JPH05284338A - Picture data interpolation method and picture data interpolation device - Google Patents

Picture data interpolation method and picture data interpolation device

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JPH05284338A
JPH05284338A JP4347379A JP34737992A JPH05284338A JP H05284338 A JPH05284338 A JP H05284338A JP 4347379 A JP4347379 A JP 4347379A JP 34737992 A JP34737992 A JP 34737992A JP H05284338 A JPH05284338 A JP H05284338A
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積 福島
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宏 大西
Haruo Yamashita
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Abstract

PURPOSE:To obtain an interpolation method in which an edge part is kept smooth and deterioration in the resolution and an extended noise level due to magnification are suppressed by obtaining picture data of a 1st pseudo picture element based on a monotonously increasing nonlinear function. CONSTITUTION:Brightness information of an original picture inputted externally is converted into a digital signal by an external interface 1 and stored in a picture memory 2 as a basic picture element. Then 1st and 2nd function tables are generated by a microcomputer 3 and stored in memories 4,5. Then picture element levels of a 1st pseudo picture element adjacent obliquely to plural basic picture elements forming an original picture are obtained based on a nonlinear function and picture element levels of a 2nd pseudo picture element adjacent longitudinally and laterally to the plural basic picture elements are obtained based on a nonlinear function to obtain a 2nd magnified picture. Through the constitution above, the edge part is kept smooth and interpolation to suppress deterioration in the resolution and an extended noise level due to magnification is implemented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は階調画像を扱うテレビ、
ビデオ、ムービー、およびプリンタなどの情報機器にお
いて、例えば画像の拡大のような画素数の拡大を行う際
の補間方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a television which handles gradation images,
The present invention relates to an interpolation method and apparatus for expanding the number of pixels such as an image in an information device such as a video, a movie, and a printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、映像機器のディジタル化および高
密度化にともない、既存のソースを有効に活用するため
画像の補間技術の重要性が高まっている。面積比を約4
倍に拡大する画素補間技術において、従来では初期画像
を構成する基礎画素に対して、隣接する基礎画素の4画
素または2画素の内分値を演算する線形補間という手法
を用いている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the digitization and high density of video equipment, the importance of image interpolation technology is increasing in order to effectively use existing sources. Area ratio is about 4
In the pixel interpolation technique of doubling, conventionally, a method called linear interpolation is used to calculate an internal division value of 4 or 2 adjacent basic pixels with respect to basic pixels forming an initial image.

【0003】以下図面を参照しながら、従来の線形補間
方式について原理を説明する。図27(a)は補間する
前の初期画像であり、○はこの画像を構成する基礎画素
とする。図27(b)は補間された画像であり、△、
▽、×の画素は補間される画素であり、基礎画素○を基
に補間する。△は上下に隣接する2つめの基礎画素の平
均、▽は左右に隣接する2つ基礎画素の平均によって求
め、×は隣接する4つの基礎画素の平均または△同士の
平均または▽同士の平均によって求める。
The principle of a conventional linear interpolation method will be described below with reference to the drawings. FIG. 27A shows an initial image before interpolation, and ◯ is a basic pixel forming this image. FIG. 27B is an interpolated image, and
Pixels of ▽ and × are interpolated pixels, and are interpolated based on the basic pixel ◯. △ is the average of two vertically adjacent basic pixels, ▽ is the average of two horizontally adjacent basic pixels, and × is the average of four adjacent basic pixels or the average of Δ or the average of ▽. Ask.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術では、周囲の情報を均等に配分して新たな画素デ
ータを作り出すため、補間された画素同志の帯域は、基
礎画素同志の帯域に対して劣化(隣接する画素のレベル
差が小さくなる)しており、画像全体がぼやけて見え、
解像度が劣化するという問題があった。
However, in the above prior art, since the surrounding information is evenly distributed to generate new pixel data, the interpolated band of pixels is different from the band of basic pixels. Deterioration (level difference between adjacent pixels is small), the whole image looks blurry,
There was a problem that the resolution deteriorated.

【0005】また、基礎画素にノイズがあれば、その周
囲にノイズを均等に配分するので、ノイズの拡大が生じ
るという問題がある。さらに、初期画像での濃度差によ
り生じる斜線は、人が見て斜線であっても画素が見える
程度に拡大すれば、例えば図28(a)(それぞれの枡
目が基礎画素であり、40、80という数値は輝度を表
す)に示すように見えるが、線形補間がなされた画像で
は図28(b)に示すようになり、人の目から見てもギ
ザギザに見えてしまうという問題を有している。
Further, if there is noise in the basic pixel, the noise is evenly distributed around the basic pixel, so that there is a problem that the noise is expanded. Further, if the diagonal line caused by the density difference in the initial image is enlarged to the extent that the pixel can be seen even if it is a diagonal line when seen by a person, for example, FIG. 28A (each grid is a basic pixel, 40, The numerical value of 80 appears as shown in FIG. 28B. However, in the image subjected to the linear interpolation, it becomes as shown in FIG. 28B, and there is a problem that it looks jagged even if seen by human eyes. ing.

【0006】本発明は上記問題点に鑑み、エッジ部を滑
らかに保ち、かつ拡大による解像度の劣化および、ノイ
ズの拡大を抑える画像データの補間方法及び装置を提供
することを目的とする。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an image data interpolating method and apparatus which keeps an edge portion smooth and suppresses deterioration of resolution due to enlargement and enlargement of noise.

【0007】[0007]

【問題点を解決するための手段】上記の課題を解決する
ため、本発明の画像データ補間方法は、複数の基礎画素
から構成される元の画像を第1の画像とし、斜めに隣接
する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第1の擬似画
素、縦横に隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素
を第2の擬似画素とし前記第1の画像に、第1の擬似画
素および第2の擬似画素を配置して第2の画像を形成す
る画像データ補間方法であって、単調増加な非線形関数
に基づいて第1の擬似画素の画素レベルを求める第1の
手順と、単調増加な非線形関数に基づいて第2の擬似画
素の画素レベルを求める第2の手順とからなる。
In order to solve the above problems, the image data interpolation method of the present invention uses the original image composed of a plurality of basic pixels as the first image, and diagonally adjoins the original image. A pixel to be interpolated between basic pixels is a first pseudo pixel, and a pixel to be interpolated between vertically and horizontally adjacent basic pixels is a second pseudo pixel. An image data interpolation method for arranging a second pseudo pixel to form a second image, comprising: a first step of obtaining a pixel level of a first pseudo pixel based on a monotonically increasing nonlinear function; Second procedure for obtaining the pixel level of the second pseudo pixel based on the non-linear function.

【0008】複数の基礎画素から構成される元の画像を
第1の画像とし、斜めに隣接する前記基礎画素の間に補
間すべき画素を第1の擬似画素、縦横に隣接する前記基
礎画素の間に補間すべき画素を第2の擬似画素とし前記
第1の画像に、第1の擬似画素および第2の擬似画素を
配置して第2の画像を形成する画像データ補間方法であ
って、単調増加な非線形関数に基づいて第1の擬似画素
の画素レベルを求める第1の手順と、線形関数に基づい
て第2の擬似画素の画素レベルを求める第2の手順とか
らなっていてもよい。
An original image composed of a plurality of basic pixels is defined as a first image, and a pixel to be interpolated between the diagonally adjacent basic pixels is a first pseudo pixel, and the basic pixels vertically and horizontally adjacent to each other. An image data interpolation method for forming a second image by arranging a first pseudo pixel and a second pseudo pixel in the first image, with a pixel to be interpolated as a second pseudo pixel. It may consist of a first procedure for obtaining the pixel level of the first pseudo pixel based on a monotonically increasing nonlinear function and a second procedure for obtaining the pixel level of the second pseudo pixel based on a linear function. ..

【0009】前記非線形関数は、入力値の定義域と写像
値の値域とが一致し、その範囲内の1点で入力値とその
写像値とが一致し、一次導関数が上に凸であってもよ
い。前記非線形関数は、入力値が定義域の中心値である
とき、写像値が値域の中心近傍値になっていてもよい。
前記第1の手順は、前記第1の擬似画素と斜めに隣接す
る4つの前記基礎画素の画素レベルの最大値max1と最小
値min1を求める第1.1のステップと、前記4つの基礎画
素の画素レベルの平均、または前記4つの基礎画素の画
素レベルから前記最大値max1と前記最小値min1を除いた
2画素の画素レベルの平均のどちらか一方を平均値ave1
として算出する第1.2のステップと、最大値max1と最小
値min1に対応する写像値が各々max1とmin1であると共に
区間[min1,max1 ]で単調増加な非線形関数を用いて、
平均値ave1に対する前記非線形関数の写像値D1を求め
る第1.3のステップと、写像値D1を、前記第1の擬似
画素の画素データとして画像メモリに格納する第1.4の
ステップとからなり、前記第2の手順は、前記第2の擬
似画素と隣接する、2つの基礎画素と2つの第1の擬似
画素との4つの画素の画素レベルの最大値max2と最小値
min2を求める第2.1のステップと、前記4つの画素の画
素レベルの平均、または前記4つの画素の画素レベルか
ら前記最大値max2と前記最小値min2を除いた2画素の画
素レベルの平均のどちらか一方を平均値ave2として算出
する第2.2のステップと、最大値max2と最小値min2に対
応する写像値が各々max2とmin2であると共に区間[min
2,max2 ]で単調増加な非線形関数を用いて、平均値ave
2に対する前記非線形関数の写像値D2を求める第2.3の
ステップと、写像値D2を、前記第2の擬似画素の画像
データとして画像メモリに格納するする第2.4のステッ
プとからなっていてもよい。
In the nonlinear function, the domain of the input value and the range of the mapping value match, the input value and the mapping value match at one point within the range, and the first derivative is convex upward. May be. In the non-linear function, when the input value is the center value of the domain, the mapping value may be a value near the center of the range.
In the first procedure, the first step 1.1 of obtaining the maximum value max1 and the minimum value min1 of the pixel levels of the four basic pixels diagonally adjacent to the first pseudo pixel, and the pixel level of the four basic pixels Or the average of the pixel levels of two pixels obtained by removing the maximum value max1 and the minimum value min1 from the pixel levels of the four basic pixels.
Using the non-linear function monotonically increasing in the interval [min1, max1] and the second step of calculating as, and the mapping values corresponding to the maximum value max1 and the minimum value min1 are max1 and min1, respectively.
The method comprises: a first 1.3 step of obtaining a mapping value D1 of the non-linear function with respect to an average value ave1; and a 1.4th step of storing the mapping value D1 as pixel data of the first pseudo pixel in an image memory. The procedure of is the maximum value max2 and the minimum value of the pixel level of four pixels adjacent to the second pseudo pixel, that is, two basic pixels and two first pseudo pixels.
Either the 2.1st step of obtaining min2 and the average of the pixel levels of the four pixels, or the average of the pixel levels of two pixels obtained by removing the maximum value max2 and the minimum value min2 from the pixel levels of the four pixels The second step in which one is calculated as the average value ave2, and the mapping values corresponding to the maximum value max2 and the minimum value min2 are max2 and min2, respectively, and the interval [min
2, max2], using a monotonically increasing nonlinear function, the average value ave
The method may include a second step 2.3 for obtaining the mapping value D2 of the nonlinear function with respect to 2 and a second step 2.4 for storing the mapping value D2 in the image memory as the image data of the second pseudo pixel.

【0010】複数の基礎画素から構成される元の画像を
第1の画像とし、斜めに隣接する前記基礎画素の間に補
間すべき画素を第1の擬似画素、縦横に隣接する前記基
礎画素の間に補間すべき画素を第2の擬似画素とし前記
第1の画像に、第1の擬似画素および第2の擬似画素を
配置して第2の画像を形成する画像データ補間方法であ
って、第1の擬似画素の画素レベルの決定は、前記第1
の擬似画素と斜めに隣接する4つの前記基礎画素の画素
レベルの最大値max1と最小値min1を求める第1.1のステ
ップと、前記4つの基礎画素の画素レベルの平均、また
は前記4つの基礎画素の画素レベルから前記最大値max1
と前記最小値min1を除いた2画素の画素レベルの平均の
どちらか一方を平均値ave1として算出する第1.2のステ
ップと、前記最大値max1と前記最小値min1との差を算出
し、その差が所定の値より小さいとき相関性があると判
定する第1.3のステップと、相関性がない場合、平均値a
ve1を第1の擬似画素の画素レベルとし、相関性がある
場合、単調増加な非線形関数に基づいて第1の擬似画素
の画素レベルを求める第1.4のステップとからなってい
てもよい。
An original image composed of a plurality of basic pixels is defined as a first image, and a pixel to be interpolated between the diagonally adjacent basic pixels is a first pseudo pixel, and the basic pixels vertically and horizontally adjacent to each other. An image data interpolation method for forming a second image by arranging a first pseudo pixel and a second pseudo pixel in the first image, with a pixel to be interpolated as a second pseudo pixel. The pixel level of the first pseudo pixel is determined by the first
1.1th step of obtaining the maximum value max1 and the minimum value min1 of the pixel levels of the four basic pixels that are diagonally adjacent to the pseudo-pixels, and the average of the pixel levels of the four basic pixels, or the four basic pixels From the pixel level, the maximum value max1
And the second step of calculating one of the averages of the pixel levels of the two pixels excluding the minimum value min1 as the average value ave1, and the difference between the maximum value max1 and the minimum value min1 and the difference between them. Is smaller than a predetermined value, the third step of determining that there is a correlation, and when there is no correlation, the average value a
If ve1 is the pixel level of the first pseudo pixel and there is a correlation, it may also include the step 1.4 for obtaining the pixel level of the first pseudo pixel based on a monotonically increasing nonlinear function.

【0011】前記第2の擬似画素の画素レベルの決定
は、前記第2の擬似画素と隣接する、2つの基礎画素と
2つの第1の擬似画素との4つの画素の画素レベルの最
大値max2と最小値min2を求める第2.1のステップと、前
記4つの画素の画素レベルの平均、または前記4つの画
素の画素レベルから前記最大値max2と前記最小値min2を
除いた2画素の画素レベルの平均のどちらか一方を平均
値ave2として算出する第2.2のステップと、前記最大値m
ax2と前記最小値min2との差を算出し、その差が所定の
値より小さいとき相関性があると判定する第2.3のステ
ップと、相関性がない場合、平均値ave2を第2の擬似画
素の画素レベルとし、相関性がある場合、単調増加な非
線形関数に基づいて第2の擬似画素の画素レベルを求め
る第2.4のステップとからなっていてもよい。
The determination of the pixel level of the second pseudo pixel is performed by determining the maximum value max2 of the pixel levels of the four basic pixels and the two first pseudo pixels adjacent to the second pseudo pixel. And the second step of obtaining the minimum value min2, and the average of the pixel levels of the four pixels, or the average of the pixel levels of two pixels obtained by removing the maximum value max2 and the minimum value min2 from the pixel levels of the four pixels The second step of calculating one of the two as the average value ave2 and the maximum value m
The second step of calculating the difference between ax2 and the minimum value min2 and determining that there is a correlation when the difference is smaller than a predetermined value, and if there is no correlation, the average value ave2 is set to the second pseudo pixel. And the pixel level of the second pseudo pixel is obtained based on the monotonically increasing non-linear function when the pixel level of the second pixel is correlated.

【0012】前記非線形関数は、入力値の定義域と写像
値の値域とが一致し、その範囲内の1点で入力値とその
写像値とが一致し、一次導関数が上に凸である。ことを
特徴とする請求項10又は11記載の画像データ補間方
法。前記非線形関数は、入力値が定義域の中心値である
とき、写像値が値域の中心近傍値になることを特徴とす
る請求項12記載の画像データ補間方法。
In the non-linear function, the domain of the input value and the range of the mapping value match, the input value and the mapping value match at one point within the range, and the first derivative is convex upward. .. The image data interpolation method according to claim 10 or 11, characterized in that. 13. The image data interpolation method according to claim 12, wherein when the input value is the center value of the domain, the mapping value of the non-linear function is a value near the center of the range.

【0013】前記第1の画像は、2つの色差情報ととも
にカラー画像を構成する輝度情報であり、色差情報が隣
接する複数の画素の平均値で補間されてもよい。前記画
像データ補間方法において、更に、補間により拡大され
た画像を縮小する第3の手順を有し、第3の手順は、第
1の方向の各画素列の長さを縮小する第3.1のステップ
と、第1の方向と直交する第2の方向の各画素列の長さ
を縮小する第3.2のステップとからなっていてもよい。
The first image is luminance information that forms a color image together with two pieces of color difference information, and the color difference information may be interpolated by an average value of a plurality of adjacent pixels. The image data interpolation method further includes a third step of reducing the image enlarged by the interpolation, and the third step is the step of reducing the length of each pixel row in the first direction. And a third step of reducing the length of each pixel column in the second direction orthogonal to the first direction.

