JP3484831B2 - ２値画像多値化縮小処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は２値画像多値化縮
小処理装置に関し、例えば多階調表示能力を持つ低解像
度ディスプレイに白黒２値画像を縮小して表示する際に
適用し得る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば白黒２値画像を縮小して多
階調表示能力を持つ低解像度ディスプレイに表示する２
値画像多値化縮小処理装置として、入力される２値画像
をフィルタ処理して多値化した後、間引き処理して縮小
画像を多値画像として表示するものがある。図１４は２
値画像多値化縮小処理装置として、例えば特開平２−２
６７５９２号公報に示された縮小文字表示装置であり、
図において１は文字発生回路、２はフィルタ回路、３は
表示装置である。

【０００３】文字発生回路１で発生した２値の文字画像
に対して、フィルタ回路２でフィルタ処理を施して２値
画像でなる文字画像を多値化し、引き続いて所望の縮小
率（間引き率）で間引き、表示装置３で縮小画像を多値
画像として出力する。実際上、このような縮小文字表示
装置のフィルタ回路２では、間引き率に応じて決定され
る局所領域内の画素値の平均値を計算するいわゆる平均
値フィルタや、誤差拡散フィルタ等が用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の２
値画像多値化縮小処理装置のフィルタ回路２は、低域通
過フィルタとしてはあまり特性の良くない平均値フィル
タや、低域通過フィルタではない誤差拡散フィルタを用
いて２値画像の多値化処理を行っているため、多値化後
の画像が必ずしも滑らかでなく、局所的に視認性が劣化
する問題を避け得なかった。

【０００５】また平均値フィルタについては、フィルタ
のサポート内の画素値を一様な重み付けで扱うために、
フィルタのサポート内での画素配列を考慮した多値化が
不可能であり、また同じ理由でフィルタ出力の個数がフ
ィルタのサポートサイズに１を加えた個数に限定されて
しまうため、ディスプレイの階調数が例え多くてもそれ
を十分に利用し得ないという問題があった。

【０００６】さらに多値化の過程は、画像をぼかして滑
らかにする操作に相当するが、多値化縮小処理後に、必
ずしもぼかされてる必要のない太い線分の周辺等にもぼ
かしが発生し、画像が全体としてぼやけた感じになる問
題があった。さらにまた細い線分に対して、フィルタ処
理を施して得られた結果を間引く場合、間引き率に一致
する間隔で周期的に位置する画素を間引くような間引き
処理では、細い線分の情報が時々欠落することがあり、
全体として視認性が未だ不十分であるという問題があっ
た。

【０００７】この発明は上記の課題を解消するためにな
されたもので、２値画像を多値化した後、間引きによっ
て多値縮小画像を得る際に、視認性を格段的に向上でき
る多値化縮小処理装置を提供することにある。さらに、
多値化縮小処理の過程で生じるぼけや間引きによって生
じる細線の情報の欠落を有効に除去することができる多
値化縮小処理装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
この発明に係る２値画像多値化縮小処理装置は、入力さ
れる２値画像を多値画像のデータ形式に変換するデータ
形式変換手段と、縮小率Ｎ／Ｍ（Ｎ、Ｍは正の整数）で
なる所望の間引き率Ｍ：Ｎに応じて多値画像を帯域制限
するために適したローパスフィルタを決定するフィルタ
決定手段と、データ形式変換手段より得られる多値画像
をフィルタ決定手段で決定されたローパスフィルタでフ
ィルタ処理して低域信号成分を取り出し、多値画像に中
間階調を与えて多値低域画像を生成する多値化処理手段
と、その多値化処理手段から得られる多値低域画像を所
望の間引き率Ｍ：Ｎに応じて間引いて多値縮小画像を生
成する間引き処理手段とを備えるものである。

【０００９】また、入力される２値画像を多値画像のデ
ータ形式に変換するデータ形式変換手段と、入力される
縮小率Ｎ／Ｍ（Ｎ、Ｍは正の整数）でなる所望の間引き
率Ｍ：Ｎが比率ａ^k ：１（ａ、ｋは正の整数）か否か判
定する間引き率判定手段と、その間引き率判定手段の判
定結果として間引き率Ｍ：Ｎが比率ａ^k ：１の場合、多
値画像を間引き率ａ：１で間引くための帯域制限に適し
たローパスフィルタを決定するフィルタ決定手段と、そ
のフィルタ決定手段で決定されたローパスフィルタによ
るフィルタ処理を多値画像に施す多値化処理と、そのフ
ィルタ処理する毎に間引き率ａ：１で間引きを行う間引
き処理とをそれぞれｋ回繰り返し、最終的に間引き率ａ
^k ：１に間引いた多値縮小画像を出力する再帰型繰り返
しフィルタ処理及び間引き処理手段とを備えるものであ
る。

【００１０】また、さらに間引き率判定手段の判定結果
として、間引き率Ｍ：Ｎが比率ａ^k：１でない場合、ま
ず再帰型繰り返しフィルタ処理及び間引き処理手段で、
多値画像を間引き率ｂ^k’：１（ｂ^k’＜ａ^k ）（ｂ、
ｋ’は正の整数）で間引きし、その間引き結果として得
られる多値縮小画像に対して、引き続き間引き処理とし
て間引き率Ｍ：Ｎｂ^k’で間引き処理を施し、最終的に
間引き率Ｍ：Ｎに間引いた多値縮小画像を出力するもの
である。

【００１１】また、さらに間引き率判定手段の判定結果
として、間引き率Ｍ：Ｎが比率ａ^k：１でない場合、ま
ず再帰型繰り返しフィルタ処理及び間引き処理手段で、
多値画像を間引き率ｂ^k’：１（ｂ^k’＜ａ^k ）（ｂ、
ｋ’は正の整数）で間引きし、その間引き結果として得
られる多値縮小画像に対して、引き続き最近傍法又は投
影法により間引き率Ｍ：Ｎｂ^k’で間引き処理を施し、
最終的に間引き率Ｍ：Ｎに間引いた多値縮小画像を出力
するものである。

