JPS61194974A - 画像処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 且亙立互 本発明は画像の変倍をなす画像処理に係り、特に画素単
位で読み取った原稿画像の濃度レベルに関する画情報を
２値化して変倍処理する画像処理方式に関する。

災來艮莞 従来１画像の拡大または縮少を行なう変倍処理としては
、スキャナにより原稿画像面を走査してその画情報を画
素単位で読み取る際に光学系操作によって、または画像
面の走査速度を変えることによって変倍を行なわせるよ
うにしているが、このような光学系処理による画像の変
倍手段は画像の読取り、記録をリアルタイムで行なわせ
るデジタル式の複写機などにあっては適用が可能である
が、読取画情報を２値化してメモリに蓄積したうえで画
質改蓄、画像編集などを目的としたデータ処理を施した
のちに画像の変倍を行なわせる場合には適用することが
できない。

また従来、画素単位で読み取られた画情報に基いてデー
タ処理によって画像の変倍を行なわせる方法として、周
囲画素の濃度レベル状態を考慮した一定のアルゴリズム
にしたがフて画素データの抜き取りや付は足しを行なわ
せるようにした補間法（インターポレーション）なるも
のがある、しかしこの補間法を適用する場合、変倍率が
小さい範囲内での処理であれば問題ないが、変倍率が大
きくなってくると原稿画像の読取画情報としてのデータ
の信頼性がうすれて再生される画像の品質が低下してし
まうことになる。その際、対象となる画像が写真などの
中間調を含む画像の場合には。

特にその中間調の再現性が悪いものになっている。

１旗 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、画素単位
で読み取られた画情報に基いてデータ処理による変倍を
行なわせる際、中間調を含む画像にあってもその中間調
の再現性を損なうことなく。

また広範囲の変倍率にわたって画質を低下させることな
く画像の変倍を行なわせることができるようにした画像
処理方式を提供するものである。

１腹 本発明はその目的達成のため、まず画素単位で多値量子
化されたデジタル画情報を空間フィルタ処理による部分
マトリクス法によって２値化する際にそのマトリクスの
大きさを変えることによって第１段階の大まかな変倍処
理を行なわせ、次いでその処理データに基いて補間法を
適用することにより第２段階の細部にわたる変倍処理を
実行させるようにするものである。

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。

本発明ではスキャナにより写真などの中間調を含む画像
面をライン状に順次光走査してＣＣＤなどのラインイメ
ージセンサにより画素単位で読み取った画情報をＡＤ変
換することにより多値量子化されたデジタル画情報の２
値化を行なわせる際。

その中間調の再現性を良くするために視覚系の積分効果
を利用したしきい値マトリクスによる空間フィルタ処理
を行なわせるようにした種々ある方法のうち、処理対象
となる注目画素のデータとしきい値マトリクス（母マト
リクス）をいくつかに分割したサブマトリクスの要素と
を対応させて２値化を行なわせる一般的な部分マトリク
ス法を利用するようにしている。

第１図に、８×８の母マトリクスから切り出された４×
４のサブマトリクス５Ｍ−４を用いて、部分マトリクス
法により６４階＠（６ビツト）に量子化されたデジタル
画情報ＤＢを画素単位で２値化する隙の原理図を示して
いる。また第２図に。

ＳＬｌ〜Ｓ２２までのしきい値をもった８×８の母マト
リクスＭＭから４×４のサブマトリクス５Ｍ−４を切り
出す際の原理図を示している。

しかしてこのような部分マトリクス法を適用する場合、
デジタル画情報の階調性の基本は母マトリクスの大きさ
で決まり、その母マトリクスが大きいほど階調性が増す
ことになる。モして２値化処理された画像の解像力はサ
ブマトリクスの大きさで決まり、そのサブマトリクスが
大きいほど解像力が増すことになる。実際には、このよ
うな階調性および解像力を考慮したうえで、高周波域で
の雑音が目立たない程度に所定の母マトリクスから適宜
大きさのサブマトリクスを切り出してデジタル画情報の
２値化を行なわせることになる。

いま、例えば、デジタル画情報の階調数が６４で、スキ
ャナによる原稿画像の読取密度とプリンタによる画像の
記録密度とが同一（例えば４００ドツト／インチ）であ
る場合、８Ｘ８の母マトリクスから切り出された４×４
のサブマトリクスを用いた部分マトリクス法によってス
キャナ側で得られたデジタル画情報を２値化したデータ
に基いてプリンタ側で等倍画像の記録を行なわせようと
するには、画素単位によるデジタル画情報を４×４のサ
ブマトリクスごとに１つにまとめなくてはならない。逆
にいえば、デジタル画情報の画素密度はプリンタ側の記
録密度の１７４で良いことになる。デジタル画情報をサ
ブマトリクスごとに１つにまとめる方法としては種々あ
るが、平均値をとる方法が最も一般的である。

