(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを入力する画像入力手段と、
画像入力手段により入力された画像データがＲＧＢ以外の他チャンネルを持っているとき、その他チャンネルに対して解像度変換を行う第１解像度変換手段と、
第１解像度変換手段による他チャンネル処理後の画像内の各画素値と画像サイズと変倍率とからしきい値を決定するしきい値決定手段と、
しきい値決定手段により決定されたしきい値を用いた可変重み付けフィルタを用いて入力画像データのフィルタ処理を行うフィルタ手段と、
フィルタ手段によりフィルタ処理がされた画像データについて補間関数を用いて解像度変換を行う第２解像度変換手段と
からなる画像処理装置。
【請求項２】
入力された画像データがＲＧＢ以外の他チャンネルを持っているとき、その他チャンネルに対して解像度変換を行い、
他チャンネル処理後の画像内の各画素値と画像サイズと変倍率とからしきい値を決定し、
決定されたしきい値を用いた可変重み付けフィルタを用いて入力画像データのフィルタ処理を行い、
フィルタ処理がされた画像データについて補間関数を用いて解像度変換を行う
画像処理方法。
【請求項３】
画像を入力するステップと、
入力画像データがＲＧＢ以外の他チャンネルを持っているとき、その他チャンネルに対して解像度変換を行うステップと、
そのチャンネル処理後の画像データ内の各画素値と、入力された画像データのサイズと、変倍率とからしきい値を決定するステップと、
決定されたしきい値を用いた可変重み付けフィルタを用いて入力画像データのフィルタ処理を行うステップと
からなり、コンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
【請求項４】
前記のしきい値を決定する際に、他チャンネルの処理後の画素に対応するように、ＲＧＢ各チャンネルに対して複数の領域に分割し、領域毎にしきい値を決定する請求項３に記載された画像処理プログラム。
【請求項５】
さらに他チャンネルのエッジ情報のみを抽出するステップを備え、
ＲＧＢの各チャンネルに対して、他チャンネルのエッジに対応するところのみに少なくとも一つのフィルタを適用する請求項３または４に記載された画像処理プログラム。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載された画像処理プログラムを記録するコンピュータ読み出し可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理、特にデジタル画像の拡大と縮小に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル画像データについて、拡大や縮小のための解像度変換が行われる。バイリニア補間法やバイキュービック補間法が一般的に用いられている。解像度変換を効果的に行うための種々の方法が提案されている。たとえば、特開平５−７３６７５号公報では、変倍前と変倍後の荷重係数と変倍率とからフィルタの特性を決定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
デジタル画像を拡大・縮小する際に、一般的に知られるバイリニア補間法、バイキュービック補間法などの補間法を用いると、画像内のエッジ部分に対して、拡大時にはジャギの発生やエッジのボケが生じ、縮小時にはエッジがなくなる等、処理結果に不具合が発生することが多い。したがって、拡大・縮小時に画像中のエッジ情報を損なわないことが望ましい。
エッジ情報を害わないようにするため、特開平５-３２８１０６号公報に記載された方法では、エッジを検出し、エッジに対して複数の平滑化フィルタのうち１つを実行し、補間を行う。また、特開平８−２６３６４４号公報に記載された方法では、エッジ（輪郭ベクトル）を検出し、そのエッジに対して変倍、平滑化を行った後、補間を行う。平均値計算の重み付けは変倍の倍率が高くなるほど大きくなる。しかし、処理結果がさらに改善されることが望ましい。
【０００４】
また、ＲＧＢの色情報以外の他チャンネル（例えば透明度チャンネル）を持つ画像に対して解像度変換を行った場合、他チャンネルもＲＧＢチャンネルと同じ処理を施し、透明な部分とそうでない部分との境界線にジャギが発生するなど、処理結果に不具合が発生することがある。したがって、ＲＧＢ以外のチャンネルを持つ場合に、そのチャンネルを考慮した最適な解像度変換ができることが望ましい。
【０００５】
本発明の第１の目的は、画像の拡大・縮小において、画像中のエッジ情報を損なわないことである。
本発明の第２の目的は、画像の拡大・縮小において、ＲＧＢ以外のチャンネルを持つ場合に、そのチャンネルを考慮した最適な処理を行うことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
また、本発明に係る画像処理装置は、画像データを入力する画像入力手段と、画像入力手段により入力された画像データがＲＧＢ以外の他チャンネルを持っているとき、その他チャンネルに対して解像度変換を行う第１解像度変換手段と、第１解像度変換手段による他チャンネル処理後の画像内の各画素値と画像サイズと変倍率とからしきい値を決定するしきい値決定手段と、しきい値決定手段により決定されたしきい値を用いた可変重み付けフィルタを用いて入力画像データのフィルタ処理を行うフィルタ手段と、フィルタ手段によりフィルタ処理がされた画像データについて補間関数を用いて解像度変換を行う第２解像度変換手段とからなる。このように、ＲＧＢ以外の他チャンネルがある場合、まず他チャンネルに対して解像度変換を行い、解像度変換後の値を判断材料に追加して、ＲＧＢチャンネルのしきい値を決定する。この画像処理装置において、好ましくは、前記のしきい値決定手段は、その他チャンネル処理後の画像内の各画素値と画像サイズと変倍率とから複数のしきい値を決定する。そして、フィルタ手段は、しきい値決定手段により決定されたしきい値をそれぞれ用いた複数の異なる可変重み付けフィルタを用いて入力画像データのフィルタ処理を行う。
【０００９】
また、本発明に係る画像処理方法では、画像データを入力し、入力された画像データがＲＧＢ以外の他チャンネルを持っているとき、その他チャンネルに対して解像度変換を行い、他チャンネル処理後の画像内の各画素値と画像サイズと変倍率とからしきい値を決定する。次に、決定されたしきい値を用いた可変重み付けフィルタを用いて入力画像データのフィルタ処理を行い、フィルタ処理がされた画像データについて補間関数を用いて解像度変換を行う。好ましくは、複数のしきい値を、他チャンネル処理後の画像内の各画素値と画像サイズと変倍率とから決定する。次に、決定されたしきい値をそれぞれ用いた複数の異なる可変重み付けフィルタを用いて入力画像データのフィルタ処理を行い、フィルタ処理がされた画像データについて補間関数を用いて解像度変換を行う。
【００１１】
本発明に係るコンピュータが実行する画像処理プログラムは、画像データを入力するステップと、入力画像データがＲＧＢ以外の他チャンネルを持っているとき、その他チャンネルに対して解像度変換を行うステップと、そのチャンネル処理後の画像データ内の各画素値と、入力された画像データのサイズと、変倍率とからしきい値を決定するステップと、決定されたしきい値を用いた可変重み付けフィルタを用いて入力画像データのフィルタ処理を行うステップと、フィルタ処理がされた画像データについて補間関数を用いて解像度変換を行うステップとからなる。好ましくは、複数のしきい値を、そのチャンネル処理後の画像内の各画素値と画像のサイズと変倍率から決定する。そして、決定されたしきい値をそれぞれ用いた複数の異なる可変重み付けフィルタを用いて入力画像データのフィルタ処理を行い、フィルタ処理がされた画像データについて補間関数を用いて解像度変換を行う。
この画像処理プログラムにおいて、たとえば、前記のしきい値を決定する際に、他チャンネルの処理後の画素に対応するように、ＲＧＢ各チャンネルに対して複数の領域に分割し、領域毎にしきい値を決定する。
この画像処理プログラムにおいて、好ましくは、さらに他チャンネルのエッジ情報のみを抽出するステップを備える。そして、ＲＧＢの各チャンネルに対して、多チャンネルのエッジに対応するところのみに少なくとも一つのフィルタを適用する。
本発明に係るコンピュータ読み出し可能な記録媒体は、前述のいずれかの画像処理プログラムを記録する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施例における構成のブロック図を示したものである。デジタルカメラなどに代表される画像入力装置１００で読み取られた画像データは、コンピュータなどに代表される画像処理装置２００に送られ、そこで画像データに対して適切な解像度変換処理が施された後、プリンタ、ディスプレイなどに代表される画像出力装置３００に送られ、出力される。画像処理装置２００は、通常のコンピュータとしての構成を備える。すなわち、ＣＰＵ２０２に、プログラムなどを記憶したＲＯＭ２０４，ワークエリアとしてのＲＡＭ２０６、記憶装置であるフレキシブルディスク装置２０８とハードディスク装置２１０，入力デバイスであるキーボード２１２とマウス２１４、ディスプレイ装置２１６、および、外部装置との接続のためのＩ／Ｏインターフェース２１８を備える。
【００１３】
画像の拡大や縮小のための解像度変換において、画像のエッジ情報を損なわないようにすることが望ましい。このため、解像度変換において、画像データのサイズと変倍率を基に、動的に複数のしきい値を決定し、次に、異なるしきい値による複数の可変重み付けフィルタを適用する。その後、補間関数（補間アルゴリズム）を適用する。画像サイズと変倍率からしきい値を決定するが、元画像の情報量を考慮して、処理後の画像のサイズから最適なしきい値を算出して、フィルタの効果を上げる。ここで、２つのしきい値を用いる場合、たとえば、第１のしきい値によるフィルタは、画像中のエッジの部分に対してのみ適用し、第２のしきい値によるフィルタは画像データ全体に対して適用を行う。フィルタとしては、縮小時には重み付け平均値フィルタを使用してぼかして太くした後で縮小する。また、拡大時には重み付け鮮鋭化フィルタを使用する。エッジ部分及び全体に対し２段階でフィルタを適用することにより、補間後の画像データにおいて、エッジの不具合や、エッジとそうでない箇所との境界部分の段差を目立たなくする。
【００１４】
また、画像の拡大や縮小において、ＲＧＢ以外の他チャンネルの画像データ（αチャンネル）がある場合、まずその他チャンネルのデータに対して解像度変換を行う。次に、解像度変換後の値をＲＧＢチャンネルのデータについての判断材料に追加して、ＲＧＢチャンネルのしきい値を決定する。このように、ＲＧＢ以外のチャンネルがあるとき、第１にそのチャンネルに対して解像度変換を行い、そのチャンネル処理後の画像データ内の各画素値に対するしきい値を決定するので、フレーム画像や文字画像に対して、透明部分とそうでない部分の境界線上でジャギ等のエッジの不具合が解消される。
【００１５】
ここで、しきい値の１つを決定する際に、他チャンネルの処理後の画素に対応するように、ＲＧＢ各チャンネルに対してＲＧＢ画像データを複数の領域（たとえば矩形領域）に分割し、領域毎にしきい値を決定する。
【００１６】
また、他チャンネルのエッジ情報のみ抽出し、解像度変換後の値を判断材料に追加する。すなわち、各ＲＧＢチャンネルに対して、そのエッジに対応するところのみ少なくとも一つのフィルタを適用する。
【００１７】
図２は、解像度変換のフローチャートを示す。解像度変換において、デジタル画像データを入力すると、まず、ＲＧＢ以外の他チャンネルであるαチャンネル（たとえば透明度のチャンネル）のデータがあるか否かを判断する（Ｓ１０）。
αチャンネルのデータがある場合は以下の処理を行う。まず、αチャンネルに対する２つのしきい値ＴＨ１、ＴＨ２を決定する（Ｓ１２）。次に、これらのしきい値を用いて、αチャンネルのデータについてエッジを検出する（Ｓ１４）。エッジとは、フレームの段差などのデータが大きく変換する部分である。まず、αチャンネルのデータの中のエッジ部分のデータに対して第１しきい値ＴＨ１の重み付けのフィルタを適用する（Ｓ１６）。次に、αチャンネル全体のデータに対して第２しきい値ＴＨ２の重み付けのフィルタを適用する（Ｓ１８）。そして、αチャンネルに対して補間関数（たとえばバイリニア補間法またはバイキュービック補間法）を用いて解像度変換を行う（Ｓ２０）。これにより、αチャンネル処理画像データが得られる。
【００１８】
次に、ＲＧＢチャンネルに対する２つのしきい値ＴＨ１、ＴＨ２を決定する（Ｓ２２）。次に、ＲＧＢデータをＨＳＬ色空間のデータに変換する（Ｓ２４）。
次に、Ｌデータよりエッジを検出する（Ｓ２６）。そして、エッジ箇所に対して、ＲＧＢ各チャンネルに第１しきい値ＴＨ１の重み付けのフィルタを適用する（Ｓ２８）。
αチャンネルがある場合は（Ｓ３０でＹＥＳ）、ステップＳ２０で得られたαチャンネル処理画像データの各画素に対応するＲＧＢの各チャンネルの画素について第３しきい値ＴＨ３のフィルタを適用する（Ｓ３２）。次に、ＲＧＢ各チャンネル全体に第２しきい値ＴＨ２の重み付けのフィルタを適用する（Ｓ３４）。
次に、ＲＧＢ各チャンネルに対して補間関数（たとえばバイリニア補間法またはバイキュービック補間法）で解像度変換をする（Ｓ３６）。こうして、ステップＳ２０で得られたαチャンネル処理画像とステップＳ３６で得られたＲＧＢチャンネルの処理画像が出力される。
【００１９】
なお、図３は、３×３重み付けフィルタの１例を示し、図４は、３×３鮮鋭化フィルタの１例を示す。ここにＷやａはしきい値ＴＨの関数である。なお、これらのフィルタにおいて、実際には、規格化の因子が乗算される。たとえば、図３の場合は、規格化因子は１／（８／Ｗ＋１）である。
【００２０】
【発明の効果】
画像のサイズと変倍率からしきい値を決定するので、元画像の情報量を考慮して、処理後の画像のサイズから最適なしきい値を算出し、フィルタの効果が上がる。
エッジ部分及び画像データ全体に対し順次フィルタを適用するので、補間後のデータにおいて、エッジでの不具合をなくし、また、エッジとそうでない箇所との境界部分の段差を目立たなくする。
ＲＧＢ以外の他チャンネルがあるとき、第１にそのチャンネルに対して解像度変換を行い、そのチャンネル処理後の画像内の各画素値に対するしきい値を決定する。これにより、たとえば、フレーム画像や文字画像に対して、透明部分とそうでない部分の境界線上でジャギ等のエッジの不具合が解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  画像処理装置を含むシステムのブロック図
【図２】  解像度変換のフローチャート
【図３】  重み付けフィルタの１例の図
【図４】  鮮鋭化フィルタの１例の図
【符号の説明】
１００  画像入力装置、    ２００  画像処理装置、    ２０２  ＣＰＵ２０２、    ２０８  フレキシブルディスク装置、    ２１０  ハードディスク装置、    ３００  画像出力装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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