JPH04333989A - 画像拡大装置 - Google Patents
画像拡大装置Info
- Publication number
- JPH04333989A JPH04333989A JP3105869A JP10586991A JPH04333989A JP H04333989 A JPH04333989 A JP H04333989A JP 3105869 A JP3105869 A JP 3105869A JP 10586991 A JP10586991 A JP 10586991A JP H04333989 A JPH04333989 A JP H04333989A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- data
- circuit
- enlarged image
- original image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- G06T3/403—Edge-driven scaling; Edge-based scaling
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Digital Computer Display Output (AREA)
- Editing Of Facsimile Originals (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像拡大装置に関する
。 【０００２】 【従来の技術】ビデオムービーの自動手振れ補正あるい
はテレビ会議システムなどの分野では、画像拡大処理が
必要とされており、より高画質の画像拡大処理方法の要
求が高まっている。 【０００３】従来の画像拡大装置として、例えば特開平
２−２５０４７１号公報においてビデオカメラ装置の一
部として開示されているものがある。以下、この特開平
２−２５０４７１号公報に開示されている技術に従って
従来の画像拡大装置における拡大処理について図９を参
照して説明する。 【０００４】図９において、丸印（○）は原画像の画素
を、三角印（△）は拡大画像の画素をそれぞれ示す。拡
大画像の画素の値は、その周辺の原画像の画素の値を線
形補間することにより求められる。図９に示されている
例では、拡大画像の画素ｚの値Ｚは、その周辺の原画像
の４点の画素ａ，ｂ，ｃ，ｄの値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄより求
められる。 【０００５】なお、図９中、ｓ及びｔは拡大画像の画素
ｚと周辺の原画像の４点の画素ａ，ｂ，ｃ，ｄとの位置
関係を表す数値である。拡大画像の画素ｚの値Ｚは下記
式（１） により求められる。 【０００６】 Ｚ＝（１−ｓ）（１−ｔ）・Ａ＋（１−ｓ）ｔ
・Ｂ ＋ｓ（１−ｔ）・Ｃ＋ｓｔ・Ｄ
…（１） 【０００７】図１０は、式（１） の演算を行うための
補間演算回路の構成を示すブロック図である。図１０に
おいて、参照符号１０１， １０２， １０３， １０
４， １０７， １０８はいずれも乗算器を、参照符号
１０５， １０６， １０９ はいずれも加算器を示し
ている。 【０００８】各乗算器１０１， １０２， １０３，
１０４にはそれぞれ原画像の４点の画素ａ，ｂ，ｃ，ｄ
の値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが入力され、乗算器１０１ は画素
ａの値Ａと（１−ｔ）とを、乗算器１０２ は画素ｂの
値Ｂとｔとを、乗算器１０３ は画素ｃの値Ｃと（１−
ｔ）とを、乗算器１０４ は画素ｄの値Ｄとｔとをそれ
ぞれ乗算する。乗算器１０１ と１０２ との乗算結果
は加算器１０５ で加算され、乗算器１０３ と１０４
との乗算結果は加算器１０６ で加算され、加算器１
０５ の加算結果は乗算器１０７ により（１−ｔ）と
乗算され、加算器１０６の加算結果は乗算器１０８ に
よりｓと乗算される。最後に、乗算器１０７ と乗算器
１０８ との乗算結果が加算器１０９ で加算されて拡
大画像の画素ｚの値Ｚが算出される。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】従来の画像拡大装置は
式（１） の演算を行うために図１０に示されているよ
うな補間演算回路を使用している。しかし、この補間演
算回路は一種のローパスフィルタのような働きを持って
いるため、値Ｚとして出力される拡大画像の画質が劣化
し、エッジ等がぼけるという問題がある。 【００１０】本発明は、このような問題点の解消を目的
としてなされたものであり、拡大された画像の画質の劣
化がきわめて少なく、エッジ等も鮮明な拡大画像が得ら
れる画像拡大装置を提供することを目的とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明の画像拡大装置の
第１の発明は、原画像のデータを周波数成分に相当する
データに変換するための直交変換手段と、周波数成分に
相当するデータを拡大画像のデータに逆変換するための
直交変換の逆変換手段とを備えており、直交変換の逆変
換手段が処理するデータのサイズを直交変換手段が処理
するデータのサイズよりも大きくしてある。 【００１２】また本発明の画像拡大装置の第２の発明は
、上述の第１の発明に加えて、直交変換手段の出力であ
る周波数成分に”０”データを付加することにより直交
変換の逆変換手段によるデータ処理サイズにする”０”
