JPH0420224B2 - - Google Patents
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- JPH0420224B2 JPH0420224B2 JP57071237A JP7123782A JPH0420224B2 JP H0420224 B2 JPH0420224 B2 JP H0420224B2 JP 57071237 A JP57071237 A JP 57071237A JP 7123782 A JP7123782 A JP 7123782A JP H0420224 B2 JPH0420224 B2 JP H0420224B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- original image
- interpolation
- pixels
- grid point
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
- G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
- G06T3/4007—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting based on interpolation, e.g. bilinear interpolation
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Editing Of Facsimile Originals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、デジタル画像の拡大縮小方式に係
り、特に、任意倍率の高画質な拡大縮小画像を高
速に得るのに好適な方式に関する。
り、特に、任意倍率の高画質な拡大縮小画像を高
速に得るのに好適な方式に関する。
第1図により、デジタル画像の拡大縮小の原理
を説明する。図中、aは原画像の一例、bは拡大
縮小画像の一例として、原画像aを縦方向3/2倍、
横方向3/2倍に拡大した画像を示す。同図cは、
拡大画像bを原画像a上にマツピングしたもので
ある。拡大縮小処理とは、原画像aより拡大縮小
画像bを求めることであるが、これは同図cにお
いて、bの格子点q11,q12,…,q21,…の値を、
aの格子点P11,P12,…,P21,…の値をもとに
補間することに帰着する。
を説明する。図中、aは原画像の一例、bは拡大
縮小画像の一例として、原画像aを縦方向3/2倍、
横方向3/2倍に拡大した画像を示す。同図cは、
拡大画像bを原画像a上にマツピングしたもので
ある。拡大縮小処理とは、原画像aより拡大縮小
画像bを求めることであるが、これは同図cにお
いて、bの格子点q11,q12,…,q21,…の値を、
aの格子点P11,P12,…,P21,…の値をもとに
補間することに帰着する。
前記補間の規則は、従来種々の方式が提案され
ている。例えば、SPC法、論理和法、9分割法、
投影法等が公知である。(昭和54年度情報処理学
会第20回全国大会予稿集pp.463−464等参照)。補
間規則自体は前記各方式で異なるが、補間計算へ
の入力情報は、各方式で共通である。以下、この
入力情報を第2図により詳細に説明する。qn,oは
補間点、PXo,Ynは補間点qn,oの近傍4点の中の左
上点、xoは補間点qn,oの原画像格子内横アドレ
ス、yoは同縦アドレス、Aは原画像格子横長さ、
Bは同縦長さ、aは拡大縮小画像格子横長さ、b
は同縦長さである。この中で、A,Bは装置固有
の、またa,bは、倍率により固有に定まる定数
である。補間点qn,oの値を計算するために必要な
入力情報は、xo,yn、近傍の4点、P(Xo,Yn),
P(Xo+1,Yn)、P(Xo+1,Yn+1)、P(Xo,Yn+1)の各値である。
ている。例えば、SPC法、論理和法、9分割法、
投影法等が公知である。(昭和54年度情報処理学
会第20回全国大会予稿集pp.463−464等参照)。補
間規則自体は前記各方式で異なるが、補間計算へ
の入力情報は、各方式で共通である。以下、この
入力情報を第2図により詳細に説明する。qn,oは
補間点、PXo,Ynは補間点qn,oの近傍4点の中の左
上点、xoは補間点qn,oの原画像格子内横アドレ
ス、yoは同縦アドレス、Aは原画像格子横長さ、
Bは同縦長さ、aは拡大縮小画像格子横長さ、b
は同縦長さである。この中で、A,Bは装置固有
の、またa,bは、倍率により固有に定まる定数
である。補間点qn,oの値を計算するために必要な
入力情報は、xo,yn、近傍の4点、P(Xo,Yn),
P(Xo+1,Yn)、P(Xo+1,Yn+1)、P(Xo,Yn+1)の各値である。
第2図における値、xo,yn,A,B,a,b
は、離散量とする。拡大縮小の倍率を、有理数に
制限しても、実用に支障ないためである。この前
提条件より以下簡単のため、前記xo,yn,A,
B,a,bは整数化した値をとるものとする。
は、離散量とする。拡大縮小の倍率を、有理数に
制限しても、実用に支障ないためである。この前
提条件より以下簡単のため、前記xo,yn,A,
B,a,bは整数化した値をとるものとする。
