JP2001128069A - 画像変換方法および装置並びに記録媒体 - Google Patents

画像変換方法および装置並びに記録媒体

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JP2001128069A
JP2001128069A JP2000155703A JP2000155703A JP2001128069A JP 2001128069 A JP2001128069 A JP 2001128069A JP 2000155703 A JP2000155703 A JP 2000155703A JP 2000155703 A JP2000155703 A JP 2000155703A JP 2001128069 A JP2001128069 A JP 2001128069A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 市松サンプリングの画像データの空孔画素位
置の信号値を補間して得られた正方サンプリングの画像
データのボケを無くす。 【解決手段】 画像取得手段６において、市松サンプリ
ングにより画像を捕捉した場合には、所定の補間演算に
より正方サンプリングの画像データＳ１を取得する際
に、画像捕捉時のサンプリング配置に関するサンプリン
グ情報Ｊを画像データＳ１に付与する。サンプリング情
報Ｊに基づき、市松サンプリングにより画像が捕捉され
たと判別された場合には、画像取得手段６における所定
の補間演算により生成された空孔画素位置の信号値に代
えて、所定の補間演算とは異なる補間演算により空孔画
素位置における信号値を生成して新たな正方サンプリン
グの画像データを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、市松サンプリング
を正方サンプリングに変換することにより得られた画像
データに対して変換処理を施す画像変換方法および装
置、並びに画像変換方法をコンピュータに実行させるた
めのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記
録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】デジタル電子スチルカメラ（以下デジタ
ルカメラとする）においては、撮影により取得した画像
をデジタル画像データとしてデジタルカメラ内部に設け
られた内部メモリやＩＣカード等の記録媒体に記憶し、
記憶されたデジタル画像データに対して、階調処理やシ
ャープネス強調処理等の画像処理を施した後に、プリン
ト等のハードコピーとしてあるいはディスプレイ上にソ
フトコピーとして撮影により取得した画像を再現するこ
とができる。このように、デジタルカメラにより取得し
た画像を再現する場合においては、ネガフイルムからプ
リントされた写真と同様の高品位な画質を有するものと
することが期待されている。このため、デジタルカメラ
において得られた画像データに、画像を取得した際のス
トロボの有無、照明の種類等の撮像情報を付与して出力
し、画像処理を行う際には画像データに付与されている
撮影情報を参照して、画像データに対してより適切な画
像処理を施すようにした画像再生方法が提案されている
（特開平１０−１９１２４６号）。
【０００３】一方、デジタルカメラやスキャナにおいて
画像データを得るためには、所定のサンプリング配置に
より画像を捕捉する必要がある。このような画像を捕捉
するためのサンプリング配置としては、図３に示すよう
な画素配列において、○印の位置に信号値を有し×印の
位置（以下空孔画素位置とする）には信号値を有さない
ように画像を捕捉する市松サンプリングが知られてい
る。この市松サンプリングは実際には図１１（ａ）に示
すように画素が配列されてなるものであり、図１１
（ｂ）に示すような画素配列（正方サンプリングと称す
る）と比較すると、画素が密となるため同一の面積であ
れば得られる情報が多くなる。なお、市松サンプリング
の画像データは、市松状に光電変換素子が配置されたＣ
ＣＤを有するデジタルカメラにより撮影を行う等により
得られるが、デジタルカメラにおいて正方状に光電変換
素子が配置されたＣＣＤを使用し、１回の撮影において
一度画像データを取り込んだ後、ＣＣＤを斜め４５度方
向にずらして２回目の画像データを取り込むことによっ
ても得ることができる。また、正方状に光電変換素子が
配置されたＣＣＤにより得られた画像データのサンプリ
ングを市松状にすることによっても得ることができる。
【０００４】しかしながら、ＣＲＴモニタやプリント用
紙等の画像出力媒体に出力する画像出力装置や画像処理
装置においては、○印および×印の全ての位置において
信号値を有する正方サンプリングがなされた画像データ
を表示対象あるいは処理対象としているため、市松サン
プリングがなされた画像データを表示等するためには、
○印の位置における信号値に対して補間演算を施すこと
により×印の位置における信号値を算出し、画像データ
を市松サンプリングから正方サンプリングに変換する必
要がある。
【０００５】このため、カメラにおいてマイクロレンズ
をＣＣＤの前段に市松状に配置し、ＣＣＤにおいて得ら
れた市松状の信号値に対して、図４に示すような線形補
間フィルタによって、上下左右の信号値の平均値を求め
るようなフィルタリング処理を施して、図３の×位置に
おける信号値を算出することにより、市松サンプリング
された画像データを正方サンプリングされた画像データ
に変換する方法が提案されている（特開平５−１４５８
５７号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−１４５８５７号に記載された方法は、図４に示
す概略菱形の特性を有する補間フィルタを用いて、図３
の×印の空孔画素位置における上下左右の信号値の単純
な平均値を算出することにより空孔画素位置の信号値を
求めているため、市松サンプリングされた画像データの
ナイキスト周波数内の情報を保持することはできるもの
の、得られた画像データにより表される画像がボケてし
まうという問題がある。したがって、このようにして得
られた画像データに対して画像処理を施したり、画像デ
ータを再生したりしても、高画質の画像を得ることは困
難である。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、市松サンプリングの画像データを正方サンプリング
の画像データに変換した場合にも、高画質の画像を得る
ことができるように画像データを変換できる画像変換方
法および装置、並びに画像変換方法をコンピュータに実
行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取
り可能な記録媒体を提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による画像変換方
法は、市松サンプリングの画像データの空孔画素位置に
おける信号値を、所定の補間演算により生成することに
より得られた正方サンプリングの画像データに対して変
換処理を施す画像変換方法において、前記変換処理は、
前記所定の補間演算により生成された信号値に代えて、
前記所定の補間演算とは異なる補間演算により前記空孔
画素位置における信号値を生成して新たな正方サンプリ
ングの画像データを得る処理であることを特徴とするも
のである。
【０００９】「所定の補間演算」とは、例えば上記特開
平５−１４５８５７号に記載されたように、比較的簡易
な演算により空孔画素位置の信号値を算出する補間演算
のことをいう。
【００１０】「異なる補間演算」とは、例えば、Ｎ×Ｍ
（Ｎ，Ｍの少なくとも一方は３以上）の高次の補間フィ
ルタにおけるフィルタ係数の配置を、４５度回転させた
フィルタ係数の配置を有する補間フィルタによってフィ
ルタリング処理を施す補間演算、画像の横方向にフィル
タリング処理を施して空孔画素位置における信号値を算
出した後、縦方向にも同様にフィルタリング処理を施す
ことにより、全ての空孔画素位置における信号値を求め
る補間演算等、画像のボケが少なくなるように空孔画素
位置の信号値を算出する補間演算のことをいう。
【００１１】ここで、「Ｎ，Ｍの少なくとも一方が３以
上である」としたのは、Ｎ＝２，Ｍ＝２の場合は、高次
の補間フィルタとはならず、線形補間フィルタとなるか
らである。また、Ｎ，Ｍは正の整数であることはもちろ
んである。
【００１２】この場合、前記フィルタ係数が、４×４の
Cubicスプライン補間演算を行う補間フィルタのフィル
タ係数であることが好ましい。
【００１３】なお、本発明においては、画像データが元
々正方サンプリングされたものである場合には、何ら処
理が行われないものである。
【００１４】なお、本発明による画像変換方法において
は、前記画像データにより表される画像を、市松サンプ
リングにより捕捉したか正方サンプリングにより捕捉し
たかを表すサンプリング情報が前記正方サンプリングの
画像データに付与されてなる場合は、該サンプリング情
報により前記画像が市松サンプリングにより捕捉された
と判別された場合にのみ、前記新たな正方サンプリング
の画像データを得る処理を行うことが好ましい。
【００１５】ここで、「サンプリング情報を付与する」
方法としては、画像データのファイルヘッダにサンプリ
ング情報を記述する、画像データを記録する記録メディ
アに画像データとは別のファイルを作成してここにサン
プリング情報を記述する、複数の画像データを１つの記
録メディアに記録する際に、画像データに関する情報を
記述するファイルを作成し、このファイルにサンプリン
グ情報を記述する等種々の方法を採用することができ
る。
【００１６】また、「サンプリング情報」としては、市
松サンプリングや正方サンプリングを区別することがで
きる情報であることが好ましく、市松サンプリングおよ
び正方サンプリングをそれぞれ表す記号、この記号に加
えて画像捕捉時の画素数、あるいは各サンプリング配置
の周波数特性を表す情報等を採用することができる。
【００１７】本発明による画像変換装置は、市松サンプ
リングの画像データの空孔画素位置における信号値を、
所定の補間演算により生成することにより得られた正方
サンプリングの画像データに対して変換処理を施す変換
処理手段を備えた画像変換装置において、前記変換処理
手段は、前記所定の補間演算により生成された信号値に
代えて、前記所定の補間演算とは異なる補間演算により
前記空孔画素位置における信号値を生成して新たな正方
サンプリングの画像データを得る変換処理を行う手段で
あることを特徴とするものである。
【００１８】なお、本発明による画像変換装置において
は、前記変換処理手段における前記異なる補間演算は、
前記画像データにおける前記所定の補間演算により生成
された信号値以外の信号値に対して、Ｎ×Ｍ（Ｎ，Ｍの
少なくとも一方は３以上）の高次の補間フィルタにおけ
るフィルタ係数の配置を、４５度回転させたフィルタ係
数の配置を有する補間フィルタによってフィルタリング
処理を施す補間演算であることが好ましい。
【００１９】この場合、前記フィルタ係数が、４×４の
Cubicスプライン補間演算を行う補間フィルタのフィル
タ係数であることが好ましい。
【００２０】まあ、本発明による画像変換装置において
は、前記画像データにより表される画像を、市松サンプ
リングにより捕捉したか正方サンプリングにより捕捉し
たかを表すサンプリング情報が前記正方サンプリングの
画像データに付与されてなる場合り、該サンプリング情
報により前記画像が市松サンプリングにより捕捉された
か否かを判別する判別手段をさらに備え、前記変換処理
手段は、前記判別手段により前記画像が市松サンプリン
グにより捕捉されされたと判別された場合にのみ、前記
新たな正方サンプリングの画像データを得る処理を行う
手段であることが好ましい。
【００２１】なお、本発明による画像変換方法をコンピ
ュータに実行させるためのプログラムとして、コンピュ
ータ読取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。
【００２２】また、本発明による画像変換装置をデジタ
ルカメラ等の撮像装置に設けてもよく、プリンタ等の出
力装置に設けてもよい。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、所定の補間演算により
生成された信号値に代えて、所定の補間演算とは異なる
補間演算により空孔画素位置における信号値を生成して
新たな正方サンプリングの画像データを得るようにした
ため、新たな正方サンプリングの画像データは、所定の
補間演算が施された画像データと比較して、画像のボケ
が少ないものとなる。したがって、この新たな画像デー
タにより画像を再生したり、画像処理を行ったりするこ
とにより、ボケが少ない高画質の画像を得ることができ
る。
【００２４】ここで、正方サンプリングされた画像デー
タに対して補間演算を施す場合、Ｎ×Ｍの高次の補間フ
ィルタを使用すれば、画像をぼかすことなく、かつ元の
画像の再現範囲を損なうことなく、画像を補間すること
ができる。一方、画像データにおける所定の補間演算に
より生成された信号値以外の信号値は、所定の補間演算
を施す前の市松サンプリングの画像データそのものであ
る。したがって、異なる補間演算を、このような高次の
補間フィルタのフィルタ係数の配置を４５度回転させた
フィルタ係数の配置を有する補間フィルタによる補間演
算とすることにより、画像の周波数特性が正方サンプリ
ングと比較して４５度回転した方向に傾斜している市松
サンプリングの画像データに対して、画像をぼかすこと
なく、かつ元の画像の再現範囲を損なうことなく補間演
算を施して、新たな正方サンプリングの画像データを得
ることができる。
【００２５】また、画像捕捉時のサンプリング配置に関
するサンプリング情報を画像データに付与することによ
り、サンプリング情報を参照すれば、その画像データが
市松サンプリングにより捕捉されたものか、正方サンプ
リングにより捕捉されたものかを直ちに知ることがで
き、新たな正方サンプリングの画像データを得るための
演算の可否を容易に判断することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について説明する。図１は本発明の実施形態による
画像変換装置を適用した画像出力システムの構成を示す
概略ブロック図である。図１に示すように、本実施形態
による画像出力システムは、所定のサンプリング配置に
