JP2001008027A - Image magnification device - Google Patents

Image magnification device

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JP2001008027A
JP2001008027A JP11174990A JP17499099A JP2001008027A JP 2001008027 A JP2001008027 A JP 2001008027A JP 11174990 A JP11174990 A JP 11174990A JP 17499099 A JP17499099 A JP 17499099A JP 2001008027 A JP2001008027 A JP 2001008027A
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辰巳 渡辺
康浩 ▲くわ▼原
Yasuhiro Kuwabara
Akio Kojima
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image magnification device, which magnifies an original image in matching with an output device, that can magnify a sharp image without a fogged edge and flickering. SOLUTION: An input image adjustment means 11 adjusts an original image obtained by an image input means 10 so that number of desired horizontal and vertical pixels are halved, and a vertical edge generating means 100, a horizontal edge generating means 101 and an oblique edge generating means 102 generate edge images in 3 directions from the adjusted original image. A level-up means 103 applies inverse wavelet transform to the 3 images and the image adjusted by the input image adjustment means 11 by regarding them as 4 sub-band components of the wavelet transform image to form a magnified image with number of pixels as a multiple of 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鮮明で高品質な画
像拡大を実現することのできる画像拡大装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image enlarging apparatus capable of realizing a clear and high-quality image enlarging.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像データベース、高精細カラー印刷等
の分野では種々の高品質な画像処理機能が求められてお
り、その1つとして画像の拡大がある。また画像の拡大
は、画像処理システムの1機能としてのほかに、解像度
の異なるメディア間におけるマッチングをとるため、例
えば、電子スチルカメラ等で入力した低解像度の画像
を、レーザープリンタ、インクジェットプリンタ等の高
解像度のプリンタに出力する際においても重要な技術で
ある。
2. Description of the Related Art In the fields of image databases, high-definition color printing, and the like, various high-quality image processing functions are required, and one of them is image enlargement. In addition to enlarging an image, in addition to a function of the image processing system, in order to match between media having different resolutions, for example, a low-resolution image input by an electronic still camera or the like is converted into a laser printer, an inkjet printer, or the like. This is an important technique when outputting to a high-resolution printer.

【0003】従来の画像の拡大方法としては、単純に画
素間を補間する方法が採用されてきた。代表的な補間方
法としては、図17、(数1)のような補間する画像に
近いサンプル画素の距離比を用いて補間値を決定する線
形補間法や、最も近いサンプルの値を補間値とするニア
レストネイバー法(nearest neighbor method)等があ
る。
As a conventional image enlarging method, a method of simply interpolating between pixels has been adopted. As a typical interpolation method, a linear interpolation method of determining an interpolation value using a distance ratio of sample pixels close to an image to be interpolated as shown in FIG. And the nearest neighbor method.

【0004】[0004]

【数1】 (Equation 1)

【0005】(数1)において、Daは図17のA点の画
素データを、DbはB点の画素データを、DcはC点の画素デ
ータを、DdはD点の画素データを表す。Eが求める補間点
である。
In equation (1), Da represents pixel data at point A in FIG. 17, Db represents pixel data at point B, Dc represents pixel data at point C, and Dd represents pixel data at point D in FIG. E is the interpolation point to be found.

【0006】しかし、上記方法において、線形補間法は
通過帯域の周波数特性が抑制されるために、低域通過フ
ィルタ(ローパスフィルタ;LPF)をかけたような作用
を受けてスムージングされ、画像の鮮明さや細部の表現
に不足したぼけ画像となりやすいという欠点がある。ま
た、ニアレストネイバー法は高周波の漏れが多いために
歪みを起こしやすく、その歪みがモザイクやエッジ部の
ジャギーとして現れる欠点がある。
However, in the above method, since the linear interpolation method suppresses the frequency characteristic of the pass band, the linear interpolation method is smoothed under the effect of applying a low-pass filter (low-pass filter; LPF), and the image is sharp. There is a drawback that blurred images lacking in the expression of details are likely to occur. Further, the nearest neighbor method has a drawback that distortion is likely to occur due to a large amount of high-frequency leakage, and the distortion appears as a mosaic or jaggy at an edge portion.

【0007】そこで、上記問題を解決する方法として、
FFT(高速フーリエ変換)やDCT(離散コサイン変
換)等の直交変換を用いて、実空間の画像信号を、周波
数空間の画像信号に変換した後に拡大する方法が提案さ
れている。これらの方法の意図するところは、サンプリ
ング時に失われた高周波成分を復元し、画像の細部情報
やエッジ情報を推定し復元することで拡大画像の高画質
化を図るものである。
[0007] To solve the above problem,
A method has been proposed in which an image signal in a real space is converted into an image signal in a frequency space and then enlarged using an orthogonal transform such as FFT (fast Fourier transform) or DCT (discrete cosine transform). The intent of these methods is to restore high-frequency components lost at the time of sampling, and to estimate and restore detailed information and edge information of the image, thereby achieving higher image quality of an enlarged image.

【0008】それらの従来例を図18,図19に示す。
これらは特開平2−76472もしくは特開平5−16
7920で示される例である。図18はその構成を表す
ブロック図であり、図19は処理工程を模式的に表した
図である。まず、図19(a)に示すような実空間の原画
像(n×n画素)に直交変換を行い周波数空間の成分に変
換する。図19(b)は、その係数成分の位置を画像の画
素位置に見立てて配置することで生成できる周波数空間
の画像である。この処理は図18の原画像直交変換手段
1800で行われる。この際、この周波数空間の画像は
元々周波数成分を各成分位置に従い並べたものであり、
n×nの行列で表すことができる。この周波数変換後の行
列は、左上部に行くほど低周波成分となり、右方向及び
下方向に行くに従い高周波成分となる。次に”0”成分
埋め込み手段1801において、このように周波数空間
の画像に変換された領域をs倍した領域(図19(c)のsn
×snの領域)が用意され、sn×snの領域における低周波
成分の領域部分には、上記直交変換により得られた図
(b)で示されるn×nの周波数領域をコピーし、残りの高
周波領域には”0”が補間される。最後に逆直交変換手
段1802においてこのsn×snの周波数領域を逆直交変
換することにより、図19(d)のようにs倍された実空間
の画像信号が得られ、拡大画像出力手段14で推定され
た拡大画像が出力されるのである。
FIGS. 18 and 19 show these conventional examples.
These are disclosed in JP-A-2-76472 or JP-A-5-16.
7920 is an example. FIG. 18 is a block diagram showing the configuration, and FIG. 19 is a diagram schematically showing processing steps. First, an original image (n × n pixels) in a real space as shown in FIG. 19A is subjected to orthogonal transformation to be converted into a component in a frequency space. FIG. 19B is an image in a frequency space that can be generated by arranging the positions of the coefficient components as pixel positions of the image. This processing is performed by the original image orthogonal transform unit 1800 in FIG. At this time, the image of the frequency space is originally obtained by arranging the frequency components according to each component position,
It can be represented by an n × n matrix. The matrix after this frequency conversion becomes low frequency components as it goes to the upper left, and becomes high frequency components as it goes to the right and down. Next, the “0” component embedding means 1801 multiplies the area converted to the image in the frequency space by s (sn in FIG. 19C).
× sn area) is prepared, and the area obtained by the above-described orthogonal transformation is provided in the low frequency component area in the sn × sn area.
The n × n frequency domain shown in (b) is copied, and “0” is interpolated in the remaining high frequency domain. Finally, an inverse orthogonal transform unit 1802 performs inverse orthogonal transform on the sn × sn frequency domain to obtain an image signal in the real space multiplied by s as shown in FIG. 19D. The estimated enlarged image is output.

【0009】このように高周波成分に”0”を補間する
方法以外に、例えば特開平6−54172のように画像
信号を直交変換を用いて正変換とその逆変換を繰り返す
過程(Gerchberg-Papoulis反復による方法)で、高周波
成分の復元を行う方法も提案されている。また、特開平
8−294001のように、原画像の直交変換成分を低
周波領域に埋め込み、高周波領域は予め準備された予測
ルールに基づいて得られる周波数情報を埋める方法も提
案されている。
[0009] In addition to the method of interpolating "0" into the high frequency component, a process of repeating the normal transform and the inverse transform of the image signal by using orthogonal transform (Gerchberg-Papoulis repetition), for example, as disclosed in JP-A-6-54172. ), A method of restoring high-frequency components has also been proposed. Also, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-294001, a method has been proposed in which an orthogonal transform component of an original image is embedded in a low-frequency region, and frequency information obtained based on a prediction rule prepared in advance is embedded in a high-frequency region.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、高周波領域
に”0”を埋め込めて拡大する方法は、線形補間法やニ
アレストネイバー法にような画素間の補間方法に比べれ
ば良好な拡大画像を得ることができるが、サンプリング
時に削除された高周波成分の復元がされていないため、
十分に鮮明な画像が得られないという問題があった。
However, the method of embedding and enlarging "0" in the high-frequency region obtains an enlarged image better than the interpolation method between pixels such as the linear interpolation method or the nearest neighbor method. However, since the high-frequency components deleted during sampling have not been restored,
There has been a problem that a sufficiently clear image cannot be obtained.

【0011】また、画像を直交変換を用いて正変換と逆
変換を繰り返す過程で、高周波成分を復元する方法は、
正変換と逆変換を繰り返すために演算処理が多くなり、
処理速度において問題がある。直交変換、逆直交変換の
演算量は、拡大率sが大きくない場合にはあまり問題が
ないが、拡大率sが大きいと正変換の演算量に対し逆変
換の演算量がs×nにほぼ比例して増えることとなる。特
に、実際に行われる2次元ブロックに対する処理におい
てはその演算量はs×nの3乗にほぼ比例して増える。さ
らに、カラー画像信号の拡大ともなると、複数カラー成
分に対して拡大処理が必要となり、さらに処理時間がか
かる。また、拡大処理の対象となる画像が低解像度の場
合には、高周波成分の復元が十分には行われないという
例があった。
A method for restoring high-frequency components in the process of repeating normal and inverse transforms of an image using orthogonal transforms is as follows.
To repeat the normal conversion and the reverse conversion, the number of computations increases,
There is a problem in processing speed. The operation amount of the orthogonal transformation and the inverse orthogonal transformation is not so problematic when the enlargement ratio s is not large, but when the enlargement ratio s is large, the operation amount of the inverse transformation becomes almost s × n with respect to the operation amount of the normal transformation. It will increase in proportion. In particular, in actual processing on a two-dimensional block, the amount of computation increases almost in proportion to the cube of s × n. Furthermore, when a color image signal is enlarged, enlargement processing is required for a plurality of color components, and further processing time is required. Further, in the case where the image to be enlarged has a low resolution, there is an example in which the high-frequency component is not sufficiently restored.

【0012】特開平8−294001の場合、これらの
問題点を考慮して方法であり、処理時間や高周波成分の
復元に工夫がなされている。しかし、原画像の高周波領
域には予め準備された予測ルールに基づいて得られる周
波数情報を埋めるため、予め大多数の画像をもとに高周
波数成分とその他の領域との間のルール作りを行うこと
が必要となり、適切なルールベース作成に手間がかかる
し、それが適切なルールが作成できなければ十分な効果
を発揮できない心配がある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-294001 is a method taking these problems into consideration, and devises processing time and restoration of high-frequency components. However, in order to embed frequency information obtained based on a prediction rule prepared in advance in the high frequency region of the original image, a rule between high frequency components and other regions is created based on a large number of images in advance. It is necessary to create an appropriate rule base, and there is a concern that if it is not possible to create an appropriate rule, a sufficient effect cannot be exerted.

【0013】さらに、一般に画像のサイズは任意であ
り、そして直交変換にかかるサイズは大きくなればなる
ほど処理時間が長くなる。そのため、処理速度等の問題
より一般には画像サイズ1度に直交変換を掛けることは
せず、4画素から16画素程度のブロックサイズで行さ
れる。その際、出来上がった拡大画像のブロック間の不
連続性(ブロック歪み)が境界部分に生じる問題点もあ
った。
Further, the size of an image is generally arbitrary, and the processing time becomes longer as the size required for the orthogonal transform becomes larger. Therefore, in general, orthogonal transform is not applied to the image size once at a time due to the problem of processing speed or the like, and the image is processed with a block size of about 4 to 16 pixels. At that time, there is also a problem that discontinuity (block distortion) between blocks of the completed enlarged image occurs at a boundary portion.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明における画像拡大装置は、ウェーブレット変換
における多重解像度解析を利用したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an image enlarging apparatus according to the present invention utilizes multi-resolution analysis in wavelet transform.

【0015】本発明の画像拡大装置は、入力されるn画
素×m画素の原画像を拡大処理してLn画素×Lm画素の拡
大画像を得る画像拡大装置において、入力された原画像
をLn/2画素×Lm./2画素に調整する入力画像調整手段
と、前記入力画像調整手段により調整された画像にウェ
ーブレット変換に基づく方法を適用して拡大画像を生成
する画像拡大手段と、を有することを特徴とするもので
ある。
An image enlarging apparatus according to the present invention is an image enlarging apparatus for obtaining an enlarged image of Ln pixels × Lm pixels by enlarging an input original image of n pixels × m pixels. Input image adjusting means for adjusting to 2 pixels × Lm. / 2 pixels, and image enlarging means for generating an enlarged image by applying a method based on wavelet transform to the image adjusted by the input image adjusting means, It is characterized by the following.

【0016】上記の画像拡大装置は、具体的に、求める
拡大画像の画素数に応じて調整された画像と、その垂直
方向のエッジ画像、水平方向のエッジ画像、斜め方向の
エッジ画像を、ウェーブレット変換画像を構成する4つ
のサブバンド画像と見なし、このサブバンド画像に対し
て逆ウェーブレット変換を行うことにより、所望とする
画素サイズの拡大画像を求めるものである(後述する第
1の実施の形態を参照)。
The image enlargement apparatus specifically includes an image adjusted in accordance with the number of pixels of the enlarged image to be obtained, and a vertical edge image, a horizontal edge image, and an oblique edge image of the image adjusted by a wavelet. It is regarded as four sub-band images constituting the converted image, and inverse wavelet transform is performed on the sub-band image to obtain an enlarged image of a desired pixel size (first embodiment described later). See).

【0017】そして、上記の画像拡大装置は、具体的
に、入力された原画像をウェーブレット変換した画像の
低周波域にある1/4サイズの縮小画像より得られる3
つのエッジ画像と、変換画像内の残りの3つのサブバン
ド画像間の関連を求め、その関連情報を使って、求める
拡大画像の画素数に応じて調整された画像の垂直方向エ
ッジ画像、水平方向エッジ画像、斜め方向エッジ画像の
各々を補正する。
The above-mentioned image enlargement device is, specifically, obtained from a 1/4 size reduced image in a low frequency region of an image obtained by subjecting an input original image to a wavelet transform.
The relationship between one edge image and the remaining three sub-band images in the converted image is determined, and the related information is used to determine the vertical edge image and the horizontal direction of the image adjusted according to the number of pixels of the enlarged image to be determined. Each of the edge image and the oblique direction edge image is corrected.

【0018】そして、調整された画像と補正された3つ
のエッジ画像をウェーブレット変換画像を構成する4つ
のサブバンド画像と見なし、このサブバンド画像に対し
て逆ウェーブレット変換を行うことにより、所望とする
画素サイズの拡大画像を求めるものである(後述する第
2の実施の形態を参照)。
Then, the adjusted image and the corrected three edge images are regarded as four sub-band images constituting the wavelet transform image, and this sub-band image is subjected to inverse wavelet transform, thereby obtaining a desired result. This is for obtaining an enlarged image of a pixel size (see a second embodiment described later).

【0019】そして、上記の画像拡大装置は、具体的
に、入力された原画像のウェーブレット変換画像の低周
波域にある1/4サイズ縮小画像より得られる1つの平
均的なエッジ画像と、変換画像内の残りの3つのサブバ
ンド画像間の関連を求め、その関連情報を使って、求め
る拡大画像の画素数に応じて調整された画像から得られ
る1つの平均的なエッジ画像を補正する。
The image enlargement device specifically includes one average edge image obtained from a 1/4 size reduced image in a low frequency range of a wavelet transform image of an input original image, The association between the remaining three subband images in the image is determined, and one average edge image obtained from the image adjusted according to the number of pixels of the enlarged image to be obtained is corrected using the relevant information.

【0020】そして、調整された画像と補正により得ら
れた3つの画像をウェーブレット変換画像を構成する4
つのサブバンド画像と見なし逆ウェーブレット変換を行
うことにより、所望とする画素サイズの拡大画像を求め
るものである(後述する第3の実施の形態を参照)。
Then, the adjusted image and the three images obtained by the correction are combined into a wavelet transform image.
By performing inverse wavelet transform on the assumption that there are two subband images, an enlarged image having a desired pixel size is obtained (see a third embodiment described later).

【0021】また、本発明の画像拡大装置は、入力され
る原画像を拡大処理して拡大画像を得る画像拡大装置に
おいて、拡大対象画像に原画像を設定する拡大処理初期
化手段と、前記拡大対象画像にウェーブレット変換に基
づく方法を適用することにより、4倍の画素数を持つ拡
大画像を生成する対象画像拡大手段と、対象画像拡大手
段により得られた拡大画像を拡大対象画像に設定し、対
象画像拡大手段に処理を戻す手段と、前記対象画像拡大
手段により得られた拡大画像を視覚的に提示する拡大画
像提示手段と、前記拡大画像提示手段により提示された
拡大画像に対し、拡大処理または縮小処理を行う画像調
整手段と、前記画像調整手段により得られた画像を出力
する拡大画像出力手段と、を有することを特徴とするも
のである。
The image enlarging apparatus according to the present invention is an image enlarging apparatus for enlarging an input original image to obtain an enlarged image. By applying a method based on the wavelet transform to the target image, a target image enlarging unit that generates an enlarged image having four times the number of pixels, and an enlarged image obtained by the target image enlarging unit is set as an enlarged target image. Means for returning the processing to the target image enlarging means; enlarged image presenting means for visually presenting the enlarged image obtained by the target image enlarging means; and enlarging processing for the enlarged image presented by the enlarged image presenting means. Alternatively, there is provided an image adjusting means for performing a reduction process, and an enlarged image output means for outputting an image obtained by the image adjusting means.

【0022】具体的には、拡大したい画像サイズが取り
合えず不明の場合に上記のウェーブレット変換を用いた
拡大方式を適用したものであり、逆ウェーブレット変換
で得られた拡大画像を次の対象画像として、順に逆ウェ
ーブレット変換を行うことにより4倍の画素数を持つ画
像への拡大処理を繰り返す。そして、視覚的に所望の拡
大率になった時点で作業を止めることで、入力された原
画像の拡大作業を行うものである(後述する第4の実施
の形態を参照)。
Specifically, when the size of the image to be enlarged is unclear and cannot be determined, the above-described enlargement method using the wavelet transform is applied. The enlarged image obtained by the inverse wavelet transform is used as the next target image. Then, the inverse wavelet transform is performed in order to repeat the enlargement processing to an image having four times the number of pixels. Then, the operation is stopped when the visually desired enlargement ratio is attained, thereby enlarging the input original image (see a fourth embodiment described later).

【0023】また本発明の画像拡大装置は、入力される
n画素×m画素のカラーディジタル画像を拡大処理してLn
画素×Lm画素の拡大画像を得るカラー画像拡大装置にお
いて、前記カラー画像構成成分より基本カラー成分を選
択する基本成分選択手段と、前記基本成分選択手段で選
択された基本カラー成分から他のカラー成分を導出する
際の変換比率を導出する変換比率導出手段と、入力され
た原画像の基本カラー成分をLn/2画素×Lm./2画素に調
整する基本成分画像調整手段と、前基本成分画像調整手
段により、調整された画像の基本カラー成分にウェーブ
レット変換に基づく方法を適用して拡大画像を生成する
基本画像拡大手段と、前記基本画像拡大手段で得られる
基本カラー成分の拡大画像を所望のLn画素×Lm画素に調
整する基本拡大画像調整手段と、前記基本拡大画像調整
手段で導出された基本カラー成分の拡大画像に変換比率
導出手段の変換比率を適用することで他のカラー成分に
おける拡大画像を推定する不足成分拡大手段と、前記基
本拡大画像出力手段で導出された基本カラー成分の拡大
画像と、前記不足成分拡大手段で推定された残りのカラ
ー成分を合成することでカラー原画像の拡大画像を生成
する拡大画像出力手段とを有することを特徴とするもの
である。
Also, the image enlargement device of the present invention is inputted.
Enlargement processing of a color digital image of n pixels × m pixels and Ln
In a color image enlarging apparatus that obtains an enlarged image of pixels × Lm pixels, a basic component selecting unit that selects a basic color component from the color image constituent components, and other color components from the basic color component selected by the basic component selecting unit. Conversion ratio deriving means for deriving a conversion ratio when deriving, a basic component image adjusting means for adjusting a basic color component of an input original image to Ln / 2 pixels × Lm. / 2 pixels, and a previous basic component image The adjusting means applies a method based on a wavelet transform to the basic color components of the adjusted image to generate an enlarged image, and an enlarged image of the basic color components obtained by the basic image enlarging means as a desired image. Basic enlarged image adjusting means for adjusting to Ln pixels × Lm pixels, and applying the conversion ratio of the conversion ratio deriving means to the enlarged image of the basic color component derived by the basic enlarged image adjusting means Deficient component enlarging means for estimating an enlarged image in another color component, an enlarged image of a basic color component derived by the basic enlarged image output means, and a remaining color component estimated by the deficient component enlarging means. And an enlarged image output means for generating an enlarged image of the color original image by synthesizing the image data.

【0024】具体的には、上記ウェーブレット変換を用
いた拡大方式において、入力された画像がカラー画像で
ある場合に、入力されたカラー画像を構成するカラー成
分で基本とするカラー成分を決定し、その基本カラー成
分に対する拡大画像を生成する。そして残りのカラー成
分は、基本カラー成分の拡大画像に変換比率による線形
変換を行った推定により求めることで、カラー画像の拡
大画像生成における処理を効率化したものである(後述
する第5の実施の形態を参照)。
More specifically, in the enlargement method using the wavelet transform, when the input image is a color image, a basic color component is determined from the color components constituting the input color image, An enlarged image for the basic color component is generated. The remaining color components are obtained by estimating the enlarged image of the basic color components by performing a linear conversion based on the conversion ratio, thereby improving the efficiency of the process of generating the enlarged image of the color image (fifth embodiment described later). Form).

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第1の
実施の形態である画像拡大装置の構成図を、図7は本発
明の第2の実施の形態である画像拡大装置を構成する画
像拡大手段の構成図を、図10は本発明の第3の実施の
形態である画像拡大装置を構成する画像各大手段の構成
図を、図13は本発明の第4の実施の形態である画像拡
大装置の構成図を、図15は本発明の第5の実施の形態
である画像拡大装置の構成図を表す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an image enlargement device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a configuration diagram of an image enlargement unit configuring an image enlargement device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a block diagram of each of the large image units constituting the image enlargement apparatus according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a block diagram of the image enlargement apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 15 shows a configuration diagram of an image enlargement device according to a fifth embodiment of the present invention.

【0026】また、図4は本発明の第1の実施の形態で
ある画像拡大装置の処理の工程の模式図を、図8は本発
明の第2の実施の形態である画像拡大装置の処理工程の
模式図を、図11は本発明の第3の実施の形態である画
像拡大装置の処理工程の模式図を、図14は本発明の第
4の実施の形態である画像拡大装置の処理工程の模式図
を、図16は本発明の第5の実施の形態である画像拡大
装置の処理工程の模式図を表す。構成図の各図におい
て、同一部には同じ番号を付している。
FIG. 4 is a schematic diagram of the processing steps of the image enlarging apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram illustrating the processing of the image enlarging apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 11 is a schematic diagram of the process, FIG. 11 is a schematic diagram of the processing steps of the image enlargement device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 14 is the process of the image enlargement device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 16 is a schematic diagram of a process, and FIG. 16 is a schematic diagram of a process of an image enlargement apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. In the drawings of the configuration, the same parts are denoted by the same reference numerals.

【0027】(第1の実施の形態)まず、本発明の第1
の実施の形態である画像拡大装置について説明する。図
1は第1の実施の形態である画像拡大装置の構成を表
す。図1において、10は、スキャナやデジタルスチル
カメラ等に代表される入力デバイスや、これらの入力デ
バイスより得られたデジタル画像の読み出し手段である
画像入力手段、11は、画像入力手段で得られたn画素
×n画素を持つ原画像の水平、垂直画素数を所望の拡大
画像サイズLn画素×Ln画素の1/2になるように調整す
る入力画像調整手段、12はウェーブレット変換におけ
る多重解像度解析を利用した画像拡大を行う画像拡大手
段、13は画像拡大手段12で得られた11で調整され
た原画像の4倍の画素数を持つ拡大画像を所望の拡大画
像サイズであるLn画素×Ln画素に調整する拡大画像調整
手段、14は13で推定された拡大後の画像データを表
示したり他の装置等へ出力するための拡大画像出力手段
である。
(First Embodiment) First, the first embodiment of the present invention will be described.
An image enlarging apparatus according to the embodiment will be described. FIG. 1 shows the configuration of an image enlargement device according to the first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an input device typified by a scanner, a digital still camera, or the like, and image input means which is a means for reading digital images obtained from these input devices, and 11 denotes an image input means. Input image adjustment means for adjusting the number of horizontal and vertical pixels of an original image having n pixels × n pixels so as to be a half of a desired enlarged image size of Ln pixels × Ln pixels. Image enlarging means 13 for enlarging the used image is an Ln pixel × Ln pixel having a desired enlarged image size of 13 times the enlarged image having four times the number of pixels of the original image adjusted by 11 obtained by the image enlarging means 12. The enlarged image adjusting means 14 is an enlarged image output means for displaying the enlarged image data estimated at 13 and outputting it to another device or the like.

【0028】そして画像拡大手段12は、入力画像調整
手段11でLn/2画素×Ln/2画素に調整された原画像より
垂直方向のエッジ成分画像を取り出す垂直エッジ生成手
段100と、入力画像調整手段11でLn/2画素×Ln/2画
素に調整された原画像より水平方向のエッジ成分画像を
取り出す垂直エッジ生成手段101と、入力画像調整手
段11でLn/2画素×Ln/2画素に調整された原画像より斜
め方向のエッジ成分画像を取り出す垂直エッジ生成手段
102と、100から102で得られた3つのエッジ成
分画像と、入力画像調整手段11でLn/2画素×Ln/2画素
に調整された原画像を、Ln画素×Ln画素の拡大画像にウ
ェーブレット変換を行った際の変換画像を構成するサブ
バンド成分の4つと見なして、逆ウェーブレット変換に
よりLn画素×Ln画素の拡大画像を生成するレベルアップ
手段103より構成される。
The image enlarging means 12 includes a vertical edge generating means 100 for extracting an edge component image in the vertical direction from the original image adjusted to Ln / 2 pixels × Ln / 2 pixels by the input image adjusting means 11, and an input image adjusting means. A vertical edge generating unit 101 for extracting an edge component image in the horizontal direction from the original image adjusted to Ln / 2 pixels × Ln / 2 pixels by the unit 11; and an Ln / 2 pixel × Ln / 2 pixel by the input image adjusting unit 11. A vertical edge generating means 102 for extracting an edge component image in an oblique direction from the adjusted original image, three edge component images obtained by 100 to 102, and Ln / 2 pixels × Ln / 2 pixels by the input image adjusting means 11 The adjusted original image is regarded as four of the sub-band components constituting the transformed image when the enlarged image of Ln pixels × Ln pixels is subjected to the wavelet transform, and an enlarged image of Ln pixels × Ln pixels by inverse wavelet transform Generate a And a level-up means 103 for performing the operation.

【0029】以上のように構成された第1の実施の形態
である画像拡大装置では、ウェーブレット変換による多
重解像度解析が画像拡大に利用されている。ウェーブレ
ット変換は、「ウェーブレット ビギナーズガイド」
(榊原 進著、東京電機大学出版局)等の多くの文献に
記載されている。ウェーブレット変換は、周波数解析の
方法として開発されたものであり、信号処理、画像等の
データ圧縮をはじめとした多くの分野で応用がなされて
いるものである。
In the image enlargement apparatus according to the first embodiment configured as described above, multi-resolution analysis using wavelet transform is used for image enlargement. For wavelet transform, see “Wavelet Beginner's Guide”
(Susumu Sakakibara, Tokyo Denki University Press) and many other documents. The wavelet transform has been developed as a method of frequency analysis, and has been applied in many fields such as signal processing and data compression of images and the like.

【0030】ウェーブレット変換を原画像に施しウェー
ブレット変換画像を得た場合、それはいくつかのサブバ
ンド成分より構成されている。図3はウェーブレット変
換画像のサブバンド成分の配置例を示す図であり、原画
像を、LL3、HL3、LH3、HH3、HL2、LH2、HH2、HL1、LH
1、HL1の10のサブバンド成分に分割した例を表す。
When a wavelet transform is performed on an original image to obtain a wavelet transform image, it is composed of several subband components. FIG. 3 is a diagram showing an example of the arrangement of the subband components of the wavelet transform image, and the original image is represented by LL3, HL3, LH3, HH3, HL2, LH2, HH2, HL1, LH
1 shows an example of dividing into ten subband components of HL1.

【0031】図2は図3のような3段階のウェーブレッ
ト変換をフィルタ系列で表現した図であり、図2より明
らかのように垂直方向(y方向)と水平方向(x方向)へ
各々独立にローパスフィルタ処理の後に1/2にダウン
サンプリングする処理Lowとハイパスフィルタ処理の後
に1/2にダウンサンプリングする処理Highの組み合わ
せで構成されている。まず、原画像に水平方向にHighと
Lowが行われる。 そして水平方向にHighの処理をした
際の出力に対し、垂直方向にHigh処理を行った結果がHH
1成分であり、垂直方向にLowフィルタ処理した結果がHL
1成分となる。次に、水平方向にLowのフィルタ処理をし
た際の出力に対し、垂直方向にLowフィルタ処理をした
結果がLL1であり、垂直方向にHighのフィルタ処理を施
した結果がLH1成分となる。ここまでが1度目のウェー
ブレット変換で得られる結果である。
FIG. 2 is a diagram in which the three-stage wavelet transform as shown in FIG. 3 is represented by a filter sequence. As is apparent from FIG. 2, the wavelet transform is independent in the vertical direction (y direction) and the horizontal direction (x direction). It is composed of a combination of processing Low for performing downsampling to 1/2 after low-pass filtering and processing High for downsampling to half after high-pass filtering. First, set the original image to High horizontally.
Low is performed. The result of performing High processing in the vertical direction with respect to the output when performing High processing in the horizontal direction is HH
One component, and the result of low filter processing in the vertical direction is HL
One component. Next, the result of low-level filtering in the vertical direction with respect to the output of the low-level filtering in the horizontal direction is LL1, and the result of high-level filtering in the vertical direction is the LH1 component. The above is the result obtained by the first wavelet transform.

