JPH04192875A

JPH04192875A - 画素補間方法及び装置

Info

Publication number: JPH04192875A
Application number: JP2324708A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Uchida; 篤志内田; Yoshihiko Azuma; 東　吉彦; Jun Someya; 潤染谷; Kazuhiro Chiba; 千葉　和弘
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-13
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JP2557140B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、画素補間方法及び装置に係り、特にビデオプ
リンタ等の画像信号処理に係る画素補間方法及び装置に
関する。

〔従来の技術〕　、従来のビデオプリンタにおける信号処理回路について第
７図をもとに説明する。まず、ビデオ信号のＮＴＳＣ信
号は、Ｙ／Ｃ分離回路１０１で輝度信号（Ｙ）と色信号
（Ｃ）に分離された後、ＹＣ信号入力端子から直接入力
されたＹＣ信号との間でスイッチ１１１によってどちら
かが選択されデコーダ１０２に入力される。デコーダ１
０２では、色信号（Ｃ）がさらにＲ−ＹＳＢ−Ｙの２つ
の色差信号に分離され、マトリクス回路１０３を経てＲ
ＳＧ、Ｂの３原色信号に変換される。

このＲＳＧ、Ｂの３原色信号またはＲＧＢ信号入力端子
から直接入力されたＲ、Ｇ、Ｂ信号はスイッチ１１２で
どちらかが選択され、選択されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、Ｒ
，ＧＳＢ信号の各々に対応するＡ／Ｄ変換器１０４に送
られ、Ａ／Ｄ変換器１０４でデジタル信号に変換された
後、１フイ一ルド分の画像メモリ１０５にメモリされる
。

ここでビデオ画像においては、１／６０ｓｅｃで１フイ
ールドの画像を、１／３０ｉｅｅで２フイールドの画像
を表現し、２フイールドで１フレームの画像を表現する
ようになっている。

一方、各画像メモリ１０５に記憶されたＲＳＧ。

Ｂ信号は、濃度変換器１０６において、ＲＳＧ。

Ｂの補色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ
ー（Ｙ）の濃度信号に変換される。濃度変換器１０６に
よって変換された濃度信号は、色修正回路１０７で色材
の理想分光吸収特性からのずれが補正されたＣ′、Ｍ′
、Ｙ′の信号に変換される。

昇華型熱転写方式などの面順次印字タイプのハードコピ
ーでは、１色分の面画像データを処理しながら順番に各
色のデータを印字する。ラインメモリ１０８は２ライン
分のデータメモリを備え、スイッチ１１４を交互に切り
換えることにより、順次１ライン分のデータが交互に記
憶される。−方、ライン補間回路１０９では量子化され
たデジタル画像データを拡大するにあたっては、原画像
の画素間に補間画素の内挿が行なわれている。第４図を
参照して説明すると、補間画素の内挿は第４図（ａ）の
ような画素を第４図（ｂ）のように拡大しその補間画素
Ｘを挿入することによって行なわれる。ここで、第４図
（ａ）におけるａ１１〜ａ４４は原画素データを示す。

従来の補間方法では、Ｘは、第４図（Ｃ）に示すように
、補間するラインと垂直の方向にある原画素のみを補間
参照画素としており、例えば、線形補間法（パイリニア
法）ではＸ＝　（ｂ＋ｅ）／２から求めるようになっている。

このようにしてライン補間回路１０９で補間されたデー
タは、ヘッド駆動回路１１０に送られ、このヘッド駆動
回路１１０では、補間データに応じた濃度値が得られる
ように、各サーマルヘッドの通電時間を制御する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の画素補間方法では上記したように
、垂直の方向にある原画素のみを補間参照画素としてい
るため、原画像における斜め方向の輪郭部分が、補間画
像では不連続となり、補間画像の画質が低下するという
問題がある。

これを第８図を用いて説明すると、ａｉ３、ａ２＋、ａ
２２、ａ２３が黒画素であって、画像の斜め方向に走る
輪郭部分の一部であるとすると、補間画素Ｘは、これま
でａ　　　ａ　　とを用いて求められてい１２ゝ　２またためＸはａ１２、ａ２２の中間調のグレー画素として
の明度を保持し、従って、ａ１３とａ３１との間の輪郭
部分の連続性を保持し得ず、補間画像の画質が低下する
という問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を有する本発明は、原画像を拡大するために補
間画素を作成する画素補間方法であって、原画像から、
補間すべき画素の周囲の原画素ブロックを抽出し、原画
素ブロックを構成する原画素から閾値を算出し前記原画
素ブロックを構成する各画素を閾値に基づいて２値化し
、あらかじめ作成された２値化して得られる画素配列の
全ての組合せに対する補間参照画素の方向を指示するパ
ターンテーブルと、２値化した原画素の画素配列とを参
照して、補間参照画素の方向に対応する補間参照画素を
選択し、選択した補間参照画素から補間画素値を算出す
る。

