(57)【要約】【課題】入力画像が、高周波数成分側に折り返し成分を含んでいる場合や高周波数成分を十分に含んでいない場合でも、ノイズを強調することなく強調処理画像を得る。【解決手段】  第１の中間画像生成手段（１）において、入力画像（ＤＩＮ）の特定の周波数帯域の成分を取り出した中間画像（Ｄ１）を生成し、第２の中間画像生成手段（２）において、中間画像（Ｄ１）よりも高い周波数成分を持つ中間画像（Ｄ２）を生成し、中間画像処理手段（３Ｍ）において、中間画像（Ｄ１）に含まれる微小な振動を抑制した中間画像（Ｄ３Ｍ）を生成し、中間画像処理手段（３Ｈ）において、中間画像（Ｄ２）に含まれる微小な振動を抑制した中間画像（Ｄ３Ｈ）を生成し、加算手段（４）において、入力画像（ＤＩＮ）と中間画像（Ｄ３Ｍ）と中間画像（Ｄ３Ｈ）を加算して最終的な出力画像（ＤＯＵＴ）を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像の特定の周波数帯域の成分を取り出した第１の中間画像を生成する第１の中間画像生成手段と、
前記第１の中間画像をもとに第２の中間画像を生成する第２の中間画像生成手段と、
前記第１の中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第３の中間画像を生成する第１の中間画像処理手段と、
前記第２の中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第４の中間画像を生成する第２の中間画像処理手段と、
前記入力画像と前記第３の中間画像と前記第４の中間画像を加算する加算手段を有する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１の中間画像生成手段は、
前記入力画像の第１の周波数以上の高周波数成分のみを取り出した第１の高周波数成分画像を生成する第１の高周波数成分画像生成手段と、
前記第１の高周波数成分画像の第２の周波数以下の低周波数成分のみを取り出す低周波数成分画像生成手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第２の中間画像生成手段は、
前記第１の中間画像の画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅させた非線形処理画像を生成する非線形処理手段を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第２の中間画像生成手段は、
前記非線形処理画像の第３の周波数以上の高周波数成分のみを取り出した第２の高周波数成分画像を生成する第２の高周波数成分画像生成手段を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第１の高周波数成分画像生成手段は、
前記入力画像の各画素の水平方向の近傍に存在する画素を用いて第１の水平方向周波数以上の高周波数成分を取り出した第１の水平方向高周波数成分画像を生成する第１の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
前記入力画像の各画素の垂直方向の近傍に存在する画素を用いて第１の垂直方向周波以上の高周波数成分を取り出した第１の垂直方向高周波数成分画像を生成する第１の垂直方向高周波数成分画像生成手段を有し、
前記低周波数成分画像生成手段は、
前記第１の水平方向高周波数成分画像の第２の水平方向周波数以下の低周波数成分のみを取り出した第１の水平方向中間画像を生成する水平方向低周波数成分画像生成手段と、
前記第１の垂直方向高周波数成分画像の第２の垂直方向周波数以下の低周波数成分のみを取り出した第１の垂直方向中間画像を生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段を有する
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第１の中間画像が、
前記第１の水平方向中間画像及び前記第１の垂直方向中間画像から成り、
前記非線形処理手段は、
前記第１の水平方向中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した水平方向非線形処理画像を生成する水平方向非線形処理手段と、
前記第１の垂直方向中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した垂直方向非線形処理画像を生成する垂直方向非線形処理手段を有し、
前記第２の高周波数成分画像生成手段は、
前記水平方向非線形処理画像の第３の水平方向周波数以上の高周波数成分のみを取り出した第２の水平方向高周波数成分画像を生成する第２の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
前記垂直方向非線形処理画像の第３の垂直方向周波数以上の高周波数成分のみを取り出した第２の垂直方向高周波数成分画像を生成する第２の垂直方向高周波数成分画像生成手段を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記水平方向非線形処理手段は、
前記第１の水平方向中間画像の画素値が正から負へ、もしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する水平方向ゼロクロス判定手段と、
前記水平方向ゼロクロス判定手段の判定結果に応じて前記第１の水平方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定し、決定した増幅率で前記第１の水平方向中間画像の画素値を増幅する水平方向信号増幅手段を有し、
前記垂直方向非線形処理手段は、
前記第１の垂直方向中間画像の画素値が正から負へ、もしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する垂直方向ゼロクロス判定手段と、
前記垂直方向ゼロクロス判定手段の判定結果に応じて前記第１の垂直方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定し、決定した増幅率で前記第１の垂直方向中間画像の画素値を増幅する垂直方向信号増幅手段を有する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第１の中間画像が、
前記第１の水平方向中間画像及び前記第１の垂直方向中間画像から成り、
前記第１の中間画像処理手段は、
前記第１の水平方向中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第３の水平方向中間画像を生成する第１の微小振動抑制手段と、
前記第１の垂直方向中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第３の垂直方向中間画像を生成する第２の微小振動抑制手段を有する
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記第２の中間画像が、
第２の水平方向中間画像及び第２の垂直方向中間画像から成り、
前記第２の中間画像処理手段は、
前記第２の水平方向中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第４の水平方向中間画像を生成する第３の微小振動抑制手段と、
前記第２の垂直方向中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第４の垂直方向中間画像を生成する第４の微小振動抑制手段を有する
ことを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第１乃至第４の微小振動抑制手段の少なくとも一つは、
入力画素値をＤＡＴＡＩＮ、出力画素値をＤＡＴＡＯＵＴで表す時、
ＤＡＴＡＩＮの値が正の値である第１の閾値ＴＨｐ以上の場合は
ＤＡＴＡＯＵＴ＝ＤＡＴＡＩＮ−ＴＨｐとし、
ＤＡＴＡＩＮの値が負の値である第２の閾値ＴＨｍより大きい場合は
ＤＡＴＡＯＵＴ＝０とし、
ＤＡＴＡＩＮの値が前記第２の閾値ＴＨｍ以下の場合は
ＤＡＴＡＯＵＴ＝ＤＡＴＡＩＮ＋ＴＨｍとする
処理を行うことによって、
微小な振動を抑制する
ことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像処理装置を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
入力画像の特定の周波数帯域の成分を取り出した第１の中間画像を生成する第１の中間画像生成ステップと、
前記第１の中間画像をもとに第２の中間画像を生成する第２の中間画像生成ステップと、
前記第１の中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第３の中間画像を生成する第１の中間画像処理ステップと、
前記第２の中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第４の中間画像を生成する第２の中間画像処理ステップと、
前記入力画像と前記第３の中間画像と前記第４の中間画像を加算する加算ステップを有する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像処理方法により処理された画像を表示することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像に対し強調処理する画像処理装置及び方法並びにこれらを用いた画像表示装置に関し、例えば入力画像として、元となる画像を拡大した拡大画像が入力された際に、高周波数成分の生成及び加算をすることによって、解像感の高い出力画像を得るよう画像の強調処理を行うものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に画像を表す画像信号に対し適宜画像処理を施した後、画像を再生表示するということが行われている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載された画像処理装置においては、多重解像度に変換された細部画像に対して、所望の周波数帯域の細部画像に対する強調係数をその所望の周波数帯域よりも低い周波数帯域の細部画像の信号に基づいて設定することにより、所望の周波数帯域を強調している。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−４４６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、多重解像度に変換された細部画像に対して、所望の周波数帯域の細部画像に対する強調係数を適宜設定する画像処理装置では、入力画像によっては強調処理が不適切あるいは不十分となり、適正な画質の出力画像を得ることができないことがあった。
【０００６】
例えば、入力画像として拡大処理を受けた画像が入力される場合、入力画像の周波数スペクトルの高周波数成分側には、拡大処理前の画像の周波数スペクトルの一部が折り返した成分（折り返し成分）が現れる。したがって単純に高周波数成分を強調すると、この折り返し成分を強調してしまい、不適切な処理となる。また、周波数帯域を限定し、折り返し成分を含まない周波数帯域のみを強調すると、周波数スペクトルで考えた場合、高周波数成分側の強調を避けることになり、結果的に不十分な強調処理となってしまう。
【０００７】
また、入力画像にノイズが含まれている場合、細部画像の周波数帯域に重なるノイズを強調してしまう。
【０００８】
また、入力画像にノイズが含まれている場合に、先にノイズ処理を用いて入力画像に含まれるノイズを取り除くと、高周波数成分側の周波数スペクトルもノイズ処理によって失ってしまう。したがって高周波数成分を取り出そうとしても、取り出すことができず、十分に画像の強調処理を行えないことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像処理装置は、
入力画像の特定の周波数帯域の成分を取り出した第１の中間画像を生成する第１の中間画像生成手段と、
前記第１の中間画像をもとに第２の中間画像を生成する第２の中間画像生成手段と、
前記第１の中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第３の中間画像を生成する第１の中間画像処理手段と、
前記第２の中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第４の中間画像を生成する第２の中間画像処理手段と、
前記入力画像と前記第３の中間画像と前記第４の中間画像を加算する加算手段を有する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、
入力画像にノイズが含まれていても、ノイズを増加あるいは強調してしまうことなく、十分に画像の強調処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による画像処理装置の構成例を示す図であり、図示の画像処理装置は例えば画像表示装置の一部として用いることができる。
【００１２】
図示の画像処理装置は、第１の中間画像生成手段１と、第２の中間画像生成手段２と、第１の中間画像処理手段３Ｍと、第２の中間画像処理手段３Ｈと、加算手段４とを有する。
第１の中間画像生成手段１は、入力画像ＤＩＮから特定の周波数帯域の成分(即ち第１の周波数（第１の所定の周波数）から第２の周波数（第２の所定の周波数）までの成分)を取り出した中間画像（第１の中間画像）Ｄ１を生成する。
第２の中間画像生成手段２は、中間画像Ｄ１に後述する処理を行った中間画像(第２の中間画像)Ｄ２を生成する。
第１の中間画像処理手段３Ｍは、中間画像Ｄ１に後述する処理を行った中間画像（第３の中間画像）Ｄ３Ｍを生成する。
第２の中間画像処理手段３Ｈは、中間画像Ｄ２に後述する処理を行った中間画像（第４の中間画像）Ｄ３Ｈを生成する。
加算手段４は、入力画像ＤＩＮと、中間画像Ｄ３Ｍと、中間画像Ｄ３Ｈとを加算する。加算手段４による加算の結果得られる画像が最終的な出力画像ＤＯＵＴとして出力される。
【００１３】
図２は第１の中間画像生成手段１の構成例を示した図であり、図示の第１の中間画像生成手段１は、入力画像ＤＩＮから上記第１の周波数以上の高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１Ａを生成する高周波数成分画像生成手段１Ａと、画像Ｄ１Ａの第２の周波数以下の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１Ｂを生成する低周波数成分画像生成手段１Ｂとを有する。高周波数成分画像生成手段１Ａと低周波数成分画像生成手段１Ｂとで、特定の周波数帯域の成分を取り出す帯域通過フィルタ手段が構成されている。第１の中間画像生成手段１からは画像Ｄ１Ｂが中間画像Ｄ１として出力される。
【００１４】
図３は第２の中間画像生成手段２の構成例を示した図であり、図示の第２の中間画像生成手段２は、中間画像Ｄ１に対し、後述する非線形処理を行った画像Ｄ２Ａを出力する非線形処理手段２Ａと、画像Ｄ２Ａの第３の周波数（第３の所定の周波数）以上の高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ２Ｂを出力する高周波数成分画像生成手段２Ｂとを有する。第２の中間画像生成手段２からは画像Ｄ２Ｂが中間画像Ｄ２として出力される。
【００１５】
図４は第１の中間画像処理手段３Ｍの構成例を示した図であり、図示の第１の中間画像処理手段３Ｍは、水平方向微小振動抑制手段３Ｍｈと、垂直方向微小振動抑制手段３Ｍｖとを有する。第１の中間画像処理手段３Ｍは中間画像Ｄ１に対して後述する処理を行う。そして第１の中間画像処理手段３Ｍからはその結果が中間画像Ｄ３Ｍとして出力される。
【００１６】
図５は第２の中間画像処理手段３Ｈの構成例を示した図であり、図示の第２の中間画像処理手段３Ｈは、水平方向微小振動抑制手段３Ｈｈと、垂直方向微小振動抑制手段３Ｈｖとを有する。第２の中間画像処理手段３Ｈは中間画像Ｄ２に対して後述する処理を行う。そして第２の中間画像処理手段３Ｈからはその結果が中間画像Ｄ３Ｈとして出力される。
【００１７】
加算手段４は、入力画像ＤＩＮに対し、中間画像Ｄ３Ｍ及び中間画像Ｄ３Ｈを加算し、最終的な出力画像ＤＯＵＴを生成する。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態１による画像処理装置の詳細な動作について説明を行う。
まず、第１の中間画像生成手段１の詳細な動作について説明する。
第１の中間画像生成手段１は、高周波数成分画像生成手段１Ａにおいて、入力画像ＤＩＮの第１の周波数以上の高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１Ａを生成する。高周波数成分の取り出しは、ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。高周波数成分の取り出しは画像の水平方向及び垂直方向それぞれについて行う。即ち高周波数成分画像生成手段１Ａは、入力画像ＤＩＮに対し、水平方向のハイパスフィルタ処理を行って水平方向についてのみ第１の水平方向周波数以上の高周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ａｈを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段１Ａｈと、垂直方向のハイパスフィルタ処理を行って垂直方向についてのみ第１の垂直方向周波数以上の高周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ａｖを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段１Ａｖとを有し、画像Ｄ１Ａは画像Ｄ１Ａｈと画像Ｄ１Ａｖとから成る。
【００１９】
次に、第１の中間画像生成手段１は、低周波数成分画像生成手段１Ｂにおいて、画像Ｄ１Ａの第２の周波数以下の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１Ｂを生成する。低周波数成分の取り出しは、ローパスフィルタ処理を行うことで可能である。低周波数成分の取り出しは水平方向及び垂直方向それぞれについて行う。即ち低周波数成分画像生成手段１Ｂは、画像Ｄ１Ａｈに対し水平方向のローパスフィルタ処理を行って水平方向についてのみ第２の水平方向周波数以下の低周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ｂｈを生成する水平方向低周波数成分画像生成手段１Ｂと、画像Ｄ１Ａｖに対し垂直方向のローパスフィルタ処理を行って垂直方向についてのみ第２の垂直方向周波数以下の低周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ｂｖを生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段１Ｂｖとを有し、画像Ｄ１Ｂは画像Ｄ１Ｂｈと画像Ｄ１Ｂｖとから成る。第１の中間画像生成手段１からは、画像Ｄ１Ｂが中間画像Ｄ１として出力される。なお、中間画像Ｄ１は、画像Ｄ１Ｂｈに相当する画像Ｄ１ｈと、画像Ｄ１Ｂｖに相当する画像Ｄ１ｖとから成る。
【００２０】
次に、第２の中間画像生成手段２の詳細な動作について説明する。
まず、第２の中間画像生成手段２は、非線形処理手段２Ａにおいて、中間画像Ｄ１に対して後述する非線形処理を行った画像Ｄ２Ａを生成する。非線形処理は、水平方向及び垂直方向それぞれについて行う。即ち非線形処理手段２Ａは、画像Ｄ１ｈに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ２Ａｈを生成する水平方向非線形処理手段２Ａｈと、画像Ｄ１ｖに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ２Ａｖを生成する垂直方向非線形処理手段２Ａｖとを有し、画像Ｄ２Ａは画像Ｄ２Ａｈと画像Ｄ２Ａｖとから成る。
【００２１】
非線形処理手段２Ａの動作についてさらに詳しく説明する。非線形処理手段２Ａは互いに同様の構成から成る水平方向非線形処理手段２Ａｈ及び垂直方向非線形処理手段２Ａｖを備える。水平方向非線形処理手段２Ａｈは水平方向の処理を行い、垂直方向非線形処理手段２Ａｖは垂直方向の処理を行う。
【００２２】
図６は水平方向非線形処理手段２Ａｈの構成例を示す図である。図示の水平方向非線形処理手段２Ａｈはゼロクロス判定手段３１１ｈと、信号増幅手段３１２ｈとを備える。非線形処理手段２Ａｈには、画像Ｄ１ｈが入力画像ＤＩＮ３１１ｈとして入力される。
【００２３】
ゼロクロス判定手段３１１ｈは入力画像ＤＩＮ３１１ｈにおける画素値の変化を水平方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値へ、あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、信号Ｄ３１１ｈによってゼロクロス点の前後にある画素（前後において隣接する画素）の位置を信号増幅手段３１２ｈに伝達する。ここで「前後」とは信号が供給される順序における前後であり、水平方向に左から右に画素の信号が供給されるときは「左右」を意味し、垂直方向に上から下に画素の信号が供給されるときは「上下」を意味する。ゼロクロス判定手段３１１ｈでは、水平方向非線形処理手段２Ａｈ内のゼロクロス判定手段３１１ｈでは、ゼロクロス点の左右に位置する画素がゼロクロス点の前後に位置する画素として認識される。
【００２４】
信号増幅手段３１２ｈは信号Ｄ３１１ｈをもとにゼロクロス点の前後にある画素（前後において隣接する画素）を特定し、ゼロクロス点の前後にある画素についてのみその画素値を増幅させた（絶対値を大きくした）非線形処理画像Ｄ３１２ｈを生成する。即ち、ゼロクロス点前後にある画素の画素値に対しては増幅率を１より大きな値とし、それ以外の画素の画素値に対しての増幅率は１とする。
【００２５】
水平方向非線形処理手段２Ａｈからは画像Ｄ２Ａｈとして非線形処理画像Ｄ３１２ｈが出力される。
【００２６】
図７は垂直方向非線形処理手段２Ａｖの構成例を示す図である。図示の垂直方向非線形処理手段２Ａｖはゼロクロス判定手段３１１ｖと、信号増幅手段３１２ｖとを備える。非線形処理手段２Ａｖには、画像Ｄ１ｖが入力画像ＤＩＮ３１１ｖとして入力される。
【００２７】
ゼロクロス判定手段３１１ｖは入力画像ＤＩＮ３１１ｖにおける画素値の変化を垂直方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値へ、あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、信号Ｄ３１１ｖによってゼロクロス点の前後にある画素（前後において隣接する画素）の位置を信号増幅手段３１２ｖに伝達する。垂直方向非線形処理手段２Ａｖ内のゼロクロス判定手段３１１ｖでは、ゼロクロス点の上下に位置する画素がゼロクロス点の前後に位置する画素として認識される。
【００２８】
信号増幅手段３１２ｖは信号Ｄ３１１ｖをもとにゼロクロス点の前後にある画素（前後において隣接する画素）を特定し、ゼロクロス点の前後にある画素についてのみその画素値を増幅させた（絶対値を大きくした）非線形処理画像Ｄ３１２ｖを生成する。即ち、ゼロクロス点前後にある画素の画素値に対しては増幅率を１より大きな値とし、それ以外の画素の画素値に対しての増幅率は１とする。
以上が非線形処理手段２Ａの動作である。
【００２９】
次に第２の中間画像生成手段２は、高周波数成分画像生成手段２Ｂにおいて、画像Ｄ２Ａの第３の周波数以上の高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ２Ｂを生成する。高周波数成分の取り出しは、ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。高周波数成分の取り出しは画像の水平方向及び垂直方向それぞれについて行う。即ち高周波数成分画像生成手段２Ｂは、画像Ｄ２Ａｈに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行って水平方向についてのみ第３の水平方向周波数以上の高周波数成分を取り出した画像Ｄ２Ｂｈを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段２Ｂｈと、画像Ｄ２Ａｖに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行って垂直方向についてのみ第３の垂直方向周波数以上の高周波数成分を取り出した画像Ｄ２Ｂｖを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段２Ｂｖとを有し、画像Ｄ２Ｂは画像Ｄ２Ｂｈと画像Ｄ２Ｂｖとから成る。第２の中間画像生成手段２からは、画像Ｄ２Ｂが中間画像Ｄ２として出力される。中間画像Ｄ２は画像Ｄ２Ｂｈに相当する画像Ｄ２ｈと、画像Ｄ２Ｂｖに相当する画像Ｄ２ｖとから成る。
【００３０】
次に、第１の中間画像処理手段３Ｍの詳細な動作について説明する。
中間画像処理手段３Ｍは、第１の中間画像Ｄ１に対して微小な振動を抑制する処理（微小振動抑制処理）を行う。ここで第１の中間画像は、画像Ｄ１ｈと画像Ｄ１ｖとから成るので、水平方向微小振動抑制手段３Ｍｈが画像Ｄ１ｈに対して微小振動抑制処理を行って画像Ｄ３Ｍｈを生成し、垂直方向微小振動抑制手段３Ｍｖが画像Ｄ１ｖに対して微小振動抑制処理を行って画像Ｄ３Ｍｖを生成する。そして画像Ｄ３Ｍｈと画像Ｄ３Ｍｖが中間画像Ｄ３Ｍとして第１の中間画像処理手段３Ｍから出力される。
【００３１】
図８（Ａ）及び（Ｂ）を参照して微小振動抑制処理についてさらに詳しく説明する。
図８（Ａ）及び（Ｂ）では微小振動抑制処理の一例としてコアリング処理を用いている。図８（Ａ）はコアリング処理に対する入力信号を、図８（Ｂ）がコアリング処理による出力信号を表す。コアリング処理に対する入力値をＤＡＴＡＩＮ、コアリング処理による出力値をＤＡＴＡＯＵＴとするとＤＡＴＡＩＮとＤＡＴＡＯＵＴの関係は
【００３２】
【数１】
2010146449.tif 000003
と表される。ここでＴＨｐは正の値をとる閾値を、ＴＨｍは負の値をとる閾値を表す。
【００３３】
図８（Ａ）と図８（Ｂ）を比較すると明らかにコアリング処理によって微小な振動（閾値ＴＨｐから閾値ＴＨｍで表される範囲の振動）が抑えられている。即ち、コアリング処理によって、微小な振動を抑えることが可能である。
【００３４】
なお微小振動抑制処理は式（１）で説明したコアリング処理に限らず、微小な振動を抑えるものであればよい。
以上が第１の中間画像処理手段３Ｍの動作である。
【００３５】
次に、第２の中間画像処理手段３Ｈの動作について説明する。図４と図５を比較すると、第２の中間画像処理手段は、入力信号が中間画像Ｄ２となっている以外は第１の中間画像処理手段と同様の構成となっており、
第２の中間画像処理手段３Ｈは、第１の中間画像処理手段３Ｍが中間画像Ｄ１に対して行ったものと同じ処理を、中間画像Ｄ２に対して行って得た中間画像Ｄ３Ｈを出力する。なお、上述した第１の中間画像処理手段３Ｍの詳細な動作の説明から、第２の中間画像処理手段３Ｈの詳細な動作も明らかであるので、第２の中間画像処理手段３Ｈの詳細な動作の説明は省略する。
【００３６】
最後に加算手段４の動作について説明する。加算手段４は、入力画像ＤＩＮと中間画像Ｄ３Ｍと、中間画像Ｄ３Ｈを加算した出力画像ＤＯＵＴを生成する。加算手段４の出力画像ＤＯＵＴが最終的な出力画像として、画像処理装置から出力される。
【００３７】
中間画像Ｄ３Ｍは画像Ｄ３Ｍｈ及び画像Ｄ３Ｍｖから成っており、中間画像Ｄ３Ｈは画像Ｄ３Ｈｈ及び画像Ｄ３Ｈｖから成っているので、入力画像ＤＩＮ、中間画像Ｄ３Ｍ、及び中間画像Ｄ３Ｈを加算するとは、入力画像ＤＩＮに対し、画像Ｄ３Ｍｈ、Ｄ３Ｍｖ、Ｄ３Ｈｈ、及びＤ３Ｈｖの全てを加算することを意味する。
【００３８】
ここで、加算手段４での加算処理は単純加算に限らず重み付け加算を行なっても良い。即ち、画像Ｄ３Ｍｈ、Ｄ３Ｍｖ、Ｄ３Ｈｈ、及びＤ３Ｈｖの各々をそれぞれ異なる増幅率で増幅してから入力画像ＤＩＮに加算してもよい。
【００３９】
以下、本発明における画像処理装置を画像表示装置の一部として利用する例について説明する。この説明を通じて、本発明における画像処理装置の作用、効果も明らかなものとなるであろう。以下の説明では特に断らない限り、Ｆｎという記号は入力画像ＤＩＮのナイキスト周波数を表す。
【００４０】
図９は本発明における画像処理装置を利用した画像表示装置を示し、図示の画像表示装置においては、モニタＵ３上に原画ＤＯＲＧに対応した画像が表示される。
【００４１】
画像拡大手段Ｕ１は、原画ＤＯＲＧの画像サイズがモニタＵ３の画像サイズより小さい場合、原画ＤＯＲＧを拡大した画像ＤＵ１を出力する。ここで画像の拡大は例えばハイキュービック法などにより行なうことができる。
【００４２】
本発明における画像処理装置Ｕ２は、画像ＤＵ１に対し、先に説明した処理を行った画像ＤＵ２を出力する。そしてモニタＵ３上には画像ＤＵ２が表示される。
【００４３】
以下、原画ＤＯＲＧは、水平方向及び垂直方向ともにその画素数がモニタＵ３の画素数の半分であるとして、まず画像拡大手段Ｕ１の動作、作用について説明を行う。
【００４４】
図１０は画像拡大手段Ｕ１の構成及び動作を示す図であり、画像拡大手段Ｕ１は、水平方向ゼロ挿入手段Ｕ１Ａと、水平方向低周波数成分通過手段Ｕ１Ｂと、垂直方向ゼロ挿入手段Ｕ１Ｃと、垂直方向低周波数成分通過手段Ｕ１Ｄとを有する。
水平方向ゼロ挿入手段Ｕ１Ａは原画ＤＯＲＧの水平方向に関して画素値０を持つ画素を適宜挿入した（原画ＤＯＲＧの水平方向に隣接する画素列相互間に、画素値０の画素から成る画素列を１列ずつ挿入した）画像ＤＵ１Ａを生成する。
水平方向低周波数成分通過手段Ｕ１Ｂはローパスフィルタ処理により画像ＤＵ１Ａの低周波数成分のみを取り出した画像ＤＵ１Ｂを生成する。
垂直方向ゼロ挿入手段Ｕ１Ｃは画像ＤＵ１Ｂの垂直方向に関して画素値０を持つ画素を適宜挿入した（画像ＤＵ１Ｂの垂直方向に隣接した画素行相互間に、画素値０の画素から成る画素行を１行ずつ挿入した）画像ＤＵ１Ｃを生成する。
垂直方向低周波数成分通過手段ＤＵ１Ｄは画像ＤＵ１Ｃの低周波数成分のみを取り出した画像ＤＵ１Ｄを生成する。
画像ＤＵ１Ｄが原画ＤＯＲＧを水平方向及び垂直方向ともに２倍した画像ＤＵ１として、画像拡大手段Ｕ１から出力される。
【００４５】
図１１（Ａ）〜（Ｅ）は画像拡大手段Ｕ１の動作を詳しく説明するための図であり、図１１（Ａ）は原画ＤＯＲＧを、図１１（Ｂ）は画像ＤＵ１Ａを、図１１（Ｃ）は画像ＤＵ１Ｂを、図１１（Ｄ）は画像ＤＵ１Ｃを、図１１（Ｅ）は画像ＤＵ１Ｄを表す。図１１（Ａ）〜（Ｅ）に関して、四角(升目)は画素を表し、その中に書かれた記号あるいは数値は各画素の画素値を表す。
【００４６】
水平方向ゼロ挿入手段Ｕ１Ａは図１１（Ａ）に示す原画ＤＯＲＧに対して、水平方向の１画素につき１個、画素値０をもった画素を挿入し（即ち、原画ＤＯＲＧの水平方向に隣接する画素列相互間に一つの、画素値０の画素から成る画素列を挿入し）、図１１（Ｂ）に示す画像ＤＵ１Ａを生成する。水平方向低周波数成分通過手段Ｕ１Ｂは図１１（Ｂ）に示す画像ＤＵ１Ａに対して、ローパスフィルタ処理を施し、図１１（Ｃ）に示す画像ＤＵ１Ｂを生成する。
垂直方向ゼロ挿入手段Ｕ１Ｃは図１１（Ｃ）に示す画像ＤＵ１Ｂに対して、垂直方向の１画素につき１個、画素値０をもった画素を挿入し（即ち、画像ＤＵ１Ｂの垂直方向に隣接する画素行相互間に一つの、画素値０の画素から成る画素行を挿入し）、図１１（Ｄ）に示す画像ＤＵ１Ｃを生成する。垂直方向低周波数成分通過手段Ｕ１Ｄは図１１（Ｄ）に示す画像ＤＵ１Ｃに対して、ローパスフィルタ処理を施し、図１１（Ｅ）に示す画像ＤＵ１Ｄを生成する。以上の処理により原画ＤＯＲＧを水平方向及び垂直方向ともに２倍に拡大した画像ＤＵ１Ｄが生成される。
【００４７】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は画像拡大手段Ｕ１による処理の作用を周波数空間上で表したものであり、図１２（Ａ）は原画ＤＯＲＧの周波数スペクトル、図１２（Ｂ）は画像ＤＵ１Ａの周波数スペクトル、図１２（Ｃ）は水平方向周波数成分通過手段Ｕ１Ｂの周波数応答、図１２（Ｄ）は画像ＤＵ１Ｂの周波数スペクトルを表している。なお、図１２（Ａ）〜（Ｄ）において横軸は水平方向の空間周波数を表す周波数軸であり、縦軸は周波数スペクトルもしくは周波数応答の強度を表している。
原画ＤＯＲＧの画素数は入力画像ＤＩＮの半分であり、言い換えると原画ＤＯＲＧのサンプリング間隔は入力画像ＤＩＮのサンプリング間隔の２倍である。したがって原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数は入力画像ＤＩＮのナイキスト周波数の半分即ち、Ｆｎ／２である。
【００４８】
なお、図１２（Ａ）〜（Ｄ）では表記を簡素にするため、１本の周波数軸しか用いていない。しかしながら、通常、画像データは２次元平面状に並んだ画素配列上に与えられた画素値から成り、その周波数スペクトルも水平方向の周波数軸及び垂直方向の周波数軸で張られる平面上に与えられるものである。したがって原画ＤＯＲＧ等の周波数スペクトル等を正確に表すためには、水平方向の周波数軸及び垂直方向の周波数軸の両方を記載する必要がある。しかしながらその周波数スペクトルの形状は通常、周波数軸上の原点を中心に等方的に広がったものであり、周波数軸１本で張られる空間上での周波数スペクトルを示しさえすれば、そこから周波数軸２本で張られる空間へ拡張して考察することは当業者にとって容易である。したがって以降の説明でも特に断らない限り、周波数空間上での説明は、１本の周波数軸で張られる空間を用いて行う。
【００４９】
まず、原画ＤＯＲＧの周波数スペクトルについて説明する。通常、自然画像が原画ＤＯＲＧとして入力されるが、その場合にはそのスペクトル強度は周波数空間の原点周辺に集中している。したがって原画ＤＯＲＧの周波数スペクトルは図１２（Ａ）のスペクトルＳＰＯのようになる。
【００５０】
次に、画像ＤＵ１Ａのスペクトル強度について説明する。画像ＤＵ１Ａは、原画ＤＯＲＧに対して、水平方向に１画素につき１画素、画素値０を持った画素を挿入することで生成される。このような処理を行うと周波数スペクトルには原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数を中心にした折り返しが発生する。即ち周波数±Ｆｎ／２を中心にスペクトルＳＰＯが折り返したスペクトルＳＰＭが発生するので、画像ＤＵ１Ａの周波数スペクトルは図１２（Ｂ）のように表される。
【００５１】
次に、水平方向低周波数成分通過手段Ｕ１Ｂの周波数応答について説明する。水平方向低周波数成分通過手段はローパスフィルタによって実現されるので、その周波数応答は図１２（Ｃ）に示すように周波数が高くなるほど低くなる。
【００５２】
最後に、画像ＤＵ１Ｂの周波数スペクトルについて説明する。図１２（Ｂ）に示す周波数スペクトルを持った画像ＤＵ１Ａに対し、図１２（Ｃ）に示した周波数応答を持ったローパスフィルタ処理を行うことで、図１２（Ｄ）に示す画像ＤＵ１Ｂが得られる。
したがって画像ＤＵ１Ｂの周波数スペクトルは画像ＤＵ１Ｂに示すように、スペクトルＳＰＭの強度がある程度落ちたスペクトルＳＰ２と、スペクトルＳＰＯの強度がある程度落ちたスペクトルＳＰ１から成る。なお一般に、ローパスフィルタの周波数応答は周波数が高くなるほど低くなる。従って、スペクトルＳＰ１の強度をスペクトルＳＰＯと比較すると、水平方向低周波数成分通過手段Ｕ１Ｂによって、高周波数成分側、即ち周波数が±Ｆｎ／２の近傍でのスペクトル強度が減少したものとなる。
【００５３】
また、画像拡大手段Ｕ１による処理のうち、垂直方向ゼロ挿入手段Ｕ１Ｃ及び垂直方向低周波数成分通過手段Ｕ１Ｄによる処理について、その周波数空間上での作用についての説明は省略するが、その処理の内容から、垂直方向の空間周波数を表す軸方向に対して、図１２（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明した内容と同様の作用があることは容易に理解できる。即ち、画像ＤＵ１Ｄの周波数スペクトルは、図１２（Ｄ）に示した周波数スペクトルが２次元上に広がったものとなる。
【００５４】
また、以降の説明ではスペクトルＳＰ２のことを折り返し成分と呼ぶ。この折り返し成分は、画像上では、比較的高い周波数成分を持った偽の信号として現れる。そのような偽の信号としてオーバーシュートやジャギーあるいはリンギング等が挙げられる。
【００５５】
以下、本発明における画像処理装置の作用、効果について説明する。
図１３（Ａ）〜（Ｅ）は入力画像ＤＩＮ（もしくは画像ＤＵ１）として原画ＤＯＲＧを拡大して得られた画像ＤＵ１Ｄが入力された場合の、入力画像ＤＩＮから中間画像Ｄ１を生成する際の作用、効果を模式的に表した図であり、図１３（Ａ）は入力画像ＤＩＮの周波数スペクトルを、図１３（Ｂ）は高周波数成分画像生成手段１Ａの周波数応答を、図１３（Ｃ）は低周波数成分画像生成手段１Ｂの周波数応答を、図１３（Ｄ）は第１の中間画像生成手段１の周波数応答を、図１３（Ｅ）は中間画像Ｄ１の周波数スペクトルを表す。なお、図１３（Ａ）〜（Ｅ）においても図１２（Ａ）〜（Ｄ）と同様の理由で周波数軸は１本しか用いていない。
【００５６】
さらに図１３（Ａ）〜（Ｅ）では、空間周波数が０以上となる範囲でのみ周波数スペクトルあるいは周波数応答の強度を表しているが、以下の説明での周波数スペクトルあるいは周波数応答は、周波数軸上の原点を中心に対称的な形状となる。したがって説明に用いる図は、空間周波数が０以上となる範囲のみを示したもので十分である。
【００５７】
まず、入力画像ＤＩＮの周波数スペクトルについて説明する。画像拡大手段Ｕ１における拡大処理によって生成された画像ＤＵ１Ｄが入力画像ＤＩＮとして入力されるので、入力画像ＤＩＮの周波数スペクトルは図１３（Ａ）に示すように、図１２（Ｄ）で説明したものと同じ形状となり、原画ＤＯＲＧのスペクトルＳＰＯの強度がある程度落ちたスペクトルＳＰ１と折り返し成分となるスペクトルＳＰ２とから成る。
【００５８】
次に、高周波数成分画像生成手段１Ａの周波数応答について説明する。高周波数成分画像生成手段１Ａはハイパスフィルタにより構成されているので、その周波数応答は図１３（Ｂ）に示すように周波数が低くなるほど低くなる。
【００５９】
次に、低周波数成分画像生成手段１Ｂの周波数応答について説明する。低周波数成分画像生成手段１Ｂはローパスフィルタにより構成されているので、その周波数応答は図１３（Ｃ）に示すように周波数が高くなるほど低くなる。
【００６０】
次に、第１の中間画像生成手段１の周波数応答について説明する。入力画像ＤＩＮが持つ周波数成分のうち、図１３（Ｄ）に示された低周波数成分側の領域（「第１の周波数ＦＬ１」よりも低い周波数の帯域）ＲＬ１の周波数成分については、第１の中間画像生成手段１内の高周波数成分画像生成手段１Ａで弱められる。一方、図１３（Ｄ）に示された高周波数成分側の領域（第２の周波数ＦＬ２よりも高い周波数の帯域）ＲＨ１の周波数成分については、第１の中間画像生成手段１内の低周波数成分画像生成手段１Ｂで弱められる。したがって、第１の中間画像生成手段１の周波数応答は、図１３（Ｄ）に示すように、低周波数成分側の領域ＲＬ１と高周波数成分側の領域ＲＨ１によって帯域を制限された中間の領域（特定の周波数帯域）ＲＭ１内にピークを持ったものとなる。
【００６１】
次に、中間画像Ｄ１の周波数スペクトルについて説明する。図１３（Ａ）に示す周波数スペクトルを持つ入力画像ＤＩＮが、図１３（Ｄ）に示した周波数応答を持つ第１の中間画像生成手段１を通過することで、図１３(Ｅ)に示す中間画像Ｄ１が得られる。そして第１の中間画像生成手段１の周波数応答は、低周波数成分側の領域ＲＬ１と高周波数成分側の領域ＲＨ１によって帯域制限された中間の領域ＲＭ１内にピークを持ったものなので、中間画像Ｄ１の周波数スペクトルは、入力画像ＤＩＮの周波数スペクトルのうち、低周波数成分側の領域ＲＬ１と高周波数成分側の領域ＲＨ１に含まれる部分の強度が弱くなったものとなる。従って中間画像Ｄ１は入力画像ＤＩＮの持つ高周波数成分から折り返し成分となるスペクトルＳＰ２を取り除いたものとなる。即ち第１の中間画像生成手段１には、入力画像ＤＩＮのもつ高周波数成分から折り返し成分となるスペクトルＳＰ１を取り除いた中間画像Ｄ１を生成するという効果がある。
【００６２】
図１４（Ａ）〜（Ｃ）は第２の中間画像生成手段２の作用、効果を表した図であり、図１４（Ａ）は非線形処理画像Ｄ２Ａの周波数スペクトルを、図１４（Ｂ）は高周波数成分画像生成手段２Ｂの周波数応答を、図１４（Ｃ）は画像Ｄ２Ｂの周波数スペクトルを表す。なお、図１４（Ａ）〜（Ｃ）では、図１３（Ａ）〜（Ｅ）と同様の理由で、空間周波数が０以上となる範囲でのみ周波数スペクトルあるいは周波数応答を表している。
【００６３】
後述するように非線形処理画像Ｄ２Ａでは、高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分が生成される。図１４（Ａ）はその様子を模式的に表した図である。図１４（Ｃ）に示す画像Ｄ２Ｂは非線形処理画像Ｄ２Ａが高周波数成分画像生成手段２Ｂを通過することで生成される。高周波数成分画像生成手段２Ｂは第３の周波数ＦＬ３以上の成分を通過させるハイパスフィルタで構成されており、その周波数応答は図１４（Ｂ）に示すように周波数が高くなるほど高いものとなる。従って画像Ｄ２Ｂの周波数スペクトルは図１４（Ｃ）に示すように非線形処理画像Ｄ２Ａの周波数スペクトルから低周波数成分側の領域ＲＬ２に相当する成分（第３の周波数ＦＬ３よりも低い周波数成分）を取り除いたものとなる。言い換えると、非線形処理手段２Ａには高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分を生成する効果があり、高周波数成分画像生成手段２Ｂには非線形処理手段２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。なお、図示の例では、第３の周波数ＦＬ３は、Ｆｎ／２に略等しい。
【００６４】
上記の作用、効果についてさらに詳しく説明する。
図１５（Ａ）〜（Ｃ）及び図１６（Ａ）〜（Ｃ）はステップエッジをサンプリングした際に得られる信号について表した図である。
図１５（Ａ）はステップエッジとサンプリング間隔Ｓ１を表しており、図１５（Ｂ）はステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした際に得られる信号を表しており、図１５（Ｃ）は図１５（Ｂ）に示される信号の高周波数成分を表している。一方、図１６（Ａ）はステップエッジとサンプリング間隔Ｓ１より間隔の広いサンプリング間隔Ｓ２を表しており、図１６（Ｂ）はステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした際に得られる信号を表しており、図１６（Ｃ）は図１６（Ｂ）に示される信号の高周波数成分を表している。以下の説明ではサンプリング間隔Ｓ２の長さはサンプリング間隔Ｓ１の長さの２倍であるとする。
【００６５】
図１５（Ｃ）及び図１６（Ｃ）に示されるようにステップエッジの中央は高周波数成分を表した信号においてゼロクロス点Ｚとして現れる。また、高周波数成分を表した信号のゼロクロス点Ｚの近傍での傾きは、サンプリング間隔が短いほど急になり、かつゼロクロス点Ｚの近傍での局所的な最大値、最小値を与える点の位置も、サンプリング間隔が短いほどゼロクロス点Ｚに近づく。
【００６６】
即ち、サンプリング間隔が変わっても、エッジの近傍において高周波数成分を表す信号のゼロクロス点の位置は変化しないが、サンプリング間隔が小さくなるほど（あるいは解像度が上がるほど）エッジの近傍での高周波数成分の傾きは急になり、局所的な最大値、最小値を与える点の位置はゼロクロス点に近づく。
【００６７】
図１７（Ａ）〜（Ｆ）はステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした信号が２倍に拡大された後、本発明における画像処理装置に入力された際の作用、効果を示す図であり、特に第１の中間画像生成手段１及び第２の中間画像生成手段２の作用、効果を表している。なお、先に述べた通り、第１の中間画像生成手段１及び第２の中間画像生成手段２内部の処理は水平方向及び垂直方向のそれぞれについて行われるのでその処理は一次元的に行われる。したがって図１７（Ａ）〜（Ｆ）では一次元信号を用いて処理の内容を表している。
【００６８】
図１７（Ａ）は、図１６（Ｂ）と同様ステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした信号を示す。図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に示される信号を２倍に拡大した信号を示す。即ち、原画ＤＯＲＧに図１７（Ａ）に示すようなエッジが含まれる場合、入力画像ＤＩＮとして図１７（Ｂ）に示すような信号が入力される。なお、信号を２倍に拡大するとサンプリング間隔は拡大前の半分になるため、図１７（Ｂ）に示される信号のサンプリング間隔は図１４（Ａ）〜（Ｃ）中のサンプリング間隔Ｓ１と同じになる。また、図１７（Ａ）において座標Ｐ３で表される位置はエッジ信号の低輝度側（低レベル側）の境界部分であり、座標Ｐ４で表される位置はエッジ信号の高輝度側（高レベル側）の境界である。
【００６９】
図１７（Ｃ）は、図１７（Ｂ）に示される信号の高周波数成分を表す信号、即ち高周波数成分画像生成手段１Ａから出力される画像Ｄ１Ａに相当する信号を示す。なお、画像Ｄ１Ａは、入力画像ＤＩＮの高周波数成分を取り出したものなので、その中には折り返し成分も含まれている。
【００７０】
図１７（Ｄ）は図１７（Ｃ）に示される信号の低周波数成分を表す信号、即ち低周波数成分画像生成手段１Ｂから出力される画像Ｄ１Ｂに相当する信号を示す。なお先に述べたとおり画像Ｄ１Ｂが中間画像Ｄ１として出力されるので、図１７（Ｄ）は中間画像Ｄ１にも相当する。図１７（Ｄ）に示すとおり、中間画像Ｄ１においてゼロクロス点Ｚの近傍の局所的な最小値は座標Ｐ３に、局所的な最大値は座標Ｐ４に現れ、その様子は図１６（Ｃ）に示した、ステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした信号から取り出した高周波数成分と一致する。また、画像Ｄ１Ａに含まれていた折り返し成分は、低周波数成分画像生成手段１Ｂで行うローパスフィルタ処理によって取り除かれる。
【００７１】
図１７（Ｅ）は、図１７（Ｄ）に示される信号に対する非線形処理手段２Ａに入力された際の出力信号、即ち、中間画像Ｄ１が入力された場合に非線形処理手段２Ａから出力される画像Ｄ２Ａを表している。非線形処理手段２Ａではゼロクロス点Ｚの前後の（前後において隣接する）座標Ｐ１、Ｐ２の信号値が増幅される。したがって、画像Ｄ２Ａは図１７（Ｅ）に示すように座標Ｐ１、Ｐ２での信号値の大きさが他の値に比べ大きくなり、ゼロクロス点Ｚの近傍で、局所的な最小値の現れる位置が座標Ｐ３からよりゼロクロス点Ｚに近い座標Ｐ１に、局所的な最大値の現れる位置が座標Ｐ４からよりゼロクロス点Ｚに近い座標Ｐ２へと変化する。これは非線形処理手段２Ａにおける、ゼロクロス点Ｚの前後の画素の値を増幅するという非線形処理によって、高周波数成分が生成されたことを意味する。このように画素ごとに適応的に増幅率を変える、あるいは画素に応じて処理の内容を適宜変えることで、高周波数成分を生成することが可能になる。即ち非線形処理手段２Ａには、中間画像Ｄ１には含まれない高周波数成分、すわなち、図１４（Ａ）に示した高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分を生成する効果がある。
【００７２】
図１７（Ｆ）は図１７（Ｅ）に示される信号の高周波数成分を表す信号、即ち高周波数成分画像生成手段２Ｂから出力される画像Ｄ２Ｂに相当する信号を示す。画像Ｄ２Ｂのより正確な形状については後述するが、図１７（Ｆ）に示すとおり、画像Ｄ２Ｂにおいてゼロクロス点Ｚの近傍の局所的な最小値（負側のピーク）は座標Ｐ１に、最大値（正側のピーク）は座標Ｐ２に現れ、その様子は図１５（Ｃ）に示した、ステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした信号から取り出した高周波数成分と一致する。これは非線形処理手段２Ａにおいて生成された高周波数成分が高周波数成分画像生成手段２Ｂによって取り出され、画像Ｄ２Ｂとして出力されることを意味する。
また、取り出された画像Ｄ２Ｂはサンプリング間隔Ｓ１に対応した周波数成分を含む信号であるといえる。言い換えると、高周波数成分画像生成手段２Ｂには非線形処理手段２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。
【００７３】
別の言い方をすると、上述のような処理を行い、ゼロクロス点Ｚの近傍でのピークの位置を座標Ｐ１、Ｐ２で表される位置へと変化させることは、サンプリング間隔Ｓ１に対応した周波数成分を生成させることに対応する。
【００７４】
以上が第２の中間画像生成処理手段２の効果であり、まとめると、第２の中間画像生成処理手段２内の非線形処理手段２Ａには高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分を生成する効果があり、第２の中間画像生成処理手段２内の高周波数成分画像生成手段２Ｂには非線形処理手段２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。そして画像Ｄ２Ｂが中間画像Ｄ２として出力されるので、第２の中間画像生成手段２は、サンプリング間隔Ｓ１に対応した高周波数成分を持った中間画像Ｄ２を出力することができる。
【００７５】
ここで中間画像Ｄ１及び中間画像Ｄ２を入力画像ＤＩＮに加算することで画像の強調処理を行うことが可能である。
本発明では、第１及び第２の中間画像Ｄ１及びＤ２を入力画像ＤＩＮに加算するわけではないが、以下、仮に第１及び第２の中間画像を加算をした場合に得られる効果について説明し、その後で、第１及び第２の中間画像Ｄ１及びＤ２の代わりに、第３及び第４の中間画像Ｄ３Ｍ及びＤ３Ｈを加算することによる効果について説明する。
【００７６】
まず、中間画像Ｄ１を加算することの効果について述べる。先に述べたとおり中間画像Ｄ１は入力画像ＤＩＮの持つ高周波数成分から折り返し成分を取り除いたものであり、図１３（Ｅ）に示すように原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数の近傍の高周波数成分に対応している。図１２（Ｄ）で説明したとおり、原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数の近傍のスペクトル強度は画像拡大手段Ｕ１での拡大処理によって弱められているので、中間画像Ｄ１を加算することで、拡大処理によって弱められたスペクトル強度を補うことができる。また、中間画像Ｄ１から、折り返し成分は取り除かれているので、オーバーシュートやジャギーあるいはリンギングといった偽の信号を強調することはない。
【００７７】
次に中間画像Ｄ２を加算することの効果について述べる。先に述べたとおり中間画像Ｄ２はサンプリング間隔Ｓ１に対応した高周波数成分である。したがって中間画像Ｄ２を加算することで原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数以上の帯域の高周波数成分を与えることができ、従って、画像の解像感を増すことができる。
【００７８】
まとめると中間画像Ｄ１と画像Ｄ２を入力画像ＤＩＮに加算することで、折り返し成分を強調することなく高周波数成分を加算することが可能となり、画像の解像感を高めることが可能となる。
【００７９】
ところで、上記の説明の様にして生成した高周波数成分を入力画像に加算することで画像の鮮鋭感を増し、画質を向上することが可能であるが、入力画像にノイズが多く含まれているとノイズが強調され、かえって画質の低下を招くことがある。
【００８０】
図１８（Ａ）〜（Ｅ）は高周波数成分の加算による画質の低下について説明するための図である。
図１８（Ａ）は、図１７（Ｂ）と同様、ステップエッジ信号をサンプリングした後、２倍に拡大した画像を表す。ただし、図１７（Ｂ）と違い区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２で示された領域にノイズが存在する。また、座標Ｚ０はステップエッジ信号の中心部分を表す。以下、入力画像ＤＩＮとして図１８（Ａ）に示された画像が入力される場合を考える。
【００８１】
なお、図１８（Ａ）では便宜的に区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２にノイズとして１画素ごとに増減を繰り返す微小な振動（２画素周期の振動）が描かれているが、ノイズの種類はこれに限定されるわけではない。即ち振動の周期は２画素に限定されず、また、１種類でもない。言い換えれば複数の周期の振動が合成されたものでもよい。たとえばあらゆる周期のノイズが合成された例としては白色雑音がある。またノイズは周期的なものに限定されず、ソルトアンドペッパーノイズのような単発的なものでもよい。
【００８２】
図１８（Ｂ）は、このとき得られる画像Ｄ１Ａを示す図である。画像Ｄ１Ａは、図１７（Ｃ）を参照して説明した場合とほぼ同形状となるが、図１７（Ｃ）と違い、区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に、入力画像ＤＩＮが区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に持っているノイズに起因する微小な振動が存在する。即ち、入力画像ＤＩＮに含まれるノイズの一部が高周波数成分画像生成手段１Ａ内のハイパスフィルタを通過するため、区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に微小な振動が生じる。
【００８３】
図１８（Ｃ）は、このとき得られる中間画像Ｄ１を示す図である。中間画像Ｄ１は、図１７（Ｄ）を参照して説明した場合とほぼ同形状となるが、図１７（Ｄ）と違い区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２で示された領域に微小な振動が存在する。これは画像Ｄ１Ａに含まれる微小な振動の一部が低周波数成分画像生成手段１Ｂ内のローパスフィルタを通過するためである。
【００８４】
以上の説明を言い換えると、中間画像Ｄ１には、入力画像ＤＩＮに含まれるノイズのうち、図１３（Ｄ）中に領域ＲＭ１で示した周波数帯域を通過したものが含まれる。
【００８５】
図１８（Ｄ）は、このとき得られる画像Ｄ２Ａを示す図である。中間画像Ｄ２Ａは、図１７（Ｅ）を参照して説明した場合とほぼ同形状となるが、図１７（Ｅ）と違い区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に微小な振動が存在する。これは中間画像Ｄ１に含まれる微小な振動に起因するものである。また、中間画像Ｄ１の区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２の間に存在する微小な振動の中にはその値が正の値から負の値または負の値から正の値へと変化するゼロクロス点が多く含まれるので、その振動は非線形処理手段２Ａでの非線形処理によって増幅されることとなる。
【００８６】
図１８（Ｅ）は、このとき得られる中間画像Ｄ２を示す図である。中間画像Ｄ２は、図１７（Ｆ）を参照して説明した場合とほぼ同形状となるが、図１７（Ｆ）と違い区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に微小な振動が存在する。これは画像Ｄ２Ａに含まれる微小な振動の一部が高周波数成分画像生成手段２Ｂ内のハイパスフィルタを通過するためである。
【００８７】
図１８（Ａ）に示す入力画像ＤＩＮに対して、図１８（Ｃ）に示す中間画像Ｄ１及び図１８（Ｅ）に示す中間画像Ｄ２を加算することで座標Ｚ０を中心とするステップエッジ信号を強調し、画像の解像感を高めることが可能である。しかしながら同時に区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２では中間画像Ｄ１及び中間画像Ｄ２によって微小な振動が加算され、その結果、もともと区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に含まれていたノイズが増加されることとなる。
【００８８】
先に述べたとおり、入力画像ＤＩＮに含まれるノイズは、中間画像Ｄ１及び中間画像Ｄ２において微小な振動として現れる。そしてこの微小な振動が入力画像ＤＩＮに加算されることでノイズが増加する。
【００８９】
そこで、中間画像Ｄ１及び中間画像Ｄ２に存在する微小な振動を抑えた後、入力画像ＤＩＮに加算することで、ノイズの増加を伴うことなく画像の強調処理を行うこととした。
【００９０】
本発明の実施の形態１による画像処理装置では、第１の中間画像処理手段３Ｍが微小振動抑制処理により中間画像Ｄ１の微小な振動を抑え、第２の中間画像処理手段３Ｈが微小振動抑制処理により中間画像Ｄ２の微小な振動を抑える。
【００９１】
図１９（Ａ）〜（Ｄ）を用いて微小振動抑制処理としてコアリング処理を用いた場合を例に本発明の実施の形態１による画像処理装置の作用、効果の説明を行う。
【００９２】
図１９（Ａ）に、図１８（Ｂ）に示した中間画像Ｄ１を再び示す。なお、図１９（Ａ）には第１の中間画像処理手段３Ｍによるコアリング処理に用いる閾値ＴＨｐ１、ＴＨｍ１も合わせて示してある。
【００９３】
図１９（Ｂ）に、第１の中間画像処理手段３Ｍによるコアリング処理によって生成された中間画像Ｄ３Ｍを示す。コアリング処理によって閾値ＴＨｐ１、ＴＨｍ１で示される範囲内の振動が抑えられるため、中間画像Ｄ１において区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に含まれていた微小な振動が抑えられたことがわかる。また座標Ｐ３、Ｐ４の位置に存在するピークは損なわれずに残っているので、この中間画像Ｄ３Ｍを入力画像ＤＩＮに加算することでノイズを増加することなく画像の強調処理を行うことが可能である。
【００９４】
図１９（Ｃ）に、図１８（Ｅ）に示した中間画像Ｄ２を再び示す。なお、図１９（Ｃ）には第２の中間画像処理手段３Ｈによるコアリング処理に用いる閾値ＴＨｐ２、ＴＨｍ２も合わせて示してある。
【００９５】
図１９（Ｄ）に、第２の中間画像処理手段３Ｈによるコアリング処理によって生成された中間画像Ｄ３Ｈを示す。コアリング処理によって閾値ＴＨｐ２、ＴＨｍ２で示される範囲内の振動が抑えられるため、中間画像Ｄ２において区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に含まれていた微小な振動が抑えられたことがわかる。また座標Ｐ１、Ｐ２の位置に存在するピークは損なわれずに残っているので、この中間画像Ｄ３Ｈを入力画像ＤＩＮに加算することで画像の強調処理を行うことも可能である。先に述べたように、ゼロクロス点の近傍のピークが座標Ｐ１、Ｐ２に存在するということは、サンプリング間隔Ｓ１に対応した高周波数成分であるということなので、中間画像Ｄ３Ｈを加算することで原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数以上の帯域の高周波数成分を与えることが可能となり、画像の解像感を増すことができる。
【００９６】
このようにして、本発明の実施の形態１による画像処理装置では、入力画像ＤＩＮに含まれるノイズを増加することなく、画像の解像感を高めることとしている。
【００９７】
まとめると中間画像Ｄ３Ｍと画像Ｄ３Ｈを入力画像ＤＩＮに加算することで、ノイズを増加させることなく、画像の解像感を高めることが可能となる。
【００９８】
さらに、本発明における画像処理装置では、第１の中間画像生成手段１及び第２の中間画像生成手段２において、画像の水平方向に関する処理及び垂直方向に関する処理を並列に行っているので、画像の水平方向のみ、あるいは垂直方向のみに限らず任意の方向に関して上記の効果を得ることができる。
【００９９】
また、本発明における画像処理装置では周波数空間で考えて原点からＦｎに渡る周波数帯域のうち、原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数±Ｆｎ／２の近傍（あるいは特定の周波数帯域）に入力画像ＤＩＮが持っている成分をもとに、画像ＤＩＮのナイキスト周波数±Ｆｎの近傍の高周波数成分に対応した画像Ｄ２Ｂを生成している。したがってなんらかの理由で、入力画像ＤＩＮにおいて、ナイキスト周波数±Ｆｎの近傍の周波数成分が失われていたとしても、画像Ｄ２Ｂにより、ナイキスト周波数±Ｆｎの近傍の周波数成分を与えることが可能になる。言い換えると、入力画像ＤＩＮに対し、より高周波数成分側の周波数成分を与えられることになるので、出力画像ＤＯＵＴの解像感を増すことができる。
【０１００】
なお、特定の周波数帯域として用いる箇所は、±Ｆｎ／２の近傍に限定されるものではない。即ち高周波数成分画像生成手段１Ａ及び低周波数成分画像生成手段１Ｂの周波数応答を適宜変更することで、利用する周波数帯域を変更することができる。
【０１０１】
上記の説明ではナイキスト周波数Ｆｎの近傍の周波数成分が失われる例として画像の拡大処理を挙げたが、入力画像ＤＩＮに対してナイキスト周波数Ｆｎの近傍の周波数成分が失われる原因はそれに限らず、他にもノイズ除去処理等が考えられる。したがって本発明における画像処理装置の用途は画像拡大処理後に限定されるものではない。
【０１０２】
また、第１の中間画像処理手段３Ｍ及び第２の中間画像処理手段３Ｈで行う微小振動抑制処理は本実施の形態で説明したものに留まらず、微小な振動を抑えるものであればよい。
【０１０３】
実施の形態２．
図２０は本発明の実施の形態２による画像処理方法のフローを示す図であり、本発明の実施の形態２による画像処理方法は、第１の中間画像生成ステップＳＴ１、第２の中間画像生成ステップＳＴ２、第１の中間画像処理ステップＳＴ３Ｍ、第２の中間画像処理ステップＳＴ３Ｈ、及び加算ステップＳＴ４を含む。
【０１０４】
第１の中間画像生成ステップＳＴ１は、図２１に示すように、高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａ、及び低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂを含む。
【０１０５】
高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａは、水平方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａｈ、及び垂直方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａｖを含み、低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂは、水平方向低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂｈ、及び垂直方向高周波巣成分画像ＳＴ１Ｂｖを含む。
【０１０６】
第２の中間画像生成ステップＳＴ２は、図２２に示すように、非線形処理ステップＳＴ２Ａ、及び高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂを含む。
【０１０７】
非線形処理ステップＳＴ２Ａは、水平方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｈ、及び垂直方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｖを含み、高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂは、水平方向高周波数成分通過ステップＳＴ２Ｂｈ、及び垂直方向高周波数成分通過ステップＳＴ２Ｂｖを含む。
【０１０８】
水平方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｈは、図２３に示すように、ゼロクロス判定ステップＳＴ３１１ｈ、及び信号増幅ステップＳＴ３１２ｈを含み、垂直方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｖは、図２４に示すように、ゼロクロス判定ステップＳＴ３１１ｖ、及び信号増幅ステップＳＴ３１２ｖを含む。
【０１０９】
第１の中間画像処理ステップＳＴ３Ｍは、図２５に示すように、水平方向微小振動抑制ステップＳＴ３Ｍｈ、及び垂直方向微小振動抑制ステップＳＴ３Ｍｖを含む。
第２の中間画像処理ステップＳＴ３Ｈは、図２６に示すように、水平方向微小振動抑制ステップＳＴ３Ｈｈ、及び垂直方向微小振動抑制ステップＳＴ３Ｈｖを含む。
【０１１０】
まず、図２１のフローに従って第１の中間画像生成ステップＳＴ１の動作について説明する。
高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａでは、図示しない画像入力ステップにて入力された入力画像ＤＩＮに対し、以下のような処理が行われる。まず、水平方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａｈでは、水平方向のハイパスフィルタ処理によって、入力画像ＤＩＮから水平方向の高周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ａｈを生成する。
垂直方向高周波数成分画像ステップＳＴ１Ａｖでは、垂直方向のハイパスフィルタ処理によって、入力画像ＤＩＮから垂直方向の高周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ａｖを生成する。
即ち、高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａは、高周波数成分画像生成手段１Ａと同様の処理を行い、入力画像ＤＩＮから、画像Ｄ１Ａｈ及び画像Ｄ１Ａｖから成る画像Ｄ１Ａを生成する。この動作は高周波数成分画像生成手段１Ａと同等である。
【０１１１】
低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂでは、画像Ｄ１Ａに対し、以下のような処理が行われる。まず、水平方向低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂｈでは、水平方向のローパスフィルタ処理によって、画像Ｄ１Ａｈから水平方向の低周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ｂｈを生成する。
垂直方向低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂｖでは、垂直方向のローパスフィルタ処理によって、画像Ｄ１Ａｖから垂直方向の低周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ｂｖを生成する。
即ち、低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂは、低周波数成分画像生成手段１Ｂと同様の処理を行い、画像Ｄ１Ａから、画像Ｄ１Ｂｈ及び画像Ｄ１Ｂｖから成る画像Ｄ１Ｂを生成する。この動作は低周波数成分画像生成手段１Ｂと同等である。
【０１１２】
以上が第１の中間画像生成ステップＳＴ１の動作であり、第１の中間画像生成ステップＳＴ１は画像Ｄ１Ｂｈを画像Ｄ１ｈとし、画像Ｄ１Ｂｖを画像Ｄ１ｖとし、画像Ｄ１ｈ及び画像Ｄ１ｖから成る中間画像Ｄ１を出力する。以上の動作は第１の中間画像生成手段１と同等である。
【０１１３】
次に図２２〜図２４のフローに従って第２の中間画像生成ステップＳＴ２の動作について説明する。
まず、非線形処理ステップＳＴ２Ａでは中間画像Ｄ１に対し、以下のような処理を行う。
【０１１４】
まず、水平方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｈでは、図２３に示すフローに従った処理で画像Ｄ１ｈから画像Ｄ２Ａｈを生成する。図２３に示すフローでの処理は以下の通りである。まず、ゼロクロス判定ステップＳＴ３１１ｈでは、画像Ｄ１ｈにおける画素値の変化を水平方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値へ、あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、ゼロクロス点の左右に位置する画素を信号増幅ステップＳＴ３１２ｈに通知する。信号増幅ステップＳＴ３１２ｈでは画像Ｄ１ｈについて、ゼロクロス点の左右に位置すると通知された画素の画素値を増幅し、その画像を画像Ｄ２Ａｈとして出力する。即ち、非線形処理ステップＳＴ２Ａｈは、画像Ｄ１ｈに対し、水平方向非線形処理手段２Ａｈと同様の処理を行い、画像Ｄ２Ａｈを生成する。
【０１１５】
次に、垂直方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｖでは、図２４に示すフローに従った処理で画像Ｄ１ｖから画像Ｄ２Ａｖを生成する。図２４に示すフローでの処理は以下の通りである。まず、ゼロクロス判定ステップＳＴ３１１ｖでは、画像Ｄ１ｖにおける画素値の変化を垂直方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値へ、あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、ゼロクロス点の上下に位置する画素を信号増幅ステップＳＴ３１２ｖに通知する。信号増幅ステップＳＴ３１２ｖでは画像Ｄ１ｖについて、ゼロクロス点の上下に位置すると通知された画素の画素値を増幅し、その画像を画像Ｄ２Ａｖとして出力する。即ち、非線形処理ステップＳＴ２Ａｖは、画像Ｄ１ｖに対し、垂直方向非線形処理手段２Ａｖと同様の処理を行い、画像Ｄ２Ａｖを生成する。
【０１１６】
以上が非線形処理ステップＳＴ２Ａの動作であり、非線形処理ステップＳＴ２Ａは画像Ｄ２Ａｈ及び画像Ｄ２Ａｖから成る画像Ｄ２Ａを生成する。その動作は非線形処理手段２Ａと同等である。
【０１１７】
次に、高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂでは画像Ｄ２Ａに対し、以下の様な処理を行う。
