JPH03157785A - 拡大画像の補間回路 - Google Patents

拡大画像の補間回路

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JPH03157785A
JPH03157785A JP1297829A JP29782989A JPH03157785A JP H03157785 A JPH03157785 A JP H03157785A JP 1297829 A JP1297829 A JP 1297829A JP 29782989 A JP29782989 A JP 29782989A JP H03157785 A JPH03157785 A JP H03157785A
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JP
Japan
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interpolation
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circuit
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enlarged
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JP1297829A
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English (en)
Inventor
Nobuhiko Usui
臼井 延彦
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4007Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting based on interpolation, e.g. bilinear interpolation

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 画像処理システムにおいて画像データを拡大する際に、
補間される隣接する原画素間の補間データを生成する拡
大画像の補間回路に関し、拡大率を太き(した場合にも
、鮮明で滑らかな拡大画像を生成できるように補間する
ことを目的とし、 原画像を補間しつつN倍(Nは2以上の整数)に拡大す
る拡大画像の補間回路であって、補間される隣接画素間
の差分値りを1/NしたD/N値を演算するD/N演算
回路を備え、補間される画素値にこのD/N値を順次に
累加して補間画素を生成するように構成される。
[産業上の利用分野] 本発明は、画像処理システムにおいて画像データを拡大
する際に、補間される隣接する原画素間の補間データを
生成する拡大画像の補間回路に関する。
近年の画像処理システムの高速化、高機能化、高品質化
の要求に伴い、画像データ拡大時に、より鮮明で滑らか
な拡大画像を生成できることが要求されている。
[従来の技術] 従来の拡大画像の補間回路が第6図および第7図に示さ
れる。ここで第6図は水平補間を行う補間回路であり、
ラッチ31とアダー32とで構成され、ラッチ31は水
平拡大データを1ドツト分遅延させてアダー32に与え
、アダー32は水平拡大データとラッチ31で遅延され
た水平拡大データとを加算してその加算値の下位(LS
B)1ビツトを未使用とすることで、両人力データの平
均値を求めて水平補間データを生成するものである。
また第7図は垂直補間を行う補間回路であり、ラインメ
モリ33とアダー34とで構成され、ラインメモリ33
は垂直拡大データを1水平走査ライン分遅延させてアダ
ー34に与え、アダー34は垂直拡大データとラインメ
モリ3で遅延された垂直拡大データとを加算してその加
算値の下位(1−SB)1ビツトを未使用とすることで
、両人力データの平均値を求めて垂直補間データを生成
するものである。
この第6図の水平補間回路の動作を第8図を参照して説
明すると、例えば拡大率が2倍の場合、補間回路への入
力としては、第8図(A)に示される原画像信号のドツ
ト(画素)数を、各ドツトの輝度レベルを同値にしつつ
単に2倍にした水平拡大データ[第8図(B)に実線で
示されるデータ]が入力される。第6図の水平補間回路
は、この水平拡大データの隣接するドツト間の平均値を
逐次に求めて水平補間データとするものであり、この水
平補間データは第8図(B)に点線で示されるようなも
のとなる。
なお、第7図の垂直補間回路の動作も、上述の水平補間
の動作と同様であるため、詳細な説明は省(。
[発明が解決しようとする課題] 従来の補間回路は、補間しようとする画素とその1ドツ
ト(ライン)前の画素との平均値を補間データとしてい
る。
ところが、この補間回路による場合、拡大率が大きくな
って補間される画素と画素の間隔が大きくなるに従い、
滑らかな補間ができな(なって、視覚上、乱れた感じの
画像となる。
すなわち、例えば第9図に示されるように拡大率を4倍
とした場合、原画像を4倍に拡大した4ドツト拡大デー
タ(図中に実線で描かれた同輝度レベルの4ドツト)の
うちの点線で示されたドツトだけが補間されて中間輝度
レベルを持つことになるが、残り3ドツトは同値となる
ため、拡大画像は滑らかさがなく、乱れた感じの画像と
なる。
したがって本発明の目的は、拡大率を太き(した場合に
も、鮮明で滑らかな拡大画像を生成できる補間回路を提
供することにある。
[課題を解決するための手段] 第1図は本発明に係る原理説明図である。
第1図において、41はメモリ部であり、N倍(Nは2
以上の整数)に拡大された拡大データを水平補間の時に
Nドツト、また垂直補間の時にMライン遅延させる機能
を持つ。2はD/N演算部であり、拡大データとこの拡
大データをメモリ部41でNドツト(あるいはNライン
)遅延させた拡大データとが人力されており、これらの
データによって拡大する前の隣接するドツトのレベル差
りのl/Nを演算する機能を持つ。43は加算部であり
、メモリ部41からの拡大データにD/N演算部42か
らのD/N値を逐次に累加して補間値を算出する機能を
持つ。44は17N制御部であり、初めからN/2ドツ
ト(あるはN/2ライン)目を検出してその間を補間し
ないように制御するためのものである。
本発明に係る拡大画像の補間回路は、原画像を補間しつ
つN倍に拡大する拡大画像の補間回路であって、補間さ
れる隣接画素間の差分値りをl/NしたD/N値を演算
するD/N値演算部(42)を備え、補間される画素値
にこのD/N値を順次に累加して補間画素を生成するよ
うに構成されたものである。
[作用] 補間対象の隣接する画素のレベル差りを倍率Nで割った
値D/NをD/N演算部42で算出し、補間対象の画素
のレベルAに順次に累加して、補間対象の隣接画素間を
(N−1)/N間隔で補間値を生成して補間し、それに
より急激な輝度レベルの変化を無(して滑らかな補間を
行うことができる。
すなわち、補間対象の画素の輝度レベルをそれぞれA、
Bとすると、隣接する画素の輝度レベル差りは、 D=A−B であり、補間値は、 D≧0ならば  A+1DIX/’N D<0ならば  A−l D I X/Nで求められる
。ただし、X=1.2、・・・ N−1である。
なお、17Nマスク制御部により!+(N/2)画素目
から補間値の演算が行われるようにして、拡大画像をよ
り自然な感じにすることもてきる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第2図には本発明の一実施例としての拡大画像の補間回
路が示される。この実施例回路は原画像をN倍(=2の
慕乗倍)に拡大した画像の水平補間を行う回路である。
図中、水平拡大データは、第3図に示されるように、原
画像の画素cドツト)a、b、cを、それぞれの隣接ド
ツト間に同値の補間値A、B、C1を(N−1)  ド
ツトずつ配列してN倍に拡大したものであり、この第3
図ではN=8の場合の例が示されている。なお、ここで
a=A、b=B、c=Cとする。
NドツトFIFO(ファーストイン・ファーストアウト
)メモリ1は、この水平拡大データをNドツトタイミン
グ分遅延させて出力する回路である。
第2図中、−点鎖線2で囲まれた部分は原画像の水平方
向に隣接するドツト間のレベル差りの1/Nを演算する
D/N演算部であり、2の補数回路21.23、アダー
22、セレクタ24を含み構成される。ここで2の補数
回路21と23は人力データの符号を反転させるための
ものである。例えば水平拡大データがAとBの場合、水
平拡大データAをFIFOメモリIで遅延させて出力し
、一方、水平拡大データBを2の補数回路で符号反転さ
せ、それぞれをアダー22に入力させ、アダー22でD
=A−Bを演算し、このDを2の補数回路23で符号反
転して符号を元に戻してセレクタ24に入力させる。セ
レクタ24は拡大率N=2Tに応じて人力データの下位
側のTビットを未使用とすることで、I/Nの演算を実
現するものであり、例えばN=8=2’倍の場合には下
位3ビツトを未使用としている。これによりセレクタ2
4からのD/N値がアダー3に出力される。
アダー3とラッチ6はD/N値の累加値DX/N(但し
、X=1.2・・・、N−1)を時系列に生成する回路
であり、その累加値はセレクタ5に入力される。このセ
レクタ5は初めに他方の入力「0」を、それに続いてア
ダー3側の累加値Dx/Nを順次に選択し、O,D/N
、2D/N、・・・ (N−1)D/Nの補正値を順次
にアダー6に出力する働きをする。
アダー6はラッチ9で保持されたFIFOメモリ1の出
力データとセレクタ5からの補正値とを順次に加算して
水平補間データを生成するための回路である。
7は1/Nカウンタであり、画素読出しクロックRCを
Nクロック分遅延させてFIFOメモリ1に読出しクロ
ックとして供給する。なお、1/Nカウンタ7に人力前
の画素読出しクロックRCはFIFOメモリlに書込み
クロッツクとして供給されている。
N/2ドツトマスク回路8は、l/Nカウンタ7からの
出力クロックに基づき、水平走査ラインの初めからN/
2ドツト目までをマスクするマスり信号と、それ以降は
Nドツト間隔のセレクト信号とを発生して、ラッチ4に
リセット信号として、ラッチ9にラッチタイミング信号
として、またセレクタ5に選択制御信号として与える回
路である。この回路は各水平走査ライン毎に同じ信号を
発生するように水平同期信号によりリセットされるよう
になっている。
この実施例回路の動作が第3図および第4図を参照して
以下に説明される。ここで、第3図および第4図は拡大
率N=8とした場合のものであり、第3図には、(A)
に原画像データが、(B)にこの原画像データを従来方
式で単純に8倍した水平拡大データが、(C)にこの水
平拡大データを本実施例回路で補間した水平補間データ
がそれぞれ示される。また第4図には第2図実施例回路
の各部信号のタイムチャートが示される。
ここで、第3図(B)の水平拡大データA、B、Cが順
次に実施例回路に人力されてくるものとし、いまFIF
Oメモリ1に8ドツトの水平拡大データAが蓄積されて
おり、新たな水平拡大データとして水平拡大データBが
入力されてくるものとする。
D/N演算部2はこの両水平拡大データA、 Bに基づ
いて1両水平拡大データA、Bの差分D(=A−B)を
拡大率Nで割った値D/Nを演算して、アダー3に与え
る。
N/2ドヅトマスク回路8は水平走査ラインの初めから
N/2ドツト(=4ドツト)目まではマスク信号(=O
)を出力しており、これによりセレクタ5はrOJ入力
端を選択している。
ラッチ4は、このN/2ドツト目のタイミングでN/2
ドツトマスク回路8からのセレクト信号によりリセット
されて、アダー3と共に累加値DX/Nの演算を開始し
、これをセレクタ5に順次に出力する。また、ラッチ9
はこのタイミングでFIFOメモリlからの水平拡大デ
ータAを保持し、これをアダー6に与える。
セレクタ5は次の(I+N/2) ドツト目のタイミン
グで人力としてアダー3側の累加値D/Nを選択してア
ダー6に出力する。よってアダー6からは、第3図(C
)に示されるように、水平拡大データAが4ドツト続い
た後に、A + D / Nの値が水氾補間データとし
て出力されることになる。
このように(1+N/2)  ドツト目から補間な行う
ようにしたのは、原画素の輝度レベルが、拡大された画
像信号の中央付近に位置するようにして、視覚上の自然
感を与えるためである。
さらに(2+N/2)  ドツト目のタイミングでは、
アダー3からの累加値2D/Nがアダー6により水平拡
大データAに加算されて、A+2D/Nが水平補間デー
タとして出力される。
以降、同様な動作によりアダー6から水平補間データと
して、A+30/N、A+4D/N、・・・ A+ (
N−1)/Nが順次に出力され、その次のドツトタイミ
ングでN/2ドツトマスク回路8からのセレクト信号に
よってラッチ4.9がリセットされると共にセレクタ5
が再び「0」入力側を選択し、それにより水平補間デー
タBがラッチ9に保持されて、まず初めに補間されてい
ない水平補間データBが出力された後に、それに続いて
B+D’X/N(ただしD′=B−C)(7)水平補間
データが順次に出力される。
本発明の実施にあたっては種々の変形形態が可能である
。例えば上述の実施例は水平補間を行うための回路であ
ったが、本発明は垂直補間を行うための回路にも適用で
きる。第5図には、かかる垂直補間のための拡大画像の
補間回路が示される。この第5図において、上述の第2
図で使用したものと同じ参照番号の回路は同様な機能を
もった回路である。
相違点として、NラインFIFOメモリ12はNライン
の容量を有し、人力データをNライン分遅延させるメモ
リであり、1/Nカウンタ14は、表示期間の水平同期
信号をN972分遅らせてFIFOメモリ12に読出し
クロックとして供給する回路であり、N/2ラインマス
ク回路14は表示開始からN/2ライン目までを補間し
ないようにマスクすると共に、それ以降はNライン間隔
てセレクト信号を出力する回路である。このN/2ライ
ンマスク回路14は垂直同期信号によりリセットされる
またアダー10はD/N演算部2からの出力D/Nに基
づいて予め累加値DX/N (但しXライン、Nライン
単位)を累加演算してそれぞれの値を個別の信号線を介
してセレクタ11に出力する回路であり、セレクタII
はこのアダーIOからの累加値DX/Nをl/Nカウン
タ13からの水平同期信号のタイミングで選択し出力す
る回路である。
なお、上述の各実施例は本発明をハードウェア回路で実
現したものであるが、本発明はソフトウェア的に各機能
部を実現することも可能である。
[発明の効果] 本発明によれば、倍率の大きい拡大を行う場合にも、補
間対象の画素間が、輝度レベルの変化の滑らかなきめの
細かい補間データにより補間されるので、拡大画像は滑
らかな視覚上も乱れのない画像となり、画像処理システ
ムの鮮明化に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に係る原理説明図、 第2図は本発明の一実施例としての拡大画像の補間回路
(水平補間)を示すブロック図、第3図は実施例回路の
動作を説明するための図、 第4図は実施例回路の各部信号のタイムチャート、 第5図は本発明の他の実施例としての拡大画像の補間回
路(垂直補間)を示すブロック図、第6図は従来の拡大
画像の水平補間回路を示すブロック図、 第7図は従来の拡大画像の垂直補間回路を示すブロック
図、 第8図は従来の補間回路の動作を説明するための図、お
よび、 第9図は従来の補間回路の問題点を説明するための図で
ある。 図において、 1・・・NドツトFIFOメモリ 2・・・D/N演算部 3.6.10.22・・−アダ 4.9・・−ラッチ 5、II、24・・・セレクタ 7.13−・・1/Nカウンタ 8・・−N/2ドツトマスク回路 12・・・NラインFIFOメモリ 14・・・N/2ラインマスク回路 第2図 (A) 1ドツト 1H (B) 策大f ン 寅雄例の初作説明 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 原画像を補間しつつN倍(Nは2以上の整数)に拡大す
    る拡大画像の補間回路であって、 補間される隣接画素間の差分値Dを1/NしたD/N値
    を演算するD/N演算部(42)を備え、 補間される画素値にこのD/N値を順次に累加して補間
    画素を生成するように構成された拡大画像の補間回路。
JP1297829A 1989-11-16 1989-11-16 拡大画像の補間回路 Pending JPH03157785A (ja)

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JP1297829A JPH03157785A (ja) 1989-11-16 1989-11-16 拡大画像の補間回路

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JP1297829A JPH03157785A (ja) 1989-11-16 1989-11-16 拡大画像の補間回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015207278A (ja) * 2014-04-11 2015-11-19 株式会社リコー 視差値導出装置、機器制御システム、移動体、ロボット、視差値導出方法、およびプログラム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015207278A (ja) * 2014-04-11 2015-11-19 株式会社リコー 視差値導出装置、機器制御システム、移動体、ロボット、視差値導出方法、およびプログラム

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