【００１２】また、入力される２値画像中で間引き率以
下の細線に対する箇所を判定する細線判定手段と、その
細線判定手段によって細線と判定された箇所にローパス
フィルタ処理を施した結果を間引く場合に、間引きの方
法を局所的に適応的に変更する適応的間引き処理手段と
を備えるものである。

【００１３】また、さらに細線判定手段は、入力される
２値画像の各画素が、縦、横各方向について間引き率以
下の幅を持つ線分に属しているかどうかを判定し、いず
れかの方向の線幅が間引き率以下の場合は、該当する画
素を線分部分と判定するものである。

【００１４】また、さらに適応的間引き処理部は間引き
率Ｍ：Ｎに間引く場合、細線部分と判定されなかった画
素について、間引き率Ｍ：Ｎに一致する間隔で周期的に
位置する画素のみを残すように間引き処理を行い、細線
部分と判定された画素を間引きの単位に含んでいる箇所
については、間引きの単位内のＭ画素のうち文字部分の
輝度レベルに近い画素値をもつものから順にＮ画素を残
し、その他の（Ｍ−Ｎ）画素を間引くものである。

【００１５】また、さらに多値化縮小処理手段により得
られた画像に対して微分フィルタ処理を施す微分フィル
タ処理部と、その微分フィルタ処理部より出力された画
像を定数倍して多値化縮小処理により得られた画像に加
算し、同画像を強調する画像の強調処理部とを備えるも
のである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、この発
明の一実施例を詳述する。

【００１７】実施例１．図１にこの発明による２値画像
多値化縮小処理装置の実施例１の構成を示す。この多値
化縮小処理装置において、２値画像信号入力部１１は例
えば文字発生回路やイメージリーダ、ファクシミリ装置
等の画像読み取り装置でなり、発生した又は読み取った
画像を白黒の２値画像として送出する。データ形式変換
部１２は入力された２値画像のデータ形式を多値画像の
データ形式に変換する。フィルタ決定部１４は、例えば
図２（Ａ）に示すように、デジタルフィルタの各タップ
に設定するタップ長とフィルタ係数のセットが間引き率
毎に記憶される２次元フィルタ選択テーブルでなる。こ
れにより、間引き率入力部１３で入力された間引き率
（縮小率）に応じた信号帯域を保存するために適した２
次元ローパスフィルタを実現する係数を決定される。な
お例えば間引き率が大きいすなわち縮小率が大きくなる
ほど、より低域成分のみを保存するようなローパスフィ
ルタが選択される。

【００１８】多値化処理部１５は、例えば図２（Ｂ）に
示すように、デイレイ回路、乗算器及び加算器を組み合
わせた一般的なデジタルフィルタとしてのガウシアンフ
ィルタやウエーブレットフィルタ等のローパスフィルタ
を、２次元方向に組み合わせた２次元ローパスフィルタ
で構成されている。これにより、データ形式変換部１２
でデータ形式が変換された２値画像信号に対して、フィ
ルタ決定部１４で決定された係数に応じて２次元ローパ
スフィルタ処理を施すことによって中間調を発生させ、
２値画像を多値化して多値画像を発生する。間引き処理
部１６は、多値化処理部１５で生成された多値画像の画
素のうち、間引き率入力部１３から入力される間引き率
で決定される一定の間隔に位置する画素のみを保存し、
これにより多値縮小画像を生成する。画像表示部１７
は、間引き処理部１６で生成された多値縮小画像をディ
スプレイの階調数にあわせて表示する。

【００１９】このような構成で、実際には図２に示すよ
うに動作する。すなわち２値画像信号入力部１１では、
読み取った画像を値「１」又は値「０」でなる白黒の２
値画像として送出する（図３（Ａ））。次にこの２値画
像は、データ形式変換部１２で、値「 255」又は値
「０」の多値画像のデータ形式に変換される（図３
（Ｂ））。続いて多値画像は、多値化処理部１５でフィ
ルタ処理され、例えば値「 255」、値「 191」、値「 1
27」、値「63」、値「０」の５段階のデータに変換され
る（図３（Ｃ））。

【００２０】なお図３（Ｃ）では簡単化のため、フィル
タ処理の対象画素について、対象画素とその右側、右下
側及び下側画素の合計４画素の平均値を求める２次元平
均値フィルタの動作の例を示しているが、実際には２次
元ローパスフィルタとして動作するため、図とは異なる
値になる。このようにして５段階のデータでなる多値低
域画像は、例えば図３（Ｄ）に示すように、間引き率が
４：１（縮小率１／４）の場合には、縦横に１画素毎に
間引かれ１／４の画素に縮小されて多値縮小画像（図３
（Ｅ））として送出される。

【００２１】このような構成によれば、入力される２値
画像を多値画像のデータ形式に変換し、この多値画像を
所望の間引き率に応じて決定された２次元ローパスフィ
ルタでフィルタ処理して中間階調を与えて多値低域画像
を生成し、所望の間引き率に応じて間引いて多値縮小画
像を生成することにより、平均値フィルタや誤差拡散フ
ィルタを用いた場合と比較して、ローパスフィルタとし
ての特性に優れるフィルタを用いるために、２値画像の
局所的性質をより忠実に反映した多値化が可能になり、
さらにより多い中間調レベル数での表現も可能になるた
め、２値画像を多値化した後に間引きによって多値縮小
画像を得る際に、視認性を格段的に向上し得る。

【００２２】なおここでは、最終的に得られる多値縮小
画像をディスプレイに表示した場合の効果として、視認
性が向上する場合について述べたが、それに限らず、２
値画像を予め多値化して記憶装置に記憶しておけば、デ
ィスプレイへの表示速度を格段的に向上できるという効
果がある。実際上表示用の画像をラプラシアンピラミッ
ド符号化等を用いて階層的符号化しておけば、蓄積デー
タ量を圧縮できるだけでなく、画像のプログレッシブ表
示が使えるため、表示速度を見かけ上高速化できること
になる。

【００２３】実施例２．図１との対応部分に同一符号を
付けて示す図４は、この発明による２値画像多値化縮小
処理装置の実施例２の構成を示す。この実施例２におい
ては、多値化処理部２０が縦方向１次元フィルタ処理部
２０Ａ及び横方向１次元フィルタ２０Ｂより構成されて
いる。

【００２４】上述した実施例１では、フィルタ決定部１
４は２次元ローパスフィルタの係数を決定し、多値化処
理部１５は２次元ローパスフィルタを用いて多値化を実
現しているが、この実施例２ではフィルタ決定部２１
は、間引き率（縮小率）に応じて多値化に用いる１次元
ローパスフィルタの係数を決定する。これにより、多値
化処理部２０はデータ形式変換部１２でデータ形式変換
された２値画像に対して、縦方向及び横方向のそれぞれ
の方向毎にフィルタ決定部２１で決定された縦方向及び
横方向１次元ローパスフィルタ２０Ａ及び２０Ｂを用い
て、１回づつフィルタ処理する。

【００２５】このような構成によれば、実施例１と同様
の効果に加えて、縦方向及び横方向１次元ローパスフィ
ルタ２０Ａ及び２０Ｂを用いて、１回づつフィルタ処理
するようにしたことにより、２次元ローパスフィルタを
用いてフィルタ処理する場合よりも処理を高速化するこ
とができる。

【００２６】実施例３．図４との対応部分に同一符号を
付けて示す図５は、この発明による２値画像多値化縮小
処理装置の実施例３の構成を示す。この実施例３におい
ては、多値化処理部３０は、縦方向１次元フィルタ処理
部３０Ａ１及び縦方向１次元間引き処理部３０Ａ２を含
む縦方向多値化処理３０Ａと、横方向１次元フィルタ処
理部３０Ｂ１及び横方向１次元間引き処理部３０Ｂ２を
含む横方向多値化処理３０Ｂとより構成されている。

【００２７】上述した実施例２では、多値化処理部２０
で多値低域画像を生成した後に、間引き処理部１６で間
引き処理を行って多値縮小画像を生成したが、この実施
例２では、まず縦方向多値化処理３０Ａとして、入力さ
れた２値画像の縦方向について縦方向１次元ローパスフ
ィルタ処理部３０Ａ１で１次元ローパスフィルタ処理を
施し、この結果得られる縦方向の多値低域画像につい
て、続いて縦方向１次元間引き処理部３０Ａ２で縦方向
のみについて間引き処理を施し、縦方向の多値縮小画像
を生成する。

【００２８】次に横方向多値化処理３０Ｂとして、入力
される縦方向の多値縮小画像の横方向について、横方向
１次元ローパスフィルタ処理部３０Ｂ１で１次元ローパ
スフィルタ処理を施し、この結果得られる縦方向が多値
縮小画像で横方向が多値低域画像でなる画像について、
続いて横方向１次元間引き処理部３０Ｂ２で横方向のみ
について間引き処理を施し、このようにして、縦方向及
び横方向について多値化縮小処理して所望の間引き率で
なる多値縮小画像を生成する。

【００２９】このような構成によれば、実施例２と同様
の効果に加えて、縦方向多値化縮小処理した後、横方向
多値化縮小処理するようにしたことにより、特に横方向
についての処理対象の画素を減らすことができ、縦方向
及び横方向１次元ローパスフィルタ２０Ａ及び２０Ｂを
用いて、１回づつフィルタ処理した後、間引き処理する
場合に比較して、さらに一段と処理を高速化することが
できる。なお、この実施例３では、縦方向及び横方向の
順でフィルタ処理及び間引き処理を行ったが、逆に横方
向及び縦方向の順で行っても良い。このようにして実施
例２の場合よりもさらに処理を高速化している。

【００３０】実施例４．図１、図４及び図５との対応部
分に同一符号を付けて示す図６は、この発明による２値
画像多値化縮小処理装置の実施例４の構成を示す。上述
した実施例１〜３では、フィルタ決定部１４、２１で間
引き率入力部１３より入力された間引き率に応じてフィ
ルタを決定し、多値化処理部１５、２０、３０で、多値
化処理を２次元フィルタを用いて行う場合には２値画像
に対して１回のフィルタ処理を、１次元フィルタを用い
て行う場合には縦及び横方向についてそれぞれ１回づつ
合計２回のフィルタ処理を施し、引き続く間引き処理部
で、先の多値化処理部で２次元フィルタを用いた場合は
フィルタ処理後に間引き処理を、１次元フィルタを用い
た場合は両方向のフィルタ処理の後に間引き処理、ある
いは、各方向のフィルタ処理が後わる度に縦及び横方向
について１回づつの間引き処理を施している。

【００３１】これに対して、実施例４の２値画像多値化
縮小処理装置では、間引き率入力部１３より入力される
間引き率が比率ａ^k ：１（ａ、k は正の整数）かどうか
を、間引き率判定部４１で判定し、間引き率ａ^k ：１で
ない場合については、多値化縮小処理選択部４０で、上
述した実施例１〜３に示したと同様な多値化縮小処理方
法を選択して多値化縮小処理を行い、間引き率ａ^k ：１
の場合については、上記実施例１〜３とは別の多値化縮
小処理方法を選択する。

