JP2887805B2 - Image processing method - Google Patents

Image processing method

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JP2887805B2
JP2887805B2 JP16495889A JP16495889A JP2887805B2 JP 2887805 B2 JP2887805 B2 JP 2887805B2 JP 16495889 A JP16495889 A JP 16495889A JP 16495889 A JP16495889 A JP 16495889A JP 2887805 B2 JP2887805 B2 JP 2887805B2
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discrete image
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は画像処理方法に関し、特に高精度な離散画像
の補間および画像の拡大/縮小を可能とする画像処理方
法。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an image processing method, and more particularly to an image processing method that enables highly accurate discrete image interpolation and image enlargement / reduction.

(従来の技術) 連続な平面上にある画像を整数倍(L倍、Lは整数)
あるいは有理数倍(L1/L2倍、L1,L2は整数でL1>L2
1)に拡大する処理は、一般に第3図に示すような回路
構成を用いて行われる。
(Prior Art) An image on a continuous plane is multiplied by an integer (L times, L is an integer)
Or rational number times (L 1 / L 2 times, L 1 and L 2 are integers and L 1 > L 2 >
The process of expanding to 1) is generally performed using a circuit configuration as shown in FIG.

すなわち、標本化の際に折り返し雑音が生じないよう
にアナログ低域通過フィルタ(以下アナログLPFと略
す)2で画像の帯域をナイキスト周波数以下に制限して
から、標本化処理3を行なって離散画像を生成する。こ
のようなアナログLPF2の例として、たとえば標本化の動
作をするCCDを撮像素子に使ったカメラでは光学フィル
タと呼ばれるフィルタを使われる。次にアナログデジタ
ル変換器4でデジタル信号に変換して、拡大処理5でデ
ジタル信号処理の方法で画像を拡大し、デジタルアナロ
グ変換器7でアナログ信号に変換する。そして、このア
ナログ信号をアナログLPF8を通して連続信号に変換し、
連続な平面上にある拡大された画像を求めている。拡大
処理5は、離散画像を拡大した時に必要となる標本を拡
大する前の離散画像の標本から補間して求め、次に求め
た標本の間隔を拡大する前の離散画像の標本間隔と等し
くすることにより拡大している。
That is, the band of the image is limited to the Nyquist frequency or lower by an analog low-pass filter (hereinafter abbreviated as analog LPF) 2 so that aliasing noise does not occur at the time of sampling. Generate As an example of such an analog LPF2, for example, in a camera using a CCD that performs a sampling operation as an image sensor, a filter called an optical filter is used. Next, the image is converted into a digital signal by the analog-to-digital converter 4, the image is enlarged by a digital signal processing method in the enlargement processing 5, and the digital-to-analog converter 7 converts the image into an analog signal. Then, convert this analog signal to a continuous signal through analog LPF8,
We want a magnified image that is on a continuous plane. In the enlargement processing 5, a sample required when the discrete image is enlarged is obtained by interpolating from a sample of the discrete image before the enlargement, and the next obtained sample interval is made equal to the sample interval of the discrete image before the enlargement. It is expanding by that.

また、連続な平面上にある画像を有理数倍(L1/L
2倍、L1,L2は整数でL2>L1>1)に縮小する処理は一般
に第3図の拡大処理5の代わりに縮小処理を行なうこと
で為される。この縮小処理は、画像を有理数倍に縮小し
たときに必要となる標本を縮小する前の離散画像の標本
から補間して求め、次に求めた標本の間隔を縮小する前
の離散画像の標本間隔と遠しくすることにより縮小して
いる。
Further, rational multiple images that are on a continuous plane (L 1 / L
The process of reducing to 2 times and L 1 and L 2 are integers and L 2 > L 1 > 1) is generally performed by performing a reduction process instead of the enlargement process 5 in FIG. This reduction process is performed by interpolating from the sample of the discrete image before reducing the sample required when the image is reduced to a rational number, and then obtaining the sample interval of the discrete image before reducing the obtained interval of the sample. And it has shrunk by being far away.

このような補間処理の従来例として、補間する前の離
散画像(以下原画像と呼ぶ)の標本間隔が補間後の離散
画像の標本間隔の整数倍(L倍、Lは整数)の場合(以
下整数倍の補間と略す)と有理数倍(L1/L2倍、L1,L2
整数でL1>1,L2>1)の場合(以下有理数倍の補間と略
す)の例をそれぞれ第3図及び第4図に示す。これらの
処理は文献 「“Interpolation and Decimation of Digital Signal
s−A Tutorial Review",Ronald E.Crochiere and Lawre
nce R.Rabiner,PROCEEDINGS OF IEEE,Vol.69,No.3,Marc
h 1981」に説明されている1次元の信号の補間処理を、
2次元の画像に適用するようにしたものである。
As a conventional example of such an interpolation process, a case where a sample interval of a discrete image before interpolation (hereinafter referred to as an original image) is an integer multiple (L times, L is an integer) of a sample interval of a discrete image after interpolation (hereinafter, referred to as an original image) integral multiple of abbreviated as interpolation) and rational multiple (L 1 / L 2-fold, an example of L 1, L 2 are abbreviated as L 1> 1, L 2> 1) in the case (hereinafter rational multiple of the interpolation integer) These are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. These processes are described in the literature “Interpolation and Decimation of Digital Signal.
s-A Tutorial Review ", Ronald E. Crochiere and Lawre
nce R. Rabiner, PROCEEDINGS OF IEEE, Vol. 69, No. 3, Marc
h 1981 ”, the one-dimensional signal interpolation process
This is applied to a two-dimensional image.

まず整数倍の補間処理について説明する。 First, the integral multiplication process will be described.

第4図で(a)は補間のプロセスを示し、(b)〜
(d)はL=2の場合の各段階の画像の例を示してい
る。原画像をa(m,n)(m,nはそれぞれ水平方向、垂直
方向の座標を表わす整数とする)とし、その標本を第4
図(b)で○で表わしている。これをオーバーサンプル
処理10で第4図(c)のように原画像をL倍にオーバー
サンプルして、標本の間に値が0の標本を挿入する。第
4図(c)では、値を0として挿入した標本をXで表わ
している。この画像をb(m,n)とすると、b(m,n)は
(1)式のようになる。
FIG. 4A shows the interpolation process, and FIGS.
(D) shows an example of an image at each stage when L = 2. Let the original image be a (m, n) (where m and n are integers representing horizontal and vertical coordinates, respectively),
It is represented by a circle in FIG. The original image is oversampled L times as shown in FIG. 4 (c) by an oversampling process 10, and a sample having a value of 0 is inserted between the samples. In FIG. 4 (c), a sample inserted with a value of 0 is represented by X. Assuming that this image is b (m, n), b (m, n) is represented by the following equation (1).

b(m,n)=a(m/L,n/L) (m,n=0,±L,2L,…) =0 (m,nは上以外) ……(1) ここで、a(m,n)のフーリエ変換をA(exp[j
ω],exp[jω])とし、ω1はそれぞれ水平
方向、垂直方向の標本間隔で正規化した角周波数で、水
平方向、垂直方向の標本間隔をそれぞれX,Yとするとω
=2πの周波数が1/Xに、ω=2πの周波数が1/Yに
対応する。(1)式よりb(m,n)のフーリエ変換B(e
xp[jω′],exp[jω′])(ω′,ω′は
それぞれ水平方向、垂直方向の標本間隔で正規化した角
周波数でω′=2πの周波数が1/(LX)に、ω′=
2πの周波数が1/(LY)に対応する)は(2)式のよう
になる。
b (m, n) = a (m / L, n / L) (m, n = 0, ± L, 2L, ...) = 0 (m, n is other than the above) …… (1) where a Let the Fourier transform of (m, n) be A (exp [j
ω 1 ], exp [jω 2 ]), where ω 1 and ω 2 are angular frequencies normalized by the horizontal and vertical sample intervals, respectively, and the horizontal and vertical sample intervals are X and Y, respectively. ω
1 = the frequency 1 / X of 2 [pi, frequency omega 2 = 2 [pi corresponds to 1 / Y. From equation (1), the Fourier transform B (e) of b (m, n)
xp [jω 1 ′], exp [jω 2 ′]) (ω 1 ′, ω 2 ′ are angular frequencies normalized by horizontal and vertical sample intervals, respectively, and the frequency of ω 1 ′ = 2π is 1 / ( LX), ω 2 ′ =
(2π frequency corresponds to 1 / (LY)) is as shown in equation (2).

B(exp[jω′],exp[jω′]) =A(exp[jLω′],exp[jLω′]) ……(2) このようにB(exp[jω′],exp[jω′])
の1周期には、A(exp[jω′],exp[j
ω′])がL周期分入っている。次にこれを(3)式 H1(exp[jω′],exp[jω′])=L2 (|ω′|≦π/L,|ω′|≦π/L) =0 (ω′,ω′は上以外) ……(3) の周波数特性を持つデジタル低域通過フィルタ(以下デ
ジタルLPFと略す)11に通すと1周期分になり、値を0
として挿入した標本の正しい値が求められる。この正し
く求められた標本を第4図の(d)で△で表わしてい
る。このようにしてL倍の補間ができる。以上のように
整数倍の補間は倍率に対応したオーバーサンプルとデジ
タルLPFによりおこなっている。
B (exp [jω 1 ′], exp [jω 2 ′]) = A (exp [jLω 1 ′], exp [jLω 2 ′]) (2) Thus, B (exp [jω 1 ′], exp [jω 2 '])
A (exp [jω 1 ′], exp [j
ω 2 ′]) for L periods. Next, this is expressed by the following equation (3): H 1 (exp [jω 1 ′], exp [jω 2 ′]) = L 2 (| ω 1 ′ | ≦ π / L, | ω 2 ′ | ≦ π / L) = 0 (ω 1 ′, ω 2 ′ are other than the above) .. When passed through a digital low-pass filter (hereinafter abbreviated as digital LPF) 11 having the frequency characteristic of (3), it becomes one cycle, and the value becomes 0
The correct value of the sample inserted as is obtained. This correctly determined sample is indicated by △ in FIG. 4 (d). In this way, L-times interpolation can be performed. As described above, the interpolation of the integral multiple is performed by the oversampling corresponding to the magnification and the digital LPF.

次に有理数倍の補間処理について説明する。第5図で
(a)は補間のプロセスを示し、(b)〜(e)はL1
3、L2=2の場合の各段階の画像の例を示している。こ
の場合は第5図の(b)の原画像を上述した整数倍の補
間と同様にオーバーサンプル処理12でL1倍にオーバーサ
ンプルし、標本の間に値が0の標本を挿入する。このと
きの画像を第5図(c)に表わしている。第5図(c)
では値を0として挿入した標本をXで表わしている。次
にL1>L2>1の場合は(4)式、L2>L1>1の場合は
(5)式の周波数特性を持つデジタルLPF13を通してL1
倍の補間をする。
Next, the rational number multiplication process will be described. In FIG. 5, (a) shows the interpolation process, and (b) to (e) show L 1 =
3 shows an example of an image at each stage when L 2 = 2. In this case oversampled to L 1 times an integer multiple of the interpolation as well as over-sample processing 12 described above the original image of FIG. 5 (b), a value between the specimen inserting a sample of 0. The image at this time is shown in FIG. 5 (c). Fig. 5 (c)
In X, a sample inserted with a value of 0 is represented by X. Next, if L 1 > L 2 > 1, equation (4) is used, and if L 2 > L 1 > 1, equation (5) is used to pass L 1 through a digital LPF 13 having frequency characteristics of equation (5).
Do double interpolation.

H2(exp[jω′],exp[jω′])=L1 2 (|ω′|≦π/L1,|ω′|≦π/L1) =0 (ω′,ω′は上以外) ……(4) H3(exp[jω′],exp[jω′])=L1 2 (|ω′|≦π/L2,|ω′|≦π/L2) =0 (ω′,ω′は上以外) ……(5) ただしここでω′,ω′はそれぞれ水平方向、垂
直方向の標本間隔で正規化した角周波数でω′=2π
の周波数が1/(L1X)に、ω′=2πの周波数が1/(L
1Y)に対応する。(4)式は(3)式でL=L1とおいた
ものであり、また(5)式は(4)式の遮断周波数をπ
/L2としたものである。このときの画像を第5図(d)
に表わしている。第5図(d)で△は正しく求められた
標本を表わしている。次にこれをダウンサンプル処理14
で1/L2ダウンサンプルすると第5図(e)のようにL1/L
2倍の補間ができる。ここでL1>L2>1の場合は1/L2
ダウンサンプルしても折返し雑音は生じない。またL2
L1>1の場合も遮断周波数をπ/L2としてπ/L2以上の周
波数成分を除いているのでやはり折返し雑音は生じな
い。以上のように有理数倍の補間は倍率に対応したオー
バーサンプルとデジタルLPFおよびダウンサンプルによ
りおこなっている。
H 2 (exp [jω 1 ' ], exp [jω 2']) = L 1 2 (| ω 1 '| ≦ π / L 1, | ω 2' | ≦ π / L 1) = 0 (ω 1 ' , Ω 2 ′ are other than the above) (4) H 3 (exp [jω 1 ′], exp [jω 2 ′]) = L 1 2 (| ω 1 ′ | ≦ π / L 2 , | ω 2 ′ | ≦ π / L 2 ) = 0 (ω 1 ′ and ω 2 ′ are other than the above)... (5) where ω 1 ′ and ω 2 ′ are normalized by sample intervals in the horizontal and vertical directions, respectively. Ω 1 ′ = 2π at angular frequency
Is 1 / (L 1 X), and the frequency of ω 2 ′ = 2π is 1 / (L
1 corresponding to Y). (4) Equation (3) are those placed and L = L 1 in formula, and (5) is a cut-off frequency of (4) π
/ L 2 . The image at this time is shown in FIG.
Is shown in In FIG. 5 (d), △ represents a correctly determined sample. Then downsample this 14
In L 1 / L as 1 / L 2 when downsampling Figure 5 (e)
It is twice the interpolation. Here, if L 1 > L 2 > 1, no aliasing noise occurs even if down-sampling to 1 / L 2 is performed. Also L 2 >
Also in the case of L 1 > 1, since the cut-off frequency is π / L 2 and the frequency components equal to or higher than π / L 2 are excluded, no aliasing noise occurs. As described above, the interpolation of the rational number is performed by the oversampling corresponding to the scaling factor, the digital LPF, and the downsampling.

