JP2006050090A

JP2006050090A - 画像縮小方法、画像縮小装置、および、画像縮小プログラムを記録した記録媒体

Info

Publication number: JP2006050090A
Application number: JP2004225726A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sawa; 弘之佐波
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2006-02-16

Abstract

【課題】バイリニア法の１／２以下の縮小処理を、画質を保ちながら、高速に行う。
【解決手段】画像を縮小する際に、縮小率を第一の倍率と第一の倍率の残余である第二の倍率とに分離をするステップと、第一の倍率にて、縮小を行った後に、第二の倍率により縮小を行うステップを実行する。
【選択図】図４

Description

本発明は画像を縮小を要する画像縮小方法、画像縮小装置、および、画像縮小プログラムを記録した記録媒体に関する。

画像縮小技術に関しては、（１）最小近傍法（２）バイリニア法（３）バイキュービック法（４）投影法などがある。

（１）最小近傍法
変換先の画素座標を変換元の座標値に逆変換し、最も近傍にある画素を変換先の画素値とする。変換が簡素な反面、ジャギーなどが目立ち、画質は落ちる。

（２）バイリニア法
変換先の画素座標を変換元の座標値に逆変換し、近傍四画素より、直線補間を行い、画素値とする。ジャギーなどが目立たない反面、画像がボケる傾向にある。

（３）バイキュービック法
変換先の画素座標を変換元の座標値に逆変換し、近傍１６画素より、補間を行う。バイリニア法に比べ、画素のボケは抑えられるが、計算量が多く、速度的に遅くなる傾向がある。

（４）投影法
変換先の１画素の領域が変換元の画素領域どれだけになるかを求め、この領域
内の画素を全ての平均値を求め、画素値とする方法。

従来の画像縮小の技術に関して、特許文献１では、画像を１−１／２の間での縮小を行う際に、画像内の細線を保持するために、一度、拡大を行い、その後、整数倍で縮小を行うことにより、細線を保持しながら縮小を行う方法について提案がある。
特開平０５−８９２３８号公報

これら従来画像縮小の方法のうち、（２）のバイリニア法を用いて、画像の縮小を行う際に、縮小率が１／２よりも小さくなる場合、縮小画像にエイリアシングが発生し、画質が低下することが知られている。

これを防ぐために、１／２以下の縮小においては、複数回、バイリニア縮小を繰り返すなどの方法が考えられる。

図３にこの場合のフローを示す。

まず（Ｓ３０１）で元画像を入力し、（Ｓ３０２）で縮小するデータサイズを入力する。

そして、（Ｓ３０３）で縮小率が１／２以下かどうかを判断し、縮小率が１／２以下の場合は、（Ｓ３０４）でバイリニア法で、１／２倍を行う。

そして、（Ｓ３０５）で残りの倍率を計算し、残縮小率が１／２以下になるまで、（Ｓ３０３）から（Ｓ３０５）を繰り返す。

残縮小率が１／２以上の場合は、（Ｓ３０６）でバイリニア法でこの縮小率の縮小を行い、処理を終了する。

この方法は、バイリニア法自体が、近傍四画素を参照し、割り算などを用いて、画素値を求めるため、時間を多く要するのと、縮小率が小さい場合に、何度も縮小を繰り返すため、画素の読み込み、書き込みが多数発生し処理に非常に多くの時間を要する。

なお、特許文献１に記載の技術は、細線の保持を目的としており、１−１／２意外の縮小とその高速化に関するものではない。

本発明はこの点に鑑みてされたものであり、バイリニア法の１／２以下の縮小を画質を保ちながら、高速に行うことにある。

上記の課題を解決するために本発明では、画像を取得するステップと、画像の縮小率を取得するステップと、画像を縮小するステップを有する画像縮小方法において、画像を縮小する際に、縮小率を第一の倍率と第二の倍率である第一の倍率の残りとに分離をするステップと、前記、第一の倍率にて、縮小を行った後に、第二の倍率により縮小を行うステップを有する。

本発明によれば、縮小率を２のべき乗分の１と、残りの縮小率に分離して、２のべき乗分の１の縮小を投影法を用い、残りの倍率をバイリニア法で縮小を行うことにより、バイリニア法の繰り返し用いたのと同様の画質を維持しながら、高速に縮小処理を行うことができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

本発明の実施例を以下に説明する。本発明の第一の実施例は画像を縮小するアプリケーションでの実施例である。

図１は本発明のブロック図であり、（１０１）は画像入力装置であり、画像をデジタル化して入力したり、あらかじめデジタルになっているデータを読み込んだりする。この機器には、スキャナ、ＣＤ，ＭＯ、ネットワークなどが含まれる。

（１０２）は、ＲＯＭであり、本発明のプログラムが書き込まれている。このＲＯＭに相当する部分は、ＨＤＤのような大容量記憶装置でもよい。

（１０３）は、ＲＡＭであり、ＣＰＵの演算時などに使用する。

（１０４）は入力装置であり、マウス、キーボード、タッチパネルなどが考えられる。（１０５）は、ＣＰＵであり、（１０３）のＲＯＭ内の画像縮小プログラムを読み込み、実行をする演算装置である。（１０６）は、表示装置であり、画像縮小の結果を表示したりする。これにはＣＲＴ、液晶ディスプレイなどが含まれる。

図５は本発明のアプリケーションの画面であり、（５０１）は画像表示領域であり、縮小対象の画像および、縮小後の画像を表示する。

（５０３）は縮小倍率の選択のプルダウンメニューであり、５０％、２５％、１０％などの縮小倍率を選択可能である。

（５０２）は縮小ボタンであり、縮小対象の画像の読み込み後、このボタンを選択すると、（５０３）の縮小倍率にて、画像の縮小が行われ、縮小した画像は改めて、（５０１）の画像表示領域に表示される。

次に図４の本発明の画像縮小プログラムのフロー図の説明をしながら、動作の詳細について説明を行う。

まず、画像入力装置（１０１）より、画像縮小の対象画像を読み込む（Ｓ４０１）。

すると、対象画像が画像表示領域（５０１）に表示される。

次に、縮小サイズを入力装置（１０４）を用いて、画像縮小率の選択をプルダウンメニュー（５０３）より行う（Ｓ４０２）。

次に縮小ボタン（５０２）を選択して、縮小を開始する。

元画像サイズがｓｗ＝１６００，ｓｈ＝１２００であった場合、縮小率Ｒ＝１０％であった場合を例に説明を進める。

Ｒが１／２以下の場合は、１／１０以上の最小の２のべき乗分の１の縮小を行う。すなわち、この場合は、
Ｒ１＝１／８
Ｒ１の倍率での縮小を投影法により行う（Ｓ４０４）。

投影法の画素値の計算は各チャネルについて、ｘ，ｙ方向に関して、８ピクセルずつの矩形領域を足し、８＊８でこの値を割ればよい。

次に、残りの倍率を求める（Ｓ４０５）。
Ｒ２＝１６０＊１６００／８＝４／５
となり、Ｒ２の倍率で、Ｒ１の倍率で投影法を行った結果の画像をバイリニア法で縮小する（Ｓ４０６）。

次に、本発明で、バイリニアの画質が維持できる仕組みを説明する。

従来のバイリニアで１／２倍を繰り返す方法の場合、画素値Ａの計算方法は、近傍画素、ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４と、ｐ１からのオフセット値、ｒｘ，ｒｙ（０＜＝ｒｘ，ｒｙ＜＝１．０）とするなら（図２）
Ａ＝ｒｙ＊（ｐ１＊ｒｘ＋ｐ２＊（１-ｒｘ））＋（１-ｒｙ）＊（ｐ３＊ｒｘ＋ｐ４＊（１-ｒｘ））
で計算することができる。ここで縮小率は１／２であるので、ｒｘ＝ｒｙ＝０．５ある。
つまり、
Ａ＝０．５＊（ｐ１＊０．５＋ｐ２＊０．５）＋０．５＊（ｐ３＊０．５＋ｐ４＊０．５））＝（ｐ１＋ｐ２＋ｐ３＋ｐ４）／４
である。

この倍率での投影法での画素を同様に求めると、
Ａ＝（ｐ１＋ｐ２＋ｐ３＋ｐ４）／４
となり、計算上、バイリニアで、１／２倍をすることは、投影法で１／２倍を行うことと等価であると言える。

また、同様に、バイリニアで１／２を２回を繰り返すことは、投影法で１／４を行うことが容易に推測できる。

一般に、バイリニア法で１／２をｎ回繰り返す操作は、投影法で、２のｎ乗分の１の縮小を行うのと等価である。

これにより、従来方法のバイリニア法の１／２のｎ回縮小を１回の投影法の２のｎ乗分の１の縮小に置換でき、画質を保ちながら、処理速度を向上させることができる。

従来方法の場合は、１／２，１／２，１／２の３回の処理を行わなければならなかったが、投影法で置換を行った場合は、１／８の１回で処理を終えることができる。

また、バイリニア法では、画素値の参照が近傍４画素になり、さらにｙ方向で補間を行った後に、ｘ方向で補間が必要になり、それぞれの補間計算時に割り算が必要となる。投影法では、割り算は画素値の１回の合計につき、１度であり、その分高速に計算が可能である。

なお、第一の実施例では、縮小率を極力アスペクト比を保ちながら、行っていたが、アスペクト比をまったく保たない変形でも、（Ｓ４０４）、（Ｓ４０５）での倍率計算をＸ，Ｙ方向独立に行いうことにより、可能である。例えば、ｒｘ＝１／１０，ｒｙ＝１／３の場合は、投影法の縮小率は、ｒｘ１＝１／８，ｒｙ１＝１／２で、バイリニアの縮小率は、ｒｘ２＝４／５，ｒｙ２＝２／３となる。

また、縮小倍率の計算時に、投影法の縮小率、バイリニアの縮小率が１になる場合や、縮小結果の画像のサイズと縮小元の画像のサイズが一致する場合は、計算を行わないように、それぞれ、（Ｓ４０４）、（Ｓ４０５）をスキップするような構成も可能である。

また、第一の実施例では、縮小した画像をディスプレイ（１０６）に表示するアプリケーションについて、説明を行ったが、この出力先は、ファイル出力や、プリンタ出力するようなアプリケーションにも応用可能である。

本発明の画像処理装置のハードウエアのブロック図バイリニア法の補間図従来方法のフロー本発明のフロー本発明第一の実施例のアプリケーションの画面

符号の説明

１０１画像入力装置
１０２ＲＯＭ
１０３ＲＡＭ
１０４入力装置
１０５ＣＰＵ
１０６表示装置
５０１画像表示領域
５０２縮小ボタン
５０３縮小倍率の選択のプルダウンメニュー

Claims

画像を取得するステップと、画像の縮小率を取得するステップと、画像を縮小するステップを有する画像縮小方法において、画像を縮小する際に、縮小率を第一の倍率と第一の倍率の残余である第二の倍率とに分離をするステップと、前記、第一の倍率にて、縮小を行った後に、第二の倍率により縮小を行うステップを有することを特徴とした画像縮小方法。
請求項１記載の画像縮小方法において、第一の縮小倍率と第二の縮小倍率の分離ステップが、第一の倍率が二のべき乗分の一であり、第二の倍率がその残りであることを特徴とした画像縮小方法。
請求項１または２記載の画像縮小方法において、画像縮小を行うステップにおいて、第一の縮小率の特徴を生かし、高速化を行っている縮小方法であることを特徴とした画像縮小方法。
請求項１、２、もしくは３いずれかに記載の画像縮小方法において、画像縮小のステップが、第一の倍率での縮小が投影法により行われ、第二の倍率での縮小がバイリニア法で行われることを特徴とした画像縮小方法。
請求項１、２、３もしくは４いずれかに記載の画像縮小方法において、縮小倍率分離ステップにおいて、
第一の縮小倍率もしくは、第二の縮小倍率が１もしくは縮小結果のピクセル数が縮小もとのピクセル数に一致する場合に、縮小処理を行わないことを特徴とした画像縮小方法。
画像を取得する手段と、画像の縮小率を取得する手段と、画像を縮小する手段を有する画像縮小装置において、画像を縮小する際に、縮小率を第一の倍率と第一の倍率の残余である第二の倍率とに分離をする手段と、前記、第一の倍率にて、縮小を行った後に、第二の倍率により縮小を行う手段を有することを特徴とした画像縮小装置。
請求項６記載の画像縮小装置において、第一の縮小倍率と第二の縮小倍率の分離手段が、第一の倍率が二のべき乗分の一であり、第二の倍率がその残りであることを特徴とした画像縮小装置。
請求項６または７記載の画像縮小装置において、画像縮小を行う手段において、第一の縮小率の特徴を生かし、高速化を行っている縮小方法であることを特徴とした画像縮小装置。
請求項６、７、もしくは８いずれか記載の画像縮小装置において、画像縮小の手段が、第一の倍率での縮小が投影法により行われ、第二の倍率での縮小がバイリニア法で行われることを特徴とした画像縮小装置。
請求項６、７、８、もしくは９いずれか記載の画像縮小装置において、縮小倍率分離手段において、
第一の縮小倍率もしくは、第二の縮小倍率が１もしくは縮小結果のピクセル数が縮小もとのピクセル数に一致する場合に、縮小処理を行わないことを特徴とした画像縮小装置。
請求項１〜請求項５のいずれかの画像縮小方法をプログラムとして記録した記録媒体。