JPH1098619A

JPH1098619A - 連続トーンイメージのエッジ位置を小さく変化させる方法

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Publication number: JPH1098619A
Application number: JP9173089A
Authority: JP
Inventors: Steven J Harrington; ジェイハーリントンスティーヴン; R Victor Klassen; ヴィクタークラーセンアール
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 1998-04-14
Also published as: EP0814431B1; DE69715106D1; US5701365A; EP0814431A3; DE69715106T2; EP0814431A2

Abstract

(57)【要約】【課題】並行移動したオブジェクトのエッジのエイリ
アスを除去する。【解決手段】本発明は、低解像度のグレーイメージ表
現から得た高解像度のエッジ情報を使用して、マスク値
とシェード値によって定義される前景オブジェクトをシ
ェード値によって定義される背景イメージに結合する。
高解像度のグレーモデル内のオブジェクトのエッジ画素
を処理することによって、エッジ画素によって表された
エッジの特徴を周囲のグレー要素を参照して近似するこ
とができる。エッジの移動は、高解像度のグレーモデル
内のマスク値を変化させることによって近似することが
できる。このマスク値の変化によって生じた画素の全グ
レーレベルの変化は、低解像度のエッジにおいて、エッ
ジが小さく移動した印象を引き起こす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、グレーマスキング手法
を用いて、並行移動したオブジェクトのエッジをアンチ
エイリアス(antialiasing)処理する方法に関し、前景イ
メージと背景イメージとを結合するのに使用できる方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタやディスプレイの中には、黒色
または非黒色だけを印刷する通常のプリンタと比べる
と、多くのグレーレベルを再現できるものがある。その
ようなグレーレベル・プリンタとしては、染料拡散装
置、直接静電印刷装置、一定グレー印刷インクジェット
装置を使用するプリンタや、例えば米国特許出願第０８
／１４５，００９号（発明の名称“Interlace Formatti
ng in a Hyperacuity Printer ”）に記載されているハ
イパーアキュイティ・プリンタがある。また、連続トー
ン入力を受け取るプリンタは、たとえその後の入力をハ
ーフトーン化しても、もしハーフトーン化がイメージの
入力解像度より高い解像度で生じれば、連続トーンとみ
なされる。そのようなプリンタは、たとえば白と黒を印
刷するように動作する２値プリンタと比べると、連続ト
ーンイメージを直接に再現するように動作し、そして通
常の距離で見たときグレーに見える画像を生成するため
ハーフトーン化された入力が必要である。グレー・プリ
ンタは、更に、適当なマーキング材料と、異なるマーキ
ング材料のセパレーションを重ね合わすことができる装
置を備えている場合には、連続トーンの多色画像を再現
することができる。ここでは、グレー・プリンタを、２
以上のグレーレベル（なるべくなら、１６〜２５６のグ
レーレベル）を印刷する種類のプリンタと呼ぶ。

【０００３】ラスタイメージを作るプロセスは、入力と
して、既存の背景イメージ（概念的には、少なくともそ
れぞれが現在の背景カラーを含む画素の配列すなわちイ
メージ信号と見なすことができる）の上に順次描かれる
一連の入力プリミティブ（文字、多角形、および走査し
た画像などをいう）を受け取る。背景イメージは始めは
空白であるが、一連のすべての入力プリミティブが描か
れると、所望のラスターイメージとなる。ラスタイメー
ジは、そのあと表示することもできるし、ラスタ出力プ
リンタへ送信することもできる。入力プリミティブはそ
れぞれカラーと形状が対応づけられている。プリミティ
ブを記述する１つの方法は、形状をマスクすなわちステ
ンシルとみなし、カラーをマスクを通して付着されるイ
ンクとみなすことである。マスクは、通常、不透明（不
透過性）を表す０値と、透明（透過性）を表す１値によ
って、ディジタル的に表現される。入力プリミティブ
（前景イメージ）は背景イメージに結合されるので、マ
スク値が１である各画素について、背景イメージ内の対
応する画素はインク（前景カラー）の値で置き換えられ
る値をもつ。

