(57)【要約】【課題】  Ｉ／Ｐ変換において、水平に近い角度の斜め線や凸部のエッジを持った画像をなめらかに表示させることができる画像処理装置を提供する。【解決手段】  画像処理装置の補間画像生成部７３は、インターレース方式の画像信号の垂直方向に隣接した各画素の画素値と補間係数とを用いた補間演算を行うことによりインターレース方式の画像信号の隣接する水平ライン間の補間対象ライン上の画素の画素値を算出してプログレッシブ方式の画像信号を生成する。補間係数算出部７２は、インターレース方式の画像信号において、エッジ角度がほぼ水平である画素が水平方向に連続した連続水平画素列が斜め線である場合に、補間画像生成部７３が使用する補間係数を、当該連続水平画素列の一端から他端に向けて所定方向に変化させ、当該連続水平画素列が凸部である場合に、当該連続水平画素列の両端から中央に向けて所定方向に変化させる。【選択図】図２
2014093644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像信号が示す画像の複数の水平ラインの間に新たに水平ラインを追加して、出力画像信号を生成する画像処理装置であって、
複数の水平ライン上に位置する各画素について、当該画素を含んだ近傍画素の輝度の変化する方向を検出することで画素毎に当該画素の輝度の変化方向を示すエッジ角度を算出するエッジ角度検出手段と、
各画素の中から、垂直方向に対して所定範囲内のエッジ角度を有し、かつ、水平方向に複数連続した画素列である連続水平画素列を検出する連続水平画素列検出手段とを具備し、
前記連続水平画素列に含まれる少なくとも一部の画素のエッジ角度に基づいて当該連続水平画素列に隣接する新たな水平ラインに当該連続水平画素列を補間した画素を生成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記連続水平画素列と、当該連続水平画素列が属する水平ラインの近傍の水平ラインに属する連続水平画素列とに含まれる少なくとも一部の画素のエッジ角度に基づいて当該連続水平画素列に隣接する新たな水平ラインに当該連続水平画素列を補間した画素を生成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】
前記連続水平画素列の各々に含まれる少なくとも一部の画素のエッジ角度に基づいて当該連続水平画素列が示す画像の態様が斜め線であるか、凸部であるか、またはそれ以外であるかを判別することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記連続水平画素列に含まれる少なくとも一部の画素のエッジ角度に基づいて当該連続水平画素列の上に隣接する新たな水平ラインを生成するか、または当該連続水平画素列の下に隣接する新たな水平ラインを生成するかを判別することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インターレース方式の画像信号における隣接するライン間の画像信号を補間してプログレッシブ方式の画像信号に変換する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイなどの表示装置は、１画面を構成する全てのラインの画像信号を含むプログレッシブ方式の画像信号を表示するように構成されている。しかしながら、ＤＶＤプレーヤなどの映像再生装置の中にはインターレース方式の画像信号を出力するものもある。このインターレース方式の画像信号では、１画面を構成する全てのラインのうち奇数番目のラインの画像信号からなる奇数フィールドの画像信号と１画面を構成する全てのラインのうち偶数番目のラインの画像信号からなる偶数フィールドの画像信号が交互に繰り返される。このようなインターレース方式の画像信号をプログレッシブ方式の画像信号に対応したディスプレイに表示させるためには、インターレース方式の画像信号をプログレッシブ方式の画像信号に変換するＩ／Ｐ（Ｉｎｔｅｒｌａｃｅ／Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ）変換を行う必要がある。
【０００３】
Ｉ／Ｐ変換のための第１の従来技術として、時間的に隣り合う奇数フィールドの画像信号と偶数フィールドの画像信号とを合成する技術がある。また、第２の従来技術として、同一フィールド内において、上下に隣り合う２つの画素値の平均値をそれらの画素の間の画素値とすることにより隣接するライン間のラインの画像信号を補間する画像補間技術がある。
【０００４】
また、第３の従来技術として、特許文献１に開示された技術がある。図１４は特許文献１に開示された技術を説明する図である。特許文献１に開示された技術では、まず、補間すべき画素ｉｐｊに隣り合うｎライン上の画素Ｐｊとｎ＋１ライン上の画素Ｑｊとの画素値の差分の絶対値を求め、この値と基準値とを比較してエッジ箇所（画素値が基準値よりも大きく変化する箇所でありＰｊの画素値とＱｊの画素値の相関がない箇所）であるか否かの判断を行う。エッジ箇所では近傍画素列Ｐｊ[５，０]を設定する。Ｐｊに隣接したｎ＋１ラインにおいて近傍画素列Ｐｊ[５，０]と相関のある対象画素列（図１４ではＱｊ[５，２]）を探し出し、近傍画素列Ｐｊ[５，０]と対象画素列の画素列シフト数ΔＬ（図１４では２）を求める。近傍画素列Ｐｊ[５，０]を対象画素列と反対方向に画素列シフト数ΔＬの半数分だけシフトして得られる画素列Ｐｊ[５，−１]を補間画素列ｉｐｊ[５，０]として、補間画素ｉｐｊの近傍の画素を補間する。この特許文献１の技術では、画素列単位で補間処理を行うため速い処理が行える。なお、画素値はＲＧＢの値若しくは輝度などを意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３０４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した第１の従来技術では、例えば、特に水平に近い角度の斜め線の画像を表示する際、映像が静止している場合にはなめらかな斜め線として表示することができるが、動きのあるシーンの場合には奇数フィールドと偶数フィールドとの間に画像の動きがあるため斜め線の画像に所謂櫛歯状のノイズが発生する、という問題がある。
【０００７】
また、第２の従来技術は、Ｉ／Ｐ変換の対象である画像信号が水平に近い角度の斜め線の画像信号を含む場合に、Ｉ／Ｐ変換後の画像信号を表示させると、斜め線がギザギザ（ジャギー）のように表示される、という問題がある。
【０００８】
また、第３の従来技術は、特許文献１に記載されているように、対象画素列の画素列シフト数ΔＬは５くらいまでが適当であるため、例えば、水平に近い角度の斜め線の画像信号などのように、画素列シフト数ΔＬが５を超えるような場合は適当ではない、という問題がある。
【０００９】
この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、水平に近い角度の斜め線のエッジを持ったインターレース方式の画像信号をＩ／Ｐ変換した場合に、変換後のプログレッシブ方式の画像信号が示す画像においてその斜め線のギザギザをなくして滑らかにすることができる画像処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、入力画像信号が示す画像の複数の水平ラインの間に新たに水平ラインを追加して、出力画像信号を生成する画像処理装置であって、複数の水平ライン上に位置する各画素について、当該画素を含んだ近傍画素の輝度の変化する方向を検出することで画素毎に当該画素の輝度の変化方向を示すエッジ角度を算出するエッジ角度検出手段と、各画素の中から、垂直方向に対して所定範囲内のエッジ角度を有し、かつ、水平方向に複数連続した画素列である連続水平画素列を検出する連続水平画素列検出手段とを具備し、前記連続水平画素列に含まれる少なくとも一部の画素のエッジ角度に基づいて当該連続水平画素列に隣接する新たな水平ラインに当該連続水平画素列を補間した画素を生成することを特徴とする画像処理装置を提供する。
【００１１】
この発明によれば、連続水平画素列に含まれる少なくとも一部の画素のエッジ角度に基づいて当該連続水平画素列に隣接する新たな水平ラインに当該連続水平画素列を補間した画素を生成することにより、出力画像信号が示す画像のエッジを滑らかにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施形態である画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】同実施形態である画像処理装置の画像補間プログラム６１の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態である画像処理装置の画像補間プログラム６１の処理を示すフローチャートである。
【図４】同実施形態である画像処理装置の補間係数算出部７２について説明する図である。
【図５】エッジ角度Ｇａについて説明する図である。
【図６】同実施形態である画像処理装置の補間係数算出部７２における斜め線を示すための条件について説明する図である。
【図７】同実施形態である画像処理装置の補間係数算出部７２における凸部を示すための条件について説明する図である。
【図８】同実施形態である画像処理装置の斜め線用補間テーブル８４の例を示す図である。
【図９】同実施形態である画像処理装置の凸部用補間テーブル８５の例を示す図である。
【図１０】同実施形態である画像処理装置の補間画像生成部７３について説明する図である。
【図１１】同実施形態である画像処理装置の補間画像生成部７３におけるレジスタＲＡ１〜ＲＢ２への書き込みおよび読み出しについて説明する図である。
【図１２】同実施形態である画像処理装置の補間画像生成部７３により補間された斜め線についての具体例を示す図である。
【図１３】同実施形態である画像処理装置の補間画像生成部７３により補間された凸部についての具体例を示す図である。
【図１４】特許文献１に開示されている技術について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
＜実施形態＞
（画像処理装置の構成）
図１は、この発明の一実施形態による画像処理装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態による画像処理装置は、例えば、液晶ディスプレイを有するパーソナルコンピュータや液晶テレビなど、走査方式がプログレッシブ方式である表示装置を備えた電子機器に、Ｉ／Ｐ変換のための画像補間を行うプログラムをインストールしたものである。図１に示すように、本実施形態による画像処理装置は、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ２０、ＲＡＭ３０、不揮発性メモリ６０、表示部４０およびインタフェース部５０を有する。
【００１４】
ＣＰＵ１０は、この画像処理装置の各部を制御する制御中枢である。ＲＯＭ２０は、ローダなど、この画像処理装置の基本的な動作を制御するための制御プログラムを記憶した読み出し専用メモリである。ＲＡＭ３０は、ＣＰＵ１０によってワークエリアとして使用される揮発性メモリである。
【００１５】
表示部４０は、例えば、液晶ディスプレイなどであり、走査方式がプログレッシブ方式である表示装置である。
【００１６】
インタフェース部５０は、例えば、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：高精細マルチメディアインタフェース）などの画像信号の入出力を行うことができるインタフェースを含んでいる。画像処理装置には、インタフェース部５０のＨＤＭＩ端子などを介して、ＤＶＤプレーヤなどの映像再生装置からインターレース方式の画像信号が入力される。また、インタフェース部５０は、ネットワークを介して他の装置との間でデータ通信を行うためのネットワークインタフェースを含んでも良い。
【００１７】
不揮発性メモリ６０は、プログラムなどの情報を記憶するための記憶装置であり、例えば、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）が用いられる。不揮発性メモリ６０の記憶内容のうち本実施形態に特有のものとして、画像補間プログラム６１がある。
【００１８】
なお、不揮発性メモリ６０に記憶されているプログラム等は、液晶テレビなどにインストールされた状態で取引されても良いし、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で別個に取引されても良い。また、プログラム等はネットワークを介したダウンロードにより取引されても良い。
【００１９】
本実施形態による画像処理装置の特徴は、不揮発性メモリ６０に記憶されている画像補間プログラム６１にある。画像補間プログラム６１は、インターレース方式の画像信号が示す各水平ラインの隣接するライン間のラインの画像信号を補間してプログレッシブ方式の画像信号を生成するプログラムである。本実施形態による画像処理装置は、ＣＰＵ１０が画像補間プログラム６１を実行することにより画像補間装置として機能する。なお、以下では画像補間プログラム６１の処理対象となるインターレース方式の画像信号（本実施形態では、インターレース方式のＲＧＢ信号）のことを原画像信号と呼ぶ。
【００２０】
（画像補間プログラム６１の構成）
図２は、画像補間プログラム６１の構成を説明する図である。画像補間プログラム６１は、輝度検出部７１、補間係数算出部７２、補間画像生成部７３の各ソフトウェアモジュールにより構成されている。
【００２１】
輝度検出部７１は、原画像信号であるインターレース方式のＲＧＢ信号の各画素における輝度成分を検出する手段である。輝度検出部７１は、ＲＧＢ信号において画素毎に表現されている三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の光の強さを、光の明るさを表す輝度信号Ｙと、ＲＧＢ信号と輝度信号Ｙとの差を表す色差信号ＵおよびＶとに変換して輝度色差信号ＹＵＶを得る。輝度検出部７１は、得られた輝度色差信号ＹＵＶのうち輝度成分である輝度信号Ｙを出力する。
【００２２】
