JPH0927902A - 画像データ補間演算方法および装置 - Google Patents
画像データ補間演算方法および装置Info
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- JPH0927902A JPH0927902A JP7177015A JP17701595A JPH0927902A JP H0927902 A JPH0927902 A JP H0927902A JP 7177015 A JP7177015 A JP 7177015A JP 17701595 A JP17701595 A JP 17701595A JP H0927902 A JPH0927902 A JP H0927902A
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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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原画像データを所定の拡大率により拡大する
際に行う補間演算処理において、拡大率に拘わらず画像
再生装置において再生される補間画像のレスポンスを略
等しくする。 【解決手段】 原画像データDに対して補間演算処理を
施し、原画像データDとは間隔が異なる補間画像データ
を求め、補間画像データを画像を再生する感熱記録装置
28に送り、ハードコピー29として再生する。この際、Cu
bic スプライン、Bスプラインなどの補間方法により、
原画像に対する拡大率に応じて原画像データDに異なる
補間演算処理を行う。これにより拡大率に拘わらず補間
画像のレスポンスが略等しく揃えられる。
際に行う補間演算処理において、拡大率に拘わらず画像
再生装置において再生される補間画像のレスポンスを略
等しくする。 【解決手段】 原画像データDに対して補間演算処理を
施し、原画像データDとは間隔が異なる補間画像データ
を求め、補間画像データを画像を再生する感熱記録装置
28に送り、ハードコピー29として再生する。この際、Cu
bic スプライン、Bスプラインなどの補間方法により、
原画像に対する拡大率に応じて原画像データDに異なる
補間演算処理を行う。これにより拡大率に拘わらず補間
画像のレスポンスが略等しく揃えられる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像データの補間演
算方法および装置に関し、とくに詳細には原画像に対す
る拡大率に拘わらず補間された画像のレスポンスを略等
しく揃えられるようにした画像データの補間演算方法お
よび装置に関するものである。
算方法および装置に関し、とくに詳細には原画像に対す
る拡大率に拘わらず補間された画像のレスポンスを略等
しく揃えられるようにした画像データの補間演算方法お
よび装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ある種の蛍光体に放射線(X線、α線、
β線、γ線、電子線、紫外線等)を照射すると、この放
射線のエネルギーの一部がその蛍光体中に蓄積され、そ
の後該蛍光体に可視光等の励起光を照射すると、蓄積さ
れたエネルギーに応じて蛍光体が輝尽発光を示す。この
ような性質を示す蛍光体を蓄積性蛍光体と言う。
β線、γ線、電子線、紫外線等)を照射すると、この放
射線のエネルギーの一部がその蛍光体中に蓄積され、そ
の後該蛍光体に可視光等の励起光を照射すると、蓄積さ
れたエネルギーに応じて蛍光体が輝尽発光を示す。この
ような性質を示す蛍光体を蓄積性蛍光体と言う。
【0003】この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被
写体の放射線画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシート(以
下、蓄積性蛍光体シートと称する)に記録し、該シート
を励起光で走査して輝尽発光させ、この輝尽発光光を光
電的に読み取って画像信号を得、この画像信号を処理し
て診断適性の良い被写体の放射線画像を得る放射線画像
情報記録再生システムが提案されている(例えば特開昭
55−12429 号、同55−116340号、同55−163472号、同56
−11395 号、同56−104645号など)。
写体の放射線画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシート(以
下、蓄積性蛍光体シートと称する)に記録し、該シート
を励起光で走査して輝尽発光させ、この輝尽発光光を光
電的に読み取って画像信号を得、この画像信号を処理し
て診断適性の良い被写体の放射線画像を得る放射線画像
情報記録再生システムが提案されている(例えば特開昭
55−12429 号、同55−116340号、同55−163472号、同56
−11395 号、同56−104645号など)。
【0004】上記のように画像信号を得てこの画像信号
に基づいて可視画像を再生するシステムにおいて、その
可視画像のうち観察対象となる関心領域をより詳細に観
察したいとき、その領域を拡大して再生することがあ
る。この可視画像は、原画像を読み取って得られた原画
像データに対して所定の補間演算処理を施して原画像デ
ータ数とは異なるデータ数の2次元的な画像データであ
る補間画像データを求め、この補間画像データに基づい
た可視画像の再生を行うことによって得ることができ
る。
に基づいて可視画像を再生するシステムにおいて、その
可視画像のうち観察対象となる関心領域をより詳細に観
察したいとき、その領域を拡大して再生することがあ
る。この可視画像は、原画像を読み取って得られた原画
像データに対して所定の補間演算処理を施して原画像デ
ータ数とは異なるデータ数の2次元的な画像データであ
る補間画像データを求め、この補間画像データに基づい
た可視画像の再生を行うことによって得ることができ
る。
【0005】このような画像データの補間法としては、
線形補間による方法の他、2次あるいは3次のスプライ
ン補間関数を用いる方法など種々の方法が提案されてい
る。例えば、3次のスプライン補間関数を用いるCubic
スプライン補間演算は、元のサンプル点(画素)を通る
ことと、その第1階微分係数が各区間間で連続すること
が必要とされており、比較的鮮鋭度の高いシャープな2
次画像(補間により得られる画像)を再生するためのも
のである。また、Cubic スプライン補間演算に対して比
較的鮮鋭度の低い滑らかな2次画像を再生するための補
間画像データを得るBスプライン補間演算も知られてい
る。このように2次画像を高い鮮鋭度でシャープに再生
したい場合は、Cubic スプライン補間演算を用い、低い
鮮鋭度で滑らかに再生したい場合はBスプライン補間演
算を用いればよい。
線形補間による方法の他、2次あるいは3次のスプライ
ン補間関数を用いる方法など種々の方法が提案されてい
る。例えば、3次のスプライン補間関数を用いるCubic
スプライン補間演算は、元のサンプル点(画素)を通る
ことと、その第1階微分係数が各区間間で連続すること
が必要とされており、比較的鮮鋭度の高いシャープな2
次画像(補間により得られる画像)を再生するためのも
のである。また、Cubic スプライン補間演算に対して比
較的鮮鋭度の低い滑らかな2次画像を再生するための補
間画像データを得るBスプライン補間演算も知られてい
る。このように2次画像を高い鮮鋭度でシャープに再生
したい場合は、Cubic スプライン補間演算を用い、低い
鮮鋭度で滑らかに再生したい場合はBスプライン補間演
算を用いればよい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、補間画
像データを画像再生装置に送って再生した際に、再生さ
れた補間画像のレスポンスは原画像に対する拡大率に応
じて異なってしまう。すなわち、画像を拡大すればする
ほど画像の高周波成分のレスポンスが低下して、画像が
ぼけてしまう。したがって、観察対象となる関心領域を
より詳細に観察するために画像を拡大しても、かえって
画像が見にくくなり、必要な画像情報が得られない場合
が生じる。
像データを画像再生装置に送って再生した際に、再生さ
れた補間画像のレスポンスは原画像に対する拡大率に応
じて異なってしまう。すなわち、画像を拡大すればする
ほど画像の高周波成分のレスポンスが低下して、画像が
ぼけてしまう。したがって、観察対象となる関心領域を
より詳細に観察するために画像を拡大しても、かえって
画像が見にくくなり、必要な画像情報が得られない場合
が生じる。
【0007】本発明は上記事情に鑑み、補間画像データ
により表される画像のレスポンスを原画像に対する拡大
率に拘わらず略等しくすることができる画像データ補間
演算方法および装置を提供することを目的とするもので
ある。
により表される画像のレスポンスを原画像に対する拡大
率に拘わらず略等しくすることができる画像データ補間
演算方法および装置を提供することを目的とするもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による画像データ
補間演算方法および装置は、所定の間隔で格子状に配さ
れた画素のそれぞれについての画素値を示す原画像デー
タについて、該原画像データにより表される原画像に対
する拡大率に応じた補間演算処理により該原画像データ
とは間隔が異なる補間画像データを求め、該補間画像デ
ータを画像再生装置に送る画像データの補間演算方法に
おいて、前記拡大率に応じて前記原画像データに異なる
補間演算処理を行うことにより、前記画像再生装置に表
示される前記補間画像データのレスポンスを前記拡大率
に拘わらず略等しくすることを特徴とするものである。
補間演算方法および装置は、所定の間隔で格子状に配さ
れた画素のそれぞれについての画素値を示す原画像デー
タについて、該原画像データにより表される原画像に対
する拡大率に応じた補間演算処理により該原画像データ
とは間隔が異なる補間画像データを求め、該補間画像デ
ータを画像再生装置に送る画像データの補間演算方法に
おいて、前記拡大率に応じて前記原画像データに異なる
補間演算処理を行うことにより、前記画像再生装置に表
示される前記補間画像データのレスポンスを前記拡大率
に拘わらず略等しくすることを特徴とするものである。
【0009】
【作用および発明の効果】本発明による補間画像データ
演算方法および装置は、原画像データに補間演算処理を
施す際に、拡大率に応じて異なる補間演算処理を行っ
て、画像再生装置に再生される補間画像のレスポンスを
拡大率に拘わらず略等しくなるようにしたため、画像再
生装置に表示される補間画像のレスポンスは、原画像の
拡大率が異なっても拡大率によらず略等しくなる。この
ため、再生された補間画像のレスポンスが拡大率に応じ
て異なり、原画像と比較して画像が見にくくなることを
防止することができる。
演算方法および装置は、原画像データに補間演算処理を
施す際に、拡大率に応じて異なる補間演算処理を行っ
て、画像再生装置に再生される補間画像のレスポンスを
拡大率に拘わらず略等しくなるようにしたため、画像再
生装置に表示される補間画像のレスポンスは、原画像の
拡大率が異なっても拡大率によらず略等しくなる。この
ため、再生された補間画像のレスポンスが拡大率に応じ
て異なり、原画像と比較して画像が見にくくなることを
防止することができる。
【0010】なお本発明は、前述した蓄積性蛍光体シー
トを用いる放射線画像情報記録再生システムにおいて適
用されれば、診断適性が極めて高い放射線画像を再生で
きるので特に好ましいが、このような放射線画像情報記
録再生システム以外に適用された場合でも、上記の通り
の作用、効果を奏することは勿論である。
トを用いる放射線画像情報記録再生システムにおいて適
用されれば、診断適性が極めて高い放射線画像を再生で
きるので特に好ましいが、このような放射線画像情報記
録再生システム以外に適用された場合でも、上記の通り
の作用、効果を奏することは勿論である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態に基
づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明の補間演
算を行う装置を内包した放射線画像情報記録再生システ
ムの一例を示すものである。このシステムは、前述の蓄
積性蛍光体シートに記録された放射線画像情報を読み取
り、その読み取った放射線画像を一例として感熱記録装
置により再生記録するものである。
づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明の補間演
算を行う装置を内包した放射線画像情報記録再生システ
ムの一例を示すものである。このシステムは、前述の蓄
積性蛍光体シートに記録された放射線画像情報を読み取
り、その読み取った放射線画像を一例として感熱記録装
置により再生記録するものである。
【0012】例えばX線等の放射線が人体等の被写体を
介して照射されることによりこの被写体の透過放射線画
像情報を蓄積記録した蓄積性蛍光体シート10は、エンド
レスベルト等のシート搬送手段11により、副走査のため
に矢印Y方向に搬送される。半導体レーザ等の励起光源
12から射出された励起光(読取光)としてのレーザビー
ム13は、高速回転する回転多面鏡14によって反射偏向さ
れ、通常f・θレンズからなる走査レンズ18によって集
束され、ミラー19で反射して蓄積性蛍光体シート10上を
上記副走査方向Yと略直角な矢印X方向に主走査する。
介して照射されることによりこの被写体の透過放射線画
像情報を蓄積記録した蓄積性蛍光体シート10は、エンド
レスベルト等のシート搬送手段11により、副走査のため
に矢印Y方向に搬送される。半導体レーザ等の励起光源
12から射出された励起光(読取光)としてのレーザビー
ム13は、高速回転する回転多面鏡14によって反射偏向さ
れ、通常f・θレンズからなる走査レンズ18によって集
束され、ミラー19で反射して蓄積性蛍光体シート10上を
上記副走査方向Yと略直角な矢印X方向に主走査する。
【0013】こうしてレーザビーム13が照射されたシー
ト10の箇所からは、蓄積記録されている放射線画像情報
に応じた光量の輝尽発光光15が発散され、この輝尽発光
光15は集光体16によって集光され、光検出器としてのフ
ォトマルチプライヤー(光電子増倍管)17によって光電
的に検出される。
ト10の箇所からは、蓄積記録されている放射線画像情報
に応じた光量の輝尽発光光15が発散され、この輝尽発光
光15は集光体16によって集光され、光検出器としてのフ
ォトマルチプライヤー(光電子増倍管)17によって光電
的に検出される。
【0014】上記集光体16はアクリル板等の導光性材料
を成形して作られたものであり、直線状をなす入射端面
16aが蓄積性蛍光体シート10上のビーム走査線に沿って
延びるように配され、円環状に形成された出射端面16b
に上記フォトマルチプライヤー17の受光面が結合されて
いる。上記入射端面16aから集光体16内に入射した輝尽
発光光15は、該集光体16の内部を全反射を繰り返して進
み、出射端面16bから出射してフォトマルチプライヤー
17に受光され、前記放射線画像情報を担持する輝尽発光
光15の光量がこのフォトマルチプライヤー17によって検
出される。
を成形して作られたものであり、直線状をなす入射端面
16aが蓄積性蛍光体シート10上のビーム走査線に沿って
延びるように配され、円環状に形成された出射端面16b
に上記フォトマルチプライヤー17の受光面が結合されて
いる。上記入射端面16aから集光体16内に入射した輝尽
発光光15は、該集光体16の内部を全反射を繰り返して進
み、出射端面16bから出射してフォトマルチプライヤー
17に受光され、前記放射線画像情報を担持する輝尽発光
光15の光量がこのフォトマルチプライヤー17によって検
出される。
【0015】フォトマルチプライヤー17のアナログ出力
信号(画像信号)Sは対数増幅器20によって増幅され、
A/D変換器21において所定の収録スケールファクター
でデジタル化される。こうして得られた、2次元画像を
担持するデジタルの画像データDは、画像処理装置27に
おいて所定の拡大率により拡大するために、補間演算処
理が施される。補間演算処理が施された画像データD
は、階調処理、周波数強調処理等の画像処理を受ける。
この画像処理を受けた画像データD′は、サーマルヘッ
ド28aを用いる感熱記録装置28に入力され、感熱記録装
置28において画像データD′が示す2次元画像がハード
コピー29に再生記録される。
信号(画像信号)Sは対数増幅器20によって増幅され、
A/D変換器21において所定の収録スケールファクター
でデジタル化される。こうして得られた、2次元画像を
担持するデジタルの画像データDは、画像処理装置27に
おいて所定の拡大率により拡大するために、補間演算処
理が施される。補間演算処理が施された画像データD
は、階調処理、周波数強調処理等の画像処理を受ける。
この画像処理を受けた画像データD′は、サーマルヘッ
ド28aを用いる感熱記録装置28に入力され、感熱記録装
置28において画像データD′が示す2次元画像がハード
コピー29に再生記録される。
【0016】次に、上記画像処理装置27における補間演
算処理について詳しく説明する。この画像処理装置27
は、1画像分の画素値を示しているデジタル画像データ
を一時的に格納しておくバッファメモリ23、後述する補
間係数等を記憶しておくメモリ24、補間演算部25および
画像処理部26からなる。
算処理について詳しく説明する。この画像処理装置27
は、1画像分の画素値を示しているデジタル画像データ
を一時的に格納しておくバッファメモリ23、後述する補
間係数等を記憶しておくメモリ24、補間演算部25および
画像処理部26からなる。
【0017】ここで、拡大率による補間画像データのレ
スポンス特性は、図2に示すようなものとなる。図2に
おいて、拡大率a,b,cに拘わらずレスポンスを揃え
たい空間周波数をαとし、この空間周波数αに対応する
補間画像データのMTF(Modulation Transfer Functi
on,周波数依存特性)をそれぞれm,m′,m″とする
と、空間周波数αにおけるレスポンスを揃えるために
は、拡大率bのレスポンスが拡大率aのレスポンスに対
してm/m′となるような関数の1次元補間を、また、
拡大率cのレスポンスが拡大率aのレスポンスに対して
m/m″となるような関数の1次元補間を画像データD
に施す必要がある。そしてこのために、補間演算部25に
おいては、補間画像のレスポンスが各拡大率a,b,c
において略等しくなるような補間演算処理が画像データ
Dに対して施される。
スポンス特性は、図2に示すようなものとなる。図2に
おいて、拡大率a,b,cに拘わらずレスポンスを揃え
たい空間周波数をαとし、この空間周波数αに対応する
補間画像データのMTF(Modulation Transfer Functi
on,周波数依存特性)をそれぞれm,m′,m″とする
と、空間周波数αにおけるレスポンスを揃えるために
は、拡大率bのレスポンスが拡大率aのレスポンスに対
してm/m′となるような関数の1次元補間を、また、
拡大率cのレスポンスが拡大率aのレスポンスに対して
m/m″となるような関数の1次元補間を画像データD
に施す必要がある。そしてこのために、補間演算部25に
おいては、補間画像のレスポンスが各拡大率a,b,c
において略等しくなるような補間演算処理が画像データ
Dに対して施される。
【0018】なお、本実施の形態においては、拡大率a
に対する拡大率bの補間演算について説明し、拡大率a
に対する拡大率cの補間演算については説明を省略す
る。図2に示すように拡大率aのレスポンスは拡大率b
のレスポンスよりも高いため、拡大率aの場合は画像デ
ータDに対してBスプライン補間演算を施して低い鮮鋭
度により滑らかな補間を行い、拡大率bの場合は画像デ
ータDに対してCubic スプライン補間演算により高い鮮
鋭度によりシャープな補間を行う。
に対する拡大率bの補間演算について説明し、拡大率a
に対する拡大率cの補間演算については説明を省略す
る。図2に示すように拡大率aのレスポンスは拡大率b
のレスポンスよりも高いため、拡大率aの場合は画像デ
ータDに対してBスプライン補間演算を施して低い鮮鋭
度により滑らかな補間を行い、拡大率bの場合は画像デ
ータDに対してCubic スプライン補間演算により高い鮮
鋭度によりシャープな補間を行う。
【0019】以下Cubic スプライン補間演算およびBス
プライン補間演算について詳細に説明する。
プライン補間演算について詳細に説明する。
【0020】原画像からデジタル的に読み取って得られ
た、連続する画素Xk-2 ,Xk-1 ,Xk ,Xk+1 ,X
k+2 ,…の画像データ(原画像データ)を図3に示すよ
うにそれぞれYk-2 ,Yk-1 ,Yk ,Yk+1 ,Yk+2 ,
…とする。ここで、3次のスプライン補間関数は、各区
間Xk-2 〜Xk-1 ,Xk-1 〜Xk ,Xk 〜Xk+1 ,X
k+1 〜Xk+2 ごとにそれぞれ設定され、各区間に対応す
るスプライン補間関数をfk-2 ,fk-1 ,fk ,
fk+1 ,fk+2 とする。この補間関数はいずれも各区間
の位置を変数とする3次関数である。
た、連続する画素Xk-2 ,Xk-1 ,Xk ,Xk+1 ,X
k+2 ,…の画像データ(原画像データ)を図3に示すよ
うにそれぞれYk-2 ,Yk-1 ,Yk ,Yk+1 ,Yk+2 ,
…とする。ここで、3次のスプライン補間関数は、各区
間Xk-2 〜Xk-1 ,Xk-1 〜Xk ,Xk 〜Xk+1 ,X
k+1 〜Xk+2 ごとにそれぞれ設定され、各区間に対応す
るスプライン補間関数をfk-2 ,fk-1 ,fk ,
fk+1 ,fk+2 とする。この補間関数はいずれも各区間
の位置を変数とする3次関数である。
【0021】ここでまず、補間しようとする点(以下、
補間点という)Xp が区間Xk 〜Xk+1 の範囲にある場
合について説明する。なお、区間Xk 〜Xk+1 に対応す
るスプライン補間関数fk は下記式(1)で表される。
補間点という)Xp が区間Xk 〜Xk+1 の範囲にある場
合について説明する。なお、区間Xk 〜Xk+1 に対応す
るスプライン補間関数fk は下記式(1)で表される。
【0022】 fk (x)=Ak x3 +Bk x2 +Ck x+Dk (1) Cubic スプライン補間演算においては、スプライン補間
関数fk は元のサンプル点(画素)を通ることと、その
第1階微分係数が各区間間で連続することが必要とさ
れ、これらの条件から下記式(2)〜(5)を満たす必
要がある。
関数fk は元のサンプル点(画素)を通ることと、その
第1階微分係数が各区間間で連続することが必要とさ
れ、これらの条件から下記式(2)〜(5)を満たす必
要がある。
【0023】 fk (Xk )=Yk (2) fk (Xk+1 )=Yk+1 (3) fk ′(Xk )=fk-1 ′(Xk ) (4) fk ′(Xk+1 )=fk+1 ′(Xk+1 ) (5) なお、fk ′は関数fk の第1階微分(3Ak x2 +2
Bk x+Ck )を表すものである。
Bk x+Ck )を表すものである。
【0024】またCubic スプライン補間演算において
は、画素Xk における第1階微分係数が、その画素Xk
の前後の画素であるXk-1 とXk+1 とについて、これら
の画像データYk-1 、Yk+1 の勾配(Yk+1 −Yk-1 )
/(Xk+1 −Xk-1 )に一致することが条件であるか
ら、下記式(6)を満たす必要がある。
は、画素Xk における第1階微分係数が、その画素Xk
の前後の画素であるXk-1 とXk+1 とについて、これら
の画像データYk-1 、Yk+1 の勾配(Yk+1 −Yk-1 )
/(Xk+1 −Xk-1 )に一致することが条件であるか
ら、下記式(6)を満たす必要がある。
【0025】 fk ′(Xk )=(Yk+1 −Yk-1 )/(Xk+1 −Xk-1 ) (6) 同様に、画素Xk+1 における第1階微分係数が、その画
素Xk+1 の前後の画素であるXk とXk+2 とについて、
これらの画像データYk 、Yk+2 の勾配(Yk+2 −
Yk )/(Xk+2 −Xk )に一致することが条件である
から、下記式(7)を満たす必要がある。
素Xk+1 の前後の画素であるXk とXk+2 とについて、
これらの画像データYk 、Yk+2 の勾配(Yk+2 −
Yk )/(Xk+2 −Xk )に一致することが条件である
から、下記式(7)を満たす必要がある。
【0026】 fk ′(Xk+1 )=(Yk+2 −Yk )/(Xk+2 −Xk ) (7) ここで、各区間Xk-2 〜Xk-1 ,Xk-1 〜Xk ,Xk 〜
Xk+1 ,Xk+1 〜Xk+2 の間隔(格子間隔という)を1
とし、画素Xk からの画素Xk+1 方向への補間点Xp の
位置をt(0≦t≦1)とすれば、式(1)〜(4)お
よび(6)、(7)より、 fk (0)=Dk =Yk fk (1)=Ak +Bk +Ck +Dk =Yk+1 fk ′(0)=Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 fk ′(1)=3Ak +2Bk +Ck =(Yk+2 −
Yk )/2 したがって、 Ak =(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/2 Bk =(−Yk+2 +4Yk+1 −5Yk +2Yk-1 )/2 Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 Dk =Yk なお、スプライン補間関数fk (x)は上述の通り、X
=tなる変数変換をしているため、 fk (x)=fk (t) となる。よって、補間点Xp における補間画像データY
p は、 Yp =fk (t)=Ak t3 +Bk t2 +Ck t+Dk (8) で表すことができる。ここで上記各係数Ak ,Bk ,C
k ,Dk を式(8)に代入すると、 Yp ={(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/2}t3 +{(−Yk+2 +4Yk+1 −5Yk +2Yk-1 )/2}t2 +{(Yk+1 −Yk-1 )/2}t+Yk となり、これを原画像データYk-1 ,Yk ,Yk+1 ,Y
k+2 について整理すると、下記式(9)で表すことがで
きる。
Xk+1 ,Xk+1 〜Xk+2 の間隔(格子間隔という)を1
とし、画素Xk からの画素Xk+1 方向への補間点Xp の
位置をt(0≦t≦1)とすれば、式(1)〜(4)お
よび(6)、(7)より、 fk (0)=Dk =Yk fk (1)=Ak +Bk +Ck +Dk =Yk+1 fk ′(0)=Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 fk ′(1)=3Ak +2Bk +Ck =(Yk+2 −
Yk )/2 したがって、 Ak =(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/2 Bk =(−Yk+2 +4Yk+1 −5Yk +2Yk-1 )/2 Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 Dk =Yk なお、スプライン補間関数fk (x)は上述の通り、X
=tなる変数変換をしているため、 fk (x)=fk (t) となる。よって、補間点Xp における補間画像データY
p は、 Yp =fk (t)=Ak t3 +Bk t2 +Ck t+Dk (8) で表すことができる。ここで上記各係数Ak ,Bk ,C
k ,Dk を式(8)に代入すると、 Yp ={(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/2}t3 +{(−Yk+2 +4Yk+1 −5Yk +2Yk-1 )/2}t2 +{(Yk+1 −Yk-1 )/2}t+Yk となり、これを原画像データYk-1 ,Yk ,Yk+1 ,Y
k+2 について整理すると、下記式(9)で表すことがで
きる。
【0027】 Yp ={(−t3 +2t2 −t)/2}Yk-1 +{(3t3 −5t2 +2)/2}Yk +{(−3t3 +4t2 +t)/2}Yk+1 +{(t3 −t2 )/2}Yk+2 (9) と表すことができる。
【0028】ここで、原画像データYk-1 ,Yk ,Y
k+1 ,Yk+2 の各係数を補間係数ak-1 ,ak ,
ak+1 ,ak+2 と称する。すなわち、式(9)における
原画像データYk-1 ,Yk ,Yk+1 ,Yk+2 にそれぞれ
対応する補間係数ak-1 ,ak ,ak+1 ,ak+2 は、 ak-1 =(−t3 +2t2 −t)/2 ak =(3t3 −5t2 +2)/2 ak+1 =(−3t3 +4t2 +t)/2 ak+2 =(t3 −t2 )/2 となる。
k+1 ,Yk+2 の各係数を補間係数ak-1 ,ak ,
ak+1 ,ak+2 と称する。すなわち、式(9)における
原画像データYk-1 ,Yk ,Yk+1 ,Yk+2 にそれぞれ
対応する補間係数ak-1 ,ak ,ak+1 ,ak+2 は、 ak-1 =(−t3 +2t2 −t)/2 ak =(3t3 −5t2 +2)/2 ak+1 =(−3t3 +4t2 +t)/2 ak+2 =(t3 −t2 )/2 となる。
【0029】以上の演算を各区間Xk-2 〜Xk-1 ,X
k-1 〜Xk ,Xk 〜Xk+1 ,Xk+1 〜Xk+2 について繰
り返すことにより、原画像データの全体について原画像
データとは間隔の異なる補間画像データを求めることが
できる。
k-1 〜Xk ,Xk 〜Xk+1 ,Xk+1 〜Xk+2 について繰
り返すことにより、原画像データの全体について原画像
データとは間隔の異なる補間画像データを求めることが
できる。
【0030】ところで、上記Cubic スプライン補間演算
は、前述したように元のサンプル点(画素)を通ること
と、その第1階微分係数が各区間間で連続することが必
要とされていて、比較的鮮鋭度の高いシャープな2次画
像(補間により得られる画像)を再生するための補間画
像データを得るものであるが、一方、比較的鮮鋭度の低
い滑らかな2次画像を再生するための補間画像データを
得るBスプライン補間演算も知られている。このBスプ
ライン補間演算は、元のサンプル点(画素)を通ること
は必要とされない代わりに、第1階微分係数および第2
階微分係数(f″(X)で表す)が各区間間で連続する
ことが必要とされる。
は、前述したように元のサンプル点(画素)を通ること
と、その第1階微分係数が各区間間で連続することが必
要とされていて、比較的鮮鋭度の高いシャープな2次画
像(補間により得られる画像)を再生するための補間画
像データを得るものであるが、一方、比較的鮮鋭度の低
い滑らかな2次画像を再生するための補間画像データを
得るBスプライン補間演算も知られている。このBスプ
ライン補間演算は、元のサンプル点(画素)を通ること
は必要とされない代わりに、第1階微分係数および第2
階微分係数(f″(X)で表す)が各区間間で連続する
ことが必要とされる。
【0031】すなわち、 fk (x)=Ak x3 +Bk x2 +Ck x+Dk (1) において、 fk ′(Xk )=fk-1 ′(Xk ) (10) fk ′(Xk+1 )=fk+1 ′(Xk+1 ) (11) fk ″(Xk )=fk-1 ″(Xk ) (12) fk ″(Xk+1 )=fk+1 ″(Xk+1 ) (13) が条件となる。ただし、画素Xk における第1階微分係
数が、その画素Xk の前後の画素であるXk-1 とXk+1
とについて、これらの画像データYk-1 、Yk+1の勾配
(Yk+1 −Yk-1 )/(Xk+1 −Xk-1 )に一致するこ
とが条件であるから、下記式(14)を満たす必要があ
る。
数が、その画素Xk の前後の画素であるXk-1 とXk+1
とについて、これらの画像データYk-1 、Yk+1の勾配
(Yk+1 −Yk-1 )/(Xk+1 −Xk-1 )に一致するこ
とが条件であるから、下記式(14)を満たす必要があ
る。
【0032】 fk ′(Xk )=(Yk+1 −Yk-1 )/(Xk+1 −Xk-1 ) (14) 同様に、画素Xk+1 における第1階微分係数が、その画
素Xk+1 の前後の画素であるXk とXk+2 とについて、
これらの画像データYk 、Yk+2 の勾配(Yk+ 2 −
Yk )/(Xk+2 −Xk )に一致することが条件である
から、下記式(15)を満たす必要がある。
素Xk+1 の前後の画素であるXk とXk+2 とについて、
これらの画像データYk 、Yk+2 の勾配(Yk+ 2 −
Yk )/(Xk+2 −Xk )に一致することが条件である
から、下記式(15)を満たす必要がある。
【0033】 fk ′(Xk+1 )=(Yk+2 −Yk )/(Xk+2 −Xk ) (15) また関数f(X)は一般に下記式(16)に示すもので近
似される。
似される。
【0034】 f(X)=f(0) +f′(0) X+{f″(0)/2}X2 (16) ここで、各区間Xk-2 〜Xk-1 ,Xk-1 〜Xk ,Xk 〜
Xk+1 ,Xk+1 〜Xk+2 の間隔(格子間隔という)を1
とし、画素Xk からの画素Xk+1 方向への補間点Xp の
位置をt(0≦t≦1)とすれば、式(10)〜(13)お
よび(16)より、 fk ′(0)=Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 fk ′(1)=3Ak +2Bk +Ck =(Yk+2 −
Yk )/2 fk ″(0)=Yk+1 −2Yk +Yk-1 =2B したがって、 Ak =(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/6 Bk =(Yk+1 −2Yk +Yk-1 )/2 Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 ここで、Dk は未知のため、 Dk =(D1 Yk+2 +D2 Yk+1 +D3 Yk +D4 Y
k-1 )/6 とおく。また、スプライン補間関数fk (x)は上述の
通り、X=tなる変数変換をしているため、 fk (x)=fk (t) となる。よって、 fk (t)={(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/6}t3 +{(Yk+1 −2Yk +Yk-1 )/2}t2 +{(Yk+1 −Yk-1 )/2}t +(D1 Yk+2 +D2 Yk+1 +D3 Yk +D4 Yk-1 )/6 となり、これを画像データYk-1 ,Yk ,Yk+1 ,Y
k+2 について整理すると、下記式(17)で表すことがで
きる。
Xk+1 ,Xk+1 〜Xk+2 の間隔(格子間隔という)を1
とし、画素Xk からの画素Xk+1 方向への補間点Xp の
位置をt(0≦t≦1)とすれば、式(10)〜(13)お
よび(16)より、 fk ′(0)=Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 fk ′(1)=3Ak +2Bk +Ck =(Yk+2 −
Yk )/2 fk ″(0)=Yk+1 −2Yk +Yk-1 =2B したがって、 Ak =(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/6 Bk =(Yk+1 −2Yk +Yk-1 )/2 Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 ここで、Dk は未知のため、 Dk =(D1 Yk+2 +D2 Yk+1 +D3 Yk +D4 Y
k-1 )/6 とおく。また、スプライン補間関数fk (x)は上述の
通り、X=tなる変数変換をしているため、 fk (x)=fk (t) となる。よって、 fk (t)={(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/6}t3 +{(Yk+1 −2Yk +Yk-1 )/2}t2 +{(Yk+1 −Yk-1 )/2}t +(D1 Yk+2 +D2 Yk+1 +D3 Yk +D4 Yk-1 )/6 となり、これを画像データYk-1 ,Yk ,Yk+1 ,Y
k+2 について整理すると、下記式(17)で表すことがで
きる。
【0035】 fk (t)={(−t3 +3t2 −3t+D4 )/6}Yk-1 +{(3t3 −6t2 +D3 )/6}Yk +{(−3t3 +3t2 +3t+D2 )/6}Yk+1 +{(t3 +D1 )/6}Yk+2 (17) ここで、t=1とおけば、 fk (1)={(D4 −1)/6}Yk-1 +{(D3 −3)/6}Yk +{(D2 +3)/6}Yk+1 +{(D1 +1)/6}Yk+2 次に区間Xk+1 〜Xk+2 についての式(17)は、 fk+1 (t)={(−t3 +3t2 −3t+D4 )/6}Yk +{(3t3 −6t2 +D3 )/6}Yk+1 +{(−3t3 +3t2 +3t+D2 )/6}Yk+2 +{(t3 +D1 )/6}Yk+3 (18) ここで、t=0とおけば、 fk+1 (0)=(D4 /6)Yk +(D3 /6)Yk+1
+(D2 /6)Yk+2 +(D1 /6)Yk+3 連続性の条件(fk (1)=fk+1 (0))、および各
原画像データに対応する係数同士が等しいという条件に
より、D4 −1=0,D3 −3=D4 ,D2 +3=
D3 ,D1 +1=D2 ,D1 =0、となり、したがっ
て、 Dk =(Yk+1 +4Yk +Yk-1 )/6 となる。よって、 Yp =fk (t)={(−t3 +3t2 −3t+1)/6}Yk-1 +{(3t3 −6t2 +4)/6}Yk +{(−3t3 +3t2 +3t+1)/6}Yk+1 +{t3 /6}Yk+2 (19) したがって、原画像データYk-1 、Yk 、Yk+1 、Y
k+2 にそれぞれ対応する補間係数bk-1 、bk 、
bk+1 、bk+2 は、 bk-1 =(−t3 +3t2 −3t+1)/6 bk =(3t3 −6t2 +4)/6 bk+1 =(−3t3 +3t2 +3t+1)/6 bk+2 =t3 /6 となる。
+(D2 /6)Yk+2 +(D1 /6)Yk+3 連続性の条件(fk (1)=fk+1 (0))、および各
原画像データに対応する係数同士が等しいという条件に
より、D4 −1=0,D3 −3=D4 ,D2 +3=
D3 ,D1 +1=D2 ,D1 =0、となり、したがっ
て、 Dk =(Yk+1 +4Yk +Yk-1 )/6 となる。よって、 Yp =fk (t)={(−t3 +3t2 −3t+1)/6}Yk-1 +{(3t3 −6t2 +4)/6}Yk +{(−3t3 +3t2 +3t+1)/6}Yk+1 +{t3 /6}Yk+2 (19) したがって、原画像データYk-1 、Yk 、Yk+1 、Y
k+2 にそれぞれ対応する補間係数bk-1 、bk 、
bk+1 、bk+2 は、 bk-1 =(−t3 +3t2 −3t+1)/6 bk =(3t3 −6t2 +4)/6 bk+1 =(−3t3 +3t2 +3t+1)/6 bk+2 =t3 /6 となる。
【0036】以上の演算を各区間Xk-2 〜Xk-1 ,X
k-1 〜Xk ,Xk 〜Xk+1 ,Xk+1 〜Xk+2 について繰
り返すことにより、原画像データの全体について原画像
データとは間隔の異なる補間画像データを求めることが
できる。
k-1 〜Xk ,Xk 〜Xk+1 ,Xk+1 〜Xk+2 について繰
り返すことにより、原画像データの全体について原画像
データとは間隔の異なる補間画像データを求めることが
できる。
【0037】このようにして求められた補間係数
ak-1 ,ak ,ak+1 ,ak+2 およびbk-1 ,bk ,b
k+1 ,bk+2 は、メモリ24に記憶される。そして、画像
データDが補間演算部25に入力されると、補間演算部25
はメモリ24から補間係数を読み出し、この補間係数に基
づいて画像データDの補間演算を行う。すなわち、拡大
率aの場合は画像データDに対してBスプライン補間演
算を施して低い鮮鋭度により滑らかな補間を行い、拡大
率bの場合は画像データDに対してCubic スプライン補
間演算により高い鮮鋭度によりシャープな補間を行う。
ak-1 ,ak ,ak+1 ,ak+2 およびbk-1 ,bk ,b
k+1 ,bk+2 は、メモリ24に記憶される。そして、画像
データDが補間演算部25に入力されると、補間演算部25
はメモリ24から補間係数を読み出し、この補間係数に基
づいて画像データDの補間演算を行う。すなわち、拡大
率aの場合は画像データDに対してBスプライン補間演
算を施して低い鮮鋭度により滑らかな補間を行い、拡大
率bの場合は画像データDに対してCubic スプライン補
間演算により高い鮮鋭度によりシャープな補間を行う。
【0038】このようにして補間演算処理が施されて、
所定の拡大率に拡大された画像データは、画像処理部26
に入力され、周波数処理などの画像処理が施され、さら
に画像処理が施された画像データD′は感熱記録装置28
によりハードコピー29として再生される。
所定の拡大率に拡大された画像データは、画像処理部26
に入力され、周波数処理などの画像処理が施され、さら
に画像処理が施された画像データD′は感熱記録装置28
によりハードコピー29として再生される。
【0039】このようにして再生された補間画像は、拡
大率によるレスポンスの差が補償され、再生画像のレス
ポンスが拡大率に拘わらず略等しく揃えられる。これに
より、拡大率によりレスポンスが異なることを防止する
ことができる。
大率によるレスポンスの差が補償され、再生画像のレス
ポンスが拡大率に拘わらず略等しく揃えられる。これに
より、拡大率によりレスポンスが異なることを防止する
ことができる。
【0040】なお、上述した実施の形態においては、拡
大率aの場合にBスプライン補間演算を、拡大率bの場
合にCubic スプライン補間演算を施すようにしている
が、画像データDに対してBスプライン補間およびCubi
c スプライン補間の双方を用いて、拡大率に応じてそれ
ぞれの補間係数に重み付けをして補間演算を行うように
してもよい。すなわち、下記の式(20) F=α・A+(1−α)・B (20) 但し、F:新たな補間係数 A,B:補間係数 α:0より小さい範囲および/または1より大きい範囲
を含む重み係数 において、AをCubic スプライン補間の補間係数、Bを
Bスプライン補間の補間係数とし、補間画像のレスポン
スが略等しくなるように、重み係数tの値を変更して補
間演算を行う。例えば、原画像データYk-1 ,Yk ,Y
k+1 ,Yk+2 に対するCubic スプライン補間係数をa
k-1 ,ak ,ak+1 ,ak+2 、Bスプライン補間係数を
bk-1 ,bk ,bk+1 ,bk+2 としたとき、補間値S′
は、 S′={α・ak-1 +(1−α)・bk-1 }Yk-1 +{α・ak +(1−α)・bk }Yk +{α・ak+1 +(1−α)・bk+1 }Yk+1 +{α・ak+2 +(1−α)・bk+2 }Yk+2 (21) となる。
大率aの場合にBスプライン補間演算を、拡大率bの場
合にCubic スプライン補間演算を施すようにしている
が、画像データDに対してBスプライン補間およびCubi
c スプライン補間の双方を用いて、拡大率に応じてそれ
ぞれの補間係数に重み付けをして補間演算を行うように
してもよい。すなわち、下記の式(20) F=α・A+(1−α)・B (20) 但し、F:新たな補間係数 A,B:補間係数 α:0より小さい範囲および/または1より大きい範囲
を含む重み係数 において、AをCubic スプライン補間の補間係数、Bを
Bスプライン補間の補間係数とし、補間画像のレスポン
スが略等しくなるように、重み係数tの値を変更して補
間演算を行う。例えば、原画像データYk-1 ,Yk ,Y
k+1 ,Yk+2 に対するCubic スプライン補間係数をa
k-1 ,ak ,ak+1 ,ak+2 、Bスプライン補間係数を
bk-1 ,bk ,bk+1 ,bk+2 としたとき、補間値S′
は、 S′={α・ak-1 +(1−α)・bk-1 }Yk-1 +{α・ak +(1−α)・bk }Yk +{α・ak+1 +(1−α)・bk+1 }Yk+1 +{α・ak+2 +(1−α)・bk+2 }Yk+2 (21) となる。
【0041】そして、拡大率aの場合には、Bスプライ
ン補間の補間係数の重み付けが大きくなるように、重み
係数tの値を小さくして補間演算を行い、拡大率bの場
合には、Cubic スプライン補間の補間係数の重み付けが
大きくなるように、重み係数tの値を大きくして補間演
算を行う。このように、Cubic スプライン補間およびB
スプライン補間のそれぞれの補間係数を重み付けして、
補間演算処理を行うことにより、拡大率に拘わらず再生
された補間画像のレスポンスを等しくすることができ
る。
ン補間の補間係数の重み付けが大きくなるように、重み
係数tの値を小さくして補間演算を行い、拡大率bの場
合には、Cubic スプライン補間の補間係数の重み付けが
大きくなるように、重み係数tの値を大きくして補間演
算を行う。このように、Cubic スプライン補間およびB
スプライン補間のそれぞれの補間係数を重み付けして、
補間演算処理を行うことにより、拡大率に拘わらず再生
された補間画像のレスポンスを等しくすることができ
る。
【0042】さらに、原画像データに対して拡大率に応
じた補間演算処理を施す際に、例えば、特開昭55-16347
2 号公報に記載されたボケマスク処理などの周波数処理
を施し、これにより拡大率に応じた補間画像のレスポン
スを調整するようにしてもよい。
じた補間演算処理を施す際に、例えば、特開昭55-16347
2 号公報に記載されたボケマスク処理などの周波数処理
を施し、これにより拡大率に応じた補間画像のレスポン
スを調整するようにしてもよい。
【0043】これは、拡大率に応じて原画像データDor
g に対して、下記の演算処理 D′=Dorg +β(Dorg −Dus) に相当するフィルタリング処理を行うものである。なお
βは強調係数、Dusは各画素に関する超低空間周波数に
対応するボケマスクデータで、マスクサイズをN、その
マスクサイズ内の画素の画素値の合計値をΣとすると、
Dus=Σ/Nである。
g に対して、下記の演算処理 D′=Dorg +β(Dorg −Dus) に相当するフィルタリング処理を行うものである。なお
βは強調係数、Dusは各画素に関する超低空間周波数に
対応するボケマスクデータで、マスクサイズをN、その
マスクサイズ内の画素の画素値の合計値をΣとすると、
Dus=Σ/Nである。
【0044】例えば、N=3とし、X方向に並ぶ3つの
画素の原画像データをx1 、x2 、x3 とすると、中央
の画素の原画像データx2 については、 D′=x2 +β{x2 −(x1 +x2 +x3 )/3} =(−β/3)x1 +(1+2β/3)x2 +(−β/3)x3 であるから、 x2 ′=ax1 +bx2 +cx3 (b=1+2β/3、a=c=−β/3) ……(22) と置き代えるフィルタリング処理がなされる。
画素の原画像データをx1 、x2 、x3 とすると、中央
の画素の原画像データx2 については、 D′=x2 +β{x2 −(x1 +x2 +x3 )/3} =(−β/3)x1 +(1+2β/3)x2 +(−β/3)x3 であるから、 x2 ′=ax1 +bx2 +cx3 (b=1+2β/3、a=c=−β/3) ……(22) と置き代えるフィルタリング処理がなされる。
【0045】このように、拡大率に応じて原画像データ
に補間演算処理を施す際に、拡大率に拘わらず補間画像
のレスポンスが略等しくなるような周波数処理を施すこ
とにより、上述した実施の形態と同様に、拡大率による
補間画像のレスポンスの差が補償され、再生画像のレス
ポンスが拡大率に拘わらず略等しく揃えられる。これに
より、拡大率によりレスポンスが異なることを防止する
ことができる。
に補間演算処理を施す際に、拡大率に拘わらず補間画像
のレスポンスが略等しくなるような周波数処理を施すこ
とにより、上述した実施の形態と同様に、拡大率による
補間画像のレスポンスの差が補償され、再生画像のレス
ポンスが拡大率に拘わらず略等しく揃えられる。これに
より、拡大率によりレスポンスが異なることを防止する
ことができる。
【0046】また、本実施の形態においては、Cubic ス
プライン補間演算を行うための上記式(6)および式
(7)の代わりに、パラメータαを付加した下記の式
(6′)および(7′) fk ′(Xk )=α(Yk+1 −Yk-1 )/(Xk+1 −Xk-1 ) (6′) fk ′(Xk+1 )=α(Yk+2 −Yk )/(Xk+2 −Xk ) (7′) を用い、パラメータαを種々変更して補間演算処理を行
うようにしてもよい。
プライン補間演算を行うための上記式(6)および式
(7)の代わりに、パラメータαを付加した下記の式
(6′)および(7′) fk ′(Xk )=α(Yk+1 −Yk-1 )/(Xk+1 −Xk-1 ) (6′) fk ′(Xk+1 )=α(Yk+2 −Yk )/(Xk+2 −Xk ) (7′) を用い、パラメータαを種々変更して補間演算処理を行
うようにしてもよい。
【0047】すなわち、従来のCubic スプライン補間演
算では式(6′)および(7′)におけるパラメータα
が、「1」に固定されていたためこのCubic スプライン
補間演算を単独で、あるいはBスプライン補間演算を単
独で行った場合には、常に1つのレスポンスの2次画像
しか得られず、また前述の特開平2-278478号に示したCu
bic スプライン補間演算とBスプライン補間演算とを組
み合わせたスプライン補間演算ではCubic スプライン補
間演算で得られるレスポンスとBスプライン補間演算で
得られるレスポンスとの範囲内でしかレスポンスの調整
はできないが、パラメータαを変更できるようにし、例
えば、パラメータαを「1」より大きく設定することに
より従来のCubic スプライン補間演算で得られるレスポ
ンスより高いレスポンスの2次画像を得ることができ、
このパラメータαを大きくするにしたがってレスポンス
を高くすることができる。また、パラメータαを「1」
より小さく設定することにより従来のCubic スプライン
補間演算で得られるレスポンスより低いレスポンスの2
次画像を得ることができ、このパラメータαを小さくす
るにしたがってレスポンスを低くすることができる。し
たがって、このパラメータαの値を任意に変更して、所
望のレスポンスの補間画像データを得ることができる。
算では式(6′)および(7′)におけるパラメータα
が、「1」に固定されていたためこのCubic スプライン
補間演算を単独で、あるいはBスプライン補間演算を単
独で行った場合には、常に1つのレスポンスの2次画像
しか得られず、また前述の特開平2-278478号に示したCu
bic スプライン補間演算とBスプライン補間演算とを組
み合わせたスプライン補間演算ではCubic スプライン補
間演算で得られるレスポンスとBスプライン補間演算で
得られるレスポンスとの範囲内でしかレスポンスの調整
はできないが、パラメータαを変更できるようにし、例
えば、パラメータαを「1」より大きく設定することに
より従来のCubic スプライン補間演算で得られるレスポ
ンスより高いレスポンスの2次画像を得ることができ、
このパラメータαを大きくするにしたがってレスポンス
を高くすることができる。また、パラメータαを「1」
より小さく設定することにより従来のCubic スプライン
補間演算で得られるレスポンスより低いレスポンスの2
次画像を得ることができ、このパラメータαを小さくす
るにしたがってレスポンスを低くすることができる。し
たがって、このパラメータαの値を任意に変更して、所
望のレスポンスの補間画像データを得ることができる。
【0048】このように、拡大率に応じて原画像データ
に対して補間演算を施す際に、レスポンスを調整するた
めのパラメータαを設定することにより、上述した実施
の形態と同様に、拡大率によるレスポンスの差が補償さ
れ、再生画像のレスポンスが拡大率に拘わらず略等しく
揃えられる。これにより、拡大率によりレスポンスが異
なることを防止することができる
に対して補間演算を施す際に、レスポンスを調整するた
めのパラメータαを設定することにより、上述した実施
の形態と同様に、拡大率によるレスポンスの差が補償さ
