JP2667938B2 - 画素補間装置 - Google Patents
画素補間装置Info
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Landscapes
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Image Input (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル映像信号の
処理系または伝送路において、欠落したデータを作成す
る補間装置に係り、特にビデオプリンタ等の画像信号処
理に係る画素補間装置に関する。
処理系または伝送路において、欠落したデータを作成す
る補間装置に係り、特にビデオプリンタ等の画像信号処
理に係る画素補間装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図12は従来のビデオプリンタに於ける
色信号の画素間引き、及び補間装置の構成図を示したも
のである。図において、81はビデオ信号の入力端子、
82はビデオ信号を輝度信号Yと色信号Cとに分離する
Y/C分離回路、83はY/C分離回路で分離された色
信号をA/D変換するA/D変換器、84は被変換デー
タを画素毎に間引くスイッチ、33は間引かれた被変換
データを記憶する画像メモリ、85は画像メモリ33の
データを出力する出力端子である。
色信号の画素間引き、及び補間装置の構成図を示したも
のである。図において、81はビデオ信号の入力端子、
82はビデオ信号を輝度信号Yと色信号Cとに分離する
Y/C分離回路、83はY/C分離回路で分離された色
信号をA/D変換するA/D変換器、84は被変換デー
タを画素毎に間引くスイッチ、33は間引かれた被変換
データを記憶する画像メモリ、85は画像メモリ33の
データを出力する出力端子である。
【0003】次に動作について説明する。図12におい
て、Y/C分離回路82で分離された色信号は、A/D
変換器83にて標本化周波数2fSC(fSCは副搬送波周
波数)で標本化され信号12aとなる。図13は信号1
2aの画素配置を示したもので、Hは1画素間隔、Vは
1ライン間隔を示す。次に、信号12aはスイッチ84
により画素毎に間引かれ信号12bとなる。信号12b
は、サンプルクロックfSC毎にリサンプルした信号とな
るため画像情報が半分に減少し、そのため信号12bを
記憶する画像メモリ33は容量が半分で済む。図14は
信号12bの画素配置を示し、×印はリサンプリングに
より欠落した画素を示す。画像メモリ33は信号12b
を任意のタイミングで1画面分記憶し、任意のタイミン
グで第1ライン目から順に出力する。この際、欠落画素
に関して特別な補間演算は行われず、単に欠落画素のデ
ータとして直前のデータがそのまま用いられる。
て、Y/C分離回路82で分離された色信号は、A/D
変換器83にて標本化周波数2fSC(fSCは副搬送波周
波数)で標本化され信号12aとなる。図13は信号1
2aの画素配置を示したもので、Hは1画素間隔、Vは
1ライン間隔を示す。次に、信号12aはスイッチ84
により画素毎に間引かれ信号12bとなる。信号12b
は、サンプルクロックfSC毎にリサンプルした信号とな
るため画像情報が半分に減少し、そのため信号12bを
記憶する画像メモリ33は容量が半分で済む。図14は
信号12bの画素配置を示し、×印はリサンプリングに
より欠落した画素を示す。画像メモリ33は信号12b
を任意のタイミングで1画面分記憶し、任意のタイミン
グで第1ライン目から順に出力する。この際、欠落画素
に関して特別な補間演算は行われず、単に欠落画素のデ
ータとして直前のデータがそのまま用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置は、欠落し
た画素に対する特別な補間処理を行っておらず画質が大
幅に劣化するとともに、斜め方向のエッジの境界線がギ
ザギザするなどの問題点があった。
た画素に対する特別な補間処理を行っておらず画質が大
幅に劣化するとともに、斜め方向のエッジの境界線がギ
ザギザするなどの問題点があった。
【0005】本発明は、上記の様な問題点を解消するた
めになされたもので、画質の劣化が少なく、また、斜め
方向のエッジの境界線をなめらかに再現できる画素補間
装置及びその応用装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、画質の劣化が少なく、また、斜め
方向のエッジの境界線をなめらかに再現できる画素補間
装置及びその応用装置を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画素補間装
置は、多数の画素を格子状に配列することで構成される
ディジタル画像の欠落画素を補間する画素補間装置にお
いて、上記欠落画素の上下左右に位置する4個の周辺画
素データの各々を所定の閾値を基準として2値化する2
値化手段と、該2値化された周辺画素データの状態に基
づき、該周辺画素データの全ての組み合わせから補間デ
ータの算出に用いる2個又は4個の周辺画素データを選
択する画素選択手段とを備え、上記画素選択手段により
選択された周辺画素データの平均値を上記欠落画素の補
間データとすることを特徴とするものである。
置は、多数の画素を格子状に配列することで構成される
ディジタル画像の欠落画素を補間する画素補間装置にお
いて、上記欠落画素の上下左右に位置する4個の周辺画
素データの各々を所定の閾値を基準として2値化する2
値化手段と、該2値化された周辺画素データの状態に基
づき、該周辺画素データの全ての組み合わせから補間デ
ータの算出に用いる2個又は4個の周辺画素データを選
択する画素選択手段とを備え、上記画素選択手段により
