專利名稱：放大圖像用圖像處理裝置、圖像處理方法及圖像處理程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及放大圖像用的圖像處理裝置及圖像處理方法，涉及通過放大原圖像而生成顯示裝置能夠顯示的圖像或能夠輸出給打印機的圖像用的圖像處理裝置等。
背景技術：
圖像放大由于相對于原圖像其像素數增加，因此已經知道一種所謂插補技術，該技術決定這些新增加的像素是怎樣的數值。還有，作為對于數字圖像放大廣泛使用的方法有(1)最近鄰點(Nearest Neighbor)插補法、(2)雙線性(Bi-Linear)插補法、(3)三維卷積(Cubic Convolution)插補法等(參照例如高木干雄的“圖像分析手冊”，東京大學出版社，1991年1月17日，P.441-P.444)。
最近鄰點插補法如圖17所示，像素Pij+1是處于最靠近因放大而新增加的插補像素P(u，v)的位置的像素，該方法是將該像素Pij+1的值保持原樣用作為插補像素P(u，v)的輝度值。根據該方法，雖然放大后的對比度也高，由于是最簡單的方法，因此能夠高速處理，但沿斜線產生麻點(鋸齒狀態(tài))，圖像質量非常差。
雙線性插補法如圖18所示，是采用插補像素P(u，v)的周圍四個像素PijPij+1、Pi+1j、Pi+1j+1的值進行平面插補的方法。采用該方法，雖然不產生在最近鄰點法中產生的那樣的麻點，能夠得到圖像平滑的效果，但具有的缺點是在邊緣部分那樣的濃度急劇變化的部分產生模糊。
三維卷積插補法如圖19所示，是采用插補像素P(u，v)的周圍16個像素P11～P44的值進行利用三次函數的曲面插補的方法。采用該方法，雖然能夠得到邊緣強調效果，沒有產生雙線性方法那樣的圖像模糊，但計算量大，圖像將產生一些搖擺。
但是，數字圖像的放大與縮小取樣間隔是等效的，因而能夠在分辨率得到提高的程度上，重現更高的高頻分量。但是，采用上述方法，由于放大圖像的頻率分量與放大前的原圖像的頻率分量相同，因此僅僅是圖像大小變大，存在看起來模糊的問題。
對此，在日本的特開平4-330858號公報揭示了一種圖像放大方法，它是通過采用強調高頻分量的濾波器及三次的B樣條函數的插補，補償上述的高頻分量，這樣能夠解決圖像質量模糊的問題。
另外，在日本的特開平4-333989號公報揭示了一種圖像放大裝置作為將圖像變換為頻域進行處理的圖像放大裝置，它是將分割成規(guī)定大小的數據塊的原圖像數據正交變換，變換為頻率分量，然后在高頻分量區(qū)域附加“0”數據，再將其逆正交變換，得到放大圖像。
再有，在日本的特開平7-152907號公報揭示了一種圖像放大方法及裝置作為同樣是利用頻域的圖像放大方法及裝置，它是利用正交小波(wavelet)變換，對高頻分量進行預測補償，然后再進行逆變換，得到放大圖像的。
如上所述，在已有的技術中，主流是通過強調、附加或補償高頻分量以改善圖像放大后的邊緣麻點、模糊或失真。
但是，在已有的圖像放大方法中，擴大前的原圖像所包含的不引人注意的噪聲或微細的花紋也忠實地加以放大，容易引人注意。例如，圖20A所示的例子是，本來難以引人注意的噪聲經縱橫放大為二倍，變得容易引人注意，形成刺眼的噪聲圖形。另外，圖20B所示例子的情況是，本來不易引人注意的斜方向移動的噪聲經縱橫放大二倍，變得容易引人注意，形成刺眼的噪聲圖形。另外，圖20C所示例子的情況是，雖然本來是看不清楚的花紋，經縱橫放大二倍，失去了原來花紋的質感。
這樣在已有的圖像放大方法中存在的問題是，本來放大后也應該是最好看不見的圖像圖形變成看得見，表面看起來的圖像質量變差。
另外，之所以變得容易引人注目，這不僅是由于原圖像的圖形因放大而變大，還由于在數字圖像中是以整數倍的像素表示分辨率的，因此對灰度值進行濃淡處理后進行插補，往往比本來想要放大的面積還要增大。下面參照表示將一個像素的圖像在橫向放大為1.5倍的情況的圖21A及圖21B所示的例子來說明這一情況。圖21A用花紋來表現像素的濃度，圖21B是用縱向振幅來表現像素的濃度。若是模擬圖像，則圖像放大至圖21B所示的虛線位置，就正好放大為1.5倍。但是在數字圖像的情況下，對濃度進行插補處理，使得實際上放大至二倍的位置，如圖21B中實線所示，進行處理使得作為1.5倍放大的表面看起來的濃度之和與模擬圖像擴大的情況相等。
還有，在已有的技術中為了改善邊緣模糊，結果卻進一步強調了不引人注意的噪聲或花紋。
以上那樣的問題與放大時產生的所謂邊緣麻點或模糊等已有技術提出的問題相比，很少得到考慮，基本上沒有改善。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于提供放大前的原圖像所含的不引人注意的噪聲或花紋在放大后仍不引人注意的放大圖像的圖像處理裝置及圖像處理方法。
本發(fā)明的一種是放大圖像用的圖像處理裝置，具有根據人的視覺特性判斷要放大的原圖像的識別性的識別性判斷單元、以及在與所述識別性判斷單元判斷的所述識別性相應的狀態(tài)下放大所述原圖像并由此生成所述原圖像的放大圖像的放大處理單元。
采用這樣的構成，在與依據人的視覺特性的識別性相應的狀態(tài)下(例如與識別性相應的圖像放大方法)放大原圖像，因此對于人來說難識別的不引人注意的圖形，在維持不引人注意不變的條件下進行放大處理，這樣能夠改善在放大前難識別的噪聲或花紋進行放大時發(fā)生的圖像質量惡化。
在這樣的圖像處理裝置中最好這樣構成，即所述識別性判斷單元根據人的視覺的灰度特性來判斷所述識別性。
采用這樣的構成，根據若圖像的空間頻率高則能夠識別的灰度等級低這樣的視覺的灰度特性，來判斷原圖像的識別性，在與該識別性相應的狀態(tài)下放大原圖像，能夠改善在放大前難識別的噪聲或花紋進行放大時發(fā)生的圖像質量惡化。
在這樣的圖像處理裝置中最好這樣構成，即所述識別性判斷單元包含根據空間頻率將所述原圖像分解為多個要素圖像的分解單元、以及以基于人的視覺特性的規(guī)定閾值將所述多個要素圖像分類，以此決定各要素圖像的識別性的閾值處理單元，所述放大處理單元將所述分解單元得到的各要素圖像在與利用所述閾值處理單元對于該各要素圖像決定的識別性相應的狀態(tài)下進行放大，再通過合成放大后的各要素圖像，生成所述原圖像的放大圖像。
采用這樣的構成，根據空間頻率將原圖像分解為多個要素圖像，對各要素圖像根據人的視覺特性判斷識別性，將各要素圖像在與該識別性相應的狀態(tài)下進行放大然后合成，以生成原圖像的放大圖像。這樣能夠改善放大前難識別的噪聲或花紋在放大時產生的圖像質量惡化。
在這樣的圖像處理裝置中最好這樣構成，即所述識別性判斷單元包含具有近似于人的視覺特性的濾波器特性的濾波器單元、生成使所述原圖像通過所述濾波器單元從而得到的圖像與所述原圖像之差分的差分生成單元、以及根據所述差分決定所述原圖像的所述識別性的識別性決定單元。
采用這樣的構成，根據使原圖像通過具有近似于人的視覺特性的濾波器特性的濾波器單元從而得到的圖像與原圖像之差分，來決定原圖像的識別性，并在與該識別性相應的狀態(tài)下放大原圖像。這樣能夠改善放大前難識別的噪聲或花紋經放大時發(fā)生的圖像質量惡化。
在這樣的圖像處理裝置中最好這樣構成，即所述放大處理單元包含對所述原圖像進行互相不同種類的圖像放大處理的多個圖像放大單元、以及與所述識別性判斷單元判斷的所述識別性相應，從所述多個圖像放大單元中選擇要生成所述原圖像的放大圖像的圖像放大單元的選擇單元。
采用這樣的構成，與識別性判斷單元判斷的識別性相應，從多個圖像放大單元中選擇要生成原圖像的放大圖像的圖像放大單元，以此在與基于人的視覺特性的識別性相應的狀態(tài)下放大原圖像。這樣能夠改善放大前難識別的噪聲或花紋經過放大時發(fā)生的圖像質量惡化。
在這樣的圖像處理裝置中最好是這樣構成，即所述識別性判斷單元能夠判斷所述原圖像中所述識別性是高還是低，所述放大處理單元在根據所述識別性判斷單元判斷為所述識別性低的情況下，能夠利用近似于人的視覺特性的濾波器特性的濾波器進行處理，然后進行圖像放大處理。
采用這樣的構成，由于對于原圖像中對人來說是識別性低的部分，是在利用濾波器處理進行濾波后進行圖像放大的，因此不會因放大處理而出現刺眼的花紋，能夠減少原圖像的放大圖像的圖像質量惡化。
在這樣的圖像處理裝置中最好這樣構成，即，還具有測量從能顯示利用所述放大處理單元放大所述原圖像而得到的放大圖像的顯示面至能看到該放大圖像的人的視點為止的視線距離的測量單元、以及根據所述視線距離調節(jié)所述識別性判斷單元判斷所述識別性的判斷基準的調節(jié)單元。
采用這樣的構成，由于是根據從能顯示放大圖像的顯示面至看到該放大圖像的人的視點為止的視線距離來進行識別性調節(jié)，使其與人的視覺的灰度特性相同，因此能夠得到與當前的視線距離相適應的的圖像質量惡化程度小的放大圖像。
在這樣的圖像處理裝置中最好這樣構成，即，還具有將所述原圖像分割成多個部分圖像的分割單元、以及對于利用所述分割單元得到的各部分圖像，根據人的視覺特性使所述識別性判斷單元判斷識別性，并在與該判斷的識別性相應的狀態(tài)下使所述放大處理單元放大該部分圖像的控制單元。
采用這樣的構成，對于利用原圖像分割而得的各部分圖像，根據人的視覺特性判斷識別性，在與判斷的識別性相應的狀態(tài)下放大該部分圖像，因此能夠減少放大原圖像用的圖像處理所必需的存儲器量及電路量。另外，將對于多個部分圖像的各部分圖像的識別性判斷處理及圖像放大處理并行進行，這樣能夠縮短圖像放大裝置的處理時間。
本發(fā)明的另一種是放大圖像用的圖像處理方法，具有根據人的視覺特性判斷要放大的原圖像的識別性的識別性判斷步驟、以及在與根據人的視覺特性判斷的所述識別性相應狀態(tài)下放大所述原圖像并由此生成所述原圖像的放大圖像的放大處理步驟。
在這樣的圖像處理方法中最好這樣構成，即所述識別性判斷步驟根據人的視覺的灰度特性來判斷所述識別性。
在這樣的圖像處理方法中最好這樣構成，即所示識別性判斷步驟包含根據空間頻率將所述原圖像分解為多個要素圖像的分解步驟、以及以基于人的視覺特性的規(guī)定閾值將所述多個要素圖像加以分類并以此決定各要素圖像的識別性的閾值處理步驟，在所述放大處理步驟中，將所述分解步驟得到的各要素圖像在與利用所述閾值處理步驟對該各要素圖像決定的識別性相應的狀態(tài)下進行放大，再通過合成放大后的各要素圖像，生成所述原圖像的放大圖像。
在這樣的圖像處理方法中最好這樣構成，即所述識別性判斷步驟包含生成使所述原圖像通過具有近似于人的視覺特性的濾波器特性的濾波器從而得到的圖像與所述原圖像之差分的差分生成步驟、以及根據所述差分決定所述原圖像的所述識別性的識別性決定步驟。
在這樣的圖像處理方法中最好這樣構成，即所述放大處理步驟包含與所述識別性判斷步驟判斷的所述識別性相應，從預先準備的互相不同種類的圖像放大處理中選擇某一種圖像放大處理的選擇步驟、以及利用所述選擇的圖像放大處理放大所述原圖像的圖像放大步驟。
在這樣的圖像處理方法中最好這樣構成，即，所述識別性判斷步驟判斷所述原圖像中所述識別性是高還是低，所述放大處理步驟在根據所述識別性判斷步驟判斷為所述識別性低的情況下，利用近似于人的視覺特性的濾波器特性進行濾波器處理，然后進行圖像放大處理。
在這樣的圖像處理方法中最好這樣構成，即，還具有測量從要顯示利用所述放大處理步驟放大所述原圖像而得到的放大圖像的顯示面至要看該放大圖像的人的視點為止的視線距離的測量步驟，以及根據所述視線距離調節(jié)利用所述識別性判斷步驟的所述識別性判斷基準的調節(jié)步驟。
在這樣的圖像處理方法中最好這樣構成，即，還具有將所述原圖像分割成多個步驟圖像的分割步驟，在所述識別性判斷步驟中，對于利用所述分割步驟得到的各部分圖像，根據人的視覺特性判斷識別性，在所述放大處理步驟中，在與該判斷的識別性相應的狀態(tài)下放大該部分圖像。
本發(fā)明的又一種是放大圖像用的圖像處理程序，能夠使計算機執(zhí)行根據人的視覺特性判斷要放大的原圖像的識別性的識別性判斷步驟、以及在與根據人的視覺特性判斷的所述識別性相應狀態(tài)下放大所述原圖像并由此生成所述原圖像的放大圖像的放大處理步驟。
在這樣的圖像處理程序中最好這樣構成，即所述識別性判斷步驟根據人的視覺的灰度特性來判斷所述識別性。
在這樣的圖像處理程序中，最好是具有這樣的結構，即所述識別性判斷步驟包含根據空間頻率將所述原圖像分解為多個要素圖像的分解步驟、以及以基于人的視覺特性的規(guī)定閾值將所述多個要素圖像分類并以此決定各要素圖像的識別性的閾值處理步驟，在所述放大處理步驟中，將所述分解步驟得到的各要素圖像在與利用所述閾值處理步驟對該要素圖像決定的識別性相應的狀態(tài)下進行放大，再通過合成放大后的各要素圖像的方法，生成所述原圖像的放大圖像。
在這樣的圖像處理程序中，最好這樣構成，即所述識別性判斷步驟包含生成使所述原圖像通過具有近似人的視覺特性的濾波器特性的濾波器從而得到的圖像與所述原圖像之差的差分生成步驟、以及根據所述差分決定所述原圖像的所述識別性決定步驟。
