JP4827137B2 - Resolution conversion processing method, image processing apparatus, image display apparatus, and program - Google Patents

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Description

本発明は、入力画像データを補間処理して、解像度の異なる出力画像データを作成する解像度変換処理方法、それを行う画像処理装置、画像表示装置、及びその処理をコンピュータに実行させるプログラムに関する。   The present invention relates to a resolution conversion processing method for interpolating input image data to generate output image data having different resolutions, an image processing device for performing the processing, an image display device, and a program for causing a computer to execute the processing.

画像を表示する画像表示装置としては、CRT,LCD,PDP,プロジェクタ等がある。これらの表示装置は固有の出力解像度を有している。また入力される画像にも固有の解像度を有しており、入力される画像の解像度と表示装置の解像度が同一であれば問題なく表示を行うことができるが、異なる場合には、表示されない画素の発生や、表示装置で使用されない画素が発生する。これらの問題を発生させないために、入力画像と表示装置の解像度を等しくする解像度変換という処理が必要となってくる。解像度変換は、画像の拡大・縮小処理においても用いられる。   Examples of image display devices that display images include CRTs, LCDs, PDPs, projectors, and the like. These display devices have a unique output resolution. The input image also has a unique resolution. If the resolution of the input image is the same as the resolution of the display device, the image can be displayed without any problem. And pixels that are not used in the display device. In order to prevent these problems from occurring, a process called resolution conversion for equalizing the resolution of the input image and the display device is required. Resolution conversion is also used in image enlargement / reduction processing.

解像度変換を行う場合、入力画像の各画素を規定した座標上に割付け、この座標上に出力画像の補間画素の割付けを行う。解像度変換の補間処理は、座標上の補間画素の画素値を補間画素の周囲に存在する参照画素の画素値を元にして決定する処理である。従来の補間方法は、この補間画素値の決定を種々の方法で行っている。   When resolution conversion is performed, each pixel of the input image is allocated on the specified coordinates, and interpolation pixels of the output image are allocated on the coordinates. The interpolation processing for resolution conversion is processing for determining the pixel value of the interpolation pixel on the coordinates based on the pixel values of the reference pixels existing around the interpolation pixel. In the conventional interpolation method, the interpolation pixel value is determined by various methods.

従来知られている代表的な方法としては、補間画素に最も近い距離にある参照画素の画素値を補間画素の画素値とする最近傍補間法、補間画素の周囲にある参照画素について、それぞれ補間画素との距離に反比例して各画素値に重み付けを行い、補間画素の画素値を算出する線形補間法、参照画素の有する画素値から3次近似した関数や多項式を求め、その式を用いて補間画素の画素値を算出する標本化関数補間法やスプライン補間法(キュービック・コンボリューション)等の方法がある。   Typical known methods include nearest neighbor interpolation using the pixel value of the reference pixel closest to the interpolation pixel as the pixel value of the interpolation pixel, and interpolation for the reference pixels around the interpolation pixel, respectively. Each pixel value is weighted inversely proportional to the distance to the pixel, a linear interpolation method for calculating the pixel value of the interpolated pixel, a function or polynomial that is third-order approximated from the pixel value of the reference pixel, and using that formula There are methods such as a sampling function interpolation method and a spline interpolation method (cubic convolution) for calculating pixel values of interpolation pixels.

一方、対象とする画像によって複数の補間方法を使い分けるなどして画質の向上を狙ったものが従来から種々提案されている。そのいくつかを挙げると、以下のようなものである。
(1)特許文献1
複数の参照画素における濃度差(最大濃度−最小濃度)を用いて、文字か写真かを判断し(所定の濃度差以上は文字、他は写真)、写真の場合は線形補間法、文字の場合は最近傍補間法を用いる方法、あるいは写真と判断した場合には線形補間法による演算結果を注目画素値とし、文字と判断した場合には、線形補間法での補間画素の値が第一のしきい値以上なら最大濃度値、第二のしきい値以下ならば最小濃度値、しきい値の中間では、最大濃度値と最小濃度値の平均値を用いる方法、またはしきい値を一つとし、最大濃度値と最小濃度値の平均値を用いる方法により拡大/縮小処理を行う。
On the other hand, there have been various proposals for improving image quality by using a plurality of interpolation methods depending on the target image. Some of these are:
(1) Patent Document 1
Using density difference (maximum density-minimum density) at multiple reference pixels to determine whether text or photo (characters greater than a certain density difference, photo for others). For photographs, linear interpolation, for text Is the method using the nearest neighbor interpolation method, or if it is determined to be a photograph, the calculation result by the linear interpolation method is the target pixel value, and if it is determined to be a character, the interpolation pixel value by the linear interpolation method is the first If the threshold value is greater than or equal to the threshold value, the maximum density value is less than the second threshold value, and the minimum density value is less than the second threshold value. Then, enlargement / reduction processing is performed by a method using the average value of the maximum density value and the minimum density value.

(2)特許文献2
補間画素データをその近傍に位置する4点の原画素データに基づいて加重平均演算により求め、これら4点の画像データのうち少なくとも3点の分布態様に基づいてこの4点により囲まれる領域内に斜め線のエッジをなすパターンが存在することを判定して、当該4点により囲まれる領域内に斜め線のエッジをなすパターンが存在することを判定したときには該領域内の斜め線のエッジをなすパターンに該当する補間画素データとして、上記加重平均演算の結果に依らず当該4点のいずれかの原画素データ自体を適用する。
(2) Patent Document 2
Interpolated pixel data is obtained by a weighted average calculation based on the four original pixel data located in the vicinity thereof, and within the region surrounded by the four points based on the distribution mode of at least three of the four points of image data. When it is determined that there is a pattern forming the edge of the diagonal line, and it is determined that there is a pattern forming the edge of the diagonal line within the area surrounded by the four points, the edge of the diagonal line in the area is formed As the interpolated pixel data corresponding to the pattern, any one of the four original pixel data itself is applied regardless of the result of the weighted average calculation.

(3)特許文献3
CG(コンピュータ グラフィック)と自然画を水平、垂直方向を別々に、並んだ参照画素4点の画素値の差と所定のしきい値を用いた式(参照画素がC A B Dと並ぶ時、|A−B|−しきい値*(|A−C|+|B−D|)/2が0より上か下か)により判定を行い、補間方法を最近傍補間と線形補間とキュービック・コンボリューションとで切替える。
(3) Patent Document 3
CG (Computer Graphics) and natural image separately in the horizontal and vertical directions, using a difference between the pixel values of the four reference pixels arranged side by side and a predetermined threshold value (when the reference pixel is aligned with C A B D | A−B | −threshold * (| A−C | + | B−D |) / 2 is above or below 0), and the interpolation method is nearest neighbor interpolation, linear interpolation, cubic Switch with convolution.

(4)特許文献4
座標/輝度畳込み演算法を基本的な解像度変換方法とし、4つの参照画素の状態により、テキストデータと判断されなければ座標/輝度畳込み演算法、テキストデータと判断された場合には、最近傍補間法、あるいは座標/輝度畳込み演算法の重付け因子の重みをより大きくした演算法とで判断により演算法を使い分け、テキストデータの画像はより鮮明な画像に、その他の部分では滑らかな画像の表示を行う。
(4) Patent Document 4
If the coordinate / luminance convolution operation method is a basic resolution conversion method and the state of the four reference pixels is not determined to be text data, the coordinate / intensity convolution operation method and text data are The text data image is made clearer and smooth in the other parts, depending on the method used by the side interpolation method or the calculation method with a larger weighting factor for the coordinate / luminance convolution method. Displays an image.

特許第2991485号公報Japanese Patent No. 2991485 特許第3327961号公報Japanese Patent No. 3327961 特開2003−319171号公報JP 2003-319171 A 特開2006−053887号公報JP 2006-053887 A

特許文献1の濃度差による文字、写真の判定では、濃度差の少ない文字、図形などが写真と判断され、線形補間法による処理を行うことになり、鮮明さの足りないボケた画像になってしまう。図14、図15にその例を示す。図14は判定に用いる濃度差を図7の元画像の写真部分に影響がない値とし、解像度変換を行ったものである。図7の元画像で写真部分に影響がない値で判断すると、中間調の文字や図形の部分が正しく判断されずボケた画像になってしまう。また、図15は、図7の元画像にて文字が正しく判定できる濃度差を判定に用いる値として、解像度変換を行ったものである。この濃度差を判定に用いると、文字や図形図は正しく判断されて鮮明になるが、写真部分にて正しく判定されない部分が発生し、画質の劣化が発生している。このように複数の参照画素内の濃度差を用いて判定を行う方法であると、判定に用いる濃度差の値により判定がばらつくことで、正確性に問題があり、様々な画像を扱う場合には、良好な画像が得られない場合が多い。   In the determination of characters and photographs based on density differences in Patent Document 1, characters, figures, etc. with small density differences are judged to be photographs, and processing by linear interpolation is performed, resulting in a blurred image with insufficient clarity. End up. An example is shown in FIGS. FIG. 14 shows the result of resolution conversion with the density difference used for determination set to a value that does not affect the photograph portion of the original image in FIG. If the original image in FIG. 7 is determined to have a value that does not affect the photographic part, the halftone character or graphic part is not correctly determined, resulting in a blurred image. Further, FIG. 15 is a graph obtained by performing resolution conversion using a density difference that can correctly determine a character in the original image of FIG. 7 as a value used for the determination. When this density difference is used for the determination, characters and graphic diagrams are correctly determined and clear, but a portion that is not correctly determined occurs in a photograph portion, resulting in degradation of image quality. In this way, when the determination is performed using density differences in a plurality of reference pixels, the determination varies depending on the value of the density difference used for the determination, so that there is a problem in accuracy, and when various images are handled. In many cases, a good image cannot be obtained.

