JPH0824366B2 - Image interpolation method - Google Patents

Image interpolation method

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JPH0824366B2
JPH0824366B2 JP3207372A JP20737291A JPH0824366B2 JP H0824366 B2 JPH0824366 B2 JP H0824366B2 JP 3207372 A JP3207372 A JP 3207372A JP 20737291 A JP20737291 A JP 20737291A JP H0824366 B2 JPH0824366 B2 JP H0824366B2
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JP
Japan
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pixel
interpolation
pixel row
pixels
correlation
Prior art date
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JP3207372A
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Japanese (ja)
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繁男 村上
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Screen Holdings Co Ltd
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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、例えばビデオ画像から
印刷用画像を得るときのように、画像を高細精化すると
きに用いられる画像の補間方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of interpolating an image, which is used when the image is highly refined, for example, when a printing image is obtained from a video image.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に良く用いられている画像の補間
方法には、補間すべきラインとして前ラインをそのまま
用いる方法や、上下のラインの平均値を用いる方法があ
る。しかし、前者の補間方法では斜線等のような垂直方
向に相関の無い画像については画像の輪郭線にガタツキ
が生じ、また、後者の補間方法では画像にボケが生じる
といった画像の劣化を伴う。これらの欠点を解消する手
法として特開昭63−187785号公報に記載の補間方法が提
案されている。この補間方法は、補間すべきラインの各
画素を、その画素の周辺の相関の最も強い方向の画素情
報を用いて補間するものであり、具体的には図10に示す
ような方法を採る。
2. Description of the Related Art Generally, well-known image interpolation methods include a method of directly using the previous line as a line to be interpolated and a method of using an average value of upper and lower lines. However, the former interpolation method causes deterioration of the image such that the contour line of the image such as an oblique line having no correlation in the vertical direction has rattling, and the latter interpolation method causes the image to be blurred. An interpolating method described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-187785 has been proposed as a method for solving these drawbacks. This interpolation method interpolates each pixel of the line to be interpolated by using the pixel information in the direction of the strongest correlation around the pixel, and specifically, the method shown in FIG. 10 is adopted.

【0003】図10中、符号n’ラインが補間すべきライ
ンを示し、符号xで示した斜線部分が補間画素を示して
いる。nラインおよび(n+1)ラインは原画像の隣接
するラインである。まず、補間画素(x) から放射状に延
びるどの方向の画素信号が最も相関が強いかを知るため
に、垂直方向H1,右斜め方向H2,左斜め方向H3の
隣接画素の差分絶対値を求める。例えば、図10の場合で
は、|B−E|,|C−D|,|A−F|を求める。そ
して、差分絶対値が最小となる方向が最も相関が強い方
向であると判断し、その方向にある各画素の平均値を求
め、それを補間画素(x) の値とする。例えば、方向H2
が最も相関が強いとすれば、(C+D)/2が補間画素
(x) の値となる。
In FIG. 10, a line n'indicates a line to be interpolated, and a hatched portion indicated by a line x indicates an interpolated pixel. The n line and the (n + 1) line are adjacent lines of the original image. First, in order to find out in which direction the pixel signals radially extending from the interpolated pixel (x) have the strongest correlation, the absolute difference value between adjacent pixels in the vertical direction H1, the right diagonal direction H2, and the left diagonal direction H3 is obtained. For example, in the case of FIG. 10, | BE |, | CD |, | AF | are obtained. Then, it is determined that the direction in which the absolute difference value is the minimum is the direction in which the correlation is strongest, the average value of each pixel in that direction is obtained, and this is set as the value of the interpolation pixel (x). For example, the direction H2
Is the strongest correlation, (C + D) / 2 is the interpolation pixel
It becomes the value of (x).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記で
図示説明した補間方法には次のような欠点がある。 (1) 補間すべきラインの各画素について、すなわち、1
画素毎について少なくとも上記のような3方向の差分絶
対値を算出し、さらに、それらの差分絶対値の最小を判
断して補間画素の値を求める、という処理を必要とする
ので補間の処理速度が低い。また、画像中のエッジ部分
以外の領域(画素値が変化しない領域)のように、いず
れの方向においても相関の強さに差がない場合でも、上
記の一連の処理を行うので無駄な処理時間が費やされて
いる。
However, the interpolation method shown and described above has the following drawbacks. (1) For each pixel of the line to be interpolated, that is, 1
At least the above-described difference absolute values in three directions are calculated for each pixel, and the value of the interpolated pixel is determined by determining the minimum of the difference absolute values. Low. In addition, even if there is no difference in the strength of the correlation in any direction, such as an area (area where the pixel value does not change) other than the edge portion in the image, the above-mentioned series of processing is performed, so that unnecessary processing time is required. Has been spent.

【0005】(2) 補間の処理速度が低いため、例えば、
図11に示すように方向H1からH7の隣接画素間の相関
を求めるというように、相関を求める画素の範囲を拡大
することが困難である。そのため、傾斜角度の小さな斜
線のようにかなり離れたところで相関をもつ画像の補間
を行う場合(図11の例では、例えば方向H6に強い相関
がある場合)には、それらの相関の強い画素を使った補
間ができないために、補間精度が悪くなり、依然として
斜線部のエッジにガタツキが生じることもある。
(2) Since the processing speed of interpolation is low, for example,
As shown in FIG. 11, it is difficult to expand the range of pixels for which the correlation is obtained, such as obtaining the correlation between adjacent pixels in the directions H1 to H7. Therefore, in the case of interpolating an image having a correlation at a considerable distance like a diagonal line having a small inclination angle (in the example of FIG. 11, for example, when there is a strong correlation in the direction H6), those pixels having a strong correlation are selected. Since the interpolation used cannot be performed, the accuracy of interpolation deteriorates, and rattling may still occur at the edge of the shaded area.

【0006】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、補間の処理速度を向上させるととも
に、処理速度の向上に伴って相関を求める範囲を拡大し
補間の精度を向上させることができる画像の補間方法を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and improves the processing speed of interpolation, and also increases the accuracy of interpolation by expanding the range for obtaining the correlation as the processing speed improves. An object of the present invention is to provide an image interpolation method capable of performing the image interpolation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような方法をとる。すなわ
ち、本発明は、2次元画像を構成する各ライン間の画素
を補間する方法であって、2次元画像の隣接するライン
の各画素を比較してエッジ箇所を検出し、エッジ箇所以
外では隣接するいずれかの画素を用いて補間し、エッジ
箇所では隣接するいずれか一方のライン上の注目画素を
中心とした近傍画素列を設定して、これと相関のある画
素列を隣接するラインの中から選出し、選出した画素列
と前記の近傍画素列との位置ズレ量に相当する画素数を
求め、前記求めた画素数の半数だけ、前記選出した画素
列または近傍画素列を位置ズレ方向とは逆の方向にシフ
トした画素列を用いて補間する、ことを特徴とする。
The present invention adopts the following method in order to achieve such an object. That is, the present invention is a method of interpolating pixels between each line forming a two-dimensional image, comparing each pixel of adjacent lines of a two-dimensional image to detect an edge part, and adjoining other than the edge part. Interpolation is performed using any of the pixels, and at the edge location, a neighboring pixel column centered on the pixel of interest on one of the adjacent lines is set, and a pixel column correlated with this is set in the adjacent line. The number of pixels corresponding to the positional shift amount between the selected pixel row and the neighboring pixel row is calculated, and the selected pixel row or the neighboring pixel row is set in the positional shift direction by half of the obtained number of pixels. Is characterized in that interpolation is performed using pixel columns shifted in the opposite direction.

【0008】[0008]

【作用】本発明の画像の補間方法によれば、まず、画像
の隣接するラインの各画素を比較してエッジ箇所を検出
し、エッジ箇所が検出されたときだけ下記の一連の補間
処理を行い、エッジ箇所以外(例えば、隣接する画素の
差が基準値を超えて変化しないところ)であれば隣接す
るいずれかの画素を用いて補間を行うので、無駄な処理
が省かれ補間の効率が向上する。
According to the image interpolation method of the present invention, first, each pixel of adjacent lines of an image is compared to detect an edge portion, and the following series of interpolation processing is performed only when the edge portion is detected. , Except the edge part (for example, where the difference between adjacent pixels does not change beyond the reference value), the interpolation is performed using any of the adjacent pixels, thus eliminating unnecessary processing and improving the efficiency of interpolation. To do.

【0009】エッジ箇所が検出されると、隣接するいず
れか一方のライン上の注目画素を中心とする近傍画素列
を設定し、この近傍画素列と相関のある画素列を隣接す
るラインの中から選出する。そして、選出した画素列と
前記の近傍画素列との位置ズレ量に相当する画素数を求
め、求めた前記画素数の半数だけ、前記選出した画素列
または近傍画素列を位置ズレ方向とは逆の方向にシフト
した画素列を用いて補間する。このように、1画素ずつ
補間するのではなく、画素列単位の補間を行うから補間
の処理速度が向上する。
When the edge portion is detected, a neighboring pixel column centered on the target pixel on one of the adjacent lines is set, and a pixel column having a correlation with this neighboring pixel column is selected from the neighboring lines. elect. Then, the number of pixels corresponding to the amount of misalignment between the selected pixel row and the neighboring pixel row is obtained, and the selected pixel row or neighboring pixel row is opposite to the misalignment direction by half of the obtained number of pixels. Interpolation is performed using the pixel column shifted in the direction of. In this way, the interpolation processing speed is improved because the interpolation is performed in pixel column units instead of interpolating each pixel.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1ないし図9は本実施例の画像の補間方法を
説明する図である。各図において、nラインおよび(n
+1)ラインは原画像上で隣接するラインを示し、ipラ
インが補間すべきラインを示している。以下に、そのip
ラインを生成する過程を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 9 are diagrams for explaining the image interpolation method of this embodiment. In each figure, n lines and (n
The +1) line indicates an adjacent line on the original image, and the ip line indicates a line to be interpolated. Below that ip
The process of generating a line will be described.

【0011】まず、図1のnライン上の画素Pi(i=1
〜j〜N)と、(n+1)ライン上の画素Qi(i=1〜
j〜N)との差分の絶対値を順次算出していき、これを
経験に基づく基準値と比較してエッジ箇所かどうかの判
断を行う。具体的には、以下のような(1) 式が成立する
か否かで判断する。 120 <Σ|(Pi −Qi)|・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) (1) 式において符号Σは、各画素のRGB成分それぞ
れの値に対して|(Pi−Qi)|の計算を行って加算
することを示し、数値「120」が経験に基づく基準値で
ある。この数値「120 」は一例であって、原画像の種類
等に応じて適宜に設定できる。
First, the pixel Pi (i = 1) on the n line in FIG.
~ J ~ N) and the pixel Qi (i = 1 ~ 1) on the (n + 1) line
j to N), the absolute value of the difference is sequentially calculated, and this is compared with an empirical reference value to determine whether it is an edge portion. Specifically, it is determined by whether or not the following expression (1) is satisfied. 120 <Σ | (Pi-Qi) | ... (1) In equation (1), the symbol Σ is the value of each RGB component of each pixel. In contrast, | (Pi-Qi) | is calculated and added, and the numerical value "120" is a reference value based on experience. This numerical value “120” is an example, and can be appropriately set according to the type of original image.

【0012】例えば、各画素のR,G,B成分が8ビッ
トのデジタルデータで表されているとすると、各成分は
ともに「0〜255 」までの値をとる。いま、図1の斜線
部分の画素(以下、便宜上、黒画素と称する)のR,
G,B成分をともに「50」、それ以外の画素(以下、便
宜上、白画素と称する)のR,G,B成分をともに「20
0 」とする。nラインの黒画素P1と(n+1)ライン
の黒画素Q1に関して、上記(1) 式の演算を行うと、右
辺が「0」となって(1) 式は成立しない。このとき両画
素はエッジ箇所以外の画素であると判断する。次に、白
画素Pj と黒画素Qjに関して(1) 式の演算を行うと、
「120 <450 」となって(1) 式が成立する。このとき両
画素はエッジ箇所の画素であると判断する。このよう
に、本発明において、エッジ箇所とは画素値が基準値よ
りも大きく変化する箇所のことで、換言すれば相関がな
い箇所のことを指している。
For example, if the R, G, B components of each pixel are represented by 8-bit digital data, each component takes a value of "0 to 255". Now, in the shaded pixels in FIG. 1 (hereinafter, for convenience, referred to as black pixels) R,
The G and B components are both "50", and the R, G and B components of the other pixels (hereinafter, referred to as white pixels for convenience) are both "20".
0 ”. When the above equation (1) is calculated for the n-line black pixel P1 and the (n + 1) -line black pixel Q1, the right side becomes “0”, and the equation (1) does not hold. At this time, it is determined that both pixels are pixels other than the edge portion. Next, when the equation (1) is calculated for the white pixel Pj and the black pixel Qj,
When "120 <450", the formula (1) is satisfied. At this time, it is determined that both pixels are pixels at the edge portion. As described above, in the present invention, the edge portion means a portion where the pixel value changes more than the reference value, in other words, a portion having no correlation.

【0013】そして、エッジ箇所以外であれば、Pi あ
るいはQiのいずれかの画素を用いて補間画素とする。
ここで、Pi,Qi のいずれの画素を用いてもよいとする
のは、エッジ部以外(上記 (1)式による差分の絶対値が
小さい領域)では、いずれの画素を用いても視覚的に目
立たないためである。図1に対しては図2に示すよう
な、ipライン(補間ライン)が作成される。エッジ箇所
が検出されたPjとQjの補間画素の作成は以下の一連
の処理によって行う。
Then, if it is other than the edge portion, the pixel of either Pi or Qi is used as the interpolation pixel.
Here, any pixel of Pi and Qi may be used because any pixel other than the edge portion (a region where the absolute value of the difference according to the above equation (1) is small) is visually used. This is because it is inconspicuous. For FIG. 1, an ip line (interpolation line) as shown in FIG. 2 is created. Creation of the interpolated pixels of Pj and Qj in which the edge portion is detected is performed by the following series of processing.

【0014】(a) まず、PjあるいはQjのいずれかを
注目画素とし(例えば、Pj)、注目画素を中心とする
同一ライン上で近傍画素列を設定する(図3参照)。こ
こでは、近傍画素列をPj[x,y] という形式で表すこと
にする。[ ] 内の符号xは近傍画素列の画素数,yはP
jからのシフト数を示している。図3中に示すPj[3,
0] とは、シフト数が「0」で、画素数が「3」つま
り、Pjを中心にした3画素の近傍画素列を表してい
る。この近傍画素列は注目画素を中心とするものである
から、注目画素のシフト数は常に「0」の値をとる。ま
た、以下では、上記符号xで示した画素数を固定するの
ではなく、一般式で(2m+1)と表し、mの値を順次
変更していくことで近傍画素列の画素数を可変していく
ことにする。
(A) First, either Pj or Qj is set as a target pixel (for example, Pj), and neighboring pixel rows are set on the same line centered on the target pixel (see FIG. 3). Here, the neighboring pixel row is represented in the format of Pj [x, y]. The symbol x in [] is the number of pixels in the neighboring pixel column, and y is P
The number of shifts from j is shown. Pj [3, shown in FIG.
[0] means that the number of shifts is "0" and the number of pixels is "3", that is, a neighboring pixel row of 3 pixels centered on Pj. Since this neighboring pixel row is centered on the target pixel, the shift number of the target pixel always takes a value of "0". Further, in the following, the number of pixels indicated by the symbol x is not fixed, but is represented by a general formula as (2m + 1), and the number of pixels in the neighboring pixel row is changed by sequentially changing the value of m. I will go.

【0015】(b) 近傍画素列の設定が終わったら、その
近傍画素列と相関のある画素列を隣接したライン(この
例では(n+1)ライン)の中から選出する。すなわ
ち、近傍画素列と同じ画素数の画素列を(n+1)ライ
ンに設定し、その画素列を順次シフトしていきながら両
画素列の相関を求める。
(B) When the setting of the neighboring pixel row is completed, the pixel row correlated with the neighboring pixel row is selected from the adjacent lines ((n + 1) line in this example). That is, a pixel column having the same number of pixels as the neighboring pixel column is set on the (n + 1) line, and the correlation between the two pixel columns is obtained by sequentially shifting the pixel column.

【0016】図3の近傍画素列Pj[3,0] に対しては、
図4に示すような画素列が設定される。画素列Qj[3,
1] は図示のように、画素Qjから「+1」シフト(右
側に1つシフト)した画素Qj+1を中心とした3画素
数の画素列を示し、画素列Qj[3, −1] は、画素Qj
から「−1」シフト(左側に1つシフト)した画素Qj
−1を中心とした3画素数の画素列を示している。
For the neighboring pixel row Pj [3,0] in FIG.
A pixel row as shown in FIG. 4 is set. Pixel column Qj [3,
1] indicates a pixel row of three pixels centered on a pixel Qj + 1 shifted by “+1” (shifted to the right by one) from the pixel Qj as shown in the figure, and the pixel row Qj [3, −1] is a pixel row. Qj
Pixel Qj shifted by "-1" (shifted to the left by one)
A pixel row of three pixels centered on -1 is shown.

【0017】上記では、近傍画素列の設定、そしてこの
近傍画素列との相関を求めるべく設定される隣接したラ
インの画素列(以下、これを対象画素列とする)の設定
について具体的な例を挙げたが、これを一般的に表すと
以下のようになる。 近傍画素列=Pj〔2m+1,0〕 対象画素列=Qj〔2m+1,±Y〕 ただし、m=Y=1,2,3,4,5ぐらいまで順に可
変していく。
In the above, a specific example of the setting of the neighboring pixel row and the setting of the pixel row of the adjacent line (hereinafter referred to as the target pixel row) which is set to obtain the correlation with the neighboring pixel row The general expression for this is as follows. Neighboring pixel column = Pj [2m + 1,0] Target pixel column = Qj [2m + 1, ± Y] However, m = Y = 1, 2, 3, 4, and 5 are sequentially changed.

【0018】すなわち、m=Y=1としたときに、図3
と図4に示した近傍画素列,対象画素列が設定されるの
である。そして、近傍画素列と対象画素列との差分を算
出し、その差分値と基準値とを比較して、近傍画素列と
相関のある対象画素列を選出する。ここで、対象画素列
のシフト数を「0」と設定しないのは、前記の(1) 式
で、すでに上下の相関(PjとQjの相関性)が否定さ
れているからである。
That is, when m = Y = 1, FIG.
Then, the neighboring pixel row and the target pixel row shown in FIG. 4 are set. Then, the difference between the neighboring pixel column and the target pixel column is calculated, the difference value is compared with the reference value, and the target pixel column having a correlation with the neighboring pixel column is selected. Here, the shift number of the target pixel column is not set to "0" because the upper and lower correlations (correlation between Pj and Qj) are already negated in the above equation (1).

【0019】次に、近傍画素列と相関のある対象画素列
を選出する方法について説明する。上記例を用いると、
最初に、図3の近傍画素列Pj[3,0] と、図4の対象画
素列Qj[3,1] の差分値が算出されて基準値との比較が
行われる。比較の結果、両画素列に相関がないと判断さ
れたら、次いで、近傍画素列Pj[3,0] と、対象画素列
Qj[3, −1] の差分値が算出されて基準値との比較が
行われる。ここでも相関がないと判断されたら、「m=
Y=2」というように画素列の数とシフト数とを共にカ
ウントアップして同様のことを繰り返す。大体、「m=
Y=5」ぐらいまでが適当な範囲である。
Next, a method of selecting a target pixel row having a correlation with a neighboring pixel row will be described. Using the above example,
First, the difference value between the neighboring pixel row Pj [3,0] in FIG. 3 and the target pixel row Qj [3,1] in FIG. 4 is calculated and compared with the reference value. As a result of the comparison, if it is determined that there is no correlation between the two pixel columns, then the difference value between the neighboring pixel column Pj [3,0] and the target pixel column Qj [3, -1] is calculated and calculated as the reference value. A comparison is made. If it is determined that there is no correlation here as well, "m =
The number of pixel columns and the number of shifts are both incremented like "Y = 2" and the same operation is repeated. Generally, "m =
A suitable range is up to about Y = 5 ”.

【0020】これを一般式で示すと次の(2) 式で表され
る。 (2m+1)×90 > Σ〔Σ|(Pj+a )−(Qj+a +Y)|〕・・・・・(2) 上の(2) 式において、左辺の数値「90」が基準値であ
り(2m+1)を乗算しているのは、画素列の数の増加に応じ
て基準値も増加させるためである。この数値「90」も一
例であって、原画像の種類やRGB成分のビット数等に
応じて適宜に設定できる。
This can be expressed by the general formula (2) below. (2m + 1) × 90> Σ [Σ | (Pj + a)-(Qj + a + Y) |] (2) In the above formula (2), the numerical value "90" on the left side is the standard The value is multiplied by (2m + 1) because the reference value is also increased as the number of pixel rows is increased. This numerical value "90" is also an example, and can be appropriately set according to the type of original image, the number of bits of RGB components, and the like.

【0021】右辺の最初のΣは、「−m≦a≦m」の範
囲だけaの値を可変して〔 〕内の計算を行い、それら
を加算することを示している。すなわち、「m=Y=
1」であれば、a=−1,0,1となり、〔 〕内は次
のような数式に展開される。ただし、〔 〕内のΣは
(1) 式と同様にRGBの各成分値の総和を示しており、
以下では特に考慮しないで記載する。 |(Pj-1)−(Qj)|+|(Pj)−(Qj+1)|+|(Pj+1)−(Qj+2)| 上記の展開式を、図5と照らし合わせると判るように、
近傍画素列Pj[3,0]と、対象画素列Qj[3,1]との各画素
の差分絶対値の総和である。これが近傍画素列Pj[3,
0] と、対象画素列Qj[3,1] との差分値である。この
計算結果と、(2)式の左辺で与えられる基準値と比較
し、(2) 式が成立すれば相関があると判断する。
The first Σ on the right side indicates that the value in a is changed only within the range of “−m ≦ a ≦ m”, the calculation in [] is performed, and they are added. That is, "m = Y =
If “1”, a = −1, 0, 1 and the contents in [] are expanded to the following mathematical expressions. However, Σ in [] is
Similar to equation (1), it shows the sum of the RGB component values,
The following description will be made without any particular consideration. | (Pj-1)-(Qj) | + | (Pj)-(Qj + 1) | + | (Pj + 1)-(Qj + 2) | It is understood that the above expansion formula is compared with FIG. like,
It is the sum of the absolute difference values of each pixel of the neighboring pixel column Pj [3,0] and the target pixel column Qj [3,1]. This is the neighborhood pixel row Pj [3,
0] and the target pixel column Qj [3,1]. This calculation result is compared with the reference value given on the left side of Eq. (2), and if Eq. (2) holds, it is judged that there is a correlation.

【0022】実際に計算すると、左辺が「270 」、右辺
が「450 」となって(2) 式は成立しない。したがって、
両画素列には相関がないと判断される。次いで、(2) 式
の〔〕内の「+Y」を「−Y」に換えて計算を行い成立
するか否かを判断する。これでも、成立しなければ(実
際に成立しない)、「m=Y=2」として(2) 式による
相関の検証を行う。結果、図6に示すように「m=Y=
2」としたときの近傍画素列Pj[5,0]と、対象画素列Q
j[5,2]とが相関があると判断される。
When actually calculated, the left side is "270" and the right side is "450", and the equation (2) is not satisfied. Therefore,
It is determined that there is no correlation between the two pixel columns. Then, "+ Y" in [] of the equation (2) is replaced with "-Y", and calculation is performed to determine whether or not it is satisfied. If this is not the case (actually, it does not hold), the correlation is verified by Eq. (2) with “m = Y = 2”. As a result, as shown in FIG. 6, “m = Y =
2 ”and the neighboring pixel row Pj [5,0] and the target pixel row Q
It is judged that there is a correlation with j [5,2].

【0023】このように、近傍画素列の画素数と、対象
画素列のシフト数とを同時にカウントアップするのは、
相関を判断する際のミスをなくすためである。例えば、
図3で設定したように近傍画素列をPj[3,0]に固定した
まま、対象画素列のシフト数だけをカウントアップして
いくと、例えば、図7に示すように、かなり離れた位置
にある誤った対象画素列Qj[3,4]と相関があると判断し
てしまうからである。
As described above, the number of pixels in the neighboring pixel row and the number of shifts in the target pixel row are counted up at the same time.
This is to eliminate mistakes when determining the correlation. For example,
When the number of shifts of the target pixel row is counted up while the neighboring pixel row is fixed at Pj [3,0] as set in FIG. 3, for example, as shown in FIG. This is because it is determined that there is a correlation with the erroneous target pixel row Qj [3,4] in the above.

【0024】(c) 次に、相関があると判断された近傍画
素列Pj[5,0]、あるいは対象画素列Qj[5,2]を用いて補
間画素を作成する方法について説明する。相関があるの
でどちらの画素列を用いてもよいが、この例では近傍画
素列Pj[5,0]を用いることにする。まず、近傍画素列P
j[5,0]と、対象画素列Qj[5,2]とのライン方向の位置ズ
レ量に相当する画素数ΔLを求める。この位置ズレ量は
すなわち、近傍画素列Pj[5,0]に対する対象画素列Qj
[5,2]のシフト量に相当するから、ΔL=2として求め
られる(図6参照)。
(C) Next, a method of creating an interpolated pixel using the neighboring pixel row Pj [5,0] or the target pixel row Qj [5,2] determined to have a correlation will be described. Either pixel column may be used because of the correlation, but in this example, the neighboring pixel column Pj [5,0] is used. First, the neighboring pixel row P
The number of pixels ΔL corresponding to the amount of positional deviation in the line direction between j [5,0] and the target pixel row Qj [5,2] is calculated. This positional shift amount is the target pixel row Qj with respect to the neighboring pixel row Pj [5,0].
Since it corresponds to the shift amount of [5,2], ΔL = 2 is obtained (see FIG. 6).

【0025】そして、ΔL/2(=1)を算出し、算出
した数だけ近傍画素列Pj[5,0]を、対象画素列Qj[5,2]
のシフト方向とは逆の方向にシフトさせる。すなわち、
図8に示すように、近傍画素列Pj[5,0]を左側に1つだ
けシフトさせた画素列Pj[5,−1] を求める。この画素
列Pj[5,−1] を注目画素Pj とQj との補間画素ipj
の画素列、ipj[5,0]とする。図8から判るように、ここ
までの(a) 〜(c) における補間処理で、nラインと(n
+1)ラインとを滑らかにつなぐipラインが生成され
る。
Then, ΔL / 2 (= 1) is calculated, and the calculated number of neighboring pixel rows Pj [5,0] is converted to the target pixel row Qj [5,2].
The shift direction is opposite to the shift direction. That is,
As shown in FIG. 8, a pixel column Pj [5, -1] obtained by shifting the neighboring pixel column Pj [5,0] by one to the left is obtained. This pixel row Pj [5, -1] is an interpolation pixel ipj between the target pixel Pj and Qj.
The pixel row of is ipj [5,0]. As can be seen from FIG. 8, in the interpolation processing in (a) to (c) so far, n lines and (n
The +1) line and the ip line that smoothly connects the line are generated.

【0026】なお、上記のΔL/2の算出結果が整数値
をとらないことがある。例えば、図3の近傍画素列Pj
[3,0]に対して、図4の対象画素列Qj[3,1]が相関があ
ると判断された場合、近傍画素列Pj[3,0]と対象画素列
Qj[3,1]との位置ズレ量、すなわち、シフト数は「1」
である。このような場合は、Pj[3,0]とQj[3,1]の互い
に対応する画素の平均値を用いて補間する。これを一般
的に示せば、ipj-1=(Pj-1 +Qj)/2、ipj =(Pj
+Qj+1 )/2、ipj+1 =(Pj+1 +Qj+2 )/2と
なる。
The calculation result of ΔL / 2 may not take an integer value. For example, the neighboring pixel row Pj in FIG.
When it is determined that the target pixel row Qj [3,1] in FIG. 4 has a correlation with [3,0], the neighboring pixel row Pj [3,0] and the target pixel row Qj [3,1]. The amount of misalignment between and, that is, the shift number is "1"
Is. In such a case, interpolation is performed using the average value of the corresponding pixels of Pj [3,0] and Qj [3,1]. If this is generally shown, ipj-1 = (Pj-1 + Qj) / 2, ipj = (Pj
+ Qj + 1) / 2 and ipj + 1 = (Pj + 1 + Qj + 2) / 2.

【0027】上記(c) の補間処理で、補間画素列ipj[5,
0]が作成されたので、次には、図8の補間画素ip(j+3)
を作成するべく、注目画素をPj+3 までジャンプさせて
上述の補間処理を繰り返す。1画素単位ではなく、画素
列単位で補間するから、補間処理の回数が削減でき処理
速度が向上する。もちろん、前述したエッジ箇所の有無
で補間処理方法を切り換えている点においても補間処理
の速度向上が図られている。以上の処理で原画像のライ
ン数は2倍に補間される。さらに、1ライン中の画素数
を2倍に補間したい場合は、上述と同様の処理を90°方
向を変えて実行すればよい。
In the interpolation processing of (c) above, the interpolation pixel string ipj [5,
0] has been created, the next step is interpolation pixel ip (j + 3) in FIG.
In order to create, the pixel of interest is jumped to Pj + 3 and the above interpolation process is repeated. Since the interpolation is performed not on a pixel-by-pixel basis but on a pixel-column basis, the number of interpolation processes can be reduced and the processing speed can be improved. Of course, the speed of the interpolation processing is also improved in that the interpolation processing method is switched depending on the presence or absence of the edge portion described above. With the above processing, the number of lines of the original image is doubled. Further, when it is desired to double the number of pixels in one line, the same processing as described above may be executed by changing the 90 ° direction.

【0028】上述した画像の補間方法をコンピュータ・
ハードに搭載して利用する一例を図9に示す。このコン
ピュータ・システムは、ビデオ機器1の出力映像をプリ
ンタ6でハードコピーするためのものである。まず、ビ
デオ機器1の出力映像信号をデジタル量に変換してバッ
ファメモリ2に蓄える。上述の補間アルゴリズムをプロ
グラムした補間処理部(パソコン)3がバッファメモリ
2の内容を読み込んで補間処理を行い、補間後の画像デ
ータをフレームメモリ4に書き込む。フレームメモリ4
内の画像データはカラーマスキング回路5で印刷用の信
号に変換され、プリンタ6から出力される。
The above-described image interpolation method is applied to a computer
FIG. 9 shows an example in which the hardware is installed and used. This computer system is for making a hard copy of the output image of the video device 1 by the printer 6. First, the output video signal of the video device 1 is converted into a digital amount and stored in the buffer memory 2. An interpolation processing unit (personal computer) 3 programmed with the above-described interpolation algorithm reads the contents of the buffer memory 2 and performs interpolation processing, and writes the interpolated image data in the frame memory 4. Frame memory 4
The image data therein is converted into a signal for printing by the color masking circuit 5 and output from the printer 6.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像の補間方法によれば次のような効果が発揮され
る。 (1) まず、画像中のエッジ箇所を検出し、エッジ箇所以
外(例えば、隣接する画素の差が基準値を超えて変化し
ないところ)であれば、隣接するいずれかの画素を用い
て補間を行うので、無駄な処理が省かれ補間処理の速度
が向上する。 (2) エッジ箇所では、画素列単位で隣接するライン間の
相関を求め、相関のある画素列を用いて補間するから、
1画素単位で補間を行う従来法に比べてその処理速度は
著しく向上する。 (3) そして、これらの処理速度の向上が、相関を求める
範囲の拡大を許容し、補間の精度向上につながる。
As is apparent from the above description, the following effects are exhibited by the image interpolation method of the present invention. (1) First, the edge part in the image is detected, and if it is other than the edge part (for example, where the difference between adjacent pixels does not change beyond the reference value), interpolation is performed using any of the adjacent pixels. Since this is performed, unnecessary processing is omitted and the speed of interpolation processing is improved. (2) At the edge location, the correlation between adjacent lines is obtained in pixel column units, and interpolation is performed using the correlated pixel rows,
The processing speed is remarkably improved as compared with the conventional method in which the interpolation is performed in units of one pixel. (3) Then, the improvement of these processing speeds permits the expansion of the range for obtaining the correlation, which leads to the improvement of the accuracy of interpolation.

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

【図1】補間の対象となる原画像の隣接するラインを示
した図である。
FIG. 1 is a diagram showing adjacent lines of an original image to be interpolated.

【図2】エッジ箇所以外での補間を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating interpolation at a position other than an edge portion.

【図3】近傍画素列の設定例を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a setting example of a neighboring pixel column.

【図4】近傍画素列との相関を求めるべく設定された対
象画素列の一例を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a target pixel row set to obtain a correlation with a neighboring pixel row.

【図5】近傍画素列と対象画素列との相関を求める処理
を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a process of obtaining a correlation between a neighboring pixel column and a target pixel column.

【図6】その他の近傍画素列と対象画素列との相関を求
める処理を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of obtaining a correlation between another neighboring pixel column and a target pixel column.

【図7】相関を求める際のミスマッチングを説明する図
である。
FIG. 7 is a diagram illustrating mismatching when obtaining a correlation.

【図8】エッジ箇所での補間を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating interpolation at an edge portion.

【図9】本発明の画像の補間方法が搭載されるコンピュ
ータ・ハードの一構成例を示したブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of computer hardware in which the image interpolation method of the present invention is installed.

【図10】従来の補間方法を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a conventional interpolation method.

【図11】従来方法の問題点の説明に用いる図である。FIG. 11 is a diagram used for explaining a problem of the conventional method.

【符号の説明】 Pj ,Qj ・・・隣接する画素 Pj[3,0]、Pj[5,0]・・・近傍画素列 ipj[5,0]・・・補間画素列[Explanation of Codes] Pj, Qj ... Adjacent pixels Pj [3,0], Pj [5,0] ... Neighboring pixel row ipj [5,0] ... Interpolating pixel row

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2次元画像を構成する各ライン間の画素
を補間する方法であって、 2次元画像の隣接するラインの各画素を比較してエッジ
箇所を検出し、 エッジ箇所以外では隣接するいずれかの画素を用いて補
間し、 エッジ箇所では隣接するいずれか一方のライン上の注目
画素を中心とした近傍画素列を設定して、これと相関の
ある画素列を隣接するラインの中から選出し、 選出した画素列と前記の近傍画素列との位置ズレ量に相
当する画素数を求め、 前記求めた画素数の半数だけ、前記選出した画素列また
は近傍画素列を位置ズレ方向とは逆の方向にシフトした
画素列を用いて補間する、 ことを特徴とする画像の補間方法。
1. A method for interpolating pixels between lines forming a two-dimensional image, wherein each pixel of adjacent lines of a two-dimensional image is compared to detect an edge portion, and an edge portion other than the edge portion is adjacent. Interpolation is performed using any of the pixels, and at the edge location, a neighboring pixel row centered on the pixel of interest on one of the adjacent lines is set, and a pixel row that correlates with this is set from the adjacent lines. The number of pixels corresponding to the positional shift amount between the selected pixel row and the neighboring pixel row is calculated, and half of the obtained number of pixels is the selected pixel row or the neighboring pixel row as the position shift direction. An image interpolation method, characterized in that interpolation is performed using a pixel column shifted in the opposite direction.
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