JPH08305843A - デジタル画像の画素密度変換方法 - Google Patents
デジタル画像の画素密度変換方法Info
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- JPH08305843A JPH08305843A JP7111948A JP11194895A JPH08305843A JP H08305843 A JPH08305843 A JP H08305843A JP 7111948 A JP7111948 A JP 7111948A JP 11194895 A JP11194895 A JP 11194895A JP H08305843 A JPH08305843 A JP H08305843A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 注目画素の濃度勾配（微分係数）を求め、そ
の画素がエッジ部分であるのか否かを判断し、エッジ部
分であると判断されれば、そのエッジを保存するように
画像の拡大、縮小を行い高画質の画素密度変換方法を提
供することを目的とする。 【構成】 デジタル画像の画素密度変換方法において、
注目画素の濃度勾配を求め、各画素の濃度勾配に応じた
補間方法を選択することを特徴とするデジタル画像の画
素密度変換方法。
の画素がエッジ部分であるのか否かを判断し、エッジ部
分であると判断されれば、そのエッジを保存するように
画像の拡大、縮小を行い高画質の画素密度変換方法を提
供することを目的とする。 【構成】 デジタル画像の画素密度変換方法において、
注目画素の濃度勾配を求め、各画素の濃度勾配に応じた
補間方法を選択することを特徴とするデジタル画像の画
素密度変換方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル複写機、ファ
クシミリ等に関し、特に、デジタル画像処理装置におい
て高画質に画素密度変換する方法に関する。
クシミリ等に関し、特に、デジタル画像処理装置におい
て高画質に画素密度変換する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタル画像を表現するために様々なメ
ディアが用いられている。画素数の異なるメディア間で
画像をやり取りする際や、画像を拡大縮小する際問題と
なるのが、いかに高品質に画素密度を変換するかという
ことである。このための従来の方法としては、最近隣補
間法（Ｎｅａｒｅｓｔ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ法）、線形補
間法（Ｂｉｌｉｎｅａｒ法）、立方体コンボリューショ
ン法（Ｃｕｂｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ法）、ラグ
ランジュ補間法、スプライン補間法などがある。例え
ば、電子情報通信学会論文誌’８６／１１Ｖｏｌ．Ｊ６
９−Ｄ Ｎｏ．１１，１６１７ページ〜１６２３ページ
「画像信号の幾何学的変換のための補間フィルタと画質
に関する一考察」においては、最近隣零次補間法、最大
値零次補間法、４点線形補間法、９点２次補間法、１６
点標本化関数補間法、３次スプライン補間法の６種類の
例について説明しており、９点２次補間や３次スプライ
ン補間を用いた場合は、ある程度の画質は得られている
ようである。しかしながら、これらの従来の方法では、
各画素の画像中における意味（エッジを構成するのか、
平らな部分なのかなど）を考慮せず、全ての画素につい
て同じ処理をするため、エッジがボケたり、エッジがジ
ャギーになる、などの問題があった。換言すると、画像
中のエッジの部分（周波数の大きいところ）でも、平ら
な部分（周波数の小さいところ）でも、同じ補間処理を
施し、エッジが保存されないために、エッジがボケた
り、エッジがジャギーになってしまっていた。そこで本
発明では各画素の濃度勾配を求め、その画素、及びその
近傍にふさわしい処理を施すことによって、上記の従来
法の問題を解決するものである。
ディアが用いられている。画素数の異なるメディア間で
画像をやり取りする際や、画像を拡大縮小する際問題と
なるのが、いかに高品質に画素密度を変換するかという
ことである。このための従来の方法としては、最近隣補
間法（Ｎｅａｒｅｓｔ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ法）、線形補
間法（Ｂｉｌｉｎｅａｒ法）、立方体コンボリューショ
ン法（Ｃｕｂｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ法）、ラグ
