JP2003125197A - 画像処理装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像拡大処理をする画像処理装置において、
視覚的な画像劣化のない拡大画像を得ることができるよ
うにする。 【解決手段】 ブロック画像解析部562 は、画像ブロッ
ク化部560 により分割された個々のブロック画像ごとに
ブロック画像の特徴を解析する。ブロックサイズ選択部
566 は、個々のブロック画像ごとにブロック画像解析部
562 による解析の結果に基づいて、第１および第２のブ
ロックサイズのうちの何れか一方のブロック画像を選択
する。データ変換部568 は、実空間上のブロックデータ
を周波数空間上に変換して変換係数を求める。拡大変換
部570 は、設定された拡大率で画像を拡大する拡大処理
をその変換係数に対して施す。逆データ変換部572 は、
拡大処理が施された変換係数を実空間上へと逆変換し拡
大ブロック画像を生成する。拡大画像取得部576 は、個
々の拡大ブロック画像を用いて拡大画像を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多階調で表現され
た画像を拡大処理する画像処理装置およびコンピュータ
を利用して前記拡大処理をするためのプログラムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】デジタル画像に対する信号処理の１つと
して、拡大処理がある。たとえば、データベースや高精
細カラー印刷などの分野では種々の高品質な画像処理機
能が求められているが、その１つに画像拡大が求められ
ている。この画像の拡大処理は、画像の編集やファイリ
ング、表示、印刷などをするシステムにとって基本的な
処理の１つである。たとえば、外部などから入力された
デジタル画像を解像度の異なるプリンタに印刷出力した
り、またはディスプレイ上で拡大表示するなどの場合に
は、画像の拡大処理が必要となる。たとえば、７２０
（水平方向）×４８０（垂直方向）画素である規格の画
像データを、８００×６００画素のディスプレイに全画
面表示する場合には、画像データを拡大する必要があ
る。またこの拡大処理は、たとえばＨＤＴＶ（高解像度
テレビ）、ＮＴＳＣ方式のテレビ、電子スティルカメ
ラ、医用画像システム、印刷用画像システムなどの、解
像度の異なるメディアを結ぶために必要な解像度変換の
手法としても利用できる極めて重要な機能である。

【０００３】近年では、インターネットのホームページ
上の画像やデジタルビデオなどのディスプレイ解像度で
の表示を主目的とした画像データなどの普及により、こ
れらの低解像度画像を高解像度のプリンタなどで印刷す
る際に、高画質の出力結果を得るために、高画質の拡大
処理に対するニーズが高まっている。

【０００４】多階調で表現された多値画像を拡大処理す
る、すなわち拡大後の各画素位置の値を求める手法とし
ては、従来から多くの手法が提案されており、たとえ
ば、最近傍法（ニアレストネイバー；nearest neighbo
r）、線形補間法（バイリニア；bilinear）、あるいは
キュービック・コンボリューション法（cubic convolut
ion） などがよく知られている。

【０００５】最近傍法は、拡大後の各画素値として、そ
の画素を原画像上に逆写像した際に最も距離が近い画素
の画素値を使うという方法であり、たとえばｘ方向の拡
大率をａ、ｙ方向の拡大率をｂとすると、拡大後の各座
標点（Ｘ，Ｙ）をそれぞれ１／ａ，１／ｂした原画像上
の逆写像点を計算し、それに最も近い原画像上の画素値
を（Ｘ，Ｙ）の画素値とする。この最近傍法は、処理が
簡単で演算量が少ないため高速に処理できるが、原画像
の１画素がそのまま矩形形状に拡大されるため、元画像
に斜線または境界線が存在している場合には、拡大画像
中のエッジ部や斜線部にジャギーと言われるギザギザの
劣化が発生したり、倍率が大きい場合には画像がモザイ
ク状（ブロック状）になるなど、視覚的な画質劣化の程
度は大きい。

【０００６】線形補間法は、画素間の画素値が直線的に
変化していると仮定し、拡大後の画素を逆写像した点の
近傍の画素（たとえば４近傍画素）を参照し、ｘ方向、
ｙ方向それぞれにその画素点（４近傍画素では４点）で
囲まれる領域を線形近似（線形補間）して逆写像点での
画素値を求めるというものである。この線形補間法は、
最近傍法よりも処理負荷が重いものの演算量は比較的少
なく、また線形補間そのものに平滑化効果があるため最
近傍法に比べてジャギーが目立ち難い。その一方で、平
滑化（ローパスフィルタ；ＬＰＦ）効果が強いために、
たとえば直線的に変化しているという仮定に当てはまら
ないエッジ部分を中心に、ＬＰＦ的な作用を受けてスム
ージングされた画像になり画像が全体的にボケた感じに
なる。

【０００７】キュービック・コンボリューション法は、
標本化定理に基づいてｓｉｎｃ関数｛ｓｉｎｃ（ｘ）＝
ｓｉｎ（ｘ）／ｘ｝を近似した補間関数を定義し、拡大
後の画素を逆写像した点の近傍画素（たとえばＸ、Ｙ方
向それぞれ４画素の１６画素）と前記の近似補間関数と
の畳み込みにより、拡大後の画素値を求める方法であ
る。これはｓｉｎｃ関数の周波数特性がナイキスト周波
数内で“１”、その外側で“０”となる理想的な特性で
あることを利用して再標本化による折返し歪を抑えると
いう考え方に基づいている。この方法は、シャープな画
像が得られるので前記２つの手法に比べて画質は比較的
良いが、参照範囲が大きく前記２つの方式と比較して演
算量が多くなるので高速化処理が求められるときには適
さない。また、ｓｉｎｃ関数は無限に続く関数であるた
め、それを所定範囲（１６画素の例では−２〜２）の範
囲で打ち切って近似した関数を用いたことによる高域強
調気味の特性があり、最近傍法ほどではないもののエッ
ジ部分で軽いジャギーが発生したりノイズ成分が強調さ
れてしまう。

【０００８】前記３つの手法が有する問題を解消する方
法として、たとえば特開平２−７６４７２号、特開平６
−５４１７２号、特開平８−３１５１２９号などには、
空間的な高周波成分を保存するために、ＦＦＴ（高速フ
ーリエ変換）やＤＣＴ（離散コサイン変換）などの直交
変換を利用して、空間領域の画像データを周波数領域の
画像データに変換した後に画像拡大する方式が提案され
ている。特開平２−７６４７２号に記載の手法は、複数
の画素からなるブロック単位の画像信号を元画像から読
み出し、実空間領域から周波数領域への変換をする直交
変換をブロックごとに実行して第１の変換係数行列を求
め、ブロックよりも大きな拡大ブロックに対応する第２
の変換係数行列を設定し、第２の変換係数行列の低域側
に第１の変換係数行列の変換係数を当てはめるるととも
に、残りの変換係数を“０”として第２の変換係数行列
の値を定め、この第２の変換係数行列を逆直交変換する
ことにより画像を拡大する。特開平６−５４１７２号に
記載の手法は、画像全体の直交変換を用いて正変換と逆
変換を繰返す過程で高周波成分を復元することにより画
像を拡大する。特開平８−３１５１２９号に記載の方式
は、先ず、複数の画素からなるブロック単位の画像信号
を元画像から読み出し、空間領域から周波数領域への直
交変換をブロックごとに実行して第１の変換係数行列を
求める。次に、補間すべき画素の周囲にあって元画像を
構成する画素の少なくとも１つ以上をもとにした仮の補
間処理を実行して仮の拡大画像を求め、仮の拡大画像か
らブロック単位の画像信号を読み出し、ブロックごとの
直交変換を実行して第２の変換係数行列を求める。さら
に、第２の変換係数行列を構成する低周波帯域の変換係
数を第１の変換係数行列の変換係数に置換して第３の変
換係数行列を求める。そして最後に、第３の変換係数行
列を周波数領域から空間領域へと逆直交変換することに
より画像を拡大する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−７６４７２号の方式では、エッジ近傍でのリンギン
グ雑音、エッジ部でのジャギーなどが発発生するので、
画質は依然としてよくない。また、ブロック単位に元画
像を分割したうえでの独立的な直交変換および逆直交変
換をするためにブロック同士の相関がなくなる結果、ブ
ロック同士間の境界にブロック歪と言われる歪（ブロッ
ク歪）が発生し、新たな画質劣化の要因が生じる不都合
もある。