データ付加手段を備えている。 【００１３】更に本発明の画像拡大装置の第３の発明は
、上述の第１の発明に加えて、直交変換と逆変換のサイ
ズ比に応じて直交変換手段の出力を定数倍して係数調整
を行う乗算器を備えている。 【００１４】 【作用】本発明の第１の発明では、原画像のデータが直
交変換手段により変換されることにより得られる周波数
成分のデータが、データサイズの大きい直交変換の逆変
換手段により逆変換されることにより拡大画像が得られ
る。 【００１５】また本発明の第２の発明では、上述の第１
の発明の作用に加えて、直交変換により生成される原画
像の周波数成分に”０”データが加えられることにより
、高周波数成分の脱落が防止されて原画像に近い拡大画
像が得られる。 【００１６】更に本発明の第３の発明では、上述の第１
の発明の作用に加えて、直交変換により生成される原画
像の周波数成分の係数を調整することにより、原画像と
同じコントラスト （信号レベル） の拡大画像が得ら
れる。 【００１７】 【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて詳述する。 【００１８】図１は、本発明の画像拡大装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本
発明の画像拡大装置は、ブロック分割回路１，Ｍ×Ｍ点
ＤＣＴ（離散コサイン変換） 回路２，”０” デー
タ付加回路３， 乗算器４， Ｎ×Ｎ点ＩＤＣＴ （逆
離散コサイン変換） 回路５， 画像再構成回路６をこ
の順に直列に接続して構成されている。 【００１９】なお、本実施例では、線分比でＮ／Ｍ倍の
拡大を行う実施例を示している。ここで、Ｍ及びＮは整
数であり、ＮはＭより大きいものとする。また、原画像
のデータとしてはモノクロ画像の輝度レベルをディジタ
ル信号に変換したものとして説明する。但し、原画像が
カラー画像である場合には、原画像データは各色成分、
例えば、赤（Ｒ）， 緑（Ｇ）， 青（Ｂ） 成分
それぞれの明るさを示す３種のディジタルデータにて構
成されるので、図１に示されている回路は各色成分毎に
処理することになる。 【００２０】原画像データはまずブロック分割回路１に
入力され、Ｍ×Ｍ画素からなるブロック毎のデータに分
割される。この原画像ブロックデータに順次以下に示す
処理が行われることにより、各ブロック毎の画像拡大処
理が行われる。以下、Ｍ×Ｍ画素の原画像ブロックデー
タを｛ｘ（ｍ，ｎ）；ｍ，ｎ＝０，１，…，Ｍ−１ ｝
として説明する。 【００２１】ブロック分割回路１において分割された原
画像ブロックデータｘ（ｍ，ｎ）は次にＭ×Ｍ点ＤＣＴ
回路２に入力される。Ｍ×Ｍ点ＤＣＴ 回路２は、原
画像ブロックデータに対してサイズがＭ×Ｍの２次元Ｄ
ＣＴ（離散コサイン変換） を施し、原画像シーケンシ
成分｛ｙ（ｋ，ｌ）；ｋ，１＝０，１，…，Ｍ−１ ｝
を生成する。 【００２２】Ｍ×Ｍ点ＤＣＴ 回路２により生成された
原画像シーケンシ成分ｙ（ｋ，ｌ）は”０”データ付加
回路３に入力される。”０”データ付加回路３は、サイ
ズがＭ×Ｍのデータであるｙ（ｋ，ｌ）に”０”データ
を付加することによりＮ×Ｎのデータを発生する。 【００２３】次に、”０”データ付加回路３の出力は乗
算器４により定数Ｎ／Ｍと乗算されることによりＮ／Ｍ
倍されて拡大画像シーケンシ成分｛ｙ′（ｋ，ｌ）；ｋ
，ｌ＝０，１，…，Ｎ−１ ｝が生成される。図２は原
画像シーケンシ成分ｙ（ｋ，ｌ）から拡大画像シーケン
シ成分ｙ′（ｋ，ｌ）が生成される上述の手順を示す模
式図である。 【００２４】なお、拡大画像のシーケンシ成分ｙ′（ｋ
，ｌ）を原画像シーケンシ成分ｙ（ｋ，ｌ）で表すと下
記式（２） のようになる。 【００２５】 ｙ′（ｋ，ｌ）＝Ｎ／Ｍ・ｙ（ｋ，ｌ） （
０≦ｋ，ｌ≦Ｍ−１ ） ｙ′（ｋ，ｌ）＝０
（その他）
…（２） 【００２６】なお、高次のシーケンシ成分に”０”デー
タ付加回路３により”０”のデータを付加する理由は以
下の如くである。 【００２７】サイズがＭ×Ｍの原画像シーケンシ成分か
らサイズがＮ×Ｎの拡大画像シーケンシ成分を生成する
場合、原画像は高次のシーケンシ成分の情報を有してい
ないので、それに対応するなんらかの値を付加して補う
必要がある。ここで、自然画像のデータのような相関の
強いデータをＤＣＴ により変換した場合には、低次の
シーケンシ成分へのエネルギー集中度が大きいというＤ
ＣＴの特性から、高次のシーケンシ成分は平均が”０”
で分散が非常に小さなるという性質がある。従って、高
次のシーケンシ成分として全てのブロックに同じ値を与
える場合は、”０”いう値を与えれば拡大画像を原画像
に最も近い状態にすることになり、高次シーケンシ成分
の欠落による劣化も少なくなる。また、この手法を用い
れば、拡大画像の高周波成分を”０”としているために
、滑らかで自然な違和感のない拡大画像が得られる。 【００２８】また、乗算器４によってシーケンシ成分を
Ｎ／Ｍ倍する理由は、上述の ＤＣＴとこの後にＮ×Ｎ
点ＩＤＣＴ回路５により行われる ＩＤＣＴ（逆離散コ
サイン変換） とでは処理対象にしている画像サイズが
異なるためであり、Ｎ／Ｍ倍することにより原画像と同
じ信号レベルの拡大画像を得ることが出来るからである
。 【００２９】以上のようにして得られた拡大画像シーケ
ンシ成分ｙ′（ｋ，ｌ）はＮ×Ｎ点ＩＤＣＴ回路５に入
力される。 【００３０】Ｎ×Ｎ点ＩＤＣＴ回路５は、拡大画像シー
ケンシ成分ｙ′（ｋ，ｌ）に対してサイズがＮ×Ｎの２
