JPH07262362A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力画像の階調値毎の画像をベクトル化する
際、意味のない情報やエッジ部分の情報の欠落がなくす
ことを可能にする。 【構成】 入力画像１０１はその階調値毎に画像分割部
１０２で分割される。分割された各階調値毎の画像１０
３は、混入信号処理部１０４で混入信号を検索し、その
検索された混入信号を除去する。こうして、修正された
画像１０５が出力される。この後は、個々の修正された
階調値毎の画像のエッジを抽出する処理を行ない、ベク
トル化していく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置、詳しくは
入力した画像を拡大或は解像度を上げる画像処理装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、入力した低解像度情報を高解
像度情報に解像度変換する方法として、様々な方法が提
案されている。提案されている従来方法は、対象となる
画像の種類（例えば、各画素ごとに階調情報の持つ多値
画像、疑似中間調により２値化された２値画像、固定閾
値により２値化された２値画像、文字画像等）によっ
て、その変換処理方法が異なっている。

【０００３】本発明で対象としている画像は各画素ごと
に階調情報の持つ自然画像等の多値画像であるが、従来
の内挿方法は、内挿点に最も近い同じ画素値を配列する
最近接内挿方法や、内挿点（補間画素）を囲むオリジナ
ル画像の４点（４点の画素値をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとする）
の距離により、以下の演算によって内挿する画素値Ｅを
決定する共１時内挿法等が一般的に用いられている。

【０００４】 Ｅ＝(1-i)・(1-j)・A+i・(1-j)・B+j・(1-i)・C+i・j・D （但し、画素間距離を１とした場合に、内挿する画素は
画素Ａから横方向にｉ、縦方向にｊの距離の位置にある
とする（従って、ｉ≦１、ｊ≦１）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例には以下に示す欠点がある。

【０００６】内挿点に最も近い同じ画素値を配列する最
近接内挿方法は、構成が簡単であるという利点はある
が、拡大するブロックごとに画素値が決定されるため、
視覚的にブロックの存在が目立ってしまい画質的に劣悪
する。

【０００７】また、内挿点を囲む４点の距離によって計
算される共１次内挿方法は、自然画像の拡大には一般的
によく用いられている有効な手法であり、平均化され、
スムージングのかかった画質になる。しかしながら、エ
ッジ部や、シャープな画質が要求される部分には、逆に
ぼけた画質になってしまう。さらに、地図等をスキャン
して得られた画像や、文字部を含む自然画像の様な画像
の場合には、補間によるぼけのために、大切な情報が受
け手側に伝わらないという問題がある。

【０００８】そこで、本願発明者は、別件の特許出願
（特願平６−４４２４号）として以下のような提案をし
た。以下、簡単に説明する。

【０００９】多値画像（例えば８階調の画像）が与えら
れた場合、各々の階調値毎に入力多値画像を分離させる
（物理的に分離することのみを意味するものではな
い）。例えば、階調値として“５”の画像を分離させた
とする。この場合、この画像（階調値“５”の画像）の
中の或る画素を注目し、その注目画素とその周りの上下
左右の４つ（或は斜め方向を含めて８つ）の画素の値が
同じ場合には、注目画素を処理の対象外とし、以下、注
目画素位置をずらすことで、同様の処理を繰り返してい
く。この結果、最終的に階調値“５”のエッジのみが残
ることになる。そして、そのエッジの微小部分を着目
し、その部分が予め決められたパターンのどれに相当す
るかを判断し、そのエッジの特徴点を該当するパターン
に基づいて見つけていく。こうして、全ての特徴点が見
つけ出されると、個々の特徴点を結ぶベクトルを抽出す
る。全てのベクトルが抽出されたら、そのベクトルに基
づいて拡大率（或は解像度比＝出力解像度／入力解像
度）に基づいて補正し、その補正後のベクトルに従って
輪郭を描画し、その内部を階調値“５”で塗り潰す。

【００１０】以上の処理を分離した各階調値毎に行い、
各々の階調値に基づいて生成された塗り潰し画像を結合
（或は合成）して、最終的な拡大或は高解像度の画像を
生成する。

