JPS6156665B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、デイザ画像の拡大縮小を行う画像処
理装置に関する。 各画素が２値情報で表現された画像を、画像処
理によつて拡大縮小する方法の一つとして、ニヤ
リスト・ネイボア（Nearest Neighbor）と称さ
れる方法がある。この方法は拡大縮小画像の画素
位置（ｘ、ｙ）を倍率に従つて原画面の画素位置
（Ｘ、Ｙ）に対応させ、対応した位置に最も近い
画素の２値情報を拡大縮小画像の２値情報として
決定するものである。 デイザ画像も２値情報で表現されたものであ
り、ニヤリスト・ネイボア法によつて画像の拡大
縮小を行うことはできるが、中間調情報は大きく
損なわれる。すなわち、デイザ画像では、デイ
ザ・マトリツクスと称されるしきい値マトリツク
スによつて各画素の２値情報（白、黒）が決定さ
れ、画像の中間調が画素密度の大小によつて擬似
的に表現される。 従つて、拡大縮小画の画素と対応づけられた原
画の画素が、デイザ・マトリツクスのどのしきい
値に対応するかによつて、拡大縮小画の画質は大
きく異なり、結果として、中間調情報は大きく損
われる。 他方、デイザ・マトリツクスに対応する複数の
画素で構成される単位は、デイザ・マトリツクス
の大きさでの分解能で濃度値を表現しているの
で、この濃度値を復調し、これを拡大縮小画像の
デイザ・マトリツクスで再度２値化することによ
つて中間調を表現することも考えられるが、この
場合は、デイザ画像本来の分解能が大きく損なわ
れる。 本発明は、原デイザ画像を本質的にはニヤリス
ト・ネイボア法によつて拡大縮小するものであつ
て、その目的は、分解能などのデイザ画像本来の
特質を維持しつつ階調性を向上させることにあ
り、これを、原デイザ画像の対応画素位置を含
み、その近傍の複数の画素のビツトパターンと、
対応画素位置のデイザ位置（デイザ・マトリツク
ス内での位置）とによつて、着目画素の濃度値を
着目画素毎に推定し、予め用意しておいた拡大縮
小画像のデイザ・マトリツクスによつて前記推定
濃度値を２値判定し、これを拡大縮小の２値情報
として出力することによつて達成したものであ
る。 以下、詳細に説明する。 本発明は、原画像としてデイザ画像を対象とす
る。 第１図は、原デイザ画像の説明図であり、原
稿・デイザマトリツクス・デイザ画像における小
さな矩形は１つの画素に対応している。第１図
は、左側から順に、原稿、デイザマトリツクス、
原デイザ画像を示している。 第１図において、原稿の画素に付した数字は原
稿における各画素の真の濃度値の例を示し、デイ
ザ・マトリツクスDMにおける０〜15なる数字は
しきい値の例を示し、デイザ画像における０、１
なる２値はデイザ画像のビツトパターンを示すも
のである。 第１図に示したデイザ・マトリツクスはベイヤ
（bayer）形と称されている17階調表示の１つの
タイプであり、原稿の濃度値をこのようなデイ
ザ・マトリツクスの対応したしきい値で２値判定
することによつて、デイザ画像となる。 本発明では、拡大縮小デイザ画像における各画
素位置を倍率に応じて原デイザ画像の１つの画素
位置と対応づける。 第２図は、1/2なる倍率の縮小像と２なる倍率
の拡大画像について、原画面との画素位置の対応
関係を示すものである。第２図は、左側から順
に、拡大デイザ画像、原デイザ画像、縮小デイザ
画像を示している。 第２図において、縮小デイザ画像では、縮小デ
イザ画像の隣接した画素位置は原デイザ画像の１
つおきの画素位置と対応づけられ、拡大デイザ画
像では、隣接した４画素位置を組として原デイザ
画像の１つの画素位置と対応づけられる。 本発明では、拡大縮小デイザ画像における各着
目画素に対応した、原デイザ画像における対応画
素の濃度値を推定し、この推定濃度値を各着目画
素の濃度値として決定する。 濃度値の推定は、濃度値推定表を予め記憶させ
ておき、推定すべき対象画素のデイザ位置と対象
画素を含む近傍のビツトパターンとで、濃度推定
表を指定することによつて行われる。 この場合、デイザ位置は近傍ビツトパターンに
おけるしきい値配列と対応づけることができる。 第３図は、近傍画素のビツトパターンとして対
象画素の２値情報b₅を含む９画素のビツトパター
ンb₁〜b₉を用いた例であり、デイザ・マトリツク
スは第１図で示したものを用いている。第３図
は、左側から順に、対象画素の近傍のビツトパタ
ーン、それに対応づけたデイザマトリツクスの位
置、その位置に対応したデイザマトリツクスのし
きい値を示している。 第３図において、対象画素（ビツトb₅に対応）
のデイザ位置がL₁の場合、ビツトパターンb₁，
b₂，b₃，b₄，b₅，………，b₉のデイザ位置は
L₁₆，L₁₃，L₁₄，L₄，L₁，………，L₆であり、そ
のしきい値は５、15、７、10、０、………、４で
あり、対象画素のデイザ位置がL₄の場合、ビツ
トパターンb₁，b₂，b₃，b₄，b₅，………，b₉のデ
イザ位置はL₁₅，L₁₆，L₁₃，L₃，L₄，………，L₅
であり、そのしきい値は13、５、15、２、10、…
……、12である。この場合、対応画素近傍パター
ンは９ビツトで表わされており、この近傍パター
ンにおけるしきい値配列はデイザ位置L₁〜L₁₆の
一つで代表されており、デイザ位置L₁〜L₁₆は４
ビツトで表わすことができるので、計13ビツトで
濃度値推定表を指定し、推定する。 次の表は、濃度を推定しようとしている対象画
素のデイザ値がL₁の場合について、実際の画像
における濃度値の出現回数を示したものである。
なお、この場合のサンプル画像は女性の半身像
（東京大学生産技術研究所標準画像データベース
SIDBAにおいてGirlと称されている画像）であ
る。

【表】

【表】 なお、この表は、データ収集の都合上、０〜15
までの16階調表示としている。 この表において、Ｂは近傍ビツトパターンb₁〜
b₉を16進数で表わしたものであり、Ｇは０〜15ま
での実際の濃度値、Ｈは実際の出現回数である。
Ｂ＝（000）、すなわちb₁、b₂、………、b₉＝
（000000000）の場合は、実際の画像においても対
象画素の濃度も０のみであつた。Ｂ＝（010）、す
なわちb₁、b₂、………、b₉＝（000010000）の場
合、濃度値が３である場合が最も多く、次いで、
濃度値が２、１、４、５の場合もこの順に現われ
ていた。Ｂ＝（1FF）すなわちb₁、b₂、………、
b₉＝（1111111111）の場合、濃度が15である場合
が殆んどであるが、14、13である場合もあつた。
近傍ビツトパターンb₁〜b₉は９ビツトであるの
で、512通りのパターンが考えられるが、第１表
では51通りしか現われていない。濃度値推定表で
は、デイザ位置L₁〜L₁₆及びビツトパターンb₁〜
b₉による8192通り（13ビツト対応）の場合につい
て、第１表に示した如き濃度値の出現回数を代表
的画像について検出し、それぞれ最も多く出現し
た濃度値を推定濃度値として記憶させることによ
つて作成する。代表的画像において出現しなかつ
た指定情報（L₁〜L₁₆、b₁〜b₉）については、その
ビツトパターンb₁〜b₉において“１”（黒）を取
る画素の最小しきい値と“０”（白）を取る最大
しきい値の平均値を推定濃度値とすることがで
き、また、そのビツトパターンb₁〜b₉がオール
“０”又はオール“１”の場合はそれぞれ０又は
15を推定濃度値とすることができる。 本発明では、こうして推定した対象画素の推定
濃度値を拡大縮小画素における各着目画素の濃度
として見做し、これを拡大縮小画像のデイザ・マ
トリツクスで２値判定して拡大縮小デイザ画像を
得る。第４図は、左側から順に、原デイザ画像、
デイザマトリツクス、縮小デイザ画像を示したも
のである。 第４図は、縮小デイザ画像の説明図であり、原
