(57)【要約】【課題】  画像の解像度を劣化させることなく、モアレの発生が抑制された幾何学変換を行うこと。【解決手段】  入力画像データを幾何学変換して出力画像データを出力する画像変換装置１００は、前記幾何学変換に基づいて出力画像データの座標系における座標値を入力画像データの座標系における座標値に逆変換する座標逆変換部１０４を備える。座標逆変換部１０４は、前記入力画像データの座標系の各画素間の領域を複数の区分に分割したときに、前記逆変換された座標値のうち同一の区分に属する座標値をランダムに変更する。【選択図】      図１
2007035025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データを幾何学変換して出力画像データを出力する画像変換装置であって、
前記幾何学変換に基づいて出力画像データの座標系における座標値を入力画像データの座標系における座標値に逆変換する座標逆変換部を備え、
前記座標逆変換部は、前記入力画像データの座標系の各画素間の領域を複数の区分に分割したときに、前記逆変換された座標値のうち同一の区分に属する座標値をランダムに変更することを特徴とする画像変換装置。
【請求項２】
前記逆変換された座標値に基づいてフィルタ係数を算出し、前記入力画像データと前記フィルタ係数との積和演算により前記出力画像の画素値を補間する補間フィルタ処理部を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像変換装置。
【請求項３】
前記補間フィルタ処理部は、前記出力画像データの座標系における座標値に応じて前記補間演算の演算内容を変更することを特徴とする請求項２に記載の画像変換装置。
【請求項４】
入力画像データを幾何学変換して出力画像を出力する画像変換方法であって、
入力画像データを幾何学変換して出力画像データを生成する画像変換工程と、
前記幾何学変換に基づいて前記出力画像データの座標系における座標値を前記入力画像データの座標系における座標値に逆変換する座標逆変換演算工程と、
を含み、
前記座標逆変換演算工程では、前記入力画像データの座標系の各画素間の領域を複数の区分に分割したときに、前記逆変換された座標値のうち同一の区分に属する座標値の二次元配置をランダムに変更することを特徴とする画像変換方法。
【請求項５】
請求項４に記載の画像変換方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項７】
入力画像データを幾何学変換して出力画像データを出力する画像変換装置であって、
前記幾何学変換に基づいて出力画像データの座標系における座標値を入力画像データの座標系における座標値に逆変換する座標逆変換部を備え、
前記座標逆変換部は、前記逆変換された座標値のうち前記同一の区分に属する座標値の二次元配置の周波数特性がブルーノイズ特性に近づくように前記逆変換された座標値を変更することを特徴とする画像変換装置。
【請求項８】
入力画像データを幾何学変換して出力画像を出力する画像変換方法であって、
入力画像データを幾何学変換して出力画像データを生成する画像変換工程と、
前記幾何学変換に基づいて前記出力画像データの座標系における座標値を前記入力画像データの座標系における座標値に逆変換する座標逆変換演算工程と、
を含み、
前記座標逆変換部は、前記逆変換された座標値のうち前記同一の区分に属する座標値の二次元配置の周波数特性がブルーノイズ特性に近づくように前記逆変換された座標値を変更することを特徴とする画像変換方法。
【請求項９】
請求項８に記載の画像変換方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像変換装置、画像変換方法、プログラム及びコンピュータ可読記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像の拡大、縮小などの解像度変換、レンズの歪みの補正、映像の特殊効果、ＣＧなどのテクスチャマッピングなどにおいて、画像の幾何学変換が幅広く利用されている。画像の幾何学変換とは原画像を任意の形状に変換することである。従来の画像変換装置では、入力画像から出力画像へ画像を変換する際に出力画像の各画素に対応する入力画像の座標値のマッピングを行い、画像の幾何学変換を行っている。
【０００３】
デジタルカメラやパソコンなどから入力された画像データは、まず、プレフィルタ処理部において折り返し歪み（エイリアシング）を除去するためにフィルタ処理により帯域制限が行われ、その処理結果は画像データ格納メモリに格納される。
