JPH10178543A - 画像拡大方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 整数倍でない拡大を行う際に、原画像の画素
値を採用することによって良好な拡大画像を得ることが
できる画像拡大方法を提供する。 【解決手段】 画像の拡大倍率に従って、原画像の画素
を当該画素を含めていくつの拡大画素に拡大するかを示
す拡大画素数を算出し、算出された拡大画素数に従っ
て、原画像の隣接する２つの画素の画素値と、その間に
新たに設けられる拡大画像の画素値とが直線的になるよ
うに拡大画素の画素値を算出するとする画像拡大方法で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データのファ
クシミリ出力等に用いられる画像拡大方法に係り、特に
拡大前の画像の全ての画素の画素値を採用して、良好な
拡大画像が得られる画像拡大方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタルスチルカメラ等で撮影し
たフルカラー画像をパソコン等に取り込める装置がでて
きているが、取り込める画像の解像度は、３２０×２０
０、６４０×４００等、その取り込む装置に実装されて
いるビデオメモリの容量によって制限されている。

【０００３】そして、パソコン等に取り込んだフルカラ
ー画像をファクシミリに出力する場合、図５に示すよう
に、カラー画像をモノクロ画像に変換し、モノクロ２５
６階調になった画像データに対してディザリング処理を
施し、その結果をＭＨ（Modified Huffman）符号化して
ファクシミリへ出力するようになっている。図５は、フ
ルカラー画像データをファクシミリ出力する場合の処理
の流れを示す説明図である。

【０００４】このとき、ファクシミリの解像度は、１１
００（２２００）×１７２８と膨大なものであるため、
画像を取り込む装置にファクシミリの解像度を満たす容
量のビデオメモリを搭載するか、又は小さい解像度で取
り込んだ画像をいったん拡大してから、ディザリング処
理を行うようにしなければならない。

【０００５】一般的には、画像を取り込む装置にファク
シミリの解像度を満たす容量のビデオメモリを搭載する
のはコスト的に無理があるため、ソフトウェアで処理が
可能な画像の拡大処理を施す方法が採用されることにな
る。

【０００６】画像の拡大方法としては、一般的には一次
補間という方法が用いられる。一次補間とは、拡大に伴
う新たな画素（拡大画素）を、拡大前の画像（原画像）
の隣接する２つの画素間の直線近似により、生成する方
法である。

【０００７】例えば、原画像を３倍に拡大する場合は、
図６に示すように、原画像の隣り合う画素ａ，ｂ（図６
では●で示す原画像画素）の間に拡大に伴う新たな画素
ａ′，ａ″（図６では○で示す拡大画素）を設け、画素
ａ，ｂの画素値の変化量から、ａ，ｂ間が直線的になる
ように画素ａ′，ａ″の画素値を算出するようになって
いる。図６は、一般的な一次補間の画像拡大方法を示す
説明図である。

【０００８】しかし、上記のように整数倍に拡大する場
合は、算出方法も簡単であるが、取り込む画像の解像度
からファクシミリの解像度に拡大する際は、必ずしも整
数倍に拡大されるとは限らない。

【０００９】そこで、拡大の倍率が整数でない場合の拡
大方法について、図７を使って説明する。図７は、従来
の整数倍でない画像の拡大方法を示す概念構成図であ
る。

【００１０】従来の整数倍でない画像の拡大方法は、原
画像の画素数（原画素数）と、拡大画像の画素数（拡大
画素数）とから拡大倍率３を求める拡大倍率算出手段１
０を行い、求めた拡大倍率３から各拡大画素が原画像の
どの画素を参照するかを求めて参照画素テーブル５を作
成する参照画素算出手段２０を行い、各拡大画素と参照
画素との距離を算出して距離テーブル６を作成する距離
算出手段２１を行う。

【００１１】そして、求めた参照画素テーブル５と距離
テーブル６とに従って、原画像データ１の各画素につい
てその間に作成される拡大画素の画素値を求めて拡大画
像データ２を作成する画素値算出手段２２を行うように
なっている。

