JPH1153537A - Method for restored image interpolative and corrective filtering - Google Patents

Method for restored image interpolative and corrective filtering

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JPH1153537A
JPH1153537A JP9205713A JP20571397A JPH1153537A JP H1153537 A JPH1153537 A JP H1153537A JP 9205713 A JP9205713 A JP 9205713A JP 20571397 A JP20571397 A JP 20571397A JP H1153537 A JPH1153537 A JP H1153537A
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image
spectrum
block data
block
data
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Isao Miyagawa
勲 宮川
Toshiaki Sugimura
利明 杉村
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4084Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting in the transform domain, e.g. fast Fourier transform [FFT] domain scaling

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reproduce an original resolution image approximately with a smooth light and shade pattern by interpolating and generating spectral characteristics based on a multi-valued filter of low resolution and making corrections for reproducing the light and shade pattern. SOLUTION: An M×M extraction part 42 generates block data 43 of M×M pixels by dividing a dither image 41 and a 2D-DCT process part 44 finds the spectral value of a DCT area from the luminance value of M×M size to obtain spectral M×M block data 45. A filtering processing 47 for conversion to a multi-valued image is performed to obtain multi-valued spectral M×M block data 48. A decimation processing part 49 discards high-frequency components from the data 48 to obtain decimation spectral N×N block data 410. Further, a spectrum interpolation part 413 generates and interpolates spectral M×M data 414 from an interpolation coefficient from an interpolation coefficient analysis part 411 and the N×N block data 410 so as to restore the discarded high-frequency components.

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、2値画像等の低ビ
ット画像から多値画像、または連続調画像等の高ビット
画像を生成、復元する処理方法、並びに再現方法に関す
る。
The present invention relates to a processing method for generating and restoring a multi-bit image or a high bit image such as a continuous tone image from a low bit image such as a binary image, and a reproducing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】空間周波数スペクトル処理における画像
復元一般に関しては、画質劣化画像のスペクトルに対し
て原画像スペクトルに雑音モデルスペクトルが混入した
と想定し、これを除去するために、該雑音モデルスペク
トルの逆関数を画質劣化画像に掛け合わせることで、雑
音モデルで形成される劣化部分を除去する方法が数多く
存在する。
2. Description of the Related Art With respect to image restoration in spatial frequency spectrum processing in general, it is assumed that a noise model spectrum is mixed in an original image spectrum with respect to a spectrum of an image quality degraded image. There are many methods for removing the deteriorated part formed by the noise model by multiplying the image quality deteriorated image by the inverse function.

【0003】図7は従来の画像復元の構成例を示す。図
中の符号11は原画像スペクトル、12は画質劣化画像
スペクトル、13は復元画像スペクトル、14は雑音解
析処理部、15は雑音パターンモデル、16は雑音逆特
性データ、17は雑音付加処理、18は雑音除去処理を
表している。
FIG. 7 shows a configuration example of a conventional image restoration. In the figure, reference numeral 11 denotes an original image spectrum, 12 denotes an image quality deteriorated image spectrum, 13 denotes a restored image spectrum, 14 denotes a noise analysis processing unit, 15 denotes a noise pattern model, 16 denotes noise inverse characteristic data, 17 denotes noise addition processing, and 18 Represents noise removal processing.

【0004】図7に示す場合、原画像スペクトル11に
対して雑音パターンモデル15が雑音付加処理17にお
いて付加されて、画質劣化画像スペクトル12が得られ
ている。一方、雑音パターンモデル15は雑音解析処理
部14において解析され、雑音解析処理部14は雑音逆
特性データ16を得る。当該雑音逆特性データ16は雑
音除去処理18において画質劣化画像スペクトル12と
演算される。そしてその結果として、雑音のない復元画
像スペクトル13が得られる。
[0004] In the case shown in FIG. 7, a noise pattern model 15 is added to an original image spectrum 11 in a noise adding process 17 to obtain an image quality degraded image spectrum 12. On the other hand, the noise pattern model 15 is analyzed by the noise analysis processing unit 14, and the noise analysis processing unit 14 obtains noise inverse characteristic data 16. The noise inverse characteristic data 16 is calculated with the image quality deteriorated image spectrum 12 in the noise removal processing 18. As a result, a restored image spectrum 13 without noise is obtained.

【0005】一方、画質劣化のある画像、並びに、低ビ
ットの画像から高品質な多値画像を生成、復元する方法
の一つとして、画像をスペクトル変換し、周波数領域に
おいて、多値化するためのフィルタ応答関数と画像フィ
ルタリングを行い、所望の多値画像を生成する手法があ
る。このフィルタ応答関数特性には、ローパスフィルタ
型の振幅特性が一般的に用いられており、2値画像特有
の高周波成分を抑制する効果があるため、多値画像生成
には適している。
On the other hand, as one of methods for generating and restoring a high-quality multi-valued image from an image having a deteriorated image quality and a low-bit image, an image is subjected to spectral conversion and multi-valued in a frequency domain. There is a method of generating a desired multi-valued image by performing a filter response function and image filtering. As the filter response function characteristic, a low-pass filter type amplitude characteristic is generally used, and has an effect of suppressing a high-frequency component peculiar to a binary image, and thus is suitable for generating a multi-valued image.

