JP5388779B2 - 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム - Google Patents
画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5388779B2 JP5388779B2 JP2009223426A JP2009223426A JP5388779B2 JP 5388779 B2 JP5388779 B2 JP 5388779B2 JP 2009223426 A JP2009223426 A JP 2009223426A JP 2009223426 A JP2009223426 A JP 2009223426A JP 5388779 B2 JP5388779 B2 JP 5388779B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- edge direction
- pixel
- image processing
- edge
- mixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 61
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 58
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 43
- 230000008569 process Effects 0.000 description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 8
- 238000012888 cubic function Methods 0.000 description 4
- 238000000513 principal component analysis Methods 0.000 description 3
- 229930091051 Arenine Natural products 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Editing Of Facsimile Originals (AREA)
Description
行列に配列された複数の画素からなる入力画像データに基づいて、前記行列の行毎および列毎に画素値を連続関数により近似する関数近似部と、
前記入力画像データに基づいて、前記各画素のエッジの方向を算出するエッジ方向算出部と、
補間を行う点の補間値を、当該補間点近傍における前記画素の前記エッジの方向と前記連続関数とに基づいて算出する補間値算出部と、
前記エッジ方向算出部が算出した前記画素のエッジの方向と、当該画素の周辺画素のエッジの方向とを混合した混合エッジ方向を算出する混合エッジ方向算出部と、
を備え、
前記補間値算出部は、前記混合エッジ方向算出部により算出された前記混合エッジ方向に基づいて次式により前記補間値を算出する、
ことを特徴とするものである。
画像処理装置による画像処理方法であって、
行列に配列された複数の画素からなる入力画像データに基づいて、前記行列の行毎および列毎に画素値を連続関数により近似するステップと、
前記入力画像データに基づいて、前記各画素のエッジの方向を算出するステップと、
補間を行う点の補間値を、当該補間点近傍における前記画素の前記エッジの方向と前記連続関数とに基づいて算出するステップと、
前記画素のエッジの方向と、当該画素の周辺画素のエッジの方向とを混合した混合エッジ方向を算出するステップと、
を含み、
前記補間値を算出するステップは、前記混合エッジ方向を算出するステップにより算出された前記混合エッジ方向に基づいて次式により前記補間値を算出する、
ことを特徴とするものである。
画像処理装置として機能するコンピュータを、
行列に配列された複数の画素からなる入力画像データに基づいて、前記行列の行毎および列毎に画素値を連続関数により近似する関数近似部と、
前記入力画像データに基づいて、前記各画素のエッジの方向を算出するエッジ方向算出部と、
補間を行う点の補間値を、当該補間点近傍における前記画素の前記エッジの方向と前記連続関数とに基づいて算出する補間値算出部と、
前記エッジ方向算出部が算出した前記画素のエッジの方向と、当該画素の周辺画素のエッジの方向とを混合した混合エッジ方向を算出する混合エッジ方向算出部と、
として機能させ、
前記補間値算出部は、前記混合エッジ方向算出部により算出された前記混合エッジ方向に基づいて次式により前記補間値を算出する、
ことを特徴とするものである。
図3は、関数近似処理を説明するための図である。関数近似処理では、任意の整数x′について、x′−0.5からx′+0.5までをひとつの区間(区間x′と呼ぶ)とし、各区間を3次関数で近似する。ここでは、区間x′における関数値をVx′として、下式で表す。
区間x′における右端の値と区間x′+1における左端の値が一致する。
Vx′(x′+1/2)−Vx′+1(x′+1/2)=0 ・・・(1)
区間x′における関数の平均値が画素x′の値に一致する。
区間x′における右端の接線の傾きと区間x′+1における左端の接線の傾きが一致する。
dVx′(x′+1/2)/dx−dVx′+1(x′+1/2) /dx=0 ・・・(3)
区間x′の中央の接線の傾きが、左右の画素値を結ぶ直線の傾きに一致する。
dVx′(x′) /dx={z(x′+1) −z(x′−1)}/2 ・・・(4)
x′<0のときはz(x′) =z(0)、x′>n(nはx′の最大値)のときはz(x′) =z(n)とする。
(αx′−αx′+1)+(βx′+βx′+1)/2
+(γx′−γx′+1)/4+(δx′+δx′+1)/8=0 ・・・(5)
となる。また、
αx′=−γx′/12+z(x′) ・・・(6)
が得られる。
αx′+1=−γx′+1/12+z(x′+1)
となり、式5の左辺第1項は、
αx′−αx′+1=−(γx′−γx′+1)/12+z(x′)−z(x′+1)
となる。これを式(5)に代入すると、
(βx′+βx′+1)/2+(γx′−γx′+1)/6
+(δx′+δx′+1)/8+z(x′)−z(x′+1)=0 ・・・(7)
となる。また、
dVx′(x)/dx=βx′+2γx′(x−x′)+3δx′(x−x′)2
であるので、式(3)から、