れ、再生画像のレスポンスが拡大率に拘わらず略等しく
揃えられる。これにより、拡大率によりレスポンスが異
なることを防止することができる
【図1】本発明の方法を実施する装置の一例を示す概略
構成図
構成図
【図2】拡大率による補間画像のレスポンス特性を示す
グラフ
グラフ
【図3】等間隔の周期でサンプリングされた一方向に配
列されたサンプリング点(画素)の原画像データから補
間画像データを求める方法を説明するグラフ
列されたサンプリング点(画素)の原画像データから補
間画像データを求める方法を説明するグラフ
10 蓄積性蛍光体シート 11 シート搬送手段 12 励起光源 13 レーザビーム 14 回転多面鏡 15 輝尽発光光 16 集光体 17 フォトマルチプライヤー 23 バッファメモリ 24 メモリ 25 補間演算処理部 26 画像処理部 27 画像処理装置 28 感熱記録装置 29 ハードコピー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年10月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正内容】
【0023】 fk (Xk )=Yk (2) fk (Xk+1 )=Yk+1 (3) fk ′(Xk )=fk-1 ′(Xk ) (4) fk ′(Xk+1 )=fk+1 ′(Xk+1 ) (5) なお、fk ′は関数fk の第1階微分(3Ak x2 +2
Bk x+Ck )を表すものである。またCubic スプライ
ン補間演算は厳密には第2階微分係数の連続条件も含む
ものであるが、式が複雑化するため上述したように簡略
化して用いるのが一般的である。
Bk x+Ck )を表すものである。またCubic スプライ
ン補間演算は厳密には第2階微分係数の連続条件も含む
ものであるが、式が複雑化するため上述したように簡略
化して用いるのが一般的である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】 fk ′(Xk+1 )=(Yk+2 −Yk )/(Xk+2 −Xk ) (7) ここで、各区間Xk-2 〜Xk-1 ,Xk-1 〜Xk ,Xk 〜
Xk+1 ,Xk+1 〜Xk+2 の間隔(格子間隔という)を1
とし、画素Xk からの画素Xk+1 方向への補間点Xp の
位置をt(0≦t≦1)とすれば、式(1)〜(5)お
よび(6)、(7)より、 fk (0)=Dk =Yk fk (1)=Ak +Bk +Ck +Dk =Yk+1 fk ′(0)=Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 fk ′(1)=3Ak +2Bk +Ck =(Yk+2 −
Yk )/2 したがって、 Ak =(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/2 Bk =(−Yk+2 +4Yk+1 −5Yk +2Yk-1 )/2 Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 Dk =Yk なお、スプライン補間関数fk (x)は上述の通り、X
=tなる変数変換をしているため、 fk (x)=fk (t) となる。よって、補間点Xp における補間画像データY
p は、 Yp =fk (t)=Ak t3 +Bk t2 +Ck t+Dk (8) で表すことができる。ここで上記各係数Ak ,Bk ,C
k ,Dk を式(8)に代入すると、 Yp ={(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/2}t3 +{(−Yk+2 +4Yk+1 −5Yk +2Yk-1 )/2}t2 +{(Yk+1 −Yk-1 )/2}t+Yk となり、これを原画像データYk-1 ,Yk ,Yk+1 ,Y
k+2 について整理すると、下記式(9)で表すことがで
きる。
Xk+1 ,Xk+1 〜Xk+2 の間隔(格子間隔という)を1
とし、画素Xk からの画素Xk+1 方向への補間点Xp の
位置をt(0≦t≦1)とすれば、式(1)〜(5)お
よび(6)、(7)より、 fk (0)=Dk =Yk fk (1)=Ak +Bk +Ck +Dk =Yk+1 fk ′(0)=Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 fk ′(1)=3Ak +2Bk +Ck =(Yk+2 −
Yk )/2 したがって、 Ak =(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/2 Bk =(−Yk+2 +4Yk+1 −5Yk +2Yk-1 )/2 Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 Dk =Yk なお、スプライン補間関数fk (x)は上述の通り、X
=tなる変数変換をしているため、 fk (x)=fk (t) となる。よって、補間点Xp における補間画像データY
p は、 Yp =fk (t)=Ak t3 +Bk t2 +Ck t+Dk (8) で表すことができる。ここで上記各係数Ak ,Bk ,C
k ,Dk を式(8)に代入すると、 Yp ={(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/2}t3 +{(−Yk+2 +4Yk+1 −5Yk +2Yk-1 )/2}t2 +{(Yk+1 −Yk-1 )/2}t+Yk となり、これを原画像データYk-1 ,Yk ,Yk+1 ,Y
k+2 について整理すると、下記式(9)で表すことがで
きる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0034
【補正方法】変更
【補正内容】
【0034】 f(X)=f(0) +f′(0) X+{f″(0)/2}X2 (16) ここで、各区間Xk-2 〜Xk-1 ,Xk-1 〜Xk ,Xk 〜
Xk+1 ,Xk+1 〜Xk+2 の間隔(格子間隔という)を1
とし、画素Xk からの画素Xk+1 方向への補間点Xp の
位置をt(0≦t≦1)とすれば、式(1)、(10)〜
(13)および(14)〜(16)より、 fk ′(0)=Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 fk ′(1)=3Ak +2Bk +Ck =(Yk+2 −
Yk )/2 fk ″(0)=Yk+1 −2Yk +Yk-1 =2B したがって、 Ak =(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/6 Bk =(Yk+1 −2Yk +Yk-1 )/2 Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 ここで、Dk は未知のため、 Dk =(D1 Yk+2 +D2 Yk+1 +D3 Yk +D4 Y
k-1 )/6 とおく。また、スプライン補間関数fk (x)は上述の
通り、X=tなる変数変換をしているため、 fk (x)=fk (t) となる。よって、 fk (t)={(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/6}t3 +{(Yk+1 −2Yk +Yk-1 )/2}t2 +{(Yk+1 −Yk-1 )/2}t +(D1 Yk+2 +D2 Yk+1 +D3 Yk +D4 Yk-1 )/6 となり、これを画像データYk-1 ,Yk ,Yk+1 ,Y
k+2 について整理すると、下記式(17)で表すことがで
きる。
Xk+1 ,Xk+1 〜Xk+2 の間隔(格子間隔という)を1
とし、画素Xk からの画素Xk+1 方向への補間点Xp の
位置をt(0≦t≦1)とすれば、式(1)、(10)〜
(13)および(14)〜(16)より、 fk ′(0)=Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 fk ′(1)=3Ak +2Bk +Ck =(Yk+2 −
Yk )/2 fk ″(0)=Yk+1 −2Yk +Yk-1 =2B したがって、 Ak =(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/6 Bk =(Yk+1 −2Yk +Yk-1 )/2 Ck =(Yk+1 −Yk-1 )/2 ここで、Dk は未知のため、 Dk =(D1 Yk+2 +D2 Yk+1 +D3 Yk +D4 Y
k-1 )/6 とおく。また、スプライン補間関数fk (x)は上述の
