JPS6028186B2 - 画像予測復元方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低画素密度でサンプリングして読取った画像
を高画素密度で復元させる画像予測復元方法に関する。

一般に、デジタル式の複写機、ファクシミリなどにあっ
ては、原稿画像をスキャナで走査することによって得ら
れた電気信号をＡ・Ｄコンバータによってデジタル信号
に変換し、濃度レベルに応じてサンプリングすることに
よって画素単位ごとの画像の議取りを行なうようにして
いる。この際、原稿画像の読取装置の簡素化、および画
像信号をデジタル伝送する場合に要する伝送路容量の軽
減などを図るために、粗いサンプリングを行なって画素
当りのビット数を少なくし、その低画素密度の読取画像
の画像処理を行なってこれを高画素密度の画像に変換さ
せ、それにより再生画像の画質を改善を図るようにして
いた。

また、そのための画像処理手段としては、電子計算機な
どの演算装置を用いて、それにより入力画像が再生され
たときにどのように変化するかをシミュレーションによ
って予測し、低画素密度による画像の解像度を改善する
べく予測演算を行なわせているが、この場合、特に画像
の曲線部分を如何に忠実に再現させるかが大きな問題と
なっている。特に、長方形状のアバーチャ−をもったス
キヤナによって低画素密度で読取った各画素情報にもと
づき、その各画素を２つの小画素に分割した２倍の画素
密度で画像を再生させる場合、従釆では第１図に示すよ
うに、注目画素Ｂを２つの小画素ｑ，Ｑに分割したとき
、注目画素Ｂの３値量子化（黒レベルを“２”、中間の
灰色レベルを“１”、白レベルを“０”とする）を行な
い、その注目画素Ｂが“０”または“２”のとき各４・
画素ｑ，ｂ２のレベルを“０”，‘‘０”または“２’
１，“２”とし、またその注目画素Ｂが中間レベル“１
”であるときにはその左、右の隣接画素Ａ，Ｃの各濃度
レベルＱ＾，Ｑｃの状態に応じ、Ｑ＾≧Ｑｃのときには
小画素ｂ，のレベルを“２”、小画素広のレベルを“０
”とし、Ｑへ＜Ｑｃのときには小画素ｂ，のレベルを“
０”、小画素ｂ２のレベルを“２”として画像再生を行
なわせるようにしている。しかし、このような従来の画
像予測復元方法では、例えば第２図ａに示すような斜線
図形Ｌを長方形状のアパーチャーをもったスキャナによ
って説取り、その画像再生を行なわせると第２図Ｍこ示
すようになるが、この場合１＝４の走査ライン上におけ
る小画素０，Ｑは忠実に原画像（斜線図形Ｌ）を再現さ
せるとすれば小画素ｂのレベルが“０”、小画素Ｑのレ
ベルが“２”になることが望ましいが、実際には小画素
ｂ，のレベルが“２”、小画素らのレベルが‘‘０”と
して処理されてしまう。

このように、従来方法では再生画像の予測誤差が比較的
大きく、高画素密度で再生される画像のみかけ上の解像
度は向上する。特に滑らかな図形などの境界部分での凹
凸がめだって画質の悪いものになるとともに、再生画像
としては黒レベルと白レベルとからなる２値画像のみに
限られて中間調の表現を行なわせることができないとい
う欠点がある。本発明はこのような点を考慮してなされ
たもので、長方形状のアパーチヤーにより低画素密度で
謎取った画素情報にもとづき、各画素を２つの小画素に
分割して高画素密度化された画像を再生させる際、特に
写真などの中間調を含む画像にあっても、凹凸のない滑
らかな境界で、忠実性の良い高品質な画像を再生させる
ことができるようにした画像予測復元方法を提供するも
のである。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。本発明による画像予測復元方法は、第３図ａま
たは第３図ｂに示すように、横形または縦形の長方形の
アパーチャ−をもつたスキヤナによって原稿画像を画素
単位に分解して順次走査し、多値サンプリングすること
によって読取った画像情報にもとづき、その各画素をそ
れぞれ同図に示すように一次元ＸまたはＹ方向に２分割
したときの各小画素の濃度レベルを以下のようにして決
定するものである。

すなわち、第３図ａまたは第３図ｂの論取り画素配列に
おいて、処理対象の注目画素をＣとすると、それ自身の
濃度（または輝度）レベルＱｃおよびその注目画素Ｃの
左、右または上、下に隣接する画素Ｂ，Ｄの各濃度（ま
たは輝度）レベルＱＢ，Ｑ。

