Dispositivo de ampliación de variable arbitraria de imagen digital
Descripción general
 Convierte automáticamente el tamaño de la imagen digital en un aumento arbitrario mientras mantiene las propiedades de la imagen. ] El dispositivo de escalado arbitrario de imágenes digitales 1 convierte la imagen de entrada 2 del tamaño de píxel m × n en la imagen de salida 3 del tamaño de píxel p × q mientras conserva las propiedades de la imagen. La unidad de generación de matriz 6 genera una matriz de transformación 5 a partir de m, n, p, q que indica los tamaños de la imagen de entrada y la imagen de salida. La matriz de transformación 5 representa la relación entre todos los píxeles de la imagen de entrada y la imagen de salida, y permite la conversión de tamaño mediante la operación de matriz usando la matriz de transformación 5. La unidad de operación 4 realiza una operación matricial de la imagen de entrada 2 y la matriz de transformación 5 para obtener una imagen de salida 3.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato de ampliación de variable arbitraria de imagen digital, y más particularmente a un aparato de ampliación de variable arbitraria de imagen digital en una máquina copiadora digital, un aparato facsímil, un aparato de impresora y similares.
Antecedentes de la técnica
Se han realizado varias propuestas como método de escalado arbitrario de imágenes digitales, pero los métodos de proyección se conocen como métodos de conversión de alta calidad. El método de proyección es un método que simplifica el algoritmo de correspondencia entre píxeles al utilizar el hecho de que la imagen es una conversión de binario a binario, y la idea básica es el 'Método de conversión de modo geométrico' ( IE 75 11, 1975, 37 44 página). El método de conversión de modo geométrico clasifica la relación geométrica entre cada píxel en la imagen de salida y los píxeles de la imagen de entrada en las proximidades del píxel y almacena la relación entre la clasificación y la imagen de entrada como una tabla de conversión. Como se muestra en la FIG. La relación geométrica en esta imagen de entrada / salida se describirá con referencia a la figura 3. En la figura 3, se dibujan una imagen de entrada de 5 x 5 píxeles y una imagen de salida de 4 x 4 píxeles del mismo tamaño. El valor de un píxel y arbitrario en la imagen de salida es un valor promedio ponderado basado en el área del valor del píxel x de la imagen de entrada incluida en el píxel.
Por ejemplo, y11 incluye cuatro píxeles x11, x12, x21 y x22, y su relación de área es 16: 4: 4: 1. Entre estos píxeles
y 11 = (16 × 11 + 4 × 12 + 4 × 21 + x 22) / 25
Del mismo modo, se pueden escribir 16 expresiones relacionales para todos los píxeles.
En base a estas expresiones relacionales, se prepara con anticipación una tabla de conversión para asociar la relación de las relaciones de área de los píxeles de la imagen de entrada y los píxeles de la imagen de salida. Se genera una expresión lógica entre píxeles utilizando una tabla de conversión para una imagen de entrada y se obtiene el valor de la imagen de salida.
Tarea de solución
En este método de conversión de modo geométrico, una tabla de conversión es necesaria para escalar. La tabla de conversión está determinada por la relación del tamaño de píxel de cada una de las imágenes de entrada y salida. Por lo tanto, existe el problema de que solo puede tratar la configuración de las conversiones de antemano.
Además, el problema de crear la tabla de conversión y la capacidad de mantener la tabla de conversión son problemas.
Solución
De acuerdo con la presente invención, en un dispositivo de ampliación de variable arbitraria de imagen digital que tiene medios para realizar un proceso de escalamiento para ampliar o reducir una imagen de entrada asociando píxeles entre dos imágenes digitales de entrada y salida, Los medios para realizar el proceso de duplicación tienen medios para asociar automáticamente todos los píxeles en la imagen de entrada de mineral y la imagen de salida de un tamaño de píxel arbitrario y realiza el proceso de escala de la imagen digital con un aumento arbitrario Como se muestra en la FIG.
A continuación, la presente invención se describirá con referencia a los dibujos.
La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una realización de la presente invención. Con referencia a la figura 1, el dispositivo de escalado arbitrario de imagen digital 1 está compuesto por una unidad aritmética 4 que opera bajo control de programa y una unidad de generación de matriz 6. El aparato de aumento de variable arbitraria 1 de imagen digital convierte la imagen de entrada 2 que tiene el tamaño de píxel m × n en la imagen de salida 3 del tamaño de píxel p × q, conservando las propiedades de la imagen.
La unidad de generación de matriz 6 genera una matriz de transformación 5 a partir de m, n, p, q que indica los tamaños de la imagen de entrada y la imagen de salida. La matriz de transformación 5 representa la relación entre todos los píxeles de la imagen de entrada y la imagen de salida, y permite la conversión de tamaño mediante la operación de matriz usando la matriz de transformación 5. Los medios para generar esta matriz de transformación 5 se describirán más adelante. La unidad de operación 4 realiza una operación matricial de la imagen de entrada 2 y la matriz de transformación 5 para obtener una imagen de salida 3.
Al dejar que la imagen de entrada 2 y la imagen de salida 3 sean m × n, p × q las matrices X e Y, respectivamente, la conversión de X a Y se puede describir mediante la expresión (1).
Y = A X B (1)
Aquí, representa el producto de la matriz. La ecuación (1) muestra el proceso de convertir la imagen de entrada 2 (X) de tamaño m × n en la imagen de salida 3 (Y) de tamaño p × q. Esto se basa en el hecho de que el cambio de tamaño es posible mediante el funcionamiento de la matriz.
A y B que se multiplican antes y después de X en el lado derecho de la ecuación (1) son matrices de transformación 5 de tamaño p × m, n × q, respectivamente, que se obtienen mediante el generador de matriz 6. La unidad aritmética 4 realiza dos operaciones de multiplicación de matriz A X y (A X) B en la expresión (1) para calcular una matriz Y que es la imagen de salida 3.
A continuación, se describirá un método para obtener la matriz de transformación 5 con referencia a la FIG. Aquí, escribimos C como la matriz de transformación que se obtendrá, dejamos que el tamaño sea f × g y escribamos cada elemento como Cij. En este caso, los elementos Cij de la fila i-ésima y la columna j-ésima de la matriz de transformación C es no negativo, se decidirá el orden desde el elemento superior izquierda C11 a fin de satisfacer las dos condiciones siguientes para la parte superior derecha del elemento de cfg.
Condición 1: la suma de elementos en cada fila de C es g
Condición 2: la suma de elementos en cada columna de C es f
La figura 2 es un diagrama de flujo que muestra específicamente un procedimiento para obtener la matriz de transformación 5. En el ejemplo de conversión de m × n a p × q, la matriz de transformación A es p × m y la matriz de transformación B es n × q. Aquí, se describe como una matriz de transformación C de tamaño f × g.
Inicialice inicialmente todos los elementos (f × g) aij (i = 1, ..., F, j = 1, ..., g) de la matriz C a 0 (paso 102). A continuación, la variable i, j que es el número del elemento cuyo valor se va a encontrar se establece en 1 y se establece en la primera fila y la primera columna (paso 104). Después de eso, dado que el número de línea i es mayor que f (etapa 107 108), los procesos posteriores (desde el paso 109 en adelante) se repiten.
El elemento cij a obtener se establece en el valor máximo que satisface las dos condiciones anteriores al mismo tiempo (paso 110). Para obtener este valor, es suficiente almacenar el valor total de los elementos en la fila y columna hasta el momento. Después de determinar el elemento cij, juzgue qué elemento se debe obtener a continuación. Se determina si se cumple la condición 1 (paso 112). Cuando la suma en la línea i-ésima es g (paso 113), la bandera de línea se enciende (paso 114). A continuación, se determina si se cumple la condición 2 (paso 117). Cuando la suma en la columna j-ésima es f (paso 118), se activa la bandera de la columna (paso 119).
Estos indicadores de fila y de columna sirven como indicadores para determinar si procede o no con filas y columnas. Cuando el indicador de fila está activado (paso 123), el número de fila i se incrementa en uno (paso 124). Cuando el indicador de columna está ENCENDIDO (paso 128), el número de columna j se incrementa en 1 (paso 129). Por supuesto, estas banderas pueden estar ENCENDIDAS al mismo tiempo.
Esto completa el proceso de encontrar 1 elemento cij y nuevamente realiza el proceso desde el paso 106.
Utilizando la matriz de transformación 5 generada por la unidad de generación de matriz 6 según el procedimiento mostrado en la figura 2, la imagen transformada por la unidad de cálculo 4 es una imagen que tiene sustancialmente las mismas propiedades que el 'método de transformación de modo geométrico'. Es decir, el valor de un píxel en la imagen de salida 3 es un valor promedio ponderado basado en el área del píxel de la imagen de entrada 2 incluida en la región de píxeles. La división al calcular el promedio hace el decimal de salida incluso si la entrada es un número entero. Si muestra cómo crear una matriz de transformación que representa la correspondencia de otros píxeles que no son relaciones de área, puede realizar la conversión de tamaño con otras propiedades. Por lo tanto, se supone que la imagen de salida 3 es una imagen multivaluada. Sin embargo, la imagen de entrada 2 no está particularmente limitada. Por lo tanto, en esta realización, la conversión de multinivel a multinivel y conversión de binario a multivalor se puede realizar fácilmente. Además, al proporcionar un medio para convertir conversiones multinivel a imágenes binarias, se puede realizar la conversión de conversión binaria a binaria, multivalor a binaria, por lo que es posible la aplicación a todas las imágenes.
Efecto de la invención
Como se describió anteriormente, de acuerdo con la presente invención, se puede llevar a cabo un proceso de escalado arbitrario ingresando el tamaño de píxel de la imagen de entrada y la imagen de salida.
Por lo tanto, convencionalmente es necesario preparar una tabla de conversión de antemano. Sin embargo, de acuerdo con la presente invención, generando una matriz de conversión dinámicamente en el momento de la conversión, la ventaja de que la escala arbitraria puede realizarse automáticamente es ventajosa. Ahí Además, dado que no es necesario tener datos por adelantado, existe el efecto de reducir la mano de obra para crear una tabla y reducir la capacidad.
La figura 1 es un diagrama de bloques de una realización de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de flujo que muestra la generación de la matriz de conversión por la unidad de generación de matriz en la figura 1.
La figura 3 es un diagrama explicativo de un ejemplo convencional.
1 imagen digital dispositivo de aumento de variable arbitraria
2 imágenes de entrada
3 Imagen de salida
4 Unidad de operación
5 Matriz de transformación
6 generador de matrices
Dibujo :
Application number :1996-153189
Inventors :新潟日本電気株式会社
Original Assignee :廣川伸幸