JPH1093810A - 画像を効率的に補間する方法及び装置 - Google Patents

画像を効率的に補間する方法及び装置

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JPH1093810A
JPH1093810A JP9025543A JP2554397A JPH1093810A JP H1093810 A JPH1093810 A JP H1093810A JP 9025543 A JP9025543 A JP 9025543A JP 2554397 A JP2554397 A JP 2554397A JP H1093810 A JPH1093810 A JP H1093810A
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JP9025543A
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Lars U Borg
ユー. ボルグ ラーク
Shankar J Iyer
ジェイ. アイヤー シャンカー
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    • 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
    • G06T3/4007Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting based on interpolation, e.g. bilinear interpolation

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 元の画像よりもより多くのグレイレベル数を
有しより大きな空間分解能を持った補間画像を発生させ
るために補間プロセスにおける拡大係数を効率的に決定
する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 ある分解能を持った元の画像がコンピュ
ータシステム(100)によって受領され、且つその画
像に対する拡大係数が決定される。該拡大係数は、ター
ゲット表示装置(102,104)上で表示可能なグレ
イレベル数及び元の画像から派生された補間画像におい
て表示可能なグレイレベル数から派生される。この拡大
係数は、ターゲット表示装置が補間グレイレベルの全て
を表示することが可能な最大の拡大係数に近いものであ
り、且つ高い視覚的品質及び最小のメモリ条件を持った
補間画像を供給するために使用される。元の画像は該拡
大係数を使用して補間され且つ好適には、例えばディス
プレイスクリーン(102)又は印刷装置(104)等
のターゲット表示装置へ供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、大略、出力装置に
よるデータの表示技術に関するものであって、更に詳細
には、画像のより高い表示視覚品質を与えるために低分
解能画像から高分解能画像を生成する補間方法及び装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンピュータシステムは広範な多様な出
力表示装置へデータを出力することが可能である。例え
ばレーザプリンタ、プロッタ及びその他の印刷装置等の
出力表示装置は、用紙又はその他の物理的表面又は媒体
上に画像を生成し、一方コンピュータモニタ及びフラッ
トパネル表示装置等の出力表示装置は、コンピュータス
クリーン上に視覚表現を展開させる。
【0003】多くの出力表示装置は、「ビットマップ」
又は「ピクセルマップ(pixelmap)」の形態で
表示データを受取り且つ該表示データから画像を発生さ
せる。ピクセル即ち画素は、出力表示装置によって発生
される画像の基本的な画像要素であり、且つビットマッ
プは、該表現の多数のピクセルに関する情報を含むデー
タ構造である。例えばカラー値等のオン/オフ情報を超
えるものを含むビットマップは、しばしば、「ピクセル
マップ」と呼ばれる。本明細書においては、ビットマッ
プ及びピクセルマップの両方を「ビットマップ」として
言及する。例えば、プリンタはビットマップの情報に対
応して用紙上にドットをプリント即ち印字することが可
能である。一方、コンピュータモニタは、ビットマップ
情報に基づいてピクセルを発光させることが可能であ
る。「画像」という用語は、「ビットマップ」という用
語と交換可能に使用され、出力表示装置へ供給されるデ
ータ及び該表示装置によって表示された実際に出力され
た視覚的表現の両方のことを意味する。「ラスター」出
力装置は、ビットマップから行及び列の形態で配列され
た複数個のピクセルからなるアレイを表示することによ
って視覚的表現を形成する。プロッタ以外の殆どの出力
装置はラスター出力装置である。
【0004】画像は、通常、その画像のピクセルの各々
へ割当てられた多数の異なるシェード、即ち色合又は明
暗(濃淡の度)、又はカラー(即ち色)で表示される。
本明細書においては、「グレイレベル(gray le
vel)」という用語は、1個のピクセルの特定のシェ
ード、カラー及び/又は輝度を言及するために使用され
る。例えば、256個の「グレイレベル」を表示可能な
出力表示装置は、グレイ即ち灰色の256個のシェード
を表示するか、又は、256個の異なるカラー又はカラ
ーの256個のシェードを表示する場合がある。本明細
書において、多くの例が、スケールの一端における黒
(即ち暗)と該スケールの反対端における白(又は明)
の極端なグレイレベルの間のグレイレベルに言及してい
る。これらの両端間の中間のグレイレベルはグレイ即ち
灰色のシェードとして又は例えば赤、黄色、青等の異な
るカラーとして、又は異なるカラーのシェードとして表
示される。画像は、更に、分解能で特定される。本明細
書において2つのタイプの分解能について言及がなさ
れ、即ち空間分解能及び「グレイレベル」(即ち「色
調」)分解能である。空間分解能は、画像における単位
寸法当たりのピクセル数のことを意味しており、しばし
ば、1インチの辺りのドット数(dpi)即ち1インチ
当たりのピクセル数として表現される。グレイレベル分
解能は、画像において表示することの可能な異なるグレ
イレベルの量のことを意味しており、表示することの可
能なグレイレベルの数が大きければ大きい程、グレイレ
ベル分解能は一層大きい。
【0005】画像はビットマップ深さ又はピクセル深さ
で特定することが可能であり、即ち、画像においてどれ
だけのグレイレベルを(潜在的に)表示することが可能
であるかを意味する「nビット」ビットマップ又は「n
ビット」画像として特定することが可能である。表示さ
れるグレイレベルの数は2n に等しく、例えば、2ビッ
ト画像は、出力装置が4つのグレイレベルを表示するこ
とを可能とし、4ビット画像は、出力装置が16個のグ
レイレベルを表示することを可能とする等である。ある
出力表示装置は、複数個の使用可能なグレイレベルのう
ちの1つにおいて個々のピクセルを表示することが可能
である。例えば、4ビットのピクセル深さを有する表示
装置は、16個の異なるグレイレベルのうちの1つで1
個のピクセルを表示することが可能であり、一方8ビッ
ト表示装置は、256個の使用可能なグレイレベルのう
ちの1つで1個のピクセルを表示することが可能であ
る。例えば、連続諧調(即ち「contone(コント
ーン)」)出力装置は、256個のグレイレベルを表示
し、時折、16グレイレベル装置はコントーン装置と呼
ばれる。その他の出力表示装置は、2つの使用可能なグ
レイレベル、例えば黒又は白のうちの1つで1個のピク
セルを表示することが可能であるに過ぎない場合があ
る。これらの「2レベル」即ち「ハーフトーン」表示装
置は、あるレーザプリンタや、インクジェットプリン
タ、その他の黒白プリンタ、単色モニタ、イメージセッ
ター、各カラー成分に対し2レベル出力を持ったカラー
出力装置等がある。
【0006】その他の表示装置も、通常、「ピクセルク
ラスター」(「ハーフトーンセル」とも呼ばれる)にお
けるピクセルの空間密度を調節することによって付加的
なグレイレベルを表示することが可能である。この付加
的なグレイレベルを表示するプロセスは「ディザ」又は
「ハーフトーン」として知られている。ディザは、通
常、元の画像におけるピクセルを装置上で使用可能なグ
レイレベルへマッピングする。ピクセルクラスターは、
シミュレートしたグレイレベルを与えるためにある区域
にわたって繰り返される1つ又はそれ以上のピクセルか
らなるグループであり、その場合に、該ピクセルクラス
ター内の少なくとも2つのピクセルは異なるグレイレベ
ルにある。例えば、2つのグレイレベルを持った2レベ
ル方法においては、ピクセルクラスターのピクセルのう
ちの幾つかは黒(暗)として表示され、一方該クラスタ
ー内のその他のピクセルは白(明)として表示される。
黒及び白であるクラスター内のピクセル数を調節するこ
とによって、異なるグレイレベルをシミュレートするこ
とが可能である(通常、コントーン装置はディザを使用
することはない)。クラスターの空間分解能が充分に高
い場合には、観察者は該クラスターをグレイ即ち灰色の
シェードとして見る。例えば、各ピクセルクラスター内
の円形ドットパターンが通常プリント装置において使用
されており、その場合に、該ドットは表現されるべき各
グレイレベルに対しより大きく又はより小さくされる。
又は、黒ピクセル及び白ピクセルからなる格子状パター
ンを使用することが可能であり、その場合には、黒ピク
セル及び白ピクセルは、該クラスター内においてどのピ
クセルも同一のグレイレベルを持ったピクセルと隣接す
ることがないように、該ピクセルクラスター内において
交互に配置されている。これらのパターンは、しばし
ば、極限の黒及び白グレイレベルの間の中間のグレイレ
ベルを与えるために使用される。クラスター内の黒ピク
セルの数は、より暗いグレイレベルを形成するために増
加させることが可能であり、且つより明るいグレイレベ
ルを与えるために白ピクセルの数を増加させることが可
能である。
【0007】画像は、しばしば、視覚的品質が劣ったも
のである場合がある。例えば、画像の空間分解能が低い
場合があり、その場合には、画像のピクセルは比較的大
きく且つライン及びオブジェクトにおいて滑らかな端部
としてではなく「ギザギザした」端部として該画像の観
察者によって認識される場合がある。画像は、更に、グ
レイレベル分解能が低い場合があり、即ち、画像が少数
のグレイレベルを有するに過ぎない場合があり及び/又
は出力装置が少数のグレイレベルを表示することが可能
であるに過ぎない場合がある。従って、観察者は、グレ
イレベルの滑らかな遷移(即ち、「混合」)が所望され
る箇所において異なるピクセルグレイレベル間に不所望
に大きな遷移又は輪郭を認識することが可能な場合があ
る。
【0008】画像の視覚的品質を向上させるためにしば
しば画像を処理する場合がある。画像補間は、画像の視
覚的品質を向上させることの可能な1つの方法である。
図1は標準的な画像補間プロセス10を示したブロック
図である。元の画像12をコンピュータシステム上で実
現される補間プロセサ14へ入力する。補間プロセサ1
4は、元の画像の分解能を決定し、且つその画像を表示
するために使用すべき主要なターゲットの表示装置16
の分解能を決定する。拡大係数18(即ち、スケールフ
ァクタ)が決定され、それは、画像を表示する場合に元
の画像の空間分解能を増加させる(必要な場合に)乗数
である。補間プロセサ14は、補間画像20を生成する
補間プロセスにおいて拡大係数を適用する。次いで、補
間画像が表示されるべきターゲットの表示装置16へ供