【００３２】すなわち、まずフィルタ決定部４２では比
率ａ：１に画像を間引くために適した２次元又は１次元
フィルタを決定し、多値化縮小処理部４３において決定
された２次元又は１次元フィルタを用いて多値画像にフ
ィルタ処理を施し、続いて比率ａ：１に間引いて多値縮
小画像を生成するという処理を１セットとして、この処
理をｋ回再帰的に繰り返すことにより、最終的に間引き
率ａ^k ：１に間引いた多値縮小画像を生成する。なおこ
のようにフィルタ処理と間引き処理との繰り返しによる
多値化縮小処理をウェーブレット型多値化縮小処理と呼
ぶ。

【００３３】ここで、フィルタとして２次元フィルタを
用いる場合は、上述した実施例１と同様に２次元ローパ
スフィルタ処理を施し、続いて比率ａ：１に間引く。ま
た実施例２と同様に１次元フィルタを用いる場合は、ま
ず１次元ローパスフィルタを画像の縦方向及び横方向に
施し、続いて比率ａ：１に間引いて縮小する。また実施
例３のように縦方向について１次元のフィルタ処理及び
間引き処理、続いて横方向について１次元フィルタ処理
及び間引き処理を施すことによって多値化縮小処理を実
現しても良い。

【００３４】このような構成によれば、上述した実施例
１〜実施例３と同様の効果に加えて、フィルタ処理と間
引き処理との繰り返しによるウェーブレット型多値化縮
小処理を行うようにしたことにより、間引き率Ｍ：Ｎが
比率ａ^k ：１で特に大きい場合に処理を高速化できる。

【００３５】実施例５．図６との対応部分に同一符号を
付けて示す図７は、この発明による２値画像多値化縮小
処理装置の実施例５の構成を示す。上述した実施例４で
は、間引き率判定部４１で間引き率が比率ａk ：１かど
うかを判定し、その結果に応じて多値化縮小処理選択部
４３で多値化縮小処理方法を切り替えていた。これに対
して、実施例５では、まず間引き率入力部１３より入力
される間引き率Ｍ：Ｎを、間引き率分割制御部５１で任
意の間引き率Ｍ：Ｎをｂ^k’：１（ｂ^k’＜ａ^k ）（Ｍ、
Ｎ、ａ、ｋ、ｂ、ｋ’は正の整数）と比率Ｍ：Ｎｂ^k’
に分割する。

【００３６】続いて比率ｂ^k’：１の間引き縮小処理
を、実施例４について上述したと同様なウェーブレット
型多値化縮小処理部５０で行い、この後間引き率Ｍ：Ｎ
ｂ^k’≠１：１の場合は、ウエーブレット型多値化縮小
処理部５０で得られた多値縮小画像に対して、さらなる
縮小処理（間引き処理）を実施例１〜３に上述したと同
様の方法で多値化縮小処理部５３で行い、所望の間引き
率（縮小率）Ｍ：Ｎの多値化縮小処理画像を生成する。

【００３７】このような構成によれば、上述した実施例
１〜実施例３と同様の効果に加えて、フィルタ処理と間
引き処理との繰り返しによるウェーブレット型多値化縮
小処理を行うようにしたことにより、間引き率Ｍ：Ｎが
比率ａ^k ：１でない場合にも処理を高速化できる。

【００３８】実施例６．図７との対応部分に同一符号を
付けて示す図８は、この発明による２値画像多値化縮小
処理装置の実施例６の構成を示す。上述した実施例５で
は、ウェーブレット型多値化縮小処理部５０により生成
された多値縮小画像を、さらに縮小して所望の縮小率を
実現する処理として、実施例１〜３に示した多値化縮小
処理部５３によって実現しているが、実施例６では最近
傍法又は投影法（「投影法に基づく高速画素密度変換方
式」、画像電子学会誌 第11巻 第２号（1982）、72〜
83頁）を用いた追加縮小処理部６０により行い間引き処
理部６０Ｂを通じて、所望の縮小率の多値画像を生成す
る。

【００３９】このような構成によれば、上述した実施例
５と同様に、ウェーブレット型多値化縮小処理の効果を
利用するとともに、フィルタ処理の一部に最近傍法又は
投影法を用いるにより、実施例５よりも処理を簡略化す
ることができる。なお上述した実施例１〜実施例６にお
いて、画質を最優先する場合はフィルタ設計の自由度の
高い２次元フィルタを用い（実施例１）、処理速度を優
先する場合は１次元フィルタを用たり（実施例２、実施
例３）、さらには１次元フィルタによるウェーブレット
型のフィルタ処理を用いる（実施例４〜実施例６）とい
うように、多値化縮小処理の動作環境や利用目的などに
応じて処理方法を選択できる。

【００４０】実施例７．図１との対応部分に同一符号を
付けて示す図８は、この発明による２値画像多値化縮小
処理装置の実施例７の構成を示す。上述した上記実施例
１〜６では、多値化処理部により生成された多値低域画
像を、間引き率に一致する一定間隔毎に周期的に位置す
る画素を保存する、従来よりある間引き処理を施すこと
によって縮小しているが、こうした手法では間引き率以
下の細線部分の情報が欠落するという問題を解決できな
いでいた。

【００４１】これに対して実施例７では、細線判定部７
１で入力される多値画像の各画素位置での線の太さを測
定し、測定値が間引き率以下の場合はこれを細線と判定
し、細線判定部７１での判定結果が細線となる画素を間
引きの単位として含む位置を間引く場合にのみ、間引き
処理の方法を各位置ごとに適応的に変化させ、細線部分
での情報欠落を抑えた２値画像の多値化縮小処理を実現
する。