特許文献2では、少なくとも3参照画素が一致した範囲を同一画素値とし、斜め線のエッジを鮮明にすることを主眼としているが、同一画素値とした範囲に隣接した範囲の値は、加重平均演算により求めていることから、境界部に隣接した加重平均演算で求めた部分は境界部の鮮明さが劣化する。図16は、図7の元画像に対して特許文献2により処理を行った画像で、写真に線形補間、文字や図形に最近傍補間を使い分けた例を示したものである。線形補間と最近傍補間を使い分けるものは、文字や図形の部分は鮮明にはなるが、最近傍補間を用いていることによりジャギーが発生するため、高品質な画像を得ることができない。   In Patent Document 2, a range in which at least three reference pixels match is set to the same pixel value, and the main purpose is to sharpen the edge of the diagonal line. However, a value adjacent to the range set to the same pixel value is a weighted average. Since it is obtained by calculation, the sharpness of the boundary portion deteriorates in the portion obtained by the weighted average calculation adjacent to the boundary portion. FIG. 16 is an image obtained by processing the original image of FIG. 7 according to Patent Document 2, and shows an example in which linear interpolation is used for photographs and nearest neighbor interpolation is used for characters and figures. In the case of using linear interpolation and nearest neighbor interpolation properly, characters and figures are clear, but jaggy is generated by using nearest neighbor interpolation, so a high quality image cannot be obtained.

特許文献3の水平または垂直方向に並んだ参照画素4点の画素値の差と所定のしきい値を用いた式によるCG、写真の判定を水平、垂直各々の方向で別々に行う方法では、判定に参照画素4点の画素値の差と所定のしきい値を用いる方法は、しきい値の設定により判定結果が大きく違う特徴があり、一般的な様々な画像を判定する場合には、最適なしきい値を設定することは困難であり、設定した場合でも様々な画像において正確に判断することは困難である。図17は図7の元画像にてCGが鮮明になるしきい値を用いて解像度変換を行った例、図18は自然画の劣化が少なくなるようなしきい値を用いて解像度変換を行った例である。各々、解像度変換に用いる保管方法としては、CGと判断された場合には最近傍補間法を用い、それ以外にはキュービック・コンボリューション法を用いている。図17では文字や図形の部分は鮮明であるが、最近傍補間の特徴であるジャギーが発生するとともに、自然画の部分においてCGと誤判定することによる画質の劣化が大きいことが見られる。図18では自然画の部分での誤判定が少なくなり、画質の劣化の影響は少なくなるが、文字や図研の部分で鮮明さの劣化であるボケが発生してきている。このようにCGと自然画という2つの画像が共存する画像においては、特許文献3の判定方法では高品質な画像を得ることは難しい。   In the method of performing CG and photo determination separately in the horizontal and vertical directions according to an equation using the difference between the pixel values of four reference pixels arranged in the horizontal or vertical direction and a predetermined threshold value in Patent Document 3, The method of using the difference between the pixel values of the four reference pixels and a predetermined threshold value for the determination has a feature that the determination result is greatly different depending on the setting of the threshold value, and when determining various general images, It is difficult to set an optimum threshold value, and even when it is set, it is difficult to accurately determine various images. FIG. 17 shows an example in which resolution conversion is performed using a threshold value that makes CG clear in the original image of FIG. 7, and FIG. 18 shows a resolution conversion that uses a threshold value that reduces natural image degradation. It is an example. As storage methods used for resolution conversion, the nearest neighbor interpolation method is used when CG is determined, and the cubic convolution method is used otherwise. In FIG. 17, the character and graphic portions are clear, but jaggy, which is a feature of nearest neighbor interpolation, occurs, and it can be seen that image quality is greatly deteriorated due to erroneous determination of CG in the natural image portion. In FIG. 18, misjudgment in the natural image portion is reduced and the influence of image quality deterioration is reduced, but blurring that is a deterioration in sharpness has occurred in the character and Zuken portions. As described above, it is difficult to obtain a high-quality image by the determination method of Patent Document 3 for an image in which two images of CG and a natural image coexist.

特許文献4では、座標/輝度畳込み演算法において、さらにテキストデータか自然画かを判断する手段をもち、テキストデータと判断された場合には、画像情報因子及び、補間画素と各参照画素間の距離を用いた距離因子の重付けをより大きくするような演算法を用いているが、このような方法では良好な画像は得られるが、演算が複雑になり回路規模が大型化し高コストとなってしまう。一方、最近傍法を用いた場合には、境界部の鮮明さは向上するが、斜めの部分にてジャギーが発生してしまう。   In Patent Document 4, the coordinate / luminance convolution operation method further includes means for determining whether the data is text data or a natural image. If the data is determined to be text data, the image information factor and the interpolation pixel between each reference pixel This method uses a calculation method that increases the weighting of the distance factor, but with such a method, a good image can be obtained, but the calculation becomes complicated and the circuit scale becomes large and the cost is high. turn into. On the other hand, when the nearest neighbor method is used, the sharpness of the boundary portion is improved, but jaggy occurs at an oblique portion.

以上のように、従来はテキストデータの境界部の鮮明にしようとする場合には、解像度変換後にエッジ強調を行ったり、参照画素の状況により複数の解像度変換方法を使い分ける方法が用いられてきた。しかし、これらの方法では擬似輪郭が発生したり、不鮮明な部分が残ったり、回路が大きくなりコストが高くなったりし、低コストと優れた画質を両立した解像度変換方法は不可能であった。   As described above, conventionally, in order to make the boundary portion of text data clear, edge enhancement is performed after resolution conversion or a plurality of resolution conversion methods are used depending on the state of the reference pixel. However, in these methods, pseudo contours are generated, unclear portions remain, the circuit becomes large and the cost is high, and a resolution conversion method that achieves both low cost and excellent image quality is impossible.

本発明は、回路規模を抑えつつ、図形や文字などの特定の階調で表現された画像の境界部の鮮明さを向上させるとともに、その他の画像では入力画像の階調性を保持させて、高画質の解像度変換画像を作成する解像度変換処理方法、それを行う画像処理装置、該画像処理装置を備えた画像表示装置、及び、解像度変換処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することにある。   The present invention improves the sharpness of the boundary portion of an image expressed with a specific gradation such as a figure or a character while suppressing the circuit scale, while maintaining the gradation of the input image in other images, To provide a resolution conversion processing method for creating a high-quality resolution-converted image, an image processing device for performing the same, an image display device including the image processing device, and a program for causing a computer to execute the resolution conversion processing method It is in.

自然画像と文字や図形などの識別を領域レベルで行なった場合、この識別を誤ると領域全体の画質がかえって悪くなる。そこで、本発明は、狭い範囲を部分的に判定して行き、最適な処理をする方が、より高画質な画像を得ることができることに着目したものである。本発明の骨子は、まず補間処理を行い、次に一定の狭い範囲内で文字や図形の境界部と判定できる部分はエッジを強調する処理を施すことで高画質な画像を得るものである。   When a natural image and a character or graphic are identified at the region level, if the identification is mistaken, the image quality of the entire region is deteriorated. Therefore, the present invention focuses on the fact that it is possible to obtain a higher quality image by partially determining a narrow range and performing optimum processing. The gist of the present invention is to perform interpolation processing first, and then to perform edge enhancement processing on a portion that can be determined as a boundary between characters and figures within a certain narrow range, thereby obtaining a high-quality image.

請求項1の発明は、入力された画像の2×2の画素(以下、元画素)間に補間する画素(以下、補間画素)を生成して解像度の異なる画像を出力する解像度変換処理方法において、入力画像の階調性が保存される補間画素の中間処理データを生成する第一の演算ステップと、少なくとも補間画素に隣接した2×2の参照画素を判定用参照画素として各判定用参照画素の画素値の組合せ及び最大値、最小値を求める共に、前記判定用参照画素の画素値より中間値を生成するステップと、前記判定用参照画素の画素値の組合せが3組以上ならば前記中間処理データの値を補間画素の画素値とし、前記組み合わせが2組以下ならば前記中間処理データの値と前記中間値を比較し、前記中間処理データの値が中間値より小さければ前記判定用参照画素の画素値の最小値、等しければ中間値、それ以外は前記判定用参照画素の画素値の最大値を補間画素の画素値とする第二の演算ステップとからなることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a resolution conversion processing method for generating pixels (hereinafter referred to as interpolation pixels) to be interpolated between 2 × 2 pixels (hereinafter referred to as original pixels) of an input image and outputting images having different resolutions. A first calculation step for generating intermediate processing data of an interpolation pixel in which the gradation of the input image is stored, and each determination reference pixel using at least a 2 × 2 reference pixel adjacent to the interpolation pixel as a determination reference pixel combinations and maximum values of the pixel values, both find the minimum, the steps of generating an intermediate value from the pixel value of the judgment reference pixels, the intermediate if the combination of the pixel values of the reference pixels for the determination three or more The value of the processing data is the pixel value of the interpolation pixel. If the number of combinations is two or less , the value of the intermediate processing data is compared with the intermediate value. If the value of the intermediate processing data is smaller than the intermediate value, the determination reference Pixel It comprises a second calculation step in which the minimum value of the pixel values is an intermediate value if they are equal, and the other pixel value is the maximum value of the pixel values of the reference pixel for determination .

請求項2の発明は、請求項1の解像度変換処理方法において、第一の演算ステップは、補間画素の周囲にある2×2の各参照画素と前記補間画素との距離を重付け因子として、線形補間演算より補間画素の中間処理表示データを生成することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the resolution conversion processing method according to the first aspect, the first calculation step uses the distance between each of the 2 × 2 reference pixels around the interpolation pixel and the interpolation pixel as a weighting factor. It is characterized in that intermediate processing display data of interpolation pixels is generated by linear interpolation calculation.

請求項3の発明は、請求項1の解像度変換処理方法において、第一の演算ステップは、補間画素の周囲にある2×2の各参照画素の画素値と所定値との差を用いた画像情報因子、及び、補間画素と前記各参照画素間の距離を用いた距離因子により重付けを行うことで、座標/輝度畳込み演算により補間画素の中間処理データを生成することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the resolution conversion processing method of the first aspect, the first calculation step is an image using a difference between a pixel value of each reference pixel of 2 × 2 around the interpolation pixel and a predetermined value. By performing weighting using an information factor and a distance factor using a distance between the interpolation pixel and each reference pixel, intermediate processing data of the interpolation pixel is generated by a coordinate / luminance convolution operation.

請求項4の発明は、請求項1の解像度変換処理方法において、第一の演算ステップは、前記判定参照画素に用いる参照画素数以上の参照画素を用いて3次畳込み内挿法により補間画素の中間処理データを生成することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the resolution conversion processing method according to the first aspect, in the first calculation step, an interpolation pixel is obtained by a third-order convolution interpolation method using reference pixels equal to or more than the number of reference pixels used for the determination reference pixel. The intermediate processing data is generated.