次元ＩＤＣＴを施すことにより拡大画像ブロックデータ
｛ｚ（ｍ，ｎ）；ｍ，ｎ＝０，１，…，Ｎ−１ ｝を生
成する。 【００３１】Ｎ×Ｎ点ＩＤＣＴ回路５により生成された
拡大画像ブロックデータｚ（ｍ，ｎ）は画像再構成回路
６に入力される。画像再構成回路６はブロック分割回路
１とは逆の処理を行うことにより、拡大画像ブロックデ
ータをまとめた拡大画像を生成する。 【００３２】次に、上述のような本発明の画像拡大装置
の具体的な動作について説明する。なお、、説明の便宜
上、ここではサイズが１８×１２画素の原画像に対して
Ｍ＝３，Ｎ＝４である場合の線分比４／３倍の拡大を行
う具体例について説明する。 【００３３】図３はこの拡大率４／３倍で拡大処理を行
う場合のブロック分割回路１による画像データのブロッ
ク分割の状態を示す模式図である。原画像データ２０は
まずブロック分割回路１に入力され、図３に示されてい
るように、計２４個のサイズが３×３画素の原画像ブロ
ックデータ｛ｘ（０，０），ｘ（０，１），…，ｘ（２
，２）｝に分割される。なお、図３の参照符号２１は原
画像ブロックデータの内の１個を示している。 【００３４】それぞれの原画像ブロックデータ２１は、
Ｍ×Ｍ点ＤＣＴ 回路２により原画像シーケンシ成分｛
ｙ（０，０），ｙ（０，１），…，ｙ（２，２）｝に変
換される。但し、この場合はＭ＝３であるので、Ｍ×Ｍ
点ＤＣＴ 回路２は３×３点ＤＣＴ 回路となる。 【００３５】図４は、上述のように拡大率４／３倍で拡
大処理を行う場合に原画像シーケンシ成分から拡大画像
シーケンシ成分が生成される状態の一例を示す模式図で
ある。即ち、図 ４（ａ） に示されている原画像シー
ケンシ成分は”０”データ付加回路３に入力されて図４
（ｂ） に示されているような”０”のデータが付加さ
れた４×４のデータになる。更に、乗算器により図４（
ｃ） に示されているようにＮ／Ｍ倍（この場合は４／
３倍）され、最後に図４（ｄ） に示されているように
拡大画像シーケンシ成分｛ｙ′（０，０），ｙ′（０，
１），…，Ｙ′（３，３）｝が生成される。 【００３６】このようにして得られた拡大画像シーケン
シ成分はＮ×Ｎ点ＩＤＣＴ回路５により拡大画像ブロッ
クデータ｛ｚ（０，０），ｚ（０，１），…，ｚ（３，
３）｝に変換される。なお、ここではＮ×Ｎ点ＩＤＣＴ
回路５は４×４点ＩＤＣＴ回路になる。 【００３７】Ｎ×Ｎ点ＩＤＣＴ回路５により変換された
拡大画像ブロックデータは次に画像再構成回路６に入力
され、サイズが２４×１６画素の拡大画像データが生成
される。図５は 拡大率４／３倍で拡大処理を行う場
合に、拡大画像ブロックデータ３０から拡大画像データ
３１が生成されて画像データが再構成される状態を示す
模式図である。以上の処理により、１８×１２画素の原
画像から２４×１６画素の拡大画像が得られる。 【００３８】次に、本発明の実施例により実際に画像拡
大した結果について図６， 図７及び図８を参照して説
明する。 【００３９】図６は、原画像として用いた画像データか
ら２次元スペクトルを求めて等高線表示した一例を示す
模式図である。図７は、従来の技術として示した双線形
補間法により原画像を線分比４／３倍に拡大して得られ
た拡大画像から２次元スペクトルを求めて等高線表示し
た一例を示す模式図である。図８は、本発明の実施例で
示した方法においてＭ＝３、Ｎ＝４として原画像を線分
比４／３倍に拡大して得られた拡大画像から２次元スペ
クトルを求めて等高線表示した一例を示す模式図である
。 【００４０】図７からは、従来例の画像拡大装置による
拡大画像は高周波の成分が脱落していることが判るる。 これは前述の如く、従来例の画像拡大装置に一種のロー
パスフィルタの効果があるためである。これに対して図
８からは、本発明の実施例により得られる拡大画像のス
ペクトルは、図７に比して図６に示した原画像のスペク
トルに非常に近いことが判る。即ち、本発明の実施例に
より得られる拡大画像は、周波数領域において原画像の
情報をほとんど失っていないということである。なお、
スペクトルが小さくなっているのは、画像を拡大したた
めである。 【００４１】このように本発明の画像拡大装置によれば
、原画像の情報をほとんど失うことなく画像を拡大する
ことが可能になり、画質の劣化が極めて少ない拡大画像
を得ることができる。 【００４２】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ることはなく種々の変形が可能である。例えば、上記実
施例では２次元ＤＣＴ と２次元ＩＤＣＴとを用いてい
るが、それらに代えて１次元ＤＣＴ と１次元ＩＤＣＴ
とを用いることも可能である。この場合、乗算器におい
て（Ｎ／Ｍ）０．５ 倍する必要があり、出力される結
果は縦または横の１方向だけの拡大になる。従って、縦
方向と横方向それぞれについて拡大処理を行うことによ
り上記実施例と同等の拡大画像が得られる。 【００４３】また、直交変換としてはコサイン変換に限
定されることはなく、サイン変換等のような直交変換を
使用しても同様の効果を得ることが出来る。コサイン変
換以外の直交変換を用いる場合は、用いられる直交変換
に応じて乗算器の係数も変化させる。 【００４４】更に、上記実施例ではブロック分割を行っ
た上で拡大処理を行っているが、ブロック分割をせずに
画像全体を一括して直交変換することも可能である。 【００４５】 【発明の効果】以上に詳述したように本発明によれば、
画質の劣化が極めて少なく、自然で違和感のない、信号