給されるか、又は、補間画像を格納し、処理し、異なる
表示装置へ送給するか、又はその他の態様で操作するこ
とが可能である。補間画像20は、通常、より高い空間
分解能のものであり、且つ、ある場合には、元の画像よ
りも一層高いグレイレベル分解能のものである場合があ
り、従って、通常、元の画像よりもより高い視覚品質の
ものであり、即ち、補間画像は、形状及びカラーの両方
においてより「滑らかなもの」として見え、且つより現
実的なものである。
【0009】補間プロセスを図2a及び2bを参照して
より詳細に説明する。図2aは、元の画像12内に含ま
れており且つx軸23及びy軸21に沿って表示装置上
で表示された状態として示した2つの隣接するピクセル
22及び24の模式的表現を示している。ピクセル22
及び24は単に2つのグレイレベル、即ち黒(即ち暗)
及び白(即ち明)を有するに過ぎず、この場合には、ピ
クセル22が黒ピクセルであり且つピクセル24が白ピ
クセルである。これらのピクセルの中心26も示されて
いる。何故ならば、補間はピクセルの中心に関して実行
されることが多いからである。
【0010】図2bは図2aのピクセル22及び24の
輝度レベル(即ち、グレイレベル)を示したグラフ28
を示している。垂直軸Bはピクセルの輝度レベルを表わ
しており、レベル1は黒を表わしており且つレベル0は
白を表わしている(これらの値は、異なる実施例におい
てはその他のグレイレベルを示すものとすることが可能
である)。x軸23は元の画像を補間すべきピクセルの
x空間次元を表わすために設けられている。グラフ関数
30は、輝度1において与えられている。何故ならば、
それは黒ピクセル22に対応しているからである。グラ
フ関数32は、白ピクセル24に対応しているので、そ
れは輝度0において与えられている。
【0011】図3a及び3bは、図2a及び2bの元の
画像ピクセル22及び24から派生された補間画像を表
わしている。図3aはグラフ28と同様なグラフ34を
示しており、その場合に、補間ピクセルに対する輝度は
垂直軸上に表わされており且つx軸は水平軸である。図
3bは表示された場合の補間ピクセルのxy平面上での
平面図を示している。元の画像の分解能の3倍の分解能
を有する補間画像を形成するために、ピクセル22及び
24に対して拡大係数3が適用されている。これらのピ
クセルはx次元においてのみ補間されている。補間ピク
セルの中心26の間の区域36は、好適には、ピクセル
対22及び24に関して処理されている。この区域36
は現在全部で4つのグレイレベルを有しており、即ち
0,1/3,2/3,1のレベルとして表わされてい
る。拡大係数Xは、X−1個の中間グレイレベルを発生
させる。これらのグレイレベル値は2つの元のピクセル
の輝度値(0及び1)の間に均等に分布されている。従
って、元のピクセル22の幅の1/3を有する補間ピク
セル38は輝度レベル1においてグラフ関数40を有し
ピクセル中心26aを中心としている。同様の補間ピク
セル42はピクセル中心26bを中心としており輝度レ
ベル0においてグラフ関数44を有している。補間ピク
セル46はグラフ関数48によって示されるように輝度
値2/3を有しており且つピクセル38から元のピクセ
ルの間の中間線47へ位置決めされている。補間ピクセ
ル50はグラフ関数52によって示されるように輝度値
1/3を有しておりピクセル46とピクセル42との間
に位置されている。
【0012】ピクセル22及び24の中心間の区域の外
側のピクセル54の輝度レベルは、元のピクセル22及
び24のうちの1つと隣接するピクセル(不図示)の中
心間の補間値によって決定される。例えば、元のピクセ
ル22に隣接し且つその左側に位置されている元のピク
セル(不図示)が輝度レベル0(白)を有している場合
には、ピクセル54aは点線のグラフ関数56によって
示したように、輝度レベル2/3を有する場合がある。
ピクセル54bに対しても、同様に、輝度値を決定する
ことが可能である。特定の方向において元のピクセルに
隣接する別のピクセルが存在しない場合には、ピクセル
54a及び54bに対してデフォルトのグレイレベル
(輝度レベル)、例えば適宜の元のピクセル22又は2
4の輝度を与えることが可能である。
【0013】図4a及び4bは二次元(即ち「双一
次」)補間の一例を模式的に示している。元のピクセル
58,60,62,64は、ピクセルの中心26間にお
いてx次元及びy次元の両方において拡大係数3によっ
て補間されており、その結果、両方の次元において元の
分解能よりも3倍高い画像分解能が得られている。ピク
セル中心26を中心とした補間ピクセル66は、元のピ
クセルの輝度レベルと同一の輝度レベルを有している。
中間ピクセル68はその中間ピクセルを取囲むピクセル
の輝度値によって決定される中間の輝度値を有してい
る。例えば、中間ピクセル70のグレイレベルは、好適
には、図3a及び3bを参照して説明したように、最初
に決定される。次いで、内部中間ピクセル72のグレイ
レベルが、好適には、x又はy方向のいずれかにおいて
決定される。例えば、中間ピクセル72a及び72bは
x方向において決定された端部ピクセル70a及び70
bの輝度値の間の中間グレイレベルを有している。該ピ
クセルの中心間区域の外側のピクセル74のグレイレベ
ルは、適宜の隣接ピクセル(不図示)から決定される。
【0014】画像補間の場合の問題の1つは、補間画像
が必要とされる格納空間の点で極端に大きくなる場合が
あり、格納及び操作する上で非効率的なものとなること
である。拡大係数の大きさが、補間画像がどれほど大き
なものであるかを決定し、その場合に、拡大係数が大き
過ぎると、補間画像が使用可能即ち所望のメモリ空間を
超える場合がある。例えば、元の画像が2つのグレイレ
ベル0及び1を有するものと仮定する。拡大係数Xは、
各元のピクセルに対してX−1個の補間ピクセルを発生
し、且つX−1個のグレイレベルを発生し、補間画像に
おいて全部でX+1個のグレイレベルとなる。例えば、
拡大係数255は、元のピクセル当たり254個の補間
ピクセルを発生し、且つ全部で256個のグレイレベル
を発生する。該補間画像はX2 の係数だけ元の分解能よ
りも向上された新たな空間分解能を有しており、例えば
255×255=65,025(ピクセル数)となる。
より大きな空間分解能(且つ、増加された場合には、グ
レイレベル分解能)は、著しくより大きな量のメモリ空
間を消費し、且つ使用可能即ち所望のメモリ空間の量を
超える場合がある。
【0015】更に、拡大係数が大き過ぎる場合には、特
定の出力表示装置によって表示可能なものよりもより多
くのグレイレベルを与える場合がある。例えば、ディザ
を使用すると、300dpiの2レベル出力表示装置
は、25個のグレイレベルを表示することが可能な場合
がある。補間プロセスが画像内のグレイレベル数を25
よりも大きなものに拡大する場合には、そのグレイレベ
ルのうちの幾つかは出力装置上に表示されることはな
い。このことは、画像内のグレイレベルの分布を不均一
なものとさせる場合があり、そのことは、画像の品質に
影響を与える。
【0016】これらの問題は、種々の方法によって補間
画像に対する拡大係数を制限することによって従来技術
においては対処されている。1つの方法は、補間画像2
0の空間分解能をターゲットの表示装置の可能な最大の
空間分解能へ制限することである。例えば、ターゲット
の表示装置が最大分解能Dの600dpiを表示し、且
つ元の画像の分解能Iが10ピクセル/インチである場
合には、拡大係数はD/I=600/10=60の上限
で与えられる。この最初の方法は、補間画像の各次元に
対して別々に使用することが可能である。従来技術にお
いて使用されている別の方法は、補間画像のグレイレベ
ル分解能を、ターゲットの表示装置の可能な最大のグレ
イレベル分解能へ制限することである。例えば、ポスト
スクリプト(PostScript)装置は、通常、最
大が8ビット出力即ち256個のグレイレベル(例え
ば、ディザを使用)へ制限されており、且つ拡大係数
は、補間画像が256個を超えるグレイレベルを有する
ことがないように制限することが可能である。3番目の
方法は、ターゲットのディスプレイ装置のスクリーン線
数を元の画像分解能で割算したものを2度計算すること
によって拡大係数を制限する。「スクリーン線数」即ち
「ハーフトーン周波数」は、ハーフトーン出力表示装置
に対する分解能の尺度である。この3番目の基準は、後
に印刷機上で印刷する場合に画像をスキャニングする場
合の印刷業界において使用されている「目安」である。
従来の方法では、拡大係数を制限するためにこれら全て
の方法の組み合わせを使用する場合もある。
【0017】補間画像の分解能及び拡大係数を制限する
従来方法を使用する場合には本来的に問題を有してい
る。補間画像の空間分解能を制限し、且つグレイレベル
分解能を既知の最大値へ制限する最初の2つの従来方法
は、未だに、不必要に高い拡大係数を発生する場合があ
り、結果的に得られる画像が必要なもの以上のメモリ空
間を消費する場合がある。これらの必要以上に大きな画
像は、プリント時間及び画像を処理又は表示する後のサ
ブシステムにおける転送時間等の点において効率を低下
させる場合もある。スクリーン線数又は別の同様の目安
によって制限する3番目の従来の「近似的」方法は、同
様に、非効率的な補間画像寸法を与える場合があり、且
つ例えば確率的スクリーニングを有するプリンタ等のス
クリーン線数を具備する従来のスクリーンを使用するこ
とのない表示装置に対して効果的なものではない。目安
係数を使用する3番目の方法は、更に、低過ぎる拡大係
数を与える場合があり、従って補間画像がターゲットの
ディスプレイ装置の使用可能な空間的即ちグレイレベル
分解能の全てを使用するものではなく、その結果表示さ
れた画像の視覚的品質が劣化したものとなる場合があ
る。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、表示画像の視覚的品質を改善するために低
分解能画像から高分解能画像を発生させるための補間方
法及び装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は、補間プロセス
用の拡大係数を決定するための方法及び装置を提供して
いる。拡大係数は、ターゲットの表示装置が表示するこ
との可能なグレイレベル数及び補間によって達成するこ
との可能な付加的なグレイレベル数の両方に鑑みて決定
され、従って高い視覚的品質を有し且つメモリ条件の低
い補間画像を提供する。
【0020】より詳細に説明すると、本発明方法は、元
の画像から補間画像を生成する方法を提供しており、そ
の方法は、コンピュータシステム上で特定の分解能を持
った元の画像を受取り且つその画像に対する拡大係数を
決定するステップを有している。該拡大係数は、ターゲ
ットのディスプレイ装置上で表示可能なグレイレベル数
及び元の画像を保管することにより可能な補間画像にお
いて表現することの可能なグレイレベル数の両方に鑑み
て派生される。元の画像は、この拡大係数を使用されて
補間され、元の画像よりも一層大きな空間分解能を有し
ており且つ元の画像よりもより多くのグレイレベル数を
有している補間画像を生成する。元の画像の分解能は、
拡大係数によって乗算されて、補間画像の空間分解能を
決定し、且つ補間ピクセルは中間グレイレベルで充填さ
れる。この補間は、元の画像の一次元又はそれ以上の次
元において実施することが可能である。
【0021】好適には、ターゲットのディスプレイ装置
の分解能と元の画像の分解能との間の比が決定される。
ターゲットのディスプレイ装置上で表示可能なグレイレ
ベル数は、表示されるグレイレベル数とターゲットの表
示装置によって表示されるピクセルクラスター(装置ピ
クセルにおいて)の寸法との間の第一関係として表現さ
れる。補間画像内のグレイレベル数は、拡大係数+1で
あり、且つ特定の補間画像(即ち、補間によって得られ
たもの)におけるグレイレベル数とターゲット装置ピク
セルの単位で表現された補間画像ピクセルとの寸法との
間の第二関係として表現される。ターゲットの表示装置
分解能と元の画像分解能との比、及び補間画像ピクセル
寸法は、好適には、第二関係を決定することに貢献すべ
く使用される。拡大係数は、第一関係と第二関係との間
の交点を見つけ出すことによって決定される。この拡大
係数は、ターゲットの表示装置が補間グレイレベルの全
てを表示することを可能とする最大の拡大係数と等しい
か又はそれに近いものである。
【0022】拡大係数を決定するためにこれらの2つの
関係の交点を見つけ出すための解析的方法及び数値的方
法について説明する。解析的方法では、交差点を見つけ
出すために第一関係及び第二関係を互いに等置し、且つ
交差点におけるグレイレベル数から拡大係数を決定す
る。数値的方法では、第一関係を表わす値のルックアッ
プテーブルから複数個の拡大係数を決定し且つ解析的方
法に類似して第二関係を使用する。出力表示装置が選択
した拡大係数に対応するピクセルクラスター寸法で表現
することの可能なグレイレベル数よりも大きな拡大係数
のうちで最も小さな拡大係数が該複数個の拡大係数から
拡大係数として選択される。選択された拡大係数は、補
間画像を形成するために使用される。
【0023】第一関係と第二関係との交点から得られる
拡大係数は、好適には、予備的な拡大係数であり、且
つ、更に、該予備的な拡大係数に対して制限を付与し
て、補間ステップにおいて使用する実際の拡大係数を決
定する。該付加的な限界は、補間画像におけるビットに
よって表現することの可能なグレイレベル最大数(例え
ば、8ビットの場合には256)及び元の画像の分解能
に対するターゲットの装置の分解能の比を包含してい
る。又、拡大係数は、好適には、補間画像におけるアリ
アジング即ち量子化雑音を最小とするために奇数へ調節
される。
【0024】補間画像は、好適には、例えばディスプレ
イスクリーン又は印刷装置等の出力表示装置へ供給され
る。該出力表示装置は、好適には、拡大係数を決定する
場合に使用した空間分解能を持ったターゲットの表示装
置である。出力表示装置は、ピクセル当たり複数個のグ
レイレベルを表示することの可能な2レベル(ハーフト
ーン)又はマルチレベル表示装置とすることが可能であ
る。
【0025】元の画像から補間画像を生成するためのコ
ンピュータシステムは、プロセサ、読取/書込メモリ、
画像を表示するためのターゲットの表示装置を有してい
る。元の画像を受取るための機構、ターゲットの表示装
置上に表示可能なグレイレベル数及び元の画像から生成
することの可能な可能な補間画像におけるグレイレベル
数から派生される元の画像に対する拡大係数を決定する
ための機構、及び補間画像を生成するために該拡大係数
を使用して元の画像を保管するための機構が設けられて
いる。
【0026】本発明の利点の1つは、視覚的品質が高く
且つ効率的な格納条件を有する画像を補間するために拡
大係数が精密に決定され且つ最適化されているというこ
とである。該拡大係数は、ターゲットの表示装置が表示
することの可能なグレイレベル数及び補間画像において
表現することの可能なグレイレベル数の両方の限界に鑑
みて決定される。このことは、ターゲットの表示装置に
よって表示することの可能なグレイレベルの全てが表示
されることのないグレイレベルデータを格納するために
メモリ空間を不必要に浪費することなしに、補間画像内
に含ませることを可能としている。
【0027】
【発明の実施の形態】本発明は、高品質で効率的な補間
画像を与えるために補間拡大係数を制限するのに適して
いる。然しながら、本発明は、更に、一般的に、元の画
像をより高い分解能の画像へ変換するために使用するこ
とも可能である。
【0028】本明細書においては、画像及び関連する構
造を記述するために多数の用語が使用されている。「ピ
クセル(画素)」は、画像の単一の画素のことを意味し
ている。集約的には、複数個のピクセルが画像を形成す
る。「画像」という用語は、コンピュータシステムによ
って処理され且つ出力表示装置へ供給されるデータ構
造、及び出力表示装置によって表示され且つユーザによ
って観察される視覚的表現の両方を記述するために使用
される。本明細書においては、「ビットマップ」という
用語は、「画像」という用語と交換可能に使用すること
が可能である。画像データ構造は、ピクセルを表わすデ
ータ構造でデジタルメモリ内に格納されているビットを
含んでいる。画像又はビットマップデ−タ構造は、黒及
び白のみのピクセルを含むことが可能であり、又は、画
像(ビットマップ)は、例えばカラー又はグレイスケー
ル表示用のより大きなグレイレベル分解能を与える「ピ
クセルマップ」を含むことが可能である。「グレイレベ
ル」という用語は、1個のピクセルの特定のシェード、
グレイシェード、カラー及び/又は輝度のことを意味し
ている。例えば、256個の「グレイレベル」を表示す
ることの可能な出力表示装置は、グレイ即ち灰色の25
6個のシェード又はカラー即ち色の256個の異なるシ
ェードを表示する場合がある。「空間分解能」は、画像
における単位次元当たりのピクセル数であり、且つ「グ
レイレベル分解能」(「色調分解能」としても知られて
いる)は、画像内で表示することの可能な異なるグレイ
レベルの量である。「補間」という用語は、通常、それ
から補間画像が派生される元の画像よりも一層大きな空
間分解能及び/又はグレイレベル分解能を持った補間画
像を形成することを意味するために使用される。「表示
(ディスプレイ)」は、コンピュータスクリーン等、及
び例えば用紙上に画像をプリントすること等のその他の
媒体上に画像を描写することを意味することが可能であ
る。「出力表示装置」は、レーザプリンタ、プロッタ、
コンピュータディスプレイ、ビデオディスプレイ、LC
Dディスプレイ等がある。
【0029】図5において、画像を補間し且つ補間画像
を表示するのに適したコンピュータシステム100は、
デジタルコンピュータ101、ディスプレイスクリーン
102、プリンタ104、フロッピィディスクドライブ
106、ハードディスクドライブ108、ネットワーク
インターフェース110、キーボード112を有するこ
とが可能である。その他のタイプの周辺機器、例えばC
D−ROMドライブ、入力タブレット又はその他のユー
ザインターフェース等を有することも可能である。
【0030】デジタルコンピュータ101は、典型的
に、マイクロプロセサ114、メモリバス116、ラン
ダムアクセスメモリ(RAM)118、リードオンリメ
モリ(ROM)120、ペリフェラルバス122、キー
ボードコントローラ124を有している。デジタルコン
ピュータ101は、パソコン(例えば、IBM−PCA
Tコンパチ又はマッキントッシュパソコン)、ワークス
テーション(例えばサン又はヒューレット・パッカード
ワークステーション)、印刷装置に埋め込まれているコ
ントローラ、ラスター画像プロセサ等とすることが可能
である。
【0031】マイクロプロセサ114は、コンピュータ
システム100の動作を制御する汎用デジタルプロセサ
である。マイクロプロセサ114は、単一チッププロセ
サとするか又は複数個のコンポーネントで実現すること
が可能である。メモリから検索した命令を使用して、マ
イクロプロセサ114は入力データの受領及び操作及び
表示装置上でのデータの出力及び表示を制御する。図示
例においては、マイクロプロセサ114の機能は、拡大
係数を決定し且つ元の画像から補間画像を生成すること
である。コンピュータ及びマイクロプロセサに関する操
作を実行するためにプログラム命令を使用することは当
業者に公知である。該プログラム命令は、「コンピュー
タが読取可能な媒体」上に格納することが可能である。
この場合には、このような媒体は、1例として、例えば
マイクロプロセサ114へ結合されているRAM及びR
OM等のメモリ、磁気ディスク、磁気テープ、CD−R
OM等の光学的に読取可能な媒体、例えばPCMCIA
カード等の半導体メモリ等がある。各々の場合におい
て、該媒体は、例えば小型のディスク、ディスケット、
カセット等のポータブルな物体の形態をとることが可能
であり、又は、例えばハードディスクドライブ等の比較
的大型で移動不可能な物体又は半導体メモリ等のコンポ
ーネントの形態をとることも可能である。
【0032】メモリバス116は、RAM118及びR
OM120へアクセスするためにマイクロプロセサ11
4によって使用される。RAM118は、汎用格納エリ
アとして及びスクラッチパッドメモリとしてマイクロプ
ロセサ114によって使用され、且つ、更に、表示され
る(又は表示されることのない)ダウンロードしたデー
タを格納するために使用することも可能である。ROM
120は、マイクロプロセサ114によって使用される
命令及びその他の永久的なデータを格納するために使用
することが可能である。
【0033】周辺バス122は、デジタルコンピュータ
101によって使用される入力装置、出力装置及び格納
(記憶)装置へアクセスするために使用される。図示例
においては、これらの装置は、ディスプレイスクリーン
102、プリンタ装置104、フロッピィディスクドラ
イブ106、バードディスクドライブ108、ネットワ
ークインターフェース110を包含している。キーボー
ドコントローラ115は、キーボード112から入力を
受取り且つ各押し下げられたキーに対するデコードされ
た記号をバス117を介してマイクロプロセサ114へ
送給するために使用される。
【0034】ディスプレイスクリーン102は、周辺バ
ス122を介してマイクロプロセサ114によって供給
されるか又はコンピュータシステム内のその他のコンポ
ーネントによって供給されるデータの画像を表示する出
力表示装置である。図示例においては、ディスプレイス
クリーン102は、当業者にとって公知の如く、行及び
列の形態のピクセルからなるビットマップ(即ち、「画
像」)のビットに対応する視覚的表現をスクリーン上に
表示するラスター装置である。即ち、ビットマップをデ
ィスプレイスクリーン102へ入力させ且つ該ビットマ
ップのビットをピクセルとして表示させることが可能で
ある。入力したビットマップはディスプレイスクリーン
上に直接表示させることが可能であり、又は、コンピュ
ータシステム101のコンポーネントが、最初に、コー
ド又はその他の画像記述を頁記述ファイルからビットマ
ップへレンダリングし且つこれらのビットマップを表示
すべく公知の態様でディスプレイスクリーン102へ送
給することが可能である。例えばCRT、LCDディス
プレイ等のラスターディスプレイスクリーンが本発明に
適している。
【0035】プリンタ装置104は、用紙又は同様の表
面上にビットマップの視覚的表現を与える出力表示装置
である。プリンタ104は、レーザプリンタとすること
が可能であり、それは、ディスプレイスクリーン102
と同様に、ビットマップから派生されるピクセルを表示
するラスター装置である。プリンタ装置104は、ポー
タブル電子文書において見出されるようなデータから派
生される視覚的表現をプリント即ち印刷することが可能
である。例えばプロッタ、タイプセッター等のその他の
出力装置をプリンタ装置104として使用することも可
能である。デジタルコンピュータ101は、メモリ、記
憶装置からのデータ、又はネットワークインターフェー
ス110によって接続されているネットワークを介して
別の供給源又はホストから受取ったデータを使用して例
えばディスプレイスクリーン102又はプリンタ104
等の出力表示装置上に視覚的表現を表示することが可能
である。一時的な又は永久的な形態のいずれかで視覚的
表現を表示するためにその他の出力表示装置を使用する
ことも可能であり、そのような装置としてはプロジェク
ション装置、プロッタ等がある。本明細書においては、
「ターゲットの表示装置」又はそれと同様の用語は、通
常、ディスプレイスクリーン装置102又はプリンタ装
置104のいずれかを意味するものとして使用されてい
る。
【0036】出力表示装置は、視覚的画像を表示するこ
とに貢献するコンポーネントを有することが可能であ
る。例えば、プリンタ装置104は、バッファメモリ、
デジタルプロセサ、RAM及びROM等のメモリ等を有
することが可能である。本明細書において説明する補間
ステップの幾つか又は全ては、ある実施例においては出
力表示装置によって実現することが可能である。プリン
タ装置及びその他の表示装置は、例えばカリフォルニア
州マウンテンビューのアドビシステムズインコーポレイ
テッドから入手可能なポストスクリプト等の頁記述言語
におけるコマンド及びデータを読取ることが可能であ
り、且つ該コマンドを解釈/実行して用紙又はスクリー
ン上にビットマップをラスタライズ即ちレンダリングさ
せることが可能である。ポストスクリプトは、後により
詳細に説明するように、出力表示装置によって表示する
ことの可能なグレイレベル数に対してそれ自身の制限を
有している。
【0037】フロッピィディスクドライブ106及びハ
ードディスクドライブ108は、本発明によって使用す
べく検索され、ダウンロードされ又は作成された文書又
は画像等のデータを格納するために使用することが可能
である。フロッピィディスクドライブ106は、この様
なデータを他のコンピュータシステムへ移送することを
簡単化し、且つハードディスクドライブ108は大量の
格納データへ高速にアクセスすることを可能とする。例
えば非揮発性メモリ(例えば、フラッシュメモリ)、P
C−データカード等のその他の大量記憶装置も、コンピ
ュータシステム10によって使用されるデータを格納す
るために使用することが可能である。本明細書において
は、「コンピュータ(又はマシン)によって読取り可能
な格納媒体」という用語は、RAM118及びROM1
20等のメモリ及びディスクドライブ106及び108
又はデータを格納するためのその他の任意のタイプの装
置の両方を意味することが可能である。本発明の補間画
像は、出力表示装置へ送給する代わりに、その他のメモ
リ、格納装置又はネットワーク装置へ送給することも可
能である。
【0038】ネットワークインターフェース110は、
例えばコンピュータ装置111等の1つ又はそれ以上の
その他のコンピュータシステムへ接続されているネット
ワークを介してデータを送給及び受領するために使用さ
れる。例えば、インターフェースカード、モデム、又は
同様の装置及びマイクロプロセサ114によって実行さ
れる適宜のソフトウエアを使用して、コンピュータシス
テム100を既存のネットワークへ接続し且つ標準のプ
ロトコルにしたがってデータを転送することが可能であ
る。
【0039】キーボード112は、コマンド及びその他
の命令をコンピュータシステム100へ入力するために
ユーザによって使用される。ディスプレイスクリーン1
02上に表示されるか又はコンピュータシステム100
へアクセス可能な画像は、キーボード112上に命令を
入力することによってユーザによって編集されサーチさ
れ又はその他の処理を行なうことが可能である。本発明
に関連してその他のタイプのユーザ入力装置を使用する
ことも可能である。例えば、コンピュータマウス、トラ
ックボール、スタイラス及び/又はタブレットのポイン
ティング装置を使用して汎用コンピュータのスクリーン
のポインタを操作することが可能である。
【0040】図6は本発明に基づいて画像を補間処理す
るプロセス130を示したフローチャートである。本プ
ロセスはステップ132において開始する。ステップ1
34において、元の画像が発生され、処理され、コンピ
ュータシステム100によって受領又は検索される。元
の画像は、当業者にとって公知の態様で、ビットマップ
画像を形成するのに適したソフトウエア及び/又はハー
ドウエアによって発生することが可能である。一方、元
の画像は、例えば、接続されている格納即ちメモリ装置
から、ネットワークインターフェース110、異なる伝
送装置又はCD−ROM又はフロッピィディスク等のポ
ータブルな媒体を介して異なるコンピュータ装置111
から、又は画像を操作する異なるプロセスから検索する
ことが可能である。従って、「受領」又は「供給」とい
う用語は、マイクロプロセサに元の画像を供給するため
の態様のことを意味することを意図している。元の画像
は、例えばインチ等の単位寸法当たりのピクセル数で表
わされた分解能を有している。例えば、PhotoCD
(商標)上の画像は、512×304(x×y)ピクセ
ルとして特定することが可能であり、その場合には、分
解能はそれが表示された場合の画像によってカバーされ
る面積によって決定される。一方、元の画像の分解能
は、例えば画像内のピクセル数等のその他の態様で表現
することが可能である。その他の実施例においては、コ
ンピュータシステム100は、元の画像自身を受取る代
わりに、パラメータ又はデータ値として元の画像の分解
能のみを受取ることが可能である。又、全体的な元の画
像の分解能を決定するために元の画像の一部のみを受取
る場合もある。
【0041】ステップ136において、ターゲットの出
力表示装置のグレイレベル数及び装置ピクセルクラスタ
ー及び補間画像ピクセルの異なる寸法に対する可能な補
間画像におけるグレイレベル数を使用して本発明に基づ
いて実際の拡大係数が決定される。このステップは、よ
り効率的な拡大係数を得るために、ターゲットの表示装
置のグレイレベル分解能及び補間画像のグレイレベル分
解能の両方を考慮に入れる。実際の拡大係数は、ターゲ
ットの表示装置が補間グレイレベルの全てを表示するこ
とを可能とする最大拡大係数に近いものである。ステッ
プ136の処理については図7を参照してより詳細に説
明する。
【0042】ステップ138において、元の画像を補間
して、ステップ136において決定された実際の拡大係
数を使用して補間画像を供給する。このステップは、当
業者にとって公知のプロセスによって実行される。双一
次補間が、ポール S. ヘックバート編「グラフィッ
クスの宝IV(Graphics Gems IV)」、ア
カデミックプレス、1994年等のコンピュータグラフ
ィックステキストに記載されている一般的な方法であ
り、該文献は導入により本明細書に取込む。この処理
は、通常、元の画像の空間分解能を補間画像内において
増加させ、且つ新たな補間ピクセルを各対の元の画像ピ
クセルの間の中間グレイレベルで充填し、その場合に、
補間した中間グレイレベルは元のピクセルのグレイレベ
ルから決定される。線形(一次元)補間又は双一次(二
次元)補間を実行することが可能である。一方、例えば
立方補間等の非線形補間を本発明において与えることも
可能である。
【0043】オプションのステップ140において特定
の結果を得るためにその他の方法及び/又は機構によっ
て補間画像を処理することが可能である。例えば、補間
画像を、より高い品質の画像を供給するか又はより少な
いメモリ空間(補間画像を格納すべき場合)内に格納す
ることが可能な圧縮画像を供給するために異なる画像プ
ロセサへ供給することが可能である。ステップ142に
おいて、補間画像は例えばプリンタ又はディスプレイス
クリーン等のターゲットの表示装置へ供給され、且つそ
のターゲットの表示装置によって表示される。一方、補
間画像は、異なる出力表示装置又は異なるプロセサはそ
の他の周辺機器へ供給することが可能であり、又は補間
画像を所望により格納することが可能である。次いで、
プロセス130はステップ144で完了する。
【0044】ステップ134,136,138,140
は、マイクロプロセサ114上で実現することが可能で
ある。ターゲットの表示装置は、例えば、ディスプレイ
スクリーン102又は印刷装置104とすることが可能
である。一方、プロセス130のステップの異なるステ
ップ又は一部を異なるコンピュータシステム又はマイク
ロプロセサ上で実行することが可能である。例えば、元
の画像を受取るステップ及び拡大係数を決定するステッ
プは、1つのマイクロプロセサによって実行し、且つ補
間ステップを同一のコンピュータシステム100又は異
なるコンピュータシステムにおける異なるマイクロプロ
セサによって実行することが可能である。
【0045】図7は図6のステップ136を例示したフ
ローチャートであり、その場合に、ターゲットの表示装
置のグレイレベル及び可能な補間画像のグレイレベルか
ら実際の拡大係数が決定される。好適には、ステップ1
36はx方向とy方向の両方に対して実行される。この
プロセスは、ステップ158において開始し、ステップ
160において、ターゲットの表示装置と元の画像との
間のピクセル分解能比が決定される。この比は、多数の
異なる方法で決定することが可能である。例えば、最も
一般的な方法は、例えば、ターゲットの表示装置又はデ
ジタルコンピュータ101からハードウエア情報を取り
出すことによって得ることの可能なターゲットの表示装
置の分解能を決定することである。元の画像の分解能
も、例えば元の画像ファイル内のヘッダから公知の方法
によって決定するか、又は元の画像のメモリ寸法を決定
することによって決定される。典型的に、元の画像の分
解能は、1インチ(又はその他の単位寸法)当たりのピ
クセル数で表現され、且つターゲットの表示装置の分解
能は1インチ当たりのドット数(dpi)(印刷装置の
場合)又は1インチあたりのピクセル数(ディスプレイ
スクリーン装置の場合)で表現される。その他の単位寸
法を使用することも可能である。一方、ターゲット装置
の分解能と元の画像の分解能との間の比は異なる態様で
決定することも可能である。例えば、ステップ136
は、2つの別個の分解能の測定値としてではなく直接的
に所望の比で供給することが可能である。
【0046】ステップ162及び164は、マイクロプ
ロセサ114によって(又は複数個のプロセサ)並列的
に又は実質的に並列的に実行することが可能である(例
えば、マルチタスキングを使用)。ステップ160から
伸びている2つの矢印はこの並列処理を表わしている。
一方、ステップ162及び164は逐次的に実行するこ
とも可能であり、その場合にはいずれか一方は他方のス
テップの前に実行される。例えば、ステップ162の図
6のステップ134における元の画像を受取る前又はそ
の後に実行することが可能であり、一方ステップ164
は元の画像を受取った後に実行することが可能である。
又、プロセス136の1つ又はそれ以上のステップを異
なるコンピュータシステム上で実行することが可能であ
る。
【0047】ステップ162において、本プロセスは、
ターゲットの表示装置によって表示することの可能なグ
レイレベル数と装置ピクセルクラスターの種々の寸法と
の間の関係を決定する。この関係は、解析的方程式とし
て表現することが可能であり、又は異なるグレイレベル
及びピクセルクラスター寸法に対する多数の離散的デー
タ値として表現することも可能である。この関係を与え
る2つの異なる方法について以下に説明する。
【0048】本明細書において使用されているように、
「ピクセルクラスター」とは、典型的に正方形に配列さ
れたターゲットの表示装置によって表示される一群のピ
クセルのことであり、その正方形の側部はN個のターゲ
ット装置ピクセルを有しており且つクラスター内にはN
2 個のピクセルが存在している。クラスター内のN2
のピクセルの多数が暗(例えば、黒)であり、一方該ク
ラスター内のその他のピクセルは明(例えば、白)であ
る。異なる数のピクセルをターンオンさせることによっ
て、「ディザ」として知られるプロセスにおいて異なる
グレイレベルをシミュレートさせることが可能である。
多数のピクセルクラスターが互いに隣接して位置され且
つ表示されてグレイレベルを描写する。N2 個のピクセ
ルからなる1個のクラスターによって描写することの可
能なグレイレベルの数Lは、L=N2 +1として表現さ
れる(2レベル出力表示装置の場合)。従って、ターゲ
ットの表示装置によって表示することの可能なグレイレ
ベル数Lは、ピクセルクラスターの寸法に依存する。例
えば、N=3、即ち全部で9個のピクセルを有する1個
のクラスターには10個の可能なグレイレベルが存在し
ており、即ち、(1)0個のピクセルが暗、(2)1個
のピクセルが暗、(3)2個のピクセルが暗、等で最後
に(10)9個全てのピクセルが暗である。同様に、N
=4のクラスターは、ターゲット装置が42 +1=17
個のグレイレベルを表示することを可能とし、且つN=
16のクラスターは、ターゲット装置が257個のグレ
イレベルを表示することを可能とする。クラスター内の
暗ピクセル及び明ピクセルの位置配列は当業者に公知で
あり従ってその説明は割愛するが、それはグレイレベル
の様相及び滑らかさに影響を与える場合があり、且つ、
より低い度合いであるが、画像の様相及び滑らかさにも
提供を与える場合がある。
【0049】ターゲットの表示装置によって表示するこ
との可能なグレイレベル数を決定する別の要因は、ター
ゲット装置によって1つのピクセルに対して表示するこ
との可能なグレイレベル数である。2レベル(ハーフト
ーン)装置においては、ピクセル当たりに、2つの可能
なグレイレベル、即ち黒又は白のうちの1つのみを表示
することが可能である。その他の装置は、各ピクセルに
対して付加的なグレイレベル(例えば、カラー、グレイ
のシェード等)を表示することが可能である。例えば、
ピクセル当たり8ビットの装置は、各ピクセルに対して
256個の可能なカラーのうちの1つを表示することが
可能である。ピクセル当たりのグレイレベル数を考慮に
入れると、種々のピクセルクラスター寸法におけるグレ
イレベル数Lは、より一般的に、 L=(G−1)N2 +1 (1) として表現することが可能であり、尚、Gはピクセル当
たり表示することの可能な可能なグレイレベル数であ
る。2レベル装置の場合にはG=2であり、その他の装
置の場合にはより大きな値である。
【0050】ターゲット装置によって表示することの可
能なグレイレベル数と装置ピクセルクラスターの種々の
寸法との間の関係は、図8に示したように、グラフ18
0として示すことが可能である。垂直軸は表示可能なグ
レイレベル数を表わしており、且つ水平軸は装置ピクセ
ルクラスターの寸法を表わしている。曲線182は放物
線関係(G−1)N2 +1であり、2レベル表示装置
(G=2)に対する異なるクラスター寸法において表示
可能な異なるグレイレベルを示している。従って、例え
ば、ピクセルクラスター寸法が1の場合には2つのグレ
イレベルを表示することが可能であり、ピクセルクラス
ター寸法が2の場合には5つのグレイレベルを表示する
ことが可能であり、クラスター寸法が7の場合には50
個のグレイレベルを表示することが可能である等であ
る。曲線184(点線)は、ピクセル当たり16個のグ
レイレベルを表示することの可能な出力表示装置(G=
16)に対する同一の関係を表わしている。曲線184
は曲線182よりも一層大きな増加率を有している。曲
線186はピクセル当たり256個のグレイレベルを表
示することが可能な表示装置(G=256)に対する同
様の曲線を示しており、且つ更により大きな増加率を有
している。水平線187は画像において(例えば、ポス
トスクリプトにおいて)表現することが可能であるか、
又はターゲットの表示装置又はコンピュータシステム1
01からターゲットの表示装置への接続のその他の条件
に起因するグレイレベル数に対する限界を表わしてい
る。例えば、あるポストスクリプトインタプリターにお
いて使用される画像は、8ビットピクセル表現を使用
し、従ってピクセル当たり256個のグレイレベルへ制
限されている。ある実施例においては、周辺バス20
(図1参照)が一度にある量のデータを転送することが
可能であるに過ぎない場合があり、そのことはターゲッ
トの表示装置によって表示することの可能なグレイレベ
ル数を制限する場合がある。その他の実施例において
は、その他の制限が課される場合がある。
【0051】ステップ164もステップ160の後に実
行される。ステップ164において、本プロセスは、補
間画像において(即ち、可能な補間画像において)補間
によって与えられた最大グレイレベル数と補間画像ピク
セルの種々の寸法との間の第二関係を決定する。ステッ
プ162の関係の場合のように、この第二関係は、解析
的な方程式として与えるか、又は後に説明するように、
数値的に決定された多数のデータ点として与えることが
可能である。この第二関係は、ターゲット装置の分解
能、元の画像の分解能、及び補間画像ピクセルの種々の
寸法に依存しており、補間画像ピクセルの寸法はターゲ
ット装置ピクセルによって表現される。一般的に、補間
画像において表示されるグレイレベル数は、補間画像ピ
クセルの寸法に逆比例する。この関係が発生するのは、
ピクセル寸法が大きければ大きい程、元のピクセルの間
に納まる補間画像ピクセルはより少ないからである。従
って、補間画像におけるグレイレベル数が減少する。
【0052】この第二関係は、図8のグラフ180にお
いて曲線190として示してある。この曲線は次式で表
わされる。
【0053】 L=(D/I)/N+1 (L≧2) (2) 尚、Lはグレイレベル数であり、Dはターゲット装置の
分解能であり、Iは元の画像の分解能であり、Nはター
ゲット装置ピクセルの単位で表現された補間画像ピクセ
ル寸法である。従って、曲線190は小さな寸法の補間
画像ピクセルに対して垂直軸上の高い値において開始し
(左側において)、且つ大きな補間画像ピクセルに対す
る低いグレイレベル数において終了する。元の画像の分
解能に対するターゲット装置分解能の各比に対し異なる
曲線が与えられ、即ち、曲線190はターゲット装置分
解能及び元の画像の分解能に依存して異なる座標位置に
位置される。例えば、図8に示した曲線190は、30
0dpiの分解能を持ったターゲット装置に対して、1
インチ当たり1個のピクセルの分解能を有する元の画像
から補間した画像に対するグレイレベルの例である。従
って、式(2)はL=(300/1)/N+1=300
/N+1となる。異なる元の画像の分解能及び/又はタ
ーゲット装置の分解能は、曲線190を異なった位置と
させ且つ異なった様相とさせる。曲線190はグラフ1
80上のその最も右側の点においてグレイレベルがL=
2へ制限されており、且つ該グラフの左側端部において
は理論上制限されていないが、実際的には、曲線190
は現在のポストスクリプスト具体例におけるL=256
限界(ライン187)等の制限によってグラフ180の
左側部分において制限される場合がある。
【0054】ステップ166はステップ162及び16
4に続いて実行される。ステップ166において、本プ
ロセスは、第一関係と第二関係との交点から予備的拡大
係数を決定する。この拡大係数は、「予備的な」拡大係
数として知られたものである。何故ならば、ステップ1
66の結果は、ステップ168を参照して以下に説明す
るその他の要因に起因して所望の拡大係数でない場合が
あるからである。図8のグラフ180に示したように、
曲線182は点Eにおいて曲線190と交差する。点E
は、ピクセルクラスター寸法、補間画像ピクセル寸法及
びターゲット装置が表現することの可能なグレイレベル
数を超えることのない補間処理における最大のグレイレ
ベル数を表わしている。この予備的な拡大係数は、点E
における補間画像においての(曲線190上)グレイレ
ベル数LE −1と等しい(2レベル及びマルチレベル装
置の両方に対して)。例えば、補間画像が元の画像の分
解能の3倍の分解能を有している場合(拡大係数3)、
図4a及び4bの例に示したように、4つのグレイレベ
ルが表示される(グレイレベル数=拡大係数+1)。
【0055】従って、予備的な拡大係数は、ターゲット
の表示装置上で表示することの可能なグレイレベル数
(曲線182)と可能な補間画像において表現すること
の可能なグレイレベル数(曲線190)の両方を考慮し
て決定される。前の方法では、曲線190が限界線18
7と交差するか又はN=1軸と交差する箇所へ拡大係数
を非効率的に制限する場合がある。
【0056】点Eは、通常、以下に説明する2つの方法
を使用して得ることが可能である(その他の方法を使用
することも可能である)。両方の方法とも、両方の曲線
が単調(通常そうであるように)であるものと仮定して
解析的方法を使用して同一の結果を得るが、数値的方法
(後に説明する)を使用して多少異なる結果を得る場合
がある。好適な第一の方法は、ターゲット出力装置によ
って表示することの可能なグレイレベル数と等しいか又
はそれより大きなものであって且つ補間画像におけるグ
レイレベル数と等しいか又はそれより大きなグレイレベ
ルのうちで最小数のグレイレベル、即ち曲線182及び
190の両方より上側(又はそれと等しい)グレイレベ
ル(陰線を付けた区域192として示してある)の中で
最小数のグレイレベルを選択することである。グラフ1
80内の点Eは区域192の最小点である。従って、予
備的な拡大係数は次式で表わすことが可能である。
【0057】 Exp=MIN[MAX(f(N),g(N))] (3) 尚、f(N)はグレイレベル数対ターゲット表示装置上
のピクセルクラスターの寸法を表わす関数(曲線)18
2(又は184又は186)であり、g(N)はグレイ
レベル数対補間画像におけるピクセルの寸法(装置ピク
セルの単位において)を表わす関数(曲線)190であ
り、且つ「Exp」は予備的な拡大係数である。
【0058】MAX関数は、全てのNに対する2つの関
係に対するグレイレベルの最大数を見つけ出し、且つM
IN関数はMAX領域内の最小のグレイレベル数を見つ
け出す。厳密でない実施例においては、この方法は、グ
ラフ180に示した点Eよりも僅かに上側の拡大係数を
見つけ出す傾向がある。このことは、ターゲット装置が
種々の寸法のピクセルクラスターをレンダリングさせる
ことの可能な例えばポストスクリプト等の殆どのコンピ
ュータシステムにおいて望ましいものであり、即ち、エ
キストラなグレイレベルが人によって観察される表示さ
れたグレイレベルの損失を発生させることはないので、
ターゲット装置によって表示可能なものよりも僅かに多
いグレイレベルを有することでエラーとなる方がよりよ
い。
【0059】2番目の方法は、1番目の方法の代わりに
使用することの可能な別の方法である。この2番目の方
法は、ターゲットの出力装置によって表示することが可
能であり且つ補間画像内に含ませることの可能なグレイ
レベルのうちで最大数のグレイレベルを選択する。この
ことは、2つの曲線182及び190の最小区域(即
ち、曲線182及び190の両方の下側の区域)を取り
且つその最小区域の最大点を見つけ出すことと等価であ
る。2つの曲線182及び190の下側で陰線を付けた
最小区域194は、ターゲット出力装置上で表現するこ
とが可能であり且つ補間画像内に含ませることの可能な
グレイレベルの全てを表わしている。E点は、この最小
区域内の最大グレイレベル数である。予備的な拡大係数
は次式の如く表わすことが可能である。
【0060】 Exp=MAX[MIN(f(N),g(N))] (4) 尚、f(N)はグレイ数対ターゲット表示装置上のピク
セルクラスター寸法を表わす曲線182(又は184又
は186)であり、且つg(N)はグレイ数対補間画像
内のピクセルの寸法を表わす曲線190である。このM
IN関数は、全てのN(装置ピクセル数)に対するこれ
ら2つの関数に対してのグレイレベルの最小数を見つけ
出し、且つそのMAX関数は、その最小数のグレイレベ
ル内の最大点を見つけ出す。この方法は、グラフ180
に示した点Eより僅かに下側の拡大係数を見つけ出す傾
向がある。必要とされるものよりもより少ない場合より
も僅かにより多くのグレイレベルを有することが一般的
により望ましいので、この2番目の方法は1番目の方法
程有用なものではないが、例えば、画像ピクセルの寸法
にセットされた固定されたピクセルクラスター寸法を使
用する画像を供給するコンピュータシステム/出力装置
において使用される場合がある。一方、本明細書におい
て説明する方法及び装置は、例えばハードウエア/ソフ
トウエア特性、ユーザの好み等のその他の基準に基づい
て画像を補間する場合に第一の方法を使用するか又は第
二の方法を使用するかを評価することが可能である。従
って、予備的な拡大係数を見つけ出すために、より効率
的即ち望ましい方法が選択され且つ使用される。
【0061】予備的な拡大係数を見つけ出すための本発
明の方法を説明する別の方法は以下の如くである。ター
ゲット装置空間内の補間ピクセルによって表わされる区
域が小さくなって、ターゲット装置が更なる補間によっ
て導入される付加的なグレイレベルを表わすために有す
る装置ピクセルが少な過ぎるようになるまで、元の画像
の分解能を増加させる。元の画像の分解能の増加は、点
Eに到達するまで曲線190を右側から左側へ移動させ
ることであり、点Eより上においては、ターゲットの表
示装置はもはや付加的なグレイレベルを表現することは
不可能である。ステップ168において、本プロセス
は、予備的な拡大係数及びその他の限界に基づいて実際
の拡大係数を決定する。その他の限界は、頁記述言語又
はビット数(上述したような)、ハードウエア限界、ユ
ーザが課した限界(又は例えばD/Iターゲット装置分
解能を元の画像の分解能で割算したもの)の従来技術の
限界、目安乗数2等のシステムによって課されるその他
の限界に起因して表示することの可能なグレイレベル最
大数を含むことが可能である。例えば、ステップ166
において計算された予備的な拡大係数が特定の表示言語
によって課される場合のある256個のグレイレベル限
界を超えるグレイレベル数に対応する場合には、拡大係
数はその限界を超えることのない最大の拡大係数へ調節
させることが可能である。
【0062】更に、好適には、拡大係数に対するその他
の調節も行なわれる。決定された拡大係数が非整数であ
る場合には、それは、好適には、最も近い整数へ丸めら
れる。このことは、補間画像が元の画像の境界を完全に
維持することを可能とする。別の好適な調節は、拡大係
数を奇数へ調節することである。例えば、ステップ16
6の最初の方法において、拡大係数は最も近い奇数へ増
加させることが可能であり、2番目の方法を使用して、
拡大係数を最も近い奇数へ減少させることが可能であ
る。この調節は、図9a−9dを参照して更に詳細に説
明するように、偶数の拡大係数が使用された場合発生す
ることのある補間画像におけるアリアジング(alia
sing)即ち量子化効果の大きさを効果的に最小とさ
せる。このような調節(行なわれる場合)の後に、結果
的に得られる拡大係数は「実際の」拡大係数となる。こ
れは、図6の補間ステップ138において使用されるべ
き拡大係数である。この実際の拡大係数がステップ16
8において決定された後に、本プロセス136はステッ
プ170において完了する。
【0063】図9a−9dは図7のステップ168に関
して奇数の拡大係数と偶数の拡大係数とを使用した場合
の差異を示している。図9aは2つの可能なグレイレベ
ルのみを有する3個の元の画像のピクセル190を示し
ており、その場合に、明るいピクセル192は2つの暗
いピクセル194の間に位置されている。図9bは偶数
の拡大係数(拡大係数2)を使用して一次元において元
のピクセル190を補間する1つの方法を示している。
元のピクセル190の中心が補間ピクセル198の境界
に位置されている。図示した如く、このことは、幾つか
の元のグレイレベルが除去されることに起因してアリア
ジング問題を発生する場合がある。図9bの例において
は、ピクセル193の中間グレイレベルを受け入れるた
めに元の明るいピクセル192が取り除かれている。元
のグレイレベルが失われると、補間画像が元の画像と異
なって見えるようにさせる場合がある。ある場合には、
付加的なアンチアリアジング処理、即ちアリアジング効
果を取り除く処理を実施せねばならない場合がある。
【0064】図9cは、偶数の拡大係数(2)を使用す
る一次元補間の別の例を示している。この場合には、補
間ピクセル200は元のピクセルの中心196に中心を
有している。然しながら、このことはその他の中間の補
間ピクセル202を元のピクセルの境界201を横断し
て位置させることとなる。このことは、補間画像が元の
画像によってカバーされる区域を近似的に充填させるに
過ぎない場合がある。何故ならば、境界区域204はピ
クセルで充填することのできない幅が半分に過ぎない区
域だからである。このことも、補間画像の画像模様及び
様相を元の画像と近似的に一致させるに過ぎない。何故
ならば、補間ピクセルの境界は元のピクセルの境界と異
なっているからである。
【0065】図9dは奇数の拡大係数(拡大係数3)を
使用した一次元における補間の例を示している。この場
合には、補間ピクセル206は元のピクセルの中心19
6を中心とすることが可能であり、且つ中間の補間ピク
セル208は元のピクセルの境界と同じ位置に位置した
境界を有している。このことは、元の画像の境界及び様
相がアリアジング効果なしで正確に一致することを可能
としている。境界区域210は、通常、次の隣接するピ
クセル(不図示)か又はデフォルトのグレイレベルのい
ずれかによって決定されるグレイレベルが割当てられる
完全な寸法のピクセルである。
【0066】解析的方法の例 この例では図7のプロセス136における予備的な拡大
係数について解くために解析的方法を使用する。元の画
像が10ピクセル/インチの分解能を有しており且つタ
ーゲット表示装置が600dpiの分解能を有している
ものと仮定すると、ステップ160の比D/Iは600
/10=60である。ステップ162において、ターゲ
ット表示装置によって表示可能なグレイレベル数とピク
セルクラスター寸法との間の第一関係が決定される。こ
れは2レベルターゲット装置を仮定した場合に次式で表
わすことが可能である。
【0067】 L=(G−1)N2 +1→L=N2 +1 (5) 尚、Lはグレイレベル数であり、Nはターゲット装置の
ピクセルクラスター寸法であり、Gはピクセル当たりに
表示することの可能なグレイレベル数であり、且つD/
Iは元の画像分解能に対するターゲット装置分解能の比
である。この式は、ターゲット表示装置が2レベル装置
であるか又はマルチレベル(コントーン等)装置である
かに拘らずに使用することが可能である。
【0068】ステップ164において、補間によって与
えられたグレイレベル数と補間画像ピクセル寸法との間
の第二関係が決定される。この関係は次式のように表わ
すことが可能である。
【0069】 L=(D/I)/N+1=60/N+1 (6) 尚、Lは補間画像におけるグレイレベル数であり、且つ
Nは補間画像(ターゲット装置ピクセルによって表現さ
れている)のピクセルの寸法である。
【0070】ステップ166において、これら2つの関
係の交点が決定される。この解析的方法においては、こ
のことは、式(5)及び(6)を以下のように互いに等
置することによって達成することが可能である。
【0071】(D/I)/N+1=N2 +1 N=(D/I)1/3 N=(60)1/3 ≒3.91 従って、図8に示したように、交点EはN=3.91
(4)において発生する。予備的な拡大係数は計算され
たNにおける補間画像のグレイレベル数−1に等しい。
グレイレベル数−1は(D/I)/N+1−1に等し
く、従って予備的な拡大係数は(D/I)/N=(D/
I)2/3 =60/3.91=15.33(15)であ
る。この拡大係数は、小数の値が発生する場合には、好
適には、最も近い整数に丸められる(且つ、奇数に丸め
られる)。次いで、存在する可能性のあるその他の限界
を考慮に入れて実際の拡大係数はステップ168におい
て決定される。
【0072】数値的方法の例 この例では、図7のプロセス136における予備的な拡
大係数について解くために数値的方法を使用する。この
方法は、ターゲット装置が表示することの可能なグレイ
レベルが解析的な形態で容易に表現されない場合に使用
される可能性が高い。元の画像が3ピクセル/インチの
分解能を有しておりターゲット表示装置が600dpi
の分解能を有しており且つレーザプリンタのようなハー
フトーン(2レベル)装置であると仮定すると、ステッ
プ160の比D/Iは600/3=200である。ステ
ップ162において、ターゲット表示装置によって表示
することの可能なグレイレベル数とピクセルクラスター
寸法との間の第一関係が決定される。これは、上述した
解析的な例における式(1)又は(5)として表わすこ
とが可能である。好適には、数値的方法においては、こ
のターゲット表示装置に対するピクセルクラスター寸法
とグレイレベル数との間の関係は、ルックアップテーブ
ルにおける値として与えられ、それらの値はRAM1
6、ROM18又は異なる格納(記憶)装置内に格納す
ることが可能である。これらの値は、例えば、先に実験
的に決定しておくことが可能である。例えば、ターゲッ
ト表示装置の製造業者が異なるピクセルクラスター寸法
に対するターゲット装置によって表示可能なグレイレベ
ル数を決定し且つターゲット表示装置のメモリ内にルッ
クアップテーブルを供給する場合がある。該テーブル
は、元の画像を補間する場合にコンピュータシステム1
01へ転送することが可能である。このようなテーブル
の一例を以下の表1として与えてある(典型的に、実際
的な具体例においては付加的なピクセルクラスター寸法
に対してより多くの値が計算される)。
【0073】 表1 ターゲット装置 ターゲット装置に対し ピクセルクラスター寸法(N) 可能なグレイレベル数(L) 2 5 4 25 8 64 16 180 表1のようなテーブルは、拡大係数の所望の精度に対し
て必要とされるだけ多数の値を有することが可能であ
る。
【0074】ステップ164において、補間画像におい
て可能なグレイレベル数と補間画像のピクセル寸法との
間の第二関係が決定される。この関係は、解析的方法に
おいて示した式(2)又は(6)を使用して計算するこ
とが可能である。この例に対して決定したLの値は以下
の表2に示してある。
【0075】 表2 補間画像ピクセル寸法(N) 補間画像におけるグレイレベル数 2 101 4 51 8 26 16 14 図7のステップ166において、ステップ162及び1
64の2つの関係の交点を見つけ出す最初の方法が、図
8の2つの曲線の上側の最大区域に対するグレイレベル
の最小数を決定する。以下の表3はこのステップを要約
している。
【0076】 表3 ターゲット装置に 補間画像における 可能なグレイレベル数 グレイレベル数 最大値 2 5 101 101 4 25 51 51 8 64 26 64 16 180 14 180 最大値の欄は、ターゲット装置グレイレベルと補間画像
グレイレベルとの間の最大値を示している(これらの最
大値から1を減算すると、これらは拡大係数となる)。
本プロセスは、最大値の欄の中での最小値、即ちこの場
合には51を選択し、且つこれが交点における(近似的
な)グレイレベル数である。従って、予備的な拡大係数
は51−1=50である。最大値の欄における各数値が
1を減算した値を有する場合には、このステップは最大
値の欄内の複数個の拡大係数から最小の拡大係数を選択
するものとして説明することも可能である。
【0077】ステップ166の別の2番目の方法は、2
つの関係に対するグレイレベルの最小数を見つけ出し且
つこれらの最小の中での最大値を見つけ出すことによっ
て交点を見つけ出す。以下の表4はこのステップを要約
している。
【0078】 表4 ターゲット装置に 補間画像における 可能なグレイレベル数 グレイレベル数 最小値 2 5 101 5 4 25 51 25 8 64 26 26 16 180 14 14 この場合のグレイレベルの最小の中の最大値は26であ
り、これは交点における(近似的な)グレイレベルであ
る。予備的な拡大係数は26−1=25である。上述し
たように、最小値の欄における値から1を減算すると、
このステップは最小値の欄に示した複数個の拡大係数の
中から最大の拡大係数を選択するものとして説明するこ
とが可能である。従って、1番目の方法と2番目の方法
とは多少異なった結果を発生し、一方の結果は正確な交
点の上側であり、且つ他の結果は正確な交点の下側であ
る。所望により、両方の方法で計算されたデータを使用
して、正確な交点により近い値を見つけ出すためにその
他の方法を使用することが可能である。予備的な拡大係
数はステップ168において制限することが可能であ
る。1つの好適な方法は、拡大係数がD/Iより大きい
場合には、それが数値的な例内には存在しないことを判
別することである(存在するとした場合には、その拡大
係数はD/Iへ減少される)。数値的方法においては、
グレイレベル限界256を、ターゲット装置に対して前
に計算してある上述したルックアップテーブル内に含ま
せることが可能である。更に、例えば拡大係数を奇数へ
移動させること等の調節を実施することが可能である。
【0079】2つの曲線の交点を決定するため、又は2
つの曲線の結果である最小曲線の最大値を決定するため
のその他の方法をその他の実施例において実施すること
が可能である。
【0080】本発明方法は、効率的で且つ品質の高い補
間した画像を与えるための拡大係数を決定する。その拡
大係数は、目安又はその他の近似的方法に依存すること
なしに精密に決定することが可能であり、視覚的品質を
維持するために画像格納効率を犠牲にすることのない補
間画像を発生させる。
【0081】以上、本発明の具体的実施の態様について
説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定される
べきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱すること
なしに種々の変形が可能であることは勿論である。例え
ば、本明細書において説明した補間画像は、特定のター
ゲット表示装置に対して与えることが可能であり、又は
異なる出力表示装置に対して与えるか又は格納装置によ
って格納することが可能である。更に、本明細書におい
て説明した拡大係数は、元の画像の1つ又はそれ以上の
次元において補間を行ない且つより高い分解能の画像を
形成するために使用することが可能である。本明細書に
おいて説明した補間方法は、更に、非対称的な画像に関
して使用することも可能であり、その場合には、1つの
次元においての画像の分解能は別の次元におけるその画
像の分解能とは異なっている。
【0082】更に、説明を明確にするためにある用語が
使用されているが、それらの用語は本発明を制限すべき
ものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の補間プロセスを示したフローチャート
図。
【図2】 (a)は元の画像ピクセルを示した概略図、
(b)は(a)のピクセルの輝度レベルを示したグラフ
図。
【図3】 (a)は図2(a)のピクセルから派生した
補間画像における補間ピクセルの輝度レベルを示したグ
ラフ図、(b)は一次元において補間した補間画像ピク
セルを示した概略図。
【図4a】 元の画像を示した概略図。
【図4b】 二次元において補間した補間画像を示した
概略図。
【図5】 本発明に基づいて画像を受取り、補間し且つ
表示するのに適したコンピュータシステムを示した概略
ブロック図。
【図6】 本発明に基づいて画像を補間するプロセスを
示したフローチャート図。
【図7】 本発明に基づいて拡大係数を決定するための
図6のステップを示したフローチャート図。
【図8】 図7の方法に従って拡大係数を見つけ出す方
法を例示したグラフ図。
【図9】 (a)乃至(d)は画像を補間するために偶
数の拡大係数と奇数の拡大係数とを使用した場合の差異
を示した各概略図。
【符号の説明】
100 コンピュータシステム 101 デジタルコンピュータ 102 ディスプレイスクリーン 104 プリンタ 106 フロッピィディスクドライブ 108 ハードディスクドライブ 110 ネットワークインターフェース 112 キーボード 114 マイクロプロセサ 116 メモリバス 118 ランダムアクセスメモリ(RAM) 120 リードオンリメモリ(ROM) 122 周辺バス 124 キーボードコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャンカー ジェイ. アイヤー アメリカ合衆国, カリフォルニア 94555, フリモント, マラード コモ ン 4709

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 元の画像から補間画像を生成する方法に
    おいて、 ある空間分解能を持った元の画像をコンピュータシステ
    ム上に与え、 前記コンピュータシステム上において前記画像に対する
    拡大係数を決定し、前記拡大係数はターゲットの表示装
    置上で表示可能なグレイレベル数及び前記元の画像から
    生成することの可能な補間画像におけるグレイレベル数
    の両方から派生されるものであり、 前記拡大係数を使用して前記元の画像を保管して補間画
    像を生成し、前記補間画像は、前記元の画像よりも一層
    大きな空間分解能と前記元の画像よりも一層大きなグレ
    イレベル数とを含んでおり、前記補間が少なくとも1つ
    のコンピュータシステム上で実行される、上記各ステッ
    プを有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、更に、前記補間画像
    を出力表示装置へ供給するステップを有することを特徴
    とする方法。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記出力表示装置が
    前記ターゲットの表示装置であることを特徴とする方
    法。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記ターゲットの表
    示装置がハーフトーン表示装置であることを特徴とする
    方法。
  5. 【請求項5】 請求項3において、前記ターゲットの表
    示装置が表示される各ピクセルに対して複数個のグレイ
    レベルのうちの1つを表示することの可能なマルチレベ
    ル表示装置であることを特徴とする方法。
  6. 【請求項6】 請求項3において、更に、前記元の画像
    の前記分解能に対するターゲットの表示装置の分解能の
    比を決定し且つ前記拡大係数の決定において前記比を使
    用するステップを有することを特徴とする方法。
  7. 【請求項7】 請求項6において、前記ターゲットの表
    示装置上で表示可能なグレイレベル数が表示されるグレ
    イレベルの数と前記ターゲットの表示装置によって表示
    されるピクセルクラスターの寸法との第一関係として表
    現されることを特徴とする方法。
  8. 【請求項8】 請求項7において、可能な補間画像にお
    ける前記グレイレベル数が、特定の補間画像におけるグ
    レイレベル数と前記補間画像におけるピクセルの寸法と
    の間の第二関係として表わされることを特徴とする方
    法。
  9. 【請求項9】 請求項8において、前記第二関係が、前
    記元の画像の分解能に対する前記ターゲットの装置の分
    解能の比を使用して決定されることを特徴とする方法。
  10. 【請求項10】 請求項8において、前記拡大係数が、
    前記第一関係と前記第二関係との間の交点を見つけ出す
    ことによって決定されることを特徴とする方法。
  11. 【請求項11】 請求項10において、前記拡大係数
    が、前記2つの関係の交点を見つけ出す解析的方法を使
    用して決定することを特徴とする方法。
  12. 【請求項12】 請求項10において、前記拡大係数
    が、前記2つの関係の交点を見つけ出す数値的方法を使
    用して決定することを特徴とする方法。
  13. 【請求項13】 請求項3において、前記補間が前記元
    の画像の1つの次元において実行されることを特徴とす
    る方法。
  14. 【請求項14】 請求項12において、前記交点を見つ
    け出すステップから得られる拡大係数が、予備的拡大係
    数であり、且つ、更に、前記補間ステップにおいて使用
    される実際の拡大係数を決定するために前記予備的拡大
    係数に対して付加的な限界を付与するステップを有する
    ことを特徴とする方法。
  15. 【請求項15】 請求項1において、交点を見つけるス
    テップから得られる前記拡大係数は予備的拡大係数であ
    り、且つ、更に、前記補間ステップにおいて使用される
    実際の拡大係数を与えるために前記予備的拡大係数を奇
    数整数へ調節するステップを有することを特徴とする方
    法。
  16. 【請求項16】 高分解能出力表示装置上に画像を表示
    する効率的な方法において、 元の入力画像の分解能を決定し、 前記出力表示装置の分解能を決定し、 前記出力表示装置が複数個のピクセルクラスター寸法に
    おいて表現することの可能なグレイレベル数を決定し、 前記複数個のピクセルクラスター寸法の各々に対して前
    記出力表示装置の分解能と前記元の画像の分解能から複
    数個の拡大係数を決定し、 選択した拡大係数に対応するピクセルクラスター寸法に
    おいて前記出力表示装置が表現可能なグレイレベル数よ
    りも一層大きな前記複数個の拡大係数のうちで最も小さ
    な拡大係数である拡大係数を前記複数個の拡大係数から
    選択し、 前記選択した拡大係数を使用してその分解能が入力画像
    分解能と前記選択した拡大係数との積である補間画像を
    形成し、 前記補間画像を前記入力画像から派生された補間グレイ
    値で充填し、 前記補間画像を前記出力表示装置上に表示する、上記各
    ステップを有することを特徴とする方法。
  17. 【請求項17】 請求項16において、前記出力表示装
    置が表現可能なグレイレベル数を決定するステップが、
    グレイレベル値とピクセルクラスター値のルックアップ
    テーブルを参照することを特徴とする方法。
  18. 【請求項18】 請求項16において、複数個の拡大係
    数を決定する前記ステップが、元の入力画像の分解能及
    び出力表示装置の分解能を使用して、装置のピクセル寸
    法に等しい種々の補間画像ピクセル寸法において可能な
    補間画像におけるグレイレベル数を決定することを特徴
    とする方法。
  19. 【請求項19】 請求項18において、前記選択した拡
    大係数は、更に、必要な場合に、前記出力表示装置の分
    解能を前記元の画像の分解能で割算したものより低い値
    へ制限することを特徴とする方法。
  20. 【請求項20】 請求項16において、前記出力表示装
    置が表示スクリーン及び印刷装置のうちの1つを含むこ
    とを特徴とする方法。
  21. 【請求項21】 表示装置上に画像を表示する方法にお
    いて、 ターゲットの表示装置の表示分解能とコンピュータシス
    テムによって受け取られた元の画像の分解能との間の比
    を決定し、 前記ターゲットの表示装置によって表示可能なグレイレ
    ベル数と前記ターゲットの表示装置によって実現される
    ピクセルクラスターの寸法との間の第一関係を決定し、 前記元の画像から派生される補間画像におけるグレイレ
    ベル数と補間ピクセルの寸法との間の第二関係を決定
    し、尚補間ピクセル寸法は前記ターゲットの装置ピクセ
    ルクラスター寸法に等しいものであり、 拡大係数を決定するために前記第一関係と前記第二関係
    との交点を見つけ出し、 前記拡大係数を使用して前記元の画像を補間して前記元
    の画像よりも一層大きな分解能及び一層大きなグレイレ
    ベル数を有する補間画像を生成し、 前記補間画像を表示すべく出力表示装置へ供給する、上
    記各ステップを有することを特徴とする方法。
  22. 【請求項22】 請求項21において、前記出力表示装
    置が前記ターゲットの表示装置であることを特徴とする
    方法。
  23. 【請求項23】 請求項21において、前記拡大係数
    が、前記交点におけるグレイレベル数を決定し且つ前記
    グレイレベル数から前記拡大係数を派生することによっ
    て、前記交点から決定することを特徴とする方法。
  24. 【請求項24】 請求項21において、前記拡大係数を
    使用するステップが、前記元の画像の分解能を前記拡大
    係数で乗算して前記補間画像の分解能を決定することを
    特徴とする方法。
  25. 【請求項25】 請求項24において、前記第一関係と
    第二関係との交点を見つけ出すステップが、前記第一関
    係が前記第二関係と等しくなる箇所を見つけ出すことを
    特徴とする方法。
  26. 【請求項26】 請求項25において、前記第一関係と
    第二関係との交点を見つけ出すステップが、前記交点を
    見つけ出すために解析的方法を使用することを特徴とす
    る方法。
  27. 【請求項27】 請求項24において、前記交点を見つ
    け出すステップが、前記ターゲットの表示装置によって
    表示可能なグレイレベル数よりも大きく且つ前記補間画
    像を内に含ませることの可能なグレイレベル数よりも大
    きなグレイレベルのうちで最も小さなグレイレベル数を
    見つけ出すことを特徴とする方法。
  28. 【請求項28】 請求項24において、前記元の画像
    が、前記拡大係数を前記元の画像の1つの次元において
    前記元の画像の分解能と乗算することによって1つの次
    元において補間されることを特徴とする方法。
  29. 【請求項29】 請求項24において、前記元の画像
    が、前記拡大係数を、前記元の画像の2つの次元におい
    て前記元の画像の分解能と乗算させることによって2つ
    の次元において補間されることを特徴とする方法。
  30. 【請求項30】 請求項22において、前記交点を見つ
    け出すステップから得られる拡大係数が予備的拡大係数
    であり、且つ、更に、前記補間ステップにおいて使用す
    る実際の拡大係数を決定するために前記予備的拡大係数
    に対して付加的な限界を付与するステップを有すること
    を特徴とする方法。
  31. 【請求項31】 元の画像から補間画像を生成するコン
    ピュータシステムにおいて、 プロセサ、 前記プロセサへ結合している読取/書込メモリ、 画像を表示するために前記プロセサへ結合しているター
    ゲットの表示装置、 前記コンピュータシステム上である分解能を持った元の
    画像を受取る手段、 前記コンピュータシステム上で前記元の画像に対する拡
    大係数を決定する手段、尚前記拡大係数はターゲットの
    表示装置上で表示可能なグレイレベル数及び前記元の画
    像から生成することの可能な可能な補間画像におけるグ
    レイレベル数から派生されるものであり、 補間画像を生成するために前記拡大係数を使用して前記
    元の画像を補間する手段、尚、前記補間画像は、前記元
    の画像よりも一層大きな分解能及び前記元の画像よりも
    一層大きなグレイレベル数を持っており、前記補間は前
    記コンピュータシステム上で実行され且つ表示するため
    に前記ターゲットの表示装置へ供給される、を有するこ
    とを特徴とするコンピュータシステム。
  32. 【請求項32】 請求項31において、前記ターゲット
    の表示装置がハーフトーン表示装置であることを特徴と
    するコンピュータシステム。
  33. 【請求項33】 請求項31において、前記ターゲット
    の表示装置が表示される各ピクセルに対し2つを超える
    可能なグレイレベルを表示することが可能であることを
    特徴とするコンピュータシステム。
  34. 【請求項34】 請求項31において、前記ターゲット
    の表示装置上で表示可能なグレイレベル数が表示される
    グレイレベル数と前記ターゲットの表示装置によって表
    示されるピクセルクラスターの寸法との間の関係として
    表現されることを特徴とするコンピュータシステム。
  35. 【請求項35】 請求項34において、前記可能な補間
    画像におけるグレイレベル数が、特定の補間画像におけ
    るグレイレベル数と前記特定の補間画像におけるピクセ
    ルの寸法との間の第二関係として表現されることを特徴
    とするコンピュータシステム。
  36. 【請求項36】 請求項35において、前記拡大係数を
    決定する手段が、前記第一関係と前記第二関係との間の
    交点を見つけ出す手段と、前記交点におけるグレイレベ
    ル数から前記拡大係数を決定する手段とを有することを
    特徴とするコンピュータシステム。
  37. 【請求項37】 請求項31において、更に、前記ター
    ゲットの表示装置によって課される付加的な限界を使用
    して前記拡大係数から派生される実際の拡大係数を見つ
    け出す手段を有することを特徴とするコンピュータシス
    テム。
  38. 【請求項38】 画像を補間する方法において、 ある分解能を持った元の画像を受取り、 ターゲットの表示装置の分解能によって制限される拡大
    係数を決定し、 前記拡大係数を奇数整数へ調節し、 前記調節した拡大係数を使用して前記元の画像の分解能
    よりも一層大きな分解能を持った補間画像を形成し、 前記補間画像を出力表示装置上に表示させる、上記各ス
    テップを有することを特徴とする方法。
  39. 【請求項39】 請求項38において、前記拡大係数が
    前記出力表示装置上に表示可能なグレイレベル数及び前
    記元の画像から生成することの可能な補間画像における
    グレイレベル数から派生することを特徴とする方法。
  40. 【請求項40】 請求項39において、前記拡大係数を
    決定するステップが、 前記出力表示装置によって表示可能なグレイレベル数と
    前記出力表示装置によって実現されるピクセルクラスタ
    ーの寸法との間の第一関係を決定し、 前記元の画像から派生される補間画像におけるグレイレ
    ベル数と前記出力表示装置によって実現されるピクセル
    クラスターの寸法との間の第二関係を決定し、 前記拡大係数を決定するために前記第一関係と前記第二
    関係との交点を見つけ出す、上記各ステップを有するこ
    とを特徴とする方法。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW377431B (en) * 1995-04-14 1999-12-21 Hitachi Ltd Method and apparatus for changing resolution
JP3433086B2 (ja) * 1998-01-22 2003-08-04 松下電器産業株式会社 画像変換方法および画像変換装置
US6677944B1 (en) * 1998-04-14 2004-01-13 Shima Seiki Manufacturing Limited Three-dimensional image generating apparatus that creates a three-dimensional model from a two-dimensional image by image processing
GB2355377A (en) * 1999-10-11 2001-04-18 Ctx Opto Electronics Corp Digital image scaling with automatic image quality adjustment
US7110144B2 (en) * 2001-09-05 2006-09-19 Xerox Corporation System and method of performing halftone gamma correction in a printing environment
US7636095B2 (en) * 2002-09-06 2009-12-22 Ati Technologies, Inc. Pixel delta interpolation method and apparatus
US8933971B2 (en) 2011-09-12 2015-01-13 Microsoft Corporation Scale factors for visual presentations
US20140368531A1 (en) * 2013-06-12 2014-12-18 Synaptics Incorporated Dynamic contrast enhancement using dithered gamma remapping
US9420256B2 (en) * 2013-12-17 2016-08-16 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Image signal acquisition method and image signal acquisition device
US9773474B1 (en) * 2015-08-03 2017-09-26 Amazon Technologies, Inc. Grey level-based page turn adjustment
KR102512828B1 (ko) * 2016-01-22 2023-03-22 삼성전자주식회사 이벤트 신호 처리 방법 및 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100188439B1 (ko) * 1990-11-28 1999-06-01 윤종용 문서화상데이터의 해상도 및 계조변환장치
US5293254A (en) 1991-12-06 1994-03-08 Xerox Corporation Method for maintaining bit density while converting images in scale or resolution

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