JPH11317865A - 画像データ補間装置、画像データ補間方法および画像データ補間プログラムを記録した媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実際には補間処理すべき画素がない領域であ
っても補間処理を実行することになり、現実には無駄が
生じる場合があるという課題があった。 【解決手段】 画像入力デバイスとしてスキャナ１１ａ
や画像出力デバイスとしてカラープリンタ１７ｂなどを
有するコンピュータシステム１０などにおいて、プリン
タドライバ１２ｃは仮想領域に画像データを書き込む際
に背景画素と前景画素とを識別可能にしておいた上で、
ステップＳＴ２０６にて対象領域が背景画素だけである
か否かを判断し、前景画素を含む場合にはステップＳＴ
２０８にてパターンマッチングなどの補間処理を行うも
のの、背景画素だけである場合にはステップＳＴ２１０
にて背景画素にて補間画素として埋め合わせていくだけ
の処理としているため、不要な演算処理を減らして全体
の効率を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドットマトリクス
状の画素からなる画像データを補間する画像データ補間
装置、画像データ補間方法および画像データ補間プログ
ラムを記録した媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータなどで画像を扱う際には、
画像をドットマトリクス状の画素で表現し、各画素を階
調値で表している。例えば、コンピュータの画面で水平
方向に６４０ドット、垂直方向に４８０ドットの画素で
写真やコンピュータグラフィックスを表示することが多
い。

【０００３】一方、カラープリンタの性能向上がめざま
しく、そのドット密度は７２０ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃ
ｈ）というように極めて高精度となっている。すると、
６４０×４８０ドットの画像をドット単位で対応させて
印刷させようとすると極めて小さくなってしまう。この
場合、階調値も異なる上、解像度の意味合い自体が異な
るのであるから、ドット間を補間して印刷用のデータに
変換しなければならない。

【０００４】従来、このような場合にドットを補間する
手法として、最近隣内挿法（ニアリストネイバ補間：以
下、ニアリスト法と呼ぶ）や、３次たたみ込み内挿法
（キュービックコンボリューション補間：以下、キュー
ビック法と呼ぶ）などの手法が知られている。また、特
開平６−２２５１４０号公報にはドットを補間したとき
の縁部のスムージングを行うにあたり、縁部がスムーズ
となるような拡大形態となるようにドットパターンを用
意しておく技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の画像デ
ータ補間装置においては、補間処理するための領域を定
め、当該領域を移動させながら補間処理を実行していく
が、実際には補間処理すべき画素がない領域であっても
補間処理を実行することになり、現実には無駄が生じる
場合があるという課題があった。

【０００６】一方、特開平６−２２５１４０号公報に開
示された発明においては、カラーの画像を前提とすると
パターンの数が膨大となって予め用意しておくこと自体
が困難であるし、この手法にしても実際に補間処理すべ
き画素がない領域であってもパターンマッチングを行っ
てしまうという課題があった。

【０００７】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、より効率よく補間処理を進めていくことが可能
な画像データ補間装置、画像データ補間方法および画像
データ補間プログラムを記録した媒体の提供を目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、画像をドットマトリクス
状の画素で表現した画像データについて背景画素と前景
画素とを識別可能にして実領域に対応した仮想領域に描
画する仮想描画手段と、この仮想領域から対象領域を逐
次変化させながら各領域に属する画素の画像データを読
み出す画像データ読出手段と、当該読み出された領域に
属する画素が背景画素だけからなるか否かを判断する背
景画素判断手段と、この背景画素判断手段の判断結果に
基づき、背景画素だけでない場合には当該領域の画素の
画像データを利用して所定の補間処理で画素を補間し、
背景画素だけである場合には背景画素についての簡易な
補間処理を実行する画素補間手段と、補間された画素に
ついて画像データとして出力する画像データ出力手段と
を具備する構成としてある。

【０００９】上記のように構成した請求項１にかかる発
明においては、画像をドットマトリクス状の画素で表現
した画像データについてその構成画素数を増やすに際
し、仮想描画手段は背景画素と前景画素とを識別可能に
して実領域に対応した仮想領域に描画する。画像データ
読出手段はこの仮想領域から対象領域を逐次変化させな
がら各領域に属する画素の画像データを読み出すが、背
景画素判断手段は当該読み出された領域に属する画素が
背景画素だけからなるか否かを判断する。そして、この
背景画素判断手段の判断結果に基づき、背景画素だけで
ない場合には画素補間手段が当該領域の画素の画像デー
タを利用して所定の補間処理で画素を補間するし、背景
画素だけである場合には同画素補間手段が背景画素につ
いての簡易な補間処理を実行するので、画像データ出力
手段は補間された画素について画像データとして出力す
ることになる。

【００１０】すなわち、一定の画素補間処理を実行可能
としつつも背景画素だけである場合には実質的な補間処
理とはいえない簡易な手法で補間画素を生成するように
している。

【００１１】仮想描画手段は画像データに基づいて仮想
領域に描画するにあたり、背景画素と前景画素とを識別
可能にしている。このように識別可能とする手法は各種
のものを採用可能であり、例えば、別にアトリビュート
エリアを設けておいて、仮想領域における個々のデータ
の種別を書き込めるようにしておいても良い。

【００１２】また、実領域に対応した仮想領域は画像を
ドットマトリクス状の画素で表す場合におけるドットの
構成領域を示しているが、必ずしも全領域に対応する必
要はなく一部毎に分割して処理していくことも可能であ
る。

【００１３】むろん、ここでいう画像データはドットマ
トリクス状の画素で図柄を表示するものであればよく、
図形としての絵や写真あるいは文字などというように特
に限定されるものではない。また、画像データ自身が各
ドットの集合であってもよいが、必ずしも各ドットを示
すものである必要もなく、例えば、画像を描画させるた
めの描画コマンドであってもよいし、ベクトル情報から
なるフォントであってもよい。

【００１４】また、画像データとしては処理の過程の中
でどの段階のものであっても構わない。コンピュータの
処理であれば、アプリケーションで画像を生成する段階
でも画像データは存在するし、印刷処理でオペレーティ
ングシステムに対して印刷用のデータを出力する段階で
も画像データは存在する。オペレーティングシステムで
管理する画像データの一例として、請求項２にかかる発
明は、請求項１に記載の画像データ補間装置において、
上記画像データは、画像をドットマトリクス状の画素で
表現した上で１ライン毎に画素の存在する部分について
のオブジェクトデータであり、上記仮想描画手段は、同
オブジェクトデータに基づいて実領域に対応した仮想領
域の所定位置に画素を生成させていく構成としてある。

【００１５】上記のように構成した請求項２にかかる発
明においては、オペレーティングシステムなどでの統一
環境下のように、元となる画像データが画像をドットマ
トリクス状の画素で表現した上で１ライン毎に画素の存
在する部分についてのオブジェクトデータであり、上記
仮想描画手段は、各ライン毎に同オブジェクトデータで
表される開始位置や長さにわたって画素が続くものとし
て実領域に対応した仮想領域に画素を生成させていく。

【００１６】一方、補間処理では縦方向と横方向の少な
くとも二次元的な処理を実施する関係上、仮想領域に展
開されている画像データを読み出すについても二次元的
な処理が必要である。このため、請求項３にかかる発明
は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像デ
ータ補間装置において、上記画像データ読出手段は、上
記仮想領域の連続する複数ライン分を対象エリアとし、
ラインの長さ方向に対象領域を移動させていって画像デ
ータを読み込む構成としてある。

【００１７】上記のように構成した請求項３にかかる発
明においては、画像データ読出手段は、上記仮想領域の
連続する複数ライン分を対象エリアとして特定した上、
このラインの長さ方向に対象領域を移動させていきなが
ら画像データを読み込む。例えば、対象エリアを４ライ
ンとして、左から４×４画素の正方領域を対象領域と
し、１画素ずつ当該対象領域を右にずらしていく。

【００１８】この場合、仮想領域では完全に画素が生成
されていないとしてもこの４ライン分だけの画素が生成
されていれば対象エリアとしては十分であり、補間処理
も実行できる。

