JP3294065B2 - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置およ
び画像処理方法に係り、特に、入力した画像の密度を変
更して出力する画像処理装置および画像処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ファクシミリ装置等におけるデジ
タル二値画像の画素密度変換として、二値画像をビット
マップ形態のまま処理するのではなく、黒画像（二値画
像が白色もしくは黒色から構成される場合）の輪郭をベ
クトルデータ（以下、輪郭ベクトルデータという。）と
して抽出して、以降、変倍・平滑化等の処理を輪郭ベク
トルデータに対して行い、高品質な画像を得るアウトラ
イン・スムージング法が特願平３ー３４５０６２号にお
いて開示されている（以下、アウトライン処理とい
う）。

【０００３】輪郭ベクトルデータは始点と終点の座標デ
ータで与えられており、画素密度変換に伴う変倍を行う
には座標値に所望の倍率を乗じることによって行う。さ
らに、平滑化は抽出したアウトライン輪郭座標ベクトル
について、平滑化処理を施すべき注目ベクトルに対し、
その近傍の輪郭ベクトルの長さ及び方向を要素とするパ
ターンマッチングにより、改めて着目した輪郭座標ベク
トルを定義し直すことで実現する。平滑化処理には、例
えば、孤立点・ノッチ除法、ジャギー（ギザギザパター
ン）平滑等の処理を行うものがある。

【０００４】しかし、アウトライン処理は文字・線画画
像に対しては極めて効果的であるが、写真や自然画像を
擬似中間調画像として含む一般的な画像に対しては大き
な効果は期待できなかった。これは、擬似中間調画像を
表現する微少な画素もしくは細線をアウトライン処理に
よって平滑化してしまうため、その領域の濃度値が変わ
ってしまうことに起因している。そこで、この問題を解
決する手法として、擬似中間調画像領域と文字・線画画
像領域を判別し、擬似中間調画像領域には従来のＳＰＣ
（Selective Processing Conversoin）処理画像を選択
し、文字・線画画像に対してはアウトライン処理画像を
選択する手法がある。以下、このような手法を擬似中間
調対応型アウトライン処理と呼ぶ。

【０００５】また、アウトライン処理に供するワークメ
モリを節減するため、および、アウトライン処理のパイ
プライン化を図るために、入力画像をライン単位で構成
されるストライプ状のストライプ画像に分割し、更にそ
のストライプ画像をブロック状にブロック画像に分割
し、ブロック単位でアウトライン処理を行う手法が提案
されている（以下、ブロック分割処理という）。ブロッ
ク分割処理においては、ブロック単位に処理された画像
は、その後互いに結合され再び全体像として出力され
る。

【０００６】ところで、アウトライン処理におけるスト
ライプ分割処理は画像の分割部分に対して過剰に平滑化
処理が適用されるため、本来平滑化すべきでない画像
（例えば、処理対象画像である直線が複数のストライプ
画像に跨って存在する場合等）が、ストライプ画像の分
割部分で画質劣化を起こす場合（例えば、本来直線にな
るべき所に凸凹が生じたりする場合等）がある。

【０００７】そこで、従来このようなストライプ処理に
伴う画質劣化を防止するために、ストライプ画像の上下
端にのりしろ部分を想定し、ストライプ画像の結合の際
に、こののりしろ部分を削除する処理を行うのが有効で
ある（以下、のりしろ処理という）。これによって、過
剰な平滑化処理はのりしろ部分においてなされ、その過
剰に平滑化処理された部分の画像は、ストライプ画像の
結合の際に削除され、画質劣化の少ない良好な画像が得
られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のアウトライン・
スムージング法は低倍率から高倍率に至る任意の倍率
で、比較的高品質な画像の画素密度変換を実現すること
が可能であった。しかも、画像をブロック状に分割して
各ブロック画像を単位として処理を行うブロック分割処
理方式を採用することで、処理に供するワークメモリの
大幅な削減を図ることが可能となった。

【０００９】しかし一方で、従来のストライプ分割処理
に伴う過剰な平滑化処理による画質劣化が、ブロック分
割処理においても同様に発生するという問題があった。
例えば、一枚の画像をブロック画像に分割することによ
って、ブロック画像を跨いで横方向（ストライプ画像の
長辺方向）に連続した画像が、画像の分割部分で不連続
な画像（終端された画像）となり、この部分がアウトラ
イン処理の平滑化アルゴリズムに従って、余計に平滑化
処理されることになる。つまり、本来画像を分割するこ
となく処理した場合に平滑化処理の適用されない画像で
あっても、ブロック分割処理によって分割部分で不連続
な画像となるため、その分割部分で平滑化処理が施され
ることになる。この結果、横方向の連続画像が分割部分
で凸凹な画像となったり、丸まってしまう等の画質劣化
を生じ、アウトライン処理の平滑化の効果を妨げる原因
となる。

