KR101128661B1 - 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 방법의 프로그램을 기록한 기록 매체 - Google Patents

화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 방법의 프로그램을 기록한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 예를 들면 해상도의 변환에 적용하여, 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향 v1, 이 엣지 기울기 방향 v1에 직교하는 엣지 방향 v2를 검출하고, 엣지 기울기 방향 v1, 엣지 방향 v2에 각각 엣지 강조, 평활화 처리하여 출력 화상 데이터 D2를 생성한다.
해상도, 화소값, 기울기, 평활화 처리, 출력 화상 데이터

Description

화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 방법의 프로그램을 기록한 기록 매체{IMAGE PROCESSING APPARATUS, IMAGE PROCESSING METHOD, AND RECORDING MEDIUM IN WHICH PROGRAM OF IMAGE PROCESSING METHOD HAS BEEN RECORDED}
본 발명은 화상 처리 장치, 화상 처리 방법, 화상 처리 방법의 프로그램 및 화상 처리 방법의 프로그램을 기록한 기록 매체에 관한 것으로, 예를 들면 해상도의 변환에 적용할 수 있다. 본 발명은, 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향, 이 엣지 기울기 방향에 직교하는 엣지 방향을 검출하고, 엣지 기울기 방향, 엣지 방향으로 각각 엣지 강조, 평활화 처리하여 출력 화상 데이터를 생성함으로써, 고주파 성분의 상실을 유효하게 회피하면서, 재기스(jaggies)의 발생을 방지할 수 있도록 한다.
종래, 화상 처리에서는, 예를 들면 선형 보간 처리, 바이큐빅 변환 처리에 의해 해상도를 변환하도록 이루어져 있고, 예를 들면 일본 특개2003-224715호 공보에는 이러한 화상 처리를 간이한 구성에 의해 실행하는 방법이 제안되도록 이루어져 있다.
그러나 이러한 화상 처리에서는, 엣지 부분에 재기스가 발생하여, 재기스가 눈에 띄지 않게 되도록 선형 보간 처리의 특성, 바이큐빅 변환 처리의 특성을 설정하면, 화상으로부터 고주파 성분이 없어져 샤프함이 결여된 흐린 화상으로 되는 문제가 있다. 또한 이러한 화상의 흐림은, 텍스쳐 부분에서 현저한 것에 의해, 텍스쳐 부분에서 이러한 처리의 특성을 전환하는 것도 생각할 수 있지만, 이 경우 특성의 전환 개소에서 이질감, 깜박거림이 발생한다.
<발명의 개시>
본 발명은 이상의 점을 고려하여 이루어진 것으로, 고주파 성분의 상실을 유효하게 회피하면서, 재기스의 발생을 방지할 수 있는 화상 처리 장치, 화상 처리 방법, 화상 처리 방법의 프로그램 및 화상 처리 방법의 프로그램을 기록한 기록 매체를 제안하려고 하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는, 입력 화상 데이터를 처리하여 출력 화상 데이터를 출력하는 화상 처리 장치에 적용하여, 입력 화상 데이터의 각 화소마다 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향과, 엣지 기울기 방향과 직교하는 엣지 방향을 검출하는 엣지 검출부와, 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터의 각 화소마다 엣지 방향으로 화상 데이터를 평활화 처리하여, 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 검출하는 엣지 방향 처리부와, 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터의 각 화소마다 엣지 방향 처리부로부터 출력되는 화소값을 엣지 기울기 방향으로 윤곽 강조 처리하여, 출력 화상 데이터의 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 기울기 방향 처리부를 구비하고, 상기 엣지 방향 처리부는, 상기 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향으로 연장하는 직선 상에, 상기 입력 화상 데이터의 내삽 처리에 의한 엣지 방향의 내삽 화상 데이터를 생성한 후, 상기 엣지 방향의 내삽 화상 데이터의 필터링 처리에 의해, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 출력하도록 한다.
본 발명의 구성에 의해, 입력 화상 데이터를 처리하여 출력 화상 데이터를 출력하는 화상 처리 장치에 적용하여, 입력 화상 데이터의 각 화소마다 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향과, 엣지 기울기 방향과 직교하는 엣지 방향을 검출하는 엣지 검출부와, 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터의 각 화소마다 엣지 방향으로 화상 데이터를 평활화 처리하여, 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 검출하는 엣지 방향 처리부와, 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터의 각 화소마다 엣지 방향 처리부로부터 출력되는 화소값을 엣지 기울기 방향으로 윤곽 강조 처리하여, 출력 화상 데이터의 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 기울기 방향 처리부를 구비하도록 하면, 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향과, 이 엣지 기울기 방향으로 직교하는 엣지 방향에서 각각 엣지 강조, 평활화 처리하여 출력 화상 데이터를 생성할 수 있어, 이것에 고주파 성분의 상실을 유효하게 회피하면서, 재기스의 발생을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에서는, 입력 화상 데이터를 처리하여 출력 화상 데이터를 출력하는 화상 처리 방법에 적용하여, 입력 화상 데이터의 각 화소마다 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향과, 엣지 기울기 방향과 직교하는 엣지 방향을 검출하는 엣지 검출 스텝과, 엣지 검출 스텝에 의한 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터의 각 화소마다 엣지 방향으로 화상 데이터를 평활화 처리하여, 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 검출하는 엣지 방향 처리 스텝과, 엣지 검출 스텝에 의한 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터의 각 화소마다 엣지 방향 처리 스텝에서 검출된 화소값을 엣지 기울기 방향으로 윤곽 강조 처리하여, 출력 화상 데이터의 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 기울기 방향 처리 스텝을 구비하고, 상기 엣지 방향 처리 스텝에서는, 상기 엣지 검출 스텝의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향으로 연장하는 직선 상에, 상기 입력 화상 데이터의 내삽 처리에 의한 엣지 방향의 내삽 화상 데이터를 생성한 후, 상기 엣지 방향의 내삽 화상 데이터의 필터링 처리에 의해, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 출력하도록 한다.
이에 따라 본 발명의 구성에 따르면, 고주파 성분의 상실을 유효하게 회피하면서, 재기스의 발생을 방지할 수 있는 화상 처리 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에서는, 연산 처리 수단에 의한 실행에 의해, 입력 화상 데이터를 처리하여 출력 화상 데이터를 출력하는 화상 처리 방법의 프로그램에 적용하여, 입력 화상 데이터의 각 화소마다 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향과, 엣지 기울기 방향과 직교하는 엣지 방향을 검출하는 엣지 검출 스텝과, 엣지 검출 스텝에 의한 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터의 각 화소마다 엣지 방향으로 화상 데이터를 평활화 처리하여, 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 검출하는 엣지 방향 처리 스텝과, 엣지 검출 스텝에 의한 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터의 각 화소마다 엣지 방향 처리 스텝에서 검출된 화소값을 엣지 기울기 방향으로 윤곽 강조 처리하여, 출력 화상 데이터의 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 기울기 방향 처리 스텝을 구비하도록 한다.