請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項の解像度変換処理方法において、前記中間値は、前記複数の判定用参照画素の画素値の最大値と最小値の中間の値とすることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the resolution conversion processing method according to any one of the first to fourth aspects, the intermediate value is an intermediate value between a maximum value and a minimum value of the plurality of reference pixels for determination. It is characterized by doing.

請求項6の発明は、入力データ記憶手段と処理手段と出力データ記憶手段を備え、請求項1乃至5のいずれか1項の解像度変換処理方法を実施することを特徴とする画像処理装置である。 The invention according to claim 6 is an image processing apparatus comprising input data storage means, processing means, and output data storage means, wherein the resolution conversion processing method according to any one of claims 1 to 5 is implemented. .

請求項7の発明は、少なくとも画像表示手段と、請求項6に記載の画像処理装置を備えたことを特徴とする画像表示装置である。 A seventh aspect of the present invention is an image display device comprising at least the image display means and the image processing device according to the sixth aspect.

請求項8の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項の解像度変換処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。 The invention according to claim 8 is a program for causing a computer to execute each step of the resolution conversion processing method according to any one of claims 1 to 5 .

請求項1の発明では、補間画素に隣接した2×2の参照画素の画素値よりテキストデータを判断し、第一の演算により生成した中間処理データをもとに、テキストデータでは中間処理データの値と中間値を比較し、その結果により補間画素の画素値を2×2の判定用画素より求めた値とし、テキストデータ以外では中間処理データの値とすることにより、第一の演算の特徴を活かしつつ、テキストデータの境界部の鮮明な画像を得ることができる。
詳しくは、第二の演算として、2×2の評価用参照画素の画素値の組合せが2組以下の場合に、テキストデータとして中間処理データと中間値を比較し、その結果により補間画素の画素値を評価用参照画素より求めた値とする処理を行うことにより、テキストデータに対する判断の確実性が高くなる。具体的には、第二の演算において、中間処理データが中間値より小さければ評価用参照画素の画素値の最小値、等しければ中間値、それ以外は評価用参照画素の画素値の最大値を補間画素の画素値とすることにより、より境界部の鮮明な画像を得ることができる。
In the first aspect of the present invention, the text data is determined from the pixel values of the 2 × 2 reference pixels adjacent to the interpolation pixel, and the text data includes the intermediate processing data based on the intermediate processing data generated by the first calculation. By comparing the value with the intermediate value, the pixel value of the interpolated pixel is obtained from the 2 × 2 determination pixel as a result, and the value of the intermediate processing data other than the text data is used. It is possible to obtain a clear image of the boundary portion of the text data while utilizing the above.
Specifically, as the second calculation, when the combination of pixel values of 2 × 2 reference pixels for evaluation is two or less, the intermediate processing data is compared with the intermediate value as text data, and the pixel of the interpolation pixel is determined based on the result. By performing the process of setting the value to the value obtained from the reference pixel for evaluation, the certainty of determination on the text data is increased. Specifically, in the second calculation, if the intermediate processing data is smaller than the intermediate value, the minimum value of the pixel value of the evaluation reference pixel is equal, if it is equal, the intermediate value is set, and otherwise, the maximum value of the pixel value of the evaluation reference pixel is set. By setting the pixel value of the interpolation pixel, a clearer image at the boundary can be obtained.

請求項2の発明では、第一の演算を補間画素の周囲にある2×2の参照画素と前記補間画素との距離を重付け因子とし、線形補間演算により、補間画素の画素値を生成する方法とすることにより、回路規模が小さくて済むことから、滑らかでテキストデータの境界部の鮮明な画像を低コストで得ることができる。 In the second aspect of the invention, the first calculation is performed using the distance between the 2 × 2 reference pixels around the interpolation pixel and the interpolation pixel as a weighting factor, and the pixel value of the interpolation pixel is generated by linear interpolation calculation. By adopting the method, the circuit scale can be reduced, so that a smooth and clear image of the boundary portion of the text data can be obtained at low cost.

請求項3の発明では、第一の演算を補間画素の周囲にある2×2の参照画素の画素値と所定値との差を用いた画像情報因子及び、補間画素と前記各参照画素間の距離を用いた距離因子により重付けを行うことで、座標/輝度畳込み演算により、補間画素の画素値を生成する方法とすることにより、第一の演算の特徴である非常に滑らかな画像と、テキストデータ境界部の鮮明さを両立させた画像を得ることができる。 According to a third aspect of the present invention, the first calculation is performed based on an image information factor using a difference between a pixel value of a 2 × 2 reference pixel around the interpolation pixel and a predetermined value, and between the interpolation pixel and each reference pixel. By performing weighting with a distance factor using distance, a method of generating pixel values of interpolated pixels by coordinate / luminance convolution calculation, and a very smooth image that is a feature of the first calculation Thus, it is possible to obtain an image that balances the sharpness of the text data boundary.

請求項4の発明では、第一の演算を判定参照画素に用いる参照画素数以上の参照画素を用いた3次畳込み内挿法とすることにより、自然画が非常に鮮明になる特徴と、テキストデータ境界部の鮮明さを両立させた画像を得ることができる。   In the invention of claim 4, the first calculation is a cubic convolution interpolation method using reference pixels equal to or more than the number of reference pixels used for the determination reference pixels, so that the natural image becomes very clear, An image in which the sharpness of the text data boundary portion is compatible can be obtained.

請求項5の発明では、中間値を2×2の評価用参照画素の画素値の最大値と最小値の中間値とすることにより、境界部に第一の演算の特徴を活かしつつ、鮮明な画像を得ることができる。 In the invention of claim 5 , the intermediate value is set to the intermediate value between the maximum value and the minimum value of the 2 × 2 evaluation reference pixels , thereby making the boundary portion clear while utilizing the characteristics of the first calculation. An image can be obtained.

請求項6の発明では、請求項1〜5のいずれかに記載の解像度変換処理方法を実施する手段を備えることにより、従来の画像処理装置よりもテキストデータ境界部の鮮明な画像を得ることができる画像処理装置が実現できる。 In the invention of claim 6, further comprising means for implementing a resolution converting method according to any one of claims 1 to 5, but also from the conventional image processing apparatus to obtain a clear image of the text data boundary An image processing apparatus that can be used is realized.

請求項7の発明では、請求項6に記載の画像処理装置を備えることにより、従来の画像表示装置よりもテキストデータ境界部の鮮明な画像を表示することができる画像表示装置が実現できる。 In the invention of claim 7 , by providing the image processing device of claim 6 , it is possible to realize an image display device capable of displaying a clearer image of the text data boundary portion than the conventional image display device.

請求項8の発明では、本コンピュータプログラムをコンピュータにて読取って動作させることにより、テキストデータ境界部の鮮明な画像を表示する解像度変換を行うことができる。 According to the eighth aspect of the present invention, resolution conversion for displaying a clear image of the text data boundary portion can be performed by reading and operating the computer program on a computer.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の解像度変換処理方法を実施する画像処理装置を含む画像表示装置の全体的ブロック図を示す。図1において、10が画像処理装置、20が画像表示装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall block diagram of an image display apparatus including an image processing apparatus that implements the resolution conversion processing method of the present invention. In FIG. 1, 10 is an image processing apparatus, and 20 is an image display apparatus.

画像処理装置10では、入力された画像データを、画素、所定ライン、フレーム等の単位で、一旦、入力データ記憶部11に格納する。同時に、入力画像データの制御情報(クロック、水平同期信号、垂直同期信号など)は解像度検出部14に送る。解像度検出部14は、水平同期信号期間のクロック数、垂直同期信号期間の水平同期信号数を計数することで入力画像データの解像度を判定して、その解像度情報を座標テーブル部15に送る。一般に入力画像の解像度はVGA,SVGA,XGA,UXGA,QXGA等、いくつかに特定できる。座標テーブル部15は、各解像度に対応して、補間画素(補間画素No.)と使用する各参照画素(参照画素No.)、補間画素と各参照画素の画素間距離からなる補間データを格納したルックアップテーブル(LUT)を保持している。座標テーブル部15は解像度検出部14で判定された解像度に対応するLUTを選択し、その補間データを読み出して補間データ記憶部16に格納する。補間処理部12は、補間データ記憶部16より、順次、補間画素と各参照画素、及び補間画素と各参照画素の画素間距離を読出し、入力データ記憶部11より各参照画素の画素値を読出し、補間画素と各参照画素の画素間距離、各参照画素の画素値をもとに補間画素の画素値を生成する処理を繰り返し実行する。生成された補間画素の画素値は、順次、出力データ記憶部13に格納される。   In the image processing apparatus 10, the input image data is temporarily stored in the input data storage unit 11 in units of pixels, predetermined lines, frames, and the like. At the same time, control information (clock, horizontal synchronization signal, vertical synchronization signal, etc.) of the input image data is sent to the resolution detection unit 14. The resolution detection unit 14 determines the resolution of the input image data by counting the number of clocks in the horizontal synchronization signal period and the number of horizontal synchronization signals in the vertical synchronization signal period, and sends the resolution information to the coordinate table unit 15. In general, the resolution of an input image can be specified in several ways, such as VGA, SVGA, XGA, UXGA, and QXGA. The coordinate table unit 15 stores interpolation data including interpolation pixels (interpolation pixels No.), reference pixels to be used (reference pixels No.), and inter-pixel distances between the interpolation pixels and the reference pixels, corresponding to the respective resolutions. The look-up table (LUT) is held. The coordinate table unit 15 selects an LUT corresponding to the resolution determined by the resolution detection unit 14, reads out the interpolation data, and stores it in the interpolation data storage unit 16. The interpolation processing unit 12 sequentially reads out the interpolation pixel and each reference pixel and the inter-pixel distance between the interpolation pixel and each reference pixel from the interpolation data storage unit 16 and reads out the pixel value of each reference pixel from the input data storage unit 11. The process of generating the pixel value of the interpolation pixel based on the inter-pixel distance between the interpolation pixel and each reference pixel and the pixel value of each reference pixel is repeatedly executed. The pixel values of the generated interpolation pixels are sequentially stored in the output data storage unit 13.