【００１０】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、画素密度変換処理をブロック画像単位に行
う際の画質劣化を防止し、良好な画質の画素密度変換画
像を生成可能とすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明に係る画像処理装置は、入力した画像の密度
を変更して出力する画像処理装置であって、原画像をス
トライプ画像単位に入力する入力手段と、入力した各ス
トライプ画像を一部が重複するようにブロック画像に分
割するブロック分割手段と、分割した各ブロック画像の
画素密度を設定された変倍率に応じて変換する画素密度
変換手段と、画素密度を変換した各ブロック画像の重複
部分を切除しつつ合成して出力画像を形成する画像形成
手段とを備え、ブロック分割手段が、入力した各ストラ
イプ画像を一時的に格納するストライプ画像格納手段
と、格納した各ストライプ画像を、分割する各ブロック
画像のカラム数に相当する回数順次カラム単位に読出し
て、各ブロック画像を分割する読出し制御手段であっ
て、その読出しに際し、一部のカラムについては隣接す
るブロック画像を構成するカラムと重複して読出すよう
に制御する読出し制御手段と、ストライプ画像格納手段
から読出した画像を、画素密度の変換のためにブロック
画像単位に一時的に保持するブロック画像保持手段と、
を有することを特徴とし、ブロック画像単位に画素密度
を変換することにより、処理に供するメモリ容量を削減
すると共に、ブロック画像の一部を重複させて画素密度
変換を行い、その後、重複した画像部分を切除して出力
画像を合成することによって、ブロック画像の接合部分
における画質の劣化を防止し、高品位の出力画像を得る
ことができる。

【００１２】また、本発明に係る画像処理方法は、入力
した画像の密度を変更して出力する画像処理方法であっ
て、原画像をストライプ画像単位に入力する入力工程
と、入力した各ストライプ画像を一部が重複するように
ブロック画像に分割するブロック分割工程と、分割した
各ブロック画像の画素密度を設定された変倍率に応じて
変換する画素密度変換工程と、画素密度を変換した各ブ
ロック画像の重複部分を切除しつつ合成して出力画像を
形成する画像形成工程とを備え、ブロック分割工程は、
入力した各ストライプ画像を一時的に格納するストライ
プ画像格納工程と、格納した各ストライプ画像を、分割
する各ブロック画像のカラム数に相当する回数順次カラ
ム単位に読出して、各ブロック画像を分割する読出し制
御工程であって、その読出しに際し、一部のカラムにつ
いては隣接するブロック画像を構成するカラムと重複し
て読出すように制御する読出し制御工程と、読出した画
像を、画素密度の変換のためにブロック画像単位に一時
的に保持するブロック画像保持工程と、を有することを
特徴とし、ブロック画像単位に画素密度を変換すること
により、処理に供するメモリ容量を削減すると共に、ブ
ロック画像の一部を重複させて画素密度変換を行い、そ
の後、重複した画像部分を切除して出力画像を合成する
ことによって、ブロック画像の接合部分における画質の
劣化を防止し、高品位の出力画像を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実
施形態であるアウトライン・スムージング法を用いた高
画質画素密度変換装置の構成を示すブロック図である。
画像入力部１００は、２値ビットマップ形態の画像をラ
イン単位でストライプ／ブロック変換バッファ１０１に
供給する。Ｇ３規格のファクシミリ装置で通常用いられ
る画像を例にとれば、入力画像サイズは２００ｄｐｉス
タンダード読み取りの場合、Ａ４画像は１７２８×１１
４４画素程度の大きさとなり、２００ｄｐｉファイン読
み取りの場合、Ａ４画像は１７２８×２２８８画素程度
の大きさとなる。前述のように入力画像はライン単位で
ストライプ／ブロック変換バッファ１０１に供給され、
上記の例の場合、入力画像は１ライン当り１７２８画素
（ｂｉｔ）で構成される。

【００１４】ライン単位で入力された画像は、予め設定
しておいた所定のライン数分がストライプ／ブロック変
換バッファ１０１に蓄積保持され、ここで画像のストラ
イプ分割処理（のりしろ処理は含まない）が施される。
入力画像のストライプ分割処理はストライプ／ブロック
変換バッファ１０１に取り込まれる入力画像のライン数
を計数し、その計数値によって画像の入出力を制御する
ことによって実現する。なお、ストライプ分割処理は、
後述するブロック分割アドレス制御部１０２によって制
御される。

【００１５】ストライプ／ブロック変換バッファ１０１
に格納されたストライプ画像は、次にブロック分割アド
レス制御手段１０２の制御のもと、ブロック画像に分割
され、ブロック画像バッファ１０３に格納される。

【００１６】図３は、ストライプ／ブロック変換バッフ
ァ１０１におけるストライプ画像とブッロク画像の模式
図である。図中３０１はブロック画像である。ストライ
プ幅は入力画像のライン数に相当する。また、ブロック
サイズは、ブロック画像を構成するカラム数に相当す
る。良好な画質を考慮して、ストライプ幅は８ライン程
度を確保するのが好ましく、また、ブロックサイズは画
質およびワークメモリの容量を考慮して、１０画素程度
に設定するのが好ましい。なお、ストライプ画像は、実
際には分割付近において互いに重複するように分割され
るが、ここでは装置全体の動作の理解を容易にするた
め、ストライプ画像は単純に分割されるものとして説明
する。