【００１９】このようにしてある複数ライン分の画素を
対象エリアとしつつ対象領域を移動させていく場合、対
象領域の全画素を新規に読み込んで処理していく必要は
ない。その一例として、請求項４にかかる発明は、請求
項３に記載の画像データ補間装置において、上記背景画
素判断手段は、上記対象領域の移動方向における新たな
画素列を先入れ先出し処理で同対象領域に取り込む構成
としてある。

【００２０】上記のように構成した請求項４にかかる発
明においては、ラインの長さ方向に複数画素分をとって
対象領域とした場合、１画素移動したとしても移動方向
の後方側の画素列だけが失われ、それ以外の画素列を保
持したまま、移動方向前方側の画素列が取り込まれる。
このため、先入れ先出し処理で移動方向前方側の画素列
を取り込んでいけば全画素を読み込み直すまでもなく、
対象領域が更新されていく。

【００２１】背景画素判断手段は補間処理を前提とする
対象領域が背景画素だけであるか否かを判断するが、対
象領域を移動させるのに伴って判断するものであっても
よいし、別個に判断しておいて対象領域毎に判断を利用
するものであってもよい。また、背景画素だけであるか
否かの判断手法は各種のものを採用可能であり、その一
例として、請求項５にかかる発明は、請求項３または請
求項４のいずれかに記載の画像データ補間装置におい
て、上記背景画素判断手段は、上記ラインの長さ方向と
直交する方向のラインに注目して背景画素だけの列の連
続状況に基づいて判定する構成してある。

【００２２】上記のように構成した請求項５にかかる発
明においては、上記ラインの長さ方向と直交する方向の
ライン、例えばラインが横に連続するのであれば縦のラ
インに注目し、このラインが背景画素だけであるときに
その連続状況に基づいて判定する。むろん、補間処理と
の関係からするとその連続状況は対象領域以上となるこ
とが必要であるが、少なくとも背景画素だけの列の連続
状況を把握するのには簡素な方法と言える。

【００２３】これに対して、対象領域と同期して判断す
ることも可能であり、その一例として、請求項６にかか
る発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像
データ補間装置において、上記背景画素判断手段は、上
記対象領域に相当するデータ領域に対して背景画素の有
無でデータを設定して当該データ領域をコード化して背
景画素の有無を判定する構成としてある。

【００２４】上記のように構成した請求項６にかかる発
明においては、まず、対象領域に相当するデータ領域を
用意し、対象領域内の背景画素の有無でデータを設定す
る。データとしてはビットのオン・オフなどを採用可能
であり、背景画素がなければビットをオフにするとすれ
ば、背景画素だけのときには全てのビットがオフとな
る。従って、データ領域全体を一つのコードとして見れ
ば背景画素だけか否かはコードで判断できるようにな
る。

【００２５】一方、補間処理と背景画素の有無の判断と
は必ずしも別個独立のものである必要もなく、両者を有
機的に結合させることも可能である。その一例として、
請求項７にかかる発明は、請求項１〜請求項６のいずれ
かに記載の画像データ補間装置において、上記画素補間
手段は、上記対象領域における前景画素の有無に対応す
るパターンデータと各パターンデータに対応する所定の
補間倍率の補間画素情報を備えるとともに、上記読み出
された画像データに対応する比較データとして上記パタ
ーンデータとマッチングさせ、マッチングしたパターン
データに対応して用意されている補間画素情報に基づい
て補間処理し、上記背景画素判断手段は、上記比較デー
タに基づいて背景画素だけであるか否かを判定する構成
としてある。

【００２６】上記のように構成した請求項７にかかる発
明においては、上記対象領域における前景画素の有無に
対応するパターンデータと各パターンデータに対応する
所定の補間倍率の補間画素情報を上記画素補間手段が備
えており、上記読み出された画像データに対応する比較
データを生成し、その比較データを上記パターンデータ
とマッチングさせる。そして、マッチングしたパターン
データに対応して用意されている補間画素情報に基づい
て補間処理する。この場合、前景画素がないというパタ
ーンデータは実質的には背景画素だけの状況を意味する
ものであるから、最初に上記背景画素判断手段が上記比
較データをこのパターンデータと比較すれば、背景画素
だけであるか否かを判定できる。

【００２７】すなわち、比較データを作成する作業は補
間処理の一部でもあり背景画素の有無の判断の一部にも
なる。

【００２８】対象領域が背景画素だけである場合、画素
補間手段は背景画素をそのまま補間画素とするが、その
具体的処理も各種のものを含んでいる。その一例とし
て、請求項にかかる発明は、請求項１〜請求項７のいず
れかに記載の画像データ補間装置において、上記画素補
間手段は、上記背景画素判断手段にて背景画素だけであ
ると判断された場合には、背景画素をそのまま補間画素
とする構成としてある。

【００２９】上記のように構成した請求項８にかかる発
明においては、特別な演算などを要することなく、背景
画素をそのまま補間画素とし、所定の領域に背景画素を
複写することになる。

【００３０】例えば、背景画素としてある一色が指定さ
れているのであれば、当該色の画像データを補間領域全
てに複写すればよいし、補間処理中は背景画素について
処理を行わないでおき、最後に背景画素と重ね合わせた
り、背景画素を埋め合わせるというものでも構わない。
また、ある一定領域のパターンが背景画素となっている
のであれば、当該パターンをそのまま複写する。このパ
ターンについても補間する必要があるのであれば、予め
補間したパターンを生成しておき、それを利用すればよ
い。さらに、前景画素については高度な演算を要する補
間処理を実行し、背景画素については簡易な演算の補間
処理を実行するということも可能であり、その場合も背
景画素だけであれば簡易な補間処理に移行するという意
味で処理の効率化が図れる。

【００３１】このように、補間処理の対象となる領域が
背景画素だけである場合には補間処理を変更する手法は
必ずしも実体のある装置に限られる必要はなく、その方
法としても機能することは容易に理解できる。このた
め、請求項９にかかる発明は、画像をドットマトリクス
状の画素で表現した画像データについてその構成画素数
を増やす画像データ補間方法であって、上記画像データ
について背景画素と前景画素とを識別可能にして実領域
に対応した仮想領域に描画する工程と、この仮想領域か
ら対象領域を逐次変化させながら各領域に属する画素の
画像データを読み出す工程と、当該読み出された領域に
属する画素が背景画素だけからなるか否かを判断する工
程と、この判断結果に基づき、背景画素だけでない場合
には当該領域の画素の画像データを利用して所定の補間
処理で画素を補間し、背景画素だけである場合には背景
画素をそのまま補間画素とする工程と、補間された画素
について画像データとして出力する工程とを具備する構
成としてある。

【００３２】すなわち、必ずしも実体のある装置に限ら
ず、その方法としても有効であることに相違はない。

【００３３】ところで、このような画像データ補間装置
は単独で存在する場合もあるし、ある機器に組み込まれ
た状態で利用されることもあるなど、発明の思想として
はこれに限らず、各種の態様を含むものである。従っ
て、ソフトウェアであったりハードウェアであったりす
るなど、適宜、変更可能である。

【００３４】発明の思想の具現化例として画像データ補
間装置のソフトウェアとなる場合には、かかるソフトウ
ェアを記録した記録媒体上においても当然に存在し、利
用されるといわざるをえない。

【００３５】その一例として、請求項１０にかかる発明
は、画像をドットマトリクス状の画素で表現した画像デ
ータについてその構成画素数を増やすようにコンピュー
タにて補間処理を実行する補間処理プログラムを記録し
た媒体であって、上記画像データについて背景画素と前
景画素とを識別可能にして実領域に対応した仮想領域に
描画するステップと、この仮想領域から対象領域を逐次
変化させながら各領域に属する画素の画像データを読み
出すステップと、当該読み出された領域に属する画素が
背景画素だけからなるか否かを判断するステップと、こ
の判断結果に基づき、背景画素だけでない場合には当該
領域の画素の画像データを利用して所定の補間処理で画
素を補間し、背景画素だけである場合には背景画素をそ
のまま補間画素とするステップと、補間された画素につ
いて画像データとして出力するステップとを具備する構
成としてある。

