DE60028584T2

DE60028584T2 - System und methode zur bildinterpolation

Info

Publication number: DE60028584T2
Application number: DE60028584T
Authority: DE
Inventors: Kanako Yaita-shi NISHIHASHI; Masaaki Yaita-shi MORIYA; Tomoya Yaita-shi SHIMURA
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2020-08-31
Also published as: US6980254B1; HUP0202822A3; AU6864700A; WO2001017243A1; HUP0202822A2; EP1213923B1; CN1343421A; ES2264669T3; EP1213923A4; CN1157060C; EP1213923A1; AU762673B2; KR20020028229A; JP3614324B2; DE60028584D1; JP2001069469A; KR100473745B1

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Bildinterpolationssystem sowie ein Bildinterpolationsverfahren, und insbesondere betrifft sie ein Bildinterpolationssystem und einen Bildinterpolationsprozess durch Zeileninterpolation zum Aufwärtswandeln eines bestimmten Fernsehsystems in ein anderes Fernsehsystem mit einer anderen Anzahl von Scanzeilen oder zum Erzeugen eines Vollbilds aus einem Halbbild, wenn ein mit Zeilensprung gescanntes Videosignal in ein sequenziell gescanntes Videosignal gewandelt wird.
Hintergrundbildende Technik
Herkömmlicherweise wird zur Scanzeileninterpolation, die aus einem verschachtelten Videobild ein progressives Videobild erzeugt, um ein Fernsehsystem in ein anderes mit einer anderen Anzahl von Scanzeilen aufwärts zu wandeln, oder um ein Bild mit höherer Auflösung zu erzeugen, für Stehbilder eine Intravollbild-Interpolation ausgeführt. Für bewegte Bilder wird eine Intrahalbbild-Interpolation ausgeführt, da die Korrelation innerhalb eines Vollbilds in einem bewegten Bild gestört sein kann und eine fehlerhafte Wandlung, wie ein Randausfressen auftreten kann, wenn bewegte vertikale Linien mit einem Vollbild interpoliert werden.
Gemäß einfachen Verfahren zur Intrahalbbild-Interpolation können zu interpolierende Zeilen durch eine Zeileninterpolation mittels der Zeilen direkt darüber verarbeitet werden, oder sie können durch eine Zeileninterpolation unter Verwendung des Mittelwerts der Zeilen darüber und darunter verarbeitet werden. Die erstere Interpolation ging mit zerfressenen Rändern in Bildkonturen für Muster wie schrägen Linien usw., mit weniger Korrelation in Bezug auf die vertikale Richtung, einher. Das letztere Interpolationsverfahren ging mit einer Bildbeeinträchtigung wie einer Undeutlichkeit usw. im Bild einher.
Als Technik zum Lösen dieser Mängel offenbart das Interpolationsverfahren gemäß der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegung Sho 63 Nr. 187785 eine Interpolation, bei der jedes Pixel in zu interpolierenden Zeilen entsprechend der Information der Pixel um das Pixel herum und in einer Richtung, in der das zu interpolierende Pixel die strengste Korrelation zeigt, interpoliert wird. Als Erstes werden, um Information hinsichtlich der radialen Richtung zu erhalten, in der das zu interpolierende Pixel die stärkste Korrelation von Pixeldaten aufweist, Absolutwerte der Differenz zwischen benachbarten Pixeln in Bezug auf die vertikale Richtung sowie Diagonalrichtungen nach rechts und links geprüft, um zu ermitteln, dass die Richtung, entlang der der absolute Differenzwert minimal wird, diejenige Richtung ist, die die stärkste Korrelation ergibt, wobei der Mittelwert der Pixel in dieser Richtung bestimmt wird und dem Wert des zu interpolierenden Pixels zugeordnet wird. Jedoch ist es bei diesem Verfahren erforderlich, die absoluten Differenzwerte in mindestens drei Richtungen, wie oben, zu berechnen, und den Minimalwert dieser absoluten Differenzwerte zu bestimmen, um den Wert des zu interpolierenden Pixels für alle Pixel zu bestimmen, die die zu interpolierenden Zeilen bilden. Daher benötigt es viel Zeit, die Interpolationsverarbeitung auszuführen. Ferner wird, da die obige Verarbeitungssequenz auch für das gesamte Gebiet ausgeführt wird, das andere Pixel als solche an den Rändern im Bild enthält (wo die Pixelwerte wenig variieren), oder für Fälle ausgeführt wird, bei denen abhängig von den Richtungen wenig Differenz des Korrelationsgrads besteht, in vergeudender Weise Verarbeitungszeit verbraucht, und demgemäß ist die Interpolationsgeschwindigkeit niedrig, so dass es auch schwierig ist, den Bereich der Pixel zu vergrößern, für die die Korrelation geprüft wird.
Demgemäß ist es, wenn eine Interpolation für ein Bild mit einer schrägen Linie mit kleiner Neigung implementiert wird, wo beträchtlich voneinander entfernt liegende Pixel Korrelation zeigen, unmöglich, eine Interpolation auf Grundlage der starken Korrelation zwischen diesen Pixeln auszuführen, was immer noch zur Erzeugung einer Randauszackung entlang den Rändern des schrägen Abschnitts mit schlechter Interpolationsgenauigkeit, führt.
Um den Nachteil entsprechend der obigen Veröffentlichung zu überwinden, ist in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Hei 5 Nr. 30487 ein Verfahren offenbart, das die Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Interpolation verbessert und die Interpolationsgenauigkeit durch Vergrößern des Suchbereichs für Korrelation mit einer entsprechenden Verbesserung der Verarbeitungsgeschwindigkeit verbessert.
Als Nächstes wird das in dieser Veröffentlichung offenbarte Bildinterpolationsverfahren unter Bezugnahme auf die 14 bis 17 beschrieben.
Zunächst werden, bei diesem Interpolationsverfahren, wie es in der 14 dargestellt ist, die Pixel in benachbarten Zeilen, d.h. einer Zeile n und einer Zeile n+1, in einem zweidimensionalen Bild verglichen, um Randpunkte a und b in jeweiligen Zeilen in diesem zweidimensionalen Bild zu erkennen. Es wird angenommen, dass die Pixel, die sich in der zu interpolierenden Zeile befinden, abweichend von den Punkten zwischen den Randpunkten a und b, durch das Pixel in einer der benachbarten Zeilen interpoliert werden können, um den Rand in der zu interpolierenden Zeile zu bestimmen.
Als Nächstes wird, wie es in der 15 dargestellt ist, um die Ränder a und b herum, eine benachbarte Pixelreihe (3,0), die zentrisch an einem betrachteten Pixel (Pixel a in diesem Fall) auf einer der benachbarten Zeilen (Zeile n) liegt und durch 'Anzahl der Pixel' und 'Ausmaß der Verschiebung gegenüber der zu interpolierenden Position' definiert ist, erzeugt, während eine zugeordnete Pixelreihe (3,1), die mit der benachbarten Pixelreihe korreliert ist, aus der anderen benachbarten Zeile, der Zeile n+1, ausgewählt wird.
Hierbei ist, als allgemeine Form zum Erstellen einer Korrelation zwischen der benachbarten Pixelreihe und der zugeordneten Pixelreihe, die benachbarte Pixelreihe als (2m+1,0) definiert, und die zugeordnete Pixelreihe ist als (2m+1, ±Y) definiert, wobei m und Y sequenziell gemäß m=Y=1, 2, 3, 4, 5 geändert werden.
Als Nächstes wird, wie es in der 16 dargestellt ist, auf Grundlage der Operationen zwischen jedem Paar von Pixeln, wie durch den Pfeil in der Zeichnung angedeutet, in einer benachbarten Pixelreihe (3,0) und der zugeordneten Pixelreihe (3,1), geprüft, ob die Pegeldifferenz zwischen den Pixeln in den vorbestimmten Bereich fällt, um die Korrelation zu ermitteln. Im in der Zeichnung dargestellten Fall existiert zwischen dem zentrierten Paar von Pixeln keine Korrelation. Demgemäß werden m und Y in gleicher Weise auf 2 gesetzt und die Operation zwischen jedem Paar von Pixeln, wie durch die Pfeile in der Zeichnung gekennzeichnet, werden für die benachbarte Pixelreihe (5,0) und die zugeordnete Pixelreihe (5,2) ausgeführt. Wenn aus den Paaren von Pixeln, wie durch die Pfeile in der Zeichnung gekennzeichnet, das Vorliegen von Korrelation erkannt wird, ist es bekannt, dass das Ausmaß der Verschiebung gegenüber der zu interpolierenden Position zwei Pixel beträgt. Das heißt, dass, wie es in der 17 dargestellt ist, ein Punkt a und ein Punkt b um zwei Pixel gegeneinander verschoben sind und demgemäß die Interpolation unter Verwendung einer Pixelreihe implementiert wird, die dadurch erzeugt wird, dass die ausgewählte Pixelreihe oder die benachbarte Pixelreihe um die Hälfte der ermittelten Anzahl von Pixeln in der Richtung entgegengesetzt zur Verschiebungsrichtung verschoben wird, genauer gesagt, die zum Punkt c zentrische Pixelreihe, die um Pixel nach rechts gegenüber dem Pixel A verschoben ist.
Das in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Hei 5 Nr4. 30487 offenbarte Interpolationsverfahren ist eine Erfindung, die eine Interpolation auf Pixelreihenbasis verwendet und für eine verbesserte Verarbeitungsgeschwindigkeit im Vergleich zu einer typischen Interpolation auf Pixelbasis sorgt. Um jedoch den Rand der Pixelreihe zu ermitteln, sollten arithmetische Operationen zwischen Zeilen für die Reihen mindestens dreier Pixel für, mehr oder weniger, elf Pixel ausgeführt werden, während Pixel um die Randumgebung herum verschoben werden, so dass der Gesichtspunkt, dass für arithmetische Operationen viel Zeit benötigt wird, bei diesem Verfahren immer noch ungelöst ist. Ferner zielt dieses Interpolationsverfahren auf eine Glättung der Konturen von Bildern ab, so dass ein Problem dahingehend besteht, dass es nicht möglich ist, ein Muster wiederherzustellen, wenn dieses in einem Bild, das mit nahezu horizontalen, feinen Linien dargestellt wird, Lücken zwischen Linien aufweist.
Angesichts der obigen Probleme bei der herkömmlichen Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Bildinterpolationssystem und ein Bildinterpolationsverfahren zu schaffen, die eine Echtzeitinterpolation verschiedener Videobilder mit Mustern feiner Linien, Rändern usw, realisieren können, wobei die Verarbeitungsgeschwindigkeit stark reduziert ist.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß der Erfindung ist ein Bildinterpolationssystem zum Interpolieren der Zwischenräume zwischen ein Bild aufbauenden Zeile mit Folgendem geschaffen: einer Virtuelle-Interpolation-Datenerzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustern zwischen den Zeilen des eingegebenen Bilds auf Grundlage der eingegebenen Bildzeilendaten; einer Interpolationssegment-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen zu interpolierender Segmente zwischen den eingegebenen Bildzeilen und der Interpolationsrichtung auf Grundlage der erzeugten Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster; und einer Interpolationseinrichtung, die für die eingegebenen Bildzeilen Vorinterpolationspixel auf Grundlage der zu interpolierenden bestimmten Daten der Segmente erzeugt, die durch die Interpolationssegment-Bestimmungseinrichtung bestimmt wurden, und die die Pixel zwischen eingegebenen Bildzeilen auf Grundlage der erzeugten Vorinterpolationspixel interpoliert.
Es ist bevorzugt, dass die Interpolationssegment-Bestimmungseinrichtung Folgendes aufweist: eine Suchbedingungs-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Mustersuchbereichs; eine Übereinstimmungsmuster-Bedingungseinstelleinrichtung zum Einstellen von Übereinstimmungsmusterbedingungen; und eine erste Übereinstimmungsmuster-Sucheinrichtung zum Suchen nach Übereinstimmungsmustern auf Grundlage der durch die Suchbedingungs-Einstelleinrichtung und die Übereinstimmungsmuster-Bedingungseinstelleinrichtung spezifizierten Bedingungen.
Vorzugsweise weist die Bildinterpolationssegment-Bestimmungseinrichtung ferner Folgendes auf: eine Richtungsvektor-Entnahmeeinrichtung zum Entnehmen der Richtung des Vektors der erfassten Übereinstimmungsmuster; und eine zweite Übereinstimmungsmuster-Sucheinrichtung zum Suchen nach Übereinstimmungsmustern in der entnommenen Vektorrichtung auf Grundlage der durch die Suchbedingungs-Einstelleinrichtung und die Übereinstimmungsmuster-Bedingungseinstelleinrichtung spezifizierten Bedingungen.
Vorzugsweise bestehen die durch die Virtuelle-Interpolation-Datenerzeugungseinrichtung erzeugten Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster aus Einheiten von Pixelzeilen von Daten.
Vorzugsweise weist die Virtuelle-Interpolation-Datenerzeugungseinrichtung Folgendes auf: eine Interpixel-Operationseinrichtung zum Berechnen der Differenz bei Pixeldaten zwischen den Pixeln in benachbarten eingegebenen Bildzeilen; eine Normierungseinrichtung zum Klassifizieren der Pixel in mehrere Klassen entsprechend dem berechneten Differenzwert bei den Pixeldaten; eine Musterentnahmeeinrichtung zum Entnehmen von Zeilen von Pixeln, die normiert wurden und in identische Klassen klassifiziert wurden, als Muster; und eine Coringeinrichtung zum Beurteilen der in derselben Zeile entnommenen, zu interpolierenden Muster auf Grundlage des vorbestimmten Schwellenwerts, und zum Editieren derselben.
Es ist bevorzugt, dass die Coringeinrichtung Folgendes aufweist: eine Intramuster-Pixeloperationseinrichtung zum Berechnen des Mittelwerts der Pixeldifferenzwerte einzelner Pixel in jedem Muster; und eine Mustereditiereinrichtung zum Beurteilen des Mittelwerts auf Grundlage des vorbestimmten Schwellenwerts und zum Editieren von Mustern.
Gemäß einer zweiten Erscheinungsform der Erfindung ist ein Bildinterpolationsverfahren zum Interpolieren der Zwischenräume zwischen den ein Bild aufbauenden Zeilen geschaffen, mit: einem Schritt zum Erzeugen von Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustern zwischen den Zeilen des eingegebenen Bilds auf Grundlage der eingegebenen Bildzeilendaten; einem Schritt zum Bestimmen zu interpolierender Segmente zwischen den eingegebenen Bildzeilen und der Interpolationsrichtung auf Grundlage der erzeugten Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster; und einem Schritt zum Erzeugen von Vorinterpolationspixeln auf Grundlage der zu interpolierenden bestimmten Daten der Segmente, und zum Interpolieren der Pixel zwischen eingegebenen Bildzeilen auf Grundlage der erzeugten Vorinterpolationspixel.
Um die Erfindung leichter verständlich zu machen, werden nun spezielle Ausführungsformen derselben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Bildinterpolationssystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist eine Ansicht, die einen Monitorschirm zeigt, auf dem ein Vollbild eines sichtbaren Bilds mit einem schwarzen, feinen Linienmuster auf einem weißen Hintergrund als Beispiel eines eingegebenen Videobilds zum Erläutern der ersten Ausführungsform angezeigt ist.
3 ist ein Diagramm, das eingegebene, sichtbare Zeilen und zu interpolierende Zeilen an einem in der 2 dargestellten Vergrößerungspunkt 3 zeigt.
4 ist ein Diagramm, das durch einen in der 1 dargestellten Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustergenerator erzeugte Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster zeigt.
5 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen, wie der erste Übereinstimmungsmuster-Suchabschnitt 131 und der Übereinstimmungsmuster-Lokalisierabschnitt 139 nach Übereinstimmungsmustern suchen.
6 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen, wie der Richtungsvektor-Entnahmeabschnitt 135 und der zweite Übereinstimmungsmuster-Suchabschnitt 136, wie in der 1 dargestellt, nach einem Vektor suchen.
7 ist ein Diagramm, das Vorinterpolationspixelreihen (= Übereinstimmungspixelreihen) 61 bis 63 sowie 71 bis 73 zeigt, die durch den in der 1 dargestellten Vorinterpolationspixelreihe-Einstellabschnitt 143 eingestellt wurden.
8 ist ein Diagramm, das Pixelreihen 81 bis 84 zeigt, die durch Interpolation des in der 1 dargestellten Interpolations-Implementierabschnitt 140 erzeugt werden.
9 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Bildinterpolationssystems gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
10 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen der Positionsbeziehung zwischen sichtbaren Zeilen und Pixelreihen in den zu interpolierenden Zeilen, um die zweite Ausführungsform zu erläutern.
11 ist ein Diagramm zum veranschaulichen der Positionsbeziehung zwischen sichtbaren Zeilen und Pixelreihen in den zu interpolierenden Zeilen, um die zweite Ausführungsform zu erläutern.
12 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Bildinterpolationssystems gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen der Positionsbeziehung zwischen sichtbaren Zeilen und Pixelreihen in den zu interpolierenden Zeilen, um die dritte Ausführungsform zu erläutern.
14 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen der Positionsbeziehung zwischen sichtbaren Zeilen und Pixelreihen in den zu interpolierenden Zeilen bei einem Bildinterpolationsverfahren gemäß einer bekannten Technik.
15 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Prozesses zum Bestimmen der Korrelation zwischen einer benachbarten Pixelreihe und einer zugeordneten Pixelreihe bei einem Bildinterpolationsverfahren gemäß einer bekannten Technik.
16 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines anderen Prozesses zum Bestimmen der Korrelation zwischen einer benachbarten Pixelreihe und einer zugeordneten Pixelreihe bei einem Bildinterpolationsverfahren gemäß einer bekannten Technik.
17 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen einer Interpolation an einem Rand bei einem Bildinterpolationsverfahren gemäß einer bekannten Technik.
Beste Art zum Ausführen der Erfindung
Nun wird die erste Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 erläutert.
Die 1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Bildinterpolationssystems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
In dieser Zeichnung kennzeichnet 100 einen Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustergenerator, der ein eingegebenes Videobild empfängt und Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster erzeugt, 120 kennzeichnet eine Virtuelle-Interpolation-Datenbank zum Speichern der erzeugten virtuellen Zeilenmuster, 130 kennzeichnet einen Interpolationssegment-Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen von Interpolationssegmenten und der Interpolationsrichtung, und 140 kennzeichnet einen Interpolations-Implementierabschnitt zum Ausführen einer Interpolation auf Grundlage arithmetisch verarbeiteter Daten.
Der Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustergenerator 100 besteht aus einem Interpixel-Luminanzdifferenz-Operationsabschnitt 101, einem Normierungsprozessor 102, einem Musterentnahmeabschnitt 103, einem Coringprozessor 110, einem Intramuster-Luminanzdifferenz-Operationsabschnitt 111, einem Mustereditier-Beurteilungsabschnitt 112 und einem Mustereditier-Implementierungsabschnitt 113.
Der Interpolationssegment-Bestimmungsabschnitt 130 besteht aus einem ersten Übereinstimmungsmuster-Suchabschnitt 131, einem Übereinstimmungsmuster-Bedingungseinstellabschnitt 132, einem Suchbedingungs-Einstellabschnitt 133, einem Übereinstimmungsmuster-Lokalisierabschnitt 134, einem Richtungsvektor-Entnahmeabschnitt 135 und einem zweiten Übereinstimmungsmuster-Suchabschnitt 136.