補間係数算出部７２は、輝度信号Ｙに基づいて、原画像信号の隣接する水平ライン上の各画素値からそれらの水平ライン間の画素値を補間するための補間係数αを算出する手段である。補間係数αの算出についての詳細は後述する。
【００２３】
補間画像生成部７３は、原画像信号であるインターレース方式のＲＧＢ信号に対して、補間係数算出部７２により算出した補間係数αを用いた補間演算を施し、プログレッシブ方式のＲＧＢ信号を生成する手段である。補間演算についての詳細は後述する。
以上が画像補間プログラム６１の構成である。
【００２４】
（画像補間プログラム６１における処理の概要）
次に、画像補間プログラム６１において行われるインターレース方式のＲＧＢ信号からプログレッシブ方式のＲＧＢ信号を生成する処理の流れについて、図３を参照して概要を以下に説明する。なお、図３の輝度検出処理（ステップＳＡ１２０）は図２の輝度検出部７１に対応し、図３のエッジ強度およびエッジ角度算出処理（ステップＳＡ１３０）から斜め線対応補間係数算出処理（ステップＳＡ２１０）、凸部対応補間係数算出処理（ステップＳＡ２２０）およびその他補間係数算出処理（ステップＳＡ２３０）までは図２の補間係数算出部７２に対応し、図３の補間演算処理（ステップＳＡ２４０）およびプログレッシブ方式のＲＧＢ信号の出力処理（ステップＳＡ２５０）は図２の補間画像生成部７３に対応する。
【００２５】
インターレース方式のＲＧＢ信号が画像処理装置に入力（ステップＳＡ１１０）されると、画像補間プログラム６１は、インターレース方式のＲＧＢ信号から輝度成分を検出し、その輝度成分である輝度信号Ｙを出力する輝度検出処理（ステップＳＡ１２０）を実行する。
【００２６】
次いで、画像補間プログラム６１は、輝度信号Ｙからエッジ検出用フィルタを用いてエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａを算出する処理（ステップＳＡ１３０）を実行し、算出した１ライン分の画素のエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａを１ラインメモリへ格納する処理（ステップＳＡ１４０）を実行する。次いで、画像補間プログラム６１は、１ラインメモリに格納されたエッジ角度Ｇａからほぼ水平に近いエッジを持った画素である水平画素を判別する処理（ステップＳＡ１５０）を実行し、その水平画素が連続している画素列である連続水平画素列を判別する処理（ステップＳＡ１６０）を実行し、連続水平画素列を構成する水平画素の画素数である連続水平画素列の長さを算出する処理（ステップＳＡ１７０）を実行する。
【００２７】
次いで、画像補間プログラム６１は、連続水平画素列が斜め線であるための条件を満足するか否かおよび凸部であるための条件を満足するか否かを判別する処理（ステップＳＡ１８０）を実行する。斜め線であるための条件を満足した場合、その満足した条件により斜め線の詳細な態様を判別し（ステップＳＡ１９０）、斜め線に対応する補間係数αを算出する処理（ステップＳＡ２１０）を実行する。一方、ステップＳＡ１８０の処理により、凸部であるための条件を満足した場合、その満足した条件により凸部の詳細な態様を判別し（ステップＳＡ２００）、凸部に対応する補間係数αを算出する処理（ステップＳＡ２２０）を実行する。また、ステップＳＡ１８０の処理により、斜め線であるための条件および凸部であるための条件のいずれも満足しなかった場合、その他に対応する補間係数αを算出する処理（ステップＳＡ２３０）を実行する。
【００２８】
次いで、画像補間プログラム６１は、斜め線対応補間係数算出処理（ステップＳＡ２１０）、凸部対応補間係数算出処理（ステップＳＡ２２０）およびその他補間係数算出処理（ステップＳＡ２３０）によりそれぞれ算出された補間係数αを用いて、インターレース方式のＲＧＢ信号の補間すべきラインの画素値を算出する補間演算処理を実行する（ステップＳＡ２４０）。そして、画像補間プログラム６１は、インターレース方式のＲＧＢ信号とステップＳＡ２４０により算出した画素値とからプログレッシブ方式のＲＧＢ信号を生成して出力する処理（ステップＳＡ２５０）を実行する。
このようにして、画像補間プログラム６１は、インターレース方式のＲＧＢ信号からプログレッシブ方式のＲＧＢ信号を生成する。
【００２９】
（補間係数の算出処理）
次に、図４を参照して、補間係数算出部７２による補間係数αの算出処理（すなわち、図３のステップＳＡ１３０〜ステップＳＡ２３０の処理）について詳細に説明する。補間係数算出部７２は、エッジ検出用フィルタ部８１、斜め線用補間係数算出部８２、凸部用補間係数算出部８３、斜め線用補間テーブル８４および凸部用補間テーブル８５を有している。また、補間係数算出部７２は、ＲＡＭ３０内のワークエリアを合計５ライン分の１ラインメモリ９１〜９５として使用し、補間係数αを算出するための処理を実行する。
【００３０】
エッジ検出用フィルタ部８１は、輝度信号Ｙが示す各画素のエッジ強度Ｇｒとエッジ角度Ｇａとを算出する手段である。エッジ検出用フィルタ部８１は、各画素におけるエッジ強度Ｇｒのｘ成分Ｇｘを算出するエッジ検出用フィルタ８１ｘと、各画素におけるエッジ強度Ｇｒのｙ成分Ｇｙを算出するエッジ検出用フィルタ８１ｙとを有する。エッジ検出用フィルタ８１ｘおよびエッジ検出用フィルタ８１ｙは、図４に示すような３行×３列の行列状の数値群を記憶している。この３×３の数値群の中央の数値はエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａを算出しようとする画素（以下、エッジ算出画素Ｅという）に対応し、３×３の数値群の中央以外の数値はエッジ算出画素Ｅに隣接する周囲の画素に対応する。
【００３１】
そして、エッジ検出用フィルタ８１ｘおよびエッジ検出用フィルタ８１ｙは、エッジ算出画素Ｅの周囲の画素の輝度値に対して、それらの各画素に対応付けられた数値を乗算して加算することによりエッジ算出画素Ｅのエッジ強度Ｇｒのｘ成分Ｇｘとｙ成分Ｇｙを算出する。
【００３２】
さらに詳述すると、エッジ算出画素Ｅの輝度値をＹ（ｉ，ｊ）、エッジ算出画素Ｅの左の画素の輝度値をＹ（ｉ，ｊ−１）、エッジ算出画素Ｅの右の画素の輝度値をＹ（ｉ，ｊ＋１）、エッジ算出画素Ｅの上の画素の輝度値をＹ（ｉ−１，ｊ）、エッジ算出画素Ｅの下の画素の輝度値をＹ（ｉ＋１，ｊ）、エッジ算出画素Ｅの左上、右上、左下、右下の各画素の輝度値をＹ（ｉ−１，ｊ−１）、Ｙ（ｉ−１，ｊ＋１）、Ｙ（ｉ＋１，ｊ−１）、Ｙ（ｉ＋１，ｊ＋１）とした場合、エッジ検出用フィルタ８１ｘは次の（１）式によりエッジ強度Ｇｒのｘ成分Ｇｘを算出し、エッジ検出用フィルタ８１ｙは次の（２）式によりエッジ強度Ｇｒのｙ成分Ｇｙを算出する。
Ｇｘ＝    Ｙ（ｉ−１，ｊ−１）−Ｙ（ｉ−１，ｊ＋１）
＋Ｙ（ｉ，ｊ−１）−Ｙ（ｉ，ｊ＋１）
＋Ｙ（ｉ＋１，ｊ−１）−Ｙ（ｉ＋１，ｊ＋１）      ・・・（１）
Ｇｙ＝  −Ｙ（ｉ−１，ｊ−１）＋Ｙ（ｉ＋１，ｊ−１）
−Ｙ（ｉ−１，ｊ）＋Ｙ（ｉ＋１，ｊ）
−Ｙ（ｉ−１，ｊ＋１）＋Ｙ（ｉ＋１，ｊ＋１）      ・・・（２）
【００３３】
また、補間係数算出部７２は、エッジ検出用フィルタ８１ｘにより得られたＧｘとエッジ検出用フィルタ８１ｙにより得られたＧｙを用いて、エッジ強度Ｇｒを（３）式により算出し、エッジ角度Ｇａを（４）式により算出する（図３のステップＳＡ１３０）。
Ｇｒ＝√（Ｇｘ２＋Ｇｙ２）      ・・・（３）
Ｇａ＝ａｒｃｔａｎ（Ｇｙ／Ｇｘ）      ・・・（４）
【００３４】
一般に、エッジとは、近傍画素に対して画像の明るさ（輝度）が鋭敏に変化（不連続に変化）している画素を意味する。通常は、物体の輪郭線で明るさが不連続に変化するため、物体の輪郭線をエッジと呼ぶこともある。これに対して本発明におけるエッジ角度Ｇａとは、上記式（４）により算出される値であり、原画像信号が示すすべての画素について算出される。すなわち、本発明において上記式（４）により算出される値をエッジ角度Ｇａと呼ぶのは単に説明の便宜のためである。同様に、上記式（３）により算出される値をエッジ強度Ｇｒと呼ぶのも単に説明の便宜のためである。
【００３５】
本発明におけるエッジ角度Ｇａは、各画素における明暗（輝度）の変化の方向を意味する。そして、本発明では、輝度の明暗を、輝度値がゼロから正の値の方向に増加する（高くなる）に従って明るくなる、と定義し、エッジ角度Ｇａは輝度が高い（明るい）画素から輝度が低い（暗い）画素に向かう方向を表すとして説明する。なお、本発明では、エッジ角度Ｇａが示す明暗の方向のことを法線ベクトルと記載する場合もある。
【００３６】
例えば、エッジ角度Ｇａが互いに等しい画素が隣接して直線上に分布した場合、エッジの形状は直線になる。この場合、この直線形状のエッジを境に輝度が高い明るい領域と輝度が低い暗い領域とが存在することとなる。そして、この直線の法線方向であり輝度の高い領域から輝度の低い領域に向かう方向（すなわち法線ベクトル）が、この直線形状のエッジを構成する各画素のエッジ角度Ｇａとなる。
【００３７】
エッジ角度Ｇａについてより詳細に説明する。例えば、図５に示すような球状の物体を撮像したとすると、その撮像画面において、球体の画像（図５において斜線で示した領域）の最高点の画素のエッジ角度Ｇａは９０°、最低点の画素のエッジ角度Ｇａは２７０°、左端点の画素のエッジ角度Ｇａは１８０°、右端点の画素のエッジ角度Ｇａは０°となる。また、エッジ角度Ｇａが０°＜Ｇａ＜９０°の範囲（右上方向の範囲）を第１象限、エッジ角度Ｇａが９０°＜Ｇａ＜１８０°の範囲（左上方向の範囲）を第２象限、エッジ角度Ｇａが１８０°＜Ｇａ＜２７０の範囲（左下方向の範囲）を第３象限、エッジ角度Ｇａが２７０°＜Ｇａ＜３６０°（０°）の範囲（右下方向の範囲）を第４象限と呼ぶ。このような画像を示すインターレース方式の画像信号を従来の補間演算技術によりプログレッシブ方式の画像信号に変換したとすると、このプログレッシブ方式の画像信号が示す画像では、エッジ角度Ｇａが９０°となる付近の物体の輪郭線の凸部、エッジ角度Ｇａが９０°となる付近の第２象限内のエッジ角度Ｇａを持った斜め線およびエッジ角度Ｇａが９０°となる付近の第１象限内のエッジ角度Ｇａを持った斜め線、エッジ角度Ｇａが２７０°となる付近の物体の輪郭線の凸部、エッジ角度Ｇａが２７０°となる付近の第３象限内のエッジ角度Ｇａを持った斜め線およびエッジ角度Ｇａが２７０°となる付近の第４象限内のエッジ角度Ｇａを持った斜め線がギザギザな輪郭になる可能性が高い。本実施形態の目的は、これらの領域の輪郭線が滑らかな輪郭線となるように画像信号の補間を行うことにある。このため、本実施形態における補間係数算出部７２では、原画像信号（より正確には輝度信号Ｙ）に基づいて算出した各画素のエッジ角度Ｇａに基づいて、補間係数αを算出するための演算の制御を行う。
【００３８】
次に、図４に示すように、エッジ検出フィルタ８１ｘおよびエッジ検出フィルタ８１ｙを適用して得られたエッジ算出画素Ｅのエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａは、１ラインメモリ９１に画素毎に書き込まれる。
【００３９】
１ラインメモリ９１〜９５は、算出した画素毎のエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａを１ライン毎に一時的に記憶するエリアである。１ラインメモリ９１は、現在算出しているエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａを記憶するエリアである。１ラインメモリ９２は、現在算出しているエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａが属するラインより１ライン前（１ライン上）のラインにおける画素毎のエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａを記憶するエリアである。同様に、１ラインメモリ９３、９４、９５は、現在算出しているエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａが属するラインより２ライン前、３ライン前、４ライン前の各ラインにおける画素毎のエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａを記憶するエリアである。
【００４０】
以下では、１ラインメモリ９３に記憶されているエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａが属するラインを注目ライン＝ｎラインとする。同様に、１ラインメモリ９２にエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａが記憶されているライン、すなわち、注目ラインの直下のラインをｎ＋１ライン、１ラインメモリ９１にエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａが記憶されているライン、すなわち、注目ラインの２つ下のラインをｎ＋２ライン、１ラインメモリ９４にエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａが記憶されているライン、すなわち、注目ラインの直上のラインをｎ−１ライン、１ラインメモリ９５にエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａが記憶されているライン、すなわち、注目ラインの２つ上のラインをｎ−２ラインとする。なお、このエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａの１ラインメモリ９１〜９５への格納は図３のステップＳＡ１４０に相当する。
【００４１】
次に、補間係数算出部７２は、各水平走査期間において、１ラインメモリ９１〜９５内の各画素のエッジ角度Ｇａの中から９０°±δの範囲内または２７０°±δの範囲内のものを検出する。ここで、δは所定の定数であり、原画像信号の種類等に応じて適当な値とすることができる。エッジ角度Ｇａが９０°±δの範囲内または２７０°±δの範囲内にある画素は、ほぼ水平なエッジを持った画素（水平画素）であるとみなすことができるため、エッジ角度Ｇａが９０°±δの範囲内または２７０°±δの範囲内にある画素を検出することは水平画素を検出するということである（図３のステップＳＡ１５０）。