【００４２】実際上この細線判定部７１は、多値画像の
各画素毎に、それが縦方向の線幅が間引き率以下の細線
に属するのか、横方向の線幅が間引き率以下の細線に属
するのかを調べ、少なくともいずれかの方向の線幅が間
引き率以下の場合については、同画素を細線に属する画
素と判定する。なお各画素の方向毎の線幅を調べる順
は、ここで示したような縦方向及び横方向の順に代え
て、横方向及び縦方向の順でも良い。

【００４３】また適応的間引き処理部７０Ｂは、間引き
を行う際に細線判定部７１で細線に属すると判定された
画素が間引きの最小単位に含まれる場合については、各
間引きの最小単位毎に、線分を表わす画素値に最も近い
画素値から順にＭ画素を残すような適応的な間引き処理
を行う。例えば、間引き率Ｍ：Ｎの時は、隣接するＮ画
素が間引きの最小単位であり、線分を表わす画素値が
「０」、背景の画素値が「 255」の場合は、画素値が最
小のものから順にＭ個を残す。

【００４４】ここで、実施例１に示すように２次元フィ
ルタで２値画像の多値化処理を行う場合と、実施例２に
示すように間引き処理前に１次元フィルタを縦及び横方
向に施して多値化を行う場合については、間引きの最小
単位（間引き率Ｍ：Ｎ）は２次元の正方ブロックＮ×Ｎ
画素であり、２次元的に適応的間引き処理を行う。一方
実施例３に示すように１次元フィルタを縦又は横方向に
施す毎に間引きを行う場合では、間引きの最小単位（間
引き率Ｍ：Ｎ）は１次元の隣接するＮ画素であり、１次
元的に適応的間引き処理を行う。

【００４５】なお実際上図１０（Ａ）に、間引き率に一
致する間隔で周期的に位置する画素を間引く方法を示
し、図１０（Ｂ）に、各間引きの単位毎に間引き方法を
適応的に変えて間引く方法を示す。図中、９０Ａ、９０
Ｂは間引きの単位の１例を示し、９０Ｃは周期的な間引
き処理により保存される画素を示し、９０Ｄは適応的間
引き処理により保存される画素を示す。

【００４６】また図１１に細線判定部７１が実行する細
線判定処理手順を示し、図１２に適応的間引き処理部が
実行する適応的間引き処理手順を示す。すなわち細線判
定処理手順（図１１）ではステップＳＴ０から入ってス
テップＳＴ１において、線分に属する画素か否かを判断
し、肯定結果を得るとステップＳＴ２に移って当該画素
を含む一での縦方向の線幅を測定し、次のステップＳＴ
３において線幅が間引き率以下か否か判断する。ここで
肯定結果を得ると、ステップＳＴ４に移って当該画素を
細線に属すると判定し、ステップＳＴ７に移る。

【００４７】これに対してステップＳＴ３で否定結果を
得るとステップＳＴ５で、当該画素を含む位置での横方
向の線幅を測定し、次のステップＳＴ６で線幅は間引き
率以下か否か判断する。ここで肯定結果を得るとステッ
プＳＴ４に移って当該画素を細線に属すると判定し、ス
テップＳＴ７に移る。また上述した、ステップＳＴ１で
否定結果を得た場合と、ステップＳＴ６で否定結果を得
た場合も、そのままステップＳＴ７に移る。ステップＳ
Ｔ７では、全画素について判定したか否か判断し、否定
結果を得ると上述したステップＳＴ１に戻って上述の処
理を繰り返し、逆に肯定結果を得るとステップＳＴ８に
移って、当該細線判定処理手順を終了する。

【００４８】また適応的間引き処理手順（図１２）で
は、ステップＳＴ１０より入って、ステップＳＴ１１に
おいて間引き単位内に細線と判定された画素があるか否
かを判断し、肯定結果を得るとステップＳＴ１２におい
て、間引き単位内での画素値最小の画素を残し、その他
を間引いてステップＳＴ１４に移る。また上述のステッ
プＳＴ１１で否定結果を得ると、ステップＳＴ１３に移
って通常の間引き処理を行いステップＳＴ１４に移る。
ステップＳＴ１４では、全間引き単位終了か否か判断
し、否定結果を得るとステップＳＴ１１に戻って上述し
た処理を繰り返し、肯定結果を得るとステップＳＴ１５
に移って当該適応的間引き処理手順を終了する。

【００４９】このような構成によれば、上述した実施例
１〜６と同様の効果を得ることができると共に、画像に
間引き処理を施す際に、２値画像中で細線と判定された
画素位置での情報欠落をおさえるために、適応的間引き
処理を行うようにしたことにより、細線部分の欠落を有
効に防ぎ、画質を格段的に向上することができる。

【００５０】実施例８．図１との対応部分に同一符号を
付けて示す図１３は、この発明による２値画像多値化縮
小処理装置の実施例８の構成を示す。上述した実施例１
〜７は、フィルタ処理及び間引き処理（適応的間引き処
理）によって２値画像の多値化縮小処理を行う場合につ
いて述べたが、一種のぼかしの操作である多値化処理
（ローパスフィルタ処理）の過程で、縮小後の画像中で
必ずしもぼけの発生が望ましくない部分にまでぼけが発
生してしまうことがあり、画像が全体的にぼやけた感じ
になる問題を解決するものではなかった。

【００５１】これに対して実施例８では、微分フィルタ
処理部８３で、実施例１〜７のいずれかによって多値化
縮小処理された多値化縮小処理結果（画像）８１に対し
て微分フィルタを施し、強調パラメータ設定部８４で画
像を強調する度合を決定し、乗算回路８５で微分フィル
タ処理８３で得られた微分画像と、強調パラメータ設定
部８４で決定された値を乗算し、加算回路８６で、乗算
器８５の乗算結果と多値化縮小処理結果（画像）８１を
加算することにより、多値化縮小された画像に残ってい
る過度のぼけを解消する。

