JP2511006B2 - 色画像デ−タ補間方法 - Google Patents
色画像デ−タ補間方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば輝度，色差等からなるカラー画像デ
ータが、色差等の色画像データに関して、より間引かれ
てある場合に、その間引かれた色画像データを補間する
方法に関する。
ータが、色差等の色画像データに関して、より間引かれ
てある場合に、その間引かれた色画像データを補間する
方法に関する。
［従来の技術］ 従来、例えば画像メモリ等の記憶手段にカラー画像デ
ータを記憶する場合、その容量等の利点からR,G,B
（赤，緑，青）系よりも（Y,R−Y,B−Ｙ）（輝度，色
差）系のカラー画像データを使うことが多い。その場
合、更に帯域圧縮するために、少なくとも（Ｒ−Y,B−
Ｙ）の色画像データを出力の画像の画素数よりも間引い
て記憶している場合がある。又、輝度（Ｙ）を（Ｒ−Y,
B−Ｙ）よりは少なめであるが間引く場合すらある。
ータを記憶する場合、その容量等の利点からR,G,B
（赤，緑，青）系よりも（Y,R−Y,B−Ｙ）（輝度，色
差）系のカラー画像データを使うことが多い。その場
合、更に帯域圧縮するために、少なくとも（Ｒ−Y,B−
Ｙ）の色画像データを出力の画像の画素数よりも間引い
て記憶している場合がある。又、輝度（Ｙ）を（Ｒ−Y,
B−Ｙ）よりは少なめであるが間引く場合すらある。
さて、このように間引かれた色画像データを補間する
方法として、従来は線形補間法が使われている。この線
形補間は、ある位置にある画素の色画像データの値を決
定する場合に、補間対象の画素の周りの画素に注目し、
その周りの画素の各々までの距離に応じて、その周りの
画素の色画像データの値を比例配分して補間対象画素の
色画像データの値を決定するようにしている。その様子
を第２図（ａ），（ｂ）に示す。第２図において、同図
（ａ）は色差（Ｒ−Ｙ）について、（ｂ）は色差（Ｂ−
Ｙ）について示し、●は元から色画像データが存在する
画素を示し、○は●位置の色画像データから線形補間に
より補間された画素の色画像データを示す。
方法として、従来は線形補間法が使われている。この線
形補間は、ある位置にある画素の色画像データの値を決
定する場合に、補間対象の画素の周りの画素に注目し、
その周りの画素の各々までの距離に応じて、その周りの
画素の色画像データの値を比例配分して補間対象画素の
色画像データの値を決定するようにしている。その様子
を第２図（ａ），（ｂ）に示す。第２図において、同図
（ａ）は色差（Ｒ−Ｙ）について、（ｂ）は色差（Ｂ−
Ｙ）について示し、●は元から色画像データが存在する
画素を示し、○は●位置の色画像データから線形補間に
より補間された画素の色画像データを示す。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし、この線形補間は第２図のように色の変化がな
だらかな場合は問題がないが、急激に変化しているよう
な画像の場合に問題が発生する。その点について更に第
３図を用いて説明する。第３図（ａ）は補間前の色画像
データの分布を示し、●は元から色画像データが存在す
る画素を、◎は間引きされた原画像中の色画像データの
画素の位置を示す。この第２図（ａ）を前述した線形補
間法により◎位置の画素の色画像データを補間すると、
第２図（ｂ）のようになつてしまう。即ち、第２図
（ｂ）においては、第２図（ａ）の原画像が持つていた
色の急激な変化（色のエツジ）が失われしまつている。
だらかな場合は問題がないが、急激に変化しているよう
な画像の場合に問題が発生する。その点について更に第
３図を用いて説明する。第３図（ａ）は補間前の色画像
データの分布を示し、●は元から色画像データが存在す
る画素を、◎は間引きされた原画像中の色画像データの
画素の位置を示す。この第２図（ａ）を前述した線形補
間法により◎位置の画素の色画像データを補間すると、
第２図（ｂ）のようになつてしまう。即ち、第２図
（ｂ）においては、第２図（ａ）の原画像が持つていた
色の急激な変化（色のエツジ）が失われしまつている。
尚、前述の従来例では、（Y,R−Y,B−Ｙ）のカラー画
像データに発生する問題として説明したが、（Y,H,C）
（輝度，色相，彩度）系のカラー画像データで、H,Cが
間引かれている場合にこのH,Cを補間する場合にも発生
する。
像データに発生する問題として説明したが、（Y,H,C）
（輝度，色相，彩度）系のカラー画像データで、H,Cが
間引かれている場合にこのH,Cを補間する場合にも発生
する。
そこで、本発明は上記従来技術の問題点を解決するた
めに提案されたもので、その目的は間引かれた色画像デ
ータのエツジ部分をも再現性よく補間する色画像データ
の補間方法を提案することにある。
めに提案されたもので、その目的は間引かれた色画像デ
ータのエツジ部分をも再現性よく補間する色画像データ
の補間方法を提案することにある。
［問題点を解決するための手段］ 上記課題を実現するための本発明に係る補間方法の構
成は、各画素について、明るさに関する明画像データよ
