JPH0589236A - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
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- JPH0589236A JPH0589236A JP2401939A JP40193990A JPH0589236A JP H0589236 A JPH0589236 A JP H0589236A JP 2401939 A JP2401939 A JP 2401939A JP 40193990 A JP40193990 A JP 40193990A JP H0589236 A JPH0589236 A JP H0589236A
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- JP
- Japan
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- pixel block
- image
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- interpolation
- image processing
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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)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Editing Of Facsimile Originals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］本発明は画質を保ちながら拡大画像を得ること
を可能にする画像処理装置を提供しようとするものであ
る。 ［構成］この課題を達成するため、本発明の画像処理装
置は、入力した画像データを一旦フレームメモリ１０３
に記憶させ、ブロツク切り出し部１０４で互にｎ×ｍ画
素ブロツク単位で重畳するように読み出す。読み出した
画素ブロツクは直交変換機１０５で変換し、位相空間補
間器でそれより大きいブロツクサイズに補間する。補間
して得られたデータは逆直交変換器で再び画像データに
戻し、それを出力する。
を可能にする画像処理装置を提供しようとするものであ
る。 ［構成］この課題を達成するため、本発明の画像処理装
置は、入力した画像データを一旦フレームメモリ１０３
に記憶させ、ブロツク切り出し部１０４で互にｎ×ｍ画
素ブロツク単位で重畳するように読み出す。読み出した
画素ブロツクは直交変換機１０５で変換し、位相空間補
間器でそれより大きいブロツクサイズに補間する。補間
して得られたデータは逆直交変換器で再び画像データに
戻し、それを出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置、特に画像
の拡大処理を行なう画像処理装置に関するものである。
の拡大処理を行なう画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、テレビジヨン画像の特定瞬間
映像を静止画像として印刷またはプリントしたいという
要求が有つたが、アナログ信号であるための低品質（Ｓ
／Ｎ等）に加え、絶対的情報量が少ないため満足できる
画質は得られなかつた。しかし、デジタル化技術の発展
と現行テレビの５倍の情報量を持つＨＤＴＶの開発によ
り再び静止画用途の要求が高まつてきた。更に、拡大し
てプリントしたいという要求も高まつてきた。
映像を静止画像として印刷またはプリントしたいという
要求が有つたが、アナログ信号であるための低品質（Ｓ
／Ｎ等）に加え、絶対的情報量が少ないため満足できる
画質は得られなかつた。しかし、デジタル化技術の発展
と現行テレビの５倍の情報量を持つＨＤＴＶの開発によ
り再び静止画用途の要求が高まつてきた。更に、拡大し
てプリントしたいという要求も高まつてきた。
【０００３】従来より、限られた量の画像データを出来
る限り大きく表示、またはプリントするために画像拡大
処理方式が検討されてきた。第２図を基にして、その具
体的手法を説明する。図２−１は拡大される画像データ
の一部を示しており、横軸は走査線方向の画素、縦軸は
各画素の濃度値または輝度値を表している。図２−２は
隣接する画素値を拡大率分だけ増やす隣接置換方式であ
り、斜線部は原データ、白抜き部は拡大により補間され
たデータである。また、図２−３は隣接する画素間の平
均値で補間した一次線形補間方式である。
る限り大きく表示、またはプリントするために画像拡大
処理方式が検討されてきた。第２図を基にして、その具
体的手法を説明する。図２−１は拡大される画像データ
の一部を示しており、横軸は走査線方向の画素、縦軸は
各画素の濃度値または輝度値を表している。図２−２は
隣接する画素値を拡大率分だけ増やす隣接置換方式であ
り、斜線部は原データ、白抜き部は拡大により補間され
たデータである。また、図２−３は隣接する画素間の平
均値で補間した一次線形補間方式である。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では補間の際に隣接画素しか参照していないた
め、拡大率が大きくなると拡大された画像において不自
然な部分（特に濃度または輝度が急激に変化している
所）が生じる。ただし、この傾向は、拡大率４倍程度ま
ではいずれの方式においても殆ど影響は無く差異も少な
い。しかし４倍以上の拡大を行うと顕著になり全体的に
滑らかさに乏しい画質になり実用上の限界があつた。
記従来例では補間の際に隣接画素しか参照していないた
め、拡大率が大きくなると拡大された画像において不自
然な部分（特に濃度または輝度が急激に変化している
所）が生じる。ただし、この傾向は、拡大率４倍程度ま
ではいずれの方式においても殆ど影響は無く差異も少な
い。しかし４倍以上の拡大を行うと顕著になり全体的に
滑らかさに乏しい画質になり実用上の限界があつた。
【０００５】本発明はかかる問題に鑑みなされたもので
あり、画質を保ちながら拡大画像を得ることを可能なら
しめる画像処理装置を提供しようとするものである。
あり、画質を保ちながら拡大画像を得ることを可能なら
しめる画像処理装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明の画像処理装置は以下に示す構成を備える。
すなわち、画像をｎ×ｍ画素ブロツク単位に、且つ前回
入力した画素ブロツクに重畳するように入力する入力手
段と、入力した画素ブロツクのデータを直交変換する直
交変換手段と、直交変換された画素ブロツクを少なくと
も当該画素ブロツクより大きいサイズのブロツク空間に
補間する補間手段と、該補間手段により補間して得られ
たブロツク空間のデータを、前記直交変換手段とは逆方
向に変換する逆直交変換手段と、該逆直交変換手段によ
り得られた画素ブロツクの、次回に得られる画素ブロツ
クに重畳する部分を除くデータを出力する出力手段とを
備える。
め、本発明の画像処理装置は以下に示す構成を備える。
すなわち、画像をｎ×ｍ画素ブロツク単位に、且つ前回
入力した画素ブロツクに重畳するように入力する入力手
段と、入力した画素ブロツクのデータを直交変換する直
交変換手段と、直交変換された画素ブロツクを少なくと
も当該画素ブロツクより大きいサイズのブロツク空間に
補間する補間手段と、該補間手段により補間して得られ
たブロツク空間のデータを、前記直交変換手段とは逆方
向に変換する逆直交変換手段と、該逆直交変換手段によ
り得られた画素ブロツクの、次回に得られる画素ブロツ
クに重畳する部分を除くデータを出力する出力手段とを
備える。
【０００７】
【実施例】以下、添付図面に従つて本発明に係る実施例
を詳細に説明する。第１図は実施例の画像処理装置のブ
ロツク構成図である。図中、１０１はアナログ入力信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１０２はＡ／
Ｄ変換器１０１の出力とデジタル入力の何れかを選択す
るスイツチ、１０３は特定瞬間画像を静止画として一旦
蓄えるフレームメモリ、１０４はフレームメモリ１０３
からブロツク単位で画像データを読み出すブロツク切り
出し部である。１０５は直交変換器であり、本実施例で
は離散コサイン変換を想定している。１０６は直交変換
後のデータに対し補間を行う位相空間補間器、１０７は
補間後再度画像データに戻すための逆直交変換器、１０
８は補間即ち拡大処理された画像データを出力する出力
端子である。
を詳細に説明する。第１図は実施例の画像処理装置のブ
ロツク構成図である。図中、１０１はアナログ入力信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１０２はＡ／
Ｄ変換器１０１の出力とデジタル入力の何れかを選択す
るスイツチ、１０３は特定瞬間画像を静止画として一旦
蓄えるフレームメモリ、１０４はフレームメモリ１０３
からブロツク単位で画像データを読み出すブロツク切り
出し部である。１０５は直交変換器であり、本実施例で
は離散コサイン変換を想定している。１０６は直交変換
後のデータに対し補間を行う位相空間補間器、１０７は
補間後再度画像データに戻すための逆直交変換器、１０
８は補間即ち拡大処理された画像データを出力する出力
端子である。
【０００８】以下、動作説明を行う。先ず、入力対象と
してアナログ画像かデジタル画像かを選択する。アナロ
グ画像が選択された場合には、Ａ／Ｄ変換器１０１を介
して画像データを取り込むので、本装置内部ではいずれ
もデジタル画像データとして扱われる。スイツチ１０２
を介して入力したデジタル画像データ（特定瞬間の画
像）はフレームメモリ１０３に一旦蓄積される。その
後、ブロツク切り出し部１０４により４×４画素ブロツ
ク（勿論、８×８程度のブロツクサイズであつても構わ
ない）単位で切り出し、それを直交変換部１０５へ渡
す。直交変換部１０５では、入力した４×４画素ブロツ
クのデータを直交変換し、それを位相空間補間器１０６
に渡す。位相空間補間器１０６は入力した直交変換済み
の４×４画素ブロツクを８×８程度の空間に拡大させ、
それを逆直交変換器１０７に渡す。逆直交変換器１０７
は位相空間補間器１０６より受けた８×８サイズのデー
タを逆直交変換を施すことにより、８×８画素ブロツク
の画像データを得る。得られた８×８画素ブロツクの画
像データは出力部１０８を介して、例えばプリンタ等に
出力され、画像形成に使用される。
してアナログ画像かデジタル画像かを選択する。アナロ
グ画像が選択された場合には、Ａ／Ｄ変換器１０１を介
して画像データを取り込むので、本装置内部ではいずれ
もデジタル画像データとして扱われる。スイツチ１０２
を介して入力したデジタル画像データ（特定瞬間の画
像）はフレームメモリ１０３に一旦蓄積される。その
後、ブロツク切り出し部１０４により４×４画素ブロツ
ク（勿論、８×８程度のブロツクサイズであつても構わ
ない）単位で切り出し、それを直交変換部１０５へ渡
す。直交変換部１０５では、入力した４×４画素ブロツ
クのデータを直交変換し、それを位相空間補間器１０６
に渡す。位相空間補間器１０６は入力した直交変換済み
の４×４画素ブロツクを８×８程度の空間に拡大させ、
それを逆直交変換器１０７に渡す。逆直交変換器１０７
は位相空間補間器１０６より受けた８×８サイズのデー
タを逆直交変換を施すことにより、８×８画素ブロツク
の画像データを得る。得られた８×８画素ブロツクの画
像データは出力部１０８を介して、例えばプリンタ等に
出力され、画像形成に使用される。
【０００９】実施例の位相空間補間器１０６の動作内容
を第３図を基にして以下に説明する。図３−１はフレー
ムメモリ１０３からブロツク切り出し部１０４により切
り出された４×４画素ブロツクを示しており、図３−２
はこれに二次元離散コサイン変換（直交変換器１０５に
よる）を施した結果を示している、図３−３は位相空間
補間器１０６における補間の様子を示している。ここで
は最も簡単な方法として高次の項に“０”を代入した例
である。但し、現実にはブロツク境界の連続性を考慮し
た係数の代入が必要である。図３−４は位相空間補間
後、逆直交変換器１０７により拡大処理を施した画像と
して再現されたものである。
を第３図を基にして以下に説明する。図３−１はフレー
ムメモリ１０３からブロツク切り出し部１０４により切
り出された４×４画素ブロツクを示しており、図３−２
はこれに二次元離散コサイン変換（直交変換器１０５に
よる）を施した結果を示している、図３−３は位相空間
補間器１０６における補間の様子を示している。ここで
は最も簡単な方法として高次の項に“０”を代入した例
である。但し、現実にはブロツク境界の連続性を考慮し
た係数の代入が必要である。図３−４は位相空間補間
後、逆直交変換器１０７により拡大処理を施した画像と
して再現されたものである。
【００１０】以上説明したブロツク毎の作業をフレーム
メモリ１０３の全データに対して行うことで拡大処理さ
れることとなる。次に、実施例におけるブロツク切り出
しの際の画素重複と拡大後の画素の取り扱いの原理を図
４を用いて説明する。図４−１において、４０１〜４０
３はそれぞれ４×４の画素ブロツクを示している。図示
の如く、画素ブロツク４０２は画素ブロツク４０１に対
して重複し、且つその右側に位置している。同様に、画
素ブロツク４０３は画素ブロツク４０１に対して重複
し、その下側に位置している。つまり、実施例において
は、フレームメモリ１０３より処理対象として画素ブロ
ツクを読み出すとき、重畳するように読み出す。読み出
した４×４画素ブロツクは、直交変換器１０５によつて
直行変換された後、位相空間補間器１０６により８×８
サイズに拡大される。この拡大処理では、先に説明した
ように、例えば高次の項に“０”を代入すること達成す
る。さて、こうして８×８サイズの空間ができあがる
と、逆直交変換器１０７により再び画素ブロツクとして
再生し、それを出力することになる。ここでフレームメ
モリ１０３から読み出される画素ブロツクは、次回に処
理される画素ブロツクと重畳しているので、結果として
は、８×８画素ブロツク同士も図４−２の如く互いに重
畳することになる（図示の画素ブロツク４０４が画素ブ
ロツク４０１に、画素ブロツク４０５が画素ブロツク４
０２に対応している）。そこで、実施例においては、画
素ブロツク４０４を出力する場合には、周囲２行２列づ
つを捨て中心の１６画素だけを出力する。こうして、連
続した拡大画像として出力される。
メモリ１０３の全データに対して行うことで拡大処理さ
れることとなる。次に、実施例におけるブロツク切り出
しの際の画素重複と拡大後の画素の取り扱いの原理を図
４を用いて説明する。図４−１において、４０１〜４０
３はそれぞれ４×４の画素ブロツクを示している。図示
の如く、画素ブロツク４０２は画素ブロツク４０１に対
して重複し、且つその右側に位置している。同様に、画
素ブロツク４０３は画素ブロツク４０１に対して重複
し、その下側に位置している。つまり、実施例において
は、フレームメモリ１０３より処理対象として画素ブロ
ツクを読み出すとき、重畳するように読み出す。読み出
した４×４画素ブロツクは、直交変換器１０５によつて
直行変換された後、位相空間補間器１０６により８×８
サイズに拡大される。この拡大処理では、先に説明した
ように、例えば高次の項に“０”を代入すること達成す
る。さて、こうして８×８サイズの空間ができあがる
と、逆直交変換器１０７により再び画素ブロツクとして
再生し、それを出力することになる。ここでフレームメ
モリ１０３から読み出される画素ブロツクは、次回に処
理される画素ブロツクと重畳しているので、結果として
は、８×８画素ブロツク同士も図４−２の如く互いに重
畳することになる（図示の画素ブロツク４０４が画素ブ
ロツク４０１に、画素ブロツク４０５が画素ブロツク４
０２に対応している）。そこで、実施例においては、画
素ブロツク４０４を出力する場合には、周囲２行２列づ
つを捨て中心の１６画素だけを出力する。こうして、連
続した拡大画像として出力される。
【００１１】尚、上述した説明は、主走査方向に対する
ものであり、副走査方向に対しても同様にして処理す
る。従つて、実際には、注目している８×８画素ブロツ
ク４０４の左上の４×４の画素ブロツクが出力されるこ
とになる。次に２次元離散コサイン変換、つまり直交変
換器１０５及び逆直交変換器１０７の原理について述べ
る。
ものであり、副走査方向に対しても同様にして処理す
る。従つて、実際には、注目している８×８画素ブロツ
ク４０４の左上の４×４の画素ブロツクが出力されるこ
とになる。次に２次元離散コサイン変換、つまり直交変
換器１０５及び逆直交変換器１０７の原理について述べ
る。
【００１２】今、ブロツクサイズＭ×Ｎの画像データに
２次元離散コサイン変換を施す場合、入力を f(k1,k2) k1=0,1, …,M-1 k2=0,1, …,N-1 出力（２次元離散コサイン変換結果）を F(m1,m2) m1= 0,1,…,M-1 m2= 0,1,…,N-1 とすると、変換／逆変換に係る式は以下のようになる。
２次元離散コサイン変換を施す場合、入力を f(k1,k2) k1=0,1, …,M-1 k2=0,1, …,N-1 出力（２次元離散コサイン変換結果）を F(m1,m2) m1= 0,1,…,M-1 m2= 0,1,…,N-1 とすると、変換／逆変換に係る式は以下のようになる。
【００１３】
【数１】
【００１４】＜他の実施例＞本実施例では直交変換手法
として離散コサイン変換を用いたが、他にもアダマール
変換，ハール変換，ＫＬ変換等も応用可能であるので、
これによつて本願発明が限定されるものではない。ま
た、切り出しブロツクサイズを４×４または８×８程度
及び重畳画素数を２行２列と説明したが、これに限定す
ることなく、画質・処理時間を考慮し決定されるもので
ある。
として離散コサイン変換を用いたが、他にもアダマール
変換，ハール変換，ＫＬ変換等も応用可能であるので、
これによつて本願発明が限定されるものではない。ま
た、切り出しブロツクサイズを４×４または８×８程度
及び重畳画素数を２行２列と説明したが、これに限定す
ることなく、画質・処理時間を考慮し決定されるもので
ある。
【００１５】直交変換器と逆直交変換器を別々に記した
が両変化器は基本的に同一構成で実現可能なため共用で
きる。第５図にこれを示す。図中、第１図と同一部位に
は同一の番号を付している。４０１，４０２は新たに追
加したスイツチであり実線で示す状態で直交変換，位相
空間補間されデータは新たに追加したブロツクバツフア
４０３に一旦蓄積された後、スイツチ４０１，４０２は
破線で示す状態となり直交変換部で逆直交変換される。
が両変化器は基本的に同一構成で実現可能なため共用で
きる。第５図にこれを示す。図中、第１図と同一部位に
は同一の番号を付している。４０１，４０２は新たに追