【００１２】従来の拡大方法の各手段及びテーブルにつ
いて、説明を簡単にするために４画素の画像を６画素の
画像に拡大する場合の例で、具体的に説明する。拡大倍
率算出手段１０は、原画像の画素数（原画素数）と、拡
大画像の画素数（拡大画素数）とから拡大倍率３をｎ／
ｍ倍の形で求める手段で、例えば４画素を６画素に拡大
する場合の倍率は、６／４倍であり、つまり３／２倍
（ｎ＝３，ｍ＝２）である。

【００１３】そして、参照画素算出手段２０は、拡大画
素が原画像のどの画素を参照するかを求める手段で、例
えば図８に示すように、原画像の画素(0),(1),(2),(3)
と、最後の画素(3) と同じ画素値を持つダミーで設けた
画素(4) との間に、拡大画素0,1,2,3,4,5,6 を均等に設
けるとしたなら、各拡大画素が、何れの原画素の同位置
又は右側に位置するかを前方参照画素番号として求める
ものである。図８は、従来の画像拡大方法の具体例を示
す説明図である。

【００１４】例えば、図８の例では、拡大画素番号0,1
は前方参照画素番号が(0) であり、拡大画素番号2 は前
方参照画素番号が(1) であり、拡大画素番号3,4 は前方
参照画素番号が(2) である。

【００１５】実際に、拡大画素番号ｉの前方参照画素番
号（ｉ）が何番であるかを求める方法は、次式による。 参照画素番号（ｉ）＝（ｉ×ｍ）／ｎ（小数点以下切り
捨て） 但し、ｉ：拡大画素番号、ｎ／ｍ：拡大倍率

【００１６】参照画素テーブル５は、参照画素算出手段
２０で求めた結果を、図９に示すように、拡大画素番号
とそれに対応する前方参照画素番号の形のテーブル形式
で記憶するものである。図９は、従来の参照画素テーブ
ルの具体例を示す説明図である。

【００１７】図８に示した例であれば、図９に示すよう
に、拡大画素番号0,1 に対して前方参照画素番号0 が記
憶され、拡大画素番号2 に対して前方参照画素番号1 が
記憶され、拡大画素番号3,4 に対して前方参照画素番号
2 が記憶される。

【００１８】距離算出手段２１は、拡大画素と参照画素
との距離を算出する手段で、実際に、拡大画素番号ｉの
前方参照画素からの距離（ｉ）を求める方法は、次式に
よる。 距離（ｉ）＝（ｉ×ｍ）％ｎ （％ｎ：ｎで割った余
り） 但し、ｉ：拡大画素番号、ｎ／ｍ：拡大倍率

【００１９】距離テーブル６は、距離算出手段２１で求
めた結果を、図１０に示すように拡大画素番号とそれに
対応する前方参照画素からの距離の形のテーブル形式で
記憶するものである。図１０は、従来の距離テーブルの
具体例を示す説明図である。

【００２０】図８に示した例であれば、図１０に示すよ
うに、拡大画素番号0 に対して前方参照画素からの距離
0 が記憶され、拡大画素番号1 に対して前方参照画素か
らの距離2 が記憶され、拡大画素番号2 に対して前方参
照画素からの距離1 が記憶される。

【００２１】原画像データ１は、拡大前の画像（原画
像）を構成する各画素の画素値（画像データ）である。
拡大画像データ２は、原画像データ１を特定の倍率で拡
大した拡大画像の画素（拡大画素）の画素値である。

【００２２】画素値算出手段２２は、原画像データの各
画素値から、その間に作成される拡大画素の画素値を求
める手段である。具体的に画素値算出手段２２は、原画
像データ１から画素値を読み出し、参照画素テーブル５
に記憶された前方参照画素と、距離テーブル６に記憶さ
れた前方参照画素からの距離に従って、前方参照画素の
画素値と、拡大画素の画素値と、前方参照画素の次の画
素の画素値とが直線的になるように、拡大画素の画素値
を算出する。尚、最後の画素を参照する拡大画素の算出
の場合は、最後の画素の画素値と同一の画素値をダミー
の画素値として算出する。