の各値、注目画素Ｃの真上または左隣りの画素Ａにおけ
る既に決定された分割小画素ａ，，ａ２の濃度（または
輝度）レベルｑａ，，ｑ２の状態に応じて、注目画素Ｃ
の２分割された各画素ｃ．，ｃ２の濃度（または輝度）
レベルｑｃ．，ｑ礎の決定を後述する種々のカテゴリに
応じて行なわせるが、この際、例えば各論取画素を４値
量子化し、その各濃度レベルを“０”（白レベル）ト“
１”および“２”（中間調レベル）、“３”（黒レベル
）の４値によって表現させた場合について考えてみる。
‘１’注目画素Ｃの濃度レベルＱｃが最小値“０”のと
き、その各小画素ｃ，，ｃ２の濃度レベルｑｃ，，ｑの
をそれぞれ“０”とする。‘２｝ 注目画素Ｃの濃度レ
ベルＱｃが最大値“３”のとき、その各小画素の濃度レ
ベルｑｃ，，ｑｃ２をそれぞれ“３”とする。【３｝
注目画素Ｃの濃度レベルＱｃが中間調“１”または“２
”のとき、以下のアルゴリズムにしたがってその各小画
素ｃ，，ｃ２の濃度レベルｑｃ１’ｑのを決定する。

ａ ＱＢ＋Ｑｏ≧Ｔ（（Ｔは最大濃度レベル“３”より
も小さくなるように適宜設定されたスレショルドレベル
である）のとき、Ｑｃ：１の場合、 ＱＢ≧ＱＤならば、ｑｃ，＝滋ｃ，ｑｃ２＝ＯＱＢ＜Ｑ
ｏならば、ｑｃ，＝０，ｑｃ２＝２３ＣＱｃ＝２の場合
、ＱＢ≧Ｑ。

ならば、ｑＣ，＝Ｍ，ｑＣ２＝ＸキーＭＱＢ＜Ｑ。なら
ば、ｑＣ，＝２３Ｃ−Ｍ，ｑＣ，＝Ｍただし、Ｍは注目
画素Ｃ以前に謎取られた列、すなわちスキヤナにより原
稿画像を主走査および副走査することにより丹頃次論取
られた画素列のうち、現在処理対象となっている注目画
素Ｃに至るまでの画素列において出現した最大濃度レベ
ル値である。

ｂ ＱＢ十Ｑｏ＜Ｔのとき、 Ｑｃ＝１の場合、 ｑ山≧ｑａ２ならば、ｑｃ，＝幻ｃ，ｑｃ２＝ｏｑａ，
＜ｑａ２ならば、ｑＣ，＝０，ｑｃ２＝２もＱｃ＝２の
場合ｑ山≧ｑａ２ならば、ｑｃ，＝Ｍ，ｑＣ２＝衣も−
Ｍｑ泣くｑａ２ならば、ｑｃ，＝２Ｑｃ−Ｍ，ｑｃ２＝
Ｍなお、この（３｝項における処理は原稿画像の第２以
降の走査ライン上における注目画素Ｃの各小画素ｃ，，
ｃ２の濃度レベルの決定時に有効なもので、第１の走査
ライン上における注目画素の高画素密度化処理としては
、例えば２つに分割された各小画素の何れをももとの読
取画像の濃度レベルとするなどの適宜他の方法を採用す
ることによて決定することになる。

このように、本発明による画像予測復元方法にあっては
、長方形状のアパーチャーにより低画素密度で原稿画像
を走査し、中間調を含む多値量子化を行なわせることに
よって藷取った画像情報にもとづき、２倍の高画素密度
に変換された画像の予測復元を行なわせる際、特に処理
対象の注目画素Ｃの濃度レベルＱｃが中間調の場合、そ
れと長手方向に隣接する画素Ｂ，Ｄとの相関的な濃度レ
ベル状態のみならず、短手方向の隣接画素Ａの２分割さ
れた各小画素ａ，，ａ２の濃度レベル状態をも考慮し、
所定のアルゴリズムにしたがいその注目画素Ｃの各小画
菱鷺，，ｃ２の濃度レベルｑｃ，，ｑｃ２を多値によっ
て決定するようにしているため、予測誤差をほとんど生
ずることなく、再生画像の境界部分を滑らかに表現させ
ることができるようになる。