(βx′−βx′+1)+(γx′+γx′+1)+3(δx′−δx′+1)/4=0 ・・・(8)
となる。この式(8)を変形して得られる、
γx′−γx′+1=2γx′+(βx′−βx′+1)+3(δx′−δx′+1)/4
を式(7)に代入すると、
γx′=−(2βx′+βx′+1)−3δx′/4
−3{z(x′)−z(x′+1)} ・・・(9)
が得られる。
γx′+1=−(2βx′+1+βx′+2)−3δx′+1/4
−3{z(x′+1)−z(x′+2)}
γx′+γx′+1=−(2βx′+3βx′+1+βx′+2)−3(δx′+δx′+1)/4
−3{z(x′)−z(x′+2)}
となる。この結果を、式(8)に代入して、x′から1を引くと、
δx′=−2(βx′-1+4βx′+βx′+1)/3−2{z(x′−1)−z(x′+1)}
が得られる。また、このδx′を式(9)に代入すると、
γx′=(βx′-1−βx′+1)/2
+3{z(x′−1)−2z(x′)+z(x′+1)}/2
が得られる。また、式(4)より、
βx′={z(x′+1)−z(x′−1)}/2
が得られる。
図4は、エッジ方向算出処理を説明するための図である。図4に示すX軸、Y軸、Z軸は、それぞれ画像の水平軸、垂直軸、輝度値に対応している。入力画像データの画素x,yにおける輝度値をz(x,y)としたとき、下記の4点P0,P1,P2,P3を3次元空間にプロットすると、図4に示すような平面となる。
図5(a)および(b)は、混合エッジ方向算出処理を説明するための図である。上述したエッジ方向算出処理により算出されるエッジ方向は、隣接する4画素から決定した局所的なエッジ方向である。このため、エッジ方向がばらつき、そのばらつきにより出力画像にノイズが出る場合がある。そこで、混合エッジ方向算出処理により、局所的にエッジ方向を混合させて、エッジ方向のばらつきを抑制し、出力画像のノイズを軽減する。
補間値算出処理では、上記の混合エッジ方向算出処理で算出された固有ベクトルMが、零ベクトルでない場合、以下のように補間値を算出する。図6は、この場合の補間値算出処理を説明するための図である。
2 関数近似部
3 エッジ方向算出部
4 混合エッジ方向算出部
5 補間値算出部
Claims (3)
- 行列に配列された複数の画素からなる入力画像データに基づいて、前記行列の行毎および列毎に画素値を連続関数により近似する関数近似部と、
前記入力画像データに基づいて、前記各画素のエッジの方向を算出するエッジ方向算出部と、
補間を行う点の補間値を、当該補間点近傍における前記画素の前記エッジの方向と前記連続関数とに基づいて算出する補間値算出部と、
前記エッジ方向算出部が算出した前記画素のエッジの方向と、当該画素の周辺画素のエッジの方向とを混合した混合エッジ方向を算出する混合エッジ方向算出部と、
を備え、
前記補間値算出部は、前記混合エッジ方向算出部により算出された前記混合エッジ方向に基づいて次式により前記補間値を算出する、
ことを特徴とする画像処理装置。
- 画像処理装置による画像処理方法であって、
行列に配列された複数の画素からなる入力画像データに基づいて、前記行列の行毎および列毎に画素値を連続関数により近似するステップと、
前記入力画像データに基づいて、前記各画素のエッジの方向を算出するステップと、
補間を行う点の補間値を、当該補間点近傍における前記画素の前記エッジの方向と前記連続関数とに基づいて算出するステップと、
前記画素のエッジの方向と、当該画素の周辺画素のエッジの方向とを混合した混合エッジ方向を算出するステップと、
を含み、
前記補間値を算出するステップは、前記混合エッジ方向を算出するステップにより算出された前記混合エッジ方向に基づいて次式により前記補間値を算出する、
ことを特徴とする画像処理方法。
- 画像処理装置として機能するコンピュータを、
行列に配列された複数の画素からなる入力画像データに基づいて、前記行列の行毎および列毎に画素値を連続関数により近似する関数近似部と、
前記入力画像データに基づいて、前記各画素のエッジの方向を算出するエッジ方向算出部と、
補間を行う点の補間値を、当該補間点近傍における前記画素の前記エッジの方向と前記連続関数とに基づいて算出する補間値算出部と、
前記エッジ方向算出部が算出した前記画素のエッジの方向と、当該画素の周辺画素のエッジの方向とを混合した混合エッジ方向を算出する混合エッジ方向算出部と、
として機能させ、
前記補間値算出部は、前記混合エッジ方向算出部により算出された前記混合エッジ方向に基づいて次式により前記補間値を算出する、
画像処理プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009223426A JP5388779B2 (ja) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009223426A JP5388779B2 (ja) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011070594A JP2011070594A (ja) | 2011-04-07 |
JP5388779B2 true JP5388779B2 (ja) | 2014-01-15 |
Family
ID=44015791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009223426A Expired - Fee Related JP5388779B2 (ja) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5388779B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5940403B2 (ja) * | 2012-07-27 | 2016-06-29 | オリンパス株式会社 | エッジ方向判別装置 |
CN110084752B (zh) * | 2019-05-06 | 2023-04-21 | 电子科技大学 | 一种基于边缘方向和k均值聚类的图像超分辨重建方法 |
CN110717860B (zh) * | 2019-10-18 | 2023-03-28 | 合肥学院 | 基于牛顿三关联连分式混合有理插值的图像缩放处理方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07200819A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Toshiba Corp | 画像処理装置 |
WO2000075865A1 (fr) * | 1999-06-03 | 2000-12-14 | Fluency Research & Development Co., Ltd. | Procede de traitement d'image |
US7379626B2 (en) * | 2004-08-20 | 2008-05-27 | Silicon Optix Inc. | Edge adaptive image expansion and enhancement system and method |
JP4388110B2 (ja) * | 2007-08-15 | 2009-12-24 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 画像処理装置、方法およびプログラム |
FR2925200A1 (fr) * | 2007-12-13 | 2009-06-19 | Thomson Licensing Sas | Procede de conversion de format d'image video et dispositif correspondant |
-
2009
- 2009-09-28 JP JP2009223426A patent/JP5388779B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011070594A (ja) | 2011-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7733350B2 (en) | Anisometric texture synthesis | |
US9064476B2 (en) | Image super-resolution using gradient profile prior | |
JP3654420B2 (ja) | 画像変換方法、画像処理装置、および画像表示装置 | |
US6995775B2 (en) | Image processing apparatus and method, recording medium, and program thereof | |
US20230206396A1 (en) | Image super-resolution reconstructing | |
US20080055338A1 (en) | Multi-stage edge-directed image scaling | |
EP2444932A2 (en) | Device, method and program for correcting an image | |
JP4728744B2 (ja) | 画像処理装置 | |
CN114298900A (zh) | 图像超分方法和电子设备 | |
JP5388779B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム | |
US20030190093A1 (en) | Method and apparatus for interpolation | |
JP4560023B2 (ja) | 画像マッチング装置、画像マッチングプログラム及び画像マッチング方法 | |
JP5388780B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム | |
US7228009B2 (en) | Generating interpolated display data using remote pixel data | |
CN109325909B (zh) | 一种图像放大方法和图像放大装置 | |
US20210012464A1 (en) | Image anti-aliasing method and image anti-aliasing device | |
JP5478200B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム | |
WO2000075865A1 (fr) | Procede de traitement d'image | |
JP2004133592A (ja) | 画像を拡大するための画像処理装置および画像処理方法および画像処理プログラム | |
JP2005293265A (ja) | 画像処理装置及び方法 | |
JP6677565B2 (ja) | 画像処理装置及びプログラム | |
JP2016019554A (ja) | 超音波診断装置 | |
JP6326914B2 (ja) | 補間装置及び補間方法 | |
US20230326044A1 (en) | Splatting-based Digital Image Synthesis | |
US20030187891A1 (en) | Scaling method by using dual point slope control (DPSC) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120830 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130613 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130618 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130816 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130828 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130910 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131008 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5388779 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |