JPS59211378A - 画像の間引き方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、大容量からなるテジタル画像データを入力量
よυ少ない表示能力しかもた４い表示装置に出力する際
の実時間でのデータのフィルタリング処理方式に関する
ものである。

従来、表示能力を越えるデータ量を有したデジタル画像
を陰極緑管（ＣＲＴ）ディスプレイ装置に表示しようと
する場合、表示画素ｖ：に合せて単純間引き表示するか
、又は入力画像を間引き量単位で平均値処理して表示用
画像を再生している。

単純間引きによる表示方式は、表示用画像の持つ空間周
波数の上限が、表示装置のそれを上まわることによる表
示画面のちらつきが発生するという欠点を持っており、
この欠点を補うためには、表示用画像を口・−バスフィ
ルタに通す必要があるが、このローパスフィルタとして
一般的に平均値処理が使用される。この平均値処理は、
入力画像の全ピクセル、全ライン毎の演算が必要であシ
、これを実時間で行なうためには、高速の演算回路が必
要であシ、入力画像のデータレートに比例して高速化が
要求される。しかし、この高速化には限度があシ、一定
レート以上のデジタル画像に対しては、適用できないと
いう欠点がある。第１図に入力画像を（１／３Ｘ１／３
　）に間引いて表示用画像を生成する場合の、従来方式
による処理手順を示す。

この方式は入力画像１１の９画素の平均値を、表示用画
像１２の１画素に対応するように処理しそいる。

本発明の目的社、上記した従来方式の欠点を除去した画
像の間引き方式を提供することにあシ、本発明によれば
、間引き後のデータのみから表示装置に適した画像デー
タを生成するためのローパスフィルタ手段を含む画像の
間引き方式が得られる。

以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

説明を簡単にするために、入力画像を１次元画→− 像した場合について説明する。

第２図は本発明による間引き方式の概念を示す図であシ
、入力画像を１／３に間引く場合が示されている。まず
、入力画像データ列ＤＩから画素ＰＸＬ１．ＰＸＬ２．
・・・・・・を３分の１の割合で間引いて、データ列Ｄ
２を得る。次に、データ列Ｄ２の隣接画素ＰｘＬ１とＰ
ｘＬ２からＰ　ｘ　Ｌ　２’を推定し、Ｐ×−とＰｘＬ
３からＰｘＬ２’を推定する。以下、同様にＰｘＬ３’
、ＰｘＬ４’・・・・・・を得て、表示用画像データ列
Ｄ３を得る。なお、ＰｘＬ−１′はＰｘＬ１と同じもの
である。

第３図（ａ）〜（Ｃ）は本発明を理解するのに必要な画
像の変調伝達関数（ＭＴＦ）の定義を説明するために示
した図である。第３図（ａ）、Φ）において、横軸゛は
距離、縦軸は画像の明るさを示しておシ、入力画像ＰＤ
ｉの明るさはａ、ｂの繰返し、出力画像ＰＤＯのそれは
ａ′、ｂ′としである。このような入力画像及び出力画
像のコントラストＫｉ及びＫ。

はそれぞれ −ｂ Ｋ　ｒ　＝、＋　ｂ− と表わされる４、従って、第３図に示すように、入力画
像ＰＤＩをを・る系１５を通して出力画像ＰＩＪＯが得
られたものとすると、この系の伝達関数’１’　（８）
は次のように表わせる。

ＫＯ ’１’　（Ｓ）　＝ＴＴ一 つまシ、画像に関する変調伝達関数は、入出力画像間の
コントラスト比として表わせる。

このＭＴＦの定義は特定周波数についてのものであ）、
実際の画像は複数の周波数の合成で出来ているので、と
のように単純に入出力画像間のコントラスト比のみで求
めることは出来ない。しがし、入力画像が何らかの影響
を受けた場合は、出力画像のコントラストに対する変化
として表われる。したがって、画像をローパスフィルタ
に通すということは、入力画像の持つコントラストを低
くすることを意味する。

第４図は間引き後の画像Ｄ３の持つＭ　Ｔ　ｌ”を説明
するための図である。間引き前の画像を距離ｌの関数ｔ
（わとして表わすと、間引き後の画像は、第４図からも
わかるように、ｔ（１／３）に等しいものとなる。とこ
ろで、ｔ（りのデジタルフーリエ変換（Ｄ■゛１゛）ヲ
Ｔ（ｓ）トスルト、ｔ（１／３）のＤＦＴは３　’１’
　（３Ｓ）となる。つまシ、間引き後の画像は間引き前
よシ高い空間周波数成分を持つことになる。これが単純
間引き画像にちらつきを生じさせる原因である。

