JP2001195571A - 画像処理装置および方法、並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタル画像データの拡大画像の解像度を向
上させる。 【解決手段】 イメージセレクタ１１は、入力された画
像データの種類を判別し、写真データであるとき、水平
拡大処理部１２に出力する。水平拡大処理部１２は、入
力された画像データの水平方向にブランクを設け、そこ
に既知のピクセルを利用してピクセルを補間、生成し、
挿入して、水平方向に画像データを拡大し、垂直拡大処
理部１３に出力する。垂直拡大処理部１３は、入力され
た画像データの垂直方向にブランクを設け、そこに既知
のピクセルを利用してピクセルを補間、生成し、挿入し
て、垂直方向に画像データを拡大し、２Ｄエッジ強調部
１４に出力する。２Ｄエッジ強調部１４は、入力された
画像データのエッジ部分をフィルタ処理し、エッジを強
調した画像データを表示部２に出力する。表示部２は、
拡大処理された画像データを表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置およ
び方法、並びに記録媒体に関し、特に、デジタル画像デ
ータを高解像度で拡大させることを可能にする画像処理
装置および方法、並びに記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル画像データを高解像度で拡大
し、表示させる技術が普及しつつある。例えば、デジタ
ルカメラやカムコーダなどのデジタル画像データの表示
技術として、デジタルズームと呼ばれる、デジタル画像
データの拡大表示を、高解像度で実現させる為の開発が
進められている。

【０００３】従来、デジタル画像データを拡大させる場
合、隣接補間法、２次元線形補間法、または、Ｂスプラ
イン法などに代表される手法が用いられてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、０次ホ
ールド補間法として知られている隣接補間法は、拡大す
ることによって生じたブランクに、隣接するピクセルを
挿入して表示させる方法であるため、ハードウェアに最
も負荷をかけずに、簡単に、デジタル画像データを拡大
することができる反面、高倍率の拡大表示をすると、い
わゆるモザイクパターンが現れてしまい、画像のエッジ
部分（輪郭を形成する部分）を歪ませたり、ギザギザに
表示してしまうなどの課題があった。

【０００５】２次元線形補間法は、拡大する際に、元の
画像のピクセル間に生じるブランクとなる部分に、水平
方向および垂直方向のそれぞれに隣接する元の画像のピ
クセルの平均となるピクセルを挿入することによりデジ
タル画像データを拡大する方法であるが、水平方向と垂
直方向に補間する為、隣接補間法よりも、補間方法では
優れているものの、画像全体が、ぼやけてしまうため、
解像度を向上させることは困難である。このため、元の
画像データを高倍率で拡大すると、隣接補間法と同様に
モザイクパターンが現れてしまうという課題があった。

【０００６】Ｂスプライン法は、隣接補間法や２次元線
形補間法に比べると、安定しており、高倍率で拡大する
場合でも、モザイクパターンなどが生じないが、画像を
ぼやけさせてしまうと共に、複雑な計算をしなければな
らないため、相対的にハードウェアに負荷がかかってし
まうという課題があった。

【０００７】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、簡単な装置構成と、計算方法で、デジタル
画像データを高解像度で拡大させるようにするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第1の画像処理
装置は、入力された画像データの画像の種類を判定する
判定手段と、判定手段の判定結果に対応して、入力され
た画像データの画像のうちの文字データのエッジ部を検
出する検出手段と、検出手段により検出されたエッジ部
の接続部を強調するエッジ強調手段と、エッジ強調手段
によりエッジ部の接続部が強調された画像データを拡大
する拡大手段とを備えることを特徴とする。

【０００９】前記判定手段には、入力された画像データ
の画像が、文字、グラフィック、または、写真のいずれ
であるかを判定させるようにすることができる。

【００１０】前記エッジ強調手段には、入力された画像
データの画像の文字のエッジ部の接続部のピクセルを補
間、生成して強調するようにさせることができる。

【００１１】本発明の第1の画像処理方法は、入力され
た画像データの画像の種類を判定する判定ステップと、
判定ステップの処理での判定結果に対応して、入力され
た画像データの画像のうち文字のエッジ部を検出する検
出ステップと、検出ステップの処理で検出されたエッジ
部の接続部を強調するエッジ強調ステップと、エッジ強
調ステップの処理でエッジ部の接続部が強調された画像
データを拡大する拡大ステップとを含むことを特徴とす
る。

【００１２】本発明の第1の記録媒体のプログラムは、
入力された画像データの画像の種類を判定する判定ステ
ップと、判定ステップの処理での判定結果に対応して、
入力された画像データの文字のエッジ部を検出する検出
ステップと、検出ステップの処理で検出されたエッジ部
の接続部を強調するエッジ強調ステップと、エッジ強調
ステップの処理でエッジ部の接続部が強調された画像デ
ータを拡大する拡大ステップとを含むことを特徴とす
る。

【００１３】本発明の第２の画像処理装置は、入力され
た画像データの各ピクセル間にブランクを生成するブラ
ンク生成手段と、ブランク生成手段により生成されたブ
ランクと隣接する各ピクセルに基づいて、ブランクを通
る画像のエッジ方向を検出するエッジ方向検出手段と、
エッジ方向検出手段により検出されたエッジ方向に対応
して、ブランクにピクセルを補間、生成するピクセル生
成手段と、入力された画像データの画像の種類を判定す
る判定手段と、判定手段の判定結果に対応して、画像デ
ータのエッジを強調するエッジ強調手段とを備えること
を特徴とする。

【００１４】前記判定手段には、入力された画像データ
の画像が、文字、グラフィック、または、写真のいずれ
であるかを判定させるようにすることができる。

【００１５】前記ブランク生成手段には、前記入力され
た画像データのピクセルの水平方向に水平ブランクを生
成させるようにし、前記ピクセル生成手段には、生成さ
れた水平ブランクに、水平ブランクに隣接したピクセル
と、エッジ方向検出手段により検出されたエッジ方向に
基づいて、ピクセルを水平補間、生成させるようにし、
ブランク生成手段にはまた、入力された画像データのピ
クセルに、水平補間、生成されたピクセルが付加された
画像データの各ピクセルの垂直方向に、垂直ブランクを
生成させるようにし、ピクセル生成手段にはまた、生成
された前記垂直ブランクに、垂直ブランクに隣接するピ
クセルと、エッジ方向検出手段により検出されたエッジ
方向に基づいて、ピクセルを垂直補間、生成させるよう
にすることができる。

【００１６】前記エッジ検出手段には、ブランクに水平
または垂直方向に隣接するピクセル間のエネルギ差を求
め、そのエネルギ差が閾値を超える場合、ブランクを中
心として対称の位置関係となる２つのピクセル同士のエ
ネルギ差が、最小となる２つのピクセル間を結ぶ方向を
エッジ方向として検出させるようにすることができる。

【００１７】前記ピクセル生成手段には、ブランクに、
エッジ方向検出手段により検出されたエッジ方向上の２
つのピクセルのエネルギの線形補間により、ピクセルを
生成させるようにすることができる。

【００１８】前記エッジ強調手段には、入力された画像
データのピクセル、または、ピクセル生成手段により生
成されたピクセルに２次元のフィルタ処理を施すように
させることができる。

【００１９】前記２次元のフィルタ処理は、３×３ピク
セルに対するローパスフィルタ処理と、５×５ピクセル
に対するハイパスフィルタ処理とを同時に作用させる５
×５ピクセルに対するフィルタ処理とすることができ
る。

【００２０】本発明の第２の画像処理方法は、入力され
た画像データの各ピクセル間にブランクを生成するブラ
ンク生成ステップと、ブランク生成ステップの処理で生
成されたブランクと隣接する各ピクセルに基づいて、ブ
ランクを通る画像のエッジ方向を検出するエッジ方向検
出ステップと、エッジ方向検出ステップの処理で検出さ
れたエッジ方向に対応して、ブランクにピクセルを補
間、生成するピクセル生成ステップと、入力された画像
データの画像の種類を判定する判定ステップと、判定ス
テップの処理での判定結果に対応して、画像データのエ
ッジを強調するエッジ強調ステップとを含むことを特徴
とする。

