(57)【要約】【課題】  デジタル画像を拡大縮小して得た画像中のボケを軽減する。【解決手段】    エッジ検出部１０は、画像Ｓ０の画素間に位置するエッジを検出する。エッジ併合部２０は、画像Ｓ０上の直列に隣接する３つの画素の互いに隣接する２つの画素の間のいずれにおいてもエッジが検出された場合、この２つのエッジを３つの画素のうちの中央画素付近の位置において併合する。補間演算部３０は、併合されたエッジに対して、補間画素と同じ側に位置する画素による補間演算を行って補間画素の画素値を算出する。【選択図】          図１
2005141497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して得たデジタル写真画像の画素間に位置するエッジを検出し、
該検出により、前記デジタル画像上の直列に隣接する３つの画素の互いに隣接する２つの画素の間のいずれにおいても前記エッジが検出された場合、該２つのエッジを前記３つの画素のうちの中央画素付近の位置において併合することを特徴とするエッジ調整方法。
【請求項２】
前記２つのエッジの前記３つの画素の画素値を比較し、
前記３つの画素の画素値が、該３つの画素の並ぶ方向に沿って単調増加または単調減少する場合においてのみ前記２つのエッジに対して前記併合を行うことを特徴とする請求項1記載のエッジ調整方法。
【請求項３】
前記２つのエッジの延びる方向が同じである場合においてのみ該２つのエッジに対して前記併合を行うことを特徴とする請求項１または２記載のエッジ調整方法。
【請求項４】
被写体を撮像して得たデジタル画像の画素間に位置するエッジを検出するエッジ検出手段と、
該検出手段により、前記デジタル画素上の直列に隣接する３つの画素の互いに隣接する２つの画素の間のいずれにおいても前記エッジが検出された場合、該２つのエッジを前記３つの画素のうちの中央画素付近の位置において併合するエッジ併合手段とを有してなるものであることを特徴とするエッジ調整装置。
【請求項５】
前記エッジ併合手段が、前記２つのエッジの前記３つの画素の画素値を比較し、前記３つの画素の画素値が、該３つの画素の並ぶ方向に沿って単調増加または単調減少する場合においてのみ前記２つのエッジに対して前記併合を行うものであることを特徴とする請求項４記載のエッジ調整装置。
【請求項６】
前記エッジ検出手段が、前記エッジの延びる方向も検出するものであり、
前記エッジ併合手段が、前記２つのエッジの延びる方向が同じである場合においてのみ該２つのエッジに対して前記併合を行うものであることを特徴とする請求項４または５記載のエッジ調整装置。
【請求項７】
被写体を撮像して得たデジタル画像の画素間に位置するエッジを検出するエッジ検出処理と、
該検出により、前記デジタル画素上の直列に隣接する３つの画素の互いに隣接する２つの画素の間のいずれにおいても前記エッジが検出された場合、該２つのエッジを前記３つの画素のうちの中央画素付近の位置において併合するエッジ併合処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
前記エッジ併合処理が、前記２つのエッジの前記３つの画素の画素値を比較し、前記３つの画素の画素値が、該３つの画素の並ぶ方向に沿って単調増加または単調減少する場合においてのみ前記２つのエッジに対して前記併合を行うことを特徴とする請求項７記載のプログラム。
【請求項９】
前記エッジ検出処理が、前記２つのエッジの延びる方向が同じである場合においてのみ該２つのエッジに対して前記併合を行うものであることを特徴とする請求項７または８記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタル画像を構成する画素間に補間画素を補間するために検出した画素間のエッジを調整する方法および装置並びにそのためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ネガフィルムやカラーリバーサルフィルムなどの写真フィルムに記録された写真画像をスキャナなどの読取装置で光電的に読み取って得たデジタル画像や、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）やカメラ付き携帯電話などのデジタル撮像装置により被写体を撮像することにより得られた画像データを、それを再生するモニタなどの再生装置のサイズに適合するように拡大縮小することが行われている。例えば、カメラ付き携帯電話により被写体を撮像して得て得られた画像データを電子メールとして送信する際に、送信先の携帯電話に備えられた液晶モニタのサイズに応じて画像データを拡大縮小するサービスが提供されている。
【０００３】
このような画像データの拡大縮小は、画像データにより表される画像を構成する画素の間に拡大縮小率に応じて新たな画素（以下補間画素という）を補間することにより行われる。このような補間方法としては、線形補間法、最近傍法、ガウシアンフィルタ、バイリニア法およびバイキュービック法などの種々の方法が知られている。これらの方法は、補間画素の近傍の画素を参照画素とし、参照画素の画素値による補間演算を行って補間画素の画素値を算出する。
【０００４】
しかしながら、単一の方法のみを用いて画像データを拡大縮小した場合、画像に含まれるエッジ部分にボケやシャギーが発生するという問題がある。このため、画像に含まれるエッジ成分を検出し、エッジ部分と非エッジ部分とで異なる処理による補間演算を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載された方法などにおいて画像からエッジを検出するためには、ソーベルフィルタやラプラシアンフィルタが一般的に用いられる。このようなソーベルフィルタやラプラシアンフィルタは、最短３タップの奇数タップ数を有し、フィルタリングにより注目画素がエッジであるか否かを判定することによりエッジを検出することができる。
【０００６】
一方、画像を拡大縮小する場合には、画素間に補間画素を補間するため、画像に含まれる画素ではなく、画素の間にエッジが判定するか否かを判定する必要がある。上述した奇数タップ数のフィルタを用いてエッジを検出する場合、画像中の注目画素そのものがエッジであるか否かを判定することができるのみであり、画素間にエッジが存在するか否かを判定することができない。
【０００７】
画素間にエッジがあるか否かを判定する最も簡単な方法としては、画像の隣接する２つの画素に対して例えば図５に示す差分フィルタによるフィルタリング処理を施してこの２つの画素の画素値の差分を得、この差分の絶対値が所定の閾値以上である場合に、この隣接する２つの画素間にエッジが存在すると判定する手法が考えられる。以下本発明の説明において、このようなエッジ検出方法を第１のエッジ検出方法という。
【０００８】
また、隣接する２つの画素の画素値のみではなく、直列に隣接する４つの画素の画素値に基づいてこの４つの画素の中央に位置する２つの画素間にエッジが存在するか否かを判定する手法を用いることもできる。具体的には、例えば図４に示す直列に隣接する４つの画素Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の中央に位置する２つの画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジが存在するか否かを判定するのに当たって、まず、画素Ｇ１〜Ｇ４について、互いに隣接する２つの画素からなる３つの画素ペア（Ｇ１，Ｇ２）、（Ｇ２、Ｇ３）、（Ｇ３，Ｇ４）に対して差分フィルタによるフィルタリング処理を施して各ペアの画素の差分を１次差分ｄ１、ｄ２、ｄ３として算出する。続いて、３つの１次差分ｄ１、ｄ２、ｄ３における隣接する２つの１次差分ペア（ｄ１，ｄ２）、（ｄ２，ｄ３）に対して、同様に差分フィルタによるフィルタリング処理を施して、各１次差分ペアの差分を２次差分ｄ４、ｄ５として算出する。画像中に直列に隣接する４つの画素に対して算出した１次差分と２次差分の正負は全１８種類の組合せがあり、図６と図７、図８は、この１８種類の組合せと、この４つの画素のプロファイル形状との関係を示している。そのうち、隣接する２つの画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジが存在することを示す組合せは、図６に示すエッジ１およびエッジ２の２通りである。エッジ１は、（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（＋，＋，＋，＋，−）となる右上がりエッジおよび（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（−，−，−，−，＋）となる左上がりエッジの２種類があり、エッジ２は、（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（＋，＋，＋，＋，＋）となる下に凸の右上がりエッジ、（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（＋，＋，＋，−，−）となる上に凸の右上がりエッジ、（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（−，−，−，＋，＋）となる下に凸の左上がりエッジ、（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（−，−，−，−，−）となる上に凸の左上がりエッジの４種類がある。直列に隣接する４つの画素に対して１次差分ｄ１、ｄ２、ｄ３および２次差分ｄ４、ｄ５を求め、これらの差分の正負の関係が、図６に示すエッジ１またはエッジ２の関係となる場合に、隣接する２つの画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジが存在すると判定すると共に、これらの差分の正負の関係が、図７および図８に示すような山、谷、その他の関係となる場合に、隣接する２つの画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジが存在しないと判定する。なお、以下本発明の説明において、このようなエッジ検出方法を第２のエッジ検出方法という。
