TWI229842B - Image processing method and image processing apparatus - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1229842 A7 B7 五、發明説明（1 ) [技術領域] 本發明係有關於一種影像處理方法及影像處理裝置，可 輸入原影像，將之變換成像素數不同之影像者。 [習知技藝] 個人電腦（以下簡稱電腦）或TV收影器等，在由影像源 向顯示器傳送影像並顯示在畫面上時，可使用影像處理裝 置以預期之變換率進行像素數變換。 此種在影像處理裝置中所使用之像素數變換法之代表 例諸如有：利用變換前像素周圍之多數像素之亮度值進行 插值之Cubic插值法或線性插值法，以及利用原來位於最 近於變換前像素座標之座標位置上之像素的灰階值之最近 旁插值法等。 惟’在電腦及TV中，具有顯示自然影像及文字影像之 每種影像之情況，而須對每一種類之影像具備有在像素數 變換後也可容易觀看之必要性已日漸提高。 在此，依上述Cubic插值法或線性插值法，可令灰階之 重心位置在變換前後保持同一狀態，這對自然影像而言， 可維持自然影像原有之狀態且得到全面影像模糊少之良好 變換影像’但對文字影像而言（如文字或圖形般具有急遽的 邊緣部之影像），使邊緣部模糊，而不佳。 另一方面’最近旁插值法則在於將自然影像變換後很容 易失去自然影像原有之狀態，而不佳，但就變換文字影像 時在變換後邊緣部也不致模糊之點而言為佳。惟，以最近 旁插值法對文字影像進行像素數變換時，有線宽失去平衡 (請先閲请背面之注意事項再填寫本頁) -訂 #.

-4- 1229842 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 之問題產生’即在變換前線寬互為同—形態，但依線的位 置，在變換後變成不同線寬之問題發生。 特別是在以電腦所處理之影像，原影像中，文字及圖表 等是以線寬為1像素之細線所構成者居多，以最近旁插值 法進行像素數變換時，在變換後影像中，造成視覺上感到 線寬不均的現象非常明顯，而覺得不協調。 又，開發出一影像處理裝置，其係考慮要將自然影像及 文字影像雙方顯示於晝面上時’選用上述之Cubic插值法 及最近旁插值法者。 諸如日本公開公報特開平η·203467號中揭示一影像 處理裝置如第』3圖所示者，以波形辨別電路3 J、選擇 器32、Cubic插值處理電路33及最近旁插值處理電路34 所構造成者。 ▲依該裝置’可構造成藉波形辨別電路31辨別輸入影像 仏號35且於選擇姦32依結果通常是選擇⑽沁插值處 理電路33,而對辨識為階段波形之邊緣部分時則選擇最近 旁插值處理電路34之形態，藉此，對於自然影像採用⑽k 插值法而得到-適於自然晝面之像素像，同時對於邊緣部 分之影像則採用最近旁插值法，以得到模糊減少之影像。 、但是’這種形態也同樣在文字影像時，會造成失去線寬 千衡之問題。 針對上述課題，-邊對照第24圖—邊說明之。 β第24圖係顯示水平方向上進行插值之形態，⑷、⑷ 圖疋採用最近^插值法’而⑻圖則是採用⑽k插值法。 ----------装------- 訂------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

1229842 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明説明（3) 在該圖中係顯示：輸入影像是以排列在水平方向上之5個 像素座標H1-H5所構成，然後該輸入影像變換成排列在水 平方向之像素座標D1-D6···者。 在第24圖中’塗白像素代表高亮度（亮度值255)，塗黑 像素則為低亮度（亮度值0),斜向網底像素為稍低亮度（亮 度值64),黑點網底像素為中間亮度（亮度值128)者。 第24(a)(b)圖中，輸入影像中之H3為低亮度、其餘像 素HI、H2、H4及H5為高亮度，此時，H3為用以構成線 分之像素。此外，第24(c)圖中輸入影像中之H4則為用以 構成線分之像素。 首先’如同第24(b)圖施以Cubic插值法時，變換後像 素D2、D3、D4、D5任一像素都是由變換前4個像素插值 (例如輸出側之座標D3是由輸入影像側之座標hi乂H4施行 插值）者。 此時’輸入後之影像中為1像素（H3)之寬度時，在變換 後擴大成4像素（D2-D5) ’同時與周圍之像素（D1，D6)之亮 度差也減少，使線變得模糊。 接著’在第24(a)、（c)圖中都是施行最近旁插值法，但 如同（a)之情形，H3為線分構成像素時，在輸出側D3及 D4兩個成.為線分構成像素外，其餘如同第24(b)圓所示， H4為線分構成像素時，在輸出側則只有D5變成線分構成 像素。如此在輸入側線寬同為丨像素者，以最近旁插值法 進行變換後，第24(a)圖為2像素寬度，而第24(c)圖則成 為1像素寬度。 (請先W"讀背之注意事項再填寫本瓦)

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（4) ' [發明之揭示] 本發—明之目的在於提供一種影像處理裝置，在將含有細 線之文字知像進行像素數變換時，可得到沒有模糊且不會 對視覺上產生不協調感之優質影像者。 為此I發明係構造成：輸入矩陣顯示用之原影像，對 於指定有行方向及列方^7 > $卜 . 』汉幻万向之至>一方向以預定之像素數變 換率進行像素數變換時，對於該被指定之方向，獲得與輸 入之原影像中線分構成像素之連續數有關之特徵資訊，根 據所獲得之特徵資訊，使對應於線分構成像素之變換後線 分構成像素調整成可連續根據像素數變換率而訂定之一定 數者。 上述之「線分構成像素」係指用以構成文字及劃線等之 線分之像素。 在此，變換後之線分構成像素之位置宜調整成基本上盡 可能地位於輸入之線分構成像素之近旁者。 如同習知技藝之說明，以最近旁插值法進行像素數變換 時’如上述，變換前文字及劃線之線寬為相同者在變換後 變成線寬不同，使得視覺上產生不協調感，而依上述本發 明’在進行像素數變換時，藉優先處理可保持輸入影像中 之文字或劃線等線分（尤其是線寬為i像素、2像素之細線） 之線寬，因此與以最近旁插值法進行像素數變換之形態相 比’雖使線分位置稍微錯位，但仍可在變換後保持線寬之 均一性，可大幅減少不協調感。 依此藉使線寬均一性的優先可以減低不協調感之原因 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 1229842 A7 B7 五、發明説明（5 ) 在於，一般而言，對於影像中之文字或劃線等線分（尤其是 線寬為1像素、2像素之細線），要論線分位置是否有稍微 錯位，不如說線寬是否有均一性，對觀看影像時是否感到 不協調面較具有相當大之影響。 保持上述之線寬均一性並進行像素數變換之具艘方法 可舉以下為例，其方法諸如有·· •檢測輸入之原影像中所含之線分構成像素，令與測出 之線分構成像素相對應之變換後線分構成像素對於被指定 之方向，調整成連續有根據像素數變換率而訂定之一定數 者。 •檢測輸入之原影像中所含之邊緣構成像素，針對所測 出之邊緣構成像素對於所指定之方向，而調整變換後之邊 緣構成像素’使之為連續有乘上根據像素數變換率而單獨 訂定之整數之像素數者。 •藉組合第1插值法及第2插值法而行像素數變換者， 該第1插值法係於輸入像素之近旁以輸出變換後像素，其 係根據像素數變換率而訂定之一定數者，而第2插值法則 將輸入之原影像中所含之線分構成像素之圖案與事前訂定 之變換表進行圖案匹配，以輸出與輸入像素相對應之變換 後像素者· 本發明進一步構造成··判定輸入之影像是否具有文字影 像之特徵’具有特徵時，以上述之線寬優先插值法施行變 換’而沒有文字影像之特徵時，則以線性插值法或Cubic 插值法等重心保持插值法進行變換者。 本紙張；^4种關家縣（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1229842 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（6) 藉此，對於自然影像時，可邊保持自然影像原有之狀態 •且邊進行變換，同時對於文字影像，也可邊保持線寬均一 性且邊進行變換者。 又，也可僅於像素數變換率近於整數倍之值時，以上述 之線寬優先插值法進行變換者。 [本發明之最佳實施形態] (實施形態1) 第1圖係實施形態1之影像處理裝置之方塊圖。 該影像處理裝置100，係用以輸入由電腦1〇所輸出之 影像信號（影像資料），以操作者設定之像素數變換率X進 行像素數變換’隨後輸出於PDP、LCD等之矩陣型顯示裝 置20者，特別是用於輸入包含自然影像及文字影像之影像 信號之形態。 如第1圖所示，影像處理裝置100係由&心保持插值電 路1 〇 1、線寬優先插值電路102、特徵線分檢測電路1 〇3、 選擇電路104及座標判定部120等所構成者。 由電腦10對於影像處理裝置100依序送出像素資料（對 應於畫面上之矩陣座標之亮度值），在說明時，顯示每一像 素座標之亮度值（0-255)之8bit像素資料依行次順序送出 者。即，由電腦10係諸如對第1行是以座標〇,〇、（2 j)、 (3，1)、…之順序，其次對第2行以座標（1，2)、（2,2)、（3,2)、〜 之順序輸入像素資料者。 在座標判定部120中，求出每一次輸入像素資料，顯示 出該像素資料相當於晝面上之哪一座標之像素座標 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公簸） 11-^----•—訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -9- 1229842 A7 _______B7 五、發明説明（7 ) (P，Q)(P代表水平座標、Q為垂直座標），將該座標送往特 徵線分檢測電路103等地。 按該座標判定部1 20所施行之座標判定，例如，水平座 標p係藉於輸入顯示線開始之信號後，在於每次像素資料 輪入時計數而求出，而垂直座標是在1牧份之影像信號之 起始的信號輸入後計數顯示線開始之信號而求出者。 為便於說明，首先僅對水平方向進行像素數變換之形態 進行說明。 在影像處理裝置100上設有一可由操作者接收變換率 才曰示之接收部（未圖示），由該接收部朝各部送出像素數變 換率X。 特徵線分檢測電路1〇3，用以於每次輸入影像信號時， 根據以目標像素為中心之一定範圍内之像素資料.，判定該 目標像素是否具有作為文字影像之特徵的特徵部分，並判 斷該目標像素是「線分構成像素」還是「周邊像素（不是線 分構成像素之像素）」者。又，也測定線分構成像素沿水平 方向連續之數W(該W相當於線分之水平方向長度）。 重心保持插值電路101及線寬優先插值電路1〇2係用以 將一同輸人之像素資料以變㈣χ進行像素數變換處理 者。其巾n持插值電路1G1係採用有—像素數變換 之方法使冗度值（「灰階值」也同樣）之重心位置在變換 後也可保持’具體而言，線性插值法及Cu仏插值法等相 當於該方法。 線寬優先插值電路102，基本上，與最近旁插值法同 本紙張减適用中關家( 21GX297公釐- {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 1229842 A7 B7 五、發明説明（8) 樣’令位於最靠近於變換前像素座標之座標位置的像素之 亮度值在變換後也採用原形態進行插值，但就所輸入之像 素資料為線分構成像素之部分時所採用之方法與最近旁插 值法不同，即，令所輸出之線分構成像素之數目調整成， 使「輸入之線分構成像素之連續數W乘以像素數變換率信 號X之數」整數化之數目，並將畫面全體調整成，根據像 素數變換率信號X而具有適當之像素數之變換影像者。 在此，於令「輸入之線分構成像素之連績數w乘以像 素數變換率信號X之數」整數化時，可切除小數點以下， 也可直接進位，而在本實施形態中，係將小數點以下四捨 士入’並採用[輸入之線分構成像素之連續數Wx像素數變 換率X](在本說明書中，記號[]係指將[]内之小數點以 下四捨五入以整數化之值。 又’在本實施形態中，輸入座標（P，Q)與處於最近旁之 位置關係之輸出座標化⑷係可滿足下列數1及數2之條件 者（惟’在此，垂直方向之變換率為1 # q==Q，也可只要滿 足數1之條件）。 [(P- 1) X X]< p ^ [P X X] ···數 1 [(Q— 1) X X]< q $ [q X X]…數 2 各由重心保持插值電路1〇1及線寬優先插值電路1〇2 輸出之影像信號係一同使經像素數變換處理之像素資料依 線條順序輸出者。此外，調整輸出時序，以使該業經像素 數變換後之影像信號相對於輸入影像信號之速度，是以變 換率X倍之速度輸出者。 本紙張雄適财關家標準（CNS ) 丨〇x297公慶 (請先閲讀背面之注意事項存填寫本頁) -装· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11- 1229842 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) 選擇電路104,係用以經由重心保持插值電路1〇1及線 寬優先插值電路102並行依序輸出之像素資料而選擇其中 一者。即，與於特徵線分檢測電路1〇3測出「是特徵部分」 之像素資料相對應之輸出像素資料，選擇來自線寬優先插 值電路102之輸出，而在與於特徵線分檢測電路1〇3測出 「不是特徵部分」之像素資料相對應之輸出像素資料時， 則選擇以重心保持插值電路1〇!進行處理。 此外’雖未圖示’為使特徵線分檢測電路103之檢測可 行，而在特徵線分檢測電路1 〇3設有一可將數條線之像素 資料暫時記憶之像素資料用線性記憶體，以使可朝重心保 持插值電路101及線寬優先插值電路1〇2延遲4條線後再 傳送影像信號者。又，對於由選擇電路104輸出之影像信 號’構成附與有可顯示1牧份之影像信號之起始及每一條 之起始之信號。 (特徵線分檢測電路i 03之動作） 首先，就按特徵線分檢測電路1〇3之特徵部分判定及線 分判定動作例進行說明。 特徵線分檢測電路103,令位於所輸入之像素的座標 (P，Q)之3條線前輸入之像素（p，Q 一 3)作為目標像素，如 下，根據以目標像素為中心之一定範圍内之像素資料，判 斷該目標像素是否為特徵部分（具有作為文字影像之特徵 的部分），又，判斷是線分構成像素還是線分周邊像素者。 第2圖係有關於特徵線分檢測電路i 〇3之特徵部分檢測 及線分檢測動作之流程圖。每一次輸入像素資料時，特徵 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（ 210x297公釐） - · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --訂| f. -12- 1229842 五、發明説明（10 ) 線分檢測電路103就進行該流程圖所示之處理。 首先’與像素資料㈣性記龍進行對照.，在以目標像 素（P，Q-3)為中心之3χ3像素框内，算出平均亮度…。 又，將3X3像素框之像素群分成亮度在平均亮度… •以上之像素組及亮度在平均亮度A以下之像素組，令含 有目標像素之像素組為A組，另一組為、组(步称叫。 算出A組的亮度平均值Ma及變動係數ο〆又，也將 B組的亮度平均值Mb及變動係數Db算出（步驟幻）。 並核查A組的變動係數Da及B組的變動係數是否 都在3%以下，以及a組的亮度平均值A及b組的亮度 平均值μβ之差是否在64以上者（步驟幻及s句。 然後，滿足上述步驟S3及S4之條件時，判定目標像 素為特徵部分（S5)。 反之，未滿足於步驟S3及S4之條件時，則判定目標 像素不是特徵部分（S6)。 判定目“像素為特徵部分時，進一步如下判定目標像素 是否為線分周邊像素。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以目標像素為中心，較在上述步驟si中用於判定之範 圍廣大之範圍(5x 5像素)内，計數亮度在MA±3%範圍内之 像素的數目α及亮度在Mb士3%範圍内之像素的數目p(步驟 S7) 〇 然後，像素數α小於像素數β時，則判定目標像素為 線分構成像素（S8—S9)，而像素數α大於像素數ρ時，則 判定目標像素為線分周邊像素（S8—Sl〇)。 >A4規格（210X297公釐）

