JP2724224B2 - Digital image signal scaling processing method and apparatus - Google Patents
Digital image signal scaling processing method and apparatusInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、ディジタル画像信号の変倍処理方法およ
び装置に関する。Description: Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method and an apparatus for processing a digital image signal for scaling.
(従来の技術) ディジタル画像処理系で画像の変倍処理、すなわち拡
大・縮小の処理を行う場合、一般にはディジタル画像信
号の離散化密度を変換する必要がある。すなわち、拡大
時には離散化密度を大きくし、縮小時は離散化密度を小
さくする。(Prior Art) In the case of performing image scaling processing, that is, enlargement / reduction processing, in a digital image processing system, it is generally necessary to convert the discretization density of a digital image signal. That is, at the time of enlargement, the discretization density is increased, and at the time of contraction, the discretization density is reduced.
離散化密度の変換方法として、間引き方式・補間方式
などが知られている。間引き方式は、原信号の一部を間
引く(拡大の場合には水増しする)ことにより、離散化
密度を変換するものである。この方法は回路構成は非常
に単純になるが、信号の精度が低下するという欠点があ
る。また、原画像が網点印刷などのように高い周波数成
分のピークを持つ場合、折返しにより画像にない低い周
波数成分のピーク、いわゆるモアレイズが発生すること
があり、画質が著しく劣化する。As a conversion method of the discretization density, a thinning method, an interpolation method, and the like are known. The thinning method converts a discretized density by thinning out a part of the original signal (increasing in case of enlargement). This method has a very simple circuit configuration, but has the disadvantage that the accuracy of the signal is reduced. Further, when the original image has a peak of a high frequency component such as halftone dot printing or the like, a peak of a low frequency component which is not present in the image due to aliasing, that is, a so-called moray array may be generated, and the image quality is significantly deteriorated.
補間方式は第2図に示すように、原サンプリング密度
に応じた格子点上で定義された原信号より、新サンプリ
ング密度に対応した格子店での信号を1次関数やsinc関
数などによる補間を行って求めるものである。1次関数
による補間(線形補間)では隣接画素間で係数の乗算お
よび加算を行うため、回路規模は間引き方式に比べ若干
増えるが、信号の精度は高くなる。この方法では、モア
レノイズは軽減されるが、完全に除去することはできな
い。As shown in FIG. 2, the interpolation method uses a linear function or a sinc function to interpolate a signal at a grid store corresponding to a new sampling density from an original signal defined on a grid point corresponding to the original sampling density. Go and ask for it. In the interpolation using a linear function (linear interpolation), since the multiplication and addition of coefficients are performed between adjacent pixels, the circuit scale is slightly increased as compared with the thinning method, but the accuracy of the signal is increased. In this method, moire noise is reduced, but cannot be completely removed.
sinc関数により補間(sinc補間)は、原信号の離散化
密度と変換信号の離散化密度のうち、小さい方に対応し
たナイキスト周波数のsinc関数で補間を行うものであ
る。この方法では、折返しがなくなるため、モアレイズ
は発生しない。しかし、sinc関数は裾の長い関数なの
で、補間演算の項数が多くなり、演算数が大きく増える
という欠点を持つ。このためパイプライン処理などの実
時間処理の場合、回路規模が増大するという問題があ
る。Interpolation using the sinc function (sinc interpolation) is to perform interpolation using the sinc function of the Nyquist frequency corresponding to the smaller of the discretized density of the original signal and the discretized density of the converted signal. In this method, since there is no aliasing, no moarrays occur. However, since the sinc function has a long tail, it has the disadvantage that the number of terms in the interpolation operation increases and the number of operations increases greatly. Therefore, in the case of real-time processing such as pipeline processing, there is a problem that the circuit scale increases.
投影法は例えば特願昭62−297969号で提案されている
ように、変倍された画像(以下、変倍画像という)の格
子状の境界を変倍前の画像(以下、原画像という)上に
投影し、変倍画像の各画素が投影された原画像の全画素
の濃度を、投影された面積で重み付けを行なって加算す
ることにより、変倍画像の各画素の濃度を補間演算する
方法であり、原理的にはモアレノイズは発生しないが、
やや回路規模が大きくなるのが欠点である。また、回路
規模を小さくするために補間演算のビット数を少なくす
ると、変倍画素の値を求めるために原画素に乗ずる補間
係数の和が一定でなくなることにより、格子状のノイズ
(これを“かすり状ノイズ”という)が発生し、著しく
画質が劣化する。As for the projection method, for example, as proposed in Japanese Patent Application No. 62-297969, a grid-like boundary of a scaled image (hereinafter, referred to as a scaled image) is an image before scaling (hereinafter, referred to as an original image). The density of each pixel of the scaled image is interpolated by adding the densities of all pixels of the original image onto which each pixel of the scaled image is projected and weighted by the projected area. Moire noise does not occur in principle,
A disadvantage is that the circuit scale is slightly larger. Also, if the number of bits of the interpolation operation is reduced to reduce the circuit scale, the sum of the interpolation coefficients multiplied by the original pixel in order to obtain the value of the scaled pixel is not constant. (Referred to as "grazing noise"), and the image quality is significantly degraded.
一方、変倍率を2n/k(k,nは整数)などの形に丸め、
小数点以下nビットの精度で補間演算を行うと、かすり
状ノイズは生じないが、丸めの影響で実質的な変倍率が
変ってしまう。このため、高精度の倍率で変倍処理する
には、小数点以下のビット数nを十分に多くとらなけれ
ばならないので、結局、回路規模が増大するという問題
がある。On the other hand, the scaling factor is rounded to 2 n / k (k and n are integers),
When the interpolation calculation is performed with the precision of n bits after the decimal point, no grazing noise is generated, but the substantial magnification changes due to the influence of rounding. For this reason, in order to perform scaling processing with a high-precision magnification, the number of bits n after the decimal point must be set to a sufficiently large number, and as a result, there is a problem that the circuit scale increases.
(発明が解決しようとする課題) 上述したように、従来の技術では画像の変倍処理を行
うための離散化密度の変換に間引き方式や線形補間方式
を用いると、モアレノイズが発生し、画質が劣化するこ
とがある。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the related art, when the thinning-out method or the linear interpolation method is used for the conversion of the discretization density for performing the image scaling processing, moire noise occurs, and the image quality is reduced. May deteriorate.
また、sinc関数による補間や投影法では、モアノイズ
による画質の劣化は生じないが、補間演算の項数を多く
必要とするため演算数が増大し、さらに投影法では補間
演算のビット数を少なくすると原画像の直流成分のレス
ポンスが揺らぎに起因するかすり状ノイズが発生すると
いう問題がある。In addition, in the interpolation or projection method using the sinc function, the image quality does not deteriorate due to the more noise, but the number of operations increases because the number of terms of the interpolation operation is required, and the number of bits of the interpolation operation is reduced in the projection method. There is a problem in that the response of the DC component of the original image causes glare noise due to fluctuation.