従来の拡大縮小装置では、前記の、補間に必要
な入力情報を、第3図に示す手順で求めていた。
(例えば、昭和56年前期情報処理学会第22回全国
大会予稿集pp.73−74参照)。
な入力情報を、第3図に示す手順で求めていた。
(例えば、昭和56年前期情報処理学会第22回全国
大会予稿集pp.73−74参照)。
Uo=Xo・A+xo
Vn=Yn・B+yn
と定義する。図中301では、
V0=0
302では
yn=Vn mod B
303では
Yn=Vn/B
304では、
U0=0
305では、
xo=Uo mod A
306では、
Xo=Uo/A
307では、近傍4点
P(Xo,Yn),P(Xo+1,Yn)、P(Xo+1,Yn+1)、P(Xo,Yn+1)の値
を
画像メモリよりロードする。308では前記30
2,305,307の結果を入力情報として補間
計算を行なう。309では、 Uo+1=Uo+a n=n+1 311では、 Vn+1=Vn+b m=m+1 を行なう。但し、前記手順中、modは、除算の剰
余、/は除算の商を得る演算である。
を
画像メモリよりロードする。308では前記30
2,305,307の結果を入力情報として補間
計算を行なう。309では、 Uo+1=Uo+a n=n+1 311では、 Vn+1=Vn+b m=m+1 を行なう。但し、前記手順中、modは、除算の剰
余、/は除算の商を得る演算である。
前記手順に従うと、106点よりなる拡大縮小画
像を得るのに約1秒を要することが確認されてい
る。これは、走査線密度8本/mmのフアクシミリ
等でA4版サイズに当る拡大縮小画像を得るのに
約4秒を要することに相当する。前記手順では、
実際には、305,306と307,308は並
列に計算できる。このとき、前記処理時間を支配
するのは、処理306,307のパスである。
像を得るのに約1秒を要することが確認されてい
る。これは、走査線密度8本/mmのフアクシミリ
等でA4版サイズに当る拡大縮小画像を得るのに
約4秒を要することに相当する。前記手順では、
実際には、305,306と307,308は並
列に計算できる。このとき、前記処理時間を支配
するのは、処理306,307のパスである。
本発明の目的は、前記処理306,307のパ
スを高速化することにより、従来の各種方式によ
る拡大縮小処理を高速化することにある。
スを高速化することにより、従来の各種方式によ
る拡大縮小処理を高速化することにある。
この発明は、前記xo,ynの列、およびXo+1,−
Xo,Yn+1−Ynの列が、固定長の周期で基本列を
繰返す周期列であることを利用することにより前
記目的を達成したものである。具体的には、前記
各基本列を、ローテート・シフト・レジスタに初
期ロードし、これをタイミングパルスにより順次
ローテート・シフトし、情報を取り出すことによ
り、実現する。
Xo,Yn+1−Ynの列が、固定長の周期で基本列を
繰返す周期列であることを利用することにより前
記目的を達成したものである。具体的には、前記
各基本列を、ローテート・シフト・レジスタに初
期ロードし、これをタイミングパルスにより順次
ローテート・シフトし、情報を取り出すことによ
り、実現する。
まず前記周期性について説明する。最初にxoに
ついて説明する。xoは、前述のように xo=Uo mod A Uo+1=Uo+a で定義できる。このとき、任意のnに関して、 xo+A=Uo+A mod A =(Uo+A・a)mod A =Uo mod A =Xo が成立する。よつて、xoは、周期が高々Aの周期
列である。基本列は、x0,x1,…,xA-1である。
ynも、全く同様にして、周期が高々Bの周期列
で、基本列がy0,y1,…yB-1であることが証明で
きる。次にXo+1−Xoについて説明する。Xoは前
述のように、 A・Xo=Uo−xo で定義できる。故に A・(Xo+1−Xo)=a−(Xo+1−Xo) となる。このとき、 Xo+1−Xo=ΔXo とおくと、任意のnに関して、 A・ΔXo+A=a−(xo+A+1−xo+A) =a−(xo+1−xo) =A・ΔXo が成立する。よつて、 ΔXo+A=ΔXo が成立する。よつてΔXo=Xo+1−Xoは、周期が
高々Aの周期列である。基本列はΔX0,ΔX1,
…,ΔXA-1である。ΔYo=Yo+1−Yoも、全く同
様にして、周期が高々Bの周期列で、基本列が
ΔY0,ΔY1,…,ΔYB-1であることが証明でき
る。
ついて説明する。xoは、前述のように xo=Uo mod A Uo+1=Uo+a で定義できる。このとき、任意のnに関して、 xo+A=Uo+A mod A =(Uo+A・a)mod A =Uo mod A =Xo が成立する。よつて、xoは、周期が高々Aの周期
列である。基本列は、x0,x1,…,xA-1である。
ynも、全く同様にして、周期が高々Bの周期列
で、基本列がy0,y1,…yB-1であることが証明で
きる。次にXo+1−Xoについて説明する。Xoは前
述のように、 A・Xo=Uo−xo で定義できる。故に A・(Xo+1−Xo)=a−(Xo+1−Xo) となる。このとき、 Xo+1−Xo=ΔXo とおくと、任意のnに関して、 A・ΔXo+A=a−(xo+A+1−xo+A) =a−(xo+1−xo) =A・ΔXo が成立する。よつて、 ΔXo+A=ΔXo が成立する。よつてΔXo=Xo+1−Xoは、周期が
