JPH11353306A - Two-dimensional data interpolating system - Google Patents

Two-dimensional data interpolating system

Info

Publication number
JPH11353306A
JPH11353306A JP10178121A JP17812198A JPH11353306A JP H11353306 A JPH11353306 A JP H11353306A JP 10178121 A JP10178121 A JP 10178121A JP 17812198 A JP17812198 A JP 17812198A JP H11353306 A JPH11353306 A JP H11353306A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sampling function
interpolation
function
value
sampling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10178121A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Toraichi
和男 寅市
Koichi Wada
耕一 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FLUENCY KENKYUSHO KK
Original Assignee
FLUENCY KENKYUSHO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FLUENCY KENKYUSHO KK filed Critical FLUENCY KENKYUSHO KK
Priority to JP10178121A priority Critical patent/JPH11353306A/en
Priority to PCT/JP1999/003044 priority patent/WO1999064988A1/en
Priority to TW088109727A priority patent/TW442739B/en
Publication of JPH11353306A publication Critical patent/JPH11353306A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4007Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting based on interpolation, e.g. bilinear interpolation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-dimensional(2D) data interpolating system capable of reducing operation quantity and the occurrence of errors. SOLUTION: A data processor is provided with a discrete value extracting part 10, an X direction sampling function operating part 20, an X direction convolution operating part 30, a Y direction sampling function operating part 40, and a Y direction convolution operating part 50. The extracting part 10 extracts pixel data included in a prescribed range around a noticed point to be interpolated, the operating parts 20, 30 are used for calculating an interpolation value (X direction interpolation value) by using the limited number of sampling functions to be differentiated only once in the whole area based on pixel data of which Y coordinate is the same. The operating parts 40, 50 are used for calculating an interpolation value corresponding to the noticed point by using these sampling functions based on the X direction interpolation value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、二次元空間上に配
置された離散データ間の値を補間する二次元データ補間
方式に関する。なお、本明細書においては、関数の値が
局所的な領域で0以外の有限の値を有し、それ以外の領
域で0となる場合を「有限台」と称して説明を行うもの
とする。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a two-dimensional data interpolation system for interpolating values between discrete data arranged in a two-dimensional space. In this specification, a case where the value of a function has a finite value other than 0 in a local region and becomes 0 in other regions is referred to as “finite base” and described. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、予め与えられた標本値間の値
を求めるデータ補間方法として、標本化関数を用いてデ
ータ補間を行う手法が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a data interpolation method for obtaining a value between given sample values, a method of performing data interpolation using a sampling function has been known.

【0003】図8は、従来から知られているsinc関
数と称される標本化関数の説明図である。このsinc
関数は、ディラックのデルタ関数を逆フーリエ変換した
ときに現れるものであり、t=0の標本点のみで1にな
り、他の全ての標本点では0となる。具体的には、si
nc関数は、標本化周波数をfとしたときに、
FIG. 8 is an explanatory diagram of a sampling function called a sinc function which has been conventionally known. This sinc
The function appears when the Dirac delta function is subjected to the inverse Fourier transform, and becomes 1 only at the sample point at t = 0, and becomes 0 at all other sample points. Specifically, si
When the sampling frequency is f, the nc function is

【0004】[0004]

【数1】 (Equation 1)

【0005】によって表される。この(1)式によれ
ば、sinc関数による補間は、sin {πf(t−k
T)}/πf(t−kT)という関数を時間軸方向にk
Tづつずらし、標本値と掛け合わせて加える、いわゆる
畳み込み演算を行うことにより実現されることが分か
る。
[0005] According to the equation (1), the interpolation by the sinc function is sin sπf (tk
T)} / πf (t−kT)
It can be seen that this is realized by performing a so-called convolution operation that is shifted by T and multiplied by the sample value and added.

【0006】図9は、図8に示した標本化関数を用いた
データ補間の説明図である。同図に示すように、各標本
点以外の値は、全ての標本値を用いて補間される。
FIG. 9 is an explanatory diagram of data interpolation using the sampling function shown in FIG. As shown in the figure, values other than each sample point are interpolated using all sample values.

【0007】また、上述したデータ補間の手法を用いて
画像等の二次元データの補間を行うこともできる。画像
データの補間処理に用いられる従来の手法としては、最
近接内挿法、共1次内挿法、3次畳み込み内挿法等が知
られている。
Further, two-dimensional data such as an image can be interpolated by using the above-described data interpolation technique. As a conventional method used for image data interpolation processing, a nearest neighbor interpolation method, a bilinear interpolation method, a tertiary convolution interpolation method, and the like are known.

【0008】例えば、3次畳み込み内挿法によって、内
挿したい(補間したい)画像データの値を求める場合
に、着目点を挟んでx方向、y方向のそれぞれについて
前後2画素づつの離散データをP11、P12等とすると、
補間データの値Pは、
For example, when obtaining the value of image data to be interpolated (interpolated) by the cubic convolution interpolation method, discrete data of two pixels before and after each pixel in the x direction and the y direction with respect to a point of interest are obtained. When P 11, P 12, etc.,
The value P of the interpolation data is

【0009】[0009]

【数2】 (Equation 2)

【0010】によって計算される。Is calculated by

【0011】ここで、f(t)は、Where f (t) is

【0012】[0012]

【数3】 (Equation 3)

【0013】であり、上述したsinc関数を3次関数
で近似したものである。
The sinc function is approximated by a cubic function.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したs
inc関数を標本化関数として用いる場合には、理論的
には−∞から+∞までの標本点に対応した各標本化関数
の値を畳み込みによって加算することにより、正確な補
間値を得ることができる。しかし、実際に各種のプロセ
ッサ等によって上述した補間演算を行おうとすると、有
限区間で処理を打ち切ることになるために、打ち切りに
よる誤差が生じ、少ない標本値を用いて補間演算を行っ
た場合には充分な精度が得られないという問題があっ
た。
By the way, the above-mentioned s
When the inc function is used as the sampling function, it is theoretically possible to obtain an accurate interpolation value by adding the values of the sampling functions corresponding to the sampling points from −∞ to + ∞ by convolution. it can. However, when the above-described interpolation calculation is actually performed by various processors, etc., the processing is terminated in a finite interval, so an error due to the termination occurs, and when the interpolation calculation is performed using a small number of sample values, There was a problem that sufficient accuracy could not be obtained.

【0015】例えば、(2)式に示した3次畳み込み内
挿法による場合には、計算を簡単にするために、sin
c関数を3次関数で近似するとともに、強制的に2画素
分以上離れた画素の影響はないものとして計算を行って
おり、誤差が多くなる。
For example, in the case of the third-order convolution interpolation method shown in the equation (2), sin is used to simplify the calculation.
The c-function is approximated by a cubic function, and the calculation is performed assuming that there is no effect of pixels separated by two pixels or more, and errors increase.

【0016】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、演算量を減らすことがで
き、しかも誤差の少ない二次元データ補間方式を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a two-dimensional data interpolation method which can reduce the amount of calculation and has few errors.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の二次元データ補間方式は、有限回微分
可能であって有限台の値を有する標本化関数を用いて、
二変数で規定される二次元空間上に等間隔に配置された
離散データ間の補間演算を二変数のそれぞれについて行
っており、二変数のそれぞれについてこの有限台の区間
に含まれる離散データのみを補間演算の対象とすればよ
いため、演算量が少なく、しかも打ち切り誤差が全く生
じないため良好な補間精度を得ることができる。
In order to solve the above-mentioned problems, a two-dimensional data interpolation method according to the present invention uses a sampling function that is finitely differentiable and has a finite number of values.
Interpolation between discrete data arranged at equal intervals on a two-dimensional space defined by two variables is performed for each of the two variables, and for each of the two variables, only the discrete data included in this finite range is Since it is sufficient to perform the interpolation calculation, the amount of calculation is small, and no truncation error occurs, so that good interpolation accuracy can be obtained.

【0018】特に、上述した標本化関数としては、有限
台の区間の全域にわたって1回だけ微分可能な関数を用
いることが好ましい。自然界に存在する各種の信号は、
滑らかに変化しているため微分可能性が必要であると考
えられるが、その微分可能回数は必ずしも無限回である
必要はなく、むしろ1回だけ微分可能であれば充分に自
然現象を近似できると考えられる。
In particular, as the above-mentioned sampling function, it is preferable to use a function that can be differentiated only once over the entire area of a finite range. Various signals that exist in nature,
It is considered that differentiability is necessary because it changes smoothly, but the number of differentiable times does not necessarily have to be infinite. Conceivable.

【0019】このように、有限回微分可能であって有限
台な標本関数を用いることにより数々の利点があるが、
従来はこのような条件を満たす標本化関数が存在しない
と考えられていた。ところが、本発明者の研究によっ
て、上述した条件を満たす関数が見いだされた。
As described above, there are many advantages by using a sample function that is finitely differentiable and finite, but
Conventionally, it has been considered that there is no sampling function that satisfies such a condition. However, the research by the present inventors has found a function that satisfies the above conditions.

【0020】具体的には、本発明が適用される標本化関
数H(t)は、3階Bスプライン関数をF(t)とした
ときに、−F(t+1/2)/4+F(t)−F(t−
1/2)/4で求めることができる。この標本化関数H
(t)は、全域で1回だけ微分可能であって、t=±2
において値が0に収束する有限台の関数であり、上述し
た2つの条件を満たす。このような関数H(t)を用い
て、離散データ間の補間を行うことにより、演算量が少
なく、しかも精度の高い補間演算を行うことができる。
したがって、例えば離散データとして二次元空間に存在
する画像データを考えた場合には、精度の高いリアルタ
イム処理が可能になる。
Specifically, the sampling function H (t) to which the present invention is applied is -F (t + 1/2) / 4 + F (t), where F (t) is a third-order B-spline function. -F (t-
1/2) / 4. This sampling function H
(T) is differentiable only once in the entire region, and t = ± 2
Is a finite function whose value converges to 0, and satisfies the above two conditions. By performing interpolation between discrete data using such a function H (t), an interpolation operation with a small amount of calculation and high accuracy can be performed.
Therefore, for example, when image data existing in a two-dimensional space is considered as discrete data, highly accurate real-time processing can be performed.

【0021】また、上述した3階Bスプライン関数F
(t)は、−3/2≦t<−1/2については(4t2
+12t+9)/4で、−1/2≦t<1/2について
は−2t2 +3/2で、1/2≦t<3/2については
(4t2 −12t+9)/4で表すことができ、このよ
うな二次関数による区分多項式によって上述した標本化
関数の演算を行うことができるため、その演算内容が比
較的簡単で演算量を少なくすることができる。
The third-order B-spline function F
(T) is (4t 2 ) for −3.2 ≦ t <− /.
+ In 12t + 9) / 4, with -2t 2 + 3/2 for -1 / 2 ≦ t <1/2, the 1/2 ≦ t <3/2 may be represented by (4t 2 -12t + 9) / 4 Since the above-described operation of the sampling function can be performed by such a piecewise polynomial using a quadratic function, the content of the operation is relatively simple and the amount of operation can be reduced.

【0022】また、上述したようにBスプライン関数を
用いて標本化関数を表すのではなく、二次の区分多項式
で表現することもできる。具体的には、−2≦t<−3
/2については(−t2 −4t−4)/4で、−3/2
≦t<−1については(3t2 +8t+5)/4で、−
1≦t<−1/2については(5t2 +12t+7)/
4で、−1/2≦t<1/2については(−7t2
4)/4で、1/2≦t<1については(5t2 −12
t+7)/4で、1≦t<3/2については(3t2
8t+5)/4で、3/2≦t≦2については(−t2
+4t−4)/4で定義される標本化関数を用いること
により、上述した補間処理を行うことができる。
Further, instead of using a B-spline function to represent a sampling function as described above, it is also possible to represent a sampling function using a quadratic piecewise polynomial. Specifically, −2 ≦ t <−3
/ −2 is (−t 2 −4t−4) / 4, −3/2
For ≦ t <−1, (3t 2 + 8t + 5) / 4, and −
For 1 ≦ t <− /, (5t 2 + 12t + 7) /
In (4), for −1 / ≦ t <1 /, (−7t 2 +
4) / 4, for 1/2 ≦ t <1, (5t 2 −12)
(t + 7) / 4, and for 1 ≦ t <3/2, (3t 2
8t + 5) / 4 and (−t 2 ) for 3/2 ≦ t ≦ 2.
By using the sampling function defined by + 4t-4) / 4, the above-described interpolation processing can be performed.

【0023】また、本発明の二次元データ補間方式で
は、上述した補間演算を行うために、離散データ抽出手
段、第1および第2の標本化関数演算手段、第1および
第2の畳み込み演算手段を備えている。離散データ抽出
手段によって、二変数で規定される二次元空間上で着目
点の周辺の所定範囲に存在する複数の離散データが抽出
される。そして、まず第1の標本化関数演算手段と第1
の畳み込み演算手段によって、二変数の一方について上
述した標本化関数を用いて畳み込み演算を行い、次に第
2の標本化関数演算手段と第2の畳み込み演算手段によ
って二変数の他方について上述した標本化関数を用いて
畳み込み演算を行う。このように、二変数のそれぞれに
ついて別々に標本化関数の値を計算し、この結果に対し
て畳み込み演算を行うだけで、複数の離散値間のデータ
補間を行うことができ、補間処理に必要な処理量を大幅
に減らすことができ、しかも上述したように有限台の標
本化関数を用いることにより打ち切り誤差がなくなるた
め、処理の精度を上げることができる。
Further, in the two-dimensional data interpolation system of the present invention, in order to perform the above-described interpolation operation, discrete data extraction means, first and second sampling function operation means, first and second convolution operation means It has. A plurality of discrete data existing in a predetermined range around a point of interest on a two-dimensional space defined by two variables is extracted by the discrete data extracting means. Then, first, the first sampling function calculating means and the first
The convolution operation means performs a convolution operation using one of the two variables using the above-mentioned sampling function, and then performs the second sampling function operation means and the second convolution operation means on the sample described above for the other of the two variables. The convolution operation is performed using the conversion function. In this way, data interpolation between multiple discrete values can be performed simply by calculating the value of the sampling function separately for each of the two variables and performing a convolution operation on the result, which is necessary for the interpolation process. The amount of processing can be greatly reduced, and the truncation error is eliminated by using a finite number of sampling functions as described above, so that the processing accuracy can be improved.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明の二次元データ補間方式を
適用した一実施形態のデータ処理装置は、有限回微分可
能であって有限台の値を有する標本化関数を用いて、二
次元空間に一定間隔で配置された各離散データ間の補間
を行うことに特徴がある。以下、一実施形態のデータ処
理装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A data processing apparatus according to one embodiment to which a two-dimensional data interpolation method according to the present invention is applied uses a sampling function which is finitely differentiable and has a finite number of values. Is characterized by performing interpolation between discrete data arranged at regular intervals. Hereinafter, a data processing apparatus according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

【0025】図1は、本実施形態のデータ処理装置の構
成を示す図である。同図に示すデータ処理装置は、入力
される二次元空間上の離散データに基づいて補間処理を
行うものであり、離散値抽出部10、X方向標本化関数
演算部20、X方向畳み込み演算部30、Y方向標本化
関数演算部40、Y方向畳み込み演算部50を含んで構
成されている。以下、二次元空間上の離散データとして
は、例えば画像の濃度データや色データ等からなる画素
データを考えるものとする。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the data processing apparatus of the present embodiment. The data processing device shown in FIG. 1 performs an interpolation process based on input discrete data in a two-dimensional space, and includes a discrete value extraction unit 10, an X-direction sampling function operation unit 20, an X-direction convolution operation unit. 30, a Y-direction sampling function operation unit 40, and a Y-direction convolution operation unit 50. Hereinafter, as discrete data in the two-dimensional space, pixel data including, for example, image density data and color data is considered.

【0026】離散値抽出部10は、順に入力される画素
データの中から補間対象となる着目点の周囲の所定範囲
に含まれる複数個の画素に対応するものを抽出して保持
する。図2は、着目点の周辺で抽出される画素データの
範囲を示す図である。同図に示すように、補間対象とな
る着目点をp、その座標を(x,y)とすると、この着
目点pを中心にしてX方向およびY方向のそれぞれにつ
いて前後2画素分の矩形領域を抽出対象範囲として、こ
の範囲に含まれる合計16個の画素のそれぞれに対応し
た画素データが離散値抽出部10によって抽出される。
The discrete value extracting unit 10 extracts and holds, from sequentially input pixel data, data corresponding to a plurality of pixels included in a predetermined range around a point of interest to be interpolated. FIG. 2 is a diagram illustrating a range of pixel data extracted around a point of interest. As shown in the figure, if a point of interest to be interpolated is p and its coordinates are (x, y), a rectangular area of two pixels before and after in the X direction and the Y direction with respect to this point of interest p Is the extraction target range, the discrete value extraction unit 10 extracts pixel data corresponding to each of a total of 16 pixels included in this range.

【0027】X方向標本化関数演算部20は、着目点p
の座標(x,y)が指定されたときに、抽出された各画
素データに対応する画素と着目点pとのX方向に沿った
距離を計算するとともに、この計算した距離に基づいて
各画素に対応した標本化関数の値を計算する。このよう
にして、標本値抽出部10から出力される16個の画素
データのそれぞれについて標本化関数の値が計算され
る。
The X-direction sampling function calculator 20 calculates the point of interest p
When the coordinates (x, y) are designated, the distance along the X direction between the pixel corresponding to the extracted pixel data and the point of interest p is calculated, and each pixel is calculated based on the calculated distance. Compute the value of the sampling function corresponding to. In this way, the value of the sampling function is calculated for each of the 16 pieces of pixel data output from the sample value extracting unit 10.

【0028】X方向畳み込み演算部30は、X方向標本
化関数演算部20によって計算された16個の標本化関
数の値のそれぞれに各画素データの値を乗算し、その結
果をY座標が同一の系列毎に加算することにより、X方
向に沿った畳み込み演算を行う。この畳み込み演算によ
って得られる値が、X方向毎の補間値であり、図3に
「*」で示したように、X方向に沿った各画素の画素デ
ータに基づいて、着目点pと同一のY座標を有する4個
の画素A、B、C、Dのそれぞれに対応する補間値(以
後、「X方向補間値」と称する)が得られる。
The X-direction convolution operation unit 30 multiplies each of the 16 sampling function values calculated by the X-direction sampling function operation unit 20 by the value of each pixel data, and compares the result with the same Y coordinate. The convolution operation along the X direction is performed by adding for each series. The value obtained by this convolution operation is an interpolation value for each X direction, and as indicated by “*” in FIG. 3, based on the pixel data of each pixel along the X direction, Interpolated values (hereinafter, referred to as “X-directional interpolated values”) corresponding to the four pixels A, B, C, and D having the Y coordinate are obtained.

【0029】また、Y方向標本化関数演算部40は、着
目点pの座標(x,y)が指定されたときに、各X方向
補間値に対応する画素と着目点pとのY方向に沿った距
離を計算するとともに、この計算した距離に基づいて各
X方向補間値に対応した標本化関数の値を計算する。こ
のようにして、X方向畳み込み演算部30によって計算
された4個のX方向補間値のそれぞれについて標本化関
数の値が計算される。
When the coordinates (x, y) of the point of interest p are designated, the Y-direction sampling function calculation unit 40 calculates the coordinates of the pixel corresponding to each X-direction interpolation value and the point of interest p in the Y direction. The distance along the X-direction is calculated, and the value of the sampling function corresponding to each X-direction interpolation value is calculated based on the calculated distance. Thus, the value of the sampling function is calculated for each of the four X-direction interpolation values calculated by the X-direction convolution operation unit 30.

【0030】Y方向畳み込み演算部50は、Y方向標本
化関数演算部40によって計算された4個の標本化関数
の値のそれぞれに各X方向補間値を乗算し、その結果を
加算することにより4個のX方向補間値に対応する畳み
込み演算を行う。この畳み込み演算によって得られる値
が、着目点pに対応して最終的に得られる補間値とな
る。
The Y-direction convolution operation unit 50 multiplies each of the four sampling function values calculated by the Y-direction sampling function operation unit 40 by each X-direction interpolation value, and adds the results. A convolution operation corresponding to the four X-direction interpolation values is performed. The value obtained by this convolution operation is the interpolation value finally obtained corresponding to the point of interest p.

【0031】上述した離散値抽出部10が離散データ抽
出手段に、X方向標本化関数演算部20が第1の標本化
関数演算手段に、X方向畳み込み演算部30が第1の畳
み込み演算手段に、Y方向標本化関数演算部40が第2
の標本化関数演算手段に、Y方向畳み込み演算部50が
第2の畳み込み演算手段にそれぞれ対応する。また、X
方向補間値が第1の補間値に、着目点pに対応する補間
値が第2の補間値にそれぞれ対応する。
The above-described discrete value extracting unit 10 serves as discrete data extracting means, the X-direction sampling function operating unit 20 serves as first sampling function operating means, and the X-direction convolution operating unit 30 serves as first convolution operating means. , The Y-direction sampling function operation unit 40
And the Y-direction convolution operation unit 50 corresponds to the second convolution operation means. Also, X
The direction interpolation value corresponds to the first interpolation value, and the interpolation value corresponding to the point of interest p corresponds to the second interpolation value.

【0032】次に、上述したデータ処理装置によって行
われるデータ補間処理の詳細を説明する。図4は、X方
向標本化関数演算部20およびY方向標本化関数演算部
40における演算で用いられる標本化関数の説明図であ
る。図4に示す標本化関数H(t)は、微分可能性に着
目した有限台の関数であり、例えば全域において1回だ
け微分可能であって、横軸に沿った標本位置tが−2か
ら+2のときに0以外の有限な値を有する有限台の関数
である。また、H(t)は標本化関数であるため、t=
0の標本点でのみ1になり、t=±1,±2の標本点に
おいて0になるという特徴を有する。
Next, the details of the data interpolation processing performed by the above-described data processing device will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram of a sampling function used in the calculations in the X-direction sampling function calculation unit 20 and the Y-direction sampling function calculation unit 40. The sampling function H (t) shown in FIG. 4 is a finite function focusing on differentiability. For example, the sampling function H (t) is differentiable only once in the entire region, and the sampling position t along the horizontal axis is from -2. This is a finite function having a finite value other than 0 when +2. Also, since H (t) is a sampling function, t =
It has a feature that it becomes 1 only at a sample point of 0 and becomes 0 at a sample point of t = ± 1, ± 2.

【0033】上述した各種の条件(標本化関数、1回だ
け微分可能、有限台)を満たす関数H(t)が存在する
ことが本発明者の研究により確かめられている。具体的
には、このような標本化関数H(t)は、3階Bスプラ
イン関数をF(t)としたときに、 H(t)=−F(t+1/2)/4+F(t)−F(t
−1/2)/4 で定義することができる。
It has been confirmed by the present inventors that a function H (t) that satisfies the above-described various conditions (sampling function, one-time differentiability, finite base) exists. Specifically, when the sampling function H (t) is a third-order B-spline function as F (t), H (t) = − F (t + /) / 4 + F (t) − F (t
−1/2) / 4.

【0034】ここで、3階Bスプライン関数F(t)
は、 (4t2 +12t+9)/4 ;−3/2≦t<−1/2 −2t2 +3/2 ;−1/2≦t<1/2 (4t2 −12t+9)/4 ;1/2≦t<3/2 で表される。
Here, the third-order B-spline function F (t)
It is, (4t 2 + 12t + 9 ) / 4; -3 / 2 ≦ t <-1/2 -2t 2 +3/2; -1 / 2 ≦ t <1/2 (4t 2 -12t + 9) / 4; 1/2 ≦ t <3/2.

【0035】上述した標本化関数H(t)は、二次の区
分多項式であり、3階Bスプライン関数F(t)を用い
ているため、全域で1回だけの微分可能性が保証される
有限台の関数となっている。また、t=±1,±2にお
いて0となる。
The above-mentioned sampling function H (t) is a quadratic piecewise polynomial and uses the third-order B-spline function F (t), so that only one differentiability is guaranteed in the entire region. It is a finite function. Also, it becomes 0 at t = ± 1, ± 2.

【0036】このように、上述した関数H(t)は、標
本化関数であって、全域において1回だけ微分可能であ
り、しかもt=±2において0に収束する有限台の関数
である。この標本化関数H(t)を用いて各画素データ
に基づく重ね合わせを行うことにより、離散的な画素デ
ータ間の値を1回だけ微分可能な関数を用いて補間する
ことができる。
As described above, the above-described function H (t) is a sampling function, is a differentiable function only once in the entire region, and is a finite function that converges to 0 at t = ± 2. By performing superposition based on each pixel data using the sampling function H (t), it is possible to interpolate the value between discrete pixel data using a function that can be differentiated only once.

【0037】また、上述した標本化関数を用いた補間処
理を図2に示したような二次元空間(X−Y平面)上に
離散的に存在する画素データに基づく補間処理に拡張す
る場合には、図3に示すように、まずX方向に沿って補
間処理を行って、最終的に求めたい着目点pと同一のX
座標を有する各Y座標毎の補間値を求め、その後このX
方向補間値を用いてY方向に沿って再度補間処理を行っ
て最終的な補間値Pを得るようにすればよい。
In the case where the above-described interpolation processing using the sampling function is extended to interpolation processing based on pixel data discretely present in a two-dimensional space (XY plane) as shown in FIG. As shown in FIG. 3, first, interpolation processing is performed along the X direction, and the same X as the target point p to be finally obtained is obtained.
An interpolation value for each Y coordinate having coordinates is obtained, and then this X value is calculated.
The interpolation process may be performed again along the Y direction using the direction interpolation value to obtain the final interpolation value P.

【0038】図5は、X方向に一定間隔で並んだ画素デ
ータとその間の補間値との関係を示す図であり、例えば
図3に示す画素Aに対応する補間値とこの画素と同一の
Y座標を有する周辺の画素データとの関係が示されてい
る。Y座標がYj+1 でX座標がXi+1 、Xi+2
i+3 、Xi+4 のそれぞれの画素データをPi+1 ,j+1
i+2 ,j+1、Pi+3 ,j+1、Pi+4 ,j+1とし、X座標X
i+2 とXi+3 の間の所定位置Xa(Xi+2 から距離a)
に対応した補間値Pj+1 を求める場合を考える。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between pixel data arranged at regular intervals in the X direction and interpolated values therebetween. For example, the interpolated value corresponding to pixel A shown in FIG. The relationship with surrounding pixel data having coordinates is shown. Y coordinate is Y j + 1 and X coordinate is X i + 1 , X i + 2 ,
Pixel data of X i + 3 and X i + 4 are represented by P i + 1, j + 1 ,
Let P i + 2, j + 1 , P i + 3, j + 1 , P i + 4, j + 1 be the X coordinate X
Predetermined position Xa between i + 2 and Xi + 3 (distance a from Xi + 2 )
Let us consider a case where an interpolation value P j + 1 corresponding to is obtained.

【0039】一般に、補間値Pj+1 を標本化関数を用い
て求めるには、周辺の画素データのそれぞれについて補
間値Pj+1 の位置における標本化関数の値を求め、これ
を用いて畳み込み演算を行うことにより、補間値Pj+1
を求めることができる。sinc関数は、t=±∞の標
本点で0に収束する関数であるため、補間値Pj+1 を正
確に求めようとすると、X=±∞までの各X座標の各画
素データに対応して補間値Pj+1 の位置でのsinc関
数の値を計算し、これを用いて畳み込み演算を行う必要
があった。
[0039] Generally, in order to determine the interpolated value P j + 1 by using the sampling function, obtains the value of the sampling function at the position of the interpolated value P j + 1 for each of the surrounding pixel data, using the same By performing the convolution operation, the interpolation value P j + 1 is obtained.
Can be requested. Since the sinc function is a function that converges to 0 at a sample point of t = ± 、, if the interpolation value P j + 1 is to be obtained accurately, it corresponds to each pixel data of each X coordinate up to X = ± ∞. Then, it is necessary to calculate the value of the sinc function at the position of the interpolation value P j + 1 , and to perform the convolution operation using this.

【0040】ところが、本実施形態で用いる標本化関数
H(t)は、t=±2の標本点で0に収束するため、t
=±2までの画素データ、すなわち補間値Pj+1 を挟ん
で前後2個ずつ合計4個の画素データを考慮に入れれば
よい。したがって、図5に示すX方向補間値Pj+1 を求
めるには、X座標がXi+1 、Xi+2 、Xi+3 、Xi+4
4つの画素データPi+1 ,j+1、Pi+2 ,j+1
i+3 ,j+1、Pi+4 ,j+1のみを考慮すればよいことにな
り、演算量を大幅に削減することができる。しかも、そ
れ以外の画素データについては、本来考慮すべきである
が演算量や精度等を考慮して無視しているというわけで
はなく、理論的に考慮する必要がないため、打ち切り誤
差は発生しない。
However, the sampling function H (t) used in this embodiment converges to 0 at t = ± 2 sampling points.
= 2, that is, a total of four pixel data, two before and after the interpolated value P j + 1 . Therefore, in order to obtain the X-direction interpolation value P j + 1 shown in FIG. 5, four pixel data P i + 1 whose X coordinates are X i + 1 , X i + 2 , X i + 3 , and X i + 4 are obtained. , j + 1 , P i + 2, j + 1 ,
Only P i + 3, j + 1 and P i + 4, j + 1 need to be considered, and the amount of calculation can be greatly reduced. In addition, other pixel data, which should be originally considered, are not neglected in consideration of the calculation amount and the accuracy, etc., and do not need to be considered theoretically, so that a truncation error does not occur. .

【0041】図6は、X方向標本化関数演算部20およ
びX方向畳み込み演算部30による補間処理の詳細な説
明図である。補間処理の手順としては、図6(A)〜
(D)に示すように、4つの画素データPi+1 ,j+1、P
i+2 ,j+1、Pi+3 ,j+1、Pi+4,j+1のそれぞれ毎に、図
4に示した標本化関数H(t)のt=0(中心位置)に
おけるピーク高さを一致させ、このときのそれぞれの補
間位置Xaにおける標本化関数の値を求める。
FIG. 6 is a detailed explanatory diagram of the interpolation processing by the X-direction sampling function operation unit 20 and the X-direction convolution operation unit 30. As the procedure of the interpolation processing, FIG.
As shown in (D), four pieces of pixel data P i + 1, j + 1 , P
For each of i + 2, j + 1 , Pi + 3, j + 1 , and Pi + 4, j + 1 , t = 0 (center position) of the sampling function H (t) shown in FIG. And the value of the sampling function at each interpolation position Xa at this time is determined.

【0042】例えば、図6(A)に示すXi+1 における
画素データPi+1 ,j+1について具体的に説明する。補間
位置Xaと画素位置Xi+1 との距離は、各画素位置間の
距離を正規化して1とすると、1+aとなる。したがっ
て、画素位置Xi+1 に標本化関数H(t)の中心位置を
合わせたときの補間位置における標本化関数の値はH
(1+a)となる。実際には、画素データPi+1 ,j+1
一致するように標本化関数H(t)の中心位置のピーク
高さを合わせるため、上述したH(1+a)をP
i+1 ,j+1倍した値H(1+a)・Pi+1 ,j+1が求めたい
値となる。図1に示した構成においては、X方向標本化
関数演算部20によってH(1+a)が計算され、X方
向畳み込み演算部30によってこれをPi+1 ,j+1倍する
演算が行われる。
For example, the pixel data P i + 1 and j + 1 at X i + 1 shown in FIG. 6A will be specifically described. The distance between the interpolation position Xa and the pixel position X i + 1 is 1 + a when the distance between the pixel positions is normalized to be 1. Therefore, when the center position of the sampling function H (t) is adjusted to the pixel position X i + 1 , the value of the sampling function at the interpolation position is H
(1 + a). Actually, in order to adjust the peak height at the center position of the sampling function H (t) so as to match the pixel data P i + 1, j + 1 , the above-mentioned H (1 + a) is calculated by P
The value H (1 + a) · P i + 1, j + 1 multiplied by i + 1, j + 1 is the value to be obtained. In the configuration shown in FIG. 1, H (1 + a) is calculated by the X-direction sampling function calculation unit 20, and an operation of multiplying H (1 + a) by P i + 1 and j + 1 is performed by the X-direction convolution calculation unit 30.

【0043】同様にして、図6(B)〜(D)に示すよ
うに、他の3つの画素データに対応して、補間位置Xa
における各演算結果H(a)・Pi+2 ,j+1、H(1−
a)・Pi+3 ,j+1、H(2−a)・Pi+4 ,j+1が得られ
る。
Similarly, as shown in FIGS. 6B to 6D, the interpolation position Xa corresponding to the other three pixel data is set.
, H (a) · P i + 2, j + 1 , H (1-
a) · P i + 3, j + 1 and H (2-a) · P i + 4, j + 1 are obtained.

【0044】X方向畳み込み演算部30は、このように
して得られた4つの演算結果H(1+a)・
i+1 ,j+1、H(a)・Pi+2 ,j+1、H(1−a)・P
i+3 ,j+1、H(2−a)・Pi+4 ,j+1を加算することに
より畳み込み演算を行って、図3に示した画素A対応す
るX方向補間値Pj+1 を出力する。
The X-direction convolution operation unit 30 calculates the four operation results H (1 + a) ·
P i + 1, j + 1 , H (a) · P i + 2, j + 1 , H (1-a) · P
A convolution operation is performed by adding i + 3, j + 1 and H (2-a) · P i + 4, j + 1 to obtain an X-direction interpolation value P j + corresponding to pixel A shown in FIG. Outputs 1 .

【0045】また、図3に示した他の画素B、C、Dの
それぞれについて同様の補間演算が行われ、他の3つの
X方向補間値Pj+2 、Pj+3 、Pj+4 がX方向畳み込み
演算部30から出力される。
The same interpolation calculation is performed for each of the other pixels B, C, and D shown in FIG. 3, and the other three X-direction interpolation values P j + 2 , P j + 3 , and P j + 4 is output from the X-direction convolution operation unit 30.

【0046】次に、このようにしてX方向畳み込み演算
部30から出力された4つのX方向補間値を用いること
により、Y方向に沿った補間処理が行われ、着目点pに
対応する補間値が求められる。
Next, by using the four X-direction interpolation values output from the X-direction convolution operation unit 30 as described above, interpolation processing along the Y direction is performed, and the interpolation value corresponding to the point of interest p is obtained. Is required.

【0047】図7は、Y方向に一定間隔で並んだ4つの
X方向補間値とその間の補間値との関係を示す図であ
る。上述したように、本実施形態で用いる標本化関数H
(t)は、t=±2の標本点で0に収束するため、着目
点pを挟んで上下2個ずつ合計4個のX方向補間値を考
慮に入れればよい。したがって、図7に示す補間値Pを
求めるには、Y座標がYj+1 、Yj+2 、Yj+3 、Yj+4
の4つのX方向補間値Pj+1 、Pj+2 、Pj+3 、Pj+4
のみを考慮すればよい。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between four X-direction interpolation values arranged at regular intervals in the Y direction and interpolation values therebetween. As described above, the sampling function H used in the present embodiment
Since (t) converges to 0 at t = ± 2 sample points, a total of four X-direction interpolation values, two upper and lower two points with the point of interest p interposed therebetween, may be taken into account. Therefore, in order to obtain the interpolated value P shown in FIG. 7, the Y coordinate is Y j + 1 , Y j + 2 , Y j + 3 , Y j + 4
Of four X-direction interpolation values P j + 1 , P j + 2 , P j + 3 , P j + 4
You only need to consider

【0048】補間位置YbとX方向補間値Pj+1 に対応
する画素位置との距離は、各X方向補間値間の距離を正
規化して1とすると、1+bとなる。したがって、X方
向補間値Pj+1 に対応する画素位置に標本化関数H
(t)の中心位置を合わせたときの補間位置における標
本化関数の値はH(1+b)となる。実際には、X方向
補間値Pj+1 に一致するように標本化関数H(t)の中
心位置のピーク高さを合わせるため、上述したH(1+
b)をPj+1 倍した値H(1+b)・Pj+1 が求めたい
値となる。図1に示した構成においては、Y方向標本化
関数演算部40によってH(1+b)が計算され、Y方
向畳み込み演算部50によってこれをPj+1倍する演算
が行われる。
The distance between the interpolation position Yb and the pixel position corresponding to the X-direction interpolation value P j + 1 is 1 + b when the distance between the X-direction interpolation values is normalized to be 1. Therefore, the sampling function H is stored at the pixel position corresponding to the X-direction interpolation value P j + 1.
The value of the sampling function at the interpolation position when the center position of (t) is adjusted is H (1 + b). Actually, in order to adjust the peak height at the center position of the sampling function H (t) so as to match the X-direction interpolation value P j + 1 , the above-described H (1+
b) a P j + 1 times the value H (1 + b) · P j + 1 is the value to be obtained. In the configuration shown in FIG. 1, H (1 + b) is calculated by the Y-direction sampling function operation unit 40, and an operation of multiplying it by P j + 1 is performed by the Y-direction convolution operation unit 50.

【0049】同様にして、他の3つのX方向補間値P
j+2 、Pj+3 、Pj+4 に対応して、補間位置Ybにおけ
る各演算結果H(b)・Pj+2 、H(1−b)・
j+3 、H(2−b)・Pj+4 が得られる。
Similarly, the other three X-direction interpolation values P
In accordance with j + 2 , Pj + 3 , and Pj + 4 , each operation result H (b) · Pj + 2 , H (1-b) · at the interpolation position Yb.
P j + 3 and H (2-b) · P j + 4 are obtained.

【0050】Y方向畳み込み演算部50は、このように
して得られた4つの演算結果H(1+b)・Pj+1 、H
(b)・Pj+2 、H(1−b)・Pj+3 、H(2−b)
・Pj+4 を加算することにより畳み込み演算を行って、
図2および図3に示した着目点p(x,y)に対応する
補間値Pを出力する。
The Y-direction convolution operation unit 50 calculates the four operation results H (1 + b) · P j + 1 , H
(B) · P j + 2 , H (1-b) · P j + 3 , H (2-b)
Perform a convolution operation by adding P j + 4 ,
An interpolation value P corresponding to the point of interest p (x, y) shown in FIGS. 2 and 3 is output.

【0051】このように、本実施形態のデータ処理装置
は、標本化関数として全域で1回だけ微分可能な有限台
の関数を用いているため、画素データ間の補間処理に必
要な演算量を大幅に減らすことができる。これにより、
画像における補間処理では膨大な処理データを扱った場
合の処理装置の負担の軽減や処理時間の短縮が可能とな
る。
As described above, since the data processing apparatus of this embodiment uses a finite number of functions that can be differentiated only once in the entire area as the sampling function, the amount of calculation required for the interpolation processing between pixel data is reduced. Can be significantly reduced. This allows
In the interpolation processing on an image, it is possible to reduce the load on the processing device and to reduce the processing time when a large amount of processing data is handled.

【0052】特に、処理の対象として合計16個の画素
データのみを考慮すればよいために演算量を減らすこと
ができることに加え、標本化関数が簡単な二次の区分多
項式によって表現されているため、簡単な積和演算によ
り標本化関数の値を求めることができ、この点からもさ
らに演算量を減らすことができる。
In particular, since only a total of 16 pixel data need be considered as a processing target, the amount of calculation can be reduced, and the sampling function is represented by a simple quadratic piecewise polynomial. The value of the sampling function can be obtained by a simple product-sum operation, and the amount of operation can be further reduced from this point.

【0053】また、本実施形態で用いた標本化関数は有
限台であるため、従来であれば処理対象の画素データを
有限個に減らしたときに生じる打ち切り誤差がなく、折
り返し歪みの発生を防止して、誤差の少ない補間結果を
得ることができる。
Further, since the sampling function used in the present embodiment is of a finite scale, there is no truncation error that occurs when the pixel data to be processed is reduced to a finite number, and the generation of aliasing distortion is prevented. As a result, an interpolation result with a small error can be obtained.

【0054】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、上述した実施形態では、標本化
関数を全域で1回だけ微分可能な有限台の関数とした
が、微分可能回数を2回以上に設定してもよい。また、
図4に示すように、本実施形態の標本化関数は、t=±
2で0に収束するようにしたが、t=±3以上で0に収
束するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the sampling function is a finite number of functions that can be differentiated only once in the entire region. However, the number of differentiable times may be set to two or more. Also,
As shown in FIG. 4, the sampling function of the present embodiment is t = ±
Although it converged to 0 at 2, it may be converged to 0 at t = ± 3 or more.

【0055】また、上述した実施形態では、Bスプライ
ン関数F(t)を用いて標本化関数H(t)を定義した
が、二次の区分多項式を用いて標本化関数H(t)を、 (−t2 −4t−4)/4 ;−2≦t<−3/2 (3t2 +8t+5)/4 ;−3/2≦t<−1 (5t2 +12t+7)/4 ;−1≦t<−1/2 (−7t2 +4)/4 ;−1/2≦t<1/2 (5t2 −12t+7)/4 ;1/2≦t<1 (3t2 −8t+5)/4 ;1≦t<3/2 (−t2 +4t−4)/4 ;3/2≦t≦2 と等価的に表すこともできる。
In the above-described embodiment, the sampling function H (t) is defined using the B-spline function F (t). However, the sampling function H (t) is calculated using a quadratic piecewise polynomial. (−t 2 −4t−4) / 4; −2 ≦ t <−3/2 (3t 2 + 8t + 5) / 4; −3 ≦≦ t <−1 (5t 2 + 12t + 7) / 4; −1 ≦ t <-1/2 (-7t 2 +4) / 4; -1 / 2 ≦ t <1/2 (5t 2 -12t + 7) / 4; 1/2 ≦ t <1 (3t 2 -8t + 5) / 4; 1 ≦ t <3/2 (−t 2 + 4t−4) / 4; 3/2 ≦ t ≦ 2.

【0056】また、上述した実施形態では、二次元上に
配置された各画素に対応する画素データを用いて、最初
にX方向に沿って補間処理を行い、その後この補間処理
によって得られたX方向補間値を用いてY方向に沿って
補間処理を行って、最終的に着目点p(x,y)に対応
する補間値Pを求めるようにしたが、補間処理を行う順
番を入れ替えるようにしてもよい。すなわち、最初にY
方向に沿って補間処理を行い、その後この補間処理によ
って得られたY方向補間値を用いてX方向に沿って補間
処理を行って、最終的に着目点p(x,y)に対応する
補間値Pを求めるようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, interpolation processing is first performed along the X direction using pixel data corresponding to each pixel arranged two-dimensionally, and then X obtained by this interpolation processing is obtained. The interpolation processing is performed along the Y direction using the direction interpolation value, and finally the interpolation value P corresponding to the point of interest p (x, y) is obtained. However, the order in which the interpolation processing is performed is changed. You may. That is, first, Y
An interpolation process is performed along the direction, and then an interpolation process is performed along the X direction using the Y-direction interpolation value obtained by the interpolation process, and finally an interpolation process corresponding to the point of interest p (x, y) is performed. The value P may be obtained.

【0057】[0057]

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、有限
回微分可能であって有限台の値を有する標本化関数を用
いて離散データ間の補間演算を行っており、この有限台
の区間に含まれる離散データのみを補間演算の対象とす
ればよいため、演算量が少なく、しかも打ち切り誤差が
全く生じないため誤差の少ない補間結果を得ることがで
きる。
As described above, according to the present invention, an interpolation operation between discrete data is performed using a sampling function that is finitely differentiable and has a finite number of values. Since only the discrete data included in the section needs to be subjected to the interpolation calculation, the amount of calculation is small, and no truncation error occurs, so that an interpolation result with a small error can be obtained.

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

【図1】本実施形態のデータ処理装置の構成を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a data processing device according to an embodiment.

【図2】着目点の周辺で抽出される画素データの範囲を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a range of pixel data extracted around a point of interest.

【図3】X方向に沿って一定間隔で並んだ画素データと
その間の補間位置との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between pixel data arranged at regular intervals along an X direction and an interpolation position therebetween.

【図4】標本化関数演算部における演算で用いられる標
本化関数の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a sampling function used in an operation in a sampling function operation unit.

【図5】X方向に沿った画素データとその間のX方向補
間値との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between pixel data along the X direction and an X direction interpolation value therebetween;

【図6】X方向補間値を計算する具体例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a specific example of calculating an X-direction interpolation value.

【図7】Y方向に沿って一定間隔で並んだX方向補間値
とその間の着目点における補間値との関係を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between X-direction interpolation values arranged at regular intervals along the Y direction and interpolation values at points of interest therebetween.

【図8】sinc関数の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a sinc function.

【図9】sinc関数を用いたデータ補間の説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram of data interpolation using a sinc function.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 離散値抽出部 20 X方向標本化関数演算部 30 X方向畳み込み演算部 40 Y方向標本化関数演算部 50 Y方向畳み込み演算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Discrete value extraction part 20 X direction sampling function operation part 30 X direction convolution operation part 40 Y direction sampling function operation part 50 Y direction convolution operation part

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有限回微分可能であって有限台の値を有
する標本化関数を用いて、二変数で規定される二次元空
間上に等間隔に配置された複数の離散データに対応する
畳み込み演算を前記二変数のそれぞれについて別々に行
って、前記離散データ間の値を補間することを特徴とす
る二次元データ補間方式。
1. A convolution corresponding to a plurality of discrete data arranged at equal intervals in a two-dimensional space defined by two variables using a sampling function that is finitely differentiable and has a value of a finite order. A two-dimensional data interpolation method, wherein an operation is separately performed for each of the two variables to interpolate a value between the discrete data.
【請求項2】 請求項1において、前記標本化関数は、
全域が1回だけ微分可能な関数であることを特徴とする
二次元データ補間方式。
2. The method according to claim 1, wherein the sampling function is
A two-dimensional data interpolation method, wherein the whole area is a function that can be differentiated only once.
【請求項3】 請求項1または2において、 前記標本化関数は、3階Bスプライン関数をF(t)と
したときに、 H(t)=−F(t+1/2)/4+F(t)−F(t
−1/2)/4 で定義されることを特徴とする二次元データ補間方式。
3. The sampling function according to claim 1, wherein the sampling function is H (t) = − F (t + /) / 4 + F (t), where F (t) is a third-order B-spline function. −F (t
A two-dimensional data interpolation method defined by (−1/2) / 4.
【請求項4】 請求項3において、 前記3階Bスプライン関数F(t)は、 −3/2≦t<−1/2については(4t2 +12t+
9)/4で、 −1/2≦t<1/2については−2t2 +3/2で、 1/2≦t<3/2については(4t2 −12t+9)
/4で表されることを特徴とする二次元データ補間方
式。
4. The method according to claim 3, wherein the third-order B-spline function F (t) is (4t 2 + 12t +
9) / 4, for -1 / 2≤t <1/2, -2t 2 +3/2, and for 1 / 2≤t <3/2, (4t 2 -12t + 9)
A two-dimensional data interpolation method represented by / 4.
【請求項5】 請求項1または2において、 前記標本化関数は、 −2≦t<−3/2については(−t2 −4t−4)/
4で、 −3/2≦t<−1については(3t2 +8t+5)/
4で、 −1≦t<−1/2については(5t2 +12t+7)
/4で、 −1/2≦t<1/2については(−7t2 +4)/4
で、 1/2≦t<1については(5t2 −12t+7)/4
で、 1≦t<3/2については(3t2 −8t+5)/4
で、 3/2≦t≦2については(−t2 +4t−4)/4で
定義されることを特徴とする二次元データ補間方式。
5. The sampling function according to claim 1, wherein the sampling function is (−t 2 −4t−4) / − 2 ≦ t <−3/2.
4, with respect to −3 ≦ t <−1, (3t 2 + 8t + 5) /
4, for -1 ≦ t <− /, (5t 2 + 12t + 7)
For −1 / 2 ≦ t <1 /, (−7t 2 +4) / 4
For 1/2 ≦ t <1, (5t 2 −12t + 7) / 4
For 1 ≦ t <3/2, (3t 2 −8t + 5) / 4
The two-dimensional data interpolation method, wherein 3/2 ≦ t ≦ 2 is defined by (−t 2 + 4t−4) / 4.
【請求項6】 請求項3〜5のいずれかにおいて、 前記二次元空間上で補間演算の対象となる着目点の周辺
の所定範囲に存在する複数の前記離散データを抽出する
離散データ抽出手段と、 前記離散データ抽出手段によって抽出された複数の前記
離散データのそれぞれについて、前記二次元空間を規定
する前記二変数の一方に対応する方向に沿って、前記着
目点と各離散データとの間の距離をt1として前記標本
化関数H(t1)を計算する第1の標本化関数演算手段
と、 前記第1の標本化関数演算手段によって計算された複数
の標本化関数の値を用いて、前記二変数の一方に沿った
畳み込み演算を行うことにより、前記二変数の一方に沿
った複数の系列毎に第1の補間値を求める第1の畳み込
み演算手段と、 前記第1の畳み込み演算手段によって抽出された複数の
前記第1の補間値のそれぞれについて、前記二変数の他
方に対応する方向に沿って、前記着目点と前記第1の補
間値との間の距離をt2として前記標本化関数H(t
2)を計算する第2の標本化関数演算手段と、 前記第2の標本化関数演算手段によって計算された複数
の標本化関数の値を用いて、前記二変数の他方に沿った
畳み込み演算を行うことにより、前記着目点に対応する
第2の補間値を求める第2の畳み込み演算手段と、 を備えることを特徴とする二次元データ補間方式。
6. A discrete data extracting means according to claim 3, wherein said discrete data extracting means extracts a plurality of discrete data present in a predetermined range around a point of interest to be subjected to an interpolation operation in said two-dimensional space. For each of the plurality of discrete data extracted by the discrete data extraction means, along a direction corresponding to one of the two variables defining the two-dimensional space, between the point of interest and each discrete data A first sampling function calculating means for calculating the sampling function H (t1) with a distance being t1, and using a plurality of sampling function values calculated by the first sampling function calculating means, By performing a convolution operation along one of the two variables, a first convolution operation means for obtaining a first interpolation value for each of a plurality of streams along one of the two variables; and a first convolution operation means. The distance between the point of interest and the first interpolated value is defined as t2 along the direction corresponding to the other of the two variables for each of the plurality of first interpolated values extracted by Function H (t
2) using a second sampling function calculating means for calculating 2), and using the values of the plurality of sampling functions calculated by the second sampling function calculating means, to perform a convolution calculation along the other of the two variables And a second convolution operation means for obtaining a second interpolation value corresponding to the point of interest by performing the two-dimensional data interpolation method.
JP10178121A 1998-06-10 1998-06-10 Two-dimensional data interpolating system Pending JPH11353306A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10178121A JPH11353306A (en) 1998-06-10 1998-06-10 Two-dimensional data interpolating system
PCT/JP1999/003044 WO1999064988A1 (en) 1998-06-10 1999-06-08 Two-dimensional data interpolating system
TW088109727A TW442739B (en) 1998-06-10 1999-06-10 Two variable data interpolation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10178121A JPH11353306A (en) 1998-06-10 1998-06-10 Two-dimensional data interpolating system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11353306A true JPH11353306A (en) 1999-12-24

Family

ID=16043028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10178121A Pending JPH11353306A (en) 1998-06-10 1998-06-10 Two-dimensional data interpolating system

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH11353306A (en)
TW (1) TW442739B (en)
WO (1) WO1999064988A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009296515A (en) * 2008-06-09 2009-12-17 Nec Corp Two-dimensional digital filter system, two-dimensional digital filtering method and program
JP2015126333A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 セイコーエプソン株式会社 Camera and image processing method
US10010298B2 (en) 2013-06-28 2018-07-03 Media Co., Ltd. Periodontal disease testing apparatus and image processing program used therein

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2671637B2 (en) * 1991-05-02 1997-10-29 凸版印刷株式会社 Method and apparatus for enlarging / reducing digital image
JP2946360B2 (en) * 1991-05-31 1999-09-06 コニカ株式会社 Image data interpolation method and apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009296515A (en) * 2008-06-09 2009-12-17 Nec Corp Two-dimensional digital filter system, two-dimensional digital filtering method and program
US10010298B2 (en) 2013-06-28 2018-07-03 Media Co., Ltd. Periodontal disease testing apparatus and image processing program used therein
DE112013007194B4 (en) 2013-06-28 2021-09-02 Media Co., Ltd. Apparatus for examining periodontal diseases and an image processing program which the apparatus uses for examining periodontal diseases
JP2015126333A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 セイコーエプソン株式会社 Camera and image processing method

Also Published As

Publication number Publication date
TW442739B (en) 2001-06-23
WO1999064988A1 (en) 1999-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Blu et al. Linear interpolation revitalized
Wang et al. A new orientation-adaptive interpolation method
US7043091B2 (en) Method and apparatus for increasing spatial resolution of an image
CN103745439A (en) Method and device for amplifying image
US7787655B1 (en) Sub-pixel image registration
JP2002525723A (en) Method and apparatus for zooming digital images
JPH11353473A (en) Image processor
US6748409B1 (en) Data interpolating system
US20070080963A1 (en) Method of rendering graphical objects
JPH11353306A (en) Two-dimensional data interpolating system
US8811774B1 (en) Super resolution using an interpretive scaler
US20030215156A1 (en) Method and computing device for determining the pixel value of a pixel in an image
CN108648148A (en) It is a kind of to rise the arbitrary point interpolation method of digital picture for sampling again cubic spline based on number
WO2000075865A1 (en) Image processing method
TWI406187B (en) Fast high-definition video image interpolation method and device
US8606835B2 (en) Efficient kernel calculation for interpolation
CN100423027C (en) Sine function window interpolation method in image resizer
JPH11353472A (en) Image processor
CN113592710B (en) A method and device for enhancing spatiotemporal trajectory data quality based on deep learning
JP2016167736A (en) Image conversion device, image conversion method and image conversion program
CN116468798A (en) Method, electronic device, and computer readable medium for calibrating convex quadrilaterals of an image
US8682111B2 (en) 2D ringing and overshoot control in image rescaling
JPH104358A (en) Signal processing method and apparatus
JP2001043357A (en) Image processing method, image processing apparatus, and recording medium
WO1999038091A1 (en) Two-dimensional data interpolating system

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20041227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20041228

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070426

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070925

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080212