画像表示装置20では、出力データ記憶部13に格納された各補間画素の画素値を所定の単位毎に読出して表示部21に出力する。   In the image display device 20, the pixel value of each interpolation pixel stored in the output data storage unit 13 is read out in predetermined units and output to the display unit 21.

本発明の特徴は、補間処理部12の処理にある。該補間処理部12での処理は、入力画像の階調性が保存される補間画素の中間処理データを生成する第1の演算と、図形や文字などの特定の階調で表現された領域に対して境界部を強調した補間画素値を生成し、それ以外の領域では中間処理データを補間画素値とする第2の演算とに大別される。   A feature of the present invention resides in the processing of the interpolation processing unit 12. The processing in the interpolation processing unit 12 includes a first calculation for generating intermediate processing data of interpolation pixels in which the gradation of the input image is preserved, and an area expressed by a specific gradation such as a figure or a character. On the other hand, an interpolation pixel value in which the boundary portion is emphasized is generated, and in the other regions, it is roughly divided into a second calculation using the intermediate processing data as the interpolation pixel value.

第1の演算としては、線形補間演算法、座標/輝度畳込み演算法、3次畳込み内挿法などが適用される。第2の演算は、補間画素に隣接した複数の参照画素の画素値の最大値、最小値、中間値を求め、参照画素値の組合せ数が所定の数以上ならば中間処理データを補間画素値に、所定の数未満ならば、中間処理データの値と中間値を比較して、その結果により最大値、中間値あるいは最小値のいずれかを補間画素値とすることを基本とする。以下、各実施例について詳述する。   As the first calculation, a linear interpolation calculation method, a coordinate / luminance convolution calculation method, a cubic convolution interpolation method, or the like is applied. The second calculation obtains the maximum value, the minimum value, and the intermediate value of the pixel values of a plurality of reference pixels adjacent to the interpolation pixel. If the number of combinations of reference pixel values is equal to or greater than a predetermined number, the intermediate processing data is converted to the interpolation pixel value. If the number is less than the predetermined number, the value of the intermediate processing data is compared with the intermediate value, and based on the result, one of the maximum value, the intermediate value, and the minimum value is set as the interpolated pixel value. Hereinafter, each example will be described in detail.

<実施例1>
本実施例は第1の演算として線形補間演算を適用するものである。線形補間演算は、補間画素の周囲の複数の各参照画素と補間画素との距離を重付け因子として、補間画素の画素値を算出する方法である。ここでは、補間画素周囲の4点の参照画素を用い、この4点の参照画素値の組合せが2組以下の場合には、線形補間演算により算出された中間処理データの値と、該4点の参照画素値中の最大値と最小値の中間の値を中間値(境界値)として比較して、その結果により補間画素の画素値を、4点の参照画素中の最大値、最小値のいずれか、もしくは中間値とし、3組以上の場合は、第1の演算の線形補間演算法の中間処理データの値を補間画素の画素値とするものを例として説明する。
<Example 1>
In this embodiment, linear interpolation calculation is applied as the first calculation. The linear interpolation calculation is a method of calculating the pixel value of the interpolation pixel using the distance between each of the plurality of reference pixels around the interpolation pixel and the interpolation pixel as a weighting factor. Here, when four reference pixels around the interpolation pixel are used and the combination of the four reference pixel values is two or less, the value of the intermediate processing data calculated by the linear interpolation calculation and the four points The intermediate value (boundary value) between the maximum value and the minimum value in the reference pixel values is compared as the intermediate value (boundary value), and the pixel value of the interpolated pixel is determined as the maximum value and the minimum value among the four reference pixels. In the case of any one or an intermediate value and three or more sets, an example in which the value of the intermediate processing data of the linear interpolation calculation method of the first calculation is used as the pixel value of the interpolation pixel will be described as an example.

ここで、参照画素値の組合せとは、参照画素を4点とした場合、例えば、各参照画素の値が0,1,2,3の場合にはすべて値が異なるため4組、0,1,0,3の場合には0,1,3の3種類に分類できることから3組、0,1,0,1の場合には値が0,1の2種類に分類できることから2組、0,0,0,0の場合には値が0だけなので1組と数える。このように、参照画素値の組合せとは、所定の点数(ここでは4点)の参照画素のもつ値(参照画素値)が何種類の組に分類されるかを云うことと定義する。本実施例では、4点の参照画素値の組合せが2組以下場合(組合せ数≦2)、文字などのテキストデータや図形など、あるいはその境界部と判断する。これは後述の実施例2、3でも同様とする。   Here, the combination of reference pixel values means that when four reference pixels are used, for example, when the value of each reference pixel is 0, 1, 2, 3, all four values are different, and 0, 1 , 0, 3 can be classified into three types of 0, 1, 3 and so on, and 0, 1, 0, 1 can be classified into two types of values 0, 1, and so on. , 0, 0, 0 are counted as one set because the value is only 0. As described above, the combination of reference pixel values is defined as the number of sets into which the values (reference pixel values) of reference pixels having a predetermined number of points (here, four points) are classified. In this embodiment, when the number of combinations of four reference pixel values is two or less (number of combinations ≦ 2), it is determined that the data is text data such as characters, graphics, or the boundary portion thereof. The same applies to Examples 2 and 3 described later.

図5は、本実施例を説明する上での補間画素と参照画素の位置関係を模式的に示したものである。ここで、補間画素Bの画素値をb、補間画素Bの周囲近傍に位置する参照画素A00の画素値をa00、参照画素A10の画素値をa10、参照画素A01の画素値をa01、参照画素A11の画素値をa11、参照画素A00,A01と補間画素Bとの水平方向の距離をx1、参照画素A10,A11と補間画素Bとの水平方向の距離をx2、参照画素A00,A10と補間画素Bとの垂直方向の距離をy1、参照画素A01,A11と補間画素Bとの垂直方向の距離をy2とする。補間画素Bの画素値bは、線形補間演算の場合、式(1)のようにして求まる。
b=x2・y2・a00+x1・y2・a10+x2・y1・a01
+x1・y1・a11 (1)

FIG. 5 schematically shows the positional relationship between the interpolation pixel and the reference pixel in explaining this embodiment. Here, the pixel value of the interpolation pixel B is b, the pixel value of the reference pixel A00 located in the vicinity of the interpolation pixel B is a00, the pixel value of the reference pixel A10 is a10, the pixel value of the reference pixel A01 is a01, and the reference pixel The pixel value of A11 is a11, the horizontal distance between the reference pixels A00, A01 and the interpolation pixel B is x1, the horizontal distance between the reference pixels A10, A11 and the interpolation pixel B is x2, and the reference pixels A00, A10 are interpolated. The distance in the vertical direction from the pixel B is y1, and the distance in the vertical direction between the reference pixels A01 and A11 and the interpolation pixel B is y2. In the case of linear interpolation calculation, the pixel value b of the interpolation pixel B is obtained as shown in Expression (1).
b = x2 · y2 · a00 + x1 · y2 · a10 + x2 · y1 · a01
+ X1 ・ y1 ・ a11 (1)

図2は本実施例の補間処理に関する流れを表したフローチャートである。以下、図2のフローチャートに沿って本実施例の場合の補間処理部12の動作を説明する。   FIG. 2 is a flowchart showing a flow related to the interpolation processing of this embodiment. Hereinafter, the operation of the interpolation processing unit 12 in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

補間処理部12では、補間データ記憶部16より、まず、1番目の補間画素について、その補間演算に使用する各参照画素(A00,A10,A01,A11)、該補間画素と各参照画素の画素間距離(x1,x2,y1,y2)を読出し、各参照画素(A00,A10,A01,A11)の画素値(a00,a10,a10,a01,a11)を入力データ記憶部11より読み出す(ステップ101〜103)。そして、補間画素と各参照画素の画素間距離(x1,x2,y1,y2)、及び各参照画素の画素値(a00,a10,a01,a11)を元に、式(1)により解像度変換の中間処理データbを算出する(ステップ104)。   In the interpolation processing unit 12, the reference data (A00, A10, A01, A11) used for the interpolation calculation for the first interpolation pixel, the pixels of the interpolation pixel and each reference pixel are firstly received from the interpolation data storage unit 16. The inter-distance (x1, x2, y1, y2) is read, and the pixel values (a00, a10, a10, a01, a11) of each reference pixel (A00, A10, A01, A11) are read from the input data storage unit 11 (step) 101-103). Then, based on the inter-pixel distance (x1, x2, y1, y2) between the interpolated pixel and each reference pixel and the pixel values (a00, a10, a01, a11) of each reference pixel, resolution conversion is performed using Equation (1). Intermediate processing data b is calculated (step 104).

次に、補間処理部12では、判定準備として、入力データ記憶部11より読み出された各参照画素の画素値を比較して、参照画素値の組合せ数を判別する(ステップ105)。さらに、4点の参照画素値中の最大値Maxと最小値minを判別し(ステップ106)、両者の中間値c
c=(Max+Min)/2
を求める(ステップ107)。
Next, as a preparation for determination, the interpolation processing unit 12 compares the pixel values of each reference pixel read from the input data storage unit 11 to determine the number of combinations of reference pixel values (step 105). Further, the maximum value Max and the minimum value min among the four reference pixel values are discriminated (step 106), and an intermediate value c between them is determined.
c = (Max + Min) / 2
Is obtained (step 107).

補間処理部12では、次に、第二の演算として、4点の参照画素値が3組以上(組合せ数>2)かどうか判定し(ステップ108)、3組以上の場合には、補間画素の画素値(B)は第1の演算(線形補間演算)で求まった中間処理データbの値とする(ステップ109)。一方、2組以下の場合には、中間処理データbと中間値Cを比較し(ステップ110)、
b>C ならば B=Max
b=C ならば B=C
b<C ならば B=Min
とする(ステップ111〜113)。
Next, in the interpolation processing unit 12, as a second calculation, it is determined whether or not the four reference pixel values are 3 sets or more (number of combinations> 2) (step 108). The pixel value (B) is the value of the intermediate processing data b obtained by the first calculation (linear interpolation calculation) (step 109). On the other hand, in the case of two sets or less, the intermediate processing data b and the intermediate value C are compared (step 110).
If b> C then B = Max
If b = C then B = C
If b <C, B = Min
(Steps 111 to 113).