【００４２】
次に、補間係数算出部７２は、ｎ−２ラインからｎ＋２ラインまでの各ラインにおいて、水平画素（エッジ角度Ｇａが所定の範囲内である画素）が水平方向に連続している部分である連続水平画素列を判別する（図３のステップＳＡ１６０）。そして、補間係数算出部７２は、連続水平画素列を構成する水平画素の画素数である連続水平画素列の長さを算出する（図３のステップＳＡ１７０）。
【００４３】
次に、補間係数算出部７２は、連続水平画素列が注目ライン（ｎライン）において判別された場合、その注目ラインの連続水平画素列が斜め線であるための条件を満たすか、凸部であるための条件を満たすかを判別する（図３のステップＳＡ１８０）。その後、補間係数算出部７２は、連続水平画素列内の画素のエッジ角度Ｇａに基づいて、補間演算の対象となるライン（以下、補間対象ラインという）が注目ラインとその直上ラインとの間に位置するラインであるか、補間対象ラインが注目ラインとその直下ラインとの間に位置するラインであるかの判別を行う。そして、補間係数算出部７２は、注目ラインの連続水平画素列が斜め線であるための条件を満たす場合、連続水平画素列内の画素のエッジ角度Ｇａに基づいて選択した補間対象ライン上における注目ライン上の連続水平画素列と隣接する補間画素を求めるための補間係数αを斜め線用補間係数算出部８２により算出する（図３のステップＳＡ１９０およびＳＡ２１０）。また、補間係数算出部７２は、注目ラインの連続水平画素列が凸部であるための条件を満たす場合、連続水平画素列内の画素のエッジ角度Ｇａに基づいて選択した補間対象ライン上における注目ライン上の連続水平画素列と隣接する補間画素を求めるための補間係数αを凸部用補間係数算出部８３により算出する（図３のステップＳＡ２００およびＳＡ２２０）。また、補間係数算出部７２は、原画像信号が示す各水平ラインの隣接する水平ライン間の補間対象ライン上の画素のうち斜め線用補間係数算出部８２または凸部用補間係数算出部８３により補間係数αが算出されなかった各画素についての補間係数αを０．５とする（図３のステップＳＡ２３０）。
【００４４】
（斜め線の条件）
ここで、図６を参照して、注目ラインの連続水平画素列が斜め線であるための条件について説明する。図６（ａ）および（ｂ）は注目ラインの連続水平画素列が右上がりの斜め線である場合を示し、図６（ｃ）および（ｄ）は注目ラインの連続水平画素列が右下がりの斜め線である場合を示す。また、図６（ａ）および（ｃ）は注目ラインの連続水平画素列の下側の領域が輝度の高い領域である場合を示し、図６（ｂ）および（ｄ）は注目ラインの連続水平画素列の上側の領域が輝度の高い領域である場合を示す。ここで、図６（ａ）〜（ｄ）において斜線で示した輝度の高い領域は、図５において斜線で示した球状の物体を撮像した球体画像部分に対応している。図６（ａ）〜（ｄ）では、１ラインメモリ９１〜９５にエッジ角度Ｇａが記憶されているｎ−２ライン〜ｎ＋２ラインの各画素のうち、水平画素を四角（実線）で示し、連続水平画素列を連続した四角（実線）で示している。また、ｎ−１ラインとｎラインとの間の補間対象となる補間対象ラインをｉｐｎライン、ｎラインとｎ＋１ラインとの間の補間対象となる補間対象ラインをｉｐｎ＋１ラインとしている。また、ｎラインのｊ番目の画素をＰ［ｎ，ｊ］、ｎ−１ラインのｊ＋７番目の画素をＰ［ｎ−１，ｊ＋７］、ｉｐｎラインのｊ＋７番目の画素をＰ［ｉｐｎ，ｊ＋７］というようにして各画素を区別している。
【００４５】
本実施形態において、補間係数算出部７２は、次の条件１または２のいずれかが満たされるとき、注目ラインの連続水平画素列が斜め線であると判定する。
＜条件１＞
注目ライン（ｎライン）と、注目ラインの直上のライン（ｎ−１ライン）と、注目ラインの直下のライン（ｎ＋１ライン）と、注目ラインの２つ上のライン（ｎ−２ライン）に連続水平画素列があり、それらの連続水平画素列が次の（Ａ１）〜（Ａ３）の条件を満たすこと。
（Ａ１）上下に隣接した連続水平画素列の開始点位置のオフセット（ずれ）が指定の範囲内である。
（Ａ２）各連続水平画素列の長さが指定の範囲内である。
（Ａ３）各連続水平画素列の両端点の画素のエッジ角度Ｇａが同一象限（右上方向、左上方向、左下方向および右下方向における同一方向の範囲）に属する。
＜条件２＞
注目ライン（ｎライン）と、注目ラインの直上のライン（ｎ−１ライン）と、注目ラインの直下のライン（ｎ＋１ライン）と、注目ラインの２つ下のライン（ｎ＋２ライン）に連続水平画素列があり、それらの連続水平画素列が前掲の（Ａ１）〜（Ａ３）の条件を満たすこと。
【００４６】
図６（ａ）に示す例では、ｎ−２ラインに画素Ｐ［ｎ−２，ｊ＋１２］から画素Ｐ［ｎ−２，ｊ＋１９］までの長さ８の連続水平画素列があり、ｎ−１ラインに画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋６］から画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋１３］までの長さ８の連続水平画素列があり、注目ラインであるｎラインに画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの長さ８の連続水平画素列があり、ｎ＋１ラインに画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ−６］から画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋１］までの長さ８の連続水平画素列がある。この例では、ｎ−２ライン〜ｎ＋１ラインまでの連続水平画素列の開始点位置のオフセットが指定の範囲内にあり、各連続水平画素列の長さが指定の範囲内にある。また、各連続水平画素列の両端点、すなわち、画素Ｐ［ｎ−２，ｊ＋１２］、Ｐ［ｎ−２，ｊ＋１９］、Ｐ［ｎ−１，ｊ＋６］、Ｐ［ｎ−１，ｊ＋１３］、Ｐ［ｎ，ｊ］、Ｐ［ｎ，ｊ＋７］、Ｐ［ｎ＋１，ｊ−６］、Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋１］のエッジ角度Ｇａは、いずれも第２象限内（図６（ａ）では、２∠と表示）の角度である。このため、図６（ａ）に示す例では、条件１が満たされ、注目ラインであるｎラインにある画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列は斜め線であると判定される。このように、前掲（Ａ３）の各連続水平画素列の両端点の画素のエッジ角度Ｇａがいずれも第２象限であって条件１を満たした場合、連続水平画素列は、図６（ａ）に示すような右上がりの斜め線であり、かつ、注目ラインの連続水平画素列の下側の領域が輝度の高い領域である斜め線の態様を示す。この場合、この連続水平画素列が示す斜め線は、法線ベクトルが第２象限内の方向を指しているため、斜め線の下側の領域が輝度の高い領域であり上側の領域が輝度の低い領域であるエッジを示す。
【００４７】
図６（ｃ）に示す例は、各連続水平画素列の両端点の画素（Ｐ［ｎ−２，ｊ−１２］、Ｐ［ｎ−２，ｊ−５］、Ｐ［ｎ−１，ｊ−６］、Ｐ［ｎ−１，ｊ＋１］、Ｐ［ｎ，ｊ］、Ｐ［ｎ，ｊ＋７］、Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋６］、Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋１３］）のエッジ角度Ｇａはいずれも第１象限内（図６（ｃ）では、１∠と表示）であって、条件１が満たされ、注目ラインであるｎラインにある画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列は斜め線であると判定される。このように、前掲（Ａ３）の各連続水平画素列の両端点の画素のエッジ角度Ｇａがいずれも第１象限であって条件１を満たした場合、連続水平画素列は、図６（ｃ）に示すような右下がりの斜め線であり、かつ、注目ラインの連続水平画素列の下側の領域が輝度の高い領域である斜め線の態様を示す。この場合、この連続水平画素列が示す斜め線は、法線ベクトルが第１象限内の方向を指しているため、斜め線の下側の領域が輝度の高い領域であり上側の領域が輝度の低い領域であるエッジを示す。
【００４８】
一方、図６（ｂ）に示す例では、各連続水平画素列の両端点の画素（Ｐ［ｎ−１，ｊ＋６］、Ｐ［ｎ−１，ｊ＋１３］、Ｐ［ｎ，ｊ］、Ｐ［ｎ，ｊ＋７］、Ｐ［ｎ＋１，ｊ−６］、Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋１］、Ｐ［ｎ＋２，ｊ−１２］、Ｐ［ｎ＋２，ｊ−５］）のエッジ角度Ｇａはいずれも第４象限内（図６（ｂ）では、４∠と表示）であって、条件２が満たされ、図６（ｄ）に示す例では、各連続水平画素列の両端点の画素（Ｐ［ｎ−１，ｊ−６］、Ｐ［ｎ−１，ｊ＋１］、Ｐ［ｎ，ｊ］、Ｐ［ｎ，ｊ＋７］、Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋６］、Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋１３］、Ｐ［ｎ＋２，ｊ＋１２］、Ｐ［ｎ＋２，ｊ＋１９］）のエッジ角度Ｇａはいずれも第３象限内（図６（ｄ）では、３∠と表示）であって、条件２が満たされ、図６（ｂ）、図６（ｄ）とも、注目ラインであるｎラインにある画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列は斜め線であると判定される。このように、前掲（Ａ３）の各連続水平画素列の両端点の画素のエッジ角度Ｇａがいずれも第４象限であって条件２を満たした場合、連続水平画素列は、図６（ｂ）に示すような右上がりの斜め線であり、かつ、注目ラインの連続水平画素列の上側の領域が輝度の高い領域である斜め線の態様を示し、前掲（Ａ３）の各連続水平画素列の両端点の画素のエッジ角度Ｇａがいずれも第３象限であって条件２を満たした場合、連続水平画素列は、図６（ｄ）に示すような右下がりの斜め線であり、かつ、注目ラインの連続水平画素列の上側の領域が輝度の高い領域である斜め線の態様を示す。この場合、図６（ｂ）および図６（ｄ）のそれぞれの連続水平画素列が示す斜め線は、法線ベクトルがそれぞれ第４象限内および第３象限内の方向を指しているため、斜め線の上側の領域が輝度の高い領域であり下側の領域が輝度の低い領域であるエッジを示す。なお、このような斜め線であるための条件を満たした態様による斜め線の態様の判別は図３のステップＳＡ１９０に相当する。
【００４９】
（斜め線の態様毎の補間画素の決定方法）
次に、注目ラインの連続水平画素列が斜め線であることが判明した場合、その斜め線の態様によって補間画素が異なるため、斜め線の態様毎の補間画素の決定方法および補間画素の画素値を算出するための補間係数αの生成方法について説明する。
【００５０】
図６（ａ）に示す斜め線は、右上がりの斜め線である。この右上がりの斜め線をなす注目ラインの連続水平画素列は、その下側にある輝度の高い領域とその上側にある輝度の低い領域との境界線となっており、法線ベクトルが左上方向の空間を指しているエッジ（左上方向の範囲に属するエッジ角度Ｇａをもったエッジ）、すなわち、左上方に対向するエッジを含む。本実施形態では、左上方に対向するエッジを両端に有する連続水平画素列、より具体的にはエッジ角度Ｇａが９０°〜９０°＋δの範囲内（第２象限内）のエッジを両端に有する連続水平画素列をこのような下側に輝度の高い領域を有する右上がりの斜め線として取り扱う。また、図６（ｃ）に示す斜め線は、右下がりの斜め線である。この右下がりの斜め線をなす注目ラインの連続水平画素列は、その下側にある輝度の高い領域とその上側にある輝度の低い領域との境界線となっており、法線ベクトルが右上方向の空間を指しているエッジ（右上方向の範囲に属するエッジ角度Ｇａをもったエッジ）、すなわち、右上方に対向するエッジを含む。本実施形態では、右上方に対向するエッジを両端に有する連続水平画素列、より具体的にはエッジ角度Ｇａが９０°〜９０°−δの範囲内（第１象限内）のエッジを両端に有する連続水平画素列をこのような下側に輝度の高い領域を有する右下がりの斜め線として取り扱う。すなわち、斜め線の法線ベクトルが指す方向が輝度の低い領域であり、法線ベクトルが指す方向と反対方向が輝度の高い領域である。
【００５１】
図６（ａ）および図６（ｃ）では、注目ライン（ｎライン）上の連続水平画素列の法線ベクトルが指す方向が輝度の低い領域であり、法線ベクトルが指す方向と反対方向が輝度の高い領域であることにより、注目ライン（ｎライン）と注目ラインの直上ライン（ｎ−１ライン）との間のラインが補間対象ライン（ｉｐｎライン）となる。この補間対象ライン（ｉｐｎライン）の補間画素は、注目ライン（ｎライン）の画素と注目ラインの直上ライン（ｎ−１ライン）の画素とにより算出される。このとき、補間対象ライン（ｉｐｎライン）において、注目ラインの連続画素列の画素と上下方向に隣接する画素を斜め線対応補間画素とする。そして、補間係数算出部７２は、この斜め線対応補間画素の画素値を算出するための補間係数αを斜め線用補間係数算出部８２により算出する。図６（ａ）および（ｃ）では、このときの斜め線対応補間画素を丸印で示している。
【００５２】
一方、図６（ｂ）に示す斜め線は、右上がりの斜め線である。この右上がりの斜め線をなす注目ラインの連続水平画素列は、その上側にある輝度の高い領域とその下側にある輝度の低い領域との境界線となっており、法線ベクトルが右下方向の空間を指しているエッジ（右下方向の範囲に属するエッジ角度Ｇａをもったエッジ）、すなわち、右下方に対向するエッジを含む。本実施形態では、右下方に対向するエッジを両端に有する連続水平画素列、より具体的にはエッジ角度Ｇａが２７０°〜２７０°＋δの範囲内（第４象限内）のエッジを両端に有する連続水平画素列をこのような上側に輝度の高い領域を有する右上がりの斜め線として取り扱う。また、図６（ｄ）に示す斜め線は、右下がりの斜め線である。この右下がりの斜め線をなす注目ラインの連続水平画素列は、その上側にある輝度の高い領域とその下側にある輝度の低い領域との境界線となっており、法線ベクトルが左下方向の空間を指しているエッジ（左下方向の範囲に属するエッジ角度Ｇａをもったエッジ）、すなわち、左下方に対向するエッジを含む。本実施形態では、左下方に対向するエッジを両端に有する連続水平画素列、より具体的にはエッジ角度Ｇａが２７０°〜２７０°−δの範囲内（第３象限内）のエッジを両端に有する連続水平画素列をこのような上側に輝度の高い領域を有する右下がりの斜め線として取り扱う。すなわち、図６（ｂ）および図６（ｄ）においても図６（ａ）および図６（ｃ）と同様に、斜め線の法線ベクトルが指す方向が輝度の低い領域であり、法線ベクトルが指す方向と反対方向が輝度の高い領域である。
【００５３】
図６（ｂ）および図６（ｄ）では、注目ライン（ｎライン）上の連続水平画素列の法線ベクトルが指す方向が輝度の低い領域であり、法線ベクトルが指す方向と反対方向が輝度の高い領域であることにより、注目ライン（ｎライン）と注目ラインの直下ライン（ｎ＋１ライン）との間のラインが補間対象ライン（ｉｐｎ＋１ライン）となる。この補間対象ライン（ｉｐｎ＋１ライン）の補間画素は、注目ライン（ｎライン）の画素と注目ラインの直下ライン（ｎ＋１ライン）の画素とにより算出される。このとき、補間対象ライン（ｉｐｎ＋１ライン）において、注目ラインの連続画素列の画素と上下方向に隣接する画素を斜め線対応補間画素とする。そして、補間係数算出部７２は、この斜め線対応補間画素の画素値を算出するための補間係数αを斜め線用補間係数算出部８２により算出する。図６（ｂ）および（ｄ）においても同様に、このときの斜め線対応補間画素を丸印で示している。このように、注目ラインの連続水平画素列が斜め線である場合、注目ラインの連続水平画素列と、輝度の低い領域方向であり注目ラインの連続水平画素列と上下方向に隣接する画素列とに挟まれた画素が斜め線対応補間画素となる。
【００５４】
（凸部の条件）
次に、図７を参照して、注目ラインの連続水平画素列が凸部であるための条件について説明する。図７（ａ）は、注目ラインの連続水平画素列の直下に輝度の高い領域があり、注目ラインの連続水平画素列が上に凸である場合を示しており、図７（ｂ）は、注目ラインの連続水平画素列の直上に輝度の高い領域があり、注目ラインの連続水平画素列が下に凹である場合を示しており、図７（ｃ）は、注目ラインの連続水平画素列の直上に輝度の高い領域があり、注目ラインの連続水平画素列が下に凸である場合を示しており、図７（ｄ）は、注目ラインの連続水平画素列の直下に輝度の高い領域があり、注目ラインの連続水平画素列が上に凹である場合を示している。ここで、輝度の高い領域を基準として、上に凸、下に凹、下に凸および上に凹という表現をしているが、凹も凸の一態様であることに変わりはない。なお、図６と同様に、図７（ａ）〜（ｄ）において斜線で示した輝度の高い領域は、図５において斜線で示した球状の物体を撮像した球体画像部分に対応している。図７（ａ）〜（ｄ）では、図６と同様に、１ラインメモリ９１〜９５に記憶されているｎ−２ライン〜ｎ＋２ラインのエッジ角度Ｇａのうち、水平画素を四角（実線）で示し、連続水平画素列を連続した四角（実線）で示している。また、図６と同様に、注目ライン（ｎライン）に上に接する補間対象ラインをｉｐｎライン、下に接する補間対象ラインをｉｐｎ＋１ラインとする。また、図６と同様に、ｎラインのｊ番目の画素をＰ［ｎ，ｊ］というようにして各画素を区別している。
【００５５】
本実施形態において、補間係数算出部７２は、次の条件３〜６のいずれかが満たされるとき、注目ラインの連続水平画素列が凸部であると判定する。
＜条件３＞
（Ｂ１）注目ラインの連続水平画素列の左端点のエッジ角度Ｇａが第２象限内の角度（左上方向の範囲に属する角度）であり、かつ、右端点のエッジ角度Ｇａが第１象限内の角度（右上方向の範囲に属する角度）である。
（Ｂ２）注目ラインの直下のライン（ｎ＋１ライン）に注目ラインの連続水平画素列の左右両側に位置する２つの連続水平画素列があり、この左側および右側の連続水平画素列の各々の開始点位置のオフセットがそれぞれ指定の範囲内である。
（Ｂ３）上記ｎ＋１ラインの左側の連続水平画素列の両端点の各画素が第２象限内のエッジ角度Ｇａ（左上方向の範囲に属するエッジ角度Ｇａ）を有し、かつ、右側の連続水平画素列の両端点の各画素が第１象限内のエッジ角度Ｇａ（右上方向の範囲に属するエッジ角度Ｇａ）を有する。
＜条件４＞
（Ｃ１）注目ラインの連続水平画素群の左端点のエッジ角度Ｇａが第４象限内の角度（右下方向の範囲に属する角度）であり、かつ、右端点のエッジ角度Ｇａが第３象限内の角度（左下方向の範囲に属する角度）である。
（Ｃ２）注目ラインの直下のライン（ｎ＋１ライン）に注目ラインの連続水平画素列の左右両側に位置する２つの連続水平画素列があり、その左側および右側の連続水平画素列の各々の開始点位置のオフセットがそれぞれ指定の範囲内である。
（Ｃ３）上記ｎ＋１ラインの左側の連続水平画素列の両端点の各画素が第４象限内のエッジ角度Ｇａ（右下方向の範囲に属するエッジ角度Ｇａ）を有し、かつ、右側の連続水平画素列の両端点の各画素が第３象限内のエッジ角度Ｇａ（左下方向の範囲に属するエッジ角度Ｇａ）を有する。
＜条件５＞
（Ｄ１）注目ラインの連続水平画素列の左端点のエッジ角度Ｇａが第１象限内の角度（右上方向の範囲に属する角度）であり、かつ、右端点のエッジ角度Ｇａが第２象限内の角度（左上方向の範囲に属する角度）である。
（Ｄ２）注目ラインの直上のライン（ｎ−１ライン）に注目ラインの連続水平画素列の左右両側に位置する２つの連続水平画素列があり、この左側および右側の連続水平画素列の各々の開始点位置のオフセットがそれぞれ指定の範囲内である。
（Ｄ３）上記ｎ−１ラインの左側の連続水平画素列の両端点の各画素が第１象限内のエッジ角度Ｇａ（右上方向の範囲に属するエッジ角度Ｇａ）を有し、かつ、右側の連続水平画素列の両端点の各画素が第２象限内のエッジ角度Ｇａ（左上方向の範囲に属するエッジ角度Ｇａ）を有する。
＜条件６＞
（Ｅ１）注目ラインの連続水平画素列の左端点のエッジ角度Ｇａが第３象限内の角度（左下方向の範囲に属する角度）であり、かつ、右端点のエッジ角度Ｇａが第４象限内の角度（右下方向の範囲に属する角度）である。
（Ｅ２）注目ラインの直上のライン（ｎ−１ライン）に注目ラインの連続水平画素列の左右両側に位置する２つの連続水平画素列があり、この左側および右側の連続水平画素列の各々の開始点位置のオフセットがそれぞれ指定の範囲内である。
（Ｅ３）上記ｎ−１ラインの左側の連続水平画素列の両端点の各画素が第３象限内のエッジ角度Ｇａ（左下方向の範囲に属するエッジ角度Ｇａ）を有し、かつ、右側の連続水平画素列の両端点の各画素が第４象限内のエッジ角度Ｇａ（右下方向の範囲に属するエッジ角度Ｇａ）を有する。
【００５６】
図７（ａ）に示す例では、注目ライン（ｎライン）に画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列がある。この連続水平画素列の左端点の画素Ｐ［ｎ，ｊ］は第２象限内（図７（ａ）では、２∠と表示）のエッジ角度Ｇａを有し、右端点の画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］は第１象限内（図７（ａ）では、１∠と表示）のエッジ角度Ｇａを有する。注目ラインの直下のライン（ｎ＋１ライン）には、画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ−３］から画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋１］までの連続水平画素列と、画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋６］から画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋１０］までの連続水平画素列がある。ここで、画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ−３］から画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋１］までの連続水平画素列は、注目ラインの画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列の左側に位置し、その開始点は注目ラインの連続水平画素列の開始点に対してマイナス３画素のオフセットを有している。これは指定の範囲内のオフセットである。また、画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋６］から画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋１０］までの連続水平画素列は、注目ラインの画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列の右側に位置し、その開始点は注目ラインの連続水平画素列の開始点に対して、プラス６画素のオフセットを有している。これは、指定の範囲内のオフセットである。また、画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ−３］から画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋１］までの連続水平画素列における両端点の画素は、いずれも第２象限内のエッジ角度Ｇａを有している。また、画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋６］から画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋１０］までの連続水平画素列における両端点の画素は、いずれも第１象限内のエッジ角度Ｇａを有している。従って、注目ライン（ｎライン）における画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列は、上記条件３を満たし、凸部であると判定される。このように、前掲の条件３を満たした場合、注目ラインの連続水平画素列は、図７（ａ）に示すような上に凸である凸部であり、かつ、注目ラインの連続水平画素列の直下に輝度の高い領域がある凸部の態様を示す。すなわち、図７（ａ）では、注目ラインの直下ラインにおいて注目ラインの連続水平画素列の左端の画素に隣接する連続水平画素列の両端の画素、注目ライン上の連続水平画素列の両端の画素および注目ラインの直下ラインにおいて注目ラインの連続水平画素列の右端の画素に隣接する連続水平画素列の両端の画素の各々の画素について、左から右に水平方向にこれら各画素の位置に沿って移動するに従って、これら各画素の法線ベクトルの指す方向が第２象限内の方向から第１象限内の方向に変化しているため、注目ラインの連続水平画素列の下側の領域の輝度が高く、輝度の高い領域が上に凸の形状となる。
【００５７】
同様に、図７（ｂ）に示す例では、注目ライン（ｎライン）にある画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列が上記条件４を満たし、凸部であると判定される。また、図７（ｃ）に示す例では、注目ライン（ｎライン）にある画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列が上記条件６を満たし、凸部であると判定される。また図７（ｄ）に示す例では、注目ライン（ｎライン）にある画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列が上記条件５を満たし、凸部であると判定される。このように、前掲の条件４を満たした場合、注目ラインの連続水平画素列は、図７（ｂ）に示すような下に凹である凸部であり、かつ、注目ラインの連続水平画素列の直上に輝度の高い領域がある凸部の態様を示し、前掲の条件６を満たした場合、注目ラインの連続水平画素列は、図７（ｃ）に示すような下に凸である凸部であり、かつ、注目ラインの連続水平画素列の直上に輝度の高い領域がある凸部の態様を示し、前掲の条件５を満たした場合、注目ラインの連続水平画素列は、図７（ｄ）に示すような上に凹である凸部であり、かつ、注目ラインの連続水平画素列の直下に輝度の高い領域がある凸部の態様を示す。すなわち、注目ラインの直下ラインにおいて注目ラインの連続水平画素列の左端の画素に隣接する連続水平画素列の両端の画素、注目ライン上の連続水平画素列の両端の画素および注目ラインの直下ラインにおいて注目ラインの連続水平画素列の右端の画素に隣接する連続水平画素列の両端の画素の各々の画素について、左から右に水平方向にこれら各画素の位置に沿って移動するに従って、これら各画素における位置が左から右に水平方向に移るに従って、それら各画素の法線ベクトルの指す方向が、図７（ｂ）では、第４象限内の方向から第３象限内の方向に変化しているため、注目ラインの連続水平画素列の上側の領域の輝度が高く、輝度の高い領域が下に凹の形状となり、図７（ｃ）では、第３象限内の方向から第４象限内の方向に変化しているため、注目ラインの連続水平画素列の上側の領域の輝度が高く、輝度の高い領域が下に凸の形状となり、図７（ｄ）では、第１象限内の方向から第２象限内の方向に変化しているため、注目ラインの連続水平画素列の下側の領域の輝度が高く、輝度の高い領域が上に凹の形状となる。なお、このような凸部であるための条件を満たした態様による凸部の態様の判別は図３のステップＳＡ２００に相当する。
【００５８】
（凸部の態様毎の補間画素の決定方法）
次に、注目ラインの連続水平画素列が凸部であることが判明した場合、その凸部の態様によって補間画素が異なるため、凸部の態様毎の補間画素の決定方法および補間画素の画素値を算出するための補間係数αの生成方法について説明する。
【００５９】
