JPH09172614A - 広域ベクトルの相関性を用いた画素の補間方法及びその装置 - Google Patents
広域ベクトルの相関性を用いた画素の補間方法及びその装置Info
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- JPH09172614A JPH09172614A JP8257036A JP25703696A JPH09172614A JP H09172614 A JPH09172614 A JP H09172614A JP 8257036 A JP8257036 A JP 8257036A JP 25703696 A JP25703696 A JP 25703696A JP H09172614 A JPH09172614 A JP H09172614A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 飛越し走査により与えられた画素のデータを
用いて脱落されたラインの画素のデータを補間する方法
及び装置を提供する。 【解決手段】 本発明は多様な傾きを有するエッジに対
する補間を相関程度に応じて効率よくでき、広範囲にか
けた相関性でエッジの傾きの小さい場合は広域ベクトル
を用いて補間を行う。また、両方向へのエッジが見つか
るなどの高周波数成分によるエラーが発生する場合に鑑
みた画素の補間方法及び装置である。
用いて脱落されたラインの画素のデータを補間する方法
及び装置を提供する。 【解決手段】 本発明は多様な傾きを有するエッジに対
する補間を相関程度に応じて効率よくでき、広範囲にか
けた相関性でエッジの傾きの小さい場合は広域ベクトル
を用いて補間を行う。また、両方向へのエッジが見つか
るなどの高周波数成分によるエラーが発生する場合に鑑
みた画素の補間方法及び装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は飛越し走査により与
えられた画素のデータを用いて脱落されたラインの画素
のデータを補間する方法及びその装置に係り、さらに詳
しくは広域ベクトルを使用する補間方法を導入して多様
な傾きのエッジについて効率よく補間を行えるようにし
た画素の補間方法及びその装置に関する。
えられた画素のデータを用いて脱落されたラインの画素
のデータを補間する方法及びその装置に係り、さらに詳
しくは広域ベクトルを使用する補間方法を導入して多様
な傾きのエッジについて効率よく補間を行えるようにし
た画素の補間方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画素データの補間は飛越し走査された信
号を処理して順次走査された信号に変えるＩＰＣ(Inter
laced-to-Progressive Conversion)において必須的なも
ので、飛越し走査による垂直解像度の低下、走査線のフ
リッカ、大きい領域のフリッカ現象などを防止するため
に行われる。
号を処理して順次走査された信号に変えるＩＰＣ(Inter
laced-to-Progressive Conversion)において必須的なも
ので、飛越し走査による垂直解像度の低下、走査線のフ
リッカ、大きい領域のフリッカ現象などを防止するため
に行われる。
【０００３】初期の補間方法はＮＴＳＣシステムにおい
て開発され、その後種々の方法が提案されているが、そ
の方法は全て飛越し走査時脱落されたラインを補間によ
り復元することを共通とする。従来の補間方法として
は、［１］単純なライン重畳、垂直フィルタリング、垂
直エッジによる補間法(D,C.Hentschei,IEEE Tr.on Cons
umer Electronics,vol.35,no.3,pp.279-289,1989年８
月）；［２］エッジ方向によるＩＰＣ(D.Bagni,R.Lanci
ni,S.Landi,and S.Tubaro,Proc. of the Int.Workshop
on HDTV,1994) ；［３］非線形的な補間としては加重さ
れたメジアンフィルタに基づいたもの(J.Juhola,A.Niem
inen,J.Salo,and Y.Neuvo,Proc.IEEE ISCAS-89, Porlan
d,USA.1989年５月，pp.433-436) 、ＦＩＲメジアンハイ
ブリッド補間に基づいたもの(A.Lehtonen and M.Renfor
s,Proc.SPIE's Visual Communications and Image Proc
essing,Lansanne,Swizerland,Oct.1990,pp.125-132) 、
相補的なメジアンフィルタに基づいたもの(H.Blume,I.S
chwoerer,and K.Zygis,Proc.of the int.Workshop on H
DTV,1994) 、方向によるメジアンフィルタリングに基づ
いたもの(T.Doylc,pp.421-430,Signal Processing of H
DTV,L.Chiariglion Ed.,Elsevier Science Publishers,
North Holand,1988)、垂直−時間軸メジアンフィルタに
基づいたもの(P.Frencken,IEEE Tr,on Consumer Electr
onics,vol.32,no.3,pp.237-240,1986,T.Doyle and P.Fr
encken, IEEE Digest of Technical Papers, pp.186-18
7,1986) などがあり；［４］動き適応方式(N.Suzuki an
d et al.IEEE Tr.on Consumer Electronics,vol.33,no.
3,pp.266-271, 1989年８月,C.P.Markhauser,IEEE Tr.on
Consumer Electronics,vol.36,no.2,pp.110-114,1990
年５月）などがある。
て開発され、その後種々の方法が提案されているが、そ
の方法は全て飛越し走査時脱落されたラインを補間によ
り復元することを共通とする。従来の補間方法として
は、［１］単純なライン重畳、垂直フィルタリング、垂
直エッジによる補間法(D,C.Hentschei,IEEE Tr.on Cons
umer Electronics,vol.35,no.3,pp.279-289,1989年８
月）；［２］エッジ方向によるＩＰＣ(D.Bagni,R.Lanci
ni,S.Landi,and S.Tubaro,Proc. of the Int.Workshop
on HDTV,1994) ；［３］非線形的な補間としては加重さ
れたメジアンフィルタに基づいたもの(J.Juhola,A.Niem
inen,J.Salo,and Y.Neuvo,Proc.IEEE ISCAS-89, Porlan
d,USA.1989年５月，pp.433-436) 、ＦＩＲメジアンハイ
ブリッド補間に基づいたもの(A.Lehtonen and M.Renfor
s,Proc.SPIE's Visual Communications and Image Proc
essing,Lansanne,Swizerland,Oct.1990,pp.125-132) 、
相補的なメジアンフィルタに基づいたもの(H.Blume,I.S
chwoerer,and K.Zygis,Proc.of the int.Workshop on H
DTV,1994) 、方向によるメジアンフィルタリングに基づ
いたもの(T.Doylc,pp.421-430,Signal Processing of H
DTV,L.Chiariglion Ed.,Elsevier Science Publishers,
North Holand,1988)、垂直−時間軸メジアンフィルタに
基づいたもの(P.Frencken,IEEE Tr,on Consumer Electr
onics,vol.32,no.3,pp.237-240,1986,T.Doyle and P.Fr
encken, IEEE Digest of Technical Papers, pp.186-18
7,1986) などがあり；［４］動き適応方式(N.Suzuki an
d et al.IEEE Tr.on Consumer Electronics,vol.33,no.
3,pp.266-271, 1989年８月,C.P.Markhauser,IEEE Tr.on
Consumer Electronics,vol.36,no.2,pp.110-114,1990
年５月）などがある。
【０００４】しかし、前述した従来の補間方法は、飛越
し走査時脱落されたラインを再生するために補間時使わ
れるデータの範囲が制限されていて、傾きの低い場合を
含めて多様な傾きを有するエッジを感知できなくて高解
像度を求めるＨＤＴＶシステムに適用し難い問題点があ
る。
し走査時脱落されたラインを再生するために補間時使わ
れるデータの範囲が制限されていて、傾きの低い場合を
含めて多様な傾きを有するエッジを感知できなくて高解
像度を求めるＨＤＴＶシステムに適用し難い問題点があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は多様な
傾きのエッジを有する場合も効率よく補間を行うために
補間時使われるデータの範囲が拡張された加重された広
域ベクトル相関性を用いた二次元補間方法を提供するこ
とである。
傾きのエッジを有する場合も効率よく補間を行うために
補間時使われるデータの範囲が拡張された加重された広
域ベクトル相関性を用いた二次元補間方法を提供するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の目的を