【００３６】むろん、その記録媒体は、磁気記録媒体で
あってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後
開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考え
ることができる。また、一次複製品、二次複製品などの
複製段階については全く問う余地無く同等である。その
他、供給方法として通信回線を利用して行なう場合でも
本発明が利用されていることにはかわりない。

【００３７】さらに、一部がソフトウェアであって、一
部がハードウェアで実現されている場合においても発明
の思想において全く異なるものはなく、一部を記録媒体
上に記憶しておいて必要に応じて適宜読み込まれるよう
な形態のものとしてあってもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、補間処理
の対象となる領域が背景画素だけである場合には補間処
理を変更して簡易な処理とするため、処理を効率化する
ことが可能な画像データ補間装置を提供することができ
る。

【００３９】また、請求項２にかかる発明によれば、画
像データが１ライン内での前景画素の開始位置や長さを
指示するオブジェクトデータである場合に適用可能とな
る。

【００４０】さらに、請求項３にかかる発明によれば、
複数ライン分を対象エリアとして処理を進めていくよう
にしており、仮想領域が全画像を含んでいなくても処理
を実行できるし、一ライン毎に画像データが生成される
ようなものにおいても適用可能となる。

【００４１】さらに、請求項４にかかる発明によれば、
一部の画素列についての画像データを先入れ先出し処理
で処理していくので、処理量を低減させることができ
る。

【００４２】さらに、請求項５にかかる発明によれば、
ラインの長さ方向に直交する方向のラインに注目するも
のであるため、判断の処理が簡易である。

【００４３】さらに、請求項６にかかる発明によれば、
対象領域全体で一つのコードを示すことになるので、背
景画素だけであるか否かの判断が容易となる。

【００４４】さらに、請求項７にかかる発明によれば、
パターンマッチングで補間処理を実行するために比較デ
ータを作成することにより、当該比較データ自体で背景
画素だけであるか否かを判断でき、処理を簡素化でき
る。

【００４５】さらに、請求項８にかかる発明によれば、
背景画素をそのまま複写するだけであるので背景画素だ
けの場合の処理が極めて簡易となる。

【００４６】さらに、請求項９にかかる発明によれば、
同様の効果を奏する画像データ補間方法を提供でき、請
求項１０にかかる発明によれば、同様の効果を奏する画
像データ補間プログラムを記録した媒体を提供できる。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。

【００４８】図１は、本発明の画像データ補間装置を表
すクレーム対応図である。

【００４９】コンピュータなどでのデータ処理では、画
像はドットマトリクス状の画素で表現し、各画素を表す
データの集まりで画像データが構成される。ここでいう
画像は写真などの自然画などの画像に限らず、文字も画
素の集まりという意味で画像たり得るし、コンピュータ
グラフィックやビジネスグラフなども画像たり得る。一
方、ディスプレイやプリンタなどで解像度が異なる場合
は、データ処理で解像度を調整する。そして、画像デー
タの解像度よりも解像度を上げる場合には補間処理が必
要となる。

【００５０】複数の画像を重ね合わせて画像を構成する
ものでは、前景画像と背景画像とからなる場合があり、
前景画像については複雑な補間処理が必要であるにして
も、背景画像については単純な補間処理を実行しても画
質には影響しない場合もある。そして、単純な補間処理
であれば演算量も少ないので、実質的には無駄な演算処
理を行っていることも多い。

【００５１】このような演算処理の実行状況に鑑み、仮
想描画手段Ｃ１は背景画素と前景画素とを識別可能にし
て実領域に対応した仮想領域に描画する。画像データ読
出手段Ｃ２はこの仮想領域から対象領域を逐次変化させ
ながら各領域に属する画素の画像データを読み出すが、
背景画素判断手段Ｃ３は当該読み出された領域に属する
画素が背景画素だけからなるか否かを判断する。そし
て、この背景画素判断手段Ｃ３の判断結果に基づき、背
景画素だけでない場合には画素補間手段Ｃ４が当該領域
の画素の画像データを利用して所定の補間処理で画素を
補間するし、背景画素だけである場合には同画素補間手
段Ｃ４が背景画素についての簡易な補間処理を実行する
ので、画像データ出力手段Ｃ５は補間された画素につい
て画像データとして出力することになる。

【００５２】本実施形態においてはこのような画像デー
タ補間装置を実現するハードウェアの一例としてコンピ
ュータシステム１０を採用している。

【００５３】図２は、同コンピュータシステム１０をブ
ロック図により示している。

【００５４】本コンピュータシステム１０は、画像入力
デバイスとして、スキャナ１１ａとデジタルスチルカメ
ラ１１ｂとビデオカメラ１１ｃとを備えており、コンピ
ュータ本体１２に接続されている。それぞれの入力デバ
イスは画像をドットマトリクス状の画素で表現した画像
データを生成してコンピュータ本体１２に出力可能とな
っており、ここで同画像データはＲＧＢの三原色におい
てそれぞれ２５６階調表示することにより、約１６７０
万色を表現可能となっている。

【００５５】コンピュータ本体１２には、外部補助記憶
装置としてのフロッピーディスクドライブ１３ａとハー
ドディスク１３ｂとＣＤ−ＲＯＭドライブ１３ｃとが接
続されており、ハードディスク１３ｂにはシステム関連
の主要プログラムが記録されており、フロッピーディス
クやＣＤ−ＲＯＭなどから適宜必要なプログラムなどを
読み込み可能となっている。

【００５６】また、コンピュータ本体１２を外部のネッ
トワークなどに接続するための通信デバイスとしてモデ
ム１４ａが接続されており、外部のネットワークに同公
衆通信回線を介して接続し、ソフトウェアやデータをダ
ウンロードして導入可能となっている。この例ではモデ
ム１４ａにて電話回線を介して外部にアクセスするよう
にしているが、ＬＡＮアダプタを介してネットワークに
対してアクセスする構成とすることも可能である。この
他、コンピュータ本体１２の操作用にキーボード１５ａ
やマウス１５ｂも接続されている。

【００５７】さらに、画像出力デバイスとして、ディス
プレイ１７ａとカラープリンタ１７ｂとを備えている。
ディスプレイ１７ａについては水平方向に８００画素と
垂直方向に６００画素の表示エリアを備えており、各画
素毎に上述した１６７０万色の表示が可能となってい
る。むろん、この解像度は一例に過ぎず、６４０×４８
０画素であったり、１０２４×７２０画素であるなど、
適宜、変更可能である。

【００５８】また、カラープリンタ１７ｂはインクジェ
ットプリンタであり、ＣＭＹＫの四色の色インクを用い
て記録媒体たる印刷用紙上にドットを付して画像を印刷
可能となっている。画像密度は３６０×３６０ｄｐｉや
７２０×７２０ｄｐｉといった高密度印刷が可能となっ
ているが、階調表限については色インクを付すか否かと
いった２階調表現となっている。

【００５９】一方、このような画像入力デバイスを使用
して画像を入力しつつ、画像出力デバイスに表示あるい
は出力するため、コンピュータ本体１２内では所定のプ
ログラムが実行されることになる。そのうち、基本プロ
グラムとして稼働しているのはオペレーティングシステ
ム（ＯＳ）１２ａであり、このオペレーティングシステ
ム１２ａにはディスプレイ１７ａでの表示を行わせるデ
ィスプレイドライバ（ＤＳＰ ＤＲＶ）１２ｂとカラー
プリンタ１７ｂに印刷出力を行わせるプリンタドライバ
（ＰＲＴ ＤＲＶ）１２ｃが組み込まれている。これら
のドライバ１２ｂ，１２ｃの類はディスプレイ１７ａや
カラープリンタ１７ｂの機種に依存しており、それぞれ
の機種に応じてオペレーティングシステム１２ａに対し
て追加変更可能である。また、機種に依存して標準処理
以上の付加機能を実現することもできるようになってい
る。すなわち、オペレーティングシステム１２ａという
標準システム上で共通化した処理体系を維持しつつ、許
容される範囲内での各種の追加的処理を実現できる。

