｂ１ 上記の式（８）から分かるように、信号Ｌに対してはエ
ッジ補正量εｌを加算することにより、彩度が高く明度
にエッジ強調したくない画素では（εｌ＝０）、明度は
保存される。一方、信号Ｃａ，Ｃｂに対してはエッジ補
正量εｃを乗算することにより、彩度が低く無彩色と判
断できる画素に対してはεｃ＝０を乗算することで、対
象画素そのものの色度成分も除去される。

【００５２】ここで、色度信号のエッジ強調に対する色
味（色相）の保存性について説明する。図９は、色度信
号（Ｃａ，Ｃｂ）方向を座標軸とする色度座標を示す図
である。尚、説明を簡略化するため、Ｃａ及びＣｂ軸は
ＣＩＥ１９７６（Ｌ，ａ＊，ｂ＊）色空間におけるａ
＊，ｂ＊軸とする。

【００５３】また、ａ＊，ｂ＊軸の交点０は無彩色を表
わし、交点０より離れるほど彩度が高く、ａ＊軸とのな
す角が色味（色相）を表わす。ここで、対象画素が色度
信号Ｃａ１（９０２）、Ｃｂ１（９０３）の時、この色
は色度座標上でベクトル９０１で表される。上記の式
（８）に従い色度信号（Ｃａ１，Ｃｂ１）にエッジ補正
量εｃを乗算し、生成されるエッジ強調後の信号（Ｃａ
２，Ｃｂ２）＝（εｃＣａ１，εｃＣｂ１）は、色度座
標上でベクトル９０４で表されるが、図のようにａ*軸
とのなす角は変わらず、色味の変化はないことを表して
いる。

【００５４】以上のように、エッジ強調された信号Ｌ
２，Ｃａ２，Ｃｂ２がエッジ強調部２０４から出力さ
れ、第２の色空間変換部２０５に入力され、再度ＲＧＢ
信号に逆変換される。

【００５５】以下に示す式（９）は、明度信号Ｌ２及び
色度信号Ｃａ２，Ｃｂ２を３色分解信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ
２に変換する変換式の一例で、上記の式（１）の逆変換
係数である。

【００５６】 Ｒ２＝（４Ｌ＋５Ｃａ＋２Ｃｂ）／４ Ｇ２＝（４Ｌ−３Ｃａ＋２Ｃｂ）／４ …式（９） Ｂ２＝（４Ｌ＋Ｃａ−６Ｃｂ）／４ このようにＲ２，Ｇ２，Ｂ２信号に逆変換された３色分
解信号は、輝度／濃度変換部２０６に入力され、濃度信
号Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１に変換される。尚、ＲＧＢからＣＭ
Ｙ表色系への変換自体は公知であるので、ここでは説明
しない。

【００５７】さて、濃度信号Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１は、続く
色補正部２０７によって黒信号Ｋの生成や、下色除去、
色補正などの色処理がなされ、濃度信号Ｃ１，Ｍ１，Ｙ
１，Ｋ２が出力される。本実施形態においては、色補正
部２０７は、黒文字／色文字／画像判定部２１７からの
ＴＣ信号に従って上述の処理を行う。

【００５８】黒文字／色文字／画像判定部２１７は、上
述した色判定部２１５の判定結果である色判定信号Ｋ
Ｃ、及び文字／画像判定部２１１の判定結果であるＴＩ
信号を入力し、ＴＣ信号を生成するものである。

【００５９】例えば、画像信号に対しては、ハイライト
の色再現性を重視した色補正を行い、色文字や黒文字信
号に対しては、下地色を飛ばしたハイライト再現を除去
した色補正を行うことなどが考えられる。同様に、２値
化部２０８、平滑化／解像度変換部２０９でも文字／画
像判定部２１１の判定結果である判定信号ＴＩを参照し
ながら、それぞれの処理が実行され、カラー画像出力部
２１０でカラー画像が印字記録される。

【００６０】次に、本実施形態における拡大処理につい
て説明する。尚、本実施形態では、一次元のモデルを用
いて説明するが、二次元に拡張してもその本質は変わる
ものではない。

【００６１】図１０は、本実施形態の拡大部２１８の構
成を示すブロック図である。同図において、１００１は
画素値変更手段として機能する画像値変更部であり、文
字／画像判定部２１１からの文字判定信号ＴＩと無彩色
／有彩色判定部２１５からの色判定信号ＫＣに基づいて
画素値を変更する。１００２はエッジレベル検出手段と
して機能するエッジレベル検出部であり、画素値変更部
１００１で変更された画素値の輝度成分からエッジレベ
ルを検出する。１００３は補間係数変更手段として機能
する補間係数変更部であり、エッジレベル検出部１００
２で検出されたエッジレベルに応じて補間係数を変更す
る。１００４は拡大演算手段として機能する拡大演算部
であり、補間係数変更部１００３で変更された補間係数
に従って拡大演算を行う。以下、拡大部２１８の各部に
ついて詳細に説明する。

【００６２】まず、画素値変更部１００１の処理につい
て説明する。図１１は、本実施形態における画素値変更
処理を示すフローチャートである。図１２は、これから
拡大を行う隣り合う画素を示す図であり、横軸に拡大前
の座標と縦軸に各々の位置における輝度レベルＬ１を表
わしている。図１３は、図１２で示した座標における文
字判定信号と無彩色／有彩色判定信号の判定結果を示す
図である。図１３に示す“○”は、文字のエッジ部、有
彩色部を表わしている。

【００６３】図１１に示すステップＳ１１０１におい
て、まず入力される文字ＴＩと無彩色／有彩色判定信号
ＫＣから、注目する２画素の左側の画素に無彩色、且つ
文字のエッジ部（所謂、“黒文字”）がないかを調べ
る。ここで、拡大時に参照される画素はＸi とＸi+1 と
する。よって、注目する２画素の左側の画素とは、Ｘi
で示される。初めに黒文字を参照する画素を左側に限定
しているのは、ラスタ形式で左から画像を処理している
ためである。この処理を右側から処理する場合は初めに
右側の画素について黒文字かどうかを判定すれば良い。
ここで、左側の画素が黒文字と判定された場合はステッ
プＳ１１０２に進み、その右側の画素Ｘi+1が黒文字か
どうかを調べる。このとき、右側の画素が黒文字でない
と判断された場合にはステップＳ１１０３に進み、注目
する２画素の右隣の画素（Ｘi+2 ）が黒文字かどうかを
調べる。このとき、Ｘi+2 が黒文字でないと判断された
場合はステップＳ１１０４に進み、以下の計算式によっ
て求めるものとする。

【００６４】尚、Ｘi+1'は計算後のＸi+1 である。

【００６５】 Ｘi+1'＝（Ｃ１＊Ｘi+1＋Ｃ２＊Ｘi+2）／（Ｃ１＋Ｃ２） …式（１０） 本実施形態では、Ｃ１＝４、Ｃ２＝１２とする。上記の
計算をＬ１，Ｃａ１，Ｃｂ１についてそれぞれ行う。こ
のように、Ｃ２に重みをかけることで、黒文字の付近に
存在する色ずれを防いでいる。ここで、Ｃ１，Ｃ２はＣ
ＰＵ（不図示）によりレジスタ（不図示）に設定され
る。

【００６６】また、ステップＳ１１０１〜Ｓ１１０３で
注目画素の左側の画素Ｘi が黒文字のエッジ部でないと
判断、又は注目画素の右隣の画素Ｘi+1 が黒文字のエッ
ジ部、或いはＸi+2 画素が黒文字と判断された場合には
ステップＳ１１０５に進み、注目画素Ｘi+1 の画素値を
そのまま使用して以後の計算に利用する。

【００６７】次に、エッジレベル検出部１００２につい
て説明する。図１４は、本実施形態におけるエッジレベ
ル検出処理を示すフローチャートである。まず、ステッ
プＳ１４０１において、画素値変更部１００１から入力
されたＸi+1'とＸi との輝度成分（計算後の１）の差分
の絶対値：Ｄi＝｜Ｌ１（Ｘi）−Ｌ１（Ｘi+1'）｜を求
める。ここで、Ｌ１（Ｘｎ）は位置Ｘｎにおける輝度レ
ベルを表わす。

【００６８】次に、ステップＳ１４０２では、得られた
差分の絶対値Ｄi を以下のしきい値に従って２つのレベ
ルに分ける。

【００６９】 レベル１：０≦Ｄi＜Ｔｈｒｅ１ …式（１１） レベル２：Ｔｈｒｅ１≦Ｄi …式（１２） 尚、Ｔｈｒｅ１はしきい値である。

【００７０】この判定結果から差分の絶対値：Ｄi が式
（１１）の条件を満たした場合にはステップＳ１４０３
に進み、エッジレベルを「レベル１」とし、また式（１
２）の条件を満たした場合にはステップＳ１３０４に進
み、「レベル２」と判定してこのエッジレベル検出処理
を終了する。

【００７１】但し、エッジレベルは２レベルに限るもの
ではない。また、ここで使用されるしきい値は、先のＣ
１，Ｃ２と同様にＣＰＵによりレジスタ等に設定されて
計算に利用される。

【００７２】このようにエッジレベルが決定されると、
補間係数変更部１００３にてエッジレベルに応じて補間
係数を決定する。この補間係数変更部１００３へ伝達さ
れるビット数は、前段のエッジレベル検出部１００２で
決定されたレベル数に依存する。即ち、上述の例であれ
ば１ビットであり、３レベルに分けた場合は２ビットと
なる。

【００７３】次に、補間係数変更部１００３の処理につ
いて説明する。ここでは、いわゆる定型拡大である１４
１％と３００％の拡大を例に説明する。

【００７４】まず、従来の線形補間法について説明す
る。従来の線形拡大は、拡大の１区間を、例えば８１９
２として次式（１３）に従って補間係数：αを決めてい
る。

【００７５】 Ｍ（％）＝８１９２／α＊１００ …式（１３） ここで、拡大率Ｍが１４１％であるとすると、補間係数
αは５８０９となる。また、補間の精度を１６ビットに
すると、αは１１となる。補間値Ｙ１は、Ｌ１（Ｘi
），Ｌ１（Ｘi+1'）を用いて、 Ｙ１＝（(１６−α)／１６）＊Ｌ１(Ｘi)＋（α／１
６）＊Ｌ１(Ｘi+1') として求まる。よって、最初の補間値はこの例の場合、
Ｌ１（Ｘi ）＝２００、Ｌ１（Ｘi+1'）＝１２８なの
で、補間値は１５０となる。

【００７６】以後、補間係数は式（１３）から求められ
た値（この例では５８０９）を随時加算し、１６ビット
精度に換算して補間演算が実行され、加算値が一区間の
値である８１９２を超えた場合、補間に参照する値を一
つずつずらす。以降、同様なルールに従って補間演算が
実行される。

【００７７】以上の従来例を踏まえ、補間係数変更部１
００３について説明する。図１５は、本実施形態におけ
る補間処理を示すフローチャートである。まず、ステッ
プＳ１５０１において、注目する２点間を補間する補間
点数を調べる。この補間点数を調べる方法として、例え
ば補間係数αを加算していき、８１９２を超えるまでの
加算値により補間点数を求める方法が考えられるが、他
の方法により求めてもよい。拡大率が１４１％の場合は
初めは１点、３００％の場合は拡大後の位相が拡大前と
同じなので常に、補間点は２点となる。当然ながら、拡
大率により２点間を補間する補間点数の数は補間する位
置により異なる。

【００７８】このとき、上述のエッジレベル検出部１０
０２においてエッジレベル（２００−１２８＝７２）が
図１６に示すように、レベル１〜２のうち、レベル２と
判定されたとする。

【００７９】図１６は、エッジレベルに対するしきい値
及び補間変更比を示す図である。同図において、１６０
１はエッジのレベル、１６０２はレベルを判定するしき
い値である。そして、１６０３はエッジレベルに応じた
補間係数に乗算する補間変更比であり、左が補間変更比
α１、右が補間変更比α２である。

【００８０】本実施形態においては、レベル２が選択さ
れ、補間変更比として１：０．５が選択され、補間率α
を求める（ステップＳ１５０２）。本実施形態の場合、
α：５８０９／１２＝１１（四捨五入）である。そし
て、ステップＳ１４０３では、補間点数に応じてそれぞ
れの処理に分岐する。１４１％の場合、位相により補間
点が存在する場合とない場合があるが、ここでは１つだ
け補間点が存在した場合を説明する。この場合、ステッ
プＳ１５０３でＡの条件に適合し、ステップＳ１５０４
に進み、Ａの条件から第一候補変換比を補間係数に用い
ることから、補間係数α：１１＊０．５＝６（四捨五
入）となり、新たな補間係数として計算され、拡大演算
部１００４の入力値としてＹ１の計算式に従って求ま
る。

【００８１】次に、３００％拡大の場合を例に説明す
る。信号が拡大部２１８に入力され、画素値変更部１０
０１、エッジレベル検出部１００２までの処理の流れ
は、上述の１４１％と同様である。

【００８２】さて、３００％時には補間される点は２点
となる（ステップＳ１５０１）ため、補間係数変換部１
００３では次のようにして新たな補間係数を決定する。
補間点数は２点であることから、補間率をそれぞれα
１，α２とし、各々の補間率を求めると（ステップＳ１
５０２）、α１＝５、α２＝１１となる。次に、エッジ
レベルに応じてこの補間係数を変更する。このとき、補
間する点数は先の１４１％のときとは異なり、２点であ
る。よって、この場合は、ステップＳ１５０３におい
て、Ｂが選択され、左側の補間係数α１には補間変更比
１の０．５が割り当てられ、右側の補間係数α２には補
間変更比の１．５が割り当てられ、それぞれ計算すると
α１＝３、α２＝１６．５となる。ここで、補間時のリ
ンギングを防ぐために計算後の補間比を０以上１６以下
にクリップする。

【００８３】以上のように計算が行われ、変更された補
間比が以後の拡大演算部１００４で式（１３）に従って
拡大画像が求められる。尚、本実施形態では、拡大部２
１８の説明において、画素の位相を合わせるための遅延
部の説明は割愛している。

【００８４】一般に、複写機の拡大処理は、副走査方向
はスキャナの読み取り速度を可変にしてアナログ変倍
し、主走査のみディジタル変倍を実施している。本実施
形態では、この系に基づいて説明したものである。

【００８５】しかしながら、複写機の構成を変え、例え
ば副走査方向に拡大用に数ライン遅延バッファを持ち、
且つスキャナとプリンタ間でのタイミング調整の回路を
持つことにより、本発明は二次元画像の場合にも適応で
きる。この場合はエッジ強調部２０４の後段に拡大部を
おいて画像処理することが可能となる。

【００８６】尚、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。

【００８７】また、本発明の目的は前述した実施形態の
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、システム或いは装置に供給し、そのシ
ステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ若しくは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、達成されることは言うまでも
ない。

【００８８】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。

【００８９】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えばフロッピーディスク，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。

【００９０】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又は全部
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ことは言うまでもない。

【００９１】更に、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又は全部を行い、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
含まれることは言うまでもない。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像を拡大する際に、色ずれ補正アルゴリズムの適応範
囲を越えて色ずれが発生した場合も、色ずれ部分を目立
たせることなく、且つエッジ部分の空間周波数も損なう
ことなく高品位に処理することが可能となる。

【００９３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態におけるカラー複写機の構造を示す
断面図である。

【図２】図１に示す画像処理部１０９の機能を示すブロ
ック図である。

【図３】本実施形態における文字用及び階調画像用の空
間フィルタ係数Ｋijを示す図である。

【図４】図２に示す遅延部２０３とその周辺部の構成を
示す図である。

【図５】エッジ強調量配分の明度信号に対するエッジ強
調補正量の生成手順を示すフローチャートである。

【図６】彩度信号Ｓに基づく全エッジ強調補正量εに対
するエッジ強調補正量εｌの比率γを示す図である。

【図７】エッジ強調量配分の色度信号に対するエッジ強
調補正量の生成手順を示すフローチャートである。

【図８】彩度信号Ｓに基づく全エッジ強調補正量εに対
するエッジ強調補正量εｃの比率γを示す図である。

【図９】色度信号（Ｃａ，Ｃｂ）方向を座標軸とする色
度座標を示す図である。

【図１０】本実施形態の拡大部２１８の構成を示すブロ
ック図である。

【図１１】本実施形態における画素値変更処理を示すフ
ローチャートである。

【図１２】これから拡大を行う隣り合う画素を示す模式
図である。

【図１３】図１２に示す座標における文字判定信号と無
彩色／有彩色判定信号の判定結果を示す図である。

【図１４】本実施形態におけるエッジレベル検出処理を
示すフローチャートである。

【図１５】本実施形態における補間処理を示すフローチ
ャートである。

【図１６】エッジレベルに対するしきい値及び補間変更
比を示す図である。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データの拡大処理を行う画像処理装
   置において、 拡大する画像の画素値を変更する画素値変更手段と、 前記画素値変更手段により変更された画素値に基づいて
   画像のエッジレベルを検出するエッジレベル検出手段
   と、 前記エッジレベル検出手段により検出されたエッジレベ
   ルに応じて拡大処理に用いる補間係数を変更する補間係
   数変更手段と、 前記補間係数変更手段により変更された補間係数に従っ
   て拡大演算を行う拡大演算手段とを備えることを特徴と
   する画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記画素値変更手段は、周辺画素におけ
   る有彩色か無彩色かの判定に基づき、注目画素の画素値
   を変更することを特徴とする請求項１記載の画像処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記エッチレベル検出手段は、注目画素
   と隣接する画素との輝度成分の差分の絶対値を所定のし
   きい値と比較することにより検出することを特徴とする
   請求項１記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記補間係数変更手段は、拡大処理に用
   いる補間点数の位置と数に応じて補間係数の比率を変え
   て変更することを特徴とする請求項１記載の画像処理装
   置。
5. 【請求項５】 画像データを拡大処理するための画像処
   理方法において、 拡大する画像の画素値を変更する画素値変更工程と、 前記画素値変更工程により変更された画素値に基づいて
   画像のエッジレベルを検出するエッジレベル検出工程
   と、 前記エッジレベル検出工程により検出されたエッジレベ
   ルに応じて拡大処理に用いる補間係数を変更する補間係
   数変更工程と、 前記補間係数変更工程により変更された補間係数に従っ
   て拡大演算を行う拡大演算工程とを有することを特徴と
   する画像処理方法。
6. 【請求項６】 前記画素値変更工程は、周辺画素におけ
   る有彩色か無彩色かの判定に基づき、注目画素の画素値
   を変更することを特徴とする請求項５記載の画像処理方
   法。
7. 【請求項７】 前記エッチレベル検出工程は、注目画素
   と隣接する画素との輝度成分の差分の絶対値を所定のし
   きい値と比較することにより検出することを特徴とする
   請求項５記載の画像処理方法。
8. 【請求項８】 前記補間係数変更工程は、拡大処理に用
   いる補間点数の位置と数に応じて補間係数の比率を変え
   て変更することを特徴とする請求項５記載の画像処理方
   法。
9. 【請求項９】 画像データを拡大処理するためのプログ
   ラムコードが格納されたコンピュータ可読媒体におい
   て、 拡大する画像の画素値を変更する画素値変更工程のコー
   ドと、 変更された画素値に基づいて画像のエッジレベルを検出
   するエッジレベル検出工程のコードと、 検出されたエッジレベルに応じて拡大処理に用いる補間
   係数を変更する補間係数変更工程のコードと、 変更された補間係数に従って拡大演算を行う拡大演算工
   程のコードとを有することを特徴とするコンピュータ可
   読媒体。