JP2003174557A - Interpolation processing method, image processor, image forming device, image processing program and recording medium recorded with the same - Google Patents

Interpolation processing method, image processor, image forming device, image processing program and recording medium recorded with the same

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JP2003174557A
JP2003174557A JP2001374574A JP2001374574A JP2003174557A JP 2003174557 A JP2003174557 A JP 2003174557A JP 2001374574 A JP2001374574 A JP 2001374574A JP 2001374574 A JP2001374574 A JP 2001374574A JP 2003174557 A JP2003174557 A JP 2003174557A
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JP
Japan
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pixel
value
interpolation
peripheral
gradation difference
Prior art date
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Application number
JP2001374574A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruhiko Matsuoka
輝彦 松岡
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp 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

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an interpolation processing method by which high image quality is maintained even after interpolation processing and the cost of an interpolation processing part is suppressed, and to provide an image processor, an image forming device, an image processing program, and a recording medium on which the image processing program, is recorded. <P>SOLUTION: Original image data are inputted, and the pixel values of prescribed peripheral pixels are extracted with respect to an interpolation pixel position. Gradation difference is calculated with an absolute value in each combination, and the calculated gradation difference is compared with a predetermined threshold to decide whether the gradation difference is bigger or smaller. Combinations with small gradation difference adjacent to one another are grouped on the basis of decision results, and the pattern of the grouped combinations is collated with predetermined table data. An interpolation operation control parameter predetermined in the collated pattern is set in an interpolation operation expression to calculate the pixel value of the interpolation pixel. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、周辺画素の画素値
を用いて補間処理を行い補間画素の画素値を求める補間
処理方法、画像処理装置、画像形成装置、画像処理プロ
グラムおよびこれを記録した記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interpolation processing method, an image processing apparatus, an image forming apparatus, an image processing program, and an interpolation processing method for obtaining a pixel value of an interpolation pixel by performing an interpolation process using pixel values of peripheral pixels. Recording medium

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から画像を補間処理する方法は存在
しており、その用途により、処理のコストを抑えるため
に単純な補間を行うもの、比較的簡単な演算処理によっ
て滑らかな補間を行うもの、より複雑な演算処理によっ
て画像の再現性をある程度保持しようとするものなどが
ある。基本的な3つの補間処理方法として、ニアレスト
・ネイバー(Nearest Neighbor、以下「NN」とい
う)、バイリニア(Bi-liner、以下「BL」という)お
よびバイキュービック(Bi-Cubic convolution、以下
「BC」という)などが挙げられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there have been methods for interpolating images. Depending on the application, simple interpolation is performed to reduce the processing cost, and smooth interpolation is performed by relatively simple arithmetic processing. , There is one that tries to maintain the reproducibility of an image to some extent by more complicated arithmetic processing. There are three basic interpolation processing methods: Nearest Neighbor (hereinafter referred to as "NN"), Bi-liner (hereinafter referred to as "BL"), and Bi-Cubic convolution (hereinafter referred to as "BC"). ) And the like.

【0003】前記3つの補間処理方法の例を図23〜図
25に示す。これらの図において、シャドウ部の画素は
既存画素を、白地部の画素は補間画素を表している。
23 to 25 show examples of the above-mentioned three interpolation processing methods. In these figures, the pixels in the shadow portion represent existing pixels, and the pixels in the white background portion represent interpolated pixels.

【0004】図23は、NNによる補間処理の例を示す
図である。NNは、補間画素位置に一番近い既存画素の
画素値を補間画素の画素値とする。図23では、補間画
素の周囲にある既存画素のうち、右、右下、あるいは真
下の位置にある画素の画素値が補間画素の画素値とな
る。NNは、一番単純な補間処理方法で処理量も少な
く、高速に処理することができるが、曲線や斜めの直線
が階段のようにギザギザになるジャギーが発生するた
め、画質が悪くなるという問題がある。
FIG. 23 is a diagram showing an example of interpolation processing by the NN. NN sets the pixel value of the existing pixel closest to the interpolation pixel position as the pixel value of the interpolation pixel. In FIG. 23, among the existing pixels around the interpolation pixel, the pixel value of the pixel at the right, lower right, or just below position becomes the pixel value of the interpolation pixel. The NN is the simplest interpolation processing method and has a small processing amount and can be processed at high speed. However, the image quality is deteriorated due to jaggies in which curved lines and diagonal straight lines are jagged like stairs. There is.

【0005】図24は、BLによる補間処理の例を示す
図である。BLは、補間画素の周囲にある既存画素4画
素の距離に比例して重み付けした値の平均を求め、その
値を補間画素の画素値とするものである。処理量もさほ
ど多くはなく、滑らかな画像を得ることができる点では
優れているが、エッジ部分も滑らかにするため、エッジ
が鈍ってボケてしまうという問題がある。
FIG. 24 is a diagram showing an example of interpolation processing by BL. BL obtains the average of the values weighted in proportion to the distances of the four existing pixels around the interpolation pixel, and uses that average as the pixel value of the interpolation pixel. The amount of processing is not so large and it is excellent in that a smooth image can be obtained, but since the edge portion is also smoothed, there is a problem that the edge becomes dull and blurred.

【0006】図25は、BCによる補間処理の例を示す
図である。BCは、補間画素の周囲にある既存画素4画
素のほか、さらにそれらを囲む既存画素12画素を加え
た計16画素で補間演算を行う。図25では、中心の画
素が補間画素で、一番外側のシャドウ部の画素が、既存
画素12画素に該当する。BCは、ある程度の滑らかな
画像を得ることができ、エッジの鈍りを防止する点では
優れているが、これら3つの方法の中では演算が一番複
雑であるため、回路規模が大きくなり、補間処理に要す
る費用がかかるという問題がある。
FIG. 25 is a diagram showing an example of interpolation processing by BC. The BC performs the interpolation calculation with a total of 16 pixels, including the existing 4 pixels around the interpolated pixel and the existing 12 pixels surrounding them. In FIG. 25, the center pixel is an interpolation pixel, and the outermost shadow portion pixel corresponds to 12 existing pixels. BC is excellent in that it can obtain a smooth image to some extent and prevents blunting of edges, but since the operation is the most complicated among these three methods, the circuit scale becomes large and interpolation There is a problem that the processing cost is high.

【0007】また特開2000−188689号公報に
記載の画像処理方法のように、拡大あるいは縮小の変倍
率に応じて補間アルゴリズムを変化させる方法もある。
具体的には、拡大、縮小処理において、モアレが発生し
やすい倍率付近ではBCを用い、それ以外の倍率付近で
はNNやBLを用いる。BCを用いることによって、モ
アレの発生を抑制することができ、NNやBLを用いる
ことによって、処理時間を短縮することができることか
ら、全体として単位時間当たりの平均処理能力をそれほ
ど低下させることなく、モアレの発生による画質の劣化
を抑制することができる。
There is also a method of changing the interpolation algorithm according to the scaling factor of enlargement or reduction, such as the image processing method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-188689.
Specifically, in the enlargement / reduction processing, BC is used near the magnification where moire is likely to occur, and NN or BL is used near the other magnifications. By using BC, it is possible to suppress the occurrence of moire, and by using NN or BL, the processing time can be shortened, so that the average processing capacity per unit time does not decrease so much as a whole, It is possible to suppress deterioration of image quality due to occurrence of moire.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来からの基本的な3
つの補間処理方法では、前記のような問題があるため、
補間処理を行う際の倍率によって、あるいは、文字、写
真、線画またはCG(Computer Graphics)など画像の
種類によっては、元の画像の画質を十分に保持すること
ができない。すなわち、処理方法が単純すぎるために情
報の欠落が大きくジャギーが発生してしまうが、このよ
うな画像に対して十分な改善処理がなされなかったり、
処理方法を複雑にするために回路規模を大きくしたとし
ても、回路規模に応じるほどの高い画質が得られないと
いう問題がある。また特開2000−188689号公
報に記載の画像処理方法のように、前記3つの補間処理
方法を使い分けたとしても、それぞれが有する補間処理
の問題自体は解消されていないことから、十分な高画質
を得ることはできない。
[Problems to be Solved by the Invention]
Since there are the above-mentioned problems in the two interpolation processing methods,
The image quality of the original image cannot be sufficiently maintained depending on the magnification at the time of performing the interpolation processing or the type of the image such as a character, a photograph, a line drawing, or CG (Computer Graphics). That is, since the processing method is too simple, a large amount of information is lost and jaggies occur, but sufficient improvement processing is not performed on such images,
Even if the circuit scale is increased to complicate the processing method, there is a problem that a high image quality corresponding to the circuit scale cannot be obtained. Further, even if the three interpolation processing methods are properly used as in the image processing method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-188689, the problem itself of the interpolation processing that each has is not solved, and therefore, sufficient image quality is achieved. Can't get

【0009】本発明の目的は、補間処理後においても高
い画質を保持することができ、かつ、補間処理部のコス
トを抑えることができる補間処理方法、画像処理装置、
画像形成装置、画像処理プログラムおよびこれを記録し
た記録媒体を提供することである。
An object of the present invention is to provide an interpolation processing method, an image processing apparatus, which can maintain high image quality even after the interpolation processing and can suppress the cost of the interpolation processing unit.
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus, an image processing program, and a recording medium recording the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、周辺画素の画
素値を用いて補間処理を行い補間画素の画素値を求める
補間処理方法において、補間画素位置の周辺画素間にお
ける画素値の階調差を求め、前記階調差とあらかじめ定
める閾値とを比較して階調差を判定し、階調差が閾値よ
り大きいときには、補間画素の画素値が前記周辺画素の
うち最近隣画素の画素値に近づくように重み付けをし、
階調差が閾値より小さいときには、補間画素の画素値が
前記周辺画素の画素値によって線形補間されるように重
み付けをする補間演算制御パラメータを用いて補間画素
の画素値を求めることを特徴とする補間処理方法であ
る。
According to the present invention, in an interpolation processing method for obtaining a pixel value of an interpolated pixel by performing an interpolating process using the pixel value of a peripheral pixel, the gradation of the pixel value between the peripheral pixels at the interpolated pixel position. The difference is determined, the gradation difference is determined by comparing the gradation difference with a predetermined threshold value, and when the gradation difference is larger than the threshold value, the pixel value of the interpolation pixel is the pixel value of the nearest neighbor pixel among the peripheral pixels. Weighting to get closer to
When the gradation difference is smaller than the threshold value, the pixel value of the interpolated pixel is obtained using an interpolation calculation control parameter for weighting so that the pixel value of the interpolated pixel is linearly interpolated by the pixel value of the peripheral pixel. This is an interpolation processing method.

【0011】本発明に従えば、階調差が閾値より大きい
ときには、補間画素の画素値が周辺画素のうち最近隣画
素の画素値に近づくように重み付けをし、階調差が閾値
より小さいときには、補間画素の画素値が周辺画素の画
素値によって線形補間されるように重み付けをする補間
演算制御パラメータを用いて補間画素の画素値を求める
ので、階調差の大小によって、異なる重み付けをする補
間演算制御パラメータを用いることができ、階調差の大
きいエッジ部分については鮮鋭性を保存しつつ、階調差
の小さい平坦部分については滑らかに補間することで高
い画質を保持することができる。
According to the present invention, when the gradation difference is larger than the threshold value, weighting is performed so that the pixel value of the interpolation pixel approaches the pixel value of the nearest neighbor pixel among the peripheral pixels, and when the gradation difference is smaller than the threshold value. , The pixel value of the interpolated pixel is obtained by using the interpolation calculation control parameter for weighting so that the pixel value of the interpolated pixel is linearly interpolated by the pixel value of the peripheral pixel, so that the interpolated weighting is different depending on the magnitude of the gradation difference. A calculation control parameter can be used, and sharpness can be preserved for an edge portion having a large gradation difference, while high image quality can be maintained by smoothly interpolating a flat portion having a small gradation difference.

【0012】また本発明は、あらかじめ定める周辺画素
領域に含まれる前記周辺画素の中から2つの画素を選択
するすべての組合せを求めて、前記組合せごとに前記階
調差を求めることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that all the combinations that select two pixels from the peripheral pixels included in a predetermined peripheral pixel area are calculated, and the gradation difference is calculated for each combination. .

【0013】本発明に従えば、階調差を組合せごとに求
めるので、周辺画素領域においていずれがエッジ部分
で、いずれが平坦部分であるのかを緻密に区別すること
ができる。
According to the present invention, since the gradation difference is obtained for each combination, it is possible to precisely discriminate which is the edge portion and which is the flat portion in the peripheral pixel area.

【0014】また本発明は、前記組合せを、周辺画素領
域内で前記判定の結果に基づいてグループ化し、グルー
プ化された前記組合せのパターンとあらかじめテーブル
データとして設定されるパターンとを照合することを特
徴とする。
Further, according to the present invention, the combinations are grouped in a peripheral pixel area based on the result of the determination, and the patterns of the grouped combinations are collated with patterns set as table data in advance. Characterize.

【0015】本発明に従えば、グループ化された組合せ
のパターンとあらかじめテーブルデータとして設定され
るパターンとを照合するので、補間画素の画素値を求め
る補間演算制御パラメータを一意に決定することがで
き、緻密に区別されたエッジ部分あるいは平坦部分に最
適な補間処理を実現することができる。またあらかじめ
テーブルデータが用意されているので、演算処理を簡単
にすることができ、補間処理部のコストを抑えることが
できる。
According to the present invention, the patterns of the grouped combinations are collated with the patterns set in advance as table data, so that the interpolation calculation control parameter for obtaining the pixel value of the interpolation pixel can be uniquely determined. It is possible to realize the optimum interpolation processing for the edge portion or the flat portion which is finely distinguished. Further, since the table data is prepared in advance, the arithmetic processing can be simplified and the cost of the interpolation processing unit can be suppressed.

【0016】また本発明は、前記照合は、前記組合せの
パターンが前記テーブルデータのパターンに一致しなけ
れば、前記組合せのパターンを90度ずつ回転させ、一
致するまでの回転数に応じて前記補間演算制御パラメー
タの設定順を変更することを特徴とする。
According to the present invention, in the collation, if the pattern of the combination does not match the pattern of the table data, the pattern of the combination is rotated by 90 degrees and the interpolation is performed according to the number of rotations until the pattern matches. It is characterized in that the setting order of the arithmetic control parameters is changed.

【0017】本発明に従えば、一致するまでの回転数に
応じて補間演算制御パラメータの設定順を変更するの
で、余分なテーブルデータのパターンを用意する必要が
なくなり、テーブルデータのパターンを格納するメモリ
の使用量を削減することができる。
According to the present invention, the setting order of the interpolation calculation control parameters is changed according to the number of revolutions until they coincide with each other, so that it is not necessary to prepare an extra table data pattern, and the table data pattern is stored. The memory usage can be reduced.

【0018】また本発明は、周辺画素の画素値を用いて
補間処理を行い補間画素の画素値を求める補間処理方法
において、補間画素位置の周辺画素の画素値の平均値を
求めて補間画素の暫定画素値として設定するとともに、
前記補間画素位置と前記周辺画素との距離および前記暫
定画素値と周辺画素の画素値との階調差をそれぞれ求
め、前記暫定画素値、前記距離および前記階調差に対し
て非線形関数を用いて補間画素の画素値を求めることを
特徴とする補間処理方法である。
Further, according to the present invention, in the interpolation processing method for interpolating using the pixel values of the peripheral pixels to obtain the pixel values of the interpolating pixels, the average value of the pixel values of the peripheral pixels at the interpolating pixel position is obtained to obtain the interpolating pixel values. While setting as a temporary pixel value,
A distance between the interpolation pixel position and the peripheral pixel and a gradation difference between the provisional pixel value and the pixel value of the peripheral pixel are obtained, and a non-linear function is used for the provisional pixel value, the distance, and the gradation difference. This is an interpolation processing method characterized in that the pixel value of the interpolation pixel is obtained.

【0019】本発明に従えば、暫定画素値、距離および
階調差に対して非線形関数を用いて補間画素の画素値を
求めるので、階調差の大きいエッジ部分については鮮鋭
性を保存しつつ、階調差の小さい平坦部分については滑
らかに補間することで高い画質を保持することができ
る。
According to the present invention, since the pixel value of the interpolated pixel is obtained by using the non-linear function for the provisional pixel value, the distance and the gradation difference, the sharpness is preserved for the edge portion having the large gradation difference. By smoothly interpolating a flat portion having a small gradation difference, high image quality can be maintained.

【0020】また本発明は、前記距離は、前記補間画素
位置と前記周辺画素とのユークリッド距離であることを
特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the distance is a Euclidean distance between the interpolation pixel position and the peripheral pixel.

【0021】本発明に従えば、距離は、補間画素位置と
周辺画素とのユークリッド距離であるので、周辺画素の
うちいずれの画素が補間画素位置に一番近いかを容易に
決定することができる。また演算方法が複雑ではないの
で、補間処理を実現する装置の構成を簡単にすることが
でき、補間処理部のコストを抑えることができる。
According to the present invention, the distance is the Euclidean distance between the interpolated pixel position and the peripheral pixel, so that which of the peripheral pixels is closest to the interpolated pixel position can be easily determined. . Moreover, since the calculation method is not complicated, the configuration of the device that implements the interpolation processing can be simplified, and the cost of the interpolation processing unit can be suppressed.

【0022】また本発明は、前記階調差は、前記暫定画
素値と前記周辺画素の画素値との差分の絶対値であるこ
とを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the gradation difference is an absolute value of a difference between the provisional pixel value and the pixel values of the peripheral pixels.

【0023】本発明に従えば、階調差は、暫定画素値と
周辺画素の画素値との差分の絶対値であるので、周辺画
素のうちいずれの画素が暫定画素値に一番近いかを決定
することができる。また演算方法が複雑ではないので、
補間処理を実現する装置の構成を簡単にすることがで
き、補間処理部のコストを抑えることができる。
According to the present invention, the gradation difference is the absolute value of the difference between the provisional pixel value and the pixel value of the peripheral pixels, so that which of the peripheral pixels is closest to the provisional pixel value is determined. You can decide. Moreover, since the calculation method is not complicated,
It is possible to simplify the configuration of the device that implements the interpolation processing and reduce the cost of the interpolation processing unit.

【0024】また本発明は、前記非線形関数として、メ
ンバーシップ関数を用いることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that a membership function is used as the non-linear function.

【0025】本発明に従えば、非線形関数として、メン
バーシップ関数を用いるので、あいまいな距離感および
あいまいな階調の滑らかさを数値化して評価することが
でき、これらの値からあらかじめ定めるファジィルール
への適合度を求めることによって妥当な補間画素の画素
値を求めることができる。
According to the present invention, since the membership function is used as the non-linear function, the vague sense of distance and the vague gradation smoothness can be digitized and evaluated, and the fuzzy rule determined in advance from these values. The pixel value of a valid interpolation pixel can be obtained by obtaining the conformity to

【0026】また本発明は、前記階調差を輝度値および
色成分を表す画素値を用いて求めることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the gradation difference is obtained using a luminance value and a pixel value representing a color component.

【0027】本発明に従えば、階調差を輝度値および色
成分を表す画素値を用いて求めるので、特にカラー画像
の補間処理において、輝度値の階調差はないが色が異な
るために人間の目にはエッジとして視認される色エッジ
部分についても鮮鋭性を保存しつつ、平坦部については
滑らかに補間することができる。
According to the present invention, since the gradation difference is obtained by using the brightness value and the pixel value representing the color component, there is no gradation difference of the brightness value but the color is different especially in the interpolation processing of the color image. It is possible to smoothly interpolate a flat portion while preserving sharpness even for a color edge portion visually recognized as an edge by human eyes.