選択された周辺画素データの平均値を上記欠落画素の補
間データとすることを特徴とするものである。
【0007】また、上記画素選択手段は、2値化された
周辺画素データの全ての組み合わせパターン及び該パタ
ーンの各々に対応する補間方向が設定されたパターンテ
ーブルを具備し、該パターンテーブルによって上記2値
化された周辺画素データから補間データの算出に用いる
周辺画素データを選択することを特徴とするものであ
る。
周辺画素データの全ての組み合わせパターン及び該パタ
ーンの各々に対応する補間方向が設定されたパターンテ
ーブルを具備し、該パターンテーブルによって上記2値
化された周辺画素データから補間データの算出に用いる
周辺画素データを選択することを特徴とするものであ
る。
【0008】さらに、上記欠落画素の上下左右に位置す
る4個の周辺画素データの最大値と最小値とから得られ
る平均値を所定の閾値としたことを特徴とするものであ
る。
る4個の周辺画素データの最大値と最小値とから得られ
る平均値を所定の閾値としたことを特徴とするものであ
る。
【0009】また、上記欠落画素の上下左右に位置する
4個の周辺画素データの平均値を所定の閾値としたこと
を特徴とするものである。
4個の周辺画素データの平均値を所定の閾値としたこと
を特徴とするものである。
【0010】また、フィールド内において1ライン毎に
位相を反転し、かつ1画素毎にデータを間引くことでオ
フセット標本化された2枚のフィールド画像を基に1枚
のフレーム画像を構成するディジタル動画像の、上記間
引かれた画素を補間するものにおいて、上記間引かれた
画素のフィールド内における上下左右に位置する4個の
周辺画素データの各々を所定の閾値を基準として2値化
する2値化手段と、該2値化された周辺画素データの状
態に基づき、該周辺画素データの全ての組み合わせから
補間データの算出に用いる2個又は4個の周辺画素デー
タを選択する画素選択手段とを備え、上記画素選択手段
により選択された周辺画素データの平均値を上記間引か
れた画素の補間データとすることを特徴とするものであ
る。
位相を反転し、かつ1画素毎にデータを間引くことでオ
フセット標本化された2枚のフィールド画像を基に1枚
のフレーム画像を構成するディジタル動画像の、上記間
引かれた画素を補間するものにおいて、上記間引かれた
画素のフィールド内における上下左右に位置する4個の
周辺画素データの各々を所定の閾値を基準として2値化
する2値化手段と、該2値化された周辺画素データの状
態に基づき、該周辺画素データの全ての組み合わせから
補間データの算出に用いる2個又は4個の周辺画素デー
タを選択する画素選択手段とを備え、上記画素選択手段
により選択された周辺画素データの平均値を上記間引か
れた画素の補間データとすることを特徴とするものであ
る。
【0011】また、フィールド内において1ライン毎に
位相を反転し、かつ1画素毎にデータを間引くことでオ
フセット標本化された2枚のフィールド画像を基に1枚
のフレーム画像を構成するディジタル静止画像の、上記
間引かれた画素を補間するものにおいて、上記間引かれ
た画素のフレーム内における上下左右に位置する4個の
周辺画素データの各々を所定の閾値を基準として2値化
する2値化手段と、該2値化された周辺画素データの状
態に基づき、該周辺画素データの全ての組み合わせから
補間データの算出に用いる2個又は4個の周辺画素デー
タを選択する画素選択手段とを備え、上記画素選択手段
により選択された周辺画素データの平均値を上記間引か
れた画素の補間データとすることを特徴とするものであ
る。
位相を反転し、かつ1画素毎にデータを間引くことでオ
フセット標本化された2枚のフィールド画像を基に1枚
のフレーム画像を構成するディジタル静止画像の、上記
間引かれた画素を補間するものにおいて、上記間引かれ
た画素のフレーム内における上下左右に位置する4個の
周辺画素データの各々を所定の閾値を基準として2値化
する2値化手段と、該2値化された周辺画素データの状
態に基づき、該周辺画素データの全ての組み合わせから
補間データの算出に用いる2個又は4個の周辺画素デー
タを選択する画素選択手段とを備え、上記画素選択手段
により選択された周辺画素データの平均値を上記間引か
れた画素の補間データとすることを特徴とするものであ
る。
【0012】また、多数の画素を格子状に配列すること
で構成されるディジタル画像情報に誤り訂正符号を付加
して伝送されてくるディジタル映像信号を再生すること
で訂正不能な画素を検出し、該訂正不能画素を補間デー
タに置き換えるものにおいて、上記訂正不能画素の上下
左右に位置する4個の周辺画素データの各々を所定の閾
値を基準として2値化する2値化手段と、該2値化され
た周辺画素データの状態に基づき、該周辺画素データの
全ての組み合わせから補間データの算出に用いる2個又
は4個の周辺画素データを選択する画素選択手段とを備
え、上記画素選択手段により選択された周辺画素データ
の平均値を上記訂正不能画素の補間データとすることを
特徴とするものである。
で構成されるディジタル画像情報に誤り訂正符号を付加
して伝送されてくるディジタル映像信号を再生すること
で訂正不能な画素を検出し、該訂正不能画素を補間デー
タに置き換えるものにおいて、上記訂正不能画素の上下
左右に位置する4個の周辺画素データの各々を所定の閾
値を基準として2値化する2値化手段と、該2値化され
た周辺画素データの状態に基づき、該周辺画素データの
全ての組み合わせから補間データの算出に用いる2個又
は4個の周辺画素データを選択する画素選択手段とを備
え、上記画素選択手段により選択された周辺画素データ
の平均値を上記訂正不能画素の補間データとすることを
特徴とするものである。
【0013】さらに、多数の画素を格子状に配列するこ
とで構成されるCCDセンサの欠陥画素を検出し、該欠