りも、より多く間引かれた色に関する色画像データを補
間する色画像データ補間方法において、各補間すべき画
素位置について、該補間画素位置を含む領域であつて、
該領域中には色画像データを有する画素が少なくとも２
つ以上存在するようなその領域を画する工程と、該領域
中の個々の画素についての明画像データ値の偏差の分布
を検出する工程と、該偏差から判断して、前記領域から
偏差の大きな画素を除外する工程と、偏差の大きな画素
を除外した領域中の画素に関する色画像データから線形
補間して、補間すべき画素位置の色画像データを決定す
る工程とからなる。
成は、各画素について、明るさに関する明画像データよ
りも、より多く間引かれた色に関する色画像データを補
間する色画像データ補間方法において、各補間すべき画
素位置について、該補間画素位置を含む領域であつて、
該領域中には色画像データを有する画素が少なくとも２
つ以上存在するようなその領域を画する工程と、該領域
中の個々の画素についての明画像データ値の偏差の分布
を検出する工程と、該偏差から判断して、前記領域から
偏差の大きな画素を除外する工程と、偏差の大きな画素
を除外した領域中の画素に関する色画像データから線形
補間して、補間すべき画素位置の色画像データを決定す
る工程とからなる。
［作用］ 上記構成の本発明において、明画像データの偏差が大
きいような前記領域は、その内部に色の変化が大きいよ
うな部分を有していることから、そのような画素を除外
すると、その近傍領域では線形補間に適した色画像デー
タのみをもつ画素しか残らない。従つて、偏差の大きな
画素を除外した領域での補間された色画像データ値と、
その隣りの領域で補間された色画像データ値との間で
は、色画像データの変化があり、エツジ部分が再現され
た状態で補間されたことになる。
きいような前記領域は、その内部に色の変化が大きいよ
うな部分を有していることから、そのような画素を除外
すると、その近傍領域では線形補間に適した色画像デー
タのみをもつ画素しか残らない。従つて、偏差の大きな
画素を除外した領域での補間された色画像データ値と、
その隣りの領域で補間された色画像データ値との間で
は、色画像データの変化があり、エツジ部分が再現され
た状態で補間されたことになる。
［実施例］ 以下添付図面を参照しつつ本発明に係る実施例を詳細
に説明する。尚、以下の実施例では、NTSC方式のY,R−
Y,B−Ｙ、即ち輝度，色差表色系のカラー画像データを
用いたものについて説明する。
に説明する。尚、以下の実施例では、NTSC方式のY,R−
Y,B−Ｙ、即ち輝度，色差表色系のカラー画像データを
用いたものについて説明する。
〈実施例の原理〉 画像中で色が急激に変化する（別の色になる）所とい
うのは、物と物との境目に当る部分が最も多く、そのよ
うな境目部分では、輝度（Ｙ）の変化もやはり大きい。
つまり、輝度（Ｙ）の変化が大きいか否かは、色が急激
に変化する所か否かの判断の目安になるのである。つま
り、輝度（Ｙ）の値の変化の急な部分を検出できたらそ
の画素位置でもつて、色エツジとみなすことが可能とな
るのである。
うのは、物と物との境目に当る部分が最も多く、そのよ
うな境目部分では、輝度（Ｙ）の変化もやはり大きい。
つまり、輝度（Ｙ）の変化が大きいか否かは、色が急激
に変化する所か否かの判断の目安になるのである。つま
り、輝度（Ｙ）の値の変化の急な部分を検出できたらそ
の画素位置でもつて、色エツジとみなすことが可能とな
るのである。
更に、色の変化が急激であるか否か判断ができたら、
色変化が急激でない画像部分には線形補間による色画像
データの補間を実施し、色変化が急激な画像部分に対し
ては、後述するところの線形補間以外の補間方法若しく
は変形した線形補間方法により補間を行う。
色変化が急激でない画像部分には線形補間による色画像
データの補間を実施し、色変化が急激な画像部分に対し
ては、後述するところの線形補間以外の補間方法若しく
は変形した線形補間方法により補間を行う。
〈実施例の処理概要〉…一次元領域の補間 今、第４図に示す如く、輝度（Ｙ）は（出力画像の画
素に対しては）間引かれずにＹ画像メモリに記憶され、
色差（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）は夫々主走査方向に３画素
毎に２画素間引かれて、夫々の画像メモリに記憶されて
いる。図中、●は輝度（Ｙ）の画素位置を、▲は色差
（Ｒ−Ｙ）の画素位置を、■は（Ｂ−Ｙ）の画素位置を
表わす。第１図（ａ），（ｂ）は夫々、原画像中の色の
変化が急激でないある部分についての、色差（Ｒ−Ｙ）
の分布と、Ｙ画像メモリ中のＹの分布を表わしたもので
ある。前述したように、色の変化が急激でないところは
輝度（Ｙ）の変化も急激でないから、第１図（ｂ）中に
おいてもその偏差（ΔＹ）も小さいと考えられる。ここ
で、偏差（ΔＹ）を如何に定義し、このΔＹがどのよう
な値をとれば、輝度が急変し、はたまた色も急変すると
判断できるのかということが問題となる。
素に対しては）間引かれずにＹ画像メモリに記憶され、