【００２３】例えば、図１１に示すように、前方参照画
素ａの画素値がＡ、次の画素ｂの画素値がＢ、前方参照
画素からの距離が２の場合は、拡大画素ａ′の画素値
Ａ′は、 Ａ′＝Ａ＋（Ｂ−Ａ）＊２／３ の式で求めることができる。図１１は、従来の拡大画素
の画素値算出方法を示す説明図である。

【００２４】上記の方法で、拡大画素の画素値を求める
と、図８に示すように４つの原画像の画素（■印）の画
素値から６つの拡大画素（○印）の画素値が算出され、
原画像が６／４に拡大された拡大画像が得られることに
なる。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像拡大方法では、図８に示すように、拡大前の画
像（原画像）の画素が拡大後の画素に採用されていない
部分が現れ、その部分は、原画像に比べて画素値の変化
が緩やかになり、メリハリのない画像になってしまうと
いう問題点があった。

【００２６】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、整数倍でない拡大を行う際に、原画像の画素値を採
用することによって良好な拡大画像を得ることができる
画像拡大方法を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項１記載の発明は、画像拡大方法にお
いて、画像の拡大倍率に従って、原画像の画素を前記画
素を含めていくつの拡大画素に拡大するかを示す拡大画
素数を算出し、前記拡大画素数に従って、原画像の隣接
する２つの画素の画素値と、前記２つの画素の間に新た
に設けられる拡大画素の画素値とが直線的に変化するよ
うに拡大画素の画素値を求めて拡大画像の画像データを
作成することを特徴としており、原画像の画像データを
全て採用して、原画像に近い良好な拡大画像を得ること
ができる。

【００２８】上記従来例の問題点を解決するための請求
項２記載の発明は、画像拡大方法において、画像の拡大
倍率に従って、原画像の画素を前記画素を含めていくつ
の拡大画素に拡大するかを示す拡大画素数を算出し、前
記原画像の画素と前記拡大画素数とをテーブルに保持
し、前記テーブルに従って、原画像の隣接する２つの画
素の画素値と、前記２つの画素の間に新たに設けられる
拡大画素の画素値とが直線的に変化するように拡大画素
の画素値を求めて拡大画像の画像データを作成すること
を特徴としており、原画像の画像データを全て採用し
て、原画像に近い良好な拡大画像を得ることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】請求項に係る発明について、その
実施の形態を図面を参照しながら説明する。本発明に係
る画像拡大方法は、画像の拡大倍率に従って、原画像の
画素を当該画素を含めていくつの拡大画素に拡大するか
を示す拡大画素数を算出し、算出された拡大画素数に従
って、原画像の隣接する２つの画素の画素値と、その間
に新たに設けられる拡大画像の画素値とが直線的になる
ように拡大画素の画素値を算出するものなので、原画像
の画素値が全て採用され、良好な拡大画像が得られるも
のである。

【００３０】まず、本発明に係る画像拡大方法の概念構
成について図１を使って説明する。図１は、本発明に係
る画像拡大方法を示す概念構成図である。尚、図７と同
様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明
する。

【００３１】本発明の画像拡大方法は、従来と同様に原
画像の画素数（原画素数）と、拡大画像の画素数（拡大
画素数）とから拡大倍率３を求める拡大倍率算出手段１
０を行い、求めた拡大倍率３から原画像の各画素が当該
画素を含めて何個の拡大画素に拡大されるかを求めて拡
大画素数テーブル４を作成する拡大画素数算出手段１１
を行い、原画像データ１の各画素について拡大画素数テ
ーブル４を参照しながら、そこから拡大される拡大画素
の画素値を求めて拡大画像データ２を作成する画素値算
出手段１２を行うようになっている。

【００３２】本発明の画像拡大方法の各手段及びテーブ
ルについて、説明を簡単にするために８画素の画像を２
０画素の画像に拡大する場合の例で、具体的に説明す
る。拡大倍率算出手段１０は、従来と同様に原画像の画
素数（原画素数）と、拡大画像の画素数（拡大画素数）
とから拡大倍率３を求める手段で、例えば８画素を２０
画素に拡大する場合の倍率は、２０／８倍であり、つま
り２．５倍である。

【００３３】そして、拡大画素数算出手段１１は、原画
像の各画素が当該画素を含めて何個の拡大画素に拡大さ
れるかを求める手段で、例えば図２に示すように、原画
像の画素(0) 〜(7) と、最後の画素(7) と同じ画素値を
持つダミーで設けた画素(8)との間に、拡大画素0 〜20
を設けるとしたなら、原画像の画素の間に原画像の画素
を含めて何個の拡大画素を設ければいいかを求めるもの
である。図２は、本発明の画像拡大方法を説明するため
の原画像の画素値の具体例である。

【００３４】実際に、原画像の画素番号ｊが拡大される
拡大画素数（ｊ）を求める方法は、次式による。 拡大画素数（ｊ）＝ＩＮＴ（（ｊ＋１）×倍率）−ＩＮ
Ｔ（ｊ×倍率）） 但し、ＩＮＴ：小数点以下切り捨て、ｊ：原画像画素番
号

【００３５】拡大画素数テーブル４は、拡大画素数算出
手段１１で求めた結果を、図３に示すように原画像の画
素番号とそれに対応する拡大画素数の形のテーブル形式
で記憶するものである。図３は、本発明の拡大画素数テ
ーブルの具体例を示す説明図である。図２に示した原画
像の例であれば、図３に示すように、拡大画素番号0,2,
4,6に対して拡大画素数2 が記憶され、拡大画素番号1,
3,5,7 に対して拡大画素数3が記憶される。

【００３６】画素値算出手段１２は、原画像データの各
画素値から、その間に作成される拡大画素の画素値を拡
大画素数に従って求める手段である。具体的に画素値算
出手段１２は、原画像データ１から画素値を読み出し、
拡大画素数テーブル４に記憶された拡大画素数に従っ
て、原画像の隣り合う２つの画素と、その間に新たに設
けられた拡大画素とが直線的に配置されるように、拡大
画素の画素値を算出する。尚、最後の画素から拡大され
る拡大画素の画素値の算出の場合は、最後の画素の画素
値と同一の画素値をダミーの画素値として算出する。

【００３７】画素値の具体的な算出方法は、原画像の画
素番号ｉからｉ＋１までの間の拡大画素数ｎであるとす
ると、 全変化量＝画素値［ｉ＋１］−画素値［ｉ］ 拡大画素毎変化量＝ＩＮＴ（全変化量÷拡大画素数ｎ） 拡大画素値［ｊ＋ｋ］＝画素値［ｉ］＋拡大画素毎変化
量×ｋ （ｋ＝０，１，…，ｎ）

【００３８】例えば、図２の画素番号(0) から画素番号
(1) までの間の拡大画素値は、画素番号(0) の画素値が
１６、画素番号(1) の画素値が１０、拡大画素数２であ
るとすると、 全体変化量＝１０−１６＝−６ 拡大画素毎変化量＝−６÷２＝−３ 拡大画素０の画素値＝１６ 拡大画素１の画素値＝１６＋（−３）＝１３ となる。

【００３９】また、図２の画素番号(1) から画素番号
(2) までの間の拡大画素値は、画素番号(1) の画素値が
１０、画素番号(2) の画素値が１３、拡大画素数３であ
るとすると、 全体変化量＝１３−１０＝３ 拡大画素毎変化量＝３÷３＝１ 拡大画素２の画素値＝１０ 拡大画素３の画素値＝１０＋１＝１１ 拡大画素４の画素値＝１０＋２＝１２ となる。

【００４０】上記の方法で、拡大画素の画素値を求める
と、図４に示すように８つの原画像の画素（■印）の画
素値から２０の拡大画素（○印）の画素値が算出され、
原画像が２０／８に拡大された拡大画像が得られること
になり、原画像における画素値の変化と、拡大画像にお
ける画素値の変化がかなり近似していることがわかる。
図４は、本発明の画像拡大方法を用いて拡大した画素値
の具体例を示す説明図である。

【００４１】尚、上記説明では、原画像の画素毎に算出
した拡大画素数を拡大画素数テーブル４に保持し、画素
値算出手段１２で拡大画素数テーブル４を参照しながら
拡大画素の画素値を計算する方法を説明したが、随時拡
大画素数を算出しながら拡大画素の画素値を計算するよ
うにしても構わない。

【００４２】本発明の画像拡大方法によれば、拡大倍率
に従って、原画像の画素を当該画素を含めていくつの拡
大画素に拡大するかを示す拡大画素数を算出し、算出し
た拡大画素数に従って、原画像の隣接する２つの画素の
画素値と、その間に新たに設けられる拡大画素の画素値
とが直線的に変化するように拡大画素の画素値を求めて
拡大画像の画像データを作成するものであるので、原画
像の画像データを全て採用して、原画像に近い良好な拡
大画像を得ることができる効果がある。

【００４３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、画像の拡
大倍率に従って、原画像の画素を当該画素を含めていく
つの拡大画素に拡大するかを示す拡大画素数を算出し、
その拡大画素数に従って、原画像の隣接する２つの画素
の画素値と、その間に新たに設けられる拡大画素の画素
値とが直線的に変化するように拡大画素の画素値を求め
て拡大画像の画像データを作成することを特徴とする画
像拡大方法としているので、原画像の画像データを全て
採用して、原画像に近い良好な拡大画像を得ることがで
きる効果がある。

【００４４】請求項２記載の発明によれば、画像の拡大
倍率に従って、原画像の画素を当該画素を含めていくつ
の拡大画素に拡大するかを示す拡大画素数を算出し、原
画像の画素と拡大画素数とをテーブルに保持し、そのテ
ーブルに従って、原画像の隣接する２つの画素の画素値
と、その間に新たに設けられる拡大画素の画素値とが直
線的に変化するように拡大画素の画素値を求めて拡大画
像の画像データを作成することを特徴とする画像拡大方
法としているので、原画像の画像データを全て採用し
て、原画像に近い良好な拡大画像を得ることができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像拡大方法を示す概念構成図で
ある。

【図２】本発明の画像拡大方法を説明するための原画像
の画素値の具体例である。

【図３】本発明の拡大画素数テーブルの具体例を示す説
明図である。

【図４】本発明の画像拡大方法を用いて拡大した画素値
の具体例を示す説明図である。

【図５】フルカラー画像データをファクシミリ出力する
場合の処理の流れを示す説明図である。

【図６】一般的な一次補間の画像拡大方法を示す説明図
である。

【図７】従来の整数倍でない画像の拡大方法を示す概念
構成図である。

【図８】従来の画像拡大方法の具体例を示す説明図であ
る。

【図９】従来の参照画素テーブルの具体例を示す説明図
である。

【図１０】従来の距離テーブルの具体例を示す説明図で
ある。

【図１１】従来の拡大画素の画素値算出方法を示す説明
図である。

【符号の説明】

１…原画像データ、 ２…拡大画像データ、 ３…倍
率、 ４…拡大画素数テーブル、 ５…参照画素テーブ
ル、 ６…距離テーブル、 １０…拡大倍率算出手段、
１１…拡大画素数算出手段、 １２，２２…画素値算
出手段、 ２０…参照画素算出手段、 ２１…距離算出
手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像の拡大倍率に従って、原画像の画素
   を前記画素を含めていくつの拡大画素に拡大するかを示
   す拡大画素数を算出し、前記拡大画素数に従って、原画
   像の隣接する２つの画素の画素値と、前記２つの画素の
   間に新たに設けられる拡大画素の画素値とが直線的に変
   化するように拡大画素の画素値を求めて拡大画像の画像
   データを作成することを特徴とする画像拡大方法。
2. 【請求項２】 画像の拡大倍率に従って、原画像の画素
   を前記画素を含めていくつの拡大画素に拡大するかを示
   す拡大画素数を算出し、前記原画像の画素と前記拡大画
   素数とをテーブルに保持し、前記テーブルに従って、原
   画像の隣接する２つの画素の画素値と、前記２つの画素
   の間に新たに設けられる拡大画素の画素値とが直線的に
   変化するように拡大画素の画素値を求めて拡大画像の画
   像データを作成することを特徴とする画像拡大方法。