【0028】また本発明は、周辺画素の画素値を用いて
補間処理を行い補間画素の画素値を求める補間処理部を
備える画像処理装置において、補間処理部は、補間画素
位置の周辺画素の画素値を抽出する周辺画素値抽出手段
と、あらかじめ定める周辺画素領域に含まれる前記周辺
画素の中から2つの画素を選択するすべての組合せを求
める画素選択手段と、前記組合せごとに階調差を求め、
前記階調差とあらかじめ定める閾値とを比較して階調差
を判定する階調差判定手段と、前記組合せを前記周辺画
素領域内で前記判定の結果に基づいてグループ分けする
グループ化手段と、グループ化された前記組合せパター
ンとあらかじめテーブルデータとして設定されるパター
ンとを照合するパターン照合手段と、照合の結果に基づ
き、前記テーブルデータごとにあらかじめ定められる補
間演算制御パラメータを補間演算式に設定する補間演算
制御パラメータ設定手段と、前記補間演算制御パラメー
タを用いて補間演算処理を行う補間演算処理手段とを有
することを特徴とする画像処理装置である。
Further, according to the present invention, in the image processing apparatus including an interpolation processing section for performing interpolation processing using pixel values of peripheral pixels to obtain pixel values of the interpolated pixels, A peripheral pixel value extracting means for extracting a value, a pixel selecting means for obtaining all combinations for selecting two pixels from the peripheral pixels included in a predetermined peripheral pixel area, and a gradation difference for each combination. ,
A tone difference determining means for comparing the tone difference with a predetermined threshold value to determine a tone difference; and a grouping means for grouping the combination in the peripheral pixel region based on the result of the determination, Pattern matching means for matching the grouped combination patterns with a pattern set in advance as table data, and an interpolation calculation control parameter set in advance for each of the table data is set in the interpolation calculation formula based on the result of the matching. An image processing apparatus comprising: an interpolation calculation control parameter setting unit; and an interpolation calculation processing unit that performs an interpolation calculation process using the interpolation calculation control parameter.

【0029】本発明に従えば、補間処理部は、補間画素
位置の周辺画素の画素値を抽出する周辺画素値抽出手段
と、あらかじめ定める周辺画素領域に含まれる周辺画素
の中から2つの画素を選択するすべての組合せを求める
画素選択手段と、組合せごとに階調差を求め、階調差と
あらかじめ定める閾値とを比較して階調差を判定する階
調差判定手段と、組合せを周辺画素領域内で判定の結果
に基づいてグループ分けするグループ化手段と、グルー
プ化された組合せパターンとあらかじめテーブルデータ
として設定されるパターンとを照合するパターン照合手
段と、照合の結果に基づき、テーブルデータごとにあら
かじめ定められる補間演算制御パラメータを補間演算式
に設定する補間演算制御パラメータ設定手段と、補間演
算制御パラメータを用いて補間演算処理を行う補間演算
処理手段とを有するので、階調差の大小によって異なる
重み付けをする補間演算制御パラメータを用いることが
でき、階調差の大きいエッジ部分については鮮鋭性を保
存しつつ、階調差の小さい平坦部分については滑らかに
補間することで高い画質を保持することができる。
According to the present invention, the interpolation processing unit extracts peripheral pixel value extracting means for extracting pixel values of peripheral pixels at the interpolation pixel position and two pixels from the peripheral pixels included in the predetermined peripheral pixel area. Pixel selection means for determining all combinations to be selected, gradation difference determination means for determining a gradation difference for each combination, comparing the gradation difference with a predetermined threshold value to determine the gradation difference, and a combination of peripheral pixels Grouping means for grouping in the area based on the result of the judgment, pattern matching means for matching the grouped combination pattern with the pattern set in advance as table data, and for each table data based on the result of the matching Interpolation calculation control parameter setting means for setting the interpolation calculation control parameter predetermined in Since it has an interpolation calculation processing means for performing an interpolation calculation process by using it, it is possible to use an interpolation calculation control parameter for weighting differently depending on the magnitude of the gradation difference, and to preserve the sharpness for the edge part with a large gradation difference. On the other hand, high image quality can be maintained by smoothly interpolating the flat portion having a small gradation difference.

【0030】また本発明は、周辺画素の画素値を用いて
補間画素の画素値を求める補間処理部を備える画像処理
装置において、補間処理部は、補間画素位置の周辺画素
の画素値を抽出する周辺画素値抽出手段と、補間画素位
置の周辺画素の画素値の平均値を求めて補間画素の暫定
画素値として設定する暫定画素値設定手段と、補間画素
位置と各周辺画素との距離を求める距離算出手段と、前
記暫定画素値と各周辺画素の画素値との階調差を求める
階調差算出手段と、算出された距離の値を入力値とし、
前記補間画素位置と各周辺画素との距離の近さの度合い
を数値として出力する第1の前件部メンバーシップ値算
出手段と、算出された階調差の値を入力値とし、前記暫
定画素値と各周辺画素の画素値との階調値の小ささの度
合いを数値として算出する第2の前件部メンバーシップ
値算出手段と、第1の前件部メンバーシップ値算出手段
の出力値と第2の前件部メンバーシップ値算出手段の出
力値との論理和を入力値とする後件部メンバーシップ値
算出手段と、後件部メンバーシップ値算出手段の出力値
を用いて補間画素の画素値を求める補間演算処理手段と
を有することを特徴とする画像処理装置である。
Further, according to the present invention, in the image processing apparatus having the interpolation processing unit for obtaining the pixel value of the interpolation pixel by using the pixel value of the peripheral pixel, the interpolation processing unit extracts the pixel value of the peripheral pixel at the interpolation pixel position. Peripheral pixel value extraction means, provisional pixel value setting means for obtaining the average value of the pixel values of the peripheral pixels at the interpolation pixel position and setting it as the provisional pixel value of the interpolation pixel, and obtaining the distance between the interpolation pixel position and each peripheral pixel. Distance calculating means, a gradation difference calculating means for calculating a gradation difference between the provisional pixel value and the pixel value of each peripheral pixel, and the calculated distance value as an input value,
First antecedent part membership value calculating means for outputting as a numerical value the degree of closeness of the distance between the interpolation pixel position and each peripheral pixel, and the calculated gradation difference value as an input value, and the temporary pixel Output value of the second antecedent part membership value calculating means for calculating the degree of smallness of the gradation value between the value and the pixel value of each peripheral pixel as a numerical value, and the first antecedent part membership value calculating means And the output value of the second antecedent part membership value calculation means are used as input values, and the interpolated pixel is calculated using the consequent part membership value calculation means and the output value of the consequent part membership value calculation means. And an interpolation calculation processing unit for obtaining the pixel value of.

【0031】本発明に従えば、補間処理部は、補間画素
位置の周辺画素の画素値を抽出する周辺画素値抽出手段
と、補間画素位置の周辺画素の画素値の平均値を求めて
補間画素の暫定画素値として設定する暫定画素値設定手
段と、補間画素位置と各周辺画素との距離を求める距離
算出手段と、暫定画素値と各周辺画素の画素値との階調
差を求める階調差算出手段と、算出された距離の値を入
力値とし、補間画素位置と各周辺画素との距離の近さの
度合いを数値として出力する第1の前件部メンバーシッ
プ値算出手段と、算出された階調差の値を入力値とし、
暫定画素値と各周辺画素の画素値との階調値の小ささの
度合いを数値として算出する第2の前件部メンバーシッ
プ値算出手段と、第1の前件部メンバーシップ値算出手
段の出力値と第2の前件部メンバーシップ値算出手段の
出力値との論理和を入力値とする後件部メンバーシップ
値算出手段と、後件部メンバーシップ値算出手段の出力
値を用いて補間画素の画素値を求める補間演算処理手段
とを有するので、階調差の大きいエッジ部分については
鮮鋭性を保存しつつ、階調差の小さい平坦部分について
は滑らかに補間することで高い画質を保持することがで
きる。
According to the present invention, the interpolation processing section obtains the peripheral pixel value extraction means for extracting the pixel values of the peripheral pixels at the interpolation pixel position, and the average value of the pixel values of the peripheral pixels at the interpolation pixel position to obtain the interpolation pixel. Provisional pixel value setting means for setting the provisional pixel value, distance calculating means for determining the distance between the interpolated pixel position and each peripheral pixel, and gradation for determining the gradation difference between the provisional pixel value and the pixel value of each peripheral pixel. A difference calculating means, a first antecedent part membership value calculating means that outputs the calculated distance value as an input value, and outputs the degree of closeness of the distance between the interpolated pixel position and each peripheral pixel as a numerical value; The input value is the gradation difference value
Of the second antecedent part membership value calculating means and the first antecedent part membership value calculating means for calculating the degree of gradation value smallness between the provisional pixel value and the pixel value of each peripheral pixel as a numerical value. Using the consequent part membership value calculating means that uses the logical sum of the output value and the output value of the second antecedent part membership value calculating means and the output value of the consequent part membership value calculating means Since it has an interpolation calculation processing unit for obtaining the pixel value of the interpolated pixel, sharpness is preserved for an edge portion with a large gradation difference, while smooth interpolation is performed for a flat portion with a small gradation difference to obtain high image quality. Can be held.

【0032】また本発明は、前記階調差は、輝度値およ
び色成分を表す画素値を用いて求めることを特徴とす
る。
Further, the present invention is characterized in that the gradation difference is obtained by using a pixel value representing a luminance value and a color component.

【0033】本発明に従えば、階調差は、輝度値および
色成分を表す画素値を用いて求めるので、特にカラー画
像の補間処理において、輝度値の階調差はないが色が異
なるために人間の目にはエッジとして視認される色エッ
ジ部分についても鮮鋭性を保存しつつ、平坦部について
は滑らかに補間することができる。
According to the present invention, since the gradation difference is obtained using the brightness value and the pixel value representing the color component, there is no gradation difference in the brightness value but the color is different particularly in the interpolation processing of a color image. Moreover, it is possible to smoothly interpolate the flat portion while preserving the sharpness even for the color edge portion visually recognized as an edge by human eyes.

【0034】また本発明は、前記画像処理装置と、画像
入力装置と、画像出力装置とを有することを特徴とする
画像形成装置である。
The present invention is also an image forming apparatus including the image processing device, an image input device, and an image output device.

【0035】本発明に従えば、画像処理装置と、画像入
力装置と、画像出力装置とを有するので、階調差の大き
いエッジ部分については鮮鋭性を保存しつつ、階調差の
小さい平坦部分については滑らかに補間した画像を、さ
まざまな用途に使用することができる。
According to the present invention, since the image processing device, the image input device, and the image output device are provided, the flat portion having a small gradation difference is preserved while the sharpness is preserved for the edge portion having a large gradation difference. The smoothly interpolated image can be used for various purposes.

【0036】また本発明は、コンピュータに前記補間処
理方法を実行させるための画像処理プログラムである。
本発明に従えば、コンピュータに前記補間処理を実行さ
せることができる。
The present invention is also an image processing program for causing a computer to execute the interpolation processing method.
According to the present invention, it is possible to cause a computer to execute the interpolation processing.

【0037】また本発明は、前記画像処理プログラムを
記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
本発明に従えば、コンピュータに前記補間処理を実行さ
せることができる。
Further, the present invention is a computer-readable recording medium in which the image processing program is recorded.
According to the present invention, it is possible to cause a computer to execute the interpolation processing.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態で
ある画像処理装置1を有する画像形成装置2の構成を示
すブロック図である。画像処理装置1は、A/D(アナ
ログ/デジタル)変換部11、シェーディング補正部1
2、入力階調補正部13、領域分離処理部14、色空間
変換部15、空間フィルタ処理部16、補間処理部1
7、色補正部18、黒生成下色除去部19、出力階調補
正部110および階調再現処理部111を有する。画像
処理装置1に、画像入力装置21および画像出力装置2
2が接続された画像形成装置2と、外部との接続部、た
とえば、イーサネット(登録商標)を介したネットワー
クプリンタとしてのインターフェース部およびファック
ス送受信のための電話線のインターフェース部などの外
部入力インターフェース部31および外部入出力インタ
ーフェース部32を含めて、全体としてデジタル複合機
3を構成する。
1 is a block diagram showing the configuration of an image forming apparatus 2 having an image processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The image processing apparatus 1 includes an A / D (analog / digital) conversion unit 11 and a shading correction unit 1.
2, input tone correction unit 13, region separation processing unit 14, color space conversion unit 15, spatial filter processing unit 16, interpolation processing unit 1
7, a color correction unit 18, a black generation undercolor removal unit 19, an output gradation correction unit 110, and a gradation reproduction processing unit 111. The image processing device 1 includes an image input device 21 and an image output device 2.
An external input interface unit such as an interface unit as a network printer via Ethernet (registered trademark) and an interface unit of a telephone line for transmitting and receiving a fax, for connecting the image forming apparatus 2 to which the image forming apparatus 2 is connected to the outside. The digital multi-function peripheral 3 is configured as a whole including the 31 and the external input / output interface 32.

【0039】画像入力装置21は、たとえばCCD(Ch
arge Coupled Device)を備えたスキャナ部からなり、
CCDによって原稿からの反射光像をRGB(R:赤、
G:緑、B:青)のアナログ信号として読み取り、画像
処理装置1に入力する。
The image input device 21 is, for example, a CCD (Ch
arge Coupled Device)
The CCD reflects the reflected light image from the original in RGB (R: red,
G: green, B: blue) are read as analog signals and input to the image processing apparatus 1.

【0040】画像入力装置21によって読み取られたア
ナログ信号は、画像処理装置1内を、A/D変換部1
1、シェーディング補正部12、入力階調補正部13、
領域分離処理部14、色空間変換部15、空間フィルタ
処理部16、補間処理部17、色補正部18、黒生成下
色除去部19、出力階調補正部110および階調再現処
理部111の順で送られ、CMYK(C:シアン、M:
マゼンタ、Y:黄、K:黒)のデジタル信号として、画
像出力装置22へ出力される。
The analog signal read by the image input device 21 is transferred to the A / D converter 1 in the image processing device 1.
1, a shading correction unit 12, an input gradation correction unit 13,
The area separation processing unit 14, the color space conversion unit 15, the spatial filter processing unit 16, the interpolation processing unit 17, the color correction unit 18, the black generation undercolor removal unit 19, the output gradation correction unit 110, and the gradation reproduction processing unit 111. Sent in order, CMYK (C: cyan, M:
It is output to the image output device 22 as a digital signal of magenta, Y: yellow, and K: black).

【0041】A/D変換部11は、画像入力装置21に
読み取られたRGBのアナログ信号をデジタル信号に変
換する。シェーディング補正部12は、A/D変換部1
1より送られてきたRGB信号に対して、画像入力装置
21の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取
り除く処理をする。入力階調補正部13は、シェーディ
ング補正部12によって各種の歪みが取り除かれたRG
Bの反射率に基づく信号に対して、カラーバランスを整
えると同時に、濃度信号などの信号を画像処理装置1に
採用されている画像処理システムにとって扱い易い信号
に変換する。領域分離処理部14は、RGB信号から、
入力画像データ中の各画素を文字領域、網点領域および
写真領域のいずれかに分離し、分離結果に基づき、画素
がいずれの領域に属しているかを示す領域識別信号を空
間フィルタ処理部16、黒生成下色除去部19および階
調再現処理部111へ出力するとともに、入力階調補正
処理部13より出力される入力信号をそのまま色空間変
換部15へ出力する。
The A / D converter 11 converts the RGB analog signals read by the image input device 21 into digital signals. The shading correction unit 12 is the A / D conversion unit 1.
With respect to the RGB signal sent from the No. 1, processing for removing various distortions generated in the illumination system, the imaging system, and the imaging system of the image input device 21 is performed. The input gradation correction unit 13 is an RG whose various distortions have been removed by the shading correction unit 12.
For the signal based on the reflectance of B, color balance is adjusted, and at the same time, a signal such as a density signal is converted into a signal that can be easily handled by the image processing system adopted in the image processing apparatus 1. The area separation processing unit 14 uses the RGB signals to
Each pixel in the input image data is separated into a character area, a halftone dot area, and a photographic area, and based on the separation result, an area identification signal indicating to which area the pixel belongs, a spatial filter processing unit 16, The input signal output from the input tone correction processing unit 13 is directly output to the color space conversion unit 15 while being output to the black generation undercolor removal unit 19 and the tone reproduction processing unit 111.

【0042】色空間変換部15は、RGBの画像データ
をLCC(L:輝度、C:色度)の色空間に変換し、変
換後のデータを空間フィルタ処理部16へ出力する。空
間フィルタ処理部16は、色空間変換部15から入力さ
れるLCC信号の画像データに対して、領域識別信号を
基にデジタルフィルタによる空間フィルタ処理をし、空
間周波数特性を補正することによって出力画像のぼやけ
や粒状性劣化の防止処理をする。たとえば、領域分離処
理部14によって文字に分離された領域は、特に黒文字
あるいは色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ
処理部16による空間フィルタ処理における鮮鋭強調処
理によって高周波数の強調量が大きくなる。また領域分
離処理部14によって網点に分離された領域には、空間
フィルタ処理部16において、入力網点成分を除去する
ためにローパス・フィルタ処理が施される。空間フィル
タ処理された画像データは補間処理部17へ出力され
る。
The color space conversion unit 15 converts the RGB image data into an LCC (L: luminance, C: chromaticity) color space, and outputs the converted data to the spatial filter processing unit 16. The spatial filter processing unit 16 performs spatial filter processing by a digital filter on the image data of the LCC signal input from the color space conversion unit 15 based on the region identification signal, and corrects the spatial frequency characteristic to output the image. To prevent blurring and deterioration of graininess. For example, the area separated into characters by the area separation processing unit 14 has a large amount of high frequency emphasis due to the sharpness emphasis processing in the spatial filter processing by the spatial filter processing unit 16 in order to particularly improve the reproducibility of black characters or color characters. Become. Further, the area separated into halftone dots by the area separation processing unit 14 is subjected to low-pass filter processing in the spatial filter processing unit 16 in order to remove the input halftone dot component. The spatially filtered image data is output to the interpolation processing unit 17.

【0043】補間処理部17は、空間フィルタ処理され
た画像データに対し、周辺画素の画素値を用いて補間演
算処理を行い補間画素の画素値を求める。そして、補間
処理後の画像データを色補正部18へ出力する。詳細に
ついては後述する。
The interpolation processing unit 17 performs interpolation calculation processing on the spatially filtered image data using the pixel values of the peripheral pixels to obtain the pixel values of the interpolated pixels. Then, the image data after the interpolation processing is output to the color correction unit 18. Details will be described later.

【0044】色補正部18は、LCCの画像データをC
MYの色空間に変換するとともに、画像出力装置22に
あわせて色補正を行い、補正後のデータを黒生成下色除
去部19へ出力する。黒生成下色除去部19は、色補正
後のCMYの3色信号からK信号を生成する黒生成と、
元のCMY信号から黒生成で得たK信号を差し引いて、
新たなCMY信号を生成する処理とを行い、CMYの3
色信号をCMYKの4色信号に変換する。黒生成処理の
一例として、一般的な方法であるスケルトンブラックに
よって黒生成を行う方法がある。この方法では、スケル
トンカーブの入出力特性をy=f(x)、入力されるデ
ータをC,M,Y,出力されるデータをC’,M’,
Y’,K’とし、UCR(Under Color Removal)率を
α(0<α<1)とすると、黒生成下色除去処理は以下
の式によって表わすことができる。
The color correction unit 18 converts the LCC image data into C
The color is converted into the MY color space, the color is corrected in accordance with the image output device 22, and the corrected data is output to the black generation lower color removing unit 19. The black generation and undercolor removal unit 19 generates black for generating a K signal from the CMY three color signals after color correction;
Subtract the K signal obtained from black generation from the original CMY signal,
The process of generating a new CMY signal is performed, and the CMY signal 3
The color signals are converted into CMYK four-color signals. As an example of black generation processing, there is a method of generating black by skeleton black which is a general method. In this method, the input / output characteristic of the skeleton curve is y = f (x), the input data is C, M, Y, the output data is C ′, M ′,
If Y ′ and K ′ and the UCR (Under Color Removal) rate is α (0 <α <1), the black generation undercolor removal process can be expressed by the following equation.

