JPS6231482A

JPS6231482A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPS6231482A
Application number: JP60169683A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Sato; 衛佐藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-08-02
Filing date: 1985-08-02
Publication date: 1987-02-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は画像処理装置に関し、特に画像の拡大も縮小、
及び回転を行う画像処理装置に関するものである。

［従来の技術］従来の画像の拡大・縮小、又は回転等の画像変換処理を
行うこの種の装置は２倍画像、特に黒白２値画像に応用
されるようなものであった。このため例えば、第１図（
ａ）に白丸で示す原画像データを　１．５倍に拡大処理
をした様な場合には、（２）に示す画素は拡大した時に
厳密に対応した位置、値になく、例えば拡大後の（３）
、（４）の画素に単に（２）に示す画素値を代入するの
みであった。

これを第３図を用いて更に詳細に説明する。第３図にお
いて、横軸は主走査方向の位置であり、白丸はサンプリ
ング点、縦軸は画素の濃度等の多値データの値を示して
いる。

第３図（ａ）に示す原画像データを　１．５倍に拡大処
理した結果が第３図（ｂ）である。

［発明が解決しようとする問題点］このため、従来の装置を多値の（多階調の）カラー画像
処理等の高い画質が要求されるような処理装置に適応す
ると、画像の輪郭が目立ったり、滑らかざが失われたり
するという欠点があった。

［問題点を解決するための手段Ｊこの問題を解決する一手段として、例えば出力画像位置
の変化方向における原画像に対する出力画像の倍率（Ｍ
／ｎ）を示す数値Ｍ、ｎを入力とし、出力画像位置の変
化毎に演算を行い、補間処理に用いる原画像位置の変化
を示す信号と原画像データの補間比率を決定するパラメ
ータを出力する演算手段と、該＠算手段の出力を用いて
補間処理を行う補間手段とを備える。

［作用］かかる構成において１画像変換処理により生成される変
換画像の画素データを生成時に原画像の画素データから
高速に補間処理するものである。

［実施例］以下１図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説
明する。

本実施例においては、原画像（以下、原デジタル画像と
いう）と、画像変換処理を実行した結果のデジタル画像
（以下、結果デジタル画像という）との間で、例えば１
．５倍に拡大処理した場合の如く、互いの画素中心が重
なり合わないような変換がなされる場合、即ち、２つの
デジタル画像の元となっている画像に対しサンプリング
の点が異なっているような変換がなされる場合に、２つ
のデジタル画像が元の画像に忠実な画像となるよう原デ
ジタル画像から画像変換デジタル画像を再サンプリング
することにある。

この再サンプリングの方法はいくつか考えられるが、本
実施例では画像変換デジタル画像の画素中心を含む２つ
の原デジタル画像の画素中心との距離を重みとする、か
かる２つの画素のデジタル値の加重平均とするものであ
る。

「第１実施例」まず、１次元の拡大処理を実行する本発明に係る一実施
例のブロック図を第１図に示す。

図中、３１及び３２はラッチであり、３３は（ｍａｎ）
演算回路、３４は（１−ｍａｎ）演算回路、３５．３６
は積回路、３７は加算回路である。

以下、以上の構成により第４図の（ａ）に示す原デジタ
ル画像を　１．５倍に拡大する場合の動作を説明する。

第４図において、横軸は主走査方向の位置であり、白丸
はサンプリング点、縦軸は画素の濃度等の多値データの
値を示している。

第４図の（ｂ）に示すサンプリング点２３の拡大画素を
求める場合を例として説明する。ラッチ３１には直前の
原画素である第４図（ａ）の２１に示す画素データが、
ラッチ３２には次の原画素である２２に示す画素データ
がそれぞれラッチされている。

即ち、ラッチ３２人力３８にサンプリング点２２のデー
タが供給され、ラッチ３２には１つ前のサンプリング点
２１のデータがラッチされていた場合であって、演算回
路３３．３４にはサンブリング点のズレ量を示す値ｍ（
ｍは画素のサンプリング点に対する小数部とも言える値
である）が与えられている時にクロックΦ３０がくると
。

ラッチ３２にサンプリング点２２のデータ、ラッチ３１
にサンプリング点２１のデータがラッチされ、原デジタ
ル画像のサンプリング間隔ｎとズレ量ｍとから決まる値
（ｍ／ｎ）　　、　　（１−ｍ／ｎ）が（ｍ／ｎ）演算
回路３３及び（１−ｍ／ｎ）演算回路３４により決定さ
れ、保持される。

サンプリング点２１の画像データと（１−ｍ／ｎ）演算
回路３４よりの演算値（１−ｍ／ｎ）は積回路３６によ
って乗算される。又、サンプリング点２２のデータと（
ｍ／ｎ）演算回路３３よりの演算値（ｍ／ｎ）も積回路
３５によって乗算され、２つの積は加算回路３７によっ
て加算され、求めるサンプリング点２３の値となって３
１０より出力され、結果デジタル画像の値となる。

尚、第４図に示す拡大処理実行後の拡大前の画素に対応
する画素中心ズレｍは以下の様にして求めればよい。

まず、操作者より拡大倍率α（α＝ｎ／Ｍ）が入力され
る。ここでｎ、ｍ、Ｍは各々整数値であり、αは有理数
である。入力形式として百分率で１％の単位で指定可能
とすると（Ｍ＝１００）となり、ｎ＝αとなる。

第５図に示すｍ、ｎ位置更新部は、この様にして求めら
れた値より対応するｍ位置を求める。

第５図において、４１は演算回路、４２は除数レジスタ
、４３は増分レジスタ、４４はｍラッチ、４５は画像変
換処理された結果画像位置を保持する結果画像位置レジ
スタ、４６は原画像位置を保持する原画像位置レジスタ
である。

演算回路４１は、加算回路４１ａと除算回路４１ｂで構
成されている。加算回路４１ａは画像進行パルスが入る
毎に（Ｍ　＋　ｍ　）の演算を行う。

又、除算回路４１ｂは画像進行パルスが入る毎に（Ｍ＋
ｍ）／ｎの演算を行う、そして除算回路４１ｂの商は原
画像位置の歩進量を示し、余りは出力画像位置と原画像
位置のズレ量を示す。

上記構成において、画像信号パルスが印加されると、該
パルスに同期して結果画像位置レジスタ４５が歩進し、
結果画像位置が１つづつ進行する。また、除数レジスタ
４２にはここの例ではｎ°“が、増分レジスタ４３には
“Ｍ“が格納され、演算回路４１はこの両レジスタの値
及び更新される直前の画素出力”　ｍ　”に“Ｍ′を加
えた値を“ｎ　”で除算し、商が０“でなければ原画像
位置を進行すべくクロックΦ３０を出力する。

クロックΦ３０が出力されると原画像位置レジスタ４６
が歩進され、原画像位置も１つ進行する。

以上の処理により一次元方向の拡大処理が完了する。こ
の結果、拡大処理後のサンプリング点の各画素濃度は、
第４図（ｂ）に示す如く非常に滑らかに推移する。

以上の説明ではＭ、ｎを自由な整数としたが、演算を２
進数で行っている場合には、ある程度の　。

誤差を許して、ｎを２のべき乗にすれば除算はシフト演
算に帰着し、装置のコストを低下させることができる。

一方１画像変換処理として縮小処理を行う場合にも同様
の制御で行うことができる。但し、この場合には画像信
号パルスに対して原画像進行パルスΦ３０が多数発生す
ることがある。

以上説明した実施例においては、結果画像の位置を進行
させるパルスが原パルスと同一である。

従って、原画像を進行させるパルスは原パルスに対して
いつも同じ間隔で出力されているわけではない。常に原
画像が決まったレートで送られて来るような装置の場合
、バッファを挿入して原画像の転送レートに無関係に処
理できるようにすることが可能である。この構成の理由
は原パルス１つに対し、補間処理が必ず１つであるとい
う簡便さのためである。しかし、原パルスと原画像パル
スを同期させて処理を行うことも可能で、このときには
上述の場合とは逆に、拡大処理のときに結果画像パルス
が複数個比る可能性がある。この場合には時分割して演
算してもよいし、また、演算器を複数個備え並列に演算
することも可能である。

例えば、拡大率αが５くα≦６とすると１画素中心ズレ
ｍに加えるＭはｎ　７６　Ｍ　＝αとなるものにしてお
き、６つの演算器を同時に動かせば高速な処理が可能で
ある。

また、以上の説明における（　ｍ／ｎ）　演算回路３３
と積回路３５及び（１−＋ｗ／ｎ）演算回路３４と積回
路３６に替えてルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと
称す）を備えてもよい。ＬＵＴにすることにより、入力
に対する出力が直ちに得られ、高速処理が可能となると
共に高価な積回路を使用しなくても済むため、低価格化
することができる。

［第２実施例］以上は１次元の拡大φ縮小についての実施例であるが、
本発明は２次元に拡張することが可能である。

この本発明を２次元に拡張（拡大）した場合の一実施例
の２次元の拡大・縮小のための再サンプル点と原画像の
サンプル点の例を第６図に示す。

図中の三角は原画像のサンプル点を、白丸は結果画像の
サンプル点を示している。

実施例では、白丸５１位置を囲む４つの三角５２．５３
，５４．５５の上の原画像の値をＸ５２　、Ｘ５３　、
Ｘ５４　、Ｘ５５とすると求める点５１での結果画像の
値Ｙ５ｔは以下の式（１）％式％この２次元の画像変換処理を行う場合の画素値算出回路
のブロック図を第７図に示す。

原画像進行うロックによりラッチ６０１，６０２．６０
３，６０４に取り込まれた画素データは、上述したもの
と同様の２系統のｍ、ｎ位置更新部によって決定された
“ｍｌ　”　、”ｍ２°′を用いて行った。（ｍ１／ｎ
ｔ）演算回路６０８及び（１−ｍ　１　／　ｎ　ｔ　）
演算回路６０９の演算結果との間で乗算処理される。即
ち、積回路６１２〜６１５により演算され、結果を２つ
の加算器６２０．６２１により加算し、それぞれの加算
結果をラッチ６０５及びラッチ６０６にラッチする。更
にこのラッチ６０５及びラッチ６０６にラッチされた値
と、（ｍ２／ｎ２）演算回路６１０及び（１−ｍ２／ｎ
２）演算回路６１１の演算結果とを積回路６１６，６１
７で乗算演算し、演算結果を加算器６２２で加算し、ラ
ンチ６０７にラッチする。これにより（１）式の値を求
めることができる。

また、この演算回路６０８〜６１１（係数決定回路）と
積回路６１２〜６１７とを、ＬＵＴで構成することも可
能である。上記実施例をＬＵＴを用いて構成した例を第
８図に示す。第８図において、７１０を介してラッチ７
０１，７０２にラッチされた第１の主走査時の近接する
２画素の画像データはｍ、ｎ位置更新部によって得られ
たアドレスの小数部７１２と共にＬＵＴ７０５゜７０６
に送られる。各ＬＵＴで変換されたデータは第２の主走
査時に同様に演算されたデータと加算器７０９で加算さ
れて出力される。

またこのとき各ＬＵＴ７０５〜７０８の内容は同一であ
ってもよく、その場合はＬＵＴを１つのみとして読み出
しく指定）アドレスを時分割して供給する構成としても
よい。

また、第８図では近傍４画素からの補間を行っている例
について示しているが、９画素、２５画素からの補間と
することも可能である。このときには各ＬＵＴの内容が
同一でない場合があり得る。

以上説明した様に本実施例によれば、多階調画像データ
の拡大又は縮小等の画像変換処理を行う場合に原デジタ
ル画像から結果デジタル画像を再サンプリングし、画素
中心との距離を重みとする係る２つの画素のデジタル値
の加重平均とすることにより、元の原画像に忠実な高品
質の変換画像が得られる。この様に小数部（サンプリン
グ間ズレ量）を使用して画像補間を行うことにより、高
品位な変換画像を得ることができる。

［発明の効果］以上説明した様に本発明によれば、画像の変換処理を行
っても原画像に忠実な処理画像が得られる。また構成も
簡単であり、変換処理も高速で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例のブロック図、第２図は
原画像を　１．５倍に拡大処理する場合のサンプリング
点の位置関係を示す図、第３図は従来の拡大処理結果例を示す図、第４図は本実
施例による拡大処理結果例を示す図、第５図は本実施例のｍ、ｎ位置更新部のブロック図、第６図は本実施例による２次元拡大処理の例を示す図。第７図は本発明に係る他の実施例のブロック図、第８図は本発明に係る更に他の実施例のブロック図であ
る。図中、３３，３４，４１，６０８〜６１１・・・演算回
路、３５，３６，６１２〜６１７・・・積回路、３７．
６２０〜６２２．７０９・・・加算回路、３１．３２，
８０１〜６０４．６０７，７０１〜７０４・・・ラッチ
、４２・・・除数レジスタ、４３・・・増分レジスタ、
４４・・・ｍラッチ、４５・・・結果画像位置レジスタ
、４６・・・原画像位置レジスタ、７０５〜７０８・・
・ＬＵＴである。特許出願人　　　　キャノン株式会社第３図第４ｍｌ　　−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原画像を拡大、縮小及び回転等を行い出力画像を
得る画像処理装置において、出力画像位置の変化方向に
おける原画像に対する出力画像の倍率（Ｍ／ｎ）を示す
数値Ｍ、ｎを入力とし、出力画像位置の変化毎に演算を
行い、補間処理に用いる原画像位置の変化を示す信号と
原画像データの補間比率を決定するパラメータを出力す
る演算手段と、該演算手段の出力を用いて補間処理を行
う補間手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。