【0006】図8は多値化の画像フィルタリングの例を
示す。図中の符号21は2値画像(ディザ画像等の低ビ
ット画像)、22はピクセルM×Mブロックデータ、2
3はスペクトル変換処理、24はスペクトルM×Mブロ
ックデータ、25は多値化フィルタM×Mブロックデー
タ、26は多値化画像フィルタリング処理、27はデシ
メーション処理、28はデシメーションスペクトルN×
Nブロックデータ、29はスペクトル逆変換処理、21
0はピクセルN×Nブロックデータ、211は多値画像
を表している。
FIG. 8 shows an example of multi-level image filtering. In the figure, reference numeral 21 denotes a binary image (low bit image such as a dither image), 22 denotes pixel M × M block data,
3 is a spectrum conversion process, 24 is a spectrum M × M block data, 25 is a multi-valued filter M × M block data, 26 is a multi-valued image filtering process, 27 is a decimation process, and 28 is a decimation spectrum N ×
N block data, 29 is a spectrum inverse conversion process, 21
0 represents pixel N × N block data, and 211 represents a multi-valued image.

【0007】2値画像21内のブロックデータ22につ
いて、スペクトル変換処理23が行われ、スペクトルM
×Mブロックデータ24が得られる。当該ブロックデー
タ24に対して多値化フィルタM×Mブロックデータ2
5が多値化画像フィルタリング処理26において演算さ
れ、デシメーション処理27が行われ、デシメーション
スペクトルN×Nブロックデータ28が得られる。当該
ブロックデータ28に対してスペクトル逆変換処理29
が行われ、ピクセルN×Nブロックデータ210をもつ
多値画像211が得られる。
The spectrum conversion processing 23 is performed on the block data 22 in the binary image 21, and the spectrum M
× M block data 24 is obtained. Multi-value conversion filter M × M block data 2 for the block data 24
5 is calculated in a multi-valued image filtering process 26, a decimation process 27 is performed, and a decimation spectrum N × N block data 28 is obtained. The block data 28 is subjected to a spectrum inverse conversion process 29
Is performed, and a multi-valued image 211 having pixel N × N block data 210 is obtained.

【0008】即ち、2値画像中の高周波成分を抑制した
上で、加えて、抑制された高周波成分をデシメーション
処理し、原画像のサイズより小さい画像サイズでの異解
像度多値化画像生成を行うようにされている。
That is, after suppressing high-frequency components in a binary image, the suppressed high-frequency components are additionally subjected to decimation processing to generate a multi-resolution multi-valued image with an image size smaller than the size of the original image. It has been like that.

【0009】図9はデシメーション処理を説明する図で
ある。図8における多値化画像フィルタリング処理26
においてフィルタリングが行われ、空間周波数u方向と
空間周波数v方向との夫々にスペクトル空間間引きを行
い、デシメーションスペクトルN×Nブロックデータ2
8を得ている。
FIG. 9 is a diagram for explaining the decimation process. Multi-valued image filtering processing 26 in FIG.
Is performed, and the spatial spatial thinning is performed in each of the spatial frequency u direction and the spatial frequency v direction, and the decimation spectrum N × N block data 2
8 have been obtained.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来の場合には、画質
劣化画像を原画像+雑音モデルを想定して対処してい
る。しかし画質劣化画像を原画像+雑音モデルという形
で想定することなしに、画質劣化した低ビット画像を元
の解像度の画像へ復元することが望まれる。
In the conventional case, a degraded image is dealt with by assuming an original image and a noise model. However, it is desired to restore a low-bit image having deteriorated image quality to an image having the original resolution without assuming the deteriorated image quality in the form of an original image and a noise model.

【0011】本発明は、低ビット画像から、当該低ビッ
ト画像、もしくは画質劣化画像から求められる低解像度
の多値化スペクトルを用いて、元の解像度の画像へ復元
・再現し、さらに、原画像が保有していた滑らかな濃淡
パターンを近似的に復元することを目的としている。
The present invention restores and reproduces an original resolution image from a low-bit image using a low-resolution multi-valued spectrum obtained from the low-bit image or the degraded image. The purpose is to approximately restore the smooth shading pattern that was possessed by.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、文字画像、自
然画像等の種々の画像を、2値化、または、ハーフトー
ン化した画像に対し、低解像度(原画像に比較して低解
像度)の多値化フィルタをもとに、復元画像を求めるた
めのスペクトル特性を補間・生成し、また原画像固有の
濃淡パターンを近似的に再現するための補正を行い、画
質劣化画像を復元することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, various images such as character images and natural images are binarized or half-toned to a low resolution (lower resolution than the original image). ), The spectral characteristics for obtaining the restored image are interpolated and generated based on the multi-valued filter, and the correction is performed to approximately reproduce the shading pattern unique to the original image, thereby restoring the deteriorated image. It is characterized by the following.