【００１７】所定のストライプ幅に相当するライン画像
が入力され、ストライプ／ブロック変換バッファ１０１
にストライプ画像が格納されたら、次にストライプ画像
の右端から所定のブロックサイズ分のブロック画像を、
ストライプ幅に相当するビット幅でブロック画像バッフ
ァ１０３にパラレルデータ転送し、蓄積する。なお、１
１５（図１）は、パラレル画像転送バスであり、ストラ
イプ画像のストライプ幅に相当するバス幅を有し、この
例の場合８ビットバスで構成されている。ブロック画像
のパラレルデータ転送とは、ストライプ画像の同一列
（カラム）に含まれる画像データをパラレルデータ形態
で転送することである。

【００１８】ストライプ／ブロック変換バッファ１０１
へのライン単位の画像転送のタイミング制御、およびス
トライプ画像を所定のブロックサイズに分割する際の一
連のタイミング制御等は、ブロック分割アドレス制御部
１０２によって行われる。即ち、ブロック分割アドレス
制御部１０２は、画像のストライプ分割の際は画像のラ
イン数を計数し、ブロック分割の際はストライプ画像の
転送カラム数を計数し、その計数値に基づいて、ストラ
イプ分割処理およびブロック分割処理のためのタイミン
グやアドレス信号を生成する。

【００１９】ストライプ／ブロック変換バッファ１０１
から供給される画像データは、ブロック画像バッファ１
０３に順次蓄積されてブロック画像を形成する。ブロッ
ク画像バッファ１０３に蓄積されたブロック画像は、画
素密度変換部１２０において変倍処理された後、画素選
択部１０８から画素単位で出力されブロック／ストライ
プ変換バッファ１０９に蓄積保持される。

【００２０】図４は、画素密度変換装置における画像の
流れを模式的に示す図である。ライン単位で入力された
画像はストライプ／ブロック変換バッファ１０１に順次
蓄積され、ストライプ変換バッファ１０１は、ストライ
プ幅（例えば、８ライン）に相当する画像の入力が完了
したら、ストライプ画像をブロック分割しながら画素密
度変換部１２０に出力する。図中４０１〜４０４は、夫
々ブロック画像を示している。なお、図４においては、
説明の便宜のためにストライプ画像を４つのブロック画
像に分割しているが、例えば、１ラインが１７２８画素
で構成されるストライプ画像を、ブロックサイズを１０
画素としてブロック分割すると、１７３個のブロック画
像に分割されることになる。

【００２１】ブロック分割は、ストライプ画像の右端か
ら順次パラレル転送され、画素密度変換部１２０に供給
される。図４においては、ブロック画像４０４、４０
３、４０２、４０１の順に転送され、４０１を転送する
ことによってブロック分割を終了する。

【００２２】図４に示す例においては、ブロック画像４
０３を画素密度変換部１２０において画素密度変換処理
を実行しており、ブロック画像４０４は、画素密度変換
処理を終え、画素単位でブロック／ストライプ変換バッ
ファ１０９に格納されているる。この時、ブロック画像
４０４はブロック／ストライプ変換バッファ１０９の右
端から順次蓄積される。

【００２３】以下、ブロック分割処理の詳細について説
明する。図５は、ストライプ／ブロック変換バッファ１
０１における分割処理を説明する図である。擬似中間調
対応型アウトライン処理をブロック画像に適用すると、
前述のようにブロック画像の端部（分割部分）において
過剰な平滑化処理による画質劣化が発生する。

【００２４】そこで、上記の画質劣化を防止するため
に、１つのブロック画像とそれに隣り合うブロック画像
の境界付近において、ブロック画像の一部が重複するよ
うにストライプ画像を分割する。この処理は、前述のス
トライプ画像に対するのりしろ処理と同様の意義を有
し、画質の劣化したブロック画像の端部（周辺）を切り
落とすことにより、良好な画像の部分を残してブロック
分割による画質の劣化を防止するものである。従って、
ブロック画像の重複分割処理は、切り落とす画像部分を
あらかじめ重複してブロック画像に含めて分割する（以
下、このような分割処理を重複分割処理という）。以
下、ブロック画像の重複分割処理について説明する。

【００２５】ブロック画像の重複分割処理は、ストライ
プ／ブロック変換バッファ１０１から画素密度変換部１
２０に画像データをパラレルデータ転送してブロック分
割処理を行う際に、重複させるカラムのデータについ
て、パラレルデータ転送を２回実行することによって実
現する。

【００２６】図５において、ブロック０〜ブロック３・
・・は、夫々ストライプ画像を分割したブロック画像を
示している。ハッチングを付した部分は、重複するよう
に分割される画素を示しており、実線で囲んだ部分（Ｃ
ｕｔＳｉｚｅ）は、対応するブロック画像の有効な画素
（のりしろ以外）を示している。ブロック０は、ｂｅｇ
ｉｎ０〜ｅｎｄ０のブロックサイズを有し、その内５０
２はブロック０ののりしろ画像を示している。本実施形
態は、ブロック画像として１０画素（５０２を含む）程
度を想定している。この場合、上記のパラレルデータ転
送を１０回実行することによって、ブロック０を転送
（分割）することができる。

【００２７】次に、ブロック１については、のりしろ幅
に相当するカラムの画素（ブロック０ののりしろ画像５
０１とブロック１ののりしろ画像５０２を含む）をブロ
ック０と重複してパラレルデータ転送される。重複させ
て分割される領域（ハッチングを付した部分）として、
例えば４画素分のカラムを設定することにより、画素密
度変換時の画質劣化を抑えることができる。のりしろ部
分の画像は隣接するブロック画像に夫々同一の画像が含
まれることになる。

【００２８】図５の例においては、ブロック１はｂｅｇ
ｉｎ１〜ｅｎｄ１までのカラム数分の画素がパラレルデ
ータ転送されることになる。同様に、ブロック２はｂｅ
ｇｉｎ２〜ｅｎｄ２までのカラムの画素がパラレルデー
タ転送される。ブロック３以降についても、同様にハッ
チング部分の画像データを重複させてパラレルデータ転
送される。

【００２９】以下では、ブロックサイズの内、のりしろ
幅に相当する幅をテープサイズ（ＴａｐｅＳｉｚｅ）、
また、のりしろ以外の部分をカットサイズ（ＣｕｔＳｉ
ｚｅ）或いは進み幅ということにする。なお、重複分割
処理されたブロック画像についての画素密度変換後の劣
化画像の除去については後述する。

【００３０】以上のようにして重複分割処理された各ブ
ロック画像は、前述の擬似中間調対応型アウトライン処
理が施される。ブロック画像バッファ１０３には重複分
割処理されたブロック画像が保存され、このブロック画
像に対して擬似中間調対応型アウトライン処理を適用す
る。即ち、領域判定部１０４においてブロック画像の領
域判定を行い、その判定結果を画素単位で領域判定結果
格納バッファ１０５に保持する。領域判定部１０４は、
ブロック画像を構成する画素が擬似中間調画像領域に属
する画素であるか、或いは文字・線画画像領域に属する
画素であるかを判定する。

【００３１】分割されたブロック画像は画素密度変換の
ため、ＳＰＣ処理部１０６およびアウトライン処理部１
０７に供給される。ＳＰＣ処理とは、変倍率に応じて画
素を単純に繰り返して描画したり、間引いたりすること
により画素密度変換を行う手法である。一方、アウトラ
イン処理とは、前述のように、画像の輪郭部分を輪郭ベ
クトルデータとして抽出し、これをもとに平滑・変倍処
理を行う方法である。

【００３２】以下、アウトライン処理部１０７の動作を
説明する。図２は、アウトライン処理部１０７の内部構
成の一例を示すブロック図である。アウトライン処理部
１０７は、ブロック画像（のりしろ画像を含む。以下、
特に断わらない限り同様）を単位として画素密度変換を
行うものであり、以下の構成を有する。即ち、アウトラ
イン処理部１０７は、ブロック画像からアウトライン輪
郭ベクトルを抽出する輪郭ベクトル抽出部２００、抽出
した輪郭ベクトルデータを蓄積保持する輪郭ベクトルバ
ッファ２０１、輪郭ベクトルバッファ２０１に保持され
ている輪郭ベクトルデータに対して、平滑・変倍処理を
行う平滑・変倍部２０２、平滑・変倍処理された輪郭ベ
クトルデータに基づいて二値画像を再生する前段階とし
て、二値画像の輪郭描画を行う輪郭描画部２９４、平滑
・変倍部２０２と輪郭描画部２０４との処理速度の整合
をとるためのＦＩＦＯ（First In First Out）２０３、
輪郭描画部２０４において生成した二値画像を蓄積する
輪郭描画バッファ２０５、輪郭描画された画像をもとに
輪郭画像の内部を塗り潰し、完全な二値画像を再生する
塗り潰し部２０６を備えている。

【００３３】次に、アウトライン処理部１０７の各ブロ
ックについて詳述する。

【００３４】輪郭ベクトル抽出部２００は、入力ブロッ
ク画像より、黒画素と白画素の境界に位置する輪郭線を
輪郭ベクトルデータとして抽出する。輪郭ベクトルデー
タは水平ベクトルおよび垂直ベクトルを基本ベクトルと
し、黒画素をベクトルの右側に見る位置関係で抽出され
る。データの抽出は、予め定められた所定の大きさのマ
トリックス・ウィンドウ（例えば、３×３マトリックス
・ウィンドウ）をラスター走査しながら、着目画素（３
×３マトリックス・ウィンドウの中心画素）の周囲に位
置する輪郭座標と、その輪郭座標の接続先情報を抽出す
る。抽出した輪郭座標の接続が未だウィンドウの走査し
ていない画像領域へ及ぶ場合は、当該輪郭座標の接続情
報は一旦不図示の接続未定義バッファ（輪郭ベクトル抽
出部２００に包含されている）に保持され、その後の輪
郭座標の接続先の探索に供される。また、抽出した輪郭
座標の接続がブロック画像の境界を越える場合にも上記
と同様に処理され、その接続情報は次のブロック画像を
処理する際に使用される。以上のようにして抽出された
輪郭ベクトル座標データは、輪郭ベクトルバッファ２０
１に蓄積保持される。

【００３５】輪郭ベクトル座標データは、任意の画像に
対して必ず閉ループを構成する特徴がある。即ち、上記
輪郭ベクトル抽出部２００より出力される輪郭ベクトル
座標データは、その接続情報を辿れば必ず元の輪郭ベク
トルデータの始点に戻る。そして、ブロック画像から抽
出された輪郭ベクトル座標データ群は複数の互いに重な
ることの無い輪郭ベクトル・ループの集合となってい
る。

【００３６】ところで、輪郭ベクトルバッファ２０１
は、従来はストライプ画像全体から抽出されるデータを
すべて保持する必要があること、また、輪郭ベクトル抽
出処理と平滑・変倍処理をパイプライン化する必要性か
ら、２面バッファ形式を用いていたため非常に大きなメ
モリ容量を備える必要があった。具体的には、輪郭ベク
トルのデータ幅を３２ｂｉｔ（座標値および接続情報を
含む）、１つのストライプ画像から抽出される典型的な
輪郭ベクトルの本数を４０００本とした場合、データの
規模は約２５６ｋｂｉｔ（３２ｂｉｔ×４ｋ×２＝２５
６ｋｂｉｔ）に及ぶ。

【００３７】しかしながら、本実施形態においては処理
すべき画像が、データ規模の小さなブロック画像である
ため、抽出されるベクトル本数も当然に少ない。例え
ば、前述の例に従ってストライプ画像を１７３分割する
と、ブロック画像から抽出される平均的なベクトル本数
は約２４本程度（４０００／１７３＝２３．１）であ
る。従って、輪郭ベクトルバッファ２０１は約１．６ｋ
ｂｉｔ（３２ｂｉｔ×２４×２＝１５３６ｂｉｔ）程度
とすることができ、従来のメモリ容量の０．６％程度に
メモリ容量を削減することが可能となる。

【００３８】平滑・変倍部２０２は、輪郭ベクトル座標
データを入力とし、輪郭部分の平滑化および画素密度変
換を実行する処理部である。

【００３９】平滑化処理は、更に第１平滑化処理と第２
平滑化処理に分けることができる。第１平滑化処理は平
滑化処理の対象となる着目ベクトルについて、着目ベク
トルの前後に接続すべき複数のベクトルを参照ベクトル
として、着目ベクトルおよび参照ベクトルの長さと方向
とに基づき、予め設定しておいたパターンとのマッチン
グを行い、その結果に応じて着目ベクトルの再定義する
ものである。勿論、ベクトルのパターンと着目ベクトル
の再定義は、２値画像の輪郭部分を平滑化するように定
義しておくことは言うまでもない。

【００４０】画像がストライプ画像もしくはブロック画
像に分割されている場合、他のストライプ画像もしくは
ブロック画像に跨っていた画像が、画像の分割部分で分
断されてしまう。このため、分割部分において過剰な平
滑化処理が施され、画質劣化が発生する場合がある。従
って、このような画質劣化が上記ののりしろ画像におい
てのみ発生するように、のりしろ幅を設定する。なお、
画素密度変換処理は、第１平滑化処理が施された輪郭ベ
クトル座標データに対して行なわれる。画素密度変換の
方法は輪郭ベクトルデータの座標値に対して変倍率を乗
じる単純な演算である。

【００４１】第２平滑化処理は、第１平滑化処理によっ
て変倍された後の輪郭ベクトル座標データに対してなさ
れる処理であって、隣接した輪郭ベクトルの座標値の加
重平均演算によって実現される。加重平均演算は一般的
な数学的手法であり、この処理の施された座標データは
その座標値を重みと見なして、より平滑化するように座
標値が再定義される。

【００４２】平滑・変倍部２０２によって平滑・変倍さ
れたベクトル座標データは、処理速度調整用のＦＩＦＯ
２０３に一時的に蓄積され、その後輪郭輪郭描画部２０
４に供給される。平滑・変倍された輪郭ベクトルデータ
は、輪郭描画部２０４を経ることで二値ビットマップの
輪郭画像として再生される。輪郭描画は、例えば、描画
する輪郭ベクトルの傾きをベクトルの始点・終点座標か
ら予め求めておき、その傾きに基づいて主走査方向の画
素を画素単位に順次変位させながら、副走査方向の変位
位置に打点（画素描画）する処理を、全ての輪郭ベクト
ルに対して行うことによって実現することができる。

【００４３】輪郭描画データは、輪郭描画バッファ２０
５上に再生される。従って、輪郭描画バッファ２０５は
一度に再生される画像サイズ、即ち、ブロック画像の画
素密度変換後の画像サイズに相当する容量を確保する必
要がある。従来、ストライプ画像単位で一連の処理を行
っていたため、例えば画素密度変換倍率を主走査方向に
３倍、副走査方向に３倍、ストライプ幅８ライン（その
内のりしろ幅４ライン）を想定すると、輪郭描画バッフ
ァ２０５は６３ｋｂｉｔ（１７２８ｂｉｔ×３×４ライ
ン×３＝６２２０８ｂｉｔ）の容量を必要とする。しか
し、本実施形態のごとく画像をブロックに分割して処理
すれば、例えばブロックサイズを１０画素とした場合、
３６０ｂｉｔ程度（１０ｂｉｔ×３×４ライン×３＝３
６０ｂｉｔ）で十分である。

【００４４】輪郭描画バッファ２０５上に再生された２
値輪郭画像は、輪郭の内部を黒画素で塗り潰すことによ
り、最終的なアウトライン処理画像を出力する。輪郭内
部の塗り潰し処理は塗り潰し手段２０６で行なわれる。
具体的には輪郭描画バッファ２０５に保持されている輪
郭画像を主走査方向にラスタ型スキャンしながら、隣接
する２画素（スキャン対象の画素と前回スキャンした画
素）の画素値の排他的論理和演算を行い、その演算結果
でスキャン対象の画素を置換することにより、輪郭画像
の内部を塗り潰すことが可能である。従って、塗り潰し
部２０６は隣接する二画素の一方の画素値（前回スキャ
ンした画素値）を保持するラッチ回路と、排他的論理和
回路から構成される。

【００４５】例えば、白画素（画素値は０とする）同士
が隣接する場合は出力は白画素であり、結果として画素
値の置換は行われない。また、白画素に次いで黒画素
（画素値は１とする）をスキャンした場合は出力は黒画
素となり、この場合も画素値の置換は行われない。一
方、黒画素に次いで白画素をスキャンした場合は出力が
黒画素であるから、白画素は黒画素によって置換され、
次の画素が白画素の場合でも再び黒画素が出力される。
従って、白画素に次いで黒画素をスキャンした場合、以
降にスキャンした画素が白画素である限り、その画素は
黒画素によって置換され、再度黒画素をスキャンするま
で黒画素による置換が行われる。一方、ブロック画像の
１ラインに黒画素が１つしか存在しない場合には、ブロ
ック画像の右端の置換後の画素値を、次のブロック画像
を処理するまで保持することによってブロック画像間の
整合をとる。

【００４６】なお、この塗り潰しアルゴリズムは輪郭描
画画像の一部が水平線の場合、及び１画素突起（へこ
み）の場合には適用できず、それぞれ特殊処理が必要と
される。特殊処理の対象となるパターンは、輪郭形状を
パターンマッチングによって検知し、これに対して特例
パターンを適用する。塗り潰し部２０６は、これらの処
理機構も備えている。

【００４７】以上のごとくアウトライン処理されたブロ
ック画像は、平滑処理及び画素密度変換処理画像とし
て、ブロック画像の形態で出力され、画素選択部１０８
に供給される。

【００４８】ＳＰＣ処理部１０６及びアウトライン処理
部１０７によって画素密度変換処理を施された各ブロッ
ク画像は、夫々画素単位で画素選択部１０８に供給され
る。画素選択部１０８は予め領域判定部１０４によって
領域判定された結果を参照しながら、ＳＰＣ処理部１０
６による画素もしくはアウトライン処理部１０７による
画素のいずれかを選択して出力する。即ち、領域判定結
果が擬似中間調領域に属する画素である場合はＳＰＣ処
理部１０６から出力される画素を選択し、一方、文字・
線画領域に属する画素である場合は、アウトライン処理
部１０７から出力される画素を選択する。

【００４９】領域判定結果はブロック画像全体につい
て、領域判定結果格納バッファ１０５に格納されてお
り、画素単位でこれを参照する。この時、ＳＰＣ処理部
１０６もしくはアウトライン処理部１０７の出力画像は
画素密度変換されており、一方、領域判定結果格納バッ
ファ１０５に格納されている判定結果は画素密度変換前
のブロック画像に対するため、判定結果を反映させる対
象画素の画素密度が異なる。そこで、領域判定結果を画
素選択部１０８に適用するときは、判定結果についても
ＳＰＣ処理部１１２を用いて画素密度を変換し、対象画
素の画素密度の整合を図る。なお、ＳＰＣ処理部１１２
の基本的な構成は、ＳＰＣ処理部１０６と同様と同様で
ある。

【００５０】画素選択部は１０８によって、ＳＰＣ処理
部１０６もしくはアウトライン処理部１０７のいずれか
の出力画素が選択出力され、この選択出力された画素は
ブロック／ストライプ変換バッファ１０９に順次蓄積保
持される。このようにしてブロック単位で処理された画
像は、ブロック／ストライプ変換バッファ１０９に逐次
保持され、ブロック画像同士の結合がなされ再びストラ
イプ画像として再現される。

【００５１】ブロック画像の結合処理は、ブロック／ス
トライプ変換バッファ１０９に選択画素を蓄積する処理
に伴って行われ、その制御はブロック結合アドレス制御
部１１０によって行なわれる。そして、このブロック画
像の結合処理に伴って重複した部分の画像がのりしろ処
理され、劣化した画像が切除される。

【００５２】図６は、画素密度変換後におけるのりしろ
処理を模式的に説明した図である。画素密度変換後のブ
ロック画像は、変換前のブロック画像に対して所望の倍
率を乗じた大きさを有している。即ち、画素密度変換後
のカット幅（進み幅）をＣｕｔＳｉｚｅ’、テープ幅
（のりしろ幅）をＴａｐｅＳｉｚｅ’、画素密度変換の
倍率をｍａｇ．とすと、以下のようになる。 ＣｕｔＳｉｚｅ’＝ＣｕｔＳｉｚｅ×ｍａｇ． ・・・（式 １） ＴａｐｅＳｉｚｅ’＝ＴａｐｅＳｉｚｅ×ｍａｇ． ・・・（式 ２） 変倍後のブロック画像は、図示のように、のりしろ画像
（ハッチングを付した部分）としてブロックの両端に夫
々重複して、他の隣りあうブロック画像と同一の画素を
保持している（ストライプ画像の両端のブロック画像に
ついては片側のみである）。従って、のりしろ処理にお
いて重複画像を切除する場合は、画素密度変換後のブロ
ック画像の両端において画像切除を行えばよい。この画
像切除は、のりしろ画像に相当するカラムの画像の切除
を意味する。のりしろを切除された画像（ブロック
０’、ブロック１’、ブロック２’・・・）は順に結合
され、ストライプ画像が生成される。

【００５３】具体的には、ブロック画像ののりしろ処理
はブロック／ストライプ変換バッファ１０９におけるブ
ロック画像の蓄積の際に行なわれる。即ち、擬似中間調
対応型アウトライン処理の施されたブロック画像（のり
しろ画像を含む）は、画素選択部１０８から画素単位で
出力される。出力された画素はブロック／ストライプ変
換バッファ１０９に蓄積・保持され、その蓄積アドレス
はブロック結合アドレス制御部１１０によって制御され
る。

【００５４】蓄積アドレスの制御は、例えば、画素選択
部１０８がのりしろ画像に相当する画素をブロック／ス
トライプ変換バッファ１０９に供給する期間において
は、蓄積アドレスを変更することを止めて同一アドレス
に対して重複して格納し、有効な画像（のりしろ画像以
外のブロック画像）を供給する期間においては、蓄積ア
ドレスを順次適切な値に変更して格納するように行えば
良い。また、画素選択部１０８がのりしろ画像に相当す
る画素を出力している期間は、ブロック／ストライプ変
換バッファ１０９に対する画素の蓄積を禁止する構成と
しても良い。ストライプ画像の両端のブロック画像を除
き、ブロック画像は両端にのりしろ画像を有している
が、いずれについても上記と同様の制御によって各ブロ
ック画像ののりしろ画像を切除することができる。

【００５５】また、ブロック結合アドレス制御部１１０
における蓄積アドレスの演算は、上記の（式１）、（式
２）よりカット幅（進み幅）、テープ幅（のりしろ）幅
を夫々算出し、更に画素密度変換後のストライプ幅を算
出（変換前のストライプ幅に倍率を乗じる）することに
よって行う。

【００５６】以上のようにしてブロック画像単位で処理
されたブロック画像は、ブロック／ストライプ変換バッ
ファ１０９において、画素密度変換後の二値ストライプ
画像として画質劣化のない画像として再生される。再生
されたストライプ画像は画像出力部１１１の仕様に合わ
せて出力される。画像出力部としては、例えばレーザー
ビームプリンタ（ＬＢＰ）等があり、この場合画像出力
はライン単位で出力することが望ましい。また、インク
吐出型のプリンタの場合は複数ライン分を一度に印刷す
るため、ブロック／ストライプ変換バッファ１０９から
の画像出力は複数ラインをパラレル出力することが望ま
しい。

【００５７】なお、上記の例においては、上記のブロッ
ク分割アドレス制御部１０２およびブロック結合アドレ
ス制御部１１０に代表されるように、メモリアドレスの
制御等を統括して行う必要があり、これはＣＰＵおよび
その制御プログラムを保持するメモリ等を用いて構成す
るができる（不図示）。また、ハードウエアとして構成
することも可能であることは論じるまでもない。

【００５８】以上のように、ブロック画像に対しても、
ストライプ処理の場合と同様にのりしろ処理を適用する
ことが可能となり、ブロック画像の接続部分においても
アウトライン処理の際に生ずる画質劣化を防止すること
ができる。この結果、小規模なワークメモリを使用した
場合においても、アウトライン・スムージング法による
画素密度変換を有用になり、高品位の出力画像を得るこ
とができる。

【００５９】また、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適
用してもよい。また、本発明はシステム或いは装置にプ
ログラムを供給することによって実施される場合にも適
用できることは言うまでもない。この場合、本発明に係
るプログラムを格納した記憶媒体が、本発明を構成する
ことになる。そして、該記憶媒体からそのプログラムを
システム或いは装置に読み出すことによって、そのシス
テム或いは装置が、予め定められた仕方で動作する。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
素密度変換をブロック単位に行う際の画質劣化を防止
し、良好な画質の画素密度変換画像を生成できる。

【００６１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るアウトライン・スム
ージング法を用いた高画質画素密度変換装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】アウトライン処理部１０７の内部構成の一例を
示すブロック図である。

【図３】ストライプ／ブロック変換バッファにおけるス
トライプ画像とブロック画像の模式図である。

【図４】画素密度変換装置における画像の流れを模式的
に示す図である。

【図５】ストライプ／ブロック変換バッファにおける重
複分割処理を説明する図である。

【図６】画素密度変換後ののりしろ処理を模式的に説明
した図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−318248（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−337930（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−121692（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−203153（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−12488（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−298438（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−211607（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−211606（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−211605（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−211604（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−211603（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−263644（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−307879（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/38 - 1/393 G06T 1/00 - 1/40 G06T 3/00 - 5/50 G06T 9/00 - 9/40 G06T 11/60 - 11/80 G06T 13/00 G06T 15/70 G06T 17/40 - 17/50

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力した画像の密度を変更して出力する
   画像処理装置であって、 原画像をストライプ画像単位に入力する入力手段と、 入力した各ストライプ画像を一部が重複するようにブロ
   ック画像に分割するブロック分割手段と、 分割した各ブロック画像の画素密度を設定された変倍率
   に応じて変換する画素密度変換手段と、 画素密度を変換した各ブロック画像の重複部分を切除し
   つつ合成して出力画像を形成する画像形成手段とを備
   え、 前記ブロック分割手段が、 入力した各ストライプ画像を一時的に格納するストライ
   プ画像格納手段と、 格納した各ストライプ画像を、分割する各ブロック画像
   のカラム数に相当する回数順次カラム単位に読出して、
   各ブロック画像を分割する読出し制御手段であって、そ
   の読出しに際し、一部のカラムについては隣接するブロ
   ック画像を構成するカラムと重複して読出すように制御
   する読出し制御手段と、 前記ストライプ画像格納手段から読出した画像を、画素
   密度の変換のためにブロック画像単位に一時的に保持す
   るブロック画像保持手段と、 を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記画素密度変換手段は、 分割した各ブロック画像の輪郭ベクトルを抽出する輪郭
   ベクトル抽出手段と、 抽出した各ブロック画像の輪郭ベクトルを平滑化し、前
   記変倍率で変倍する平滑化・変倍手段と、 を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記画素密度変換手段は、 分割した各ブロック画像を、前記変倍率に応じて当該ブ
   ロック画像を構成する画素を繰り返して描画したり、間
   引きすることによって変倍する単純変倍手段と、 前記画素が疑似中間調領域に属するか否かを判定する領
   域判定手段と、 前記画素が疑似中間調領域に属する場合には前記単純変
   倍手段によって単純変倍した画像を、前記画素が疑似中
   間調領域に属さない場合には前記平滑化・変倍手段によ
   って平滑化・変倍した画像を選択して前記画像形成手段
   に供給する選択手段と、 を更に有することを特徴とする請求項２記載の画像処理
   装置。
4. 【請求項４】 前記画像形成手段は、画素密度を変換し
   た各ブロック画像を、その重複部分を廃棄しつつ所定領
   域に順次格納し、画素密度変換後の各ストライプ画像を
   合成するストライプ画像合成手段を有することを特徴と
   する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像
   処理装置。
5. 【請求項５】 形成した出力画像を出力する出力手段を
   更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
   ずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記出力手段は、プリンタであることを
   特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 入力した画像の密度を変更して出力する
   画像処理方法であって、 原画像をストライプ画像単位に入力する入力工程と、 入力した各ストライプ画像を一部が重複するようにブロ
   ック画像に分割するブロック分割工程と、 分割した各ブロック画像の画素密度を設定された変倍率
   に応じて変換する画素密度変換工程と、 画素密度を変換した各ブロック画像の重複部分を切除し
   つつ合成して出力画像を形成する画像形成工程とを備
   え、 前記ブロック分割工程は、 入力した各ストライプ画像を一時的に格納するストライ
   プ画像格納工程と、 格納した各ストライプ画像を、分割する各ブロック画像
   のカラム数に相当する回数順次カラム単位に読出して、
   各ブロック画像を分割する読出し制御工程であって、そ
   の読出しに際し、一部のカラムについては隣接するブロ
   ック画像を構成するカラムと重複して読出すように制御
   する読出し制御工程と、 読出した画像を、画素密度の変換のためにブロック画像
   単位に一時的に保持す るブロック画像保持工程と、 を有することを特徴とする画像処理方法。
8. 【請求項８】 前記画素密度変換工程は、 分割した各ブロック画像の輪郭ベクトルを抽出する輪郭
   ベクトル抽出工程と、 抽出した各ブロック画像の輪郭ベクトルを平滑化し、前
   記変倍率で変倍する平滑化・変倍工程と、 を有することを特徴とする請求項７記載の画像処理方
   法。
9. 【請求項９】 前記画素密度変換工程は、 分割した各ブロック画像を、前記変倍率に応じて当該ブ
   ロック画像を構成する画素を繰り返して描画したり、間
   引きすることによって変倍する単純変倍工程と、 前記画素が疑似中間調領域に属するか否かを判定する領
   域判定工程と、 前記画素が疑似中間調領域に属する場合には前記単純変
   倍工程によって単純変倍した画像を、前記画素が疑似中
   間調領域に属さない場合には前記平滑化・変倍工程によ
   って平滑化・変倍した画像を選択して前記画像形成工程
   に供給する選択工程と、 を更に有することを特徴とする請求項８記載の画像処理
   方法。
10. 【請求項１０】 前記画像形成工程は、 画素密度を変換した各ブロック画像を、その重複部分を
    廃棄しつつ所定領域に順次格納し、画素密度変換後の各
    ストライプ画像を合成するストライプ画像合成工程を有
    することを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか
    １項に記載の画像処理方法。
11. 【請求項１１】 形成した出力画像を出力する出力工程
    を更に有することを特徴とする請求項７乃至請求項１０
    のいずれか１項に記載の画像処理方法。
12. 【請求項１２】 前記出力工程は、形成した出力画像を
    プリンタに出力することを特徴とする請求項１１記載の
    画像処理方法。