專利名稱：圖像處理裝置及像素插值方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種執(zhí)行插值過程以便為圖像中的具有缺失像素值或不正確像素值的像素插值得到像素值的裝置、以及由該設(shè)備執(zhí)行的像素插值方法。
背景技術(shù)：
使用光學(xué)単元掃描圖像的掃描儀設(shè)備分類到使用接觸式圖像傳感器(CIS)的設(shè)備和使用電荷耦合器件(CCD)的設(shè)備。因?yàn)槲臋n需要緊密接觸要掃描的表面，因此使用CIS的掃描儀設(shè)備不能掃描立體視覺的文檔。但是，在近些年，使用CIS的設(shè)備被廣泛應(yīng)用，因?yàn)榕c使用CCD的設(shè)備相比其機(jī)身輕薄、成本低，并且減少在掃描圖像中容易出現(xiàn)的噪聲的技術(shù)方面也有所進(jìn)步。例如，為了掃描文檔的背面，CIS用于具有一次通過雙面掃描功能的圖像掃描儀中。
CIS使用RGB發(fā)光二極管(LED)作為光源，通過以高速度切換它們來(lái)向文檔發(fā)射R、G和B彩色光，并通過透鏡將來(lái)自文檔的反射光輸入給成像元件(CMOS圖像傳感器)。CMOS圖像傳感器逐像素地將來(lái)自文檔的輸入光轉(zhuǎn)換為電壓值并輸出轉(zhuǎn)換的電壓值。使用CIS的掃描儀設(shè)備使用接觸式圖像傳感器類型，其中，文檔和使用滾筒的傳感器緊密接觸，此文檔被逐行掃描。生產(chǎn)單個(gè)長(zhǎng)CIS是困難的，因此，CIS的掃描單元通過排列多個(gè)沿它們的縱向方向排列的短傳感器組成。但是，在這種結(jié)構(gòu)下，因?yàn)樵趥鞲衅髦g形成一定間隙，在這個(gè)間隙中的圖像信號(hào)不能獲取。因此，圖像信號(hào)中出現(xiàn)缺陷。在掃描儀設(shè)備中，圖像信號(hào)可能變得有缺陷，或被掃描圖像信號(hào)可能因?yàn)閽呙鑸D像信號(hào)的傳感器的缺陷或由于光路中途障礙物的存在，例如灰塵存在于放置文檔的接觸玻璃上，而有不正確的值。因此，問題在于，有缺失像素值或不正確像素值的像素存在于掃描圖像中，圖像質(zhì)量劣化。為了解決這ー問題，在相關(guān)技術(shù)中，有公知的方法從其周圍的像素的像素值中估計(jì)有缺失或不正確像素值的目標(biāo)像素的正確像素值，并插值(插入)出目標(biāo)像素的估計(jì)的像素值代替缺失或不正確的像素值。例如，使用目標(biāo)像素的周圍像素的像素值執(zhí)行線性插值的方法；和使用ニ階或更高階函數(shù)執(zhí)行多項(xiàng)式插值或樣條插值的方法是公知的?；诰€性插值的插值方法對(duì)于在密度細(xì)小變化的圖像部分的插值是理想的，但對(duì)于在密度劇烈變化的圖像部分的插值，如半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域，不是理想的。當(dāng)對(duì)諸如數(shù)字照片的圖像間隙采樣的采樣周期充分短于圖像圖案的變化周期吋，基于多項(xiàng)式插值和樣條插值的插值方法能以高準(zhǔn)確度估計(jì)像素值。但是，在半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)圖像的情況下，因?yàn)閳D像分辨率與半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的行的數(shù)量相比不充分，因此，與圖像的變化時(shí)段相比，采樣時(shí)段是不充分的。因此，插值方法可能不能正確地重建原圖案。因此，為了解決插值方法的問題，提出了ー種使用圖案匹配的方法。在這個(gè)圖案匹配方法中，期待不能被插值方法重建的高頻率成分能使用在插值目標(biāo)像素鄰近的相似圖案重建。
但是，總體上，由于圖案匹配與插值方法相比使用了大范圍的信息，因此，雖然獲得了對(duì)基礎(chǔ)圖案的最佳方案，所獲得的方案對(duì)于插值目標(biāo)像素而言并不是最佳的。這個(gè)問題出現(xiàn)是因?yàn)楫?dāng)在圖案匹配方法中捜索相似圖案時(shí)，作為整體彼此稍微不同的圖案不能被從大部分同樣但部分彼此極大不同的圖案中區(qū)分出來(lái)。特別地,像具有高網(wǎng)線數(shù)(high screen ruling)的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域，當(dāng)信息相對(duì)于特定像素離心分布時(shí)，選擇相似圖案的方法對(duì)插值結(jié)果起很大作用。此外，在有低密度的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域中，由于屬于圖像背景區(qū)域的像素比例相對(duì)較大，因此相似的圖案在背景區(qū)域中而不是半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域中被檢測(cè)出來(lái)，或者，沒有相似的圖案可以被檢測(cè)出。因此，當(dāng)執(zhí)行插值時(shí)，依據(jù)插值目標(biāo)像素所屬的區(qū)域的特征使用插值方法是必要的。為了準(zhǔn)確估計(jì)插值目標(biāo)像素的像素值，已提出了一種設(shè)備，其中，當(dāng)插值目標(biāo)像素的位置在半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)時(shí)，從圖像中捜索與包含插值目標(biāo)像素的圖案相似的圖案，包含在最相似圖案內(nèi)并對(duì)應(yīng)于插值目標(biāo)像素的像素的像素值被確定為插值目標(biāo)像素的像素值(見第4330164號(hào)日本專利)。這個(gè)設(shè)備基于圖像掃描傳感器掃描的圖像數(shù)據(jù)來(lái)確定對(duì)應(yīng)于接觸式圖像傳感器的連接部分的插值目標(biāo)像素的位置是在半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)還是在非半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)。當(dāng)插值目標(biāo)像素的位置在非半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)時(shí)，插值目標(biāo)像素的像素?cái)?shù)據(jù)由線性插值方法生成，而生成的像素?cái)?shù)據(jù)插入到插值目標(biāo)像素中。另ー方面，當(dāng)插值目標(biāo)像素的位置在半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)時(shí)，插值目標(biāo)像素的像素?cái)?shù)據(jù)由圖案匹配方法生成，且生成的像素?cái)?shù)據(jù)插入到插值目標(biāo)像素。在這種情況下，ー個(gè)包含插值目標(biāo)像素的基礎(chǔ)塊和多個(gè)與基礎(chǔ)塊相比有相同尺寸但不包含插值目標(biāo)像素的參照塊設(shè)置在鄰近插值目標(biāo)像素的位置的圖像區(qū)域中。然后，基于基礎(chǔ)塊內(nèi)像素?cái)?shù)據(jù)和各個(gè)參照塊內(nèi)的像素?cái)?shù)據(jù)來(lái)計(jì)算基礎(chǔ)塊和各個(gè)參照塊之間的互相關(guān)值。在具有與基礎(chǔ)塊最聞互相關(guān)值的參照塊內(nèi)的像素?cái)?shù)據(jù)中，對(duì)應(yīng)于基礎(chǔ)塊內(nèi)摘值目標(biāo)像素的像素的像素?cái)?shù)據(jù)被確定為插值目標(biāo)像素的像素?cái)?shù)據(jù)。在這個(gè)插值方法中，插值目標(biāo)像素的像素值能夠使用在插值目標(biāo)像素周圍相似的圖案來(lái)確定。但是，因?yàn)橛糜趫D案匹配的模板的尺寸和在其中捜索相似圖案的范圍恒定而不考慮圖像如何，因此，存在問題在于，對(duì)于有短周期的圖案，諸如有高網(wǎng)線數(shù)的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)，插值準(zhǔn)確度降低。當(dāng)有高網(wǎng)線數(shù)的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)圖像的模板被設(shè)置成有固定尺寸時(shí)，多個(gè)半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)包含在模板中。如果使用那個(gè)模板來(lái)捜索相似的圖案，則與包含在模板中的多個(gè)半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)有高重合度的圖案被選擇。但是，這個(gè)方法并不總能獲得包含插值目標(biāo)像素的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的最佳結(jié)果。因此，得到了偏離最佳值的插值結(jié)果，并且圖像質(zhì)量可能下降。因此，需要一種設(shè)備和方法，其能夠依據(jù)圖像的特征動(dòng)態(tài)地確定模板尺寸和捜索的范圍來(lái)提取相似的圖案，并能夠關(guān)于諸如有高網(wǎng)線數(shù)的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的有短周期的圖案以高準(zhǔn)確度執(zhí)行插值過程
發(fā)明內(nèi)容

ー種圖像處理裝置包括周期性確定單元，配置用來(lái)確定包括像素值將被插值的目標(biāo)像素的圖像區(qū)域是否是像素值周期性變化的周期性區(qū)域；第一像素值生成単元，配置用來(lái)使用第一插值方法來(lái)生成像素的像素值；第二像素值生成単元，配置用來(lái)使用區(qū)別于第一插值方法的第二插值方法來(lái)生成像素的像素值；控制單元，配置用來(lái)基于由周期性確定單元得到的確定結(jié)果，來(lái)確定第一和第二像素值生成単元中的哪ー個(gè)用來(lái)生成目標(biāo)像素的像素值；以及像素值插入?yún)g元，配置用來(lái)把由控制單元確定的第一和第二像素值生成單元之一生成的像素值插入到目標(biāo)像素。周期性確定單元包括至少以下之一周期估計(jì)單元，配置用來(lái)使用包括目標(biāo)像素的圖像區(qū)域內(nèi)的各個(gè)像素的像素值，來(lái)估計(jì)像素值的變化周期；及部分區(qū)域周期性確定單元，配置用來(lái)確定位于目標(biāo)像素左側(cè)和右側(cè)的各個(gè)區(qū)域是否是周期性區(qū)域。第一和第二像素值生成単元的至少ー個(gè)使用由周期估計(jì)單元估計(jì)的像素值的變化周期和由部分區(qū)域周期性確定單元確定的確定結(jié)果中的至少ー個(gè)，生成目標(biāo)像素的像素值。在圖像處理裝置中執(zhí)行的像素插值方法，所述圖像處理裝置包括第一像素值生成単元，使用第一插值方法生成像素的像素值；以及第二像素值生成 単元，使用區(qū)別于第一插值方法的第二插值方法來(lái)生成像素的像素值。像素插值方法包括確定包含像素值將被插值的目標(biāo)像素的圖像區(qū)域是否是像素值周期性變化的周期性區(qū)域；基于在確定圖像區(qū)域周期性過程中獲得的確定結(jié)果，確定第一和第二像素值生成単元中的哪ー個(gè)用來(lái)生成目標(biāo)像素的像素值；以及把在確定像素值生成單元過程中確定的第一和第二像素值生成単元之一生成的像素值插入到目標(biāo)像素。確定周期性包括至少以下之一使用包括目標(biāo)像素的圖像區(qū)域內(nèi)的各個(gè)像素的像素值估計(jì)像素值的變化周期；以及確定位于目標(biāo)像素左側(cè)和右側(cè)的各個(gè)區(qū)域是否是周期性區(qū)域。像素插值方法包括使得第一和第二像素值生成単元中的至少ー個(gè)使用在估計(jì)過程中估計(jì)的像素值的變化周期和在確定每個(gè)區(qū)域周期性過程中確定的確定結(jié)果的至少ー個(gè)，生成目標(biāo)像素的像素值。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，本發(fā)明的以上和其它目的、特征、優(yōu)勢(shì)和技術(shù)和エ業(yè)意義通過閱讀以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述將會(huì)更好地理解。


圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的硬件構(gòu)造的例子的圖；圖2是示出該圖像處理裝置的第一實(shí)施例的功能性框圖；圖3是示出包含插值目標(biāo)像素的圖像的例子的圖；圖4A和4B是示出確定區(qū)域及確定區(qū)域水平方向上像素位置和其像素值之間的關(guān)系的例子的圖；圖5A至5C是示出周期性區(qū)域和非周期性區(qū)域的例子的圖；圖6A和6B是示出表示代表性周期和模板的圖像的例子的圖；圖7A和7B是示出像素位置和其像素值之間的關(guān)系的例子的圖；圖8是示出由圖2示出的圖像處理裝置執(zhí)行的像素插值過程的流程的流程圖；圖9是示出圖8示出的步驟S810中執(zhí)行的過程的流程的流程圖；圖IOA至IOC是示出用于確定部分區(qū)域周期性的確定區(qū)域的圖；圖11是示出在圖9中示出的步驟S910、S920和S925中執(zhí)行的周期性確定的詳細(xì)過程的流程圖；圖12是示出圖8示出的步驟S810中執(zhí)行的另ー過程的流程的流程圖13是示出圖8示出的步驟S825中執(zhí)行的過程的流程的流程圖；圖14是示出圖像處理裝置的第二實(shí)施例的功能性框圖；圖15是示出圖14示出的圖像處理裝置執(zhí)行的像素插值過程的流程的流程圖；圖16是示出圖像處理裝置的第三實(shí)施例的功能性框圖；圖17是示出圖16示出的圖像處理裝置執(zhí)行的像素插值過程的流程的流程圖；圖18是示出圖像處理裝置的第四實(shí)施例的功能性框圖；圖19是示出圖18示出的圖像處理裝置執(zhí)行的像素插值過程的流程的流程圖；圖20是示出圖像處理裝置的第五實(shí)施例的功能性框圖；以及
圖21是示出圖20示出的圖像處理裝置執(zhí)行的像素插值過程的流程的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的圖像處理裝置直接由電纜或通過網(wǎng)絡(luò)連接到掃描圖像的掃描儀設(shè)備。該掃描儀設(shè)備假定為使用CIS的掃描儀設(shè)備。該掃描儀設(shè)備掃描的圖像包含具有缺失像素值或不正確像素值的像素。因此，本發(fā)明的圖像處理裝置執(zhí)行包括生成目標(biāo)像素的像素值和把生成的像素值賦值給目標(biāo)像素的插值過程，從而把生成的像素值插值到目標(biāo)像素。當(dāng)圖像是一個(gè)像素由8比特表示的灰度圖像時(shí)，像素值取O值為黑色，取255值為白色。當(dāng)圖像是關(guān)于紅、綠、藍(lán)的每種顏色均由8比特表示一個(gè)像素的彩色圖像時(shí)，對(duì)于紅、綠、藍(lán)的每種顏色，像素值在范圍O到255中取值。所有的像素值取O值為黑色，所有的像素值取255為白色。為了執(zhí)行像素插值過程，圖像處理裝置被配置為包括存儲(chǔ)設(shè)備，在該存儲(chǔ)設(shè)備中，記錄了執(zhí)行該過程的程序，該存儲(chǔ)設(shè)備諸如是PC、工作站、服務(wù)器、或多功能機(jī)(MFP)，圖像處理裝置還包括讀取和執(zhí)行程序的處理器、和連接至掃描儀設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的接ロ。特別地，如圖I所示，圖像處理裝置10例如可以包括微處理器単元(MPU) 11作為處理器。此外，圖像處理裝置10可以被配置為包括存儲(chǔ)基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)的作為非易失性存儲(chǔ)器的只讀存儲(chǔ)器(ROM) 12和固件，來(lái)作為存儲(chǔ)設(shè)備，圖像處理裝置10還包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 13，以提供保證MPU 11進(jìn)行程序處理的執(zhí)行和存儲(chǔ)區(qū)域。MPU 11連接到存儲(chǔ)控制接ロ 14，其為ー種通過內(nèi)部總線的接ロ。MPU 11訪問作為連接到存儲(chǔ)控制接ロ 14的存儲(chǔ)設(shè)備之ー的硬盤15，并且讀取、執(zhí)行、寫入各種應(yīng)用和數(shù)據(jù)。作為存儲(chǔ)控制接ロ 14，依據(jù)諸如集成電路設(shè)備(IDE)、AT嵌入式接ロ(ΑΤΑ)、串行ATA或Ultra(超)ATA的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制硬盤15的輸入和輸出的接ロ。MPU 11能控制串行或并行接ロ 16，諸如通用串行總線(USB)或通過內(nèi)部總線的IEEE 1394，與諸如鍵盤、鼠標(biāo)或打印機(jī)的輸入和輸出設(shè)備17通信，并接收來(lái)自用戶的輸入。圖像處理裝置10能夠配置為包括視頻RAM(VRAM) 19和圖形芯片20，響應(yīng)于來(lái)自MPU 11的指令來(lái)處理視頻信號(hào)并在顯示設(shè)備18上顯示視頻；網(wǎng)絡(luò)Ι/F(接ロ)21，連接到網(wǎng)絡(luò)以便通過該網(wǎng)絡(luò)與其它設(shè)備通信。VRAM 19是用作存儲(chǔ)設(shè)備的RAM，用于在顯示設(shè)備18上顯示視頻，圖形芯片20是處理圖像數(shù)據(jù)的集成電路。圖像處理裝置10可配置為微處理器単元(MPU) 11讀取存儲(chǔ)在R0M12、硬盤15和諸如NVRAM或SD卡的其它存儲(chǔ)設(shè)備(未示出)中的程序，并在RAM 13的存儲(chǔ)器區(qū)域中擴(kuò)展程序，從而實(shí)現(xiàn)之后描述的在適當(dāng)?shù)牟僮飨到y(tǒng)(OS)下的各個(gè)過程，由此，MPU 11配置為實(shí)現(xiàn)各個(gè)過程的各個(gè)單元。作為操作系統(tǒng)，可以使用Windows (注冊(cè)商標(biāo))、UNIX (注冊(cè)商標(biāo))、LINUX (注冊(cè)商標(biāo))和類似操作系統(tǒng)。圖像處理裝置10不限于之上描述的個(gè)人計(jì)算(PC)等等，但可配置為特定用途集成電路(ASIC)，其中多個(gè)功能電路為了特定用途集成到一個(gè)電路中。圖2是示出本發(fā)明圖像處理裝置第一實(shí)施例的功能框圖。如上面所描述，圖像處理裝置10能夠通過使作為過程的MPU 11讀取并執(zhí)行存儲(chǔ)在諸如ROM 12或硬盤15的存儲(chǔ)設(shè)備中的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能。這就是說，圖像處理裝置10配置為包含周期性確定單元30、第一像素值生成単元31、第二像素值生成単元32、控制單元33、和像素值插入?yún)g元34。雖然在圖2中未示出，圖像處理裝置10還可以包括指定(檢測(cè))插值目標(biāo)像素的像素指定單元。在圖像處理裝置10中，首先，上述像素指定単元從處理目標(biāo)圖像中檢測(cè)像素值將被插值(將要插入到)的插值目標(biāo)像素。插值目標(biāo)像素的位置可以預(yù)先由用戶檢測(cè)到，隨后可以由裝置檢測(cè)。該位置能夠表示為坐標(biāo)(a，b)，該坐標(biāo)(a，b)使用左下角的坐標(biāo)作為基坐標(biāo)(0，O)，其中“ a”是對(duì)應(yīng)于主掃描方向的向右方向的像素?cái)?shù)目，“b”是向上方向的像 素?cái)?shù)目。作為當(dāng)圖像處理裝置10檢測(cè)插值目標(biāo)像素時(shí)使用的檢測(cè)方法，存在ー種通過檢查每個(gè)像素的像素值從而確定該像素是否具有預(yù)先指定的亮度和顔色的檢測(cè)插值目標(biāo)像素的方法。此外，存在ー種通過評(píng)估與由掃描已知圖像所獲得的正確像素值之間的像素值差異來(lái)檢測(cè)插值目標(biāo)像素的方法。更進(jìn)一歩地，存在一種檢測(cè)在水平或垂直方向上像素值的周期性變得不連續(xù)的位置并將該位置上的像素檢測(cè)為插值目標(biāo)像素的方法。插值目標(biāo)像素可以是孤立點(diǎn)，也可以是由連續(xù)點(diǎn)組成的線段。插值目標(biāo)像素可以是線段的原因在于，間隙在子掃描方向即成像元件的移動(dòng)方向上，可以形成為連續(xù)的，并且由連續(xù)點(diǎn)組成的線段形成。包含插值目標(biāo)像素的圖像的例子可以包括在半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)圖像內(nèi)出現(xiàn)垂直帶的圖像，其中，具有大致同樣尺寸的黑色網(wǎng)點(diǎn)如圖3所示那樣大致有規(guī)律地排列。垂直帶由點(diǎn)缺失的部分和點(diǎn)尺寸大于周圍點(diǎn)的部分組成，以致于穿過圖像的中心部分。這樣的圖像有周期性，因?yàn)辄c(diǎn)以一定間隔排列，但是周期性在垂直帶部分變得不連續(xù)。因此，可以通過檢測(cè)水平周期性變得不連續(xù)的位置來(lái)檢測(cè)插值目標(biāo)像素。周期性確定單元30指定預(yù)定尺寸的確定區(qū)域，以包括插值目標(biāo)像素，并確定在確定區(qū)域內(nèi)的像素值的變化是否有周期性。確定區(qū)域可以是具有與包括插值目標(biāo)像素的ー個(gè)像素相對(duì)應(yīng)高度的區(qū)域，即圖像的一條線，或者，可以是具有包括插值目標(biāo)像素的任選高度的矩形區(qū)域。確定區(qū)域的尺寸可由用戶預(yù)先設(shè)置，并且可由設(shè)備動(dòng)態(tài)指定。當(dāng)尺寸由設(shè)備動(dòng)態(tài)指定吋，以預(yù)先指定的尺寸執(zhí)行插值過程一次。然后，如果插值過程能以較小的尺寸充分執(zhí)行，則確定區(qū)域可減小一定比例。相反地，如果插值過程不能以較小尺寸執(zhí)行，則確定區(qū)域可增大一定比例。在圖4A和4B中示出了圖像中的一條線被提取并用作確定區(qū)域的例子。在圖4A中，代表黒色半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的像素和代表白色背景的像素以一定的間隔排列，具有不同像素值的灰色像素排列在兩者之間以便給出灰度(gradation)。在圖4A中，示出了由于間隙而具有缺失像素值的像素40。圖4B示出了確定區(qū)域水平方向上的像素位置與其像素值之間的關(guān)系的示例。由于每個(gè)像素值對(duì)于該像素是恒定的，由此像素的像素值具有離散值，但是當(dāng)平滑地連接像素值時(shí)，像素值能夠表示為其中像素值以恒定周期增大和減小的波形。因此，在這個(gè)確定區(qū)域中，可以檢測(cè)像素值的變化周期性。具有周期性的確定區(qū)域的例子可以是圖5A示出的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)或陰影線表示的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域。另ー方面，無(wú)周期性的確定區(qū)域的例子可以是圖5B示出的由字符或者不規(guī)則排列的網(wǎng)點(diǎn)組成的不連續(xù)區(qū)域、圖5C示出的諸如由一種顏色或者灰度表示的背景的平坦區(qū)域。 在半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)表示的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)圖像的例子中，由于網(wǎng)點(diǎn)實(shí)際上是以線性形式排列在任選的網(wǎng)線(screen)角度上，由此網(wǎng)點(diǎn)被傾斜地以一定間隔排列而不是在水平方向上以一定間隔排列。因此，雖然半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)圖像沒有與圖4B示出的波幅相同的波形，但是由于半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)圖像有位于一定間隔的不同波幅峰值的波形，由此能夠確定半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)圖像有周期性。雖然由如圖3或圖4A和4B的圖所示出的，能夠容易地確定周期性存在，但是實(shí)際上難以創(chuàng)建圖并參照?qǐng)D做出決定。因此，例如，設(shè)置具有包含插值目標(biāo)像素的預(yù)定尺寸的區(qū)域?yàn)榇_定區(qū)域，估計(jì)確定區(qū)域內(nèi)的代表性周期，并且確定整個(gè)區(qū)域的周期性。此后，確定區(qū)域分成在插值目標(biāo)像素左側(cè)和右側(cè)的部分區(qū)域，并且確定每個(gè)部分區(qū)域中的周期性。用這種方法，可以確定周期性。