レベルが原画像と同等である拡大画像を得ることができ
る。
。 【０００２】 【従来の技術】ビデオムービーの自動手振れ補正あるい
はテレビ会議システムなどの分野では、画像拡大処理が
必要とされており、より高画質の画像拡大処理方法の要
求が高まっている。 【０００３】従来の画像拡大装置として、例えば特開平
２−２５０４７１号公報においてビデオカメラ装置の一
部として開示されているものがある。以下、この特開平
２−２５０４７１号公報に開示されている技術に従って
従来の画像拡大装置における拡大処理について図９を参
照して説明する。 【０００４】図９において、丸印（○）は原画像の画素
を、三角印（△）は拡大画像の画素をそれぞれ示す。拡
大画像の画素の値は、その周辺の原画像の画素の値を線
形補間することにより求められる。図９に示されている
例では、拡大画像の画素ｚの値Ｚは、その周辺の原画像
の４点の画素ａ，ｂ，ｃ，ｄの値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄより求
められる。 【０００５】なお、図９中、ｓ及びｔは拡大画像の画素
ｚと周辺の原画像の４点の画素ａ，ｂ，ｃ，ｄとの位置
関係を表す数値である。拡大画像の画素ｚの値Ｚは下記
式（１） により求められる。 【０００６】 Ｚ＝（１−ｓ）（１−ｔ）・Ａ＋（１−ｓ）ｔ
・Ｂ ＋ｓ（１−ｔ）・Ｃ＋ｓｔ・Ｄ
…（１） 【０００７】図１０は、式（１） の演算を行うための
補間演算回路の構成を示すブロック図である。図１０に
おいて、参照符号１０１， １０２， １０３， １０
４， １０７， １０８はいずれも乗算器を、参照符号
１０５， １０６， １０９ はいずれも加算器を示し
ている。 【０００８】各乗算器１０１， １０２， １０３，
１０４にはそれぞれ原画像の４点の画素ａ，ｂ，ｃ，ｄ
の値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが入力され、乗算器１０１ は画素
ａの値Ａと（１−ｔ）とを、乗算器１０２ は画素ｂの
値Ｂとｔとを、乗算器１０３ は画素ｃの値Ｃと（１−
ｔ）とを、乗算器１０４ は画素ｄの値Ｄとｔとをそれ
ぞれ乗算する。乗算器１０１ と１０２ との乗算結果
は加算器１０５ で加算され、乗算器１０３ と１０４
との乗算結果は加算器１０６ で加算され、加算器１
０５ の加算結果は乗算器１０７ により（１−ｔ）と
乗算され、加算器１０６の加算結果は乗算器１０８ に
よりｓと乗算される。最後に、乗算器１０７ と乗算器
１０８ との乗算結果が加算器１０９ で加算されて拡
大画像の画素ｚの値Ｚが算出される。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】従来の画像拡大装置は
式（１） の演算を行うために図１０に示されているよ
うな補間演算回路を使用している。しかし、この補間演
算回路は一種のローパスフィルタのような働きを持って
いるため、値Ｚとして出力される拡大画像の画質が劣化
し、エッジ等がぼけるという問題がある。 【００１０】本発明は、このような問題点の解消を目的
としてなされたものであり、拡大された画像の画質の劣
化がきわめて少なく、エッジ等も鮮明な拡大画像が得ら
れる画像拡大装置を提供することを目的とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明の画像拡大装置の
第１の発明は、原画像のデータを周波数成分に相当する
データに変換するための直交変換手段と、周波数成分に
相当するデータを拡大画像のデータに逆変換するための
直交変換の逆変換手段とを備えており、直交変換の逆変
換手段が処理するデータのサイズを直交変換手段が処理
するデータのサイズよりも大きくしてある。 【００１２】また本発明の画像拡大装置の第２の発明は
、上述の第１の発明に加えて、直交変換手段の出力であ
る周波数成分に”０”データを付加することにより直交
変換の逆変換手段によるデータ処理サイズにする”０”
データ付加手段を備えている。 【００１３】更に本発明の画像拡大装置の第３の発明は
、上述の第１の発明に加えて、直交変換と逆変換のサイ
ズ比に応じて直交変換手段の出力を定数倍して係数調整
を行う乗算器を備えている。 【００１４】 【作用】本発明の第１の発明では、原画像のデータが直
交変換手段により変換されることにより得られる周波数
成分のデータが、データサイズの大きい直交変換の逆変
換手段により逆変換されることにより拡大画像が得られ
る。 【００１５】また本発明の第２の発明では、上述の第１
の発明の作用に加えて、直交変換により生成される原画
像の周波数成分に”０”データが加えられることにより
、高周波数成分の脱落が防止されて原画像に近い拡大画
像が得られる。 【００１６】更に本発明の第３の発明では、上述の第１
の発明の作用に加えて、直交変換により生成される原画
像の周波数成分の係数を調整することにより、原画像と
同じコントラスト （信号レベル） の拡大画像が得ら
れる。 【００１７】 【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて詳述する。 【００１８】図１は、本発明の画像拡大装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本
発明の画像拡大装置は、ブロック分割回路１，Ｍ×Ｍ点
ＤＣＴ（離散コサイン変換） 回路２，”０” デー
タ付加回路３， 乗算器４， Ｎ×Ｎ点ＩＤＣＴ （逆
離散コサイン変換） 回路５， 画像再構成回路６をこ
の順に直列に接続して構成されている。 【００１９】なお、本実施例では、線分比でＮ／Ｍ倍の
拡大を行う実施例を示している。ここで、Ｍ及びＮは整
数であり、ＮはＭより大きいものとする。また、原画像
のデータとしてはモノクロ画像の輝度レベルをディジタ
ル信号に変換したものとして説明する。但し、原画像が
カラー画像である場合には、原画像データは各色成分、
例えば、赤（Ｒ）， 緑（Ｇ）， 青（Ｂ） 成分
それぞれの明るさを示す３種のディジタルデータにて構
成されるので、図１に示されている回路は各色成分毎に
処理することになる。 【００２０】原画像データはまずブロック分割回路１に
入力され、Ｍ×Ｍ画素からなるブロック毎のデータに分
割される。この原画像ブロックデータに順次以下に示す
処理が行われることにより、各ブロック毎の画像拡大処
理が行われる。以下、Ｍ×Ｍ画素の原画像ブロックデー
タを｛ｘ（ｍ，ｎ）；ｍ，ｎ＝０，１，…，Ｍ−１ ｝
として説明する。 【００２１】ブロック分割回路１において分割された原
画像ブロックデータｘ（ｍ，ｎ）は次にＭ×Ｍ点ＤＣＴ
回路２に入力される。Ｍ×Ｍ点ＤＣＴ 回路２は、原
画像ブロックデータに対してサイズがＭ×Ｍの２次元Ｄ
ＣＴ（離散コサイン変換） を施し、原画像シーケンシ
成分｛ｙ（ｋ，ｌ）；ｋ，１＝０，１，…，Ｍ−１ ｝
を生成する。 【００２２】Ｍ×Ｍ点ＤＣＴ 回路２により生成された
原画像シーケンシ成分ｙ（ｋ，ｌ）は”０”データ付加
回路３に入力される。”０”データ付加回路３は、サイ
ズがＭ×Ｍのデータであるｙ（ｋ，ｌ）に”０”データ
を付加することによりＮ×Ｎのデータを発生する。 【００２３】次に、”０”データ付加回路３の出力は乗
算器４により定数Ｎ／Ｍと乗算されることによりＮ／Ｍ
倍されて拡大画像シーケンシ成分｛ｙ′（ｋ，ｌ）；ｋ
，ｌ＝０，１，…，Ｎ−１ ｝が生成される。図２は原
画像シーケンシ成分ｙ（ｋ，ｌ）から拡大画像シーケン
シ成分ｙ′（ｋ，ｌ）が生成される上述の手順を示す模
式図である。 【００２４】なお、拡大画像のシーケンシ成分ｙ′（ｋ
，ｌ）を原画像シーケンシ成分ｙ（ｋ，ｌ）で表すと下
記式（２） のようになる。 【００２５】 ｙ′（ｋ，ｌ）＝Ｎ／Ｍ・ｙ（ｋ，ｌ） （
０≦ｋ，ｌ≦Ｍ−１ ） ｙ′（ｋ，ｌ）＝０
（その他）
…（２） 【００２６】なお、高次のシーケンシ成分に”０”デー
タ付加回路３により”０”のデータを付加する理由は以
下の如くである。 【００２７】サイズがＭ×Ｍの原画像シーケンシ成分か
らサイズがＮ×Ｎの拡大画像シーケンシ成分を生成する
場合、原画像は高次のシーケンシ成分の情報を有してい
ないので、それに対応するなんらかの値を付加して補う
必要がある。ここで、自然画像のデータのような相関の
強いデータをＤＣＴ により変換した場合には、低次の
シーケンシ成分へのエネルギー集中度が大きいというＤ
ＣＴの特性から、高次のシーケンシ成分は平均が”０”
で分散が非常に小さなるという性質がある。従って、高
次のシーケンシ成分として全てのブロックに同じ値を与
える場合は、”０”いう値を与えれば拡大画像を原画像
に最も近い状態にすることになり、高次シーケンシ成分
の欠落による劣化も少なくなる。また、この手法を用い
れば、拡大画像の高周波成分を”０”としているために
、滑らかで自然な違和感のない拡大画像が得られる。 【００２８】また、乗算器４によってシーケンシ成分を
Ｎ／Ｍ倍する理由は、上述の ＤＣＴとこの後にＮ×Ｎ
点ＩＤＣＴ回路５により行われる ＩＤＣＴ（逆離散コ
サイン変換） とでは処理対象にしている画像サイズが
異なるためであり、Ｎ／Ｍ倍することにより原画像と同
じ信号レベルの拡大画像を得ることが出来るからである
。 【００２９】以上のようにして得られた拡大画像シーケ
ンシ成分ｙ′（ｋ，ｌ）はＮ×Ｎ点ＩＤＣＴ回路５に入
力される。 【００３０】Ｎ×Ｎ点ＩＤＣＴ回路５は、拡大画像シー
ケンシ成分ｙ′（ｋ，ｌ）に対してサイズがＮ×Ｎの２
次元ＩＤＣＴを施すことにより拡大画像ブロックデータ
｛ｚ（ｍ，ｎ）；ｍ，ｎ＝０，１，…，Ｎ−１ ｝を生
成する。 【００３１】Ｎ×Ｎ点ＩＤＣＴ回路５により生成された
拡大画像ブロックデータｚ（ｍ，ｎ）は画像再構成回路
６に入力される。画像再構成回路６はブロック分割回路
１とは逆の処理を行うことにより、拡大画像ブロックデ
ータをまとめた拡大画像を生成する。 【００３２】次に、上述のような本発明の画像拡大装置
の具体的な動作について説明する。なお、、説明の便宜
上、ここではサイズが１８×１２画素の原画像に対して
Ｍ＝３，Ｎ＝４である場合の線分比４／３倍の拡大を行
う具体例について説明する。 【００３３】図３はこの拡大率４／３倍で拡大処理を行
う場合のブロック分割回路１による画像データのブロッ
ク分割の状態を示す模式図である。原画像データ２０は
まずブロック分割回路１に入力され、図３に示されてい
るように、計２４個のサイズが３×３画素の原画像ブロ
ックデータ｛ｘ（０，０），ｘ（０，１），…，ｘ（２
，２）｝に分割される。なお、図３の参照符号２１は原
画像ブロックデータの内の１個を示している。 【００３４】それぞれの原画像ブロックデータ２１は、
Ｍ×Ｍ点ＤＣＴ 回路２により原画像シーケンシ成分｛
ｙ（０，０），ｙ（０，１），…，ｙ（２，２）｝に変
換される。但し、この場合はＭ＝３であるので、Ｍ×Ｍ
点ＤＣＴ 回路２は３×３点ＤＣＴ 回路となる。 【００３５】図４は、上述のように拡大率４／３倍で拡
大処理を行う場合に原画像シーケンシ成分から拡大画像
