KR100262547B1 - 복합기의주주사방향확대/축소방법 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법에 관한 것이다.

개시된 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법은, 화상의 확대 시에 현재 입력되는 화소와 이전에 저장된 주주사 방향의 인접한 두 화소값을 저장하는 단계; 상기 저장된 인접한 두 화소값 중 상기 새로운 입력화소값에 확대배율의 역수인 가중치를 승산한 값과 상기 이전에 저장된 화소값에(1-가중치)를 승산한 값을 이용하여 중간값을 계산하는 단계; 상기 가중치에 상기 확대하고자 하는 배율의 역수값을 더하여 새로운 가중치로 설정하고, 그 결과가 소정값 이상이면 새로운 화소를 상기 가중치에 대입하여 결과 영상을 구하고 그 구한 결과 영상을 가지고 화상을 확대하는 단계; 상기 새로운 가중치가 상기 소정값 이하이면 새로운 화소를 입력받지 않고 새로 계산된 가중치를 이용하여 결과 영상을 구하여 화상을 확대하는 단계; 상기 화상을 소정의 배율로 축소 시에, 결과 영상이 생길 위치에서 좌우 소정의 화소값에 축소 배율에 대응하는 가중치를 곱하여 평균화하는 단계; 및 상기 평균화 되어 얻어진 값을 결과 영상으로 하여 화상을 소정의 배율로 축소하는 단계를 포함하며, 이에 따라 높은 배율의 확대와 축소를 행할 경우 영상의 화질이 향상되는 이점이 있다.

Description

복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법

본 발명은 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화상신호에 대한 원고 크기의 주주사 방향 확대 및 축소 시에 영상의 연속성과 부드러움을 보존하기 위해 보간법과 평균화 기법을 이용하여 영상신호를 확대 및 축소하기 위한 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법에 관한 것이다.

종래의 복합기에서 사용되고 있는 영상의 주주사 방향 확대 또는 주주사 방향 DPI 변환은 하드웨어 로직의 크기와 처리 속도를 고려하여 가장 간단한 기법이라 할 수 있는 서브 샘플링(Sub-Sampling) 기법을 사용하여 왔다.

서브 샘플링 기법이라 함은 단순히 확대 축소하고자 하는 결과 영상의 화소 수를 계산하여 입력 영상의 화소 수와 대비하여 확대 시엔 영상의 중간 중간에 필요로 하는 개수의 영상을 바로 옆화소와 동일한 값으로 첨가하는 기법을 사용하며, 축소 시엔 중간 중간에 필요로 하는 개수의 영상을 삭제하는 기법을 사용하여 왓다.

또다른 확대 축소 기법으로서는 확대나 축소 모두를 일차 보간법만을 이용하는 것인데 이는 확대 시 화질은 좋으나 2배 이하의 축소를 행할 경우 앞서 설명한 서브 샘플링 기법 이상의 화질을 얻을 수 없다.

그러나, 전술한 종래 기술에 따른 확대/축소 기법에 있어서는 처리 속도나 비용은 적게 드나 확대 축소의 배율이 높아질 경우, 즉 2배 이상의 확대나 2배 이하의 축소를 처리할 때 화질이 전하게 저하되는 문제점이 있었다.

이를 보완하기 위한 하나의 방법으로서, 확대와 축소 모두를 일차 보간법(Linear Interpolation)을 사용하여 스무씽(Smoothing) 효과를 낼 수는 있으나, 이 또한 축시 시에도 일차 보간법을 사용한다는 문제점을 지니고 있다.

축소 시에 일차 보간법을 사용하여 좌우 두 화소만을 이용하여 새로운 위치의 화소값을 결정할 경우 축소의 배율이 2배를 넘지 않을 때는 어느 정도 화질을 보장하지만 이 기술 또한 축소 배율이 2배 이하로 하여 결과 영상을 만들 경우 처음 소개한 서브 샘플링 기법의 축소 기술보다 고화질의 결과를 얻지 못하는 문제점을 내재하고 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 기술에서 영상을 확대 또는 축소 시에 발생되는 영상화질의 저하를 배제한 것으로, 본 발명의 한 견지로서, 확대 시에 일차 보간법을 이용하여 화상을 주주사 방향으로 확대하고 축소 시에는 확대 시에 사용한 기법과 다른 평균화 기법을 이용하여 축소하도록 하는 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 견지로서, 화상을 주주사 방향으로 확대 및 축소 시에 화상의 연속성과 부드러움을 증대시키도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 복합기의 주주사 방향 확대/축소 장치의 설명에 제공되는 실시예를 나타내는 블록도이고,

도 2는 본 발명에 따른 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법에 대한 신호흐름도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 메인 메모리 101 : 직접메모리 억세스제어부

102 : 메모리 103 : 확대/축소 모듈

103a : 상태머신 103b : 산술모듈

상기와 같은 목적들은, 화상의 확대 시에 현재 입력되는 화소와 이전에 저장된 주주사 방향의 인접한 두 화소값을 저장하는 단계; 상기 저장된 인접한 두 화소값의 중간값을 계산하는 단계; 상기 계산된 중간값이 소정값 이상이면 새로운 화소를 변수에 대입하여 결과 영상을 구하고 그 구한 결과 영상을 가지고 화상을 확대하는 단계; 상기 계산된 중간값이 소정값 이하이면 새로운 화소를 입력받지 않고 새로 계산된 중간값을 이용, 결과 영상을 구하여 화상을 확대하는 단계; 상기 화상을 소정의 배수로 축소 시에 결과 영상이 생길 위치에서 좌우 소정의 화소값을 달리하여 평균화 하는 단계; 및 상기 평균화 되어 얻어진 값을 결과 영상으로 하여 화상을 소정의 배율로 축소하는 단계를 포함하는 본 발명의 측면에 따른 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법에 의하여 달성된다.

바람직하게, 상기 화상의 확대 시에 상기 결과 영상값이 1.0 이상이면 새로운 화소를 변수에 대입하여 결과 영상을 구하고 상기 결과 영상값이 1.0 이하이면 새로운 화소를 입력받지 않고 새로 계산된 중간값을 이용여 결과 영상을 구하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 화상의 축소 배율이 2배 이하이면 결과 영상이 생길 위치에서 좌우 두화값을 가중치를 달리하여 평균화 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 화상의 축소 배율이 3배 이하이면 축소 배율에 맞게 좌우 화소의 평균값에 고려되어야 할 화소의 개수를 변화시켜 축소하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이하면, 화상의 확대 시에 일차 보간법을 이용함으로 부드러움이 강조되고 또한 축소 시엔 가중치를 둔 평균화 기법을 이용하여 입력 영상의 모든 화소가 결과 영상에 미쳐 영상의 연속성이 강조됨을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

또한, 본 발명의 주주사 방향 확대/축소 방법을 팩시밀리, 복사기 또는 팩시밀리 기능을 갖는 복합기 등과 같은 사무자동화기기에 적용할 수 있다.

그래서, 설명에 사용되는 도 2는 특정한 주주사 방향 확대/축소 방법이 아니고, 원고 화상데이터 등을 스캔하여 용지에 인쇄 및 복사하는 여러 가지의 사무자동화 기기 등에 착안한 도면이다.

또한, 이하의 설명에서는 팩시밀리 기능을 갖는 복합기에 사용한 예를 고려한다.

도 1은 본 발명에 따른 복합기의 주주사 방향 확대/축소 장치의 설명에 제공되는 실시예를 나타내는 블록도이다.

본 실시 예에 따르면, 스캐너에서 스캔되어 입력되는 화상 데이터를 저장하는 메인 메모리(100)와, 메인 메모리(100)에 저장된 화상데이터를 억세스하고 메인 메모리(100)에 확대 및 축소된 화상의 데이터를 제공하는 직접메모리 억세스 제어부(101)와, 직접메모리 억세스 제어부(101)에서 제공되는 화상 데이터를 저장하고 확대 및 축소된 화상 데이터를 직접 메모리 억세스 제어부(101)에 제공하는 메모리(102)와, 메모리(102)에서 입력되는 화상 데이터를 확대/축소하고 그 확대 및 축소된 화상 데이터를 메모리(102)에 제공하는 상태머신(103a) 및 산술모듈(103b)을 포함하는 확대/축소모듈(103)로 구성된다.

그리고, 도 2는 본 발명에 따른 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법에 대한 신호흐름도이다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 복합기의 주주사방향 확대/축소 방법을 도 2를 통해 더욱 구체적으로 설명한다.

먼저, 한 화소의 처리가 시작될 때마다 동기되는 신호(CLK-PIX)가 직접메모리 억세스 제어부(101)로부터 발생하면, 확대/축소모듈(103)의 상태머신(103a)은 확대 또는 축소 모드, 즉 ERM-MODE를 검사하여 확대를 실행할지 또는 축소를 실행할지를 결정한다.

만약 확대를 실행하기로 결정된 경우, 확대/축소 모듈(103)은 메모리(102)로부터 새로운 입력 화소가 변수 R1에 저장되며 변수 R2는 이전에 저장되어 있던 변수 R1값이 들어가게 되어 변수 R1과 R2는 주주사 방향의 인접한 두 화소값을 저장하게 된다.

이 값들을 이용하여 인접한 두 화소의 중간값을 변수 X에 저장되어 있는 각ㄱ 화소별 가중치에 따라 계산하게 된다.이때의 계산식은 아래의 수학식 1과 같다.

[수학식 1]

출력 = R1 × X + R2 ×(1.0-X)

이런 계산을 행한 후 X에 SIZFAC의 역수인 STEP을 더하게 되며, 그 결과값이 1.0 이상이면 새로운 화소를 변수 R1에 대입하여 다음 결과 영상을 얻게 되며, 반대로 1.0 이하인 경우엔 새로운 화소를 입력받지는 않고 새로 계산된 변수 X값을 이용하여 다음 결과 영상을 얻게 된다.

예를 들어 3배 확대인 경우, 최초의 X에 SIZFAC의의 역수인 1/3(≒0.33)이 된다. 따라서, 위의 수학식 1에 X값을대입하면, 보간될 첫 번째 화소의 화소값은 아래의 수학식 2와 같은 결과가 도출된다.

[수학식 2]

출력 = R1 × ⅓ + R2 ×⅔

이후, X(≒0.33)의 값에 STEP값 (≒0.33)을 더한후, 이값이 1.0을 넘지 않으면 새로운 X값으로 대체한다. 이와 같은 과정을 통해 보간될 두 번째 화소의 화소값을 구하면 수학식 3과 같은 결과가 도출된다.

[수학식 3]

출력 = R1 × ⅓ + R2 ×⅔

이후, X(≒0.66)의 값에 STEP값 (≒0.33)을 더하면 새로운 값 X값은 1이 되므로, 이전 픽셀 R1을 R2로 대체하고, 새로운 픽셀 R3을 R1에 기입한 후, 이상과 같은 과정을 반복 수행한다.

다음으로 축소 시에 수행하는 순서를 설명하면 X값이 1.0이상인 경우에는 새로운 입력화소 값이 변수 R1에 대입되어 단순히 축소 배율(SIZFAC) 만큼 곱하여 연산모듈(103b)의 변수 합에 축적하게 된다.

그런 후 만약 다음 화소에 X값이 1.0 이하가 되면 이때 새로 입력된 화소값에 축소 배율(SIZFAC)과 X값을 곱하고 변수 합에 더하여 결과 영상을 만들게 된다.

축소의 순서도를 간단하게 표현하면 하기와 같다.

즉, 출력= (R1 + R2....)/SIZFAC로 표현된다.

상기 축소 식을 이용하여 축소를 행하는 기법을 평균화 기법이라 표현 했는데, 이 기법은 일정한 개수의 화소를 평균내는 것이 아니라 평균 내는 화소들의 양 끝 화소는 SIZFAC 이외에 그때 사용되는 X값도 곱하기 때문에 가중치가 다른 평균화 기법을 사용하는 것이다.

한편, 비교 예로서, 종래의 기술, 즉 다시 말해서, 서브 샘플링 기법을 이용하여 화상을 확대 또는 축소하는 것과는 달리, 본 발명은 화상의 확대 시에는 일차 보간법을 이용하여 화상을 확대하고 축소 시에는 가중치 둔 평균화 기법을 이용하여 축소함을 알 수 있다.

그 결과, 확대 시엔 일차 보간법을 이용함으로 부드러움이 강조되고, 또한 축소 시엔 평균화 기법을 이용하여 화상을 축소 함으로써 영상의 연속성이 강조되는 이점이 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 것은, 본 발명에 따른 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법에 의하면, 높은 배율의 확대와 축소를 행할 경우 영상의 화질이 입력 영상에 비해 크게 떨어지지 않게 된다는 점이다.

또한, 주주사 방향의 확대 축소에만 적용되기 때문에 많은 시간을 요하지 않으며, 곱셈기 하나와 덧셈기 하나만을 사용하면 구현이 가능하기 때문에 하드웨어 로직 크기 면에서도 비용의 부담이 크지 않는 효과가 있다는 것이다.

Claims (4)

1. 화상의 확대 시에 현재 입력되는 화소와 이전에 저장된 주주사 방향의 인접한 두 화소값을 저장하는 단계;

   상기 저장된 인접한 두 화소값의 중간값을 계산하는 단계;

   상기 계산된 중간값이 소정값 이상이면 새로운 화소를 변수에 대입하여 결과 영상을 구하고 그 구한 결과 영상을 가지고 화상을 확대하는 단계;

   상기 계산된 중간값이 소정값 이하이면 새로운 화소를 입력받지 않고 새로 계산된 중간값을 이용, 결과 영상을 구하여 화상을 확대하는 단계;

   상기 화상을 소정의 배수로 축소 시에 결과 영상이 생길 위치에서 좌우 소정의 화소값을 달리하여 평균화 하는 단계; 및

   상기 평균화 되어 얻어진 값을 결과 영상으로 하여 화상을 소정의 배율로 축소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 화상의 확대 시에 상기 결과 영상값이 1.0 이상이면 새로운 화소를 변수에 대입하여 결과 영상을 구하고 상기 결과 영상값이 1.0 이하이면 새로운 화소를 입력받지 않고 새로 계산된 중간값을 이용여 결과 영상을 구하는 것을 특징으로 한 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 화상의 축소 배율이 2배 이하이면 결과 영상이 생길 위치에서 좌우 두화값을 가중치를 달리하여 평균화 하는 것을 특징으로 한 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 화상의 축소 배율이 3배 이하이면 축소 배율에 맞게 좌우 화소의 평균값에 고려되어야 할 화소의 개수를 변화시켜 축소하는 것을 특징으로 한 복합기의 주주사 방향 확대/축소 방법.

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