JP2001043361A - Image processing method and image processing using the same - Google Patents

Image processing method and image processing using the same

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JP2001043361A
JP2001043361A JP11219631A JP21963199A JP2001043361A JP 2001043361 A JP2001043361 A JP 2001043361A JP 11219631 A JP11219631 A JP 11219631A JP 21963199 A JP21963199 A JP 21963199A JP 2001043361 A JP2001043361 A JP 2001043361A
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image
definition
image processing
resolution
deconvolution
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Application number
JP11219631A
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Japanese (ja)
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Takeo Tanaami
健雄 田名網
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformation in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling the whole image or part thereof
    • G06T3/4007Interpolation-based scaling, e.g. bilinear interpolation

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quantitatively generate a high definition image at low cost by making the input image of low resolution into that of high definition through interpolation processing and restoring an original object by applying deconvolution processing to this high definition image with a dot image distribution function. SOLUTION: An image processing means 50 samples an input image 102 with low resolution and stores it in an image storage means 5. A high definition processing means 6 generates a high definition image 103 by applying interpolation processing to the input image 102. With this processing, the resolution is doubled and the boundary of gradation data is averaged as well. A deconvolution processing means 7 restores the original object by applying deconvolution processing to the high definition image 103 and outputs it as an output image 104. In deconvolution processing, the original object is restored while using the dot image distribution function.

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、高精細の画像を生
成する画像処理方法に関し、特に安価に定量的に高精細
の画像を生成することが可能な画像処理方法及びこれを
用いた画像処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing method for generating a high-definition image, and more particularly to an image processing method capable of inexpensively and quantitatively generating a high-definition image and an image processing method using the same. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の高精細画像を得る画像処理方法と
しては、低分解能の画素を補間により、高精細化する画
像処理方法が存在している。図7はこのような従来の画
像処理方法の一例を示す説明図である。
2. Description of the Related Art As a conventional image processing method for obtaining a high-definition image, there is an image processing method for increasing the definition by interpolating low-resolution pixels. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of such a conventional image processing method.

【0003】図7(A)に示すような”480×64
0”程度の画素を補間により図7(B)に示すような”
1280×960”程度の約2倍の高精細画像に処理す
る。
[0003] "480 x 64" as shown in FIG.
As shown in FIG.
The image is processed into a high-definition image of about 1280 × 960 ″, which is about twice.

【0004】このように補間処理により画像を高精細化
することにより、斜めのラインを滑らかにすることが可
能になる。例えば、図8は補間処理前後の斜めのライン
部分を拡大した一例を示す説明図である。
[0004] By increasing the definition of an image by the interpolation process, it is possible to smooth oblique lines. For example, FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example in which the oblique line portions before and after the interpolation processing are enlarged.

【0005】図8(A)に示す補間処理前のラインと比
較して図8中(B)に示す補間処理後のラインが滑らか
になっていることが分かる。
It can be seen that the line after interpolation shown in FIG. 8B is smoother than the line before interpolation shown in FIG. 8A.

【0006】また、光学部品は電気系の伝達特性に対応
する光学的な伝達特性を有する。図9はこのような光学
的伝達特性の一例を示す説明図である。図9において2
は対象物、3は光学部品であるレンズ、4は撮影装置で
あるカメラである。
The optical component has an optical transmission characteristic corresponding to the transmission characteristic of the electric system. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of such an optical transfer characteristic. In FIG. 9, 2
Denotes an object, 3 denotes a lens which is an optical component, and 4 denotes a camera which is a photographing device.

【0007】対象物2からの光はレンズ3により集光さ
れてカメラ4に入射されて、カメラ4では対象物2の画
像を撮影する。このような状況下で縦軸にコントラス
ト、横軸に分解能を取った場合には図9中”CL11”
に示すような伝達特性となる。
Light from the object 2 is condensed by the lens 3 and is incident on the camera 4. The camera 4 captures an image of the object 2. Under these circumstances, when the contrast is taken on the vertical axis and the resolution is taken on the horizontal axis, "CL11" in FIG.
The transfer characteristics are as shown in FIG.

【0008】図9中”CL11”に示すようにカメラの
撮影の分解能が大きくなる(高精細)に従ってコントラ
ストが低下して行き、電気系におけるゲインと周波数と
の関係に類似していることが分かる。
As shown by "CL11" in FIG. 9, the contrast decreases as the resolution of the photographing of the camera increases (high definition), and it can be seen that the relationship is similar to the relationship between the gain and the frequency in the electric system. .

【0009】すなわち、図9に示すように分解能”N”
で撮影した画像と、その2倍の分解能”2N”で撮影し
た画像とでは後者の方がコントラスタが極端に低下して
しまう。
That is, as shown in FIG.
In the case of the image photographed in the above, and the image photographed in twice the resolution "2N", the latter has a much lower contrast.

【0010】このため、従来ではシャープンフィルタ等
を用いて先鋭化することにより、このようなコントラス
トの低下を補正している。図10はシャープンフィルタ
による先鋭化処理を説明する説明図である。
Therefore, conventionally, such sharpening of contrast is corrected by sharpening using a sharpening filter or the like. FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the sharpening process by the sharpening filter.

【0011】図10中”CL21”に示す伝達特性をシ
ャープンフィルタで先鋭化すると、図10中”CL2
2”に示すような分解能”2N”の部分でコントラスト
が強調された特性となるのでコントラストの低下を補正
することができる。
When the transfer characteristic indicated by "CL21" in FIG. 10 is sharpened by a sharpening filter, "CL2" in FIG.
The characteristic is such that the contrast is enhanced in the portion of the resolution “2N” as shown in FIG. 2, so that the decrease in the contrast can be corrected.

【0012】さらに、画像を高精細化するのではなく、
画像をPSF(点像分布関数:Point-Spread Functio
n)でデコンボリューションすることにより、元の物体
を復元するデコンボリューション処理が存在する。
Further, instead of increasing the definition of an image,
Convert the image to PSF (Point-Spread Function: Point-Spread Functio)
There is a deconvolution process for restoring the original object by deconvolution in n).

【0013】図11はこのようなデコンボリューション
処理の一例を示す説明図である。図11において1はデ
コンボリューション処理手段、100は入力画像、10
1は出力画像である。入力画像100はデコンボリュー
ション処理手段1に入力され、処理結果として出力画像
101が出力される。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of such a deconvolution process. In FIG. 11, 1 is a deconvolution processing means, 100 is an input image, 10
1 is an output image. The input image 100 is input to the deconvolution processing means 1, and an output image 101 is output as a processing result.

【0014】このような処理を行うことにより、入力画
像100を撮影等した撮影対象である物体を復元するこ
とが可能になる。
By performing such processing, it is possible to restore an object which is a photographing target, such as a photograph of the input image 100.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図7に示す従
来例では画素を平均化するため斜めのラインは滑らかに
なるものの、逆にエッジ部分は不明瞭になると言った問
題点があった。図12はこのような補間処理前後のエッ
ジ部分を拡大した一例を示す説明図である。
However, in the conventional example shown in FIG. 7, there is a problem in that the oblique lines are smoothed to average the pixels, but the edges are unclear. FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of an enlarged edge portion before and after such interpolation processing.

【0016】図12(A)に示す補間処理前のエッジ部
分では図12中”CL01”に示すような階調の特性を
有しており、図12中”ED01”に示すエッジ部分で
は階調がシャープに切り換わっている。
The edge portion before the interpolation processing shown in FIG. 12A has a gradation characteristic as shown by "CL01" in FIG. 12, and the edge portion shown by "ED01" in FIG. Is switched sharply.

【0017】一方、図12中(B)に示す補間処理後の
エッジ部分では図12中”CL02”に示すように、図
12中”ED02”に示すエッジ部分の前後で階調が平
均化されてしまうため、エッジ部分の階調が滑らかに切
り換わってしまいエッジ部分が不明瞭になってしまう。
On the other hand, in the edge portion after the interpolation processing shown in FIG. 12B, as shown by "CL02" in FIG. 12, the gradation is averaged before and after the edge portion shown by "ED02" in FIG. Therefore, the gradation of the edge portion is smoothly switched, and the edge portion becomes unclear.

【0018】また、シャープンフィルタを用いた先鋭化
処理では、確かに、コントラストは補正されるものの画
像における定量性が失われてしまうと言った問題点があ
った。
Further, in the sharpening process using the sharpening filter, there is a problem that the contrast is corrected, but the quantitativeness in the image is lost.

【0019】さらに、図11に示したデコンボリューシ
ョン処理の場合には元の物体を復元することはできるも
ののが分解能を高精細化することはできないと言った問
題点があった。
Further, in the case of the deconvolution processing shown in FIG. 11, there is a problem that the original object can be restored, but the resolution cannot be increased.

【0020】このため、復元された高精細の画像を得る
ためには、高精度カメラによって高分解能の入力画像を
撮影等し、その入力画像をデコンボリューション処理す
る必要性があった。この場合には装置が高価になった
り、画像が暗くなり易く、撮影条件も厳しくなると言っ
た問題点があった。従って本発明が解決しようとする課
題は、安価に定量的に高精細の画像を生成することが可
能な画像処理方法及びこれを用いた画像処理装置を実現
することにある。
For this reason, in order to obtain a restored high-definition image, it is necessary to take a high-resolution input image with a high-precision camera and perform deconvolution processing on the input image. In this case, there are problems that the apparatus becomes expensive, the image tends to be dark, and the photographing conditions become severe. Therefore, an object of the present invention is to realize an image processing method and an image processing apparatus using the same, which can quantitatively generate high-definition images quantitatively at low cost.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明のうち請求項1記載の発明は、高精細
の画像を生成する画像処理方法において、低分解能の入
力画像を補間処理して高精細化しておき、この高精細化
された画像を点像分布関数でデコンボリューション処理
して元の物体を復元することにより、安価に定量的に高
精細の画像を生成することが可能な画像処理方法が実現
できる。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in an image processing method for generating a high-definition image, a low-resolution input image is interpolated. By processing and refining the image, deconvolving the image with the point spread function and restoring the original object, it is possible to quantitatively and inexpensively generate a high-definition image. A possible image processing method can be realized.

【0022】請求項2記載の発明は、高精細の画像を生
成する画像処理方法において、低分解能の入力画像を補
間処理して高精細化しておき、この高精細化された画像
を元の画像の点像分布関数に対応したハイパス・フィル
タ処理して元の物体を復元することにより、安価に定量
的に高精細の画像を生成することが可能な画像処理方法
が実現できる。
According to a second aspect of the present invention, in the image processing method for generating a high-definition image, a low-resolution input image is subjected to interpolation processing to obtain a high-definition image, and the high-resolution image is converted into an original image. By restoring the original object by performing high-pass filtering corresponding to the point spread function, an image processing method capable of inexpensively and quantitatively generating a high-definition image can be realized.

【0023】請求項3記載の発明は、高精細の画像を生
成する画像処理方法を用いた画像処理装置において、低
分解能の入力画像を補間処理して高精細化した後に、こ
の高精細化された画像を点像分布関数でデコンボリュー
ション処理して元の物体を復元する画像処理手段を備え
たことにより、安価に定量的に高精細の画像を生成する
ことが可能な画像処理装置が実現できる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus using an image processing method for generating a high-definition image. Provided with image processing means for deconvolution processing the restored image with a point spread function and restoring the original object, it is possible to realize an image processing apparatus capable of inexpensively and quantitatively generating a high-definition image. .

【0024】請求項4記載の発明は、前記画像処理装置
が、低分解能の入力画像を補間処理して高精細化する高
精細化処理手段と、この高精細化された画像を点像分布
関数でデコンボリューション処理して元の物体を復元す
るデコンボリューション処理手段とから構成されたこと
により、安価に定量的に高精細の画像を生成することが
可能な画像処理装置が実現できる。
According to a fourth aspect of the present invention, the image processing apparatus includes a high-definition processing means for interpolating a low-resolution input image to obtain a high-definition image, and converting the high-resolution image into a point spread function. And deconvolution processing means for deconvolution processing to restore the original object, thereby realizing an image processing apparatus capable of inexpensively and quantitatively generating a high-definition image.

【0025】請求項5記載の発明は、請求項4記載の発
明である画像処理装置において、前記デコンボリューシ
ョン処理手段が、ブラインド・デコンボリューション処
理手段であることにより、光学系の点像分布関数を実測
する必要がなくなる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the fourth aspect, the deconvolution processing means is a blind deconvolution processing means, so that the point spread function of the optical system is reduced. There is no need to actually measure.

【0026】請求項6記載の発明は、高精細の画像を生
成する画像処理方法を用いた画像処理装置において、低
分解能の入力画像を補間処理して高精細化した後に、こ
の高精細化された画像を元の画像の点像分布関数に対応
したハイパス・フィルタ処理して元の物体を復元する画
像処理手段を備えたことにより、安価に定量的に高精細
の画像を生成することが可能な画像処理装置が実現でき
る。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus using an image processing method for generating a high-definition image. Image processing means for restoring the original object by performing high-pass filtering corresponding to the point spread function of the original image on the original image enables quantitatively and inexpensively to generate high-definition images A simple image processing device can be realized.

【0027】請求項7記載の発明は、請求項6記載の発
明である画像処理装置において、前記画像処理装置が、
低分解能の入力画像を補間処理して高精細化する高精細
化処理手段と、この高精細化された画像をこの高精細化
された画像を元の画像の点像分布関数に対応したハイパ
ス・フィルタ処理して元の物体を復元するディジタルフ
ィルタ手段とから構成されたことにより、安価に定量的
に高精細の画像を生成することが可能な画像処理装置が
実現できる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the sixth aspect, the image processing apparatus comprises:
High-definition processing means for interpolating a low-resolution input image to obtain high definition; and converting the high-resolution image into a high-pass image corresponding to the point spread function of the original image. The digital processing means for restoring the original object by performing the filtering process can realize an image processing apparatus capable of quantitatively and inexpensively generating a high-definition image at low cost.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図1は本発明に係る画像処理方法を用いた画
像処理装置の一実施例を示す構成ブロック図である。図
1において5は画像記憶手段、6は高精細化処理手段、
7はデコンボリューション処理手段、102は入力画
像、103は高精細画像、104は出力画像である。ま
た、6及び7は画像処理手段50を構成している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of an image processing apparatus using the image processing method according to the present invention. In FIG. 1, 5 is an image storage unit, 6 is a high definition processing unit,
7 is a deconvolution processing means, 102 is an input image, 103 is a high definition image, and 104 is an output image. 6 and 7 constitute the image processing means 50.

【0029】入力画像102は画像記憶手段5に入力さ
れ、画像記憶手段5の出力は高精細化処理手段6に接続
される。高精細化処理手段6の出力である高精細画像1
03はデコンボリューション処理手段7に接続され、デ
コンボリューション処理手段7は出力画像104を出力
する。
The input image 102 is input to the image storage means 5, and the output of the image storage means 5 is connected to the high definition processing means 6. High definition image 1 output from high definition processing means 6
03 is connected to the deconvolution processing means 7, and the deconvolution processing means 7 outputs an output image 104.

【0030】ここで、図1に示す実施例の動作を図2,
図3,図4,図5及び図6を用いて説明する。図2は画
像処理手段の動作を説明するフロー図、図3は元の物体
の位置と階調の関係を示す特性曲線図、図4は撮影等さ
れた低分解能の画像の位置と階調の関係を示す特性曲線
図、図5は補間処理された高精細画像の位置と階調の関
係を示す特性曲線図、図6はさらにデコンボリューショ
ン処理された画像の位置と階調の関係を示す特性曲線図
である。
The operation of the embodiment shown in FIG. 1 will now be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIGS. 3, 4, 5, and 6. FIG. FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the image processing means, FIG. 3 is a characteristic curve diagram showing the relationship between the position of the original object and the gradation, and FIG. FIG. 5 is a characteristic curve diagram showing the relationship between the position and the gradation of the interpolation-processed high-definition image, and FIG. 6 is a characteristic curve diagram showing the relationship between the position and the gradation of the deconvolution-processed image. It is a curve figure.

【0031】図2中”S001”において画像処理手段
50は画像記憶手段5に入力画像102を取り込む。
At step S001 in FIG. 2, the image processing means 50 loads the input image 102 into the image storage means 5.

【0032】例えば、図3中”CL31”に示すような
特性を有する物体を図3中”ST01”、”ST0
2”、”ST03”及び”ST04”に示す位置におい
て低分解能でサンプリングして画像記憶手段5に格納す
る。
For example, an object having characteristics as indicated by "CL31" in FIG. 3 is referred to as "ST01", "ST0" in FIG.
2 "," ST03 "and" ST04 "are sampled at a low resolution at the positions indicated by" ST04 "and stored in the image storage means 5.

【0033】このように、低分解能でサンプリングされ
た画像は図4に示すようになる。例えば、図3中”ST
01”及び”ST02”に示す位置でサンプリングされ
たデータは階調がそれぞれ”10”になり、図3中”S
T03”及び”ST04”に示す位置でサンプリングさ
れたデータは階調がそれぞれ”110”になる。
FIG. 4 shows an image sampled at a low resolution. For example, “ST” in FIG.
The data sampled at the positions indicated by "01" and "ST02" have gradations of "10", respectively, and are represented by "S" in FIG.
The data sampled at the positions indicated by T03 ”and“ ST04 ”have gradations of“ 110 ”, respectively.

【0034】そして、図2中”S002”において取り
込んだ入力画像102を補間処理して高精細化された画
像103を生成する。
Then, the input image 102 fetched in "S002" in FIG. 2 is subjected to interpolation processing to generate a high-definition image 103.

【0035】例えば、図5において階調”10”と階
調”110”とのデータを2倍の分解能に高精細化する
と共に、図5中”ST15”に示すサンプリング点の図
5中”MP01”に示す部分を削って、図5中”ST1
4”に示すサンプリング点の図5中”MP02”に示す
部分に移動させる。
For example, the data of the gradation "10" and the gradation "110" in FIG. 5 are increased in resolution to double the resolution, and the sampling point "MP01" in FIG. 5 at "ST15" in FIG. The part shown in "" is removed and "ST1" in FIG.
The sampling point indicated by "4" is moved to the portion indicated by "MP02" in FIG.

【0036】この処理により、分解能が2倍になると共
に階調”10”と階調”110”とのデータとの境が平
均化される。
By this processing, the resolution is doubled and the boundary between the data of the gradation "10" and the data of the gradation "110" is averaged.

【0037】すなわち、図5中”ST11”,”ST1
2”及び”ST13”に示す位置でサンプリングされた
データは階調がそれぞれ”10”になり、図5中”ST
14”及び”ST15”に示す位置でサンプリングされ
たデータは階調がそれぞれ”60”になり、図5中”S
T16”,”ST17”及び”ST18”に示す位置で
サンプリングされたデータは階調がそれぞれ”110”
になる。
That is, "ST11" and "ST1" in FIG.
The data sampled at the positions indicated by "2" and "ST13" have gray scales of "10", respectively, and "ST" in FIG.
The data sampled at the positions indicated by "14" and "ST15" have gradations of "60", respectively, and "S" in FIG.
The data sampled at the positions indicated by T16 "," ST17 "and" ST18 "have gradations of" 110 ", respectively.
become.

【0038】最後に、図2中”S003”においてこの
高精細画像103を更にデコンボリューション処理して
元の物体を復元して、出力画像104として出力する。
Finally, in "S003" in FIG. 2, the high-definition image 103 is further deconvoluted to restore the original object and output as an output image 104.

【0039】デコンボリューション処理の場合、図3
中”CL31”に示す元の特性を点像分布関数の特性か
ら推定できるので、例えば、図6中”CL41”に示す
ような特性に復元され、この特性は図3中”CL31”
に示す特性と一致する。このときの画像の分解能は入力
画像102の分解能の2倍になっている。
In the case of deconvolution processing, FIG.
Since the original characteristic indicated by “CL31” in the middle can be estimated from the characteristic of the point spread function, the characteristic is restored to, for example, the characteristic indicated by “CL41” in FIG. 6, and this characteristic is “CL31” in FIG.
And the characteristics shown in FIG. The resolution of the image at this time is twice the resolution of the input image 102.

【0040】この結果、低分解能で取り込んだ画像を補
間処理により分解能を上げた後にデコンボリューション
処理により元の物体の特性に復元することにより、高精
度カメラが不要になり安価になり、補間処理により高精
細化が図られ、デコンボリューション処理によりコント
ラストの補正をするので定量性が保たれる。
As a result, by improving the resolution of an image captured at a low resolution by interpolation and then restoring the characteristics of the original object by deconvolution processing, a high-precision camera becomes unnecessary and the cost is reduced. Higher definition is achieved, and the contrast is corrected by deconvolution processing, so that quantitativeness is maintained.

【0041】すなわち、安価に定量的に高精細の画像を
生成することが可能な画像処理方法及びこれを用いた画
像処理装置が実現できる。
That is, it is possible to realize an image processing method capable of quantitatively producing high-definition images at low cost and an image processing apparatus using the same.

【0042】なお、図1に示す実施例では説明の簡単の
ために、画像処理手段50を高精細化処理手段6とデコ
ンボリューション処理手段7とに分けて記載している
が、勿論、1つの画像処理手段50内で2つの処理を順
次行う構成であっても構わない。
In the embodiment shown in FIG. 1, the image processing means 50 is divided into a high-definition processing means 6 and a deconvolution processing means 7 for simplicity of description. A configuration in which two processes are sequentially performed in the image processing unit 50 may be employed.

【0043】また、図1に示す実施例では説明の簡単の
ために、画像記憶手段5を記載したが、画像処理手段5
0内に記憶手段を有する場合には不要であり、必須の構
成要素ではない。
In the embodiment shown in FIG. 1, the image storage means 5 is described for simplicity of explanation.
This is unnecessary when the storage means is provided in 0, and is not an essential component.

【0044】また、デコンボリューション処理は前述の
PSFを用いて元の物体を復元する処理であるが、実際
にPSFを測定しなくても、レンズのNA等をパラメー
タとして入力することで元の物体を復元することが可能
なブラインド・デコンボリューション処理手段を用いて
も構わない。この場合、光学系のPSFを実測する必要
がなくなる。
The deconvolution process is a process for restoring the original object using the above-mentioned PSF. However, even if the PSF is not actually measured, the original object can be input by inputting the lens NA or the like as a parameter. Blind deconvolution processing means capable of restoring the image may be used. In this case, there is no need to actually measure the PSF of the optical system.

【0045】また、デコンボリューション処理はフーリ
エ変換を用いることにより元の物体の特性を復元してる
が、フィルタ処理によっても同様の処理が可能である。
例えば、ハイパスのディジタルフィルタ手段であっても
構わない。
In the deconvolution processing, the characteristics of the original object are restored by using the Fourier transform, but the same processing can be performed by the filter processing.
For example, high-pass digital filter means may be used.

【0046】この場合、図9中”CL11”の特性を”
G(ω):ωは空間周波数”、元の特性を”H(ω)”
とすると、 H(ω)=1/G(ω) (1) の特性を有するディジタルフィルタを用いれば良い。
In this case, the characteristic of "CL11" in FIG.
G (ω): ω is the spatial frequency and the original characteristic is “H (ω)”
Then, a digital filter having the characteristic of H (ω) = 1 / G (ω) (1) may be used.

【0047】また、図9中”CL11”の特性自身は点
像分布関数のフーリエ変換であるため、この点像分布関
数が既知であれば”H(ω)”を作成できる。
Since the characteristic of "CL11" in FIG. 9 is the Fourier transform of the point spread function, "H (ω)" can be created if this point spread function is known.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。請求項1,2,
3,4,6及び請求項7の発明によれば、低分解能で取
り込んだ画像を補間処理により分解能を上げたの後にデ
コンボリューション処理により元の物体の特性に復元す
ることにより、高精度カメラが不要になり安価になり、
補間処理により高精細化が図られ、デコンボリューショ
ン処理によりコントラストの補正をするので定量性が保
たれる。すなわち、安価に定量的に高精細の画像を生成
することが可能な画像処理方法及びこれを用いた画像処
理装置が実現できる。
As is apparent from the above description,
According to the present invention, the following effects can be obtained. Claims 1, 2,
According to the third, fourth, sixth and seventh aspects of the present invention, a high-precision camera is provided by restoring the characteristics of an original object by deconvolution processing after increasing the resolution of an image captured at low resolution by interpolation processing. Unnecessary and cheaper,
High definition is achieved by interpolation processing, and contrast is corrected by deconvolution processing, so that quantitativeness is maintained. That is, it is possible to realize an image processing method capable of quantitatively generating a high-definition image inexpensively and an image processing apparatus using the same.