【０００４】
座標逆変換演算部は、所望の幾何学変換に基づいて、出力画像の座標を入力画像の座標へマッピングする。変換制御回路では外部からの制御信号に基づいて出力画像の画素の座標（格子点）が生成される。座標逆変換回路では変換制御回路から出力された出力画像の座標をそれに対応する入力画像上の座標値へ逆変換する。出力画像から入力画像への座標の逆変換は、座標変換テーブルを参照するか、各種幾何学的変換法による演算によって求めるか、あるいはそれらの併用により行う。座標逆変換回路からは入力画像上における逆変換座標値の近傍の複数の画素の座標（格子点）が画像データ格納メモリに出力される。画像データ格納メモリは、帯域制限処理がなされた入力画像データのうちの指定された座標の複数の画像データを補間フィルタ処理回路に出力する。また、座標逆変換回路は、逆変換座標値と近傍の画素の座標（格子点）との距離を補間フィルタ係数生成回路に供給する。
【０００５】
補間フィルタ処理部では、出力画像の画素値を入力画像の画素値から補間によって求める。補間フィルタ処理回路は、画像データ格納メモリから出力された複数の画素値と補間フィルタ係数生成回路から出力された補間フィルタ係数との積和演算により補間フィルタ処理を行い、処理結果を幾何学変換された画像として出力する。
【０００６】
画像の幾何学変換では、上述の画像変換装置のように、所望の幾何学変換の逆変換により出力画像の画素を入力画像の画素に対応させる必要がある。しかしながら、出力画像の画素位置（格子点）が入力画像の画素位置（格子点）に対応するとは限らず、出力画像の画素値をその逆変換座標値の近傍の入力画像の画素値から補間により求める必要がある。
【０００７】
一般に、補間フィルタ処理は、上述の補間フィルタ処理回路のように積和演算で行われ、式１のように表すことができる。
【０００８】
【数１】
2007035025.tif 000003
…（式１）
【０００９】
ここで、Ｇ（Ｘ、Ｙ）は出力画像の画素値、g（ｘｉ、ｙｊ）は入力画像の画素値である。（Ｘ、Ｙ）は出力画像の画素座標（格子点）、（ｘ、ｙ）は出力画像の画素値（Ｘ、Ｙ）に対応する入力画像上の逆変換座標値、（ｘｉ、ｙｊ）は逆変換座標の近傍の画素座標（格子点）である。ｈ（ｘ−ｘｉ）、ｈ（ｙ−ｙｊ）は、ｘ方向、ｙ方向のフィルタ係数である。（ｘ−ｘｉ）、（ｙ−ｙｉ）は、逆変換座標値とその近傍の画素座標（格子点）との距離である。補間法としては、双線形補間や双３次補間などが知られている。
【００１０】
式１から、出力画像の画素値は、逆変換座標値の近傍の入力画像の画素値及び逆変換座標値と近傍の画素座標（格子点）との距離を変数としたフィルタ係数に依存する。逆変換座標値の近傍の入力画像の画像パターンが等しい場合においても、逆変換座標値と近傍画素座標との距離及び使用するフィルタ係数、に応じて出力画像上の画素値が変化することがわかる。これは、特にコントラストの強い周期的なパターンが一様に存在する画像を変換する際に、モアレと呼ばれる入力画像中には存在しない模様が発生する原因となる。モアレの形状は、逆変換座標値と近傍の画素座標との距離及び同一のフィルタ係数をもつフィルタを使用する位置の二次元配置と同一のパターンとなるため、入力画像の内容とは異質なパターンが出力画像中に現れ、視覚的に不快な画像となってしまう。
【特許文献１】特開昭６１−８０９７１号公報（第４頁左上欄、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、従来の画像の幾何学変換では、補間処理の演算内容によってモアレが発生しやすいという問題がある。従来では、画像処理により生じたモアレを軽減するために、画像処理後にローパスフィルタ処理を行い、画像をスムージングしてモアレを軽減している（特許文献１を参照）。ローパスフィルタ処理を行うことにより解像度の低下を招いてしまう。