JPH0744699A - 画像拡大縮小装置 - Google Patents

画像拡大縮小装置

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JPH0744699A
JPH0744699A JP5184794A JP18479493A JPH0744699A JP H0744699 A JPH0744699 A JP H0744699A JP 5184794 A JP5184794 A JP 5184794A JP 18479493 A JP18479493 A JP 18479493A JP H0744699 A JPH0744699 A JP H0744699A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
dct
processing
processing means
matrix
Prior art date
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Pending
Application number
JP5184794A
Other languages
English (en)
Inventor
Matsuhisa Murata
松寿 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5184794A priority Critical patent/JPH0744699A/ja
Publication of JPH0744699A publication Critical patent/JPH0744699A/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4084Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting in the transform domain, e.g. fast Fourier transform [FFT] domain scaling

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Processing (AREA)
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  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モノクロまたはカラーの多値画像を扱うデジ
タル画像処理装置において、画像を拡大縮小する際に画
質が劣化するという欠点を解決し、原画像に忠実な拡大
縮小画像の実現を目的とする。 【構成】 画素ブロック化処理手段11、DCT処理手
段12、AC係数加工手段13、IDCT処理手段1
4、濃度調整手段15を設け、AC係数加工手段13に
て画素ブロックサイズm×nが拡大縮小結果のブロック
サイズM×Nになるように、DCT係数のうちの高次の
AC係数を追加したり削除したりして加工し、IDCT
処理により原画像を忠実に再現する拡大縮小画像が得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はモノクロまたはカラーの
多値画像を拡大したり、縮小したりする画像拡大縮小装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、デジタル技術の進歩によりさまざ
まな分野のアナログ処理がデジタル処理に置き換えられ
ている。複写機についても、従来のアナログ複写機に対
して、デジタル複写機が数多く製品化され、複写機とフ
ァクシミリ、プリンターなどの複合機も製品化されてい
る。また、カラー複写機についてもデジタル化が進んで
いる。
【0003】これらの複写機などで、画像の拡大や縮小
の機能は必須となっている。以下に従来の画像拡大縮小
装置について説明する。
【0004】(従来例1)従来、多値画像の拡大縮小に
は、特開平1−126778の実施例における変倍回路
で示されるように、拡大のとき同じ画素の濃度の値を複
数回書くことにより拡大によって増えた画素の値を補う
方法をとっていた。また、縮小するときは、縮小により
画素数が減るので、その縮小率に応じた割合で何画素か
に1画素ずつの割合で単純に間引きを行う方法をとって
いた。
【0005】(従来例2)特開平3−75882の実施
例の補間回路で示されるように、拡大のとき隣合う画素
の濃度値をもとに、拡大後の格子点の画素の濃度を直線
で近似し、2次元的に算出する方法が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来例1では、拡大時の画像の解像度はその倍率に従って
低下し、ぼけた画像となる。縮小時の画像は、単純に間
引きを行うためどの画素が間引き対象となるかによっ
て、必要な画像情報が欠落し、線が途切れたり、画像の
連続性が不自然となる。このように拡大時も縮小時も著
しく画質が劣化するという問題点を有していた。
【0007】従来例2では、拡大時の画素の濃度は周辺
の画素をもとに算出されるため、画像の連続性は保たれ
るが、直線による近似は実際の画像の濃度変化とは異な
り、近似による誤差の影響が出て、画質の低下を招くと
いう問題点を有していた。
【0008】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、多値画像の拡大および縮小を行ったときに、原画
像の画質を落とすことなく、忠実に再現する画像拡大縮
小装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像拡大縮小装置は、多値量子化された画像
をm×nのマトリクスにブロック化する画素ブロック化
手段と、ブロック化されたm×nの画素に対してDCT
(ディスクリートコサイン変換)を行うDCT処理手段
と、DCT処理手段により生成されたDCT係数に対し
てM×NのマトリクスになるようにAC係数を加工する
AC係数加工手段と、M×NのDCT係数に対してID
CT(逆ディスクリートコサイン変換)を行うIDCT
処理手段と、IDCTを行った結果のM×Nのマトリク
スの画素に対して濃度調整などを行う濃度調整処理手段
の構成を有している。
【0010】
【作用】この構成によって、m×nの画素に対して、画
像のDC(直流)成分とさまざまな周波数成分を持つA
C(交流)成分により構成されるDCT係数に変換する
DCT(ディスクリートコサイン変換)処理を行った
後、高次のAC係数を追加したり削除したりすることに
よりM×NのDCT係数に加工する。そのM×NのDC
T係数を用いてIDCT(逆ディスクリートコサイン変
換)処理を行うことによりM×Nの画素を作り出すこと
により、原画像のノイズに近い高次のAC成分を無視す
れば、原画像をより忠実に再現できる画像拡大縮小装置
を提供することができる。
【0011】
【実施例】
(実施例1)以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図1において、11は画像をm×n
のマトリクスにブロック化する画素ブロック化手段、12
はm×nの多値画像に対してDCT(ディスクリートコ
サイン変換)処理を施すDCT処理手段、13は前記DC
T処理手段12により変換されたm×nのDCT係数のう
ち、AC(交流)成分を示すAC係数に対して加えるた
めのAC係数加工手段、14は前記AC係数加工手段によ
りM×Nのマトリクスに加工されたDCT係数に対して
IDCT(逆ディスクリートコサイン変換)処理を施す
ためのIDCT処理手段、15はM×Nのマトリクスの画
像に対して拡大縮小により生じた濃度変化に対して補正
処理を施すための濃度調整処理手段である。
【0012】以上のように構成された画像拡大縮小装置
について、図面を用いてその動作を説明する。まず、画
素ブロック化手段11において、図2に示すように多値量
子化した原画像を8×8のマトリクスに分割してブロッ
ク化を行う。各画素ブロックは、図3に示すような画素
データ16となる。各画素X00〜X77はモノクロの多値画
像で、それぞれ8ビットのデータ(濃度0〜255)と
する。
【0013】DCT(ディスクリートコサイン変換)処
理手段12にて、8×8のマトリクスの要素である各画素
Xijに対して、(数1)のようなDCT(ディスクリ
ートコサイン変換)を行い、8×8のマトリクスのDC
T係数17の各要素Yuvを求める。
【0014】
【数1】
【0015】(数1)は、マトリクスの大きさを8×8
に限定したときのDCT(ディスクリートコサイン変
換)の式である。
【0016】m×nのマトリクスのときには、(数2)
によりDCT(ディスクリートコサイン変換)すること
ができる。
【0017】
【数2】
【0018】(数2)により、任意のm×nのマトリク
スに対して、DCT処理を施すことができる。
【0019】このようにして、図3の各画素Xijは、
(数1)、または、(数2)により、図4に示すような
DCT係数Yuvに変換される。
【0020】ここで、Y00はDC(直流成分)係数と呼
ばれており、Y00以外のYuv成分は、AC(交流成
分)係数と呼ばれている。
【0021】画像に対して、DCT(ディスクリートコ
サイン変換)などの直交変換を施すと、DC係数および
低次のAC係数の画像の情報が集中するという特徴があ
る。高次のAC係数、すなわち、DCT係数Yuvのu
およびvの値が大きい要素の値は、画像の品質に与える
影響は比較的小さく、実用上ほとんど無視することがで
きる。したがって、この特性を利用して、画像を拡大す
るときには、Yuv=0の値をAC係数の高次の要素に
追加して、図5に示す(8+2)×(8+2)のマトリ
クス、すなわち、10×10のマトリクスのDCT係数
を作り、これに対して(数3)に示すようなIDCT
(逆ディスクリートコサイン変換)処理を施して図6に
示すような10×10のマトリクスの画像を得ることが
できる。
【0022】
【数3】
【0023】AC係数加工手段により、拡大縮小の倍率
に応じてDCT係数のマトリクスのサイズを変更してい
るので、後処理として濃度調整手段により各画素の濃度
を倍率に応じてZijに乗じて図7に示すような拡大が
象を得ることができる。
【0024】また、画像を縮小するときも同様に、図4
のDCT係数のうちの高次のAC係数を削除することに
より、たとえば図8に示す酔うな6×6のマトリクスの
DCT係数を得ることができる。(数3)により、ID
CT処理を施して、図9に示すような6×6のマトリク
スの縮小が象を得る。濃度調整処理を施し、図10に示
すような縮小画像を得ることができる。
【0025】以上のように本実施例によれば、画像を適
当なブロックサイズに画素ブロック化し、画素ブロック
に対して、DCT処理を施すことによってDC(直流成
分)係数および低次のAC(交流成分)係数に画像情報
が集中するという特徴を利用して、高次のAC係数を追
加したり削除したりすることによりブロックサイズを大
きくしたり小さくしたりした後、IDCT(逆ディスク
リートコサイン変換)処理を施すことにより、画像の品
質の良い画像拡大縮小を行うことができる。
【0026】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図11において、
20は画像入力手段、21は倍率指示手段、22は倍率制御手
段、23は画像出力手段である。
【0027】上記のように構成された画像拡大縮小装置
について以下その動作を説明する。まず、倍率指示手段
21により指示した倍率25をもとに、倍率制御手段2
2にて、画素ブロック化手段11でブロック化するマト
リックスのサイズ情報26およびAC係数加工手段13
で拡大縮小後のDCT係数のマトリクスのサイズ情報2
7を計算し、図11に示すようにDCT処理手段12お
よびIDCT処理手段14に対してサイズ情報26およ
び27を送り、画像拡大縮小処理を制御する。
【0028】また、セレクタおよびスイッチを設けて、
繰り返し処理を行うときは、倍率制御手段により計算し
たサイズ情報により、一度拡大縮小を行った後、異なる
サイズ情報を用いて、任意の拡大倍率での拡大縮小処理
を行うことができる。
【0029】以上のように、拡大倍率制御手段とスイッ
チ、セレクタを設けて、拡大縮小の際の画素ブロックの
サイズを任意に制御することにより、きめ細かい拡大縮
小倍率での画像処理が可能となる。
【0030】なお、第2の実施例において、図12に示
すように、良く使う倍率について、固定倍率テーブル3
5を利用することもできる。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明は、画素ブロック化
処理手段と、DCT処理手段と、AC係数加工手段と、
IDCT処理手段を設けることにより、m×nの画素に
対して、画像のDC(直流)成分とさまざまな周波数成
分を持つAC(交流)成分により構成されるDCT係数
に変換するDCT(ディスクリートコサイン変換)処理
を行った後、高次のAC係数を追加したり削除したりす
ることによりM×NのDCT係数に加工する。そのM×
NのDCT係数を用いてIDCT(逆ディスクリートコ
サイン変換)処理を行うことによりM×Nの画素を作り
出すことにより、原画像のノイズに近い高次のAC成分
を無視すれば、原画像をより忠実に再現できるを提供す
ることができる優れた画像拡大縮小装置を実現できるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における画像拡大縮小装
置のブロック図
【図2】第1の実施例における画素ブロック化手段で原
画像を8×8のブロックに分割したときの模式図
【図3】第1の実施例における原画像をブロック分割し
た8×8の画素マトリクスの模式図
【図4】第1の実施例におけるDCT処理手段で変換し
た後の8×8のDCT係数の模式図
【図5】第1の実施例におけるAC係数加工手段にて画
像拡大のための加工をしたときのDCT係数の模式図
【図6】第1の実施例におけるIDCT処理手段で逆変
換した10×10の画素マトリクスの模式図
【図7】第1の実施例における拡大後の画像の模式図
【図8】第1の実施例におけるAC係数加工手段で画像
縮小のための加工をしたときのDCT係数の模式図
【図9】第1の実施例におけるIDCT処理手段で逆変
換した6×6の画素マトリクスの模式図
【図10】第1の実施例における縮小後の画像の模式図
【図11】本発明の第2の実施例における画像拡大縮小
装置のブロック図
【図12】本発明の第2の実施例における固定倍率テー
ブルを備えた画像拡大縮小装置のブロック図
【符号の説明】
11 画素ブロック化手段 12 DCT(ディスクリートコサイン変換)処理手段 13 AC(交流成分)係数加工手段 14 IDCT(逆ディスクリートコサイン変換)手段 15 濃度調整処理手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多値量子化された画像をm×nのマトリク
    スにブロック化する画素ブロック化手段と、ブロック化
    されたm×nの画素に対してDCT(ディスクリートコ
    サイン変換)を行うDCT処理手段と、DCT処理手段
    により生成されたDCT係数に対してM×Nのマトリク
    スになるようにAC係数を加工するAC係数加工手段
    と、M×NのDCT係数に対してIDCT(逆ディスク
    リートコサイン変換)を行うIDCT処理手段と、ID
    CTを行った結果のM×Nのマトリクスの画素に対して
    濃度調整を行う濃度調整処理手段を備えた画像拡大縮小
    装置。
  2. 【請求項2】拡大および縮小の倍率を指示するための倍
    率指示手段と、指示された拡大縮小倍率に近い任意のm
    とMを選び出す拡大縮小倍率選択手段と、倍率指示手段
    により指示された倍率に従ってマトリクスのサイズと濃
    度調整、繰り返し処理を制御する倍率制御手段を備えた
    請求項1記載の画像拡大縮小装置。
JP5184794A 1993-07-27 1993-07-27 画像拡大縮小装置 Pending JPH0744699A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5184794A JPH0744699A (ja) 1993-07-27 1993-07-27 画像拡大縮小装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5184794A JPH0744699A (ja) 1993-07-27 1993-07-27 画像拡大縮小装置

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JPH0744699A true JPH0744699A (ja) 1995-02-14

Family

ID=16159412

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JP5184794A Pending JPH0744699A (ja) 1993-07-27 1993-07-27 画像拡大縮小装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6157414A (en) * 1997-08-25 2000-12-05 Nec Corporation Image display apparatus for enlargement or reduction of an image using an interpolation process
US6882752B1 (en) * 1999-01-22 2005-04-19 Pentax Corporation Image compression and expansion apparatus and pixel number increasing apparatus
JP2008140005A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Fujifilm Corp 画像処理装置及びプログラム
CN100446541C (zh) * 2003-07-11 2008-12-24 夏普株式会社 图像处理方法,图像处理装置,图像形成装置及记录介质

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