高々Aの周期列である。基本列はΔX0,ΔX1,
…,ΔXA-1である。ΔYo=Yo+1−Yoも、全く同
様にして、周期が高々Bの周期列で、基本列が
ΔY0,ΔY1,…,ΔYB-1であることが証明でき
る。
次に、本発明の一実施例について詳細に説明す
る。本発明の全体の構成を第4図に示す。401
はマイクロコンピユータ等の処理装置、402は
処理装置401の中の主記憶装置からパラレル形
式で読み出した原画像データをシリアル形式に変
換するパラレル=シリアル変換器(以下P/S変
換器と略す)、403は、バツフアメモリ404
の入力ラインを選択するデマルチプレクサ、40
4は原画像データをライン単位に特定ライン数
(例えば4ライン)格納するシフトレジスタを用
いたバツフアメモリ、405はバツフアメモリ4
04の出力ラインを選択するマルチプレクサ、4
06はマルチプレクサ405より補間点の近傍画
素の値を入力すると共に、ローテートシフトレジ
スタ413および414より格子内アドレスx,
yを入力し、拡大縮小画像の1画素の値を出力す
る補間計算器、407は補間計算器406よりシ
リアル形式で出力された拡大縮小画像データをパ
ラレル形式に変換し処理装置401の中の主記憶
装置に書き込むシリアル=パラレル変換器(以下
S/P変換器と略す)、408は処理装置401
からP/S変換器402への転送およびS/P変
換器407から処理装置401への転送を制御す
るリード=ライト・コントローラ(以下R/Wコ
ントローラと略す)409はバツフアメモリ40
4のシフト回数をローテートシフトレジスタ41
1より受取り、この回数のシフトパルスを出力す
るシフトコントローラ、410はバツフアメモリ
404に取込むべき処理装置401内主記憶装置
のアドレス情報を1ライン補間するごとに順次出
力するローテートシフトレジスタ、411はバツ
フアメモリ404のシフト回数を1画素補間する
ごとに順次出力するローテートシフトレジスタ、
412は1画素の補間を1ライン分カウントする
分周器、413は、補間点の格子内アドレスほx
座標を1画素補間するごとに順次出力するローテ
ートシフトレジスタ、414は補間点の格子内ア
ドレスのy座標を1ライン補間するごとに順次出
力するローテートシフトレジスタである。本図
を、第2図の記号と対応づけると、xoはローテー
トシフトレジスタ413の出力、yoは同414の
出力、Xo+1−Xo=ΔXoは、ローテートシフトレ
ジスタ411の出力、Yn+1−Yn=ΔYnはローテ
ートシフトレジスタ410の出力、nがカウント
アツプする度の1パルスが上記レジスタ411と
413の入力、mがカウントアツプする度の1パ
ルスが上記レジスタ410と414の入力、
Pxo+1,YnとPxo+1,Yn+1はマルチプレクサ40
5の出力となる。特に、補間点の近傍画素をΔXo
を用いて求めるためにバツフアメモリ404は、
シフトレジスタを使用する。
る。本発明の全体の構成を第4図に示す。401
はマイクロコンピユータ等の処理装置、402は
処理装置401の中の主記憶装置からパラレル形
式で読み出した原画像データをシリアル形式に変
換するパラレル=シリアル変換器(以下P/S変
換器と略す)、403は、バツフアメモリ404
の入力ラインを選択するデマルチプレクサ、40
4は原画像データをライン単位に特定ライン数
(例えば4ライン)格納するシフトレジスタを用
いたバツフアメモリ、405はバツフアメモリ4
04の出力ラインを選択するマルチプレクサ、4
06はマルチプレクサ405より補間点の近傍画
素の値を入力すると共に、ローテートシフトレジ
スタ413および414より格子内アドレスx,
yを入力し、拡大縮小画像の1画素の値を出力す
る補間計算器、407は補間計算器406よりシ
リアル形式で出力された拡大縮小画像データをパ
ラレル形式に変換し処理装置401の中の主記憶
装置に書き込むシリアル=パラレル変換器(以下
S/P変換器と略す)、408は処理装置401
からP/S変換器402への転送およびS/P変
換器407から処理装置401への転送を制御す
るリード=ライト・コントローラ(以下R/Wコ
ントローラと略す)409はバツフアメモリ40
4のシフト回数をローテートシフトレジスタ41
1より受取り、この回数のシフトパルスを出力す
るシフトコントローラ、410はバツフアメモリ
404に取込むべき処理装置401内主記憶装置
のアドレス情報を1ライン補間するごとに順次出
力するローテートシフトレジスタ、411はバツ
フアメモリ404のシフト回数を1画素補間する
ごとに順次出力するローテートシフトレジスタ、
412は1画素の補間を1ライン分カウントする
分周器、413は、補間点の格子内アドレスほx
座標を1画素補間するごとに順次出力するローテ
ートシフトレジスタ、414は補間点の格子内ア
ドレスのy座標を1ライン補間するごとに順次出
力するローテートシフトレジスタである。本図
を、第2図の記号と対応づけると、xoはローテー
トシフトレジスタ413の出力、yoは同414の
出力、Xo+1−Xo=ΔXoは、ローテートシフトレ
ジスタ411の出力、Yn+1−Yn=ΔYnはローテ
ートシフトレジスタ410の出力、nがカウント