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、画像の解像度を劣化させることなく、モアレの発生が抑制された幾何学変換を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の側面は、入力画像データを幾何学変換して出力画像データを出力する画像変換装置に係り、前記幾何学変換に基づいて出力画像データの座標系における座標値を入力画像データの座標系における座標値に逆変換する座標逆変換部を備え、前記座標逆変換部は、前記入力画像データの座標系の各画素間の領域を複数の区分に分割したときに、前記逆変換された座標値のうち同一の区分に属する座標値をランダムに変更することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２の側面は、入力画像データを幾何学変換して出力画像を出力する画像変換方法に係り、入力画像データを幾何学変換して出力画像データを生成する画像変換工程と、前記幾何学変換に基づいて前記出力画像データの座標系における座標値を前記入力画像データの座標系における座標値に逆変換する座標逆変換演算工程と、を含み、前記座標逆変換演算工程では、前記入力画像データの座標系の各画素間の領域を複数の区分に分割したときに、前記逆変換された座標値のうち同一の区分に属する座標値の二次元配置をランダムに変更することを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の側面は、入力画像データを幾何学変換して出力画像データを出力する画像変換装置に係り、前記幾何学変換に基づいて出力画像データの座標系における座標値を入力画像データの座標系における座標値に逆変換する座標逆変換部を備え、前記座標逆変換部は、前記逆変換された座標値のうち前記同一の区分に属する座標値の二次元配置の周波数特性がブルーノイズ特性に近づくように前記逆変換された座標値を変更することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第４の側面は、入力画像データを幾何学変換して出力画像を出力する画像変換方法に係り、入力画像データを幾何学変換して出力画像データを生成する画像変換工程と、前記幾何学変換に基づいて前記出力画像データの座標系における座標値を前記入力画像データの座標系における座標値に逆変換する座標逆変換演算工程と、を含み、前記座標逆変換部は、前記逆変換された座標値のうち前記同一の区分に属する座標値の二次元配置の周波数特性がブルーノイズ特性に近づくように前記逆変換された座標値を変更することを特徴とする。
【００１７】
本発明の第５の側面は、プログラムに係り、上記の画像変換方法をコンピュータに実行させる。
【００１８】
本発明の第６の側面は、コンピュータ可読記憶媒体に係り、上記のプログラムを格納したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、画像の解像度を劣化させることなく、モアレの発生が抑制された幾何学変換を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の好適な第１の実施形態に係る画像変換装置１００の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る画像変換装置１００は、例えば、変換制御回路１０１、プレフィルタ処理部１０２、画像データ格納メモリ１０３、座標逆変換部としての座標逆変換演算部１０４、補間フィルタ処理部１０５から構成されている。座標逆変換演算部１０３において、所望の幾何学変換に基づいて出力画像の座標を入力画像上へ逆変換した逆変換座標値の画素間距離以下の各値が出力画像上でランダムに配置されるよう逆変換座標値を算出している。
【００２１】
まず、画像変換装置１００に入力された画像データは、プレフィルタ処理回路１０２ａに入力され、プレフィルタ係数生成回路１０２ｂから出力された係数との積和演算によるフィルタ処理を用いて帯域制限が行われる。これは、画像の縮小などサンプリング間隔が粗くなる場合に発生する折返し歪みを防止するために行われる。プレフィルタ係数生成回路１０２ｂは、画像全体もしくは一部の縮小率に応じた帯域制限を行うために、縮小率に応じたフィルタ係数を生成し、プレフィルタ処理回路１０２ａに出力する。プレフィルタ処理回路１０２ａにより帯域制限された入力画像は、画像データ格納メモリ１０３に格納される。
【００２２】
座標逆変換回路１０４ａは、座標逆変換テーブル１０４ｂを参照して、変換制御回路１０１から供給された出力画像の座標に対応する入力画像上の逆変換座標値を読み出す。座標逆変換テーブル１０４ｂには、マッピングデータ（すなわち出力画像の座標に対応する逆変換座標値）が格納されており、供給された出力画像の座標に基づいて、入力画像上における逆変換座標値を出力する。
【００２３】
このマッピングデータは、本来の所望の幾何学変換の逆変換のマッピングデータに対応する逆変換座標値の画素間距離以下の値（画素間距離が１の場合、逆変換座標値の小数部の値）が二次元的にランダムになるように変更されている。特に、出力画像の画素を逆変換座標値の画素間距離以下の数値に関して区分した際に、同一の区分に属する画素の二次元配置の周波数特性が、多数のスペクトルで構成される。さらに、低域のスペクトルが抑制された特性（いわゆるブルーノイズ特性）となるように出力画像の座標に対応する逆変換座標値が参照されるように変更されたマッピングデータとなっている。つまり、低域のスペクトルを抑制するために、マッピングデータを適宜変更して、逆変換を行っている。
【００２４】
本実施例１及び実施例２、３において、逆変換座標値の画素間距離以下の値を二次元的にランダムにすることと、周波数特性をブルーノイズ特性とすることとを同意のものとして記載している。しかしながら、逆変換座標値の画素間距離以下の値を、乱数表等を用いて二次元的にランダムにするだけでも良い。但し、その場合は周波数特性がブルーノイズ特性になっているか否かを確認し、ブルーノイズ特性になっていない場合には、再度上記工程を行う必要がある。
【００２５】
また、ここでは「周波数特性をブルーノイズ特性にする」こととしているが、少なくともブルーノイズ特性に近づく方向に、マッピングデータを変更すれば、本願発明の効果が得られる。
【００２６】
座標変換テーブルの作成方法について述べる。まず、画素間距離を1とした場合に、逆変換座標値の小数部の数値を複数の区分値に分割する。本実施形態では、入力画像データの座標系の各画素間の領域を複数の区分に分割したときに、逆変換された出力画像の座標値のうち同一の区分に属する座標値の二次元配置がランダムとなるように逆変換された座標値を変更する。例えば、逆変換座標値ｘ、ｙの整数部（小数点以下の数値を無視）をｘｉｎｔ、ｙｉｎｔとし、小数部をｘｄｅｃ＝ｘ−ｘｉｎｔ、ｙｄｅｃ ＝ ｙ − ｙｉｎｔとする。この場合、逆変換座標値の小数部ｘｄｅｃ、ｙｄｅｃは、０．９、０．８、…、０．２、０．１と０．１刻みで区分される。次に、区分値ごとに逆変換座標値がその区分値に属する出力画像の画素の二次元配置の周波数特性を計算し、低域が抑制されたランダムな周波数特性、いわゆるブルーノイズ特性をもつよう逆変換座標値の小数部を修正する。なお、本実施形態では、逆変換座標値の小数部ｘｄｅｃ、ｙｄｅｃを０．１刻みで区分しているが、これに限定されず、種々の区分方法を用いることができる。
【００２７】
まず、本実施形態では、各区分に属する画素の出現頻度を計算する。最初に出現頻度が最大となる区分に着目し、その区分に属する画素の配置の周波数特性の評価を行い、その区分の画素で周波数特性がブルーノイズ特性になるような配置の画素を抽出する。抽出された画素の逆変換座標の小数部には変更を加えず、ブルーノイズ特性を実現するのに不必要であると判断された画素の小数部にはランダムに区分値の幅の数値（本実施形態では０．１）を加減算する。次に、２番目に頻度の高い区分に属する画素に関して周波数特性を評価し、同様に、ブルーノイズ特性となる画素の逆変換座標値の小数部には変更を加えず、不必要であると判断された画素の小数部に区分値の幅の数値を加減算する。このステップを画素の出現頻度の高い区分の順に繰り返し行い、各区分に属する画素の配置が区分ごとにブルーノイズ特性をもつよう全ての区分に対して逆変換座標値を修正していく。小数部の修正を加えることで整数部への桁上がり、桁下がりが発生するが、これらは逆変換座標値の整数部に反映される。また、逆変換座標値を修正することによる幾何学変換の形状誤差を考慮し、修正の数値範囲を設定してもよい。上述の修正では、すべての区分に関して修正を加えても、各区分値の二次元配置がブルーノイズ特性に必ずしもなるとは限らないため、上述の一連のステップを複数回繰り返すことでよりブルーノイズ特性に近づくよう逆変換座標値に修正を加えることが望ましい。
【００２８】
座標逆変換回路１０４ａは、座標逆変換テーブル１０４ｂから供給された逆変換座標値の近傍の画素の座標を画像データ格納メモリ１０３に供給する。画像データ格納メモリ１０３は、この値に基づいて逆変換座標値の近傍の複数の画素の画像データを補間フィルタ処理回路１０５ａに出力する。線形補間法によって画素値の補間を行う場合は、逆変換座標値の近傍の２×２の４画素の画素値が画像データ格納メモリ１０３から出力される。この４画素は、（ｘｉｎｔ、ｙｉｎｔ）、（ｘｉｎｔ＋１、ｙｉｎｔ）、（ｘｉｎｔ、ｙｉｎｔ＋１）、（ｘｉｎｔ＋１、ｙｉｎｔ＋１）の座標に位置する。また、座標逆変換回路１０４ａは、逆変換座標値と各近傍画素の座標との距離を補間フィルタ係数生成回路１０５ｂに供給する。
