JP3168661B2 - Method and apparatus for increasing the number of pixels - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、カラープリン
タやスキャナ等において、画像の拡大や画像品質の向上
のために行なわれる画素数増大方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for increasing the number of pixels for enlarging an image and improving image quality in, for example, a color printer and a scanner.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の画素数増大方式としては、同一
画素の値を並べて画素を増大させる方式がある。この方
式は、拡大倍率が整数である場合には問題はないが、小
数点のある拡大倍率の場合、例えば１．３倍等の場合に
は、切捨て、切上げ処理が不可欠で、図１に示すように
線が細くなったり太くなったりする不具合が生じる。2. Description of the Related Art As a method of increasing the number of pixels of this kind, there is a method of increasing the number of pixels by arranging values of the same pixel. This method has no problem when the enlargement magnification is an integer, but when the enlargement magnification has a decimal point, for example, when the magnification is 1.3 times, truncation and round-up processing are indispensable, and as shown in FIG. There is a problem that the line becomes thinner or thicker.
【０００３】図６において、（Ａ）は元の画素配列、
（Ｂ）は上記方式による拡大倍率＝１．３の拡大結果で
あり、画素濃度一定（ドットの有無のみ）でかつ画素サ
イズ一定（整数倍でのみ配置可能）であるため、（Ｂ）
に示すように正規の１．３倍より細くなったり太くなっ
たりする。In FIG. 6, (A) shows an original pixel arrangement,
(B) shows the result of the enlargement by the above-described method at an enlargement magnification of 1.3, and since the pixel density is constant (only the presence or absence of a dot) and the pixel size is constant (can be arranged only at an integral multiple), (B)
As shown in the figure, it becomes thinner or thicker than the normal 1.3 times.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図７は、一般のコンピ
ュータで扱う画像の画素配列を示したものである。ここ
で、各画素の占める区域は、画素の値Ｄijで示される濃
度の色で満たされるものと考え、画素数を増加させる場
合、人間の目の、周辺との境界に中間の色を配置すると
それ相当の大きさに見えるという性質を利用して、一般
に次の「補間」による方法が採られる。FIG. 7 shows a pixel arrangement of an image handled by a general computer. Here, the area occupied by each pixel is considered to be filled with the color having the density indicated by the pixel value D ij , and when increasing the number of pixels, an intermediate color is arranged at the boundary between the human eye and the periphery. Then, taking advantage of the fact that the image appears to be a considerable size, a method based on the following “interpolation” is generally adopted.
【０００５】即ち、拡大倍率の逆数の大きさの画素を考
え、その寸法で画像を切取り、画素数を増加させる方法
であり、これを図８に示す。図８において、実線は元の
画素構成を示し、点線は新しい画素構成を示す。この従
来の補間による方法は、隣の画素との境界上に新しい画
素を設けるときのみ、当該画素が中間の値となり、滑ら
かな「補間」は望めない。[0005] That is, a method is considered in which a pixel whose size is the reciprocal of the enlargement magnification is considered, an image is cut out at that size, and the number of pixels is increased. This is shown in FIG. In FIG. 8, the solid line indicates the original pixel configuration, and the dotted line indicates the new pixel configuration. In this conventional interpolation method, only when a new pixel is provided on the boundary with an adjacent pixel, the pixel has an intermediate value, and smooth "interpolation" cannot be expected.
【０００６】本発明はこの問題を解消するためになされ
たもので、滑らかな補間により画素数を増大させること
ができ、従来に比し、より高品質の拡大画像を得ること
ができる。画素数増大方式を提供することを目的とす
る。The present invention has been made to solve this problem. The number of pixels can be increased by smooth interpolation, and a higher quality enlarged image can be obtained as compared with the related art. It is an object of the present invention to provide a method for increasing the number of pixels.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項１では、元画像の画素数を所望の拡大
倍率で縦横に増加させて新しい画素からなる画像とする
画素数増大方法であって、元画像の画素サイズと同一の
画素サイズの窓枠を設定し、当該窓枠を横または縦に、
それぞれ上記拡大倍率の逆数分ずつずらすことにより、
新しい画素を発生させ、当該窓枠をずらす方向と同一の
方向に、前記新たに発生した画素を配置し、前記新しい
画素の値を、上記窓枠から覗いて見える上記元画像の画
素の値の平均値Ｄとし、前記平均値Ｄは、窓枠と重なる
元画像における、左上の画素、右上の画素、左下の画
素、右下の画素のそれぞれの値、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ
４と、横方向および縦方向への、前記窓枠のずらす距離
の値、ａ、ｂとからＤ＝（Ｄ１−Ｄ２−Ｄ３＋Ｄ４）×
ａ×ｂ＋（Ｄ２−Ｄ１）×ａ＋（Ｄ３−Ｄ１）×ｂ＋Ｄ
１）により計算する構成とした。Since the present invention SUMMARY OF THE INVENTION The To achieve the above object, in claim 1, of the desired number of pixels of Motoe magnifying
Increase the image vertically and horizontally at the magnification to make an image consisting of new pixels
In the method of increasing the number of pixels, a window frame having the same pixel size as the pixel size of the original image is set, and the window frame is horizontally or vertically set.
By shifting each by the reciprocal of the above magnification,
Generates a new pixel and shifts the window frame in the same direction.
Direction, the placing newly generated pixels, the value of the new pixel, an average value D of pixel values of the Motoe image visible peeping from the window frame, the average value D, and window frame Overlap
Upper left pixel, upper right pixel, lower left image in the original image
Element, each value of lower right pixel, D1, D2, D3, D
4, and the distance to shift the window frame in the horizontal and vertical directions
From the values of a and b, D = (D1−D2−D3 + D4) ×
a × b + (D2-D1) × a + (D3-D1) × b + D
The calculation is performed according to 1) .
【０００８】請求項２では、元画像の画素サイズと同一
の画素サイズの窓枠を設定し、当該窓枠を横または縦
に、それぞれ所望の拡大倍率の逆数分ずつずらすことに
より新しい画素を発生させ、この新しい画素を前記窓枠
をずらす方向と同一の方向に配置して新しい画素からな
る画像とする際に、この新しい画素の値を求める演算ブ
ロックを備えた画素数増大装置であって、 上記演算ブロ
ックは、横方向の拡大倍率の逆数分ずつ窓枠をずらした
累積値の小数部を演算する横倍率累積値演算回路５と、
縦方向の拡大倍率の逆数分ずつ窓枠をずらした累積値の
小数部を演算する縦倍率累積値演算回路７と、上記窓枠
と重なる元画像における、左上の画素、右上の画素、左
下の画素、右下の画素のそれぞれの値を入力する、レジ
スタＤ１、レジスタＤ２、レジスタＤ３、レジスタＤ４
と、上記レジスタＤ２の値から上記レジスタＤ１の値を
減算する引算回路２１と、上記レジスタＤ３の値から上
記レジスタＤ１の値を減算する引算回路２２と、上記レ
ジスタＤ４の値から上記レジスタＤ３の値を減算する引
算回路２４と、上記引算回路２４の出力から上記引算回
路２１の出力を減算する引算回路２３と、上記横倍累積
値演算回路５の出力と前記引算回路２１の出力を掛け算
する掛け算回路２５と、上記縦倍累積値演算回路７の出
力と前記引算回路２２の出力を掛け算する掛け算回路２
８と、上記横倍累積値演算回路５の出力と上記縦倍累積
値演算回路７の出力を掛け算する掛け算回路２６と、上
記引算回路２３の出力と上記掛け算回路２６の出力を掛
け算する掛け算回路２７と、上記レジスタＤ１と上記掛
け算回路２５の出力と上記掛け算回路２７の出力と上記
掛け算回路２８の出力の総和を計算する加算回路１７と
を有する構成とした。 また、請求項３では、元画像の画
素サイズと同一の画素サイズの窓枠を設定し、当該窓枠
を横または縦に、それぞれ所望の拡大倍率の逆数分ずつ
ずらすことにより新しい画素を発生させ、この新しい画
素を前記窓枠をずらす方向と同一の方向に配置して新し
い画素からなる画像とする際に、この新しい画素の値を
求める演算ブロックを備えた画素数増大装置であって、
上記演算ブロックは、横方向の拡大倍率の逆数分ずつ窓
枠をずらした累積値の小数部を演算する横倍率累積値演
算回路５と、縦方向の拡大倍率の逆数分ずつ窓 枠をずら
した累積値の小数部を演算する縦倍率累積値演算回路７
と、上記横倍累積値演算回路５の出力の補数を演算する
横倍率補数演算回路６と、上記縦倍累積値演算回路７の
出力の補数を演算する縦倍率補数演算回路８と、上記窓
枠と重なる元画像における、左上の画素、右上の画素、
左下の画素、右下の画素のそれぞれの値を入力する、レ
ジスタＤ１、レジスタＤ２、レジスタＤ３、レジスタＤ
４と、上記横倍率補数演算回路６の出力と上記縦倍率補
数演算回路８の出力を掛け算する掛け算回路９と、上記
横倍率累積値演算回路５の出力と上記縦倍率補数演算回
路８の出力を掛け算する掛け算回路１０と、上記縦倍率
累積値演算回路７の出力と上記横倍率補数演算回路６の
出力を掛け算する掛け算回路１１と、上記横倍率累積値
演算回路５の出力と上記縦倍率累積値演算回路７の出力
を掛け算する掛け算回路１２と、上記レジスタＤ１の値
と上記掛け算回路９の出力を掛け算する掛け算回路１３
と、上記レジスタＤ２の値と上記掛け算回路１0 の出力
を掛け算する掛け算回路１４と、上記レジスタＤ３の値
と上記掛け算回路１１の出力を掛け算する掛け算回路１
５と、上記レジスタＤ４の値と上記掛け算回路１２の出
力を掛け算する掛け算回路１６と、上記掛け算回路１３
の出力と、上記掛け算回路１４の出力と、上記掛け算回
路１５の出力と、上記掛け算回路１６の出力の総和を計
算する加算回路１７とを有する構成とした。 According to the second aspect, the pixel size is the same as the pixel size of the original image.
Set a window frame with a pixel size of
Each time by the reciprocal of the desired magnification.
Generate a newer pixel and call this new pixel the window frame
Position in the same direction as the
Calculation image for calculating the value of this new pixel.
A number of pixels increased device having a locking, the arithmetic Bro
The window frame was shifted by the reciprocal of the horizontal magnification.
A lateral magnification cumulative value calculation circuit 5 for calculating a decimal part of the cumulative value;
The cumulative value of the window frame shifted by the reciprocal of the vertical magnification
A vertical magnification cumulative value calculation circuit 7 for calculating a decimal part;
Upper left pixel, upper right pixel, left
Register each value of the lower pixel and the lower right pixel.
Star D1, register D2, register D3, register D4
And the value of the register D1 from the value of the register D2
A subtraction circuit 21 for subtracting the data from the register D3;
A subtraction circuit 22 for subtracting the value of the register D1;
Subtract the value of the register D3 from the value of the register D4.
From the output of the subtraction circuit 24
A subtraction circuit 23 for subtracting the output of the path 21;
Multiplying the output of the value operation circuit 5 with the output of the subtraction circuit 21
Output from the multiplication circuit 25 and the vertical double accumulation value calculation circuit 7
Multiplication circuit 2 for multiplying the output of the subtraction circuit 22 by the force
8, the output of the horizontal double accumulation value calculation circuit 5 and the vertical double accumulation
A multiplication circuit 26 for multiplying the output of the value operation circuit 7;
The output of the subtraction circuit 23 and the output of the multiplication circuit 26 are multiplied.
A multiplication circuit 27 for multiplication, the register D1 and the multiplication circuit
The output of the multiplication circuit 25, the output of the multiplication circuit 27 and the
An adder circuit 17 for calculating the sum of the outputs of the multiplication circuit 28;
. In the third aspect, the image of the original image
Set a window frame of the same pixel size as the original size, and
Horizontally or vertically, each with the reciprocal of the desired magnification
A new pixel is generated by shifting
The window frame in the same direction as the window frame
When making an image consisting of pixels, the value of this new pixel is
A pixel number increasing device having a calculation block to be obtained,
The above calculation block is a window of the reciprocal of the horizontal magnification.
Calculates the decimal part of the accumulated value with the frame shifted, the lateral magnification accumulated value
A calculation circuit 5, the longitudinal opposite minutes each window frame magnification of shifting
Vertical magnification cumulative value calculation circuit 7 for calculating the decimal part of the calculated cumulative value
And the complement of the output of the horizontal double cumulative value calculation circuit 5 is calculated.
The horizontal magnification complement arithmetic circuit 6 and the vertical double cumulative value arithmetic circuit 7
A vertical magnification complement calculating circuit 8 for calculating the complement of the output;
Upper left pixel, upper right pixel,
Enter the values of the lower left pixel and lower right pixel.
Register D1, Register D2, Register D3, Register D
4 and the output of the horizontal magnification complement operation circuit 6 and the vertical magnification complement
A multiplication circuit 9 for multiplying the output of the number operation circuit 8;
The output of the horizontal magnification cumulative value calculation circuit 5 and the calculation of the vertical magnification complement
A multiplication circuit 10 for multiplying the output of the path 8 and the vertical magnification
The output of the accumulated value operation circuit 7 and the output of the lateral magnification complement operation circuit 6
A multiplying circuit 11 for multiplying the output;
The output of the arithmetic circuit 5 and the output of the vertical magnification cumulative value arithmetic circuit 7
, And a value of the register D1
And a multiplication circuit 13 for multiplying the output of the multiplication circuit 9
And the value of the register D2 and the output of the multiplication circuit 10.
And a value of the register D3
And a multiplication circuit 1 for multiplying the output of the multiplication circuit 11
5, the value of the register D4 and the output of the multiplication circuit 12.
A multiplication circuit 16 for multiplying the force and the multiplication circuit 13
, The output of the multiplication circuit 14, and the multiplication
The sum of the output of the path 15 and the output of the multiplication circuit 16 is calculated.
And an adder circuit 17 for performing the calculation.
【０００９】[0009]
【作用】本発明では、拡大倍率の逆数分ずつ縦横にずら
して発生させる新しい画素の値を、窓枠から見える元の
画素の値の平均値とするので、滑らかに補間して画像を
拡大することができる。According to the present invention, the value of a new pixel generated by shifting vertically and horizontally by the reciprocal of the enlargement factor is taken as the average of the values of the original pixels seen from the window frame, so that the image is enlarged by smooth interpolation. be able to.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明の１実施例を図面を参照して説
明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１１】図１において、実線で囲む画素は元の画素
Ｐを表し、この元の画素Ｐの大きさと同一の大きさの窓
枠Ｗを想定し、この窓枠Ｗから元の画像を覗いて、見え
る画素の値の平均値を新しい画素ＰＰの値とする。そし
て、拡大倍率Ｋ（Ｋx 、Ｋy ）は、窓枠Ｗを移動させる
距離（ｘ＝ａ，ｙ＝ｂ）を拡大倍率Ｋの逆数とする。す
なわち、窓枠Ｗを拡大倍率Ｋの逆数分だけずらしなが
ら、新しい画素ＰＰの値を求める。この場合、窓枠Ｗを
移動する距離に応じて、窓枠Ｗから見える画素の組合わ
せは色々変わってくるが、これを集約して単純化すれ
ば、周辺の４箇の画素から新しい１つの画素を作る問題
に還元できる。これを図２について説明する。In FIG. 1, a pixel surrounded by a solid line represents an original pixel P. Assuming a window frame W having the same size as that of the original pixel P, the original image is viewed from the window frame W. , The average value of the visible pixels is taken as the value of the new pixel PP. The magnification K (K x , K y ) is obtained by setting the distance (x = a, y = b) by which the window frame W is moved as the reciprocal of the magnification K. That is, the value of the new pixel PP is obtained while shifting the window frame W by the reciprocal of the magnification K. In this case, the combination of pixels that can be seen from the window frame W changes in various ways according to the distance that the window frame W moves, but if these are combined and simplified, a new one from four neighboring pixels can be obtained. It can be reduced to the problem of making pixels. This will be described with reference to FIG.