アツプする度の1パルスが上記レジスタ411と
413の入力、mがカウントアツプする度の1パ
ルスが上記レジスタ410と414の入力、
Pxo+1,YnとPxo+1,Yn+1はマルチプレクサ40
5の出力となる。特に、補間点の近傍画素をΔXo
を用いて求めるためにバツフアメモリ404は、
シフトレジスタを使用する。
次に、本実施例の動作を、第5図により説明す
る。501では拡大縮小の倍率、横方向A/a、
縦方向B/b(但し、A=Bは装置固有とする)
をもとに、処理装置でx,ΔX,y,ΔYの基本
列を計算し、各ローテートシフトレジスタ41
0,411,413,414にロードする。50
2では、原画像の先頭2行を、バツフアメモリ4
04にロードする。503では、ΔYをもとに、
原画像の次の2行のアドレスを計算する。504
では、前記503のアドレスをもとに、次の2行
をバツフアメモリ404の空ラインにロードす
る。
る。501では拡大縮小の倍率、横方向A/a、
縦方向B/b(但し、A=Bは装置固有とする)
をもとに、処理装置でx,ΔX,y,ΔYの基本
列を計算し、各ローテートシフトレジスタ41
0,411,413,414にロードする。50
2では、原画像の先頭2行を、バツフアメモリ4
04にロードする。503では、ΔYをもとに、
原画像の次の2行のアドレスを計算する。504
では、前記503のアドレスをもとに、次の2行
をバツフアメモリ404の空ラインにロードす
る。
505,507では、バツフアメモリ中の処理
中の2本のシフトレジスタの内容を1ビツトシフ
トし、あふれた2画素を補間計算器406内に取
込む。506では、507のシフト回数がΔXo回
になるのを判定する。508では、xは509で
はΔXをローテートシフトすることにより、それ
ぞれxo,ΔXoを得る。510では、xo,yo、バツ
フアメモリよりあふれた最新の4画素をもとに補
間計算を行なう。511では、1行分の補間終了
の判定を行なう。512では、yを、513では
ΔYをローテートシフトすることにより、それぞ
れyn+1,ΔYnを得る。514では、1画像分の
補間終了の判定を行なう。
中の2本のシフトレジスタの内容を1ビツトシフ
トし、あふれた2画素を補間計算器406内に取
込む。506では、507のシフト回数がΔXo回
になるのを判定する。508では、xは509で
はΔXをローテートシフトすることにより、それ
ぞれxo,ΔXoを得る。510では、xo,yo、バツ
フアメモリよりあふれた最新の4画素をもとに補
間計算を行なう。511では、1行分の補間終了
の判定を行なう。512では、yを、513では
ΔYをローテートシフトすることにより、それぞ
れyn+1,ΔYnを得る。514では、1画像分の
補間終了の判定を行なう。
本実施例では、前記第5図において、処理50
6と507,508,509および処理512,
513および処理503と504,505〜51
3さが並列処理を行なう。この中で505〜51
3のパスの全処理時間は、シフトレジスタの拡大
縮小画像画素数のシフト時間に等しい。これは、
シフトレジスタとしてAn2827を使用して画素密
度8本/mmのA4版拡大縮小画像を得るのに約0.6
秒を要することに相当する。他方503と504
のパスの全処理時間は、原画像および拡大縮小画
像の全バイト数とバスの伝送速度の積に等しい。
これは、1Mバイト/秒のバスで前記A4版画像を
得るのに約1秒を要することに相当する。
6と507,508,509および処理512,
513および処理503と504,505〜51
3さが並列処理を行なう。この中で505〜51
3のパスの全処理時間は、シフトレジスタの拡大
縮小画像画素数のシフト時間に等しい。これは、
シフトレジスタとしてAn2827を使用して画素密
度8本/mmのA4版拡大縮小画像を得るのに約0.6
秒を要することに相当する。他方503と504
のパスの全処理時間は、原画像および拡大縮小画
像の全バイト数とバスの伝送速度の積に等しい。
これは、1Mバイト/秒のバスで前記A4版画像を
得るのに約1秒を要することに相当する。
以上説明したように、本発明によれば、従来ネ
ツクとなつていた第3図305,306,30
7,309の処理を第5図505〜509に置き
換えることにより、従来約4秒を要した前記A4
版画像の拡大縮小を、約1秒で実行できるという
効果がある。
ツクとなつていた第3図305,306,30
7,309の処理を第5図505〜509に置き
換えることにより、従来約4秒を要した前記A4
版画像の拡大縮小を、約1秒で実行できるという
効果がある。
第1図a,b,c及び第2図は画像の拡大縮小
の説明図、第3図は従来方式の処理手順を示すフ
ローチヤート、第4図は本発明の一実施例の構成
図、第5図は本発明による処理手順を示すフロー
チヤートである。
の説明図、第3図は従来方式の処理手順を示すフ
ローチヤート、第4図は本発明の一実施例の構成
図、第5図は本発明による処理手順を示すフロー
チヤートである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 行方向および列方向に格子状に配列された複
数画素からなる原画像から、指定の倍率をもつ変
換画像上の各格子点対応に複数の近傍画素を選択
し、これらの近傍画素の値に基づいて上記変換画
像上の各格子点の画素値を決定するようにした画
像拡大縮小方式において、上記変換画像上の各格
子点対応に行なう上記原画像からの複数の近傍画
素の選択を、少なくとも行方向については、上記
指定倍率で決まる予め求めておいた周期性データ
を利用して行なうことを特徴とする画像拡大縮小
方式。 2 前記指定倍率に応じて決まる前記変換画像上
の各格子点と前記原画像上の複数の近傍画素との
間の位置関係に関する周期性データを予め記憶し
ておき、上記変換画像の各格子点の画素値を、上
記原画像から選択された各近傍画素の画素値と上
記位置関係に関する周期性データとに基づいて決
定することを特徴とする第1項記載の画像拡大縮
小方式。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57071237A JPS58189762A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 画像拡大縮小方式 |
| US06/489,350 US4610026A (en) | 1982-04-30 | 1983-04-28 | Method of and apparatus for enlarging/reducing two-dimensional images |
| DE8383104227T DE3382016D1 (de) | 1982-04-30 | 1983-04-29 | Verfahren und vorrichtung zur vergroesserung/verkleinerung von zweidimensionalen bildern. |
| EP83104227A EP0093429B1 (en) | 1982-04-30 | 1983-04-29 | Method of and apparatus for enlarging/reducing two-dimensional images |
| US06/901,574 US4809345A (en) | 1982-04-30 | 1986-08-29 | Method of and apparatus for enlarging/reducing two-dimensional images |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57071237A JPS58189762A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 画像拡大縮小方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58189762A JPS58189762A (ja) | 1983-11-05 |
| JPH0420224B2 true JPH0420224B2 (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=13454883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57071237A Granted JPS58189762A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 画像拡大縮小方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58189762A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623372A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-09 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 画像変換装置 |
| JPS6231482A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-10 | Canon Inc | 画像処理装置 |
| US4988984A (en) * | 1988-10-31 | 1991-01-29 | International Business Machines Corporation | Image interpolator for an image display system |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5672576A (en) * | 1979-11-19 | 1981-06-16 | Ricoh Co Ltd | Picture contracting method |
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-
1982
- 1982-04-30 JP JP57071237A patent/JPS58189762A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58189762A (ja) | 1983-11-05 |
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