通り、X=tなる変数変換をしているため、 fk (x)=fk (t) となる。よって、 fk (t)={(Yk+2 −3Yk+1 +3Yk −Yk-1 )/6}t3 +{(Yk+1 −2Yk +Yk-1 )/2}t2 +{(Yk+1 −Yk-1 )/2}t +(D1 Yk+2 +D2 Yk+1 +D3 Yk +D4 Yk-1 )/6 となり、これを画像データYk-1 ,Yk ,Yk+1 ,Y
k+2 について整理すると、下記式(17)で表すことがで
きる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0040
【補正方法】変更
【補正内容】
【0040】なお、上述した実施の形態においては、拡
大率aの場合にBスプライン補間演算を、拡大率bの場
合にCubic スプライン補間演算を施すようにしている
が、画像データDに対してBスプライン補間およびCubi
c スプライン補間の双方を用いて、拡大率に応じてそれ
ぞれの補間係数に重み付けをして補間演算を行うように
してもよい。すなわち、下記の式(20) F=α・A+(1−α)・B (20) 但し、F:新たな補間係数 A,B:補間係数 α:0より小さい範囲および/または1より大きい範囲
を含む重み係数 において、AをCubic スプライン補間の補間係数、Bを
Bスプライン補間の補間係数とし、補間画像のレスポン
スが略等しくなるように、重み係数αの値を変更して補
間演算を行う。例えば、原画像データYk-1 ,Yk ,Y
k+1 ,Yk+2 に対するCubic スプライン補間係数をa
k-1 ,ak ,ak+1 ,ak+2 、Bスプライン補間係数を
bk-1 ,bk ,bk+1 ,bk+2 としたとき、補間値S′
は、 S′={α・ak-1 +(1−α)・bk-1 }Yk-1 +{α・ak +(1−α)・bk }Yk +{α・ak+1 +(1−α)・bk+1 }Yk+1 +{α・ak+2 +(1−α)・bk+2 }Yk+2 (21) となる。
大率aの場合にBスプライン補間演算を、拡大率bの場
合にCubic スプライン補間演算を施すようにしている
が、画像データDに対してBスプライン補間およびCubi
c スプライン補間の双方を用いて、拡大率に応じてそれ
ぞれの補間係数に重み付けをして補間演算を行うように
してもよい。すなわち、下記の式(20) F=α・A+(1−α)・B (20) 但し、F:新たな補間係数 A,B:補間係数 α:0より小さい範囲および/または1より大きい範囲
を含む重み係数 において、AをCubic スプライン補間の補間係数、Bを
Bスプライン補間の補間係数とし、補間画像のレスポン
スが略等しくなるように、重み係数αの値を変更して補
間演算を行う。例えば、原画像データYk-1 ,Yk ,Y
k+1 ,Yk+2 に対するCubic スプライン補間係数をa
k-1 ,ak ,ak+1 ,ak+2 、Bスプライン補間係数を
bk-1 ,bk ,bk+1 ,bk+2 としたとき、補間値S′
は、 S′={α・ak-1 +(1−α)・bk-1 }Yk-1 +{α・ak +(1−α)・bk }Yk +{α・ak+1 +(1−α)・bk+1 }Yk+1 +{α・ak+2 +(1−α)・bk+2 }Yk+2 (21) となる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0041
【補正方法】変更
【補正内容】
【0041】そして、拡大率aの場合には、Bスプライ
ン補間の補間係数の重み付けが大きくなるように、重み
係数αの値を小さくして補間演算を行い、拡大率bの場
合には、Cubic スプライン補間の補間係数の重み付けが
大きくなるように、重み係数αの値を大きくして補間演
算を行う。このように、Cubic スプライン補間およびB
スプライン補間のそれぞれの補間係数を重み付けして、
補間演算処理を行うことにより、拡大率に拘わらず再生
された補間画像のレスポンスを等しくすることができ
る。
ン補間の補間係数の重み付けが大きくなるように、重み
係数αの値を小さくして補間演算を行い、拡大率bの場
合には、Cubic スプライン補間の補間係数の重み付けが
大きくなるように、重み係数αの値を大きくして補間演
算を行う。このように、Cubic スプライン補間およびB
スプライン補間のそれぞれの補間係数を重み付けして、
補間演算処理を行うことにより、拡大率に拘わらず再生
された補間画像のレスポンスを等しくすることができ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 所定の間隔で格子状に配された画素のそ
れぞれについての画素値を示す原画像データについて、
該原画像データにより表される原画像に対する拡大率に
応じた補間演算処理により該原画像データとは間隔が異
なる補間画像データを求め、該補間画像データを画像再
生装置に送る画像データの補間演算方法において、 前記拡大率に応じて前記原画像データに異なる補間演算
処理を行うことにより、前記画像再生装置に表示される
前記補間画像データのレスポンスを前記拡大率に拘わら
ず略等しくすることを特徴とする画像データ補間演算方
法。 - 【請求項2】 所定の間隔で格子状に配された画素のそ
れぞれについての画素値を示す原画像データについて、
該原画像データにより表される原画像に対する拡大率に
応じた補間演算処理手段により該原画像データとは間隔
が異なる補間画像データを求め、該補間画像データを画
像再生装置に送る画像データの補間演算装置において、 前記補間演算処理手段が、前記拡大率に応じて前記原画
像データに異なる補間演算処理を行うことにより、前記
画像再生装置に表示される前記補間画像データのレスポ
ンスを前記拡大率に拘わらず略等しくする手段であるこ
とを特徴とする画像データ補間演算装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177015A JPH0927902A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 画像データ補間演算方法および装置 |
| US08/678,612 US5726766A (en) | 1995-07-13 | 1996-07-15 | Interpolating operation method and apparatus for image signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177015A JPH0927902A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 画像データ補間演算方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0927902A true JPH0927902A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16023679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7177015A Withdrawn JPH0927902A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 画像データ補間演算方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0927902A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999041703A1 (en) * | 1998-02-17 | 1999-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for interpolated pixel generation |
-
1995
- 1995-07-13 JP JP7177015A patent/JPH0927902A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999041703A1 (en) * | 1998-02-17 | 1999-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for interpolated pixel generation |
| AU750460B2 (en) * | 1998-02-17 | 2002-07-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for interpolated pixel generation |
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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: 20021001 |