因此，周期性確定單元30可以包括用以估計(jì)代表性周期的周期估計(jì)單元30a、和用以確定每個(gè)部分區(qū)域中的周期性的部分區(qū)域周期性確定單元30b。如果代表性周期能由周期估計(jì)單元30a計(jì)算出，則可以確定周期性，也能使用代表性周期計(jì)算出模板和捜索區(qū)域的尺寸。因此，周期性確定單元30可僅僅包括周期估計(jì)單元30a。此外，如果部分區(qū)域周期性確定單元30b能確定各個(gè)左和右部分區(qū)域中的周期性，則可以確定確定區(qū)域中存在周期性。此外，通過計(jì)算來(lái)自各個(gè)部分區(qū)域的代表性周期，能夠使用代表性周期計(jì)算出模板和捜索區(qū)域的尺寸。因此，周期性確定單元30可以僅包括部分區(qū)域周期性確定單元30b。根據(jù)上面所描述的，周期性確定單元30可配置為包括周期估計(jì)単元30a和部分區(qū)域周期性確定單元30b中的至少ー個(gè)。當(dāng)確定整個(gè)區(qū)域中的周期性和各個(gè)部分區(qū)域中的周期性時(shí)，雖然可以計(jì)算各個(gè)確定區(qū)域中的像素值的變化周期，但是當(dāng)確定整個(gè)區(qū)域的周期性時(shí)較早計(jì)算出的像素值的變化周期能用來(lái)確定各個(gè)部分區(qū)域中的周期性。在這些確定過程中，使用計(jì)算出的變化周期來(lái)計(jì)算出周期的置信度，并且確定置信度是否等于或大于閾值。在確定周期性時(shí)，可以首先確定整體區(qū)域的周期性，然后如前面描述的那樣隨后可以確定分割后的左側(cè)和右側(cè)區(qū)域中的周期性。但是，確定周期性的順序不限于此，可以在確定左側(cè)和右側(cè)區(qū)域的周期性之后確定整體區(qū)域的周期性。作為代表性周期的計(jì)算例子，像素值達(dá)到確定區(qū)域內(nèi)其局部最大值的位置(峰值位置)，即記錄每個(gè)在圖4B中示出的波形的正向方向上有峰值的像素的位置，從特定的峰值位置到下一個(gè)峰值位置的距離的直方圖在整個(gè)確定區(qū)域上創(chuàng)建，然后，與作為有最大的頻率的等級(jí)(class)的值的最大頻率對(duì)應(yīng)的距離用作代表性周期。代表性周期能夠由像素?cái)?shù)表示。在圖4A和4B中示出的例子中，以大約6個(gè)像素的間隔出現(xiàn)峰值，相鄰峰值之間的距離大部分是6個(gè)像素。因此，代表性周期設(shè)定為6個(gè)像素。可選地，從允許代表性周期中存在一定程度的誤差的角度起見，可以使用“代表性周期±1”的距離。在這種情況下，使用像素值達(dá)到其局部最小值的位置計(jì)算代表性周期，S卩，每個(gè)在圖4B示出的波形的負(fù)方向有峰值的像素位置，而不是使用像素值達(dá)到其局部最大值的位置。如果使用像素值變化的周期性來(lái)計(jì)算出代表性周期，則噪聲阻抗低。相反，如果計(jì)算出像素值的自相關(guān)，并使用其變化的周期性，則噪聲阻抗增加。因此，當(dāng)使用像素值達(dá)到其局部最大值的位置和像素值達(dá)到其局部最小值的位置來(lái)計(jì)算代表性周期時(shí)，優(yōu)選使用自相關(guān)。噪聲阻抗增加的原因是因?yàn)樵谠S多情況下噪聲被疊加到像素值上，通過使用來(lái)自多組像素值的自相關(guān)而不是直接使用像素值，能將噪聲的影響抑制得較低。自相關(guān)是在特定信號(hào)和相對(duì)于此特定信號(hào)有預(yù)定相移的信號(hào)之間的相關(guān)。在這種情況下，在確定區(qū)域內(nèi)計(jì)算自相關(guān)，使用自相關(guān)值而不是像素值來(lái)創(chuàng)建直方圖，大多數(shù)的頻率值用作代表性周期。作為自相關(guān)值，可以使用相關(guān)系數(shù)，協(xié)方差可以用來(lái)使得計(jì)算更容易。
這里，協(xié)方差S是代表兩個(gè)像素值協(xié)變幅度的指數(shù)，可由下面表達(dá)式⑴計(jì)算出，其中“Xi”是兩個(gè)對(duì)比圖案之一中的第i個(gè)像素的像素值，“y/’是在另一圖案中第i個(gè)像素的像素值，“χπ ”是在一個(gè)圖案中的像素值的平均值，“ym ”是在另ー圖案中的像素值的平均值，“η”是在該圖案中像素的個(gè)數(shù)。
I "s =-ym)相關(guān)系數(shù)R是代表兩個(gè)隨機(jī)變量之間相似度的指數(shù)，井能通過以下的表達(dá)式(2)計(jì)算，其中“ ο x”是ー個(gè)圖案的標(biāo)準(zhǔn)差，“ ο y”是另ー圖案的標(biāo)準(zhǔn)差。
ηρ JsI_
び八(2)置信度Cv例如能使用以下表達(dá)式(3)計(jì)算出。在表達(dá)式(3)中，“ Τ”是上面計(jì)算出的代表性周期，“F廣是對(duì)應(yīng)于在直方圖中代表性周期T的距離的頻率，“N”是在確定區(qū)域中像素的數(shù)目。作為“F廣，為了在估計(jì)代表性周期和代表性周期T的頻率時(shí)容錯(cuò)，可以使用Τ± I的頻率的總和。表達(dá)式(3)將具有與代表性周期相同的峰值位置距離的像素相對(duì)于包含在整個(gè)確定區(qū)域中的像素的比例定義為置信度。當(dāng)置信度高于閾值時(shí)，確定區(qū)域確定為有周期性。當(dāng)置信度等于或小于閾值時(shí)，判定沒有周期性存在于確定區(qū)域。閾值能被用戶提前設(shè)置，或可選地，能動(dòng)態(tài)地確定。當(dāng)閾值被用戶提前設(shè)置時(shí)，能通過執(zhí)行模擬或測(cè)試并計(jì)算對(duì)于確定周期性存在而言理想的置信度的方式，來(lái)確定并設(shè)置閾值。當(dāng)閾值被動(dòng)態(tài)地確定時(shí)，相對(duì)于有周期性的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域和沒有周期性的不連續(xù)區(qū)域和平坦區(qū)域之一實(shí)際上計(jì)算的置信度的中間值能夠確定為閾值。第一像素值生成単元31例如使用圖案匹配方法作為插值方法來(lái)生成插值目標(biāo)像素的像素值。作為圖案匹配方法的具體例子，使用模板匹配。能夠通過使用作為在圖像內(nèi)指定的部分圖像的模板，并從圖像中發(fā)現(xiàn)類似模板的位置來(lái)計(jì)算模板和圖像內(nèi)圖案之間的置信度，來(lái)執(zhí)行模板匹配。當(dāng)執(zhí)行模板匹配時(shí)，首先，確定模板的尺寸。基于以上面描述的方式計(jì)算出的代表性周期來(lái)設(shè)置模板的寬度。如上所述，盡管可以令模板的寬度與代表性周期的寬度相同，但寬度不限于此。寬度可以是在左側(cè)和右側(cè)每個(gè)都比與代表性周期的寬度相對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)量略微多或者少ー個(gè)像素。與寬度類似，雖然模板的高度可以設(shè)置為與代表性周期的高度相同，但高度不限于此，可以略微大些或小些。雖然，在這個(gè)例子中，寬度和高度設(shè)置為在左側(cè)和右側(cè)的每個(gè)都大或小一個(gè)像素，但是寬度和高度可被設(shè)置為大或小兩個(gè)像素或更多。當(dāng)插值目標(biāo)像素屬于半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域時(shí)，模板優(yōu)選設(shè)置為方形區(qū)域，其一邊大約是代表性周期。這是因?yàn)楫?dāng)代表代表性周期的圖像是如圖6A中示出的寬度為14個(gè)像素、高度為I個(gè)像素的圖像時(shí)，通過將模板設(shè)置為寬度為14個(gè)像素、高度為14個(gè)像素的正方形區(qū)域，可以表示圖6B示出的ー個(gè)半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)。如上所述，通過將模板的尺寸設(shè)置為與ー個(gè)半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，當(dāng)捜索相似圖案時(shí)，可以使用僅僅ー個(gè)半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的信息來(lái)將相似圖案優(yōu)化到包含插值目標(biāo)像素的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)。此外，當(dāng)代表性周期非常小，如3個(gè)像素時(shí)，例如，通過在該3個(gè)像素的左側(cè)和右側(cè) 的每個(gè)添加I個(gè)像素，可以將模板尺寸設(shè)置為略微大些，如5個(gè)像素。這是因?yàn)?，?dāng)代表性周期非常小時(shí)，用于評(píng)價(jià)重合度的像素的個(gè)數(shù)變得很小，以致于檢測(cè)相似圖案的穩(wěn)定性下降。第一像素值生成單元31基于在以上描述的方式中確定的模板的尺寸來(lái)創(chuàng)建模板。包括插值目標(biāo)像素并具有該模板尺寸的區(qū)域從圖像中切割出來(lái)設(shè)置為模板圖像。在這種情況下，模板圖像優(yōu)選地切割并設(shè)置為關(guān)于插值目標(biāo)像素水平和垂直対稱的形狀。通過以這種方法切割并設(shè)置模板，不用依賴于包括插值目標(biāo)像素的圖案的方向性，也可以搜索相似圖案。在創(chuàng)建模板之后，當(dāng)用模板搜索相似圖案時(shí)，第一像素值生成単元31設(shè)置將被搜索的預(yù)定區(qū)域。能夠基于代表性周期來(lái)設(shè)置要捜索的區(qū)域。例如，當(dāng)代表代表性周期的圖像是寬度為14個(gè)像素高度為I個(gè)像素的圖像時(shí)，通過向代表性周期的左側(cè)和右側(cè)的每個(gè)添加14個(gè)像素，將要搜索的區(qū)域能夠設(shè)置為寬度為42個(gè)像素并且高度與寬度ー樣為42個(gè)像素的方形區(qū)域。如上所述，通過把將要捜索的區(qū)域設(shè)置為寬度和高度具有相同數(shù)量像素的區(qū)域，可不依賴于將要捜索的范圍內(nèi)圖案的方向性而執(zhí)行捜索。寬度為42個(gè)像素且高度為42個(gè)像素的上述區(qū)域僅僅是例子,但不限于此。作為代替，例如寬度為70個(gè)像素和高度也為70個(gè)像素的較大區(qū)域，也可被設(shè)置為將要搜索的區(qū)域。雖然將要捜索的區(qū)域不限于上述正方形區(qū)域，但是當(dāng)由于圖像緩沖存儲(chǔ)器的限制等等而需要把該范圍的高度抑制得較低時(shí)，優(yōu)選相應(yīng)地增加寬度。這是因?yàn)?，?dāng)高度抑制得較低時(shí)，為提取相似圖案而要捜索的目標(biāo)數(shù)量下降，插值的準(zhǔn)確度下降。此外，當(dāng)周期性確定單元31確定位于插值目標(biāo)像素左側(cè)的區(qū)域是非周期性區(qū)域時(shí)，優(yōu)選把位于插值目標(biāo)像素左側(cè)的區(qū)域排除出搜索區(qū)域。對(duì)于右側(cè)也是一祥。通過以這種方式縮小將要搜索的區(qū)域，可以防止下述檢測(cè)錯(cuò)誤，即從不該從中提取相似圖案的區(qū)域中提取相似圖案。在以上述描述的方式設(shè)置將要捜索的區(qū)域之后，第一像素值生成単元31使用所創(chuàng)建的模板搜索在將要搜索的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的相似圖案。特別地，計(jì)算與在將要搜索的區(qū)域內(nèi)的各個(gè)位置處模板的重合度，具有最高重合度的位置選為相似圖案。能夠使用諸如絕對(duì)誤差和(SAD)或平方差和(SSD)的不相似度、及諸如相關(guān)系數(shù)或協(xié)方差的相似度，來(lái)作為重人昨