【0013】本発明の方法を利用することにより、原画
像の2値化、または、ハーフトーン化した画像に対し、
雑音モデルを想定しなくても、画質劣化画像から得られ
るスペクトル値のみで、高品質の復元画像を生成するこ
とが可能となる。
By using the method of the present invention, the binarized or halftoned image of the original image can be
Even without assuming a noise model, it is possible to generate a high-quality restored image using only the spectral values obtained from the image-degraded image.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下では、低ビット画像に原画像
をディザ処理することで得られるディザ画像を前提と
し、かつスペクトル変換に2次元コサイン変換(以降、
2D−DCT、スペクトル逆変換は2D−IDCTと称
する)を行うことを前提として記載する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following, a dither image obtained by dithering an original image into a low bit image is assumed, and a two-dimensional cosine transform (hereinafter, referred to as a spectral transform) is used for the spectral transform.
2D-DCT, and the inverse spectrum transform is referred to as 2D-IDCT).

【0015】〔実施例1〕図1は、本発明の実施例画像
フィルタリングのブロック図を示し、請求項1の実現方
法に対応している。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows a block diagram of image filtering according to an embodiment of the present invention.

【0016】図中の符号41はディザ画像、42はピク
セルM×Mブロックデータ抽出部、43はピクセルM×
Mブロックデータ、44はM×Mブロック2D−DCT
処理部、45はディザスペクトルM×Mブロックデー
タ、46は多値化フィルタM×Mブロックデータ、47
は多値化画像フィルタリング処理、48は多値化スペク
トルM×Mブロックデータ、49はデシメーション処理
部、410はデシメーションスペクトルN×Nブロック
データ、411は補間係数解析部、412はスペクトル
N×NブロックデータからスペクトルM×Mブロックデ
ータを補間する補間係数、413はスペクトル補間処理
部、414は復元したスペクトルM×Mブロックデー
タ、415はM×Mブロック2D−IDCT処理部、4
16はピクセルM×Mブロックデータ、417はピクセ
ルM×Mブロックデータ埋め込み部、418は復元多値
画像を表している。
In the drawing, reference numeral 41 denotes a dither image, 42 denotes a pixel M × M block data extracting unit, and 43 denotes a pixel M ×
M block data, 44 is M × M block 2D-DCT
A processing unit, 45 is dither spectrum M × M block data, 46 is a multivalued filter M × M block data, 47
Is a multi-valued image filtering process, 48 is a multi-valued spectrum M × M block data, 49 is a decimation processing unit, 410 is a decimation spectrum N × N block data, 411 is an interpolation coefficient analysis unit, and 412 is a spectrum N × N block. An interpolation coefficient for interpolating spectrum M × M block data from data, 413 is a spectrum interpolation processing unit, 414 is a restored spectrum M × M block data, 415 is an M × M block 2D-IDCT processing unit,
Reference numeral 16 denotes pixel M × M block data, 417 denotes a pixel M × M block data embedding unit, and 418 denotes a restored multivalued image.

【0017】図1に示すブロック図をもとに、ディザ画
像から多値画像を生成する復元画像生成・補間フィルタ
リング法について説明する。まず、ディザ画像41全体
をM×M画素マトリックスのサブブロックに分割する
(処理42)。得られたブロックデータ43は2D−D
CT処理44部においてスペクトル変換する単位であ
り、逐次、M×Mマトリックスサイズの輝度値(黒:
0、白:255)に対し、2D−DCT処理によりDC
T領域におけるスペクトル値を求める。これにより、デ
ィザスペクトルM×Mブロックデータ45を得る。次
に、ディザ画像から多値画像への画像変換のために、デ
ィザスペクトルと多値化フィルタ(ディザ画像特有の高
周波成分を抑制するローパスフィルタ的特性を有する)
との多値画像フィルタリング処理47(同一空間周波数
上のスペクトル値同士を掛け合わせた値を多値化スペク
トルとする)を行う。また、多値化スペクトルM×Mブ
ロックデータ48においては、多値化フィルタにより抑
制されたスペクトルM×Mブロックデータ値は値0に近
く、無駄な情報量となっている。そこで、デシメーショ
ン処理部49において値0になったドメインを切り捨て
N×NブロックのデシメーションスペクトルN×Nブロ
ックデータ410を得る。
A restored image generation / interpolation filtering method for generating a multivalued image from a dither image will be described with reference to the block diagram shown in FIG. First, the entire dither image 41 is divided into sub-blocks of an M × M pixel matrix (process 42). The obtained block data 43 is 2D-D
It is a unit for performing spectrum conversion in the CT processing 44 unit, and sequentially has a luminance value of M × M matrix size (black:
0, white: 255) for 2D-DCT processing
Find a spectrum value in the T region. Thus, dither spectrum M × M block data 45 is obtained. Next, in order to convert the dither image into a multi-valued image, a dither spectrum and a multi-value filter (having a low-pass filter characteristic for suppressing high-frequency components unique to the dither image)
(A value obtained by multiplying spectral values on the same spatial frequency is referred to as a multivalued spectrum). Further, in the multi-valued spectrum M × M block data 48, the spectrum M × M block data value suppressed by the multi-valued filter is close to the value 0, which is a wasteful information amount. Therefore, the domain having a value of 0 in the decimation processing unit 49 is truncated to obtain N × N block decimation spectrum N × N block data 410.

【0018】一方、デシメーション処理部49により切
り捨てられた高周波成分を復元するために補間係数解析
部411から出力される補間係数と、デシメーションス
ペクトルN×NブロックデータとからスペクトルM×M
データを生成・補間する。
On the other hand, the spectrum M × M is obtained from the interpolation coefficient output from the interpolation coefficient analysis section 411 for restoring the high-frequency component cut off by the decimation processing section 49 and the decimation spectrum N × N block data.
Generate and interpolate data.

【0019】図2は補間係数解析部の処理の態様を説明
する図である。図2においては、デシメーションスペク
トルN×Nブロックデータの内、スペクトルn×nブロ
ックデータ(但し、n=N×N/M、n:整数を満た
す)に着眼し、スペクトルn×nブロックデータの各要
素bijからスペクトルN×Nブロックデータの各要素a
lmを構成する。補間係数解析部では、図1の画像フィル
タリングフローにおいて、予め全画像ブロックについて
デシメーションスペクトルN×Nブロックデータを求
め、almがbijの線形結合和とする式(1)に基づき、
式(2)の左辺の一次項(klmij)と定数項(Sij)を
最小二乗近似法により求めるようにしている。
FIG. 2 illustrates the mode of processing of the interpolation coefficient analysis unit.
FIG. In FIG. 2, the decimation spec
Of the N × N block data, spectrum n × n blocks
Data (however, n = N × N / M, n: integer
Focus) on each element of the spectrum n × n block data.
Element bijFrom each element a of the spectrum N × N block data
lmIs configured. In the interpolation coefficient analysis unit, the image filter shown in FIG.
In the Taling flow, for all image blocks in advance
Find N × N block data of decimation spectrum
AlmIs bijBased on equation (1), which is a linear combination sum of
The primary term (k on the left side of equation (2)lmij) And a constant term (Sij)
It is determined by the least squares approximation method.

【0020】次に、スペクトル補間処理部413に関す
る説明を行う。図3はスペクトル補間処理部の処理の態
様を説明する図である。図3においては、スペクトルN
×Nブロックデータを領域1〜領域4へ分割した各スペ
クトルn×nブロックデータに、補間係数解析部から出
力される補間係数を掛けてスペクトルN×Nブロックデ
ータを生成する毎に、当該スペクトルN×Nブロックデ
ータに対応して、領域の順番にスペクトルM×Mブロッ
クデータに相当するスペクトルデータを得る。
Next, the spectrum interpolation processing section 413 will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining a mode of processing of the spectrum interpolation processing unit. In FIG. 3, the spectrum N
Each time spectrum N × N block data is generated by multiplying each spectrum n × n block data obtained by dividing × N block data into regions 1 to 4 by an interpolation coefficient output from the interpolation coefficient analysis unit, the spectrum N × N block data is generated. The spectrum data corresponding to the spectrum M × M block data is obtained in the order of the area corresponding to the × N block data.

【0021】復元したスペクトルM×Mブロックデータ
414をスペクトル逆変換(2D−IDCT)すること
でM×Mブロックの復元ピクセルM×Mブロックデータ
416が得られる。
The restored spectrum M × M block data 416 is obtained by subjecting the restored spectrum M × M block data 414 to spectrum inverse transform (2D-IDCT).

【0022】以上の画像フィルタリング処理を、原画像
からM×Mマトリックスサイズ分のサブブロック画像を
切り出し、逐次、画像フィルタリングを行い、最終的
に、復元多値画像418を生成することができる。
In the above image filtering processing, a sub-block image of M × M matrix size is cut out from the original image, and image filtering is sequentially performed, and finally, a restored multi-valued image 418 can be generated.

【0023】〔実施例2〕図4は本発明の他の実施例を
示し、請求項2の実現方法に対応している。図4におい
て符号71はディザ画像、72はピクセルM×Mブロッ
クデータ抽出部、73はピクセルM×Mブロックデー
タ、74はM×Mブロック2D−DCT処理部、75は
ディザスペクトルM×Mブロックデータ、76は多値化
フィルタM×Mブロックデータ、77は多値化画像フィ
ルタリング処理、78は多値化スペクトルM×Mブロッ
クデータ、79はデシメーション処理部、710はデシ
メーションスペクトルN×Nブロックデータ、711は
補間係数解析部、712はスペクトルN×Nブロックデ
ータからスペクトルM×Mブロックデータを補間する補
間係数、713はスペクトル補間処理部、714は復元
したスペクトルM×Mブロックデータ、715はM×M
ブロック2D−IDCT処理部、716はピクセルM×
Mブロックデータ、717はピクセルM×Mブロックデ
ータ埋め込み部、718は復元多値画像、719は滑ら
かさ再現フィルタM×Mブロックデータ、720は滑ら
かさ再現のための補正フィルタリング処理部を表してい
る。
[Embodiment 2] FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. 4, reference numeral 71 denotes a dither image, 72 denotes a pixel M × M block data extraction unit, 73 denotes a pixel M × M block data, 74 denotes an M × M block 2D-DCT processing unit, and 75 denotes a dither spectrum M × M block data. , 76 is a multi-valued filter M × M block data, 77 is a multi-valued image filtering process, 78 is a multi-valued spectrum M × M block data, 79 is a decimation processing unit, 710 is a decimation spectrum N × N block data, 711 is an interpolation coefficient analysis unit, 712 is an interpolation coefficient for interpolating spectrum M × M block data from spectrum N × N block data, 713 is a spectrum interpolation processing unit, 714 is restored spectrum M × M block data, and 715 is M × M block data. M
The block 2D-IDCT processing unit 716 is a pixel M ×
M block data, 717 denotes a pixel M × M block data embedding unit, 718 denotes a restored multi-valued image, 719 denotes a smoothness reproduction filter M × M block data, and 720 denotes a correction filtering processing unit for reproducing smoothness. .

