JPH10327402A - 画像の縮退方法及び縮退処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

画像の縮退方法及び縮退処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

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JPH10327402A
JPH10327402A JP13556897A JP13556897A JPH10327402A JP H10327402 A JPH10327402 A JP H10327402A JP 13556897 A JP13556897 A JP 13556897A JP 13556897 A JP13556897 A JP 13556897A JP H10327402 A JPH10327402 A JP H10327402A
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JP
Japan
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sampling
degeneration
value
image
arithmetic
Prior art date
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Application number
JP13556897A
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English (en)
Inventor
Shinichi Furuta
伸一 古田
Hiroyuki Abe
啓之 阿部
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】画像の縮退の代表的な方法に単純サンプリング
と演算サンプリングがある。両者には一長一短があり、
前者を採用すると縮退する際の情報の欠落が激しく、後
者の方法を用いると、縮退の際に画像がぼけるという欠
陥があった。また、単純サンプリングは演算時間が短い
が、演算サンプリングは演算時間が長いという欠陥があ
った。本発明は、これらの欠陥を解決した画像の縮退方
法を提供する。 【解決手段】縮退率が、定められたしきい値より小さい
場合は、サンプリング方法に単純サンプリングを選択
し、大きい場合は、演算サンプリングを選択することを
特徴とする構成とする。また、単純サンプリングメンバ
ーシップ関数と演算サンプリングメンバーシップ関数を
設け、縮退率と2つのメンバーシップ関数から導かれる
2つの適合度、および、単純サンプリングの結果の値
と、演算サンプリングの結果の値からサンプリングの最
適値を算出する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像の縮退方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】情報量の多い画像データは、転送や保存
時にデータ容量を減ずる必要がある。この方法には、原
画像の実際の縦横サイズを減じて、データ容量を減ずる
方法である「縮退」と、原画像の縦横サイズを変えずに
データ容量を減ずる方法である「圧縮」が存在する。本
発明は、前者の効率の良い画像データの縮退方法に関す
るものである。
【0003】従来、画像の縮退方法には、サンプリング
による方法が用いられてきた。サンプリングとは、複数
の画素から特定の画素を代表画素として取り出すことに
よってなされる。代表画素数をn、代表画素の選出され
る母画素数をmとすれば、縮退した画像のデータ容量
は、原画像のデータ容量のn/mとなる。代表画素の選
出の方法には、母画素中の一画素を抽出する方法(以下
単純サンプリング)と、母画素から演算によって抽出す
る方法(以下演算サンプリング)がある。演算サンプリ
ングに用いられる演算には、母画素の平均を求めるよう
な演算や中心値を求めるような演算がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】単純サンプリング、演
算サンプリングには一長一短があり、前者を採用すると
縮退する際の情報の欠落が激しく、後者の方法を用いる
と、縮退の際に画像がぼけるという欠陥があった。ま
た、単純サンプリングは演算時間が短いが、演算サンプ
リングは演算時間が長いという欠陥があった。本発明
は、これらの欠陥を解決すべくなされた。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため、
本発明の画像の縮退方法において、縮退率が、前もって
定められたしきい値より小さい場合は、サンプリング方
法に単純サンプリングを選択し、大きい場合は、演算サ
ンプリングを選択することを特徴とする成とした。
【0006】また、単純サンプリングメンバーシップ関
数と演算サンプリングメンバーシップ関数を設け、縮退
率と前記2つのメンバーシップ関数から導かれる2つの
適合度、および、単純サンプリングの結果の値と、演算
サンプリングの結果の値からサンプリングの最適値を算
出する構成とした。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
用いて説明する。本実施形態の説明では、しきい値をあ
る単一の固定値に設定する実施形態1と、しきい値に幅
を持たせてファジイ演算させる実施形態2の2つの形態
を、それぞれの実施例で説明する。図1は、画像の縮退
をあらわした図である。原画像10の複数個の画素を縮
退画像20の1個の画素に縮退する様子を示す。原画像
10と縮退画像20内の番号は対応する位置を示してい
る。
【0008】図1では、横(x)方向3個、縦(y)方
向3個、の9画素を1画素に縮退している。原画像10
のx方向の画素数をX、y方向の画素数をYとし、縮退
画像20のx方向の画素数をm、y方向の画素数をnと
すれば、それぞれの縮退率shrink_x,shrink_yは、 shrink_x=X/m ...(1) shrink_y=Y/n ...(2) である。このように、縮退率は横縦(x、y)別々に持
つ。縮退率が大きいほど 縮退される量は多い。
【0009】画素数は自然数であるため、縮退率も自然
数で扱うことが多い。例えば2画素→1画素の縮退なら
縮退率が2である。しかし、3画素→2画素の縮退
(1.5画素→1画素の縮退:縮退率1.5)など正の
数であれば縮退率を自然数以外で扱ってもよい。図2
は、原画像10を、縮退画像20へ「単純サンプリン
グ」で縮退させる様子を示している。 原画像10の3
×3画素を縮退画像20の1画素へ変換(縮退)してい
るため、縮退率はx方向、y方向とも3である。
【0010】単純サンプリングとは、原画像10の隣接
した複数の画素のうちの、ひとつを選択し、その画素の
情報を、そのまま縮退画像20の対応した画素にコピー
することである。原画像10の代表画素(Xp,Yp)
と、縮退画像20の画素の対応は、式(1)、式(2)
で定義した縮退率shrink_x、shrink_y を用い、次式、
式(3)、式(4)で行なう。
【0011】 Xp=int(shrink_x ×(mi+0.5)) ...(3) Yp=int(shrink_y ×(nj+0.5)) ...(4) 画素の番号付けは整数で行なうため、mi、nj、Xp,
Ypは整数値しか取れない。この式で、int は、実数
→整数の変換を意味する。図3は、原画像10を、縮退
画像20へ「演算サンプリング」で縮退させる様子を示
している。演算サンプリングとは、原画像10の隣接し
た対象画素の情報に、何らかの演算を施し、演算結果
を、縮退画像20の対応した画素にコピーすることであ
る。
【0012】本発明では、縮退率の値によって、代表画
素の抽出方法を変えることを特徴としている。すなわ
ち、縮退率が大きい時、すなわち画素の間引き量が多い
時は、縮退画像20の劣化を目立たなくするために、ス
ムージングなどの演算サンプリングを施す必要がある。
これを行なわないと、画像は荒れ、文字は判別不能にな
る。逆に縮退率が小さい時は、スムージングを施すと画
像がぼけてしまう。したがって、本発明の実施の形態1
では、あるしきい値と縮退率の大小比較で縮退の方法を
選択する方法を取る。
【0013】図4、図5は、本発明の実施の形態1のう
ちの実施例1を説明する図である。実施例1では、横縦
(x、y)の縮退率が等しい縮退を扱う。単純サンプリ
ングの場合、縮退率が3を超えると画質が悪くなること
がわかっている。したがって、しきい値には、その経験
的数値である3を使用する。すなわちa≦3の時は、単
純サンプリング、a>3のときは、演算サンプリングを
選択する。
【0014】図4は単純サンプリングの例であり、縮退
率が2および3の場合を示した。原画像10の隣接した
2×2、および3×3の画素のうち式(3)、式(4)
で選ばれた画素を縮退画像20の対応した位置の1画素
にコピーする。式(3)、式(4)で選ばれる画素は2
×2の場合は、右下の画素であり、3×3の場合は中央
の画素である。
【0015】図5は、縮退率が3を超える場合で、演算
サンプリングの例である。ここでは演算サンプリングに
「平均」を採用する。つまり、原画像10の5×5の隣
接した画素の情報値(例えば濃度値)の平均値を演算
し、その値を縮退画像20の対応する位置の画素にコピ
ーする。演算サンプリングでは、経験的に縮退率が9を
超えると画質が極端に劣化することが分かっている。し
たがって、縮退率の上限は9と考える。
【0016】情報が、縦横で大きく相違する場合など
に、横縦で違う縮退率を使用すると有効なことがある。
図6は、本発明の実施の形態1のうちの実施例2を説明
する図であり、横縦で違う縮退率を持った単純サンプリ
ングの例である。 図6では、それぞれの縮退率は横が
3、縦が2である。
【0017】前述の式(1)、式(2)から、横の縮退
率shrink_xは3、縦の縮退率shrink_y
は2である。これを前述の式(3)、式(4)へ入れ
て、原画像10のそれぞれの部分の、x方向中央、y方
向下の代表画素を選択し、縮退画像20の対応する画素
へコピーする。実施例2の演算サンプリングの例は、図
示はしていないが10の隣接した3×2の6画素の平均
を縮退画像20の対応した位置の画素へコピーすること
を行なう。
【0018】以上、実施形態1では、縮退率としきい値
の大小により、サンプリング方法を切り替えることを特
徴としている。これにより、縮退率の値の大小によって
変化する縮退時の欠陥を防ぐことができる。次に実施形
態2の説明を行なう。上記した 実施形態1では、しき
い値を設け、その値と縮退率の大小比較で縮退の方式を
選択した。このしきい値は、前述したように経験的な値
である。そのため個々の画像によって、または観察者に
よっても最適な値は変わると考えられる。しかし、その
値を確実に把握するすべはない。また、しきい値の近
傍、例えば、3.1と2.9を比較すると、たかだか
0.2しか値が変わらないのに、前者は演算サンプリン
グ、後者は単純サンプリングというように、扱いが変わ
るために、しきい値の前後で結果が不連続となる。そこ
で、実施形態2では、この画像と観察者の曖昧さの吸収
と、しきい値近傍での結果を連続な値とするために、フ
ァジイ処理を採用する。
【0019】図7(a)は、単純サンプリングの結果と
演算サンプリングの結果を、どちらをどれだけ適合させ
る(重要視するか)をあらわした、いわゆるメンバーシ
ップ関数である。横軸は縮退率、縦軸は適合度(0〜
1)をあらわす。x方向、y方向で同一のメンバーシッ
プ関数を使用してもよいし、別の物を使用してもよい。
図7(a)で、αは0から2の適当な値とすれば、この
メンバーシップ関数では、縮退率が 3+α以上で10
0%演算サンプリングの結果を採用し、3−α以下で1
00%単純サンプリングの結果を採用する。3−αから
3+αの間では、単純サンプリングの結果と演算サンプ
リングの結果をそれぞれの適合度に乗じて加算する方
法、一般にファジイ演算と称している重みつき平均演算
を行なう。
【0020】図8で、横縦方向それぞれ縮退率が2の単
純サンプリング、演算サンプリングの結果をそれぞれR
s,Raとする。また、 図7(a)の縮退率が2におけ
る、それぞれの適合度は、単純サンプリングのメンバー
シップ関数30の縮退率が2の値Ms,演算サンプリン
グのメンバーシップ関数40の縮退率が2の値Maであ
る。ファジイ演算の結果をRとすれば、Rは R=Ms×Rs+Ma×Ra ...(5) であらわされる。
【0021】参考までに、実施形態1の方法をメンバー
シップ関数で表現すれば、図7(b)のごとく、しきい
値である3を境界に、それぞれ適合度が1でクリスプに
(くっきりと)分かれている。この場合、例えば縮退率
が2の場合は、Ms=1から R= Rs である。実施
形態2では、以上のように、しきい値に幅を持たせてあ
いまい部分とし、この部分でファジイ演算を施こしてい
る。これにより、縮退率の値の大小によって変化する縮
退時の欠陥を防ぐとともに、画像と観察者の曖昧さを吸
収し、かつ、しきい値近傍での結果の出力を連続な値と
することができる。
【0022】以上の2つの実施形態は、画像の縮退処理
用プログラムとして実現され、該プログラムは記録媒体
に記録して提供される。
【0023】
【発明の効果】本発明を用いることにより、情報の欠落
は多いが画像のぼけは少ない単純サンプリングや、画像
のぼけは多いが情報の欠落は少ない演算サンプリングな
ど長所短所を持つ複数のサンプリング方法を、縮退率に
応じて自動で選択することができる。また、ファジイ演
算を導入することにより、縮退率のしきい値近傍の処理
の不連続性が防げ、さらに安定した演算結果が得られ
る。
【0024】以上から、本発明を画像の縮退処理で利用
することで、画像の劣化を押さえつつ、画像の縮退を行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像の縮退を説明する図
【図2】単純サンプリングを説明する図
【図3】演算サンプリングを説明する図
【図4】単純サンプリングの例1
【図5】演算サンプリングの例
【図6】単純サンプリングの例2
【図7】単純サンプリング、演算サンプリングのメンバ
ーシップ関数
【図8】ファジイ演算を説明する図
【符号の説明】
10 原画像 20 縮退画像 30 単純サンプリングのメンバーシップ関数 40 演算サンプリングのメンバーシップ関数

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】縮退率の値によって、サンプリング方法を
    変更することを特徴とする画像の縮退方法。
  2. 【請求項2】縮退率と、前もって定められたしきい値の
    大小関係でサンプリング方法を変更することを特徴とす
    る画像の縮退方法。
  3. 【請求項3】縮退率が、前もって定められたしきい値よ
    り小さい場合は、サンプリング方法に単純サンプリング
    を選択し、縮退率が、前記しきい値に等しいか、大きい
    場合は、サンプリング方法に演算サンプリングを選択す
    ることを特徴とする画像の縮退方法。
  4. 【請求項4】縮退率が、前もって定められたしきい値に
    等しいか、小さい場合は、サンプリング方法に単純サン
    プリングを選択し、縮退率が、前記しきい値より大きい
    場合は、サンプリング方法に演算サンプリングを選択す
    ることを特徴とする画像の縮退方法。
  5. 【請求項5】請求項2、請求項3、および請求項4に記
    載の画像の縮退方法において、前記前もって定められた
    しきい値は3であることを特徴とする画像の縮退方法。
  6. 【請求項6】縮退率が、前もって定められたしきい値よ
    り小さい場合は、サンプリング方法に単純サンプリング
    を選択する手順と、縮退率が、前記しきい値に等しい
    か、大きい場合は、サンプリング方法に演算サンプリン
    グを選択する手順と、をコンピュータに実行させるプロ
    グラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
    体。
  7. 【請求項7】縮退率が、前もって定められたしきい値に
    等しいか、小さい場合は、サンプリング方法に単純サン
    プリングを手順と、縮退率が、前記しきい値より大きい
    場合は、サンプリング方法に演算サンプリングを選択す
    る手順と、をコンピュータに実行させるプログラムを記
    録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  8. 【請求項8】縮退率と適合度の関係からなるメンバーシ
    ップ関数を持つことを特徴とする画像の縮退方法。
  9. 【請求項9】請求項8に記載の画像の縮退方法におい
    て、前記メンバーシップ関数は、複数のサンプリング方
    法別に持つことを特徴とする画像の縮退方法。
  10. 【請求項10】サンプリング方法別に、縮退率と適合度
    の関係からなるメンバーシップ関数を持ち、前記メンバ
    ーシップ関数を使用してファジイ演算を行なうことを特
    徴とする画像の縮退方法。
  11. 【請求項11】縮退率と単純サンプリングの適合度の関
    係からなる単純サンプリングメンバーシップ関数と、縮
    退率と演算サンプリングの適合度の関係からなる演算サ
    ンプリングメンバーシップ関数と、を使用してファジイ
    演算を行なう手段を持つことを特徴とする画像の縮退方
    法。
  12. 【請求項12】請求項11に記載の画像の縮退方法にお
    いて、単純サンプリングの結果の値と、演算サンプリン
    グの結果の値と、縮退率の値と、前記単純サンプリング
    メンバーシップ関数から導かれる単純サンプリングの適
    合度の値と、前記縮退率の値と、前記演算サンプリング
    メンバーシップ関数から導かれる演算サンプリングの適
    合度の値と、を前記ファジイ演算に入力し、実際にサン
    プリングする結果の値を出力する画像の縮退方法。
  13. 【請求項13】縮退率と単純サンプリングの適合度の関
    係からなる単純サンプリングメンバーシップ関数と、縮
    退率と演算サンプリングの適合度の関係からなる演算サ
    ンプリングメンバーシップ関数と、を使用してファジイ
    演算を行なう手順をコンピュータに実行させるプログラ
    ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  14. 【請求項14】請求項13に記載のコンピュータ読み取
    り可能な記録媒体において、単純サンプリングの結果の
    値と、演算サンプリングの結果の値と、縮退率の値と、
    前記単純サンプリングメンバーシップ関数から導かれる
    単純サンプリングの適合度の値と、前記縮退率の値と前
    記演算サンプリングメンバーシップ関数から導かれる演
    算サンプリングの適合度の値と、を前記ファジイ演算に
    入力し、実際にサンプリングする結果の値を出力する手
    順をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコ
    ンピュータ読み取り可能な記録媒体。
JP13556897A 1997-05-26 1997-05-26 画像の縮退方法及び縮退処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Pending JPH10327402A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008026258A1 (en) 2006-08-30 2008-03-06 Totoku Electric Co., Ltd. Image display device and image display program

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008026258A1 (en) 2006-08-30 2008-03-06 Totoku Electric Co., Ltd. Image display device and image display program
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