【００６０】この基本プログラムとしてのオペレーティ
ングシステム１２ａ上でアプリケーション１２ｄが実行
される。アプリケーション１２ｄの処理内容は様々であ
り、操作デバイスとしてのキーボード１５ａやマウス１
５ｂの操作を監視し、操作された場合には各種の外部機
器を適切に制御して対応する演算処理などを実行し、さ
らには、処理結果をディスプレイ１７ａに表示したり、
カラープリンタ１７ｂに出力したりすることになる。

【００６１】かかるコンピュータシステム１０では、画
像入力デバイスであるスキャナ１１ａなどで写真などを
読み取って画像データを取得することができる。また、
ワードプロセッサなどのアプリケーション１２ｄでは、
文章だけでなく、読み取った写真画像を張り付けたり、
あるいは表計算結果に基づくビジネスグラフを張り付け
るといったことができる。

【００６２】この場合、画像の製作上においては単なる
白地の上に文字を重ねるだけでは表現力が乏しいという
ことで、背景を決めてから画像を重ねることが多い。例
えば、背景を水色にし、その上に写真を張り付けるとい
った具合である。この場合、水色の部分が背景画素とな
り、写真の部分が前景画素となる。

【００６３】このように作成した統合文書は、画像出力
デバイスとしてのディスプレイ１７ａやカラープリンタ
１７ｂに表示出力することが可能である。かかる統合文
書は、文字や写真やビジネスグラフという差異はあるも
のの、画素の集まりによって画像を構成する点で共通す
る。

【００６４】この統合文書を表示出力するにあたり、デ
ィスプレイ１７ａ上で表示している画素をそのままカラ
ープリンタ１７ｂの画素に対応させることはできない。
アプリケーション１２ｄで作成してディスプレイ１７ａ
上に表示しているときの画素密度とカラープリンタ１７
ｂの画素密度とが一致しないからである。むろん、一致
することもあり得るが、多くの場合、高画質化のために
画素密度の向上が図られているカラープリンタ１７ｂの
画素密度の方が一般的なディスプレイ１７ａにおける画
素密度よりも高密度である。

【００６５】このため、オペレーティングシステム１２
ａで基準となる画素密度を決定しつつ実際のデバイスご
との画素密度の相違を解消するために解像度変換が実施
される。例えば、ディスプレイ１７ａの解像度が７２ｄ
ｐｉであるとするときに、オペレーティングシステム１
２ａで３６０ｄｐｉを基準とするならば、ディスプレイ
ドライバ１２ｂが両者の間の解像度変換を実施するし、
カラープリンタ１７ｂの解像度が７２０ｄｐｉであれば
プリンタドライバ１２ｃが解像度変換を実施する。

【００６６】解像度変換は画像データにおける構成画素
数を増やす処理にあたるので補間処理に該当し、これら
のディスプレイドライバ１２ｂやプリンタドライバ１２
ｃがその機能の一つとして補間処理を実施する。

【００６７】本実施形態においては、以下に詳述するよ
うにディスプレイドライバ１２ｂやプリンタドライバ１
２ｃが、ワークエリアとしての仮想画面に対して画像デ
ータを背景画素と前景画素とで識別可能に書き込むとと
もに、同仮想画面から画像データを読み出して補間処理
する。しかし、補間処理を行う上での対象領域が背景画
素だけである場合、従来のディスプレイドライバ１２ｂ
やプリンタドライバ１２ｃは補間処理を変更することな
く行っていたのに対して、本発明のディスプレイドライ
バ１２ｂやプリンタドライバ１２ｃでは背景画素だけで
あるか否かを判断して補間処理を変更する。むろん、こ
れを可能とするために前景画素と背景画素とを予め分け
ている。

【００６８】この意味でディスプレイドライバ１２ｂや
プリンタドライバ１２ｃが、上述した仮想描画手段Ｃ１
や、画像データ読出手段Ｃ２や、背景画素判断手段Ｃ３
や、画素補間手段Ｃ４や、画像データ出力手段Ｃ５を構
成する。なお、かかるディスプレイドライバ１２ｂやプ
リンタドライバ１２ｃは、ハードディスク１３ｂに記憶
されており、起動時にコンピュータ本体１２にて読み込
まれて稼働する。また、導入時にはＣＤ−ＲＯＭである
とかフロッピーディスクなどの媒体に記録されてインス
トールされる。従って、これらの媒体は画像データ補間
プログラムを記録した媒体を構成する。

【００６９】本実施形態においては、画像データ補間装
置をコンピュータシステム１０として実現しているが、
必ずしもかかるコンピュータシステムを必要とするわけ
ではなく、同様に背景画素と前景画素とからなる画像デ
ータに対して補間処理が必要なシステムであればよい。
例えば、図３に示すようにデジタルスチルカメラ１１ｂ
１内に補間処理する画像データ補間装置を組み込み、補
間処理した画像データを用いてディスプレイ１７ａ１に
表示させたりカラープリンタ１７ｂ１に印字させるよう
なシステムであっても良い。この場合、予め用意してお
いた背景上に写真の一部を重ねるといった処理などが該
当する。

【００７０】また、図４に示すように、コンピュータシ
ステムを介することなく画像データを入力して印刷する
カラープリンタ１７ｂ２においては、スキャナ１１ａ２
やデジタルスチルカメラ１１ｂ２あるいはモデム１４ａ
２等を介して入力される画像データについて自動的に解
像度変換を行って印刷処理するように構成することも可
能である。この場合も画像データを生成する側で背景画
素と前景画素とが識別できるようにしていればよい。ま
た、図５に示すようなカラーファクシミリ装置１８ａや
図６に示すようなカラーコピー装置１８ｂといった画像
データを扱う各種の装置においても当然に適用可能であ
る。

【００７１】また、図７はネットワークコンピュータ１
９ａを示しており、公衆電話回線などを介して外部の広
域ネットワークに接続されている。このような広域ネッ
トワークでは文字情報や写真画像などを含めて種々の異
なる描画性質を有する画像データが送受されており、ネ
ットワークコンピュータ１９ａはかかる画像データを取
得して適宜テレビモニタ１９ｂに表示したり図示しない
プリンタに出力できる。この場合にも、画像データは背
景画素や前景画素といった情報を有しているので、画像
解像度を変換する際には上述したように補間処理を変更
して実行する。

【００７２】図８は、上述したプリンタドライバ１２ｃ
が実行する解像度変換に関連するソフトウェアフローを
示している。

【００７３】ステップＳＴ１０２では画像データを入力
し、重ね合わせに応じてソートする。すなわち、アプリ
ケーション１２ｄにてスキャナ１１ａから読み込んだ画
像や、キーボード１５ａで入力した文字や、表計算ソフ
トで作成したビジネスグラフを一つの統合文書として張
り合わせるが、この場合に重ね合わせが生じる。特に、
ＤＴＰ分野では画像と文字とを直に重ね合わせて一つの
絵のように作成することが多いが、この場合には複雑に
重ね合わせが生じている。むろん、重ね合わされた下層
の画像は見えないが、データ上は存在しており、プリン
タドライバ１２ｃにおいて改めてデータを重ね合わせる
ことになる。各画像を重ね合わせる際に層という概念を
利用するものとし、上下の層の並びとなるように画像デ
ータのコマンドをソートしておいて下層のものから画像
データを書き込むのに備える。

【００７４】ここで背景画素というのは最下層のもので
あり、レイヤという意味である特定の画像が背景画素と
なることもあるし、一定のパターンを繰り返すという意
味で背景画素となることもあるし、一色で塗りつぶすと
いう意味で背景画素となることもある。本実施形態にお
いては、理解の簡易のために一色で塗りつぶすという意
味での背景画素について説明する。

