JP2008109280A

JP2008109280A - 解像度変換装置

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Publication number: JP2008109280A
Application number: JP2006288902A
Authority: JP
Inventors: Masuzo Takemoto; 益三嵩本; Narihiro Matoba; 成浩的場
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2008-05-08

Abstract

【課題】均一な解像度変換倍率での解像度変換処理だけでなく、種々の解像度変換倍率を用いて解像度変換処理を実施することができる解像度変換装置を得ることを目的とする。
【解決手段】解像度変換対象の画像のラインｍ毎に、当該ラインｍの解像度変換倍率Ｃ（ｍ）の設定を受け付ける解像度変換倍率設定受付部１を設け、画像入力部３により入力された入力画像Ｉのラインｍ毎に、解像度変換倍率設定受付部１により設定が受け付けられたラインｍ毎の解像度変換倍率Ｃ（ｍ）にしたがって画像の解像度を変換する。
【選択図】図１

Description

この発明は、入力画像の水平方向及び垂直方向の拡大処理や縮小処理を実施して、水平方向及び垂直方向の解像度を変換する解像度変換装置に関するものであり、特に、解像度変換処理を１フレーム内で動的に変更する必要があるデジタルカラー撮像機器などに適用されるものである。

解像度変換対象の画像が画素の集合で構成されており、画像の画素密度が一定であることを前提とする場合、画素と画素のサンプリング間隔は常に一定になる。
ここで、解像度変換装置の解像度変換処理は、画素密度を変化させる処理であり、出力画像の画素密度を入力画像の画素密度より減少させる処理が縮小処理、出力画像の画素密度を入力画像の画素密度より増加させる処理が拡大処理である。

従来の解像度変換装置が解像度変換処理を実施する場合、入力画像の水平方向及び垂直方向に対して、均一な解像度変換倍率で解像度変換処理を行うのが一般的であり、入力画像と出力画像は相似の関係になる。
即ち、従来の解像度変換装置は、解像度の変換処理を実施しても、解像度変換後の画像の画素密度が一定に保たれるように、均一な解像度変換倍率で解像度変換処理を行う（例えば、特許文献１参照）。

従来の解像度変換装置の解像度変換処理において、出力画素は入力画素と係数パラメータの積算和で算出される。
係数パラメータは、入力画像のサンプリング間隔と出力画像のサンプリング間隔によって決定されるパラメータであり、線形補間法、投影法、最近傍法などの解像度変換方式により算出方法が異なる。
例えば、解像度変換倍率を“Ｒａｔｉｏ／Ｂａｓｅ”とする場合、入力画像のサンプリング間隔を“１”とすると、出力画像は解像度変換倍率の逆数“Ｂａｓｅ／Ｒａｔｉｏ”になる。
また、解像度変換装置が整数処理で解像度変換処理を行えるようにするために、入力画像のサンプリング間隔を“Ｒａｔｉｏ”、出力画像のサンプリング間隔を“Ｂａｓｅ”としても同一である。

特許第３５２７２３５号公報（段落番号［００１０］から［００３８］、図１）

従来の解像度変換装置は以上のように構成されているので、入力画像の拡大や縮小を行って、入力画像と相似の関係にある出力画像を得ることができる。しかし、均一な解像度変換倍率で解像度変換処理を実施するものであるため、例えば、画像の周辺部や局所部分に対する解像度変換倍率だけを変更して解像度変換処理を実施することができず、レンズ特性による光学歪みの補正処理などには適用することができないなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、均一な解像度変換倍率での解像度変換処理だけでなく、種々の解像度変換倍率を用いて解像度変換処理を実施することができる解像度変換装置を得ることを目的とする。

この発明に係る解像度変換装置は、解像度変換対象の画像のライン毎に、当該ラインの解像度変換倍率の設定を受け付ける変換倍率設定受付手段を設け、画像入力手段により入力された画像のライン毎に、変換倍率設定受付手段により設定が受け付けられたライン毎の解像度変換倍率にしたがって画像の解像度を変換するようにしたものである。

この発明によれば、解像度変換対象の画像のライン毎に、当該ラインの解像度変換倍率の設定を受け付ける変換倍率設定受付手段を設け、画像入力手段により入力された画像のライン毎に、変換倍率設定受付手段により設定が受け付けられたライン毎の解像度変換倍率にしたがって画像の解像度を変換するように構成したので、ライン毎に異なる解像度変換倍率で解像度変換処理を実施することができる効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による解像度変換装置を示す構成図であり、図において、解像度変換倍率設定受付部１は例えばキーボードやマウスなどのマンマシンインタフェースから構成されており、解像度変換対象の画像のラインｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）毎に、当該ラインｍの解像度変換倍率Ｃ（ｍ）の設定を受け付けて、その解像度変換倍率Ｃ（ｍ）を解像度変換倍率記憶部２に出力する。
図１の例では、解像度変換倍率設定受付部１がマンマシンインタフェースから構成されているものとして説明するが、外部装置から出力された解像度変換倍率Ｃ（ｍ）を入力して、その解像度変換倍率Ｃ（ｍ）の設定を受け付ける入出力インタフェースから構成されていてもよい。
解像度変換倍率記憶部２は解像度変換倍率設定受付部１により設定が受け付けられたラインｍ毎の解像度変換倍率Ｃ（ｍ）を記憶するメモリである。
なお、解像度変換倍率設定受付部１及び解像度変換倍率記憶部２から変換倍率設定受付手段が構成されている。