加したスイツチであり実線で示す状態で直交変換，位相
空間補間されデータは新たに追加したブロツクバツフア
４０３に一旦蓄積された後、スイツチ４０１，４０２は
破線で示す状態となり直交変換部で逆直交変換される。
【００１６】また、フレームメモリは必須ではなく一連
の処理に於て十分な処理速度が実現できれば不用であ
る。Ａ／Ｄ変換器もアナログ信号入力を考慮しなければ
不用である。以上説明したように本実施例によれば、直
交変換を施した位相空間で補間することで比較的容易に
大きな拡大率でも画質を保つた拡大が可能になるという
効果がある。
の処理に於て十分な処理速度が実現できれば不用であ
る。Ａ／Ｄ変換器もアナログ信号入力を考慮しなければ
不用である。以上説明したように本実施例によれば、直
交変換を施した位相空間で補間することで比較的容易に
大きな拡大率でも画質を保つた拡大が可能になるという
効果がある。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
質を保ちながら拡大画像を得ることが可能になる。
質を保ちながら拡大画像を得ることが可能になる。
【図１】本実施例の装置のブロツク構成図である。
【図２−１】拡大対象の画像を示す図である。
【図２−２】隣接画素補間による拡大の例を示す図であ
る。
る。
【図２−３】一次線形補間方式による拡大の例を示す図
である。
である。
【図３−１】本実施例における切り出し対象の画素ブロ
ックを示す図である。
ックを示す図である。
【図３−２】切り出した画素ブロックを二次元離散コサ
イン変換したときのブロックを示す図である。
イン変換したときのブロックを示す図である。
【図３−３】位相空間補間器における補間の内容を示す
図である。
図である。
【図３−４】逆直行変換後の拡大画素ブロックを示す図
である。
である。
【図４−１】本実施例の重畳切り出しの原理を示す図で
ある。
ある。
【図４−２】拡大処理後の画素ブロックの重なり具合を
示す図である。
示す図である。
【図５】第５図は他の実施例の装置のブロツク構成図で
ある。
ある。
１０１ Ａ／Ｄ変換器 １０２ スイツチ １０３ フレームメモリ １０４ ブロツク切り出し部 １０５ 直交変換器 １０６ 位相空間補間器 １０７ 逆直交変換器 １０８ 出力部
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｈ 8324−5Ｃ 7/133 Ｚ 4228−5Ｃ
Claims (2)
- 【請求項１】 画像をｎ×ｍ画素ブロツク単位に、
且つ前回入力した画素ブロツクに重畳するように入力す
る入力手段と、 入力した画素ブロツクのデータを直交変換する直交変換
手段と、 直交変換された画素ブロツクを少なくとも当該画素ブロ
ツクより大きいサイズのブロツク空間に補間する補間手
段と、 該補間手段により補間して得られたブロツク空間のデー
タを、前記直交変換手段とは逆方向に変換する逆直交変
換手段と、 該逆直交変換手段により得られた画素ブロツクの、次回
に得られる画素ブロツクに重畳する部分を除くデータを
出力する出力手段とを備えることを特徴とする画像処理
装置。 - 【請求項２】 前記直交変換手段は２次元離散コサ
イン変換であることを特徴とする請求項第１項に記載の
画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2401939A JPH0589236A (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | 画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2401939A JPH0589236A (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | 画像処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0589236A true JPH0589236A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=18511756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2401939A Withdrawn JPH0589236A (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0589236A (ja) |
-
1990
- 1990-12-13 JP JP2401939A patent/JPH0589236A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |