(57)【要約】【課題】画質の劣化を抑えつつ、変換処理に要する時間を短縮して高速化を図る。【解決手段】画素数変換装置１は、２値画像（原画像１０）に含まれる変化点画素（輪郭点画素又は境界点画素）を検出する画素種判別部２と、変換倍率に応じて前記２値画像の主走査及び副走査方向の画素数を増減した画素数変換画像２０を設定し、画素数変換画像２０の画素のうち、原画像１０上の変化点画素に対応する画素をマスク領域３２に設定して変換マスク画像３０を生成するマスク処理部３と、変換マスク画像３０のマスク領域３２に属する画素の濃度値を、投影法を用いた濃度算出処理により求めるとともに、誤差拡散法を用いた２値化処理により濃度値を２値化して階調値を得る第１の階調取得部４と、変換マスク画像３０の非マスク領域３３に属する画素の階調値を、その画素に対応する原画像１０上の画素が有する階調値に設定する第２の階調取得部５とを備える。【選択図】図１
2011101270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された２値画像の画素数を指定された変換倍率に応じて変換する画素数変換方法であって、
前記２値画像に含まれる変化点画素を検出する第１のステップと、
前記変換倍率に応じて前記２値画像の主走査及び副走査方向の画素数を増減した画素数変換画像を設定し、該画素数変換画像の画素のうち、前記２値画像上の変化点画素に対応する画素をマスク領域に設定して変換マスク画像を生成する第２のステップと、
前記変換マスク画像のマスク領域に属する画素の濃度値を、補間演算を用いた濃度算出処理により求めるとともに、該求めた濃度値を２値化して階調値を得る第３のステップと、
前記変換マスク画像の非マスク領域に属する画素の階調値を、その画素に対応する前記２値画像上の画素が有する階調値に設定する第４のステップとを備えることを特徴とする画素数変換方法。
【請求項２】
前記第２のステップにおいて、前記画素数変換画像上の注目画素に対応する前記２値画像上の画素を求め、その画素が前記変化点画素に該当するか否かに応じて前記注目画素をマスク領域に設定するか否かを決定することを特徴とする請求項１に記載の画素数変換方法。
【請求項３】
前記画素数変換画像上の注目画素の座標と前記変換倍率とを用いて、前記注目画素に対応する２値画像上の画素の座標を求めることを特徴とする請求項２に記載の画素数変換方法。
【請求項４】
前記補間演算を用いた濃度算出処理が、投影法を用いた濃度算出処理であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画素数変換方法。
【請求項５】
前記第３のステップにおいて、誤差拡散法を用いた２値化処理により前記濃度値を２値化することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画素数変換方法。
【請求項６】
前記変化点画素が、網点の周縁部に位置して該網点の輪郭を構成する輪郭点画素、又は該網点と該網点以外の部分との境界を構成する境界点画素であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画素数変換方法。
【請求項７】
入力された２値画像の画素数を指定された変換倍率に応じて変換する画素数変換処理を実行するためのプログラムであって、
請求項１乃至６のいずれかに記載の画素数変換方法を実行するためのものであることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
入力された２値画像の画素数を指定された変換倍率に応じて変換する画素数変換装置であって、
前記２値画像に含まれる変化点画素を検出する画素種判別部と、
前記変換倍率に応じて前記２値画像の主走査及び副走査方向の画素数を増減した画素数変換画像を設定し、該画素数変換画像の画素のうち、前記２値画像上の変化点画素に対応する画素をマスク領域に設定して変換マスク画像を生成するマスク処理部と、
前記変換マスク画像のマスク領域に属する画素の濃度値を、補間演算を用いた濃度算出処理により求めるとともに、該求めた濃度値を２値化して階調値を得る第１の階調取得部と、
前記変換マスク画像の非マスク領域に属する画素の階調値を、その画素に対応する前記２値画像上の画素が有する階調値に設定する第２の階調取得部とを備えることを特徴とする画素数変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された２値画像の画素数を指定された変換倍率に応じて変換する画素数変換方法等に関し、特に、ファクシミリ画像や新聞紙面画像等の複数の網点を用いて表現された網点画像の画素数変換に適した方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、メディアデバイスの多様化、及びＣＴＰや輪転機等の印刷機材の機能向上に伴い、文章画像や新聞画像等の網点画像を拡大・縮小するニーズが高まっている。画像の解像度変換に際しては、一般に補間処理が必要となり、これは、黒画素又は白画素の２階調で表現される２値画像の場合であっても同様である。補間処理には、論理和法、最近傍法、９分割法、投影法、距離反比例法等があり（例えば、非特許文献１参照）、これらの中でも、投影法による補間処理が変換後の画質劣化を抑え易いものとして知られている。