達成するために本発明は、多数の画素によりラインを構
成する画像において選択された二本のライン間のライン
を構成する画素のうち選択された一つの画素を補間する
方法において、前記選択された二本のラインのそれぞれ
から前記選択された画素とかかわる三つの隣接した画素
について狭域ベクトルを取ってノルム（Ｎｏｒｍ）値が
最も小さい狭域ベクトルを求める第１段階と、前記第１
段階で求められたノルム値が最も小さい狭域ベクトルの
ノルム値が既に設定された値より小さい場合、前記ノル
ム値が最も小さい狭域ベクトルの画素を用いて補間を行
い、前記第１段階で求められたノルム値が最も小さい狭
域ベクトルのノルム値が既に設定された値より大きい場
合、前記選択された二本のラインから前記狭域ベクトル
よりさらに多くの画素より構成される広域ベクトルを取
ってノルム値が最も小さい広域ベクトルを求める第２段
階と、前記第２段階で求められた値が最も小さい広域画
素の画素を用いて補間を行う第３段階を含むことを特徴
とする画素の補間方法を提示する。
達成するために本発明は、多数の画素によりラインを構
成する画像において選択された二本のライン間のライン
を構成する画素のうち選択された一つの画素を補間する
方法において、前記選択された二本のラインのそれぞれ
から前記選択された画素とかかわる三つの隣接した画素
について狭域ベクトルを取ってノルム（Ｎｏｒｍ）値が
最も小さい狭域ベクトルを求める第１段階と、前記第１
段階で求められたノルム値が最も小さい狭域ベクトルの
ノルム値が既に設定された値より小さい場合、前記ノル
ム値が最も小さい狭域ベクトルの画素を用いて補間を行
い、前記第１段階で求められたノルム値が最も小さい狭
域ベクトルのノルム値が既に設定された値より大きい場
合、前記選択された二本のラインから前記狭域ベクトル
よりさらに多くの画素より構成される広域ベクトルを取
ってノルム値が最も小さい広域ベクトルを求める第２段
階と、前記第２段階で求められた値が最も小さい広域画
素の画素を用いて補間を行う第３段階を含むことを特徴
とする画素の補間方法を提示する。
【０００７】また、前述した目的を達成するために本発
明は、多数の画素によりラインを構成する画像で選択さ
れた二本のライン間のラインを構成する画素のうち選択
された一つの画素を補間する装置において、前記選択さ
れた二本のラインを構成する画素のデータを入力され高
周波数成分を除去する低帯域通過フィルタ、前記低帯域
通過フィルタを通過しないデータを用いて前記選択され
た一つの画素とかかわる隣接した画素の垂直相関値を計
算して出力し、前記低帯域通過フィルタを通過した画素
のデータを用いて狭域ベクトルの最小ノルム値、広域ベ
クトルの最小ノルム値を計算して出力し、最小ノルム値
を有する狭域ベクトルと広域ベクトルにかかわる情報を
出力する相関器と、前記選択された二本のラインを構成
する画素のデータを入力され垂直補間値を出力する垂直
フィルタと、前記選択された二本のラインを構成する画
素のデータ及び前記相関器から入力される最小ノルム値
を有する狭域ベクトルにかかわる情報を入力され狭域ベ
クトルによる第１補間値を出力する狭域ベクトル基準フ
ィルタと、前記選択された二本のラインを構成する画素
のデータ及び前記相関器から入力される最小ノルム値を
有する広域ベクトルにかかわる情報を入力され広域ベク
トルによる第２補間値を出力する広域ベクトル基準フィ
ルタと、前記既に設定された第１値及び第２値と前記相
関器から入力される垂直相関値、狭域ベクトルの最小ノ
ルム値、広域ベクトルの最小ノルム値とを比較して前記
垂直フィルタから入力される垂直補間値、前記第１補間
値、前記第２補間値を選択して出力する選択器とを含む
ことを特徴とする画素の補間装置を提示する。
明は、多数の画素によりラインを構成する画像で選択さ
れた二本のライン間のラインを構成する画素のうち選択
された一つの画素を補間する装置において、前記選択さ
れた二本のラインを構成する画素のデータを入力され高
周波数成分を除去する低帯域通過フィルタ、前記低帯域
通過フィルタを通過しないデータを用いて前記選択され
た一つの画素とかかわる隣接した画素の垂直相関値を計
算して出力し、前記低帯域通過フィルタを通過した画素
のデータを用いて狭域ベクトルの最小ノルム値、広域ベ
クトルの最小ノルム値を計算して出力し、最小ノルム値
を有する狭域ベクトルと広域ベクトルにかかわる情報を
出力する相関器と、前記選択された二本のラインを構成
する画素のデータを入力され垂直補間値を出力する垂直
フィルタと、前記選択された二本のラインを構成する画
素のデータ及び前記相関器から入力される最小ノルム値
を有する狭域ベクトルにかかわる情報を入力され狭域ベ
クトルによる第１補間値を出力する狭域ベクトル基準フ
ィルタと、前記選択された二本のラインを構成する画素
のデータ及び前記相関器から入力される最小ノルム値を
有する広域ベクトルにかかわる情報を入力され広域ベク
トルによる第２補間値を出力する広域ベクトル基準フィ
ルタと、前記既に設定された第１値及び第２値と前記相
関器から入力される垂直相関値、狭域ベクトルの最小ノ
ルム値、広域ベクトルの最小ノルム値とを比較して前記
垂直フィルタから入力される垂直補間値、前記第１補間
値、前記第２補間値を選択して出力する選択器とを含む
ことを特徴とする画素の補間装置を提示する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい実施例を詳細に説明する。本明細書におい
て、｛Ｉ（ｎ1 −１，・）｝と｛Ｉ（ｎ1 ＋１、・）｝
は飛越し走査により与えられたデータサンプルを示す。
本明細書においてＩＰＣは飛越し走査により与えられた
データサンプルである｛Ｉ（ｎ1 −１、・）｝と｛Ｉ
（ｎ1 ＋１、・）｝による補間で飛越し走査時脱落され
たラインのイメージデータである｛Ｉ（ｎ1 、・）｝を
求めることを意味する。以下、本発明の実施例は飛び越
し走査時脱落されたラインの画素データＩ（ｎ1 ，
ｎ2 ）を求める場合を説明する。
明の望ましい実施例を詳細に説明する。本明細書におい
て、｛Ｉ（ｎ1 −１，・）｝と｛Ｉ（ｎ1 ＋１、・）｝
は飛越し走査により与えられたデータサンプルを示す。
本明細書においてＩＰＣは飛越し走査により与えられた
データサンプルである｛Ｉ（ｎ1 −１、・）｝と｛Ｉ
（ｎ1 ＋１、・）｝による補間で飛越し走査時脱落され
たラインのイメージデータである｛Ｉ（ｎ1 、・）｝を
求めることを意味する。以下、本発明の実施例は飛び越
し走査時脱落されたラインの画素データＩ（ｎ1 ，
ｎ2 ）を求める場合を説明する。
【０００９】〔第１実施例〕図１は本発明の第１実施例
による広域ベクトルの相関性を用いた補間方法のフロー
チャートである。図１の第１段階では垂直補間に係る。
垂直補間は垂直方向に最も近接したイメージデータの加
重平均値を求めることで、その遂行が簡単であり具現が
容易なので幅広く使われる技法である。
による広域ベクトルの相関性を用いた補間方法のフロー
チャートである。図１の第１段階では垂直補間に係る。
垂直補間は垂直方向に最も近接したイメージデータの加
重平均値を求めることで、その遂行が簡単であり具現が
容易なので幅広く使われる技法である。
【００１０】この垂直補間は垂直方向に隣り合うイメー
ジデータの相関性の大きい場合には満足すべき結果を与
えるが、垂直エッジが存する場合は垂直解像度が低下さ
れ、エッジの傾きが小さくてエッジの広い範囲にかけて
存する場合には画面全体にフリッカが生ずる。従って、
本実施例では垂直方向への隣接したデータサンプルライ
ンの相関性を先に計算して垂直補間が適宜であるかを判
断する。前記判断結果、垂直方向の相関性の大きい場合
は垂直補間を行い、そうでない場合はさらに多くのイメ
ージデータサンプルを用いる次の段階に進む。
ジデータの相関性の大きい場合には満足すべき結果を与
えるが、垂直エッジが存する場合は垂直解像度が低下さ
れ、エッジの傾きが小さくてエッジの広い範囲にかけて
存する場合には画面全体にフリッカが生ずる。従って、
本実施例では垂直方向への隣接したデータサンプルライ
ンの相関性を先に計算して垂直補間が適宜であるかを判
断する。前記判断結果、垂直方向の相関性の大きい場合
は垂直補間を行い、そうでない場合はさらに多くのイメ
ージデータサンプルを用いる次の段階に進む。
【００１１】垂直方向への隣接したデータサンプルの相
関性は次の数式（１）により計算される。 （１） Ｄv ＝｜Ｉ（ｎ1 −１，ｎ2 ）−Ｉ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ）｜ 前記数式（１）により計算されたＤv 値が小さいほど垂
直方向の相関性が大きい。
関性は次の数式（１）により計算される。 （１） Ｄv ＝｜Ｉ（ｎ1 −１，ｎ2 ）−Ｉ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ）｜ 前記数式（１）により計算されたＤv 値が小さいほど垂
直方向の相関性が大きい。
【００１２】したがって、本実施例では相関程度の基準
としてＴv 値を既に設定して、計算されたＤv 値が予め
設定されたＴv 値より小さい場合は垂直補間によりＩ
（ｎ1，ｎ2 ）を計算する。垂直補間は垂直方向へ最も
近接したイメージデータの加重平均値を求めることで、
垂直補間によるイメージデータをＩv とすれば、Ｉv は
次の数式（２）のように計算される。 （２） Ｉv （ｎ1 ，ｎ2 ）＝ｗ-1Ｉ（ｎ1 −１，ｎ2 ）＋ｗ+1１（ｎ1 ＋１、ｎ2 ） 前記数式（２）においてｗ-1とｗ+1は各サンプルの加重
値を示すもので、ｗ-1＋ｗ+1＝１である。
としてＴv 値を既に設定して、計算されたＤv 値が予め
設定されたＴv 値より小さい場合は垂直補間によりＩ
（ｎ1，ｎ2 ）を計算する。垂直補間は垂直方向へ最も
近接したイメージデータの加重平均値を求めることで、
垂直補間によるイメージデータをＩv とすれば、Ｉv は
次の数式（２）のように計算される。 （２） Ｉv （ｎ1 ，ｎ2 ）＝ｗ-1Ｉ（ｎ1 −１，ｎ2 ）＋ｗ+1１（ｎ1 ＋１、ｎ2 ） 前記数式（２）においてｗ-1とｗ+1は各サンプルの加重
値を示すもので、ｗ-1＋ｗ+1＝１である。
【００１３】本発明の第１段階を定理すれば次の数式
（３）の通りである。 （３） Ｉ（ｎ1 ，ｎ2 ）＝Ｉv （ｎ1 ，ｎ2 ），ｉｆＤv ＜Ｔv 垂直方向への隣接したデータサンプルの相関性が小さく
てＤv が既に設定されたＴv より大きい場合は垂直補間
は下向きであり、この場合は第２段階に進む。
（３）の通りである。 （３） Ｉ（ｎ1 ，ｎ2 ）＝Ｉv （ｎ1 ，ｎ2 ），ｉｆＤv ＜Ｔv 垂直方向への隣接したデータサンプルの相関性が小さく
てＤv が既に設定されたＴv より大きい場合は垂直補間
は下向きであり、この場合は第２段階に進む。
【００１４】Ｄv が既に設定されたＴv より大きい場合
はエッジの方向性に基づいた補間方法が使用されるべき
であるが、第２段階ではエッジの傾きが大きい場合を処
理する。第２段階では相関性判断のために長さが３の狭
域ベクトルを用いる。長さが３の狭域ベクトルｕ（ｌ）
とｖ（ｍ）は次の数式（４）及び数式（５）により定義
される。狭域ベクトルｕ（ｌ）とｖ（ｍ）は低域通過さ
れたデータサンプルのＪ（ｎ1-１，・），Ｊ（ｎ1 ＋
１，・）を用いて定義されるが、これは与えられたデー
タサンプル内の高周波数成分が相関性計算に及び影響を
減らすためのことである。 （４） ｕ（ｌ）＝［Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋ｌ−１），Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋ｌ）， Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋ｌ＋１）］ ＝［ｕ-1（ｌ），ｕ0 （ｌ），ｕ-1（ｌ）］ （５） ｖ（ｍ）＝［Ｊ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ＋ｍ−１），Ｊ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ＋ｍ）， Ｊ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ＋ｍ＋１）］ ＝［ｖ-1（ｍ），ｖ0 （ｍ），ｖ+1（ｍ）］ 数式４によるｕ（ｌ）はＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）を基準として
上ラインにおいてｎ2 垂直軸からｌだけ離れた位置に隣
接した三つのデータサンプルの低域フィルタリングされ
た値よりなっており、数式（５）によるｖ（ｍ）はＩ
（ｎ1,ｎ2 ）を基準として、下ラインにおいてｎ2 垂直
軸からｍだけ離れた位置に隣接した三つのデータサンプ
ルの低域フィルタリングされた値よりなる。
はエッジの方向性に基づいた補間方法が使用されるべき
であるが、第２段階ではエッジの傾きが大きい場合を処
理する。第２段階では相関性判断のために長さが３の狭
域ベクトルを用いる。長さが３の狭域ベクトルｕ（ｌ）
とｖ（ｍ）は次の数式（４）及び数式（５）により定義
される。狭域ベクトルｕ（ｌ）とｖ（ｍ）は低域通過さ
れたデータサンプルのＪ（ｎ1-１，・），Ｊ（ｎ1 ＋
１，・）を用いて定義されるが、これは与えられたデー
タサンプル内の高周波数成分が相関性計算に及び影響を
減らすためのことである。 （４） ｕ（ｌ）＝［Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋ｌ−１），Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋ｌ）， Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋ｌ＋１）］ ＝［ｕ-1（ｌ），ｕ0 （ｌ），ｕ-1（ｌ）］ （５） ｖ（ｍ）＝［Ｊ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ＋ｍ−１），Ｊ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ＋ｍ）， Ｊ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ＋ｍ＋１）］ ＝［ｖ-1（ｍ），ｖ0 （ｍ），ｖ+1（ｍ）］ 数式４によるｕ（ｌ）はＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）を基準として
上ラインにおいてｎ2 垂直軸からｌだけ離れた位置に隣
接した三つのデータサンプルの低域フィルタリングされ
た値よりなっており、数式（５）によるｖ（ｍ）はＩ
（ｎ1,ｎ2 ）を基準として、下ラインにおいてｎ2 垂直
軸からｍだけ離れた位置に隣接した三つのデータサンプ
ルの低域フィルタリングされた値よりなる。
【００１５】エッジの傾きが狭域ベクトルによる補間が
適宜であるかを判断し、また相関性の最も大きい狭域ベ
クトルを捜し出すために狭域ベクトルの加重されたノル
ム（ｏｒｍ）を計算する。狭域ベクトルの加重されたノ
ルムＤn は次の数式（６）により定義される。
適宜であるかを判断し、また相関性の最も大きい狭域ベ
クトルを捜し出すために狭域ベクトルの加重されたノル
ム（ｏｒｍ）を計算する。狭域ベクトルの加重されたノ
ルムＤn は次の数式（６）により定義される。
【００１６】
【数３】
【００１７】ここで、ｃi は加重値を示し、ｋ＝ｃ-1＋
ｃ0 ＋ｃ+1である。前記数式（６）により定義された加
重されたノルムであるＤn は二つのベクトル、ｕ（ｌ）
とｖ（ｍ）の類似した程度を示すもので、二つのベクト
ルの相関性が大きくて二つのベクトル値が類似するほど
小さいＤn を有することになり（例えば同一な二つのベ
クトルの場合は０である），二つのベクトルの相関性が
小さいほど大きい値を有する。
ｃ0 ＋ｃ+1である。前記数式（６）により定義された加
重されたノルムであるＤn は二つのベクトル、ｕ（ｌ）
とｖ（ｍ）の類似した程度を示すもので、二つのベクト
ルの相関性が大きくて二つのベクトル値が類似するほど
小さいＤn を有することになり（例えば同一な二つのベ
クトルの場合は０である），二つのベクトルの相関性が
小さいほど大きい値を有する。
【００１８】ｌ，ｍは二つのベクトルに対するｎ2 垂直
軸からの距離を示し、ｌ，ｍを−１〜１範囲内で変化さ
せながら前記数式（６）によりＤn を計算してＤn が最
も小さい二つのベクトルを捜し出す。第２段階において
計算を簡単にするために変化させるｌ，ｍの領域をｌ，
ｍ∈［−１，１］に制限する。この際、Ｄn を最小とす
るｌ，ｍをそれぞれｌ’，ｍ’とし、その際のＤn 値を
Ｄn ’とする。
軸からの距離を示し、ｌ，ｍを−１〜１範囲内で変化さ
せながら前記数式（６）によりＤn を計算してＤn が最
も小さい二つのベクトルを捜し出す。第２段階において
計算を簡単にするために変化させるｌ，ｍの領域をｌ，
ｍ∈［−１，１］に制限する。この際、Ｄn を最小とす
るｌ，ｍをそれぞれｌ’，ｍ’とし、その際のＤn 値を
Ｄn ’とする。
【００１９】Ｄn ’を式で表示すれば次の数式（７）の
通りである。 （７） Ｄn （ｌ’，ｍ’）＝Ｍｉｎ｛Ｄn （ｌ，ｍ）｜ｌ＝−１，０，＋１， ｍ＝−１，０，＋１｝ すなわち、Ｄn （ｌ’，ｍ’）はＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）近傍
の狭域ベクトルのうち相関性の最も大きい狭域ベクトル
の相関程度を示す。Ｄn （ｌ’，ｍ’）が既に設定され
たＴn より小さい場合は狭域ベクトルの相関性が大きい
ので第２段階の補間が適宜である。この際、決定された
ｌ’，ｍ’によるデータサンプルを補間してＩ（ｎ1 ，
ｎ2)を求める。一方、Ｄn （ｌ’，ｍ’）が既に設定さ
れたＴnより大きい場合は狭域ベクトルの相関性が小さ
いので広域ベクトルを用いる第３段階に進む。
通りである。 （７） Ｄn （ｌ’，ｍ’）＝Ｍｉｎ｛Ｄn （ｌ，ｍ）｜ｌ＝−１，０，＋１， ｍ＝−１，０，＋１｝ すなわち、Ｄn （ｌ’，ｍ’）はＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）近傍
の狭域ベクトルのうち相関性の最も大きい狭域ベクトル
の相関程度を示す。Ｄn （ｌ’，ｍ’）が既に設定され
たＴn より小さい場合は狭域ベクトルの相関性が大きい
ので第２段階の補間が適宜である。この際、決定された
ｌ’，ｍ’によるデータサンプルを補間してＩ（ｎ1 ，
ｎ2)を求める。一方、Ｄn （ｌ’，ｍ’）が既に設定さ
れたＴnより大きい場合は狭域ベクトルの相関性が小さ
いので広域ベクトルを用いる第３段階に進む。
【００２０】図２（Ａ）ないし（Ｉ）はｌ’，ｍ’によ
る狭域ベクトルｕ（ｌ’），ｖ（ｍ’）の位置及びＩ
（ｎ1 ，ｎ2 ）を求めるために使われるデータサンプル
を説明するための図である。図２（Ａ）ないし（Ｉ）に
おいて、‘×’表示は補間により求められるべきＩ（ｎ
1 ，ｎ2 ）地点を表示するものであり、‘×’を基準と
して上ラインの狭域ベクトルｕ（ｌ）と下ラインの狭域
ベクトルｖ（ｍ）が‘●と○’で表示されている。その
うち、●で示されるのはＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）と幾何学的に
最も近接したサンプルを示すもので、●で示された地点
のデータサンプルによる補間によりＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）が
決定される。
る狭域ベクトルｕ（ｌ’），ｖ（ｍ’）の位置及びＩ
（ｎ1 ，ｎ2 ）を求めるために使われるデータサンプル
を説明するための図である。図２（Ａ）ないし（Ｉ）に
おいて、‘×’表示は補間により求められるべきＩ（ｎ
1 ，ｎ2 ）地点を表示するものであり、‘×’を基準と
して上ラインの狭域ベクトルｕ（ｌ）と下ラインの狭域
ベクトルｖ（ｍ）が‘●と○’で表示されている。その
うち、●で示されるのはＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）と幾何学的に
最も近接したサンプルを示すもので、●で示された地点
のデータサンプルによる補間によりＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）が
決定される。
【００２１】例えば、図２（Ａ）は（ｌ’，ｍ’）＝
（−１，−１）の場合、すなわちｌ＝−１，ｍ＝−１の
際、Ｄn が最小となる場合であって、Ｉ（ｎ1 ，ｎ2 ）
は幾何学的に最も近接したサンプルの●で示されたＩ
（ｎ1 −１，ｎ2 ）とＩ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ）の算術平均
により決定される。図２（Ｂ）は（ｌ’，ｍ’）＝（−
１，０）の場合であり、この場合●で示されたＩ（ｎ1
−１，ｎ2 −１），Ｉ（ｎ 1 −１，ｎ2 ），Ｉ（ｎ1 ＋
１，ｎ2 ）及びＩ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ＋１）の算術平均に
より決定される。
（−１，−１）の場合、すなわちｌ＝−１，ｍ＝−１の
際、Ｄn が最小となる場合であって、Ｉ（ｎ1 ，ｎ2 ）
は幾何学的に最も近接したサンプルの●で示されたＩ
（ｎ1 −１，ｎ2 ）とＩ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ）の算術平均
により決定される。図２（Ｂ）は（ｌ’，ｍ’）＝（−
１，０）の場合であり、この場合●で示されたＩ（ｎ1
−１，ｎ2 −１），Ｉ（ｎ 1 −１，ｎ2 ），Ｉ（ｎ1 ＋
１，ｎ2 ）及びＩ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ＋１）の算術平均に
より決定される。
【００２２】第２段階による補間により決定されたＩ
（ｎ1 ，ｎ2 ）をＩn （ｎ1 ，ｎ2 ）とし、図３（Ａ）
ないし（Ｃ）を参照しながら決定されたｌ’，ｍ’によ
るＩn（ｎ1 ，ｎ2 ）を数式でそれぞれ示せば次の数式
（８）ないし数式（１６）の通りである。
（ｎ1 ，ｎ2 ）をＩn （ｎ1 ，ｎ2 ）とし、図３（Ａ）
ないし（Ｃ）を参照しながら決定されたｌ’，ｍ’によ
るＩn（ｎ1 ，ｎ2 ）を数式でそれぞれ示せば次の数式
（８）ないし数式（１６）の通りである。
【００２３】
【数４】
【００２４】
【数５】
【００２５】本実施例の第２段階を要約すれば次の数式
（１７）の通りである。 （１７） Ｉ（ｎ1 ，ｎ2 ）＝Ｉn （ｎ1 ，ｎ2 ），ｉｆＤv ＞Ｔv ， ａｎｄＤn （ｌ’，ｍ’）＜Ｔn 第２段階においてＤn （ｌ’，ｍ’）が既に設定された
Ｔn より大きい場合は、狭域ベクトルの相関性が小さい
場合であって、狭域ベクトルを使用する補間が不向きで
ある。従って、広域ベクトルを使用する次の第３段階に
進む。
（１７）の通りである。 （１７） Ｉ（ｎ1 ，ｎ2 ）＝Ｉn （ｎ1 ，ｎ2 ），ｉｆＤv ＞Ｔv ， ａｎｄＤn （ｌ’，ｍ’）＜Ｔn 第２段階においてＤn （ｌ’，ｍ’）が既に設定された
Ｔn より大きい場合は、狭域ベクトルの相関性が小さい
場合であって、狭域ベクトルを使用する補間が不向きで
ある。従って、広域ベクトルを使用する次の第３段階に
進む。
【００２６】本実施例の第３段階で使う広域ベクトルを
数式（１８）と数式（１９）により定義する。狭域ベク
トルと同様に高周波数成分が相関性計算に与える影響を
減らすために低域フィルタリングされたデータサンプル
のＪ（ｎ1 −１，・），Ｊ（ｎ1 ＋１，・）を使用して
定義される。 （１８） Ｕ（ｌ）＝［Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 −Ｌ＋ｌ），・・・，Ｊ（ｎ1 −1,ｎ2 ＋l) ，・・・，Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋Ｌ＋ｌ）］ ＝［Ｕ-L（ｌ），・・・，Ｕo （ｌ），・・・，ＵL （ｌ）］ （１９） Ｕ（ｍ）＝［Ｊ（ｎ1 ＋1,ｎ2 −Ｌ−ｌ＋ｍ），・・・，Ｊ（ｎ1 ＋1,ｎ2 − ｌ−ｍ），・・・，Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋Ｌ＋ｌ＋ｍ）］ ＝［Ｖ-L（ｍ），・・・，Ｖo （ｍ），・・・，ＶL （ｍ）］ ここで、Ｌは広域ベクトルの長さとかかわる定数であっ
て、各広域ベクトルの長さは２Ｌ＋１であり、Ｌは２よ
り大きいか等しいである。前述したように定義される広
域ベクトルが及び範囲は狭域ベクトルより広い。
数式（１８）と数式（１９）により定義する。狭域ベク
トルと同様に高周波数成分が相関性計算に与える影響を
減らすために低域フィルタリングされたデータサンプル
のＪ（ｎ1 −１，・），Ｊ（ｎ1 ＋１，・）を使用して
定義される。 （１８） Ｕ（ｌ）＝［Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 −Ｌ＋ｌ），・・・，Ｊ（ｎ1 −1,ｎ2 ＋l) ，・・・，Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋Ｌ＋ｌ）］ ＝［Ｕ-L（ｌ），・・・，Ｕo （ｌ），・・・，ＵL （ｌ）］ （１９） Ｕ（ｍ）＝［Ｊ（ｎ1 ＋1,ｎ2 −Ｌ−ｌ＋ｍ），・・・，Ｊ（ｎ1 ＋1,ｎ2 − ｌ−ｍ），・・・，Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋Ｌ＋ｌ＋ｍ）］ ＝［Ｖ-L（ｍ），・・・，Ｖo （ｍ），・・・，ＶL （ｍ）］ ここで、Ｌは広域ベクトルの長さとかかわる定数であっ
て、各広域ベクトルの長さは２Ｌ＋１であり、Ｌは２よ
り大きいか等しいである。前述したように定義される広
域ベクトルが及び範囲は狭域ベクトルより広い。
【００２７】数式（１８）によれば、広域ベクトルＵ
（ｌ）は、Ｉ（ｎ1 ，ｎ2 ）の上ラインのｎ2 垂直軸か
らｌだけ離れた位置を中心に隣接した２Ｌ＋１個のデー
タサンプルが低域通過された値よりなっている。数式
（１９）によれば、Ｖ（Ｏ）はＵ（ｌ）とＩ（ｎ1 ，ｎ
2 ）について点対称関係にある。Ｖ（ｍ）はＵ（ｌ）を
点対称して得たＶ（Ｏ）をｍだけ移動して得られ、その
長さはＵ（ｌ）と同様に２Ｌ＋１である。
（ｌ）は、Ｉ（ｎ1 ，ｎ2 ）の上ラインのｎ2 垂直軸か
らｌだけ離れた位置を中心に隣接した２Ｌ＋１個のデー
タサンプルが低域通過された値よりなっている。数式
（１９）によれば、Ｖ（Ｏ）はＵ（ｌ）とＩ（ｎ1 ，ｎ
2 ）について点対称関係にある。Ｖ（ｍ）はＵ（ｌ）を
点対称して得たＶ（Ｏ）をｍだけ移動して得られ、その
長さはＵ（ｌ）と同様に２Ｌ＋１である。
【００２８】第３段階で広域ベクトルの相関性を判断す
るために広域ベクトルの加重されたノルムＤn （ｌ，
ｍ）を定義する。広域ベクトルの加重されたノルムＤw
（ｌ，ｍ）は次の数式（２０）のように定義される。
るために広域ベクトルの加重されたノルムＤn （ｌ，
ｍ）を定義する。広域ベクトルの加重されたノルムＤw
（ｌ，ｍ）は次の数式（２０）のように定義される。
【００２９】
【数６】
【００３０】ここで、Ｃi は加重値を示し、Ｍ＝ΣＣi
である。Ｄn と同様にＤw の値が小さいほど相関性が大
きい。前記数式（１８），数式（１９）により定義され
た広域ベクトルでｌとｍを変化させながら広域ベクトル
の加重されたノルムＤw が最小となる広域ベクトルを捜
し出す。Ｄw が最小の行為ベクトルは相関性が最も大き
いものである。
である。Ｄn と同様にＤw の値が小さいほど相関性が大
きい。前記数式（１８），数式（１９）により定義され
た広域ベクトルでｌとｍを変化させながら広域ベクトル
の加重されたノルムＤw が最小となる広域ベクトルを捜
し出す。Ｄw が最小の行為ベクトルは相関性が最も大き
いものである。
【００３１】第３段階でＤw が最小とする広域ベクトル
を捜し出すためにｌを変化させる領域は１∈［−Ｓ，＋
Ｓ］であるが、ここでラインの端近傍におけるエラーを
減らすためにＳはＬ（広域ベクトルの長さ（２Ｌ＋１）
とかかわる定数）より小さいか等しい。ｍは−１，０，
１の値を有するように変化されるが、Ｖ（ｍ）はＵ
（ｌ）を点対称して得られるＶ（Ｏ）をｍほど移動して
得られるものなので、ｍの変化領域は［−１，０，＋
１］でも十分である。
を捜し出すためにｌを変化させる領域は１∈［−Ｓ，＋
Ｓ］であるが、ここでラインの端近傍におけるエラーを
減らすためにＳはＬ（広域ベクトルの長さ（２Ｌ＋１）
とかかわる定数）より小さいか等しい。ｍは−１，０，
１の値を有するように変化されるが、Ｖ（ｍ）はＵ
（ｌ）を点対称して得られるＶ（Ｏ）をｍほど移動して
得られるものなので、ｍの変化領域は［−１，０，＋
１］でも十分である。
【００３２】前述したようにｌ，ｍを変化させながらＤ
w を最小とするｌ，ｍを求めてその値をそれぞれｌ”，
ｍ”とする。これを数式で示せば次の数式（２１）の通
りである。 （２１） Ｄw （ｌ”，ｍ”）＝Ｍｉｎ｛Ｄw （ｌ，ｍ）｜ｌ＝−Ｓ，・・・０，＋Ｓ ａｎｄ ｍ＝−１，０，１｝ 前記数式（２１）によりｌ”，ｍ”が決定されれば、補
間に使われる広域ベクトルが決定されるもので、本実施
例の第３段階における補間はｌ”，ｍ”による各広域ベ
クトルの中心に位置したデータサンプルの算術平均値に
より行われる。第３段階において補間により得られるＩ
（ｎ1 ，ｎ2 ）値をＩw （ｎ1 ，ｎ2 ）とすれば次の数
式（２２）の通りである。
w を最小とするｌ，ｍを求めてその値をそれぞれｌ”，
ｍ”とする。これを数式で示せば次の数式（２１）の通
りである。 （２１） Ｄw （ｌ”，ｍ”）＝Ｍｉｎ｛Ｄw （ｌ，ｍ）｜ｌ＝−Ｓ，・・・０，＋Ｓ ａｎｄ ｍ＝−１，０，１｝ 前記数式（２１）によりｌ”，ｍ”が決定されれば、補
間に使われる広域ベクトルが決定されるもので、本実施
例の第３段階における補間はｌ”，ｍ”による各広域ベ
クトルの中心に位置したデータサンプルの算術平均値に
より行われる。第３段階において補間により得られるＩ
（ｎ1 ，ｎ2 ）値をＩw （ｎ1 ，ｎ2 ）とすれば次の数
式（２２）の通りである。
【００３３】
【数７】
【００３４】本実施例の第３段階を要約すれば次の数式
（２３）の通りである。 （２３） Ｉn （ｎ1 ，ｎ2 ）＝Ｉw （ｎ1 ，ｎ2 ），ｉｆ Ｄv ＞Ｔv ａｎｄ Ｄn （ｌ’，ｍ’）＞Ｔn 図３（Ａ）ないし（Ｃ）は広域ベクトルの長さが５の場
合（Ｌ＝２）において、本実施例により決定された
ｌ”，ｍ”による広域ベクトルＵ，Ｖの位置及びＩ（ｎ
1 ，ｎ2 ）を求めるために使われるデータサンプルを説
明するための図である。
（２３）の通りである。 （２３） Ｉn （ｎ1 ，ｎ2 ）＝Ｉw （ｎ1 ，ｎ2 ），ｉｆ Ｄv ＞Ｔv ａｎｄ Ｄn （ｌ’，ｍ’）＞Ｔn 図３（Ａ）ないし（Ｃ）は広域ベクトルの長さが５の場
合（Ｌ＝２）において、本実施例により決定された
ｌ”，ｍ”による広域ベクトルＵ，Ｖの位置及びＩ（ｎ
1 ，ｎ2 ）を求めるために使われるデータサンプルを説
明するための図である。
【００３５】図３（Ａ）ないし（Ｃ）において、‘×’
表示は補間により求められるべきＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）地点
を表示するものであり、●で示されるのは補間に使われ
る広域ベクトルの中心データを表示するのである。例え
ば、図３（Ａ）はＤw を最小とする（ｌ”，ｍ”）が
（−２，０）の場合であり、この場合●で示される通
り、Ｕ（−２）の中心データであるＩ（ｎ1 −１，ｎ2
−２）とＶ（０）の中心データであるＩ（ｎ1 ＋１，ｎ
2 ＋２）の算術平均によりＩ（ｎ1 ，Ｎ2 ）が決定され
る。
表示は補間により求められるべきＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）地点
を表示するものであり、●で示されるのは補間に使われ
る広域ベクトルの中心データを表示するのである。例え
ば、図３（Ａ）はＤw を最小とする（ｌ”，ｍ”）が
（−２，０）の場合であり、この場合●で示される通
り、Ｕ（−２）の中心データであるＩ（ｎ1 −１，ｎ2
−２）とＶ（０）の中心データであるＩ（ｎ1 ＋１，ｎ
2 ＋２）の算術平均によりＩ（ｎ1 ，Ｎ2 ）が決定され
る。
【００３６】図４は以上説明したような本発明の第１実
施例による補間方法を具現する補間装置のブロック図で
ある。飛越し走査により与えられたデータサンプル｛Ｉ
（ｎ 1 −１，・）｝，｛Ｉ（ｎ1 ＋１，・）｝が入力さ
れすぐ相関部２０に入力されたり、低域通過フィルタ１
０を経て相関部２０に入力される。低帯域通過フィルタ
１０により低帯域フィルタリングされたデータサンプル
は｛Ｊ（ｎ1 −１，・）｝，｛Ｊ（ｎ1 ＋１，・）｝で
表示されている。
施例による補間方法を具現する補間装置のブロック図で
ある。飛越し走査により与えられたデータサンプル｛Ｉ
（ｎ 1 −１，・）｝，｛Ｉ（ｎ1 ＋１，・）｝が入力さ
れすぐ相関部２０に入力されたり、低域通過フィルタ１
０を経て相関部２０に入力される。低帯域通過フィルタ
１０により低帯域フィルタリングされたデータサンプル
は｛Ｊ（ｎ1 −１，・）｝，｛Ｊ（ｎ1 ＋１，・）｝で
表示されている。
【００３７】相関部２０の第１相関器２１は与えられた
データサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１，・）｝，｛Ｉ（ｎ1 ＋
１，・）｝からＤv を計算して出力する。相関部２０の
第２相関器２２は低帯域フィルタリングされたデータサ
ンプル｛Ｊ（ｎ1 −１，・）｝，｛Ｊ（ｎ1 ＋１，
・）｝からＤn を最小とするｌ’，ｍ’を求めて、
ｌ’，ｍ’とＤn （ｌ’，ｍ’）を出力する。相関部２
０の第３相関器２３は低帯域フィルタリングされたデー
タサンプル｛Ｊ（ｎ1 −１，・）｝，｛Ｊ（ｎ1 ＋１，
・）｝からＤw を最小とするｌ”，ｍ”を求めて、
ｌ”，ｍ”を出力する。
データサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１，・）｝，｛Ｉ（ｎ1 ＋
１，・）｝からＤv を計算して出力する。相関部２０の
第２相関器２２は低帯域フィルタリングされたデータサ
ンプル｛Ｊ（ｎ1 −１，・）｝，｛Ｊ（ｎ1 ＋１，
・）｝からＤn を最小とするｌ’，ｍ’を求めて、
ｌ’，ｍ’とＤn （ｌ’，ｍ’）を出力する。相関部２
０の第３相関器２３は低帯域フィルタリングされたデー
タサンプル｛Ｊ（ｎ1 −１，・）｝，｛Ｊ（ｎ1 ＋１，
・）｝からＤw を最小とするｌ”，ｍ”を求めて、
ｌ”，ｍ”を出力する。
【００３８】広域ベクトル基準フィルタ３０は前記第３
相関器２３からｌ”，ｍ”を入力され、与えられたデー
タサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１，・）｝｛Ｉ（ｎ1 ＋１，
・）｝を入力され広域ベクトルによる補間値であるＩw
（ｎ1 ，ｎ2 ）を出力する。狭域ベクトル基準フィルタ
４０は前記第２相関器２２からｌ’，ｍ’を入力され、
与えられたデータサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１，・）｝｛Ｉ
（ｎ1 ＋１，・）｝を入力され狭域ベクトルによる補間
値であるＩn （ｎ1 ，ｎ2 ）を出力する。
相関器２３からｌ”，ｍ”を入力され、与えられたデー
タサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１，・）｝｛Ｉ（ｎ1 ＋１，
・）｝を入力され広域ベクトルによる補間値であるＩw
（ｎ1 ，ｎ2 ）を出力する。狭域ベクトル基準フィルタ
４０は前記第２相関器２２からｌ’，ｍ’を入力され、
与えられたデータサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１，・）｝｛Ｉ
（ｎ1 ＋１，・）｝を入力され狭域ベクトルによる補間
値であるＩn （ｎ1 ，ｎ2 ）を出力する。
【００３９】垂直フィルタ５０は与えられたデータサン
プル｛ｉ（ｎ1 −１，・）｝｛Ｉ（ｎ1 ＋１，・）｝を
入力され、垂直補間値であるＩv （ｎ1,ｎ2 ）を出力す
る。選択器６０は既に設定されたＴv ，Ｔn と第１相関
器２１からＤv 、第２相関器２２からＤn （ｌ’，
ｍ’）、広域ベクトル基準フィルタ３０からＩ
w （ｎ1，ｎ2 ）、狭域ベクトル基準フィルタ４０から
Ｉn （ｎ1 ，ｎ2 ）、垂直フィルタ５０からＩ
v （ｎ1 ，ｎ2 ）を入力され、ｉ）Ｄv ＜Ｔv の時Ｉv
を選択して出力し、ｉｉ）Ｄv ＜Ｔv であり、Ｄ
n （ｌ’，ｍ’）＜Ｔn の時はＩn を出力し、ｉｉｉ）
Ｄv ＞Ｔv であり、Ｄn （ｌ’，ｍ’）＜Ｔn の時はＩ
w を出力する。
プル｛ｉ（ｎ1 −１，・）｝｛Ｉ（ｎ1 ＋１，・）｝を
入力され、垂直補間値であるＩv （ｎ1,ｎ2 ）を出力す
る。選択器６０は既に設定されたＴv ，Ｔn と第１相関
器２１からＤv 、第２相関器２２からＤn （ｌ’，
ｍ’）、広域ベクトル基準フィルタ３０からＩ
w （ｎ1，ｎ2 ）、狭域ベクトル基準フィルタ４０から
Ｉn （ｎ1 ，ｎ2 ）、垂直フィルタ５０からＩ
v （ｎ1 ，ｎ2 ）を入力され、ｉ）Ｄv ＜Ｔv の時Ｉv
を選択して出力し、ｉｉ）Ｄv ＜Ｔv であり、Ｄ
n （ｌ’，ｍ’）＜Ｔn の時はＩn を出力し、ｉｉｉ）
Ｄv ＞Ｔv であり、Ｄn （ｌ’，ｍ’）＜Ｔn の時はＩ
w を出力する。
【００４０】前記装置により出力される補間値はエッジ
の傾きにより補間に使われるデータの範囲が適宜に調節
され補間されたＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）値である。 〔第２実施例〕図５及び図６は本発明の第２実施例によ
る広域ベクトルの相関性を用いた補間方法のフローチャ
ートである。第１実施例と同様に、垂直相関性の程度に
より垂直補間を行う第１段階と、狭域ベクトルによる補
間を行う第２段階及び広域ベクトルによる補間を行う第
３段階より構成されている。
の傾きにより補間に使われるデータの範囲が適宜に調節
され補間されたＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）値である。 〔第２実施例〕図５及び図６は本発明の第２実施例によ
る広域ベクトルの相関性を用いた補間方法のフローチャ
ートである。第１実施例と同様に、垂直相関性の程度に
より垂直補間を行う第１段階と、狭域ベクトルによる補
間を行う第２段階及び広域ベクトルによる補間を行う第
３段階より構成されている。
【００４１】また、Ｄv ，Ｄn ，Ｄw と狭域ベクトル
ｕ，ｖと広域ベクトルＵ，Ｖ及び補間値であるＩv ，Ｉ
n ，Ｉw は前記第１実施例で定義された通りである。垂
直補間を行う第１段階では垂直相関値であるＤv が既に
設定されたＴv 値より小さい場合、垂直補間されたＩv
（ｎ1 ，ｎ2 ）を出力する。前記第１段階でＤv がＴv
より大きければ第２段階に進む。第２段階では狭域ベク
トルを取る。
ｕ，ｖと広域ベクトルＵ，Ｖ及び補間値であるＩv ，Ｉ
n ，Ｉw は前記第１実施例で定義された通りである。垂
直補間を行う第１段階では垂直相関値であるＤv が既に
設定されたＴv 値より小さい場合、垂直補間されたＩv
（ｎ1 ，ｎ2 ）を出力する。前記第１段階でＤv がＴv
より大きければ第２段階に進む。第２段階では狭域ベク
トルを取る。
【００４２】第２実施例の第２段階は単純にノルムを最
小とする狭域ベクトルによる補間を行うことではない。
右側と左側の両方向へのエッジが全部見つかる場合はエ
ラーが発生されたことで、この場合は単純に垂直補間を
行わせると良い。従って、第２実施例では左側方向のエ
ッジである（ｌ’，ｍ’）が（−１，０），（−１，
１），（０，１）の場合について最小Ｄn を求め、右側
方向のエッジの（ｌ’，ｍ’）が（０，−１），（１，
−１），（１，０）の場合について最小Ｄn を求める。
前者をＤn-L , Ｄn-R とすれば，Ｄn-L とＤn-R の両者
のうちいずれか一つが既に設定されたＴn より小さけれ
ば該当する狭域ベクトルによる補間を行い、Ｄn-L とＤ
n-R の両者がＴn より大きければ広域ベクトルを用いる
第３段階に進み、Ｄn-L とＤn-R の両者がＴn より小さ
ければ両方向へのエッジが発生された場合なので単純垂
直補間を行う。
小とする狭域ベクトルによる補間を行うことではない。
右側と左側の両方向へのエッジが全部見つかる場合はエ
ラーが発生されたことで、この場合は単純に垂直補間を
行わせると良い。従って、第２実施例では左側方向のエ
ッジである（ｌ’，ｍ’）が（−１，０），（−１，
１），（０，１）の場合について最小Ｄn を求め、右側
方向のエッジの（ｌ’，ｍ’）が（０，−１），（１，
−１），（１，０）の場合について最小Ｄn を求める。
前者をＤn-L , Ｄn-R とすれば，Ｄn-L とＤn-R の両者
のうちいずれか一つが既に設定されたＴn より小さけれ
ば該当する狭域ベクトルによる補間を行い、Ｄn-L とＤ
n-R の両者がＴn より大きければ広域ベクトルを用いる
第３段階に進み、Ｄn-L とＤn-R の両者がＴn より小さ
ければ両方向へのエッジが発生された場合なので単純垂
直補間を行う。
【００４３】第３段階ではエラーが発生する場合に構え
て両方向のＤw を計算し、計算されたＤw を既に設定さ
れた値Ｔw と比較してエッジの方向性を判断して補間す
る。この際、ｌの変化領域は｛−Ｓ，＋Ｓ｝の両値に限
定し、Ｓの初期値は２と設定する。ｍは−１，０，１の
値を有するように変化される。まず、ｌが−Ｓの時とｌ
が＋Ｓの時、Ｄw を最小とするｍをそれぞれ求める。ｌ
が−Ｓの時Ｄw を最小とするｍをｍ-s，ｌが＋Ｓの時Ｄ
w を最小とするｍをｍ +sとする。これを式で示せば次の
数式（２４）の通りである。 （２４） Ｄw （−Ｓ，ｍ-s）＝Ｍｉｎ｛Ｄw （−Ｓ，ｍ）｜ｍ＝−１，０，１｝ Ｄw （＋Ｓ，ｍ+s）＝Ｍｉｎ｛Ｄw （＋Ｓ，ｍ）｜ｍ＝−１，０，１｝ その後、相関性判断の基準値と設定されたＴw とＤ
w （−Ｓ，ｍ-s），Ｄw （＋Ｓ，ｍ+s）をそれぞれ比較
すればエッジの方向性がわかる。ｌが−Ｓの場合は左上
側から右下側に傾斜を有するエッジに当たり、ｌが＋Ｓ
の場合は右上側から左下側に傾斜を有するエッジにそれ
ぞれ当たる。従って、Ｄw （−Ｓ，ｍ-s）がＴw より小
さく、同時にＤw （＋Ｓ，ｍ+s）がＴw より大きい場合
は左上側のデータと右下側のデータが相関性の大きい場
合であり、よってエッジが左上側から右下側の傾斜を有
する。
て両方向のＤw を計算し、計算されたＤw を既に設定さ
れた値Ｔw と比較してエッジの方向性を判断して補間す
る。この際、ｌの変化領域は｛−Ｓ，＋Ｓ｝の両値に限
定し、Ｓの初期値は２と設定する。ｍは−１，０，１の
値を有するように変化される。まず、ｌが−Ｓの時とｌ
が＋Ｓの時、Ｄw を最小とするｍをそれぞれ求める。ｌ
が−Ｓの時Ｄw を最小とするｍをｍ-s，ｌが＋Ｓの時Ｄ
w を最小とするｍをｍ +sとする。これを式で示せば次の
数式（２４）の通りである。 （２４） Ｄw （−Ｓ，ｍ-s）＝Ｍｉｎ｛Ｄw （−Ｓ，ｍ）｜ｍ＝−１，０，１｝ Ｄw （＋Ｓ，ｍ+s）＝Ｍｉｎ｛Ｄw （＋Ｓ，ｍ）｜ｍ＝−１，０，１｝ その後、相関性判断の基準値と設定されたＴw とＤ
w （−Ｓ，ｍ-s），Ｄw （＋Ｓ，ｍ+s）をそれぞれ比較
すればエッジの方向性がわかる。ｌが−Ｓの場合は左上
側から右下側に傾斜を有するエッジに当たり、ｌが＋Ｓ
の場合は右上側から左下側に傾斜を有するエッジにそれ
ぞれ当たる。従って、Ｄw （−Ｓ，ｍ-s）がＴw より小
さく、同時にＤw （＋Ｓ，ｍ+s）がＴw より大きい場合
は左上側のデータと右下側のデータが相関性の大きい場
合であり、よってエッジが左上側から右下側の傾斜を有
する。
【００４４】比較結果、Ｄw （−Ｓ，ｍ-s）とＤw （＋
Ｓ，ｍ+s）のうちいずれか一つが既に設定されたＴw よ
り小さい場合、該当する広域ベクトルＵ（−Ｓ）とＶ
（ｍ-s）またはＵ（＋Ｓ）とＶ（ｍ+s）を用いて補間を
行う。Ｄw （−Ｓ，ｍ-s）がＴ w より小さく、同時にＤ
w （＋Ｓ，ｍ+s）がＴw より大きい場合は広域ベクトル
Ｕ（−Ｓ）とＶ（ｍ-s）の中心点で補間を行う。Ｄ
w （−Ｓ，ｍ-s）がＴw より大きく、同時にＤw （＋
Ｓ，ｍ+s）がＴw より小さい場合は広域ベクトルＵ（＋
Ｓ）とＶ（ｍ+s）の中心点で補間を行う。
Ｓ，ｍ+s）のうちいずれか一つが既に設定されたＴw よ
り小さい場合、該当する広域ベクトルＵ（−Ｓ）とＶ
（ｍ-s）またはＵ（＋Ｓ）とＶ（ｍ+s）を用いて補間を
行う。Ｄw （−Ｓ，ｍ-s）がＴ w より小さく、同時にＤ
w （＋Ｓ，ｍ+s）がＴw より大きい場合は広域ベクトル
Ｕ（−Ｓ）とＶ（ｍ-s）の中心点で補間を行う。Ｄ
w （−Ｓ，ｍ-s）がＴw より大きく、同時にＤw （＋
Ｓ，ｍ+s）がＴw より小さい場合は広域ベクトルＵ（＋
Ｓ）とＶ（ｍ+s）の中心点で補間を行う。
【００４５】比較結果、Ｄw （−Ｓ，ｍ-s）とＤw （＋
Ｓ，ｍ+s）の両方が既に設定されたＴw より小さい場
合、両方向にエッジが見つかったことである。これは事
実上エラーが発生したことと見られ、高周波数成分の多
い部分で発生する。この場合はエッジの方向性を正確に
感知できなくて単純な垂直補間を行うのが画質面におい
てさらに望ましい。
Ｓ，ｍ+s）の両方が既に設定されたＴw より小さい場
合、両方向にエッジが見つかったことである。これは事
実上エラーが発生したことと見られ、高周波数成分の多
い部分で発生する。この場合はエッジの方向性を正確に
感知できなくて単純な垂直補間を行うのが画質面におい
てさらに望ましい。
【００４６】比較結果、Ｄw （−Ｓ，ｍ-s）またはＤw
（＋Ｓ，ｍ+s）の両方が既に設定されたＴw より大きい
場合、Ｓを１増加させた後ｌが−Ｓの時と＋Ｓの時Ｄw
（−Ｓ，ｍ-s），Ｄw （＋Ｓ，ｍ+s）を求め、既に設定
されたＴw と比較することを繰り返す。前述した方式を
繰り返した結果、ＳがＬとなるまでエッジの方向性を捜
し出せないとやはり単純な垂直補間を行う。
（＋Ｓ，ｍ+s）の両方が既に設定されたＴw より大きい
場合、Ｓを１増加させた後ｌが−Ｓの時と＋Ｓの時Ｄw
（−Ｓ，ｍ-s），Ｄw （＋Ｓ，ｍ+s）を求め、既に設定
されたＴw と比較することを繰り返す。前述した方式を
繰り返した結果、ＳがＬとなるまでエッジの方向性を捜
し出せないとやはり単純な垂直補間を行う。
【００４７】本実施例の第３段階で広域ベクトルを用い
た補間により求めたＩ（ｎ1 ，ｎ2）をＩw1（ｎ1 ，ｎ
2 ），Ｉw2（ｎ1 ，ｎ2 ）とし、これを式で表示すれば
次の数式（２５）ないし数式（２８）の通りである。
た補間により求めたＩ（ｎ1 ，ｎ2）をＩw1（ｎ1 ，ｎ
2 ），Ｉw2（ｎ1 ，ｎ2 ）とし、これを式で表示すれば
次の数式（２５）ないし数式（２８）の通りである。
【００４８】
【数８】
【００４９】図７は本発明の第２実施例による補間方法
を具現する補間装置を示す。飛越し走査により与えられ
たデータサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１）、・）｝｛Ｉ（ｎ1
＋１）、・）｝が入力されすぐ相関部２０に入力された
り低帯域通過フィルタ１０を経て相関部２０に入力され
る。低帯域通過フィルタ１０により低帯域フィルタリン
グされたデータサンプルは｛Ｊ（ｎ1 −１）、・）｝
｛Ｊ（ｎ1 ＋１）、・）｝と示されている。
を具現する補間装置を示す。飛越し走査により与えられ
たデータサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１）、・）｝｛Ｉ（ｎ1
＋１）、・）｝が入力されすぐ相関部２０に入力された
り低帯域通過フィルタ１０を経て相関部２０に入力され
る。低帯域通過フィルタ１０により低帯域フィルタリン
グされたデータサンプルは｛Ｊ（ｎ1 −１）、・）｝
｛Ｊ（ｎ1 ＋１）、・）｝と示されている。
【００５０】相関部２０の第１相関器２１は与えられた
データサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１），・）｝｛Ｉ（ｎ1 ＋
１），・）｝からＤv を計算して出力する。相関部２０
の第２相関器２２は低帯域フィルタリングされたデータ
サンプル｛Ｊ（ｎ1 −１），・）｝｛Ｊ（ｎ1 ＋１），
・）｝から左側エッジのＤn-L を最小とするｌ’とｍ’
と右側エッジのＤn-R を最小とするｌ’とｍ’を求め
て、（ｌ’，ｍ’）とＤ n-L （ｌ’，ｍ’），Ｄ
n-R （ｌ’，ｍ’）を出力する。相関部２０の第３相関
器２３は低帯域フィルタリングされたデータサンプル
｛Ｊ（ｎ1 −１），・）｝｛Ｊ（ｎ1 ＋１），・）｝か
らＤw （−Ｓ，ｍ）とＤw （＋Ｓ，ｍ）を最小とするｍ
-sとｍ+sを求めて、（−Ｓ，ｍ-s），（＋Ｓ，ｍ+s）と
Ｄw （−Ｓ，ｍ-s）とＤw （＋Ｓ，ｍ+s）を出力する。
データサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１），・）｝｛Ｉ（ｎ1 ＋
１），・）｝からＤv を計算して出力する。相関部２０
の第２相関器２２は低帯域フィルタリングされたデータ
サンプル｛Ｊ（ｎ1 −１），・）｝｛Ｊ（ｎ1 ＋１），
・）｝から左側エッジのＤn-L を最小とするｌ’とｍ’
と右側エッジのＤn-R を最小とするｌ’とｍ’を求め
て、（ｌ’，ｍ’）とＤ n-L （ｌ’，ｍ’），Ｄ
n-R （ｌ’，ｍ’）を出力する。相関部２０の第３相関
器２３は低帯域フィルタリングされたデータサンプル
｛Ｊ（ｎ1 −１），・）｝｛Ｊ（ｎ1 ＋１），・）｝か
らＤw （−Ｓ，ｍ）とＤw （＋Ｓ，ｍ）を最小とするｍ
-sとｍ+sを求めて、（−Ｓ，ｍ-s），（＋Ｓ，ｍ+s）と
Ｄw （−Ｓ，ｍ-s）とＤw （＋Ｓ，ｍ+s）を出力する。
【００５１】広域ベクトル基準フィルタ３０は前記第３
相関器２３から（−Ｓ，ｍ-s），（＋Ｓ，ｍ+s）を入力
され、与えられたデータサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１），
・）｝｛Ｉ（ｎ1 ＋１），・）｝を入力され広域ベクト
ルによる補間値であるＩW1（ｎ 1 ，ｎ2 ），Ｉ
w2（ｎ1 ，ｎ2 ）を出力する。狭域ベクトル基準フィル
タ４０は前記第２相関器２２から（ｌ’，ｍ’）を入力
され、与えられたデータサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１），
・）｝｛Ｉ（ｎ1 ＋１），・）｝を入力され狭域ベクト
ルによる補間値であるＩn （ｎ1 ，ｎ2 ）を出力する。
相関器２３から（−Ｓ，ｍ-s），（＋Ｓ，ｍ+s）を入力
され、与えられたデータサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１），
・）｝｛Ｉ（ｎ1 ＋１），・）｝を入力され広域ベクト
ルによる補間値であるＩW1（ｎ 1 ，ｎ2 ），Ｉ
w2（ｎ1 ，ｎ2 ）を出力する。狭域ベクトル基準フィル
タ４０は前記第２相関器２２から（ｌ’，ｍ’）を入力
され、与えられたデータサンプル｛Ｉ（ｎ1 −１），
・）｝｛Ｉ（ｎ1 ＋１），・）｝を入力され狭域ベクト
ルによる補間値であるＩn （ｎ1 ，ｎ2 ）を出力する。
【００５２】垂直フィルタ５０は与えられたデータサン
プル｛Ｉ（ｎ1 −１），・）｝｛Ｉ（ｎ1 ＋１），
・）｝を入力され垂直補間値であるＩv （ｎ1 ，ｎ2 ）
を出力する。選択器６０は既に設定されたＴv ，Ｔ
n と、第１相関器２１からＤv ，第２相関器２２からＤ
n-L （ｌ’，ｍ’），Ｄn-R （ｌ’，ｍ’）、広域ベク
トル基準フィルタ３０からＩw1（ｎ1 ，ｎ2 ），Ｉ
w2（ｎ1 ，ｎ2 ），狭域ベクトル基準フィルタ４０から
Ｉn （ｎ1 ，ｎ2 ）、垂直フィルタ５０からＩ
v （ｎ1 ，ｎ2）を入力され、ｉ）Ｄv ＜Ｔv の時Ｉv
を選択して出力し、ｉｉ）Ｄv ＜Ｔv であり、Ｄ
n （ｌ’，ｍ’）＜Ｔn の時はＩn を出力し、ｉｉｉ）
Ｄv ＞Ｔv であり、Ｄn （ｌ’，ｍ’）＜Ｔn の時はＩ
w を出力する。
プル｛Ｉ（ｎ1 −１），・）｝｛Ｉ（ｎ1 ＋１），
・）｝を入力され垂直補間値であるＩv （ｎ1 ，ｎ2 ）
を出力する。選択器６０は既に設定されたＴv ，Ｔ
n と、第１相関器２１からＤv ，第２相関器２２からＤ
n-L （ｌ’，ｍ’），Ｄn-R （ｌ’，ｍ’）、広域ベク
トル基準フィルタ３０からＩw1（ｎ1 ，ｎ2 ），Ｉ
w2（ｎ1 ，ｎ2 ），狭域ベクトル基準フィルタ４０から
Ｉn （ｎ1 ，ｎ2 ）、垂直フィルタ５０からＩ
v （ｎ1 ，ｎ2）を入力され、ｉ）Ｄv ＜Ｔv の時Ｉv
を選択して出力し、ｉｉ）Ｄv ＜Ｔv であり、Ｄ
n （ｌ’，ｍ’）＜Ｔn の時はＩn を出力し、ｉｉｉ）
Ｄv ＞Ｔv であり、Ｄn （ｌ’，ｍ’）＜Ｔn の時はＩ
w を出力する。
【００５３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は多様な傾き
を有するエッジに対する補間を相関程度に応じて効率よ
くでき、広範囲にかけた相関性でエッジの傾きの小さい
場合は広域ベクトルを用いて補間を行う。また、両方向
へのエッジが見つかるなどの高周波数成分によるエラー
が発生する場合は単純垂直補間を行う。
を有するエッジに対する補間を相関程度に応じて効率よ
くでき、広範囲にかけた相関性でエッジの傾きの小さい
場合は広域ベクトルを用いて補間を行う。また、両方向
へのエッジが見つかるなどの高周波数成分によるエラー
が発生する場合は単純垂直補間を行う。
【図１】本発明の第１実施例による補間方法のフローチ
ャートである。
ャートである。
【図２】（Ａ）ないし（Ｃ）は本発明による方法におい
て狭域ベクトルｕ，ｖの位置と補間に使われるデータサ
ンプルを説明するための図である。
て狭域ベクトルｕ，ｖの位置と補間に使われるデータサ
ンプルを説明するための図である。
【図３】本発明による方法において広域ベクトルＵ，Ｖ
の位置と補間に使われるデータサンプルを説明するため
のもので、長さが５の広域ベクトルを使用した場合の例
示図である。
の位置と補間に使われるデータサンプルを説明するため
のもので、長さが５の広域ベクトルを使用した場合の例
示図である。
【図４】本発明の前記第１実施例による補間方法を具現
する補間装置のブロック構成図である。
する補間装置のブロック構成図である。
【図５】本発明の前記第２実施例による補間方法のフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図６】図５に続くフローチャートである。
【図７】本発明の前記第２実施例による補間方法を具現
する補間装置のブロック構成図である。
する補間装置のブロック構成図である。
１０ 低帯域通過フィルタ ２０ 相関器 ３０ 広域ベクトル基準フィルタ ４０ 狭域ベクトル基準フィルタ ５０ 垂直フィルタ ６０ 選択器
Claims (13)
- 【請求項１】 多数の画素によりラインを構成する画像
において選択された二本のライン間のラインを構成する
画素のうち選択された一つの画素を補間する方法におい
て、 前記選択された二本のラインのそれぞれから前記選択さ
れた画素をＩ（ｎ1 ，ｎ2 ）と示す時、前記選択された
画素とかかわる三つの隣接した画素について次の（式
１）と（式２）、 （式１） ｕ（ｌ）＝［Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋ｌ−１），Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋ｌ）， Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋ｌ＋１）］ ＝［ｕ-1（ｌ），ｕ0 （ｌ），ｕ-1（ｌ）］ （式２） ｖ（ｍ）＝［Ｊ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ＋ｍ−１），Ｊ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ＋ｍ）， Ｊ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ＋ｍ＋１）］ ＝［ｖ-1（ｍ），ｖ0 （ｍ），ｖ-1（ｍ）］ 前記（式１）及び（式２）においてＪ（ｎ1 −１，・）
とＪ（ｎ1 ＋１，・）はＩ（ｎ1 −１，・）とＩ（ｎ1
＋１，・）を低帯域フィルタリングした値であり、ｌ，
ｍの領域はｌ，ｍ∈［−１，１］である、で示せる狭域
ベクトルを取って次の（式３）、 【数１】 ここで、ｃi は加重値を示し、ｋ＝ｃ-1＋ｃ0 ＋ｃ+1で
ある、に与えられるノルム値が最も小さい狭域ベクトル
を求める第１段階と、 前記第１段階で求められたノルム値が最も小さい狭域ベ
クトルのノルム値が既に設定された値より小さい場合、
前記ノルム値が最も小さい狭域ベクトルの画素を用いて
補間を行い、前記第１段階で求められたノルム値が最も
小さい狭域ベクトルのノルム値が既に設定された値より
大きい場合、前記選択された二本のラインから前記狭域
ベクトルよりさらに多くの画素より構成される次の（式
４）及び（式５）、 （式４） Ｕ（ｌ）＝［Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 −Ｌ＋１），・・・，Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋ ｌ），・・・Ｊ（ｎ1 −１，ｎ2 ＋Ｌ＋１）］ ＝［Ｕ-1（ｌ），・・・，Ｕ0 （ｌ），Ｕ1 （ｌ）］ （式５） ｖ（ｍ）＝［Ｊ（ｎ1 ＋１，ｎ2 −Ｌ−１＋ｍ），・・・，Ｊ（ｎ1 ＋１， ｎ2 −ｌ＋ｍ），・・・，Ｊ（ｎ1 ＋１，ｎ2 ＋Ｌ−ｌ＋ｍ）］ ＝［Ｖ-L（ｍ），・・・，Ｖ0 （ｍ），ＶL （ｍ）］ 前記（式４）と（式５）において、Ｊ（ｎ1 −１）とＪ
（ｎ1 ＋１，・）はＩ（ｎ1 −１，・）とＩ（ｎ1 ＋
１，・）を低帯域フィルタリングした値であり、Ｌは広
域ベクトルの長さ（２Ｌ＋１）とかかわる定数であって
２より大きいか等しい。前記（式５）においてｍの変化
領域はｍ∈［−１，１］である、で示せる狭域ベクトル
を取って次の（式６）、 【数２】 ここで、Ｃi は加重値を示し、Ｍ＝ΣＣi である、に与
えられるノルム値が最も小さい広域ベクトルを求める第
１段階と、 前記第２段階で求められた値が最も小さい広域ベクトル
の画素を用いて補間を行う第３段階とを含むことを特徴
とする画素の補間方法。 - 【請求項２】 前記第１段階を行う前に前記選択された
二本のラインに位置する前記選択された画素の垂直位置
の二つの画素の垂直相関値が既に設定された値より大き
い場合は垂直補間を行い、そうでなければ前記第１段階
を行う垂直補間判断段階をさらに含むことを特徴とする
請求項１に記載の画素の補間方法。 - 【請求項３】 前記第１段階は最小ノルム値を与える狭
域ベクトルを左側及び右側方向についてそれぞれ求め、
前記第２段階で狭域ベクトルを用いた補間は、前記左側
方向と右側方向のエッジに対する最小ノルム値の狭域ベ
クトルにおいて、両者のうちいずれか一つが既に設定さ
れたＴn より小さければ該当する狭域ベクトルによる補
間を行い、両者の全てがＴn より大きければ広域ベクト
ルを用いる第３段階に進み、両者の全てがＴn より小さ
ければ、両方向にエッジが発生した場合なので単純垂直
補間を行うことを特徴とする請求項１に記載の画素補間
方法。 - 【請求項４】 前記第２段階はｌが−Ｓ，＋Ｓ（２≦Ｓ
≦Ｌ）の際、ｍを［−１，１］範囲内で変換させつつノ
ルムを最小とする広域ベクトルをそれぞれ求め、前記第
３段階はｌが−Ｓの時と＋Ｓの時のノルムを最小とする
広域ベクトルのノルム値を既に設定された値と比較して
エッジの方向性を感知してエッジの方向により補間を行
うことを特徴とする請求項１に記載の画素補間方法。 - 【請求項５】 前記第３段階はｌが−Ｓの時の広域ベク
トルの最小ノルム値と＋Ｓの時の広域ベクトルの最小ノ
ルム値のうちいずれか一つが既に設定された値より小さ
ければその広域ベクトルを用いて補間を行い、ｌが−Ｓ
の時の広域ベクトルの最小ノルム値と＋Ｓの時の広域ベ
クトルの最小ノルム値の全てが既に設定された値より小
さければ垂直補間を行い、ｌが−Ｓの時の広域ベクトル
の最小ノルム値と＋Ｓの時の広域ベクトルの最小ノルム
値が全て既に設定された値より大きければ、ｉ）Ｓ＜Ｌ
の時はＳを増加させ前記過程を繰り返し、ｉｉ）Ｓ＝Ｌ
の時は垂直補間を行うことを特徴とする請求項４に記載
の画素の補間方法。 - 【請求項６】 前記第２段階で狭域ベクトルを用いた補
間はノルムが最も小さい狭域ベクトルの画素のうち選択
された画素に最も近接した画素のデータを算術平均して
行うことを特徴とする請求項１に記載の画素の補間方
法。 - 【請求項７】 前記第３段階において広域ベクトルを用
いた補間はノルムが最も小さい広域ベクトルの画素のう
ち広域ベクトルの中心画素のデータを算術平均して行う
ことを特徴とする請求項１に記載の画素の補間方法。 - 【請求項８】 多数の画素によりラインを構成する画像
で選択された二本のライン間のラインを構成する画素の
うち選択された一つの画素を補間する装置において、 前記選択された二本のラインを構成する画素のデータを
用いて前記選択された一つの画素とかかわる隣接した画
素の垂直相関値、狭域ベクトルの最小ノルム値、広域ベ
クトルの最小ノルム値を計算して出力し、最小ノルム値
を有する狭域ベクトルと広域ベクトルにかかわる情報を
出力する相関器と、 前記選択された二本のラインを構成する画素のデータを
入力され垂直補間値を出力する垂直フィルタと、 前記選択された二本のラインを構成する画素のデータ及
び前記相関器から入力される最小ノルム値を有する狭域
ベクトルにかかわる情報を入力され狭域ベクトルによる
第１補間値を出力する狭域ベクトル基準フィルタと、 前記選択された二本のラインを構成する画素のデータ及
び前記相関器から入力される最小ノルム値を有する広域
ベクトルにかかわる情報を入力され広域ベクトルによる
第２補間値を出力する広域ベクトル基準フィルタと、 前記既に設定された第１値及び第２値と前記相関器から
入力される垂直相関値、狭域ベクトルの最小ノルム値、
広域ベクトルの最小ノルム値とを比較して前記垂直フィ
ルタから入力される垂直補間値、前記第１補間値、前記
第２補間値を選択して出力する選択器とを含むことを特
徴とする画素の補間装置。 - 【請求項９】 前記補間装置は前記狭域ベクトル及び広
域ベクトルのノルム値を計算する前に前記選択された二
本のラインを構成する画素のデータの高周波数成分を取
り除く低帯域通過フィルタをさらに含むことを特徴とす
る請求項８に記載の画素の補間装置。 - 【請求項１０】 前記相関器は、 前記選択された二本のラインを構成する画素のデータを
入力され前記選択された一つの画素と隣接した画素の垂
直相関値を出力する第１相関器と、 前記低帯域通過フィルタにより低帯域フィルタリングさ
れた画素のデータを入力され前記選択された一つの画素
と隣接した画素の狭域ベクトルの最小ノルム値とその際
の狭域ベクトル情報を出力する第２相関器と、 前記低帯域通過フィルタにより低帯域フィルタリングさ
れた画素のデータを入力され前記選択された一つの画素
と隣接した画素の広域ベクトルの最小ノルム値とその際
の広域ベクトル情報を出力する第３相関器とより構成さ
れていることを特徴とする請求項９に記載の画素の補間
装置。 - 【請求項１１】 前記第２相関器は、右側及び左側エッ
ジ方向についてそれぞれ狭域ベクトルの最小ノルム値と
その際の狭域ベクトルに対する情報を出力することを特
徴とする請求項１０に記載の画素の補間装置。 - 【請求項１２】 前記第３相関器は、右側及び左側エッ
ジ方向についてそれぞれ広域ベクトルの最小ノルム値と
その際の広域ベクトルに対する情報を出力することを特
徴とする請求項１１に記載の画素の補間装置。 - 【請求項１３】 前記選択器は、前記第２相関器から入
力される右側及び左側エッジ方向に対する狭域ベクトル
の最小ノルム値が全て既に設定された第１値より小さけ
れば垂直補間値を出力し、前記第３相関器から入力され
る右側及び左側エッジ方向に対する広域ベクトルの最小
ノルム値が全て既に設定された第２値より小さければ垂
直補間値を出力することを特徴とする請求項１２に記載
の画素の補間装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR19950033972 | 1995-09-30 | ||
| KR38664/1996 | 1996-09-06 | ||
| KR33972/1995 | 1996-09-06 | ||
| KR1019960038664A KR100203270B1 (ko) | 1995-09-30 | 1996-09-06 | 광역벡터의 상관성을 이용한 화소의 보간방법 및 그 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09172614A true JPH09172614A (ja) | 1997-06-30 |
| JP3445073B2 JP3445073B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=26631312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25703696A Expired - Fee Related JP3445073B2 (ja) | 1995-09-30 | 1996-09-27 | 広域ベクトルの相関性を用いた画素の補間方法及びその装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3445073B2 (ja) |
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| KR100355374B1 (ko) * | 1998-01-26 | 2002-11-18 | 삼성전자 주식회사 | 형상정보화소보간시의참조블럭선택방법및형상정보해상도가변방법 |
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| US7099509B2 (en) * | 2002-10-11 | 2006-08-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of edge direction detection based on the correlations between pixels of a vector and an edge direction detection system |
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| KR100979811B1 (ko) * | 2003-08-12 | 2010-09-02 | 삼성전자주식회사 | 수평 방향 에지의 패턴을 고려한 순차주사화 장치 및 방법 |
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