色差（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）は夫々主走査方向に３画素
毎に２画素間引かれて、夫々の画像メモリに記憶されて
いる。図中、●は輝度（Ｙ）の画素位置を、▲は色差
（Ｒ−Ｙ）の画素位置を、■は（Ｂ−Ｙ）の画素位置を
表わす。第１図（ａ），（ｂ）は夫々、原画像中の色の
変化が急激でないある部分についての、色差（Ｒ−Ｙ）
の分布と、Ｙ画像メモリ中のＹの分布を表わしたもので
ある。前述したように、色の変化が急激でないところは
輝度（Ｙ）の変化も急激でないから、第１図（ｂ）中に
おいてもその偏差（ΔＹ）も小さいと考えられる。ここ
で、偏差（ΔＹ）を如何に定義し、このΔＹがどのよう
な値をとれば、輝度が急変し、はたまた色も急変すると
判断できるのかということが問題となる。
そこで、第１図（ａ），（ｂ）の実施例では、ΔＹの
定義を「補間区間」の最初と最後の画素位置の輝度
（Ｙ）の差と定義する。ここで「補間区間」とは、一次
元の線形補間するために、少なくともその両端に間引か
れていない色画像データをもつ画素が存在するような２
つの画素間の間隔を言い、第１図，第４図の例では、３
画素毎に２画素を間引いたものであるから、「補間間
隔」は“３画素”となる。通常、「補間間隔」は間引間
隔と同じになる。さて偏差ΔＹに基づいて輝度変化が急
変であるかの判断は、この「補間間隔」にも影響を受け
る。即ち、ΔＹが比較的大きくても「補間間隔」が長い
場合は急変とは言えず、逆にΔＹが小でも「補間間隔」
が短い場合は急変していると言える場合がある。そこ
で、輝度の変化率を問題にしなければならない事が分
る。そこで、経験的に決定されたある閾値T1を導入し、
「補間間隔」がｎ画素であるとすると、ΔＹ＜ｎT1であ
るときは輝度は急変していないと判断し、ΔＹ＞ｎT1の
ときは輝度は急変していると判断する。即ち、これは輝
度の急変度は輝度の変化率に他ならないから、 輝度変化率＝ΔY/n であるからである。
定義を「補間区間」の最初と最後の画素位置の輝度
（Ｙ）の差と定義する。ここで「補間区間」とは、一次
元の線形補間するために、少なくともその両端に間引か
れていない色画像データをもつ画素が存在するような２
つの画素間の間隔を言い、第１図，第４図の例では、３
画素毎に２画素を間引いたものであるから、「補間間
隔」は“３画素”となる。通常、「補間間隔」は間引間
隔と同じになる。さて偏差ΔＹに基づいて輝度変化が急
変であるかの判断は、この「補間間隔」にも影響を受け
る。即ち、ΔＹが比較的大きくても「補間間隔」が長い
場合は急変とは言えず、逆にΔＹが小でも「補間間隔」
が短い場合は急変していると言える場合がある。そこ
で、輝度の変化率を問題にしなければならない事が分
る。そこで、経験的に決定されたある閾値T1を導入し、
「補間間隔」がｎ画素であるとすると、ΔＹ＜ｎT1であ
るときは輝度は急変していないと判断し、ΔＹ＞ｎT1の
ときは輝度は急変していると判断する。即ち、これは輝
度の急変度は輝度の変化率に他ならないから、 輝度変化率＝ΔY/n であるからである。
第１図（ａ），（ｂ）の例では、ΔＹ＜３T1であるか
ら「急変していない部分」と判断される。第１図（ｂ）
のように急変していない部分と判断した場合は線形補間
を行なう。その線形補間後の状態を第１図（ｃ）に示
す。第１図（ｃ）において、▲は間引かれていなかった
（Ｒ−Ｙ）を、△は補間された（Ｒ−Ｙ）を示す。
ら「急変していない部分」と判断される。第１図（ｂ）
のように急変していない部分と判断した場合は線形補間
を行なう。その線形補間後の状態を第１図（ｃ）に示
す。第１図（ｃ）において、▲は間引かれていなかった
（Ｒ−Ｙ）を、△は補間された（Ｒ−Ｙ）を示す。
次に、第１図（ｄ）は色変化が急激な部分の原画像中
の（Ｒ−Ｙ）の分布を、同図（ｅ）はその部分に対応す
るＹ画像メモリ中のＹの分布を示す。この場合、ΔＹ＞
３T1となったとすると、色が急変した領域であると判断
できるから、「補間間隔」内の間引画素に対して通常の
線形補間は行わない。そこで、第１図（ｆ）に示したよ
うに、「補間間隔」内の各々の画素について、「補間間
隔」の両端（この端位置の画素は色画像データを持つ）
から順に、同一の値の色画像データで補間していく。第
１図（ｄ）の原画像の（Ｒ−Ｙ）の分布と第１図（ｆ）
の補間した後の（Ｒ−Ｙ）の分布を比較しても分るよう
に、色の急激な変化が再現されていることが分る。そし
て、第１図（ａ）と（ｃ）との比較、第１図（ｄ）と
（ｆ）との比較からみても、本実施例の輝度変化に基づ
いた色の変化判断に従つて行う補間の妥当性が肯けよ
う。
の（Ｒ−Ｙ）の分布を、同図（ｅ）はその部分に対応す
るＹ画像メモリ中のＹの分布を示す。この場合、ΔＹ＞
３T1となったとすると、色が急変した領域であると判断
できるから、「補間間隔」内の間引画素に対して通常の
線形補間は行わない。そこで、第１図（ｆ）に示したよ
うに、「補間間隔」内の各々の画素について、「補間間
隔」の両端（この端位置の画素は色画像データを持つ）
から順に、同一の値の色画像データで補間していく。第
１図（ｄ）の原画像の（Ｒ−Ｙ）の分布と第１図（ｆ）
の補間した後の（Ｒ−Ｙ）の分布を比較しても分るよう
に、色の急激な変化が再現されていることが分る。そし
て、第１図（ａ）と（ｃ）との比較、第１図（ｄ）と
（ｆ）との比較からみても、本実施例の輝度変化に基づ
いた色の変化判断に従つて行う補間の妥当性が肯けよ
う。
〈一次元領域補間の変形例〉 上記実施例においては、ΔＹの定義を「補間区間」の
最初と最後の画素位置の輝度（Ｙ）の差と定義した。他
の定義として、前述「補間間隔」内の最大輝度と最小輝
度の差をもつてΔＹとしてもよい。又、輝度が大きく変
化する点は色も大きく変化していると予想されるから、
この輝度（Ｙ）が大きく変化する画素位置を境にして、
左側にある補間画素は左端の画素の色画像データを用
い、右側にある補間画素は右端の画素の色画像データを
用いて補間するようにしてもよい。
最初と最後の画素位置の輝度（Ｙ）の差と定義した。他
の定義として、前述「補間間隔」内の最大輝度と最小輝
度の差をもつてΔＹとしてもよい。又、輝度が大きく変
化する点は色も大きく変化していると予想されるから、
この輝度（Ｙ）が大きく変化する画素位置を境にして、
左側にある補間画素は左端の画素の色画像データを用
い、右側にある補間画素は右端の画素の色画像データを
用いて補間するようにしてもよい。
〈実施例の動作概略〉…二次元領域の補間 第５図に二次元領域における補間の概念を示す。本実
施例に係る二次元領域の補間の出発点は、その領域内で
色の急変がなければ、その領域の周辺にある画像データ
からの線形補間により、その領域内の画素の色画像デー
タが求められるというものである。この二次元の線形補
間は、前記周辺の各画素位置の画像データ値に、その画
素位置から補間対象の画素位置までの距離に応じて比例
配分計算を施して、そうして得た画像データの和を補間
対象位置における画像データとするものである。二次元
領域において色が急変したということの定量化は、１つ
の補間対象の画素位置から前記周辺画素位置の各々への
方向における色画像データ値の変化をとらえることによ
り、可能である。従つて、本実施例に特徴的な補間は、
色変化が激しかつた方向があると、その方向の延長上の
周辺画素の色画像データを、前記線形補間時の比例配分
の計算対象から除外するのである。即ち、二次元領域中
の色画像データの補間を行うためには、「二次元領域で
の輝度変化の急激度」を知る事が前提になる。
施例に係る二次元領域の補間の出発点は、その領域内で
色の急変がなければ、その領域の周辺にある画像データ
からの線形補間により、その領域内の画素の色画像デー
タが求められるというものである。この二次元の線形補
間は、前記周辺の各画素位置の画像データ値に、その画
素位置から補間対象の画素位置までの距離に応じて比例
配分計算を施して、そうして得た画像データの和を補間
対象位置における画像データとするものである。二次元
領域において色が急変したということの定量化は、１つ
の補間対象の画素位置から前記周辺画素位置の各々への
方向における色画像データ値の変化をとらえることによ
り、可能である。従つて、本実施例に特徴的な補間は、
色変化が激しかつた方向があると、その方向の延長上の
周辺画素の色画像データを、前記線形補間時の比例配分
の計算対象から除外するのである。即ち、二次元領域中
の色画像データの補間を行うためには、「二次元領域で
の輝度変化の急激度」を知る事が前提になる。
第５図を用いて具体的に説明する。第５図（ａ）の
（Ｒ−Ｙ）のデータから、それらの画素に囲まれた領域
内の例えば画素位置ｅ〜ｇの色画像データを補間する場
合を考える。ｅ〜ｇの画素位置が色の急変点であるかを
判断することは先ず重要であるから、その為に、（Ｒ−
Ｙ）のａ〜ｇに対応するＹの画素位置ａ′〜ｇ′を確定
し、例えばｅ画素位置の色画像データを補間するときは
ｅ′がａ′〜ｄ′の領域内で輝度が急変しているかを調
べる。そして、この「急変」しているか否かは、ｅ′→
ａ′,e′→ｂ′,e′→ｃ′,e′→ｄ′と４つの方向での
輝度変化率により分る。今、前記４方向の変化のうち、
例えばｅ′→ａ′間で輝度変化が大きかつたとすると、
その方向での色変化は大きいと判断できるから、ｅ′点
のｅ′−ａ′方向での色変化が急激であると判断でき、
これをもつて二次元領域中の色エツジの検出とする。そ
して、更に色エツジをよく再現した状態で色画像データ
を補間するには、ａ′点に対応するａ点の色画像データ
を線形補間の対象から除外するのである。
（Ｒ−Ｙ）のデータから、それらの画素に囲まれた領域
内の例えば画素位置ｅ〜ｇの色画像データを補間する場
合を考える。ｅ〜ｇの画素位置が色の急変点であるかを
判断することは先ず重要であるから、その為に、（Ｒ−
Ｙ）のａ〜ｇに対応するＹの画素位置ａ′〜ｇ′を確定
し、例えばｅ画素位置の色画像データを補間するときは
ｅ′がａ′〜ｄ′の領域内で輝度が急変しているかを調
べる。そして、この「急変」しているか否かは、ｅ′→
ａ′,e′→ｂ′,e′→ｃ′,e′→ｄ′と４つの方向での
輝度変化率により分る。今、前記４方向の変化のうち、
例えばｅ′→ａ′間で輝度変化が大きかつたとすると、
その方向での色変化は大きいと判断できるから、ｅ′点
のｅ′−ａ′方向での色変化が急激であると判断でき、
これをもつて二次元領域中の色エツジの検出とする。そ
して、更に色エツジをよく再現した状態で色画像データ
を補間するには、ａ′点に対応するａ点の色画像データ
を線形補間の対象から除外するのである。
第６図を用いて、色エツジを検出するための輝度変化
の急激さを定量化する一般的な手法を説明する。第６図
において、４点A,B,C,Dにおける輝度をA,B,C,Dとする
と、点Ｅでの線形補間法により理論上演算された輝度
Ｅ′は、 である。この輝度Ｅ′は、輝度変化が領域ABCDで少ない
場合は実際の輝度値Ｅに近い筈である。従つて、Ｅと
Ｅ′の偏差は点Ｅで輝度が大きく変化していることの目
安となる。ところで、二次元領域内の点で輝度が変化し
たことを認識するためには、どの方向で大きく輝度が変
化したかを知ることも必要であるから、Ｅ点での実際の
輝度Ｅについて、Ａ−Ｅ間,B−Ｅ間,C−Ｅ間,D−Ｅ間の
夫々の輝度変化率、即ち： （Ａ−Ｅ）／l1，（Ｂ−Ｅ）／l2，（Ｃ−Ｅ）／l3，
（Ｄ−Ｅ）／l4 の絶対値を知り、これらの変化率がどの程度のものなの
かを判断する必要がある。この判断は上記４つの変化率
の夫々と経験的に求められた閾値との大小関係からなさ
れる。この経験的な閾値は、色々な画像についての、輝
度ＥとA,B,C,Dの各点方向への輝度変化率の平均から経
験的に求める事が出来る。従つて、この経験的に求めた
閾値よりも実際の輝度変化率が大きければ、その変化方
向で激しく輝度変化したことになり、即ちその方向で色
が激しく変化したと判断できるわけである。
の急激さを定量化する一般的な手法を説明する。第６図
において、４点A,B,C,Dにおける輝度をA,B,C,Dとする
と、点Ｅでの線形補間法により理論上演算された輝度
Ｅ′は、 である。この輝度Ｅ′は、輝度変化が領域ABCDで少ない
場合は実際の輝度値Ｅに近い筈である。従つて、Ｅと
Ｅ′の偏差は点Ｅで輝度が大きく変化していることの目
安となる。ところで、二次元領域内の点で輝度が変化し
たことを認識するためには、どの方向で大きく輝度が変
化したかを知ることも必要であるから、Ｅ点での実際の
輝度Ｅについて、Ａ−Ｅ間,B−Ｅ間,C−Ｅ間,D−Ｅ間の
夫々の輝度変化率、即ち： （Ａ−Ｅ）／l1，（Ｂ−Ｅ）／l2，（Ｃ−Ｅ）／l3，
（Ｄ−Ｅ）／l4 の絶対値を知り、これらの変化率がどの程度のものなの
かを判断する必要がある。この判断は上記４つの変化率
の夫々と経験的に求められた閾値との大小関係からなさ
れる。この経験的な閾値は、色々な画像についての、輝
度ＥとA,B,C,Dの各点方向への輝度変化率の平均から経
験的に求める事が出来る。従つて、この経験的に求めた
閾値よりも実際の輝度変化率が大きければ、その変化方
向で激しく輝度変化したことになり、即ちその方向で色
が激しく変化したと判断できるわけである。
〈二次元領域補間の変形例〉 ところで、上述の実施例の補間は一般的な議論に基づ
くものであるから、そのままでは輝度変化率の計算，線
形補間のための計算等に時間を要する。そこで、上記実
施例の一般性を崩さずにしかもより高速に補間ができる
ような手法を、第５図，第６図の実施例の変形例とし
て、以下に第７図〜第10図を用いて説明する。
くものであるから、そのままでは輝度変化率の計算，線
形補間のための計算等に時間を要する。そこで、上記実
施例の一般性を崩さずにしかもより高速に補間ができる
ような手法を、第５図，第６図の実施例の変形例とし
て、以下に第７図〜第10図を用いて説明する。
第７図は間引かれたカラー画像データの画像メモリへ
の記憶態様について説明する図である。Ｙ画像メモリに
は副走査方向に１ラインおきに間引いた輝度（Ｙ）を格
納してあり、●は輝度（Ｙ）が存在する画素位置を示
す。（Ｒ−Ｙ）画像メモリには縦横両方向に４画素毎に
３画素を間引いた色差（Ｒ−Ｙ）が格納され、▲は（Ｒ
−Ｙ）が存在する画素位置を示す。（Ｂ−Ｙ）画像メモ
リも（Ｒ−Ｙ）画像メモリと同様である。このように間
引くのも、第８図のように１つの画像メモリに輝度と２
つの色差の画像データを格納することが可能となりメモ
リスペースを節約できるからである。
の記憶態様について説明する図である。Ｙ画像メモリに
は副走査方向に１ラインおきに間引いた輝度（Ｙ）を格
納してあり、●は輝度（Ｙ）が存在する画素位置を示
す。（Ｒ−Ｙ）画像メモリには縦横両方向に４画素毎に
３画素を間引いた色差（Ｒ−Ｙ）が格納され、▲は（Ｒ
−Ｙ）が存在する画素位置を示す。（Ｂ−Ｙ）画像メモ
リも（Ｒ−Ｙ）画像メモリと同様である。このように間
引くのも、第８図のように１つの画像メモリに輝度と２
つの色差の画像データを格納することが可能となりメモ
リスペースを節約できるからである。
さて、Ｙ画像メモリは第７図に示したように輝度が間
引きされて格納されていても、第５図，第６図に示した
本実施例に係る色エツジの認識及び変形線形補間の手法
を用いることにより、色画像データの補間が原理的に可
能である。しかし、前述したようにこの一般化された手
