JPH05233794A - 多値自然画デジタル画像の拡大方法及びその拡大装置 - Google Patents
多値自然画デジタル画像の拡大方法及びその拡大装置Info
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- JPH05233794A JPH05233794A JP4033154A JP3315492A JPH05233794A JP H05233794 A JPH05233794 A JP H05233794A JP 4033154 A JP4033154 A JP 4033154A JP 3315492 A JP3315492 A JP 3315492A JP H05233794 A JPH05233794 A JP H05233794A
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T3/00—Geometric image transformation in the plane of the image
- G06T3/40—Scaling the whole image or part thereof
- G06T3/403—Edge-driven scaling
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は多値自然画デジタル画像の拡大に関
し、特にエッジ部の変化量を保存することにより、原画
像のシャープな画質を維持したままの拡大画像を提供す
ることにある。 【構成】図１は本発明の一実施例の原理を示す模式図で
ある。図１（ａ）は原画像のエッジ部を示したものであ
り、縦軸に濃度値、横軸に座標を示してある。画素Ｃ、
Ｄがエッジ部となる。原画像のエッジ部の変化量とその
方向を記憶し、原画像の拡大の際における補間を、エッ
ジ部と他の部分とでは補間の手法を変えるものである。
エッジ部、すなわち画素Ｂ、Ｆ間は画素Ｆが補間された
点であるにもかかわらず、充分な濃度差が保たれ、従っ
てシャープな画質を保つことができる。 【効果】原画像のエッジ部の濃度値の変化量を保つよう
に拡大画像を構成するため、原画像と同様のシャープな
画質を維持した拡大画像を得ることができる。
し、特にエッジ部の変化量を保存することにより、原画
像のシャープな画質を維持したままの拡大画像を提供す
ることにある。 【構成】図１は本発明の一実施例の原理を示す模式図で
ある。図１（ａ）は原画像のエッジ部を示したものであ
り、縦軸に濃度値、横軸に座標を示してある。画素Ｃ、
Ｄがエッジ部となる。原画像のエッジ部の変化量とその
方向を記憶し、原画像の拡大の際における補間を、エッ
ジ部と他の部分とでは補間の手法を変えるものである。
エッジ部、すなわち画素Ｂ、Ｆ間は画素Ｆが補間された
点であるにもかかわらず、充分な濃度差が保たれ、従っ
てシャープな画質を保つことができる。 【効果】原画像のエッジ部の濃度値の変化量を保つよう
に拡大画像を構成するため、原画像と同様のシャープな
画質を維持した拡大画像を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多値自然画デジタル画
像の拡大方法及び拡大装置に関し、特にパーソナルコン
ピュータ、ＶＴＲ、テレビ等の表示装置および演算装
置、ビデオレコーダ、ビデオカメラ等の録画装置に利用
して好適なものである。
像の拡大方法及び拡大装置に関し、特にパーソナルコン
ピュータ、ＶＴＲ、テレビ等の表示装置および演算装
置、ビデオレコーダ、ビデオカメラ等の録画装置に利用
して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】原画を構成している画素を拡大する画面
に均等に分散させその画素の濃度値のみを用いて、拡大
する際に必要となる画素の濃度値を全て同じ補間方法で
補間している。
に均等に分散させその画素の濃度値のみを用いて、拡大
する際に必要となる画素の濃度値を全て同じ補間方法で
補間している。
【０００３】代表例としては、図２に示すように、図２
（ａ）に示す原画の各画素を図２（ｂ）で示す拡大する
画面に均等に分散させ、例えば補間される画素Ｐ１の濃
度値は、その周辺画素Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４の濃度値
を数１に基づいて平均し、これを用いるものであった。
（ａ）に示す原画の各画素を図２（ｂ）で示す拡大する
画面に均等に分散させ、例えば補間される画素Ｐ１の濃
度値は、その周辺画素Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４の濃度値
を数１に基づいて平均し、これを用いるものであった。
【０００４】
【数１】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来のもの
は、高速処理に適し、装置が簡素化できる点で便利なも
のである。しかしながら、拡大後の画像は、原画像のシ
ャープな画質を維持することは困難であった。
は、高速処理に適し、装置が簡素化できる点で便利なも
のである。しかしながら、拡大後の画像は、原画像のシ
ャープな画質を維持することは困難であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は拡大画像のシャ
ープな画質を得るために、原画像のエッジ部の変化量と
その方向を記憶し、その値を利用して補間する際に、エ
ッジ部とそれ以外の部分で補間方法を変えることによ
