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JP3500213B2 - Image processing device - Google Patents
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JP3500213B2 - Image processing device - Google Patents

Image processing device

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JP3500213B2
JP3500213B2 JP33054094A JP33054094A JP3500213B2 JP 3500213 B2 JP3500213 B2 JP 3500213B2 JP 33054094 A JP33054094 A JP 33054094A JP 33054094 A JP33054094 A JP 33054094A JP 3500213 B2 JP3500213 B2 JP 3500213B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置に関し、特
に入出力座標変換時に生ずる画質劣化を補償する画像処
理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly to an image processing apparatus that compensates for image quality deterioration that occurs during input / output coordinate conversion.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCD等の撮像手段で得られる画像信号
に基づく画像を回転処理するためには、デジタル画像デ
ータをメモリに記憶し、回転態様に対応して定まる読出
アドレスで必要な画像データを該メモリから読み出し、
所定の演算処理を施す座標変換回路が用いられる。
2. Description of the Related Art In order to rotate an image based on an image signal obtained by an image pickup means such as a CCD, digital image data is stored in a memory, and necessary image data is read out at a read address determined according to the rotation mode. Read from the memory,
A coordinate conversion circuit that performs predetermined arithmetic processing is used.

【0003】例えば、図11に示すように、主走査基準
軸方向(y軸)に沿って配設されたCCD等の撮像素子
(ラインセンサと称する)Lを、y軸と直角方向の副走
査(x軸)方向に移動させて被写体画像Gを読み取る画
像読取装置は種々の分野で使われている。かかる画像読
取装置では、ラインセンサLの配設方向を主走査方向と
して電気的な走査を行い、このラインセンサLをx軸方
向に機械的に移動することにより機械的走査を行い、2
次元の画像が読み取られている。
For example, as shown in FIG. 11, an image pickup element (referred to as a line sensor) L such as a CCD arranged along a main scanning reference axis direction (y axis) is sub-scanned in a direction perpendicular to the y axis. Image reading devices that read the subject image G by moving in the (x-axis) direction are used in various fields. In such an image reading apparatus, electrical scanning is performed with the arrangement direction of the line sensor L as the main scanning direction, and mechanical scanning is performed by mechanically moving the line sensor L in the x-axis direction.
The 3D image is being read.

【0004】ところで、副走査軸に対するラインセンサ
の設置角度には、通常、ズレ角度θが生じるため、読み
取られた画像にも歪みが生ずる。この歪みを補正して正
しい画像データを得るためには、通常、上記のような座
標変換回路が用いられる。
By the way, since the installation angle of the line sensor with respect to the sub-scanning axis usually causes a deviation angle θ, the read image is also distorted. In order to correct this distortion and obtain correct image data, the coordinate conversion circuit as described above is usually used.

【0005】図11の場合、得られた画像は平行四辺形
の歪みを受け、この歪みを補正するため、入力画像デー
タをメモリに記憶し、読み出しの際の読出アドレスを実
際のアドレスX,Yに対し、 X’=X+Y・tanθ ……(1) Y’=Y/cosθ ……(2) として求めれば良い。
In the case of FIG. 11, the obtained image is distorted in a parallelogram. In order to correct this distortion, the input image data is stored in the memory, and the read address at the time of reading is the actual address X, Y. On the other hand, X ′ = X + Y · tan θ (1) Y ′ = Y / cos θ (2)

【0006】ところで、(1)と(2)式で求められた
値には小数値が生ずることが多いが、メモリへの記憶画
像データは離散値であり、そのアドレスは整数値であ
る。したがって、読出アドレスに小数部が生じたとき
は、得られたアドレス位置を囲む周囲4点の整数アドレ
スのデータを用いてリニア補間演算を行って出力画像デ
ータを得ている。
By the way, a decimal value is often generated in the values obtained by the equations (1) and (2), but the image data stored in the memory is a discrete value and its address is an integer value. Therefore, when a fractional part occurs in the read address, linear interpolation calculation is performed using the data of the integer addresses of the surrounding four points surrounding the obtained address position to obtain the output image data.

【0007】具体的には、求められた出力アドレス
(X',Y')において、各値の整数部Xa,Ya,小数部
をxa,yaとすれば求めるデータD(X’,Y’)は、
図12に示す関係に基づいて、 D(X’,Y’)=(1ーxa)(1ーya)D(Xa,Ya)+ xa(1−ya)D(Xa+1,Ya)+ (1ーxa)yaD(Xa,Ya+1)+xaya D(Xa+1,Ya+1) ……(3) として求められる。
Specifically, in the obtained output address (X ', Y'), the data D (X ', Y') to be obtained if the integer part Xa, Ya and the decimal part of each value are xa, ya. Is
Based on the relationship shown in FIG. 12, D (X ′, Y ′) = (1−xa) (1−ya) D (Xa, Ya) + xa (1−ya) D (Xa + 1, Ya) + (1 -Xa) yaD (Xa, Ya + 1) + xaya D (Xa + 1, Ya + 1) (3)

【0008】上記のような補間演算は、例えば、図13
に示す座標変換回路により実現できる。図13におい
て、入力端子Inから入力された画像データは、メモリ
コントローラ46により制御されるセレクタ41を介し
てメモリ42〜45に順次書き込まれる。この書き込み
は、隣り合う4点の画素データを記憶するためのもの
で、主走査方向に1画素データずつ交互にメモリ42と
43に、副走査方向に1画素データずつ交互にメモリ4
4と45に分配記憶される。アドレス変換部47におい
て、上記(1)と(2)式により求められたアドレスの
整数部はメモリコントローラ46に送出され、メモリ4
2〜45に記憶されている4点の画素データを順次読み
出し、4点補間演算部に送出して(3)式に基づく補間
データを得ている。
The above-described interpolation calculation is performed by, for example, FIG.
This can be realized by the coordinate conversion circuit shown in. In FIG. 13, the image data input from the input terminal In is sequentially written in the memories 42 to 45 via the selector 41 controlled by the memory controller 46. This writing is for storing the pixel data of four adjacent points, and the pixel data is alternately stored in the memories 42 and 43 in the main scanning direction by one pixel data and in the sub scanning direction by one pixel data in the memory 4 alternately.
It is distributed and stored in 4 and 45. In the address conversion unit 47, the integer part of the address obtained by the equations (1) and (2) is sent to the memory controller 46, and the memory 4
The 4-point pixel data stored in 2-45 are sequentially read out and sent to the 4-point interpolation calculation section to obtain the interpolation data based on the equation (3).

【0009】4点補間演算部を構成する乗算器49〜5
2、55、56には、アドレス変換部47からの小数部
に基づいて補間係数発生部48から発生される補間係数
が被乗算係数として供給されている。メモリ42〜45
から読み出された上記隣り合う4点の画素データは、乗
算器49〜52にそれぞれ供給されて、所定の補間係数
と乗算される。乗算器49と50からの出力は、加算器
53で加算された後、乗算器55において所定の補間係
数と乗算される。同様に、乗算器51と52からの出力
は、加算器54で加算された後、乗算器56において所
定の補間係数と乗算される。最後に、乗算器55と56
の各出力は、加算器57で加算されて所望の補間演算さ
れた4点の間にある画像画素データが得られる。
Multipliers 49 to 5 constituting a four-point interpolation calculation unit
The interpolation coefficients generated by the interpolation coefficient generator 48 based on the decimal part from the address converter 47 are supplied to 2, 55 and 56 as the multiplied coefficients. Memories 42-45
The pixel data of the four adjacent points read from is supplied to multipliers 49 to 52, respectively, and is multiplied by a predetermined interpolation coefficient. The outputs from the multipliers 49 and 50 are added by the adder 53 and then multiplied by a predetermined interpolation coefficient in the multiplier 55. Similarly, the outputs from the multipliers 51 and 52 are added by the adder 54 and then multiplied by a predetermined interpolation coefficient in the multiplier 56. Finally, the multipliers 55 and 56
The respective outputs of 1 are added by the adder 57 to obtain the image pixel data between the four points which are subjected to the desired interpolation calculation.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な補間演算座標変換により得られる画像データは、一般
に、周波数特性の劣化が伴う。図14には、一例として
補間係数を0.5としたときの4点画素補間により得ら
れる画像データの周波数応答特性(横軸が周波数、縦軸
が減衰量を示し、Fsはサンプリング周波数)が示され
ている。図14からも明らかなように、高域になるほど
減衰が大きくなり、画質に劣化が生じる。
By the way, the image data obtained by the above-mentioned interpolation calculation coordinate conversion is generally accompanied by the deterioration of the frequency characteristic. FIG. 14 shows, as an example, the frequency response characteristics (horizontal axis represents frequency, vertical axis represents attenuation amount, Fs is sampling frequency) of image data obtained by 4-point pixel interpolation when the interpolation coefficient is 0.5. It is shown. As is clear from FIG. 14, the higher the frequency, the greater the attenuation, and the image quality deteriorates.

【0011】そこで本発明の目的は、補間演算に伴う周
波数特性の劣化を補償して画質の劣化を抑圧することが
できる画像処理装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of compensating for the deterioration of the frequency characteristic due to the interpolation operation and suppressing the deterioration of the image quality.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前述課題を解決するた
め、本発明による画像処理装置は、入力画像データに対
し複数の実画素を表す各該当する実画素データに基づい
て各一の補間画素を表すための補間画素データを夫々補
間演算により生成するようになされた演算部を含んでな
る座標変換手段と、この座標変換手段の上記演算部の出
力データに対して高域強調特性を呈し得るようなフィル
タリング処理を施して高域成分が補償された出力画素デ
ータを得るためのフィルター手段と、を備えた画像処理
装置であって、 上記座標変換手段は、座標変換された画
像データと上記演算部において実行される当該演算の形
態を規定するデータとを出力するように構成され、 上記
フィルター手段は、上記座標変換手段からの上記演算の
形態を規定するデータに依拠して、上記座標変換された
画像データに対しその高域強調特性を適応的に可変制御
するような補償を行うように構成される。
In order to solve the above-mentioned problems, the image processing apparatus according to the present invention deals with input image data.
Based on the corresponding real pixel data representing multiple real pixels
Interpolation pixel data to represent each interpolation pixel
Do not include a calculation unit that is designed to generate
Coordinate conversion means and the output of the above-mentioned calculation section of this coordinate conversion means.
Fill that can exhibit high-frequency emphasis characteristics for force data
The output pixel data that has been subjected to
Image processing including filter means for obtaining data
The device is a device in which the coordinate conversion means converts the coordinate-converted image.
Image data and the form of the operation executed in the operation unit
Is configured to output the data defining the state, the
The filter means is for calculating the above-mentioned calculation from the coordinate conversion means.
Based on the data that defines the morphology, the above coordinate conversion was performed.
Adaptively variable control of high-frequency emphasis characteristics for image data
It is configured to perform such compensation.

【0013】ここで、上記座標変換手段は、当該補間演
算に適用される補間係数の小数部に基づいて上記演算の
形態を規定するデータを生成するようになされる。
Here, the coordinate conversion means is used for the interpolation operation.
Based on the decimal part of the interpolation coefficient applied to
It is adapted to generate data defining the morphology.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【作用】本発明では、複数の実画素データに基づいて補
間画素データを補間演算により生成し、この演算により
生成された出力データに対して高域強調フィルタリング
処理を施して出力することにより、補間演算に伴う周波
数特性の劣化を補償している。
According to the present invention, interpolation pixel data is generated by interpolation calculation based on a plurality of actual pixel data, and the output data generated by this calculation is subjected to high-frequency emphasis filtering processing and output to perform interpolation. The deterioration of the frequency characteristic due to the calculation is compensated.

【0018】[0018]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は、本発明がその前提とする画像
処理装置の構成を示すブロック構成図である。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block configuration diagram showing a configuration of an image processing apparatus on which the present invention is based .

【0019】入力端子Inから入力された画像データ
は、図13に示すような座標変換回路1により回転等の
座標変換処理が施された後、高域強調フィルタ2により
劣化した高域成分が強調され、高域成分が補償されて出
力される。高域強調フィルタ2としては、一次元乃至二
次元フィルタ、例えば、ラプラシアンフィルタ等を用い
ることができる。
The image data input from the input terminal In is subjected to coordinate conversion processing such as rotation by the coordinate conversion circuit 1 as shown in FIG. 13, and then the deteriorated high frequency component is emphasized by the high frequency emphasis filter 2. The high frequency component is compensated and output. As the high-frequency emphasis filter 2, a one-dimensional or two-dimensional filter, for example, a Laplacian filter or the like can be used.

【0020】次に示す本発明の一実施例は、補償演算さ
れるべき画素データの位置に起因して変化する補間係数
(変換アドレスの小数部)による減衰特性の変化を適応
的に補償するものである。
[0020] One embodiment of the present invention is shown below, which adaptively compensate for changes in the damping characteristics due to the interpolation coefficient (fractional part of the conversion address) that changes due to the position of the pixel data to be compensation operation Is.

【0021】図14に示すように、補間演算により周波
数特性は劣化するが、この劣化は補間係数の値によって
変化する。入力周波数がFs/4のときの補間係数に対
する減衰量の変化が図2に示されている。図2からも明
らかなように、補間係数が”0”と”1”のときは変換
出力は結果的に補間されないので、劣化は生じない
が、”0”と”1”から離れるに従って劣化が大きくな
り、補間係数”0.5”のときに最大の劣化となる。
As shown in FIG. 14, the frequency characteristic is deteriorated by the interpolation calculation, but this deterioration changes depending on the value of the interpolation coefficient. FIG. 2 shows changes in the attenuation amount with respect to the interpolation coefficient when the input frequency is Fs / 4. As is clear from FIG. 2, when the interpolation coefficient is “0” and “1”, the conversion output is not interpolated as a result, so no deterioration occurs, but the deterioration occurs as the distance from “0” and “1” increases. When the interpolation coefficient is "0.5", the maximum deterioration occurs.

【0022】かかる補間係数の値に応じて変化する周波
的特性の劣化を適応的に補償するのが本実施例で、その
構成ブロック図が図3に示されている。
This embodiment adaptively compensates for the deterioration of the frequency characteristic which changes according to the value of the interpolation coefficient, and its block diagram is shown in FIG.

【0023】本実施例では、図1と同様な座標変換回路
1と高域強調フィルタ3を有し、座標変換回路1から出
力される補間係数の小数部に対応して、高域強調フィル
タ3のフィルタ係数を適応的に変化させる係数変換回路
4が設けられている。
In this embodiment, a coordinate conversion circuit 1 and a high-frequency emphasis filter 3 similar to those in FIG. 1 are provided, and the high-frequency emphasis filter 3 corresponds to the decimal part of the interpolation coefficient output from the coordinate conversion circuit 1. A coefficient conversion circuit 4 for adaptively changing the filter coefficient of is provided.

【0024】高域強調フィルタ3についての、3×3の
空間フィルタの構成例が図4に示されている。高域強調
フィルタ3は、1ライン分遅延機能をもつ1H遅延素子
11、12、1画素分遅延機能をもつ遅延素子13〜1
6、乗算器17〜21、係数変換回路22、加減算回路
23および加算器24を備える。係数変換回路22(図
3の係数変換回路4に相当する)は、補間係数の小数部
に基づいて後述する所定の補間係数A,B,Cを発生す
る。
FIG. 4 shows a configuration example of a 3 × 3 spatial filter for the high-frequency emphasis filter 3. The high-frequency emphasis filter 3 includes 1H delay elements 11 and 12 having a delay function for one line and delay elements 13 to 1 having a delay function for one pixel.
6, the multipliers 17 to 21, the coefficient conversion circuit 22, the addition / subtraction circuit 23, and the adder 24. The coefficient conversion circuit 22 (corresponding to the coefficient conversion circuit 4 in FIG. 3) generates predetermined interpolation coefficients A, B, and C to be described later based on the decimal part of the interpolation coefficient.

【0025】入力画像データは、遅延素子13と、1H
遅延素子11に入力され、それぞれ1画素と1Hだけ遅
延されて出力される。遅延素子13からの出力は、乗算
器17で、係数変換回路22から発生される係数Bと乗
算され、加減算回路23の−端子に入力される。1H遅
延素子11の出力は、乗算器20において係数変換回路
22からの係数Cと乗算され加減算回路23の一端子に
入力される。また1H遅延素子11の出力は、遅延素子
14と16で合計2画素分だけ遅延された後、乗算器1
9において係数変換回路22からの係数Cと乗算され、
加減算回路23の−端子に入力される。遅延素子14か
らの出力は、また乗算器18において係数Aと乗算され
て加減算回路23の+端子に入力される。また、1H遅
延素子11からの出力は、1H遅延素子12で1H分遅
延され、更に遅延素子15で1画素分遅延された後、乗
算器21で係数Bと乗算され、加減算回路23の−端子
に入力される。上記補間係数A〜Cは、図5に示すよう
な画素対応で定まり、図4の各乗算器への入力は、それ
ぞれ対応する画素についてのものである。
The input image data includes the delay element 13 and 1H.
The signals are input to the delay element 11, delayed by 1 pixel and 1H, and output. The output from the delay element 13 is multiplied by the coefficient B generated from the coefficient conversion circuit 22 in the multiplier 17, and the result is input to the-terminal of the addition / subtraction circuit 23. The output of the 1H delay element 11 is multiplied by the coefficient C from the coefficient conversion circuit 22 in the multiplier 20 and input to one terminal of the addition / subtraction circuit 23. The output of the 1H delay element 11 is delayed by a total of 2 pixels by the delay elements 14 and 16 and then output by the multiplier 1
9 is multiplied by the coefficient C from the coefficient conversion circuit 22,
It is input to the-terminal of the adder / subtractor circuit 23. The output from the delay element 14 is also multiplied by the coefficient A in the multiplier 18 and input to the + terminal of the addition / subtraction circuit 23. The output from the 1H delay element 11 is delayed by 1H by the 1H delay element 12, further delayed by one pixel by the delay element 15, and then multiplied by the coefficient B by the multiplier 21, and the negative terminal of the adder / subtractor circuit 23. Entered in. The interpolation coefficients A to C are determined in correspondence with the pixels as shown in FIG. 5, and the input to each multiplier in FIG. 4 is for each corresponding pixel.

【0026】加減算回路23に入力された5個のデータ
は加減算演算され、入力画像の輪郭部が抽出される。加
減算回路23からの演算出力が、加算器24において、
遅延素子14からの出力と加算され、出力される。加算
器24における加算は、上記輪郭データに元々出力すべ
き注目画素データを加算する処理である。フィルタの乗
算器17〜21に供給する係数A,B,Cを変化させる
ことによってフィルタ特性を適応的に変化させている。
高域強調フィルタ3は、補間係数A,B,Cの設定によ
り所望のフィルタ特性が得られる。
The five pieces of data input to the adder / subtractor circuit 23 are added and subtracted to extract the contour portion of the input image. The operation output from the adder / subtractor circuit 23 is output by the adder 24.
The output from the delay element 14 is added and output. The addition in the adder 24 is a process of adding the pixel data of interest to be originally output to the contour data. The filter characteristics are adaptively changed by changing the coefficients A, B, and C supplied to the multipliers 17 to 21 of the filter.
The high-frequency emphasis filter 3 can obtain a desired filter characteristic by setting the interpolation coefficients A, B, and C.

【0027】次に、座標変換回路1の係数変換回路22
におけるフィルタ係数A,B,Cについて図6と図7を
参照しながら説明する。尚、以下の説明は、補間係数の
小数部が1ビットの場合を想定している。
Next, the coefficient conversion circuit 22 of the coordinate conversion circuit 1
The filter coefficients A, B, and C in will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the following description, it is assumed that the decimal part of the interpolation coefficient is 1 bit.

【0028】図6において、実画素(図13のメモリ4
2〜45からの読出データに対応)を大きな黒丸とした
場合、座標変換により補間された出力は、図示の如く、
(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1)の4
つの状態が同じ確率で発生する。(0,0)の状態は、
実際には座標変換回路の補間メモリに記憶された実画素
データがそのまま出力される。その他の3つの状態(3
点)に関しては、実画素ではないので、周囲の4点のデ
ータに基づく補間演算出力となる。したがって、フィル
タ係数としての係数A,B,Cは(0,0)から(1,
1)のそれぞれの状態に対して変化する。
In FIG. 6, the actual pixel (memory 4 in FIG.
(Corresponding to the read data from 2 to 45) is a large black circle, the output interpolated by the coordinate conversion is as shown in the figure.
4 of (0,0), (0,1), (1,0), (1,1)
Two states occur with the same probability. The state of (0,0) is
Actually, the actual pixel data stored in the interpolation memory of the coordinate conversion circuit is output as it is. The other three states (3
As for (point), since it is not an actual pixel, it is an interpolation calculation output based on the data of four surrounding points. Therefore, the coefficients A, B and C as the filter coefficients are from (0, 0) to (1,
It changes for each state of 1).

【0029】状態(0,0)の場合は、図7(A)に示
すように、フィルタ係数は全て”0”、状態(1,0)
の場合には、画素位置から見ると、X方向には補間さ
れ、Y方向には補間されず、フィルタ係数は、図7
(B)に示すように、X方向のみ強調される。また、状
態(0,1)の場合は、X方向には補間されず、Y方向
にのみ補間されるので、図7(C)に示すように、Y方
向に高域強調される係数が設定される。更に、状態
(1,1)の場合は、X方向およびY方向ともに補間さ
れるので、図7(D)に示すように、両方向に強調され
るフィルタ係数が設定される。
In the case of the state (0,0), as shown in FIG. 7A, all the filter coefficients are "0" and the state (1,0).
In the case of, the pixel coefficients are interpolated in the X direction and not in the Y direction, and the filter coefficient is as shown in FIG.
As shown in (B), only the X direction is emphasized. Further, in the case of the state (0, 1), the interpolation is not performed in the X direction but only in the Y direction, so that the coefficient for high-frequency emphasis is set in the Y direction as shown in FIG. 7C. To be done. Furthermore, in the case of the state (1, 1), interpolation is performed in both the X direction and the Y direction, so that filter coefficients that are emphasized in both directions are set as shown in FIG. 7D.

【0030】図8は、補間係数ビットが1ビットの場合
の係数変換回路22の具体的回路例である。
FIG. 8 shows a concrete circuit example of the coefficient conversion circuit 22 when the interpolation coefficient bit is 1 bit.

【0031】入力補間係数の小数部xa,yaが0,0の
場合は、フィルタ係数A〜Cは全て0で、同様に1,0
の場合は、係数Aが2、Bが0、Cが1のような係数の
組み合わせを発生する論理回路を含んでいる。この論理
回路は、図8に示されるようなANDゲート31〜3
3、ORゲート34で構成されている。また、本回路
は、更に1ライン分遅延する1H遅延素子35〜37
と、1画素分遅延する遅延素子38〜40を備えて成
る。
When the fractional part xa, ya of the input interpolation coefficient is 0, 0, the filter coefficients A to C are all 0, and similarly 1, 0
In the case of, the logic circuit generates a combination of coefficients such that the coefficient A is 2, B is 0, and C is 1. This logic circuit has AND gates 31 to 3 as shown in FIG.
3 and an OR gate 34. In addition, this circuit further includes 1H delay elements 35 to 37 for further delaying by one line.
And delay elements 38 to 40 for delaying by one pixel.

【0032】補間係数小数部xaとyaは、1H遅延素子
35と36で、それぞれ1H分遅延され、更に遅延素子
38と39で1画素分遅延されて、係数CとBとして出
力される。小数部xaとyaは、ゲート回路31〜33の
それぞれに入力され、ゲート回路32と33の出力はO
Rゲート34に入力される。ゲート回路31及び34の
出力は、A2及びA1として、接地出力がA0として出
力されて、3ビットデータとして1H遅延素子37に入
力される。高域強調フィルタでは注目画素データがフィ
ルタ演算されるまでに1H+1画素の遅延時間が生じ
る。従ってフィルタ係数A〜Cについてもこれと等しい
遅延時間が必要であり、1H遅延素子35〜37及び1
画素遅延素子38〜40はこの遅延を行なっている。
The interpolation coefficient fractional parts xa and ya are delayed by 1H by the 1H delay elements 35 and 36, respectively, further delayed by one pixel by the delay elements 38 and 39, and output as coefficients C and B. The fractional parts xa and ya are input to the gate circuits 31 to 33, respectively, and the outputs of the gate circuits 32 and 33 are O.
It is input to the R gate 34. The outputs of the gate circuits 31 and 34 are output as A2 and A1, the ground output is output as A0, and are input to the 1H delay element 37 as 3-bit data. In the high-frequency emphasis filter, a delay time of 1H + 1 pixels occurs before the target pixel data is filtered. Therefore, the filter coefficients A to C also require delay times equal to this, and the 1H delay elements 35 to 37 and 1
The pixel delay elements 38 to 40 perform this delay.

【0033】図8における上記補間係数の小数部xa,
yaと出力A2,A1,A0及び係数A,B,Cの関係
が図9に示されている。xa がフィルタ係数Cに、ya
がBに、A0〜A3の3ビットデータがフィルタ係数Aに
相当している。
The fractional part xa of the interpolation coefficient in FIG.
The relationship between ya and the outputs A2, A1, A0 and the coefficients A, B, C is shown in FIG. xa is the filter coefficient C, and ya
Corresponds to B, and the 3-bit data of A0 to A3 corresponds to the filter coefficient A.

【0034】以上説明したように、本実施例では、図2
に示すように補間対象の画素、つまり、補間係数を用い
た座標変換に起因する高域の周波数特性の劣化を、補間
係数に対応してフィルタ係数を変化させることにより、
すなわち、補間状態データを生成するこよにより高域劣
化を適切に補償するとともに、劣化のない実画素に対し
ては補償を行わないで、常に最適な補償を可能とする。
As described above, in this embodiment, as shown in FIG.
As shown in, the pixel to be interpolated, that is, the deterioration of the high frequency characteristic due to the coordinate conversion using the interpolation coefficient, by changing the filter coefficient corresponding to the interpolation coefficient,
That is, high-frequency deterioration is appropriately compensated by generating interpolation state data, and optimal compensation is always possible without performing compensation for real pixels without deterioration.

【0035】本発明の更に他の実施例は、図8に示す実
施例の遅延素子群35〜40を省略してハードウェア規
模を小さくしたものであり、図10にその構成図が示さ
れている。
Still another embodiment of the present invention is one in which the delay element groups 35 to 40 of the embodiment shown in FIG. 8 are omitted to reduce the hardware scale, and its configuration diagram is shown in FIG. There is.

【0036】図11に示すようなリニアセンサーの取り
付けた時のズレ角度は、通常、小さい。例えば、取り付
け角度のズレ量としては、通常、±1度程度で、図8に
示す座標変換回路を用いて得られる値は、例えば、変換
前の座標(40,30)が(40.52,30.004
6)となる。
The deviation angle when a linear sensor as shown in FIG. 11 is attached is usually small. For example, the amount of deviation of the mounting angle is usually about ± 1 degree, and the value obtained by using the coordinate conversion circuit shown in FIG. 8 is, for example, the coordinate (40, 30) before conversion is (40.52, 30.004
6).

【0037】一方、この画素より、1ライン、更に1画
素分後続する座標についての補間係数を求めると、すな
わち、X,Yの座標(41,31)を代入して計算する
と、変換後の座標は(41.5411,31.004
7)となる。この小数部データをみると理解されるよう
に、1H分の遅延素子と1画素分の遅延素子を通した時
に得られる補正係数の差は殆どなく、図10に示すよう
に、図8の遅延素子群がなくとも最終的に出力される画
像は、図8と大差ない画像が得られる。
On the other hand, when the interpolation coefficient for the coordinate that follows this pixel by one line and one pixel is obtained, that is, by substituting the X and Y coordinates (41, 31) for calculation, the converted coordinates are obtained. Is (41.5411, 31.004
7). As can be seen from the data of the fractional part, there is almost no difference in the correction coefficient obtained when the delay element for 1H and the delay element for one pixel are passed, and as shown in FIG. Even if there is no element group, the image finally output is an image that is not much different from that in FIG.

【0038】上述実施例の要旨構成のもつ効果を従来と
の比較のもとで以下列挙する。
The effects of the gist of the above-described embodiment will be listed below in comparison with the conventional one.

【0039】(1)複数の実画素を表す各該当する実画
素データに基づいて各一の補間画素を表すための補間画
素データを夫々補間演算により生成するようになされた
演算手段と、この演算手段の出力データに対して高域強
調特性を呈し得るようなフィルタリング処理を施して出
力画素データを得るためのフィルター手段と、を含んで
なる座標変換回路を備えた画像処理装置は、補間演算に
より劣化した画素を補償することができる。
(1) Computation means adapted to respectively generate interpolation pixel data for representing each interpolation pixel based on corresponding corresponding real pixel data representing a plurality of real pixels, and this calculation. An image processing apparatus including a coordinate conversion circuit including a filter unit for performing a filtering process for providing high-frequency emphasis characteristics to the output data of the unit to obtain output pixel data, The deteriorated pixel can be compensated.

【0040】(2)複数の実画素を表す各該当する実画
素データに基づいて各一の補間画素を表すための補間画
素データを夫々補間演算により生成するようになされた
演算手段と、この演算手段の出力データに対して高域強
調特性を呈し得るようなフィルタリング処理を施して出
力画素データを得るためのフィルター手段と、を含んで
なる座標変換回路を備えた画像処理装置であって、上記
フィルター手段は上記演算手段による補間演算の如何に
依存してその高域強調特性が適応的に可変制御(高域強
調しないときも含まれる)されるように構成されたもの
である画像処理装置は、補間演算により劣化した画素の
みを補償することができ、更に、高画質化が期待でき
る。
(2) Computation means for producing interpolation pixel data for representing each interpolation pixel on the basis of each corresponding real pixel data representing a plurality of real pixels, and this computation An image processing apparatus comprising a coordinate conversion circuit including: a filter unit for obtaining output pixel data by subjecting output data of the unit to filtering processing capable of exhibiting a high-frequency emphasis characteristic, The filter means is constructed so that its high-frequency emphasis characteristic is adaptively variably controlled (including when high-frequency emphasis is not performed) depending on the interpolation calculation by the above-mentioned calculation means. It is possible to compensate only for the pixels that have deteriorated by the interpolation calculation, and further high image quality can be expected.

【0041】(3)(2)の演算手段は同演算手段の当
該時点での補間演算の如何を表す補間状態データを生成
して上記フィルター手段に供給するための補間状態デー
タ生成手段を有してなる画像処理装置によれば、小規模
のハードウェアで高域補償が可能となる。
(3) The calculating means of (2) has an interpolation state data generating means for generating the interpolation state data representing the interpolation calculation at the time point of the same calculating means and supplying it to the filter means. According to such an image processing apparatus, high-frequency compensation can be performed with small-scale hardware.

【0042】(4)(3)の補間状態データ生成手段に
より生成された補間状態データを上記フィルター手段に
供給するための伝送路中に当該補間演算および/または
フィルタ処理に相応する遅延時間を与える遅延手段が介
挿されてなる画像処理装置によれば、高精度な高域劣化
補償が可能となる。
(4) A delay time corresponding to the interpolation calculation and / or the filtering process is provided in the transmission line for supplying the interpolation state data generated by the interpolation state data generating unit of (3) to the filter unit. According to the image processing device in which the delay means is inserted, it is possible to perform the high-frequency deterioration compensation with high accuracy.

【0043】(5)(3)または(4)の補間状態デー
タ生成手段は当該補間演算に適用される補間係数の小数
部に基づいて補間状態データを生成するようになされた
ものである画像処理装置によれば、劣化検出をすること
なく小規模ハードウェアで適正な高域劣化補償が可能と
なる。
(5) The image processing, wherein the interpolation state data generating means of (3) or (4) is adapted to generate the interpolation state data based on the decimal part of the interpolation coefficient applied to the interpolation calculation. According to the device, it is possible to perform appropriate high frequency deterioration compensation with small-scale hardware without detecting deterioration.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像処理
装置によれば、補間演算に伴う周波数特性の劣化を補償
して画質の劣化を抑圧することができる。
As described above, according to the image processing apparatus of the present invention, the deterioration of the image quality can be suppressed by compensating the deterioration of the frequency characteristic due to the interpolation calculation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明がその前提とする画像処理装置の構成を
示すブロック構成図である。
FIG. 1 is a block configuration diagram showing a configuration of an image processing apparatus on which the present invention is based .

【図2】入力周波数がFs/4のときの補間係数に対す
る周波数特性劣化の様子を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing how the frequency characteristics deteriorate with respect to the interpolation coefficient when the input frequency is Fs / 4.

【図3】本発明画像処理装置の実施例を示すブロッ
ク構成図である。
3 is a block diagram showing an embodiment of an image processing apparatus of the present invention.

【図4】図3に示す実施例の高域強調フィルタ3の構成
例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a high-frequency emphasis filter 3 of the embodiment shown in FIG.

【図5】図3に示す実施例における補間係数を説明する
ための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining an interpolation coefficient in the embodiment shown in FIG.

【図6】図3に示す実施例における座標変換回路1の係
数変換回路22のフィルタ係数A,B,Cを説明するた
めの図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining filter coefficients A, B, and C of the coefficient conversion circuit 22 of the coordinate conversion circuit 1 in the embodiment shown in FIG.

【図7】図3に示す実施例における座標変換回路1の係
数変換回路22のフィルタ係数A,B,Cを説明するた
めの図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining filter coefficients A, B, and C of the coefficient conversion circuit 22 of the coordinate conversion circuit 1 in the embodiment shown in FIG.

【図8】図3に示す実施例における補間係数ビットが1
ビットの場合の係数変換回路22の具体的回路図であ
る。
8 is an interpolation coefficient bit of 1 in the embodiment shown in FIG.
It is a concrete circuit diagram of the coefficient conversion circuit 22 in the case of bits.

【図9】図8における補間係数の小数部xa,yaと出力
A2,A1,A0及び係数A,B,Cの関係を示す図で
ある。
9 is a diagram showing the relationship between the decimal parts xa and ya of the interpolation coefficient in FIG. 8, outputs A2, A1 and A0, and coefficients A, B and C.

【図10】本発明の更に他の実施例を示す構成ブロック
図である。
FIG. 10 is a configuration block diagram showing still another embodiment of the present invention.

【図11】従来の主走査及び副走査により画像を読み取
る画像読取装置の走査を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing scanning by an image reading apparatus that reads an image by conventional main scanning and sub-scanning.

【図12】従来の補間演算における座標変換の原理を説
明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining the principle of coordinate conversion in a conventional interpolation calculation.

【図13】補間演算のための座標変換回路の一例を示す
図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a coordinate conversion circuit for interpolation calculation.

【図14】補間演算座標変換により得られる画像データ
の周波数特性の劣化を示すための周波数応答特性図であ
る。
FIG. 14 is a frequency response characteristic diagram showing deterioration of frequency characteristics of image data obtained by interpolation calculation coordinate conversion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 座標変換回路 2,3 高域強調フィルタ 11,12,35〜37 1H遅延素子 13〜16,38〜40 1画素遅延素子 17〜21 乗算器 22 係数変換回路 23 加減算回路 24 加算器 1 Coordinate conversion circuit A few high-pass filters 11, 12, 35-371 1H delay element 13-16, 38-40 1 pixel delay element 17-21 Multiplier 22 Coefficient conversion circuit 23 Addition / subtraction circuit 24 adder

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力画像データに対し複数の実画素を表す
各該当する実画素データに基づいて各一の補間画素を表
すための補間画素データを夫々補間演算により生成する
ようになされた演算部を含んでなる座標変換手段と、こ
座標変換手段の上記演算の出力データに対して高域
強調特性を呈し得るようなフィルタリング処理を施して
高域成分が補償された出力画素データを得るためのフィ
ルター手段と、を備えた画像処理装置であって、上記座標変換手段は、座標変換された画像データと上記
演算部において実行される当該演算の形態を規定するデ
ータとを出力するように構成され、 上記フィルター手段は、上記座標変換手段からの上記演
算の形態を規定するデータに依拠して、上記座標変換さ
れた画像データに対しその高域強調特性を適応的に可変
制御するような補償を行うように構成されたものである
ことを特徴とする画像処理装置。
1.For input image dataRepresents multiple real pixels
Display one interpolation pixel based on each corresponding actual pixel data.
To generate interpolation pixel data by interpolation calculation
OperationCoordinate conversion means including partsAnd this
ofCoordinate conversion means aboveCalculationDepartmentHigh range for the output data of
Apply filtering processing that can exhibit emphasis characteristics
High frequency component was compensatedThe file to obtain the output pixel data
Luther meansEquipped withImage processing device,The coordinate conversion means is configured to convert the coordinate-converted image data and
The data that defines the form of the calculation executed in the calculation unit.
Configured to output The filter means isThe performance from the coordinate conversion means
Data that defines the form of arithmeticRelying onThe above coordinate conversion
Image dataThe high-frequency emphasis characteristic can be adaptively changed
ControlMake compensation likeIs configured as
An image processing device characterized by the above.
【請求項2】上記座標変換手段は、当該補間演算に適用
される補間係数の小数部に基づいて上記演算の形態を規
定するデータを生成するようになされたものである請求
項1に記載の画像処理装置。
2. The coordinate conversion means determines the form of the calculation based on the decimal part of the interpolation coefficient applied to the interpolation calculation.
Claim that is designed to generate data to determine
Item 1. The image processing device according to item 1 .
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