JPH10509824A - 画像データの適応的補間のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 画像データの適応的補間のためのシステム及び方法は、出力画像媒体上における補間された画像データの可視表現のための選択されたフォーマット、補間された画像データの可視表現のための出力画像媒体の選択されたタイプのような１つ又はそれ以上の変数と、補間された画像データの可視表現の鮮明さ又は平滑さのような外観特性とに基づいて、複数の異なる補間カーネル関数の１つを選択する。上記システム及び方法は、上記出力画像媒体上における補間された画像データの可視表現の外観を改善するために、適切な補間カーネル関数を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】 画像データの適応的補間のためのシステム及び方法 １）発明の技術分野 本発明は、画像処理技術に関し、特に、出力媒体上で表現するためにデジタル 画像データを拡大するための補間技術に関する。 ２）背景 デジタルレーザー画像形成器は、画像を表す像データの集合に基づいて、感光 フィルムのような画像媒体上で画像の可視的表現を形成する。画像データは、入 力画像化装置によって補捉された複数のデジタル画像値を含む。医療の画像化環 境では、入力画像化装置は、例えば、磁気共鳴（ＭＲ）装置、コンピュータ断層 装置（ＣＴ）、従来のＸ線撮影（Ｘ線）装置、又は超音波装置のような診断装置 を備える。従って、画像データは、診断目的のために得られた生理学的な目的の 画像を表す。各デジタル画像値は原画像における複数の画素の１つに対応し、そ のそれぞれの画素に関連する光学密度を表す。レーザー画像形成器はデジタル画 像データを処理して、レーザー駆動値を発生する。各レーザー駆動値は、画像媒 体上において、原画像における画素の光学密度を生成するために計算された露光 レベルを表す。レーザー駆動値は、走査型レーザーの強度を変調するために用い られ、それにより、特定の露光レベルを用いて画像媒体を露光する。その後に、 レーザー画像形成器は画像媒体を現像して、原画像の可視表現を形成する。 画像データによって表現された画素数は、画像媒体の解像度よりかなり少なく できる。例えば、レーザー画像形成器は、画像媒体上に１インチ当たり３００画 素の出力解像度を生成することができる走査型レーザーを含む。しかしながら、 入力画像化装置の解像度に依存して、原画像は２５６×２５６の画素と同様に少 ない画素を備えた画像データによって表現されるかもしれない。レーザー画像形 成器は、ユーザーが形成すべき画像数を選択できる異なるフォーマットを提供す るだろう。画像媒体上で形成される画像数は各画像のサイズを決定する。もし特 定のフォーマットが、画像形成器が画像媒体上において２インチ（４．０８ｃｍ ）×２インチ（４．０８ｃｍ）領域で画像を形成することを必要とするなら、レ ー ザー画像形成器の解像度を１インチに３００画素に調和させるために、画像デー タの５１２×５１２の画素集合は、少なくとも２５％だけ拡大されなければなら ない。フォーマットがより大きいサイズを必要とするとき、画像データをより大 きな量で拡大する必要がある。画像媒体の全体のシートに対する８インチ（２０ ．３２ｃｍ）×１０インチ（２５．４ｃｍ）のフォーマットは、例えば、画像デ ータの５１２×５１２の画素集合の８回の拡大を必要とし、最終的には画像デー タの４０９６×４０９６の画素集合になるだろう。これに対して、より小さいサ イズを生成するフォーマットは、画像データが減少されることを必要とする。 拡大は、必要とされる拡大量に依存するより高いレートで、最初にサンプリン グされた画像データを再サンプリングすることを含む。縮小は、必要とされる縮 小量に依存するより低いレートで、最初にサンプリングされた画像データを再サ ンプリングすることを含む。再サンプリングは、曲線を原画像データに効果的に 合わせるように、原画像データ上で補間を行うことにより実行される。拡大では 、曲線は、最初にサンプリングされた画像データから得られる画素の間の中間の 画素を生成するために、原画像より高いレートで再サンプリングされる。縮小で は、曲線は原画像データより低いレートで再サンプリングされる。再サンプリン グ処理は、拡大のとき画像データを、より高い空間的解像度を有する画像に変換 し、縮小のとき画像データをより低い空間的解像度を有する画像に変換する。不 幸にも、拡大のための再サンプリングレートは、高周波数情報の喪失及び認識さ れたぶれやぼけ及び他の人工物の拡大画像データへの挿入によって、画像の品質 を劣化させることがある。画像の質を保持するために、理想的な低域通過フィル タスペクトラムを示す補間関数を有することが望ましい。理想的な低域通過フィ ルタは、再サンプリングにより挿入された周波数の複製を取り除くだろう。しか しながら、理想の低域通過フィルタの実装を行うことができず、なぜなら、それ は各補間された画素に対して、多くの周囲のデータ点を利用することを必要とし ているからである。 幾つかの提案された補間関数は、理想の低域通過フィルタの効果に近似しよう としている。そのような補間関数は、一般的に、２つのカテゴリーに分けられ、 その２つは一般に（１）“２点”補間及び（２）“４点”補間と呼ばれる。“２ 点”補間の１つのタイプは、“画素複製”補間を含み、これによって、２つの隣 接した原画素間の複数のサンプル点は、最も近い隣接する原画素の強度値を単に 割り当てられる。“２点”補間のもうひとつのタイプは、“双一次”補間を含み 、これにより、２つの隣接した原画素間の複数のサンプル点は、最も近い隣接す る原画素からの距離に基づいて、一次で重み付けされた強度値を割り当てられる 。他の“２点”補間技術は、３次、５次、７次などの多項式カーネル関数を用い て実行される。 “４点”補間は、三次のスプライン関数の応用を含んでいる。三次のスプライ ン関数の適用により実行される４点補間は、２点補間より多くの計算を含む。三 次のスプライン関数は、ほとんどの場合で２点補間よりも優れた空間的周波数応 答を生成することが発見され、理想の低域通過フィルタにより近い近似を提供す る。しかしながら、画像データのあるタイプに対して、三次のスプライン補間関 数は、例えば、双一次補間又は画素複製のような２点補間関数に比較して、最適 に補間された画像よりも低い近似度を有する画像を生成するであろう。英数字情 報を表す画像データのための補間結果を改善するために、例えば、図情報を表す データに用いられるものと異なるタイプの補間を用いる必要があるだろう。 幾つかの存在する補間技術は、補間されるべき画像データのタイプに基づいて 、異なる補間関数間において切り換えることが可能である。米国特許第５，００ ８，７５２号は、存在する画像データのタイプに依存する２つの異なる補間関数 のタイプを適用するための補間器を開示する。連続する画素値の間の差が、図情 報からテキスト情報への遷移を示す予め設計されたしきい値を越えると、この技 術は異なる補間関数の間で切り換える。米国特許第４，４６８，６９３号は、ユ ーザーが、好みに応じて三次のスプライン補間、双一次補間、及び画素複製補間 の間で手動で切り替えることが可能な補間装置を開示している。米国特許第５， ３２７，２５７号は、１つ以上の補間関数を画像データ集合に適用して、所望の 外観を得るための装置を開示している。この装置は、三次のスプライン関数を画 像データ集合に適用することによって鮮明に補間された画像及び滑らかに（スム ーズ に）補間された画像を生成し、次いで、選択された荷重係数を用いて、鮮明に補 間された画像と滑らかに補間された画像とを合成して１つの鮮明な又は滑らかな 結果画像を生成することにより、第３の画像を生成する。 上述の特許の開示は、一般的に、異なる画像データのタイプのための異なる補 間関数のタイプの有効性に注意を向けている。しかしながら、他の様々な画像処 理の効果には注意を向けていない。例えば、特定の補間関数の有効性は、画像媒 体上における画像データのフォーマットによって必要とされる拡大の度合に従っ て変化するだろう。