JPH0646385A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】最小限の遅延器により構成可能で、任意の画像
補間を実現できる画像処理装置を提供する。 【構成】先行する演算処理による結果値としての補間情
報を次の演算処理において補間情報を得るための両原情
報の内の一の原情報として用いるような巡回手段を備
え、２つの走査線乃至画素に基づく補間走査線乃至補間
画素を表す補間情報を上記２つの各走査線乃至画素を表
す両原情報に基づく演算処理によって生成している。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置に関し、特
に走査線や画素の補間情報を生成する画像処理装置に関
する。 【０００２】 【従来の技術】電子撮像装置における電子ズーム機能や
ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式との間の方式変換機能では、
走査線補間処理や画素補間処理を伴う。例えば、電子ズ
ーム処理には、走査線補間と画素補間が必要である。走
査線補間処理においては、図８（Ａ）に示す画像領域の
うち斜線部の領域を拡大するには、同図（Ｂ）に示すよ
うに、実線で示す元からある走査線に基づいて点線の走
査線を補間によって生成する必要がある。すなわち、元
からある０番目の走査線と１番目の走査線に基づいて
０．５番目の走査線を生成し、１番目と２番目の走査線
に基づいて１．５番目の走査線を生成し、以下同様に隣
り合う元の走査線間の走査線を補間処理によって生成す
る。 【０００３】図９には、上記のような電子ズーム処理機
能をもつ撮像装置の構成例が示されている。レンズ１０
１を介してＣＣＤ１０２に結像され、得られた画像信号
は、Ａ／Ｄコンバータ１０３でデジタルデータに変換さ
れた後、撮像プロセス回路１０４で周知のＹＣ分離、γ
処理、ホワイトバランス等の処理が施される。撮像プロ
セス回路１０４からの出力信号は、フィールドメモリ１
０５に一時記憶される。フィールドメモリ１０５へのデ
ータの記録は、メモリコントロール回路１０８から供給
される書込アドレス信号ＷAddによって制御される。 【０００４】フィールドメモリ１０５からのデータの読
み出しは、メモリコントロール回路から供給される読出
アドレス信号ＲAddによって制御される。この読出アド
レス信号は、ズーム倍率に応じて変化し、例えば２倍ズ
ームでは同一データを２度ずつ読み出すように同じアド
レスが２回ずつ出力される。ズーム倍率はズームスイッ
チ（ＳＷ）からの情報に基づいてマイコン１０９が指定
する。フィールドメモリ１０５から読み出されたデータ
は、走査線方向の補間処理（Ｖ補間処理）回路１０６と
画素方向の補間処理（Ｈ補間処理）回路１０７で補間処
理が施されて拡大された画像信号が記録系への記録信号
として得られる。Ｖ補間処理回路１０６とＨ補間処理回
路１０７における補間処理は、所定の補間係数ＫVとＫH
を用いて行われる。 【０００５】図１０を用いて走査線（方向）補間処理の
原理を説明すると、横方向に通常時に元からある走査線
０，１，２に対して１．５倍、２倍、３倍及び４倍ズー
ム時に必要な走査線が×、丸、四角及び三角印でそれぞ
れ示されている。例えば、１．５倍ズーム時の２番目の
走査線×は、元の走査線０と１を用いて、０から×まで
の距離（補間係数Ｋ＝０．６７）及び１から×までの距
離（１−Ｋ＝０．３３）による加重平均演算により求め
ることができる。同図には、補間生成すべき走査線と１
つ前の走査線との距離が示されている。 【０００６】３倍ズーム時の補間走査線との関係が図１
１に示されている。０，１及び２番目の元の走査線を用
いて、走査線Ａ〜Ｇを生成するためには、先ず、元の走
査線である走査線Ａから０．３３の距離（元の１番目の
走査線に対応する補間後の走査線Ｄからの距離０．６
７）にある走査線Ｂを、図示の式により求める必要があ
る。同様に図示の距離関係位置にある走査線Ｃ，Ｅ，Ｆ
を求め、元の走査線２に対応する走査線Ｇとともに補間
走査線として出力する。 【０００７】上記の如き補間走査線を得るための回路例
が図１２に示されている。図１２は、走査線０と１の間
に位置するＢ，Ｃ，Ｄの３本の補間走査線を生成する例
について示し、１Ｈ遅延器２１，２２及び２３により１
Ｈ，２Ｈ及び３Ｈだけ遅延された信号が、入力信号とと
もにセレクタ２４と２５のそれぞれに供給されている。
セレクタ２４と２５は、上記供給された信号のうち適当
な１つを選択する。セレクタ２４からの出力は、乗算器
２６において、補間で得たい走査線に応じて決定される
上記補間係数Ｋと乗算される。また、セレクタ２５から
の出力は、乗算器２７において、補間係数（１−Ｋ）と
乗算される。セレクタ１と２からの出力は、加算器２８
で加算されて出力される。 【０００８】図１２の構成における各部信号が図１３に
示されている。図１３において、遅延されない信号（左
端に０Ｈで示されている）が１Ｈ遅延器２１，２２，２
３で遅延されて、左端１Ｈ，２Ｈ，３Ｈで示される信号
が得られ、セレクタ２４と２５からの出力が乗算器２６
と２７で補間係数Ｋと（１−Ｋ）とそれぞれ乗算され、
これら乗算出力の加算信号が出力として得られる。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】上記の如き構成の１Ｈ
遅延器の数は、ズーム倍率によって必要数が定まり、１
〜２倍のとき２個、１〜３倍のとき３個、１〜４倍のと
き４個の１Ｈ遅延器が必要となる。すなわち、図１４に
示す如く、１〜ｎ倍ズームの一般回路は、ｎＨ遅延器３
１と、遅延されない信号と、各遅延された信号とを入力
とするセレクタ３２，３３と乗算器３４，３５及び加算
器３６により構成されることになる。したがって、ズー
ム倍率が大きくなると必要とする１Ｈ遅延時の数も増大
してしまう。遅延器は通常高価であることから必要とす
る遅延器の数は最小限に抑えたいという要望が強い。 【００１０】そこで、本発明の目的は、最小限の遅延器
により構成可能で、任意の画像補間を実現できる画像処
理装置を提供することにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による画像処理装置は、２つの走査線乃至画
素に基づく補間走査線乃至補間画素を表す補間情報を上
記２つの各走査線乃至画素を表す両原情報に基づく演算
処理によって生成する画像処理装置において、先行する
演算処理による結果値としての上記補間情報を次の演算
処理において補間情報を得るための両原情報の内の一の
原情報として用いる巡回手段を備えて構成される。 【００１２】 【作用】本発明では、先行する演算処理による結果値と
しての補間情報を次の演算処理において補間情報を得る
ための両原情報の内の一の原情報として用いるような巡
回手段を備え、２つの走査線乃至画素に基づく補間走査
線乃至補間画素を表す補間情報を上記２つの各走査線乃
至画素を表す両原情報に基づく演算処理によって生成し
ている。 【００１３】 【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明による画像処理装置の
一実施例を示す構成ブロック図で、走査線補間処理を行
う例について示している。本実施例では、複数の１Ｈ遅
延器を用いず、１個の１Ｈ遅延器を用いた巡回型構成を
採用している。図１において、入力信号は、乗算器１に
おいて補間係数Ｋと乗算され、加算器２に出力される。
乗算器４は、１Ｈ遅延器３により１Ｈだけ遅延された信
号と補間係数（１−Ｋ）とを乗算し、乗算結果を加算器
２に出力する。加算器２の出力が上記１Ｈ遅延器３によ
り１Ｈだけ遅延されることになる。このような巡回型構
成とすることにより、入力ライン（走査線）データと直
前に生成されたラインデータとを用いて当該補間ライン
の生成を可能としている。 【００１４】図２を参照して３倍ズームの動作を説明す
ると、同図（Ａ）に示すように、元のライン０と１、１
と２の間にラインＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを生成するには、
前述の如く、生成すべきラインを中心にした距離に応じ
た加重計算を行う。例えば、ラインＢを求めるには、同
図（Ｂ）に示すように、ライン０までの距離０．３３
と、ライン１までの距離０．６７を用いて計算される。
このとき、ライン０はラインＡに相当し、直前のライン
である。したがって、ラインＢの補間演算は、ラインＡ
及び補間係数（１−Ｋ）及びライン１及び補間係数Ｋの
データに基づいて行なわれる。同様に、ラインＣはライ
ン１と直前に求められたラインＢのデータとに基づい
て、ラインＤはライン１とラインＣのデータとに基づい
て得られる。更に、ラインＥは、ライン２とラインＤ、
ラインＦはライン２とラインＥのデータに基づいて求め
られる。図１では、巡回型遅延器構成により１Ｈ前に生
成したデータを求め、得られた１Ｈ前のデータを用いて
当該ラインの補間データを生成している。 【００１５】図３には、４倍ズームの場合の補間演算原
理を説明するための図２と同様な図が示されている。 【００１６】図４は、本発明の他の実施例の構成ブロッ
ク図を示し、ズーム倍率データに対応する補間係数Ｋが
ＲＯＭ５に格納されており、ＲＯＭ５から読み出された
補間係数Ｋが減算器６において、定数１から減算され、
補間係数（１−Ｋ）を求めて乗算器４に供給している。
ＲＯＭ５には、例えば３倍ズームであれば、係数０．３
３，０．５及び０．６７を格納しておけば良い。 【００１７】上述実施例による画像処理装置は、構成が
簡単であるが、ズーム倍率が高倍率になったり、連続ズ
ーム倍率可変とする場合には、乗算器に供給する補間係
数の数が非常に多くなる。例えば、４秒間で最大ズーム
倍率まで変化する場合には２４０フィールド存在するこ
とになり、２４０通りのズーム倍率が可変となり、補間
係数も２４０通り必要となるためＲＯＭ５も大容量が要
求されることになる。 【００１８】本発明の他の実施例は、この問題を解消す
るもので、補間係数を自動的に演算して生成する回路を
有するものである。図５には、本実施例の構成図が示さ
れ、１Ｈ遅延器７、減算器８〜１０により補間係数生成
回路が構成されている。本実施例の原理を説明すると、
３倍ズームの例を示す図６において、Ｋn-1=0であり、
ラインＢからラインＡまでの距離Ｋn(=0.33)、ライン１
までの距離１−Ｋn(=0.67)を係数とする。ラインＣを求
めるには、ラインＣから上記で得られたラインＢまでの
距離Ｋn-Ｋn-1(=0.33)、ライン１までの距離１−Ｋn(=
0.33)を係数とする。同様に、ラインＤ，Ｅを求めるに
は、同図に示す如く距離（係数）を用いて演算が行なわ
れる。 【００１９】図５において、上記係数Ｋｎが１Ｈ遅延器
７、減算器８の＋入力端子及び減算器９の−入力端子に
供給されている。１Ｈ遅延器７の出力は、減算器８の−
入力端子と減算器１０の−入力端子に供給される。減算
器８の出力は、結局Ｋn-Ｋn-1となり、乗算器１に送出
される。減算器９は、定数１からＫnを減算して係数１
−Ｋnを乗算器４に送出する。また、減算器１０の出力
は、１から１Ｈ遅延器７の出力を減算した減算結果であ
り、割算器１１に送出される。割算器１１の出力が１Ｈ
遅延器３に入力される。 【００２０】図５に示す回路構成において、入力ＤＩn
と出力ＤＯn-1との関係を、係数Ｋn，Ｋn-1を用いて表
すと、次式のように表すことができる。 ＤＯ＝ＤＯn-1・（１−Ｋn）＋ＤＩn（Ｋn−Ｋn-1）／（１−Ｋn-1） また、ＤＩn,ＤＯn-1及びＤＯnのラインの関係が図７に
示されている。上述実施例では、走査線（ライン）補間
について説明しているが、画素補間にも適用できること
は明らかであり、本発明は、電子ズームによる拡大だけ
でなく、縮小処理及びＮＴＳＣとＰＡＬ間の変換にも適
用できることは同様である。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像処理
装置によれば、只１つの１Ｈ遅延器を用いた簡単な構成
で２つの走査線乃至画素に基づく補間処理が可能とな
り、画像処理装置の小型化及び低コスト化が容易とな
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による画像処理装置の一実施例を示す構
成ブロック図である。 【図２】図１の実施例における動作処理原理を説明する
ための図である。 【図３】図１の実施例における動作処理原理を説明する
ための他の図である。 【図４】本発明による画像処理装置の他の実施例を示す
構成ブロック図である。 【図５】本発明による画像処理装置の更に他の実施例を
示す構成ブロック図である。 【図６】図５に示す実施例における動作処理原理を説明
するための図である。 【図７】図５に示す実施例における動作処理原理を説明
するための図である。 【図８】電子ズーム画像を得るための走査線補間処理を
説明するための図である。 【図９】電子ズーム処理機能を有する従来の画像処理装
置の構成ブロック図である。 【図１０】従来の走査線補間処理を説明するための図で
ある。 【図１１】従来の走査線補間処理を説明するための図で
ある。 【図１２】図１１に示すような補間処理を実現するため
の回路構成ブロック図である。 【図１３】図１２の構成の動作原理を説明するための図
である。 【図１４】１〜ｎ倍のズームを行なうための走査補間回
路の一例を示す図である。 【符号の説明】 １，４ 乗算器 ２ 加算
器 ３，７ １Ｈ遅延器 ５ ＲＯ
Ｍ ６，８，９，１０ 減算器 １１ 割算
器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２つの走査線乃至画素に基づく補間走査線乃至補間画素
   を表す補間情報を上記２つの各走査線乃至画素を表す両
   原情報に基づく演算処理によって生成する画像処理装置
   において、 先行する演算処理による結果値としての上記補間情報を
   次の演算処理において補間情報を得るための両原情報の
   内の一の原情報として用いる巡回手段を備えたことを特
   徴とする画像処理装置。