Der Interpolations-Implementierabschnitt 140 besteht aus einem Pixelreihe-Übereinstimmungssuchabschnitt 141, einem Suchbedingungs-Einstellabschnitt 142, einem Vorinterpolationspixelreihe-Einstellabschnitt 143, einem Übereinstimmungspixelreihe-Operationsabschnitt 144 und einer Korrektureinrichtung 145.
Die 2 ist eine Ansicht, die einen Monitorschirm zeigt, auf dem ein Vollbild eines sichtbaren Bilds mit einem schwarzen, feinen Linienmuster auf einem weißen Hintergrund als Beispiel eines eingegebenen Videobilds angezeigt ist.
In dieser Zeichnung kennzeichnet 1 einen Monitorschirm, 2 kennzeichnet ein schräges Muster feiner Linien und 3 kennzeichnet einen Vergrößerungspunkt im in der 3 dargestellten eingegebenen Bild als bei dieser Ausführungsform zu interpolierendem Objektbild.
Die 3 ist ein Diagramm, das eingegebene sichtbare Zeilen und am in der 2 dargestellten Vergrößerungspunkt zu interpolierende Zeilen zeigt.
In dieser Zeichnung kennzeichnen A, C, E, G und I eingegebene sichtbare Zeilen, und B, D, F, H, kennzeichnen zu interpolierende Zeilen. Mit 21(A33 bis A35), 22(C27 bis C31), 23(E21 bis E25), 24(C15 bis C19) und 25(i10 bis i13) sind schwarze Musterabschnitte gekennzeichnete, die schräge, feine Zeilenmuster 2 zeigen. Das andere Gebiet repräsentiert weiße Musterabschnitte.
Wie es in derselben Figur dargestellt ist, werden, wenn ein Halbbild entnommen wird, die Musterzwischenräume an Musterrändern groß, und wenn die Neigung eines feinen Zeilenmusters näher an der Horizontalen liegt. Daher kann, wenn durch Interpolation ein Vollbild erzeugt wird, das sich ergebende Bild Muster mit Zwischenräumen und ausgezackten Konturen zeigen, solange nicht eine geeignete Interpolation ausgeführt wird.
Als Nächstes wird der Betrieb des Bildinterpolationssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben.
Als Erstes wird die Erzeugung von Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustern durch den Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustergenerator 100 beschrieben.
Es wird angenommen, dass ein in den Interpixel-Luminanzdifferenz-Operationsabschnitt 101 des Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustergenerators 100 eingegebenes Eingangsvideobild über Luminanzdifferenzwerte ±127 verfügt. In der 3 wird der Luminanzdifferenzwert für jedes Paar entgegengesetzter Pixel in benachbarten zwei eingegebenen sichtbaren Zeilen darüber und darunter, Zeilen A und C, Zeilen D und E, Zeilen E und G sowie Zeilen G und I berechnet, um Daten für Pixel in zu interpolierenden Zeilen zu erhalten. Dann wird im Normierungsprozess 102 ein Normierungsprozess auf Grundlage eines eingestellten Schwellenwerts ausgeführt, und die Daten der Pixel in zu interpolierenden Zeilen werden in drei Klassen, +, – und 0 klassifiziert. Der Musterentnahmeabschnitt 103 entnimmt kontinuierlich Segmente von Pixeln mit derselben Klasse, entweder + oder –, als Muster.
Für jedes der entnommenen Muster wird der Mittelwert der Luminanzdifferenzwerte im Muster durch den Intramusterluminanzdifferenz-Operationsabschnitt 111 des Coringprozessors 110 berechnet. Dann wird, im Mustereditier-Beurteilungsabschnitt 112, jedes Muster dadurch geprüft, dass der oben genannte Mittelwert mit Mustereditier-Referenzwerten, wie einem eingestellten Schwellenwert, der minimalen Anzahl von Punkten, der minimalen Anzahl von Punkten, usw. verglichen wird. Beispielsweise wird ein Gebiet mit einem den Schwellenwert nicht erreichenden Wert als nicht auffälliges Gebiet oder uncharakteristisches Gebiet bestimmt und durch den Mustereditier-Implementierabschnitt 113 aus den Mustern ausgeschlossen oder gelöscht.
Der Mustereditier-Beurteilungsabschnitt 112 kann auch eine Editierbeurteilung zur Mustererweiterung und -verbindung zwischen nahe beieinander liegenden Mustern durch Vergleichen der Vorzeichen derselben ausführen.
Die 4 ist ein Diagramm, das Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster zeigt, wie sie durch den obigen Prozess durch den Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustergenerator 100 erzeugt wurden.
In dieser Figur kennzeichnen 41 bis 44 Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster, die in die Klasse (–) klassifiziert wurden, 51 bis 54 kennzeichnen Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster, die als Klasse (+) klassifiziert wurde, und andere sind als Klasse (0) klassifizierte Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster.
Im Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustergenerator 100 werden, wie es in der 4 dargestellt ist, für das Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster, wie es für jede zu interpolierende Zeile abgetrennt wurde, der neuberechnete Mittelwert der Luminanzdifferenzwerte, die Startposition, die Länge, das Vorzeichen (+, –), die mittlere Luminanzdifferenz und andere Daten für jedes Muster erzeugt, damit diese Daten an die Virtuelle-Interpolation-Datenbank 120 geschickt werden. In der Virtuelle-Interpolation-Datenbank 120 werden die so aus der Verarbeitung erhaltenen Daten als Virtuelle-Interpolation-Musterdaten gespeichert. Die Menge der abzuspeichernden Daten kann für das gesamte Halbbild gelten oder sie kann für eine größere Anzahl von Zeilen gelten, die durch den Interpolations-Implementierprozessor 130 und den Interpolations-Implementierabschnitt 140 zu verarbeiten sind.
Als Nächstes werden der Bestimmungsprozess für die zu interpolierenden Segmente und die Richtung der Interpolation durch den Interpolationssegment-Bestimmungsprozessor 130 beschrieben.
Die 5 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen, wie der erste Übereinstimmungsmuster-Suchabschnitt 131 nach übereinstimmenden Mustern sucht.
Wenn die Virtuelle-Interpolation-Daten von der Virtuelle-Interpolation-Datenbank 120 in den ersten Übereinstimmungsmuster-Suchabschnitt 131 des Interpolationssegment-Bestimmungsprozessors 130 eingegeben werden, sucht der erste Übereinstimmungsmuster-Suchabschnitt 131 nach übereinstimmenden Mustern hinsichtlich jedes der Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster 41 bis 44 sowie 51 bis 54. Beispielsweise werden, unter Bezugnahme auf eine Suche nach übereinstimmenden Mustern des Virtuelle-Interpolation-Zeilenmusters 42, das Segment 21, 22, 23 und 24 in der Virtuelle-Interpolation-Zeile D, auf Grundlage des im Suchbedingungs-Einstellsabschnitt 133 eingestellten Suchbereichs und auf Grundlage von Übereinstimmungsbeurteilungsbedingungen wie des Vorzeichens, der Segmentlänge, des mittleren Luminanzdifferenzwerts usw., wie im Übereinstimmungsmuster-Bedingungseinstellabschnitt 132 eingestellt, aus den Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustern, die darunter, nach unten links und nach rechts auf der Zeile F liegen, wie es durch die in der 5 dargestellten Zeile angedeutet ist, nach Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustern gesucht, die zum Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster 42 passen.
Als Nächstes entnimmt, wenn irgendwelche Muster mit demselben Vorzeichen, + oder –, und derselben Segmentlänge sowie näherungsweise der mittleren Luminanzdifferenz als Ergebnis der obigen Suche im Suchbereich aufgefunden wurden, der Übereinstimmungsmuster-Lokalisierabschnitt 134 die Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster als Übereinstimmungsmuster mit dem Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster 42. Dann wird aus den entnommenen Übereinstimmungsmustern nach dem Muster gesucht, dessen Zentrum am dichtesten beim Zentrum des Virtuelle-Interpolation-Zeilenmusters 42 liegt, eines von jeder Seite der Mittelachse des Virtuelle-Interpolation-Zeilenmusters 42. Im Ergebnis wird als Übereinstimmungsmuster das Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster 43, das Segment von 15, 16, 17 und 18 auf der Virtuelle-Interpolation-Zeile F, wie nur auf einer Seite vorhanden, erkannt.
Ferner wird, da bei tatsächlichen Videobildern, Fälle, bei denen Übereinstimmungsmuster in mehreren Richtungen existieren oder feine Zeilen mit Zwischenräumen und Rändern existieren, eine Vektorsuche ausgeführt, um eine Fehlentnahme von Übereinstimmungsmustern zu verhindern.
Der Richtungsvektor-Entnahmeabschnitt 135 entnimmt Vektoren, die sich vom Basismuster zu den als Übereinstimmungsmustern entnommenen Kandidatenmustern erstreckt. In diesem Fall wird ein Vektor vom Basismuster, d.h. vom Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster 42, zum Kandidatenmuster 43 als Übereinstimmungsmuster entnommen. Anschließend wird, im zweiten Übereinstimmungsmuster-Suchabschnitt 136, nach analogen Mustern gesucht, die in der Richtung des Vektors liegen und den Übereinstimmungsbeurteilungsbedingungen genügen, was auf Grundlage der im Suchbedingungs-Einstellabschnitt 133 und im Übereinstim mungsmuster-Bedingungseinstellabschnitt 132 eingestellte Bedingungen erfolgt. Auf diese Weise wird, wenn in der Vektorrichtung auf Grundlage der Vektorsuche im Richtungsvektor-Entnahmeabschnitt 135 und im zweiten Übereinstimmungsmuster-Suchabschnitt ein analoges Muster gefunden wird, das Muster als zu interpolierendes Segment bestimmt, und das Kandidatenmuster, das in der Richtung liegt, in der eine große Anzahl analoger Muster existiert, wird als Übereinstimmungsmuster ausgewählt. Hierbei wird, wenn kein analoges Muster in der Vektorrichtung aufgefunden wird, für dieses Segment keine Interpolation implementiert. So ist es möglich, eine Fehlentnahme eines Übereinstimmungsmusters für eine feine Linie und in der Richtung eines Rands zu vermeiden.
Die 6 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen, wie der Richtungsvektor-Entnahmeabschnitt 135 und der zweite Übereinstimmungsmuster-Suchabschnitt 136 nach einem Vektor suchen.
In dieser Figur wird ein durch den Pfeil gekennzeichneter Vektor vom Basismuster, d.h. vom Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster 42 zum Kandidatenmuster 43, durch den Richtungsvektor-Entnahmeabschnitt 135 entnommen. In den Zeilen (Zeilen B und H) werden durch den zweiten Übereinstimmungsmuster-Suchabschnitt 136 mehr Übereinstimmungsmuster aufgefunden, die in der Vektorrichtung liegen. Im Ergebnis werden Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster 91 von 27, 28, 29, 30 und 31 in der Virtuelle-Interpolation-Zeile B, und teilweise dargestellt, Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster 44 von (9), 10, 11, 12 und 13 in der Zeile H als Übereinstimmungsmuster aufgefunden, wobei das Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster 42 als Segment bestimmt wird, das im entlang dem Vektor gerichteten Eingangsmuster zu interpolieren ist. Gleichzeitig kann auch das Muster 43 wie auch das Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster 42 als zu interpolierendes Segment bestimmt werden. Die für die Interpolation spezifizierte Segmente, die Interpolationsrichtung usw., wie durch den Interpolationssegment-Bestimmungsabschnitt 130 bestimmt, können ebenfalls in der Virtuelle-Interpolation-Datenbank 120 registriert werden.
Als Bestimmungsverfahren im Interpolationssegment-Bestimmungsabschnitt 130 kann, abhängig von der Zeile, in der die Übereinstimmungsmuster in der Vektorrichtung existieren, oder abhängig von der Anzahl der Übereinstimmungsmuster, die in derselben Zeile existieren, die entlang jedem Vektor in Bezug auf die Mittelachse des Basismuster ausgerichtet ist, d.h. abhängig von der Verteilung der Übereinstimmungsmuster, eine Suche nach Übereinstimmungsmustern dadurch implementiert werden, dass verschiedene Gewichtungen zugeordnet werden, oder auf Grundlage spezieller Übereinstimmungsmuster-Bedingungsbedingungen für den Vektorsuchmodus. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird abhängig von der Anzahl der in der Vektorrichtung vorhandenen Übereinstimmungsmuster ermittelt, ob eine Interpolation erforderlich ist oder nicht, und es wird die Richtung zu interpolierender Muster bestimmt, jedoch sollte das Bestimmungsverfahren nicht hierauf eingeschränkt sein.
Als Nächstes wird der Interpolations-Implementierprozess im Interpolations-Implementierabschnitt 140 beschrieben.
Der Pixelreihe-Übereinstimmungssuchabschnitt 141 empfängt ein eingegebenes Videobild, und er entnimmt Pixelreiheübereinstimmungen entsprechend den zu interpolierenden Segmenten aus den eingegebenen, sichtbaren Zeilen darüber und darunter im eingegebenen Halbbild mittels der Suchbedingungen, des Suchbereichs und anderer Bedingungen, wie sie vom Suchbedingungen-Einstellabschnitt 142 eingestellt wurden, beruhend auf den zur Interpolation spezifizierten Segmenten und der zu interpolierenden Richtung, wie sie vom Interpolationssegment-Bestimmungsprozessor 130 eingegeben werden.