陥画素から得られたデータを補間データに置き換えるも
のにおいて、検出された上記欠落画素の上下左右に位置
する4個の周辺画素から得られる画素データの各々を所
定の閾値を基準として2値化する2値化手段と、該2値
化された画素データの状態に基づき、該周辺画素データ
の全ての組み合わせから補間データの算出に用いる2個
又は4個の画素データを選択する画素選択手段とを備
え、上記画素選択手段により選択された画素データの平
均値を上記欠陥画素の補間データとすることを特徴とす
るものである。
とで構成されるCCDセンサの欠陥画素を検出し、該欠
陥画素から得られたデータを補間データに置き換えるも
のにおいて、検出された上記欠落画素の上下左右に位置
する4個の周辺画素から得られる画素データの各々を所
定の閾値を基準として2値化する2値化手段と、該2値
化された画素データの状態に基づき、該周辺画素データ
の全ての組み合わせから補間データの算出に用いる2個
又は4個の画素データを選択する画素選択手段とを備
え、上記画素選択手段により選択された画素データの平
均値を上記欠陥画素の補間データとすることを特徴とす
るものである。
【0014】
【作用】本発明における画素補間装置によれば、欠落画
素の上下左右に位置する4個の周辺画素データの状態か
ら局所的に画像の変化している方向を検出し、該検出結
果から補間データの算出に用いる2個又は4個の周辺画
素データを選択し、該選択した周辺画素データの平均値
を欠落画素の補間データとして用いるようにしているの
で、画質の劣化が少なく、特に斜め方向の境界線がなめ
らかになる。
素の上下左右に位置する4個の周辺画素データの状態か
ら局所的に画像の変化している方向を検出し、該検出結
果から補間データの算出に用いる2個又は4個の周辺画
素データを選択し、該選択した周辺画素データの平均値
を欠落画素の補間データとして用いるようにしているの
で、画質の劣化が少なく、特に斜め方向の境界線がなめ
らかになる。
【0015】
【実施例】実施例1. 以下、本発明の一実施例を図について説明する。図1に
おいて、1は一部欠落したディジタルビデオ信号を入力
するディジタル映像信号入力端子、11は入力端子1よ
り欠落画素周辺のブロックを抽出するブロック抽出回
路、2は抽出されたブロックデータより閾値を算出する
閾値算出回路で、12は抽出されたブロックデータの最
大値を算出する回路、13は同データの最小値を算出す
る回路、14は上記回路12、13の出力を加算する加
算器、15は加算器14の出力を1/2倍する係数回
路、16は閾値算出回路2で算出された閾値に基づいて
先のブロックデータを2値化する2値化回路、17は予
め作成された2値化データの全ての組合せパターンとそ
れに対する補間方向を設定したパターンテーブル、18
はパターンテーブルと2値化データとを照合して補間方
向を決定するパターンテーブル参照回路、19はパター
ンテーブル参照回路18の出力に応じて補間画素値を算
出するのに必要な画素を選択する補間参照画素選択回
路、3は補間参照画素選択回路19で選択されたデータ
より補間画素値を算出する補間画素値算出回路、20は
補間参照画素選択回路19の出力(e,f,g,h)デ
ータを加算する加算器、21は加算器20の出力を1/
4倍する係数回路、4は係数回路21の結果を出力する
出力端子である。
おいて、1は一部欠落したディジタルビデオ信号を入力
するディジタル映像信号入力端子、11は入力端子1よ
り欠落画素周辺のブロックを抽出するブロック抽出回
路、2は抽出されたブロックデータより閾値を算出する
閾値算出回路で、12は抽出されたブロックデータの最
大値を算出する回路、13は同データの最小値を算出す
る回路、14は上記回路12、13の出力を加算する加
算器、15は加算器14の出力を1/2倍する係数回
路、16は閾値算出回路2で算出された閾値に基づいて
先のブロックデータを2値化する2値化回路、17は予
め作成された2値化データの全ての組合せパターンとそ
れに対する補間方向を設定したパターンテーブル、18
はパターンテーブルと2値化データとを照合して補間方
向を決定するパターンテーブル参照回路、19はパター
ンテーブル参照回路18の出力に応じて補間画素値を算
出するのに必要な画素を選択する補間参照画素選択回
路、3は補間参照画素選択回路19で選択されたデータ
より補間画素値を算出する補間画素値算出回路、20は
補間参照画素選択回路19の出力(e,f,g,h)デ
ータを加算する加算器、21は加算器20の出力を1/
4倍する係数回路、4は係数回路21の結果を出力する
出力端子である。
【0016】次に動作について説明する。ここで例とし
て図6に示す欠落画素Pを補間する場合について述べ
る。まずブロック抽出回路11にて補間画素の周辺4画
素、即ち、図6のa,b,c,dを抽出する。ここで仮
に a=70,b=80,c=90,d=200とする
と、a,b,c,dの最大値は、200 最小値は、7
0となる。これより閾値SHは、 SH = ( 最大値 + 最小値 )÷ 2 = 135 となる。この閾値SHに基づき、下記の条件で2値化回
路16により2値化データa’,b’,c’,d’を求
める。
て図6に示す欠落画素Pを補間する場合について述べ
る。まずブロック抽出回路11にて補間画素の周辺4画
素、即ち、図6のa,b,c,dを抽出する。ここで仮
に a=70,b=80,c=90,d=200とする
と、a,b,c,dの最大値は、200 最小値は、7
0となる。これより閾値SHは、 SH = ( 最大値 + 最小値 )÷ 2 = 135 となる。この閾値SHに基づき、下記の条件で2値化回
路16により2値化データa’,b’,c’,d’を求
める。
【0017】
【数1】 上記によれば、a’,b’,c’,d’は、図7のとお