【００２１】本発明の第２の記録媒体のプログラムは、
入力された画像データの各ピクセル間にブランクを生成
するブランク生成ステップと、ブランク生成ステップの
処理で生成されたブランクと隣接する各ピクセルに基づ
いて、ブランクを通る画像のエッジ方向を検出するエッ
ジ方向検出ステップと、エッジ方向検出ステップの処理
で検出されたエッジに対応して、ブランクにピクセルを
補間、生成するピクセル生成ステップと、入力された画
像データに基づいて、画像の種類を判定する判定ステッ
プと、判定ステップの処理での判定結果に対応して、画
像データのエッジを強調するエッジ強調ステップとを含
むことを特徴とする。

【００２２】本発明の第3の画像処理装置は、入力され
た画像データの画像の種類を判定する判定手段と、水平
方向に画像を拡大する水平拡大手段と、判定手段の判定
結果に対応して、水平拡大手段により拡大された画像の
ピクセルのエッジを強調する水平エッジ強調手段と、垂
直方向に画像を拡大する垂直拡大手段と、判定手段の判
定結果に対応して、垂直拡大手段により拡大された画像
のピクセルのエッジを強調する垂直エッジ強調手段とを
備えることを特徴とする。

【００２３】前記判定手段には、入力された画像データ
の画像が、文字、グラフィック、または、写真のいずれ
であるかを判定させるようにすることができる。

【００２４】前記水平エッジ強調手段には、水平方向に
拡大された画像のピクセルに１次元の水平フィルタ処理
を施すようにさせることができる。

【００２５】前記垂直エッジ強調手段には、前記垂直方
向に拡大された画像のピクセルに１次元の垂直フィルタ
処理を施すようにさせることができる。

【００２６】本発明の第3の画像処理方法は、入力され
た画像データの画像の種類を判定する判定ステップと、
水平方向に画像を拡大する水平拡大ステップと、判定ス
テップの処理での判定結果に対応して、水平拡大ステッ
プの処理で拡大された画像のピクセルのエッジを強調す
る水平エッジ強調ステップと、垂直方向に画像を拡大す
る垂直拡大ステップと、判定ステップの処理での判定結
果に対応して、垂直拡大ステップの処理で拡大された画
像のピクセルのエッジを強調する垂直エッジ強調ステッ
プとを含むことを特徴とする。

【００２７】本発明の第3の記録媒体のプログラムは、
入力された画像データの画像の種類を判定する判定ステ
ップと、水平方向に画像を拡大する水平拡大ステップ
と、判定ステップの処理での判定結果に対応して、水平
拡大ステップの処理で拡大された画像のピクセルのエッ
ジを強調する水平エッジ強調ステップと、垂直方向に画
像を拡大する垂直拡大ステップと、判定ステップの処理
での判定結果に対応して、垂直拡大ステップの処理で拡
大された画像のピクセルのエッジを強調する垂直エッジ
強調ステップとを含むことを特徴とする。

【００２８】本発明の第1の画像処理装置、画像処理方
法、および、記録媒体のプログラムにおいては、入力さ
れた画像データの画像の種類が判定され、判定結果に対
応して、入力された画像データの画像のうちの文字デー
タのエッジ部が検出され、検出されたエッジ部の接続部
が強調され、エッジ部の接続部が強調された画像データ
が拡大される。

【００２９】本発明の第２の画像処理装置、画像処理方
法、および、記録媒体のプログラムにおいては、入力さ
れた画像データの各ピクセル間にブランクが生成され、
生成されたブランクと隣接する各ピクセルに基づいて、
ブランクを通る画像のエッジ方向が検出され、検出され
たエッジ方向に対応して、ブランクにピクセルが補間、
生成され、入力された画像データの画像の種類が判定さ
れ、判定結果に対応して、画像データのエッジが強調さ
れる。

【００３０】本発明の第３の画像処理装置、画像処理方
法、および、記録媒体のプログラムにおいては、入力さ
れた画像データの画像の種類が判定され、水平方向に画
像が拡大され、判定結果に対応して、水平方向に拡大さ
れた画像のピクセルのエッジが強調され、垂直方向に画
像が拡大され、判定結果に対応して、垂直方向に拡大さ
れた画像のピクセルのエッジが強調される。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用した画像拡
大装置１の一実施の形態の構成を示すブロック図であ
る。画像拡大装置１に入力されるデジタル画像データ
は、主に、グラフィックデータ、写真データ、および、
文字データ（フォントデータ）の３種類である。

【００３２】尚、図１を参照して画像拡大装置１の構成
について説明するが、その詳細については、動作説明と
共に図２以降に後述するものとする。

【００３３】画像拡大装置１のイメージセレクタ１１
は、入力された画像データが、グラフィックデータ、写
真データ、または、文字データ（フォントデータ）のい
ずれのデジタル画像データであるかを判定し、グラフィ
ックデータ、または、写真データであると判定した場
合、入力された画像データを水平拡大処理部１２に出力
する。また、入力された画像データが、文字データであ
ると判定された場合、イメージセレクタ１１は、入力さ
れた画像データをエッジ接続部１５に出力する。

【００３４】エッジ接続部１５は、イメージセレクタ１
１から入力された文字データ（フォントデータ）のう
ち、拡大することによりぼやけ易い、細いエッジの接続
部分を検出し、太くする前処理を施し、水平拡大処理部
１２に出力する。

【００３５】水平拡大処理部１２は、イメージセレクタ
１１、または、エッジ接続部１５より入力された画像デ
ータを、Ｈ（Horizontal：水平）バッファ１２ａを適宜
使用して、水平方向に拡大処理し、入力された画像デー
タが、写真データ、または、文字データである場合、垂
直拡大処理部１３に出力する。また、水平拡大処理した
画像データが、グラフィックデータである場合、水平拡
大処理部１２は、水平拡大処理したグラフィックデータ
を１Ｄエッジ強調部１６に出力する。

【００３６】１Dエッジ強調部１６は、水平拡大処理部
１２から入力された水平拡大処理されたグラフィックデ
ータに、バッファ１６ａを適宜使用しながら、水平１次
元フィルタ処理（水平方向の１Ｄエッジ強調処理）を施
し、エッジ部分の水平方向成分を強調処理し、垂直拡大
処理部１３に出力する。

【００３７】垂直拡大処理部１３は、水平拡大処理部１
２、または、１Ｄエッジ強調部１６より入力された画像
データを、V（Vertical：垂直）バッファ１３ａを適宜
使用して、垂直方向に拡大処理し、２Dエッジ強調部１
４に出力する。

【００３８】２Dエッジ強調部１４は、バッファ１４ａ
を適宜使用しながら、垂直拡大処理部１３より入力され
た水平方向と垂直方向に拡大された画像データの各ピク
セルにフィルタ処理を施し、画像データのエッジ部分を
2次元方向（水平方向と垂直方向）に対して強調するこ
とにより、画像の輪郭の解像度を高め、最終的な拡大画
像データとして、表示部２に出力する。表示部２は、２
Ｄエッジ強調部１４より入力された拡大画像データを表
示する。

【００３９】尚、水平拡大処理部１２により水平方向に
拡大され、１Ｄエッジ強調部１６により水平方向にエッ
ジ強調されたグラフィックデータが、垂直拡大処理部１
３に入力され、垂直拡大処理された後、２Dエッジ強調
部１４に入力された画像データは、既にエッジ部分の水
平方向成分の強調がなされている為、２Dエッジ強調部
１４では、残された方向のエッジ強調、すなわち、エッ
ジ部分の垂直方向成分のみを強調する。

【００４０】すなわち、２Dエッジ強調部１４は、グラ
フィックデータが入力された場合、１Dエッジ強調部１
６の処理と同様に、垂直方向成分の１次元フィルタ処理
のみを実行し、最終的な拡大画像データとして、表示部
２に出力する。

【００４１】この様に、画像データの種類によりエッジ
部分の強調処理が異なるのは、次のような理由による。
すなわち、例えば、グラフィックデータは、写真データ
や文字データよりも、エッジが強調された画像（エッジ
部分が鮮明な画像）が多いので、水平方向および垂直方
向の各々の方向で拡大処理する毎に、エッジ強調をする
ことにより、拡大処理するごとに発生する、画像データ
のエッジ部分に発生するぼやけやエラーを減少させるこ
とができる。そこで、２Ｄフィルタで一度にエッジ強調
をするよりも、各方向毎にエッジが強調される。