【0024】図4に示す処理ブロック図をもとに、滑ら
かさ再現のための補正フィルタを用いた復元画像補正フ
ィルタリング法について説明する。図4における符号7
1ないし718は、図1に示す符号41ないし418に
対応しており、これらにおける説明は省略し、スペクト
ル補間処理部713から出力されるM×Mブロックサイ
ズの補間スペクトルを2D−IDCT処理部715へ入
力する前に、補正フィルタにて画像フィルタリングする
部分のみが異なっており、この差異の処理部分について
のみ説明を行う。
A restoration image correction filtering method using a correction filter for reproducing smoothness will be described with reference to a processing block diagram shown in FIG. Reference numeral 7 in FIG.
1 to 718 correspond to the reference numerals 41 to 418 shown in FIG. 1, the description thereof is omitted, and the M × M block size interpolation spectrum output from the spectrum interpolation processing unit 713 is converted to a 2D-IDCT processing unit 715. Before inputting to the, only the part to be subjected to image filtering by the correction filter is different, and only the processing part of this difference will be described.

【0025】図4において、スペクトル補間処理部71
3において、補間されたスペクトルM×Mブロックデー
タを滑らかさ再現フィルタM×Mブロックデータ719
によりフィルタリングを行う。
In FIG. 4, a spectrum interpolation processing section 71
In step 3, the interpolated spectrum M × M block data is converted into a smoothness reproduction filter M × M block data 719.
Is performed by filtering.

【0026】図5は補正フィルタリング処理の態様を示
す。空間周波数u方向(図示横方向)と空間周波数v方
向(図示縦方向)との夫々について−3dBのレベルに
対応する周波数ωp と−20dBのレベルに対応する周
波数ωs とを設定し、図示式(3)と(4)とに対応す
るように滑らかさを得たヒストグラムh(u)とh
(v)とを求める。
FIG. 5 shows an aspect of the correction filtering process. In each of the spatial frequency u direction (horizontal direction in the drawing) and the spatial frequency v direction (vertical direction in the drawing), a frequency ω p corresponding to a level of −3 dB and a frequency ω s corresponding to a level of −20 dB are set and illustrated. Histograms h (u) and h obtained smoothness corresponding to equations (3) and (4)
(V).

【0027】補正フィルタリング処理に用いる滑らかさ
フィルタ特性の例としては、高周波成分をやや抑制する
ような特性を有するものであり、N×Nブロックまでを
通過帯域、それ以外の高周波成分を遮断帯域とし、Butt
erworth 型のフィルタ特性としている。直流成分の振幅
値は1とし、式(3)、式(4)に従った特性で高周波
成分までローパスフィルタを形成する。2次元画像フィ
ルタリングには、式(3)のローパスフィルタ特性をま
ず、行方向(u方向)へ演算し、次に、式(4)のロー
パスフィルタ特性を列方向(v方向)へ演算することで
実現している。
As an example of the smoothness filter characteristic used in the correction filtering process, the filter has a characteristic that slightly suppresses a high frequency component. A pass band up to N × N blocks is a pass band, and other high frequency components are a stop band. , Butt
It has an erworth type filter characteristic. The amplitude value of the DC component is set to 1, and a low-pass filter is formed up to the high-frequency component with characteristics according to Expressions (3) and (4). In the two-dimensional image filtering, first, the low-pass filter characteristic of Expression (3) is calculated in the row direction (u direction), and then the low-pass filter characteristic of Expression (4) is calculated in the column direction (v direction). Is realized.

【0028】〔実施例3〕図6は、実施例3の実現方法
を示したブロック図である。図中の符号91はカラーデ
ィザ画像、92はピクセルM×Mブロックデータ抽出
部、93はピクセルM×Mブロックデータ、94はM×
Mブロック2D−DCT処理部、95はディザスペクト
ルM×Mブロックデータ、96は多値化フィルタM×M
ブロックデータ、97は多値化画像フィルタリング処
理、98は多値化スペクトルM×Mブロックデータ、9
9はデシメーション処理部、910はデシメーションス
ペクトルN×Nブロックデータ、911は補間係数解析
部、912はスペクトルN×Nブロックからスペクトル
M×Mブロックデータを補間する補間係数、913はス
ペクトル補間処理部、914は復元したスペクトルM×
Mブロックデータ、915はM×Mブロック2D−ID
CT処理部、916はピクセルM×Mブロックデータ、
917はピクセルM×Mブロックデータ埋め込み部、9
18はカラー復元多値画像、919は滑らかさ再現フィ
ルタM×Mブロックデータ、920は滑らかさ再現のた
めの補正フィルタリング処理部、921は色分離処理
部、922は色合成処理部を表している。
Third Embodiment FIG. 6 is a block diagram showing a method for implementing the third embodiment. In the figure, reference numeral 91 denotes a color dither image, 92 denotes a pixel M × M block data extraction unit, 93 denotes pixel M × M block data, and 94 denotes M × M block data.
M block 2D-DCT processing section, 95 is dither spectrum M × M block data, 96 is multi-valued filter M × M
Block data 97, multi-level image filtering processing, 98 multi-level spectrum M × M block data, 9
9 is a decimation processing unit, 910 is a decimation spectrum N × N block data, 911 is an interpolation coefficient analysis unit, 912 is an interpolation coefficient for interpolating spectrum M × M block data from a spectrum N × N block, 913 is a spectrum interpolation processing unit, 914 is the restored spectrum M ×
M block data, 915 is M × M block 2D-ID
CT processing unit 916, pixel M × M block data,
Reference numeral 917 denotes a pixel M × M block data embedding unit;
18 is a color restoration multi-valued image, 919 is a smoothness reproduction filter M × M block data, 920 is a correction filtering processing unit for reproducing smoothness, 921 is a color separation processing unit, and 922 is a color synthesis processing unit. .

