画像処理装置および画像処理方法
【課題】 フルカラー画像に対応し、ソフトウエアによる実現においても、高速にパターンマチング処理可能な画像処理装置を提供する。
【解決手段】 入力された整数倍率に対応するドット配置ファイル１１２を選択し、原画からＭ×Ｎ画素ブロックを切り出してパターンを生成する。パターン検索部１３０では生成したパターンと一致するパターンをパターンファイル１１１中から検索する。入力された整数倍率により対応するドット配置ファイル１１２が１つ選択される。パターンが一致したとき、この結果と整数倍率から１つのドット配置ファイル１１２が決まる。ドット配置ファイル１１２には画素参照情報が格納されているため、ドット配置情報が決まると同時に１つの画素参照情報が決まる。パターンが一致したとき埋め込み部１４１でドット配置情報、画素参照情報を選択し、拡大画素を生成して画素を埋め、非一致のときには単純埋め込み部１４２で画素ブロックの注目画素を用いて整数倍率分の画素を埋める。
【解決手段】 入力された整数倍率に対応するドット配置ファイル１１２を選択し、原画からＭ×Ｎ画素ブロックを切り出してパターンを生成する。パターン検索部１３０では生成したパターンと一致するパターンをパターンファイル１１１中から検索する。入力された整数倍率により対応するドット配置ファイル１１２が１つ選択される。パターンが一致したとき、この結果と整数倍率から１つのドット配置ファイル１１２が決まる。ドット配置ファイル１１２には画素参照情報が格納されているため、ドット配置情報が決まると同時に１つの画素参照情報が決まる。パターンが一致したとき埋め込み部１４１でドット配置情報、画素参照情報を選択し、拡大画素を生成して画素を埋め、非一致のときには単純埋め込み部１４２で画素ブロックの注目画素を用いて整数倍率分の画素を埋める。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、プリンタ、複写機あるいはファクシミリなどの画像形成装置や情報処理装置の表示画像の画像処理や、デジタルカメラ画像、インターネットホームページなどモニタ解像度レベルの画像を高解像度化してプリントアウトしたり表示したりする場合の画像処理に好適で、比較的低階調の連続調のカラー画像データを比較的高階調の画像に拡大する処理に適用される画像処理装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来例としては、例えばＡ．特開平５−０９４５２１号公報Ｂ．特開平６−１８９１１６号公報Ｃ．特開平７−０５０７５２号公報Ｄ．特開平７−０９３５６３号公報Ｅ．特開平７−１０５３５９号公報Ｆ．特開平７−２２１９７６号公報Ｇ．特開平７−２２１９７７号公報Ｈ．特開平７−２６２３５１号公報Ｉ．特開平７−２８８６９３号公報Ｊ．特開平１０−１２６６０９号公報などの各公報に開示された発明が知られている。
【０００３】このうち、パターンマッチングによる密度変換に関するものとして、特開平７−２２１９７６号公報（Ｆ）には、２値画像データをテンプレートとマッチングをとり、マッチングしたパターンに対応するスムージング拡大パターンにより着目画素を２値拡大ドット群にスムージング拡大し、それを拡大率に応じて１つ以上の画素に分割し、その画像毎に平滑化処理して多値化し、その際使用するテンプレートパターンを複数の平滑化パターン群に分け、パターン群に分けその群に応じてマッチングする優先順位を設定するようにしたことが開示されている。また、特開平７−２２１９７７号公報（Ｇ）には、２値画像データをＦＡＸで受信したとき、その受信データに応じて変倍率を算出する手段と、前記２値画像データに対して着目画素を中心とする所定領域毎にテンプレートマッチング処理を施す手段と、テンプレートマッチング処理の結果、マッチングしたテンプレートパターンに応じて前記着目画素を複数の多値のスムージング拡大画素に変換する演算手段と、演算手段で使用する多値のスムージング拡大画素のデータを算出された変倍率に応じて予め内部のＲＡＭに転送する手段とを設け、ＦＡＸで受信した２値画像データのスムージング拡大処理を確実に行えるようにしたことが開示されている。
【０００４】また、特開平７−５０７５２号公報（Ｃ）には、ブロックの各画素のデータに基づいて、ブロック内のエッジを検出し、パターンを満足した場合、密度変換を行うように構成したものが開示され、特開平７−２８８６９３号公報（Ｉ）には、パターンマッチングの高速化を図るために、目標画素に隣接するｘ＊ｙ画素のブロックを、埋めこむパターンの検索用として用いるようにした技術が開示されている。しかし、前記（Ｃ）の従来技術では、プリンタドライバなど、ソフトウエアにおける実現の際のパターン検索の高速化に関しては開示されていない。
【０００５】また、特開平１０−１２６６０９号公報（Ｊ）には、像域分離手段を持ち、分離結果で処理を切り替えて拡大し、所定の解像度のファクシミリ２値画像をスムージング拡大処理する方法が開示されている。また、特開平７−２６２３５１号公報（Ｈ）における「従来の技術」の欄には、特願平６−４４２４号を挙げて輝度信号のエッジの微小成分をパターンマッチングすることにより全ての特徴点を見つけ出し、個々の特徴点を結ぶベクトルを抽出してこのベクトルを拡大率に応じて補正し、補正後のベクトルにしたがって輪郭を描画して塗りつぶす方法についての記載がある。
【０００６】また、特開平５−９４５２１号公報（Ａ）には、入力画像または部分に適した変倍方法を判別し、拡大する技術、言い換えれば画像に応じて適切な拡大処理を行う技術が開示され、特開平６−１８９１１６号公報（Ｂ）には、加算結果の小数部と拡大率とを加算する手段を持ち、加算結果の整数部に応じた拡大を行い、主走査方向及び副走査方向とも任意倍率で拡大する技術が開示されている。
【０００７】また、特開平７−０９３５６３号公報（Ｄ）には、入力画像データを輝度・色差データに変換し、輝度データでエッジを生成し、この情報を基に色差データのエッジを生成して拡大する技術、言い換えれば、入力画像と別の色空間のデータに変換後、拡大する技術が開示されている。この従来技術では、輝度エッジビットマップを作成し、これに基づいて色差成分の最大値、最小値を配置し、輝度・色差のエッジを生成するようになっているが、この技術では、ブロック内のエッジと色の組み合わせによっては、色ずれが生じる場合がある。
【０００８】さらに、特開平７−１０５３５９号公報（Ｅ）には、線形補間とその補間結果を２値化したものを加算合成して拡大する技術が開示されているが、拡大後のデータを２値化し、２値化前のデータと加算合成する工程を備えているので、処理の高速化については、改善の余地がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記（Ｆ）及び（Ｇ）の従来技術は、２値画像を変倍する技術に関するもので、フルカラー画像を対象とする場合の処理については特に開示されてはいない。
【００１０】また、前記（Ｉ）の従来技術では、拡大用の全パターンを保持するので、ジャギー低減効果を得るために、パターンサイズを大きくする場合の検索方法に課題が残ってしまう。
【００１１】さらに、前記（Ｆ）及び（Ｊ）の従来技術では、値が「０」、「２５５」のような白地上の黒文字、線画の２値画像の拡大時のジャギーを低減するのみであるので、写真画像のような中間調画像をスムージング拡大処理することができない。このため、デジタルスチルビデオカメラの画像やインターネットのホームページに見られる７２ｄｐｉ程度の低解像度の画像を６００程度の高解像度のプリンタにより出力する場合に、ジャギーやボケを低減することができない。また、写真と比べてエッジが目立つビットマップ状のグラフィック画像に対しても同様である。また、前記（Ｊ）の従来技術は、あくまで２値画像に関する技術であり、ＲＧＢなどのカラー要素からなる画像の変倍については何ら配慮されておらず、また、開示もない。
【００１２】また、前記（Ｈ）の従来技術では、ベクトル演算によりスムージング拡大処理するので、計算負荷が高くなってしまう。
【００１３】また、前記（Ａ）の従来技術では、前述のように画質に応じた拡大処理を行う技術が開示されているが、ジャギー低減効果のある低解像度を拡大する技術については開示がない。なお、ここでいうジャギー（jaggy）とは、デジタル画像において、斜めの線を表現したときに生じる階段状のギザギザのことである。ジャギーは画像の解像度が低いと発生しやすく、デジタル画像がピクセルを単位としている限り、本質的にジャギーは不可避である。このジャギーを目立たなくする方法として、例えばアンチエイリアシング（anti-aliasing）という手法が知られている。この手法には、解像度を上げることによって実質的にジャギーを見えにくくする方法と、ジャギーの発生しているピクセルの周囲をぼかすことによってジャギーを目立たなくさせる方法とがある。
【００１４】また、前記（Ｂ）の従来技術は、２段階に分けて変倍を行う技術であるが、単純拡大を基本とする技術であり、ジャギー低減やエッジ部の色ずれなどは配慮されていない。
【００１５】本発明は、このような背景に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、フルカラー画像に対応し、ソフトウエアによる実現においても、高速にパターンマチング処理可能な画像処理装置を提供することにある。
【００１６】また、第２の目的はフルカラー画像における任意の整数倍率に対応可能な画像処理装置を提供することにある。
【００１７】また、第３の目的は、２値画像と中間調画像の両方のスムージング拡大処理を計算負荷が高くなることなく行うことができるカラー画像処理装置及び方法を提供することにある。
【００１８】また、第４の目的は、誤分離の影響が少なく高速で処理でき、しかも高画質な拡大画像を得ることができる画像処理方法及び装置を提供することにある。
【００１９】また、第５の目的は、ジャギー低減と共に任意倍率で拡大、かつ、ＲＧＢ多値データを扱うことができ、エッジ部に色ずれが生じることのない画像処理装置を提供し、さらには、前記画像処理を高速で実行できる画像処理装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成するため、第１の手段は、パターンマッチング結果に基づいて画像を拡大する処理を行う画像処理装置において、補正対象のパターン毎、かつ、倍率毎に拡大画素のドット配置情報を保持する手段と、パターンマッチング結果及び倍率から１つのドット配置情報を抽出する手段とを備えた構成とした。
【００２１】この場合、前記ドット配置情報を抽出する手段は、ある倍率における拡大画素のドット配置情報を有し、このドット配置情報に基づいて、他の倍率の拡大画素ドット配置情報を作成するようにした。なお、この第１の手段の構成は、後述の第１の実施形態の図１に示した構成に対応し、同図では、前記拡大画素のドット配置情報を保持する手段、及び、パターンマッチング結果及び倍率から１つのドット配置情報を抽出する手段にはドット配置ファイル１１２が対応する。
【００２２】さらに、原画である第１色空間データから画素ブロックを切り出し、異なる第２色の空間データへ変換し、第２色空間データを用いてパターンマッチングを行う手段と、パターン毎に、パターン内のどの画素情報で拡大した画素を埋めるかの情報を有し、この情報と一致する第１色空間の画素データを用いて拡大画素を埋める手段とを備えるようにした。後述の実施形態では、パターンマッチングを行う手段にはパターン生成部１２０及びパターン検索部１３０が対応し、拡大画素を埋める手段には埋め込み処理部１４０が対応する。
【００２３】その際、第２色空間データが輝度（明度）、色相、彩度の３要素を表す色空間である場合には、パターンマッチングは前記３要素のうちの少なくとも１つの要素を用いて行うようにするとよく、また、第２色空間データが輝度、２つの色差の３要素（輝度：１要素、色差：２要素）を表す色空間である場合には、パターンマッチングは前記３要素のうちの少なくとも１つの要素を用いて行うようにするとよい。
【００２４】なお、これらの場合、画素ブロックをＮ分割し、分割したブロックの情報で注目画素を含む画素ブロックのパターン検索を行う手段を設けるとよい。
【００２５】前記第２の目的を達成するため、第２の手段は、比較的低階調の連続調のカラー画像データを画素毎にＴ（Ｔは２以上の整数）値化するＴ値化手段と、前記Ｔ値化手段によりＴ値化された画像データとジャギーが発生するパターンをマッチングして一致するか否かを判定するパターンマッチング手段と、前記パターンマッチング手段によりジャギーが発生するパターンと判定された場合に、前記Ｔ値化された画像データに対して画素データをジャギーが発生しないように埋め込んでスムージング拡大処理して比較的高階調の拡大画像を生成する埋め込み手段とを備えた構成とした。なお、この構成は後述の第２あるいは第３の実施形態における図８および図１３に対応し、Ｔ値化手段は図８では２値化部８０３に、図１３ではＴ値化部８０３ａにそれぞれ対応し、図８R>８および図１３ではパターンマッチング手段はパターンマッチング処理部８０４に、埋め込み手段は埋め込み部８０６にそれぞれ対応する。
【００２６】この場合、拡大倍率に応じて整数倍率と端数倍率を演算する手段を更に備え、前記埋め込み手段により前記整数倍率でスムージング拡大処理した後に、前記端数倍率で拡大処理するとよい。また、前記埋め込み手段は、スムージング拡大処理後の整数倍率毎の複数の画素埋め込みパターンに基づいてスムージング拡大処理を行う。前記端数倍率で拡大処理する場合、例えば、ニアレストネイバー法で行うことができる。なお、前述の図８および図１２では、拡大倍率に応じて整数倍率と端数倍率を演算する手段は倍率演算部８１０に対応する。
【００２７】また、ＲＧＢデータを明るさ成分の信号と色成分の信号に変換する手段を更に設け、前記パターンマッチング手段により前記変換後の信号をパターンマッチングし、前記埋め込み手段により前記変換後の信号をスムージング拡大処理した後に、元のＲＧＢデータに逆変換するようにすることもできる。その際、前記明るさ成分の信号のみを前記Ｔ値化手段によりＴ値の濃度信号に変換して前記パターンマッチング手段によりパターンマッチングするとよい。前記Ｔ値化手段は、例えば、注目画素を含むＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは２以上の整数）画素の多値の画像データに基づいてＴ値化用の閾値を算出してＴ値化を行う。なお、前記Ｔ値化手段によるＴ値化用の閾値の算出は、注目画素を含むＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは２以上の整数）画素の多値の画像データの最大値と最小値に基づいて行う。この構成は、後述の第２または３の実施形態に対応する。また、図８および図１３では、ＲＧＢデータを明るさ成分の信号と色成分の信号に変換する手段には、ＲＧＢ／ＹＩＱ変換部８０１が対応する。また、埋め込み手段により前記変換後の信号をスムージング拡大処理した後の元のＲＧＢデータへの逆変換はＹＩＱ／ＲＧＢ変換部８０８で行われる。
【００２８】前記拡大処理は、Ｔ≧３の場合、パターンマッチングをＴ−１回繰り返してＴ−１回毎の埋め込みにより得られた拡大画像を合成する。その際、濃度が低い画素からオーバライトする。
【００２９】前記第２の目的を達成するため、第３の手段は、比較的低階調の連続調のカラー画像データを画素毎にＴ（Ｔは２以上の整数）値化する工程と、前記Ｔ値化する工程でＴ値化された画像データとジャギーが発生するパターンをマッチングして一致するか否かを判定する工程と、この判定する工程でジャギーが発生するパターンと判定された場合に、前記Ｔ値化された画像データに対して画素データをジャギーが発生しないように埋め込んでスムージング拡大処理して比較的高階調の拡大画像を生成する工程とを含む処理工程とした。
【００３０】この場合、拡大倍率に応じて整数倍率と端数倍率を演算する工程を更に設け、前記埋め込んで拡大する工程で前記整数倍率でスムージング拡大処理した後に、前記端数倍率で拡大処理するとよい。また。前記埋め込んで拡大する工程では、スムージング拡大処理後の整数倍率毎の複数の画素埋め込みパターンに基づいてスムージング拡大処理が行われる。なお、端数倍率で拡大処理する場合、例えば、ニアレストネイバー法が適用できる。
【００３１】また、ＲＧＢデータを明るさ成分の信号と色成分の信号に変換する工程を更に設け、前記パターンマッチングを行う工程で前記変換後の信号をパターンマッチングし、前記埋め込んで拡大する工程で前記変換後の信号をスムージング拡大処理した後に、元のＲＧＢデータに逆変換する。その際、前記明るさ成分の信号のみを前記Ｔ値化する工程で濃度信号にＴ値化し、前記パターンマッチングを行う工程でパターンマッチングする。前記Ｔ値化する工程では、注目画素を含むＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは２以上の整数）画素の多値の画像データに基づいてＴ値化用の閾値を算出してＴ値化し、Ｔ値化用の閾値は、注目画素を含むＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは２以上の整数）画素の多値の画像データの最大値と最小値に基づいて算出される。なお、Ｔ≧３の場合、パターンマッチングをＴ−１回繰り返してＴ−１回毎の埋め込みにより得られた拡大画像を合成する。その場合、濃度が低い画素からオーバライントする。なお、この第３の手段の構成は、後述の図１２及び図１３のフローチャートに記載の処理に対応する。
【００３２】前記第３の目的を達成するため、第４の手段は、入力された画像データに対して画像の拡大処理を行なう画像処理方法において、注目画素を含む画素ブロックを抽出する工程と、抽出された画素ブロックの画像データを拡大のための色空間データに変換する工程と、注目画素を取り囲む画素ブロックから特徴情報を算出する工程と、前記変換工程で変換された色空間において前記画像データを拡大する複数の拡大手段から前記算出された特徴情報に応じて１つの拡大手段を選択して拡大する工程とを処理工程の中に含み、拡大された画像データを所望の色空間データに変換して拡大画像として出力するように構成した。
【００３３】この構成は後述の第４の実施形態に対応し、前記工程は図１９のフローチャートに示した手順に対応する。
【００３４】前記第４の目的を達成するため、第５の手段は、入力された画像データに対して画像の拡大処理を行なう画像処理装置において、注目画素を少なくとも２つの異なる色空間データで拡大する複数の拡大手段と、注目画素を取り囲む画素ブロックから特徴情報を算出する算出手段と、算出された特徴情報から前記複数の拡大手段のうちの１つを選択する選択手段とを備え、選択した拡大手段によって拡大された画像を出力するように構成した。
【００３５】この場合、入出力画像サイズ及び倍率から整数倍率を算出する整数倍率算出手段と、前記拡大手段によって整数倍率で拡大された画像を所望の大きさに合わせる整形手段とをさらに設けると良い。
【００３６】なお、前記特徴情報の１つは、注目画素を取り囲む画素ブロックにおける色数である。また、他の１つは、色数と色相であり、さらに他の１つは、注目画素を取り囲む画素ブロックにおける色数、色相、および画素の連結情報である。
【００３７】この第５の手段の構成は図２０のブロック図に示した構成に対応し、拡大手段は整数倍数拡大部２００５に、算出手段は画像特徴量算出部２００２に、選択手段は拡大手段選択部２００６にそれぞれ対応する。また、整数倍数算出手段は整数倍数算出部２００９に、整形手段は整形部２００７にそれぞれ対応する。
【００３８】前記第５の目的を達成するため、第６の手段は、入力された画像データに対して画像の拡大処理を行なう画像処理装置において、注目画素を含む画素ブロックから特徴情報を算出する算出手段と、注目画素を拡大する拡大手段と、前記拡大手段による画像の拡大後、前記特徴情報に応じた変換を行う処理手段とを備えた構成とした。
【００３９】なお、前記特徴情報としては、前記画素ブロックにおける最大値と最小値の差分が使用される。
【００４０】また、前記特徴情報に応じた変換特性を生成する変換特性生成手段をさらに備え、前記拡大手段は拡大画素を生成された前記変換特性で変換するように構成することもできる。
【００４１】さらに、変換時に使用する複数のテーブルを設け、前記特徴情報に応じて１つのテーブルを選択し、選択されたテーブルに基づいて拡大した画素を変換するように構成することもできる。
【００４２】これらの場合、画像情報は輝度・色差信号であり、前記拡大手段による輝度信号の拡大は線形補間によって行われ、前記特徴情報は輝度信号から生成し、前記特徴情報に応じた変換は拡大後の輝度信号に対して行う。
【００４３】また、前記拡大は、整数倍率毎に線形補間の重み係数を有し、設定された整数倍率から前記重み係数を選択することにより行うようにすることができる。
【００４４】この第６の手段の構成は、図２９のブロック図に示した構成に対応し、算出手段は特徴情報算出部２９０３に、拡大手段は拡大部２９０１に、処理手段は強調処理部２９０２にそれぞれ対応する。また、画像情報として輝度・色差信号を用いる場合は、図３４のブロック図に示した構成で行われる。その際、輝度信号の拡大はＹ信号拡大部３４０１１で、色差信号の拡大はＩ，Ｑ信号拡大部３４０１２で行われる。なお、線形補間の重み係数は、重み係数設定部３４０４に設定される。
【００４５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００４６】＜第１の実施形態＞図１は本発明の実施形態に係る画像処理装置の拡大処理を行う処理部の要部を示すブロック図である。同図において、拡大処理部１００は、ファイル部１１０、パターン生成部１２０、パターン検索部１３０、及び埋め込み処理部１４０からなり、ファイル部１１０にはさらにパターンファイル１１１、ドット配置ファイル１１２及び画素参照ファイル１１３が設けられ、埋め込み処理部１４０には、埋め込み部１４１と単純埋め込み部１４２とが設けられている。