【００４２】これに対して、写真データは、焦点付近の
画像と焦点から離れた画像が混在する為、グラフィック
データと比べると、エッジが強調された画像（エッジ部
分が鮮明な画像）ではないため、２Ｄフィルタで、水平
方向と垂直方向のエッジ強調を一度に処理することによ
り、遠近により適度にぼやける部分が現れた画像とする
ことができる。

【００４３】このように、エッジ強調のフィルタのかけ
方を画像データにより切り換えることで、拡大された画
像は、人間の視覚に対して、より自然に表現することが
できる。

【００４４】次に、図２のフローチャートを参照して、
画像拡大装置１が、入力された画像データを拡大処理す
るときの動作について説明する。

【００４５】画像拡大装置１に処理の開始が指令される
と処理が開始され、ステップＳ１において、イメージセ
レクタ１１は、入力された画像データ（イメージ）の種
類を判別する。

【００４６】ステップＳ２において、イメージセレクタ
１１は、入力された画像データが、文字データ（フォン
トデータ）であるか否かを判定する。例えば、入力され
た画像データが、写真データである場合、イメージセレ
クタ１１は、入力された画像データが、文字データ（フ
ォントデータ）ではないと判定し、ステップＳ３の処理
に進む。

【００４７】ステップＳ３において、イメージセレクタ
１１は、入力された画像データ（写真データ）を水平拡
大処理部１２に出力する。

【００４８】ステップＳ４において、水平拡大処理部１
２は、水平拡大処理を実行する。

【００４９】ここで、図３のフローチャートを参照し
て、水平拡大処理部１２の水平拡大処理について説明す
る。

【００５０】ステップＳ２１において、水平拡大処理部
１２は、入力された画像データのピクセル間の水平方向
にブランクを形成し、Ｈバッファ１２ａに記憶させる。

【００５１】例えば、２倍に拡大処理する場合、水平拡
大処理部１２は、図４に示すように、入力された画像デ
ータ（写真データ）の各ピクセルの水平方向に対して１
列おきにブランクを設け、これを、Hバッファ１２ａに
記憶させる。尚、図３中の実線で描かれている円は、元
の画像データのピクセルを示し、点線で描かれている円
は、ブランクを示している。

【００５２】図５は、図４に示すような処理（ステップ
Ｓ２１の処理）を施したときの元の画像データ（図５
（Ａ））（水平方向の幅：Width＝W、垂直方向の高さ：
Height＝H）と、処理を施された後、Ｈバッファ１２ａ
に記憶された画像データ（図５（Ｂ））の関係を示した
ものである。図５（Ｂ）に示すように、元のピクセルに
対して、水平方向に１ピクセル毎にブランクの列が形成
されることになるので、Ｈバッファに記憶されているデ
ータの幅は、２Ｗ−１になる。

【００５３】ステップＳ２２において、水平拡大処理部
１２は、ブランクがあるか否かを判定する。例えば、ブ
ランクが形成された直後の状態である場合、水平拡大処
理部１２は、ブランクがあると判定し、その処理はステ
ップＳ２３に進む。

【００５４】ステップＳ２３において、水平拡大処理部
１２は、ピクセルを補間しようとするブランクのエネル
ギを計算する。

【００５５】求めようとするブランクのエネルギ関数Ｅ
（Ｎ，Ｙ＋（Ｎ−１）／２）は以下のように定義され
る。

【００５６】 Ｅ（Ｎ，Ｙ＋（Ｎ−１）／２） ＝ABS（Pixel（Ｘ＋２，Ｙ＋（Ｎ−１）／２） −Pixel（Ｘ，Ｙ＋（Ｎ−１）／２）） ・・・（１）

【００５７】ここで、Pixel（）は、各座標上の（既知
の）ピクセルのエネルギを表す。Ｎ（Ｎは、任意）は、
ピクセルを補間、生成するのに使用する既知のピクセル
の個数を意味し、ABS（Absolute）は、絶対値を意味す
る。

【００５８】この式（１）で定義されるエネルギ関数
は、ブランクに水平方向に隣接するピクセル同士のエネ
ルギ差の絶対値を表す。

【００５９】尚、ここで言うピクセルのエネルギとは、
ピクセルの輝度と色に基づく値であり、エネルギの値か
ら、各ピクセルの輝度と色の値が復元できるものを意味
する。以下の説明において、エネルギは、同様の意味で
使用するものとする。

【００６０】例えば、図６（Ａ）の実線で円が描かれて
いるブランクにピクセルを生成する（補間する）ものと
し、その座標を（Ｘ＋１，Ｙ＋（Ｎ−１）／２）とす
る。そして、このピクセルの補間に、左側の列のN個の
ピクセルと、右側の列のN個のピクセル（図６（Ａ）に
おいては、N＝３の例について示している）を使用する
ものとすると、それらのピクセル（図中実線の長方形で
囲まれている左右のN個のピクセル）の座標は、（Ｘ，
Ｙ），（Ｘ，Ｙ＋（Ｎ−１）／２），（Ｘ，Ｙ＋Ｎ−
１），（Ｘ＋２，Ｙ），（Ｘ＋２，Ｙ＋（Ｎ−１）／
２），および（Ｘ＋２，Ｙ＋Ｎ−１）となる。図６
（Ｂ）は、この着目するピクセルと、求めようとするブ
ランクのみを示している。

【００６１】従って、ステップＳ２３においては、式
（１）に示すように、求めようとするブランクの左右の
ピクセル（図６（B）において、矢印で結ばれている左
右のピクセル）のエネルギ差の絶対値が求められてい
る。

【００６２】尚、以下の説明においては、所定のピクセ
ルまたはブランクに水平方向に隣接するピクセル間のエ
ネルギ差を水平エネルギ差と称し、所定のピクセルまた
はブランクに垂直方向に隣接するピクセル間のエネルギ
差を垂直エネルギ差と称する。

【００６３】ステップＳ２４において、水平拡大処理部
１２は、計算された水平エネルギ差が予め設定されてい
る所定の閾値以上であるか否かを判定する。例えば、水
平エネルギ差が閾値以上ではなかった場合、既知のピク
セル間のエネルギに大きな差がないことになるので、ス
テップＳ２５において、水平拡大処理部１２は、この部
分の画像は、フラットな変化のない部分（エッジのない
部分）とみなし、上位側の列のピクセルのエネルギ（よ
り大きいX座標のピクセルのエネルギ）をそのまま挿入
し、Ｈバッファ１２ａに記憶させる。その後、ステップ
Ｓ２２の処理に戻り、それ以降の処理が繰り返される。

【００６４】ステップＳ２４において、水平エネルギ差
が閾値以上であると判定された場合、ステップＳ２６に
おいて、水平拡大処理部１２は、ブランクにはエッジが
存在するものとみなし、ピクセルを補間しようとするブ
ランクの左右の列にある、Ｎ個の補間用ピクセルのう
ち、そのブランクを中心として対称な位置関係にあるピ
クセル同士のエネルギ差の絶対値を計算し、その差の最
も小さなピクセルの組み合わせを見つけ出す。

【００６５】例えば、図７に示すように、各ピクセルの
エネルギが、Pixel（Ｘ，Ｙ）＝70，Pixel（Ｘ，Ｙ＋
（Ｎ−１）／２）＝50，Pixel（Ｘ，Ｙ＋Ｎ−１）＝5
0，Pixel（Ｘ＋２，Ｙ）＝50，Pixel（Ｘ＋２，Ｙ＋
（Ｎ−１）／２）＝30，およびPixel（Ｘ＋２，Ｙ＋Ｎ
−１）＝50であるとき、水平拡大処理部１２は、求めよ
うとするブランクを中心として、着目したピクセルのう
ち、対称な位置関係となるピクセル同士のエネルギの差
を求める。

【００６６】すなわち、ABS（Pixel（Ｘ，Ｙ）−Pixel
（Ｘ＋２，Ｙ＋Ｎ−１））＝70−50＝20，ABS（Pixel
（Ｘ，Ｙ＋（Ｎ−１）／２）−Pixel（Ｘ＋２，Ｙ＋
（Ｎ−１）／２））＝50−30＝20，およびABS（Pixel
（Ｘ，Ｙ＋Ｎ−１）−Pixel（Ｘ＋２，Ｙ））＝50−50
＝0が求められる。