【0045】[0045]

【数1】 [Equation 1]

【0046】階調再現処理部111は、空間フィルタ処
理部16と同様に、CMYK信号の画像データに対し
て、領域識別信号をもとに所定の処理をする。たとえ
ば、領域分離処理部14によって文字に分離された領域
に関しては、特に黒文字あるいは色文字の再現性を高め
るために、階調再現処理部111で高域周波数の再現に
適した高解像度のスクリーンでの二値化または多値化処
理が選択される。また領域分離処理部14によって網点
に分離された領域に関しては、出力階調補正部110
で、濃度信号などの信号を画像出力装置22の特性値で
ある網点面積率に変換する出力階調補正処理を行った
後、階調再現処理部111で、最終的に画像を画素に分
離してそれぞれの階調を再現できるように処理する階調
再現処理、すなわち、中間調生成がなされる。領域分離
処理部14によって写真に分離された領域に関しては、
階調再現性を重視したスクリーンでの二値化または多値
化処理が選択される。
The gradation reproduction processing unit 111, like the spatial filter processing unit 16, performs a predetermined process on the image data of the CMYK signals based on the area identification signal. For example, with respect to the area separated into characters by the area separation processing unit 14, in order to enhance the reproducibility of black characters or color characters, the gradation reproduction processing unit 111 uses a high-resolution screen suitable for reproducing high frequencies. The binarization processing or the multi-value processing of is selected. Further, regarding the area separated into halftone dots by the area separation processing unit 14, the output tone correction unit 110
Then, after performing an output gradation correction process for converting a signal such as a density signal into a halftone dot area ratio which is a characteristic value of the image output device 22, a gradation reproduction processing unit 111 finally separates the image into pixels. Then, gradation reproduction processing is performed to reproduce each gradation, that is, halftone generation is performed. Regarding the areas separated into photographs by the area separation processing unit 14,
Binarization or multi-valued processing on the screen with emphasis on gradation reproducibility is selected.

【0047】以上の各処理がなされた画像データは、一
旦、記憶手段に記憶され、所定のタイミングで読み出さ
れて画像出力装置22に入力される。画像出力装置22
は、画像データを紙などの記録媒体に出力するもので、
たとえば、電子写真方式やインクジェット方式を用いた
画像出力装置22などが用いられるが、特にこれに限定
されるものではない。
The image data that has been subjected to each of the above processes is temporarily stored in the storage means, read at a predetermined timing, and input to the image output device 22. Image output device 22
Is to output image data to a recording medium such as paper.
For example, an image output device 22 using an electrophotographic method or an inkjet method is used, but the invention is not particularly limited to this.

【0048】なお、本発明における補間処理部17は、
空間フィルタ処理部16の処理後に処理を行うよう構成
されているが、色補正部18や黒生成下色除去部19の
後など、入力階調補正部13以降、階調再現処理部11
1以前ならばいずれのタイミングで処理を行うように構
成してもかまわない。
The interpolation processing section 17 in the present invention is
Although the processing is performed after the processing of the spatial filter processing unit 16, after the input gradation correction unit 13, the gradation reproduction processing unit 11 such as after the color correction unit 18 and the black generation undercolor removal unit 19.
If it is 1 or earlier, the processing may be performed at any timing.

【0049】[実施形態1]本発明の実施形態1を以下
に説明する。図2は、本発明の画像処理装置1が有する
補間処理部17の構成を示すブロック図である。補間処
理部17は、周辺画素値抽出手段51、画素選択手段5
2、階調差判定手段53、グループ化手段54、パター
ン照合手段55、補間演算制御パラメータ設定手段56
および補間演算処理手段57を有する。
[First Embodiment] The first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the interpolation processing unit 17 included in the image processing apparatus 1 of the present invention. The interpolation processing unit 17 includes a peripheral pixel value extraction unit 51 and a pixel selection unit 5.
2, gradation difference determination means 53, grouping means 54, pattern matching means 55, interpolation calculation control parameter setting means 56
And an interpolation calculation processing means 57.

【0050】周辺画素値抽出手段51は、空間フィルタ
処理部16によってフィルタ処理された画像データに対
し、補間画素位置の周辺画素ごとに画素値を抽出する。
なお、画素値とは、輝度値および色成分を含む値であ
る。この抽出方法を図3(a)を用いて説明する。図3
(a)は、補間画素位置Pおよびその周辺画素P1〜P
4を示す図である。たとえば、周辺画素として4つの画
素を用いる場合には、図に示すように、補間画素位置P
の左上に位置する画素P1を抽出し、P1を囲む8近傍
の画素領域内において補間画素位置Pを囲む黒丸で示し
たP1、P2、P3およびP4の4つの周辺画素を抽出
して、それぞれの画素値を抽出する。これによって、周
辺画素の画素値の抽出を画一的に行うことができる。な
お、周辺画素であるP1、P2、P3およびP4を含む
領域を周辺画素領域とする。
The peripheral pixel value extraction means 51 extracts a pixel value for each peripheral pixel at the interpolation pixel position from the image data filtered by the spatial filter processing section 16.
The pixel value is a value including a brightness value and a color component. This extraction method will be described with reference to FIG. Figure 3
(A) is an interpolated pixel position P and its peripheral pixels P1 to P
FIG. For example, when four pixels are used as peripheral pixels, as shown in the figure, the interpolation pixel position P
The pixel P1 located at the upper left of is extracted, and four peripheral pixels P1, P2, P3, and P4 indicated by black circles surrounding the interpolation pixel position P in the pixel region of 8 neighborhoods surrounding P1 are extracted, and Extract the pixel value. As a result, the pixel values of the peripheral pixels can be uniformly extracted. The area including the peripheral pixels P1, P2, P3, and P4 is referred to as a peripheral pixel area.

【0051】画素選択手段52は、あらかじめ定める周
辺画素領域に含まれる周辺画素の中から2つの画素を選
択するすべての組合せを選択する。選択する方法を図3
(b)を用いて説明する。図3(b)は2つの画素を選
択するすべての組合せを示す図である。図に示すよう
に、周辺画素領域に含まれる画素の中から選択された2
つの画素の組合せ、すなわち、各画素の縦2組、横2
組、斜め2組の計6つの組合せをすべての組合せとして
求める。
The pixel selecting means 52 selects all the combinations for selecting two pixels from the peripheral pixels included in the predetermined peripheral pixel area. Figure 3 shows how to select
An explanation will be given using (b). FIG. 3B is a diagram showing all combinations for selecting two pixels. As shown in the figure, 2 selected from the pixels included in the peripheral pixel area
Combination of two pixels, ie, 2 sets of each pixel vertically, 2 horizontally
A total of 6 combinations of two sets and two diagonal sets are obtained as all combinations.

【0052】階調差判定手段53は、選択された組合せ
ごとに階調差を求め、あらかじめ定める閾値とを比較し
て階調差を判定する。これによって、周辺画素領域にお
いていずれがエッジ部分で、いずれが平坦部分であるの
かを緻密に区別することができる。グループ化手段54
は、組合せを周辺画素領域内で判定された階調差の結果
に基づいてグループ分けし、グループ化を行う。パター
ン照合手段55は、グループ化された組合せパターンと
あらかじめテーブルデータとして設定されるパターンと
を照合する。その際、1回の照合で一致するテーブルデ
ータが見つからなければ、見つかるまで、組合せのパタ
ーンを90度ずつ時計回りに、あるいは、反時計回りに
最大3回まで回転させ、テーブルデータとの照合を最大
4回行う。これによって、余分なテーブルデータのパタ
ーンを用意する必要がなくなり、テーブルデータのパタ
ーンを格納するメモリの使用量を削減することができ
る。実際には、階調差を判定する順番が決まっているの
で、階調差が閾値より大きければ1、小さければ0の1
ビットを出力するようにしておく。そして、判定した順
番どおりにビットを並べて、6ビットのパターンを作っ
ておき、パターン照合手段55によってグループ化され
た判定の結果とテーブルデータ、つまり6ビットのパタ
ーンとあらかじめ定めるテーブルデータの6ビットのイ
ンデックスとを照合する。これによって、補間画素の画
素値を求める補間演算制御パラメータを一意に決定する
ことができ、緻密に区別されたエッジ部分あるいは平坦
部分に最適な補間処理を実現することができる。またあ
らかじめテーブルデータが用意されているので、演算処
理を簡単にすることができ、補間処理部17のコストを
抑えることができる。
The gradation difference determining means 53 determines the gradation difference for each selected combination and compares it with a predetermined threshold value to judge the gradation difference. As a result, it is possible to minutely discriminate which is the edge portion and which is the flat portion in the peripheral pixel region. Grouping means 54
For grouping the combinations based on the result of the gradation difference determined in the peripheral pixel area to perform grouping. The pattern matching means 55 matches the grouped combination patterns with the patterns set in advance as table data. At that time, if no matching table data is found in one collation, the pattern of the combination is rotated by 90 degrees clockwise or counterclockwise up to 3 times until the table data is collated. Do up to 4 times. As a result, it is not necessary to prepare an extra table data pattern, and the amount of memory used to store the table data pattern can be reduced. Actually, since the order of determining the gradation difference is determined, 1 is set if the gradation difference is larger than the threshold value, and 1 if it is smaller than the threshold value.
Be sure to output bits. Then, the bits are arranged in the determined order to create a 6-bit pattern, and the result of the determination grouped by the pattern matching means 55 and the table data, that is, the 6-bit pattern and the 6-bit of the predetermined table data. Match the index. As a result, the interpolation calculation control parameter for obtaining the pixel value of the interpolation pixel can be uniquely determined, and the optimum interpolation processing can be realized for the edge portion or the flat portion that is finely distinguished. Further, since the table data is prepared in advance, the arithmetic processing can be simplified and the cost of the interpolation processing unit 17 can be suppressed.

【0053】補間演算制御パラメータ設定手段56は、
照合結果に基づき、テーブルデータごとにあらかじめ定
められる補間演算制御パラメータを補間演算式に設定す
る。設定の際、パターン照合時に回転を行った場合に
は、その回数分、補間演算制御パラメータの順番をずら
す必要がある。補間演算処理手段57は、補間演算制御
パラメータ設定手段56によって設定された補間演算制
御パラメータを用いて補間演算処理を行う。最後に、出
力階調補正部110に補間処理後の出力画像データを出
力する。以上により、階調差の大小によって、異なる重
み付けをする補間演算制御パラメータを用いることがで
き、階調差の大きいエッジ部分については鮮鋭性を保存
しつつ、階調差の小さい平坦部分については滑らかに補
間することができる。
The interpolation calculation control parameter setting means 56 is
Based on the comparison result, the interpolation calculation control parameter set in advance for each table data is set in the interpolation calculation formula. When setting, if rotation is performed during pattern matching, it is necessary to shift the order of the interpolation calculation control parameters by the number of times. The interpolation calculation processing means 57 performs interpolation calculation processing using the interpolation calculation control parameter set by the interpolation calculation control parameter setting means 56. Finally, the output image data after the interpolation processing is output to the output gradation correction unit 110. As described above, it is possible to use the interpolation calculation control parameter that weights differently depending on the magnitude of the gradation difference, and the sharpness is preserved for the edge portion where the gradation difference is large, while the smoothness is maintained for the flat portion where the gradation difference is small. Can be interpolated to.

【0054】次に、前記画像処理装置1における補間処
理を、ある補間画素位置Pを用いて具体的に説明する。
図4は、入力された原画像データの一部を示す図であ
る。図には、4×4の16画素のデータが示されてい
る。ここで、各データは8ビットデータであり、0から
255の値をとるものとする。補間画素位置Pに対し
て、4つの黒丸の画素の画素値を周辺画素の画素値とし
て抽出する。図のように、輝度値は、P1は140,P
2は132,P3は201,P4は151である。
Next, the interpolation processing in the image processing apparatus 1 will be specifically described by using a certain interpolation pixel position P.
FIG. 4 is a diagram showing a part of the input original image data. In the figure, data of 4 × 4 16 pixels is shown. Here, each data is 8-bit data and has a value of 0 to 255. For the interpolated pixel position P, the pixel values of the four black circle pixels are extracted as the pixel values of the peripheral pixels. As shown in the figure, the brightness value is 140 for P1 and P
2 is 132, P3 is 201, and P4 is 151.

【0055】次に、所定の周辺画素領域に含まれる周辺
画素の中から2つの画素を選択するすべての組合せを求
める。図5は、補間画素位置Pの周辺画素領域に含まれ
る周辺画素の中から2つの画素を選択するすべての組合
せ示す図である。抽出した周辺画素から、2つの画素を
選択するすべての組合せ、すなわち、組合せ〜ごと
に階調差を絶対値で求める。階調差は、〜の番号順
に、8,50,61,19,69,11となる。そし
て、階調差が閾値より大きいか小さいかを判定する。こ
こでは、閾値として、20という値を定める。なお、こ
の値は実験的に設定した値であって、本発明がこの値に
限定されるものではない。前記階調差と閾値とを比較し
て、階調差を判定すると、組合せのうち、、および
の階調差は大きく、、およびの階調差は小さい
ということになる。
Next, all combinations for selecting two pixels from the peripheral pixels included in the predetermined peripheral pixel area are obtained. FIG. 5 is a diagram showing all combinations for selecting two pixels from the peripheral pixels included in the peripheral pixel area of the interpolation pixel position P. From the extracted peripheral pixels, the gradation difference is calculated as an absolute value for all combinations that select two pixels, that is, for each combination. The gradation difference is 8, 50, 61, 19, 69, 11 in the order of numbers from to. Then, it is determined whether the gradation difference is larger or smaller than the threshold value. Here, a value of 20 is set as the threshold value. Note that this value is an experimentally set value, and the present invention is not limited to this value. When the gradation difference is determined by comparing the gradation difference with the threshold value, it means that the gradation difference of and of the combination is large and the gradation difference of and is small.

【0056】次に、判定の結果に基づき、階調差が小さ
い組合せで隣り合ったもの同士をグループ化することに
よって、階調差に基づくグループ化を行う。図6は、補
間画素位置Pの周辺画素領域内のグループ化を行った結
果を示す図である。グループ化された組合せのパターン
と、あらかじめ定めるテーブルデータとを照合する。こ
こでは、照合を行うために、組合せのパターンとパター
ンのテーブルデータとを比較する。図7は、パターンの
テーブルデータを示す図である。図7(a)は、個々の
パターンを黒丸、実線および点線で示しており、この実
線は、階調差があらかじめ定められる閾値以下の組合
せ、すなわち、階調差が小さい組合せを表している。図
7(b)は、個々のパターンにおける各局所領域をグル
ープ番号で示しており、このグループ番号は階調差の小
さいものから順に付している。グループ化された組合せ
のパターンは、図6のように、階調差の大きい領域と階
調差の小さい領域の2つの領域に分かれ、P1とP4と
を結ぶ対角線を境にして、対角線より下側の領域が階調
差の大きい領域となり、対角線より上側の領域が階調差
の小さい領域となることから、組合せのパターンを時計
回りに3回回転させると、パターン9と一致することが
わかる。
Next, based on the result of the judgment, the adjacent ones are grouped in a combination having a small gradation difference, thereby performing grouping based on the gradation difference. FIG. 6 is a diagram showing a result of grouping in the peripheral pixel area of the interpolation pixel position P. The pattern of grouped combinations is collated with predetermined table data. Here, in order to perform the matching, the combination pattern is compared with the table data of the pattern. FIG. 7 is a diagram showing pattern table data. In FIG. 7A, each pattern is shown by a black circle, a solid line, and a dotted line, and this solid line represents a combination in which the gradation difference is less than or equal to a predetermined threshold value, that is, a combination in which the gradation difference is small. FIG. 7B shows each local area in each pattern by a group number, and the group numbers are given in order from the smallest gradation difference. As shown in FIG. 6, the grouped combination pattern is divided into two regions, a region with a large gradation difference and a region with a small gradation difference, and is below the diagonal line with a diagonal line connecting P1 and P4 as a boundary. The region on the side has a large gradation difference, and the region above the diagonal line has a small gradation difference. Therefore, it can be seen that when the pattern of the combination is rotated three times clockwise, it coincides with the pattern 9. .

【0057】次に、照合したパターンに応じてあらかじ
め定められる補間演算制御パラメータを補間演算式に設
定する。図8は、テーブルデータのパターンごとに対応
して定められる補間演算制御パラメータを示す図であ
る。なお、図7(b)の個々のパターンにおける各局所
領域のグループ番号は、図8のパターン番号の枝番号に
対応している。組合せのパターンは3回時計回りに回転
していることから、補間演算制御パラメータの順番をず
らす必要がある。たとえば、パラメータαの場合は、回
転数に応じて、α→γ(1回転)→δ(2回転)→β
(3回転)に順番をずらす必要があるので、3回時計回
りに回転した組合せパターンは、それぞれ、α’→β,
β’→δ,γ’→α,δ’→γ(α’、β’、γ’およ
びδ’は回転を行う前の補間演算制御パラメータを表し
ている。)にずらす必要がある。
Next, the interpolation calculation control parameters set in advance according to the collated pattern are set in the interpolation calculation formula. FIG. 8 is a diagram showing interpolation calculation control parameters determined corresponding to each pattern of table data. The group number of each local area in the individual pattern of FIG. 7B corresponds to the branch number of the pattern number of FIG. Since the combination pattern rotates three times clockwise, it is necessary to shift the order of the interpolation calculation control parameters. For example, in the case of the parameter α, α → γ (1 rotation) → δ (2 rotations) → β depending on the rotation speed.
Since it is necessary to shift the order to (3 rotations), the combination patterns rotated clockwise three times are α ′ → β,
It is necessary to shift to β ′ → δ, γ ′ → α, δ ′ → γ (α ′, β ′, γ ′ and δ ′ represent interpolation calculation control parameters before rotation).

【0058】パターン9の場合において、補間演算制御
パラメータは次のように設定される。補間演算制御パラ
メータは、β=α’=1+r/12である。図8のrの
数式より、βのときのrは、r={u−x}・{(y+
1)−v}であるので、これを代入すると、β=1+
{u−x}・{(y+1)−v}/12となる。またδ
=β’=β=1+r/12となり、図8のrの数式を代
入すると、δ=1+{u−x}・{v−y}/12とな
る。またα=γ’=β=1+r/12となり、図8のr
の数式を代入すると、α=1+{(x+1)−u}・
{(y+1)−v}/12となる。またγ=δ’=0と
なる。なお、1つの最近隣画素を用いて補間演算を行う
9−2(「グループ2」とする。)では、同様に数式を
代入すると、β=δ=α=0,γ=1/{u−x}・
{v−y}となる。
In the case of pattern 9, the interpolation calculation control parameter is set as follows. The interpolation calculation control parameter is β = α ′ = 1 + r / 12. From the mathematical expression of r in FIG. 8, r when β is r = {u−x} · {(y +
1) -v}, substituting this results in β = 1 +
It becomes {u−x} · {(y + 1) −v} / 12. Also δ
= Β ′ = β = 1 + r / 12, and substituting the mathematical expression of r in FIG. 8, δ = 1 + {u−x} · {v−y} / 12. Further, α = γ ′ = β = 1 + r / 12, and r in FIG.
Substituting the mathematical expression of, α = 1 + {(x + 1) -u}.
It becomes {(y + 1) -v} / 12. Also, γ = δ ′ = 0. In addition, in 9-2 (“group 2”) in which the interpolation calculation is performed using one nearest neighbor pixel, similarly substituting mathematical expressions, β = δ = α = 0, γ = 1 / {u− x} ・
It becomes {v−y}.