図７（ａ）に示すように、連続水平画素列の左端の画素が左上方の範囲（第２象限内）に属するエッジ角度Ｇａ（具体的には９０°〜９０°＋δの範囲内のエッジ角度Ｇａ）を有し、右端の画素が右上方向の範囲（第１象限内）に属するエッジ角度Ｇａ（具体的には９０°〜９０°−δの範囲内のエッジ角度Ｇａ）を各々有する凸部、すなわち外側上方（中央から左右に向かう方向であり、かつ、上方向）に対向した各エッジを注目ラインの連続水平画素列の両端に各々有する凸部の態様のとき、および図７（ｄ）に示すように、連続水平画素列の左端の画素が右上方向の範囲（第１象限内）に属するエッジ角度Ｇａ（具体的には９０°〜９０°−δの範囲内のエッジ角度Ｇａ）を有し、右端の画素が左上方向の範囲（第２象限内）に属するエッジ角度Ｇａ（具体的には９０°〜９０°＋δの範囲内のエッジ角度Ｇａ）を各々有する凸部、すなわち内側上方（左右から中央に向かう方向であり、かつ、上方向）に対向した各エッジを注目ラインの連続水平画素列の両端に各々有する凸部の態様のときは、ともに注目ラインの連続水平画素列の上側の領域が輝度の低い領域であることにより、注目ライン（ｎライン）と注目ラインの直上ライン（ｎ−１ライン）との間のラインが補間対象ライン（ｉｐｎライン）となる。この補間対象ライン（ｉｐｎライン）の補間画素は、注目ライン（ｎライン）の画素と注目ラインの直上ライン（ｎ−１ライン）の画素とにより算出される。このとき、補間対象ライン（ｉｐｎライン）において、注目ラインの連続画素列の画素と上下方向に隣接する画素を凸部対応補間画素とする。そして、補間係数算出部７２は、この凸部対応補間画素の画素値を算出するための補間係数αを凸部用補間係数算出部８３により算出する。図７（ａ）および（ｄ）では、この凸部対応補間画素を丸印で示している。
【００６０】
図７（ｃ）に示すように、連続水平画素列の左端の画素が左下方の範囲（第３象限内）に属するエッジ角度Ｇａ（具体的には２７０°〜２７０°−δの範囲内のエッジ角度Ｇａ）を有し、右端の画素が右下方向の範囲（第４象限内）に属するエッジ角度Ｇａ（具体的には２７０°〜２７０°＋δの範囲内のエッジ角度Ｇａ）を各々有する凸部、すなわち外側下方（中央から左右に向かう方向であり、かつ、下方向）に対向した各エッジを注目ラインの連続水平画素列の両端に各々有する凸部の態様のとき、および図７（ｂ）に示すように、連続水平画素列の左端の画素が右下方向の範囲（第４象限内）に属するエッジ角度Ｇａ（具体的には２７０°〜２７０°＋δの範囲内のエッジ角度Ｇａ）を有し、右端の画素が左下方向の範囲（第３象限内）に属するエッジ角度Ｇａ（具体的には２７０°〜２７０°−δの範囲内のエッジ角度Ｇａ）を各々有する凸部、すなわち内側下方（左右から中央に向かう方向であり、かつ、下方向）に対向した各エッジを注目ラインの連続水平画素列の両端に各々有する凸部の態様のときは、ともに注目ラインの連続水平画素列の下側の領域が輝度の低い領域であることにより、注目ライン（ｎライン）と注目ラインの直下ライン（ｎ＋１ライン）との間のラインが補間対象ライン（ｉｐｎ＋１ライン）となる。この補間対象ライン（ｉｐｎ＋１ライン）の補間画素は、注目ライン（ｎライン）の画素と注目ラインの直下ライン（ｎ＋１ライン）の画素とにより算出される。このとき、補間対象ライン（ｉｐｎ＋１ライン）において、注目ラインの連続画素列の画素と上下方向に隣接する画素を凸部対応補間画素とする。そして、補間係数算出部７２は、この凸部対応補間画素の画素値を算出するための補間係数αを凸部用補間係数算出部８３により算出する。図７（ａ）および（ｄ）と同様に、図７（ｃ）および（ｂ）では、この凸部対応補間画素を丸印で示している。
【００６１】
（斜め線の補間係数の算出方法）
次に、斜め線用補間係数算出部８２について説明する。斜め線用補間係数算出部８２は、斜め線用補間テーブル８４を使用して補間係数αを算出するソフトウェアモジュールである。
【００６２】
斜め線用補間テーブル８４は、斜め線対応補間画素列（斜め線対応補間画素が連続している画素列）内の各画素位置に補間係数αを対応付けたテーブルである。斜め線用補間テーブル８４の特徴は、斜め線対応補間画素列内の各画素位置に対応する補間係数αを当該斜め線対応補間画素列の左端画素から右端画素に向かってあるいは右端画素から左端画素に向かって徐々に変化させている点にある。図８は、斜め線用補間テーブル８４の例を示す図である。図８（ａ）は、直上ライン（ｎ−１ライン）の連続水平画素列の開始点位置に対する注目ラインの連続水平画素列の開始点位置のオフセットがある値のときの斜め線用補間テーブル８４の例を示しており、図８（ｂ）は、同オフセットが図８（ａ）とは別のある値のときの斜め線用補間テーブル８４の例を示している。この図８（ａ）または（ｂ）のように、連続水平画素列の開始点位置のオフセットをパラメータとして複数の斜め線用補間テーブル８４が用意されている。
【００６３】
図８（ａ）の横軸は斜め線対応補間画素列内の斜め線対応補間画素の位置を示しており、縦軸は補間係数αの値を示している。この縦軸の補間係数αは、０〜１の範囲の値である。また、図８（ａ）に示すように、斜め線用補間テーブル８４は、連続水平画素列の長さが８、１６、２４・・・６４の各場合に対応した複数のテーブルの集合である。
【００６４】
ここで、図６（ａ）〜（ｄ）の各例を参照し、斜め線補間テーブル８４を使用した補間係数αの算出方法を説明する。図６（ａ）において、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］からＰ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列は、長さが８であり、その両端画素のエッジ角度Ｇａはそれぞれ第２象限内の角度である。この場合、図８（ａ）における連続水平画素列の長さ８に対応したテーブルにおいて、注目ラインの直上ライン上の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］から画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋７］の各画素に横軸座標値「１」から「８」までの各々に対応した補間係数αを適用し、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの各画素に横軸座標値「１」から「８」までの各々に対応した補間係数１−αを適用する。
【００６５】
図６（ａ）に示す斜め線の態様では、右上がりの斜め線を示し、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の高い領域が下側に位置しているため、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域に位置する注目ラインの直上ライン上であって注目ラインの連続水平画素列に上下に隣接する画素列において、左端の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］は輝度の高い領域からの距離が遠く、右端の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋７］に向かうに従って輝度の高い領域からの距離が近くなる。また、図８（ａ）の斜め線用補間テーブル８４は、横軸座標値「１」から「８」に向かって補間係数αの値が小さくなっている。このため、図６（ａ）では、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域に位置する注目ラインの直上ライン上の画素の左端の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］から右端の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋７］に向かって図８（ａ）の横軸座標値「１」から「８」までを対応させた。ここで、補間係数αおよび１−αは、後に詳述するが、注目ラインの上下に隣接するライン上の画素および注目ライン上の画素のそれぞれの画素値に乗算する係数である。注目ラインの直上ライン上の輝度の高い領域からの距離が遠い左端の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］に大きな値の補間係数αを適用し、輝度の高い領域からの距離が近い右端の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋７］に向かって小さな値の補間係数αを適用することは、輝度の高い領域からの距離が遠い画素については補間画素における輝度の低い領域に位置する注目ラインの直上ライン上の画素の影響を大きくし、輝度の高い領域からの距離が近い画素については補間画素における輝度の低い領域に位置する注目ラインの直上ライン上の画素の影響を小さくするということに相当する。同様に、注目ライン上の左端の画素Ｐ［ｎ，ｊ］に小さな値の補間係数１−αを適用し、右端の画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］に向かって大きな値の補間係数１−αを適用することは、左端の画素Ｐ［ｎ，ｊ］については補間画素における注目ライン上の画素の影響を小さくし、右端の画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］については補間画素における注目ライン上の画素の影響を大きくするということに相当する。
【００６６】
図６（ｂ）において、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］からＰ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列は、長さが８であり、その両端画素のエッジ角度Ｇａはそれぞれ第４象限内の角度である。この場合、図８（ａ）における連続水平画素列の長さ８に対応したテーブルにおいて、注目ラインの直下ライン上の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｎ＋１、ｊ＋７］の各画素に横軸座標値「８」から「１」までの各々に対応した補間係数αを適用し、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの各画素に横軸座標値「８」から「１」までの各々に対応した補間係数１−αを適用する。
【００６７】
図６（ａ）に対して、図６（ｂ）に示す斜め線の態様では、右上がりの斜め線を示し、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の高い領域が上側に位置しているため、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域に位置する注目ラインの直下ライン上であって注目ラインの連続水平画素列に上下に隣接する画素列において、左端の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ］は輝度の高い領域からの距離が近く、右端の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋７］に向かうに従って輝度の高い領域からの距離が遠くなる。このため、図６（ｂ）では、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域に位置する注目ラインの直下ライン上の画素の左端の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ］から右端の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋７］に向かって図８（ａ）の横軸座標値「８」から「１」までを対応させた。
【００６８】
図６（ｃ）において、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］からＰ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列は、長さが８であり、その両端画素のエッジ角度Ｇａはそれぞれ第１象限内の角度である。この場合、図８（ａ）における連続水平画素列の長さ８に対応したテーブルにおいて、注目ラインの直上ライン上の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］から画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋７］の各画素に横軸座標値「８」から「１」までの各々に対応した補間係数αを適用し、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの各画素に横軸座標値「８」から「１」までの各々に対応した補間係数１−αを適用する。
【００６９】
図６（ｃ）に示す斜め線の態様では、右下がりの斜め線を示し、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の高い領域が下側に位置しているため、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域に位置する注目ラインの直上ライン上であって注目ラインの連続水平画素列に上下に隣接する画素列において、左端の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］は輝度の高い領域からの距離が近く、右端の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋７］に向かうに従って輝度の高い領域からの距離が遠くなる。このため、図６（ｃ）では、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域に位置する注目ラインの直上ライン上の画素の左端の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］から右端Ｐ［ｎ−１，ｊ＋７］の画素に向かって図８（ａ）の横軸座標値「８」から「１」までを対応させた。
【００７０】
図６（ｄ）において、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］からＰ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列は、長さが８であり、その両端画素のエッジ角度Ｇａはそれぞれ第３象限内の角度である。この場合、図８（ａ）における連続水平画素列の長さ８に対応したテーブルにおいて、注目ラインの直下ライン上の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋７］の各画素に横軸座標値「１」から「８」までの各々に対応した補間係数αを適用し、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの各画素に横軸座標値「１」から「８」までの各々に対応した補間係数１−αを適用する。
【００７１】
図６（ｄ）に示す斜め線の態様では、右下がりの斜め線を示し、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の高い領域が上側に位置しているため、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域に位置する注目ラインの直下ライン上であって注目ラインの連続水平画素列に上下に隣接する画素列において、左端の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ］は輝度の高い領域からの距離が遠く、右端の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋７］に向かうに従って輝度の高い領域からの距離が近くなる。このため、図６（ｄ）では、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域に位置する注目ラインの直下ライン上の画素の左端の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ］から右端の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋７］に向かって図８（ａ）の横軸座標値「１」から「８」までを対応させた。
以上、連続水平画素列の長さが８の場合を例に説明したが、連続水平画素列の長さが他の値である場合も同様である。
このようにして、斜め線用補間係数算出部８２は、補間係数αを算出する（図３のステップＳＡ２１０）。
【００７２】
（凸部の補間係数の算出方法）
次に、凸部用補間係数算出部８３について説明する。凸部用補間係数算出部８３は、凸部用補間テーブル８５を使用して補間係数αを算出するソフトウェアモジュールである。
【００７３】
凸部用補間テーブル８５は、凸部対応補間画素列（凸部対応補間画素が連続している画素列）内の各画素位置に対して凸部に適応するように補間係数αを変化させたテーブルである。凸部用補間テーブル８５の特徴は、凸部対応補間画素列内の各画素位置に対応する補間係数αを当該凸部対応補間画素列の両端画素から中央付近の画素に向かってあるいは中央付近の画素から両端画素に向かって所定方向に徐々に変化させている点にある。図９は、凸部用補間テーブル８５の例を示す図である。図９（ａ）は、直下ライン（ｎ＋１ライン）の左側および右側の連続水平画素列の各々の開始点位置のオフセット、または、直上ライン（ｎ−１ライン）の左側および右側の連続水平画素列の各々の開始点位置のオフセットがある値のときの凸部用補間テーブル８５の例を示しており、図９（ｂ）は、同オフセットが図９（ａ）とは別のある値のときの凸部用補間テーブル８５の例を示している。このように、斜め線用補間テーブル８４と同様に、開始点位置のオフセットをパラメータとして複数の凸部用補間テーブル８５が用意されている。
【００７４】
図９（ａ）の横軸は凸部対応補間画素列内の凸部対応補間画素の位置を示しており、縦軸は補間係数αの値を示している。この縦軸の補間係数αは、０〜１の範囲の値である。また、図９（ａ）に示すように、凸部用補間テーブル８５は、連続水平画素列の長さが８、１６、２４、・・・６４の各場合に対応した複数のテーブルの集合である。
【００７５】
ここで、図７（ａ）〜（ｄ）の各例を参照し、凸部用補間テーブル８５を使用した補間係数αの算出方法を説明する。図７（ａ）において、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］からＰ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列は、長さが８であり、その左端点の画素のエッジ角度Ｇａは第２象限内の角度であり、右端点の画素のエッジ角度Ｇａは第１象限内の角度である。この場合、図９（ａ）における連続水平画素列の長さ８に対応したテーブルにおいて、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］の各画素に横軸座標値「１」から「８」までの各々に対応した補間係数αを適用し、注目ラインの直上ライン上の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］から画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋７］の各画素に横軸座標値「１」から「８」までの各々に対応した補間係数１−αを適用する。
【００７６】
図７（ａ）に示す凸部の態様では、上に凸である凸部を示し、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域が上側に位置しているため、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域に位置する注目ラインの直上ライン上であって注目ラインの連続水平画素列に上下に隣接する画素列において、両端の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］およびＰ［ｎ−１，ｊ＋７］は輝度の高い領域からの距離が遠く、中央の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋３］およびＰ［ｎ−１，ｊ＋４］に向かって輝度の高い領域からの距離が近くなる。また、図９（ａ）の凸部用補間テーブル８５は、両端から中央に向かって補間係数αの値が大きくなっている。このため、図７（ａ）では、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの各画素に図９（ａ）の横軸座標値に対応した補間係数αを適用し、注目ラインの直上ライン上の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］から画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋７］までの各画素に図９（ａ）の横軸座標値に対応した補間係数１−αを適用した。注目ラインの直上ライン上の輝度の高い領域からの距離が遠い両端の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］およびＰ［ｎ−１，ｊ＋７］に大きな補間係数１−αを適用し、輝度の高い領域からの距離が近い中央の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋３］およびＰ［ｎ−１，ｊ＋４］に小さな補間係数１−αを適用することは、輝度の高い領域からの距離が遠い画素については補間画素における輝度の低い領域に位置する注目ラインの直上ライン上の画素の影響を大きくし、輝度の高い領域からの距離が近い画素については補間画素における輝度の低い領域に位置する注目ラインの直上ライン上の画素の影響を小さくすることに相当する。同様に、注目ライン上の両端の画素Ｐ［ｎ，ｊ］およびＰ［ｎ，ｊ＋７］に小さな値の補間係数αを適用し、中央の画素Ｐ［ｎ，ｊ＋３］およびＰ［ｎ，ｊ＋４］に向かって大きな値の補間係数αを適用することは、両端の画素Ｐ［ｎ，ｊ］およびＰ［ｎ，ｊ＋７］については補間画素における注目ライン上の画素の影響を小さくし、中央の画素Ｐ［ｎ，ｊ＋３］およびＰ［ｎ，ｊ＋４］については補間画素における注目ライン上の画素の影響を大きくするということに相当する。
【００７７】
図７（ｂ）において、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］からＰ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列は、長さが８であり、その左端点の画素のエッジ角度Ｇａは第４象限内の角度であり、右端点の画素のエッジ角度Ｇａは第３象限内の角度である。この場合、図９（ａ）における連続水平画素列の長さ８に対応したテーブルにおいて、注目ラインの直下ライン上の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋７］の各画素に横軸座標値「１」から「８」までの各々に対応した補間係数αを適用し、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの各画素に横軸座標値「１」から「８」までの各々に対応した補間係数１−αを適用する。
【００７８】
図７（ａ）に対して、図７（ｂ）に示す凸部の態様では、下に凹である凸部を示し、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域が下側に位置しているため、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域に位置する注目ラインの直下ライン上であって注目ラインの連続水平画素列に上下に隣接する画素列において、両端の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ］およびＰ［ｎ＋１，ｊ＋７］は輝度の高い領域からの距離が近く、中央の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋３］およびＰ［ｎ＋１，ｊ＋４］に向かって輝度の高い領域からの距離が遠くなる。このため、図７（ｂ）では、注目ラインの直下ライン上の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋７］までの各画素に図９（ａ）の横軸座標値に対応した補間係数αを適用し、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの各画素に図９（ａ）の横軸座標値に対応した補間係数１−αを適用した。
【００７９】
図７（ｃ）において、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］からＰ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列は、長さが８であり、その左端点の画素のエッジ角度Ｇａは第３象限内の角度であり、右端点の画素のエッジ角度Ｇａは第４象限内の角度である。この場合、図９（ａ）における連続水平画素列の長さ８に対応したテーブルにおいて、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］の各画素に横軸座標値「１」から「８」までの各々に対応した補間係数αを適用し、注目ラインの直下ライン上の画素Ｐ［ｎ＋１、ｊ］から画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋７］までの各画素に横軸座標値「１」から「８」までの各々に対応した補間係数１−αを適用する。
【００８０】
図７（ｃ）に示す凸部の態様では、下に凸である凸部を示し、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域が下側に位置しているため、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域に位置する注目ラインの直下ライン上であって注目ラインの連続水平画素列に上下に隣接する画素列において、両端の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ］およびＰ［ｎ＋１，ｊ＋７］は輝度の高い領域からの距離が遠く、中央の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋３］およびＰ［ｎ＋１，ｊ＋４］に向かって輝度の高い領域からの距離が近くなる。このため、図７（ｃ）では、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの各画素に図９（ａ）の横軸座標値に対応した補間係数αを適用し、注目ラインの直下ライン上の画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｎ＋１，ｊ＋７］までの各画素に図９（ａ）の横軸座標値に対応した補間係数１−αを適用した。
【００８１】
図７（ｄ）において、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］からＰ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列は、長さが８であり、その左端点の画素のエッジ角度Ｇａは第１象限内の角度であり、右端点の画素のエッジ角度Ｇａは第２象限内の角度である。この場合、図９（ａ）における連続水平画素列の長さ８に対応したテーブルにおいて、注目ラインの直上ライン上の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］から画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋７］の各画素に横軸座標値「１」から「８」までの各々に対応した補間係数αを適用し、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの各画素に横軸座標値「１」から「８」までの各々に対応した補間係数１−αを適用する。
【００８２】
図７（ｄ）に示す凸部の態様では、上に凹である凸部を示し、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域が上側に位置しているため、注目ラインの連続水平画素列に対して輝度の低い領域に位置する注目ラインの直上ライン上であって注目ラインの連続水平画素列に上下に隣接する画素列において、両端の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］およびＰ［ｎ−１，ｊ＋７］は輝度の高い領域からの距離が近く、中央の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋３］およびＰ［ｎ−１，ｊ＋４］に向かって輝度の高い領域からの距離が遠くなる。このため、図７（ｄ）では、注目ラインの直上ライン上の画素Ｐ［ｎ−１，ｊ］から画素Ｐ［ｎ−１，ｊ＋７］までの各画素に図９（ａ）の横軸座標値に対応した補間係数αを適用し、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの各画素に図９（ａ）の横軸座標値に対応した補間係数１−αを適用した。
以上、連続水平画素列の長さが８の場合を例に説明したが、連続水平画素列の長さが他の値である場合も同様である。
このようにして、凸部用補間係数算出部８３は、補間係数αを算出する（図３のステップＳＡ２２０）。
【００８３】
（その他の補間係数の算出方法）
なお、補間係数算出部７２の斜め線および凸部の判別処理（図３のステップＳＡ１８０）において斜め線および凸部のいずれの条件も満足しなかった場合、補間係数算出部７２は、条件を満足しなかった画素に対応する補間係数αおよび１−αをそれぞれ０．５として算出する（図３のステップＳＡ２３０）。
【００８４】
（補間係数の算出処理のまとめ）
補間係数算出部７２は、原画像信号の水平走査期間に同期して注目ラインを順次下方に更新しつつ、以上のようにして注目ライン上の画素に適用する補間係数、注目ラインの直上ライン上の画素に適用する補間係数、注目ラインの直下ライン上の画素に適用する補間係数を逐次決定してゆく。そして、注目ライン上の画素に適用する補間係数が確定した後の水平走査期間において、注目ライン上の画素に適用する補間係数は、その直上ライン上の画素に適用する補間係数とともに補間画像生成部７３に供給される。
【００８５】
（補間演算）
次に、図１０を参照して、補間画像生成部７３における補間演算について説明する。補間画像生成部７３は、１ライン遅延部１１０、乗算部１２０および１３０、加算部１４０、スイッチＳＷ１およびＳＷ２、レジスタＲＡ１、ＲＡ２、ＲＢ１およびＲＢ２を有している。
【００８６】
１ライン遅延部１１０は、入力された１ライン分のインターレース方式のＲＧＢ信号を一時記憶しておき、１水平走査期間だけ遅延させて出力するバッファとしての役割を果たす手段である。本実施形態では、注目ラインのＲＧＢ信号が補間画像生成部７３に供給されるタイミングに合わせて、注目ライン上の各画素に適用する補間係数α０と注目ラインの直上ライン上の各画素に適用する各補間係数α１が供給されるように各部の同期制御が行われる。ここで、注目ラインのＲＧＢ信号が補間画像生成部７３に供給されるとき、１ライン遅延部からは注目ラインの直上ライン（ｎ−１ライン）のＲＧＢ信号が出力される。
【００８７】
乗算部１２０は、注目ライン上の各画素のＲＧＢ信号に対して、補間係数算出部７２が算出した注目ラインの各画素に適用する補間係数α０をそれぞれ乗算する。また、乗算部１３０は、１ライン遅延部１１０から出力される注目ラインの直上ライン上の各画素のＲＧＢ信号に対して、補間係数算出部７２が算出した注目ラインの直上ライン上の各画素に適用する補間係数α１をそれぞれ乗算する。
【００８８】
加算部１４０は、乗算部１２０の演算結果と乗算部１３０の演算結果とを同じ水平位置（ライン横方向の位置）の画素についてそれぞれ加算する。この、加算部１４０からの出力信号が、注目ラインとその直上ラインとの間の補間ライン上の各画素を示すＲＧＢ信号となる。
【００８９】
このようにして、補間画像生成部７３は、注目ラインとその直上ラインとの間の補間演算を行う（図３のステップＳＡ２４０）。そして、補間画像生成部７３は、補間演算により算出した補間ライン上の各画素を示すＲＧＢ信号とインターレース方式のＲＧＢ信号とを用いて以下のようにしてプログレッシブ方式のＲＧＢ信号として出力する（図３のステップＳＡ２５０）。
【００９０】
（プログレッシブ方式のＲＧＢ信号の出力）
図１０に示すように、スイッチＳＷ１は、レジスタＲＡ１とレジスタＲＢ１との一方を選択するスイッチである。スイッチＳＷ２は、レジスタＲＡ２とレジスタＲＢ２との一方を選択するスイッチである。スイッチＳＷ１がＡ端側（レジスタＲＡ１側）のときはスイッチＳＷ２もＡ端側（レジスタＲＡ２側）となり、スイッチＳＷ１がＢ端側（レジスタＲＢ１側）のときはスイッチＳＷ２もＢ端側（レジスタＲＢ２側）となる。そして、スイッチＳＷ１およびＳＷ２はインターレース方式のＲＧＢ信号の水平走査期間に同期して同時に切り替わる。
【００９１】
レジスタＲＡ１およびＲＢ１は、注目ラインのＲＧＢ信号を一時的に記憶するバッファとして機能する。スイッチＳＷ１により選択されているレジスタ（ＲＡ１またはＲＢ１）には、注目ラインのＲＧＢ信号が書き込まれ、スイッチＳＷ１により選択されていないレジスタ（ＲＢ１またはＲＡ１）からは、一時的に記憶していた１ライン分のＲＧＢ信号が読み出される。一方、レジスタＲＡ２およびＲＢ２は、加算器１４０の演算結果である補間されたライン（注目ラインと直上ラインの間のライン）のＲＧＢ信号を一時的に記憶するバッファとして機能する。スイッチＳＷ２により選択されているレジスタ（ＲＡ２またはＲＢ２）には、補間されたラインのＲＧＢ信号が書き込まれ、スイッチＳＷ２により選択されていないレジスタ（ＲＢ２またはＲＡ２）からは、一時的に記憶していた補間されたラインのＲＧＢ信号が読み出される。
【００９２】
補間画像生成部７３は、レジスタＲＡ１〜ＲＢ２に書き込まれたインターレース方式のＲＧＢ信号および補間されたラインのＲＧＢ信号の読出しを順次行うことにより、プログレッシブ方式のＲＧＢ信号を生成する。図１１は、レジスタＲＡ１〜ＲＢ２の書き込みおよび読出しの動作を示すタイムチャートである。補間画像生成部７３のスイッチＳＷ１およびＳＷ２は、１水平走査期間（１Ｈ）毎に、Ａ端側からＢ端側へ、Ｂ端側からＡ端側へと交互に切り替えられ、補間画像生成部７３は、１水平走査期間（１Ｈ）の間、レジスタＲＡ１（またはＲＢ１）への１ライン分のインターレース方式のＲＧＢ信号の書き込みと、レジスタＲＡ２（またはＲＢ２）への１ライン分の補間されたＲＧＢ信号の書き込みの合計２ライン分の書き込みを同時に行う。図１１に示すように、レジスタＲＡ１およびＲＡ２にそれぞれＲＧＢ信号が書き込まれている間（すなわち、１水平走査期間（１Ｈ）の間）、補間画像生成部７３は、レジスタＲＢ２に書き込まれた１ライン分の補間されたＲＧＢ信号を読み出してからレジスタＲＢ１に書き込まれた１ライン分のインターレース方式のＲＧＢ信号を読み出す。そして、補間画像生成部７３は、１水平走査期間（１Ｈ）経た後にスイッチＳＷ１およびＳＷ２を切り替える。スイッチＳＷ１およびＳＷ２を切り替えた後の１水平走査期間（１Ｈ）においても同様に、補間画像生成部７３は、レジスタＲＢ１およびＲＢ２に１ライン分のインターレース方式のＲＧＢ信号および１ライン分の補間されたＲＧＢ信号を同時に書き込んでいる間、レジスタＲＡ２に書き込まれた１ライン分の補間されたＲＧＢ信号を読み出してからレジスタＲＡ１に書き込まれた１ライン分のインターレース方式のＲＧＢ信号を読み出す。なお、補間画像生成部７３は、レジスタＲＡ１およびＲＡ２（またはレジスタＲＢ１およびＲＢ２）へ合計２ラインのＲＧＢ信号を同時に書き込んでいる間、レジスタＲＢ１およびＲＢ２（またはレジスタＲＡ１およびＲＡ２）から１ライン毎にＲＧＢ信号を読み出すため、レジスタＲＡ１〜ＲＢ２からの読出しは、レジスタＲＡ１〜ＲＢ２への書き込みと比べ２倍の速さで行われる。このような読み出しを行うことにより、補間画像生成部７３は、インターレース方式のＲＧＢ信号からプログレッシブ方式のＲＧＢ信号を生成する。
以上が本実施形態による画像処理装置の詳細である。
【００９３】
（斜め線の場合の補間動作例）
次に、本実施形態の動作例を説明する。図１２（ａ）〜（ｄ）は、図６（ａ）〜（ｄ）のそれぞれの斜め線の場合の補間された画素値の例を示す図である。図１２（ａ）〜（ｄ）では説明を容易にするために、原画像信号の画素値はＲ、Ｇ、Ｂすべてが同じ値であるとし、連続水平画素列上の画素値をすべて１００とし、連続水平画素列に対して輝度の低い領域の原画像信号の画素値をすべて０とする。また、図１２（ａ）〜（ｄ）では、斜め線対応補間画素列の各画素の補間された画素値を丸印の中に表示している。
【００９４】
図１２（ａ）に示す例では、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列の長さが８である。図８（ａ）に示す、連続水平画素列の長さ８に対応したテーブルを参照すると、横軸座標値が「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」、「７」、「８」のときの各補間係数αを図１２（ａ）における画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］までの斜め線対応補間画素列の各画素に対応付ける。この結果、画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］までの各画素に対応する補間係数αは「１．０」、「１．０」、「０．８」、「０．６」、「０．４」、「０．２」、「０」、「０」となる。このように、図１２（ａ）の場合、画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］までの斜め線対応補間画素列の各画素に対応する補間係数αは、当該斜め線補間画素列の左端点の画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から右端点の画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］に向かって徐々に小さな値となる。
【００９５】
そして、図１２（ａ）では、斜め線対応補間画素の下側の注目ライン上の連続水平画素列の各画素に補間係数１−αをα０として乗算し、注目ラインの直上ライン上の画素に補間係数αをα１として乗算して、補間対象ライン上の斜め線対応補間画素の画素値を算出する。この結果、図１２（ａ）に示すように、画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］までの斜め線対応補間画素列の各画素値は「０」、「０」、「２０」、「４０」、「６０」、「８０」、「１００」、「１００」となる。このように、注目ライン上の連続水平画素列が左上方に対向したエッジを有する斜め線である場合、補間対象ライン上の斜め線対応補間画素列の各画素の画素値は、左端点から右端点に向かうに従い、直上ライン上の画素の画素値から注目ライン側の画素の画素値に徐々に近づいていく。
【００９６】
次に、図１２（ｂ）に示す例では、補間対象ライン上の画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋７］までの各画素に対応する補間係数αは「０」、「０」、「０．２」、「０．４」、「０．６」、「０．８」、「１．０」、「１．０」となる。このように、図１２（ｂ）の場合、画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋７］までの斜め線対応補間画素列の各画素に対応する補間係数αは、当該斜め線補間画素列の左端点の画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ］から右端点の画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋７］に向かって徐々に小さな値となる。
【００９７】
そして、図１２（ｂ）では、注目ラインの直下ライン上の画素に補間係数αをα０として乗算し、注目ライン上の画素に補間係数１−αをα１として乗算して、補間対象ライン上の斜め線対応補間画素の画素値を算出する。この結果、図１２（ｂ）に示すように、画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋７］までの斜め線対応補間画素列の各画素値は「１００」、「１００」、「８０」、「６０」、「４０」、「２０」、「０」、「０」となる。このように、図１２（ｂ）の場合、注目ライン上の連続水平画素列が右下方に対向したエッジを有する斜め線である場合、斜め線対応補間画素列の各画素の画素値は、斜め線対応補間画素列の左端点から右端点に向かうに従い、注目ライン上の連続水平画素列の画素値から直下ライン上の画素の画素値に徐々に近づいていく。
【００９８】
次に、図１２（ｃ）に示す例では、補間対象ライン上の画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］までの各画素に対応する補間係数αは「０」、「０」、「０．２」、「０．４」、「０．６」、「０．８」、「１．０」、「１．０」となる。
【００９９】
そして、図１２（ｃ）では、注目ライン上の画素に補間係数１−αをα０として乗算し、直上ライン上の画素に補間係数αをα１として乗算して、補間対象ライン上の斜め線対応補間画素の画素値を算出する。この結果、図１２（ｃ）に示すように、画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］までの斜め線対応補間画素列の各画素の画素値は「１００」、「１００」、「８０」、「６０」、「４０」、「２０」、「０」、「０」となる。このように、注目ライン上の連続水平画素列が右上方に対向したエッジを有する斜め線ある場合、斜め線対応補間画素列の各画素の画素値は、左端点から右端点に向かうに従って、注目ライン上の画素の画素値から直上ライン上の画素の画素値に徐々に近づいていく。
【０１００】
次に、図１２（ｄ）に示す例では、補間対象ライン上の画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋７］までの各画素に対応する補間係数αは「１．０」、「１．０」、「０．８」、「０．６」、「０．４」、「０．２」、「０」、「０」となる。
【０１０１】
そして、図１２（ｄ）では、注目ラインの直下ライン上の画素に補間係数αをα０として乗算し、注目ライン上の画素に補間係数１−αをα１として乗算して、補間対象ライン上の斜め線対応補間画素の画素値を算出する。この結果、図１２（ｄ）に示すように、画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋７］までの斜め線対応補間画素列の各画素の画素値は「０」、「０」、「２０」、「４０」、「６０」、「８０」、「１００」、「１００」となる。このように、注目ライン上の連続水平画素列が左下方に対向したエッジを有する斜め線である場合、斜め線対応補間画素列の各画素の画素値は、左端点から右端点に向かうに従って、直下ライン上の画素の画素値から注目ライン上の画素の画素値に徐々に近づいていく。
【０１０２】
以上のように、本実施形態では、注目ライン上の連続水平画素列が斜め線である場合に、連続水平画素列の一端から他端に向かうに従って、補間演算により算出される補間対象ライン上の画素の画素値が注目ライン上の画素の画素値から直上ラインまたは直下ライン上の画素の画素値に次第に近づくように、補間演算のための補間係数αを変化させるので、Ｉ／Ｐ変換後のプログレッシブ方式の画像信号が示す画像において、ほぼ水平な斜めの輪郭線にギザギザが生じるのを防止することができる。
【０１０３】
（凸部の場合の補間動作例）
次に、図１３（ａ）〜（ｄ）は、図７（ａ）〜（ｄ）のそれぞれの凸部の場合の補間された画素値の例を示す図である。図１３（ａ）〜（ｄ）においても図１２（ａ）〜（ｄ）と同様に、原画像信号の画素値はＲ、Ｇ、Ｂすべてが同じ値であるとし、連続水平画素列上の画素値をすべて１００とし、連続水平画素列に対して輝度の低い領域の原画像信号の画素値をすべて０とする。また、図１３（ａ）〜（ｄ）では、凸部対応補間画素列の各画素の補間された画素値を丸印の中に表示している。
【０１０４】
図１３（ａ）に示す例では、注目ライン上の画素Ｐ［ｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｎ，ｊ＋７］までの連続水平画素列の長さが８であるので、画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］までの凸部対応補間画素列の各画素に対し、図９（ａ）に示す、連続水平画素列の長さ８に対応したテーブルにおいて横軸座標値が「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」、「７」、「８」のときの各補間係数αを各々対応付ける。
【０１０５】
この結果、補間対象ライン上の画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］までの各画素に対応する補間係数αは、各々、「０」、「０．１」、「０．４」、「０．８」、「０．８」、「０．４」、「０．１」、「０」となる。このように、図１３（ａ）の場合は、画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］までの凸部対応補間画素列の各画素に対応する補間係数αは、当該凸部対応補間画素列の両端点の画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］およびＰ［ｉｐｎ，ｊ＋７］から中央付近の画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋３］およびＰ［ｉｐｎ，ｊ＋４］に向かって徐々に大きな値となる。
【０１０６】
そして、図１３（ａ）では、注目ライン上の画素に補間係数αをα０として乗算し、上側の直上ライン上の画素に補間係数１−αをα１として乗算して、補間対象ライン上の凸部対応補間画素の画素値を算出する。この結果、図１３（ａ）に示すように画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］までの凸部対応補間画素列の各画素値は、「０」、「１０」、「４０」、「８０」、「８０」、「４０」、「１０」、「０」となる。このように、図１３（ａ）の場合、凸部対応補間画素列の各画素の画素値は、その両端点の画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］およびＰ［ｉｐｎ，ｊ＋７］から中央付近の画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋３］およびＰ［ｉｐｎ，ｊ＋４］に向かって徐々に大きな値となる。このように、注目ライン上の連続水平画素列が、当該連続水平画素列の外側上方に対向した各エッジを両端に各々有する凸部である場合に、凸部対応補間画素列の各画素の画素値は、その両端から中央部に向かうように従って、直上ライン上の画素の画素値から注目ライン上の画素の画素値に徐々に近づいていく。
【０１０７】
次に、図１３（ｂ）に示す例では、補間対象ライン上の画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋７］までの凸部対応補間画素列の各画素に対応する補間係数αは、各々、「０」、「０．１」、「０．４」、「０．８」、「０．８」、「０．４」、「０．１」、「０」となる。
【０１０８】
そして、図１３（ｂ）では、凸部対応補間画素の直下ライン上の画素に補間係数αをα０として乗算し、上側の注目ライン上の画素に補間係数１−αをα１として乗算して、補間対象ライン上の凸部対応補間画素の画素値を算出する。この結果、図１３（ｂ）に示すように、画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋７］までの凸部対応補間画素列の各画素の画素値は、各々、「１００」、「１００」、「６０」、「２０」、「２０」、「６０」、「１００」、「１００」となる。このように、図１３（ｂ）の場合、凸部対応補間画素列の各画素の画素値は、その両端点の画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ］およびＰ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋７］から中央付近の画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋３］およびＰ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋４］に向かって徐々に小さな値となる。このように、注目ライン上の連続水平画素列が、当該連続水平画素列の内側下方に対向した各エッジを両端に各々有する凸部である場合に、注目ライン上の画素の画素値から直下ライン上の画素の画素値に徐々に近づいていく。
【０１０９】
次に、図１３（ｃ）に示す例では、補間対象ライン上の画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋７］までの各画素に対応する補間係数αは、各々、「０」、「０．１」、「０．４」、「０．８」、「０．８」、「０．４」、「０．１」、「０」となる。
【０１１０】
そして、図１３（ｃ）では、凸部対応補間画素の直下ライン上の画素に補間係数１−αをα０として乗算し、上側の注目ライン上の画素に補間係数αをα１として乗算して、補間対象ライン上の凸部対応補間画素の画素値を算出する。この結果、図１３（ｃ）に示すように、画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ＋１，ｊ＋７］までの凸部対応補間画素列の各画素の画素値は、各々、「０」、「１０」、「４０」、「８０」、「８０」、「４０」、「１０」、「０」となる。このように、注目ライン上の連続水平画素列が、当該連続水平画素列の外側下方に対向した各エッジを両端に各々有する凸部である場合に、凸部対応補間画素列の各画素の画素値は、その両端から中央部に向かうに従って、直下ライン上の画素の画素値から注目ライン上の画素の画素値に徐々に近づいていく。
【０１１１】
次に、図１３（ｄ）に示す例では、補間対象ライン上の画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］までの各画素に対応する補間係数αは、各々、「０」、「０．１」、「０．４」、「０．８」、「０．８」、「０．４」、「０．１」、「０」となる。
【０１１２】
そして、図１３（ｄ）では、注目ライン上の画素に補間係数１−αをα０として乗算し、上側の直上ライン上の画素に補間係数αをα１として乗算して、補間対象ライン上の凸部対応補間画素列の各画素の画素値を算出する。この結果、図１３（ｄ）に示すように、画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ］から画素Ｐ［ｉｐｎ，ｊ＋７］までの凸部対応補間画素列の各画素の画素値は、各々、「１００」、「１００」、「６０」、「２０」、「２０」、「６０」、「１００」、「１００」となる。このように、注目ライン上の連続水平画素列が、当該連続水平画素列の内側上方に対向した各エッジを両端に各々有する凸部である場合に、凸部対応補間画素列の各画素の画素値は、その両端から中央部に向かうに従って、注目ライン上の画素の画素値から直上ライン上の画素の画素値に徐々に近づいていく。
【０１１３】
（補間動作のまとめ）
以上のように、本実施形態では、注目ライン上の連続水平画素列が凸部である場合に、連続水平画素列の両端から中央に向かうに従って、補間演算により算出される補間対象ライン上の画素の画素値が注目ライン上の画素の画素値から直上ラインまたは直下ライン上の画素の画素値に次第に近づくように、または直上ラインまたは直下ライン上の画素の画素値から注目ライン上の画素の画素値に次第に近づくように、補間演算のための補間係数αを変化させるので、Ｉ／Ｐ変換後のプログレッシブ方式の画像信号が示す画像において、ほぼ水平な凸部の輪郭線にギザギザが生じるのを防止することができる。
【０１１４】
なお、前述したように、補間係数算出部７２では、斜め線および凸部のいずれの条件も満たさない画素と隣接する補間対象ライン上の画素については、補間係数αを０．５とする。この場合の補間すべき画素の画素値は、「補間すべき画素の下側に隣接する画素の画素値×０．５＋補間すべき画素の上側に隣接する画素の画素値×０．５」となる。すなわち、このときの補間すべき画素の画素値は、補間すべき画素の上側に隣接する画素の画素値と下側に隣接する画素の画素値の平均値となる。
【０１１５】
（効果）
以上により、本実施形態による画像処理装置は、水平に近い角度の斜め線や凸部のエッジを持ったインターレース方式の画像信号をＩ／Ｐ変換して表示させたときに、その画像信号をなめらかに表示させることができる。
【０１１６】
また、本実施形態による画像処理装置では、エッジ角度Ｇａのように３行×３列程度の演算量の少ないフィルタ（エッジ検出用フィルタ８１ｘおよび８１ｙ）を用いて算出できる情報から、Ｉ／Ｐ変換後の画像信号の示す画像において滑らかな斜め線の画像を得ることができる。また、演算量の少ないフィルタを用いてＩ／Ｐ変換を行うため、Ｉ／Ｐ変換の処理速度が速いという効果も奏する。
【０１１７】
＜他の実施形態＞
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【０１１８】
（１）上記実施形態による画像処理装置は、液晶ディスプレイなどの表示装置に画像補間プログラムをインストールしたものであるが、ＤＶＤプレーヤなどの映像再生装置に画像補間プログラムをインストールしたものでも良い。
【０１１９】
（２）上記実施形態による画像処理装置は、液晶ディスプレイなどの表示装置に画像補間プログラムをインストールしたものであるが、表示装置とは別個のプログラム実行可能な機能を有する端末装置に画像補間プログラムをインストールしたものであっても良い。この場合、画像処理装置は、画像処理装置が有するインタフェース部を介して表示装置および映像再生装置と接続され、インタフェース部を介してインターレース方式のＲＧＢ信号の入力およびプログレッシ方式のＲＧＢ信号の出力を行う。
【０１２０】
（３）上記実施形態による画像処理装置は、画像補間プログラムを実行することによりプログレッシブ方式のＲＧＢ信号を生成したが、このプログラムと同様な処理を電子回路により実現しても良い。
【０１２１】
（４）上記実施形態による画像処理装置では、図４に示す３行×３列のエッジ検出用フィルタを用いてエッジ強度Ｇｒおよびエッジ角度Ｇａを算出した。しかし、エッジ検出用フィルタは図４に示す３行×３列の数値群であるエッジ検出用フィルタに限られず、例えば、５行×５列の数値群であるエッジ検出用フィルタなどとしても良く、また、エッジ検出用フィルタ内の数値群の数値についてもその他適切な値としても良い。
【０１２２】
（５）上記実施形態による画像処理装置は、連続水平画素列の長さに応じた複数の斜め線用補間テーブルおよび凸部用補間テーブルを設けた。しかし、画像処理装置には、連続水平画素列の長さで正規化した１種類の斜め線用補間テーブルおよび凸部用補間テーブルを設け、この斜め線用補間テーブルおよび凸部用補間テーブルを、適用する連続水平画素列の長さに合わせて横軸方向に伸縮して使用するようにしても良い。
【０１２３】
（６）上記実施形態における斜め線用補間テーブルおよび凸部用補間テーブルでは、横軸座標値に対して補間係数αを直線的に変化させたが、横軸座標の変化に対して放物線等の曲線を描くように補間係数αを変化させても良い。
【０１２４】
（７）連続水平画素列が斜め線であるための条件、凸部であるための条件として、上記実施形態において示した条件以外のものを採用しても良い。例えば連続水平画素列の長さが所定範囲内であり、かつ、両端点のエッジ角度が同一象限内に属している場合に当該連続水平画素列を斜め線と判定しても良い。また、連続水平画素列の長さが所定範囲内であり、かつ、両端点のエッジ角度が第１象限および第２象限に各々属する場合または第３象限および第４象限に各々属する場合に当該連続水平画素列を凸部と判定しても良い。
【符号の説明】
【０１２５】
１０…ＣＰＵ、２０…ＲＯＭ、３０…ＲＡＭ、４０…表示部、５０…インタフェース部、６０…不揮発性メモリ、６１…画像補間プログラム、７１…輝度検出部、７２…補間係数算出部、７３…補間画像生成部、８１，８１ｘ，８１ｙ…エッジ検出用フィルタ部、８２…斜め線用補間係数算出部、８３…凸部用補間係数算出部、８４…斜め線用補間テーブル、８５…凸部用補間テーブル、９１，９２，９３，９４，９５…１ラインメモリ、１１０…１ライン遅延部、１２０，１３０…乗算部、１４０…加算部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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