【００６７】図７の例の場合、ABS（Pixel（Ｘ，Ｙ＋Ｎ
−１）−Pixel（Ｘ＋２，Ｙ））＝50−50＝0が最小とな
るので、（Ｘ，Ｙ＋Ｎ−１）と（Ｘ＋２，Ｙ）の組み合
わせが選択されることになる。すなわち、この（Ｘ，Ｙ
＋Ｎ−１）と（Ｘ＋２，Ｙ）を結ぶ方向がエッジ方向と
なる。

【００６８】ステップＳ２７において、水平拡大処理部
１２は、エネルギ差が最小となるピクセル同士のピクセ
ルのエネルギの平均値を新たなピクセルのエネルギとし
てＨバッファ１２ａに記憶させる。図７の例において
は、50（＝（50+50）／２）が新たなピクセルの値とし
て挿入され、Ｈバッファ１２ａに記憶される。

【００６９】ステップＳ２２において、全てのブランク
に新たなピクセルが挿入され、ブランクがないと判定さ
れた場合、その処理は終了され、図２のステップＳ４の
処理に戻る。

【００７０】以上のような処理により、例えば、図８
（Ａ）に示すような５×５のピクセルの画像データが入
力された場合、水平拡大処理部１２は、図８（Ｂ）に示
されるような拡大された画像データを生成する。尚、図
８において、各マスは、ピクセルを表し、実線で円が描
かれているピクセルが、水平拡大処理により新たに生成
（補間）されたピクセルを表している。

【００７１】また、以上においては、補間用のピクセル
の個数Ｎ＝３としたが、Ｎの個数を増やせば増やすほ
ど、エッジの方向を正確に求めることができるため、生
成されるピクセルの精度を向上させることができる。

【００７２】ここで、図２のフローチャートの説明に戻
る。

【００７３】ステップＳ５（図２）において、水平拡大
処理部１２は、水平拡大処理した画像データが、グラフ
ィックデータであるか否かを判定する。水平拡大処理し
た画像データが、例えば、写真データである場合、ステ
ップＳ５（図２）において、水平拡大処理部１２は、グ
ラフィックデータではないと判定し、その処理は、ステ
ップＳ６に進む。

【００７４】ステップＳ６において、水平拡大処理部１
２は、水平拡大処理されたＨバッファ１２ａに記憶され
ている画像データを垂直拡大処理部１３に供給する。

【００７５】ステップＳ７において、垂直拡大処理部１
３は、入力された画像データを垂直拡大処理する。

【００７６】ここで、図９のフローチャートを参照し
て、垂直拡大処理部１３の垂直拡大処理について説明す
る。

【００７７】ステップＳ３１において、垂直拡大処理部
１３は、入力された画像データのピクセル間の垂直方向
にブランクを形成し、Ｖバッファ１３ａに記憶させる。

【００７８】例えば、２倍に拡大処理する場合、垂直拡
大処理部１３は、図１０に示すように、入力された画像
データ（例えば、写真データ）の各ピクセルの水平方向
に対して１行おきにブランクの行を設け、これを、Ｖバ
ッファに記憶させる。尚、図１０中の実線で描かれてい
る白円は、元の画像データのピクセルを表し、実線で描
かれている黒円は、水平拡大処理により生成されたピク
セルを表し、点線で描かれている円は、ブランクを表し
ている。

【００７９】図１１は、図１０に示すような処理（ステ
ップＳ３１の処理）を施したときの元の画像データ（図
１１（Ａ））（水平方向の幅：Width＝２W−１、垂直方
向の高さ：Height＝H）と、処理を施された後、Ｈバッ
ファ１２ａに記憶された画像データ（図１１（Ｂ））の
関係を示したものである。図１１（Ｂ）に示すように、
元のピクセルに対して、垂直方向に１ピクセル毎にブラ
ンクの行が形成されることになるので、Ｖバッファに記
憶されているデータの高さは、２Ｈ−１になる。

【００８０】尚、図１１中で、濃淡で表されているマス
は、元の画像データのピクセルを表し、ハッチングされ
ているマスは、水平拡大処理により生成されたピクセル
を表し、白い部分がブランクを表している。

【００８１】ステップＳ３２において、垂直拡大処理部
１３は、ブランクがあるか否かを判定する。例えば、ブ
ランクがある場合、垂直拡大処理部１３は、その処理を
ステップＳ３３に進める。

【００８２】ステップＳ３３において、垂直拡大処理部
１３は、ピクセルを求めようとするブランクの垂直エネ
ルギ差を計算する。

【００８３】求めようとするピクセルのエネルギ関数Ｅ
（Ｎ，Ｘ＋（Ｎ−１）／２）は以下のように定義され
る。

【００８４】 Ｅ（Ｎ，Ｙ＋（Ｎ−１）／２） ＝ABS（Pixel（Ｘ＋（Ｎ−１）／２，Ｙ＋２） −Pixel（Ｘ＋（Ｎ−１）／２，Ｙ）） ・・・（２）

【００８５】この式（２）で定義されるエネルギ関数
は、ブランクに垂直方向に隣接するピクセル同士のエネ
ルギ差の絶対値（垂直エネルギ差）を表す。

【００８６】例えば、図１２（Ａ）の実線で円が描かれ
ているブランクにピクセルを生成する（補間する）もの
とし、その座標を（Ｘ＋（Ｎ−１）／２，Ｙ＋１）とす
る。そして、このピクセルの補間に、上側の行のN個の
ピクセルと、下側の行のN個のピクセル（図１２（Ａ）
においては、N＝３の例について示している）を使用す
るものとすると、それらのピクセル（図中実線の長方形
で囲まれている左右のN個のピクセル）の座標は、
（Ｘ，Ｙ），（Ｘ＋（Ｎ−１）／２，Ｙ），（Ｘ＋Ｎ−
１，Ｙ），（Ｘ，Ｙ＋２），（Ｘ＋（Ｎ−１）／２，Ｙ
＋２），および（Ｘ＋Ｎ−１，Ｙ＋２）となる。図１２
（Ｂ）は、この着目するピクセルと、求めようとするブ
ランクのみを示している。

【００８７】従って、ステップＳ３３においては、式
（２）に示すように、求めようとするブランクの左右の
ピクセル（図１２（B）において、矢印で結ばれている
上下のピクセル）のエネルギ差の絶対値が求められてい
る。

【００８８】ステップＳ３４において、垂直拡大処理部
１３は、計算された垂直エネルギ差が予め設定されてい
る閾値以上であるか否かを判定する。例えば、垂直エネ
ルギ差が、閾値以上ではなかった場合、既知の隣接する
ピクセル間に大きなエネルギ差がないことになるので、
ここの画像は、フラットな変化のない（エッジのない）
部分とみなし、ステップＳ３５において、垂直拡大処理
部１３は、上位行のピクセルのエネルギをブランクのピ
クセルにそのまま挿入し、Ｖバッファ１３ａに記憶させ
る。その後、ステップＳ３２の処理に戻り、それ以降の
処理が繰り返される。

【００８９】ステップＳ３４において、計算された垂直
エネルギ差が閾値以上であると判定された場合、ステッ
プＳ３６において、垂直拡大処理部１３は、ピクセルを
補間しようとするブランクの上の行にあるＮ個の補間用
ピクセルと、下の行にあるＮ個のピクセルのうち、その
ブランクを中心として対称な位置関係にあるピクセル同
士のエネルギ差の絶対値を計算し、その差の最も小さな
ピクセルの組み合わせを見つけ出す。

【００９０】例えば、図１３に示すように、各ピクセル
のエネルギが、Pixel（Ｘ，Ｙ）＝50，Pixel（Ｘ＋（Ｎ
−１）／２，Ｙ）＝70，Pixel（Ｘ＋Ｎ−１，Ｙ）＝7
0，Pixel（Ｘ，Ｙ＋２）＝50，Pixel（Ｘ＋（Ｎ−１）
／２，Ｙ＋２）＝30，およびPixel（Ｘ＋Ｎ−１，Ｙ＋
２）＝50であるとき、垂直拡大処理部１３は、求めよう
とするブランクを中心として、着目したピクセルのう
ち、対称な位置関係となるピクセル同士のエネルギの差
の絶対値を求める。

【００９１】すなわち、ABS（Pixel（Ｘ，Ｙ）−Pixel
（Ｘ＋Ｎ−１，Ｙ＋２））＝50−50＝0，ABS（Pixel
（Ｘ＋（Ｎ−１）／２，Ｙ）−Pixel（Ｘ＋（Ｎ−１）
／２，Ｙ＋２））＝70−30＝40，およびABS（Pixel（Ｘ
＋Ｎ−１，Ｙ）−Pixel（Ｘ，Ｙ＋２）＝70−50＝20が
求められる。

【００９２】図１３の例の場合、ABS（Pixel（Ｘ，Ｙ）
−Pixel（Ｘ＋Ｎ−１，Ｙ＋２））＝50−50＝0が最小と
なるので、（Ｘ，Ｙ）と（Ｘ＋Ｎ−１，Ｙ＋２）の組み
合わせが選択されることになる。すなわち、（Ｘ，Ｙ）
と（Ｘ＋Ｎ−１，Ｙ＋２）を結ぶ、方向が、エッジ方向
となる。

【００９３】ステップＳ３７において、垂直拡大処理部
１３は、エネルギ差が最小となるピクセル同士のピクセ
ルのエネルギの平均値を新たなピクセルのエネルギとし
てＶバッファ１３ａに記憶させる。

【００９４】図１３の例においては、50（＝（50+50）
／２）が新たなピクセルの値としてブランクのピクセル
に挿入され、Ｖバッファに記憶される。その後、ステッ
プＳ３２の処理に戻り、それ以降の処理が繰り返され
る。

【００９５】ステップＳ３２において、全てのブランク
に新たなピクセルが挿入され、ブランクが存在しないと
判定された場合、ステップＳ３８において、垂直拡大処
理部１３は、Ｖバッファ１３ａに記憶されている画像デ
ータを２Ｄエッジ強調部１４に出力し、その処理は終了
され、図２のステップＳ７の処理に戻る。

【００９６】以上のような処理により、例えば、図８
（Ｂ）に示すような画像データが入力された場合、垂直
拡大処理部１３は、図８（Ｃ）に示すように、画像デー
タを拡大することになる。従って、水平拡大処理および
垂直拡大処理をすることにより、図８（Ａ）に示す画像
データは、図８（Ｃ）に示すような画像データに変換さ
れることになる。尚、図８（Ｃ）の点線で描かれた円
が、垂直拡大処理により生成されたピクセルを表してい
る。

【００９７】ここで、図２のフローチャートの説明に戻
る。

【００９８】ステップＳ８において、２Ｄエッジ強調部
１４は、入力された水平垂直拡大処理された画像データ
に、２Ｄエッジ強調処理を実行する。

【００９９】ここで、図１４のフローチャートを参照し
て、２Ｄエッジ強調部１４の２Ｄエッジ強調処理につい
て説明する。

【０１００】ステップＳ４１において、２Ｄエッジ強調
部１４は、入力された画像データをバッファ１４ａに記
憶させる。

【０１０１】ステップＳ４２において、２Ｄエッジ強調
部１４は、処理すべきピクセルがあるか否かを判定す
る。例えば、２Ｄエッジ強調処理されていないピクセル
がある場合、処理すべきピクセルがあると判定され、そ
の処理は、ステップＳ４３に進む。

【０１０２】ステップＳ４３において、２Ｄエッジ強調
部１４は、処理しようとするピクセルの水平または垂直
エネルギ差が、閾値以上であるか否かを判定する。例え
ば、水平および垂直エネルギ差が閾値以上ではないと判
定された場合、ステップＳ４４において、２Ｄエッジ強
調部１４は、そのピクセルは、エッジ上のピクセルでは
ないものとみなし、フィルタ処理を施さずに（元のエネ
ルギをそのままそのピクセルのエネルギし）、バッファ
１４ａに記憶させる。その後、ステップＳ４２の処理に
戻り、それ以降の処理が繰り返される。

【０１０３】ステップＳ４３において、水平または垂直
エネルギ差が閾値以上であると判定された場合、ステッ
プＳ４５において、２Ｄエッジ強調部１４は、そのピク
セルがエッジ上にあるものとみなし、２Ｄエッジ強調処
理を施す。すなわち、２Ｄエッジ強調部１４は、２Ｄエ
ッジ強調処理しようとするピクセルを中心とする５×５
個のピクセルに対して、例えば、図１５に示すようなフ
ィルタ係数を乗算し、その和を、２Ｄエッジ強調処理し
ようとするピクセルに挿入する。尚、図１５のα（0.5
＜α＜1.2）は、２Ｄエッジ処理のレベル（訂正のレベ
ル）を制御する適正パラメータである。また、この２Ｄ
フィルタは、３×３個のピクセルに対してローパスフィ
ルタ処理すると同時に、５×５個のピクセルに対してハ
イパスフィルタ処理するフィルタである。

【０１０４】例えば、α＝0.6とする場合、図１６
（Ａ）に示されるようなエネルギの画像データが、２Ｄ
エッジ強調部１４に入力されたとき、この図１６（Ａ）
に示す画像データの実線の四角で囲まれる「30」のピク
セルに対して、図１６（Ａ）の点線で囲まれる５×５個
のピクセルを用いて、フィルタの演算が実行される。

【０１０５】すなわち、フィルタの上の行の右から、
（１／４−０．６／２）²×３０＋（１／１６−０．６
／８）×３０＋（０．６／４−０．６²／２）×３０＋
（１／１６−０．６／８）×３０＋（１／４−０．６／
２）²×３０＋（１／１６−０．６／８）×７０＋１／
１６×３０＋０．６／４×３０＋１／１６×３０＋（１
／１６−０．６／８）×３０＋（０．６／４−０．６²
／２）×７０＋０．６／４×７０＋０．６²×３０＋
０．６／４×３０＋（０．６／４−０．６²／２）×３
０＋（１／１６−０．６／８）×７０＋１／１６×７０
＋０．６／４×７０＋１／１６×３０＋（１／１６−
０．６／８）×３０＋（１／４−０．６／２）²×７０
＋（１／１６−０．６／８）×７０＋（０．６／４−
０．６²／２）×７０＋（１／１６−０．６／８）×７
０＋（１／４−０．６／２）²×３０＝４０となり、フ
ィルタ処理されたエネルギは、図１６（Ｂ）に示すよう
に４０となる。

【０１０６】ステップＳ４６において、２Ｄエッジ強調
部１４は、上記の処理により求められたフィルタ処理さ
れたエネルギをバッファ１４ａに記憶させる。その後、
ステップＳ４２の処理に戻り、全てのピクセルに対して
処理がなされるまで、それ以降の処理が繰り返される。
すなわち、図１５に示すフィルタにより、２Ｄエッジ強
調部１４に入力された画像データの各ピクセルが順次フ
ィルタ処理される。

【０１０７】ステップＳ４２において、全てのピクセル
がフィルタ処理され、フィルタ処理されるべきピクセル
がないと判定された場合、２Ｄエッジ強調部１４は、ス
テップＳ４７において、バッファ１４ａに記憶されてい
る画像データを表示部２に出力する。その後、その処理
は、図２のフローチャートのステップＳ８の処理に戻
る。

【０１０８】ステップＳ９において、表示部２は、２Ｄ
エッジ強調部１４から入力された画像データを表示す
る。

【０１０９】ステップＳ２において、入力された画像デ
ータが、フォントデータであると判定された場合、ステ
ップＳ１０において、イメージセレクタ１１は、入力さ
れた画像データをエッジ接続部１５に出力する。

【０１１０】ステップＳ１１において、エッジ接続部１
５は、入力されたフォントデータのエッジのぼやけ易
い、接続部分を、以下の処理により太くする。

【０１１１】エッジの接続部分は、ピクセルで表すと図
１７に示すような構成となる。すなわち、図１７（Ａ）
に示すように、Pixel０とPixel３のエネルギ差が、Pixe
l１とPixel２のエネルギよりも低い場合、エッジは、Pi
xel０とPixel３により構成されることになる。この状態
で、ピクセルPixel１とPixel２のエネルギの大小を比較
し、例えば、Pixel１の方が、エネルギ的に大きいと
き、Pixel１のエネルギをPixel０とPixel３の平均値と
なるエネルギで置換することによりエッジの接続部分を
太くする。

【０１１２】同様に図１７（B）に示すように、Pixel１
とPixel２によりエッジが構成された場合、Pixel０とPi
xel３のエネルギの大小を比較し、Pixel３の方がエネル
ギ的に大きいとき、Pixel３に、Pixel１とPixel２の平
均値となるエネルギで置換してエッジの接続部分を太く
する。