ランジュ補間法、スプライン補間法などがある。例え
ば、電子情報通信学会論文誌’８６／１１Ｖｏｌ．Ｊ６
９−Ｄ Ｎｏ．１１，１６１７ページ〜１６２３ページ
「画像信号の幾何学的変換のための補間フィルタと画質
に関する一考察」においては、最近隣零次補間法、最大
値零次補間法、４点線形補間法、９点２次補間法、１６
点標本化関数補間法、３次スプライン補間法の６種類の
例について説明しており、９点２次補間や３次スプライ
ン補間を用いた場合は、ある程度の画質は得られている
ようである。しかしながら、これらの従来の方法では、
各画素の画像中における意味（エッジを構成するのか、
平らな部分なのかなど）を考慮せず、全ての画素につい
て同じ処理をするため、エッジがボケたり、エッジがジ
ャギーになる、などの問題があった。換言すると、画像
中のエッジの部分（周波数の大きいところ）でも、平ら
な部分（周波数の小さいところ）でも、同じ補間処理を
施し、エッジが保存されないために、エッジがボケた
り、エッジがジャギーになってしまっていた。そこで本
発明では各画素の濃度勾配を求め、その画素、及びその
近傍にふさわしい処理を施すことによって、上記の従来
法の問題を解決するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、注目
画素の濃度勾配（微分係数）を求め、その画素がエッジ
部分であるのか否かを判断し、エッジ部分であると判断
されれば、そのエッジを保存するように画像の拡大、縮
小を行い高画質の画素密度変換方法を提供することを目
的とする。
画素の濃度勾配（微分係数）を求め、その画素がエッジ
部分であるのか否かを判断し、エッジ部分であると判断
されれば、そのエッジを保存するように画像の拡大、縮
小を行い高画質の画素密度変換方法を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、注目画素の濃度勾配を求め、各注目画素の濃度勾配
に応じた補間方法を選択することにした。
は、注目画素の濃度勾配を求め、各注目画素の濃度勾配
に応じた補間方法を選択することにした。
【０００５】請求項２記載の発明では、注目画素の濃度
勾配を求め、ある画素の濃度勾配がある方向について大
きいときにはその画素をその方向のエッジとみなしエッ
ジを保存することにした。
勾配を求め、ある画素の濃度勾配がある方向について大
きいときにはその画素をその方向のエッジとみなしエッ
ジを保存することにした。
【０００６】請求項３記載の発明では、注目画素の濃度
勾配を求め、ある画素の濃度勾配がある方向について小
さいときにはその画素付近の濃度は平坦であるとみなし
ノイズを強調しないことにした。
勾配を求め、ある画素の濃度勾配がある方向について小
さいときにはその画素付近の濃度は平坦であるとみなし
ノイズを強調しないことにした。
【０００７】
【作用】請求項１記載の発明によれば、各画素の濃度勾
配に応じた補間方法を選択することが可能となる。
配に応じた補間方法を選択することが可能となる。
【０００８】請求項２記載の発明によれば、ある画素の
濃度勾配がある方向について大きいときにはその画素を
その方向のエッジとみなしエッジを保存するので、高画
質な画像を得ることが可能となる。
濃度勾配がある方向について大きいときにはその画素を
その方向のエッジとみなしエッジを保存するので、高画
質な画像を得ることが可能となる。
【０００９】請求項３記載の発明によれば、ある画素の
濃度勾配がある方向について小さいときには、その画素
付近の濃度は平坦であるとみなし、ノイズを強調しない
ことにしたので高画質な画像を得ることが可能となる。
濃度勾配がある方向について小さいときには、その画素
付近の濃度は平坦であるとみなし、ノイズを強調しない
ことにしたので高画質な画像を得ることが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。本発明は、注目画素の濃度勾配（微分係数）を求
め、その画素がエッジ部分であるのか否かを判断し、エ
ッジ部分であると判断されれば、そのエッジを保存する
ように画像の拡大、縮小を行って、高画質の画素密度変
換を行なうようにしたものである。本発明の概要構成
を、図１に示す。先ず、原画像の一画素ごとに濃度勾配
を求める（Ｓ１）。次に、濃度勾配と閾値を比較し、エ
ッジかどうかを判断する（Ｓ２）。その画素の濃度勾配
が、ある閾値以上であれば、エッジと判断する。エッジ
と判断された場合、そのエッジを保存する補間を行い
（Ｓ３）、エッジでないと判断された場合、既成の方法
（例えば、線形補間法など）を用いて、線形補間を行な
う（Ｓ４）。そして、これらのステップを原画像の全て