もしフォーマットが、ある画像に対して大きな画像拡大ファ クタを必要とすれば、もちろん、隣接する拡大されていない原画素間のより多数 の中間画素を生成する必要がある。結果として、ぶれのような画像化人工物を挿 入することのより多い機会があるだろう。しかしながら、もしフォーマット選択 がより小さい拡大率を必要とするなら、ぶれはほとんど認識できないだろう。従 って、より大きい拡大率を伴う使用には不適当と考えられる補間関数は、高いぶ れの発生率のために、それでも、より小さい拡大率を伴う使用には適当であるか もしれない。 さらに、異なる画像媒体の応答特性は、補間の目に見える結果に大きな影響を 及ぼす可能性がある。例えば、乾燥銀フィルムは、特性曲線の下部（ｔｏｅ）及 び上部（ｓｈｏｕｌｄｅｒ）での速度の両方で、従来のハロゲン化銀フィルムの 現像速度よりかなり遅い現像速度を有することが観測されてきた。このより遅い 現像速度は、ハロゲン化銀フィルムに対して効果的であると以前考えられていた 補間関数を、乾燥銀フィルムに対する効果を小さくすることができる。より遅い 現像速度は、走査型レーザーが、より高い露光エネルギーを、望ましい最大光学 密度を達成する画像媒体に伝送することを必要とする。より高い露光エネルギー は、画像媒体上における各階調を露光するために、走査型レーザーに対する大き いダイナミックレンジへ変化させる。しかしながら、レーザーダイオードのよう な商業的に有益な走査型レーザーの利用可能なダイナミックレンジは、赤外線領 域において必要とされる露光波長に対して制限されるかもしれない。結果として 、走査型レーザーは、所望数の階調を生成することはできないだろう。走査型レ ー ザーの限界を与えられる乾燥銀フィルムのより遅い現像速度は、高い空間的周波 数の喪失という結果を生じる。高い空間的周波数の喪失の目に見える兆候は、高 いコントラスト領域での望ましくないぶれを生成する明らかなエッジの鮮明さの 低下であろう。このぶれは、最少密度での英数字テキストを表す画像データから 、最大密度に近いより高い密度での図情報を表す画像データへの遷移を含んでい るそれらの領域で、特に顕著である。それゆえ、ハロゲン化銀フィルムに対して 適切と考えられる補間関数は、乾燥銀フィルムにおいて不十分な結果を生ずるだ ろう。 さらなる変形例として、フィルムとは異った応答特性を有する陰極線管（ＣＲ Ｔ）表示モニターのようなもう１つの出力媒体上における画像データの表現はま た、補間関数の目に見える結果に影響を与える可能性がある。ＣＲＴモニター媒 体は、画像表現のためのプリントフィルムと比較すると、幾つかの問題を有する 。例えば、ＣＲＴモニターは、フィルムに対して厳格なダイナミックレンジの制 限（最大強度から最少強度レンジまでの）を有する。ＣＲＴモニターのダイナミ ックレンジは、１５００−２０００レベルの階調を提供するプリントフィルムと 比較すると、認識できる画像階調表現を約１００−１５０レベルに制限している 。従って、乾燥銀フィルムと同様に、ＣＲＴモニターは、高いコントラスト領域 でのぶれを受ける。しかしながら、ＣＲＴモニターが受けるぶれは乾燥銀フィル ムでのぶれよりもより明白であることに注意すべきである。さらに、ＣＲＴモニ ターは、フィルムでは現れないまぶしさ（グレア）及び幾何学的ひずみを生じる 。従って、細いエッジ及び詳細の認識は、プリントフィルムよりＣＲＴモニター にとってより困難である。ＣＲＴモニターにおけるより少ない数の階調レベル数 や、グレア及びひずみのために、フィルムのための適切な補間関数は、ＣＲＴモ ニターに対しては不適切である。 存在している補間技術は、一般的に、補間結果におけるフォーマット及び／又 は媒体のバリエーションの効果に注意を向けていない。その結果として、画像の 品質は、異なる画像媒体上での異なるフォーマットで形成された補間された画像 に対して関心を有し続けている。よって、特定のフォーマット及び／又は異なる 画像媒体に適した補間関数を選択可能な補間システムに対する必要性がある。 発明の概要 存在する補間技術の制限を考慮して、本発明は画像データの適応的補間のため のシステム及び方法を提供することに注意が向けられている。本発明のシステム 及び方法は、画像データに対して選択されたフォーマットに基づいて複数の異な る補間カーネルルックアップテーブルの１つを選択することが可能である。本発 明のシステム及び方法はまた、画像データの表現に対して選択された画像媒体に 基づいて複数の異なる補間カーネルルックアップテーブルの１つを選択すること も可能である。フォーマット及び媒体における変化に注意を向けることにより、 本発明のシステム及び方法は、適当な補間カーネルの画像データへの応用を、目 に見える結果に改善することができる。さらなる利点として、本発明のシステム 及び方法は、ユーザーに望まれる鮮明さ又は平滑さに基づいて、補間カーネルル ックアップテーブルの１つを選択して、特定の外観特性を達成する。 本発明の付加的な特徴及び利点は、以下の記述において一部分を明らかにし、 その一部分は説明から明らかになるであろうし、又は本発明の実施により学習さ れるだろう。本発明の利点は、添付された図面と共に、ここに書かれた説明及び 請求の範囲において特に指摘された手段によって理解され達成されるだろう。 前述の利点を達成するために、ここで広く具体化され記述されるように、本発 明は、第一の態様において、１つの画像内の複数の画素を表現する画像データ上 において補間を実行して補間された複数の画素を表現する補間された画像データ を生成するためのシステムを提供し、上記システムは、上記画像の表現のために 複数の画像媒体の１つを選択するための媒体選択手段と、上記画像媒体上での画 像の表現のために複数のフォーマットの１つを選択するためのフォーマット選択 手段と、上記画像媒体上での上記画像の表現の複数の外観特性のうちの１つを選 択するための外観特性選択手段と、複数の異なる補間カーネルルックアップテー ブルを記憶するメモリーとを備え、上記補間カーネルルックアップテーブルの各 々は複数の補間係数を含み、上記フォーマット選択手段により選択されたフォー マットと、上記媒体選択手段により選択された媒体と、上記外観特性選択手段に より選択された外観特性との組み合わせに基づいて、上記メモリー内に記憶され た上記補間カーネルルックアップテーブルの１つを選択するための補間カーネル 選択手段と、上記選択された補間カーネルルックアップテーブル内に含まれた上 記補間係数を上記画像データに適用して、上記補間された画像データを生成する ための補間手段を備える。 第２の態様において、本発明は、１つの画像内の複数の画素を表現する画像デ ータ上において補間を実行して、補間された画像データを生成するためのシステ ムを提供し、上記システムは、画像媒体上における上記画像の表現のために複数 のフォーマットの１つを選択するためのフォーマット選択手段と、複数の異なる 補間カーネルルックアップテーブルを記憶するメモリーとを備え、上記補間カー ネルルックアップテーブルの各々は複数の補間係数を含み、上記フォーマット選 択手段により選択されたフォーマットに基づいて、上記メモリー内に記憶された 複数の補間カーネルルックアップテーブルのうちの１つを選択するための補間カ ーネル選択手段と、上記選択された補間カーネルルックアップテーブルを、画像 データヘ適用して、上記補間された画像データを生成するための補間手段とを備 える。 第３の態様において、本発明は、１つの画像内の複数の画素を表現する画像デ ータ上において補間を実行して、補間された画像データを生成するためのシステ ムを提供し、上記システムは、上記画像の表現のために複数の画像媒体のうちの １つを選択するための媒体選択手段と、複数の異なる補間カーネルルックアップ テーブルを記憶するメモリーとを備え、上記補間カーネルルックアップテーブル の各々は複数の補間係数を含み、上記媒体選択手段により選択された媒体に基づ いて、上記メモリー内に記憶された複数の補間カーネルルックアップテーブルの うちの１つを選択するための補間カーネル選択手段と、上記選択された補間カー ネルルックアップテーブルを、上記画像データに適用して、上記補間された画像 データを生成するための補間手段とを備える。 第４の態様において、本発明は、１つの画像内の複数の画素を表現する画像デ ータ上において補間を実行して、補間された画素を表現する補間された画像デー タを生成するための方法を備え、上記方法は、上記画像の表現のために複数の画 像媒体のうちの１つを選択するステップと、上記画像媒体上における画像の表現 のための複数のフォーマットのうちの１つを選択するステップと、上記画像媒体 上における上記画像の上記表現の複数の外観特性のうちの１つを選択するステッ プと、上記選択された媒体と、上記選択されたフォーマットと、上記選択された 外観特性との組み合わせに基づいて複数の異なる補間カーネルルックアップテー ブルのうちの１つを選択するステップを備え、上記補間カーネルルックアップテ ーブルの各々は複数の補間係数を含み、上記選択された補間カーネルルックアッ プテーブル内に含まれた上記補間係数を、上記画像データに適用して、上記補間 された画像を生成するためのステップとを備える。 第５の態様において、本発明は、画像内の複数の画素を表現する画像データ上 において補間を実行して、補間された画像データを生成するための方法を提供し 、上記方法は、上記画像媒体上の表現のための複数のフォーマットのうちの１つ を選択するステップと、上記選択されたフォーマットに基づいて複数の異なる補 間カーネルルックアップテーブルのうちの１つを選択するステップとを備え、上 記補間カーネルルックアップテーブルの各々は複数の補間係数を含み、上記選択 された補間カーネルルックアップテーブルを、上記画像データに適用して上記補 間された画像データを生成するための補間手段とを備える。 第６の態様において、本発明は、画像内の複数の画素を表現する画像データ上 において補間を実行して補間された画像データを生成するための方法を提供し、 上記方法は、上記画像の表現のための複数の画像媒体のうちの１つを選択するス テップと、上記選択された媒体に基づいて複数の異なる補間カーネルルックアッ プテーブルのうちの１つを選択するステップとを備え、上記補間カーネルルック アップテーブルの各々は複数の補間係数を含み、上記選択された補間カーネルル ックアップテーブルを、上記画像データに適用して、上記補間された画像データ を生成するための補間手段とを備える。 前述の概略の説明と次の詳細な説明の両方は、単なる代表的かつ説明的なもの であり、請求される本発明を限定するものではない。 図面の簡単な説明 添付した図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、この明細書 の部分に含まれかつ一部分を構成している。図面は、本発明の原理を説明するた めに役立つ説明を伴って、本発明を説明する代表的実施例を示す。 図１は、本発明に係る、画像データの適応的補間のためのシステムの機能的ブ ロック図であり、 図２は、本発明に係る、図１の上記システムに含まれる補間プロセッサの機能 的ブロック図であり、 図３は、本発明に係る、画像データの適応的補間のための方法を説明したフロ ーチャートである。 発明の詳細な説明 図１は、本発明に係る、デジタル画像データの適応的補間のためのシステム１ ０の機能的ブロック図である。図１に示すように、システム１０は、フォーマッ ト選択器１２、外観特性選択器１４、出力媒体選択器１６、補間カーネルルック アップテーブルメモリー１８、補間プロセッサ２０、及びフォーマット化プロセ ッサを含む。システム１０は、さらに、陰極線管（ＣＲＴ）表示モニター２４及 びデジタルレーザー画像形成器２６によって提供される１つ又は複数の出力媒体 を含む。補間プロセッサ２０は、ブロック２８で示されるように入力画像化装置 からの画像データを受信する。医療の画像化環境では、入力画像化装置は、例え ば、磁気共鳴（ＭＲ）装置、コンピュータ断層（ＣＴ）装置、従来のＸ線撮影（ Ｘ−線）装置、又は超音波装置のような診断装置を備える。従って、画像データ ２８は、診断目的のために得られた生理学的物体の画像を表す。 補間プロセッサ２０により受信される画像データ２８は、画像内の複数の画素 を表す。画像データ２８によって表された画素数は、画像の可視的表現のために 用いられる出力画像媒体の出力解像度より大幅に少なくできる。システム１０は 、画像データ２８上において補間を実行して原画素及び補間された画素を表して いる補間された画像データを生成するように形成される。システム１０は、選択 されたフォーマット、選択された出力媒体、及び選択された画像の外観特性の組 み 合わせに基づいて、複数の補間カーネルルックアップテーブルのうちの１つを選 択する。複数の補間カーネルルックアップテーブルは複数の補間係数を含み、当 該複数の補間係数は、画像データ２８内の原画素に適用されて、補間された画素 を生成し、これによって、出力媒体の解像度に一致するように、画像データ２８ の空間的解像度を変換する。 フォーマット選択器１２は、画像媒体上における画像の表現のために複数のフ ォーマットのうちの１つを選択する。フォーマット選択器１２は、システムのユ ーザーが、出力画像媒体の単一ページ上に形成すべき、画像数を表すフォーマッ トを選択することを可能にさせる。一例として、システム１０は、媒体の単一ペ ージに収容されるできるだけ多くの画像、具体的には、有益な診断目的のために 見られるできるだけ多くの画像のためのフォーマットを提供する。ここで用いら れている“ページ”という用語は、レーザー画像形成器２６によりプリントされ るフィルム、又はＣＲＴ表示モニター２４により表示されるスクリーンのような シート形状の感光性媒体をいう。フォーマット選択器１２は、例えば、レーザー 画像化装置２６上の表示パネルと関連するユーザーインターフェース又はレーザ ー画像化装置２６上の手動コントロールパネルによって実現されることが可能で ある。選択されたフォーマットにより特定された画像数は、画像媒体上で形成さ れるべき各個別の画像のサイズを決定する。各画像のサイズは、画像データ２８ の解像度を出力媒体の解像度に合わせるために必要な拡大量を決定する。 外観特性選択器１４は、画像媒体上の画像の表現の複数の外観特性のうちの１ つを選択する。複数の外観特性は、人間の観察者によって見られているときに、 見かけの平滑さの度合に関係する画像の複数の明らかな鮮明な度合を含む。ここ で用いられている“鮮明さ”及び“平滑さ”という用語は、人間の観察者によっ て見られているとき、画像内の原画素と補間された画素の間の明らかなエッジコ ントラストの度合を呼んでいる。外観特性選択器１４は、画像がより満足な又は 診断上より有益な外観を供給するための画像媒体上で形成されるとき、ユーザー が、その画像の可視表現での明らかなエッジコントラストの度合を選択すること ができる。フォーマット選択器１２は、例えば、レーザー像形成器２６上の表 示パネルに関連するユーザーインターフェース、又はレーザー画像形成器２６上 の手動制御パネルにより実現される。 媒体選択器１６は画像データ２８によって表される画像の可視表現のための複 数の画像媒体のうちの１つを選択する。特に、媒体選択器１６は、ユーザーがＣ ＲＴモニター２４又はレーザー画像形成器２６のいずれかを選択できるようにし 、レーザー画像形成器によりプリントされた画像媒体のタイプもまた選択できる ようにする。例えば、レーザー画像形成器２６は、湿式で化学的処理されたハロ ゲン化銀フィルム又はサーモグラフ乾燥銀フィルムのどちらかの上に画像をプリ ントするように構成してもよい。レーザー画像形成器２６は、考えられるところ では、サーモグラフフィルムの他のタイプに画像をプリントするように構成する ことも可能である。媒体選択器１６は、例えば、レーザー画像形成器２６上の表 示パネルに関連するユーザーインターフェース、又はレーザー画像形成器２６上 の手動制御パネルにより実現することができる。あるいは、媒体選択器１６は、 入力画像媒体から画像データ２８と共に送られる媒体選択情報に自動的に応答す るように構成してもよい。 補間カーネルルックアップテーブルメモリー１８は、複数の補間カーネルルッ クアップテーブルを記憶する。各補間カーネルルックアップテーブルは、特定の 補間カーネル関数に従って計算された複数の補間係数を含んでいる。補間カーネ ルルックアップテーブルは、例えば、複数の２点補間係数を含む少なくとも１つ の補間カーネルルックアップテーブルと複数の４点補間係数を含む少なくとも１ つの補間カーネルルックアップテーブルとを含む。特に、メモリー１８は、複数 の画素複製補間係数を含む１つの補間カーネルルックアップテーブルと、複数の 双一次補間係数を含む１つの補間カーネルルックアップテーブルと、複数の三次 多項式補間係数を含む１つの補間カーネルルックアップテーブルと、複数の五次 多項式補間係数を含む１つの補間カーネルルックアップテーブルと、及び複数の 三次のスプライン補間係数とを含む１つ又はそれ以上の補間カーネルルックアッ プテーブルを含む種々の補間カーネルルックアップテーブルを記憶する。 補間プロセッサ２０は、フォーマット選択器１２によって選択されたフォーマ ッ トと、媒体選択器１６によって選択された媒体と、及び外観特性選択器によって 選択された外観特性との組み合わせに基づいて、メモリー１８に記憶された補間 カーネルルックアップテーブルの１つを選択する。補間プロセッサ２０により選 択された特定の補間カーネルルックアップテーブルは、ユーザーによって指定さ れたフォーマット、媒体、及び外観特性を与えられた、最適な可視外観を有する 補間された画像データを生成する。補間プロセッサ２０は、選択されたフォーマ ットによって必要とされる画素の量と、画像データ２８によって提供された原画 素の量に基づいて、サンプリングの増分を決定する。次いで、補間プロセッサ２ ０は、サンプリングの増分に対応する選択された補間カーネルルックアップテー ブル内に含まれる補間係数を画像データに適用して、補間された画像データを生 成する。 フォーマットプロセッサ２２は、補間プロセッサ２０によって生成された補間 された画像データを受信し、出力画像データの１枚のページ上における表現のた めに補間された画像データを準備する。具体的には、フォーマットプロセッサ２ ２は、ユーザーによって選択されたフォーマットに従って、単一のページ上にお いてプリント又は表示されるべき多くの画像の各々に対して生成された補間され た画像を収集する。フォーマットプロセッサ２２は各画像に対する補間された画 像データを上記ページの特定の領域に割り当て、次いで、表示モニター２４又は レーザー画像形成器２６のいずれかを駆動するため応用のために集められた画像 データをラスター化する。 図２は、本発明に係る、図１で図示された補間プロセッサ２０の機能的ブロッ ク図である。図２で図示されるように、プロセッサ２０は、入力画像データバッ ファ３０、行補間器３２、列補間器３４、及び出力画像データバッファ３６を含 む。入力画像データバッファ３０は入力画像化装置から入力データ２８を受信す る。行補間器３２は、画像データ２８の各行に沿って原画素値を処理し、ブロッ ク３８で示された選択された補間カーネルテーブルから検索された補間係数に基 づきそれらを補間する。行補間器３２は、サンプリングレートに従って選択され た対応する補間係数３８で原画素を乗算し、補間された行画素値を生成するため に、その結果値を加算する。その結果得られた補間された複数の行画素値はそれ ぞれ、当該画像内における補間された１つの画素に対応し、上記補間された画素 の強度を表す。補間された行画素値は、画像データ２８内の原画素の列の間の補 間された画素の追加の列を生成する。各補間された画素の強度は、複数の補間係 数が適用された複数の原画素値の強度の関数であり、補間係数の値である。 原画素の複数の行が行補間器３２によって補間されると、列補間器３４はそれ らを処理して、補間された列の画素値を生成する。具体的には、列補間器３４は 、選択された補間カーネルテーブルから検索された補間係数３８に基づいて、１ つの列に沿って元の行画素と補間された行画素の両方を補間する。列補間器３４ は、１つの列に沿った行の原画素と補間された行画素を、対応する補間係数で乗 算し、その結果値を加算して、補間される列画素値を生成する。補間された列画 素値は、原画素の行と補間された画素の行との間の補間された画素の追加の行を 生成する。再び、各補間された列画素の強度は、補間係数が適用された元の列画 素値の強度の関数であり、補間画素の値である。行補間器３２及び列補間器３４ による処理の後に、補間された画像データは出力画像データバッファ３６に送ら れる。画像データは、フォーマットプロセッサ２２によって検索されるまで、出 力画像データバッファ３６内に記憶される。 行補間器３２及び列補間器３４は、公知の方法で、画像データ２８の補間を実 行する。しかしながら、以下のＦＯＲＴＲＡＮコードは説明のために提供される 。上記コードは、三次のスプライン補間カーネル関数を用いる４点補間処理、五 次多項式を用いる２点補間処理、及び双一次補間を用いる２点補間処理内に含ま れている計算を説明している。 ｃ ４点補間三次のスプライン変数“ｃａ”は、−１に設定される。 ｃ ｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４は、 ｃ 三次のスプラインカーネル関数から計算された ｃ 変数である。 ｃ この例では、２００％補間が示されている。 ｃ ca=-1. do 100 i=0,4 c1=float(i)/4.0 u1(i)=ca*(c1**3)-(2.*ca*(c1**2))+ca+c1 u2(i)=(ca+2)*(c1**3)-(ca+3.)*(c1**2)+1. u3(i)=-(ca+2.)*(c1**3)+((2.*ca+3)*(c1**2))-2ca*c1 u4(i)=-ca*(c1**3)+ca*(c1**2) 100 continue ｃ ｃ 五次多項式を用いた２点補間 ｃ この例では、２００％補間が示されている。 ｃ do 200 i=0,4 c1=float(i)/4.0 u1(i)=0. u2(i)=1-(10.*(c1**3))＋(15.*(c1**4))-(6.*(c1**5)) u3(i)=1-(10.*((1-c1)**3)) +(15.*((1-c1)**4))-(6.*((1-c1)**5) u4(i)=0. ｃ ｃ 双一次を用いた２点補間 ｃ この例では、２００％補間が示されている。 ｃ c1=float(i)/4.0 u1(i)=0. u2(i)=1-c1 u3(i)=c1 u4(i)=0. 200 continue ｃ ｃ この例において、“ｍｂｂ（ｉ，ｋ）”は拡大された画像データであり、 ｃ “ｍｎｂ（ｉ，ｋ）”は拡大されない原画像データである。 ｃ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊行補間＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ ｃ do 301 i=1,4 do 301 k=0,3 mbb(i,k＋1)=u1(k)*mnb(i,1)+u2(k)*mnb(i,2)＋u3(k)*mnb(i,3) １ +u4(k)*mnb(i,4) if(mbb(i,k+1).ge.4095)mbb(i,k+1)=4095 if(mbb(i,k+1).le.0)mbb(i,k+1)=0 301 continue ｃ ｃ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊列補間＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ ｃ do 302 i=1,4 do 302 k=0,3 mb(k+1,i)=u1(k)*mbb(1,i)+u2(k)*mbb(2,i)+u3(k)*mbb(3,i) １ +u4(k)*mbb(4,i) if(mb(k+1,i).ge.4095)mb(k+1,i)=4095 if(mb(k+1,i).le.0)mb(k+1,i)=0 302 continue ｃ メモリー１８内に記憶された補間カーネルルックアップテーブルの１例及び補 間プロセッサ２０が補間カーネルルックアップテーブルを選択する方法について 以下説明する。