在這樣的圖像處理程序中，最好這樣構成，即所述放大處理步驟包含根據所述識別性判斷步驟判斷的所述識別性，從預先準備的互相不同種類的圖像放大處理中選擇某一種圖像放大處理的選擇步驟、以及利用所述選擇的圖像放大處理放大所述原圖像的圖像放大步驟。
在這樣的圖像處理程序中最好這樣構成，即所述識別性判斷步驟判斷所述原圖像中所述識別性是高還是低，所述放大處理步驟在根據所述識別性判斷步驟判斷為所述識別性低的情況下，利用近似于人的視覺特性的濾波器特性進行濾波器處理，然后進行圖像放大處理。
在這樣的圖像處理程序中最好這樣構成，即，還具有測量從能夠顯示利用所述放大處理步驟放大所述原圖像而得到的放大圖像的顯示面至要看該放大圖像的人的視點為止的視線距離的測量步驟、以及根據所述視線距離調節(jié)利用所述識別性判斷步驟的所述識別性判斷基準的調節(jié)步驟。
在這樣的圖像處理程序中最好這樣構成，即還具有將所述原圖像分割成多個部分圖像的分割步驟，在所述識別性判斷步驟中，對于利用所述分割步驟得到各部分圖像，根據人的視覺特性判斷識別性，在所述放大處理步驟中，在與該判斷的識別性相應的狀態(tài)下放大該部分圖像。
本發(fā)明的這些目的和其他目的、特征、狀態(tài)及效果從下面參照附圖進行的詳細說明能夠進一步了解。


圖1為本發(fā)明第一實施形態(tài)的圖像放大裝置的簡要構成方框圖。
圖2為視覺的灰度特性圖。
圖3為第一實施形態(tài)的識別性判斷單元的第一構成例方框圖。
圖4為第一實施形態(tài)的頻域變換單元的一個例子即頻帶2分割濾波器組的構成方框圖。
圖5為上述頻帶分割濾波器組的濾波器特性圖。
圖6A-6D為說明第一實施形態(tài)的上述頻帶2分割濾波器組及閾值處理單元的動作用的說明圖。
圖7為第一實施形態(tài)中的頻域變換單元的其他例子即頻帶n分割濾波器組的構成方框圖。
圖8為表示上述頻帶n分割濾波器組的濾波器特性的頻率特性圖。
圖9為第一實施形態(tài)的識別性判斷單元的第二構成例方框圖。
圖10為第一實施形態(tài)的放大處理單元的第一構成方框圖。
圖11A及圖11B為說明第一實施形態(tài)的空間頻率維持放大處理與邊緣強調放大處理的差異用的說明圖。
圖12為第一實施形態(tài)的放大處理單元的第二構成例的方框圖。
圖13為本發(fā)明第二實施形態(tài)的圖像放大裝置的簡要構成方框圖。
圖14為本發(fā)明第三實施形態(tài)的圖像放大裝置的簡要構成方框圖。
圖15為本發(fā)明第四實施形態(tài)的圖像放大處理程序的處理步驟流程圖。
圖16為表示本發(fā)明第四實施形態(tài)的變形例的分割圖像放大處理程序的處理步驟的流程圖。
圖17為說明作為已有技術的最近鄰點插補法用的示意圖。
圖18為說明已有技術的雙線性插補法用的示意圖。
圖19為說明已有技術的三維卷積插補法用的示意圖。
圖20A～圖20C所示為將識別性低的圖像圖形用已有技術縱橫放大2倍的例子。
圖21A及21B所示為用已有技術將1個像素的圖像橫向進行1.5倍放大的例子。
具體實施例方式
下面參照

本發(fā)明的實施形態(tài)。
1.第一實施形態(tài)1.0 簡要構成及原理圖1所示為本發(fā)明第一實施形態(tài)的圖像放大裝置的簡要構成方框圖。該圖像放大裝置是放大數字圖像用的圖像處理裝置，具有將數字圖像作為原圖像輸入的輸入單元1、根據人的視覺的灰度特性來看判斷是難以引人注意即根據人的視覺的識別性低的圖像圖形區(qū)域(圖像部分或要素圖像)還是容易引人注意即識別性高的圖像圖形區(qū)域(圖像部分或要素圖像)的識別性判斷單元2、根據該判斷結果利用放大處理生成將圖像放大的圖像的放大處理單元3、以及將生成的放大圖像輸出的輸出單元4。
人的視覺如已有的文獻(例如巖本明人的“數字硬拷貝技術”，共立出版社，2000年11月15日，p.83-P.84)所示，具有如圖像的空間頻率高則能夠識別的灰度等級數降低這樣的灰度特性，即圖2所示的灰度特性。利用該灰度特性，使有限的色濃度在超過人的識別能力的高頻區(qū)變化，以實現準中間濃度，這是在打印機及顯示裝置等使用的高頻抖動法或誤差擴散法等數字半調色技術。另外，在下面的所謂“頻率”，只要不特別指明就意味著是空間頻率。
利用這樣的人的視覺的灰度特性，對要放大的原圖像所含的圖形判斷其識別性，能夠判斷該原圖像中引人注意的圖形(易識別的圖形即識別性高的圖形)及不引人注意的圖形(難識別的圖形即識別性低的圖形)，然后，若根據對該原圖像所含的圖形的識別性的判斷結果，對于難識別的圖形，以難識別的圖形原樣放大，對易識別的圖形，為了減少邊緣的麻點及模糊，選擇強調、附加或補償高頻分量的圖像放大處理的已有的方法，則能夠得到減少上述問題中所舉出的圖像質量惡化的放大圖像。下面對依據這樣原理的本實施形態(tài)的圖像放大裝置說明各單元的詳細情況。
1.1 輸入單元本實施形態(tài)的輸入單元1是將利用本實施形態(tài)的圖像放大裝置要放大的原圖像輸入用的作為接口起到作為用的部分，從外部接收表示原圖像的數據或信號，變換為適于圖像放大裝置內部進行處理的形式的數字圖像數據或數字圖像信號提供給識別性判斷單元2。
1.2 識別性判斷單元1.2.1 第一構成例圖3所示為本實施形態(tài)的判斷單元2的第一構成例的方框圖。識別性判斷單元2是判斷輸入單元1提供的圖像數據或圖像信號表示的原圖像所含的圖形的識別性的部分，具有頻域變換單元20、閾值處理單元21、判斷輸出單元22及閾值調節(jié)單元23。
頻域變換單元20起到通過在頻域進行變換(傅里葉變換、數字余弦變換(DCT)或小波變換等)將原圖像分解為多個要素圖像的分解單元的作用。在本實施形態(tài)中，是將原圖像的頻帶分割為多個小頻帶，將原圖像變換為與各小頻帶對應的頻率分量，以將原圖像分解為多個要素圖像。具體來說，例如如圖4所示，利用低通濾波器41及高通濾波器42構成的頻帶2分割濾波器組40，將表示原圖像的數字子信號x(n)分割為表示相當于低頻分量的要素圖像的數字信號yl(n)及表示相當于高頻分量的要素圖像的數字信號yh(n)。另外，在下面為了說明方便起見，將不區(qū)別圖像與表示該圖像的信號。因而，若利用上述頻帶2分割濾波器組40，則原圖像被分割為低頻分量的要素圖像yl(n)及高頻分量的要素圖像yh(n)。
圖5為上述頻帶2分割濾波器組40的濾波器特性圖(表示振幅響應特性的特性圖)。在該濾波器特性圖中，橫軸表示角頻率ω，取2π為數字圖像x(n)的取樣頻率。在這種情況下，根據“為了對原信號所含的全部頻率分量正確取樣，必須用原頻率的2倍以上的取樣頻率”的取樣定理，ω＝π成為能夠用數字圖像x(n)表達的最大頻率。
由圖5所示的濾波器特性圖可知，可以以某一頻率ωT為界線，分割為具有該頻率ωT以下的頻率分量的圖像(要素圖像)及具有該頻率ωT以上的頻率分量的圖像(要素圖像)。也就是說，若根據人的視覺特性設定頻率ωT作為難識別的頻率閾值設計濾波器，則利用高通濾波器42進行頻帶分割的圖像yh(n)表示與難識別頻域相當的圖像圖形。另外，如圖5所示，低通濾波器41的濾波器特性與高通濾波器42的濾波器特性相互重疊，不產生信息丟失。因此最好這樣設計頻帶2分割濾波器組40，使得高通濾波器42一側的截止頻率為ωT，而低通濾波器41一側的截止頻率為略大于ωT的頻率。
但是，已經知道如圖2所示，人的視覺具有圖像的空間頻率越高則能夠識別的灰度等級數越少的灰度特性。反之可以認為若灰度等級變化激烈，則即使空間頻率高，若是在規(guī)定范圍內，則也會成為易識別的圖形。因此，為了進行更接近于視覺特性的識別性判斷處理，本實施形態(tài)的閾值處理單元21將利用上述高通濾波器42進行頻帶分割的圖像yh(n)的振幅與適當的閾值Th進行比較，若有振幅大于閾值Th的像素，則判斷為存在容易引人注意(易識別即識別性高)的像素，若有振幅小于閾值Th的像素，則判斷為存在難以引人注意(難識別即識別性低)的像素。
圖6A～6D所示為將表示某原圖像的數字圖像信號x(n)在輸入上述濾波器組40時被頻帶分割后輸出的高頻分量的數字信號yh(n)的振幅加以閾值處理的情況。亦即，若圖6A所示的數字圖像信號x(n)被輸入到濾波器組40，則從濾波器組40輸出相當于圖6B所示的低頻分量的數字信號yl(n)及相當于圖6C所示的高頻分量的數字信號yh(n)。閾值處理單元21判斷為相當于低頻分量的數字信號yl(n)表示的要素圖像的圖形的識別性高，同時對于相當于高頻分量的數字信號yh(n)表示的要素圖像的圖形，判斷為僅僅振幅大于閾值Th的像素的識別性高，生成圖6D所示的信號。亦即，對于相當于高頻分量的數字信號yh(n)表示的要素圖像的圖形，分離為由振幅大于閾值Th的像素構成的圖形即大振幅圖形及由振幅小于閾值Th的像素構成的圖形即小振幅圖形，判斷為大振幅圖形的識別性高，小振幅圖形的識別性低。另外，圖6A～6C為了說明方便起見，將本實施形態(tài)的輸入圖像即原圖像以1維限幅的簡單輝度振幅表示數字圖像信號。
作為頻域變換單元20的濾波器組不限定于圖4所示的上述頻帶2分割濾波器組40。圖7所示作為頻域變換單元20的濾波器組的其他構成例的方框圖，在該構成例中，頻域變換單元20由n個帶通濾波器430、431、…、43(n-1)構成的頻帶n分割濾波器組43來實現。在圖7中，H表示濾波器的傳遞函數，H0表示低頻側濾波器430的傳遞函數，Hn-1表示高頻側濾波器43(n-1)的傳遞函數。圖8為該頻帶n分割濾波器組43的濾波器特性圖(表示振幅響應特性的特性圖)。在該構成例中，如圖8所示，給出頻率備用閾值ωT1至ωT(n-1)，對來自外部的閾值改變要求，即使不重新設計濾波器，也可以從該頻率備用閾值ωT1至ωT(n-1)中，選擇某個值作為頻率閾值。亦即可以在n個頻率備用閾值之間切換頻率閾值，這樣就能夠改變將相當于n個頻率分量的n個要素圖像分類為識別性高的組及識別性低的組用的基準即識別性判斷基準。另外，通過對每個濾波器430、431、…、43(n-1)分別設定振幅閾值，能夠更細微地表現視覺特性。
閾值調節(jié)單元23為了對于原圖像所含的圖形正確判斷識別性，根據來自外部的操作或控制信號調節(jié)閾值Th。例如，在要放大的原圖像是動態(tài)圖像時，最好進行調節(jié)使振幅閾值Th大于靜止圖像的情況。另外，也可以使其根據放大的圖像顯示或輸出的周圍環(huán)境或原圖像的種類等調節(jié)閾值Th。再有，在頻域變換單元20如圖7所示是作為頻帶n分割濾波器組43實現時，閾值調節(jié)單元23也可以通過從頻率備用閾值ωT1～ωT(n-1)中選擇某個值作為頻率閾值，來代替調節(jié)閾值Th或同時調節(jié)閾值Th，以切換識別性判斷基準。在這種情況下，選擇例如頻率閾值ωTk時(0≤k≤n-1)，則判斷為從濾波器430～43(k)輸出的數字信號y0(n)～yk(n)表示的要素圖像的圖形識別性高。另外，在要放大的原圖像是動態(tài)圖像時，最好選擇頻率閾值小于靜止圖像時的頻率閾值。
判斷輸出單元22根據利用上述閾值處理單元21的處理結果，輸出對于要放大的原圖像所含的圖形識別性的判斷結果。例如，在與圖6A所示的信號對應的原圖形被輸入識別性判斷單元2的情況下，對于相當于圖6B所示的低頻分量的數字信號yl(n)表示的要素圖像的圖形及圖6D所示的信號表示的圖形圖形，判斷為識別性高，而對于相當于圖6C所示的頻率分量的數字信號yh(n)表示的要素圖像的圖形中除圖6D所示信號的圖像圖形以外，則判斷為識別性低。
1.2.2 第二構成例圖9為本實施形態(tài)的識別性判斷單元2的第二構成例方框圖。該構成例的識別性判斷單元2包含具有近似人的視覺特性的特性濾波器24、生成使原圖像通過濾波器24后的圖像與原圖像之差分的差分生成單元25、根據生成的差分輸出對于原圖像的圖形的識別性判斷結果的判斷輸出單元26、以及調節(jié)濾波器24的濾波器特性的濾波器調節(jié)單元27。
在上述構成中，濾波器24具有近似人視覺特性(包含頻率特性)的濾波器特性。因此，在通過濾波器24之后的原圖像(下面稱為“濾波器處理后的原圖像”)的情況下，根據圖2所示的視覺灰度等級特性，通過濾波器24之前的原圖像(下面稱為“濾波器處理前的原圖像”)的頻率分量中的視覺上難識別的頻率分量衰減。因而，通過取得濾波器處理后的原圖像與濾波器處理前的原圖像之差分，能夠在原圖像的各位置上得到作為表示視覺上難識別程度的量的差分量。利用該差分量的值，能夠將原圖像分割為易識別區(qū)(識別性高的區(qū)域)及難識別區(qū)(識別性低的區(qū)域)。判斷輸出單元26根據差分生成單元25輸出的原圖像各位置中的差分量，輸出對于原圖像所含的圖形(區(qū)域)的識別性的判斷結果。因而，判斷輸出單元26可以說是決定原圖像的識別性的識別性決定單元，作為其具體的構成，可以是預先設定對于來自例如差分生成單元25的差分量的閾值Dth，在根據該差分量對于原圖像的圖形的識別性進行判斷時，對于原圖像中差分量大于閾值Dth的區(qū)域，輸出識別性低的判斷結果，而對于差分量小于閾值Dth的區(qū)域，則輸出識別性高的判斷結果。
濾波器調節(jié)單元27根據來自外部的操作或控制信號，通過改變?yōu)V波器24的系數，以調節(jié)濾波器24的濾波器特性。例如，根據要放大的原圖像是動態(tài)圖像還是靜止圖像來調節(jié)濾波器特性，或者根據放大圖像顯示或輸出的周圍環(huán)境或原圖像的種類等來調節(jié)濾波器特性，通過這樣能夠設定對于觀看放大圖像的人來說是合適的濾波器特性。
又如上所述，在根據來自差分生成單元25的差分量是否大于閾值Dth來決定對于原圖像的識別性的判斷結果這樣的構成情況下，為了能夠對該差分量適當設定閾值Dth，最好設置調節(jié)該閾值Dth的閾值調節(jié)單元。
1.3 放大處理單元1.3.1 第一構成例圖10為本實施形態(tài)的放大處理單元3的第一構成例方框圖。該放大處理單元3具有維持原圖像的空間頻率而放大原圖像的空間頻率維持圖像放大單元30、強調原圖像的邊緣而進行圖像放大的邊緣強調圖像放大單元31、以及在利用空間頻率維持圖像放大單元30及邊緣強調圖像放大單元31得到的放大圖像之間選擇要構成原圖像的放大圖像的圖像的選擇單元32。
上述構成中的選擇單元32選擇對利用放大處理單元3的前級即識別性判斷單元2判斷為原圖像中的難識別(識別性低)的要素圖像(頻率分量)或圖形(區(qū)域)利用空間頻率維持圖像放大單元30得到的放大圖像，選擇對利用識別性判斷單元2判斷為原圖像中的易識別(識別性高)的要素圖像(頻率分量)或圖形(區(qū)域)利用邊緣強調圖像放大單元31得到的放大圖像。因而，對于原圖像中判斷為難識別的要素圖像(頻率分量)或圖形(區(qū)域)，如圖11A所示，能夠通過維持空間頻率進行放大，放大后也處于不易識別狀態(tài)。另外，對于原圖像中判斷為易識別的要素圖像(頻率分量)或圖形(區(qū)域)，如圖11B所示，能夠通過強調邊緣進行圖像放大，得到改善邊緣模糊的放大圖像。另外，輸出單元4從空間頻率維持圖像放大單元30及邊緣強調圖像放大單元31接受這樣選擇的放大圖像(原圖像所含的要素圖像(頻率分量)或圖形(區(qū)域)的放大圖像)，再將它們合成(相加)，通過這樣輸出整個原圖像的放大圖像。
如上所述，根據對于識別性的判斷結果，選擇圖像放大的形態(tài)(在本例中為圖像放大處理的方法)，通過這樣作為放大原圖像的圖像，能夠得到圖像質量惡化少的放大圖像。但是，這里作為判斷為易識別的圖像圖形的放大方法，所示的僅僅采用改善邊緣的麻點及模糊的方法，但本發(fā)明不限定于該具體的處理方法。
1.3.2 第二構成例圖12為本實施形態(tài)的放大處理單元3的第二構成例方框圖。該放大處理單元3包含對原圖像具有與人的視覺的頻率特性近似的濾波器特性的濾波器(下面稱為“視覺特性濾波器”)33、選擇使原圖像通過視覺特性濾波器33而得到的圖像(下面稱為“濾波器處理圖像”)與原圖像的某一圖像的選擇單元34、以及對選擇的圖像強調邊緣而進行圖像放大的邊緣強調圖像放大單元35。
上述構成中的選擇單元34在利用放大處理單元3的前級即識別性判斷單元2判斷為難識別(識別性低)時，選擇與判斷為識別性低的圖形或區(qū)域的圖像部分對應的濾波器處理圖像的圖像部分，在利用識別性判斷單元2判斷為易識別(識別性高)時，選擇原圖像中判斷為識別性高的圖形或區(qū)域的圖像部分。邊緣強調圖像放大單元35對由這樣選擇的圖像部分構成的圖像強調邊緣而進行圖像放大，通過這樣得到原圖像的放大圖像。
采用上述構成，通過視覺特性濾波器33后的圖像即濾波器處理圖像，由于視覺上難識別的頻率分量衰減，因此原圖像中難識別的區(qū)域變成光滑的圖像。而且，該光滑區(qū)域的濃度值與通過人的視覺觀察的原圖像的濃度值相等。這樣，對于原圖像中判斷為難識別的圖形或區(qū)域，由于通過視覺特性濾波器33而變光滑，因此若將該視覺特性濾波器33之后的圖形進行放大處理，也不會出現刺眼的花紋。因而，將利用選擇單元34選擇的圖像利用邊緣強調圖像放大單元35進行放大，通過這樣作為原圖像的放大圖像，能夠得到圖像質量惡化少的圖像。另外，對于原圖像中判斷為易識別的圖形或區(qū)域，由于不通過視覺特性濾波器33，而利用邊緣強調圖像放大單元35進行處理，因此能夠抑制圖像邊緣產生麻點及模糊并進行放大處理。
1.4 輸出單元本實施形態(tài)的輸出單元4將由上述那樣構成的放大處理單元3輸出的圖像構成的放大圖像作為原圖像的放大圖像輸出。這時輸出單元4作為與本實施形態(tài)的圖像放大單元的輸出目標(顯示裝置或打印機等)相對應的形式的圖像數據或圖像信號輸出。
1.5 效果采用上述的本實施形態(tài)，對于原圖像的圖形或區(qū)域(各要素圖像部分)，利用與人的識別性相應的方法進行圖像放大，或者對于該識別性低的區(qū)域進行光滑處理之后，進行強調邊緣的圖像放大。通過這樣，從人的視覺的灰度等級特性的觀點，對于難識別、不易引人注意的圖形，在維持不易引人注意不變的條件下進行放大處理，對于易識別、引人注意的圖形，進行強調邊緣的放大處理。因而，能夠既利用改善圖像邊緣的麻點及模糊的已有的放大方法，同時使放大前的原圖像所含的視覺上難以引人注意的噪聲或花紋等的圖像圖形在放大后仍然不引人注意，其結果是，能夠改善將放大前難以識別的噪聲或花紋放大時引起的圖像質量惡化。
1.6 第一實施形態(tài)的變形例在上述第一實施形態(tài)中，是以圖像放大裝置的各單元都利用專用硬件來實現為前提的。但是也可以通過使計算機執(zhí)行規(guī)定程序，利用軟件來實現圖像放大裝置的一部分或全部。例如，在上述第一實施形態(tài)中，也可以利用軟件來實現放大處理單元3。在這種情況下，與圖10所示的構成不同，是根據識別性的判斷結果，選擇空間頻率維持圖像放大處理及邊緣強調圖像放大處理這2種圖像放大處理中的某一種處理，執(zhí)行所選擇的圖像放大處理，而空間頻率維持圖像放大與邊緣強調圖像放大通常不同時進行，另外，利用軟件實現整個圖像放大裝置的情況，將作為本發(fā)明的第四實施形態(tài)在后面敘述。
另外，在上述第一實施形態(tài)中，是根據人的視覺的灰度等級特性判斷圖像的圖形(要素圖像(頻率分量)或圖象部分(區(qū)域)的識別性的，但也可以根據該灰度等級特性以外的其他視覺特性來判斷原圖像的識別性。
再有，在上述第一實施形態(tài)中，作為對于原圖像的識別性的判斷結果是能夠得到所謂識別性高(易識別)的判斷結果即所謂識別性低(難識別)的判斷結果這2種判斷結果，但也可以通過例如設定2個以上的閾值，對于識別性能夠得到3種以上的判斷結果。
2.第二實施形態(tài)圖13為本發(fā)明實施形態(tài)有關的圖像放大裝置的簡要構成方框圖。該圖像放大裝置是以在顯示通過它而得到的放大圖像的顯示裝置中使用為前提的，它是對于圖1所示的第一實施形態(tài)的圖像放大裝置，再附加測量從顯示放大圖像的顯示面至看它的人的視點為止的視線距離的視線距離測量單元28、以及根據該測量結果調節(jié)上述識別性判斷單元的特性的識別性判斷調節(jié)單元29而構成的。本實施形態(tài)的其他構成要素及其他構成要素的詳細構成，由于與第一實施形態(tài)相同的(圖1、圖3、圖9、圖10、圖12等)，因此對同一部分附加相同的參照符號，并省略說明。
在人的視覺的灰度等級中已經知道，若視線距離長，則圖像圖形的識別能力下降，另外還知道，若視線距離短，則圖像圖形的識別能力高。因此，在本實施形態(tài)中，利用識別性判斷調節(jié)單元29調節(jié)識別性判斷單元2的特性即識別性判斷基準，使得若利用視線距離測量單元28測得的視線距離長，則原圖像中判斷為難識別(識別性低)的區(qū)域增多，若該測量的視線距離變短，則原圖像中判斷為難識別(識別性低)的區(qū)域減少。為了調節(jié)識別性判斷單元2的特性(識別性判斷基準)，例如在圖3所示構成的情況下，可以通過閾值調節(jié)單元23調節(jié)振幅閾值Th及頻率閾值ωT，在圖9所示構成的情況下，可以通過濾波器調節(jié)單元27調節(jié)濾波器24的濾波器特性。
采用上述構成，由于根據從要顯示放大圖像的顯示面至看它的人的視點為止的視線距離，與人的視覺的灰度特性一樣地調節(jié)識別性，因此能夠得到與現在的視線距離相適應的圖像質量惡化少的放大圖像。
3.第三實施形態(tài)圖14為本發(fā)明第三實施形態(tài)的圖像放大裝置的簡要構成方框圖。該圖像放大裝置與圖1所示的第一實施形態(tài)的圖像放大裝置相同，具有輸入單元1、識別性判斷單元2、放大處理單元3及輸出單元4，除此以外還具有將原圖像分割成為N×N個塊部分圖像的圖像分割單元5、將各部分圖像的放大圖形合并的圖像合并單元7、以及控制圖像分割單元5、識別性判斷單元2、放大處理單元3及圖像合并單元7的控制的單元6。
上述構成中的控制單元6是使圖像分割單元5將原圖像分割成為N×N塊(部分圖像)，在對各塊(部分圖像)利用識別性判斷單元2判斷識別性后，使放大處理單元3根據該判斷結果進行放大處理，再使圖像合并單元7將放大的各部分圖像合并，為此對各塊的反復處理(反復進行識別性判斷及放大處理)進行控制。
采用上述那樣的本實施形態(tài)，將要放大的原圖像分割為N×N個塊，再對各塊依次進行識別性判斷處理及圖像放大處理，通過這樣能夠限定一次處理的數據量。因此，在圖像放大裝置中，能夠減少圖像處理所必需的存儲器量及電路量。另外，通過對N×N個中的各塊并行進行識別性判斷處理及圖像放大處理，還能夠縮短圖像放大裝置的處理時間。
再有，采用本實施形態(tài)，與第一實施形態(tài)一樣，根據從人的視覺的灰度特性來看的對原圖像的圖形識別性的判斷結果，對于難識別的不易引人注意的圖形，則在維持不易引人注意的條件下進行放大處理，而對于易識別的引人注意的圖形，則進行強調邊緣的放大處理，因此能夠改善將放大前難識別的噪聲及花紋放大時引起的圖像質量惡化。
另外，在本實施形態(tài)中，將原圖像利用圖形分割單元5分割為N×N個塊，但縱向(垂直方向)的分割數與橫向(水平方向)的分割數也可以不相同，也就是說，也可以采用將原圖像利用圖像分割單元5分割為N×M個(N≠M)塊的結構。
4.第四實施形態(tài)下面說明本發(fā)明第四實施形態(tài)的圖像放大裝置。該圖像放大裝置在硬件上是由作為中央處理器的CPU及存儲器等構成的計算機(例如單片微型計算機)，通過CPU執(zhí)行存儲器中存儲的規(guī)定的圖像處理程序(下面稱為“圖像放大處理程序”)，利用軟件實現與上述第一實施形態(tài)的圖像放大裝置的功能相同的功能。另外，在利用本發(fā)明的圖像放大裝置生成能夠在顯示裝置顯示的圖像時，通常必須實時生成放大圖像，但在利用本發(fā)明的圖像放大裝置生成能夠輸出給打印機的圖形時，不一定必須進行實時處理。因而，在后者的情況下，如本實施形態(tài)那樣，可以以作為硬件的計算機(微機等)為前提，就利用軟件實現圖像放大裝置。
圖15所示為本實施形態(tài)的圖像放大裝置的處理步驟，即以上述圖像放大處理程序P1為依據的CPU的動作流程圖。該圖像放大裝置的CPU根據上述圖像放大處理程序P1如下所述動作。
首先，進行原圖像輸入處理(步驟S1)。在該原圖像輸入處理中，將外部提供的表示原圖像的圖像數據(下面稱為“輸入圖像數據”)存入構成上述計算機的存儲器內設置的輸入緩沖器中。
然后，對該輸入圖像數據進行識別性判斷處理(步驟S2)。在該識別性判斷處理中，從視覺特性(具體來說是視覺的灰度特性)的觀點，判斷輸入圖像數據表示的原圖像中存在難識別圖形(識別性低的圖形)的區(qū)域，設定表示該存在的標記。該標記也可以這樣構成，即設置原圖像的像素數量，原圖像的各像素對應1個標記，也可以將原圖像中表示難識別的區(qū)域的坐標值設定作為標記值。
然后，對輸入圖像數據表示的原圖像，進行與基于人的視覺特性的識別性相對應的放大處理(步驟S9)。在該放大處理中，CPU如下所述進行動作。
首先，選擇輸入圖像數據表示的原圖像中的任意1個像素(步驟S3)。然后參照與該選擇像素對應的上述標記值，通過這樣判斷該選擇像素是否難識別(識別性是否是低)(步驟S4)。根據該判斷的結果，在選擇像素是難識別圖形存在的區(qū)域中的像素時，對該選擇像素在維持難識別的條件下進行放大處理，即進行維持空間頻率的放大處理(具體地說是一面還考慮選擇像素的周邊像素的值一面對選擇像素進行放大處理。參照圖11A)，將利用該放大處理得到的圖像數據存于上述存儲器內設置的輸出緩沖器中(步驟S5)、另一方面，根據上述判斷結果，在選擇像素不是難識別圖形存在的區(qū)域中的像素時，亦即是易識別圖形存在的區(qū)域中的像素時，進行補償邊緣的放大處理，即進行邊緣強調圖像放大處理(具體地說是一面還考慮選擇像素的周邊像素的值一面對選擇像素進行放大處理。參照圖11B)，將利用該放大處理得到的圖像數據保存在上述輸出緩沖器中(步驟S6)。另外，這里所說的所謂邊緣補償，是指如以往技術作為目的那樣，在圖像放大后減少邊緣的麻點及模糊那樣的方法。
若進行上述步驟S5或S6的圖像放大處理，則在其后判斷是否選擇了輸入圖像數據表示的原圖像的全部像素(步驟S7)。根據該判斷的結果，若在該原圖像中有未選擇的像素，則返回步驟S3，從未選擇的像素中選擇出任意1個像素，對該新的選擇像素執(zhí)行步驟S3以后的步驟。然后，只要在輸入圖像數據表示的原圖像中存在未選擇的像素，則重復進行步驟S3～S7，在這期間若在該原圖像中沒有未選擇的像素，則進入步驟S8。
在進入步驟S8的時刻，將表示輸入圖像數據所示的原圖像的放大圖像的數據存入上述輸出緩沖器，在步驟S8，將表示該放大圖像的數據輸出。
采用上述那樣的本實施形態(tài)，與第一實施形態(tài)相同，從人的視覺特性(視覺的灰度特性)的觀點，對于難識別的不易引人注意的圖形，在維持不易引人注意的條件下進行放大處理，而對于易識別的引人注意的圖形，則進行強調邊緣的放大處理。因而，能夠一面利用改善圖像邊緣的麻點及模糊的已有的放大方法，一面使放大前的原圖像所含的視覺上不易引人注意的噪聲及花紋等圖像圖形在放大后也不引人注意。
但是，在上述實施形態(tài)中，是利用軟件來實現與第一實施形態(tài)的圖像放大裝置的功能相同的功能的，但也可以形成利用軟件來實現與第三實施形態(tài)的圖像放大裝置(圖14)的功能相同的功能，在這種情況下，只要采用與上述實施形態(tài)相同的硬件構成，而CPU執(zhí)行圖16所示的分割圖像放大處理程序即可。采用該分割圖像放大處理程序，CPU首先將要放大的原圖像分割為N×N個塊(部分圖像)(步驟S10)。然后，將表示各塊的部分圖像的圖像數據作為輸入圖像數據，進行圖15所示的上述圖像放大處理程序P1的處理，通過這樣生成表示各部分圖像的放大圖像的數據，作為放大部分圖像數據。然后，將各放大部分圖像數據合并，從而生成表示原圖像的放大圖像的圖像數據(步驟S11)。
以上雖詳細說明了本發(fā)明，但以上的說明在所有方面只是表示舉例說明，不是限制性的。要知道在不超出本發(fā)明范圍的情況下，可以提出許多其他的變化或變形。
另外，本申請是根據2002年10月9日申請的名稱為“放大圖像用的圖像處理裝置、圖像處理方法及圖像處理程序”的日本出愿2002-296072號主張優(yōu)先權的申請，該日本申請的內容已被引用并包含在其中。
權利要求
1.一種圖像處理裝置，是放大圖像用的圖像處理裝置，其特征在于，具有根據人的視覺特性判斷要放大的原圖像的識別性的識別性判斷單元、以及在與所述識別性判斷單元判斷的所述識別性相應的狀態(tài)下放大所述原圖像，以此生成所述原圖像的放大圖像的放大處理單元。
2.如權利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述識別性判斷單元根據人的視覺的灰度等級特性來判斷所述識別性。
3.如權利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述識別性判斷單元包含根據空間頻率將所述原圖像分解為多個要素圖像的分解單元、以及以基于人的視覺特性的規(guī)定閾值將所述多個要素圖像分類，以此決定各要素圖像的識別性的閾值處理單元，所述放大處理單元將所述分解單元得到的各要素圖像在與利用所述閾值處理單元對于該各要素圖像決定的識別性相應的狀態(tài)下進行放大，再通過合成放大后的各要素圖像，生成所述原圖像的放大圖像。
4.如權利要求3所述的圖像處理單元，其特征在于，還具有調節(jié)所述規(guī)定閾值用的調節(jié)單元。
5.如權利要求1所述的圖像處理單元，其特征在于，所述識別性判斷單元包含具有近似于人的視覺特性的濾波器特性的濾波器單元、生成使所述原圖像通過所述濾波器單元從而得到的圖像與所述原圖像之差分的差分生成單元、以及根據所述差分決定所述原圖像的所述識別性的識別性決定單元。
6.如權利要求5所述的圖像處理裝置，其特征在于，還具有調節(jié)所述濾波器單元具有的濾波器特性用的調節(jié)單元。
7.如權利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述放大處理單元包含對所述原圖像進行互相不同種類的圖像放大處理的多個圖像放大單元、以及根據所述識別性判斷單元判斷的所述識別性，從所述多個圖像放大單元中選擇能夠生成所述原圖像的放大圖像的圖像放大單元的選擇單元。
8.如權利要求7所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述識別性判斷單元判斷所述原圖像中所述識別性是高還是低，所述放大處理單元作為所述多個圖像放大單元包含維持所述原圖像的空間頻率放大所述原圖像的第一圖像放大單元、以及強調所述原圖像邊緣放大所述原圖像的第二圖像放大單元，所述選擇單元在所述識別性判斷單元判斷為所述識別性低的情況下，選擇所述第一圖像放大單元，在所述識別性判斷單元判斷為所述識別性高的情況下，選擇所述第二圖像放大單元。
9.如權利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述識別性判斷單元判斷所述原圖像中所述識別性是高還是低，所述放大單元在所述識別性判斷單元判斷為所述識別性低的情況下，利用近似于人的視覺特性的濾波特性進行濾波器處理，然后進行圖像放大處理。
10.如權利要求9所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述放大處理單元包含具有近似于人的視覺特性的濾波器特性而且所述原圖像通過的濾波器單元；在所述識別性判斷單元判斷為所述識別性低的情況下從所述原圖像通過所述濾波器單元而得到的圖像中選擇與判斷為所述識別性低的所述原圖像的圖像部分對應的圖像部分，在所述識別性判斷單元判斷為所述識別性高的情況下從所述原圖像中選擇判斷為所述識別性高的圖像部分的選擇單元；以及對所述選擇單元選擇的圖像部分構成的圖像，強調該圖像的邊緣進行圖像放大的圖像放大單元。
11.如權利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，還具有測量從要顯示利用所述放大處理單元放大所述原圖像而得到的放大圖像的顯示面至要看該放大圖像的人的視點為止的視線距離的測量單元、以及根據所述視線距離調節(jié)利用所述識別性判斷單元的所述識別性判斷基準的調節(jié)單元。
12.如權利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，具有將所述原圖像分割成多個部分圖像的分割單元、以及對于利用所述分割單元得到的各部分圖像根據人的視覺特性使所述識別性判斷單元判斷識別性，并在與該判斷的識別性相應的狀態(tài)下使所述放大處理單元放大該部分圖像的控制單元。
13.一種圖像處理方法，是放大圖像用的圖像處理方法，其特征在于，具有根據人的視覺特性判斷要放大的原圖像的識別性的識別性判斷步驟、以及在與根據人的視覺特性判斷的所述識別性相應狀態(tài)下放大所述原圖像以此生成所述原圖像的放大圖像的放大處理步驟。
14.如權利要求13所述的圖像處理方法，其特征在于，所述識別性判斷步驟根據人的視覺的灰度等級特性來判斷所述識別性。
15.如權利要求13所述的圖像處理方法，其特征在于，所述識別性判斷部分包含根據空間頻率將所述原圖像分解為多個要素圖像的分解步驟，以及以基于人的視覺特性的規(guī)定閾值將所述多個要素圖像分類以決定各要素圖像的識別性的閾值處理步驟，在所述放大處理步驟中，將所述分解步驟得到的各要素圖像在與利用所述閾值處理步驟對于該各要素圖像決定的識別性相應的狀態(tài)下進行放大，再通過合成放大后的各要素圖像，生成所述原圖像的放大圖像。
16.如權利要求13所述的圖像處理方法，其特征在于，所述識別判斷步驟包含生成使所述原圖像通過具有近似于人的視覺特性的濾波器特性的濾波器從而得到的圖像與所述原圖像之差分的差分生成步驟、以及根據所述差分決定所述原圖像的所述識別性的識別性決定步驟。
17.如權利要求13所述的圖像處理方法，其特征在于，所述放大處理步驟包含根據所述識別性判斷步驟判斷的所述識別性，從預先準備的互相不同種類的圖像放大處理中選擇某一種圖像放大處理的選擇步驟、以及利用所述選擇的圖像放大處理放大所述原圖像的圖像放大步驟。
18.如權利要求13所述的圖像處理方法，其特征在于，所述識別性判斷步驟判斷所述原圖像中所述識別性是高還是低，所述放大處理步驟在所述識別性判斷步驟判斷為所述識別性低的情況下，利用近似于人的視覺特性的濾波器特性進行濾波器處理，然后進行圖像放大處理。
19.如權利要求13所述的圖像處理方法，其特征在于，還具有測量從要顯示利用所述放大處理步驟放大所述原圖像而得到的放大圖像的顯示面至要看該放大圖像的人的視點為止的視線距離的測量步驟，以及根據所述視線距離調節(jié)利用所述識別性判斷步驟的所述識別性判斷基準的調節(jié)步驟。
20.如權利要求13所述的圖像處理方法，其特征在于，還具有將所述原圖像分割成多個部分圖像的分割步驟，在所述識別性判斷步驟中，對于所述分割步驟得到的各部分圖像，根據人的視覺特性判斷識別性，在所述放大處理步驟中，在與該判斷的識別性相應的狀態(tài)下放大該部分圖像。
21.一種圖像處理程序，是放大圖像用的圖像處理程序，其特征在于，使計算機執(zhí)行以下步驟，即根據人的視覺特性判斷要放大的原圖像的識別性的識別性判斷步驟、以及在與根據人的視覺特性判斷的所述識別性相應狀態(tài)下放大所述原圖像以此生成所述原圖像的放大圖像的放大處理步驟。
22.如權利要求21所述的圖像處理程序，其特征在于，所述識別性判斷步驟根據人的視覺的灰度等級特性來判斷所述識別性。
23.如權利要求21所述的圖像處理程序，其特征在于，所述識別性判斷步驟包含根據空間頻率將所述原圖像分解為多個要素圖像的分解步驟，以及以基于人的視覺特性的規(guī)定閾值將所述多個要素圖像加以分類，以此決定各要素圖像的識別性的閾值處理步驟。在所述放大處理步驟中，將所述分解步驟得到的各要素圖像在與利用所述閾值處理步驟對于該各要素圖像決定的識別性相應的狀態(tài)下進行放大，再通過合成放大后的各要素圖像的方法，生成所述原圖像的放大圖像。
24.如權利要求21所述的圖像處理程序，其特征在于，所述識別判斷步驟包含生成使所述原圖像通過具有近似于人的視覺特性的濾波器特性的濾波器從而得到的圖像與所述原圖像之差分的差分生成步驟、以及根據所述差分決定所述原圖像的所述識別性的識別性決定步驟。
25.如權利要求21所述的圖像處理程序，其特征在于，所述放大處理步驟包含根據所述識別性判斷步驟判斷的所述識別性，從預先準備的互相不同種類的圖像放大處理中選擇某一種圖像放大處理的選擇步驟、以及利用所述選擇的圖像放大處理放大所述原圖像的圖像放大步驟。
26.如權利要求21所述的圖像處理程序，其特征在于，所述識別性判斷步驟判斷所述原圖像中所述識別性是高還是低，所述放大處理步驟在所述識別性判斷步驟判斷為所述識別性低的情況下，利用近似于人的視覺特性的濾波器特性進行濾波器處理，然后進行圖像放大處理。
27.如權利要求21所述的圖像處理程序，其特征在于，還具有測量從要顯示利用所述放大處理步驟放大所述原圖像而得到的放大圖像的顯示面至要看該放大圖像的人的視點為止的視線距離的測量步驟，以及根據所述視線距離調節(jié)利用所述識別性判斷步驟的所述識別性判斷基準的調節(jié)步驟。
28.如權利要求21所述的圖像處理程序，其特征在于，還具有將所述原圖像分割成多個部分圖像的分割步驟，在所述識別性判斷步驟中，對于所述分割步驟得到的各部分圖像，根據人的視覺特性判斷識別性。在所述放大處理步驟中，在與該判斷的識別性相應的狀態(tài)下放大該部分圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及放大圖像用圖像處理裝置、圖像處理方法及圖像處理程序。識別性判斷單元(2)根據人的視覺特性判斷原圖像的圖形的識別性。放大處理單元(3)根據該判斷結果對原圖像的圖形中判斷為識別性低的圖形，選擇利用空間頻率維持圖像放大單元(30)生成的放大圖像，同時對于判斷為識別性高的圖形，選擇利用邊緣強調圖像放大單元(31)生成的放大圖像，通過將選擇的放大圖像合成，得到整個原圖像的放大圖像。這樣，在放大原圖像時，對于從人的視覺特性的觀點出發(fā)難識別的不易引人注意的圖形，在保持不引人注意的條件下進行放大處理，對于易識別的引人注意的圖形，進行強調邊緣的放大處理。
文檔編號G06T3/40GK1497501SQ200310101559
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月9日 優(yōu)先權日2003年10月9日
發(fā)明者熊倉威 申請人:夏普株式會社