【0014】また、本発明の画像データ補間装置は、複
数の基礎画素から構成される元の画像を第1の画像と
し、斜めに隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素
を第1の擬似画素、縦横に隣接する前記基礎画素の間に
補間すべき画素を第2の擬似画素とし前記第1の画像
に、第1の擬似画素および第2の擬似画素を配置して第
2の画像を形成する画像データ補間装置であって、第1
画像および第2画像を記憶する画像メモリと、前記第1
の擬似画素に隣接する4つの前記基礎画素の画素レベル
の最大値max1と最小値min1、更に前記4つの基礎画素の
平均、または最大値max1と最小値min1を除いた2画素の
平均のどちらかを算出し平均値ave1を求める第1の平均
・最大・最小決定手段と、前記平均値ave1について、定
義域と値域の最小値と最大値が共にMin1とMax1である単
調増加な非線形関数である第1の関数F1を用いた次式
により算出される写像値D1を前記第1の擬似画素の画
像データとして前記画像メモリに格納する第1の関数写
像手段と、
Further, the image data interpolating apparatus of the present invention uses the original image composed of a plurality of basic pixels as the first image, and the first pixel to be interpolated between the diagonally adjacent basic pixels. Pseudo pixel, a pixel to be interpolated between vertically and horizontally adjacent basic pixels is defined as a second pseudo pixel, and a first pseudo pixel and a second pseudo pixel are arranged in the first image to form a second image. An image data interpolating device for forming
An image memory for storing an image and a second image;
Either the maximum value max1 and the minimum value min1 of the pixel levels of the four basic pixels adjacent to the pseudo pixel, and the average of the four basic pixels, or the average of two pixels excluding the maximum value max1 and the minimum value min1. And a first average / maximum / minimum determining means for calculating the average value ave1 and a monotonically increasing non-linear function in which the minimum and maximum values of the domain and range are both Min1 and Max1 for the average value ave1. First function mapping means for storing a mapping value D1 calculated by the following equation using the first function F1 in the image memory as image data of the first pseudo pixel,

【0015】[0015]

【数9】 [Equation 9]

【0016】第2の擬似画素に隣接する2つの基礎画素
と2つの第1の擬似画素の4つの画素の画素レベルの最
大値max2と最小値min2、更に前記4つの画素の平均、ま
たは最大値max2と最小値min2を除いた2画素の平均であ
る平均値ave2を求める第2の平均・最大・最小決定手段
と、前記平均値ave2について、定義域と値域の最小値と
最大値が共にMin2とMax2である単調増加な非線形関数で
ある第2の関数F2を用いた次式により算出される写像
値D2を前記第2の擬似画素の画像データとして画像メ
モリに格納する第2の関数写像手段と
The maximum value max2 and the minimum value min2 of the pixel levels of the four basic pixels adjacent to the second pseudo pixel and the two first pseudo pixels, and the average or maximum value of the four pixels. Second average / maximum / minimum determining means for obtaining an average value ave2 which is an average of two pixels excluding max2 and minimum value min2, and the average value ave2 are both minimum and maximum values in the domain and range Min2 And a second function mapping means for storing a mapping value D2 calculated by the following equation using a second function F2 which is a monotonically increasing non-linear function Max2 in the image memory as image data of the second pseudo pixel. When

【0017】[0017]

【数10】 [Equation 10]

【0018】を備えている。Is provided.

【0019】[0019]

【作用】 上記の手段により本発明は、まず、画像メモ
リから読み出された前記第1の擬似画素に隣接する4つ
の前記基礎画素の画素レベルについて、第1の平均・最
大・最小決定手段(ステップ)は、最大値max1、最小値
min1、平均値ave1を求める。前記平均値ave1について、
第1の関数写像手段(ステップ)は、定義域と値域の最
小値と最大値が共にMin1とMax1である単調増加な非線形
関数である第1の関数F1を用いた(数9)により算出
される写像値D1を求める。この写像値D1は、前記第
1の擬似画素の画像データとして前記画像メモリに格納
される。
According to the above means, the present invention firstly provides a first average / maximum / minimum determining means (for the pixel levels of the four basic pixels adjacent to the first pseudo pixel read from the image memory). Step) is maximum value max1, minimum value
Find min1 and average value ave1. For the average value ave1,
The first function mapping means (step) is calculated by (Equation 9) using the first function F1 which is a monotonically increasing non-linear function whose minimum and maximum values in the domain and range are both Min1 and Max1. Then, a mapping value D1 is calculated. The mapping value D1 is stored in the image memory as image data of the first pseudo pixel.

【0020】次に、画像メモリから読み出された第2の
擬似画素に隣接する2つの基礎画素と2つの第1の擬似
画素の4つの画素の画素レベルについて、第2の平均・
最大・最小決定手段(ステップ)は、平均値ave2を求め
る前記平均値ave2について、第2の関数写像手段(ステ
ップ)は、定義域と値域の最小値と最大値が共にMin2と
Max2である単調増加な非線形関数である第2の関数F2
を用いた(数10)により算出される写像値D2を求め
る。この写像値D2は、前記第2の擬似画素の画像デー
タとして前記画像メモリに格納される。
Next, regarding the pixel levels of the four basic pixels and the two first pseudo pixels adjacent to the second pseudo pixel read from the image memory, the second average.
The maximum / minimum determining means (step) determines the average value ave2 for the average value ave2, and the second function mapping means (step) determines that the minimum value and the maximum value of the domain are both Min2 and Min2.
The second function F2, which is a monotonically increasing nonlinear function that is Max2
The mapping value D2 calculated by (Equation 10) using is calculated. The mapping value D2 is stored in the image memory as image data of the second pseudo pixel.

【0021】[0021]

【実施例】(第1の実施例)以下本発明の第1の実施例
における画像デ−タ補間方法および装置について、図面
を参照しながら説明する。本実施例では入力画像が輝度
情報を有する白黒画像の場合を取り上げる。
(First Embodiment) An image data interpolation method and apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the case where the input image is a monochrome image having luminance information will be taken up.

【0022】図1は、本実施例における画像データ補間
方法を実行する装置の構成を示す。1は、入力された第
1画像の画像データを8ビットのディジタル信号に変換
し、外部との入出力を制御する外部インターフェイスで
ある。2は、元の第1画像と拡大後の第2画像を格納す
る画像メモリである。第1画像は基礎画素からなり、第
2画像は、基礎画素および擬似画素からなる。擬似画素
は、第1画像を補間することにより追加される画素であ
る。図2に基礎画素と擬似画素の位置関係を示す。画像
メモリ2は、初めは基礎画素aのみを記憶しているが、
処理が進むにつれて、第1の擬似画素b、第2の擬似画
素c1、c2として後述の写像値D1、D2、D3を順
次記憶していく。図2中の(x,y) は画像中の画素の位置
を表し、この位置は画像メモリ2においてはn,mを用
いて表される縦、横のアドレスにより示される。
FIG. 1 shows the arrangement of an apparatus for executing the image data interpolation method in this embodiment. Reference numeral 1 denotes an external interface that converts the input image data of the first image into an 8-bit digital signal and controls input / output with the outside. An image memory 2 stores the original first image and the enlarged second image. The first image is composed of basic pixels, and the second image is composed of basic pixels and pseudo pixels. The pseudo pixel is a pixel added by interpolating the first image. FIG. 2 shows the positional relationship between the basic pixel and the pseudo pixel. The image memory 2 initially stores only the basic pixel a,
As the process progresses, mapping values D1, D2, D3 described later are sequentially stored as the first pseudo pixel b and the second pseudo pixels c1, c2. (X, y) in FIG. 2 represents the position of the pixel in the image, and this position is indicated by the vertical and horizontal addresses represented by n and m in the image memory 2.

【0023】3はマイクロコンピュータであり、CP
U、ROM、RAMおよび入出力部を有し、第1の平均
値・最大値・最小値決定手段(ステップ)、第1の関数
写像手段(ステップ)、第2の平均値・最大値・最小値
決定手段(ステップ)、第2の関数写像手段(ステッ
プ)の各機能を有し、第1画像に対し本発明の補間処理
を行なう。
3 is a microcomputer, CP
U, ROM, RAM, and an input / output unit, first average value / maximum value / minimum value determining means (step), first function mapping means (step), second average value / maximum value / minimum It has respective functions of a value determining means (step) and a second function mapping means (step), and performs the interpolation processing of the present invention on the first image.

【0024】4は第1の関数テーブルメモリであり、第
1の関数のテーブルを格納する。5は第2の関数テーブ
ルメモリであり、第2の関数のテーブルを格納する図3
は、図1における構成によりなされる処理を機能別に示
した概略フロー図である。202は第1の平均値・最大
値・最小値決定ステップであり、第1の擬似画素bに隣
接する4つの基礎画素a(x,y) 、a(x+1,y) 、a(x,y+
1) 、a(x+1,y+1)について、それらの画素レベルの最大
値max1、最小値min1、平均値ave1を求める。平均値ave1
は、前記4つの基礎画素から前記最大値max1と前記最小
値min1を除いた2画素の平均であってもよい。
Reference numeral 4 is a first function table memory, which stores a table of the first function. Reference numeral 5 denotes a second function table memory, which stores a second function table.
FIG. 2 is a schematic flow chart showing the processing performed by the configuration in FIG. 1 for each function. Reference numeral 202 denotes a first average value / maximum value / minimum value determination step, which includes four basic pixels a (x, y), a (x + 1, y), and a (x that are adjacent to the first pseudo pixel b. , y +
1) For a (x + 1, y + 1), the maximum value max1, the minimum value min1, and the average value ave1 of those pixel levels are obtained. Average value ave1
May be an average of two pixels obtained by removing the maximum value max1 and the minimum value min1 from the four basic pixels.

【0025】203は第1の関数写像ステップであり、
最大値max1と最小値min1に対応する写像値が各々max1と
min1であると共に区間[min1,max1 ]で単調増加な非線
形関数である(数11)に示す式により、正規化すると
共に平均値ave2に対する第1の関数の写像値D1を算出
し、この写像値D1を、第1の擬似画素b(x,y) として
画像メモリ2の所定の位置に書き込む。
Reference numeral 203 denotes a first function mapping step,
The mapping values corresponding to the maximum value max1 and the minimum value min1 are max1 and
The mapping value D1 of the first function for normalization and the average value ave2 is calculated by the formula shown in (Equation 11), which is a nonlinear function that is min1 and monotonically increases in the interval [min1, max1]. D1 is written in a predetermined position of the image memory 2 as the first pseudo pixel b (x, y).

【0026】[0026]

【数11】 [Equation 11]

【0027】204は第2の平均値・最大値・最小値決
定ステップであり、第2の擬似画素c1に隣接する、2
つの基礎画素a(x,y) 、a(x+1,y) と、2つの第1の擬
似画素b(x,y) 、b(x,y-1) について、それらの画素レ
ベルの最大値max2、最小値min2、平均値ave2を求める。
平均値ave2は、前記4つの基礎画素の画像データから前
記最大値max2と前記最小値min2を除いた2画素の画像デ
ータの平均であってもよい。また、第2の擬似画素c2
についても、同様に最大値max3、最小値min3、平均値av
e3を求める。
Reference numeral 204 denotes a second average value / maximum value / minimum value determination step, which is adjacent to the second pseudo pixel c1 and is 2
For one basic pixel a (x, y), a (x + 1, y) and the two first pseudo-pixels b (x, y), b (x, y-1), the maximum of their pixel levels The value max2, the minimum value min2, and the average value ave2 are calculated.
The average value ave2 may be an average of image data of 2 pixels obtained by removing the maximum value max2 and the minimum value min2 from the image data of the four basic pixels. Also, the second pseudo pixel c2
Similarly, the maximum value max3, the minimum value min3, and the average value av
Find e3.

【0028】205は第2の関数写像ステップであり、
最大値max2と最小値min2に対応する写像値が各々max2と
min2であると共に区間[min2,max2 ]で単調増加な非線
形関数である(数12)に示す式により、正規化すると
共に平均値ave2に対する第2の関数の写像値D2を算出
し、この写像値D2を、第2の擬似画素c1(x,y)として
画像メモリ2の所定の位置に書き込む。また、第2の擬
似画素c2(x,y)についても、同様に(数13)に示す式
により写像値D3を求める。
205 is a second function mapping step,
The mapping values corresponding to the maximum value max2 and the minimum value min2 are max2 and
The mapping value D2 of the second function with respect to the average value ave2 is normalized by the formula shown in (Equation 12) which is a nonlinear function that is min2 and monotonically increases in the interval [min2, max2]. D2 is written in a predetermined position of the image memory 2 as the second pseudo pixel c1 (x, y). Also, for the second pseudo pixel c2 (x, y), the mapping value D3 is similarly obtained by the equation shown in (Equation 13).

【0029】[0029]

【数12】 [Equation 12]

【0030】[0030]

【数13】 [Equation 13]

【0031】以上のように構成された本発明の第1の実
施例における画像データ補間方法および装置について、
その動作を図面を用いて説明する。図4に補間処理のメ
インフローを示す外部から入力される第1画像の輝度情
報は、図1の外部インターフェイス1で8ビットのディ
ジタル信号に変換され、図2の基礎画素として画像メモ
リ2の縦横のアドレスが偶数のセルに格納され、座標
x、yの初期設定がなされる(図4のステップ30
1)。次に、第1および第2の関数のテーブルがマイク
ロコンピュータ3により作成される。つまり、本実施例
では直接、関数F1、F2を用いた(数11)、(数1
2)、(数13)の計算は行われず、各関数の入力値と
写像値の関係を示すルックアップテーブルに用いて、各
関数の入力値をアドレスとして、テーブルの読み出した
値を写像値とすることにより各数式を計算するようにし
ている(ステップ302)。図5に本実施例における第
1および第2の関数のテーブルの入出力特性例を示す。
この2つの関数は共に、単調増加な非線形関数であり、
入力値の最大値1.0、最小値0、中心値0.5に対す
る写像値が各々1.0、0、0.5と一致し、その一次
導関数が上に凸である。
Regarding the image data interpolating method and apparatus according to the first embodiment of the present invention configured as described above,
The operation will be described with reference to the drawings. The brightness information of the first image input from the outside, which shows the main flow of the interpolation process in FIG. 4, is converted into an 8-bit digital signal by the external interface 1 in FIG. 1 and is used as a basic pixel in FIG. Are stored in even-numbered cells, and the coordinates x and y are initialized (step 30 in FIG. 4).
1). Next, the microcomputer 3 creates a table of the first and second functions. That is, in this embodiment, the functions F1 and F2 are directly used (Equation 11), (Equation 1)
2) and (Equation 13) are not calculated, and the values read from the table are used as the mapping values with the input values of the respective functions as addresses, using a lookup table showing the relationship between the input values of each function and the mapping values. By doing so, each formula is calculated (step 302). FIG. 5 shows an example of input / output characteristics of the tables of the first and second functions in this embodiment.
Both of these two functions are monotonically increasing nonlinear functions,
The mapping values for the maximum value 1.0, the minimum value 0, and the central value 0.5 of the input values match 1.0, 0, and 0.5, respectively, and the first derivative thereof is convex upward.

【0032】上記のように本実施例では第1および第2
の関数テーブルは、様々な関数を利用可能にするために
画像入力の度にマイクロコンピュータにより作成される
が、これらの関数テーブルをあらかじめROMに作成し
ておくこともできる。このROMテーブルを参照する構
成にしておけば、画像の取り込みの度にテーブルを作成
しなくてもよく、ステップ302は省略でき、より高速
に補間処理を実現できる。
As described above, in this embodiment, the first and second
The function table of is created by the microcomputer every time an image is input so that various functions can be used, but these function tables can be created in the ROM in advance. If the ROM table is referred to, the table does not have to be created each time an image is captured, step 302 can be omitted, and interpolation processing can be realized at a higher speed.

【0033】この後、第1の擬似画素b(x,y) が求めら
れる(ステップ303)。図6に、ステップ303の詳
細なフローチャートを示す。まず、第1の擬似画素b
(x,y) を求めるため、4つの基礎画素a(x,y) 、a(x+
1,y) 、a(x,y+1) 、a(x+1,y+1) が画像メモリ2から
読み出される(ステップ401)。次に、4つの画素の
画素レベル(輝度情報)の平均値ave1、最大値max1、最
小値min1が求められる(ステップ402)。これらの平
均値、最大値、最小値から、第1の関数テーブルのアド
レスad1 (数14)に示す式より、ROMテーブルのア
ドレスの範囲内[admin1、admax1]の値となるように正
規化した後、第1の関数テーブルを引き、そのテーブル
値e1が得られる(ステップ403)。ただし、(数1
4)の式中、admax1、admin1は、第1の関数テーブルの
アドレスの最大値、最小値である。
Thereafter, the first pseudo pixel b (x, y) is obtained (step 303). FIG. 6 shows a detailed flowchart of step 303. First, the first pseudo pixel b
To obtain (x, y), four basic pixels a (x, y) and a (x +
1, y), a (x, y + 1) and a (x + 1, y + 1) are read from the image memory 2 (step 401). Next, the average value ave1, the maximum value max1, and the minimum value min1 of the pixel levels (luminance information) of the four pixels are obtained (step 402). The average value, the maximum value, and the minimum value are normalized so that the value is [admin1, admax1] within the range of the address of the ROM table according to the formula shown in the address ad1 (Equation 14) of the first function table. After that, the first function table is drawn and the table value e1 is obtained (step 403). However, (number 1
In the formula 4), admax1 and admin1 are the maximum and minimum values of the address of the first function table.

【0034】[0034]

【数14】 [Equation 14]

【0035】このテーブル値の範囲は[admin1、admax
1]であるので、ステップ404において、テーブル値e
1は(数15)に示す式より実際の画素レベルD1へ変
換され(ステップ404)、D1が画像メモリ2の所定
の位置に書き込まれる(ステップ405)。
The range of table values is [admin1, admax
1], the table value e is calculated in step 404.
1 is converted to the actual pixel level D1 by the formula shown in (Equation 15) (step 404), and D1 is written in a predetermined position of the image memory 2 (step 405).

【0036】[0036]

【数15】 [Equation 15]

【0037】さらに、第2の擬似画素c1(x,y)を求める
(図4のステップ304)。図7(a)に、ステップ3
04の詳細なフローチャートを示す。まず、第2の擬似
画素c1(x,y)を求めるため、2つの基礎画素a(x,y) 、
a(x+1,y) と2つの第1の擬似画素b(x,y-1) 、b(x,
y) が画像メモリ2から読み出される(図7のステップ
501)。次に、これら4画素の輝度情報の平均値ave
2、最大値max2、最小値min2が求められる(ステップ5
02)。この平均値、最大値、最小値から、第2の関数
テーブルのアドレスad2 (数16)に示す式より、RO
Mテーブルのアドレスの範囲内[admin2、admax2]の値
となるように正規化した後、第1の関数テーブルを引
き、そのテーブル値e1が得られる(ステップ503)。
なお(数16)の式中、admax2、admin2は、第2の関数
テーブルのアドレスの最大値、最小値である。
Further, the second pseudo pixel c1 (x, y) is obtained (step 304 in FIG. 4). Step 3 in FIG.
4 shows a detailed flowchart of 04. First, in order to obtain the second pseudo pixel c1 (x, y), two basic pixels a (x, y),
a (x + 1, y) and two first pseudo pixels b (x, y-1), b (x,
y) is read from the image memory 2 (step 501 in FIG. 7). Next, the average value ave of the brightness information of these 4 pixels
2, the maximum value max2 and the minimum value min2 are obtained (step 5
02). From the average value, the maximum value, and the minimum value, from the formula shown in the address ad2 (Equation 16) of the second function table, RO
After normalization so that the value becomes [admin2, admax2] within the range of the address of the M table, the first function table is drawn and the table value e1 is obtained (step 503).
In the equation (16), admax2 and admin2 are the maximum and minimum addresses of the second function table.

【0038】[0038]

【数16】 [Equation 16]

【0039】このテーブル値の範囲は[admin2、admax
2]であるのでテーブル値e2は(数17)に示す式より
実際の画素レベルD2へ変換され(ステップ504)、
D2が画像メモリ2の所定の位置に書き込まれる(ステ
ップ505)。
The range of table values is [admin2, admax
2], the table value e2 is converted to the actual pixel level D2 by the formula shown in (Equation 17) (step 504),
D2 is written in a predetermined position of the image memory 2 (step 505).

【0040】[0040]

【数17】 [Equation 17]

【0041】引続き、第2の擬似画素c2(x,y)を求める
(図6のステップ305)。図7(b)に、ステップ3
05の詳細なフローチャートを示す。まず、第2の擬似
画素c2(x,y)を求めるため、2つの基礎画素a(x,y) 、
a(x,y+1) と2つの擬似画素b(x-1,y) 、b(x,y) が画
像メモリ2より読み出される(ステップ506)。次
に、上記ステップ304と同様に、平均値ave3、最大値
max3、最小値min3、(数18)に示す式より第2の関数
テーブルのアドレスad3、更に第2の関数テーブルより
テーブル値e3と(数19)に示す式より画素レベルD3
が求められる(ステップ507〜509)。
Subsequently, the second pseudo pixel c2 (x, y) is obtained (step 305 in FIG. 6). Step 3 in FIG.
The detailed flowchart of 05 is shown. First, in order to obtain the second pseudo pixel c2 (x, y), two basic pixels a (x, y),
a (x, y + 1) and two pseudo pixels b (x-1, y) and b (x, y) are read from the image memory 2 (step 506). Next, as in step 304 above, the average value ave3 and the maximum value
max3, minimum value min3, the address ad3 of the second function table from the expression shown in (Equation 18), the table value e3 from the second function table, and the pixel level D3 from the expression shown in (Equation 19)
Is calculated (steps 507 to 509).

【0042】[0042]

【数18】 [Equation 18]

【0043】[0043]

【数19】 [Formula 19]

【0044】上記ステップ303〜305は、ステップ
306、307によりx方向、ステップ308、309
によりy方向について、所定の画素数が終えるまで順次
補間がなされていく。なお、画像の端の画素(例えば
(x,y)=(0,0) のとき)から第2の擬似画素(c1(0,0)、
c2(0,0))の画像データを作成するとき画像メモリ2中
に存在しない第1の擬似画素(b(0,-1)、b(-1,0))が
必要となるため、この場合の第2の擬似画素の画像デー
タは基礎画素の画像データの平均値(c1(0,0)に対して
はa(0,0) とa(1,0) の平均、c2(0,0)に対してはa
(0,0) とa(0,1) の平均)を用いている。
The steps 303 to 305 are performed in the x direction by the steps 306 and 307, and the steps 308 and 309.
Thus, in the y direction, interpolation is sequentially performed until the predetermined number of pixels is completed. Note that the pixels at the edge of the image (for example,
From (x, y) = (0,0)) to the second pseudo pixel (c1 (0,0),
This is because the first pseudo pixel (b (0, -1), b (-1,0)) that does not exist in the image memory 2 is required when the image data of c2 (0,0)) is created. In this case, the image data of the second pseudo pixel is the average value of the image data of the basic pixels (for c1 (0,0), the average of a (0,0) and a (1,0), c2 (0, A) for 0)
The average of (0,0) and a (0,1) is used.

【0045】また、(数20)に本実施例の第1および
第2の関数に用いた非線形関数を示す。ただし、定数
は、a=0.98、b=0.01、c=0.22としている。
Further, (Equation 20) shows the non-linear function used for the first and second functions of this embodiment. However, the constants are a = 0.98, b = 0.01, and c = 0.22.

【0046】[0046]

【数20】 [Equation 20]

【0047】続いて、本実施例における具体的な効果に
ついて説明する。まず解像度劣化の低減と斜線の滑らか
さの効果について説明する。まず、図8に示すような斜
め方向にレベルの違う輝度情報が入力された場合の本方
式と従来の線形方式による補間結果を図9に示す。図9
(a)は線形方式、(b)は本方式による場合である。
線形方式、本方式とも太字の数字が基礎画素でその他の
数字が補間によって求められた画素のレベルであり、各
斜め方向1〜5毎に画素レベルの平均値を併記してい
る。なお、ここでは図8の範囲外でもこの線が連続して
いると考えて補間を行っている。
Next, the specific effect of this embodiment will be described. First, the effect of reducing resolution deterioration and the smoothness of diagonal lines will be described. First, FIG. 9 shows the results of interpolation by this method and the conventional linear method when luminance information having different levels is input in the oblique direction as shown in FIG. Figure 9
(A) is a linear system and (b) is a system.
In both the linear method and the present method, bold numbers are basic pixels and other numbers are pixel levels obtained by interpolation, and average values of pixel levels are also shown for each diagonal direction 1 to 5. Note that here, interpolation is performed assuming that this line is continuous even outside the range of FIG.

【0048】同図に基づいて、補間による境界部のレベ
ルの変化を比較するため、基礎画像での境界(方向3の
一点鎖線)と、その前後それぞれ2ライン(方向1、
2、4、5の一点鎖線)上の画素レベルの平均を求めた
結果を図10に示す。図10において、○は本方式によ
るそれぞれの方向の画素の平均、×は線形の場合の平均
である。この図より本方式が線形方式による場合と比
べ、エッジが立っており、境界をより保存している。つ
まり、基礎画像の解像度をより保っていることが分か
る。
Based on the figure, in order to compare the change in the level of the boundary portion by interpolation, in the basic image, the boundary (the one-dot chain line in the direction 3) and two lines before and after the boundary (direction 1,
The result of obtaining the average of the pixel levels on the two-dot chain line (2, 4, 5) is shown in FIG. In FIG. 10, ∘ indicates the average of pixels in each direction according to this method, and × indicates the average in the case of linear. From this figure, compared to the case where the present method is based on the linear method, the edges are raised and the boundaries are more preserved. That is, it can be seen that the resolution of the basic image is maintained more.

【0049】また図11に、この境界を人間が見た場合
の見え方を示す。図中の太い実線はレベル40と60の
間の境界で、線形方式を用いた場合(図11(a))で
はレベル差が20程度で連続する境界がなくなり、レベ
ル50の所であやふやな見え方となる、つまり境界が図
で示された大きな波線のように認識され、これが斜線が
ギザギザに見える原因となっている。
FIG. 11 shows how a person looks at this boundary. The thick solid line in the figure is the boundary between levels 40 and 60. When the linear method is used (Fig. 11 (a)), there is no continuous boundary with a level difference of about 20, and there is a soft look at level 50. That is, the boundaries are recognized as large wavy lines shown in the figure, which causes the diagonal lines to appear jagged.

【0050】これに対し本方式の場合(図11
(b))、レベル差が20程度で連続しているため、こ
の境界は図のように細かい波線となり、これにより線形
に比べ斜線はかなり滑らかに見える。続いて本方式のノ
イズ低減の原理を説明する。4つの基礎画素中にノイズ
が含まれている場合、それは通常他の3画素とレベルが
明らかに違うものとなっているため、ノイズは4基礎画
素中の最大値または最小値をとり易い。
On the other hand, in the case of this method (see FIG. 11)
(B)) Since the level difference is continuous with about 20, this boundary becomes a fine wavy line as shown in the figure, and the slanted line looks much smoother than the linear line. Next, the principle of noise reduction of this method will be described. When the noise is included in the four basic pixels, the noise is likely to have the maximum value or the minimum value among the four basic pixels because the level is usually different from that of the other three pixels.

【0051】このとき、従来のように線形平均で補う
と、4画素中のノイズの輝度が他の3つの画素と大きく
異なる場合は、その輝度差が均等に分配されて、第2画
像では大きなノイズとなってしまう。これに対して本方
式では、この最大値、最小値を用いて正規化し、平均値
を用いて第1または第2の関数テーブルを引くことにな
るわけであるが、その際、図5に示すような非線形関数
による第1および第2の関数は、平均値が最大値に近い
場合は写像値がより最大値に近い値に、最小値に近い値
はより最小値に近い値に写像する特性を持っている。
(言い換えると、平均値が最大値、最小値から遠い場合
は写像値がより最大値、最小値から遠い値になる。)そ
の結果、4画素中のノイズの輝度が他の3つの画素と大
きく異なる場合は、写像値はこのノイズの影響がほとん
ど無視されたものとなる。つまり、線形方式と比べて本
方式ではノイズの拡大が大きく抑えられる。
At this time, if the luminance of the noise in the four pixels is greatly different from that of the other three pixels by supplementing with the linear average as in the conventional case, the luminance difference is evenly distributed and the second image is large. It becomes noise. On the other hand, in this method, the maximum value and the minimum value are used for normalization, and the average value is used to draw the first or second function table. At that time, as shown in FIG. The first and second functions based on such a non-linear function are such that when the average value is close to the maximum value, the mapping value is mapped to a value closer to the maximum value, and the value close to the minimum value is mapped to a value closer to the minimum value. have.
(In other words, when the average value is far from the maximum value and the minimum value, the mapping value becomes a value farther from the maximum value and the minimum value.) As a result, the luminance of noise in the four pixels is large compared with the other three pixels. If they are different, the mapping value is such that the influence of this noise is almost ignored. In other words, the expansion of noise is greatly suppressed in this method compared to the linear method.

【0052】本実施例において、480×640ドット
の白黒画像を補間により拡大した場合に本実施例で述べ
る補間方法を実行すると、従来の線形補間では実現でき
なかったなめらかな斜め線を実現し、良好な画質の第2
画像を得ることができた。また、本実施例では第1およ
び第2の関数を、最大値および最小値により関数の正規
化を行なっているが、これを行わない場合、ノイズ低減
効果が無くなり、また解像度も改善されないことも分か
った。
In this embodiment, when a black-and-white image of 480 × 640 dots is enlarged by interpolation and the interpolation method described in this embodiment is executed, smooth diagonal lines which cannot be realized by conventional linear interpolation are realized, Second with good image quality
I was able to get the image. Further, in the present embodiment, the first and second functions are normalized by the maximum value and the minimum value. However, if this is not performed, the noise reduction effect is lost and the resolution may not be improved. Do you get it.

【0053】また、本実施例では、第1の関数および第
2の関数は、共に最大値1、最小値0と中心0.5で入
力値と写像値が一致し、定義域の中心0.5より小さい
範囲では関数は下に凸で、定義域の中心より大きい範囲
では関数は上に凸となっている単調増加関数が用いられ
ている。これに限らず、各関数として最大値1、最小値
0と定義域の中心以外の点の3点で入力値と写像値が一
致する関数を用いることもできる。このとき、第2画像
の明るさの程度を変更することができる。但し、この場
合は入力値0.4以上0.6以下で写像値と一致するよ
うにすることが望まれる。なぜならば、この範囲以外で
写像すると、基礎画素と擬似画素の輝度が大きく異な
り、モザイク状に画像が見え、画質が大きく低下するか
らである。
Further, in the present embodiment, both the first function and the second function have the maximum value of 1, the minimum value of 0 and the center of 0.5, the input value and the mapping value match, and the center of the domain is 0. In the range smaller than 5, the function is convex downward, and in the range larger than the center of the domain, the function is convex upward, and a monotonically increasing function is used. The present invention is not limited to this, and it is also possible to use a function in which the input value and the mapping value match at three points other than the maximum value 1, the minimum value 0 and the center of the domain as each function. At this time, the degree of brightness of the second image can be changed. However, in this case, it is desired that the input value is 0.4 or more and 0.6 or less so as to match the mapping value. This is because if the image is mapped outside this range, the luminance of the basic pixel and the pseudo pixel greatly differ, the image looks like a mosaic, and the image quality greatly deteriorates.

【0054】また、図8で示された基礎画素の画像デー
タに関して、第1の擬似画素を(数20)で示された第
1の関数の写像で算出し、第2の擬似画素を隣接する2
つの基礎画素の平均値とした場合は、図9の本方式で示
したものと同一であり、高画質にすることができると共
に、第2の擬似画素を2画素の平均だけで算出できるの
で計算時間が短く、前述よりも高速に計算ができる。
Further, with respect to the image data of the basic pixel shown in FIG. 8, the first pseudo pixel is calculated by the mapping of the first function shown in (Equation 20), and the second pseudo pixel is adjacent. Two
When the average value of the two basic pixels is used, it is the same as that shown in this method of FIG. 9, and the image quality can be improved, and the second pseudo pixel can be calculated only by averaging the two pixels. It takes less time and can be calculated faster than the above.

【0055】また、図6で示された基礎画素の画像デー
タに関して、他の補間処理を実施した場合の結果を図1
2、図13に示す。図12(a)では第1の擬似画素を
(数12)で示された第1の関数の写像で算出し、第2
の擬似画素を隣接する2つの基礎画素と2つの第1の擬
似画素の4画素の平均値とした場合を示し、図12
(b)では第1の擬似画素を隣接する4つの基礎画素の
平均値とし、第2の擬似画素は(数12)で示された第
2の関数の写像で算出した場合を示す。
FIG. 1 shows the result when another interpolation process is performed on the basic pixel image data shown in FIG.
2, shown in FIG. In FIG. 12A, the first pseudo pixel is calculated by the mapping of the first function shown in (Equation 12), and the second pseudo pixel is calculated.
12 shows the case where the pseudo pixel of FIG. 12 is an average value of 4 pixels of two adjacent basic pixels and two first pseudo pixels.
In (b), the first pseudo pixel is the average value of four adjacent basic pixels, and the second pseudo pixel is calculated by the mapping of the second function shown in (Equation 12).

【0056】図12(a)では、図9の従来の線形と比
べて、解像度が保持されると共に、斜線が滑らかである
ことが判る。しかし、図12(b)では、従来の線形処
理と同様に解像度が低下し、斜線もギザギザとなる補間
となってしまう。したがって、第1の擬似画素だけは、
非線形な関数による写像値を使用することが必要であ
り、また、それで十分な効果が得られる。
In FIG. 12A, it can be seen that the resolution is retained and the diagonal lines are smoother than the conventional linear shape of FIG. However, in FIG. 12B, the resolution is reduced as in the conventional linear processing, and the slanted line is also jagged. Therefore, only the first pseudo pixel is
It is necessary to use a mapping value with a non-linear function, and that is sufficient.