この発明は、モアノイズやかすり状ノイズの発生を抑
え、かつ演算数の少ない簡易な処理により、高精度の変
倍率でディジタル画像信号の変倍処理を行なう方法およ
び装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for suppressing the generation of moir noise and grazing noise and performing a scaling process of a digital image signal with a high-precision scaling ratio by a simple process with a small number of operations. .
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明はディジタル画像信号の変倍に際して、変倍
画像賃号の画素位置Aj(再離散化位置に相当)を高精度
(nビット精度とする)で計算し、この画素位置Ajをm
ビット精度(m<n)に丸めて第1の粗画素位置信号
Aj′を求め、さらに第1の粗画素位置信号Ajと指定変倍
率を丸めた変倍率、または指定変倍率の逆数を丸めた粗
逆数とから第2の粗画素位置信号Bj′を求める。そし
て、これら第1および第2の粗画素位置信号Aj′,Bj′
から、例えば原ディジタル画像信号の参照画素範囲i
(k≦i<l)と、その参照範囲両端の原画像信号Xk,X
lに対する重み付け係数a,bを定めることにより、変倍画
像信号Yjを求める。[Constitution of the Invention] (Means for Solving the Problems) According to the present invention, when scaling a digital image signal, the pixel position A j (corresponding to the re-discrete position) of the scaled image signal is highly accurate (n-bit accuracy) And the pixel position A j is m
First coarse pixel position signal rounded to bit precision (m <n)
A j to 'seek further first magnification rounded designated magnification coarse pixel position signal A j or specified magnification second coarse pixel position signal and a coarse reciprocal with rounded reciprocal of B j,' Ask. Then, the first and second coarse pixel position signals A j ′, B j ′
From the reference pixel range i of the original digital image signal
(K ≦ i <l) and original image signals X k , X at both ends of the reference range
The scaled image signal Yj is obtained by determining the weighting coefficients a and b for l .
この発明による変倍処理装置は、一つの態様によれば
所定の初期値に指定変倍率によって定まる定数を累積加
算してnビット精度の画素位置信号を出力する累積加算
手段と、この累積加算手段から出力される画素位置信号
をmビット(m<n)精度に丸めて第1の粗画素位置信
号を得る手段と、第1の粗画素位置信号と指定変倍率を
丸めた粗変倍率とから第2の画素位置信号を得る手段
と、第1および第2の粗画素位置信号によって定まる補
間係数を原ディジタル画像信号に乗じて複数の乗算結果
を得る第1の乗算手段と、これら複数の乗算結果を加算
する加算手段と、この加算手段の加算結果に粗変倍率に
よって定まる規格化係数を乗じて変倍処理されたディジ
タル画像信号を出力する第2の乗算手段とにより構成さ
れる。According to one aspect, a scaling processing device according to the present invention includes a cumulative addition unit that cumulatively adds a constant determined by a designated scaling factor to a predetermined initial value and outputs an n-bit-accurate pixel position signal; Means for obtaining a first coarse pixel position signal by rounding the pixel position signal output from the MPU to m-bit (m <n) accuracy, and a coarse scaling factor obtained by rounding the first coarse pixel position signal and a designated scaling factor. Means for obtaining a second pixel position signal; first multiplication means for multiplying an original digital image signal by an interpolation coefficient determined by the first and second coarse pixel position signals to obtain a plurality of multiplication results; It comprises an adding means for adding the result, and a second multiplying means for multiplying the addition result of the adding means by a normalization coefficient determined by a coarse scaling factor to output a digital image signal subjected to scaling processing.
また、他の態様によれば、第1、第2の乗算手段に代
えて、第1および第1の粗画素位置信号と粗変倍率によ
って定まる補間係数を原ディジタル画像信号に乗じて複
数の乗算結果を得る乗算手段が用いられる。その場合、
これら複数の乗算結果が加算手段により加算されること
により、変倍処理されたディジタル画像信号が出力され
る。According to another aspect, the original digital image signal is multiplied by an interpolation coefficient determined by the first and first coarse pixel position signals and the coarse scaling factor, instead of the first and second multiplying means, to perform a plurality of multiplications. Multiplication means for obtaining the result is used. In that case,
By adding the plurality of multiplication results by the adding means, a digital image signal subjected to scaling processing is output.
(作 用) この発明による変倍処理では、概ねディジタル画像信
号の再離散化間隔に等しい幅で平滑化を行なうため、後
述するようにモアレノイズはほとんど発生しない。(Operation) In the scaling process according to the present invention, since smoothing is performed with a width substantially equal to the re-discretization interval of the digital image signal, moire noise hardly occurs as described later.
また、補間演算は丸めた粗画素位置信号および粗変倍
率を用いて少ないビット数で行なうが、変倍率の精度を
決定する変倍画像信号の画素位置Aj自体は高精度で計算
しているため、演算数を増大させることなく変倍率を高
精度に設定することが可能である。Further, the interpolation operation is performed with a small number of bits using the rounded coarse pixel position signal and the coarse scaling ratio, but the pixel position A j of the scaled image signal that determines the accuracy of the scaling ratio is calculated with high precision. Therefore, the magnification can be set with high accuracy without increasing the number of operations.
さらに、従来の投影法では第2の画素位置信号をAj+1
より計算していたため、第1の画素位置信号Ajと第2の
画素位置信号Aj+1の丸めの関係により、変倍画像を求め
る際の補間関数が一定でなくなることによって直流ゲイ
ンが変り、かすり状ノイズが生じたのに対し、この発明
では第2の粗画素位置信号Bj′を丸められた第1の粗画
素位置信号Aj′と丸めた変倍率により計算することによ
り、変倍画像1画素当りの原画素の参照領域が一定とな
るため、補間係数の値が一定となり、かすり状ノイズが
生じない。Further, in the conventional projection method, the second pixel position signal is A j + 1
Because of the rounding relationship between the first pixel position signal A j and the second pixel position signal A j + 1 , the interpolation function for obtaining the scaled image becomes inconsistent and the DC gain changes. In contrast to the occurrence of the grazing noise, the present invention calculates the second coarse pixel position signal B j ′ by calculating the rounded first coarse pixel position signal A j ′ and the rounded scaling factor. Since the reference region of the original pixel per one pixel of the double image is constant, the value of the interpolation coefficient is constant, and no grazing noise occurs.
すなわち、この発明によれば演算数の少ない簡易な処
理によって、モアレノイズや、かすりノイズの発生を抑
えつつ、高精度の変倍率で変倍処理が可能となる。That is, according to the present invention, by simple processing with a small number of operations, it is possible to perform a scaling process with a high-precision scaling ratio while suppressing the occurrence of moiré noise and faint noise.
(実施例) 以下、この発明の実施例を説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described.
第3図はこの発明を用いた画像入力装置の構成を示
す。本装置は、画像読取り部11と信号処理部12からな
り、信号処理部12にこの発明を適用している。FIG. 3 shows a configuration of an image input apparatus using the present invention. This apparatus includes an image reading unit 11 and a signal processing unit 12, and the present invention is applied to the signal processing unit 12.
画像読取り部11の構成を第4図に示す。光原21によっ
て証明された原稿22上の画像の線状領域が屈折率分布型
円筒レンズアレイを用いた密着光学系23によりラインセ
ンサ24の受光面上に結像され、電気信号に変換される。
ラインセンサ24は例えばCCDにより構成され、主走査に
よって1ラインのアナログ画像信号を順次出力する。こ
の画像信号は増幅器25で増幅された後、A/D変換回路26
でディジタル画像信号27に変換される。このような構成
で、光源21,光学系23,ラインセンサ24を一体にしてキャ
リッジ主走査方向に対して垂直に移動させ(副走査)な
がら、1ライン毎の読出しを繰返すことにより、原稿23
の全面の画像情報を得ることができる。FIG. 4 shows the configuration of the image reading unit 11. The linear region of the image on the document 22 proved by the light source 21 is imaged on the light receiving surface of the line sensor 24 by the contact optical system 23 using the gradient index cylindrical lens array, and is converted into an electric signal. .
The line sensor 24 is constituted by, for example, a CCD, and sequentially outputs one line of analog image signals by main scanning. This image signal is amplified by an amplifier 25, and then converted to an A / D conversion circuit 26.
Is converted into a digital image signal 27. With this configuration, the light source 21, the optical system 23, and the line sensor 24 are integrated and moved vertically (sub-scanning) with respect to the carriage main scanning direction, and the reading of each line is repeated while the original 23 is read.
Can be obtained.
このようにして画像読取り部11で得られたディジタル
画像信号27に対し、信号処理部12において補正・変換な
どのディジタル処理が施される。信号処理部12において
は、まず規格化回路13により画像信号の規格化を行う。
この規格化回路13はシェーディング補正回路とも呼ば
れ、ラインセンサ24の各受光素子の感度むら・暗電流の
ばらつき、照明光源の主走査方向の照度むら等に起因す
る画像読取り部11の主走査方向のゲインやオフセットの
ばらつきを補正するものであり、その具体的構成は例え
ば特願昭59−192663号等に記載されている。この規格化
回路13により、画像信号は原稿が白の場合“1"、黒の場
合“0"となるように規格化される。また、ラインセンサ
24にカラーセンサを用いてカラー画像を読取る装置で
は、規格化回路13で白のバランスの補正も自動的に行わ
れる。The digital image signal 27 obtained by the image reading unit 11 is subjected to digital processing such as correction and conversion in the signal processing unit 12. In the signal processing unit 12, first, the normalization circuit 13 normalizes the image signal.
This normalization circuit 13 is also called a shading correction circuit, and is used in the main scanning direction of the image reading unit 11 due to unevenness in sensitivity and dark current of each light receiving element of the line sensor 24, uneven illuminance in the main scanning direction of the illumination light source, and the like. The specific configuration is described, for example, in Japanese Patent Application No. 59-199263. The normalization circuit 13 normalizes the image signal to be "1" when the original is white and "0" when the original is black. Also, line sensor
In an apparatus that reads a color image using a color sensor 24, the white balance is also automatically corrected by the standardization circuit 13.
次に、こうして規格化回路13で規格化された画像信号
に対して、拡大/縮小回路14により主走査方向の拡大・
縮小処理、すなわち変倍処理が施され、所定の離散化密
度の画像信号が出力される。変倍の方法としては、読取
り光学系の結像倍率を変えて拡大・縮小を行う方法が従
来より用いられているが、結像光学系がスペースをと
る、拡大縮小のための移動機構が要るなどの欠点があ
る。本装置では副主査方向の拡大・縮小についてはキャ
リッジの主査速度を換えることにより行い、主走査方向
の拡大・縮小は拡大/縮小回路14で行っている。Next, the image signal standardized by the standardization circuit 13 is enlarged / reduced by the enlargement / reduction circuit 14 in the main scanning direction.
A reduction process, that is, a scaling process is performed, and an image signal having a predetermined discretized density is output. As a method of changing the magnification, a method of changing the imaging magnification of the reading optical system to perform enlargement / reduction has conventionally been used, but a moving mechanism for enlarging / reducing the imaging optical system takes up space. Disadvantages. In this apparatus, enlargement / reduction in the sub-main inspection direction is performed by changing the main inspection speed of the carriage, and enlargement / reduction in the main scanning direction is performed by the enlargement / reduction circuit 14.
以下、拡大/縮小回路14で行われる変倍処理について
説明する。変倍処理に際しては、次式(1)によりi番
目の画素の原画像信号Xi(iはk≦i<lの整数)か
ら、j番目の画素の変倍画像信号Yj(jは整数)を得
る。Hereinafter, the scaling process performed by the enlargement / reduction circuit 14 will be described. In the scaling process, the scaled image signal Y j (j is an integer) of the j-th pixel is converted from the original image signal X i (i is an integer of k ≦ i <l) of the i-th pixel by the following equation (1). Get)
ただし、rはユーザー等により与えられる指定変倍率
であり、この指定変倍率rの逆数をq、この値をqをm
ビット精度に丸めた値をq′、nビット精度(m<n)
で計算した変倍画像信号Yjの画素位置をAj=j・q+c
(cは定数)とし、Ajをmビット精度に丸めた第1の粗
画素位置信号をAj′、Aj′とmビット精度に丸められた
q′から計算される第2の粗画素位置信号をBj′=Aj′
+q′とする。ここで、k,aはそれぞれAj′の整数部分
および小数部分、l,bはそれぞれBjの整数部分および小
数部分を表わす。また、r′はq′の逆数をmビット精
度に丸めた値、すなわちmビット精度に丸めた変倍率で
ある。 Here, r is a designated scaling factor given by a user or the like, and the reciprocal of this designated scaling factor r is q, and this value is m
Q 'is the value rounded to bit precision, n-bit precision (m <n)
Let A j = j · q + c be the pixel position of the scaled image signal Y j calculated in
(C is a constant), and a first coarse pixel position signal obtained by rounding A j to m-bit precision is a second coarse pixel calculated from A j ′, A j ′ and q ′ rounded to m-bit precision. Let the position signal be B j ′ = A j ′
+ Q '. Here, k and a represent the integer part and the decimal part of A j ′, respectively, and l and b represent the integer part and the decimal part of B j , respectively. R 'is a value obtained by rounding the reciprocal of q' to m-bit precision, that is, a scaling factor rounded to m-bit precision.
従って、式(1)は第1および第2の粗画素位置信号
Aj′、Bj′によって原画像信号Xiの参照範囲i(k≦i
<l)と、その参照範囲両端の原画像信号Xk,Xlに対す
る重み付け係数a,bを求めて、変倍画像信号Yjを計算す
ることを表わしている。Therefore, equation (1) is equivalent to the first and second coarse pixel position signals.
A j ', B j' reference original image signal X i by the scope i (k ≦ i
And <l), the original image signal X k of the reference range ends, weighting of X l coefficients a, seeking b, represents calculating a scaled image signal Y j.
この式(1)の意味を、第1図によりさらに詳しく説
明する。第1図はこの発明の一実施例の変倍処理方法に
おける演算法を説明するための図である。The meaning of the expression (1) will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram for explaining an operation method in a scaling processing method according to an embodiment of the present invention.
指定変倍率r=11/15とした場合、ビット精度mを3
とすると、rの逆数はq=15/11=1.36なので、これを
丸めるとq′=10/23=10/8となり、丸めた変倍率は
r′=8/10=0.8となる。定数cは、原画像と変倍画像
との原点のズレに相当するので、それぞれの画像の端の
位置をどこと考えるかにより適当に選べば良い。When the specified scaling ratio r is 11/15, the bit precision m is 3
Then, since the reciprocal of r is q = 15/11 = 1.36, when this is rounded, q '= 10/2 3 = 10/8, and the rounded scaling factor is r' = 8/10 = 0.8. Since the constant c corresponds to the deviation of the origin between the original image and the scaled image, the constant c may be appropriately selected depending on the position of the end of each image.
以下に、各画素の変倍画像信号Yjの計算例を示す。Hereinafter, a calculation example of the scaled image signal Yj of each pixel will be described.
j=0の場合 A0=A0′=0(c=0)より、k=a=0となり、ま
たB0′(=A0′+q)=1.25より、l=1,b=0.25とな
る。従って、j=0の変倍画像信号Y0は、 Y0=0.8(X0+0.251) となる。When j = 0, k = a = 0 from A 0 = A 0 ′ = 0 (c = 0), and l = 1, b = 0.25 from B 0 ′ (= A 0 ′ + q) = 1.25. Become. Accordingly, scaled image signal Y 0 of j = 0 becomes Y 0 = 0.8 (X 0 +0.25 1).
j=1の場合 A1=1.36,A1′=1.25,B1′(=A1′+q)=2.5よ
り、k=1,a=0.25,l=2,b=0.25となるから、変倍画像
信号Y1は、 Y1=0.8{(−0.25X1)+X1+0.25X2} =0.8(0.75X1+0.5X2) となる。In the case of j = 1, since A 1 = 1.36, A 1 ′ = 1.25, B 1 ′ (= A 1 ′ + q) = 2.5, k = 1, a = 0.25, l = 2, and b = 0.25. magnification image signal Y 1 is, Y 1 = 0.8 - a {(0.25X 1) + X 1 + 0.25X 2} = 0.8 (0.75X 1 + 0.5X 2).
j=2の場合 A2=2.72,A2′=2.625,B2′(=A2′+q′)=3.875
より、k=2,a=0.625,l=3,b=0.875となり、変倍画像
信号Y2は、 Y2 =0.8{(−0.625X2)+X2+0.875X3} =0.8(0.375X2+0.875X3) となる。For j = 2 A 2 = 2.72, A 2 '= 2.625, B 2' (= A 2 '+ q') = 3.875
More, k = 2, a = 0.625 , l = 3, b = 0.875 , and the scaled image signal Y 2 is, Y 2 = 0.8 {(- 0.625X 2) + X 2 + 0.875X 3} = 0.8 (0.375X 2 + 0.875X 3 ).
j=3の場合 A3=4.08,A3′=4.0,B3′(=A3+q′)=5.25よ
り、k=4,a=0,l=5,b=0,25となり、変倍画像信号Y3
は、 Y3=0,8(X4+0.25X5) となり、以下同様にして変倍画像信号Yjが順次求まる。When j = 3, k = 4, a = 0, l = 5, b = 0, 25 from A 3 = 4.08, A 3 ′ = 4.0, B 3 ′ (= A 3 + q ′) = 5.25. Double image signal Y 3
Becomes Y 3 = 0,8 (X 4 + 0.25X 5 ), and the scaled image signal Y j is sequentially obtained in the same manner.
以上説明した変倍処理においては、変倍画像の変倍率
の精度は画素位置信号Ajの精度(nビット精度)によっ
て決まる。Ajの精度を高めるには、qを加算する加算器
(後述する)のビット数を増やすだけで良いので、小さ
なハードウェアで高精度に変倍率の設定することができ
る。Or in the scaling process described, the accuracy of the magnification of the scaled image is determined by the accuracy of the pixel position signal A j (n-bit precision). To increase the accuracy of A j , it is only necessary to increase the number of bits of an adder (to be described later) for adding q, so that the scaling ratio can be set with high accuracy with small hardware.
この発明においては、式(1)の代わりに次式(2)
を用いても、同様の変倍処理が可能である。In the present invention, the following equation (2) is used instead of equation (1).
, The same scaling process can be performed.
ただし、r′は指定変倍率rをmビットに丸めた値、
kはk・r+c<j(cは定数)となる最大の整数、
a′は(k+1)rの小数部分をaとして、aをmビッ
トに丸めた値である。さらに、l′=INT[(1−
a′)/r′],b=(1−a′)−l′・r′とし、l=
k+l′+1とする。なお、INT[ ]は[ ]内の値
を整数部分を表わす。 Here, r ′ is a value obtained by rounding the designated scaling factor r to m bits,
k is the largest integer satisfying k · r + c <j (c is a constant),
a 'is a value obtained by rounding a to m bits, where a is the decimal part of (k + 1) r. Further, l ′ = INT [(1-
a ′) / r ′], b = (1−a ′) − l ′ · r ′, and l =
Let k + 1 '+ 1. Note that INT [] represents the value in [] as an integer part.
この式(2)で表される意味を第5図を参照して説明
する。The meaning represented by the equation (2) will be described with reference to FIG.
指定変倍率をr=11/15=0.73とした場合、ビット精
度mを3とすると、r′=5/8となる。定数cは式
(1)の場合と同様、原画像と変倍画像との原点のズレ
に相当するので、それぞれの画像の端の位置をどこと考
えるかにより適当に選べば良い。When the designated scaling factor is r = 11/15 = 0.73, if the bit precision m is 3, r '= 5/8. Since the constant c corresponds to the deviation of the origin between the original image and the scaled image, as in the case of the equation (1), it may be appropriately selected depending on what position of the end of each image is considered.
j=0の場合 k=−1(c=0),a=a′=0、INT[1/(5/8)]
=1より、l=1,b=1−5/8=3/8となり、Y0=5/8X0+
3/8X1となる。When j = 0 k = -1 (c = 0), a = a '= 0, INT [1 / (5/8)]
= From 1, l = 1, b = 1-5 / 8 = 3/8 next, Y 0 = 5 / 8X 0 +
3 / 8X 1
j=1の場合 k=1,a=0.46,a′=3/8,l′=0より、l=2,b=5/8
となり、Y1=3/8X1+5/8X2となって、変倍画像信号Yjが
順次求まる。When j = 1, k = 1, a = 0.46, a '= 3/8, l' = 0, l = 2, b = 5/8
Next, becomes Y 1 = 3 / 8X 1 + 5 / 8X 2, sequentially obtained scaled image signal Y j is.
式(2)の変倍処理における変倍率の精度は、k・r
の精度によって決まる。k・rの精度を高めるには、r
を加算する加算器のビット数を増やせば良いので、式
(1)による変倍処理と同様に小さなハードウェアで高
精度の変倍率を得ることができる。The precision of the scaling factor in the scaling process of equation (2) is k · r
Is determined by the accuracy of To improve the accuracy of kr, r
It is only necessary to increase the number of bits of the adder for adding .times.
第6図は、式(1)または(2)による変倍処理を適
用した拡大/縮小回路の具体的構成を示すブロック図で
ある。本回路は、入力部に2つのラインバッファ104,10
6を持ち、一方のラインバッファに転送クロックCK1で原
画像信号が書き込まれ、リードクロックCK2で他方のラ
インバッファより原信号が読み出され、ラッチ109〜111
に転送される。リードクロックCK2は、転送クロックCK1
より2倍以上速い内部クロックCK3(図示せず)に同期
した信号である。FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration of an enlargement / reduction circuit to which a scaling process according to equation (1) or (2) is applied. This circuit has two line buffers 104, 10
Has 6, the original image signal with the transfer clock CK 1 in one line buffer is written, the original signal is read out from the other line buffer read clock CK 2, latches 109 to 111
Is forwarded to The read clock CK 2 is the transfer clock CK 1
This signal is synchronized with the internal clock CK 3 (not shown) which is twice or more faster than the internal clock CK 3 .
セルクタ101,108は、ラインバッファ104,106のリード
/ライトの切替えを行い、セレクタ102,103はラインバ
ッファ104,106へのアドレスデータを発生するアドレス
ジェネレータ105,107の入力クロックの切替えを行う。The cell tractors 101 and 108 perform read / write switching of the line buffers 104 and 106, and the selectors 102 and 103 switch input clocks of the address generators 105 and 107 that generate address data to the line buffers 104 and 106.
ラッチ109〜111から出力された原画像信号X1〜X3は、
乗算器112〜114でコントローラ117から出力された補間
係数P1〜P3が乗じられた後、加算器115で加算される。
そして、加算器115の出力結果に乗算器116で規格化係数
が乗じられ、さらにセレクタ118を介して転送クロックC
K1でラッチ119でラッチされることにより、式(1)に
対応した変倍画像信号Yが得られる。ここで、規格化係
数は、式(1)におけるr′である。The original image signals X 1 to X 3 output from the latches 109 to 111 are
After multiplication by the interpolation coefficients P 1 to P 3 output from the controller 117 by the multipliers 112 to 114, they are added by the adder 115.
Then, the output result of the adder 115 is multiplied by the normalization coefficient by the multiplier 116, and further the transfer clock C
By being latched by the latch 119 at K 1, scaled image signal Y corresponding to the formula (1) is obtained. Here, the normalization coefficient is r ′ in equation (1).
コントローラ117は式(1)に従って補間係数P1〜P3
およびリードクロックCK2を出力する。各補間係数の値
は、P3はb,P2は1あるいは1−a,P1は1−aあるいは0
である。a,bは式(1)で用いたものである。リードク
ロックCK2は、一回の補間演算につき原画像信号の画素
の参照位置が移動した分(画素数)だけ出力される。The controller 117 calculates the interpolation coefficients P 1 to P 3 according to the equation (1).
And it outputs a read clock CK 2. The value of each interpolation coefficients, P 3 is b, P 2 is 1 or 1-a, P 1 is 1-a or 0
It is. a and b are those used in equation (1). Read clock CK 2, see the position of the pixel of one of the interpolation operation per original image signal is output by the amount of moving (number of pixels).
第7図はコントローラ117における補間係数P1〜P3の
発生に係る部分の機能ブロック図であり、累積加算部20
0と第1および第2の粗画素位置信号生成部201,202と補
間係数発生部203からなっている。累積加算部200は式
(1)に示した変倍画像信号Yjの画素位置信号Ajを計算
する累積加算部であり、Aj=j・q+c(cは定数)の
累積加算を行なう。第1の粗画素位置信号生成部201は
累積加算部200からの画素位置信号Ajをmビット精度に
丸めて第1の粗画素位置信号Aj′を生成する。また、第
2の粗画素位置信号生成部202はAj′とmビット精度に
丸められたq′からBj′=Aj′+q′を計算して第2の
粗画素位置信号Bj′を生成する。これら第1および第2
の粗画素位置信号Aj,Bj′は補間係数発生部203に入力さ
れ、前記補間係数P1,P2,P3が発生される。FIG. 7 is a functional block diagram of a portion related to the generation of the interpolation coefficients P 1 to P 3 in the controller 117.
0, first and second coarse pixel position signal generators 201 and 202, and an interpolation coefficient generator 203. The cumulative addition unit 200 is a cumulative addition unit that calculates the pixel position signal A j of the scaled image signal Y j shown in Expression (1), and performs the cumulative addition of A j = j · q + c (c is a constant). The first coarse pixel position signal generator 201 generates a first coarse pixel position signal A j ′ by rounding the pixel position signal A j from the accumulator 200 to m-bit precision. Further, the second coarse pixel position signal generation unit 202 calculates B j ′ = A j ′ + q ′ from A j ′ and q ′ rounded to m-bit precision to obtain a second coarse pixel position signal B j ′. Generate These first and second
The coarse pixel position signals A j , B j ′ are input to the interpolation coefficient generation unit 203, where the interpolation coefficients P 1 , P 2 , P 3 are generated.
この第6図の拡大/縮小回路によれば、式(2)によ
る変倍処理を行うこともできる。その場合、補間係数P1
〜P3を、P3は1−b、P2はa′またはr′、P3は0また
はa′とし、セレクタ118で加算器115の出力信号を変倍
画像信号として選択すれば良い。実際には、式(1)
(2)のいずれか一方の変倍処理が行えれば十分であ
る。According to the enlargement / reduction circuit of FIG. 6, it is also possible to perform the scaling process by the equation (2). In that case, the interpolation coefficient P 1
The to P 3, P 3 is 1-b, P 2 is a 'or r', P 3 is 0 or a ', may be selected an output signal of the adder 115 by the selector 118 as a scaled image signal. In practice, equation (1)
It is sufficient if any one of the scaling processes (2) can be performed.
以上の構成により、原画像信号の転送クロックに同期
して変倍画像信号を出力することが可能となる。With the above configuration, it is possible to output a scaled image signal in synchronization with the transfer clock of the original image signal.
なお、第6図の拡大/縮小回路では、変倍率1/2以下
の縮小は出来ないが、それ以下の変倍率の縮小について
は、ラッチと乗算器の数および加算器のビット数を増や
し、転送クロックCK1の一周期あたりの内部クロックCK3
の周期数を増やすことにより可能となる。In the enlargement / reduction circuit shown in FIG. 6, a reduction ratio of 1/2 or less cannot be achieved, but for a reduction ratio of less than 1/2, the number of latches and multipliers and the number of bits of an adder are increased. Internal clock CK 3 per cycle of transfer clock CK 1
Can be made possible by increasing the number of periods.