しかして、その場合、サブマトリクスの大きさを変えて
デジタル画情報を１つにまとめる画素領域を変化させる
ことによりプリンタ側において粗に変倍された画像の記
録を行なわせることができるようになる。

本発明は、まず１画素単位によりデジタル画情報を部分
マトリクス法によって２値化する際にそのサブマトリク
スの大きさを変えることによって第１段階の大まかな変
倍処理を行なわせるようにするものである。

すなわち、前述の条件下にあって、等倍（変倍率１００
％）時には８×８の母マトリクスから４×４のサブマト
リクスを切り出すようにしているが、その代わりに８Ｘ
８の母マトリクスから２×２．３Ｘ３，５Ｘ５，６Ｘ６
，７Ｘ７，８Ｘ８゜・・・のサブマトリクスをそれぞれ
切り出して、対応する大きさの画素領域にあるデジタル
画情報を１つにまとめたうえで２値化させるようにすれ
ば。

それぞれ５０％、７５％、１２５％、１５０％。

１７５％、２００％、・・・と２５％きざみに縮小また
は拡大された画像をプリンタ側において記録させること
ができるようになる。

３　第３図、：、８□１〜８□２　ｔ’ｒ（７）　Ｌお
い値、った８×８の母マトリクスＭＭから３×３のサブ
マトリクス５Ｍ−３を切り出す際の原理図を示している
。他の大きさの異なるサブマトリクスの切り出しも同様
にして行なわれる。

次いで本発明にあっては、部分マトリクス法によってデ
ジタル画情報の２値化を行なわせる際に使用するサブマ
トリクスの大きさを変えることによって大まかな変倍が
なされた処理データに基いて、第２段階として補間法に
よって精に細部にわたって変倍処理を実行させるように
している。

いま例えば部分マトリクス法によって２値化された処理
データにしたがって補間法により１％きざみの変倍を行
なわせる場合、第４図に示すように、その２値化処理さ
れた０”か１１１　Ｉｔをもった画素データに基＜１０
０Ｘ１００の画素配列を考え、縮小のときにはその変倍
率に応じて対応する画素領域の中から１つずつ画素を間
引き、拡大のときにはその変倍率に応じて対応する画素
領域ごとに１つずつ画素を加えていく。その際、前述の
第１段階で２５％きざみの変倍処理がすでに行なわれて
いるので、第２段階ではその２５％の変倍率間を埋める
１〜２４％までの１％きざみの変倍を考えれば良いこと
になる。

すなわち、例えば変倍率３０％の縮小を行なわせる場合
、まず前述のように８×８の母マトリクスから切り出さ
れた２×２のサブマトリクスを用いた２値化処理によっ
て５０％に大まかに縮小させた処理データにしたがって
、さらに補間法によって残り２０％の細部にわたる縮小
を行なわせるべく、第４図に示す１００×１００の画素
配列にあって５個の画素ごとに１個の画素の割合で画素
を間引くような処理を行なわせる。その際、第４図の画
素配列で、ｉとｊとが５　ｎ　（ｎ＝１　ｔ　２ｖ３、
・・・、２０）となる画素の全てを間引くようにすれば
よい。１〜２０％までは画素を１つずつ間引いていくが
、その場合１００Ｘ１００の画素配列の中で均等に間引
くようにする必要がある。例えば１％時にｉ、ｊ＝５の
画素を間°引いたら、２％時にはｉ、ｊ＝５．Ｅｌｓの
各画素を間引くようにする。その場合の画素を間引く順
序の一例をｉ。

ｊの値で示すと、５，５５，３０，８０，２０゜７０．
４５，９５，１０，６０，３５ｊ８５，１５．６５，４
０，９０，２５，７５，５０，１００となる。

この例では１００Ｘ１００の画素配列の中から対象とな
る２０個の画素位置を決めて順次間引くようにしたが、
各％ごとに画素を間引く位置を決めて等間隔に画素を間
引くようにすればより精度の良い縮小処理を行なわせる
ことができるようになる。

また例えば変倍率１０４％の拡大を行なわせる場合、ま
ず８×８の母マトリクスから切り出された４×４のサブ
マトリクスを用いた２値化処理によって１００％の等倍
に処理させたデータにしたがって、さらに補間法によっ
て残り４％の細部にわたる縮小を行なわせるべく、第４
図に示す１００×１００の画素配列にあって２５個の画
素ごとに１個の画素の割合で画素を加えるような処理を
行なわせる。この場合にも、その加えられる画素が等間
隔になるように画素を加える位置を決めておく。例えば
ｉ　＋　ｊ＝２５　＋　５０　ｒ　７５　＋　１００の
各位置にある画素とその１つ前にある画素との間にそれ
ぞれ画素を加えるようにする。その際、画素を加える位
置の順序は、縮小のときと同様に均等性を保ちながら決
めるようにする。例えば。

１＋Ｊの値で、２５，５０，７５，１００の順にするか
、または１％では２５，２％では２５，７５．３％では
３３．６７、ｔｏｏ、４％では２５゜５０．７５，１０
０というようにする。

所定の位置に加えられる画素の内容にあっては、その周
囲画素のデータ内容から判断して決める。

その判断のしかたとしては種々考えられるが、最も簡便
な方法として隣接する２画素のデータ内容にしたがって
以下のように判断する。

すなわち、第５図に示すようにｊ＝２４の位置にある画
素Ａ２４とｊ＝２５の位置にある画素Ａ２５との間に画
素Ｍ２５を加えるようにする場合には、その横方向に隣
接する各画素Ａ２４．Ａ２５がともに１′″ならば画素
Ｍ２５をＩＩ　Ｉ　Ｎとし１両隣りの画素Ａ２４．Ａ２
５がともにＩｔ　０１１ならば画素Ｍ２５をＩＩ　Ｏ１
１とする。また１画素Ａ２４がＩＩ　Ｌ　）ｇで画素Ａ
２５がＩＩ　Ｑ　ＩＩ、あるいは画素Ａ２４が゛０″で
画素Ａ　２５が′１″のときには、予め優先する方のデ
ータを決めておく。その場合、′″１″を優先させると
画素Ｍ２５はｇｔ　Ｉ　ＩＩとなる。

また、１＝２４の位置にある画素Ａ２４とｊ＝２５の位
置にある画素Ａ２５との間に画素Ｍ２５を加えるように
する場合にも前述の場合と同様に、その縦方向に隣接す
る２画素分のデータ内容にしたがってその間に加えられ
る画素のデータを決定するようにすればよい。ただしこ
の場合、第６図に示すように、特に１＝ｊ＝２５のとき
図中斜線で示す部分が問題となる。

この斜線部分の画素を決める方法としては、２通り考え
られる。その第１の方法としては、この斜線部分の画素
だけ縦、横方向にそれぞれ隣接する周囲４画素の各デー
タ内容から判断するようにする。すなわち、（２４，２
４）、（２４，２５）、（２５，２４）、（２５，２５
）の４画素から。

それらが３つ以上が１１１　ＩｆかＨＯ１１であればそ
れを選び、２つずつのときには予め優先と決めた方を選
ぶようにする。第２の方法としては、縦、横方向の処理
を同時にやらずに１例えばまず最初にｊ＝２４とｊ＝２
５との間を決定し、次に１＝２４と１＝２５との間を決
定するようにする。それにより、斜線部分の画素は特別
の処理を必要とせずにそのデータ内容を決定することが
できるようになる。

窯Ｕ長 以上１本発明による画像処理方式にあっては、まず画素
単位で多値量子化されたデジタル画情報を空間フィルタ
処理による部分マトリクス法によって２値化する際にそ
のマトリクスの大きさを変えることによって第１段階の
大まかな変倍処理を行なわせ１次いでその処理データに
基いて補間法を適用することにより第２段階の細部にわ
たる変倍処理を実行させるようにしたもので、中間調を
含む画像にあってもその中間調の再現性を損なうことな
く、また広範囲の変倍率にわたって画質を低下させるこ
となく画像の変倍を最適に行なわせ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ｊ士部分マトリクス法による２値化処理の原理を
示す図、第２図は母マトリクスから４×４のサブマトリ
クスを切り出す原理を示す図、第３図は母マトリクスか
ら３×３のサブマ１−リクスを切り出す原理を示す図、
第４図は１００Ｘ１００の画素配列を示す図、第５図は
横方向の画素間に新たな画素を加える状態を示す図、第
６図は１＝ｊ＝２５のとき画素間に新たな画素を加える
状態を示す図である。 ＢＳ・・・デジタル画情報　ＭＭ・・・母マトリクス　
ＳＭ・・・サブマ１−リクス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画素単位で多値量子化されたデジタル画情報を空間フィ
   ルタ処理による部分マトリクス法によって２値化する際
   にそのマトリクスの大きさを変えて大まかな変倍処理を
   行なわせる手段と、その処理データに基いて補間法を適
   用することにより細部にわたる変倍処理を実行させる手
   段とをとるようにした画像処理方式。