の画素について実施する（Ｓ５）。このように、注目画
素の濃度勾配を求め、各画素の濃度勾配に応じた補間方
法を選択するのが、請求項１記載の発明である。次に、
本発明の濃度勾配の計算、エッジの保存をする補間、エ
ッジでない場合の補間について、以下に詳しく説明す
る。
する。本発明は、注目画素の濃度勾配（微分係数）を求
め、その画素がエッジ部分であるのか否かを判断し、エ
ッジ部分であると判断されれば、そのエッジを保存する
ように画像の拡大、縮小を行って、高画質の画素密度変
換を行なうようにしたものである。本発明の概要構成
を、図１に示す。先ず、原画像の一画素ごとに濃度勾配
を求める（Ｓ１）。次に、濃度勾配と閾値を比較し、エ
ッジかどうかを判断する（Ｓ２）。その画素の濃度勾配
が、ある閾値以上であれば、エッジと判断する。エッジ
と判断された場合、そのエッジを保存する補間を行い
（Ｓ３）、エッジでないと判断された場合、既成の方法
（例えば、線形補間法など）を用いて、線形補間を行な
う（Ｓ４）。そして、これらのステップを原画像の全て
の画素について実施する（Ｓ５）。このように、注目画
素の濃度勾配を求め、各画素の濃度勾配に応じた補間方
法を選択するのが、請求項１記載の発明である。次に、
本発明の濃度勾配の計算、エッジの保存をする補間、エ
ッジでない場合の補間について、以下に詳しく説明す
る。
【００１１】注目画素の濃度勾配の計算は、３×３のソ
ーベルオペレータを用いて行う。具体的には、図２に示
した実施例のように、３×３のマスクを注目画素にか
け、２つの方向の微分係数の２乗平均をとる。ここで図
２（ａ）は、ｘ方向の微分係数を示し、図２（ｂ）は、
ｙ方向の微分係数を示す。微分係数ｇ（ｘ，ｙ）と閾値
Ｔｈを比較し、その結果、微分係数ｇ（ｘ，ｙ）が以下
の条件式、即ち、ｇ（ｘ，ｙ）≧Ｔｈならば、エッジと
判断しｇ（ｘ，ｙ）＜Ｔｈならば、エッジでないと判断
する（但し、Ｔｈは閾値）。この結果を受けて、以下に
述べる２つの方法で補間を行う。
ーベルオペレータを用いて行う。具体的には、図２に示
した実施例のように、３×３のマスクを注目画素にか
け、２つの方向の微分係数の２乗平均をとる。ここで図
２（ａ）は、ｘ方向の微分係数を示し、図２（ｂ）は、
ｙ方向の微分係数を示す。微分係数ｇ（ｘ，ｙ）と閾値
Ｔｈを比較し、その結果、微分係数ｇ（ｘ，ｙ）が以下
の条件式、即ち、ｇ（ｘ，ｙ）≧Ｔｈならば、エッジと
判断しｇ（ｘ，ｙ）＜Ｔｈならば、エッジでないと判断
する（但し、Ｔｈは閾値）。この結果を受けて、以下に
述べる２つの方法で補間を行う。
【００１２】エッジの保存をする補間について説明す
る。図３に本発明の補間の仕方を一次元に簡略化して示
す。図３（ａ）は原画像の状態を表し、図３（ｂ）、及
び図３（ｃ）は、エッジの保存と補間の様子を表してい
る。ここで白丸は、原画像信号を表し、黒丸は、補間し
て得られた画像信号を表す。尚、図３は原画像を３倍に
拡大した例である。図３（ｂ）に示すように、通常はエ
ッジであっても、それを考慮せずに補間するため、原画
像にあった急峻な傾き（エッジ）は失われ、これが画像
がボケる原因となる。そこで図３（ｃ）に示すように、
原画像のエッジの傾きを保存しつつ補間する。このよう
にエッジの傾きを保存して補間すると、画像のエッジの
ボケやジャギーがなくなり、高画質な画像を得ることが
できる。また、エッジでない場合の補間について説明す
ると、原画像の注目画素がエッジでないと判断された場
合は、既成の線形補間法、あるいは、Ｃｕｂｉｃ Ｃｏ
ｎｖｏｌｕｔｉｏｎ 法などを用いて補間する。
る。図３に本発明の補間の仕方を一次元に簡略化して示
す。図３（ａ）は原画像の状態を表し、図３（ｂ）、及
び図３（ｃ）は、エッジの保存と補間の様子を表してい
る。ここで白丸は、原画像信号を表し、黒丸は、補間し
て得られた画像信号を表す。尚、図３は原画像を３倍に
拡大した例である。図３（ｂ）に示すように、通常はエ
ッジであっても、それを考慮せずに補間するため、原画
像にあった急峻な傾き（エッジ）は失われ、これが画像
がボケる原因となる。そこで図３（ｃ）に示すように、
原画像のエッジの傾きを保存しつつ補間する。このよう
にエッジの傾きを保存して補間すると、画像のエッジの
ボケやジャギーがなくなり、高画質な画像を得ることが
できる。また、エッジでない場合の補間について説明す
ると、原画像の注目画素がエッジでないと判断された場
合は、既成の線形補間法、あるいは、Ｃｕｂｉｃ Ｃｏ
ｎｖｏｌｕｔｉｏｎ 法などを用いて補間する。
【００１３】図４に他の実施例を示す。原画像入力部１
からの原画像信号は、原画像記憶部２に記憶される。次
に、濃度勾配計算手段３により濃度勾配が計算され（Ｓ