次に、この発明の変倍方法によりモアレノイズが極め
て発生しにくくなる理由を述べる。Next, the reason why the moire noise is extremely unlikely to be generated by the zooming method of the present invention will be described.
一般に、連続信号をある離散化間隔Pで離散化する
と、原信号上のf/2以上の周波数成分がf/2以下にシフト
する、いわゆる折返しが生じることは良く知られてい
る。fは離散化周波数であり、離散化間隔Pの逆数であ
る。従って連続信号を離散化する場合には、離散化する
前に原連続信号のf/2以上の周波数成分をローパスフィ
ルタで除いておくことにより、折返しを防ぐことが行わ
れている。In general, it is well known that, when a continuous signal is discretized at a certain discretization interval P, a frequency component of f / 2 or more on the original signal shifts to f / 2 or less, that is, aliasing occurs. f is the discretization frequency, which is the reciprocal of the discretization interval P. Therefore, when a continuous signal is discretized, aliasing is prevented by removing a frequency component of f / 2 or more of the original continuous signal by a low-pass filter before discretization.
しかし、折返しで多く問題となるのは、原連続信号に
変調用キャリヤなどの高い周波数成分のピークがある場
合に、それが折返しによって低周波域にシフトすること
により信号の質を劣化させる、いわゆるモアレ現象が発
生することである。例えば画像の場合には、視覚的に感
知しにくい印刷の網点が折返しによって視感度の高い低
周波域にシフトすることにより、画像上に本来存在しな
いモアレ網が観測され、著しく画質を劣化させる。従っ
て、モアレを起こす周波数のピークのみを除いておけ
ば、大抵の場合、画質の劣化は小さくなる。However, aliasing often causes a problem. If the original continuous signal has a peak of a high frequency component such as a carrier for modulation, the peak is shifted to a lower frequency band by aliasing, thereby deteriorating the signal quality. The moire phenomenon occurs. For example, in the case of an image, a halftone dot of a print which is hardly visually perceived is shifted to a low-frequency region having high visibility by folding, so that a moire net which does not originally exist on the image is observed, and the image quality is significantly deteriorated. . Therefore, if only the peak of the frequency that causes moiré is removed, the deterioration of the image quality is reduced in most cases.
ところで、変倍処理は換言すれば離散化密度の変換処
理であり、これは原離散化信号の連続化−ある関数との
畳み込み処理−再離散化の組合わせとみなせる。例え
ば、線形補間方式は離散化間隔(原離散化間隔)Pxの原
離散化信号X1を第8図(a)に示すように離散化の格子
点でのみ値をもつ連続信号とみなし、これに第9図
(a)に示すインパルス応答をもつ線形補間関数h
(t)を畳込み、得られた第8図(b)に示す信号Z
(t)を新たな離散化間隔(再離散化間隔)Pyで再離散
化した第8図(c)に示す信号Yjとみなすことができ
る。By the way, the scaling process is, in other words, a conversion process of the discretized density, which can be regarded as a combination of continuity of the original discretized signal, convolution with a certain function, and re-discretization. For example, linear interpolation scheme assumes that continuous signals having values only at discrete grid points as shown in the original discretization signal X 1 a Figure 8 (a) of the discretization interval (original discrete interval) Px, which The linear interpolation function h having the impulse response shown in FIG.
(T) is convolved to obtain the signal Z shown in FIG. 8 (b).
(T) can be regarded as a signal Yj shown in FIG. 8 (c), which is re-discretely digitized at a new discretization interval (re-discretization interval) Py.
一方、この発明の変倍法では原離散化信号Xiを同様に
連続信号とみなし、これに第9図(b)に示すインパル
ス応答を持つ関数h′(t)を畳込んだ第10図(a)に
示す信号Z′(t)に、平滑化幅q′・Pxが再離散化間
隔Pyにほぼ等しい第9図(c)に示すインパルス応答を
もつ関数h″(t)を畳込むことにより平滑化処理を施
し、得られた第10図(b)に示す信号Z″(t)を再離
散化間隔Pyで再離散化した第10図(c)に示すYjを計算
している。ただし、q′は指定変倍率rの逆数を適当な
ビット精度で丸めたものである。この一連の処理を次式
(3)に示す。On the other hand, variable in multiples method considers likewise continuous signal the original discrete signal X i, Fig. 10 forme function h 'tatami a (t) of this with an impulse response shown in FIG. 9 (b) of the present invention A function h ″ (t) having an impulse response shown in FIG. 9 (c) is convolved with the signal Z ′ (t) shown in FIG. 9A, where the smoothing width q ′ · Px is almost equal to the re-discrete interval Py. The signal Z ″ (t) shown in FIG. 10 (b) is re-discretized at the re-discretization interval Py to calculate Y j shown in FIG. 10 (c). I have. Here, q 'is a value obtained by rounding the reciprocal of the designated scaling factor r with an appropriate bit precision. This series of processing is shown in the following equation (3).
Z(t)=h(t)*X(t) Z′(t)=h′(t)*X(t) Z″(t)=h″(t)*Z′(t) (*は畳み込み積分を表わす) …(3) 線形補間と、この発明による変倍処理の周波数特性
を、それぞれ第11図(a)(b)に示す。これらはそれ
ぞれh(t)のフーリエ変換H(f)およびh′(t)
*h″(t)のフーリエ変換H′(f)・H″(f)で
ある。Z (t) = h (t) * X (t) Z '(t) = h' (t) * X (t) Z "(t) = h" (t) * Z '(t) (* (Representing convolution integral) (3) FIGS. 11 (a) and 11 (b) show the frequency characteristics of the linear interpolation and the scaling process according to the present invention, respectively. These are the Fourier transforms H (f) and h '(t) of h (t), respectively.
* Fourier transform H ′ (f) · H ″ (f) of h ″ (t).
ただし、fx,fyはそれぞれ原離散化間隔Px,再離散化間
隔Pyの逆数である。前者では周波数fxでのみ零点を持つ
のに対し、後者では周波数fxとfyの極く近傍で零点を持
つ。今、原離散化信号にfy+Δf(Δfは0に近い周波
数)の周波数にピークを持つと仮定する。これは原連続
信号がその周波数成分をもっている場合以外に、原信号
の低周波成分(fx−fy−Δf)が離散化により畳込まれ
て低い周波数Δfにシフトした場合にも起こり得る。こ
れらの周波数成分は再離散化により畳込まれて低い周波
数にシフトし、モアレノイズが発生する。線形補間では
補間処理によりfx+Δfの周波数成分はいくらか低減す
るが、周波数fyでの応答が変倍率によっては大きくなる
ため、完全になくすことはできず、依然としてモアレノ
イズが発生する。Here, fx and fy are reciprocals of the original discretization interval Px and the re-discreteization interval Py, respectively. The former has zeros only at the frequency fx, while the latter has zeros very close to the frequencies fx and fy. Now, it is assumed that the original discretized signal has a peak at a frequency of fy + Δf (Δf is a frequency close to 0). This can occur not only when the original continuous signal has the frequency component but also when the low frequency component (fx-fy-Δf) of the original signal is convoluted by discretization and shifted to a lower frequency Δf. These frequency components are convoluted by re-discretization and shifted to a lower frequency, and moire noise occurs. In the linear interpolation, the frequency component of fx + Δf is reduced to some extent by the interpolation processing, but since the response at the frequency fy increases depending on the magnification, it cannot be completely eliminated, and moire noise still occurs.
これに対し、この発明の変倍処理では補間処理の周波
数応答がfyでほぼ0となるため、この極く近傍にあるモ
アレノイズを生ずるfy+Δfの周波数成分は再離散化の
前にほとんど除去され、モアレノイズは生じない。On the other hand, in the scaling process of the present invention, the frequency response of the interpolation process is almost 0 at fy, and therefore, the frequency component of fy + Δf which generates Moire noise in the immediate vicinity is almost removed before the re-discretization. Does not occur.
次に、この発明によればビット精度を粗くしてもかす
り状ノイズが発生しない理由を述べる。ここで、かすり
状ノイズとは変倍画像を求める際の補間係数の和を揺ら
ぎに起因する格子状のノイズをいう。Next, the reason why grazing noise does not occur even when the bit precision is reduced according to the present invention will be described. Here, the grazing noise refers to grid-like noise caused by fluctuation of the sum of interpolation coefficients when obtaining a scaled image.
第12図(a)〜(c)は、それぞれ原画像の画素間を
3ビットで分割(8分割)した場合の種々の変倍法を示
している。ここで、指定変倍率は11/15である。また、
変倍画像の各画素の原画像に対する参照範囲の両端をそ
れぞれaj,bjで表わしている。FIGS. 12 (a) to 12 (c) show various scaling methods in a case where each pixel of the original image is divided into 3 bits (8 divisions). Here, the designated scaling factor is 11/15. Also,
Both ends of the reference range of each pixel of the scaled image with respect to the original image are represented by a j and b j , respectively.
第12図(a)の変倍法は、従来の投影法の補間演算精
度を粗くした方法であり、指定変倍率の逆数qを15/11
=10.9/8で表わし、aj=bj−1=fn(j・q)として変
倍画像を求める。但し、fn( )は、小数点以下3ビッ
トでの丸めを意味する。この変倍法では、変倍画像の1
画素当りの原画素参照領域が必ずしも一定にならない。
このため、かすり状ノイズが生じる。The scaling method shown in FIG. 12 (a) is a method in which the interpolation calculation accuracy of the conventional projection method is reduced, and the reciprocal q of the designated scaling factor is set to
= 10.9 / 8, and a scaled image is obtained as a j = b j −1 = fn (j · q). However, fn () means rounding with 3 bits after the decimal point. In this scaling method, one of the scaled images is
The original pixel reference area per pixel is not always constant.
For this reason, grazing noise occurs.
第12図(b)の変倍法は、変倍率を2n/k(n,kは整
数)で近似する方法であり、変倍率の逆数q′を10/8で
近似し、aj=bj−1=j・qとして変倍画像を求める。
この方法では、変倍画像1画素当りの原画素参照領域が
一定(q′)のため、かすり状ノイズが生じないが、変
倍率自体を丸めてしまうため、高精度に変倍率を設定で
きない。また、変倍率を高精度に設定するには、画素間
の分割ビット数nの値を大きくしなければならないの
で、回路規模が大きくなる。The scaling method shown in FIG. 12 (b) is a method of approximating the scaling factor by 2 n / k (n and k are integers), approximating the reciprocal q ′ of the scaling factor by 10/8, and a j = A scaled image is obtained as b j −1 = j · q.
According to this method, since the original pixel reference area per pixel of the scaled image is constant (q ′), no grazing noise is generated. However, since the scale itself is rounded, the scale cannot be set with high accuracy. Further, in order to set the scaling ratio with high precision, the value of the number of division bits n between pixels must be increased, so that the circuit scale is increased.
第12図(c)の変倍法は、この発明の実施例による方
法であり、指定変倍率rの逆数qを15/11=10.9/8で表
わし、q′=fn(q),aj=fn(j・q),bj=aj+q′
として変倍画像を求めるものである。従って、この発明
の方法では、変倍画像1画素当りの原画素の参照領域が
一定(q′)のため、かすり状ノイズが生じない。しか
も、変倍画像の再離散化位置(再サンプリング位置)aj
自体は、高精度なqを使って計算しているので、回路規
模をさほど増大させずに高精度の変倍率が設定できる。The scaling method shown in FIG. 12 (c) is a method according to the embodiment of the present invention, in which the reciprocal q of the designated scaling factor r is represented by 15/11 = 10.9 / 8, and q '= fn (q), a j = fn (j · q), b j = a j + q '
To obtain a scaled image. Therefore, according to the method of the present invention, since the reference region of the original pixel per one pixel of the scaled image is constant (q '), no grazing noise occurs. Moreover, the re-discrete position (resampling position) a j of the scaled image
Since the calculation itself is performed using high-precision q, a high-precision scaling ratio can be set without increasing the circuit scale so much.
なお、以上の実施例では変倍処理として全て一次元の
離散化密度を変換のみを行ったが、この発明は必ずしも
これに限るものではない。例えばzy軸上で定義されてい
る原画像信号に対し、まずx軸方向に拡大・縮小を行
い、その後、y軸方向に拡大・縮小を行うことにより、
2次元の拡大・縮小を行うことができる。この場合、キ
ャリッジの移動に伴う変倍は行わなくて良い。勿論、こ
の変倍法による変倍処理とキャリジの移動による変倍動
作とを併用してもよい。In the above-described embodiment, only the conversion of the one-dimensional discretized density is performed as the scaling process, but the present invention is not necessarily limited to this. For example, the original image signal defined on the zy axis is first enlarged / reduced in the x-axis direction, and then enlarged / reduced in the y-axis direction.
Two-dimensional enlargement / reduction can be performed. In this case, zooming associated with movement of the carriage need not be performed. Of course, the scaling process by the scaling method and the scaling operation by moving the carriage may be used together.
さらに、以上の実施例では変倍処理(離散化密度変換
処理)を信号処理回路で行ったが、同様の変換式に従っ
て処理をCPUを用いてソフトウェアで実行しても、同じ
効果が得られることは言うまでもない。その他、この発
明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施すること
ができる。Further, in the above embodiment, the scaling processing (discrete density conversion processing) is performed by the signal processing circuit. However, the same effect can be obtained even if the processing is executed by software using the CPU according to the same conversion formula. Needless to say. In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the gist.
[発明の効果] この発明によれば、信号の実時間処理に適した演算数
の少ない構成で、モアレノイズやかすりノイズの発生を
抑えつつ変倍処理を行なうことができ、かつ変倍率を高
精度に設定することができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, it is possible to perform scaling processing while suppressing the occurrence of moiré noise and glare noise with a configuration having a small number of operations suitable for real-time processing of a signal, and to achieve high-precision scaling. Can be set to
第1図はこの発明の変倍方法の一実施例における演算法
を説明するための図、第2図は補間法の原理を示す図、
第3図はこの発明が適用される画像入力装置の構成を示
すブロック図、第4図は第3図における画像読取り部の
構成を示すブロック図、第5図はこの発明の変倍方法の
他の実施例における演算法を説明するための図、第6図
は第3図における拡大/縮小回路のこの発明に基づく構
成を示すブロック図、第7図は第6図におけるコントロ
ーラ内の補間係数発生に関する部分の機能ブロック図、
第8図は線形補間の処理過程を示す図、第9図は線形補
間及びこの発明による変倍方法のインパルス応答を示す
図、第10図はこの発明による変倍方法の処理過程を示す
図、第11図は線形補間及びこの発明による変倍方法の周
波数応答を示す図、第12図は種々の変倍法における変倍
画像と原画像の参照領域との関係を示す図である。 14……拡大/縮小回路(変倍処理装置) 112〜114……第1の乗算器 115……加算器 116……第2の乗算器 200……累積加算部 201……第1の粗画素位置信号生成部 202……第2の粗画素位置信号生成部 203……補間係数発生部FIG. 1 is a diagram for explaining an operation method in an embodiment of a scaling method according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the principle of an interpolation method,
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an image input device to which the present invention is applied, FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an image reading unit in FIG. 3, and FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the enlargement / reduction circuit in FIG. 3 according to the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing the generation of interpolation coefficients in the controller in FIG. Functional block diagram of the part related to
FIG. 8 is a diagram showing the process of linear interpolation, FIG. 9 is a diagram showing the impulse response of the linear interpolation and the scaling method according to the present invention, FIG. 10 is a diagram showing the process of the scaling method according to the present invention, FIG. 11 is a diagram showing the frequency response of the linear interpolation and the scaling method according to the present invention, and FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the scaled image and the reference area of the original image in various scaling methods. 14 enlargement / reduction circuit (magnification processing device) 112 to 114 first multiplier 115 adder 116 second multiplier 200 cumulative adder 201 first coarse pixel Position signal generator 202... Second coarse pixel position signal generator 203... Interpolation coefficient generator
Claims (3)
変倍処理する方法において、 変倍画像信号の画素位置をnビット精度で計算するステ
ップと、 計算された前記画素位置をmビット(m<n)精度に丸
めて第1の粗画素位置信号を得るステップと、 前記第1の粗画素位置信号と前記指定変倍率を丸めた粗
変倍率、もしくは前記指定変倍率の逆数を丸めた粗逆数
とから、第2の粗画素位置信号を計算するステップと、 前記第1および第2の粗画素位置信号に従って前記変倍
画像信号を計算するステップと を具備することを特徴とするディジタル画像信号の変倍
処理方法。1. A method for scaling a digital image signal according to a designated scaling factor, comprising the steps of: calculating a pixel position of the scaled image signal with n-bit precision; and calculating the calculated pixel position with m bits (m <n). A) obtaining a first coarse pixel position signal by rounding to an accuracy; and a coarse regression obtained by rounding the first coarse pixel position signal and the specified variable magnification, or a coarse reciprocal obtained by rounding a reciprocal of the specified variable magnification. Calculating a second coarse pixel position signal from the first and second coarse pixel position signals; and calculating the scaled image signal in accordance with the first and second coarse pixel position signals. Double processing method.
定数を累積加算してnビット精度の画素位置信号を出力
する累積加算手段と、 前記累積加算手段から出力される画素位置信号をmビッ
ト(m<n)精度に丸めて第1の粗画素位置信号を得る
手段と、 前記第1の粗画素位置信号と前記指定変倍率を丸めた粗
変倍率、もしくは前記指定変倍率の逆数を丸めた粗逆数
とから第2の粗画素位置信号を得る手段と、 前記第1および第2の粗画素位置信号によって定まる補
間係数を原ディジタル画像信号に乗じて複数の乗算結果
を得る第1の乗算手段と、 前記複数の乗算結果を加算する加算手段と、 この加算手段により得られた加算結果に前記粗変倍率に
よって定まる規格化係数を乗じて変倍処理されたディジ
タル画像信号を出力する第2の乗算手段と を具備することを特徴とするディジタル画像信号の変倍
処理装置。2. A cumulative addition means for cumulatively adding a constant determined by a designated scaling factor to a predetermined initial value to output a pixel position signal with n-bit accuracy; (M <n) means for obtaining a first coarse pixel position signal by rounding to an accuracy; and rounding the first coarse pixel position signal and the designated magnification, or a reciprocal of the designated magnification. Means for obtaining a second coarse pixel position signal from the coarse reciprocal, and first multiplication for multiplying an original digital image signal by an interpolation coefficient determined by the first and second coarse pixel position signals to obtain a plurality of multiplication results Means for adding the plurality of multiplication results; and multiplying the addition result obtained by the addition means by a normalization coefficient determined by the coarse scaling factor to output a digital image signal subjected to scaling processing. To the power of Scaling processing apparatus in a digital image signal, characterized by and means.
定数を累積加算してnビット精度の画素位置信号を出力
する累積加算手段と、 前記累積加算手段から出力される画素位置信号をmビッ
ト(m<n)精度に丸めて第1の粗画素位置信号を得る
手段と、 前記第1の粗画素位置信号と前記指定変倍率を丸めた粗
変倍率とから第2の粗画素位置信号を得る手段と、 前記第1および第2の粗画素位置信号と前記粗変倍率に
よって定まる補間係数を原ディジタル画像信号に乗じて
複数の乗算結果を得る乗算手段と、 前記複数の乗算結果を加算して変倍処理されたディジタ
ル画像信号を出力する加算手段と を具備することを特徴とするディジタル画像信号の変倍
処理装置。3. A cumulative addition means for cumulatively adding a constant determined by a designated scaling factor to a predetermined initial value to output a pixel position signal with n-bit accuracy, and an m-bit pixel position signal output from said cumulative addition means. (M <n) means for obtaining a first coarse pixel position signal by rounding to an accuracy; and a second coarse pixel position signal from the first coarse pixel position signal and the coarse scaling factor obtained by rounding the designated scaling factor. Obtaining means, multiplying means for multiplying an original digital image signal by an interpolation coefficient determined by the first and second coarse pixel position signals and the coarse scaling factor to obtain a plurality of multiplication results, and adding the plurality of multiplication results. And an adder for outputting a digital image signal subjected to a scaling process.
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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EP90307411A EP0407213B1 (en) | 1989-07-07 | 1990-07-06 | Image processing apparatus |
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JPH03156579A JPH03156579A (en) | 1991-07-04 |
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GB9825379D0 (en) * | 1998-11-19 | 1999-01-13 | Electrosonic Ltd | Image processing |
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1989
- 1989-11-15 JP JP1294879A patent/JP2724224B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH03156579A (en) | 1991-07-04 |
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