【0049】また、請求項5の発明によれば、ブライン
ド・デコンボリューション処理手段を用いることによ
り、光学系のPSFを実測する必要がなくなる。
According to the fifth aspect of the present invention, by using the blind deconvolution processing means, there is no need to actually measure the PSF of the optical system.

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

【図1】本発明に係る画像処理方法を用いた画像処理装
置の一実施例を示す構成ブロック図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram illustrating an embodiment of an image processing apparatus using an image processing method according to the present invention.

【図2】画像処理手段の動作を説明するフロー図であ
る。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of an image processing unit.

【図3】元の物体の位置と階調の関係を示す特性曲線図
である。
FIG. 3 is a characteristic curve diagram showing a relationship between an original object position and gradation.

【図4】低分解能の画像の位置と階調の関係を示す特性
曲線図である。
FIG. 4 is a characteristic curve diagram showing a relationship between a position of a low-resolution image and a gradation.

【図5】補間処理された高精細画像の位置と階調の関係
を示す特性曲線図である。
FIG. 5 is a characteristic curve diagram showing a relationship between a position and a gradation of a high-definition image subjected to an interpolation process.

【図6】さらにデコンボリューション処理された画像の
位置と階調の関係を示す特性曲線図である。
FIG. 6 is a characteristic curve diagram showing a relationship between a position and a gradation of an image further subjected to deconvolution processing.

【図7】従来の画像処理方法の一例を示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of a conventional image processing method.

【図8】補間処理前後の斜めのライン部分を拡大した一
例を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example in which a diagonal line portion before and after an interpolation process is enlarged.

【図9】光学的伝達特性の一例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of an optical transfer characteristic.

【図10】シャープンフィルタによる先鋭化処理を説明
する説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating sharpening processing by a sharpening filter.

【図11】デコンボリューション処理の一例を示す説明
図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of a deconvolution process.

【図12】補間処理前後のエッジ部分を拡大した一例を
示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example in which an edge portion before and after an interpolation process is enlarged.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,7 デコンボリューション処理手段 2 対象物 3 レンズ 4 カメラ 5 画像記憶手段 6 高精細化処理手段 50 画像処理手段 100,102 入力画像 101,104 出力画像 103 高精細画像 1,7 Deconvolution processing means 2 Object 3 Lens 4 Camera 5 Image storage means 6 High definition processing means 50 Image processing means 100,102 Input image 101,104 Output image 103 High definition image

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高精細の画像を生成する画像処理方法にお
いて、 低分解能の入力画像を補間処理して高精細化しておき、 この高精細化された画像を点像分布関数でデコンボリュ
ーション処理して元の物体を復元することを特徴とする
画像処理方法。
In an image processing method for generating a high-definition image, a low-resolution input image is subjected to interpolation processing to obtain high definition, and the high-resolution image is subjected to deconvolution processing using a point spread function. An image processing method for restoring an original object by using the method.
【請求項2】高精細の画像を生成する画像処理方法にお
いて、 低分解能の入力画像を補間処理して高精細化しておき、 この高精細化された画像を元の画像の点像分布関数に対
応したハイパス・フィルタ処理して元の物体を復元する
ことを特徴とする画像処理方法。
2. An image processing method for generating a high-definition image, comprising: interpolating a low-resolution input image to obtain a high-definition image; and converting the high-resolution image into a point spread function of an original image. An image processing method characterized by restoring an original object by corresponding high-pass filtering.
【請求項3】高精細の画像を生成する画像処理方法を用
いた画像処理装置において、 低分解能の入力画像を補間処理して高精細化した後に、
この高精細化された画像を点像分布関数でデコンボリュ
ーション処理して元の物体を復元する画像処理手段を備
えたことを特徴とする画像処理装置。
3. An image processing apparatus using an image processing method for generating a high-definition image, comprising: interpolating a low-resolution input image to obtain a high-definition image;
An image processing apparatus comprising image processing means for deconvolving the high definition image with a point spread function and restoring an original object.
【請求項4】前記画像処理装置が、 低分解能の入力画像を補間処理して高精細化する高精細
化処理手段と、 この高精細化された画像を点像分布関数でデコンボリュ
ーション処理して元の物体を復元するデコンボリューシ
ョン処理手段とから構成されたことを特徴とする請求項
3記載の画像処理装置。
4. An image processing apparatus comprising: a high-definition processing means for interpolating a low-resolution input image to obtain high definition; and performing a deconvolution process on the high-resolution image by a point spread function. 4. The image processing apparatus according to claim 3, further comprising a deconvolution processing unit for restoring an original object.
【請求項5】前記デコンボリューション処理手段が、 ブラインド・デコンボリューション処理手段であること
を特徴とする請求項4記載の画像処理装置。
5. An image processing apparatus according to claim 4, wherein said deconvolution processing means is a blind deconvolution processing means.
【請求項6】高精細の画像を生成する画像処理方法を用
いた画像処理装置において、 低分解能の入力画像を補間処理して高精細化した後に、
この高精細化された画像を元の画像の点像分布関数に対
応したハイパス・フィルタ処理して元の物体を復元する
画像処理手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。
6. An image processing apparatus using an image processing method for generating a high-definition image, comprising: interpolating a low-resolution input image to obtain a high-definition image;
An image processing apparatus comprising: image processing means for restoring an original object by performing a high-pass filter process on the high definition image corresponding to a point spread function of the original image.
【請求項7】前記画像処理装置が、 低分解能の入力画像を補間処理して高精細化する高精細
化処理手段と、 この高精細化された画像をこの高精細化された画像を元
の画像の点像分布関数に対応したハイパス・フィルタ処
理して元の物体を復元するディジタルフィルタ手段とか
ら構成されたことを特徴とする請求項6記載の画像処理
装置。
7. An image processing apparatus, comprising: a high-definition processing means for interpolating a low-resolution input image to increase the definition; and converting the high-resolution image into an original image. 7. The image processing apparatus according to claim 6, further comprising digital filter means for restoring the original object by performing high-pass filtering corresponding to the point spread function of the image.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106709915A (en) * 2017-01-06 2017-05-24 天津大学 Image resampling operation detection method
CN106845540A (en) * 2017-01-06 2017-06-13 天津大学 A kind of image resampling operates interpolation type recognition methods
CN111862253A (en) * 2020-07-14 2020-10-30 华中师范大学 Sketch coloring method and system for generating confrontation network based on deep convolution
CN112904548A (en) * 2019-12-03 2021-06-04 精微视达医疗科技(武汉)有限公司 Endoscope focusing method and device
CN117197001A (en) * 2023-11-06 2023-12-08 青岛理工大学 Dust image sharpening method, system, equipment and medium

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106709915A (en) * 2017-01-06 2017-05-24 天津大学 Image resampling operation detection method
CN106845540A (en) * 2017-01-06 2017-06-13 天津大学 A kind of image resampling operates interpolation type recognition methods
CN106845540B (en) * 2017-01-06 2020-02-07 天津大学 Image resampling operation interpolation type identification method
CN106709915B (en) * 2017-01-06 2020-02-07 天津大学 Image resampling operation detection method
CN112904548A (en) * 2019-12-03 2021-06-04 精微视达医疗科技(武汉)有限公司 Endoscope focusing method and device
CN112904548B (en) * 2019-12-03 2023-06-09 精微视达医疗科技(武汉)有限公司 Endoscope focusing method and device
CN111862253A (en) * 2020-07-14 2020-10-30 华中师范大学 Sketch coloring method and system for generating confrontation network based on deep convolution
CN111862253B (en) * 2020-07-14 2023-09-15 华中师范大学 Sketch coloring method and system for generating countermeasure network based on deep convolution
CN117197001A (en) * 2023-11-06 2023-12-08 青岛理工大学 Dust image sharpening method, system, equipment and medium
CN117197001B (en) * 2023-11-06 2024-02-09 青岛理工大学 Dust image sharpening method, system, equipment and medium

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