より画像を捕捉することにより画像データＳ１を取得す
るとともに、サンプリング配置に関するサンプリング情
報Ｊを画像データＳ１に付与して出力する画像取得手段
６から出力された画像データＳ１に対して処理を施すも
のであり、画像データＳ１を読み出すための画像読出手
段１と、画像データＳ１に付与されたサンプリング情報
Ｊに基づいて、画像取得手段６において画像を捕捉した
際のサンプリング配置が市松サンプリングか正方サンプ
リングであるかを判別する判別手段２と、判別手段２に
おける判別結果に基づいて、画像データＳ１に対して後
述する変換処理を含む画像処理を施して処理済み画像デ
ータＳ２を得る画像処理手段３と、処理済み画像データ
Ｓ２を再生する再生手段４とを備える。
【００２７】図２は画像取得手段６の一例を示すブロッ
ク図である。図２に示すように画像取得手段６は例えば
デジタルカメラであり、シーンの画像を市松サンプリン
グにより捕捉して画像を表す画像データＳ０を得るＣＣ
Ｄ７と、市松サンプリングの画像データＳ０に対して補
間演算を施して、画像データＳ０のサンプリング配置を
市松サンプリングから正方サンプリングに変換して正方
サンプリングの画像データＳ１を得る市松正方変換手段
８と、画像を捕捉した際のサンプリング配置に関する情
報をサンプリング情報Ｊとして、これを画像データＳ１
に付与してメモリカード等のメディア１０に記録する記
録手段９とを備える。なお、ＣＣＤ７が元々正方サンプ
リングである場合には、画像取得手段６には市松正方変
換手段８は設けられず、ＣＣＤ７において得られた画像
データＳ０が、サンプリング情報Ｊとともにそのまま画
像データＳ１としてメディア１０に記録される。
【００２８】一方、画像取得手段６が画像を光電的に読
み取るスキャナである場合に、画像を市松サンプリング
により捕捉するには、１ラインの走査毎にサンプルホー
ルドする位置を半画素ずらすことにより、得られる画像
データＳ０は市松サンプリングされたものとなる。この
場合、スキャナには図２に示す市松正方変換手段８が設
けられ、これにより画像データＳ０のサンプリング配置
が市松サンプリングから正方サンプリングに変換され
て、正方サンプリングの画像データＳ１が得られる。
【００２９】なお、画像データＳ０が市松サンプリング
されたものである場合、図３に示すように○の画素位置
には信号値を有するが、×の画素位置には信号値を有さ
ないものとなる。したがって、市松正方変換手段８にお
いては、例えば上記特開平５−１４５８５７に記載され
たように○画素位置の信号値を用いて図４に示すような
線形補間フィルタにより補間演算が行われて、×画素位
置の信号値が求められ、正方サンプリングの画像データ
Ｓ１が得られる。
【００３０】記録手段９は、画像データＳ１にサンプリ
ング情報Ｊを付与してメディア１０に記録するものであ
る。この付与方法としては、画像データＳ１のファイル
ヘッダにサンプリング情報Ｊを記述する、メディア１０
内の別々のファイルに画像データＳ１およびサンプリン
グ情報Ｊを記述する、メディア１０に複数の画像データ
Ｓ１を記録する際に、画像データＳ１に関する情報を記
述するファイルを作成し、このファイルにサンプリング
情報Ｊを記述する等種々の方法を採用することができ
る。
【００３１】ここで、サンプリング情報Ｊとしては、市
松サンプリングおよび正方サンプリングの区別を表す記
号、市松サンプリングおよび正方サンプリングの区別を
表す記号と画像捕捉時の画素数、画像データＳ０の周波
数特性を示す情報等が挙げられる。
【００３２】なお、サンプリング情報Ｊとしてはこれら
に限定されるものではなく、画像データＳ０が正方サン
プリングである場合には、何ら情報を付与しないもので
あってもよく、画像取得手段６の機種に応じてサンプリ
ング配置が特定できる場合には、その機種に関する情報
であってもよい。
【００３３】図１に戻り、判別手段２は、サンプリング
情報Ｊに基づいて、画像の捕捉時におけるサンプリング
配置を判別する。ここで、サンプリング情報Ｊが市松サ
ンプリングおよび正方サンプリングを表す記号であれば
その記号を判別し、サンプリング情報Ｊにこの記号に加
えて画像捕捉時の画素数が含まれている場合には、記号
を判別するとともに画像データＳ１の周波数特性も判別
する。また、サンプリング情報Ｊが画像データＳ１の周
波数特性を示す情報である場合には、その周波数特性に
より表されるレスポンスの形状からサンプリング配置を
判別する。
【００３４】画像処理手段３は、判別手段２における判
別結果に応じて画像データＳ１に対して下記のようにし
て画像処理を施して処理済み画像データＳ２を得るもの
である。図５は画像処理手段３の構成を示す概略ブロッ
ク図である。図５に示すように、画像処理手段３は、画
像取得手段６において画像を捕捉した際のサンプリング
配置が市松サンプリングであると判別された場合に、画
像データＳ１の○画素位置の信号値のみを用いて、画像
データＳ１に対して後述する補間フィルタＦ０による補
間演算を施して、新たな正方サンプリングの画像データ
Ｓ１′を得る変換処理手段１２と、画像データＳ１′に
対して階調処理、シャープネス強調処理等の画像処理を
施して処理済み画像データＳ２を得る処理手段１３とを
備える。なお、変換処理手段１２は画像を捕捉した際の
サンプリング配置が正方サンプリングであると判別され
た場合には、何ら処理を行うことなく画像データＳ１を
そのまま出力するものである。
【００３５】変換処理手段１２においては、以下のよう
にして画像データＳ１に対して補間演算が施される。図
３に示すように、市松サンプリングされた画像データＳ
０は、○画素位置においては信号値を有するが、×画素
位置においては信号値を有さないものである。一方、正
方サンプリングの画像データＳ１は×画素位置の信号値
を有するが、これは画像取得手段６において図４に示す
特性を有する線形の補間フィルタを用いた補間演算によ
り求められたものであることから、画像データＳ１によ
り表される画像はボケが大きいものとなっている。この
ため、変換処理手段１２は、図５に示す係数を有する補
間フィルタＦ０により、画像取得手段６において取得さ
れた○画素位置の信号値のみを用いて画像データＳ１に
対してフィルタリング処理を施して×画素位置の信号値
を求め、これを画像データＳ１における×画素位置の信
号値と置き換えることにより、新たな正方サンプリング
された画像データＳ１′を得るものである。なお、この
フィルタリング処理とは、補間フィルタＦ０のフィルタ
係数を、○画素位置における信号値に畳み込むことをい
う。
【００３６】補間フィルタＦ０は以下のようにして作成
される。まず、４画素の中点における信号値を求めるた
めの１次元のCubicスプライン補間演算の補間係数は、
−１／１６，９／１６，９／１６，−１／１６であるた
め、これを２次元に展開すると図６に示すように４×４
の係数行列からなる補間フィルタとなる。そして、この
補間フィルタのフィルタ係数の配置を４５度回転させる
ことにより、図５に示すフィルタ係数の配置を有する補
間フィルタＦ０が得られる。
【００３７】ここで、Cubicスプライン補間演算のよう
に高次の補間演算は、画像をぼかすことなく、かつ元の
画像の再現範囲を損なうことなく、画像を補間すること
ができるものである。図３に示す市松サンプリングは、
×印の位置にも信号値を有する正方サンプリングと比較
すると、画像の周波数特性は４５度回転した方向に傾斜
しているものとなる。このため、図６に示すCubicスプ
ライン補間演算を行う補間フィルタのフィルタ係数の配
置を４５度回転させた図５に示す補間フィルタＦ０によ
り、画像データＳ１の○画素位置の信号値のみを用いて
補間演算を行えば、得られた画像データＳ１′により表
される画像は、正方サンプリングされた画像データに対
して図６に示す補間フィルタによるフィルタリング処理
を施した場合と同様に、画像のボケおよび元の画像の再
現範囲の欠落のないものとなる。
【００３８】再生手段４は、デジタル写真銀塩プリン
タ、インクジェットプリンタ等のハードコピーデバイ
ス、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等のソフトコピーデバイ
ス等、処理済み画像データＳ２を可視像として再生可能
なものである。
【００３９】次いで、本実施形態の動作について説明す
る。図７は本実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。図７に示すように、まず画像取得手段６において取
得された画像データＳ１およびサンプリング情報Ｊが画
像読出手段１において読み出されて、画像処理手段３お
よび判別手段２に入力される（ステップＳ１）。判別手
段２においては、サンプリング情報Ｊに基づいて、画像
取得手段６において画像を捕捉した際のサンプリング配
置が市松サンプリングであるか正方サンプリングである
かが判別される（ステップＳ２）。そして、判別結果が
正方サンプリングであった場合には（ステップＳ３）、
画像処理手段３において、画像データＳ１に対して処理
手段１３における画像処理のみが施されて処理済み画像
データＳ２が得られる（ステップＳ４）。処理済み画像
データＳ２は再生手段４において再生され（ステップＳ
５）、処理を終了する。
【００４０】一方、判別結果が市松サンプリングであっ
た場合にはステップＳ３が否定され、変換処理手段１２
において画像データＳ１に対して補間フィルタＦ０によ
る補間演算が施されて新たな正方サンプリングの画像デ
ータＳ１′が得られる（ステップＳ６）。そして、新た
な正方サンプリングの画像データＳ１′に対して処理手
段１３において画像処理が施されて処理済み画像データ
Ｓ２が得られる（ステップＳ４）。処理済み画像データ
Ｓ２は再生手段４において再生され（ステップＳ５）、
処理を終了する。
【００４１】このように、本実施形態においては、画像
を捕捉する際のサンプリング情報Ｊに基づいて、市松サ
ンプリングにより画像が捕捉されたものであると判別さ
れた場合には、画像取得手段６において行われた補間演
算とは異なる補間フィルタＦ０を用いた補間演算によ
り、×画素位置の信号値を生成して新たな正方サンプリ
ングの画像データＳ１′を得るようにしたため、新たな
正方サンプリングの画像データＳ１′は、画像データＳ
１と比較して、画像のボケが少ないものとなる。したが
って、この新たな画像データＳ１′に対して画像処理を
施すことにより、ボケが少ない高画質の画像を得ること
ができる。
【００４２】また、画像捕捉時のサンプリング配置に関
するサンプリング情報Ｊを画像データＳ１に付与するこ
とにより、サンプリング情報Ｊを参照すれば画像データ
Ｓ１により表される画像が市松サンプリングにより捕捉
されたものか、正方サンプリングにより捕捉されたもの
かを直ちに知ることができ、新たな正方サンプリングの
画像データＳ１′を得るための演算の可否を容易に判断
することができる。
【００４３】なお、上記実施形態においては、変換処理
手段１２においては、図５に示すような補間フィルタＦ
０により補間演算を行っているが、図８に示すように０
を用いてフィルタ係数が市松状に配置された補間フィル
タとしてもよい。また、図９に示すように補間フィルタ
Ｆ０のフィルタ係数の間に０を補間した正方状の補間フ
ィルタとしてもよい。ここで、図８，９に示す補間フィ
ルタを使用すると、０を乗じるための計算量が多くなる
が、例えば装置にＤＳＰ（Digital Signal Processor)
のような積和演算専用の演算素子を実装する場合には、
単純な積和演算のみにより計算を行った方が、より高速
に処理を行うことができる。したがって、このような積
和演算専用の演算素子を用いることにより、演算量が増
えても演算時間を増加させることなく補間フィルタＦ０
によりフィルタリング処理を行って、正方サンプリング
の画像データＳ１を得ることができる。
【００４４】また、上記実施形態においては、Cubicス
プライン補間演算を行うための補間フィルタを使用して
いるが、Ｂスプライン補間演算、ラグランジェ補間演算
等の高次の補間演算を行うための補間フィルタであれ
ば、いかなるものをも適用することができる。また、４
×４の補間フィルタを使用しているが、これに限定され
るものではなく、Ｎ，Ｍのいずれか一方が３以上となる
補間フィルタであれば、いかなるフィルタをも適用する
ことができる。
【００４５】なお、上記実施形態においては、変換処理
手段１２において、補間フィルタＦ０により補間演算を
行っているが、○画素位置の信号値のみを用いて画像の
横方向にフィルタリング処理を施して×画素位置におけ
る信号値を算出した後、縦方向にも同様にフィルタリン
グ処理を施すことにより、全ての×画素位置における信
号値を求める補間演算を行うようにしてもよい。
【００４６】ここで、市松サンプリングされた画像デー
タのナイキスト周波数を２次元で表すと図１０（ａ）に
示すような菱形状のレスポンスとなるのに対して、上述
した画像の横方向にフィルタリング処理を施した後、縦
方向にフィルタリング処理を施した場合のフィルタ特性
は、図１０（ｂ）に示すような矩形状のレスポンスとな
る。なお、図１０においてｆｓ／２は正方サンプリング
された画像データのナイキスト周波数であり、図１０
（ａ）においては市松サンプリングの画像が再現可能な
周波数帯域を実線で示し、図１０（ｂ）においてはフィ
ルタのレスポンスが１／２となる位置を実線にて示して
いる。したがって、市松サンプリングされた画像データ
に対して上述した画像の縦横方向についてのフィルタリ
ング処理を施した場合、図１０（ａ）の周波数特性に図
１０（ｂ）の周波数特性を乗じた範囲がフィルタリング
処理後の画像が再現可能な周波数帯域となる。しかしな
がら、この場合図１０（ｃ）の斜線で示す部分がフィル
タリング処理により失われてしまうため、元の画像の再
現範囲を損なってしまう。このため、フィルタ特性を変
更して図１０（ｄ）に示すようにフィルタのレスポンス
が１／２となる位置を変更することが考えられるが、こ
れによると図１０（ｅ）に示す斜線部分が図１０（ａ）
に示す特性からはみ出して折り返し歪みが起こりエリア
ジングが発生するため、得られる画像の画質が劣化して
しまう。したがって、上記補間フィルタＦ０を用いて補
間演算を行うことにより、画像をぼかすことなく、かつ
元の画像の再現範囲を損なうことなく補間演算を行うこ
とができるため、より好ましい。
【００４７】また、上記実施形態においては、画像取得
手段６において取得した画像データＳ１をサンプリング
情報Ｊとともにメディア１０に記録して、画像読出手段
１においてデータを読み出しているが、画像データＳ１
をサンプリング情報Ｊとともにネットワークを介して画
像読出手段１に転送してもよい。この場合、画像取得手
段６の記録手段９に代えて、画像取得手段６と画像読出
手段１とを接続するためのインターフェイスが用いられ
る。
【００４８】さらに、上記実施形態においては、画像取
得手段６において画像データＳ１にサンプリング情報Ｊ
を付与し、判別手段２において市松サンプリングである
か正方サンプリングであるかを判別しているが、画像デ
ータＳ１が全て市松サンプリングにより得られたもので
あることが分かっているような場合には、とくに画像デ
ータＳ１にサンプリング情報Ｊを付与することなく、か
つ判別手段２により市松サンプリングであるか正方サン
プリングであるかの判別を行うことなく、画像処理手段
３において処理を行うようにしてもよい。
【００４９】さらにまた、上記実施形態においては、本
発明による画像変換装置を画像出力システムに設けてい
るが、デジタルカメラやフイルムから画像を読み取るス
キャナ等の撮像装置に設けてもよく、これらの撮像装置
において得られた画像データを再生するモニタやプリン
タ等の出力装置に設けてもよい。また、画像変換装置単
体として用いてもよいことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による画像変換装置を適用し
た画像出力システムの構成を示す概略ブロック図
【図２】画像取得手段の構成を示す概略ブロック図
【図３】市松サンプリングされた画像データの画素配置
を示す図
【図４】線形補間フィルタを示す図
【図５】画像処理手段の構成を示す概略ブロック図
【図６】２次元Cubicスプライン補間演算を行う補間フ
ィルタを示す図
【図７】本実施形態の動作を示すフローチャート
【図８】補間フィルタの他の例を示す図
【図９】補間フィルタの他の例を示す図
【図１０】市松サンプリングおよび正方サンプリングの
周波数特性を示す図
【図１１】市松サンプリングおよび正方サンプリングの
画素配置を示す図
【符号の説明】
１ 画像読出手段 ２ 判別手段 ３ 画像処理手段 ４ 再生手段 ６ 画像取得手段 ７ ＣＣＤ ８ 市松正方変換手段 ９ 記録手段 １０ メディア １２ 変換処理手段 １３ 処理手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 AA20 BA02 CA12 CA16 CB12 CB16 CC01 CE06 CH09 5C024 CX03 CY37 GX22 GY01 HX05 HX14 5C077 LL01 LL19 MM03 MP01 NP01 PP01 PP68 PQ12 RR18 RR19 SS01 TT09

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 市松サンプリングの画像データの空孔
    画素位置における信号値を、所定の補間演算により生成
    することにより得られた正方サンプリングの画像データ
    に対して変換処理を施す画像変換方法において、 前記変換処理は、前記所定の補間演算により生成された
    信号値に代えて、前記所定の補間演算とは異なる補間演
    算により前記空孔画素位置における信号値を生成して新
    たな正方サンプリングの画像データを得る処理であるこ
    とを特徴とする画像変換方法。
  2. 【請求項２】 前記異なる補間演算は、前記画像デー
    タにおける前記所定の補間演算により生成された信号値
    以外の信号値に対して、Ｎ×Ｍ（Ｎ，Ｍの少なくとも一
    方は３以上）の高次の補間フィルタにおけるフィルタ係
    数の配置を、４５度回転させたフィルタ係数の配置を有
    する補間フィルタによってフィルタリング処理を施す補
    間演算であることを特徴とする請求項１記載の画像変換
    方法。
  3. 【請求項３】 前記フィルタ係数が、４×４のCubicス
    プライン補間演算を行う補間フィルタのフィルタ係数で
    あることを特徴とする請求項２記載の画像変換方法。
  4. 【請求項４】 前記画像データにより表される画像
    を、市松サンプリングにより捕捉したか正方サンプリン
    グにより捕捉したかを表すサンプリング情報が前記正方
    サンプリングの画像データに付与されてなり、 該サンプリング情報により前記画像が市松サンプリング
    により捕捉されたと判別された場合にのみ、前記新たな
    正方サンプリングの画像データを得る処理を行うことを
    特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像変
    換方法。
  5. 【請求項５】 市松サンプリングの画像データの空孔
    画素位置における信号値を、所定の補間演算により生成
    することにより得られた正方サンプリングの画像データ
    に対して変換処理を施す変換処理手段を備えた画像変換
    装置において、 前記変換処理手段は、前記所定の補間演算により生成さ
    れた信号値に代えて、前記所定の補間演算とは異なる補
    間演算により前記空孔画素位置における信号値を生成し
    て新たな正方サンプリングの画像データを得る変換処理
    を行う手段であることを特徴とする画像変換装置。
  6. 【請求項６】 前記変換処理手段における前記異なる
    補間演算は、前記画像データにおける前記所定の補間演
    算により生成された信号値以外の信号値に対して、Ｎ×
    Ｍ（Ｎ，Ｍの少なくとも一方は３以上）の高次の補間フ
    ィルタにおけるフィルタ係数の配置を、４５度回転させ
    たフィルタ係数の配置を有する補間フィルタによってフ
    ィルタリング処理を施す補間演算であることを特徴とす
    る請求項５記載の画像変換装置。
  7. 【請求項７】 前記フィルタ係数が、４×４のCubicス
    プライン補間演算を行う補間フィルタのフィルタ係数で
    あることを特徴とする請求項６記載の画像変換装置。
  8. 【請求項８】 前記画像データにより表される画像
    を、市松サンプリングにより捕捉したか正方サンプリン
    グにより捕捉したかを表すサンプリング情報が前記正方
    サンプリングの画像データに付与されてなり、 該サンプリング情報により前記画像が市松サンプリング
    により捕捉されたか否かを判別する判別手段をさらに備
    え、 前記変換処理手段は、前記判別手段により前記画像が市
    松サンプリングにより捕捉されされたと判別された場合
    にのみ、前記新たな正方サンプリングの画像データを得
    る処理を行う手段であることを特徴とする請求項５から
    ７のいずれか１項記載の画像変換装置。
  9. 【請求項９】 市松サンプリングの画像データの空孔
    画素位置における信号値を、所定の補間演算により生成
    することにより得られた正方サンプリングの画像データ
    に対して変換処理を施す手順を有する画像変換方法をコ
    ンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコ
    ンピュータ読取り可能な記録媒体において、 前記変換処理を施す手順は、前記所定の補間演算により
    生成された信号値に代えて、前記所定の補間演算とは異
    なる補間演算により前記空孔画素位置における信号値を
    生成して新たな正方サンプリングの画像データを得る処
    理を行う手順であることを特徴とするコンピュータ読取
    り可能な記録媒体。
  10. 【請求項１０】 前記異なる補間演算は、前記画像デ
    ータにおける前記所定の補間演算により生成された信号
    値以外の信号値に対して、Ｎ×Ｍ（Ｎ，Ｍの少なくとも
    一方は３以上）の高次の補間フィルタにおけるフィルタ
    係数の配置を、４５度回転させたフィルタ係数の配置を
    有する補間フィルタによってフィルタリング処理を施す
    補間演算であることを特徴とする請求項９記載のコンピ
    ュータ読取り可能な記録媒体。
  11. 【請求項１１】 前記フィルタ係数が、４×４のCubic
    スプライン補間演算を行う補間フィルタのフィルタ係数
    であることを特徴とする請求項１０記載のコンピュータ
    読取り可能な記録媒体。
  12. 【請求項１２】 前記画像データにより表される画像
    を、市松サンプリングにより捕捉したか正方サンプリン
    グにより捕捉したかを表すサンプリング情報が前記正方
    サンプリングの画像データに付与されてなり、 該サンプリング情報により前記画像が市松サンプリング
    により捕捉されたか否かを判別する手順をさらに有し、 前記変換処理を行う手順は、前記判別する手順により前
    記画像が市松サンプリングにより捕捉されされたと判別
    された場合にのみ、前記新たな正方サンプリングの画像
    データを得る処理を行う手順であることを特徴とする請
    求項９から１１のいずれか１項記載のコンピュータ読取
    り可能な記録媒体。
  13. 【請求項１３】 請求項５から８のいずれか１項記載
    の画像変換装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
  14. 【請求項１４】 請求項５から８のいずれか１項記載
    の画像変換装置を備えたことを特徴とする出力装置。
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