JPH1131221A - 画像拡大装置 - Google Patents

画像拡大装置

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Publication number
JPH1131221A
JPH1131221A JP9184833A JP18483397A JPH1131221A JP H1131221 A JPH1131221 A JP H1131221A JP 9184833 A JP9184833 A JP 9184833A JP 18483397 A JP18483397 A JP 18483397A JP H1131221 A JPH1131221 A JP H1131221A
Authority
JP
Japan
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value
pixel
input
luminance
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP9184833A
Other languages
English (en)
Inventor
Akinobu Matsuda
昭信 松田
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 JP9184833A priority Critical patent/JPH1131221A/ja
Publication of JPH1131221A publication Critical patent/JPH1131221A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • G06T3/4007Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting based on interpolation, e.g. bilinear interpolation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Studio Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な計算を用いて、画像のボケが少なく、
大きなジャギーが生じない拡大画像を得ることができる
画像拡大装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 制御部105が原画像を記憶している入
力メモリ101に各画素の輝度値を順次出力させ、出力
メモリ104に各画素が拡大後に位置する画素の輝度値
として記憶させ、次いで、輝度値が求まっている4つの
画素の輝度を出力メモリ104から読み出す。読み出さ
れた4つの輝度値は曲面補間画素の輝度値が曲面補間計
算部103で求められ出力メモリ104に記憶され、そ
の値を制御部105が出力メモリ104に補間したい画
素の輝度値を記憶するアドレスに記憶される動作を全画
素の輝度値が求まるまで繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル画像の
画像拡大装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、画像の拡大では、線形補間を使う
方法が比較的簡単な計算で実現でき、かつ零次ホールド
法のような大きなジャギーが生じない画像が得られる方
法として知られており、この方法を用いた装置は比較的
簡単なものになる。しかし、画像がボケるという欠点が
あり、このボケを抑えた画像拡大装置として、例えば特
開平4−330858号公報に示されている「ディジタ
ル画像の拡大・縮小の方法およびその装置」に記載の画
像拡大装置がある。
【0003】図5は従来の画像拡大装置の構成を示すブ
ロック図である。図5において、501は高域強調型フ
ィルタの設計部、502は3次スプライン関数を求める
部分、503は補間フィルタを用いてのフィルタリング
と畳み込み部、504は拡大画像の生成部である。
【0004】次に、上記従来の画像拡大装置の動作を示
す。まず、原画像に対して、高域強調フィルタの設計部
501で、元の画像の色調が変化しないように直流利得
が1になるように、ディジタルフィルタの係数(インパ
ルス応答)の規格化処理を行い、その結果得られたフィ
ルタのインパルス応答に対して補間を行う3次スプライ
ン関数を3次スプライン関数を求める部分502で求
め、求められた3次スプライン関数を用いて、補間フィ
ルタを用いてのフィルタと畳み込み部503で拡大用補
間フィルタを設計し、拡大画像の生成部504で画像信
号のフィルタリングを行い、実際の拡大画像を生成す
る。
【0005】図6は図5に示した拡大画像装置の具体的
方法を模式図に示したものである。図に示すように補間
したい画素の輝度値を補間画素の周囲16画素の輝度値
を3次スプライン関数を用いて演算を行い、補間画素の
