JPH03145270A - ディジタル画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デジタル画像処理方法に関する。更に詳細に
は、拡大、縮小等の画像変形機能を備えたデジタル画像
処理方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、デジタル画像処理における拡大画像の生成方法と
しては、原画像の垂直方向（ｙ方向）、水平方向（Ｘ方
向）および、斜め方向に隣接した状態で同濃度レベルの
画素を各画素間に挿入する処理を全画面について施す手
法が一搬的である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の方法では、原画像を拡大した
場合に斜め線や、曲線部分にジャギー（ギザギザ部分）
が発生し、精細な拡大画像を得ることが困難である。ま
た、精彩な拡大画像を得ようとすれば、非常に高解像度
の画像入力装置を必要とし、デジタル画像処理装置が高
価なものになってしまうという問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、斜め線や、曲線部分にジャギーが発生しない
高精度な拡大画像を得ることのできるデジタル画像処理
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明のデジタル画像処理
方法は、原画像の各画素を中心点とし、中心点の持つ濃
度値と同じ値を中心点の周囲に配置することによって、
原画像から２倍拡大画像を生成し、その２倍拡大画像に
基づき垂直、水平方向に１画素おきにマトリックス状に
制御点をとって近似曲面を構威し、この曲面をサンプリ
ングした面を局所拡大面（Ｐ′　）とし、前記２倍拡大
７ 画像上を１画素ずつ垂直、水平方向にシフトしながら局
所拡大面（Ｐ′　）をつくって局所拡大面！ｙ （Ｐ′　）同士が重なり合うようにメモリ上に配ｙ 置し、局所拡大面（Ｐ′　）が重なり合った部分７ は加算して適当な値で平均をとるように構成した。

〔作用〕

上記の構成を有する本発明は、原画像の各画素を中心点
とし、中心点の持つ濃度値と同じ値を中心点の周囲に配
置することによって、原画像から２倍拡大画像を得る。

この２倍拡大画像から垂直、水平方向に１画素おきにマ
トリックス状に制御点をとって近似曲面を構成し、出力
画像が所望の拡大率で拡大された拡大画像になるように
近似曲面をサンプリングした面を局所拡大面（Ｐ′　）
と！Ｔ する。２倍拡大画像上を１画素ずつ垂直、水平方向にシ
フトしながら局所拡大面（Ｐ′　）をつく７ って局所拡大面（Ｐ′　）どうしが重なり合うよ７ うにメモリ上に配置し、局所拡大面（Ｐ′　）が７ 重なり合った部分は加算して適当な値で平均をとること
によって、原画像を所望の拡大率で拡大した拡大画像を
出力する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

最初に、第１図を参照して本発明を実施するためのデジ
タル画像処理装置について説明をする。

第１図において、画像入力装置１および画像出力装置１
０はハードディスクメモリ２に接続されている。画像入
力装置１としては、例えば、カラースキャナ、テレビ画
像等が用いられ、その他デジタル信号入力が可能で、か
つ、階調処理が可能な人力装置が適用可能である。画像
出力装置ＩＯとしては、例えば、カラープリンタ、ＣＲ
Ｔデイスプレィ等が用いられる。ハードディスクメモリ
２はバス３を介して電子制御装置９に接続されている。

電子制御装置９は、ハードディスクメモリ２との接続を
行ない入出力データを一時的に格納するワークメモリと
しての入出力バッフ７４を有する。人出力バッフ７４は
メモリ５に接続されている。メモリ５はＲＡ　Ｍ　（、
Ｒａｍ＋ｌｕｎ　Ａｃｃｅｌｓ　ＭｅｍｏｔＴ）により
構成され、原画像データの記憶、演算結果データの記憶
をそれぞれメモリ空間を異ならせて書替え可能に記憶す
る。メモリ５は内部データバス１５にマルチプレクサ１
６を介して接続されたレジスタ群を有しており、ＣＰＵ
６からのタイミングパルスにより動作するインクリメン
タ／デクリメンタ１７により制御される。レジスタ群は
Ｒ−Ｒ６のレジスタを有しており、各レジスタＲ１−Ｒ
６には、詳しくは後述するように、画像データに関する
各種データが格納される。メモリ５はＣＰ　Ｕ　（Ｃｅ
ｎｔｒａｌ　ＰｒｏｃｅｓｓｉＢ　Ｕｎｉｔ　）　６に
接続されている。ＣＰＵ６は、メモリ５からの原画像デ
ータを取込み、本発明所定の手順による演算を実行し、
その演算結果をメモリ５に出力する。

