JP5176067B1 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】元画像に任意の領域を特定する領域特定部11と、形成された領域を小領域に区分する領域区分部12と、複数の画像情報領域に分割して近似画像を形成する近似画像形成部13と、拡大処理又は縮小処理を行う拡大縮小部15を備えた画像処理装置1であって、画像対比部14を備え、近似画像形成部13は、小領域を画像表示領域に分割した第一の近似画像、小領域を第一の近似画像より多い画像情報領域に分割した第二の近似画像を形成し、画像対比部14は、第一の近似画像及び第二の近似画像と元画像の領域とを対比し、近似画像形成部13は、対比の結果に基づき、第一の近似画像と第二の近似画像とのうち、元画像に近い方を用いて近似画像を形成する。
【選択図】図1
Description
an=fn(A,B,θ,ρ)・・・(1)
ただし
a:実数
n:整数(但し0≦n≦4)
f:任意のフーリエ展開の式
θ:基準線に対する近似直線の角度
ρ:基準点Pから近似直線までの距離
am=fm(A,B,θ,ρ1,ρ2)・・・(2)
ただし
a:実数
n:整数(但し0≦n≦6)
f:任意のフーリエ展開の式
θ:基準線に対する第一の近似直線及び第二近似直線の角度
ρ1:基準点Pから第一の近似直線までの距離
ρ2:基準点Pから第二の近似直線までの距離
図1は、この発明の実施の形態に係る画像処理装置の全体構成を示す機能ブロック図である。画像処理システム1Aは、画像の拡大処理や縮小処理に用いられる。なお、この実施の形態における「画像」は、主として画素の集合によって構成される。
この実施の形態においては、近似画像形成部13が第一の近似画像を形成する。以下、第一の近似画像の形成原理を説明する。
S=B(if 数式),S=A(otherwise)・・・(A)
an=fn(A,B,θ,ρ)・・・(1)
ただし
a:実数
n:整数(但し0≦n≦4)
f:任意のフーリエ展開の式
θ:基準線に対する近似直線35の角度
ρ:基準点Pから近似直線35までの距離
ただし、
R:仮想円37の半径
なお、これらの式において“σ”は、回転角0°の位置から仮想円37の円周に沿った近似直線35までの距離を示す。
ただし、
ただし、
具体的には、まず
よって
となり、ρが求められる。
また、式(11)より
となり、さらに、式(10)より
となり、式(18)と式(19)を連立させてAとBとが求められる。
原理(1)と同様に、近似画像形成部13は第二の近似画像を形成する。以下、第二の近似画像の形成原理を説明する。
am=fm(A,B,θ,ρ1,ρ2)・・・(2)
ただし
a:実数
n:整数(但し0≦n≦6)
f:任意のフーリエ展開の式
θ:基準線に対する第一の近似直線41及び第二近似直線42の角度
ρ1:基準点Pから第一の近似直線41までの距離
ρ2:基準点Pから第二の近似直線42までの距離
なお、これらの式において、“σ1”は回転角0°の位置から仮想円37の円周に沿った第一近似直線41までの距離を示し、“σ2”は回転角0°の位置から仮想円37の円周に沿った第二の近似直線42までの距離を示す。
但し、
とおいて、
を連立させ、
をx2に対する3次方程式とみなして、解の公式で解くことでσ1,σ2が求められる。なお、σ1,σ2を求める際は、x2の平方根を取った結果のarccosを求めることになるので、xの値がプラス、マイナスのいずれであってもσ1,σ2は同じ値になる。また、arccosを求めることになるので、xの値は常に、−1≦x≦1の範囲に限られる。
また、a1より
となり、
a0より
となるため、これらによりAとBとが求められる。
であるため、
となる。
更に、
より、ρ1,ρ2の値も求められる。
以上により、変数A,B,θ,ρ1,ρ2の値が求められ、これにより、第一の近似直線41及び第二の近似直線42の位置を定め、第二の近似画像を形成することができる。
図8は、この実施の形態の画像処理装置1における画像の拡大処理及び縮小処理の手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて処理手順を説明する。
この実施の形態においては、領域31を縦3、横3のマトリックスとして9個の小領域43を形成することで、領域31内の輝度値の分布状態を少ないデータ量で正確に特定できる。また、領域におけるそれぞれの小領域3811,3812,・・・,3832,3833の内部の輝度値を数値化したものに対し、縦3、横3のマトリックスである5種類のフィルタ、及び7種類のフィルタを畳み込むことで5つの実数、及び7つの実数を形成し、これら5つの実数、及び7つの実数をフーリエ展開の式に代入することで第一の近似画像51及び第二の近似画像52を形成することにより、小領域3811,3812,・・・,3832,3833内の画像情報の分布状態を簡単な周期関数として元画像30を正確に特定できる。これにより、画像の構成要素の大小に関わらずより一層良好な拡大処理や縮小処理を行うことができる。
11・・・領域特定部(領域特定手段)
12・・・領域区分部(領域区分手段)
13・・・近似画像形成部(近似画像形成手段)
14・・・画像対比部(画像対比手段)
15・・・拡大縮小部(拡大縮小手段)
30・・・元画像
31,311,312・・・領域
32・・・第一の輝度領域(第一の画像情報領域)
33・・・第二の輝度領域(第二の画像情報領域)
35・・・近似直線
38・・・第三の輝度領域(第三の画像情報領域)
38,3811,3822,・・・,3822,3833・・・小領域
41・・・第一の近似直線
42・・・第二の近似直線
51・・・第一の近似画像
52・・・第二の近似画像
M0,M1,M2,M3,M4,M5,M6・・・フィルタ
Claims (5)
- 拡大処理又は縮小処理が行われる前の画像である元画像の任意の位置で任意の領域を特定する領域特定手段と、
該領域特定手段によって形成された前記領域を複数の小領域に区分する領域区分手段と、
前記小領域を、該小領域内に存在する輝度値又は色の値としての画像情報のエッジに近似した位置に形成される近似直線に基づいて複数の画像情報領域に分割して近似画像を形成する近似画像形成手段と、
前記近似画像を拡大処理又は縮小処理をすることによって前記元画像の拡大処理又は縮小処理を行う拡大縮小手段を備えた画像処理装置であって、
前記近似画像と元の前記画像とを対比する画像対比手段を備え、
前記近似画像形成手段は、
前記小領域を複数の前記画像情報領域に分割した第一の近似画像を形成するとともに、前記小領域を前記第一の近似画像よりも多い数の前記画像情報領域に分割した第二の近似画像を形成し、
前記画像対比手段は、前記第一の近似画像と前記元画像の前記領域と、及び、前記第二の近似画像と前記元画像の前記領域とを対比し、
前記近似画像形成手段は、前記対比の結果に基づいて、前記第一の近似画像と前記第二の近似画像とのうち、前記元画像に近い方を用いて前記拡大処理又は前記縮小処理に用いられる加工用画像を形成することを特徴とする画像処理装置。 - 前記近似画像形成手段は、前記第二の近似画像を、一対の平行な前記近似直線で三分割し、両端側の領域を第一の輝度値又は色の値による第一の画像情報領域及び第三の画像情報領域、中間の領域を第二の輝度値又は色の値による第二の画像情報領域とすることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記近似画像形成手段は、
前記第一の近似画像を、一の前記近似直線で二分割して、一方側を第一の輝度値又は色の値による第一の画像情報領域、他方側を第二の輝度値又は色の値による第二の画像情報領域とし、
前記第二の近似画像を、一対の平行な前記近似直線で三分割し、両端側の領域を第一の輝度値又は色の値による第一の画像情報領域及び第三の画像情報領域、中間の領域を第二の輝度値又は色の値による第二の画像情報領域とすることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記領域区分手段は前記領域を縦3、横3のマトリックスとして9個の前記小領域を形成し、
前記近似画像形成手段は、
それぞれの前記小領域の内部の前記画像情報を数値化したものに対し、縦3、横3のマトリックスである5種類のフィルタM0,M1,M2,M3,M4を畳み込んで5つの前記実数a0,a1,a2,a3,a4を形成し、形成された前記実数a0,a1,a2,a3,a4を、任意のフーリエ展開の式である式(1)に代入し、前記式(1)を求めることで前記第一の近似画像を形成すると共に、
それぞれの前記小領域の内部の前記画像情報を数値化したものに対し、縦3、横3のマトリックスである7種類のフィルタM0,M1,M2,M3,M4,M5,M6を畳み込んで7つの前記実数a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6を形成し、形成された前記実数a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6を、任意のフーリエ展開の式である式(2)に代入し、前記式(2)を求めることで前記第二の近似画像を形成することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一つに記載の画像処理装置。
an=fn(A,B,θ,ρ)・・・(1)
ただし
a:実数
n:整数(但し0≦n≦4)
f:任意のフーリエ展開の式
θ:基準線に対する近似直線の角度
ρ:基準点Pから近似直線までの距離
am=fm(A,B,θ,ρ1,ρ2)・・・(2)
ただし
a:実数
n:整数(但し0≦n≦6)
f:任意のフーリエ展開の式
θ:基準線に対する第一の近似直線及び第二近似直線の角度
ρ1:基準点Pから第一の近似直線までの距離
ρ2:基準点Pから第二の近似直線までの距離 - 拡大処理又は縮小処理が行われる前の画像である元画像の任意の位置で任意の領域を特定する領域特定手順と、
該領域特定手順によって形成された前記領域を複数の小領域に区分する領域区分手順と、
前記小領域を、該小領域内に存在する輝度値又は色の値としての画像情報のエッジに近似した位置に形成される近似直線に基づいて複数の画像情報領域に分割して近似画像を形成する近似画像形成手順と、
前記近似画像を拡大処理又は縮小処理をすることによって前記元画像の拡大処理又は縮小処理を行う拡大縮小手順を備えた画像処理装置であって、
前記近似画像と元の前記画像とを対比する画像対比手順を備え、
前記近似画像形成手順においては、
前記小領域を複数の前記画像情報領域に分割した第一の近似画像を形成するとともに、前記小領域を前記第一の近似画像よりも多い数の前記画像情報領域に分割した第二の近似画像を形成し、
前記画像対比手順においては、前記第一の近似画像と前記元画像の前記領域と、及び、前記第二の近似画像と前記元画像の前記領域とを対比し、
前記近似画像形成手順においては、前記対比の結果に基づいて、前記第一の近似画像と前記第二の近似画像とのうち、前記元画像に近い方を用いて前記拡大処理又は前記縮小処理に用いられる加工用画像を形成することを特徴とする画像処理方法。
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