JP2803235B2 - ディジタル画像処理方法 - Google Patents

ディジタル画像処理方法

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JP2803235B2
JP2803235B2 JP1283443A JP28344389A JP2803235B2 JP 2803235 B2 JP2803235 B2 JP 2803235B2 JP 1283443 A JP1283443 A JP 1283443A JP 28344389 A JP28344389 A JP 28344389A JP 2803235 B2 JP2803235 B2 JP 2803235B2
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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、ディジタル画像処理方法に関する。更に詳
細には、拡大、縮小等の画像変形機能を備えたディジタ
ル画像処理方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、ディジタル画像処理における拡大画像の生成方
法としては、原画像の垂直方向(y方向)、水平方向
(x方向)および、斜め方向に隣接した状態で同濃度レ
ベルの画素を各画素間に挿入する処理を全画面について
施す手法が一搬的である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来の方法では、原画像を拡大し
た場合に斜め線や、曲線部分にジャギー(ギザギザ部
分)が発生し、精細な課題画像を得ることが困難であ
る。また、精彩な拡大画像を得ようとすれば、非常に高
解像度の画像入力装置を必要とし、ディジタル画像処理
装置が高価なものになってしまうという問題点がある。
〔発明の目的〕
本発明は、斜め線や、曲線部分にジャギーが発生しな
い高精度な拡大画像を得ることのできるディジタル画像
処理方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するために、本発明のディジタル画像
処理方法は、原画像の各画素を中心点とし、中心点の持
つ濃度値と同じ値を中心点の周囲に配置することによっ
て、原画像から2倍拡大画像を生成し、その2倍拡大画
像に基づき垂直、水平方向に1画素おきにマトリックス
状に制御点をとって近似曲面を構成し、この曲面をサン
プリングした面を局所拡大面(P′xy)とし、前記2倍
拡大画像上を1画素ずつ垂直、水平方向にシフトしなが
ら局所拡大面(P′xy)をつくって局所拡大面
(P′xy)同士が重なり合うようにメモリ上に配置し、
局所拡大面(P′xy)が重なり合った部分は加算して適
当な値で平均をとるように構成した。
〔作用〕
上記の構成を有する本発明は、原画像の各画素を中心
点とし、中心点の持つ濃度値と同じ値を中心点の周囲に
配置することによって、原画像から2倍拡大画像を得
る。この2倍拡大画像から垂直、水平方向に1画素おき
にマトリックス状に制御点をとって近似曲面を構成し、
出力画像が所望の拡大率で拡大された拡大画像になるよ
うに近似曲面をサンプリングした面を局所拡大面(P′
xy)とする。2倍拡大画像上を1画素ずつ垂直、水平方
向にシフトしながら局所拡大面(P′xy)をつくって局
所拡大面(P′xy)どうしが重なり合うようにメモリ上
に配置し、局所拡大面(P′xy)が重なり合った部分は
加算して適当な値で平均をとることによって、原画像を
所望の拡大率で拡大した拡大画像を出力する。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
最初に、第1図を参照して本発明を実施するためのデ
ィジタル画像処理装置について説明をする。第1図にお
いて、画像入力装置1および画像出力装置10はハードデ
ィスクメモリ2に接続されている。画像入力装置1とし
ては、例えば、カラースキャナ、テレビ画像等が用いら
れ、その他ディジタル信号入力が可能で、かつ、階調処
理が可能な入力装置が適用可能である。画像出力装置10
としては、例えば、カラープリンタ、CRTディスプレイ
等が用いられる。ハードディスクメモリ2はバス3を介
して電子制御装置9に接続されている。電子制御装置9
は、ハードディスクメモリ2との接続を行ない入出力デ
ータを一時的に格納するワークメモリとしての入出力バ
ッファ4を有する。入出力バッファ4はメモリ5に接続
されている。メモリ5はRAM(Random Access Memory)
により構成され、原画像データの記憶、演算結果データ
の記憶をそれぞれメモリ空間を異ならせて書替え可能に
記憶する。メモリ5内は内部データバス15にマルチプレ
クサ16を介して接続されたレジスタ群を有しており、CP
U6からのタイミングパルスにより動作するインクリメン
タ/デクリメンタ17により制御される。レジスタ群はR1
〜R6のレジスタを有しており、各レジスタR1〜R6には、
詳しくは後述するように、画像データに関する各種デー
タが格納される。メモリ5はCPU(Central Processing
Unit)6に接続されている。CPU6は、メモリ5からの原
画像データを取込み、本発明所定の手順による演算を実
行し、その演算結果をメモリ5に出力する。このCPU6の
演算手順は当該CPU6に接続されたROM(Read Only Memor
y)7に格納された演算プログラムに従う。CPU6は上記
演算の他、当該電子制御装置9の動作タイミング等に関
する統括的制御を行う。CPU6には入力装置8が接続され
ている。入力装置8は、例えば、キーボード、マウス等
が用いられ、画像処理に必要なデータ入力用に供され
る。
次に、第1図を参照して本実施例のディジタル画像処
理装置の動作を説明する。画像入力装置1から入力され
た入力画像データAは、ハードディスクメモリ2に蓄え
られる。ハードディスクメモリ2に蓄えられた入力画像
データAは、原画像データ(原画像11、第2図参照)と
して入出力バッファ4を介してメモリ5に記憶される。
キーボード8から拡大率等のデータが入力された後、メ
モリ5上の画像データは、CPU6に取り込まれ、ROM7にあ
らかじめ記憶させてある動作手順に従ってCPU6内の演算
装置によって演算される。演算結果データはメモリ5に
順次記憶される。全ての演算が終了した時点でメモリ5
に記憶されている演算結果データは、出力画像データB
として入出力バッファ27を介してハードディスクメモリ
2に蓄えられる。ハードディスクメモリ2に蓄えられた
出力画像データBは、画像出力装置10によって出力され
る。
次に、第2図乃至第7図を参照してCPU6の演算手順を
説明する。但し、本実施例では、まず、原画像11の2倍
拡大画像14を生成し、次いでこの2倍拡大画像14に基づ
いて近似曲面として双3次スプライン曲面を用い、最終
的に原画像11をN倍に拡大するものとする。
2倍拡大画像14を得る手順を説明する(処理のフロー
は第7図参照)。第2図(a)に示す原画像11の各画素
12をaxyで表わし、axyのX座標をメモリ5内のレジスタ
群(第3図参照)のレジスタR1に、Y座標をレジスタR2
に、原画像11の水平方向のサイズをレジスタR3に、垂直
方向のサイズをレジスタR4に、画素12がメモリ21上に配
置される位置を示すポインタのX座標をレジスタR5に、
Y座標をレジスタR6にそれぞれ各々割り当てる。まず、
レジスタR1、R2、R5、R6を0にセットする(第7図、ス
テップs1)。次に、第5図に示すようにxxyをレジスタR
5、R6の示す座標位置19に配置する(ステップs2)。更
に、第5図に示すようにレジスタR+1、R6とR5、R6
1とR5+1、R6+1の座標位置にもaxyの持つ画素値
(濃度)と同じ値を配置する(ステップs3)。次いで、
レジスタR5を2インクリメントし、レジスタR1を1イン
クリメントする(ステップs4)。レジスタR1の値とR3
値を比較してレシスタR1の値の方が大きければレジスタ
R1の値を再び0に戻し、レジスタR2を1インクリメント
し、レジスタR6を2インクリメントする(ステップs
5)。ここで、レジスタR2の値とR4の値を比較してレジ
スタR2の値の方が大きければ2倍拡大画像14が得られた
として次に進み、そうでなければs2へ戻る(ステップs
6)。
次に、出力画像を得る手順を説明する。第2図(b)
に示す2倍拡大画像14の各画素14をaxyで表し、axyのX
座標をメモリ5内のレジスタ群(第3図参照)のレジス
タR1、Y座標をレジスタR2、原画像11の水平方向のサイ
ズをレジスタR3、垂直方向のサイズをレジスタR4、局所
拡大面P′xy22(第5図)が配置される位置の左上端を
表すポインタのX座標をレジスタR5、Y座標をレジスタ
R6に各々割り当てる。まず、レジスタR1、R2を1にセッ
トし、レジスタR5、R6を0にセットする(ステップs
9)。2倍拡大画像14の画素axyを第5図に示す制御点17
の左上端のQ21に対応させ、第5図に示すように水平、
垂直方向の画素を1つおきにQ21に対応させて16個の制
御点を得る(ステップs10)。ここで、双3次スプライ
ン曲面を計算し、この第2近似曲面を水平、垂直方向に
N倍にサンプリングして、局所拡大面P′xy22が得られ
る(ステップs11)。次いで、レジスタR5をN/2インクリ
メントする(ステップs12)。第6図に示すように、居
所拡大面P′xy21をメモリ5のレジスタR5、R6の示す位
置23に配置するが、その際にメモリ5上に既に計算され
た画素値24が存在する場合、同じ位置にある画素は加算
されていく(ステップs13)。次に、レジスタR1を1イ
ンクリメントし(ステップs14)、レジスタR1の値とレ
ジスタR3の値を比較してレジスタR1の値の方が大きけれ
ばレジスタR1を再び1にインクリメントし、レジスタR2
を1インクリメントし、レジスタR6をN/2インクリメン
トする(ステップs15)。ここで、レジスタR2の値とレ
ジスタR4の値を比較してレジスタR2の値の方が大きけれ
ばメモリ5に記憶された値をすべて4で割り平均化す
る。これで出力画像Bが得られたとして処理を終了し、
そうでなければs10へ戻る(ステップs16)。
本発明は以上詳述した実施例に限定されるものではな
く、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加
えることができる。
例えば、本実施例においては近似曲面として双3次ス
プライン曲面を採用しているが、これは双3次ベジェ曲
面や双2次曲面等、別の曲面を採用することも可能であ
る。
〔発明の効果〕
以上詳述したことから明らかなように、本発明によれ
ば、解像度の低い画像入力装置から得られたディジタル
画像であっても、ジャギーの無い高精細な拡大画像を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はディジタル画像処理装置の構成を示すブロック
図、 第2図は原画像と2倍拡大画像を示す図、 第3図はレジスタ群を示すブロック図、 第4図は2倍拡大画像の生成手順を示す図、 第5図は2倍拡大画像における制御点と局所拡大面P′
xyを示す図、 第6図は出力画像を構成する局所拡大面P′xyの重ね合
わせを示す図、 第7図はCPUの演算処理手順のフローチャートである。 5……メモリ 11……原画像 12……画素 14……2倍拡大画素 17……1画素おきの制御点 22……局所拡大面P′xy

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原画像における画素の中心点の濃度値と同
    じ濃度値の画素を前記原画像の各画素の周囲に隣接配置
    することにより、前記原画像の2倍拡大画像を生成する
    処理と、 前記2倍拡大画像上に垂直、水平方向に1画素おきにマ
    トリックス状に制御点を設定して近似曲面を構成し、当
    該近似曲面をサンプリングした面を局所拡大面
    (P′xy)とすることにより出力画像を任意の拡大率で
    拡大した拡大画像を生成する処理と、 前記2倍拡大画像上を1画素ずつ垂直、水平方向にシフ
    トしながら前記局所拡大面(P′xy)を生成し当該局所
    拡大面(P′xy)同士が重なり合うようにメモリ上に配
    置し、前記局所拡大面(P′xy)が重なり合った部分を
    加算して平均化する処理とを含むことを特徴とするディ
    ジタル画像処理方法。
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