以上により、1番目の補間画素の画素値Bが生成される。補間処理部12では、補間データ記憶部16に未処理の補間データがなくなるまで、同様の処理を繰り返す(ステップ114)。これにより、各補間画素の画素値が生成される。該補間処理部12にて処理された補間画素の画素値は出力データ記憶部6に格納され、所定の単位毎に表示部21に出力される。   Thus, the pixel value B of the first interpolation pixel is generated. The interpolation processing unit 12 repeats the same processing until there is no unprocessed interpolation data in the interpolation data storage unit 16 (step 114). Thereby, the pixel value of each interpolation pixel is generated. The pixel value of the interpolated pixel processed by the interpolation processing unit 12 is stored in the output data storage unit 6 and is output to the display unit 21 for each predetermined unit.

先に述べたように、本実施例では、4点の参照画素値の組合せが2組以下の場合に、文字などのテキストデータや図形などあるいはその境界部と判断する。文字などのテキストデータや図形はほとんどの場合、同じ画素値により構成されている。またこれらは同一色の背景に描画されていることが大多数であり、このような場合には境界部では4点の参照画素値の組合せは2組となる。そこで組合せが2組以下の場合には、文字などのテキストデータや図形などの境界部と判断することにより、鮮明さを高めることができる。自然画においても2組になる場合もあるが、本実施例では第一の演算(線形補間演算)により算出した結果を中間処理データとして補間画素値の決定に用いていることにより、第一の演算の特徴を反映することができ、それにより階調の連続性への影響を最小限に留めることができるので、画質への影響はほとんどない。   As described above, in this embodiment, when the number of combinations of four reference pixel values is two or less, it is determined as text data such as characters, graphics, etc., or a boundary portion thereof. Text data such as characters and graphics are almost always composed of the same pixel value. In most cases, these are drawn on the same color background. In such a case, the combination of four reference pixel values at the boundary is two. Therefore, when the number of combinations is two or less, the sharpness can be enhanced by determining the text data such as characters and the boundary portion such as graphics. In natural images, there are cases where there are two sets. In this embodiment, the result calculated by the first calculation (linear interpolation calculation) is used as intermediate processing data for determining the interpolation pixel value. Since the characteristics of the calculation can be reflected, and thereby the influence on the continuity of gradation can be kept to a minimum, there is almost no influence on the image quality.

このように4点の参照画素値の組合せが2組以下の場合に文字などのテキストデータや図形などの境界部と判断して処理を行うことにより、文字などのテキストデータや図形などの境界部の大多数をカバーすることができるとともに、自然画への誤判断を最小限に留めることができる。   In this way, when the combination of four reference pixel values is 2 or less, it is determined that the boundary portion of text data such as characters or graphics is processed, and the boundary portion of text data such as characters or graphics is processed. It is possible to cover the majority of images and to minimize misjudgment to natural images.

背景にグラデションがかかっている場合や、背景の変わり目である場合には、3組または4組になることもある。本実施例では例示しないが、3組の場合は隣接して同じ画素値のものがある場合には、他の2点の画素値の差が所定の範囲内ならば文字などのテキストデータや図形などの境界部と判断したり、対角に同じ画素値のものがある場合には文字などのテキストデータや図形などの境界部と判断し、同じ画素値の画素を底辺に範囲を分けて処理するなどの方法も可能である。さらに評価用参照画素を4点に限らず、その周囲の画素も評価に用いて、同一の画素値の連続性などで文字などのテキストデータや図形などの境界部と判断する方法も可能である。   When the background is graded or when the background changes, the number of sets may be three or four. Although not illustrated in the present embodiment, in the case of three sets, when there are adjacent pixels having the same pixel value, text data such as characters or graphics if the difference between the pixel values of the other two points is within a predetermined range If there is a pixel with the same pixel value on the diagonal, it is determined as a boundary of text data such as text or a figure, and the range is divided into pixels with the same pixel value at the bottom. It is also possible to do so. Furthermore, the evaluation reference pixels are not limited to four points, and surrounding pixels can also be used for the evaluation and can be determined as boundary portions of text data such as characters or figures based on continuity of the same pixel value. .

本実施例のように解像度変換前の参照画素値を文字などのテキストデータや図形などあるいはその境界部と自然画との判断に用いる方法では、画素値の差による判定に比べ正確性に優れ、解像度変換後の画像データに加工(所定のしきい値で判定を行い処理を行うなど)するなどの方法に比べ、判定に用いる参照画素データが元画像データであることにより、処理後の画像データを用いるよりも正確性に優れるのは自明である。   In the method of using the reference pixel value before resolution conversion as in the present embodiment for the determination of text data such as characters or graphics or the boundary portion thereof and a natural image, the accuracy is superior to the determination based on the difference in pixel value, Compared to methods such as processing the image data after resolution conversion (determining with a predetermined threshold value and performing processing, etc.), the reference pixel data used for determination is the original image data. It is self-evident that the accuracy is better than using.

図7は解像度変換を行う前の元画像、図8は単に線形補間法で解像度変換を行った画像、図9は本実施例で解像度変換を行った画像の例である。   7 is an original image before resolution conversion, FIG. 8 is an image obtained by simply performing resolution conversion by a linear interpolation method, and FIG. 9 is an example of an image obtained by performing resolution conversion in this embodiment.

図8の線形補間法の画像は、自然画などでは滑らかな画像を得られるが、その一方、文字などのテキストデータや図形などは、その境界部が不鮮明である。これに対し、本実施例の第1の演算の線形補間法に第二の演算を付加した画像である図9では、図8では不鮮明であった文字などのテキストデータや図形などの境界部が鮮明になっている。また、これによる自然画部分への影響はほとんどない。このように、本実施例の線形補間法の第一の演算に第二の演算の処理を付加することにより、文字などのテキストデータや図形などの境界部が鮮明になり、高画質の画像になる効果がある。また、図16の特許文献2の方法による画像では、文字などのテキストデータや図形などの境界部は図8の線形補間法に比べ鮮明になっているが、テキストデータ部に加重平均演算を用いる部分があるためにボケが発生し、本実施例の図9と比較して鮮明さで劣る原因となっている。   The image of the linear interpolation method of FIG. 8 can obtain a smooth image with a natural image or the like, while text data such as characters and graphics have unclear boundaries. On the other hand, in FIG. 9 which is an image obtained by adding the second calculation to the linear interpolation method of the first calculation of the present embodiment, the boundary portion of text data such as characters and figures which are unclear in FIG. It is clear. In addition, this has almost no effect on the natural image portion. In this way, by adding the processing of the second calculation to the first calculation of the linear interpolation method of the present embodiment, the boundary of text data such as characters and figures becomes clear, and a high-quality image is obtained. There is an effect. Further, in the image by the method of Patent Document 2 in FIG. 16, the boundary part of text data such as characters and the figure is clearer than the linear interpolation method of FIG. 8, but a weighted average operation is used for the text data part. Due to the presence of the portion, blurring occurs, which is inferior in sharpness as compared with FIG. 9 of the present embodiment.

このように、本実施例では鮮明さの劣化の原因となる線形補間法の中間調を用いないことによって境界部分を明確にすることで、格段に鮮明な画像を生成することがでる。さらに第一の演算である線形補間法の結果と中間値Cを比較することで、文字などのテキストデータや図形などの境界部でも、第一の演算である線形補間法による滑らかさという特長を生かすことができ、鮮明さと階調の連続性の保存された滑らかさを両立させることができ、高画質の画像をえることができる。   As described above, in this embodiment, a sharper image can be generated by clarifying the boundary portion by not using the halftone of the linear interpolation method that causes the deterioration of the sharpness. Furthermore, by comparing the result of the linear interpolation method, which is the first calculation, with the intermediate value C, the smoothness of the linear calculation method, which is the first calculation, can be achieved even at the boundary of text data such as characters and figures. It is possible to make the best use of the image, and it is possible to achieve both the sharpness and the stored smoothness of the continuity of gradation, and a high-quality image can be obtained.

<実施例2>
本実施例は第一の演算として座標/輝度畳込み演算を適用するものである。第二の演算は先の実施例1と同様である。座標/輝度畳込み演算は、補間画素の周囲にある複数の参照画素の画素値と所定値との差を用いた画像情報因子、及び補間画素と各参照画素間の距離を用いた距離因子により重付けを行うことで、補間画素の画素値を算出する方法である。この座標/輝度畳込み演算については、例えば、特開2006−53887号公報(特許文献4)に記載されている。
<Example 2>
In this embodiment, a coordinate / luminance convolution operation is applied as the first operation. The second calculation is the same as in the first embodiment. The coordinate / luminance convolution operation is performed by an image information factor using a difference between a pixel value of a plurality of reference pixels around the interpolation pixel and a predetermined value, and a distance factor using a distance between the interpolation pixel and each reference pixel. This is a method of calculating pixel values of interpolation pixels by performing weighting. This coordinate / luminance convolution calculation is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-53887 (Patent Document 4).

ここでは実施例1と同じく、図5のように補間画素(B)の周囲の4点の参照画素(A00,A10,A01,A11)を用いたものを例として説明する。   Here, as in the first embodiment, an example using four reference pixels (A00, A10, A01, A11) around the interpolation pixel (B) as shown in FIG. 5 will be described.

図3は本実施例の補間処理に関する流れを表したフローチャートである。以下、図3のフローチャートに沿って本実施例の場合の補間処理部12の動作を説明する。   FIG. 3 is a flowchart showing a flow related to the interpolation processing of this embodiment. The operation of the interpolation processing unit 12 in this embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG.

補間処理部12では、補間データ記憶部16より、まず、1番目の補間画素について、その補間演算に使用する各参照画素(A00,A10,A01,A11)、該補間画素と各参照画素の画素間距離(x1,x2,y1,y2)を読み出し、各参照画素(A00,A10,A01,A11)の画素値(a00,a10,a10,a01,a11)を入力データ記憶部11より読み出す(ステップ101〜103)。そして、座標/輝度畳込み演算のために、あらかじめ入力データ記憶部11より読出された4点の参照画素値の比較から、最大の画素値Maxと最小の画素値Minを求めておく(ステップ204)。   In the interpolation processing unit 12, the reference data (A00, A10, A01, A11) used for the interpolation calculation for the first interpolation pixel, the pixels of the interpolation pixel and each reference pixel are firstly received from the interpolation data storage unit 16. The inter-distance (x1, x2, y1, y2) is read, and the pixel values (a00, a10, a10, a01, a11) of the respective reference pixels (A00, A10, A01, A11) are read from the input data storage unit 11 (step 101-103). Then, for the coordinate / luminance convolution operation, the maximum pixel value Max and the minimum pixel value Min are obtained from the comparison of the four reference pixel values read from the input data storage unit 11 in advance (step 204). ).