【0029】図6における符号91ないし920は図4
における符号71ないし720に実質的に対応してい
る。即ち、図4のブロック図と比較して、色分離処理部
921、色合成処理部922が新たに加わり、入力画像
データがカラーディザ画像(RGB各色が1ビットで表
現される3ビット画像)であり、出力がカラー画像(R
GB各色が8ビットで表現される24ビット画像)とし
てカラー画像復元処理を行うようにしている。なお、ブ
ロック図中の画像フィルタリング処理については、図4
と同様のため、説明を省略するが、各色に対応した多値
フィルタ、並びに、(補正解析を行って得られる)補正
係数を使って画像フィルタリングを行う。
The reference numerals 91 to 920 in FIG.
Substantially correspond to the reference numerals 71 to 720 in FIG. That is, as compared with the block diagram of FIG. 4, a color separation processing unit 921 and a color synthesis processing unit 922 are newly added, and the input image data is a color dither image (a 3-bit image in which each RGB color is represented by 1 bit). Yes, the output is a color image (R
The color image restoration process is performed as a 24 bit image in which each of the GB colors is expressed by 8 bits. The image filtering process in the block diagram is described in FIG.
Although the description is omitted, image filtering is performed using a multi-value filter corresponding to each color and a correction coefficient (obtained by performing correction analysis).

【0030】入力するカラーディザ画像を3色に分離す
るため、色分離処理部921により3ビットカラーディ
ザ画像から3枚の1ビット色画像へ分離処理を行う。色
分離される1ビット色画像は、RGBと順番に処理(イ
ンタリーブ処理)、または、単色画像全体が処理(ノン
インタリーブ処理)された後で、次の単色画像全体を処
理することにより、逐次、単色ずつのカラー画像復元処
理を行う。多値化フィルタ、補間係数解析部、スペクト
ル補間等は、色別に処理されるため、補正係数として出
力されるそれぞれのデータも対応する色特性により異な
る場合がある。また、色合成処理部922は、入力側で
分離した色別画像を合成するための処理部であり、色別
に処理されたカラー復元画像が生成される。
In order to separate the input color dither image into three colors, the color separation processing section 921 performs a separation process from the 3-bit color dither image into three 1-bit color images. The 1-bit color image to be color-separated is processed in the order of RGB (interleave processing) or after the entire monochrome image is processed (non-interleave processing), and then the next entire monochrome image is processed. A color image restoration process is performed for each single color. Since the multi-valued filter, the interpolation coefficient analyzer, the spectrum interpolation, and the like are processed for each color, each data output as a correction coefficient may be different depending on the corresponding color characteristics. The color synthesis processing unit 922 is a processing unit for synthesizing images for each color separated on the input side, and generates a color restoration image processed for each color.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低ビットの画像等の画質劣化画像に対し、スペクトル領
域において、原画像+雑音モデルを想定すること無し
に、多値化生成フィルタと復元・補正用フィルタを利用
することにより、原画像に近似的に再生する復元画像を
生成することが可能である。
As described above, according to the present invention,
By using a multi-value generation filter and a restoration / correction filter in a spectral domain for a deteriorated image such as a low-bit image without assuming an original image and a noise model in a spectral domain, the original image is approximated. It is possible to generate a restored image to be reproduced at the same time.

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

【図1】本発明の実施例画像フィルタリングのブロック
図を示す。
FIG. 1 shows a block diagram of image filtering according to an embodiment of the present invention.

【図2】補間係数解析部の処理の態様を説明する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a mode of processing of an interpolation coefficient analysis unit.

【図3】スペクトル補間処理部の処理の態様を説明する
図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a mode of processing of a spectrum interpolation processing unit.

【図4】本発明の他の実施例を示す。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.

【図5】補正フィルタリング処理の態様を示す。FIG. 5 shows an aspect of a correction filtering process.

【図6】実施例3の実現方法を示したブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a method for implementing a third embodiment;

【図7】従来の画像復元の構成例を示す。FIG. 7 shows a configuration example of a conventional image restoration.

【図8】多値化の画像フィルタリングの例を示す。FIG. 8 illustrates an example of multi-level image filtering.