１）、その後、注目画素は、エッジかどうかの判断がな
される（Ｓ２）。エッジであると判断された場合は、エ
ッジ保存を考慮した補間がなされる（Ｓ３）。また、エ
ッジでないと判断された場合は、既存の方法（例えば、
線形補間法）で、補間がなされる（Ｓ４）。これらを原
画像の全ての画素について行う。全ての画素の処理が終
わっていない場合は、濃度勾配計算手段３に戻り、濃度
勾配を求め、前と同様の処理ステップを実施し、全ての
画素の処理が終わるまで続ける。全ての画素の処理が終
わったら（Ｓ５）、画像出力部４から画像を出力する。
上述したように、注目画素の濃度勾配を求め、ある画素
の濃度勾配がある方向について大きいときには、その画
素をその方向のエッジとみなし、エッジを保存するのが
請求項２記載の発明であり、また、ある画素の濃度勾配
がある方向について小さいときには、その画素付近の濃
度は平坦であるとみなし、ノイズを強調しないこととし
たのが、請求項３記載の発明である。本発明は、本発明
の主旨を満たすデジタル画像の画素密度変換方法であれ
ば、デジタル複写機、ファクシミリに限らず、デジタル
画像処理装置、情報処理装置オフィスオートーション機
器などに対して広く適用することができる。
からの原画像信号は、原画像記憶部２に記憶される。次
に、濃度勾配計算手段３により濃度勾配が計算され（Ｓ
１）、その後、注目画素は、エッジかどうかの判断がな
される（Ｓ２）。エッジであると判断された場合は、エ
ッジ保存を考慮した補間がなされる（Ｓ３）。また、エ
ッジでないと判断された場合は、既存の方法（例えば、
線形補間法）で、補間がなされる（Ｓ４）。これらを原
画像の全ての画素について行う。全ての画素の処理が終
わっていない場合は、濃度勾配計算手段３に戻り、濃度
勾配を求め、前と同様の処理ステップを実施し、全ての
画素の処理が終わるまで続ける。全ての画素の処理が終
わったら（Ｓ５）、画像出力部４から画像を出力する。
上述したように、注目画素の濃度勾配を求め、ある画素
の濃度勾配がある方向について大きいときには、その画
素をその方向のエッジとみなし、エッジを保存するのが
請求項２記載の発明であり、また、ある画素の濃度勾配
がある方向について小さいときには、その画素付近の濃
度は平坦であるとみなし、ノイズを強調しないこととし
たのが、請求項３記載の発明である。本発明は、本発明
の主旨を満たすデジタル画像の画素密度変換方法であれ
ば、デジタル複写機、ファクシミリに限らず、デジタル
画像処理装置、情報処理装置オフィスオートーション機
器などに対して広く適用することができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、現在使われている様々
なメディア間でのデジタル画像の変換を極めて高画質で
行うことができる。また、記憶容量や伝送容量の制限で
粗い画像しか扱えない場合（例えば、電子スチルカメ
ラ、カラー複写機、テレビ電話など）に本発明を適用す
れば、高画質・高精細な画像を復元できる。
なメディア間でのデジタル画像の変換を極めて高画質で
行うことができる。また、記憶容量や伝送容量の制限で
粗い画像しか扱えない場合（例えば、電子スチルカメ
ラ、カラー複写機、テレビ電話など）に本発明を適用す
れば、高画質・高精細な画像を復元できる。
【００１５】
【図１】本発明の実施例を示す図。
【図２】ソーベルオペレータの実施例を示す図。
【図３】エッジの保存と補間の実施例を示す図。（ａ）
は原画像の状態を示す図で、（ｂ）はエッジの保存を考
慮しない普通の線形補間を示す図で、（ｃ）はエッジの
保存を考慮した線形補間を示す図。
は原画像の状態を示す図で、（ｂ）はエッジの保存を考
慮しない普通の線形補間を示す図で、（ｃ）はエッジの
保存を考慮した線形補間を示す図。
【図４】本発明の他の実施例を示す図。
【００１６】
１ 原画像入力部 ２ 原画像記憶部 ３ 濃度勾配計算手段 ４ 画像出力部。
Claims (3)
- 【請求項１】 デジタル画像の画素密度変換方法におい
て、注目画素の濃度勾配を求め、各画素の濃度勾配に応
じた補間方法を選択することを特徴とするデジタル画像
の画像密度変換方法。 - 【請求項２】 デジタル画像の画素密度変換方法におい
て、注目画素の濃度勾配を求め、ある画素の濃度勾配が
ある方向について大きいときには、その画素をその方向
のエッジとみなし、エッジを保存することを特徴とする
デジタル画像の画像密度変換方法。 - 【請求項３】 デジタル画像の画素密度変換方法におい
て、注目画素の濃度勾配を求め、ある画素の濃度勾配が
ある方向について小さいときには、その画素付近の濃度
は平坦であるとみなし、ノイズを強調しないことを特徴
