JP2001292311A - 画像リサイズ装置及びその方法 - Google Patents

画像リサイズ装置及びその方法

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JP2001292311A JP2000107759A JP2000107759A JP2001292311A JP 2001292311 A JP2001292311 A JP 2001292311A JP 2000107759 A JP2000107759 A JP 2000107759A JP 2000107759 A JP2000107759 A JP 2000107759A JP 2001292311 A JP2001292311 A JP 2001292311A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ハードウエアやソフトウエアに負担が少なく、
且つ画質の低下の少ない縮小画像を得るとともに、アパ
ーチャ処理を同時に実施する画像リサイズ装置及びその
方法を提供する。 【解決手段】元画像を整数個の画素数ずつ区分し、加算
平均してリサイズした1次中間画像を生成する加算平均
手段と、1次中間画像の画素のデータと、リサイズして
得る縮小画像の画素の位置と1次中間画像の画素の位置
とに応じた重み係数とを乗算して縮小画像の画素のデー
タを生成する加重平均手段とを備えたので、ハードウエ
アやソフトウエアに対する負担が少なく画質の低下の少
ない縮小画像を得ることが可能となる。また、同時に輪
郭強調処理を実施することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像リサイズ装置
及びその方法に係り、特に画像を構成する各画素に対し
て加算平均処理及び、加重平均処理を実施して縮小画像
を生成する画像リサイズ装置及びその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、撮影解像度が高い電子カメラで撮
影した画像を表示解像度の低いTVで表示する場合に
は、撮影した元画像から表示に不要な画素を間引く方法
や、元画像を表示画像サイズに合わせて平均化する方法
を用いて画像のリサイズ処理を行っていた。
【0003】図7(a)、(b)、(c)に、従来の画
像のリサイズ方法を示す。
【0004】電子カメラで撮影した画像をTV等に表示
する場合に、従来は図7(a)〜(c)に示すような画
像データを間引く方法で、表示用のメモリに表示画像デ
ータを書き込む際に、又は、表示画像データを表示用メ
モリから読み出す際に画像データの間引き処理を実施し
ていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7
(a)に示す方法は単純に間引く方法で、演算器や演算
手法についての具現化が容易であるが、表示画像のデー
タ変化が激しくなるため、画質が必要以上にギザギザし
てしまうという欠点があった。
【0006】図7(b)に示す加算平均による方法も比
較的具現化が容易であるが、加算平均演算の結果、表示
画像が全体的にぼやけて眠い画像になってしまうという
欠点があった。また、図7(c)に示す加重平均による
方法は、上記2つの方法と比べて大きな容量の記憶手段
(メモリ)が必要であるとともにリサイズの演算に多く
の演算時間を要するという欠点があった。
【0007】ハードウエアで加重平均演算を具現化する
ために隣接している4点から加重平均値を求める場合に
は、垂直方向に連続した2ラインからデータを生成する
必要があり、それ以上に元の画像データの点数を増やそ
うとすると演算が複雑になり、極端にハードウエアに処
理の負担がかかる。この加重平均演算をソフトウエアに
より具現化することは比較的容易であるが、演算が複雑
になるために演算処理に時間がかかるという欠点があ
る。
【0008】また、図7(b)及び(c)の方法におい
て、表示画像を生成する際に元の画像データを間引いて
しまうと、図7(a)の場合と同様に画像のエッジ部分
にギザギザが発生し、画質が低下するという不具合を生
じる。
【0009】このように、画質の低下を少なく抑えた表
示用データを生成するには、ハードウエア及びソフトウ
エアに多大な負担がかかっていた。また、従来アパーチ
ャ強調処理(輪郭強調処理)等は、表示画像用に画像を
リサイズ処理した後に独立して実施していたため、処理
時間が長くかかっていた。
【0010】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ハードウエアやソフトウエアに負担が少なく
画質の低下の少ない縮小画像を得るとともに、アパーチ
ャ処理を同時に実施することが可能な画像リサイズ装置
及びその方法を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、複数の画素から構成される元画像を該元
画像よりも画素数の少ない縮小画像にリサイズする画像
リサイズ装置において、前記元画像を整数個の画素数ず
つ区分し、該区分された整数個の画素のデータを加算平
均し、前記元画像の画素数の整数分の1の画素数を有す
る1次中間画像を生成する加算平均手段と、前記縮小画
像の画素に隣接する前記1次中間画像の画素のデータ
と、前記縮小画像の画素の位置と前記1次中間画像の画
素の位置とに応じた重み係数とを乗算して前記縮小画像
の画素のデータを生成する加重平均手段とを備えたこと
を特徴としている。
【0012】本発明によれば、元画像よりも画素数の少
ない縮小画像にリサイズする画像リサイズ装置は、元画
像を整数個の画素数ずつ区分し、該区分された整数個の
画素のデータを加算平均し、元画像の画素数の整数分の
1の画素数を有する1次中間画像を生成する加算平均手
段と、縮小画像の画素に隣接する1次中間画像の画素の
データと、縮小画像の画素の位置と1次中間画像の画素
の位置とに応じた重み係数とを乗算して縮小画像の画素
のデータを生成する加重平均手段とを備えたので、ハー
ドウエアやソフトウエアに負担が少なく画質の低下の少
ない縮小画像を得ることが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って、本発明に
係る画像リサイズ装置及びその方法の好ましい実施の形
態について詳説する。
【0014】図1は、本発明に係る画像リサイズ装置の
ブロック図である。
【0015】同図によれば、画像リサイズ装置10は、
被写体像を撮像手段(CCD)12に結像するレンズ1
4と、画像リサイズ装置10にて撮影を実施する際に押
すレリーズスイッチ、カメラの動作モードを切り換える
モード切り換えスイッチ、表示手段に表示されているカ
ーソルを移動させるポインティングデバイスであるカー
ソルスイッチ、範囲選択スイッチ、確定スイッチ等の情
報を入力する入力手段24と、撮影した画像の処理、画
像の編集処理、画像のリサイズ処理や入力手段24のス
イッチ情報の処理等の情報処理を行う情報処理手段(C
PU)26と、情報処理手段26の作業領域であるとも
にリサイズ演算を実施する際に画像のデータを一時的に
記憶するRAM28と、画像や入力した情報を表示する
LCD等の表示手段30と、前記表示手段30に逐次表
示する画像データを記憶するVRAM32と、前記VR
AM32に対して記憶する画像を読み書きするメモリコ
ントローラ34と、前記VRAM32から読み出した画
像データをアナログのビデオ信号に変換して表示手段3
0に出力するD/A変換器36と、外部の機器にビデオ
信号を出力する出力手段37とから構成されている。
【0016】また画像リサイズ装置10には、撮影した
画像を記録する記録手段38と、前記記録手段38に対
して画像データを読み書きするカードインターフェース
40と、画像を用紙41に印刷するプリントエンジン4
2と、該プリントエンジン42を制御するプリントイン
ターフェース44とが設けられている。これら情報処理
手段26、RAM28、撮像手段12、メモリコントロ
ーラ34、カードインターフェース40及びプリントイ
ンターフェース44とはバス46で接続されており、相
互に情報の伝達を行うことが可能となっている。
【0017】上記のように構成された画像リサイズ装置
10の動作を以下に説明する。
【0018】利用者は、先ず画像リサイズ装置10のモ
ードを「撮影」のモードに設定する。すると、撮像手段
12に結像した被写体像は電気信号に変換されてRAM
28に一時的に記憶される。情報処理手段26はRAM
28に記憶されている画像データに基づいて、AE(Au
to Exposure ) 及びAF(Auto Focus)の処理を行うと
ともに、画像データを表示手段の解像度に適した画像サ
イズに縮小変換するリサイズ処理を行う。前記変換され
た画像データは、メモリコントローラ34に伝達されて
VRAM32に一時的に記憶されて、表示手段30に表
示される。
【0019】利用者は、画像リサイズ装置10を撮影す
る被写体に向けて表示手段30に表示されているモニタ
ー画像を見ながら、被写体に対するアングル、焦点、露
出状態を決定した後にレリーズボタンを押して撮影す
る。
【0020】すると撮影された被写体の画像データに対
して、所定の画像データ圧縮方法に基づいて圧縮処理を
行い、カードインターフェース40を介して記録手段3
8に記録される。
【0021】また、記録手段38に記録されている画像
を再生表示する場合には、画像リサイズ装置10のモー
ドを「再生」のモードに設定する。すると記録手段38
に記録されている画像のファイルリストが読み出され、
情報処理手段26が所定の書式に変換したファイルリス
ト情報をビデオ信号に変換して表示手段30に表示す
る。利用者は、カーソルスイッチや確定スイッチを操作
して、表示されたファイルリスト情報に基づいて所望の
画像を選択する。
【0022】所望の画像が選択されると情報処理手段2
6は、記録手段38に記録されている画像データを読み
出す処理を行う。読み出した画像データに伸長処理を行
って、画像データの記録形式に応じてYC変換処理を行
い、情報処理手段26にて表示に適した画像サイズに合
わせてリサイズ処理(解像度変換処理)を行い、表示手
段30に再生画像を表示する。
【0023】また、画像を印刷する際には、所望の画像
ファイルを選択して印刷を指示する。すると画像データ
は、情報処理手段26にて印刷する用紙やプリントエン
ジン42の解像度に応じて印刷に適した画像サイズに合
わせる解像度変換を行い、プリントエンジン42から画
像が印刷された用紙41が出力される。
【0024】図2(a)及び(b)に、本発明に係る画
像のリサイズ方法の実施の形態を示す。
【0025】図2(a)に示すように、撮像して得た画
像又は、記録手段38から読み出した画像データ群50
を構成している元の画像データの各画素をM(x0,y
0)、M(x1,y0)…M(x7,y7)とする。情報処理手
段26は、元の画像データから縮小した表示データを生
成する際に、最初に隣接する数点の各RGB原色の輝度
を加算平均し、その演算結果に基づいて表示位置に近い
4点から加算平均処理を実施することで1/4に縮小し
た1次中間画像を算出する。加算平均処理を実施する際
には、次の加重平均処理で使用するデータが必ず1回は
使用されるように加算平均の範囲を決めるとよい。
【0026】図2(a)に示す実施例では、M(x0,y
0)、M(x1,y0)、M(x0,y1)、M(x1,y1)の4
つの元の画像データから加算平均演算を実施してD(x
0,y0)の加算平均値を算出する。このとき情報処理手
段26は加算の演算と、4で割る演算(下位の2ビット
を削除する処理)を実施するだけでよいので、演算サイ
クルは少なくて済む。このようにして、D(x0,y0)〜
D(x3,y3)の加算平均値からなる1次中間画像を算出
したら、図2(b)に示す加重平均値を算出する処理を
行う。
【0027】図2(b)によれば、D(x0,y0)〜D
(x3,y3)の加算平均値から各原色の輝度成分又は彩度
の変化と、表示する画像サイズ及び解像度とに基づいて
加重平均による縮小画像を算出している。
【0028】図2(b)では、D(x0,y0)、D(x1,
y0)、D(x0,y1)、D(x1,y1)の4つの1次中間画
像データから各RGB原色の輝度又は彩度について加重
平均の演算を実施してK(x0,y0)の加重平均値を算出
している。同図の実施例では、点列D(xn ,ym )の
画素数の水平比率及び垂直比率を1/1.25に減少し
て点列K(xn ,ym )を得る。
【0029】図3に、本発明に係るアパーチャ処理を含
む加重平均処理による画像リサイズ方法の実施の形態を
示す。なお、元の画像データ又は加算平均後の画素D
(xn,ym )を、Dnmと表して説明する。
【0030】同図によればアパーチャ処理手段は、元の
画像データ又は加算平均後の画像を入力して各画素
00、D01、D10、D11…を出力する画素分割手段60
と、前記出力した隣接する画素どうしの輝度の差を算出
する差分演算手段62と、前記差分値と所定の閾値とを
比較する比較手段64と、前記比較した結果と輝度/色
差判別信号とによりアパーチャ強調処理の項(前記差分
値)を加算するか否かを切り換えるセレクタ66と、前
記アパーチャ強調処理の項にゲインと水平比率及び垂直
比率とを乗算する乗算手段68と、前記乗算した結果と
前記差分値とを加算する加算手段70とから構成されて
いる。
【0031】また、加重平均手段は、Dnmの画素に対し
て各々の表示画像の水平方向(X方向)の拡大縮小率で
ある水平比率を乗算する水平乗算手段72と、水平比率
を乗算した値に対して各々の表示画像の垂直方向(Y方
向)の拡大縮小率である垂直比率を乗算する垂直乗算手
段74と、垂直乗算手段74の出力値を加算する加算手
段76と、アパーチャ処理手段からの出力値と、加重平
均手段からの出力値とを加算して演算後の表示画像を求
める加算手段78とから構成されている。
【0032】なお、図3に示す水平比率Haは、加重平
均処理でのD00とK00間のX方向の水平距離を、垂直比
率Vaは、加重平均処理でのD00とK00間のY方向の垂
直距離を示す。アパーチャ処理では隣接している4点間
で差分を取り、その値が閾値よりも大きい場合に係数を
かけた後、加重平均後の値に補正値として加算して画像
のエッジ強調処理を行う。差分値が閾値よりも小さい場
合には、差分値に対して「0」を代入することでノイズ
の増長を防止するようにしてもよい。
【0033】以上のようにして係数の変更や補正値を加
算することで、表示画面の輝度成分の変化をきわだた
せ、見栄えを良くすることが可能となる。
【0034】また、上記の動作において閾値、係数(ゲ
イン)は、差分値毎の個別設定データと色差データとで
切り換えるようにしてもよい。また、係数(ゲイン)に
差分値又は「0」のどちらを乗算するかの判断は、上記
の他に差分値のどれか一つが閾値を越えた場合や、差分
値の全てが閾値を越えた場合で判断するようにしてもよ
い。
【0035】以下の式(1)に、D00、D01、D10、D
11からK00を算出する加重平均処理の演算式を示す。
【0036】
【数1】 K00 =(D00×(1−Ha)×(1−Vb)+D01×Ha×(1−Vb)+ +D10×(1−Ha)×Vb+D11×Ha×Vb)/4 …(1) また、以下の式(2)に、D00、D01、D10、D11とK
00とからアパーチャ処理を加味したK00’を算出する演
算式を示す。
【0037】
【数2】 K00’=K00±|D00−D01|×A00±|D00−D10|×A10± ±|D01−D11|×A01±|D10−D11|×A11 …(2) 以上のように表示画像の輝度又は彩度データの変化を算
出し、加重平均を実施する際に加重平均の係数の増減や
補正値の加減算をすることで縮小画像の生成とアパーチ
ャ強調処理とを同時に行うことが可能となる。
【0038】図4に、上記の演算による画像リサイズの
イメージ図を示す。
【0039】同図に示されるように、元の画像データ又
は加算平均後のサンプル点Dnmに基づいて加算平均後の
サンプル点Knmを求めている。但し、説明の都合上、加
算平均後の1次中間画像は垂直方向のデータは全て同じ
値とし、最初のサンプリング点のずれを0.5、縮小率
を0.7としている。
【0040】また、図5にアパーチャ処理を含む画像リ
サイズ結果の画素位置と輝度との関係を示す。
【0041】同図に示されるように、元の画像データ又
は加算平均後のサンプル点の点列と、単純加算平均後の
サンプル点の点列とは同一曲線上に乗っている。これに
対してアパーチャ処理を実施すると演算結果のデータ
は、変化量の大きい部分のみ変化が強調され、画像サイ
ズをリサイズするとともに輪郭部が強調処理された画像
が得られる。
【0042】上記のように元の画像データを演算の容易
な加算平均でサンプル点の点数を減少してから加重平均
処理やアパーチャ処理を実施することによって、演算時
間が短くハードウエアに対する負担が少なくて見栄えの
よい縮小画像を得ることが可能となる。
【0043】図6に、画質強調を行うアパーチャ処理後
のイメージ図を示す。
【0044】同図は、図2に示した加重平均処理と同時
にアパーチャ処理を実施した際の画質強調のイメージ図
である。同図に示すように、アパーチャ処理を実施する
とアパーチャ処理を実施しなかった場合と比較して画素
が移動した形のイメージとなる。
【0045】このように本発明では、1800×120
0の画素を持つ元の画像データの画素を一定の範囲に区
切って加算平均を実施することによって一旦900×6
00の画素にリサイズし、1次の中間画像を生成する。
この時、1次中間画像の画素数は、全リサイズ後の画素
数より多く、4倍より少ない値になるように調整する。
この1次中間画像から隣接した4点の加重平均を算出す
ることで例えば表示等に用いる640×480の画素の
縮小画像を生成する。元画像の画素数が表示画素数の4
倍以下の場合には、加重平均のみを実施するとよい。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る画像リ
サイズ装置によれば、元画像を整数個の画素数ずつ区分
し該区分された整数個の画素のデータを加算平均し、元
画像の画素数の整数分の1の画素数を有する1次中間画
像を生成する加算平均手段と、縮小画像の画素に隣接す
る1次中間画像の画素のデータと、リサイズして得る縮
小画像の画素の位置と1次中間画像の画素の位置とに応
じた重み係数とを乗算して縮小画像の画素のデータを生
成する加重平均手段とを備えたので、ハードウエアやソ
フトウエアに負担が少なく画質の低下の少ない縮小画像
を得ることが可能となる。また、容易に輪郭強調処理を
同時に実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像リサイズ装置のブロック図
【図2】(a)は、加算平均による画像リサイズの実施
の形態を示す図 (b)は、加重平均による画像リサイズの実施の形態を
示す図
【図3】アパーチャ処理と加重平均とを同時に実施する
画像リサイズ方法を示す図
【図4】アパーチャ処理と加重平均とを同時に実施する
際のリサイズのイメージ図
【図5】アパーチャ処理と加重平均とを同時に実施した
際の画素位置と輝度との関係を示す図
【図6】画質強調を行うアパーチャ処理後のイメージ図
【図7】(a)は、従来の間引きによる画像のリサイズ
方法を示す図 (b)は、従来の加算平均による画像のリサイズ方法を
示す図 (c)は、従来の加重平均による画像のリサイズ方法を
示す図
【符号の説明】
10…画像リサイズ装置、12…撮像手段、14…レン
ズ、24…入力手段、26…情報処理手段、28…RA
M、30…表示手段、32…VRAM、34…メモリコ
ントローラ、36…D/A変換器、38…記録手段、4
0…カードインターフェース、42…プリントエンジ
ン、44…プリンタインターフェース、50…画像デー
タ群、60…画素分割手段、62…差分演算手段、64
…比較手段、66…セレクタ、68…乗算手段、70…
加算手段、72…水平乗算手段、74…垂直乗算手段、
76…加算手段、78…加算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 7/01 H04N 101:00 5C077 // H04N 101:00 1/40 101D Fターム(参考) 5B057 CA08 CA16 CB08 CB16 CD06 CE03 CH08 CH18 5C022 AA13 AB51 AC03 AC42 5C023 AA02 AA07 AA37 CA01 DA04 DA08 5C063 AC01 BA01 BA08 CA18 5C076 AA22 AA33 BA06 BB07 BB25 CB02 5C077 LL17 LL19 PP03 PP20 PP21 PP46 PP47 PP68 PQ08 PQ12 PQ18 PQ20 SS01 SS02 SS06 TT09

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の画素から構成される元画像を、該
    元画像よりも画素数の少ない縮小画像にリサイズする画
    像リサイズ装置において、 前記元画像を整数個の画素数ずつ区分し、該区分された
    整数個の画素のデータを加算平均し、前記元画像の画素
    数の整数分の1の画素数を有する1次中間画像を生成す
    る加算平均手段と、 前記縮小画像の画素に隣接する前記1次中間画像の画素
    のデータと、前記縮小画像の画素の位置と前記1次中間
    画像の画素の位置とに応じた重み係数とを乗算して前記
    縮小画像の画素のデータを生成する加重平均手段と、 を備えたことを特徴とする画像リサイズ装置。
  2. 【請求項2】 前記加算平均手段は、前記元画像を、前
    記縮小画像の画素数の4倍の画素数よりも小さい画素数
    の1次中間画像に縮小することを特徴とする請求項1の
    画像リサイズ装置。
  3. 【請求項3】 前記1次中間画像の隣接する画素データ
    間の差分値を算出する差分演算手段と、 前記算出した差分値に応じて画像の輪郭を強調する係数
    を乗算して乗算値を出力する乗算手段と、 前記乗算値と前記縮小画像の画像データとを加算して輪
    郭強調された縮小画像を生成する加算手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1又は2の画像リサイ
    ズ装置。
  4. 【請求項4】 前記差分値が予め定められた所定の閾値
    未満の場合には前記画像の輪郭を強調する係数を乗算せ
    ず、前記差分値が予め定められた所定の閾値以上の場合
    には前記画像の輪郭を強調する係数を乗算することを選
    択するセレクタを備えたことを特徴とする請求項3の画
    像リサイズ装置。
  5. 【請求項5】 画像を記録媒体から読み込む読込手段及
    び、画像を撮像する撮像手段のうちの少なくとも一方を
    備えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記
    載の画像リサイズ装置。
  6. 【請求項6】 前記縮小画像を他の機器に出力する出力
    手段、前記縮小画像を表示する表示手段及び、前記縮小
    画像を印刷する印刷手段のうちの少なくとも一つを備え
    たことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の
    画像リサイズ装置。
  7. 【請求項7】 複数の画素から構成される元画像を、該
    元画像よりも画素数の少ない縮小画像にリサイズする画
    像リサイズ方法において、 前記元画像を整数個の画素数ずつ区分し、該区分された
    整数個の画素のデータを加算平均し、前記元画像の画素
    数の整数分の1の画素数を有する1次中間画像を生成す
    る工程と、 前記縮小画像の画素に隣接する前記1次中間画像の画素
    のデータと、前記縮小画像の画素の位置と前記1次中間
    画像の画素の位置とに応じた重み係数とを乗算して前記
    縮小画像の画素のデータを生成する工程と、 を含むことを特徴とする画像リサイズ方法。
  8. 【請求項8】 前記1次中間画像の隣接する画素データ
    間の差分値を算出する工程と、 前記算出した差分値に応じて画像の輪郭を強調する係数
    を乗算して乗算値を出力する工程と、 前記乗算値と前記縮小画像の画像データとを加算して輪
    郭強調された縮小画像の画像データを生成する工程と、 を含むことを特徴とする請求項7の画像リサイズ方法。
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