(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の画素で表現された元画像を拡大処理して拡大画像を得る画像処理装置であって、
前記元画像を、予め設定された拡大率で拡大する第１の画像拡大処理部と、
前記元画像を第１のブロック単位で分割することにより複数のドメインブロック画像を抽出するドメインブロック抽出部と、
前記複数のドメインブロック画像のそれぞれについて、前記第１の画像拡大処理部により拡大された初期拡大画像から、前記第１のブロック単位よりも大きな第２のブロック単位で前記ドメインブロックの近傍にあるレンジブロック画像を抽出するレンジブロック抽出部と、
前記レンジブロック抽出部により抽出された前記レンジブロック画像を、元画像に対して前記予め設定された拡大率となるように縮小した拡大疑似ドメインブロック画像を作成する拡大疑似ドメインブロック作成部と、
前記拡大疑似ドメインブロック作成部により作成された個々の前記拡大疑似ドメインブロック画像を用いて、前記設定された拡大率で前記元画像を拡大した拡大画像を得る拡大画像取得部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記レンジブロック抽出部は、前記初期拡大画像のうちの前記ドメインブロック抽出部により抽出された前記ドメインブロック画像に対応する近傍から前記レンジブロック画像を抽出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記レンジブロック抽出部は、前記レンジブロック画像に含まれる複数の画素のうちの少なくとも１つの画素が前記ドメインブロック画像に対応する部分に含まれるように前記レンジブロック画像を抽出することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記レンジブロック抽出部は、前記ドメインブロック抽出部により抽出された前記ドメインブロック画像に対応する部分の近傍を分割することにより複数の前記レンジブロック画像を抽出するものであり、
前記レンジブロック抽出部により抽出された前記複数のレンジブロック画像の各々について、当該レンジブロック画像と前記ドメインブロック抽出部により抽出された前記ドメインブロック画像との類似度を判定する類似度判定部をさらに備え、
前記拡大レンジブロック作成部は、前記複数のレンジブロック画像のうち、前記類似度判定部により前記ドメインブロック画像との類似度がより高いと判定された前記レンジブロック画像を前記拡大ブロック単位に拡大して前記拡大レンジブロック画像を作成することを特徴とする請求項１から３のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記レンジブロック抽出部により抽出された前記複数のレンジブロック画像を前記第１のブロック単位に縮小して複数の縮小レンジブロック画像を作成する縮小レンジブロック作成部（６６６）をさらに備え、
前記類似度判定部は、前記縮小レンジブロック作成部により作成された前記複数の縮小レンジブロック画像を用いて、前記類似度を判定することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記類似度判定部は、前記縮小レンジブロック作成部により作成された前記複数の縮小レンジブロック画像の個々の画素値ｚに対して、ａ，ｂを係数とする１次変換式ａｚ＋ｂに基づいて画素値変換をし、この画素値変換した複数の縮小レンジブロック画像の中から前記ドメインブロック画像と最も類似した縮小レンジブロック画像を選び出し、
前記拡大疑似ドメインブロック作成部は、前記類似度判定部により選ばれた前記縮小レンジブロック画像の元となった前記レンジブロック画像を前記拡大ブロック単位にし、この画像の個々の画素値に対して前記１次変換式ａｚ＋ｂに基づいて画素値変換をして前記拡大疑似ドメインブロック画像を作成することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記拡大疑似ドメインブロック作成部は、画素位置ｐについての前記１次変換式における係数ｂｐの値として、前記ドメインブロック画像の対応画素の画素値ｄｐ、前記縮小レンジブロック画像の対応画素の画素値ｒｐとしたとき、ｂｐ＝ｄｐ−ａ＊ｒｐを用いることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記レンジブロック画像の複雑度を判定する複雑度判定部をさらに備え、
前記類似度判定部は、前記複雑度判定部により判定された前記レンジブロック画像の複雑度を参照して、前記類似度を判定することを特徴とする請求項４から７のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記ドメインブロック抽出部は、画像読出し開始位置を順次切替えて、前記元画像を第１のブロック単位で分割することにより前記ドメインブロック画像を抽出するものであり、
前記拡大画像取得部は、前記画像読出し開始位置が順次切替えて処理されることで求められた、前記元画像に対応する各々の拡大画像のうち、前記順次切替えて処理されることで生じ得るオーバーラップ部分の画素値を、当該オーバーラップ部分の各々の画素の画素値に基づいて求めるオーバーラップ処理部を有する
ことを特徴とする請求項１から８のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記拡大画像取得部は、予め指定された拡大率をより小さな拡大率の組み合せに分割し、この分割した各々の拡大率を前記設定された拡大率とし、分割した各々の拡大率を順次適用する拡大繰返し処理をすることを特徴とする請求項１から９のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記ドメインブロック抽出部およびレンジブロック抽出部のうちの少なくとも一方は、前記分割された各々の拡大率を順次適用する都度、前記第１のブロック単位の大きさを変更することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記拡大疑似ドメインブロック作成部により生成された拡大疑似ドメインブロック画像に対してエッジ強調処理を施すエッジ強調処理部を備えたことを特徴とする請求項１から１１のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記エッジ強調処理部は、前記ブロック内の画素の最大値と最小値の関係に基づいて前記エッジ強調処理を施すことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記エッジ強調処理部は、拡大疑似ドメインブロック内の最大画素値と最小画素値の平均値を取り、エッジ強調の強度に応じて、平均値よりも大きい画素値を平均値との距離に応じてより大きく変換し、平均値よりも小さい画素値を平均値との距離に応じてより小さく変換することを特徴とする請求項１２または１３に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記レンジブロック抽出部は、前記エッジ強調処理部が設定するエッジ強調の強度度合いに応じて、前記第２のブロック単位の大きさを切り替えることを特徴とする請求項１２から１４のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記拡大画像取得部が前記設定された拡大率で前記元画像を拡大した拡大画像を得た後には、前記レンジブロック抽出部に対して、前記初期拡大画像に代えて、前記拡大画像取得部が取得した拡大画像を用いて再度前記レンジブロック画像を抽出するように制御することで、拡大処理を所定回数だけ反復させる反復処理制御部を備えたことを特徴とする請求項１から１４のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記反復処理制御部は、前記拡大処理を所定回数だけ反復させる際に、前記ドメインブロックのサイズ、前記レンジブロックのサイズ、および前記エッジ強調の強度のうちの少なくとも１つを切り替えることを特徴とする１５に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記第１の画像拡大処理部は、
前記元画像を前記第１のブロック単位で分割することにより複数のドメインブロック画像を抽出する第２のドメインブロック抽出部と、
前記第１のブロック単位よりも大きくかつ予め設定された拡大率で当該第１のブロック単位を拡大して得られる拡大ブロック単位よりも小さな第２のブロック単位でレンジブロック画像を抽出する第２のレンジブロック抽出部と、
前記第２のレンジブロック抽出部により抽出された前記レンジブロック画像を前記拡大ブロック単位に拡大し、前記ドメインブロック画像と前記レンジブロック画像との関係に基づいて前記拡大ブロック単位に拡大した画像の個々の画素値を変換することにより拡大レンジブロック画像を作成する拡大レンジブロック作成部と、
前記拡大レンジブロック作成部により作成された個々の前記拡大レンジブロック画像を用いて、前記設定された拡大率で前記元画像を拡大した拡大画像を得る第２の拡大画像取得部と
を備えたことを特徴とする請求項１から１６のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記第１の画像拡大処理部は、最近傍法を用いて前記初期拡大画像を生成することを特徴とする請求項１から１６のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２０】
前記レンジブロック抽出部は、前記ドメインブロックを拡大し、前記初期拡大画像内に拡大疑似ドメインブロックを置いた際に、当該拡大疑似ドメインブロックと共通部分を持つブロックのみから、前記レンジブロックを抽出することを特徴とする請求項１から１８のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２１】
カラー画像に対して拡大処理を行なう際に、各色成分について同一の前記レンジブロック位置を選択して拡大処理を行なうように制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項１から１９のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２２】
多数の画素で表現された元画像を拡大処理して拡大画像を得るためのプログラムであって、
コンピュータを、
前記元画像を、予め設定された拡大率で拡大する第１の画像拡大処理部と、
前記元画像を第１のブロック単位で分割することにより複数のドメインブロック画像を抽出するドメインブロック抽出部と、
前記複数のドメインブロック画像のそれぞれについて、前記第１の画像拡大処理部により拡大された初期拡大画像から、前記第１のブロック単位よりも大きな第２のブロック単位で前記ドメインブロックの近傍にあるレンジブロック画像を抽出するレンジブロック抽出部と、
前記レンジブロック抽出部により抽出された前記レンジブロック画像を、元画像に対して前記予め設定された拡大率となるように縮小した拡大疑似ドメインブロック画像を作成する拡大疑似ドメインブロック作成部と、
前記拡大疑似ドメインブロック作成部により作成された個々の前記拡大疑似ドメインブロック画像を用いて、前記設定された拡大率で前記元画像を拡大した拡大画像を得る拡大画像取得部と
して機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多階調で表現された画像を拡大処理する画像処理装置およびコンピュータを利用して前記拡大処理をするためのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル画像に対する信号処理の１つとして、拡大処理がある。たとえば、データベースや高精細カラー印刷などの分野では種々の高品質な画像処理機能が求められているが、その１つに画像拡大が求められている。この画像の拡大処理は、画像の編集やファイリング、表示、印刷などをするシステムにとって基本的な処理の１つである。たとえば、外部などから入力されたデジタル画像を解像度の異なるプリンタに印刷出力したり、またはディスプレイ上で拡大表示するなどの場合には、画像の拡大処理が必要となる。
【０００３】