フィルタ処理はオーバーサンプルした画像を離散フー
リエ変換を使って周波数領域の標本に変換し、デジタル
LPF11あるいはデジタルLPF13の周波数特性をかけて、離
散逆フーリエ変換することにより実現される。または、
デジタルLPF11あるいはデジタルLPF13の周波数特性を離
散逆フリーエ変換してインパルス応答を求め、それとオ
ーバーサンプルした画像のたたみ込みをおこなって実現
される。なお上に述べた方法は理想的なフィルタが構成
できると仮定している。しかし実際には理想的なフィル
タを構成することはできないので、デジタルLPF11ある
いはデジタルLPF13の周波数特性はそれぞれ(3)式あ
るいは(4)式、(5)式の周波数特性に十分に近けれ
ば良い。
The filtering process transforms the oversampled image into a frequency domain sample using the discrete Fourier transform,
This is realized by multiplying the frequency characteristics of the LPF 11 or the digital LPF 13 and performing a discrete inverse Fourier transform. Or
The frequency characteristic of the digital LPF 11 or the digital LPF 13 is obtained by performing a discrete inverse Fourier transform to obtain an impulse response, and convolving it with an oversampled image. Note that the method described above assumes that an ideal filter can be constructed. However, since an ideal filter cannot actually be constructed, the frequency characteristics of the digital LPF 11 or the digital LPF 13 need only be sufficiently close to the frequency characteristics of the equations (3), (4) and (5).

このようにして補間した画像の標本間隔を原画像の標
本間隔と等しくすることにより離散画像の拡大/縮小を
おこない、デジタルアナログ変換器7でアナログ信号に
変換する。そしてアナログLPF8を通して連続信号に変換
し、連続な平面上にある拡大画像/縮小画像を求めてい
る。
By making the sample interval of the image interpolated in this way equal to the sample interval of the original image, the discrete image is enlarged / reduced, and is converted into an analog signal by the digital / analog converter 7. Then, the signal is converted into a continuous signal through the analog LPF 8 to obtain an enlarged image / reduced image on a continuous plane.

(発明が解決しようとする課題) 上述した従来の処理により画像の補間および拡大/縮
小ができるが、一般に、通過域が平坦な特性で急峻な遮
断特性を持つアナログLPFを作ることは難しい。したが
って第3図のアナログLPF2は通過域が平坦でなかった
り、遮断特性が急峻でなかったりするので、画像は標本
化される前にアナログLPF2により劣化している場合が多
い。特に遮断特性が急峻でなければ高い周波数の領域で
著しく劣化している。そして従来の画像の補間および拡
大/縮小処理はこのアナログLPF2による劣化を補正して
いない。その結果、従来の方法で補間した画像の解像度
は十分に上がっていなかった。特に拡大した画像では解
像度が上がっていないため画質が低下していた。また縮
小した画像でも特に1倍に近い縮小をおこなう場合には
画質の低下がめだった。
(Problems to be Solved by the Invention) Although the interpolation and enlargement / reduction of an image can be performed by the above-described conventional processing, it is generally difficult to produce an analog LPF having a flat passband characteristic and a steep cutoff characteristic. Therefore, the analog LPF2 shown in FIG. 3 has a non-flat passband or a steep cutoff characteristic, so that the image is often deteriorated by the analog LPF2 before being sampled. In particular, if the cutoff characteristic is not steep, it is significantly deteriorated in a high frequency region. In the conventional image interpolation and enlargement / reduction processing, the deterioration due to the analog LPF 2 is not corrected. As a result, the resolution of the image interpolated by the conventional method has not been sufficiently increased. In particular, in the case of the enlarged image, the image quality deteriorated because the resolution did not increase. Further, even in the case of a reduced image, especially when the reduction is performed close to one time, the image quality is remarkably reduced.

本発明の目的は、標本化の前にかけるアナログLPFで
生じた画像の劣化を補正した画像の補間、画像の拡大/
縮小を行う画像処理方法を提供することにある。
An object of the present invention is to interpolate an image in which the degradation of an image caused by an analog LPF before sampling is corrected, and to enlarge / enlarge an image.
An object of the present invention is to provide an image processing method for performing reduction.

(課題を解決するための手段) 本発明の画像処理方法における補間処理は、標本化さ
れる前のアナログLPFによる画像劣化を補正処理および
この補間所理を用いた拡大/縮小処理であり、本発明の
画像処理方法は次のような処理を行なう。
(Means for Solving the Problems) The interpolation processing in the image processing method of the present invention is a processing of correcting image degradation due to an analog LPF before being sampled and an enlargement / reduction processing using this interpolation reason. The image processing method of the present invention performs the following processing.

即ち、連続な平面上にある画像をアナログ低域通過フ
ィルタで帯域制限した後、直交する2方向の標本間隔が
それぞれX、Yである等間隔な標本化をして第1の離散
画像を生成し、前記第1の離散画像の標本以外は値が0
の標本を挿入して、直交する2方向の標本間隔がそれぞ
れX/L,Y/L(Lは整数)である等間隔な標本化を第1の
離散画像におこなって第2の離散画像を生成し、前記第
2の離散画像を、前記アナログ低域通過フィルタの特性
を補正する周波数特性をもつデジタル低域通過フィルタ
処理して第1の離散画像の補間をおこなう。
That is, after an image on a continuous plane is band-limited by an analog low-pass filter, a first discrete image is generated by equally-spaced sampling in which sampling intervals in two orthogonal directions are X and Y, respectively. And the value is 0 except for the sample of the first discrete image.
Is inserted into the first discrete image, and the sample interval in two orthogonal directions is X / L and Y / L (L is an integer), and the first discrete image is sampled. The generated second discrete image is subjected to digital low-pass filter processing having a frequency characteristic for correcting the characteristic of the analog low-pass filter, thereby interpolating the first discrete image.

また、前記直交する2方向の標本間隔がそれぞれX,Y
の第1の離散画像から直交する2方向の標本間隔がそれ
ぞれX/L,Y/L(Lは整数)の第2の離散画像を生成し、
前記第2の離散画像を、前記アナログ低域通過フィルタ
の特性を補正する周波数特性をもつデジタル低域通過フ
ィルタ処理して第1の離散画像の補間を行い、前記補間
された第2の離散画像の直交する2方向の標本間隔をそ
れぞれL倍して、第1の離散画像のL倍の拡大画像を生
成する。
The sample intervals in the two orthogonal directions are X and Y, respectively.
Generating a second discrete image having sample intervals X / L and Y / L (L is an integer) in two orthogonal directions from the first discrete image of
The second discrete image is subjected to digital low-pass filter processing having a frequency characteristic for correcting the characteristic of the analog low-pass filter to perform interpolation of the first discrete image, and the interpolated second discrete image Are respectively multiplied by L, and an L-times enlarged image of the first discrete image is generated.

更には前記直交する2方向の標本間隔がそれぞれX,Y
の第1の離散画像から直交する2方向の標本間隔がそれ
ぞれX/L1,Y/L1(L1は整数)の第2の離散画像を生成
し、前記第2の離散画像を、前記アナログ低域通過フィ
ルタの特性を補正する周波数特性をもつデジタル低域通
過フィルタ処理して前記第1の離散画像の補間を行い、
前記補間された第2の離散画像の標本を直交する2方向
にそれぞれL2−1(L2は整数)標本おきに取り出して、
第3の離散画像を生成し、第3の離散画像の直交する2
方向の標本間隔をそれぞれL1/L2倍して、第1の離散画
像のL1/L2倍の画像を生成する。
Further, the sample intervals in the two orthogonal directions are X and Y, respectively.
Generates a second discrete image having sample intervals in two orthogonal directions of X / L 1 and Y / L 1 (L 1 is an integer), respectively, from the first discrete image of Digital low-pass filter processing having a frequency characteristic for correcting characteristics of an analog low-pass filter is performed to perform interpolation of the first discrete image,
The samples of the interpolated second discrete image are taken out at every L 2 −1 (L 2 is an integer) samples in two orthogonal directions,
Generate a third discrete image, and generate orthogonal 2
Direction of the sampling interval is doubled L 1 / L, respectively, to generate the L 1 / L 2 times the image of the first discrete image.

(作用) 本発明の画像処理方法において、標本化される前のア
ナログLPFで生じた画像劣化の補正処理は画像の復元と
呼ばれる処理で、劣化した画像と劣化のインパルス応答
から劣化する前の原画像を推定する処理である。
(Operation) In the image processing method of the present invention, the process of correcting the image deterioration caused by the analog LPF before being sampled is a process called image restoration, and the original image before the deterioration is obtained from the deteriorated image and the impulse response of the deterioration. This is a process of estimating an image.

標本化の前に折返し雑音が生じないようにかけるアナ
ログフィルタは一般に線形で位置不変なフィルタなの
で、このようなフィルタで劣化した画像を復元する処理
について説明する。
Since an analog filter for applying aliasing noise before sampling is generally a linear and position-invariant filter, a process of restoring an image deteriorated by such a filter will be described.

原画像をf(x,y)、劣化のインパルス応答をk(x,
y)、劣化した画像をg(x,y)、劣化の過程で加わった
雑音をn(x,y)と連続系(xは水平方向、yは垂直方
向の座標を表わすとする)で表わしたときに、これらの
関係は(6)式で表わされる。
The original image is represented by f (x, y), and the impulse response of degradation is represented by k (x, y).
y), the degraded image is represented by g (x, y), the noise added during the degradation process is represented by n (x, y) and a continuous system (x represents the horizontal direction, and y represents the vertical direction). , These relationships are expressed by equation (6).

画像の復元はg(x,y)に復元フィルタと呼ばれるフ
ィルタをかけておこなう。復元フィルタにはいろいろな
構成のしかたがあり、たとえば文献「O Plus E別冊、
“画像処理アルゴリズムの最新動向”、高木、鳥脇、田
村編、新技術コミュニケーションズ社の第3章 画像復
元」に詳しく説明されている。ここではこの中からウイ
ーナー(Wiener)フィルタを使った復元フィルタを説明
する。ウイーナーフィルタの伝達関係をW(u,v)(u
は水平方向の周波数、vは垂直方向の周波数を表わすと
する)とすると、W(u,v)は劣化の伝達関数(すなわ
ちインパルス応答k(x,y)のフーリエ変換)をk(u,
v)としたとき、(7)式のように表わされる。
Image restoration is performed by applying a filter called a restoration filter to g (x, y). There are various ways to construct the restoration filter. For example, see the document "O Plus E separate volume,
This is described in detail in "Latest Trends in Image Processing Algorithms", edited by Takagi, Toriwaki and Tamura, Chapter 3 Image Restoration by New Technology Communications. Here, a restoration filter using a Wiener filter will be described. The transmission relationship of the Wiener filter is represented by W (u, v) (u
Is the horizontal frequency and v is the vertical frequency), W (u, v) is the transfer function of degradation (ie, the Fourier transform of the impulse response k (x, y)) to k (u, v
When v), it is expressed as in equation (7).

ここで はK(u,v)の複素共役を表わす。δは原画像と雑音の
相対的な大きさをもとに決められる定数である。このウ
イーナーフィルタはK(u,v)の絶対値がδに比べて大
きい周波数では、ほぼ1/K(u,v)の特性を示してK(u,
v)の特性を補正し、またK(u,v)の絶対値がδに比べ
て小さい周波数では、W(u,v)の利得が大きくなるの
をδで抑えて不安定性を回避する特性を有している。こ
のウイーナーフィルタによって推定される画像をf′
(x,y)、そのフーリエ変換をF′(u,v)とすると、
F′(u,v)は劣化した画像g(x,y)のフーリエ変換G
(u,v)と、W(u,v)から(8)式のように求めること
ができる。
here Represents the complex conjugate of K (u, v). δ is a constant determined based on the relative magnitude of the original image and noise. This Wiener filter shows a characteristic of approximately 1 / K (u, v) at a frequency where the absolute value of K (u, v) is larger than δ, and shows K (u, v).
A characteristic that corrects the characteristic of v) and suppresses the increase in the gain of W (u, v) by δ at a frequency where the absolute value of K (u, v) is smaller than δ to avoid instability. have. The image estimated by this Wiener filter is denoted by f ′
(X, y) and its Fourier transform is F '(u, v),
F ′ (u, v) is the Fourier transform G of the degraded image g (x, y)
It can be obtained from (u, v) and W (u, v) as in equation (8).

F′(u,v)=W(u,v)G(u,v) ……(8) f′(x,y)はF′(u,v)を逆フーリエ変換すれば求
めることができる。
F ′ (u, v) = W (u, v) G (u, v) (8) f ′ (x, y) can be obtained by performing an inverse Fourier transform on F ′ (u, v). .

以上のようにして劣化した画像を補正することができ
る。ウイーナーフィルタの他の復元フィルタを使っても
同様に画像の劣化を復元することができる。
As described above, the deteriorated image can be corrected. Degradation of an image can be similarly restored by using another restoration filter of the Wiener filter.

本発明の画像処理方法の補間に使われるフィルタはこ
の復元フィルタと(3)式あるいは(4)式、(5)式
で表わされる周波数特性のLPFを合成したLPFである。す
なわちアナログLPFによる劣化を補正した後に画像の補
間をおこなうと同じ動作をするフィルタである。
The filter used for the interpolation in the image processing method of the present invention is an LPF obtained by synthesizing the restoration filter and the LPF having the frequency characteristic represented by the equation (3) or the equations (4) and (5). That is, the filter performs the same operation as that of performing image interpolation after correcting deterioration due to the analog LPF.

(実施例) 次に本発明について図面を参照しながら説明する。(Example) Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図に本発明の画像処理方法における補間処理の第
1の実施例示す。この実施例は連続な平面上にある画像
を標本化し、それを整数倍(L倍とする)に補間する場
合の実施例で、次のように構成されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the interpolation processing in the image processing method of the present invention. This embodiment is an embodiment in which an image on a continuous plane is sampled and is interpolated by an integral multiple (L times), and is configured as follows.

入力端子1に連続な平面上にある画像を入力する。こ
の画像は標本化される前に、標本化で折り返し雑音が生
じないようにアナログLPFで帯域制限される。そして標
本化処理3で標本化(水平方向、垂直方向の標本間隔を
それぞれX,Yとする)され離散画像が生成される。
An image on a continuous plane is input to an input terminal 1. Before being sampled, the image is band-limited by an analog LPF so that aliasing does not occur in the sampling. Then, sampling is performed (sample intervals in the horizontal and vertical directions are set to X and Y, respectively) in a sampling process 3 to generate a discrete image.

さらに、アナログデジタル変換器(以下A/D変換器と
略す)4でデジタル信号に変換される。この離散画像を
a(m,n)(m,nは整数)とする。そしてこれをオーバー
サンプル処理12で第4図(c)と同じようにL倍にオー
バーサンプルして離散画像b(m,n)をつくる。すなわ
ちb(m,n)は(1)式のようになる。
Further, the signal is converted into a digital signal by an analog / digital converter (hereinafter abbreviated as A / D converter) 4. Let this discrete image be a (m, n) (m and n are integers). This is oversampled L times in an oversampling process 12 in the same manner as in FIG. 4 (c) to create a discrete image b (m, n). That is, b (m, n) is as shown in equation (1).

次にデジタルLPF15をかける。デジタルLPF15はアナロ
グLPF2で生じた劣化を補正する復元フィルタと、値を0
として挿入した標本の正しい値を求める(3)式のデジ
タルLPFを合成したフィルタで、復元フィルタに(7)
式で表わされるウイーナーフィルタを使った場合は、こ
のデジタルLPF15の周波数特性H(exp[jω′],exp
[jω′])は(9)式のように表わされる。
Next, apply digital LPF15. The digital LPF 15 has a restoration filter for correcting the deterioration caused by the analog LPF 2 and a value of 0.
A filter that combines the digital LPF of equation (3) to find the correct value of the sample inserted as
When the Wiener filter represented by the equation is used, the frequency characteristic H of this digital LPF 15 (exp [jω 1 ′], exp
[Jω 2 ′]) is expressed as in equation (9).

H(exp[jω′],exp[jω′]) =W′(exp[jLω′],exp[jLω′]) ×H1(exp[jω′],exp[jω′]) =L2×W′(exp[jLω′],exp[jLω′]) (|ω′|≦π/Lかつ|ω′|≦π/L) =0 (ω′,ω′は上以外) ……(9) ただし、ここでω′=2πの周波数が1/(LX)に、
ω′=2πの周波数1/(LY)に対応する。またW′
(exp[jω],exp[jω])は(7)式のW(u,
v)を水平方向、垂直方向それぞれ1/X,1/Yの周期で標本
化して周期関数にしたものであり、|ω1|≦π,|ω2|≦
πの範囲では(10)式のように表わせる。
H (exp [jω 1 ′], exp [jω 2 ′]) = W ′ (exp [jLω 1 ′], exp [jLω 2 ′]) × H 1 (exp [jω 1 ′], exp [jω 2 ′) ]) = L 2 × W ′ (exp [jLω 1 ′], exp [jLω 2 ′]) (| ω 1 ′ | ≦ π / L and | ω 2 ′ | ≦ π / L) = 0 (ω 1 ′) , Ω 2 ′ except above) (9) where the frequency of ω 1 ′ = 2π is 1 / (LX),
It corresponds to the frequency 1 / (LY) of ω 2 ′ = 2π. W '
(Exp [jω 1 ], exp [jω 2 ]) is W (u,
v) is sampled at a period of 1 / X and 1 / Y in the horizontal and vertical directions to form a periodic function, and | ω 1 | ≦ π, | ω 2 | ≦
In the range of π, it can be expressed as in equation (10).

W′(exp[jω],exp[jω]) =W(ω1/(2πX),ω2/(2πY)) (|ω1|≦πかつ|ω2|≦π) ……(10) ただし、ω=2πの周波数が1/Xに、ω=2πの
周波数が1/Yに対応する。
W ′ (exp [jω 1 ], exp [jω 2 ]) = W (ω 1 / (2πX), ω 2 / (2πY)) (| ω 1 | ≦ π and | ω 2 | ≦ π) 10) However, the frequency of ω 1 = 2π corresponds to 1 / X, and the frequency of ω 2 = 2π corresponds to 1 / Y.

このデジタルLPF15の動作は次のようになる。a(m,
n)のフーリエ変換をA(exp[jω],exp[j
ω])(ω1はω=2πの周波数が1/Xに、ω
=2πの周波数が1/Yに対応する)とすると、b(m,
n)のフーリエ変換B(exp[jω′],exp[j
ω′])(ω′=2πの周波数が1/(LX)に、
ω′=2πの周波数が1/(LY)に対応する)は(2)
式のようなるので、デジタルLPF15を通った画像をc
(m,n)、そのフーリエ変換をC(exp[jω′],exp
[jω′])とすると、C(exp[jω′],exp
[jω′])は(11)式のようになる。
The operation of the digital LPF 15 is as follows. a (m,
n) to the Fourier transform A (exp [jω 1 ], exp [j
ω 2 ]) (ω 1 and ω 2 have the frequency of ω 1 = 2π equal to 1 / X,
Assuming that the frequency of 2 = 2π corresponds to 1 / Y), b (m,
n) Fourier transform B (exp [jω 1 '], exp [j
ω 2 ′]) (the frequency of ω 1 ′ = 2π becomes 1 / (LX),
(the frequency of ω 2 ′ = 2π corresponds to 1 / (LY)) is (2)
Because it is like the formula, the image that passed through the digital LPF15 is c
(M, n) and its Fourier transform to C (exp [jω 1 ′], exp
[Jω 2 ′], C (exp [jω 1 ′], exp
[Jω 2 ′]) is as shown in equation (11).

C(exp[jω′],exp[jω′]) =H(exp[jω′],exp[jω′]) ×B(exp[jω′],exp[jω′]) =W′(exp[jLω′],exp[jLω′]) ×A(exp[jLω′],exp[jLω′]) ×H1(exp[jω′],exp[jω′]) ……(11) ここで、W′(exp[jLω′],exp[jLω′])
×A(exp[jLω′],exp[jLω′])は、アナロ
グLPF2での劣化を補正した画像をL倍にオーバーサンプ
ルした画像のフーリエ変換であるから、それにH1(exp
[jω′],exp[jω′])をかけるとオーバーサ
ンプルで挿入した標本の正しい値が求められている。し
たがって、デジタルLPF15をかけて補間した画像は、ア
ナログLPF2での劣化が補間されている。
C (exp [jω 1 ′], exp [jω 2 ′]) = H (exp [jω 1 ′], exp [jω 2 ′]) × B (exp [jω 1 ′], exp [jω 2 ′]) = W '(exp [jLω 1 '], exp [jLω 2 ']) × A (exp [jLω 1'], exp [jLω 2 ']) × H 1 (exp [jω 1'], exp [jω 2 ']) ... (11) where, W' (exp [jLω 1 '], exp [jLω 2'])
× A (exp [jLω 1 ′], exp [jLω 2 ′]) is a Fourier transform of an image obtained by oversampling the image corrected for degradation in the analog LPF 2 L times, and therefore, H 1 (exp
[Jω 1 ′], exp [jω 2 ′]), the correct value of the sample inserted by oversampling is obtained. Therefore, in the image interpolated by applying the digital LPF 15, the deterioration in the analog LPF 2 is interpolated.

このようにして本発明による補間処理で離散画像の整
数倍の補間ができる。こうして求められた離散画像はア
ナログLPF2での劣化が補正されている。フィルタ処理は
従来例と同様に、オーバーサンプルした画像を離散フー
リエ変換を使って周波数領域に変換し、(9)式のデジ
タルLPF15をかけて、離散逆フーリエ変換することによ
り実現できる。あるいはデジタルLPF15の周波数特性を
離散逆フーリエ変換してインパルス応答を求め、それと
オーバーサンプルした画像のたたみ込みをおこなって実
現できる。
In this manner, the interpolation processing according to the present invention enables the interpolation of an integral multiple of the discrete image. The discrete image obtained in this manner is corrected for deterioration in the analog LPF2. As in the conventional example, the filter processing can be realized by converting the oversampled image into the frequency domain using the discrete Fourier transform, applying the digital LPF 15 of the equation (9), and performing the discrete inverse Fourier transform. Alternatively, it can be realized by performing a discrete inverse Fourier transform on the frequency characteristic of the digital LPF 15 to obtain an impulse response, and convolving it with an oversampled image.

なお、上に述べた方法では理想的なフィルタが構成で
きると仮定しているが、実際には理想的なフィルタを構
成することはできないので、デジタルLPF15の周波数特
性は(9)式の周波数特性に十分に近ければ良い。
Although the above-described method assumes that an ideal filter can be constructed, it is not possible to actually construct an ideal filter. Therefore, the frequency characteristic of the digital LPF 15 is represented by the frequency characteristic of equation (9). It should be close enough to

こうして整数倍に補間した離散画像の標本間隔を、原
画像の標本間隔と等しくすれば整数倍に拡大された離散
画像が求められる。拡大された離散画像はアナログLPF2
による劣化が補正されているので、従来の方法で拡大し
た画像よりも解像度が上がっている。これを第3図と同
様にデジタルアナログ変換し、アナログLPFで連続な平
面上にある画像に変換すればアナログLPF2による劣化が
補正された拡大画像が生成できる。
By making the sample interval of the discrete image interpolated by the integral multiple equal to the sample interval of the original image, a discrete image enlarged to the integral multiple is obtained. Enlarged discrete image is analog LPF2
, The resolution is higher than that of the image enlarged by the conventional method. If this is converted into a digital-to-analog signal in the same manner as in FIG. 3 and converted into an image on a continuous plane by the analog LPF, an enlarged image in which the deterioration due to the analog LPF 2 has been corrected can be generated.

第2図には本発明の画像処理方法の補間処理について
の第2の実施例が示されている。
FIG. 2 shows a second embodiment of the interpolation processing of the image processing method of the present invention.

この実施例は、連続な平面上にある画像を標本化して
離散画像を生成し、L1倍(L1は整数でL1>1)の補間を
行なった後、1/L2倍(L2は整数でL2>1)のダウンサン
プル処理をして原画像のL1/L2倍の補間をおこなう補間
処理で、第1の実施例と同様に入力端子1に連続な平面
上にある画像を入力する。この画像は標本化される前
に、標本化で折り返し雑音が生じないようにアナログLP
F2で帯域制限される。そして標本化処理3で標本化(水
平方向、垂直方向の標本間隔をそれぞれX,Yとする)さ
れ、さらにA/D変換器4でデジタル信号に変換される。
このデジタル信号はオーバーサンプル処理12で第5図の
(c)と同じようにL1倍にオーバーサンプルされ、デジ
タルLPF16に入力される。デジタルLPF16の周波数特性
は、L1>L2>1の場合(12)式、L2>L1>1の場合(1
3)式で表わされる。
This embodiment, by sampling the image that is on a continuous plane to generate a discrete image, after L 1 × (L 1 are the L 1> 1 integer) was performed interpolation, 1 / L 2 times (L 2 is a interpolation integer L 2> 1) of the down-sampling processing is performed to L 1 / L 2 times the interpolation of the original image, on the first embodiment and a continuous input terminal 1 similarly plane Enter an image. Before the image is sampled, an analog LP is used to avoid aliasing in the sampling.
Bandwidth is limited by F2. Then, it is sampled (sample intervals in the horizontal and vertical directions are set to X and Y, respectively) in a sampling process 3 and further converted into a digital signal by an A / D converter 4.
This digital signal is the same as the oversampled to 1x L and of FIG. 5 in the over-sample processing 12 (c), is input to the digital LPF 16. The frequency characteristic of the digital LPF 16 is expressed by equation (12) when L 1 > L 2 > 1, and when L 2 > L 1 > 1 (1
3) It is expressed by the equation.

H5(exp[jω′],exp[jω′]) =W′(exp[jL1ω′],exp[jL1ω′]) ×H2(exp[jω′],exp[jω′]) =L1 2×W′(exp[jL1ω′],exp[jL1ω′]) (|ω′|≦π/L1かつ|ω′|≦π/L1) =0 (ω′,ω′は上以外) ……(12) H6(exp[jω′],exp[jω′]) =W′(exp[jL1ω′],exp[jL1ω′]) ×H3(exp[jω′],exp[jω′]) =L1 2×W′(exp[jL1ω′],exp[jL1ω′]) (|ω′|≦π/L2かつ|ω′|≦π/L2) =0 (ω′,ω′は上以外) ……(13) ただしここでω′,ω′はそれぞれ水平方向、垂
直方向の標本間隔で正規化した角周波数で、ω′=2
πの周波数が1/(L1X)に、ω′=2πの周波数が1/
(L1Y)に対応する。(12)式は(11)式でL=L1とお
いたものであり、また(13)式は(12)式の遮断周波数
をπ/L2としたものである。
H 5 (exp [jω 1 ' ], exp [jω 2']) = W '(exp [jL 1 ω 1'], exp [jL 1 ω 2 ']) × H 2 (exp [jω 1'], exp [jω 2 ']) = L 1 2 × W' (exp [jL 1 ω 1 '], exp [jL 1 ω 2']) (| ω 1 '| ≦ π / L 1 and | ω 2' | ≦ π / L 1 ) = 0 (ω 1 ′ and ω 2 ′ are other than the above)... (12) H 6 (exp [jω 1 ′], exp [jω 2 ′]) = W ′ (exp [jL 1 ω 1 ′], exp [jL 1 ω 2 ′]) × H 3 (exp [jω 1 ′], exp [jω 2 ′]) = L 1 2 × W ′ (exp [jL 1 ω 1 ′], exp [JL 1 ω 2 ′]) (| ω 1 ′ | ≦ π / L 2 and | ω 2 ′ | ≦ π / L 2 ) = 0 (ω 1 ′ and ω 2 ′ are other than the above) (13) Here, ω 1 ′ and ω 2 ′ are angular frequencies normalized by horizontal and vertical sample intervals, respectively, and ω 1 ′ = 2
The frequency of π is 1 / (L 1 X), and the frequency of ω 2 ′ = 2π is 1 /
(L 1 Y). (12) Equation (11) are those placed and L = L 1 in formula, and (13) is obtained by the a [pi / L 2 cut-off frequency of (12).

デジタルLPF16を通った離散画像は第1の実施例と同
様にアナログLPF2での劣化が補正されている。これを第
5図の(e)と同様にダウンサンプル処理14で1/L2倍の
ダウンサンプル処理をしてL1/L2倍の補間を行なう。こ
こでL1>L2>1の場合は1/L2倍にダウンサンプルしても
折返し雑音は発生しない。またL2>L1>1の場合は遮断
周波数をπ/L2としてπ/L2以上の周波数成分を除いてい
るのでやはり1/L2倍にダウンサンプルしても折返し雑音
は発生しない。
The discrete image that has passed through the digital LPF 16 is corrected for deterioration in the analog LPF 2 as in the first embodiment. This was similarly in downsampling process 14 1 / L 2-fold downsampling processing of FIG. 5 (e) performing L 1 / L 2-fold interpolation. Here, when L 1 > L 2 > 1, no aliasing noise occurs even if down-sampling is performed by 1 / L 2 times. In the case of L 2 > L 1 > 1, since the cutoff frequency is π / L 2 and frequency components equal to or higher than π / L 2 are excluded, aliasing noise does not occur even if the sample is downsampled by a factor of 1 / L 2 .

こうして、アナログLPF2での劣化が補正されたL1/L2
倍の補間をおこなうことができる。このフィルタ処理は
第1の実施例と同様におこなえるので説明は略す。
In this way, L 1 / L 2 corrected for degradation in analog LPF2
Double interpolation can be performed. Since this filtering process can be performed in the same manner as in the first embodiment, the description is omitted.

以上説明したようにしてL1/L2倍に補間した離散画像
の標本間隔を原画像の標本間隔と等しくすればL1/L2
に拡大/縮小された離散画像が求められる。このように
して拡大/縮小された離散画像はアナログLPF2による劣
化が補正されているので従来の方法で拡大/縮小した画
像よりも解像度が上がっている。これを第3図と同様に
デジタルアナログ変換し、アナログLPFで連続な平面上
にある画像に変換すればアナログLPF2による劣化が補正
された拡大画像/縮小画像が生成できる。
L 1 / L 2-fold enlargement / reduced discrete images are obtained if equal sampling interval of the sampling interval original image of the discrete images interpolated as described above L 1 / L 2-fold. Since the discrete image enlarged / reduced in this manner is corrected for the deterioration due to the analog LPF2, the resolution is higher than that of the image enlarged / reduced by the conventional method. If this is converted into a digital-to-analog signal in the same manner as in FIG. 3 and converted to an image on a continuous plane by the analog LPF, an enlarged image / reduced image in which the deterioration due to the analog LPF 2 is corrected can be generated.