法は計算に時間を必要とするから、次のような簡略方法
を提案する。第９図にその手法の概念を説明する。
引きされて格納されていても、第５図，第６図に示した
本実施例に係る色エツジの認識及び変形線形補間の手法
を用いることにより、色画像データの補間が原理的に可
能である。しかし、前述したようにこの一般化された手
法は計算に時間を必要とするから、次のような簡略方法
を提案する。第９図にその手法の概念を説明する。
今、第９図に示すように、画像位置V,W,X,Zでは輝度
（Ｙ）と色差画像データが両方存在しており、一方、画
素位置Ｐでは輝度（Ｙ）のみが存在しているとし、点Ｐ
での色画像データを補間する場合を想定してみる。四角
形VWXZは正方形をなしているから画素Ｐから画素V,W,X,
Zへの距離はいずれも等しい。今、正方形の一辺にｎ個
の画素が存在するとすると、一辺の長さは“n"（ｎは偶
数）である。従つて、画素Ｐから各４隅の画素までの各
々の距離は： である。従つて、輝度の変化率は： である。画像の輝度変化が急激であるか否かの経験的に
求められた目安を閾値T2として、上記輝度変化率がT2よ
り大か小かを判断するに際し、上記n, 等は固定的な値であるから、計算は高速化できる。例え
ば、第７図の如く色画像データが４画素毎に間引かれて
いれば、輝度変化と単に との大小を判断すればよい。
（Ｙ）と色差画像データが両方存在しており、一方、画
素位置Ｐでは輝度（Ｙ）のみが存在しているとし、点Ｐ
での色画像データを補間する場合を想定してみる。四角
形VWXZは正方形をなしているから画素Ｐから画素V,W,X,
Zへの距離はいずれも等しい。今、正方形の一辺にｎ個
の画素が存在するとすると、一辺の長さは“n"（ｎは偶
数）である。従つて、画素Ｐから各４隅の画素までの各
々の距離は： である。従つて、輝度の変化率は： である。画像の輝度変化が急激であるか否かの経験的に
求められた目安を閾値T2として、上記輝度変化率がT2よ
り大か小かを判断するに際し、上記n, 等は固定的な値であるから、計算は高速化できる。例え
ば、第７図の如く色画像データが４画素毎に間引かれて
いれば、輝度変化と単に との大小を判断すればよい。
第９図の手法が成り立つて領域VWXZの中央点Ｐの色画
像データを補間するためには、先ず、第１にV,W,X,Zの
各画素位置で輝度（Ｙ）と色画像データが同時に存在す
る事、第２に領域VWXZの中央点Ｐでの輝度（Ｙ）が存在
することである。これらの条件を満足するためには、Ｙ
画像メモリ中の輝度（Ｙ）が全ての画素位置で存在する
こと、即ち、輝度（Ｙ）そのものを補間することが色画
像データを補間するための前提となる。
像データを補間するためには、先ず、第１にV,W,X,Zの
各画素位置で輝度（Ｙ）と色画像データが同時に存在す
る事、第２に領域VWXZの中央点Ｐでの輝度（Ｙ）が存在
することである。これらの条件を満足するためには、Ｙ
画像メモリ中の輝度（Ｙ）が全ての画素位置で存在する
こと、即ち、輝度（Ｙ）そのものを補間することが色画
像データを補間するための前提となる。
そこで、先ず、間引かれた輝度（Ｙ）の補間を通常の
線形補間により行う。即ち、第７図の例であれば、縦方
向に一次元の線形補間、換言すれば、間引きが２画素毎
であることから２画素間の平均値をもつて補間対象の画
素の輝度（Ｙ）に充てる。こうして、輝度（Ｙ）を全て
の画素位置で存在させるようにすることにより、上記２
つの条件が満足され、第９図に示した領域での色エツジ
の検出と、色画像データの補間が可能となる。即ち、こ
の四角形の中央の画素の色画像データを補間するとき
に、この中央の画素が色が急変している領域にあるか否
かの判断は、前記中央の画素（第９図の例ではＰ）から
の４隅の画素のいずれの方向の輝度変化、即ち色変化が
急変であるかを調べる。その上で、４つの全ての方向で
色が急変していなければ、４画素全部の色画像データを
用いた線形補間を行う。いずれか１つ（又は２つ以上）
の方向で急変していたら、その方向の正方形の隅の画素
の色画像データを除外して線形補間を行うのである。そ
して、第９図からも分るように、点Ｐから各隅までの距
離は全て等しいのであるから、線形補間法において第６
図でl1，l2，l3，l4を全て等しいと置けるから、色画像
データの補間値は簡単な４画素間の色画像データの平均
値となり、しかも、どれか隅の１画素が除外されても残
りの３画素の平均値となつてしまう。従つて、計算のア
ルゴリズム自体も極めて単純化されたものとなり、この
点からも計算の高速化が果たせる。
線形補間により行う。即ち、第７図の例であれば、縦方
向に一次元の線形補間、換言すれば、間引きが２画素毎
であることから２画素間の平均値をもつて補間対象の画
素の輝度（Ｙ）に充てる。こうして、輝度（Ｙ）を全て
の画素位置で存在させるようにすることにより、上記２
つの条件が満足され、第９図に示した領域での色エツジ
の検出と、色画像データの補間が可能となる。即ち、こ
の四角形の中央の画素の色画像データを補間するとき
に、この中央の画素が色が急変している領域にあるか否
かの判断は、前記中央の画素（第９図の例ではＰ）から
の４隅の画素のいずれの方向の輝度変化、即ち色変化が
急変であるかを調べる。その上で、４つの全ての方向で
色が急変していなければ、４画素全部の色画像データを
用いた線形補間を行う。いずれか１つ（又は２つ以上）
の方向で急変していたら、その方向の正方形の隅の画素
の色画像データを除外して線形補間を行うのである。そ
して、第９図からも分るように、点Ｐから各隅までの距
離は全て等しいのであるから、線形補間法において第６
図でl1，l2，l3，l4を全て等しいと置けるから、色画像
データの補間値は簡単な４画素間の色画像データの平均
値となり、しかも、どれか隅の１画素が除外されても残
りの３画素の平均値となつてしまう。従つて、計算のア
ルゴリズム自体も極めて単純化されたものとなり、この
点からも計算の高速化が果たせる。
〈色画像データ補間例〉 第10図は第９図の方法概念に基づいて、第７図に示し
た（Ｒ−Ｙ）の色画像データを補間する様子を説明した
ものである。輝度（Ｙ）は全画素について補間されたも
のとする。従つて、第10図の各格子点で示した画素位置
では輝度の画像データが全て存在することになる。第10
図（ａ）は４隅の▲の（Ｒ−Ｙ）から中央の△を補間す
る様子を示す。（ｂ）の図では、補間された△を▲で表
す。この操作を順に（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）（ｅ）→
（ｆ）と繰り返すことにより、全ての画素位置で、色画
像データ（Ｒ−Ｙ）が補間される。（Ｂ−Ｙ）について
も同様である。
た（Ｒ−Ｙ）の色画像データを補間する様子を説明した
ものである。輝度（Ｙ）は全画素について補間されたも
のとする。従つて、第10図の各格子点で示した画素位置
では輝度の画像データが全て存在することになる。第10
図（ａ）は４隅の▲の（Ｒ−Ｙ）から中央の△を補間す
る様子を示す。（ｂ）の図では、補間された△を▲で表
す。この操作を順に（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）（ｅ）→
（ｆ）と繰り返すことにより、全ての画素位置で、色画
像データ（Ｒ−Ｙ）が補間される。（Ｂ−Ｙ）について
も同様である。
尚、前述のいくつかの実施例では、（Y,R−Y,B−Ｙ）
のカラー画像データについて説明したが、（Y,H,C）
（輝度，色相，彩度）系のカラー画像データで、H,Cが
間引かれている場合にこのH,Cを補間する場合にも適用
できる。即ち、輝度明度等を総称して明画像データと
し、色差，色相，彩度等を総称して色画像データとすれ
ば、この明画像データの「明るさ」変化から、色画像デ
ータのエツジ部分を検出し、更に間引かれた色画像デー
タを補間することができるのである。
のカラー画像データについて説明したが、（Y,H,C）
（輝度，色相，彩度）系のカラー画像データで、H,Cが
間引かれている場合にこのH,Cを補間する場合にも適用
できる。即ち、輝度明度等を総称して明画像データと
し、色差，色相，彩度等を総称して色画像データとすれ
ば、この明画像データの「明るさ」変化から、色画像デ
ータのエツジ部分を検出し、更に間引かれた色画像デー
タを補間することができるのである。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明の色画像データの補間方法
によれば、色エツジ部分を検出し、色エツジ部分につい
ては所謂変形した線形補間法を用いることにより、間引
かれた色画像データのエツジ部分をも再現性よく補間す
ることができる。
によれば、色エツジ部分を検出し、色エツジ部分につい
ては所謂変形した線形補間法を用いることにより、間引
かれた色画像データのエツジ部分をも再現性よく補間す
ることができる。
第１図（ａ）〜（ｃ）及び（ｄ）〜（ｆ）は本実施例に
よるエツジ検出，画像データ補間の概念を説明する図、 第２図（ａ），（ｂ）及び第３図（ａ），（ｂ）は従来
例を説明するための図、 第４図は実施例において、画像データの画像メモリへの
格納態様を説明する図、 第５図（ａ），（ｂ），第６図は本発明に係る他の実施
例の方法の概念を説明する図、 第７図，第８図は他の実施例に係る画像データの画像メ
モリへの格納態様を説明する図、 第９図は更に他の変形例の概念を説明する図、 第10図は第９図実施例における色画像データの補間順序
を説明する図である。
よるエツジ検出，画像データ補間の概念を説明する図、 第２図（ａ），（ｂ）及び第３図（ａ），（ｂ）は従来
例を説明するための図、 第４図は実施例において、画像データの画像メモリへの
格納態様を説明する図、 第５図（ａ），（ｂ），第６図は本発明に係る他の実施
例の方法の概念を説明する図、 第７図，第８図は他の実施例に係る画像データの画像メ
モリへの格納態様を説明する図、 第９図は更に他の変形例の概念を説明する図、 第10図は第９図実施例における色画像データの補間順序
を説明する図である。
Claims (8)
- 【請求項１】各画素について、明るさに関する明画像デ
ータよりも、より多く間引かれた色に関する色画像デー
タを補間する色画像データ補間方法において、 各補間すべき画素位置について、 該補間画素位置を含む領域であつて、該領域中には色画
像データを有する画素が少なくとも２つ以上存在するよ
うなその領域を画する工程と、 該領域中の個々の画素についての明画像データ値の偏差
の分布を検出する工程と、 該偏差から判断して、前記領域から偏差の大きな画素を
除外する工程と、 偏差の大きな画素を除外した領域中の画素に関する色画
像データから線形補間して、補間すべき画素位置の色画
像データを決定する工程とからなる色画像データ補間方
法。 - 【請求項２】前記領域は一次元に連続する画素区間であ
つて、該画素区間は補間前の色画像データが存する画素
間により画する事を特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の色画像データ補間方法。 - 【請求項３】前記領域は４隅に色画像データを有する画
素を配した二次元の画素ブロツクである事を特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の色画像データ補間方法。 - 【請求項４】明画像データは輝度若しく明度の画像デー
タである事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
色画像データ補間方法。 - 【請求項５】色画像データは２つの色差の画像データ、
若しく色相及び彩度の画像データである事を特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の色画像データ補間方法。 - 【請求項６】偏差の分布は前記領域中の個々の画素の明
画像データに対する前記補間画素の明画像データの差の
絶対値の変化率により決する事を特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の色画像データ補間方法。 - 【請求項７】前記除外する工程は、前記変化率が所定の
閾値より大きいとき、その画素を除外する事を特徴とす
る特許請求の範囲第６項に記載の色画像データ補間方
法。 - 【請求項８】前記画素区間の両端の画素の明画像データ
の偏差が所定の閾値以上のときは、該画素区間内の各画
素について、前記両端の内、より近い方の端の画素の色
画像データを補間値とする事を特徴とする特許請求の範
囲第２項に記載の色画像データ補間方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61256975A JP2511006B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 色画像デ−タ補間方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61256975A JP2511006B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 色画像デ−タ補間方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63113683A JPS63113683A (ja) | 1988-05-18 |
| JP2511006B2 true JP2511006B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=17299975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61256975A Expired - Fee Related JP2511006B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 色画像デ−タ補間方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2511006B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02185456A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-19 | Canon Inc | 記録装置 |
| US6351558B1 (en) | 1996-11-13 | 2002-02-26 | Seiko Epson Corporation | Image processing system, image processing method, and medium having an image processing control program recorded thereon |
-
1986
- 1986-10-30 JP JP61256975A patent/JP2511006B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63113683A (ja) | 1988-05-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |