(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置であって、
入力された原画像を調整する画像調整部と、
調整された画像を表示する画像表示部と、
を備え、
前記画像調整部は、
前記原画像に対して水平方向と垂直方向の少なくとも一方に間引き率が設定されたときに、前記間引き率に応じて水平／垂直方向の選択的な位置において間引き処理を実行するとともに、間引き対象となった画素の周辺の画素に対して補間処理を実行することによって、補間画像を生成する補間処理部と、
前記補間画像の画素値の分布が前記原画像の画素値の分布とほぼ相似になるように、前記補間画像に対し、空間ローパスフィルタと空間ハイパスフィルタとを実質的にこの順序で施すフィルタ処理を実行するフィルタ処理部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示装置であって、
前記フィルタ処理部における処理は、前記空間ローパスフィルタと前記空間ハイパスフィルタとを合成した１つの画像フィルタを用いて実行される、画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像表示装置であって、
前記画像表示装置は、画像を投写表示する投写型表示装置であり、
前記補間処理部は、前記原画像に対し、台形歪みを補正するために前記間引き処理を実行する、画像表示装置。
【請求項４】
画像表示方法であって、
入力された原画像を調整する工程と、
調整された画像を表示する工程と、
を備え、
前記原画像を調整する工程は、
前記原画像に対して水平方向と垂直方向の少なくとも一方に間引き率が設定されたときに、前記間引き率に応じて水平／垂直方向の選択的な位置において間引き処理を実行するとともに、間引き対象となった画素の周辺の画素に対して補間処理を実行することによって、補間画像を生成する工程と、
前記補間画像の画素値の分布が前記原画像の画素値の分布とほぼ相似になるように、前記補間画像に対し、空間ローパスフィルタと空間ハイパスフィルタとを実質的にこの順序で施すフィルタ処理を実行する工程と、
を備えることを特徴とする画像表示方法。
【請求項５】
画像処理装置であって、
入力された原画像を調整する画像調整部を備え、
前記画像調整部は、
前記原画像に対して水平方向と垂直方向の少なくとも一方に間引き率が設定されたときに、前記間引き率に応じて水平／垂直方向の選択的な位置において間引き処理を実行するとともに、間引き対象となった画素の周辺の画素に対して補間処理を実行することによって、補間画像を生成する補間処理部と、
前記補間画像の画素値の分布が前記原画像の画素値の分布とほぼ相似になるように、前記補間画像に対し、空間ローパスフィルタと空間ハイパスフィルタとを実質的にこの順序で施すフィルタ処理を実行するフィルタ処理部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
画像処理方法であって、
入力された原画像を調整する工程を備え、
前記工程は、
前記原画像に対して水平方向と垂直方向の少なくとも一方に間引き率が設定されたときに、前記間引き率に応じて水平／垂直方向の選択的な位置において間引き処理を実行するとともに、間引き対象となった画素の周辺の画素に対して補間処理を実行することによって、補間画像を生成する工程と、
前記補間画像の画素値の分布が前記原画像の画素値の分布とほぼ相似になるように、前記補間画像に対し、空間ローパスフィルタと空間ハイパスフィルタとを実質的にこの順序で施すフィルタ処理を実行する工程と、
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像処理の技術に関し、特に、補間された画像を調整するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像表示装置においては、入力された原画像を、画像表示部に適した画像とするために画像の調整が必要となる場合が多い。例えば、原画像の解像度が、画像表示部の表示可能な解像度よりも大きいような場合には、原画像を縮小する必要がある。具体的には、入力されたＳＸＧＡの原画像を、ＸＧＡの画像を表示可能な画像表示部で表示するような場合には、原画像を縮小する必要がある。
【０００３】