【００１０】また、特開平６−５４１７２号の方式で
は、画像全体で直交変換し、さらにその正変換、逆変換
を複数回繰り返すので、演算量が多く処理に長時間を要
するので、高速化処理が求められるときには適さない。
また、エッジ近傍でリンギング雑音が発生してしまうの
で、画質はよくない。

【００１１】特開平８−３１５１２９号の方式により生
成される拡大画像の性質は、仮の補間処理方式にどのよ
うな方式を用いたかに大きく依存してしまう。すなわ
ち、仮の補間方式としてバイリニア法を採用したなら拡
大画像はその影響を受けてボケたものになってしまう
し、また、エッジ近傍でのリンギングの発生やジャギー
の問題も解決されない。

【００１２】このように従来の手法で得られた拡大画像
では、画像のボケや、エッジ近傍でのリンギング、ジャ
ギー、ブロック境界でのブロック歪などの視覚的な画質
劣化が依然として解決されていない。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、視覚的な画質劣化が生じるのを防止しつつ画像
を拡大することのできる画像処理装置およびプログラム
を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
画像処理装置は、多数の画素で表現された元画像を拡大
処理して拡大画像を得る画像処理装置であって、元画像
を第１のブロック単位で分割することにより複数のブロ
ック画像を生成する画像ブロック化部と、画像ブロック
化部により分割された個々のブロック画像ごとに、この
ブロック画像を、第１のブロック単位よりも小さな第２
のブロック単位で分割することにより複数の小ブロック
画像を生成するブロック再分割部と、画像ブロック化部
により分割された個々のブロック画像ごとに、このブロ
ック画像の特徴を解析するブロック画像解析部とを備え
た。また本発明に係る画像処理装置は、画像ブロック化
部により分割された個々のブロック画像ごとに、ブロッ
ク画像解析部による解析の結果に基づいて、第１のブロ
ック単位および第２のブロック単位のうちの何れか一方
のブロック画像を選択するブロックサイズ選択部と、ブ
ロックサイズ選択部により選択されたブロック単位のブ
ロック画像を表す実空間上のブロックデータを周波数空
間上に変換して変換係数を求めるデータ変換部と、設定
された拡大率で画像を拡大する拡大処理を、データ変換
部により求められた変換係数に対して施す拡大変換部と
を備えた。さらに本発明に係る画像処理装置は、拡大変
換部により拡大処理が施された変換係数を、周波数空間
上から実空間上へと逆変換することで拡大ブロック画像
を生成する逆データ変換部と、逆データ変換部により生
成された個々の拡大ブロック画像を用いて、設定された
拡大率で元画像を拡大した拡大画像を得る拡大画像取得
部とを備えた。

【００１５】また従属項に記載された発明は、本発明に
係る画像処理装置のさらなる有利な具体例を規定する。
さらに、本発明に係るプログラムは、本発明に係る画像
処理装置を、電子計算機（コンピュータ）を用いてソフ
トウェアで実現するために好適なものである。なお、プ
ログラムは、コンピュータ読取り可能な記憶媒体に格納
されて提供されてもよいし、有線あるいは無線による通
信手段を介して配信されてもよい。

【００１６】

【作用】上記構成の画像処理装置において、ブロック画
像解析部は、画像ブロック化部により分割された個々の
ブロック画像ごとに、このブロック画像の特徴を解析す
る。ブロックサイズ選択部は、画像ブロック化部により
分割された個々のブロック画像ごとに、ブロック画像解
析部による解析の結果に基づいて、第１のブロック単位
および第２のブロック単位のうちの何れか一方のブロッ
ク画像を選択し、選択した方のブロック画像を後段に接
続された各部に渡す。これを受けてデータ変換部は、ブ
ロック画像を表す実空間上のブロックデータを周波数空
間上に変換して変換係数を求める。拡大変換部は、設定
された拡大率で画像を拡大する拡大処理を、データ変換
部により求められた変換係数に対して施す。逆データ変
換部は、この拡大処理が施された変換係数を周波数空間
上から実空間上へと逆変換することで拡大ブロック画像
を生成する。そして、拡大画像取得部は、この個々の拡
大ブロック画像を用いることで、設定された拡大率で元
画像を拡大した拡大画像を得る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る画像処理装置を備え
た画像処理システム（以下単にシステムという）１を示
すブロック図である。システム１は、画像入力端末３、
画像処理装置５、および画像出力端末７を備える。

【００１９】画像入力端末３は、デジタルドキュメント
（以下単にドキュメントという）ＤＯＣを作成したり編
集などの処理する、たとえばパソコン（パーソナルコン
ピュータ）３１、カラースキャナ３２、デジタルカメラ
３３、またはハードディスクなどの記憶媒体３４など、
任意数の画像ソースを含み得る。たとえば、図示しない
通信網を介して画像を取得する通信機能を備えた端末装
置であってもよい。これらの各端末装置には、ドキュメ
ントＤＯＣ作成用のアプリケーションプログラムなどが
組み込まれる。ドキュメントＤＯＣを表す画像データ
は、画像処理装置５で処理可能な画像フォーマット（た
とえば、ＪＰＥＧ、ＢＭＰ、ＰＮＧなど）で記述され
る。画像入力端末３は、デジタルドキュメントＤＯＣ
を、システム１の一部を構成する画像処理装置５に入力
する。

【００２０】画像処理装置５は、ドキュメントＤＯＣを
表すデジタル画像データを取得する画像データ取得部５
２と、画像データを一時的に記憶する画像データ格納部
５４と、画像データ取得部５２が取得した画像が圧縮画
像であるときにはその画像を伸張する伸張処理部５５
と、画像を指定された任意の解像度に拡大処理する画像
拡大処理部５６とを備える。また画像処理装置５は、画
像拡大処理部５６における拡大処理の中間結果を一時的
に記憶したり、あるいは画像拡大処理部５６により拡大
処理された拡大画像データを一時的に記憶する拡大画像
データ格納部５８と、拡大処理された画像を表す拡大画
像データＤ１０を画像出力端末７に入力する画像データ
出力部５９とを備える。

【００２１】画像出力端末７は、画像処理装置５の各種
機能とともに動作可能であって、システム１をデジタル
印刷システムとして稼働させるためのラスタ出力スキャ
ン（ＲＯＳ）ベースのプリントエンジン７０や、画像表
示システムとして稼働させるためのディスプレイ装置８
０などを備える。