画像入力部３は例えばデジタルカメラと接続する入出力インタフェースを備えており、デジタルカメラにより撮影された解像度変換対象の画像を入力し、その画像を入力画像格納部４に出力する。
入力画像格納部４は画像入力部３により入力された解像度変換対象の画像を格納するメモリである。
なお、画像入力部３及び入力画像格納部４から画像入力手段が構成されている。

解像度変換部５は入力画像格納部４に格納されている画像のラインｍ毎に、解像度変換倍率記憶部２に記憶されているラインｍ毎の解像度変換倍率Ｃ（ｍ）にしたがって画像の解像度を変換し、解像度変換後の画像を出力画像格納部７に出力する。
カウンタ６は処理対象の画素の特定に使用する計数器である。なお、解像度変換部５及びカウンタ６から解像度変換手段が構成されている。

出力画像格納部７は解像度変換部５により解像度が変換された画像を格納するメモリである。
画像出力部８は例えば表示装置と接続するインタフェースを備えており、出力画像格納部７に格納されている解像度変換後の画像を表示装置に出力する。
なお、出力画像格納部７及び画像出力部８から画像出力手段が構成されている。
図２はこの発明の実施の形態１による解像度変換装置の処理内容を示すフローチャートである。

次に動作について説明する。
この実施の形態１では、解像度変換部５が線形補間法によって解像度の変換処理を実施するものについて説明するが、解像度の変換処理は線形補間法以外の解像度変換方式を用いてもよい。
なお、解像度の変換処理は、画像の水平方向と垂直方向とで同じ処理であるため、この実施の形態１では、画像の水平方向の処理に関して説明する。

図１の解像度変換装置の具体的な動作を説明する前に、図１の解像度変換装置における解像度変換処理の原理を説明する。
まず、入力画像Ｉを構成している入力画素Ｉ（ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）のサンプリング位置Ｄ_i（ｎ）と、出力画像Ｏを構成している出力画素Ｏ（ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）のサンプリング位置Ｄ_o（ｎ）は、下記の式（１）（２）ように表すことができる。
Ｄ_i（ｎ）＝ｄｉ×ｎ（１）
Ｄ_o（ｎ）＝ｄｏ×ｎ（２）
ただし、ｄｉは入力画像Ｉにおける隣接画素（入力画素Ｉ（ｔ）と入力画素Ｉ（ｔ＋１））のサンプリング間隔であり、ｄｏは出力画像Ｏおける隣接画素（出力画素Ｏ（ｓ）と出力画素Ｏ（ｓ＋１））のサンプリング間隔である。

サンプリング間隔ｄｉ，ｄｏは、解像度変換倍率をＲａｔｉｏ／ｂａｓｅとする場合、下記の式（３）（４）ように表すことができる。
ｄｉ＝Ｒａｔｉｏ（３）
ｄｏ＝ｂａｓｅ（４）

線形補間法は、出力画像Ｏを構成している出力画素Ｏ（ｎ）に対して、入力画像Ｉの隣接画素である入力画素Ｉ（ｔ）と入力画素Ｉ（ｔ＋１）のサンプリング間隔ｄｉの逆数を係数パラメータとして、解像度の変換処理を実施するものである。
このため、入力画像Ｉを構成している入力画素Ｉ（ｎ）のサンプリング位置Ｄ_i（ｎ）と、出力画像Ｏを構成している出力画素Ｏ（ｎ）のサンプリング位置Ｄ_o（ｎ）は、下記の条件式（５）を満足している必要がある。
Ｄ_i（ｔ）≦Ｄ_o（ｓ）＜Ｄ_i（ｔ＋１）（５）

ここで、図３は線形補間法による解像度変換処理を示す概略図である。
図３において、Ａは入力画素Ｉ（ｔ）のサンプリング位置Ｄ_i（ｔ）と出力画素Ｏ（ｓ）のサンプリング位置Ｄ_o（ｓ）との差分、Ｂは出力画素Ｏ（ｓ）のサンプリング位置Ｄ_o（ｓ）と入力画素Ｉ（ｔ＋１）のサンプリング位置Ｄ_i（ｔ＋１）との差分である。
また、Ｃは入力画素Ｉ（ｔ）のサンプリング位置Ｄ_i（ｔ）と入力画素Ｉ（ｔ＋１）のサンプリング位置Ｄ_i（ｔ＋１）との差分である。
このとき、サンプリング位置の差分を示すパラメータＡ，Ｂ，Ｃは、下記の式（６）〜（８）で表すことができる。
Ａ＝Ｄ_o（ｓ）−Ｄ_i（ｔ）（６）
Ｂ＝Ｄ_i（ｔ＋１）−Ｄ_o（ｓ）（７）
Ｃ＝Ｒａｔｉｏ（８）

したがって、線形補間法による解像度変換処理後の出力画素Ｏ（ｓ）の画素データＰ_o（ｓ）は、下記の式（９）で表すことができる。
Ｐ_o（ｓ）
＝Ｐ_i（ｔ）×（Ｂ／Ｃ）＋Ｐ_i（ｔ＋１）×（Ａ／Ｃ）（９）
ただし、Ｐ_i（ｔ）は入力画素Ｉ（ｔ）の画素データである。

図４は同一画像内において、ライン毎に解像度の変換倍率を変更している様子を示す説明図である。
図４では、図３のパラメータＣに相当するパラメータをｄｉ＋α（ｍ）で表し（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）、ラインｍ毎にα（ｍ）を変更することにより（ｄｉは固定値）、ラインｍ毎に解像度の変換倍率を変更している様子を示している。
図４では、特に、ｍ−１ライン目の解像度変換処理と、ｍライン目の解像度変換処理を例示している。
α（ｍ）の決定方法については、α（ｍ）をｋ次関数（ｋは任意定数）として決定する方法や、複数点の座標を指定して、指定の座標間を直線で近似することにより決定する方法などがある。
なお、入力画像のサンプリング間隔に限らず、出力画像のサンプリング間隔に対しても同様の処理を行うことで同等の効果を得ることができる。

図５はライン毎に解像度の変換倍率を変更することで実現できる出力画像の一例を示す説明図である。
ライン毎に解像度の変換倍率を変更することにより、様々な画像を生成することが可能である。
図５の出力画像例１では、画像の上端部及び下端部と比べて、中央部の解像度変換倍率を小さくすることによって、出力画像の左右端に余白部分が生まれている。
また、出力画像例２では、画像の上端部及び下端部と比べて、中央部の解像度変換倍率を大きくすることによって、出力画像の上端部及び下端部における左右端に余白部分が生まれている。
なお、出力画像例３は、画像の垂直方向に解像度変換処理を実施したものであり、画像の左端部及び右端部と比べて、中央部の解像度変換倍率を小さくすることによって、出力画像の上下端に余白部分が生まれている。

ここで、出力画像のライン毎の出力サイズと余白部分について説明する。
図６は出力画像Ｏのラインｍ毎の出力サイズＬ（ｍ）と余白サイズＳ（ｍ）を示す説明図である。図において、Ｌ_maxは出力画像における最大の出力サイズを表している。
入力画像Ｉの入力サイズがＬ_in（Ｌ_inは入力画像Ｉのラインの長さであり、全てのラインで共通）、解像度変換倍率がＲａｔｉｏ／ｂａｓｅであるとき、出力画像Ｏのラインｍ毎の出力サイズＬ（ｍ）は、下記の式（１０）で表される。
Ｌ（ｍ）＝Ｌ_in×Ｒａｔｉｏ／ｂａｓｅ
Ｒａｔｉｏ＝ｄｉ＋α（ｍ）（１０）
したがって、ラインｍ毎にα（ｍ）を適宜変更すれば、出力画像Ｏの出力サイズＬ（ｍ）はラインｍ毎に異なる長さになる。

出力画像Ｏの余白部分は、図６に示すように、出力画像Ｏの左右端に均等に現れるため、ラインｍ毎の余白サイズＳ（ｍ）は、ラインｍ毎の全体の余白サイズＳ’（ｍ）の半分になり、下記の式（１１）で表される。
Ｓ’（ｍ）＝Ｌ_max−Ｌ（ｍ）
Ｓ（ｍ）＝Ｓ’（ｍ）／２（１１）

以下、図１の解像度変換装置の具体的な動作を説明する。
解像度変換倍率設定受付部１は、画像入力部３が解像度変換対象の画像を入力する前に、ラインｍ毎の解像度変換倍率Ｃ（ｍ）の設定を受け付けて、その解像度変換倍率Ｃ（ｍ）を解像度変換倍率記憶部２に格納する。
Ｃ（ｍ）＝Ｒａｔｉｏ／ｂａｓｅ
＝（ｄｉ＋α（ｍ））／ｂａｓｅ（１２）
ここでは、解像度変換倍率設定受付部１がラインｍ毎の解像度変換倍率Ｃ（ｍ）の設定を受け付けるものを示しているが、隣接画素のサンプリング間隔ｄｉとｂａｓｅは固定値であるため、ラインｍ毎のα（ｍ）の設定を受け付けるようにしてもよい。

なお、解像度変換倍率設定受付部１が例えばキーボードやマウスなどのマンマシンインタフェースから構成されている場合には、ユーザが解像度変換倍率設定受付部１を操作して、ラインｍ毎の解像度変換倍率Ｃ（ｍ）を設定するようにすればよい。
また、解像度変換倍率設定受付部１が入出力インタフェースから構成されている場合には、外部装置からラインｍ毎の解像度変換倍率Ｃ（ｍ）を解像度変換倍率設定受付部１に出力することによって、ラインｍ毎の解像度変換倍率Ｃ（ｍ）を設定するようにしてもよい。

画像入力部３は、例えば、デジタルカメラが接続されると、そのデジタルカメラにより撮影された解像度変換対象の画像を入力し、その入力画像Ｉを入力画像格納部４に格納する。
ただし、入力画像Ｉの入力サイズはＬ_inであり、入力画像Ｉを構成している入力画素Ｉ（ｎ）のサンプリング位置はＤ_i（ｎ）、出力画像Ｏを構成している出力画素Ｏ（ｎ）のサンプリング位置はＤ_o（ｎ）であるとする。

解像度変換部５は、画像入力部３が入力画像Ｉを入力画像格納部４に格納すると、ラインｍ毎に解像度の変換処理を実施する。
ここでは説明の便宜上、ｍライン目（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）の解像度の変換処理について説明する。

まず、解像度変換部５は、カウンタ６のカウント値ｎを“１”に初期設定して（ステップＳＴ１）、解像度変換倍率記憶部２からラインｍの解像度変換倍率Ｃ（ｍ）を取得し、その解像度変換倍率Ｃ（ｍ）を用いて、出力画像Ｏにおけるラインｍの出力サイズＬ（ｍ）と余白サイズＳ（ｍ）を算出する（ステップＳＴ２）。
即ち、解像度変換部５は、式（１０）の“Ｒａｔｉｏ／ｂａｓｅ”にＣ（ｍ）を代入して、出力画像Ｏにおけるラインｍの出力サイズＬ（ｍ）を算出する。
また、解像度変換部５は、出力画像Ｏにおけるラインｍの出力サイズＬ（ｍ）を算出すると、その出力サイズＬ（ｍ）を式（１１）に代入して、出力画像Ｏにおけるラインｍの余白サイズＳ（ｍ）を算出する。

次に、解像度変換部５は、カウンタ６のカウント値ｎを式（２）に代入して、出力画素Ｏ（ｎ）のサンプリング位置Ｄ_o（ｎ）を算出する（ステップＳＴ３）。
解像度変換部５は、出力画素Ｏ（ｎ）のサンプリング位置Ｄ_o（ｎ）を算出すると、下記の条件式（１３）が成立するか否かを判定して、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素であるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。
Ｓ（ｍ） ≦ Ｄ_o（ｎ）＜Ｓ（ｍ）＋Ｌ（ｍ）（１３）
即ち、解像度変換部５は、条件式（１３）が成立しなければ、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素であると判定し、条件式（１３）が成立すれば、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素ではないと判定する。

解像度変換部５は、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素であると判定すると、出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を“０”として出力画像格納部７に格納する（ステップＳＴ５）。
一方、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素でないと判定すると、式（６）〜（８）に相当する下記の連立方程式（１４）〜（１６）を用いて、条件式（５）を満足する入力画素Ｉ（ｔ）のサンプリング位置Ｄ_i（ｔ），Ｄ_i（ｔ＋１）を特定する（ステップＳＴ８）。図３を参照。
Ａ＝Ｄ_o（ｎ）−Ｄ_i（ｔ）（１４）
Ｂ＝Ｄ_i（ｔ＋１）−Ｄ_o（ｎ）（１５）
Ａ＋Ｂ＝Ｃ（ｍ）（１６）
なお、連立方程式（１４）〜（１６）において、パラメータＡ，Ｂは不定値であるが、Ｃ（ｍ）は解像度変換倍率設定受付部１により設定された既定値である。

解像度変換部５は、条件式（５）を満足する入力画素Ｉ（ｔ）のサンプリング位置Ｄ_i（ｔ），Ｄ_i（ｔ＋１）を特定すると、式（９）に相当する下記の式（１７）に、Ｄ_i（ｔ），Ｄ_i（ｔ＋１）を代入して、出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を算出し（ステップＳＴ７）、その画像データＰ_o（ｎ）を出力画像格納部７に格納する（ステップＳＴ８）。
Ｐ_o（ｎ）
＝Ｐ_i（ｔ）×（Ｂ／Ｃ（ｍ））＋Ｐ_i（ｔ＋１）×（Ａ／Ｃ（ｍ））（１７）

解像度変換部５は、上記のようにして、出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を出力画像格納部７に格納すると、カウンタ６のカウント値ｎをインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）する（ステップＳＴ９）。
解像度変換部５は、カウンタ６のカウント値ｎがＮ以下であれば、ステップＳＴ３に戻り、ステップＳＴ３〜ＳＴ９の処理を継続する（ステップＳＴ１０）。
一方、カウンタ６のカウント値ｎがＮを超えると、ｍライン目の解像度の変換処理を終了し（ステップＳＴ１０）、ｍ＋１ライン目の解像度の変換処理を開始する。ｍ＋１ライン目の解像度の変換処理は、ｍライン目の解像度の変換処理と同様であり、最終的に、Ｍライン目の解像度の変換処理が終了するまで、同様の処理を繰り返し実施する。

画像出力部８は、上記のようにして、解像度変換部５が出力画像Ｏを構成している全ての出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を出力画像格納部７に格納すると、解像度変換後の画像の画像データとして、出力画像格納部７に格納されている全ての出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を例えば表示装置に出力する。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、解像度変換対象の画像のラインｍ毎に、当該ラインｍの解像度変換倍率Ｃ（ｍ）の設定を受け付ける解像度変換倍率設定受付部１を設け、画像入力部３により入力された入力画像Ｉのラインｍ毎に、解像度変換倍率設定受付部１により設定が受け付けられたラインｍ毎の解像度変換倍率Ｃ（ｍ）にしたがって画像の解像度を変換するように構成したので、ラインｍ毎に異なる解像度変換倍率Ｃ（ｍ）で解像度変換処理を実施することができる効果を奏する。

なお、この実施の形態１では、画像入力部３がデジタルカメラにより撮影された解像度変換対象の画像を入力し、入力画像格納部４が解像度変換対象の画像を格納するものについて示したが、画像入力部３がデジタルカメラにより撮影された解像度変換対象の画像の画像データを１ライン毎に入力する場合には、その画像データを解像度変換部５に出力すればよく、入力画像格納部４及び出力画像格納部７は不要になる。

実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２による解像度変換装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
解像度変換倍率設定受付部１１は図１の解像度変換倍率設定受付部１と同様に、例えばキーボードやマウスなどのマンマシンインタフェースから構成されており、解像度変換対象の画像の隣接画素毎に、当該隣接画素の解像度変換倍率Ｃ（ｎ）＝（ｄｉ＋β（ｎ））／ｂａｓｅの設定を受け付けて、その解像度変換倍率Ｃ（ｎ）を解像度変換倍率記憶部２に出力する。
なお、解像度変換倍率設定受付部１１及び解像度変換倍率記憶部２から変換倍率設定受付手段が構成されている。

解像度変換部１２は入力画像格納部４に格納されている画像の隣接画素毎に、解像度変換倍率記憶部２に記憶されている隣接画素毎の解像度変換倍率Ｃ（ｎ）にしたがって画像の解像度を変換し、解像度変換後の画像を出力画像格納部７に出力する。
なお、解像度変換部１２及びカウンタ６から解像度変換手段が構成されている。
この発明の実施の形態２による解像度変換装置の処理内容を示すフローチャートは、上記実施の形態１における図２と同様である。

上記実施の形態１では、解像度変換倍率設定受付部１が解像度変換対象の画像のラインｍ毎に、当該ラインｍの解像度変換倍率Ｃ（ｍ）の設定を受け付けるものについて示したが、解像度変換倍率設定受付部１１が解像度変換対象の画像の隣接画素毎に、当該隣接画素の解像度変換倍率Ｃ（ｎ）＝（ｄｉ＋β（ｎ））／ｂａｓｅの設定を受け付け、解像度変換部１２が隣接画素毎の解像度変換倍率Ｃ（ｎ）にしたがって画像の解像度を変換するようにしてもよい。

図８は同一画像内において、隣接画素毎に解像度の変換倍率を変更している様子を示す説明図である。
図８では、図３のパラメータＣに相当するパラメータをｄｉ＋β（ｎ）で表し（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）、隣接画素毎にβ（ｎ）を変更することにより（ｄｉは固定値）、隣接画素毎に解像度の変換倍率を変更している様子を示している。
β（ｎ）の決定方法については、β（ｎ）をｋ次関数（ｋは任意定数）として決定する方法や、複数点の座標を指定して、指定の座標間を直線で近似することにより決定する方法などがある。
なお、入力画像のサンプリング間隔に限らず、出力画像のサンプリング間隔に対しても同様の処理を行うことで同等の効果を得ることができる。

この実施の形態２における出力画像Ｏの各ラインｍの出力サイズＬ（ｍ）と余白部分Ｓ（ｍ）は下記の通りになる。
即ち、この実施の形態２では、各ラインｍに対して、同一のβ（０）〜β（ｎ）が適応されるため、各ラインｍの出力サイズＬ（ｍ）は同一になり、また、各ラインｍに発生する余白部分Ｓ（ｍ）は同一になる。
出力画像Ｏの各ラインｍの出力サイズＬ（ｍ）は、下記の式（１８）で表される。
Ｌ（ｍ）＝Ｌ_in×Σ（ｄｉ＋β（ｎ））／ｂａｓｅ（１８）
ただし、Σはｎ＝１〜Ｎにおけるｄｉ＋β（ｎ）の総和を示す数学記号である。
出力画像Ｏの余白部分は、式（１１）で表される。

以下、図７の解像度変換装置の具体的な動作を説明する。
解像度変換倍率設定受付部１１は、画像入力部３が解像度変換対象の画像を入力する前に、隣接画素毎の解像度変換倍率Ｃ（ｎ）＝（ｄｉ＋β（ｎ））／ｂａｓｅの設定を受け付けて、その解像度変換倍率Ｃ（ｎ）を解像度変換倍率記憶部２に格納する。
ここでは、解像度変換倍率設定受付部１１が隣接画素毎の解像度変換倍率Ｃ（ｎ）の設定を受け付けるものを示しているが、隣接画素のサンプリング間隔ｄｉとｂａｓｅは固定値であるため、隣接画素毎のβ（ｎ）の設定を受け付けるようにしてもよい。

画像入力部３は、上記実施の形態１と同様に、例えば、デジタルカメラが接続されると、そのデジタルカメラにより撮影された解像度変換対象の画像を入力し、その入力画像Ｉを入力画像格納部４に格納する。
解像度変換部１２は、画像入力部３が入力画像Ｉを入力画像格納部４に格納すると、隣接画素毎に解像度の変換処理を実施する。
ここでは説明の便宜上、ｍライン目（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）の解像度の変換処理について説明する。

まず、解像度変換部１２は、カウンタ６のカウント値ｎを“１”に初期設定して（ステップＳＴ１）、解像度変換倍率記憶部２から隣接画素の解像度変換倍率Ｃ（ｎ）を取得し、その解像度変換倍率Ｃ（ｎ）を用いて、出力画像Ｏにおけるラインｍの出力サイズＬ（ｍ）と余白サイズＳ（ｍ）を算出する（ステップＳＴ２）。
即ち、解像度変換部１２は、式（１８）にＣ（ｎ）＝（ｄｉ＋β（ｎ））／ｂａｓｅを代入して、出力画像Ｏにおけるラインｍの出力サイズＬ（ｍ）を算出する。
また、解像度変換部１２は、出力画像Ｏにおけるラインｍの出力サイズＬ（ｍ）を算出すると、その出力サイズＬ（ｍ）を式（１１）に代入して、出力画像Ｏにおけるラインｍの余白サイズＳ（ｍ）を算出する。

次に、解像度変換部１２は、カウンタ６のカウント値ｎを式（２）に代入して、出力画素Ｏ（ｎ）のサンプリング位置Ｄ_o（ｎ）を算出する（ステップＳＴ３）。
解像度変換部１２は、出力画素Ｏ（ｎ）のサンプリング位置Ｄ_o（ｎ）を算出すると、条件式（１３）が成立するか否かを判定して、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素であるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。
即ち、解像度変換部１２は、条件式（１３）が成立しなければ、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素であると判定し、条件式（１３）が成立すれば、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素ではないと判定する。

解像度変換部１２は、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素であると判定すると、出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を“０”として出力画像格納部７に格納する（ステップＳＴ５）。
一方、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素でないと判定すると、式（６）〜（８）に相当する下記の連立方程式（１９）〜（２１）を用いて、条件式（５）を満足する入力画素Ｉ（ｔ）のサンプリング位置Ｄ_i（ｔ），Ｄ_i（ｔ＋１）を特定する（ステップＳＴ６）。図３を参照。
Ａ＝Ｄ_o（ｎ）−Ｄ_i（ｔ）（１９）
Ｂ＝Ｄ_i（ｔ＋１）−Ｄ_o（ｎ）（２０）
Ａ＋Ｂ＝Ｃ（ｎ）（２１）
なお、連立方程式（１９）〜（２１）において、パラメータＡ，Ｂは不定値であるが、Ｃ（ｎ）は解像度変換倍率設定受付部１１により設定された既定値である。

解像度変換部１２は、条件式（５）を満足する入力画素Ｉ（ｔ）のサンプリング位置Ｄ_i（ｔ），Ｄ_i（ｔ＋１）を特定すると、式（９）に相当する下記の式（２２）に、Ｄ_i（ｔ），Ｄ_i（ｔ＋１）を代入して、出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を算出し（ステップＳＴ７）、その画像データＰ_o（ｎ）を出力画像格納部７に格納する（ステップＳＴ８）。
Ｐ_o（ｎ）
＝Ｐ_i（ｔ）×（Ｂ／Ｃ（ｎ））＋Ｐ_i（ｔ＋１）×（Ａ／Ｃ（ｎ））（２２）

解像度変換部１２は、上記のようにして、出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を出力画像格納部７に格納すると、カウンタ６のカウント値ｎをインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）する（ステップＳＴ９）。
解像度変換部１２は、カウンタ６のカウント値ｎがＮ以下であれば、ステップＳＴ３に戻り、ステップＳＴ３〜ＳＴ９の処理を継続する（ステップＳＴ１０）。
一方、カウンタ６のカウント値ｎがＮを超えると、ｍライン目の解像度の変換処理を終了し（ステップＳＴ１０）、ｍ＋１ライン目の解像度の変換処理を開始する。ｍ＋１ライン目の解像度の変換処理は、ｍライン目の解像度の変換処理と同様であり、最終的に、Ｍライン目の解像度の変換処理が終了するまで、同様の処理を繰り返し実施する。

画像出力部８は、上記のようにして、解像度変換部１２が出力画像Ｏを構成している全ての出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を出力画像格納部７に格納すると、解像度変換後の画像の画像データとして、出力画像格納部７に格納されている全ての出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を例えば表示装置に出力する。

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、解像度変換対象の画像の隣接画素毎に、当該隣接画素の解像度変換倍率Ｃ（ｎ）の設定を受け付ける解像度変換倍率設定受付部１１を設け、画像入力部３により入力された入力画像Ｉの隣接画素毎に、解像度変換倍率設定受付部１１により設定が受け付けられた隣接画素毎の解像度変換倍率Ｃ（ｎ）にしたがって画像の解像度を変換するように構成したので、隣接画素毎に異なる解像度変換倍率Ｃ（ｎ）で解像度変換処理を実施することができる効果を奏する。

実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３による解像度変換装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
解像度変換倍率設定受付部２１は例えばキーボードやマウスなどのマンマシンインタフェースから構成されており、解像度変換対象の画像のラインｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）毎に、当該ラインｍの解像度変換倍率（ｄｉ＋α（ｍ））／ｂａｓｅの設定を受け付けるとともに、解像度変換対象の画像の隣接画素毎に、当該隣接画素の解像度変換倍率β（ｎ）／ｂａｓｅ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）の設定を受け付けて、解像度変換倍率Ｃ（ｎ）＝（ｄｉ＋α（ｍ）＋β（ｎ））／ｂａｓｅを解像度変換倍率記憶部２に出力する。
なお、解像度変換倍率設定受付部２１及び解像度変換倍率記憶部２から変換倍率設定受付手段が構成されている。

解像度変換部２２は入力画像格納部４に格納されている画像の隣接画素毎に、解像度変換倍率記憶部２に記憶されている解像度変換倍率Ｃ（ｎ）にしたがって画像の解像度を変換し、解像度変換後の画像を出力画像格納部７に出力する。
なお、解像度変換部２２及びカウンタ６から解像度変換手段が構成されている。
この発明の実施の形態３による解像度変換装置の処理内容を示すフローチャートは、上記実施の形態１における図２と同様である。

上記実施の形態１では、解像度変換倍率設定受付部１が解像度変換対象の画像のラインｍ毎に、当該ラインｍの解像度変換倍率Ｃ（ｍ）の設定を受け付けるものについて示し、上記実施の形態２では、解像度変換倍率設定受付部１１が解像度変換対象の画像の隣接画素毎に、当該隣接画素の解像度変換倍率Ｃ（ｎ）の設定を受け付けるものを示したが、解像度変換倍率設定受付部２１が解像度変換対象の画像のラインｍ毎に、当該ラインｍの解像度変換倍率（ｄｉ＋α（ｍ））／ｂａｓｅの設定を受け付けるとともに、解像度変換対象の画像の隣接画素毎に、当該隣接画素の解像度変換倍率β（ｎ）／ｂａｓｅの設定を受け付けて、解像度変換部２２が入力画像格納部４に格納されている画像の隣接画素毎に、解像度変換倍率設定受付部２１により設定が受け付けられた解像度変換倍率Ｃ（ｎ）＝（ｄｉ＋α（ｍ）＋β（ｎ））／ｂａｓｅにしたがって画像の解像度を変換するようにしてもよい。

図１０は同一画像内において、隣接画素毎に解像度の変換倍率を変更している様子を示す説明図である。
図１０では、図３のパラメータＣに相当するパラメータをｄｉ＋α（ｍ）＋β（ｎ）で表し（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ、ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）、ラインｍ毎にα（ｍ）を変更し、隣接画素毎にβ（ｎ）を変更することにより（ｄｉは固定値）、ラインｍと隣接画素毎に解像度の変換倍率を変更している様子を示している。
α（ｍ）とβ（ｎ）の決定方法については、上記実施の形態１，２と同様に、α（ｍ）やβ（ｎ）をｋ次関数（ｋは任意定数）として決定する方法や、複数点の座標を指定して、指定の座標間を直線で近似することにより決定する方法などがある。
なお、入力画像のサンプリング間隔に限らず、出力画像のサンプリング間隔に対しても同様の処理を行うことで同等の効果を得ることができる。

ここで、出力画像のライン毎の出力サイズと余白部分について説明する。
出力画像Ｏの各ラインｍの出力サイズＬ（ｍ）は、下記の式（２３）で表される。
Ｌ（ｍ）＝Ｌ_in×Σ（ｄｉ＋α（ｍ）＋β（ｎ））／ｂａｓｅ（２３）
ただし、Σはｎ＝１〜Ｎにおけるｄｉ＋α（ｍ）＋β（ｎ）の総和を示す数学記号である。
また、出力画像Ｏの余白部分は、式（１１）で表される。

以下、図９の解像度変換装置の具体的な動作を説明する。
解像度変換倍率設定受付部２１は、画像入力部１が解像度変換対象の画像を入力する前に、隣接画素毎の解像度変換倍率のラインｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）毎に、当該ラインｍの解像度変換倍率（ｄｉ＋α（ｍ））／ｂａｓｅの設定を受け付けるとともに、解像度変換対象の画像の隣接画素毎に、当該隣接画素の解像度変換倍率β（ｎ）／ｂａｓｅ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）の設定を受け付けて、解像度変換倍率Ｃ（ｎ）＝（ｄｉ＋α（ｍ）＋β（ｎ））／ｂａｓｅを解像度変換倍率記憶部２に格納する。
ここでは、解像度変換倍率設定受付部２１がラインｍの解像度変換倍率（ｄｉ＋α（ｍ））／ｂａｓｅの設定を受け付けるものを示しているが、隣接画素のサンプリング間隔ｄｉとｂａｓｅは固定値であるため、α（ｍ）の設定を受け付けるようにしてもよい。

画像入力部３は、上記実施の形態１と同様に、例えば、デジタルカメラが接続されると、そのデジタルカメラにより撮影された解像度変換対象の画像を入力し、その入力画像Ｉを入力画像格納部４に格納する。
解像度変換部２２は、画像入力部３が入力画像Ｉを入力画像格納部４に格納すると、隣接画素毎に解像度の変換処理を実施する。
ここでは説明の便宜上、ｍライン目（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）の解像度の変換処理について説明する。

まず、解像度変換部２２は、カウンタ６のカウント値ｎを“１”に初期設定して（ステップＳＴ１）、解像度変換倍率記憶部２から隣接画素の解像度変換倍率Ｃ（ｎ）＝（ｄｉ＋α（ｍ）＋β（ｎ））／ｂａｓｅを取得し、その解像度変換倍率Ｃ（ｎ）を用いて、出力画像Ｏにおけるラインｍの出力サイズＬ（ｍ）と余白サイズＳ（ｍ）を算出する（ステップＳＴ２）。
即ち、解像度変換部２２は、式（２３）にＣ（ｎ）＝（ｄｉ＋α（ｍ）＋β（ｎ））／ｂａｓｅを代入して、出力画像Ｏにおけるラインｍの出力サイズＬ（ｍ）を算出する。
また、解像度変換部２２は、出力画像Ｏにおけるラインｍの出力サイズＬ（ｍ）を算出すると、その出力サイズＬ（ｍ）を式（１１）に代入して、出力画像Ｏにおけるラインｍの余白サイズＳ（ｍ）を算出する。

次に、解像度変換部２２は、カウンタ６のカウント値ｎを式（２）に代入して、出力画素Ｏ（ｎ）のサンプリング位置Ｄ_o（ｎ）を算出する（ステップＳＴ３）。
解像度変換部１２は、出力画素Ｏ（ｎ）のサンプリング位置Ｄ_o（ｎ）を算出すると、条件式（１３）が成立するか否かを判定して、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素であるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。
即ち、解像度変換部２２は、条件式（１３）が成立しなければ、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素であると判定し、条件式（１３）が成立すれば、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素ではないと判定する。

解像度変換部２２は、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素であると判定すると、出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を“０”として出力画像格納部７に格納する（ステップＳＴ５）。
一方、サンプリング位置Ｄ_o（ｎ）の出力画素Ｏ（ｎ）が余白部分の画素でないと判定すると、式（６）〜（８）に相当する連立方程式（１９）〜（２１）を用いて、条件式（５）を満足する入力画素Ｉ（ｔ）のサンプリング位置Ｄ_i（ｔ），Ｄ_i（ｔ＋１）を特定する（ステップＳＴ６）。

解像度変換部２２は、条件式（５）を満足する入力画素Ｉ（ｔ）のサンプリング位置Ｄ_i（ｔ），Ｄ_i（ｔ＋１）を特定すると、式（９）に相当する式（２２）に、Ｄ_i（ｔ），Ｄ_i（ｔ＋１）を代入して、出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を算出し（ステップＳＴ７）、その画像データＰ_o（ｎ）を出力画像格納部７に格納する（ステップＳＴ８）。

解像度変換部２２は、上記のようにして、出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を出力画像格納部７に格納すると、カウンタ６のカウント値ｎをインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）する（ステップＳＴ９）。
解像度変換部２２は、カウンタ６のカウント値ｎがＮ以下であれば、ステップＳＴ３に戻り、ステップＳＴ３〜ＳＴ８の処理を継続する（ステップＳＴ１０）。
一方、カウンタ６のカウント値ｎがＮを超えると、ｍライン目の解像度の変換処理を終了し（ステップＳＴ１０）、ｍ＋１ライン目の解像度の変換処理を開始する。ｍ＋１ライン目の解像度の変換処理は、ｍライン目の解像度の変換処理と同様であり、最終的に、Ｍライン目の解像度の変換処理が終了するまで、同様の処理を繰り返し実施する。

画像出力部８は、上記のようにして、解像度変換部２２が出力画像Ｏを構成している全ての出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を出力画像格納部７に格納すると、解像度変換後の画像の画像データとして、出力画像格納部７に格納されている全ての出力画素Ｏ（ｎ）の画像データＰ_o（ｎ）を例えば表示装置に出力する。

以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、解像度変換対象の画像のラインｍ毎に、当該ラインｍの解像度変換倍率（ｄｉ＋α（ｍ））／ｂａｓｅの設定を受け付けるとともに、解像度変換対象の画像の隣接画素毎に、当該隣接画素の解像度変換倍率β（ｎ）／ｂａｓｅの設定を受け付ける解像度変換倍率設定受付部２１を設け、画像入力部３により入力された入力画像Ｉの隣接画素毎に、解像度変換倍率設定受付部２１により設定が受け付けられた解像度変換倍率Ｃ（ｎ）＝（ｄｉ＋α（ｍ）＋β（ｎ））／ｂａｓｅにしたがって画像の解像度を変換するように構成したので、ラインと隣接画素毎に異なる解像度変換倍率Ｃ（ｎ）で解像度変換処理を実施することができる効果を奏する。

この発明の実施の形態１による解像度変換装置を示す構成図である。この発明の実施の形態１による解像度変換装置の処理内容を示すフローチャートである。線形補間法による解像度変換処理を示す概略図である。同一画像内において、ライン毎に解像度の変換倍率を変換している様子を示す説明図である。ライン毎に解像度の変換倍率を変更することで実現できる出力画像の一例を示す説明図である。出力画像Ｏのラインｍ毎の出力サイズＬ（ｎ）と余白サイズＳ（ｎ）を示す説明図である。この発明の実施の形態２による解像度変換装置を示す構成図である。同一画像内において、隣接画素毎に解像度の変換倍率を変換している様子を示す説明図である。この発明の実施の形態３による解像度変換装置を示す構成図である。同一画像内において、隣接画素毎に解像度の変換倍率を変換している様子を示す説明図である。

符号の説明

１，１１，２１解像度変換倍率設定受付部（変換倍率設定受付手段）、２解像度変換倍率記憶部（変換倍率設定受付手段）、３画像入力部（画像入力手段）、４入力画像格納部（画像入力手段）、５，１２，２２解像度変換部（解像度変換手段）、６カウンタ（解像度変換手段）、７出力画像格納部（画像出力手段）、８画像出力部（画像出力手段）。

Claims

解像度変換対象の画像のライン毎に、当該ラインの解像度変換倍率の設定を受け付ける変換倍率設定受付手段と、解像度変換対象の画像を入力する画像入力手段と、上記画像入力手段により入力された画像のライン毎に、上記変換倍率設定受付手段により設定が受け付けられたライン毎の解像度変換倍率にしたがって画像の解像度を変換する解像度変換手段と、上記解像度変換手段により解像度が変換された画像を出力する画像出力手段とを備えた解像度変換装置。
解像度変換対象の画像の隣接画素毎に、当該隣接画素の解像度変換倍率の設定を受け付ける変換倍率設定受付手段と、解像度変換対象の画像を入力する画像入力手段と、上記画像入力手段により入力された画像の隣接画素毎に、上記変換倍率設定受付手段により設定が受け付けられた隣接画素毎の解像度変換倍率にしたがって画像の解像度を変換する解像度変換手段と、上記解像度変換手段により解像度が変換された画像を出力する画像出力手段とを備えた解像度変換装置。
解像度変換対象の画像のライン毎に、当該ラインの解像度変換倍率の設定を受け付けるとともに、上記画像の隣接画素毎に、当該隣接画素の解像度変換倍率の設定を受け付ける変換倍率設定受付手段と、解像度変換対象の画像を入力する画像入力手段と、上記画像入力手段により入力された画像の隣接画素毎に、上記変換倍率設定受付手段により設定が受け付けられたライン毎の解像度変換倍率と隣接画素毎の解像度変換倍率にしたがって画像の解像度を変換する解像度変換手段と、上記解像度変換手段により解像度が変換された画像を出力する画像出力手段とを備えた解像度変換装置。