輝度値を求めなければならない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の画像拡大装置では、拡大によるボケは解消
されるが、3次スプライン補間を使うため計算が複雑で
あり、装置が複雑になるという問題点を有していた。
【0007】そこで本発明は、上記問題点を解消するた
めに、簡単な計算を用いて、しかも画像のボケが少な
く、かつ大きなジャギーが生じない拡大画像を得ること
のできる画像拡大装置を提供することを目的とするもの
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の画像拡大装置
は、元になるディジタル画像を記憶しており、指定され
た第1の読み出しアドレスの輝度値を出力する入力メモ
リと、4つの入力値を検出する4値検出部と、この4値
検出部の出力値を入力値とし、入力値の曲面補間画素を
出力する曲面補間計算部と、前記入力メモリの出力値も
しくは前記曲面補間計算部の出力値を指定された書込ア
ドレスに記憶し、また第2の読み出しアドレスを指定さ
れると、指定されたアドレスの値を前記曲面補間計算部
に出力する出力メモリと、前記入力メモリに記憶してい
る画像の各画素の輝度値を記憶している第1の読み出し
アドレスを順次指定し、同時に前記出力メモリに前記各
画素が拡大後に位置する画素の輝度値を記憶する書込ア
ドレスを順次指定し、次いで拡大画像の輝度値が未定で
ある画素の左右2画素づつの4つの画素の輝度値を記憶
している前記出力メモリのアドレスを第2の読み出しア
ドレスとして前記出力メモリに指定し、前記輝度値が未
定である画素の輝度値を記憶する書き込みアドレスを前
記出力メモリに指定することによって前記曲面補間計算
部の出力値を前記出力メモリに記憶するように制御する
動作を、拡大後の画像の全画素の輝度値が求まるまで繰
り返す制御部とを備えた。
【0009】この構成により、簡単な計算を用いて、し
かも画像のボケが少なく、かつ大きなジャギーが生じな
い拡大画像を得ることのできる画像拡大装置を実現でき
る。
【0010】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明の画像拡大
装置は、元になるディジタル画像を記憶しており、指定
された第1の読み出しアドレスの輝度値を出力する入力
メモリと、4つの入力値を検出する4値検出部と、この
4値検出部の出力値を入力値とし、入力値の曲面補間画
素を出力する曲面補間計算部と、前記入力メモリの出力
値もしくは前記曲面補間計算部の出力値を指定された書
込アドレスに記憶し、また第2の読み出しアドレスを指
定されると、指定されたアドレスの値を前記曲面補間計
算部に出力する出力メモリと、前記入力メモリに記憶し
ている画像の各画素の輝度値を記憶している第1の読み
出しアドレスを順次指定し、同時に前記出力メモリに前
記各画素が拡大後に位置する画素の輝度値を記憶する書
込アドレスを順次指定し、次いで拡大画像の輝度値が未
定である画素の左右2画素づつの4つの画素の輝度値を
記憶している前記出力メモリのアドレスを第2の読み出
しアドレスとして前記出力メモリに指定し、前記輝度値
が未定である画素の輝度値を記憶する書き込みアドレス
を前記出力メモリに指定することによって前記曲面補間
計算部の出力値を前記出力メモリに記憶するように制御
する動作を、拡大後の画像の全画素の輝度値が求まるま
で繰り返す制御部とを備えた。
【0011】また請求項2に記載の発明の画像拡大装置
は、元になるディジタル画像を記憶しており、指定され
た第1の読み出しアドレスの輝度値を出力する入力メモ
リと、入力メモリから3つの入力値を出力する3値検出
部と、この3値検出部の出力値を入力値とし、入力値か
ら実際にない1画素の輝度値を仮想的に決定する仮想画
素計算部と、この仮想画素計算部によって作られた1画
素の輝度値と3値検出部で検出された3画素の輝度値の
出力値を入力値とし、この4値入力値を曲面補間計算部
にて演算を行い、元になるディジタル画像の左右端画素
の次に画素を曲面補間し、拡大後の画像の左右端の次の
曲面補間画素が全部求まるまで繰り返す制御部とを備え
た。
【0012】上記各発明によれば、既知の4つの画素の
輝度値より補間すべき画素の輝度値を簡単な計算でボケ
やジャギーのない画像拡大装置を得ることができる。
【0013】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1の画像拡大装置の構成を示すブロック図である。図
1において、101は元になるディジタル画像(以下、
原画像)を記憶しており、指定された第1の読み出しア
ドレスの輝度値を出力する入力メモリ、102は4つの
入力値を検出する検出する4値検出部、103は4値検
出部102の出力値を入力値とし、入力値の曲面補間画
素を出力する曲面補間計算部、104は入力メモリ10
1の出力値もしくは曲面補間計算部103の出力値を指
定された書き込みアドレスに記憶し、また第2の読み出
しアドレスを指定されると、指定されたアドレスの値を
4値検出部102に出力する出力メモリである。
【0014】105は制御部であり、まず入力メモリ1
01に記憶している画像の各画素の輝度値を記憶してい
る第1の読み出しアドレスを順次指定し、同時に出力メ
モリ104に、上記各画素が拡大後に位置する画素の輝
度値を記憶する書き込みアドレスを順次指定し、次いで
拡大画像の輝度値が未定である画素の左右2つの画素で
ある4つの画素の輝度値を記憶している出力メモリ10
4のアドレスを、第2の読み出しアドレスとして出力メ
モリ104に指定し、上記輝度値が未定である画素の輝
度値を記憶する書き込みアドレスを出力メモリ104に
指定することによって、4値検出部103の出力メモリ
104に記憶するよう制御する動作を、拡大後の画像の
全画素の輝度値が求まるまで繰り返すものである。
【0015】次に、動作を説明する。画像拡大に先立っ
て、入力メモリ101に原画像の各画素の輝度値を記憶
させておく。まず、制御部105は、入力メモリ101
に、原画像の各画素の輝度値を記憶しているアドレスを
第1の読み出しアドレスとして順次指定すると同時に、
出力メモリ104に、原画像が拡大された後に位置する
画素の輝度値を記憶するアドレスを書込アドレスとして
順次指定する。これにより、入力メモリ101に記憶さ
れている原画像の各画素の輝度値が、拡大後に対応する
画素の輝度値として出力メモリ104に記憶される。
【0016】次に、拡大画像の画素のうち、画素の輝度
値を記憶する4つのアドレスを、第2の読み出しアドレ
スとして出力メモリ104に指定し、それにより読み出
された4画素の輝度値は、曲面補間計算部103に出力
される制御部105は以上の動作を拡大後の画像の全画
素の輝度値が求まるまで繰り返すことによって拡大画像
が生成される。
【0017】図2は拡大画像の生成の様子を示した模式
図である。原画像の各画素を拡大した位置に配置したの
が図2の画素A1,A2,A3,A4,A5である。ま
ず、画素A1,A2,A3,A4の輝度値からA5の輝
度値を上記処理によって求める。拡大後の画素が求まる
まで同様の処理を繰り返す。
【0018】以上のように、本実施の形態によれば、補
間したい画素の左右2画素づつ4画素の輝度値を用い
て、簡単な計算で、ボケが少なく、大きなジャギーの生
じない拡大画像装置を得ることができる。また原画像の
左右端のすぐ隣の位置に曲面補間にて画素の補間を精度
よく行うことができる。
【0019】(実施の形態2)図3は本発明の実施の形
態2の画像拡大装置の構成を示すブロック図である。図
3において、301は元になるディジタル画像(以下、
原画像)を記憶しており、指定された第1の読み出しア
ドレスの輝度値を出力する入力メモリ、302は3つの
入力値を検出する3値検出部、303は実際に存在しな
い1画素の輝度値を想定する仮想画素計算部、304は
3値検出部302と仮想画素計算部303とで出力され
た4画素の輝度値の出力値を入力値とし、入力値の曲面
補間画素を出力する曲面補間計算部、305は入力メモ
リ301の出力値もしくは曲面補間計算部304の出力
値を指定された書込アドレスに記憶し、また、第2の読
み出しアドレスを指定されると、指定されたアドレスの
値を3値検出部302に出力する出力メモリである。
【0020】306は制御部であり、まず入力メモリ3
01に記憶している画像の各画素の輝度値を記憶してい
る第1の読み出しアドレスを順次指定し、同時に出力メ
モリ305に、上記各画素が拡大後に位置する画素の輝
度値を記憶する書込アドレスを順次指定し、次いで拡大
画像の輝度値が未定である画素の近傍の4つの画素の輝
度値を記憶している出力メモリ305のアドレスを第2
の読み出しアドレスとして出力メモリ305に指定し、
上記輝度値が未定である画素の輝度値を記憶する書込ア
ドレスを出力メモリ305に指定することによって、曲
面補間計算部304の出力メモリ305に記憶するよう
制御する動作を、拡大後の画像の左右端の次の画素の全
部の輝度値が求まるまで繰り返すものである。
【0021】次に、動作を説明する。画像の拡大に先立
って、入力メモリ301に原画像の各画素の輝度値を記
憶させておく。まず、制御部306は、入力メモリ30
1に、原画像の各画素の輝度値を3値検出部302は3
つの入力輝度値のそれぞれについての輝度値を用いて仮
想画素計算部303にて隣の画素から架空の画素の輝度
値を決定することにより、4つの画素が求められ、実施
の形態1と同様に曲面補間計算部304にて曲面補間演
算され、出力メモリ305は、曲面補間計算部304の
出力する1つの画素の輝度値を記憶する。制御部306
は、以上の動作を拡大後の画像の左右端の次の画素の輝
度値が全部求まるまで繰り返すことによって、拡大画像
が生成される。
【0022】図4は拡大画像の生成の様子を示した模式
図である。画素を補間したいところの左右に2画素以上
あれば実施の形態1で実行できるが、左右どちらか一方
が1画素しかない場合は、仮想画素を決定しないと曲面
補間演算が実行可能とならない。
【0023】以上のように、本実施の形態によれば、曲
面補間演算によって拡大画像の左右端の次の補間画素を
求める場合、補間画素の右側2画素と左側2画素の4画
素を用いて演算を行うが、右側左側どちらか一方に1画
素しか存在しなし場合、同じ画素がもう一つあると想定
して実施の形態1の曲面補間演算が可能となり、簡単な
計算で、画像のボケが少なく、大きなジャギーの生じな
い拡大画像を得ることができる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、補間に用いる4つの画
素の輝度値の曲面補間計算によって補間画素を求め、簡
単な計算で、画像のボケが少なく、かつ大きなジャギー
を生じることのない拡大画像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の画像拡大装置の構成を
示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態1の画像拡大装置による拡
大画像の生成の様子を示す模式図
【図3】本発明の実施の形態2の画像拡大装置の構成を
示すブロック図
【図4】本発明の実施の形態2の画像拡大装置による拡
大画像の生成の様子を示す模式図
【図5】従来の画像拡大装置の構成を示すブロック図
【図6】従来の画像拡大装置による拡大画像の生成の様
子を示す模式図
【符号の説明】
101 入力メモリ 102 4値検出部 103 曲面補間計算部 104 出力メモリ 105 制御部 301 入力メモリ 302 3値検出部 303 仮想画素計算部 304 曲面補間計算部 305 出力メモリ 306 制御部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】元になるディジタル画像を記憶しており、
    指定された第1の読み出しアドレスの輝度値を出力する
    入力メモリと、4つの入力値を検出する4値検出部と、
    この4値検出部の出力値を入力値とし、入力値の曲面補
    間画素を出力する曲面補間計算部と、前記入力メモリの
    出力値もしくは前記曲面補間計算部の出力値を指定され
    た書込アドレスに記憶し、また第2の読み出しアドレス
    を指定されると、指定されたアドレスの値を前記曲面補
    間計算部に出力する出力メモリと、前記入力メモリに記
    憶している画像の各画素の輝度値を記憶している第1の
    読み出しアドレスを順次指定し、同時に前記出力メモリ
    に前記各画素が拡大後に位置する画素の輝度値を記憶す
    る書込アドレスを順次指定し、次いで拡大画像の輝度値
    が未定である画素の左右2画素づつの4つの画素の輝度
    値を記憶している前記出力メモリのアドレスを第2の読
    み出しアドレスとして前記出力メモリに指定し、前記輝
    度値が未定である画素の輝度値を記憶する書き込みアド
    レスを前記出力メモリに指定することによって前記曲面
    補間計算部の出力値を前記出力メモリに記憶するように
    制御する動作を、拡大後の画像の全画素の輝度値が求ま
    るまで繰り返す制御部とを備えたことを特徴とする画像
    拡大装置。
  2. 【請求項2】元になるディジタル画像を記憶しており、
    指定された第1の読み出しアドレスの輝度値を出力する
    入力メモリと、入力メモリから3つの入力値を出力する
    3値検出部と、この3値検出部の出力値を入力値とし、
    入力値から実際にない1画素の輝度値を仮想的に決定す
    る仮想画素計算部と、この仮想画素計算部によって作ら
    れた1画素の輝度値と3値検出部で検出された3画素の
    輝度値の出力値を入力値とし、この4値入力値を曲面補
    間計算部にて演算を行い、元になるディジタル画像の左
    右端画素の次に画素を曲面補間し、拡大後の画像の左右
    端の次の曲面補間画素が全部求まるまで繰り返す制御部
    とを備えたことを特徴とする画像拡大装置。
JP9184833A 1997-07-10 1997-07-10 画像拡大装置 Pending JPH1131221A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010171622A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Canon Inc 画像拡大方法、画像拡大装置および画像形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010171622A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Canon Inc 画像拡大方法、画像拡大装置および画像形成装置

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