【００５２】このような構成によれば、フィルタ処理、
適応的間引き処理により得られた多値化縮小処理画像に
微分フィルタ処理による強調処理を施し、ぼけ部分の低
減を行うため、より視認性のよい多値化縮小処理を実現
できる効果がある。

【００５３】

【発明の効果】上記したようにこの発明によれば、入力
される２値画像を多値画像のデータ形式に変換し、この
多値画像を縮小率Ｎ／Ｍ（Ｎ、Ｍは正の整数）でなる間
引き率Ｍ：Ｎに応じて決定されたローパスフィルタでフ
ィルタ処理して中間階調を与えて多値低域画像を生成
し、所望の間引き率Ｍ：Ｎに応じて間引いて多値縮小画
像を生成することにより、２値画像を多値化した後、間
引きによって多値縮小画像を得る際に、視認性を格段的
に向上し得る２値画像多値化縮小処理装置を実現でき
る。

【００５４】また、間引き率Ｍ：Ｎが比率ａ^k ：１
（Ｎ、Ｍ、ａ、k は正の整数）の場合、多値画像を間引
き率ａ：１に応じて決定されたローパスフィルタでフィ
ルタ処理すると共に、そのフィルタ処理毎に間引き率
ａ：１で間引きする処理を再帰的にｋ回繰り返し、最終
的に間引き率ａ^k ：１の多値縮小画像を出力することに
より、間引き率が比率ａ^k ：１の場合には、簡易な構成
かつ高速に処理して、２値画像を多値化して多値縮小画
像を得る際の視認性を格段的に向上し得る２値画像多値
化縮小処理装置を実現できる。

【００５５】また、間引き率Ｍ：Ｎが比率ａ^k ：１でな
い場合、まず多値画像を間引き率ｂ^k’：１（ｂ^k’＜ａ
^k ）（Ｍ、Ｎ、ａ、ｋ、ｂ、ｋ’は正の整数）でフィル
タ処理すると共に間引きする処理を再帰的にｋ’回繰り
返し、その間引き結果として得られる多値縮小画像に対
して、引き続き間引き処理として間引き率Ｍ：Ｎｂ^k’
で間引き処理を施し、最終的に間引き率Ｍ：Ｎに間引い
た多値縮小画像を出力することにより、間引き率が比率
ａ^k ：１でない場合でも、簡易な構成かつ高速に処理し
て、２値画像を多値化して多値縮小画像を得る際の視認
性を格段的に向上し得る２値画像多値化縮小処理装置を
実現できる。

【００５６】また、さらに間引き率Ｍ：Ｎが比率ａ^k ：
１でない場合、まず多値画像を間引き率ｂ^k’：１（ｂ
^k’＜ａ^k ）（Ｍ、Ｎ、ａ、ｋ、ｂ、ｋ’は正の整数）
でフィルタ処理すると共に間引きする処理を再帰的に
ｋ’回繰り返し、その間引き結果として得られる多値縮
小画像に対して、引き続き最近傍法又は投影法により間
引き率Ｍ：Ｎｂ^k’で間引き処理を施し、最終的に間引
き率Ｍ：Ｎに間引いた多値縮小画像を出力することによ
り、間引き率が比率ａ^k ：１でない場合でも、簡易な構
成かつ高速に処理して、２値画像を多値化して多値縮小
画像を得る際の視認性を格段的に向上し得る。

【００５７】また、入力される２値画像中で間引き率以
下の細線に対する箇所を判定し、当該細線と判定された
箇所にローパスフィルタ処理を施した結果を間引く場合
に、間引きの方法を局所的に適応的に変更することによ
り、２値画像中に間引き率以下の細線部分の情報が存在
する場合にも、この細線部分の情報が欠落するのを有効
に防止でき、２値画像を多値化して多値縮小画像を得る
際の視認性を格段的に向上し得る２値画像多値化縮小処
理装置を実現できる。

【００５８】また、さらに細線を判定する際に、入力さ
れる２値画像の各画素が、縦、横各方向について間引き
率以下の幅を持つ線分に属しているかどうかを判定し、
いずれかの方向の線幅が間引き率以下の場合は、該当す
る画素を線分部分と判定することにより、２値画像中の
間引き率以下の細線部分を確実に判定でき、２値画像を
多値化して多値縮小画像を得る際の視認性を格段的に向
上し得る２値画像多値化縮小処理装置を実現できる。

【００５９】また、さらに間引き率Ｍ：Ｎに間引く場
合、細線部分と判定されなかった画素について、間引き
率Ｍ：Ｎに一致する間隔で周期的に位置する画素のみを
残し、細線部分と判定された画素を間引きの単位に含ん
でいる箇所は間引きの単位内のＭ画素のうち文字部分の
輝度レベルに近い画素値をもつものから順にＮ画素を残
し、その他の（Ｍ−Ｎ）画素を間引くことにより、一段
と確実に細線情報を反映して適応的に間引くことができ
る２値画像多値化縮小処理装置を実現できる。

【００６０】また、さらに多値化処理手段及び間引き処
理手段により得られた多値縮小画像に対して、微分フィ
ルタ処理を施した出力でなる画像を定数倍して、多値化
縮小画像に加算し、同画像を強調することにより、多値
化縮小処理の過程で画像中に混入する過度なぼけ部分を
強調し削減し、２値画像を多値化して多値縮小画像を得
る際の視認性を格段的に向上し得る２値画像多値化縮小
処理装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による２値画像多値化縮小処理装置
の実施例１の構成を示すブロック図である。