次に、第２図に示した間引き処理に上で説明したＭ’ｌ
’の定義を適用してみよう。第２図に示した間引き後の
画像Ｄ２及び表示用画像Ｄ３の治に値を第５図に示すよ
うに、それぞれＸ　ｉ　（ｎ）及びず−（＋Ｆ Ｘｏ（ｎ）　（ｎ　：’１，２．　：ｌ”　）　’Ｅ’
；”’Ｖ；Ｊ像データＤ２及びＤ３のコントラストＫｉ
及びＫＯは次のように表わせる。

上述したように、間引き率を１　／Ｉ’ｖｌ　（Ｍ　：
正整数）とすると、間引き後の画像の周波数成分には入
力画像のそれのＭ倍のものが３′まれる。

本発明に」：る処理系では、この高周波成分な除去する
よう構成している。つまシ、不発明にょる　　　′処理
系のＭＴＳであるＴ　（Ｓ）’は と表わせる。上式（１）〜（３）よシ ・・・・・・・・・（４） この（４）式は漸化式となシ、Ｘｏ（１）を規定すれば
、順次間引き後の画像から高周波成分を除いた画像が得
られることを示している。

なお、（１）及び（２）式は、各画像の隣接画素間のコ
ントラストを意味しておシ、シたがって、この比を取っ
／ヒ（３）式は高層？＆成分除去のためのローバヌフィ
ルタの正確ｉ　Ｍ　Ｔ　Ｆとは成シ得ないが、近似的な
ＭＴＦは表わしている。また、（３）式のＭに対する最
適値は、第４図に関連して説明した理由により、ｒＵＪ
引き率に等しい。

（４）式に示した処理系を具体化すると第６図に示すよ
うな１次元画像に対する１ｉｌｉ間回路が得られる。

メモＩｌｌ、２２は入力画像の１画素分を記１′）！す
るものである。鰍算器２３．２４では画像データＭ＋１ に（−Ｈ−ｉ）の周波数成分をもつ信号が掛けられる。

加算器２８はＶ４に画素データを乗算している。

加算器２５の出力を加昇器２６の出方で、割算器２７を
使って割ると、（４）式のＸ　Ｏ（ｎ）の係数が得られ
、さらに１画素前のメモリ２２の内容と掛算をすると、
希望の出力画像が得られる。

上の説明では、１次元画像について説明したが、２次元
画像についても同様の方法で画像が得られる。第７図は
その具体的な回路例を示すブロック図である。参照数字
３１及び３２は第６図に示した１次元補間回路であシ、
３３はファースト−イン−ファースト−アウト（ＦＩ士
”０）　　メモリでオ漫、１次元の１９−１画素を記憶
できる谷動塗もっている。

以上説明した杵に、本発明によるｉＩ！ＩＩ像間引き方
式は、間引き後のフータのみを使用して辰示に最適力画
像を推定することが可能である。このため、平均値伝が
適用可能なデータレートに対し、理論的には間引き率に
連比しＩＪ　Ｌ　ン’ｔ　ｉ−一タレートまで適用可能
という利点がめる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の画像の間引き方式の概念図、第２図は木
兄ｌ：ｌｌ］による画像の間引き方式の概念図、第３図
、第４し］及び第５区は本発明の詳細な説明するための
図、第６図は本発明による１次元補間回路の実施例を示
すブロック図、第７図は本発明による２次元補間回路の
実施ｆＵを示すブロック図である。 図において、１１・・・・・・入力画像、１２・・・・
・・表示用画像、１５・・・・・・画像処理系、２１．
２２・・・・・・メモリ、２３，２４．２８・・・・・
・乗算器、、２５．２６・・・・・・加算器、２７・・
・・・・割算器、３１．３２・・・・・・１次元補間回
路、３３・・・・・・ＦＩＦＯメモリである。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 □チータカ曲 ｔ　ｚ　図 （Ｃ） ｚ　３　し ４　　　　　キ・ソ 乃　４　図 Ｄ？ロロロロ ｚ５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力画像データを間引きする手段と、この間引かれたデ
   ータをフィルタリングして出力画像を得るフィルタ手段
   とを備えた画像の間引き方式。