とするデジタル画像の画像密度変換方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7111948A JPH08305843A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | デジタル画像の画素密度変換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7111948A JPH08305843A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | デジタル画像の画素密度変換方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08305843A true JPH08305843A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14574167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7111948A Pending JPH08305843A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | デジタル画像の画素密度変換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08305843A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6760489B1 (en) | 1998-04-06 | 2004-07-06 | Seiko Epson Corporation | Apparatus and method for image data interpolation and medium on which image data interpolation program is recorded |
| US7039254B1 (en) | 1999-08-05 | 2006-05-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Image interpolating method |
| JP2006228107A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Yamaha Corp | 画像処理方法および装置 |
| CN100367800C (zh) * | 2004-12-24 | 2008-02-06 | 精伦电子股份有限公司 | 基于感知清晰度的图像处理方法 |
| US7429994B2 (en) | 2000-06-20 | 2008-09-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image processing method and apparatus, and image display method and apparatus for changing edge sharpness |
| JP2012506646A (ja) * | 2008-09-22 | 2012-03-15 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 領域区分を用いた映像補間装置およびその方法 |
-
1995
- 1995-05-10 JP JP7111948A patent/JPH08305843A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6760489B1 (en) | 1998-04-06 | 2004-07-06 | Seiko Epson Corporation | Apparatus and method for image data interpolation and medium on which image data interpolation program is recorded |
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| JP2012506646A (ja) * | 2008-09-22 | 2012-03-15 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 領域区分を用いた映像補間装置およびその方法 |
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