JPH08305842A - 画像補間処理方法 - Google Patents
画像補間処理方法Info
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- JPH08305842A JPH08305842A JP7107207A JP10720795A JPH08305842A JP H08305842 A JPH08305842 A JP H08305842A JP 7107207 A JP7107207 A JP 7107207A JP 10720795 A JP10720795 A JP 10720795A JP H08305842 A JPH08305842 A JP H08305842A
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- Pending
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Television Systems (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、斜め方向のエッジ線分やテクスチ
ャがぼけないような画像補間処理方法を提供することを
目的としている。 【構成】 補間すべき画素周辺の低域のパワースペクト
ルが最大となる方向を判別し、パワースペクトルの最大
値がしきい値を超える場合に、飛び越し走査された画像
のうち、パワースペクトルが最大となる方向にある画素
を用いて局所的なフィルタリングを行うようにする。
ャがぼけないような画像補間処理方法を提供することを
目的としている。 【構成】 補間すべき画素周辺の低域のパワースペクト
ルが最大となる方向を判別し、パワースペクトルの最大
値がしきい値を超える場合に、飛び越し走査された画像
のうち、パワースペクトルが最大となる方向にある画素
を用いて局所的なフィルタリングを行うようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像変換および表示に
用いる画像補間処理方法に関するものである。
用いる画像補間処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ラスタスキャンされた画像情報を補間す
る従来の補間処理方法では、垂直方向に低域フィルタを
施して補間する方法が行われていた。すなわち、標本化
定理に基づいて、垂直方向の画素に関して、周波数折り
返し歪みを持たないように、最高解像度の半分の周波数
帯域を通過させる低域フィルタが用いられてきている。
る従来の補間処理方法では、垂直方向に低域フィルタを
施して補間する方法が行われていた。すなわち、標本化
定理に基づいて、垂直方向の画素に関して、周波数折り
返し歪みを持たないように、最高解像度の半分の周波数
帯域を通過させる低域フィルタが用いられてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来方法では、補間す
べき画素と補間処理に用いる画素との位置が垂直方向に
並んでいるため、補間後の画像の垂直方向の最高解像度
は、標本化定理によって規定される理想的な周波数特性
を持つ低域フィルタを用いたとしても、最大周波数の１
／２であった。
べき画素と補間処理に用いる画素との位置が垂直方向に
並んでいるため、補間後の画像の垂直方向の最高解像度
は、標本化定理によって規定される理想的な周波数特性
を持つ低域フィルタを用いたとしても、最大周波数の１
／２であった。
【０００４】すなわち、常に垂直方向に補間を行った場
合、実際の画像に含まれるエッジ線分やテクスチャに関
係なく垂直方向の解像度が半分になるように補間がなさ
れる。したがって、斜め方向のエッジ線分やテクスチャ
はぼけた線分やぼけたテクスチャとして画像再生される
欠点があった。
合、実際の画像に含まれるエッジ線分やテクスチャに関
係なく垂直方向の解像度が半分になるように補間がなさ
れる。したがって、斜め方向のエッジ線分やテクスチャ
はぼけた線分やぼけたテクスチャとして画像再生される
欠点があった。
【０００５】本発明は、斜め方向のエッジ線分やテクス
チャがぼけないような画像補間処理方法を提供すること
を目的としている。
チャがぼけないような画像補間処理方法を提供すること
を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１で
は、まず局所的な極座標系のフーリエ変換、あるいはそ
れに等価な局所的なテンプレートマッチングを用いて、
補間すべき画素周辺の低域のパワースペクトルが最大と
なる方向を判別する。補間すべき画素位置の周囲の画素
を用いて正方格子座標系の離散フーリエ変換を行い、得
られた２次元パワースペクトル｜Ｆ（ｕ，ｖ）｜2 を極
座標系のパワースペクトル｜（Ｆ（γ，θ）｜2 に変換
する。離散フーリエ変換のパワースペクトルを連続系に
変換する場合にはサンプリング関数を近似する任意の２
次元ＦＩＲフィルタを用いることができる。極座標系の
パワースペクトル｜（Ｆ（γ，θ）｜2 の半径方向に関
して適当な範囲Ｔ1 （０≦γ≦Ｔ1 ）を設定し、その範
囲で積分されたパワーをＡ（θ）とする。Ｆ（γ，θ）
と補間すべき画素の位置関係を図１に示す。図中の○印
は原画像の画素、×印は補間すべき画素を表している。
なお図中の水平方向がスキャン方向である
は、まず局所的な極座標系のフーリエ変換、あるいはそ
れに等価な局所的なテンプレートマッチングを用いて、
補間すべき画素周辺の低域のパワースペクトルが最大と
なる方向を判別する。補間すべき画素位置の周囲の画素
を用いて正方格子座標系の離散フーリエ変換を行い、得
られた２次元パワースペクトル｜Ｆ（ｕ，ｖ）｜2 を極
座標系のパワースペクトル｜（Ｆ（γ，θ）｜2 に変換
する。離散フーリエ変換のパワースペクトルを連続系に
変換する場合にはサンプリング関数を近似する任意の２
次元ＦＩＲフィルタを用いることができる。極座標系の
パワースペクトル｜（Ｆ（γ，θ）｜2 の半径方向に関
して適当な範囲Ｔ1 （０≦γ≦Ｔ1 ）を設定し、その範
囲で積分されたパワーをＡ（θ）とする。Ｆ（γ，θ）
と補間すべき画素の位置関係を図１に示す。図中の○印
は原画像の画素、×印は補間すべき画素を表している。
なお図中の水平方向がスキャン方向である
【０００７】
【数１】
【０００８】次に、Ａ（θ）の最大値を与えるθを求め
る。実際には、θを適当な間隔で離散化して低域パワー
スペクトルの最大値を与える方向Ｄを求める。 Ｄ＝Ｍａｘ（Ａ（θ）） （２） このとき低域パワースペクトルの最大値はＡ（Ｄ）であ
る。方向Ｄに関して最も画素の相関が高いと考えられ
る。そこで、ＦＩＲフィルタを用いた補間処理を方向Ｄ
について行う。正方格子の標本化点がちょうどＤ上に存
在しない場合には近傍の画素で近似するか、あるいは標
本化定理を満たすように前処理を行ってＤ上のデータを
作成してから補間処理を行う。ただし、この処理は明確
にある方向に関して相関が高い場合に限られる。すなわ
ち、Ａ（Ｄ）がしきい値Ｔ2 より大きければ上記の処理
を行う。ＦＩＲフィルタは１次元フィルタだけでなく、
方向性の強い２次元フィルタを用いることもできる。
る。実際には、θを適当な間隔で離散化して低域パワー
スペクトルの最大値を与える方向Ｄを求める。 Ｄ＝Ｍａｘ（Ａ（θ）） （２） このとき低域パワースペクトルの最大値はＡ（Ｄ）であ
る。方向Ｄに関して最も画素の相関が高いと考えられ
る。そこで、ＦＩＲフィルタを用いた補間処理を方向Ｄ
について行う。正方格子の標本化点がちょうどＤ上に存
在しない場合には近傍の画素で近似するか、あるいは標
本化定理を満たすように前処理を行ってＤ上のデータを
作成してから補間処理を行う。ただし、この処理は明確
にある方向に関して相関が高い場合に限られる。すなわ
ち、Ａ（Ｄ）がしきい値Ｔ2 より大きければ上記の処理
を行う。ＦＩＲフィルタは１次元フィルタだけでなく、
方向性の強い２次元フィルタを用いることもできる。
【０００９】逆に、Ａ（Ｄ）≦Ｔ2 であれば、明確な方
向性を持った相関が存在しないとみなせる。この場合に
は、垂直方向の画素を用いる通常の補間方法を採用す
る。パワースペクトルの最大値を検索して方向Ｄを求め
る方法では、パワースペクトルの計算量と座標変換のた
めの演算量とは大きくなる欠点がある。そこで、簡単の
ために極座標系の低域パワースペクトラムの演算に相当
するＭ画素×Ｎラインのテンプレートをいくつか用意し
ておき、最大射影量を与えるテンプレートを探すことに
よって方向Ｄを求めることができる。あるいは、エッジ
方向を検出するテンプレートを用意しておき、エッジ方
向と直角な方向をＤとして求めることもできる。
向性を持った相関が存在しないとみなせる。この場合に
は、垂直方向の画素を用いる通常の補間方法を採用す
る。パワースペクトルの最大値を検索して方向Ｄを求め
る方法では、パワースペクトルの計算量と座標変換のた
めの演算量とは大きくなる欠点がある。そこで、簡単の
ために極座標系の低域パワースペクトラムの演算に相当
するＭ画素×Ｎラインのテンプレートをいくつか用意し
ておき、最大射影量を与えるテンプレートを探すことに
よって方向Ｄを求めることができる。あるいは、エッジ
方向を検出するテンプレートを用意しておき、エッジ方
向と直角な方向をＤとして求めることもできる。
【００１０】本発明のうち請求項２では、請求項１の処
理のうちＦＩＲフィルタを適用する画素を決定する際
に、求められた方向Ｄから、左側の画素を優先（あるい
は右側優先、水平の場合には上側優先あるいは下側優先
のいずれか）する規則を導入する。例えば、図２に示す
ように、計算して得られた補間方向Ｄが水平方向から上
に１５°傾いている場合、その直線より左側（あるいは
右側）に存在する原画像データを用いてフィルタを適用
する。また、補間方向Ｄが水平方向である場合、補間す
べき画素の左右には原画像データが存在しない。そこ
で、１ライン上（あるいは１ライン下）の画素を用いて
補間を行う。
理のうちＦＩＲフィルタを適用する画素を決定する際
に、求められた方向Ｄから、左側の画素を優先（あるい
は右側優先、水平の場合には上側優先あるいは下側優先
のいずれか）する規則を導入する。例えば、図２に示す
ように、計算して得られた補間方向Ｄが水平方向から上
に１５°傾いている場合、その直線より左側（あるいは
右側）に存在する原画像データを用いてフィルタを適用
する。また、補間方向Ｄが水平方向である場合、補間す
べき画素の左右には原画像データが存在しない。そこ
で、１ライン上（あるいは１ライン下）の画素を用いて
補間を行う。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図３は本
発明の実施例である画像補間処理方法のブロックダイヤ
グラムを示す。
発明の実施例である画像補間処理方法のブロックダイヤ
グラムを示す。
【００１２】入力画像（０１）はテンプレートマッチン
グ部（０２）に入力され、予め用意されたテンプレート
をもとに局所的な相関値（０３）が計算される。いくつ
かのテンプレートに対する相関値（０３）が方向検出部
（０４）に入力され、最大相関値（０６）を与える方向
（０５）が計算される。
グ部（０２）に入力され、予め用意されたテンプレート
をもとに局所的な相関値（０３）が計算される。いくつ
かのテンプレートに対する相関値（０３）が方向検出部
（０４）に入力され、最大相関値（０６）を与える方向
（０５）が計算される。
【００１３】最大相関値（０６）は相関判定部（０７）
において予め設定されたしきい値と比較され、それ以下
であるかどうかを検査される。その結果、しきい値以下
であれば、補間すべき画素方向を修正するための修正フ
ラグ（０８）が出力される。
において予め設定されたしきい値と比較され、それ以下
であるかどうかを検査される。その結果、しきい値以下
であれば、補間すべき画素方向を修正するための修正フ
ラグ（０８）が出力される。
【００１４】補間方向修正部（０９）には、最大相関値
（０６）を与える方向（０５）と修正フラグ（０８）と
が入力され、修正フラグが到着していれば、補間すべき
方向を垂直方向に修正して補間方向（１０）が得られ
る。
（０６）を与える方向（０５）と修正フラグ（０８）と
が入力され、修正フラグが到着していれば、補間すべき
方向を垂直方向に修正して補間方向（１０）が得られ
る。
【００１５】そうでなければ方向（０５）がそのまま補
間方向（１０）とみなされる。ある画素に関して補間方
向（１０）が決定すれば、フィルタ処理部（１１）にお
いて、補間方向に基づいて低域フィルタを適用して画素
の補間が行われる。
間方向（１０）とみなされる。ある画素に関して補間方
向（１０）が決定すれば、フィルタ処理部（１１）にお
いて、補間方向に基づいて低域フィルタを適用して画素
の補間が行われる。
【００１６】これらの処理を画像内のすべての画素につ
いて順々に行うことによって、最終的に補間画像（１
２）が得られる。
いて順々に行うことによって、最終的に補間画像（１
２）が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、局
所的な極座標系のフーリエ変換、あるいはそれに等価な
局所的なテンプレートマッチングを用いて、補間すべき
画素周辺の低域のパワースペクトルが最大となる方向を
捜し出すことにより局所的に相関の最も強い方向を知る
ことができ、実際の自然画像では局所的に相関の最も強
い方向に関して画素値の連続性が最も高いと期待できる
ことから、相関が高い方向の画素を用いて補間すること
により、補間画像における斜め方向のエッジ線分やテク
スチャの解像度が改善される。
所的な極座標系のフーリエ変換、あるいはそれに等価な
局所的なテンプレートマッチングを用いて、補間すべき
画素周辺の低域のパワースペクトルが最大となる方向を
捜し出すことにより局所的に相関の最も強い方向を知る
ことができ、実際の自然画像では局所的に相関の最も強
い方向に関して画素値の連続性が最も高いと期待できる
ことから、相関が高い方向の画素を用いて補間すること
により、補間画像における斜め方向のエッジ線分やテク
スチャの解像度が改善される。
【図１】Ｆ（γ、θ）と補間すべき画素の位置関係を示
す図である。
す図である。
【図２】規則を導入した場合における補間に用いる画素
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明の実施例である画像補間処理方法のブロ
ックダイヤグラムである。
ックダイヤグラムである。
０１ 入力画像 ０２ テンプレートマッチング部 ０３ 相関値 ０４ 方向検出部 ０５ 方向 ０６ 最大相関値 ０７ 相関判定部 ０８ 修正フラグ ０９ 補間方向修正部 １０ 補間方向 １１ フィルタ処理部 １２ 補間画像
Claims (2)
- 【請求項１】 垂直方向に飛び越し走査された画像を補
間して、逐次走査された画像と同じ大きさの画像を生成
するに当って、 局所的な極座標系のフーリエ変換、あるいはそれに等価
な局所なテンプレートマッチングを用いて、補間すべき
画素周辺の低域のパワースペクトルが最大となる方向を
判別し、 パワースペクトルの最大値が一定以上である場合には、
飛び越し走査された画像のうち、パワースペクトルが最
大となる方向にある画素を用いて局所的なフィルタリン
グを行い、パワースペクトルの最大値が一定以下である
場合には、垂直方向の画素を用いて局所的なフィルタリ
ングを行うようにしたことを特徴とする画像補間処理方
法。 - 【請求項２】 請求項１において、局所的なフィルタリ
ングに用いる画素を、得られた方向に依存して、方向を
示す線上の左右あるいは上下のどちらか一方に切り替え
て選択するようにしたことを特徴とする画像補間処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107207A JPH08305842A (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 画像補間処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107207A JPH08305842A (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 画像補間処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08305842A true JPH08305842A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14453205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7107207A Pending JPH08305842A (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 画像補間処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08305842A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100722773B1 (ko) * | 2006-02-28 | 2007-05-30 | 삼성전자주식회사 | 동영상에서 그래픽 영역을 검출하는 방법 및 장치 |
| CN100435578C (zh) * | 2003-10-16 | 2008-11-19 | 凌阳科技股份有限公司 | 增加影像解析度的方向性内插方法及装置 |
| JP2012137951A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Jeol Ltd | 信号処理方法、及び信号処理装置 |
-
1995
- 1995-05-01 JP JP7107207A patent/JPH08305842A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100435578C (zh) * | 2003-10-16 | 2008-11-19 | 凌阳科技股份有限公司 | 增加影像解析度的方向性内插方法及装置 |
| KR100722773B1 (ko) * | 2006-02-28 | 2007-05-30 | 삼성전자주식회사 | 동영상에서 그래픽 영역을 검출하는 방법 및 장치 |
| JP2012137951A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Jeol Ltd | 信号処理方法、及び信号処理装置 |
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