この例では、メモリー１８は、以下の補間カーネル関数を表す補 間関数を含む補間ルックアップテーブルを記憶する。 Ａ．２点補間カーネル関数。 １． 画素複製カーネル関数。この２点補間カーネルルックアップテーブル は、従来の画素複製補間カーネル関数Ｋ₁（ｘ）を表す複数の補間係数を含み、 それにより、２つの隣接した原画素の間の複数の補間された画素は、最も近い原 画素の強度値が簡単に割り当てられる。この補間カーネル関数は以下のように表 現できる。 Ｋ₁（ｘ）＝１ ｜ｘ｜＜＝０．５ Ｋ₁（ｘ）＝０ ｜ｘ｜＞０．５ ここで、Ｘは原画素に関連する補間された画素の位置を表す変数である。画素複 製補間カーネルは、補間された画像データ内の画素間の鮮明な見かけのエッジコ ントラストを生成する。 ２． 双一次補間カーネル関数。この２点補間カーネルルックアップテーブ ルは、従来の双一次補間関数Ｋ₂（ｘ）を表す複数の補間係数を含み、それによ り、２つの隣接した原画素の間の複数の補間された画素は、最も近くの隣接した 原画素からの距離に基づいて、一次で重み付けされた強度値が割り当てられる。 この補間カーネル関数Ｋ₂（ｘ）は、以下のように表現できる。 Ｋ₂（ｘ）＝１−｜ｘ｜ ０＜＝｜ｘ｜＜＝１ Ｋ₂（ｘ）＝０ ｜ｘ｜＞１ この双一次補間カーネル関数は、画素複製と比較して、補間された画像データ内 の複数の画素間のより平滑な見かけのエッジコントラストを生成する。 ３． 三次多項式カーネル関数。この２点補間カーネルルックアップテーブ ルは、従来の三次多項式カーネル関数Ｋ₃（ｘ）を表す複数の補間係数を含み、 それにより、２つの隣接した原画素間の複数の補間された画素は、次の式に基づ いて、強度値を割り当てられる。 Ｋ₃（ｘ）＝２｜ｘ｜³−３｜ｘ｜²＋１ ０＜＝｜ｘ｜＜＝１ Ｋ₃（ｘ）＝０， ｜ｘ｜＞１ この三次多項式カーネル関数は、双一次カーネル関数Ｋ₂（ｘ）によって生成さ れた補間された画像より鮮明だが、画素複数補間関数Ｋ₁（ｘ）によって生成さ れた補間された画像より平滑な補間された画像内における複数の画素間の見かけ のエッジコントラストを生成する。 ４． 五次多項式カーネル関数。この２点補間カーネル関数は、従来の五次 多項式カーネル関数Ｋ₄（ｘ）を表す複数の補間係数を含み、それにより、２つ の隣接した原画素間の複数の補間画素は、次の式に基づいて、強度値を割り当て られる。 Ｋ₄（ｘ）＝−６｜ｘ｜⁵＋１５｜ｘ｜⁴−１０｜ｘ｜³＋１ ０＜｜ｘ｜＜１ Ｋ₄（ｘ）＝０ ｜ｘ｜＞１ 五次多項式カーネル関数は、三次多項式補間関数Ｋ₃（ｘ）及び双一次複製補間 カーネル関数の両方によって生成された補間された画像より鮮明だが、画素複製 補間カーネル関数Ｋ₁（ｘ）によって生成された補間された画素より平滑な補間 された画像内における複数の画素間の明白なエッジコントラストを生成する。 Ｂ．４点補間カーネル関数。 ５． 三次のスプライン関数（ａ＝０）。この４点補間カーネルルックアッ プテーブルは、従来の三次のスプラインカーネル関数Ｋ₅（ｘ）を表す複数の補 間係数補間係数を含み、それにより、２つの隣接した原画素間の複数の補間画素 は、次の式に基づいて、強度値を割り当てられる。 Ｋ₅（ｘ）＝（ａ＋２）｜ｘ｜³−（ａ＋３）｜ｘ｜²＋１ ０＜＝｜ｘ｜＜＝１ Ｋ₅（ｘ）＝ａ｜ｘ｜³−５ａ｜ｘ｜²＋８ａ｜ｘ｜−４ａ ｜ｘ｜＞１ Ｋ₅（ｘ）＝０ ｜ｘ｜＞２ 係数ａ＝０のとき、上述の補間カーネル関数Ｋ₅（ｘ）は、補間された画像内に おける複数の画素間の比較的平滑な見かけのエッジコントラストを提供する。 ６． 三次のスプライン関数（ａ＝−．２）。この４点補間カーネルルック アップテーブルは、補間カーネル関数Ｋ₆（ｘ）を実現するために、係数ａ＝− ０．２を有する上式Ｋ₅（ｘ）に対応する。ａ＝−０．２のとき、補間カーネル 関数Ｋ₆（ｘ）は、補間カーネル関数Ｋ₅（ｘ）によって生成された補間された画 像より鮮明な補間された画像内における複数の画素間の見かけのエッジコントラ ストを生成する。 ７． 三次のスプライン関数（ａ＝−．４）。この４点補間カーネルルック アップテーブルは、補間カーネル関数Ｋ₇（ｘ）を実現するために、係数ａ＝− ０．４を有する上式Ｋ₅（ｘ）に対応する。ａ＝−０．４のとき、補間カーネル 関数Ｋ₇（ｘ）は、補間カーネル関数Ｋ₆（ｘ）によって生成された補間された画 像より鮮明な補間された画像内における複数の画素間の見かけのエッジコントラ ストを生成する。 ８． 三次のスプライン関数（ａ＝−．６）。この４点補間カーネルルック アップテーブルは、補間カーネル関数Ｋ₈（ｘ）を実現するために、係数ａ＝− ０．６を有する上式Ｋ₅（ｘ）に対応する。ａ＝−０．６のとき、補間カーネル 関数Ｋ₈（ｘ）は、補間カーネル関数Ｋ₇（ｘ）によって生成された補間された画 像より鮮明な補間された画像内における複数の画素間の見かけのエッジコントラ ストを生成する。 ９． 三次のスプライン関数（ａ＝−．８）。この４点補間カーネルルック アップテーブルは、補間カーネル関数Ｋ₉（ｘ）を実現するために、係数ａ＝− ０．８を有する上式Ｋ₅（ｘ）に対応する。ａ＝−０．８のとき、補間カーネル 関数Ｋ₉（ｘ）は、補間カーネル関数Ｋ₈（ｘ）によって生成された補間された画 像より鮮明な補間された画像内における複数の画素間の見かけのエッジコントラ ストを生成する。 １０． 三次のスプライン関数（ａ＝−１．０）。この４点補間カーネルル ックアップテーブルは、補間カーネル関数Ｋ₁₀（ｘ）を実現するために、係数ａ ＝−１．０を有する上式Ｋ₅（ｘ）に対応する。ａ＝−１．０のとき、補間カー ネル関数Ｋ₁₀（ｘ）は、補間カーネル関数Ｋ₉（ｘ）によって生成された補間さ れた画像より鮮明な補間された画像内における複数の画素間の見かけのエッジコ ントラストを生成する。 １１． 三次のスプライン関数（ａ＝−１．２）。この４点補間カーネルル ッ クアップテーブルは、補間カーネル関数Ｋ₁₁（ｘ）を実現するために、係数ａ＝ −１．２を有する上式Ｋ₅（ｘ）に対応する。ａ＝−１．２のとき、補間カーネ ル関数Ｋ₁₁（ｘ）は、補間カーネル関数Ｋ₁₀（ｘ）によって生成された補間され た画像より鮮明な補間された画像内における複数の画素間の見かけのエッジコン トラストを生成する。 １２． 三次のスプライン関数（ａ＝−１．４）。この４点補間カーネルル ックアップテーブルは、補間カーネル関数Ｋ₁₂（ｘ）を実現するために、係数ａ ＝−１．４を有する上式Ｋ₅（ｘ）に対応する。ａ＝−１．４のとき、補間カー ネル関数Ｋ₁₂（ｘ）は、補間カーネル関数Ｋ₁₁（ｘ）によって生成された補間さ れた画像より鮮明な補間された画像内における複数の画素間の見かけのエッジコ ントラストを生成する。 １３． 三次のスプライン関数（ａ＝−１．６）。この４点補間カーネルル ックアップテーブルは、補間カーネル関数Ｋ₁₃（ｘ）を実現するために、係数ａ ＝−１．６を有する上式Ｋ₅（ｘ）に対応する。ａ＝−１．６のとき、補間カー ネル関数Ｋ₁₃（ｘ）は、補間カーネル関数Ｋ₁₂（ｘ）によって生成された補間さ れた画像より鮮明な補間された画像内における複数の画素間の見かけのエッジコ ントラストを生成する。 １４． 三次のスプライン関数（ａ＝−１．８）。この４点補間カーネルル ックアップテーブルは、補間カーネル関数Ｋ₁₄（ｘ）を実現するために、係数ａ ＝−１．８を有する上式Ｋ₅（ｘ）に対応する。ａ＝−１．８のとき、補間カー ネル関数Ｋ₁₄（ｘ）は、補間カーネル関数Ｋ₁₃（ｘ）によって生成された補間さ れた画像より鮮明な補間された画像内における複数の画素間の見かけのエッジコ ントラストを生成する。 １５． 三次のスプライン関数（ａ＝−２．０）。この４点補間カーネルル ックアップテーブルは、補間カーネル関数Ｋ₁₅（ｘ）を実現するために、係数ａ ＝−２．０を有する上式Ｋ₅（ｘ）に対応する。ａ＝−２．０のとき、補間カー ネル関数Ｋ₁₅（ｘ）は、補間カーネル関数Ｋ₁₄（ｘ）によって生成された補間さ れた画像より鮮明な補間された画像内における複数の画素間の見かけのエッジコ ン トラストを生成する。 １６． 三次のスプライン関数（ａ＝−２．２）。この４点補間カーネルル ックアップテーブルは、補間カーネル関数Ｋ₁₆（ｘ）を実現するために、係数ａ ＝−２．２を有する上式Ｋ₅（ｘ）に対応する。ａ＝−２．２のとき、補間カー ネル関数Ｋ₁₆（ｘ）は、補間カーネル関数Ｋ₁₅（ｘ）によって生成された補間さ れた画像より鮮明な補間された画像内における複数の画素間の見かけのエッジコ ントラストを生成する。 補間プロセッサ２０は、選択されたフォーマット、選択された媒体、及び選択 された外観特性に基づいて、補間された画像データの可視表現の外観を改善する ために、上述の補間カーネルルックアップテーブルＫ₁−Ｋ₁₆の１つを選択する 。上記選択は、補間カーネル関数の結果が、フォーマット選択器によって選択さ れたフォーマット及び出力媒体選択器によって選択された出力媒体の応答特性に よって必要とされる拡大又は縮小の度合の依存を変化することができることを認 識して、補間プロセッサによって行なわれる。プロセッサ２０はまた、上記選択 については、外観特性選択器１４によって選択された外観特性、例えば、鮮明さ 、又は平滑さに基づいて行う。この方法では、補間プロセッサ２０は、メモリー １８から現在の条件に対して最も有益な補間カーネル関数Ｋ₁−Ｋ₁₆を選択する 。 この例では、補間プロセッサ２０は、まず始めに、フォーマット選択器１２に よって選択されたフォーマットに従って、メモリー１８内に記憶された補間カー ネルルックアップテーブルの領域を狭める。より小さい拡大率を必要としている 選択されたフォーマットに対して、補間プロセッサ２０は、小さいスケールの拡 大を用いたときに、より小さいぶれの発生率の観点から、２点補間カーネルルッ クアップテーブルＫ₁−Ｋ₄の１つを選択する。より小さい拡大率はより少量のぶ れを発生するので、２点補間カーネルルックアップテーブルは満足できる可視の 結果を提供する。この方法では、補間プロセッサ２０による４点補間カーネルル ックアップテーブルよりもむしろ２点補間カーネルルックアップテーブルの選択 は、補間された画像データを生成するための必要とされる計算ファクタ量を減少 させる。２点補間に対して必要とされる計算時間は、少なくとも４のファクタに よる ４点補間に対して必要とされる計算時間より少ないだろう。より大きな拡大率を 必要とするフォーマットに対して、補間プロセッサ２０は、４点補間カーネルテ ーブルＫ₄−Ｋ₁₆のうちの１つを選択する。それによって、補間プロセッサ２０ は、より大きな拡大率と共に起こるより大きなぶれの発生率を回避するために必 要とされるときにより良い空間周波数を生成する。４点補間カーネルは付加的な 計算を必要とするが、出力媒体上における補間された画像データの満足な又は診 断に有益な可視表現を保証するために必要である。 補間カーネルルックアップテーブルの１つのタイプを選択するために補間プロ セッサ２０によって適用される基準の一例として、満足な可視の結果は、水平及 び垂直の両方向において３のファクタを越えない拡大率を必要とする選択された フォーマットを用いて２点補間カーネルテーブルの使用に対して観察された。水 平及び垂直の両方向において３のファクタより大きい拡大率を必要とする選択さ れたフォーマットに対し、補間プロセッサ２０は、４点補間カーネルテーブルの １つを選択するために設けられるべきである。３のファクタより少ない拡大率で は、２点補間カーネルの使用と共に発生するぶれの度合は、得られる計算量の抑 制の観点から特に、満足できることがわかった。３のファクタより大きい拡大率 では、ぶれの発生率は、一般的に、より良い空間周波数を生成する補間カーネル の使用を要求する。したがって、４点補間カーネルの使用によって達成された改 善された可視の結果は、加えられた計算の努力程の価値があると考えられる。も ちろん、補間された画像データの可視表現が満足いくものかどうかの問題は、結 局は、人間の観察者の主観的問題であろう。それゆえ、２点又は４点補間カーネ ル間での選択のための他の基準が考えられる。 補間プロセッサ２０が、選択プロセスを２点補間カーネルルックアップテーブ ルの集合又は４点補間カーネルルックアップテーブルの集合のいずれかに狭めた 後、そのプロセスは、出力媒体選択器１６によって選択された出力画像媒体のタ イプに適したルックアップテーブルの部分集合の選択に向かう。２点補間カーネ ルルックアップテーブルＫ₁−Ｋ₄の集合と４点補間カーネルルックアップテーブ ルの集合の両方は、異なる外観特性、すなわち、異なる鮮明さ及び平滑さの度合 を生成するために設計された補間カーネル関数を表している複数の補間係数を含 む。例えば、２点補間カーネルテーブルの集合は、見かけの鮮明さが降下する順 で、画素複製補間カーネルテーブルＫ₁、五次多項式補間カーネルテーブルＫ₄、 三次多項式補間カーネルテーブルＫ₃、及び双一次補間カーネルテーブルを含む 。同様に、４点補間カーネルテーブルの集合は、見かけの鮮明さが降下する順で 、鮮明さを調整するための係数ａの値によって変形された三次のスプライン補間 カーネルテーブルＫ₅−Ｋ₁₆を含む。 補間プロセッサ２０は、出力画像媒体の応答特性を考慮することによって、適 応的補間カーネルルックアップテーブルの部分集合を選択し、ここで、上記出力 画像媒体は補間の可視の結果に大きく影響を与えることができる。サーモグラフ 乾燥銀フィルムは、特性曲線の下部（ｔｏｅ）と上部（ｓｈｏｕｌｄｅｒ）の速 度の両方において、従来のハロゲン化銀フィルムの現像速度より大幅に遅い現像 速度を有する。レーザー画像形成器２６内の走査型レーザーは、より遅い現像速 度を補償するために、不十分なダイナミックレンジを有してもよい。その結果と して、ぶれは、最小密度での英数字のテキストを表す画像データから最大密度に 近い非常に高い密度での図情報を表す画像データへの転移を含む領域のような、 補間された画像データの可視表現の高いコントラスト領域において結果として生 じる。同様に、ＣＲＴ表示モニターは厳密なダイナミックレンジの制限を受け、 それゆえ、高いコントラスト領域でもまたぶれを示す。 出力媒体選択器１６によって選択された媒体が従来のハロゲン化銀であるとき 、補間プロセッサ２０は、比較的平滑な見かけのエッジコントラストを生成する 補間カーネルルックアップテーブルＫ₁−Ｋ₁₆のうちの１つを選択する。補間プ ロセッサ２０は、ハロゲン化銀フィルムのより速い現像速度を認識するときに、 比較的平滑な見かけのエッジコントラストを生成する１つの補間カーネルルック アップテーブルを選択し、すなわち、望まれる光学密度を減少するために必要と されるより小さいダイナミックレンジを選択する。一例として、もし選択された フォーマットが水平及び垂直の両方向において３より少ない拡大率を必要とし、 かつ選択された媒体がハロゲン化銀フィルムであれば、補間プロセッサ２０は、 例え ば双一次補間カーネルテーブルＫ₂のような比較的平滑な見かけのエッジコント ラストを提供する２点補間カーネルテーブルＫ₁−Ｋ₄のうちの１つを選択する。 これに対して、もし選択されたフォーマットが水平及び垂直の両方向において３ より大きい拡大率を必要とし、かつ選択された媒体がハロゲン化銀フィルムであ れば、補間プロセッサ２０は比較的平滑にはっきりとしたエッジコントラストを 提供する４点補間カーネルテーブルＫ₅−Ｋ₁₆のうちの１つを選択する。例えば 、−０．２に設定された係数ａを有する６番目の４点補間カーネルテーブルＫ₆ は、補間された画像データに適用されるときに、特定の平滑な見かけのエッジコ ントラストを提供する。 出力媒体選択器１６によって選択された媒体がサーモグラフ乾燥銀フィルムで あるとき、補間プロセッサ２０は、ハロゲン化銀でのエッジコントラストより鮮 明な見かけのエッジコントラストを生成する補間カーネルルックアップテーブル Ｋ₁−Ｋ₁₆のうちの１つを選択する。補間ブロセッサ２０は、乾燥銀フィルムの より遅い現像速度を認識するときに、比較的鮮明な外観を生成する補間カーネル ルックアップテーブルを選択し、従って、望まれる光学密度を生成するために必 要とされるより大きいダイナミックレンジを選択する。より鮮明な補間カーネル ルックアップテーブルは、乾燥銀フィルム上における補間された画像データの表 現の可視外観を改善するための機構を提供する。具体的には、選択された補間カ ーネルルックアップテーブルによって生成される鮮明さは、乾燥銀フィルムのよ り遅い発展速度を補償する“オーバーシュート／アンダーシュート”効果を生成 する。しかしながら、オーバーシュート及びアンダーシュートは、最小密度Ｄｍ ｉｎ及び最大密度Ｄｍａｘによって高いコントラスト領域内で挟まれる（クリッ プされる）。 選択された補間するカーネルルックアップテーブルの鮮明さは、隣接する補間 された複数の画素の間の見かけの勾配を増加することによって補間された画像デ ータの見かけの空間周波数を増加させる。特に、選択された補間するカーネルル ックアップテーブルは、最小密度での英数字テキストを表す画像データから最大 密度に接近しているより高い密度での図情報を表す画像データへの遷移を含むよ う な、高いコントラスト領域における最小密度Ｄｍｉｎと最大密度Ｄｍａｘとの間 の見かけの勾配を増加させる。もちろん、密度を変化することを有する可視表現 の他の領域はまた、より鮮明な補間カーネルルックアップテーブルによって影響 をうけるだろう。しかしながら、その効果はより小さい拡大率を必要とするフォ ーマットを用いた補間に対して容易に明らかにならない。さらに、より大きい拡 大率を必要とするフォーマットのために選択された４点補間カーネルルックアッ プテーブルは、高い空間周波数の人工産物及びエイリアジングの多量の導入を回 避することによってその効果を無くす。 一例として、もし選択されたフォーマットが、水平及び垂直の両方向において ３より小さい拡大率を必要とし、かつ選択された媒体が乾燥銀フィルムであれば 、補間プロセッサ２０は、例えば、画素複製補間カーネルテーブルＫ₁、三次多 項式カーネルテーブルＫ₃、又は五次多項式カーネルテーブルＫ₄のような比較的 鮮明な見かけのエッジコントラストを提供する２点補間カーネルテーブルＫ₁− Ｋ₄のうちの１つを選択する。これに対して、もし選択されたフォーマットが、 水平及び垂直の両方向における３より大きい拡大率を必要とし、かつ選択された 媒体が乾燥銀フィルムならば、補間プロセッサ２０は、比較的より鮮明な見かけ のエッジコントラストを提供する４点補間カーネルテーブルＫ₅−Ｋ₁₆のうちの １つを選択する。例えば、−１．８に設定された係数ａを有する補間カーネルテ ーブルＫ₁₄は、オーバーシュート及びアンダーシュートの非常に高い度合を提供 し、補間された画像データに適用されると、非常に鮮明な見かけのエッジコント ラストを生成する。しかしながら、複数の画素がＤｍｉｎからＤｍａｘに遷移す る領域においては、オーバーシュートとアンダーシュートは挟まれる。従って、 より鮮明な補間カーネルルックアップテーブルは、ＤｍｉｎとＤｍａｘとの間の より高い見かけの勾配の利点を提供し、乾燥銀フィルムの遅い現像速度を補償す るが、通常望ましくはないオーバーシュート及びアンダーシュートの効果をかな り受けることはない。 出力媒体選択器１６によって選択された媒体がＣＲＴ表示モニター２４である とき、補間プロセッサ２０は、乾燥銀フィルムによって必要とされるエッジコン トラストよりさらに鮮明な見かけのエッジコントラストを提供する補間カーネル ルックアップテーブルＫ₁−Ｋ₁₆のうちの１つを選択する。補間プロセッサ２０ は、ＣＲＴモニターの厳密に制限されたダイナミックレンジを認識するときに、 比較的鮮明な外観を生成する補間カーネルルックアップテーブルを選択する。乾 燥銀フィルムを用いるので、より鮮明な補間カーネルルックアップテーブルは、 ＣＲＴ上における補間された画像データの表現の可視的外観を改善するための機 構を提供する。具体的には、選択された補間カーネルルックアップテーブルによ って生成された鮮明さは、モニター上において最大密度及び最小密度の間のより 高い見かけの勾配を提供するような、オーバーシュート及びアンダーシュート効 果を生成する。オーバーシュート／アンダーシュート効果は、ＣＲＴモニターの 制限されたダイナミックレンジを補償するが、最小及び最大密度によって高いコ ントラスト領域内において挟まれる。選択された補間カーネルルックアップテー ブルの鮮明さは、最小密度での英数字のテキストを表す画像データから最大密度 に接近するより高い密度での図情報を表す画像データへの遷移を含むような、高 いコントラスト領域内における隣接する補間された複数の画素間の明白な勾配を 増加させることによって、補間された画像データの見かけの空間周波数を増加さ せる。 一例として、もし選択されたフォーマットが、水平及び垂直の両方向において ３より少ない拡大率を必要とし、かつ選択された媒体がＣＲＴモニター２４であ るならば、補間プロセッサ２０は、鮮明な見かけのエッジコントラストを提供す る２点補間カーネルテーブルＫ₁−Ｋ₄のうちの１つを選択する。画素複製補間カ ーネルテーブルＫ₁及び五次多項式カーネルテーブルＫ₄は、特に、より鮮明な見 かけのエッジコントラストを有する補間された画像を生成する。しかしながら、 もし選択されたフォーマットが水平及び垂直の両方向において３より大きい拡大 率を必要とし、選択された媒体がＣＲＴモニター２４であるならば、補間プロセ ッサ２０は、比較的鮮明な見かけのエッジコントラストを提供する４点補間カー ネルテーブルＫ₅−Ｋ₁₆のうちの１つを選択する。例えば、−２．２に設定され た係数ａを有する補間カーネルテーブルＫ₁₆は、オーバーシュート及びアンダー シュ ートの最大の度合を提供し、補間された画像データに適用されるときに、非常に 鮮明な見かけのエッジコントラストを生成する。より鮮明な補間カーネルルック アップテーブルは、ＣＲＴモニタ−２４の制限されたダイナミックレンジを補償 するためにより高い見かけの勾配を提供し、それによって、人間の観察者への補 間された画像データの可視表現を改善する。 補間プロセッサ２０は、選択されたフォーマットに基づいて、選択プロセスを ２点補間カーネルルックアップテーブルＫ₁−Ｋ₄の集合又は４点補間カーネルル ックアップテーブルＫ₅−Ｋ₁₆の集合のいずれかに狭め、選択された媒体に基づ いて、選択プロセスを補間カーネルルックアップテーブルの特定の部分集合に狭 めた後で、上記プロセスは、外観特性選択器１４によって選択された外観特性に 基づいて、特定の補間カーネルルックアップテーブルの選択に向かう。したがっ て、補間プロセッサ２０による選択が主としてフォーマット及び媒体の考慮によ って駆動される場合であっても、システムユーザーの鮮明さ及び平滑さに対する 幾つかの許容範囲を許すことは、それでもなお好ましい。第１の例として、もし 選択されたフォーマットが水平及び垂直の両方向において３より大きい拡大率を 必要とし、かつ選択された媒体が乾燥銀フィルムであるならば、補間プロセッサ ２０は、鮮明な見かけのエッジコントラストを提供する４点補間カーネルルック アップテーブルＫ₅−Ｋ₁₆のうちの１つを選択する。補間カーネルルックアップ テーブルＫ₅−Ｋ₁₆の各々によって生成された見かけの鮮明さは、係数ａの増加 に応答して増加する。したがって、もし補間カーネルテーブルＫ₈が、補間され た画像データの可視表現を改善するために十分なオーバーシュート／アンダーシ ュート効果を生成するが、システムユーザーがより鮮明な外観をまだ望むならば 、補間プロセッサ２０は、望ましい鮮明さに対応する係数ａを有するより高い数 字の補間カーネルルックアップテーブルを選択する。 図３は、本発明に係る、画像データの適応的補間のための方法を説明している フローチャートである。本発明の方法は上述したシステム１０によって容易に実 施できることが認識されるだろう。図３のフローチャートで示されるように、上 記方法は、ブロック４０によって示されるように、画像媒体上における画像の表 現のための複数のフォーマットのうちの１つを選択するステップを含む。ブロッ ク４２によって示されるように、特定の画像媒体は画像の表現のために選択され る。さらに、鮮明さ及び平滑さを表す複数の外観特性のうちの１つは、ブロック ４４によって示されるように、画像媒体上における画像の表現のために選択され 、次いで、ブロック４６によって示されるように、複数の異なる補間カーネルル ックアップテーブルのうちの１つは、選択されたフォーマットと、選択された媒 体と、選択された外観特性との組み合わせに基づいて選択される。各補間カーネ ルルックアップテーブルは、システム１０に関して上述されたように、異なる補 間カーネル関数によって実行される補間を表す複数の補間係数を含む。最終的に 、ブロック４８で示されるように、選択された補間カーネルルックアップテーブ ル内に含まれる補間係数は、画像データに適用されて、補間された画像データを 生成する。 実施例 以下の実施例は、本発明に係る、画像データの適応的補間のためのシステム及 び方法を説明するために提供される。特に、以下の実施例は、本発明のシステム 及び方法によって実行される選択プロセスの１つの可能な実施を説明する。 この実施例において、もし選択されたフォーマットが水平及び垂直方向におい て３より小さいか又は等しい拡大率を必要とするならば、補間カーネルルックア ップテーブルＫ₁−Ｋ₄のうちの１つが選択され、もし選択されたフォーマットが 水平及び垂直方向において３より大きい拡大率を必要とするならば、補間カーネ ルルックアップテーブルＫ₅−Ｋ₁₂のうちの１つが選択される。 もし選択された媒体がハロゲン化銀であり、かつ選択されたフォーマットが３ より小さい又は等しい拡大率を必要とするならば、補間カーネルルックアップテ ーブルＫ₁−Ｋ₄のうちの１つは選択された外観特性に従って選択され、Ｋ₁が最 も鮮明な外観を表し、Ｋ₂が最も平滑な外観を表す。もし選択された媒体がハロ ゲン化銀であり、かつ選択されたフォーマットが３より大きい拡大率を必要とす るならば、部分集合Ｋ₂−Ｋ₁₂内における補間カーネルルックアップテーブルの １つは選択された外観特性に従って選択され、部分集合内でＫ₅が最も平滑な外 観を表し、Ｋ₁₂が最も鮮明な外観を表す。 もし選択された媒体が乾燥銀であり、かつ選択されたフォーマットが３より小 さい又は等しい拡大率を必要とするならば、補間カーネルルックアップテーブル Ｋ₁−Ｋ₄の１つは選択された外観特性に従って選択され、Ｋ₁が最も鮮明な外観 を表し、Ｋ₂が最も平滑な外観を表す。もし選択された媒体が乾燥銀であり、か つ選択されたフォーマットが３より大きい拡大率を必要とするならば、部分集合 Ｋ₈−Ｋ₁₄内における補間カーネルルックアップテーブルの１つは選択された外 観特性に従って選択され、部分集合内でＫ₈が最も鮮明でない外観を表し、Ｋ₁₄ が最も鮮明な外観を表す。 もし選択された媒体がＣＲＴモニター２４であり、かつ選択されたフォーマッ トが３より小さい又は等しい拡大率を必要とするならば、補間カーネルルックア ップテーブルＫ₁−Ｋ₄のうちの１つは選択された外観特性に従って選択され、Ｋ₁ が最も鮮明な外観を表し、Ｋ₂が最も平滑な外観を表す。もし選択された媒体が ＣＲＴモニター２４であり、かつ選択されたフォーマットが３より大きい拡大率 を必要とするならば、部分集合Ｋ₁₀−Ｋ₁₆内における補間カーネルルックアップ テーブルの１つは選択された外観特性に従って選択され、部分集合内でＫ₁₀が最 も鮮明でない外観を表し、Ｋ₁₆が最も鮮明な外観を表す。 本発明の典型的な実施例を説明したが、付加的な利点及び変形例は、ここに開 示した発明の明細書及び実施例から考えられることにより、当業者には容易に得 ることができるであろう。それゆえ、明細書及び実施例は、以下の請求の範囲に よって示される本発明の真の範囲と精神のみを用いて例示的に考慮されるべきで ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１つの画像データ内の複数の画素を表現する画像データ上において補間を実 行して補間された画像データを生成するための方法であって、上記方法は、 画像媒体上における画像の表現のための複数のフォーマットのうちの１つを選 択するステップと、 選択されたフォーマットに基づいて、複数の異なる補間カーネルルックアップ テーブルのうちの１つを選択するステップとを備え、上記補間カーネルルックア ップテーブルの各々は複数の補間係数を備え、 選択された補間カーネルルックアップテーブルを、上記画像データに適用して 上記補間された画像データを生成するための補間手段を備えた方法。 ２．上記複数の補間カーネルルックアップテーブルは、複数の２点補間係数を含 む少なくとも１つの補間カーネルルックアップテーブルと、複数の４点補間係数 を含む少なくとも１つの補間カーネルルックアッブテーブルとを含む請求項１記 載の方法。 ３．上記複数の補間カーネルルックアップテーブルは、複数の画素複製補間係数 を含む補間カーネルルックアップテーブルと、複数の双一次補間係数を含む補間 カーネルルックアップテーブルと、複数の三次多項式補間係数を含む補間カーネ ルルックアップテーブルと、複数の三次のスプライン補間係数を含む補間カーネ ルルックアップテーブルとを含む請求項１記載の方法。 ４．上記画像媒体上における画像の表現の複数の外観特性のうちの１つを選択す るステップをさらに備え、上記複数の補間カーネルルックアップテーブルのうち の１つを選択するステップは、上記選択されたフォーマットと上記選択された外 観特性の両方に基づいて、上記補間カーネルルックアップテーブルのうちの１つ を選択するステップをさらに含む請求項１記載の方法。 ５．上記複数の外観特性は、上記画像の見かけの平滑さの度合に関連した上記画 像の見かけの鮮明さの複数の度合を含む請求項４記載の方法。 ６．上記画像の表現のための複数の画像媒体のうちの１つを選択するステップを さらに備え、上記複数の補間カーネルルックアップテーブルのうちの１つを選択 するステップは、選択されたフォーマットと選択された媒体の両方に基づいて、 上記補間カーネルルックアップテーブルのうちの１つを選択することを含む請求 項１記載の方法。 ７．上記複数の媒体は、乾燥銀フィルム、サーモグラフフィルム、及び陰極線管 モニターを含む請求項６記載の方法。 ８．上記画像は複数の画像のうちの１つであり、上記複数のフォーマットの各々 は上記画像媒体上における上記画像の数を表し、上記画像の数は上記画像の各々 のサイズを決定する請求項１記載の方法。 ９．画像内における複数の画素を表す画像上において補間を実行して、補完され た画像を生成するための方法であって、上記方法は、 上記画像の表現のための複数の画像媒体のうちの１つを選択するステップと、 選択された媒体に基づいて、複数の異なる補間カーネルルックアップテーブル のうちの１つを選択するステップとを備え、上記補間カーネルルックアップテー ブルの各々は複数の補間係数を備え、 選択された補間カーネルルックアップテーブルを上記画像データに適用して上 記補間された画像データを生成するための補間手段とを備えた方法。 １０．上記複数の補間カーネルルックアップテーブルは、複数の２点補間係数を 含む少なくとも１つのカーネルルックアップテーブルと、複数の４点補間係数を 含む少なくとも１つの補間カーネルルックアップテーブルとを含む請求項９記載 の方法。 １１．上記複数の補間カーネルルックアップテーブルは、複数の画素複製補間係 数を含む補間カーネルルックアップテーブルと、複数の双一次補間係数を含む補 間カーネルルックアップテーブルと、複数の三次多項式補間係数を含む補間カー ネルルックアップテーブルと、複数の五次多項式補間係数を含む補間カーネルル ックアップテーブルと、複数の三次のスプライン補間係数を含む補間カーネルル ックアップテーブルとを含む請求項９記載の方法。 １２．上記画像媒体上における画像の表現の複数の外観特性のうちの１つを選択 するステップをさらに備え、上記複数の補間カーネルルックアップテーブルのう ちの１つを選択するステップは、選択された媒体と選択された外観特性の両方に 基づいて、上記複数の補間カーネルルックアップテーブルのうちの１つを選択す る請求項９記載の方法。 １３．上記複数の外観特性は、上記画像の見かけの平滑さの１つの度合に関連し た上記画像の見かけの鮮明さの複数の度合を含む請求項１２記載の方法。 １４．上記複数の媒体は乾燥銀フィルム、サーモグラフフィルム、及び陰極線管 モニターを含む請求項９記載の方法。