りa’=0,b’=0,c’=0,d’=1となる。
りa’=0,b’=0,c’=0,d’=1となる。
【0018】一方、予めパターンテーブル17には、図
10のように2値化して得られる全てのパターンとそれ
に対する補間参照画素の方向が示されている。この補間
参照画素の方向は、各2値化パターンによりその画像の
エッジの方向を想定し決定しているものである。パター
ンテーブル参照回路18では、先の2値化データa’,
b’,c’,d’とパターンテーブルとを照合し補間参
照画素の方向を決定する。因に、先の図7のパターン
は、図10のパターンNと一致し補間参照画素方向は水
平方向で、補間画素値pは、 p = (b+c+b+c)÷ 4 で算出される。
10のように2値化して得られる全てのパターンとそれ
に対する補間参照画素の方向が示されている。この補間
参照画素の方向は、各2値化パターンによりその画像の
エッジの方向を想定し決定しているものである。パター
ンテーブル参照回路18では、先の2値化データa’,
b’,c’,d’とパターンテーブルとを照合し補間参
照画素の方向を決定する。因に、先の図7のパターン
は、図10のパターンNと一致し補間参照画素方向は水
平方向で、補間画素値pは、 p = (b+c+b+c)÷ 4 で算出される。
【0019】また、図8の様なパターンの場合は、図1
0のパターンDと一致し補間参照画素方向は垂直方向
で、補間画素値pは、 p = (a+d+a+d)÷ 4 で算出される。
0のパターンDと一致し補間参照画素方向は垂直方向
で、補間画素値pは、 p = (a+d+a+d)÷ 4 で算出される。
【0020】また、図9のようなパターンの場合は、図
10のパターンCと一致し補間参照画素方向は水平、垂
直方向で、補間画素値pは、 p = (a+b+c+d)÷ 4 で算出される。
10のパターンCと一致し補間参照画素方向は水平、垂
直方向で、補間画素値pは、 p = (a+b+c+d)÷ 4 で算出される。
【0021】即ち、補間参照画素選択19では、e,
f,g,h データとして、パターンテーブル参照回路
18の出力が、水平方向のときb,b,c,c を、垂
直方向のときa,a,d,d を、水平、垂直方向のと
きa,b,c,dを出力し、補間画素値算出回路3に
て、 (e+f+g+h)÷ 4 なる演算を行う。
f,g,h データとして、パターンテーブル参照回路
18の出力が、水平方向のときb,b,c,c を、垂
直方向のときa,a,d,d を、水平、垂直方向のと
きa,b,c,dを出力し、補間画素値算出回路3に
て、 (e+f+g+h)÷ 4 なる演算を行う。
【0022】実施例2. 図2は上記実施例1の閾値算出回路の他の実施例を示す
もので、閾値SHをブロック抽出回路11にて抽出した
4画素a,b,c,d より SH = (a+b+c+d)÷ 4 なる演算にて求めるものである。図2によれば図1の閾
値算出回路よりも回路構成が簡素化でき、且つほぼ同じ
動作が期待できる。
もので、閾値SHをブロック抽出回路11にて抽出した
4画素a,b,c,d より SH = (a+b+c+d)÷ 4 なる演算にて求めるものである。図2によれば図1の閾
値算出回路よりも回路構成が簡素化でき、且つほぼ同じ
動作が期待できる。
【0023】実施例3. 図3はビデオプリンタ等、画像メモリを使用する信号処
理装置に実施例1の画素補間装置を利用した実施例を示
すものである。図3において、31はディジタルビデオ
信号を入力するディジタル映像信号入力端子、32は入
力端子31より入力されたデータを画素毎に間引くサブ
サンプリングスイッチ、33はサブサンプリングスイッ
チ32の出力を記憶する画像メモリ、34は静止画/動
画切り替え信号を入力する入力端子、11から21まで
は図1に示す画素補間装置、35、36は1ラインメモ
リ、37は1ラインメモリ36と画素補間装置21の出
力を加算する加算器、38は加算器37の出力を1/2
倍する係数回路、39はセレクタ、40は出力端子であ
る。
理装置に実施例1の画素補間装置を利用した実施例を示
すものである。図3において、31はディジタルビデオ
信号を入力するディジタル映像信号入力端子、32は入
力端子31より入力されたデータを画素毎に間引くサブ
サンプリングスイッチ、33はサブサンプリングスイッ
チ32の出力を記憶する画像メモリ、34は静止画/動
画切り替え信号を入力する入力端子、11から21まで
は図1に示す画素補間装置、35、36は1ラインメモ
リ、37は1ラインメモリ36と画素補間装置21の出
力を加算する加算器、38は加算器37の出力を1/2
倍する係数回路、39はセレクタ、40は出力端子であ
る。
【0024】次に動作について説明する。図3におい
て、あるビデオ信号を標本化した信号3aを入力端子3
1に入力する。ここでビデオ信号は、1/60sec で1
フィールドの画像を、1/30sec で2フィールドの画
像を表現し、2フィールドで1フレーム即ち1画面を表
現するようになっている。入力信号3aはサブサンプリ
ングスイッチ32にて間引かれ3b信号となる。図11
は信号3bの画素配置をフレーム単位で示したもので、
図11の通りサブサンプリングスイッチ32では、フィ
ールド内において1ライン毎に位相を反転して、画素毎
にデータを間引いている。ここで図11中のHは1画素
間隔、Vはフレームでの1ライン間隔を示している。信
号3bは一旦、1フレーム分画像メモリ33に蓄えら
れ、以後図11に示す×印の欠落画素が補間される。
て、あるビデオ信号を標本化した信号3aを入力端子3
1に入力する。ここでビデオ信号は、1/60sec で1
フィールドの画像を、1/30sec で2フィールドの画
像を表現し、2フィールドで1フレーム即ち1画面を表
現するようになっている。入力信号3aはサブサンプリ
ングスイッチ32にて間引かれ3b信号となる。図11
は信号3bの画素配置をフレーム単位で示したもので、
図11の通りサブサンプリングスイッチ32では、フィ
ールド内において1ライン毎に位相を反転して、画素毎
にデータを間引いている。ここで図11中のHは1画素
間隔、Vはフレームでの1ライン間隔を示している。信
号3bは一旦、1フレーム分画像メモリ33に蓄えら
れ、以後図11に示す×印の欠落画素が補間される。
【0025】ここで例として、図11のP0, P1の補間
について述べる。まず、ブロック抽出回路11にて入力
端子34から入力される静止画/動画切り替え信号に応
じて欠落画素の周辺4画素a,b,c,dを抽出する。
図11では、P0 補間時は静止画の場合、a,b,c,
dに対してa1,b0,c0,d0を抽出し、動画の場合a
0,b0,c0,d0 を抽出する。また、P1補間時は静止
画の場合、a1,b1,c1,d0 を抽出し、動画の場
合、a1,b1,c1,d1 を抽出する。即ち静止画時
は、フレーム内で欠落画素に最も近い画素を抽出するの
に対し、動画時は第一フィールドと第二フィールドとの
間に時間的な差があり、片フィールドで1画面を作成す
るためフィールド内で最も近い画素が抽出される。以
後、抽出された4画素をもとに実施例1の手順に従っ
て、補間画素値3cが算出される。
について述べる。まず、ブロック抽出回路11にて入力
端子34から入力される静止画/動画切り替え信号に応
じて欠落画素の周辺4画素a,b,c,dを抽出する。
図11では、P0 補間時は静止画の場合、a,b,c,
dに対してa1,b0,c0,d0を抽出し、動画の場合a
0,b0,c0,d0 を抽出する。また、P1補間時は静止
画の場合、a1,b1,c1,d0 を抽出し、動画の場
合、a1,b1,c1,d1 を抽出する。即ち静止画時
は、フレーム内で欠落画素に最も近い画素を抽出するの
に対し、動画時は第一フィールドと第二フィールドとの
間に時間的な差があり、片フィールドで1画面を作成す
るためフィールド内で最も近い画素が抽出される。以
後、抽出された4画素をもとに実施例1の手順に従っ
て、補間画素値3cが算出される。
【0026】なお、動画の場合は、前記のように第1ま
たは、第2フィールドのみを用いて1画面を作成する。
図3の35から38は、この場合の欠落したラインのデ
ータを作成する回路で、補間画素データ3cと3cデー
タの2ライン前のデータ3d(フィールド内で1ライン
前のデータ)とを加算器37にて加算し係数回路38に
てその平均値3eを算出する。該平均値3eと補間画素
データ3cの1ライン遅延データ3fとは、セレクタ3
9にて入力端子34より入力される静止画/動画切り替
え信号に応じて選択される。即ち、静止画時は3fを、
動画時は3eと3fを1ライン毎にきりかえる。
たは、第2フィールドのみを用いて1画面を作成する。
図3の35から38は、この場合の欠落したラインのデ
ータを作成する回路で、補間画素データ3cと3cデー
タの2ライン前のデータ3d(フィールド内で1ライン
前のデータ)とを加算器37にて加算し係数回路38に
てその平均値3eを算出する。該平均値3eと補間画素
データ3cの1ライン遅延データ3fとは、セレクタ3
9にて入力端子34より入力される静止画/動画切り替
え信号に応じて選択される。即ち、静止画時は3fを、
動画時は3eと3fを1ライン毎にきりかえる。
【0027】この動作によって、画像の斜め方向のエッ
ジが滑らかになり、画質を向上させることができる。
ジが滑らかになり、画質を向上させることができる。
【0028】実施例4. 図4は映像信号のディジタル符号化伝送における画素補
間装置の応用例を示している。図において、51は映像
信号の入力端子、52は入力端子51より入力された信
号を符号化する符号化器、53は符号化器52の出力を
変調する変調器、54は変調器53で変調されたデータ
を伝送する伝送路、55は伝送されてきた信号を復調す
る復調器、56は復調器55にて復調されたデータを復
号化する復号器、100は実施例1または2の画素補間
装置で、57は、画素補間装置100の出力4aと復号
器56の出力4bとを、復号器56にて検出された誤り
検出データに応じて選択するセレクタで、58は出力端
子である。
間装置の応用例を示している。図において、51は映像
信号の入力端子、52は入力端子51より入力された信
号を符号化する符号化器、53は符号化器52の出力を
変調する変調器、54は変調器53で変調されたデータ
を伝送する伝送路、55は伝送されてきた信号を復調す
る復調器、56は復調器55にて復調されたデータを復
号化する復号器、100は実施例1または2の画素補間
装置で、57は、画素補間装置100の出力4aと復号
器56の出力4bとを、復号器56にて検出された誤り
検出データに応じて選択するセレクタで、58は出力端
子である。
【0029】次に動作について説明する。図4におい
て、入力端子51より入力された映像信号は、符号化器
52にて符号化され、変調器53で変調して送信され
る。送信されたデータは、復調器55にて復調され、復
号器56にて復号化され、同時に誤りが検出される。復
号化されたデータは、画素補間装置100に入力され各
画素の補間値4aが算出される。復号化されたデータ4
bの内誤り検出データ4cにより誤りとされた画素デー
タは、セレクタ57にて該画素データの補間値4aにデ
ータが置き換えられる。
て、入力端子51より入力された映像信号は、符号化器
52にて符号化され、変調器53で変調して送信され
る。送信されたデータは、復調器55にて復調され、復
号器56にて復号化され、同時に誤りが検出される。復
号化されたデータは、画素補間装置100に入力され各
画素の補間値4aが算出される。復号化されたデータ4
bの内誤り検出データ4cにより誤りとされた画素デー
タは、セレクタ57にて該画素データの補間値4aにデ
ータが置き換えられる。
【0030】この構成と動作によって、画像データの伝
送に伴って発生する訂正不能なデータを誤りのないデー
タから補間でき、受信画質を向上させることができる。
送に伴って発生する訂正不能なデータを誤りのないデー
タから補間でき、受信画質を向上させることができる。
【0031】実施例5. 図5はCCDカメラに於けるCCDセンサの画素欠陥に
よって誤りの発生した画素データの修正装置として、画
素補間装置を利用した例を示す。図において、60はカ
メラのレンズで、61はレンズ60からのデータを光電
変換するCCDセンサ、62は映像信号を生成する為の
同期信号を生成する同期発生回路、63は同期発生回路
62にて生成される同期信号よりCCDセンサを駆動す
るクロックを生成するセンサ駆動回路、64はCCDセ
ンサ61の出力に対してノイズ除去、同期信号の付加等
を行う映像信号処理回路、65は映像信号処理回路64
の出力をA/D変換するA/D変換器、100は実施例
1または2の画素補間装置、66は信号55aから画素
補間装置100の出力5bを減算する減算器、67は、
減算器66の出力の絶対値をとる絶対値回路、68は絶
対値回路の出力5cとスレショルドデータ入力端子69
より入力されたスレショルドデータとを比較する比較
器、70はA/D変換器65の出力5aと画素補間装置
100の出力5bとを比較器68の出力に応じて選択す
るセレクタ、71は、セレクタ70の出力をD/A変換
するD/A変換器、72はD/A変換器71の出力を出
力するモニタである。
よって誤りの発生した画素データの修正装置として、画
素補間装置を利用した例を示す。図において、60はカ
メラのレンズで、61はレンズ60からのデータを光電
変換するCCDセンサ、62は映像信号を生成する為の
同期信号を生成する同期発生回路、63は同期発生回路
62にて生成される同期信号よりCCDセンサを駆動す
るクロックを生成するセンサ駆動回路、64はCCDセ
ンサ61の出力に対してノイズ除去、同期信号の付加等
を行う映像信号処理回路、65は映像信号処理回路64
の出力をA/D変換するA/D変換器、100は実施例
1または2の画素補間装置、66は信号55aから画素
補間装置100の出力5bを減算する減算器、67は、
減算器66の出力の絶対値をとる絶対値回路、68は絶
対値回路の出力5cとスレショルドデータ入力端子69
より入力されたスレショルドデータとを比較する比較
器、70はA/D変換器65の出力5aと画素補間装置
100の出力5bとを比較器68の出力に応じて選択す
るセレクタ、71は、セレクタ70の出力をD/A変換
するD/A変換器、72はD/A変換器71の出力を出
力するモニタである。
【0032】次に動作について説明する。図5におい
て、レンズ60で結像した画像は、二次元のCCDセン
サ61において光電変換され、センサ駆動回路63から
のクロク信号に応じて順に出力される。CCDセンサか
らの出力は、映像信号処理64を経て65にてA/D変
換され信号5aとなる。実施例1、または実施例2の画
素補間装置100では、信号5aに対する置き換えデー
タ5bが求められる。5aのデータが誤りであるか否か
の判断は、5aのデータとデータ5bの差分絶対値5c
と、入力端子69より入力されるスレショルドデータ5
dとの比較により判断され、誤りである場合はセレクタ
70にて5aのデータをデータ5bに置き換える。即
ち、5c>5dのとき5aのデータは誤データであると
し、5aのデータをデータ5bに置き換え、5c≦5d
のとき5aのデータを正データとしてそのまま出力す
る。セレクタ70の出力は、D/A変換されモニタに出
力される。
て、レンズ60で結像した画像は、二次元のCCDセン
サ61において光電変換され、センサ駆動回路63から
のクロク信号に応じて順に出力される。CCDセンサか
らの出力は、映像信号処理64を経て65にてA/D変
換され信号5aとなる。実施例1、または実施例2の画
素補間装置100では、信号5aに対する置き換えデー
タ5bが求められる。5aのデータが誤りであるか否か
の判断は、5aのデータとデータ5bの差分絶対値5c
と、入力端子69より入力されるスレショルドデータ5
dとの比較により判断され、誤りである場合はセレクタ
70にて5aのデータをデータ5bに置き換える。即
ち、5c>5dのとき5aのデータは誤データであると
し、5aのデータをデータ5bに置き換え、5c≦5d
のとき5aのデータを正データとしてそのまま出力す
る。セレクタ70の出力は、D/A変換されモニタに出
力される。
【0033】この構成と動作によってCCDセンサの孤
立的な画素欠陥の修復が可能となり、歩留まり向上が期
待できる効果がある。
立的な画素欠陥の修復が可能となり、歩留まり向上が期
待できる効果がある。
【0034】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る画素補間装
置によれば、欠落画素の周辺画素ブロックを2値化する
ことにより画像の局所的な変化の方向を推定し、その結
果に応じて補間データを生成する構成としたので、画質
の劣化が少なく、特に、斜めの境界線が滑らかな画像が
得られる効果がある。
置によれば、欠落画素の周辺画素ブロックを2値化する
ことにより画像の局所的な変化の方向を推定し、その結
果に応じて補間データを生成する構成としたので、画質
の劣化が少なく、特に、斜めの境界線が滑らかな画像が
得られる効果がある。
【0035】また、特に、本発明の画素補間装置をCC
Dセンサに適用することによってCCDセンサの孤立的
な画素欠陥のデータ修復が容易に行えるため、CCDセ
ンサの歩留まりを向上させることが可能である。
Dセンサに適用することによってCCDセンサの孤立的
な画素欠陥のデータ修復が容易に行えるため、CCDセ
ンサの歩留まりを向上させることが可能である。
【図1】本発明の実施例1を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施例1の閾値算出回路の他の実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施例3を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施例4を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施例5を示すブロック図である。
【図6】本発明を画素上の演算として説明するための画
素配置図である。
素配置図である。
【図7】本発明の2値化処理を説明するための2値化パ
ターンの一例の図である。
ターンの一例の図である。
【図8】本発明の2値化パターンの一例の図である。
【図9】本発明の2値化パターンの一例の図である。
【図10】本発明の2値化パターンに対する補間参照画
素の方向を設定したパターンテーブルの説明図である。
素の方向を設定したパターンテーブルの説明図である。
【図11】本発明の実施例2におけるブロック抽出を説
明するための画素配置図である。
明するための画素配置図である。
【図12】従来の画素補間装置のブロック図である。
【図13】従来例における入力データの画素配置図であ
る。
る。
【図14】従来例における画素間引き後の画素配置図で
ある。
ある。
【符号の説明】 1、31、51、81 映像信号の入力端子 2 閾値算出回路 3 補間画素値算出回路 4、40、58、85 出力端子 11 ブロック抽出回路 12 最大値出力回路 13 最小値出力回路 14、20、22、37 加算器 15、21、23、38 係数回路 16 2値化回路 17 パターンテーブル 18 パターンテーブル参照回路 19 補間参照画素選択回路 32 サブサンプリングスイッチ 33 画像メモリ 34 静止画/動画切り替え信号入力端子 35、36 1ラインメモリ 39、57、70 セレクタ 52 ECC(Error Correcting Code)エンコーダ 53 変調器 54 伝送路 55 復調器 56 ECCデコーダ 60 レンズ 61 CCDセンサ 62 同期発生回路 63 センサ駆動回路 64 映像信号処理回路 65、83 A/D変換器 66 減算器 67 絶対値算出回路 68 比較器 69 スレショルドデータ入力端子 71 D/A変換器 72 モニタ 82 Y/C分離回路 84 間引きスイッチ 100 画素補間装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 染谷 潤 京都府長岡京市馬場図所1番地 三菱電 機株式会社 電子商品開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−208980(JP,A)
Claims (8)
- 【請求項1】 多数の画素を格子状に配列することで構
成されるディジタル画像の欠落画素を補間する画素補間
装置において、 上記欠落画素の上下左右に位置する4個の周辺画素デー
タの各々を所定の閾値を基準として2値化する2値化手
段と、 該2値化された周辺画素データの状況に基づき、該周辺
画素データの全ての組み合わせから補間データの算出に
用いる2個又は4個の周辺画素データを選択する画素選
択手段とを備え、 上記画素選択手段により選択された周辺画素データの平
均値を上記欠落画素の補間データとすることを特徴とす
る画素補間装置。 - 【請求項2】 上記画素選択手段は、2値化された周辺
画素データの全ての組み合わせパターン及び該パターン
の各々に対応する補間方向が設定されたパターンテーブ
ルを具備し、該パターンテーブルによって上記2値化さ
れた周辺画素データから補間データの算出に用いる周辺
画素データを選択することを特徴とする請求項1記載の
画素補間装置。 - 【請求項3】 上記欠落画素の上下左右に位置する4個
の周辺画素データの最大値と最小値とから得られる平均
値を所定の閾値としたことを特徴とする請求項2記載の
画素補間装置。 - 【請求項4】 上記欠落画素の上下左右に位置する4個
の周辺画素データの平均値を所定の閾値としたことを特
徴とする請求項1記載の画素補間装置。 - 【請求項5】 フィールド内において1ライン毎に位相
を反転し、かつ1画素毎にデータを間引くことでオフセ
ット標本化された2枚のフィールド画像を基に1枚のフ
レーム画像を構成するディジタル動画像の、上記間引か
れた画素を補間する画素補間装置において、 上記間引かれた画素のフィールド内における上下左右に
位置する4個の周辺画素データの各々を所定の閾値を基
準として2値化する2値化手段と、 該2値化された周辺画素データの状態に基づき、該周辺
画素データの全ての組み合わせから補間データの算出に
用いる2個又は4個の周辺画素データを選択する画素選
択手段とを備え、 上記画素選択手段により選択された周辺画素データの平
均値を上記間引かれた画素の補間データとすることを特
徴とする画素補間装置。 - 【請求項6】 フィールド内において1ライン毎に位相
を反転し、かつ1画素毎にデータを間引くことでオフセ
ット標本化された2枚のフィールド画像を基に1枚のフ
レーム画像を構成するディジタル静止画像の、上記間引
かれた画素を補間する画素補間装置において、 上記間引かれた画素のフレーム内における上下左右に位
置する4個の周辺画素データの各々を所定の閾値を基準
として2値化する2値化手段と、 該2値化された周辺画素データの状態に基づき、該周辺
画素データの全ての組み合わせから補間データの算出に
用いる2個又は4個の周辺画素データを選択する画素選