また、他の発明によれば、原画像より補間すべき画像の
周囲の原画素ブロックを抽出する抽出手段と、原画素ブ
ロックを構成する原画素から閾値を算出して前記原画素
ブロックを構成する各画素を閾値毎に基づいて２値化す
る２値化手段と、あらかじめ作成された、２値化して得
られる画素配列の全ての組合わせに対する補間参照画素
の方向を設定し、設定した方向に対応する補間参照画素
を選択する補間参照画素選択手段と、選択した補間参照
画素から補間画素値を算出する補間画素値算出手段とを
有する。

〔作用〕

上記目的を有する本発明は、原画像の原画素ブロックを
抽出し、抽出した原画素より閾値を算出する。その原画
素を閾値に基づいてその閾値に比較して２値化する。

一方、２値化して得られる画素配列の全ての組み合わせ
に対して、補間参照画素の方向を指示するパターンテー
ブルをあらかじめ作成しておく。

次に、閾値に基づいて２値化した原画素の画素配列と、
パターンテーブルとを参照して、補間参照画素の方向を
設定し、設定した方向に対応する補間参照画素を選択し
、選択する補間参照画素がら補間画素値を算出する。

このようにあらかじめ定められたパターンテーブルに応
じて原画素の補間参照画素を選択し、補間画素を求める
ため、特に、原画像における斜め方向の輪郭部分におけ
る画質劣化の少ない画像が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図に、本発明の画素補間装置のブロック図を示す。ｌは
原画像データであり、原画像データ１は、例えばライン
メモリ（図示せず）から送られる。原画像データ１は所
定のブロックを抽出するブロック抽出手段２に接続され
ている。ブロック抽出手段２には、ブロック内の原画像
データを２値化する際の閾値を算出する閾値算出手段３
が接続されている。閾値算出手段３には原画像データを
２値化する２値化手段４が接続され、２値化手段４には
、２値化データの配列、すなわち、パターンをパターン
テーブルと参照して補間方向を指示するパターンテーブ
ル参照手段６が接続されている。パターンテーブル参照
手段６にはあらかじめ２値化されたパターンを記憶する
パターンテーブル５と、補間参照画素選択手段７とが接
続されている。また、補間参照画素選択手段７は原画素
データラインａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを介してブロック
抽出手段２に接続され、また補間参照画素選択手段７に
より選択された原画素データより補間画素値を算出する
補間画素値算出手段８が接続されている。補間画素値算
出手段８によって算出されるＸが求めるべき補間画素デ
ータである。

上記のような構成を有する画素補間装置の動作を説明す
る。まず、原画像データ１からブロック抽出手段２によ
って、第２図（ａ）に示すようなａ　（Ｍ、、、）　、
ｂ　（Ｍ、２）　、ｃ　（Ｍ、３）、ｄ（Ｍ２１）、ｃ
（Ｍ２２）、ｆ（Ｍ２Ｓ）からなる２ライン×３カラム
のブロックの６個のデータが抽出される。このデータは
例えば、箪２図（ｂ）のように８＝１６、ｂ＝２４、ｃ
＝１８１、ｄ；１８７、ｅ＝１９８、ｆ＝２０６と仮定
する。これらのデータ値は例えば画素毎の濃度又は輝度
あるいはＡ／Ｄ変換したときのデジタル化したデータで
ある。このデータ中で最小値と最大値はそれぞれ１６と
２０６であり、閾値ＳＨは、ＳＨ＝（Ｍ、　　＋Ｍ　　
　）／２で求められ、Ｉｎ１ｎ　　　　　　　ｍａ！ここでＭ　、　　＝ｍ　ｉ　ｎ　（Ｍ８．）　、Ｍ□、
　”ｍａ　Ｘｍ１ｎ　　　　　　　　　　　　　ＨＨ（
Ｍ、ρ　（ｉ＝１、ｊ＝１．２．３）である。この式に
基づいて上記の場合のＳＨを算出するとＳＨ＝　（１６
＋２０６）／２＝１１１となる。

次にこの閾値ＳＨを基に２値化手段４によって２値化す
る。２値化は（ｉ＝１．２、ｊ＝１．２．３）を条件として２値化手段４によって演算が行なわれる。

上記の例によれば、閾値５Ｈ＝１１１であり、６つの原
画素データを夫々ＳＨと比較して、ＳＨより小さい原画
素データをＯ，ＳＨより大きい原画素データを１とする
と、第２図（ｂ）を構成する原画素データからは第２図
（ｃｌ）によるようなパターンが得られる。

一方、あらかじめパターンテーブル５には第３図に示す
ように２値化したパターンの組合せに対して、あらかじ
め補間参照画素の方向が設定しである。これは斜め方向
の輪郭部分に対して最も鮮明な画像が得られるような補
間参照画素の方向が決定されているものである。パター
ンテーブル参照手段６ではａ′、ｂ′、Ｃ′、ｄ′、ｅ
′、ｆ′のパターンとパターンテーブルを参照して、補
間参照画素の方向を指示するデータＤを出力する。補間
参照画素選択手段７ではＤに従って補間参照画素として
ａとｆ、ｂとｅ、ｃとｄのいずれかを選択する。第２図
（ｄ）のパターンは、東３図（ａ）のパターンテーブル
の最下段の左から２つ目のパターンと一致し、そこに示
された斜線方向からＣとｄに対応する画素が選択される
。補間画素値算出手段８では、２個の補間参照画素の平
均値が補間画素値として算出され、補間画素データＸが
得られる。第２図（ｂ）の例では、Ｘ＝（１８１＋１８
７）／２＝１８４となる。

二の補間画素値を第２図（ｆ）に示す。上記実施例では
、原画像より抽出するブロックのサイズを２ライン×３
カラムとしたが、補間精度に応じて補間画素が中心とな
るサイズすなわち、（偶数個ライン）×（奇数個カラム
）を任意に選択すればよい。また、上記実施例では、閾
値ＳＨを入力データの最大値と最小値の平均としたが入
力データの平均値等を採用してもよい。また、上記実施
例では補間参照画素を２個とし、その平均値を補間画素
値としたが、抽出する原画像ブロックのサイズに応じて
、必要な数の補間参照画素を選択し適当な補間演算を行
なえばよい。なお、他の態様のパターンテーブルを第３
図（ｂ）に示す。

次に第５図を参照してカラム方向の画素を補間する場合
を説明する。補間画素の内挿は第５図（ａ）のような画
素を第５図（ｂ）にように拡大し、その補間画素Ｘを挿
入することによって行われる。補間画素Ｘの算出方法は
、上記ライン補間実施例と同様である。すなわち、第５
図（Ｃ）のように（偶数個カラム）×（奇数個ライン）
のサイズの原画素ブロックを原画像より抽出し、ブロッ
クを構成する各画素より閾値ＳＨを算出する。

次にブロックを構成する各画素を閾値ＳＨに基づいて２
値化し、あらかじめ作成されたパターンを選択し、選択
した補間参照画素より補間画素Ｘの値を算出すればよい
。

次に第６図を参照して原画像を拡大する方法について説
明する。まず、原画像（ａ）に上記ライン補間を施し、
補間ラインＬ　　ＳＬ　　ＳＬ　　を内挿することによ
って、ライン方向に拡大された画像（ｂ）が得られる。

続いてこのライン方向に拡大された画像（ｂ）に上記カ
ラム補間を施し、補間カラムｃ　　、ｃ　　、ｃ　　、
ｃ　　、ｃ　　、ｃ６を＋２３４５内挿することによって、原画像Ｃａ）を拡大した画像（
Ｃ）が得られる。このようにライン補間とカラム補間を
続けて実施することにより、原画像を拡大することがで
きる。

〔発明の効果〕

上記の本発明によれば、垂直あるいは水平方向にある原
画素のみではなく斜め方向の画素も補間参照画素とする
ため、特に、原画像の斜め方向の輪郭部分における画質
劣化の少ない補間処理を実施し良好な補間画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の画素補間装置のブロック図、第２図
は抽出ブロックの説明図、第２図（ａ）は、２ライン×
３カラムのブロックを原画像より抽出した図、第２図（
ｂ）は８ビツトの原画像データを抽出した一例の図、第
２図（Ｃ）は、第２図（ａ）を２値化したパターンの構
成を示す図、第２図（ｄ）は、第２図（ｂ）を、その最
大値と最小値の平均値を用いて閾値を求め画素を２値化
した一例の図、第２図（ｅ）は、第２図（ｄ）に対応す
るパターンテーブルに従って、第２図（ａ）から補間参
照画素を選択した状態を示す図、第２図（ｆ）は、第２
図（ｅ）に従って第２図（ｂ）から補間参照画素を選択
し、線形補間法で補間演算を行なった一例の図、第３図
は、２値化した原画像データに対する補間参照画素の方
向を設定したパターンテーブルの説明図であり、第３図
（ａ）はパターンテーブル、第３図（ｂ）は他の態様を
示すパターンテーブル、第４図（ａ）は、原画像データ
の一部の状態を示した説明図、第４図（ｂ）は、第４図
（ａ）の原画像データにライン内挿を行った状態を示し
た説明図、第４図（ｃ）は、ライン内挿入の！実施例を
示した説明図、第５図（ａ）は、原画像データの一部の
状態を示した説明図、第５図（ｂ）は、第５図（ａ）の
原画像データにカラム内挿入を行った状態を示した説明
図、第５図（Ｃ）は、カラム内挿入の一実施例を示した
説明図、第６図（ａ）〜（Ｃ）は、拡大補間の実施例を
示した説明図、第７図はビデオプリンタの信号処理回路
のブロック図、第８図は従来技術の画素補間方法の説明
図である。１・・・原画像データ、２・・・ブロック抽出手段、３
・・・閾値算出手段、４・・・２値化手段、５・・・パ
ターンテーブル、６・・・パターンテーブル参照手段、
７・・・補間参照画素選択手段、８・・・補間画素値算
出手段、１０１・・・Ｙ／Ｃ分離回路、１０２・・・デ
コーダ、１０３・・・マトリクス回路、１０４・・・Ａ
／Ｄ変換器、１０５・・・画像メモリ、１０６・・・濃
度変換器、１０７・・・色修正回路、１０８・・・ライ
ンメモリ、１０９・・・ライン補間回路、１１０・・・
ヘッド駆動回路、１１１・・・ＹＣ信号切替スイッチ、
１１２・・・ＲＧＢ信号切替スイッチ、１１３・・・Ｃ
’　Ｍ’　Ｙ’信号切替スイッチ、１１４・・・ライン
メモリ切替スイッチｓ　ａ−、ｂｓ　Ｃｓ　ｄＳｅＳｆ
　ｓ　ａ　１１′ａ　４４”’原画素データ、Ｘ・・・
補間画素データ、ａ′、ｂ′、ｅ′、ｄ′、ｅ′、ｆ′
・・・２値化した原画素データ、ＳＨ・・・閾値、Ｄ・
・・補間参照画素の方向を指示するデータ。出願人代理人　　石　　川　　泰　　実弟１図（０）　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）（Ｃ）　　
　　　　　　　　　　　（ｄ　）（ｅ　’）　　　　　
　　　　　　　、＜、　ｆ　）第２図第３図ハ′ターンテーブル〇二〇（ａ）第４［デ労拶イン補間ティン伸何ン菌

Claims

【特許請求の範囲】１、原画像を拡大するために補間画素を作成する画素補
間方法であって、原画像から、補間すべき画素の周囲の
原画素ブロックを抽出し、原画素ブロックを構成する原
画素を用いて閾値を算出し、前記原画素ブロックを構成
する各画素毎に閾値に基づいて２値化し、あらかじめ作
成された、２値化して得られる画素配列の全ての組合せ
に対する補間参照画素の方向を指示するパターンテーブ
ルと、２値化した原画素の配列とを参照して、補間参照
画素の方向に対応する補間参照画素を選択し、選択した
補間参照画素から補間画素値を算出することからなる画
素補間方法。２、原画像より補間すべき画像の周囲の原画素ブロック
を抽出する抽出手段と、原画素ブロックを構成する原画
素から閾値を算出して前記原画素ブロックを構成する各
画素を閾値に基づいて２値化する２値化手段と、あらか
じめ作成された、２値化して得られる画素配列の全ての
組合わせに対する補間参照画素の方向を設定し、設定し
た方向に対応する補間参照画素を選択する補間参照画素
選択手段と、選択した補間参照画素から補間画素値を算
出する補間画素値算出手段とを有する画素補間装置。