ロノ又O通過切割將要與模板進(jìn)行比較的圖案，計(jì)算模板中的像素和每個(gè)位于相同像素位置的切割圖案中的像素在亮度值上的差值，并計(jì)算差值的絕對(duì)值之和，求得SAD。當(dāng)該和下降時(shí)，相似度増大，當(dāng)該和增大時(shí)，不相似度増大。另ー方面，通過計(jì)算每個(gè)亮度值差值的平方，并計(jì)算平方值的和，得到SSD。當(dāng)該和下降吋，相似度増大，當(dāng)該和增大時(shí)，不相似度增大。相關(guān)系數(shù)和協(xié)方差能由上面的表達(dá)式(I)和(2)計(jì)算出。相關(guān)系數(shù)在范圍“-I”到“I”之間取值，當(dāng)值接近I時(shí)發(fā)生強(qiáng)的正相關(guān)，當(dāng)值接近O時(shí)發(fā)生弱相關(guān)，當(dāng)值接近-I時(shí)發(fā)生負(fù)相關(guān)。這意味著當(dāng)值接近I時(shí)兩個(gè)圖案是相似的，當(dāng)值接近-I吋，一個(gè)圖案相似于另ー圖案的相反版本。因此，能確定當(dāng)值增大時(shí)，相似度高。因?yàn)閰f(xié)方差對(duì)應(yīng)于相 關(guān)系數(shù)，因此能確定當(dāng)值增大時(shí)，相似度高。當(dāng)評(píng)估重合度時(shí)，優(yōu)選把插值目標(biāo)像素排除在用于計(jì)算重合度的像素之外，以便插值目標(biāo)像素的像素值不影響重合度，或優(yōu)選通過使用與插值目標(biāo)像素相同位置的比較目標(biāo)圖案的像素的像素值，來(lái)設(shè)置虛擬像素值作為插值目標(biāo)像素?？梢砸罁?jù)重合度降序選擇多個(gè)相似圖案。此外，當(dāng)在整個(gè)圖像中有多個(gè)插值目標(biāo)像素時(shí)，在計(jì)算重合度吋，優(yōu)選從用于計(jì)算的像素及像素值當(dāng)前被插入的插值目標(biāo)像素中，排除其它插值目標(biāo)像素，或者，通過使用在相同位置的比較目標(biāo)圖案的像素的像素值，優(yōu)選設(shè)置虛擬像素值作為插值目標(biāo)像素。這是因?yàn)?，不僅其像素值當(dāng)前被插入的插值目標(biāo)像素，而且其它插值目標(biāo)像素也被包含在基礎(chǔ)圖案或比較目標(biāo)圖案中，插值目標(biāo)像素基本上有缺失像素值或有不正確像素值，不推薦在計(jì)算重合度時(shí)使用這樣的插值目標(biāo)像素。像素值已被插入的插值目標(biāo)像素的像素值能用來(lái)計(jì)算重合度。此外，當(dāng)其它插值目標(biāo)像素包含在比較目標(biāo)圖案中吋，優(yōu)選從用于計(jì)算的像素中排除它們，或優(yōu)選通過使用在相同位置的基礎(chǔ)圖案的像素的像素值來(lái)設(shè)置虛擬像素值。在用這種方法捜索的最相似圖案中，得到對(duì)應(yīng)于模板中的插值目標(biāo)像素的位置處的像素的像素值。當(dāng)僅使用最相似的圖案時(shí)，用這種方法得到的像素值能用作插值目標(biāo)像素的像素值。此外，當(dāng)使用以重合度降序順序選擇的多個(gè)圖案時(shí)，從多個(gè)圖案得到的像素值可合成獲得插值目標(biāo)像素的像素值。作為合成像素值的方法，可以是用固定權(quán)重平均像素值的方法、及通過控制權(quán)重來(lái)計(jì)算加權(quán)平均值從而在相似圖案的重合度增大時(shí)施加大權(quán)重的方法。模板匹配包括一維模板匹配和ニ維模板匹配。在ニ維模板匹配中，在圖像內(nèi)鄰近插值目標(biāo)像素的任選區(qū)域，即，出現(xiàn)在插值目標(biāo)像素左側(cè)和右側(cè)或上側(cè)和下側(cè)或斜線方向的區(qū)域被切割作為圖案，圖案和模板之間的重合度被計(jì)算用來(lái)搜索最相似的圖案。已在上文描述的模板匹配是ニ維模板匹配。與之相比，在一維模板匹配中，圖案從包含插值目標(biāo)像素的一條線切出，并搜索最相似圖案。第二像素值生成單元32使用與第一像素值生成單元31的插值方法不同的插值方法生成插值目標(biāo)像素的像素值。可以使用插值方法作為不同的插值方法。插值方法包括最近鄰(nearest-neighbor)插值(O階插值)、線性插值(I階插值)、拋物線插值(2階插值)、立方插值(3階插值)、多項(xiàng)式插值、樣條插值、拉格朗日(Lagrange)插值等等。此外，還可以使用在ニ維擴(kuò)展線性插值或立方插值的雙線性插值、雙立方插值及類似插值。同時(shí)，用于本說明書中的術(shù)語(yǔ)“插值方法”意欲包括諸如最近鄰插值、線性插值、拋物線插值、立方插值、多項(xiàng)式插值、樣條插值或拉格朗日插值的“插值方法”;包括如上所述的模板匹配的“圖案匹配方法”;及任何其它類型的像素插值方法。當(dāng)在一條線上有以A至F順序排列的六個(gè)像素，且像素C的像素值缺失吋，示出該像素的位置和像素值之間關(guān)系的圖在圖7A中示出。像素C的實(shí)際像素值是由白色圓圈表示的值。在這種情況下，由于當(dāng)像素位置移動(dòng)ー個(gè)像素時(shí)，像素值增大一定值，因此像素的位置和像素值之間的關(guān)系可由線性函數(shù)表示。因此，將被插入的像素C的像素值能用獲得的線性函數(shù)計(jì)算(線性插值)。此外，當(dāng)該關(guān)系由如圖7B所示的曲線表示時(shí)，能夠通過選擇對(duì)于該曲線最理想的插值方法來(lái)計(jì)算像素值。當(dāng)該關(guān)系能由二次函數(shù)表示，可以選擇拋物線插值。當(dāng)該關(guān)系能由三次函數(shù)表示時(shí)，可以選擇立方插值；當(dāng)該關(guān)系能由多項(xiàng)式表達(dá)式表示時(shí)，可以選擇多項(xiàng)式插值或拉格朗日插值；當(dāng)該關(guān)系能由個(gè)別多項(xiàng)式表達(dá)式表示時(shí)，可以選擇樣條插值。在這個(gè)例子中，第一像素值生成単元31使用圖案匹配方法，第二像素值生成単元 32使用插值方法?？商鎿Q地，第一像素值生成単元31可使用插值方法，第二像素值生成單元32可使用圖案匹配方法。此外，像素值生成単元可使用相同的插值方法，或者也可對(duì)于ー個(gè)使用線性插值，對(duì)于另ー個(gè)使用樣條插值?？刂茊卧?3接收處理目標(biāo)圖像，把該圖像發(fā)送至周期性確定單元30，接收周期性確定單元30作出的確定結(jié)果，并基于確定結(jié)果確定第一像素值生成単元31和第二像素值生成単元32中的哪ー個(gè)用來(lái)生成像素值。例如，當(dāng)周期性確定單元30確定該數(shù)據(jù)有周期性吋，控制單元33可采用使用圖案匹配方法的第一像素值生成単元31，否則，控制単元33可采用使用插值方法的第二像素值生成単元32。此外，控制單元33發(fā)送圖像數(shù)據(jù)到第一像素值生成単元31和第二像素值生成単元32中所確定的ー個(gè)，接收由確定的像素值生成単元生成的像素值，并發(fā)送圖像數(shù)據(jù)、所設(shè)置像素的位置信息、和像素值到像素值插入?yún)g元34。像素值插入單元34把由控制單元33確定的使用第一像素值生成單元31或第二像素值生成單元32生成的像素值插入到預(yù)先設(shè)置的插值目標(biāo)像素中。像素值插入單元34把由第一像素值生成単元31或第二像素值生成単元32生成的像素值插入到插值目標(biāo)像素中。以此方式，完成了用于ー個(gè)插值目標(biāo)像素的插值過程。當(dāng)有多個(gè)插值目標(biāo)像素時(shí)，以與插值目標(biāo)像素的數(shù)目相對(duì)應(yīng)的次數(shù)重復(fù)各自單元中的過程。這些各個(gè)單元執(zhí)行各自的過程以生成插值目標(biāo)像素的像素值及插值目標(biāo)像素的像素值被插入的過程將參考圖8所示的流程圖描述。當(dāng)這個(gè)過程起始于步驟S800時(shí)，首先，在步驟S805中，像素指定単元檢測(cè)像素值將被插入的像素并設(shè)置該像素為插值目標(biāo)像素。這種檢測(cè)可以使用以上描述的方法執(zhí)行。當(dāng)有多個(gè)插值目標(biāo)像素時(shí)，例如可基于像素排列的坐標(biāo)位置的排列次序來(lái)順序地選擇ー個(gè)像素，所選擇的像素可設(shè)置為插值目標(biāo)像素。在步驟S810，周期性確定單元30指定包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域并確定在該區(qū)域內(nèi)像素值的變化是否有周期性。該區(qū)域使用確定該區(qū)域的尺寸的方法和確定周期性的方法來(lái)指定，且周期性的存在被確定。隨后，在步驟S815，確定用于插值目標(biāo)像素的插值方法。在這個(gè)步驟中，控制單元34基于在步驟S815中的確定結(jié)果來(lái)確定第一像素值生成単元31和第二像素值生成単元32中的一個(gè)用于生成插值目標(biāo)像素的像素值。如上所描述的，當(dāng)周期性確定單元31確定存在周期性吋，選擇圖案匹配方法。當(dāng)周期性確定單元31確定不存在周期性時(shí)，選擇插值方法。在步驟S820中，確定第一像素值生成單元是否被使用。當(dāng)在步驟S815中選擇的插值方法是圖案匹配方法時(shí)，確定使用圖案匹配方法執(zhí)行插值過程的第一像素值生成単元31將被使用。另ー方面，當(dāng)是插值方法而不是圖案匹配方法時(shí)，確定第一像素值生成単元31將不被使用。當(dāng)在步驟S820中確定使用第一像素值生成単元31時(shí)，流程進(jìn)行到步驟S825。在步驟S825中，通過使用由第一像素值生成単元31使用的插值方法來(lái)捜索相似圖案，即，在這個(gè)例子中的圖案匹配方法，基于如此搜索的相似圖案來(lái)生成插值目標(biāo)像素的像素值。另一方面，當(dāng)在步驟S820中確定第一像素值生成単元31不被使用時(shí)，流程進(jìn)行到S830。在步驟S830中，通過使用由第二像素值生成単元32使用的插值方法來(lái)生成插值目標(biāo)像素的像素值，即，在這個(gè)例子中的插值方法。隨后，在步驟S835中，在步驟S825或S830中生成的插值目標(biāo)像素的像素值插入 到在步驟S805設(shè)置的插值目標(biāo)像素中。由于插值目標(biāo)像素沒有像素值或者如果它有像素值則是不正確的值，因此通過將生成的像素值插入到插值目標(biāo)像素中來(lái)將像素值賦予插值目標(biāo)像素。然后，流程前進(jìn)到步驟S840，確定是否所有的插值目標(biāo)像素已完全被插值。當(dāng)多個(gè)插值目標(biāo)像素在步驟S805中被檢測(cè)時(shí)，確定是否已用生成的像素值對(duì)所有的多個(gè)插值目標(biāo)像素進(jìn)行插值。當(dāng)在步驟S840中確定所有的插值目標(biāo)像素已完全被插值時(shí)，流程進(jìn)行到步驟S845，這個(gè)過程結(jié)束。另ー方面，當(dāng)確定并非所有插值目標(biāo)像素的像素值完全被插值時(shí)，流程返回到步驟S805。在步驟S805中，執(zhí)行指定下一個(gè)插值目標(biāo)像素、生成像素值、及插入生成的像素值的過程。在步驟S810中，為了確定包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域中的周期性，執(zhí)行如圖9所示的過程。首先，確定周期性的步驟起始于步驟S900，在步驟S905中估計(jì)代表性周期。S卩，計(jì)算對(duì)于計(jì)算置信度所必需的、也對(duì)于確定模板尺寸及要捜索的區(qū)域所必需的代表性周期。此外，在步驟S910中，使用代表性周期確定整個(gè)確定區(qū)域的周期性。隨后，在步驟S915中，確定區(qū)域分成在插值目標(biāo)像素左側(cè)和右側(cè)的部分區(qū)域，并指定左側(cè)和右側(cè)區(qū)域。在步驟S920中，首先，計(jì)算插值目標(biāo)像素左側(cè)區(qū)域中的代表性周期，使用代表性周期確定周期性。隨后，在步驟S925中，計(jì)算插值目標(biāo)像素右側(cè)區(qū)域的代表性周期，并使用代表性周期確定周期性。當(dāng)這些確定過程結(jié)束時(shí)，步驟S930的周期性確定過程結(jié)束。在步驟S915到S925中，如圖IOA所示，設(shè)置確定區(qū)域51使插值目標(biāo)像素50位于中心，如圖IOB所示，確定區(qū)域51分成在插值目標(biāo)像素50左側(cè)和右側(cè)有部分區(qū)域。在插值目標(biāo)像素50的左側(cè)區(qū)域設(shè)置成確定左側(cè)周期性的部分區(qū)域52，在插值目標(biāo)像素50右側(cè)的區(qū)域設(shè)置成確定右側(cè)周期性的部分區(qū)域53。以此方式，可以確定部分區(qū)域52和53的周期性。只要適當(dāng)?shù)卮_定周期性的存在，則不需要把如圖IOB所示的通過從確定區(qū)域51中排除插值目標(biāo)像素50及其上面和下面的像素所得到的、處于插值目標(biāo)像素50左側(cè)和右側(cè)的大型部分區(qū)域52和53設(shè)置為確定區(qū)域。而是，可以設(shè)置如圖IOC所示的小型部分區(qū)域54和55。此外，部分區(qū)域不需要位于確定區(qū)域51內(nèi)，但可設(shè)置為從確定區(qū)域51部分地突出。在圖IOB中，雖然確定區(qū)域51設(shè)置為具有三個(gè)像素或更多預(yù)定寬度和高度的ニ維區(qū)域，但是確定區(qū)域51可設(shè)置為具有與插值目標(biāo)像素50相同高度即ー個(gè)像素、且具有由預(yù)定數(shù)量像素組成的寬度的ー維區(qū)域。如上所述，通過確定插值目標(biāo)像素左側(cè)和右側(cè)區(qū)域中的周期性及包括插值目標(biāo)像素的整個(gè)確定區(qū)域中的周期性，可以確定包括插值目標(biāo)像素的區(qū)域中 的周期性。即，如果整個(gè)區(qū)域具有周期性，則可以說包括插值目標(biāo)像素的區(qū)域具有周期性，且包括插值目標(biāo)像素的區(qū)域能確定為具有周期性的區(qū)域。在步驟S910、S920和S925執(zhí)行的確定中，為了確定各自周期性的存在，執(zhí)行圖11所示的過程。首先，在步驟SllOO中，當(dāng)執(zhí)行各自的步驟(步驟S910，S920，和S925)時(shí)，該過程啟動(dòng)。在步驟S1105，以上文描述的方式計(jì)算峰值之間距離的最大頻率，在峰值處確定區(qū)域內(nèi)的像素值達(dá)到其局部最大值，并且最大頻率被計(jì)算作為像素值的代表性周期。由于在步驟S910中計(jì)算整個(gè)確定區(qū)域的代表性周期，因此可以使用在該步驟計(jì)算的代表性周期，省略對(duì)其進(jìn)行描述。隨后，在步驟S1110，使用在上一步驟中計(jì)算的代表性周期，來(lái)計(jì)算置信度。置信度能用上面描述的表達(dá)式(3)計(jì)算。在步驟S1115，確定計(jì)算的置信度是否超過閾值，從而判斷周期性的存在，這個(gè)過程在步驟S1120結(jié)束。當(dāng)置信度超過該閾值時(shí)，確定周期性存在。當(dāng)置信度等于或小于該閾值時(shí)，確定周期性不存在。在如圖9所示的過程的流程中，在估計(jì)代表性周期后，確定整個(gè)確定區(qū)域中的周期性。隨后，確定左側(cè)部分區(qū)域中的周期性，接下來(lái)，確定在右側(cè)部分區(qū)域中的周期性，由此確定包括插值目標(biāo)像素的區(qū)域中的周期性。但是，該實(shí)施例不限于此。例如，在確定左側(cè)和右側(cè)部分區(qū)域的周期性之后，可以確定整個(gè)確定區(qū)域的周期性?？蛇x地，當(dāng)確定周期性存在于左側(cè)和右側(cè)部分區(qū)域吋，其周期可用作代表性周期，確定周期性存在于整個(gè)確定區(qū)域中。另ー方面，當(dāng)確定周期性不存在于左側(cè)和右側(cè)部分區(qū)域時(shí)，確定周期性不存在于整個(gè)確定區(qū)域。應(yīng)用于這種情況的過程將參考圖12描述。這個(gè)過程起始于步驟S1200。在步驟S1205中，首先，確定左側(cè)部分區(qū)域的周期性。這可以通過與圖11所示的過程同樣地執(zhí)行使用表達(dá)式I到3的計(jì)算來(lái)執(zhí)行，并判斷置信度是否超過閾值。隨后，在步驟S1210，用相同方法確定右側(cè)部分區(qū)域的周期性。在這些確定過程結(jié)束后，在步驟S1215中確定周期性是否存在于左側(cè)部分區(qū)域中。當(dāng)周期性存在時(shí)，流程進(jìn)行到步驟S1220，并確定周期性是否存在于右側(cè)部分區(qū)域中。當(dāng)周期性不存在時(shí)，流程進(jìn)行到步驟S1225，并確定周期性是否存在于右側(cè)部分區(qū)域中。這些確定過程能基于在步驟S1205和S1210中獲得的確定結(jié)果來(lái)執(zhí)行。當(dāng)在步驟S1220中確定周期性存在于右側(cè)部分區(qū)域中時(shí)，可期待周期性存在于整個(gè)確定區(qū)域中，然后，流程進(jìn)行到步驟S1230。在步驟S1230中，確定并確認(rèn)周期性是否存在于整個(gè)確定區(qū)域中。然后，流程進(jìn)行至步驟S1235，且在這個(gè)例子中，在整個(gè)確定區(qū)域內(nèi)獲得的周期設(shè)置為代表性周期。另ー方面，當(dāng)在步驟S1220中確定周期性不存在于右側(cè)部分區(qū)域中時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1240，在周期性存在被確定的左側(cè)部分區(qū)域中得到的周期設(shè)置為代表性周期。
此外，當(dāng)在步驟S1225中確定周期性存在于右側(cè)部分區(qū)域而周期性不存在于左側(cè)部分區(qū)域時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1245，在這種情況下，在右側(cè)部分區(qū)域中獲得的周期設(shè)置為代表性周期。這樣，當(dāng)設(shè)置代表性周期時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1250，確定周期性存在。S卩，這是代表性周期已在步驟S1235、S1240和S1245中設(shè)置的情況。另ー方面，當(dāng)在步驟S1225中確定周期性不存在于左側(cè)部分區(qū)域和右側(cè)部分區(qū)域二者時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1255，確定周期性不存在。當(dāng)這些確定過程結(jié)束時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1260，且這個(gè)過程結(jié)束。從上文所述，如果確定周期性存在于左側(cè)和右側(cè)部分區(qū)域的至少ー個(gè)中，則確定周期性存在。另ー方面，如果確定周期性在兩個(gè)部分區(qū)域中不存在，則確定周期性不存在。這是因?yàn)椋绻_定周期性存在于左側(cè)和右側(cè)部分區(qū)域中的至少ー個(gè)中，則極有可能周期性存在于包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域中。因此，當(dāng)插值過程通過使用在確定周期性存在于確定區(qū)域時(shí)使用的插值方法來(lái)執(zhí)行時(shí)，插值能以更高的準(zhǔn)確度執(zhí)行。
在圖8所示的步驟S825中，當(dāng)?shù)谝幌袼刂瞪蓞g元31通過模板匹配而生成插值 目標(biāo)像素的像素值時(shí)，第一像素值生成単元31執(zhí)行如圖13所示的過程。首先，在步驟S1300中，這個(gè)過程開始，在步驟S1305中確定模板的尺寸?？梢詤⒖既缟厦婷枋龅拇硇灾芷趤?lái)確定該尺寸。隨后，在步驟S1310中，基于如此確定的模板的尺寸，有該尺寸的包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域被切割出來(lái)并被設(shè)置為模板圖像，從而創(chuàng)建作為基礎(chǔ)圖案的模板。隨后，在步驟S1315中，使用該模板確定將要搜索以提取相似圖案的區(qū)域。也能基于代表性周期來(lái)確定將要捜索的區(qū)域。在步驟S1320中，使用該模板搜索所確定的區(qū)域來(lái)指定有最高重合度的圖案。在步驟S1325中，該圖案與模板比較，獲得與插值目標(biāo)像素位置相對(duì)應(yīng)的位置上的像素的像素值，作為將要插入到插值目標(biāo)像素的像素值。當(dāng)獲得該像素值時(shí)，流程進(jìn)行到步驟S1330，該過程結(jié)束。圖14是示出圖像處理裝置第二實(shí)施例的功能性框圖。在這個(gè)實(shí)施例中，圖像處理裝置包括周期性確定單元60、第一像素值生成単元61、第二像素值生成単元62、控制單元63和像素值插入?yún)g元64，這些和圖2所示的第一實(shí)施例中的相同。另外，圖像處理裝置還包括邊界確定單元65。周期性確定單元60包括與圖2中示出的周期性確定單元30類似的周期估計(jì)單元和部分區(qū)域周期性確定單元中的至少ー個(gè)。因?yàn)橛芍芷谛源_定單元60、第一像素值生成単元61、第二像素值生成単元62、控制単元63、像素值插入?yún)g元64所執(zhí)行的過程和第一實(shí)施例的那些過程相同，此處不再提供對(duì)它們的描述。因此，將描述邊界確定單元65。當(dāng)周期性確定單元60確定包含插值目標(biāo)像素的圖像區(qū)域是存在周期性的區(qū)域(周期性區(qū)域)時(shí)，邊界確定單元65確定插值目標(biāo)像素是否實(shí)際屬于周期性區(qū)域。插值目標(biāo)像素存在于周期性區(qū)域內(nèi)或非周期性區(qū)域內(nèi)，插值目標(biāo)像素的像素值能從相同區(qū)域內(nèi)的插值目標(biāo)像素附近存在的像素的像素值中估計(jì)出。這是因?yàn)榘逯的繕?biāo)像素的若干連續(xù)像素組成的圖案與出現(xiàn)在其附近的圖案相似，可以從出現(xiàn)在其附近的圖案中估計(jì)出該圖案。但是，當(dāng)插值目標(biāo)像素出現(xiàn)在周期性區(qū)域和非周期性區(qū)域之間的邊界附近時(shí)，如果插值目標(biāo)像素位于周期性區(qū)域內(nèi)，而使用出現(xiàn)在其附近區(qū)域并位于非周期性區(qū)域中的圖案，則難以適當(dāng)?shù)貓?zhí)行插值。因此，邊界確定單元67確定插值目標(biāo)像素實(shí)際屬于的區(qū)域，以便可以使用位于周期性區(qū)域中的適當(dāng)圖案估計(jì)出像素值。作為其例子，參考區(qū)域在插值目標(biāo)像素周圍的位置設(shè)置，以便與插值目標(biāo)像素的左側(cè)和右側(cè)隔開預(yù)定距離，個(gè)別地計(jì)算設(shè)置到插值目標(biāo)像素左側(cè)和右側(cè)的參考區(qū)域的、作為圖像特征之一的像素值的變化。當(dāng)在左側(cè)和右側(cè)參考區(qū)域二者中的變化都等于或大于閾值時(shí)，能確定插值目標(biāo)像素在周期性區(qū)域中。當(dāng)變化小于該閾值時(shí)，能確定插值目標(biāo)像素在非周期性區(qū)域中。例如，預(yù)定距離可以是3個(gè)像素。這是因?yàn)楫?dāng)半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)例如以6個(gè)像素間隔排列時(shí)，插值目標(biāo)像素左側(cè)和右側(cè)上三個(gè)像素組成的模板用于隨后描述的圖案匹配。因此，參考區(qū)域設(shè)置在插值目標(biāo)像素左側(cè)和右側(cè)上離開插值目標(biāo)像素3個(gè)像素的位置，此位置是模板外側(cè)最靠近的位置。參考區(qū)域設(shè)置在那些最靠近的位置的原因是因?yàn)橄嗨朴谠撃０宓拇蠖鄶?shù)圖案存在于該模板的附近。距離不限于3個(gè)像素，但是如果能適當(dāng)?shù)刈鞒龃_定，則可以使用任何距離。 參考區(qū)域例如可以是包括插值目標(biāo)像素的高度為I個(gè)像素的區(qū)域，S卩，圖像的一條線?；蛘撸瑓⒖紖^(qū)域可以是類似于上文描述的確定區(qū)域并包含插值目標(biāo)像素且具有任選高度的矩形區(qū)域。這個(gè)區(qū)域可由用戶預(yù)先設(shè)置，也可類似于確定區(qū)域的情況而由設(shè)備動(dòng)態(tài)地設(shè)置。參考區(qū)域不限于位于插值目標(biāo)像素的左側(cè)和右側(cè)，但是一個(gè)或更多的區(qū)域例如可設(shè)置在插值目標(biāo)像素的上側(cè)和下側(cè)、或上側(cè)、下側(cè)、左側(cè)和右側(cè)。變化量可由下邊的表達(dá)式⑷計(jì)算出。在表達(dá)式⑷中，“Xi”是在參考區(qū)域中第i個(gè)像素的像素值，“ぐ是在參考區(qū)域中的像素的像素值的平均值，“η”是出現(xiàn)在參考區(qū)域中的像素的數(shù)量。該變化量可以由在參考區(qū)域中像素的最大亮度值和最小亮度值之間的差值取代，或者在彩色圖像的情況下，代之以最大緑色分量值(G分量值)和最小G分量值之間的差值。
I ηび2=·^(χ, _Χ )2
η <=1(4)控制單元63基于邊界確定單元65的確定結(jié)果和周期性確定單元60的周期性確定結(jié)果來(lái)確定插值方法，確定第一和第二像素值生成単元61和62中的哪個(gè)將被使用，并使得確定的像素值生成単元生成插入到插值目標(biāo)像素的像素值。但是，這可以通過并行過程實(shí)現(xiàn)，使得插值目標(biāo)像素的像素值由第一和第二像素值生成単元61和62預(yù)先生成，控制單元63從各個(gè)像素值中選擇ー個(gè)。將參考圖15所示的流程圖來(lái)描述使用圖14中所示的圖像處理裝置來(lái)校正插值目標(biāo)像素的像素值的過程。當(dāng)這個(gè)過程起始于步驟S1500吋，首先，在步驟S1505，像素指定單元檢測(cè)像素值將被插入的像素，并設(shè)置該像素為插值目標(biāo)像素。這個(gè)檢測(cè)能使用以上描述的方法執(zhí)行。當(dāng)有多個(gè)插值目標(biāo)像素時(shí)，例如可基于像素排列的坐標(biāo)位置，以排列次序順序地選擇ー個(gè)像素，并且所選擇的像素可設(shè)置為插值目標(biāo)像素。在步驟S1510中，周期性確定單元60指定包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域，并確定區(qū)域內(nèi)像素值的變化是否有周期性。使用確定區(qū)域尺寸的方法和確定周期性的方法，來(lái)指定確定區(qū)域，然后確定周期性的存在。隨后，在步驟S1515中，確定插值目標(biāo)像素實(shí)際出現(xiàn)在周期性區(qū)域還是非周期性區(qū)域中。隨后，在步驟S1520中，確定用于插值的插值方法。在這個(gè)步驟中，控制單元63確定第一和第二像素值生成単元61和62使用的插值方法中的哪個(gè)將被用來(lái)基于在步驟S1510和S1515中的確定結(jié)果而生成插值目標(biāo)像素的像素值。如上所描述，當(dāng)周期性確定單元60確定周期性存在吋，確定圖案匹配方法。當(dāng)周期性確定單元60確定周期性不存在吋，確定插值方法將要使用。在步驟S1525中，確定第一像素值生成單元61是否被使用。當(dāng)由步驟S1520確定的插值方法是圖案匹配方法時(shí)，使用圖案匹配方法執(zhí)行插值過程的第一像素值生成単元61確定使用。當(dāng)確定的插值方法是圖案匹配方法之外的方法時(shí)，第一像素值生成単元61確定不被使用。當(dāng)在步驟S1525中第一像素值生成単元61被確定使用時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1530。在步驟S1530，通過由第一像素值生成単元61使用的圖案匹配方法來(lái)捜索相似的圖案，插值目標(biāo)像素的像素值基于如此搜索的相似圖案而生成。另ー方面，當(dāng)確定在步驟S1525中 不使用第一像素值生成単元61時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1535。在步驟S1535中，插值目標(biāo)像素的像素值由第二像素值生成單元62使用的插值方法生成，即，在這個(gè)例子中的插值方法。隨后，在步驟S1540，在步驟S1530或S1535生成的插值目標(biāo)像素的像素值插入到在步驟S1505設(shè)置的插值目標(biāo)像素中。因?yàn)椴逯的繕?biāo)像素沒有像素值或如果有也是不正確的值，因此，通過把生成的像素值插入到插值目標(biāo)像素，來(lái)把像素值賦予插值目標(biāo)像素。然后，流程進(jìn)行至步驟S1545，確定所有的插值目標(biāo)像素是否已完全插值。當(dāng)在步驟S1505中檢測(cè)到多個(gè)插值目標(biāo)像素吋，確定是否所有的多個(gè)插值目標(biāo)像素已用生成的像素值插值。當(dāng)在步驟S1545中確定所有的插值目標(biāo)像素已完全插值時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1550，并且這個(gè)過程結(jié)束。另ー方面，當(dāng)確定并非所有的插值目標(biāo)像素被完全插值時(shí)，流程返回至步驟S1505。在步驟S1505中，執(zhí)行設(shè)置下一個(gè)插值目標(biāo)像素、生成像素值和插入生成的像素值的過程。在步驟S1510和S1530中，可以執(zhí)行與圖9，11，12，13所示的過程相同的過程。圖16是示出圖像處理裝置的第三實(shí)施例的功能性框圖。在這個(gè)實(shí)施例中，圖像處理裝置包括周期性確定單元70、第一像素值生成単元71、第二像素值生成単元72、控制單元73和像素值插入?yún)g元74，這些和圖2所示的第一實(shí)施例的相同。另外，圖像處理裝置還包括有效性核實(shí)單元75，配置為核實(shí)由第一像素值生成単元71或第二像素值生成単元72生成的插值目標(biāo)像素的像素值的有效性。因此，控制単元73使得有效性核實(shí)單元75核實(shí)當(dāng)使用第一像素值生成単元71時(shí)生成的像素值是否有效。當(dāng)確定像素值不是有效的時(shí)，控制単元73使得第二像素值生成単元72生成插值目標(biāo)像素的像素值。因?yàn)橛芍芷谛源_定單元70、第一像素值生成単元71、第二像素值生成単元72、控制単元73和像素值插入?yún)g元74執(zhí)行的過程和第一實(shí)施例的過程相同，這里將不再提供其描述。因此,將描述有效性核實(shí)單元75。有效性核實(shí)單元75核實(shí)，例如，由第一像素值生成單元71生成的像素值是否有效?？梢允褂卯?dāng)?shù)谝幌袼刂瞪蓞g元71生成像素值時(shí)得到的相關(guān)信息來(lái)執(zhí)行有效性核實(shí)。作為相關(guān)信息，當(dāng)?shù)谝幌袼刂瞪蓞g元71使用圖案匹配方法作為插值方法時(shí)，可以使用模板和比較目標(biāo)圖案之間的不相似度或相似度?？梢允褂们懊婷枋龅腟AD、SSD、相關(guān)系數(shù)、協(xié)方差等作為不相似度或相似度。有效性核實(shí)單元75能通過計(jì)算在作為當(dāng)?shù)谝幌袼刂瞪蓞g元71使用圖案匹配方法作為第一插值方法來(lái)生成像素值時(shí)所使用的圖像內(nèi)的預(yù)定區(qū)域的最佳圖案和包含插值目標(biāo)像素的基礎(chǔ)圖案之間的不相似度或相似度，來(lái)確定有效性。然后，有效性核實(shí)單元75確定是否不相似度小于閾值或相似度等于或大于該閾值。當(dāng)不相似度小于該閾值時(shí)，該像素值確定為有效，當(dāng)相似度等于或大于該閾值時(shí)，該像素值確定為有效。因此，有效性核實(shí)單元75可以執(zhí)行關(guān)于不相似度或相似度的閾值處理，不相似度小于該閾值或相似度等于或大于該閾值的情況可用作確定有效性的情況。與之前描述的閾值等類似，該閾值可由用戶預(yù)先設(shè)置，也可由設(shè)備動(dòng)態(tài)地確定。
與此協(xié)同，控制單元73使得有效性核實(shí)單元75核實(shí)當(dāng)使用第一像素值生成單元71時(shí)生成的像素值是否有效。當(dāng)像素值確定不是有效的時(shí)，控制単元73使得第二像素值生成単元72生成插值目標(biāo)像素的像素值。但是，該實(shí)施例不限于此，其可以通過并行過程實(shí)現(xiàn)，從而插值目標(biāo)像素的像素值由第一和第二像素值生成単元71和72預(yù)先生成，控制單元73基于有效性核實(shí)單元75的核實(shí)結(jié)果來(lái)從各個(gè)像素值中選擇ー個(gè)。將參考如圖17所示的流程圖來(lái)描述使用如圖16所示的圖像處理裝置來(lái)校正插值目標(biāo)像素的像素值的過程。當(dāng)這個(gè)過程起始于步驟S1700時(shí)，首先，在步驟S1705中，未在圖16中示出的像素指定単元檢測(cè)像素值將要插入的像素，并設(shè)置該像素為插值目標(biāo)像素。這個(gè)檢測(cè)能使用上文描述的方法執(zhí)行。當(dāng)有多個(gè)插值目標(biāo)像素時(shí)，可以用以上描述的方法選擇ー個(gè)像素。在步驟S1710，周期性確定單元70確定在包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域內(nèi)的像素值的變化是否有周期性。使用確定區(qū)域尺寸的方法和確定周期性的方法來(lái)確定周期性。隨后，在步驟S1715中，確定用于插值的插值方法。在這個(gè)步驟中，控制單元73基于在步驟S1710中的確定結(jié)果來(lái)確定由第一像素值生成単元71和第二像素值生成単元72使用的插值方法中的哪個(gè)用來(lái)生成插值目標(biāo)像素的像素值。在步驟S1720中，基于確定的插值方法來(lái)確定是否使用第一像素值生成単元71。當(dāng)在步驟S1720中第一像素值生成単元71確定使用時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1725。在步驟S1725中，插值目標(biāo)像素的像素值由第一像素值生成単元71使用的插值方法生成，即，在這個(gè)例子中的圖案匹配方法。隨后，在步驟S1730中，有效性核實(shí)單元75核實(shí)由第一像素值生成單元71生成的像素值的有效性，在步驟S1735中，確定像素值的有效性。使用當(dāng)生成像素值時(shí)獲得的相關(guān)信息，特別是不相似度或相似度，來(lái)確定有效性。即，確定是否不相似度小于閾值，或相似度等于或大于該閾值。當(dāng)在步驟S1720中第一像素值生成単元71確定為不使用時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1740。在步驟S1740中，插值目標(biāo)像素的像素值由第二像素值生成單元72使用的插值方法生成，即，在這個(gè)例子中的插值方法。此外，當(dāng)在步驟S1735中像素值確定不是有效的吋，流程進(jìn)行至步驟S1740，插值目標(biāo)像素的像素值由第二像素值生成単元72使用的插值方法生成。當(dāng)在步驟S1735中確定像素值有效時(shí)，或在插值目標(biāo)像素的像素值在步驟S1740中由第二像素值生成単元72生成之后，流程進(jìn)行至步驟S1745，像素值插入到在步驟S1705中檢測(cè)出的插值目標(biāo)像素中。這樣，生成的像素值設(shè)置為插值目標(biāo)像素的像素值。然后，流程進(jìn)行至步驟S1750，確定是否所有的插值目標(biāo)像素已完全被插值。當(dāng)在步驟S1705中設(shè)置多個(gè)插值目標(biāo)像素時(shí)，確定所有的多個(gè)插值目標(biāo)像素是否已用生成的像素值插值。當(dāng)在步驟S1750中確定所有的插值目標(biāo)像素已完全被插值時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1755，這個(gè)過程結(jié)束。另ー方面，當(dāng)確定并非所有的插值目標(biāo)像素被完全插值時(shí)，流程返回至步驟S1705。在步驟S1705中，執(zhí)行設(shè)置下一個(gè)插值目標(biāo)像素、生成像素值及插入像素值的過程。圖18是示出圖像處理裝置第四實(shí)施例的功能性框圖。在這個(gè)實(shí)施例中，圖像處理裝置包括周期性確定單元80、第一像素值生成単元81、第二像素值生成単元82、控制單元83、像素值插入?yún)g元84和有效性核實(shí)單元85，這些和圖16所示的第三實(shí)施例中的相同。另外，圖像處理裝置進(jìn)ー步包括配置為使用不同于第一像素值生成単元81和第二像素值生成單元82使用的插值方法的方法來(lái)生成插值目標(biāo)像素的像素值的第三像素值生成單元 86。因此，控制單元83使得有效性核實(shí)單元85核實(shí)當(dāng)使用第一像素值生成單元81時(shí)生成的像素值是否有效。當(dāng)確定像素值不是有效時(shí)，控制單元83使得第三像素值生成單元86生成插值目標(biāo)像素的像素值，并使得有效性核實(shí)單元85核實(shí)該像素值。當(dāng)確定這個(gè)像素值不是有效時(shí)，控制単元83使得第二像素值生成単元82生成插值目標(biāo)像素的像素值。在第四實(shí)施例中，雖然僅僅添加了第三像素值生成単元86到圖16所示的第三實(shí)施例的配置中，但是本發(fā)明不限于此。第四像素值生成単元、第五像素值生成単元等可進(jìn)ー步添加，從而包括四個(gè)或者更多像素值生成単元。在這種情況下，控制單元83確定由各個(gè)像素值生成単元中的ー個(gè)生成的像素值的有效性，當(dāng)確定像素值不是有效的時(shí)，控制単元83可以使得另ー像素值生成単元生成該像素值。由第四實(shí)施例中的周期性確定單元80、第一像素值生成単元81、第二像素值生成単元82、控制單元83、像素值插入?yún)g元84和有效性核實(shí)單元85執(zhí)行的過程和第三實(shí)施例中的過程相同。此外，類似于使用不同插值方法的第一和第二像素值生成単元81和82，還配置了第三像素值生成単元86來(lái)生成插值目標(biāo)像素的像素值。因此，這里將不再提供對(duì)其配置的描述。控制單元83使得有效性核實(shí)單元85核實(shí)當(dāng)使用第一像素值生成單元81時(shí)生成的像素值是否有效。當(dāng)確定該像素值不是有效時(shí)，控制單元83使得第三像素值生成單元86生成插值目標(biāo)像素的像素值。然后，控制單元83使得有效性核實(shí)單元85核實(shí)生成的像素值是否有效。當(dāng)確定該像素值不是有效時(shí)，控制單元83使得第二像素值生成單元82生成插值目標(biāo)像素的像素值。但是，本實(shí)施例不限于此，其可通過并行過程實(shí)現(xiàn)，從而插值目標(biāo)像素的像素值由全部第一、第二和第三像素值生成単元81、82和86預(yù)先生成，控制單元83基于有效性核實(shí)單元85的核實(shí)結(jié)果而選擇各個(gè)像素值中的ー個(gè)。第三像素值生成単元86使用不同于第一和第二像素值生成単元81和82使用的插值方法的插值方法。例如，當(dāng)?shù)谝幌袼刂瞪蓡卧?1使用ニ維模板匹配時(shí)，第二像素值生成単元82使用線性插值，第三像素值生成単元86可以使用除上述插值方法之外的ー維模板匹配、拋物線插值、立方插值、多項(xiàng)式插值、樣條插值或等等。將參考圖19所示的流程圖來(lái)描述使用圖18所示的圖像處理裝置來(lái)校正插值目標(biāo)像素的像素值的過程。當(dāng)這個(gè)過程起始于步驟S1900時(shí)，首先，在步驟S1905中，未在圖18中示出的像素指定単元檢測(cè)像素值將要插入的像素，并設(shè)置該像素為插值目標(biāo)像素。這個(gè)檢測(cè)能使用上面描述的方法執(zhí)行。當(dāng)有多個(gè)插值目標(biāo)像素時(shí)，能用上面描述的方法選擇ー個(gè)像素。在步驟S1910中，確定在包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域內(nèi)的像素值的變化是否有周期性。使用確定該區(qū)域尺寸的方法和確定周期性的方法來(lái)確定周期性。隨后，在步驟S1915中，用于插值的插值方法被確定。在這個(gè)步驟中，控制單元83基于在步驟S1910的確定結(jié)果來(lái)確定由第一、第二和第三像素值生成單元81、82和86使用的插值方法中的哪個(gè)用來(lái)生成插值目標(biāo)像素的像素值。在步驟S1920中，基于確定的插值方法來(lái)確定第一像素值生成單元81是否被使用。當(dāng)在步驟S1920中確定第一像素值生成単元81要使用時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1925。在步驟S1925中，插值目標(biāo)像素的像素值由第一像素值生成単元81使用的插值方法生成。隨后，在步驟S1930中，有效性核實(shí)單元85核實(shí)由第一像素值生成単元81生成的像素值的有效性，在步驟S1935，確定像素值的有效性。使用當(dāng)?shù)谝幌袼刂瞪蓞g元81生成像素值時(shí)獲得的相關(guān)信息來(lái)確定有效性。當(dāng) 第一像素值生成単元81使用的插值方法是圖案匹配方法時(shí)，模板和用于生成像素值的最佳圖案之間的不相似度或相似度能用作相關(guān)信息。當(dāng)不相似度小于閾值或相似度等于或大于該閾值時(shí)，該像素值確定為有效。在這種情況下，作為模板，可以使用排除了插值目標(biāo)像素的模板，可以使用插入了生成的像素值的模板。此外，當(dāng)在步驟S1935中確定該像素值不是有效時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1940，插值目標(biāo)像素的像素值由第三像素值生成単元86使用的插值方法生成。隨后，在步驟S1945，有效性核實(shí)單元85核實(shí)由第三像素值生成單元86生成的像素值的有效性，在步驟S1950，確定像素值的有效性。當(dāng)在步驟S1920中第一像素值生成單元81被確定不使用吋，或者在步驟S1950中確定像素值不是有效時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1955。在步驟S1955中，插值目標(biāo)像素的像素值由第二像素值生成単元82使用的插值方法生成。當(dāng)在步驟S1935中確定像素值有效時(shí)，或在步驟S1950中確定像素值有效時(shí)，或在步驟S1955中像素值生成之后，流程進(jìn)行至步驟S1960，像素值插入到在步驟S1905中檢測(cè)的插值目標(biāo)像素。然后，流程進(jìn)行至步驟S1965，確定是否所有的插值目標(biāo)像素已完全插值。當(dāng)在步驟S1905中檢測(cè)出多個(gè)插值目標(biāo)像素時(shí)，確定所有多個(gè)插值目標(biāo)像素是否已經(jīng)用生成的像素值來(lái)插值。當(dāng)在步驟S1965中確定所有的插值目標(biāo)像素已完全插值時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S1970，這個(gè)過程結(jié)束。另ー方面，當(dāng)確定并非所有的插值目標(biāo)像素完全被插值時(shí)，流程返回至步驟S1905。在步驟S1905中，執(zhí)行設(shè)置下一個(gè)插值目標(biāo)像素、生成像素值及插入像素值的過程。圖20是示出圖像處理裝置第五實(shí)施例的功能性框圖。在第五實(shí)施例中，圖像處理裝置包括周期性確定單元90、第一像素值生成単元91、第二像素值生成単元92、控制單元93、像素值插入?yún)g元94、有效性核實(shí)單元95和第三像素值生成単元96，這些和圖18所示的第四實(shí)施例的那些相同。另外，圖像處理裝置進(jìn)ー步包括在第二實(shí)施例中使用的邊界確定單元97。因此，控制單元93基于邊界確定單元97的確定結(jié)果和周期性確定單元90的確定結(jié)果，在第一、第二和第三像素值生成単元91、92和96之間切換。
作為確定插值方法的方法的例子，當(dāng)周期性存在于包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域中，且插值目標(biāo)像素在周期性區(qū)域內(nèi)時(shí)，使用第一像素值生成単元91。當(dāng)周期性存在于包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域，且插值目標(biāo)像素在非周期性區(qū)域內(nèi)時(shí)，使用第二像素值生成単元92。當(dāng)周期性不存在于包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域中時(shí)，使用第三像素值生成単元96。此外，當(dāng)包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域中的周期短且 插值目標(biāo)像素在周期性區(qū)域之內(nèi)時(shí)，第一像素值生成単元91可使用。當(dāng)包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域中的周期短且插值目標(biāo)像素在非周期性區(qū)域內(nèi)時(shí)，第二像素值生成単元92可使用。在其它的情況下，第三像素值生成単元96可使用。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)使用第一像素值生成單元91時(shí)，有效性核實(shí)單元95核實(shí)由第一像素值生成単元91生成的像素值的有效性。當(dāng)?shù)谝幌袼刂瞪蓞g元91不使用時(shí)，確定第三像素值生成単元96是否使用。當(dāng)使用第三像素值生成単元96時(shí)，第三像素值生成単元96生成插值目標(biāo)像素的像素值，且有效性核實(shí)單元95核實(shí)生成的像素值的有效性。當(dāng)?shù)谌袼刂瞪蓞g元96不使用時(shí)，第二像素值生成単元92生成插值目標(biāo)像素的像素值。但是，該實(shí)施例不限于此，其可通過并行過程實(shí)現(xiàn)，從而像素值預(yù)先由全部第一、第二和第三像素值生成単元91、92和96生成，且基于有效性核實(shí)單元95的核實(shí)結(jié)果而選擇各個(gè)像素值中的ー個(gè)。將參考圖21所示的流程圖描述使用圖20所示的圖像處理裝置來(lái)校正插值目標(biāo)像素的像素值的過程。當(dāng)這個(gè)過程起始于步驟S2100吋，首先，在步驟S2105，檢測(cè)像素值將要插入到的像素，且該像素設(shè)置為插值目標(biāo)像素。此檢測(cè)能使用上面描述的方法執(zhí)行。當(dāng)有多個(gè)插值目標(biāo)像素時(shí)，可以以上面描述的方式選擇ー個(gè)像素。在步驟S2110，周期性確定單元90指定包含插值目標(biāo)像素的區(qū)域并確定該區(qū)域內(nèi)像素值的變化是否有周期性。使用確定該區(qū)域尺寸的方法和確定周期性的方法，來(lái)確定周期性。隨后，在步驟S2115，邊界確定單元97確定插值目標(biāo)像素是否實(shí)際出現(xiàn)在周期性區(qū)域或非周期性區(qū)域中。在這個(gè)確定中，使用邊界確定方法和確定參考區(qū)域尺寸的方法。通過計(jì)算左側(cè)和右側(cè)參考區(qū)域的每個(gè)中像素值的變化量，并且判斷在左側(cè)和右側(cè)參考區(qū)域的每個(gè)中的所計(jì)算的變化量是否等于或大于閾值，來(lái)執(zhí)行該確定。當(dāng)兩個(gè)變化量等于或大于閾值時(shí)，確定插值目標(biāo)像素存在于周期性區(qū)域中。隨后，在步驟S2120，確定用于插值的插值方法。在這個(gè)步驟中，控制單元93確定由第一、第二和第三像素值生成単元91、92和96使用的插值方法中的哪個(gè)將用于基于在步驟S2110和S2115中的確定結(jié)果來(lái)生成插值目標(biāo)像素的像素值。隨后，在步驟S2125中，基于確定的插值方法確定是否將使用第一像素值生成単元91。當(dāng)在步驟S2125中確定使用第一像素值生成単元91吋，流程進(jìn)行至步驟S2130。在步驟S2130中，通過第一像素值生成単元91使用的插值方法來(lái)生成插值目標(biāo)像素的像素值。隨后，在步驟S2135，有效性核實(shí)單元95核實(shí)由第一像素值生成單元91生成的像素值的有效性，在步驟S2140中，確定像素值的有效性。當(dāng)在步驟S2125中確定不使用第一像素值生成単元91時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S2145，并確定第三像素值生成単元96是否使用。當(dāng)確定使用第三像素值生成単元96時(shí)，在步驟S2140中確定該像素值不是有效，流程進(jìn)行至步驟S2150，插值目標(biāo)像素的像素值由第三像素值生成單元96使用的插值方法生成。隨后，在步驟S2155，有效性核實(shí)單元95核實(shí)由第三像素值生成單元96生成的像素值的有效性。在步驟S2160，確定該像素值的有效性。當(dāng)在步驟S2145中確定不使用第三像素值生成単元96時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S2165，插值目標(biāo)像素的像素值由第二像素值生成単元92使用的插值方法生成。此外，當(dāng)在步驟S2160中確定該像素值不是有效時(shí)，流程進(jìn)行至步驟S2165，且插值目標(biāo)像素的像素值由第ニ像素值生成単元92使用的插值方法生成。當(dāng)在步驟S2140中確定該像素值有效，且在步驟S2160中確定該像素值有效時(shí)，在步驟S2165中生成該像素值之后，流程進(jìn)行至步驟S2170，且該像素值插入到步驟S2105中設(shè)置的插值目標(biāo)像素中。然后，流程進(jìn)行至步驟S2175，確定所有的插值目標(biāo)像素是否已完全插值。當(dāng)在步驟S2105中檢測(cè)到多個(gè)插值目標(biāo)像素時(shí)，確定所有的多個(gè)插值目標(biāo)像素是否已用生成的像素值插值。當(dāng)在步驟S2175中確定所有的插值目標(biāo)像素已完全被插值時(shí)，流程進(jìn)行至步驟 S2180，這個(gè)過程結(jié)束。另ー方面，當(dāng)確定并非所有的插值目標(biāo)像素已經(jīng)完全被插值時(shí)，流程返回至步驟S2105。在步驟S2105中，執(zhí)行設(shè)置下一個(gè)插值目標(biāo)像素、生成像素值及插入生成的像素值的過程。根據(jù)上面描述的至少ー實(shí)施例，周期估計(jì)單元從該像素值中估計(jì)周期性，或者部分區(qū)域周期性確定單元確定插值目標(biāo)像素是否包含在周期性區(qū)域中。當(dāng)基于這些結(jié)果中的至少ー個(gè)確定插值目標(biāo)像素存在于該周期性區(qū)域中時(shí)，用于圖案匹配的模板的尺寸根據(jù)圖像的特征而被動(dòng)態(tài)地設(shè)置，以限制用于搜索相似圖案的信息。以此方式，對(duì)于包含插值目標(biāo)像素的模板最佳的相似圖案可被捜索并從圖像中提取。結(jié)果，能得到插值目標(biāo)像素的適當(dāng)像素值。但是，存在如下情況，周期性存在于諸如一線圖像的大圖像區(qū)域中，但是不存在于插值目標(biāo)像素附近的窄圖像區(qū)域中。在這種情況下，可能由于確定標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致錯(cuò)誤確定周期性。例如，錯(cuò)誤的確定可能出現(xiàn)在半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域附近的非半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域中、或插入在兩個(gè)半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域之間的非半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域中。當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤確定時(shí)，在半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域的外側(cè)的平坦區(qū)域可被插值作為半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域，不正確像素值出現(xiàn)作為插值結(jié)果。因此，如上面所描述的，該設(shè)備進(jìn)ー步包括邊界確定單元，該邊界確定單元配置為當(dāng)確定該圖像區(qū)域?yàn)橹芷谛詤^(qū)域時(shí)，在插值目標(biāo)像素附近設(shè)置至少ー個(gè)參考區(qū)域，并基于該至少ー個(gè)參考區(qū)域的圖像特征，確定插值目標(biāo)像素存在于周期性區(qū)域還是非周期性區(qū)域中。除了圖像處理裝置和由圖像處理裝置執(zhí)行的圖像檢測(cè)方法，本發(fā)明能提供實(shí)現(xiàn)該方法的計(jì)算機(jī)可讀程序。該程序可存儲(chǔ)在諸如FD、CD、DVD、SD卡、USB存儲(chǔ)器等的記錄介質(zhì)中，并被提供為其中記錄有程序的記錄介質(zhì)。雖然已針對(duì)特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了完整清晰的公開，所附的權(quán)利要求并不因此受到限制，而應(yīng)當(dāng)理解為包含本領(lǐng)域技術(shù)人員能想到的充分落入其中闡述的基本教導(dǎo)中的所有變化和替換。因此，有效性核實(shí)單元可包含在第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，邊界確定單元可包含在第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中。即，圖像處理裝置可配置為包含周期性確定單元、邊界確定單元、第一像素值生成単元、第二像素值生成単元、控制單元、像素值插入?yún)g元和有效性核實(shí)單元。此夕卜，邊界確定單元可包含在第四實(shí)施例的配置中而取代有效性核實(shí)單元。即，圖像處理裝置可配置為包含周期性確定單元、邊界確定單元、第一像素值生成単元、第二像素值生成單元、第三像素值生成単元、控制單元和像素值插入?yún)g元。相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求2011年I月21日在日本提交的第2011-010762號(hào)日本專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容被引入作為參考。
權(quán)利要求
1.ー種圖像處理裝置，包括 周期性確定單元，配置為確定包括像素值將被插值的目標(biāo)像素的圖像區(qū)域是否是像素值周期性變化的周期性區(qū)域； 第一像素值生成単元，配置為使用第一插值方法生成像素的像素值； 第二像素值生成単元，配置為使用不同于第一插值方法的第二插值方法來(lái)生成像素的像素值； 控制單元，配置為基于由周期性確定單元獲得的確定結(jié)果，來(lái)確定第一和第二像素值生成単元中的哪個(gè)要用來(lái)生成目標(biāo)像素的像素值；以及 像素值插入?yún)g元，配置為向目標(biāo)像素插入由控制單元確定的第一和第二像素值生成單元之一所生成的像素值， 其中，所述周期性確定單元包括以下至少ー個(gè) 周期估計(jì)單元，配置為使用包括目標(biāo)像素的圖像區(qū)域內(nèi)的各個(gè)像素的像素值，來(lái)估計(jì)像素值的變化周期；以及 部分區(qū)域周期性確定單元，配置為確定位于目標(biāo)像素左側(cè)和右側(cè)的每個(gè)區(qū)域是否是周期性區(qū)域，以及 其中，第一和第二像素值生成単元中的至少ー個(gè)使用由周期估計(jì)單元估計(jì)的像素值的變化周期和由部分區(qū)域周期性確定單元確定的確定結(jié)果中的至少ー個(gè)，來(lái)生成目標(biāo)像素的像素值。
2.如權(quán)利要求I所述的圖像處理裝置， 其中，所述第一插值方法是圖案匹配方法。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置， 其中，所述第一像素值生成単元基于由周期估計(jì)單元估計(jì)的像素值的變化周期，確定圖案匹配方法中使用的模板的尺寸。
4.如權(quán)利要求2或3所述的圖像處理裝置， 其中，所述第一像素值生成単元基于由部分區(qū)域周期性確定單元確定的確定結(jié)果，來(lái)確定將被捜索的圖像區(qū)域，以提取類似于圖案匹配方法中使用的模板的圖案。
5.如權(quán)利要求I至4中任意ー個(gè)所述的圖像處理裝置，還包括 邊界確定單元，配置為當(dāng)包括目標(biāo)像素的圖像區(qū)域由周期性確定單元確定為周期性區(qū)域時(shí)，設(shè)置目標(biāo)像素附近的至少ー個(gè)區(qū)域?yàn)閰⒖紖^(qū)域，以及基于該至少ー個(gè)參考區(qū)域的圖像特征，來(lái)確定目標(biāo)像素存在于周期性區(qū)域還是除周期性區(qū)域之外的非周期性區(qū)域中， 其中，所述控制単元基于由周期性確定單元和邊界確定單元獲得的確定結(jié)果，確定第一和第二像素值生成単元的哪個(gè)將用來(lái)生成目標(biāo)像素值。
6.如權(quán)利要求I至5中任意ー個(gè)所述的圖像處理裝置，還包括 有效性核實(shí)單元，配置為核實(shí)目標(biāo)像素的所生成像素值的插值結(jié)果的有效性， 其中，當(dāng)有效性核實(shí)單元確定由第一像素值生成単元生成的目標(biāo)像素的像素值的插值結(jié)果無(wú)效時(shí)，控制單元使第二像素值生成単元，而不是第一像素值生成単元，生成目標(biāo)像素的像素值。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置， 其中，所述有效性核實(shí)單元通過確定在作為當(dāng)?shù)谝幌袼刂瞪蓞g元使用圖案匹配方法作為第一插值方法而生成像素值時(shí)所使用的預(yù)定圖像區(qū)域的第一圖案和包括目標(biāo)像素的基礎(chǔ)圖案之間的不相似度是否小于閾值，或通過確定在第一圖案和基礎(chǔ)圖案之間的相似度是否等于或大于閾值，來(lái)確定插值結(jié)果的有效性。
8.如權(quán)利要求6或7所述的圖像處理裝置，還包括 第三像素值生成単元，配置為使用不同于第一和第二插值方法的第三插值方法，來(lái)生成目標(biāo)像素的像素值， 其中，當(dāng)有效性核實(shí)單元確定由第一像素值生成単元生成的目標(biāo)像素的像素值的插值結(jié)果的有效性為無(wú)效時(shí)，控制単元使第三像素值生成単元，而不是第一像素值生成単元，生成目標(biāo)像素的像素值。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像處理裝置， 其中，當(dāng)有效性核實(shí)單元確定由第三像素值生成単元生成的目標(biāo)像素的像素值的插值結(jié)果無(wú)效時(shí)，控制単元使第二像素值生成単元，而不是第三像素值生成単元，生成目標(biāo)像素的像素值。
10.如權(quán)利要求I至4中任意ー個(gè)所述的圖像處理裝置，還包括 邊界確定單元，配置為當(dāng)目標(biāo)像素存在于周期性區(qū)域和除周期性區(qū)域之外的非周期性區(qū)域之間邊界附近的位置時(shí)，確定目標(biāo)像素屬于周期性區(qū)域還是非周期性區(qū)域；以及 第三像素值生成単元，配置為使用不同于第一和第二插值方法的第三插值方法，來(lái)生成目標(biāo)像素的像素值， 其中，控制單元基于由周期性確定單元和邊界確定單元獲得的確定結(jié)果，來(lái)確定第一、第二和第三像素值生成単元中的哪個(gè)將用來(lái)生成目標(biāo)像素的像素值。
11.如權(quán)利要求8至10中任意ー個(gè)所述的圖像處理裝置， 其中，第一插值方法是ニ維模板匹配方法，第二插值方法是插值方法，第三插值方法是一維模板匹配方法。
12.—種在圖像處理裝置中執(zhí)行的像素插值方法，該圖像處理裝置包括第一像素值生成単元，使用第一插值方法生成像素的像素值；以及第二像素值生成単元，使用不同于第ー插值方法的第二插值方法，來(lái)生成像素的像素值， 該像素插值方法包括 確定包含像素值將被插值的目標(biāo)像素的圖像區(qū)域是否是像素值周期性變化的周期性區(qū)域； 基于在確定圖像區(qū)域周期性過程中得到的確定結(jié)果，確定第一和第二像素值生成単元中的哪個(gè)要用來(lái)生成目標(biāo)像素的像素值；以及 向目標(biāo)像素插入由在確定像素值生成單元過程中確定的第一和第二像素值生成単元中的ー個(gè)所生成的像素值， 其中，確定周期性包括以下中至少ー個(gè) 使用包括目標(biāo)像素的圖像區(qū)域內(nèi)的各個(gè)像素的像素值，來(lái)估計(jì)像素值的變化周期；以及 確定位于目標(biāo)像素左側(cè)和右側(cè)的每個(gè)區(qū)域是否是周期性區(qū)域，以及 其中，像素插值方法包括使第一和第二像素值生成単元中的至少ー個(gè)，使用在估計(jì)過程中估計(jì)的像素值的變化周期和在確定每個(gè)區(qū)域的周期性過程中確定的確定結(jié)果中的至少ー個(gè)，來(lái)產(chǎn)生目標(biāo)像素的像素值。
13.如權(quán)利要求12所述的像素插值方法， 其中，所述第一插值方法是圖案匹配方法。
14.如權(quán)利要求13所述的像素插值方法，還包括基于在估計(jì)過程中估計(jì)的像素值的變化周期，由第一像素值生成単元確定圖案匹配方法中使用的模板的尺寸。
15.如權(quán)利要求13或14所述的像素插值方法，還包括基于在確定每個(gè)區(qū)域的周期性的過程中確定的確定結(jié)果，由第一像素值生成単元確定將要捜索的圖像區(qū)域，以提取類似于圖案匹配方法中使用的模板的圖案。
全文摘要
一種圖像處理裝置，包括周期性確定單元，確定包括像素值將被插值的目標(biāo)像素的圖像區(qū)域是否是像素值周期性變化的周期性區(qū)域；第一像素值生成單元，使用第一插值方法生成像素的像素值；第二像素值生成單元，使用不同于第一插值方法的第二插值方法生成像素的像素值；控制單元，基于周期性確定單元得到的確定結(jié)果，確定第一和第二像素值生成單元的哪個(gè)用來(lái)生成目標(biāo)像素的像素值；以及像素值插入單元，向目標(biāo)像素插入由控制單元確定的第一和第二像素值生成單元的一個(gè)生成的像素值。
文檔編號(hào)H04N1/00GK102694956SQ201210044979
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者中村聰史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光