このＣＰＵ６の演算手順は当該ＣＰＵ６に接続されたＲ
　ＯＭ　（Ｒｅｘｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏ＋７）　７に
格納された演算プログラムに従う。ＣＰＵ６は上記演算
の他、当該電子制御装置９の動作タイミング等に関する
統括的制御を行う。ＣＰＵ６には入力装置８が接続され
ている。入力装置８は、例えば、キーボード、マウス等
が用いられ、画像処理に必要なデータ入力用に供される
。

次に、第１図を参照して本実施例のデジタル画像処理装
置の動作を説明する。画像入力装置ｌから入力された入
力画像データＡは、ハードディスクメモリ２に蓄えられ
る。ハードディスクメモリ２に蓄えられた入力画像デー
タＡは、原画像データ（原画像１１、第２図参照）とし
て人出力バッファ４を介してメモリ５に記憶される。キ
ーボード８から拡大率等のデータが入力された後、メモ
リ５上の画像データは、ＣＰＵ６に取り込まれ、ＲＯＭ
７にあらかじめ記憶させである動作手順に従ってＣＰＵ
６内の演算装置によって演算される。

演算結果データはメモリ５に順次記憶される。全ての演
算が終了した時点でメモリ５に記憶されている演算結果
データは、出力画像データＢとしてス出力バッファ２７
を介してハードディスクメモリ２に蓄えられる。ハード
ディスクメモリ２に蓄えられた出力画像データＢは、画
像出力装置１０によって出力される。

次に、第２図乃至第７図を参照してＣＰＵ６の演算手順
を説明する。但し、本実施例では、まず、原画像１１の
２倍拡大画像１４を生成し、次いでこの２倍拡大画像１
４に基づいて近似曲面として双３次スプライン曲面を用
い、最終的に原画像１１をＮ倍に拡大するものとする。

２倍拡大画像１４を得る手順を説明する（処理のフロー
は第７図参照）。第２図（ａ）に示す原画像１↓の各画
素１２を座標ａ　で表わし、ａ　ｘ　ｙＹ のＸ座標をメモリ５内のレジスタ群（第３図参照）のレ
ジスタＲに、Ｙ座標をレジスタＲ２に、原画像１１の水
平方向のサイズをレジスタＲ３に、垂直方向のサイズを
レジスタＲ４に、画素１２がメモリ２上上に配置される
位置を示すポインタのＸ座標をレジスタＲに、Ｙ座標を
レジスタＲ６にそれぞれ各々割り当てる。まず、レジス
タＲ１、ＲＳＲ、ＲをＯにセットする（第７図、ス２　
５　６ テップｓｌ）。次に、第５図に示すようにＸ　を！ｙ レジスタＲ、Ｒの示す座標位置１９に配置す６ る（ステップｓ２）。更に、第５図に示すようにレジス
タＲ＋１、ＲとＲ，Ｒ６＋１とＲ５５６５ ＋１、Ｒ６＋１の座標位置にもａ工、の持つ画素値（濃
度）と同じ値を配置する（ステップｓ３）。

次いで、レジスタＲ５を２インクリメントし、レジスタ
Ｒ，を１インクリメントする（ステップｓ４）。レジス
タＲの値とＲ３の値を比較して■ レジスタＲ１の値の方が大きければレジスタＲ１の値を
再び０に戻し、レジスタＲ２を１インクリメントし、レ
ジスタＲ６を２インクリメントする（ステップｓ５）。

ここで、レジスタＲ２の値とＲの値を比較してレジスタ
Ｒ２の値の方が太きければ２倍拡大画像１４が得られた
として次に進み、そうでなければｓ２へ戻る（ステップ
ｓ６）。