シーケンシ成分が生成される状態の一例を示す模式図で
ある。即ち、図 ４（ａ） に示されている原画像シー
ケンシ成分は”０”データ付加回路３に入力されて図４
（ｂ） に示されているような”０”のデータが付加さ
れた４×４のデータになる。更に、乗算器により図４（
ｃ） に示されているようにＮ／Ｍ倍（この場合は４／
３倍）され、最後に図４（ｄ） に示されているように
拡大画像シーケンシ成分｛ｙ′（０，０），ｙ′（０，
１），…，Ｙ′（３，３）｝が生成される。 【００３６】このようにして得られた拡大画像シーケン
シ成分はＮ×Ｎ点ＩＤＣＴ回路５により拡大画像ブロッ
クデータ｛ｚ（０，０），ｚ（０，１），…，ｚ（３，
３）｝に変換される。なお、ここではＮ×Ｎ点ＩＤＣＴ
回路５は４×４点ＩＤＣＴ回路になる。 【００３７】Ｎ×Ｎ点ＩＤＣＴ回路５により変換された
拡大画像ブロックデータは次に画像再構成回路６に入力
され、サイズが２４×１６画素の拡大画像データが生成
される。図５は 拡大率４／３倍で拡大処理を行う場
合に、拡大画像ブロックデータ３０から拡大画像データ
３１が生成されて画像データが再構成される状態を示す
模式図である。以上の処理により、１８×１２画素の原
画像から２４×１６画素の拡大画像が得られる。 【００３８】次に、本発明の実施例により実際に画像拡
大した結果について図６， 図７及び図８を参照して説
明する。 【００３９】図６は、原画像として用いた画像データか
ら２次元スペクトルを求めて等高線表示した一例を示す
模式図である。図７は、従来の技術として示した双線形
補間法により原画像を線分比４／３倍に拡大して得られ
た拡大画像から２次元スペクトルを求めて等高線表示し
た一例を示す模式図である。図８は、本発明の実施例で
示した方法においてＭ＝３、Ｎ＝４として原画像を線分
比４／３倍に拡大して得られた拡大画像から２次元スペ
クトルを求めて等高線表示した一例を示す模式図である
。 【００４０】図７からは、従来例の画像拡大装置による
拡大画像は高周波の成分が脱落していることが判るる。 これは前述の如く、従来例の画像拡大装置に一種のロー
パスフィルタの効果があるためである。これに対して図
８からは、本発明の実施例により得られる拡大画像のス
ペクトルは、図７に比して図６に示した原画像のスペク
トルに非常に近いことが判る。即ち、本発明の実施例に
より得られる拡大画像は、周波数領域において原画像の
情報をほとんど失っていないということである。なお、
スペクトルが小さくなっているのは、画像を拡大したた
めである。 【００４１】このように本発明の画像拡大装置によれば
、原画像の情報をほとんど失うことなく画像を拡大する
ことが可能になり、画質の劣化が極めて少ない拡大画像
を得ることができる。 【００４２】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ることはなく種々の変形が可能である。例えば、上記実
施例では２次元ＤＣＴ と２次元ＩＤＣＴとを用いてい
るが、それらに代えて１次元ＤＣＴ と１次元ＩＤＣＴ
とを用いることも可能である。この場合、乗算器におい
て（Ｎ／Ｍ）０．５ 倍する必要があり、出力される結
果は縦または横の１方向だけの拡大になる。従って、縦
方向と横方向それぞれについて拡大処理を行うことによ
り上記実施例と同等の拡大画像が得られる。 【００４３】また、直交変換としてはコサイン変換に限
定されることはなく、サイン変換等のような直交変換を
使用しても同様の効果を得ることが出来る。コサイン変
換以外の直交変換を用いる場合は、用いられる直交変換
に応じて乗算器の係数も変化させる。 【００４４】更に、上記実施例ではブロック分割を行っ
た上で拡大処理を行っているが、ブロック分割をせずに
画像全体を一括して直交変換することも可能である。 【００４５】 【発明の効果】以上に詳述したように本発明によれば、
画質の劣化が極めて少なく、自然で違和感のない、信号
レベルが原画像と同等である拡大画像を得ることができ
る。
【図１】この発明の一実施例による画像拡大装置のブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】原画像シーケンシ成分から拡大画像シーケンシ
成分を生成する様子の一例を示す図である。
成分を生成する様子の一例を示す図である。
【図３】拡大率４／３倍で拡大処理を行う場合の画像デ
ータのブロック分割の状態を示す模式図である。
ータのブロック分割の状態を示す模式図である。
【図４】拡大率４／３倍で拡大処理を行う場合に原画像
シーケンシ成分から拡大画像シーケンシ成分が生成され
る状態の一例を示す模式図である。
シーケンシ成分から拡大画像シーケンシ成分が生成され
る状態の一例を示す模式図である。
【図５】拡大率４／３倍で拡大処理を行う場合に、拡大
画像ブロックデータから拡大画像データが生成されて画
像データが再構成される状態を示す模式図である。
画像ブロックデータから拡大画像データが生成されて画
像データが再構成される状態を示す模式図である。
【図６】原画像として用いた画像データから２次元スペ
クトルを求めて等高線表示した一例を示す模式図である
。
クトルを求めて等高線表示した一例を示す模式図である
。
【図７】従来の技術として示した双線形補間法により原
画像を線分比４／３倍に拡大して得られた拡大画像から
２次元スペクトルを求めて等高線表示した一例を示す模
式図である。
画像を線分比４／３倍に拡大して得られた拡大画像から
２次元スペクトルを求めて等高線表示した一例を示す模
式図である。
【図８】実施例で示した方法においてＭ＝３、Ｎ＝４と
して原画像を線分比４／３倍に拡大して得られた拡大画
像から２次元スペクトルを求めて等高線表示した一例を
示す模式図である。
して原画像を線分比４／３倍に拡大して得られた拡大画
像から２次元スペクトルを求めて等高線表示した一例を
示す模式図である。
【図９】従来における双線形補間法の処理を示す図であ
る。
る。
【図１０】従来例における双線形補間法の補間演算回路
の主要構成を示す図である。
の主要構成を示す図である。
１ ブロック分割回路
２ Ｍ×Ｍ点ＤＣＴ 回路
３ ”０”データ付加回路
４ 乗算器
５ Ｎ×Ｎ点ＩＤＣＴ回路
６ 画像再構成回路
２０ 原画像データ
２１ 原画像ブロックデータ
３０ 拡大画像ブロックデータ
３１ 拡大画像データ
Claims (3)
- 【請求項１】 原画像のデータを周波数成分に変換す
る直交変換手段と、該直交変換手段により生成された周
波数成分を拡大画像のサイズのデータに変換するための
、前記直交変換手段による直交変換に比べて処理対象デ
ータのサイズが大きい直交変換の逆変換手段とを備えた
ことを特徴とする画像拡大装置。 - 【請求項２】 前記直交変換手段の出力を前記直交変
換の逆変換手段の処理サイズにするために、前記直交変
換手段の出力にに”０”データを付加する”０”データ
付加回路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画
像拡大装置。 - 【請求項３】 前記直交変換手段による直交変換のサ
イズと前記直交変換の逆変換手段による逆変換のサイズ
の比に応じて、前記直交変換手段の出力を定数倍する乗
算器を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像拡
大装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3105869A JP2916607B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 画像拡大装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3105869A JP2916607B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 画像拡大装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04333989A true JPH04333989A (ja) | 1992-11-20 |
| JP2916607B2 JP2916607B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=14418964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3105869A Expired - Fee Related JP2916607B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 画像拡大装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2916607B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5911007A (en) * | 1993-10-29 | 1999-06-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing method and apparatus |
| US6088489A (en) * | 1994-10-18 | 2000-07-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image data resolution conversion |
| WO2000056060A1 (en) * | 1999-03-15 | 2000-09-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image processing device, image processing method, and recorded medium |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0276472A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-03-15 | Nec Corp | 画像の拡大方式 |
-
1991
- 1991-05-10 JP JP3105869A patent/JP2916607B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0276472A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-03-15 | Nec Corp | 画像の拡大方式 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5911007A (en) * | 1993-10-29 | 1999-06-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing method and apparatus |
| US6088489A (en) * | 1994-10-18 | 2000-07-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image data resolution conversion |
| WO2000056060A1 (en) * | 1999-03-15 | 2000-09-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image processing device, image processing method, and recorded medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2916607B2 (ja) | 1999-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5717789A (en) | Image enhancement by non-linear extrapolation in frequency space | |
| US6005983A (en) | Image enhancement by non-linear extrapolation in frequency space | |
| US5671298A (en) | Image scaling using cubic filters | |
| JP3266273B2 (ja) | 離散コサイン変換を用いて画像をリサイズする方法および装置 | |
| US8275218B2 (en) | Forward and backward image resizing method | |
| US20020145610A1 (en) | Video processing engine overlay filter scaler | |
| JP5113971B2 (ja) | 投影用に画像を重ね合わせるための処理手法及び装置 | |
| CN102243756B (zh) | 图像处理设备和图像处理方法 | |
| WO1995015538A1 (en) | Coding methods and apparatus for scaling and filtering images using discrete cosine transforms | |
| JPH103541A (ja) | 入力画像処理方法及び装置 | |
| US6166773A (en) | Method and apparatus for de-interlacing video fields to progressive scan video frames | |
| JP2002500455A (ja) | 高速ｉｄｃｔ／ダウンサンプリング複合演算方法および装置 | |
| JPH08294001A (ja) | 画像処理方法および画像処理装置 | |
| JP2975691B2 (ja) | 離散コサイン変換を用いる画像のサンプルレート変換のシステムおよび方法 | |
| EP0700016B1 (en) | Improvements in and relating to filters | |
| JP2001014454A (ja) | 画像処理装置 | |
| US9619864B2 (en) | Image processing apparatus and method for increasing sharpness of images | |
| JPH04333989A (ja) | 画像拡大装置 | |
| JP2002183727A (ja) | 画像処理装置 | |
| JP2522357B2 (ja) | 画像の拡大方式 | |
| CN101002468A (zh) | 图像变换单元和方法 | |
| Sudhakaran et al. | High-quality image scaling using v-model | |
| US7912310B2 (en) | System and method for scaling multiple channel and interlaced images with different offsets between channels | |
| US12327335B2 (en) | Gradient adaptive ringing control for image resampling | |
| JPH1185971A (ja) | 階調変換方法および装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080423 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090423 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100423 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100423 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110423 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |