JP3617075B2 - 画像信号処理方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばビデオプリンタ等に好適な、原画像信号から原画像を拡大した拡大画像信号を形成する画像信号処理方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばテレビジョン画像のハードコピーを得るようなビデオプリンタにおいて拡大画像を印画する場合には、例えば印画画像の画素数が印画可能画素数の１／２や１／４であれば、同一画素を２回又は４回続けて印画していた。すなわち、ビデオプリンタのサーマルヘッドが例えば２０００ドット分に対応するヘッド素子を有している場合において、印画画像がヘッド方向に１０００ドットしかないようなものであるときには、ヘッド方向に２ドット同一データを並べて印画することで、また、ヘッド送り方向についても同様に行うことで、拡大画像の印画を可能としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上述のようにして拡大画像を得るための構成は、回路的には非常に簡単に実現できるものである。しかし、これにより得られた拡大画像は、階調性や解像度、ジャーキネス等の点で画質が良くないものとなる。
【０００４】
そこで、本発明は、このような実情を鑑みてなされたものであり、階調性、解像度、ジャーキネスの点で充分な拡大画像を得ることができると共に、回路も複雑化することなく実現できる画像信号処理方法及び装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、原画像信号から原画像を拡大した拡大画像信号を形成する画像信号処理装置において、原画像信号の水平方向及び垂直方向の列であって隣接する複数の列からなる第１の領域内の複数画素データを格納する格納手段と、当該格納手段に格納されている上記第１の領域内であって隣接する水平方向及び垂直方向の複数列からなる第２の領域内の複数画素データに対して、所定のテーブルに従ったパターン分類を行うと共に、当該パターン分類結果に基づいて上記第２の領域の大きさを適応的に制御し、当該パターン分類して大きさを適応制御した第２の領域内の複数画素データを用いて、当該パターン分類結果に応じた補間演算を行い、当該補間演算による補間画素のデータを上記原画像信号の各画素のデータ間に挿入して拡大画像信号を形成する拡大画像信号形成手段と、原画像信号のラインデータをそれぞれ格納するｗ個（ｗは２以上）のラインバッファと、同一ラインデータをｖ回出力して上記ｗ個のラインバッファに供給するラインデータ供給手段とを有し、上記格納手段には、上記ラインバッファから読み出したデータを格納し、上記拡大画像信号形成手段は、上記ｗ個のラインバッファから取り出されて上記格納手段に格納された上記第１の領域のデータを用いて補間演算を行い、当該補間演算による補間画素のデータを、上記ｗ個のラインバッファの補間演算の終了したデータが格納されている部分に上書きすることを特徴とするものである。
【０００６】
ここで、上記原画像信号の隣接する複数画素からなる列と上記補間演算により求めた複数の補間画素からなる列とによって形成した領域を、上記領域として用いることができる。また、上記拡大画像信号形成手段は、上記第２の領域内の複数画素のデータに対する所定のテーブルに従ったパターン分類結果に基づいて、当該第２の領域内の複数画素のデータを用いた補間演算を行うか、又は、上記第１の領域内の複数画素のデータを用いた補間演算を行うかの判別を行う。さらに、上記第１の領域の複数画素データは、上記１フィールドの原信号の隣接する水平方向７列及び垂直方向２列の７×２画素のデータであり、上記第２の領域は、当該第１の領域内の隣接する水平方向３列及び垂直方向２列の３×２画素のデータである。
【０００７】
次に、本発明の画像信号処理方法は、原画像信号から原画像を拡大した拡大画像信号を形成する画像信号処理方法において、原画像信号の同一ラインデータをｖ回出力して、ラインデータをそれぞれ格納するｗ個（ｗは２以上）のラインバッファに供給し、上記ラインバッファから読み出したデータの水平方向及び垂直方向の列であって隣接する複数の列からなる所定領域内の複数画素データに対して、所定のテーブルに従ったパターン分類を行うと共に、当該パターン分類結果に基づいて上記所定領域の大きさを適応的に制御し、上記パターン分類して大きさを適応制御した所定領域内の複数画素データを用いて、上記パターン分類結果に応じた補間演算を行い、当該補間演算による補間画素のデータを上記原画像信号の各画素のデータ間に挿入して拡大画像信号を形成し、上記補間演算による補間画素のデータを、上記ｗ個のラインバッファの補間演算の終了したデータが格納されている部分に上書きすることを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、上記所定領域としては、上記原画像信号の隣接する複数画素からなる列と上記補間演算により求めた複数の補間画素からなるの列とによって形成した領域とすることもできる。また、上記所定領域の大きさの適応的な制御の際には、上記原画像信号の水平方向及び垂直方向の隣接する複数列からなる小領域内の複数画素のデータに対して、所定のテーブルに従ったパターン分類を行い、当該小領域内の複数画素のパターン分類結果に基づいて、当該小領域内の複数画素のデータを用いた補間演算を行うか、又は、当該小領域を中心にして拡大した水平方向及び垂直方向の隣接する複数列からなる大領域内の複数画素のデータを用いた補間演算を行うかの判別を行う。さらに、上記小領域は、例えば上記原画像信号の隣接する水平方向３列及び垂直方向２列の３×２画素のデータからなり、上記大領域は、例えば上記小領域の３×２画素を中心にして拡大した隣接する水平方向７列及び垂直方向２列の７×２画素のデータからなる。
【００１０】
【作用】
本発明の画像信号処理方法及び装置によれば、原画像信号の水平方向及び垂直方向の列であって隣接する複数の列からなる領域内の複数画素データに対して、所定のテーブルに従ったパターン分類を行い、このパターン分類結果に基づいてパターン分類する領域の大きさを適応的に制御するようにしており、パターン分類の領域を小さくできるときにはこのパターン分類が容易にでき、また、パターン分類の領域が小さいと補間によって得られる画像の質が劣化するときにはパターン分類の領域を大きくすることで、補間されて拡大される画像の品質を向上させている。
【００１１】
また、拡大画像信号形成手段による補間データを、ｗ個のラインバッファの補間演算の終了したデータが格納されている部分に上書きするようにしているため、補間データ用に別にメモリを設ける必要がない。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
本発明の画像信号処理方法を実現する本発明実施例の画像信号処理装置は、図１に示すように、原画像信号の水平方向及び垂直方向の列であって隣接する複数の列からなる第１の領域（本実施例では７×２画素領域）内の７×２画素データを格納する格納手段としてのシフトレジスタ１３と、当該シフトレジスタ１３に格納されている上記７×２画素領域内であって隣接する水平方向及び垂直方向の複数列からなる第２の領域内（本実施例では３×２画素領域）の複数画素データに対して、後述する表６〜表１４にて示す所定のテーブルに従ったパターン分類（以下パターン認識と言い換える）を行うと共に、当該パターン認識結果に基づいて上記３×２画素領域の大きさを適応的に制御し、当該パターン分類して大きさを適応制御した第２の領域内の複数画素データを用いて、上記パターン認識結果に応じた補間演算を行い、当該補間演算による補間画素のデータを上記原画像信号の各画素のデータ間に挿入して拡大画像信号を形成する拡大画像信号形成手段としての補間演算回路１４及び補間値レジスタ１５とを有するものである。
【００１４】
また、本発明の画像信号処理装置は、原画像信号のラインデータをそれぞれ格納するｗ個（ｗは２以上で本実施例では例えば２又は４）のラインバッファメモリ１０ａ，１０ｂと、同一ラインデータを２又は４回出力して上記２個のラインバッファメモリ１０ａ，１０ｂに供給するラインデータ供給手段としての入力制御回路６とを設け、上記シフトレジスタ１３には、上記ラインバッファメモリ１０ａ，１０ｂから読み出したデータを格納し、上記拡大画像信号形成手段は、上記ラインバッファメモリ１０ａ，１０ｂから取り出されて上記シフトレジスタ１３に格納された上記第１の領域のデータを用いて補間演算を行い、当該補間演算による補間データを、上記ラインバッファメモリ１０ａ，１０ｂの補間演算の終了したデータが格納されている部分に上書きするようにしている。
【００１５】
なお、本実施例では、例えば高細精度サーマルヘッドを有するビデオプリンタに適用され、例えば比較的小さな画像を拡大する手法について説明している。すなわち、本実施例装置は、サーマルヘッドが例えば２０００ドット分に対応するヘッド素子からなっているビデオプリンタに適応される場合において、印画画像がヘッド方向に例えば１０００ドットしかないようなものであるときに、ヘッド方向に２倍や４倍に拡大した画像信号を形成するようにしたものである。
【００１６】
すなわちこの図１において、端子１にはプリントデータ書き込みクロックが供給され、端子３にはフレームメモリからの８ビットの画像データすなわちプリントデータが、端子４には各色印画状態を示す信号であるヘッドアクティブ信号が、端子５には印画タイミングパルスが供給される。また、端子２からはフレームメモリに対するプリントデータ要求信号が出力される。これら端子１〜５のうち、端子１，２，３は図示を省略しているフレームメモリとインタフェース回路を介して、また、端子４，５は図示を省略しているＣＰＵ（中央処理ユニット）とインタフェース回路を介して、入力制御回路６と接続される。なお、入力制御回路６の前段のメモリは、フィールドメモリとすることもできる。
【００１７】
上記入力制御回路６は、上記フレームメモリから次段のラインバッファメモリ１０ａ及び１０ｂへのデータの取り込みを後述するようにコントロールするものである。
【００１８】
メモリ１０ａと１０ｂは、それぞれ上記端子３に供給されて入力制御回路６を介したプリントデータである画像データを保持するための１ラインバッファメモリであり、例えば、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）からなるものである。
【００１９】
当該メモリ１０ａと１０ｂからのデータの取り出しは、ワークテーブル転送制御回路９によりなされる。すなわち、当該ワークテーブル転送制御回路９は、画像拡大の際に使用する後述する補間演算に必要な画像データを、上記メモリ１０ａと１０ｂから取り出すためのアドレス制御を行う回路である。当該ワークテーブル転送制御回路９によって上記メモリ１０ａ，１０ｂから必要なデータ（本実施例の場合は例えば７×２画素のデータ）が取り出され、例えばシフトレジスタ１３からなるワークテーブルに転送される。
【００２０】
当該ワークテーブルのシフトレジスタ１３に転送された画像データのうち、後述する補間演算に必要な画素データは、補間演算回路１４に送られ、ここで当該シフトレジスタ１３に転送された画像データを用いたパターン認識を行うと共に、補間値を計算する補間演算を行う。
【００２１】
当該補間演算回路１４により求められた補間値は、補間値レジスタ１５に一時保持される。すなわち、当該補間値レジスタ１５は、次の画素の補間演算を行うときに過去の補間画素をデータとして使用するので、当該過去の補間画素のデータを一時的に保持するためのデータレジスタである。
【００２２】
補間値レジスタ１５に保持された補間画素のデータは、メモリ１０ａ又は１０ｂの記憶領域のうち、補間演算が終了した画素データが記憶されていた領域に後述するような理由から上書きされる。
【００２３】
その後、当該メモリ１０ａ，１０ｂからは、上記補間演算に使用した画素データと上記上書きされた補間画素のデータが順次読み出され、転送制御回路７に送られる。当該転送制御回路７は、端子８を介して次段のプリントのための構成にデータを転送するときのタイミングをコントロールする。
【００２４】
ここで、本実施例の画像処理装置においては、サーマルヘッドの主走査方向と副走査方向で各々２や４倍の画像拡大を可能としてる。それを２ライン分の上記ラインバッファメモリ１０ａ及び１０ｂを用いて実現するため、データの入力形態を次のように決めている。
【００２５】
すなわち、主走査方向の２倍拡大の時は、表１に示すように、入力するラインデータ内の並びを２ドットずつ同一のデータにして並べたラインデータを入力する。また、主走査方向の４倍拡大の時も、表２に示すように、入力するラインデータ内の並びを４ドットずつ同一のデータにして並べたラインデータを入力する。さらに、これら表１及び表２には、上記主走査方向の２倍又は４倍の拡大時の入力形態と、当該拡大画像を形成するために使用する補間演算された値との関係も示している。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【表２】

【００２８】
上記表１からわかるように、主走査方向の２倍拡大の場合には、例えば元の画像の１ライン内のデータがＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，・・・であるとき、入力データとしては当該同一ライン内のデータを２ドットずつ並べたデータ（Ａ，Ａ，Ｂ，Ｂ，Ｃ，Ｃ，Ｄ，Ｄ，Ｅ，Ｅ，Ｆ，Ｆ，・・・）を用い、それぞれデータＡとＢ、ＢとＣ、ＣとＤ、ＤとＥ、ＥとＦ、・・・の補間値である（Ａ＋Ｂ）／２、（Ｂ＋Ｃ）／２、（Ｃ＋Ｄ）／２、（Ｄ＋Ｅ）／２、（Ｅ＋Ｆ）／２、・・・を、上記１ライン内のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，・・・の各データ間に補間したものを出力データとすることで、主走査方向の２倍の画像拡大を実現している。
【００２９】
また、上記表２からわかるように、主方向の４倍拡大の場合には、元の画像の１ライン内のデータ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，・・・）に対して、入力データとしては当該同一ライン内のデータを４ドットずつ並べたデータ（Ａ，Ａ，Ａ，Ａ，Ｂ，Ｂ，Ｂ，Ｂ，Ｃ，Ｃ，Ｃ，Ｃ，・・・）を用い、それぞれデータＡとＢ、ＢとＣ、・・・の補間値として（３Ａ＋Ｂ）／４、（Ａ＋Ｂ）／２、（Ａ＋３Ｂ）／４、（３Ｂ＋Ｃ）／４、（Ｂ＋Ｃ）／２、（Ｂ＋３Ｃ）／４、・・・を、上記１ライン内のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，・・・の各データ間に補間したものを出力データとすることで、主走査方向の４倍の画像拡大を実現している。
【００３０】
一方、表３に示すように、副走査方向の２倍拡大の場合には、入力するラインデータの順序を２ラインずつ同一のラインとなるように続けて入力し、４倍拡大の場合には、４ラインずつ同一のラインとなるように続けて入力する。また、この表３には、上記副走査方向の２倍又は４倍の拡大時の入力形態と、当該拡大画像を形成するために使用する補間演算された値との関係も示している。
【００３１】
【表３】

【００３２】
この表３からわかるように、副走査方向の２倍拡大の場合には、元の画像のラインの順番が例えばＩ_０ ，Ｉ_１ ，Ｉ_２ ，Ｉ_３ ，Ｉ_４ ，・・・であるとき、入力ラインデータとしては当該同一のラインを２ラインずつ並べたデータ（Ｉｎ（Ｉ_０ ），Ｉｎ（Ｉ_０ ），Ｉｎ（Ｉ_１ ），Ｉｎ（Ｉ_１ ），・・・）を用い、それぞれラインＩｎ（Ｉ_０ ）とＩｎ（Ｉ_１ ）、Ｉｎ（Ｉ_１ ）とＩｎ（Ｉ_２ ）、Ｉｎ（Ｉ_２ ）とＩｎ（Ｉ_３ ）、Ｉｎ（Ｉ_３ ）とＩｎ（Ｉ_４ ）、Ｉｎ（Ｉ_４ ）とＩｎ（Ｉ_５ ）、・・・に対して後述する補間演算を行い、得られた補間値である（Ｉ_０ Ｉ_１ ）、（Ｉ_１ Ｉ_２ ）、（Ｉ_２ Ｉ_３ ）、（Ｉ_３ Ｉ_４ ）、（Ｉ_４ Ｉ_５ ）、・・・を上記各ラインＩ_０ ，Ｉ_１ ，Ｉ_２ ，Ｉ_３ ，・・・の間に補間したものを出力ラインデータ（Ｏｕｔ（Ｉ_０ ），Ｏｕｔ（Ｉ_０ ），Ｏｕｔ（Ｉ_０ Ｉ_１ ），Ｏｕｔ（Ｉ_１ ），Ｏｕｔ（Ｉ_１ Ｉ_２ ），Ｏｕｔ（Ｉ_２ ），・・・）とすることで、副走査方向の２倍の画像拡大を実現している。
【００３３】
また、この表３からわかるように、副走査方向の４倍拡大の場合には、元の画像のラインの順番がＩ_０ ，Ｉ_１ ，Ｉ_２ ，Ｉ_３ ，Ｉ_４ ，・・・であるとき、入力ラインデータとしては当該同一のラインを４ラインずつ並べたデータ（Ｉｎ（Ｉ_０ ），Ｉｎ（Ｉ_０ ），Ｉｎ（Ｉ_０ ），Ｉｎ（Ｉ_０ ），Ｉｎ（Ｉ_１ ），Ｉｎ（Ｉ_１ ），Ｉｎ（Ｉ_１ ），Ｉｎ（Ｉ_１ ），Ｉｎ（Ｉ_２ ），・・・）を用い、それぞれラインＩｎ（Ｉ_０ ）とＩｎ（Ｉ_１ ）、Ｉｎ（Ｉ_１ ）とＩｎ（Ｉ_２ ）、・・・に対して後述する補間演算を行い、得られた補間値である（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_１ 、（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ 、（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_３ 、（Ｉ_１ Ｉ_２ ）_１ 、（Ｉ_１ Ｉ_２ ）_２ 、（Ｉ_１ Ｉ_２ ）_３ 、・・・を上記各ラインＩ_０ ，Ｉ_１ ，Ｉ_２ ，・・・の間に補間したものを出力ラインデータ（Ｏｕｔ（Ｉ_０ ），Ｏｕｔ（Ｉ_０ ），Ｏｕｔ（Ｉ_０ ），Ｏｕｔ（Ｉ_０ ），Ｏｕｔ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_１ ，Ｏｕｔ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ 、Ｏｕｔ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_３ 、Ｏｕｔ（Ｉ_１ ），Ｏｕｔ（Ｉ_１ Ｉ_２ ）_１ 、Ｏｕｔ（Ｉ_１ Ｉ_２ ）_２ 、Ｏｕｔ（Ｉ_１ Ｉ_２ ）_３ 、・・・）とすることで、副走査方向の４倍の画像拡大を実現している。
【００３４】
次に、実際に２ライン分のバッファメモリ１０ａ，１０ｂを用いて、上記表３に示した主走査方向及び副走査方向の２倍又は４倍の画像拡大を実現する方法について説明する。
【００３５】
２ラインのバッファメモリ１０ａ，１０ｂを用いて上記主走査方向及び副走査方向の２倍又は４倍の画像拡大を実現できるかどうかは、主に副走査方向の拡大をどのようにするかにかかっている。したがって、先ず副走査方向の拡大の方法について説明する。なお、上記主走査方向の２倍又は４倍の画像拡大を実際に実現する方法については後述する。
【００３６】
先ず、副走査方向の２倍の拡大から説明する。上記表３に対応する表４に示すように、例えば入力ラインデータ（Ｉ_０ ）と（Ｉ_１ ）がそれぞれ２回入力されたとする。なお、表４中の（Ｉ_０ Ｉ_１ ）は（Ｉ_０ ）と（Ｉ_１ ）の間の補間ラインを、（Ｉ_１ Ｉ_２ ）は（Ｉ_１ ）と（Ｉ_２ ）の間の補間ラインを、（Ｉ_２ Ｉ_３ ）は（Ｉ_２ ）と（Ｉ_３ ）の補間ラインを示している。また、図２には、副走査方向の２倍の拡大時の、プリントパルスとプリントデータ書き込みクロックと、各ラインの画像データ、メモリ１０ａ及び１０ｂに格納されるデータ、転送制御回路７の転送データ、出力端子８からの出力データを示している。
【００３７】
【表４】