【図9】デシメーション処理を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a decimation process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

41 ディザ画像 42 ピクセルM×Mブロックデータ抽出部 43 ピクセルM×Mブロックデータ 44 M×Mブロック2D−DCT処理部 45 ディザスペクトルM×Mブロックデータ 46 多値化フィルタM×Mブロックデータ 47 多値化画像フィルタリング処理 48 多値化スペクトルM×Mブロックデータ 49 デシメーション処理部 410 デシメーションスペクトルN×Nブロックデー
タ 411 補間係数解析部 412 スペクトルN×Nブロックデータからスペクト
ルM×Mブロックデータを補間する補間係数 413 スペクトル補間処理部 414 復元したスペクトルM×Mブロックデータ 415 M×Mブロック2D−IDCT処理部 416 ピクセルM×Mブロックデータ 417 ピクセルM×Mブロックデータ埋め込み部 418 復元多値画像 71 ディザ画像 72 ピクセルM×Mブロックデータ抽出部 73 ピクセルM×Mブロックデータ 74 M×Mブロック2D−DCT処理部 75 ディザスペクトルM×Mブロックデータ 76 多値化フィルタM×Mブロックデータ 77 多値化画像フィルタリング処理 78 多値化スペクトルM×Mブロックデータ 79 デシメーション処理部 710 デシメーションスペクトルN×Nブロックデー
タ 711 補間係数解析部 712 スペクトルN×Nブロックデータからスペクト
ルM×Mブロックデータを補間する補間係数 713 スペクトル補間処理部 714 復元したスペクトルM×Mブロックデータ 715 M×Mブロック2D−IDCT処理部 716 ピクセルM×Mブロックデータ 717 ピクセルM×Mブロックデータ埋め込み部 718 復元多値画像 719 滑らかさ再現フィルタM×Mブロックデータ 720 滑らかさ再現のための補正フィルタリング処理
部 91 カラーディザ画像 92 ピクセルM×Mブロックデータ抽出部 93 ピクセルM×Mブロックデータ 94 M×Mブロック2D−DCT処理部 95 ディザスペクトルM×Mブロックデータ 96 多値化フィルタM×Mブロックデータ 97 多値化画像フィルタリング処理 98 多値化スペクトルM×Mブロックデータ 99 デシメーション処理部 910 デシメーションスペクトルN×Nブロックデー
タ 911 補間係数解析部 912 スペクトルN×Nブロックデータからスペクト
ルM×Mブロックデータを補間する補間係数 913 スペクトル補間処理部 914 復元したスペクトルM×Mブロックデータ 915 M×Mブロック2D−IDCT処理部 916 ピクセルM×Mブロックデータ 917 ピクセルM×Mブロックデータ埋め込み部 918 カラー復元多値画像 919 滑らかさ再現フィルタM×Mブロックデータ 920 滑らかさ再現のための補正フィルタリング処理
部 921 色分離処理部 922 色合成処理部 11 原画像スペクトル 12 画質劣化画像スペクトル 13 復元画像スペクトル 14 雑音解析処理部 15 雑音パターンモデル 16 雑音逆特性データ 17 雑音付加処理 18 雑音除去処理 21 2値画像(ディザ画像等の低ビット画像) 22 ピクセルM×Mブロックデータ 23 スペクトル変換処理 24 スペクトルM×Mブロックデータ 25 多値化フィルタM×Mブロックデータ 26 多値化画像フィルタリング処理 27 デシメーション処理 28 デシメーションスペクトルN×Nブロックデータ 29 スペクトル逆変換処理 210 ピクセルN×Nブロックデータ 211 多値画像
41 Dither image 42 Pixel M × M block data extraction unit 43 Pixel M × M block data 44 M × M block 2D-DCT processing unit 45 Dither spectrum M × M block data 46 Multi-value filter M × M block data 47 Multi-value Image filtering processing 48 Multi-valued spectrum M × M block data 49 Decimation processing unit 410 Decimation spectrum N × N block data 411 Interpolation coefficient analysis unit 412 Interpolation coefficient for interpolating spectrum M × M block data from spectrum N × N block data 413 Spectrum interpolation processing unit 414 Reconstructed spectrum M × M block data 415 M × M block 2D-IDCT processing unit 416 pixel M × M block data 417 pixel M × M block data embedding unit 418 Value image 71 Dither image 72 Pixel M × M block data extraction unit 73 Pixel M × M block data 74 M × M block 2D-DCT processing unit 75 Dither spectrum M × M block data 76 Multilevel filter M × M block data 77 Multi-valued image filtering processing 78 Multi-valued spectrum M × M block data 79 Decimation processing unit 710 Decimation spectrum N × N block data 711 Interpolation coefficient analysis unit 712 Interpolates spectrum M × M block data from spectrum N × N block data Interpolation coefficient 713 Spectrum interpolation processing unit 714 Reconstructed spectrum M × M block data 715 M × M block 2D-IDCT processing unit 716 Pixel M × M block data 717 Pixel M × M block data embedding unit 718 Restored multi-valued image 719 Smoothness reproduction filter M × M block data 720 Correction filtering processing unit for smoothness reproduction 91 Color dither image 92 Pixel M × M block data extraction unit 93 Pixel M × M block data 94 M × M block 2D-DCT processing section 95 Dither spectrum M × M block data 96 Multi-level quantization filter M × M block data 97 Multi-level quantization image filtering processing 98 Multi-level quantization spectrum M × M block data 99 Decimation processing section 910 Decimation spectrum N × N Block data 911 Interpolation coefficient analysis unit 912 Interpolation coefficient for interpolating spectrum M × M block data from spectrum N × N block data 913 Spectrum interpolation processing unit 914 Reconstructed spectrum M × M block data 915 M × M block 2D-IDCT processing unit 916 Pixel M × M block data 917 Pixel M × M block data embedding unit 918 Color restoration multi-valued image 919 Smoothness reproduction filter M × M block data 920 Correction filtering processing unit for smoothness reproduction 921 Color separation processing unit 922 Color synthesis processing unit 11 Original image spectrum 12 Image quality deteriorated image spectrum 13 Restored image spectrum 14 Noise analysis processing unit 15 Noise pattern model 16 Noise inverse characteristic data 17 Noise addition processing 18 Noise removal processing 21 Binary image ( Low-bit image such as a dither image) 22 pixel M × M block data 23 spectrum conversion processing 24 spectrum M × M block data 25 multi-level filter M × M block data 26 multi-level image filtering processing 27 decimation processing 28 Decimation spectrum N × N block data 29 Spectral inversion processing 210 Pixel N × N block data 211 Multi-valued image

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 低ビット画像を、元の高ビットの高品質
な多値画像、あるいは連続調画像へM×M(M:整数)
ブロック単位で復元する画像フィルタリング処理におい
て、 低ビット画像から切り出したピクセル領域M×Mブロッ
クをスペクトル変換したスペクトルM×Mブロックデー
タについて、当該ブロックデータの高周波成分を抑制す
る振幅特性を有する多値化フィルタを使って画像フィル
タリングし、 スペクトルM×Mデータ内のN×Nブロック(N:整
数、0<N<M)以外の領域の抑制された高周波成分を
切り捨てのためのデシメーション処理でスペクトルN×
Nブロック分だけのデータに加工し、 該スペクトルN×Nデータの内のスペクトルn×n(n
=N×N/M)ブロックの各要素bijからスペクトルN
×Nブロックの各要素aijを予測するための補間係数を
求め、 該補間係数とスペクトルN×Nブロックの各要素とから
スペクトルM×Mブロックデータを生成し、 スペクトル逆変換にて元の原画像を復元することを特徴
とする復元画像補間フィルタリング法。
1. A low bit image is converted into an original high bit high quality multivalued image or a continuous tone image by M × M (M: integer).
In the image filtering processing for restoring in units of blocks, multi-level quantization having amplitude characteristics for suppressing high-frequency components of the block data is performed on spectrum M × M block data obtained by spectral conversion of a pixel area M × M block cut out from a low bit image. The image is filtered using a filter, and the spectrum N × is obtained by a decimation process for discarding the suppressed high-frequency components in an area other than N × N blocks (N: integer, 0 <N <M) in the spectrum M × M data.
The data is processed into data for only N blocks, and the spectrum n × n (n
= N × N / M) from each element b ij of the block to the spectrum N
An interpolation coefficient for predicting each element a ij of the × N block is obtained, and spectrum M × M block data is generated from the interpolation coefficient and each element of the spectrum N × N block. A restored image interpolation filtering method characterized by restoring an image.
【請求項2】 請求項1において、スペクトルN×Nブ
ロックデータと補正係数とを使ってスペクトル補間した
スペクトルM×Mブロックデータを、スペクトル逆変換
にてピクセル領域へ変換する処理の前に、ピクセル空間
において滑らかな画像濃淡を生成するように設計された
スペクトル応答関数h(x,y)(0≦x<M,0≦y
<M)を使って画像フィルタリングを行い、画像濃淡的
な滑らかさを再現することを特徴とする復元画像補正フ
ィルタリング法。
2. The method according to claim 1, wherein the spectrum M × M block data obtained by spectrum interpolation using the spectrum N × N block data and the correction coefficient is converted into a pixel area by a spectrum inverse transform. Spectral response function h (x, y) (0 ≦ x <M, 0 ≦ y) designed to generate smooth image shading in space
A restored image correction filtering method characterized by performing image filtering using <M) to reproduce smoothness of image density.
【請求項3】 請求項1において、原画像がカラー画像
の場合、色分離処理により色成分画像を分離し、各色成
分画像毎に、多値化したスペクトルN×Nブロックデー
タを生成し、各色に対応する補間係数を使ってスペクト
ルN×NブロックデータからスペクトルM×Mブロック
データへスペクトル補間処理し、色合成処理によりカラ
ー画像を再合成し、元のカラー画像へ復元することを特
徴とするカラー復元画像補間・補正フィルタリング法。
3. The color image processing method according to claim 1, wherein when the original image is a color image, the color component images are separated by a color separation process, and multi-valued spectrum N × N block data is generated for each color component image. The spectrum interpolation processing is performed from the spectrum N × N block data to the spectrum M × M block data by using the interpolation coefficient corresponding to, and the color image is re-synthesized by the color synthesis processing to restore the original color image. Color restoration image interpolation and correction filtering method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100611179B1 (en) 2004-06-23 2006-08-10 삼성전자주식회사 Image interpolation apparatus
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