JP3353256B2 - 画像高精細化方法 - Google Patents
画像高精細化方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像高精細化方法に係
り、詳しくは画像を構成する３つの色成分のうち、特定
の色成分のみ高密度にサンプリングし、他の２つの色成
分は間引きしてサンプリングした場合の、この他の２つ
の色成分の非サンプリング画素の信号値を計算により求
めて、３つの色成分画像を高精細で高品質に生成する方
法に関する。
り、詳しくは画像を構成する３つの色成分のうち、特定
の色成分のみ高密度にサンプリングし、他の２つの色成
分は間引きしてサンプリングした場合の、この他の２つ
の色成分の非サンプリング画素の信号値を計算により求
めて、３つの色成分画像を高精細で高品質に生成する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、データ量を多くすることなく効率
良く画像をサンプリングして高精細画像を生成する方法
として、画像を構成する３つの色成分、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の画像のうち、Ｇの画像のみ高密度に
サンプリングして、ＲとＢは間引きしてサンプリング
し、その非サンプリング画素の信号値をサンプリングし
た画素の信号値から補間して求め、高精細な画像を生成
する方法が知られている。これは、人間の視覚特性上、
カラー画像の解像度が輝度成分画像の解像度に大きく依
存しており、Ｇの色成分が輝度成分に近いため、Ｇの色
成分画像のみ高精細にしても、視覚的にＲ，Ｇ，Ｂすべ
ての成分を高精細にサンプリングして生成した画像と同
程度に高精細な画像を生成することができることを利用
したものである。
良く画像をサンプリングして高精細画像を生成する方法
として、画像を構成する３つの色成分、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の画像のうち、Ｇの画像のみ高密度に
サンプリングして、ＲとＢは間引きしてサンプリング
し、その非サンプリング画素の信号値をサンプリングし
た画素の信号値から補間して求め、高精細な画像を生成
する方法が知られている。これは、人間の視覚特性上、
カラー画像の解像度が輝度成分画像の解像度に大きく依
存しており、Ｇの色成分が輝度成分に近いため、Ｇの色
成分画像のみ高精細にしても、視覚的にＲ，Ｇ，Ｂすべ
ての成分を高精細にサンプリングして生成した画像と同
程度に高精細な画像を生成することができることを利用
したものである。
【０００３】図２に、Ｇの画像のみ高密度にサンプリン
グし、ＲとＢの画像を間引きしてサンプリングしたとき
の画素配列の例を示す。図において、斜線で示す位置が
サンプリングされる画素を示し、図２（ａ）がＧのサン
プリング画素、図２（ｂ）および（ｃ）がそれぞれＲと
Ｂのサンプリング画素である。図中、ｍ，ｎは自然数で
画素位置を示すものとし、Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれの色の
信号値を表すものとする。
グし、ＲとＢの画像を間引きしてサンプリングしたとき
の画素配列の例を示す。図において、斜線で示す位置が
サンプリングされる画素を示し、図２（ａ）がＧのサン
プリング画素、図２（ｂ）および（ｃ）がそれぞれＲと
Ｂのサンプリング画素である。図中、ｍ，ｎは自然数で
画素位置を示すものとし、Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれの色の
信号値を表すものとする。
【０００４】従来の画像高精細化法では、図２のように
サンプリングされた画像において、図２（ｂ），（ｃ）
の斜線のないＲとＢの非サンプリング画素の信号値は、
ＲとＢのサンプリングされた画素の信号値を用いて次の
第１および第２のような方法により求めていた。
サンプリングされた画像において、図２（ｂ），（ｃ）
の斜線のないＲとＢの非サンプリング画素の信号値は、
ＲとＢのサンプリングされた画素の信号値を用いて次の
第１および第２のような方法により求めていた。
【０００５】第１の方法は、非サンプリング画素の信号
値には、隣接するサンプリング画素の信号値と等しいも
のとして、その値をそのまま用いる方法がある。例えば
図２（ｂ）に示すＲの画像の非サンプリング画素Ｒ
m+1,n、Ｒm,n+1、Ｒm+1,n+1の信号値を求める場合に
は、サンプリング画素Ｒｍ，ｎの信号をそのまま用い、 Ｒm+1,n ＝Ｒm,n Ｒm,n+1 ＝Ｒm,n Ｒm+1,n+1＝Ｒm,n とする。同様に図２（ｃ）に示すＢの画像についても、 Ｂm+1,n ＝Ｂm,n Ｂm,n+1 ＝Ｂm,n Ｂm+1,n+1＝Ｂm,n とする。
値には、隣接するサンプリング画素の信号値と等しいも
のとして、その値をそのまま用いる方法がある。例えば
図２（ｂ）に示すＲの画像の非サンプリング画素Ｒ
m+1,n、Ｒm,n+1、Ｒm+1,n+1の信号値を求める場合に
は、サンプリング画素Ｒｍ，ｎの信号をそのまま用い、 Ｒm+1,n ＝Ｒm,n Ｒm,n+1 ＝Ｒm,n Ｒm+1,n+1＝Ｒm,n とする。同様に図２（ｃ）に示すＢの画像についても、 Ｂm+1,n ＝Ｂm,n Ｂm,n+1 ＝Ｂm,n Ｂm+1,n+1＝Ｂm,n とする。
【０００６】第２の方法は、非サンプリング画素に隣接
するサンプリング画素の信号値を平均して非サンプリン
グ画素の近似値として求める方法である。例えば、Ｒの
画像の上記非サンプリング画素Ｒm+1,n、Ｒm,n+1、Ｒ
m+1,n+1の３つの画素の信号値を求めるには、 Ｒm+1,n ＝（Ｒm,n＋Ｒm+2,n）／２ Ｒm,n+1 ＝（Ｒm,n＋Ｒm,n+2）／２ Ｒm+1,n+1＝（Ｒm,n＋Ｒm+2,n、＋Ｒm,n+2、Ｒm+2,n+2）／４ とする。同様にＢの画像についても、 Ｂm+1,n ＝（Ｂm,n＋Ｂm+2,n）／２ Ｂm,n+1 ＝（Ｂm,n＋Ｂm,n+2）／２ Ｂm+1,n+1＝（Ｂm,n＋Ｂm+2,n、＋Ｂm,n+2、Ｂm+2,n+2）／４ とする。
するサンプリング画素の信号値を平均して非サンプリン
グ画素の近似値として求める方法である。例えば、Ｒの
画像の上記非サンプリング画素Ｒm+1,n、Ｒm,n+1、Ｒ
m+1,n+1の３つの画素の信号値を求めるには、 Ｒm+1,n ＝（Ｒm,n＋Ｒm+2,n）／２ Ｒm,n+1 ＝（Ｒm,n＋Ｒm,n+2）／２ Ｒm+1,n+1＝（Ｒm,n＋Ｒm+2,n、＋Ｒm,n+2、Ｒm+2,n+2）／４ とする。同様にＢの画像についても、 Ｂm+1,n ＝（Ｂm,n＋Ｂm+2,n）／２ Ｂm,n+1 ＝（Ｂm,n＋Ｂm,n+2）／２ Ｂm+1,n+1＝（Ｂm,n＋Ｂm+2,n、＋Ｂm,n+2、Ｂm+2,n+2）／４ とする。
【０００７】ＲとＢの他の画素についても同様に、非サ
ンプリング画素の信号値は、隣接するサンプリング画素
の信号値を用いて求める。これにより、ＲとＢについて
は高密度にサンプリングしない場合でも、輝度成分に近
いＧを高密度にサンプリングすれば、人間の目にとって
高精細なカラー画像を生成することができる。
ンプリング画素の信号値は、隣接するサンプリング画素
の信号値を用いて求める。これにより、ＲとＢについて
は高密度にサンプリングしない場合でも、輝度成分に近
いＧを高密度にサンプリングすれば、人間の目にとって
高精細なカラー画像を生成することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、以
下に述べる問題が生じる。ここでは、非サンプリング画
像に隣接するサンプリング画素の信号値を平均して非サ
ンプリング画素の近似値として求める第２の方法の場合
について述べる。
下に述べる問題が生じる。ここでは、非サンプリング画
像に隣接するサンプリング画素の信号値を平均して非サ
ンプリング画素の近似値として求める第２の方法の場合
について述べる。
【０００９】図３に、物体のエッジなど輝度が急激に変
化する部分のサンプリング画素に対する照度とサンプリ
ング後の信号値の関係をＲとＧについて示す。図３
（ａ）は撮像センサ面上の被写体と照度とセンサのサン
プリング画素の位置関係を示し、図３（ｂ）は各画素で
サンプリングされた信号値の大きさを示したものであ
る。図中Ｐ0からＰ6はサンプリングする画素を表し、
「○」で示した画素はＲとＧともにサンプリングする画
素、「×」で示した画素はＧの画像のみサンプリングし
Ｒの画像はサンプリングしない画素であり、実線はＧの
照度および信号値、破線はＲの照度および信号値を表し
ている。
化する部分のサンプリング画素に対する照度とサンプリ
ング後の信号値の関係をＲとＧについて示す。図３
（ａ）は撮像センサ面上の被写体と照度とセンサのサン
プリング画素の位置関係を示し、図３（ｂ）は各画素で
サンプリングされた信号値の大きさを示したものであ
る。図中Ｐ0からＰ6はサンプリングする画素を表し、
「○」で示した画素はＲとＧともにサンプリングする画
素、「×」で示した画素はＧの画像のみサンプリングし
Ｒの画像はサンプリングしない画素であり、実線はＧの
照度および信号値、破線はＲの照度および信号値を表し
ている。
【００１０】図３(ａ）において、画素Ｐ0，Ｐ2におけ
る照度はＩaであり、Ｐ4，Ｐ6におけるＲの照度はＩbで
ある。また画素Ｐ0，Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3におけるＧの照度は
Ｉaであり、Ｐ4，Ｐ5，Ｐ6におけるＧの照度はＩbであ
る。図３（ａ）より、画素Ｐ3における照度の真値はＲ
とＧともにＩaであるが、ＲについてはＰ3でサンプリン
グされていないため、図３（ｂ）に示すように隣接する
Ｐ2とＰ4の信号値の平均値を求めると（Ｉ′a＋Ｉ′b）
／２となる。したがってＲの信号値は真値との差が
（Ｉ′a−Ｉ′b）／２となる。この結果、輝度が急激に
変化する部分では、色ずれや色のにじみが生じることに
なる。
る照度はＩaであり、Ｐ4，Ｐ6におけるＲの照度はＩbで
ある。また画素Ｐ0，Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3におけるＧの照度は
Ｉaであり、Ｐ4，Ｐ5，Ｐ6におけるＧの照度はＩbであ
る。図３（ａ）より、画素Ｐ3における照度の真値はＲ
とＧともにＩaであるが、ＲについてはＰ3でサンプリン
グされていないため、図３（ｂ）に示すように隣接する
Ｐ2とＰ4の信号値の平均値を求めると（Ｉ′a＋Ｉ′b）
／２となる。したがってＲの信号値は真値との差が
（Ｉ′a−Ｉ′b）／２となる。この結果、輝度が急激に
変化する部分では、色ずれや色のにじみが生じることに
なる。
【００１１】同様に、非サンプリング画素の信号値に、
隣接するサンプリング画素の信号値と等しいものとして
そのまま用いる従来の第１の方法の場合についても、輝
度が急激に変化する部分では真値と求めた値とに輝度差
が生じ、色ずれや色のにじみが生じることになる。
隣接するサンプリング画素の信号値と等しいものとして
そのまま用いる従来の第１の方法の場合についても、輝
度が急激に変化する部分では真値と求めた値とに輝度差
が生じ、色ずれや色のにじみが生じることになる。
【００１２】本発明の目的は、特定の色成分の画像のみ
高密度にサンプリングし、他の２つ色成分の画像を間引
きしてサンプリングした場合に、色ずれや色のにじみを
生ずることなく画像全体として高精細で高品質な画像を
生成することにある。
高密度にサンプリングし、他の２つ色成分の画像を間引
きしてサンプリングした場合に、色ずれや色のにじみを
生ずることなく画像全体として高精細で高品質な画像を
生成することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、画像を構成する３つの色成分画像のう
ち、特定の色成分画像のみ高密度にサンプリングし、他
の２つの色成分画像を間引きしてサンプリングし、前記
間引きしてサンプリングした２つの各色成分画像におけ
る非サンプリング画素の信号値を、当該色成分画像の注
目する非サンプリング画素に隣接するサンプリング画素
の信号値と、前記高密度にサンプリングした特定の色成
分画像の、前記注目する非サンプリング画素と同一位置
のサンプリング画素およびこれに隣接するサンプリング
画素の信号値とから決定することを特徴とする。
に、本発明では、画像を構成する３つの色成分画像のう
ち、特定の色成分画像のみ高密度にサンプリングし、他
の２つの色成分画像を間引きしてサンプリングし、前記
間引きしてサンプリングした２つの各色成分画像におけ
る非サンプリング画素の信号値を、当該色成分画像の注
目する非サンプリング画素に隣接するサンプリング画素
の信号値と、前記高密度にサンプリングした特定の色成
分画像の、前記注目する非サンプリング画素と同一位置
のサンプリング画素およびこれに隣接するサンプリング
画素の信号値とから決定することを特徴とする。
【００１４】具体的には、請求項１の発明では、間引き
してサンプリングした２つの各色成分画像における非サ
ンプリング画素の信号値を次のようにした決定する。す
なわち、当該間引きしてサンプリングした色成分画像の
注目する非サンプリング画素に隣接するサンプリング画
素の信号値の平均値を求めて第１の値とし、前記高密度
にサンプリングした特定の色成分画像の、前記注目する
非サンプリング画素と同一位置のサンプリング画素の信
号値を第２の値とし、前記高密度にサンプリングした特
定の色成分の画像の、前記注目する非サンプリング画素
と同一位置のサンプリング画素に隣接するサンプリング
画素の信号値の平均値を求めて第３の値とし、前記第２
の値と前記第３の値の差分を求め、その値に前記第１の
値を加算することにより決定する。
してサンプリングした２つの各色成分画像における非サ
ンプリング画素の信号値を次のようにした決定する。す
なわち、当該間引きしてサンプリングした色成分画像の
注目する非サンプリング画素に隣接するサンプリング画
素の信号値の平均値を求めて第１の値とし、前記高密度
にサンプリングした特定の色成分画像の、前記注目する
非サンプリング画素と同一位置のサンプリング画素の信
号値を第２の値とし、前記高密度にサンプリングした特
定の色成分の画像の、前記注目する非サンプリング画素
と同一位置のサンプリング画素に隣接するサンプリング
画素の信号値の平均値を求めて第３の値とし、前記第２
の値と前記第３の値の差分を求め、その値に前記第１の
値を加算することにより決定する。
【００１５】また、請求項２の発明では、間引きしてサ
ンプリングした２つの各色成分画像における非サンプリ
ング画素の信号値を次のようにして決定する。すなわ
ち、当該間引きしてサンプリングした色成分画像の注目
する非サンプリング画素に隣接するサンプリング画素の
信号値の平均値を求めて第１の値とし、前記高密度にサ
ンプリングした特定の色成分画像の、前記注目する非サ
ンプリング画素と同一位置のサンプリング画素の信号値
を第２の値とし、前記高密度にサンプリングした特定の
色成分の画像の、前記注目する非サンプリング画素と同
一位置のサンプリング画素に隣接するサンプリング画素
の信号値の平均値を求めて第３の値とし、前記第２の値
と前記第３の値の差分を求めて第４の値として、前記第
１の値と前記第２の値の比率により前記第４の値を補正
して、この補正後の第４の値に前記第１の値を加算する
ことにより決定する。
ンプリングした２つの各色成分画像における非サンプリ
ング画素の信号値を次のようにして決定する。すなわ
ち、当該間引きしてサンプリングした色成分画像の注目
する非サンプリング画素に隣接するサンプリング画素の
信号値の平均値を求めて第１の値とし、前記高密度にサ
ンプリングした特定の色成分画像の、前記注目する非サ
ンプリング画素と同一位置のサンプリング画素の信号値
を第２の値とし、前記高密度にサンプリングした特定の
色成分の画像の、前記注目する非サンプリング画素と同
一位置のサンプリング画素に隣接するサンプリング画素
の信号値の平均値を求めて第３の値とし、前記第２の値
と前記第３の値の差分を求めて第４の値として、前記第
１の値と前記第２の値の比率により前記第４の値を補正
して、この補正後の第４の値に前記第１の値を加算する
ことにより決定する。
【００１６】
【作用】本発明では、Ｇの画像のみ高密度にサンプリン
グし、ＲとＢの画像は間引きしてサンプリングしても、
サンプリングしたＲ，Ｇ，Ｂの信号値からＲとＢの非サ
ンプリング画素の信号値を求めるため、ＲとＢの画像を
色ずれや色のにじみを生することなく高精細に生成する
ことができる。したがって、高密度にサンプリングした
Ｇの画像と合わせて、画像全体として高精細で高品質な
画像を生成することができる。
グし、ＲとＢの画像は間引きしてサンプリングしても、
サンプリングしたＲ，Ｇ，Ｂの信号値からＲとＢの非サ
ンプリング画素の信号値を求めるため、ＲとＢの画像を
色ずれや色のにじみを生することなく高精細に生成する
ことができる。したがって、高密度にサンプリングした
Ｇの画像と合わせて、画像全体として高精細で高品質な
画像を生成することができる。
【００１７】
【実施例】初めに、図１により本発明の原理を説明す
る。画像を構成する３つの色成分のうち、Ｒ，Ｇ，Ｂの
空間的輝度変化の例を図１（ａ）に示す。図１（ａ）に
おいて、Ｒ0，Ｒ1，Ｒ2，Ｇ0，Ｇ1，Ｇ2およびＢ0，
Ｂ1，Ｂ2は、３つの隣接する画素Ｐ0，Ｐ1，Ｐ2におい
てサンプリングされたＲ，ＧおよびＢの信号値を示して
おり、図の曲線はＲ，Ｇ，Ｂの真値の輝度変化を示して
いる。画像のＲ，Ｇ，Ｂの３つの色成分の空間的輝度変
化には相関性があるため、図１（ａ）に示すようにＧ0
やＧ2よりもＧ1の方が輝度が高くなっている場合には、
同様にＲ0やＲ2よりもＲ1の方が輝度が高くなっている
確率が高い。したがって、Ｒ1，Ｂ1がサンプリングされ
ていない場合には、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示す処理
フローにしたがって、Ｒ1，Ｂ1を求めることができる。
る。画像を構成する３つの色成分のうち、Ｒ，Ｇ，Ｂの
空間的輝度変化の例を図１（ａ）に示す。図１（ａ）に
おいて、Ｒ0，Ｒ1，Ｒ2，Ｇ0，Ｇ1，Ｇ2およびＢ0，
Ｂ1，Ｂ2は、３つの隣接する画素Ｐ0，Ｐ1，Ｐ2におい
てサンプリングされたＲ，ＧおよびＢの信号値を示して
おり、図の曲線はＲ，Ｇ，Ｂの真値の輝度変化を示して
いる。画像のＲ，Ｇ，Ｂの３つの色成分の空間的輝度変
化には相関性があるため、図１（ａ）に示すようにＧ0
やＧ2よりもＧ1の方が輝度が高くなっている場合には、
同様にＲ0やＲ2よりもＲ1の方が輝度が高くなっている
確率が高い。したがって、Ｒ1，Ｂ1がサンプリングされ
ていない場合には、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示す処理
フローにしたがって、Ｒ1，Ｂ1を求めることができる。
【００１８】すなわち、Ｒ1を求める場合に図１（ｂ）
の処理フローにしたがえば、まず、でＲ0とＲ2の平均
値Ｒａｖを求め、次に、でＧ0とＧ2の平均値とＧ1の
信号差ΔＧを求める。そして、での平均値Ｒａｖと
の信号差ΔＧを付加し、Ｒの非サンプリング画素の信
号値Ｒ1を求める。同様にしてＢの非サンプリング画素
の信号値Ｂ1も求めることができる。
の処理フローにしたがえば、まず、でＲ0とＲ2の平均
値Ｒａｖを求め、次に、でＧ0とＧ2の平均値とＧ1の
信号差ΔＧを求める。そして、での平均値Ｒａｖと
の信号差ΔＧを付加し、Ｒの非サンプリング画素の信
号値Ｒ1を求める。同様にしてＢの非サンプリング画素
の信号値Ｂ1も求めることができる。
【００１９】また、図１（ｃ）の処理フローにしたがえ
ば、まず、でＲ0とＲ2の平均値Ｒａｖを求め、次に、
でＧ0とＧ2の平均値とＧ1の信号差ΔＧを求める。そ
して、での平均値Ｒａｖと、の信号差ΔＧをＲと
Ｇの比率に応じて補正した値を付加し、Ｒの非サンプリ
ング画素の信号値Ｒ1を求める。同様にしてＢの非サン
プリング画素の信号値Ｂ1も求めることができる。
ば、まず、でＲ0とＲ2の平均値Ｒａｖを求め、次に、
でＧ0とＧ2の平均値とＧ1の信号差ΔＧを求める。そ
して、での平均値Ｒａｖと、の信号差ΔＧをＲと
Ｇの比率に応じて補正した値を付加し、Ｒの非サンプリ
ング画素の信号値Ｒ1を求める。同様にしてＢの非サン
プリング画素の信号値Ｂ1も求めることができる。
【００２０】次に、本発明の第１の実施例を図１（ｂ）
および図２を用いて説明する。図２（ａ）は斜線で示す
すべての画素を高密度にサンプリングしたＧの画素配列
を示し、図２（ｂ）および（ｃ）は１画素間隔に斜線の
画素をサンプリングしたそれぞれＲとＢの画素配列を示
している。
および図２を用いて説明する。図２（ａ）は斜線で示す
すべての画素を高密度にサンプリングしたＧの画素配列
を示し、図２（ｂ）および（ｃ）は１画素間隔に斜線の
画素をサンプリングしたそれぞれＲとＢの画素配列を示
している。
【００２１】図２のようにサンプリングされた画像にお
いて、図２（ｂ），（ｃ）に示す斜線のないＲとＢの非
サンプリング画素の信号値Ｒm+1,n，Ｒm,n+1，Ｒ
m+1,n+1およびＢm+1,n，Ｂm,n+1，Ｂm+1,n+1は、Ｒ，
Ｇ，Ｂのサンプリングされた画素の信号値から、図１
（ｂ）に示す手順にしたがい、以下のように求める。
いて、図２（ｂ），（ｃ）に示す斜線のないＲとＢの非
サンプリング画素の信号値Ｒm+1,n，Ｒm,n+1，Ｒ
m+1,n+1およびＢm+1,n，Ｂm,n+1，Ｂm+1,n+1は、Ｒ，
Ｇ，Ｂのサンプリングされた画素の信号値から、図１
（ｂ）に示す手順にしたがい、以下のように求める。
【００２２】まず、サンプリングしたＧm,n，Ｇm+1,n，
Ｇm+2,nを用い、式（１）によりＧm,nとＧm+2,nの平均
とＧm+1,nの差分である輝度変化分ΔＧm+1,nを求める。
Ｇm+2,nを用い、式（１）によりＧm,nとＧm+2,nの平均
とＧm+1,nの差分である輝度変化分ΔＧm+1,nを求める。
【００２３】
【数１】
【００２４】そして、式（２）により輝度変化分ΔＧ
m+1,nをＲm,nとＲm+2,nの平均に加えて信号値Ｒm+1,nを
求める。
m+1,nをＲm,nとＲm+2,nの平均に加えて信号値Ｒm+1,nを
求める。
【００２５】
【数２】
【００２６】信号値Ｒm,n+1も同様に式（３），（４）
により求める。
により求める。
【００２７】
【数３】
【００２８】信号値Ｒm+1,n+1は、Ｒ，Ｇのサンプリン
グした周囲の４画素の信号値を用いて、式（５），
（６）により以下のように求める。
グした周囲の４画素の信号値を用いて、式（５），
（６）により以下のように求める。
【００２９】
【数４】
【００３０】以上のようにして、非サンプリング画素の
信号値を求めることができる。ここではＲの信号値を求
める例について示したが、同様にして図２（ｃ）に示す
Ｂについても非サンプリング画素の信号値を求めること
ができる。
信号値を求めることができる。ここではＲの信号値を求
める例について示したが、同様にして図２（ｃ）に示す
Ｂについても非サンプリング画素の信号値を求めること
ができる。
【００３１】これにより、ＲとＢの画像はＧの画像と同
様な輝度変化のある画像になり、色ずれすることなく全
体として高精細で高品質な画像を生成することができ
る。
様な輝度変化のある画像になり、色ずれすることなく全
体として高精細で高品質な画像を生成することができ
る。
【００３２】次に、本発明の第２の実施例を図１（ｃ）
および図２を用いて説明する。図２（ｂ），（ｃ）に示
す斜線のないＲとＢの非サンプリング画素の信号値Ｒ
m+1,n、Ｒm,n+1、Ｒm+1,n+1およびＢm+1,n、Ｂm,n+1、
Ｂm+1,n+1は、Ｒ，Ｇ，Ｂのサンプリングされた画素の
信号値から、図１（ｃ）に示す手順にしたがい、以下の
ように求める。
および図２を用いて説明する。図２（ｂ），（ｃ）に示
す斜線のないＲとＢの非サンプリング画素の信号値Ｒ
m+1,n、Ｒm,n+1、Ｒm+1,n+1およびＢm+1,n、Ｂm,n+1、
Ｂm+1,n+1は、Ｒ，Ｇ，Ｂのサンプリングされた画素の
信号値から、図１（ｃ）に示す手順にしたがい、以下の
ように求める。
【００３３】まず、サンプリングしたＧm,n、Ｇm+1,n、
Ｇm+2,nを用い、式（７）によりＧm,nとＧm+2,nの平均
とＧm+1,nの差分である輝度変化分ΔＧm+1,nを求める。
Ｇm+2,nを用い、式（７）によりＧm,nとＧm+2,nの平均
とＧm+1,nの差分である輝度変化分ΔＧm+1,nを求める。
【００３４】
【数５】
【００３５】そして、式（８）により輝度変化分ΔＧ
m+1,nを、ＲとＧの信号レベルに応じて補正したもの
を、Ｒm,nとＲm+2,nの平均に加えて信号値Ｒm+1,nを求
める。具体的には、Ｒm+1,nの両側の信号値Ｒm,nとＲ
m+2,nの平均と、Ｇm+1,nとの比率によりΔＧm+1,nを補
正する。
m+1,nを、ＲとＧの信号レベルに応じて補正したもの
を、Ｒm,nとＲm+2,nの平均に加えて信号値Ｒm+1,nを求
める。具体的には、Ｒm+1,nの両側の信号値Ｒm,nとＲ
m+2,nの平均と、Ｇm+1,nとの比率によりΔＧm+1,nを補
正する。
【００３６】
【数６】
【００３７】信号値Ｒm,n+1も同様に式（９），（１
０）により求める。
０）により求める。
【００３８】
【数７】
【００３９】信号値Ｒm+1,n+1は、Ｒ，Ｇのサンプリン
グした周囲の４画素の信号値を用いて、式（１１），
（１２）により以下のように求める。
グした周囲の４画素の信号値を用いて、式（１１），
（１２）により以下のように求める。
【００４０】
【数８】
【００４１】以上のようにして、非サンプリング画素の
信号値を求めることができる。ここではＲの信号値を求
める例について示したが、同様にして図２（ｃ）に示す
Ｂについても非サンプリング画素の信号値を求めること
ができる。
信号値を求めることができる。ここではＲの信号値を求
める例について示したが、同様にして図２（ｃ）に示す
Ｂについても非サンプリング画素の信号値を求めること
ができる。
【００４２】このように、画像に空間的な輝度変化があ
り、輝度変化の仕方はＲ，Ｇ，Ｂで同じであるが輝度変
化の大きさが色によって違う場合には、ＧとＲ、ＧとＢ
の輝度レベルの比に応じて、Ｇの輝度変化分をＲ，Ｂに
付加することにより、ＲとＢの画像はＧの画像と同様な
輝度変化のある画像になり、色ずれすることなく全体と
して高精細で高品質な画像を生成することができる。
り、輝度変化の仕方はＲ，Ｇ，Ｂで同じであるが輝度変
化の大きさが色によって違う場合には、ＧとＲ、ＧとＢ
の輝度レベルの比に応じて、Ｇの輝度変化分をＲ，Ｂに
付加することにより、ＲとＢの画像はＧの画像と同様な
輝度変化のある画像になり、色ずれすることなく全体と
して高精細で高品質な画像を生成することができる。
【００４３】図４に第１の実施例の式（１）〜（６）の
計算を行う論理演算回路例を示す。図４において、加算
器４０１と減算器４０９で式（１）が求まる。該演算器
４０９の出力を加算器４１２の一方の入力とし、加算器
４０４の出力を他方の入力とすることで、加算器４１２
から式（２）の信号値が出力される。また、加算器４０
２と減算器４１１で式（３）が求まり、該演算器４１１
の出力を加算器４１４の一方の入力とし、加算器４０６
の出力を他方の入力とすることで、加算器４１４から式
（４）の信号値が出力される。さらに、加算器４０１，
４０３，４０７と減算器４１０とで式（５）が求まり、
加算器４０４，４０５，４０８で式（６）の右辺第１項
が求まる。そして、減算器４１０、加算器４０８の出力
を加算器４１３の入力とすることで、該加算器４１３か
ら式（６）の信号値が出力される。
計算を行う論理演算回路例を示す。図４において、加算
器４０１と減算器４０９で式（１）が求まる。該演算器
４０９の出力を加算器４１２の一方の入力とし、加算器
４０４の出力を他方の入力とすることで、加算器４１２
から式（２）の信号値が出力される。また、加算器４０
２と減算器４１１で式（３）が求まり、該演算器４１１
の出力を加算器４１４の一方の入力とし、加算器４０６
の出力を他方の入力とすることで、加算器４１４から式
（４）の信号値が出力される。さらに、加算器４０１，
４０３，４０７と減算器４１０とで式（５）が求まり、
加算器４０４，４０５，４０８で式（６）の右辺第１項
が求まる。そして、減算器４１０、加算器４０８の出力
を加算器４１３の入力とすることで、該加算器４１３か
ら式（６）の信号値が出力される。
【００４４】図５に第２の実施例の式（８）〜（１２）
の計算を行う論理演算回路例を示す。図５において、加
算器５０１と減算器５０９で式（７）が求まる。加算器
５０４で式（８）の右辺第１項が求まる。除算器５１２
でＲ／Ｇを求め、乗算器５１５において減算器５０９と
除算器５１２の出力を乗算することで、式（８）の右辺
第２項が求まる。したがって、加算器５０４の出力と乗
算器５１５の出力を加算器５１８の入力とすることで、
該加算器５１８から式（８）の信号値が出力される。同
様に、加算器５０２と減算器５１１で式（９）が求ま
り、加算器５０６で式（１０）の右辺第１項が求まり、
除算器５１４と乗算器５１７で式（１０）の右辺第２項
が求まる。したがって、加算器５０６の出力と乗算器５
１７の出力を加算器５２０の入力とすることで、該加算
器５２０から式（１０）の信号値が出力される。また、
加算器５０１，５０３，５０７と減算器５１０とで式
（１１）が求まる。加算器５０４，５０５，５０６，５
０８で式（１２）の右辺第１項が求まり、除算器５１３
と乗算器５１６で式（１２）の右辺第２項が求まる。し
たがって、加算器５０８の出力と乗算器５１６の出力を
加算器５１９の入力とすることで、該加算器５１９から
式（１２）の信号値が出力される。
の計算を行う論理演算回路例を示す。図５において、加
算器５０１と減算器５０９で式（７）が求まる。加算器
５０４で式（８）の右辺第１項が求まる。除算器５１２
でＲ／Ｇを求め、乗算器５１５において減算器５０９と
除算器５１２の出力を乗算することで、式（８）の右辺
第２項が求まる。したがって、加算器５０４の出力と乗
算器５１５の出力を加算器５１８の入力とすることで、
該加算器５１８から式（８）の信号値が出力される。同
様に、加算器５０２と減算器５１１で式（９）が求ま
り、加算器５０６で式（１０）の右辺第１項が求まり、
除算器５１４と乗算器５１７で式（１０）の右辺第２項
が求まる。したがって、加算器５０６の出力と乗算器５
１７の出力を加算器５２０の入力とすることで、該加算
器５２０から式（１０）の信号値が出力される。また、
加算器５０１，５０３，５０７と減算器５１０とで式
（１１）が求まる。加算器５０４，５０５，５０６，５
０８で式（１２）の右辺第１項が求まり、除算器５１３
と乗算器５１６で式（１２）の右辺第２項が求まる。し
たがって、加算器５０８の出力と乗算器５１６の出力を
加算器５１９の入力とすることで、該加算器５１９から
式（１２）の信号値が出力される。
【００４５】図６に本発明の一実施例の全体的構成図を
示す。図６において、６０１，６０２，６０３はＧ，
Ｒ，Ｂのフレームメモリであり、サンプリングしたＧ，
Ｒ，Ｂの画像信号がそれぞれ制御部６１０の位置制御信
号Ｓに従って設定される。Ｇ画像生成部６０４はフレー
ムメモリ６０１の高密度にサンプリングされたＧ画像信
号を入力し、制御部６１０の位置制御信号Ｓに従ってそ
のまま出力するだけである。Ｒ画像生成部６０５は、フ
レームメモリ６０２の１画素間隔にサンプリングされた
Ｒ画像信号に加えて、フレームメモリ６０１の高密度に
サンプリングされたＧ画像信号も同時に入力し、制御部
６１０の位置制御信号Ｓに従って、サンプリングされた
画素については入力されたＲ画像信号をそのまま出力す
るが、非サンプリング画素については、例えば図４また
は図５のような論理回路によって信号値を計算する。Ｂ
画素生成部６０６でも同様である。
示す。図６において、６０１，６０２，６０３はＧ，
Ｒ，Ｂのフレームメモリであり、サンプリングしたＧ，
Ｒ，Ｂの画像信号がそれぞれ制御部６１０の位置制御信
号Ｓに従って設定される。Ｇ画像生成部６０４はフレー
ムメモリ６０１の高密度にサンプリングされたＧ画像信
号を入力し、制御部６１０の位置制御信号Ｓに従ってそ
のまま出力するだけである。Ｒ画像生成部６０５は、フ
レームメモリ６０２の１画素間隔にサンプリングされた
Ｒ画像信号に加えて、フレームメモリ６０１の高密度に
サンプリングされたＧ画像信号も同時に入力し、制御部
６１０の位置制御信号Ｓに従って、サンプリングされた
画素については入力されたＲ画像信号をそのまま出力す
るが、非サンプリング画素については、例えば図４また
は図５のような論理回路によって信号値を計算する。Ｂ
画素生成部６０６でも同様である。
【００４６】以上、本発明の一実施例を述べたが、本発
明の精神を脱することなく種々の変更が可能なことは言
うまでもない。例えば、上記実施例では非サンプリング
画素の信号値を求めるために隣接画素の平均に変化分を
加えたが、さらに周辺の画素の信号値を用いて平均を求
めたり、サンプリング画像の信号値を周波数変換して非
サンプリング画素の信号値を求めることも可能である。
明の精神を脱することなく種々の変更が可能なことは言
うまでもない。例えば、上記実施例では非サンプリング
画素の信号値を求めるために隣接画素の平均に変化分を
加えたが、さらに周辺の画素の信号値を用いて平均を求
めたり、サンプリング画像の信号値を周波数変換して非
サンプリング画素の信号値を求めることも可能である。
【００４７】さらに、実施例ではＲとＢを１画素おきに
サンプリングした例を示したが、画素ずらしはｎを自然
数としてｎ画素おきにサンプリングする場合についても
高精細化が可能である。
サンプリングした例を示したが、画素ずらしはｎを自然
数としてｎ画素おきにサンプリングする場合についても
高精細化が可能である。
【００４８】また、以上の説明では、３つの波長のうち
Ｇのみを高密度にサンプリングした例を示したが、３つ
の波長特性はＲ，Ｇ，Ｂの場合でも、補色系のシアン
（Ｓ）、マゼンダ（Ｍ）、黄（Ｙ）でも良く、また、
Ｒ，Ｂと白（Ｗ）の３つの波長特性でも、特定の色成分
のみ高密度にサンプリングし、他の２つの色成分の非サ
ンプリング画素の信号値は計算により求めることによっ
て、画像を高精細化することが可能である。
Ｇのみを高密度にサンプリングした例を示したが、３つ
の波長特性はＲ，Ｇ，Ｂの場合でも、補色系のシアン
（Ｓ）、マゼンダ（Ｍ）、黄（Ｙ）でも良く、また、
Ｒ，Ｂと白（Ｗ）の３つの波長特性でも、特定の色成分
のみ高密度にサンプリングし、他の２つの色成分の非サ
ンプリング画素の信号値は計算により求めることによっ
て、画像を高精細化することが可能である。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、例えば
Ｇのみ高密度にサンプリングし、ＲとＢを間引きしてサ
ンプリングした画像を生成する場合において、サンプリ
ングしたＲ，Ｇ，Ｂの信号値からＲとＢの非サンプリン
グ画素の信号値を求めるため、色ずれを生ずることなく
高精細な画像を生成することができる。そして、高密度
にサンプリングしたＧの画像と合わせて、画像全体とし
て高精細で高品質な画像を生成することが可能である。
Ｇのみ高密度にサンプリングし、ＲとＢを間引きしてサ
ンプリングした画像を生成する場合において、サンプリ
ングしたＲ，Ｇ，Ｂの信号値からＲとＢの非サンプリン
グ画素の信号値を求めるため、色ずれを生ずることなく
高精細な画像を生成することができる。そして、高密度
にサンプリングしたＧの画像と合わせて、画像全体とし
て高精細で高品質な画像を生成することが可能である。
【図１】本発明による非サンプリング画素の信号値を求
めるための原理および処理手順を示す図である。
めるための原理および処理手順を示す図である。
【図２】Ｇの画像のみ高密度にサンプリングし、ＲとＢ
は１画素おきにサンプリングした場合の画素配置を示す
図である。
は１画素おきにサンプリングした場合の画素配置を示す
図である。
【図３】物体のエッジなど輝度が急激に変化する部分の
サンプリング画素に対する照度とサンプリング後の信号
値の関係をＲとＧについて示す図である。
サンプリング画素に対する照度とサンプリング後の信号
値の関係をＲとＧについて示す図である。
【図４】本発明によりＲの非サンプリング画素の信号値
を求める論理回路例を示す図である。
を求める論理回路例を示す図である。
【図５】本発明によりＲの非サンプリング画素の信号値
を求める別の論理回路例を示す図である。
を求める別の論理回路例を示す図である。
【図６】本発明の一実施例の全体的構成図である。
６０１ Ｇ画像信号用フレームメモリ ６０２ Ｒ画像信号用フレームメモリ ６０３ Ｂ画像信号用フレームメモリ ６０４ Ｇ画像生成部 ６０５ Ｒ画像生成部 ６０６ Ｂ画像生成部 ６１０ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 9/64 H04N 11/00 - 11/24
Claims (2)
- 【請求項１】 画像を構成する３つの色成分画像のう
ち、特定の色成分画像のみ高密度にサンプリングし、他
の２つの色成分画像を間引きしてサンプリングし、前記
間引きしてサンプリングした２つの各色成分画像におけ
る非サンプリング画素の信号値を、当該色成分画像の注
目する非サンプリング画素に隣接するサンプリング画素
の信号値と、前記高密度にサンプリングした特定の色成
分画像の、前記注目する非サンプリング画素と同一位置
のサンプリング画素およびこれに隣接するサンプリング
画素の信号値とから決定する画像高精細化方法であっ
て、 前記間引きしてサンプリングした２つの各色成分画像に
おける非サンプリング画素の信号値を、 当該間引きしてサンプリングした色成分画像の注目する
非サンプリング画素に隣接するサンプリング画素の信号
値の平均値を求めて第１の値とし、 前記高密度にサンプリングした特定の色成分画像の、前
記注目する非サンプリング画素と同一位置のサンプリン
グ画素の信号値を第２の値とし、 前記高密度にサンプリングした特定の色成分の画像の、
前記注目する非サンプリング画素と同一位置のサンプリ
ング画素に隣接するサンプリング画素の信号値の平均値
を求めて第３の値とし、 前記第２の値と前記第３の値の差分を求め、その値に前
記第１の値を加算することにより決定することを特徴と
する画像高精細化方法。 - 【請求項２】 画像を構成する３つの色成分画像のう
ち、特定の色成分画像のみ高密度にサンプリングし、他
の２つの色成分画像を間引きしてサンプリングし、前記
間引きしてサンプリングした２つの各色成分画像におけ
る非サンプリング画素の信号値を、当該色成分画像の注
目する非サンプリング画素に隣接するサンプリング画素
の信号値と、前記高密度にサンプリングした特定の色成
分画像の、前記注目する非サンプリング画素と同一位置
のサンプリング画素およびこれに隣接するサンプリング
画素の信号値とから決定する画像高精細化方法であっ
て、 前記間引きしてサンプリングした２つの各色成分画像に
おける非サンプリング画素の信号値を、 当該間引きしてサンプリングした色成分画像の注目する
非サンプリング画素に 隣接するサンプリング画素の信号
値の平均値を求めて第１の値とし、 前記高密度にサンプリングした特定の色成分画像の、前
記注目する非サンプリング画素と同一位置のサンプリン
グ画素の信号値を第２の値とし、 前記高密度にサンプリングした特定の色成分の画像の、
前記注目する非サンプリング画素と同一位置のサンプリ
ング画素に隣接するサンプリング画素の信号値の平均値
を求めて第３の値とし、 前記第２の値と前記第３の値の差分を求めて第４の値と
して、 前記第１の値と前記第２の値の比率により前記第４の値
を補正して、この補正後の第４の値に前記第１の値を加
算することにより決定することを特徴とする画像高精細
化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18650593A JP3353256B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 画像高精細化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18650593A JP3353256B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 画像高精細化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0746622A JPH0746622A (ja) | 1995-02-14 |
| JP3353256B2 true JP3353256B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=16189676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18650593A Expired - Lifetime JP3353256B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 画像高精細化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3353256B2 (ja) |
-
1993
- 1993-07-28 JP JP18650593A patent/JP3353256B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0746622A (ja) | 1995-02-14 |
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