【００３８】
これら表４及び図２において、入力ラインデータＩｎ（Ｉ_０ ）が２回入力されてそれぞれメモリ１０ａと１０ｂに格納され、その後入力ラインデータＩｎ（Ｉ_１ ）がメモリ１０ａに入力されるとする。
【００３９】
ここで、副走査方向の２倍の拡大画像を得るためには、メモリ１０ａに格納されているラインデータ（Ｉ_１ ）を次段の構成に送り、その次に欲しいラインデータは（Ｉ_０ ）と（Ｉ_１ ）の間のラインデータである。したがって、当該ラインデータを算出するには、ラインデータ（Ｉ_０ ）と（Ｉ_１ ）の間で補間演算を行い、補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）を算出しなければならない。その処理は次のように進む。
【００４０】
上記ラインデータ（Ｉ_０ ）と今入力されるラインデータ（Ｉ_１ ）との間で補間演算を行うのに必要な画素数がそろった時点で、メモリ１０ｂに格納されているラインデータ（Ｉ_０ ）とメモリ１０ａに入力されたラインデータ（Ｉ_１ ）との間で補間演算が開始される。この補間演算によって補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）が生成され、このラインデータがメモリ１０ａに上書きされていく。そして、当該メモリ１０ａに上書きされたラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）が次段への転送データとなされる。
【００４１】
次に出力したいのは、ラインデータ（Ｉ_１ ）なので、第３番目の入力ラインデータ（Ｉ_１ ）に対しては演算処理を施すことなく出力する。これ以降は、Ｉ_２ ，Ｉ_３ ，・・・とそれぞれ２ラインずつ入力されてくるので、上記と同様の処理を行うことによって、副走査方向の画像拡大が実現されることになる。ただし、表４及び図２からわかるように、最初の２ライン（Ｉ_０ ）に限っては、補間演算を行う相手側のライン（Ｉ_１ ）が未だ入力される前なのでそのまま出力する。
【００４２】
次に、副走査方向の４倍の拡大について説明する。上記表３に対応する表５に示すように、例えば入力ラインデータ（Ｉ_０ ）と（Ｉ_１ ）がそれぞれ４回入力されたとする。なお、表４中の（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_１ ，（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ ，（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_３ は（Ｉ_０ ）と（Ｉ_１ ）の間の補間ラインを示している。また、図３には、副走査方向の４倍の拡大時の、プリントパルスとプリントデータ書き込みクロックと、各ラインの画像データ、メモリ１０ａ及び１０ｂに格納されるデータ、転送制御回路７の転送データ、出力端子８からの出力データを示している。
【００４３】
【表５】

【００４４】
これら表５及び図３において、入力ラインデータＩｎ（Ｉ_０ ）が４回入力されてそれぞれメモリ１０ａと１０ｂに入力されて出力され、その後入力ラインデータＩｎ（Ｉ_１ ）がメモリ１０ａに入力されるとする。
【００４５】
ここで、副走査方向の４倍の拡大画像を得るためには、ラインデータＩ_０ とＩ_１ の間のラインデータ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_１ ，（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ ，（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_３ である。上記ラインデータ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_１ を算出するには、先ずラインデータ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ を計算し、続いてラインデータ（Ｉ_０ ）と（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ との間で補間演算を行い、ラインデータ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_１ を算出しなければならない。その処理は次のように進む。
【００４６】
すなわち、ラインデータ（Ｉ_０ ）と今入力されるラインデータ（Ｉ_１ ）との間で補間演算を行うのに必要な画素数がそろった時点で、メモリ１０ｂに格納されているラインデータ（Ｉ_０ ）とメモリ１０ａに入力されたラインデータ（Ｉ_１ ）との間で補間演算が開始される。この補間演算により、補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ が生成され、この補間ラインデータがメモリ１０ａに上書きされていく。このとき、必要なのは、上記ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ ではなくラインデータ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_１ なので、さらに続けてメモリ１０ａに保持されているラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ とメモリ１０ｂに保持されているラインデータ（Ｉ_０ ）との間で演算に必要な画素数がそろうと、補間演算が再度開始される。その結果、補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_１ が生成されると、当該生成されたＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_１ の各画素データが順次メモリ１０ａに再度上書きされていく。その後、このメモリ１０ａに格納されたラインデータ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_１ が次段への転送データとなされる。
【００４７】
このように、副走査方向の４倍拡大の時には、１つの出力すべきラインを計算するのに、メモリ１０ａに２回上書きしている。すなわち、メモリ１０ａに対しては、ラインデータ（Ｉ_０ ）の上に補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ を、さらにもう一度補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ の上に補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_１ を上書きしている。
【００４８】
また、上記ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_１ の次に出力しなければならないのはラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ であり、さらにその次に出力しなければならないのはラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_３ である。これらがどのように作られていくかを以下に説明する。
【００４９】
第５番目のラインで再びラインデータ（Ｉ_１ ）がメモリ１０ａに入力されると、メモリ１０ｂに格納されているラインデータ（Ｉ_０ ）との間で補間演算が開始され補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ が生成される。この補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ がメモリ１０ｂに上書きされていく。
【００５０】
続いて、第６番目のラインで再々度ラインデータ（Ｉ_１ ）がメモリ１０ａに入力されると、メモリ１０ｂに記録されている補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ と上記メモリ１０ａに格納されたラインデータ（Ｉ_１ ）との間で補間演算が行われ、これにより補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_３ が生成される。そして、この補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_３ は上記メモリ１０ｂに上書きされていく。
【００５１】
このように、補間ラインデータＨｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_２ 、Ｈｏ（Ｉ_０ Ｉ_１ ）_３ が順次生成されて出力される。
【００５２】
次に、出力したいのは、ラインデータ（Ｉ_１ ）なので、第７番目のラインであるラインデータ（Ｉ_１ ）に対して演算処理を施すことなく出力する。これ以降は、Ｉ_２ ，Ｉ_３ ，・・・と４ラインずつ入力されてくるので、上記と同様の処理を行うことによって、上記副走査方向の４倍の画像拡大が実現可能となる。なお、この副走査方向の４倍拡大の場合も、表５及び図３からわかるように、最初の４ライン（Ｉ_０ ）に限っては、補間演算を行う相手側のライン（Ｉ_１ ）が入力される前なのでそのまま出力する。
【００５３】
一方、主走査方向の拡大は、上記副走査方向の拡大終了後に次段へ転送するときに行う。
【００５４】
すなわち、表１に示すように、主走査方向の２倍の拡大の場合には１ドットおきの２ドットを使ってその間の画素を２ドットの平均値に置き換える。また、表２に示すように、主走査方向の４倍の拡大の場合には３ドットおきの２ドットを使ってその間の３画素を（３Ａ＋Ｂ）／４、（Ａ＋３Ｂ）／４でそれぞれ置き換える。
【００５５】
ここで、主走査方向の画像拡大の際に、上述のような単純な平均値を採用したのは、主走査方向と、走査線方向が一致していること、。さらに画像データは、アナログ信号をサンプリングしたものであり、アナログ信号の周波数特性が高くないこと、などからから上記単純平均を採用している。その概略を図４を用いて説明する。
【００５６】
すなわち、この図４において、例えばアナログ信号を図中の○の所でサンプリングしたとする。これを２倍に拡大するには図中の●の所のサンプリング値が必要となる。この値を推測しようとすると、アナログ信号の周波数特性が高くないため平均値でも略近い値が得られることがわかり、このことから上記主走査方向の拡大の際には、上記単純平均を用いるようにしている。なお、アナログ信号の場合、急峻な立ち上がりでも例えば２２０ｎｓ程度はかかり、サンプリングは６０又は７０ｎｓ程度で行われる。
【００５７】
次に、上記副走査方向の画像拡大に使用する補間演算について説明する。なお、以下の説明では、画像を副走査方向に２倍に拡大する場合を例に挙げている。
【００５８】
入力制御回路６によってフレームメモリから読み出されてメモリ１０ａ，１０ｂに送られる入力ラインのデータの並びは、以下のようになる。なお、以下に示すｉは原入力信号の第ｉラインを示す。また、 Ａ_ｊ ，Ｂ_ｊ ，Ｃ_ｊ ，Ｄ_ｊ ，・・・，Ｘ_ｊ ，Ｙ_ｊ ，Ｚ_ｊ は原入力信号のいずれか１つのライン中の各画素値を示す。
【００５９】

【００６０】
すなわち、例えば上記メモリ１０ａ，１０ｂのうちの一方のメモリに入力ラインとして第ｎ−２ラインが入力されると、続いてそれと同じデータである第ｎ−１ラインが他方のメモリに入力される。以下同様に、一方のメモリに第ｎラインのデータが入力されると他方のメモリには同じデータである第ｎ＋１ラインのデータが、一方のメモリに第ｎ＋２のデータが入力されると他方のメモリには同じデータである第ｎ＋３ラインのデータが入力されるような具合に、順次メモリ１０ａ，１０ｂには同じ画像データが入力される。
【００６１】
ここで、例えば、メモリ１０ａに対して既に例えば第ｎ−１ラインのデータが保持されており、メモリ１０ｂに対して第ｎラインのデータが転送されて来るとする。
【００６２】
第ｎラインの画像データがメモリ１０ｂに入力され、補間演算を行えるデータ数以上のデータが当該メモリ１０ｂに揃い始めると、ワークテーブル転送制御回路９によって演算に必要なデータがメモリ１０ａと１０ｂからワークテーブルのシフトレジスタ１３に転送される。
【００６３】
すなわち、シフトレジスタ１３は２つのシフトレジスタ１３ａと１３ｂとからなり、一方のシフトレジスタ１３ａにはメモリ１０ａからの第ｎ−１ラインの各画素データが各レジスタａ_ｍ ，ａ_ｍ＋１ ，ａ_ｍ＋２ ，ａ_ｍ＋３ ，ａ_ｍ＋４ ，ａ_ｍ＋５ ，ａ_ｍ＋６ に順にシフトされて格納され、他方のシフトレジスタ１３ｂにはメモリ１０ｂからの第ｎラインの各画素データが各レジスタｂ_ｍ ，ｂ_ｍ＋１ ，ｂ_ｍ＋２ ，ｂ_ｍ＋３ ，ｂ_ｍ＋４ ，ｂ_ｍ＋５ ，ｂ_ｍ＋６ に順にシフトされて格納される。
【００６４】
当該シフトレジスタ１３に第ｎ−１ラインと第ｎラインの所定数の画素データが揃うと、当該シフトレジスタ１３からは各画素データが出力されて補間演算回路１４に送られる。
【００６５】
当該補間演算回路１４では、供給された第ｎ−１ラインと第ｎラインの画素データを用いて後述するパターン認識を行い、当該第ｎ−１ラインと第ｎラインとの間のラインの補間値を算出する。
【００６６】
この補間値のデータは、メモリ１０ｂに転送され、補間演算に必要なくなった部分に上書きされていく。
【００６７】
次に、本実施例の補間演算回路１４において採用している補間方法について以下に説明する。
【００６８】
ここで、上記ラインバッファメモリ１０ａと１０ｂから出力されてシフトレジスタ１３ａのレジスタａ_ｍ ，ａ_ｍ＋１ ，ａ_ｍ＋２ ，ａ_ｍ＋３ ，ａ_ｍ＋４ ，ａ_ｍ＋５ ，ａ_ｍ＋６ と、シフトレジスタ１３ｂの各レジスタｂ_ｍ ，ｂ_ｍ＋１ ，ｂ_ｍ＋２ ，ｂ_ｍ＋３ ，ｂ_ｍ＋４ ，ｂ_ｍ＋５ ，ｂ_ｍ＋６ に格納されたデータ（既存ラインのデータ）が、例えば図５に示すように、シフトレジスタ１３ａにおいてはＡ_ｉ ，Ｂ_ｉ ，Ｃ_ｉ ，Ｄ_ｉ ，Ｅ_ｉ ，Ｆ_ｉ ，Ｇ_ｉ に示すデータとなり、シフトレジスタ１３ｂにおいてはＡ_ｉ＋１ ，Ｂ_ｉ＋１ ，Ｃ_ｉ＋１ ，Ｄ_ｉ＋１ ，Ｅ_ｉ＋１ ，Ｆ_ｉ＋１ ，Ｇ_ｉ＋１ に示すデータとなっているとする。また、これらシフトレジスタ１３ａ及び１３ｂに格納されたデータを用いて算出される補間画素のデータをＸとすると、図５の図中Ｘ_ｋ は今現在補間する画素を表し、Ｘ_ｋ−２ はＸ_ｋ の２画素前の補間画素を、Ｘ_ｋ−１ はＸ_ｋ の１画素前の補間画素を、Ｘ_ｋ＋１ はＸ_ｋ の次に補間する画素を表している。
【００６９】
ここで、本実施例の補間演算回路１４では、上記画素ｘ_ｋ を補間演算によって求める場合、上記２つのシフトレジスタ１３ａ及び１３ｂに格納されている図５のような各７画素（すなわち７×２画素）のデータの内、図５の図中破線で囲った２つの既存ラインの各３つの画素（すなわち３×２画素）のデータを用いてパターン認識を行う。
【００７０】
このパターン認識の際には、先ず、上下左右方向において隣合う画素との大小関係を求める。すなわち、画素Ｘ_ｋ を補間演算によって求める場合、シフトレジスタ１３ａに格納されている画素データのうちＣ_ｉ ，Ｄ_ｉ ，Ｅ_ｉ とシフトレジスタ１３ｂに格納されている画素データのうちＣ_ｉ＋１ ，Ｄ_ｉ＋１ ，Ｅ_ｉ＋１ を用いて、上下左右方向に隣合う画素の大小関係を求める。ただし、Ｄ_ｉ とＤ_ｉ＋１ との間の大小関係は除外する。
【００７１】
この時の隣合う画素の組み合わせは６通りあり、そのそれぞれに対し、等号、不等号の向きの３通りを考えると、図５の図中破線で囲う上記３×２画素領域の大小関係による組み合わせ（すなわちパターン）は、３^６ 通り（＝７２９通り）存在する。補間演算回路１４では、この７２９通りのパターンの認識を行い、この認識領域をさらに広げるかどうかを決定する。
【００７２】
この時点で、認識されたパターンが、これ以上認識領域を広げてもあまり情報量の変わらないパターンや、最大７×２画素の認識領域では認識しきれないパターンであることがわかれば、上記３×２画素の認識領域から補間値ｘ_ｋ を求める。
【００７３】
一方、上記３×２画素の認識領域をさらに広げることによって、より正確なパターン認識ができると判定されるパターンであれば、当該３×２画素の認識領域よりもさらに広げた認識領域（この場合は最大７×２画素の認識領域まで広げることができる）でパターン認識を行う。
【００７４】
図６を用いて上記補間演算のアルゴリズムを概略的に説明する。
この図６において、ステップＳ１では先ず３×２画素領域でパターン認識を行う。次のステップＳ２では、認識領域をさらに広げるかどうかの判断を行い、広げる（イエス）と判断した場合にはステップＳ３へ、広げない（ノー）と判断した場合にはステップＳ４に進む。
【００７５】
ステップＳ４では、後述する表２〜表１０に示すテーブルを参照して３×２画素領域でパターン認識を行い、次のステップＳ６では、以下の３つの式から最適なものを選択して、補間演算決定を行う。
Ｘ_ｋ ＝（Ｃ_ｉ ＋Ｅ_ｉ＋１ ）／２
Ｘ_ｋ ＝（Ｄ_ｉ ＋Ｄ_ｉ＋１ ）／２
Ｘ_ｋ ＝（Ｅ_ｉ ＋Ｃ_ｉ＋１ ）／２
【００７６】
また、ステップＳ３では、後述する表６〜表１４に示すテーブルを参照して７×２画素領域でパターン認識を行い、次のステップＳ５では、以下の８つの式から最適なものを選択して補間演算決定を行う。
Ｘ_ｋ ＝（Ａ_ｉ ＋Ｇ_ｉ＋１ ）／２
Ｘ_ｋ ＝（Ｂ_ｉ ＋Ｆ_ｉ＋１ ）／２
Ｘ_ｋ ＝（Ｃ_ｉ ＋Ｅ_ｉ＋１ ）／２
Ｘ_ｋ ＝（Ｄ_ｉ ＋Ｄ_ｉ＋１ ）／２
Ｘ_ｋ ＝（Ｄ_ｉ ＋Ｄ_ｉ＋１ ＋２Ｘ_ｋ−１ ）／４
Ｘ_ｋ ＝（Ｅ_ｉ ＋Ｃ_ｉ＋１ ）／２
Ｘ_ｋ ＝（Ｆ_ｉ ＋Ｂ_ｉ＋１ ）／２
Ｘ_ｋ ＝（Ｇ_ｉ ＋Ａ_ｉ＋１ ）／２
【００７７】
すなわち、本実施例では、上述のように、パターン認識する領域を広げてもあまり情報量の変わらないパターンであるときには、後述する表６〜表１４に示すテーブルを参照して上記３×２画素の認識領域から補間値を求めるようにし、一方、パターン認識する領域を広げることによってより正確なパターン認識ができると判定されるパターンであるときには、後述する表６〜表１４に示すテーブルを参照して７×２画素の領域から補間値を求めることによって、補間後の画質を高画質に保ったままパターン認識する回路の規模の拡大を抑えるようにしている。
【００７８】
これは、例えば、上記７×２画素の全領域を最初からパターン認識領域とすると、その隣接画素間の大小関係の組み合わせ（すなわちパターン）は、３^１８（＝３８７４２０４８９）通りとなり、この全パターンに対してパターン認識を行い、それぞれ補間演算方法を決定するのは、非常に難しく、回路規模的にも大きくなり過ぎると思われるためであり、したがって、本実施例では、上述のように、先ず３×２画素の領域で認識し、その後適応的に最大７×２画素の領域まで広げることにより、考慮する組み合わせを減らし、さらに７×２画素の領域まで広げたときも補間演算の式を前記８つの式のみとしているため、回路規模が大きくなるのが抑制されている。なお、本実施例の回路では、その組み合わせ（パターン）は、約９２０通りにまで削減されている。
【００７９】
以下、上述した補間演算についてより具体的な例を挙げて説明する。
図５の例において、補間画素Ｘ_ｉ を求める際には、図５の図中破線内部の画素Ｃ_ｉ ，Ｄ_ｉ ，Ｅ_ｉ とＣ_ｉ＋１ ，Ｄ_ｉ＋１ ，Ｅ_ｉ＋１ の６個のデータの大小関係から、補間方向が斜めであるか上下であるかを決定する。この大小関係によって決定される補間方向を表したテーブルを、表６〜表１４に示す。これらのテーブルは、上記６個の画素の組み合わせの数である３^６ ＝７２９と対応している。
【００８０】
【表６】

【００８１】
【表７】

【００８２】
【表８】

【００８３】
【表９】

【００８４】
【表１０】

【００８５】
【表１１】

【００８６】
【表１２】

【００８７】
【表１３】

【００８８】
【表１４】

【００８９】
これらのテーブルに従い、３×２画素の領域のパターン認識により、補間画素Ｘは、各表中の無印と／印と＼印とに応じて、次のように決定される。
無印 Ｘ＝（Ｄ_ｉ ＋Ｄ_ｉ＋１ ）／２
／印 Ｘ＝（Ｅ_ｉ ＋Ｃ_ｉ＋１ ）／２
＼印 Ｘ＝（Ｃ_ｉ ＋Ｅ_ｉ＋１ ）／２
【００９０】
ただし、表中の／印，＼印の横又は上にＤ_ｉ ＞Ｃ_ｉ＋１ ，Ｄ_ｉ＋１ ＞Ｃ_ｉ ，Ｄ_ｉ ≦Ｅ_ｉ＋１ ，・・・等とある場合は、その条件が満たされるときのみ当該斜めの補間を行うことを表している。また、テーブル上の▲１▼〜▲５▼の部分は後述する７×２画素の領域のパターン認識によって補間画像を得る部分を示している。
【００９１】
また、表６〜表１４のテーブルの行と列には、それぞれ０〜２６までの番号を付けており、ここで行番号をｑとし、列番号をｒとしてテーブルの各マトリクスを座標（ｒ，ｑ）と表現したとき、以下の▲１▼から▲５▼で示すテーブル上の座標部分については、７×２画素のデータから補間を行う。
【００９２】
▲１▼
（０，１２），（９，１２）
（１４，２），（１４，１１）
（１４，２３），（１４，２６）
（２１，１２），（２４，１２）
【００９３】
▲２▼
（１７，１４），（２６，１４）
（１２，１５），（１２，２４）
（１２，０），（１２，３）
（２，１４），（５，１４）
【００９４】
▲３▼
（２６，０），（０，２６）
【００９５】
▲４▼
（７，１３），（８，１４），（１２，６），（１３，７），
（１２，１９），（１３，２０），（１８，１２），（１９，１３）
【００９６】
▲５▼
（０，２３），（９，２６），（１７，０），（２６，３）
（０，１７），（３，２６），（２３，０），（２６，９）
【００９７】
以下、これらテーブル中の▲１▼〜▲５▼の座標部分で示す７×２画素でパターン認識を行う領域での補間アルゴリズムについて説明する。
【００９８】
先ず、テーブル中の▲１▼の座標部分の補間の一例として、例えばＣ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＝Ｄ_ｉ＋１ ＝Ｃ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ の時は、図７のフローチャートの大小判別を行って補間する。すなわち、データの小さい方に探す処理を行って補間する。なお、上記Ｃ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＝Ｄ_ｉ＋１ ＝Ｃ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ は、表１１の（ｒ，ｑ）＝（２４，１２）の座標に対応する例である。
【００９９】
すなわち、この図７において、ステップＳ１０ではＢ_ｉ ＜Ｃ_ｉ 及びＥ_ｉ＋１ ＝Ｆ_ｉ＋１ であるか否かの判断を行い、ノーと判断した場合にはステップＳ１１に、イエスと判断した場合にはステップＳ１２に進む。
【０１００】
ステップＳ１１では、Ｘ_ｋ ＝（Ｃ_ｉ ＋Ｅ_ｉ＋１ ）／２の演算を行って補間値を求める。ステップＳ１２では、Ａ_ｉ ＜Ｂ_ｉ の判断を行い、ノーと判断した場合にはステップＳ１３に、イエスと判断した場合にはステップＳ１４に進む。
【０１０１】
ステップＳ１３では、Ｘ_ｋ ＝（Ｂ_ｉ ＋Ｆ_ｉ＋１ ）／２の演算を行って補間値を求め、ステップＳ１４では、Ｘ_ｋ ＝（Ａ_ｉ ＋Ｇ_ｉ＋１ ）／２の演算を行って補間値を求める。
【０１０２】
次に、▲２▼の部分の補間では、例えばＣ_ｉ ＞Ｄ_ｉ ＞Ｅ_ｉ ＜Ｅ_ｉ＋１ ＝Ｄ_ｉ＋１ ＝Ｃ_ｉ＋１ ＞Ｃ_ｉ の時、図８のフローチャートの大小判別を行って補間する。すなわち、データの大きい方に探す処理を行って補間する。なお、このＣ_ｉ ＞Ｄ_ｉ ＞Ｅ_ｉ ＜Ｅ_ｉ＋１ ＝Ｄ_ｉ＋１ ＝Ｃ_ｉ＋１ ＞Ｃ_ｉ は、表９の（ｒ，ｑ）＝（２，１４）の座標に対応する例である。
【０１０３】
すなわち、この図８において、ステップＳ２０ではＢ_ｉ ＞Ｃ_ｉ 及びＥ_ｉ＋１ ＝Ｆ_ｉ＋１ であるか否かの判断を行い、ノーと判断した場合にはステップＳ２１に、イエスと判断した場合にはステップＳ２２に進む。
【０１０４】
ステップＳ２１では、Ｘ_ｋ ＝（Ｃ_ｉ ＋Ｅ_ｉ＋１ ）／２の演算を行って補間値を求める。ステップＳ２２では、Ａ_ｉ ＞Ｂ_ｉ の判断を行い、ノーと判断した場合にはステップＳ２３に、イエスと判断した場合にはステップＳ２４に進む。
【０１０５】
ステップＳ２３では、Ｘ_ｋ ＝（Ｂ_ｉ ＋Ｆ_ｉ＋１ ）／２の演算を行って補間値を求め、ステップＳ２４では、Ｘ_ｋ ＝（Ａ_ｉ ＋Ｇ_ｉ＋１ ）／２の演算を行って補間値を求める。
【０１０６】
ここで、▲１▼，▲２▼の部分の補間演算においては、これら両方とも補間値Ｘ_ｋ の上限と下限を設定する。すなわち、Ｄ_ｉ ＜Ｘ_ｋ ＜Ｄ_ｉ＋１ 又はＤ_ｉ ＞Ｘ_ｋ ＞Ｄ_ｉ＋１ のように上限と下限を設定し、補間結果Ｘ_ｋ がこの関係を満たすときは、そのまま補間値Ｘ_ｋ を採用する。この関係を満たさないときは、最内斜め補間値をＸ_ｋ とする。すなわち、▲１▼の部分の補間演算の時はＸ_ｋ ＝（Ｅ_ｉ ＋Ｃ_ｉ＋１ ）／２を補間結果とし、▲２▼の部分の補間演算の時はＸ_ｋ ＝（Ｃ_ｉ ＋Ｅ_ｉ＋１ ）／２を補間結果とする。
【０１０７】
次に、▲３▼の部分の補間演算では、例えばＣ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＜Ｄ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ＋１ ＞Ｃ_ｉ の時、Ｃ_ｉ とＥ_ｉ＋１ との間に大小関係の谷があるか、また、Ｅ_ｉ とＣ_ｉ＋１ との間に大小関係の尾根があるか判らない。そこで、次の条件で補間する。なお、当該▲３▼の補間演算における上記Ｃ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＜Ｄ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ＋１ ＞Ｃ_ｉ の符号が全て入れ代わったパターンの場合には、Ｃ_ｉ とＥ_ｉ＋１ の間で尾根、Ｅ_ｉ とＣ_ｉ＋１ の間で谷のようになる。また、Ｃ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＜Ｄ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ＋１ ＞Ｃ_ｉ は、表８の（ｒ，ｑ）＝（２６，０）の座標に対応する例である。
【０１０８】
このとき、上記大小関係の尾根か谷かの判断は、次の基準で行う。
例えば、Ａ_ｉ 〜Ｅ_ｉ の大小関係が、以下のような場合に、Ｂ_ｉ 又はＣ_ｉ に谷があるとする。
【０１０９】
Ａ_ｉ ＞Ｂ_ｉ ＜Ｃ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ 、又は、Ａ_ｉ ＞Ｂ_ｉ ＝Ｃ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ 、又は、Ａ_ｉ ＞Ｂ_ｉ ＞Ｃ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ
【０１１０】
したがって、Ｂ_ｉ とＣ_ｉ との間の大小関係はなく、Ａ_ｉ とＢ_ｉ との間の大小関係がＡ_ｉ ＞Ｂ_ｉ となっていれば、谷があると判断する。
【０１１１】
ここで、第１の条件として、
Ａ_ｉ ＞Ｂ_ｉ 、及びＦ_ｉ＋１ ＜Ｇ_ｉ＋１ のとき、
Ｂ_ｉ 又はＣ_ｉ に谷があるか、及び、Ｅ_ｉ＋１ 又はＦ_ｉ＋１ に谷があるか否かの判断を行い、共に谷があるときはＱ_１ ＝１とし、いずれか一方又はいずれにも谷がないときはＱ_１ ＝０とする。
【０１１２】
また、第２の条件として、
Ａ_ｉ＋１ ＜Ｂ_ｉ＋１ 、及びＦ_ｉ ＞Ｇ_ｉ のとき、
Ｂ_ｉ＋１ 又はＣ_ｉ＋１ に尾根があるか、及び、Ｅ_ｉ 又はＦ_ｉ に尾根があるか否かの判断を行い、共に尾根があるときはＱ_２ ＝１、いずれか一方又はいずれにも尾根がないときはＱ_２ ＝０とする。
【０１１３】
この時点で、先ず次のように補間方法を決定する。
Ｑ_１ ＝１，Ｑ_２ ＝１であればＸ_ｋ ＝（Ｄ_ｉ ＋Ｄ_ｉ＋１ ）／２
Ｑ_１ ＝１，Ｑ_２ ＝０であればＸ_ｋ ＝（Ｃ_ｉ ＋Ｅ_ｉ＋１ ）／２
Ｑ_１ ＝０，Ｑ_２ ＝１であればＸ_ｋ ＝（Ｅ_ｉ ＋Ｃ_ｉ＋１ ）／２
Ｑ_１ ＝０，Ｑ_２ ＝０であれば次の判定を行う。
【０１１４】
次に、第３の条件として、
Ａ_ｉ ＞Ｂ_ｉ 、又はＦ_ｉ＋１ ＜Ｇ_ｉ＋１ のとき、
Ｂ_ｉ 又はＣ_ｉ 又はＥ_ｉ＋１ 又はＦ_ｉ＋１ に谷があるか否かの判断を行い、いずれかに谷があるときはＱ_３ ＝１とし、いずれにも谷がないときはＱ_３ ＝０とする。
【０１１５】
また、第４の上限として、
Ａ_ｉ＋１ ＜Ｂ_ｉ＋１ 、又はＦ_ｉ ＞Ｇ_ｉ のとき、
Ｂ_ｉ＋１ 又はＣ_ｉ＋１ 又はＥ_ｉ 又はＦ_ｉ に尾根があるか否かの判断を行い、いずれかに尾根があるときはＱ_４ ＝１、いずれにも尾根がないときはＱ_４ ＝０とする。
【０１１６】
第５の条件として、
Ｃ_ｉ ＝Ｅ_ｉ＋１ 、又はＣ_ｉ ＝Ｆ_ｉ＋１ 、又はＢ_ｉ ＝Ｅ_ｉ＋１ 、又はＢ_ｉ ＝Ｆ_ｉ＋１ の判断において、イエスのときはＱ_５ ＝１、ノーのときはＱ_５ ＝０とする。
【０１１７】
第６の条件として、
Ｅ_ｉ ＝Ｃ_ｉ＋１ 、又はＥ_ｉ ＝Ｂ_ｉ＋１ 、又はＦ_ｉ ＝Ｃ_ｉ＋１ 、又はＦ_ｉ ＝Ｂ_ｉ＋１ の判断において、イエスのときはＱ_６ ＝１、ノーのときはＱ_６ ＝０とする。
【０１１８】
以上の各条件から、最終的に次のように補間方法を決定する。
すなわち、
Ｑ_３ ＝１，Ｑ_４ ＝１，Ｑ_５ ＝Ｘ_Ｋ ，Ｑ_６ ＝Ｘ_Ｋ ならばＸ_Ｋ ＝（Ｄ_ｉ ＋Ｄ_ｉ＋１ ）／２とし、
Ｑ_３ ＝１，Ｑ_４ ＝０，Ｑ_５ ＝Ｘ_Ｋ ，Ｑ_６ ＝１ならばＸ_Ｋ ＝（Ｅ_ｉ ＋Ｃ_ｉ＋１ ）／２とし、
Ｑ_３ ＝０，Ｑ_４ ＝１，Ｑ_５ ＝１，Ｑ_６ ＝Ｘ_Ｋ ならばＸ_Ｋ ＝（Ｃ_ｉ ＋Ｅ_ｉ＋１ ）／２とし、
Ｑ_３ ＝０，Ｑ_４ ＝０，Ｑ_５ ＝Ｘ_Ｋ ，Ｑ_６ ＝Ｘ_Ｋ ならばＸ_Ｋ ＝（Ｄ_ｉ ＋Ｄ_ｉ＋１ ）／２とする。ただし、Ｑ_１ ＝Ｑ_２ ＝０である。
【０１１９】
次に、▲４▼の部分の補間演算では、補間画素Ｘ_ｋ の一つ左の画素がＸ_ｋ−１ で、例えばＣ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＞Ｅ_ｉ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＝Ｄ_ｉ＋１ ＝Ｃ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ の時は、次の条件で補間を行う。なお、Ｃ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＞Ｅ_ｉ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＝Ｄ_ｉ＋１ ＝Ｃ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ は、表１１の（ｒ，ｑ）＝（１８，１２）の座標に対応する例である。
【０１２０】
例えば、当該条件として、Ｃ_ｉ＋１ ＝Ｘ_ｋ−１ の判断を行い、イエスのときはＱ_７ ＝１、ノーのときはＱ_７ ＝０とする。このときの補間方法は、
Ｑ_７ ＝０ならばＸ_ｋ ＝（Ｄ_ｉ ＋Ｄ_ｉ＋１ ）／２とし、
Ｑ_７ ＝１ならばＸ_ｋ ＝（Ｄ_ｉ ＋Ｃ_ｉ＋１ ＋２Ｘ_ｋ−１ ）／４とする。
【０１２１】
次に、▲５▼の部分の補間では、Ｄ_ｉ とＤ_ｉ＋１ の間の補間画素はＸ_ｋ であり、例えばＣ_ｉ ＝Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＜Ｄ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ＋１ ＞Ｃ_ｉ の時は次の条件で補間を行う。なお、Ｃ_ｉ ＝Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＜Ｄ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ＋１ ＞Ｃ_ｉ は、表７の（ｒ，ｑ）＝（１７，０）の座標に対応する例である。
【０１２２】
例えば、当該条件として、Ｃ_ｉ ＝Ｅ_ｉ＋１ 、又はＣ_ｉ ＝Ｆ_ｉ＋１ 、又はＢ_ｉ ＝Ｅ_ｉ＋１ 、又はＢ_ｉ ＝Ｆ_ｉ＋１ の判断において、イエスのときはＱ_８ ＝１、ノーのときはＱ_８ ＝０とする。このときの補間方法は、
Ｑ_８ ＝１ならばＸ_ｋ ＝（Ｃ_ｉ ＋Ｅ_ｉ＋１ ）／２とし、
Ｑ_８ ＝０ならばＸ_ｋ ＝（Ｄ_ｉ ＋Ｄ_ｉ＋１ ）／２とする。
【０１２３】
さらに、上述した各大小判別時の条件として、２つのデータの大小判別は、次の条件で行う。
すなわち、一方のデータをＹとし、他方のデータをＷとすると、
ＩＮＴ（（Ｙ−Ｗ）／Ｌ）＝０であればＹ＝Ｗとし、
ＩＮＴ（（Ｙ−Ｗ）／Ｌ）＞０であればＹ＞Ｗとし、
ＩＮＴ（（Ｙ−Ｗ）／Ｌ）＜０であればＹ＜Ｗとする。
なお、ＩＮＴは組み込み関数である。
【０１２４】
ここで、Ｌによって±（Ｌ−１）の範囲を等号とみる。Ｌについては、１又は４又は８又は１６を使用する。このＬの値は、画像の必要とするＳＮ比によって変更し、小さくすると敏感になり、大きくすると７×２画素の領域まで参照することが少なくなる。
【０１２５】
上述したような▲１▼〜▲５▼の部分の補間演算のアルゴリズムを用いることで、以下のような効果が得られる。
【０１２６】
先ず、▲１▼及び▲２▼の部分の補間演算のアルゴリズムを用いることで、２つの領域が斜めの境界を持っているとき、その境界が滑らかになるように補間することができる。
【０１２７】
例えば、図９に補間前後の画像の第１の具体例として、上述した▲１▼の部分の補間演算の効果について説明する。また、図９の各枡目は、図５の各画素データと対応し、当該図９の各枡目の画素データは図１のシフトレジスタ１３の各レジスタに格納される画素データの一例でもある。なお、上記▲２▼の部分の補間演算においても、前記表６〜表１４のテーブルに従って補間演算を行うことで、同様の効果を得ることができる。
【０１２８】
この第１の具体例として、図９の（ａ）に示すような既存ラインの画像（補間前の画像）が存在したとする。このとき、図９の（ａ）の既存ラインの各画素の色濃度を１６進数表現で表し、例えば上側の既存ラインの各画素Ａ_ｉ ，Ｂ_ｉ ，Ｃ_ｉ ，Ｄ_ｉ ，Ｅ_ｉ ，Ｆ_ｉ ，Ｇ_ｉ の色濃度の実際のデータが（１０）（５０）（７０）（９０）（Ｆ０）（Ｆ０）（Ｆ０）であり、下側の既存ラインの各画素Ａ_ｉ＋１ ，Ｂ_ｉ＋１ ，Ｃ_ｉ＋１ ，Ｄ_ｉ＋１ ，Ｅ_ｉ＋１ ，Ｆ_ｉ＋１ ，Ｇ_ｉ＋１ の色濃度の実際のデータが（１０）（１０）（１０）（１０）（１０）（１０）（１０）であるとする。なお、（１０）は濃い色を表し、（Ｆ０）に行くにしたがって薄い色を表している。
【０１２９】
すなわち、図５に対応させて表した補間画素Ｘ_ｋ と各既存ラインの画素との位置関係が、

となっているとすると、この補間画素Ｘ_ｋ に対する上下既存ラインの３×２画素Ｃ_ｉ ，Ｄ_ｉ ，Ｅ_ｉ 及びＣ_ｉ＋１ ，Ｄ_ｉ＋１ ，Ｅ_ｉ＋１ の大小関係は、上側の既存ラインの３画素が左から順に（７０）（９０）（Ｆ０）となり、下側の既存ラインの３画素が（１０）（１０）（１０）となっていることから、（７０）＜（９０）＜（Ｆ０）＞（１０）＝（１０）＝（１０）＜（７０）となる。
【０１３０】
この場合は、パターン認識領域を拡大し、残りの画素の大小関係を認識する。すなわち、この図９の（ａ）の場合は、Ａ_ｉ ，Ｂ_ｉ ，Ｃ_ｉ とＥ_ｉ ，Ｆ_ｉ ，Ｇ_ｉ 、及びＡ_ｉ＋１ ，Ｂ_ｉ＋１ ，Ｃ_ｉ＋１ とＥ_ｉ＋１ ，Ｆ_ｉ＋１ ，Ｇ_ｉ＋１ の大小関係は、Ａ_ｉ ＜Ｂ_ｉ ＜Ｃ_ｉ とＥ_ｉ ＝Ｆ_ｉ ＝Ｇ_ｉ 、及びＡ_ｉ＋１ ＝Ｂ_ｉ＋１ ＝Ｃ_ｉ＋１ とＥ_ｉ＋１ ＝Ｆ_ｉ＋１ ＝Ｇ_ｉ＋１ となり、７×２画素のマトリクスから、Ｘ_ｋ ＝（Ａ_ｉ ＋Ｇ_ｉ＋１ ）／２の補間式を決定する。
【０１３１】
すなわち、この図９の（ａ）の例は、前述した▲１▼の部分の補間演算の一例として前記表１１の（ｒ，ｑ）＝（２４，１２）の座標に対応する例であり、Ｃ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＝Ｄ_ｉ＋１ ＝Ｃ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ となっている。したがって、前述の図７のフローチャートの大小判別を行って補間する。
【０１３２】
具体的には、データの小さい方に向かってパターンを探し、Ｂ_ｉ ＜Ｃ_ｉ 及びＥ_ｉ＋１ ＝Ｆ_ｉ＋１ であるか否かの判断（図７のステップＳ１０）を行い、この図９の（ａ）の例では、Ｂ_ｉ が（５０）で、Ｃ_ｉ が（７０）でＥ_ｉ＋１ 及びＦ_ｉ＋１ が共に（１０）となっているため、（５０）＜（７０）及び（１０）＝（１０）となってイエスと判断されるので、さらにＡ_ｉ ＜Ｂ_ｉ の判断を行う（図７のステップＳ１２）。この判断において、図９の（ａ）の例では、Ａ_ｉ が（１０）でＢ_ｉ が（５０）となっているので、図７のステップＳ１２ではイエスと判断され、したがって、図７のステップＳ１４のＸ_ｋ ＝（Ａ_ｉ ＋Ｇ_ｉ＋１ ）／２の補間演算を行う。これにより、Ｘ_ｋ ＝（１０＋１０）／２の演算を行って補間値（この場合は（１０））を求める。
【０１３３】
図９の上記補間画素Ｘ_ｋ 以外の補間画素Ｘ_ｋ−３ ，Ｘ_ｋ−２ ，Ｘ_ｋ−１ ，Ｘ_ｋ＋１ ，Ｘ_ｋ＋２ ，Ｘ_ｋ−３ に対しては、前記表６〜表１４のテーブルに従って補間演算を行うことで、図９の（ａ）の補間前の画像から図９の（ｂ）に示すような補間後の画像を得ることができるようになる。
【０１３４】
すなわち本実施例の補間演算を行えば、補間前の画像の斜めの線の画像をより滑らかに補間した拡大画像を得ることができる。また、本実施例の補間演算によれば、補間値が上下の既存ラインの画素値の間にあるのが妥当であるだろうから、補間値のとれる値をその上下の画素値の範囲に抑えるようにしているため、ノイズを低減できることになる。例えば、カラー画像の場合、画像のエッジの部分などで、シアン、マゼンダ等のノイズが減少する。
【０１３５】
次に、▲３▼及び▲５▼の部分の補間演算のアルゴリズムを用いることで、補間前の画像の斜めの線の画像をより滑らかに補間することができる。
【０１３６】
例えば、図１０に補間前後の画像の第２の具体例として、上述した▲３▼の部分の補間演算の効果について説明する。また、この図１０も前述の図９と同様に表している。なお、上記▲５▼の部分の補間演算においても、前記表６〜表１４のテーブルに従って補間演算を行うことで、同様の効果を得ることができる。
【０１３７】
この第２の具体例として、図１０の（ａ）に示すような既存ラインの画像（補間前の画像）が存在したとする。このとき、図１０の（ａ）の既存ラインの各画素の色濃度を１６進数表現で表し、例えば上側の既存ラインの各画素Ａ_ｉ ，Ｂ_ｉ ，Ｃ_ｉ ，Ｄ_ｉ ，Ｅ_ｉ ，Ｆ_ｉ ，Ｇ_ｉ の色濃度の実際のデータが（１０）（１０）（１０）（７０）（Ｆ０）（７０）（１０）であり、下側の既存ラインの各画素Ａ_ｉ＋１ ，Ｂ_ｉ＋１ ，Ｃ_ｉ＋１ ，Ｄ_ｉ＋１ ，Ｅ_ｉ＋１ ，Ｆ_ｉ＋１ ，Ｇ_ｉ＋１ の色濃度の実際のデータが（１０）（７０）（Ｆ０）（７０）（１０）（１０）（１０）であるとする。
【０１３８】
すなわち、図５に対応させて表した補間画素Ｘ_ｋ と各既存ラインの画素との位置関係が、

となっているとすると、この補間画素Ｘ_ｋ に対する上下既存ラインの３×２画素Ｃ_ｉ ，Ｄ_ｉ ，Ｅ_ｉ 及びＣ_ｉ＋１ ，Ｄ_ｉ＋１ ，Ｅ_ｉ＋１ の大小関係は、上側の既存ラインの３画素が左から順に（１０）（７０）（Ｆ０）となり、下側の既存ラインの３画素が（Ｆ０）（７０）（１０）となっていることから、（１０）＜（７０）＜（Ｆ０）＞（１０）＜（７０）＜（Ｆ０）＞（１０）となる。
【０１３９】
この場合、当該図１０の（ａ）の例は、前述した▲３▼の部分の補間演算の一例として前記表８の（ｒ，ｑ）＝（２６，０）の座標に対応する例であり、Ｃ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＜Ｄ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ＋１ ＞Ｃ_ｉ となっている。したがって、前述した▲３▼の部分の補間で述べたように各条件に従って補間演算を行う。
【０１４０】
具体的には、各既存ラインの画素の大小関係によって尾根か谷かの判断を行う。この図１０の（ａ）の例では、上側の既存ラインの各画素値が（１０）（１０）（１０）（７０）（Ｆ０）（７０）（１０）であり、したがって、Ａ_ｉ ＝Ｂ_ｉ ＝Ｃ_ｉ ＜Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ ＞Ｆ_ｉ ＞Ｇ_ｉ となり、Ｅ_ｉ が尾根である。また、下側の既存ラインの各画素値は（１０）（７０）（Ｆ０）（７０）（１０）（１０）（１０）であり、したがって、Ａ_ｉ＋１ ＜Ｂ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ＋１ ＞Ｄ_ｉ＋１ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＝Ｆ_ｉ＋１ ＝Ｇ_ｉ＋１ となり、Ｃ_ｉ＋１ が尾根である。
【０１４１】
すなわち、前述した第１の条件において上側の既存ラインのＢ_ｉ 又はＣ_ｉ 、及び下側の既存ラインのＥ_ｉ＋１ 又はＦ_ｉ＋１ に谷がないのでＱ_１ ＝０となり、また、前述した図５の条件において上側及び下側の既存ラインのＢ_ｉ＋１ 又はＣ_ｉ＋１ 、及びＥ_ｉ 又はＦ_ｉ に共に尾根があることを示すＱ_２ ＝１となり、したがって、この時点での補間方法は、前述したように、
Ｑ_１ ＝０，Ｑ_２ ＝１なのでＸ_ｋ ＝（Ｅ_ｉ ＋Ｃ_ｉ＋１ ）／２
の補間演算を行う。
【０１４２】
これにより、Ｘ_ｋ ＝（Ｆ０＋Ｆ０）／２の演算を行って補間値（この場合は（Ｆ０））を求める。
【０１４３】
なお、この図１０の例では、前記第２の条件までで補間演算式を求めることができたので、前記第３の条件〜第６の条件の判断は行わない。
【０１４４】
上記図１０の上記補間画素Ｘ_ｋ 以外の補間画素Ｘ_ｋ−３ ，Ｘ_ｋ−２ ，Ｘ_ｋ−１ ，Ｘ_ｋ＋１ ，Ｘ_ｋ＋２ ，Ｘ_ｋ−３ に対しては、前記表６〜表１４のテーブルに従って補間演算を行うことで、図１０の（ａ）の補間前の画像から図１０の（ｂ）に示すような補間後の画像を得ることができるようになる。
【０１４５】
次に、▲４▼の部分の補間演算のアルゴリズムの効果について、第３の具体例として図１１を用いて説明する。この図１１の（ｂ）及び（ｃ）も前述の図９の（ａ）及び（ｂ）と同様に表している。また、この図１１の（ａ）は、全体の画像１００を示し、その中の一例の画像１０２と、シフトレジスタ１３に格納される画像領域１０１を示している。すなわち、当該図１２では、例えば三角形の画像１００の頂点部分について補間を行う例について説明する。
【０１４６】
この第３の具体例では、図１１の（ｂ）に示すような既存ラインの画像（補間前の画像）が存在することになる。このとき、図１１の（ｂ）の既存ラインの各画素の色濃度を１６進数表現で表し、上側の既存ラインの各画素Ａ_ｉ ，Ｂ_ｉ ，Ｃ_ｉ ，Ｄ_ｉ ，Ｅ_ｉ ，Ｆ_ｉ ，Ｇ_ｉ の色濃度の実際のデータが（Ｆ０）（Ｆ０）（Ｆ０）（Ｆ０）（Ｆ０）（Ｆ０）（Ｆ０）であり、下側の既存ラインの各画素Ａ_ｉ＋１ ，Ｂ_ｉ＋１ ，Ｃ_ｉ＋１ ，Ｄ_ｉ＋１ ，Ｅ_ｉ＋１ ，Ｆ_ｉ＋１ ，Ｇ_ｉ＋１ の色濃度の実際のデータが（Ｆ０）（Ｆ０）（７０）（１０）（７０）（Ｆ０）（Ｆ０）であるとする。
【０１４７】
すなわち、図５に対応させて表した補間画素Ｘ_ｋ と各既存ラインの画素との位置関係が、

となっているとすると、この補間画素Ｘ_ｋ に対する上下既存ラインの３×２画素Ｃ_ｉ ，Ｄ_ｉ ，Ｅ_ｉ 及びＣ_ｉ＋１ ，Ｄ_ｉ＋１ ，Ｅ_ｉ＋１ の大小関係は、上側の既存ラインの３画素が左から順に（Ｆ０）（Ｆ０）（Ｆ０）となり、下側の既存ラインの３画素が（７０）（１０）（７０）となっていることから、（Ｆ０）＝（Ｆ０）＝（Ｆ０）＞（７０）＞（１０）＜（７０）＜（Ｆ０）となる。
【０１４８】
すなわち、この図１１の（ｂ）の例は、前述した▲４▼の部分の補間演算の一例として、Ｃ_ｉ ＝Ｄ_ｉ ＝Ｅ_ｉ ＞Ｅ_ｉ＋１ ＞Ｄ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ の場合を示したものであり、前記表７の（ｒ，ｑ）＝（１２，６）の座標に対応する例であり、したがって、前述した▲４▼の部分の補間で述べたように各条件に従って補間演算を行う。
【０１４９】
この場合、パターン認識領域を拡大し、補間画素Ｘ_ｋ の一つ左の先に補間演算で求められている補間画素Ｘ_ｋ−１ とＣ_ｉ との関係において、Ｃ_ｉ ＝Ｘ_ｋ−１ の判断を行う。図１１の（ｂ）の例では、Ｃ_ｉ ＝Ｘ_ｋ−１ であるため、前記Ｑ_７ ＝０となり、このときの補間演算は、前述したようにＸ_ｋ ＝（Ｄ_ｉ ＋Ｄ_ｉ＋１ ＋２Ｘ_ｋ−１ ）／４となる。
【０１５０】
上記図１１の上記補間画素Ｘ_ｋ 以外の補間画素Ｘ_ｋ−３ ，Ｘ_ｋ−２ ，Ｘ_ｋ−１ ，Ｘ_ｋ＋１ ，Ｘ_ｋ＋２ ，Ｘ_ｋ−３ に対しては、前記表６〜表１４のテーブルに従って補間演算を行うことで、図１１の（ｂ）の補間前の画像から図１１の（ｃ）に示すような補間後の画像を得ることができるようになる。すなわち、従来の補間方法のように単純補間のみを行った場合には図１１の（ａ）の頂点の分が延びてしまい、さらには強調されることでいわゆるヒゲ状に見えてしまうのに対し、本実施例の補間演算によれば、当該頂点の延びるところの濃度が、ぼかされて薄くなりヒゲ状の画像が目立たなくなる。
【０１５１】
次に、前記表６〜表１４のテーブルに従って前記３×２画素の補間演算を行う具体例について説明する。
【０１５２】
すなわち第４の具体例として、図１２の（ａ）に示すような既存ラインの画像（補間前の画像）が存在したとする。なお、この図１２も前記図９と同様に表している。このとき、図１２の（ａ）の既存ラインの各画素の色濃度を１６進数表現で表し、例えば上側の既存ラインの各画素Ａ_ｉ ，Ｂ_ｉ ，Ｃ_ｉ ，Ｄ_ｉ ，Ｅ_ｉ ，Ｆ_ｉ ，Ｇ_ｉ の色濃度の実際のデータが（Ｆ０）（９０）（６０）（１０）（６０）（９０）（Ｆ０）であり、下側の既存ラインの各画素Ａ_ｉ＋１ ，Ｂ_ｉ＋１ ，Ｃ_ｉ＋１ ，Ｄ_ｉ＋１ ，Ｅ_ｉ＋１ ，Ｆ_ｉ＋１ ，Ｇ_ｉ＋１ の色濃度の実際のデータが（Ｆ０）（９０）（６０）（１０）（６０）（９０）（Ｆ０）であるとする。
【０１５３】
すなわち、図５に対応させて表した補間画素Ｘ_ｋ と各既存ラインの画素との位置関係が、

となっているとすると、この補間画素Ｘ_ｋ に対する上下既存ラインの３×２画素Ｃ_ｉ ，Ｄ_ｉ ，Ｅ_ｉ 及びＣ_ｉ＋１ ，Ｄ_ｉ＋１ ，Ｅ_ｉ＋１ の大小関係は、上側の既存ラインの３画素が左から順に（６０）（１０）（６０）となり、下側の既存ラインの３画素が（６０）（１０）（６０）となっていることから、Ｃ_ｉ ＞Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ ＝Ｅ_ｉ＋１ ＞Ｄ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ＋１ ＝Ｃ_ｉ となっている。
【０１５４】
この場合は、パターン認識領域は拡大せず、表６〜表１４の３×２画素のマトリクステーブルから補間式を決定する。したがって、表６〜表１４のテーブルから、上記Ｃ_ｉ ＞Ｄ_ｉ ＜Ｅ_ｉ ＝Ｅ_ｉ＋１ ＞Ｄ_ｉ＋１ ＜Ｃ_ｉ＋１ ＝Ｃ_ｉ の場合の補間演算式は、Ｘ_ｋ ＝（Ｄ_ｉ ＋Ｄ_ｉ＋１ ）／２が決定され、これにより、Ｘ_ｋ ＝（１０＋１０）／２＝１０を求める。
【０１５５】
図１２の上記補間画素Ｘ_ｋ 以外の補間画素Ｘ_ｋ−３ ，Ｘ_ｋ−２ ，Ｘ_ｋ−１ ，Ｘ_ｋ＋１ ，Ｘ_ｋ＋２ ，Ｘ_ｋ−３ に対しても、前記表６〜表１４のテーブルに従って補間演算を行うことで、図１２の（ａ）の補間前の画像から図１２の（ｂ）に示すような補間後の画像を得ることができるようになる。
【０１５６】
なお、パターン認識を行う領域を拡大した場合の認識領域の大きさは、前記７×２画素領域よりも更に大きくすることも可能である。例えば、ライン数を増やす方向での領域の拡大では、例えば７×４画素や、７×６画素を例に挙げることができ、この場合にはよりよい補間を行えることになる。例えばＬ字の領域などである。
【０１５７】
上述したような補間演算方法では、所定のテーブルに従ったパターン分類を行い、このパターン分類結果に基づいてパターン分類する領域の大きさを適応的に制御するようにしているため、パターン分類の領域を小さくできるときにはこのパターン分類が容易にでき、また、パターン分類の領域が小さいと補間によって得られる画像の質が劣化するときにはパターン分類の領域を大きくすることで、補間される画像の品質を向上させることが可能となる。したがって、この補間演算を画像拡大の際に使用することで、回路規模を小型化することが可能で、かつ、斜めの画像であっても階調性、解像度、ジャーキネスの点で充分な拡大画像を得ることが可能となっている。さらに静止画出力における画質も格段な向上が期待できる。
【０１５８】
【発明の効果】
本発明の画像信号処理方法及び装置においては、原画像信号の水平方向及び垂直方向の列であってそれぞれ隣接する複数の列からなる領域内の複数画素データに対して、所定のテーブルに従ったパターン分類を行い、このパターン分類結果に基づいてパターン分類する領域の大きさを適応的に制御するようにしているため、分類の領域を小さくできるときにはパターン分類が容易にできて結果として補間演算の演算量が少なくなり、また、パターン分類の領域を大きくすれば補間されて拡大される画像の品質を向上させることが可能となる。したがって、この補間演算を画像拡大の際に使用することで、回路規模の小型化及びコストアップの防止が可能で、かつ、斜めの画像であっても階調性、解像度、ジャーキネスの点で充分な拡大画像を得ることが可能となっている。さらに静止画出力における画質も格段な向上も可能となる。
【０１５９】
また、拡大画像信号形成手段による補間データを、ｗ個のラインバッファの補間演算の終了したデータが格納されている部分に上書きすることで、補間データ用に別にメモリを設ける必要がなくなり、回路規模を小型化することが可能となっている。また、本発明によれば、斜めの画像であっても階調性、解像度、ジャーキネスの点で充分な拡大画像を得ることが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の画像信号処理装置の概略構成を示すブロック回路図である。
【図２】副走査方向の２倍拡大を行う際のラインデータの流れについて説明するためのタイミングチャートである。
【図３】副走査方向の４倍拡大を行う際のラインデータの流れについて説明するためのタイミングチャートである。
【図４】種走査方向の拡大の際に単純平均を採用する理由について説明するために用いる図である。
【図５】ワークテーブルのデータについて説明するための図である。
【図６】補間アルゴリズムのフローチャートである。
【図７】７×２画素のパターン認識により補間演算を行う際の補間アルゴリズムの一例を示すフローチャートである。
【図８】７×２画素のパターン認識により補間演算を行う際の補間アルゴリズムの他の例を示すフローチャートである。
【図９】７×２画素のパターン認識により補間演算を説明するための第１の具体例の画像を示す図である。
【図１０】７×２画素のパターン認識により補間演算を説明するための第２の具体例の画像を示す図である。
【図１１】７×２画素のパターン認識により補間演算を説明するための第３の具体例の画像を示す図である。
【図１２】３×２画素のパターン認識により補間演算を説明するための第４の具体例の画像を示す図である。
【符号の説明】
１ 入力制御回路
７ 転送制御回路
９ ワークテーブル転送制御回路
１０ａ，１０ｂ ラインバッファメモリ
１３ シフトレジスタ
１４ 補間演算回路
１５ 補間レジスタ

Claims (8)

1. 原画像信号から原画像を拡大した拡大画像信号を形成する画像信号処理装置において、
   原画像信号の水平方向及び垂直方向の列であって隣接する複数の列からなる第１の領域内の複数画素データを格納する格納手段と、
   当該格納手段に格納されている上記第１の領域内であって隣接する水平方向及び垂直方向の複数列からなる第２の領域内の複数画素データに対して、所定のテーブルに従ったパターン分類を行うと共に、当該パターン分類結果に基づいて上記第２の領域の大きさを適応的に制御し、当該パターン分類して大きさを適応制御した第２の領域内の複数画素データを用いて、当該パターン分類結果に応じた補間演算を行い、当該補間演算による補間画素のデータを上記原画像信号の各画素のデータ間に挿入して拡大画像信号を形成する拡大画像信号形成手段と、
   原画像信号のラインデータをそれぞれ格納するｗ個（ｗは２以上）のラインバッファと、
   同一ラインデータをｖ回出力して上記ｗ個のラインバッファに供給するラインデータ供給手段とを有し、
   上記格納手段には、上記ラインバッファから読み出したデータを格納し、上記拡大画像信号形成手段は、上記ｗ個のラインバッファから取り出されて上記格納手段に格納された上記第１の領域のデータを用いて補間演算を行い、当該補間演算による補間画素のデータを、上記ｗ個のラインバッファの補間演算の終了したデータが格納されている部分に上書きすることを特徴とする画像信号処理装置。
2. 上記原画像信号の隣接する複数画素からなる列と上記補間演算により求めた複数の補間画素からなる列とによって形成した領域を、上記領域として用いることを特徴とする請求項１記載の画像信号処理装置。
3. 上記拡大画像信号形成手段は、上記第２の領域内の複数画素のデータに対する所定のテーブルに従ったパターン分類結果に基づいて、当該第２の領域内の複数画素のデータを用いた補間演算を行うか、又は、上記第１の領域内の複数画素のデータを用いた補間演算を行うかの判別を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の画像信号処理装置。
4. 上記第１の領域の複数画素データは、上記１フィールドの原信号の隣接する水平方向７列及び垂直方向２列の７×２画素のデータであり、上記第２の領域は、当該第１の領域内の隣接する水平方向３列及び垂直方向２列の３×２画素のデータである
   ことを特徴とする請求項１記載の画像信号処理装置。
5. 原画像信号から原画像を拡大した拡大画像信号を形成する画像信号処理方法において、
   原画像信号の同一ラインデータをｖ回出力して、ラインデータをそれぞれ格納するｗ個（ｗは２以上）のラインバッファに供給し、
   上記ラインバッファから読み出したデータの水平方向及び垂直方向の列であって隣接する複数の列からなる所定領域内の複数画素データに対して、所定のテーブルに従ったパターン分類を行うと共に、当該パターン分類結果に基づいて上記所定領域の大きさを適応的に制御し、
   上記パターン分類して大きさを適応制御した所定領域内の複数画素データを用いて、上記パターン分類結果に応じた補間演算を行い、
   当該補間演算による補間画素のデータを上記原画像信号の各画素のデータ間に挿入して拡大画像信号を形成し、
   上記補間演算による補間画素のデータを、上記ｗ個のラインバッファの補間演算の終了したデータが格納されている部分に上書きする
   ことを特徴とする画像信号処理方法。
6. 上記原画像信号の隣接する複数画素からなる列と上記補間演算により求めた複数の補間画素からなる列とによって形成した領域を、上記所定領域として用いることを特徴とする請求項５記載の画像信号処理方法。
7. 上記所定領域の大きさの適応的な制御の際には、上記原画像信号の水平方向及び垂直方向の隣接する複数列からなる小領域内の複数画素のデータに対して、所定のテーブルに従ったパターン分類を行い、当該小領域内の複数画素のパターン分類結果に基づいて、当該小領域内の複数画素のデータを用いた補間演算を行うか、又は、当該小領域を中心にして拡大した水平方向及び垂直方向の隣接する複数列からなる大領域内の複数画素のデータを用いた補間演算を行うかの判別を行う
   ことを特徴とする請求項５記載の画像信号処理方法。
8. 上記小領域は、上記原画像信号の隣接する水平方向３列及び垂直方向２列の３×２画素のデータからなり、
   上記大領域は、上記小領域の３×２画素を中心にして拡大した隣接する水平方向７列及び垂直方向２列の７×２画素のデータからなる
   ことを特徴とする請求項７記載の画像信号処理方法。

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