【００４７】前記ドット配置ファイル１１２には図示しない操作部から整数倍率を指示する指示信号１５０が入力され、画素参照ファイル１１３とパターン生成部１２０には画素ブロックを示す信号１６０が入力される。パターン検索部１３０には前記パターン生成部１２０で生成した信号が入力され、前記パターンファイル１１１との参照に応じて前記埋め込み処理部１４０の埋め込み部１４１または単純埋め込み部１４２のいずれかの出力をスイッチ１７０の切り替えにより選択して、埋め込み処理部１４０から拡大画像を出力するようになっている。なお、埋め込み処理部１４０には、前記ドット配置ファイル１１２あるいは画素参照ファイル１１３からの信号が入力される。
【００４８】パターンファイル１１１には、後述の図３に示すようなパターンが、ドット配置ファイル１１２には、整数倍率に応じて後述の図３に示すようなパターンが、画素参照ファイル１１３には、図３に示すような画素に対応したファイルがそれぞれ格納されている。
【００４９】なお、前記各ファイルは図示しない記憶部に設定され、前記各処理部および各ファイルの制御は図示しないＲＯＭに格納されたプログラムにしたがい、前記ＣＰＵによって実行される。以下の各実施形態においても同様である。
【００５０】このように大略構成された拡大処理部の処理手順を図２のフローチャートに示す。
【００５１】この処理では、まず、入力された整数倍率に対応するドット配置ファイル１１２を選択し（ステップ２０１）、原画からＭ×Ｎ画素ブロックを切り出し、パターンを生成する（ステップ２０２）。ドット配置ファイル１１２は図３では８倍の例を示しているが、図１において２倍からＺｓで示される各整数倍に対応するドッド配置パターンが格納されている。
【００５２】パターン検索部１３０では生成したパターンがパターンファイル（ＰＡＴ0からＰＡＴx-1の全ｘ個）１１１中に一致するものがあるか、ないかを検索する。すなわち、ｘ個のパターンＰＡＴ0〜ＰＡＴx-1毎に、どのように注目画素の拡大画素を配置するかの情報であるドット配置ファイル１１２が整数倍率毎に格納されており、入力された整数倍率１５０（例えば８倍）により、対応するドット配置ファイル１１２が１つ選択される（ステップ２０３）。また、パターンが一致したとき（ステップ２０４でＹ）、この結果と整数倍率から、１つのドット配置ファイル１１２が決まる。さらに、このドット配置ファイル１１２には、画素ブロックのどの位置の画素情報で拡大画素を埋めるかという画素参照情報が格納されているため、ドット配置情報が決まると同時に、１つの画素参照情報が決まる。そこで、パターンが一致したとき、埋め込み部１４１でドット配置情報、画素参照情報を選択し（ステップ２０５）、拡大画素を生成して画素を埋める（ステップ２０６）。また、非一致のときには、単純埋め込み部１４２で画素ブロックの注目画素を用いて整数倍率分の画素を埋める（ステップ２０７）。これを、原画全画素に対して実行する。
【００５３】ここで、図３の説明図を参照し、各ファイルと埋め込みの関係について説明する。
【００５４】パターンファイル１１１において、各丸記号は、○：０、●：１、他：白でも黒でもよい（don't care）を意味する。
【００５５】各パターン毎にドット配置情報が対応している。すなわち、ＰＡＴ0からＰＡＴx-1の各パターンごとに、ドット配置情報が対応しており、図３に示した例では主副走査方向同倍率の８倍のドット配置ファイル１１２である。ドット配置ファイル１１２は前述のように装置でサポートする整数倍率毎に保持されている。さらに、同様にｘ個のパターン情報に１対１で画素参照情報（画素参照ファイル１１３）が保持されている。そこで、ｉ番目のＰＡＴｉに注目すると、パターン情報の中心にある注目画素は「白」すなわち「０」である。このことは、ドット配置情報（ドット配置ファイル１１２）における「０」部を埋めるblt0情報は、パターン情報５×５(Ｍ＝Ｎ＝５)の座標（２，２）に位置する原画の画素ブロック値で埋めるという情報を示している。また、blt1情報はドット配置情報の「１」部に相当する画素を同様に（２，３）の値で埋めるという情報を示している。なお、座標（ｊ，ｋ）の原点は、図３のパターンファイルにおける左上であって、blt0及びblt1情報は（０，０）から（４，４）で５×５の２５画素に対応している。
【００５６】図４はＲＧＢ各画素ブロック５×５の中心である（２，２）の画素を８倍する例である。ＲＧＢ原画(第1色空間)から５×５画素ブロックを切り出し，第２色空間へ変換する。この図４の例は、輝度色差信号の輝度データを使う例である。変換の結果、図４（ａ）に示す原画ＲＧＢ３ブロックから図４（ｂ）に示す輝度1ブロックが得られる。今、輝度ブロックがパターンファイルＰＡＴｉと一致したとする。パターンファイルには1つのドット配置パターンと画像参照ファイルblt0，blt1が対応している。５×５の中心1画素は図４（ｃ）に示す最下の８×８画素に拡大される。このとき，拡大Ｒ’ブロック○，●の塗り潰しは原画における座標blt0，blt1に相当するデータＲ0，Ｒ1で行なう。Ｇ及びＢも同様である。
【００５７】前述の様に、パターン検索部１３０で検索した結果、一致したパターンがある場合、原画の画素ブロックにおいて画素参照情報（画素参照ファイル１１３）に該当する画素データＲＧＢ値でドット配置情報（ドット配置ファイル１１２）に従って拡大画素を埋める。一致するパターンがないときは、画素ブロック中央の注目画素のＲＧＢ値で全拡大画素分を埋める。前者の場合には、埋め込み部１４１が選択され、後者の場合には単純埋め込み部１４２が選択され、各部で前記処理を実行する。
【００５８】前記ドット配置情報の作成について、図５のフローチャートを参照して説明する。例えば、図３にある８倍用のドット配置ファイルのみを保持し(基本パターンをセット−ステップ５０１)、ファイル部１１０ではこの基本パターンから、幅８画素×高さ(８画素×ｘ個)画素のイメージ：０→０、１→２５５とし、Ｂ／Ｗ８ｂｉｔに変換する（ステップ５０２）。幅、または高さをサポートする整数倍率に相当する画素値で線形補間し（ステップ５０３）、２値化を行う（ステップ５０４）。最後に、０→０、２５５→１への逆変換で他の整数倍率用パターンを生成し、拡大に使用する。
【００５９】パターン生成部１２０におけるパターンの生成は、以下のようにして行われる。すなわち、ＲＧＢから輝度、色相、彩度への変換例としてＨＳＶ、ＨＬＳなどのカラーモデルがあり、輝度・色差信号への変換例としてＹＩＱ、ＹＵＶなどのカラーモデルが知られている。ここで、ＨＳＶ色空間を例に挙げ説明する。この色空間では色相Ｈ：０〜３６０°、彩度Ｓ：０〜１の値を取る。したがって、色相の場合、Ｍ＝Ｎ＝５の２５画素から、Ｈの最大値、最小値を求め、その平均値でＭ×Ｎ画素ブロックを２値化し、パターンを生成する。彩度や他の要素についても同様である。
【００６０】ＹＩＱ各プレーンの場合も同様に、各プレーン毎に最大値、最小値、その平均値を求め、平均値で２値化し、パターンを生成後にパターンマッチングを行う。なお、このＲＧＢからＨＳＶ，ＨＬＳなどへの変換の手法や、ＹＩＱ、ＹＵＶなどへの変換の手法などは、例えば、今宮淳美訳「コンピュータ・グラフィクス」（日本コンピュータ協会昭和５９年７月１５日発行）の第６２２頁ないし第６２９頁に詳しく述べてあるので、ここでの説明は省略する。また、パターン検索部１３０におけるパターン検索のハードウエアによる方法としては特開平７−２２１９７７号公報に一つの例が開示されている。
【００６１】このパターンマッチングを、プリンタドライバに組み込んでＰＣ上で実行させるときは、ソフトウエアによる高速化を図る必要がある。すなわち、ＭとＮのブロックサイズが大きくなると、検索の計算負荷が増大する。また、図３のパターン情報を見ると、「０」、「１」のどちらでも良いdon't careが存在するため、Ｍ×Ｎ画素の全画素を２進数化し、検索すると膨大なメモリが必要となる。そこで、図６の説明図に示すように、Ｍ×Ｎ画素ブロックを複数に分ける。この図６では２分割した例を挙げた。この図６を参照しながら説明する。
【００６２】すなわち、Ｍ＝Ｎ＝５画素ブロックから太枠で示した３×３の９画素＝９ｂｉｔを用いて、２ｂｙｔｅコードを生成する。前述の図３におけるＰＡＴｉはdon't careを考慮し、２進数：001001111→１０進数：７９、２進数：101001111→１０進数：３３５となる。ｘ個全パターンの２ｂｙｔｅコードを生成する。当然、図７に示すように１つの２ｂｙｔｅコードに複数のパターンが存在することもある。この９画素の情報により、多くのパターンの中から絞込みが行える(同図中のＰＡＴ番号欄)。次に、残りの１６画素の情報を用いて、１つのパターンを決定する。
【００６３】この残りの１６画素の情報を用いて１つのパターンを決定する場合には、図７に示したように中央の９画素からパターンの候補が絞られる。例えば、１０進数で７９のときはＰＡＴ9，ＰＡＴ24の２つのパターンに絞られることになる。そこで、残り１６画素からＰＡＴ9及びＰＡＴ24、それ以外を決定する。このとき、パターンは絞られているから、残り１６画素を１画素ずつ一致、不一致で調べる必要はない。すなわち、ＰＡＴ9における周囲画素でdon't care以外の特徴ある画素のみを参照すれば済む。例えば、ＰＡＴｉのときは、（３，０）が○であるか否かで決まる。この様に、周囲の特徴画素をパターン毎に登録しておき、参照することで高速化が図れる。途中、不一致となった場合は、以降の画素の検索を終える。他に、中央の9画素同様、パターンマッチングを取る手法もある。
【００６４】＜第２の実施形態＞以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図８は本発明に係るカラー画像処理装置の一実施形態を示すブロック図、図９は図８のＭ×Ｎバッファの構成を示す説明図、図１０は図８の２値化部の処理例を示す説明図、図１１は図８の埋め込み部の埋め込み処理を示す説明図、図１２は図８のカラー画像処理装置のスムージング拡大処理手順を示すフローチャートである。
【００６５】図８において、ＲＧＢ／ＹＩＱ変換部８０１は入力画像であるＲＧＢデータを明るさ成分と色成分に変換し、ここでは次式（１）
【数１】
により多値のＹＩＱ信号に変換する。ＹＩＱ信号はＮＴＳＣ方式のテレビジョンに順する輝度信号（明るさ成分）Ｙと色差信号（色成分）Ｉ、Ｑにより構成され、輝度信号ＹはＭ×Ｎバッファ２に印加され、色差信号Ｉ、Ｑは色成分拡大部７に印加される。なお、他の明るさ成分と色成分として、ＰＡＬ方式のＹＵＶ（明るさ成分Ｙ、色成分Ｕ、Ｖ）や、均等色空間ＣＩＥＬＡＢ、ＣＩＥＬＵＶ（明るさ成分Ｌ＊、色成分ａ＊、ｂ＊又はｕ＊、ｖ＊）や、三刺激値ＸＹＺ（明るさ成分Ｙ、色成分Ｘ、Ｙ）を用いてもよい。
【００６６】Ｍ×Ｎバッファ２は例えば図９に示すように、ＲＧＢ／ＹＩＱ変換部１により変換された多値の輝度信号Ｙの５×５画素分（中心画素「＊」が注目画素）を一時記憶する。２値化部３はＭ×Ｎバッファ２に記憶されている５×５画素の輝度信号Ｙの最大値maxと最小値minを抽出して次式（２）
th＝（max＋min）／２ …（２）
のように２値化用閾値thを算出し、この閾値thにより例えば５×５画素の多値輝度信号Ｙを２値化濃度データに変換する（Ｙ＞thの場合に２値化濃度データ＝０、他の場合に２値化濃度データ＝１）。
【００６７】したがって、例えば図１０（ａ）に示すように５×５画素の領域において左上に高輝度画素（低濃度画素）が分布し、右下に低輝度画素（高濃度画素）が分布する場合には、図１０（ｂ）に示すように左上に２値化濃度データ＝０が分布し、右下に２値化濃度データ＝１が分布する２値化濃度データに変換される。
【００６８】パターンマッチング処理部４は２値化部３により変換された２値化濃度データと、例えば図１１（ａ）に示すようにパターン記憶部５に予め記憶されている５×５画素の２値化濃度データの複数のパターンとマッチングして、ジャギーが発生するエッジ等か否かを示す一致／不一致信号を出力する。なお、図１１（ａ）における「−」は「０」、「１」を問わない（don't care）ことを示し、また、図１１（ｂ）は縦８倍×横８倍の拡大時の埋め込み処理を示している。
【００６９】埋め込み部８０６はパターンマッチング処理部４によりマッチングが「不一致」の場合に単純埋め込み部４−１による処理を選択し、他方、「一致」の場合にテンプレート埋め込み部８０６−２及びテンプレート記憶部８０６−３による処理を選択して、倍率演算部８１０により指定された整数倍率に応じて２値化濃度データを拡大する。単純埋め込み部８０６−１は図１１（ａ），（ｂ）の上側に示すように、拡大後の例えば８×８画素に対しては全て注目画素の２値化濃度データ＝１を埋め込む。
【００７０】テンプレート埋め込み部８０６−２はテンプレート記憶部８０６−３に記憶されている２値テンプレートに基づいてジャギーが発生しないように２値濃度データの埋め込みを行い、例えば図１１（ａ），（ｂ）の下側に示す図面は、右上コーナー部を白画素（２値化濃度データ＝０）で埋め込むことを示している。このとき、図１１（ｂ）における２値化濃度データ＝１は注目画素の２値化データで埋め込み、２値化濃度データ＝０の画素については、注目画素に隣接する５×５画素における画素〔１〕、〔２〕、〔３〕に該当する２値化濃度データで埋め込む（単純に画素〔１〕で埋め込むなど）。なお、この隣接画素からどのデータを活用して埋め込むかは、予めパターン毎に決められている。
【００７１】色成分拡大部８０７はＲＧＢ／ＹＩＱ変換部８０１により変換された多値の色差信号Ｉ、Ｑを倍率演算部８１０により指定された整数倍率に応じて、例えばニアレストネイバー法やバイリニア法のような公知の拡大方法で拡大する。ＹＩＱ／ＲＧＢ変換部８０８は埋め込み部８０６により拡大された２値化濃度信号及び色成分拡大部８０７により拡大された色差信号Ｉ、Ｑと式（１）により、元のＲＧＢ信号に逆変換してこれを端数変倍部８０９に印加する。
【００７２】ここで、入力倍率zoomは整数倍とは限らない。そこで、倍率演算部８１０は入力倍率zoomに基づいて次式（３）、（４）
zoom1＝ＩＮＴ（zoom＋０．５） …（３）
zoom2＝zoom／zoom1 …（４）
により整数倍率zoom1と端数倍率zoom2を演算し、整数倍率zoom1を埋め込み部８０６および色成分拡大部８０７に印加し、また、端数倍率zoom2を端数変倍部９に印加する。例えば指定倍率または指定画像サイズに基づいて８．３３倍が与えられた場合、zoom1＝８、zoom2＝１．０４１となる。端数変倍部８０９はＹＩＱ／ＲＧＢ変換部８０８により変換されたＲＧＢ信号をこの端数倍率zoom2に応じてニアレストネイバー法（後述）で拡大する。
【００７３】次に図１２を参照してスムージング拡大処理手順について説明する。この処理では、まず、倍率演算部８１０により入力倍率zoomから整数倍率zoom1と端数倍率zoom2を算出し（ステップ１２０１）、次いで整数倍率zoom1に相当するテンプレートをテンプレート記憶部８０６−３からテンプレート埋め込み部８０６−２にセットし（ステップ１２０２）、次いで端数倍率zoom2を端数変倍部８０９にセットする（ステップ１２０３）。次いで全画像の処理が終了した場合にはこのスムージング拡大処理を終了し、全画像の処理が終了していない場合にはステップ１２０４からステップ１２０５に進む。
【００７４】ステップ１２０５ではバンド処理が終了した場合には端数変倍処理を行い（ステップ１２０６）、次いでステップ１２０４に戻る。ステップ１２０５においてバンド処理が終了していない場合にはステップ１２０７に進む。ここで、「バンド処理」とは、対象画素を縦方向に分割して処理することである。ステップ１２０７では明るさ成分（２値化濃度データ）の拡大処理が終了している場合には色成分（色差信号Ｉ、Ｑ）の拡大処理を行い（ステップ１２０８）、次いでステップ１２０５に戻る。
【００７５】ステップ１２０７において明るさ成分（２値化濃度データ）の拡大処理が終了していない場合には、ＲＧＢ／ＹＩＱ変換部８０１によりＲＧＢ信号をＹＩＱ信号に変換してＹ信号をＭ×Ｎバッファ８０２に保持し（ステップ１２０９）、次いで２値化部８０３によりＭ×Ｎ画素のＹ信号に基づいて２値化用閾値thを算出し（ステップ１２１０）、この閾値thによりＭ×Ｎ画素のＹ信号を２値化濃度データに変換する（ステップ１２１１）。
【００７６】次いでパターンマッチング処理部４によりマッチング処理を行い（ステップ１２１２）、次いでマッチング処理結果が「一致」の場合には一致したパターンに対応したテンプレートを参照して画素データを埋め込み（ステップ１２１３→１２１４）、「不一致」の場合には注目画素データを埋め込む（ステップ１２１３→１２１５）。次いでステップ１２０７に戻って明るさ成分（２値化濃度データ）の拡大処理が終了するまでステップ１２０９〜１２１５における処理を繰り返す。
【００７７】＜第３の実施形態＞図１３は輝度信号ＹをＴ（＞２の整数）値化を行ってスムージング拡大処理を行う第３の実施形態の構成を示している。この実施形態は図８に示した第２の実施形態に対して２値化部８０３をＴ値化部８０３ａに変更し、埋め込み部８０６の後段に合成部８１１を付加したもので、その他の構成は図８に示した第２の実施形態と同等に構成されている。
【００７８】図１３に示すＴ値化部８０３ａは、Ｍ×Ｎバッファ８０２に記憶されている５×５画素の輝度信号Ｙの最大値maxと最小値minを抽出して次式 th（Ｔ−１）＝｛ｔ×max＋（Ｔ−ｔ）×min｝／Ｔ …（５）
但し、ｔ＝Ｔ−１，…，１により（Ｔ−１）個のＴ値化用閾値th（Ｔ−１）を算出し、これにより輝度信号ＹをＴ値化濃度データに変換する。
【００７９】図１４はＴ値化の例として３値化処理を示している。図１４（ａ）に示すように５×５画素の輝度信号Ｙがmax＝２４０min＝６０の場合には、高輝度（低濃度）側の閾値th１＝１８０、低輝度（高濃度）側の閾値th２＝１２０となる。次いで３値化を行ってＹ＞th１の場合に「０」、Ｙ≦th１の場合に「１」とすると図１４（ｂ）に示す濃度データとなり、また、次いでＹ＞th２の場合に「０」、Ｙ≦th２の場合に「１」とすると図１４（ｃ）に示す濃度データとなる。
【００８０】ここで、注目画素が閾値th１、th２毎にパターンと一致する組み合わせは、（１）０，０（２）０，１（３）１，０（４）１，１の４通り（１）〜（４）である。そこで、上記（１）の場合には双方ともに「不一致」であるので「単純埋め込み処理」を実行し、上記（２）、（３）の場合には「一致」であるので、対応するテンプレートを基づいて「テンプレート埋め込み処理」を実行する。上記（４）の場合にはパターンマッチング処理を２回行って合成部１１により埋め込みデータを合成する。合成処理については、低濃度（高輝度）画素から埋め込み、閾値th２に対応する高濃度側では「１」の画素のみをオーバライトする。これにより、図１５に示すような拡大画素において３種類の明るさを処理することができるので、影付き文字についても高画質で拡大処理することができる。
【００８１】次に図１６を参照して第３の実施形態におけるスムージング拡大処理手順について説明する。まず、ステップ１６０１〜１６０９における処理は、第２の実施形態における図１２のフローチャートのステップ１２０１〜１２０９における処理と同じである。次いでＴ値化部８０３ａによりＭ×Ｎ画素のＹ信号に基づいて閾値thを算出し（ステップ１６１０）、この閾値thによりＹ信号をＴ値化濃度データに変換する（ステップ１６１１）。
【００８２】次いでステップ１６１２において（Ｔ−１）回のパターンマッチング処理が終了していない場合にステップ１６１３以下に進み、終了している場合にステップ１６１７に進む。ステップ１６１３以下ではまず、パターンマッチング処理部８０４によりマッチング処理を行い（ステップ１６１３）、次いでマッチング処理結果が「一致」の場合には一致したパターンに対応したテンプレートを参照して画素データを埋め込み（ステップ１６１４→１６１５）、「不一致」の場合には注目画素データを一時的に埋め込む（ステップ１６１４→１６１６）。次いでステップ１６１２に戻って（Ｔ−１）回のパターンマッチング処理が終了するまでステップ１６１３〜１６１５における処理を繰り返す。そして、（Ｔ−１）回のパターンマッチング処理が終了すると合成処理を行い（ステップ１６１７）、ステップ１６０７に戻る。
【００８３】次にニアレストネイバー法とバイリニア法について説明する。ニアレストネイバー法は、例えば図１７１７（ａ）に示すような４×４画素における注目画素「＊」は４角の画素ａ、ｂ、ｃ、ｄ中の最も近い画素（この例では画素ａ）のデータで埋める方法である。バイリニア法は例えば図１７（ｂ）に示すような４×４画素における注目画素「＊」は４角の画素ａ、ｂ、ｃ、ｄと注目画素「＊」の重みｉ、ｊに基づいて埋める方法である。例えば、図１７（ｂ）の例では、＊＝（ｉ−１）・（ｊ−１）・ａ＋ｉ・（ｊ−１）・ｂ＋（ｉ−１）・ｊ・ｃ＋ｉ・ｊ・ｄというようにして埋めるものである。なお、バイリニア方法の詳細は図３１を参照して後述する。
【００８４】また、この実施形態で説明した処理は、デジタルカメラの画像を高解像度化して大画像をプリントする場合に、転送時間を節約するため送り側コンピュータで単純に間引いて相手先のプリンタやコンピュータに直接又はネットワークを介して転送し、相手先のプリンタ内のコントローラや相手先のコンピュータのソフトウエアによりスムージング拡大処理する場合にも適用することができる。
【００８５】＜第４の実施形態＞図１８は第４の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【００８６】同図において、画処理装置は、ＲＧＢの原画像データが入力されるＭ×Ｎ画素ブロック抽出部１８０１と、抽出された画素ブロックが入力される第１の色空データ変換部１８０２と、第１の色空間データ変換部１８０２で変換された色空間データが入力される第１ないし第４の拡大手段１８０３，１８０４，１８０５，１８０６と、第１ないし第４の拡大手段１８０３，１８０４，１８０５，１８０６のいずれかの出力を選択する選択部１８０７と、選択部１８０７で選択されたデータをさらに変換する第２の色空間データ変換部１８０８と、抽出された前記Ｍ×Ｎ画素ブロックから注目画素に関する特徴量を算出し、その特徴量に応じて前記選択部１８０７を介して拡大手段１８０３〜１８０６を選択させる特徴部算出部１８０９とから構成されている。
