JP5741007B2 - 画像処理装置、画素補間方法およびプログラム - Google Patents
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Description
Claims (22)
- 所定の位置にある画素の画素値を生成し、前記画素値により前記画素を補間する画像処理装置であって、
前記画素を含む画像領域が周期的な画素値の変動を伴う周期領域であるかを判定する周期性判定部と、
第一補間方法を用いて前記画素の画素値を生成する第一画素値生成部と、
前記第一補間方法とは異なる第二補間方法を用いて前記画素の画素値を生成する第二画素値生成部と、
前記周期性判定部により得られた判定結果に基づき、前記第一画素値生成部と前記第二画素値生成部のいずれを用いて前記画素値を生成するかを判断する制御部と、
前記制御部により判断された前記第一画素値生成部または前記第二画素値生成部が生成した前記画素値を前記画素に挿入する画素値挿入部とを含み、
前記周期性判定部が、前記画素を含む画像領域内の各画素の画素値を用いて、前記画素を中心として左右両側に設定される領域の各々が前記周期領域であるかを判定する部分領域周期性判定部を備え、
前記第一補間方法は、パターンマッチング法であり、
前記第一画素値生成部が、前記部分領域周期性判定部により判定された判定結果に基づき、前記パターンマッチング法で用いられるテンプレートに類似するパターンを探索する画像領域を決定し、決定した前記画像領域において前記パターンを探索し、探索した前記パターンに基づき、前記画素の画素値を生成することを特徴とする、画像処理装置。 - 前記周期性判定部は、前記画素を含む画像領域内の各画素の画素値を用いて、画素値の変動周期を推定する周期推定部をさらに含み、
前記第一画素値生成部は、前記周期推定部により推定された画素値の変動周期も用いて、前記画素の画素値を生成する、請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記第一画素値生成部は、前記周期推定部により推定された画素値の変動周期に基づき、前記パターンマッチング法で用いられるテンプレートのサイズを決定する、請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記第二補間方法は、内挿法である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記周期性判定部により前記周期領域と判定された場合に、前記画素に近隣して1以上の参照領域を設定し、前記1以上の参照領域の画像特徴に基づき、前記画素が前記周期領域と該周期領域以外の非周期領域とのいずれに存在するかを判定する境界判定部をさらに含み、
前記制御部は、前記周期性判定部および前記境界判定部により得られた判定結果に基づき、前記第一画素値生成部と前記第二画素値生成部のいずれを用いて前記画素値を生成するかを判断する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 生成された前記画素値により補間した補間結果が妥当であるかを検証する妥当性検証部をさらに含み、
前記妥当性検証部が前記第一画素値生成部により生成された前記画素値による補間結果の妥当性を判断し、妥当でないと判断した場合、前記制御部は、前記第一画素値生成部に代えて前記第二画素値生成部により前記画素値を生成させる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記妥当性検証部は、前記第一画素値生成部が前記第一補間方法としてパターンマッチング法を用いて前記画素値を生成する際に採用した画像内の所定の領域であるパターンと、前記画素を含む基準パターンとの相違度が閾値未満または類似度が閾値以上であるかを判断することにより、妥当であるかを判断する、請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記第一補間方法および前記第二補間方法とは異なる第三補間方法を用いて前記画素の画素値を生成する第三画素値生成部をさらに含み、
前記妥当性検証部が、前記第一画素値生成部により生成された前記画素値による補間結果の妥当性を判断し、妥当でないと判断した場合、前記制御部が、前記第一画素値生成部に代えて前記第三画素値生成部により前記画素値を生成させる、請求項6または7に記載の画像処理装置。 - さらに、前記妥当性検証部が、前記第三画素値生成部により生成された前記画素値による補間結果の妥当性を判断し、妥当でないと判断した場合、前記制御部が、前記第三画素値生成部に代えて前記第二画素値生成部により前記画素値を生成させる、請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記画素が前記周期領域と該周期領域でない非周期領域との境界に近隣した位置に存在する場合に、前記周期領域と前記非周期領域とのいずれに属しているかを判定する境界判定部と、前記第一補間方法および前記第二補間方法とは異なる第三補間方法を用いて前記画素の画素値を生成する第三画素値生成部とを含み、
前記制御部が、前記周期性判定部と前記境界判定部とにより得られた判定結果に基づき、前記第一画素値生成部と前記第二画素値生成部と前記第三画素値生成部のいずれを用いて前記画素値を生成するかを判断する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記第一補間方法は、二次元テンプレートマッチングであり、前記第二補間方法は、内挿法であり、前記第三補間方法は、一次元テンプレートマッチングである、請求項8〜10のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 画像処理装置により所定の位置にある画素の画素値を生成し、前記画素値により前記画素を補間する方法であって、
前記画素を含む画像領域が周期的な画素値の変動を伴う周期領域であるかを判定する周期性判定ステップと、
前記周期性判定ステップにより得られた判定結果に基づき、前記画像処理装置が備える第一補間方法を用いて前記画素の画素値を生成する第一画素値生成部と、前記第一補間方法とは異なる第二補間方法を用いて前記画素の画素値を生成する第二画素値生成部のいずれを用いて前記画素値を生成するかを判断する判断ステップと、
前記判断ステップで判断された前記第一画素値生成部または前記第二画素値生成部が生成した前記画素値を前記画素に挿入する挿入ステップとを含み、
前記周期性判定ステップが、前記画素を含む画像領域内の各画素の画素値を用いて、前記画素を中心として左右両側に設定される領域の各々が前記周期領域であるかを判定する部分領域周期性判定ステップを含み、
前記第一補間方法は、パターンマッチング法であり、
前記第一画素値生成部が、前記部分領域周期性判定ステップで判定された判定結果に基づき、前記パターンマッチング法で用いられるテンプレートに類似するパターンを探索する画像領域を決定し、決定した前記画像領域において前記パターンを探索し、探索した前記パターンに基づき、前記画素の画素値を生成することを特徴とする、画素補間方法。 - 前記周期性判定ステップは、前記画素を含む画像領域内の各画素の画素値を用いて、画素値の変動周期を推定する周期推定ステップをさらに含み、
前記第一画素値生成部は、前記周期推定ステップで推定された画素値の変動周期も用いて、前記画素の画素値を生成する、請求項12に記載の画素補間方法。 - 前記第一画素値生成部が、前記周期推定ステップで推定された画素値の変動周期に基づき、前記パターンマッチング法で用いられるテンプレートのサイズを決定するステップを含む、請求項13に記載の画素補間方法。
- 前記第二補間方法は、内挿法である、請求項12〜14のいずれか1項に記載の画素補間方法。
- 生成された前記画素値により補間した補間結果が妥当であるかを検証する検証ステップと、前記検証ステップで前記第一画素値生成部により生成された前記画素値による補間結果が妥当でないと判断された場合、前記第一画素値生成部に代えて前記第二画素値生成部により前記画素値を生成するステップとを含む、請求項12〜15のいずれか1項に記載の画素補間方法。
- 前記検証ステップは、前記第一画素値生成部が前記第一補間方法としてパターンマッチング法を用いて前記画素値を生成する際に採用した画像内の所定の領域であるパターンと、前記画素を含む基準パターンとの相違度が閾値未満または類似度が閾値以上であるかを判断することにより、妥当であるかを判断する、請求項16に記載の画素補間方法。
- 前記画像処理装置は、前記第一補間方法および前記第二補間方法とは異なる第三補間方法を用いて前記画素の画素値を生成する第三画素値生成部をさらに含み、
前記方法は、前記検証ステップで前記第一画素値生成部により生成された前記画素値による補間結果が妥当でないと判断された場合、前記第一画素値生成部に代えて前記第三画素値生成部により前記画素値を生成するステップをさらに含む、請求項16または17に記載の画素補間方法。 - さらに、前記検証ステップで前記第三画素値生成部により生成された前記画素値による補間結果が妥当でないと判断された場合、前記第三画素値生成部に代えて前記第二画素値生成部により前記画素値を生成するステップを含む、請求項18に記載の画素補間方法。
- 前記画像処理装置は、前記第一補間方法および前記第二補間方法とは異なる第三補間方法を用いて前記画素の画素値を生成する第三画素値生成部をさらに含み、
前記方法は、前記周期性判定ステップで前記周期領域と判定された場合に、前記画素に近隣して1以上の参照領域を設定し、前記1以上の参照領域の画像特徴に基づき、前記画素が前記周期領域と該周期領域以外の非周期領域とのいずれに存在するかを判定する境界判定ステップをさらに含み、
前記判断ステップでは、前記周期性判定ステップと前記境界判定ステップとにより得られた判定結果に基づき、前記第一画素値生成部と前記第二画素値生成部と前記第三画素値生成部のいずれを用いて前記画素値を生成するかを判断する、請求項12〜17のいずれか1項に記載の画素補間方法。 - 前記第一補間方法は、二次元テンプレートマッチングであり、前記第二補間方法は、内挿法であり、前記第三補間方法は、一次元テンプレートマッチングである、請求項18〜20のいずれか1項に記載の画素補間方法。
- 請求項12〜21のいずれか1項に記載の画素補間方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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