原画像を縮小する場合には、通常、原画像に対し、間引き処理を行う。また、間引き処理を行う際には、補間処理も行うことが多い。このような間引き処理としては、画像中の垂直または水平方向に並んだ画素群（以下、「ライン画像」とも呼ぶ）を選択的に間引きする方法がある。また、補間処理としては、間引き対象となったライン画像に隣り合うライン画像について補間する方法がある。このような補間処理により、間引き対象となる画素の情報を、間引き処理後の画像内に残すことができる。例えば、黒画像中に一本の白いライン画像が存在しており、そのライン画像が間引き対象となるような場合には、補間処理により黒画像中にグレーのライン画像が生成され、画像中の線情報が消失してしまうことを防ぐことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように選択的な位置において間引き・補間処理された画像は、画質が劣化するという問題がある。すなわち、上記の例では、黒画像中における白いライン画像は、黒画像中におけるグレーのライン画像として再現され、原画像の情報をあまり正確に再現できていない。
【０００５】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、間引き処理する際に行われる補間処理による画質の劣化を低減することのできる技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第１の装置は、画像表示装置であって、
入力された原画像を調整する画像調整部と、
調整された画像を表示する画像表示部と、
を備え、
前記画像調整部は、
前記原画像に対して水平方向と垂直方向の少なくとも一方に間引き率が設定されたときに、前記間引き率に応じて水平／垂直方向の選択的な位置において間引き処理を実行するとともに、間引き対象となった画素の周辺の画素に対して補間処理を実行することによって、補間画像を生成する補間処理部と、
前記補間画像に対し、空間ローパスフィルタと空間ハイパスフィルタとを実質的にこの順序で施すフィルタ処理を実行するフィルタ処理部と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
この画像表示装置は、フィルタ処理部を備えている。したがって、選択的な間引き・補間処理によって生成された補間画像の画素値の分布を、原画像の画素値の分布に近い相似の分布に調整することができる。これによって、補間画像の画質の劣化を低減することが可能となる。
【０００８】
上記の装置において、
前記フィルタ処理部における処理は、前記空間ローパスフィルタと前記空間ハイパスフィルタとを合成した１つの画像フィルタを用いて実行されることが好ましい。
【０００９】
こうすれば、フィルタ処理部における処理を迅速に行うことが可能となる。
【００１０】
上記の装置において、
前記画像調整部は、さらに、
前記フィルタ処理部によって処理された画像のコントラストを補償するコントラスト補償部を備え、
前記フィルタ処理部は、
前記空間ローパスフィルタによるフィルタ処理を行う第１の画像フィルタ処理部と、
前記空間ハイパスフィルタによるフィルタ処理を行う第２の画像フィルタ処理部と、
を備え、
前記第１および第２の画像フィルタ処理部の処理内容は、それぞれ複数種の第１および第２のフィルタ係数の中から選択して決定され、
前記コントラスト補償部の処理内容は、複数種のコントラスト補償値の中から選択して決定され、
選択される前記第１のフィルタ係数と前記第２のフィルタ係数と前記コントラスト補償値とは、予め互いに対応付けられていることが好ましい。
【００１１】
このように、第１のフィルタ係数と第２のフィルタ係数とコントラスト補償値とが互いに対応付けられていれば、フィルタ処理部の第１および第２の画像フィルタによる処理内容、および、コントラスト補償部の処理内容を、容易に決定することが可能となる。
【００１２】
あるいは、上記の装置において、
前記画像調整部は、さらに、
前記フィルタ処理部によって処理された画像のコントラストを補償するコントラスト補償部を備え、
前記フィルタ処理部は、
前記空間ローパスフィルタによるフィルタ処理を行う第１の画像フィルタ処理部と、
前記空間ハイパスフィルタによるフィルタ処理を行う第２の画像フィルタ処理部と、
を備え、
前記第１および第２の画像フィルタ処理部の処理内容は、それぞれ複数種の第１および第２のフィルタ係数の中から選択して決定され、
前記コントラスト補償部の処理内容は、複数種のコントラスト補償値の中から選択して決定され、
選択される前記第２のフィルタ係数と前記コントラスト補償値とは、予め互いに対応付けられており、前記第１のフィルタ係数は、前記第２のフィルタ係数および前記コントラスト補償値と独立して選択されるようにしてもよい。
【００１３】
このように、第２のフィルタ係数とコントラスト補償値とが互いに対応付けられている場合にも、第２の画像フィルタによる処理内容およびコントラスト補償部の処理内容を容易に決定することが可能となる。また、第１のフィルタ係数を独立して選択可能であるため、上記の装置と比べ、フィルタ処理部およびコントラスト処理部における処理を多数実現することが可能となる。
【００１４】
上記の装置において、
前記画像表示装置は、画像を投写表示する投写型表示装置であり、