【００２２】プリントエンジン７０は、画像処理装置５
から出力された拡大画像データＤ１０に対してプリント
出力用の所定の処理をするプリント出力処理部７２と、
光ビームを発するレーザ光源７４と、プリント出力処理
部７２から出力されたデータに従ってレーザ光源７４を
制御すなわち変調するレーザ駆動部７６と、レーザ光源
７４から発せられた光ビームを感光性部材７９に向けて
反射させるポリゴンミラー（回転多面鏡）７８とを有す
る。プリント出力処理部７２は、拡大画像を表す拡大画
像データＤ１０に対して、周知技術に従って、複数、好
ましくは最低３つの分解色を表すデータを生成しレンダ
リング（ラスタデータに展開）する。たとえば伸長色補
正デジタルデータＤ１０が表すＹＣｒＣｂ表色系から最
低３つ（好ましくは４つ）、たとえばＣＭＹ表色系ある
いはＣＭＹＫ表色系へのマッピングをしプリント出力用
に色分解されたラスタデータを生成する。またプリント
出力処理部７２は、このようなラスタデータ化の処理に
際して、カラー画像のＣＭＹ成分を減色するアンダーカ
ラー除去（ＵＣＲ）、あるいは減色されたＣＭＹ成分を
部分的にＫ成分と交換するグレー成分交換（ＧＣＲ）を
する。さらにプリント出力処理部７２は、出力データ
（ＣＭＹＫなど）に応答して作成される出力画像のトナ
ー像を調整するために、色分解の直線化または同様の処
理をすることもある。この構成により、プリントエンジ
ン７０は、レーザ光源７４が発生する光ビームをポリゴ
ンミラー７８上の複数の面で反射させて感光性部材７９
を露光し、スキャン走査によって感光性部材７９上に潜
像を形成する。潜像が形成されると、当該技術分野で公
知の多数の方法のうち任意の方法に従って像を現像し、
画像処理装置５にて拡大処理されたカラー画像を可視像
として出力する。勿論、拡大処理されていないカラー画
像を可視像として出力することもできる。なお、カラー
画像を可視像として出力する際には、画像を表すデータ
は最低３つ（好ましくは４つ）の色分解データ（たとえ
ばＣ，Ｍ，Ｙｅｌ，Ｋなど）を含み、各色は別個の画像
面として、または輝度−クロミナンス形式で処理され
る。

【００２３】ディスプレイ装置８０は、画像処理装置５
から出力された拡大画像データＤ１０に従って所定の出
力処理をする表示出力処理部８２と、表示出力処理部８
２から出力されたデータに基づいて可視像を表示出力す
るＣＲＴや液晶（ＬＣＤ）あるいは有機ＥＬなどのディ
スプレイ部８４とを備える。表示出力処理部８２は、た
とえばディスプレイ部８４とともに使用されるパソコン
本体８６の内部にソフトウェアあるいはハードウェアで
組み込むとよい。表示出力処理部８２は、画像処理装置
５から入力された拡大画像データＤ１０に対して、周知
技術に従って、複数、好ましくは最低３つの分解色を表
すデータを生成しレンダリング（ラスタデータに展開）
する。たとえば拡大画像データＤ１０が表すＹＣｒＣｂ
表色系から、たとえばＲＧＢ表色系へのマッピングをし
表示出力用に色分解されたラスタデータを生成する。ま
た表示出力処理部８２は、このようなラスタデータ化の
処理に際して、オペレータの好みに応じた色補正処理を
してもよい。この構成により、ディスプレイ装置８０
は、画像処理装置５にて拡大処理されたカラー画像を可
視像として出力する。勿論、拡大処理されていないカラ
ー画像を可視像として出力することもできる。

【００２４】なお、プリント出力処理部７２や表示出力
処理部８２としては、たとえばパソコン（パーソナルコ
ンピュータ；ＰＣ）などを利用することもできる。ま
た、ディスプレイ装置８０は、画像入力端末３側のパソ
コンと兼用してもよい。

【００２５】図２は、画像処理装置５の画像拡大処理部
５６の詳細を示すブロック図である。画像拡大処理部５
６は、ドキュメントＤＯＣの画像を表すデジタル画像デ
ータを、複数の画素からなる第１のブロック単位（サイ
ズ）、たとえば複数のＭ×Ｍブロックまたはセグメント
に分割する画像ブロック化部５６０を備える。画像ブロ
ック化部５６０は、ブロック化操作をする手段として、
たとえば１つ以上のＭ×Ｍブロックデータを含むデータ
を入力ドキュメントＤＯＣからＭ×Ｍバッファへ伝送で
きるウィンドウまたはクロップ回路（a windowing or c
ropping circuit:窓開けまたは切取回路）を有する。画
像ブロック化操作では、３つの分解色のそれぞれについ
て、８画素×８スキャンラインからなるセグメント群を
特定する処理がなされる。画像ブロック化部６０は、必
要に応じて、ブロック化したデータＤ０を拡大画像デー
タ格納部５８に一旦記憶する。

【００２６】また画像拡大処理部５６は、指定された拡
大率をより小さな拡大率の組み合わせに分割する拡大率
分割部５６１を備える。画像拡大処理部５６は、指定さ
れた拡大率がより小さな拡大率の組合せに分割された際
には、分割された拡大率ごとに、後述する所定の画像処
理方法を順次適用する拡大繰返し処理を実行する。

【００２７】また画像拡大処理部５６は、画像ブロック
化部６０により第１のブロック単位にブロック化された
ブロック内の画像（ブロック画像）の特徴を解析するブ
ロック画像解析部５６２と、処理対象となるブロック
（第１のブロック単位）のデータＤ０について、第１の
ブロック単位よりも小さな第２のブロック単位に分割す
る（小ブロック化する）ブロック再分割部５６４と、ブ
ロック画像解析部５６２による画像解析の結果に基づい
て、データ変換の単位を第１のブロック単位および第２
のブロック単位のうちの何れか一方に設定するブロック
サイズ選択部５６６とを備える。ブロックサイズ選択部
５６６は、第２のブロック単位を選択したときには、そ
の旨をブロック再分割部５６４に伝える。ブロック再分
割部５６４は、ブロックサイズ選択部５６６からの指令
を受けてからブロック画像を小ブロック化する。なおブ
ロック再分割部５６４は、ブロックサイズ選択部５６６
からの指令を受けることなく、第１のブロック単位で読
み込んだ全ての読込みブロックについて予め小ブロック
化しておいてもよい。

【００２８】また画像拡大処理部５６は、ブロックサイ
ズ選択部５６６により選択されたブロック単位の元画像
に対して、実空間領域から周波数領域へのデータ変換
（たとえば逆行列が一意に決まる直交変換が好ましい）
をして周波数空間上の変換係数を求めるデータ変換部５
６８と、設定された拡大率で画像を拡大する拡大処理を
データ変換部５６８により求められた変換係数に対して
施す、すなわちデータ変換部５６８により変換されたブ
ロック画像を指定された任意の解像度に拡大処理する拡
大変換部５７０とを備える。また画像拡大処理部５６
は、拡大変換部５７０により拡大処理が施された変換係
数を周波数空間上から実空間上へと逆変換（たとえば逆
直交変換）することで、すなわち拡大変換部５７０によ
り拡大された周波数領域の拡大ブロック画像を実空間上
のデータに逆変換することで、拡大ブロック画像を生成
する逆データ変換部５７２と、逆データ変換部５７２に
より生成された個々の拡大ブロック画像を用いて、設定
された拡大率で元画像を拡大した拡大画像を得る拡大画
像取得部５７６と、拡大画像取得部５７６から出力され
た拡大画像に対して、エッジ保存型の平滑化処理を施す
平滑化処理部５８２とを備える。