【０００９】
さらに、前述した第１と第２のエッジ検出方法の併合となるエッジ検出方法を用いて、より精度良く隣接する２つの画素間にエッジが存在するか否かの検出を行うこともできる。具体的には、第２の方法のように、直列に隣接する４つの画素Ｇ１〜Ｇ４に対して１次差分ｄ１、ｄ２、ｄ３および２次差分ｄ４、ｄ５を求め、これらの差分の正負の関係が、図６に示すエッジ１またはエッジ２の関係となる場合に、隣接する２つの画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジが存在すると共に、これらの差分の正負の関係が、図７に示すような山、谷、その他の関係となる場合に、隣接する２つの画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジが存在しないとするようにして第１の判定を行う。第１の判定において、隣接する２つの画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジが存在すると判定された場合において、画素Ｇ２、Ｇ３の画素値の差分の絶対値が所定の閾値以上であるか否かをさらに判定し（第２の判定）、第２の判定が肯定された場合においてのみ、画素Ｇ２、Ｇ３の間に真のエッジが存在すると判定する。こうすることによって、画素Ｇ２、Ｇ３の画素値の差が非常にわずかでノイズと見なせるような場合に、そこがエッジであると誤判定してしまうことを防ぐことができる。なお、以下本発明の説明において、このようなエッジ検出方法を第３のエッジ検出方法という。
【００１０】
さらに、第１のエッジ検出方法の改良方法として、２つの隣接する画素間の差分の絶対値が所定の閾値（第１の閾値）以上である場合に、この２つの画素間にエッジが存在すると判定すると共に、２つの隣接する画素間の差分の絶対値がこの第１の閾値より小さいものの、第１の閾値よりも小さい閾値（第２の閾値）以上であり、かつこの２つの隣接する画素を中央とする直列に隣接する４つ以上の複数画素に含まれる互い隣接する２つの画素からなる各画素ペアの差分の絶対値のうちの最大値である場合に中央に隣接する２つの画素間にエッジが存在すると判定するようにしてエッジを検出することもできる。こうすることによって、急なエッジのみならず、比較的に緩やかなエッジも検出することができる。なお、以下本発明の説明において、このようなエッジ検出方法を第４のエッジ検出方法という。
【００１１】
これらの例に挙げたように、画像を構成する画素間にエッジが存在するか否かを判定して画像の画素間におけるエッジを検出する方法が様々考えられる。画像を拡大縮小するために画像を構成する画素間に補間画素を補間する際に、補間画素の近傍の画素間にエッジが存在するか否か、どの方向に延びるエッジかなどによって、異なる参照画素を選出したり、異なる補間演算方法で補間画素の画素値を求めるようにしたりなどするようにすれば、拡大縮小処理した画像の画質の低下を防ぐことができる。例えば、補間画素の近傍の画素間にエッジが検出されていない場合に、補間画素の近傍に位置する画素（例えば補間画素を囲む４×４の１６画素）全部を参照画素とし、参照画素の画素値に対して補間演算を行うことによって補間画素の画素値を求める一方、補間画素の近傍の画素間にエッジが検出されていれば、この補間画素がエッジのいずれ側に存在することを判定すると共に、補間画素の近傍の画素のうち、エッジに対して、補間画素と同じ側に位置する画素のみを参照画素として補間画素の画素値を求めるようにして、拡大縮小された画像の画質低下を防ぐ方法が考えられる。勿論、参照画素のみならず、補間画素の近傍の画素間にエッジが検出されたか否かで異なる補間演算の方法を用いるようにしてもよい。
【００１２】
ところで、写真フィルムに記録された画像を光電的に読み取って得たデジタル画像や、デジタル撮像装置により被写体を撮像して得たデジタル画像において、アナログ画像信号をデジタル化するために行われるサンプリング処理により、被写体におけるエッジを含む部分(以下エッジ部という)を表す画素が、該エッジの両側の部分の信号値の中間値を示す画素（以下このような画素を中間値画素という）となる。例えば、図３３（ａ）に示す被写体のデジタル画像のＸ方向において、図３３（ｂ）に示すような画素構成になるが、これらの画素のうち、図３３（ａ）に示す被写体におけるエッジＬを含む部分を表す画素Ｇｂは、エッジＬの左側の部分の信号値と、エッジＬの右側の信号値との中間の信号値を示すこととなる。
【００１３】
そのため、例えば前述したように、補間画素の近傍の画素間にエッジが存在するか否かを検出し、存在していれば、補間画素の近傍に位置する画素のうち、検出されたエッジに対して、補間画素と同じ側に位置する画素のみを参照画素とし、参照画素の画素値による補間演算を行って補間画素の画素値を求める場合、参照画素のうち、中間値画素が入っていれば、補間画素の画素値が中間値画素の画素値に影響されるため、拡大縮小された画像にボケが残り、最悪の場合、原画像よりも広がってしまうというという問題がある。
【００１４】
そこで、拡大縮小された画像の画質を高めるために、補間画素の画素値を求める際に、中間値画素を使用せず、中間値画素ではない参照画素のみを用いて補間画素の画素値を求めることが考えられる。
【００１５】
または、中間値画素を参照画素として使用するが、中間値画素である参照画素に対して、中間値ではない参照画素よりも小さい重みを付けて補間演算を行うようにしても、拡大縮小された画像における、中間値画素に起因するボケの残留、広がりなどを軽減することができる。
【特許文献１】特開２００２−３１９０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、例えば、被写体が、図３３（ａ）に示す例の被写体が図中ｘ方向と直交する方向（ｙ方向とする）に連続して広がったものである場合（図３５（ａ）参照）、図３５（ｂ）に示すように、画素Ｇａ１と画素Ｇｂ１との間、画素Ｇｂ１と画素Ｇｂ２との間にｙ方向に延びるエッジＡとエッジＢが夫々検出される。この場合、例えば、画素Ｇｂ３、Ｇｂ１の間の画素Ｇｂ２と、画素Ｇｃ３、Ｇｃ１の間の画素Ｇｃ２との間の画素Ｇｂ２寄りの位置に補間画素Ｇ（図３５（ｃ）参照）を補間するに際し、参照画素として、エッジに対して補間画素Ｇと同じ側に位置する画素を用いると、参照画素に成り得る画素はエッジＡ、エッジＢに挟まれた画素Ｇｂ１、Ｇｂ２、Ｇｂ３の３つしかない。ところで、この３つの画素とも中間値画素であるため、この３つの画素を参照画素から除去すると、参照画素が無くなり、補間画素Ｇの画素値を求めることができない。また、中間値画素を参照画素として使用するが、中間値画素である参照画素に対して、中間値ではない参照画素よりも小さい重みを付けて補間演算を行う方法を適用すると、参照画素が全部中間値画素であるので、これらの参照画素の画素値から画素値が求められた補間画素Ｇはやはり中間値画素であり、拡大縮小された画像中に中間値画素に起因するボケを軽減することができない。
【００１７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、デジタル画像の画素間に検出されたエッジを調整し、デジタル画像を拡大縮小して得た画像中のボケを軽減することを可能とするエッジ調整方法および装置並びにプログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のエッジ調整方法は、被写体を撮像して得たデジタル画像の画素間に位置するエッジを検出し、
該検出により、前記デジタル画像上の直列に隣接する３つの画素の互いに隣接する２つの画素の間のいずれにおいても前記エッジが検出された場合、該２つのエッジを前記３つの画素のうちの中央画素付近の位置において併合することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明のエッジ調整方法は、前記２つのエッジの前記３つの画素の画素値を比較し、前記３つの画素の画素値が、該３つの画素の並ぶ方向に沿って単調増加または単調減少する場合においてのみ前記２つのエッジに対して前記併合を行うことが好ましい。
【００２０】
本発明のエッジ調整方法は、前記２つのエッジの延びる方向が同じである場合においてのみ該２つのエッジに対して前記併合を行うことがより好ましい。
【００２１】
ここで、「デジタル画像」とは、被写体を撮像して得た画像のデジタルデータにより表されるものを意味し、デジタルカメラにより取得したものに限らず、ネガフィルムやカラーリバーサルフィルムなどの写真フィルムに記録された写真画像や、プリントした写真画像などをスキャナなどの読取装置で光電的に読み取って得たものも含むものである。なお、以下の説明において、デジタル写真画像を略して単に画像という。
【００２２】
また、「中央画素付近の位置」とは、前記３つの画素の互いに隣接する２つの画素からなる画素ペアの夫々の中央点間の位置を意味し、中央画素の位置を含むものである。例えば、前記３つの画素をＧ１、Ｇ２、Ｇ３とした場合、中央画素Ｇ２付近の位置とは、画素Ｇ１、Ｇ２間の中央点と、画素Ｇ２、Ｇ３間の中央点との間の位置となる。
【００２３】
本発明のエッジ調整装置は、被写体を撮像して得たデジタル画像の画素間に位置するエッジを検出するエッジ検出手段と、
該検出手段により、前記デジタル画素上の直列に隣接する３つの画素の互いに隣接する２つの画素の間のいずれにおいても前記エッジが検出された場合、該２つのエッジを前記３つの画素のうちの中央画素付近の位置において併合するエッジ併合手段とを有してなるものであることを特徴とするものである。
【００２４】
また、前記エッジ併合手段は、前記２つのエッジの前記３つの画素の画素値を比較し、前記３つの画素の画素値が、該３つの画素の並ぶ方向に沿って単調増加または単調減少する場合においてのみ前記２つのエッジに対して前記併合を行うものであることが好ましい。
【００２５】
また、前記エッジ検出手段は、前記エッジの延びる方向も検出するものであり、前記エッジ併合手段は、前記２つのエッジの延びる方向が同じである場合においてのみ該２つのエッジに対して前記併合を行うものであることがより好ましい。
【００２６】
なお、本発明のエッジ調整方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、画像中の直列に隣接する３つの画素の互いに隣接する２つの画素の間のいずれにおいてもエッジが検出された場合、該２つのエッジが、前記３つの画素のうちの中央画素付近の位置において併合される。
【００２８】
画像上の直列に隣接する３つの画素のうちの中央に位置する画素と、他の２つの画素のいずれとの間にもエッジが検出された場合（説明上の便宜のため、以下、直列に隣接する３つの画素の互いに相隣する２つの画素間のいずれにおいてもエッジが検出された場合のこの２つのエッジを隣接エッジという）、中央に位置する画素を中間値画素であると判定することができる。例えば図３３（ａ）に示す例の被写体の画像に対して、画素間にエッジが存在するか否かを検出する方法として、例えば前述した第２のエッジ検出方法、すなわち直列に隣接する４つの画素に対して１次差分および２次差分を求め、求められた１次差分と２次差分の正負の関係に基づいて、この４つの画素の中央に位置する２つの隣接する画素間にエッジがあるか否かを判定するようにしてエッジを検出する方法を適用すると、図３３（ｂ）に示すように、画素ＧａとＧｂとの間、画素ＧｂとＧｃとの間に夫々エッジＡ、エッジＢが検出される。そして、隣接エッジとなるエッジＡとエッジＢの間の画素Ｇｂが、図３３（ａ）に示す境界線Ｌ（被写体におけるエッジ）の両側の信号値の中間値を示す中間値画素として見なすことができる。
【００２９】
本発明は、前述隣接エッジにより挟まれる画素を中間値画素として見なすことができる点に着目し、隣接エッジを併合する。こうすることによって、まず、画像を拡大縮小するに際し、エッジに対して補間画素と同じ側に位置する画素のうちの、中間値画素ではない画素を参照画素とし、参照画素の画素値による補間演算を行って補間画素の画素値を求める場合において、隣接エッジ間に位置する補間画素の画素値を求めるための参照画素がなく、補間画素の画素値を求めることができない問題を解決することができる。
【００３０】
また、例えば、隣接エッジが対応する３つの画素の中央画素、すなわち中間値画素として判定することができる画素の位置に該隣接エッジを併合すると、中間値画素の位置がエッジ位置と重なるため、参照画素が中間値画素である否かの判定を行わなくても、中間値画素が参照画素として使用されないため、簡単に拡大縮小された画像におけるボケの残留、広がりなどを防ぐことができる。
【００３１】
また、隣接エッジが併合される位置が前述中央画素の位置と同じではない場合においても、隣接エッジ間に位置する補間画素に対して、この中央画素以外にも他の参照画素を得ることができるので、中央画素を参照画素として使用しないようにしたり、他の参照画素より小さい重みを中央画素に付けたりするなどして参照画像の画素値による補間演算を行うことによって、画質の良い、拡大縮小された画像を得ることができる。
【００３２】
一方、例えば、図３４（ａ）に示すような、1本の細い線が存在する被写体の画像のＸ方向において、図３４（ｂ）に示すような画素構成になる。この場合、前述した第１のエッジ検出方法、すなわち、隣接する２つの画素間の画素値の差分を求め、この差分の絶対値が、所定の閾値以上であるときに、この２つの画素間にエッジが存在すると判定するようにしてエッジを検出する前述した第１のエッジ検出方法を適用すると、画素Ｇ’ａと画素Ｇ’ｂとの間、画素Ｇ’ｂと画素Ｇ’ｃとの間にも夫々エッジＡ’とエッジＢ’が検出される。隣接エッジにより挟まれた画素を中間値画素とするようにすると、中央に位置する画素Ｇ’ｂが中間値画素とされるが、この場合において、候補画素Ｇ’ｂが細い線を示す画素であって、中間値画素ではない。前述した第４のエッジ検出方法を用いた場合にも、このような誤判定が起きる可能性がある。一方、エッジを検出する方法として前述した第２または第３のエッジ検出方法を適用すると、画素Ｇ’ａとＧ’ｂの間、画素Ｇ’ｂとＧ’ｃとの間にエッジが検出されないため、隣接エッジにより挟まれた画素を中間素として判定するようにしても、画素Ｇ’ｂが中間値画素として誤判定されることがない。すなわち、隣接エッジにより挟まれた画素を中間値画素とすると、画像上の画素間にエッジが存在するか否かを検出する方法によっては、中間値画素ではない画素を中間値画素とされる恐れがある。そのため、図３４に示す例の場合、隣接エッジＡ’、Ｂ’を併合すると、画像を拡大縮小する際に、この２つの隣接エッジにより挟まれた画素Ｇ’ｂが、参照画素として使用されない、または重みを小さくして使用される可能性があるため、拡大縮小された画像において、被写体に本当に存在する線（図３４（ａ）中の線Ｌ’）が消えたり、薄くなったりするなどの問題が生じる。
【００３３】
これに対し、本発明において、隣接エッジであれば併合するのではなく、隣接エッジの対応する３つの画素値を比較し、この３つの画素の画素値が画素の並ぶ方向に沿って単調増加または単調減少するときにおいてのみ、すなわち隣接エッジが挟む画素が真の中間値画素である場合においてのみ、隣接エッジを併合するようにすると、上記の問題を防ぐことができ、拡大縮小された画像において、ボケが軽減されると共に、被写体にある線が消えることを防ぐことができる。
【００３４】
また、異なる方向に延びる隣接エッジにより挟まれた画素の中間値画素である確信度が、同じ方向に延びる隣接エッジにより挟まれる画素の中間値画素である確信度より低いことに着目し、本発明において、同じ方向に延びる隣接エッジのみを併合するようにすれば、中間値画素ではない画素が補間画素の参照画素から除去されたりするなどの問題をより確実に防ぐことができる。
【００３５】
なお、本発明のプログラムは、本発明の中間値画素判定方法をコンピュータに実行させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００３７】
図１は、本発明の第１の実施形態による画像拡大縮小装置の構成を示すブロック図である。図示のように、本実施形態による画像拡大縮小装置は、画像データＳ０および画像データＳ０の拡大縮小率Ｋの入力を受け付ける入力部１と、エッジ検出部１０と、エッジ併合部２０と、補間画素の画素値を算出する補間演算部３０と、入力部１、エッジ検出部１０、エッジ併合部２０および補間演算部３０の動作を制御する制御部５０とを備える。
【００３８】
ここで、画像データＳ０により表される画像は、図２に示すように２次元状に画素が並んで構成されてなるものであり、以下の説明においては、図２に示すようにｘ方向およびｙ方向を定めるものとする。なお、以下の説明において、画像データと、画像データにより表される画像とについて特に区別せず、参照符号も同じもの（ここではＳ０）を付与する。
【００３９】
図３は、本実施形態の画像拡大縮小装置におけるエッジ検出部１０の構成を示すブロック図である。図示のように、エッジ検出部１０は、フィルタリング部１２と、隣接する２つの画素間にエッジが存在するか否かを判定する判定部１４とを備えてなる。
【００４０】
フィルタリング部１２は、以下のようにしてフィルタリング処理を行う。フィルタリング部１２は、図４に示すように、画像Ｓ０のｘ方向およびｙ方向の夫々について一列毎に、隣接する２つの画素Ｇ２、Ｇ３およびこの２つの画素Ｇ２、Ｇ３の夫々に隣接する２つの画素からなる直列に隣接する２つの画素Ｇ１〜Ｇ４について、互いに隣接する２つの画素からなる３つの画素ペア（Ｇ１，Ｇ２）、（Ｇ２，Ｇ３）、（Ｇ３，Ｇ４）に対して差分フィルタによるフィルタリング処理を施して、画素ペア（Ｇ１，Ｇ２）、（Ｇ２，Ｇ３）、（Ｇ３，Ｇ４）の画素値の差分を１次差分ｄ１、ｄ２、ｄ３として算出する。
【００４１】
図５は、差分フィルタの例を示す図である。図５に示すように、本実施形態において使用される差分フィルタは、フィルタ値が（−１，１）の２タップのフィルタである。なお、差分フィルタは、これに限られるものではなく、画素ペアの２つの画素値の重み付け差分を求めるフィルタ値を有するフィルタや、２タップ以上の偶数タップ数を有するものを用いてもよい。
【００４２】
続いて、フィルタリング部１２は、３つの１次差分ｄ１、ｄ２、ｄ３における隣接する２つの１次差分ペア（ｄ１，ｄ２）および（ｄ３，ｄ４）に対して同様に図５に示す差分フィルタによるフィルタリング処理を施して、１次差分ペア（ｄ１，ｄ２）および（ｄ３，ｄ４）の差分を２次差分ｄ４、ｄ５として算出する。
【００４３】
さらに、フィルタリング部１２は、直列に隣接する４つの画素Ｇ１〜Ｇ４の中央の２つの画素からなる画素ペア（Ｇ２，Ｇ３）に対してフィルタリング処理を施して、画素ペア（Ｇ２，Ｇ３）の画素値の差分ｄ０（＝ｄ２）を算出する。なお、上記１次差分ｄ２をそのまま差分ｄ０として用いてもよい。
【００４４】
判定部１４は、第１の判定として、１次差分ｄ１、ｄ２、ｄ３および２次差分ｄ４、ｄ５の正負の関係に基づいて、隣接する２つの画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジが存在するか否かを判定する。
【００４５】
図６から図８は、直列に隣接する４つの画素の１次差分ｄ１、ｄ２、ｄ３および２次差分ｄ４、ｄ５の正負と、直列に隣接する４つの画素のプロファイル形状との関係を示す表である。直列に隣接する４つの画素の１次差分ｄ１、ｄ２、ｄ３および２次差分ｄ４、ｄ５の正負は全１８種類の組合せがある。隣接する２つの画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジが存在する組合せは、図６に示すエッジ１およびエッジ２の２通りである。エッジ１は、（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（＋，＋，＋，＋，−）となる右上がりエッジおよび（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（−，−，−，−，＋）となる左上がりエッジの２種類があり、エッジ２は、（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（＋，＋，＋，＋，＋）となる下に凸の右上がりエッジ、（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（＋，＋，＋，−，−）となる上に凸の右上がりエッジ、（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（−，−，−，＋，＋）となる下に凸の左上がりエッジ、（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（−，−，−，−，−）となる上に凸の左上がりエッジの４種類がある。
【００４６】
判定部１４は、図６から図８に示す表を記憶しており、直列に隣接する４つの画素の１次差分ｄ１、ｄ２、ｄ３および２次差分ｄ４、ｄ５の正負の関係が、図６に示すエッジ１またはエッジ２の関係となる場合に、隣接する２つの画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジが存在すると判定すると共に、これらの差分の正負の関係が、図７および図８に示すような山、谷、その他の関係となる場合に、隣接する２つの画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジが存在しないと判定する。
【００４７】
さらに判定部１４は、第２の判定として、前述の第１の判定によりエッジが存在すると判定された場合に、画素Ｇ２、Ｇ３の画素値の差分ｄ０の絶対値が所定の閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定し、第２の判定が肯定されると、そこに真のエッジが存在すると判定する。一方、第２の判定が否定されると、そこに真のエッジが存在しないと判定する。このように第２の判定を行うのは、第１の判定においてエッジが存在すると判定されても、例えば図９に示すように、画素Ｇ２、Ｇ３の画素値の差が非常にわずかでノイズと見なせるような場合に、そこはエッジであるとして補間演算部３０が後述するようにエッジ部分に適した補間演算を行い、かえってノイズが強調されてしまうことを防止するためである。このように各隣接する２つの画素間に対して判定がなされると、エッジ検出部１０は、判定結果をエッジ併合部２０に出力する。
【００４８】
エッジ併合部２０は、エッジ検出部１０により検出された各エッジのうち、隣接エッジ、すなわち、直列に隣接する３つの画素の互いに隣接する２つの画素の間のいずれにおいてもエッジが検出された場合の１対のエッジがあるか否かを検出する共に、検出した隣接エッジを、該隣接エッジの間の画素の位置において併合する。例えば、図４に示す画素列において、画素Ｇ１、Ｇ２の間、および画素Ｇ２、Ｇ３の間のいずれにおいてもエッジが検出された場合、この２つのエッジを画素Ｇ２の位置において併合し、画素Ｇ１と画素Ｇ３の間においては、画素Ｇ２の位置にのみエッジが存在し、画素Ｇ２とＧ３の間、および画素Ｇ２とＧ３の間においては、エッジが存在しないこととなる。
【００４９】
図１０は、補間演算部３０の構成を示すブロック図である。図示のように、補間演算部３０は、境界設定部３２、判定部３４および演算部３６を備え、画像Ｓ０における画素の間に位置する補間画素Ｐの画素値を算出するものである。以下、補間演算部３０の詳細について説明する。
【００５０】
補間演算部３０は、補間画素Ｐが間に位置する２つの隣接する画素の間およびこの２つの隣接する画素の位置に、エッジが存在しない場合、バイキュービック法を用いて補間画素Ｐの画素値を算出する。
【００５１】
ここで、バイキュービック法は３次補間の１手法であり、補間画素Ｐの近傍の１６画素を用いて補間画素Ｐの画素値を求める方法である。以下、バイキュービック法について説明する。
【００５２】
図１１は、バイキュービック法を説明するための図である。図示のように点Ｐを補間画素Ｐの位置とした場合、図１１中黒丸で示される画素は第１次近傍、白丸で示される画素は第２次近傍と称される。第１次近傍および第２次近傍の夫々について、下記の式（１）に示すようにｘ方向およびｙ方向に夫々に独立に距離ｄｘ、ｄｙ（式（１）においては単にｄと示す）に対して重みＷｘ、Ｗｙを求め、最終的にその画素に対する重みＷ＝ＷｘＷｙを得る。
【数１】
2005141497.tif 000003
【００５３】
例えば、図１１における（−１，−１）の画素（第２次近傍）に対して、重みＷｘ、Ｗｙ、Ｗを求めると、
【数２】
2005141497.tif 000004
【００５４】
となる。
【００５５】
そして、Ｗ（ｉ，ｊ）を画素（ｉ，ｊ）の重み、ｆ（ｉ，ｊ）を画素（ｉ，ｊ）の画素値とすると、補間画素Ｐの画素値ｆ’（Ｐ）は、
【数３】
2005141497.tif 000005
【００５６】
により算出することができる。
【００５７】
なお、本実施形態においては、バイキュービック法をｘ方向またはｙ方向の１次元方向にのみ適用して、補間画素Ｐの画素値を算出するものとする。
【００５８】
一方、エッジであると判定された部分については、補間演算部３０は以下のようにして補間画素Ｐの画素値を求める。まず、このエッジが画素間に位置するものである場合について説明する。図１２は、画素間にエッジがあると判定された部分についての画素値のプロファイルを示す図である。なお、図１２において、水平方向が画素が並ぶ方向であり、垂直方向が画素値の大きさを示す方向である。２つの隣接する画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジが存在すると判定された場合、その２つの画素にさらに夫々隣接する２つの画素Ｇ１、Ｇ４を加えた直列に隣接する４つの画素Ｇ１〜Ｇ４の画素値のプロファイルは、図１２（ａ）または図１２（ｂ）に示すものとなる。
【００５９】
プロファイルが図１２（ａ）に示すステップエッジ形状をなす場合、境界設定部３２は、画素が並ぶ方向において画素Ｇ２、Ｇ３間の距離を２等分する中線Ｍ（一点鎖線）を境界線として設定する。そして、判定部３４は補間画素Ｐが境界線Ｍの右側に存在するか左側に存在するかを判定し、境界線Ｍの右側に補間画素（Ｐ１とする）が存在する場合には、演算部３６は画素Ｇ３、Ｇ４を結ぶ直線の延長線上の値を補間画素Ｐ１の画素値として算出する。また、境界線Ｍの左側に補間画素（Ｐ２とする）が存在する場合には、演算部３６は、画素Ｇ１、Ｇ２を結ぶ直線の延長線上の値を補間画素Ｐ２の画素値として算出する。
【００６０】
プロファイルが図１２（ｂ）に示すエッジ形状をなす場合、境界設定部３２は画素Ｇ１、Ｇ２を結ぶ直線の延長線と、画素Ｇ３、Ｇ４を結ぶ直線の延長線との交点Ｃを境界点として設定する。そして、判定部３４は補間画素Ｐが境界点Ｃの右側に存在するか左側に存在するかを判定し、境界点Ｃの右側に補間画素Ｐ１が存在する場合には、演算部３６は画素Ｇ３、Ｇ４を結ぶ直線の延長線上の値を補間画素Ｐ１の画素値として算出する。また、境界点Ｃの左側に補間画素Ｐ２が存在する場合には、演算部３６は、画素Ｇ１、Ｇ２を結ぶ直線の延長線上の値を補間画素Ｐ２の画素値として算出する。
【００６１】
なお、ここでは２つの画素の画素値のみを用いて補間画素Ｐの画素値を算出しているが、３以上の画素値を用いてもよい。この場合、画素を直線で結ぶことが困難な場合がある。そのため、スプライン曲線などの任意の関数により規定される曲線により画素を結び、その曲線の延長線上の値を補間画素Ｐの画素値とすればよい。
【００６２】
次いで、エッジが画素の位置に存在する場合、すなわち、該エッジがエッジ併合部２０により隣接エッジを、この２つの隣接エッジにより挟まれる画素の位置において併合されたものである場合において、補間演算部３０による補間画素の画素値の算出について説明する。
【００６３】
まず、この場合において隣接エッジを夫々挟む画素となる３つの画素および、この３つの画素のうち、隣接エッジの外側に位置する２つの画素の夫々と隣接する画素となる２つの画素の画素値のプロファイルについて説明する。図１３（ａ）は、１対の隣接エッジのが、夫々図６に示すエッジ１における（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（＋，＋，＋，＋，−）の種類に属するエッジと、図６に示すエッジ２における（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）＝（＋，＋，＋，−，−）の種類に属するエッジである場合の上述したプロファイルの例を示す図である。図１３（ａ）に示す例の場合には、エッジ検出部１０において、隣接する画素Ｇ２、Ｇ３の間、隣接する画素Ｇ３、Ｇ４の間に夫々エッジが検出されているが、エッジ併合部２０において、この２つのエッジが画素Ｇ３の位置において併合されている。
【００６４】
補間演算部３０は、まず、境界設定部３２により、図１３（ｂ）に示すように、エッジ位置、すなわち画素Ｇ３を通る垂直線（図示一点鎖線）Ｍを境界線として設定する。そして、判定部３４は補間画素が境界線Ｍの右側に存在するか左側に存在するかを判定し、境界線Ｍの右側に補間画素（Ｐ１）が存在する場合には、演算部３６は画素Ｇ４、Ｇ５を結ぶ直線の延長線上の値を補間画素の画素値として算出する。また、境界線Ｍの左側に補間画素（Ｐ２）が存在する場合には、演算部３６は、画素Ｇ１、Ｇ２を結ぶ直線の延長線上の値を補間画素の画素値として算出する。
【００６５】
なお、ここでも、２つの画素の画素値のみを用いて補間画素の画素値を算出しているが、３以上の画素値を用いてもよい。この場合、画素を直線で結ぶことが困難な場合がある。そのため、スプライン曲線などの任意の関数により規定される曲線により画素を結び、その曲線の延長線上の値を補間画素の画素値とすればよい。
【００６６】
さらに、この場合において、境界線Ｍの右側に補間画素（Ｐ１）が存在する場合には、画素Ｇ４の画素値を補間画素の画素値とし、境界線Ｍの左側に補間画素（Ｐ２）が存在する場合には、画素Ｇ２の画素値を補間画素の画素値とするようにしてもよい。
【００６７】
以下の説明において、エッジが存在しない部位に位置する補間画素の画素値を求める演算（バイキュービック法による演算）を第１の補間演算、画素間にエッジが存在する部位に位置する補間画素の画素値を求める演算を第２の補間演算、画素位置にエッジが存在する部位に位置する補間画素の画素値を求める演算を第３の補間演算という。
【００６８】
次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図１４は、本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態において、補間画素Ｐは、画像Ｓ０の画素の間に存在するものとする。まず、入力部１が、拡大縮小する画像データＳ０および画像データの拡大縮小率Ｋの入力を受け付ける（Ｓ１）。そして、画素を補間する方向をまずｘ方向に設定する（Ｓ２）。次いで、拡大縮小率Ｋに応じた最初の補間画素Ｐ（例えば拡大縮小された画像Ｓ１上の左上に位置する画素）について、エッジ検出部１０のフィルタリング部１２がその補間画素Ｐが間に位置する直列に隣接する４つの画素Ｇ１〜Ｇ４からなる画素列Φを図１８に示すように設定する（Ｓ３）。設定された画素列Φの各々の画素の画素値を用いて、画素Ｇ２、Ｇ３の間にエッジがあるか否かが検出される（Ｓ１０）。ここで、ステップＳ１０において行われるエッジ検出処理Ａの詳細について後述する。ステップＳ１０において、画素Ｇ２とＧ３の間にエッジがないと判定されると（Ｓ２０：Ｎｏ）、補間演算部３０は、第１の補間演算Ｂ１、すなわち前述したバイキュービック法による補間演算を行って、補間画素Ｐの画素値を算出する（Ｓ３０）。
【００６９】
一方、ステップＳ１０において、画素Ｇ２とＧ３の間にエッジがあると判定されると（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、エッジ検出部１０のフィルタリング部１２は、画素列Φを左右夫々１つ画素分ずらして得た図１８に示す画素列Φ１（Ｇ０〜Ｇ３）および画素列Φ２（Ｇ２〜Ｇ５）を設定する（Ｓ４０）。設定された２つの画素列Φ１、Φ２に対して、エッジ検出部１０によるエッジ検出処理Ａが行われ、画素Ｇ１とＧ２の間、画素Ｇ３とＧ４の間にエッジがあるか否かが検出される（Ｓ４２）。そして、画素Ｇ２とＧ３との間にエッジがあり、画素Ｇ１とＧ２の間および画素Ｇ３とＧ４の間に夫々エッジが存在するか否かの検出結果がエッジ併合部２０に出力される。エッジ併合部２０は、画素Ｇ１とＧ２の間、および画素Ｇ３とＧ４の間のいずれにおいてもエッジが検出されていない場合（Ｓ４４：Ｎｏ）、エッジ検出部１０の検出結果をそのまま補間演算部３０に出力する（Ｓ４６）。また、エッジ併合部２０は、画素Ｇ１とＧ２の間、および画素Ｇ３とＧ４の間のうちの片方においてのみエッジが検出された場合（Ｓ４４：Ｙｅｓ、Ｓ６０：Ｎｏ）、Ｇ２とＧ３の間のエッジと、Ｇ１とＧ２の間または画素Ｇ３とＧ４の間に検出されたエッジとを、この２つのエッジにより挟まれた画素（図１８の例の場合、Ｇ２またはＧ３）の位置において併合し、併合したエッジが位置する画素を表す情報を補間演算部３０に出力する（Ｓ６７）。また、エッジ併合部２０は、画素Ｇ１とＧ２の間、および画素Ｇ３とＧ４の間のいずれにおいてもエッジが検出された場合（Ｓ４４：Ｙｅｓ、Ｓ６０：Ｙｅｓ）、エッジ部１０のエッジ検出結果をそのまま補間演算部３０に出力する（Ｓ６５）。
【００７０】
補間演算部３０は、ステップＳ４６、ステップＳ６７、ステップＳ６５においてエッジ併合部２０から出力されてきた情報に応じて、補間演算を行って画素Ｐの画素値を算出する。具体的には、エッジが画素Ｇ２とＧ３の間に存在する場合（Ｓ２０：Ｙｅｓ、Ｓ４４：Ｎｏ）、補間演算部３０は、第２の補間演算Ｂ２（その詳細について後述する）を行って補間画素Ｐの画素値を算出する（Ｓ５０）。また、エッジが画素Ｇ２とＧ３のいずれか一方に位置する場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ、Ｓ４４：Ｙｅｓ、Ｓ６０：Ｎｏ、Ｓ６７）、補間演算部３０は、第３の補間演算Ｂ３（その詳細について後述する）を行って補間画素Ｐの画素値を算出する（Ｓ７０）。また、画素Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の互いに隣接する２つの画素間のいずれにおいてエッジが存在する場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ、Ｓ４４：Ｙｅｓ、Ｓ６０：Ｙｅｓ、Ｓ６５）、補間演算部３０は、第１の補間演算Ｂ１、すなわちバイキュービック法による補間演算を行って補間画素Ｐの画素値を算出する（Ｓ３０）。ここで、画素Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の互いに隣接する２つの画素間のいずれにおいてエッジが存在する場合、すなわち隣接するエッジが３つ続いた場合、夫々のエッジが被写体におけるエッジによるものではなく、グラデーションによるものである可能性が高いため、画素Ｇ２とＧ３の間にエッジが存在しないと判定することができるからである。
【００７１】
図１５は、エッジ検出部１０によるエッジ検出処理Ａを示すフローチャートである。図示のように、設定された画素列（図１８に示す画素列Φまたは画素列Φ１または画素列Φ２）に対して、エッジ検出部１０のフィルタリング部１２は、画素列に含まれる４つの画素に対して１次差分ｄ１、ｄ２、ｄ３および２次差分ｄ４、ｄ５を算出する（Ｓ１１）。また、フィルタリング部１２は、画素列の中央に位置する２つの画素に対してもフィルタリング処理を施して差分ｄ０（＝ｄ２）を算出する（Ｓ１２）。そして、判定部１４は、１次差分ｄ１、ｄ２、ｄ３および２次差分ｄ４、ｄ５の正負の組合せに基づいて、中央に位置する２つの画素間にエッジが存在するか否かを判定する（第１の判定、Ｓ１３）。ステップＳ１３における第１の判定が肯定されると（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、判定部１４は、差分ｄ０の絶対値が所定の閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１４、第２の判定）。ステップＳ１４における第２の判定が肯定されると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、判定部１４は、中央の２つの画素の間にエッジが存在すると判定する（Ｓ１５）。一方、ステップＳ１３における第１の判定が否定されると（Ｓ１３：Ｎｏ）、およびステップＳ１４における第２の判定が否定されると（Ｓ１４：Ｎｏ）、判定部１４は、中央の２つの画素間にエッジがないと判定する（Ｓ１６）。
【００７２】
図１６は、第２の補間演算Ｂ２の処理を示すフローチャートである。図示のように、補間演算部３０の境界設定部３２は、補間画素Ｐが間に存在する２つの隣接する画素間に境界線または境界点を境界として設定する（Ｓ５２）。判定部３４は、補間画素Ｐが境界のいずれかの側にあるかを判定し（Ｓ５４）、演算部３６は、境界に対して、補間画素Ｐが存在する側と同じ側の画素のみを用いて補間演算を行って補間画素Ｐの画素値を得る（Ｓ５６）。
【００７３】
図１７は、第３の補間演算Ｂ３の処理を示すフローチャートである。図示のように、補間演算部３０の境界設定部３２は、エッジが位置する画素を通る垂直な線を境界として設定する（Ｓ７２）。判定部３４は、補間画素Ｐが境界のいずれかの側にあるかを判定し（Ｓ７４）、演算部３６は、境界に対して、補間画素Ｐが存在する側と同じ側の画素のみを用いて補間演算を行って補間画素Ｐの画素値を得る（Ｓ７６）。
【００７４】
図１４に戻り、制御部５０は、設定された補間方向について全ての補間画素Ｐについて画素値を算出したか否かを判定し（Ｓ８４）、ステップＳ８４が否定されると、画素値を算出する補間画素Ｐを次の補間画素Ｐに設定し（Ｓ８６）、ステップＳ３からの処理に戻る。
【００７５】
一方、ステップＳ８４が肯定されると、制御部５０は、全ての補間画素の画素値の算出が終了した補間方向がｘ方向であるかｙ方向であるかを判定する（Ｓ９０）。全ての補間画素の画素値の算出が終了した補間方向がｘ方向である場合（Ｓ９０：Ｎｏ）、補間方向をｙ方向に設定し（Ｓ９２）、ステップＳ３からの処理に戻る。一方、全ての補間画素の画素値の算出が終了した補間方向がＹ方向である場合（Ｓ９０：Ｙｅｓ）、補間画素Ｐからなる拡大縮小された画像データＳ１を出力し（Ｓ９４）、処理を終了する。
【００７６】
図１９は本発明の第２の実施形態による画像拡大縮小装置の構成を示すブロック図である。図示のように、本実施形態による画像拡大縮小装置は、画像データＳ０および画像データＳ０の拡大縮小率Ｋの入力を受け付ける入力部１０１、画像中の画素間のエッジを検出するエッジ検出部１１０、エッジ併合部１２０、補間画素の画素値を算出する補間演算部１３０、並びに入力部１０１、エッジ検出部１１０、エッジ併合部１２０、および補間演算部１３０の動作を制御する制御部１５０を備える。以下各構成の詳細について説明する。
【００７７】
図２０に示すように、エッジ検出部１１０は、フィルタリング部１１２と、判定部１１４と、エッジパターン分類部１１６とを備えてなる。フィルタリング部１１２は、まず画像Ｓ０上に補間画素Ｐの近傍に位置する４×４の１６画素（図２１に示す１６画素Ｐ（ｉ，ｊ）（ｉ，ｊ＝−１〜２）。以下補間画素Ｐの１６画素という）に対して、互いに隣接する２つの画素からなる各画素ペアに対して図５に示す差分フィルタによるフィルタリング処理を施して夫々の画素ペアの差分（以下隣接画素ペアの差分をｄという）を算出する。なお、ここで互いに隣接する２つの画素とは、Ｐ（−１，０）とＰ（０，０）の２つの画素、またはＰ（−１，−１）とＰ（−１，０）の２つの画素のような、画素配列方向のｘ方向またはｙ方向において隣接する２つの画素に限らず、Ｐ（−１，−１）とＰ（０，０）の２つの画素や、Ｐ（０，１）とＰ（１，０）のような、２×２画素の対角線方向において隣接する２つの画素も含むものである。
【００７８】
判定部１１４は、各画素ペアの差分ｄの絶対値が所定の閾値Ｔｈ以上であるか否かの判定を行い、この判定が肯定されると、該差分が対応する画素ペアの２つの画素の間にエッジが存在すると判定し、判定結果をエッジパターン分類部１１６に出力する。
【００７９】
エッジパターン分類部１１６は、判定部１１４から出力されてきた判定結果に基づいて、各２×２の４つの画素から構成されるブロック内のエッジパターンを分類する。ここで、まず、画素Ｐ（０，０）、Ｐ（１，０）、Ｐ（１，１）、Ｐ（０，１）の４つの画素から構成されるブロックについて説明する。図２２に示すように、エッジパターン分類部１１６は、エッジが存在する画素間の中点を結ぶ直線に応じてエッジパターンを分類する。図２３から図２５は、エッジが存在する位置に応じたエッジパターンを示す図である。図２３から図２５に示すように、エッジが存在する位置に応じてエッジパターンはパターン０〜パターン８の９種類のパターンに分類される。
【００８０】
なお、間ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４にエッジが存在する場合、および間ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ５，ｅ６にエッジが存在する場合は、エッジパターンはパターン７であるのかパターン８であるのかが分からない。このため、エッジパターン分類部１１６は、間ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４にエッジが存在する場合、および間ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ５，ｅ６にエッジが存在する場合には、さらに画素Ｐ（０，０）と画素Ｐ（１，１）の画素値の差分の絶対値（｜ｄ１１｜とする）および画素（０，１）と画素（１，０）の画素値の差分の絶対値（｜ｄ１２｜とする）を算出し、｜ｄ１１｜＜｜ｄ１２｜の場合にはエッジパターンをパターン７に分類し、｜ｄ１１｜≧｜ｄ１２｜の場合にはエッジパターンをパターン８に分類する。
【００８１】
エッジパターン分類部１１６は、このようなエッジパターンを分類する処理を各２×２画素のブロックに対して行い、その分類処理の結果をエッジ併合部１２０に出力する。
【００８２】
図２６と図２７は、エッジパターン分類部１１６により得られた４×４の１６画素内のエッジパターンの例を示すものである。図２６の例では、補間画素Ｐに隣接する４つの画素内のエッジパターンがパターン４、４つの画素Ｐ（−１，−１）、Ｐ（０，−１）、Ｐ（０，０）、Ｐ（−１，０）内のエッジパターンがパターン０、４つの画素Ｐ（０，−１）、Ｐ（１，−１）、Ｐ（１，０）、Ｐ（０，０）内のエッジパターンがパターン５、４つの画素Ｐ（１，−１）、Ｐ（２，−１）、Ｐ（２，０）、Ｐ（１，０）内のエッジパターンがパターン０、４つの画素Ｐ（−１，０）、Ｐ（０，０）、Ｐ（０，１）、Ｐ（−１，１）内のエッジパターンがパターン２、４つの画素Ｐ（１，０）、Ｐ（２，０）、Ｐ（２，１）、Ｐ（１，１）内のエッジパターンがパターン０、４つの画素Ｐ（−１，１）、Ｐ（０，１）、Ｐ（０，２）、Ｐ（−１，２）内のエッジパターンがパターン４、４つの画素Ｐ（０，１）、Ｐ（１，１）、Ｐ（１，２）、Ｐ（０，２）内のエッジパターンがパターン０、および４つの画素Ｐ（１，１）、Ｐ（２，１）、Ｐ（２，２）、Ｐ（１，２）内のエッジパターンがパターン０である。なお、図２６に示すように補間画素Ｐの１６画素内の領域はエッジ（図中点線）により２つの領域Ａ１，Ａ２に分割される。ここで、領域Ａ２を斜線で示す。
【００８３】
また、図２７の例では、補間画素Ｐの１６画素内において、エッジパターンが連続した２本のエッジ（図中点線により示されるエッジＩ１、エッジＩ２）を示すものとなっている。
【００８４】
エッジ併合部１２０は、エッジパターン分類部１１６から出力されてきた結果に基づいて、まず、直列に隣接する３つの画素の互いに隣接する２つの画素の間のいずれにおいてもエッジが存在するとき、この３つの画素の画素値を比較し、３つの画素が並ぶ方向において画素値が単調増加または単調減少し、かつこの２つのエッジが同じ方向に延びるエッジである場合において、２つのエッジを中央画素の位置において併合する。図２８は、エッジ併合部１２０により、隣接するエッジを併合する処理を説明するための図である。なお、図２８において、各隣接エッジが対応する３つの画素の画素値は、画素が並ぶ方向に沿って単調増加または単調減少する関係を満たしたものとする。図２８（ａ）に示すように、画素Ｇ１ａとＧ２ａの間、画素Ｇ２ａとＧ３ａの間にエッジが検出されおり、かつ夫々のエッジが延びる方向が同様であるため、エッジが画素Ｇ２ａの位置において併合される。また、画素Ｇ４ａとＧ５ａの間のエッジ、画素Ｇ４ａとＧ５ａの間のエッジも同じ方向に延びるものであるため、図２８（ａ）の右部に示すように、２本のエッジＩ１ａ、Ｉ２ｂ（図中点線）が、画素Ｇ２ａとＧ５ａとを接続してなる線（図中太線）と重なる１本のエッジＪａに併合される。同様に、図２８（ｂ）に示すように、エッジＩ１ｂ、Ｉ２ｂが１本のエッジＪｂに併合される。また、図２８（ｃ）に示すように、対角点の画素を接点にして隣接する２つの画素ブロックにおいて、接点となる対角点の画素Ｇ２ｃと、画素Ｇ２ｃと隣接する各画素（Ｇ１ｃ、Ｇ３ｃ、Ｇ４ｃ、Ｇ５ｃ）との間にもエッジが存在し、かつ各エッジが同じ方向に延びるため、Ｇ５ｃ、Ｇ２ｃ間のエッジと、画素Ｇ２ｃ、Ｇ３ｃ間のエッジとが画素Ｇ２ｃの位置において併合され、画素Ｇ１ｃ、Ｇ２ｃ間のエッジと、画素Ｇ２ｃ、Ｇ４ｃ間のエッジとが画素Ｇ２ｃの位置において併合されるため、図２８（ｃ）において左部にある２本のエッジＩ１ｃ、Ｉ２ｃが同図右部に示すように、１つのエッジ点Ｊｃ（画素Ｇ２ｃの位置）になる。また、図２８（ｄ）に示すように、画素Ｇ１ｄ、Ｇ２ｄ間のエッジと、画素Ｇ２ｄ、Ｇ３ｄ間のエッジとが画素Ｇ２ｃの位置に、画素Ｇ３ｄ、Ｇ４ｄ間のエッジと画素Ｇ４ｄ、Ｇ５ｄ間のエッジとが画素Ｇ４ｄの位置に夫々併合されることによって、同じ方向に延びる２本のエッジＩ１ｄ、Ｉ２ｄの、画素Ｇ２ｄ、Ｇ３ｄ、Ｇ４ｄ、Ｇ６ｄ画素ブロック内の部分が、図２８（ｄ）右部に示すようにブロックの対角点に位置する画素Ｇ２ｄとＧ４ｄを接続してなる１本のエッジＪｄとなる。
【００８５】
エッジ併合部１２０は、図２８に示す併合処理を、該当する隣接エッジに対して行い、その結果を補間演算部１３０に出力する。図２７に示すエッジパターンの例において、２本のエッジＩ１、Ｉ２は、エッジ併合部１２０によって、図中太線により示される１本のエッジＩに併合されることとなる。ない、エッジＩによって、図２７に示すように補間画素Ｐの１６画素内の領域はエッジＩ（図中太線）により２つの領域に分割され、ここでは、エッジＩの両側の領域も夫々領域Ａ１，Ａ２とし、領域Ａ２を斜線で示す。
【００８６】
なお、図２６に示すエッジパターンの例の場合においては、併合する対象となるエッジがなく、エッジ併合部１２０は、エッジパターン分類部１１６からの出力結果をそのまま補間演算部１３０に出力する。図２７の例の場合においては、補間画素Ｐの１６画素内のエッジを併合して得た結果を補間演算部１３０に出力する。
【００８７】
補間演算部１３０は、エッジ併合部１２０から出力されてきた、補間画素Ｐの１６画素内のエッジを示す結果に基づいて、補間画素Ｐの画素値を算出する。具体的には、補間画素Ｐを囲む１６画素内にエッジが存在しない場合、バイキュービック法を用いて補間画素Ｐの画素値を算出する。バイキュービック法による補間演算は、図１に示す実施形態の補間演算部３０により行われる第１の補間演算と同様であるので、ここでその詳細な説明について省略する。なお、以下の本実施形態の説明においても、補間画素Ｐの１６画素内にエッジが存在しない場合、バイキュービック法を用いて補間画素Ｐの画素値を算出する演算を本実施形態における第１の補間演算という。
【００８８】
一方、補間画素Ｐの１６画素内にエッジが存在する場合には、補間演算部１３０は、第２の補間演算により補間画素Ｐの画素値を算出する。ここで、図２６の例を参照して補間演算部の第２の補間演算について具体的に説明する。また、説明しやすいように、図２６における画素Ｐ（−１，−１）、Ｐ（−１，０）、Ｐ（−１，１）、Ｐ（０，０）、Ｐ（０，−１）を夫々Ｐ１４、Ｐ１１、Ｐ１３、Ｐ１２、Ｐ１５の符号に置き換えて説明するる。図２６に示すように、補間画素Ｐを囲む１６画素内の領域はエッジにより２つの領域Ａ１，Ａ２に分割される。領域Ａ２は斜線により示される。補間演算部１３０は、まず、１６画素内のエッジパターンに基づいて、補間画素Ｐがエッジを挟んでいずれの側に存在するかによって、補間演算に使用する画素を決定する。例えば、図２６に示すように補間画素Ｐが領域Ａ１側に存在する場合には、領域Ａ１側の画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５が補間演算に使用される画素として決定される。逆に補間画素が領域Ａ２側に存在する場合には、領域Ａ２側の画素を補間演算に使用する画素として決定する。
【００８９】
次に補間演算部１３０は、決定された画素のうち、補間画素Ｐに近い位置の画素ほど重みを大きくするようにして補間画素Ｐの画素値を求める補間演算を行う。具体的には、画素Ｐ１２の重みＷ１２を最も大きくするように、各画素Ｐ１１〜Ｐ１５に対する重みＷ１１〜Ｗ１５を設定し、各画素Ｐ１１〜Ｐ１５の画素値Ｐｔ１１〜Ｐｔ１５に対して下記の式（６）に示す演算を施すことにより、補間画素Ｐの画素値（ここではＰｔとする）を算出する。
【数４】
2005141497.tif 000006
【００９０】
なお、補間画素Ｐの画素値を算出する際に、決定されたすべての画素を用いなくてもよく、算出方法としてもこれに限定されるものではない。例えば、ここで、図１に示す実施形態における補間演算部３０による第２の補間演算（図１２（ａ）参照）を２次元に適用することにより、補間画素Ｐの画素値を求めるようにしてもよい。具体的には、図２９に示すように、画素位置をｘ座標およびｙ座標、画素値をｚ座標とする３次元空間において、領域Ａ１側における画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３（図２８参照）の画素値Ｐｔ１１，Ｐｔ１２，Ｐｔ１３を通る平面Ａ１０を設定する。なお、平面Ａ１０において辺Ａ１２，Ａ１３はエッジの位置に対応する。そして、平面Ａ１０上における補間画素Ｐのｘ座標およびｙ座標に対応するｚ座標の値を、補間画素Ｐの画素値として求めるようにすればよい。
【００９１】
図２７に示す例の場合においても同様に、図中領域Ａ１に位置する補間画素Ｐに対して、同じ領域Ａ１に位置する画素Ｐ（−１，−１）、Ｐ（０，−１）、Ｐ（１、−１）、Ｐ（２，−１）、Ｐ（−１，０）、Ｐ（−１，１）、Ｐ（−１，２）、Ｐ（０，０）が補間画素Ｐの画素値を求める補間演算に使用される画素として決定され、それらの画素値による補間演算が行われ、補間画素Ｐの画素値が得られる。
【００９２】
ここでの説明から分かるように、エッジ併合部１２０による併合処理が施さなければ、２本のエッジＩ１、Ｉ２の間に挟まれた補間画素Ｐの画素値を求める際に、使用可能な画素が同じくエッジＩ１、Ｉ２の間に挟まれた画素Ｐ（２，０）、Ｐ（１，０）、Ｐ（０，１）、Ｐ（０，２）しかなく、これらの画素が中間値画素であるため、補間演算に使用する画素から除去すると、補間画素Ｐの画素値を求めることができない。エッジ併合部１２０のよる併合処理によって、中間値画素Ｐ（２，０）、Ｐ（１，０）、Ｐ（０，１）、Ｐ（０，２）を使うことを避けることができると共に、補間画素Ｐの画素値を求めることができる。
【００９３】
また、エッジ併合部１２０は、直列に隣接する３つの画素の隣接する２つの画素の画素間のいずれにおいてもエッジが存在するとき、この３つの画素の画素値を比較し、３つの画素が並ぶ方向において画素値が単調増加または単調減少し、かつこの２つのエッジが同じ方向に延びるエッジである場合においてのみ、併合を行うものである。例えば、図２７に示す例において、各々の３つの画素の画素値が画素の並ぶ方向に沿って単調増加または単調減少する関係にない場合、エッジ併合部１２０は、併合処理を行わずにエッジＩ１、Ｉ２のまま補間演算部１３０に出力する。補間演算部１３０は、２本のエッジの間に位置する補間画素Ｐの画素値を、同じくエッジＩ１、Ｉ２の間に挟まれた画素Ｐ（２，０）、Ｐ（１，０）、Ｐ（０，１）、Ｐ（０，２）の画素値による補間演算を行って得ることができる。この場合、画素Ｐ（２，０）、Ｐ（１，０）、Ｐ（０，１）、Ｐ（０，２）が中間値画素ではなく、被写体中の細い線を示す画素となる可能性が高いので、これらの画素の画素値を用いて補間画素Ｐの画素値を求めることによって、拡大縮小された画像に、被写体にあった細い線が消えてしまう問題を防ぐことができる。
【００９４】
以下の説明において、補間画素Ｐの１６画素内にエッジが存在する場合、補間演算部１３０により行われる補間演算を本実施形態における第２の補間演算とする。
【００９５】
図３０は、本実施形態の画像拡大縮小装置において行われる処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態においては、補間画素Ｐは、画像Ｓ０の画素の間に存在するものとする。まず、入力部１０１は画像データＳ０および画像データＳ０の拡大縮小率Ｋの入力を受け付ける（Ｓ１０１）。そして、フィルタリング部１１２は、拡大縮小率Ｋに応じた最初の補間画素Ｐ（例えば拡大縮小された画像データＳ１により表される画像上の左上に位置する画素）の近傍に位置する４×４の１６画素（補間画素Ｐの１６画素）について、隣接する２つの画素からなる画素ペアに対して差分フィルタによるフィルタリング処理を施して夫々の画素ペアの差分を算出する（Ｓ１１０）。
【００９６】
次いで、判定部１１４は、各画素ペアの差分の絶対値が所定の閾値Ｔｈ以上でるか否かに基づいて、各画素ペアの２つの画素の間にエッジが存在するか否かの判定を行う（Ｓ１１５）。具体的には、画素ペアの差分の絶対値が閾値Ｔｈ以上であれば、この画素ペアの２つの画素の間にエッジが存在すると判定する一方、画素ペアの差分の絶対値が閾値Ｔｈより小さければ、この画素ペアの２つの画素の間にエッジが存在しないと判定する。
【００９７】
エッジパターン分類部１１６は、判定部１１４からの判定結果に基づいて、各２×２画素内におけるエッジのパターンを分類して、その結果をエッジ併合部１２０に出力する（Ｓ１３５）。エッジ併合部１２０は、補間画素Ｐの１６画素内のエッジに対して併合処理（エッジ併合処理Ｃとし、その詳細については後述する）を行って、その結果を補間演算部１３０に出力する（Ｓ１４０）。補間演算部１３０は、エッジ併合部１２０から出力されてきた結果に基づいて、この１６画素内にエッジがない場合（Ｓ１６５：Ｎｏ）には、第１の補間演算Ｄ１、すなわちバイキュービック補間法による補間演算を行って補間画素Ｐの画素値を求める（Ｓ１６８）。一方、補間画素Ｐの１６画素内にエッジがある場合（Ｓ１６５：Ｙｅｓ）には、第２の補間演算Ｄ２を行って補間画素Ｐの画素値を求める（Ｓ１７０）。
【００９８】
制御部１５０は、画像Ｓ０に対して全ての補間画素Ｐについて画素値を算出したか否かを判定し（Ｓ１７５）、ステップＳ１７５が否定されると、画素値を算出する補間画素Ｐを次の補間画素Ｐに設定し（Ｓ１８０）、ステップＳ１１０からの処理に戻る。一方、ステップＳ１８０が肯定されると、制御部１５０は、補間画素Ｐからなる拡大縮小された画像データＳ１を出力し（Ｓ１９０）、処理を終了する。
【００９９】
図３１は、ステップＳ１４０において行われるエッジ併合部１２０により行われるエッジ併合処理Ｃの詳細を示すフローチャートである。図示のように、エッジ併合部１２０は、補間画素Ｐを囲む４×４の１６画素内に、直列に隣接する３つの画素からなり、互いに隣接する２つの画素間のいずれにおいてもエッジが存在する画素組の有無を確認し、このような画素組があれば（Ｓ１４１：Ｙｅｓ）、画素組内の２つのエッジ（隣接エッジ）が、同じ方向に延びるものであり、かつ画素組内の３つの画素の画素値が画素の並ぶ方向に沿って単調増加または単調減少する場合（Ｓ１４２：Ｙｅｓ、Ｓ１４３、Ｓ１４４：Ｙｅｓ）において、この２つのエッジを対応する画素組の中央画素の位置において併合する（Ｓ１４５）一方、他の場合（Ｓ１４２：ＮｏまたはＳ１４２：Ｙｅｓ、Ｓ１４３、Ｓ１４４：Ｎｏ）においては、この２つのエッジを併合しない（Ｓ１４６）。
【０１００】
エッジ併合部１２０は、補間画素Ｐの１６画素内の全ての隣接エッジに対してステップＳ１４２〜Ｓ１４５までの処理を行って（Ｓ１４７：Ｙｅｓ、Ｓ１４２〜Ｓ１４５、Ｓ１４７：Ｎｏ）得た補間画素Ｐの１６画素内のエッジを示す情報を補間演算部１３０に出力して（Ｓ１５０）、処理を終了する。
【０１０１】
一方、ステップＳ１４１において、補間画素Ｐの１６画素内に隣接エッジがないと判別された場合（Ｓ１４１：Ｎｏ）、エッジ併合部１２０は、エッジパターン分類部１１６から出力されてきたエッジパターンをそのまま補間演算部１１６に出力して（Ｓ１５０）、処理を終了する。
【０１０２】
図３２は、補間画素Ｐの１６画素内にエッジがある場合に、補間演算部１３０により行われる第２の補間演算Ｄ２の詳細を示すフローチャートである。図示のように、補間演算部１３０は、１６画素の領域内において、補間画素Ｐがエッジを挟んでいずれの側に存在するかを判定する（Ｓ１７１）。そして、エッジに対して補間画素Ｐと同じ側に位置する画素を補間演算に使用する参照画素として選出する（Ｓ１７２）。次に補間演算部１３０は、参照画素の画素値による補間演算を行って補間画素Ｐの画素値を求める（Ｓ１７３）。
【０１０３】
以上、本発明の望ましい実施形態について説明したが、本発明の画像補間方法および」装置並びにそのためのプログラムは、上述した実施形態に限られることがなく、本発明の主旨を逸脱しない限り、上述した各実施形態の構成を組み合わせたり、増減、変化を加えたりすることができる。
【０１０４】
例えば、上述した実施形態において、直列に隣接する３つの画素の互いに隣接する２つの画素間において夫々検出されたエッジ（隣接エッジ）を、この３つの画素の中央画素の位置において併合するようにしているが、このような３つの画素の中央画素の位置に限らず、中央画素付近のいかなる位置でもよい。なお、この場合、エッジを併合する位置を、中央画素付近の範囲において任意に決めてもいが、例えば、中央画素付近の範囲内であって、中央画素との画素値の差分が小さい画素よりも、中央画素との画素値の差分が大きい方の画素に近い位置にするようにしてもよい。
【０１０５】
例えば、画素間にエッジが存在するか否かを検出する方法は、上述した実施形態に用いられた方法に限られるものではなく、従来技術の説明において例挙した方法などを用いてもよい。
【０１０６】
また、補間演算の方法も、上述した実施形態に用いられたバイキュービック補間演算、補間画素との距離に応じた重付加算に限られるものではなく、ガウシアンフィルタなどの他の補間演算方法を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第１の実施形態による画像拡大縮小装置の構成を示すブロック図
【図２】画像データにより表される画像の画素配列を示す図
【図３】図１に示す画像拡大縮小装置のエッジ検出部１０の構成を示すブロック図
【図４】隣接画素間にエッジが存在するか否かを検出する方法の１例を説明するための図
【図５】差分フィルタの例を示す図
【図６】１次差分ｄ１，ｄ２，ｄ３および２次差分ｄ４，ｄ５の正負と、直列に隣接する４つの画素のプロファイル形状との関係を示す表（その１）
【図７】１次差分ｄ１，ｄ２，ｄ３および２次差分ｄ４，ｄ５の正負と、直列に隣接する４つの画素のプロファイル形状との関係を示す表（その２）
【図８】１次差分ｄ１，ｄ２，ｄ３および２次差分ｄ４，ｄ５の正負と、直列に隣接する４つの画素のプロファイル形状との関係を示す表（その３）
【図９】隣接する２つの画素の画素値の差が非常にわずかであるのにエッジと判定されるプロファイル形状の例を示す図
【図１０】図１に示す画像拡大縮小装置の補間演算部３０の構成を示すブロック図
【図１１】バイキュービック法を説明するための図
【図１２】エッジであると判定された部分についての補間画素の画素値の算出を説明するための図(第２の補間演算Ｂ２)
【図１３】エッジであると判定された部分についての補間画素の画素値の算出を説明するための図(第３の補間演算Ｂ３)
【図１４】本実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図１５】エッジ検出処理Ａのフローチャート
【図１６】第２の補間演算Ｂ２のフローチャート
【図１７】第３の補間演算Ｂ３のフローチャート
【図１８】隣接エッジを検出するために設定する画素列を示す図
【図１９】本発明の第２の実施形態による画像拡大縮小装置の構成を示すブロック図
【図２０】図１９に示す画像拡大縮小装置のエッジ検出部１１０の構成を示すブロック図
【図２１】フィルタリング部１１２において行われる処理を説明するための図
【図２２】エッジパターン分類部１１６の動作を説明するための図
【図２３】エッジが存在する位置に応じたエッジパターンを示す図（その１）
【図２４】エッジが存在する位置に応じたエッジパターンを示す図（その２）
【図２５】エッジが存在する位置に応じたエッジパターンを示す図（その３）
【図２６】エッジパターン分類部１１６による分類の結果の一例を示す図（その１）
【図２７】エッジパターン分類部１１６による分類の結果の一例を示す図（その２）
【図２８】エッジ併合部１２０において行われる処理を示す図
【図２９】補間画素Ｐを囲む１６画素内にエッジが存在する場合に行われる補間演算（第２の補間演算Ｄ２）を説明するための図
【図３０】本実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図３１】エッジ併合部１２０によるエッジ併合処理Ｃのフローチャート
【図３２】第２の補間演算Ｄ２のフローチャート
【図３３】被写体におけるエッジとデジタル画像において検出されたエッジとの関係の例を示す図
【図３４】被写体における細線とデジタル画像において検出されたエッジとの関係の例を示す図
【図３５】被写体におけるエッジとデジタル画像において検出されたエッジとの関係の例を示す図
【符号の説明】
【０１０８】
１    入力部
１０    エッジ検出部
１２    フィルタリング部
１４    判定部
１６    エッジパターン分類部
２０    エッジ併合部
３０    補間演算部
３２    判定部
３４    参照画像選出部
３６    演算部
５０    制御部
１０１    入力部
１１０    エッジ検出部
１１２    フィルタリング部
１１４    判定部
１１６    エッジパターン分類部
１２０    エッジ併合部
１３０    補間演算部
１５０    制御部
Ｋ    拡大縮小率
Ｓ０    画像データ
Ｓ１    拡大縮小された画像データ
【図１】
2005141497.tif 000007
【図２】
2005141497.tif 000008
【図３】
2005141497.tif 000009
【図４】
2005141497.tif 000010
【図５】
2005141497.tif 000011
【図６】
2005141497.tif 000012
【図７】
2005141497.tif 000013
【図８】
2005141497.tif 000014
【図９】
2005141497.tif 000015
【図１０】
2005141497.tif 000016
【図１１】
2005141497.tif 000017
【図１２】
2005141497.tif 000018
【図１３】
2005141497.tif 000019
【図１４】
2005141497.tif 000020
【図１５】
2005141497.tif 000021
【図１６】
2005141497.tif 000022
【図１７】
2005141497.tif 000023
【図１８】
2005141497.tif 000024
【図１９】
2005141497.tif 000025
【図２０】
2005141497.tif 000026
【図２１】
2005141497.tif 000027
【図２２】
2005141497.tif 000028
【図２３】
2005141497.tif 000029
【図２４】
2005141497.tif 000030
【図２５】
2005141497.tif 000031
【図２６】
2005141497.tif 000032
【図２７】
2005141497.tif 000033
【図２８】
2005141497.tif 000034
【図２９】
2005141497.tif 000035
【図３０】
2005141497.tif 000036
【図３１】
2005141497.tif 000037
【図３２】
2005141497.tif 000038
【図３３】
2005141497.tif 000039
【図３４】
2005141497.tif 000040
【図３５】
2005141497.tif 000041