【０００３】
ここで、投影法による補間処理の基本原理について、図１６を参照しながら説明する。尚、図１６は、原画像５０に対して縮小方向の解像度変換処理（画素数を減少させる変換処理）を施す場合を例示したものである。同図では、変換後の画像（以下、適宜「変換画像」という）６０の画素を太線で描いている。
【０００４】
投影法は、変換画像６０を原画像５０上に投影し（重ね合わせ）、変換画像６０の１画素（注目画素P'）領域における原画像５０の平均濃度値を求め、それを注目画素P'の濃度値IP'に置き換えるものである。この濃度値IP'は、図１６に記載の演算式を用いて求めることができる。
【０００５】
具体的には、変換画像６０の注目画素P'と原画像５０の各画素P0〜P3とが重なる領域の面積S0〜S3（例えば、面積S0は、変換画像６０の注目画素P'と原画像５０の画素P0とが重なる領域の面積に相当する）を求め、画素P0〜P3の各々において、面積S0〜S3と各画素P0〜P3の濃度値IP0〜IP3とを乗算する。そして、各画素P0〜P3での乗算値を加算して総和を得るとともに、それを面積S0〜S3の総和（変換画像６０の注目画素P'の面積）で除算して平均濃度値IP'を求める。
【０００６】
尚、網点画像の解像度変換処理の場合、求めた平均濃度値IP'を２値化し、注目画素を黒画素又は白画素のいずれかに振り分ける。
【０００７】
こうした投影法を用いた解像度変換処理の一例として、例えば、特許文献１には、原画像の画素データ列を投影法に基づいて縮小変換（削減）する第１の縮小手段と、第１の縮小手段で削減した画素データ列を更に削減する第２の縮小手段と、第２の縮小手段で削減された画素データ列を濃度保存２値化処理（誤差拡散法を用いた２値化処理）により２値化する第１の２値化手段と、原画像に基づいて予め設定したパターンを検出する検出手段と、検出手段で得た検出結果を示すデータ列を削減する第３の縮小手段と、第３の縮小手段で削減された検出結果を示すデータ列に基づいて、第１の２値化手段で２値化するときの画素値と同様の画素値を単純２値化処理により２値化する第２の２値化手段と、検出手段でパターンを検出したときに第２の２値化手段で得た２値化結果を選択し、パターンを検出しないときに第１の２値化手段で得た２値化結果を選択する選択手段とを備えた画像処理装置が記載されている。
【０００８】
また、特許文献２には、原画像の主走査方向の画像データを１ライン単位で格納するラインバッファと、ラインバッファに格納された画像データに対し、面積係数に応じた重み付けを行って注目画素の濃度を算出する主走査方向濃度演算部と、主走査方向濃度演算部で算出される各ラインの注目画素濃度を累積的に格納していくテンポラリバッファと、テンポラリバッファに格納された複数ライン分の注目画素濃度と次のラインの注目画素濃度とを加算する副走査方向濃度演算部と、注目画素濃度の総和に基づいて２値画像を生成する２値化部とを備えた解像度変換装置が記載されている。
【０００９】
さらに、投影法以外の方法を利用した補間処理として、非特許文献２には、画像データの周期性に注目し、信号処理で使用されるフーリエ変換及び逆フーリエ変換等を利用して、画像データ周波数の周期を変換することによって解像度変換処理を行うことが示されている。
【００１０】
具体的には、２値画像から多値画像に変換して離散フーリエ変換処理を行うとともに、離散フーリエ変換により得られたフーリエ画像から、周囲成分の切り取りと値の正規化処理を行う。その後、逆離散フーリエ変換処理を行うとともに、得られた多値画像データを２値化処理し、解像度変換後の２値画像を作成する。尚、２値化処理には、固定２値化、誤差拡散、ディザ法等を用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第２８５１７２４号公報
【特許文献２】特開２００１−１５７０４０号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】正嶋  博、他４名、「二値画像の各種拡大／縮小方式の性能評価及び処理速度改良方式」、情報処理学会論文誌 Sep.1985 Vol.26 No.5
【非特許文献２】田島  譲二、「モアレのないカラープルーフィングのための網点の重力的再配置法」、画像電子学会誌 第１３巻第５号（２００５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献１、２に記載の変換方法では、原画像から変換画像への変換に際し、１ページ分の画像データに含まれる全ての画素を対象として、投影法を用いた濃度算出処理を実行する必要がある。
【００１４】
その一方で、投影法においては、１つの注目画素P'の濃度値を求めるにあたり、図１６に示す場合であれば、注目画素P'と重なる４つの画素P0〜P3の座標を求めたり、４つの重なり領域の面積S0〜S3を求めるなどの演算処理が必要となるため、演算量が多くなり易い。特に、この際の演算量は、注目画素P'と重なる原画像画素の数が増えるほど増加するため、縮小倍率によっては、膨大な量の演算処理が必要になり、処理速度が遅くなるという問題がある。
【００１５】
また、特許文献１、２に記載の変換方法は、縮小倍率での解像度変換処理を対象とするものであり、拡大倍率の解像度変換処理や、主走査及び副走査方向の各々に別々の縮小倍率、拡大倍率が割り当てられた場合に対応できない欠点がある。
【００１６】
さらに、非特許文献２に記載の解像度変換処理は、周期値の変換や黒画素の割合等の情報に基づいた処理方式であるため、黒画素濃度及び画素位置等を維持したまま、解像度変換することができないという問題がある。加えて、この処理方法では、２次元離散フーリエ変換及び逆２次元離散フーリエ変換を用いるため、画像処理の演算量が多大となり、処理速度が遅くなるという問題がある。
【００１７】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、画質の劣化を抑えつつ、変換処理に要する時間を短縮して高速化を図ることが可能な画素数変換方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明は、入力された２値画像の画素数を指定された変換倍率に応じて変換する画素数変換方法であって、前記２値画像に含まれる変化点画素を検出する第１のステップと、前記変換倍率に応じて前記２値画像の主走査及び副走査方向の画素数を増減した画素数変換画像を設定し、該画素数変換画像の画素のうち、前記２値画像上の変化点画素に対応する画素をマスク領域に設定して変換マスク画像を生成する第２のステップと、前記変換マスク画像のマスク領域に属する画素の濃度値を、補間演算を用いた濃度算出処理により求めるとともに、該求めた濃度値を２値化して階調値を得る第３のステップと、前記変換マスク画像の非マスク領域に属する画素の階調値を、その画素に対応する前記２値画像上の画素が有する階調値に設定する第４のステップとを備えることを特徴とする。
【００１９】
そして、本発明によれば、変換後の画像の画質に与える影響が大きい変化点画素に対応する画素については、補間演算を用いた濃度算出処理を経て階調値を取得し、変換後の画像の画質に与える影響が少ない非変化点画素に対応する画素については、入力された２値画像上での階調値を引き継ぐ単純な処理で階調値を得るため、画質の劣化を抑えつつ、変換処理の高速化を図ることが可能になる。
【００２０】
上記画素数変換方法において、前記第２のステップで、前記画素数変換画像上の注目画素に対応する前記２値画像上の画素を求め、その画素が前記変化点画素に該当するか否かに応じて前記注目画素をマスク領域に設定するか否かを決定することができる。これによれば、縮小方向及び拡大方向のいずれの変換処理であっても、適切に変換マスク画像を作成することが可能になる。
【００２１】
上記画素数変換方法において、前記画素数変換画像上の注目画素の座標と前記変換倍率とを用いて、前記注目画素に対応する２値画像上の画素の座標を求めることができる。
【００２２】
上記画素数変換方法において、前記補間演算を用いた濃度算出処理を、投影法を用いた濃度算出処理とすることができる。
【００２３】
上記画素数変換方法において、前記第３のステップで、誤差拡散法を用いた２値化処理により前記濃度値を２値化することができる。この場合、変化点画素に対応する画素に限って、誤差拡散法を用いた２値化処理を行うことになるため、誤差が分散される領域を変化点画素領域の範囲内に制限することができ、誤差拡散の影響により非変化点画素領域にノイズが発生するのを防止することが可能になる。
【００２４】
上記画素数変換方法において、前記変化点画素を、網点の周縁部に位置して該網点の輪郭を構成する輪郭点画素、又は該網点と該網点以外の部分との境界を構成する境界点画素とすることができる。
【００２５】
また、本発明は、入力された２値画像の画素数を指定された変換倍率に応じて変換する画素数変換処理を実行するためのプログラムであって、上記いずれかに記載の画素数変換方法を実行するためのものであることを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明は、入力された２値画像の画素数を指定された変換倍率に応じて変換する画素数変換装置であって、前記２値画像に含まれる変化点画素を検出する画素種判別部と、前記変換倍率に応じて前記２値画像の主走査及び副走査方向の画素数を増減した画素数変換画像を設定し、該画素数変換画像の画素のうち、前記２値画像上の変化点画素に対応する画素をマスク領域に設定して変換マスク画像を生成するマスク処理部と、前記変換マスク画像のマスク領域に属する画素の濃度値を、補間演算を用いた濃度算出処理により求めるとともに、該求めた濃度値を２値化して階調値を得る第１の階調取得部と、前記変換マスク画像の非マスク領域に属する画素の階調値を、その画素に対応する前記２値画像上の画素が有する階調値に設定する第２の階調取得部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、画質の劣化を抑えつつ、変換処理に要する時間を短縮して高速化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明にかかる画素数変換装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】輪郭点画素及び境界点画素の説明図である。
【図３】原画像、輪郭点画素領域及び境界点画素領域の一例を示す図である。
【図４】原画像及び変換マスク画像の一例を示す図である。
【図５】マスク処理の説明図である。
【図６】原画像と変換画像の画素配列を示す図であって、拡大方向の変換処理を行う場合の配列図である。
【図７】画素数変換画像の画素と原画像の画素との関係を示す図である。
【図８】画素数変換画像の画素と原画像の画素との関係を示す図である。
【図９】画素数変換画像の画素と原画像の画素との関係を示す図である。
【図１０】画素数変換画像の画素と原画像の画素との関係を示す図である。
【図１１】原画像と変換画像の画素配列を示す図であって、縮小方向の変換処理を行う場合の配列図である。
【図１２】画素数変換画像の画素と原画像の画素との関係を示す図である。
【図１３】画素数変換画像の画素と原画像の画素との関係を示す図である。
【図１４】変換マスク画像の作成手順を示すフローチャートである。
【図１５】階調値の取得処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】投影法による補間処理の基本原理の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明にかかる画素数変換装置の一実施の形態を示すブロック図であり、この画素数変換装置（以下、「変換装置」という）１は、入力された２値画像に含まれる変化点画素を検出する画素種判別部２と、変化点画素に該当する画素をマスキングして変換マスク画像を生成するマスク処理部３と、変換マスク画像のマスク領域に属する画素の階調値を取得する第１の階調取得部４と、変換マスク画像の非マスク領域に属する画素の階調値を取得する第２の階調取得部５と、第１及び第２の階調取得部４、５の出力を合成して１ページ分の変換画像データを得る合成処理部６とから構成される。
【００３１】
尚、上記各種の処理部２〜６は、必ずしもハードウェアによって構成される必要はなく、その一部又は全部がソフトウェア（プログラム）によって構成されてもよい。
【００３２】
また、図中のメモリ７は、変換装置１で処理すべき画像データを記憶したり、上記の処理部２〜６で処理された処理値や画像データを記憶するための記憶媒体である。メモリ７には、変換装置１で処理すべき画像データとして、各画素のデータ値が２値階調値（例えば、黒画素の場合に階調値＝１、白画素の場合に階調値＝０）で表された２値画像データが記憶される。
【００３３】
次に、上記構成を有する変換装置１の動作について、図１〜図１５を参照しながら説明する。ここでは、画素種判別部２、マスク処理部３、第１の階調取得部４及び第２の階調取得部５の個々の動作を説明し、その後に、変換装置１の全体的な動作を説明する。
【００３４】
先ず、画素種判別部２の動作について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００３５】
画素種判別部２では、１ページ分の２値画像（以下、適宜「原画像」という）に含まれる変化点画素を検出し、原画像中の画素を変化点画素と非変化点画素に分類する。ここで、変化点画素には、網点の輪郭を構成する輪郭点画素（黒画素）と、網点と原紙（網点以外の部分）との境界を構成する境界点画素（白画素）とがある。
【００３６】
輪郭点画素の検出に際しては、図２（ａ）に示すように、原画像中の任意の黒画素を注目画素とし、例えば、その注目画素と、注目画素に隣接する８画素とからなる範囲を参照する。そして、注目画素の周辺に位置する８画素中に１つでも白画素があれば、その注目画素を輪郭点として検出する。また、境界点画素の検出に際しては、図２（ｂ）に示すように、原画像中の任意の白画素を注目画素とし、隣接する８画素中に１つでも黒画素があれば、その注目画素を境界点画素として検出する。
【００３７】
尚、変化点画素の検出にあたり、参照する画素の数は、８画素に限られるものではなく、注目画素の上下左右に隣接する４画素を参照するなど、８画素以外の画素数であってもよい。
【００３８】
これらの処理により、図３に示すように、原画像１０上の網点HD（図３（ａ））に対して、網点HDの周縁HDEに沿って輪郭点画素領域１１が検出されるとともに（図３（ｂ））、網点HDを囲むようにして境界点画素領域１２が検出される（図３（ｃ））。
【００３９】
一方、非変化点画素の検出は、上記の輪郭点画素領域１１及び境界点画素領域１２の検出結果を用いて行われ、輪郭点画素領域１１の内側に位置する内部点画素領域１３（図３（ｂ）参照）、及び境界点画素領域１２の外側に位置する外部点画素領域１４（図３（ｃ）参照）に属する画素が非変化点画素として検出される。
【００４０】
次に、マスク処理部３の動作について、図４、図５を参照しながら説明する。
【００４１】
マスク処理部３では、図４に示すように、検出された輪郭点画素領域１１及び境界点画素領域１２からなる変化点画素領域１５に対し、マスク処理を施して変換マスク画像３０を作成する。
【００４２】
変換マスク画像３０の作成にあたっては、先ず、図４（ｂ）に示すように、指定された変換倍率に基づき、変換倍率に応じた画素数の画素数変換画像２０を設定する。例えば、原画像１０の画素数が１６×１６画素であり、指定された変換倍率が１０／１６（縮小変換）であれば、１０×１０画素の画素数変換画像２０を設定する。
【００４３】
次いで、画素数変換画像２０上の任意の１画素を注目画素P'として選択し、下記の式１、２により、注目画素P'に対応する原画像１０上の画素の座標を求める。
【００４４】
【数１】
2011101270.tif 000003
【００４５】
ここで、式１、２の「x」、「y」は、原画像１０の画素の座標であり、「x'」、「y'」は、画素数変換画像２０の注目画素P'の座標である。また、「L」、「L'」は、各々、原画像１０の主走査方向の画素数、画素数変換画像２０の主走査方向の画素数であり、「H」、「H'」は、各々、原画像１０の副走査方向の画素数、画素数変換画像２０の副走査方向の画素数である。尚、L'／Lは主走査方向の変換倍率に相当し、H'／Hは副走査方向の変換倍率に相当する。
【００４６】
次に、図５（ａ）に示すように、画素数変換画像２０の注目画素P'に対応する原画像１０上の画素２１を参照し、その画素２１が変化点画素として検出されたものであるか否かを判別する。その結果、変化点画素に該当するものであれば、注目画素P'をマスキングし、逆に、変化点画素として検出されたものでなく、非変化点画素に該当するものであれば、注目画素P'をマスキングしない。
【００４７】
その後、画素数変換画像２０中の他の画素に対しても、上記の処理を実行し、画素数変換画像２０上の全ての画素について、順次、マスキングするか否かを定める。これにより、図４（ｃ）に示すように、変換後の画素数を基準にマスク領域３２が設定された変換マスク画像３０が作成される。
【００４８】
尚、拡大方向の変換処理の場合も、上記と同様、画素数変換画像２０上の注目画素P'に対応する原画像１０上の画素２１を求め、その画素２１が変化点画素に該当するか否かに応じて、注目画素P'をマスク領域３２に設定するか否かを決定する（図５（ｂ）参照）。
【００４９】
このように、上記のマスク処理では、画素数変換画像２０の画素から、それに対応する原画像１０の画素を求めるため、縮小方向及び拡大方向のいずれの変換処理であっても、画素数変換画像２０上の全ての画素について、マスク領域３２に設定するか否かを定めることができ、適切に変換マスク画像３０を作成することが可能である。
【００５０】
次に、第１の階調取得部４の動作について、図４、図６〜図１２を参照しながら説明する。
【００５１】
第１の階調取得部４は、変換マスク画像３０上のマスク領域３２（図４（ｃ）参照）を対象とし、投影法を用いた濃度算出処理を行って濃度値を求めるとともに、求めた濃度値に誤差拡散法による２値化処理を行って階調値を得る。
【００５２】
第１の階調取得部４では、変換マスク画像３０のマスク領域３２に属する画素のうちの１つを注目画素P'として設定し、以下のようにして、注目画素P'の濃度値IP'を求める。
【００５３】
ここでは、先ず、画素数３×３の原画像１０を画素数５×５の画像に変換する（指定される変換倍率：５÷３＝１．６６６…）場合を例にとり、拡大方向の画素数変換を行う際の濃度値の算出方法を説明する。
【００５４】
濃度値の算出にあたっては、図１６に示した投影法の場合と同様、変換マスク画像３０を原画像１０上に投影し、変換マスク画像３０上でマスク領域３２に属する任意の１画素を注目画素P'として設定する。そして、注目画素P'の領域内における原画像１０の平均濃度値を求め、それを注目画素P'の濃度値IP'として定める。
【００５５】
図６は、３×３画素の原画像と５×５画素の変換画像との画素配列を示す模式図であるが、同図から分かるように、拡大方向の画素数変換を行う場合、画素数が増加するため、変換マスク画像３０の１画素分の面積は、原画像１０の１画素分の面積より小さくなる。
【００５６】
そのため、変換マスク画像３０の注目画素P'と原画像１０の画素との関係で生じる状態としては、投影した原画像１０中での注目画素P'の位置により、例えば、（ａ）注目画素P'の全体が原画像１０の１画素分の領域内に含まれる状態（図７参照）、（ｂ）副走査方向において、注目画素P'が原画像１０の１画素分の領域内に含まれる一方で、主走査方向では、注目画素P'が原画像１０の隣接する２画素分の領域と交わる状態（図８参照）、（ｃ）主走査方向において、注目画素P'が原画像１０の１画素分の領域内に含まれる一方で、副走査方向では、注目画素P'が原画像１０の隣接する２画素分の領域と交わる状態（図９参照）、（ｄ）注目画素P'が原画像１０の４画素（２×２画素）分の領域と交わる状態（図１０参照）の４種類が想定される。以下、各々の状態について、注目画素P'の濃度値IP'の算出方法について説明する。
【００５７】
（ａ）．注目画素P'の全体が原画像１０の１画素分の領域内に含まれる場合（図７）
この場合は、投影法を用いた濃度算出処理は行わず、注目画素P'(x',y')を含む原画像１０の画素P(x,y)の階調値を参照する。尚、(x',y')は、変換マスク画像３０上での座標であり、(x,y)は、原画像１０上での座標である。
【００５８】
そして、その画素P(x,y)の階調値を、そのまま注目画素P'(x',y')の階調値に設定する。このため、対応する原画像１０上の画素P(x,y)が黒画素（階調値＝１）であれば、注目画素P'(x',y')の階調値を１として黒画素に設定し、逆に、原画像１０上の画素P(x,y)が白画素（階調値＝０）であれば、注目画素P'(x',y')の階調値を０として白画素に設定する。
【００５９】
（ｂ）．副走査方向において、注目画素P'が原画像１０の１画素分の領域内に含まれる一方で、主走査方向では、注目画素P'が原画像１０の隣接する２画素分の領域と交わる場合（図８）
注目画素P'(x',y')と原画像１０の画素P(x,y)とが重なる領域の面積をS(0,0)、注目画素P'(x',y')と原画像１０の画素P(x+1,y)とが重なる領域の面積をS(1,0)、画素P(x+1,y)の濃度値をIP(x+1,y)とすると、この場合の注目画素P'(x',y')の濃度値IP'(x',y')は、式３により求められる。尚、式３の右辺は、S(0,0)＋S(1,0)を分母とする分数になるが、S(0,0)＋S(1,0)＝1（注目画素P'の１画素分）であるため、記載を省略している。
【００６０】
【数２】
2011101270.tif 000004
【００６１】
（ｃ）．主走査方向において、注目画素P'が原画像１０の１画素分の領域内に含まれる一方で、副走査方向では、注目画素P'が原画像１０の隣接する２画素分の領域と交わる場合（図９）
この場合、注目画素P'(x',y')の濃度値IP'(x',y')は、下記の式４により求められる。ここで、式４のS(0,1)は、注目画素P'(x',y')と原画像１０の画素P(x,y+1)とが重なる領域の面積であり、IP(x,y+1)は、画素P(x,y+1)の濃度値である。また、右辺の分母(S(0,0)＋S(0,1))は、式３の場合と同様、１（注目画素P'の１画素分）となるため、記載を省略している。以下、他の式についても同様とする。
【００６２】
【数３】
2011101270.tif 000005
【００６３】
（ｄ）．注目画素P'が原画像１０の４画素（２×２画素）分の領域と交わる場合（図１０）
この場合、注目画素P'(x',y')の濃度値IP'(x',y')は、下記の式５により求められる。ここで、式５のS(1,1)は、注目画素P'(x',y')と原画像１０の画素P(x+1,y+1)とが重なる領域の面積であり、IP(x+1,y+1)は、画素P(x+1,y+1)の濃度値である。
【００６４】
【数４】
2011101270.tif 000006
【００６５】
次に、画素数５×５の原画像１０を画素数３×３の画像に変換する（指定される変換倍率：３÷５＝０．６）場合を例にとって、縮小方向の画素数変換を行う際の濃度値の導出方法を説明する。
【００６６】
図１１は、５×５画素の原画像と３×３画素の変換画像との画素配列を示す模式図であるが、同図から分かるように、縮小方向の画素数変換を行う場合、画素数が減少するため、変換マスク画像３０の１画素分の面積は、原画像１０の１画素分の面積より大きくなる。
【００６７】
そのため、変換マスク画像３０の注目画素P'と原画像１０の画素との関係で生じる状態としては、投影した原画像１０中での注目画素P'の位置により、例えば、（ｅ）注目画素P'が原画像１０の４画素（２×２画素）分の領域と交わる状態（図１２参照）、（ｆ）注目画素P'が原画像１０の９画素（３×３画素）分の領域と交わる状態（図１３参照）の２種類が想定される。以下、各々の状態について、注目画素P'の濃度値IP'の導出方法について説明する。
【００６８】
（ｅ）．注目画素P'が原画像１０の４画素（２×２画素）分の領域と交わる場合（図１２）
この場合の注目画素P'と原画像１０の画素との関係は、拡大方向の画素数変換の（ｄ）の場合と同様であるため、注目画素P'(x',y')の濃度値IP'(x',y')は、上記の式５により求められる。
【００６９】
（ｆ）．注目画素P'が原画像１０の９画素（３×３画素）分の領域と交わる場合（図１３）
この場合、注目画素P'(x',y')の濃度値IP'(x',y')は、下記の式６により求められる。ここで、式６のS(2,0)、S(2,1)、S(0,2)、S(1,2)、S(2,2)は、各々、原画像１０の画素P(x+2,y)、P(x+2,y+1)、P(x,y+2)、P(x+1,y+2)、P(x+2,y+2)との重なり領域の面積である。また、IP(x+2,y)、IP(x+2,y+1)、IP(x,y+2)、IP(x+1,y+2)、IP(x+2,y+2)は、画素P(x+2,y)、P(x+2,y+1)、P(x,y+2)、P(x+1,y+2)、P(x+2,y+2)の濃度値である。
【００７０】
【数５】
2011101270.tif 000007
【００７１】
上記のようにして、注目画素P'(x',y')の濃度値（小数点以下の数値を有する多値）を求めた後は、誤差拡散法を用いた２値化処理により注目画素P'(x',y')の階調値（１又は０の値）を求め、黒画素（階調値＝１）、白画素（階調値＝０）への振り分けを行う。
【００７２】
次に、第２の階調取得部５の動作について、図４を参照しながら説明する。
【００７３】
第２の階調取得部５は、変換マスク画像３０上のマスク領域３２以外の領域（非マスク領域：図４（ｃ）参照）３３を対象として単純倍率変換処理を行う。
【００７４】
単純倍率変換処理にあたっては、先ず、変換マスク画像３０上の非マスク領域３３に属する画素のうちの１つを注目画素P'として設定し、下記の式７、８により、その注目画素P'に対応する原画像１０上の画素の座標を求める。
【００７５】
【数６】
2011101270.tif 000008
【００７６】
ここで、式７、８の「i」、「j」は、原画像１０の画素の座標であり、「i'」、「j'」は、変換マスク画像３０の注目画素P'の座標である。また、「L」、「L'」は、各々、原画像１０の主走査方向の画素数、変換マスク画像３０の主走査方向の画素数であり、「H」、「H'」は、各々、原画像１０の副走査方向の画素数、変換マスク画像３０の副走査方向の画素数である。
【００７７】
次いで、変換マスク画像３０の注目画素P'(i',j')に対応する原画像１０上の画素P(i,j)の階調値を参照し、その画素P(i,j)の階調値を、そのまま注目画素P'(i',j')の階調値に設定する。このため、対応する原画像１０上の画素P(i,j)が黒画素（階調値＝１）であれば、注目画素P'(i',j')の階調値を１として黒画素に設定し、逆に、原画像１０上の画素P(i,j)が白画素（階調値＝０）であれば、注目画素P'(i',j')の階調値を０として白画素に設定する。
【００７８】
次に、変換装置１の全体的な動作について、図１４、１５を中心に参照しながら説明する。
【００７９】
先ず、画素種判別部２において、１ページ分の２値画像（原画像１０）に含まれる変化点画素を検出し、変化点画素と非変化点画素を判別する。次いで、マスク処理部３において、指定された変換倍率に応じた画素数変換画像２０を設定するとともに、画素数変換画像２０中の任意の１画素を注目画素として定める。
【００８０】
次に、図１４に示すように、前述の式１、２を用い、画素数変換画像２０上の注目画素に対応する原画像１０の画素の座標を求め（ステップＳ１）、その後、求めた座標の画素が変化点画素（輪郭点画素又は境界点画素）に該当するか否かを判別する（ステップＳ２、３）。その結果、対応する原画像１０の画素が変化点画素に該当すれば、画素数変換画像２０上の注目画素をマスク領域３２（図４参照）に設定し（ステップＳ４）、変化点画素に該当しなければ、注目画素を非マスク領域３３に設定する。
【００８１】
以後、画素数変換画像２０上の残りの画素についても同様の処理を行い（ステップ５）、変換マスク画像３０（図４参照）を作成する。
【００８２】
変換マスク画像３０の作成が完了すると、図１５に示すように、変換マスク画像３０をラスタスキャンし（ステップＳ１１）、スキャンした画素（注目画素）がマスク領域３２に属する画素であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。
【００８３】
その結果、注目画素がマスク領域３２に属する画素である場合には（ステップＳ１２：Ｙ）、第１の階調取得部４において、投影法を用いた濃度算出処理により濃度値を求める。このとき、画素数を増加させる拡大方向の変換処理であれば、式３〜式５の演算により濃度値を求め（ステップ１４）、逆に、画素数を減少させる縮小方向の変換処理であれば、式５及び式６の演算により濃度値を求める（ステップＳ１５）。
【００８４】
次いで、誤差拡散法を用いた２値化処理により濃度値を２値化して階調値を取得するとともに（ステップＳ１６）、処理結果をメモリ７に書き込む（ステップＳ１７）。
【００８５】
これらに対し、注目画素が非マスク領域３３に属する画素である場合には（ステップＳ１２：Ｎ）、第２の階調取得部５において、式７、８を用い、注目画素に対応する原画像１０上の画素の座標を求める。そして、求めた画素の階調値を参照して、それを注目画素の階調値に設定するとともに（ステップＳ１８）、処理結果をメモリ７に書き込む（ステップＳ１７）。
【００８６】
以後、変換マスク画像３０上の残りの画素についても、ステップＳ１１〜Ｓ１８の処理を実行し（ステップＳ１９）、全ての画素の階調値を取得する。
【００８７】
最後に、合成処理部６において、第１の階調取得部４の処理結果と第２の階調取得部５の処理結果とを合成し、変換画像の全体を完成させる。
【００８８】
以上のように、本実施の形態によれば、変換画像の画素の階調値を求めるにあたり、変換後の画像の画質に与える影響が少ない非変化点画素に対応する画素については、原画像１０上での階調値を引き継ぐ単純な処理で階調値を得るため、計算量の多い演算処理を経ることがなく、変換処理に要する時間を短縮することが可能になる。
【００８９】
その一方で、変換後の画像の画質に与える影響が大きい変化点画素に対応する画素については、投影法を用いた濃度算出処理を経て階調値を得るため、画質の劣化（細線の切れ、白抜き画素の潰れ、モアレ等の発生）を抑えることができる。
【００９０】
このように、本実施の形態では、原画像１０の画素を変化点画素と非変化点画素とに分類し、各々の画素種の特性に合わせて階調値の取得方法を使い分けるため、画質の劣化を抑えながら変換処理の高速化を図ることが可能になる。
【００９１】
また、本実施の形態によれば、変換マスク画像３０の作成に際し、画素数変換画像２０上の注目画素P'に対応する原画像１０上の画素２１を求め、その画素２１が変化点画素に該当するか否かに応じて、注目画素P'をマスク領域３２に設定するか否かを決定するため、縮小方向及び拡大方向のいずれの変換処理であっても、適切に変換マスク画像３０を作成することができる。
【００９２】
さらに、本実施の形態によれば、変化点画素に対応する画素に限って、誤差拡散法を用いた２値化処理を行うため、誤差拡散に起因して非変化点画素領域にノイズが発生するのを防止することができる。すなわち、誤差拡散は、注目画素の周辺に位置する複数の画素に誤差を分散するものであるため、誤差拡散法を用いた２値化処理の適用範囲を変化点画素に対応する画素に限った場合には、誤差が分散される領域を変化点画素領域１５（網点の周辺部分）及びその近傍領域に制限することができる。このため、２値化処理に伴う誤差の影響を受けて、非変化点画素領域（網点の中央部分であって、黒画素群となる領域、又は、原紙部分であって、白画素群となる領域）に属する画素の階調値が不意に反転し、ノイズとなるのを防止することができる。
【００９３】
尚、上記実施の形態においては、第１の階調取得部４で実行する濃度算出処理として、投影法を用いた算出処理を例示したが、他の補間演算を用いた濃度算出処理によって濃度値を算出するようにしてもよい。
【００９４】
また、上記実施の形態においては、変化点画素に対応する画素の階調値を取得した後に、非変化点画素に対応する画素の階調値を取得するが、これらの処理は、逆の順序で行ってもよく、さらには、それらを併行して実行するようにしてもよい。
【００９５】
さらに、上記実施の形態においては、網点HDが黒画素群から構成されるとともに、原紙部分が白画素群から構成される場合を例示したが、本発明は、黒画素群の原紙上に白画素群からなる網点HDが配置される網点画像に対しても適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１  画素数変換装置
２  画素種判別部
３  マスク処理部
４  第１の階調取得部
５  第２の階調取得部
６  合成処理部
７  メモリ
１０  原画像
１１  輪郭点画素領域
１２  境界点画素領域
１３  内部点画素領域
１４  外部点画素領域
１５  変化点画素領域
２０  画素数変換画像
２１  注目画素に対応する原画像の画素
３２  マスク領域
３３  非マスク領域
HD  網点
HDE  網点の周縁
P  原画像上の画素
P'  注目画素
S  注目画素と原画像の画素とが重なる領域の面積
【図１】
2011101270.tif 000009
【図２】
2011101270.tif 000010
【図３】
2011101270.tif 000011
【図４】
2011101270.tif 000012
【図５】
2011101270.tif 000013
【図６】
2011101270.tif 000014
【図７】
2011101270.tif 000015
【図８】
2011101270.tif 000016
【図９】
2011101270.tif 000017
【図１０】
2011101270.tif 000018
【図１１】
2011101270.tif 000019
【図１２】
2011101270.tif 000020
【図１３】
2011101270.tif 000021
【図１４】
2011101270.tif 000022
【図１５】
2011101270.tif 000023
【図１６】
2011101270.tif 000024