また、第４図は本発明による画像予測復元方法における
前記第３項で述べたァルゴリズムを具体的に実施するた
めの一構成例を示すもので、スキャナによって謙取られ
た各画素情報がラインバッファ・メモリ１，２に順次送
られ、ラインバッファ・メモリ１によって前記注目画素
Ｃの情報が、ラインバッファ・メモリ２によって前記画
素Ｄの情報がそれぞれ抽出され、これら各ラインバッフ
ァ・メモリ１，２の出力および入力画素（前記画素Ｂに
相当する）情報が量子化器３に送られてここで各画素Ｂ
，Ｃ，Ｄの情報が４値量子化される。

同時に、入力画素情報が比較器４に送られ、ここでそれ
以前の画素における最大濃度（または最大輝度）レベル
値Ｍを記憶しているメモリ５の内容と比較してそのメモ
リ５の内容を適宜書換える。このメモリ５の出力および
前記童子化器３の各出力が演算器６にそれぞれ送られ、
ここで前の段階で処理された画素Ａの２分割された各小
画素ａ，，ａ２の濃度（または輝度）レベル値ｑ小 ｑ
ａ２と記憶している復元画素メモリ７の内容とともに前
記第３項のアルゴリズムにしたがう演算処理がなされて
注目画素Ｃを２分割した各小画素ｃ，，ｃ２の濃度（ま
たは輝度）レベル値ｑｃ，，ｑｃ２が決定され、その結
果が順次出力バッファ・メモリ８に一時集合的に蓄積さ
れたのちプロッタへ送られて高画素密度の画像再生が行
なわれるとともに、前記復元画素メモリ７の内容が順次
書換えられるように構成されている。なお、このような
構成では第３図ａに示す画素配列の場合の高画素密度化
処理に適用されるが、第３図ｂの画素配列の場合にはラ
インバッファ・メモリを１つだけ使用すればよいことは
いうまでもない。以上の説明では長方形状のアパーチャ
ーによる謙取画素を、一次元方向に２つの小画素に分割
して高画素密度化処理を図る場合について述べたが、本
発明は何らこれに限定されるものではなく、それ以上の
一次元方向の高画素密度化処理を行なう場合についても
同様の考え方により容易に実施できるようになる。以上
、本発明による画素予測復元方法にあっては、長方形状
のアパーチヤーにより低画素密度で諭取つた画素情報に
もとづき、各画素を一次元方向に小分割して高画素密度
化処理された画像を再生させる際、特に中間調レベルを
もった画素における各小画素のレベル決定を、注目画素
とそれに隣接する周囲画素との相関的なしベル状態のみ
ならず既に高画素密度化処理された周囲画素の各分割さ
れた小画素のレベル状態をも考慮して多値しベルの表現
により行なわせるようにしてるため、予測誤差はほとん
ど生ずることなく再生画像の解像度が向上するだけでな
く、境界部分に凹凸のない滑らかなしベル変化をもった
高品質の再生画像を得ることができるという優れた利点
を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法による注目画素の高画素密度化処理を
説明するための画素配列を示す図、第２図ａは画像Ｌを
低画素密度で謙取る状態を示す図、同図ｂは従来方法に
よってその謙取画素を高画素密度化処理したときの再生
画像を示す図、第３図ａ，ｂは本発明の一実施例による
画像予測復元方法を説明するための画素配列をそれぞれ
示す図、第４図は本発明の方法を具体的に実施するため
の一構成例を示すブロック図である。 １，２・・・ラインバッファ・メモリ、３・・・量子化
器、４・・・比較器、５・・・メモリ、６・・・演算器
、７・・・復元画素メモリ、８・・・出力バッファ・メ
モリ。 第′図第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 長方形状のアパーチヤーにより低画素密度で読取つ
   た画像情報にもとづき、各画素を長方形状の長手方向に
   小分割して高画素密度化処理された画像を再生させる際
   、中間調レベルをもつた画素における各小画素のレベル
   決定を、注目画素自体のレベル値、およびその注目画素
   に隣接する周囲画素のレベル和をストシヨルドレベルと
   の比較判定結果と、周囲画素の大小判定結果と、注目画
   素の各分割された小画素に隣接する既にレベル決定され
   た小画素のレベル値の大小判定結果とから注目画素以前
   に読取られた画素列において出現した最大レベル値を考
   慮したアルゴリズムにしたがつて行なわせるようにした
   画像予測復元方法。