【０００４】ほとんどすべてのディジタル印刷法では、
図形オブジェクトの形状やテキストは２値マスクによっ
て書き取られる。オブジェクトを構成する各画素はその
オブジェクトの一部であるか、そうでないかのどちらか
である。従って、印刷装置の高速走査又は低速走査処理
方向と厳密に一直線に並んでいないエッジの表現は、図
１に示すように、画素境界上のエッジを近似する試みを
反映して、鋭い、ぎざぎざの、又はのこぎり歯状のエッ
ジ（エイリアス・エッジ）に特徴がある。たとえば、そ
のような線がどのように生成されるかを論じている Fol
ey et al, Computer Graphics Principles and Practic
e, pp. 72-91 (1990) を参照されたい。この構造の望ま
しい特徴の１つは、２つのオブジェクトを並べて置いた
ときエッジを突き合わせることができるので、複雑なイ
メージを構成することが可能なことである。しかし、エ
イリアスのあるエッジは見た目に美しくないし、また画
質を損ねることが多い。従って、エイリアシングとは、
（サンプルした）画像の低周波数成分が入ってくること
をいい、これは、理想的な（サンプルしない）画像の中
に存在しないが、サンプリングレートの人工物として実
際の画像の中に現れるてくる。理想的な画像内のサンプ
リングレートの約１／２より高い周波数は、サンプリン
グレートより低い周波数と同様に、ぎざぎざに見える。

【０００５】この問題を解決する１つの方法は、ぎざぎ
ざのエッジがより微細になり、見た目にいっそうよく調
和するように、解像度を高めることである。しかし、解
像度を高めることは、どんな複製装置においてもコスト
が高くなる。

【０００６】ＣＲＴディスプレイ上のエイリアシング問
題を軽減する、グラフィックアート分野において周知の
もう１つの方法は、「アンチエイリアシング(antialias
ing)処理」と呼ばれている。アンチエイリアシング処理
は、画像内に現れるより高い周波数を除去する、すなわ
ちより高い周波数を理想的な画像と調和しそうな場合に
限定しようと試みる。この方法は、図２に示すように、
オブジェクトのエッジにグレー画素を置いて、前景と背
景間の遷移をぼかす必要がある。一般に、各エッジ画素
に、前景レベルと背景レベルの加重平均であるグレー値
が与えられ、重みはエッジ画素を通過する理想化された
オブジェクトのエッジの場所によって決まる。たとえ
ば、“The Aliasing Problem in Computer-Generated S
haded Images”,Comm, ACM, Vol. 20, No. 11, Nov. 19
77, by F. Crow, pp. 799-805; “A New Simple and E
fficient Antialiasing with Subpixel Masks ”, Comp
uterGraphics, Vol. 25, No. 4, July 1991, by A. Sch
illing; WO91/14995 A1 toWells et al., entitled
“Method and Apparatus for Rendering Anti-Aliased
Polygons”; を参照されたい。ほかに、米国特許第５，
３３３，２４９号（発明の名称“Method for Phase Ali
gned Nth Bitting for Graphics Applications”を注目
されたい。

【０００７】インク／マスクモデルにアンチエイリアシ
ング処理を適用すれば、マスクはもはや２値でない。マ
スクによる画素の部分カバーレイジを表現するため、エ
ッジに沿って０と１の間の値が使用される。一般に、新
しいプリミティブは背景イメージに描かれるので、イン
ク値と背景値の加重平均が新しい背景値として使用され
る。詳しく述べると、マスク値にインク値が乗算され、
そして、（１−マスク値）の値に背景値が乗算され、こ
れらの合計が新しい背景値になる。例えば、オブジェク
トの内部では、マスク値が１であるから、それ自身にイ
ンクカラーが使用されるのに対し、オブジェクトの外部
では、マスク値が０であるから、背景は変化しない。エ
ッジ上の画素について、マスクが画素の半分を取り扱う
場合は、画素と背景に同等に重みが付けられる。この手
法は、この分野ではアルファ・ブレンド処理（alpha-bl
ending：ここで、アルファは、不透明度すなわちマスク
値である）として知られている。たとえば、国際公開公
報 WO91/14995 A1 to Wells et al. および“Composit
ing Digital Images”, Porter et al., SIGGRRAPH'84
, Comtuter Graphics, Vol. 18, No. 3, July 1984, p
p. 253-259 を参照されたい。

【０００８】この手法は、さらに、図３（Ａ）および
（Ｂ）に示すように、テキストに適用して、その品質を
改善することができる。しかし、アンチエイリアス処理
された（すなわちエイリアスが除去された）文字は表示
装置のグリッド上に置くことができるだけである。典型
的なＣＲＴの場合、これは、文字の配置を１／７２″に
量子化することを意味する。この結果、不均一な間隔を
おいて現れる文字が生じる（ワード内の文字対の中には
近すぎるものもあるし、離れすぎるものもある）。任意
の位置（すなわち、ディスプレイのグリッドよりかなり
微細な間隔）に文字のアンチエイリアス処理された事例
を構成することは可能であるが、これには、すべての位
置についてその文字の個別バージョンが必要である。そ
れは各所望の位置ごとのコピーを記憶することを意味
し、特に精密な位置付けが必要であれば、非常に多くの
メモリが必要になるであろう。代案として、広く知られ
たラスタ変換の一般的な手法を使用することもできる
が、これは文字を不必要にぼかす結果になる。