【００１１】しかしながら、かかる提案をビデオ・スチ
ルビデオ等のＮＴＳＣアナログ処理されている機器より
入力した多値の白黒画像やカラー画像等に応用すると、
サンプリング時の問題やＮＴＳＣの特性上、全体的にに
じんだ様な画像になり、エッジ部分で情報の欠落が目立
ち、ベクトル化が困難になることがわかった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる問題点に
鑑みなされたものであり、入力画像の階調値毎の画像を
ベクトル化する際、意味のない情報やエッジ部分の情報
の欠落がなくすことを可能にする画像処理装置を提供し
ようとするものである。

【００１３】この課題を解決する為、本発明の画像処理
装置は以下に示す構成を備える。すなわち、与えられた
入力階調画像を拡大、或は高解像度化するため、前記入
力階調画像の各階調値毎に分離させ、個々の分離画像毎
にエッジに沿ったベクトルを抽出し、当該抽出したベク
トルを拡大率或は解像度比に従って補正して個々の階調
値毎の画像を再描画及び結合する画像処理装置であっ
て、前記入力階調画像の各階調値毎のベクトルを抽出す
る際、他の画像情報に混入した信号を判定する判定手段
と、該判定手段で判定された信号部分を除去する除去手
段とを備える。

【００１４】

【作用】かかる本発明の構成において、入力階調画像の
各階調値毎に分離された画像に混入した信号を判定手段
で判定する。そして、この判定手段で判定された信号部
分を除去手段で除去する。この後で、各々の分離画像毎
にそのエッジを抽出し、ベクトルを生成する。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面に従って本発明に係る実施例
を詳細に説明する。

【００１６】実施例の画像処理装置は、主としてカラー
プリンタ等の画像出力装置内部に具備することが効果的
であるが、画像出力装置以外の画像処理装置、ホストコ
ンピュータ内のアプリケーションソフトとして内蔵する
ことも可能である。

【００１７】図１は第１の実施例における装置のブロッ
ク構成図である。図中１０１は入力画像で低解像度の画
像である。１０２は画像分割部で、入力された画像情報
を元に階調値ごとに分割を行う。１０３は分割された画
像で、階調値ごとの画像情報になっている。１０４は混
入信号処理部で、１０５は修正された画像である。ここ
で修正された画像情報を元に、輪郭情報をベクトル化し
解像度変換を行う。

【００１８】次の図２において、混入信号処理部につい
ての説明を行う。

【００１９】図中の２０１は１０２で分割された画像情
報、２０２は混入信号情報２０６より、入力画像２０１
より混入信号を検索し、混入信号と判定する第１段階、
２０３は第１段階で混入信号と判定された周辺部を検索
し、混入信号と断定する第２段階、２０４は混入信号と
断定された信号を削除する部分、２０５は修正された画
像情報、２０６は混入信号の特徴の情報である。

【００２０】次に、この回路の流れの例として、ＮＴＳ
Ｃ画像情報を取り込んだ場合の処理について述べる。

【００２１】アナログで処理されているＮＴＳＣ信号は
エッジ部において急激な変化が行えず図３（ａ）の様な
なだらかな曲線になる。そのため、デジタル化のための
サンプリング処理で図３の（ｂ）のように階調値ごとに
分割した場合（図示では５段階）、エッジ部分で他の階
調に混入する問題が発生する。

【００２２】さらにカラーのＮＴＳＣ信号において、図
４のように、人間の視覚の空間周波数特性を利用し、色
差信号の高周波域を削り、周波数多重化によって輝度信
号の高周波域に重ねているため、色差信号に高周波域が
存在せず、エッジ部等の様な急激な色差信号値が変わる
ところでは変化に対応できず、エッジ部周辺が他の階調
に混入してしまう。

【００２３】上記の混入信号を解析してみると、他の階
調に混入してしまう情報は横幅が１ドットで、情報が周
囲から孤立している場合がほとんどである。そこで本実
施例の例であるＮＴＳＣ画像では、混入信号情報２０６
は横幅１ドットでかつ孤立した情報とする。

【００２４】まず混入信号照合部２０２において、入力
された分割した画像２０１より混入信号情報２０６を用
い、混入した信号を検出する第１段階を行う。次に混入
信号照合部２０２で混入信号と判定された信号を、第２
段階として混入信号と判定するため、判定された信号の
周辺を調べ孤立した情報であるかを検索する。ここで孤
立した情報、つまり混入信号と断定された場合、混入信
号削除部２０４で、その信号混入の除去作業を行う。

【００２５】以上の処理を行うことにより入力された画
像情報から必要のない情報を削除することができ、解像
度変換を行いやすい画像情報を生成することができる。

【００２６】尚、実施例では、ＮＴＳＣ画像の場合を述
べたが、混入信号が解るならば、他の画像形式でもよい
ことは勿論である。

【００２７】

【他の実施例の説明】次に、本発明にかかわる他の実施
例を示す。

【００２８】図５は第２の実施例における混入信号処理
部である。図中、５０１は画像分割部１０２で分割され
た画像情報、５０２は混入信号情報５０６を用い、入力
された画像５０１より混入信号を判定する第１段階、５
０３は混入信号と判定された部分の周辺を、現在処理を
行っている画像５０１、及び他の画像５０８を用い、混
入信号を断定する第２段階、及び元の画像情報の特定を
行う部分、５０４は混入信号と断定されたが、元の画像
を判定できない時、混入信号の削除を行う部分、５０５
は修正された画像情報で、５０６は混入信号情報、５０
７は混入信号を元の画像情報に移動する部分、５０８が
現在処理している分割された画像以外の画像情報であ
る。

【００２９】上記第１の実施例と異なっている点は、第
１の実施例では、混入信号と判定された時、削除を行う
だけであったが、本第２の実施例では、混入信号周辺検
索部５０３で周辺から孤立していることが確認され、混
入信号と断定された時、分割された他の画像情報から、
どれが元の画像情報かを判定し、混入信号移動部５０７
により混入情報を元の画像情報に移動する。元の画像を
判断する方法は、混入信号の位置を記憶し、他の画像に
おいて記憶した位置の周辺の信号を検索し、信号を移動
した時、移動した信号が孤立しない画像を元の画像と判
断する。

【００３０】このことにより、混入されていた画像から
関係無い情報を削除するだけでなく、情報が欠落し、ベ
クトル化が困難であった画像をベクトル化が容易な画像
に復元することができる。

【００３１】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上より、本発明において、ＮＴＳＣ信
号等、アナログで処理されていた画像情報をデジタル化
し、画像情報を分割処理する時に、他の階調への情報の
混入を補正することが可能となり、分割処理を用い解像
度変換を行う時の画像生成ミスを減らすことが可能とな
る。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例における画像処理装置の全体構成図で
ある。

【図２】本実施例における混入信号処理部の構造を示す
図である。

【図３】本実施例における一例のＮＴＳＣ画像の説明図
である。

【図４】本実施例における一例として用いたカラーＮＴ
ＳＣ画像のスペクトル構造の図である。

【図５】他の実施例における混入信号処理部の構造を示
す図である。

【符号の説明】

１０２ 画像分割部 １０３ 分割された画像 １０４ 混入信号処理部 ２０２ 混入信号照合部 ２０３ 混入信号周辺検索部 ２０４ 混入信号削除部 ２０６ 混入信号情報 ５０７ 混入移動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/208

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 与えられた入力階調画像を拡大、或は高
   解像度化するため、前記入力階調画像の各階調値毎に分
   離させ、個々の分離画像毎にエッジに沿ったベクトルを
   抽出し、当該抽出したベクトルを拡大率或は解像度比に
   従って補正して個々の階調値毎の画像を再描画及び結合
   する画像処理装置であって、 前記入力階調画像の各階調値毎のベクトルを抽出する
   際、他の画像情報に混入した信号を判定する判定手段
   と、 該判定手段で判定された信号部分を除去する除去手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段、除去手段に、元の画像を
   判定し、混入していた信号をもとに戻す手段を有するこ
   とを特徴とする請求項第１項に記載の画像処理装置。