択手段とを備え、 上記画素選択手段により選択された周辺画素データの平
均値を上記間引かれた画素の補間データとすることを特
徴とする画素補間装置。 - 【請求項7】 多数の画素を格子状に配列することで構
成されるディジタル画像情報に誤り訂正符号を付加して
伝送されてくるディジタル映像信号を再生することで訂
正不能な画素を検出し、該訂正不能画素を補間データに
置き換える画素補間装置において、 上記訂正不能画素の上下左右に位置する4個の周辺画素
データの各々を所定の閾値を基準として2値化する2値
化手段と、 該2値化された周辺画素データの状態に基づき、該周辺
画素データの全ての組み合わせから補間データの算出に
用いる2個又は4個の周辺画素データを選択する画素選
択手段とを備え、 上記画素選択手段により選択された周辺画素データの平
均値を上記訂正不能画素の補間データとすることを特徴
とする画素補間装置。 - 【請求項8】 多数の画素を格子状に配列することで構
成されるCCDセンサの欠陥画素を検出し、該欠陥画素
から得られたデータを補間データに置き換える画素補間
装置において、 検出された上記欠陥画素の上下左右に位置する4個の周
辺画素から得られる画素データの各々を所定の閾値を基
準として2値化する2値化手段と、 該2値化された画素データの状態に基づき、該周辺画素
データの全ての組み合わせから補間データの算出に用い
る2個又は4個の画素データを選択する画素選択手段と
を備え、 上記画素選択手段により選択された画素データの平均値
を上記欠陥画素の補間データとすることを特徴とする画
素補間装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3234741A JP2667938B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 画素補間装置 |
EP92307503A EP0529903B1 (en) | 1991-08-23 | 1992-08-17 | Pixel Interpolation Circuit and its Applications |
DE69230548T DE69230548T2 (de) | 1991-08-23 | 1992-08-17 | Pixelinterpolationsschaltkreis und Anwendungen |
US08/238,946 US5550936A (en) | 1991-08-23 | 1994-05-06 | Image processing system |
US08/574,572 US5920654A (en) | 1991-08-23 | 1995-12-14 | Image processing system that includes discrimination of an interpolation direction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3234741A JP2667938B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 画素補間装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0575861A JPH0575861A (ja) | 1993-03-26 |
JP2667938B2 true JP2667938B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=16975635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3234741A Expired - Fee Related JP2667938B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-09-13 | 画素補間装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2667938B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998042125A1 (fr) * | 1997-03-19 | 1998-09-24 | Hitachi, Ltd. | Systeme de capture d'image |
JP4097815B2 (ja) | 1998-11-24 | 2008-06-11 | 株式会社リコー | 画像処理装置および画像処理方法 |
JP2005333620A (ja) * | 2004-04-20 | 2005-12-02 | Canon Inc | 画像処理装置及び画像処理方法 |
US7796169B2 (en) | 2004-04-20 | 2010-09-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus for correcting captured image |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61208980A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 画像欠陥補償装置 |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP3234741A patent/JP2667938B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0575861A (ja) | 1993-03-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |