JP4862747B2 - Data interpolation method and image scaling method Image processing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、等間隔に並ぶ複数の点の各位置におけるデータを補間して任意の位置の補間点のデータを推定するデータ補間方法及び当該データ補間方法を用いた画像変倍方法、画像処理装置に関する。 The present invention relates to a data interpolation method for estimating data of an interpolation point at an arbitrary position by interpolating data at each position of a plurality of points arranged at equal intervals, an image scaling method using the data interpolation method, and an image processing device About.
デジタル画像は、通常、一定間隔で配列された多数の画素の集合で表現されている。デジタル画像を拡大/縮小すると、図7に示すように、その拡大/縮小率に応じて隣り合う画素の間隔が変化し、元の一定間隔の画素位置(元画像データのサンプルポイント…図中の白丸))と拡大縮小後の画素位置(図中斜線を施した丸印)との間にズレが生じる。そこで、デジタル画像を拡大/縮小する場合には、拡大/縮小後の画像を元の一定間隔の画素位置(サンプルポイント)に合わせ込んだ補間データ(図中の黒丸)で表すための補間処理が行われる。 A digital image is usually represented by a set of a large number of pixels arranged at regular intervals. When the digital image is enlarged / reduced, as shown in FIG. 7, the interval between adjacent pixels changes in accordance with the enlargement / reduction rate, and the original pixel positions at regular intervals (sample points of the original image data... There is a deviation between the pixel position after enlargement / reduction (circled with hatching in the figure). Therefore, when enlarging / reducing a digital image, an interpolation process for representing the enlarged / reduced image with interpolation data (black circles in the drawing) obtained by matching the original pixel positions (sample points) at regular intervals is performed. Done.
補間処理は、図8に示すように、周辺画素(f−1、f0、f1、f2)の濃度を参照して補間点f(x)の濃度又は輝度(補間データ)を推定する。代表的な画素の補間方法には、線形補間法やキュービックコンボリューション法などがある。 In the interpolation process, as shown in FIG. 8, the density or luminance (interpolation data) of the interpolation point f (x) is estimated with reference to the densities of the peripheral pixels (f −1 , f 0 , f 1 , f 2 ). . Typical pixel interpolation methods include a linear interpolation method and a cubic convolution method.
このような補間方法では、補間点が元データの位置に一致する場合とその中間に位置する場合とで、元のデータの平滑化作用の度合い(平滑度)に大きな格差が生じる。特に線形補間では、図9(a)に示すように1点の元データをそのまま補間データとして採用する場合と、同図(b)のように2点の元データの平均を補間データとして採用する場合があり、明らかに後者(b)の場合で平滑度が大きくなる。 In such an interpolation method, there is a large difference in the degree of smoothing action (smoothness) of the original data between the case where the interpolation point coincides with the position of the original data and the case where the interpolation point is located between them. In particular, in linear interpolation, as shown in FIG. 9A, one point of original data is directly used as interpolation data, and as shown in FIG. 9B, an average of two points of original data is adopted as interpolation data. Obviously, the smoothness increases in the latter case (b).
平滑度の格差は、濃度や鮮鋭性などの点で画像に影響を与える。たとえば、画像を微小変倍(倍率が1から少しずれた拡大または縮小)する場合には、元の画像における画素の間隔と拡大縮小後の画素の間隔との差が僅かしかないので、図10に示すように、サンプルポイントと拡大縮小後の画素との位置ずれ量が大きい領域B(平滑度の大きい部分)も位置ズレ量が無いもしくは僅かの領域A(平滑度の小さい部分)もそれぞれある程度連続し、平滑度の変化が比較的大きな周期で画像上に現れる。このため、微小変倍を行うと、平滑度の違いに基づく濃度や鮮鋭性の違いが周期的なパターン(モアレ)となって画像上に表れて、著しく画質が劣化してしまう。 The difference in smoothness affects the image in terms of density and sharpness. For example, when the image is micro-magnified (enlargement or reduction at a magnification slightly deviated from 1), the difference between the pixel interval in the original image and the pixel interval after enlargement / reduction is very small. As shown in FIG. 5, the region B (a portion with a high degree of smoothness) in which the amount of positional deviation between the sample point and the pixel after enlargement / reduction is large or the region A (a portion with a low degree of smoothness) with little or no positional displacement Continuous, changes in smoothness appear on the image with a relatively large period. For this reason, when micro-magnification is performed, a difference in density and sharpness based on a difference in smoothness appears as a periodic pattern (moire) on the image, and the image quality is significantly deteriorated.
このような変倍率1.0付近でのモアレの発生を抑制するために、補間係数の二乗和が一定となる条件(補間点の位置に係わらず平滑度がほぼ一定になる条件)を満たすように周辺画素を参照して補間する方法が提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。 In order to suppress the occurrence of such moire near the scaling factor of 1.0, the condition that the sum of squares of the interpolation coefficient is constant (the condition that the smoothness is almost constant regardless of the position of the interpolation point) is satisfied. A method of interpolating with reference to surrounding pixels has been proposed (for example, see Patent Document 1).
ところで、近年のデジタル複写機や複合機などをはじめとする文書読み取り装置では、2個のイメージセンサユニットを用いて1つのパスにて原稿の表裏両面を一度に読み取る、所謂、「両面1パス読み取り」機能が搭載され始めている。この読み取り方式においては、表面用と裏面用とで光学系などの読み取り系に僅かの相違が存在するため、表裏において主走査方向への微小な倍率差が生じやすい。そのため、読み取りデータに対して主走査方向への微小な拡大/縮小処理を加えて表裏の倍率の差分を補正することが望まれている。 By the way, in recent document reading apparatuses such as a digital copying machine and a multi-function peripheral, so-called “double-sided one-pass reading” is performed in which two image sensor units are used to read both front and back surfaces of a document at one time. Is starting to be equipped. In this reading method, there is a slight difference in the reading system such as the optical system between the front side and the back side, and therefore a minute magnification difference in the main scanning direction tends to occur on the front and back sides. Therefore, it is desired to correct the difference between the front and back magnifications by applying a minute enlargement / reduction process in the main scanning direction to the read data.
特許文献1に記載されている補間方法では、補間係数の二乗和が一定となる条件を満たすように周辺画素を参照して補間することによって変倍率1.0倍付近の微小な拡大縮小に伴うモアレを抑制する効果を得ている。しかし、補間係数の導出に平方根の演算を含むので、演算が複雑化してしまう。そのため、演算回路で補間係数を逐次計算して補間データを導出することは難しく、高速な処理を望む場合には、たとえば、補間係数と参照データとの関係を予めテーブルに保持しておき、これを参照することによって補間する方法が現実的になる。
In the interpolation method described in
一方、デジタル複合機などの装置では、単位時間当たりの処理画像データが多く、さらにリアルタイムに画像の入出力を実行する必要があるため、ハードウェアによる高速な補間処理が望まれる。しかし、テーブルを保持する構成では集積回路内に多くのメモリ資源が必要となり、装置価格が高騰してしまう。 On the other hand, a device such as a digital multi-function peripheral has a large amount of processed image data per unit time, and further needs to execute image input / output in real time. Therefore, high-speed interpolation processing by hardware is desired. However, in the configuration holding the table, many memory resources are required in the integrated circuit, and the device price increases.
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、演算の複雑化を招くことなく微小変倍時のモアレを抑制可能なデータ補間方法及び画像変倍方法、画像処理装置を提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve the above-described problem, and provides a data interpolation method, an image scaling method, and an image processing apparatus capable of suppressing moire at the time of minute scaling without causing complicated computation. It is an object.
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。 The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.
[1]特定方向に等間隔に並ぶ複数の各位置におけるデータを参照データとし、これら参照データの値から前記特定方向における任意の位置の補間点のデータを推定するデータ補間方法であって、
前記補間点のデータの値を、前記各参照データとその参照データに対する重み係数との積和で表わすと共に、
前記各参照データの重み係数は、前記補間点の位置の高次関数で表わされ、かつ前記各参照データに対する重み係数の二乗和が前記補間点の位置によらずほぼ一定になるように設定される
ことを特徴とするデータ補間方法。
[1] data definitive in each of a plurality of positions arranged at equal intervals in a specific direction with the reference data, a data interpolation method to estimate the data of the interpolation points at an arbitrary position in the specific direction from the value of these reference data,
The value of the data of the interpolation point is represented by a product sum of each reference data and a weight coefficient for the reference data,
The weighting coefficient of each reference data is represented by a high-order function of the position of the interpolation point , and the sum of squares of the weighting coefficient for the reference data is set to be substantially constant regardless of the position of the interpolation point. A data interpolation method characterized by being performed.
上記発明では、補間点のデータは複数の参照データとその重み係数との積和で求め、その重み係数は、補間点の位置の高次関数で表される。この高次関数の係数は、各参照データに対する重み係数の二乗和が補間点の位置によらずほぼ一定になるという条件を加味して定められる。重み係数の二乗和が一定という条件を加えることで、微小変倍した場合にもモアレの発生が抑制される。また、重み係数は補間点の位置の高次関数で表わされるので、平方根などの複雑な演算は含まれず、演算回路による高速な補間処理が可能になる。 In the above invention, the interpolation point data is obtained as a product sum of a plurality of reference data and the weighting coefficient, and the weighting coefficient is represented by a high-order function of the position of the interpolation point . The coefficient of this higher order function is determined in consideration of the condition that the sum of squares of the weighting coefficients for each reference data is substantially constant regardless of the position of the interpolation point . By adding the condition that the square sum of the weighting coefficients is constant, the occurrence of moiré is suppressed even when the magnification is slightly changed. In addition, since the weighting coefficient is expressed by a high-order function at the position of the interpolation point , complicated arithmetic operations such as a square root are not included, and high-speed interpolation processing by an arithmetic circuit is possible.
[2]前記高次関数を、前記各参照データの重み係数の二乗和が、前記補間点の位置が直近の参照データの位置と一致する場合と前記補間点の位置が直近の2個の参照データの中間にある場合とで一致するように設定する
ことを特徴とする[1]に記載のデータ補間方法。
[2] In the higher-order function , when the sum of squares of the weighting factors of the respective reference data matches the position of the interpolation point with the position of the nearest reference data and the two references where the position of the interpolation point is the nearest The data interpolation method according to [1], wherein the data interpolation method is set so as to coincide with a case in the middle of the data.
上記発明では、通常の補間では、重み係数の二乗和の値は、補間点が参照データと一致する位置にある場合と2つの参照データの中間の位置にある場合とで最も格差が生じる。そこで、これら2つの補間点での重み係数の二乗和が一致するように、各参照データの重み係数を導出する高次関数を決定すれば、補間点の位置によらず重み係数の二乗和はほぼ一定な値に制御される。 In the above-described invention, in the normal interpolation, the value of the sum of squares of the weighting coefficient is most different between the case where the interpolation point is at the position coincident with the reference data and the position between the two reference data. Therefore, if a higher-order function for deriving the weight coefficient of each reference data is determined so that the square sums of the weight coefficients at these two interpolation points match, the sum of the squares of the weight coefficients can be obtained regardless of the position of the interpolation point. It is controlled to a substantially constant value.
[3]前記高次関数を、前記各参照データの重み係数の二乗和が、前記補間点の位置が直近の参照データの位置と一致する場合と前記補間点の位置が直近の2個の参照データの間の所定の複数箇所にある場合とで一致するように設定する
ことを特徴とする[1]に記載のデータ補間方法。
[3] In the higher-order function , when the sum of squares of the weighting factors of the respective reference data matches the position of the interpolation point with the position of the nearest reference data, and the two references where the position of the interpolation point is the nearest The data interpolation method according to [1], wherein the data interpolation method is set so as to coincide with a case where the data exists at a plurality of predetermined positions between the data.
上記発明では、補間点が参照データと一致する位置にある場合と重み係数の二乗和が同一値になる条件を満たす補間点を増やすことで、補間点がどの位置にあってもより少ない誤差で重み係数の二乗和を一定にすることができる。 In the above invention, by increasing the satisfying interpolation points square sum when the weighting coefficient at the position interpolation point coincides with the reference data are the same value, with less errors even in interpolation points which position The sum of squares of the weight coefficient can be made constant.
[4]前記高次関数を、補間点の位置を直近の2個の参照データの間で変化させた場合の各補間点の位置における前記重み係数の二乗和と前記各補間点の位置における前記重み係数の二乗和の平均値との差の二乗和が最小になるように設定する
ことを特徴とする[1]に記載のデータ補間方法。
[4] In the higher-order function , when the position of the interpolation point is changed between the two most recent reference data, the sum of squares of the weighting coefficient at the position of each interpolation point and the position at the position of each interpolation point The data interpolation method according to [1], wherein the sum of squares of the difference from the average value of the sum of squares of the weighting coefficients is minimized.
上記発明では、重み係数の二乗和のばらつきを最小にする条件の元で重み関数の係数を決定することで、推定するデータの位置によらず重み係数の二乗和がほぼ一定な値に制御される。 In the above invention, by determining the coefficient of the weighting function under the condition that minimizes the variation in the sum of squares of the weighting coefficient, the sum of the squares of the weighting coefficient is controlled to a substantially constant value regardless of the position of the estimated data. The
[5]前記高次関数を、補間点の位置を直近の2個の参照データの間で変化させた場合の各補間点の位置における前記重み係数の二乗和の中の最大値と最小値との差分が最小になるように設定する
ことを特徴とする[1]に記載のデータ補間方法。
[5] the high-order function, the maximum value and the minimum value of the square sum of the weighting factors at the position of each interpolation point in the case of changing the position of the interpolation point between the last two reference data The data interpolation method according to [1], wherein the difference is set so as to minimize.
上記発明では、重み係数の二乗和の最大値と最小値との差分を最小にする条件の元で、各参照データの重み係数を導出する高次関数を決定することで、補間点の位置によらず重み係数の二乗和がほぼ一定な値に制御される。 In the above invention, the conditions of the original to the difference between the maximum value and the minimum value of the sum of the squares of the weighting factors to minimize, by determining the high-order function to derive the weighting factors for each reference data, the position of the interpolation point Regardless, the sum of squares of the weight coefficients is controlled to a substantially constant value.
[6]前記補間点のデータは、その参照データと前記高次関数で表される重み付け関数との畳み込みによってあらわされる
ことを特徴とする[1]に記載のデータ補間方法。
[6] The data interpolation method according to [1], wherein the data of the interpolation point is represented by convolution of the reference data and a weighting function represented by the higher order function.
[7]前記補間点のデータは、キュービックコンボリューション法によって求める
ことを特徴とする[1]に記載のデータ補間方法。
[7] The data interpolation method according to [1], wherein the interpolation point data is obtained by a cubic convolution method.
上記発明では、キュービックコンボリューション法は、境界条件などを含めた後も重み係数を求めるための高次関数に不定係数が残り、自由度があるので、重み係数の二乗和をほぼ一定値にするための追加条件を容易に反映させることができる。 In the above invention, cubic convolution method, remains undefined coefficient higher function for obtaining a weighting factor even after including such boundary conditions, there is a degree of freedom, the substantially constant sum of the squares of the weighting factors Additional conditions for doing so can be easily reflected.
[8]キュービックコンボリューション法の不定係数を、前記各参照データの重み係数の二乗和が、前記補間点の位置が直近の参照データの位置と一致する場合と前記補間点の位置が直近の2個の参照データの中間にある場合とで一致するように設定する
ことを特徴とする[7]に記載のデータ補間方法。
[8] The indefinite coefficients of the cubic convolution method, the is the sum of the squares of the weighting factors for each reference data, the position of the interpolation point and if the position of the interpolation point coincides with the position of the most recent reference data for the most recent 2 The data interpolation method according to [7], wherein the setting is made so as to coincide with a case in which the reference data is in the middle.
[9]キュービックコンボリューション法の不定係数を、補間点の位置を直近の2個の参照データの間で変化させた場合の各補間点の位置における前記重み係数の二乗和と前記各補間点の位置における前記重み係数の二乗和の平均値との差の二乗和が最小になるように設定する
ことを特徴とする[7]に記載のデータ補間方法。
[9] When the indefinite coefficient of the cubic convolution method is changed, the sum of squares of the weighting coefficient at the position of each interpolation point and the position of each interpolation point when the position of the interpolation point is changed between the two nearest reference data . The data interpolation method according to [7], wherein the sum of squares of the difference from the average value of the sum of squares of the weighting coefficients at the position is minimized.
[10]補間点の位置を直近の2個の参照データの間で変化させた場合の各補間点の位置における前記重み係数の二乗和の中の最大値と最小値との差分が最小になるように設定する
ことを特徴とする[7]に記載のデータ補間方法。
[10] When the position of the interpolation point is changed between the two most recent reference data, the difference between the maximum value and the minimum value in the square sum of the weighting coefficient at the position of each interpolation point is minimized. The data interpolation method according to [7], wherein the data interpolation method is set as follows.
[11][1]乃至[10]のいずれか1つに記載のデータ補間方法を、変倍率が1.0を中心とした微小領域にある場合の変倍処理にのみ使用する
ことを特徴とするデータ補間方法。
[11] The data interpolation method according to any one of [1] to [10] is used only for scaling processing when the scaling factor is in a very small area centered at 1.0. Data interpolation method.
上記発明では、重み係数の二乗和を一定にするという条件を加えたデータ補間方法はモアレの生じ易い微小変倍時にのみ使用される。 In the above invention, the data interpolation method to which the condition that the sum of squares of the weighting coefficients is made constant is used only at the time of minute scaling that is likely to cause moire.
[12]画像の水平方向の拡大縮小と垂直方向の拡大縮小のそれぞれに[1]乃至[11]のいずれか1つに記載のデータ補間方法を適用する
ことを特徴とする画像変倍方法。
[12] An image scaling method, wherein the data interpolation method according to any one of [1] to [11] is applied to each of horizontal scaling and vertical scaling of an image.
上記発明では、水平方向と垂直方向の2方向に画像を拡大縮小する場合に、水平方向と垂直方向のそれぞれに[1]乃至[11]のいずれか1つに記載のデータ補間方法が適用される。垂直方向と水平方向のいずれの方向についても微小変倍時のモアレが防止される。 In the above invention, when the image is enlarged or reduced in the two directions of the horizontal direction and the vertical direction, the data interpolation method according to any one of [1] to [11] is applied to each of the horizontal direction and the vertical direction. The Moire during micro-magnification is prevented in both the vertical and horizontal directions.
[13]特定方向に等間隔に並ぶ複数の各位置におけるデータを参照データとし、これら参照データの値から前記特定方向における任意の位置の補間点のデータを生成することで画像の拡大縮小を行う画像処理装置であって、
指定された倍率に応じて補間点の位置を求める補間点位置導出部と、
前記補間点のデータを生成する際に参照する複数の各参照データに対する重み係数を、補間点の位置を変数とする高次関数によって導出し、前記各参照データと、それぞれの参照データに対する前記導出した重み係数との積和を前記補間点のデータとして算出する補間演算部と、
を有する拡大縮小処理部を備え、
前記高次関数は、前記各参照データに対する重み係数の二乗和が補間点の位置によらずほぼ一定になるように設定される
ことを特徴とする画像処理装置。
[13] Data at a plurality of positions arranged at equal intervals in a specific direction is used as reference data, and the image is enlarged or reduced by generating interpolation point data at an arbitrary position in the specific direction from the values of the reference data. An image processing apparatus,
An interpolation point position deriving unit that obtains the position of the interpolation point according to the specified magnification;
A weighting factor for each of the plurality of reference data to be referred to when generating the data of the interpolation point is derived by a high-order function using the position of the interpolation point as a variable, and the derivation for each of the reference data and each reference data. An interpolation calculation unit for calculating a product sum with the weighting factor as data of the interpolation point;
An enlargement / reduction processing unit having
The higher-order function is set so that the sum of squares of the weighting factors for each reference data is substantially constant regardless of the position of the interpolation point.
An image processing apparatus.
上記発明では、補間にかかわる演算を演算回路で行うとよい。 In the above-described invention, it is preferable to perform an operation related to the interpolation by the arithmetic circuit.
[14]原稿の表面を光学的に読み取る第1イメージセンサと前記原稿の裏面を光学的に読み取る第2イメージセンサとをさらに備え、
前記第1イメージセンサで読み取って得た前記原稿の表面の画像およびまたは前記第2イメージセンサで読み取って得た前記原稿の裏面の画像を前記拡大縮小処理部で拡大または縮小して、前記原稿の表裏面の画像を等倍にする
ことを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。
[14] and a second image sensor for reading a front side of the document to the back surface of the document and the first image sensor optically reads the optically
The image on the front side of the document obtained by reading with the first image sensor and the image on the back side of the document obtained by reading with the second image sensor are enlarged or reduced by the enlargement / reduction processing unit, and The image processing apparatus according to
上記発明では、2個のイメージセンサを用いて原稿の表裏両面を一度に読み取ると共に、光学系の個体差などに起因して倍率差のある表裏面の画像を本発明に係るデータ補間方法で微小変倍することによって等倍に補正している。 In the above invention, both the front and back sides of the document are read at once using two image sensors, and the front and back images having a magnification difference due to individual differences in the optical system are minutely processed by the data interpolation method according to the present invention. The same magnification is corrected by scaling.
本発明に係るデータ補間方法によれば、演算の複雑化を招くことなく微小変倍時のモアレを抑制することができる。 According to the data interpolation method of the present invention, it is possible to suppress moire at the time of minute zooming without causing complication of calculation.
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<本実施の形態に係るデータ補間方法の原理>
データ補間には、一般的に、最近傍法や直線補間法、キュービックコンボリューション法、B-スプライン法などが用いられる。これらの補間方法は、補間画素の画像データ(補間データ)を、各補間法固有の重み関数と参照画素データ(補間画素のデータを求めるために参照する周辺画素の画像データ)との畳み込みによって表現することができる。重み関数は一般的に以下のように表される。
<Principle of data interpolation method according to this embodiment>
In general, nearest neighbor method, linear interpolation method, cubic convolution method, B-spline method and the like are used for data interpolation. These interpolation methods express interpolation pixel image data (interpolation data) by convolution of a weight function specific to each interpolation method and reference pixel data (image data of peripheral pixels referred to obtain interpolation pixel data). can do. The weight function is generally expressed as follows.
補間画素のデータ(補間データ)は重み関数と参照画素データとの畳み込みによって表現され、次のように表される。
上式は次式のように変形される。
ここでさらに
しかし、各重み係数は3次関数で表現されるため、完全に二乗和が一定となる条件は非常に厳しく、補間に必要な他の条件との共存ができないため、後述するように、限定的な二乗和の条件を定義する。この限定的な二乗和の条件と、その他の補間に必要な条件(境界条件等)とを同時に満たすように各不定係数(a1、b1、c1、d1、a2、b2、c2、d2)の値を決定する。 However, since each weighting factor is expressed by a cubic function, the condition that the sum of squares is completely constant is very strict and cannot coexist with other conditions necessary for interpolation. Define the condition of the sum of squares. Each indefinite coefficient (a 1 , b 1 , c 1 , d 1 , a 2 , b 2 , so as to satisfy this limited sum of squares condition and other conditions necessary for interpolation (boundary conditions, etc.) simultaneously. Determine the value of c 2 , d 2 ).
<二乗和の条件の設定方法>
上記した「限定的な二乗和の条件」の設定方法の一例を示す。一般的に、補間点が参照画素データ上(x=0、1)にある場合の重み係数の二乗和k(0)またはk(1)を基準にすると、直近の2点の参照画素データの中間に位置する補間点の補間データを推定する場合(x=0.5)の重み係数の二乗和k(0.5)が前記基準から最も逸脱する(x=0、1の場合との差分が最大になる)。そこで、x=0.5の場合における重み係数の二乗和(k(0.5))と、x=0または1の場合における重み係数の二乗和(k(0)、k(1))とが一致することを「限定的な二乗和の条件」とする。
<How to set the sum of squares condition>
An example of a method of setting the above-mentioned “restrictive sum of squares conditions” will be shown. In general, when the interpolation point is on the reference pixel data (x = 0, 1), based on the square sum k (0) or k (1) of the weighting coefficient, the reference pixel data of the two nearest points are used. The sum of squares k (0.5) of the weighting coefficients when estimating the interpolation data at the interpolation point located in the middle (x = 0.5) is the most deviated from the reference (difference from when x = 0, 1) Is maximized). Therefore, the sum of squares of weighting factors (k (0.5)) in the case of x = 0.5 and the sum of squares of weighting factors in the case of x = 0 or 1 (k (0), k (1)) Is a “limited sum-of-squares condition”.
<キュービックコンボリューション法に対する上記「限定的な二乗和の条件」の適用例>
キュービックコンボリューション法においても、重み係数の二乗和kはx=0.5で最も逸脱する傾向にある。一方、x=0または1の場合、キュービックコンボリューション法の性質上元画像データとの差分が0になるため、このとき(x=0のとき)の重み係数の二乗和と、x=0.5のときの重み係数の二乗和とを合致させられれば、微小拡大/縮小時のモアレは改善する。
<Application example of the above-mentioned "Limited sum of squares conditions" for cubic convolution method>
Also in the cubic convolution method, the square sum k of weighting factors tends to deviate most when x = 0.5. On the other hand, when x = 0 or 1, the difference from the original image data is 0 due to the nature of the cubic convolution method, so that the sum of squares of the weighting coefficients at this time (when x = 0) and x = 0. If the square sum of the weighting coefficient at 5 is matched, moire at the time of minute enlargement / reduction is improved.
重み係数の二乗和がx=0とx=0.5の場合で互いに等しいという条件より、
k(0)=k(0.5) ……(条件1)
をキュービックコンボリューション法の条件に加えて、不定係数(a1、b1、c1、d1、a2、b2、c2、d2)を求める。
From the condition that the sum of squares of the weight coefficients is equal to each other when x = 0 and x = 0.5,
k (0) = k (0.5) (Condition 1)
Are added to the conditions of the cubic convolution method to determine indefinite coefficients (a 1 , b 1 , c 1 , d 1 , a 2 , b 2 , c 2 , d 2 ).
キュービックコンボリューション法の条件を適用すると未定係数が1個残る。ここで、残る未定係数をa=a2とすると、他の解は次のようになる。
a1=a+1,b1=−(a+3),c1=0,d1=1,a2=a,b2=−5a,c2=8a,d2=−4a
When the conditions of the cubic convolution method are applied, one undetermined coefficient remains. Here, if the remaining undetermined coefficient is a = a 2 , the other solutions are as follows.
a 1 = a + 1, b 1 = - (a + 3),
上記を適用すると、重み関数は以下のようになる。
ここで、この未定係数を求めるために先に示した(条件1)を適用すると未定係数aは以下のようになる。
図1は、一般的なキュービックコンボリューション法(a=−0.5)における重み関数F1(同図a)と、二乗和に関する上記(条件1)を考慮した場合(a=−1.46)の重み関数F2(同図b)とを比較したものである。 FIG. 1 shows a case where the weighting function F1 (a in FIG. 1) in the general cubic convolution method (a = −0.5) and the above (condition 1) regarding the sum of squares are considered (a = −1.46). Is compared with the weighting function F2 of FIG.
図2は、各補間位置に対する各元データの補間係数の値(P-1(x)、P0(x)、P1(x)、P2(x))を、キュービックコンボリューション法においてa=−0.5とした場合と(条件1)を適用してa=−1.46とした場合とについて比較して示している。また、図3は、各補間位置に対する補間係数の二乗和の値k(x)を、キュービックコンボリューション法においてa=−0.5とした場合と(条件1)を適用してa=−1.46とした場合とについて比較して示している。 FIG. 2 shows the interpolation coefficient values (P −1 (x), P 0 (x), P 1 (x), P 2 (x)) of each original data for each interpolation position in the cubic convolution method. The case where == 0.5 is compared with the case where (condition 1) is applied and a = −1.46 is set. FIG. 3 also shows the case where the sum of squares k (x) of the interpolation coefficients for each interpolation position is set to a = −0.5 in the cubic convolution method and (condition 1), where a = −1. .46 for comparison.
図3(a)に示すようにa=−0.5とした従来のキュービックコンボリューション法では、補間点の位置xによって二乗和の値k(x)が変動しているのに対して、図3(b)に示すように(条件1)を適用してa=−1.46とした場合には、補間点の位置xに係わらず補間係数の二乗和の値k(x)がほぼ一定になっている。 In the conventional cubic convolution method in which a = −0.5 as shown in FIG. 3A, the square sum value k (x) varies depending on the position x of the interpolation point. When (Condition 1) is applied and a = −1.46 as shown in FIG. 3B, the square sum value k (x) of the interpolation coefficient is substantially constant regardless of the position x of the interpolation point. It has become.
図4は、スクリーン(網点)画像を模したサイン波状の画像データを等倍(微小拡大/縮小を模したもの)で補間した場合の補間データを示している。同図(a)は元画像を、同図(b)はa=−0.5で補間位置がx=0の近傍における補間データを、同図(c)はa=−0.5で補間位置がx=0.5の近傍における補間データを、同図(d)はa=−1.46で補間位置がx=0の近傍における補間データを、同図(e)はa=−1.46で補間位置がx=0.5の近傍における補間データをそれぞれ示している。 FIG. 4 shows interpolation data in a case where sine wave image data simulating a screen (halftone dot) image is interpolated at the same magnification (simulating small enlargement / reduction). (A) shows the original image, (b) shows the interpolation data in the vicinity where a = −0.5 and the interpolation position is x = 0, and (c) shows the interpolation when a = −0.5. Interpolation data in the vicinity where the position is x = 0.5, FIG. 6D shows interpolation data in the vicinity where a = −1.46 and the interpolation position is x = 0, and FIG. .46, the interpolation data in the vicinity where the interpolation position is x = 0.5 are shown.
図4(b)と(c)とを対比すると分かるように、a=−0.5の場合は、補間位置がx=0のときとX=0.5のときとで補間データの振幅が大きく異なる。これに対して、a=−1.46として二乗和が一定になるように最適化した場合は、補間位置がx=0のとき(同図(d))とx=0.5のとき(同図(e))とで補間データの振幅にほとんど変化(差)がみられない。 As can be seen by comparing FIGS. 4B and 4C, when a = −0.5, the amplitude of the interpolation data is different between the interpolation position x = 0 and X = 0.5. to differ greatly. On the other hand, when optimization is performed so that the sum of squares is constant with a = −1.46, the interpolation position is x = 0 ((d) in the figure) and x = 0.5 ( (E)) shows almost no change (difference) in the amplitude of the interpolation data.
以上より、「限定的な二乗和の条件」(前記の条件1)を用いて重み係数の二乗和を最適化することにより、スクリーン画像においてはモアレをほぼ目立たなくする効果を得ることができる。したがって、スクリーン画像を伴う原稿の微小な拡大/縮小処理においては、「限定的な二乗和の条件」を用いて重み係数の二乗和を最適化したキュービックコンボリューション法を用いることにより、モアレが抑制されて大きな画質改善が達成される。 As described above, by optimizing the sum of squares of the weighting coefficients using the “limited square sum condition” (the above condition 1), it is possible to obtain an effect of making the moire almost inconspicuous in the screen image. Therefore, in the minute enlargement / reduction processing of a document with a screen image, moire is suppressed by using the cubic convolution method that optimizes the sum of squares of the weighting coefficients using the “restricted sum of squares conditions”. As a result, a great improvement in image quality is achieved.
<他の補間法に対する上記「限定的な二乗和の条件」の適用例>
「限定的な二乗和の条件」を用いて重み係数の二乗和を最適化する方法はキュービックコンボリューション法に限らず、B−スプライン法など他の関数への適用も可能である。また、3次関数に限定されず4次以上の関数でも適用できる。さらに参照画素数は5画素以上や3画素の場合にも適用することができる。ただし、キュービックコンボリューション法ではその性質的に不定係数が残存していたが、B−スプライン法では不定係数が残存せず、一意に重み関数が決定されるので、このままでは「限定的な二乗和の条件」を適用して二乗和の最適化を行うことはできない。
<Application example of the above-mentioned “restricted sum of squares conditions” for other interpolation methods>
The method of optimizing the sum of squares of the weighting coefficients using the “limited sum of squares condition” is not limited to the cubic convolution method, and can be applied to other functions such as a B-spline method. Further, the present invention is not limited to a cubic function, and a function of a fourth order or higher can also be applied. Furthermore, the present invention can be applied to the case where the number of reference pixels is 5 pixels or more or 3 pixels. However, in the cubic convolution method, indefinite coefficients remained in nature, but in the B-spline method, indefinite coefficients do not remain, and the weight function is uniquely determined. The sum of squares cannot be optimized by applying
前述したとおり、補間データは重み関数と参照画素データとの畳み込みによって表現され、B−スプライン法の重み関数Ψ(x)は、以下のように表される。
これは2次的に畳み込む参照画素データにその周囲の参照画素データの影響を加えることで、補間データの算出に自由度を持たせており、該自由度を利用して本発明に係る「限定的な二乗和の条件」を適用している。 This is because, by adding the influence of the surrounding reference pixel data to the reference pixel data to be secondarily convolved, the degree of freedom is given to the calculation of the interpolation data. Is applied.
なお、A1、B0を1に、その他の不定係数(A0,B1,C0,C1,D0,D1)を0に近づけることにより、通常のB−スプライン法に近い補間になる。
By making A 1 and
画質的効果としては、B−スプライン法では原画像は保存されないがキュービックコンボリューション法よりも画像の平滑化作用が大きく、リンギングが発生し難いという特徴がある。そのため、本発明に係る「限定的な二乗和の条件」を適用して二乗和の最適化を行うことにより、原画像より鮮鋭性は落ちるが、モアレおよびリンギングを防ぐことができ、微小な拡大/縮小を行った場合にも良好な画質を得ることができる。 The image quality effect is characterized in that the original image is not stored in the B-spline method, but the smoothing action of the image is larger than that in the cubic convolution method, and ringing hardly occurs. Therefore, by performing the optimization of the sum of squares by applying the “restricted sum of squares conditions” according to the present invention, the sharpness is lower than the original image, but moire and ringing can be prevented, and minute enlargement / Good image quality can be obtained even when reduction is performed.
本発明では、補間係数の二乗和が一定となるようにすることでモアレの抑制効果を得ると共に、キュービックコンボリューション法やB−スプライン法などのように高次関数を重み関数として重み係数を求めるので、重み係数を求める演算に平方根などの複雑な演算が含まれずハード回路での実現が容易になる。これにより、複合機のように高速な画像処理が要求される装置でもモアレの抑制された微小変倍を実現することができる。 In the present invention, an effect of suppressing moire is obtained by making the sum of squares of interpolation coefficients constant, and a weighting coefficient is obtained using a higher-order function as a weighting function, such as a cubic convolution method or a B-spline method. since, the implementation in hardware circuit not include complicated operations such as square root facilitates the calculation to determine the weighting coefficients. As a result, even a device that requires high-speed image processing, such as a multi-function peripheral, can realize minute zooming with reduced moire.
次に、本発明に係るデータ補間法を適用して画像の微小な拡大/縮小処理を行う画像処理装置の一例である複合機10について説明する。
Next, a description will be given of a
図5は、複合機10の全体構成を示すブロック図である。複合機10は、原稿を光学的に読み取ってその複製画像を記録紙に印刷して出力するコピー機能やファクシミリ機能、プリンタ機能などを備えている。また、原稿の読み取りに関しては、表裏両面を同時に読み取る、所謂、「両面1パス読み取り」機能を備えている。
FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the
複合機10は、当該複合機10の動作を統括制御するCPU(Central Processing Unit)11を備え、該CPU11にシステムバス12を通じて操作部13、ネットワークI/F(Interface)部14、FAX制御部15、外部メモリI/F部16、RAM(Random Access Memory)17、ROM(Read Only Memory)18、HDD((Hard Disk Drive)19などが接続されている。さらに、スキャナ部21とプリンタ部22との間には画像データを処理する各種の回路が配置されている。
The
ROM18は、プログラムや各種固定データを記憶しており、CPU11はROM18に格納されたプログラムを実行することによって複合機10の動作を制御する。RAM17は、CPU11がプログラムを実行する際に各種データを一時的に格納するワークメモリとして使用される。
The
操作部13は、表面にタッチパネルを備えた液晶ディスプレイと各種の操作スイッチとから構成され、ユーザーに各種の案内表示や状態表示を行ったり、ユーザーから各種の操作を受け付けたりする機能を果たす。ネットワークI/F部14は、LAN(Local Area
Network)やインターネットなどの各種のネットワークと接続して外部装置と通信する機能を果たす。FAX制御部15は、公衆回線に接続され、ファクシミリ通信による画像の送受信に係る各種の制御(たとえば、プロトコル制御、圧縮伸張など)を行う。
The
(Network) and various networks such as the Internet, and functions to communicate with external devices. The
HDD19は、画像データやその他のデータを保持する大容量かつ不揮発性の記憶装置である。機能を果たし、半導体メモリやハードディスク装置などの記憶装置で構成される。
The
スキャナ部21は、原稿を光学的にカラーで読み取る装置であり、原稿台に載置された原稿を1枚ずつ繰り出して搬送し、その搬送中の原稿の表裏両面を2個のイメージセンサユニット(表面読み取り用の第1イメージセンサ23および裏面読み取り用の第2イメージセンサ24)を用いて一度に読み取る、所謂、「両面1パス読み取り」機能を備えている。
The
第1イメージセンサI/F部25は、表面読み取り用の第1イメージセンサ23による読み取り動作の制御および第1イメージセンサ23から出力される画像データの取り込みを行う。第1の微小拡大/縮小処理部26は、第1イメージセンサI/F部25によって取り込まれた画像に対して微小倍率で拡大処理もしくは縮小処理を施す。
The first image sensor I /
同様に第2イメージセンサI/F部27は、裏面読み取り用の第2イメージセンサ24による読み取り動作の制御および第2イメージセンサ24から出力される画像データの取り込みを行う。第2の微小拡大/縮小処理部28は、第2イメージセンサI/F部27によって取り込まれた画像に対して微小倍率で拡大処理もしくは縮小処理を施す。
Similarly, the second image sensor I /
読み取り系画像処理部29は、第1の微小拡大/縮小処理部26および第2の微小拡大/縮小処理部28から出力された画像データをそれぞれ取り込み、これらに対してカラーマネージメント、ノイズ低減、二値化などの画像処理を施す回路である。
The reading system
読み取り系画像処理部29の出力は圧縮/伸張・メモリ制御部31に入力されている。圧縮/伸張・メモリ制御部31はシステムバス12および書き込み系画像処理部33に接続されると共に、配下にはDRAM(Dynamic Random Access Memory)32が接続されている。圧縮/伸張・メモリ制御部31は、画像データを圧縮および伸張する機能、DRAM32へのデータのリード・ライトを制御する機能、画像データをバス12を通じてHDD19やRAM17、ネットワークI/F部14などとの間で転送する機能、画像データを書き込み系画像処理部33へ出力する機能などを果たす。
The output of the reading system
書き込み系画像処理部33は、圧縮/伸張・メモリ制御部31から入力された画像データに対して、セル平均化、解像度変換、プリンタγ変換、微小変倍、スクリーン処理などの画像処理を施してプリンタ部22へ出力する回路である。
The writing system
プリンタ部22は、書き込み系画像処理部33から入力される画像データに応じて画像を記録紙に印刷する。ここでは、プリンタ部22は、記録紙の搬送装置と、感光体ドラムと、帯電装置と、レーザーユニットと、現像装置と、転写分離装置と、クリーニング装置と、定着装置とを有し、電子写真プロセスによって画像形成を行う、所謂、レーザープリンタとして構成されている。
The
表面読み取り用の第1イメージセンサ23および裏面読み取り用の第2イメージセンサ24から出力された画像データは第1イメージセンサI/F部25および第2イメージセンサI/F部27を経て第1、第2の微小拡大/縮小処理部26、28に入力され、第1および第2の微小拡大/縮小処理部26、28にて微小変倍処理されることにより表裏面の画像が同倍率となるように合わせ込みされる。
The image data output from the
その後、読み取り系画像処理部29にて必要な画像処理を施した後,圧縮/伸張・メモリ制御部31に送られる。圧縮/伸張・メモリ制御部31では、画像データを圧縮し、HDD19への保存やネットワーク経由による外部への転送処理やスキャナ部21から入力またはネットワークI/F部14を通じて外部から入力された出力用画像データを書き込み系画像処理部33へ出力する処理を行う。出力用画像データは書き込み系画像処理部33およびプリンタI/F部34を経てプリンタ部22へ出力され、プリンタ部22は対応する画像を記録紙上に印刷して出力する。
Thereafter, the
図6は、第1の微小拡大/縮小処理部26の概略構成を示している。第2の微小拡大/縮小処理部28は第1の微小拡大/縮小処理部26と同一構成であり、その説明は省略する。第1の微小拡大/縮小処理部26では、補間方式の選択(キュービックコンボリューション,B-スプライン法などの補間方式の選択や、キュービックコンボリューション法の不定係数パラメータ設定値の選択等)および倍率の設定が可能になっている。
FIG. 6 shows a schematic configuration of the first minute enlargement /
第1の微小拡大/縮小処理部26は、入力される画像データを一時的に記憶するラインFIFO(First-In First-Out)41と、FIFOメモリ41の出力にカスケード接続された3段のフリップフロップ(F/F)回路42〜44と、補間制御部45と、補間演算部46とを備えている。
The first minute enlargement /
補間制御部45には、CPU11から変倍率を示す情報が設定され、補間制御部45は設定された変倍率に応じて各補間位置(x)を計算し、また入力画像データが格納されるラインFIFO41に対するデータの入出力タイミングやデータ遅延用のフリップフロップ回路42〜44に対するデータのラッチタイミング(変倍率によって画像出力タイミングが異なる)の制御などを行う。
Information indicating the scaling factor is set in the
さらに、補間制御部45は、設定された変倍率に応じて重み関数を選択する重み関数選択部45aを備えている。たとえば、変倍率が微小変倍(たとえば、0.95倍から1.05倍までの間)の場合は第1の重み関数の使用を補間演算部46に指示する選択情報を、それ以外の倍率では第2の重み関数の使用を指示する重み関数選択情報52を出力する。
Furthermore, the
補間演算部46には、補間制御部45から補間位置(x)を示す補間位置情報51と重み関数選択情報52とが入力され、CPU11から補間方式選択情報53が入力される。また、ラインFIFO41の出力は参照画素データ(f−1)として、1クロック遅延させたデータ遅延用のフリップフロップ回路42の出力は参照画素データ(f0)として、さらに1クロック遅延させたデータ遅延用のフリップフロップ回路43の出力は参照画素データ(f1)として、さらに1クロック遅延させたデータ遅延用のフリップフロップ回路44の出力は参照画素データ(f2)として補間演算部46にそれぞれ入力される。
補間演算部46は、データの補間処理に使用する補間方式(キュービックコンボリューション法やB−スプライン法など)を入力された補間方式選択情報53に応じて選択する。また、入力された補間方式選択情報53に従ってその重み関数を選択する。たとえば、補間方式がキュービックコンボリューション法の場合、第1の重み関数はa=−0.5としたもの(図2(a)参照)が採用され、第2の重み関数はa=−1.46(図2(b)参照)としたものが採用される。すなわち、微小変倍時は補間係数の二乗和が一定となるようにa=−1.46とした重み関数を使用し、微小変倍以外の変倍率の場合は一般的なキュービックコンボリューション法によるa=−0.5とした重み関数を使用して補間処理が行われる。
The
補間演算部46は、入力された補間方式選択情報53および重み関数選択情報52に従う補間方式およびその補間方式で使用する重み関数を使用して、ラインFIFO41およびフリップフロップ回路42〜44から入力された各参照画素データ(f−1、f0、f1、f2)から補間位置情報51の示す補間位置(x)の補間データを演算して出力する。
The
たとえば、スキャナ部21の第1イメージセンサ23と第2イメージセンサ24との倍率の違いを予め調べておき、両者の倍率の差を補正して表裏の画像が同倍率となるように第1の微小拡大/縮小処理部26およびまたは第2の微小拡大/縮小処理部28における変倍率を設定することで、表裏面の倍率差のない画像を出力することができる。
For example, a difference in magnification between the
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to that shown in the embodiment, and there are changes and additions within the scope of the present invention. Are also included in the present invention.
たとえば、実施の形態では、各参照データに対する重み係数の二乗和k(x)が補間データの位置xによらずほぼ一定になるようにするために、補間点が直近の参照データの位置と一致する場合(x=0)の重み係数の二乗和k(0)と、直近の2個の参照データの中間にある場合(x=0.5)の重み係数の二乗和k(0.5)とが一致することを条件にしたが、各参照データに対する重み係数の二乗和k(x)が補間データの位置(x)によらずほぼ一定になるようにするために付加する条件はこれに限定されるものではない。 For example, in the embodiment, the interpolation point matches the position of the latest reference data so that the square sum k (x) of the weighting coefficient for each reference data becomes substantially constant regardless of the position x of the interpolation data. The sum of squares k (0) of the weighting coefficients when (x = 0) and the sum of the squares of the weighting coefficients k (0.5) between the two most recent reference data (x = 0.5) However, the condition added to make the square sum k (x) of the weighting coefficient for each reference data almost constant regardless of the position (x) of the interpolation data is It is not limited.
たとえば、各参照データの重み係数の二乗和k(x)が、補間点の位置が直近の参照データの位置と一致する場合の重み係数の二乗和k(0)と、直近の2個の参照データの間の複数箇所における重み係数の二乗和(たとえば、k(0.25)、k(0.5)、k(0.75))とが一致することを条件にして重み関数の係数を決定してもよい。このように、一致点の条件を増やすことで、より一層重み係数の二乗和k(x)の変動を減らして一定値に最適化することができる。 For example, the sum of squares k (x) of the weighting factors of each reference data is the sum of the squares of weighting factors k (0) when the position of the interpolation point matches the position of the nearest reference data, and the two most recent references. The coefficient of the weighting function is set on condition that the sum of squares of the weighting coefficient (for example, k (0.25), k (0.5), k (0.75)) at a plurality of locations between the data matches. You may decide. As described above, by increasing the number of coincidence points, it is possible to further reduce the variation of the square sum k (x) of the weighting coefficient and optimize it to a constant value.
また、補間点の位置を変量(x)にした場合の重み係数の二乗和k(x)の分散が最小になることを条件にして、重み関数のa(不定係数)の値などを決定するようにしてもよい。すなわち、補間点の位置(推定データの位置)に対する重み係数の二乗和の平均値をkeとしたとき、補間点の各位置における重み係数の二乗和k(x)と平均値keとの差(偏差)を二乗したものの和が最小になるように重み関数のa(不定係数)の値を決定する。たとえば、aの値をいろいろと変更し、上記分散が最小となるaを導出して設定すればよい。 Also, the value of a (indefinite coefficient) of the weight function is determined on condition that the variance of the square sum k (x) of the weight coefficient when the position of the interpolation point is the variable (x) is minimized. You may do it. That is, when the ke the mean value of the sum of the squares of the weighting factor for the position of the interpolation point (the estimated position of the data), the difference between the average value ke the square sum k of the weighting factors at each position of the interpolation point (x) ( The value of a (indefinite coefficient) of the weight function is determined so that the sum of the squares of (deviation) is minimized. For example, the value of a may be changed variously, and a that minimizes the variance may be derived and set.
また、補間点の位置を変量(x)にした場合の重み係数の二乗和k(x)の最大値と最小値との差分が最小になることを条件にして、重み関数のa(不定係数)の値を決定するようにしてもよい。たとえば、補間点の位置xを0から1までの範囲で変化させた場合のk(x)の最大値と最小値との差分を、様々なaの値について求め、差分が最小となったaの値を採用すればよい。 The weight function a (indefinite coefficient) is provided on the condition that the difference between the maximum value and the minimum value of the square sum k (x) of the weight coefficient when the position of the interpolation point is a variable (x) is minimized. ) Value may be determined. For example, the difference between the maximum value and the minimum value of k (x) when the position x of the interpolation point is changed in the range from 0 to 1 is obtained for various values of a, and the difference a becomes the minimum The value of may be adopted.
また、本発明のデータ補間方法は、1次元(たとえば、水平方向)に適用する場合に限定されない。多次元の方向に補間を行う必要がある場合(垂直および水平方向共に画像データを拡大・縮小する場合など)は、一般的な補間方法と同様に、各方向の補間係数の計算を線形的に組み合わせればよい。 Further, the data interpolation method of the present invention is not limited to the case of applying to one dimension (for example, the horizontal direction). When it is necessary to perform interpolation in multi-dimensional directions (such as when enlarging or reducing image data in both the vertical and horizontal directions), the interpolation coefficients in each direction are calculated linearly in the same way as general interpolation methods. What is necessary is just to combine.
本発明のデータ補間方法は、実施の形態で示した複合機10に限定されず、データを補間する各種の装置に適用することができる。
The data interpolation method of the present invention is not limited to the
10…複合機
11…CPU
12…システムバス
13…操作部
14…ネットワークI/F部
15…FAX制御部
16…外部メモリI/F部
17…RAM
18…ROM
19…HDD
21…スキャナ部
22…プリンタ部
23…第1イメージセンサ
24…第2イメージセンサ
25…第1イメージセンサI/F部
26…第1の微小拡大/縮小処理部
27…第2イメージセンサI/F部
28…第2の微小拡大/縮小処理部
29…読み取り系画像処理部
31…圧縮/伸張・メモリ制御部
32…DRAM
33…書き込み系画像処理部
34…プリンタI/F部
41…ラインFIFO
42〜44…フリップフロップ回路
45…補間制御部
45a…重み関数選択部
46…補間演算部
51…補間位置情報
52…重み関数選択情報
53…補間方式選択情報
10 ...
DESCRIPTION OF
18 ... ROM
19 ... HDD
DESCRIPTION OF
33 ... Writing system
42-44 ... flip-
Claims (14)
前記補間点のデータの値を、前記各参照データとその参照データに対する重み係数との積和で表わすと共に、
前記各参照データの重み係数は、前記補間点の位置の高次関数で表わされ、かつ前記各参照データに対する重み係数の二乗和が前記補間点の位置によらずほぼ一定になるように設定される
ことを特徴とするデータ補間方法。 Data definitive in each of a plurality of positions arranged at equal intervals in a specific direction with the reference data, a data interpolation method to estimate the data of the interpolation points at an arbitrary position in the specific direction from the value of these reference data,
The value of the data of the interpolation point is represented by a product sum of each reference data and a weight coefficient for the reference data,
The weighting coefficient of each reference data is represented by a high-order function of the position of the interpolation point , and the sum of squares of the weighting coefficient for the reference data is set to be substantially constant regardless of the position of the interpolation point. A data interpolation method characterized by being performed.
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ補間方法。 The high-order function, the the sum of squares of the weighting factors for each reference data, intermediate the two reference data is the most recent position of the interpolation point and if the position of the interpolation point coincides with the position of the most recent reference data 2. The data interpolation method according to claim 1, wherein the data interpolation method is set so as to coincide with the case of the data.
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ補間方法。 The high-order function, the the sum of squares of the weighting factors for each reference data, between two reference data position is nearest the interpolation point and if the position of the interpolation point coincides with the position of the most recent reference data 2. The data interpolation method according to claim 1, wherein the data interpolation method is set so as to coincide with a case in a plurality of predetermined locations.
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ補間方法。 In the higher-order function , when the position of the interpolation point is changed between the two most recent reference data, the sum of squares of the weighting coefficient at the position of each interpolation point and the weighting coefficient at the position of each interpolation point The data interpolation method according to claim 1, wherein the sum of squares of the difference from the mean value of the sum of squares is set to be minimum.
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ補間方法。 The difference between the maximum value and the minimum value in the sum of squares of the weighting coefficient at the position of each interpolation point when the position of the interpolation point is changed between the two most recent reference data in the higher-order function is The data interpolation method according to claim 1, wherein the data interpolation method is set to be minimized.
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ補間方法。 The data interpolation method according to claim 1, wherein the data of the interpolation point is expressed by convolution of the reference data and a weighting function represented by the higher-order function.
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ補間方法。 The data interpolation method according to claim 1, wherein the data of the interpolation point is obtained by a cubic convolution method.
ことを特徴とする請求項7に記載のデータ補間方法。 The indefinite coefficients of the cubic convolution method, the is the sum of the squares of the weighting factors for each reference data, the reference position of the interpolation point and if the position of the interpolation point coincides with the position of the most recent reference data last two The data interpolation method according to claim 7, wherein the data interpolation method is set so as to coincide with a case where the data is in the middle.
ことを特徴とする請求項7に記載のデータ補間方法。 The indefinite coefficients of the cubic convolution method, the at the position of each interpolation point and the square sum of the weighting factors at the position of each interpolation point in the case of changing the position of the interpolation point between the last two reference data The data interpolation method according to claim 7, wherein the sum of squares of the difference from the mean value of the sum of squares of the weighting coefficients is set to be minimum.
ことを特徴とする請求項7に記載のデータ補間方法。 When the indefinite coefficient of the cubic convolution method is changed , the maximum value and the minimum value in the sum of squares of the weighting coefficient at the position of each interpolation point when the position of the interpolation point is changed between the two nearest reference data, The data interpolation method according to claim 7, wherein the difference is set to be a minimum.
ことを特徴とするデータ補間方法。 11. The data interpolation method according to claim 1, wherein the data interpolation method according to any one of claims 1 to 10 is used only for a scaling process in a case where a scaling ratio is in a very small area centered at 1.0.
ことを特徴とする画像変倍方法。 An image scaling method, wherein the data interpolation method according to any one of claims 1 to 11 is applied to each of horizontal scaling and vertical scaling of an image.
指定された倍率に応じて補間点の位置を求める補間点位置導出部と、
前記補間点のデータを生成する際に参照する複数の各参照データに対する重み係数を、補間点の位置を変数とする高次関数によって導出し、前記各参照データと、それぞれの参照データに対する前記導出した重み係数との積和を前記補間点のデータとして算出する補間演算部と、
を有する拡大縮小処理部を備え、
前記高次関数は、前記各参照データに対する重み係数の二乗和が補間点の位置によらずほぼ一定になるように設定される
ことを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus that uses data at a plurality of positions arranged at equal intervals in a specific direction as reference data and generates data of interpolation points at arbitrary positions in the specific direction from the values of the reference data, and performs image enlargement / reduction Because
An interpolation point position deriving unit that obtains the position of the interpolation point according to the specified magnification;
A weighting factor for each of the plurality of reference data to be referred to when generating the data of the interpolation point is derived by a high-order function using the position of the interpolation point as a variable, and the derivation for each of the reference data and each reference data. An interpolation calculation unit for calculating a product sum with the weighting factor as data of the interpolation point;
An enlargement / reduction processing unit having
The higher-order function is set so that the sum of squares of the weighting factors for each reference data is substantially constant regardless of the position of the interpolation point.
An image processing apparatus.
前記第1イメージセンサで読み取って得た前記原稿の表面の画像およびまたは前記第2イメージセンサで読み取って得た前記原稿の裏面の画像を前記拡大縮小処理部で拡大または縮小して、前記原稿の表裏面の画像を等倍にする
ことを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。 And a second image sensor for reading a first image sensor for reading the surface of the original optically backside of the document optically,
The image on the front side of the document obtained by reading with the first image sensor and the image on the back side of the document obtained by reading with the second image sensor are enlarged or reduced by the enlargement / reduction processing unit, and The image processing apparatus according to claim 13, wherein the images on the front and back surfaces are made equal.
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