【００２９】拡大画像取得部５７６は、拡大変換部５７
０により拡大処理された拡大ブロック画像のうち、第２
のブロック単位について求められた一時的な拡大ブロッ
ク画像を合成して第１のブロック単位の拡大ブロック画
像を復元するブロック画像合成部５７８と、オーバーラ
ップ処理に伴う重複して処理されたオーバーラップ部分
（重複部）の画素値の平均値を求め、求めた平均値をそ
の画素の値とする（平均化処理をする）オーバーラップ
処理部５８０とを有する。

【００３０】図３は、拡大率分割部５６１による、拡大
率の分割における拡大率の組合せの一例を示す図であ
る。図示した例では、指定された拡大率のうち、２つの
値の積で表すことのできるもの（たとえば指定された拡
大率が６，８，９など）については、２つの拡大率に分
割している。拡大率分割部５６１は、この拡大率の組合
せをテーブルデータとして予め用意して利用してもよい
し、その都度計算により求めてもよい。また、図示した
例では、指定された拡大率を２つの拡大率に分割してい
たが、３以上に分割してもよい。たとえば、指定された
拡大率が“１２”のときには、“２”，“２”，“３”
の３つに分割してもよい。ユーザなどから指定された拡
大率が大きい場合には、指定された拡大率をより小さな
拡大率の組み合わせに分割し、この分割した各々の拡大
率を順次適用する拡大繰返し処理をすれば、倍率が大き
い場合に生じ得るモザイク状（ブロック状）の画質劣化
を軽減することができる。

【００３１】図４は、上記構成の画像処理装置５におけ
る処理手順、特に画像拡大処理部５６における画像拡大
処理に着目した処理手順の概要例を示したフローチャー
トである。画像拡大処理部５６は、先ず初期パラメータ
を設定する（Ｓ１００）。初期パラメータとしては、た
とえば拡大率、画像読出しのブロックサイズ、オーバー
ラップ処理をするための演算処理回数と処理ごとの画像
読出し開始オフセットなどがある。本実施形態では、拡
大率＝１５倍、ブロックサイズ＝８×８画素、オーバー
ラップ演算処理回数＝２回、画像読出し開始の水平方向
オフセット＝４、垂直方向オフセット＝４、を一例とし
て説明する。また、処理中の作業領域として使用される
拡大画像データ格納部５８を予めゼロクリアしておく。

【００３２】次に拡大率分割部５６１は、図３に示すよ
うな予め用意したテーブルを利用して、あるいは計算に
より、設定された拡大率をより小さな拡大率の組合せに
分解する（Ｓ１２０）。

【００３３】拡大変換部５７０は、拡大率分割部５６１
により分解された拡大率の最初の組合せ要素をこれから
の処理に適用する拡大率（現在の拡大率）として設定す
る（Ｓ１４０）。なお、ジャギーの発生をなるべく抑制
するために、小さな拡大率から順に画像拡大処理をする
ことが望ましい。本実施形態では、拡大率＝１５倍が設
定されているので、拡大率分割部５６１は、１５倍を、
３倍と５倍とに分解する。したがって、拡大変換部５７
０は、先ず拡大率３倍を最初に設定するのが好ましい。

【００３４】次に画像ブロック化部５６０は、画像デー
タ格納部５４から、設定されたブロック単位（第１のブ
ロック単位）でブロック画像を読み出し、ブロック画像
解析部５６２に入力する（Ｓ１６０）。ブロック画像解
析部５６２は、このブロック内の画像の特徴を解析する
（Ｓ１８０）。たとえば、ブロック画像の特性を、エッ
ジ特性、平坦特性、あるいはテキスチャ特性のいずれか
の特性に分類する。たとえば顔の輪郭部分のような比較
的ハッキリしたエッジが１本あるようないわゆるステッ
プエッジの部分をエッジ特性とする。またたとえば、細
かいエッジの密集した部分をテキスチャ特性とする。そ
して残りの部分を平坦特性とする。なお、このブロック
画像の特性を解析する処理の詳細は後述する。

【００３５】次にブロックサイズ選択部５６６は、ブロ
ック画像解析部５６２による画像解析の結果に基づい
て、直交変換する際のブロックサイズとして、第１のブ
ロック単位、およびそれよりも小さな第２のブロック単
位の、いずれが好ましいかを判定する（Ｓ２００）。た
とえば、ブロック画像の特性が平坦特性またはテキスチ
ャ特性である旨をブロック画像解析部５６２の解析結果
が示しているときには、ブロックサイズ選択部５６６
は、第１のブロック単位を選択し、第１のブロック単位
すなわち現在のブロックサイズにより直交変換をデータ
変換部５６８にさせる。一方、ブロック画像の特性がエ
ッジ特性である旨をブロック画像解析部５６２の解析結
果が示しているときには、ブロックサイズ選択部５６６
は、第１のブロック単位より小さな第２のブロック単位
を選択し、この第２のブロック単位による直交変換をデ
ータ変換部５６８にさせる。

【００３６】ブロックサイズ選択部５６６が第１のブロ
ック単位を選択したときには、データ変換部５６８は、
読み込んだブロック画像を分割することなくそのまま直
交変換し、拡大変換部５７０は、そのブロック単位につ
いての拡大変換係数行列を算出し、逆データ変換部５７
２は、拡大変換係数行列に対して逆直交変換すること
で、第１のブロック単位によるブロック画像に対する拡
大ブロック画像を得る（Ｓ２２０）。なお、この第１の
ブロック単位による画像拡大処理の詳細は後述する。

【００３７】一方ブロックサイズ選択部５６６が第２の
ブロック単位を選択したときには、第２のブロック単位
による画像拡大処理をする（Ｓ２４０）。すなわち先
ず、ブロック再分割部５６４は、読み込んだブロック画
像をより小さい第２のブロック単位に分割しデータ変換
部５６８に入力する。データ変換部５６８は、この第２
のブロック単位で直交変換し、拡大変換部５７０は、こ
の第２のブロック単位についての拡大変換係数行列を算
出し、逆データ変換部５７２は、拡大変換係数行列に対
して逆直交変換することで、第２のブロック単位による
ブロック画像に対する一時的な拡大ブロック画像を得
る。そして、この一連の処理を全ての第２のブロック単
位について実行し、ブロック画像合成部５７８は、全て
の一時的な拡大ブロック画像を合成して、第１のブロッ
ク単位によるブロック画像に対する拡大ブロック画像を
得る。なお、この第２のブロック単位による画像拡大処
理の詳細は後述する。

【００３８】このようにして、第１のブロック単位によ
る画像拡大処理が完了したら、画像拡大処理部５６は、
元の第１のブロック単位によるブロック画像に対する拡
大ブロック画像を、元のブロック画像のブロック位置と
現在の拡大率とから計算される拡大画像データ格納部５
８の対応するブロック位置に書き込むことで、拡大ブロ
ック画像を拡大画像データ格納部５８に格納する（Ｓ２
６０）。すなわち、逆データ変換部５７２は、第１のブ
ロック単位での拡大ブロック画像を生成したときには、
その拡大ブロック画像を直ちに拡大画像データ格納部５
８の対応するブロック位置に書き込む一方、第２のブロ
ック単位での拡大ブロック画像を生成したときには、書
込みをしない。またブロック画像合成部５７８は、生成
した拡大ブロック画像を直ちに拡大画像データ格納部５
８の対応するブロック位置に書き込む。次に画像拡大処
理部５６は、全てのブロック（第１のブロック単位）に
対して、上記の処理が終了したか否かをチェックし（Ｓ
２８０）、まだ終了していないブロックがあるときには
ステップＳ１６０に戻って次のブロックの処理に移る
（Ｓ２８０−ＮＯ）。上記の処理が全てのブロックに対
して一通り終了したなら（Ｓ２８０−ＹＥＳ）、元画像
に対応した拡大画像が拡大画像データ格納部５８に格納
される。

【００３９】画像拡大処理部５６は、上記の処理が全て
のブロックに対して一通り終了したなら（Ｓ２８０−Ｙ
ＥＳ）、オーバーラップ処理の演算回数をチェックする
（Ｓ３００）。そして、設定された演算回数に満たなけ
れば、画像の先頭アドレスに画像読出し開始オフセット
を加算した位置より、再びステップＳ１６０からの処理
を開始する（Ｓ３００−ＮＯ）。すなわち、画像ブロッ
ク化部５６０は、ステップＳ１６０に戻る都度、画像読
出し開始オフセットを順次加算し、画像データ格納部５
４に格納されている画像の先頭アドレスにオフセットを
加算した位置から、設定されたブロック単位（第１のブ
ロック単位）でブロック画像を読み出し、ブロック画像
解析部５６２に入力する。以下、その他の各部は上記と
同様の処理を繰り返す。一方、オーバーラップ処理の演
算回数が２以上に設定されていて、前述の一連の処理の
回数数が設定されたオーバーラップ演算回数に達してい
たなら（Ｓ３００−ＹＥＳ）、オーバーラップ処理部５
８０は、拡大画像データ格納部５８からそれぞれの拡大
画像を読み出して、オーバーラップ処理に伴う重複して
処理された画像（重複部）の平均値を求め、求めた値を
その画素の値とする平均化処理をする（Ｓ３２０）。な
お、オーバーラップ処理の演算回数として“１”すなわ
ちオーバーラップ処理をしないように設定されていると
きには、前記平均化処理は不要であり、拡大画像データ
格納部５８から読み出した１枚分の拡大画像をそのまま
出力する。つまり、画像拡大処理部５６は、オーバーラ
ップ処理をするように設定されているときに限って、元
画像に対してブロック画像の読出し開始位置を任意の値
でずらして複数回の拡大処理をし、重複する画素に対し
ては平均値を画素データとする。これにより、ブロック
歪を削減でき、またリンギング雑音の影響を抑制するこ
とができる。

【００４０】次に平滑化処理部５８２は、以上の処理に
より得られた拡大画像に対して、エッジ検出処理をし、
強いエッジがある場合には、その近傍にのみエッジ保存
型の平滑化処理を施す（Ｓ３４０）。なお、このエッジ
保存型の平滑化処理の詳細は後述する。これにより、拡
大画像中のエッジ部や斜線部に生じ得るジャギーを抑制
することができる。

【００４１】引き続き、画像拡大処理部５６は、拡大率
の全ての組合せ要素による拡大処理が終了したかどうか
をチェックし（Ｓ３６０）、終了していなければ次の拡
大率を設定してステップＳ１６０に戻る（Ｓ３６０−Ｙ
ＥＳ，Ｓ３８０）。一方、全ての組合せ要素による拡大
処理が終了したなら、画像拡大処理部５６による拡大処
理は終了である（Ｓ３６０−ＮＯ）。拡大画像データ格
納部５８に格納された拡大画像は、画像データ出力部５
９を介して、プリントエンジン７０やディスプレイ装置
８０などにファイル出力される。このように、指定され
た拡大率をより小さな拡大率の組み合わせに分割して順
次拡大することにより、ジャギーの影響を抑制するとと
もに、エッジ保存型の平滑化処理において巨大なフィル
タマスクの使用を避けて高画質な拡大画像を得ることが
できる。

【００４２】図５は、上記処理手順のステップＳ１８０
における、ブロック画像の特性を解析する処理の詳細を
説明する図であって、画像解析に際して用いられるマス
ク（デジタルフィルタ）の一例を示す図（Ａ）、および
処理手順を示したフローチャート（Ｂ）である。

【００４３】先ずブロック画像解析部５６２は、読み出
したブロック画像に対して、エッジ抽出処理をする（Ｓ
１８２）。エッジ抽出処理は、たとえば、図５（Ａ）に
示すようなラプラシアン型と呼ばれるマスクとの間で畳
み込み演算をすることでエッジ抽出した画像を得る。ラ
プラシアン型に限らず、Ｓｏｂｅｌ型、Ｋｉｒｓｈ型な
どのエッジ抽出用マスクを用いてもよい。

【００４４】次にブロック画像解析部５６２は、エッジ
抽出した画像の中に、予め設定してある閾値ＴＨ１を超
える画素データがあるか否かを判定する（Ｓ１８４）。
そして、閾値ＴＨ１を超える画素データがなければ、こ
のブロック画像を平坦特性と判断する（Ｓ１８４−ＹＥ
Ｓ，１８６）。

【００４５】またブロック画像解析部５６２は、平坦特
性と判断されなかったブロックにつては、エッジ抽出し
た画像を、水平方向および垂直方向にスキャンしてい
き、画素データの符号が正から負、あるいは負から正に
変化した回数である交番数を計算する（Ｓ１８４−Ｎ
Ｏ，Ｓ１８８）。エッジ抽出画像も読み出したブロック
画像と同じブロックサイズ（第１のブロック単位）であ
るので、本実施形態では、水平方向に８回のスキャンと
垂直方向に８回のスキャンをし、各々のスキャンにおけ
る交番数を加算して、ブロック画像の交番数を算出す
る。そしてブロック画像解析部５６２は、算出したブロ
ック画像の交番数と予め設定してある閾値ＴＨ２とを比
較し（Ｓ１９０）、交番数がＴＨ２よりも大きければテ
キスチャ特性と判断し（Ｓ１９２）、小さければエッジ
特性と判断する（Ｓ１９４）。これにより、顔の輪郭部
分のようなエッジが比較的ハッキリした部分と、細かい
エッジの密集した部分とを峻別することができる。

【００４６】図６は、上記処理手順のステップＳ２２０
における第１のブロック単位による画像拡大処理、すな
わち読み出したブロック画像の特性が平坦特性またはテ
キスチャ特性と判断された場合の処理の詳細を説明する
図であって、ブロック画像から拡大ブロック画像を得る
ためのアルゴリズムを説明するための図（Ａ）、および
処理手順を示したフローチャート（Ｂ）である。図６
（Ａ）において、（ａ）は読み出したブロック画像、
（ｂ）は（ａ）のブロック画像を直交変換の一例である
離散コサイン変換（ＤＣＴ）して得た変換係数行列、
（ｃ）はブロックサイズに現在の拡大率を乗じて作成し
た拡大ブロック、（ｄ）は（ｃ）の拡大ブロックの低周
波成分に相当する左上の領域に（ｂ）の変換係数行列を
コピーし、残りの係数部分は全て“０”として作成した
拡大変換係数行列、（ｅ）は拡大変換係数行列を逆直交
変換の一例である離散逆コサイン変換（ＩＤＣＴ）して
得た拡大ブロック画像である。以下本文中では、たとえ
ば図６（Ａ）の（ａ）を６Ａ−ａと表記する。

【００４７】ブロックサイズ選択部５６６が第１のブロ
ック単位を選択したときには、先ずデータ変換部５６８
は、読み込んだブロック画像（６Ａ−ａ）を分割するこ
となくそのままＤＣＴ（離散コサイン変換）することに
よりＤＣＴ変換係数行列（６Ａ−ｂ）を求める（Ｓ２２
２）。次に拡大変換部５７０は、読み込んだブロック単
位に現在の拡大率を乗じた大きさの拡大ブロック（６Ａ
−ｃ）を確保し、低周波成分に相当するその左上部分
（図の斜線部）にステップＳ２２２で求めたＤＣＴ変換
係数行列を割り当て（ロードし）、残りの高周波側の要
素（ＤＣＴ係数）は全て予め定められた固定的な変換係
数（たとえば“０”）を割り当てることにより、拡大変
換係数行列（６Ａ−ｄ）を算出する（Ｓ２２４）。そし
て逆データ変換部５７２は、算出された拡大変換係数行
列に対してＩＤＣＴ（離散逆コサイン変換）すること
で、元の（第１のブロック単位の）ブロック画像に対す
る拡大ブロック画像（６Ａ−ｅ）を得る（Ｓ２２６）。