り、エッジ部の濃度値の変化量を原画像と変わらないよ
うした。
ープな画質を得るために、原画像のエッジ部の変化量と
その方向を記憶し、その値を利用して補間する際に、エ
ッジ部とそれ以外の部分で補間方法を変えることによ
り、エッジ部の濃度値の変化量を原画像と変わらないよ
うした。
【０００７】
【作用】上記のようにすれば、エッジ部の濃度値を原画
像と変わらないように原画像を拡大することができるた
め、拡大後の画像でも原画像のシャープな画質を維持で
きる。
像と変わらないように原画像を拡大することができるた
め、拡大後の画像でも原画像のシャープな画質を維持で
きる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例の原理を示す模式図
である。図１（ａ）は原画像のエッジ部を示したもので
あり、縦軸に濃度値、横軸に座標を示してある。画素
Ａ、Ｂは濃度が濃く、画素Ｃ、Ｄは濃度が薄い。すなわ
ち、画素Ｃ、Ｄがエッジ部となる。本実施例は、原画像
のエッジ部の変化量とその方向を記憶し、原画像の拡大
の際における補間を、エッジ部と他の部分とでは補間の
手法を変えるものである。図１（ｂ）は本実施例におい
て拡大された状態を示したものであり、画素Ｅ，Ｆ，Ｇ
は拡大に伴う補間点であり、そのエッジ部、すなわち画
素Ｂ、Ｆ間は画素Ｆが補間された点であるにもかかわら
ず、充分な濃度差が保たれ、従ってシャープな画質を保
つことができる。
である。図１（ａ）は原画像のエッジ部を示したもので
あり、縦軸に濃度値、横軸に座標を示してある。画素
Ａ、Ｂは濃度が濃く、画素Ｃ、Ｄは濃度が薄い。すなわ
ち、画素Ｃ、Ｄがエッジ部となる。本実施例は、原画像
のエッジ部の変化量とその方向を記憶し、原画像の拡大
の際における補間を、エッジ部と他の部分とでは補間の
手法を変えるものである。図１（ｂ）は本実施例におい
て拡大された状態を示したものであり、画素Ｅ，Ｆ，Ｇ
は拡大に伴う補間点であり、そのエッジ部、すなわち画
素Ｂ、Ｆ間は画素Ｆが補間された点であるにもかかわら
ず、充分な濃度差が保たれ、従ってシャープな画質を保
つことができる。
【０００９】画素（４×４）の原画像を画素（８×８）
の大きさに拡大する本発明の一実施例について説明す
る。図３は画素（４×４）の原画像の各画素の濃度値を
示す。本実施例では、その濃度値よりエッジを検出する
ために、各画素の周辺画素に対する差分の最大値とその
方向を求める。例えば、画素Ｂ３の差分最大値は画素Ｂ
４、または画素Ｃ３に対し８となる。この情報は、濃度
値と同じ大きさの行列の同じ位置に図４、図５に示すよ
うに格納しておく。ここで、図４に原画像に対する差分
最大値の平面、図５にその方向を示す。そこで、しきい
値を用いてエッジ部を検出する。ここでは、一例として
しきい値を７と設定する。図４に、このしきい値処理を
施すと、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、濃度値
の変化の激しい部分、いわゆるエッジ部の画素を特定す
ることができる。
の大きさに拡大する本発明の一実施例について説明す
る。図３は画素（４×４）の原画像の各画素の濃度値を
示す。本実施例では、その濃度値よりエッジを検出する
ために、各画素の周辺画素に対する差分の最大値とその
方向を求める。例えば、画素Ｂ３の差分最大値は画素Ｂ
４、または画素Ｃ３に対し８となる。この情報は、濃度
値と同じ大きさの行列の同じ位置に図４、図５に示すよ
うに格納しておく。ここで、図４に原画像に対する差分
最大値の平面、図５にその方向を示す。そこで、しきい
値を用いてエッジ部を検出する。ここでは、一例として
しきい値を７と設定する。図４に、このしきい値処理を
施すと、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、濃度値
の変化の激しい部分、いわゆるエッジ部の画素を特定す
ることができる。
【００１０】次に、図７に示すように、拡大後の画素の
行列にエッジ部の差分最大値と方向を配置し、その差分
最大値平面上でエッジ領域を規定する。そこで、エッジ
部で補間された差分最大値と方向を利用し、拡大に必要
な画素の濃度値を補間する。実際の濃度値の補間を行う
前に、図８に示すように差分最大値平面上と方向平面上
でエッジ領域部の拡大を行う。ここでは、差分最大値は
周辺画素の平均を用いて、方向は周辺画素の方向を重ね
ることにより補間する。
行列にエッジ部の差分最大値と方向を配置し、その差分
最大値平面上でエッジ領域を規定する。そこで、エッジ
部で補間された差分最大値と方向を利用し、拡大に必要
な画素の濃度値を補間する。実際の濃度値の補間を行う
前に、図８に示すように差分最大値平面上と方向平面上
でエッジ領域部の拡大を行う。ここでは、差分最大値は
周辺画素の平均を用いて、方向は周辺画素の方向を重ね
ることにより補間する。
【００１１】まず、エッジ部の原画像の画素が示す方向
の画素から濃度値の補間を行う。ただし、補間対象画素
がエッジ領域内にある場合は、この段階では補間しな
い。例えば図９において、画素Ｃ２について考えると、
画素Ｃ２が示す方向には画素Ｇ５が存在する。画素Ｃ２
の濃度値が９、差分最大値が９ということから、数１よ
り画素Ｇ５の濃度値は図１０に示すように０と補間され
る。
の画素から濃度値の補間を行う。ただし、補間対象画素
がエッジ領域内にある場合は、この段階では補間しな
い。例えば図９において、画素Ｃ２について考えると、
画素Ｃ２が示す方向には画素Ｇ５が存在する。画素Ｃ２
の濃度値が９、差分最大値が９ということから、数１よ
り画素Ｇ５の濃度値は図１０に示すように０と補間され
る。
【００１２】
【数２】
【００１３】なお、この数２において、Ｎは補間される
画素の濃度値、Ｎｐは補間元となる画素の濃度値、Ｓは
補間元となる画素の差分最大値を示す。
画素の濃度値、Ｎｐは補間元となる画素の濃度値、Ｓは
補間元となる画素の差分最大値を示す。
【００１４】次に原画像の画素が持つ方向が、２方向以
上ある場合はそれらの方向を合成し、その合成方向にあ
る画素を数２より補間する。画素Ｆ７は、画素Ｂ３の持
つ合成方向上にあり、画素Ｂ３の濃度値が９、最大差分
が８であり、数２より図１０に示すように１と補間され
る。補間対象画素がエッジ領域内にある場合は、この段
階でも補間しない。
上ある場合はそれらの方向を合成し、その合成方向にあ
る画素を数２より補間する。画素Ｆ７は、画素Ｂ３の持
つ合成方向上にあり、画素Ｂ３の濃度値が９、最大差分
が８であり、数２より図１０に示すように１と補間され
る。補間対象画素がエッジ領域内にある場合は、この段
階でも補間しない。
【００１５】そこでエッジ領域内の最外部の補間対象画
素で、その方向がエッジ領域外の補間対象画素を示す場
合は、その画素を図１１に示すように補間する。続いて
エッジ領域内の補間を行う。エッジ領域内の画素を補間
する場合は、エッジ領域内の原画像の画素の濃度値を用
いて補間する。エッジ領域内を補間するのに、エッジ領
域外の濃度値は用いない。画素Ｃ６を補間するには画素
Ｆ２の差分最大値が８、濃度値が８．５となることか
ら、画素Ｃ６の濃度値は図１１に示すように０．５とな
る。
素で、その方向がエッジ領域外の補間対象画素を示す場
合は、その画素を図１１に示すように補間する。続いて
エッジ領域内の補間を行う。エッジ領域内の画素を補間
する場合は、エッジ領域内の原画像の画素の濃度値を用
いて補間する。エッジ領域内を補間するのに、エッジ領
域外の濃度値は用いない。画素Ｃ６を補間するには画素
Ｆ２の差分最大値が８、濃度値が８．５となることか
ら、画素Ｃ６の濃度値は図１１に示すように０．５とな
る。
【００１６】その後、エッジ領域外の補間を行う。その
際は、図１２に示すようにエッジ領域外の原画像の画素
の濃度値を用いて補間する。
際は、図１２に示すようにエッジ領域外の原画像の画素
の濃度値を用いて補間する。
【００１７】この結果、エッジ部の濃度値の変化を保存
するようなシャープな画質の拡大画像を得ることができ
る。
するようなシャープな画質の拡大画像を得ることができ
る。
【００１８】以上、本発明を周辺画素との差分を利用し
た方法で説明したが、空間偏微分を利用し実現すること
もできる。
た方法で説明したが、空間偏微分を利用し実現すること
もできる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、エッジ部の濃度値の変化量を保存するように
拡大を行うことにより、シャープな画質を持つ拡大画像
を得ることができる。
によれば、エッジ部の濃度値の変化量を保存するように
拡大を行うことにより、シャープな画質を持つ拡大画像
を得ることができる。
【図１】本発明の実施例の原理を示す模式図である。
【図２】従来の拡大方法を示す模式図である。
【図３】拡大の対象となる原画像の濃度値を示す模式図
である。
である。
【図４】原画像の最大差分値を示す模式図である。
【図５】原画像の最大差分値の方向を示す模式図であ
る。
る。
【図６】しきい値処理を施した原画像の最大差分値と方
向の模式図である。
向の模式図である。
【図７】拡大画像のエッジ領域を示す模式図である。
【図８】差分最大値と方向を補間したエッジ領域を示す
模式図である。
模式図である。
【図９】拡大画像に均等に割り当てた原画像の濃度値を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図１０】エッジ領域内の原画像の画素が示す方向にあ
る補間対象となる画素を補間したことを示す模式図であ
る。
る補間対象となる画素を補間したことを示す模式図であ
る。
【図１１】エッジ領域内の画素を補間したことを示す模
式図である。
式図である。
【図１２】全てを補間し拡大された画像の濃度値を示す
模式図である。
模式図である。
Claims (8)
- 【請求項１】拡大の対象となる画像の濃度値の変化量の
激しい部分を検出し、その部分においては周辺画素との
変化量を保つように拡大することを特徴とする多値自然
画デジタル画像の拡大方法 - 【請求項２】拡大の対象となる画像の濃度値の変化量を
用いて、拡大画像の画素を補間する事を特徴とする多値
自然画デジタル画像の拡大方法。 - 【請求項３】拡大の対象となる画素の濃度値の変化の方
向性を用いて、拡大画像の画素を補間する事を特徴とす
る多値自然画デジタル画像の拡大方法。 - 【請求項４】拡大の対象となる画素の濃度値の変化量に
応じて補間方法を変える事を特徴とする多値自然画デジ
タル画像の拡大方法。 - 【請求項５】拡大の対象となる画像の濃度値の変化量の
激しい部分を検出し、その部分においては周辺画素との
変化量を保つように拡大することを特徴とする多値自然
画デジタル画像の拡大装置。 - 【請求項６】拡大の対象となる画像の濃度値の変化量を
用いて、拡大画像の画素を補間する事を特徴とする多値
自然画デジタル画像の拡大装置。 - 【請求項７】拡大の対象となる画素の濃度値の変化の方
向性を用いて、拡大画像の画素を補間する事を特徴とす
る多値自然画デジタル画像の拡大装置。 - 【請求項８】拡大の対象となる画素の濃度値の変化量に
応じて補間方法を変える事を特徴とする多値自然画デジ
タル画像の拡大装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4033154A JPH05233794A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 多値自然画デジタル画像の拡大方法及びその拡大装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4033154A JPH05233794A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 多値自然画デジタル画像の拡大方法及びその拡大装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05233794A true JPH05233794A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12378659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4033154A Pending JPH05233794A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 多値自然画デジタル画像の拡大方法及びその拡大装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05233794A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001144953A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-05-25 | Genesis Microchip Inc | 適応コントラスト強調によるディジタル画像の倍率変更の方法と装置 |
| US7039254B1 (en) | 1999-08-05 | 2006-05-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Image interpolating method |
| JP2010033209A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Hitachi Ltd | 画像信号処理装置、表示装置、録画再生装置、画像信号処理方法 |
| JP2011509455A (ja) * | 2007-12-21 | 2011-03-24 | ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション | 端指向画像処理 |
| WO2012121412A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Methods of image upscaling based upon directional interpolation |
| KR101297177B1 (ko) * | 2008-01-10 | 2013-08-20 | 삼성전자주식회사 | 디지털 이미지의 적응적 리포맷팅을 위한 방법 및 시스템 |
| JP5705391B1 (ja) * | 2014-06-24 | 2015-04-22 | 三菱電機株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| WO2015198368A1 (ja) * | 2014-06-24 | 2015-12-30 | 三菱電機株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
-
1992
- 1992-02-20 JP JP4033154A patent/JPH05233794A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7039254B1 (en) | 1999-08-05 | 2006-05-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Image interpolating method |
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| JP2010033209A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Hitachi Ltd | 画像信号処理装置、表示装置、録画再生装置、画像信号処理方法 |
| WO2012121412A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Methods of image upscaling based upon directional interpolation |
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| WO2015198368A1 (ja) * | 2014-06-24 | 2015-12-30 | 三菱電機株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
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