【図２】 図１の２値画像多値化縮小処理装置のフィル
タ決定部及び多値化処理部の構成の説明に供する略線図
である。

【図３】 図１の２値画像多値化縮小処理装置の動作の
説明に供する略線図である。

【図４】 この発明による２値画像多値化縮小処理装置
の実施例２の構成を示すブロック図である。

【図５】 この発明による２値画像多値化縮小処理装置
の実施例３の構成を示すブロック図である。

【図６】 この発明による２値画像多値化縮小処理装置
の実施例４の構成を示すブロック図である。

【図７】 この発明による２値画像多値化縮小処理装置
の実施例５の構成を示すブロック図である。

【図８】 この発明による２値画像多値化縮小処理装置
の実施例６の構成を示すブロック図である。

【図９】 この発明による２値画像多値化縮小処理装置
の実施例７の構成を示すブロック図である。

【図１０】 図９の２値画像多値化縮小装置における適
応的間引き処理の動作の説明に供する略線図である。

【図１１】 図９の２値画像多値化縮小装置の細線判定
部の動作を示すフローチャートである。

【図１２】 図９の２値画像多値化縮小装置の適応的間
引き処理部の動作を示すフローチャートである。

【図１３】 この発明による２値画像多値化縮小処理装
置の実施例８であるを示すブロック図である。

【図１４】 従来の２値画像多値化縮小処理装置として
縮小文字表示装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 文字発生回路 ２ フィルタ回路 ３ 表示装置 １１ ２値画像信号入力部 １２ データ形式変換部 １３ 間引き率入力部 １４、２１、４２、５２Ａ、５２Ｂ、７２ フィルタ決
定部 １５、２０、７０Ａ 多値化処理部 １６、２６、６０Ｂ 間引き処理部 １７ 画像表示部 ２０Ａ、３０Ａ１ 縦方向１次元フィルタ処理部 ２０Ｂ、３０Ｂ１ 横方向１次元フィルタ処理部 ３０、４３、５３、７０ 多値化縮小処理部 ３０Ａ 縦方向多値化処理部 ３０Ｂ 横方向多値化処理部 ３０Ａ２ 縦方向１次元間引き処理部 ３０Ｂ２ 横方向１次元間引き処理部 ４０ 多値化縮小処理選択部 ４１ 間引き率判定部 ５０ ウェーブレット型多値化縮小処理部 ５１ 間引き率分割制御部 ６０ 追加縮小処理部 ６０Ａ 最近傍法or投影法 ７０Ｂ 適応的間引き処理部 ７１ 細線判定部 ８１ 多値化縮小処理結果 ８２ 画像強調処理部 ８３ 微分フィルタ処理 ８４ 強調パラメータ設定部 ８５ 乗算器 ８６ 加算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｇ 5/36 ５２０Ｊ ５２０Ｐ Ｈ０４Ｎ 1/40 １０３Ｂ (56)参考文献 特開 平５−328106（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−40826（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−89238（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−95394（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−268073（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−34677（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−191387（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−259193（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 5/00 G09G 5/36 G09G 5/391 H04N 1/393 H04N 1/40

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された２値画像を多値画像のデータ
   形式に変換するデータ形式変換手段と、縮小率Ｎ／Ｍ
   （Ｎ、Ｍは正の整数）でなる所望の間引き率Ｍ：Ｎに応
   じて、上記多値画像を帯域制限するローパスフィルタの
   タップ長とフィルタ係数を決定するフィルタ決定手段
   と、上記データ形式変換手段より得られる上記多値画像
   を上記フィルタ決定手段で決定された上記ローパスフィ
   ルタでフィルタ処理して低域信号成分を取り出し、上記
   多値画像に中間階調を与えて多値低域画像を生成する多
   値化処理手段と、当該多値化処理手段から得られる上記
   多値低域画像を上記所望の間引き率Ｍ：Ｎに応じて間引
   いて多値縮小画像を生成する間引き処理手段とを備え、
   上記多値化処理手段が、上記データ形式変換手段より得
   られる上記多値画像に対して、それぞれ、縦方向および
   横方向にフィルタ処理を行う縦方向１次元ローパスフィ
   ルタ処理部と横方向１次元ローパスフィルタ処理部を備
   えるとともに、上記フィルタ決定手段が、間引き率Ｍ：
   Ｎが大きくなるほど上記縦方向１次元ローパスフィルタ
   処理部および上記横方向１次元ローパスフィルタ処理部
   の１次元ローパスフィルタのタップ長を長くするもので
   あることを特徴とする２値画像多値化縮小処理装置。
2. 【請求項２】 入力された２値画像を多値画像のデータ
   形式に変換するデータ形式変換手段と、縮小率Ｎ／Ｍ
   （Ｎ、Ｍは正の整数）でなる所望の間引き率Ｍ：Ｎに応
   じて、上記多値画像を帯域制限するローパスフィルタの
   タップ長とフィルタ係数を決定するフィルタ決定手段
   と、上記データ形式変換手段より得られる上記多値画像
   を上記フィルタ決定手段で決定された上記ローパスフィ
   ルタでフィルタ処理して低域信号成分を取り出し、上記
   多値画像に中間階調を与えて多値低域画像を生成すると
   ともに、上記多値低域画像を上記所望の間引き率Ｍ：Ｎ
   に応じて間引いて多値縮小画像を生成する多値化縮小処
   理手段とを備え、上記多値化縮小処理手段が、上記デー
   タ形式変換手段より得られる上記多値画像に対して、縦
   方向にフィルタ処理を行う縦方向１次元ローパスフィル
   タ処理部と上記縦方向１次元ローパスフィルタ処理部か
   らの画像データに対して縦方向の間引き処理を行う縦方
   向１次元間引き処理部とを備えた縦方向多値化処理部
   と、横方向にフィルタ処理を行う横方向１次元ローパス
   フィルタ処理部と上記横方向１次元ローパ スフィルタ処
   理部からの画像データに対して横方向の間引き処理を行
   う横方向１次元間引き処理部とを備えた横方向多値化処
   理部を備えるとともに、上記フィルタ決定手段が、間引
   き率Ｍ：Ｎが大きくなるほど上記縦方向１次元ローパス
   フィルタ処理部および上記横方向１次元ローパスフィル
   タ処理部の１次元ローパスフィルタのタップ長を長くす
   るものであることを特徴とする２値画像多値化縮小処理
   装置。
3. 【請求項３】 上記１次元ローパスフィルタが、ガウシ
   アンフィルタであり、上記フィルタ決定手段は、２：
   １、４：１、８：１の間引き率に対応して、それぞれ、
   上記１次元ローパスフィルタのタップ長を３、５、９、
   フィルタ係数を（１．０，２．０，１．０）、（１．
   ０，１．５，２．０，１．５，１．０）、（１．０，
   １．５，２．０，２．５，３．０，２．５，２．０，
   １．５，１．０）とすることを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載の２値画像多値化縮小処理装置。
4. 【請求項４】 入力された２値画像を多値画像のデータ
   形式に変換するデータ形式変換手段と、縮小率Ｎ／Ｍ
   （Ｎ、Ｍは正の整数）でなる所望の間引き率Ｍ：Ｎが比
   率ａ ^k ：１（ａ、ｋは正の整数）か否かを判定する間引
   き率判定手段と、上記間引き率判定手段の判定結果とし
   て上記間引き率Ｍ：Ｎが比率ａ ^k ：１の場合、上記多値
   画像を間引き率ａ：１で間引くための帯域制限用のロー
   パスフィルタを決定するフィルタ決定手段と、上記フィ
   ルタ決定手段で決定された上記ローパスフィルタによる
   フィルタ処理を上記多値画像に施す多値化処理と当該フ
   ィルタ処理する毎に上記間引き率ａ：１で間引きを行う
   間引き処理とをそれぞれｋ回繰り返し、最終的に間引き
   率ａ ^k ：１に間引いた多値縮小画像を出力する多値化縮
   小処理手段とを備えることを特徴とする２値画像多値化
   縮小処理装置。
5. 【請求項５】 上記間引き率Ｍ：Ｎを、間引き率
   ｂ ^k’ ：１（ｂ ^k’ ＜ａ ^k ）と間引き率Ｍ：Ｎｂ ^k’ に分割
   する間引き率分割制御手段を備え、上記間引き率判定手
   段の判定結果として、上記間引き率Ｍ：Ｎが比率ａ ^k ：
   １でない場合に、上記多値化縮小処理手段が、まず、上
   記多値画像を間引き率ｂ ^k’ ：１（ｂ ^k’ ＜ａ ^k ）（ｂ、
   ｋ’は正の整数）で間引いた後、当該間引き結果として
   得られる多値縮小画像に対して、引き続き間引き率Ｍ：
   Ｎｂ ^k’ で間引き処理を施し、最終 的に間引き率Ｍ：Ｎ
   に間引いた多値縮小画像を出力することを特徴とする請
   求項４に記載の２値画像多値化縮小処理装置。
6. 【請求項６】 上記間引き率Ｍ：Ｎを、間引き率
   ｂ ^k’ ：１（ｂ ^k’ ＜ａ ^k ）と間引き率Ｍ：Ｎｂ ^k’ に分割
   する間引き率分割制御手段を備え、上記間引き率判定手
   段の判定結果として、上記間引き率Ｍ：Ｎが比率ａ ^k ：
   １でない場合に、上記多値化縮小処理手段が、まず、上
   記多値画像を間引き率ｂ ^k’ ：１（ｂ ^k’ ＜ａ ^k ）（ｂ、
   ｋ’は正の整数）で間引いた後、当該間引き結果として
   得られる多値縮小画像に対して、引き続き最近傍法又は
   投影法により間引き率Ｍ：Ｎｂ ^k’ で間引き処理を施
   し、最終的に間引き率Ｍ：Ｎに間引いた多値縮小画像を
   出力することを特徴とする請求項４に記載の２値画像多
   値化縮小処理装置。
7. 【請求項７】 上記２値画像中の間引き率以下の細線の
   箇所を判定する細線判定手段と、上記細線判定手段によ
   って細線と判定された箇所に対してローパスフィルタ処
   理を施した結果を間引く場合に、間引きの方法を局所的
   に適応的に変更する適応的間引き処理手段とを備えるこ
   とを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の２値画像多値化縮小処理装置。
8. 【請求項８】 上記細線判定手段は、上記２値画像の各
   画素が、縦、横各方向について間引き率以下の幅を持つ
   線分に属しているかどうかを判定し、いずれかの方向の
   線幅が間引き率以下の場合は、該当する画素を細線部分
   と判定することを特徴とする請求項７に記載の２値画像
   多値化縮小処理装置。
9. 【請求項９】 上記適応的間引き処理手段は間引き率
   Ｍ：Ｎに間引く場合、細線部分と判定されなかった画素
   について、間引き率Ｍ：Ｎに一致する間隔で周期的に位
   置する画素のみを残すように間引き処理を行い、細線部
   分と判定された画素を間引きの単位に含んでいる箇所に
   ついては、上記間引きの単位内のＮ画素のうち細線部分
   の輝度レベルに近い画素値をもつものから順にＭ画素を
   残し、その他の（Ｎ−Ｍ）画素を間引くことを特徴とす
   る請求項７に記載の２値画像多値化縮小処理装置。
10. 【請求項１０】 上記多値化縮小処理手段により得られ
    た画像に対して微分フィルタ処理を施す微分フィルタ処
    理部と、上記微分フィルタ処理部より出力された画像を
    定数倍して多値化縮小処理により得られた画像に加算
    し、同画像を強 調する画像の強調処理部とを備えたこと
    を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
    の２値画像多値化縮小処理装置。