一また近年では、デジタルカメラ、スキャナ、電子文書、ＨＴＭＬ（Hypertext Markup Language ）文書の流通により、こうしたデジタル画像を高品質に表示したり印刷することが求められている。これらのデジタル画像は様々な解像度を持っており、プリンタに出力したり、ディスプレイに表示する際には解像度変換が必要となる。ネットワークを経由して得られるこれらのデジタル画像は、低解像度であることが多く、こうした場合において特に画像の高画質拡大技術が必要となる。
【０００４】
たとえば、６００ｄｐｉのプリンタに出力するためには８倍の拡大を行なう必要が生じる。また近年、安価な低解像度のデジタルカメラが流通し始めており、たとえばこうしたデジタルカメラで撮影された６４０×４８０画素の低解像度画像をプリントする際などの場合に、画像拡大技術は最も重要な画像処理の１つとなる。その他、大判プリント（ポスタ画像）などの出力やデジタル画像の一部分の拡大出力などにおいても、大きな拡大率で高画質拡大することが求められている。
【０００５】
またこの拡大処理は、たとえばＨＤＴＶ（高解像度テレビ）、ＮＴＳＣ方式のテレビ、電子スティルカメラ、医用画像システム、印刷用画像システムなどの、解像度の異なるメディアを結ぶために必要な解像度変換の手法としても利用できる極めて重要な機能である。さらに近年では、インターネットのホームページ上の画像やデジタルビデオなどの、たとえば７５ｄｐｉ近辺の比較的低解像度（ディスプレイ解像度）での表示を主目的とした画像データなどの普及により、これらの低解像度画像を高解像度のプリンタなどで印刷する際に、高画質の出力結果を得るために、高画質の拡大処理に対するニーズも高まっている。
【０００６】
多階調で表現された多値画像を拡大処理する、すなわち拡大後の各画素位置の値を求める手法としては、従来から多くの手法が提案されており、たとえば、最近傍法（ニアレストネイバー；nearest neighbor）、線形補間法（バイリニア；bilinear）、あるいはキュービック・コンボリューション法（cubic convolution） などの補間を基本とした拡大方式（以下補間拡大方式ともいう）がよく知られている。
【０００７】
最近傍法は、拡大後の各画素値として、その画素を元画像上に逆写像した際に最も距離が近い画素の画素値を使うという方法であり、たとえばｘ方向の拡大率をａ、ｙ方向の拡大率をｂとすると、拡大後の各座標点（Ｘ，Ｙ）をそれぞれ１／ａ，１／ｂした元画像上の逆写像点を計算し、それに最も近い元画像上の画素値を（Ｘ，Ｙ）の画素値とする。
【０００８】
線形補間法は、画素間の画素値が直線的に変化していると仮定し、拡大後の画素を逆写像した点の近傍の画素（たとえば４近傍画素）を参照し、ｘ方向、ｙ方向それぞれにその画素点（４近傍画素では４点）で囲まれる領域を線形近似（線形補間）して逆写像点での画素値を求めるというものである。この線形補間法は、最近傍法よりも処理負荷が重いものの演算量は比較的少なく、また線形補間そのものに平滑化効果があるため最近傍法に比べてジャギーが目立ち難い。
【０００９】
キュービック・コンボリューション法は、標本化定理に基づいてｓｉｎｃ関数｛ｓｉｎｃ（ｘ）＝ｓｉｎ（ｘ）／ｘ｝を近似した補間関数を定義し、拡大後の画素を逆写像した点の近傍画素（たとえばＸ、Ｙ方向それぞれ４画素の１６画素）と前記の近似補間関数との畳み込みにより、拡大後の画素値を求める方法である。これはｓｉｎｃ関数の周波数特性がナイキスト周波数内で“１”、その外側で“０”となる理想的な特性であることを利用して再標本化による折返し歪を抑えるという考え方に基づいている。この方法は、シャープな画像が得られるので前記２つの手法に比べて画質は比較的よい。
【００１０】
しかしながら、これらの補間拡大方式は、本質的にボケが発生してしまう傾向がある。また最近傍法は、処理が簡単で演算量が少ないため高速に処理できるが、元画像の１画素がそのまま矩形形状に拡大されるため、元画像に斜線または境界線が存在している場合には、拡大画像中のエッジ部や斜線部にジャギーと言われるギザギザの劣化が発生したり、倍率が大きい場合には画像がモザイク状（ブロック画像状）になるなど、視覚的な画質劣化の程度は大きい。
【００１１】
線形補間法は、平滑化（ローパスフィルタ；ＬＰＦ）効果が強いため、たとえば直線的に変化しているという仮定に当てはまらないエッジ部分を中心に、ＬＰＦ的な作用を受けてスムージングされた画像になり画像が全体的にボケた感じになる。キュービック・コンボリューション法は、参照範囲が大きく前記２つの方式と比較して演算量が多くなるので高速化処理が求められるときには適さない。
【００１２】
また、ｓｉｎｃ関数は無限に続く関数であるため、それを所定範囲（１６画素の例では−２〜２）の範囲で打ち切って近似した関数を用いたことによる高域強調気味の特性があり、最近傍法ほどではないもののエッジ部分で軽いジャギーが発生したりノイズ成分が強調されてしまう。
【００１３】
これに対し最近では、前記補間拡大方式とは全く異なるアプローチとして、元画像の情報から、拡大画像の画素値を推定し、ボケ、ジャギーあるいはブロック歪みの発生を防止する、画素値推定型の拡大方式が提案されている。画素値推定型の拡大方式の中には、たとえばフラクタルの概念であるＩＦＳ（反復関数系；Iterated Function System）を利用したものがある（たとえば特許２９６８５８２号など）。以下、このフラクタルの概念を利用した画素値推定型の拡大方式をフラクタル拡大手法という。
【００１４】
デジタル画像技術におけるフラクタルの概念は、画像全体の中で、その画像の一部分を取り出した場合に、その取り出された画像とよく似た別の画像が、同じ画像の中に異なるサイズ、また必要ならば異なる向き、異なる濃度で存在するという前提で、画像の自己相似性仮定によっている。フラクタル拡大手法は、フラクタル圧縮手法に付随して提案された手法で、画像の自己相似性を利用して、画像中の微小矩形領域（ドメインブロックといわれる）について、その画像中から縮小ならびに９０度単位の回転、反転などの座標変換と画素値の線形変換とを行なう。そして、ドメインブロックと最も類似するブロック（レンジブロックといわれる）を探索し、画像をドメインブロックで分割して対応するレンジブロック位置と対応に用いた座標変換／画素値変換の係数の組のみで画像を表現する。
【００１５】
前記レンジブロック位置／座標変換／画素値変換の組から対象画像を再構成する際には、任意の初期画像に対してレンジブロックに座標変換、画素値変換を行なった結果をドメインブロックに代入する操作を反復して行ない、一定の反復回数または反復による変化が閾値以下となった場合に処理を打ち切って、画像を復元する。符号化の際に、ドメインブロックとレンジブロックの近似を充分によくすることで、元画像に充分近い画像が復元できるということが、フラクタル理論におけるいわゆるコラージュの定理により保証されている。このようなフラクタルの理論については、たとえば、“Barnsley"Fractals Everywhere"Academic Press(1988)”などに詳しい。
【００１６】
フラクタル拡大手法は、画像内の異なるサイズのブロック画像間の自己相似性を利用していることから、復号時には解像度に依存しないという利点があり、比較的大きな拡大率に対しても高画質な出力の得られる拡大手法である。たとえば第２９６８５８２号特許は、拡大したサイズの任意の初期画像に対して初期画像が拡大されたことにより同じ比率で拡大されたレンジブロック画像に対して座標変換および画素値変換した結果を求め、同じく拡大されたドメインブロック画像位置に置き換える処理を繰り返すことで、拡大画像を得る方法を提案していたが、この方法では、フラクタルの特徴を生かして、ジャギー発生を抑えてボケの少ない拡大画像を得ることができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらフラクタル拡大手法による拡大は、ドメインブロック境界での不連続性によるブロック歪みやテクスチュア部（ビジー部）のパターンの潰れによるノイズやボケ、さらにステップエッジ部や文書画像など２値的に変化する部分に対してはシャープであるもののノイズ状のゴミやササクレ状の画素値の染み出しが発生する、といった画質上の問題点がある。
【００１８】
フラクタル拡大手法のもつ画質に関わる問題を解決する試みとして、たとえばＵＳＰ−Ｎｏ．６１４１０１７号特許、特開平１１−３３１５９５号などが提案されている。
【００１９】
ＵＳＰ−Ｎｏ．６１４１０１７号特許は、ドメインブロック画像を重複させて作成し、レンジブロックを代入する際にはレンジブロックの内側の部分のみをドメインブロックの対応する内側部分に代入することで、ブロック画像境界に発生する不連続性を抑える手法や、画素値変換係数を求める際に必要となるブロック中の画素値の分散から、ブロックをエッジ部／平坦部に分け、平坦部に対しては他の手法を用いることで、平坦部が絵画調になるのを抑えながら、フラクタル拡大によるエッジの良好な拡大処理をする手法を提案している。しかしながらこの方式では、ステップエッジ部でのノイズ状のゴミやササクレ状の画素値の染み出しによる劣化、さらにテクスチュア部（ビジー部）のパターンの潰れによるノイズやボケなどの劣化が依然として解決できていない。
【００２０】
また特開平１１−３３１５９５号は、画像に対してフラクタル拡大と線形補間法による拡大の両方を行ない、その差が小さければフラクタル拡大による結果を、差が大きければ線形補間法による結果を採用する、または差の大小に応じて結果をブレンドすることで、ブロック画像境界での不連続性を抑える手法を提案している。しかしこの方式は、線形補間とフラクタル拡大との差が大きくなるエッジ部分で線形補間法が選択される傾向があるため、フラクタルの特徴である明瞭な  エッジ再現ができずにボケてしまうという欠点を持つ。
【００２１】
このように、フラクタル拡大手法を改善する従来の方法は、拡大画像を得る際に生じるボケ、ジャギー、ブロック歪などの画質上の問題について個別に改善策を提示してはいるが、これらの問題は依然として総合的には解決されていない。特に、エッジ再現性を確実にしつつ、他の画質性能を向上させて拡大画像を得るということは難しい。
【００２２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ノイズ、ジャギー、ブロック歪みなどによる画質劣化が生じるのを防止するという従来例のフラクタル手法の利点を享受しつつ、エッジ部を従来技術以上にシャープに拡大することのできる画像処理装置およびプログラムを提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る画像処理装置は、多数の画素で表現された元画像を拡大処理して拡大画像を得る画像処理装置であり、前記元画像を、予め設定された拡大率で拡大する第１の画像拡大処理部と、元画像を第１のブロック単位で分割することにより複数のドメインブロック画像を抽出するドメインブロック抽出部と、複数のドメインブロック画像のそれぞれについて、第１の画像拡大処理部により拡大された初期拡大画像から、第１のブロック単位よりも大きな第２のブロック単位でドメインブロックの近傍にあるレンジブロック画像を抽出するレンジブロック抽出部とを備えた。
【００２４】
また、この画像処理装置は、レンジブロック抽出部により抽出されたレンジブロック画像を、元画像に対して予め設定された拡大率となるように縮小した拡大疑似ドメインブロック画像を作成する拡大疑似ドメインブロック作成部と、拡大疑似ドメインブロック作成部により作成された個々の拡大疑似ドメインブロック画像を用いて、設定された拡大率で元画像を拡大した拡大画像を得る拡大画像取得部とを備えた。
【００２５】
また従属項に記載された発明は、本発明に係る画像処理装置のさらなる有利な具体例を規定する。さらに、本発明に係るプログラムは、本発明に係る画像処理装置を、電子計算機（コンピュータ）を用いてソフトウェアで実現するために好適なものである。なお、プログラムは、コンピュータ読取り可能な記憶媒体に格納されて提供されてもよいし、有線あるいは無線による通信手段を介して配信されてもよい。
【００２６】
【作用】
上記構成の画像処理装置においては、先ず、第１の画像拡大処理部により、設定された拡大率の初期拡大画像を生成する。レンジブロック抽出部は、第１のブロック単位よりも大きい第２のブロック単位でレンジブロック単位で予め所定の方法で元画像を拡大した初期拡大画像中からレンジブロック画像を抽出する。
【００２７】