이에 따라 본 발명의 구성에 따르면, 고주파 성분의 상실을 유효하게 회피하면서, 재기스의 발생을 방지할 수 있는 화상 처리 방법의 프로그램을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에서는, 연산 처리 수단에 의한 실행에 의해, 입력 화상 데이터를 처리하여 출력 화상 데이터를 출력하는 화상 처리 방법의 프로그램을 기록한 기록 매체에 적용하여, 화상 처리 방법의 프로그램은 입력 화상 데이터의 각 화소마다 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향과, 엣지 기울기 방향과 직교하는 엣지 방향을 검출하는 엣지 검출 스텝과, 엣지 검출 스텝에 의한 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터의 각 화소마다 엣지 방향으로 화상 데이터를 평활화 처리하여, 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 검출하는 엣지 방향 처리 스텝과, 엣지 검출 스텝에 의한 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터의 각 화소마다 엣지 방향 처리 스텝에서 검출된 화소값을 엣지 기울기 방향으로 윤곽 강조 처리하여, 출력 화상 데이터의 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 기울기 방향 처리 스텝을 구비하고, 상기 엣지 방향 처리 스텝에서는, 상기 엣지 검출 스텝의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향으로 연장하는 직선 상에, 상기 입력 화상 데이터의 내삽 처리에 의한 엣지 방향의 내삽 화상 데이터를 생성한 후, 상기 엣지 방향의 내삽 화상 데이터의 필터링 처리에 의해, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 출력하도록 한다.
이에 따라 본 발명의 구성에 따르면, 고주파 성분의 상실을 유효하게 회피하면서, 재기스의 발생을 방지할 수 있는 화상 처리 방법의 프로그램을 기록한 기록 매체를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 고주파 성분의 상실을 유효하게 회피하면서, 재기스의 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명이 실시예에 따르는 화상 처리 장치의 구성을 나타내는 기능 블록도.
도 2는 화소 기울기의 행렬의 생성을 위한 개략 선도.
도 3은 엣지 기울기 방향 및 엣지 방향의 설명을 위한 개략 선도.
도 4는 엣지 방향 처리부의 동작의 설명을 위한 개략 선도.
도 5는 평활화 처리 범위의 설정을 위한 파라미터를 나타내는 특성 곡선도.
도 6은 평활화 처리 범위의 설정을 위한 다른 파라미터를 나타내는 특성 곡선도.
도 7은 엣지 기울기 방향 처리부의 동작의 설명을 위한 개략 선도.
도 8은 블렌드 처리부의 설정을 위한 파라미터를 나타내는 특성 곡선도.
도 9는 블렌드 처리부의 설정을 위한 다른 파라미터를 나타내는 특성 곡선도.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
이하, 적절하게 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상술한다.
(1) 실시예의 구성
도 1은, 본 발명이 실시예에 따르는 화상 처리 장치를 도시하는 기능 블록도이다. 이 화상 처리 장치(1)는 연산 처리 수단인, 예를 들면 디지털 시그널 프로세서에 의해 형성되고, 이 연산 처리 수단에 의해 소정의 처리 프로그램을 실행함으로써, 입력 화상 데이터인 화상 데이터 D1의 해상도를 도시하지 않은 컨트롤러에 의해 지시된 해상도로 변환하여 출력한다. 이에 따라 이 화상 처리 장치(1)에서는 화상 데이터 D1에 의한 화상을 확대, 축소하여 이루어지는 출력 화상 데이터 D2를 생성하고, 표시 수단 등에 출력하도록 이루어져 있다.
또한 이 실시예에서 이 연산 처리 수단에 관한 처리 프로그램에서는, 이 화상 처리 장치에 프리인스톨되어 제공되도록 이루어져 있지만, 이러한 처리 프로그램의 제공에서는, 예를 들면 인터넷 등에 의한 네트워크를 통한 다운로드에 의해 제공하도록 해도 되고, 또한 다양한 기록 매체를 통하여 제공하도록 하여도 된다. 또한 이러한 기록 매체에서는, 광 디스크, 메모리 카드, 착탈 가능한 하드디스크 장치 등, 다양한 기록 매체에 널리 적용할 수 있다.
이 화상 처리 장치(1)에서 엣지 검출부(2)는 화상 데이터 D1의 각 화소마다 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향, 이 엣지 기울기 방향과 직교하는 엣지 방향을 검출한다. 즉 엣지 검출부(2)에서 기울기 행렬 생성부(3)는, 예를 들면 래스터 주사순으로 순차적으로 주목 화소를 전환하여, 도 2에 도시한 바와 같이 이 주목 화소를 중심으로 한 범위 W에서의 화소값을 이용한 연산 처리에 의해, 다음 수학식에 의해 나타내는 휘도 기울기의 행렬 G를 각 화소마다 생성한다. 또한 여기서 도 2는 주목 화소를 중심으로 한 x 방향 및 y 방향의 ± 3 화소를 이 범위 W로 설정한 예이다.
Figure 112006003600324-pct00001
또한 w(i, j)는, 수학식 2에 의해 표현되는 가우스형의 가중값이며, g는 화상 휘도 I의 x 방향의 편미분 gx와, 화상 휘도 I의 y 방향의 편미분 gy에 의해 수학식 3으로 표현되는 휘도 기울기이다.
Figure 112006003600324-pct00002
Figure 112006003600324-pct00003
이에 따라 엣지 검출부(2)에서, 기울기 행렬 생성부(3)는 주목 화소를 중심으로 한 소정 범위 W에 대하여, 주목 화소를 기준으로 하여 가중 부여 처리하여 이루어지는 휘도 기울기를 검출하도록 이루어져 있다.
엣지 검출부(2)에서, 계속되는 고유값, 고유 벡터 검출부(4)는 이 기울기 행렬 생성부(3)에서 생성한 휘도 기울기의 행렬 G를 처리함으로써, 도 3에 도시한 바와 같이 주목 화소에서, 화소값의 기울기가 가장 큰 방향인 엣지 기울기 방향 v1, 이 엣지 기울기 방향 v1에 직교하는 방향인 엣지 방향 v2를 검출한다. 또한 이들 엣지 기울기 방향 v1, 엣지 방향 v2에 대하여, 각각 화소값의 기울기의 분산을 나타내는 고유값 λ1, λ2를 검출한다.
구체적으로, 고유값, 고유 벡터 검출부(4)는, 다음 수학식의 연산 처리에 의해, 엣지 기울기 방향 v1, 엣지의 방향 v2, 고유값 λ1, λ2(λ1 ≥ λ2)를 검출한다.
Figure 112006003600324-pct00004
Figure 112006003600324-pct00005
Figure 112006003600324-pct00006
Figure 112006003600324-pct00007
단, a는 다음 수학식에 의한다.
Figure 112006003600324-pct00008
엣지 방향 처리부(5)는, 이와 같이 하여 엣지 검출부(2)에서 검출되는 화상 데이터 D1의 주목 화소에 관한 엣지 방향 v2에 기초하여, 해상도 변환 후의 화상 데이터 D2에 관한 각 화소의 엣지 방향 vc를 계산하고, 이 엣지 방향 vc에 기초하 는 내삽 처리에 의해 출력 화상 데이터 D2의 각 화소 Pc에 대응하는 화소값을 순차적으로 계산한다.
즉 엣지 방향 처리부(5)는 도 4에 도시한 바와 같이 계산 대상인 출력 화상 데이터 D2의 화소(이하, 화상 데이터 D2에 관한 주목 화소라고 부름) Pc에 인접하여 이루어지는 화상 데이터 D1의 각 화소(이 도 4의 예에서는 P3, P4, P9, P10)에 대하여, 다음 수학식의 연산 처리를 실행함으로써, 화상 데이터 D1에 관한 이들 인접하는 화소의 엣지 방향 v2(v3, v4, v9, v10)를 이용한 내삽 처리에 의해 주목 화소 Pc의 엣지 방향 vc를 계산한다.
Figure 112006003600324-pct00009
또한, 여기서 tx, ty는 각각 화상 데이터 D1에 의한 샘플링점 P3, P4, P9, P10을 x 방향 및 y 방향으로 내분하는 주목 화소의 좌표값으로, 0 ≤ tx ≤ 1, O ≤ ty ≤ 1이다.
또한 엣지 방향 처리부(5)는, 이와 같이 하여 계산되는 주목 화소 Pc의 엣지방향 vc로부터, 주목 화소 Pc의 샘플링점으로부터 엣지 방향 vc의 직선 상에 화상 데이터 D1의 샘플링 피치에 의한 샘플링점 P-2, P-1, P+1, P+2를 소정 개수만큼 설정한다. 또한 이 샘플링점 P-2, P-1, P+1, P+2와 주목 화소 Pc에 대하여, 화상 데이터 D1의 화소값을 이용한 보간 연산 처리에 의해 각각 화소값을 계산하고, 이에 따라 엣지 검출부(2)의 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터 D2의 각 화소마다 엣지 방향 vc로 연장하는 직선 상에 입력 화상 데이터 D1의 내삽 처리에 의한 엣지 방향의 내삽 화상 데이터를 생성한다.
또한 이 때 후술하는 엣지 방향 처리 범위의 결정부(6)에 의한 계산 결과에 따라, 이와 같이 하여 설정하는 샘플링점의 수를 전환하고, 또한 계속되는 필터링의 처리를 전환하여, 이에 따라 주목 화소의 엣지 방향 vc에 관한 엣지의 신뢰도에 따라 필터링 처리의 탭 수를 전환한다. 구체적으로, 예를 들면 계속되는 필터링의 처리를 3탭의 필터링에 의해 실행하는 경우, 주목 화소 Pc에 대해서는 주변 화소 P3, P4, P9, P10을 이용한 선형 보간에 의해 화소값을 계산하고, 또한 마찬가지로 하여 전후의 샘플링점 P-1, P+1에 대해서는, 각각 P2, P3, P8, P9 및 P4, P5, P10, P11을 이용한 선형 보간에 의해 화소값을 계산한다. 이것에 대하여, 예를 들면 계속되는 필터링의 처리를 5탭의 필터링에 의해 실행하는 경우, 주목 화소 Pc에 대해서는 주변 화소 P3, P4, P9, P10을 이용한 선형 보간에 의해 화소값을 계산하고, 또한 마찬가지로 하여 샘플링점 P-2, P-1, P+1, P+2에 대하여 화소값을 계산한다.
계속해서 엣지 방향 처리부(5)는, 이와 같이 하여 계산한 샘플링점 P-2, P-1, P+1, P+2 및 주목 화소 Pc의 화소값을 필터링 처리에 의해 평활화 처리하여, 주목 화소 Pc의 화소값 Pc'을 결정한다. 즉 3탭의 필터링에 의한 경우에는, 예를 들면 다음 수학식의 연산 처리에 의해 주목 화소 Pc의 화소값 Pc'를 계산한다.
Figure 112006003600324-pct00010
이것에 대하여 5탭의 필터링에 의한 경우에는, 예를 들면 다음 수학식의 연산 처리에 의해 주목 화소 Pc의 화소값 Pc'을 계산한다.
Figure 112006003600324-pct00011
이들에 의해 이 실시예에서는, 엣지 방향의 내삽 화상 데이터의 평활화 처리에 의해, 출력 화상 데이터 D2의 화소에 대응하는 화소값을 계산하도록 이루어지고, 이에 따라 고주파 성분의 상실을 유효하게 회피하면서, 엣지에서의 재기스의 발생을 방지하도록 이루어져 있다. 또한 이들 내삽 화상 데이터의 생성을 위한 보간 연산 처리에서는 인접하는 근방 화소의 화소값을 이용한 선형 보간에 한하지 않고, 다양한 주변 화소를 이용한 다양한 보간 연산 처리 방법을 널리 적용할 수 있다. 또한 이 내삽 화상 데이터를 이용한 필터링 처리에 관한 연산 처리에 대해서도, 수학식 10, 수학식 11에 대하여 전술한 연산 처리에 한하지 않고, 다양한 가중 부여 계수에 의한 보간 연산 처리를 널리 적용할 수 있다.
그런데 이와 같이 화소마다 엣지 방향을 검출하여 화상 데이터 D2에 관한 화소값을 계산하는 경우, 엣지가 없는 개소에서 휘도 기울기와 직교하는 방향으로 평활화 처리할 우려도 있다. 이러한 경우에, 큰 범위에서 임의의 많은 탭 수에 따라 필터링 처리한 것으로는, 도리어 화질을 열화하게 된다. 그러나 이것과는 반대로, 엣지 부분에서는, 큰 범위에서 필터링 처리하여, 더욱 확실하게 재기스의 발생을 방지하여 매끄러운 엣지를 형성할 수 있다.
이에 따라 이 실시예에서는, 화소마다 필터링 처리하는 탭 수를 전환하여, 이에 따라 화소마다 엣지 방향으로 평활화 처리하는 범위를 가변한다. 또한 이러한 평활화 처리하는 범위를 엣지 방향 vc에의 엣지의 신뢰도에 의해 가변하고, 이에 따라 평활화 처리에 의한 화질 열화를 방지한다.
구체적으로, 이 실시예에서는 엣지 방향 v2의 고유값 λ2와, 엣지 기울기 방향 v1의 고유값 λ1의 비율 λ2 / λ1에 의해, 이와 같은 엣지 방향 vc에의 엣지의 신뢰도를 검출한다. 즉 이 비율 λ2 / λ1이 작은 경우에는, 이 주목 화소에서는 엣지 기울기 방향 v1의 화소값의 기울기가 지배적이며, 엣지 방향 v2가 강한 엣지라고 판단할 수 있다. 이에 따라 엣지 방향 처리 범위의 결정부(6)는, 도 5에 도시한 바와 같이 이 비율 λ2 / λ1이 일정한 범위 λ2 / λ1 min, λ2 / λ1 max에서는 비율 λ2 / λ1의 값이 저하함에 따라 거의 직선적으로 값이 증가하고, 비율 λ2 / λ1의 값이 이 일정한 범위 λ2 / λ1 min, λ2 / λ1 max 이외인 경우에는, 각각 최대값 pmax 및 최소값 pmin으로 되는 파라미터 p를 생성한다. 이에 따라 엣지 방향으로의 엣지의 신뢰도에 따라 값이 변화하는 파라미터 p를 생성한다.
또한 엣지 기울기 방향 v1의 고유값 λ1이 큰 경우, 엣지를 끼워 콘트라스트가 큰 경우로서, 뚜렷한 엣지라고 할 수 있다. 이에 따라 엣지 방향 처리 범위의 결정부(6)는, 도 6에 도시한 바와 같이 소정의 범위 λ1 min, λ1 max에서, 고유값 λ1에 따라 거의 직선적으로 값이 증가하고, 이들 범위 λ1 min, λ1 max보다 값이 작은 측 및 값이 큰 측에서는 각각 하한값 qmin, 상한값 qmax로 되는 파라미터 q를 생성한다. 이에 따라 엣지의 상승에 따라 값이 변화하는 파라미터 q를 생성한다.
엣지 방향 처리 범위의 결정부(6)는, 이들 2개의 파라미터 p 및 q에 대하여, 다음 수학식에 의해 나타내는 승산 처리를 실행하고, 이에 따라 엣지 방향 처리에 관한 필터링 처리의 범위 r을 계산한다.
Figure 112006003600324-pct00012
또한 엣지 방향 처리 범위의 결정부(6)에서는, 엣지 방향 처리부(5)의 처리에 관한 화상 데이터 D2의 샘플링점에 대응하도록, 화상 데이터 D1의 샘플링점에 의한 고유값 λ1, λ2를 화상 데이터 D2의 샘플링점에 관한 고유값으로 변환하여 필터링 처리의 범위 r을 계산한다. 이 경우에, 화상 데이터 D1의 샘플링점에 따라 필터링 처리의 범위 r을 계산한 후, 이 계산 결과의 내삽 처리에 의해 화상 데이터 D2의 샘플링점에 관한 필터링 처리의 범위 r을 계산하도록 해도 되고, 또한 이것과는 반대로, 화상 데이터 D1의 샘플링점에 관한 고유값 λ1, λ2를 내삽 처리하여 화상 데이터 D2의 샘플링점에 관한 고유값 λ1, λ2를 계산한 후, 이 계산 결과로부터 화상 데이터 D2의 샘플링점에 관한 필터링 처리의 범위 r을 계산하도록 하여도 된다.
그러나 엣지 방향 처리부(5)는, 이와 같이 하여 계산되는 범위 r에 따라 필터링 처리의 탭 수를 전환하여 화상 데이터 D2에 관한 주목 화소 Pc의 화소값 Pc'을 계산한다.
이 필터링의 처리에서, 엣지 방향 처리부(5)는, 필터링 결과의 융합 처리를 실행함으로써, 실수값의 탭 수에 따라 필터링 처리를 실행하고, 이에 따라 정수값의 탭 수에 따라 필터링 처리한 경우의, 탭 수의 전환 시에서의 부자연스러움을 해소한다.
즉 엣지 방향 처리부(5)에서는, 다음 수학식에 의해 나타나는 정수값에 의한 탭 수의 필터가 정의된다. 또한 여기서 이 실시예에서, 이 정수값의 탭 수는 1, 3, 5, ‥‥‥ 에 의한 홀수값이 적용된다.
Figure 112006003600324-pct00013
여기서 floor(n)는, n을 초과하지 않는 최대 정수의 탭 수이며, ceil(n)는 n 이상의 최소 정수의 탭 수이다. 또한 nreal은 수학식 12에 의해 계산된 범위 r가 적용된다. 이에 따라 n = 3.5인 경우, floor(n)는 탭 수 3이며, ceil(n)는 탭 수 5로 된다.
필터링 결과의 융합 처리는, 이들 두 가지의 필터링 처리 결과를 이용하여 다음 수학식의 연산 처리를 실행함으로써, 실수값에 의한 필터링 처리 결과 f(n)를 계산하여 실행된다. 이에 의해 엣지 방향 처리부(5)는, 필터링 처리의 범위 r에 의해 이들 두 가지의 탭 수에 의한 필터링 처리를 실행하고, 또한 이들 두 가지의 필터링 처리 결과를 이용하여 수학식 14의 연산 처리를 실행함으로써, 화상 데이터 D2에 관한 주목 화소 Pc의 화소값 Pc'을 계산한다. 이에 따라 엣지 방향 처리부(5)는 엣지 방향으로의 엣지의 신뢰도에 관한 탭 수에 따라 필터링 처리하여 화상 데이터 D2에 관한 주목 화소 Pc의 화소값 Pc'을 계산하도록 하여, 이 탭 수를 소수점 이하의 단위로 가변하도록 이루어져 있다.
Figure 112010025407968-pct00026
엣지 기울기 방향 처리부(7)는, 이와 같이 하여 엣지 방향 처리부(5)에서 계산되는 화상 데이터 D2에 관한 주목 화소 Pc의 화소값 Pc'를 이용하여, 엣지 기울기 방향 v1로 윤곽 강조 처리를 실행한다. 즉 엣지 기울기 방향 처리부(7)는, 도 7에 도시한 바와 같이 엣지 방향 처리부(5)에서, 화상 데이터 D2에 관한 주목 화소 Pc에서 엣지 방향 vc을 계산한 바와 마찬가지로 하여, 화상 데이터 D1에 관한 인접하는 샘플링점의 엣지 기울기 방향 v1로부터 화상 데이터 D2에 관한 주목 화소 Pcc의 엣지 기울기 방향 vg을 계산한다.
또한 엣지 기울기 방향 처리부(7)는, 이와 같이 하여 계산되는 주목 화소 Pcc의 엣지 기울기 방향 vg로부터, 주목 화소 Pcc의 샘플링점으로부터 엣지 기울기 방향 vg의 직선 상에 화상 데이터 D2의 샘플링 피치에 의한 샘플링점 Pc - 1, Pc + 1을 소정 개수만큼 설정한다. 또한 이 샘플링점 Pc - 1, Pc + 1과 주목 화소 Pcc에 대하여, 엣지 방향 처리부(5)로부터 출력되는 화소값을 이용한 보간 연산 처리에 의해 각각 화소값을 계산한다. 이에 따라 엣지 기울기 방향 처리부(7)는, 엣지 검출부(2)의 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터 D2의 각 화소마다 엣지 기울기 방향 vg로 연장하는 직선 상에 엣지 방향 처리부(5)로부터 출력되는 화소값에 의한 화상 데이터의 내삽 처리에 의한 엣지 기울기 방향의 내삽 화상 데이터를 생성하도록 이루어져 있다.
계속해서 엣지 기울기 방향 처리부(7)는, 이와 같이 하여 계산한 샘플링점 Pc - 1, Pc + 1과 주목 화소 Pcc의 화소값을 필터링 처리하여, 주목 화소 Pcc의 화소값 Pcc'을 결정한다. 그러나 이 도 7의 예에서는 3탭에 의해 주목 화소 Pcc의 화소값 Pcc'을 계산하는 경우로서, 샘플링점 Pc - 1의 화소값에서는, 주변의 샘플링점 Pc1, Pc2, Pc4, Pcc에 의한 선형 보간에 의해 생성되고, 또한 샘플링점 Pc + 1의 화소값에서는, 주변의 샘플링점 Pcc, Pc5, Pc7, Pc8에 의한 선형 보간에 의해 생성되도록 이루어져 있다. 이에 따라 엣지 기울기 방향 처리부(7)는 엣지를 가로 지르는 방향으로 윤곽 강조하도록 이루어져 있다. 또한 이들 내삽 화상 데이터의 생성을 위한 보간 연산 처리에서는, 이러한 인접하는 근방 화소의 화소값을 이용한 선형 보간에 한하지 않고, 다양한 주변 화소를 이용한 보간 연산 처리 방법을 널리 적용할 수 있다. 또한 이 내삽 화상 데이터를 이용한 필터링 처리에 관한 연산 처리에 대해서도, 다양한 가중 부여 계수에 의한 보간 연산 처리를 널리 적용할 수 있다.
보간 처리부(8)는, 예를 들면 선형 보간 처리, 바이큐빅 변환 처리에 의해 화상 데이터 D1의 해상도를 변환하여 화상 데이터 D2에 대응하는 샘플링 피치에 의한 화소값 Pa를 출력한다.
블렌드비 결정부(9)는, 엣지 방향 vc에의 엣지의 신뢰도에 따라 블렌드용의 가중 부여 계수를 생성한다. 즉 전술한 바와 같이 엣지 방향으로 평활화 처리하여, 엣지와 직교하는 방향으로 윤곽 강조하는 경우에는, 자연 화상에서 부자연스럽게 윤곽 강조하는 경우가 있다. 이 때문에 이 실시예에서는, 별도로 보간 처리부(8)에서 종래 방법에 의해 생성한 화상 데이터 D2에 관한 화소값 Pa와, 엣지 기울기 방향 처리부(7)에서 생성되는 화소값 Pcc'을 블렌드 처리부(10)에 의해 가중 부여 가산하여 화상 데이터 D2를 생성하도록 이루어지고, 블렌드비 결정부(9)는 이 가중 부여 가산 처리에 관한 가중 부여 계수를 가변한다. 또한 이 가중 부여 계수의 가변을, 엣지 방향으로의 엣지의 신뢰도에 의해 가변하고, 이에 따라 과도한 엣지에 관한 처리의 부자연스러움을 방지한다. 또한 이 엣지 방향으로의 엣지의 신뢰도에, 엣지 방향 v2의 고유값 λ2와, 엣지 기울기 방향 v1의 고유값 λ1의 비율 λ2 / λ1을 적용하여 처리한다.
구체적으로, 이 비율 λ2 / λ1이 작은 경우에는 이 주목 화소에서는 엣지 기울기 방향 v1의 기울기가 지배적이며, 엣지 방향 v2에 강한 엣지라고 판단할 수 있다. 이에 따라 블렌드비 결정부(9)는, 도 8에 도시한 바와 같이 이 비율 λ2 / λ1이 일정한 범위 λ2 / λ1 min, λ2 / λ1 max에서는 비율 λ2 / λ1의 값이 저하함에 따라 거의 직선적으로 값이 증가하고, 비율 λ2 / λ1의 값이 이 일정한 범위 λ2 / λ1 min, λ2 / λ1 max 이외의 경우에는 각각 최대값 smax 및 최소값 Smin로 되는 파라미터 s를 생성한다. 이에 따라 엣지 방향으로의 엣지의 신뢰도에 따라 값이 변화하는 파라미터 s를 생성한다.
또한 엣지 기울기 방향 v1의 고유값 λ1이 큰 경우, 엣지를 끼워 콘트라스트가 큰 경우로서, 뚜렷한 엣지라고 할 수 있다. 이에 따라 블렌드비 결정부(9)는, 도 9에 도시한 바와 같이 소정의 범위 λ1 min, λ1 max에서 고유값 λ1에 따라 거의 직선적으로 값이 증가하고, 이들 범위 λ1 min, λ1 max 이외에는 각각 하한값 tmin, 상한값 tmax로 되는 파라미터 t를 생성한다. 이에 따라 엣지의 상승에 따라 값이 변화하는 파라미터 t를 생성한다.
블렌드비 결정부(9)는, 이들 2개의 파라미터 s 및 t에 대하여, 다음 수학식에 의해 표현되는 승산 처리를 실행하고, 이에 따라 블렌드용의 가중 부여 계수 β(0 ≤ β ≤ 1)를 계산한다.
Figure 112006003600324-pct00015
또한 블렌드비 결정부(9)에서는 화상 데이터 D2에 관한 샘플링점에 대응하도록 화상 데이터 D1의 샘플링점에 의한 고유값 λ1, λ2를 화상 데이터 D2의 샘플링점에 관한 고유값으로 변환하여 블렌드용의 가중 부여 계수 α를 계산한다. 이 경우에, 화상 데이터 D1의 샘플링점에 의해 블렌드용의 가중 부여 계수 α를 계산한 후, 이 계산 결과의 내삽 처리에 의해 화상 데이터 D2의 샘플링점에 관한 블렌드용 의 가중 부여 계수 α를 계산하도록 해도 되고, 또한 이것과는 반대로 화상 데이터 D1의 샘플링점에 관한 고유값 λ1, λ2를 내삽 처리하여 화상 데이터 D2의 샘플링점에 관한 고유값 λ1, λ2를 계산한 후, 이 계산 결과로부터 화상 데이터 D2의 샘플링점에 관한 블렌드용의 가중 부여 계수 β를 계산하도록 하여도 된다.
블렌드 처리부(10)는 다음 수학식의 연산 처리를 실행함으로써, 엣지 기울기 방향 처리부(7)에서 계산되는 화소값 Pcc'에 의한 화상 데이터 S3과, 보간 처리부(8)에서 계산되는 화소값 Pa에 의한 화상 데이터 S11을 블렌드비 결정부(9)에 의한 가중 부여 계수 β에 의해 가중 부여 가산 처리하여, 그 처리 결과를 화상 데이터 D2에 의해 출력한다.
Figure 112006003600324-pct00016
(2) 실시예의 동작
이상의 구성에서, 입력 화상 데이터 D1은(도 1), 엣지 검출부(2)에 입력되어, 여기서 각 화소마다 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향 v1과, 이 엣지 기울기 방향 v1과 직교하는 엣지 방향 v2가 순차적으로 검출된다(도 2 및 도 3). 또한 입력 화상 데이터 D1은 엣지 방향 처리부(5)에 입력되고, 여기서 엣지 검출부(2)의 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터 D2의 각 화소마다 엣지 방향 v2로 화상 데이터를 평활화 처리하여, 출력 화상 데이터 D2의 각 화소에 대응하는 화소값 Pc가 순차적으로 계산된다. 또한 이 계산 결과에 의해 화소값 Pc가 엣지 기울기 방향 처리부(7)에 입력되고, 여기서 엣지 검출부(2)의 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터 D2의 각 화소마다 엣지 기울기 방향 v1에 윤곽 강조 처리되어, 출력 화상 데이터 D2의 화소값이 계산된다. 이에 따라 입력 화상 데이터 D1은 엣지 방향 v2에는 평활화 처리됨으로써, 재기스의 발생을 유효하게 회피할 수 있다. 또한 엣지 방향 v2와 직교하는 방향인 엣지 기울기 방향 v1에는 윤곽 강조되고, 이에 따라 엣지 방향과 직교하는 방향에 대해서는 고주파 성분이 강조되어, 이들에 의해 고주파 성분의 상실을 유효하게 회피하면서, 재기스의 발생을 방지하여 화상 데이터 D2로 변환된다.
이와 같이 하여 일련의 처리를 실행하는 것에 대하여, 입력 화상 데이터 D1은 엣지 방향 처리부(5)에서(도 4), 엣지 검출부(2)의 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터 D2의 각 화소마다 엣지 방향 v2로 연장되는 직선 상에, 입력 화상 데이터 D1의 내삽 처리에 의한 엣지 방향의 내삽 화상 데이터 Pc가 생성되고, 이와 같이 하여 생성되는 엣지 방향의 내삽 화상 데이터 Pc의 필터링 처리에 의해, 출력 화상 데이터 D2의 각 화소에 대응하는 화소값 Pc'이 순차적으로 계산된다. 이에 따라 이 필터링 처리에 관한 특성의 설정에 의해, 엣지 방향 v2에 대하여 평활화 처리되어, 재기스의 발생이 유효하게 회피된다.
입력 화상 데이터 D1은, 엣지 검출부(2)에서, 기울기 행렬 생성부(3)에서 각 화소마다 휘도 기울기의 행렬 G가 생성되고, 이 휘도 기울기의 행렬 G가 계속되는 고유값, 고유 벡터 검출부(4)에 의해 처리되어, 엣지 기울기 방향 v1, 엣지 방향 v2가 검출된다. 또한 이 때 더불어 엣지 기울기 방향 v1, 엣지 방향 v2에 관한 화소값의 기울기의 분산을 나타내는 고유값 λ1, λ2가 계산된다.
이 엣지 검출부(2)에서의 계산 결과 중, 고유값 λ1, λ2는 엣지 방향 처리 범위의 결정부(6)에서, 고유값 λ2와 고유값 λ1의 비율 λ2 / λ1이 계산되고, 이 비율 λ2 / λ1에서는 엣지 기울기 방향의 화소 기울기가 지배적인 경우일수록 값이 작아져, 이에 따라 엣지의 신뢰도가 검출된다. 이에 따라 엣지 방향 처리 범위의 결정부(6)에서, 이 비율 λ2 / λ1에 의해 엣지의 신뢰도를 나타내는 파라미터 p가 생성된다(도 5). 이에 따라 이 실시예에서는, 엣지 기울기 방향 v1, 엣지 방향 v2의 계산을 위한 기울기 행렬 g를 유효하게 이용하여, 엣지의 신뢰도가 계산된다. 또한 고유값 λ1에서는 엣지의 강도를 나타냄으로써, 이 고유값 λ1에 의해 파라미터 p에 대응하는 파라미터 q가 생성된다(도 6). 또한 이들 파라미터 p 및 q의 승산에 의해, 필터링 처리의 범위 r이 계산된다.
입력 화상 데이터 D1은 엣지 방향 처리부(5)에서 엣지 방향의 내삽 화상 데이터 Pc를 필터링 처리하여 출력 화상 데이터 D2의 화소값 Pc'를 생성할 때에, 이와 같이 하여 엣지 방향 처리 범위의 결정부(6)에서 생성된 필터링 처리의 범위 r에 따라 필터링 처리의 탭 수가 전환되고, 엣지의 신뢰도가 높은 경우에는 넓은 범위에 의해 엣지 방향의 내삽 화상 데이터 Pc를 필터링 처리하여 출력 화상 데이터 D2의 화소값 Pc'가 생성되는 것에 비하여, 엣지의 신뢰도가 낮은 경우에는 좁은 범위에 따라 필터링 처리하여 출력 화상 데이터 D2의 화소값 Pc'가 생성된다. 이에 의해 입력 화상 데이터 D1은 엣지 방향 v2에 관한 필터링 처리의 탭 수가 엣지의 신뢰도에 의해 전환되고, 엣지 이외의 부위에서의 과도한 평활화 처리가 방지되어, 화질 열화가 유효하게 회피된다.
또한, 이와 같이 하여 평활화 처리하는 것에 대하여, 화상 데이터 D1은 엣지 방향 v2에의 엣지의 신뢰도에 따라, 필터링 처리의 가중 부여 계수 α를 전환하고 (수학식 12), 이 가중 부여 계수 α를 이용하여 탭 수가 상이한 필터링 처리 결과를 가중 부여 가산(수학식 14)함으로써, 이러한 탭 수의 전환이 소수점 이하의 단위에 의해 실행되고, 이에 따라 정수값에 의한 탭 수의 전환 시에서의 부자연스러움이 해소된다.
이와 같이 엣지 방향 처리부(5)에서 계산되어 이루어지는 화상 데이터는 엣지 기울기 방향 처리부(7)에서 엣지 검출부(2)의 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터 D2의 각 화소마다 엣지 기울기 방향 v1로 연장하는 직선 상에 엣지 방향 처리부(5)로부터 출력되는 화소값에 의한 화상 데이터의 내삽 처리에 의한 엣지 기울기 방향의 내삽 화상 데이터 Pcc가 생성되고(도 7), 이 엣지 기울기 방향의 내삽 화상 데이터 Pcc의 필터링 처리에 의해, 출력 화상 데이터 D2의 화소값 Pcc'가 계산된다. 이에 따라 이 필터링 처리에 관한 특성의 설정에 의해, 엣지 기울기 방향 v1에 대하여 윤곽 강조 처리되어 화상 데이터 D2가 생성된다.
그러나 이와 같이 하여 생성되어 이루어지는 엣지 기울기 방향 처리부(7)의 출력 데이터에서는, 자연 화상에 관한 화상 데이터 D1을 처리한 경우에, 과도하게 윤곽이 강조되는 경우도 있다. 이에 따라 화상 데이터 D1은 보간 처리부(8)에서, 종래 방법에 의한 보간 처리에 의해 출력 화상 데이터 D2의 각 화소마다 화소값 Pa'이 계산된다. 그러나 이와 같이 하여 보간 처리부(8)에서 종래 방법에 의해 생성되는 화상 데이터 S11은 고주파 성분을 잃게 되지만, 윤곽이 과도하게는 강조되지 않는 것으로 된다.
화상 데이터 D1은 이 보간 처리부(8)로부터의 화상 데이터 S11과, 엣지 기울기 방향 처리부(7)로부터의 화상 데이터 S3이 블렌드 처리부(10)에서 화상에 따라 가중 부여 가산 처리되어 출력 화상 데이터 D2가 생성되고, 이에 따라 과도하게 윤곽이 강조되어 있는 부위에 대해서는, 종래 방법에 의한 화소값 Pa'에 의해 보정되어 출력 화상 데이터 D2가 생성된다. 이에 따라 이 실시예에서는, 과도한 윤곽 강조에 의한 화질 열화가 방지된다.
이 실시예에서는, 엣지 방향 처리 범위의 결정부(6)에서 필터링 처리 범위 r를 계산한 경우와 마찬가지로, 고유값 λ1, λ2에 의한 비율 λ2 / λ1에 의해 엣지의 신뢰도가 계산되고, 이 엣지의 신뢰도에 의해 블렌드 처리부(10)에서의 가중 부여 가산 처리의 가중 부여 계수 β가 계산된다(도 8). 또한 고유값 λ1에 의해 가중 부여 계수 β가 보정된다(도 9). 이에 따라 이 실시예에서는, 이러한 과도한 윤곽 강조를 방지하는 처리에 대해서도, 엣지 기울기 방향 v1, 엣지 방향 v2의 계산을 위한 기울기 행렬 g를 유효하게 이용하여 엣지의 신뢰도가 계산되고, 이 엣지의 신뢰도에 의해 가중 부여 계수 β가 설정되고, 이들에 의해 간이한 구성에 의해 과도한 윤곽 강조가 방지된다.
(3) 실시예의 효과
이상의 구성에 따르면, 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향 v1, 이 엣지 기울기 방향 v1에 직교하는 엣지 방향 v2를 검출하여, 엣지 기울기 방향 v1, 엣지 방향 v2로 각각 엣지 강조, 평활화 처리하여 출력 화상 데이터 D2를 생성함으로써, 고주파 성분의 상실을 유효하게 회피하면서 재기스의 발생을 방지할 수 있다.
또한 이 평활화 처리에 관한 필터링 처리에서는 엣지 검출부(2)의 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터 D2의 각 화소마다 엣지 방향 v2로 연장하는 직선 상에 입력 화상 데이터 D1의 내삽 처리에 의한 엣지 방향의 내삽 화상 데이터 Pc를 생성한 후, 이 엣지 방향의 내삽 화상 데이터 Pc의 필터링 처리에 의해, 출력 화상 데이터 D2의 각 화소에 대응하는 화소값 Pc'를 순차적으로 검출함으로써, 이 필터링 처리에 관한 특성을 다양하게 설정하여 원하는 특성에 따라 평활화 처리할 수 있다.
또한 엣지 방향 v2에의 엣지의 신뢰도에 따라, 이 필터링 처리를 위한 탭 수를 전환함으로써, 엣지 이외의 부분에서의 잘못된 평활화 처리를 방지할 수 있다.
또한 엣지 방향 v2에의 엣지의 신뢰도에 따라, 이 필터링 처리의 가중 부여 계수 α를 가변하고, 필터링 처리의 가중 부여 계수 α를 이용하여 탭 수가 상이한 필터링 처리 결과를 가중 부여 가산함에 관한 소수점 이하의 단위에 의한 탭 수의 전환에 의해, 이 탭 수의 전환을 실행함으로써, 정수값에 의한 탭 수의 전환 시에서의 부자연스러움을 유효하게 회피할 수 있다.
또한 이 엣지 방향 v2에의 엣지의 신뢰도가 엣지 방향 v2에 관한 화소값의 기울기의 분산 λ2와 엣지 기울기 방향 v1에 관한 화소값의 기울기의 분산 λ1의 비율인 것에 의해, 엣지 기울기 방향 v1, 엣지 방향 v2의 검출을 위한 구성을 유효하게 이용하여, 탭 수의 전환 시에서의 부자연스러움을 유효하게 회피할 수 있다.
이것에 대하여 윤곽 강조의 처리에서는, 엣지 검출부(2)의 검출 결과에 기초하여, 출력 화상 데이터 D2의 각 화소마다 엣지 기울기 방향 v1로 연장하는 직선 상에 엣지 방향 처리부(5)로부터 출력되는 화소값 Pc'에 의한 화상 데이터 Pc의 내삽 처리에 의한 엣지 기울기 방향의 내삽 화상 데이터 Pcc를 생성한 후, 이 엣지 기울기 방향의 내삽 화상 데이터 Pcc의 필터링 처리에 의해 실행함으로써, 이 필터링 처리의 특성을 다양하게 설정하여 원하는 특성에 따라 윤곽 강조할 수 있다.
또한 출력 화상 데이터 D2의 샘플링 피치를 입력 화상 데이터 D1의 샘플링 피치와 상이하게 하도록 하여 일련의 처리를 실행함으로써, 평활화 처리, 윤곽 강조 처리에서, 더불어 샘플링 피치를 변경하도록 하고, 별도로 보간 처리부(8)에 의해 입력 화상 데이터 D1을 보간 화상 데이터 S11로 변환함과 함께, 엣지 방향 v2에의 엣지의 신뢰도에 따라 블렌드용의 가중 부여 계수 β를 가변하고, 이 블렌드용의 가중 부여 계수 β에 의해 엣지 기울기 방향 처리부로부터 출력되는 화상 데이터 S3과, 보간 화상 데이터 S11을 가중 부여 가산 처리하여 출력 화상 데이터 D2를 출력함으로써, 자연 화상에서의 과도한 윤곽 강조를 유효하게 회피할 수 있다.
(4) 다른 실시예
또한 전술한 실시예에서는, 탭 수의 전환에 의해 엣지 방향에 관한 평활화 처리 범위를 가변하는 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 평활화 처리에 관한 가중 부여 계수의 가변에 의해 등화적으로 탭 수를 전환하도록 하여도 된다.
또한 전술한 실시예에서는, 평활화 처리 범위, 블렌드 처리부에서의 가중 부여 가산 처리를 고유값 λ2, λ1의 비율, 고유값 λ1에 의해 가변하는 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 실용면에서 충분한 특성을 확보할 수 있는 경우에는, 고유값 λ2, λ1의 비율만으로 가변하도록 하여도 된다. 또한 이러한 고유값 λ2, λ1의 비율, 고유값 λ1에 의한 엣지의 신뢰도의 검출 대신에 다양한 윤곽 검출 방법을 적용할 수도 있다. 또한 블렌드 처리부의 가중 부여 가산 처리에 관한 과도한 윤곽 보정에서는, 자연 화상에서 나뭇잎이 밀집되어 있는 개소에서 발생함으로써, 예를 들면 주파수 특성 등에 의해 검출되는 화상 각 부의 특징에 의해 가변하도록 하여도 된다.
또한 전술한 실시예에서는, 평활화 처리 범위, 블렌드 처리부에서의 가중 부여 가산 처리를 가변하는 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 실용면에서 충분한 특성을 확보할 수 있는 경우에는, 이들 처리를 생략하도록 해도 되고, 또한 화상의 종류에 따라 이들 어느 하나의 처리, 이들 쌍방의 처리를 생략하도록 하여도 된다.
또한 전술한 실시예에서는, 입력 화상 데이터 D1의 샘플링 피치를 가변하여 화상을 확대, 축소하는 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 윤곽 보정의 처리에도 널리 적용할 수 있다. 이 경우, 엣지 방향 처리부, 엣지 기울기 방향 처리부에서는 입력 화상 데이터의 샘플링 피치와 동일한 출력 화상 데이터의 샘플링 피치에 의해 일련의 처리를 실행하도록 하고, 또한 보간 처리의 구성을 생략하여, 블렌드 처리부(10)에서는 엣지 기울기 방향 처리부(7)의 출력 데이터와 입력 화상 데이터를 가중 부여 가산함으로써, 단순히 입력 화상 데이터를 윤곽 강조할 수 있다.
또한 전술한 실시예에서는, 연산 처리 수단에 의해 소정의 프로그램을 실행하여 화상 데이터를 처리하는 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 하드웨어의 구성에 의해 화상 데이터를 처리하는 경우에도 널리 적용할 수 있다.
본 발명은, 예를 들면 해상도의 변환에 적용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 입력 화상 데이터를 처리하여 출력 화상 데이터를 출력하는 화상 처리 장치로서,
    상기 입력 화상 데이터의 각 화소마다, 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향과, 상기 엣지 기울기 방향과 직교하는 엣지 방향을 검출하는 엣지 검출부와,
    상기 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향으로 상기 화상 데이터를 평활화 처리하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 방향 처리부와,
    상기 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향 처리부로부터 출력되는 화소값을 상기 엣지 기울기 방향으로 윤곽 강조 처리하여, 상기 출력 화상 데이터의 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 기울기 방향 처리부를 구비하고,
    상기 엣지 방향 처리부는, 상기 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향으로 연장하는 직선 상에, 상기 입력 화상 데이터의 내삽 처리에 의한 엣지 방향의 내삽 화상 데이터를 생성한 후, 상기 엣지 방향의 내삽 화상 데이터의 필터링 처리에 의해, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엣지 방향 처리부는,
    상기 엣지 방향으로의 엣지의 신뢰도에 따라, 상기 필터링 처리에 제공하는 탭 수를 전환하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 엣지 방향 처리부에서의 상기 필터링 처리에 제공하는 탭 수의 전환이,
    상기 엣지 방향으로의 엣지의 신뢰도에 따라, 가중 부여 계수를 가변하고, 상기 가중 부여 계수를 이용하여 탭 수가 상이한 필터링 처리 결과를 가중 부여 가산하는 것에 의한 소수점 이하의 단위에 의한 탭 수의 전환인 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 엣지 방향으로의 엣지의 신뢰도가, 상기 엣지 방향에 관한 화소값의 기울기의 분산과 상기 엣지 기울기 방향에 관한 화소값의 기울기의 분산의 비율인 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  6. 입력 화상 데이터를 처리하여 출력 화상 데이터를 출력하는 화상 처리 장치로서,
    상기 입력 화상 데이터의 각 화소마다, 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향과, 상기 엣지 기울기 방향과 직교하는 엣지 방향을 검출하는 엣지 검출부와,
    상기 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향으로 상기 화상 데이터를 평활화 처리하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 방향 처리부와,
    상기 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향 처리부로부터 출력되는 화소값을 상기 엣지 기울기 방향으로 윤곽 강조 처리하여, 상기 출력 화상 데이터의 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 기울기 방향 처리부를 구비하고,
    상기 엣지 기울기 방향 처리부는, 상기 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 기울기 방향으로 연장하는 직선 상에, 상기 엣지 방향 처리부로부터 출력되는 화소값에 의한 화상 데이터의 내삽 처리에 의한 엣지 기울기 방향의 내삽 화상 데이터를 생성한 후, 상기 엣지 기울기 방향의 내삽 화상 데이터의 필터링 처리에 의해, 상기 출력 화상 데이터의 화소값을 순차적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  7. 입력 화상 데이터를 처리하여 출력 화상 데이터를 출력하는 화상 처리 장치로서,
    상기 입력 화상 데이터의 각 화소마다, 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향과, 상기 엣지 기울기 방향과 직교하는 엣지 방향을 검출하는 엣지 검출부와,
    상기 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향으로 상기 화상 데이터를 평활화 처리하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 방향 처리부와,
    상기 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향 처리부로부터 출력되는 화소값을 상기 엣지 기울기 방향으로 윤곽 강조 처리하여, 상기 출력 화상 데이터의 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 기울기 방향 처리부와,
    상기 입력 화상 데이터를 보간 연산 처리하여 상기 출력 화상 데이터의 샘플링 피치에 의한 보간 화상 데이터를 출력하는 보간 처리부와,
    상기 엣지 방향으로의 엣지의 신뢰도에 따라 블렌드용의 가중 부여 계수를 가변하는 블렌드비 결정부와,
    상기 블렌드용의 가중 부여 계수에 의해, 상기 엣지 기울기 방향 처리부로부터 출력되는 화상 데이터와, 상기 보간 화상 데이터를 가중 부여 가산 처리하여 상기 출력 화상 데이터를 출력하는 블렌드 처리부를 구비하고,
    상기 출력 화상 데이터는, 상기 입력 화상 데이터에 대하여 샘플링 피치를 변화시켜 이루어지는 화상 데이터인 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  8. 입력 화상 데이터를 처리하여 출력 화상 데이터를 출력하는 화상 처리 장치로서,
    상기 입력 화상 데이터의 각 화소마다, 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향과, 상기 엣지 기울기 방향과 직교하는 엣지 방향을 검출하는 엣지 검출부와,
    상기 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향으로 상기 화상 데이터를 평활화 처리하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 방향 처리부와,
    상기 엣지 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향 처리부로부터 출력되는 화소값을 상기 엣지 기울기 방향으로 윤곽 강조 처리하여, 상기 출력 화상 데이터의 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 기울기 방향 처리부와,
    상기 엣지 방향으로의 엣지의 신뢰도에 따라 블렌드용의 가중 부여 계수를 가변하는 블렌드비 결정부와,
    상기 블렌드용의 가중 부여 계수에 의해, 상기 엣지 기울기 방향 처리부로부터 출력되는 화상 데이터와, 상기 입력 화상 데이터를 가중 부여 가산 처리하여 상기 출력 화상 데이터를 출력하는 블렌드 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  9. 입력 화상 데이터를 처리하여 출력 화상 데이터를 출력하는 화상 처리 방법으로서,
    상기 입력 화상 데이터의 각 화소마다 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향과, 상기 엣지 기울기 방향과 직교하는 엣지 방향을 검출하는 엣지 검출 스텝과,
    상기 엣지 검출 스텝에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향으로 상기 화상 데이터를 평활화 처리하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 검출하는 엣지 방향 처리 스텝과,
    상기 엣지 검출 스텝에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향 처리 스텝에서 검출된 화소값을 상기 엣지 기울기 방향으로 윤곽 강조 처리하여, 상기 출력 화상 데이터의 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 기울기 방향 처리 스텝을 구비하고,
    상기 엣지 방향 처리 스텝에서는, 상기 엣지 검출 스텝의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향으로 연장하는 직선 상에, 상기 입력 화상 데이터의 내삽 처리에 의한 엣지 방향의 내삽 화상 데이터를 생성한 후, 상기 엣지 방향의 내삽 화상 데이터의 필터링 처리에 의해, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  10. 삭제
  11. 연산 처리 수단에 의한 실행에 의해, 입력 화상 데이터를 처리하여 출력 화상 데이터를 출력하는 화상 처리 방법의 프로그램을 기록한 기록 매체로서,
    상기 화상 처리 방법의 프로그램은,
    상기 입력 화상 데이터의 각 화소마다 화소값의 기울기가 가장 큰 엣지 기울기 방향과, 상기 엣지 기울기 방향과 직교하는 엣지 방향을 검출하는 엣지 검출 스텝과,
    상기 엣지 검출 스텝에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향으로 상기 화상 데이터를 평활화 처리하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 방향 처리 스텝과,
    상기 엣지 검출 스텝에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향 처리 스텝에서 검출된 화소값을 상기 엣지 기울기 방향으로 윤곽 강조 처리하여, 상기 출력 화상 데이터의 화소값을 순차적으로 출력하는 엣지 기울기 방향 처리 스텝을 구비하고,
    상기 엣지 방향 처리 스텝에서는, 상기 엣지 검출 스텝의 검출 결과에 기초하여, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소마다 상기 엣지 방향으로 연장하는 직선 상에, 상기 입력 화상 데이터의 내삽 처리에 의한 엣지 방향의 내삽 화상 데이터를 생성한 후, 상기 엣지 방향의 내삽 화상 데이터의 필터링 처리에 의해, 상기 출력 화상 데이터의 각 화소에 대응하는 화소값을 순차적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법의 프로그램을 기록한 기록 매체.
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