【0057】図13では、前述の図5で示された第1お
よび第2の関数を用い、これらの非線形関数に与える平
均値を、4つの基礎画素または2つの基礎画素と2つの
擬似画素の4つの画素の画像データのうち、最大値およ
び最小値の画素を除く残り2画素の平均値による写像値
を第1および第2の擬似画素の輝度情報とした場合を示
す。斜線の解像度が最も保存でき、滑らかな斜線とする
ことができる。
In FIG. 13, using the first and second functions shown in FIG. 5 described above, the average value given to these non-linear functions is calculated using four basic pixels or two basic pixels and two pseudo pixels. The case where the mapping value by the average value of the remaining two pixels excluding the pixel of the maximum value and the pixel of the minimum value among the image data of the four pixels is used as the luminance information of the first and second pseudo pixels is shown. The resolution of diagonal lines can be saved most and smooth diagonal lines can be obtained.

【0058】なお、本実施例では、第1、第2の関数
は、同じ関数を用いたが、異なる関数とすることももち
ろんできる。本実施例では非線形関数として(数20)
に示されるような関数を用いたが、定義域と値域の各々
の最大値、最小値と中心が1、0、0.5であるような
単調増加関数であれば良い。例えば、(数21)で示さ
れる3次関数などの高次関数や(数22)で示される3
角関数を含む関数などを用いることもできる。この(数
20)の関数において、定数aは、一次導関数y′の値
がxが0から1の間で正になるように調整される。
In this embodiment, the same function is used as the first and second functions, but it is of course possible to use different functions. In this embodiment, as a non-linear function (Equation 20)
Although the function as shown in FIG. 3 is used, any monotonically increasing function in which the maximum value, the minimum value, and the center of each of the domain and the range are 1, 0, and 0.5 may be used. For example, a higher-order function such as a cubic function shown in (Equation 21) or a 3rd order shown in (Equation 22)
A function including an angular function can also be used. In this function of (Equation 20), the constant a is adjusted so that the value of the first derivative y ′ is positive when x is between 0 and 1.

【0059】[0059]

【数21】 [Equation 21]

【0060】[0060]

【数22】 [Equation 22]

【0061】また、本実施例では、画像メモリ内に基礎
画素と第1の擬似画素およぞ第2の擬似画素の画像デー
タを、画像上での配列と同じように隣接したメモリ番地
内に入力するようにしているが、そのほかに、例えば画
像メモリ内に基礎画素の画像データだけを、または擬似
画素の画像データだけを隣接してメモリ内に入れること
ももちろんできる。また、第1画像と第2画像を同一の
画像メモリに記憶したが、複数の画像メモリを用いる構
成とすることももちろんできる。 (第2の実施例)以下本発明の第2の実施例における画
像データ補間方法および装置について、図面を参照しな
がら説明する。本実施例では画像データが輝度および2
つの色差情報を有するフルカラー画像の場合を取り上げ
る。
Further, in this embodiment, the image data of the basic pixel, the first pseudo pixel and the second pseudo pixel are stored in the image memory in the adjacent memory addresses as in the arrangement on the image. However, it is of course possible to store only the image data of the basic pixel or only the image data of the pseudo pixel adjacently in the memory in the image memory. Further, although the first image and the second image are stored in the same image memory, it is of course possible to adopt a configuration using a plurality of image memories. (Second Embodiment) An image data interpolation method and apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the image data is brightness and 2
Take the case of a full-color image with one color difference information.

【0062】図14は、本実施例における画像データ補
間装置の構成を示す。この構成は、図1に示した第1の
実施例の構成と基本的には同じであるが、外部インター
フェイス1101、画像メモリ1102およびマイクロ
コンピュータ1103についてはフルカラー画像対応と
なっている点が異なる。以下、異なる点のみ説明する。
FIG. 14 shows the structure of the image data interpolating apparatus in this embodiment. This configuration is basically the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, except that the external interface 1101, the image memory 1102, and the microcomputer 1103 are compatible with full-color images. Only different points will be described below.

【0063】外部インターフェイス1101は、外部か
ら入力される第1画像の画像データである輝度情報Yお
よび、2つの色差情報R−Y、B−Yをそれぞれ8のビ
ットディジタル信号に変換する。画像メモリ1102
は、第1画像と拡大後の第2画像を格納する画像メモリ
で、それぞれの情報を格納するために3ページ有してお
り、ページ0(p=0)には輝度情報Yを、ページ1
(p=1)には色差情報R−Yを、ページ2(p=2)
には色差情報B−Yを格納する。
The external interface 1101 converts the luminance information Y, which is the image data of the first image input from the outside, and the two color difference information RY and BY into 8-bit digital signals. Image memory 1102
Is an image memory for storing the first image and the enlarged second image, and has three pages for storing respective information, and the page 1 (p = 0) contains the luminance information Y and the page 1
In (p = 1), the color difference information RY is stored in page 2 (p = 2).
Stores color difference information BY.

【0064】マイクロコンピュータ1103は、CP
U、ROM、RAMおよび入出力部を有し、輝度情報に
対する第1の平均・最大・最小決定手段、第1の関数写
像手段、第2の平均・最大・最小決定手段および第2の
関数写像手段の機能を、更に色差情報に対しては隣接画
素の色差情報の平均を求める平均手段を有し、第1画像
に対し本発明の補間処理を行なう。
The microcomputer 1103 is a CP
U, ROM, RAM, and an input / output unit, first average / maximum / minimum determining means for luminance information, first function mapping means, second average / maximum / minimum determining means, and second function mapping For the color difference information, it further has an averaging means for obtaining the average of the color difference information of adjacent pixels, and performs the interpolation processing of the present invention on the first image.

【0065】以上のように構成された本発明の第2の実
施例における画像データ補間方法および装置について、
その動作を図面を用いて説明する。図15に補間処理の
メインフローを示す外部から入力される第1画像の輝度
および2つの色差情報の基礎画素は、外部インターフェ
イス1101によりそれぞれ8ビットディジタル信号に
変換され、画像メモリ1102のそれぞれのページの偶
数アドレスにそれぞれ格納される。これと共に座標x、
yの初期設定が行われる(図15のステップ120
1)。次に、第1および第2の関数のテーブルがマイク
ロコンピュータ1103により作成される(ステップ1
202)。この関数の入出力特性は、前述した図5と同
一である。そして、画像のページが輝度情報のあるp=
0に設定され(ステップ1203)、画像メモリ110
2のページをそのときのPの値のページに切り替える
(ステップ1204)。
Regarding the image data interpolating method and apparatus according to the second embodiment of the present invention configured as described above,
The operation will be described with reference to the drawings. The basic pixel of the luminance and the two color difference information of the first image input from the outside, which shows the main flow of the interpolation processing in FIG. 15, are converted into 8-bit digital signals by the external interface 1101, and each page of the image memory 1102 is converted. Are stored in even addresses of. Along with this, the coordinate x,
Initialization of y is performed (step 120 in FIG. 15).
1). Next, a table of the first and second functions is created by the microcomputer 1103 (step 1
202). The input / output characteristics of this function are the same as in FIG. 5 described above. Then, the page of the image has p =
The image memory 110 is set to 0 (step 1203).
The second page is switched to the page having the value of P at that time (step 1204).

【0066】次に、第1の擬似画素b(x,y) が求められ
る(ステップ1205)。図16にステップ1205の
詳細なフローチャートを示す。4つの基礎画素a(x,y)
、a(x+1,y) 、a(x,y+1) 、a(x+1,y+1) の画像デー
タが画像メモリ1102から読み出される(図16のス
テップ1301)。そして、これらの情報が輝度情報か
色差情報か(P=0か否か)が判断され(ステップ13
02)、輝度情報の場合(P=0の場合)、これらの平
均値ave1、最大値max1、最小値min1が求められる(ステ
ップ1303)。この平均値、最大値、最小値から、第
1の関数テーブルのアドレスad1 が(数14)に示す式
より算出され、第1の関数テーブルを引くことで、テー
ブル値e1が得られる(ステップ1304)。テーブル値
e1は、(数15)に示す式より、実際の画素の輝度レベ
ルD1に変換される(ステップ1305)。この写像値
D1は、第1の擬似画素b(x,y) として画像メモリ11
02の所定の位置に書き込まれる(ステップ130
6)。
Next, the first pseudo pixel b (x, y) is obtained (step 1205). FIG. 16 shows a detailed flowchart of step 1205. 4 basic pixels a (x, y)
, A (x + 1, y), a (x, y + 1), and a (x + 1, y + 1) image data are read from the image memory 1102 (step 1301 in FIG. 16). Then, it is determined whether these pieces of information are luminance information or color difference information (whether P = 0 or not) (step 13).
02), in the case of luminance information (when P = 0), the average value ave1, the maximum value max1, and the minimum value min1 of these are obtained (step 1303). From the average value, the maximum value, and the minimum value, the address ad1 of the first function table is calculated by the formula shown in (Equation 14), and the table value e1 is obtained by subtracting the first function table (step 1304). ). Table value
The e1 is converted into the brightness level D1 of the actual pixel by the formula shown in (Equation 15) (step 1305). This mapping value D1 is used as the first pseudo pixel b (x, y) in the image memory 11
02 at a predetermined position (step 130)
6).

【0067】また、ステップ1302において画像デー
タが色差情報の場合(P=0でない場合)は、基礎画素
の色差情報の平均を求め(ステップ1307)、この平
均値は、第1の擬似画素b(x,y) として画像メモリ11
02の所定の位置に書き込まれる(ステップ130
6)。さらに、第2の擬似画素c1(x,y)が求められる
(図15のステップ1206)。図17にステップ12
06の詳細なフローチャートを示す。
If the image data is color difference information in step 1302 (if P = 0), the color difference information of the basic pixels is averaged (step 1307), and this average value is calculated as the first pseudo pixel b ( image memory 11 as x, y)
02 at a predetermined position (step 130)
6). Further, the second pseudo pixel c1 (x, y) is obtained (step 1206 in FIG. 15). Step 12 in FIG.
6 shows a detailed flowchart of 06.

【0068】2つの基礎画素a(x,y) 、a(x+1,y) と2
つの第1の擬似画素b(x,y-1) 、b(x,y) の4画素の画
像データが、画像メモリ1102から読み出される(図
17のステップ1401)。これらの4画素の画像デー
タが輝度情報か色差情報か(P=0か否か)を判断し
(ステップ1402)、輝度情報の場合(P=0の場
合)、これらの平均値ave2、最大値max2、最小値min2が
求められ(ステップ1403)、平均値、最大値、最小
値から、第2の関数テーブルのアドレスad2 が(数1
6)に示す式より算出され、第2の関数テーブルを引く
ことで、テーブル値e2が得られる(ステップ140
4)。テーブル値e2は、(数17)に示す式より実際の
画素の輝度レベルD2へ変換される(ステップ140
5)。この写像値D2は、第2の擬似画素c1(x,y)とし
て画像メモリ1102の所定の位置に書き込まれる(ス
テップ1406)。
Two basic pixels a (x, y), a (x + 1, y) and 2
Image data of four pixels of one first pseudo pixel b (x, y-1) and b (x, y) is read from the image memory 1102 (step 1401 in FIG. 17). It is judged whether the image data of these 4 pixels is luminance information or color difference information (whether P = 0 or not) (step 1402), and when it is luminance information (when P = 0), the average value ave2 and maximum value of these max2 and minimum value min2 are obtained (step 1403), and the address ad2 of the second function table is calculated from the average value, the maximum value, and the minimum value (Equation 1).
The table value e2 is obtained by subtracting the second function table calculated from the formula shown in 6) (step 140).
4). The table value e2 is converted to the brightness level D2 of the actual pixel by the formula shown in (Equation 17) (step 140).
5). This mapping value D2 is written in a predetermined position of the image memory 1102 as the second pseudo pixel c1 (x, y) (step 1406).

【0069】また、ステップ1402において画像デー
タが色差情報の場合は、4画素の色差情報の平均を求め
られる(ステップ1407)。この平均値は、第2の擬
似画素c1(x,y)として画像メモリ1102の所定の位置
に書き込まれる(ステップ1406)。この後、第2の
擬似画素c2(x,y)が求められる(図15のステップ12
07)。図18にステップ1207の詳細なフローチャ
ートを示す。
If the image data is color difference information in step 1402, the average of the color difference information of four pixels is obtained (step 1407). This average value is written as a second pseudo pixel c1 (x, y) at a predetermined position in the image memory 1102 (step 1406). After this, the second pseudo pixel c2 (x, y) is obtained (step 12 in FIG. 15).
07). FIG. 18 shows a detailed flowchart of step 1207.

【0070】上記した第2の擬似画素c1(x,y)を求めた
方法と同様に、輝度情報の場合は、写像値D3を算出
し、これを第2の擬似画素c2(x,y)として、色差情報の
場合は、平均を算出し、これを第2の擬似画素c2(x,y)
として、画像メモリ1102の所定の位置に書き込まれ
る(ステップ1501〜1506)。第2の擬似画素c
2(x,y)が求められると、上記の処理が3ページ目(P=
2)まで終了したか否か(P>1か否か)をチェックし
(ステップ1208)、終了していない場合(P=0、
1の場合)、次のページが設定され(ステップ120
9)、次のページについて上記と同じ処理を繰り返す。
Similar to the method for obtaining the second pseudo pixel c1 (x, y) described above, in the case of luminance information, the mapping value D3 is calculated, and this is calculated as the second pseudo pixel c2 (x, y). In the case of color difference information, the average is calculated, and this is calculated as the second pseudo pixel c2 (x, y).
Is written in a predetermined position of the image memory 1102 (steps 1501 to 1506). Second pseudo pixel c
When 2 (x, y) is obtained, the above process is performed on the third page (P =
It is checked whether or not up to 2) (P> 1) (step 1208), and if not completed (P = 0,
1), the next page is set (step 120).
9), the same process as above is repeated for the next page.

【0071】更に、ステップ1210、1211、12
12、1213に従って、x、yそれぞれの位置の画素
について順次補間が行われ、最終的に画像メモリ110
2内に第2画像の画像データが全て形成される。続い
て、本実施例における効果を説明する。本実施例では、
輝度情報については第1の実施例と同様の処理となって
おり、第1の実施例の効果に示したように、ノイズを増
大させず、なめらかな斜め線を再現し、解像度の劣化も
小さくするなどの効果がある。
Further, steps 1210, 1211, 12
12 and 1213, interpolation is sequentially performed on the pixels at the x and y positions, and finally the image memory 110
All the image data of the second image is formed in 2. Next, the effect of this embodiment will be described. In this example,
The brightness information is processed in the same manner as in the first embodiment. As shown in the effect of the first embodiment, noise is not increased, smooth diagonal lines are reproduced, and deterioration of resolution is small. There is an effect such as.

【0072】2つの色差情報R−YとB−Yに対しては
線形方式と同じ処理を行っているため、色相および彩度
が元のそれと大きく違うことがなく、良好な色再現を実
現できる。ただし、色差情報に対して線形方式と同じ処
理を行っているため色信号に対する解像度に対しては輝
度のような効果はない。しかし、色の解像度に対する人
間の視覚特性は、輝度の解像度ほど良くないため、線形
方式による補間で十分である。また、色差情報について
は線形方式とする方が、計算速度も早いために、より高
速な補間処理ができる。
Since the same processing as in the linear system is performed on the two color difference information R-Y and B-Y, the hue and saturation are not significantly different from the original ones, and good color reproduction can be realized. .. However, since the same processing as the linear method is performed on the color difference information, there is no effect like luminance on the resolution of the color signal. However, since the human visual characteristics with respect to the color resolution are not as good as the luminance resolution, the linear interpolation is sufficient. In addition, since the calculation speed of the color difference information is a linear method, the interpolation processing can be performed at a higher speed.

【0073】画素数480×640のフルカラー画像に
対して、本補間方法を用いて画素数を増大したところ、
なめらからな斜め線を実現し、約4倍の画素数を有する
良好なフルカラー画像を作成できた。なお、画像の端の
画素(例えば(x,y)=(0,0) の時)の画像データから第2
の擬似画素(c1(0,0)、c2(0,0))の画像データを作成
するとき画像メモリ2中に存在しない第1の擬似画素
(b(0,-1)、b(-1,0))の画像データが必要となるた
め、この場合の第2の擬似画素は基礎画素の画像データ
の平均値(c1(0,0)に対してはa(0,0) とa(1,0) の平
均、c2(0,0)に対してはa(0,0) とa(0,1) の平均)を
用いている。
When the number of pixels is increased by using this interpolation method for a full-color image having the number of pixels of 480 × 640,
A smooth diagonal line was realized, and a good full-color image having about four times the number of pixels could be created. It should be noted that from the image data of the pixel at the edge of the image (for example, when (x, y) = (0,0))
Of the first pseudo pixel (b (0, -1), b (-1) that does not exist in the image memory 2 when the image data of the pseudo pixel (c1 (0,0), c2 (0,0)) of , 0) image data is required, so the second pseudo pixel in this case is a (0,0) and a (0 for the average value (c1 (0,0)) of the image data of the basic pixels. The average of 1,0) and the average of a (0,0) and a (0,1) for c2 (0,0) are used.

【0074】第2の実施例で色差情報の平均を基礎画素
の情報で行なっているが、これを基礎画素と擬似画素の
情報を用いても良い。また、本実施例ではフルカラー画
像情報の入力を輝度情報Yと、R−Y、B−Yの2つの
色差情報としているが、RGB情報やCMY情報等の入
力の場合も解像度に対する効果は同じものとなる。しか
しながら、R−Y、B−Yに対して本発明の補間を行っ
た場合と同様に色相および彩度が若干変化してしまうと
いう欠点を有するので、RGB情報やCMY情報を、ま
ず輝度情報Yと、2つの色差情報R−Y、B−Yに変換
した後、本発明の第2の実施例で述べた補間処理を施
し、再度RGB情報またはCMY情報に変換することが
望ましい。
In the second embodiment, the color difference information is averaged by the basic pixel information, but this may be used by using the basic pixel information and the pseudo pixel information. Further, in the present embodiment, the input of full-color image information is the luminance information Y and the two color difference information of RY and BY, but the effect on resolution is the same when inputting RGB information or CMY information. Becomes However, it has a drawback that the hue and saturation slightly change as in the case where the interpolation of the present invention is performed on RY and BY. Therefore, the RGB information and the CMY information are first converted to the luminance information Y. Then, it is desirable to convert the color difference information into two pieces of color difference information RY and BY, perform the interpolation processing described in the second embodiment of the present invention, and convert again into RGB information or CMY information.

【0075】本実施例では第1の関数および/または第
2の関数を非線形関数としているが、これを非線形関数
および/または線形関数を組合せた関数を用いた場合、
例えば、図19に示すような関数でも、同様の効果を得
ることができる。ただし、関数の導関数が不連続になる
部分で擬似輪郭を生じ易いので、1次微分が連続な非線
形関数とすることが望ましい。
In the present embodiment, the first function and / or the second function is a non-linear function. However, when a function combining the non-linear function and / or the linear function is used,
For example, the same effect can be obtained with a function as shown in FIG. However, since a pseudo contour is likely to occur in a portion where the derivative of the function becomes discontinuous, it is desirable to use a non-linear function whose first derivative is continuous.

【0076】本実施例では、第1の擬似画素および第2
の擬似画素を求めるために、各々1つの非線形関数を用
いたが、例えば入力の最小値と最大値の差に応じて複数
の非線形関数を使い分けて用いることもできる。本実施
例では第1の擬似画素を求め続いて第2の擬似画素を求
めているが、第1の擬似画素を全て求めた後に第2の擬
似画素を求めるようにすることももちろんできる。
In this embodiment, the first pseudo pixel and the second pseudo pixel
Although one non-linear function is used to obtain each of the pseudo-pixels, a plurality of non-linear functions can be selectively used according to the difference between the minimum value and the maximum value of the input. In the present embodiment, the first pseudo pixel is obtained and then the second pseudo pixel is obtained. However, it is of course possible to obtain the second pseudo pixel after obtaining all the first pseudo pixels.

【0077】また、本実施例では画素数を約4倍にする
補間についてのみ示しているが、第2画像に対して本補
間方法を繰り返し適用することで容易に、画素数を更に
拡大することができる。 (第3の実施例)以下本発明の第3の実施例について、
図面を参照しながら説明する。本実施例では入力画像が
輝度情報を有する白黒画像の場合を取り上げる。
Further, in the present embodiment, only the interpolation for increasing the number of pixels by about 4 is shown, but the number of pixels can be further increased by repeatedly applying the present interpolation method to the second image. You can (Third Embodiment) The third embodiment of the present invention will be described below.
A description will be given with reference to the drawings. In this embodiment, the case where the input image is a monochrome image having luminance information will be taken up.

【0078】本実施例における画像デ−タ補間方法を実
行する装置の構成は、図1に示す第1の実施例の構成と
ほぼ同一であるが、マイクロコンピュータ3に縮小手段
(ステップ)および縮小率指示手段(ステップ)の機能
が追加されている点が異なる。図20は、本実施例によ
りなされる処理を機能別に示した概略フロー図である。
同図は、図3に示した第1の実施例の概略フロー図と基
本的には同じであるが、縮小率指示ステップ2106、
縮小ステップ2107が追加されている点が異なる。以
下、異なる点のみ説明する。
The structure of the apparatus for executing the image data interpolation method in this embodiment is almost the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, except that the microcomputer 3 has a reducing means (step) and a reducing means. The difference is that the function of rate indicating means (step) is added. FIG. 20 is a schematic flow chart showing the processing performed by the present embodiment by function.
This drawing is basically the same as the schematic flow chart of the first embodiment shown in FIG. 3, but the reduction ratio instruction step 2106,
The difference is that a reduction step 2107 is added. Only different points will be described below.

【0079】縮小率指示ステップ2106は、補間によ
り拡大された画像に対する縮小率kが設定され、その縮
小率を縮小手段に指示する。縮小率kは、1/2より大き
く1より小さい任意の値が設定される。縮小ステップ2
107は、補間により拡大された画像を縮小指示ステッ
プから指示された縮小率kで縮小する。
In the reduction rate instruction step 2106, the reduction rate k for the image enlarged by the interpolation is set, and the reduction rate is instructed to the reduction means. The reduction rate k is set to an arbitrary value larger than 1/2 and smaller than 1. Reduction step 2
107 reduces the image enlarged by interpolation at the reduction rate k instructed from the reduction instruction step.

【0080】以上のように構成された本実施例における
デ−タ補間方法および装置について、その動作を説明す
る。第1の実施例と全く同様にして補間により拡大され
た画像デ−タが、縮小前の元の画像データとして画像メ
モリ2に格納されているものとする。元の画像データ
と、縮小率k=3/4の場合の縮小後の画像データの簡単
な例を図21(a)、(b)に示す。同図において、m,
nは横方向、縦方向のアドレスである。縮小ステップ2
107は、図21(a)に示すような元の画像に対し
て、m方向の画素の縮小処理、n方向の画素の縮小処理を
行う。この縮小処理の詳細な動作フローを図22に示
す。
The operation of the data interpolation method and apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described. It is assumed that the image data enlarged by interpolation in exactly the same way as in the first embodiment is stored in the image memory 2 as the original image data before reduction. 21A and 21B show simple examples of the original image data and the image data after reduction when the reduction ratio k = 3/4. In the figure, m,
n is an address in the horizontal and vertical directions. Reduction step 2
Reference numeral 107 performs pixel reduction processing in the m direction and pixel reduction processing in the n direction on the original image as shown in FIG. A detailed operation flow of this reduction processing is shown in FIG.

【0081】まず、縮小率kとして任意の値があらかじ
め設定され(ステップ2201)、画像のアドレスのm
方向に縮小処理をしていくに先立って、元の画像で縮小
を開始するアドレス(m,n)の初期値としてn=0,m=0が設定
される(ステップ2202)。元の画像において現在設
定されたアドレス(m,n)の画素について、その画素が縮
小後の画像においてm方向のアドレス上のどこの位置に
相当するかを次式によりその位置を計算する(ステップ
2203)。 Pm=(1/k)m 元の画像の画素数が4x4で、縮小率k=3/4の場合の元の画
像に対するm方向における縮小後の画素の相当する位置P
mを図23(a)に示す。同図において、○は画素を示
し、Pmは求めるべき画素の元の画像におけるm方向の位
置を示す。このPmの値は実在するアドレスに一致すると
は限らない(必ずしも整数とはならない)ので、その位
置の前後に実在する画素のm方向のアドレスm0,m1を次式
により求める(ステップ2004)。 m0=int(Pm) ただし、intは小数点以下nを切り捨
てる。 m1=m0+1 さらに、求めるべき画素の位置Pmと、前後の実在する2
画素(m0,n)、(m1,n)とのそれぞれの距離の比は、Pm-m0
: 1-(Pm-m0) である。このことから、求めるべき画素
データD(m',n)は、前後2画素の画素レベルを距離の逆
比 1-(Pm-m0): Pm-m0 で内分する次式によって求めら
れ、その値が画像メモリ2のアドレス(m',n)に格納され
る(ステップ2005)。 D(m',n) = {1-(Pm-m0)}D(m0,n) + (Pm-mo)D(m1,n) = {D(m1,n)-D(m0,n)}(Pm-m0) + D(m0,n) 続いて、m方向の次の画素が設定され(ステップ200
6、2007)、上記のステップ2003〜2005に
よってm方向の一行分の縮小が行われる。m方向の一行
分の縮小が終わるとnに1を加えて(ステップ200
8、2009)、次のm方向の1行について、上記ステ
ップ2002〜2007により一行分の縮小を行い、n
個のすべての行についてm方向の縮小を行う。図23
(b)にm方向に縮小された画像の例を示す。同図にお
いて、▽が縮小後の画素であり、○が元の画像に相当す
る画素である。
First, an arbitrary value is set in advance as the reduction rate k (step 2201), and m of the image address is set.
Prior to the reduction processing in the direction, n = 0 and m = 0 are set as the initial values of the address (m, n) at which the reduction is started in the original image (step 2202). For the pixel at the address (m, n) currently set in the original image, the position of the pixel in the image after reduction corresponding to the address in the m direction is calculated by the following formula (step) 2203). Pm = (1 / k) m When the number of pixels of the original image is 4x4 and the reduction ratio k = 3/4, the corresponding position P of the pixel after reduction in the m direction with respect to the original image
m is shown in FIG. In the figure, ◯ indicates a pixel, and Pm indicates the position of the pixel to be obtained in the original image in the m direction. Since the value of Pm does not always match the existing address (not necessarily an integer), the m-direction addresses m0 and m1 of the existing pixels before and after that position are obtained by the following formula (step 2004). m0 = int (Pm) However, int truncates n after the decimal point. m1 = m0 + 1 Further, the position Pm of the pixel to be obtained and the existing 2 before and after
Pixel (m0, n), the ratio of each distance to (m1, n) is Pm-m0
: 1- (Pm-m0). From this, the pixel data D (m ', n) to be obtained is obtained by the following formula that internally divides the pixel levels of the front and rear two pixels by the inverse ratio of the distance 1- (Pm-m0): Pm-m0. The value is stored in the address (m ', n) of the image memory 2 (step 2005). D (m ', n) = {1- (Pm-m0)} D (m0, n) + (Pm-mo) D (m1, n) = (D (m1, n) -D (m0, n) } (Pm-m0) + D (m0, n) Then, the next pixel in the m direction is set (step 200
6, 2007), and the above steps 2003 to 2005 reduce one line in the m direction. When the reduction of one line in the m direction is completed, 1 is added to n (step 200
8, 2009), the next one row in the m direction is reduced by one row in steps 2002 to 2007, and n
Perform m-direction reduction for all rows. Figure 23
An example of an image reduced in the m direction is shown in (b). In the figure, ∇ indicates a pixel after reduction, and ∘ indicates a pixel corresponding to the original image.

【0082】m方向の縮小が終わると、n方向について
も上記と同様に縮小していく(ステップ2010〜20
16)。図24(a)にn方向に縮小する前の画像デー
タ、図24(b)にn方向に縮小した後の画像データの
例を示す。▽は縮小前の画素を、□はn方向に縮小後の
画素を示す。こうして図22(b)に示した縮小率3/4
で縮小された画像データが得られる。
When the reduction in the m direction is completed, the reduction is also performed in the n direction in the same manner as described above (steps 2010 to 20).
16). FIG. 24A shows an example of image data before being reduced in the n direction, and FIG. 24B shows an example of image data after being reduced in the n direction. ∇ indicates a pixel before reduction, and □ indicates a pixel after reduction in the n direction. Thus, the reduction ratio 3/4 shown in FIG.
The image data reduced by is obtained.

【0083】縮小された画像P3と、縮小される前の画
像データ(補間により拡大された画像データ)P2と、
補間される前の画像データP1との関係を説明すると、
P1からP2への拡大率を2倍、P2からP3への縮小
率を3/4倍とすると、p1からP3へは2×3/4=2/3倍と
なる。なお、縮小率kを1/2より大きく、1より小さ
い値としているのは、倍率が1以上の場合、第1の実施
例で述べた方法によりもう一度拡大し、その画像を縮小
したほうが解像度の点で、有利であるという理由と、倍
率が1/2より小さい場合は、元の画像を拡大する前に
縮小したほうが解像度、処理時間の点で有利であるとい
う2つの理由からである。
A reduced image P3, image data before reduction (image data enlarged by interpolation) P2,
Explaining the relationship with the image data P1 before being interpolated,
If the expansion rate from P1 to P2 is 2 times and the reduction rate from P2 to P3 is 3/4 times, 2 × 3/4 = 2/3 times from p1 to P3. Note that the reduction ratio k is set to a value larger than 1/2 and smaller than 1. When the magnification is 1 or more, it is better to enlarge the image again by the method described in the first embodiment and reduce the image. This is for two reasons: it is advantageous, and when the magnification is smaller than ½, it is advantageous in terms of resolution and processing time to reduce the original image before enlargement.

【0084】続いて、本実施例における具体的な効果に
ついて説明する。第1の実施例では縦横それぞれ2のべ
き乗倍の拡大しかできないという欠点があったが、本実
施例はこれを解決するものであり、元の画像を任意の倍
率で拡大することが可能となる。つまり、P1からP2
への拡大率と、P2からP3への縮小率との組み合わせ
を、適切に選ぶことことにより任意の拡大率を設定する
ことができる。
Next, the specific effects of this embodiment will be described. The first embodiment has a drawback in that it can only be magnified by a power of 2 in both vertical and horizontal directions, but this embodiment solves this, and the original image can be magnified at any magnification. .. That is, from P1 to P2
An appropriate enlargement ratio can be set by appropriately selecting the combination of the enlargement ratio to P2 and the reduction ratio from P2 to P3.

【0085】なお、本実施例では白黒の画像についての
み述べたが、フルカラー画像についても同様の処理で簡
単に任意倍率の拡大を行うことができる。 (第4実施例)以下本発明の第4の実施例について、図
面を参照しながら説明する。本実施例では入力画像が輝
度情報からなる白黒画像の場合について取り上げる。本
実施例における画像データ補間方法を実行する装置の構
成は、図1に示した第1の実施例の構成とほぼ同一であ
る。
Although only the black and white image has been described in the present embodiment, it is possible to easily enlarge the full-color image by an arbitrary magnification by the same process. (Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the case where the input image is a monochrome image composed of luminance information will be taken up. The structure of the apparatus for executing the image data interpolation method in this embodiment is almost the same as the structure of the first embodiment shown in FIG.

【0086】図25は、本実施例によりなされる処理を
機能別に示したフロー図である。図3に示す第1の実施
例と基本的には同じであるが、相関決定手段(ステッ
プ)3106、擬似画素選択手段(ステップ)3107
が追加されている点が異なっており、異なる点のみ説明
する。相関検出ステップ3106は、最大値と最小値の
差が所定の値より小さければ相関性があると判断する。
FIG. 25 is a flow chart showing the processing performed by this embodiment for each function. This is basically the same as the first embodiment shown in FIG. 3, but the correlation determining means (step) 3106 and the pseudo pixel selecting means (step) 3107.
Is added, and only different points will be described. In the correlation detection step 3106, if the difference between the maximum value and the minimum value is smaller than the predetermined value, it is determined that there is a correlation.

【0087】擬似画素選択ステップ3107は、相関性
があると判断された場合は平均値を、相関性がないと判
断された場合は写像値を擬似画素として出力する。以上
のように構成された本実施例におけるデ−タ補間方法お
よび装置について、その動作を説明する。図26に第1
の擬似画素b(x,y)を求める場合の処理フローを示
す。なお、他の擬似画素を求める場合も同様である。
In the pseudo pixel selection step 3107, the average value is output as a pseudo pixel if it is determined that there is a correlation, and the mapping value is output as a pseudo pixel if it is determined that there is no correlation. The operation of the data interpolation method and apparatus according to the present embodiment configured as above will be described. First in FIG.
The processing flow for obtaining the pseudo pixel b (x, y) of is shown. The same applies when other pseudo pixels are obtained.

【0088】4つの基礎画素について、その平均値、最
大値、最小値が計算され(ステップ3201、320
2)、さらに最大値と最小値との差が求められる(ステ
ップ3203)。この差に基づいて、補間すべき画素と
元の画素との間に相関性があるか否かが判断される。つ
まり、この差が所定の値より小さい場合は相関性があ
り、大きい場合は相関性がないと判断される(ステップ
3204)。
The average value, the maximum value, and the minimum value of the four basic pixels are calculated (steps 3201 and 320).
2) Further, the difference between the maximum value and the minimum value is obtained (step 3203). Based on this difference, it is determined whether or not there is a correlation between the pixel to be interpolated and the original pixel. That is, if this difference is smaller than a predetermined value, it is determined that there is correlation, and if it is large, it is determined that there is no correlation (step 3204).

【0089】相関性があると判断された場合、ステップ
3202において求められた平均値が補間すべき画素の
レベルとして画像メモリ2に書き込まれる(ステップ3
207)。また、相関性が無いと判断された場合、平均
値を基に第1の関数テーブルを参照して(ステップ32
05)、画素レベルが計算され(ステップ3206)、
画像メモリ2に書き込まれる(ステップ3207)。
If it is determined that there is a correlation, the average value obtained in step 3202 is written in the image memory 2 as the level of the pixel to be interpolated (step 3).
207). If it is determined that there is no correlation, the first function table is referred to based on the average value (step 32
05), the pixel level is calculated (step 3206),
It is written in the image memory 2 (step 3207).

【0090】続いて、本実施例における具体的な効果に
ついて説明する。本実施例では、画像において画素のレ
ベル差がほとんどない部分では、平均値をそのまま擬似
画素とすることから、写像値を用いた場合に比べかなり
処理時間を短縮することができる。また、レベル差がほ
とんどない部分の解像度劣化は、人間の目には認識でき
ないため、本実施例によっても画質劣化がない補間を高
速に処理することができる。
Next, the specific effects of this embodiment will be described. In this embodiment, since the average value is used as it is as a pseudo pixel in a portion where there is almost no pixel level difference in the image, the processing time can be considerably shortened as compared with the case where the mapping value is used. In addition, since the deterioration of resolution in a portion having almost no level difference cannot be recognized by human eyes, interpolation can be processed at high speed without deterioration of image quality even in the present embodiment.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、非
線形関数を用いて第1の擬似画素の画像データを求める
ことにより、斜線がギザギザに見えないようエッジ部を
滑らかに保ち、かつ拡大による解像度の劣化を抑え、ノ
イズの拡大を抑える補間を行うことができるという効果
がある。このとき、第2の擬似画素の算出に関しては、
隣接する画素の線形平均、または第1の擬似画素を算出
したときと同一または異なる非線形関数を使用して第1
の擬似画素と同様の手順で行うことができる。
As described above, according to the present invention, by obtaining the image data of the first pseudo pixel by using the non-linear function, the edge portion is kept smooth so that the oblique line does not look jagged, and the enlargement is performed. There is an effect that it is possible to perform the interpolation that suppresses the deterioration of the resolution due to and suppresses the noise expansion. At this time, regarding the calculation of the second pseudo pixel,
A linear average of adjacent pixels or a first non-linear function that is the same as or different from that used to calculate the first pseudo pixel
The same procedure as for the pseudo pixel can be performed.

【0092】特に、カラー画像について、擬似画素の輝
度情報に関しては非線形関数を用いた補間を行い、更に
擬似画素の色差情報に関しては隣接する各画素の色差情
報の平均値を用いることにより、色相および彩度の変化
のない良好なカラー画像を作成できるという効果があ
る。また、一度拡大した画像に対して、さらに縮小を行
うことによって、解像度劣化の少ない任意の大きさの画
像に拡大することができる。
In particular, for a color image, interpolation using a non-linear function is performed for the luminance information of the pseudo pixels, and the average value of the color difference information of each adjacent pixel is used for the color difference information of the pseudo pixels. The effect is that a good color image with no change in saturation can be created. Further, by further reducing the image once enlarged, it is possible to enlarge the image to an arbitrary size with little deterioration in resolution.

【0093】また、画素の相関性に応じて非線形関数に
よる補間と平均値による補間を切り替えて擬似画素を求
めることによって、解像度劣化なくかつ高速処理を行う
ことができる。
Further, by switching the interpolation by the non-linear function and the interpolation by the average value according to the correlation of the pixels to obtain the pseudo pixel, it is possible to perform high-speed processing without deterioration of resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における画像データ補間
装置の構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of an image data interpolation device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】基礎画素aと第1の擬似画素b、第2の擬似画
素c1、c2の位置関係を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between a basic pixel a, a first pseudo pixel b, and second pseudo pixels c1 and c2.

【図3】本発明の第1の実施例における補間処理の手順
を示す流れ図。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of interpolation processing in the first embodiment of the present invention.

【図4】同実施例における画像データ補間方法のメイン
のフローチャート。
FIG. 4 is a main flowchart of an image data interpolation method in the same embodiment.

【図5】第1および第2の実施例における第1および第
2の関数の入出力特性の図。
FIG. 5 is a diagram of input / output characteristics of first and second functions in the first and second embodiments.

【図6】第1の実施例における第1の擬似画素bを求め
るフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart for obtaining a first pseudo pixel b in the first embodiment.

【図7】(a) 同実施例における第2の擬似画素c1
を求めるフローチャート。 (b) 同実施例における第2の擬似画素c2 を求める
フローチャート。
FIG. 7 (a) is a second pseudo pixel c1 in the same embodiment.
Flowchart to ask. (B) A flowchart for obtaining the second pseudo pixel c2 in the embodiment.

【図8】同実施例における補間特性を求めるための基礎
画素の一例の図。
FIG. 8 is a diagram showing an example of basic pixels for obtaining an interpolation characteristic in the embodiment.

【図9】(a) 線形方式による図6の例に対する補間
結果の図。 (b) 同実施例による図6の例に対する補間結果の
図。
9A is a diagram of an interpolation result for the example of FIG. 6 by a linear method. (B) A diagram of an interpolation result for the example of FIG. 6 according to the embodiment.

【図10】同実施例と線形補間方式における境界部の特
性図。
FIG. 10 is a characteristic diagram of a boundary portion in the same embodiment and the linear interpolation method.

【図11】(a) 線形方式による斜めの境界の視覚的
な見え方の図。 (b) 同実施例による斜めの境界の視覚的な見え方の
図。
FIG. 11A is a diagram showing a visual appearance of an oblique boundary according to a linear method. (B) A view of the visual appearance of a diagonal boundary according to the embodiment.

【図12】(a) 同実施例において、第1の関数を非
線形、第2の関数を線形(4点平均)とした場合の図6
の例に対する補間結果の図。 (b) 同実施例において、第1の関数を線形(4点平
均)、第2の関数を非線形とした場合の図6の例に対す
る補間結果の図。
FIG. 12A is a diagram when the first function is non-linear and the second function is linear (four-point average) in the embodiment.
Of the interpolation result for the example of FIG. (B) In the same Example, the figure of the interpolation result with respect to the example of FIG. 6 when making a 1st function linear (4 point average) and making a 2nd function nonlinear.

【図13】同実施例において、4画素のうち最大値およ
び最小値を除く他の2画素の平均で写像値を求めた場合
の図6の例に対する補間結果の図。
FIG. 13 is a diagram of an interpolation result for the example of FIG. 6 when the mapping value is obtained by averaging the other two pixels of the four pixels excluding the maximum value and the minimum value in the embodiment.

【図14】本発明の第2の実施例における補間記録装置
の構成図。
FIG. 14 is a configuration diagram of an interpolation recording device according to a second embodiment of the present invention.

【図15】同実施例における画像データ補間方法のメイ
ンのフローチャート。
FIG. 15 is a main flowchart of an image data interpolation method in the embodiment.

【図16】同実施例における第1の擬似画素bを求める
フローチャート。
FIG. 16 is a flowchart for obtaining a first pseudo pixel b in the same example.

【図17】同実施例における第2の擬似画素c1 を求め
るフローチャート。
FIG. 17 is a flowchart for obtaining a second pseudo pixel c1 in the example.

【図18】同実施例における第2の擬似画素c2 を求め
るフローチャート。
FIG. 18 is a flowchart for obtaining a second pseudo pixel c2 in the example.

【図19】非線形関数と線形関数を組み合わせた関数の
図。
FIG. 19 is a diagram of a function combining a nonlinear function and a linear function.

【図20】本発明の第3の実施例における画像データ補
間方法のメインのフローチャート。
FIG. 20 is a main flowchart of an image data interpolation method according to the third embodiment of the present invention.

【図21】同実施例における元の画像データと、縮小率
k=3/4の場合の縮小後の画像データの簡単な例を示す
図。
FIG. 21 is a diagram showing a simple example of original image data and image data after reduction in the case where the reduction rate k = 3/4 in the embodiment.

【図22】同実施例における画像の縮小を行うフローチ
ャート。
FIG. 22 is a flowchart for reducing an image according to the embodiment.

【図23】同実施例における、元の画像の画素数が4x4
でかつ縮小率k=3/4の場合の元の画像に対するm方向にお
ける縮小後の画素の相当する位置Pmを示す図。
FIG. 23 is a case where the number of pixels of the original image is 4 × 4 in the same example.
FIG. 7 is a diagram showing corresponding positions Pm of pixels after reduction in the m direction with respect to the original image when the reduction ratio is k = 3/4.

【図24】同実施例における、元の画像の画素数が4x4
でかつ縮小率k=3/4の場合の元の画像に対するn方向にお
ける縮小後の画素の相当する位置Pnを示す図。
FIG. 24 is a diagram illustrating that the number of pixels of the original image is 4 × 4 in the embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing corresponding positions Pn of pixels after reduction in the n direction with respect to the original image when the reduction ratio is k = 3/4.

【図25】本発明の第4の実施例における画像データ補
間方法のメインのフローチャート。
FIG. 25 is a main flowchart of an image data interpolation method according to the fourth embodiment of the present invention.

【図26】同実施例における相関検出、選択を行い擬似
画素を求めるフローチャート。
FIG. 26 is a flowchart for obtaining a pseudo pixel by performing correlation detection and selection in the embodiment.

【図27】従来例の線形補間方式の原理図。FIG. 27 is a principle diagram of a conventional linear interpolation method.

【図28】(a) 基礎画像における斜めの境界の視覚
的な見え方の図。 (b) (a)についての従来技術による補間結果およ
びその斜めの境界の視覚的な見え方の図。
FIG. 28 (a) is a diagram showing a visual appearance of a diagonal boundary in a basic image. (B) The figure of the conventional appearance of the interpolation result about (a) and the visual appearance of the diagonal boundary.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 外部インターフェイス 2 画像メモリ 3 マイクロコンピュータ 4 第1の関数テーブルメモリ 5 第2の関数テーブルメモリ 1101 外部インターフェイス 1102 画像メモリ 1103 マイクロコンピュータ 1104 第1の関数テーブルメモリ 1105 第2の関数テーブルメモリ 1 External Interface 2 Image Memory 3 Microcomputer 4 First Function Table Memory 5 Second Function Table Memory 1101 External Interface 1102 Image Memory 1103 Microcomputer 1104 First Function Table Memory 1105 Second Function Table Memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G09G 5/36 9177−5G ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location G09G 5/36 9177-5G

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の基礎画素から構成される元の画像を
第1の画像とし、 斜めに隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
1の擬似画素、 縦横に隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
2の擬似画素とし前記第1の画像に、第1の擬似画素お
よび第2の擬似画素を配置して第2の画像を形成する画
像データ補間方法であって、 単調増加な非線形関数に基づいて第1の擬似画素の画素
レベルを求める第1の手順と、 単調増加な非線形関数に基づいて第2の擬似画素の画素
レベルを求める第2の手順とからなることを特徴とする
画像データ補間方法。
1. An original image composed of a plurality of basic pixels is used as a first image, pixels to be interpolated between the diagonally adjacent basic pixels are first pseudo pixels, and the basic pixels vertically and horizontally adjacent to each other. An image data interpolation method in which a pixel to be interpolated between pixels is defined as a second pseudo pixel, and a first pseudo pixel and a second pseudo pixel are arranged in the first image to form a second image. From the first procedure of obtaining the pixel level of the first pseudo pixel based on the monotonically increasing nonlinear function, and the second procedure of obtaining the pixel level of the second pseudo pixel based on the monotonically increasing nonlinear function. An image data interpolation method characterized by the following.
【請求項2】複数の基礎画素から構成される元の画像を
第1の画像とし、 斜めに隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
1の擬似画素、 縦横に隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
2の擬似画素とし前記第1の画像に、第1の擬似画素お
よび第2の擬似画素を配置して第2の画像を形成する画
像データ補間方法であって、 単調増加な非線形関数に基づいて第1の擬似画素の画素
レベルを求める第1の手順と、 線形関数に基づいて第2の擬似画素の画素レベルを求め
る第2の手順とからなることを特徴とする画像データ補
間方法。
2. An original image composed of a plurality of basic pixels is defined as a first image, pixels to be interpolated between the diagonally adjacent basic pixels are first pseudo pixels, and the basic pixels vertically and horizontally adjacent to each other. An image data interpolation method in which a pixel to be interpolated between pixels is defined as a second pseudo pixel, and a first pseudo pixel and a second pseudo pixel are arranged in the first image to form a second image. A first procedure for obtaining the pixel level of the first pseudo pixel based on the monotonically increasing non-linear function, and a second procedure for obtaining the pixel level of the second pseudo pixel based on the linear function. Characteristic image data interpolation method.
【請求項3】前記非線形関数は、入力値の定義域と写像
値の値域とが一致し、その範囲内の1点で入力値とその
写像値とが一致し、一次導関数が上に凸であることを特
徴とする請求項1又は2記載の画像データ補間方法。
3. The non-linear function has a domain of input values and a domain of mapping values that match, the input value and its mapping value match at one point within the range, and the first derivative is convex upward. The image data interpolation method according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】前記非線形関数は、入力値が定義域の中心
値であるとき、写像値が値域の中心近傍値になることを
特徴とする請求項3記載の画像データ補間方法。
4. The image data interpolation method according to claim 3, wherein when the input value is the center value of the domain, the mapping value of the non-linear function is a value near the center of the range.
【請求項5】前記第1の手順は、 前記第1の擬似画素と斜めに隣接する4つの前記基礎画
素の画素レベルの最大値max1と最小値min1を求める第1.
1のステップと、 前記4つの基礎画素の画素レベルの平均、または前記4
つの基礎画素の画素レベルから前記最大値max1と前記最
小値min1を除いた2画素の画素レベルの平均のどちらか
一方を平均値ave1として算出する第1.2のステップと、 最大値max1と最小値min1に対応する写像値が各々max1と
min1であると共に区間[min1,max1 ]で単調増加な非線
形関数を用いて、平均値ave1に対する前記非線形関数の
写像値D1を求める第1.3のステップと、 写像値D1を、前記第1の擬似画素の画素データとして
画像メモリに格納する第1.4のステップとからなり、 前記第2の手順は、 前記第2の擬似画素と隣接する、2つの基礎画素と2つ
の第1の擬似画素との4つの画素の画素レベルの最大値
max2と最小値min2を求める第2.1のステップと、 前記4つの画素の画素レベルの平均、または前記4つの
画素の画素レベルから前記最大値max2と前記最小値min2
を除いた2画素の画素レベルの平均のどちらか一方を平
均値ave2として算出する第2.2のステップと、 最大値max2と最小値min2に対応する写像値が各々max2と
min2であると共に区間[min2,max2 ]で単調増加な非線
形関数を用いて、平均値ave2に対する前記非線形関数の
写像値D2を求める第2.3のステップと、 写像値D2を、前記第2の擬似画素の画像データとして
画像メモリに格納するする第2.4のステップとからなる
ことを特徴とする請求項4記載の画像データ補間方法。
5. The first procedure is to obtain a maximum value max1 and a minimum value min1 of pixel levels of four basic pixels diagonally adjacent to the first pseudo pixel.
1 step, and the pixel level average of the four basic pixels, or the four
The 1.2th step of calculating one of the averages of the pixel levels of the two pixels excluding the maximum value max1 and the minimum value min1 from the pixel level of one basic pixel as the average value ave1, and the maximum value max1 and the minimum value min1. The mapping values corresponding to are max1 and
Using a non-linear function that is min1 and monotonically increasing in the interval [min1, max1], the 1.3rd step of obtaining the mapping value D1 of the non-linear function with respect to the average value ave1, and the mapping value D1 is the first pseudo pixel. The second step is to store four basic pixels and two first pseudo pixels that are adjacent to the second pseudo pixel. Maximum pixel level of pixel
The second step of obtaining max2 and the minimum value min2, the average of the pixel levels of the four pixels, or the maximum value max2 and the minimum value min2 from the pixel levels of the four pixels
The second step of calculating either one of the averages of the pixel levels of the two pixels except for the average value ave2, and the mapping values corresponding to the maximum value max2 and the minimum value min2 are max2 and max2, respectively.
The second step of obtaining the mapping value D2 of the non-linear function with respect to the average value ave2 by using the non-linear function which is min2 and monotonically increases in the interval [min2, max2], and the mapping value D2 is set to the second pseudo pixel. 5. The image data interpolation method according to claim 4, further comprising the step of storing the image data as image data in an image memory.
【請求項6】複数の基礎画素から構成される元の画像を
第1の画像とし、 斜めに隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
1の擬似画素、 縦横に隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
2の擬似画素とし前記第1の画像に、第1の擬似画素お
よび第2の擬似画素を配置して第2の画像を形成する画
像データ補間方法であって、 第1の擬似画素の画素レベルを求める第1の手順と、 第2の擬似画素の画素レベルを求める第2の手順とから
なり、 前記第1の手順は、 前記第1の擬似画素と斜めに隣接する4つの前記基礎画
素の画素レベルの最大値max1と最小値min1を求める第1.
1のステップと、 前記4つの基礎画素の画素レベルの平均、または前記4
つの基礎画素の画素レベルから前記最大値max1と前記最
小値min1を除いた2画素の画素レベルの平均のどちらか
一方を平均値ave1として算出する第1.2のステップと、 最大値max1と最小値min1に対応する写像値が各々max1と
min1であると共に区間[min1,max1 ]で単調増加な非線
形関数を用いて、平均値ave1に対する前記非線形関数の
写像値D1を求める第1.3のステップと、 写像値D1を、前記第1の擬似画素の画素データとして
画像メモリに格納する第1.4のステップとからなり、 前記第2の手順は、 前記第2の擬似画素と隣接する、2つの基礎画素と2つ
の第1の擬似画素との4つの画素の画素レベルの最大値
max2と最小値min2を求める第2.1のステップと、 前記4つの画素の画素レベルの平均、または前記4つの
画素の画素レベルから前記最大値max2と前記最小値min2
を除いた2画素の画素レベルの平均のどちらか一方を平
均値ave2として算出する第2.2のステップと、 最大値max2と最小値min2に対応する写像値が各々max2と
min2であると共に区間[min2,max2 ]で単調増加な非線
形関数を用いて、平均値ave2に対する前記非線形関数の
写像値D2を求める第2.3のステップと、 写像値D2を、前記第2の擬似画素の画像データとして
画像メモリに格納するする第2.4のステップとからなる
ことを特徴とする画像データ補間方法。
6. An original image composed of a plurality of basic pixels is used as a first image, pixels to be interpolated between the diagonally adjacent basic pixels are first pseudo pixels, and the basic pixels vertically and horizontally adjacent to each other. An image data interpolation method in which a pixel to be interpolated between pixels is defined as a second pseudo pixel, and a first pseudo pixel and a second pseudo pixel are arranged in the first image to form a second image. And a second procedure for obtaining the pixel level of the second pseudo pixel and a second procedure for obtaining the pixel level of the second pseudo pixel. 1. Find the maximum value max1 and the minimum value min1 of the pixel levels of the four basic pixels that are diagonally adjacent to each other.
1 step, and the pixel level average of the four basic pixels, or the four
The 1.2th step of calculating one of the averages of the pixel levels of the two pixels excluding the maximum value max1 and the minimum value min1 from the pixel level of one basic pixel as the average value ave1, and the maximum value max1 and the minimum value min1. The mapping values corresponding to are max1 and
Using a non-linear function that is min1 and monotonically increasing in the interval [min1, max1], the 1.3rd step of obtaining the mapping value D1 of the non-linear function with respect to the average value ave1, and the mapping value D1 is the first pseudo pixel. The second step is to store four basic pixels and two first pseudo pixels that are adjacent to the second pseudo pixel. Maximum pixel level of pixel
The second step of obtaining max2 and the minimum value min2, the average of the pixel levels of the four pixels, or the maximum value max2 and the minimum value min2 from the pixel levels of the four pixels
The second step of calculating either one of the averages of the pixel levels of the two pixels except for the average value ave2, and the mapping values corresponding to the maximum value max2 and the minimum value min2 are max2 and max2, respectively.
The second step of obtaining the mapping value D2 of the non-linear function with respect to the average value ave2 by using the non-linear function which is min2 and monotonically increasing in the interval [min2, max2], and the mapping value D2 is set to the second pseudo pixel Image data is stored as image data in the image memory in the step 2.4.
【請求項7】複数の基礎画素から構成される元の画像を
第1の画像とし、 斜めに隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
1の擬似画素、 縦横に隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
2の擬似画素とし前記第1の画像に、第1の擬似画素お
よび第2の擬似画素を配置して第2の画像を形成する画
像データ補間方法であって、 第1の擬似画素の画素レベルを求める第1の手順と、 第2の擬似画素の画素レベルを求める第2の手順とから
なり、 前記第1の手順は、 前記第1の擬似画素と斜めに隣接する4つの前記基礎画
素の画素レベルの最大値max1と最小値min1を求める第1.
1のステップと、 前記4つの基礎画素の画素レベルの平均、または前記4
つの基礎画素の画素レベルから前記最大値max1と前記最
小値min1を除いた2画素の画素レベルの平均のどちらか
一方を平均値ave1として算出する第1.2のステップと、 最大値max1と最小値min1に対応する写像値が各々max1と
min1であると共に区間[min1,max1 ]で単調増加な非線
形関数を用いて、平均値ave1に対する前記非線形関数の
写像値D1を求める第1.3のステップと、 写像値D1を、前記第1の擬似画素の画素データとして
画像メモリに格納する第1.4のステップとからなり、 第2の手順は隣接する2つの基礎画素の平均、または隣
接する、前記2つの基礎画素と2つの第1の擬似画素と
の4つの画素の平均のどちらかを算出する第2.1のステ
ップと、 その平均を、第2の擬似画素の画像データとして画像メ
モリに格納する第2.2のステップとからなることを特徴
とする画像データ補間方法。
7. An original image composed of a plurality of basic pixels is defined as a first image, pixels to be interpolated between the diagonally adjacent basic pixels are first pseudo pixels, and the basic pixels vertically and horizontally adjacent to each other. An image data interpolation method in which a pixel to be interpolated between pixels is defined as a second pseudo pixel, and a first pseudo pixel and a second pseudo pixel are arranged in the first image to form a second image. And a second procedure for obtaining the pixel level of the second pseudo pixel and a second procedure for obtaining the pixel level of the second pseudo pixel. 1. Find the maximum value max1 and the minimum value min1 of the pixel levels of the four basic pixels that are diagonally adjacent to each other.
1 step, and the pixel level average of the four basic pixels, or the four
The 1.2th step of calculating one of the averages of the pixel levels of the two pixels excluding the maximum value max1 and the minimum value min1 from the pixel level of one basic pixel as the average value ave1, and the maximum value max1 and the minimum value min1. The mapping values corresponding to are max1 and
Using a non-linear function that is min1 and monotonically increasing in the interval [min1, max1], the 1.3rd step of obtaining the mapping value D1 of the non-linear function with respect to the average value ave1, and the mapping value D1 is the first pseudo pixel. And a second step of storing the two basic pixels and two first pseudo-pixels, which are the average of two adjacent basic pixels, or the adjacent two basic pixels and two first pseudo pixels. Image data interpolation, characterized in that it comprises a first step 2.1 for calculating one of the averages of the four pixels and a second step 2.2 for storing the average in the image memory as image data of the second pseudo pixel. Method.
【請求項8】前記第1.3のステップは、 定義域と値域の最小値と最大値が共にMin1とMax1である
と共に区間[Min1,Max1 ]で単調増加な非線形関数であ
る第1の関数F1を用いた次式により、平均値ave1を入
力値として算出される値D1を写像値とし、 【数1】 前記第2.3のステップは、 定義域と値域の最小値と最大値が共にMin2とMax2である
と共に区間[Min2,Max2 ]で単調増加な非線形関数であ
る第2の関数F2を用いた次式により、平均値ave2を入
力値として算出される値D2を写像値とする 【数2】 ことを特徴とする請求項6又は7記載の画像データ補間
方法。
8. The first and third steps are to perform a first function F1 which is a non-linear function that monotonically increases in the interval [Min1, Max1] while the minimum and maximum values of the domain and range are both Min1 and Max1. According to the following equation used, the value D1 calculated with the average value ave1 as the input value is the mapping value, and The second step is the following equation using the second function F2, which is a non-linear function that monotonically increases in the interval [Min2, Max2], while the minimum and maximum values of the domain and range are both Min2 and Max2. , The value D2 calculated with the average value ave2 as the input value is the mapping value. The image data interpolation method according to claim 6 or 7, characterized in that.
【請求項9】前記第1の関数F1及び/又は第2の関数
F2は、次式のF(x)から選択されることを特徴とす
る請求項8記載の画像データ補間方法。 【数3】 【数4】 【数5】
9. The image data interpolation method according to claim 8, wherein the first function F1 and / or the second function F2 is selected from F (x) in the following equation. [Equation 3] [Equation 4] [Equation 5]
【請求項10】複数の基礎画素から構成される元の画像
を第1の画像とし、 斜めに隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
1の擬似画素、 縦横に隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
2の擬似画素とし前記第1の画像に、第1の擬似画素お
よび第2の擬似画素を配置して第2の画像を形成する画
像データ補間方法であって、 第1の擬似画素の画素レベルの決定は、 前記第1の擬似画素と斜めに隣接する4つの前記基礎画
素の画素レベルの最大値max1と最小値min1を求める第1.
1のステップと、 前記4つの基礎画素の画素レベルの平均、または前記4
つの基礎画素の画素レベルから前記最大値max1と前記最
小値min1を除いた2画素の画素レベルの平均のどちらか
一方を平均値ave1として算出する第1.2のステップと、 前記最大値max1と前記最小値min1との差を算出し、その
差が所定の値より小さいとき相関性があると判定する第
1.3のステップと、 相関性がない場合、平均値ave1を第1の擬似画素の画素
レベルとし、 相関性がある場合、非線形関数に基づいて第1の擬似画
素の画素レベルを求める第1.4のステップとからなるこ
とを特徴とするデータ補間方法。
10. An original image composed of a plurality of basic pixels is defined as a first image, pixels to be interpolated between the diagonally adjacent basic pixels are first pseudo pixels, and the basic pixels vertically and horizontally adjacent to each other. An image data interpolation method in which a pixel to be interpolated between pixels is defined as a second pseudo pixel, and a first pseudo pixel and a second pseudo pixel are arranged in the first image to form a second image. Then, the pixel level of the first pseudo pixel is determined by obtaining the maximum value max1 and the minimum value min1 of the pixel levels of the four basic pixels diagonally adjacent to the first pseudo pixel.
1 step, and the pixel level average of the four basic pixels, or the four
1.2th step of calculating one of the averages of the pixel levels of the two pixels excluding the maximum value max1 and the minimum value min1 from the pixel level of one basic pixel as the average value ave1, the maximum value max1 and the minimum value Calculate the difference with the value min1 and judge that there is a correlation when the difference is smaller than a predetermined value.
Step 1.3, and if there is no correlation, use the average value ave1 as the pixel level of the first pseudo pixel, and if there is correlation, obtain the pixel level of the first pseudo pixel based on a nonlinear function Step 1.4 And a data interpolation method comprising:
【請求項11】前記第2の擬似画素の画素レベルの決定
は、 前記第2の擬似画素と隣接する、2つの基礎画素と2つ
の第1の擬似画素との4つの画素の画素レベルの最大値
max2と最小値min2を求める第2.1のステップと、 前記4つの画素の画素レベルの平均、または前記4つの
画素の画素レベルから前記最大値max2と前記最小値min2
を除いた2画素の画素レベルの平均のどちらか一方を平
均値ave2として算出する第2.2のステップと、 前記最大値max2と前記最小値min2との差を算出し、その
差が所定の値より小さいとき相関性があると判定する第
2.3のステップと、 相関性がない場合、平均値ave2を第2の擬似画素の画素
レベルとし、 相関性がある場合、非線形関数に基づいて第2の擬似画
素の画素レベルを求める第2.4のステップとからなるこ
とを特徴とする請求項10記載のデータ補間方法。
11. The pixel level of the second pseudo pixel is determined by determining the maximum pixel level of four pixels, two basic pixels and two first pseudo pixels, which are adjacent to the second pseudo pixel. value
The second step of obtaining max2 and the minimum value min2, the average of the pixel levels of the four pixels, or the maximum value max2 and the minimum value min2 from the pixel levels of the four pixels
The second step of calculating one of the averages of the pixel levels of the two pixels excluding the above as the average value ave2, and the difference between the maximum value max2 and the minimum value min2, and the difference is less than the predetermined value. When it is small, it is judged that there is a correlation.
Step 2.3, and if there is no correlation, use the average value ave2 as the pixel level of the second pseudo pixel, and if there is correlation, obtain the pixel level of the second pseudo pixel based on a non-linear function. Step 2.4 11. The data interpolation method according to claim 10, characterized in that
【請求項12】前記非線形関数は、入力値の定義域と写
像値の値域とが一致し、その範囲内の1点で入力値とそ
の写像値とが一致し、一次導関数が上に凸である。こと
を特徴とする請求項10又は11記載の画像データ補間
方法。
12. The non-linear function has a domain of input values and a domain of mapping values that match, the input value and its mapping value match at one point within the range, and the first derivative is convex upward. Is. The image data interpolation method according to claim 10 or 11, characterized in that.
【請求項13】前記非線形関数は、入力値が定義域の中
心値であるとき、写像値が値域の中心近傍値になること
を特徴とする請求項12記載の画像データ補間方法。
13. The image data interpolation method according to claim 12, wherein when the input value is the center value of the domain, the mapping value of the non-linear function is a value near the center of the range.
【請求項14】前記第1の画像は、2つの色差情報とと
もにカラー画像を構成する輝度情報であり、色差情報が
隣接する複数の画素の平均値で補間されることを特徴と
する請求項5又は9又は13記載の画像データ補間方
法。
14. The first image is luminance information which forms a color image together with two color difference information, and the color difference information is interpolated by an average value of a plurality of adjacent pixels. Alternatively, the image data interpolation method described in 9 or 13.
【請求項15】請求項5又は9又は13記載の画像デー
タ補間方法において、更に、補間により拡大された画像
を縮小する第3の手順を有し、 第3の手順は、 第1の方向の各画素列の長さを縮小する第3.1のステッ
プと、 第1の方向と直交する第2の方向の各画素列の長さを縮
小する第3.2のステップとからなることを特徴とする画
像データ補間方法。
15. The image data interpolation method according to claim 5, 9 or 13, further comprising a third step of reducing an image enlarged by interpolation, wherein the third step is performed in the first direction. Image data characterized by comprising a 3.1 step of reducing the length of each pixel row and a 3.2 step of reducing the length of each pixel row in a second direction orthogonal to the first direction Interpolation method.
【請求項16】前記第3の手順において、 補間により拡大された画像の第1の方向の画素アドレス
をm、第2の方向の画素アドレスをn、縮小率をk(1/2<k<
1)とすると、 第3.1のステップは、縮小後画像における第1の方向の
求めるべき各画素について、 縮小前の画像において、縮小後の画像の対応する画素の
輝度レベルを示す位置Pmを次式により求めるサブステッ
プと、 Pm=(1/k)m 位置Pmの第1の方向の両隣に実在する画素のアドレスm
0、m1を次式により求めるサブステップと、 m0=int(Pm) ただし、intは整数化を示す。 m1=m0+1 アドレスm0、m1にある画素の画素レベルD0,D1に基づい
て、次式による内分値を求めるべき画素レベルDとする
サブステップと D = (D1-D0)(Pm-m0) + D0 からなり、 第3.2のステップは、縮小後画像における第2の方向の
求めるべき各画素について、 縮小前の画像において、縮小後の画素の輝度レベルを示
す位置Pnを次式により求めるサブステップと、 Pn=(1/k)n 位置Pnの第2の方向の両隣に実在する画素のアドレスn
0、n1を次式により求めるサブステップと、 n0=int(Pn) ただし、intは整数化を示す。 n1=n0+1 アドレスn0、n1にある画素の画素レベルE0,E1に基づい
て、次式による内分値を擬似画素の画素レベルEとする
サブステップと E = (E1-E0)(Pn-n0) + E0 からなることを特徴とする請求項15記載の画像データ
補間方法。
16. In the third procedure, the pixel address in the first direction of the image enlarged by interpolation is m, the pixel address in the second direction is n, and the reduction ratio is k (1/2 <k <
Then, the 1st step is to calculate, for each pixel to be obtained in the first direction in the reduced image, the position Pm indicating the luminance level of the corresponding pixel in the reduced image in the image before reduction by the following equation. Pm = (1 / k) m The pixel address m that actually exists on both sides of the position Pm in the first direction.
M0 = int (Pm), which is a sub-step for obtaining 0 and m1 by the following equation, where int is an integer. m1 = m0 + 1 Based on the pixel levels D0 and D1 of the pixels at the addresses m0 and m1, the sub-step to obtain the internal division value by the following formula as the pixel level D and D = (D1-D0) (Pm-m0 ) + D0, and the second step is to calculate the position Pn indicating the brightness level of the pixel after reduction in the image before reduction for each pixel to be obtained in the second direction in the image after reduction using the following formula. Step and Pn = (1 / k) n Address n of the actual pixel on both sides of the position Pn in the second direction
N0 = int (Pn) where 0 and n1 are calculated by the following equation, where int is an integer. n1 = n0 + 1 Based on the pixel levels E0 and E1 of the pixels at addresses n0 and n1, a sub-step that sets the internal value by the following equation as the pixel level E of the pseudo pixel and E = (E1-E0) (Pn- 16. The image data interpolation method according to claim 15, wherein n0) + E0.
【請求項17】複数の基礎画素から構成される元の画像
を第1の画像とし、 斜めに隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
1の擬似画素、 縦横に隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
2の擬似画素とし前記第1の画像に、第1の擬似画素お
よび第2の擬似画素を配置して第2の画像を形成する画
像データ補間装置であって、 第1画像および第2画像を記憶する画像メモリと、 前記第1の擬似画素に隣接する4つの前記基礎画素の画
素レベルの最大値max1と最小値min1、更に前記4つの基
礎画素の平均、または最大値max1と最小値min1を除いた
2画素の平均のどちらかを算出し平均値ave1を求める第
1の平均・最大・最小決定手段と、 前記平均値ave1について、定義域と値域の最小値と最大
値が共にMin1とMax1である単調増加な非線形関数である
第1の関数F1を用いた次式により算出される写像値D
1を前記第1の擬似画素の画像データとして前記画像メ
モリに格納する第1の関数写像手段と、 【数6】 第2の擬似画素に隣接する2つの基礎画素と2つの第1
の擬似画素の4つの画素の画素レベルの最大値max2と最
小値min2、更に前記4つの画素の平均、または最大値ma
x2と最小値min2を除いた2画素の平均である平均値ave2
を求める第2の平均・最大・最小決定手段と、 前記平均値ave2について、定義域と値域の最小値と最大
値が共にMin2とMax2である単調増加な非線形関数である
第2の関数F2を用いた次式により算出される写像値D
2を前記第2の擬似画素の画像データとして画像メモリ
に格納する第2の関数写像手段と 【数7】 を備えたことを特徴とする画像データ補間装置。
17. An original image composed of a plurality of basic pixels is defined as a first image, pixels to be interpolated between the diagonally adjacent basic pixels are first pseudo pixels, and the basic pixels vertically and horizontally adjacent to each other. An image data interpolating device that forms a second image by arranging a first pseudo pixel and a second pseudo pixel in the first image, with a pixel to be interpolated between pixels as a second pseudo pixel. An image memory for storing the first image and the second image, a maximum value max1 and a minimum value min1 of the pixel levels of the four basic pixels adjacent to the first pseudo pixel, and an average of the four basic pixels. , Or a first average / maximum / minimum determining means for calculating an average value ave1 by calculating an average of two pixels excluding the maximum value max1 and the minimum value min1; and the average value ave1 of the domain and range. A monotonically increasing nonlinear line with both minimum and maximum values of Min1 and Max1. A mapping value D calculated by the following equation using the first function F1 which is a form function
A first function mapping means for storing 1 in the image memory as the image data of the first pseudo pixel; Two base pixels adjacent to the second pseudo pixel and two first pixels
The maximum value max2 and the minimum value min2 of the pixel level of the four pixels of the pseudo pixels, and the average or the maximum value ma of the four pixels.
Average value ave2 which is the average of 2 pixels excluding x2 and minimum value min2
And a second function F2 which is a monotonically increasing nonlinear function in which the minimum and maximum values of the domain and range are both Min2 and Max2 for the average value ave2. Mapping value D calculated by the following equation used
A second function mapping means for storing 2 in the image memory as the image data of the second pseudo pixel; An image data interpolating device comprising:
【請求項18】複数の基礎画素から構成される元の画像
を第1の画像とし、 斜めに隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
1の擬似画素、 縦横に隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
2の擬似画素とし前記第1の画像に、第1の擬似画素お
よび第2の擬似画素を配置して第2の画像を形成する画
像データの補間装置であって、 第1画像および第2画像を記憶する画像メモリと、 前記第1の擬似画素に隣接する4つの前記基礎画素の画
素レベルの最大値max1と最小値min1、更に前記4つの基
礎画素の平均、または最大値max1と最小値min1を除いた
2画素の平均のどちらかを算出し平均値ave1を求める第
1の平均・最大・最小決定手段と、 前記平均値ave1について、定義域と値域の最小値と最大
値が共にMin1とMax1である単調増加な非線形関数である
第1の関数F1を用いた次式により算出される写像値D
1を前記第1の擬似画素の画像データとして前記画像メ
モリに格納する第1の関数写像手段と、 【数8】 第2の擬似画素に 隣接する2つの基礎画素の平均、ま
たは隣接する、前記2つの基礎画素と2つの第1の擬似
画素との4つの画素の平均のどちらかを平均値として算
出し、その平均値を、第2の擬似画素の画像データとし
て画像メモリに格納する平均決定手段とを備えたことを
画像データ補間装置。
18. An original image composed of a plurality of basic pixels is defined as a first image, pixels to be interpolated between the diagonally adjacent basic pixels are first pseudo pixels, and the basic pixels vertically and horizontally adjacent to each other. An image data interpolating device that forms a second image by arranging a first pseudo pixel and a second pseudo pixel in the first image with a pixel to be interpolated between the pixels as a second pseudo pixel. And an image memory for storing the first image and the second image, a maximum value max1 and a minimum value min1 of the pixel levels of the four basic pixels adjacent to the first pseudo pixel, and further the four basic pixels. First average / maximum / minimum determining means for calculating the average value ave1 by calculating either the average value or the average value of two pixels excluding the maximum value max1 and the minimum value min1; and the domain and range of the average value ave1. The minimum and maximum values of are both Min1 and Max1. The mapping value D calculated by the following equation using the first function F1 which is a linear function
A first function mapping means for storing 1 in the image memory as image data of the first pseudo pixel; Either the average of two basic pixels adjacent to the second pseudo pixel or the average of four adjacent pixels of the two basic pixels and the two first pseudo pixels is calculated as an average value, and An image data interpolating device, comprising: an average determining means for storing the average value in the image memory as image data of the second pseudo pixel.
【請求項19】前記第1の関数F1及び第2の関数F2
は、 入力値の定義域と写像値の値域とが一致し、その範囲内
の1点で入力値とその写像値とが一致し、一次導関数が
上に凸であることを特徴とする請求項17又は18記載
の画像データ補間装置。
19. The first function F1 and the second function F2.
Is characterized in that the domain of the input value and the range of the mapping value match, the input value and the mapping value match at one point within the range, and the first derivative is convex upward. Item 17. The image data interpolating device according to item 17 or 18.
【請求項20】前記第1の関数F1及び第2の関数F2
は、 入力値が定義域の中心値であるとき、写像値が値域の中
心近傍値になることを特徴とする請求項19記載の画像
データ補間装置。
20. The first function F1 and the second function F2
20. The image data interpolating device according to claim 19, wherein when the input value is the center value of the domain, the mapping value becomes a value near the center of the range.
【請求項21】前記第1の関数写像手段は、 読み出しアドレスを第1の関数の入力値に対応させ、そ
の入力に対応する写像値を記憶する第1の関数テーブル
と、 最大値max1、最小値min1及び平均値ave1に基づいて、第
1の関数テーブルを参照して写像値を求める第1の画素
レベル決定部とからなることを特徴とする請求項20記
載の画像データ補間装置。
21. The first function mapping means associates a read address with an input value of the first function, stores a mapping value corresponding to the input, and a maximum value max1 and a minimum value. 21. The image data interpolating apparatus according to claim 20, further comprising a first pixel level determining unit that obtains a mapping value by referring to a first function table based on the value min1 and the average value ave1.
【請求項22】前記第2の関数写像手段は、 読み出しアドレスを第2の関数の入力値に対応させ、そ
の入力に対応する写像値を記憶する第2の関数テーブル
と、 最大値max2、最小値min2及び平均値ave2に基づいて、第
2の関数テーブルを参照して写像値を求める第2の画素
レベル決定部とからなることを特徴とする請求項21記
載の画像データ補間装置。
22. The second function mapping means associates a read address with an input value of the second function and stores a mapping value corresponding to the input, and a maximum value max2 and a minimum value. 22. The image data interpolating apparatus according to claim 21, further comprising a second pixel level determining unit that obtains a mapping value by referring to a second function table based on the value min2 and the average value ave2.
【請求項23】複数の基礎画素から構成される元の画像
を第1の画像とし、 斜めに隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
1の擬似画素、 縦横に隣接する前記基礎画素の間に補間すべき画素を第
2の擬似画素とし前記第1の画像に、第1の擬似画素お
よび第2の擬似画素を配置して第2の画像を形成する画
像データの補間装置であって、 第1画像および第2画像を記憶する画像メモリと、 前記第1の擬似画素に隣接する4つの前記基礎画素の画
素レベルの最大値max1と最小値min1、更に前記4つの基
礎画素の平均、または最大値max1と最小値min1を除いた
2画素の平均のどちらかを算出し平均値ave1を求める第
1の平均・最大・最小決定手段と、 前記最大値max1と前記最小値min1との差を算出し、その
差が所定の値より小さいとき相関性があると判定する第
1の相関性判定手段と、 相関性がない場合、平均値ave1を第1の擬似画素の画素
レベルとし、 相関性がある場合、単調増加な非線形関数に基づいて第
1の擬似画素の画素レベルを求める第1の画素レベル決
定手段とを備えたことを特徴とする画像データ補間装
置。
23. An original image composed of a plurality of basic pixels is used as a first image, pixels to be interpolated between the diagonally adjacent basic pixels are first pseudo pixels, and the basic pixels vertically and horizontally adjacent to each other. An image data interpolating device that forms a second image by arranging a first pseudo pixel and a second pseudo pixel in the first image with a pixel to be interpolated between the pixels as a second pseudo pixel. And an image memory for storing the first image and the second image, a maximum value max1 and a minimum value min1 of the pixel levels of the four basic pixels adjacent to the first pseudo pixel, and further the four basic pixels. First average / maximum / minimum determining means for calculating an average value ave1 by calculating either the average value or the average value of two pixels excluding the maximum value max1 and the minimum value min1; the maximum value max1 and the minimum value min1; The difference is calculated and the correlation is If there is no correlation, the average value ave1 is set as the pixel level of the first pseudo pixel, and if there is correlation, the first correlation based on the monotonically increasing nonlinear function is used. An image data interpolating device, comprising: first pixel level determining means for determining a pixel level of a pseudo pixel.
【請求項24】前記画像データ補間装置は、更に、 第2の擬似画素に隣接する2つの基礎画素と2つの第1
の擬似画素の4つの画素の画素レベルの最大値max2と最
小値min2、更に前記4つの画素の平均、または最大値ma
x2と最小値min2を除いた2画素の平均である平均値ave2
を求める第2の平均・最大・最小決定手段と、 前記最大値max2と前記最小値min2との差を算出し、その
差が所定の値より小さいとき相関性があると判定する第
2の相関性判定手段と、 相関性がない場合、平均値ave2を第2の擬似画素の画素
レベルとし、 相関性がある場合、単調増加な非線形関数に基づいて第
2の擬似画素の画素レベルを求める第2の画素レベル決
定手段とを備えたことを特徴とする請求項23記載の画
像データ補間装置。
24. The image data interpolating device further comprises two base pixels adjacent to the second pseudo pixel and two first pixels.
The maximum value max2 and the minimum value min2 of the pixel level of the four pixels of the pseudo pixels, and the average or the maximum value ma of the four pixels.
Average value ave2 which is the average of 2 pixels excluding x2 and minimum value min2
A second average / maximum / minimum determining means for calculating a difference between the maximum value max2 and the minimum value min2, and a second correlation for determining that there is a correlation when the difference is smaller than a predetermined value. The sex determination means, if there is no correlation, the average value ave2 is set as the pixel level of the second pseudo pixel, and if there is correlation, the pixel level of the second pseudo pixel is calculated based on a monotonically increasing nonlinear function. 24. The image data interpolating device according to claim 23, further comprising two pixel level determining means.
【請求項25】前記第1の関数F1及び第2の関数F2
は、 入力値の定義域と写像値の値域とが一致し、その範囲内
の1点で入力値とその写像値とが一致し、一次導関数が
上に凸であることを特徴とする請求項23又は24記載
の画像データ補間装置。
25. The first function F1 and the second function F2
Is characterized in that the domain of the input value and the range of the mapping value match, the input value and the mapping value match at one point within the range, and the first derivative is convex upward. Item 23. The image data interpolating device according to Item 24.
【請求項26】前記第1の関数F1及び第2の関数F2
は、 入力値が定義域の中心値であるとき、写像値が値域の中
心近傍値になることを特徴とする請求項25記載の画像
データ補間装置。
26. The first function F1 and the second function F2
26. The image data interpolating apparatus according to claim 25, wherein when the input value is the center value of the domain, the mapping value becomes a value near the center of the range.
【請求項27】前記第1の画像は、2つの色差情報とと
もにカラー画像を構成する輝度情報であり、 色差情報が隣接する複数の画素の平均値で補間されるこ
とを特徴とする請求項22又は26記載の画像データ補
間装置。
27. The first image is luminance information forming a color image together with two color difference information, and the color difference information is interpolated by an average value of a plurality of adjacent pixels. Or the image data interpolating device according to item 26.
【請求項28】前記画像データ補間装置は、更に、 補間により拡大された画像について、第1の方向の各画
素列の長さを縮小する第1の縮小手段と、 第1の縮小手段により縮小された画像について、第1の
方向と直交する第2の方向の各画素列の長さを縮小する
第2の縮小手段とを有することを特徴とする請求項22
又は26記載の画像データ補間装置。
28. The image data interpolating apparatus further reduces the length of each pixel column in the first direction by reducing the length of each pixel row in the image enlarged by the interpolation by the first reducing means. 23. Second reducing means for reducing the length of each pixel column in the second direction orthogonal to the first direction for the captured image.
Or the image data interpolating device according to item 26.
【請求項29】補間により拡大された画像の第1の方向
の画素アドレスをm、第2の方向の画素アドレスをn、縮
小率をk(1/2<k<1)とすると、 前記第1の縮小手段は、 縮小後画像における第1の方向の求めるべき各画素につ
いて、 縮小前の画像において、縮小後の画像の対応する画素の
輝度レベルを示す位置Pmを次式により求める第1の位置
計算部と、 Pm=(1/k)m 位置Pmの第1の方向の両隣に実在する画素のアドレスm
0、m1を次式により求める第1の隣接画素計算部と、 m0=int(Pm) ただし、intは整数化を示す。 m1=m0+1 アドレスm0、m1にある画素の画素レベルD0,D1に基づい
て、次式による内分値を求めるべき画素レベルDとする
画素レベル計算部と D = (D1-D0)(Pm-m0) + D0 からなり、 第2の縮小手段は、 縮小後画像における第2の方向の求めるべき各画素につ
いて、 縮小前の画像において、縮小後の画素の輝度レベルを示
す位置Pnを次式により求める第2の位置決定部と、 Pn=(1/k)n 位置Pnの第2の方向の両隣に実在する画素のアドレスn
0、n1を次式により求める第2の隣接画素計算部と、 n0=int(Pn) ただし、intは整数化を示す。 n1=n0+1 アドレスn0、n1にある画素の画素レベルE0,E1に基づい
て、次式による内分値を擬似画素の画素レベルEとする
第2の画素レベル計算部と、 E = (E1-E0)(Pn-n0) + E0 からなることを特徴とする請求項28記載の画像データ
補間装置。
29. When the pixel address in the first direction of the image enlarged by interpolation is m, the pixel address in the second direction is n, and the reduction ratio is k (1/2 <k <1), The first reducing means is, for each pixel to be obtained in the first direction in the reduced image, a position Pm indicating the brightness level of the corresponding pixel of the reduced image Position calculator and Pm = (1 / k) m Address m of the actual pixel on both sides of the position Pm in the first direction
M0 = int (Pm), which is a first adjacent pixel calculation unit that obtains 0 and m1 by the following equation, where int indicates integerization. m1 = m0 + 1 Based on the pixel levels D0 and D1 of the pixels at addresses m0 and m1, the pixel level calculation unit that determines the internally divided value by the following formula as the pixel level D and D = (D1-D0) (Pm -m0) + D0, and the second reduction means calculates, for each pixel to be obtained in the second direction in the reduced image, the position Pn indicating the luminance level of the reduced pixel in the image before reduction as The second position determiner obtained by Pn = (1 / k) n and the address n of the pixel that actually exists on both sides of the position Pn in the second direction.
2nd adjacent pixel calculation part which calculates | requires 0 and n1 by the following formula, and n0 = int (Pn) However, int shows integerization. n1 = n0 + 1 A second pixel level calculation unit that sets the internal division value by the following expression as the pixel level E of the pseudo pixel based on the pixel levels E0 and E1 of the pixels at the addresses n0 and n1, and E = (E1 29. The image data interpolating device according to claim 28, wherein the image data interpolating device comprises -E0) (Pn-n0) + E0.
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