【０００９】ここで使用するとき「並行移動させる(tra
nlate)」および「並行移動(translation) 」は空間的位
置付けすなわち移動を指す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アンチエイ
リアスされたマスクを並行移動させる、すなわち変形さ
せる方法を目指している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１の態様と
して、低解像度のグレーイメージ表現から得た高解像度
のエッジ情報を用いて、マスク値とシェード値によって
定義される前景オブジェクトを結合する改良された方法
を提供する。高解像度のグレーモデル内のオブジェクト
のエッジ画素を処理することにより、エッジ画素で表さ
れるエッジの特性を周囲のグレー要素との関係によって
近似することができる。エッジの移動は高解像度のグレ
ーモデル内のマスク値を変化させることによって近似す
ることができる。マスク値の変化から生じる画素の全グ
レーレベルの変化は、低解像度のエッジにおいて、エッ
ジが移動した印象を引き起こす。

【００１２】本発明は、第２の態様として、既存イメー
ジＡと、イメージＡに加える文字に関するグレーマスク
Ｍと、その文字に関するシェード値および場所とを結合
するための改良された方法を提供する。本方法は、１）
グレーマスクＭをビットマップｍへ拡張すること、２）
ｍをイメージＡに対し或る数のサブ画素（小画素）分だ
け並行移動させること、３）ｍの並行移動によって重な
ったイメージＡ内の画素を見つけ出すこと、４）イメー
ジＡ内で見つけ出したそれらの画素をバイトマップＢへ
拡張すること、５）ｍ内の画素に対応する拡張した画素
のすべてのサブ画素を現在シェード値で置き換えるこ
と、および６）Ｂ内のそれらの画素をフィルタし、フィ
ルタした画素をＡへ戻すこと、の諸ステップから成って
いる。グレーマスクＭは、全部を一度にまたは各画素が
必要なときに、ビットマップｍへ拡張することができ
る。

【００１３】代案として、上記方法は、１）グレーマス
クＭをビットマップｍへ拡張すること、２）ｍをイメー
ジＡに対し或る数のサブ画素だけ並行移動させること、
３）グレーマスクを平均し、並行移動した場所に新しい
マスクを生成すること、４）ｍの並行移動によって重な
ったイメージＡ内の画素を見つけ出すこと、５）拡張し
た値の集合をアルファ・ブレンド処理して、新しいアン
チエイリアス処理されたマスクを決定するという形を取
ることができる。

【００１４】本発明は、第３の態様として、改良された
エッジの視覚的表現を得るため、アンチエイリアス処理
されたマスクを処理する方法を提供する。本方法は、
ａ）マスク内の問題の画素および複数の隣接画素につい
て、アンチエイリアス処理されたエッジと共にマスク値
を受け取ること、ｂ）問題の画素を所定の数のサブ画素
に細分すること、ｃ）問題の画素に関するマスクデータ
から透過性にすべき相当な数ｐのサブ画素を決定するこ
と、ｄ）問題の画素のマスク値、少なくとも１個の隣接
画素のマスク値、および問題の画素と少なくとも１個の
隣接画素内のサブ画素との相対的位置の関数として、各
サブ画素について透過性値を決定すること、ｅ）決定し
た透過性値を大きさによって分類し、ｐ個の最大の大き
さをもつサブ画素を透過性であると識別すること、ｆ）
問題の画素を構成するサブ画素間のオブジェクト境界を
定義するマスクを再位置合せすること、およびｇ）すべ
てのサブ画素のマスク値を平均し、画素のアンチエイリ
アス処理された値を得ること、の諸ステップから成って
いる。

【００１５】本発明は、アンチエイリアス処理されたエ
ッジの問題に対する解決法を提供する。エッジにおける
グレーのグラデーションは、通常の観察状態でエッジの
見かけの位置を変化させる。エッジにおいて画素のグレ
ーレベルを注意深く選択することによって、エッジの見
かけの位置が動かされる。従って、本発明は、アンチエ
イリアス処理のため既に行われた「ぼかし」をさらに
「ぼかす」ことなく、アンチエイリアス処理されたエッ
ジをサブ画素の大きさだけシフトすなわち並行移動させ
る方法を提供する。文字処理の場合は、各文字の１つの
事例を格納しておいて、より正確な位置付けが必要なと
きシフトすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して説明するが、
図面は本発明の実施例を例示するものであって、発明を
限定するものではない。図４〜図７に、本発明の原理を
示す。本発明に従って、新しいオブジェクトによってカ
バーされる画素領域の推定値と各背景シェードが結合さ
れ、各画素の現在値が得られる。これは、現在画素とそ
の８つの直接隣接画素を、その画素内のイメージの挙動
に関するモデルとみなすことによって行われる。図４
に、画素Ｘとその直接隣接画素Ａ〜Ｈを示す。直接隣接
画素に関して本発明を説明するが、本発明の拡張は、よ
り多いまたはより少ない数の隣接画素を使用することが
できる。用語「画素」は、イメージ内の特定の位置に対
応づけられた、白と黒の間のシェードをもつイメージ信
号を指す。従って、画素はインテンシティ（すなわち濃
度）と位置によって定義される。ここで使用するとき用
語「グレー」は、特別にそうと識別しない限り色を指さ
ない。逆に、用語「グレー」はイメージ信号が使用され
ているすべてのセパレーションの色に関係なく、最大値
と最小値の間で連続的に変化するイメージ信号を指す。
ここで使用するとき用語「イメージ」は、文書スキャ
ナ、電子カメラ、または同種の装置で原文書を走査する
ことによって得た、あるいはコンピュータグラフィック
生成プログラムに従って動作したコンピュータによって
得たイメージ信号、あるいはオリジナル・ソースと関係
なくメモリから得たイメージ信号の順序付き集合であ
る。

【００１７】ここで使用するとき「前景（フォアグラン
ド）」は、最終イメージを構成するときイメージに加え
る新しいオブジェクトを指す。「背景（バックグラン
ド）」は、新しい前景オブジェクトを加える前の時点に
おける既存イメージの状態を指す。背景は、問題の現在
オブジェクトの前にイメージに加えられたオブジェクト
を含むことがある。ここで使用されるとき「シェード」
は、オブジェクト、たとえば背景内のオブジェクトに関
する問題の前景オブジェクトの色またはインテンシティ
（濃度）を指す。ここで使用するとき「マスク」はオブ
ジェクトの形状の記述を指す。オブジェクトを記述する
には、その形状とその色（すなわち、そのマスクとシェ
ード）の両方を指示しなければならない。イメージにオ
ブジェクトを加えるプロセスは、ステンシルを通して背
景イメージにインクを塗ることと考えることができる。
ステンシルは形状を与え、かつマスクの役目を果たす。
インクはシエードを与える。形状を定義するステンシル
はインクの通過を許す開いた領域と、インクの通過を阻
止する他の領域を有する。この類推により、前景シェー
ドが背景に取って代わることができる領域は透過性であ
ると呼ばれる。背景が残っている領域は非透過性のマス
クの領域と一致する。

【００１８】受け取るイメージ情報は相当な数のフォー
マットであってもよい。ＰＤＬ記述によって受け取るイ
メージの種類の場合、イメージは解像度に関係のない言
葉で記述されており、従ってイメージを分解して、任意
のまたは役に立つ解像度のイメージにすることができ
る。イメージは、与えられたプリンタにおいてそのプリ
ンタの解像度で描写する準備が完了した状態で受け取る
ことができる。結合されるイメージ要素も同様に多様な
解像度で受け取ることができるが、必要に応じて標準の
解像度へ変換する必要がある。

【００１９】最初にＰＤＬで記述されたイメージについ
て検討する。イメージは最初にビットマップに分解され
るので、シェードと背景を融合（プレンド）するため、
前景オブジェクトはオブジェクトを構成する各画素でシ
ェード値ｉとマスク値Ｍを有しているであろう。マスク
値は、オブジェクトによってどれだけ多くのの画素がカ
バーされるかを表す。イメージ内の一定の場所では、融
合が起こらず、画素の値がオブジェクトのシェードまた
は背景のシェードのどちらかであることは間違いないで
あろう。しかし、他の場所では、マスク値はオブジェク
トまたは背景による画素の部分的カバーを表す。問題
は、画素のマスク値と隣接画素のマスク値から画素境界
線の中のオブジェクトの形状を推定することである。画
素の中のオブジェクトの形状は、画素の中の領域すなわ
ちサブ画素（小画素）のより高いすなわち超高解像度の
グリッドについて定義される。

【００２０】次に図５について説明する。画素ＸはＳ個
の部分領域すなわちサブ画素（小画素）に分割される。
ある実施例では、計算に便利なサブ画素の数としてＳ＝
２５を選択した。勿論、２５より小さい数または大きい
数（１より大きい）であってもよい。より少数のサブ画
素は画素領域の上のマスクの変化を正確に描写すること
ができないし、またより多数のサブ画素は処理時間が増
すであろう。便宜上、サブ画素は同一サイズの領域と一
致しているとして示したが、必ずしもそうでなくてもよ
い。

【００２１】決定することは、どのサブ画素を透過性に
すべきか、またどのサブ画素を不透明にすべきかであ
る。鋭いエッジはマスクによって表現されるという仮定
のもとで、サブ画素は完全に不透明にするか、あるいは
完全に透過性にするかのどちらかである。ほんの少し透
過性のサブ画素はこの画素のマスクの値Ｍと一致しなけ
ればならない。別の言い方をすれば、可能な表示レベル
または印刷レベルの数Ｎが２５６（０を含む）に等しい
８ビットシステムにおいて、もしマスク値Ｍが次式で与
えられ、０≦Ｍ≦２５５サブ画素の数がＳであれば、透過性のサブ画素の数ｐは
次式で与えられる。ｐ＝ＭＳ／Ｎ

【００２２】各サブ画素の部分的透過性パラメータＰ
は、隣接画素のマスク値を補間することによって（例え
ば、直線補間を用いて）決定される。図６に、図４およ
び図５に示した例の画素とその隣接画素について、部分
的透過性パラメータＰを示す。次に、最大の部分的透過
性値Ｐをもつｐ個のサブ画素を選択する。画素Ｘのマス
ク値とその隣接画素のマスク値の相対関係を反映するサ
ブ画素値を得ることが重要であることは理解されるであ
ろう。そのような相対関係を記述し、ここに記載した直
線補間関数に代入することができる多数のポテンシャル
関数がある。

【００２３】図６の配列を見ると、ほとんどの透過性の
サブ画素は分類の論理関数によって利用できる。分類法
は周知であり、多くの方法を使用できるが、ヒープソー
ト法（例えば、Knuth,“Sorting and Searching ”, Th
e Art of Computer Programming, Vol. 3, pp. 145-14
9, Addison-Wesley Publishing Co., 1973.を参照され
たい) は必要なとき次の各最大値を計算するので、特に
適している。これは、一部分類されたリストだけが必要
なとき、ヒープソート法は必要な計算を最小限度にする
ことを意味する。この場合には、ｐ個の最大値（または
Ｓ−ｐ個の最小値）だけが必要であり、それらを識別し
たならば、分類計算を停止することができる。ヒープソ
ート関数は、サブ画素を分類し、最大の透過性値をもつ
サブ画素を選択することができる。ｐまたはＳ−ｐ個の
領域のどちらかが必要であるから、すべてのサブ画素を
完全に分類する必要はなく、多くてもそれらの半分（５
×５の場合、多くても１２個）である。もしｐがサブ画
素の半分以上であれば、ヒープソート関数を使用して
（Ｓ−ｐ）個の最小値の領域を見つけ出し、そのあと余
数を求め、最大値の領域を得ることができる。これは常
に分類をエントリのリストの半分以下で終わらすことが
できることを意味する。

【００２４】次に図７（Ａ）について説明する。画素Ｘ
は、Ｘ′で示した２つだけのシェードを持つとしてモデ
ル化することができる。マスク値は透過性か不透明かの
どちらかであり、各サブ画素はそのような状態を示す
値、２値システムの同値を有する。図７（Ｂ）におい
て、選択したサブ画素解像度の増分だけマスクを動かす
ことができる。画素とその隣接画素（ＤとＥで示す）に
ついて高解像度の２値マスクを得たならば、所望の並行
移動に従ってマスクをディスプレイのグリッドに再位置
合わせし、従って新しい画素Ｘ″を得ることができる。
従って、図７（Ｃ）において、中央の画素Ｘ″は今度は
２つのまったく別の色の画素の間の新しいエッジを表
す。もちろん、マスク値はどの方向にも、あるいはどの
方向の組合せにも動かすことができる。

【００２５】再位置合わせしたサブ画素マスク値につい
て、最後のステップは、画素のすべてのサブ画素につい
て値を平均することである。得られた平均値が問題の画
素に対する新しいマスク値である。

【００２６】上に述べた分析は、１画素づつ効率的に実
施するにはかなり複雑である。幸運なことに、ほとんど
の通常の場合はこの程度の処理を必要としない。並行移
動したオブジェクトについてシフトしたマスク（例えば
文字マスク）を計算し、格納できることが多い。最初
に、オブジェクトについてサブ画素マスクを決定し、そ
のマスクを並行移動させ、背景と結合するためそれをア
ンチエイリアス処理された標準解像度のマスクに変える
ことができる。文字などのオブジェクトの場合、この処
理を一度実施し、並行移動したマスクはイメージ内の文
字配置の多様な事例において使用するため保存すること
ができる。もし並行移動後のマスク値が０であれば（８
ビットシステムの場合の最小値は不透過性を示す）、画
素のシェードは背景値Ｘ_bにセットされる、すなわち画
素値は変わらない。もし、並行移動後のマスク値が２５
５であれば（８ビットシステムの場合の最大値は透過性
を示す）、その結果は前景オブジェクトのシェードｉに
セットされる。もし背景値が白または黒（２５５または
０）であれば、またはもし最大値が最小値と一致すれば
（ＭＸ＝ＭＮ）、背景は同一と考えられるので、次式で
与えられるアルファ・ブレンド処理の公式；（Ｘ_Mｉ＋（Ｎ−Ｘ_M）Ｘ_b）／Ｎを、得られた画素値とし用いることができる。

【００２７】もし背景値が同一でなければ、たとえば米
国特許出願第０８／３５３，７６３号（１９９４年１２
月１２日出願）に記載されている方法を使用して、背景
と前景を結合することができる。この方法は、さらに、
マスクの高解像度モデルの構造と背景のモデルを使用し
て、オブジェクトの並行移動について述べた方法によっ
て構成した高解像度マスクをオブジェクトを背景に統合
するとき用いるマスクとして使用することによって、計
算をより効率的に実行することができる。

【００２８】次に図８に、文書処理装置１０２を含む基
本的な文書処理システムを示す。画像処理装置１１２は
入力装置インタフェース１０３またはネットワークイン
タフェース１０４のどちらかを通してイメージ情報を受
け取る。この実施例の場合、入力装置インタフェース１
０３は、定義された幅ｘ、長さｙ、および濃度レベル数
ｄをもつイメージＩ（ｘ，ｙ，ｄ）を発生するスキャナ
１０５に接続されている。通常のスキャナたとえば Pix
elcraft 7650 は、多くの用途に容認される解像度でｄ
＝２５６を与える８ビット／画素データを発生する。カ
ラーイメージは複数のビットマップによって定義するこ
とができる。代わりに、ネットワークインタフェースを
通じてネットワーク１０６から受け取るイメージ情報
を、遠隔スキャナ、ファイルサーバー、またはページ記
述言語（ＰＤＬ）ドライバ（図示せず）などの装置から
送信することができる。ネットワークインタフェース１
０４を通じて受け取る情報は、部分的にまたは全部、定
義された幅、長さ、および深さをもつラスタイメージの
形のイメージ情報を含むことがある。

【００２９】ラスタイメージがスキャナ１０５から文書
処理装置１０２によって受け取られると、イメージＩ
（ｘ，ｙ，ｄ）は、システムコントローラ１１１によっ
て指示された通りに、接続１０８またはデータバス１０
９のどちらかによってイメージメモリ１０７へ送信され
る。イメージ情報がインタフェース１０３と１０４によ
って同時に受け取られる場合は、コントローラ１１１
は、ネットワーク１０６からのイメージ情報をデータバ
ス１０９を通じて補助記憶装置すなわちハードディスク
１１３へ送り、そして入力装置すなわちスキャナ１０５
からのイメージ情報を接続１０８を用いて主記憶装置す
なわちイメージメモリ１０７へ送る。イメージ情報たと
えばイメージＩ（ｘ，ｙ，ｄ）が受け取られ、イメージ
メモリ１０７に格納されると、ビデオディスプレイまた
は同種の装置上で動作するユーザーインタフェース１１
０を通してプログラムされた通りに、画像処理装置１１
２がコントローラ１１１によって呼び出される。イメー
ジＩ（ｘ，ｙ，ｄ）が処理されてアンチエイリアス処理
されたイメージ情報が得られた後、メモリ１０７に格納
されたイメージは、接続１１４と出力装置インタフェー
ス１１８を通じて出力装置すなわちプリンタ１１９で複
製されるか、補助記憶装置１１３またはデータバス１０
９を通じてネットワーク１０６へ接続された遠隔装置へ
送信される。本発明が、主としてイメージを結合する場
合に、たとえばＰＤＬファイルによって定義された形状
を走査したイメージに重ね刷りするときに適用されるこ
とはわかるであろう。

【００３０】次に、本発明に係る方法を、図９及び図１
０を用いて記述する。図９に示すように、最初に、ステ
ップ２０２において、問題の画素（Ｘ）とその隣接画素
Ａ〜Ｈについて、マスク値を表すイメージ信号を得る。
ステップ２０４において、画素Ｘに対応するＳ個で一組
のサブ画素（記載した実施例の場合、Ｓ＝２５サブ画
素）を識別する。ステップ２０６において、識別したサ
ブ画素の数と画素Ｘのマスク値に基づいて、画素Ｘ内の
（完全に）透過性であるべきサブ画素の数を表す数ｐを
計算する。ステップ２０８において、Ｓ値の配列内のサ
ブ画素の位置、隣接画素Ａ〜Ｈのマスク値、および画素
Ｘのマスク値の関数として、各サブ画素について部分的
透過性値Ｐを計算する。ステップ２１０は、前記関数が
図６で説明した値を戻す直線補間法であることが好まし
いことを示唆している。周囲の画素に基づいて各サブ画
素の相対値を導出する別の関数を使用することができ
る。

【００３１】ステップ２１４において最大部分的透過性
値Ｐをもつサブ画素を識別することができるように、ス
テップ２１２においてサブ画素を部分的透過性値Ｐによ
って分類する。もしそのサブ画素が最大部分的透過性値
Ｐをもつ一組のサブ画素の中にあれば、ステップ２１６
において、そのサブ画素について「透過性である」こと
を示すフラグをセットする。さもなければ、ステップ２
２０において、そのサブ画素が透過性でないことを示す
フラグをセットする。

【００３２】この時点で、前景マスクを高解像度で利用
できる。このやり方で拡張した画素を集めることによっ
て、オブジェクトの任意の領域について、あるいはオブ
ジェクトの全体について、高解像度のマスクを見つける
ことができる。高解像度のマスクは、後で、サブ画素の
正確さで所望の位置へ並行移動される。

【００３３】プロセスの残りにおいて、隣接画素に出現
したかもしれないものから得たサブ画素に関する情報を
用いて、画素Ｘについてシェード値とマスク値が決定さ
れる。次に図１０に転じて、ステップ３２０において、
サブ画素が透過性であるかどうかを見るため各サブ画素
に対するフラグをよく調べる。もしフラグが透過性であ
ることを示すようにセットされていれば、ステップ３２
２において、サブ画素のシェードをオブジェクトのシェ
ードに設定する。さもなければ、ステップ３２４におい
て、値ＭＮまたはＭＸが割り当てられたかどうかに従っ
て、サブ画素を背景シェードのどちらかに設定する。

【００３４】ステップ３２６において、サブ画素マスク
ビットマップを整数のサブ画素量だけ並行移動させる。
ここで図１１を参照すると、サブ画素が並行移動されて
画素境界から離されると、隣接画素からサブ画素を用い
て、隙間が埋められる。処理は各画素に対し個別に行わ
れないが、再位置合せが画素境界を横断することができ
るように、幾つかの隣接画素についてマスクのサブ画素
拡張を決定しなければならない。マスクが拡張される画
素と背景が拡張される画素とは異なる。図１１は、マス
ク画素が並行移動されると、領域が裸にされる、すなわ
ちもはや占拠されないことがあり、あとでたぶん背景で
埋める必要があることを示している。もし画素拡張が保
存されていれば、、その値を使用して裸の領域を埋める
ことは簡単なことである。

【００３５】図１０に戻って、ステップ３３０におい
て、サブ画素マスク値を平均する。ステップ３３２にお
いて、画素マスクをステップ３３０で決定した平均マス
ク値に設定する。その後、次の画素についてプロセスが
再び始まる。

【００３６】文字エッジにおけるグレーのグラデーショ
ンにより、普通の観察状態でエッジの見かけの位置が変
化する。エッジにある画素のグレーレベルを注意深く選
択することによって、エッジの見かけの位置が動く。

【００３７】開示した方法は、さまざまのコンピュータ
またはワークスーションのハードウェアプラットフォー
ムにおいて使用可能なポータブルソースコードを与える
オブジェクト指向ソフトウェア開発環境を使用してソフ
トウェア内に、容易に具体化することができる。代案と
して、開示した画像処理システムは、標準論理回路を使
用してハードウェア内に、あるいは特にＶＬＳＩ構造を
使用して単一チップ上に、部分的にまたは全面的に具体
化することができる。システムを具体化するためソフト
ウェアを使用するか、またはハードウェアを使用するか
は、システムの速度および効率上の要求のほか、特定の
機能および使用する特定のソフトウェアまたはハードウ
ェアシステム、および特定のマイクロプロセッサまたは
マイクロコンピュータシステムによって異なる。しか
し、画像処理システムは、おおげさな実験をしなくて
も、この分野の専門家によってコンピュータ技術の一般
的な知識と、ここに提供した機能的記述から容易に開発
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エイリアス（すなわちぎざぎざ）の状態を示す
図である。

【図２】オブジェクトの境界にグレー画素を使用するア
ンチエイリアス処理を示す図である。

【図３】（Ａ）と（Ｂ）は背景に結合される前景オブジ
ェクトのエッジの外観を示す図である。

【図４】周囲画素の情報を使用して各画素についてマス
ク値を得る本発明の原理を示す一連の最初の図である。

【図５】本発明の原理を示す２番目の図である。

【図６】本発明の原理を示す３番目の図である。

【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に従ってエッジのサブ
画素の位置付けを示す一連の図である。

【図８】本発明を使用できる典型的な画像処理システム
を示すブロック図である。

【図９】本発明の方法のフローチャートの前半を示す図
である。

【図１０】同後半を示す図である。

【図１１】サブ画素置換プロセスを示す図である。

【符号の説明】

１０２文書処理装置１０３入力装置インタフェース１０４ネットワークインタフェース１０５スキャナ１０６ネットワーク１０７イメージメモリ１０８接続１０９データバス１１０ユーザーインタフェース１１１コントローラ１１２画像処理装置１１３ハードディスク１１４接続１１８出力装置インタフェース１１９プリンタ

フロントページの続き (72)発明者アールヴィクタークラーセンアメリカ合衆国ニューヨーク州 14580 ウェブスターブルックスボロドライヴ 293

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】既存のイメージＡとグレーマスクＭと前
記イメージＡに加えられるオブジェクトのシェード値と
を結合するように、連続トーンイメージのエッジ位置を
小さく変化させる方法において、１）２より多い多数のグレーレベルＧを使用して、連続
トーン値をもつ画素を含むグレーマスクＭを提供し、２）グレーマスクＭを、サブ画素（小画素）によって定
義されたビットマップｍへ拡張し、３）イメージＡに対しビットマップｍを或る数のサブ画
素分だけ並行移動させて、並行移動したマスクｍ′を生
成し、４）マスクｍ′と重なるイメージＡ内の画素を見い出
し、５）イメージＡ内の前記見い出したそれらの画素を、サ
ブ画素のバイトマップＢへ拡張し、６）マスクｍ′内のインクに対応する拡張した画素のサ
ブ画素を、現在シェード値によって置換し、７）バイトマップＢ内のそれらの画素をフィルタし、該
フィルタした画素をイメージＡへ戻す諸ステップから成ることを特徴とする方法。
【請求項２】請求項１に記載の方法において、前記ス
テップ２）は、ａ）関係する画素のマスク値から、透過性にすべき多数
のｐ個のサブ画素を決定し、ｂ）前記関係する画素のマスク値と複数の隣接画素のう
ち少なくとも１つの隣接画素のマスク値と前記関係する
画素内のサブ画素の前記少なくとも１つの隣接画素に対
する相対位置との関数として、各サブ画素について部分
的透過性値を決定し、ｃ）決定した部分的透過性値を大きさによって分類（ソ
ート）し、ｐ個の最大の大きさをもつサブ画素を透過性
であると識別する諸ステップから成ることを特徴とする方法。
【請求項３】既存のイメージＡとグレーマスクＭと前
記イメージＡに加えられるオブジェクトのカラーＣとを
結合するように、連続トーンイメージのオブジェクトの
エッジ位置を小さく変化させる方法において、１）２より多い多数のグレーレベルＧを使用して、連続
トーン値をもつ画素を含むグレーマスクＭを提供し、２）グレーマスクＭをビットマップｍへ拡張し、３）イメージＡに対してビットマップｍを或る数のサブ
画素分だけ並行移動させて、並行移動したマスクｍ′を
獲得し、４）マスクｍ′の値を結合して、並行移動させた場所に
新しいアンチエイリアス処理した新しいマスクＭ′を生
成し、５）イメージＡ内の画素の内、新しいマスクＭ′に重な
る画素を見い出し、６）新しいマスクＭ′をアルファ因子として用いて、現
在のカラーＣを既存イメージＡでアルファ・ブレンド処
理して新しい画像を決定する諸ステップから成ることを特徴とする方法。