デイザ画像に付した数字は対象画素の推定濃度値
を示し、縮小デイザ・マトリツクスの数字はその
しきい値を示し、縮小デイザ画像の数字はその２
値情報を示している。 第５図は、本発明の一実施例を示すブロツク図
であり、１は原デイザ画像メモリ、２は濃度値推
定回路、３はデイザ・マトリツクス回路、４は拡
大縮小デイザ画像メモリ、５は制御回路である。 第５図において、原デイザ画像Ｓ（Ｘ、Ｙ）が
原デイザ画像メモリ１に記憶された後、制御回路
５における座標カウンタ５１が拡大縮小デイザ画
像Ｓ（ｘ、ｙ）における着目画素の座標を順次出
力し始める。各着目画素座標（ｘ、ｙ）の出力状
態において、制御回路５における座標計算回路５
２が次式に従つて対象画素の座標（Ｘ、Ｙ）を計
算し、制御回路５は原デイザ画像メモリ１から対
象画素近傍のビツトパターンb₁〜b₉を読み出し、
この９ビツトの情報を濃度値推定回路２へ出力さ
せる。 Ｘ＝〔ｘ−０．５／Ｒ〕 Ｙ＝〔ｙ−０．５／Ｒ〕 なお、上式において、Ｒは設定された倍率であ
り、〔 〕はガウス記号であり、0.5は座標の対応
を４捨５入で行うためのバイアス値であつて、こ
れを省略した場合は小数点以下切捨ての対応づけ
を行わせることになる。 また、制御回路５におけるデイザ位置検出回路
５３は対象画素の座標（Ｘ、Ｙ）からデイザ位置
L₁〜L₁₆を検出し、濃度値推定回路２へ４ビツト
の情報として与える。濃度値推定回路２は、これ
ら13ビツトの情報に対応した推定濃度値を濃度値
推定表（図示せず）から読み出し、デイザ・マト
リツクス回路３へ与える。デイザ・マトリツクス
回路３には着目画素の座標（ｘ、ｙ）に対応した
拡大縮小デイザ・マトリツクスのデイザ位置が制
御回路５から与えられており、デイザ・マトリツ
クス回路３は、このデイザ位置に対応したしきい
値で推定濃度値を２値判定し、拡大縮小デイザ画
像における着目画素の２値情報Ｓ（ｘ、ｙ）とし
て出力する。着目画素の２値情報Ｓ（ｘ、ｙ）
は、制御回路５における座標カウンタ５１で指定
されて拡大縮小デイザ画像メモリへ書き込まれ
る。 以上の説明から明らかなように、本発明では、
着目画素毎に濃度値を推定し、それを再び拡大縮
小のデイザ・マトリツクスで２値化しているた
め、拡大縮小デイザ画像における中間調情報が比
較的良く保存される利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の原理を説明するため
の説明図であつて、第１図は原デイザ画像の説明
図、第２図は拡大縮小の説明図、第３図は濃度値
推定に用いる情報の説明図、第４図は縮小デイザ
画像の説明図、第５図は本発明の一実施例を示す
ブロツク図である。 １……原デイザ画像メモリ、２……濃度値推定
回路、３……デイザ・マトリツクス回路、４……
拡大縮小デイザ画像メモリ、５……制御回路、５
１……座標カウンタ、５２……座標計算回路、５
３……デイザ位置検出回路、Ｂ，b₁〜b₉……対応
画素の近傍ビツトパターン、L₁〜L₁₆……デイザ
位置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 倍率に応じて、拡大縮小デイザ画像における
   着目画素の位置に対応した原デイザ画像における
   対応画素位置を決定する手段と、原デイザ画像の
   前記対応画素位置を含み、その近傍の位置におけ
   る複数の画素のビツトパターンと前記対応画素位
   置のデイザ位置とを検出する手段と、濃度値推定
   表に記憶されている推定濃度値を前記ビツトパタ
   ーンと前記デイザ位置とで指定して前記着目画素
   位置の推定濃度値として出力する濃度値推定手段
   と、拡大縮小率に応じて予め設定してあるデイ
   ザ・マトリツクスによつて前記推定濃度値を２値
   判定して前記着目画素の２値情報として出力する
   手段と、を備えていることを特徴とした画像処理
   装置。