次に、補間処理部12では、第1の演算として以下のように座標/輝度畳込み演算を行って中間処理データbを求める(ステップ205)。   Next, the interpolation processing unit 12 performs a coordinate / luminance convolution operation as a first calculation to obtain intermediate processing data b (step 205).

まず、最大の画素値Maxと最小の画素値Minより、値Mを次のようにして算出する。
M=Max−Min+1
First, the value M is calculated from the maximum pixel value Max and the minimum pixel value Min as follows.
M = Max-Min + 1

次に、4点の参照画素の画素値の平均値(AVE)を次のように求める。
AVE=(a00+a01+a10+a11)/4
Next, an average value (AVE) of the pixel values of the four reference pixels is obtained as follows.
AVE = (a00 + a01 + a10 + a11) / 4

次に、補間画素と各参照画素との距離、各参照画素の画素値とその平均値AVEとの差、値Mを用いて、Z00,Z10,Z01,Z11の値を下記の式(2)により生成する。
Z00=((x2・y2)・(1−|a00−AVE|/M))
Z10=((x1・y2)・(1−|a10−AVE|/M))
Z01=((x2・y1)・(1−|a01−AVE|/M))
Z11=((x1・y1)・(1−|a11−AVE|/M)) (2)
Next, using the distance between the interpolation pixel and each reference pixel, the difference between the pixel value of each reference pixel and its average value AVE, and the value M, the values of Z00, Z10, Z01, and Z11 are expressed by the following equation (2). Generate by.
Z00 = ((x2 · y2) · (1- | a00-AVE | / M))
Z10 = ((x1 · y2) · (1- | a10-AVE | / M))
Z01 = ((x2.y1). (1- | a01-AVE | / M))
Z11 = ((x1 · y1) · (1- | a11-AVE | / M)) (2)

次に、各参照画素の画素値とZ00,Z10,Z01,Z11の値を用いて、各参照画素の重み付けを行い、下記の式(3)により中間処理データbを生成する。
b=(Z00・a00+Z10・a10+Z01・a01+Z11・a11)
/(Z00+Z10+Z01+Z11) (3)
Next, each reference pixel is weighted using the pixel value of each reference pixel and the values of Z00, Z10, Z01, and Z11, and intermediate processing data b is generated by the following equation (3).
b = (Z00 · a00 + Z10 · a10 + Z01 · a01 + Z11 · a11)
/ (Z00 + Z10 + Z01 + Z11) (3)

補間処理部12では、次に、判定準備として参照画素値の組合せ数を判別する(ステップ206)。さらに、参照画素値中の最大の画素値Maxと最小の画素値Minからその平均値である中間値Cを算出する(ステップ207)。ここで、最大値Maxと最小値Minは、ステップ204ですでに得られているため、それを利用する。
C=(Max+Min)/2
Next, the interpolation processing unit 12 determines the number of combinations of reference pixel values as preparation for determination (step 206). Further, an intermediate value C that is an average value is calculated from the maximum pixel value Max and the minimum pixel value Min in the reference pixel value (step 207). Here, since the maximum value Max and the minimum value Min are already obtained in step 204, they are used.
C = (Max + Min) / 2

補間処理部12では、次に、第二の演算として、4点の参照画素値の組合せが3組以上(組合せ数>2)かどうか判定し(ステップ208)、3組以上の場合には、補間画素の画素値(B)は第1の演算(座標/輝度畳込み演算)で求まった中間処理データbの値とする(ステップ209)。一方、2組以下の場合には、中間処理データbと中間値Cを比較し(ステップ210)、
b>C ならば B=Max
b=C ならば B=C
b<C ならば B=Min
とする(ステップ111〜113)。
Next, the interpolation processing unit 12 determines whether the combination of the four reference pixel values is three or more (number of combinations> 2) as the second calculation (step 208). The pixel value (B) of the interpolated pixel is set to the value of the intermediate processing data b obtained by the first calculation (coordinate / luminance convolution calculation) (step 209). On the other hand, in the case of 2 sets or less, the intermediate processing data b and the intermediate value C are compared (step 210),
If b> C then B = Max
If b = C then B = C
If b <C, B = Min
(Steps 111 to 113).

以上により、1番目の補間画素の画素値Bが生成される。補間処理部12では、補間データ記憶部16中に、未処理の補間データが無くなるまで、同様の処理を繰り返す(ステップ114)。これにより、各補間画素の画素値が順次生成される。   Thus, the pixel value B of the first interpolation pixel is generated. The interpolation processing unit 12 repeats the same processing until there is no unprocessed interpolation data in the interpolation data storage unit 16 (step 114). Thereby, the pixel value of each interpolation pixel is sequentially generated.

補間処理部12にて生成された補間画素の画素値は、そのまま出力してもよいが、ここでは一時出力データ記憶部13に格納し、所定の単位毎に表示部21に出力される。   The pixel value of the interpolation pixel generated by the interpolation processing unit 12 may be output as it is, but here it is stored in the temporary output data storage unit 13 and output to the display unit 21 for each predetermined unit.

本実施例では、座標/輝度畳込み演算法による画像の滑らかさという特徴と、文字などのテキストデータや図形などとその境界部において、画像の滑らかさを反映しながら境界部の鮮明さが格段に向上した画像を得ることができる。   In this embodiment, the feature of the smoothness of the image by the coordinate / luminance convolution operation method, and the sharpness of the boundary portion while reflecting the smoothness of the image in the boundary portion between the text data such as characters and the figure and the boundary portion are remarkably improved. An improved image can be obtained.

図10は図7の元画像に対し、座標/輝度畳込み演算法だけで解像度変換を行った画像、図11は本実施例で解像度変換を行った画像の一例である。   10 is an image obtained by performing resolution conversion on the original image of FIG. 7 only by the coordinate / luminance convolution operation method, and FIG. 11 is an example of an image obtained by performing resolution conversion in this embodiment.

座標/輝度畳込み演算法は、非常に滑らかでジャギーの少ない自然な画像が得られることが特徴であり、図10の画像にもこの特徴がよく現れている。しかし、文字などのテキストデータや図形などの境界部には中間調の画素があることから、鮮明な画像を得るためには改善の余地がある。この座標/輝度畳込み演算法の第一の演算に第二の演算を付加した本実施例の画像である図11では、図10では改善の余地があった文字などのテキストデータや図形などの境界部が、鮮明になっている。またこれによる自然画部分への影響はほとんどない。   The coordinate / luminance convolution calculation method is characterized in that a natural image that is very smooth and has little jaggy is obtained, and this feature also appears well in the image of FIG. However, since there are halftone pixels at the boundary of text data such as characters and graphics, there is room for improvement in order to obtain a clear image. In FIG. 11, which is an image of the present embodiment in which the second calculation is added to the first calculation of this coordinate / luminance convolution calculation method, text data such as characters and figures that have room for improvement in FIG. The boundary is clear. In addition, this has almost no effect on the natural image portion.

このように、本実施例では、文字などのテキストデータや図形などの境界部が、座標/輝度畳込み演算による補間方法の特徴である画像の滑らかさを保ちながら鮮明さを向上することができる。   As described above, in this embodiment, the boundary of text data such as characters and graphics can improve the sharpness while maintaining the smoothness of the image, which is a feature of the interpolation method based on the coordinate / luminance convolution operation. .

<実施例3>
本実施例は第1の演算として3次畳込み内挿演算法を適用するものである。3次畳込み内挿演算法(キュービック・コンボリューション)については、例えば特開平11−25067号公報に記載されている。
<Example 3>
In this embodiment, a cubic convolution interpolation method is applied as the first calculation. The cubic convolution interpolation method (cubic convolution) is described, for example, in JP-A-11-25067.

本実施例では、第一の演算に参照画素がとして16画素用いる3次畳込み内挿法を用い、第二の演算は16画素の参照画素の中から補間画素に隣接する4点を判定用参照画素とし、その判定用参照画素の画素値の組合せが2組以下の値をもつ場合に、3次畳込み内挿法により算出された中間処理データの値と、4点の判定用参照画素値中の最大値と最小値の中間の値を中間値(境界値)として比較し、その結果により補間画素の画素値を、4点の判定用参照画素値中の最大値、最小値のいずれか、もしくは中間値とし、3組以上の場合、第一の演算の3次畳込み内挿法の中間データの値を補間画素の画素値とするものを例として説明する。   In the present embodiment, a cubic convolution interpolation method using 16 reference pixels as the first calculation is used for the first calculation, and the second calculation is for determining four points adjacent to the interpolation pixel from among the 16 reference pixels. When the combination of pixel values of the reference pixel for determination has two or less sets as reference pixels, the value of the intermediate processing data calculated by the third-order convolution interpolation method and the four reference pixel for determination An intermediate value between the maximum value and the minimum value in the values is compared as an intermediate value (boundary value), and the pixel value of the interpolated pixel is determined based on the result as either the maximum value or the minimum value among the four reference pixel values for determination. In the case of three or more sets of intermediate values, an example in which the intermediate data value of the first-order cubic convolution interpolation is used as the pixel value of the interpolation pixel will be described.