【0032】さらに、LL1成分に対し、水平方向にLowフ
ィルタ処理とHighフィルタ処理が行われ、水平方向にHi
ghの処理をした際の出力に対し垂直方向にHighフィルタ
処理をした結果がHH2であり、垂直方向にLowフィルタ処
理をした結果がHL2である。また、水平方向にLowのフィ
ルタ処理をした際の出力に対し、垂直方向にLowフィル
タ処理をした結果がLL2であり、垂直方向にHighのフィ
ルタ処理を施した結果がLH2成分となる。ここまでが2度
目のウェーブレット変換で得られる結果である。
Further, Low filter processing and High filter processing are performed on the LL1 component in the horizontal direction, and
The result of vertical filtering of the output when the gh processing is performed is HH2, and the result of low filtering in the vertical direction is HL2. In addition, the result of performing low filter processing in the vertical direction with respect to the output when performing low filter processing in the horizontal direction is LL2, and the result of performing high filter processing in the vertical direction is the LH2 component. The above is the result obtained by the second wavelet transform.

【0033】LL2成分に対しても同様に水平方向へのLow
フィルタ処理とHighフィルタ処理を個別に行い、垂直方
向に対してもLowフィルタ処理とHighフィルタ処理を個
別に施すことで、HH3、HL3、LH3、LL3のサブバンド成分
が得られ、3度目のウェーブレット変換が行われたこと
となる。
Similarly, for the LL2 component,
By performing the filtering process and the High filtering process separately, and also performing the Low filtering process and the High filtering process separately in the vertical direction, the subband components of HH3, HL3, LH3, and LL3 are obtained. The conversion has been performed.

【0034】このように、原画像に対する第1段階のウ
ェーブレット変換により、LL1、HL1、LH1、HH1の4つの
周波数成分に分解され、水平方向及び垂直方向ともに1
/2のサブサンプリングが行われるため、各成分を表す
画像の大きさは原画像の1/4になる。LL1は原画像に
おける低周波成分を抽出したもので、原画像のぼやけた
画像であるが、原画像の大部分の情報はここに含まれ
る。そのため、次の第2段階のウェーブレット変換で
は、このLL1が対象画像として見なされる。
As described above, the original image is decomposed into the four frequency components LL1, HL1, LH1, and HH1 by the first-stage wavelet transform.
Since the subsampling of / 2 is performed, the size of the image representing each component is 1 / of the original image. LL1 is a low-frequency component extracted from the original image, which is a blurred image of the original image, but most information of the original image is included here. Therefore, in the next second stage wavelet transform, this LL1 is regarded as a target image.

【0035】一方、HL1成分は図2におけるフィルタ処
理により、原画像において水平方向における高周波成分
を強く抽出した画像を表すこととなり、LH1は原画像に
おいて垂直方向における高周波成分を強く抽出した画像
を表すこととなる。そして、HH1は水平方向、垂直方向
ともに高周波な成分を抽出した画像となり、言い換えれ
ば斜め方向における高周波成分を抽出した画像と考える
こともできる。
On the other hand, the HL1 component represents an image in which high frequency components in the horizontal direction are strongly extracted in the original image by the filtering process in FIG. 2, and LH1 represents an image in which high frequency components in the vertical direction are strongly extracted in the original image. It will be. HH1 is an image in which high-frequency components are extracted in both the horizontal and vertical directions. In other words, HH1 can be considered as an image in which high-frequency components are extracted in oblique directions.

【0036】これは画素値から考えると、HL1成分は原
画像において水平方向に対して画素値の変動の大きな領
域(垂直方向を向くエッジ情報)を強く反映しており、
LH1は原画像において垂直方向に対して画素値の変動の
大きな領域(水平方向を向くエッジ情報)を強く反映し
ており、HH1は水平方向、垂直方向ともに画素値の変動
の大きい領域(斜め方向を向くエッジ情報)を大きく反
映していると考えれられるのである。
Considering this from the pixel value, the HL1 component strongly reflects an area where the pixel value varies greatly in the horizontal direction (edge information pointing in the vertical direction) in the original image.
LH1 strongly reflects an area in the original image where the pixel value changes greatly in the vertical direction (edge information pointing in the horizontal direction), and HH1 shows an area in which the pixel value changes greatly in the horizontal and vertical directions (the oblique direction). This is considered to largely reflect the (edge information pointing toward).

【0037】以上のようなウェーブレット変換による特
徴は、LL1を対象とした第2段階目のウェーブレット変
換で得られたLL2、HL2、LH2、HH2の成分に関しても言え
ることであり、同様にLL2を対象画像としたウェーブレ
ット変換の成分についても成立する。このようにウェー
ブレット変換は、1段階前のサブバンド画像において低
周波成分を抽出したLL画像を、低周波成分、垂直、水
平、斜め方向の周波数成分に相当する4枚の1/4の解
像度画像に分解することととらえることができる。そし
て、これらのサブバンド成分画像をフィルタ処理により
合成することで1つ前の段階の画像を復元することがで
きる。図3で考えると、4つのサブバンド画像LL3、HL
3、LH3、HH3を合成することでLL2が復元され、LL2、HL
2、LH2、HH2を合成することでLL1が復元される。そし
て、LL1、HL1、LH1、HH1を使うことで、原画像を復元す
ることができる。このようにウェーブレット変換では、
解像度の異なる複数のサブバンド成分画像を同時に表現
できるため、多重解像度解析とも呼ばれ、各々のサブバ
ンド成分を圧縮することで効率の良いデータ圧縮が行え
るとして注目されている。本発明では、原画像を1つ前
の段階における低周波サブバンド成分LL1と見なして、
残りの水平方向における高周波成分を強く抽出した画像
HL1、垂直方向における高周波成分を強く抽出した画像L
H1、そして水平方向、垂直方向ともに高周波な成分を抽
出した画像HH1を推定することで、2倍の拡大画像を得
ることで、原画像を所望の画像サイズに拡大することに
適用したものである。
The above-described feature of the wavelet transform is also applicable to the components of LL2, HL2, LH2, and HH2 obtained by the second-stage wavelet transform for LL1, and similarly, for LL2. The components of wavelet transform as an image also hold. As described above, the wavelet transform converts the LL image obtained by extracting the low-frequency component in the sub-band image of the previous stage into four 1 / resolution images corresponding to the low-frequency component, frequency components in the vertical, horizontal, and oblique directions. Can be considered to be decomposed into Then, by synthesizing these sub-band component images by filter processing, it is possible to restore the previous image. Considering FIG. 3, four subband images LL3 and HL
3, LL2 is restored by combining LH3 and HH3, LL2, HL
2, LL1 is restored by combining LH2 and HH2. Then, the original image can be restored by using LL1, HL1, LH1, and HH1. Thus, in the wavelet transform,
Since a plurality of sub-band component images having different resolutions can be simultaneously expressed, it is also called multi-resolution analysis, and it is noted that by compressing each sub-band component, efficient data compression can be performed. In the present invention, the original image is regarded as the low-frequency sub-band component LL1 in the previous stage, and
Image with strong extraction of the remaining horizontal high-frequency components
HL1, image L with strong extraction of high-frequency components in the vertical direction
It is applied to enlarge the original image to a desired image size by obtaining a double enlarged image by estimating H1, and an image HH1 in which high-frequency components are extracted in both the horizontal and vertical directions. .

【0038】以上のことを念頭において、本発明におけ
る第1の画像拡大装置の動作について説明する。まず、
最初に画像入力手段10において、拡大すべきn画素×n
画素のサイズを持つ原画像の読み取りが行われる。この
場合、デジタルスチルカメラやスキャナ等の入力デバイ
スを用意しそこからの入力データでも良いし、他の装置
からのデジタルデータファイル等からの読み込みをする
手段より構成されていても良い。10で得られた原画像
は入力画像調整手段11において、画像サイズの調整を
受ける。これは、ウェーブレット変換における多重解像
度解析で述べたように、対象画像を1度ウェーブレット
変換する場合、変換後のサブバンド成分は常に変換前の
水平画素数、垂直画素数ともに1/2サイズとなる。逆
に、逆ウェーブレット変換により得られる画素サイズは
その処理を行う際のサブバンド成分の水平画素数、垂直
画素数ともに2倍、つまり4倍の画素数を持つこととな
る。以上のような性質より、逆ウェーブレット変換で得
られる拡大画素の水平、垂直画素数は2の倍数であるこ
とが望ましい。そこで、11では、まず所望の拡大画像
サイズであるLn画素×Ln画素を2の倍数であるdLn画素
×dLn画素になるように調整するとともに、原画像をdLn
/2画素×dLn/2画素になるように調整する。この際、調
整方法としていろいろな手法が挙げられるが、ここでは
画素間に(数1)を使って補間するか、画素変動の少な
い領域上の画素を間引くことで実現するものとする。原
画像をDCT変換等の直交変換により周波数領域に変換
し、dLn/2画素×dLn/2画素に対応する周波数成分を取り
出したり、0で不足する高周波成分を埋め、それをdLn/
2画素×dLn/2画素に対応する逆直交変換で調整する方法
でも可能であるが、処理の効率化とこの後、さらにウェ
ーブレット変換による方式で拡大することを考えれ合わ
せると、ここでの複雑な処理はあまり効率が良いとは思
えないので、単純な画素補間もしくは間引きを採用する
こととした。
With the above in mind, the operation of the first image enlarging device according to the present invention will be described. First,
First, in the image input means 10, n pixels to be enlarged × n
An original image having the size of a pixel is read. In this case, an input device such as a digital still camera or a scanner may be prepared and input data from the input device may be used, or a device for reading from a digital data file or the like from another device may be used. The original image obtained in 10 is subjected to image size adjustment in input image adjustment means 11. This is because, as described in the multi-resolution analysis in the wavelet transform, when the target image is once subjected to the wavelet transform, the subband components after the conversion are always 1 / in size both in the number of horizontal pixels and the number of vertical pixels before the conversion. . Conversely, the pixel size obtained by the inverse wavelet transform has twice the number of horizontal pixels and the number of vertical pixels of the sub-band component at the time of performing the processing, that is, four times the number of pixels. From the above properties, it is desirable that the number of horizontal and vertical pixels of the enlarged pixel obtained by the inverse wavelet transform is a multiple of two. Therefore, in 11, first, Ln pixels × Ln pixels, which is a desired enlarged image size, are adjusted to be dLn pixels × dLn pixels, which is a multiple of 2, and the original image is adjusted to dLn pixels.
Adjust so that / 2 pixels x dLn / 2 pixels. At this time, various methods can be used as an adjustment method. Here, it is assumed that the adjustment is realized by interpolating between pixels using (Equation 1) or by thinning out pixels in an area where pixel variation is small. The original image is transformed into a frequency domain by an orthogonal transformation such as DCT transformation, and a frequency component corresponding to dLn / 2 pixels × dLn / 2 pixels is extracted, or a high-frequency component deficient with 0 is filled in, and it is converted to dLn /
Although it is possible to adjust by the inverse orthogonal transform corresponding to 2 pixels × dLn / 2 pixels, it is complicated here if considering the efficiency of processing and further expanding by the method by wavelet transform. Since the processing does not seem to be very efficient, simple pixel interpolation or thinning was adopted.

【0039】画像拡大手段12では、入力画像調整手段
11でdLn/2画素×dLn/2画素に調整された原画像を水
平、垂直方向ともに2倍に拡大することで所望のLn画素
×Ln画素に近い画像サイズまで拡大することを行う。こ
の際に、上述のウェーブレット変換における多重解像度
解析を利用するのである。こうすることで、従来の直交
変換を行い、周波数領域で不足分を補う方法では処理時
間より複数ブロックへ分割することでブロックのつなぎ
目でジャギー状のノイズが発生することが問題であった
が、ウェーブレット変換では1度に大きな画像を扱うこ
とができるのでこのようなノイズは発生しないというメ
リットを持つ。
The image enlarging means 12 enlarges the original image adjusted to dLn / 2 pixels × dLn / 2 pixels by the input image adjusting means 11 twice in both the horizontal and vertical directions to obtain desired Ln pixels × Ln pixels. Is enlarged to an image size close to. At this time, the multi-resolution analysis in the wavelet transform described above is used. In this way, in the conventional method of performing orthogonal transformation and compensating for the shortfall in the frequency domain, there is a problem that jagged noise occurs at a joint of blocks by dividing the processing time into a plurality of blocks, The wavelet transform has an advantage that such a noise does not occur because a large image can be handled at once.

【0040】12では、図3におけるサブバンド成分LL
1としてdLn/2画素×dLn/2画素に調整した画像と見なし
た場合、残りのHL1、LH1、HH1の3つのサブバンド成分
に相当するdLn/2画素×dLn/2画素の画像を推定する必要
がある。
At 12, the sub-band component LL in FIG.
Assuming that the image is adjusted to dLn / 2 pixels x dLn / 2 pixels as 1, an image of dLn / 2 pixels x dLn / 2 pixels corresponding to the remaining three subband components of HL1, LH1, and HH1 is estimated. There is a need to.

【0041】図5はその様子を模式的に表したものであ
るが、ここではHL1、LH1、HH1の3つの画像をLL1の3方
向におけるエッジ画像と見なす方式を取る。前述したよ
うに、HL1成分はdLn/2画素×dLn/2画素に調整された原
画像の4倍の画素数を持つ拡大画像(LL0とする)にお
いて水平方向における高周波成分を強く抽出した画像を
表すこととなり、LH1はLL0において垂直方向における高
周波成分を強く抽出した画像を表すこととなる。そし
て、HH1は水平方向、垂直方向ともに高周波な成分を抽
出した画像となる。つまり、HL1はLL0画像において、水
平方向における高い周波数成分を表す部分、つまり垂直
方向におけるエッジ情報を反映するものとして考えられ
る。一方、LH1はLL0画像において、垂直方向における高
い周波数成分を表す部分、つまり水平方向におけるエッ
ジ情報を反映するものとして考えられる。そして、HH1
は、LL0画像において、垂直方向にも水平方向にも高い
周波数成分を表す部分、つまり斜め方向におけるエッジ
情報を反映するものとして考えられる。よって、本発明
では、垂直エッジ生成手段100で、11で調整された
dLn/2画素×dLn/2画素に調整された原画像の垂直方向に
おけるエッジ成分を抽出し、不足しているHL1成分と見
なす。また、水平エッジ生成手段101では、11で調
整されたdLn/2画素×dLn/2画素に調整された原画像の水
平方向におけるエッジ成分を抽出し、不足しているLH1
成分と見なす。同様に斜めエッジ生成手段102では、
11で調整されたdLn/2画素×dLn/2画素に調整された原
画像の斜め方向におけるエッジ成分を抽出し、不足して
いるHH1成分と見なす。この際、エッジ検出手段として
は、図6にあるような3つの方向を検出するためのフィ
ルタを使うこととする。なお、このフィルタは一義的に
決まるものでなく、これら以外にも可能である。レベル
アップ手段103では、以上のように推定された4つの
サブバンド成分に逆ウェーブレット変換を行うことで、
dLn画素×dLn画素のサイズを持つ鮮明な拡大画像を獲得
する。なお、この際、ウェーブレット変換は図2のよう
にフィルタ系列処理で表せるため、ここでの処理もこの
逆を行うフィルタ系列処理であっても構わない。
FIG. 5 schematically shows this state. Here, a method is adopted in which three images HL1, LH1, and HH1 are regarded as edge images in three directions of LL1. As described above, the HL1 component is obtained by strongly extracting the high-frequency component in the horizontal direction from the enlarged image (referred to as LL0) having four times the number of pixels of the original image adjusted to dLn / 2 pixels × dLn / 2 pixels. LH1 represents an image in which high-frequency components in the vertical direction are strongly extracted in LL0. HH1 is an image in which high-frequency components are extracted in both the horizontal and vertical directions. That is, HL1 is considered to reflect a portion representing a high frequency component in the horizontal direction, that is, the edge information in the vertical direction in the LL0 image. On the other hand, LH1 is considered to reflect a portion representing a high frequency component in the vertical direction, that is, the edge information in the horizontal direction in the LL0 image. And HH1
Is considered to reflect a portion representing a high frequency component both vertically and horizontally in the LL0 image, that is, reflecting edge information in an oblique direction. Therefore, according to the present invention, the vertical edge generation unit 100 adjusts at 11
An edge component in the vertical direction of the original image adjusted to dLn / 2 pixels × dLn / 2 pixels is extracted and regarded as a missing HL1 component. Further, the horizontal edge generation means 101 extracts an edge component in the horizontal direction of the original image adjusted to dLn / 2 pixels × dLn / 2 pixels adjusted in 11, and removes the missing LH1.
Consider as a component. Similarly, in the oblique edge generating means 102,
An edge component in the oblique direction of the original image adjusted to dLn / 2 pixels × dLn / 2 pixels adjusted in 11 is extracted, and is regarded as a missing HH1 component. At this time, a filter for detecting three directions as shown in FIG. 6 is used as the edge detecting means. Note that this filter is not uniquely determined, and other filters are also possible. The level up unit 103 performs an inverse wavelet transform on the four subband components estimated as described above,
Obtain a clear enlarged image with the size of dLn pixels x dLn pixels. At this time, since the wavelet transform can be represented by filter series processing as shown in FIG. 2, the processing here may be a filter series processing for performing the reverse.

【0042】12で得られた拡大画像は、そのサイズが
所望の画像サイズLn画素×Ln画素が2の倍数でない場合
(Ln/2の値が整数でない場合)、微妙にずれを生じ
る。そこで拡大画像調整手段13では、その微妙なずれ
を補うように画素補間を間引きを行うのである。ここで
行われる処理は、高々1画素であるので画像において変
化の小さい部分(階調変化が少なくエッジ付近以外)で
処理することでその影響は小さい。
If the size of the enlarged image obtained in step 12 is not a desired image size of Ln pixels × Ln pixels, which is not a multiple of 2 (the value of Ln / 2 is not an integer), a slight shift occurs. Therefore, the enlarged image adjustment means 13 thins out the pixel interpolation so as to compensate for the slight deviation. Since the processing performed here is at most one pixel, the effect is small by processing at a portion where the change is small in the image (the gradation change is small and other than near the edge).

【0043】拡大画像調整手段13を経て得られた拡大
画像は14でCRTの表示されたり、他の装置への入力
になるように出力される。
The enlarged image obtained through the enlarged image adjusting means 13 is displayed at 14 on a CRT or output so as to be input to another device.

【0044】以上のように、本実施例の形態によれば、
単純に原画像での画素間を補間したり、従来装置のよう
に周波数領域で不足分な周波数成分を0等で埋めるなど
した際に生じるエッジボケを低減できるだけでなく、直
交変換方法で問題とされていたジャギー等のノイズを発
生させることがなく鮮明な拡大画像が実現できる。また
予めルール等を作成することなく手軽に推定することも
可能となる。
As described above, according to the embodiment,
It is not only possible to reduce the edge blur caused by simply interpolating between pixels in the original image, or to fill in insufficient frequency components with 0 or the like in the frequency domain as in the conventional device, and it is also a problem in the orthogonal transformation method. A sharp enlarged image can be realized without generating noise such as jaggies. Also, it is possible to easily estimate without creating a rule or the like in advance.

【0045】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態である画像拡大装置について説明する。図
7は第2の実施の形態である画像拡大装置における画像
拡大手段の構成を表す。また、図8は第2の実施の形態
である画像拡大装置における処理過程を模式的に表す。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
An image enlarging apparatus according to the embodiment will be described. FIG. 7 shows a configuration of an image enlarging unit in the image enlarging apparatus according to the second embodiment. FIG. 8 schematically shows a processing process in the image enlarging apparatus according to the second embodiment.

【0046】図7において、700は入力画像調整手段
11でdLn/2画素×dLn/2画素に調整された原画像を対象
としたウェーブレット変換する際に、得られたサブバン
ド成分は変換前の水平、垂直方向ともに画素数が1/2
になること受けて、dLn/2画素×dLn/2画素を2の倍数に
なるように調整する入力微調整手段であり、701は7
00で得られたddLn画素×ddLn画素の原画像を対象とし
てウェーブレット変換を行い、その4つのサブバンド成
分LL2、HL2、LH2、HH2を生成するレベルダウン手段であ
り、702は701で得られたサブバンド成分の内、低
周波域にあるLL2成分よりエッジフィルタ処理により垂
直方向のエッジ情報を検出し、参照HL成分HLeとする
参照HL成分生成手段であり、703は701で得られ
たサブバンド成分の内、低周波域にあるLL2成分よりエ
ッジフィルタ処理により水平方向のエッジ情報を検出
し、参照LH成分LHeとする参照LH成分生成手段であ
り、704は701で得られたサブバンド成分の内、低
周波域にあるLL2成分よりエッジフィルタ処理により斜
め方向のエッジ情報を検出し、参照HH成分HHeとする
参照HH成分生成手段である。そして、705は702
で得られた参照HL成分HLeと701で得られたHL2成分
の相関より、垂直エッジ生成手段100で得られたddLn
画素×ddLn画素の原画像に対するHL成分画像HL1を補
正するための補正成分dHLを求めるHL補正推定手段で
あり、706は703で得られた参照LH成分LHeと7
01で得られたLH2成分の相関より、水平エッジ生成手
段101で得られたddLn画素×ddLn画素の原画像に対す
るLH成分画像LH1を補正するための補正成分dLHを求め
るLH補正推定手段であり、707は704で得られた
参照HH成分HHeと701で得られたHH2成分の相関よ
り、斜めエッジ生成手段102で得られたddLn画素×dd
Ln画素の原画像に対するHH成分画像HH1を補正するた
めの補正成分dHHを求めるHH補正推定手段であり、7
08は705で得られた補正成分dHLをddLn画素×ddLn
画素に調整したものと垂直エッジ生成手段100で得ら
れたHL成分画像HL1よりddLn画素×ddLn画素の原画像
に対するHL成分を推定するHL成分推定手段であり、
709は706で得られた補正成分dLHをddLn画素×ddL
n画素に調整したものと水平エッジ生成手段101で得
られたLH成分画像LH1よりddLn画素×ddLn画素の原画
像に対するLH成分を推定するLH成分推定手段であ
り、709は707で得られた補正成分dHHをddLn画素
×ddLn画素に調整したものと斜めエッジ生成手段102
で得られたHH成分画像HH1よりddLn画素×ddLn画素の
原画像に対するHH成分を推定するHH成分推定手段で
ある。
In FIG. 7, reference numeral 700 denotes a wavelet transform for the original image adjusted to dLn / 2 pixels × dLn / 2 pixels by the input image adjusting means 11, and the obtained sub-band components are converted before the transform. The number of pixels is 1/2 in both the horizontal and vertical directions
, Input fine adjustment means for adjusting dLn / 2 pixels × dLn / 2 pixels to be a multiple of 2;
Wavelet transform is performed on the original image of ddLn pixels × ddLn pixels obtained in 00, and the four sub-band components LL2, HL2, LH2, and HH2 are level-down means for generating, and 702 is obtained in 701. Reference HL component generation means for detecting edge information in the vertical direction from the LL2 component in the low frequency region by edge filter processing and setting it as a reference HL component HLe among the subband components, and 703 denotes the subband obtained at 701 Among the components, reference LH component generation means for detecting edge information in the horizontal direction from the LL2 component in the low frequency range by edge filter processing to obtain a reference LH component LHe, 704 denotes a reference LH component of the subband component obtained in 701 Among them, a reference HH component generation unit that detects edge information in an oblique direction from the LL2 component in the low frequency range by edge filter processing and sets it as a reference HH component HHe. And 705 is 702
From the correlation between the reference HL component HLe obtained in step 701 and the HL2 component obtained in step 701, ddLn obtained by the vertical edge generation means 100
HL correction estimating means for obtaining a correction component dHL for correcting the HL component image HL1 with respect to the original image of pixels × ddLn pixels, and reference numeral 706 denotes a reference LH component LHe obtained at 703 and 7
LH correction estimating means for obtaining a correction component dLH for correcting the LH component image LH1 with respect to the original image of ddLn pixels × ddLn pixels obtained by the horizontal edge generating means 101 from the correlation of the LH2 components obtained in step 01. Reference numeral 707 denotes ddLn pixels × dd obtained by the oblique edge generation means 102 based on the correlation between the reference HH component HHe obtained in 704 and the HH2 component obtained in 701.
HH correction estimating means for obtaining a correction component dHH for correcting the HH component image HH1 with respect to the original image of Ln pixels;
08 is the correction component dHL obtained in 705 as ddLn pixels × ddLn
HL component estimating means for estimating the HL component of the original image of ddLn pixels × ddLn pixels from the HL component image HL1 obtained by the pixel-adjusted and HL component images obtained by the vertical edge generating means 100,
Reference numeral 709 denotes the correction component dLH obtained in step 706 as ddLn pixels × ddL.
LH component estimating means for estimating the LH component of the original image of ddLn pixels × ddLn pixels from the LH component image LH1 obtained by the horizontal edge generating means 101 and the LH component image obtained by the horizontal edge generating means 101; The component dHH adjusted to ddLn pixels × ddLn pixels and the oblique edge generating means 102
HH component estimating means for estimating the HH component of the original image of ddLn pixels × ddLn pixels from the HH component image HH1 obtained in the step (1).

【0047】以上のように構成された第2の実施の形態
である画像拡大装置の動作について図8の処理工程の模
式図に従い説明する。
The operation of the image enlarging apparatus according to the second embodiment configured as described above will be described with reference to the schematic diagram of the processing steps in FIG.

【0048】本発明の第1の実施の形態である画像拡大
装置と同様に、10で得られた原画像は11の入力画像
調整手段11で所望の拡大画素サイズLn画素×Ln画素を
水平、垂直画素数ともに2の倍数であるdLn画素×dLn画
素に調整し、その垂直、水平ともに1/2のサイズであ
るdLn/2画素×dLn/2画素に原画像を調整する。700で
は、11の結果を受けてdLn/2画素×dLn/2画素に調整さ
れた原画像からレベルダウン手段701でさらに1レベ
ル下のサブバンド成分を得るために、dLn/2画素×dLn/2
画素を2の倍数になるように1画素補間したり間引いた
りしてddLn画素×ddLn画素に微調整を行う。そして70
1では、700で得られたddLn画素×ddLn画素の原画像
を対象としてウェーブレット変換を行い、この1/4の
画像サイズを持つ4つのサブバンド成分LL2、HL2、LH
2、HH2を生成する。
As in the image enlarging apparatus according to the first embodiment of the present invention, the original image obtained in step 10 is processed by the input image adjusting means 11 to obtain the desired enlarged pixel size Ln pixels × Ln pixels horizontally. The number of vertical pixels is adjusted to dLn pixels × dLn pixels, which are multiples of two, and the original image is adjusted to dLn / 2 pixels × dLn / 2 pixels, both vertically and horizontally having a size of 1 /. At 700, the level down means 701 further obtains a subband component one level lower from the original image adjusted to dLn / 2 pixels × dLn / 2 pixels in response to the result of 11, so that dLn / 2 pixels × dLn / Two
Fine adjustment is made to ddLn pixels × ddLn pixels by interpolating or thinning out one pixel so that the pixel is a multiple of two. And 70
In 1, a wavelet transform is performed on the original image of ddLn pixels × ddLn pixels obtained in 700, and four subband components LL2, HL2, LH having an image size of 1 / of this are obtained.
2. Generate HH2.

【0049】図9は画像拡大手段における処理の概要を
模式的に表している。本発明の第1の実施の形態の場
合、現対象画像LL1の垂直方向のエッジ画像、水平方向
のエッジ画像、斜め方向のエッジ画像を現対象画像の4
倍に拡大した画像LL0のウェーブレット変換画像におい
て不足していたサブバンド成分HL1、LH1、HH1と見なし
ていたが、図2のフィルタ処理より厳密にはこれは成立
しない。例えばLL0からHL1をフィルタ処理で求める場
合、図2のフィルタ処理から水平方向における高周波成
分データと垂直方向における低周波成分データがHL1成
分として抽出されている。このことよりHL1成分には、
水平方向において値変動の大きな画素部分(垂直方向に
のびたエッジ部分等)と、垂直方向において値変動の少
ない画素部分が抽出される。本発明の第1の実施形態で
は、この内の水平方向において値変動の大きな画素部
分、つまり垂直方向にのびたエッジ部分による影響が大
きいと考え、この垂直方向におけるエッジ情報のみをHL
1成分と見なしたが、扱う画像によっては垂直方向にお
いて値変動の少ない画素部分の影響を無視できない場合
がある。また、垂直方向におけるエッジ情報には水平方
向において値変動の大きな画素部分を多く含むが、厳密
には一致しない。このようなことは、他のLH1、HH1につ
いても言える。以上のことから本発明では、現在の対象
画像を1度ウェーブレット変換してレベルを1つ下げる
ことでサブバンド成分LL2、HL2、LH2、HH2を作成し、そ
のサブバンド成分における低周波域成分LL2の3方向に
おけるエッジ画像HLe、LHe、HHeと実際の3つのサブバ
ンド成分HL2、LH2、HH2の間の相関より、元々の対象画
像の3つのエッジ画像から対応するサブバンド成分を推
定するための補正量dHL、dLH、dHHを求めることとし
た。
FIG. 9 schematically shows an outline of the processing in the image enlarging means. In the case of the first embodiment of the present invention, the vertical edge image, the horizontal edge image, and the oblique edge image of the current target image LL1 are set to the current target image LL1.
Although the sub-band components HL1, LH1, and HH1 that were missing in the wavelet transform image of the image LL0 that was doubled were considered, this does not hold strictly with the filtering process of FIG. For example, when HL0 to HL1 are obtained by filter processing, high-frequency component data in the horizontal direction and low-frequency component data in the vertical direction are extracted as HL1 components from the filter processing of FIG. From this, HL1 components include:
A pixel portion having a large value variation in the horizontal direction (an edge portion extending in the vertical direction, etc.) and a pixel portion having a small value variation in the vertical direction are extracted. In the first embodiment of the present invention, it is considered that the influence of the pixel portion having a large value variation in the horizontal direction, that is, the edge portion extending in the vertical direction is large, and only the edge information in the vertical direction is HL.
Although considered as one component, the effect of a pixel portion with small value fluctuation in the vertical direction may not be ignored depending on the image to be handled. Further, the edge information in the vertical direction includes many pixel portions having a large value fluctuation in the horizontal direction, but does not exactly match. The same can be said for other LH1 and HH1. From the above, in the present invention, the current target image is once subjected to wavelet transform to lower the level by one to create the sub-band components LL2, HL2, LH2, and HH2, and the low-frequency component LL2 in the sub-band components From the correlation between the edge images HLe, LHe, HHe in the three directions and the actual three subband components HL2, LH2, HH2, the corresponding subband components are estimated from the three edge images of the original target image. The correction amounts dHL, dLH, and dHH were determined.

【0050】まず702では、このLL2、HL2、LH2、HH2
の内の低周波域にあり原画像をもっとも表しているLL2
成分に注目して、図6(b)のようなフィルタにより垂
直方向のエッジ情報を検出する。これを参照HL成分HL
eとする。そして、HL推定手段705において、この
参照HL成分HLeと701で得られたHL2の間の相関を調
べるのである。その方法としては様々考えられるが、こ
こでは、図9(c)のように参照HL成分HLeと実際の
HL成分HL2の間の差分画像dHL = HLe - HL2を求めるこ
ととした。703、704でも同様に参照LH成分LHe
としてLL2成分の水平方向のエッジ情報を、参照HH成
分HHeとしてLL2成分の斜め方向のエッジ情報を選び、L
H推定手段706において、この参照LH成分LHeと実
際のLH成分LH2の間の差分画像dLH = LHe - LH2を求
め、HH推定手段707において、この参照HH成分HH
eと実際のHH成分HH2の間の差分画像dHH = HHe - HH2
を求めた。そして、708、709、710では、本発
明の第1の実施例と同様に、垂直エッジ生成手段100
で得られたHL1、水平エッジ生成手段で得られたLH1、斜
めエッジ生成手段102で得られたHH1に対応する補正
成分dHL、dLH、dHHを加算することで、700でddLn画
素×ddLn画素に調整された原画像をサブバンド成分のLL
1見なした際のHL1、LH1、HH1成分を推定する。708か
ら710において、705から707で得られた補正成
分dHL、dLH、dHHを使用する際、各補正画像の画素サイ
ズがddLn画素×ddLn画素になるように、(数1)に従い
各画素間を補間することで調整したが、これは一義的で
はなくこれ以外にも従来の周波数変換された領域で不足
成分に0を埋めることで水平、垂直方向ともに2倍の画
素サイズに拡大する方法等も適用可能である。しかし、
処理の効率化と、このサブバンド成分を使って逆ウェー
ブレット変換により拡大処理を行うことを考慮に入れた
場合、単純に画素補間しても、最終的に得られた拡大画
像の画質に与える影響は小さいことからここでは(数
1)のような線形補間による方式を708から710は
取ることとする。
First, at 702, the LL2, HL2, LH2, HH2
LL2, which is in the low frequency range and represents the original image best
Paying attention to the components, edge information in the vertical direction is detected by a filter as shown in FIG. Refer to this HL component HL
e. Then, the HL estimating means 705 checks the correlation between the reference HL component HLe and HL2 obtained in 701. Although various methods are conceivable, here, a difference image dHL = HLe-HL2 between the reference HL component HLe and the actual HL component HL2 is determined as shown in FIG. 9C. Similarly, in reference numerals 703 and 704, the reference LH component LHe
And the horizontal edge information of the LL2 component is selected as the reference HH component HHe.
The H estimation means 706 obtains a difference image dLH = LHe-LH2 between the reference LH component LHe and the actual LH component LH2, and the HH estimation means 707 calculates the reference HH component HH
Difference image between e and actual HH component HH2 dHH = HHe-HH2
I asked. Then, in 708, 709, and 710, as in the first embodiment of the present invention, the vertical edge generating means 100
By adding the correction components dHL, dLH, and dHH corresponding to the HL1 obtained in the above, the LH1 obtained by the horizontal edge generation unit, and the HH1 obtained by the diagonal edge generation unit 102, the ddLn pixel × ddLn pixel is increased by 700. LL of the sub-band component of the adjusted original image
Estimate HL1, LH1, and HH1 components when 1 is considered. In 708 to 710, when using the correction components dHL, dLH, and dHH obtained in 705 to 707, the distance between each pixel is calculated according to (Equation 1) such that the pixel size of each correction image is ddLn pixels × ddLn pixels. It was adjusted by interpolation, but this is not unique. In addition to this, there is a conventional method of expanding the pixel size to twice in both the horizontal and vertical directions by filling the missing component with 0 in the frequency-converted area. Applicable. But,
Considering the efficiency of the processing and the fact that this sub-band component is used to perform enlargement processing by inverse wavelet transform, the effect on the image quality of the finally obtained enlarged image even if pixel interpolation is simply performed Since 小 さ い is small, it is assumed here that a method by linear interpolation such as (Equation 1) is used for 708 to 710.

【0051】103以降は本発明の第1の実施形態と同
様に処理が行われ、拡大画像出力手段14で最終的に得
られた拡大画像がCRTに表示されたり、他の装置への
入力になるように出力される。
The processing after step 103 is performed in the same manner as in the first embodiment of the present invention, and the enlarged image finally obtained by the enlarged image output means 14 is displayed on a CRT or input to another device. Is output as

【0052】なお708から710におけるHL、L
H、HH成分推定としては、上記のような参照成分と実
際の成分間の差分成分の加算以外にも (1)705から707で得られた補正量にある変換係
数マトリクスを乗算した結果を100から102の成分
値に加える (2)705から707で得られた補正量を変換関数に
より変換された結果を100から102の結果に加える (3)705から707、100から102の結果を入
力してHL、LH、HHの推定値を出力するように学習
されたニューラルネットワークモデルを使う (4)705から707、100から102の結果を入
力して、予め用意されたた大量のデータベースやルール
ベースからHL、LH、HH成分を推定する 等の方法を用いることも十分可能である。
HL and L in 708 to 710
As the H and HH component estimation, in addition to the addition of the difference component between the reference component and the actual component as described above, (1) the result of multiplying the conversion coefficient matrix in the correction amount obtained in 705 to 707 by 100 (2) Add the result obtained by converting the correction amount obtained in 705 to 707 by the conversion function to the result of 100 to 102. (3) Input the results of 705 to 707 and 100 to 102 (4) Input the results of 705 to 707 and 100 to 102 and output a large number of databases and rule bases prepared in advance by using the learned neural network model to output the estimated values of HL, LH, and HH. It is also possible to use a method such as estimating the HL, LH, and HH components from Eq.

【0053】このようにすることで、本発明の第1の形
態で取った単純に調整された原画像の3方向のエッジ検
出を行っただけでは取り出すことのできなかったウェー
ブレット変換画像における不足サブバンド成分、特に高
周波成分をより精度よく推定することができ、画像のぼ
けを減少させることができる。また、ウェーブレット変
換を用いることで、直交変換のようなブロック分割の必
要がなく、従来の直交変換による方法で問題とされてい
たブロック歪みは発生しない。
By doing so, the missing sub-pixels in the wavelet transform image that could not be extracted by simply detecting the edges in the three directions of the simply adjusted original image taken in the first embodiment of the present invention. Band components, especially high-frequency components, can be estimated more accurately, and image blur can be reduced. Further, by using the wavelet transform, there is no need to perform block division as in the orthogonal transform, and block distortion, which has been a problem in the conventional orthogonal transform method, does not occur.

【0054】(第3の実施の形態)次に本発明の第3の
実施の形態である画像拡大装置について説明する。図1
0は第3の実施の形態である画像拡大装置において画像
拡大手段の構成を表す。また、図11は本発明の第3の
実施の形態である画像拡大装置の処理工程を模式的に表
す。
(Third Embodiment) Next, an image enlarging apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG.
0 represents the configuration of the image enlarging means in the image enlarging device according to the third embodiment. FIG. 11 schematically shows processing steps of the image enlargement apparatus according to the third embodiment of the present invention.

【0055】図10において、1000は入力微調整手
段700で得られた原画像よりラプラシアンフィルタ処
理によりエッジ画像を検出するエッジ生成手段であり、
1001は、レベルダウン手段701で得られたLL2成
分画像からラプラシアンフィルタ処理により、700で
得られた原画像に対応するHL1、LH1、HH1成分の推定値
を補正するための参照成分を生成する参照成分生成手段
である。
In FIG. 10, reference numeral 1000 denotes an edge generating means for detecting an edge image from the original image obtained by the input fine adjusting means 700 by Laplacian filter processing;
Reference numeral 1001 denotes a reference that generates a reference component for correcting the estimated values of the HL1, LH1, and HH1 components corresponding to the original image obtained in 700 by Laplacian filtering from the LL2 component image obtained in the level down unit 701. It is a component generation means.

【0056】以上のように構成された第3の実施の形態
である画像拡大装置の動作について図11の処理工程の
模式図に従い説明する。画像入力手段10、入力画像調
整手段11における処理は本発明の第1の実施の形態例
と同様であり、入力微調整手段700における処理も本
発明の第2の実施の形態例で説明したように、11でで
dLn/2画素×dLn/2画素に調整された原画像からレベルダ
ウン手段701でさらに1レベル下のサブバンド成分を
得るために、dLn/2画素×dLn/2画素を2の倍数になるよ
うに1画素補間したり間引いたりしてddLn画素×ddLn画
素に微調整を行う。
The operation of the image enlarging apparatus according to the third embodiment configured as described above will be described with reference to the schematic diagram of the processing steps in FIG. The processing in the image input means 10 and the input image adjusting means 11 is the same as that in the first embodiment of the present invention, and the processing in the input fine adjusting means 700 is as described in the second embodiment of the present invention. At 11,
From the original image adjusted to dLn / 2 pixels × dLn / 2 pixels, in order to obtain a subband component one level lower by the level-down means 701, dLn / 2 pixels × dLn / 2 pixels must be a multiple of 2. Then, fine adjustment is made to ddLn pixels × ddLn pixels by interpolating or thinning out one pixel.

【0057】参照成分生成手段1001では、701で
得られたサブバンド成分画像において、低周波域にある
LL2より、708から710における推定に使用される
各補正量を求めるための参照成分を求めるものである。
ここでは、LL2に図12の(a)(b)のようなラプラ
シアンフィルタを用いることで、LL2の平均的なエッジ
画像を参照成分画像と見なす。ラプラシアンフィルタで
は、図6のように特定方向のエッジを検出するのではな
く、方向性にとらわれにくいエッジを検出する方法とし
て良く使用される。本実施例では、これを参照成分画像
として、本実施の第2の形態で行ったような補正量を求
めることとする。こうすることで、第2の実施の形態で
問題とされていた頻繁なエッジ検出処理を減らすことが
でき、処理の効率化につながる。HL補正推定手段70
5、LH補正推定手段706、HH補正推定手段707
では、第2の実施の形態と同様に、1001で得られた
エッジ画像HEと701で得られたHL2の差分画像dHL2、
1001で得られたエッジ画像HEと701で得られたLH
2の差分画像dLH2、1001で得られたエッジ画像HEと
701で得られたHH2の差分画像dHH2を求め、(数1)
のような線形近似により各差分画像をddLn画素×ddLn画
素を持つ画像に調整する。一方、エッジ生成手段100
0では11で調整されたddLn画素×ddLn画素の原画像よ
りラプラシアンフィルタによるエッジ画像を検出し、H
L成分推定手段708、LH成分推定手段709、HH
成分推定手段710において、上記705から707で
の補正画像を加えることで各サブバンド成分HL1、LH1、
HH1を精度良く推定するのである。こうすることで、(2
×ddLn)画素×(2×ddLn)画素の拡大画像を鮮明に推定で
き、これに数画素の補間や間引きを加えることで所望の
Ln画素×Ln画素を持つ拡大画像を精度良く得ることがで
きる。
In the reference component generation means 1001, the sub-band component image obtained in 701 is in the low frequency range.
From LL2, a reference component for obtaining each correction amount used for estimation in 708 to 710 is obtained.
Here, by using a Laplacian filter as shown in FIGS. 12A and 12B for LL2, an average edge image of LL2 is regarded as a reference component image. The Laplacian filter is often used as a method for detecting an edge that is hardly influenced by directionality, instead of detecting an edge in a specific direction as shown in FIG. In the present embodiment, this is used as a reference component image to determine the correction amount as performed in the second embodiment. By doing so, frequent edge detection processing, which has been a problem in the second embodiment, can be reduced, leading to more efficient processing. HL correction estimating means 70
5. LH correction estimating means 706, HH correction estimating means 707
Then, as in the second embodiment, a difference image dHL2 between the edge image HE obtained in 1001 and the HL2 obtained in 701,
Edge image HE obtained in 1001 and LH obtained in 701
The difference image dLH2 obtained from the second difference image dLH2, 1001 and the difference image dHH2 obtained from the HH2 obtained at 701 are obtained (Equation 1).
Each difference image is adjusted to an image having ddLn pixels × ddLn pixels by the linear approximation as described above. On the other hand, the edge generation means 100
At 0, an edge image is detected by a Laplacian filter from the original image of ddLn pixels × ddLn pixels adjusted at 11, and H
L component estimation means 708, LH component estimation means 709, HH
In the component estimating means 710, the sub-band components HL1, LH1,
HH1 is accurately estimated. By doing this, (2
× ddLn) pixels × (2 × ddLn) pixels can be clearly estimated, and the desired image can be obtained by adding interpolation or thinning of several pixels.
An enlarged image having Ln pixels × Ln pixels can be obtained with high accuracy.

【0058】なお、本実施の第2の形態例で説明したよ
うに、708から710における補正としては、これ以
外にも705から707の補正量にある変換係数マトリ
クスを乗算した結果や変換関数により変換された結果を
使用することも可能である。
As described in the second embodiment of the present invention, the correction in 708 to 710 may be performed in addition to the result obtained by multiplying the conversion coefficient matrix in the correction amount in 705 to 707 or the conversion function. It is also possible to use the transformed result.

【0059】以上のように、本実施例では、第2の画像
拡大装置では調整された原画像の垂直方向エッジ画像、
水平方向エッジ画像、斜め方向エッジ画像の補正画像を
入力された原画像に対するウェーブレット変換画像の不
足サブバンド成分として利用した点を、入力された原画
像のウェーブレット変換画像の低周波域にある水平、垂
直画素ともに1/2サイズの縮小画像からの1つの平均
エッジ画像とその残りのサブバンド成分との関連を調
べ、原画像に対して不足している3つのサブバンド成分
の推定に適用することで処理の高速化に努めたものであ
る。
As described above, in this embodiment, the second image enlarging device adjusts the vertical edge image of the adjusted original image,
The point using the horizontal edge image, the corrected image of the oblique direction edge image as a shortage subband component of the wavelet transform image with respect to the input original image, and the horizontal and vertical positions in the low frequency range of the wavelet transform image of the input original image. Investigate the relationship between one average edge image from a reduced image of 1 / size in both vertical pixels and the remaining subband components, and apply it to the estimation of three subband components missing from the original image. In order to speed up the processing.

【0060】(第4の実施の形態)本発明の第4の実施
の形態である画像拡大装置について説明する。図13は
第4の実施の形態である画像拡大装置の構成を表し、図
14は第4の実施の形態である画像拡大装置における処
理工程を表す。
(Fourth Embodiment) An image enlarging apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 shows a configuration of an image enlargement device according to the fourth embodiment, and FIG. 14 shows processing steps in the image enlargement device according to the fourth embodiment.

【0061】本発明の主旨は、予め拡大する画素数がわ
かっていなくて、原画像を元にウェーブレット変換によ
る多重解像度解析に従い、水平、垂直方向ともに2倍し
ながら拡大画像を生成し、それをユーザに提示すること
で適切な拡大画像が得られたかどうかを判定してもらう
ものである。
The gist of the present invention is that the number of pixels to be enlarged is not known in advance, and an enlarged image is generated based on the original image while doubling both in the horizontal and vertical directions according to a multiresolution analysis by wavelet transform. By presenting to the user, it is determined whether an appropriate enlarged image has been obtained.

【0062】図13において、1300は拡大対象とな
る画像を設定する拡大処理初期化手段であり、最初は1
0で入力された原画像が設定される。1301は130
0で拡大対象画像に設定されたm画素×m画像の画像をウ
ェーブレット変換による多重解像度解析を利用して2m画
素×2m画素に拡大する対象画像拡大手段であり、130
2は1301で得られた拡大画像をユーザに提示するた
めの拡大画像提示手段であり、1303は1302でユ
ーザに提示された拡大画像サイズが適切であるかどうか
をユーザからの指示入力に従い判定を行う多重処理終了
判定手段であり、1304はユーザに1303の拡大画
像のサイズの微調整が必要かどうかを判定してもらい、
必要であるという指示を受けた場合には1303での拡
大画像の拡大処理または縮小処理の微調整を行う画像調
整手段としての画像微調整手段である。
In FIG. 13, reference numeral 1300 denotes an enlargement processing initializing means for setting an image to be enlarged.
The original image input at 0 is set. 1301 is 130
Target image enlarging means for enlarging an image of m pixels × m images set as an image to be enlarged at 0 to 2 m pixels × 2 m pixels using multi-resolution analysis by wavelet transform;
Reference numeral 2 denotes an enlarged image presenting unit for presenting the enlarged image obtained in 1301 to the user, and 1303 determines whether the enlarged image size presented to the user in 1302 is appropriate according to an instruction input from the user. A multiplex processing end determination unit 1304 for allowing the user to determine whether fine adjustment of the size of the enlarged image in 1303 is necessary,
An image fine adjustment unit as an image adjustment unit that performs fine adjustment of the enlargement processing or reduction processing of the enlarged image in 1303 when receiving an instruction that the processing is necessary.

【0063】以上のように構成された第4の実施の形態
である画像拡大装置の動作について図14の処理工程を
表す図に従い説明する。10で入力されたn画素×n画素
の原画像は、まず1300で拡大対象画像に設定され
る。次に1301の対象画像拡大手段では、n画素×n画
素の原画像を水平、垂直方向ともに2倍、つまり4倍の
画像サイズに拡大する。この拡大処理は、本発明の第1
から第3の実施の形態の画像拡大装置で説明した画像拡
大手段を適用することで、つねに対象画像の4倍の画素
を持つサイズに拡大することができる。1302は13
01で得られた現在の拡大画像をユーザにCRTを通し
て提示する手段であり、もしCRT解像度を越えた場合
には、カーソル等で視点を動かせるようできる機能や、
特定部分を切り出す機能を持たせることでよりユーザに
よる現在の拡大画像の適正さを判断するための助けとな
る。1303では、そのユーザからの指示結果を受け、
適切である場合には次の画像微調整手段1304へ処理
が移り、適切でないと指示を受けた場合には、この拡大
画像を次の対象画像に設定して1301へ処理が戻るの
である。
The operation of the image enlarging apparatus according to the fourth embodiment configured as described above will be described with reference to the processing steps shown in FIG. The original image of n pixels × n pixels input at 10 is first set as an enlargement target image at 1300. Next, the target image enlarging means 1301 enlarges the original image of n pixels × n pixels to an image size twice as large in both the horizontal and vertical directions, ie, four times. This enlargement processing is the first processing of the present invention.
By applying the image enlarging means described in the image enlarging device of the third embodiment, the image can always be enlarged to a size having four times as many pixels as the target image. 1302 is 13
01 is a means for presenting the current enlarged image obtained in step 01 to the user through the CRT. If the resolution exceeds the CRT resolution, the function of moving the viewpoint with a cursor or the like is provided.
Providing the function of cutting out a specific portion helps the user to determine the appropriateness of the current enlarged image. At 1303, the instruction result from the user is received,
If it is appropriate, the process proceeds to the next image fine adjustment means 1304. If it is not appropriate, the enlarged image is set as the next target image and the process returns to 1301.

【0064】画像微調整手段1304では、ユーザに微
調整が必要かどうかの確認をする。これは、画像拡大に
ウェーブレット変換による多重解像度解析を利用してい
るため、常に拡大前の4倍の画像サイズでしか生成でき
ない。そのため、ユーザが見た場合、やはり前の画像で
は小さいが、これではCRTに一度で描画できず大きす
ぎると思われる場合が生じるかもしれない。そこで13
04では、再度ユーザにこの画像をいくらか調整するか
の確認をとり、すこし大きくする場合には画素補間を行
う。一方、すこし小さくする場合には、画素の間引きを
行うことで再度画像サイズの調整を行うのである。な
お、この画素補間を行う場合には、エッジ以外の画素値
の変動の小さい領域を選んで行うようにする。間引きに
ついても同様である。しかし、周波数領域に変換し、そ
こで不足成分の付加や余剰成分を高周波より取り出す手
法を取ることも可能であり、処理時間や処理を行うCP
U能力等に合わせて適切な方法を取ることが考えられ
る。14は1304で得られた拡大画像をCRTに表示
したり、プリンタで出力したり、または他の装置へデー
タとして渡すなどして出力処理を行う。
The image fine adjustment means 1304 confirms whether the user needs fine adjustment. Since this uses multi-resolution analysis by wavelet transform for image enlargement, it can always be generated only with an image size four times that before enlargement. Therefore, when viewed by the user, the previous image is still small, but this may not be drawn on the CRT at one time and may be considered to be too large. So 13
At 04, the user is again asked to make some adjustments to this image, and if it is to be slightly larger, pixel interpolation is performed. On the other hand, if the size is to be slightly reduced, the image size is adjusted again by thinning out the pixels. When performing the pixel interpolation, an area other than the edge where the fluctuation of the pixel value is small is selected. The same applies to thinning. However, it is also possible to take a method of converting the data into a frequency domain and adding a missing component or extracting a surplus component from a high frequency.
It is conceivable to take an appropriate method according to the U ability and the like. Reference numeral 14 performs output processing such as displaying the enlarged image obtained in 1304 on a CRT, outputting the image using a printer, or passing it as data to another device.

【0065】以上のように、本発明における第4の画像
拡大装置は、得られた精細な拡大画像をユーザに提示し
てサイズや解像度が適切かどうかの判断をしてもらい、
それが得られた時点で一連の拡大作業の中止を指示すれ
ばよいため、予め拡大画像の拡大率を決める必要はな
く、ユーザの好むサイズに簡便に拡大させることが可能
となる。
As described above, the fourth image enlarging apparatus according to the present invention presents the obtained fine enlarged image to the user to determine whether the size and resolution are appropriate,
Since it is sufficient to give an instruction to stop the series of enlargement work at the time when it is obtained, it is not necessary to determine the enlargement ratio of the enlarged image in advance, and it is possible to easily enlarge the image to a size desired by the user.

【0066】(第5の実施の形態)最後に本発明の第5
の実施の形態である画像拡大装置について説明する。図
15は第5の実施の形態である画像拡大装置の構成を表
し、図16は第5の実施の形態である画像拡大装置にお
ける処理のフローチャートを表す。カラーの原画像の拡
大画像を推定する際、1色の多階調データの拡大処理よ
りも拡大処理が膨大となるという欠点を持つ。本発明は
その効率化に関係する発明である。
(Fifth Embodiment) Finally, the fifth embodiment of the present invention
An image enlarging apparatus according to the embodiment will be described. FIG. 15 shows the configuration of an image enlargement device according to the fifth embodiment, and FIG. 16 shows a flowchart of processing in the image enlargement device according to the fifth embodiment. When estimating an enlarged image of a color original image, there is a drawback that the enlargement processing is enormous compared to the enlargement processing of one-color multi-tone data. The present invention is an invention related to the improvement of efficiency.

【0067】図15において、1500はカラー原画像
より基本とするカラー成分を選択する基本成分選択手
段、1501は基本カラー成分と残りのカラー成分の間
の単純比率を計算する変換比率導出手段、1502はn
画素×n画素を持つ基本カラー成分画像の原画像の水
平、垂直画素数を所望の拡大画像サイズLn画素×Ln画素
の1/2に調整する基本成分画像調整手段、1503は
ウェーブレット変換における多重解像度解析を利用した
画像拡大を基本カラー成分に対し行う基本画像拡大手
段、1504は基本画像拡大手段1503で得られた基
本カラー成分の拡大画像を所望の拡大画像サイズである
Ln画素×Ln画素に調整する基本拡大画像調整手段、15
05は1504で得られた基本カラー成分の拡大画像か
ら残りのカラー成分の拡大画像を推定する不足成分拡大
手段であり、1506はこれまでに得られた各カラー成
分の拡大画像を1つに再構成する拡大カラー画像再構成
手段である。
In FIG. 15, 1500 is a basic component selecting means for selecting a basic color component from a color original image, 1501 is a conversion ratio deriving means for calculating a simple ratio between the basic color component and the remaining color components, 1502 Is n
Basic component image adjustment means for adjusting the number of horizontal and vertical pixels of the original image of the basic color component image having pixels × n pixels to a half of a desired enlarged image size of Ln pixels × Ln pixels. A basic image enlargement unit 1504 for performing image enlargement using analysis on the basic color component. Reference numeral 1504 denotes an enlarged image of the basic color component obtained by the basic image enlargement unit 1503 having a desired enlarged image size.
Basic enlarged image adjustment means for adjusting to Ln pixels × Ln pixels, 15
Reference numeral 05 denotes insufficient component enlargement means for estimating the enlarged image of the remaining color components from the enlarged image of the basic color component obtained in 1504, and 1506 re-enlarges the enlarged image of each color component obtained so far into one. This is an enlarged color image reconstructing means to be constituted.

【0068】以上のように構成された第5の実施の形態
である画像拡大装置の動作について図16の処理工程を
表す図に従い説明する。10で入力されたカラー原画像
から基本とするカラー成分を1500で選択する。通
常、カラー原画像の構成はレッド、グリーン、ブルーの
3つのカラー成分より構成されており、輝度情報にグリ
ーンデータが大きく反映されることを考慮すると、基本
カラー成分としてはグリーンデータが適切と考えるが、
他のカラーでも構わない。また、レッド、ブルー、グリ
ーンの3つの信号を他の表色系による色データに変換
し、そこから基本カラー成分を選択することも可能であ
る。例えば、輝度、色相、彩度に変換し、輝度を基本カ
ラー成分に選択することも可能であるが、ここではレッ
ド、ブルー、グリーンの表色系のまま扱うこととし、基
本カラー成分にはグリーンデータを用いることとする。
1501の変換比率導出手段では、このグリーンデータ
に対するレッド成分の単純比率ratio#rとグリーンデー
タに対するブルー成分の単純比率ratio#bを求める。比
率を求める方法としては多種多様なものがあるが、ここ
では、(数2)のように、対象とする領域内のレッドの
グリーンに対する比率の平均値と対象とする領域内のブ
ルーのグリーンに対する比率の平均値を用いることとす
る。
The operation of the image enlarging apparatus according to the fifth embodiment configured as described above will be described with reference to the processing steps shown in FIG. A basic color component is selected at 1500 from the color original image input at 10. Normally, the structure of a color original image is composed of three color components of red, green, and blue. Considering that green data is largely reflected on luminance information, green data is considered to be appropriate as a basic color component. But,
Other colors are acceptable. It is also possible to convert the three signals of red, blue and green into color data of another color system and select a basic color component therefrom. For example, it is possible to convert to luminance, hue, and saturation and to select luminance as the basic color component.However, here, the red, blue, and green color system is used, and the basic color component is green. Data will be used.
The conversion ratio deriving means 1501 obtains a simple ratio ratio # r of the red component to the green data and a simple ratio ratio # b of the blue component to the green data. There are various methods for calculating the ratio. Here, as shown in (Equation 2), the average value of the ratio of red to green in the target region and the ratio of blue to green in the target region are calculated. The average value of the ratio will be used.

【0069】[0069]

【数2】 (Equation 2)

【0070】(数2)で、r#ijは原画像における画素位
置(i,j)のレッドデータであり、g#ijは原画像における
画素位置(i,j)のグリーンデータであり、b#ijは原画像
における画素位置(i,j)のブルーデータである。しか
し、このように1つの比率係数を使って拡大された残り
の成分を全て推定するのではなく、各画素におけるグリ
ーンデータに対するレッド成分の比率より構成されるマ
トリックスR#rとグリーンデータに対するブルー成分の
単純比率より構成されるマトリックスR#bを採用するこ
とも可能である。この場合、1つの比率係数を使うより
も、元のカラー原画像の特徴を再現することが可能とな
り、より精度良くカラー画像の拡大を行うことができ
る。なお、この時、カラー原画像より得られる変換マト
リックスの要素数は、拡大画像に対する画素数より小さ
いため、不足する部分については補間してやる必要があ
る。
In (Equation 2), r # ij is red data at the pixel position (i, j) in the original image, g # ij is green data at the pixel position (i, j) in the original image, b #ij is blue data at the pixel position (i, j) in the original image. However, instead of estimating all the remaining components expanded using one ratio coefficient in this way, a matrix R # r composed of a ratio of red component to green data at each pixel and a blue component for green data It is also possible to adopt a matrix R # b composed of a simple ratio of In this case, it is possible to reproduce the characteristics of the original color original image rather than using one ratio coefficient, and it is possible to enlarge the color image with higher accuracy. At this time, since the number of elements of the conversion matrix obtained from the color original image is smaller than the number of pixels for the enlarged image, it is necessary to interpolate the missing part.

【0071】この基本カラー成分であるグリーンデータ
に対して、本発明の第1から第3の実施の形態の画像拡
大装置と同様に、基本画像拡大処理を1503で行い、
得られた基本カラー成分の拡大画像を1504で所望の
画像サイズLn画素×Ln画素になるように、画素補間また
は間引きをして調整する。そして、1505の不足成分
拡大手段において、1504の拡大されたグリーンデー
タに1501で得られたグリーンデータに対するレッド
成分の単純比率ratio#rとグリーンデータに対するブル
ー成分の単純比率ratio#bを適用することで、残りのレ
ッド、ブルー成分における拡大データを作成する。この
3つの拡大成分を1つにまとめることで、カラー原画像
の拡大画像を得ることができ、14ではそれをCRT等
に表示したり、プリンタ等の出力装置に渡したり、他の
画像処理装置で扱われるデータと出力処理が行われるの
である。
Basic image enlargement processing is performed on the green data, which is the basic color component, at 1503 in the same manner as in the image enlargement apparatuses according to the first to third embodiments of the present invention.
The obtained enlarged image of the basic color component is adjusted by pixel interpolation or thinning so that the desired image size becomes Ln pixels × Ln pixels in 1504. Then, the shortage component enlarging means 1505 applies the simple ratio ratio # r of the red component to the green data obtained in 1501 and the simple ratio ratio_b of the blue component to the green data to the expanded green data 1504. Then, enlarged data for the remaining red and blue components is created. By combining these three enlarged components into one, an enlarged image of the color original image can be obtained. In 14, the enlarged image is displayed on a CRT or the like, passed to an output device such as a printer, or sent to another image processing device. The output processing is performed with the data handled in.

【0072】このような処理をとることで、カラー原画
像を構成する複数成分1つ1つをいちいち拡大処理をす
る必要がなくなり処理の簡単化、高速化をはかることが
可能となる。
By performing such processing, it is not necessary to perform enlargement processing for each of a plurality of components constituting the color original image, so that the processing can be simplified and speeded up.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上のように本発明における第1の画像
拡大装置は、入力された原画像をLn/2画素×Lm./2画素
に調整する入力画像調整手段と、前記入力画像調整手段
により調整された画像にウェーブレット変換に基づく方
法を適用して拡大画像を生成する画像拡大手段と、を有
することにより、従来の直交変換手法で発生したブロッ
ク歪みを生じることなく拡大画像のエッジのがたつきや
ぼけを手軽に低減させることが可能となる。
As described above, the first image enlarging device according to the present invention comprises input image adjusting means for adjusting an input original image to Ln / 2 pixels × Lm. / 2 pixels, and the input image adjusting means. And an image enlarging means for generating an enlarged image by applying a method based on the wavelet transform to the image adjusted by the above, so that the edge of the enlarged image can be generated without causing block distortion generated by the conventional orthogonal transformation method. It becomes possible to easily reduce rattling and blurring.

【0074】また第1の実施の形態の画像拡大装置は、
入力された原画像を対象としたウェーブレット変換画像
での低周波域にある1/4サイズ縮小画像より得られる
3つのエッジ画像と、前記変換画像内の残りの3つのサ
ブバンド画像間の関連を求め、その関連情報を使って求
める拡大画像の画素数に応じて調整された原画像の垂直
方向エッジ画像、水平方向エッジ画像、斜め方向エッジ
画像の各々を補正することにより、単純にエッジ検出を
行っただけでは取り出すことのできなかったウェーブレ
ット変換画像における不足高周波数成分をより精度よく
推定することができる。
The image enlarging device of the first embodiment is
The relationship between the three edge images obtained from the quarter-size reduced image in the low frequency range in the wavelet transform image for the input original image and the remaining three subband images in the transform image will be described. Edge detection by correcting each of the vertical edge image, horizontal edge image, and oblique edge image of the original image adjusted according to the number of pixels of the enlarged image obtained using the related information. Insufficient high-frequency components in a wavelet transform image that could not be extracted by performing the above operation can be more accurately estimated.

【0075】また第2の実施の形態の画像拡大装置は、
調整された原画像の垂直方向エッジ画像、水平方向エッ
ジ画像、斜め方向エッジ画像の3つを求め所望の拡大画
像の不足サブバンド成分と見なし、さらにそれらのサブ
バンド成分の補正にも前記原画像をウェーブレット変換
して得られた1/4サイズ縮小画像の垂直方向エッジ画
像、水平方向エッジ画像、斜め方向エッジ画像を使用し
たものである。
Further, the image enlarging device according to the second embodiment
A vertical edge image, a horizontal edge image, and a diagonal edge image of the adjusted original image are obtained and regarded as insufficient subband components of a desired enlarged image, and the original image is also corrected for those subband components. Are obtained by using a vertical edge image, a horizontal edge image, and a diagonal edge image of a quarter-size reduced image obtained by performing the wavelet transform on.

【0076】また、第3の実施の形態の画像拡大装置
は、1つのラプラシアンフィルタで得られる平均的なエ
ッジ画像を使って所望の拡大画像の不足サブバンド成分
の推定と前記原画像のさらなるウェーブレット変換画像
を使った補正を行うことにより、処理の更なる高速化に
努めたものである。
The image enlarging apparatus according to the third embodiment estimates an insufficient subband component of a desired enlarged image using an average edge image obtained by one Laplacian filter and further performs a wavelet of the original image. By performing correction using the converted image, the processing speed has been further increased.

【0077】また本発明の画像拡大装置は、入力される
原画像を拡大処理して拡大画像を得る画像拡大装置にお
いて、拡大対象画像に原画像を設定する拡大処理初期化
手段と、前記拡大対象画像にウェーブレット変換に基づ
く方法を適用することにより、4倍の画素数を持つ拡大
画像を生成する対象画像拡大手段と、対象画像拡大手段
により得られた拡大画像を拡大対象画像に設定し、対象
画像拡大手段に処理を戻す手段と、前記対象画像拡大手
段により得られた拡大画像を視覚的に提示する拡大画像
提示手段と、前記拡大画像提示手段により提示された拡
大画像に対し、拡大処理または縮小処理を行う画像調整
手段と、前記画像調整手段により得られた画像を出力す
る拡大画像出力手段と、を有することを特徴とするもの
である。
The image enlarging apparatus according to the present invention is an image enlarging apparatus for enlarging an input original image to obtain an enlarged image. By applying a method based on the wavelet transform to the image, a target image enlarging unit that generates an enlarged image having four times the number of pixels, and an enlarged image obtained by the target image enlarging unit is set as an enlarged target image. Means for returning the processing to the image enlarging means; enlarged image presenting means for visually presenting the enlarged image obtained by the target image enlarging means; and enlarging processing or enlarging the enlarged image presented by the enlarged image presenting means. The image processing apparatus includes: an image adjustment unit that performs a reduction process; and an enlarged image output unit that outputs an image obtained by the image adjustment unit.

【0078】この画像拡大装置によれば、拡大画像の拡
大率が不明の場合に上記のウェーブレット変換を用いた
拡大方式を適用したものであり、逆ウェーブレット変換
で得られた拡大画像を次の対象画像として順に拡大画像
生成するとともにユーザに提示することができる。そし
て、ユーザはその提示された画像をもとに各自の好む画
像サイズ(画像解像度)が得られた時点で一連の拡大作
業の中止を指示すればよいため、試行錯誤しながら画像
拡大をいちいち行う必要がなく、ユーザインターフェー
スとしてより簡便なものとなっている。
According to this image enlargement apparatus, the enlargement method using the above wavelet transform is applied when the enlargement ratio of the enlarged image is unknown, and the enlarged image obtained by the inverse wavelet transform is An enlarged image can be sequentially generated as an image and presented to the user. Then, when the user obtains an image size (image resolution) that the user prefers based on the presented image, the user may instruct stop of a series of enlargement work, and performs image enlargement by trial and error. There is no need for it, making it a simpler user interface.

【0079】また本発明の画像拡大装置は、入力される
n画素×m画素のカラーディジタル画像を拡大処理してLn
画素×Lm画素の拡大画像を得るカラー画像拡大装置にお
いて、前記カラー画像構成成分より基本カラー成分を選
択する基本成分選択手段と、前記基本成分選択手段で選
択された基本カラー成分から他のカラー成分を導出する
際の変換比率を導出する変換比率導出手段と、入力され
た原画像の基本カラー成分をLn/2画素×Lm./2画素に調
整する基本成分画像調整手段と、前基本成分画像調整手
段により、調整された画像の基本カラー成分にウェーブ
レット変換に基づく方法を適用して拡大画像を生成する
基本画像拡大手段と、前記基本画像拡大手段で得られる
基本カラー成分の拡大画像を所望のLn画素×Lm画素に調
整する基本拡大画像調整手段と、前記基本拡大画像調整
手段で導出された基本カラー成分の拡大画像に変換比率
導出手段の変換比率を適用することで他のカラー成分に
おける拡大画像を推定する不足成分拡大手段と、前記基
本拡大画像出力手段で導出された基本カラー成分の拡大
画像と、前記不足成分拡大手段で推定された残りのカラ
ー成分を合成することでカラー原画像の拡大画像を生成
する拡大画像出力手段とを有することを特徴とするもの
である。
Further, the image enlargement device of the present invention
Enlargement processing of a color digital image of n pixels × m pixels and Ln
In a color image enlarging apparatus that obtains an enlarged image of pixels × Lm pixels, a basic component selecting unit that selects a basic color component from the color image constituent components, and other color components from the basic color component selected by the basic component selecting unit. Conversion ratio deriving means for deriving a conversion ratio when deriving, a basic component image adjusting means for adjusting a basic color component of an input original image to Ln / 2 pixels × Lm. / 2 pixels, and a previous basic component image The adjusting means applies a method based on a wavelet transform to the basic color components of the adjusted image to generate an enlarged image, and an enlarged image of the basic color components obtained by the basic image enlarging means as a desired image. Basic enlarged image adjusting means for adjusting to Ln pixels × Lm pixels, and applying the conversion ratio of the conversion ratio deriving means to the enlarged image of the basic color component derived by the basic enlarged image adjusting means Deficient component enlarging means for estimating an enlarged image in another color component, an enlarged image of a basic color component derived by the basic enlarged image output means, and a remaining color component estimated by the deficient component enlarging means. And an enlarged image output means for generating an enlarged image of the color original image by synthesizing the image data.

【0080】この画像拡大装置によれば、入力された画
像がカラー画像である場合に、入力されたカラー画像を
構成するカラー成分で基準とするカラー成分を決定し、
その基本カラー成分に対する拡大画像を生成する。そし
て、残りのカラー成分に対しては、基本カラー成分の拡
大画像に変換比率による線形変換を行い推定すること
で、カラー画像の拡大画像生成における処理の効率化が
可能となる。
According to this image enlarging apparatus, when the input image is a color image, the reference color component is determined from the color components constituting the input color image,
An enlarged image for the basic color component is generated. Then, for the remaining color components, by performing linear conversion on the enlarged image of the basic color component by the conversion ratio and estimating, it is possible to increase the efficiency of processing in generating an enlarged image of a color image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態である画像拡大装置
の構成を表すブロック図
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image enlargement device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】ウェーブレット変換におけるフィルタ処理過程
を表す図
FIG. 2 is a diagram illustrating a filtering process in a wavelet transform.

【図3】ウェーブレット変換画像におけるサブバンド成
分を模式的に説明する図
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating subband components in a wavelet transform image.

【図4】本発明の第1の実施の形態である画像拡大装置
の処理の工程を模式的に表す図
FIG. 4 is a diagram schematically showing processing steps of the image enlargement apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図5】ウェーブレット変換画像における不足サブバン
ド成分の推定を模式的に表す図
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating estimation of an insufficient subband component in a wavelet transform image.

【図6】垂直方向、水平方向、斜め方向エッジ検出に適
用されるフィルタの一例を表す図
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a filter applied to edge detection in the vertical, horizontal, and oblique directions.

【図7】本発明の第2の実施の形態である画像拡大装置
を構成する画像拡大手段の構成を表すブロック図
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an image enlargement unit included in an image enlargement device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2の実施の形態である画像拡大装置
の処理工程を模式的に表す図
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating processing steps of an image enlargement apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図9】ウェーブレット変換画像における不足サブバン
ド成分の推定と補正を模式的に表す図
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating estimation and correction of an insufficient subband component in a wavelet transform image.

【図10】本発明の第3の実施の形態である画像拡大装
置を構成する画像拡大手段の構成を表すブロック図
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an image enlargement unit included in an image enlargement apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施の形態である画像拡大装
置の処理工程を模式的に表す図
FIG. 11 is a diagram schematically illustrating processing steps of an image enlargement apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図12】エッジ検出に適用されるラプラシアンフィル
タの一例を表す図
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a Laplacian filter applied to edge detection.

【図13】本発明の第4の実施の形態である画像拡大装
置の構成を表すブロック図
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of an image enlargement device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第4の実施の形態である画像拡大装
置の処理工程を模式的に表す図
FIG. 14 is a diagram schematically illustrating processing steps of an image enlargement apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第5の実施の形態である画像拡大装
置の構成を表すブロック図
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of an image enlargement device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第5の実施の形態である画像拡大装
置の処理工程を模式的に表す図
FIG. 16 is a diagram schematically illustrating processing steps of an image enlargement apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【図17】従来の線形補間方式を説明する図FIG. 17 illustrates a conventional linear interpolation method.

【図18】従来の画像拡大装置の構成を表すブロック図FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional image enlargement device.

【図19】従来の周波数領域に変換して拡大する例を説
明する図
FIG. 19 is a view for explaining an example of conversion to a conventional frequency domain and enlargement;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 画像入力手段 11 入力画像調整手段 12 画像拡大手段 13 拡大画像調整手段 14 拡大画像出力手段 100 垂直エッジ生成手段 101 水平エッジ生成手段 102 斜めエッジ生成手段 103 レベルアップ手段 700 入力微調整手段 701 レベルダウン手段 702 参照HL成分生成手段 703 参照LH成分生成手段 704 参照HH成分生成手段 705 HL補正推定手段 706 LH補正推定手段 707 HH補正推定手段 708 HL成分推定手段 709 LH成分推定手段 710 HH成分推定手段 1000 エッジ生成手段 1001 参照成分生成手段 1300 拡大処理初期化手段 1301 対象画像拡大手段 1302 拡大画像提示手段 1303 多重処理終了判定手段 1304 画像微調整手段 1500 基本成分選択手段 1501 変換比率導出手段 1502 基本画像調整手段 1503 基本画像拡大手段 1504 基本拡大画像調整手段 1505 不足成分拡大手段 1506 拡大カラー画像再構成手段 1800 原画像直交変換手段 1801 ”0”成分埋め込み手段 1802 逆直交変換手段 Reference Signs List 10 image input means 11 input image adjustment means 12 image enlargement means 13 enlarged image adjustment means 14 enlarged image output means 100 vertical edge generation means 101 horizontal edge generation means 102 oblique edge generation means 103 level up means 700 input fine adjustment means 701 level down Means 702 Reference HL component generation means 703 Reference LH component generation means 704 Reference HH component generation means 705 HL correction estimation means 706 LH correction estimation means 707 HH correction estimation means 708 HL component estimation means 709 LH component estimation means 710 HH component estimation means 1000 Edge generation means 1001 Reference component generation means 1300 Enlargement processing initialization means 1301 Target image enlargement means 1302 Enlarged image presentation means 1303 Multiple processing end determination means 1304 Image fine adjustment means 1500 Basic component selection means Step 1501 Conversion ratio deriving means 1502 Basic image adjusting means 1503 Basic image enlarging means 1504 Basic magnifying image adjusting means 1505 Missing component enlarging means 1506 Enlarged color image reconstructing means 1800 Original image orthogonal transform means 1801 "0" component embedding means 1802 Inverse orthogonal Conversion means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小嶋 章夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5B057 AA11 CA16 CB01 CB16 CD06 CD07 CD10 CE03 CE06 CE16 CG10 CH09 DB06 DC16 5C076 AA21 AA31 BA02 BA06 BB06 BB07 BB42 CA12 CB01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akio Kojima 1006 Kazuma Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 5B057 AA11 CA16 CB01 CB16 CD06 CD07 CD10 CE03 CE06 CE16 CG10 CH09 DB06 DC16 5C076 AA21 AA31 BA02 BA06 BB06 BB07 BB42 CA12 CB01

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力されるn画素×m画素の原画像を拡大
処理してLn画素×Lm画素の拡大画像を得る画像拡大装置
において、 入力された原画像をLn/2画素×Lm./2画素に調整する入
力画像調整手段と、 前記入力画像調整手段により調整された画像にウェーブ
レット変換に基づく方法を適用して拡大画像を生成する
画像拡大手段と、を有することを特徴とする画像拡大装
置。
1. An image enlarging device for enlarging an input n-pixel × m-pixel original image to obtain an enlarged image of Ln-pixels × Lm-pixels, wherein the input original image is Ln / 2 pixels × Lm. / An image enlargement unit comprising: an input image adjustment unit that adjusts to two pixels; and an image enlargement unit that generates an enlarged image by applying a method based on a wavelet transform to the image adjusted by the input image adjustment unit. apparatus.
【請求項2】 画像拡大手段は、 前記入力画像調整手段により調整された画像の垂直方向
のエッジ画像を生成する垂直エッジ生成手段と、 前記入力画像調整手段により調整された画像の水平方向
のエッジ画像を生成する垂直エッジ生成手段と、 前記入力画像調整手段により調整された画像の斜め方向
のエッジ画像信号を生成する斜めエッジ生成手段と、 前記各々のエッジ生成手段で得られた垂直エッジ画像、
水平エッジ画像、斜めエッジ画像および、前記入力画像
調整手段で調整された原画像とをウェーブレット変換画
像におけるサブバンド成分と見なし、このサブバンド成
分に対して逆ウェーブレット変換を行って4倍の画素数
を持つ拡大画像を生成するレベルアップ手段と、を有す
ることを特徴とする請求項1に記載の画像拡大装置。
2. The image enlarging means includes: a vertical edge generating means for generating a vertical edge image of the image adjusted by the input image adjusting means; and a horizontal edge of the image adjusted by the input image adjusting means. Vertical edge generating means for generating an image, oblique edge generating means for generating an edge image signal in an oblique direction of the image adjusted by the input image adjusting means, and a vertical edge image obtained by each of the edge generating means;
The horizontal edge image, the oblique edge image, and the original image adjusted by the input image adjusting means are regarded as subband components in the wavelet transform image, and the inverse bandlet transform is performed on the subband component to increase the number of pixels by four times. The image enlargement apparatus according to claim 1, further comprising: a level-up unit that generates an enlarged image having the following.
【請求項3】 画像拡大手段は、 前記入力画像調整手段により調整された画像の水平、垂
直方向画素数が2の倍数になるように再度調整する入力
微調整手段と、 前記入力微調整手段で調整された画像にウェーブレット
変換を行うレベルダウン手段と、 前記レベルダウン手段で得られた変換画像の低周波域に
位置するサブバンド成分より垂直方向のエッジ画像を生
成する参照HL成分生成手段と、 前記レベルダウン手段で得られた変換画像の低周波域に
位置するサブバンド成分より水平方向のエッジ画像を生
成する参照LH成分生成手段と、 前記レベルダウン手段で得られた変換画像の低周波域に
位置するサブバンド成分より斜め方向のエッジ画像を生
成する参照HH成分生成手段と、 前記参照HL成分生成手段の画像と前記レベルダウン手
段で得られた画像の垂直方向に低周波な領域に属するサ
ブバンド成分との関連を表すHL補正量推定手段と、 前記参照LH成分生成手段の画像と前記レベルダウン手
段で得られた画像の水平方向に低周波な領域に属するサ
ブバンド成分との関連を表すLH補正量推定手段と、 前記参照HH成分生成手段の画像と前記レベルダウン手
段で得られた画像の高周波領域に位置するサブバンド成
分との関連を表すHH補正量推定手段と、 前記調整された原画像の垂直方向のエッジ画像を生成す
る垂直エッジ生成手段と、 前記垂直エッジ生成手段で得られた垂直エッジ画像をH
L補正量推定手段の結果により補正してHLサブバンド
成分とするHL成分推定手段と、 前記調整された原画像の水平方向のエッジ画像を生成す
る水平エッジ生成手段と、 前記水平エッジ生成手段で得られた水平エッジ画像をL
H補正量推定手段の結果により補正してLHサブバンド
成分とするHL成分推定手段と、 前記調整された原画像の斜め方向のエッジ画像を生成す
る斜めエッジ生成手段と、 前記斜めエッジ生成手段で得られた斜めエッジ画像をH
H補正量推定手段の結果により補正してHHサブバンド
成分とするHH成分推定手段と、 前記LH、HL、HHの成分推定手段で得られたHL、
LH、HH成分の3つの画像および、調整された画像と
をウェーブレット変換画像におけるサブバンド成分と見
なし、このサブバンド成分に対して逆ウェーブレット変
換を行って4倍の画素数を持つ拡大画像を生成するレベ
ルアップ手段とを有することを特徴とする請求項1に記
載の画像拡大装置。
3. An image enlarging unit, wherein the input fine adjusting unit adjusts again the number of horizontal and vertical pixels of the image adjusted by the input image adjusting unit so that the number of pixels becomes a multiple of two. Level-down means for performing a wavelet transform on the adjusted image; reference HL component generation means for generating a vertical edge image from a sub-band component located in a low frequency band of the transformed image obtained by the level-down means; Reference LH component generation means for generating a horizontal edge image from a subband component located in a low frequency range of the converted image obtained by the level down means; low frequency range of the converted image obtained by the level down means A reference HH component generating means for generating an edge image in a diagonal direction from the sub-band component located at HL correction amount estimating means for indicating a relation with a sub-band component belonging to a vertically low frequency region of the image obtained in the step, and an image of the reference LH component generating means and an image of the image obtained by the level down means. LH correction amount estimating means for indicating a relationship with a subband component belonging to a low frequency region in the horizontal direction, and a subband located in a high frequency region of the image of the reference HH component generating means and the image obtained by the level down means HH correction amount estimating means representing the relationship with the component, vertical edge generating means for generating a vertical edge image of the adjusted original image, and H vertical edge image obtained by the vertical edge generating means as H
An HL component estimating means for correcting the result of the L correction amount estimating means into an HL sub-band component, a horizontal edge generating means for generating a horizontal edge image of the adjusted original image, and a horizontal edge generating means. Let the obtained horizontal edge image be L
HL component estimating means for correcting the result of the H correction amount estimating means into LH sub-band components, oblique edge generating means for generating an oblique edge image of the adjusted original image, and oblique edge generating means The obtained oblique edge image is represented by H
HH component estimating means for correcting the result of the H correction amount estimating means into HH subband components; HL obtained by the LH, HL, HH component estimating means
The three images of the LH and HH components and the adjusted image are regarded as subband components in the wavelet transform image, and inverse wavelet transform is performed on the subband component to generate an enlarged image having four times the number of pixels. 2. The image enlarging apparatus according to claim 1, further comprising a level-up means for performing the function.
【請求項4】 画像拡大手段は、 前記入力画像調整手段により調整された画像の水平、垂
直画素数が2の倍数になるように再度調整する入力微調
整手段と、 前記入力微調整手段で調整された画像にウェーブレット
変換を行うレベルダウン手段と、 前記レベルダウン手段で得られた画像の低周波域に位置
するサブバンド成分よりラプラシアンエッジ画像を求め
る参照成分生成手段と、 前記参照成分生成手段で得られた参照成分画像と前記レ
ベルダウン手段で得られた変換画像の垂直方向に低周波
な領域に属するサブバンド成分との関連を表すHL補正
量推定手段と、 前記参照成分生成手段で得られた参照成分画像と前記レ
ベルダウン手段で得られた変換画像の水平方向に低周波
な領域に属するサブバンド成分との関連を表すLH補正
量推定手段と、 前記基本画像生成手段で得られた参照成分画像と前記レ
ベルダウン手段で得られた画像の高周波域のサブバンド
成分との関連を表すHH補正量推定手段と、 前記調整された原画像のラプラシアンエッジ画像を生成
するエッジ生成手段と、 前記エッジ生成手段で得られたエッジ画像をHL補正量
推定手段の結果により補正してHLサブバンド成分とす
るHL成分推定手段と、 前記エッジ生成手段で得られたエッジ画像をLH補正量
推定手段の結果により補正してLHサブバンド成分とす
るLH成分推定手段と、 前記エッジ生成手段で得られたエッジ画像をHH補正量
推定手段の結果により補正してHHサブバンド成分とす
るHH成分推定手段と、 前記LH、HL、HHの成分推定手段で得られたHL、
LH、HH成分の3つの画像および、調整された画像と
をウェーブレット変換画像におけるサブバンド成分と見
なし、このサブバンド成分に対して逆ウェーブレット変
換を行って4倍の画素数を持つ拡大画像を生成するレベ
ルアップ手段と、を有することを特徴とする請求項1に
記載の画像拡大装置。
4. An image enlarging unit, wherein the input fine adjusting unit adjusts again so that the number of horizontal and vertical pixels of the image adjusted by the input image adjusting unit becomes a multiple of two, and the input fine adjusting unit adjusts the image. Level down means for performing a wavelet transform on the obtained image; reference component generation means for obtaining a Laplacian edge image from a subband component located in a low frequency band of the image obtained by the level down means; HL correction amount estimating means for indicating a relationship between the obtained reference component image and a sub-band component belonging to a vertically low frequency region of the converted image obtained by the level down means; An LH correction amount estimating method representing the relationship between the reference component image obtained and the sub-band component belonging to the horizontal low-frequency region of the converted image obtained by the level down means. HH correction amount estimating means for indicating a relationship between a reference component image obtained by the basic image generating means and a sub-band component in a high frequency range of the image obtained by the level down means; An edge generating means for generating a Laplacian edge image; an HL component estimating means for correcting the edge image obtained by the edge generating means according to the result of the HL correction amount estimating means to obtain an HL sub-band component; An LH component estimating unit that corrects the obtained edge image based on the result of the LH correction amount estimating unit to obtain an LH subband component, and corrects the edge image obtained by the edge generating unit based on the result of the HH correction amount estimating unit. HH component estimating means for obtaining the HH subband component, and HL obtained by the LH, HL, HH component estimating means,
The three images of the LH and HH components and the adjusted image are regarded as subband components in the wavelet transform image, and inverse wavelet transform is performed on the subband component to generate an enlarged image having four times the number of pixels. The image enlarging apparatus according to claim 1, further comprising: a level-up means for performing the function.
【請求項5】 Ln/2およびLm./2の値が整数である場合
には、入力された原画像を前記入力調整手段により調整
し、調整された画像に対して前記画像拡大手段により拡
大画像を生成し、 Ln/2またはLm./2の少なくとも一方の値が整数でない場
合には、入力された原画像を前記入力調整手段により調
整し、調整された画像に対して前記画像拡大手段により
拡大画像を生成し、その後、前記画像拡大手段で得られ
た拡大画像を拡大画像調整手段によりLn画素×Lm画素に
調整することを特徴とする請求項1に記載の画像拡大装
置。
5. When the values of Ln / 2 and Lm./2 are integers, the input original image is adjusted by the input adjustment means, and the adjusted image is enlarged by the image enlargement means. When an image is generated and at least one of Ln / 2 and Lm./2 is not an integer, the input original image is adjusted by the input adjustment means, and the adjusted image is enlarged by the image enlargement means. The image enlargement apparatus according to claim 1, wherein an enlarged image is generated by the image enlargement unit, and the enlarged image obtained by the image enlargement unit is adjusted to Ln pixels x Lm pixels by the enlarged image adjustment unit.
【請求項6】 入力される原画像を拡大処理して拡大画
像を得る画像拡大装置において、 拡大対象画像に原画像を設定する拡大処理初期化手段
と、 前記拡大対象画像にウェーブレット変換に基づく方法を
適用することにより、4倍の画素数を持つ拡大画像を生
成する対象画像拡大手段と、 対象画像拡大手段により得られた拡大画像を拡大対象画
像に設定し、対象画像拡大手段に処理を戻す手段と、 前記対象画像拡大手段により得られた拡大画像を視覚的
に提示する拡大画像提示手段と、 前記拡大画像提示手段により提示された拡大画像に対
し、拡大処理または縮小処理を行う画像調整手段と、 前記画像調整手段により得られた画像を出力する拡大画
像出力手段と、 を有することを特徴とする画像拡大装置。
6. An image enlarging apparatus for enlarging an input original image to obtain an enlarged image, comprising: an initializing means for setting an original image as an image to be enlarged; and a method based on a wavelet transform for the image to be enlarged. Is applied, a target image enlarging unit that generates an enlarged image having four times the number of pixels, and an enlarged image obtained by the target image enlarging unit is set as an enlargement target image, and the process returns to the target image enlarging unit. Means, an enlarged image presenting means for visually presenting the enlarged image obtained by the target image enlarging means, and an image adjusting means for performing enlarging processing or reducing processing on the enlarged image presented by the enlarged image presenting means And an enlarged image output unit that outputs an image obtained by the image adjustment unit.
【請求項7】 対象画像拡大手段は、請求項2から4の
いづれかに記載の画像拡大手段において、調整された画
像を用いる代わりに、前記対象画像を用いることを特徴
とする請求項6に記載の画像拡大装置。
7. The image enlargement unit according to claim 2, wherein the target image enlargement unit uses the target image instead of using the adjusted image. Image enlargement device.
【請求項8】 入力されるn画素×m画素のカラーディジ
タル画像を拡大処理してLn画素×Lm画素の拡大画像を得
るカラー画像拡大装置において、 前記カラー画像構成成分より基本カラー成分を選択する
基本成分選択手段と、 前記基本成分選択手段で選択された基本カラー成分から
他のカラー成分を導出する際の変換比率を導出する変換
比率導出手段と、 入力された原画像の基本カラー成分をLn/2画素×Lm./2
画素に調整する基本成分画像調整手段と、 前基本成分画像調整手段により、調整された画像の基本
カラー成分にウェーブレット変換に基づく方法を適用し
て拡大画像を生成する基本画像拡大手段と、 前記基本画像拡大手段で得られる基本カラー成分の拡大
画像を所望のLn画素×Lm画素に調整する基本拡大画像調
整手段と、 前記基本拡大画像調整手段で導出された基本カラー成分
の拡大画像に変換比率導出手段の変換比率を適用するこ
とで他のカラー成分における拡大画像を推定する不足成
分拡大手段と、 前記基本拡大画像出力手段で導出された基本カラー成分
の拡大画像と、前記不足成分拡大手段で推定された残り
のカラー成分を合成することでカラー原画像の拡大画像
を生成する拡大画像出力手段と、 を有することを特徴とする画像拡大装置。
8. A color image enlarging device for obtaining an enlarged image of Ln pixels × Lm pixels by enlarging an input color digital image of n pixels × m pixels, wherein a basic color component is selected from the color image components. Basic component selection means, conversion ratio derivation means for deriving a conversion ratio when deriving another color component from the basic color component selected by the basic component selection means, and converting the basic color component of the input original image to Ln / 2 pixels x Lm./2
A basic component image adjusting unit that adjusts to pixels; a basic image enlarging unit that generates an enlarged image by applying a method based on a wavelet transform to a basic color component of the adjusted image by the previous basic component image adjusting unit; A basic enlarged image adjusting unit that adjusts an enlarged image of the basic color component obtained by the image enlarging unit to a desired Ln pixel × Lm pixel; and a conversion ratio is derived to an enlarged image of the basic color component derived by the basic enlarged image adjusting unit. A missing component enlargement unit for estimating an enlarged image in another color component by applying the conversion ratio of the unit; an enlarged image of the basic color component derived by the basic enlarged image output unit; and an estimation by the insufficient component enlargement unit. Enlarged image output means for generating an enlarged image of a color original image by combining the remaining color components obtained, Location.
【請求項9】 基本画像拡大手段としては、 請求項2から4のいづれかに記載の画像拡大手段を用い
ることを特徴とする請求項8に記載のカラー画像拡大装
置。
9. The color image enlarging device according to claim 8, wherein the image enlarging unit according to any one of claims 2 to 4 is used as the basic image enlarging unit.
【請求項10】 HL補正量推定手段は、 前記参照HL成分生成手段の画像と前記レベルダウン手
段で得られた画像の垂直方向に低周波な領域に属するサ
ブバンド成分との差分画像を補正成分として求め、 LH補正量推定手段は、 前記参照LH成分生成手段の画像と前記レベルダウン手
段で得られた画像の水平方向に低周波な領域に属するサ
ブバンド成分との差分画像を補正成分として求め、 HH補正量推定手段は、 前記参照HH成分生成手段の画像と前記レベルダウン手
段で得られた画像の高周波な領域に属するサブバンド成
分との差分画像を補正成分として求め、 HL、LH、HHの各成分推定手段は、 前記3つの補正成分画像を線形補間により4倍の画素数
の画像に拡大し、対応するエッジ画像に加えることで補
正処理を行うことを特徴とする請求項3に記載の画像拡
大装置。
10. An HL correction amount estimating means for correcting a difference image between an image of the reference HL component generating means and a sub-band component belonging to a vertically low frequency region of the image obtained by the level down means. The LH correction amount estimating means obtains, as a correction component, a difference image between the image of the reference LH component generating means and a subband component belonging to a horizontally low frequency region of the image obtained by the level down means. The HH correction amount estimating means obtains, as a correction component, a difference image between the image of the reference HH component generating means and a subband component belonging to a high frequency region of the image obtained by the level down means, and HL, LH, HH Each component estimating means performs a correction process by enlarging the three corrected component images into an image having four times the number of pixels by linear interpolation and adding the image to a corresponding edge image. Image enhancement apparatus according to claim 3, characterized.
【請求項11】 HL補正量推定手段は、 前記基参照エッジ生成手段の画像と前記レベルダウン手
段で得られた画像の垂直方向に低周波な領域に属するサ
ブバンド成分との差分画像を補正成分として求め、 LH補正量推定手段は、 前記参照エッジ生成手段の画像と前記レベルダウン手段
で得られた画像の水平方向に低周波な領域に属するサブ
バンド成分との差分画像を補正成分として求め、 HH補正量推定手段は、 前記参照エッジ生成手段の画像と前記レベルダウン手段
で得られた画像の高周波な領域に属するサブバンド成分
との差分画像を補正成分として求め、 HL、LH、HHの各成分推定手段は、 前記3つの補正成分画像を線形補間により4倍の画像数
を持つ画像に拡大し、対応するエッジ画像に加えること
で補正処理を行うことを特徴とする請求項4に記載の画
像拡大装置。
11. An HL correction amount estimating means for correcting a difference image between an image of the base reference edge generating means and a subband component belonging to a vertically low frequency region of the image obtained by the level down means. The LH correction amount estimating means obtains, as a correction component, a difference image between the image of the reference edge generating means and a subband component belonging to a horizontally low frequency region of the image obtained by the level down means, The HH correction amount estimating means obtains, as a correction component, a difference image between an image of the reference edge generating means and a subband component belonging to a high frequency region of the image obtained by the level down means, and each of HL, LH, and HH The component estimating means performs a correction process by enlarging the three corrected component images into an image having four times the number of images by linear interpolation and adding the image to a corresponding edge image. Image enhancement apparatus according to claim 4, characterized.
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