次に、出力画像を得る手順を説明する。第２図（ｂ）に
示す２倍拡大画像１４の各画素１４をａ　で表し、ａ′
　のＸ座標をメモリ５内のレジＩＦ　　　　　　　　　
　　　　　ＩＹスタ群（第３図参照）のレジスタＲＳＹ
座標をレジスタＲ１原画像１１の水平方向のサイズをレ
ジスタＲ１垂直方向のサイズをレジスタＲ４、局所拡大
面Ｐ’　　２２（第５図）が配置される位ｙ 置の左上端を表すポインタのＸ座標をレジスタＲ２、Ｙ
座標をレジスタＲ６に各々割り当てる。

〕 まず、レジスタＲ１Ｒ２を１にセットし、レジスタＲＳ
Ｒ６を０にセットする（ステップｓ９）。２倍拡大画像
１４の画素ａ′　を第５図！Ｙ に示す制御点１７の左上端のＱ２１に対応させ、第５図
に示すように水平、垂直方向の画素をｌっおきにＱ２１
に対応させて１６個の制御点を得る（ステップ５１０）
。ここで、双３次スプライン曲面を計算し、この第２近
似曲面を水平、垂直方向にＮ／２倍にサンプリングして
、局所拡大面Ｐ′　２２が得られる（ステップ５１１）
。次ｙ いで、レジスタＲ５をＮ／４インクリメントする（ステ
ップ５１２）　第６図に示すように、局所拡大面Ｐ　’
　　　２１をメモリ５のレジスタＲ５、！ｙ Ｒ６の示す位置２３に配置するが、その際にメモリ５上
に既に計算された画素値２４が存在する場合、同じ位置
にある画素値は加算されていく　（ステップ５１３）。

次に、レジスタＲ，を１インクリメントしくステップ５
１４）、レジスタＲ１の値とレジスタＲ３の値を比較し
てレジスタＲ１の値の方か大きければレジスタＲ，を再
び１にインクリメントし、レジスタＲ２をｌインクリメ
ントし、レジスタＲ６をＮ／４インクリメントする（ス
テップ５１５）。ここで、レジスタＲ２の値とレジスタ
Ｒ４の値を比較してレジスタＲ２の値の方が大きければ
メモリ５に記憶された値をすべて４で割り平均化する。

これで出力画像Ｂが得られたとして処理を終了し、そう
でなければｓｌ。

へ戻る（ステップ８１６）。

本発明は以上詳述した実施例に限定されるものではなく
、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加え
ることができる。

例えば、本実施例においては近似曲面として双３次スプ
ライン曲面を採用しているが、これは双３次ベジェ曲面
や双２次曲面等、別の曲面を採用することも可能である
。

〔発明の効果〕

以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、解像度の低い画像入力装置から得られたデジタル画像
であっても、ジャギーの無い高精細な拡大画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はデジタル画像処理装置の構成を示すブロック図
、 第２図は原画像と２倍拡大画像を示す図、第３図はレジ
スタ群を示すブロック図、第４図は２倍拡大画像の生成
手順を示す図、第５図は２倍拡大画像における制御点と
局所拡大面Ｐ′　を示す図、 Ｙ 第６図は出力画像を構成する局所拡大面Ｐ′□。 の重ね合わせを示す図、 第７図はＣＰＵの演算処理手順のフローチャートである
。 ５・・・メモリ １１・・・原画像 １２・・・画素 ■４・・・２倍拡大画素 １７・・・１画素おきの制御点

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原画像における画素の中心点の濃度値と同じ濃度値の画
   素を前記原画像の各画素の周囲に隣接配置することによ
   り、前記原画像の２倍拡大画像を生成する処理と、 前記２倍拡大画像上に垂直、水平方向に１画素おきにマ
   トリックス状に制御点を設定して近似曲面を構成し、当
   該近似曲面をサンプリングした面を局所拡大面（Ｐ′＿
   ｘ＿ｙ）とすることにより出力画像を任意の拡大率で拡
   大した拡大画像を生成する処理と、 前記２倍拡大画像上を１画素ずつ垂直、水平方向にシフ
   トしながら前記局所拡大面（Ｐ′＿ｘ＿ｙ）を生成し当
   該局所拡大面（Ｐ′＿ｘ＿ｙ）同士が重なり合うように
   メモリ上に配置し、前記局所拡大面（Ｐ′＿ｘ＿ｙ）が
   重なり合った部分を加算して平均化する処理とを含むこ
   とを特徴とする。