【００１２】図２において、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は
元の画素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の値であり、元の画素
Ｐの大きさを１（ａ、ｂ＜１）とする。新しい画素ＰＰ
の値Ｄを元の画素の値のしめる面積の割合で計算する
と、 Ｄ＝Ｄ１×（１−ａ）×（１−ｂ）＋Ｄ２×ａ×（１−ｂ）＋Ｄ３×（１−ａ） ×ｂ＋Ｄ４×ａ×ｂ ・・・・・・・・（１） ｘ方向の拡大倍率ＫX の逆数（１／ＫX ）＝Ａ、ｙ方向
の拡大倍率Ｋy の逆数（１／Ｋy ）＝Ｂとすると、最初
の新しい画素はａ＝０、ｂ＝０であり、ｘ方向の２番目
の新しい画素はａ＝Ａ、ｂ＝０とおいて計算する。同様
にして、ｘ方向のｉ番目、ｙ方向のｊ番目の新しい画素
の移動距離（ずらし量）ａ、ｂは、 ａ＝少数部分｛Ａ×（ｉ−１）｝・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２） ｂ＝少数部分｛Ｂ×（ｊ−１）｝・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３） すなわち、Ａの値を加えながら、その少数部分をａとし
て計算して、ｘ方向へ進み、２行目の画素に戻るとき、
Ｂの値を加えてその少数部分をｂとして、もとの計算を
繰り返せばよい。In FIG. 2, D1, D2, D3, and D4 are the values of the original pixels P1, P2, P3, and P4, and the size of the original pixel P is 1 (a, b <1). New pixel PP
Is calculated by the ratio of the area of the original pixel value, D = D1 × (1-a) × (1-b) + D2 × a × (1-b) + D3 × (1-a) × b + D4 × a × b (1) Reciprocal (1 / K X ) of magnification X K in the x direction = A, reciprocal (1 / K y ) of magnification K y in the y direction = Assuming that B, the first new pixel is a = 0 and b = 0, and the second new pixel in the x direction is a = A and b = 0. Similarly, the moving distances (shift amounts) a and b of the i-th new pixel in the x direction and the j-th pixel in the y direction are as follows: a = decimal part {A × (i−1)}. (2) b = decimal part {B × (j-1)} (3) While adding the value of A, calculate the minor part as a, and proceed in the x direction and return to the pixels in the second row,
The original calculation may be repeated by adding the value of B and setting the minor part to b.
【００１３】図３に新しい画素の値Ｄを演算する演算ブ
ロックの１例を示す。FIG. 3 shows an example of a calculation block for calculating the value D of a new pixel.
【００１４】図３において、１はＤ１レジスタ、２はＤ
２レジスタ、３はＤ３レジスタおよび４はＤ４レジスタ
レジスタである。５は横倍率累積演算部であって、上記
（２）式を演算し、ａを出力する。６は横倍率補数演算
部であって、ａの補数（１−ａ）を演算する。７は縦倍
率累積演算部であって、上記（３）式を演算し、ｂを出
力する。８は縦倍率補数演算部であって、ｂの補数（１
−ｂ）を演算する。９はかけ算回路であって、（１−
ａ）×（１−ｂ）を演算する。１０はかけ算回路であっ
て、ａ×（１−ｂ）を演算する。１１はかけ算回路であ
って、（１−ａ）×ｂを演算する。１２はかけ算回路で
あって、ａ×ｂを演算する。In FIG. 3, 1 is a D1 register and 2 is a D1 register.
2 is a register, 3 is a D3 register, and 4 is a D4 register. Reference numeral 5 denotes a lateral magnification accumulation calculating unit that calculates the above equation (2) and outputs a. Reference numeral 6 denotes a lateral magnification complement computing unit that computes the complement (1-a) of a. Reference numeral 7 denotes a vertical magnification accumulating section which calculates the above equation (3) and outputs b. Reference numeral 8 denotes a vertical magnification complement calculator, which is the complement of b (1
-B) is calculated. 9 is a multiplication circuit, and (1-
a) × (1-b) is calculated. Reference numeral 10 denotes a multiplication circuit, which calculates a × (1-b). Reference numeral 11 denotes a multiplication circuit, which calculates (1−a) × b. Reference numeral 12 denotes a multiplication circuit that calculates a × b.
【００１５】１３はかけ算回路であって、Ｄ１×（１−
ａ）×（１−ｂ）を演算する。１４はかけ算回路であっ
て、Ｄ２×ａ×（１−ｂ）を演算する。１５はかけ算回
路であって、Ｄ３×ａ×（１−ｂ）を演算する。１６は
かけ算回路であって、Ｄ４×ａ×ｂを演算する。１７は
加算回路であって、上記（１）式を演算する。Reference numeral 13 denotes a multiplication circuit, which is D1 × (1-
a) × (1-b) is calculated. Reference numeral 14 denotes a multiplication circuit that calculates D2 × a × (1-b). Reference numeral 15 denotes a multiplication circuit, which calculates D3 × a × (1-b). Reference numeral 16 denotes a multiplication circuit that calculates D4 × a × b. Reference numeral 17 denotes an addition circuit, which calculates the above equation (1).
【００１６】ところで、この計算に使用する画素の値
は、２列分の画素の値が必要であるが、まず最初の２列
の画素の値を１箇ずつ取込み、続いて、次の画素の値を
まえの値をシフトしながら取り込む。計算が終わると、 ａａ＝整数部分｛Ａ×（ｉ−１）｝・・・・・・・・・・・・・・・・・（４） を計算し、このａａの値が変化すると、新しい画素の値
を取込み、変化の無い場合はそのままの値でａの値を変
えて計算すればよい。ｙ方向についても、まえの２行の
右はしまで計算したあと、 ｂｂ＝整数部分｛Ａ×（ｊ−１）｝・・・・・・・・・・・・・・・・・（５） を計算し、変化のあった場合には新しい行に変えて計算
する。By the way, the pixel values used in this calculation need the pixel values of two columns. First, the pixel values of the first two columns are fetched one by one, and then the pixel values of the next pixel are obtained. Captures a value while shifting the previous value. When the calculation is completed, aa = integer part {A × (i−1)} (4) is calculated, and when the value of aa changes, The value of the new pixel may be taken in, and if there is no change, the value of a may be changed with the value as it is to calculate. Also in the y direction, after calculating up to the right barb of the previous two lines, bb = integer part {A × (j−1)} (5) ) Is calculated, and if there is a change, change to a new line and calculate.
【００１７】図５に、本発明の方式と前記従来の方式と
を拡大倍率ＫX ＝１．３、Ｋy ＝１の場合について対比
して示す。同図において、（Ａ）は元の画像、（Ｂ）は
従来方式による拡大画像、（Ｃ）は本発明の方式による
補間して拡大した画像である。FIG. 5 shows a comparison between the system of the present invention and the above-mentioned conventional system in the case where the magnification K X = 1.3 and K y = 1. In the figure, (A) is an original image, (B) is an enlarged image according to the conventional method, and (C) is an image enlarged by interpolation according to the method of the present invention.
【００１８】上記した演算処理では、上記（１）式のか
け算を実行しており、各項を８ビットとすると、最低２
４ビットの計算が必要になる。ところが、一般にコンピ
ュータＣＰＵによる画像処理は高速処理を要求されてお
り、ＣＰＵの１サイクルタイムに処理を完了させるため
には、完全な並行処理が要求される。これをハードで実
現しようとすると、大きな回路構成となり、実現不可能
であったり、高価になったりする。In the above-described arithmetic processing, the multiplication of the above equation (1) is performed. If each term is 8 bits, at least 2
Four-bit calculations are required. However, image processing by the computer CPU generally requires high-speed processing, and complete parallel processing is required to complete the processing in one cycle time of the CPU. If this is to be realized by hardware, a large circuit configuration is required, which makes it impossible or expensive.
【００１９】一方、計算の誤差によって発生する濃度の
差について、同じ大きさの誤差であっても、人間の目が
認識できる場合と、出来ない場合とがあり、これは次の
原則による。On the other hand, the difference in density caused by a calculation error may or may not be recognized by the human eye even if the error has the same magnitude. This is based on the following principle.
【００２０】（Ａ）差の少ない画素の値の間にあって
は、周期的に発生する誤差は認識される。(A) Periodically occurring errors are recognized between the pixel values having a small difference.
【００２１】（Ｂ）差の大きい画素の値の間にある画素
の計算誤差は認識されにくい。(B) It is difficult to recognize a calculation error of a pixel located between pixels having a large difference.
【００２２】例えば、値が同じ１００である画素にはさ
まれた、新しく１００になる画素が計算誤差で１０５に
なった場合には認識されやすいが、２００と０との間に
あって、１００でなければならない画素が１０５と計算
されるような場合には殆ど認識できない。For example, it is easy to recognize that a pixel having a new value of 100 sandwiched between pixels having the same value of 100 and having a calculation error of 105 is easy to recognize, but it is between 200 and 0 and must not be 100. When the pixel to be calculated is 105, it is hardly recognized.
【００２３】この原理を利用すると、誤差が隣合った画
素の値の差に比例して発生するような計算式に変換する
ことにより、実用的に問題のない、簡単な回路で計算す
ることができる。すなわち、上記（１）式を変形して下
記（６）式の形にすることにより、誤差によって発生す
る濃度差の目立たない、補間計算ができる。By utilizing this principle, it is possible to calculate with a simple circuit having no practical problem by converting it into a calculation formula in which an error occurs in proportion to the difference between the values of adjacent pixels. it can. That is, by transforming the above equation (1) into the form of the following equation (6), it is possible to perform an interpolation calculation in which the density difference caused by an error is not noticeable.
【００２４】 Ｄ＝（Ｄ１−Ｄ２−Ｄ３＋Ｄ４）×ａ×ｂ＋（Ｄ２−Ｄ１）×ａ ＋（Ｄ３−Ｄ １）×ｂ＋Ｄ１ ・・・・・・・・（６） 図４にこの（６）式を演算するための演算ブロックの１
例を示す。同図において、２１〜２４は引算回路、２５
〜２８はかけ算回路である。D = (D1−D2 − D3 + D4) × a × b + (D2−D1) × a + (D3−D1) × b + D1 (6) FIG. 6) One of the operation blocks for calculating the expression
Here is an example. In the figure, 21 to 24 are subtraction circuits, 25
28 are multiplication circuits.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、所定の大き
さの窓枠を設定し、拡大倍率の逆数分ずつ窓枠を縦横に
ずらして発生させる新しい画素の値を、窓枠から見える
元の画素の値の平均値とするので、滑らかに補間して画
像を拡大することができ、しかも新しい画素の値の補間
計算は単純な計算で済むので、高速にコンピュータ処理
することが可能となる。また、計算誤差が隣合った画素
の値の差に比例して発生するように計算を行なうので、
計算誤差によって発生する濃度の差を実用上目立たない
程度に抑えることができ、従来に比し、より忠実に高品
質に元の画像を拡大することができる。As described above, the present invention sets a window frame of a predetermined size and shifts the window frame vertically and horizontally by the reciprocal of the magnification to generate a new pixel value which can be seen from the window frame. Since the average value of the pixel values is used, the image can be enlarged by smooth interpolation, and the interpolation calculation of the new pixel values can be a simple calculation, so that the computer processing can be performed at high speed. . Also, since the calculation is performed so that the calculation error occurs in proportion to the difference between the values of adjacent pixels,
The difference in density caused by a calculation error can be suppressed to a level that is not noticeable in practical use, and the original image can be magnified more faithfully and with higher quality as compared with the related art.
【図１】本発明の実施例を説明するための画素構成を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing a pixel configuration for explaining an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例による新しい画素の値の計算方
法を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a method of calculating a new pixel value according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明による補間演算を行なう演算ブロックの
１例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an operation block for performing an interpolation operation according to the present invention.
【図４】本発明による補間演算を行なう演算ブロックの
他の１例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of an operation block for performing an interpolation operation according to the present invention.
【図５】本発明の方式による拡大画像と従来方式行によ
る拡大画像とを比較して示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a comparison between an enlarged image according to the method of the present invention and an enlarged image according to a conventional method row.
【図６】従来の画素数増大方を説明するための図であ
る。FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional method of increasing the number of pixels.
【図７】コンピュータで扱う画像の画素配列を示した図
である。FIG. 7 is a diagram showing a pixel array of an image handled by a computer.
【図８】従来の補間による画素数増大方式を説明するた
めの図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a conventional pixel number increasing method by interpolation.
１〜４ レジスタ ５ 横倍率累積値演算回路 ６ 横倍率補数演算回路 ７ 縦倍率累積値演算回路 ８ 縦倍率補数演算回路 ９〜１６ かけ算回路 １７ 加算回路 ２１〜２４ 引算回路 ２５〜２８ かけ算回路 1 to 4 register 5 lateral magnification cumulative value arithmetic circuit 6 lateral magnification complementary arithmetic circuit 7 vertical magnification cumulative value arithmetic circuit 8 vertical magnification complementary arithmetic circuit 9 to 16 multiplication circuit 17 addition circuit 21 to 24 subtraction circuit 25 to 28 multiplication circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−194481（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−174184（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/38 - 1/393 G06T 3/40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-2-194481 (JP, A) JP-A-63-174184 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 1/38-1/393 G06T 3/40
Claims (3)
に増加させて新しい画素からなる画像とする画素数増大
方法であって、 元画 像の画素サイズと同一の画素サイズの窓枠を設定
し、 当該窓枠を横または縦に、それぞれ上記拡大倍率の逆数
分ずつずらすことにより、新しい画素を発生させ、当該窓枠をずらす方向と同一の方向に、前記新たに発生
した画素を配置し、 前記新しい画素の値を、上記窓枠から覗いて見える上記
元画像の画素の値の平均値Ｄとし、前記平均値Ｄは、 窓枠と重なる元画像における、左上の画素、右上の画
素、左下の画素、右下の画素のそれぞれの値、Ｄ１、Ｄ
２、Ｄ３、Ｄ４と、 横方向および縦方向への、前記窓枠のずらす距離の値、
ａ、ｂとからＤ＝（Ｄ１−Ｄ２−Ｄ３＋Ｄ４）×ａ×ｂ
＋（Ｄ２−Ｄ１）×ａ＋（Ｄ３−Ｄ１）×ｂ＋Ｄ１）に
より計算する ことを特徴とする画素数増大方法。1. A vertically and horizontally Motoe number of pixels of the image at a desired magnification
The number of pixels increases to an image consisting of new pixels is increased to
A method, set the window frame of the pixel size and the same pixel size Motoe image, the window frame horizontally or vertically, by shifting each one by inverse number of the magnification, to generate new pixel, In the same direction as the direction in which the window frame is shifted,
And the value of the new pixel can be seen through the window frame.
The average value D of pixel values of image Motoe, the average value D, in the original image overlapping the window frame, the upper left pixel, the upper right image
Element, lower left pixel, lower right pixel value, D1, D
2, D3, D4, and the value of the distance to shift the window frame in the horizontal and vertical directions,
From a and b, D = (D1−D2−D3 + D4) × a × b
+ (D2-D1) × a + (D3-D1) × b + D1)
A method of increasing the number of pixels, wherein the number of pixels is calculated more .
の窓枠を設定し、当該窓枠を横または縦に、それぞれ所
望の拡大倍率の逆数分ずつずらすことにより新しい画素
を発生させ、この新しい画素を前記窓枠をずらす方向と
同一の方向に配置して新しい画素からなる画像とする際
に、この新しい画素の値を求める演算ブロックを備えた
画素数増大装置であって、 上記演算ブロックは、 横方向の拡大倍率の逆数分ずつ窓枠をずらした累積値の
小数部を演算する横倍率累積値演算回路５と、 縦方向の拡大倍率の逆数分ずつ窓枠をずらした累積値の
小数部を演算する縦倍率累積値演算回路７と、 上記窓枠と重なる元画像における、左上の画素、右上の
画素、左下の画素、右下の画素のそれぞれの値を入力す
る、レジスタＤ１、レジスタＤ２、レジスタＤ３、レジ
スタＤ４と、 上記レジスタＤ２の値から上記レジスタＤ１の値を減算
する引算回路２１と、 上記レジスタＤ３の値から上記レジスタＤ１の値を減算
する引算回路２２と、 上記レジスタＤ４の値から上記レジスタＤ３の値を減算
する引算回路２４と、 上記引算回路２４の出力から上記引算回路２１の出力を
減算する引算回路２３と、 上記横倍累積値演算回路５の出力と前記引算回路２１の
出力を掛け算する掛け算回路２５と、 上記縦倍累積値演算回路７の出力と前記引算回路２２の
出力を掛け算する掛け算回路２８と、 上記横倍累積値演算回路５の出力と上記縦倍累積値演算
回路７の出力を掛け算する掛け算回路２６と、 上記引算回路２３の出力と上記掛け算回路２６の出力を
掛け算する掛け算回路２７と、 上記レジスタＤ１と上記掛け算回路２５の出力と上記掛
け算回路２７の出力と上記掛け算回路２８の出力の総和
を計算する加算回路１７とを有することを特徴とする画
素数増大装置。 2. A pixel size equal to the pixel size of the original image
And set the window frame horizontally or vertically, respectively.
New pixels by shifting by the reciprocal of the desired magnification
And this new pixel is shifted in the direction of shifting the window frame.
When arranging in the same direction to create an image consisting of new pixels
Equipped with an operation block for calculating the value of this new pixel.
In the pixel number increasing device, the arithmetic block includes a cumulative value obtained by shifting a window frame by a reciprocal of a horizontal magnification.
A horizontal magnification cumulative value calculation circuit 5 for calculating a decimal part, and a cumulative value obtained by shifting a window frame by a reciprocal of a vertical magnification.
A vertical magnification cumulative value calculation circuit 7 for calculating a decimal part ; a pixel at the upper left and a pixel at the upper right in the original image overlapping the window frame.
Enter the values for the pixel, lower left pixel, and lower right pixel.
Register D1, register D2, register D3, register
A static D4, subtract the value of the register D1 from the value of the register D2
Subtracting circuit 21 and subtracting the value of the register D1 from the value of the register D3.
Subtracting a subtraction circuit 22, the value of the register D3 from the value of the register D4 to
And an output of the subtraction circuit 21 from an output of the subtraction circuit 24.
A subtraction circuit 23 for subtracting, an output of the horizontal multiplication cumulative value calculation circuit 5 and the subtraction circuit 21
A multiplying circuit 25 for multiplying the output; an output of the vertical double accumulation value calculating circuit 7;
A multiplying circuit 28 for multiplying the output; an output of the horizontal double cumulative value calculating circuit 5 and the vertical double cumulative value calculation
A multiplication circuit 26 for multiplying the output of the circuit 7; an output of the subtraction circuit 23 and an output of the multiplication circuit 26;
A multiplication circuit 27 for multiplication, an output of the register D1 and an output of the multiplication circuit 25,
The sum of the output of the multiplication circuit 27 and the output of the multiplication circuit 28
And an addition circuit 17 for calculating
Prime number increase device.
の窓枠を設定し、当該窓枠を横または縦に、それぞれ所
望の拡大倍率の逆数分ずつずらすことにより新しい画素
を発生させ、この新しい画素を前記窓枠をずらす方向と
同一の方向に配置して新しい画素からなる画像とする際
に、この新しい画素の値を求める演算ブロックを備えた
画素数増大装置であって、 上記演算ブロックは、 横方向の拡大倍率の逆数分ずつ窓枠をずらした累積値の
小数部を演算する横倍率累積値演算回路５と、 縦方向の拡大倍率の逆数分ずつ窓枠をずらした累積値の
小数部を演算する縦倍率累積値演算回路７と、 上記横倍累積値演算回路５の出力の補数を演算する横倍
率補数演算回路６と、記縦倍累積値演算回路７の出力の
補数を演算する縦倍率補数演算回路８と、 上記窓枠と重なる元画像における、左上の画素、右上の
画素、左下の画素、右下の画素のそれぞれの値を入力す
る、レジスタＤ１、レジスタＤ２、レジスタＤ ３、レジ
スタＤ４と、 上記横倍率補数演算回路６の出力と上記縦倍率補数演算
回路８の出力を掛け算する掛け算回路９と、 上記横倍率累積値演算回路５の出力と上記縦倍率補数演
算回路８の出力を掛け算する掛け算回路１０と、 上記縦倍率累積値演算回路７の出力と上記横倍率補数演
算回路６の出力を掛け算する掛け算回路１１と、 上記横倍率累積値演算回路５の出力と上記縦倍率累積値
演算回路７の出力を掛け算する掛け算回路１２と、 上記レジスタＤ１の値と上記掛け算回路９の出力を掛け
算する掛け算回路１３と、 上記レジスタＤ２の値と上記掛け算回路１0 の出力を掛
け算する掛け算回路１４と、 上記レジスタＤ３の値と上記掛け算回路１１の出力を掛
け算する掛け算回路１５と、 上記レジスタＤ４の値と上記掛け算回路１２の出力を掛
け算する掛け算回路１６と、 上記掛け算回路１３の出力と、上記掛け算回路１４の出
力と、上記掛け算回路１５の出力と、上記掛け算回路１
６の出力の総和を計算する加算回路１７とを有すること
を特徴とする画素数増大装置。 3. A pixel size equal to the pixel size of the original image
And set the window frame horizontally or vertically, respectively.
New pixels by shifting by the reciprocal of the desired magnification
And this new pixel is shifted in the direction of shifting the window frame.
When arranging in the same direction to create an image consisting of new pixels
Equipped with an operation block for calculating the value of this new pixel.
In the pixel number increasing device, the arithmetic block includes a cumulative value obtained by shifting a window frame by a reciprocal of a horizontal magnification.
A horizontal magnification cumulative value calculation circuit 5 for calculating a decimal part, and a cumulative value obtained by shifting a window frame by a reciprocal of a vertical magnification.
A vertical magnification cumulative value calculation circuit 7 for calculating a decimal part and a horizontal magnification for calculating the complement of the output of the horizontal double cumulative value calculation circuit 5
The output of the ratio complement arithmetic circuit 6 and the output of the vertical double cumulative value arithmetic circuit 7
A vertical magnification complement calculating circuit 8 for calculating a complement , a pixel at the upper left and a pixel at the upper right in the original image overlapping the window frame.
Enter the values for the pixel, lower left pixel, and lower right pixel.
That the register D1, register D2, register D 3, registration
D4, the output of the horizontal magnification complement calculating circuit 6, and the vertical magnification complement calculation
A multiplication circuit 9 for multiplying an output of the circuit 8; an output of the horizontal magnification accumulation value calculation circuit 5;
A multiplication circuit 10 for multiplying the output of the arithmetic circuit 8; an output of the vertical magnification cumulative value calculation circuit 7;
A multiplying circuit 11 for multiplying the output of the multiplying circuit 6, the output of the horizontal magnification cumulative value calculation circuit 5 and the vertical magnification cumulative value
A multiplying circuit 12 for multiplying the output of the arithmetic circuit 7, multiplying the value of the register D1 by the output of the multiplying circuit 9
A multiplication circuit 13 for multiplying the value of the register D2 and the output of the multiplication circuit 10.
A multiplication circuit 14 for multiplying the value of the register D3 and the output of the multiplication circuit 11
A multiplication circuit 15 for multiplying the value of the register D4 and the output of the multiplication circuit 12
A multiplication circuit 16 for multiplication, an output of the multiplication circuit 13 and an output of the multiplication circuit 14
Force, the output of the multiplication circuit 15 and the multiplication circuit 1
Having an adder circuit 17 for calculating the sum of the outputs of
A device for increasing the number of pixels, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01230692A JP3168661B2 (en) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | Method and apparatus for increasing the number of pixels |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN107508967A (en) * | 2017-07-21 | 2017-12-22 | 努比亚技术有限公司 | A kind of image magnification method, terminal and computer-readable recording medium |
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- 1992-01-27 JP JP01230692A patent/JP3168661B2/en not_active Expired - Fee Related
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