【００４８】図７は、上記処理手順のステップＳ２４０
における第２のブロック単位による画像拡大処理、すな
わち読み出したブロック画像の特性がエッジ特性と判断
された場合の処理の詳細を説明する図であって、ブロッ
ク画像から拡大ブロック画像を得るためのアルゴリズム
を説明するための図（Ａ）、および処理手順を示したフ
ローチャート（Ｂ）である。図７（Ａ）において、
（ａ）は読み出したブロック画像、（ｂ）は分割された
ブロック画像、（ｃ）は分割された各々のブロック画像
に対して、第１のブロック単位による画像拡大処理にお
けるステップＳ２２２からステップＳ２２６までと同じ
アルゴリズムを適用して求めた拡大ブロック画像、
（ｄ）は各々の拡大ブロック画像を連結して得られた拡
大ブロック画像である。以下本文中では、たとえば図７
（Ａ）の（ａ）を７Ａ−ａと表記する。

【００４９】ブロックサイズ選択部５６６が第２のブロ
ック単位を選択したときには、先ず、ブロック再分割部
５６４は、読み込んだ第１のブロック単位のブロック画
像（７Ａ−ａ）をより小さい第２のブロック単位のブロ
ック（７Ａ−ｂ）に分割しデータ変換部５６８に入力す
る（Ｓ２４２）。以下、この小さいブロックを小ブロッ
クといい、そのブロックサイズ（第２のブロック単位）
を小ブロック単位という。本実施形態では、第１のブロ
ック単位のブロック画像を、図中点線で示した部分で分
割することにより、重なりのない４つの小ブロック（４
×４画素）に分割する場合について説明する。

【００５０】データ変換部５６８は、小ブロック画像を
順に小ブロック単位でＤＣＴ（離散コサイン変換）する
ことによりＤＣＴ変換係数行列を求める（Ｓ２４４）。
次いで拡大変換部５７０は、小ブロック単位に現在の拡
大率を乗じた大きさの拡大ブロックを確保し、低周波成
分に相当するその左上部分にステップＳ２４４で求めた
ＤＣＴ変換係数行列を割り当て（ロードし）、残りの高
周波側の要素（ＤＣＴ係数）は全て予め定められた固定
的な変換係数（たとえば“０”）を割り当てることによ
り、拡大変換係数行列を算出する（Ｓ２４６）。そして
逆データ変換部５７２は、拡大変換部５７０により算出
された拡大変換係数行列に対して、ＩＤＣＴ（離散逆コ
サイン変換）することで、元の小ブロック画像に対応す
る一時的な拡大ブロック画像を得る（Ｓ２４８）。この
ステップＳ２４４〜Ｓ２４８までの処理は、ブロックサ
イズが異なる点を除いて、第１のブロック単位について
のステップＳ２２２〜Ｓ２２６までの処理と同じであ
る。

【００５１】次に画像拡大処理部５６は、全ての小ブロ
ックに対して、ステップＳ２４４からステップＳ２４８
までに至る処理が実行されたかをチェックし（Ｓ２５
０）、まだ実行されていない小ブロックがあればステッ
プＳＳ２４４に戻る（Ｓ２５０−ＮＯ）。これにより、
図７Ａ−ｂのＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つの小ブロック画像か
ら、図７Ａ−ｃのＡ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’の４つの一時
的な拡大ブロック画像が生成される。

【００５２】この後ブロック画像合成部５７８は、図７
Ａ−ｄに示すように、ステップＳＳ２４４からステップ
Ｓ２４８までの処理により求められた全ての一時的な拡
大画像を合成することにより、元の（第１のブロック単
位の）読み出したブロック画像に対する拡大ブロック画
像を作成する（Ｓ２５２）。

【００５３】これによりたとえば、読み出したブロック
画像内に強いエッジがあるときには、ブロックを小さな
ブロックに分割してから直交変換することで、リンギン
グ雑音を抑制することができる一方、強いエッジが存在
しなかったり、テクスチャ画像と判断されたときには、
元のブロックサイズのまま直交変換することで、変換精
度を保つことができる。

【００５４】なお、上記説明では分割数を“４”として
いたが、分割数は“４”以外であってもよい。また、分
割された小ブロックは一部が重なりが合っていてもよ
い。この場合、重なりによって重複する画素に関して
は、ステップＳ２５２における画像合成の際、重複部分
の画素値を平均化してその画素値すればよい。

【００５５】図８は、上記処理手順のステップＳ３４０
における選択的平滑化処理の詳細を説明する図であっ
て、選択的平滑化処理に際して用いられるマスク（デジ
タルフィルタ）の一例を示す図（Ａ）、および処理手順
を示したフローチャート（Ｂ）である。

【００５６】先ず平滑化処理部５８２は、既に得られて
いる拡大画像に対してエッジ抽出処理をする（Ｓ３４
２）。エッジ抽出の際には、ステップＳ１８０の画像解
析処理で用いたアルゴリズムと同等のマスクを使えばよ
い。次に平滑化処理部５８２は、エッジ抽出画像から、
予め設定してある閾値ＴＨ３よりも大きな画素データを
持つ画素データ位置を抽出する（Ｓ３４４）。なお、こ
の処理はエッジ抽出処理と同時に実行してもよい。次い
で平滑化処理部５８２は、閾値ＴＨ３よりも大きな画素
データを持つ画素データ位置に対してのみエッジ保存型
の平滑化をする（Ｓ３４６）。つまり前述の画像拡大処
理によって得られた拡大画像に対して、エッジ検出処理
をし、エッジと判断された近傍にのみエッジ保存型の平
滑化処理を施す。エッジ保存型の平滑化手法はいくつか
提案されており、本実施形態ではメディアンフィルタと
言われる手法を適用する。勿論、他の手法を用いてもよ
い。

【００５７】メディアンフィルタは、図８（Ａ）に示す
ような、矩形のマスクを使用し、フィルタマスクの中心
画像データをそのフィルタマスク内の中央値（メディア
ン）で置換するものである。図示した例では、メデイア
ンは“７０”であるのでマスクの中心画像データを“７
０”で置き換える。

【００５８】以上説明したように、上記実施形態の画像
処理装置５は、読み出したブロック画像の画像特性を解
析し、より小さなブロックサイズで処理した方が好まし
いときには、読み出したブロック画像をより小さなブロ
ックに分割し拡大処理する。このため、視覚的な画質劣
化が生じるのを防止しつつ画像を拡大することができ
る。たとえば、ボケや、エッジ近傍でのリンギング、ジ
ャギー、ブロック境界でのブロック歪などの視覚的な画
質劣化をなるべく生じさせることなく、高画質に拡大処
理をすることができる。

【００５９】なお上記実施形態は、ブロック画像の特性
が平坦特性およびテキスチャ特性の両方について、第１
のブロック単位による画像拡大処理をしていた。これ
は、テキスチャ特性部分ではリンギング雑音が発生する
ものの弱くてテキスチャ特性の中に隠れて目立たない一
方、ブロック再分割するとその分だけ処理が遅くなる要
素の方が強く画質の向上に対する寄与が少ないからであ
る。ただしより高画質が求められる場合など必要に応じ
て、テキスチャ特性部分についてもエッジ特性部分と同
様にブロック再分割してもよい。またたとえば、テキス
チャ特性部分をエッジ特性に近い部分と平坦特性に近い
部分とに細分化し、そのうちのエッジ特性に近いテキス
チャ特性部分についてブロック再分割するようにしても
よい。

【００６０】図９は、ＣＰＵやメモリを利用して、ソフ
トウェア的に画像処理装置５を構成する、すなわち電子
計算機（コンピュータ）を用いて構成する場合のハード
ウェア構成の一例を示した図である。

【００６１】この画像処理装置５は、ＣＰＵ９０２、Ｒ
ＯＭ（Read Only Memory）９０４、ＲＡＭ９０６、およ
び通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）９０８を備える。ま
た、たとえばハードディスク装置９１４、フレキシブル
ディスク（ＦＤ）ドライブ９１６、あるいはＣＤ−ＲＯ
Ｍ（Compact Disk ROM）ドライブ９１８などの、記憶媒
体からデータを読み出したり記録するための記録・読取
装置を備えてもよい。ハードディスク装置９１４、ＦＤ
ドライブ９１６、あるいはＣＤ−ＲＯＭドライブ９１８
は、たとえば、ＣＰＵ９０２にソフトウェア処理をさせ
るためのプログラムデータを登録するなどのために利用
される。通信Ｉ／Ｆ９０８は、インターネットなどの通
信網との間の通信データの受け渡しを仲介する。

【００６２】このような構成の画像処理装置５は、上記
実施形態に示した基本的な構成および動作と同様とする
ことができる。また、上述した処理をコンピュータに実
行させるプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ９２２などの記録
媒体を通じて配布される。あるいは、前記プログラム
は、ＣＤ−ＲＯＭ９２２ではなくＦＤ９２０に格納され
てもよい。また、ＭＯドライブを設け、ＭＯに前記プロ
グラムを格納してもよく、またフラッシュメモリなどの
不揮発性の半導体メモリカード９２４などのその他の記
録媒体に前記プログラムを格納してもよい。さらに、他
のサーバなどからインターネットなどの通信網を経由し
て前記プログラムをダウンロードして取得したり、ある
いは更新してもよい。なお、記録媒体としては、ＦＤ９
２０やＣＤ−ＲＯＭ９２２などの他にも、ＤＶＤなどの
光学記録媒体、ＭＤなどの磁気記録媒体、ＰＤなどの光
磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ＩＣカード
やミニチュアーカードなどの半導体メモリーを用いるこ
とができる。

【００６３】記録媒体の一例としてのＦＤ９２０やＣＤ
−ＲＯＭ９２２などには、上記実施形態で説明した画像
処理装置５における処理の一部または全ての機能を格納
することができる。したがって、以下のプログラムや当
該プログラムを格納した記憶媒体を提供することができ
る。たとえば、画像処理装置５用のプログラム、すなわ
ちＲＡＭ９０６などにインストールされるソフトウェア
は、上記実施形態に示された画像処理装置５と同様に、
画像ブロック化部５６０、拡大率分割部５６１、ブロッ
ク画像解析部５６２、ブロック再分割部５６４、ブロッ
クサイズ選択部５６６、データ変換部５６８、拡大変換
部５７０、逆データ変換部５７２、ブロック画像合成部
５７８、オーバーラップ処理部５８０、あるいは平滑化
処理部５８２などの各機能部をソフトウェアとして備え
る。このソフトウェアは、たとえばプリンタドライバや
ディスプレイドライバなどとして、ＣＤ−ＲＯＭやＦＤ
などの可搬型の記憶媒体に格納され、あるいはネットワ
ークを介して配布される。

【００６４】そしてたとえば画像処理装置５をコンピュ
ータにより構成する場合、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９１８
は、ＣＤ−ＲＯＭ９２２からデータまたはプログラムを
読み取ってＣＰＵ９０２に渡す。そしてソフトウエアは
ＣＤ−ＲＯＭ９２２からハードディスク装置９１４にイ
ンストールされる。ハードディスク装置９１４は、ＦＤ
ドライブ９１６またはＣＤ−ＲＯＭドライブ９１８によ
って読み出されたデータまたはプログラムや、ＣＰＵ９
０２がプログラムを実行することにより作成されたデー
タを記憶するとともに、記憶したデータまたはプログラ
ムを読み取ってＣＰＵ９０２に渡す。ハードディスク装
置９１４に格納されたソフトウエアは、ＲＡＭ９０６に
読み出された後にＣＰＵ９０２により実行される。たと
えばＣＰＵ９０２は、記録媒体の一例であるＲＯＭ９０
４およびＲＡＭ９０６に格納されたプログラムに基づい
て上記の処理を実行することにより、上記処理における
画像拡大処理のための機能をソフトウェア的に実現する
ことができる。

【００６５】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲
には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更また
は改良を加えることができ、そのような変更または改良
を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、
上記の実施形態は、クレームにかかる発明を限定するも
のではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の
組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らな
い。

【００６６】たとえば、上記実施形態では、ブロックデ
ータを周波数空間上に変換するデータ変換として、逆行
列が一意に決まる直交変換（具体例ではＤＣＴ（離散コ
サイン変換））を用いていたが、必ずしも直交変換に限
るものではない。この場合、順変換に対応する逆変換の
ための変換行列式は、直交変換に準じたブロック画像が
得られるように任意に定めればよい。また、直交変換
は、ＤＣＴに限らず、たとえばウェーブレット変換を用
いることもできる。

【００６７】また上記実施形態では、拡大画像データを
用いて印刷処理したり表示する構成について説明した
が、これに限らず、画像を取り扱う種々の機器やシステ
ムに適用することができる。たとえば、カラースキャナ
３２、画像処理装置５、およびプリントエンジン７０を
一体化させた複写装置に適用することもできる。また、
ディジタルカメラに適用すれば、メモリに記憶させてお
いた圧縮ＪＰＥＧ画像（第１のブロック単位は８×８画
素）を外部機器に出力する前に、前述の画像拡大処理を
することで、画像拡大された圧縮ＪＰＥＧ画像を出力す
ることができる。この場合、第２のブロック単位の情報
を圧縮ＪＰＥＧ画像の付帯情報として出力する。外部機
器は、第２のブロック単位の情報を参照して圧縮ＪＰＥ
Ｇ画像を伸張することで、拡大画像を再生することがで
きる。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ブロッ
ク画像の画像特性を解析し、より小さなブロックサイズ
で処理した方が好ましいときには、ブロック画像をより
小さなブロックに分割し拡大処理するようにしたので、
たとえば、ボケや、エッジ近傍でのリンギング、ジャギ
ー、ブロック境界でのブロック歪などの視覚的な画質劣
化をなるべく生じさせることなく、高画質に拡大処理を
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像処理装置を備えた画像処理
システム１を示すブロック図である。

【図２】 画像処理装置の画像拡大処理部の詳細を示す
ブロック図である。

【図３】 拡大率分割部による、拡大率の分割における
拡大率の組合せの一例を示す図である。

【図４】 画像拡大処理部における画像拡大処理に着目
した処理手順の概要例を示したフローチャートである。

【図５】 ブロック画像の特性を解析する処理の詳細を
説明する図である。

【図６】 第１のブロック単位による拡大処理の詳細を
説明する図であ。

【図７】 第２のブロック単位による拡大処理の詳細を
説明する図であ。

【図８】 選択的平滑化処理の詳細を説明する図であ
る。

【図９】 画像処理装置を電子計算機を用いて構成する
場合のハードウェア構成の一例を示した図である。

【符号の説明】

１…画像処理システム、３…画像入力端末、５…画像処
理装置、７…画像出力端末、５２…画像データ取得部、
５４…画像データ格納部、５６…画像拡大処理部、５８
…拡大画像データ格納部、５９…画像データ出力部、７
０…プリントエンジン、７２…プリント出力処理部、７
２…データ逆変換部、７４…レーザ光源、８０…ディス
プレイ装置、８２…表示出力処理部、８４…ディスプレ
イ部、５６０…画像ブロック化部、５６１…拡大率分割
部、５６２…ブロック画像解析部、５６４…ブロック再
分割部、５６６…ブロックサイズ選択部、５６８…デー
タ変換部、５７０…拡大変換部、５７２…逆データ変換
部、５７６…拡大画像取得部、５７８…ブロック画像合
成部、５８０…オーバーラップ処理部、５８２…平滑化
処理部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の画素で表現された元画像を拡大処
   理して拡大画像を得る画像処理装置であって、 前記元画像を第１のブロック単位で分割することにより
   複数のブロック画像を生成する画像ブロック化部と、 前記画像ブロック化部により分割された個々の前記ブロ
   ック画像ごとに、当該ブロック画像を、前記第１のブロ
   ック単位よりも小さな第２のブロック単位で分割するこ
   とにより複数の小ブロック画像を生成するブロック再分
   割部と、 前記画像ブロック化部により分割された個々の前記ブロ
   ック画像ごとに、当該ブロック画像の特徴を解析するブ
   ロック画像解析部と、 前記画像ブロック化部により分割された個々の前記ブロ
   ック画像ごとに、前記ブロック画像解析部による前記解
   析の結果に基づいて、前記第１のブロック単位および前
   記第２のブロック単位のうちの何れか一方のブロック画
   像を選択するブロックサイズ選択部と、 前記ブロックサイズ選択部により選択されたブロック単
   位のブロック画像を表す実空間上のブロックデータを周
   波数空間上に変換して変換係数を求めるデータ変換部
   と、 設定された拡大率で画像を拡大する拡大処理を、前記デ
   ータ変換部により求められた前記変換係数に対して施す
   拡大変換部と、 前記拡大変換部により前記拡大処理が施された変換係数
   を、前記周波数空間上から前記実空間上へと逆変換する
   ことで拡大ブロック画像を生成する逆データ変換部と、 前記逆データ変換部により生成された個々の前記拡大ブ
   ロック画像を用いて、前記設定された拡大率で前記元画
   像を拡大した拡大画像を得る拡大画像取得部とを備えた
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記データ変換部は、前記ブロックサイ
   ズ選択部により選択されたブロック単位のブロック画像
   を表す実空間上のブロックデータを周波数空間上に直交
   変換して直交変換係数を求め、 前記逆データ変換部は、前記直交変換に対応する逆直交
   変換を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】 前記拡大変換部は、処理対象のブロック
   単位に対して設定された拡大率を乗じた大きさの拡大ブ
   ロックを確保し、この拡大ブロックにおける低周波成分
   に相当する部分の変換係数として、前記データ変換部に
   より求められた変換係数を割り当て、残りの高周波成分
   に相当する部分の変換係数として、予め定められた変換
   係数を割り当てることを特徴とする請求項１または２に
   記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記拡大画像取得部は、前記拡大変換部
   により拡大処理された拡大ブロック画像のうち、前記第
   ２のブロック単位について求められた一時的な拡大ブロ
   ック画像を合成して前記第１のブロック単位の拡大ブロ
   ック画像を復元するブロック画像合成部を有することを
   特徴とする請求項１から３のうちの何れか１項に記載の
   画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記ブロック画像解析部は、前記ブロッ
   ク画像の特徴として、前記画像ブロック化部により分割
   された前記ブロック画像が、エッジを含むエッジ特性、
   および平坦特性あるいはテキスチャ特性のうちの何れで
   あるのかを解析し、 前記ブロックサイズ選択部は、前記ブロック画像の特徴
   が前記エッジ特性であることを前記ブロック画像解析部
   の解析結果が示しているときには、前記ブロック再分割
   部により生成された小ブロック画像を選択し、前記ブロ
   ック画像の特徴が前記平坦特性あるいはテキスチャ特性
   であることを前記ブロック画像解析部の解析結果が示し
   ているときには、前記画像ブロック化部により生成され
   たブロック画像を選択することを特徴とする請求項１か
   ら４のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記画像ブロック化部は、画像読出し開
   始位置を順次切替えて、前記元画像を第１のブロック単
   位で分割するものであり、 前記拡大画像取得部は、前記画像読出し開始位置が順次
   切替えて処理されることで求められた、前記元画像に対
   応する各々の拡大画像のうち、前記順次切替えて処理さ
   れることで生じ得るオーバーラップ部分の画素につい
   て、当該オーバーラップ部分の各々の画素値の平均値を
   その画素の値とするオーバーラップ処理部を有すること
   を特徴とする請求項１から５のうちの何れか１項に記載
   の画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記拡大画像取得部により生成された前
   記拡大画像に対してエッジ検出処理をし、エッジと判断
   された近傍の画素に対してエッジ保存型の平滑化処理を
   施す平滑化処理部選択的平滑化処理を備えたことを特徴
   とする請求項１から６のうちの何れか１項に記載の画像
   処理装置。
8. 【請求項８】 前記予め指定された拡大率をより小さな
   拡大率の組み合わせに分割し、この分割した各々の拡大
   率を前記設定された拡大率とする拡大率分割部を備え、 分割された各々の拡大率を順次適用する拡大繰返し処理
   をすることを特徴とする請求項１から７のうちの何れか
   １項に記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 多数の画素で表現された元画像を拡大処
   理して拡大画像を得るためのプログラムであって、 コンピュータを、 前記元画像を第１のブロック単位で分割することにより
   複数のブロック画像を生成する画像ブロック化部と、 前記画像ブロック化部により分割された個々の前記ブロ
   ック画像ごとに、当該ブロック画像を、前記第１のブロ
   ック単位よりも小さな第２のブロック単位で分割するこ
   とにより複数の小ブロック画像を生成するブロック再分
   割部と、 前記画像ブロック化部により分割された個々の前記ブロ
   ック画像ごとに、当該ブロック画像の特徴を解析するブ
   ロック画像解析部と、 前記画像ブロック化部により分割された個々の前記ブロ
   ック画像ごとに、前記ブロック画像解析部による前記解
   析の結果に基づいて、前記第１のブロック単位および前
   記第２のブロック単位のうちの何れか一方のブロック画
   像を選択するブロックサイズ選択部と、 前記ブロックサイズ選択部により選択されたブロック単
   位のブロック画像を表す実空間上のブロックデータを周
   波数空間上に変換して変換係数を求めるデータ変換部
   と、 設定された拡大率で画像を拡大する拡大処理を、前記デ
   ータ変換部により求められた前記変換係数に対して施す
   拡大変換部と、 前記拡大変換部により前記拡大処理が施された変換係数
   を、前記周波数空間上から前記実空間上へと逆変換する
   ことで拡大ブロック画像を生成する逆データ変換部と、 前記逆データ変換部により生成された個々の前記拡大ブ
   ロック画像を用いて、前記設定された拡大率で前記元画
   像を拡大した拡大画像を得る拡大画像取得部として機能
   させることを特徴とするプログラム。