【００８７】このように構成された画像処理装置の動作は図１９のフローチャートに示すようになる。すなわち、Ｍ×Ｎ画素ブロック抽出部１８０１で入力されたＲＧＢの原画像データからＭ×Ｎの画素ブロックを抽出し（ステップ１９０１）、異なる拡大方法をとる第１ないし第４の拡大手段１８０３〜１８０６への入力となる各色空間データへ、第１の色空間データ変換部１８０２で変換する（ステップ１９０２）。特徴量算出部１８０９では、前述のようにＭ×Ｎ画素ブロック１８０１から特徴量を算出し（ステップ１９０３）、拡大に適した拡大方法を第１ないし第４の拡大手段１８０３〜１８０６から１つ選択し（ステップ１９０４）、注目画素を拡大する。その後、第２の色空間データ変換部１８０８で所望の色空間データへと変換する（ステップ１９０５）。この処理を全画素で繰り返す。
【００８８】すなわち、この実施形態では、まず第１工程で、Ｍ×Ｎ画素ブロック抽出部１８０１で入力されたＲＧＢの原画像データからＭ×Ｎの画素ブロックを抽出し、第２工程で、異なる拡大方法をとる第１ないし第４の拡大手段１８０３〜１８０６への入力となる各色空間データへ、第１の色空間データ変換部１８０２で変換する。一方、第３工程でＭ×Ｎ画素ブロック抽出部１８０１から特徴量を算出し、第４工程で、拡大に適した拡大手段を第１ないし拡大手段１８０３〜１８０６から１つ選択して注目画素を拡大する。その後、第５工程で第２の色空間データ変換部１８０８で所望の色空間データへと変換して出力する。
【００８９】なお、この実施形態は、本発明の最も基本的な動作原理の一例を示すもので、第１ないし第４の拡大手段１８０３〜１８０６としては、第５の実施形態において詳述するようにＲＧＢデータを拡大する機能を有するものや、ＲＧＢデータをＲＧＢ多値データに拡大する機能を有するものなどが採用され、特徴量に応じて処理するに適した拡大手段１８０３〜１８０６が適宜設定され、用意される。
【００９０】特徴量としては、例えばＭ×Ｎ画素ブロックの最大値と最小値の差などが使用される。また、選択部１８０７における選択も、後述の第５の実施形態で詳述するような色数、色相などに応じて設定された拡大法が前記特徴量に基づいて選択される。
【００９１】＜第５の実施形態＞第５の実施形態に係る画像処理装置の構成を図２０のブロック図に示す。この実施形態は、ＲＧＢ色空間、ＹＩＱ色空間（輝度・色差信号、他にＹＵＶ信号など、これに準じる信号を指す）のデータを拡大する複数の拡大手段を持つ例である。
【００９２】同図において、第５の実施形態に係る画像処理装置は、ＲＧＢ画像データが入力され、Ｍ×Ｎの画素ブロックを抽出するＲＧＢ：Ｍ×Ｎ画素ブロック抽出部２００１、このＭ×Ｎ画素ブロック抽出部２００１からの画像データに基づいて画像の特徴量を算出する画像特徴量算出部２００２、ＲＧＢ原画像データが入力されＲＧＢデータからＹＩＱデータに変換するＲＧＢ／ＹＩＱ変換部２００３、このＲＧＢ／ＹＩＱ変換部２００３で変換されたＹＩＱデータから輝度Ｙに関するＭ×Ｎ画素ブロックを抽出する輝度Ｙ：Ｍ×Ｎ画素ブロック抽出部２００４、ＲＧＢ：Ｍ×Ｎ画素ブロック抽出部２００１からのデータと輝度Ｙ：Ｍ×Ｎ画素ブロック２００４からのデータが入力される整数倍拡大部２００５、前記画像特徴量算出部２００２での算出結果に応じて整数倍拡大部２００５の第１〜第４の拡大手段２００５１，２００５２，２００５３，２００５４を選択する選択部２００６、整数倍率による拡大画像の大きさを所望の拡大画像の大きさに整形する情報を生成し、整形を行う整形部２００７、整形部２００７に選択部２００６の選択に応じてＹＩＱ／ＲＧＢ変換データを変換して入力するＹＩＱ／ＲＧＢ変換部２００８、および画像サイズと倍率とから拡大する整数倍率を算出し、整数倍拡大部２００５と整形部２００７とに倍率を出力する整数倍率算出部２００９から構成されている。なお、拡大部、特徴量、整数倍率算出部、および整形部については後述する。
【００９３】このように構成された画像処理装置の処理手順を図２１のフローチャートに示す。この処理では、まず、整数倍率算出部２００９で入力された画像サイズと倍率とに基づいて拡大する整数倍率を算出し（ステップ２１０１）、整形部２００７で所望の大きさにする情報を生成する（ステップ２１０２）。次いで、ＲＧＢ原画像をＹＩＱデータに変換する（ステップ２１０３）。この変換はＲＧＢ／ＹＩＱ変換部２００３で行なわれる。そして、注目画素を囲むＭ×Ｎ画素ブロックから特徴量を算出し（ステップ２１０５）、算出した特徴量に基づいて第１ないし第４の拡大手段２００５１〜２００５４から１つの拡大手段を選択する（ステップ２１０６）。拡大手段が選択されると、その選択した拡大手段によって注目画素を拡大し（ステップ２１０７）、ＹＩＱ空間からＲＧＢ空間への変換が必要かどうかをチェックし（ステップ２１０８）、変換が必要であれば、ＹＩＱ／ＲＧＢ変換部２００８で前記変換を実行し（ステップ２１０９）、不要であれば、直接、整形が必要かどうかをチェックする（ステップ２１１０）。このチェックで整形が必要であれば、整形を実行し（後述）、不要であれば整形を行なわないでステップ２１０４で全画素に対してステップ２１０５からステップ２１１１までの処理が終了したかどうかを確認する。そして、全画素に対して前記処理が終わった時点で拡大処理を終える。
【００９４】この実施形態において、前記整数倍拡大部２００５は、前述のように第１ないし第４の拡大手段２００５１〜２００５４を備えている。第１の拡大手段２００５１はＲＧＢデータを拡大する機能を備えており、例えば、前述のニアレストネイバー法、バイリニア法などが使用できる。第２の拡大手段２００５２はＹＩＱデータを拡大する機能を備え、輝度データ拡大部２００５２１と色差データ拡大部２００５２２とを有し、輝度信号（Ｙデータ）に対しては輝度データ拡大部２００５２１でバイリニア法が適用され、色差信号（Ｉ，Ｑデータ）に対しては色差データ拡大部２０５２２でアレストネイバー法が適用される。第３の拡大手段２００５３はＲＧＢデータをＲＧＢ多値データに拡大する機能を備えており、例えば、特開平７−２２１９７６号公報あるいは特開平７−２２１９７７号公報に開示された方法が採用される。また、第４の拡大手段２００５４はＲＧＢデータを拡大する機能、例えば第３の拡大手段２００５３を変形した拡大機能を備えている。このような拡大手段によって当該拡大手段が有する拡大機能に応じて必要な画像データが入力される。なお、このような種々の拡大機能は画像の状態や色空間の種類など応じて公知の手法が適用され、組み合わされる。前述の拡大手段の機能はその一例である。
【００９５】前述の図２０のブロック図および図２１のフローチャートから分かるように、整数倍率算出部２００９では、入出力画像サイズ、倍率などの情報から整数倍率を算出し、特徴算出部２００２では、抽出された画素ブロックから、拡大手段の選択に必要な特徴情報を算出する。そして、整数倍拡大部２００５で算出された特徴情報を基に、１つの拡大手段を拡大手段選択部２００６で選択する。そして、選択された注目画素を整数倍拡大する。
【００９６】整形部２００７では整数倍率による拡大画像の大きさを所望する拡大画像の大きさに整形する情報を生成し、整形を行う。
【００９７】整数倍拡大部２００５における拡大手段の選択例の処理手順を図２２、図２３及び図２４のフローチャートに示す。この選択は特徴量算出部２００２における色数／色相の検出部２００２１と画素の連結情報生成部２００２２における算出結果に応じて行われる。この実施形態は最大色数が４であり、図２２ないし図２４のフローチャートはこの色数を前提としている。この内、図２２は色数、図２３はは色数と色相、図２４は色数、色相、画素の連結情報による選択例である。これにより、複数ある拡大手段２００５１〜２００５４から１つの拡大手段が選択される。
【００９８】具体的には、図２２のフローチャートでは、まず、色数が１であれば（ステップ２２０１でＹ）選択部２００６のＳＷ０がオンになり、第１の拡大手段２００５１からのＲＧＢデータが整形部２００７に入力される。色数が２であれば（ステップ２２０２でＹ）、選択部２００６のＳＷ１がオンになり第３の拡大手段２００５３からのＲＧＢデータと輝度データ（Ｙデータ）が整形部２００７に入力される。色数が３であれば（ステップ２２０３でＹ）、選択部２００６のＳＷ２がオンになり、第４の拡大手段２００５４からのＲＧＢデータと輝度データ（Ｙデータ）が整形部２００７に入力される。色数が４であれば（ステップ２２０３でＮ）、選択部２００６のＳＷ３がオンになり、第２の拡大手段２００５２からの輝度データ（Ｙデータ）と色差データ（Ｉデータ及びＱデータ）が選択され、ＹＩＱ／ＲＧＢ変換部２００８でＲＧＢデータに変換した上で、整形部２００７に入力される。なお、ステップ２２０３の判定で色数が３でなければ、ＳＷ３がオンになり第２の拡大手段２００５２が選択される。
【００９９】このように処理すると、色数のみの少ない特徴情報で複数の拡大法を選択し、ジャギー低減と共に画素の拡大を行うことができる。
【０１００】図２３のフローチャートでは、色数が１であれば（ステップ２３０１でＹ）選択部２００６のＳＷ０がオンになり、第１の拡大手段２００５１からのＲＧＢデータが整形部２００７に入力される。色数が２であれば（ステップ２３０２でＹ）、選択部２００６のＳＷ１がオンになり第３の拡大手段２００５３からのＲＧＢデータと輝度データ（Ｙデータ）が整形部２００７に入力される。色数が３であれば（ステップ２３０３でＹ）、さらに全色相が一致するかまたは類似するかをチェックし（ステップ２３０４）、一致または類似すればＳＷ３をオンし、一致も類似もしなければＳＷ１をオンにする。色数が４であれば（ステップ２３０５でＹ）、さらに全色相が一致するかまたは類似するかを調べ、一致または類似すればＳＷ３をオンし、一致も類似もしなければＳＷ１をオンにする。ステップ２３０５の判定で色数が４でなければ、ＳＷ３をオンする。なお、この図２３２３のフローチャートで選択されたＳＷは図２０のブロック図に示した拡大手段２００５１〜２００５４を選択して整形部２００７に入力する。
【０１０１】このように処理すると、色数と色相の組み合わせにより、アンチエイリアシング文字／線画に対してもジャギー低減と共に拡大ができる。
【０１０２】図２４のフローチャートでは、色数が１であれば（ステップ２４０１でＹ）選択部２００６のＳＷ０がオンになり、第１の拡大手段２００５１からのＲＧＢデータが整形部２００７に入力される。色数が２であれば（ステップ２４０２）、選択部２００６のＳＷ１がオンになり第３の拡大手段２００５３からのＲＧＢデータと輝度データ（Ｙデータ）が整形部２００７に入力される。色数が３であれば（ステップ２４０３でＹ）、さらに全色相が一致するかまたは類似するかをチェックし（ステップ２４０４）、一致も類似もしなければＳＷ１をオンにし、一致または類似すれば、後述の画素の連結情報を生成する（ステップ２４０５）。画素の連結情報は特徴量算出部２００２で生成される。そして、生成された画素の連結情報から連結ありと判断されれば、ＳＷ２をオンし、連結なしと判断されればＳＷ３をオンする。また、色数が４であれば（ステップ２４０７でＹ）、さらに全色相が一致するかまたは類似するかを判断し（ステップ２４０８）、一致または類似すればＳＷ３をオンし、一致も類似もしなければＳＷ１をオンにする。ステップ２４０７の判定で色数が４でなければ、ＳＷ３をオンする。なお、この図２４のフローチャートで選択されたＳＷは図２０のブロック図に示した拡大手段２００５１〜２００５４を選択して整形部２００７に入力する。
【０１０３】なお、色数が１の場合は、例えば第１の拡大手段２００５１は、図２８に示すように、ＲＧＢ１画素を整数倍率Ｚsに応じて単純に拡大する。単純に拡大するとは、例えば、Ｚs＝３のとき、Ｚs×Ｚs画素全ての値を原画その値で埋めるという単純に拡大する手法である。
【０１０４】このように処理すると、色数と色相、画素の連結の組み合わせにより、アンチエイリアシング文字／線画、さらに影付き文字/線画に対してもジャギー低減と共に画素の拡大を行うことができる。
【０１０５】ステップ２４０５における画素の連結情報の生成は以下のようにして行われる。すなわち、図２５に示すように、注目画素＊を囲むＭ×Ｎ画素（図では５×５画素）において、輝度データで画素の連結判定が行われる。輝度のＭ×Ｎ画素は色数＝３、つまり、輝度は最大値Ｙmax、最小値Ｙmin、中央値Ｙmidで構成されている。そこで、Ｙmid値と一致する画素を１、それ以外を０とすれば、Ｙmidの連結情報が得られる。図２５に示した例では、縦に１画素の繋がりがある例である。また、幅２画素、かつ、２連結で連結ありとしてもよい。
【０１０６】図２６は整数倍率算出部２００９の動作を説明するための説明図である。整数倍率算出部２００９では、所望する整数倍率を予め２〜Ｚmax(倍)と設定しておく。 ここでは、簡単のため主副同倍率での例で説明する。
【０１０７】入力Ｘ方向(主走査方向)画素数をＸin、出力Ｘ方向画素数をＸout、また、入力倍率を Ｚinとしたとき、入力倍率は、Ｚin＝Ｘout／Ｘinであり、この値は２〜Ｚmax間にある。このとき、図２６R>６に示す階段特性により整数倍率Ｚsを算出する。また、特性を±０．５とずらしても良い。このＺsの倍率に応じて整数倍拡大部は拡大を行う。この例では、倍率Ｚが、２．５≦Ｚ＜３．５のとき、Ｚs＝３として算出され、この整数倍率「３」が整数倍拡大部３０５と整形部３０７に出力される。
【０１０８】図２７は整形部２００７の動作について説明するための説明図である。整形部２００７では、図２６R>６に示した整数倍率算出部２００９の特性から、例えば２．５倍≦Ｚin＜３．０倍 → 間引きＺin＝３．０倍 → 整形なし：整数拡大そのまま３．０倍＜Ｚin＜３．５倍 → 追加の情報が既知である。よって、間引き、追加の整形を要する場合の画素数Ｓpixは、Ｓpix＝Ｘin×｜Ｚin−Ｚs｜となり、整形ピッチpitは、pit＝Ｚs／｜Ｚin−Ｚs｜で求めることができる。そして、拡大した画素をカウントしていき、整形ピッチpitの整数値と一致 したとき、間引き、あるいは追加を行う。一致後、整形ピッチpitは自らの値を加算する。
【０１０９】図２７は倍率が３近辺の時を示している。Ｚin＝３は整形なしで１画素が３×３画素に拡大された例である（図２７（ａ））。間引きのときは、図２７（ｂ）で点線でに示すように１：縦３画素２：横３画素３：縦横３画素がそれぞれ間引かれる。追加の場合は、図２７（ｃ）に示すように斜線部に当たる部分を、１：左画素の値を単純にコピーして埋める。
２：上画素の値を単純にコピーして埋める。
３：左画素の値をコピーして埋め、さらに上画素の値をコピーして埋める。
というようにして追加を行う。これによりジャギーの低減を図ることができる。
【０１１０】このように整数倍率拡大部２００５のいずれかの拡大手段２００５１〜２００５４によって整数倍率で拡大された画像を整形部２００７で所望の大きさに合わせるので、整数倍された拡大画像をジャギー低減の効果を失うことなく、所望する任意のサイズに変形することができる。また、エッジ部の色ずれも起こらない。
【０１１１】＜第６の実施形態＞この実施形態は、従来において拡大後のデータを２値化し、２値化前のデータと加算合成する工程が必要であり、処理の高速化に対応できていなかったことに鑑み、更に高速な処理を実現できるように構成したものである。
【０１１２】この第６の実施形態に係る画像処理装置の構成を図２９のブロック図に、この画像処理装置の処理手順を図３０のフローチャートにそれぞれ示す。
【０１１３】図２９において、画像処理装置は、拡大部２９０１と、強調処理部２９０２と、特徴情報算出部２９０３とからなり、拡大対象である画像から、注目画素＊を囲むＭ×Ｎ画素ブロックが拡大部２９０１と特徴情報算出部２９０３に入力され、同ブロックの特徴を示す特徴情報を特徴情報算出部２９０３で算出し（ステップ３００１）、また、拡大部２９０１で注目画素はＰ×Ｑ画素ブロックに拡大され（ステップ３００２）、特徴情報に応じて、強調処理部２９０２で全画素Ｐ×Ｑの強調処理が行われる（ステップ３００３）。注目画素を１画素毎にずらしていき、この処理を全画素分繰り返す。
【０１１４】このように処理すると、注目画素を含む画素ブロックから特徴情報を算出し、注目画素を拡大した後、前記特徴情報に応じた変換を行うので、低解像度画像の拡大において、鮮鋭度を保持し、ジャギー低減を実現できる。
【０１１５】拡大部２９０１においては線形補間法による拡大を行う。この線形補間法として一般に知られているバイリニア法に前にも簡単に触れているが、さらに詳しく図３１を用いて説明する。
【０１１６】図３１に示すように、例えばＭ＝Ｎ＝３とする３×３画素ブロックがＰ0〜Ｐ8で与えられ、注目画素がＰ4であり、この注目画素Ｐ4が、例えば４倍に拡大される場合（Ｐ＝Ｑ＝４）、拡大後の画素ＰｘはＰ400〜Ｐ433の１６画素となる。１６画素の補間の際、Ｐ0〜 Ｐ8のうち、どの画素を用いて補間するのかは、Ｐ400、Ｐ401、Ｐ410、Ｐ411については、Ｐ0、Ｐ1、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ402、Ｐ403、Ｐ412、Ｐ413については、Ｐ1、Ｐ2、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ420、Ｐ421、Ｐ430、Ｐ431については、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ6、Ｐ7、Ｐ422、Ｐ423、Ｐ432、Ｐ433については、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ7、Ｐ8、のそれぞれ４点を使用し、拡大後の画素は、この４点と、その距離ｉ、ｊを重みとする係数ａ、ｂ、ｃ、ｄから線形式 Ｐ400＝（１−ｉ）（１−ｊ）Ｐ0／ａ＋ｉ（１−ｊ）Ｐ1／ｂ ＋（１−ｉ）ｊＰ3／ｃ＋ｉｊ／ｄＰ4 ・・・（６）
で算出される。
【０１１７】他の拡大法としてはバイキュービック法などがある。バイキュービック法はバイリニア法より高画質が得られるが、計算負荷が高い。なお、このバイキュービック法自体は公知なので、ここでの説明は省略する。
【０１１８】特徴情報算出部２９０３では、Ｍ×Ｎ画素ブロック内の最大値Max、最小値Minを抽出し、その差分Range＝Max−Minを算出し、この差分Rangeを特徴情報とする。
【０１１９】このように特徴情報が画素ブロックにおける最大値と最小値の差分なので、各ブロックにおけるこれらの情報を用いることにより、ブロック単位に的確な強調処理を掛けることができる。
【０１２０】強調処理部２９０２では、図３２のフローチャートに示すように拡大部２９０１で拡大した全画素Ｐxを特徴量により正規化する。そして、正規化後の画素データＰx'を Ｐx'＝（Ｐx−Ｍin）／Range ・・・（７）
で求める（ステップ３２０１）。
【０１２１】次いで、特徴情報である差分Rangeに応じて、変換特性(後述)を生成し（ステップ３２０２）、Ｐx‘を変換しＰx“を得る（ステップ３２０３）。さらに、 Ｐxout＝Ｐx“×Range＋Min ・・・（８）
で逆正規化を行い、拡大後の強調データＰxoutを求める（ステップ３２０４）。
【０１２２】この強調処理部２９０２の変換特性は図３３R>３のようになる。すなわち、入出力は共に正規化された値なので縦軸、横軸共に０〜１のレンジを取る。特徴情報Rangeの大きさにより、図３３（ａ）から（ｃ）へと変換特性を適応的に生成する。
【０１２３】Rangeが小さいときは図３３（ａ）に示すようなスルー特性 Ｐx“＝Ｐｘ‘ ・・・（９）
で変換し、大きいときは図３３（ｃ）に示すような ０≦Ｐx‘＜０．５ のとき Ｐx“＝０ それ以外 Ｐx“＝１ ・・・（１０）
という２値特性で変換する。中間的な変換特性は図３３（ｂ）に示すようなものとなる。
【０１２４】可変の仕方はRangeと対応させて、予め関数を定義する方法と何段階か特性を用意し、Rangeの値に応じて１つ選択する方法がある。前者の方法では無段階特性が実現できる。
【０１２５】関数の一例：０≦Ｐx‘＜０．５のときＰx“＝（−０．６×Range＋１）×Ｐx’それ以外 Ｐx“＝（−０．６×Range＋１）×Ｐx’＋０．６＊Range ・・・（１１）
このように、Rangeの大きさと対応付けを行っておく。
【０１２６】また、例で挙げた０．５のしきい値、及び、直線０−ｔ１、直線ｔ２−ｔ３の傾きをRangeに応じて可変することも可能である。
【０１２７】他に、何段階か特性を用意し、Rangeの値に応じて１つ選択する方法としては、例えば 大中小の３つに分類し、小：図３３（ａ）、中：図３３（ｂ）、大：図３３（ｃ）を選択するように設定しておくことで実現できる。Rangeを細かくしていくと、当然ながら、無段階の関数定義に近づく。
【０１２８】前記拡大部２９０１では、このようにして生成された変換特性で拡大画素を変換するので、特徴情報に応じて、適応的に強調処理が行え、鮮鋭度を落とすことなく画像データを拡大することができる。
【０１２９】本実施形態によれば、変換時に使用する複数の変換テーブルを備え、特徴情報に応じて１つの変換テーブルを選択し、選択された変換テーブルに基づいて拡大した画素を変換するので、強調処理を行う際に、高速で処理することが可能になる。
【０１３０】＜第７の実施形態＞この実施形態は、輝度信号と色差信号を使用して拡大処理を行なう例である。
【０１３１】この実施形態に係る画像処理装置は、拡大部３４０１、強調処理部３４０２及び特徴情報算出部３４０３からなり、前記拡大部３４０１はさらに、Ｙ信号拡大部３４０１１とＩ，Ｑ信号拡大部３４０１２とからなる。
【０１３２】Ｙ信号拡大部３４０１１には、輝度Ｙ信号（以下、「Ｙ信号」と称す。）の注目画素＊を囲むＭ×Ｎ画素ブロック（図３４では、３×３）が入力され、拡大される。Ｉ，Ｑ信号拡大部１７０１２には、色差Ｉ、Ｑ信号（以下、「Ｉ信号、Ｑ信号」と称する。）が入力され、同様に拡大される。
【０１３３】このときの処理手順を図３５のフローチャートに示す。すなわち、この処理では、まず、Ｙ信号Ｍ×Ｎ画素ブロックから特徴情報算出部３４０３で特徴情報を算出する（ステップ３５０１）。特徴情報は、・最大値Ｙmax・最小値Ｙmin・差Ｙrange＝Ｙmax−Ｙminの３つの情報である。
【０１３４】そして、算出した特徴情報を強調処理部３４０２にセットし、Ｙ信号を拡大する（ステップ３５０３）。次いで、拡大したＹ信号を強調処理し（ステップ３５０４）、Ｉ，Ｑ信号を拡大する（ステップ３５０５）。
【０１３５】ＹＩＱ信号の拡大については、１）Ｙ信号、Ｉ、Ｑ信号について線形補間法（例：バイリニア法など）を使用する。
２）Ｙ信号について線形補間法（例：バイリニア法など）によって拡大し、Ｉ、Ｑ信号については単純拡大法（同じ値でコピーする）を使用する。などの方法がある。
【０１３６】その際、Ｙ信号の拡大法が線形補間法であり、かつ、注目画素の拡大倍率が固定であるとき、図３１R>１における重み係数ｉ、ｊ（図では１６画素毎の４つの重み係数）は定数となる。つまり、ｉ、ｊを毎回計算する必要はない。
【０１３７】また、拡大部３４０１で拡大する倍率が例えば２〜１５倍（ここでは主走査、副走査方向は同倍率とする）である場合は、図３６に示すように拡大部３４０１に対して重み係数設定部３４０４で前記倍率間の整数倍に当たる重み係数を予め算出しておき、倍率の入力に応じて、拡大部３４０１に重み係数をセットして拡大するようにすれば処理の高速化を図ることができる。
【０１３８】この実施形態によれば、画像情報は輝度・色差信号であり、前記拡大部３４０１における輝度信号の拡大は線形補間によって行われ、特徴情報算出部３４０３では特徴情報が輝度信号（Ｙ信号）から生成され、前記特徴情報に応じた変換は、拡大後の輝度信号に対して行うので、輝度、色差信号による拡大で色ずれが発生することはない。また、強調処理部３４０２における強調処理は輝度信号のみで行うため、高速で処理することができる。
【０１３９】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によれば、補正対象のパターン毎、かつ、倍率毎に拡大画素のドット配置情報を有し、パターンマッチング結果及び倍率から１つのドット配置情報を抽出するので、パターンマッチング法を用いて、フルカラー画像について高速に任意の整数倍率の拡大が実現できる。
【０１４０】請求項２記載の発明によれば、予め設定された倍率における拡大画素のドット配置情報を有し、このドット配置情報に基づいて、他の倍率の拡大画素ドット配置情報を作成するので、基準パターンのみ保持していればよく、これによって、メモリ容量の低下が図れる。
【０１４１】請求項３記載の発明によれば、原画である第１色空間データから画素ブロックを切り出し、異なる第２色の空間データへ変換し、第２色空間データを用いてパターンマッチングを行うとともに、パターン毎にパターン内のどの画素情報で拡大した画素を埋めるかの情報を有し、この情報と一致する第１色空間の画素データを用いて拡大画素を埋めるので、入力色空間が例えばＲＧＢの場合、ＲＧＢ各プレーンでパターンマッチングを行うと色ずれが生じるが、適した色空間へ変換することで、この色ずれを防止することができる。
【０１４２】請求項４記載の発明によれば、第２色空間データは輝度(=明度)、色相、彩度の３要素を表す色空間であり、パターンマッチングは前記３要素のうちの少なくとも１つの要素を用いて行うので、画素ブロック内の色相が異なる２色で塗りつぶされているとき、色相１プレーンで２色を分離できる。また、同色相で構成されている影付き文字／線画は彩度が異なるため、彩度１プレーンで２色を分離でき、的確にパターンマッチングを行うことができる。
【０１４３】請求項５記載の発明によれば、第２色空間データは輝度、色差の３要素(輝度：１要素、色差：２要素)を表す色空間であり、パターンマッチングは前記３要素のうちの少なくとも１つの要素を用いて行うので、色ずれを防止することができる。
【０１４４】請求項６記載の発明によれば、画素ブロックをＮ分割し、分割したブロックの情報で注目画素を含む画素ブロックのパターン検索を行うので、ソフトエウアでの実現の際、画素ブロックの大型化、パターン情報のdon't care対応などの増大する要因に対応が可能で、的確に１つのパターンを高速に検索できる。
【０１４５】請求項７記載の発明によれば、比較的低階調の連続調のカラー画像データを画素毎にＴ（≧２）値化し、Ｔ値化された画像データとジャギーが発生するパターンをマッチングして一致するか否かを判定し、ジャギーが発生するパターンと判定された場合に、Ｔ値化された画像データに対して画素データをジャギーが発生しないように埋め込んでスムージング拡大処理して比較的高階調の拡大画像を生成するようにしたので、２値画像と中間調画像の両方のスムージング拡大処理を計算負荷が高くなることなく行うことができる。
【０１４６】請求項８記載の発明によれば、拡大倍率に応じて整数倍率と端数倍率を演算して、整数倍率でスムージング拡大処理した後に端数倍率で拡大処理するので、実数変倍に対応することができる。
【０１４７】請求項９記載の発明によれば、スムージング拡大処理後の整数倍率毎の複数の画素埋め込みパターンに基づいてスムージング拡大処理するので、処理を高速化することができる。
【０１４８】請求項１０記載の発明によれば、ＲＧＢデータを明るさ成分の信号と色成分の信号に変換して変換後の信号をパターンマッチングし、変換後の信号をスムージング拡大処理した後に元のＲＧＢデータに逆変換するので、エッジの色相が変化することを防止することができる。
【０１４９】請求項１１記載の発明によれば、明るさ成分の信号のみをＴ値の濃度信号に変換してパターンマッチングするので、処理を高速化することができる。
【０１５０】請求項１２記載の発明によれば、注目画素を含むＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎ≧２）画素の多値の画像データに基づいてＴ値化用の閾値を算出してＴ値化するので、高画質で拡大処理することができる。
【０１５１】請求項１３記載の発明によれば、比較的低階調の連続調のカラー画像データを画素毎にＴ（≧２）値化し、Ｔ値化された画像データとジャギーが発生するパターンをマッチングして一致するか否かを判定し、ジャギーが発生するパターンと判定された場合に、Ｔ値化された画像データに対して画素データをジャギーが発生しないように埋め込んでスムージング拡大処理して比較的高階調の拡大画像を生成するようにしたので、２値画像と中間調画像の両方のスムージング拡大処理を計算負荷が高くなることなく行うことができる。
【０１５２】請求項１４及び１５記載の発明によれば、注目画素を含む画素ブロックを抽出し、抽出された画素ブロックの画像データを拡大のための色空間データに変換し、注目画素を取り囲む画素ブロックから特徴情報を算出するので、対象画像全部を読み込んだ後、画像の特徴を判定するという時間の損失がない。また、画素ブロック単位で適した処理が選択されるので、誤分離の影響も少ない。さらに、前記変換工程で変換された色空間において前記画像データを拡大する複数の拡大手段を有し、これらの拡大手段から前記算出された特徴情報に応じて１つの拡大手段を選択して拡大し、拡大された画像データを所望の色空間データに変換して拡大画像として出力するので、適した色空間データで拡大され、高画質な拡大画像を得ることができる。
【０１５３】請求項１６記載の発明によれば、整数倍率算出手段により入出力画像サイズ及び倍率から整数倍率を算出し、整形手段により拡大手段によって整数倍率で拡大された画像を所望の大きさに合わせるので、整数倍された拡大画像をジャギー低減の効果を失うことなく、所望する任意のサイズに変形することができる。また、エッジ部の色ずれも起こらない。
【０１５４】請求項１７記載の発明によれば、注目画素を含む画素ブロックから特徴情報を算出し、注目画素を拡大した後、前記特徴情報に応じた変換を行うので、低解像度画像の拡大において、鮮鋭度を保持し、ジャギー低減を実現できる。
【０１５５】請求項１８記載の発明によれば、特徴情報に応じた変換特性を生成する変換特性生成手段をさらに備え、拡大手段は生成された前記変換特性で拡大画素を変換するので、特徴情報に応じて、適応的に強調処理が行え、鮮鋭度を落とすことなく画像データを拡大することができる。
【０１５６】請求項１９記載の発明によれば、変換時に使用する複数の変換テーブルをさらに備え、選択手段によって特徴情報に応じて前記服すの変換テーブルから１つの変換テーブルを選択し、選択された変換テーブルに基づいて拡大した画素を変換するので、強調処理を行う際に、高速で処理することが可能になる。
【０１５７】請求項２０記載の発明によれば、画像情報は輝度・色差信号であり、輝度信号の拡大は線形補間によって行われ、輝度信号から特徴情報を生成し、前記特徴情報に応じた変換は、拡大後の輝度信号に対して行うので、輝度、色差信号による拡大で色ずれが発生することはない。また、強調処理は輝度信号のみで行うため、高速で処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の要部の拡大処理部を示すブロック図である。
【図２】図１における拡大処理部における処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図１におけるパターン処理部の各ファイルの具体的な内容を示す説明図である。
【図４】第１色空間から第２色空間に原画の画素ブロックを変換し、原画を拡大するときの手法を示す説明図である。
【図５】ドット配置情報の作成手順を示すフローチャートである。
【図６】画素ブロックを分割し、分割したブロックの情報で注目画素を含む画像ブロックのパターン検索を行うときの分割状態を示す説明図である。
【図７】分割した画素ブロックの画素を用いて２byteコードを生成したときの１０進数との関係を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るカラー画像処理装置を示すブロック図である。
【図９】図８のＭ×Ｎバッファの構成を示す説明図である。
【図１０】図８の２値化部の処理例を示す説明図である。
【図１１】図８の埋め込み部の埋め込み処理を示す説明図である。
【図１２】図８のカラー画像処理装置のスムージング拡大処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るカラー画像処理装置を示すブロック図である。
【図１４】第３の実施形態における３値化処理を示す説明図である。
【図１５】第３の実施形態におけるスムージング拡大処理を示す説明図である。
【図１６】第３の実施形態におけるスムージング拡大処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】ニアレストネイバー法とバイリニア法を示す説明図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】第４の実施形態に係る画像処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第５の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】第５の実施形態に係る画像処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】第５の実施形態の整数倍拡大部における拡大手段の色数だけから選択する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図２３】第５の実施形態の整数倍拡大部における拡大手段の色数と色相から選択する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】第５の実施形態の整数倍拡大部における拡大手段の色数、色相、画素の連結情報から選択する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図２５】画素の連結情報の生成について説明するための図である。
【図２６】整数倍率算出部の動作を説明するための図である。
【図２７】整形部の動作を説明するための図である。
【図２８】ＲＧＢ１画素を整数倍率に応じて単純に拡大するときの拡大方法の一例を示す図である。
【図２９】本発明の第６の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３０】第６の実施形態に係る画像処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図３１】拡大部におけるバイリニア法として知られた拡大方法の詳細を説明するための図である。
【図３２】拡大部で拡大した全画素を特徴量により正規化する強調処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図３３】強調処理部の変換特性を示す説明図である。
【図３４】本発明の第７の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３５】第７の実施形態に係る画像処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図３６】倍率間の整数倍に当たる重み係数を予め算出しておき、倍率の入力に応じて、拡大部に重み係数を設定して拡大する構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 拡大処理部
１１０ ファイル部
１１１ パターンファイル
１１２ ドット配置ファイル
１１３ 画素参照ファイル
１２０ パターン生成部
１３０ パターン検索部
１４０ 埋め込み処理部
１４１ 埋め込み部
１４２ 単純埋め込み部
１５０ 整数倍率
１６０ 画素ブロック
８０１ ＲＧＢ／ＹＩＱ変換部
８０２ Ｍ×Ｎバッファ
８０３ ２値化部
８０３ａ Ｔ値化部
８０４ パターンマッチング処理部
８０５ パターン記憶部
８０６ 埋め込み部
８０６−１ 単純埋め込み部
８０６−２ テンプレート埋め込み部
８０６−３ テンプレート記憶部
８０７ 色成分拡大部
８０８ ＹＩＱ／ＲＧＢ変換部
８０９ 端数変倍部
８１０ 倍率演算部
８１１ 合成部
１８０１ Ｍ×Ｎ画素ブロック
１８０２ 第１の色空間データ変換部
１８０３ 第１の拡大手段
１８０４ 第２の拡大手段
１８０５ 第３の拡大手段
１８０６ 第４の拡大手段
１８０７，２００６ 選択部
１８０８ 第２の色空間データ変換部
１８０９，２００２ 特徴量算出部
２００１ ＲＧＢ：Ｍ×Ｎ画素ブロック
２００３ ＲＧＢ／ＹＩＱ変換部
２００４ 輝度Ｙ：Ｍ×Ｎ画素ブロック
２００５ 整数倍拡大部
２００５１ 第１の拡大手段
２００５２ 第２の拡大手段
２００５３ 第３の拡大手段
２００５４ 第４の拡大手段
２００７ 整形部
２００８ ＹＩＱ／ＲＧＢ変換部
２００９ 整数倍率算出部
２９０１，３４０１ 拡大部
２９０１１ Ｙ信号拡大部
２９０１２ Ｉ，Ｑ信号拡大部
２９０２，３４０２ 強調処理部
２９０３ 特徴情報演算部
３４０３ 特徴情報算出部
３４０４ 重み係数設定部
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、プリンタ、複写機あるいはファクシミリなどの画像形成装置や情報処理装置の表示画像の画像処理や、デジタルカメラ画像、インターネットホームページなどモニタ解像度レベルの画像を高解像度化してプリントアウトしたり表示したりする場合の画像処理に好適で、比較的低階調の連続調のカラー画像データを比較的高階調の画像に拡大する処理に適用される画像処理装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来例としては、例えばＡ．特開平５−０９４５２１号公報Ｂ．特開平６−１８９１１６号公報Ｃ．特開平７−０５０７５２号公報Ｄ．特開平７−０９３５６３号公報Ｅ．特開平７−１０５３５９号公報Ｆ．特開平７−２２１９７６号公報Ｇ．特開平７−２２１９７７号公報Ｈ．特開平７−２６２３５１号公報Ｉ．特開平７−２８８６９３号公報Ｊ．特開平１０−１２６６０９号公報などの各公報に開示された発明が知られている。
【０００３】このうち、パターンマッチングによる密度変換に関するものとして、特開平７−２２１９７６号公報（Ｆ）には、２値画像データをテンプレートとマッチングをとり、マッチングしたパターンに対応するスムージング拡大パターンにより着目画素を２値拡大ドット群にスムージング拡大し、それを拡大率に応じて１つ以上の画素に分割し、その画像毎に平滑化処理して多値化し、その際使用するテンプレートパターンを複数の平滑化パターン群に分け、パターン群に分けその群に応じてマッチングする優先順位を設定するようにしたことが開示されている。また、特開平７−２２１９７７号公報（Ｇ）には、２値画像データをＦＡＸで受信したとき、その受信データに応じて変倍率を算出する手段と、前記２値画像データに対して着目画素を中心とする所定領域毎にテンプレートマッチング処理を施す手段と、テンプレートマッチング処理の結果、マッチングしたテンプレートパターンに応じて前記着目画素を複数の多値のスムージング拡大画素に変換する演算手段と、演算手段で使用する多値のスムージング拡大画素のデータを算出された変倍率に応じて予め内部のＲＡＭに転送する手段とを設け、ＦＡＸで受信した２値画像データのスムージング拡大処理を確実に行えるようにしたことが開示されている。
【０００４】また、特開平７−５０７５２号公報（Ｃ）には、ブロックの各画素のデータに基づいて、ブロック内のエッジを検出し、パターンを満足した場合、密度変換を行うように構成したものが開示され、特開平７−２８８６９３号公報（Ｉ）には、パターンマッチングの高速化を図るために、目標画素に隣接するｘ＊ｙ画素のブロックを、埋めこむパターンの検索用として用いるようにした技術が開示されている。しかし、前記（Ｃ）の従来技術では、プリンタドライバなど、ソフトウエアにおける実現の際のパターン検索の高速化に関しては開示されていない。
【０００５】また、特開平１０−１２６６０９号公報（Ｊ）には、像域分離手段を持ち、分離結果で処理を切り替えて拡大し、所定の解像度のファクシミリ２値画像をスムージング拡大処理する方法が開示されている。また、特開平７−２６２３５１号公報（Ｈ）における「従来の技術」の欄には、特願平６−４４２４号を挙げて輝度信号のエッジの微小成分をパターンマッチングすることにより全ての特徴点を見つけ出し、個々の特徴点を結ぶベクトルを抽出してこのベクトルを拡大率に応じて補正し、補正後のベクトルにしたがって輪郭を描画して塗りつぶす方法についての記載がある。
【０００６】また、特開平５−９４５２１号公報（Ａ）には、入力画像または部分に適した変倍方法を判別し、拡大する技術、言い換えれば画像に応じて適切な拡大処理を行う技術が開示され、特開平６−１８９１１６号公報（Ｂ）には、加算結果の小数部と拡大率とを加算する手段を持ち、加算結果の整数部に応じた拡大を行い、主走査方向及び副走査方向とも任意倍率で拡大する技術が開示されている。
【０００７】また、特開平７−０９３５６３号公報（Ｄ）には、入力画像データを輝度・色差データに変換し、輝度データでエッジを生成し、この情報を基に色差データのエッジを生成して拡大する技術、言い換えれば、入力画像と別の色空間のデータに変換後、拡大する技術が開示されている。この従来技術では、輝度エッジビットマップを作成し、これに基づいて色差成分の最大値、最小値を配置し、輝度・色差のエッジを生成するようになっているが、この技術では、ブロック内のエッジと色の組み合わせによっては、色ずれが生じる場合がある。
【０００８】さらに、特開平７−１０５３５９号公報（Ｅ）には、線形補間とその補間結果を２値化したものを加算合成して拡大する技術が開示されているが、拡大後のデータを２値化し、２値化前のデータと加算合成する工程を備えているので、処理の高速化については、改善の余地がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記（Ｆ）及び（Ｇ）の従来技術は、２値画像を変倍する技術に関するもので、フルカラー画像を対象とする場合の処理については特に開示されてはいない。
【００１０】また、前記（Ｉ）の従来技術では、拡大用の全パターンを保持するので、ジャギー低減効果を得るために、パターンサイズを大きくする場合の検索方法に課題が残ってしまう。
【００１１】さらに、前記（Ｆ）及び（Ｊ）の従来技術では、値が「０」、「２５５」のような白地上の黒文字、線画の２値画像の拡大時のジャギーを低減するのみであるので、写真画像のような中間調画像をスムージング拡大処理することができない。このため、デジタルスチルビデオカメラの画像やインターネットのホームページに見られる７２ｄｐｉ程度の低解像度の画像を６００程度の高解像度のプリンタにより出力する場合に、ジャギーやボケを低減することができない。また、写真と比べてエッジが目立つビットマップ状のグラフィック画像に対しても同様である。また、前記（Ｊ）の従来技術は、あくまで２値画像に関する技術であり、ＲＧＢなどのカラー要素からなる画像の変倍については何ら配慮されておらず、また、開示もない。
【００１２】また、前記（Ｈ）の従来技術では、ベクトル演算によりスムージング拡大処理するので、計算負荷が高くなってしまう。
【００１３】また、前記（Ａ）の従来技術では、前述のように画質に応じた拡大処理を行う技術が開示されているが、ジャギー低減効果のある低解像度を拡大する技術については開示がない。なお、ここでいうジャギー（jaggy）とは、デジタル画像において、斜めの線を表現したときに生じる階段状のギザギザのことである。ジャギーは画像の解像度が低いと発生しやすく、デジタル画像がピクセルを単位としている限り、本質的にジャギーは不可避である。このジャギーを目立たなくする方法として、例えばアンチエイリアシング（anti-aliasing）という手法が知られている。この手法には、解像度を上げることによって実質的にジャギーを見えにくくする方法と、ジャギーの発生しているピクセルの周囲をぼかすことによってジャギーを目立たなくさせる方法とがある。
【００１４】また、前記（Ｂ）の従来技術は、２段階に分けて変倍を行う技術であるが、単純拡大を基本とする技術であり、ジャギー低減やエッジ部の色ずれなどは配慮されていない。
【００１５】本発明は、このような背景に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、フルカラー画像に対応し、ソフトウエアによる実現においても、高速にパターンマチング処理可能な画像処理装置を提供することにある。
【００１６】また、第２の目的はフルカラー画像における任意の整数倍率に対応可能な画像処理装置を提供することにある。