【００２９】
補間フィルタ係数生成回路１０５ｂでは、座標逆変換回路１０４ａから供給された逆変換座標値と各近傍画素の座標との距離に基づいて、補間に用いる複数の近傍画素の画像データに対するフィルタ係数を生成し、補間フィルタ処理回路１０５ａに出力する。補間法としては、双線形補間法や双３次補間法などが用いられる。補間フィルタ処理回路１０５ａは、画像データ格納メモリ１０３から供給された複数の画像データと、補間フィルタ係数生成回路１０５ｂから供給されたフィルタ係数との積和演算により補間を行う。補間された画像データは、幾何学変換された画像データとして出力される。
【００３０】
本実施形態では、従来とは異なり、出力画像の各画素の逆変換座標値の小数部の数値が二次元的にランダムに配置されるように修正されるため、補間フィルタ処理によって生じるモアレがランダムな模様となり視覚的に認知しずらくなる。さらに、逆変換座標値の小数部の各数値域に属する画素の配置が低域のスペクトルが抑制された周波数特性をもつよう修正しているので、視覚的に不快な模様はほとんど形成されない。また、従来のようにはモアレ抑制のためのスムージングフィルタ処理を行わずに済むため、解像度を犠牲にすることがなくなる。所望の幾何学変換の逆変換座標値に修正を加えるため変換誤差が生じうるが、逆変換座標値の修正量は、画素間距離以下の範囲なので幾何学変換の変換誤差は小さい。また、本発明の好適な実施形態では、座標逆変換テーブルのマッピングデータを変更するだけで済むため、簡単な装置構成でモアレの抑制を実現できる。
【００３１】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の好適な第２の実施形態に係る画像変換装置２００の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る画像変換装置２００は、例えば、変換制御回路２０１、プレフィルタ処理部２０２、画像データ格納メモリ２０３、座標逆変換部としての座標逆変換演算部２０４、補間フィルタ処理部２０５から構成されている。
【００３２】
本発明の好適な実施形態では、座標逆変換部としての逆変換座標値修正回路２０６において、画素間距離以下の範囲の各数値がランダムに配置されたマトリクスを用いて、所望の任意の幾何学変換に対する逆変換座標値を修正している。
【００３３】
まず、画像変換装置２００に入力された画像データは、プレフィルタ処理回路２０２ａにおいてプレフィルタ係数生成回路２０２ｂから出力された係数と積和演算によるフィルタ処理が行われて帯域制限される。帯域制限された入力画像データは、画像データ格納メモリ２０３に格納される。
【００３４】
座標逆変換回路２０４ａは、座標逆変換テーブル２０４ｂを参照して、変換制御回路１０１から供給された出力画像の座標に対応する入力画像上の逆変換座標値を算出する。算出された逆変換座標値は、逆変換座標値修正回路２０６に出力される。座標逆変換テーブル２０４ｂには、出力画像の画素に対応する入力画像上の逆変換座標値のマッピングデータが格納されている。本実施形態では、出力画像を分割する粗い格子点のみのマッピングデータが格納されており。座標逆変換回路２０４ａは、座標逆変換テーブル２０４ｂを参照して読み出した格子点の逆変換座標値に基づいて格子点内の画素に関して逆変換座標値を演算によって求めている。
【００３５】
逆変換座標値修正回路２０６は、座標逆変換回路２０４ａから入力された逆変換座標値を画素間距離以下の数値が配置されたマトリクスを用いて修正する。逆変換座標値を修正するマトリクスは任意のサイズであり、画素間距離以下の各数値の二次元配置の周波数特性がブルーノイズ特性となるように数値が配置されている。本実施形態では、画素間距離を1とし、−０．５、−０．４、…、０．４、０．５のように１０個の数値を設定し、これらの各数値がブルーノイズ特性となるよう配置している。このマトリクスは出力画像に対してタイル状に並ぶように繰り返し用いられ、出力画像の各画素の逆変換座標値とマトリクスの各要素とを加算することによって逆変換座標値が修正される。修正後の逆変換座標値の近傍の複数の画素の座標は、画像データ格納メモリ２０３へ出力され、修正後の逆変換座標値と修正後の逆変換座標値の近傍の各画素の座標との距離は、補間フィルタ係数生成回路２０５ｂへ出力される。
【００３６】
画像データ格納メモリ２０３は、入力された修正後の逆変換座標値の近傍の画素の座標に基づいて、格納されている複数の画素の画像データを補間フィルタ処理回路２０５ａに出力する。
【００３７】
