【手続補正書】
【提出日】平成16年12月1日(2004.12.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置であって、
前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生する２値化パターン発生手段と、
複数の方向を有する２値画像を複数の参照パターンとして発生する参照パターン発生手段と、
前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パターンを前記参照パターン発生手段により発生された複数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する比較手段と、
前記補間すべき画素に関して前記比較手段により検出された画像の角度が上または下の補間走査線において検出された画像の角度に対して連続性を有するか否かを検出し、連続性を有する場合に前記比較手段により検出された画像の角度を角度信号として出力し、連続性を有さない場合に前記比較手段により検出された画像の角度を出力しない連続性検出手段とを備えたことを特徴とする画像角度検出装置。
【請求項２】
前記２値化パターン発生手段は、
前記検出領域内の映像信号の輝度に基づいて２値化のためのしきい値を算出するしきい値算出手段と、
前記しきい値算出手段により算出されたしきい値を用いて前記入力された映像信号を２値化することにより前記２値化パターンを発生する２値化手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の画像角度検出装置。
【請求項３】
前記しきい値算出手段は、
前記検出領域内の映像信号の輝度の平均値を算出することにより前記しきい値を算出することを特徴とする請求項２記載の画像角度検出装置。
【請求項４】
前記検出領域内の映像信号において各走査線の水平方向の輝度分布が単調増加または単調減少するか否かを判定する第１の判定手段をさらに備え、
前記比較手段は、前記第１の判定手段により前記輝度分布が単調増加および単調減少しないと判定された場合に前記２値化パターンと前記複数の参照パターンの各々との比較を行わないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項５】
前記検出領域内の映像信号において各走査線の水平方向の輝度分布に極大点または極小点が存在するか否かを判定する第２の判定手段をさらに備え、
前記比較手段は、前記第２の判定手段により前記輝度分布に極大点または極小点が存在すると判定された場合に前記２値化パターンと前記複数の参照パターンの各々との比較を行わないことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項６】
前記検出領域内の映像信号のコントラストを検出するコントラスト検出手段をさらに備え、
前記比較手段は、前記コントラスト検出手段により検出されたコントラストが所定値よりも小さい場合に前記２値化パターンと前記複数の参照パターンの各々との比較を行わないことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項７】
前記入力された映像信号の画素を間引いて前記２値化パターン発生手段に与える間引き手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項８】
前記連続性検出手段は、前記補間すべき画素に関して前記比較手段により検出された画像の角度と上または下の補間走査線の所定範囲内の画素に関して検出された画像の角度との差が所定値以下の場合に連続性を有すると判定することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項９】
前記連続性検出手段は、前記補間すべき画素に関して前記比較手段により検出された画像の角度と上または下の補間走査線の所定範囲内の画素に関して検出された画像の角度との差が所定値以下の場合で、かつ、前記補間すべき画素に関して前記しきい値算出手段により算出された前記しきい値と上または下の補間走査線の所定範囲内の画素に関して前記しきい値算出手段により算出された前記しきい値との差が所定値以下の場合、前記補間すべき画素に関する検出領域内の映像信号の輝度の最大値と上または下の補間走査線の所定範囲内の画素に関する検出領域内の映像信号の輝度の最大値との差が所定値以下の場合、または前記補間すべき画素に関する検出領域内の映像信号の輝度の最小値と上または下の補間走査線の所定範囲内の画素に関する検出領域内の映像信号の輝度の最小値との差が所定値以下の場合に、連続性を有すると判定することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項１０】
前記参照パターン発生手段により発生される複数の参照パターンの各々は、前記補間すべき画素の上側の走査線に配置される第１の画素列と、前記補間すべき画素の下側の走査線に配置される第２の画素列とを含み、
前記第１の画素列は、第１の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第２の画素列は、第１の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第１の画素列における第１の画素値から第２の画素値への変化の方向と前記第２の画素列における第１の画素値から第２の画素値への変化の方向とが同じであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項１１】
前記比較手段は、
前記画像の角度および前記２値化パターンと一致する参照パターンを識別する識別信号を出力することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項１２】
入力された映像信号に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置であって、
前記入力された映像信号において複数の走査線および前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を表す極大極小パターンを発生する極大極小パターン発生手段と、
前記検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を表す複数の参照パターンを発生する参照パターン発生手段と、
前記極大極小パターン発生手段により発生された極大極小パターンを前記参照パターン発生手段により発生された複数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する比較手段とを備えたことを特徴とする画像角度検出装置。
【請求項１３】
前記検出領域内の映像信号のコントラストを検出するコントラスト検出手段をさらに備え、
前記比較手段は、前記コントラスト検出手段により検出されたコントラストが所定値よりも小さい場合に前記極大極小パターンと前記複数の参照パターンの各々との比較を行わないことを特徴とする請求項１２記載の画像角度検出装置。
【請求項１４】
前記補間すべき画素に関して前記比較手段により検出された画像の角度が上または下の補間走査線において検出された画像の角度に対して連続性を有するか否かを検出し、連続性を有する場合に前記比較手段により検出された画像の角度を角度信号として出力し、連続性を有さない場合に前記比較手段により検出された画像の角度を出力しない連続性検出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１２または１３記載の画像角度検出装置。
【請求項１５】
前記比較手段は、
前記画像の角度および前記極大極小パターンと一致する参照パターンを識別する識別信号を出力することを特徴とする請求項１４記載の画像角度検出装置。
【請求項１６】
前記入力された映像信号の画素を間引いて前記極大極小パターン発生手段に与える間引き手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項１７】
入力された映像信号に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置であって、
前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生する２値化パターン発生手段と、
複数の方向を有する２値画像を複数の第１の参照パターンとして発生する第１の参照パターン発生手段と、
前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パターンを前記第１の参照パターン発生手段により発生された複数の第１の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する第１の比較手段と、
前記入力された映像信号において複数の走査線および前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を表す極大極小パターンを発生する極大極小パターン発生手段と、
前記検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を表す複数の第２の参照パターンを発生する第２の参照パターン発生手段と、
前記極大極小パターン発生手段により発生された極大極小パターンを前記第２の参照パターン発生手段により発生された複数の第２の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する第２の比較手段とを備えたことを特徴とする画像角度検出装置。
【請求項１８】
前記入力された映像信号の画素を間引いて前記２値化パターン発生手段および前記極大極小パターン発生手段に与える間引き手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１７記載の画像角度検出装置。
【請求項１９】
入力された映像信号に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置であって、
前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生する２値化パターン発生手段と、
特定された方向をそれぞれ有する複数の２値画像を複数の確定角度パターンとして発生する確定角度パターン発生手段と、
前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パターンを前記確定角度パターン発生手段により発生された複数の確定角度パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を１次確定角度として検出する１次確定角度検出手段と、
複数の任意の方向をそれぞれ有する複数の２値画像を複数の候補パターンとして発生する候補パターン発生手段と、
前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パターンを前記候補パターン発生手段により発生された複数の候補パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素が画像の角度を確定可能な候補画素であるか否かを検出する候補検出手段と、
前記１次確定角度検出手段により１次確定角度が検出された場合に、前記補間すべき画素に関する画像の角度として前記１次確定角度検出手段により検出された１次確定角度を出力し、前記候補検出手段により前記補間すべき画素が候補画素であることが検出された場合に、前記補間すべき画素に隣接する所定範囲において前記１次確定角度を有する他の画素を探索し、前記所定範囲内に前記１次確定角度を有する他の画素が存在する場合に、前記補間すべき画素に関する画像の角度として前記他の画素に関する１次確定角度を出力する２次確定角度検出手段とを備えたことを特徴とする画像角度検出装置。
【請求項２０】
前記確定角度パターン発生手段により発生される複数の確定角度パターンの各々は、前記補間すべき画素の上側の走査線に配置される第１の画素列と、前記補間すべき画素の下側の走査線に配置される第２の画素列とを含み、
前記第１の画素列は、第１の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第２の画素列は、第１の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第１の画素列における第１の画素値から第２の画素値への変化の方向と前記第２の画素列における第１の画素値から第２の画素値への変化の方向とが同じであることを特徴とする請求項１９記載の画像角度検出装置。
【請求項２１】
前記候補パターン発生手段により発生される複数の候補パターンの各々は、前記補間すべき画素の上側の走査線に配置される第１の画素列と、前記補間すべき画素の下側の走査線に配置される第２の画素列とを含み、
前記第１および第２の画素列のうち一方は、第１の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第１および第２の画素列のうち他方は、第１の画素値および第２の画素値のうち一方を有することを特徴とする請求項１９または２０記載の画像角度検出装置。
【請求項２２】
前記候補パターン発生手段により発生される複数の候補パターンの各々は、前記補間すべき画素の上側の走査線に配置される第１の画素列と、前記補間すべき画素の下側の走査線に配置される第２の画素列とを含み、
前記第１の画素列は、第１の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第２の画素列は、第１の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第１の画素列における第１の画素値から第２の画素値への変化の方向と前記第２の画素列における第１の画素値から第２の画素値への変化の方向とが互いに逆であることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項２３】
前記２次確定角度検出手段は、前記候補検出手段により前記補間すべき画素が候補画素であることが検出された場合に、前記候補検出手段により前記２値化パターンと一致すると判定された候補パターンに応じて前記補間すべき画素から前記１次確定角度を有する他の画素を探索する方向を特定することを特徴とする請求項１９〜２２のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項２４】
前記２次確定角度検出手段は、前記候補検出手段により前記補間すべき画素が候補画素であることが検出された場合に、前記候補検出手段により前記２値化パターンと一致すると判定された候補パターンに応じて、前記補間すべき画素に隣接する所定範囲において前記複数の確定角度パターンのうち所定の確定角度パターンを用いて他の画素を探索し、前記所定範囲に１次確定角度を有する他の画素が存在する場合に、前記補間すべき画素に関する画像の角度として前記他の画素に関する１次確定角度を出力することを特徴とする請求項１９〜２３のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項２５】
前記補間すべき画素に関して前記２次確定角度検出手段により検出された画像の角度が上または下の補間走査線において検出された画像の角度に対して連続性を有するか否かを検出し、連続性を有する場合に前記２次確定角度検出手段により検出された画像の角度を角度信号として出力し、連続性を有さない場合に前記２次確定角度検出手段により検出された画像の角度を出力しない３次確定角度検出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１９〜２４のいずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項２６】
前記１次確定角度検出手段は、
前記画像の角度および前記２値化パターンと一致する確定角度パターンを識別する識別信号を出力することを特徴とする請求項２５記載の画像角度検出装置。
【請求項２７】
入力された映像信号に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置と、
前記画像角度検出装置により検出された角度に基づいて補間処理に用いる画素を選択し、選択された画素を用いて前記補間すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成する補間回路とを備え、
前記画像角度検出装置は、
前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生する２値化パターン発生手段と、
複数の方向を有する２値画像を複数の参照パターンとして発生する参照パターン発生手段と、
前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パターンを前記参照パターン発生手段により発生された複数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する比較手段と、
前記補間すべき画素に関して前記比較手段により検出された画像の角度が上または下の補間走査線において検出された画像の角度に対して連続性を有するか否かを検出し、連続性を有する場合に前記比較手段により検出された画像の角度を角度信号として出力し、連続性を有さない場合に前記比較手段により検出された画像の角度を出力しない連続性検出手段とを備えたことを特徴とする走査線補間装置。
【請求項２８】
入力された映像信号に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置と、
前記画像角度検出装置により検出された角度に基づいて補間処理に用いる画素を選択し、選択された画素を用いて前記補間すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成する補間回路とを備え、
前記画像角度検出装置は、
前記入力された映像信号において複数の走査線および前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を表す極大極小パターンを発生する極大極小パターン発生手段と、
前記検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を表す複数の参照パターンを発生する参照パターン発生手段と、
前記極大極小パターン発生手段により発生された極大極小パターンを前記参照パターン発生手段により発生された複数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する比較手段とを備えたことを特徴とする走査線補間装置。
【請求項２９】
入力された映像信号に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置と、
前記画像角度検出装置により検出された角度に基づいて補間処理に用いる画素を選択し、選択された画素を用いて前記補間すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成する補間回路とを備え、
前記画像角度検出装置は、
前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生する２値化パターン発生手段と、
複数の方向を有する２値画像を複数の第１の参照パターンとして発生する第１の参照パターン発生手段と、
前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パターンを前記第１の参照パターン発生手段により発生された複数の第１の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する第１の比較手段と、
前記入力された映像信号において複数の走査線および前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を表す極大極小パターンを発生する極大極小パターン発生手段と、
前記検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を表す複数の第２の参照パターンを発生する第２の参照パターン発生手段と、
前記極大極小パターン発生手段により発生された極大極小パターンを前記第２の参照パターン発生手段により発生された複数の第２の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する第２の比較手段とを備えたことを特徴とする走査線補間装置。
【請求項３０】
入力された映像信号に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置と、
前記画像角度検出装置により検出された角度に基づいて補間処理に用いる画素を選択し、選択された画素を用いて前記補間すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成する補間回路とを備え、
前記画像角度検出装置は、
前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生する２値化パターン発生手段と、
特定された方向をそれぞれ有する複数の２値画像を複数の確定角度パターンとして発生する確定角度パターン発生手段と、
前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パターンを前記確定角度パターン発生手段により発生された複数の確定角度パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を１次確定角度として検出する１次確定角度検出手段と、
複数の任意の方向をそれぞれ有する複数の２値画像を複数の候補パターンとして発生する候補パターン発生手段と、
前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パターンを前記候補パターン発生手段により発生された複数の候補パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素が画像の角度を確定可能な候補画素であるか否かを検出する候補検出手段と、
前記１次確定角度検出手段により１次確定角度が検出された場合に、前記補間すべき画素に関する画像の角度として前記１次確定角度検出手段により検出された１次確定角度を出力し、前記候補検出手段により前記補間すべき画素が候補画素であることが検出された場合に、前記補間すべき画素に隣接する所定範囲において前記１次確定角度を有する他の画素を探索し、前記所定範囲内に前記１次確定角度を有する他の画素が存在する場合に、前記補間すべき画素に関する画像の角度として前記他の画素に関する１次確定角度を出力する２次確定角度検出手段とを備えたことを特徴とする走査線補間装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
（第１５の発明）
第１５の発明に係る画像角度検出装置は、第１４の発明に係る画像角度検出装置の構成において、比較手段は、画像の角度および極大極小パターンと一致する参照パターンを識別する識別信号を出力するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
この場合、比較手段により画像の角度および極大極小パターンと一致すると判定された参照パターンを識別する識別信号が出力される。その結果、角度の値が同じ複数の参照パターンを用いた場合でも、参照パターンを確実に決定できるので、角度の誤検出を防止することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
（第２６の発明）
第２６の発明に係る画像角度検出装置は、第２５の発明に係る画像角度検出装置の構成において、１次確定角度検出手段は、画像の角度および２値化パターンと一致する確定角度パターンを識別する識別信号を出力するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
この場合、１次確定角度検出手段により画像の角度および２値化パターンと一致すると判定された確定角度パターンを識別する識別信号が出力される。その結果、角度の値が同じ複数の確定角度パターンを用いた場合でも、確定角度パターンを確実に決定できるので、角度の誤検出を防止することができる。