【００１７】また、第３の目的は、２値画像と中間調画像の両方のスムージング拡大処理を計算負荷が高くなることなく行うことができるカラー画像処理装置及び方法を提供することにある。
【００１８】また、第４の目的は、誤分離の影響が少なく高速で処理でき、しかも高画質な拡大画像を得ることができる画像処理方法及び装置を提供することにある。
【００１９】また、第５の目的は、ジャギー低減と共に任意倍率で拡大、かつ、ＲＧＢ多値データを扱うことができ、エッジ部に色ずれが生じることのない画像処理装置を提供し、さらには、前記画像処理を高速で実行できる画像処理装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成するため、第１の手段は、パターンマッチング結果に基づいて画像を拡大する処理を行う画像処理装置において、補正対象のパターン毎、かつ、倍率毎に拡大画素のドット配置情報を保持する手段と、パターンマッチング結果及び倍率から１つのドット配置情報を抽出する手段とを備えた構成とした。
【００２１】この場合、前記ドット配置情報を抽出する手段は、ある倍率における拡大画素のドット配置情報を有し、このドット配置情報に基づいて、他の倍率の拡大画素ドット配置情報を作成するようにした。なお、この第１の手段の構成は、後述の第１の実施形態の図１に示した構成に対応し、同図では、前記拡大画素のドット配置情報を保持する手段、及び、パターンマッチング結果及び倍率から１つのドット配置情報を抽出する手段にはドット配置ファイル１１２が対応する。
【００２２】さらに、原画である第１色空間データから画素ブロックを切り出し、異なる第２色の空間データへ変換し、第２色空間データを用いてパターンマッチングを行う手段と、パターン毎に、パターン内のどの画素情報で拡大した画素を埋めるかの情報を有し、この情報と一致する第１色空間の画素データを用いて拡大画素を埋める手段とを備えるようにした。後述の実施形態では、パターンマッチングを行う手段にはパターン生成部１２０及びパターン検索部１３０が対応し、拡大画素を埋める手段には埋め込み処理部１４０が対応する。
【００２３】その際、第２色空間データが輝度（明度）、色相、彩度の３要素を表す色空間である場合には、パターンマッチングは前記３要素のうちの少なくとも１つの要素を用いて行うようにするとよく、また、第２色空間データが輝度、２つの色差の３要素（輝度：１要素、色差：２要素）を表す色空間である場合には、パターンマッチングは前記３要素のうちの少なくとも１つの要素を用いて行うようにするとよい。
【００２４】なお、これらの場合、画素ブロックをＮ分割し、分割したブロックの情報で注目画素を含む画素ブロックのパターン検索を行う手段を設けるとよい。
【００２５】前記第２の目的を達成するため、第２の手段は、比較的低階調の連続調のカラー画像データを画素毎にＴ（Ｔは２以上の整数）値化するＴ値化手段と、前記Ｔ値化手段によりＴ値化された画像データとジャギーが発生するパターンをマッチングして一致するか否かを判定するパターンマッチング手段と、前記パターンマッチング手段によりジャギーが発生するパターンと判定された場合に、前記Ｔ値化された画像データに対して画素データをジャギーが発生しないように埋め込んでスムージング拡大処理して比較的高階調の拡大画像を生成する埋め込み手段とを備えた構成とした。なお、この構成は後述の第２あるいは第３の実施形態における図８および図１３に対応し、Ｔ値化手段は図８では２値化部８０３に、図１３ではＴ値化部８０３ａにそれぞれ対応し、図８R>８および図１３ではパターンマッチング手段はパターンマッチング処理部８０４に、埋め込み手段は埋め込み部８０６にそれぞれ対応する。
【００２６】この場合、拡大倍率に応じて整数倍率と端数倍率を演算する手段を更に備え、前記埋め込み手段により前記整数倍率でスムージング拡大処理した後に、前記端数倍率で拡大処理するとよい。また、前記埋め込み手段は、スムージング拡大処理後の整数倍率毎の複数の画素埋め込みパターンに基づいてスムージング拡大処理を行う。前記端数倍率で拡大処理する場合、例えば、ニアレストネイバー法で行うことができる。なお、前述の図８および図１２では、拡大倍率に応じて整数倍率と端数倍率を演算する手段は倍率演算部８１０に対応する。
【００２７】また、ＲＧＢデータを明るさ成分の信号と色成分の信号に変換する手段を更に設け、前記パターンマッチング手段により前記変換後の信号をパターンマッチングし、前記埋め込み手段により前記変換後の信号をスムージング拡大処理した後に、元のＲＧＢデータに逆変換するようにすることもできる。その際、前記明るさ成分の信号のみを前記Ｔ値化手段によりＴ値の濃度信号に変換して前記パターンマッチング手段によりパターンマッチングするとよい。前記Ｔ値化手段は、例えば、注目画素を含むＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは２以上の整数）画素の多値の画像データに基づいてＴ値化用の閾値を算出してＴ値化を行う。なお、前記Ｔ値化手段によるＴ値化用の閾値の算出は、注目画素を含むＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは２以上の整数）画素の多値の画像データの最大値と最小値に基づいて行う。この構成は、後述の第２または３の実施形態に対応する。また、図８および図１３では、ＲＧＢデータを明るさ成分の信号と色成分の信号に変換する手段には、ＲＧＢ／ＹＩＱ変換部８０１が対応する。また、埋め込み手段により前記変換後の信号をスムージング拡大処理した後の元のＲＧＢデータへの逆変換はＹＩＱ／ＲＧＢ変換部８０８で行われる。
【００２８】前記拡大処理は、Ｔ≧３の場合、パターンマッチングをＴ−１回繰り返してＴ−１回毎の埋め込みにより得られた拡大画像を合成する。その際、濃度が低い画素からオーバライトする。
【００２９】前記第２の目的を達成するため、第３の手段は、比較的低階調の連続調のカラー画像データを画素毎にＴ（Ｔは２以上の整数）値化する工程と、前記Ｔ値化する工程でＴ値化された画像データとジャギーが発生するパターンをマッチングして一致するか否かを判定する工程と、この判定する工程でジャギーが発生するパターンと判定された場合に、前記Ｔ値化された画像データに対して画素データをジャギーが発生しないように埋め込んでスムージング拡大処理して比較的高階調の拡大画像を生成する工程とを含む処理工程とした。
【００３０】この場合、拡大倍率に応じて整数倍率と端数倍率を演算する工程を更に設け、前記埋め込んで拡大する工程で前記整数倍率でスムージング拡大処理した後に、前記端数倍率で拡大処理するとよい。また。前記埋め込んで拡大する工程では、スムージング拡大処理後の整数倍率毎の複数の画素埋め込みパターンに基づいてスムージング拡大処理が行われる。なお、端数倍率で拡大処理する場合、例えば、ニアレストネイバー法が適用できる。
【００３１】また、ＲＧＢデータを明るさ成分の信号と色成分の信号に変換する工程を更に設け、前記パターンマッチングを行う工程で前記変換後の信号をパターンマッチングし、前記埋め込んで拡大する工程で前記変換後の信号をスムージング拡大処理した後に、元のＲＧＢデータに逆変換する。その際、前記明るさ成分の信号のみを前記Ｔ値化する工程で濃度信号にＴ値化し、前記パターンマッチングを行う工程でパターンマッチングする。前記Ｔ値化する工程では、注目画素を含むＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは２以上の整数）画素の多値の画像データに基づいてＴ値化用の閾値を算出してＴ値化し、Ｔ値化用の閾値は、注目画素を含むＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは２以上の整数）画素の多値の画像データの最大値と最小値に基づいて算出される。なお、Ｔ≧３の場合、パターンマッチングをＴ−１回繰り返してＴ−１回毎の埋め込みにより得られた拡大画像を合成する。その場合、濃度が低い画素からオーバライントする。なお、この第３の手段の構成は、後述の図１２及び図１３のフローチャートに記載の処理に対応する。
【００３２】前記第３の目的を達成するため、第４の手段は、入力された画像データに対して画像の拡大処理を行なう画像処理方法において、注目画素を含む画素ブロックを抽出する工程と、抽出された画素ブロックの画像データを拡大のための色空間データに変換する工程と、注目画素を取り囲む画素ブロックから特徴情報を算出する工程と、前記変換工程で変換された色空間において前記画像データを拡大する複数の拡大手段から前記算出された特徴情報に応じて１つの拡大手段を選択して拡大する工程とを処理工程の中に含み、拡大された画像データを所望の色空間データに変換して拡大画像として出力するように構成した。
【００３３】この構成は後述の第４の実施形態に対応し、前記工程は図１９のフローチャートに示した手順に対応する。
【００３４】前記第４の目的を達成するため、第５の手段は、入力された画像データに対して画像の拡大処理を行なう画像処理装置において、注目画素を少なくとも２つの異なる色空間データで拡大する複数の拡大手段と、注目画素を取り囲む画素ブロックから特徴情報を算出する算出手段と、算出された特徴情報から前記複数の拡大手段のうちの１つを選択する選択手段とを備え、選択した拡大手段によって拡大された画像を出力するように構成した。
【００３５】この場合、入出力画像サイズ及び倍率から整数倍率を算出する整数倍率算出手段と、前記拡大手段によって整数倍率で拡大された画像を所望の大きさに合わせる整形手段とをさらに設けると良い。
【００３６】なお、前記特徴情報の１つは、注目画素を取り囲む画素ブロックにおける色数である。また、他の１つは、色数と色相であり、さらに他の１つは、注目画素を取り囲む画素ブロックにおける色数、色相、および画素の連結情報である。
【００３７】この第５の手段の構成は図２０のブロック図に示した構成に対応し、拡大手段は整数倍数拡大部２００５に、算出手段は画像特徴量算出部２００２に、選択手段は拡大手段選択部２００６にそれぞれ対応する。また、整数倍数算出手段は整数倍数算出部２００９に、整形手段は整形部２００７にそれぞれ対応する。
【００３８】前記第５の目的を達成するため、第６の手段は、入力された画像データに対して画像の拡大処理を行なう画像処理装置において、注目画素を含む画素ブロックから特徴情報を算出する算出手段と、注目画素を拡大する拡大手段と、前記拡大手段による画像の拡大後、前記特徴情報に応じた変換を行う処理手段とを備えた構成とした。
【００３９】なお、前記特徴情報としては、前記画素ブロックにおける最大値と最小値の差分が使用される。
【００４０】また、前記特徴情報に応じた変換特性を生成する変換特性生成手段をさらに備え、前記拡大手段は拡大画素を生成された前記変換特性で変換するように構成することもできる。
【００４１】さらに、変換時に使用する複数のテーブルを設け、前記特徴情報に応じて１つのテーブルを選択し、選択されたテーブルに基づいて拡大した画素を変換するように構成することもできる。
【００４２】これらの場合、画像情報は輝度・色差信号であり、前記拡大手段による輝度信号の拡大は線形補間によって行われ、前記特徴情報は輝度信号から生成し、前記特徴情報に応じた変換は拡大後の輝度信号に対して行う。
【００４３】また、前記拡大は、整数倍率毎に線形補間の重み係数を有し、設定された整数倍率から前記重み係数を選択することにより行うようにすることができる。
【００４４】この第６の手段の構成は、図２９のブロック図に示した構成に対応し、算出手段は特徴情報算出部２９０３に、拡大手段は拡大部２９０１に、処理手段は強調処理部２９０２にそれぞれ対応する。また、画像情報として輝度・色差信号を用いる場合は、図３４のブロック図に示した構成で行われる。その際、輝度信号の拡大はＹ信号拡大部３４０１１で、色差信号の拡大はＩ，Ｑ信号拡大部３４０１２で行われる。なお、線形補間の重み係数は、重み係数設定部３４０４に設定される。
【００４５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００４６】＜第１の実施形態＞図１は本発明の実施形態に係る画像処理装置の拡大処理を行う処理部の要部を示すブロック図である。同図において、拡大処理部１００は、ファイル部１１０、パターン生成部１２０、パターン検索部１３０、及び埋め込み処理部１４０からなり、ファイル部１１０にはさらにパターンファイル１１１、ドット配置ファイル１１２及び画素参照ファイル１１３が設けられ、埋め込み処理部１４０には、埋め込み部１４１と単純埋め込み部１４２とが設けられている。
【００４７】前記ドット配置ファイル１１２には図示しない操作部から整数倍率を指示する指示信号１５０が入力され、画素参照ファイル１１３とパターン生成部１２０には画素ブロックを示す信号１６０が入力される。パターン検索部１３０には前記パターン生成部１２０で生成した信号が入力され、前記パターンファイル１１１との参照に応じて前記埋め込み処理部１４０の埋め込み部１４１または単純埋め込み部１４２のいずれかの出力をスイッチ１７０の切り替えにより選択して、埋め込み処理部１４０から拡大画像を出力するようになっている。なお、埋め込み処理部１４０には、前記ドット配置ファイル１１２あるいは画素参照ファイル１１３からの信号が入力される。
【００４８】パターンファイル１１１には、後述の図３に示すようなパターンが、ドット配置ファイル１１２には、整数倍率に応じて後述の図３に示すようなパターンが、画素参照ファイル１１３には、図３に示すような画素に対応したファイルがそれぞれ格納されている。
【００４９】なお、前記各ファイルは図示しない記憶部に設定され、前記各処理部および各ファイルの制御は図示しないＲＯＭに格納されたプログラムにしたがい、前記ＣＰＵによって実行される。以下の各実施形態においても同様である。
【００５０】このように大略構成された拡大処理部の処理手順を図２のフローチャートに示す。
【００５１】この処理では、まず、入力された整数倍率に対応するドット配置ファイル１１２を選択し（ステップ２０１）、原画からＭ×Ｎ画素ブロックを切り出し、パターンを生成する（ステップ２０２）。ドット配置ファイル１１２は図３では８倍の例を示しているが、図１において２倍からＺｓで示される各整数倍に対応するドッド配置パターンが格納されている。
【００５２】パターン検索部１３０では生成したパターンがパターンファイル（ＰＡＴ0からＰＡＴx-1の全ｘ個）１１１中に一致するものがあるか、ないかを検索する。すなわち、ｘ個のパターンＰＡＴ0〜ＰＡＴx-1毎に、どのように注目画素の拡大画素を配置するかの情報であるドット配置ファイル１１２が整数倍率毎に格納されており、入力された整数倍率１５０（例えば８倍）により、対応するドット配置ファイル１１２が１つ選択される（ステップ２０３）。また、パターンが一致したとき（ステップ２０４でＹ）、この結果と整数倍率から、１つのドット配置ファイル１１２が決まる。さらに、このドット配置ファイル１１２には、画素ブロックのどの位置の画素情報で拡大画素を埋めるかという画素参照情報が格納されているため、ドット配置情報が決まると同時に、１つの画素参照情報が決まる。そこで、パターンが一致したとき、埋め込み部１４１でドット配置情報、画素参照情報を選択し（ステップ２０５）、拡大画素を生成して画素を埋める（ステップ２０６）。また、非一致のときには、単純埋め込み部１４２で画素ブロックの注目画素を用いて整数倍率分の画素を埋める（ステップ２０７）。これを、原画全画素に対して実行する。
【００５３】ここで、図３の説明図を参照し、各ファイルと埋め込みの関係について説明する。
【００５４】パターンファイル１１１において、各丸記号は、○：０、●：１、他：白でも黒でもよい（don't care）を意味する。
【００５５】各パターン毎にドット配置情報が対応している。すなわち、ＰＡＴ0からＰＡＴx-1の各パターンごとに、ドット配置情報が対応しており、図３に示した例では主副走査方向同倍率の８倍のドット配置ファイル１１２である。ドット配置ファイル１１２は前述のように装置でサポートする整数倍率毎に保持されている。さらに、同様にｘ個のパターン情報に１対１で画素参照情報（画素参照ファイル１１３）が保持されている。そこで、ｉ番目のＰＡＴｉに注目すると、パターン情報の中心にある注目画素は「白」すなわち「０」である。このことは、ドット配置情報（ドット配置ファイル１１２）における「０」部を埋めるblt0情報は、パターン情報５×５(Ｍ＝Ｎ＝５)の座標（２，２）に位置する原画の画素ブロック値で埋めるという情報を示している。また、blt1情報はドット配置情報の「１」部に相当する画素を同様に（２，３）の値で埋めるという情報を示している。なお、座標（ｊ，ｋ）の原点は、図３のパターンファイルにおける左上であって、blt0及びblt1情報は（０，０）から（４，４）で５×５の２５画素に対応している。
【００５６】図４はＲＧＢ各画素ブロック５×５の中心である（２，２）の画素を８倍する例である。ＲＧＢ原画(第1色空間)から５×５画素ブロックを切り出し，第２色空間へ変換する。この図４の例は、輝度色差信号の輝度データを使う例である。変換の結果、図４（ａ）に示す原画ＲＧＢ３ブロックから図４（ｂ）に示す輝度1ブロックが得られる。今、輝度ブロックがパターンファイルＰＡＴｉと一致したとする。パターンファイルには1つのドット配置パターンと画像参照ファイルblt0，blt1が対応している。５×５の中心1画素は図４（ｃ）に示す最下の８×８画素に拡大される。このとき，拡大Ｒ’ブロック○，●の塗り潰しは原画における座標blt0，blt1に相当するデータＲ0，Ｒ1で行なう。Ｇ及びＢも同様である。
【００５７】前述の様に、パターン検索部１３０で検索した結果、一致したパターンがある場合、原画の画素ブロックにおいて画素参照情報（画素参照ファイル１１３）に該当する画素データＲＧＢ値でドット配置情報（ドット配置ファイル１１２）に従って拡大画素を埋める。一致するパターンがないときは、画素ブロック中央の注目画素のＲＧＢ値で全拡大画素分を埋める。前者の場合には、埋め込み部１４１が選択され、後者の場合には単純埋め込み部１４２が選択され、各部で前記処理を実行する。
【００５８】前記ドット配置情報の作成について、図５のフローチャートを参照して説明する。例えば、図３にある８倍用のドット配置ファイルのみを保持し(基本パターンをセット−ステップ５０１)、ファイル部１１０ではこの基本パターンから、幅８画素×高さ(８画素×ｘ個)画素のイメージ：０→０、１→２５５とし、Ｂ／Ｗ８ｂｉｔに変換する（ステップ５０２）。幅、または高さをサポートする整数倍率に相当する画素値で線形補間し（ステップ５０３）、２値化を行う（ステップ５０４）。最後に、０→０、２５５→１への逆変換で他の整数倍率用パターンを生成し、拡大に使用する。
【００５９】パターン生成部１２０におけるパターンの生成は、以下のようにして行われる。すなわち、ＲＧＢから輝度、色相、彩度への変換例としてＨＳＶ、ＨＬＳなどのカラーモデルがあり、輝度・色差信号への変換例としてＹＩＱ、ＹＵＶなどのカラーモデルが知られている。ここで、ＨＳＶ色空間を例に挙げ説明する。この色空間では色相Ｈ：０〜３６０°、彩度Ｓ：０〜１の値を取る。したがって、色相の場合、Ｍ＝Ｎ＝５の２５画素から、Ｈの最大値、最小値を求め、その平均値でＭ×Ｎ画素ブロックを２値化し、パターンを生成する。彩度や他の要素についても同様である。
【００６０】ＹＩＱ各プレーンの場合も同様に、各プレーン毎に最大値、最小値、その平均値を求め、平均値で２値化し、パターンを生成後にパターンマッチングを行う。なお、このＲＧＢからＨＳＶ，ＨＬＳなどへの変換の手法や、ＹＩＱ、ＹＵＶなどへの変換の手法などは、例えば、今宮淳美訳「コンピュータ・グラフィクス」（日本コンピュータ協会昭和５９年７月１５日発行）の第６２２頁ないし第６２９頁に詳しく述べてあるので、ここでの説明は省略する。また、パターン検索部１３０におけるパターン検索のハードウエアによる方法としては特開平７−２２１９７７号公報に一つの例が開示されている。
【００６１】このパターンマッチングを、プリンタドライバに組み込んでＰＣ上で実行させるときは、ソフトウエアによる高速化を図る必要がある。すなわち、ＭとＮのブロックサイズが大きくなると、検索の計算負荷が増大する。また、図３のパターン情報を見ると、「０」、「１」のどちらでも良いdon't careが存在するため、Ｍ×Ｎ画素の全画素を２進数化し、検索すると膨大なメモリが必要となる。そこで、図６の説明図に示すように、Ｍ×Ｎ画素ブロックを複数に分ける。この図６では２分割した例を挙げた。この図６を参照しながら説明する。
【００６２】すなわち、Ｍ＝Ｎ＝５画素ブロックから太枠で示した３×３の９画素＝９ｂｉｔを用いて、２ｂｙｔｅコードを生成する。前述の図３におけるＰＡＴｉはdon't careを考慮し、２進数：001001111→１０進数：７９、２進数：101001111→１０進数：３３５となる。ｘ個全パターンの２ｂｙｔｅコードを生成する。当然、図７に示すように１つの２ｂｙｔｅコードに複数のパターンが存在することもある。この９画素の情報により、多くのパターンの中から絞込みが行える(同図中のＰＡＴ番号欄)。次に、残りの１６画素の情報を用いて、１つのパターンを決定する。
【００６３】この残りの１６画素の情報を用いて１つのパターンを決定する場合には、図７に示したように中央の９画素からパターンの候補が絞られる。例えば、１０進数で７９のときはＰＡＴ9，ＰＡＴ24の２つのパターンに絞られることになる。そこで、残り１６画素からＰＡＴ9及びＰＡＴ24、それ以外を決定する。このとき、パターンは絞られているから、残り１６画素を１画素ずつ一致、不一致で調べる必要はない。すなわち、ＰＡＴ9における周囲画素でdon't care以外の特徴ある画素のみを参照すれば済む。例えば、ＰＡＴｉのときは、（３，０）が○であるか否かで決まる。この様に、周囲の特徴画素をパターン毎に登録しておき、参照することで高速化が図れる。途中、不一致となった場合は、以降の画素の検索を終える。他に、中央の9画素同様、パターンマッチングを取る手法もある。
【００６４】＜第２の実施形態＞以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図８は本発明に係るカラー画像処理装置の一実施形態を示すブロック図、図９は図８のＭ×Ｎバッファの構成を示す説明図、図１０は図８の２値化部の処理例を示す説明図、図１１は図８の埋め込み部の埋め込み処理を示す説明図、図１２は図８のカラー画像処理装置のスムージング拡大処理手順を示すフローチャートである。
【００６５】図８において、ＲＧＢ／ＹＩＱ変換部８０１は入力画像であるＲＧＢデータを明るさ成分と色成分に変換し、ここでは次式（１）
【数１】
により多値のＹＩＱ信号に変換する。ＹＩＱ信号はＮＴＳＣ方式のテレビジョンに順する輝度信号（明るさ成分）Ｙと色差信号（色成分）Ｉ、Ｑにより構成され、輝度信号ＹはＭ×Ｎバッファ２に印加され、色差信号Ｉ、Ｑは色成分拡大部７に印加される。なお、他の明るさ成分と色成分として、ＰＡＬ方式のＹＵＶ（明るさ成分Ｙ、色成分Ｕ、Ｖ）や、均等色空間ＣＩＥＬＡＢ、ＣＩＥＬＵＶ（明るさ成分Ｌ＊、色成分ａ＊、ｂ＊又はｕ＊、ｖ＊）や、三刺激値ＸＹＺ（明るさ成分Ｙ、色成分Ｘ、Ｙ）を用いてもよい。
【００６６】Ｍ×Ｎバッファ２は例えば図９に示すように、ＲＧＢ／ＹＩＱ変換部１により変換された多値の輝度信号Ｙの５×５画素分（中心画素「＊」が注目画素）を一時記憶する。２値化部３はＭ×Ｎバッファ２に記憶されている５×５画素の輝度信号Ｙの最大値maxと最小値minを抽出して次式（２）
th＝（max＋min）／２ …（２）
のように２値化用閾値thを算出し、この閾値thにより例えば５×５画素の多値輝度信号Ｙを２値化濃度データに変換する（Ｙ＞thの場合に２値化濃度データ＝０、他の場合に２値化濃度データ＝１）。
【００６７】したがって、例えば図１０（ａ）に示すように５×５画素の領域において左上に高輝度画素（低濃度画素）が分布し、右下に低輝度画素（高濃度画素）が分布する場合には、図１０（ｂ）に示すように左上に２値化濃度データ＝０が分布し、右下に２値化濃度データ＝１が分布する２値化濃度データに変換される。
【００６８】パターンマッチング処理部４は２値化部３により変換された２値化濃度データと、例えば図１１（ａ）に示すようにパターン記憶部５に予め記憶されている５×５画素の２値化濃度データの複数のパターンとマッチングして、ジャギーが発生するエッジ等か否かを示す一致／不一致信号を出力する。なお、図１１（ａ）における「−」は「０」、「１」を問わない（don't care）ことを示し、また、図１１（ｂ）は縦８倍×横８倍の拡大時の埋め込み処理を示している。
【００６９】埋め込み部８０６はパターンマッチング処理部４によりマッチングが「不一致」の場合に単純埋め込み部４−１による処理を選択し、他方、「一致」の場合にテンプレート埋め込み部８０６−２及びテンプレート記憶部８０６−３による処理を選択して、倍率演算部８１０により指定された整数倍率に応じて２値化濃度データを拡大する。単純埋め込み部８０６−１は図１１（ａ），（ｂ）の上側に示すように、拡大後の例えば８×８画素に対しては全て注目画素の２値化濃度データ＝１を埋め込む。
【００７０】テンプレート埋め込み部８０６−２はテンプレート記憶部８０６−３に記憶されている２値テンプレートに基づいてジャギーが発生しないように２値濃度データの埋め込みを行い、例えば図１１（ａ），（ｂ）の下側に示す図面は、右上コーナー部を白画素（２値化濃度データ＝０）で埋め込むことを示している。このとき、図１１（ｂ）における２値化濃度データ＝１は注目画素の２値化データで埋め込み、２値化濃度データ＝０の画素については、注目画素に隣接する５×５画素における画素〔１〕、〔２〕、〔３〕に該当する２値化濃度データで埋め込む（単純に画素〔１〕で埋め込むなど）。なお、この隣接画素からどのデータを活用して埋め込むかは、予めパターン毎に決められている。
【００７１】色成分拡大部８０７はＲＧＢ／ＹＩＱ変換部８０１により変換された多値の色差信号Ｉ、Ｑを倍率演算部８１０により指定された整数倍率に応じて、例えばニアレストネイバー法やバイリニア法のような公知の拡大方法で拡大する。ＹＩＱ／ＲＧＢ変換部８０８は埋め込み部８０６により拡大された２値化濃度信号及び色成分拡大部８０７により拡大された色差信号Ｉ、Ｑと式（１）により、元のＲＧＢ信号に逆変換してこれを端数変倍部８０９に印加する。
【００７２】ここで、入力倍率zoomは整数倍とは限らない。そこで、倍率演算部８１０は入力倍率zoomに基づいて次式（３）、（４）
zoom1＝ＩＮＴ（zoom＋０．５） …（３）
zoom2＝zoom／zoom1 …（４）
により整数倍率zoom1と端数倍率zoom2を演算し、整数倍率zoom1を埋め込み部８０６および色成分拡大部８０７に印加し、また、端数倍率zoom2を端数変倍部９に印加する。例えば指定倍率または指定画像サイズに基づいて８．３３倍が与えられた場合、zoom1＝８、zoom2＝１．０４１となる。端数変倍部８０９はＹＩＱ／ＲＧＢ変換部８０８により変換されたＲＧＢ信号をこの端数倍率zoom2に応じてニアレストネイバー法（後述）で拡大する。
【００７３】次に図１２を参照してスムージング拡大処理手順について説明する。この処理では、まず、倍率演算部８１０により入力倍率zoomから整数倍率zoom1と端数倍率zoom2を算出し（ステップ１２０１）、次いで整数倍率zoom1に相当するテンプレートをテンプレート記憶部８０６−３からテンプレート埋め込み部８０６−２にセットし（ステップ１２０２）、次いで端数倍率zoom2を端数変倍部８０９にセットする（ステップ１２０３）。次いで全画像の処理が終了した場合にはこのスムージング拡大処理を終了し、全画像の処理が終了していない場合にはステップ１２０４からステップ１２０５に進む。
【００７４】ステップ１２０５ではバンド処理が終了した場合には端数変倍処理を行い（ステップ１２０６）、次いでステップ１２０４に戻る。ステップ１２０５においてバンド処理が終了していない場合にはステップ１２０７に進む。ここで、「バンド処理」とは、対象画素を縦方向に分割して処理することである。ステップ１２０７では明るさ成分（２値化濃度データ）の拡大処理が終了している場合には色成分（色差信号Ｉ、Ｑ）の拡大処理を行い（ステップ１２０８）、次いでステップ１２０５に戻る。
【００７５】ステップ１２０７において明るさ成分（２値化濃度データ）の拡大処理が終了していない場合には、ＲＧＢ／ＹＩＱ変換部８０１によりＲＧＢ信号をＹＩＱ信号に変換してＹ信号をＭ×Ｎバッファ８０２に保持し（ステップ１２０９）、次いで２値化部８０３によりＭ×Ｎ画素のＹ信号に基づいて２値化用閾値thを算出し（ステップ１２１０）、この閾値thによりＭ×Ｎ画素のＹ信号を２値化濃度データに変換する（ステップ１２１１）。
【００７６】次いでパターンマッチング処理部４によりマッチング処理を行い（ステップ１２１２）、次いでマッチング処理結果が「一致」の場合には一致したパターンに対応したテンプレートを参照して画素データを埋め込み（ステップ１２１３→１２１４）、「不一致」の場合には注目画素データを埋め込む（ステップ１２１３→１２１５）。次いでステップ１２０７に戻って明るさ成分（２値化濃度データ）の拡大処理が終了するまでステップ１２０９〜１２１５における処理を繰り返す。
【００７７】＜第３の実施形態＞図１３は輝度信号ＹをＴ（＞２の整数）値化を行ってスムージング拡大処理を行う第３の実施形態の構成を示している。この実施形態は図８に示した第２の実施形態に対して２値化部８０３をＴ値化部８０３ａに変更し、埋め込み部８０６の後段に合成部８１１を付加したもので、その他の構成は図８に示した第２の実施形態と同等に構成されている。
【００７８】図１３に示すＴ値化部８０３ａは、Ｍ×Ｎバッファ８０２に記憶されている５×５画素の輝度信号Ｙの最大値maxと最小値minを抽出して次式 th（Ｔ−１）＝｛ｔ×max＋（Ｔ−ｔ）×min｝／Ｔ …（５）
但し、ｔ＝Ｔ−１，…，１により（Ｔ−１）個のＴ値化用閾値th（Ｔ−１）を算出し、これにより輝度信号ＹをＴ値化濃度データに変換する。
【００７９】図１４はＴ値化の例として３値化処理を示している。図１４（ａ）に示すように５×５画素の輝度信号Ｙがmax＝２４０min＝６０の場合には、高輝度（低濃度）側の閾値th１＝１８０、低輝度（高濃度）側の閾値th２＝１２０となる。次いで３値化を行ってＹ＞th１の場合に「０」、Ｙ≦th１の場合に「１」とすると図１４（ｂ）に示す濃度データとなり、また、次いでＹ＞th２の場合に「０」、Ｙ≦th２の場合に「１」とすると図１４（ｃ）に示す濃度データとなる。
【００８０】ここで、注目画素が閾値th１、th２毎にパターンと一致する組み合わせは、（１）０，０（２）０，１（３）１，０（４）１，１の４通り（１）〜（４）である。そこで、上記（１）の場合には双方ともに「不一致」であるので「単純埋め込み処理」を実行し、上記（２）、（３）の場合には「一致」であるので、対応するテンプレートを基づいて「テンプレート埋め込み処理」を実行する。上記（４）の場合にはパターンマッチング処理を２回行って合成部１１により埋め込みデータを合成する。合成処理については、低濃度（高輝度）画素から埋め込み、閾値th２に対応する高濃度側では「１」の画素のみをオーバライトする。これにより、図１５に示すような拡大画素において３種類の明るさを処理することができるので、影付き文字についても高画質で拡大処理することができる。
【００８１】次に図１６を参照して第３の実施形態におけるスムージング拡大処理手順について説明する。まず、ステップ１６０１〜１６０９における処理は、第２の実施形態における図１２のフローチャートのステップ１２０１〜１２０９における処理と同じである。次いでＴ値化部８０３ａによりＭ×Ｎ画素のＹ信号に基づいて閾値thを算出し（ステップ１６１０）、この閾値thによりＹ信号をＴ値化濃度データに変換する（ステップ１６１１）。
【００８２】次いでステップ１６１２において（Ｔ−１）回のパターンマッチング処理が終了していない場合にステップ１６１３以下に進み、終了している場合にステップ１６１７に進む。ステップ１６１３以下ではまず、パターンマッチング処理部８０４によりマッチング処理を行い（ステップ１６１３）、次いでマッチング処理結果が「一致」の場合には一致したパターンに対応したテンプレートを参照して画素データを埋め込み（ステップ１６１４→１６１５）、「不一致」の場合には注目画素データを一時的に埋め込む（ステップ１６１４→１６１６）。次いでステップ１６１２に戻って（Ｔ−１）回のパターンマッチング処理が終了するまでステップ１６１３〜１６１５における処理を繰り返す。そして、（Ｔ−１）回のパターンマッチング処理が終了すると合成処理を行い（ステップ１６１７）、ステップ１６０７に戻る。
【００８３】次にニアレストネイバー法とバイリニア法について説明する。ニアレストネイバー法は、例えば図１７１７（ａ）に示すような４×４画素における注目画素「＊」は４角の画素ａ、ｂ、ｃ、ｄ中の最も近い画素（この例では画素ａ）のデータで埋める方法である。バイリニア法は例えば図１７（ｂ）に示すような４×４画素における注目画素「＊」は４角の画素ａ、ｂ、ｃ、ｄと注目画素「＊」の重みｉ、ｊに基づいて埋める方法である。例えば、図１７（ｂ）の例では、＊＝（ｉ−１）・（ｊ−１）・ａ＋ｉ・（ｊ−１）・ｂ＋（ｉ−１）・ｊ・ｃ＋ｉ・ｊ・ｄというようにして埋めるものである。なお、バイリニア方法の詳細は図３１を参照して後述する。
【００８４】また、この実施形態で説明した処理は、デジタルカメラの画像を高解像度化して大画像をプリントする場合に、転送時間を節約するため送り側コンピュータで単純に間引いて相手先のプリンタやコンピュータに直接又はネットワークを介して転送し、相手先のプリンタ内のコントローラや相手先のコンピュータのソフトウエアによりスムージング拡大処理する場合にも適用することができる。
【００８５】＜第４の実施形態＞図１８は第４の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【００８６】同図において、画処理装置は、ＲＧＢの原画像データが入力されるＭ×Ｎ画素ブロック抽出部１８０１と、抽出された画素ブロックが入力される第１の色空データ変換部１８０２と、第１の色空間データ変換部１８０２で変換された色空間データが入力される第１ないし第４の拡大手段１８０３，１８０４，１８０５，１８０６と、第１ないし第４の拡大手段１８０３，１８０４，１８０５，１８０６のいずれかの出力を選択する選択部１８０７と、選択部１８０７で選択されたデータをさらに変換する第２の色空間データ変換部１８０８と、抽出された前記Ｍ×Ｎ画素ブロックから注目画素に関する特徴量を算出し、その特徴量に応じて前記選択部１８０７を介して拡大手段１８０３〜１８０６を選択させる特徴部算出部１８０９とから構成されている。
【００８７】このように構成された画像処理装置の動作は図１９のフローチャートに示すようになる。すなわち、Ｍ×Ｎ画素ブロック抽出部１８０１で入力されたＲＧＢの原画像データからＭ×Ｎの画素ブロックを抽出し（ステップ１９０１）、異なる拡大方法をとる第１ないし第４の拡大手段１８０３〜１８０６への入力となる各色空間データへ、第１の色空間データ変換部１８０２で変換する（ステップ１９０２）。特徴量算出部１８０９では、前述のようにＭ×Ｎ画素ブロック１８０１から特徴量を算出し（ステップ１９０３）、拡大に適した拡大方法を第１ないし第４の拡大手段１８０３〜１８０６から１つ選択し（ステップ１９０４）、注目画素を拡大する。その後、第２の色空間データ変換部１８０８で所望の色空間データへと変換する（ステップ１９０５）。この処理を全画素で繰り返す。
【００８８】すなわち、この実施形態では、まず第１工程で、Ｍ×Ｎ画素ブロック抽出部１８０１で入力されたＲＧＢの原画像データからＭ×Ｎの画素ブロックを抽出し、第２工程で、異なる拡大方法をとる第１ないし第４の拡大手段１８０３〜１８０６への入力となる各色空間データへ、第１の色空間データ変換部１８０２で変換する。一方、第３工程でＭ×Ｎ画素ブロック抽出部１８０１から特徴量を算出し、第４工程で、拡大に適した拡大手段を第１ないし拡大手段１８０３〜１８０６から１つ選択して注目画素を拡大する。その後、第５工程で第２の色空間データ変換部１８０８で所望の色空間データへと変換して出力する。
【００８９】なお、この実施形態は、本発明の最も基本的な動作原理の一例を示すもので、第１ないし第４の拡大手段１８０３〜１８０６としては、第５の実施形態において詳述するようにＲＧＢデータを拡大する機能を有するものや、ＲＧＢデータをＲＧＢ多値データに拡大する機能を有するものなどが採用され、特徴量に応じて処理するに適した拡大手段１８０３〜１８０６が適宜設定され、用意される。
【００９０】特徴量としては、例えばＭ×Ｎ画素ブロックの最大値と最小値の差などが使用される。また、選択部１８０７における選択も、後述の第５の実施形態で詳述するような色数、色相などに応じて設定された拡大法が前記特徴量に基づいて選択される。
【００９１】＜第５の実施形態＞第５の実施形態に係る画像処理装置の構成を図２０のブロック図に示す。この実施形態は、ＲＧＢ色空間、ＹＩＱ色空間（輝度・色差信号、他にＹＵＶ信号など、これに準じる信号を指す）のデータを拡大する複数の拡大手段を持つ例である。
【００９２】同図において、第５の実施形態に係る画像処理装置は、ＲＧＢ画像データが入力され、Ｍ×Ｎの画素ブロックを抽出するＲＧＢ：Ｍ×Ｎ画素ブロック抽出部２００１、このＭ×Ｎ画素ブロック抽出部２００１からの画像データに基づいて画像の特徴量を算出する画像特徴量算出部２００２、ＲＧＢ原画像データが入力されＲＧＢデータからＹＩＱデータに変換するＲＧＢ／ＹＩＱ変換部２００３、このＲＧＢ／ＹＩＱ変換部２００３で変換されたＹＩＱデータから輝度Ｙに関するＭ×Ｎ画素ブロックを抽出する輝度Ｙ：Ｍ×Ｎ画素ブロック抽出部２００４、ＲＧＢ：Ｍ×Ｎ画素ブロック抽出部２００１からのデータと輝度Ｙ：Ｍ×Ｎ画素ブロック２００４からのデータが入力される整数倍拡大部２００５、前記画像特徴量算出部２００２での算出結果に応じて整数倍拡大部２００５の第１〜第４の拡大手段２００５１，２００５２，２００５３，２００５４を選択する選択部２００６、整数倍率による拡大画像の大きさを所望の拡大画像の大きさに整形する情報を生成し、整形を行う整形部２００７、整形部２００７に選択部２００６の選択に応じてＹＩＱ／ＲＧＢ変換データを変換して入力するＹＩＱ／ＲＧＢ変換部２００８、および画像サイズと倍率とから拡大する整数倍率を算出し、整数倍拡大部２００５と整形部２００７とに倍率を出力する整数倍率算出部２００９から構成されている。なお、拡大部、特徴量、整数倍率算出部、および整形部については後述する。
【００９３】このように構成された画像処理装置の処理手順を図２１のフローチャートに示す。この処理では、まず、整数倍率算出部２００９で入力された画像サイズと倍率とに基づいて拡大する整数倍率を算出し（ステップ２１０１）、整形部２００７で所望の大きさにする情報を生成する（ステップ２１０２）。次いで、ＲＧＢ原画像をＹＩＱデータに変換する（ステップ２１０３）。この変換はＲＧＢ／ＹＩＱ変換部２００３で行なわれる。そして、注目画素を囲むＭ×Ｎ画素ブロックから特徴量を算出し（ステップ２１０５）、算出した特徴量に基づいて第１ないし第４の拡大手段２００５１〜２００５４から１つの拡大手段を選択する（ステップ２１０６）。拡大手段が選択されると、その選択した拡大手段によって注目画素を拡大し（ステップ２１０７）、ＹＩＱ空間からＲＧＢ空間への変換が必要かどうかをチェックし（ステップ２１０８）、変換が必要であれば、ＹＩＱ／ＲＧＢ変換部２００８で前記変換を実行し（ステップ２１０９）、不要であれば、直接、整形が必要かどうかをチェックする（ステップ２１１０）。このチェックで整形が必要であれば、整形を実行し（後述）、不要であれば整形を行なわないでステップ２１０４で全画素に対してステップ２１０５からステップ２１１１までの処理が終了したかどうかを確認する。そして、全画素に対して前記処理が終わった時点で拡大処理を終える。
【００９４】この実施形態において、前記整数倍拡大部２００５は、前述のように第１ないし第４の拡大手段２００５１〜２００５４を備えている。第１の拡大手段２００５１はＲＧＢデータを拡大する機能を備えており、例えば、前述のニアレストネイバー法、バイリニア法などが使用できる。第２の拡大手段２００５２はＹＩＱデータを拡大する機能を備え、輝度データ拡大部２００５２１と色差データ拡大部２００５２２とを有し、輝度信号（Ｙデータ）に対しては輝度データ拡大部２００５２１でバイリニア法が適用され、色差信号（Ｉ，Ｑデータ）に対しては色差データ拡大部２０５２２でアレストネイバー法が適用される。第３の拡大手段２００５３はＲＧＢデータをＲＧＢ多値データに拡大する機能を備えており、例えば、特開平７−２２１９７６号公報あるいは特開平７−２２１９７７号公報に開示された方法が採用される。また、第４の拡大手段２００５４はＲＧＢデータを拡大する機能、例えば第３の拡大手段２００５３を変形した拡大機能を備えている。このような拡大手段によって当該拡大手段が有する拡大機能に応じて必要な画像データが入力される。なお、このような種々の拡大機能は画像の状態や色空間の種類など応じて公知の手法が適用され、組み合わされる。前述の拡大手段の機能はその一例である。
【００９５】前述の図２０のブロック図および図２１のフローチャートから分かるように、整数倍率算出部２００９では、入出力画像サイズ、倍率などの情報から整数倍率を算出し、特徴算出部２００２では、抽出された画素ブロックから、拡大手段の選択に必要な特徴情報を算出する。そして、整数倍拡大部２００５で算出された特徴情報を基に、１つの拡大手段を拡大手段選択部２００６で選択する。そして、選択された注目画素を整数倍拡大する。
【００９６】整形部２００７では整数倍率による拡大画像の大きさを所望する拡大画像の大きさに整形する情報を生成し、整形を行う。
【００９７】整数倍拡大部２００５における拡大手段の選択例の処理手順を図２２、図２３及び図２４のフローチャートに示す。この選択は特徴量算出部２００２における色数／色相の検出部２００２１と画素の連結情報生成部２００２２における算出結果に応じて行われる。この実施形態は最大色数が４であり、図２２ないし図２４のフローチャートはこの色数を前提としている。この内、図２２は色数、図２３はは色数と色相、図２４は色数、色相、画素の連結情報による選択例である。これにより、複数ある拡大手段２００５１〜２００５４から１つの拡大手段が選択される。
【００９８】具体的には、図２２のフローチャートでは、まず、色数が１であれば（ステップ２２０１でＹ）選択部２００６のＳＷ０がオンになり、第１の拡大手段２００５１からのＲＧＢデータが整形部２００７に入力される。色数が２であれば（ステップ２２０２でＹ）、選択部２００６のＳＷ１がオンになり第３の拡大手段２００５３からのＲＧＢデータと輝度データ（Ｙデータ）が整形部２００７に入力される。色数が３であれば（ステップ２２０３でＹ）、選択部２００６のＳＷ２がオンになり、第４の拡大手段２００５４からのＲＧＢデータと輝度データ（Ｙデータ）が整形部２００７に入力される。色数が４であれば（ステップ２２０３でＮ）、選択部２００６のＳＷ３がオンになり、第２の拡大手段２００５２からの輝度データ（Ｙデータ）と色差データ（Ｉデータ及びＱデータ）が選択され、ＹＩＱ／ＲＧＢ変換部２００８でＲＧＢデータに変換した上で、整形部２００７に入力される。なお、ステップ２２０３の判定で色数が３でなければ、ＳＷ３がオンになり第２の拡大手段２００５２が選択される。
【００９９】このように処理すると、色数のみの少ない特徴情報で複数の拡大法を選択し、ジャギー低減と共に画素の拡大を行うことができる。
【０１００】図２３のフローチャートでは、色数が１であれば（ステップ２３０１でＹ）選択部２００６のＳＷ０がオンになり、第１の拡大手段２００５１からのＲＧＢデータが整形部２００７に入力される。色数が２であれば（ステップ２３０２でＹ）、選択部２００６のＳＷ１がオンになり第３の拡大手段２００５３からのＲＧＢデータと輝度データ（Ｙデータ）が整形部２００７に入力される。色数が３であれば（ステップ２３０３でＹ）、さらに全色相が一致するかまたは類似するかをチェックし（ステップ２３０４）、一致または類似すればＳＷ３をオンし、一致も類似もしなければＳＷ１をオンにする。色数が４であれば（ステップ２３０５でＹ）、さらに全色相が一致するかまたは類似するかを調べ、一致または類似すればＳＷ３をオンし、一致も類似もしなければＳＷ１をオンにする。ステップ２３０５の判定で色数が４でなければ、ＳＷ３をオンする。なお、この図２３２３のフローチャートで選択されたＳＷは図２０のブロック図に示した拡大手段２００５１〜２００５４を選択して整形部２００７に入力する。
【０１０１】このように処理すると、色数と色相の組み合わせにより、アンチエイリアシング文字／線画に対してもジャギー低減と共に拡大ができる。
【０１０２】図２４のフローチャートでは、色数が１であれば（ステップ２４０１でＹ）選択部２００６のＳＷ０がオンになり、第１の拡大手段２００５１からのＲＧＢデータが整形部２００７に入力される。色数が２であれば（ステップ２４０２）、選択部２００６のＳＷ１がオンになり第３の拡大手段２００５３からのＲＧＢデータと輝度データ（Ｙデータ）が整形部２００７に入力される。色数が３であれば（ステップ２４０３でＹ）、さらに全色相が一致するかまたは類似するかをチェックし（ステップ２４０４）、一致も類似もしなければＳＷ１をオンにし、一致または類似すれば、後述の画素の連結情報を生成する（ステップ２４０５）。画素の連結情報は特徴量算出部２００２で生成される。そして、生成された画素の連結情報から連結ありと判断されれば、ＳＷ２をオンし、連結なしと判断されればＳＷ３をオンする。また、色数が４であれば（ステップ２４０７でＹ）、さらに全色相が一致するかまたは類似するかを判断し（ステップ２４０８）、一致または類似すればＳＷ３をオンし、一致も類似もしなければＳＷ１をオンにする。ステップ２４０７の判定で色数が４でなければ、ＳＷ３をオンする。なお、この図２４のフローチャートで選択されたＳＷは図２０のブロック図に示した拡大手段２００５１〜２００５４を選択して整形部２００７に入力する。
【０１０３】なお、色数が１の場合は、例えば第１の拡大手段２００５１は、図２８に示すように、ＲＧＢ１画素を整数倍率Ｚsに応じて単純に拡大する。単純に拡大するとは、例えば、Ｚs＝３のとき、Ｚs×Ｚs画素全ての値を原画その値で埋めるという単純に拡大する手法である。
【０１０４】このように処理すると、色数と色相、画素の連結の組み合わせにより、アンチエイリアシング文字／線画、さらに影付き文字/線画に対してもジャギー低減と共に画素の拡大を行うことができる。
【０１０５】ステップ２４０５における画素の連結情報の生成は以下のようにして行われる。すなわち、図２５に示すように、注目画素＊を囲むＭ×Ｎ画素（図では５×５画素）において、輝度データで画素の連結判定が行われる。輝度のＭ×Ｎ画素は色数＝３、つまり、輝度は最大値Ｙmax、最小値Ｙmin、中央値Ｙmidで構成されている。そこで、Ｙmid値と一致する画素を１、それ以外を０とすれば、Ｙmidの連結情報が得られる。図２５に示した例では、縦に１画素の繋がりがある例である。また、幅２画素、かつ、２連結で連結ありとしてもよい。
【０１０６】図２６は整数倍率算出部２００９の動作を説明するための説明図である。整数倍率算出部２００９では、所望する整数倍率を予め２〜Ｚmax(倍)と設定しておく。 ここでは、簡単のため主副同倍率での例で説明する。
【０１０７】入力Ｘ方向(主走査方向)画素数をＸin、出力Ｘ方向画素数をＸout、また、入力倍率を Ｚinとしたとき、入力倍率は、Ｚin＝Ｘout／Ｘinであり、この値は２〜Ｚmax間にある。このとき、図２６R>６に示す階段特性により整数倍率Ｚsを算出する。また、特性を±０．５とずらしても良い。このＺsの倍率に応じて整数倍拡大部は拡大を行う。この例では、倍率Ｚが、２．５≦Ｚ＜３．５のとき、Ｚs＝３として算出され、この整数倍率「３」が整数倍拡大部３０５と整形部３０７に出力される。
【０１０８】図２７は整形部２００７の動作について説明するための説明図である。整形部２００７では、図２６R>６に示した整数倍率算出部２００９の特性から、例えば２．５倍≦Ｚin＜３．０倍 → 間引きＺin＝３．０倍 → 整形なし：整数拡大そのまま３．０倍＜Ｚin＜３．５倍 → 追加の情報が既知である。よって、間引き、追加の整形を要する場合の画素数Ｓpixは、Ｓpix＝Ｘin×｜Ｚin−Ｚs｜となり、整形ピッチpitは、pit＝Ｚs／｜Ｚin−Ｚs｜で求めることができる。そして、拡大した画素をカウントしていき、整形ピッチpitの整数値と一致 したとき、間引き、あるいは追加を行う。一致後、整形ピッチpitは自らの値を加算する。
【０１０９】図２７は倍率が３近辺の時を示している。Ｚin＝３は整形なしで１画素が３×３画素に拡大された例である（図２７（ａ））。間引きのときは、図２７（ｂ）で点線でに示すように１：縦３画素２：横３画素３：縦横３画素がそれぞれ間引かれる。追加の場合は、図２７（ｃ）に示すように斜線部に当たる部分を、１：左画素の値を単純にコピーして埋める。
２：上画素の値を単純にコピーして埋める。
３：左画素の値をコピーして埋め、さらに上画素の値をコピーして埋める。
というようにして追加を行う。これによりジャギーの低減を図ることができる。
【０１１０】このように整数倍率拡大部２００５のいずれかの拡大手段２００５１〜２００５４によって整数倍率で拡大された画像を整形部２００７で所望の大きさに合わせるので、整数倍された拡大画像をジャギー低減の効果を失うことなく、所望する任意のサイズに変形することができる。また、エッジ部の色ずれも起こらない。
【０１１１】＜第６の実施形態＞この実施形態は、従来において拡大後のデータを２値化し、２値化前のデータと加算合成する工程が必要であり、処理の高速化に対応できていなかったことに鑑み、更に高速な処理を実現できるように構成したものである。
【０１１２】この第６の実施形態に係る画像処理装置の構成を図２９のブロック図に、この画像処理装置の処理手順を図３０のフローチャートにそれぞれ示す。
【０１１３】図２９において、画像処理装置は、拡大部２９０１と、強調処理部２９０２と、特徴情報算出部２９０３とからなり、拡大対象である画像から、注目画素＊を囲むＭ×Ｎ画素ブロックが拡大部２９０１と特徴情報算出部２９０３に入力され、同ブロックの特徴を示す特徴情報を特徴情報算出部２９０３で算出し（ステップ３００１）、また、拡大部２９０１で注目画素はＰ×Ｑ画素ブロックに拡大され（ステップ３００２）、特徴情報に応じて、強調処理部２９０２で全画素Ｐ×Ｑの強調処理が行われる（ステップ３００３）。注目画素を１画素毎にずらしていき、この処理を全画素分繰り返す。
【０１１４】このように処理すると、注目画素を含む画素ブロックから特徴情報を算出し、注目画素を拡大した後、前記特徴情報に応じた変換を行うので、低解像度画像の拡大において、鮮鋭度を保持し、ジャギー低減を実現できる。
【０１１５】拡大部２９０１においては線形補間法による拡大を行う。この線形補間法として一般に知られているバイリニア法に前にも簡単に触れているが、さらに詳しく図３１を用いて説明する。
【０１１６】図３１に示すように、例えばＭ＝Ｎ＝３とする３×３画素ブロックがＰ0〜Ｐ8で与えられ、注目画素がＰ4であり、この注目画素Ｐ4が、例えば４倍に拡大される場合（Ｐ＝Ｑ＝４）、拡大後の画素ＰｘはＰ400〜Ｐ433の１６画素となる。１６画素の補間の際、Ｐ0〜 Ｐ8のうち、どの画素を用いて補間するのかは、Ｐ400、Ｐ401、Ｐ410、Ｐ411については、Ｐ0、Ｐ1、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ402、Ｐ403、Ｐ412、Ｐ413については、Ｐ1、Ｐ2、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ420、Ｐ421、Ｐ430、Ｐ431については、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ6、Ｐ7、Ｐ422、Ｐ423、Ｐ432、Ｐ433については、Ｐ4、Ｐ5、Ｐ7、Ｐ8、のそれぞれ４点を使用し、拡大後の画素は、この４点と、その距離ｉ、ｊを重みとする係数ａ、ｂ、ｃ、ｄから線形式 Ｐ400＝（１−ｉ）（１−ｊ）Ｐ0／ａ＋ｉ（１−ｊ）Ｐ1／ｂ ＋（１−ｉ）ｊＰ3／ｃ＋ｉｊ／ｄＰ4 ・・・（６）
で算出される。
【０１１７】他の拡大法としてはバイキュービック法などがある。バイキュービック法はバイリニア法より高画質が得られるが、計算負荷が高い。なお、このバイキュービック法自体は公知なので、ここでの説明は省略する。
【０１１８】特徴情報算出部２９０３では、Ｍ×Ｎ画素ブロック内の最大値Max、最小値Minを抽出し、その差分Range＝Max−Minを算出し、この差分Rangeを特徴情報とする。
【０１１９】このように特徴情報が画素ブロックにおける最大値と最小値の差分なので、各ブロックにおけるこれらの情報を用いることにより、ブロック単位に的確な強調処理を掛けることができる。
【０１２０】強調処理部２９０２では、図３２のフローチャートに示すように拡大部２９０１で拡大した全画素Ｐxを特徴量により正規化する。そして、正規化後の画素データＰx'を Ｐx'＝（Ｐx−Ｍin）／Range ・・・（７）
で求める（ステップ３２０１）。
【０１２１】次いで、特徴情報である差分Rangeに応じて、変換特性(後述)を生成し（ステップ３２０２）、Ｐx‘を変換しＰx“を得る（ステップ３２０３）。さらに、 Ｐxout＝Ｐx“×Range＋Min ・・・（８）
で逆正規化を行い、拡大後の強調データＰxoutを求める（ステップ３２０４）。
【０１２２】この強調処理部２９０２の変換特性は図３３R>３のようになる。すなわち、入出力は共に正規化された値なので縦軸、横軸共に０〜１のレンジを取る。特徴情報Rangeの大きさにより、図３３（ａ）から（ｃ）へと変換特性を適応的に生成する。
【０１２３】Rangeが小さいときは図３３（ａ）に示すようなスルー特性 Ｐx“＝Ｐｘ‘ ・・・（９）
で変換し、大きいときは図３３（ｃ）に示すような ０≦Ｐx‘＜０．５ のとき Ｐx“＝０ それ以外 Ｐx“＝１ ・・・（１０）
という２値特性で変換する。中間的な変換特性は図３３（ｂ）に示すようなものとなる。
【０１２４】可変の仕方はRangeと対応させて、予め関数を定義する方法と何段階か特性を用意し、Rangeの値に応じて１つ選択する方法がある。前者の方法では無段階特性が実現できる。
【０１２５】関数の一例：０≦Ｐx‘＜０．５のときＰx“＝（−０．６×Range＋１）×Ｐx’それ以外 Ｐx“＝（−０．６×Range＋１）×Ｐx’＋０．６＊Range ・・・（１１）
このように、Rangeの大きさと対応付けを行っておく。
【０１２６】また、例で挙げた０．５のしきい値、及び、直線０−ｔ１、直線ｔ２−ｔ３の傾きをRangeに応じて可変することも可能である。
【０１２７】他に、何段階か特性を用意し、Rangeの値に応じて１つ選択する方法としては、例えば 大中小の３つに分類し、小：図３３（ａ）、中：図３３（ｂ）、大：図３３（ｃ）を選択するように設定しておくことで実現できる。Rangeを細かくしていくと、当然ながら、無段階の関数定義に近づく。
【０１２８】前記拡大部２９０１では、このようにして生成された変換特性で拡大画素を変換するので、特徴情報に応じて、適応的に強調処理が行え、鮮鋭度を落とすことなく画像データを拡大することができる。
【０１２９】本実施形態によれば、変換時に使用する複数の変換テーブルを備え、特徴情報に応じて１つの変換テーブルを選択し、選択された変換テーブルに基づいて拡大した画素を変換するので、強調処理を行う際に、高速で処理することが可能になる。
【０１３０】＜第７の実施形態＞この実施形態は、輝度信号と色差信号を使用して拡大処理を行なう例である。
【０１３１】この実施形態に係る画像処理装置は、拡大部３４０１、強調処理部３４０２及び特徴情報算出部３４０３からなり、前記拡大部３４０１はさらに、Ｙ信号拡大部３４０１１とＩ，Ｑ信号拡大部３４０１２とからなる。
【０１３２】Ｙ信号拡大部３４０１１には、輝度Ｙ信号（以下、「Ｙ信号」と称す。）の注目画素＊を囲むＭ×Ｎ画素ブロック（図３４では、３×３）が入力され、拡大される。Ｉ，Ｑ信号拡大部１７０１２には、色差Ｉ、Ｑ信号（以下、「Ｉ信号、Ｑ信号」と称する。）が入力され、同様に拡大される。
【０１３３】このときの処理手順を図３５のフローチャートに示す。すなわち、この処理では、まず、Ｙ信号Ｍ×Ｎ画素ブロックから特徴情報算出部３４０３で特徴情報を算出する（ステップ３５０１）。特徴情報は、・最大値Ｙmax・最小値Ｙmin・差Ｙrange＝Ｙmax−Ｙminの３つの情報である。
【０１３４】そして、算出した特徴情報を強調処理部３４０２にセットし、Ｙ信号を拡大する（ステップ３５０３）。次いで、拡大したＹ信号を強調処理し（ステップ３５０４）、Ｉ，Ｑ信号を拡大する（ステップ３５０５）。
【０１３５】ＹＩＱ信号の拡大については、１）Ｙ信号、Ｉ、Ｑ信号について線形補間法（例：バイリニア法など）を使用する。
２）Ｙ信号について線形補間法（例：バイリニア法など）によって拡大し、Ｉ、Ｑ信号については単純拡大法（同じ値でコピーする）を使用する。などの方法がある。
【０１３６】その際、Ｙ信号の拡大法が線形補間法であり、かつ、注目画素の拡大倍率が固定であるとき、図３１R>１における重み係数ｉ、ｊ（図では１６画素毎の４つの重み係数）は定数となる。つまり、ｉ、ｊを毎回計算する必要はない。
【０１３７】また、拡大部３４０１で拡大する倍率が例えば２〜１５倍（ここでは主走査、副走査方向は同倍率とする）である場合は、図３６に示すように拡大部３４０１に対して重み係数設定部３４０４で前記倍率間の整数倍に当たる重み係数を予め算出しておき、倍率の入力に応じて、拡大部３４０１に重み係数をセットして拡大するようにすれば処理の高速化を図ることができる。
【０１３８】この実施形態によれば、画像情報は輝度・色差信号であり、前記拡大部３４０１における輝度信号の拡大は線形補間によって行われ、特徴情報算出部３４０３では特徴情報が輝度信号（Ｙ信号）から生成され、前記特徴情報に応じた変換は、拡大後の輝度信号に対して行うので、輝度、色差信号による拡大で色ずれが発生することはない。また、強調処理部３４０２における強調処理は輝度信号のみで行うため、高速で処理することができる。
【０１３９】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によれば、補正対象のパターン毎、かつ、倍率毎に拡大画素のドット配置情報を有し、パターンマッチング結果及び倍率から１つのドット配置情報を抽出するので、パターンマッチング法を用いて、フルカラー画像について高速に任意の整数倍率の拡大が実現できる。
【０１４０】請求項２記載の発明によれば、予め設定された倍率における拡大画素のドット配置情報を有し、このドット配置情報に基づいて、他の倍率の拡大画素ドット配置情報を作成するので、基準パターンのみ保持していればよく、これによって、メモリ容量の低下が図れる。
【０１４１】請求項３記載の発明によれば、原画である第１色空間データから画素ブロックを切り出し、異なる第２色の空間データへ変換し、第２色空間データを用いてパターンマッチングを行うとともに、パターン毎にパターン内のどの画素情報で拡大した画素を埋めるかの情報を有し、この情報と一致する第１色空間の画素データを用いて拡大画素を埋めるので、入力色空間が例えばＲＧＢの場合、ＲＧＢ各プレーンでパターンマッチングを行うと色ずれが生じるが、適した色空間へ変換することで、この色ずれを防止することができる。
【０１４２】請求項４記載の発明によれば、第２色空間データは輝度(=明度)、色相、彩度の３要素を表す色空間であり、パターンマッチングは前記３要素のうちの少なくとも１つの要素を用いて行うので、画素ブロック内の色相が異なる２色で塗りつぶされているとき、色相１プレーンで２色を分離できる。また、同色相で構成されている影付き文字／線画は彩度が異なるため、彩度１プレーンで２色を分離でき、的確にパターンマッチングを行うことができる。
【０１４３】請求項５記載の発明によれば、第２色空間データは輝度、色差の３要素(輝度：１要素、色差：２要素)を表す色空間であり、パターンマッチングは前記３要素のうちの少なくとも１つの要素を用いて行うので、色ずれを防止することができる。
【０１４４】請求項６記載の発明によれば、画素ブロックをＮ分割し、分割したブロックの情報で注目画素を含む画素ブロックのパターン検索を行うので、ソフトエウアでの実現の際、画素ブロックの大型化、パターン情報のdon't care対応などの増大する要因に対応が可能で、的確に１つのパターンを高速に検索できる。
【０１４５】請求項７記載の発明によれば、比較的低階調の連続調のカラー画像データを画素毎にＴ（≧２）値化し、Ｔ値化された画像データとジャギーが発生するパターンをマッチングして一致するか否かを判定し、ジャギーが発生するパターンと判定された場合に、Ｔ値化された画像データに対して画素データをジャギーが発生しないように埋め込んでスムージング拡大処理して比較的高階調の拡大画像を生成するようにしたので、２値画像と中間調画像の両方のスムージング拡大処理を計算負荷が高くなることなく行うことができる。
【０１４６】請求項８記載の発明によれば、拡大倍率に応じて整数倍率と端数倍率を演算して、整数倍率でスムージング拡大処理した後に端数倍率で拡大処理するので、実数変倍に対応することができる。
【０１４７】請求項９記載の発明によれば、スムージング拡大処理後の整数倍率毎の複数の画素埋め込みパターンに基づいてスムージング拡大処理するので、処理を高速化することができる。
【０１４８】請求項１０記載の発明によれば、ＲＧＢデータを明るさ成分の信号と色成分の信号に変換して変換後の信号をパターンマッチングし、変換後の信号をスムージング拡大処理した後に元のＲＧＢデータに逆変換するので、エッジの色相が変化することを防止することができる。
【０１４９】請求項１１記載の発明によれば、明るさ成分の信号のみをＴ値の濃度信号に変換してパターンマッチングするので、処理を高速化することができる。
【０１５０】請求項１２記載の発明によれば、注目画素を含むＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎ≧２）画素の多値の画像データに基づいてＴ値化用の閾値を算出してＴ値化するので、高画質で拡大処理することができる。
【０１５１】請求項１３記載の発明によれば、比較的低階調の連続調のカラー画像データを画素毎にＴ（≧２）値化し、Ｔ値化された画像データとジャギーが発生するパターンをマッチングして一致するか否かを判定し、ジャギーが発生するパターンと判定された場合に、Ｔ値化された画像データに対して画素データをジャギーが発生しないように埋め込んでスムージング拡大処理して比較的高階調の拡大画像を生成するようにしたので、２値画像と中間調画像の両方のスムージング拡大処理を計算負荷が高くなることなく行うことができる。
【０１５２】請求項１４及び１５記載の発明によれば、注目画素を含む画素ブロックを抽出し、抽出された画素ブロックの画像データを拡大のための色空間データに変換し、注目画素を取り囲む画素ブロックから特徴情報を算出するので、対象画像全部を読み込んだ後、画像の特徴を判定するという時間の損失がない。また、画素ブロック単位で適した処理が選択されるので、誤分離の影響も少ない。さらに、前記変換工程で変換された色空間において前記画像データを拡大する複数の拡大手段を有し、これらの拡大手段から前記算出された特徴情報に応じて１つの拡大手段を選択して拡大し、拡大された画像データを所望の色空間データに変換して拡大画像として出力するので、適した色空間データで拡大され、高画質な拡大画像を得ることができる。
【０１５３】請求項１６記載の発明によれば、整数倍率算出手段により入出力画像サイズ及び倍率から整数倍率を算出し、整形手段により拡大手段によって整数倍率で拡大された画像を所望の大きさに合わせるので、整数倍された拡大画像をジャギー低減の効果を失うことなく、所望する任意のサイズに変形することができる。また、エッジ部の色ずれも起こらない。
【０１５４】請求項１７記載の発明によれば、注目画素を含む画素ブロックから特徴情報を算出し、注目画素を拡大した後、前記特徴情報に応じた変換を行うので、低解像度画像の拡大において、鮮鋭度を保持し、ジャギー低減を実現できる。
【０１５５】請求項１８記載の発明によれば、特徴情報に応じた変換特性を生成する変換特性生成手段をさらに備え、拡大手段は生成された前記変換特性で拡大画素を変換するので、特徴情報に応じて、適応的に強調処理が行え、鮮鋭度を落とすことなく画像データを拡大することができる。
【０１５６】請求項１９記載の発明によれば、変換時に使用する複数の変換テーブルをさらに備え、選択手段によって特徴情報に応じて前記服すの変換テーブルから１つの変換テーブルを選択し、選択された変換テーブルに基づいて拡大した画素を変換するので、強調処理を行う際に、高速で処理することが可能になる。
【０１５７】請求項２０記載の発明によれば、画像情報は輝度・色差信号であり、輝度信号の拡大は線形補間によって行われ、輝度信号から特徴情報を生成し、前記特徴情報に応じた変換は、拡大後の輝度信号に対して行うので、輝度、色差信号による拡大で色ずれが発生することはない。また、強調処理は輝度信号のみで行うため、高速で処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の要部の拡大処理部を示すブロック図である。
【図２】図１における拡大処理部における処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図１におけるパターン処理部の各ファイルの具体的な内容を示す説明図である。
【図４】第１色空間から第２色空間に原画の画素ブロックを変換し、原画を拡大するときの手法を示す説明図である。
【図５】ドット配置情報の作成手順を示すフローチャートである。
【図６】画素ブロックを分割し、分割したブロックの情報で注目画素を含む画像ブロックのパターン検索を行うときの分割状態を示す説明図である。
【図７】分割した画素ブロックの画素を用いて２byteコードを生成したときの１０進数との関係を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るカラー画像処理装置を示すブロック図である。
【図９】図８のＭ×Ｎバッファの構成を示す説明図である。
【図１０】図８の２値化部の処理例を示す説明図である。
【図１１】図８の埋め込み部の埋め込み処理を示す説明図である。
【図１２】図８のカラー画像処理装置のスムージング拡大処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るカラー画像処理装置を示すブロック図である。
【図１４】第３の実施形態における３値化処理を示す説明図である。
【図１５】第３の実施形態におけるスムージング拡大処理を示す説明図である。
【図１６】第３の実施形態におけるスムージング拡大処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】ニアレストネイバー法とバイリニア法を示す説明図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】第４の実施形態に係る画像処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第５の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】第５の実施形態に係る画像処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】第５の実施形態の整数倍拡大部における拡大手段の色数だけから選択する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図２３】第５の実施形態の整数倍拡大部における拡大手段の色数と色相から選択する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】第５の実施形態の整数倍拡大部における拡大手段の色数、色相、画素の連結情報から選択する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図２５】画素の連結情報の生成について説明するための図である。
【図２６】整数倍率算出部の動作を説明するための図である。
【図２７】整形部の動作を説明するための図である。
【図２８】ＲＧＢ１画素を整数倍率に応じて単純に拡大するときの拡大方法の一例を示す図である。
【図２９】本発明の第６の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３０】第６の実施形態に係る画像処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図３１】拡大部におけるバイリニア法として知られた拡大方法の詳細を説明するための図である。
【図３２】拡大部で拡大した全画素を特徴量により正規化する強調処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図３３】強調処理部の変換特性を示す説明図である。
【図３４】本発明の第７の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３５】第７の実施形態に係る画像処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図３６】倍率間の整数倍に当たる重み係数を予め算出しておき、倍率の入力に応じて、拡大部に重み係数を設定して拡大する構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 拡大処理部
１１０ ファイル部
１１１ パターンファイル
１１２ ドット配置ファイル
１１３ 画素参照ファイル
１２０ パターン生成部
１３０ パターン検索部
１４０ 埋め込み処理部
１４１ 埋め込み部
１４２ 単純埋め込み部
１５０ 整数倍率
１６０ 画素ブロック
８０１ ＲＧＢ／ＹＩＱ変換部
８０２ Ｍ×Ｎバッファ
８０３ ２値化部
８０３ａ Ｔ値化部
８０４ パターンマッチング処理部
８０５ パターン記憶部
８０６ 埋め込み部
８０６−１ 単純埋め込み部
８０６−２ テンプレート埋め込み部
８０６−３ テンプレート記憶部
８０７ 色成分拡大部
８０８ ＹＩＱ／ＲＧＢ変換部
８０９ 端数変倍部
８１０ 倍率演算部
８１１ 合成部
１８０１ Ｍ×Ｎ画素ブロック
１８０２ 第１の色空間データ変換部
１８０３ 第１の拡大手段
１８０４ 第２の拡大手段
１８０５ 第３の拡大手段
１８０６ 第４の拡大手段
１８０７，２００６ 選択部
１８０８ 第２の色空間データ変換部
１８０９，２００２ 特徴量算出部
２００１ ＲＧＢ：Ｍ×Ｎ画素ブロック
２００３ ＲＧＢ／ＹＩＱ変換部
２００４ 輝度Ｙ：Ｍ×Ｎ画素ブロック
２００５ 整数倍拡大部
２００５１ 第１の拡大手段
２００５２ 第２の拡大手段
２００５３ 第３の拡大手段
２００５４ 第４の拡大手段
２００７ 整形部
２００８ ＹＩＱ／ＲＧＢ変換部
２００９ 整数倍率算出部
２９０１，３４０１ 拡大部
２９０１１ Ｙ信号拡大部
２９０１２ Ｉ，Ｑ信号拡大部
２９０２，３４０２ 強調処理部
２９０３ 特徴情報演算部
３４０３ 特徴情報算出部
３４０４ 重み係数設定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】 入力された画像データに対して画像を拡大する処理を行う画像処理装置において、補正対象のパターン毎、かつ、倍率毎に拡大画素のドット配置情報を保持する手段と、パターンマッチング結果及び倍率から１つのドット配置情報を抽出する手段と、を備え、パターンマッチングの結果に基づいて画像を拡大することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】 前記ドット配置情報を抽出する手段は、予め設定された倍率における拡大画素のドット配置情報に基づいて、他の倍率の拡大画素ドット配置情報を作成することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】 第１色空間データから画素ブロックを切り出し、異なる第２色の空間データへ変換し、第２色空間データを用いてパターンマッチングを行う手段と、パターン毎に、パターン内のどの画素情報で拡大した画素を埋めるかの情報を有し、この情報と一致する第１色空間の画素データを用いて拡大画素を埋める手段と、を備えていることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】 前記第２色空間データは輝度、色相、彩度の３要素を表す色空間であり、パターンマッチングは前記３要素のうちの少なくとも１つの要素を用いて行うことを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】 第２色空間データは輝度と２つの色差の３要素を表す色空間であり、パターンマッチングは前記３要素のうちの少なくとも１つの要素を用いて行うことを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項６】 画素ブロックをＮ分割し、分割したブロックの情報で注目画素を含む画素ブロックのパターン検索を行う手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】 入力された画像データに対して画像を拡大する処理を行う画像処理装置において、比較的低階調の連続調のカラー画像データを画素毎にＴ（Ｔは２以上の整数）値化するＴ値化手段と、前記Ｔ値化手段によりＴ値化された画像データとジャギーが発生するパターンをマッチングして一致するか否かを判定するパターンマッチング手段と、前記パターンマッチング手段によりジャギーが発生するパターンと判定された場合に、前記Ｔ値化された画像データに対して画素データをジャギーが発生しないように埋め込んでスムージング拡大処理して比較的高階調の拡大画像を生成する埋め込み手段と、を備えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】 拡大倍率に応じて整数倍率と端数倍率を演算する手段を更に備え、前記埋め込み手段により前記整数倍率でスムージング拡大処理した後に、前記端数倍率で拡大処理することを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
【請求項９】 前記埋め込み手段は、スムージング拡大処理後の整数倍率毎の複数の画素埋め込みパターンに基づいてスムージング拡大処理することを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１０】 ＲＧＢデータを明るさ成分の信号と色成分の信号に変換する手段を更に備え、前記パターンマッチング手段により前記変換後の信号をパターンマッチングし、前記埋め込み手段により前記変換後の信号をスムージング拡大処理した後に、元のＲＧＢデータに逆変換することを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】 前記明るさ成分の信号のみを前記Ｔ値化手段によりＴ値の濃度信号に変換して前記パターンマッチング手段によりパターンマッチングすることを特徴とする請求項１０記載の画像処理装置。
【請求項１２】 前記Ｔ値化手段は、注目画素を含むＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎ≧２）画素の多値の画像データに基づいてＴ値化用の閾値を算出してＴ値化することを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】 入力された画像データに対して画像の拡大処理を行う画像処理方法において、比較的低階調の連続調のカラー画像データを画素毎にＴ（Ｔは２以上の整数）値化する工程と、前記Ｔ値化する工程でＴ値化された画像データとジャギーが発生するパターンをマッチングして一致するか否かを判定する工程と、前記判定する工程でジャギーが発生するパターンと判定された場合に、前記Ｔ値化された画像データに対して画素データをジャギーが発生しないように埋め込んでスムージング拡大処理して比較的高階調の拡大画像を生成する工程と、を含んでなることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１４】 入力された画像データに対して画像の拡大処理を行なう画像処理方法において、注目画素を含む画素ブロックを抽出する工程と、抽出された画素ブロックの画像データを拡大のための色空間データに変換する工程と、注目画素を取り囲む画素ブロックから特徴情報を算出する工程と、前記変換工程で変換された色空間において前記画像データを拡大する複数の拡大手段から前記算出された特徴情報に応じて１つの拡大手段を選択して拡大する工程と、を含んでなることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】 入力された画像データに対して画像の拡大処理を行なう画像処理装置において、注目画素を少なくとも２つの異なる色空間データで拡大する複数の拡大手段と、注目画素を取り囲む画素ブロックから特徴情報を算出する算出手段と、算出された特徴情報から前記複数の拡大手段のうちの１つを選択する選択手段と、を備え、選択した拡大手段によって拡大した画像を出力することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１６】 入出力画像サイズ及び倍率から整数倍率を算出する整数倍率算出手段と、前記拡大手段によって整数倍率で拡大された画像を所望の大きさに合わせる整形手段と、をさらに備えていることを特徴とする請求項１５記載の画像処理装置。
【請求項１７】 入力された画像データに対して画像の拡大処理を行なう画像処理装置において、注目画素を含む画素ブロックから特徴情報を算出する算出手段と、注目画素を拡大する拡大手段と、前記拡大手段による画像の拡大後、前記特徴情報に応じた変換を行う処理手段と、を備えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１８】 前記特徴情報に応じた変換特性を生成する変換特性生成手段をさらに備え、前記拡大手段は拡大画素を生成された前記変換特性で変換することを特徴とする請求項１７記載の画像処理装置。
【請求項１９】 変換時に使用する複数の変換テーブルをさらに備え、前記特徴情報に応じて１つの変換テーブルを選択し、選択された変換テーブルに基づいて拡大した画素を変換することを特徴とする請求項１７記載の画像処理装置。
【請求項２０】 画像情報は輝度・色差信号であり、前記拡大手段による輝度信号の拡大は線形補間によって行われ、前記特徴情報は輝度信号から生成し、前記特徴情報に応じた変換は、拡大後の輝度信号に対して行うことを特徴とする請求項１７記載の画像処理装置。
【請求項１】 入力された画像データに対して画像を拡大する処理を行う画像処理装置において、補正対象のパターン毎、かつ、倍率毎に拡大画素のドット配置情報を保持する手段と、パターンマッチング結果及び倍率から１つのドット配置情報を抽出する手段と、を備え、パターンマッチングの結果に基づいて画像を拡大することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】 前記ドット配置情報を抽出する手段は、予め設定された倍率における拡大画素のドット配置情報に基づいて、他の倍率の拡大画素ドット配置情報を作成することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】 第１色空間データから画素ブロックを切り出し、異なる第２色の空間データへ変換し、第２色空間データを用いてパターンマッチングを行う手段と、パターン毎に、パターン内のどの画素情報で拡大した画素を埋めるかの情報を有し、この情報と一致する第１色空間の画素データを用いて拡大画素を埋める手段と、を備えていることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】 前記第２色空間データは輝度、色相、彩度の３要素を表す色空間であり、パターンマッチングは前記３要素のうちの少なくとも１つの要素を用いて行うことを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】 第２色空間データは輝度と２つの色差の３要素を表す色空間であり、パターンマッチングは前記３要素のうちの少なくとも１つの要素を用いて行うことを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項６】 画素ブロックをＮ分割し、分割したブロックの情報で注目画素を含む画素ブロックのパターン検索を行う手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】 入力された画像データに対して画像を拡大する処理を行う画像処理装置において、比較的低階調の連続調のカラー画像データを画素毎にＴ（Ｔは２以上の整数）値化するＴ値化手段と、前記Ｔ値化手段によりＴ値化された画像データとジャギーが発生するパターンをマッチングして一致するか否かを判定するパターンマッチング手段と、前記パターンマッチング手段によりジャギーが発生するパターンと判定された場合に、前記Ｔ値化された画像データに対して画素データをジャギーが発生しないように埋め込んでスムージング拡大処理して比較的高階調の拡大画像を生成する埋め込み手段と、を備えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】 拡大倍率に応じて整数倍率と端数倍率を演算する手段を更に備え、前記埋め込み手段により前記整数倍率でスムージング拡大処理した後に、前記端数倍率で拡大処理することを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
【請求項９】 前記埋め込み手段は、スムージング拡大処理後の整数倍率毎の複数の画素埋め込みパターンに基づいてスムージング拡大処理することを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１０】 ＲＧＢデータを明るさ成分の信号と色成分の信号に変換する手段を更に備え、前記パターンマッチング手段により前記変換後の信号をパターンマッチングし、前記埋め込み手段により前記変換後の信号をスムージング拡大処理した後に、元のＲＧＢデータに逆変換することを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】 前記明るさ成分の信号のみを前記Ｔ値化手段によりＴ値の濃度信号に変換して前記パターンマッチング手段によりパターンマッチングすることを特徴とする請求項１０記載の画像処理装置。
【請求項１２】 前記Ｔ値化手段は、注目画素を含むＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎ≧２）画素の多値の画像データに基づいてＴ値化用の閾値を算出してＴ値化することを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】 入力された画像データに対して画像の拡大処理を行う画像処理方法において、比較的低階調の連続調のカラー画像データを画素毎にＴ（Ｔは２以上の整数）値化する工程と、前記Ｔ値化する工程でＴ値化された画像データとジャギーが発生するパターンをマッチングして一致するか否かを判定する工程と、前記判定する工程でジャギーが発生するパターンと判定された場合に、前記Ｔ値化された画像データに対して画素データをジャギーが発生しないように埋め込んでスムージング拡大処理して比較的高階調の拡大画像を生成する工程と、を含んでなることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１４】 入力された画像データに対して画像の拡大処理を行なう画像処理方法において、注目画素を含む画素ブロックを抽出する工程と、抽出された画素ブロックの画像データを拡大のための色空間データに変換する工程と、注目画素を取り囲む画素ブロックから特徴情報を算出する工程と、前記変換工程で変換された色空間において前記画像データを拡大する複数の拡大手段から前記算出された特徴情報に応じて１つの拡大手段を選択して拡大する工程と、を含んでなることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】 入力された画像データに対して画像の拡大処理を行なう画像処理装置において、注目画素を少なくとも２つの異なる色空間データで拡大する複数の拡大手段と、注目画素を取り囲む画素ブロックから特徴情報を算出する算出手段と、算出された特徴情報から前記複数の拡大手段のうちの１つを選択する選択手段と、を備え、選択した拡大手段によって拡大した画像を出力することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１６】 入出力画像サイズ及び倍率から整数倍率を算出する整数倍率算出手段と、前記拡大手段によって整数倍率で拡大された画像を所望の大きさに合わせる整形手段と、をさらに備えていることを特徴とする請求項１５記載の画像処理装置。
【請求項１７】 入力された画像データに対して画像の拡大処理を行なう画像処理装置において、注目画素を含む画素ブロックから特徴情報を算出する算出手段と、注目画素を拡大する拡大手段と、前記拡大手段による画像の拡大後、前記特徴情報に応じた変換を行う処理手段と、を備えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１８】 前記特徴情報に応じた変換特性を生成する変換特性生成手段をさらに備え、前記拡大手段は拡大画素を生成された前記変換特性で変換することを特徴とする請求項１７記載の画像処理装置。
【請求項１９】 変換時に使用する複数の変換テーブルをさらに備え、前記特徴情報に応じて１つの変換テーブルを選択し、選択された変換テーブルに基づいて拡大した画素を変換することを特徴とする請求項１７記載の画像処理装置。
【請求項２０】 画像情報は輝度・色差信号であり、前記拡大手段による輝度信号の拡大は線形補間によって行われ、前記特徴情報は輝度信号から生成し、前記特徴情報に応じた変換は、拡大後の輝度信号に対して行うことを特徴とする請求項１７記載の画像処理装置。
【図１】
【図５】
【図６】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１７】
【図８】
【図１１】
【図１３】
【図１９】
【図２２】
【図２８】
【図１２】
【図１４】
【図３６】
【図１６】
【図２９】
【図１８】
【図２０】
【図２５】
【図３０】
【図３２】
【図３３】
【図２１】
【図２３】
【図２４】
【図２６】
【図２７】
【図３１】
【図３４】
【図３５】
【図５】
【図６】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１７】
【図８】
【図１１】
【図１３】
【図１９】
【図２２】
【図２８】
【図１２】
【図１４】
【図３６】
【図１６】
【図２９】
【図１８】
【図２０】
【図２５】
【図３０】
【図３２】
【図３３】
【図２１】
【図２３】
【図２４】
【図２６】
【図２７】
【図３１】
【図３４】
【図３５】
【公開番号】特開２００１−１８８９００（Ｐ２００１−１８８９００Ａ）
【公開日】平成１３年７月１０日（２００１．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−１０６８７８（Ｐ２０００−１０６８７８）
【出願日】平成１２年４月７日（２０００．４．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年７月１０日（２００１．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年４月７日（２０００．４．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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