補間フィルタ係数生成回路２０５ｂでは、入力された修正後の逆変換座標値と近傍の各画素の座標との距離に基づいて補間フィルタの係数を算出し、補間フィルタ処理回路２０５ａに出力する。補間フィルタ処理回路２０５ａでは、入力された近傍の画素の画像データと補間フィルタ係数との積和演算によるフィルタ処理を行い、画像データを補間する。
【００３８】
補間処理が行われた画像データは、出力画像データとして出力される。
【００３９】
本実施形態では、逆変換座標値を二次元的にランダムに修正を加えることによって、補間処理が原因で生じるモアレの発生を抑制している。また、逆変換座標値を修正する各数値の配置がブルーノイズ特性となるようなマトリクスを用いて修正を行っているため、視覚的に不快な模様を軽減することができる。また、逆変換座標値の修正は画素間距離以下の数値範囲のため、幾何学的な変換誤差は小さい。
【００４０】
また、本実施形態は、座標を逆変換した後にマトリクスを用いて逆変換座標値を修正する構成となっている。そのため、予め逆変換座標値が修正されたマッピングデータを用意できない場合や演算により座標の逆変換を行う場合にも適用が可能であり、テクスチャマッピングや動画像の特殊効果などにより効果を発揮する。
【００４１】
（第３の実施形態）
本実施形態では、逆変換座標値に基づいて算出されるフィルタ係数の演算内容を出力画像上において二次元的にランダムに変更し、補間処理により発生するモアレを抑制する。
【００４２】
図３は、本発明の好適な第３の実施形態である画像変換装置３００の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る画像変換装置３００は、例えば、変換制御回路３０１、プレフィルタ処理部３０２、画像データ格納メモリ３０３、座標逆変換部としての座標逆変換演算部３０４、補間フィルタ処理部３０５から構成されている。
【００４３】
まず、画像変換装置３００に入力された画像データは、プレフィルタ処理回路３０２ａにおいてプレフィルタ係数生成回路３０２ｂから出力された係数と積和演算によるフィルタ処理が行われ帯域制限される。帯域制限された入力画像データは画像データ格納メモリ３０３に格納される。
【００４４】
座標逆変換演算部３０４は、変換制御回路３０１から供給された出力画像の座標に基づいて入力画像上の逆変換座標値を出力する。座標逆変換テーブル３０４ｂには、マッピングデータである出力座標に対応する逆変換座標値が格納されている。座標逆変換回路３０４ａは、逆変換座標値が入力されると、逆変換座標値の近傍の複数の画素の座標を画像データ格納メモリ３０３に出力し、逆変換座標値と逆変換座標値の近傍の複数の画素の座標との距離を補間フィルタ係数生成回路３０５ｂに出力する。
【００４５】
補間フィルタ係数生成回路３０５ｂでは、座標逆変換回路３０４ａから供給された逆変換座標値と逆変換座標値の近傍の複数の画素の座標との距離に基づいてフィルタ係数を算出する。本実施形態では、双線形補間法及び双３次補間法の２種類の補間法を併用し、出力画像の座標によってフィルタ係数の演算内容を変更する。双線形補間法では、逆変換座標値の近傍４点を用いて補間を行う。各近傍の画素に対する係数は式２により算出される。
【００４６】
【数２】
2007035025.tif 000004
…（式２）
【００４７】
ここで、ｘは逆変換座標値、ｘｉは近傍の画素座標、ｈｌはフィルタ係数である。双３次補間法では、逆変換座標値の近傍１６点を用いて補間を行う。各近傍の画素に対する係数は式３により算出される。
【００４８】
【数３】
2007035025.tif 000005
…（式３）
【００４９】
ｙ方向についても同様の演算でフィルタ係数を算出する。出力画像の座標によって上記の2種類のフィルタ係数の演算内容を変更するが、本実施形態では、これらの演算内容の使用位置をランダムにし、その周波数特性が多数のスペクトで構成され、かつ、低域のスペクトルが抑制されるようにしている。
【００５０】
変換制御回路３０１は、外部からの制御信号に基づいて、補間演算の内容の変更を制御する。双線形補間、双３次補間の各演算の出力画像を基準とした使用位置は、その周波数特性が多数のスペクトルで構成され、かつ、低域のスペクトルが抑制されているブルーノイズ特性となるように制御される。これは各補間の使用を表現するフラグの配置がブルーノイズ特性となるようにフラグが格納されたマトリクスを用いる。そして、外部からの制御信号に基づいて出力画像の座標を出力する際に、各出力画像にマトリクスを重ねたときに各画素に対応する要素のフラグに応じて演算内容を制御する信号を出力する。変換制御回路３０１は、フラグに応じて座標逆変換回路３０４ａに出力画像の座標とともに補間に必要な画素数に関する情報を出力する。そして、補間フィルタ処理回路３０５ａにフィルタのタップ数に関する情報を出力し、補間フィルタ係数生成回路３０５ｂにフィルタ係数の演算内容に関する情報を出力する。マトリクスのサイズは任意であり出力画像よりも小さい場合には、マトリクスを出力画像に対してタイル状に並ぶように繰り返し用いる。この制御により出力画像の座標によって各補間演算の内容の使用位置がブルーノイズ特性となるように制御することができる。
【００５１】
座標逆変換回路３０４ａは、出力画像の座標に関する情報に基づいて逆変換座標値を演算する。そして、補間に必要な画素数に関する情報に基づいて補間に必要な近傍の画素の座標を画像データ格納メモリ３０３に出力するとともに、逆変換座標値と近傍の画素の座標との距離を演算し、補間フィルタ係数生成回路３０５ｂに出力する。双線形補間を使用する画素では２×２の４近傍画素の座標と逆変換座標値との距離が出力され、双３次補間では４×４の１６近傍画素の座標と逆変換座標値との距離が出力される。補間フィルタ係数生成回路３０５ｂでは、入力されたフィルタ係数の演算内容に関する情報に基づいて、双線形補間法および双３次線形補間法の演算内容を選択し、逆変換座標値と近傍の画素の座標との距離に基づいてフィルタ係数を算出する。双線形補間を用いる場合には、式２に示す演算でフィルタ係数が算出され、双３次補間を用いる場合は、式３に示す演算でフィルタ係数が算出され、補間フィルタ処理回路３０５ａに出力される。補間フィルタ処理回路３０５ａは、フィルタのタップ数に関する情報に基づいて、画像データ格納メモリ３０３から出力された近傍の画素の画像データとフィルタ係数生成回路３０５ｂから出力されたフィルタ係数との積和演算を行う。フィルタのタップ数は、双線形補間の場合には２×２の４タップであり、双３次補間の場合には４×４の１６タップである。フィルタサイズの変更は、タップ数を変更するか、或いは、使用しないタップの係数を0に設定することによって実現することができる。積和演算によって算出された画像データは、出力画像データとして補間フィルタ処理回路３０５ａから出力される。
【００５２】
本実施形態では、出力画像の座標によって異なるフィルタで補間処理を行うことができ、出力画像の画素によって補間フィルタ演算の内容をランダムに、好ましくは各演算内容の使用位置がブルーノイズ特性を持つように変更している。これによって、第２の実施形態と同様に、補間処理を原因とした所望の幾何学変換の逆変換に応じた視覚的に不快なモアレの発生を抑制することが可能となる。
【００５３】
本実施形態では、双線形補間及び双３次補間の２種類の補間演算を用いているが、より多数の補間演算を併用して、各演算の使用位置がランダム、好ましくはブルーノイズ特性となるように出力画像の座標に応じて補間演算の内容を変更してもよい。また、補間フィルタの周波数特性を出力画像の座標によって変更することによっても同様の効果が得られる。
【００５４】
また、本発明の好適な実施形態は、上記説明した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体に格納されたプログラムコードの指示に基づいてコンピュータが処理を実行する構成においても適用可能である。この場合、プログラムコード自体が、上記説明した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体およびそれを記録した記憶媒体は本発明の好適な実施形態を構成することになる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明の好適な第１の実施形態に係る画像変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の好適な第２の実施形態に係る画像変換装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の好適な第３の実施形態に係る画像変換装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１００  画像変換装置
１０４  座標逆変換部
【図１】
2007035025.tif 000006
【図２】
2007035025.tif 000007
【図３】
2007035025.tif 000008