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五、發明説明（11 ) (請先閲讀背®-之注意Ϋ項再填寫本頁) 6如同上述之步驟S7-S10，比較α與万，以点時可判 邊是屬於構成文字之像素群，這是因為，一般， =出一疋部分之狀態下，可構成背景之像素的總數較可構 去吐字之像素的總數多的緣故。在判定是否為線分構成像 σ、、可想:知，—採用上述之方法，特別是在字母等，即 可以相當高之機率檢測出線分。 ^ 在上述"兒明中係擷取5 χ 5像素框後進行判定，由 、、i驗上，以大於晝面中所含之文字的點數之窗進行判定 時，可以高精度測出，進一步擷取寬廣的範圍（諸如13xl3 像素)檢測時，可期待檢測精度提昇者。 訂 、此外，以特徵線分檢測電路103判定是否為特徵部分之 方法，並不限於上述之方法，例如也可採用測量以目標像 素為中U之疋領域的空間頻率，在所測出之空間頻率較 高時判定為特徵部分之方法。 又，關於以特徵線分檢測電路103判定線分構成像素之 方法，諸如實施形態3所說明的，也可採用下列方法，檢 測和與水平方向相鄰接之像素的亮度值之差大之邊緣部 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 分，在邊緣間之像素亮度值小時，則將該邊緣間之像素判 定為線分構成像素者。 又，也可採用下列方法，諸如以電腦的圖形驅動器進行 像素數變換時，設置一與電腦之〇s相連以直接知道是否 為線分構成像素之電路，藉此以測出是否為線分構成像素。 特徵線分檢測電路1 〇3上也設有一檢測結果用線性記 隐體，即，可將該檢測結果（即，可顯示各像素資料是否

-14 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1229842 五、發明説明（I2 ) 成像素之線分資訊)暫時記憶者，將自現在輪入之像 拾^到4條線前的特徵資訊及線分資訊事前記憶於該 檢測、、Ό果用線性記憶體中。 然後將藉特徵線分檢測電m則出之上述結果送往 線寬優先插值電路1〇2及選擇電路1〇4。 具體而言，將以線寬優先插值電路102所處理之像素資 料作為相對於現在輸入之（P，Q)之像素資料之前4條輸入之 部分’並令特徵線分檢測電路103將來自檢測結果用線性 記憶體之(P，Q - 4)之線分資訊送往線寬優先插值電路 102。此時’將輸出之特徵資訊之個數轉換成像素數變換率 X倍後再送出。藉此’可構造成在特徵電路1G4逐次判定 像素數變換後之像素資料。 在此，根據輸入影像信號之具體例說明上述判·定動作。 第3圖針對輸入影像信號的其中一例，套入以目標像 素為中心之5x5像素框之圖，該圖中之（3,3)為目標像素（在 此座標（a，b)係指於5x5像素框中，水平位置為a ,垂直位 置為b)。 在第3(a)及3(b)圖中，各像素座標之模樣是代表像素之 亮度值，塗黑像素為低亮度（亮度值〇附近），斜線網底像 素為稍低受度（亮度值64附近），黑點網底像素為中間亮度 (亮度值128附近），塗白像素為高亮度（亮度值255附近）。 例如’以目標像素為中心之5x5像素框内是形成如第 3(a)圖所示之景> 像時’在以各像素為中心之3 x3像素框群 中’變動係數DA或DB是取較大的值，因此可判定不是特 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------#------- 訂-------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -15- 1229842 A7 B7 五、發明説明（13 ) — * 徵部分。 另一方面，以目標像素為中心之5χ5像素框内是形成 如第 3⑻圖之影像時，（2，1)、（3，1)、（4，υ、（2,2)、（2,3)、 (3’3) (4’3)、（2,4)、（2,5)之9像素設為a像素組，其他以

外的16像素设為b像素組，A像素組之變動‘數Da及B 像素組之變動係數Db都近於〇，而線分構成像素群之亮度 平均值MA及周邊像素群之亮度平均值之差也近於 255，因此在這情況下目標像素可判定為特徵部分，判斷a 像素組為線分構成像素群，B像素組則判斷為線分周圍像 素群。 其次，就特徵線分檢測電路1〇3之線寬算出動作進行說 明。 第4圖為特徵線分檢測電路1〇3之線寬算出之流程圓。 特徵線分檢測電路1 〇3也在每一次輸入像素資料時進行該 流程圖所示之處理。 特徵線分檢測電路1〇3(檢查現在輸入於線寬優先插值 電路102之座標（p，q—4)之像素資料是否處於線分構成像 素開始之部位（步驟S11)。在前一個座標（(P〜 之線 分資訊為「周邊像素」，而座標（p，q 一4)之線分資訊為「線 分構成像素」時，對水平方向而言此處則成為線分構成像 素開始的部位。 然後，處於線分構成像素開始的部位時，接著求出水平 方向上線分構成像素連續之個數（線分像素連續數w)(s i ι —S12) 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )从胁（2ΐ〇χ297公羡） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) '訂 0. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16 - 1229842 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（Μ ) 上述步驟S 11的檢測係由諸如自檢測結果用線性記憶 體中所記憶之像素座標（P，Q—4)與前後座標之線分資訊， 以圖案匹配法進行檢查而可求出。 然後’將所求出之線分像素連續數W送往線寬優先插 值電路102(S13)。 進而，特徵線分檢測電路103再對照像素資料用線性記 憶體，也將接在座標（P，Q — 4)之下一座標（P+丨，q 1 4)之像素 資料送往線寬優先插值電路1 〇2(此外，該信號使用在後述 之線寬優先插值電路102之步驟S28)。 (線寬優先插值第路1 〇2之動作） 線寬優先插值電路102上設有一計數器τ,該計數器T 可在輸入有線分構成像素時，計數自線分構成像素開始有 幾個像素資料輸出者。 第5圖係顯示線寬優先插值電路丨〇2之動作例之流程 圓。 該線見優先插值電路102在每次輸入像素資料時進行 該第5圖所示之處理。 由特徵線分檢測電路103所輸入之線分資訊為「是周邊 像素」時（S21時否的情況），而現在輸入於線寬優先插值 電路102之（P，Q — 4)之像素資料即為「周邊像素」，此時則 進行最近旁插值處理（步·驟S2 1— S22)。 另一方面’由特徵線分檢測電路i 〇3輸入之線分資訊為 「線分構成像素」，且由特徵線分檢測電路103輸入有「線 分像素連續數W」之信號時，現在輸入於線寬優先插值電 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS ) A4規格（21 Οχ297公釐） ^-------訂------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -17- 1229842 五、發明説明（15 ) 路1〇2之像素資料則為水平方向上線分構成像素起始之地 點，以該線分像素連續數W為開始，算出顯示連續有變換 後之線'刀構成像素須輸出幾個之線分插值個數w。該線分 像素輸出個數W為將（線分像素連續數W)X (變換率χ)整 數化者，可以數式w = [WxX]求出（S23—S24)。然後，令 計數器τ初始化（S25),並於計數器τ上加上一相對於現在 輸入之（P，Q-4)之像素資料位於最近旁之位置關係之輸出 像素數c(滿足上述數1式之p之數目）(s26)。 「 方面由特徵線分檢測電路103送來之線分資訊為 訂 、線分構成像素」，而由特徵線分檢測電路1G3未輸入「線 刀像素連‘數W」之信號時，則為處於連接於上一個線分 構成像素之部位，因此不將計數器T初始化之狀態下，加 上相對方、現在輸人之（p，Q — 4)之像素資料而位於最近旁之 位置關係之輸出像素數C(步驟S23—S26)。 雜 、其次，藉進行以下步驟S27-S30之處理，將線分構成像 素連續相當於[線分像素連續數Wx變換率X]之個數後再 輸出在。十數杰丁之值超過w之值時，在輸出c個變換像 素資料時，針對最初的（C — T + w)個以最近旁插值法輸 出，且針對剩餘的（T—w)個，套入下一座標（P+1，Q — 4)) 之像素貧料（由特徵線分檢測電路103傳送而來的）之亮度 值後再輸出（步驟S2 7—S2 8)。 另方面，計數器T之值在w之值以下，且現在輸入 之（P’Q 4)之像素資料不是W個時（連續w個途中之像素 時）’進行最近旁插值（S27—S29—S22)。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4胁（21Gx297公董 18- 1229842 A7 B7 五、發明説明（16) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又’计數為T之值在w之值以下，且現在輸入之（p，Q 一4)之像素資料是w個時（連續w個之最後像素時），進行 最近旁插值，同時進一步將卜—T)個之像素資料以相同亮 度輸出。又，此時，針對下一個輸入之（P+ 1，Q — 4)之像素 資料，在進行S22之最近旁插值時，位於最近旁位置之輸 出座標中，跳過起頭之（W—T)個，由下一座標進行最近旁 插值（S27—S294S30)。 藉使線寬優先插值電路1〇2進行上述步驟S27_S3〇等之 處理，即使於僅輸入線分構分像素！個時，或輸入連續2 個以上時，也可使線分構成像素連續相當於[線分像素連續 數Wx變換率X]之個數後再輸出者。(選擇電路104之動作） 由重心保持插值電路101及線寬優先插值電路102並行 朝選擇電路m輸人變換後之像素資料，並與此同步而由 特徵線分檢測電路1〇3朝該選擇電路1〇4送出判定結果（目標像素是否為特徵部分），如下，根據來自特徵線分L測電 路103之判定結果，選擇1中 、悻“中方之像素資料後再將之輸 出者。 即’選擇電路HM係於每—次輸入像素資料時進行如第 6圖流程圖所示之處理。，然後，來自特徵線分檢測電路1〇3之判定結果「不 徵部分」時’選擇由線宽優弈件伯φ杜 先插值電路1〇2輸出之像素資 料（步驟SM—S32)，而「為特徵部分」時，則選擇 保持插值電路1〇1輸出之像素資料（步驟Μ卜 ί請先聞磧背面之注意事項再填寫本耳) -裝· -訂 線

本紙張从適”關家縣（CNS )从胁（ -19-

(對垂直方向也進行像素數變換） 以上僅針對水平方向進行像素數變換之情況進行說 明’如上述以水平方向變換率Xh就水平方向進行變換後， 針對垂直方向也同樣地以像素數變換率Xv進行變換，也 就可施行水平及垂直兩方向之變換。 例如’依上，以水平方向變換率Xh就水平方向變換後， 針對該輸出影像信號，將像素資料之順序行與列變換後， 進步以與上面說明同樣裝置，換成以垂直方向變換率χν 進行變換。然後，藉針對該輸出影像信號再一次地將像素 資料之順序行與列進行變換，令水平方向變換率及垂 直方向變換率Χν施行像素數變換者。 或者是’利用特徵線分檢測電路103之檢測結果，如上 述之方法，進行水平方向之變換時也一併進行垂直方向之 變換，即可進行水平及垂直兩方向之變換者。 此時，特徵線分檢測電路103多針對垂直方向測定線分 像素連續數W，朝選擇電路104傳送特徵資訊時，使輸出 之特徵資訊之個數變成（水平方向變換率χηΧ垂直方向變 換率Χν)倍，使特徵線分檢測電路〗〇3也可就垂直方向進 行與上述第4圖之流程圖同樣之處理。又，線寬優先插值 電路102也可就垂直方向進行與上述第5圖同樣之處理。 惟’須作下列變更，即僅設置成具1條線像素數之量的垂 直方向之計數器Τν，於各計數器Τν上進行每隔丨條線計 數者。 (本實施形態之效果） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- 1229842 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（I8 ) 首先就輸入影像之具體例，比較重心保持插值法、線寬 優先插值法及最近旁插值法。 第7圖係顯示以水平方向變換率Χη=2·25及垂直方向變 換率Χν-1進订像素數變換時，使輸入影像（8像素X 4像素） 變換成輸出影像（4像素χ 18像素）之形態。帛7⑷_7⑷圓 中所示之影像每一個都是由左邊開始第3個（Η3)及第6個 (Η6)之座標為線分構成像素，其係具有文字影像之特徵之 部分。 (a) 係顯不將該輸入影像以重心保持插值法進行變換之 形態，此犄，紜換後之各輸出像素是由變換前之4像素開 始插值。亮度之重心位置在變換後也可繼續保持，但變換 後造成線分之邊緣部模糊。 (b) 係顯不以上述線寬優先插值電路ι〇2進行變換之形 態，此犄，輸入座標之H3之線分（線分寬度為丨像素）變換 成輸出座標之D6、D7之線分（線分寬度為2像素），輸入 座標之H6之線分（線分寬度為丨像素）也變換成輸出座標之 D12、D13之線分（線分寬度為2像素）。 (c) 係顯示以最近旁插值法進行變換之形態，此時，輸 入座標之H3之線分（線分寬度為丨像素）變換成輸出座標之 D6、D7之線分（線分寬度為2像素），而輸入座標之H6i 線分（線分見度為1像素）變換成輸出座標之d12、D13及 D14之線分（線分寬度為3像素）。 如此，退於具有文字影像之特徵之部分使用線寬優先插 值電路102進行插值，就不會使線分之邊緣部分模糊，且 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------^------訂-------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -21 - 1229842 五 、發明說明（ 9 A7B7 在輸入影像中針對水平方向上同一寬度之線分，在像素數 變換後也可保持同一寬度，又可知邊緣位置也位於變換前 之近旁位置。 此外，就垂直方向進行變換時，垂直方向也同樣，可使 像素數變換後之線寬保持均一性。因此對於水平方向、垂 直方向及斜向哪一方向，針對在輸入影像中同一寬度之線 分’在像素變換後也可保持同一狀態。 又，曲線可視為長度短的線分連續之形態，在輸入影像 中為同一寬度之曲線也可在像素數變換後保持同一寬度。 此外，以線寬優先插值法進行變換時，就變換率之不 同，與最近旁插值法相較，也產生出使線的位置錯位之部 位’在這地方會有稍微不協調感發生之可能性產生。惟， 關於文字影像，一般而言，線位置錯位的發生尚不如線寬 不均之現象，線寬不均較會造成對視覺上產生不協調的感 覺0 尤其是考慮到含有劃線等之影像在線分寬度失去平衡 時就產生相當的不協調感，因此如本實施形態之線寬優先 插值法般，在影像變換後也可使線分寬度保持均一狀態， 具有實用效果。 又，依本實施形態，藉著目標像素是否為文字影像之特 徵部分之判斷，可切換線寬優先插值電路102及重心保持 插值電路101，對於相當於文字影像（以文字或劃線為主之 影像）藉以線寬優先插值電路102，則無線分部分模糊之情 況’且針對輸入影像中具同一線寬且就線分在像素數變換 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

ϋ ϋ «I ϋ n I ϋ^WJe ϋ ft— I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •22- 1229842 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（2〇 ) 後也可使線寬保持同一狀態，同時對於相當於自然影像之 部分，則是選擇重心位置保持插值方法，因此可得到輸出 影像是沒有不協調感之自然影像。 (實施形態2) 第8圖係實施形態2之影像處理裝置之方塊圖。本實施 形態之影像處理裝置200，與實施形態1之影像處理裝置 100同樣，由電腦10輸出之影像信號以像素數變換率X(水 平方向變換率XH、垂直方向變換率χν)進行像素數變換， 隨後輸出於顯示裝置20。不同的是，像素數變換率X近於 整數時’採用線寬優先插值進行變換，而像素數變換率X 不近於整數時，則採用重心保持插值進行變換者。 在本實施形態，為便於說明，首先針對水平方向進行像 素數變換時進行說明。 該影像處理裝置200係由重心保持插值電路201、線寬 優先插值電路202、線分檢測電路203、選擇電路204及座 標判定部2 2 0所構成。 其中，重心保持插值電路201、線寬優先插值電路2〇2 及座標判定部220係與實施形態i中所說明之重心保持插 值電路1 0 1、線優先插值電路1 〇2及座標判定部12〇同 樣者。 線分檢測電路203也與實施形態丨之特徵線分檢測電路 103同樣者。惟，本實施形態中，選擇電路2〇4係用以根 據像素數變換率X進行選擇者，因此線分檢測電路2〇3係 不將代表「目標像素是否為特徵部分」之特徵資訊送往選 i紙張'度適用中國國家標準（CNS ) 2iGx297/i^ ------ ----------參------訂------终 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -23- 1229842 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（21 ) 擇電路204 ’反之，由接收部將像素數變換率χ之信號送 往選擇電路204者。 (選擇電路2〇4之動作） 第9圖係顯示選擇電路2〇4之動作之流程圖，每一次輸 入像素資料，就進行該圖所示之處理。 選擇電路204，由特徵線分檢測電路1〇3送出判定結果 (目“像素疋否為特徵部分）時，在每次由重心保持插值電 路101及線寬優先插值電路102並行輸入變換後之像素資 料’根據由特徵線分檢測電路1 〇3所輸入之判定結果，選 擇其中一者後將之輸出者。 該選擇動作係，如第9圖之流程圖所示，由接收部所送 出之像素數變換率χ之值「近於整數」時，選擇由線寬優 先插值電路102輸出之像素資料（步驟S41— S42)，反之「不 近於整數」時，選擇由重心保持插值電路101所輸出之像 素資料（步驟S41—S43)。 判定像素數變換率χ是否為近於整數值之方法，具體 •的有：變換率X與[X]之差係於預定值△以下時（丨χ一 [χ] I $ △時）’判斷為「像素數變換率χ近於整數值」（該預 定值△為小於0.5意指0.3、〇.2或〇1之值），而比預定值 △大時（以下IX-[Χ]Ι> △時），則判斷為「像素數變換 率X不近於整數值」之方法等等。 又，以上係只針對水平方向進行像素數變換之情況進行 說明，但按實施形態！說明同樣進行，組合水平方向之變 換與垂直方向之變換，即可進行水平及垂直兩方向之變換。 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4胁（21〇χ29^^· V . * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-24- 1229842 A7 B7 五、發明説明（22) (本實施形態之效果） 依本貫施形態之像素數變換，像素數變換率X近於整 數時’是採用輸入影像中具有同一線寬之線分群在變換後 也相互保持同一線寬之像素數變換方法。 此時’對文字影像部分，不會造成線分部分模糊，且輸 入影像中同一寬度之線分，經像素數變換後也可使線寬保 持同一狀態。又，針對自然影像，也選擇線寬優先插值方 法’但也知道像素數變換率X近於整數值時，對自然影像 採用線寬優先插值方法，不協調感也不致太大。 另一方面，像素數變換率X不近於整數時，則選擇Cubic 插值法或線性插值法等之重心位置保持插值方法。 此時’對自然影像進行適當之變換，且對文字影像部分 也以重心保持插值方法進行變換。 在線寬優先插值方法中，像素數變換率X不近於整數 時，容易產生線之錯位較大之不協調感，但依本實施形態， 像素數變換率X不近於整數時，以重心位置保持插值方法 變換時，則可抑制產生線模糊所造成之線錯位導致之不協 調感。 (本貫施形悲5之變形例） • 也可組·合本實施形態2及實施形態1。 例如也可採取下列選擇方法，即，也可以線分檢測電路 203進行，如上述實施形態1，檢測像素資料是否為特徵部 分，在像素數變換率X近於整數時，無條件地選擇線宽優 先插值電路202之輸出，而另一方面像素數變換率X不近 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ί 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25· 1229842 A7 B7 五、發明説明（23 ) 於整數時，與實施形態1同樣，像素f料為特徵部分時， 以選擇電路204選擇線寬優先插值電路2〇2之輸出，像素 數變換率X不近於整數時，則選擇重心、保㈣值電路训 之輸出者。 (實施形態3) ( 第10圖係顯示實施形態3之影像處理裝置之方塊囷。 本實施形態3之影像處理裝置300也與實施形態丨之影像 處理裝置1〇〇同樣，將由電腦10所輸出之影像信號以像素 數變㈣X(水平方向㈣_ Xh，垂直方向變換率χν)進行 像素數變換後，再朝顯示裝置2〇輪出者。惟，本實施形態 中’針對相當於邊緣部分之像素資料，除了以最近於像素 數變換率X d倍進行像素數變換料對邊緣部分以 外之像素資料調整成可在對於像素數變換率χ不超出太大 範圍内，且將知出影像全體以像素數變換率X進行像素數 變換之狀態下，進行線宽優先插值者。 該衫像處理裝置300係由邊緣部檢測電路3〇3、線宽優 先插值電路310及座標判定部32〇所構成，其中該座標判 疋部320係與實施形態i之座標判定部12〇同樣構成者。 邊緣部檢測電路303，係用以根據與目標像素之亮度相 鄰接之像素之亮度差，判斷該目標像素是否相當於邊緣構 成像素，並將該判定結果作為邊緣資訊，送往線寬優先插 值電路310。 線寬優先插值電路310，基本上是根據最近旁插值法以 進行插值者，而根據由邊緣部檢測電路303送來之邊緣資 家標準(2i〇x297公釐 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 • 26 - 1229842 五、發明説明（24丨 訊輸入之像素資料為邊緣構成像素時，調整將輸出之邊 緣構成像素之數目為整數[像素數變換# X]者。又，使輪 出t/像L號王部成為像素數變換率X ,而在輸入之像素資 料不是邊緣構成像素之地點調整輸出像素數。 訂 如此之線寬優先插值電路31〇，如第1〇圖所示，在線 寬優先插值電路3 i 〇設有整數倍擴大部3 η、任意數倍擴 大部312及選擇部313，而，可藉選擇部313執行切換控 制’以於當欲輸入之像素資料為邊緣構成像素時，係採用 以同於該輸入之像素資料之亮度值而將輸出像素生成[像 素數變換率X]個之整數倍擴大部311，而在欲輸入之像素 資料不是邊緣構成像素時，則採用可一邊調整輸出像素數 一邊輸出之任意數倍擴大部312者，但藉以下所示之邊緣 部檢測電❻303及線寬優先插值電％ 31〇之動作的具趙 例，也可實現同樣的功能。 (邊緣部檢測電路3〇3之動作） 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雖未圖示，為使邊緣部檢測電路303之檢測可以進行， 而在邊緣部檢測電路303中設有可將數條線量之像素資料 暫時記憶之像素資料用線性記憶體，俾可朝線寬優先插值 電路310，延遲2條線量後再傳送影像信號者。 邊緣部檢測電路303係可判定目標像素是否為邊緣 部，並可測定邊緣構成像素沿水平方向連續之數Ζ 首先就邊緣部檢測電路3〇3 t邊緣部二定動作進行說 邊緣部檢測電路3〇3，將於所輸 别入之像素之座標（P，Q)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公慶） -27- 五、 發明説明（25 條線之前輸人之像素(P，^)作為目標像素，諸如以 藉，位於目標像素之前後輸人之像素資料比較，可判 疋I目標像素是否為爹緣構成像素。 具趙而言可採用以下方法，即’與鄰接於目標像素前後 之像素之亮度值之差在預定值以上（例如64以上，或32以 =)時，判定為邊緣部分，而該亮度值小於上述預定值時， 則判定為不是邊緣部分者。 又其他方法諸如有：藉以目標像素為中心之近旁領域之 空間頻率是否在預定值以上之方法來加以判定或者是， 採用只有在滿足亮度值之差與空間頻率兩方條件下才判定 為邊緣部分之方法等等。 ~經由該判定，針對水平方向，可檢測出用以形成圖形、 文字及劃線等之邊緣部分之像素為邊緣構成像素。 此外，邊緣部檢測電路303上還設有可將該檢測結果 (即，顯示各像素資料是否為邊緣構成像素之邊緣資訊）暫 時β己憶之檢測結果用線性記憶體，而，先將自現在輸入之 像素資料迄至2條線之前之邊緣資訊記憶在該檢測結果用 線性記憶體中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次，就邊緣部檢測電路303所進行之邊緣連續數算出 動作進行說明。 第1 1圖係顯示邊緣部檢測電路303所進行之邊緣連續 數算出之流程圖。該邊緣部檢測電路3〇3係於每次輸入有 像素資料時，也進行該流程圖中所示之處理。 該處理係與實施形態1中說明之特徵線分檢測電路1〇3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） •28- 1229842 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（26) 之線寬异出動作幾近相同，因此以下簡略說明之。 現在’調查輸入於線寬優先插值電路3〗〇之座標（p，Q 一 2)之像素資料是否為最後邊緣像素（邊緣構成像素結束之 位置）（S51)。 在座標（P，Q—2)之邊緣資訊為「邊緣構成像素」，且下 一座標（P+1，Q—2)之線分資訊為「不是邊緣構成像素」時， 就水平方向而言，則成位於邊緣構成像素結束之位置。 然後’在邊緣構成像素結束之位置時，求取到此為止水 平方向上邊緣構成像素連續而來之個數（邊緣像素連續數 Z)(S5 1— S52) 〇 上述步驟S51之檢測係可藉下列方式求出，即，藉將 記憶於檢測結果用線性記憶體中之像素座標（p，Q_ 2)及其 前後之座標的邊緣資訊以圖形匹配法檢查而可求之。 接著’將所求出之邊緣像素連續數Z送往線寬優先插 值電路310(S53)。 進而，特徵線分檢測電路103對照像素資料用線性記憶 體，以將接在座標（P，Q — 2)之下一座標（P+丨，q 一 2)之像素資 料也送往線寬優先插值電路3 1 〇。 (線見優先插值電路310之動作） 線見優.先插值電路310上設有一計數器丁，可在輸入有 邊緣構成像素時，計數自邊緣構成像素開始有幾個像素資 料輸出者。 第12圖係顯示線寬優先插值電路31〇之動作例之流程 圖，該線覓優先插值電路3 1 〇在每次輸入像素資料時進行 ^1T^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -29- 1229842 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（27) 該第12圖所示之處理。該動作係如下說明。 • 由邊緣部檢測電路303所輸入之邊緣資訊為「不是邊緣 構成像素」時，基本上進行最近旁插值處理（S61—S62)。 另一方面，由特徵線分檢測電路103輸入之邊緣資訊為 「邊緣構成像素」時，則將變換像素資料以各整數Μ個輸 出（Μ為將變換率X整數後之值）❶在此，令μ=[變換率 X](但，〇< Χ< 〇·5 時，M=l)(S61—S63)。 在計數器T上加上相對於現在輸入之（p，q — 2)之像素資 料而位於最近旁之位置關係之輸出像素數c(滿足上述數1 之P的數目）（S65)。 其次’未輸入「邊緣像素連續數Z」之信號時（在步驟 • S65時為否之情況），下一個也處於邊緣構成像素連續之部 位，因此以該狀態下結束。 另一方面，「邊緣像素連續數Z」之信號輸入時，在水 平方向處於邊緣構成像素結束之部位，因此依以下之步驟 S66-S68來進行調整。 計數器丁之值在（Mx Z)以上時，將（Τ- MZ)個套入下一 座標（P+1，Q—2)之像素資料的亮度值後，再加以輸出（S66 —S67) 〇 反之’.計數器T之值不到（Mx Z)時，針對下一次輸入 之（P+1，Q — 2)之像素資料，進行步驟S62之最近旁插值 • 時’位於最近旁位置之輸出座標中，跳過前頭的（MZ — T) 個’由下一座標進行最近旁插值者（S66—S68)。 線寬優先插值電路310藉進行如上之處理，對於邊緣構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先、聞讀背®-之注意事項再填寫本頁}

-30- 1229842 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（28 ) 成像素’輪出相當於[變換率X]之個數，而對於邊緣構成 像素以外之部分則使輸出影像全體成為變換率X，以調整 輸入像素數。 惟，在輸入影像中，具有線分構成像素與周邊像素為1 • 像素或2像素之微細間距並列之部位，也會發生邊緣像素 連續數Z變得相當大。 如此，邊緣像素連續數z很大，且變換率X之值距離 整數很遠時，一進行上述之處理，就造成位於輸入影像之 邊緣位置與輸出影像之邊緣位置距離很開，也會對視覺上 產生不協調的感覺。 因此為了避免上述的情況發生，所以在特徵線分檢測電 路103中，也可令邊緣像素連續數z之最大值為4 ,連續 5個以上邊緣構成影像時，對第5個處理為例外的不是邊 緣構成像素者。 (對垂直方向之變換） 以上是只對水平方向進行像素數變換時進行說明，但與 實施形態1時所說明的同樣，將水平方向之變換及垂直方 向之變換組合後，也可以邊緣部檢測電路3〇3針對垂直方 向測定邊緣像素連續數Z等，雖要進行設計變更，但按此 組合後也可進行水平及垂直兩方向之變換。 以下，針對輸入影像之具體例，京尤本實施形態之像素數 變換法進行說明。 第13圓係、顯示：以水平方向變換率XH=2.25、垂直方 向變換率Xv=l進行像素數變換時，將輸入座標（自H1至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（297公羡）''1 丨丨μ - _ -31- 裝------訂-------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1229842 Α7 Β7 五、發明説明（29 H8)之輸入影像信號根據上述方法，沿水平方向施行像素 數變換’對輸出座標（D1 —D18)輸出之狀態。 該圖中，以塗白代表之輸入座標（111，112，116117，118)每一 像素資料之亮度值都近於255，而塗黑之輸入座標 (H3，H4，H5)每一個像素資料之亮度值都近於〇。 此時，4個輸入座標！!2、113、115、116之像素資料當作 邊緣構成像素而輸出者。 在變換率Χ=2·25時，Μ為[2·25]=2，因此如第13圓所 示，輸入座標（Η2，Η3，Η5，Η6)之輸入像素資料等於2倍之像 素數，變成朝較近之位置輸出者（整數倍擴大部311之功 能” 另一方面，針對HI、Η4、Η7、Η8之像素資料，基本 上疋以最近旁插值法變換再加以輸出，而調整全體輸出像 素數為1 8，則全體之變換率為2.25。 (本實施形態之效果） 如上按本實施形態之像素數變換法，輸入影像之邊緣部 分在變換後也不會在模糊狀態下形成邊緣部分。又，依輸 入之影像或變換率X，變換後之邊緣部之位置有移位之可 能性’但通常不會有很大的錯位。 又，針對線寬為1像素或2像素之影像部分時，則以藉 變換率X而定之一定擴大率Μ來進行變換。 即，在輸入影像中，線分構成像素之連續數為丨（線寬 為1像素之影像部分）時，邊緣像素連續數ζ通常為3，但 這情況是變成，變換後之線分構成像素連續Μ個再輪出 紙張认適用中21〇χ1^-~- (請先閲讀背*-之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -32 - 1229842 A7 B7 五、發明説明（3〇 者。又，線分構成像素之連續數為2時，邊緣像素連續數 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Z通常為4,此時，在變換後線分構成像素連續2m個後再 加以輸出者。 藉此，對多使用在電腦上含有細線文字或微細圓形之影 像而言，可使細線寬不致失去平衡，可得到對視覺上不協 調感極少之之變換影像。 又’在本實施形態之像素數變換法中，線分構成像素之 連續數在3以上時，在線分構成像素之開始部分，邊緣像 素連續數Z通常是2，此時，變換後之線寬未必為一定之 狀態，針對線寬大的部分，線寬稍微失去平衡，不協調的 感覺很小，對1像素及2像素之細線而言，只要可以維持 線寬之平衡，就足以實用。 又不，、水平方向，同樣在垂直方向，針對微鈿線宽之 像素π刀，經像素數變換後，線寬也可保持—定狀態。即， 對水平方向、垂直方向及傾斜方向每—方向，在輸入影像 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 :處之微細線分’在像素數變換後也可保持同 -狀態’且在輸入影像中處於同一寬度之曲線，在像素數 變換後也保持同一寬度之狀態。 (本實施形態之變形例） 上述ό兄明中》基本上早ρ M k 不上疋“取將輪入像素資料之亮度值以 原有狀態套入於變換後夕符 欠 一 欠供设之像素資料之方法，如第14囷之例 可计對邊緣部分，基本上與上述同樣進行整數倍 擴大之插值，且離開邊緣部分之部位則施行併用線性插值

-33- 1229842 A7 B7 五、發明説明（31 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 即，在第1 4圖之例，在輸出座標中，對位於邊緣部分 之近旁位置之D4-D7、D11-D14施行整數倍擴大之插值（第 14圖中以實線箭頭表示），且亮度值係以該狀態下套用， 在輸出座標中處於離開邊緣部分之位置之D1-D3、D8-D10 及D1 5-D1 8，係根據2分接頭之線性插值（第i4囷中以點 線箭頭表示）進行插值處理。 如此像素數變換可如下處理。 在上述之影像處理裝置300中，與線寬優先插值電路 310並列設置線性插值電路，並設有一可選擇來自線寬優 先插值電路310之輸出及來自該線性插值電路之輸出之選 擇電路。然後，朝該選擇電路，自邊緣部檢測電路3〇3傳 送邊緣資訊，當該邊緣資訊在「是邊緣部分」時，選擇來 自線寬優先插值電路3 1 0之輸出，而在邊緣資訊為「不是 邊緣部分」時，則選擇來自線性插值電路之輪出。 此外，在上述第14圖之例中，係以2分接頭線性插值 作成之形態，但沒有硬性限制時，當然分接頭數可為任意 數，以Cubic插值時不用說當然也可行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如此，藉線性插值法或Cubic插值法之併用，加上沒有 上述之模_1可料線寬之均―性之絲，進_步地還可 提昇變換後之影像之晝f。也就是說’因為針對邊緣部分 以外之部分也可增加平順度，所以可對晝質提高自然感。 一般而言，該效果是Cubic插值遠大於線性插值，且八 頭數愈多則愈大者。 刀 (實施形態4) W尺卿中國國家標準( -34- 1229842 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -----— B7 —_ 32 -----—一 五、發明說明（） 第15圖係實施形態4之影像處理裝置之方塊圖。 該影像處理裝置400係包含有：重心锯持插值電路 401、特徵部分檢測電路404、B選擇電路406、線寬優先 插值電路41 0、及座標變換部420。 其中’有關於重心保持插值電路401與座標變換部 420,係與實施形態1中所說明之重心保持插值電路ι〇ι • 及線寬優先插值電路102及座標判定部120同樣者。 /特徵部分檢測電路404也與實施形態1所說明之特徵線 分檢測電路1 03同樣，在每次輸入影像信號時，’根據以目 才示像素為中心之一疋範圍内之像素資料，判斷該目標像素 是否為特徵部分，並判斷該目標像素是否為「線分構成像 素」或「周邊像素（非線分構成像素之像素）」後，進一步 將該判定結果送往線寬優先插值電路41 CL及B選擇電路 406 ° 線寬優先插值電路41 0係具有最近旁插值電路411、囷 形匹配插值電路412及A選擇電路413，而，根據像素數 變換率信號X，利用最近旁插值電路411及圖形匹配插值 電路412進行插值處理。 " 最近旁插值電路411，係用以將變換後之像素與位於最 靠近之座標位置之輸入像素之亮度值設定為以該不變之狀 態變換後之像素的亮度值之方法進行插值者。圖形匹配插 值電路412則為，在於以輸入影像信號之各像素為中心之 一定領域内’根據是否為線分構成像素之資訊進行囷形匹 配之方法進行插值之電路。又，在後面將加以詳述，而囷 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -35- — — — — — — — — — — — — — ----I--I ^-------11^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1229842 五、發明說明（ 形匹配插值電路412係具有按各種像素數變換率信號χ設 定之插值表，藉與該插值表進行對照而進行插值者。A選 擇電路413係具有線性記憶體，’可將以最近旁插值電 路411所施行之像素數變換後之影像信號或以圖形匹配插 值電路412施行像素數變換後之像素資料暫時記憶者。且 可將暫時記憶在該線性記憶體中之經像素數變換後之影像 信號依序輪出者。 由上述重心保持插值電路4〇1輸出之變換後之影像信 號，及由A選擇電路413輸出之變換後之影像信號一同且 將每一變換後之像素送往B選擇電路4〇6。此外，該像素 數變換後之影像信號係可對應於影像信號輸入之速度，而 調整其輸出時序，使之可以（水平方向變換率Xh)x (垂直方 向變換率Xv)倍之速度輸出者。 B選擇電路406 ’可根據由特徵部分檢測電路4〇4所送 來之判定結果（是否為特徵部分之判定結果），選擇由重心 保持插值電路40 1及線寬優先插值電路*〗〇並列輸出之影 像資料之其一者。 (有關於圖形匹配插值電路412之插值表） 第1 6圖係用以顯示線寬優先插值電路*丨〇所使用之插 值表例之圖，圖中所示之插值表係使用於像素數變換率信 號X為（水平方向變換率χΗ=1·2倍）χ (垂直方向變換率 Χν^ 1.4 倍）時。 圖形匹配插值電路.412，針對位於最靠近之位置關係或 其近旁位置之變換前之影像資料為基礎，生成變換後之影 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------^--------- -36· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1229842 五、發明說明（ 像資訊之點，與最近旁插值電路同樣，但不同的點在於： 並不是插值基礎像素之亮度值適用於全部的近旁位置之變 換後像素座標，而是只適用於根據圖形匹配而選擇之像素 座標，按照該方式進行插值時，可使線寬之均一性在變換 後也繼續保持，且可在無斷線之情況下進行像素數變換。 輸入影像與對應於此之輸出影像之像素數之比率係依 像素數變換率信號X而可決定。該像素數變換率信號χ為 (水平方向變換率ΧΗ = 1·2倍）x (垂直方向變換率χν=1·4倍） 時，所輸入之5像素χ 5像素之影像資料（25影像資料）可 變換成6像素χ 7像素之像素（42像素資料）者。 第17圖係用以說明上述插值表之圖，與第16圖之插值 表相同，顯示有輸入影像座標框與與此在畫面上位於同等 位置之輸出影像座標框。 在該圖中，針對輸入影像座標框（25像素）之各像素座 標，在輸出影像座標框中與位於近旁位置之像素座標成工 對1對應時，在輸出影像座標中，產生沒有可丨對i對應 之「剩餘像素座標」（42 一 25) = 17像素分（第17圖之輸出影 像座標中，「剩餘像素座標」係以斜線網底顯示者）。 對輸入像素座標（R，S)以1對i對應之輸出像素座標（r，S) 可透過數式1 = [RxXH]、s = [SxXv]而求出者。 例如，對輸入像素座標（3,3)以！對丨對應之輸出像素 座標，其水平座標為[3x I·2卜4,而垂直座標為[3x 1.4卜4, 而形成（4,4)。 然後，對該「剩餘像素座標」之每一個，作為插值基礎 沐張尺度適肖中國國家標半（CNS)A4規格（210 χ 297公爱 II--I---I---I ^ in —---til —--11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1229842 A7 -------B7___ 五、發明說明（) -- 之輸入像素座標而被選出的為：…)^)，，”、…)、 &’ ） （2’3) 、 （1，4) 、 （2,4) 、 （4,4) 、 （5,4) 、 （6,4) 、 （2,6) 、 （2,7) •、丨13個偉、素座才票’在帛1 7圖之輸入像素框中以橫線編 列顯示。 在第16圖之插值表中，針對可對應該插值基礎之座標 的像素資料，設定為可適用圖形匹配者。 即，在第1 6圖之插值表中，在相當於圖表對照座標（R，s) 之座標框處，記載有「垂直」「水平」或「2方向」時，係 意謂著：以圖形匹配插值電路412而沿「垂直方向」「水平 方向」或「2方向」擴大，可對記錄於座標框内之輸出像 素座標進行插值處理之選擇者，在第16圖之插值表中，相 當於圖表對照座標（R，S)之座標框為空白時，則意謂著選擇 來自最近旁插值電路411之輸出者。 此外，在第1 7圖之輸出像素座標框中，與插值基礎之 像素座標成1對1對應之座標（以縱線網底顯示）係相對於 「剩餘像素座標」，而鄰接於左或上方。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，如第1 7圖之輸出影像座標框所示，第2條線及第 5條線全部相當於「剩餘像素座標」，其等在套用於輸入像 素座標框之第1條線及第3條線之像素座標之輸入像素資 料成為插值基礎。 如上，上述插值表可將下列考慮在内而設定者，即，由 成為插值基礎之輸入像素以内插丨對1相對應之輸出像素 • 座標，同時可内插位於該近旁（右、下或右下）之「剩餘座 標」者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵G χ 297公楚

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五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此’就針對水平方向變換率ΧΗ=1·2倍、 向變換率s Α ^ 、千入ν=1·4倍之插值表說明，但也可針對任奄 換率，依樣設定插值表。 ^ (針對特徵部分檢測電 路404之動作） 特徵部分檢測電路404 ,將相當於所輸入之像素座標 (P，Q)之3條線的時間之前所輸入之像素（P，Q〜3)為目標像 素，根據以目標像素為中心之一定範圍之像素資料^斷 該目標像素是否位於特徵部分内，或，是否為線分構成像 素或線分周邊像素。 關於該特徵部分檢測電路404之特徵部分判定及線分 判定動作Μ系與於實施形態i中參照第2圖之流程圓邊說 明之特徵線分檢測電路1〇3之動作同樣，在此省略說明。 、此外，為可進行該檢測，與實施形態〖同樣，特徵部分 檢測電路404中設有可將數條線份量之像素資料暫時記憶 之像：資料用之線性記憶體，又，朝重心保持插值電路4〇1 及線寬優先插值電路41G送來有比特徵部分檢測電路4〇4 還延遲5條線量之影像信號。 藉特徵部分檢測電路404所測出之結果送往圖形匹配 插值電路403及B選擇電路406。 具體而.言，在圖形匹配插值電路4〇3所處理之像素資料 係相對於現在輸人之（P，Q)之料f料在5條料前所輸入 者’由檢測結果用線性記憶體用之直線而將以(p，q 一 5)為 中心之3x 3像素框之線分資訊作為圖形匹配之對象圖形 資訊，而送往圖形匹配插值電路彻。與此同_，也將線 I------------裝 -----訂·！！！線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -39· 1229842 A7 B7 五、發明說明（） 分構成像素群之亮度平均值ma與周邊像素群之亮度平均 值MB送往圖形匹配插值電路403。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，朝著B選擇電路4〇6，係由檢測結果用線性記憶體 用線路而讀出（P，Q— 5)之特徵資訊後再傳送之。 又，朝B選擇電路4〇6傳送特徵資訊時因應像素數 變換率X而將特徵資訊之個數變換成（水平方向變換率Xh) X (垂直方向變換率χν)倍後再加以傳送者。即，送往b選 擇電路406之判疋結果資訊之個數為（水平方向變換率χΗ) 倍，上述第17圖之輸入影像座標中係構建成，針對相當於 插值基礎之第1條線及第3條線之像素座標之判定信號， 重複兩次，再送往B選擇電路406。藉此，在B選擇電路 406時，可逐次判斷像素數變換後之像素資料。 (線寬優先插值電路410之動作） 在此，為便於說明，而令藉操作者所指定之像素數變換 率X為（水平方向變換率Χη=1·2)χ (垂直方向變換率 Χν=1·4)，以特徵部分檢測電路4〇4測出之線分構成像素之 寬度為1像素寬時（即，線分構成像素中之水平方向連續數 或垂直方向連績數中之一為1 )，進行說明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 • 第18圖至第20圆係用以顯示在以特徵部分檢測電路 404所測出之線分寬度s i像素時，圖形匹配插值電路412 使用之變換表之圖。此外，以下針對變換表，詳細說明之。 線寬優先插值電路41〇係可於每次輸入像素資料時，進 行第21圖之流程圖所示之處理。 由特徵部分檢測電路4〇4送來之線分資訊為指為「不是 本’、氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） -40- 1229842 A7 五、發明說明（ 38 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 線分構成像素」之:蒼—π + 」之貝Λ日守（在S71中否），選擇來自最近 插值電路411之輸出（S 72)。 另一方面’由特徵部分檢測電路4G4送來之線分資訊為 指為是線分構成像素」之資訊時，根據目標像素之座標 (P’Q 5) # &對照第i 6圖之插值表’以決定插值方法。 因此’首先，算出對照第16圖之插值表時使用之目標 像素之圖表對照座標（R，S)(S73)。 第16圖之插值表中，水平方向之像素數為5 ,垂直像 素數為為5，此時，圖表對照座標（S，R)係可藉下式算出者，即，R = (P— 1)m〇d5 + 1、s = (Q—6)m〇d5+i。 然後，根據由上述步驟S7丨所求出之圖表對照座標 (S，R) ’藉對照第1 6圖之插值表，以決定插值方法（s74)。 即，第1 6圖之插值表中，沿記載於相當於圖表對照座 “（S，R)之座“棍之地點的方向擴大，指示可生成記於該座 標框之輸出像素座標之像素資料。又，此時，指示A選擇 電路’以選擇圓形匹配插值電路412之輸出者。 另一方面，在第1ύ圖之插值表中，相當於圖表對照座 標（S，R)之座標之地點為空白時，則指示a選擇電路，選擇 來自最近旁插值電路411之輸出。 接著，·按選擇後之插值方法，如下進行插值（S75)。 (圖形匹配插值電路412之動作之說明） 第1 8圖至第2 0圖係指輸入影像中之線分寬為1像素時 共通使用之圖形匹配變換表。在該變換表中，位於箭頭符 號之左側之3 X 3像素框為匹配時所用時之圖形，而位於箭 k紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · · --線. -41 - 39 1229842 B7 五、發明說明（ 頭符號之右側之框，粗線内係代表輸出像素座標，表示欲 輸出之像素資料之圖形。 又，第18圖至第2〇圖中，塗黑之像素框係代表線分構 成像素’塗白之像素框則代表著線分之周邊像素。又，以 •斜線畫有網底之多數像素框中至少1個像素框為線分構成 像素’而以、線畫有網底之相素框部分則是表示可是線分 構成像素，也可不I線分構成像素之像素。 圖形匹配插值電路412係按於上述步驟S74所決定之 插值方法，來對照第i 8至20圖之圖形匹配變換表。其次， 在第18至20圖之輸入圖形中，選擇與自上述特徵部分檢 測電路404送來之線分資訊（3χ 3像素框之線分資訊）一致 之輸入圖形，依與所選擇之輸入圖形相對應之輸出囷形， 而生成輸出像素資料。此外，對於第18圖至第20囷中之 輸出圖化之塗黑像素，可套用線分構成像素之亮度平均值 Μα ’而對於塗白像素時，則可套用周邊像素之亮度平均值 Mb 〇 具體上則如下進行。 (1)沿水平方向擴大時 沿水平方向擴大時，對照第18圖之圖形匹配變換表， 進行圖形匹配。 首先以目私像素為中心之3 X 3像素中線分構成像素 只為1像素時，則依照第1 8(a)圖之①的圖形匹配變換表， 朝水平方向擴大。 以目標像素為中心之3x3像素中線分構成像素為2以 本紙張尺度剌中規格⑽χ 297公爱〉 -42· 1229842

五、 發明說明（ 40 上時，如下進行圖形匹配。 首先，有套用於②及③中之杯一 1 者之圖形時，係採用該 圖形匹配變換表。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另-方面’滿足②、③兩方之條件時，首先，判斷是否 套用第剛圖中所示之例外的任—者，當有可套用者時， 利用該圖形匹配變換表，而無套用者時，則可使用②與③ 兩方面之圖形匹配變換表。此時，令輸出影像信號為加上 ②與③兩者之形態。 此外，令無例外與例外，或例外與基本圖狀組合之形 態。 ⑺有關於沿垂直方向擴大時，與上述⑴之水平方向擴 大完全相同’對照第19圖之圖形匹配變換表後，進行圓形 匹配。 (3)& 2方向擴大時，對照第2〇圖之圖形匹配變換表 後，進行圖形匹配。 於以目標像素為中心之3x3冑素框内，線分構成像素 只有1像素時，依照第20(a)圖中之①之圖形匹配變換表， 朝2方向擴大。 於以目標像素為中心之川像素框内，線分構成像素 為2以上時，有套用於（a)中之②、③、④、⑤中任一者時， 則以此進行圖形匹配。 另一方面，滿足（a)中之②、③、④、⑤中2以上之條件 時，首先，判斷其是否套用第2〇(b)圖所示之例外之任一 者，有套用該例外時，利用該圖形匹配變換表，而無此情 本紙張尺度^關家標 -43- 1229842

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（） 況時’則由弟20(a)圖之②、③、④、⑤之圖形匹配變換表 中選出2以上後再將其等組合而加以使用。此時，令輸出 影像信號為加上由②、③、④、⑤中選出者。 關於依上述圖形匹配所進行之插值之具體例，茲就輸入 有第22圖之影像（同於第：^…圖），且其圖表對照座標（R，s) 與第22圖之輸入影像所示者一致時進行說明。 例如，就輸入影像之座標（2,3)來看，相當於2方向擴 大之形態，因此形成可利用第20圖之變換表，而内插第 22圖之輸出景>像中之4個像素（2,4)、（3,4)、（2,5)、（3,5)。 輸入座標（2,3)之像素資料本身為線分構成像素且上 方、下方及右上方也有線分構成像素存在。此時，即不屬 於第18(b)圖之例外，而相當於將第2〇(a)圖之②、③、④組 合之形態，因此在變換後之輸出影像中，（2,4)、（3,4)、（2,5) 為線分構成像素（黑），而（3,5)則形成周邊像素（白）。 其次，就輸入座標（2,4)來看，相當於水平方向擴大之 形態，因此形成可利用第18圖之變換表，而内插第22圖 之輸入影像中兩座標（2,6)、（3,6)者。 該座標(2,4)之像素資料本身為線分構成像素且上方、 下方及右上方也有線分構成像素存在。此時，即相當於例 外之第18⑻圖之③，在變換後之輸出影像中，（2,6)為線分 構成像素（黑），而（3,6)則形成周邊像素（白）。 依此反復施行圖形匹配，如第2圖所示，可形成線寬一 定（1像素）之輸出影像。 A選擇電路，係、依照上述步驟^之指示，以選擇由最 本紙張尺度適用中國規格mo X 297公釐) 丨丨丨J丨丨丨丨丨丨•丨丨丨丨丨丨丨訂-丨丨丨丨丨丨·丨丨 Λ · 一· Ψ » (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •44- 421229842 A7 B7 五、發明說明（ 近旁插值電路411輸出之像素資料及由圖形匹配插值電路 412輸出之變換後之像素資料之一者。 _ 又，使位於上述第17圖之輸出影像座標中之第丨條與 •第2條之像素資料，及第4條與第5條之像素資料同時輸 入於A選擇電路405。因此，所輸入之第i條、第2條中， 先暫時將第2條之信號記憶於線性記憶體，俟第i條之輸 出結束後再將第2條之信號輸出（第4條與第5條也一樣）， 藉此，於A選擇電路4〇5將變換後之影像信號按線條順序 改變排列後’再送往B選擇電路4 〇 6者。 惟，除了上述方式外，也可事先在線寬優先插值電路 410叹置線性纪憶體，而在線寬優先插值電路41 〇將變換 訂 後之衫像L號按線條順序改變後，再送往A選擇電路 者。 (B選擇電路406之動作） B選擇路406係由特徵部分檢測電路4〇4送來判定結 果（目標像素是否為特徵部分）時，在每一次由重心保持插 值電路401及線寬優先插值電路41〇並行輸入變換後之像 素資料後，根據由特徵部分檢測電路4〇4輸入之判定結 果’選出一者後再將之輸出。 • 該選擇動作，係如於實施形態1所說明之第ό圖之流程 所示，由特徵部分檢測電路404所輸入之判定結果，根據 是否為特徵部分’而在「不是特徵部分」時，選擇由重心 保持插值電路401輸出之像素資料（步驟s3丨―S32)，而在 「為特徵部分」時，則選擇由A選擇電路4〇5輸出之像素 -45- !229842

五、 發明說明（ 且針對精細文字也可保持易讀度。 下進另-一Λ* ’針對自絲像，可在不失去自“彡像之模樣 / 又’在特徵部分及特徵部分以外之境界上也 可付到較平順之輸出影像，並於混合文字與影像存在之輸 入影像時’也可以良好畫質得到變換影像。 (本實施形態之變形例） 在上述說明中，乃就水平方向變換率為1.2倍、垂直方 向變換率為1.4倍之形態進行說明，而在水平及垂直之各 變換率為1倍以上且不到2倍時，藉與上述之方法同一方 法進行像素數變換，也可得到良好的像素數變換結果。 在上述說明中，係就經由特徵部分檢測電路所測出之線 分寬度為1像素之狀態進行說明，而事先準備多數可以更 多個像素數之區塊為對象之對照圖形時，也可使可對應之 線分之像素寬度為宽廣範圍，即使在線分構成像素之寬度 為2像素以上時，也可透過與因應各線寬之參照圖形相對 照，得到良好的變換結果。 又’關於像素數變換率為2倍以上時，上述之輸入影像 座標與輸出影像座標以1對1對應，也可以1對（捨棄像素 數變換率X之小數以下之整數）來對應之方式替代，令用 於圖形匹配之區塊的像素數增加以實施者。 (上述實施形態1-4之變形例） *在上述之實施形態中，係構建成藉操作者來輸入像素 數變換率者，此外也可做成判斷輸入影像信號之格式，配 合顯示裝置20之像素數，以自動算出像素數變換率者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -47- I ----I-------裝------訂· —-------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1229842 五 、發明說明（ 45 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 *在上述之貫施形態中，係以像素數變換率在全畫 面上為一致之狀悲進行說明，而在像素數變換率於畫面之 每一領域不同時，也可同樣實施者。 *上述之實施形態1、3、4中，係構建成於每次輸入像 素資料時判斷是否為特徵部分後，在選擇電路上根據該判 疋結果來選擇之構造，也可就分割一畫面後之每一領域判 斷疋否具有文字影像之特徵的部分（或自然影像部分）後， 在選擇電路上根據該判定結果來選擇者。 例如，特徵/線分檢測電路，使其構建成可先暫時記憶 晝面份之影像信號，針對每一將晝面分割後之領域，判 斷疋否具有文子景〉像之特徵之構造，俾由電腦丨〇之〇s管 理之官理兄訊而判斷出晝面之自然影像領域及文字影像領 域（具體上諸如有，以圖形驅動器進行像素數變換等，由管 理資訊可知每一領域是否為文字資訊者），將該管理資訊送 往影像處理裝置之形態時，也可使就每一畫面分割領域， 判斷出其係文字影像部分或者是自然影像部分者。 *也可將實施形態1所示之變換方法以及實施形態3 中所示之變換方法加以組合。例如針對水平方向，係將實 施形態1之變換方法組合，而針對垂直方向時，則是將實 施形態3加以組合。 *在本實施形態3、4中，如同實施形態2般，就變換 率X近於整數時，也可適用線寬優先插值法。 氺在上述之實施形態1 ·4中，顯示了依序輸入像素資料 時每一次施以插值處理後再將之輸出例，但同樣，也可以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）"'—-- * - 48 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) mmmMm n ϋ n ϋ I ϋ^^· ·ϋ ί ϋ I ϋ mmf ι 1229842

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將晝面分割後之領域單位進行插值處理者。 *上述之貫施形態i -4中所說明之影像處理裝置裡之 處理（以第2、4、5、6、9、11、12、21圖之流程圖所示之 處理）係可透過軟體實現，因此可適用於電腦。 [產業上可利用性] 本發明係可利用於一影像處理裝置，其係插設於由影像 信號源朝PDP、LCD等矩陣型顯示裝置傳送影像信號之途 中’或者是’内藏於矩陣型顯示裝置中者。 [圖式簡單說明] 第1圖係實施形態1之影像處理裝置之方塊圖。 第2圖係實施形態1之特徵部分檢測及線分檢測動作之 流程圖。 第3圖係顯示輸入影像信號例套入一定領域框時之圖。 第4圖係實施形態1之線寬算出之流程圖。 第5圖‘系顯示貫施形態1之線寬優先插值電路之動作之 流程圖。 第6圖係顯示實施形態1之選擇電路之動作之流程圖。 第7(8 1-7(0)圖係線寬優先插值法與另一插值方法之比 較圖。 第8圖係實施形悲2之影像處理裝置之方塊圖。 第9 _係顯示影像處理裝置之選擇電路之動作之流程 圖。 第10圖係實施形態3之影像處理裝置之方塊圖。 第11圖係實施形態3之邊緣連續數算出之流程圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----I-------裝----I I--訂·！ — 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -49- 1229842 A7 五、發明説明 204…選擇電路 406…B選擇電路 220···座標判定部 410…線寬優先插值電路 300···影像處理裝置 411…最近旁插值電路 303…邊緣部檢測電路 412···圖形匹配插值電路 3 10 ···線寬優先插值電路 413...A選擇電路 311.··整數倍擴大部 420...座標判定部 312…任意數倍擴大部 31...波形辨別電路 313.··選擇部 32...選擇器 320…座標判定部 33 ".Cubic插值處理電路 400···影像處理裝置 34...最近旁插值處理 4 01…重心保持插值電路 35...輸入影像信號 404…特徵部分檢測電路 3 6...輸出影像信號 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、訂| Φ :線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -51 -

Claims (1)

1. A8 B8S —〜六、申請專利範圍 fuuf I 第90109560號申請案申請專利範圍修正本91年i丨月14日 1 · 一種影像處理方法，係預先決定像素數變換表，依據 該像素數變換表而於將原影像分割成多數時的領域， 或於各原影像之各個像素與該周圍之像素所構成之領 域進行圖形匹配，藉此製成對應原影像之像素數變換 後之影像的像素數變換方法，其特徵在於： 令原影像内包含直線或斜線之線分群在變換前 後’前述線分群之配置、寬度及長度可因應變換率而 改變； 而像素數變換率、及在每個一定大小領域之像素 圖形上， 前述線分群中具有交點之兩兩線分在變換後，也 可在與變換前相同之各兩線分上形成交點，且前述線 分群中所含之每一線分在變換後也不會有中途切斷之 狀態，且，使於原影像内相互包含有具同一寬度之直 線或斜線之線分群中具預定寬度以下之線分群在變換 後也可相互保持同一線寬者。 2. 一種影像處理方法，係輸入矩陣顯示用之原影像，對 於行方向及列方向之至少一被指定之方向，以預定之 像素數變換率進行像素數變換之方法，包含有丁列步 驟，即： 一邊緣檢測步驟，係檢測前述輸入之原影像中所含 之邊緣構成像素者；及 一輸出調整步驟，係調整於前述邊緣檢測步驟中所

   裝 訂·

   -52- ABCD 1229842 六、申請專利範圍 測出之邊緣構成像素，使變換後邊緣構成像素對於前述 被指定之方向可連續一像素數，該像素數為乘上依像素 數變換率而惟一訂定之整數者。 3. 如申明專利範圍第2項之影像處理方法，其中該邊緣 檢測步驟，係於前述原影像中檢測與鄰接於前述被指 定之方向之像素間之灰階差在預定值以上之像素，以 之為邊緣構成像素。 4.如申請專利範圍第2項之影像處理方法，其中該邊緣 檢測步驟，對前述原影像中每一部分測定空間頻率， 且根據該測定結果，檢測邊緣構成像素。 5. 如申請專利範圍第2項之影像處理方法，其中該藉前 述像素數變換率而惟一訂定之整數，係於像素數變換 率 X在 〇<Χ<ο.5 時，為 i，而，在 Ν—〇 5$χ<ν+〇 5(ν 為1以上之整數）時，則為Ν。 6. 如申請專利範圍第2項之影像處理方法，其中該輸出 調整步驟， 對於前述邊緣檢測步驟測出邊緣構成像素之像素， 輸出經藉前述像素數變換率而惟一訂定之整數變換後 之像素， 7. 且對於邊緣檢測步驟測出邊緣構成像素之像素以外 之像素’就每__像素改變欲輸出之變換後像素數。 如申請專利範圍第6項之影像處理方法，其中該對於 邊緣檢測步驟測出邊緣構成像素之像素以外之像素，、 輸出-像素數，該像素數相當於一整數，該整數係 由一藉前述像素數變換率而惟1定之整數，及一於該 $氏張尺度適;^關家標準（CNS) A#規格（2ΐ〇χ297公楚） •53- 12

   7T、申請專利範圍 整數上加上或減去預定範圍内之整數後所得之整數中 所選擇者。 8 · 一種影像處理方法’係輸入矩陣顯示用之原影像，且 對於行方向及列方向中之至少一被指定之方向，以預 定之像素數變換率進行像素數變換之方法，且該方法 係選擇使用第1插值法及第2插值法以進行像素數變 換者， 該第1插值法係藉依像素數變換率而訂定之一定倍 率，以輸出與輸入影像相對應之變換後影像者；而 該第2插值法則係將輸入之原影像中所含之線分構 成像素之圖案與事前訂定之變換表進行圖案匹配，以輸 出與輸入像素相對應之變換後像素者。 9· 一種影像處理方法，係輸入矩陣顯示用之原影像，且 對於行方向及列方向中之至少一被指定之方向，以預 定之像素數變換率進行像素數變換之方法，且該方法 並包含有下列步驟，即： 第1插值步驟，係藉依像素數變換率而訂定之一定 倍率’以輸出與輸入影像相對應之變換後影像者； 第2插值步驟，係將輸入之原影像中所含之線分構 成像素之圖案與事前訂定之變換表進行圖案匹配，以輸 出與輸入像素相對應之變換後像素者；及 選擇步驟，係選擇前述第1插值步驟及第2插值步 驟中之一輸出者。 10·如申請專利範圍第9項之影像處理方法，並包含有下 列步驟，即： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 Χ297公楚) -54- 1229842

   特徵判定步驟，係判定原影像之每一領域是否 徵部分者；及 —且前述選擇步驟，係針對於前述特徵判定步驟中判 定為特徵部分之影像部分，於具有輸入原影像中之相同 寬幅之線分，用以於變換後亦相互保持相同線寬而選擇 變換像素數之第一像素數變換方法，而針對判定為不是 特徵部分之影像部分，則用以在變換之前後保持重心位 置而選擇變換像素數之第二像素數變換方法。 11·如申請專利範圍第10項之影像處理方法，其中該特徵 判定步驟， 以與原影像中所含之線分有關之資訊為基礎，判定 原影像之每一部分是否為特徵部分。 12·如申請專利範圍第1〇項之影像處理方法，其中該特徵 判定步驟，

   對於輸入影像中以目標像素為中心之一定領域在下 列狀態時判定為特徵部分，即，含有具有一定寬度以下 之線分構成像素，且線分構成像素群之亮度值及周邊像 素群之亮度值的變動係數各在預定值以下，又前述線分 構成像素群之灰階值平均值與前述周邊像素群之灰階 值平均值間之差在預定值以上者。 13·如申請專利範圍第12項之影像處理方法，其中該一定 寬度為1像素。 14.如申請專利範圍第1〇項之影像處理方法，其中該特徵 判定步驟， 判定將原影像之一畫面份分割後之每一領域是否為 本紙張尺度適用中關冢標準(〇1^)八4規格（210\297公釐） -55- a^9842 A8

   特徵部分。 像處理方法，係選擇使用第-像素數變換方法 一 一像素數變換方法，以進行像素數變換者，該第 户像素數變換方法為對於輸入之原影像中之具同一寬 ^ ,線分進行像素數變換，使之於變換後也可相互保 八同線寬者，而該第二像素數變換方法係對上述線 =進行像素數變換，使之於變換前後也可保持重心位 置者。 16.如中請專利範” 15項之影像處理 方法，並包含有下 列步驟，即： 特徵判定步驟，係判定原影像之每一領域是否為特 徵邹分者；及 選擇步驟’係針對於前述特徵判定步驟中判定為特 #分之影像部&，選擇前述第_像素數變換方法，而 對判定為不是特徵部分之影像部分，則選擇前述第二 像素數變換方法。 17 ji 如申印專利範圍第16項之影像處理方法，其中該特徵 判定步驟， 以與原影像中所含之線分有關之資訊為基礎，判定 原影像之每一部分是否為特徵部分。 I8·如申請專利範圍第16項之影像處理方法，其中該特 判定步驟， 對於輸入影像中以目標像素為中心之一定領域在下 列狀態時判定為特徵部分，即，含有具有一定寬度以下 之線分構成像素，且線分構成像素群之亮度值及周邊像 本紙張尺度適用中國國豪標％ (CNS) A4_規格----* ---- -56- A8 B8 C8 D8

   六、申請專利範圍 1229842 素群之亮度值的變動係數各在預定值以下，又前述線八 構成像素群之灰階值平均值與前述周邊像素群之太1 值平均值間之差在預定值以上者。 Λ ^ 19·如申請專利範圍第18項之影像處理方法，其中該一〜 寬度為1像素。 ~ A 20·如申請專利範圍第16項之影像處理方法，其中該 判定步驟， 、以符徵 判定將原影像之一畫面份分割後之每一領域是否 特徵部分。 & " 裝 21.如申請專利範圍第16項之影像處理方法，其中該選 步驟， μ 判疋像素數變換率之值是否近於整數值， 訂 在判定為接近於整數值時，選擇第一像素數變換方 法，而在判定為不近於整數值時，則係選擇第二像素數 變換方法。 ' 線 2 2 ·如申明專利範圍第16項之影像處理方法，其中該選擇 步驟， 像素數變換率之值及與此值相近之整數之差在不到 預定值時，選擇第一像素數變換方法，而大於該預定值 時，則係選擇第二像素數變換方法。 23. 如申請專利範圍第ι5項之影像處理方法，其中該第二 像素數變換方法為線性插值法及Cubic插值法中之一 者。 24. —種影像處理裝置，係用以輸入矩陣顯示用之原影 像’對於行方向及列方向之至少一被指定方向，以預 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) μ規格（21〇Χ297公楚） -57-

   /月"曰修正/ 7T、申清專利範圍 疋之像素數變換率進行像素數變換者，包含有·· 邊緣檢;則’係用以檢測輸入之原影像中所含之邊 緣構成像素者，·及 輸出a周整部，係可就前述邊緣檢測部所檢測出之邊 緣構成像素，對前述指定之方向進行㈣，使乘上依像 素數文換率而惟一訂定之整數的像素數後之變換後邊 緣構成像素連續者。 25. 如申請專利範圍第24項之影像處理裝置，其中該邊緣 裝 檢測部， 於前述原影像巾，測出與鄰接於前述被指定方向之 像素之灰階差在預定值以上之像素，以為邊緣構成像 素。 訂 26. 如中請專利範圍第24項之影像處縣置，其中該 檢測部， 對前述原影像中每-部分測定空間頻率，並根據該 測定結果，檢測邊緣構成像素。 27. 如中請專利範圍第24項之影像處理裝置，其中該 述像素數變換率而惟_訂定之整數，係於像素數變換 率 X在 〇<Χ<0·5 時，為 i，而，在 Ν_〇 5$χ<Ν+〇 N 為1以上之整數）時，則為N。 出 像 28·如申明專利範圍第24項之影像處理裝置，其中該輸 調整部係對於前述邊緣測出冑測為邊緣構成像素之 素，輸出藉前述像素數變換率而惟一訂定之整數之 換後像素， ^ 並對於前述邊緣測出部測為邊緣構成像素之像素以 本紙張纽適财酬家鮮(CNSj A4規格（210X297公爱） -58- 1229842 . A8

   六、申請專利範圍 外之像素，就每一像素改變欲輸出之變換後像素數。 29.如申請專利範圍第28項之影像處理裝置，其係對於前 述邊緣檢測部測出邊緣構成像素以外之像素，輸出一 像素數，該像素數相當於一整數，該整數係由一藉前 述像素數變換率而惟一訂定之整數，及一於該整數上 加上或減去預定範圍内之整數後所得之整數中所選擇 者。 裝 訂 30· —種影像處理裝置，係用以輸入矩陣顯示用之原影 像’且對於行方向及列方向中之至少一被指定之方 向，以預定之像素數變換率進行像素數變換者，而選 擇使用第1插值法及第2插值法以進行像素數變換者， 該第1插值法係藉依像素數變換率而訂定之一定倍 率，以輸出與輸入影像相對應之變換後影像者；而 該第2插值法則係將輸入之原影像中所含之線分構 成像素之圖案與事前訂定之變換表進行圖案匹配，以輸 出與輸入像素相對應之變換後像素者。 線 31· —種影像處理裝置，係用以輸入矩陣顯示用之原影 像，且對於行方向及列方向中之至少一被指定之方 向’以預定之像素數變換率進行像素數變換者，包含 有： 第1插值部，係用依像素數變換率而訂定之一定倍 率，以輸出與輸入影像相對應之變換後影像者； 第2插值部，係用以將輸入之原影像中所含之線分 構成像素之圖案與事前訂定之變換表進行圖案匹配，以 輸出與輸入像素相對應之變換後像素者；及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐〉 -SQ _ 申請專利範圍 選擇部，係用以選擇前述第i插值部及第 r之一輸出者。 32 種影像處理裝置，係可選禮 法；5 @ ^ n 選擇使用第一像素數變換方 法及第一像素數變換方法 一偾丰虹^ I 乂進仃像素數變換者，該第 像素數變換方㈣使輸人之原影像t具有同-寬度 之線分在變換後也相互保持 咕 丁幵丨J線寬，而進行像素數 =，第二像素數變換方法則係使於變換前後可保 茅重〜位置，而進行像素數變換者。 如申明專利圍第32項之影像處理裝置，其更具有： 一特徵判定部’係用以判定原影像之每—部分是否 為特徵部分；及 一選擇部，係用以對於前述特徵判定部t被判定為 特徵部分之影像部分’選擇前述第—像素數變财法 而對於判定為不是特徵部分之影像部分則選擇前述第 二像素數變換方法者。 34. 如申請專利範圍第33項之影像處理裝置，其中該特徵 判定部係以與原影像中所含之線分相關之資訊為基 礎，而對原影像中每一部分判定是否為特徵部分者。 35. 如申請專利範圍第33項之影像處理裝置，其中該特徵 判定部係對於輸入影像中以目標像素為中心之一定領 域在下列狀態時判定為特徵部分，即，含有具有一定 寬度以下之線分構成像素，且線分構成像素群之亮度 值及周邊像素群之亮度值的變動係數各在預定值以 下，又前述線分構成像素群之灰階值平均值與前述周 邊像素群之灰階值平均值間之差在預定值以上者。。 1229842

   六、申請專利範圍 Λ BCD 36. 如申明專利範圍第35項之影像處理裝置，其中該— 寬度為1像素。 37. 如中睛專利範圍第33項之影像處理裝置，其中該特徵 判定部係判定，將原影像之一畫面份分割後之每—領 域是否為特徵部分者。 裝 訂 Μ·如申請專利範圍第33項之影像處理裝置，其中該選擇 部，係判定像素數變換率之值是否接近整數值，在判 斷為接近整數值時，選擇第一像素數變換方法，而判 斷為不近於整數值時，則選擇第二像素數變換方法。 39·如申請專利範圍第33項之影像處理裝置，其中該選擇 4 ’係於像素數變換率之值及與之相近之整數間之差 不到預定值時，選擇第一像素數變換方法，而大於前 述預定值時，則選擇第二像素數變換方法。 4〇·如申請專利範圍第33項之影像處理裝置，其中該第二 像素數變換方法為線性插值法及Cubic插值法中之一 者0 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X：297公釐） -61- 1229842 々二千"月/7日修正/是走/辅^ 第15圖

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