【0059】[0059]

【数2】 [Equation 2]

【0060】ここで、補間画素位置Pはグループ1に属
するので、補間演算ではグループ1の補間演算制御パラ
メータを用いる。なお、補間画素位置Pがグループ2に
属する場合にはグループ2の補間演算制御パラメータを
用いる。
Since the interpolation pixel position P belongs to the group 1, the interpolation calculation control parameter of the group 1 is used in the interpolation calculation. When the interpolated pixel position P belongs to the group 2, the interpolation calculation control parameter of the group 2 is used.

【0061】補間画素の位置をP(u,v)、左上の周
辺画素の位置をP1(x,y)としたとき、本発明の補
間演算式は次のように表される。なお、x=[u],y
=[v]とする([ ]は、小数点以下切捨てによる整
数化を表す)。 P(u,v)={(x+1)−u}・{(y+1)−v}・P1(x,y)・α +{u−x}・{(y+1)−v}・P2(x+1,y)・β +{(x+1)−u}・{v−y}・P3(x,y+1)・γ +{u−x}・{v−y}・P4(x+1,y+1)・δ…(4)
When the position of the interpolation pixel is P (u, v) and the position of the upper left peripheral pixel is P1 (x, y), the interpolation calculation formula of the present invention is expressed as follows. Note that x = [u], y
= [V] ([] represents integerization by rounding off after the decimal point). P (u, v) = {(x + 1) -u} * {(y + 1) -v} * P1 (x, y) * [alpha] + {u-x} * {(y + 1) -v} * P2 (x + 1, y) · β + {(x + 1) −u} · {v−y} · P3 (x, y + 1) · γ + {u−x} · {v−y} · P4 (x + 1, y + 1) · δ ... ( 4)

【0062】補間画素位置Pが、P(u,v)=P(2
0.8,16.3)だとすると、x=20、y=16と
なる。このu,v,x,yの値と式(2)の補間演算制
御パラメータを式(4)に代入して計算すると、補間画
素の画素値は、P(u,v)=134(小数点以下第1
位四捨五入)となる。これによって、補間画素の画素値
が求められたことになる。そして、入力された原画像デ
ータすべてについて処理が完了するまで、補間画素位置
を移動してその周辺画素の画素値を抽出し補間処理を続
ける。補間画素位置が既存画素の位置と同一の場合に
は、補間演算を行わず原画素の画素値を補間画素の画素
値として用いる。
The interpolated pixel position P is P (u, v) = P (2
0.8, 16.3), x = 20 and y = 16. Substituting the values of u, v, x, y and the interpolation calculation control parameter of Expression (2) into Expression (4), the pixel value of the interpolation pixel is P (u, v) = 134 (decimal point or less). First
Rounding off). As a result, the pixel value of the interpolation pixel is obtained. Then, the interpolation pixel position is moved to extract the pixel values of the peripheral pixels and the interpolation processing is continued until the processing is completed for all the input original image data. When the interpolation pixel position is the same as the position of the existing pixel, the interpolation calculation is not performed and the pixel value of the original pixel is used as the pixel value of the interpolation pixel.

【0063】なお、前記では周辺画素として4つの画素
を用いて補間処理を行っているが、4つ以上の周辺画素
を用いてもかまわない。4つ以上の周辺画素を用いて階
調差の判定を行い、エッジ部分を区別した後、最終的
に、式(4)による4つの画素を用いた補間処理を行う
ことも可能である。また4つ以上の周辺画素を用いた補
間処理を行うことも可能である。この場合は、補間演算
制御パラメータを用いる画素の数に合わせて変更する必
要がある。
In the above description, the interpolation processing is performed by using four pixels as the peripheral pixels, but four or more peripheral pixels may be used. It is also possible to determine the gradation difference using four or more peripheral pixels, distinguish the edge portion, and finally perform interpolation processing using four pixels according to Expression (4). It is also possible to perform interpolation processing using four or more peripheral pixels. In this case, it is necessary to change the interpolation calculation control parameter according to the number of pixels used.

【0064】次に、本発明の補間処理方法を以下に説明
する。図9は、補間処理部17における補間処理方法を
示すフローチャートである。ステップS1−1では、補
間処理部17によって補間処理が開始される。ステップ
S1−2では、空間フィルタ処理部16から補間処理部
17に原画像データが入力される。入力は、1画素ご
と、1ラインごとあるいは1プレーンごとなどのいずれ
でもかまわない。プレーンごとの補間画素位置に対する
所定の周辺画素の画素値が入力された時点で次の処理が
開始される。それまでは、随時原画像データが入力され
る。ステップS1−3では、周辺画素値抽出手段51に
よって周辺画素の画素値が抽出される。ステップS1−
4では、画素値の抽出が完了したか否かを判断する。抽
出が完了したと判断した場合にはステップS1−5に進
み、完了していないと判断した場合にはステップS1−
2に戻る。
The interpolation processing method of the present invention will be described below. FIG. 9 is a flowchart showing an interpolation processing method in the interpolation processing unit 17. In step S1-1, the interpolation processing unit 17 starts the interpolation processing. In step S1-2, the original image data is input from the spatial filter processing unit 16 to the interpolation processing unit 17. The input may be every pixel, every line, or every plane. The next process is started at the time when the pixel value of a predetermined peripheral pixel for the interpolation pixel position for each plane is input. Until then, the original image data is input at any time. In step S1-3, the peripheral pixel value extraction means 51 extracts the pixel values of the peripheral pixels. Step S1-
At 4, it is determined whether the pixel value extraction is completed. When it is determined that the extraction is completed, the process proceeds to step S1-5, and when it is determined that the extraction is not completed, the step S1-
Return to 2.

【0065】ステップS1−5では、所定の周辺画素領
域に含まれる周辺画素の中から2つの画素を選択するす
べての組合せを求める。ステップS1−6では、組合せ
ごとに階調差を絶対値で求め、求めた階調差とあらかじ
め定める閾値と比較して階調差が大きいか小さいかを判
定する。ステップS1−7では、判定の結果に基づき、
階調差が小さい組合せで隣り合ったもの同士をグループ
化することによって階調差に基づくグループ化を行う。
ステップS1−8では、組合せのパターンとあらかじめ
定めるテーブルデータとのパターン照合を行う。ステッ
プS1−9では、照合したパターンに応じてあらかじめ
定められる補間演算制御パラメータを補間演算式に設定
する。ステップS1−10では、補間演算処理を行う。
ステップS1−11では、補間処理された画像データを
出力する。ステップS1−12では、入力された原画像
データすべてについて、処理が完了したか否かを判断す
る。画像データの処理がすべて完了していないと判断し
た場合には、ステップS1−3に戻り、補間画素位置を
移動してその周辺画素の画素値を抽出し補間処理を続け
る。処理が完了したと判断した場合には、ステップS1
−13に進む。ステップS1−13では、補間処理を終
了する。以上によって、階調差の大きいエッジ部分につ
いては鮮鋭性を保存しつつ、階調差の小さい平坦部分に
ついては滑らかに補間することで高い画質を保持するこ
とができる。
In step S1-5, all combinations for selecting two pixels from the peripheral pixels included in the predetermined peripheral pixel area are obtained. In step S1-6, the gradation difference is calculated as an absolute value for each combination, and the calculated gradation difference is compared with a predetermined threshold value to determine whether the gradation difference is large or small. In step S1-7, based on the result of the determination,
Grouping is performed based on the gradation difference by grouping adjacent ones in a combination having a small gradation difference.
In step S1-8, pattern matching between the combination pattern and the predetermined table data is performed. In step S1-9, the interpolation calculation control parameter set in advance according to the collated pattern is set in the interpolation calculation formula. In step S1-10, interpolation calculation processing is performed.
In step S1-11, the interpolated image data is output. In step S1-12, it is determined whether the processing has been completed for all the input original image data. If it is determined that the processing of the image data has not been completed, the process returns to step S1-3, the interpolation pixel position is moved, the pixel values of the peripheral pixels are extracted, and the interpolation processing is continued. When it is determined that the processing is completed, step S1
Go to -13. In step S1-13, the interpolation process ends. As described above, high image quality can be maintained by preserving the sharpness for the edge portion having a large gradation difference and smoothly interpolating the flat portion having a small gradation difference.

【0066】なお、輝度値については本発明の補間処理
方法を用い、色成分を表す画素値についてはNNもしく
はBLなどの補間方法を組合せて用いることもできる。
It is also possible to use the interpolation processing method of the present invention for the brightness value and to use a combination of interpolation methods such as NN or BL for the pixel value representing the color component.

【0067】[実施形態2]前記の補間処理は、入力画
像がカラー画像あるいはモノクロ画像のいずれにおいて
も実現可能であるため、限定はしていないが、どちらか
というとモノクロ画像に特に有効である。カラーの画像
の補間処理でも、入力画像データをLCC空間に色変換
を行わず、RGB信号をそのまま用い、成分(プレー
ン)ごとに階調差を求めることによって補間可能である
が、色成分を表す画素値(CC)の階調差である色差も
用いたほうがさらに良い結果を得ることができる。次
に、輝度値(L)の階調差だけでなく色差も用いた補間
処理を行う実施形態2について説明する。
[Embodiment 2] The above-described interpolation processing is not limited because the input image can be realized in either a color image or a monochrome image, but it is particularly effective for a monochrome image. . Even in the interpolation processing of a color image, it is possible to interpolate the input image data without performing color conversion into the LCC space, using RGB signals as they are, and obtaining a gradation difference for each component (plane), but representing a color component. Even better results can be obtained by using the color difference which is the gradation difference of the pixel value (CC). Next, a second embodiment will be described in which the interpolation process is performed using not only the gradation difference of the luminance value (L) but also the color difference.

【0068】図10は、本発明の画像処理装置1が有す
る補間処理部17の構成を示すブロック図である。な
お、画像処理装置1の構成は前記と同様である。補間処
理部17は、周辺画素値抽出手段71、画素選択手段7
2、輝度値の階調差判定手段73a、色差判定手段73
b、グループ化手段74、パターン照合手段75、補間
演算制御パラメータ設定手段76および補間演算処理手
段77を有する。
FIG. 10 is a block diagram showing the structure of the interpolation processing section 17 of the image processing apparatus 1 of the present invention. The configuration of the image processing device 1 is the same as above. The interpolation processing unit 17 includes a peripheral pixel value extraction unit 71 and a pixel selection unit 7.
2. Luminance value gradation difference determination means 73a and color difference determination means 73
b, grouping means 74, pattern matching means 75, interpolation calculation control parameter setting means 76 and interpolation calculation processing means 77.

【0069】周辺画素値抽出手段71は、空間フィルタ
処理部16によってフィルタ処理された画像データに対
し、補間画素位置の周辺画素ごとに画素値を抽出する。
抽出の方法は、前記と同様である。画素値は、輝度値
(L)に加えて色成分を表す画素値(CC)についても
抽出する。画素選択手段72は、あらかじめ定める周辺
画素領域に含まれる周辺画素の中から2つの画素を選択
するすべての組合せを選択する。選択する方法は、前記
と同様である。
The peripheral pixel value extraction means 71 extracts a pixel value for each peripheral pixel at the interpolation pixel position from the image data filtered by the spatial filter processing section 16.
The extraction method is the same as above. In addition to the luminance value (L), the pixel value is also extracted for the pixel value (CC) representing the color component. The pixel selection means 72 selects all the combinations that select two pixels from the peripheral pixels included in the predetermined peripheral pixel area. The selection method is the same as described above.

【0070】輝度値の階調差判定手段73aは、選択さ
れた組合せごとに輝度値(L)についての階調差を求
め、あらかじめ定める閾値とを比較して輝度値(L)の
階調差を判定する。そして、色差判定手段73bは、選
択された組合せごとに色成分を表す画素値(CC)の階
調差である色差を求め、あらかじめ定める閾値とを比較
して色差を判定する。これによって、人間の目にはエッ
ジとして視認される色エッジ部分についても、周辺画素
領域においていずれがエッジ部分で、いずれが平坦部分
であるのかを緻密に区別することができる。
The brightness value gradation difference determination means 73a obtains a gradation difference for the brightness value (L) for each selected combination, compares it with a predetermined threshold value, and compares the brightness value (L) gradation difference. To judge. Then, the color difference determining unit 73b determines a color difference which is a gradation difference of pixel values (CC) representing color components for each selected combination, and compares the color difference with a predetermined threshold value to determine the color difference. As a result, even for the color edge portion visually recognized as an edge by human eyes, it is possible to precisely distinguish which is the edge portion and which is the flat portion in the peripheral pixel area.

【0071】グループ化手段74は、組合せを周辺画素
領域内で判定された輝度値の階調差および色差の結果に
基づいてグループ分けし、グループ化を行う。パターン
照合手段75は、グループ化された組合せパターンとあ
らかじめテーブルデータとして設定されるパターンとを
照合する。照合の方法は前記と同様である。これによっ
て、補間画素の画素値を求める補間演算制御パラメータ
を一意に決定することができ、緻密に区別されたエッジ
部分あるいは平坦部分に最適な補間処理を実現すること
ができる。またあらかじめテーブルデータが用意されて
いるので、演算処理を簡単にすることができ、補間処理
部17のコストを抑えることができる。補間演算制御パ
ラメータ設定手段76は、照合結果に基づき、テーブル
データごとにあらかじめ定められる補間演算制御パラメ
ータを補間演算式に設定する。補間演算処理手段77
は、補間演算制御パラメータ設定手段76によって設定
された補間演算制御パラメータを用いて補間演算処理を
行う。最後に、出力階調補正部110に補間処理後の出
力画像データを出力する。
The grouping means 74 divides the combinations into groups based on the result of the gradation difference and the color difference of the brightness values determined in the peripheral pixel area, and performs grouping. The pattern matching unit 75 matches the grouped combination patterns with the patterns set in advance as table data. The matching method is the same as above. As a result, the interpolation calculation control parameter for obtaining the pixel value of the interpolation pixel can be uniquely determined, and the optimum interpolation processing can be realized for the edge portion or the flat portion that is finely distinguished. Further, since the table data is prepared in advance, the arithmetic processing can be simplified and the cost of the interpolation processing unit 17 can be suppressed. The interpolation calculation control parameter setting means 76 sets an interpolation calculation control parameter predetermined for each table data in the interpolation calculation formula based on the collation result. Interpolation calculation processing means 77
Performs interpolation calculation processing using the interpolation calculation control parameter set by the interpolation calculation control parameter setting means 76. Finally, the output image data after the interpolation processing is output to the output gradation correction unit 110.

【0072】以上のように、色差を用いた場合も補間処
理部17の構成は基本的には実施形態1と同様である
が、相違点としては、階調差の判定に画像データとして
輝度値(L)だけでなく、色成分を表す画素値(CC)
も用いることから、色差判定手段73bを有する点であ
る。これによって、2つのCについて別途色差を判定す
ることで、輝度値(L)の階調差のみの補間処理では不
可能であった色エッジ部分の補間処理を行うことができ
る。なお、LCCのデータごとに補間演算を行うため、
色差を判定するための閾値を別途設ける必要がある。ま
た輝度値の階調差判定を行った後に色差判定を行い、こ
れらの判定結果に基づいてグループ化を行う必要があ
る。
As described above, even when the color difference is used, the configuration of the interpolation processing unit 17 is basically the same as that of the first embodiment, but the difference is that the brightness value is used as the image data for the determination of the gradation difference. Pixel value (CC) representing not only (L) but also color components
Since it also uses, the color difference determining unit 73b is included. Accordingly, by separately determining the color difference between the two Cs, it is possible to perform the interpolation processing of the color edge portion, which is impossible by the interpolation processing of only the gradation difference of the luminance value (L). Since the interpolation calculation is performed for each LCC data,
It is necessary to separately provide a threshold value for determining the color difference. Further, it is necessary to perform the color difference determination after performing the gradation difference determination of the brightness value, and perform the grouping based on the determination result.

【0073】次に本発明の補間処理方法を以下に説明す
る。図11は、補間処理部17における補間処理方法を
示すフローチャートである。ステップS3−1では補間
処理を開始し、ステップS3−2では空間フィルタ処理
部16から補間処理部17に原画像データが入力され
る。入力は、1画素ごと、1ラインごとあるいは1プレ
ーンごとなどのいずれでもかまわない。プレーンごとの
補間画素位置に対する所定の周辺画素の画素値が入力さ
れた時点で、次の処理が開始される。それまでは、随時
原画像データが入力される。ステップS3−3では、周
辺画素値抽出手段71によって周辺画素の画素値が抽出
される。画素値は、輝度値(L)に加えて色成分を表す
画素値(CC)についても抽出する。ステップS3−4
では、画素値の抽出が完了したか否かを判断する。抽出
が完了したと判断した場合にはステップS3−5に進
み、完了していないと判断した場合にはステップS3−
2に戻る。
Next, the interpolation processing method of the present invention will be described below. FIG. 11 is a flowchart showing an interpolation processing method in the interpolation processing unit 17. In step S3-1, interpolation processing is started, and in step S3-2, the original image data is input from the spatial filter processing unit 16 to the interpolation processing unit 17. The input may be every pixel, every line, or every plane. When the pixel value of a predetermined peripheral pixel for the interpolation pixel position for each plane is input, the next process is started. Until then, the original image data is input at any time. In step S3-3, the peripheral pixel value extraction means 71 extracts the pixel values of the peripheral pixels. In addition to the luminance value (L), the pixel value is also extracted for the pixel value (CC) representing the color component. Step S3-4
Then, it is determined whether or not the pixel value extraction is completed. When it is determined that the extraction is completed, the process proceeds to step S3-5, and when it is determined that the extraction is not completed, the step S3- is performed.
Return to 2.

【0074】ステップS3−5では、所定の周辺画素領
域に含まれる周辺画素の中から2つの画素を選択するす
べての組合せを求める。ステップS3−6では、組合せ
ごとに輝度値の階調差および色差を絶対値で求め、求め
たそれぞれの値とあらかじめ定める閾値と比較して、階
調差が大きいか小さいかを判定する。これによって、人
間の目にはエッジとして視認される色エッジ部分につい
ても、周辺画素領域においていずれがエッジ部分で、い
ずれが平坦部分であるのかを緻密に区別することができ
る。ステップS3−7では、判定の結果に基づき、輝度
値の階調差が小さい組合せで隣り合ったもの同士をグル
ープ化することによって、階調差に基づくグループ化を
行う。また色差についてもグループ化を行う。ステップ
S3−8では、組合せのパターンとあらかじめ定めるテ
ーブルデータとのパターン照合を行う。
In step S3-5, all combinations for selecting two pixels from the peripheral pixels included in the predetermined peripheral pixel area are obtained. In step S3-6, the gradation difference and the color difference of the brightness value are calculated as absolute values for each combination, and the calculated respective values are compared with a predetermined threshold value to determine whether the gradation difference is large or small. As a result, even for the color edge portion visually recognized as an edge by human eyes, it is possible to precisely distinguish which is the edge portion and which is the flat portion in the peripheral pixel area. In step S3-7, based on the result of the determination, the adjacent ones are grouped in a combination in which the gradation difference of the brightness values is small, thereby performing the grouping based on the gradation difference. In addition, color differences are also grouped. In step S3-8, pattern matching between the combination pattern and predetermined table data is performed.