(発明の効果) 以上説明したように本発明の画像処理方法による補間
処理により求められた画像は、標本化される前にかけら
れるアナログLPFによって生じた劣化が補正されてい
る。したがって従来の処理で補間した画像よりも解像度
が上がった画像が求められる。また本発明の画像の補間
処理を使った画像の拡大/縮小処理によって拡大/縮小
をおこなうことにより、従来よりも解像度が上がった拡
大画像/縮小画像が生成できる。
(Effects of the Invention) As described above, in the image obtained by the interpolation processing by the image processing method of the present invention, the deterioration caused by the analog LPF applied before sampling is corrected. Therefore, an image having a higher resolution than the image interpolated by the conventional processing is required. In addition, by performing enlargement / reduction by image enlargement / reduction processing using the image interpolation processing of the present invention, an enlarged image / reduced image having a higher resolution than before can be generated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明による画像処理方法において整数倍に画
像を補間する処理の一例を示すブロック図、第2図は本
発明による画像処理方法において有理数倍に画像を補間
する処理の一例を示すブロック図、第3図は連続な平面
上にある画像を拡大する処理のブロック図、第4図は従
来の整数倍に画像を補間する処理を説明する図、第5図
は従来の有理数倍に画像を補間する処理を説明する図で
ある。 1……入力端子、2,8……アナログLPF、3……標本化処
理、4……A/D変換器、5……拡大処理、7……D/A変換
器、9……出力端子、10,12……オーバーサンプル処
理、11,13,15,16……デジタルLPF、14……ダウンサンプ
ル処理。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a process of interpolating an image at an integral multiple in the image processing method according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an example of a process of interpolating an image at a rational number in the image processing method according to the present invention. FIG. 3, FIG. 3 is a block diagram of a process for enlarging an image on a continuous plane, FIG. 4 is a diagram for explaining a process of interpolating an image to an integral multiple of the conventional image, and FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining a process of interpolating. 1 input terminal, 2, 8 analog LPF, 3 sampling processing, 4 A / D converter, 5 enlargement processing, 7 D / A converter, 9 output terminal , 10,12 …… Oversampling processing, 11,13,15,16 …… Digital LPF, 14 …… Downsampling processing.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】連続な平面上にある画像をアナログ低域通
過フィルタで帯域制限した後、直交する2方向の標本間
隔がそれぞれX、Yである等間隔な標本化をして第1の
離散画像を生成し、前記第1の離散画像の標本以外は値
が0の標本を挿入して、前記直交する2方向の標本間隔
がそれぞれX/L、Y/L(Lは正の整数)である等間隔な標
本化を前記第1の離散画像におこなって第2の離散画像
を生成し、前記第2の離散画像を、前記アナログ低域通
過フィルタの特性を補正する周波数特性をもつデジタル
低域通過フィルタ処理して前記第1の離散画像の補間を
おこなうことを特徴とする画像処理方法。
An image on a continuous plane is band-limited by an analog low-pass filter, and then sampled at equal intervals where sampling intervals in two orthogonal directions are X and Y, respectively. An image is generated, and a sample whose value is 0 is inserted except for the sample of the first discrete image, and the sample intervals in the two orthogonal directions are X / L and Y / L (L is a positive integer). A first discrete image is sampled at a certain interval to generate a second discrete image, and the second discrete image is converted to a digital low-frequency signal having a frequency characteristic for correcting the characteristic of the analog low-pass filter. An image processing method, wherein the first discrete image is interpolated by band-pass filtering.
【請求項2】連続な平面上にある画像をアナログ低域通
過フィルタで帯域制限した後、直交する2方向の標本間
隔がそれぞれX、Yである等間隔な標本化をして第1の
離散画像を生成し、前記第1の離散画像の標本以外は値
が0の標本を挿入して、前記直交する2方向の標本間隔
がそれぞれX/L、Y/L(Lは正の整数)である等間隔な標
本化を前記第1の離散画像におこなって第2の離散画像
を生成し、前記第2の離散画像を、前記アナログ低域通
過フィルタの特性を補正する周波数特性をもつデジタル
低域通過フィルタ処理して前記第1の離散画像の補間を
おこなった離散画像を生成し、この補間をおこなった離
散画像の前記直交する2方向の標本間隔をそれぞれL倍
して、前記第1の離散画像のL倍の拡大画像を生成する
ことを特徴とする画像処理方法。
2. An image lying on a continuous plane is band-limited by an analog low-pass filter, and then sampled at equal intervals in two orthogonal sample intervals X and Y to perform first discrete sampling. An image is generated, and a sample whose value is 0 is inserted except for the sample of the first discrete image, and the sample intervals in the two orthogonal directions are X / L and Y / L (L is a positive integer). A first discrete image is sampled at a certain interval to generate a second discrete image, and the second discrete image is converted to a digital low-frequency signal having a frequency characteristic for correcting the characteristic of the analog low-pass filter. The first discrete image is interpolated by a band-pass filter processing to generate a discrete image, and the interpolated discrete image sample interval in each of the two orthogonal directions is multiplied by L, and the first discrete image is multiplied by L. Generating an L-times enlarged image of the discrete image; Processing method.
【請求項3】連続な平面上にある画像をアナログ低域通
過フィルタで帯域制限した後、直交する2方向の標本間
隔がそれぞれX、Yである等間隔な標本化をして第1の
離散画像を生成し、前記第1の離散画像の標本以外は値
が0の標本を挿入して、前記直交する2方向の標本間隔
がそれぞれX/L1、Y/L1(L1は正の整数)である等間隔な
標本化を前記第1の離散画像におこなって第2の離散画
像を生成し、前記第2の離散画像を、前記アナログ低域
通過フィルタの特性を補正する周波数特性をもつデジタ
ル低域通過フィルタ処理して前記第1の離散画像の補間
をおこなった離散画像を生成し、この補間をおこなった
離散画像から前記直交する2方向にそれぞれL2−1(L2
は2以上の整数)標本おきに標本を取り出して第3の離
散画像を生成し、前記第3の離散画像の前記直交する2
方向の標本間隔をそれぞれL1/L2倍して、前記第1の離
散画像のL1/L2倍の拡大画像を生成することを特徴とす
る画像処理方法。
3. An image on a continuous plane is band-limited by an analog low-pass filter, and then sampled at equal intervals where sampling intervals in two orthogonal directions are X and Y, respectively. An image is generated, and a sample having a value of 0 is inserted except for the sample of the first discrete image, and the sample intervals in the two orthogonal directions are X / L 1 and Y / L 1 (L 1 is positive. (Integer) is performed on the first discrete image to generate a second discrete image, and the second discrete image is subjected to frequency characteristics for correcting the characteristics of the analog low-pass filter. Digital low-pass filter processing to generate a discrete image in which the first discrete image has been interpolated. From the interpolated discrete image, L 2 -1 (L 2
Is an integer greater than or equal to 2) taking a sample every other sample to generate a third discrete image, and
Image processing method characterized in that by way of the sampling interval by doubling L 1 / L, respectively, to generate the L 1 / L 2-fold enlarged image of the first discrete image.
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