図6は、本実施例を説明する上での補間画素と参照画素の位置関係を模試的に示したもので、A11〜A44の16画素が参照画素、その中のA22〜A33の4画素が判定用参照画素、Bが補間画素である。ここで、補間画素Bの画素値をb、参照画素A11〜A44の画素値をa11〜a44とする。また、参照画素A11,A12,A13,A14と補間画素Bとの水平方向の距離をx1、参照画素A21,A22,A23,A24と補間画素Bとの水平方向の距離をx2、参照画素A31,A32,A33,A34と補間画素Bとの水平方向の距離をx3、参照画素A41,A42,A43,A44と補間画素Bとの平水方向の距離をx4とする。同様にして、参照画素A11,A21,A31,A41と補間画素Bとの垂直方向の距離をy1、参照画素A12,A22,A32,A42と補間画素Bとの垂直方向の距離をy2、参照画素A13,A23,A33,A43と補間画素Bとの垂直方向の距離をy3、参照画素A14,A24,A34,A44と補間画素Bとの垂直方向の距離をy4とする。   FIG. 6 schematically shows the positional relationship between the interpolation pixel and the reference pixel in explaining this embodiment. 16 pixels A11 to A44 are reference pixels, and 4 pixels A22 to A33 are among them. The reference pixel for determination, B is an interpolation pixel. Here, the pixel value of the interpolation pixel B is b, and the pixel values of the reference pixels A11 to A44 are a11 to a44. Further, the horizontal distance between the reference pixels A11, A12, A13, and A14 and the interpolation pixel B is x1, the horizontal distance between the reference pixels A21, A22, A23, and A24 and the interpolation pixel B is x2, and the reference pixel A31, The horizontal distance between A32, A33, A34 and the interpolation pixel B is x3, and the distance in the flat water direction between the reference pixels A41, A42, A43, A44 and the interpolation pixel B is x4. Similarly, the vertical distance between the reference pixels A11, A21, A31, A41 and the interpolation pixel B is y1, the vertical distance between the reference pixels A12, A22, A32, A42 and the interpolation pixel B is y2, and the reference pixel. The vertical distance between A13, A23, A33, A43 and the interpolation pixel B is y3, and the vertical distance between the reference pixels A14, A24, A34, A44 and the interpolation pixel B is y4.

図4は本実施例の補間処理に関する流れを表したフローチャートである。以下、図4のフローチャートに沿って本実施例の場合の補間処理部12の動作を説明する。   FIG. 4 is a flowchart showing a flow related to the interpolation processing of this embodiment. Hereinafter, the operation of the interpolation processing unit 12 in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

補間処理部12では、補間データ記憶部16より、まず、1番目の補間画素について、その補間処理に使用する各参照画素(A14〜A44)、該補間画素と各参照画素の画素間距離(x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4)を読み出し、各参照画素(A11〜A44)の画素値(a11〜a44)を入力データ記憶部11より読み出す(ステップ301〜303)。そして、第1の演算として、読み出した16点の参照画素値と画素間距離を用いて3次畳込み内挿法にて中間処理データbを生成する(ステップ304)。   In the interpolation processing unit 12, from the interpolation data storage unit 16, first, with respect to the first interpolation pixel, each reference pixel (A14 to A44) used for the interpolation processing, and an inter-pixel distance (x1) between the interpolation pixel and each reference pixel. , X2, x3, x4, y1, y2, y3, y4) and pixel values (a11 to a44) of the reference pixels (A11 to A44) are read from the input data storage unit 11 (steps 301 to 303). Then, as the first calculation, the intermediate processing data b is generated by the cubic convolution interpolation method using the read 16 reference pixel values and the inter-pixel distance (step 304).

3次畳込み内挿法は,各軸に平行に標本化関数を用いた畳込みにより内挿処理を実行することで補間画素値を決定するものである。この際の標本化関数に、次式のような3次近似したsinc関数が用いられる。   The cubic convolution interpolation method determines an interpolation pixel value by executing an interpolation process by convolution using a sampling function in parallel with each axis. As the sampling function at this time, a sinc function approximated by the third order as shown in the following equation is used.

Figure 0004827137
Figure 0004827137

補間処理部12では、まず、補間画素と各参照画素の距離x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4をそれぞれ標本化関数の変数tに代入することで、f(x1),f(x2),f(x3),f(x4),f(y1),f(y2),f(y3),f(y4)を求める。画素間の距離は1とする。次に、求めたf(x1)〜f(x4)、f(y1)〜f(y4)と、各参照画素の画素値a11〜a44を用い、   The interpolation processing unit 12 first substitutes the distances x1, x2, x3, x4, y1, y2, y3, and y4 between the interpolation pixel and each reference pixel into the variable t of the sampling function, thereby obtaining f (x1), f (x2), f (x3), f (x4), f (y1), f (y2), f (y3), and f (y4) are obtained. The distance between pixels is 1. Next, using the obtained f (x1) to f (x4), f (y1) to f (y4), and pixel values a11 to a44 of each reference pixel,

Figure 0004827137
により中間処理データbを算出する。
Figure 0004827137
Intermediate processing data b is calculated by

補間処理部12では、次に、判定準備として、入力データ記憶部16より読出された16点の参照画素の中から、補間画素に隣接する4点の参照画素(A22,A23,A32,A33)を第二の演算に用いるための判定用参照画素とし(ステップ305)、該判定用参照画素(A22,A23,A32,A33)の画素値を比較して、判定用参照画素の組合せを判別する(ステップ306)。さらに、この4点の判定用参照画素値中の最大の画素値Maxと最小の画素値Minを求めるとともに(ステップ307)、最大の画素値Maxと最小の画素値Minより、その中間値Cを算出する(ステップ308)。
C=(Max−Min)/2
Next, as the preparation for determination, the interpolation processing unit 12 selects four reference pixels (A22, A23, A32, A33) adjacent to the interpolation pixel from among the 16 reference pixels read from the input data storage unit 16. Are used as reference pixels for determination in the second calculation (step 305), and pixel values of the reference pixels for determination (A22, A23, A32, A33) are compared to determine a combination of reference pixels for determination. (Step 306). Further, the maximum pixel value Max and the minimum pixel value Min among the four reference pixel values for determination are obtained (step 307), and an intermediate value C is determined from the maximum pixel value Max and the minimum pixel value Min. Calculate (step 308).
C = (Max−Min) / 2

補間処理部12では、次に、第二の演算として、4点の判定用参照画素値の組合せが3組以上(組合せ数>2)かどうか判定し(ステップ309)、3組以上の場合には、補間画素の画素値(B)は第一の演算(3次畳込み内挿演算)で求めた中間処理データbの値とする(ステップ310)。一方、2組以下の場合には、中間処理データbと中間値Cを比較し(ステップ311)、
b>C ならば B=Max
b=C ならば B=C
b<C ならば B=Min
とする(ステップ312〜314)。
Next, the interpolation processing unit 12 determines whether the combination of the four reference pixel values for determination is three or more (number of combinations> 2) as the second calculation (step 309). The pixel value (B) of the interpolated pixel is the value of the intermediate processing data b obtained by the first calculation (third-order convolution interpolation calculation) (step 310). On the other hand, in the case of two sets or less, the intermediate processing data b and the intermediate value C are compared (step 311),
If b> C then B = Max
If b = C then B = C
If b <C, B = Min
(Steps 312 to 314).

以上により、1番目の補間画素の画素値Bは生成される。補間処理部12では、補間データ記憶部13中に未処理の補間データがなくなるまで、同様の処理を繰り返す(ステップ115)。これにより、各補間画素の画素値が順次生成される。   Thus, the pixel value B of the first interpolation pixel is generated. The interpolation processing unit 12 repeats the same processing until there is no unprocessed interpolation data in the interpolation data storage unit 13 (step 115). Thereby, the pixel value of each interpolation pixel is sequentially generated.

補間処理部12にて生成された補間画素の画素値は、そのまま出力してもよいが、ここでは一時出力データ記憶部13に格納し、所定の単位毎に表示部21に出力される。   The pixel value of the interpolation pixel generated by the interpolation processing unit 12 may be output as it is, but here it is stored in the temporary output data storage unit 13 and output to the display unit 21 for each predetermined unit.

本実施例では、第一の演算としての3次畳込み内挿法(キュービック・コンボリューション)の特徴を反映しつつ、境界部の鮮明な画像を得ることができる。なお、本実施例では、評価用参照画素は補間画素に隣接する4点を用い、3次畳込み内挿法の標本化関数としてsinc関数を用いたが、評価用参照画素に用いる参照画素数や標本化関数は本例に限定されるものではない。   In this embodiment, it is possible to obtain a clear image of the boundary portion while reflecting the feature of the cubic convolution method (cubic convolution) as the first calculation. In this embodiment, four reference pixels adjacent to the interpolation pixel are used as the evaluation reference pixels, and the sinc function is used as the sampling function of the cubic convolution interpolation method. However, the number of reference pixels used for the evaluation reference pixels The sampling function is not limited to this example.

図12は3次畳込み内挿法であるキュービック・コンボリューションのみにより解像度変換を行った画像、図13は本実施例で解像度変換を行った画像の一例である。   FIG. 12 shows an image obtained by performing resolution conversion only by cubic convolution, which is a cubic convolution interpolation method, and FIG. 13 shows an example of an image obtained by performing resolution conversion in this embodiment.

図12のキュービック・コンボリューションは、自然画は非常に鮮明であり、画素値が急激に変化する文字や図形などのテキストデータや図形などの境界部では強調の効果が得られ、図8の線形補間法に比べれば鮮明な画像であるが、多少ボケている。また、若干のノイズも発生し、文字や斜め線部でジャギーが発生している。これに対し、図13の本実施例の画像は、図12に比べ文字や図形などのテキストデータの境界部が鮮明になるとともに、キュービック・コンボリューションの特徴であった境界部の強調による画素値の不均一という問題がなくなり、文字や図形などのテキストデータは、均一な画素値の画像になっている。また、第二の演算の処理を付加したことによる自然画部分への影響はほとんどない。さらにノイズの発生はない。   In the cubic convolution of FIG. 12, natural images are very clear, and an emphasis effect is obtained at the boundary of text data and graphics such as characters and graphics whose pixel values change abruptly. Although it is clearer than the interpolation method, it is slightly blurred. In addition, some noise is also generated, and jaggy is generated in characters and diagonal lines. On the other hand, the image of the present embodiment in FIG. 13 has a clearer boundary portion of text data such as characters and figures than in FIG. 12, and pixel values by enhancement of the boundary portion, which is a feature of cubic convolution. This eliminates the problem of non-uniformity, and text data such as characters and figures is an image with uniform pixel values. Moreover, there is almost no influence on the natural image portion by adding the processing of the second calculation. Furthermore, no noise is generated.

このように、本実施例では、第一の演算の3次演算畳込み内挿法に第二の演算の処理を付加することにより、文字などのテキストデータや図形などの境界部が補間方法の特徴である自然画の鮮明さを保ちながら鮮明さが向上する。   As described above, in this embodiment, by adding the processing of the second operation to the cubic operation convolution interpolation method of the first operation, the boundary portion of the text data such as characters and the figure is the interpolation method. The sharpness is improved while maintaining the clearness of the characteristic natural image.

なお、図1で示した装置における各部の一部もしくは全部の処理機能をコンピュータのプログラムで構成し、そのプログラムをコンピュータを用いて実行して本発明を実現することができること、あるいは、図2〜図4で示した処理手順をコンピュータのプログラムで構成し、そのプログラムをコンピュータに実行させることができることは言うまでもない。また、コンピュータでその処理機能を実現するためのプログラム、あるいは、コンピュータにその処理手順を実行させるためのプログラムを、そのコンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えば、FD、MO、ROM、メモリカード、CD、DVD、リムーバブルディスクなどに記録して、保存したり、提供したりすることができるとともに、インターネット等のネットワークを通してそのプログラムを配布したりすることが可能である。   Note that the processing functions of some or all of the components in the apparatus shown in FIG. 1 can be configured by a computer program and the program can be executed using the computer to implement the present invention, or FIG. Needless to say, the processing procedure shown in FIG. 4 can be configured by a computer program and the program can be executed by the computer. In addition, a computer-readable recording medium such as an FD, MO, ROM, memory card, CD, or the like is stored in the computer. In addition, the program can be recorded and stored on a DVD, a removable disk, etc., and the program can be distributed through a network such as the Internet.

本発明の実施例の画像処理装置及び画像表示装置の構成例を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image processing apparatus and an image display apparatus according to an embodiment of the present invention. 実施例1の補間処理に関する流れを表したフローチャート。5 is a flowchart showing a flow related to interpolation processing according to the first embodiment. 実施例2の補間処理に関する流れを表したフローチャート。10 is a flowchart showing a flow related to interpolation processing according to the second embodiment. 実施例3の補間処理に関する流れを表したフローチャート。10 is a flowchart illustrating a flow regarding interpolation processing according to the third embodiment. 実施例1、2のための二次元格子状に配列された補間画素と参照画素の位置と距離を模式的に示した図。The figure which showed typically the position and distance of the interpolation pixel and reference pixel which were arranged in the two-dimensional lattice form for Example 1,2. 実施例3のための二次元格子状に配列された補間画素と参照画素及び評価用参照画素の位置と距離を模式的に示した図。The figure which showed typically the position and distance of the interpolation pixel, reference pixel, and evaluation reference pixel which were arranged in the two-dimensional grid | lattice form for Example 3. FIG. 元画像の一例。An example of an original image. 図7の元画像を線形補間法を用いて解像度変換を行った画像の例。An example of an image obtained by performing resolution conversion on the original image of FIG. 7 using a linear interpolation method. 図7の元画像を実施例1の方法により解像度変換を行った画像の例。7 is an example of an image obtained by performing resolution conversion on the original image in FIG. 7 by the method of the first embodiment. 図7の元画像を座標/輝度畳込み演算法を用いて解像度変換を行った画像の例。8 is an example of an image obtained by performing resolution conversion on the original image of FIG. 7 using a coordinate / luminance convolution operation method. 図7の元画像を実施例2の方法により解像度変換を行った画像の例。An example of an image obtained by performing resolution conversion on the original image in FIG. 7 by the method of the second embodiment. 図7の元画像をキュービック・コンボリューションを用いて解像度変換を行った画像の例。FIG. 8 is an example of an image obtained by performing resolution conversion on the original image in FIG. 7 using cubic convolution. 図7の元画像を実施例3の方法により解像度変換を行った画像の例。An example of an image obtained by performing resolution conversion on the original image in FIG. 7 by the method of the third embodiment. 図7の元画像を特許文献1の補間方法において、濃度差を図7の自然画部分に影響がない値にして解像度変換を行った画像の例。FIG. 8 is an example of an image obtained by performing resolution conversion on the original image in FIG. 7 with the density difference set to a value that does not affect the natural image portion in FIG. 図7の元画像を特許文献1の補間方法において、濃度差を図7の画像にて文字が正しく判定できる値にして解像度変換を行った画像の例。7 is an example of an image obtained by performing resolution conversion with the original image of FIG. 7 in the interpolation method of Patent Document 1 with density differences set to values that allow characters to be correctly determined in the image of FIG. 図7の元画像を特許文献2の方法を用いて解像度変換を行った画像の例。An example of an image obtained by performing resolution conversion on the original image of FIG. 図17の元画像を特許文献3の補間方法を用い、図7の元画像にてCGが鮮明になるしきい値を用いて解像度変換を行った画像の例。FIG. 18 is an example of an image obtained by performing resolution conversion on the original image of FIG. 17 by using the interpolation method of Patent Document 3 and using the threshold value at which CG becomes clear in the original image of FIG. 図7の元画像を特許文献3の補間方法を用い、自然画の劣化が少なくなるようなしきい値を用いて解像度変換を行った画像の例。An example of an image obtained by performing resolution conversion on the original image of FIG. 7 by using the interpolation method of Patent Document 3 and using a threshold that reduces natural image degradation.

符号の説明Explanation of symbols

10 画像処理装置
11 入力データ記憶部
12 補間処理部
13 出力データ記憶部
14 解像度検出部
15 座標テーブル部
16 補間データ記憶部
20 画像表示装置
21 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image processing apparatus 11 Input data storage part 12 Interpolation processing part 13 Output data storage part 14 Resolution detection part 15 Coordinate table part 16 Interpolation data storage part 20 Image display apparatus 21 Display part

Claims (8)

入力された画像の2×2の画素(以下、元画素)間に補間する画素(以下、補間画素)を生成して解像度の異なる画像を出力する解像度変換処理方法において、
入力画像の階調性が保存される補間画素の中間処理データを生成する第一の演算ステップと、
少なくとも補間画素に隣接した2×2の参照画素を判定用参照画素として各判定用参照画素の画素値の組合せ及び最大値、最小値を求める共に、前記判定用参照画素の画素値より中間値を生成するステップと、
前記判定用参照画素の画素値の組合せが3組以上ならば前記中間処理データの値を補間画素の画素値とし、前記組み合わせが2組以下ならば前記中間処理データの値と前記中間値を比較し、前記中間処理データの値が中間値より小さければ前記判定用参照画素の画素値の最小値、等しければ中間値、それ以外は前記判定用参照画素の画素値の最大値を補間画素の画素値とする第二の演算ステップと、
からなることを特徴とする解像度変換処理方法。
In a resolution conversion processing method for generating pixels (hereinafter referred to as interpolation pixels) to be interpolated between 2 × 2 pixels (hereinafter referred to as original pixels) of an input image and outputting images having different resolutions,
A first calculation step of generating intermediate processing data of interpolation pixels in which the gradation of the input image is stored;
Combinations and maximum value of the pixel values of the reference pixels for each determined 2 × 2 reference pixels adjacent to at least the interpolation pixel as reference pixels for determining both find the minimum, an intermediate value from the pixel value of the determined reference pixels Generating step;
If the combination of pixel values of the reference pixel for determination is 3 or more, the value of the intermediate processing data is the pixel value of the interpolated pixel. If the combination is 2 or less , the value of the intermediate processing data is compared with the intermediate value. If the value of the intermediate processing data is smaller than the intermediate value, the minimum value of the pixel value of the reference pixel for determination, the intermediate value if equal, otherwise the maximum value of the pixel value of the reference pixel for determination is the pixel of the interpolation pixel A second calculation step for a value ,
A resolution conversion processing method characterized by comprising:
前記第一の演算ステップは、前記補間画素の周囲にある2×2の各参照画素と前記補間画素との距離を重付け因子として、線形補間演算より補間画素の中間処理データを生成することを特徴とする請求項1に記載の解像度変換処理方法。 The first calculation step, a distance between the interpolation pixel and the reference pixels in the 2 × 2 in the periphery of the interpolation pixel as heavy with factor, to generate intermediate processing data of the interpolation pixel from the linear interpolation operation The resolution conversion processing method according to claim 1, wherein: 前記第一の演算ステップは、前記補間画素の周囲にある2×2の各参照画素の画素値と所定値との差を用いた画像情報因子、及び、前記補間画素と前記各参照画素間の距離を用いた距離因子により重付けを行うことで、座標/輝度畳込み演算により補間画素の中間処理データを生成することを特徴とする請求項1に記載の解像度変換処理方法。 The first calculation step, the image information element using the difference between the pixel value and a predetermined value of the reference pixels in the 2 × 2 in the periphery of the interpolation pixel, and the interpolation pixel and between the respective reference pixels 2. The resolution conversion processing method according to claim 1, wherein intermediate processing data of the interpolated pixel is generated by a coordinate / luminance convolution operation by weighting with a distance factor using distance. 前記第一の演算ステップは、前記判定参照画素に用いる参照画素数以上の参照画素を用いて3次畳込み内挿法により補間画素の中間処理データを生成することを特徴とする請求項1に記載の解像度変換処理方法。   The first calculation step generates intermediate processing data of an interpolation pixel by a third-order convolution interpolation method using reference pixels equal to or more than the number of reference pixels used for the determination reference pixel. The resolution conversion processing method described. 前記中間値は、前記2×2の判定用参照画素の画素値の最大値と最小値の中間の値とすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の解像度変換処理方法。5. The resolution conversion process according to claim 1, wherein the intermediate value is an intermediate value between a maximum value and a minimum value of pixel values of the 2 × 2 determination reference pixels. 6. Method. 入力データ記憶手段と処理手段と出力データ記憶手段を備え、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の解像度変換処理方法を実施することを特徴とする画像処理装置。An image processing apparatus comprising: an input data storage unit; a processing unit; and an output data storage unit, wherein the resolution conversion processing method according to claim 1 is carried out. 少なくとも画像表示手段と、請求項6に記載の画像処理装置を備えたことを特徴とする画像表示装置。An image display device comprising at least an image display means and the image processing device according to claim 6. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の解像度変換処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。The program for making a computer perform each step of the resolution conversion processing method of any one of Claims 1 thru | or 5.
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