前記補間処理部は、前記原画像に対し、台形歪みを補正するために前記間引き処理を実行するようにしてもよい。
【００１５】
画像表示装置が投写型表示装置である場合には、投写型表示装置と投写面との位置関係から、投写表示される画像に台形歪みが発生することが多い。台形歪みを補正する場合にも、通常、間引き処理が必要となる。本発明の画像表示装置は、この台形歪みを補正する場合にも、間引き・補間処理による画質の劣化を低減することが可能となる。
【００１６】
本発明の第１の方法は、画像表示方法であって、
入力された原画像を調整する工程と、
調整された画像を表示する工程と、
を備え、
前記原画像を調整する工程は、
前記原画像に対して水平方向と垂直方向の少なくとも一方に間引き率が設定されたときに、前記間引き率に応じて水平／垂直方向の選択的な位置において間引き処理を実行するとともに、間引き対象となった画素の周辺の画素に対して補間処理を実行することによって、補間画像を生成する工程と、
前記補間画像に対し、空間ローパスフィルタと空間ハイパスフィルタとを実質的にこの順序で施すフィルタ処理を実行する工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
この方法を用いる場合にも、第１の装置を用いる場合と同様の作用・効果を奏し、間引き・補間処理による画質の劣化を低減することが可能である。
【００１８】
本発明の第２の装置は、画像処理装置であって、
入力された原画像を調整する画像調整部を備え、
前記画像調整部は、
前記原画像に対して水平方向と垂直方向の少なくとも一方に間引き率が設定されたときに、前記間引き率に応じて水平／垂直方向の選択的な位置において間引き処理を実行するとともに、間引き対象となった画素の周辺の画素に対して補間処理を実行することによって、補間画像を生成する補間処理部と、
前記補間画像に対し、空間ローパスフィルタと空間ハイパスフィルタとを実質的にこの順序で施すフィルタ処理を実行するフィルタ処理部と、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２の方法は、画像処理方法であって、
入力された原画像を調整する工程を備え、
前記工程は、
前記原画像に対して水平方向と垂直方向の少なくとも一方に間引き率が設定されたときに、前記間引き率に応じて水平／垂直方向の選択的な位置において間引き処理を実行するとともに、間引き対象となった画素の周辺の画素に対して補間処理を実行することによって、補間画像を生成する工程と、
前記補間画像に対し、空間ローパスフィルタと空間ハイパスフィルタとを実質的にこの順序で施すフィルタ処理を実行する工程と、
を備えることを特徴とする。
【００２０】
第２の装置および方法を用いる場合にも、第１の装置および方法を用いる場合と同様の作用・効果を奏し、間引き・補間処理による画質の劣化を低減することが可能である。
【００２１】
なお、本発明は、画像表示方法および装置、画像処理方法および装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の種々の態様で実現することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
Ａ．装置の全体構成：
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、この発明の実施例としての画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。この画像表示装置は、スクリーンＳＣ上に画像を投写表示する投写型表示装置である。画像表示装置は、Ａ−Ｄ変換器２０と、ビデオデコーダ２２と、フレームメモリ２４と、ビデオプロセッサ２６と、液晶パネル駆動回路３０と、液晶パネル３２と、リモコン制御回路３４と、を備えるコンピュータシステムである。なお、フレームメモリ２４とビデオプロセッサ２６とは、１つの画像処理用集積回路６０として集積化されている。
【００２３】
また、この画像表示装置は、液晶パネル３２を照明するための照明装置５０と、液晶パネル３２から射出された画像光をスクリーンＳＣ上に投写する投写光学系５２と、を備えている。なお、液晶パネル３２は、照明装置５０から射出された照明光を変調するライトバルブ（光変調器）として使用されている。本実施例の液晶パネル３２と照明装置５０と投写光学系５２とが、本発明における画像表示部に相当する。
【００２４】
なお、図示は省略しているが、この画像表示装置はＲ，Ｇ，Ｂの３色分の３枚の液晶パネル３２を有している。また、後述する各回路は３色分の画像信号を処理する機能を有している。照明装置５０は、白色光を３色の光に分離する色光分離光学系を有しており、また、投写光学系５２は、３色の画像光を合成してカラー画像を表す画像光を生成する合成光学系を有している。なお、このような投写型表示装置の光学系の構成については、例えば本出願人により開示された特開平１０−１７１０４５号公報に詳述されているので、ここではその説明は省略する。
【００２５】
Ａ−Ｄ変換器２０には、パーソナルコンピュータから出力されるアナログ画像信号ＡＶ１が入力され、ビデオデコーダ２２には、ビデオレコーダやテレビなどから出力されるアナログ画像信号ＡＶ２が入力される。入力画像信号としては、２つのアナログ画像信号ＡＶ１，ＡＶ２のうちのいずれか一方を選択的に利用可能である。アナログ画像信号ＡＶ１，ＡＶ２は、Ａ−Ｄ変換器２０あるいはビデオデコーダ２２によって３色の画像信号成分を含むデジタル画像信号に変換される。なお、アナログ画像信号ＡＶ１，ＡＶ２の他に、デジタル画像信号を入力できるようにしてもよい。
【００２６】
ビデオプロセッサ２６に入力された画像信号は、フレームメモリ２４内に一時的に書き込まれた後、フレームメモリ２４から読み出されて液晶パネル駆動回路３０に供給される。液晶パネル駆動回路３０は、与えられた画像信号に応じて、液晶パネル３２を駆動するための駆動信号を生成する。液晶パネル３２は、この駆動信号に応じて照明光を変調する。
【００２７】
ユーザは、リモコン４０を使用して、画像表示に関する各種の設定を行うことが可能である。また、図示は省略しているが、画像表示装置の本体にも、画像表示のための各種の設定値を入力するためのキーやボタンが設けられている。
【００２８】
Ｂ．ビデオプロセッサ２６の内部構成：
図２は、ビデオプロセッサ２６の内部構成を示すブロック図である。ビデオプロセッサ２６は、書込・読出制御部６２と、第１の画像フィルタ回路６４と、第２の画像フィルタ回路６６と、コントラスト補償回路６８と、コントラスト／輝度調整回路７０と、ＣＰＵ７２と、ＲＡＭ７４とを備えている。なお、ビデオプロセッサ２６は、本発明における画像調整部に相当する。
【００２９】
書込・読出制御部６２は、図１に示すＡ−Ｄ変換器２０やビデオデコーダ２２から供給されるデジタル画像信号ＤＶ０をフレームメモリ２４に書き込むとともに、フレームメモリ２４からデジタル画像信号ＤＶ１を読み出すための制御を行う。書込・読出制御部６２は、画像の拡大処理や縮小処理を実行することができ、画像の縮小処理を実行する場合には、間引き処理を行うとともに補間処理を行う。
【００３０】
図３は、書込・読出制御部６２による画像の縮小処理を示す説明図である。図３（ａ）は、縮小処理前の原画像、すなわち、デジタル画像信号ＤＶ０によって表される画像を示している。図３（ｂ）は、縮小処理後の補間画像、すなわち、デジタル画像信号ＤＶ１によって表される画像を示している。
【００３１】
図３（ａ）に示す原画像は、１８×１２画素で構成されており、格子状の図形を含んでいる。図示の便宜上、クロスハッチを付した画素は画素値が最大となる「白」画素を示しており、ハッチを付していない画素は画素値が最小となる「黒」画素を示している。原画像の垂直および水平方向のサイズをそれぞれ２／３倍（すなわち、１２×８画素）に縮小する場合には、換言すれば、垂直および水平方向の間引き率が１／３である場合には、原画像の垂直および水平方向のライン画像を３本に１本の割合で選択的に消去する間引き処理を行う。このとき、間引き処理とともに補間処理が行われる。
【００３２】
図３（ｂ）は、原画像を縮小したときの補間画像の一例を示している。本実施例においては、３・ｍ（ｍは整数）番目の列および行のライン画像が間引き処理の対象となる。また、間引き処理の対象となるライン画像（３・ｍ番目のライン画像）に隣り合うライン画像（（３・ｍ−１）番目のライン画像）が補間処理の対象となる。本実施例における補間処理は、３・ｍ番目のライン画像と（３・ｍ−１）番目のライン画像との画素値を平均することによって行われる。なお、図３（ａ），（ｂ）の画像の上側および左側に付した数字は、それぞれの画像の列番号および行番号を示している。また、図３（ａ）の原画像の下側および右側に付した数字は、図３（ｂ）の補間画像の列番号および行番号に対応する。
【００３３】
例えば、図３（ａ）に示す原画像の第４列目の「白」のライン画像は、列方向の間引き処理の対象ではないので、そのまま図３（ｂ）に示す補間画像の第３列目のライン画像を構成する。一方、原画像の第９列目の「白」のライン画像は、列方向の間引き処理の対象であるため、第８列目の「黒」のライン画像が補間処理の対象となる。原画像における第８列目の「黒」のライン画像は、補間処理により、補間画像の第６列目の「グレー」のライン画像を構成することとなる。
【００３４】
このように、原画像に対して設定された間引き率に応じて選択的な位置において間引き処理を実行するとともに、間引き対象となった画素の周辺の画素に対して補間処理を実行することによって、補間画像が生成される。この説明からも分かるように、図２の書込・読出制御部６２が、本発明における補間処理部に相当する。
【００３５】
ところで、図３（ｂ）に示す補間画像では、原画像において「白」のライン画像で形成された格子状の図形の一部が、「グレー」のライン画像で形成されており、画質が劣化してしまっている。本発明においては、この画質の劣化をフィルタ処理により低減させる。
【００３６】
図２の書込・読出制御部６２から出力された補間画像を表すデジタル画像信号ＤＶ１は、第１の画像フィルタ回路６４および第２の画像フィルタ回路６６においてフィルタ処理を施される。本実施例の第１および第２の画像フィルタ回路６４，６６は、上記の間引き・補間処理による画質の劣化を低減させるためのデジタルフィルタである。第１の画像フィルタ回路６４は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）として機能し、入力されたデジタル画像信号ＤＶ１を構成する空間周波数の比較的高い画素群の画素値を調整して、デジタル画像信号ＤＶ２を出力する。一方、第２の画像フィルタ回路６６は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）として機能し、デジタル画像信号ＤＶ２を構成する空間周波数の比較的低い画素群の画素値を調整して、デジタル画像信号ＤＶ３を出力する。
【００３７】
図４は、第１の画像フィルタ回路６４の基本的な内部構成を示すブロック図である。なお、第２の画像フィルタ回路６６についても同じである。第１の画像フィルタ回路６４は、水平フィルタ８０と、垂直フィルタ９０とが直列に接続された２次元フィルタである。水平フィルタ８０は、２つの水平遅延回路８１，８２と、３つの乗算器８３〜８５と、加算器８６とで構成された３タップのＦＩＲフィルタ（有限インパルス応答フィルタ）である。垂直フィルタ９０も水平フィルタ８０と同様な構成を有している。但し、水平フィルタ８０内の水平遅延回路８１，８２の遅延量Ｄｕは１画素分であるのに対して、垂直フィルタ９０内の垂直遅延回路９１，９２の遅延量Ｄｖは１走査線分である。
【００３８】
乗算器８３〜８５，９３〜９５で乗算される値ｋｕ１〜ｋｕ３，ｋｖ１〜ｋｖ３は、１組のフィルタ係数を構成する。図２に示すＲＡＭ７４内には、周波数特性の異なる複数種の第１および第２の画像フィルタを実現するための複数組の第１および第２のフィルタ係数が格納されている。フィルタ係数ｋｕ１〜ｋｕ３，ｋｖ１〜ｋｖ３の値を変更することによって、周波数特性の異なる種々の画像フィルタを実現することが可能である。
【００３９】
例えば、ローパスフィルタは、以下のようなフィルタ係数で実現できる。
ｋｕ１＝ｋｕ３＝ｋｖ１＝ｋｖ３＝１／４；
ｋｕ２＝ｋｖ２＝１／２
【００４０】
また、ハイパスフィルタは、以下のようなフィルタ係数で実現できる。
ｋｕ１＝ｋｕ３＝ｋｖ１＝ｋｖ３＝−１／４；
ｋｕ２＝ｋｖ２＝１／２
【００４１】
図４の例では、水平フィルタ８０と垂直フィルタ９０をそれぞれ３タップのＦＩＲフィルタで構成しているが、実用上はタップ数が例えば１６〜５１２個程度のＦＩＲフィルタを使用することが好ましい。タップ数の大きなフィルタを使用すれば、種々のフィルタ特性を実現することができる。なお、水平フィルタ８０と垂直フィルタ９０のタップ数は異なっていても良い。また、画像フィルタとしては、ＦＩＲ以外のデジタルフィルタを用いることも可能である。
【００４２】
なお、図２の第１および第２の画像フィルタ回路６４，６６と、各画像フィルタ回路６４，６６に用いられる第１および第２のフィルタ係数を格納するＲＡＭ７４とが、本発明におけるフィルタ処理部に相当する。
【００４３】
図２のコントラスト補償回路６８は、２つの画像フィルタ回路６４，６６から出力されたフィルタ処理済みのデジタル画像信号ＤＶ３のコントラストを補償し、デジタル画像信号ＤＶ４を出力する。これにより、フィルタ処理によって低下する画像のコントラストを向上させることができる。コントラスト補償回路６８は、種々のコントラスト補償特性に基づき、入力されたデジタル画像信号のコントラストの補償を行うことが可能である。図２に示すＲＡＭ７４内には、コントラストの補償特性を決定する複数種のコントラスト補償値が格納されている。なお、本明細書において、「コントラストの補償」は「コントラストの調整」と同義語である。
【００４４】
なお、図２のコントラスト補償回路６８と、これに用いられるコントラスト補償値を格納するＲＡＭ７４とが、本発明におけるコントラスト補償部に相当する。
【００４５】
図５は、種々のデジタル画像信号ＤＶ０〜ＤＶ４を示す説明図である。図５（ａ）は、原画像を表すデジタル画像信号ＤＶ０を示す。デジタル画像信号ＤＶ０は、左方に図示する空間周波数の比較的低い画素領域Ａ１と、右方に図示する空間周波数の比較的高い画素領域Ａ２とを含んでいる。画像領域Ａ２は、図３（ａ）の水平方向のライン画像を表す信号を含んでいる。なお、以下の説明では、画素値の比較的大きな６つの画素ＤＧ１〜ＤＧ６に注目して説明する。
【００４６】
図５（ｂ）は、補間画像を表すデジタル画像信号ＤＶ１を示している。図５（ａ）と同様に、図５（ｂ）の右方には、図３（ｂ）の水平方向のライン画像を表す信号を含んでいる。すなわち、空間周波数の比較的高い画素領域Ａ２には、補間処理によって生成された「グレー」の画素ＤＧ４，ＤＧ６を含んでいる。２つのデジタル画像信号ＤＶ０，ＤＶ１を比較して分かるように、補間画像は、その画像内に原画像の画素情報を残すことができるが、補間画像内の画素値の分布は、原画像の画素値の分布をうまく再現できていない。
【００４７】
図５（ｃ）は、第１の画像フィルタ回路６４から出力されるデジタル画像信号ＤＶ２を示している。前述のように、第１の画像フィルタ回路６４はＬＰＦとして機能する。したがって、２つのデジタル画像信号ＤＶ１，ＤＶ２を比較して分かるように、比較的空間周波数の低い画素領域Ａ１では、画素値はほぼ同じであるが、比較的空間周波数の高い画素領域Ａ２では、画素値は変化している。具体的には、画素領域Ａ２に含まれる画素ＤＧ３〜ＤＧ６の画素値が、ほぼ同じような画素値となるように調整されている。なお、このとき、画素ＤＧ２−ＤＧ３間、ＤＧ３−ＤＧ４間、ＤＧ４−ＤＧ５間の画素値は、少し大きくなっている。
【００４８】
図５（ｄ）は、第２の画像フィルタ回路６６から出力されるデジタル画像信号ＤＶ３を示している。前述のように、第２の画像フィルタ回路６６はＨＰＦとして機能する。したがって、２つのデジタル画像信号ＤＶ２，ＤＶ３を比較して分かるように、比較的空間周波数の高い画素領域Ａ２では、画素値はほぼ同じであるが、比較的空間周波数の低い画素領域Ａ１では、画素値は変化している。具体的には、画素領域Ａ１に含まれる画素ＤＧ１，ＤＧ２の画素値が、画素領域Ａ２に含まれる画素ＤＧ３〜ＤＧ６の画素値とほぼ同じとなるように調整されている。
【００４９】
このように、フィルタ処理を実行することによって、補間画像の画素値の分布を、原画像の画素値の分布に近い相似の分布に調整することができる。具体的には、原画像においてほぼ同じ画素値を有する画素ＤＧ１〜ＤＧ６のうち、補間処理によって画素値が変化した画素ＤＧ４，ＤＧ６の画素値と、画素値が変化していない他の画素ＤＧ０〜ＤＧ３，ＤＧ５の画素値との差分は、フィルタ処理によって小さくなっている。
【００５０】
図５（ｅ）は、コントラスト補償回路６８から出力されるデジタル画像信号ＤＶ４を示している。図示するように、フィルタ処理によって低下したデジタル画像信号ＤＶ３（図５（ｄ））のコントラストは、コントラスト補償回路６８によって大きくなっている。このとき、図５（ａ），（ｅ）を比較して分かるように、原画像を表すデジタル画像信号ＤＶ０（図５（ａ））が、デジタル画像信号ＤＶ４においてほぼ再現されている。
【００５１】
なお、図５（ｅ）におけるコントラストの調整は、デジタル画像信号ＤＶ３（図５（ｄ））に含まれる各画素が、第１の画素値Ｌ１より大きな画素値を有する場合には最大の画素値となるように調整し、第２の画素値Ｌ２より小さな画素値を有する場合には最小の画素値となるように調整するようなコントラスト補償特性に基づいて行われている。
【００５２】
図６は、コントラスト補償回路６８における入出力画素値の特性（コントラスト補償特性）を示す説明図である。図６に示すコントラスト補償特性は、入力画素値がＬ１〜Ｌ２の間で直線的に変化しており、また、入力画素値に対して出力画素値が急激に増加している。このようなコントラスト補償特性に基づいて、画像のコントラストを補償すれば、フィルタ処理によって低下した画像のコントラストをうまく回復（すなわち補償）することができる。なお、コントラスト補償特性は、図６に示すものに限られず、曲線的に変化するようなものであってもよい。
【００５３】
ところで、本実施例においては、第１の画像フィルタ回路６４で利用される第１のフィルタ係数と、第２の画像フィルタ回路６６で利用される第２のフィルタ係数と、コントラスト補償回路６８で利用されるコントラスト補償特性を示すコントラスト補償値とは、予め互いに対応付けられてＲＡＭ７４（図２）内に格納されている。
【００５４】
図７は、ＲＡＭ７４に格納された第１のフィルタ係数と第２のフィルタ係数とコントラスト補償値との関係を示す説明図である。なお、図中、ＦＴ１ａ，ＦＴ１ｂ…は、それぞれ第１の画像フィルタ回路６４で用いられる１組のフィルタ係数を示しており、ＦＴ２ａ，ＦＴ２ｂ…は、それぞれ第２の画像フィルタ回路６６で用いられる１組のフィルタ係数を示している。また、ＣＰａ，ＣＰｂ…は、それぞれ図６に示すようなコントラスト補償特性を実現するコントラスト補償値を示している。
【００５５】
例えば、ユーザが第１の設定ＡＤＪ１を選択すると、第１のフィルタ係数として「ＦＴ１ａ」が、第２のフィルタ係数として「ＦＴ２ａ」が、コントラスト補償値として「ＣＰａ」が、それぞれ選択される。他の設定ＡＤＪ２，ＡＤＪ３，ＡＤＪ４…を選択する場合についても同様である。このように、本実施例では、第１のフィルタ係数と第２のフィルタ係数とコントラスト補償値とが互いに対応付けられているので、ユーザが、いずれかの設定を選択することにより、第１および第２の画像フィルタ回路６４，６６と、コントラスト補償回路６８との処理内容を容易に決定することが可能である。なお、設定の選択は、ユーザがリモコン４０（図１）を用いて行うことができる。
【００５６】
上記のように、本実施例では、第１および第２のフィルタ係数とコントラスト補償値とが互いに対応付けられているが、これに限られない。図８は、第１のフィルタ係数と第２のフィルタ係数とコントラスト補償値との他の関係を示す説明図である。図８では、第２のフィルタ係数とコントラスト補償値との組が互いに対応付けられており、第１のフィルタ係数は独立に準備されている。したがって、この場合には、第１のフィルタ係数と、第２のフィルタ係数およびコントラスト補償値の組と、を個々に選択可能である。こうすれば、例えば、第１のフィルタ係数ＦＴ１ａを選択するとともに、第２のフィルタ係数ＦＴ２ｂおよびコントラスト補償値ＣＰｂの組や、第２のフィルタ係数ＦＴ２ｃおよびコントラスト補償値ＣＰｃの組などを選択することができる。したがって、図７の場合よりも多数の処理パターンを実現することが可能となる。
【００５７】
また、第１のフィルタ係数と第２のフィルタ係数とコントラスト補償値とのそれぞれを独立に選択できるようにしてもよい。こうすれば、さらに多数の処理パターンを実現することが可能である。
【００５８】
ただし、図５（ｃ）〜（ｅ）からも分かるように、デジタル画像信号ＤＶ２に応じて、換言すれば、第１の画像フィルタ回路６４で用いられる第１のフィルタ係数に応じて、第２の画像フィルタ回路６６で用いられる第２のフィルタ係数を決定することが好ましい。また、第２の画像フィルタ回路６６で用いられる第２のフィルタ係数に応じて、コントラスト補償回路６８で用いられるコントラスト補償値を決定することが好ましい。したがって、本実施例（図７）のように、第１のフィルタ係数と第２のフィルタ係数とコントラスト補償値とを互いに対応付けておくと便利である。
【００５９】
コントラスト補償回路６８（図２）から出力されたデジタル画像信号ＤＶ４は、コントラスト／輝度調整回路７０に供給される。コントラスト／輝度調整回路７０は、画像のコントラストや輝度を調整するための回路であり、この調整により液晶パネル３２の表示特性を設定することが可能である。なお、コントラスト／輝度調整回路７０におけるコントラストの調整は、コントラスト補償回路６８におけるコントラストの調整とは独立に実行される。
【００６０】
なお、本実施例の画像表示装置では、選択的な間引き・補間処理によって生成された補間画像を調整するために、第１および第２の画像フィルタ回路６４，６６とコントラスト補償回路６８とを備えているが、この画像表示装置は、入力された画像の解像度を変更しない場合にも使用できる。この場合には、各回路６４，６６，６８に対して、信号がそのまま通過するようなフィルタ係数やコントラスト補償値を与えればよい。
【００６１】
以上説明したように、本実施例の画像表示装置は、選択的な間引き・補間処理によって生成された補間画像に対し、空間ローパスフィルタと空間ハイパスフィルタとをこの順序で施すフィルタ処理を実行する第１および第２の画像フィルタ回路６４，６６を備えている。したがって、補間画像の画素値の分布を、原画像の画素値の分布に近い相似の分布となるように調整することができ、この結果、画質の劣化を低減することが可能となる。
【００６２】
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００６３】
（１）上記実施例では、図４で説明したように、２次元の画像フィルタを用いているが、本発明は、１次元の画像フィルタを用いる場合にも適用可能である。また、フィルタの構成としては、ＦＩＲフィルタ以外の種々の構成を採用することが可能である。さらに、上記実施例では、デジタルフィルタを用いていたが、本発明はアナログフィルタを用いた場合にも適用可能である。
【００６４】
（２）上記実施例では、フィルタ処理部として２つの画像フィルタ回路６４，６６を用いているが、１つの画像フィルタ回路のみを用いるようにしてもよい。具体的には、第１および第２の画像フィルタ回路６４，６６で用いられるそれぞれのフィルタ係数を合成したフィルタ係数を準備し、１つの画像フィルタ回路に供給すればよい。こうすれば、２つの画像フィルタ回路６４，６６を用いる場合に比べ、フィルタ処理を迅速に行うことが可能となる。フィルタ処理部は、一般には、補間画像に対し、空間ローパスフィルタと空間ハイパスフィルタとを実質的にこの順序で施すフィルタ処理を実行すればよい。
【００６５】
（３）上記実施例では、入力された原画像を水平および垂直方向に縮小する場合に本発明を適用しているが、原画像の水平または垂直方向のいずれか一方を縮小する場合にも適用可能である。
【００６６】
また、上記の実施例のように、画像表示装置が投写型表示装置である場合には、投写型表示装置とスクリーンＳＣとの位置関係から、投写表示される画像に台形歪みが発生することが多い。このような台形歪みを補正する場合にも、選択的な位置において間引き・補間処理が実行されるので、本発明を適用することにより画質の劣化を低減することが可能となる。
【００６７】
一般に、本発明は、原画像に対して水平方向と垂直方向の少なくとも一方に間引き率が設定されたときに、間引き率に応じて水平／垂直方向の選択的な位置において間引き処理を実行するとともに、間引き対象となった画素の周辺の画素に対して補間処理を実行することによって、補間画像が生成されるような場合に適用可能である。
【００６８】
（４）上記実施例では、透過型液晶パネルを利用した投写型表示装置の構成について説明したが、本発明は、他のタイプの投写型表示装置にも適用可能である。他のタイプの投写型表示装置としては、反射型液晶パネルを利用したものや、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス：テキサスインスツルメンツ社の商標）を用いたもの、また、ＣＲＴを用いたものなどがある。
【００６９】
また、本発明は、投写型表示装置以外の画像表示装置にも適用可能である。例えば、液晶パネルやプラズマディスプレイパネル、ＣＲＴなどのような直視型の画像表示部を有する画像表示装置や、ヘッドマウントディスプレイのように画像を虚像拡大して観察させるような画像表示装置にも本発明を適用可能である。
【００７０】
（５）上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、図２に示した２つの画像フィルタ回路６４，６６やコントラスト補償回路６８の機能を、コンピュータプログラムで実現することも可能である。
【００７１】
このようなコンピュータプログラムは、記録媒体に格納された形で提供される。なお、「記録媒体」としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置、通信用の搬送波等の、コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例としての画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】ビデオプロセッサ２６の内部構成を示すブロック図である。
【図３】書込・読出制御部６２による画像の縮小処理を示す説明図である。
【図４】第１の画像フィルタ回路６４の基本的な内部構成を示すブロック図である。
【図５】種々のデジタル画像信号ＤＶ０〜ＤＶ４を示す説明図である。
【図６】コントラスト補償回路６８における入出力画素値の特性（コントラスト補償特性）を示す説明図である。
【図７】ＲＡＭ７４に格納された第１のフィルタ係数と第２のフィルタ係数とコントラスト補償値との関係を示す説明図である。
【図８】第１のフィルタ係数と第２のフィルタ係数とコントラスト補償値との他の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
２０…Ａ−Ｄ変換器
２２…ビデオデコーダ
２４…フレームメモリ
２６…ビデオプロセッサ
３０…液晶パネル駆動回路
３２…液晶パネル
３４…リモコン制御回路
４０…リモコン
５０…照明装置
５２…投写光学系
６０…画像処理用集積回路
６２…書込・読出制御部
６４…第１の画像フィルタ回路
６６…第２の画像フィルタ回路
６８…コントラスト補償回路
７０…コントラスト／輝度調整回路
７２…ＣＰＵ
７４…ＲＡＭ
８０…水平フィルタ
８１，８２…水平遅延回路
８３〜８５…乗算器
８６…加算器
９０…垂直フィルタ
９１，９２…垂直遅延回路
９３〜９５…乗算器
９６…加算器
ＡＶ１，ＡＶ２…アナログ画像信号
ＤＶ０〜ＤＶ４…デジタル画像信号
ＳＣ…スクリーン
【図１】
0003677188.tif 000002
【図２】
0003677188.tif 000003
【図３】
0003677188.tif 000004
【図４】
0003677188.tif 000005
【図５】
0003677188.tif 000006
【図６】
0003677188.tif 000007
【図７】
0003677188.tif 000008
【図８】
0003677188.tif 000009