拡大疑似ドメインブロック作成部は、抽出されたレンジブロック画像を拡大ドメインブロック単位に射影し、ドメインブロック画像と縮小レンジブロック画像との関係（たとえば類似関係）に基づいて、拡大疑似ドメインブロックを作成する。つまり、設定されたレンジブロックを所望のサイズに射影し（このときには当然に所定の画素値変換が必要になる）、ドメインブロック画像（元画像）とレンジブロック画像との関係に基づいて新しい画素値を求める（画素値を再変換する）。
【００２８】
なお、ドメインブロックとレンジブロックを設定し拡大画像を得るという点で、従来のフラクタルの概念の特徴を生かして、拡大画像を得ることができる。
【００２９】
エッジ強調処理部を設けた構成では、エッジ強調処理部により、求められた新しいブロック画素値を、ブロック内の最大値と最小値との関係から、適切にエッジ強調する。
【００３０】
反復処理制御部を設けた構成では、反復処理制御部によって、一旦拡大された画像を改めてレンジブロックの参照用画像として用いて拡大処理を繰り返し、ノイズの少ない、シャープで高画質な画像を得る。
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明に係る画像処理装置を備えた画像処理システム（以下単にシステムという）１を示すブロック図である。システム１は、画像入力端末３、画像処理装置５、および画像出力端末７を備える。
【００３２】
画像入力端末３は、デジタルドキュメント（以下単にドキュメントという）ＤＯＣを作成したり編集などの処理する、たとえばパソコン（パーソナルコンピュータ）３１、カラースキャナ３２、デジタルカメラ３３、またはハードディスクなどの記憶媒体３４など、任意数の画像ソースを含み得る。たとえば、図示しない通信網を介して画像を取得する通信機能を備えた端末装置であってもよい。これらの各端末装置には、ドキュメントＤＯＣ作成用のアプリケーションプログラムなどが組み込まれる。ドキュメントＤＯＣを表す画像データは、画像処理装置５で処理可能な画像フォーマット（たとえば、ＪＰＥＧ、ＢＭＰ、ＰＮＧなど）で記述される。画像入力端末３は、キュメントＤＯＣを、システム１の一部を構成する画像処理装置５に入力する。
【００３３】
画像処理装置５は、ドキュメントＤＯＣを表すデジタル画像データを取得する画像データ取得部５２と、画像データを一時的に記憶する画像データ格納部５４と、画像を設定された任意の解像度に拡大処理する画像拡大処理部５５と、拡大処理された画像を表す拡大画像データＤ１０を画像出力端末７に入力する画像データ出力部５９とを備える。なお、画像データ取得部５２が取得した画像が圧縮画像であるときにはその画像を伸張する伸張処理部を備えてもよい。
【００３４】
画像データ格納部５４は、画像データ取得部５２が取得した入力画像、画像拡大処理部５５により拡大処理された拡大画像データ、あるいは画像拡大処理部５５における拡大処理に用いられる各種の途中演算結果や処理パラメータなどを保持する。
【００３５】
画像出力端末７は、画像処理装置５の各種機能とともに動作可能であって、システム１をデジタル印刷システムとして稼働させるためのラスタ出力スキャン（ＲＯＳ）ベースのプリントエンジン７０や、画像表示システムとして稼働させるためのディスプレイ装置８０などを備える。
【００３６】
プリントエンジン７０は、画像処理装置５から出力された拡大画像データＤ１０に対してプリント出力用の所定の処理をするプリント出力処理部７２と、光ビームを発するレーザ光源７４と、プリント出力処理部７２から出力されたデータに従ってレーザ光源７４を制御すなわち変調するレーザ駆動部７６と、レーザ光源７４から発せられた光ビームを感光性部材７９に向けて反射させるポリゴンミラー（回転多面鏡）７８とを有する。
【００３７】
プリント出力処理部７２は、拡大画像を表す拡大画像データＤ１０に対して、周知技術に従って、複数好ましくは最低３つの分解色を表すデータを生成しレンダリング（ラスタデータに展開）する。たとえば伸長色補正デジタルデータＤ１０が表すＹＣｒＣｂ表色系から最低３つ（好ましくは４つ）、たとえばＣＭＹ表色系あるいはＣＭＹＫ表色系へのマッピングをしプリント出力用に色分解されたラスタデータを生成する。
【００３８】
またプリント出力処理部７２は、このようなラスタデータ化の処理に際して、カラー画像のＣＭＹ成分を減色するアンダーカラー除去（ＵＣＲ）、あるいは減色されたＣＭＹ成分を部分的にＫ成分と交換するグレー成分交換（ＧＣＲ）をする。さらにプリント出力処理部７２は、出力データ（ＣＭＹＫなど）に応答して作成される出力画像のトナー像を調整するために、色分解の直線化または同様の処理をすることもある。
【００３９】
この構成により、プリントエンジン７０は、レーザ光源７４が発生する光ビームをポリゴンミラー７８上の複数の面で反射させて感光性部材７９を露光し、スキャン走査によって感光性部材７９上に潜像を形成する。潜像が形成されると、当該技術分野で公知の多数の方法のうち任意の方法に従って像を現像し、画像処理装置５にて拡大処理されたカラー画像を可視像として出力する。
【００４０】
勿論、拡大処理されていないカラー画像を可視像として出力することもできる。なお、カラー画像を可視像として出力する際には、画像を表すデータは最低３つ（好ましくは４つ）の色分解データ（たとえばＣ，Ｍ，Ｙｅｌ，Ｋなど）を含み、各色は別個の画像面として、または輝度−クロミナンス形式で処理される。
【００４１】
ディスプレイ装置８０は、画像処理装置５から出力された拡大画像データＤ１０に従って所定の出力処理をする表示出力処理部８２と、表示出力処理部８２から出力されたデータに基づいて可視像を表示出力するＣＲＴや液晶（ＬＣＤ）あるいは有機ＥＬなどのディスプレイ部８４とを備える。表示出力処理部８２は、たとえばディスプレイ部８４とともに使用されるパソコン本体８６の内部にソフトウェアあるいはハードウェアで組み込むとよい。表示出力処理部８２は、画像処理装置５から入力された拡大画像データＤ１０に対して、周知技術に従って、複数、好ましくは最低３つの分解色を表すデータを生成しレンダリング（ラスタデータに展開）する。
【００４２】
たとえば拡大画像データＤ１０が表すＹＣｒＣｂ表色系から、たとえばＲＧＢ表色系へのマッピングをし表示出力用に色分解されたラスタデータを生成する。また表示出力処理部８２は、このようなラスタデータ化の処理に際して、オペレータの好みに応じた色補正処理をしてもよい。この構成により、ディスプレイ装置８０は、画像処理装置５にて拡大処理されたカラー画像を可視像として出力する。勿論、拡大処理されていないカラー画像を可視像として出力することもできる。
【００４３】
なお、プリント出力処理部７２や表示出力処理部８２としては、たとえばパソコン（パーソナルコンピュータ；ＰＣ）などを利用することもできる。また、ディスプレイ装置８０は、画像入力端末３側のパソコンと兼用してもよい。
【００４４】
図２は、画像処理装置５の画像拡大処理部５５の第１実施形態の詳細を示すブロック図である。画像拡大処理部５５は、画像を取り込む画像取得部５５０と、当該画像拡大処理部５５の全体を制御する制御部５５２と、当該画像拡大処理部５５内部における各機能部分の処理の際に生成されるデータを一時的に記憶するメモリ部５５４と、画像拡大処理部５５にて生成した拡大画像を外部に出力する画像出力部５５８とを備える。また画像拡大処理部５５は、画像拡大処理に関わる機能部分である、第１段階の拡大処理をする第１画像拡大処理部５６０および第１画像拡大処理部５６０で生成された拡大画像を使用して第２段階の拡大処理をする第２画像拡大処理部６６０とを備える。
【００４５】
画像取得部５５０は、図示した画像拡大処理部５５の外部から、デジタル化された画像データを取り込み、メモリ部５５４に転送する。メモリ部５５４は、画像取得部５５０から入力された画像データや、拡大処理を行なうために必要な拡大後の画像データ、さらに拡大処理に用いられる各種の途中演算結果や処理パラメータなどを保持する。第１画像拡大処理部５６０は、先ずメモリ部５５４に保持された処理対象の画像を拡大する。
【００４６】
第２画像拡大処理部６６０は、この第１画像拡大処理部５６０にて拡大された拡大画像に対して、所定の処理アルゴリズムに基づいて、等倍もしくは縮小処理することで、元画像に対して拡大処理した画像を生成する。なお、第１画像拡大処理部５６０および第２画像拡大処理部６６０における、それぞれの処理内容についての詳細は後述する。画像出力部５５８は、第２画像拡大処理部６６０により拡大された画像データなどを図示した画像拡大処理部５５の外部に出力する。
【００４７】
なお、図２に示した画像拡大処理部５５内の制御部５５２や第１画像拡大処理部５６０、あるいは第２画像拡大処理部６６０などは、コンピュータ上の処理プログラムモジュールとして存在してもよいし、一部または全部が専用のハードウエアで構成されていてもよい。
【００４８】
第２画像拡大処理部６６０は、本願出願人が特願２００１−３４１４３２号にて提案している画像拡大処理の機能部分と共通する部分を多数有し、処理内容も基本的には同じである。ただし、レンジブロックの設定対象やサイズが異なり、それに応じた付加的な機能部分を備えている。以下、具体的に説明する。
【００４９】
第２画像拡大処理部６６０は、元画像から第１のブロック単位であるサイズＤ（主走査方向×副走査方向＝ＭＤ×ＮＤ画素；ＭＤ＝ＮＤも可）のドメインブロック画像を抽出するドメインブロック抽出部６６２と、元画像の前記ドメインブロック画像の近傍において、第２のブロック単位であるサイズＲ０（主走査方向×副走査方向＝ＭＲ０×ＮＲ０画素；ＭＲ０＝ＮＲ０も可）のレンジブロック画像を複数抽出するレンジブロック抽出部６６４とを備える。また第２画像拡大処理部６６０は、レンジブロック抽出部６６４が抽出した複数のレンジブロック画像をそれぞれ前記ドメインブロック画像と同一サイズに縮小して複数の縮小レンジブロック画像を生成する縮小レンジブロック作成部６６６を備える。
【００５０】
また第２画像拡大処理部６６０は、縮小レンジブロック作成部６６６により生成された複数の縮小レンジブロック画像のそれぞれを用いて、個々のレンジブロック画像とドメインブロック抽出部６６２が抽出したドメインブロック画像との類似度を判定する類似度判定部６６８を備える。また第２画像拡大処理部６６０は、複数のレンジブロック画像のうち類似度判定部６６８によりドメインブロック画像と類似度がより高い（本例では「最も類似度が高い」とする）と判定されたレンジブロック画像を拡大処理して、ドメインブロック画像に対して指定された拡大率ｒの拡大ドメインブロック画像（サイズｒ＊Ｄ）と同一サイズの拡大疑似ドメインブロック画像を生成する拡大疑似ドメインブロック作成部６７０を備える。また第２画像拡大処理部６６０は、拡大疑似ドメインブロック作成部６７０により生成された個々の拡大疑似ドメインブロック画像を用いて、設定された拡大率で元画像を拡大した拡大画像を得る拡大画像取得部６７６を備える。
【００５１】
さらに第２画像拡大処理部６６０は、レンジブロック画像の複雑度を判定する複雑度判定部６６９を備える。複雑度判定部６６９は、たとえばレンジブロック画像内に山や谷が多く含まれるか否か、換言すればレンジブロック画像が高周波成分を多く含んでいるか否かを判定する。類似度判定部６６８は、複雑度判定部６６９により判定されたレンジブロック画像の複雑度を参照して類似度を判定する。また拡大疑似ドメインブロック作成部６７０は、複雑度判定部６６９により判定されたレンジブロック画像の複雑度を参照して拡大疑似ドメインブロック画像の画素値を決定する。
【００５２】
拡大画像取得部６７６は、拡大疑似ドメインブロック作成部６７０により拡大処理された個々の拡大疑似ドメインブロック画像を取得し、この取得した拡大疑似ドメインブロック画像を合成して元画像に対して設定された拡大率で拡大した拡大画像を生成するブロック画像合成部６７８と、オーバーラップ処理に伴う重複して処理されたオーバーラップ部分（重複部）の画素の画素値値を、当該オーバーラップ部分の各々の画素の画素値に基づいて求めるオーバーラップ処理部６８６を有する。
【００５３】
ブロック画像合成部６７８は、たとえ取得した個々の拡大疑似ドメインブロック画像を画像データ格納部５４の所定エリアに格納にさせることで拡大画像を生成する。オーバーラップ処理部６８６は、たとえば、オーバーラップ部分の画素値の平均値やメジアン値を求め、求めた値をその画素の値とする。
【００５４】
ドメインブロック抽出部６６２は、元画像をＭＤ×ＮＤサイズのドメインブロック画像に分割し、その中から任意の１つを選び注目ブロック画像とする。レンジブロック抽出部６６４は、元画像の中から、注目ブロック画像ごとに、ドメインブロック抽出部６６２により抽出されたドメインブロック画像を含んだ周囲Ｇ×Ｇサイズのブロック画像の中から全てのＭＲ０×ＮＲ０サイズのレンジブロック画像を選択する。
【００５５】
縮小レンジブロック作成部６６６は、たとえば線型補間法や投影法などの公知の手法を用いて、レンジブロック抽出部６６４が生成した全てのＭＲ０×ＮＲ０サイズのレンジブロック画像を、それぞれレンジブロック画像と同一サイズのＭＤ×ＮＤサイズの縮小レンジブロック画像に縮小する。類似度判定部６６８は、縮小レンジブロック作成部６６６が生成した縮小レンジブロック画像の中から、ドメインブロック抽出部６６２が抽出したドメインブロック画像と最も類似した縮小レンジブロック画像、たとえば全体として最も類似した画素値およびパターンを持つ縮小レンジブロック画像を選び出し、これを最類似レンジブロック画像（最適なレンジブロック画像）とする。
【００５６】
拡大疑似ドメインブロック作成部６７０は、たとえば線型補間法や投影法などの公知の手法を用いて、類似度判定部６６８により選択された最類似レンジブロック画像をサイズｒＤ（拡大ブロック単位）に射影し、さらにドメインブロック画像とレンジブロック画像との関係（本例では類似関係）に基づいて画素値を再変換することにより、拡大疑似ドメインブロック画像を作成し、これをドメインブロック画像に対する拡大ブロック画像として割り当てる。
【００５７】
つまり、第２画像拡大処理部６６０は、それぞれのドメインブロック画像とその近傍に存在するレンジブロック画像との関係を利用してレンジブロック画像を拡大させた拡大疑似ドメインブロック画像を求め、この拡大疑似ドメインブロック画像を拡大ドメインブロック画像に置き換えることにより、ブロック画像の拡大処理をする。
【００５８】
また第２画像拡大処理部６６０は、所定条件のときに拡大疑似ドメインブロック作成部６７０が生成した拡大疑似ドメインブロック画像に対してエッジ強調処理を施すエッジ強調処理部６７１と、ドメインブロック抽出部６６２から拡大画像取得部６７６までの処理（以下局所コラージュ処理ともいう）を所定回数だけ反復させる反復処理制御部６７２とを備える。
【００５９】
最初に、一例として、ドメインブロック抽出部６６２は、１回の処理ごとにＭＤ×ＮＤ＝２×２（ドメインサイズＤ＝２）のドメインブロック画像を抽出するとともにオーバーラップ処理の都度ドメインブロック画像を主走査あるいは副走査方向にそれぞれ１画素分シフトさせ、またレンジブロック抽出部６６４は、抽出されたドメインブロック画像に対し拡大率ｒ＝２の拡大ドメインブロック画像（ＭＤ２×ＮＤ２＝４×４）よりも大きなＭＲ０×ＮＲ０＝５×５（レンジサイズＲ０＝５）のレンジブロック画像を生成する例で説明する。すなわち、ドメインブロック抽出部６６２は、２×２サイズ（ドメインサイズＤ＝２）のドメインブロック画像を５×５サイズのブロック画像に拡大し、２倍拡大画像の対応位置に割り当てる処理を全オーバーラップ分の４回実施する例で説明する。
【００６０】
なお、後述する各実施形態は、特にグレー画像に関しての拡大手法として好適であるが、同様の処理をカラー画像に対して施してもよい。この場合、カラー画像を表すそれぞれの色データ（たとえばＲ，Ｇ，Ｂ）について、たとえば２５６階調のグレー画像に相当する色画像を作成し、それぞれを拡大して最後に合版するという手法を採るとよい。
【００６１】
図３は、縮小レンジブロック作成部６６６における処理の一例（投影法を用いた場合）を説明する図である。縮小レンジブロック作成部６６６は、レンジブロック抽出部６６４が生成した全ての５×５サイズのレンジブロック画像を、縮小レンジブロック作成部６６６によりそれぞれドメインブロック画像と同一サイズの２×２サイズの縮小レンジブロック画像に投影法縮小する。
【００６２】
たとえば図示するように、５×５サイズを２×２に投影した際の面積比率に基づいて画素値を加重加算することで、投影法縮小をする。５×５サイズの画素値を｛Ｐｉｊ｜ｉ、ｊ＝１，２，３，４，５｝、縮小後の２×２サイズの画素値を｛Ｑｉｊ｜ｉ、ｊ＝１，２｝とした場合に、Ｑ１１，Ｑ２１，Ｑ１２，Ｑ２２は、式（１）で与えられる。なお、５×５から２×２への縮小の場合は、投影法でも線形補間法でも結果は同じ値となる。
【数１】
0003882651.tif 000002
【００６３】
図４は、拡大疑似ドメインブロック作成部６７０における処理の一例（投影法を用いた場合）を説明する図である。拡大疑似ドメインブロック作成部６７０は、類似度判定部６６８により選択された５×５サイズの最類似レンジブロック画像を拡大ドメインブロックサイズｒＤ（拡大ドメインブロック）＝４×４サイズに投影したときの面積比率を用いて、たとえば図示するように、縮小レンジブロック作成部６６６で用いた方法と同じく、５×５サイズを４×４に投影した際の面積比率に基づいて画素値を加重加算することで、投影法縮小の計算をする。
【００６４】
５×５サイズの画素値を｛Ｐｉｊ｜ｉ、ｊ＝１，２，３，４，５｝、縮小後の４×４サイズの画素値を｛Ｑｉｊ｜ｉ、ｊ＝１、，２，３，４｝とした場合に、縮小後の画素値は、式（２）で与えられる。なお、５×５から４×４への縮小の場合も、投影法でも線形補間法でも結果は同じ値となる。
【数２】
0003882651.tif 000003
【００６５】
図５は、オーバーラップ処理をする場合における拡大後の画素値の重複量の一例を示す図である。ここでは、ドメインブロック画像を主走査あるいは副走査方向にそれぞれ１画素分シフトさせるオーバーラップ処理をする場合を示す。本例のオーバーラップ処理によれば、ドメインブロック画像を抽出して後述する手順を全てのドメインブロック画像に対して施すと、元画像におけるドメインブロック画像の重複量は図５に与えるような値となる。
【００６６】
オーバーラップ処理部６８６は、この値を拡大画像における対応位置に射影し、この値で画像データ格納部５４の拡大画像用メモリ領域に入っている値を除算した結果得られる画像をｎ回目の反復拡大処理後の拡大画像（ｎ回目拡大画像という）として画像出力部５５８へ出力する。また反復処理制御部６７２から、さらなる反復処理が指示されたときには、このｎ回目拡大画像をレンジブロック抽出部６６４に入力する。
【００６７】
図６は、エッジ強調処理部６７１における処理の一例を説明する図である。ここでは、４×４ブロックｐｉｊ（ｉ,ｊ＝１，２，３，４）に対して、画素最小値ｍｉｎｐ、画素最大値ｍａｘｐ、評価指標値としての平均値ａｖおよびメジアン値ｌを以下の式（３）のようにおく。
【数３】
0003882651.tif 000004
【００６８】
このとき、以下の演算式（４）によってエッジ強調画素値ｑｉｊ（ｉ，ｊ＝１，２，３，４）が得られる。この式（４）は、ブロック内最大値と最小値を算出し、その平均値より大きい画素値は距離に応じて大き目に変換する一方、小さい画素値は距離に応じて小さ目に変換することを意味する。
【数４】
0003882651.tif 000005
【００６９】
ここで、エッジ強調関数ｆとしては、図６に示したように原点Ｏを中心にＳ字型をした関数を用いる。たとえば、式（５）の関数を使用することができる。もちろん、ｆ（ｘ）として、この他の関数を使用することもでき、エッジ強調のパラメータは各関数固有に定めることができる。
【数５】
0003882651.tif 000006
【００７０】
この式（５）を用いることは、ブロック内の画素値を非線形関数による変換で画素値変換し、エッジを強調することを意味する。変数αは、エッジ強調の強度を規定するパラメータであり、この場合は、０．０〜０．５の値を取ることができる。そして、α＝０．０〜０．５の範囲で調整することにより、エッジ強調の度合いを制御することができる。αを大きくすると、関数のＳ字形が増強されるのでエッジをよりシャープにすることができる。そして、α＝０．０とした場合には、実質上エッジ強調がなされず、α＝０．５としたときに最も強いエッジ強調効果が与えられる。
【００７１】
また、式（５）を用いることは、ブロック中で、平均値よりも大きい画素値をより大きく、小さい画素値をより小さく変換することを意味する。よって、次の反復処理の際に、エッジが強調されたブロックに対して再び最小２乗法による輝度値変換を施すので、エッジ部分のみが強調され、他の部分には影響が出ない。
【００７２】
図７は、上記第１実施形態の画像処理装置５において処理対象とする、ドメインブロック画像、レンジブロック画像、縮小レンジブロック画像、および拡大疑似ドメインブロック画像の関係を示す図である。図示するように、元画像に所定画素サイズの注目ブロックをドメインブロックとして設定し、その注目ブロックよりも大きな探索ブロックをレンジブロックとして設定する。このレンジブロックの設定の際、本実施形態では、元画像そのものに対してではなく、指定された倍率で拡大した拡大画像の前記注目ブロックに対応する部分の近傍にレンジブロックを、好ましくは複数設定する。
【００７３】
そして、ドメインブロック画像と各レンジブロック画像との類似度を調査し、より類似度が高い（好ましくは最も類似度が高い）レンジブロックを選択し、必要に応じて画素値変換し、注目ブロックに対応する拡大画像として貼り付ける。つまり、元画像の局所ブロックごとに、元画像に対応する拡大画像の前記注目ブロックに対応する位置の周囲から類似ブロックを探索して貼り付ける（コラージュ）。これを、注目ブロック（すなわちドメインブロック）の設定位置を順次切り替えて元画像の全面について繰り返し処理することで、最終的には、元画像に対して、設定された倍率で拡大した画像が得られる。
【００７４】
図８は、画像拡大処理部における拡大処理手法の全体の流れを示す図である。ここで、図７に示したような関係で、ドメインブロック画像、レンジブロック画像、縮小レンジブロック画像、および拡大疑似ドメインブロック画像を設定し、各回ごとに１枚分の拡大画像を生成し、これをｎ回繰り返していく。つまり、先ず第１画像拡大処理部５６０により、初期拡大画像として、拡大画像０を生成する。そして、レンジブロック抽出部６６４は、この拡大画像０からレンジブロックを抽出し、以下他の機能部分が所定の処理をすることで、元画像と０回目の拡大画像０から１回目の拡大画像１を生成する。そして、以降については、元画像とｎ回目の拡大画像からｎ＋１回目の拡大画像を生成する。つまり、拡大した画像を局所近傍ブロックに利用して同じ処理を繰り返す。このとき、図６にて説明したように、エッジをシャープにする係数を乗ずる。これにより、反復回数が増えていくと、エッジがよりシャープになりつつ、徐々に元画像に忠実で、高画質な画像に収束していく。
【００７５】
図９は、上記第１実施形態の画像処理装置５における処理手順、特に第２画像拡大処理部６６０における画像拡大処理に着目した処理手順の一例を示したフローチャートである。以下、図７および図８を参照しつつ、処理手順について説明する。
【００７６】
まず、拡大処理開始の前提として、すでに画像データ取得部５２が取得した処理対象画像データがメモリ部５５４に格納されているものとする。その上で画像拡大処理部５５は先ず、反復拡大処理の準備として、メモリ部５５４に、ｒ倍（本例では２倍）拡大画像用のメモリ領域を確保し、その領域を“０”で初期化する（Ｓ１０）。また、２倍拡大画像サイズと同サイズのテンプレート用メモリ領域を確保し、“０”で初期化する。
【００７７】
また画像拡大処理部５５は、初期パラメータを設定する。初期パラメータとしては、たとえば拡大率、画像読出しのブロック画像サイズ、オーバーラップ処理をするための演算処理回数と処理ごとの画像読出し開始オフセット、局所コラージュ処理の反復回数ｎなどがある。本実施形態では、拡大率＝２倍、ドメインブロック画像サイズ＝２×２画素、レンジブロック画像サイズ＝３×３画素、画像読出し開始の水平方向オフセット＝１画素、画像読出し開始の垂直方向オフセット＝１画素、オーバーラップ演算処理回数＝主／副各２回、反復回数ｎ＝５、を設定する。
【００７８】
次に、第１画像拡大処理部５６０は、メモリ部５５４に格納されている元画像を最近傍法で２倍拡大して初期２倍拡大画像データを生成し、２倍拡大画像用メモリに格納する（Ｓ１２）。次に第２画像拡大処理部６６０は、１回目の拡大処理、すなわち局所コラージュ処理による画像拡大の処理をスタートする（Ｓ１４）。
【００７９】
先ず、ドメインブロック抽出部６６２は、図７に示すように、元画像の中から全ての２×２サイズのドメインブロック画像を抽出し（Ｓ１２０）、その中から任意のブロック画像１つを選び注目ブロック画像とする（Ｓ１４０）。
【００８０】
次にレンジブロック抽出部６６４は、２倍拡大画像の中から、注目ブロック画像に対応する２倍拡大用メモリの４×４ブロックを含むように５×５サイズのレンジブロック画像を抽出する（Ｓ１６０）。具体的には図７に示すように、ドメインブロック画像（注目ブロック画像）を囲むたとえば周囲６×６サイズのブロック画像の中から、注目ブロック画像内の少なくとも１つの画素を含んだ全ての５×５サイズのレンジブロック画像（本例では総数４個）を選択する。
【００８１】
次に縮小レンジブロック作成部６６６は、図３に示したように、投影法や線形補間法を用いて、レンジブロック抽出部６６４が選択した全ての５×５サイズのレンジブロック画像を縮小して、それぞれ２×２サイズの縮小レンジブロック画像を生成する（Ｓ１８０）。
【００８２】
次に類似度判定部６６８は、個々の縮小レンジブロック画像ごとに、ドメインブロック画像と比較して類似度を判定する。たとえば縮小レンジブロック作成部６６６が生成した縮小レンジブロック画像に対して画素値変換をしてドメインブロック画像と最も類似した画素値およびパターンを持つ縮小レンジブロック画像を選び出し、これと対応するレンジブロック画像、つまり選ばれた縮小レンジブロック画像の元となったレンジブロック画像を最類似レンジブロック画像とする（Ｓ２００）。
【００８３】
たとえば、ドメインブロック画像の画素値ｄ１１，ｄ２１，ｄ１２，ｄ２２について、画素平均値Ｄｖ＝（ｄ１１＋ｄ２１＋ｄ１２＋ｄ２２）／４、並びに画素標準偏差ＶＤｖ＝Σ（ｄｉｊ−Ｄｖ）＾２（“＾”はべき乗、ｉ，ｊは画素位置を示す）を求める。次に全ての縮小レンジブロック画像の画素値ｒ１１ｋ，ｒ２１ｋ，ｒ１２ｋ，ｒ２２ｋ（ｋは縮小レンジブロック画像を示す；ｋ＝１，…，４）について、それぞれ画素平均値Ｒｖｋ＝（ｒ１１ｋ＋ｒ２１ｋ＋ｒ１２ｋ＋ｒ２２ｋ）／４、並びに画素標準偏差ＶＲｖｋ＝Σ（ｒｉｊｋ−Ｒｖｋ）＾２を求める。
【００８４】
次に、縮小レンジブロック画像の画素値をそれぞれ１次変換ａｚ＋ｂで対応する注目ブロックに対応するドメインブロック画像の画素値に最小２乗近似した際の変換係数ａｋ，ｂｋ並びに変換誤差Ｅｋ＝Σ（ｄｉｊ−ａｋ＊ｒｉｊｋ−ｂｋ）＾２を求める。最小２乗法において、ａｋ，ｂｋ，Ｅｋは、以下の計算式（６）で直接求めることができる。
【数６】
0003882651.tif 000007
【００８５】
ここで、ａｋの値に、５×５サイズのレンジブロック画像内の画像の複雑度合いに拘わらず、一律に、一定の制限を設ける。ここでは、以下のような条件式（７）を用いる。
【数７】
0003882651.tif 000008
【００８６】
あるいは、複雑度判定部６６９により判定されたレンジブロック画像の複雑度を参照して類似度を判定してもよい。たとえばレンジブロック画像内の画像の複雑度に応じて、許容するａｋの値に制限を設けてもよい。これは、レンジブロック画像内の画像が複雑で高周波成分を多く含んでいるときには、レンジブロック画像として採用すると拡大画像に偽成分を発生するため、画像が複雑であるほど、その参照度合いを少なくした方が好ましいからである。
【００８７】
次に、各ａｋ（ｋ＝１，…，４）に対して、ａｋが上記の許容される範囲に含まれるかどうかをチェックし、含まれるもののみを集めて集合Ｇとする。次に、Ｅ＝ｍｉｎ｛Ｅｋ｜ｋ∈Ｇ｝とおき、Ｅ＝Ｅｋなるｋに対して、ａ＝ａｋ、ｂ＝ｂｋとおく。このｋが指し示すレンジブロックが最もドメインブロックと類似したものとなる。
【００８８】
なお、実際にはｂｋはＥｋの決定に必要ないので、Ｅｋが最小となるｋが求まり、最終的にａｋが決まった後にｂｋを計算すればよい。また、ｂｋ値としては上式の定数値を用いる代わりに、ブロック内の各画素ごとにドメインブロックとの誤差分を重畳する効果を持つ以下の式（８）を用いることもできる。
【数８】
0003882651.tif 000009
【００８９】
この式（８）によってｂｋを計算しておくと、元画像の再現性をさらに上げることができる。ｂｉｊｋと書いたのは、ドメインブロック内の各画素ごとに値が異なるためである。本実施形態では、後者の画素ごとの変化量を考慮に入れた、式（８）に基づいてｂｋを定めることとする。
【００９０】
次に、拡大疑似ドメインブロック作成部６７０は、類似度判定部６６８において選択された５×５サイズの最類似レンジブロック画像を、たとえば線型補間法や投影法など公知の手法を用いて拡大ドメインサイズつまり４×４サイズに射影縮小して、拡大疑似ドメインブロック画像を作成する（Ｓ２２０）。たとえば、５×５サイズの最類似レンジブロック画像を、４×４サイズに射影する。このとき拡大疑似ドメインブロック作成部６７０は、縮小レンジブロック作成部６６６で用いた方法と同じく、図４に示したように、元の５×５ブロックを４×４に投影したときの面積比率を用いて計算してもよい。
【００９１】
次に、ドメインブロック画像とレンジブロック画像との関係に基づき、４×４サイズに射影した画像の画素値を再変換して、拡大疑似ドメインブロック画像を作成し、その結果を、２×２ドメインブロックの２倍拡大４×４ブロック（拡大疑似ドメインブロック）とする。たとえば、４×４ブロックの全画素ｚに対して、類似度判定部６６８において求められた変換係数ａ，ｂによって画素値変換ａｚ＋ｂを施し、その結果を２×２ドメインブロックの拡大疑似ドメインブロックとする。この４×４ブロックの全画素値を、メモリ部５５４中の拡大画像用メモリ領域のドメインブロック対応位置に加える。
【００９２】
なお、類似度判定部６６８における類似度判定処理において、ｂｋ値に誤差分を重畳した場合には、この拡大過程において、ドメインブロック画像の各ドット位置に割り振られたｂｋを射影し、ドットごとに切り替えるようにする。
【００９３】
次に、反復処理制御部６７２は、現在の局所コラージュ処理が何回目の処理であるかを判断する（Ｓ２３０）。そして、最初に設定した反復回数と等しいくなければ、すなわち、最後の１回目でなければ、エッジ強調処理部６７１に対して、エッジ強調処理をするよう指令する（Ｓ２３０−ＮＯ）。一方、最後の１回目のときには、エッジ強調処理をパスする（Ｓ２３０−ＹＥＳ）。
【００９４】
エッジ強調処理部６７１は、制御部５５２から指令を受けたときには、拡大疑似ドメインブロック作成部６７０で得られた４×４拡大疑似ドメインブロック画像に対して、エッジ強調処理を施す（Ｓ２３４）。たとえば、図６に示したように、ブロック内画素値の中間値ａｖに対して、ａｖよりも大きな画素値はより大きく、ａｖよりも小さい画素値はより小さくすることによってエッジ強調処理を施す。そして、４×４拡大疑似ドメインブロックにエッジ強調をした４×４ブロック画像を出力し、テンプレート画像の対応位置に加算する。
【００９５】
次に、反復処理制御部６７２は、全てのドメインブロック画像に対して上記Ｓ１２０〜Ｓ２３４の処理がなされたか否かを判定する（Ｓ２４０）。そして、まだ終了していないドメインブロック画像があるとき、ステップＳ１４０に戻って、注目ブロック画像を他のドメインブロック画像に設定し、ステップＳ１６０〜Ｓ２３４の処理を繰り返す（Ｓ２４０−ＮＯ）。一方、全てのドメインブロック画像に対して上記処理が完了していれば（Ｓ２４０−ＹＥＳ）、元画像に対応した拡大画像が拡大画像データ格納部５８に格納され、拡大画像が更新される。
【００９６】
次に、上記の処理が全てのブロック画像に対して一通り終了したなら（Ｓ２４０−ＹＥＳ）、オーバーラップ処理部６８６は、オーバーラップ処理の演算回数をチェックする（Ｓ３００）。そして、設定された演算回数に満たなければ、画像の先頭アドレスに画像読出し開始オフセットを加算した位置より、再びステップＳ１２０からの処理を開始する（Ｓ３００−ＮＯ）。すなわち、ドメインブロック抽出部６６２は、ステップＳ１２０に戻る都度、画像読出し開始オフセットを順次加算し、画像データ格納部５４に格納されている画像の先頭アドレスにオフセットを加算した位置から、設定されたドメインブロック画像サイズでドメインブロック画像を読み出し、そのうちの何れかを注目ブロック画像に設定する。以下、その他の各部は上記と同様の処理を繰り返す。
【００９７】
一方、オーバーラップ処理の演算回数が２以上に設定されていて、前述の一連の処理の回数数が設定されたオーバーラップ演算回数に達していたなら（Ｓ３００−ＹＥＳ）、オーバーラップ処理部６８６は、図５に示した各画素の重付けを参照して、オーバーラップ処理に伴う重複して処理された画像（重複部）の平均値を求め、求めた値をその画素の値とする平均化処理をする（Ｓ３２０）。この値をテンプレート画像における対応位置に射影し、この値でテンプレート画像用メモリ領域に入っている値を除算した結果得られる画像を、拡大画像メモリに更新する。以上によって、局所コラージュによる画像再拡大処理（反復拡大処理）の１回目が終了する。
【００９８】
なお、オーバーラップ処理の演算回数として“１”すなわちオーバーラップ処理をしないように設定されているときには、前記平均化処理は不要であり、拡大画像データ格納部５８から読み出した１枚分の拡大画像をそのまま出力する。つまり、第２画像拡大処理部６６０は、オーバーラップ処理をするように設定されているときに限って、元画像に対してブロック画像の読出し開始位置を任意の値でずらして複数回の拡大処理をし、重複する画素に対しては平均値を画素データとすることで最終的な拡大画像を得る。これにより、ブロック画像歪を削減することができる。
次に、反復処理制御部６７２は、所定回数ｎだけ反復を繰り返したか否かを判定し（Ｓ１６）、所定回数に達していなければ、コラージュ処理によって作成された２倍拡大画像を用いて再び各処理を反復するよう、ドメインブロック抽出部６６２やオーバーラップ処理部６８６などに対して指令する（Ｓ１６−ＮＯ）。
【００９９】
この反復処理の際、ドメインブロックサイズ、レンジブロックサイズは１回目と同じにする必要はなく、変えてもよい。ここでは、ドメインブロックサイズ３、レンジブロックサイズ７とする。このように再設定したドメイン／レンジブロックサイズと、元画像、１回目拡大で得られた拡大画像（既に拡大画像メモリに格納されている）を用いて、上記コラージュ処理を再び行なう。このとき、図１０に示すように、元画像上の３×３ドメインブロックに対応する拡大画像上の６×６画素を含む７×７レンジブロックは４種類取ることができる。
【０１００】
なお、２回目の拡大で使用する拡大画像は、既にエッジ強調処理部６７１によりエッジ強調処理が施されているため、元画像の濃度を忠実に再現していないが、２回目の拡大において再び最小２乗法で元画像を近似するので、その時に濃度補正が掛けられ、結果としてエッジをシャープにしつつ、元画像の濃度特性を忠実に再現することができる。２回目の反復が終了したら、次に３回目、４回目、…、と反復を繰り返す。本例では、初めの１回目から計４回の反復（コラージュ処理は計５回）を行ない、このとき、以下の表１のようなブロックサイズの組み合わせおよびエッジ強調パラメータを使用する。
【表１】
0003882651.tif 000010
【０１０１】
ここで、最後の５回目の反復のエッジ強調パラメータは、必ず“０．０”とすることが好ましい。これは、最後の反復が終わった時点で、元画像を最小２乗近似した画素値を使用しないと、濃度特性が原画と異なってしまうためである。最後の５回目でエッジ強調をしなくても、既に４回の反復によりエッジは充分シャープに再現されている。つまり、エッジ部をシャープに拡大することができる。
【０１０２】
この第１実施形態では、フラクタル手法だけではなく、２Ｄ≦Ｒ０というブロックサイズ比、エッジ強調処理、一旦拡大された画像を参照しつつ反復する処理によってエッジの急峻さを増強することができる上に、この反復処理によってノイズをも除去することができ、非常に高画質な拡大画像を生成することができる。また、特に１回目から３回目の拡大において、ドメインサイズＤとレンジサイズＲ０との間に２Ｄ＜Ｒ０という関係が成り立っており、拡大疑似ドメインブロック作成部６７０における拡大疑似ドメインブロック作成処理において、Ｒ０→２Ｄという投影法縮小が行なわれている。
【０１０３】
つまり、実際に必要な２Ｄサイズよりも大きなＲ０サイズブロックを採用して２Ｄサイズに縮小しているため、特に元画像において不明瞭な細線が、拡大画像上では繋がりやすくなるという効果が得られ、結果として単なる拡大ではなく、復元の要素を加えることができる。
【０１０４】
なお、この第１実施形態の処理手順において、４回目の拡大の場合に、ドメインブロックサイズＤ＝３、レンジブロックサイズＲ０＝６としているので、ドメインブロックに対応する拡大画像上のブロックを含むようにレンジブロックを選択すると、この場合は１つしか取ることができない。
【０１０５】
このような場合は、図１１に示すように、ドメインブロックに対応する拡大画像に幅１の縁をつけて、その内部に含まれる６×６ブロック計９個を参照するようにしてもよい。上記第１実施形態においては、４回目の場合にはそのようにし、５回目に関しては、画像が既に充分収束しているため、レンジブロックとしては、ドメインブロックに対応する拡大画像上のブロックそのものを採用している。つまり、この場合は、最小２乗誤差が最小となるブロックの探索は実質上、行なっていない。もちろん、その他あらゆるブロックサイズの組み合わせにおいても、ドメインブロックに対応する拡大画像上のブロックの周囲に幅ｎの縁をつけて、その内部からレンジブロックを参照してもよい。
【０１０６】
また、拡大疑似ドメインブロックサイズＤよりもレンジブロックサイズＲ０が小さいような場合、たとえばドメインブロックサイズＤ＝３でレンジブロックサイズＲ０＝５のような場合は、図１２に示すように、レンジブロックをドメインブロックに対応する拡大画像上のブロックの内部だけから選択してもよい。一般に、本拡大手法は、非常に小さな範囲でレンジブロックを探索しても、充分に良好な近似となるレンジブロックを選択することができる。
【０１０７】
なお、第１実施形態では、ドメインブロック、レンジブロックは共に正方形としたが、もちろんどちらか片方、あるいは両方を長方形にしてもよい。たとえば、ドメインブロックサイズ２×３に対し、レンジブロックを３×４としてもよいし、ドメインブロックサイズ２×３に対し、レンジブロックサイズを４×４としてもよい。
【０１０８】
また、エッジ強調のパラメータαは、各ブロックごとに切り替えてもよい。たとえば、ドメインブロックの標準偏差ＶＤｖの値が大きいところ（たとえばエッジ部など）では大きく、小さいところ（たとえば平坦部など）では小さくするか、０．０に設定してもよい。つまりエッジ度に応じてエッジ強調のパラメータαを切り替えるということである。これにより、エッジ部のみ効率的に強調することができ、より適切な画像にすることができる。
なお、エッジ強調パラメータαを“０．０”にすると、実際には強調されないものの処理ルーチンを経由することには変わりがなく、このままでは処理スピードが変わらない。よって、“０．０”にすることに代えて、エッジ強調処理ルーチンをスキップすることで、処理スピードを改善することが好ましい。他の実施形態において、エッジ強調パラメータαを“０．０”にする場合についても、同様である。
【０１０９】
図１３は、画像拡大処理部５５の第２実施形態を説明するための図であって、第１画像拡大処理部５６０の詳細を示すブロック図である。
【０１１０】
第２実施形態の第１画像拡大処理部５６０は、本願出願人が特願２００１−３４１４３２号にて提案している画像拡大処理をする機能部分である。この第１画像拡大処理部５６０は、フラクタル拡大と線形補間の概念を組み合わせ、ドメインブロックサイズとその拡大後のドメインブロックサイズとの中間の大きさとなるレンジブロックをフラクタル手法で探索し、このレンジブロックを線形補間によって目的の拡大ドメインブロックサイズに拡大するという手法を用いることによって、フラクタル拡大によるシャープなステップエッジの再現と、線形補間によるテクスチュア部の潰れの少ない再現を行なう手法を用いる。
【０１１１】
第２実施形態の画像拡大処理は、この特願２００１−３４１４３２号にて提案している拡大処理を、初期２倍拡大画像を作成する機能部分として利用する。そして、この第１画像拡大処理部５６０による拡大処理では、拡大された画像全体に若干のボケが残るという点を、第２画像拡大処理部６６０の拡大処理により補うことで、ノイズ、ジャギー、ブロック歪みなどによる画質劣化が生じるのを防止しながら、エッジ部を従来技術以上にシャープに拡大する。
【０１１２】
第１画像拡大処理部５６０は、エッジ強調処理部６７１やエッジ強調処理部６７１を備えていないが、その基本的構成は、第２画像拡大処理部６６０と同様のものである。第１画像拡大処理部５６０の機能部分と対応する第２画像拡大処理部６６０の機能部分には、参照符号＃６００番台と対応するように、参照符号＃５００番台を付して示す。ただし、第１画像拡大処理部５６０は、以下の点で第２画像拡大処理部６６０と異なる処理をする。なお、第１画像拡大処理部５６０と第２画像拡大処理部６６０とを別に設けるのではなく、両者の対応する機能部分を、両者で兼用する構成とし、回路規模をコンパクトにしてもよい。以下、第１画像拡大処理部５６０と第２画像拡大処理部６６０との相違点について説明する。
【０１１３】
先ず、レンジブロック抽出部５６４は、ドメインブロック抽出部５６２が抽出した元画像中のＭＤ１×ＮＤ１（前例では２×２）ドメインブロックに対して、それを含むＭＲ１×ＮＲ１（前例との対応では３×３）ドメインブロックをレンジブロック画像として選択する。つまり、第２画像拡大処理部６６０のレンジブロック抽出部６６４は、予め拡大された画像からレンジブロックを参照しているのに対し、レンジブロック抽出部５６４は、元画像そのものからレンジブロックを選択する。
【０１１４】
また、レンジブロック抽出部６６４は、Ｒ０≧ｒ＊Ｄという関係を満たすようにレンジブロックを切り出していたが、レンジブロック抽出部５６４は、ｒ＊Ｄ＞Ｒ１＞Ｄという関係を満たすようにレンジブロックを切り出す。つまり、第２のブロック単位であるサイズＲ１は、第１のブロック単位であるサイズＤよりも大きくかつ予め設定された拡大率でサイズＤ（第１のブロック単位）を拡大して得られる拡大ブロック単位よりも小さいものとする。
【０１１５】
図１４は、拡大レンジブロック作成部５７０における処理の一例（投影法を用いた場合）を説明する図である。拡大疑似ドメインブロック作成部６７０では、５×５レンジブロック画像を４×４サイズに射影して縮小していたが、拡大レンジブロック作成部５７０において初期２倍拡大画像を生成する（０回目の拡大処理という）には、３×３レンジブロック画像を４×４サイズに拡大する処理が必要となる。しかし、この場合も投影法や線形補間法などを使用すればよい。
【０１１６】
たとえば、拡大レンジブロック作成部５７０は、類似度判定部５６８により選択された３×３サイズの最類似レンジブロック画像をサイズｒＤ＝４×４サイズに投影したときの面積比率を用いて、たとえば図示するように、３×３サイズを４×４に投影した際の面積比率に基づいて画素値を加重加算することで、投影法拡大の計算をする。３×３サイズの画素値を｛Ｐｉｊ｜ｉ、ｊ＝１，２，３｝、拡大後の４×４サイズの画素値を｛Ｑｉｊ｜ｉ、ｊ＝１，２，３，４｝とした場合に、拡大後画素値は、式（９）で与えられる。なお、３×３から４×４への拡大の場合も、投影法でも線形補間法でも結果は同じ値となる。
【数９】
0003882651.tif 000011
【０１１７】
また、第１画像拡大処理部５６０は、エッジ強調処理部６７１に対応する機能部分を有していないので、拡大レンジブロック作成部５７０が生成した拡大レンジブロック画像に対しては、エッジ強調処理が施されない。なお、第２画像拡大処理部６６０との共用回路とする場合、先にも述べたように、エッジ強調処理部６７１のエッジ強調パラメータαを“０．０”に設定すればよい。
【０１１８】
その他の機能部分は、第２画像拡大処理部６６０の機能部分と同様の処理をする。そして、第１画像拡大処理部５６０による０回目の拡大処理で得られた２倍拡大画像を拡大画像用メモリに入れた段階で、第２画像拡大処理部６６０は、第１実施形態のステップＳ１２０〜Ｓ３２０の処理を、第１実施形態と同じパラメータで繰り返す。したがって、全体としては、０回目の拡大処理に加えて計５回の反復を、以下の表２に示すパラメータにより行なうことになる。レンジブロックサイズにおける括弧内の“元”は元画像からレンジブロックを参照することを意味し、第１画像拡大処理部５６０における処理を示す。また、“拡大”はｎ−１回目の拡大画像からレンジブロックを参照することを意味し、第２画像拡大処理部６６０における処理を示す。後述する他の表においても同様である。
【表２】
0003882651.tif 000012
【０１１９】
この第２実施形態によれば、初めの０回目の拡大を、最近傍法ではなく、本願出願人が特願２００１−３４１４３２号にて提案している方法で処理するようにしたので、０回目の段階で既に良好な画質になっている。つまり、初期２倍拡大画像を生成する過程で、ジャギー発生を抑えてボケの少ない拡大画像を得ると同時に、ステップエッジ部でのノイズ状のゴミやササクレ状の画素値の染み出しが発生するのを防止することができ、さらに、後段の第２画像拡大処理部６６０にて、局所コラージュ処理の反復で拡大画像を生成するので、エッジ部をシャープに拡大することができ、より理想的な画像に収束させることができる。
【０１２０】
なお、上記第２実施形態における第１画像拡大処理部５６０の拡大処理に際しては、第１実施形態の第２画像拡大処理部６６０にて説明した処理以外に、特願２００１−３４１４３２号にて提案しているその他の変形態様を適用することができるのはいうまでもない。また、この特願２００１−３４１４３２号にて提案しているその他の変形態様を第２画像拡大処理部６６０に適用してもよい。
【０１２１】
次に、画像拡大処理の第３実施形態について説明する。ここでも、画像拡大処理部５５は、上記第２実施形態と同様に、第１画像拡大処理部５６０を備えた構成とする。
【０１２２】
第３実施形態においては、第２実施形態における拡大のブロックサイズ、エッジ強調パラメータα、反復回数の変更に加えて、エッジ部／テクスチュア部の切り離しによるブロックサイズの変更処理を行なうようにしている。先ず、第２実施形態と同様にして、以下の表３に示す基本パラメータで元画像に対して２倍拡大を行なう。
【表３】
0003882651.tif 000013
【０１２３】
この第３実施形態では、反復回数が３回に減っているが、これは０回目を最近傍法ではなく、第２実施形態と同様の手法で予め高画質に作成しているため、収束に至るのに必要な反復の回数が少なくて済むからである。また、エッジ強調パラメータαは“０．４”と大きくとり、少ない反復でも充分にエッジが先鋭化されるようにしている。
【０１２４】
また、第３実施形態では、ドメインサイズＤ、レンジサイズＲ０の関係がいずれも２Ｄ≧Ｒ０の関係を満たしており、特に０回目、１回目は２Ｄ＞Ｒ０となっている。このようなパラメータを用いた場合、Ｒ０サイズレンジブロックを２Ｄサイズの拡大疑似ドメインブロックに射影する際に、投影法による拡大処理が行なわれる。このときに、適度なボケが加わるため、特にテクスチュア部において、不自然なドットの繋がりが現れずに良好な再現ができる。また、ステップエッジ部においては、この投影法拡大によって一旦はボケが生じるが、すぐ後のエッジ強調処理（強めに取ったパラメータ）によって、先鋭化されるので、ステップエッジ部が劣化すること（ジャギー、ボケが発生すること）はない。
【０１２５】
なお、第１実施形態においては、２Ｄ＜Ｒ０なるブロックサイズが選択されているため、細線の復元性が高いが、同時にテクスチュア部のビジーなパターンが故意に繋げられ、拡大画像上で不自然に見えてしまうという欠点が現れる場合がある。これに対して、第３実施形態による方法では、テクスチュア部、ステップエッジ部のバランスは第１実施形態に比べてより良好となる。
【０１２６】
一般に、ドメインサイズＤとレンジサイズＲ０の間の関係と、それが画質に及ぼす影響は、以下の表４に示すようになる。なお、ステップエッジ部は、エッジ強調処理と反復処理を行なうか否かで、評価差が現れる。
【表４】
0003882651.tif 000014
【０１２７】
この第３実施形態においては、２Ｄ＞Ｒ０なるブロックサイズを用いているため、細線部に関しては繋がりが悪く、またジャギーが少し目立つ結果となってしまうという問題が生じている。
【０１２８】
次に、画像拡大処理の第４実施形態について説明する。ここでも、画像拡大処理部５５は、上記第２実施形態と同様に、第１画像拡大処理部５６０を備えた構成とする。
【０１２９】
図１５は、第４実施形態の拡大処理時に使用するエッジ検出フィルタの一例を示す図である。ここでは、水平／垂直をそれぞれ別のフィルタを用いて検出するようにしている。
【０１３０】
第４実施形態は、第３実施形態における、細線部の画質問題を改善するものである。このため、第４実施形態では、図１５に示したエッジ検出フィルタを用いて細線部など所望の特定部位を抽出し、所望の特定部位を抽出したときには、ドメインブロックサイズＤ＝３、レンジブロックサイズＲ０＝７に切り替え、以下の表５に示すようなパラメータで拡大することとする。
【表５】
0003882651.tif 000015
【０１３１】
この第４実施形態の拡大処理では、１回目の２倍拡大時に、３×３ドメインブロックを抽出するが、このときに、図１５に示すエッジ検出フィルタを用い、３×３ドメインブロックに対し、フィルタ処理を行なう。フィルタ処理の結果得られる値の絶対値が、エッジ強度が垂直方向、水平方向ともに所定数以上、さらに類似度判定工程で得られる画素標準偏差ＶＤｖの値が所定数以上の場合にはステップエッジ部もしくは細線部とみなし、ブロックサイズをドメインブロックサイズＤ＝３、レンジブロックサイズＲ０＝７と切り替えて処理し、そうでない場合には、ドメインブロックサイズＤ＝３、レンジブロックサイズＲ０＝５で処理する。
【０１３２】
このエッジ検出フィルタによって、ある程度の強度のエッジ部はドメインブロックサイズＤ＝３、レンジブロックサイズＲ０＝７によって、よりシャープにエッジ再現をすることができる。つまり、エッジ部でブロックサイズを変えて処理することで、より高画質な拡大ができる。もちろんエッジ強調パラメータαはエッジ部とその他で切り替えてもよい。
より正確にステップエッジ部、細線部を切り出し、ブロックサイズをドメインブロックサイズ３、レンジブロックサイズ７と切り替えて拡大することにより、さらに高画質な拡大画像を得ることができる。
【０１３３】
なお、前例では、１回目の２倍拡大時に限って、抽出部位に応じて処理パラメータを変更するようにしていたが、２回目以降の反復処理時にも同様の手法を適用してもよい。また、その都度、検出フィルタの仕様を切り替えてもよい。
【０１３４】
次に、画像拡大処理の第５実施形態について説明する。ここでも、画像拡大処理部５５は、上記第２実施形態と同様に、第１画像拡大処理部５６０を備えた構成とする。この第５実施形態は、２倍拡大ではなく、４倍拡大画像を作成するものである。
【０１３５】
４倍拡大画像を作成するためには、第３実施形態の方法で２倍拡大処理を２回行なう。つまり、２倍拡大した画像を再び２倍拡大して、４倍拡大画像を得る。１回目の２倍拡大と２回目の２倍拡大で手法的に異なるのは、以下の表６に示すように、使用する画素値変換パラメータｂｋのみとする。
【表６】
0003882651.tif 000016
【０１３６】
このことは、１回目では、画素値変換パラメータｂｋを画素ごとに取ることによって、元画像に忠実な２倍拡大画像を得、２回目の２倍拡大の際には、ｂｋをブロック内で均一に取ることにより、１回目の拡大で得られたエッジを、２回目の拡大でさらにスムーズに拡大するという効果を持つ。この第５実施形態の方法を用いることにより、高画質な４倍拡大画像を得ることができる。
【０１３７】
なお、ｂｋ＝Ｄｖ−ａｋ＊Ｒｖｋを用いた場合、ノイズが少なくステップエッジがシャープに拡大できるという性質を持つが、その反面、特にドメインブロックサイズが大きい場合においてテクスチュアの潰れが顕著となる。これは、ドメインブロック内の画素値をレンジブロックの画素値で近似する際に、一括で線型近似するか、画素ごとにシフト量を調整しながら線形近似するかの違いによっている。
【０１３８】
そのため、特に１回目の２倍拡大では、ｂｋ＝ｂｉｊｋ＝ｄｉｊ−ａｋ＊ｒｉｊｋを用いる方がよい。１回目の拡大処理が終わった段階で、既にテクスチュア部は拡大されて、ある程度のステップエッジ部となっており、テクスチュア部は殆どなくなっているため、２回目の拡大ではｂｋ＝Ｄｖ−ａｋ＊Ｒｖｋを用いてステップエッジ部をよりスムーズに拡大する。
【０１３９】
以上のような理由により、たとえば２倍をｎ回繰り返して２＾ｎサイズ画像を作成する場合には、初めの１回目の２倍拡大をｂｋ＝ｂｉｊｋ＝ｄｉｊ−ａｋ＊ｒｉｊｋ（式（８））、残りの２倍拡大をｂｋ＝Ｄｖ−ａｋ＊Ｒｖｋ（前記式（６））とするとよい。
【０１４０】
また、これに限らず、たとえば、２回目の２倍拡大時には、これらの値の単純平均値あるいは重み付け平という方法を採用してもよい。これにより、絵画調になるのを防止して自然な画質にすることができる。また、段階的にこれらの２者の重み付け平均を使ってもよい。
【０１４１】
図１６は、第５実施形態における処理を、一般の整数ｍ倍拡大について纏めて示したもので、拡大率の組合せの一例を示す図である。図示した例では、指定された拡大率のうち、２つ以上の値の積で表すことのできるもの（たとえば指定された拡大率が６，８，９など）については、拡大率を分割して画像を拡大するようにしている。また、組合せとしては２つに分割できるものも、３以上に分割している。さらに、拡大処理は、基本的には２倍拡大のときに最も効果を発揮できるので、２＾ｎ倍（＾はべき乗を示す）拡大のときには、２倍をｎ回繰り返す処理とするのが最良であるので、可能なものは、そのような組合せを設定するようにしている。
【０１４２】
また、５倍，７倍などの素数倍率がユーザから指定された場合、この値はこれ以上細かく分割できないので、拡大率を分割して処理することで画質を改善するという処理ができない。この場合、本願出願人が特願２００１−３４１４３２号にて提案している画像拡大処理の変形態様で示しているように、たとえば一旦２倍拡大を３回繰り返して８倍に拡大してから、投影法縮小などのより所望サイズに縮小するという方法を採用する。
【０１４３】
これにより、処理速度は犠牲になるものの、その代わり高画質の点では従来の拡大手法を大きく上回り、高画質な画像が得られる。すなわち、ユーザなどから指定された拡大率Ｋが大きい場合には、指定された拡大率Ｋをより小さな拡大率の組み合せに分割し、この分割した各々の拡大率を順次適用する拡大繰返し処理をすれば、倍率が大きい場合に生じ得るモザイク状（ブロック画像状）の画質劣化を軽減することができる。このことは、素数倍率に限らず２＾ｎ倍以外の倍率（たとえば６倍など）でも同様である。できるだけ２倍拡大を繰り返し、所望サイズよりも大きくなったら所望サイズとなるように縮小するという構成が、画質の点では最も望ましいということである。
【０１４４】
つまり、図１６における“最も画質のよい倍率の組合せ”に示すように、ユーザから指定された拡大率Ｋを先ず最近傍の２＾ｎ倍（Ｋ≦２＾ｎ）に変更して２倍拡大をｎ回繰り返し、Ｋ＜２＾ｎについては、さらに指定された倍率ＫとなるようにＫ／２＾ｎに縮小する。なおこのような処理は、処理時間と画質とがトレードオフの関係にあるので、処理時間と画質の何れを優先させるのかに応じて、倍率を適宜組み合わせてもよい。たとえば、９〜１５倍については、１回の処理で４倍に拡大する処理を２回繰り返して１６倍にしてから所定サイズに縮小してもよい。
【０１４５】
一方、たとえば５倍拡大の際に２＊２＊２した画像を５／８するのでは、必要以上にメモリを取り、処理時間もかかる。したがって、処理時間と画質のバランスのよい組合せとしては、図にも示すように、たとえば、２＊２した画像を５／８し、さらに２倍するという処理にすることによって、メモリおよび処理時間を効率化することができる。この場合、２＊２＊２→５／８の方法に比べて、若干ディテールが失われる場合もあるが、基本的な画質は問題ない。また、一般の有理数ｑ倍拡大の際には、たとえば、ｑ＜ｎなる整数ｎを求め、ｎ倍拡大した後にｑ／ｎ倍することで行なえる。
【０１４６】
次に、画像拡大処理の第６実施形態について説明する。この第６実施形態は、カラー画像に対して、特に好適な方式である。第１〜第５実施形態は、グレー画像に関しての拡大手法の一例であるが、これらをカラー画像に適用する場合、たとえばＲＧＢ画像の場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれ２５６階調のグレー分版画像を作成し、それぞれを拡大して最後に合版するという手法を取ることができる。しかし、この方法を用いた場合、エッジ部などにおいて、微妙にＲＧＢのエッジ位置がずれる場合があり、Ｒ、Ｇ、Ｂまたはこれらの混合色のノイズが発生する場合がある。
【０１４７】
この問題は、注目ブロックのＲＧＢ面それぞれにおいて、類似度を判定し、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像のうち、類似度のより高いものを基準にレンジブロックの探索位置を決定し、この決定したレンジブロック位置を基準として、拡大画像の画素値を求める方法を採用することで緩和することができる。
【０１４８】
そのため、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像について、前記ステップＳ１２０〜Ｓ２００（ドメインブロックの抽出から類似度判定まで）の処理を行ない、各注目ブロックに対する最適レンジブロック位置を計算し、その後、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれにおいて注目ブロックと最適レンジブロックとの間でそれぞれ最小２乗係数ａ，ｂを計算し、各色の最適化近似を行なうという手段を取る。
【０１４９】
あるいは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像のうち、画素標準偏差ＶＤｖが最大の色画像に関して類似度を探索し、残りの２色についても同じ位置を採用するという手法にしてもよい。この方法の場合、既にステップＳ２００（図９参照）にて画素標準偏差ＶＤｖを計算済みなので、実際の探索はＲＧＢのうち、画素標準偏差ＶＤｖが最大となる色の探索で済むことになり、探索の処理時間は１／３になる。
【０１５０】
この制御は、入力された画像がカラーであるとき、制御部５５２が、ドメインブロック抽出部６６２、レンジブロック抽出部６６４、縮小レンジブロック作成部６６６、類似度判定部６６８を制御することで実現する。なお、第１画像拡大処理部５６０についても、同様である。
【０１５１】
また、ＲＧＢ信号の和を取った疑似グレー画像Ｙ（＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂ、あるいは０．３Ｒ＋０．６Ｇ＋０．１Ｂなど）を求め、この疑似グレー画像Ｙを用いて類似度判定までの処理を行なうようにしてもよい。つまり、レンジブロックの位置だけはＲＧＢで同じにし、各ＲＧＢレンジブロックをそれぞれ注目ブロックのＲＧＢに最小２乗近似する。この手段を用いても、前記のノイズがほとんど現れず、また参照ブロックをＲＧＢで同じにしてはいるが、それぞれ最適な最小２乗係数で画素値変換するので、元画像を忠実に保つことができる。また、この処理を行なう場合には、処理に必要とするメモリ容量やブロック探索に費やす時間も１／３で済むのでメモリ効率がよく、加えて処理の高速化が行なえる。
【０１５２】
ここで、疑似グレー画像を生成する構成とするには、たとえば本願出願人が特願２００１−３４１４３２号にて提案している画像拡大処理の変形態様のように、複数の色成分により表されるカラー画像の個々の色成分に対応する色画像に基づいて当該カラー画像に対応する対応画像を得る対応画像生成部を備える構成とすればよい。また拡大画像取得部５７６や拡大画像取得部６７６は、各色ごとに拡大された拡大画像を合成（合版）してカラーの拡大画像を得るカラー拡大画像生成部５９２を有するものとすればよい。
【０１５３】
なお上記説明では、カラー画像を表す各色データを適当な加算比率で加算処理して得た疑似グレー画像Ｙを用いたが、これは注目ブロック画像に極めて近い近傍のみを探索範囲とし、その探索範囲には大きな色変化がないと考えることができることを前提とするものであり、探索範囲を広めに取る場合には、色変化が生じてしまうので、拡大画像に偽信号が生じる虞れがある。この場合、色空間上での距離をもとに類似度を判定し、その結果に基づいて、疑似グレー画像Ｙを修正すれば、探索範囲を広めに取る場合であっても、拡大画像に偽信号が生じる虞れはなくなる。
【０１５４】
以上説明したように、上記の各実施形態の拡大処理方法では、ドメインブロックをそれより大きいサイズ（必要ならばさらに異なる濃度）のレンジブロックで近似するという部分において従来のフラクタル圧縮（拡大）法の概念を利用している。しかし上記の方法は、注目ブロック（ドメインブロック）と類似のレンジブロックは、そのごく近辺に同じ向きに存在するという、画像連続性の仮定に基づいており、画像が大域的に自己相似的であるとの立場に立つ従来のフラクタル圧縮法とは、思想的に異なっているといえる。加えて、レンジブロックの探索は、元画像ではなく、一旦拡大した画像内のドメインブロックと対応するブロックのごく近辺からレンジブロックを選択するという点も従来のフラクタルとは異なっている。
【０１５５】
また、従来のフラクタル圧縮法に基づく拡大の場合、縮小写像の不動点定理に基づいて反復写像してゆき収束させるため、画素値変換の変換係数ａ（縮小率に相当する）は、基本的には−１＜ａ＜１でなければならない。これに対して、上記の方法では、フラクタルの意味での反復収束過程を使用しないので、１＜ａ＜１という条件は必要なく、類似度判定部で述べたように、より広い条件で画素値変換パラメータを許容でき、その結果画質を大きく向上することができる。
【０１５６】
また、さらに従来のフラクタル圧縮法と異なる点として、上記方法では、一旦拡大された画像を参照し、ドメインブロックと類似するレンジブロックを拡大画像から選択しながら再拡大する処理を施している。また特に好ましい形態として、このようにして生成した拡大画像を用いて、繰り返し同じような処理を反復しているので、画質改善効果が増強され、この反復処理による画質向上への効果も極めて大きい。加えて、反復の途中でエッジ強調処理を行なうようにすれば、拡大の際のエッジ強度をたやすく、効果的にコントロールできるという利点を享受することもできる。
【０１５７】
したがって、上記実施形態で説明した拡大方法は、フラクタルの手法を一部で利用してはいるものの、得られる拡大画像は、理論上はフラクタルのアトラクターの定義には入っておらず、従ってフラクタル圧縮画像の拡大とは意味あいが異なっている。このように、本手法は従来のフラクタル概念と異なる部分を有しているが、それにも関わらず、本手法においてフラクタル手法の最も有利な概念（ドメインブロックをそれよりも大きいレンジブロックで近似するという概念）は重要な要素をなしており、特にエッジの尖鋭性の再現に大きく寄与している。
【０１５８】
図１７は、ＣＰＵやメモリを利用して、ソフトウェア的に画像処理装置５を構成する、すなわち電子計算機（コンピュータ）を用いて構成する場合のハードウェア構成の一例を示した図である。
【０１５９】
この画像処理装置５は、ＣＰＵ９０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）９０４、ＲＡＭ９０６、および通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）９０８を備える。また、たとえばハードディスク装置９１４、フレキシブルディスク（ＦＤ）ドライブ９１６、あるいはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk ROM）ドライブ９１８などの、記憶媒体からデータを読み出したり記録するための記録・読取装置を備えてもよい。ハードディスク装置９１４、ＦＤドライブ９１６、あるいはＣＤ−ＲＯＭドライブ９１８は、たとえば、ＣＰＵ９０２にソフトウェア処理をさせるためのプログラムデータを登録するなどのために利用される。通信Ｉ／Ｆ９０８は、インターネットなどの通信網との間の通信データの受け渡しを仲介する。
【０１６０】
このような構成の画像処理装置５は、上記実施形態に示した基本的な構成および動作と同様とすることができる。また、上述した処理をコンピュータに実行させるプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ９２２などの記録媒体を通じて配布される。あるいは、前記プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ９２２ではなくＦＤ９２０に格納されてもよい。また、ＭＯドライブを設け、ＭＯに前記プログラムを格納してもよく、またフラッシュメモリなどの不揮発性の半導体メモリカード９２４などのその他の記録媒体に前記プログラムを格納してもよい。さらに、他のサーバなどからインターネットなどの通信網を経由して前記プログラムをダウンロードして取得したり、あるいは更新してもよい。
【０１６１】
なお、記録媒体としては、ＦＤ９２０やＣＤ−ＲＯＭ９２２などの他にも、ＤＶＤなどの光学記録媒体、ＭＤなどの磁気記録媒体、ＰＤなどの光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ＩＣカードやミニチュアーカードなどの半導体メモリーを用いることができる。
【０１６２】
記録媒体の一例としてのＦＤ９２０やＣＤ−ＲＯＭ９２２などには、上記実施形態で説明した画像処理装置５における処理の一部または全ての機能を格納することができる。したがって、以下のプログラムや当該プログラムを格納した記憶媒体を提供することができる。
【０１６３】
たとえば、画像処理装置５用のプログラム、すなわちＲＡＭ９０６などにインストールされるソフトウェアは、上記各実施形態に示された画像拡大処理部５５と同様に、ドメインブロック抽出部５６２，６６２、レンジブロック抽出部５６４，６６４、縮小レンジブロック作成部５６６，６６６、類似度判定部５６８，６６８、拡大レンジブロック作成部５７０、拡大疑似ドメインブロック作成部６７０、拡大画像取得部５７６，６７６、ブロック画像合成部５７８，６７８、あるいはオーバーラップ処理部５８６，６８６などの各機能部をソフトウェアとして備える。
【０１６４】
このソフトウェアは、たとえばプリンタドライバやディスプレイドライバなどとして、ＣＤ−ＲＯＭやＦＤなどの可搬型の記憶媒体に格納され、あるいはネットワークを介して配布されてもよい。
【０１６５】
そしてたとえば画像処理装置５をコンピュータにより構成する場合、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９１８は、ＣＤ−ＲＯＭ９２２からデータまたはプログラムを読み取ってＣＰＵ９０２に渡す。そしてソフトウエアはＣＤ−ＲＯＭ９２２からハードディスク装置９１４にインストールされる。ハードディスク装置９１４は、ＦＤドライブ９１６またはＣＤ−ＲＯＭドライブ９１８によって読み出されたデータまたはプログラムや、ＣＰＵ９０２がプログラムを実行することにより作成されたデータを記憶するとともに、記憶したデータまたはプログラムを読み取ってＣＰＵ９０２に渡す。
【０１６６】
ハードディスク装置９１４に格納されたソフトウエアは、ＲＡＭ９０６に読み出された後にＣＰＵ９０２により実行される。たとえばＣＰＵ９０２は、記録媒体の一例であるＲＯＭ９０４およびＲＡＭ９０６に格納されたプログラムに基づいて上記の処理を実行することにより、上記処理における画像拡大処理のための機能をソフトウェア的に実現することができる。
【０１６７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記の実施形態は、クレームにかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０１６８】
たとえば、類似度判定部５６８は、縮小レンジブロック画像とドメインブロック画像とを比較することで類似度を判定していたが、ドメインブロックをレンジブロックと同サイズに拡大し、これとレンジブロック画像とを比較することで類似度を判定してもよい。
【０１６９】
またドメインブロックの近傍にレンジブロックを設定する際、予めドメインブロックの近傍に複数のレンジブロックを抽出し、その中からドメインブロックとの類似度が高いレンジブロックを選択するようにしていたが、その他の手法を用いてドメインブロックの近傍にレンジブロックを設定するようにしてもよい。たとえば、予め画像の特徴を解析しておき、その画像特性から設定すべきレンジブロックの方向を個々のドメインブロックごとに求めておいてもよい。
【０１７０】
また、第４実施形態では、ドメインブロック画像の特徴を、エッジ特性のみを考慮して部位を切り分けて、抽出した部位に適したパラメータで拡大処理をしていたが、これに限らず、たとえばビジー特性や平坦特性などにも切り分け、各特性に応じたパラメータで拡大処理をするようにしてもよい。
【０１７１】
また、上記実施形態では、第２画像拡大処理部６６０は局所コラージュ処理を複数回繰り返していたが、１回で停止させてもよい。
【０１７２】
また上記各実施形態では、拡大画像データを用いて印刷処理したり表示する構成について説明したが、これに限らず、画像を取り扱う種々の機器やシステムに適用することができる。たとえば、カラースキャナ３２、画像処理装置５、およびプリントエンジン７０を一体化させた複写装置に適用することもできる。
【０１７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像処理装置によれば、フラクタル拡大法の概念を利用しつつ、元画像ではなく、一旦拡大した画像内のドメインブロックと対応するブロックのごく近辺からレンジブロックを選択し、最終的に元画像に対する拡大画像を生成する際には、等倍もしくは縮小処理を行なうようにした。
【０１７４】
このため、フラクタルの概念を利用して、ボケ、ジャギー、ブロック歪などの画質劣化が生じるのを防止できるとともに、シャープなエッジ再現、テクスチュア部のより正確な再現、細線の復元、ノイズの除去、といった画質向上の諸要素の実行を同時に、高品質に行なうことができ、非常に高画質な拡大画像を生成することができる。また、エッジ強調処理や反復収束処理を組み合わせることで、その効果が一層強化される。
【０１７５】
また、数回の反復処理を用いた場合には、処理時間は増えるが、その分、個々の拡大でのレンジブロック探索の範囲が非常に狭い範囲で行なえるようになるため、この部分でそれ以上の高速化を行なうことができ、結果として高速な処理ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る画像処理装置を備えた画像処理システムを示すブロック図である。
【図２】  画像処理装置内の画像拡大処理部の第１実施形態の詳細を示すブロック図である。
【図３】  縮小レンジブロック作成部における投影法を用いた場合の処理を説明する図である。
【図４】  拡大疑似ドメインブロック作成部における処理の一例（投影法を用いた場合）を説明する図である。
【図５】  オーバーラップ処理をする場合における拡大後の画素値の重複量の一例を示す図である。
【図６】  エッジ強調処理部における処理の一例を説明する図である。
【図７】  第１実施形態の画像処理装置において処理対象とする、ドメインブロック画像、レンジブロック画像、縮小レンジブロック画像、および拡大疑似ドメインブロック画像の関係を示す図である。
【図８】  拡大処理手法（全体の流れ）を説明する図である。
【図９】  第１実施形態の画像処理装置における画像拡大処理に着目した処理手順の一例を示したフローチャートである。
【図１０】  ３×３ドメインブロックに対し、参照用画像（拡大画像）から７×７レンジブロックを選択する一例を示す図である。
【図１１】  ３×３ドメインブロックに対し、参照用画像（拡大画像）から６×６レンジブロックを選択する一例を示す図である。
【図１２】  ３×３ドメインブロックに対し、参照用画像（拡大画像）から５×５レンジブロックを選択する一例を示す図である。
【図１３】  画像拡大処理部の第２実施形態を説明するための図であって、第１画像拡大処理部の詳細を示すブロック図である。
【図１４】  拡大レンジブロック作成部における処理の一例（投影法を用いた場合）を説明する図である。
【図１５】  第４実施形態の拡大処理時に使用するエッジ検出フィルタの一例を示す図である。
【図１６】  第５実施形態における処理を、一般の整数ｍ倍拡大について纏めて示したもので、拡大率の組合せの一例を示す図である。
【図１７】  電子計算機を用いて画像処理装置を構成する場合のハードウェア構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
１…画像処理システム、３…画像入力端末、５…画像処理装置、７…画像出力端末、５２…画像データ取得部、５４…画像データ格納部、５６…画像拡大処理部、５９…画像データ出力部、７０…プリントエンジン、８０…ディスプレイ装置、５６０…第１画像拡大処理部、５６２，６６２…ドメインブロック抽出部、５６４，６６４…レンジブロック抽出部、５６６，６６６…縮小レンジブロック作成部、５６８，６６８…類似度判定部、５６９，６６９…複雑度判定部、５７０…拡大レンジブロック作成部、５７６，６７６…拡大画像取得部、５７８，６７８…ブロック画像合成部、６７０…拡大疑似ドメインブロック作成部６７０
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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