【0075】ステップS3−9では、照合したパターン
にあらかじめ定められる補間演算制御パラメータを補間
演算式に設定する。ステップS3−10では補間演算処
理を行い、ステップS3−11では補間処理された画像
データを出力する。ステップS3−12では、入力され
た原画像データすべてについて、処理が完了したか否か
を判断する。画像データの処理がすべて完了していない
と判断した場合には、ステップS3−3に戻り、引き続
き補間画素位置を移動してその周辺画素の画素値を抽出
し処理を続ける。処理が完了したと判断した場合には、
ステップS3−13に進む。ステップS3−13では、
補間処理を終了する。
In step S3-9, the interpolation calculation control parameters set in advance in the collated pattern are set in the interpolation calculation formula. In step S3-10, interpolation calculation processing is performed, and in step S3-11, the interpolated image data is output. In step S3-12, it is determined whether the processing has been completed for all the input original image data. If it is determined that the processing of the image data is not completed, the process returns to step S3-3, the interpolation pixel position is continuously moved, the pixel values of the peripheral pixels are extracted, and the processing is continued. If you determine that the process is complete,
It proceeds to step S3-13. In step S3-13,
The interpolation process ends.

【0076】以上のように、色差を用いた場合も補間処
理方法の処理のながれは基本的には実施形態1と同様で
あるが、相違点としては、階調差の判定に画像データと
して輝度値(L)だけでなく、色成分を表す画素値(C
C)も用いる点である。これによって、2つのCについ
て別途色差を判定することで、輝度値(L)の階調差の
みの補間処理では不可能であった色エッジ部分について
も補間をすることができる。なお、LCCのデータごと
に補間演算を行うため、色差を判定するための閾値を別
途設ける必要がある。また輝度値の階調差判定を行った
後に色差判定を行い、これらの判定結果に基づいてグル
ープ化を行う必要がある。
As described above, even when the color difference is used, the processing flow of the interpolation processing method is basically the same as that of the first embodiment, but the difference is that the luminance difference is used as the image data for the determination of the gradation difference. Not only the value (L) but also the pixel value (C
C) is also used. With this, by separately determining the color difference between the two Cs, it is possible to interpolate the color edge portion, which is impossible by the interpolation process of only the gradation difference of the luminance value (L). Since the interpolation calculation is performed for each LCC data, it is necessary to separately provide a threshold value for determining the color difference. Further, it is necessary to perform the color difference determination after performing the gradation difference determination of the brightness value, and perform the grouping based on the determination result.

【0077】次に、本発明の他の演算処理方法を用いた
実施形態について説明する。なお、画像処理装置1の構
成は、前記と同様である。
Next, an embodiment using another arithmetic processing method of the present invention will be described. The configuration of the image processing device 1 is the same as above.

【0078】[実施形態3]本発明の実施形態3を以下
に説明する。図12は、本発明の画像処理装置1が有す
る補間処理部17の構成を示すブロック図である。な
お、画像処理装置1の構成は前記と同様である。補間処
理部17は、周辺画素値抽出手段61、暫定画素値設定
手段62、距離算出手段63、階調差算出手段64、前
件部メンバーシップ値算出手段65、後件部メンバーシ
ップ値算出手段66および補間演算処理手段67を有す
る。
[Third Embodiment] A third embodiment of the present invention will be described below. FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of the interpolation processing unit 17 included in the image processing apparatus 1 of the present invention. The configuration of the image processing device 1 is the same as above. The interpolation processing unit 17 includes peripheral pixel value extraction means 61, provisional pixel value setting means 62, distance calculation means 63, gradation difference calculation means 64, antecedent part membership value calculation means 65, consequent part membership value calculation means. 66 and interpolation calculation processing means 67.

【0079】周辺画素値抽出手段61は、空間フィルタ
処理部16によってフィルタ処理された画像データに対
し、補間画素位置の周辺画素ごとに画素値を抽出する。
抽出の方法は、実施形態1の方法と同様であり、たとえ
ば、周辺画素として4つの画素を用いる場合には、図3
(a)に示すように、補間画素位置Pの左上に位置する
画素P1を抽出し、P1を囲む8近傍の画素領域内にお
いて補間画素位置Pを囲む黒丸で示したP1、P2、P
3およびP4の4つの周辺画素を抽出して、それぞれの
画素値を抽出する。これによって、周辺画素の画素値の
抽出を画一的に行うことができる。
The peripheral pixel value extraction means 61 extracts a pixel value for each peripheral pixel at the interpolation pixel position from the image data filtered by the spatial filter processing section 16.
The extraction method is similar to that of the first embodiment. For example, when four pixels are used as peripheral pixels,
As shown in (a), a pixel P1 located at the upper left of the interpolation pixel position P is extracted, and P1, P2, and P shown by black circles surrounding the interpolation pixel position P in the pixel region of 8 neighborhoods surrounding P1.
The four peripheral pixels of 3 and P4 are extracted, and the respective pixel values are extracted. As a result, the pixel values of the peripheral pixels can be uniformly extracted.

【0080】暫定画素値設定手段62は、周辺画素位置
の周辺画素の画素値の平均値を求めて補間画素の暫定画
素値として設定する。具体的には、補間画素位置Pを囲
む周辺画素の画素値の平均値を求めて暫定画素値pとす
る。以下の式に示すように、抽出されたP1、P2、P
3およびP4の4つの周辺画素の画素値p1〜p4の総
和を求め、4で割ることによって平均値を算出し、これ
を暫定画素値pとして設定する。 p=(p1+p2+p3+p4)/4 …(5) なお、補間画素の暫定画素値とは、補間画素の仮の画素
値をいう。
The provisional pixel value setting means 62 obtains the average value of the pixel values of the peripheral pixels at the peripheral pixel positions and sets it as the provisional pixel value of the interpolation pixel. Specifically, the average value of the pixel values of the peripheral pixels surrounding the interpolated pixel position P is obtained and set as the provisional pixel value p. As shown in the following formula, the extracted P1, P2, P
The sum of the pixel values p1 to p4 of the four peripheral pixels of 3 and P4 is calculated and divided by 4 to calculate the average value, which is set as the provisional pixel value p. p = (p1 + p2 + p3 + p4) / 4 (5) Note that the provisional pixel value of the interpolation pixel is a temporary pixel value of the interpolation pixel.

【0081】距離算出手段63は、補間画素位置と各周
辺画素との距離を求める。具体的には、ユークリッド距
離を求めることになる。たとえば、補間画素位置Pと図
3(a)の周辺画素P1との距離の値d1を求める場
合、次の式によって求められる。なお、ここではそれぞ
れの座標を、P(x,y)、P1(x1,y1)、P2
(x2,y2)、P3(x3,y3)およびP4(x
4,y4)とする。 d1=√((x−x1)2+(y−y1)2) …(6)
The distance calculating means 63 calculates the distance between the interpolated pixel position and each peripheral pixel. Specifically, the Euclidean distance will be obtained. For example, when the value d1 of the distance between the interpolated pixel position P and the peripheral pixel P1 in FIG. 3A is obtained, it is obtained by the following formula. Here, the respective coordinates are P (x, y), P1 (x1, y1), P2.
(X2, y2), P3 (x3, y3) and P4 (x
4, y4). d1 = √ ((x−x1) 2 + (y−y1) 2 ) ... (6)

【0082】補間画素位置PとP2、P3およびP4と
の距離の値d2、d3およびd4についても同様に求め
る。これによって、周辺画素のうちいずれの画素が補間
画素位置Pに一番近いかを容易に決定することができ
る。また演算方法が複雑ではないので、補間処理を実現
する装置の構成を簡単にすることができ、補間処理部1
7のコストを抑えることができる。
The distance values d2, d3 and d4 between the interpolated pixel position P and P2, P3 and P4 are similarly obtained. This makes it possible to easily determine which of the peripheral pixels is closest to the interpolation pixel position P. Further, since the calculation method is not complicated, the configuration of the device that realizes the interpolation processing can be simplified, and the interpolation processing unit 1
The cost of 7 can be suppressed.

【0083】階調差算出手段64は、暫定画素値pと各
周辺画素の画素値との階調差を随時求める。階調差の算
出には、暫定画素値pと各周辺画素の画素値p1〜p4
との差分の絶対値を求める。たとえば、暫定画素値pと
図3(a)の周辺画素P1の画素値p1との階調差の値
s1は次の式によって求められる。 s1=|p1−p│ …(7)
The gradation difference calculating means 64 determines the gradation difference between the provisional pixel value p and the pixel value of each peripheral pixel at any time. To calculate the gradation difference, the provisional pixel value p and the pixel values p1 to p4 of each peripheral pixel are calculated.
Find the absolute value of the difference between and. For example, the gradation difference value s1 between the provisional pixel value p and the pixel value p1 of the peripheral pixel P1 in FIG. 3A is obtained by the following formula. s1 = | p1-p | (7)

【0084】暫定画素値pとP2、P3およびP4の画
素値との階調差の値s2、s3およびs4についても同
様に求める。これによって、周辺画素のうちいずれの画
素が暫定画素値pに一番近いかを決定することができ
る。また演算方法が複雑ではないので、補間処理を実現
する装置の構成を簡単にすることができ、補間処理部1
7のコストを抑えることができる。そして、前記で求め
た距離の値d1〜d4と階調差の値s1〜s4とをそれ
ぞれ非線形関数に代入して、補間画素の値を求めるため
の値を算出する。本発明では非線形関数として、ファジ
ィ理論で用いられるメンバーシップ関数を用いる。
The gradation difference values s2, s3, and s4 between the provisional pixel value p and the pixel values of P2, P3, and P4 are similarly obtained. This makes it possible to determine which of the peripheral pixels is closest to the provisional pixel value p. Further, since the calculation method is not complicated, the configuration of the device that realizes the interpolation processing can be simplified, and the interpolation processing unit 1
The cost of 7 can be suppressed. Then, the distance values d1 to d4 and the gradation difference values s1 to s4 obtained above are respectively substituted into the non-linear function to calculate the value for obtaining the value of the interpolation pixel. In the present invention, the membership function used in fuzzy theory is used as the non-linear function.

【0085】ファジィ理論ではファジィ集合という概念
が用いられる。ファジィ集合とは、言葉の意味や概念の
定義にみられるあいまいさを定量的に表すための集合概
念である。従来集合の概念では、その言葉の意味すると
ころにある要素が属するか属さないかを、1または0の
2値で定義していた。これに対してファジィ集合の概念
では、ある要素がその言葉に属するか属さないかを、度
合いとして0.0から1.0の連続値に拡張して定義し
ている。この度合いを表す値をメンバーシップ値とい
う。ファジィ集合の概念について図13および図14を
用いて説明する。図13は従来集合の例を示す図であ
り、図14はファジィ集合の例を示す図である。たとえ
ば、気温に対する「寒い」、「快適」、「暑い」といっ
た言葉について考えてみると、従来集合では、図13の
ように、たとえば、「快適」の範囲の温度から少しでも
ずれると快適でないということになってしまう。これに
対してファジィ集合では、図14に示すように各要素に
対してその概念に属する度合いを、0.0から1.0の
間の連続値をとるメンバーシップ関数を用いて表すこと
ができる。補間演算処理において、メンバーシップ関数
を用いることで、補間画素位置と各周辺画素との近さ
や、暫定画素値と周辺画素の画素値との階調の滑らかさ
を度合いとして数値化し、「近さ」や「滑らかさ」とい
った言葉の概念の定義にみられるあいまいさを定量的に
表すことができる。ファジィ集合を用いた推論をファジ
ィ推論といい、ファジィ推論とは推論機構にファジィの
考え方を含めることで、前提条件と結論との関係に幅を
持たせることができる手法である。したがって、このフ
ァジィ推論を用いることによって、ユークリッド距離と
階調差に関する2つのメンバーシップ関数で表されたフ
ァジィ集合に基づき、それぞれのメンバーシップ値から
ファジィルールの適合度を求め、その適合度の度合いに
応じた妥当な補間画素の画素値を算出することができ
る。本発明では、ファジールールとして、「もしP1と
Pとのユークリッド距離が近く、p1とpとの階調差が
小さいならば、補間画素値はp1に近い値となる。」と
いうルールを設定する。なお、ファジィルールの「もし
〜ならば」の部分を前件部、結論となる部分を後件部と
いう。本発明の補間演算処理に用いるメンバーシップ関
数を図15〜図17に示す。図15はユークリッド距離
の近さの度合いに関する第1の前件部メンバーシップ関
数を示す図であり、図16は階調差の小ささの度合いに
関する第2の前件部メンバーシップ関数を示す図であ
り、図17は、補間画素の画素値に対する周辺画素の関
係度合いに関する後件部メンバーシップ関数を示す図で
ある。
The concept of fuzzy sets is used in fuzzy theory. A fuzzy set is a set concept for quantitatively expressing the ambiguity in the meaning of words and the definition of concepts. In the conventional concept of a set, whether a certain element in the meaning of the word belongs or does not belong is defined by a binary value of 1 or 0. On the other hand, in the concept of fuzzy sets, it is defined whether a certain element belongs or does not belong to the word by expanding the degree as a continuous value from 0.0 to 1.0. A value indicating this degree is called a membership value. The concept of fuzzy sets will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a diagram showing an example of a conventional set, and FIG. 14 is a diagram showing an example of a fuzzy set. For example, considering the words "cold", "comfortable", and "hot" with respect to the temperature, in the conventional set, for example, as shown in FIG. 13, it is not comfortable if it deviates from the temperature in the range of "comfortable" even a little. I will end up. On the other hand, in the fuzzy set, as shown in FIG. 14, the degree to which each element belongs to the concept can be expressed using a membership function that takes a continuous value between 0.0 and 1.0. . In the interpolation calculation process, by using the membership function, the proximity of the interpolated pixel position and each peripheral pixel and the smoothness of the gradation between the provisional pixel value and the pixel value of the peripheral pixel are digitized as a degree, It is possible to quantitatively express the ambiguity in the definition of the concept of words such as "" and "smoothness". Inference using a fuzzy set is called fuzzy inference. Fuzzy inference is a method that allows a wide range of relationships between preconditions and conclusions by including fuzzy ideas in the inference mechanism. Therefore, by using this fuzzy inference, the goodness of fit of the fuzzy rule is calculated from each membership value based on the fuzzy set represented by two membership functions related to Euclidean distance and gradation difference, and the degree of goodness of fit It is possible to calculate a pixel value of an appropriate interpolation pixel according to In the present invention, as a fuzzy rule, a rule "if the Euclidean distance between P1 and P is short and the gradation difference between p1 and p is small, the interpolated pixel value becomes a value close to p1". . The "if-if" part of the fuzzy rule is called the antecedent part, and the part that is the conclusion is called the consequent part. Membership functions used in the interpolation calculation process of the present invention are shown in FIGS. FIG. 15 is a diagram showing a first antecedent part membership function regarding the degree of closeness of the Euclidean distance, and FIG. 16 is a diagram showing a second antecedent part membership function regarding the degree of small gradation difference. FIG. 17 is a diagram showing the consequent part membership function regarding the degree of relation of the peripheral pixel with respect to the pixel value of the interpolation pixel.

【0086】前件部メンバーシップ値算出手段65は、
距離算出手段63によって算出された距離の値d1〜d
4を入力値とし、補間画素位置Pと各周辺画素P1〜P
4との距離の近さの度合いを数値として出力する第1の
前件部メンバーシップ値算出手段と、算出された階調差
の値s1〜s4を入力値とし、暫定画素値pと各周辺画
素の画素値p1〜p4との階調差の小ささの度合いを数
値として算出する第2の前件部メンバーシップ値算出手
段とからなる。第1および第2の前件部メンバーシップ
関数にそれぞれの値を入力し、第1および第2の前件部
メンバーシップ値を算出する。算出には、あらかじめ定
めたメンバーシップ関数の式による演算を行ってもよい
し、あらかじめ求めてメモリに格納してあるテーブルデ
ータを参照してもよい。
The antecedent part membership value calculation means 65 is
Distance values d1 to d calculated by the distance calculation means 63
4 as an input value, the interpolation pixel position P and each of the peripheral pixels P1 to P
The first antecedent part membership value calculation means for outputting the degree of closeness to the distance 4 as a numerical value, and the calculated gradation difference values s1 to s4 as input values, and the provisional pixel value p and each periphery. The second antecedent part membership value calculating means calculates numerically the degree of the gradation difference from the pixel values p1 to p4 of the pixels. The respective values are input to the first and second antecedent part membership functions, and the first and second antecedent part membership values are calculated. For the calculation, a calculation based on a predetermined membership function formula may be performed, or table data that is obtained in advance and stored in the memory may be referred to.

【0087】後件部メンバーシップ値算出手段66は、
前件部メンバーシップ値算出手段65によって算出され
た第1および第2の前件部メンバーシップ値の論理和
を、後件部メンバーシップ関数の入力値とし、後件部メ
ンバーシップ値を算出する。補間演算処理手段67は、
後件部メンバーシップ値算出手段66によって算出され
た出力値を次の式に代入することにより、補間画素の画
素値を算出する。 P(x,y)=(p1×α+p2×β+p3×γ+p4×δ) /(α+β+γ+δ) …(8)
The consequent part membership value calculating means 66 is
The logical sum of the first and second antecedent part membership values calculated by the antecedent part membership value calculation means 65 is used as the input value of the consequent part membership function to calculate the consequent part membership value. . The interpolation calculation processing means 67
The pixel value of the interpolation pixel is calculated by substituting the output value calculated by the consequent part membership value calculation means 66 into the following equation. P (x, y) = (p1 × α + p2 × β + p3 × γ + p4 × δ) / (α + β + γ + δ) (8)

【0088】これによって、あいまいな距離感およびあ
いまいな階調の滑らかさを数値化して評価することがで
き、これらの値からあらかじめ定めるファジィルールへ
の適合度を求めることによって妥当な補間画素の画素値
を求めることができる。最後に、補間処理後の出力画像
データを、出力階調補正部110に出力する。以上によ
って、階調差の大きいエッジ部分については鮮鋭性を保
存しつつ、階調差の小さい平坦部分については滑らかに
補間することで高い画質を保持することができる。
As a result, the vague sense of distance and the smoothness of the vague gradation can be evaluated numerically and evaluated, and the pixel of the appropriate interpolation pixel can be obtained by obtaining the degree of conformity with a predetermined fuzzy rule from these values. The value can be calculated. Finally, the output image data after the interpolation processing is output to the output gradation correction unit 110. As described above, high image quality can be maintained by preserving the sharpness for the edge portion having a large gradation difference and smoothly interpolating the flat portion having a small gradation difference.

【0089】次に、前記補間処理を図4の補間画素位置
Pを用いて具体的に説明する。まず、周辺画素の画素値
を抽出する。抽出方法は、実施形態1の方法と同様であ
り、図4の補間画素位置Pを囲む黒丸で示したP1、P
2、P3およびP4の4つの画素の画素値を抽出する。
図18は、図4の一部示す図である。図のように、輝度
値は、P1は140,P2は132,P3は201,P
4は151である。また各々の座標は、P1(30,3
0),P2(31,30),P3(30,31),P4
(31,31)であり、補間画素の座標はP(30.
8,30.3)である。
Next, the above-mentioned interpolation processing will be concretely described using the interpolation pixel position P of FIG. First, the pixel values of peripheral pixels are extracted. The extraction method is the same as that of the first embodiment, and P1 and P indicated by black circles surrounding the interpolation pixel position P in FIG.
Pixel values of four pixels of 2, P3 and P4 are extracted.
FIG. 18 is a diagram showing a part of FIG. 4. As shown in the figure, the brightness values are 140 for P1, 132 for P2, 201 for P3, and P.
4 is 151. Moreover, each coordinate is P1 (30, 3
0), P2 (31, 30), P3 (30, 31), P4
(31, 31), and the coordinates of the interpolation pixel are P (30.
8, 30.3).

【0090】次に、この抽出結果から、補間画素位置P
に対する補間画素の暫定画素値pを設定する。式(5)
より暫定画素値pは、 p=(140+132+201+151)/4=156 となる。なお、pを求める際には、小数点以下第1位を
四捨五入する。
Next, based on this extraction result, the interpolation pixel position P
The provisional pixel value p of the interpolation pixel for is set. Formula (5)
Therefore, the provisional pixel value p is p = (140 + 132 + 201 + 151) / 4 = 156. When p is calculated, the first decimal place is rounded off.

【0091】次に、式(6)よりP1〜P4の順でユー
クリッド距離d1〜d4を算出すると、 d1=√((30.8−30)2+(30.3−3
0)2)=0.85, d2=0.36,d3=1.06,d4=0.73 となる。
Next, when the Euclidean distances d1 to d4 are calculated from the equation (6) in the order of P1 to P4, d1 = √ ((30.8-30) 2 + (30.3-3
0) 2 ) = 0.85, d2 = 0.36, d3 = 1.06, d4 = 0.73.

【0092】そして、式(7)より暫定画素値pと各周
辺画素の画素値p1〜p4との階調差s1〜s4を算出
すると、 s1=│140−156│=16, s2=24,s3=45,s4=5 となる。なお、d1〜d4の値を求める際には、小数点
以下第3位を四捨五入する。
Then, when the gradation differences s1 to s4 between the provisional pixel value p and the pixel values p1 to p4 of the peripheral pixels are calculated from the equation (7), s1 = │140-156│ = 16, s2 = 24, s3 = 45 and s4 = 5. When obtaining the values of d1 to d4, the third place below the decimal point is rounded off.

【0093】次に、前件部メンバーシップ値を算出す
る。メンバーシップ関数は、関数の式が定義できる場合
には、式で定義しておき、その式に各入力値を代入する
ことでメンバーシップ値を求めることができる。また関
数として定義しにくい場合には、テーブルデータとして
事前にデータを保持しておき、入力値に対応したテーブ
ルデータを参照することでメンバーシップ値を求めるこ
とができる。本発明においては、第1の前件部メンバー
シップ関数f1として以下の式、 f1(d)=1.0/(1.0+exp(16.0×(d−0.4))) …(9) を、第2の前件部メンバーシップ関数f2として以下の
式 f2(s)=1.0/(1.0+exp(0.5×(s−20.0))) …(10) を定義しておき、これらの式に各入力値、d1〜d4お
よびs1〜s4の値を代入することで、メンバーシップ
値を算出する。各入力値を、f1およびf2にそれぞれ
代入すると、メンバーシップ値は、 f1(d1)=0.00,f1(d2)=0.65, f1(d3)=0.00,f1(d4)=0.01, f2(s1)=0.88,f2(s2)=0.12, f2(s3)=0.00,f2(s4)=1.00 となる。なお、f1(d1)〜f2(s4)の値を求め
る際には、小数点以下第3位を四捨五入する。次に、第
1および第2の2つのメンバーシップ値の論理和を入力
値として、後件部メンバーシップ関数に入力し、後件部
メンバーシップ値を求める。論理和によって求められた
後件部メンバーシップ関数への入力値o1〜o4は、 o1=0.88,o2=0.65,o3=0.00,o
4=1.00 となる。後件部メンバーシップ関数f3として以下の式 f3(o)=1.0/(1.0+exp(−10.0×(o−0.5))) …(11) に代入すると、各周辺画素P1〜P4に対する補間画素
への関係度合い(α,β,γ,δ)が以下のように求め
られる。 α=f3(o1)=0.98, β=0.82,γ=0.01,δ=0.99
Next, the antecedent part membership value is calculated. If a function expression can be defined, the membership function can be defined in advance and the membership value can be obtained by substituting each input value into the expression. If it is difficult to define it as a function, the membership value can be obtained by holding the data in advance as table data and referring to the table data corresponding to the input value. In the present invention, the following expression is used as the first antecedent part membership function f1: f1 (d) = 1.0 / (1.0 + exp (16.0 × (d−0.4))) (9 ) Is defined as the second antecedent part membership function f2, and the following expression f2 (s) = 1.0 / (1.0 + exp (0.5 × (s-20.0))) (10) is defined. Then, the membership value is calculated by substituting the input values, d1 to d4, and s1 to s4 into these expressions. Substituting each input value into f1 and f2, the membership values are: f1 (d1) = 0.00, f1 (d2) = 0.65, f1 (d3) = 0.00, f1 (d4) = 0.01, f2 (s1) = 0.88, f2 (s2) = 0.12, f2 (s3) = 0.00, f2 (s4) = 1.00. When calculating the values of f1 (d1) to f2 (s4), the third place after the decimal point is rounded off. Next, the logical sum of the first and second membership values is used as an input value and input to the consequent part membership function to obtain the consequent part membership value. Input values o1 to o4 to the consequent part membership function obtained by the logical sum are: o1 = 0.88, o2 = 0.65, o3 = 0.00, o
4 = 1.00. Substituting into the following expression f3 (o) = 1.0 / (1.0 + exp (-10.0 * (o-0.5))) (11) as the consequent part membership function f3, each peripheral pixel The degree of relation (α, β, γ, δ) with respect to P1 to P4 with respect to the interpolation pixel is obtained as follows. α = f3 (o1) = 0.98, β = 0.82, γ = 0.01, δ = 0.99

【0094】なお、o1〜o4およびα〜δの値を求め
る際には、小数点以下第3位を四捨五入する。最後に、
補間演算処理を行う。式(8)に、各周辺画素の画素値
p1〜p4およびα〜δの値を代入すると、 P(x,y)=(140×0.98+132×0.82
+201×0.01+151×0.99)/(0.98
+0.82+0.01+0.99)=142 となる(小数点以下第1位四捨五入)。これによって、
補間画素の画素値が求められたことになる。そして、入
力された原画像データすべてについて処理が完了するま
で、補間画素位置を移動してその周辺画素の画素値を抽
出し補間処理を続ける。補間画素位置が既存画素の位置
と同一の場合には、補間演算を行わず原画素の画素値を
補間画素の画素値として用いる。
When obtaining the values of o1 to o4 and α to δ, the third place after the decimal point is rounded off. Finally,
Interpolation calculation processing is performed. Substituting the pixel values p1 to p4 and the values of α to δ of each peripheral pixel into the equation (8), P (x, y) = (140 × 0.98 + 132 × 0.82
+201 x 0.01 + 151 x 0.99) / (0.98
+ 0.82 + 0.01 + 0.99) = 142 (rounded to one decimal place). by this,
The pixel value of the interpolated pixel has been obtained. Then, the interpolation pixel position is moved to extract the pixel values of the peripheral pixels and the interpolation processing is continued until the processing is completed for all the input original image data. When the interpolation pixel position is the same as the position of the existing pixel, the interpolation calculation is not performed and the pixel value of the original pixel is used as the pixel value of the interpolation pixel.

【0095】なお、前記では周辺画素として4つの画素
を用いて補間演算処理を行っているが、4つ以上の周辺
画素を用いてもかまわない。その場合、4つ以上の周辺
画素を用いて距離の適合度および階調差の適合度を求
め、最終的に、式(8)を拡張した式、具体的には、用
いる画素の数に応じて、周辺画素の値(p1,p2,p
3,p4,…)および補間画素への関係度合い(α,
β,γ,δ,…)の項数を増加させた式を用いることも
可能である。
In the above description, the interpolation calculation process is performed using four pixels as the peripheral pixels, but four or more peripheral pixels may be used. In that case, the fitness of the distance and the fitness of the gradation difference are obtained using four or more peripheral pixels, and finally, an equation obtained by expanding the equation (8), specifically, according to the number of pixels used. Values of the surrounding pixels (p1, p2, p
3, p4, ...) And the degree of relation to the interpolated pixel (α,
It is also possible to use an equation in which the number of terms of β, γ, δ, ...) Is increased.

【0096】次に、本発明の補間処理方法を以下に説明
する。図19は、補間処理部17における補間処理方法
を示すフローチャートである。
Next, the interpolation processing method of the present invention will be described below. FIG. 19 is a flowchart showing an interpolation processing method in the interpolation processing unit 17.

【0097】ステップS2−1では、補間処理を開始す
る。ステップS2−2では、空間フィルタ処理部16か
ら補間処理部17に原画像データが入力される。入力
は、1画素ごと、1ラインごとあるいは1プレーンごと
などのいずれでもかまわない。プレーンごとの補間画素
位置に対する所定の周辺画素の画素値が入力された時点
で、次の処理が開始され、次の処理まで随時原画像デー
タが入力される。ステップS2−3では、周辺画素値抽
出手段61によって周辺画素の画素値が抽出される。ス
テップS2−4では、画素値の抽出が完了したか否かを
判断する。抽出が完了したと判断した場合にはステップ
S2−5に進み、完了していないと判断した場合にはス
テップS2−2に戻る。
In step S2-1, interpolation processing is started. In step S2-2, the original image data is input from the spatial filter processing unit 16 to the interpolation processing unit 17. The input may be every pixel, every line, or every plane. When the pixel value of a predetermined peripheral pixel for the interpolation pixel position for each plane is input, the next process is started, and the original image data is input at any time until the next process. In step S2-3, the peripheral pixel value extraction means 61 extracts the pixel values of the peripheral pixels. In step S2-4, it is determined whether the extraction of the pixel value is completed. When it is determined that the extraction is completed, the process proceeds to step S2-5, and when it is determined that the extraction is not completed, the process returns to step S2-2.

【0098】ステップS2−5では、補間画素位置に対
する補間画素の暫定画素値を設定する。ステップS2−
6では、補間画素位置と各周辺画素位置との距離を算出
する。ステップS2−7では、暫定画素値と各周辺画素
の画素値との階調差を算出する。そして、前記で求めた
距離の値と階調差の値とをそれぞれ非線形関数に代入し
て、補間画素の値を求めるための値を算出する。本発明
では非線形関数として、ファジィ理論で用いられるメン
バーシップ関数を用いる。
In step S2-5, the provisional pixel value of the interpolation pixel for the interpolation pixel position is set. Step S2-
In 6, the distance between the interpolated pixel position and each peripheral pixel position is calculated. In step S2-7, the gradation difference between the provisional pixel value and the pixel value of each peripheral pixel is calculated. Then, the value of the distance and the value of the gradation difference obtained above are respectively substituted into the non-linear function to calculate the value for obtaining the value of the interpolated pixel. In the present invention, the membership function used in fuzzy theory is used as the non-linear function.

【0099】ステップS2−8では、前件部メンバーシ
ップ値を算出する。第1の前件部メンバーシップ関数の
入力値として前記で求めた距離の値を用い、第1の前件
部メンバーシップ値を算出する。第2の前件部メンバー
シップ関数の入力値として、前記で求めた階調差の値を
用い、第2の前件部メンバーシップ値を算出する。ステ
ップS2−9では、第1および第2の2つの前件部メン
バーシップ値の論理和を入力値として、後件部メンバー
シップ関数に入力し、後件部メンバーシップ値を求め
る。ステップS2−10では、後件部メンバーシップ値
を用いて補間演算処理を行い、補間画素の画素値を算出
する。ステップS2−11では、補間処理された画像デ
ータを出力する。ステップS2−12では、入力された
原画像データすべてについて、処理が完了したか否かを
判断する。画像データの処理がすべて完了していないと
判断した場合には、ステップS2−3に戻り、補間画素
位置を移動してその周辺画素の画素値を抽出し補間処理
を続ける。処理が完了したと判断した場合には、ステッ
プS2−13に進む。ステップS2−13では、補間処
理を終了する。以上によって、階調差の大きいエッジ部
分については鮮鋭性を保存しつつ、階調差の小さい平坦
部分については滑らかに補間することができる。
In step S2-8, the antecedent part membership value is calculated. The first antecedent part membership value is calculated by using the distance value obtained above as the input value of the first antecedent part membership function. As the input value of the second antecedent part membership function, the value of the tone difference obtained above is used to calculate the second antecedent part membership value. In step S2-9, the logical sum of the first and second antecedent part membership values is input to the consequent part membership function to obtain the consequent part membership value. In step S2-10, interpolation calculation processing is performed using the consequent part membership value, and the pixel value of the interpolation pixel is calculated. In step S2-11, the interpolated image data is output. In step S2-12, it is determined whether the processing has been completed for all the input original image data. When it is determined that the processing of the image data is not completed, the process returns to step S2-3, the interpolation pixel position is moved, the pixel values of the peripheral pixels are extracted, and the interpolation processing is continued. If it is determined that the processing is completed, the process proceeds to step S2-13. In step S2-13, the interpolation process ends. As described above, the sharpness can be preserved for the edge portion having a large gradation difference, while the smooth portion can be interpolated for the flat portion having a small gradation difference.

【0100】なお、輝度値については本発明の補間処理
方法を用い、色成分を表す画素値についてはNNもしく
はBLなどの補間方法を組合せて用いることもできる。
It is also possible to use the interpolation processing method of the present invention for luminance values and to use a combination of interpolation methods such as NN or BL for pixel values representing color components.

【0101】[実施形態4]前記の補間処理は、入力画
像がカラー画像あるいはモノクロ画像のいずれにおいて
も実現可能であるため、限定はしていないが、どちらか
というとモノクロ画像に特に有効である。カラーの画像
の補間処理でも、入力画像データをLCC空間に色変換
を行わず、RGB信号をそのまま用い、成分(プレー
ン)ごとに階調差を求めることによって補間可能である
が、色成分を表す画素値(CC)の階調差である色差も
用いた方法のほうがさらに良い結果を得ることができ
る。次に、輝度値(L)の階調差だけでなく色差も用い
た補間処理を行う実施形態4について説明する。
[Embodiment 4] The above-mentioned interpolation processing is not limited because the input image can be realized in either a color image or a monochrome image, but it is particularly effective for a monochrome image. . Even in the interpolation processing of a color image, it is possible to interpolate the input image data without performing color conversion into the LCC space, using RGB signals as they are, and obtaining a gradation difference for each component (plane), but representing a color component. A better result can be obtained by the method that also uses the color difference which is the gradation difference of the pixel value (CC). Next, a fourth embodiment will be described in which the interpolation process is performed using not only the gradation difference of the luminance value (L) but also the color difference.

【0102】図20は、本発明の画像処理装置1が有す
る補間処理部17の構成を示すブロック図である。な
お、画像処理装置1の構成は前記と同様である。補間処
理部17は、周辺画素値抽出手段81、暫定画素値設定
手段82、距離算出手段83、輝度値の階調差算出手段
84a、色差算出手段84b、前件部メンバーシップ値
算出手段85、後件部メンバーシップ値算出手段86お
よび補間演算処理手段87を有する。
FIG. 20 is a block diagram showing the configuration of the interpolation processing section 17 of the image processing apparatus 1 of the present invention. The configuration of the image processing device 1 is the same as above. The interpolation processing unit 17 includes a peripheral pixel value extraction unit 81, a provisional pixel value setting unit 82, a distance calculation unit 83, a luminance value gradation difference calculation unit 84a, a color difference calculation unit 84b, an antecedent part membership value calculation unit 85, The consequent part has a membership value calculation means 86 and an interpolation calculation processing means 87.

【0103】周辺画素値抽出手段81は、空間フィルタ
処理部16によってフィルタ処理された画像データに対
し、補間画素位置の周辺画素ごとに画素値を抽出する。
抽出の方法は、前記の方法と同様である。画素値は、輝
度値(L)に加えて色成分を表す画素値(CC)につい
ても抽出する。暫定画素値設定手段82は、補間画素位
置Pに対する補間画素の暫定画素値pを設定する。距離
算出手段83は、補間画素位置Pと各周辺画素位置との
距離を算出する。具体的には、ユークリッド距離によっ
て、補間画素位置Pと周辺画素P1〜P4との距離の値
d1〜d4を求める。
The peripheral pixel value extraction means 81 extracts a pixel value for each peripheral pixel at the interpolation pixel position from the image data filtered by the spatial filter processing section 16.
The extraction method is the same as the above method. In addition to the luminance value (L), the pixel value is also extracted for the pixel value (CC) representing the color component. The provisional pixel value setting means 82 sets the provisional pixel value p of the interpolation pixel for the interpolation pixel position P. The distance calculation means 83 calculates the distance between the interpolated pixel position P and each peripheral pixel position. Specifically, the distance values d1 to d4 between the interpolated pixel position P and the peripheral pixels P1 to P4 are obtained from the Euclidean distance.

【0104】輝度値の階調差算出手段84aは、暫定画
素値pと各周辺画素の画素値p1〜p4との輝度値
(L)の階調差算出する。輝度値の階調差の算出には、
暫定画素値pと周辺画素P1〜P4との輝度値の階調差
の値s1〜s4を求める。色差算出手段84bは、暫定
画素値と各周辺画素の画素値との色成分を表す画素値
(CC)の階調差である色差を算出する。色差の算出に
は、暫定画素値と周辺画素P1〜P4との色差の値c1
〜c4を求める。これによって、周辺画素のうちいずれ
の画素が暫定画素値に一番近いかを、色成分を表す画素
値に関しても決定することができる。また演算方法が複
雑ではないので、補間処理を実現する装置の構成を簡単
にすることができ、補間処理部17のコストを抑えるこ
とができる。そして、前記で求めた距離、輝度値の階調
差および色差の値をそれぞれメンバーシップ関数に代入
して、補間画素の値を求めるための値を算出する。これ
によって、色差に関しても、メンバーシップ関数で表さ
れたファジィ集合に基づき、それぞれのメンバーシップ
値からファジィルールの適合度を求め、その適合度の度
合いに応じた妥当な補間画素の画素値を算出することが
できる。本発明では、ファジールールとして、「もしP
1とPとのユークリッド距離が近く、P1とPとの輝度
値の階調差が小さく、P1とPとの色差が小さいなら
ば、補間画素値はP1に近い値となる。」というルール
を設定する。本発明の補間演算処理に用いるメンバーシ
ップ関数は、図15〜図17に加えて図21に示す。図
21は、色差の小ささの度合いに関する第3の前件部メ
ンバーシップ関数を示す図である。
The brightness value gradation difference calculating means 84a calculates the gradation difference of the brightness value (L) between the provisional pixel value p and the pixel values p1 to p4 of each peripheral pixel. To calculate the gradation difference of the brightness value,
The gradation difference values s1 to s4 of the luminance values of the temporary pixel value p and the peripheral pixels P1 to P4 are obtained. The color difference calculating unit 84b calculates a color difference that is a gradation difference of a pixel value (CC) representing a color component between the provisional pixel value and the pixel value of each peripheral pixel. To calculate the color difference, the color difference value c1 between the provisional pixel value and the peripheral pixels P1 to P4 is calculated.
~ C4 is obtained. As a result, which of the peripheral pixels is closest to the provisional pixel value can be determined with respect to the pixel value representing the color component. Further, since the calculation method is not complicated, it is possible to simplify the configuration of the device that realizes the interpolation processing and reduce the cost of the interpolation processing unit 17. Then, the values obtained by substituting the distance, the gradation difference of the luminance value, and the color difference obtained as described above into the membership function are calculated. With this, regarding color difference as well, based on the fuzzy set represented by the membership function, the goodness of fit of the fuzzy rule is calculated from each membership value, and the pixel value of an appropriate interpolation pixel is calculated according to the degree of goodness of fit. can do. In the present invention, as a fuzzy rule, "if P
If the Euclidean distance between 1 and P is short, the gradation difference between the brightness values of P1 and P is small, and the color difference between P1 and P is small, the interpolated pixel value becomes a value close to P1. The rule is set. The membership function used in the interpolation calculation process of the present invention is shown in FIG. 21 in addition to FIGS. FIG. 21 is a diagram showing a third antecedent part membership function relating to the degree of the small color difference.

【0105】前件部メンバーシップ値算出手段85は、
距離算出手段83によって算出された距離の値d1〜d
4を入力値とし、補間画素位置と各周辺画素との距離の
近さの度合いを数値として出力する第1の前件部メンバ
ーシップ値算出手段と、算出された輝度値の階調差の値
s1〜s4を入力値とし、暫定画素値と各周辺画素の画
素値との輝度値の階調差の小ささの度合いを数値として
算出する第2の前件部メンバーシップ値算出手段と、算
出された色差の値c1〜c4を入力値とし、暫定画素値
と各周辺画素の画素値との色差の小ささの度合いを数値
として算出する第3の前件部メンバーシップ値算出手段
とからなる。第1、第2および第3の前件部メンバーシ
ップ関数にそれぞれの値を入力し、第1、第2および第
3の前件部メンバーシップ値を算出する。算出には、あ
らかじめ定めたメンバーシップ関数の式による演算を行
ってもよいし、あらかじめ求めてメモリに格納してある
テーブルデータを参照してもよい。後件部メンバーシッ
プ値算出手段86は、前件部メンバーシップ値算出手段
85によって算出された第1、第2および第3の前件部
メンバーシップ値の論理和を、後件部メンバーシップ関
数の入力値とし、後件部メンバーシップ値を算出する。
これによって、あいまいな色成分の階調の滑らかさにつ
いても数値化して評価することができ、あらかじめ定め
るファジィルールへの適合度を求めることによって妥当
な補間画素の画素値を求めることができる。補間演算処
理手段87は、後件部メンバーシップ値算出手段86に
よって算出された出力値を用いて演算を行うことにより
補間演算処理を行う。最後に、補間処理後の出力画像デ
ータを、出力階調補正部110に出力する。
The antecedent part membership value calculating means 85 is
Distance values d1 to d calculated by the distance calculation means 83
4, the first antecedent part membership value calculating means for outputting the degree of the closeness of the distance between the interpolated pixel position and each peripheral pixel as a numerical value, and the value of the gradation difference of the calculated luminance value Second antecedent part membership value calculation means for calculating, as a numerical value, the degree of the gradation difference between the brightness values of the provisional pixel value and the pixel value of each peripheral pixel, using s1 to s4 as input values; The third antecedent part membership value calculating means for calculating the degree of the small color difference between the provisional pixel value and the pixel value of each peripheral pixel as a numerical value by using the color difference values c1 to c4 as input values. . The respective values are input to the first, second, and third antecedent part membership functions, and the first, second, and third antecedent part membership values are calculated. For the calculation, a calculation based on a predetermined membership function formula may be performed, or table data that is obtained in advance and stored in the memory may be referred to. The consequent part membership value calculating means 86 calculates the logical sum of the first, second and third antecedent part membership values calculated by the antecedent part membership value calculating means 85 as a consequent part membership function. Calculate the membership value of the consequent part as the input value of.
As a result, the smoothness of the gradation of the ambiguous color component can be numerically evaluated and evaluated, and the pixel value of an appropriate interpolated pixel can be calculated by calculating the degree of conformity with a predetermined fuzzy rule. The interpolation calculation processing means 87 performs interpolation calculation processing by performing calculation using the output value calculated by the consequent part membership value calculation means 86. Finally, the output image data after the interpolation processing is output to the output gradation correction unit 110.

【0106】以上のように、補間処理部17の構成は基
本的には実施形態3と同様であるが、相違点としては、
階調差の判定に画像データとして輝度値(L)だけでな
く、色成分を表す画素値(CC)も用いるため、色差判
定手段84bを有する点である。これによって、2つの
Cについても別途色差の度合いを示すメンバーシップ値
を算出することで、輝度値(L)の階調差のみの補間処
理では不可能であった色エッジ部分の階調差の度合いを
示すメンバーシップ値の出力を行うことが可能となる。
なお、LCCのデータごとに補間演算を行うため、色差
に対応するメンバーシップ関数を別途設ける必要があ
る。また、距離のメンバーシップ値と輝度値の階調差の
メンバーシップ値に加え、色差のメンバーシップ値を含
めた論理和の演算を行い、その結果に基づいて後件部メ
ンバーシップ値を算出する必要がある。
As described above, the configuration of the interpolation processing unit 17 is basically the same as that of the third embodiment, but the difference is that
Since not only the luminance value (L) but also the pixel value (CC) representing the color component is used as the image data for the determination of the gradation difference, the color difference determination unit 84b is provided. Accordingly, by separately calculating the membership value indicating the degree of the color difference for the two Cs as well, the gradation difference of the color edge portion, which cannot be obtained by the interpolation process of only the gradation difference of the luminance value (L), is calculated. It becomes possible to output the membership value indicating the degree.
Since the interpolation calculation is performed for each LCC data, it is necessary to separately provide a membership function corresponding to the color difference. Further, in addition to the membership value of the gradation value of the brightness value and the membership value of the distance value, the logical sum is calculated including the membership value of the color difference, and the consequent membership value is calculated based on the result. There is a need.

【0107】次に、本発明の補間処理方法を以下に説明
する。図22は、補間処理部17における補間処理方法
を示すフローチャートである。ステップS4−1では、
補間処理を開始する。ステップS4−2では、空間フィ
ルタ処理部16から補間処理部17に原画像データが入
力される。入力は、1画素ごと、1ラインごとあるいは
1プレーンごとなどのいずれでもかまわない。プレーン
ごとの補間画素位置に対する所定の周辺画素の画素値が
入力された時点で、次の処理が開始され、次の処理まで
随時原画像データが入力される。ステップS4−3で
は、周辺画素値抽出手段81によって周辺画素の画素値
が抽出される。ステップS4−4では、画素値の抽出が
完了したか否かを判断する。抽出が完了したと判断した
場合にはステップS4−5に進み、完了していないと判
断した場合にはステップS4−2に戻る。
Next, the interpolation processing method of the present invention will be described below. FIG. 22 is a flowchart showing an interpolation processing method in the interpolation processing unit 17. In step S4-1,
Start the interpolation process. In step S4-2, the original image data is input from the spatial filter processing unit 16 to the interpolation processing unit 17. The input may be every pixel, every line, or every plane. When the pixel value of a predetermined peripheral pixel for the interpolation pixel position for each plane is input, the next process is started, and the original image data is input at any time until the next process. In step S4-3, the peripheral pixel value extraction means 81 extracts the pixel values of the peripheral pixels. In step S4-4, it is determined whether the pixel value extraction is completed. When it is determined that the extraction is completed, the process proceeds to step S4-5, and when it is determined that the extraction is not completed, the process returns to step S4-2.

【0108】ステップS4−5では、補間画素位置に対
する補間画素の暫定画素値を設定する。ステップS4−
6では、補間画素位置と各周辺画素とのユークリッド距
離を随時求める。ステップS4−7では、暫定画素値と
各周辺画素の画素値との輝度値(L)および色成分を表
す画素値(CC)の階調差を随時求める。これによっ
て、周辺画素のうちいずれの画素が暫定画素値に一番近
いかを色成分を表す画素値(CC)の階調差である色差
についても決定することができる。
In step S4-5, the provisional pixel value of the interpolation pixel for the interpolation pixel position is set. Step S4-
In 6, the Euclidean distance between the interpolated pixel position and each peripheral pixel is calculated at any time. In step S4-7, the gradation difference between the luminance value (L) between the provisional pixel value and the pixel value of each peripheral pixel and the pixel value (CC) representing the color component is obtained at any time. This makes it possible to determine which of the peripheral pixels is the closest to the provisional pixel value for the color difference that is the gradation difference of the pixel value (CC) representing the color component.

【0109】ステップS4−8では、第1の前件部メン
バーシップ関数の入力値として前記で求めた距離の値を
用い、第1の前件部メンバーシップ値を算出する。第2
の前件部メンバーシップ関数の入力値として、前記で求
めた輝度値(L)の階調差の値を用い、第2の前件部メ
ンバーシップ値を算出する。さらに、第3の前件部メン
バーシップ関数の入力として、前記で求めた色差の値を
用い、第3の前件部メンバーシップ値を算出する。ステ
ップS4−9では、第1、第2および第3の3つの前件
部メンバーシップ値の論理和を入力値として、後件部メ
ンバーシップ関数に入力し、後件部メンバーシップ値を
求める。ステップS4−10では、後件部メンバーシッ
プ値の出力値を用いて補間演算処理を行い、補間画素の
画素値を算出する。ステップS4−11では、補間処理
された画像データを出力する。ステップS4−12で
は、入力された原画像データすべてについて、処理が完
了したか否かを判断する。画像データの処理がすべて完
了していないと判断した場合には、ステップS4−3に
戻り、引き続き補間画素位置を移動してその周辺画素の
画素値を抽出し処理を続ける。処理が完了したと判断し
た場合には、ステップS4−13に進む。ステップS4
−13では、補間処理を終了する。
In step S4-8, the first antecedent part membership value is calculated using the value of the distance obtained above as the input value of the first antecedent part membership function. Second
As the input value of the antecedent part membership function of, the value of the gradation difference of the luminance value (L) obtained above is used to calculate the second antecedent part membership value. Further, the third antecedent part membership value is calculated by using the value of the color difference obtained above as an input of the third antecedent part membership function. In step S4-9, the logical sum of the first, second, and third antecedent part membership values is input to the consequent part membership function to obtain the consequent part membership value. In step S4-10, interpolation calculation processing is performed using the output value of the consequent part membership value, and the pixel value of the interpolation pixel is calculated. In step S4-11, the interpolated image data is output. In step S4-12, it is determined whether the processing has been completed for all the input original image data. If it is determined that the processing of the image data is not completed, the process returns to step S4-3, the interpolation pixel position is continuously moved, the pixel values of the peripheral pixels are extracted, and the processing is continued. If it is determined that the processing is completed, the process proceeds to step S4-13. Step S4
At -13, the interpolation process ends.

【0110】以上のように、補間処理方法の処理のなが
れは基本的には実施形態3と同様であるが、相違点とし
ては、階調差の判定に画像データとして輝度値(L)だ
けでなく、色成分を表す画素値(CC)も用いる点であ
る。これによって、2つのCについても別途色差の度合
いを示すメンバーシップ値を算出することで、輝度値
(L)の階調差のみの補間処理では不可能であった色エ
ッジ部分の色差の度合いを示すメンバーシップ値の出力
を行うことが可能となる。なお、色差に対応するメンバ
ーシップ関数を別途設ける必要がある。また、距離のメ
ンバーシップ値と輝度値の階調差のメンバーシップ値に
加え、色差のメンバーシップ値を含めた論理和の演算を
行い、その結果に基づいて後件部メンバーシップ値を算
出する必要がある。
As described above, the processing flow of the interpolation processing method is basically the same as that of the third embodiment, but the difference is that only the brightness value (L) is used as the image data for the determination of the gradation difference. Instead, the pixel value (CC) representing the color component is also used. Accordingly, by separately calculating the membership value indicating the degree of color difference for the two Cs as well, the degree of color difference of the color edge portion, which cannot be obtained by the interpolation process of only the tone difference of the luminance value (L), is calculated. It becomes possible to output the membership value shown. In addition, it is necessary to separately provide a membership function corresponding to the color difference. Further, in addition to the membership value of the gradation value of the brightness value and the membership value of the distance value, the logical sum is calculated including the membership value of the color difference, and the consequent membership value is calculated based on the result. There is a need.

【0111】次に、本発明の画像処理プログラムおよび
これを記録した記録媒体について説明する。なお、本発
明は、専用のLSI(Large Scale Integration)によ
って実現してもよく、コンピュータに実行させるための
プログラムによって実現してもよい。
Next, the image processing program of the present invention and the recording medium recording the same will be described. The present invention may be realized by a dedicated LSI (Large Scale Integration) or may be realized by a program to be executed by a computer.

【0112】本発明は、前記のような種々の画像処理機
能を実行させるための画像処理プログラムによって実現
される。画像処理プログラムは、画像処理装置1、画像
形成装置2のメモリに直接格納されてもよいし、固定デ
ィスク装置などに挿入することによって読み取り可能と
なる記録媒体に格納されてもよい。また直接格納された
プログラムとしては、パーソナルコンピュータ、ワーク
ステーションなどの汎用のコンピュータによって実行さ
れる処理そのものであってもよいし、インターネットな
ど通信ネットワークを利用することによって取り込まれ
たプログラムであってもよい。さらに、この取り込まれ
たプログラムに基づいて、処理装置などにより、データ
圧縮されているものを解凍するなどの処理をした後に生
成されたプログラムであってもよい。これによって、コ
ンピュータに本発明の補間処理を実行させることができ
る。
The present invention is realized by an image processing program for executing the above various image processing functions. The image processing program may be directly stored in the memory of the image processing apparatus 1 or the image forming apparatus 2, or may be stored in a recording medium that can be read by being inserted into a fixed disk device or the like. The directly stored program may be a process itself executed by a general-purpose computer such as a personal computer or a workstation, or a program loaded by using a communication network such as the Internet. . Further, it may be a program generated after a processing device or the like performs processing such as decompressing data-compressed data based on the loaded program. This allows the computer to execute the interpolation processing of the present invention.

【0113】なお、本発明によって、コンピュータシス
テムを構成することができる。コンピュータシステム
は、フラットベッドスキャナ、フィルムスキャナあるい
はデジタルカメラなどの画像入力装置21と、所定のプ
ログラムがロードされることにより前記画像処理などさ
まざまな処理が行われるコンピュータと、コンピュータ
の処理結果を表示するCRT(Cathode Ray Tube)ディ
スプレイ、液晶ディスプレイなどの画像表示装置と、処
理結果を紙などに出力するプリンタなどの画像出力装置
22とから構成される。さらには、ネットワークを介し
てサーバなどに接続するための通信手段としてのモデム
なども備えられる。
A computer system can be constructed according to the present invention. The computer system displays an image input device 21 such as a flatbed scanner, a film scanner or a digital camera, a computer on which various processes such as the image processing are performed by loading a predetermined program, and a processing result of the computer. It is composed of an image display device such as a CRT (Cathode Ray Tube) display and a liquid crystal display, and an image output device 22 such as a printer which outputs the processing result onto paper. Further, a modem or the like is provided as a communication means for connecting to a server or the like via a network.

【0114】また本発明は、前記のような種々の画像処
理機能をコンピュータに実行させるための画像処理プロ
グラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
によって実現してもよい。これによって、画像処理プロ
グラムを記録媒体として持ち運び自在に提供することが
できる。
Further, the present invention may be realized by a computer-readable recording medium recording an image processing program for causing a computer to execute various image processing functions as described above. As a result, the image processing program can be provided as a recording medium in a portable manner.

【0115】記録媒体としては、コンピュータで処理を
行うためのメモリ、たとえば、ROM(Read Only Memo
ry)そのものであってもよい。また外部記憶装置として
プログラム読み取り装置を設け、そこに記録媒体を挿入
することで読み取り可能なプログラムメディアであって
もよい。いずれの場合においても、格納されているプロ
グラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる
構成であってもよいし、いずれの場合もプログラムを読
み出し、読み出されたプログラムをコンピュータのプロ
グラム記憶エリアにダウンロードすることによって実行
させる構成であってもよい。なお、このダウンロード用
のプログラムはあらかじめ本体装置に格納されているも
のとする。
The recording medium is a memory such as a ROM (Read Only Memo) for processing by a computer.
ry) itself. Further, the program medium may be a program medium that can be read by providing a program reading device as an external storage device and inserting a recording medium therein. In any case, the stored program may be configured to be accessed and executed by the microprocessor, and in any case, the program is read and the read program is downloaded to the program storage area of the computer. It may be configured to be executed by doing so. It should be noted that this download program is stored in the main body device in advance.

【0116】ここで、記録媒体とは、本体と分離可能に
構成される媒体であり、磁気テープやカセットテープな
どのテープ系、フレキシブルディスクやハードディスク
などの磁気ディスクやCD−ROM(Compact Disk Rea
d Only Memory)、MO(Magneto Optical)、MD(Mi
ni Disk)およびDVD(Digital Versatile Disk)な
どの光ディスクのディスク系、IC(Integrated Circu
its)カード(メモリカードを含む)、光カードなどの
カード系、あるいはマスクROM、EPROM(Erasab
le Programmable Read Only Memory)、EEPROM
(ElectricallyErasable Programmable Read Only Memo
ry)、フラッシュROMなどによる半導体メモリを含め
たプログラムを固定的に担持する媒体であってもよい。
Here, the recording medium is a medium which can be separated from the main body, and is a tape system such as a magnetic tape or a cassette tape, a magnetic disk such as a flexible disk or a hard disk, or a CD-ROM (Compact Disk Rea).
d Only Memory), MO (Magneto Optical), MD (Mi
ni Disks) and DVDs (Digital Versatile Disks) such as optical disks, ICs (Integrated Circu)
its) cards (including memory cards), card systems such as optical cards, mask ROM, EPROM (Erasab
le Programmable Read Only Memory), EEPROM
(Electrically Erasable Programmable Read Only Memo
ry), or a medium that fixedly carries a program including a semiconductor memory such as a flash ROM.

【0117】[0117]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、階調差の
大小によって、異なる重み付けをする補間演算制御パラ
メータを用いることができ、階調差の大きいエッジ部分
については鮮鋭性を保存しつつ、階調差の小さい平坦部
分については滑らかに補間することで高い画質を保持す
ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to use the interpolation calculation control parameters for weighting differently depending on the magnitude of the gradation difference, and the sharpness is preserved for the edge portion having the large gradation difference. On the other hand, high image quality can be maintained by smoothly interpolating the flat portion having a small gradation difference.

【0118】また本発明によれば、周辺画素領域におい
ていずれがエッジ部分で、いずれが平坦部分であるのか
を緻密に区別することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to precisely discriminate which is the edge portion and which is the flat portion in the peripheral pixel region.

【0119】また本発明によれば、補間画素の画素値を
求める補間演算制御パラメータを一意に決定することが
でき、緻密に区別されたエッジ部分あるいは平坦部分に
最適な補間処理を実現することができる。またあらかじ
めテーブルデータが用意されているので、演算処理を簡
単にすることができ、補間処理部のコストを抑えること
ができる。
Further, according to the present invention, the interpolation calculation control parameter for obtaining the pixel value of the interpolation pixel can be uniquely determined, and the optimum interpolation processing can be realized for the edge portion or the flat portion which is finely distinguished. it can. Further, since the table data is prepared in advance, the arithmetic processing can be simplified and the cost of the interpolation processing unit can be suppressed.

【0120】また本発明によれば、余分なテーブルデー
タのパターンを用意する必要がなくなり、テーブルデー
タのパターンを格納するメモリの使用量を削減すること
ができる。
Further, according to the present invention, it becomes unnecessary to prepare an extra table data pattern, and the amount of memory used for storing the table data pattern can be reduced.

【0121】また本発明によれば、周辺画素のうちいず
れの画素が補間画素位置に一番近いかを容易に決定する
ことができる。また演算方法が複雑ではないので、補間
処理を実現する装置の構成を簡単にすることができ、補
間処理部のコストを抑えることができる。
Further, according to the present invention, which of the peripheral pixels is closest to the interpolation pixel position can be easily determined. Moreover, since the calculation method is not complicated, the configuration of the device that implements the interpolation processing can be simplified, and the cost of the interpolation processing unit can be suppressed.

【0122】また本発明によれば、周辺画素のうちいず
れの画素が暫定画素値に一番近いかを決定することがで
きる。また演算方法が複雑ではないので、補間処理を実
現する装置の構成を簡単にすることができ、補間処理部
のコストを抑えることができる。
Further, according to the present invention, it is possible to determine which of the peripheral pixels is closest to the provisional pixel value. Moreover, since the calculation method is not complicated, the configuration of the device that implements the interpolation processing can be simplified, and the cost of the interpolation processing unit can be suppressed.

【0123】また本発明によれば、あいまいな距離感お
よびあいまいな階調の滑らかさを数値化して評価するこ
とができ、これらの値からあらかじめ定めるファジィル
ールへの適合度を求めることによって妥当な補間画素の
画素値を求めることができる。
Further, according to the present invention, the vague sense of distance and the smoothness of the vague gradation can be numerically evaluated, and it is appropriate to obtain the degree of conformance to a predetermined fuzzy rule from these values. The pixel value of the interpolation pixel can be obtained.

【0124】また本発明によれば、特にカラー画像の補
間処理において、輝度値の階調差はないが色が異なるた
めに人間の目にはエッジとして視認される色エッジ部分
についても鮮鋭性を保存しつつ、平坦部については滑ら
かに補間することができる。
Further, according to the present invention, particularly in the interpolation processing of a color image, since there is no gradation difference of the brightness value but the color is different, sharpness is also provided to a color edge portion visually recognized as an edge by human eyes. It is possible to smoothly interpolate the flat portion while saving.

【0125】また本発明によれば、階調差の大きいエッ
ジ部分については鮮鋭性を保存しつつ、階調差の小さい
平坦部分については滑らかに補間した画像を、さまざま
な用途に使用することができる。
Further, according to the present invention, an image obtained by preserving sharpness for an edge portion having a large gradation difference and smoothly interpolating a flat portion having a small gradation difference can be used for various purposes. it can.

【0126】また本発明によれば、コンピュータに補間
処理を実行させることができる。
Further, according to the present invention, the computer can be made to execute the interpolation processing.

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

【図1】本発明の実施の一形態である画像処理装置1を
有する画像形成装置2の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image forming apparatus 2 having an image processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の画像処理装置1が有する補間処理部1
7の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is an interpolation processing unit 1 included in the image processing apparatus 1 of the present invention.
7 is a block diagram showing the configuration of No. 7.

【図3】(a)は補間画素位置Pおよびその周辺画素を
示す図であり、(b)は2つの画素を選択するすべての
組合せを示す図である。
FIG. 3A is a diagram showing an interpolated pixel position P and its peripheral pixels, and FIG. 3B is a diagram showing all combinations of selecting two pixels.

【図4】入力された原画像の一部を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a part of an input original image.

【図5】補間画素位置Pの周辺画素領域に含まれる周辺
画素の中から2つの画素を選択するすべての組合せ示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing all combinations for selecting two pixels from the peripheral pixels included in the peripheral pixel area of the interpolation pixel position P.

【図6】補間画素位置Pの周辺画素領域内のグループ化
を行った結果を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a result of performing grouping in a peripheral pixel area of an interpolation pixel position P.

【図7】パターンのテーブルデータを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing pattern table data.

【図8】テーブルデータのパターンごとに対応して定め
られる補間演算制御パラメータを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing interpolation calculation control parameters determined corresponding to each pattern of table data.

【図9】補間処理部17における補間処理方法を示すフ
ローチャートである。
9 is a flowchart showing an interpolation processing method in the interpolation processing unit 17. FIG.

【図10】本発明の画像処理装置1が有する補間処理部
17の構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an interpolation processing unit 17 included in the image processing apparatus 1 of the present invention.

【図11】補間処理部17における補間処理方法を示す
フローチャートである。
11 is a flowchart showing an interpolation processing method in the interpolation processing unit 17. FIG.

【図12】本発明の画像処理装置1が有する補間処理部
17の構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an interpolation processing unit 17 included in the image processing apparatus 1 of the present invention.

【図13】従来集合の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a conventional set.

【図14】ファジィ集合の例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of a fuzzy set.

【図15】ユークリッド距離の近さの度合いに関する第
1の前件部メンバーシップ関数を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a first antecedent part membership function relating to the degree of closeness of Euclidean distance.

【図16】階調差の小ささの度合いに関する第2の前件
部メンバーシップ関数を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a second antecedent part membership function relating to the degree of small gradation difference.

【図17】補間画素値に対する周辺画素の関係度合いに
関する後件部メンバーシップ関数を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a consequent part membership function relating to the degree of relationship of peripheral pixels with respect to interpolation pixel values.

【図18】図4の一部示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a part of FIG. 4;

【図19】補間処理部17における補間処理方法を示す
フローチャートである。
FIG. 19 is a flowchart showing an interpolation processing method in the interpolation processing unit 17.

【図20】本発明の画像処理装置1が有する補間処理部
17の構成を示すブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of an interpolation processing unit 17 included in the image processing apparatus 1 of the present invention.

【図21】色差の小ささの度合いに関する第3の前件部
メンバーシップ関数を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a third antecedent part membership function regarding the degree of the small color difference.

【図22】補間処理部17における補間処理方法を示す
フローチャートである。
FIG. 22 is a flowchart showing an interpolation processing method in the interpolation processing unit 17.

【図23】NNによる補間処理の例を示す図である。FIG. 23 is a diagram illustrating an example of interpolation processing by NN.

【図24】BLによる補間処理の例を示す図である。FIG. 24 is a diagram illustrating an example of interpolation processing by BL.

【図25】BCによる補間処理の例を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing an example of interpolation processing by BC.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画像処理装置 2 画像形成装置 3 デジタル複合機 11 A/D(アナログ/デジタル)変換部 12 シェーディング補正部 13 入力階調補正部 14 領域分離処理部 15 色空間変換部 16 空間フィルタ処理部 17 補間処理部 18 色補正部 19 黒生成下色除去部 21 画像入力装置 22 画像出力装置 31 外部入力インターフェース 32 外部出力インターフェース 51,61,71,81 周辺画素値抽出手段 52,72 画素選択手段 53 階調差判定手段 54,74 グループ化手段 55,75 パターン照合手段 56,76 補間演算制御パラメータ設定手段 57,67,77,87 補間演算処理手段 62,82 暫定画素値設定手段 63,83 距離算出手段 64 階調差算出手段 65,85 前件部メンバーシップ値算出手段 66,86 後件部メンバーシップ値算出手段 73a 輝度値の階調差判定手段 73b 色差判定手段 84a 輝度値の階調差算出手段 84b 色差算出手段 110 出力階調補正部 111 階調再現処理部 1 Image processing device 2 Image forming device 3 Digital multifunction device 11 A / D (analog / digital) converter 12 Shading correction section 13 Input tone correction section 14 Area separation processing unit 15 Color space converter 16 Spatial filter processing unit 17 Interpolation processing unit 18 color correction section 19 Black generation undercolor removal unit 21 Image input device 22 Image output device 31 External input interface 32 External output interface 51, 61, 71, 81 peripheral pixel value extraction means 52,72 pixel selection means 53 gradation difference determination means 54,74 Grouping means 55,75 pattern matching means 56,76 Interpolation calculation control parameter setting means 57, 67, 77, 87 interpolation calculation processing means 62, 82 provisional pixel value setting means 63,83 distance calculating means 64 gradation difference calculation means 65,85 Antecedent Department Membership Value Calculation Means 66,86 Consequent Department Membership Value Calculation Means 73a Luminance value gradation difference determination means 73b Color difference determination means 84a Luminance value gradation difference calculating means 84b Color difference calculation means 110 Output tone correction unit 111 gradation reproduction processing unit

フロントページの続き Fターム(参考) 2C262 AA24 AB07 AB13 BB01 BC03 BC05 BC13 DA09 DA11 EA04 EA06 5B057 AA11 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CD06 CE11 CE17 CE18 CH07 CH09 DA17 DB02 DB06 DB09 DC33 DC36 DC40 5C076 AA21 AA22 BA06 BB04 5C077 LL04 MP01 MP08 PP02 PP10 PP32 PP33 PP37 PP47 PP55 PP68 PQ12 PQ18 PQ20 PQ23Continued front page    F term (reference) 2C262 AA24 AB07 AB13 BB01 BC03                       BC05 BC13 DA09 DA11 EA04                       EA06                 5B057 AA11 BA02 CA01 CA08 CA12                       CA16 CB01 CB08 CB12 CB16                       CD06 CE11 CE17 CE18 CH07                       CH09 DA17 DB02 DB06 DB09                       DC33 DC36 DC40                 5C076 AA21 AA22 BA06 BB04                 5C077 LL04 MP01 MP08 PP02 PP10                       PP32 PP33 PP37 PP47 PP55                       PP68 PQ12 PQ18 PQ20 PQ23

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周辺画素の画素値を用いて補間処理を行
い補間画素の画素値を求める補間処理方法において、 補間画素位置の周辺画素間における画素値の階調差を求
め、前記階調差とあらかじめ定める閾値とを比較して階
調差を判定し、 階調差が閾値より大きいときには、補間画素の画素値が
前記周辺画素のうち最近隣画素の画素値に近づくように
重み付けをし、 階調差が閾値より小さいときには、補間画素の画素値が
前記周辺画素の画素値によって線形補間されるように重
み付けをする補間演算制御パラメータを用いて補間画素
の画素値を求めることを特徴とする補間処理方法。
1. An interpolation processing method for obtaining a pixel value of an interpolation pixel by performing interpolation processing using pixel values of peripheral pixels, wherein a tone difference of pixel values between peripheral pixels at an interpolation pixel position is obtained, and the tone difference is obtained. And a predetermined threshold value is compared to determine a gradation difference, and when the gradation difference is larger than the threshold value, weighting is performed so that the pixel value of the interpolation pixel approaches the pixel value of the nearest neighbor pixel among the peripheral pixels, When the gradation difference is smaller than the threshold value, the pixel value of the interpolated pixel is obtained using an interpolation calculation control parameter for weighting so that the pixel value of the interpolated pixel is linearly interpolated by the pixel value of the peripheral pixel. Interpolation processing method.
【請求項2】 前記階調差は、あらかじめ定める周辺画
素領域に含まれる前記周辺画素の中から2つの画素を選
択するすべての組合せを求めて、前記組合せごとに求め
ることを特徴とする請求項1記載の補間処理方法。
2. The gradation difference is determined for each of the combinations by determining all combinations that select two pixels from the peripheral pixels included in a predetermined peripheral pixel area. 1. The interpolation processing method described in 1.
【請求項3】 前記組合せは、周辺画素領域内で前記判
定の結果に基づいてグループ化され、 グループ化された前記組合せのパターンとあらかじめテ
ーブルデータとして設定されるパターンとを照合するこ
とを特徴とする請求項2記載の補間処理方法。
3. The combination is grouped in a peripheral pixel area based on the result of the determination, and the grouped pattern of the combination is collated with a pattern set in advance as table data. The interpolation processing method according to claim 2.
【請求項4】 前記照合は、前記組合せのパターンが前
記テーブルデータのパターンに一致しなければ、前記組
合せのパターンを90度ずつ回転させ、 一致するまでの回転数に応じて前記補間演算制御パラメ
ータの設定順を変更することを特徴とする請求項3記載
の補間処理方法。
4. If the pattern of the combination does not match the pattern of the table data, the pattern of the combination is rotated by 90 degrees, and the interpolation calculation control parameter is determined according to the number of rotations until the pattern of the combination is matched. 4. The interpolation processing method according to claim 3, wherein the setting order of is changed.
【請求項5】 周辺画素の画素値を用いて補間処理を行
い補間画素の画素値を求める補間処理方法において、 補間画素位置の周辺画素の画素値の平均値を求めて補間
画素の暫定画素値として設定するとともに、前記補間画
素位置と前記周辺画素との距離および前記暫定画素値と
周辺画素の画素値との階調差をそれぞれ求め、 前記暫定画素値、前記距離および前記階調差に対して非
線形関数を用いて補間画素の画素値を求めることを特徴
とする補間処理方法。
5. An interpolating method for interpolating using pixel values of peripheral pixels to obtain pixel values of interpolating pixels, wherein a provisional pixel value of interpolating pixels is obtained by obtaining an average value of pixel values of peripheral pixels at interpolating pixel positions. And the gradation difference between the interpolated pixel position and the peripheral pixel and the gradation value between the provisional pixel value and the pixel value of the peripheral pixel, respectively, with respect to the provisional pixel value, the distance and the gradation difference. And a pixel value of the interpolated pixel is obtained by using a non-linear function.
【請求項6】 前記距離は、前記補間画素位置と前記周
辺画素とのユークリッド距離であることを特徴とする請
求項5記載の補間処理方法。
6. The interpolation processing method according to claim 5, wherein the distance is a Euclidean distance between the interpolation pixel position and the peripheral pixel.
【請求項7】 前記階調差は、前記暫定画素値と前記周
辺画素の画素値との差分の絶対値であることを特徴とす
る請求項5記載の補間処理方法。
7. The interpolation processing method according to claim 5, wherein the gradation difference is an absolute value of a difference between the provisional pixel value and the pixel values of the peripheral pixels.
【請求項8】 前記非線形関数として、メンバーシップ
関数を用いることを特徴とする請求項5記載の補間処理
方法。
8. The interpolation processing method according to claim 5, wherein a membership function is used as the nonlinear function.
【請求項9】 前記階調差を輝度値および色成分を表す
画素値を用いて求めることを特徴とする請求項1〜8の
いずれか1つに記載の補間処理方法。
9. The interpolation processing method according to claim 1, wherein the gradation difference is obtained using a pixel value representing a luminance value and a color component.
【請求項10】 周辺画素の画素値を用いて補間処理を
行い補間画素の画素値を求める補間処理部を備える画像
処理装置において、 補間処理部は、補間画素位置の周辺画素の画素値を抽出
する周辺画素値抽出手段と、 あらかじめ定める周辺画素領域に含まれる前記周辺画素
の中から2つの画素を選択するすべての組合せを求める
画素選択手段と、 前記組合せごとに階調差を求め、前記階調差とあらかじ
め定める閾値とを比較して階調差を判定する階調差判定
手段と、 前記組合せを前記周辺画素領域内で前記判定の結果に基
づいてグループ分けするグループ化手段と、 グループ化された前記組合せパターンとあらかじめテー
ブルデータとして設定されるパターンとを照合するパタ
ーン照合手段と、 照合の結果に基づき、前記テーブルデータごとにあらか
じめ定められる補間演算制御パラメータを補間演算式に
設定する補間演算制御パラメータ設定手段と、 前記補間演算制御パラメータを用いて補間演算処理を行
う補間演算処理手段とを有することを特徴とする画像処
理装置。
10. An image processing apparatus comprising an interpolation processing section for performing interpolation processing using pixel values of peripheral pixels to obtain pixel values of interpolation pixels, wherein the interpolation processing section extracts pixel values of peripheral pixels at interpolation pixel positions. Peripheral pixel value extracting means, pixel selecting means for obtaining all combinations for selecting two pixels from the peripheral pixels included in a predetermined peripheral pixel area, gradation difference for each combination, Gradation difference determination means for comparing the tone difference with a predetermined threshold value to determine a gradation difference; grouping means for grouping the combination in the peripheral pixel area based on the result of the determination; Pattern matching means for matching the created combination pattern with a pattern set in advance as table data, and for each of the table data based on the result of the matching. And an interpolation calculation control parameter setting means for setting an interpolation calculation control parameter predetermined to the interpolation calculation formula, and an interpolation calculation processing means for performing an interpolation calculation process using the interpolation calculation control parameter. Processing equipment.
【請求項11】 周辺画素の画素値を用いて補間画素の
画素値を求める補間処理部を備える画像処理装置におい
て、 補間処理部は、補間画素位置の周辺画素の画素値を抽出
する周辺画素値抽出手段と、 補間画素位置の周辺画素の画素値の平均値を求めて補間
画素の暫定画素値として設定する暫定画素値設定手段
と、 補間画素位置と各周辺画素との距離を求める距離算出手
段と、 前記暫定画素値と各周辺画素の画素値との階調差を求め
る階調差算出手段と、 算出された距離の値を入力値とし、前記補間画素位置と
各周辺画素との距離の近さの度合いを数値として出力す
る第1の前件部メンバーシップ値算出手段と、 算出された階調差の値を入力値とし、前記暫定画素値と
各周辺画素の画素値との階調値の小ささの度合いを数値
として算出する第2の前件部メンバーシップ値算出手段
と、 第1の前件部メンバーシップ値算出手段の出力値と第2
の前件部メンバーシップ値算出手段の出力値との論理和
を入力値とする後件部メンバーシップ値算出手段と、 後件部メンバーシップ値算出手段の出力値を用いて補間
画素の画素値を求める補間演算処理手段とを有すること
を特徴とする画像処理装置。
11. An image processing apparatus comprising an interpolation processing unit for obtaining a pixel value of an interpolation pixel using a pixel value of a peripheral pixel, wherein the interpolation processing unit extracts a pixel value of a peripheral pixel at an interpolation pixel position. Extraction means, provisional pixel value setting means for obtaining an average value of pixel values of peripheral pixels at the interpolation pixel position and setting it as a provisional pixel value of the interpolation pixel, distance calculation means for obtaining a distance between the interpolation pixel position and each peripheral pixel And a gradation difference calculating means for obtaining a gradation difference between the provisional pixel value and the pixel value of each peripheral pixel, and using the calculated distance value as an input value, the distance between the interpolation pixel position and each peripheral pixel First antecedent part membership value calculation means for outputting the degree of closeness as a numerical value, and the gradation value between the provisional pixel value and the pixel value of each peripheral pixel with the calculated gradation difference value as an input value Calculate the degree of smallness as a numerical value The second antecedent part membership value calculation means, the output value of the first antecedent part membership value calculation means, and the second
The pixel value of the interpolated pixel is calculated by using the output value of the consequent part membership value calculation means that uses the logical sum of the output value of the antecedent part membership value calculation means And an interpolation calculation processing unit for obtaining
【請求項12】 前記階調差は、輝度値および色成分を
表す画素値を用いて求めることを特徴とする請求項10
または11に記載の画像処理装置。
12. The gradation difference is obtained using a luminance value and a pixel value representing a color component.
Or the image processing device according to item 11.
【請求項13】 請求項10〜12のいずれか1つに記
載の画像処理装置と、 画像入力装置と、 画像出力装置とを有することを特徴とする画像形成装
置。
13. An image forming apparatus, comprising: the image processing apparatus according to claim 10; an image input apparatus; and an image output apparatus.
【請求項14】 コンピュータに請求項1〜9のいずれ
か1つに記載の補間処理方法を実行させるための画像処
理プログラム。
14. An image processing program for causing a computer to execute the interpolation processing method according to claim 1. Description:
【請求項15】 請求項14記載の画像処理プログラム
を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
15. A computer-readable recording medium in which the image processing program according to claim 14 is recorded.
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