【０１１３】以上のように、エッジ接続部１５は、入力
されたフォントデータの細いエッジの接続部分を太く接
続した後、水平拡大処理部１２に出力する。その後、ス
テップＳ４以降の処理が繰り返される。

【０１１４】ステップＳ５において、水平拡大処理部１
２により水平拡大処理された画像データがグラフィック
データであると判定された場合、ステップＳ１２におい
て、水平拡大処理部１２は、水平拡大処理した画像デー
タを１Ｄエッジ強調部１６に出力する。

【０１１５】ステップＳ１３において、１Ｄエッジ強調
部１６は、入力された水平拡大処理されている画像デー
タを１Ｄエッジ強調処理する。

【０１１６】ここで、図１８のフローチャートを参照し
て、１Ｄエッジ強調部１６の１Ｄエッジ強調処理につい
て説明する。

【０１１７】ステップＳ５１において、１Ｄエッジ強調
部１６は、入力された画像データをバッファ１６ａに記
憶させる。

【０１１８】ステップＳ５２において、１Ｄエッジ強調
部１６は、処理すべきピクセルがあるか否かを判定す
る。処理すべきピクセルがある場合、ステップＳ５３に
おいて、１Ｄエッジ強調部１６は、処理しようとするピ
クセルの水平エネルギ差が閾値以上であるか否かを判定
する。水平エネルギ差が、閾値以上ではないと判定され
た場合、ステップＳ５４において、１Ｄエッジ強調部１
６は、処理すべきピクセルは、エッジ上のピクセルでは
ないものとみなし、そのピクセルに１Ｄエッジ強調用の
フィルタ処理をすることなく、バッファ１６ａに記憶さ
せる。その後、ステップＳ５２の処理に戻り、それ以降
の処理が繰り返される。

【０１１９】ステップＳ５３において、ピクセルの水平
エネルギ差が閾値以上であると判定された場合、１Ｄエ
ッジ強調部１６は、そのピクセルがエッジ上のピクセル
であるものとみなし、ステップＳ５５において、水平方
向の１Ｄエッジ強調用のフィルタ処理を施す。

【０１２０】例えば、図１９に示すような水平方向の１
Ｄエッジ強調用のフィルタを、α＝0.6で使用し、図２
０（Ａ）に示すような画像データのうち、実線の四角で
囲まれた「３０」のピクセルをフィルタ処理する場合、
フィルタ処理は、図１９に示すフィルタと、図２０
（Ａ）の点線で囲まれる１×５個のピクセルにより計算
される。その計算結果は、（１／４−０．６／２）×７
０＋１／４×７０＋０．６×３０＋１／４×３０＋（１
／４−０．６／２）×３０＝３８となり、図２０（Ｂ）
に示すように、フィルタ処理後のピクセルのエネルギ
は、「３８」となる。

【０１２１】ステップＳ５６において、１Ｄエッジ強調
部１６は、ステップＳ５５の処理で、フィルタ処理され
たピクセルの値を元のピクセルの値とし、バッファ１６
ａに記憶させる。その後、ステップＳ５２の処理に戻
り、それ以降の処理が繰り返される。

【０１２２】ステップＳ５２において、全てのピクセル
に処理がなされ、処理すべきピクセルがないと判定され
た場合、ステップＳ５７において、１Ｄエッジ強調部１
６は、バッファ１６ａに記憶された画像データを垂直拡
大処理部１３に出力する。その後、処理は、図２のステ
ップＳ１３に戻る。

【０１２３】ここで、図２のフローチャートの説明に戻
る。

【０１２４】ステップＳ１４において、垂直拡大処理部
１３は、入力された画像データを垂直拡大処理する。こ
の処理については、図９のフローチャートを参照して説
明した処理と同様であるので、省略する。

【０１２５】ステップＳ１５において、２Ｄエッジ強調
部１４は、垂直拡大処理部１３から入力された垂直拡大
処理されている画像データが、既に水平方向に１Ｄエッ
ジ強調処理された画像であるので、図１４のフローチャ
ートで説明した２Ｄエッジ強調用のフィルタを使った処
理ではなく、垂直方向の１Ｄエッジ強調処理を実行す
る。

【０１２６】ここで、図２１のフローチャートを参照し
て、２Ｄエッジ強調部１６が実行する１Ｄエッジ強調処
理（垂直方向）について説明する。

【０１２７】ステップＳ６１において、２Ｄエッジ強調
部１４は、入力された画像データをバッファ１４ａに記
憶させる。

【０１２８】ステップＳ６２において、２Ｄエッジ強調
部１４は、処理すべきピクセルがあるか否かを判定す
る。処理すべきピクセルがある場合、ステップＳ６３に
おいて、２Ｄエッジ強調部１４は、処理しようとするピ
クセルの垂直エネルギ差が閾値以上であるか否かを判定
する。垂直エネルギ差が、閾値以上ではないと判定され
た場合、ステップＳ６４において、２Ｄエッジ強調部１
４は、処理すべきピクセルが、エッジ上のピクセルでは
ないとみなし、そのピクセルに１Ｄエッジ強調用のフィ
ルタ処理をすることなく、バッファ１４ａに記憶させ
る。その後、ステップＳ６２の処理に戻り、それ以降の
処理が繰り返される。

【０１２９】ステップＳ６３において、ピクセルの垂直
エネルギ差が閾値以上であると判定された場合、ステッ
プＳ６５において、２Ｄエッジ強調部１４は、そのピク
セルがエッジ上のピクセルであるものとみなし、１Ｄエ
ッジ強調用のフィルタ処理を施す。

【０１３０】例えば、図２２に示すような１Ｄエッジ強
調用のフィルタを使用し、α＝0.6とする場合、図２３
（Ａ）に示すような画像データのうち、実線の四角で囲
まれた「７０」のピクセルをフィルタ処理するとき、フ
ィルタ処理は、図２２に示すフィルタと、図２３（Ａ）
の点線で囲まれる５×１個のピクセルにより計算され
る。その計算結果は、（１／４−０．６／２）×３０＋
１／４×３０＋０．６×７０＋１／４×７０＋（１／４
−０．６／２）×７０＝６２となり、図２３（Ｂ）に示
すように、フィルタ処理後のピクセルのエネルギは、
「６２」となる。

【０１３１】ステップＳ６６において、２Ｄエッジ強調
部１４は、ステップＳ６５の処理で、フィルタ処理され
たピクセルの値を元のピクセルの値とし、バッファ１４
ａに記憶させる。その後、ステップＳ６２の処理に戻
り、それ以降の処理が繰り返される。

【０１３２】ステップＳ６２において、全てのピクセル
に処理がなされ、処理すべきピクセルがないと判定され
た場合、ステップＳ６７において、２Ｄエッジ強調部１
４は、バッファ１４ａに記憶された画像データを表示部
２に出力する。その後、処理は、図２のステップＳ９に
進み、それ以降の処理が繰り返される。

【０１３３】尚、以上の説明においては、拡大の倍率を
水平方向と垂直方向について、それぞれ２倍として説明
したが、当然のことながら、これ以上の倍率であっても
よい。

【０１３４】また、画像データの種類については、文字
データ、写真データ、およびグラフィックデータのそれ
ぞれの単一データの場合について説明してきたが、複数
の種類が組み合わされている場合、画像データをそれぞ
れのデータの種類ごとに分割して、処理することで複数
種類の画像データが組み合わされた画像データにも対応
することができる。

【０１３５】また、以上の画像拡大装置１においては、
水平方向に拡大処理を実行した後、垂直方向に拡大処理
を実行する例について、説明してきたが、当然のことな
がら、垂直方向に拡大処理を行った後、水平方向に拡大
処理をするようにしてもよく、グラフィックデータを拡
大する場合には、垂直方向に拡大処理を実行した後、垂
直方向成分のエッジ強調処理を実行し、その後、水平方
向に拡大処理を実行した後、水平方向成分のエッジ強調
処理を実行するようにしても良い。

【０１３６】以上によれば、入力された画像データの種
類が判定され、文字データである場合、ぼやけ易いエッ
ジの接続部分が強調され、高解像度での拡大処理が可能
となる。また、入力された画像データが、写真データで
ある場合、水平方向と垂直方向にブランクを設け、その
ブランクに元の画像データのピクセルからエッジ方向を
設定し、そのエッジ方向のピクセルからブランクにピク
セルを補間し、拡大画像データを生成すると共に、その
拡大された画像データの水平方向と垂直方向の両方にエ
ッジ強調処理がなされるので、高解像度で写真データを
拡大することが可能となる。さらに、入力された画像デ
ータが、グラフィックデータである場合、水平方向に拡
大処理をした後、水平方向のエッジ強調処理を施し、続
いて、垂直方向の拡大処理をした後、垂直方向のエッジ
強調処理を施すようにしたので、拡大処理毎に発生する
エッジのぼやけやエラーを減少することができ、エッジ
部分をより鮮明に、高解像度で拡大することが可能とな
る。

【０１３７】上述した一連の処理は、ハードウェアによ
り実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行
させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより
実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプロ
グラムが、図１に示す画像拡大装置などの専用のハード
ウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種
のプログラムをインストールすることで、各種の機能を
実行させることが可能な、例えば汎用のパーソナルコン
ピュータなどに記録媒体からインストールされる。

【０１３８】図２４は、パーソナルコンピュータの一実
施の形態の構成を示している。パーソナルコンピュータ
のCPU１０１は、パーソナルコンピュータの動作の全体
を制御する。また、CPU１０１は、バス１０４および入
出力インターフェース１０５を介してユーザからキーボ
ードやマウスなどからなる入力部１０６から指令が入力
されると、それに対応してROM(Read Only Memory)１０
２に格納されているプログラムを実行する。あるいはま
た、CPU１０１は、ドライブ１１０に接続された磁気デ
ィスク１３１、光ディスク１３２、光磁気ディスク１３
３、または半導体メモリ１３４から読み出され、記憶部
１０８にインストールされたプログラムを、RAM(Random
Access Memory)１０３にロードして実行する。さら
に、CPU１０１は、通信部１０９を制御して、外部と通
信し、データの授受を実行する。

【０１３９】プログラムが記録されている記録媒体は、
図２４に示すように、コンピュータとは別に、ユーザに
プログラムを提供するために配布される、磁気ディスク
１３１（フロッピーディスクを含む）、光ディスク１３
２（CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)，DVD（Di
gital Versatile Disk）を含む）、光磁気ディスク１３
３（MD（Mini-Disk）を含む）、もしくは半導体メモリ
１３４などよりなるパッケージメディアにより構成され
るだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態で
ユーザに提供される、ROM１０２や、記憶部１０８に含
まれるハードディスクなどで構成される。

【０１４０】尚、本明細書において、記録媒体に記録さ
れるプログラムを記述するステップは、記載された順序
に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも
時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実
行される処理を含むものである。

【０１４１】

【発明の効果】本発明の第1の画像処理装置、画像処理
方法、および、記録媒体のプログラムによれば、入力さ
れた画像データの画像の種類を判定し、判定結果に対応
して、入力された画像データの画像のうちの文字データ
のエッジ部を検出し、検出したエッジ部の接続部を強調
し、エッジ部の接続部が強調された画像データを拡大す
るようにしたので、文字データなどの拡大画像にすると
ぼやけ易いエッジの接続部分の解像度を高くすることが
可能となる。

【０１４２】本発明の第２の画像処理装置、画像処理方
法、および、記録媒体のプログラムによれば、入力され
た画像データの各ピクセル間にブランクを生成し、生成
したブランクと隣接する各ピクセルに基づいて、ブラン
クを通る画像のエッジ方向を検出し、検出したエッジ方
向に対応して、ブランクにピクセルを補間、生成し、入
力された画像データの画像の種類を判定し、判定結果に
対応して、画像データのエッジを強調するようにしたの
で、水平垂直方向の画像データの拡大処理が簡単で、か
つ、拡大処理された画像の解像度を高くすることが可能
となる。

【０１４３】本発明の第３の画像処理装置、画像処理方
法、および、記録媒体のプログラムによれば、入力され
た画像データの画像の種類を判定し、水平方向に画像を
拡大し、判定結果に対応して、水平方向に拡大した画像
のピクセルのエッジを強調し、垂直方向に画像を拡大
し、判定結果に対応して、垂直方向に拡大した画像のピ
クセルのエッジを強調するようにしたので、グラフィッ
クデータなどの拡大画像のエッジ部分の解像度を高める
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像拡大装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の画像拡大装置が入力された画像データを
拡大するときの処理を説明するフローチャートである。

【図３】水平拡大処理を説明するフローチャートであ
る。

【図４】水平拡大するときの元の画像データのピクセル
とブランクの位置関係を説明する図である。

【図５】元の画像データに水平方向にブランクを入れた
状態を説明する図である。

【図６】水平拡大処理する際に、新たにピクセルを生成
する方法を説明する図である。

【図７】水平拡大処理する場合の新たにピクセルを生成
するときの一例を示す図である。

【図８】入力された画像データが水平拡大処理および垂
直拡大処理されたときの画像データを説明する図であ
る。

【図９】垂直拡大処理を説明するフローチャートであ
る。

【図１０】垂直拡大処理するときの元の画像データのピ
クセルとブランクの位置関係を説明する図である。

【図１１】元の画像データに垂直方向にブランクを入れ
た状態を説明する図である。

【図１２】垂直拡大処理する際に、新たにピクセルを生
成する方法を説明する図である。

【図１３】垂直拡大処理する際に、新たにピクセルを生
成する一例を示す図である。

【図１４】２Ｄエッジ強調処理を説明するフローチャー
トである。

【図１５】２Ｄエッジ強調用のフィルタの一例を示す図
である。

【図１６】２Ｄエッジ強調用フィルタの処理を説明する
図である。

【図１７】フォントデータのエッジの接続部分を太くす
る方法を説明する図である。

【図１８】図１の１Ｄエッジ強調部の１Ｄエッジ強調処
理を説明するフローチャートである。

【図１９】水平方向の１Ｄエッジ強調用フィルタの一例
を示す図である。

【図２０】水平方向の１Ｄエッジ強調用フィルタの処理
を説明する図である。

【図２１】図１の２Ｄエッジ強調部の１Ｄエッジ強調処
理を説明するフローチャートである。

【図２２】垂直方向の１Ｄエッジ強調用フィルタの一例
を示す図である。

【図２３】垂直方向の１Ｄエッジ強調用フィルタの処理
を説明する図である。

【図２４】媒体を説明する図である。

【符号の説明】

１ 画像拡大装置，２ 表示部，１１ イメージセレク
タ，１２ 水平拡大処理部，１２ａ Ｈバッファ，１３
垂直拡大処理部，１３ａ Ｖバッファ，１４２Ｄエッ
ジ強調部，１４ａ バッファ，１５ エッジ接続部，１
６ １Ｄエッジ強調部，１６ａ バッファ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 和彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 AA20 BA02 CA12 CA16 CB12 CB16 CD06 CE03 CE05 DC16 5C076 AA21 BB04 5C077 LL19 PP03 PP20 PP27 TT09 5L096 EA03 EA04 EA06 EA33 FA06 GA10 MA03 9A001 GG01 HH24 HH25 JJ35

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された画像データの画像を拡大させ
   る画像処理装置において、 前記入力された画像データの前記画像の種類を判定する
   判定手段と、 前記判定手段の判定結果に対応して、前記入力された画
   像データの画像のうちの文字データのエッジ部を検出す
   る検出手段と、 前記検出手段により検出されたエッジ部の接続部を強調
   するエッジ強調手段と、 前記エッジ強調手段によりエッジ部の接続部が強調され
   た画像データを拡大する拡大手段とを備えることを特徴
   とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段は、入力された画像データ
   の画像が、文字、グラフィック、または、写真のいずれ
   であるかを判定することを特徴とする請求項１に記載の
   画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記エッジ強調手段は、入力された画像
   データの画像の文字のエッジ部の接続部のピクセルを補
   間、生成して強調することを特徴とする請求項１に記載
   の画像処理装置。
4. 【請求項４】 入力された画像データの画像を拡大させ
   る画像処理装置の画像処理方法において、 前記入力された画像データの前記画像の種類を判定する
   判定ステップと、 前記判定ステップの処理での判定結果に対応して、前記
   入力された画像データの画像のうち文字のエッジ部を検
   出する検出ステップと、 前記検出ステップの処理で検出されたエッジ部の接続部
   を強調するエッジ強調ステップと、 前記エッジ強調ステップの処理でエッジ部の接続部が強
   調された画像データを拡大する拡大ステップとを含むこ
   とを特徴とする画像処理方法。
5. 【請求項５】 入力された画像データの画像を拡大させ
   る画像処理装置のためのプログラムであって、 前記入力された画像データの前記画像の種類を判定する
   判定ステップと、 前記判定ステップの処理での判定結果に対応して、前記
   入力された画像データの文字のエッジ部を検出する検出
   ステップと、 前記検出ステップの処理で検出されたエッジ部の接続部
   を強調するエッジ強調ステップと、 前記エッジ強調ステップの処理でエッジ部の接続部が強
   調された画像データを拡大する拡大ステップとを含むこ
   とを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラ
   ムが記録されている記録媒体。
6. 【請求項６】 入力された画像データの画像を拡大させ
   る画像処理装置において、 前記入力された画像データの各ピクセル間にブランクを
   生成するブランク生成手段と、 前記ブランク生成手段により生成されたブランクと隣接
   する各ピクセルに基づいて、前記ブランクを通る画像の
   エッジ方向を検出するエッジ方向検出手段と、 前記エッジ方向検出手段により検出されたエッジ方向に
   対応して、前記ブランクにピクセルを補間および生成す
   るピクセル生成手段と、 前記入力された画像データの前記画像の種類を判定する
   判定手段と、 前記判定手段の判定結果に対応して、前記画像データの
   エッジを強調するエッジ強調手段とを備えることを特徴
   とする画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記判定手段は、入力された画像データ
   の画像が、文字、グラフィック、または、写真のいずれ
   であるかを判定することを特徴とする請求項６に記載の
   画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記ブランク生成手段は、前記入力され
   た画像データのピクセルの水平方向に水平ブランクを生
   成し、 前記ピクセル生成手段は、生成された前記水平ブランク
   に、前記水平ブランクに隣接したピクセルと、前記エッ
   ジ方向検出手段により検出されたエッジ方向に基づい
   て、ピクセルを水平補間、生成し、 前記ブランク生成手段はまた、前記入力された画像デー
   タのピクセルに、前記水平補間、生成されたピクセルが
   付加された画像データの各ピクセルの垂直方向に、垂直
   ブランクを生成し、 前記ピクセル生成手段はまた、生成された前記垂直ブラ
   ンクに、前記垂直ブランクに隣接するピクセルと、前記
   エッジ方向検出手段により検出されたエッジ方向に基づ
   いて、ピクセルを垂直補間、生成することを特徴とする
   請求項６に記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 前記エッジ検出手段は、前記ブランクに
   水平または垂直方向に隣接するピクセル間のエネルギ差
   を求め、そのエネルギ差が閾値を超える場合、前記ブラ
   ンクを中心として対称の位置関係となる２つのピクセル
   同士のエネルギ差が、最小となる２つのピクセル間を結
   ぶ方向をエッジ方向として検出することを特徴とする請
   求項６に記載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 前記ピクセル生成手段は、前記ブラン
    クに、前記エッジ方向検出手段により検出されたエッジ
    方向上の２つのピクセルの前記エネルギの線形補間によ
    り、ピクセルを生成することを特徴とする請求項９に記
    載の画像処理装置。
11. 【請求項１１】 前記エッジ強調手段は、前記入力され
    た画像データのピクセル、または、前記ピクセル生成手
    段により生成されたピクセルに２次元のフィルタ処理を
    施すことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
12. 【請求項１２】 前記２次元のフィルタ処理は、３×３
    ピクセルに対するローパスフィルタ処理と、５×５ピク
    セルに対するハイパスフィルタ処理とを同時に作用させ
    る５×５ピクセルに対するフィルタ処理であることを特
    徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
13. 【請求項１３】 入力された画像データの画像を拡大さ
    せる画像処理装置の画像処理方法において、 前記入力された画像データの各ピクセル間にブランクを
    生成するブランク生成ステップと、 前記ブランク生成ステップの処理で生成されたブランク
    と隣接する各ピクセルに基づいて、前記ブランクを通る
    画像のエッジ方向を検出するエッジ方向検出ステップ
    と、 前記エッジ方向検出ステップの処理で検出されたエッジ
    方向に対応して、前記ブランクにピクセルを補間、生成
    するピクセル生成ステップと、 前記入力された画像データの前記画像の種類を判定する
    判定ステップと、 前記判定ステップの処理での判定結果に対応して、前記
    画像データのエッジを強調するエッジ強調ステップとを
    含むことを特徴とする画像処理方法。
14. 【請求項１４】 入力された画像データの画像を拡大さ
    せる画像処理装置のためのプログラムであって、 前記入力された画像データの各ピクセル間にブランクを
    生成するブランク生成ステップと、 前記ブランク生成ステップの処理で生成されたブランク
    と隣接する各ピクセルに基づいて、前記ブランクを通る
    画像のエッジ方向を検出するエッジ方向検出ステップ
    と、 前記エッジ方向検出ステップの処理で検出されたエッジ
    に対応して、前記ブランクにピクセルを補間、生成する
    ピクセル生成ステップと、 前記入力された画像データに基づいて、前記画像の種類
    を判定する判定ステップと、 前記判定ステップの処理での判定結果に対応して、前記
    画像データのエッジを強調するエッジ強調ステップとを
    含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプ
    ログラムが記録されている記録媒体。
15. 【請求項１５】 入力された画像データの画像を、水平
    方向、および、垂直方向に拡大させる画像処理装置にお
    いて、 前記入力された画像データの前記画像の種類を判定する
    判定手段と、 水平方向に前記画像を拡大する水平拡大手段と、 前記判定手段の判定結果に対応して、前記水平拡大手段
    により拡大された画像のピクセルのエッジを強調する水
    平エッジ強調手段と、 垂直方向に前記画像を拡大する垂直拡大手段と、 前記判定手段の判定結果に対応して、前記垂直拡大手段
    により拡大された画像のピクセルのエッジを強調する垂
    直エッジ強調手段とを備えることを特徴とする画像処理
    装置。
16. 【請求項１６】 前記判定手段は、入力された画像デー
    タの画像が、文字、グラフィック、または、写真のいず
    れであるかを判定することを特徴とする請求項１５に記
    載の画像処理装置。
17. 【請求項１７】 前記水平エッジ強調手段は、前記水平
    方向に拡大された画像のピクセルに１次元の水平フィル
    タ処理を施すことを特徴とする請求項１５に記載の画像
    処理装置。
18. 【請求項１８】 前記垂直エッジ強調手段は、前記垂直
    方向に拡大された画像のピクセルに１次元の垂直フィル
    タ処理を施すことを特徴とする請求項１５に記載の画像
    処理装置。
19. 【請求項１９】 入力された画像データの画像を水平方
    向、および、垂直方向に拡大させる画像処理装置の画像
    処理方法において、 前記入力された画像データの前記画像の種類を判定する
    判定ステップと、 水平方向に前記画像を拡大する水平拡大ステップと、 前記判定ステップの処理での判定結果に対応して、前記
    水平拡大ステップの処理で拡大された画像のピクセルの
    エッジを強調する水平エッジ強調ステップと、 垂直方向に前記画像を拡大する垂直拡大ステップと、 前記判定ステップの処理での判定結果に対応して、前記
    垂直拡大ステップの処理で拡大された画像のピクセルの
    エッジを強調する垂直エッジ強調ステップとを含むこと
    を特徴とする画像処理方法。
20. 【請求項２０】 入力された画像データの画像を水平方
    向、および、垂直方向に拡大させる画像処理装置のため
    のプログラムであって、 前記入力された画像データの前記画像の種類を判定する
    判定ステップと、 水平方向に前記画像を拡大する水平拡大ステップと、 前記判定ステップの処理での判定結果に対応して、前記
    水平拡大ステップの処理で拡大された画像のピクセルの
    エッジを強調する水平エッジ強調ステップと、 垂直方向に前記画像を拡大する垂直拡大ステップと、 前記判定ステップの処理での判定結果に対応して、前記
    垂直拡大ステップの処理で拡大された画像のピクセルの
    エッジを強調する垂直エッジ強調ステップとを含むこと
    を特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラム
    が記録されている記録媒体。