Dann stellt der Vorinterpolationspixelreihe-Einstellabschnitt 143, um die Pixelreihen zu bestimmen, die über die zur Interpolation spezifizierten Segmente zu schreiben sind, Vorinterpolationspixelreihen, von denen jede mindestens einen Teil der zugehörigen Pixelreiheübereinstimmung enthält, auf Grundlage der Positionsdaten der Pixelreiheübereinstimmungen, der Segmentstartposition und der Länge der Übereinstimmungsmuster zwischen den benachbarten Zeilen, wie von der Virtuelle-Interpolation-Datenbank 120 erhalten, ein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht, da die Länge des zur Interpolation spezifizierten Segments und diejenige der Pixelreihenübereinstimmung in der sichtbaren Zeile identisch repräsentiert sind, die Vorinterpolationspixelreihe der Pixelreihenübereinstimmung selbst.
In der 7 kennzeichnen 61 bis 63 sowie 71 bis 73 Vorinterpolationspixelreihen (= Pixelreihenübereinstimmungen), wie sie vom Vorinterpolationspixelreihe-Einstellabschnitt 143 eingestellt wurden.
Als Nächstes berechnet der Übereinstimmungspixelreihe-Operationsabschnitt 144 die mittleren Videodatenwerte der oberen Pixelreihenübereinstimmungen 61 bis 63 und der unteren Pixelreihenübereinstimmungen 71 bis 73 sowie die Positionsdaten, und auf Grundlage der so berechneten Mittelwerts- und Positionsdaten der Videodaten implementiert der Interpolations-Implementierabschnitt 140 eine Interpolation durch Überschreiben der Muster der mittleren Videodaten in den zu interpolierenden Zeilen an den Mittelpositionen zwischen den oberen Pixelreihen Übereinstimmungen 61 bis 63 und den unteren Pixelreihenübereinstimmungen 71 bis 73.
Die 8 zeigt Pixelreihen 81 bis 84, die durch den Interpolations-Implementierabschnitt 140 interpoliert werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass andere Pixel als die zur Interpolation spezifizierten Segmente in den zu interpolierenden Zeilen auf Grundlage einer bekannten Interpolationstechnik interpoliert werden. Hierbei gehören zu Beispielen einer bekannten Interpolationstechnik das Verfahren zum Interpolieren der zu interpolierenden Zeilen mit mittleren Videodaten der Eingangszeilen darüber und darunter sowie das Verfahren des Interpolierens der zu interpolierenden Zeilen mit den Videodaten der Eingangszeilen darüber.
Als Nächstes wird die zweite Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 beschrieben.
Die 9 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Bildinterpolationssystems gemäß dieser Ausführungsform zeigt.
Die Konfiguration des Bildinterpolationssystems dieser Ausführungsform stellt Vorinterpolationspixelreihen auf Grundlage einer Virtuelle-Interpolation-Datenbank ein, so dass der Pixelreihe-Übereinstimmungssuchabschnitt 141 und der Suchbedingungen-Einstellabschnitt 142, wie sie beim . Interpolations-Implementierabschnitt 140 der ersten Ausführungsform erforderlich sind, überflüssig werden.
Das heißt, dass der Interpolations-Implementierabschnitt 140 aus einem Vorinterpolationspixelreihe-Einstellabschnitt 143, einem Übereinstimmungspixelreihe-Operationsabschnitt 144a und einer Korrektureinrichtung 145 besteht.
Als Nächstes wird die Funktion des Bildinterpolationssystems gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 beschrieben.
Zunächst ist in den 10 und 11 die Positionsbeziehung von Pixelreihen in den sichtbaren Zeilen und den zu interpolierenden Zeilen deutlich dargestellt.
In der 10 sind sichtbare Pixelreihen (schwarz) durch 21 bis 25 (A33 bis A34, C27 bis C31, E21 bis E25, G15 bis G16 sowie I10 bis I13) gekennzeichnet; zur Interpolation spezifizierte Segmente (–) sind mit 41 bis 43 (B27 bis B31, D21 bis D25, F15 bis F19 sowie H10 bis H13) gekennzeichnet, zur Interpolation spezifizierte Segmente (+) sind mit 51 bis 54 (B33 bis B34, D27 bis D31, F21 bis F25 sowie H15 bis H19) gekennzeichnet; und außerdem sind Vorinterpolationspixelreihen durch 61 bis 64 sowie 71 bis 79 (A30 bis A34, C29 bis C28, C30 bis C34, E18 bis E22, E24 bis E28, G12 bis G16, G18 bis G22 sowie I12 bis I16) gekennzeichnet.
In der 11 sind sichtbare Pixelreihen (schwarz) durch 21 bis 25 (A33 bis A34, C27 bis C31, E21 bis E25, G15 bis G19 sowie I10 bis I13) gekennzeichnet; und außerdem sind Vorinterpolationspixelreihen durch 81 bis 84 (B27 bis B31, B33 bis B34, D21 bis D25, D27 bis D31, F15 bis F19, F21 bis F15, H10 bis H13 sowie H15 bis H19) gekennzeichnet.
Als Erstes stellt der Vorinterpolationspixelreihe-Einstellabschnitt 134, wozu auf ein Beispiel Bezug genommen wird, gemäß dem eine Pixelreihe zur Interpolation in einem zur Interpolation spezifizierten Segment 42 (D-21 bis 25) eingestellt wird, auf Grundlage der Segmentstartpositionen und der Längedaten für die zur Interpolation spezifizierten Segmente 42 und 43 (D21-25, F-15 bis F19), wie von der Virtuelle-Interpolation-Datenbank. 120 erhalten, Vorinterpolationspixelreihen 62 und 64 (C24 bis C28, E18 bis E22) in Zeilen C und E ein.
Diese werden auf Grundlage der Startpositionen und der Längedaten der zur Interpolation spezifizierten Segmente 42 bis 43 (D21 bis D25, F15 bis F19) bestimmt, und es sind diejenigen Segmente, die durch die geraden Linien umschlossen sind, die durch die Segmentenden (D21 bis F15, D25 bis F19) laufen, die jeder der Zeilen C und D schneiden.
Als Nächstes berechnet der Übereinstimmungspixelzeile-Operationsabschnitt 144 den Mittelwert der paarigen Pixel der Vorinterpolationspixelreihen 62 und 64 (C24 bis C28 sowie E18 bis E22), und er stellt eine Vorinterpolationspixelreihe 82 (D21 bis D25) ein, wie es in der 11 dargestellt ist.
Dann wird der Mittelwert der Pixeldaten von C24 und E18 der Vorinterpolationspixelreihen 62 und 63 (C24 bis C26 sowie E18 bis E22) berechnet, um die Pixeldaten D21 der Interpolationspixelreihe 82 (D21 bis D25) zu berechnen. So wird der Mittelwert der Pixeldaten sequenziell bis zu C28 und E22 berechnet, um die Pixeldaten der Interpolationspixelreihe 82 (D21 bis D25) zu erzeugen. Durch den obigen Prozess wird für jedes zur Interpolation spezifizierte Segment eine Interpolationspixelreihe erzeugt, und diese Interpolationspixelreihen werden durch die Interpolationspixelreihe über die Pixel der Virtuelle-Interpolation-Muster geschrieben, während die Korrektureinrichtung 145 in Übereinstimmung mit den Pixeln um die zu interpolierenden Zeilen herum Korrekturen hinzugefügt, um dadurch eine Zeileninterpolation zu implementieren.
Es sei darauf hingewiesen, dass andere Pixel als die zur Interpolation spezifizierten Segmente in den zu interpolierenden Zeilen auf Grundlage einer bekannten Interpolationstechnik interpoliert werden. Hierbei gehören zu Beispielen einer bekannten Interpolationstechnik. das Verfahren zum Interpolieren der zu interpolierenden Zeilen mit mittleren Videodaten der Eingangszeilen darüber und darunter sowie das Verfahren des Interpolierens der zu interpolierenden Zeilen mit den Videodaten der Eingangszeilen darüber.
Daten der Pixel B32, D2 G, F20 und H14 in den 10 und 11 können durch ein Mustereditieren im Coringabschnitt 110 oder die Korrektureinrichtung 145 erzeugt werden.
Als Nächstes wird die dritte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 12 bis 13 beschrieben.
Die 12 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Bildinterpolationssystems gemäß dieser Ausführungsform zeigt.
In dieser Figur kennzeichnet 146 einen Übereinstimmende-Interpolationsrichtung-Bestätigungsabschnitt. Der im Interpolations-Implementierabschnitt 140 bei der ersten Ausführungsform benötigte Pixelreiheübe reinstimmungs-Suchabschnitt 141 ist durch den Übereinstimmende-Interpolationsrichtung-Bestätigungsabschnitt 146 ersetzt.
Die 13 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen der Positionsbeziehung zwischen den Pixelreihen in sichtbaren Zeilen und den zu interpolierenden Zeilen.
Als Nächstes wird der Betrieb des Bildinterpolationssystems gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 12 bis 13 beschrieben.
Der Übereinstimmende-Interpolationsrichtung-Bestätigungsabschnitt 146 entnimmt, auf Grundlage von der Virtuelle-Interpolation-Datenbank 120 empfangenen Information hinsichtlich der Richtung, in der das zur Interpolation spezifizierte Segment interpoliert werden sollte, mit den durch den Suchbedingungen-Einstellabschnitt 142 eingestellten Übereinstimmungsbedingungen, dem Suchbereich und anderen Bedingungen ein benachbartes, zur Interpolation spezifiziertes Segment in derselben Zeile als jedes zur Interpolation spezifizierte Segment, um eine Fehlererkennung hinsichtlich des zur Interpolation spezifizierten Segments und eine Erweiterung des zu interpolierenden Segments auszuführen. Das Ergebnis ist, wie es in der 13 dargestellt ist, als erweiterte, zur Interpolation spezifizierte Segmente (–) 41' bis 44' (B27 bis B32, D21 bis D26, F15 bis F20 sowie H10 bis H14) angegeben, die durch Erweitern der in der 10 dargestellten, zur Interpolation spezifizierten Segment (–) 41 bis 44 (B27 bis E31, D21 bis D25, F15 bis F19 sowie H10 bis H13) erzeugt werden.
Der stromabwärtige Betrieb der vorliegenden Ausführungsform ist derselbe wie bei der zweiten Ausführungsform, so dass die Beschreibung weggelassen wird.
Bei der Beschreibung jeder obigen Ausführungsformen werden Luminanzdaten als Pixeldaten für eine Interpixeloperation bei jedem Prozess verwendet, jedoch können statt dessen Primärfarbdaten oder Chrominanzdaten verwendet werden.
Jede Einrichtung bei der obigen Ausführungsformen kann durch Hardware konfiguriert sein, oder der Verarbeitungsablauf kann selbstverständlich durch eine Softwareverarbeitung implementiert werden. Auch in diesem Fall kann dasselbe Ergebnis erzielt werden.
Gemäß den Erfindungen der obigen Ausführungsforrnen wird, im Gegensatz zur typischen, auf Pixelbasis ausgeführten Zeileninterpolation eine Zeileninterpolation mit Mustern ausgeführt, die dadurch erhalten werden, dass arithmetische Operationen zwischen Übereinstimmungsmustern ausgeführt werden, die aus eingegebenen sichtbaren Zeilen, benachbart zu den zu interpolierenden Segmenten, entnommen werden, und es ist möglich, beinahe horizontal geneigte Ränder und feine Linien auf glatte Weise aufzubereiten.
Das Operationen zwischen eingegebenen sichtbaren Linien und verschiedenen Typen von Coringprozessen ausgeführt werden, um Virtuelle-Interpolation-Muster zu einer Datenbank zu machen, auf die zur Bestimmung zu interpolierender Segmente sowie während des Implementierens einer Interpolation Bezug genommen werden kann, kann eine genaue Interpolation mit verhinderter Fehlbeurteilung implementiert werden, um dadurch die Verarbeitung der Gesamtoperation effizient zu machen und so eine Echtzeitinterpolation zu ermöglichen.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie beschrieben, ist, gemäß den Erfindungen, wie sie in der obigen ersten, zweiten, neunundzwanzigsten und dreißigsten Erscheinungsform definiert sind, eine Echtzeitinterpolation dadurch ermöglicht, dass eine starke Verringerung der Verarbeitungsgeschwindigkeit erzielt wird. Selbst wenn im Halbbild erkennbare Muster mit Zwischenräumen in Zwischenzeilen erscheinen, wird eine Interpolation auf Grundlage übereinstimmender Pixelreihen in benachbarten Zeilen ausgeführt, um ein Vollbild mit gleichmäßigen Mustern ohne Zwischenräume zu reproduzieren.
Gemäß den Erfindungen, wie sie in der obigen dritten und einundreißigsten Erscheinungsform definiert sind, ist es möglich, Endabschnitte verschiedener Bildmuster mit feinen Linienmustern, Musterrändern usw. innerhalb kurzer Zeit und über den weiten Bereich zu suchen und ihre Zustände zu beurteilen, was es ermöglicht, eine genaue Interpolation auszuführen und glatte Musterränder anzuzeigen.
Gemäß der Erfindung, wie sie in der obigen vierten Erscheinungsform definiert ist, wird, auf Grundlage der Verteilung der entnommenen Übereinstimmungsmuster, bestimmt, ob das zugeordnete Segment interpoliert werden sollte oder nicht, und in welche Richtung eine Interpolation ausgeführt werden sollte.
Daher können die Zustände feiner Linienmuster und von Musterrändern genau beurteilt werden, was eine Interpolation frei von einer Fehlerkennung ermöglicht.
Gemäß der Erfindung, wie sie in der obigen fünften Erscheinungsform definiert ist, wird, auf Grundlage der Verteilung der entnommenen Übereinstimmungsmuster bestimmt, ob das zugeordnete Segment interpoliert werden soll oder nicht und in welche Richtung die Interpolation ausgeführt werden sollte. Daher können selbst bei einem Bild, in dem viele analoge Muster existieren, die Zustände und Positionen feiner Linienmuster und von Musterrändern genau beurteilt werden, was eine Interpolation frei von einer Fehlerkennung ermöglicht.
Gemäß den Erfindungen, wie sie in der obigen sechsten und sechzehnten Erscheinungsform definiert sind, ist es, da Virtuelle-Interpolation-Daten aus Pixelreihen als Einheiten von Daten aufgebaut werden, möglich, Musterränder zu glätten und Operationen mit verbesserter Effizienz auszuführen.
Gemäß den Erfindungen, wie sie in der siebzehnten bis zur achtundzwanzigsten Erscheinungsform definiert sind, ist es, da unauffällige Teile und uncharakteristische Teile mit wenig Einfluss auf die Bildanzeige gelöscht oder durch Coring verbunden werden können, möglich, die Interpolationsgeschwindigkeit stark zu verbessern, während die Bildqualität erhalten bleibt.

Claims

Bildinterpolationssystem zum Interpolieren der Zwischenräume zwischen den ein Bild aufbauenden Zeilen, mit: einer Virtuelle-Interpolation-Datenerzeugungseinrichtung (100) zum Erzeugen von Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustern zwischen den Zeilen des eingegebenen Bilds auf Grundlage der eingegebenen Bildzeilendaten; einer Interpolationssegment-Bestimmungseinrichtung (130) zum Bestimmen zu interpolierender Segmente zwischen den eingegebenen Bildzeilen und der Interpolationsrichtung auf Grundlage der erzeugten Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster; und einer Interpolationseinrichtung (140), die für die eingegebenen Bildzeilen Vorinterpolationspixel auf Grundlage der zu interpolierenden bestimmten Daten der Segmente erzeugt, die durch die Interpolationssegment-Bestimmungseinrichtung (130) bestimmt wurden, und die die Pixel zwischen eingegebenen Bildzeilen auf Grundlage der erzeugten Vorinterpolationspixel interpoliert.
Bildinterpolationssystem nach Anspruch 1, bei dem die Interpolationssegment-Bestimmungseinrichtung (130) Folgendes aufweist: eine Suchbedingungs-Einstelleinrichtung (133) zum Einstellen eines Mustersuchbereichs; eine Übereinstimmungsmuster-Bedingungseinstelleinrichtung (132) zum Einstellen von Übereinstimmungsmusterbedingungen; und eine erste Übereinstimmungsmuster-Sucheinrichtung zum Suchen nach Übereinstimmungsmustern auf Grundlage der durch die Suchbedingungs-Einstelleinrichtung (133) und die Übereinstimmungsmuster-Bedingungseinstelleinrichtung (132) spezifizierten Bedingungen.
Bildinterpolationssystem nach Anspruch 2, bei dem die Interpolationssegment-Bestimmungseinrichtung (130) ferner Folgendes aufweist: eine Richtungsvektor-Entnahmeeinrichtung (135) zum Entnehmen der Richtung des Vektors der erfassten Übereinstimmungsmuster; und eine zweite Übereinstimungsmuster-Sucheinrichtung (136) zum Suchen nach Übereinstimmungsmustern in der entnommenen Vektorrichtung auf Grundlage der durch die Suchbedingungs-Einstelleinrichtung (133) und die Übereinstimmungsmuster-Bedingungseinstelleinrichtung (132) spezifizierten Bedingungen.
Bildinterpolationssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die durch die Virtuelle-Interpolation-Datenerzeugungseinrichtung (100) erzeugten Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster aus Einheiten von Pixelzeilen von Daten bestehen.
Bildinterpolationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Virtuelle-Interpolation-Datenerzeugungseinrichtung (100) Folgendes aufweist: eine Interpixel-Operationseinrichtung (101) zum Berechnen der Differenz bei Pixeldaten zwischen den Pixeln in benachbarten eingegebenen Bildzeilen; eine Normierungseinrichtung (102) zum Klassifizieren der Pixel in mehrere Klassen entsprechend dem berechneten Differenzwert bei den Pixeldaten; eine Musterentnahmeeinrichtung (103) zum Entnehmen von Zeilen von Pixeln, die normiert wurden und in identische Klassen klassifiziert wurden, als Muster; und eine Coringeinrichtung (110) zum Beurteilen der in derselben Zeile entnommenen, zu interpolierenden Muster auf Grundlage des vorbestimmten Schwellenwerts, und zum Editieren derselben.
Bildinterpolationssystem nach Anspruch 5, bei dem die Coringeinrichtung (110) Folgendes aufweist: eine Intramuster-Pixeloperationseinrichtung (111) zum Berechnen des Mittelwerts der Pixeldifferenzwerte einzelner Pixel in jedem Muster; und eine Mustereditiereinrichtung (112) zum Beurteilen des Mittelwerts auf Grundlage des vorbestimmten Schwellenwerts und zum Editieren von Mustern.
Bildinterpolationsverfahren zum Interpolieren der Zwischenräume zwischen den ein Bild aufbauenden Zeilen, mit: einem Schritt zum Erzeugen von Virtuelle-Interpolation-Zeilenmustern zwischen den Zeilen des eingegebenen Bilds auf Grundlage der eingegebenen Bildzeilendaten; einem Schritt zum Bestimmen zu interpolierender Segmente zwischen den eingegebenen Bildzeilen und der Interpolationsrichtung auf Grundlage der erzeugten Virtuelle-Interpolation-Zeilenmuster; und einem Schritt zum Erzeugen von Vorinterpolationspixeln auf Grundlage der zu interpolierenden bestimmten Daten der Segmente, und zum Interpolieren der Pixel zwischen eingegebenen Bildzeilen auf Grundlage der erzeugten Vorinterpolationspixel.