【００７５】次のステップ１０４ではこのようにして並
べ替えた画像データに基づいて仮想領域としての仮想描
画面に書き込む。色情報仮想描画面は各画素毎に赤緑青
の色成分に対応する３バイトを割り当て、水平方向の画
素数×垂直方向の画素数分のメモリ領域が割り当てられ
ている。この意味で実領域に対応している。一方、属性
情報仮想描画面は各画素が「背景画素（Ｂ）」か「前景
画素（Ｆ）」かを判別できるようにするものであり、各
画素毎に１バイトを割り当てて属性の識別コード
（「Ｂ」「Ｆ」）を書き込む。

【００７６】この仮想描画面への書き込みを図９に模式
的に示している。レイヤの並びに基づいて画像データの
コマンドをソートしたら、それぞれに応じた描画関数を
呼び出してメモリに割り当てられた色情報仮想描画面と
属性情報仮想描画面に対して画素毎にデータを書き込
む。この際、まず、属性情報仮想描画面に対しては最初
に背景画素（Ｂ）として初期化しておくとともに、色情
報仮想描画面は背景色で塗りつぶしておく。そして、描
画コマンドに応じて色情報仮想描画面に前景画素に基づ
く色情報を書き込むとともに、属性情報仮想描画面の属
性を前景画素（Ｆ）に反転していく。

【００７７】図１０は、このようにして書き込まれる色
情報仮想描画面と属性情報仮想描画面との対応を示して
いる。基準の解像度における水平方向の１ラインを想定
すると、各画素毎に当該画素の色が書き込まれるととも
にその画素の種別も書き込まれる。これにより、全ての
描画コマンドに基づいて書き込みを行ったときには属性
情報仮想描画面を参照すれば色情報仮想描画面における
どの画素が背景画素か前景画素かを識別することができ
るようになる。

【００７８】本実施形態においては、このＳＴ１０４や
その前段階のステップＳＴ１０２が仮想描画手段Ｃ１を
構成することになるが、背景画素と前景画素とを識別可
能とする手法は上述した工程に限られるものではない。

【００７９】例えば、属性情報を色情報と分離して仮想
描画面に書き込むようにしているが、色情報に加えても
う１バイトを属性情報とし、各画素毎に４バイトを割り
当てていくようにしても良い。

【００８０】仮想描画面への書き込みに続いて、ステッ
プＳＴ１０６では補間処理を実行する。この補間処理は
さらにいくつかの処理を含むサブルーチンで構成されて
おり、図１１が補間処理内でのフローを示している。

【００８１】補間処理においては、一定範囲の領域（こ
れを対象領域と呼ぶ）に注目して画素を補間する処理を
行い、この対象領域を画像全体にわたって走査していっ
て全画像についての処理を終了する。そして、補間処理
のフローにおいては、ステップＳＴ２０８，ＳＴ２１０
が具体的に画素を補間する処理であり、ステップＳＴ２
０６は対象領域が背景画素だけであるか否かを判断する
処理であり、その他のステップが対象領域を移動させる
処理となっている。

【００８２】まず、対象領域の画像データを読み込むに
あたっての対象領域について説明する。本実施形態にお
いては、後述するパターンマッチングの処理との対応か
ら４×４画素の正方領域を対象領域とする。オペレーテ
ィングシステム１２ａは画像データの受け渡しにあたっ
て図１２に示すように１ライン毎に送り出すことが多い
ので、実際の処理では全画像についての画像データが受
け渡されるのを待つことなく補間処理を開始できるのが
好ましい。このため、ラインバッファを利用することと
し、４ライン分の画像データを保持して補間処理を実行
する。図１３はラインバッファを示すものであり、ドッ
トマトリクス状の画像について水平方向の画素の並びに
ついて０行目、１行目、２行目と呼ぶとともに、これら
の１行毎を１ラインの画像データとして４ライン分をバ
ッファ領域に保持する。それぞれのバッファは図１４に
示すように色情報仮想描画面と属性情報仮想描画面に対
応して色情報補間処理バッファと背景画素判定処理バッ
ファとが用意されている。

【００８３】また、このような４ライン分のバッファの
中で図１５に示すように４×４画素の対象領域を左端か
ら右端に向けて横方向に移動させ、終端まで行ったらバ
ッファを１ライン分だけ下げるというようにして対象領
域が全画像にわたるように走査させる。

【００８４】フローの中での具体的な処理は、ステップ
ＳＴ２０２において４ライン分のバッファを初期化する
とともに、ステップＳＴ２０４において対象領域の位置
を示すポインタを初期化する処理に始まる。むろん、バ
ッファは最上の４行分の画像データ設定されるし、対象
領域のポインタは左端位置を示すことになる。なお、よ
り具体的な処理の内容については簡略化のために省略す
る。

【００８５】ステップＳＴ２０６〜ＳＴ２１０にて補間
処理を実行したらステップＳＴ２１２にて対象領域がバ
ッファ内の終端に至っているか否かを判断し、到達して
いない場合にはステップＳＴ２１４にて対象領域を移動
させて補間処理を繰り返す。一方、対象領域がバッファ
内の終端に至っている場合には、ステップＳＴ２１６に
てバッファ自体が最終ラインであるか否かを判断し、最
終ラインでなければステップＳＴ２１８にて１行分だけ
下げてバッファを更新し、ステップＳＴ２０４でバッフ
ァ内での対象領域のポインタを初期化する。これによ
り、新たなバッファで左端の４×４画素の領域が対象領
域となる。

【００８６】以上の処理を繰り返すと、対象領域は画像
上で横方向と縦方向に走査され、全画像について走査が
終了したときにステップＳＴ２１６にて処理を終了する
ことになる。

【００８７】一方、このように４×４画素の対象領域の
移動手法について図１６に示している。同図（ａ）はバ
ッファ内での対象領域を中心とした画素の並びを示して
おり、１６画素の対象領域を１画素ずつ右方にずらして
画像データを読み取っていく。このとき、対象領域を移
動させるごとに１６画素の画像データを全て更新する必
要はない。同図（ａ）では「ＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰ
ＱＲＳＴ」という１６画素が対象となっていることを示
しているとともに、同図（ｂ）はこれを処理する上での
ＣＰＵなどのデータレジスタ領域を示している。各画素
にドットが付されているか否かを１ビットの「１」また
は「０」で表すことにより、１６ビットのデータ幅があ
ればパターンマッチングは可能である。そして、同図
（ａ）に示すように対象領域を１画素分だけ移動させる
場合には「ＡＢＣＤ」の４画素が新たに対象領域に含ま
れることになるし、「ＱＲＳＴ」の４画素が対象領域か
ら外れることになる。

【００８８】以上の状況を鑑み、同図（ｃ）に示すよう
にデータレジスタ領域で４ビットシフトし、ＬＳＢ側の
４ビットに「ＡＢＣＤ」の４画素に対応する４ビットを
導入するという処理を行ない、少ない処理で対象領域を
実質的に移動させることができるようにしている。

【００８９】なお、これらの処理によって所定の対象領
域の画像データを取得することにな以上のようにして対
象領域を走査していきながら、ステップＳＴ２０６では
対象領域が背景画素だけで構成されているか否かを属性
情報に基づいて判定する。むろん、実質的には背景画素
判定処理バッファを参照して判定することになる。この
判定処理を図１７に示している。

【００９０】上述したように対象領域を移動させるため
に１６ビットの背景画素判定レジスタ（本発明のデータ
領域に相当）を用意し、対象領域に属する画素が背景画
素であれば対応するビットを「０」とし、前景画素であ
れば「１」とする。対象領域が初期化された直後はステ
ップＳＴ３０４にて１６画素分についてのビットをセッ
トする必要があるが、以降はステップＳＴ３０６に示す
ように４画素分についてのみ先入れ先出しでビットをセ
ットできる。

【００９１】このようにして背景画素判定レジスタの１
６ビットがセットされたらステップＳＴ３０８では当該
レジスタが”０”であるか否かを判定する。背景画素以
外の画素があれば１６ビットの中のいずれかに「１」が
セットされてレジスタ全体として「０」とはならない
が、背景画素だけであれば全てが「０」だけであるので
レジスタ全体も「０」となる。従って、ステップＳＴ３
０８の判定結果に基づいて、「０」であれば背景画素の
判定を”ＹＥＳ”にセットし、「０」以外であれば背景
画素の判定を”ＮＯ”にセットする。

【００９２】図１８は背景画素の状況とレジスタの値を
対応させて示している。同図（ａ）に示すような４ライ
ン分のバッファにおいて、斜線部分は前景画素であり、
空白部分は背景画素となっている。

【００９３】対象領域が（ｉ）〜（iv）と変化した場合
における、背景画素判定レジスタの内容を同図（ｂ）に
示している。対象領域における左の列から１列、２列、
３列、４列と呼ぶことにすると、背景画素判定レジスタ
における上位から４ビットずつが各列に対応することに
なる。対象領域（ｉ）の場合については、１列の最下行
に前景画素があり、それ以外は背景画素である。する
と、背景画素判定レジスタにおける１６ビットの配列状
況（”０００１００００００００００００”）に基づい
て四桁の１６進数で表すと１０００ｈとなる。従って、
同レジスタは”０”ではないと判断される。

【００９４】これに対して、対象領域（ii）（iii)の場
合は全てが背景画素であり、背景画素判定レジスタにお
ける１６ビットの配列状況（”０００００００００００
０００００”）に基づいて００００ｈとなるので、レジ
スタは”０”であると判断される。しかし、対象領域
（iv）の場合は４列の最上行に前景画素が入ってくる。
すると、背景画素判定レジスタにおける１６ビットの配
列状況（”００００００００００００１０００”）に基
づいて０００８ｈとなるので、同レジスタは”０”でな
いと判断されることになる。

【００９５】以上の例では、補間処理で利用することに
なる対象領域をそのまま利用した判定方法であるが、結
果的に対象領域が背景画素だけであるか否かを判定でき
るものであればよく、その判定手法は適宜変更可能であ
る。

【００９６】図１９は背景画素の他の判定処理の一例を
示している。この例では、バッファの長さ方向と直交す
る縦の方向のラインに注目し、背景画素だけの列であれ
ばその連続状況に基づいて対象領域が背景画素だけであ
るか否か判定できるようにする。バッファの内容が同図
（ａ）に示すようになっている場合、縦方向のラインに
注目し、背景画素だけであるならばその連続状況も判定
する。４列以上であれば対応する対象領域は背景画素だ
けとなり、同図（ｂ）に示すような対象領域の判定結果
エリアにフラグ（「０」か「１」）を設定していく。こ
れにより、補間処理の際に同判定結果エリアを参照すれ
ば背景画素だけであるか否かを容易に判断できるように
なる。むろん、以上の処理が背景画素判定手段Ｃ３を構
成することになる。

【００９７】対象領域が背景画素だけであるか否かの判
定結果は、ステップＳＴ２０８にてパターンマッチング
による補間処理を実行するか、ステップＳＴ２１０にて
背景画素による埋め合わせの補間処理を実行するかとい
う選択に反映される。

【００９８】すなわち、背景画素だけであればステップ
ＳＴ２０８にてパターンマッチングによる補間処理を実
行するが、背景画素だけであればステップＳＴ２１０に
て補間して生成されるのは背景画素だけであるのだか
ら、補間画素を背景画素で埋め合わせるだけで補間処理
を終了すればよい。

【００９９】一方、パターンマッチングによる補間処理
は図２０に示すフローに従って行われる。図２１に示す
ような文字の例で説明すると、ステップＳＴ４０２〜Ｓ
Ｔ４０６は、背景画素の有無を判定するときに使用した
背景画素判定レジスタと同様のパターン比較レジスタの
設定であり、１６画素からなる対象領域に対応して１６
ビットのパターン比較レジスタを用意しておき、背景画
素判定処理バッファを参照して前景画素が存在するビッ
トを「０」から「１」にセットしている。むろん、対象
領域が初期化された直後であれば１６ビットをセットす
るし、それ以降は４画素分のビットを先入れ先出しでセ
ットする。

【０１００】次のステップＳＴ４１０ではこのパターン
比較レジスタの１６ビットで表されるアドレスの補間画
素情報を読み出し、読み出された補間画素情報が補間さ
れる画素であるとしてステップＳＴ４１２にて補間画素
領域へ書き込む。ここでは、単にパターン比較レジスタ
をセットし、対象とするアドレスの補間画素情報を読み
出すだけであるが、この意味するところについて説明す
る。

【０１０１】図２２には対象領域における背景画素と前
景画素とを比較データとして示しており、これに対応す
るパターンデータと補間画素情報を示している。図に示
すようにドットを付したところ（●）が前景画素とな
り、ドットを付していないところ（○）が背景画素であ
る。

【０１０２】パターンマッチングでは、図２２に示すよ
うな４×４画素の正方領域である１６画素を一つの領域
として予め用意されているパターンデータとマッチング
させ、内側の２×２画素の４画素からなる正方領域につ
いて補間画素を生成する。４画素の正方領域であるにも
関わらず一回り外側の画素を合わせて参照するのは、周
囲の画素の有無によって４画素の正方領域に対する補間
結果も変化するからである。

【０１０３】図２２においても、４画素としてみたとき
には一致するものの１６画素として見たときには異なる
ことになる二つのパターンデータを示しており、パター
ンデータＡでは上下の方向にドットが並びつつ１ドット
だけ横に突き出る状況であり、パターンデータＢでは周
りにはドットが付されず、４画素のうちの３画素にドッ
トが付されている状況である。パターンデータＡでは突
き出るイメージを示すためにも全体として山形のドット
とすることが好ましいが、３画素を付すものでは三角形
を表すように介するのが好ましい。従って、それぞれに
対応する補間画素パターンも異なってくる。

【０１０４】補間画素パターンは倍率毎に複数セットが
用意されており、図２３では縦横方向に１．５倍とする
場合の一例を示している。

【０１０５】ところで、パターンマッチングをカラーデ
ータに対応させようとすると、４画素の例であっても極
めて多大な数のパターンデータを用意させておかなけれ
ばならないはずである。すなわち、各画素の取り得る色
数の順列に相当する組合せが生じるからである。しかし
ながら、本実施例においては、パターンの比較はドット
の有無で行ない、色の割り振りでカラーデータに対応す
ることとしてその問題を解決した。図２４はその一例を
示している。１６画素のパターンデータで比較するのは
先程の例と同様として、４画素については各画素の色を
補間画素のどの画素に割り当てるか対応づけている。こ
れにより、補間画素の色を決定する前処理も不要となる
し、パターンデータの数も少なくなるので、処理量や資
源量などは極めて低減する。

【０１０６】このような比較データとパターンデータと
のマッチング処理を行うにあたり、具体的にビット同士
の対応を判定する必要はない。１６画素の比較データに
対応するのは一つのパターンデータであり、１：１の対
応関係が取れる以上、パターン比較レジスタの値は対応
するパターンデータの通し番号とも言える。従って、当
該パターン比較レジスタの１６ビットをアドレスとして
利用すれば、パターンマッチング処理というのはアドレ
スを指定するだけの処理となり、そのまま補間画素情報
を取得できるようになる。

【０１０７】この例では、対象領域をずらすたびに背景
画素だけであるか否かを判定しているが、背景画素が連
続する場合には一括して処理していくことも可能であ
る。この場合、ステップＳＴ５０２にて現在の対処領域
を初期位置として設定し、ステップＳＴ５０４にて背景
画素の連続量を取得する。図１９に示したようにバッフ
ァの長さ方向と直交する縦の方向のラインに注目すれ
ば、縦方向の背景画素だけの列の連続状況を取得し、連
続する領域についてはステップＳＴ５０６にて背景画素
を補間画素領域に埋め合わせるという処理を一括して実
行する。むろん、連続量がないとか、対象領域よりも短
かったりする場合には一括処理を実行する必要はない。

【０１０８】一方、これまでは前景画素についてパター
ンマッチングによる補間処理を実行し、背景画素につい
て埋め合わせによる補間処理を実行するようにしている
が、背景画素だけの場合に実行する補間処理はこのよう
な埋め合わせ処理だけに限られるものではなく、前景画
素の処理と比較して簡易なものであれば本発明の効果を
奏することができる。ここで、他の補間処理について説
明する。

【０１０９】背景画素のようにできるだけ処理量を減ら
したいと思う場合に好適な補間処理として、ニアリスト
法の補間処理がある。ニアリスト法は図２６に示すよう
に、周囲の四つの格子点Ｐｉｊ，Ｐｉ＋１ｊ，Ｐｉｊ＋
１，Ｐｉ＋１ｊ＋１と内挿したい点Ｐｕｖとの距離を求
め、もっとも近い格子点のデータをそのまま移行させ
る。これを一般式で表すと、 Ｐｕｖ＝Ｐｉｊ ここで、ｉ＝［ｕ＋０．５］、ｊ＝［ｖ＋０．５］であ
る。なお、［］はガウス記号で整数部分を取ることを示
している。

【０１１０】図２７は、ニアリスト法で画素数を縦横３
倍ずつに補間する状況を示している。補間する前には四
隅の画素（□△○●）があるとして、補間して生成する
画素にはこれらの画素のうちもっとも近い画素のデータ
をそのまま移行させている。すなわち、この例で言えば
四隅の画素に隣接する画素についてそれぞれ複写するこ
とになる。また、かかる処理を行うと、図２８に示すよ
うに白い画素を背景として黒い画素が斜めに配置される
元画像は、図２９に示すように黒の画素が縦横に３倍に
拡大されつつ斜め方向に配置されることになる。

【０１１１】ニアリスト法においては最近隣の画素を判
定することはしても、補間する画素自体を演算で生成す
るものではないので、全体としての演算量は極めて低減
する。特に、倍率さえ決まれば最近隣の画素を判定する
までもなく一義的に決定されるので、極めて簡易な処理
で実現できる。

【０１１２】一方、写真のような自然画に適するものの
演算量が多くなる補間処理として、キュービック法の補
間処理がある。キュービック法は図３０に示すように、
内挿したい点Ｐｕｖを取り囲む四つの格子点のみなら
ず、その一周り外周の格子点を含む計１６の格子点のデ
ータを利用する。３次たたみ込み関数を用いた一般式は
次式のようになる。

【０１１３】

【数１】

【０１１４】となる。これをＰについて展開すると、

【０１１５】

【数２】

【０１１６】となる。なお、

【０１１７】

【数３】

【０１１８】と置換可能である。

【０１１９】このキュービック法では一方の格子点から
他方の格子点へと近づくにつれて徐々に変化していき、
その変化具合がいわゆる３次関数的になるという特徴を
有している。

【０１２０】図３１と図３２はキュービック法にて補間
される際の具体例を示している。理解を容易にするた
め、垂直方向についてのデータの変化はなく、水平方向
についてエッジが生じているモデルについて説明する。
また、補間する画素を３点とする。

【０１２１】まず、図３２の具体的数値について説明す
る。補間前の画素の階調値を左列に「Ｏｒｉｇｉｎａ
ｌ」として示しており、階調値「６４」の画素（Ｐ０、
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）が４点並び、階調値「１２８」の画
素（Ｐ４）を１点挟み、階調値「１９２」の画素（Ｐ
５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９）が５点並んでいる。この
場合、エッジは階調値「１２８」の画素の部分である。

【０１２２】ここで各画素間に３点の画素（Ｐｎ１、Ｐ
ｎ２、Ｐｎ３）を内挿することになると、内挿される画
素間の距離は「０．２５」となり、上述したｘ１〜ｘ４
は内挿点毎に表の中程の列の数値となる。ｘ１〜ｘ４に
対応してｆ（ｘ１）〜ｆ（ｘ４）も一義的に計算される
ことになり、例えば、ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４が、それ
ぞれ「１．２５」、「０．２５」、「０．７５」、
「１．７５」となる場合、それに対するｆ（ｔ）につい
ては、概略「−０．１４」、「０．８９」、「０．３
０」、「−０．０５」となる。また、ｘ１，ｘ２，ｘ
３，ｘ４が、それぞれ「１．５０」、「０．５０」、
「０．５０」、「１．５０」となる場合、それに対する
ｆ（ｔ）については、「−０．１２５」、「０．６２
５」、「０．６２５」、「−０．１２５」となる。ま
た、ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４が、それぞれ「１．７
５」、「０．７５」、「０．２５」、「１．２５」とな
る場合、それに対するｆ（ｔ）については、概略「−
０．０５」、「０．３０」、「０．８９」、「−０．１
４」となる。以上の結果を用いて内挿点の階調値を演算
した結果を表の右列に示しているとともに、図３１にお
いてグラフで示している。

【０１２３】キュービック法の場合、もともとのエッジ
部分である階調値「６４」の画素（Ｐ３）と、階調値
「１２８」の画素（Ｐ４）と、階調値「１９２」の画素
（Ｐ５）という三点に注目してみると、キュービック法
では具体的なＳ字カーブが形成されている。むろん、Ｓ
字カーブの方向は画素の階調値変化を急峻とするもので
あり、エッジが強調されている。また、このエッジ画素
に隣接する領域（Ｐ２〜Ｐ３、Ｐ５〜Ｐ６）ではいわゆ
るアンダーシュートとオーバーシュートが生じており、
低い側に生じるアンダーシュートと高い側に生じるオー
バーシュートにより、エッジ画素を挟む両側の高低差が
大きくなる。従って、これらの二つの要因によってエッ
ジが強調されることが理解できる。この結果、画像のシ
ャープさを保持しつつジャギーが生じにくいので、写真
などの自然画の補間処理としては好適であるといえる。
ただし、３次関数の演算を必要とするので、演算量が多
くなる。

【０１２４】従って、図３３に示すように、ステップＳ
Ｔ６０２にて対象領域が背景画素だけであるか否か判断
し、背景画素だけである場合にはステップＳＴ６０４に
てニアリスト法による補間処理を実行し、前景画素を含
む場合にはステップＳＴ６０６にてキュービック法によ
る補間処理を実行するというようにしても良い。

【０１２５】図８のフローチャートに戻ると、対象領域
の走査が終了して補間処理が完了したら、ステップＳＴ
１１０ではＲＧＢからＣＭＹＫへの色座標を変換するた
めに色補正を実行し、ステップＳＴ１１２ではカラープ
リンタ１７ｂにおける階調表現が二階調であることに鑑
みてハーフトーン処理を実行する。そして、ステップＳ
Ｔ１１４ではカラープリンタ１７ｂに対して印刷データ
を出力することになる。従って、これらの処理が画像デ
ータ出力手段Ｃ５を構成することになる。

【０１２６】以上はプリンタドライバ１２ｃについて説
明しているが、ディスプレイドライバ１２ｂについても
同様に実行可能である。

【０１２７】このように、画像入力デバイスとしてスキ
ャナ１１ａや画像出力デバイスとしてカラープリンタ１
７ｂなどを有するコンピュータシステム１０などにおい
て、プリンタドライバ１２ｃは仮想領域に画像データを
書き込む際に背景画素と前景画素とを識別可能にしてお
いた上で、ステップＳＴ２０６にて対象領域が背景画素
だけであるか否かを判断し、前景画素を含む場合にはス
テップＳＴ２０８にてパターンマッチングなどの補間処
理を行うものの、背景画素だけである場合にはステップ
ＳＴ２１０にて背景画素にて補間画素として埋め合わせ
ていくだけの処理としているため、不要な演算処理を減
らして全体の効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる画像データ補間装
置のクレーム対応図である。

【図２】同画像データ補間装置の具体的ハードウェアの
ブロック図である。

【図３】本発明の画像データ補間装置の他の適用例を示
す概略ブロック図である。

【図４】本発明の画像データ補間装置の他の適用例を示
す概略ブロック図である。

【図５】本発明の画像データ補間装置の他の適用例を示
す概略ブロック図である。

【図６】本発明の画像データ補間装置の他の適用例を示
す概略ブロック図である。

【図７】本発明の画像データ補間装置の他の適用例を示
す概略ブロック図である。

【図８】本発明の画像データ補間装置におけるメインフ
ローチャートである。

【図９】仮想描画面への書き込みを示す模式図である。

【図１０】仮想描画面での色情報と属性情報の対比を示
す模式図である。

【図１１】補間処理サブルーチンのフローチャートであ
る。

【図１２】オペレーティングシステムから受け渡される
１ライン毎の画像データをバッファに展開する状況を示
す図である。

【図１３】画像データに対するバッファの移動方向を示
す図である。

【図１４】処理に使用するバッファの種類を示す図であ
る。

【図１５】画像データに対する対象領域の走査方向を示
す図である。

【図１６】対象領域の具体的データ処理手法を示す図で
ある。

【図１７】背景画素判定サブルーチンのフローチャート
である。

【図１８】背景画素判定レジスタにおけるビットのセッ
ト状況を示す図である。

【図１９】背景画素の連続領域を判定する場合のビット
のセット状況を示す図である。

【図２０】パターンマッチングサブルーチンのフローチ
ャートである。

【図２１】色情報仮想描画面に書き込まれた文字画像を
示す図である。

【図２２】パターンマッチングによって補間情報を得る
状況を示す図である。

【図２３】倍率が異なる場合のパターンマッチングによ
って補間情報を得る状況を示す図である。

【図２４】パターンマッチングによって色の割り振り情
報を含む補間情報を得る状況を示す図である。

【図２５】背景画素の連続処理サブルーチンのフローチ
ャートである。

【図２６】ニアリスト法の概念図である。

【図２７】ニアリスト法で各格子点のデータが移行され
る状況を示す図である。

【図２８】ニアリスト法の補間前の状況を示す概略図で
ある。

【図２９】ニアリスト法の補間後の状況を示す概略図で
ある。

【図３０】キュービック法の概念図である。

【図３１】キュービック法の具体的適用時におけるデー
タの変化状況を示す図である。

【図３２】キュービック法の具体的適用例を示す図であ
る。

【図３３】背景画素の有無に応じて補間処理を変更する
他の例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０…コンピュータシステム １１ａ…スキャナ １１ａ２…スキャナ １１ｂ…デジタルスチルカメラ １１ｂ１…デジタルスチルカメラ １１ｂ２…デジタルスチルカメラ １１ｃ…ビデオカメラ １２…コンピュータ本体 １２ａ…オペレーティングシステム １２ｂ…ディスプレイドライバ １２ｂ…ドライバ １２ｃ…プリンタドライバ １２ｄ…アプリケーション １３ａ…フロッピーディスクドライブ １３ｂ…ハードディスク １３ｃ…ＣＤ−ＲＯＭドライブ １４ａ…モデム １４ａ２…モデム １５ａ…キーボード １５ｂ…マウス １７ａ…ディスプレイ １７ａ１…ディスプレイ １７ｂ…カラープリンタ １７ｂ１…カラープリンタ １７ｂ２…カラープリンタ １８ａ…カラーファクシミリ装置 １８ｂ…カラーコピー装置

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像をドットマトリクス状の画素で表現
   した画像データについて背景画素と前景画素とを識別可
   能にして実領域に対応した仮想領域に描画する仮想描画
   手段と、 この仮想領域から対象領域を逐次変化させながら各領域
   に属する画素の画像データを読み出す画像データ読出手
   段と、 当該読み出された領域に属する画素が背景画素だけから
   なるか否かを判断する背景画素判断手段と、 この背景画素判断手段の判断結果に基づき、背景画素だ
   けでない場合には当該領域の画素の画像データを利用し
   て所定の補間処理で画素を補間し、背景画素だけである
   場合には背景画素についての簡易な補間処理を実行する
   画素補間手段と、 補間された画素について画像データとして出力する画像
   データ出力手段とを具備することを特徴とする画像デー
   タ補間装置。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載の画像データ補間装
   置において、上記画像データは、画像をドットマトリク
   ス状の画素で表現した上で１ライン毎に画素の存在する
   部分についてのオブジェクトデータであり、上記仮想描
   画手段は、同オブジェクトデータに基づいて実領域に対
   応した仮想領域の所定位置に画素を生成させていくこと
   を特徴とする画像データ補間装置。
3. 【請求項３】 上記請求項１または請求項２のいずれか
   に記載の画像データ補間装置において、上記画像データ
   読出手段は、上記仮想領域の連続する複数ライン分を対
   象エリアとし、ラインの長さ方向に対象領域を移動させ
   ていって画像データを読み込むことを特徴とする画像デ
   ータ補間装置。
4. 【請求項４】 上記請求項３に記載の画像データ補間装
   置において、上記背景画素判断手段は、上記対象領域の
   移動方向における新たな画素列を先入れ先出し処理で同
   対象領域に取り込むことを特徴とする画像データ補間装
   置。
5. 【請求項５】 上記請求項３または請求項４のいずれか
   に記載の画像データ補間装置において、上記背景画素判
   断手段は、上記ラインの長さ方向と直交する方向のライ
   ンに注目して背景画素だけの列の連続状況に基づいて判
   定することを特徴とする画像データ補間装置。
6. 【請求項６】 上記請求項１〜請求項５のいずれかに記
   載の画像データ補間装置において、上記背景画素判断手
   段は、上記対象領域に相当するデータ領域に対して背景
   画素の有無でデータを設定して当該データ領域をコード
   化して背景画素の有無を判定することを特徴とする画像
   データ補間装置。
7. 【請求項７】 上記請求項１〜請求項６のいずれかに記
   載の画像データ補間装置において、上記画素補間手段
   は、上記対象領域における前景画素の有無に対応するパ
   ターンデータと各パターンデータに対応する所定の補間
   倍率の補間画素情報を備えるとともに、上記読み出され
   た画像データに対応する比較データとして上記パターン
   データとマッチングさせ、マッチングしたパターンデー
   タに対応して用意されている補間画素情報に基づいて補
   間処理し、上記背景画素判断手段は、上記比較データに
   基づいて背景画素だけであるか否かを判定することを特
   徴とする画像データ補間装置。
8. 【請求項８】 上記請求項１〜請求項７のいずれかに記
   載の画像データ補間装置において、上記画素補間手段
   は、上記背景画素判断手段にて背景画素だけであると判
   断された場合には、背景画素をそのまま補間画素とする
   ことを特徴とする画像データ補間装置。
9. 【請求項９】 画像をドットマトリクス状の画素で表現
   した画像データについてその構成画素数を増やす画像デ
   ータ補間方法であって、 上記画像データについて背景画素と前景画素とを識別可
   能にして実領域に対応した仮想領域に描画する工程と、 この仮想領域から対象領域を逐次変化させながら各領域
   に属する画素の画像データを読み出す工程と、 当該読み出された領域に属する画素が背景画素だけから
   なるか否かを判断する工程と、 この判断結果に基づき、背景画素だけでない場合には当
   該領域の画素の画像データを利用して所定の補間処理で
   画素を補間し、背景画素だけである場合には背景画素を
   そのまま補間画素とする工程と、 補間された画素について画像データとして出力する工程
   とを具備することを特徴とする画像データ補間方法。
10. 【請求項１０】 画像をドットマトリクス状の画素で表
    現した画像データについてその構成画素数を増やすよう
    にコンピュータにて補間処理を実行する補間処理プログ
    ラムを記録した媒体であって、 上記画像データについて背景画素と前景画素とを識別可
    能にして実領域に対応した仮想領域に描画するステップ
    と、 この仮想領域から対象領域を逐次変化させながら各領域
    に属する画素の画像データを読み出すステップと、 当該読み出された領域に属する画素が背景画素だけから
    なるか否かを判断するステップと、 この判断結果に基づき、背景画素だけでない場合には当
    該領域の画素の画像データを利用して所定の補間処理で
    画素を補間し、背景画素だけである場合には背景画素を
    そのまま補間画素とするステップと、 補間された画素について画像データとして出力するステ
    ップとを具備することを特徴とする画像データ補間プロ
    グラムを記録した媒体。