まず、水平方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂｈでは、画像Ｄ２Ａｈに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ２Ｂｈを生成する。即ち、水平方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂｈは、水平方向高周波数成分画像生成手段２Ｂｈと同様の処理を行う。
【０１１８】
次に、垂直方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂｖでは、画像Ｄ２Ａｖに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ２Ｂｖを生成する。即ち、垂直方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂｖは、垂直方向高周波数成分画像生成手段２Ｂｖと同様の処理を行う。
【０１１９】
以上が高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂの動作であり、高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂは画像Ｄ２Ｂｈ及び画像Ｄ２Ｂｖから成る画像Ｄ２Ｂを生成する。その動作は高周波数成分画像生成手段２Ｂと同等である。
【０１２０】
以上が第２の中間画像生成ステップＳＴ２の動作であり、第２の中間画像生成ステップＳＴ２は画像Ｄ２Ｂを中間画像Ｄ２として出力する。即ち、画像Ｄ２Ｂｈを画像Ｄ２ｈとし、画像Ｄ２Ｂｖを画像Ｄ２ｖとした中間画像Ｄ２を出力する。この動作は第２の中間画像生成手段２と同等である。
【０１２１】
次に図２５のフローに従って第１の中間画像処理ステップＳＴ３Ｍの動作について説明する。
第１の中間画像処理ステップＳＴ３Ｍは、中間画像Ｄ１に対して微小振動抑制処理を行い、中間画像Ｄ３Ｍを生成する。ここで中間画像Ｄ１は画像Ｄ１ｈ、Ｄ１ｖから成るので、まず水平方向微小振動抑制ステップＳＴ３Ｍｈにおいて画像Ｄ１ｈに対して微小振動抑制処理を行った画像Ｄ３Ｍｈを生成し、次に垂直方向微小振動抑制ステップＳＴ３Ｍｖにおいて画像Ｄ１ｖに対して微小振動抑制処理を行った画像Ｄ３Ｍｖを生成する。そして画像Ｄ３Ｍｈ、Ｄ３Ｍｖから成る中間画像Ｄ３Ｍが生成される。ここで微小振動抑制処理の詳細については実施の形態１で説明したものと同様なのでその説明は省略する。
【０１２２】
以上が第１の中間画像処理ステップＳＴ３Ｍの動作であり、その動作は、第１の中間画像処理手段３Ｍと同じである。
【０１２３】
次に図２６のフローに従って第２の中間画像処理ステップＳＴ３Ｈの動作について説明する。
第２の中間画像処理ステップＳＴ３Ｈは、中間画像Ｄ２に対して微小振動抑制処理を行い、中間画像Ｄ３Ｈを生成する。ここで中間画像Ｄ２は画像Ｄ２ｈ、Ｄ２ｖから成るので、まず水平方向微小振動抑制ステップＳＴ３Ｈｈにおいて画像Ｄ２ｈに対して微小振動抑制処理を行った画像Ｄ３Ｈｈを生成し、次に垂直方向微小振動抑制ステップＳＴ３Ｈｖにおいて画像Ｄ２ｖに対して微小振動抑制処理を行った画像Ｄ３Ｈｖを生成する。そして画像Ｄ３Ｈｈ、Ｄ３Ｈｖから成る中間画像Ｄ３Ｈが生成される。ここで微小振動抑制処理の詳細については実施の形態１で説明したものと同様なのでその説明は省略する。
【０１２４】
以上が第２の中間画像処理ステップＳＴ３Ｈの動作であり、その動作は、第２の中間画像処理手段３Ｈと同じである。
【０１２５】
加算ステップＳＴ４は入力画像ＤＩＮ、中間画像Ｄ３Ｍ、及び中間画像Ｄ３Ｈを加算し、出力画像ＤＯＵＴを生成する。中間画像Ｄ３Ｍは画像Ｄ３Ｍｈ及び画像Ｄ３Ｍｖから成り、中間画像Ｄ３Ｈは画像Ｄ３Ｈｈ及び画像Ｄ３Ｈｖから成るので、加算ステップＳＴ４では画像Ｄ３Ｍｈ、Ｄ３Ｈｖ、Ｄ３Ｍｈ、及びＤ３Ｈｖの全てが入力画像ＤＩＮに加算される。この際画像Ｄ３Ｍｈ、Ｄ３Ｈｖ、Ｄ３Ｍｈ、及びＤ３Ｈｖを入力画像ＤＩＮに単純に加算してもよいし、重み付け加算してもよい。出力画像ＤＯＵＴが本発明における画像処理方法の最終出力画像として出力される。以上が加算ステップＳＴ４の動作であり、この動作は加算手段４の動作と同等である。
以上が本発明における画像処理方法の動作である。
【０１２６】
本発明における画像処理方法の動作はその説明から明らかなように、本発明の実施の形態１における画像処理装置と同等である。したがって本発明における画像処理方法は、本発明の実施の形態１における画像処理装置と同様の効果を持つ。また、図９に示す画像表示装置において、例えば画像処理装置Ｕ２内部で上記の画像処理方法を実施することで、上記の画像処理方法で処理された画像を、図９に示す画像表示装置で表示することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施の形態１による画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の第１の中間画像生成手段１の構成例を示すブロック図である。
【図３】図１の第２の中間画像生成手段２の構成例を示すブロック図である。
【図４】図１の第１の中間画像処理手段３Ｍの構成例を示すブロック図である。
【図５】図１の第２の中間画像処理手段３Ｈの構成例を示すブロック図である。
【図６】図３の水平方向非線形処理手段２Ａｈの構成例を示すブロック図である。
【図７】図３の垂直方向非線形処理手段２Ａｖの構成例を示すブロック図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、コアリング処理に対する入力信号及びコアリング処理による出力信号を示す図である。
【図９】本発明による画像処理装置を用いた画像表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】図９の画像拡大手段Ｕ１の構成例を示すブロック図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｅ）は、図１０の画像拡大手段Ｕ１の動作を示す画素配置図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１０の画像拡大手段Ｕ１の動作を説明するための周波数応答及び周波数スペクトルを示す図である。
【図１３】（Ａ）〜（Ｅ）は、図１の第１の中間画像生成手段１の動作を説明するための周波数応答及び周波数スペクトルを示す図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１の第２の中間画像生成手段２の動作を説明するための周波数応答及び周波数スペクトルを示す図である。
【図１５】（Ａ）〜（Ｃ）は、ステップエッジとステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングしたときに得られる、相連続する画素の信号の値を示す図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、ステップエッジとステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングしたときに得られる、相連続する画素の信号の値を示す図である。
【図１７】（Ａ）〜（Ｆ）は、図１の第１の中間画像生成手段１及び第２の中間画像生成手段２の動作を説明するための、相連続する画素の信号の値を示す図である。
【図１８】（Ａ）〜（Ｅ）は、第１の中間画像生成手段１及び第２の中間画像生成手段２の動作を説明するための、相連続する画素の信号の値を示す図である。
【図１９】（Ａ）〜（Ｄ）は、第１の中間画像処理手段３Ｍ及び第２の中間画像処理手段３Ｈの動作を説明するための、相連続する画素の信号の値を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態２による画像処理方法における処理を示すフロー図である。
【図２１】図２０の第１の中間画像生成ステップＳＴ１における処理を示すフロー図である。
【図２２】図２０の第２の中間画像生成ステップＳＴ２における処理を示すフロー図である。
【図２３】図２２の水平方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｈにおける処理を示すフロー図である。
【図２４】図２２の垂直方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｖにおける処理を示すフロー図である。
【図２５】図２０の第１の中間画像処理ステップＳＴ３Ｍにおける処理を示すフロー図である。
【図２６】図２０の第２の中間画像処理ステップＳＴ３Ｈにおける処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１  第１の中間画像生成手段、  ２  第２の中間画像生成手段、  ３Ｍ  第１の中間画像処理手段、  ３Ｈ  第２の中間画像処理手段  ４  加算手段、  ＤＩＮ  入力画像、  Ｄ１  中間画像、  Ｄ２  中間画像、  Ｄ３Ｍ  中間画像、  Ｄ３Ｈ  中間画像、  ＤＯＵＴ  出力画像。
【図１】
2010146449.tif 000004
【図２】
2010146449.tif 000005
【図３】
2010146449.tif 000006
【図４】
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【図５】
2010146449.tif 000008
【図６】
2010146449.tif 000009
【図７】
2010146449.tif 000010
【図８】
2010146449.tif 000011
【図９】
2010146449.tif 000012
【図１０】
2010146449.tif 000013
【図１１】
2010146449.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2010146449.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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