(57)【要約】【課題】  画像がより小さく縮小される場合の表示画質を向上させることができる画像処理装置を提供する。【解決手段】  縮小表示に対応する画素の１点ｗを基準として、その対角に位置する画素ｚの表示濃度を決定する場合、９個の元表示画素Ａ〜Ｉを演算対象として選択し、ラインメモリ１３によって、元表示画素Ａ，Ｂ，Ｃ／Ｄ，Ｅ，Ｆ／Ｇ，Ｈ，Ｉの表示濃度データに、ｗ，ｘ，ｙ，ｚの単位領域内に存在する元表示画素の対応する行方向距離「１」，「２」，「２」を乗じた値を行方向について累積する。それから、ラインメモリ１３に累積されたデータ値に、単位領域内に存在する元表示の画素の列方向距離「１」，「２」，「２」を乗じた値を累積レジスタ１６により列方向に累積し、その累積されたデータ値を、除算器１７により単位領域の面積で除算する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が格子状に配置されて構成される表示装置に表示される画像を、必要に応じて縮小表示するための画像処理装置であって、
縮小表示に対応する画素の１点を基準として、その対角に位置する画素の表示濃度を決定するため、
前記２点を含む４点で区分される矩形の単位領域内に存在する元表示の画素群、若しくはそれらの画素群と同数で格子状に配列され、且つそれらの内前記対角に相当する１点が前記単位領域内に存在すると共に前記濃度決定画素に最も近いものを演算対象として、
前記演算対象となる元表示画素の表示濃度データに、前記単位領域内に存在する元表示画素の対応する行方向距離を乗じた値を行方向に累積するための第１累積レジスタと、
この第１累積レジスタに累積されたデータ値に、前記単位領域内に存在する元表示画素の対応する列方向距離を乗じた値を列方向に累積するための第２累積レジスタと、
この第２累積レジスタに累積されたデータ値を、前記単位領域の面積で除算する除算器とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１累積レジスタは、前記演算対象となる元表示の画素の表示濃度データに、前記行方向距離を乗じた値を、行方向について各列毎に累積するラインメモリで構成され、
前記第２累積レジスタは、前記ラインメモリに累積された各列毎のデータ値に、前記列方向距離を乗じた値を累積するように構成されることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
複数の画素が格子状に配置されて構成される表示装置に表示される画像を、必要に応じて縮小表示するための画像処理方法であって、
縮小表示に対応する画素の１点を基準として、その対角に位置する画素の表示濃度を決定するため、
前記２点を含む４点で区分される矩形の単位領域内に存在する元表示の画素群、若しくはそれらの画素群と同数で格子状に配列され、且つそれらの内前記対角に相当する１点が前記単位領域内に存在すると共に前記濃度決定画素に最も近いものを演算対象として、
前記演算対象となる元表示画素の表示濃度データに、前記単位領域内に存在する元表示画素の対応する行方向距離を乗じた値を行方向に累積する第１ステップと、
その累積データ値に、前記単位領域内に存在する元表示画素の対応する列方向距離を乗じた値を列方向に累積する第２ステップと、
その累積データ値を、前記単位領域の面積で除算する第３ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
前記第１ステップにおいて、前記演算対象となる元表示の画素の表示濃度データに、前記行方向距離を乗じた値を、行方向について各列毎に累積し、
前記第２ステップにおいて、前記第１ステップで累積された各列毎のデータ値に、前記列方向距離を乗じた値を累積することを特徴とする請求項３記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画素が格子状に配置されて構成される表示装置に表示される画像を、必要に応じて縮小表示するための画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を縮小表示する場合、従来、線形補間法が用いられることが多い。線形補間法は、図５に示すように、所定の縮小率で縮小した画像を表示するために決定された新たな画素の表示濃度を、当該画素の周辺に位置する４点の縮小表示前の画素との距離比に応じて決定するものである（非特許文献１参照）。
【非特許文献１】「Ｃ言語で学ぶ実践画像処理」，オーム社，井上誠喜等，ｐ１３５，平成１１年１２月８日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、線形補間法では、画像がより小さく縮小される、距離縮小率が５０％（面積縮小率が２５％）を下回るような場合には、図６（ｂ）に示すように、表示濃度の決定に当たって全く参照されない画素が発生するため、細線が途切れたりするなど、画質が劣化するという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像がより小さく縮小される場合の表示画質を向上させることができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載の画像処理装置によれば、縮小表示に対応する画素の１点を基準として、その対角に位置する画素の表示濃度を決定する場合、単位領域内に存在する元表示の画素群等を演算対象として選択する。尚、演算対象として選択される元表示の画素群は、表示濃度を決定する縮小表示画素に対してどのような基準で対応させるかによって異なり、必ずしも単位領域内に存在するものだけに限らない。そして、第１累積レジスタにより、演算対象となる元表示の画素の表示濃度データに、縮小表示に対応する画素の４点で区分される単位領域内に存在する元表示の画素の対応する行方向距離を乗じた値を行方向について累積する。それから、第１累積レジスタに累積されたデータ値に、単位領域内に存在する元表示の画素の列方向距離を乗じた値を第２累積レジスタにより列方向に累積すると、その累積されたデータ値を単位領域の面積で除算する。
【０００５】
斯様に構成すれば、縮小表示に対応する画素夫々の表示濃度は、その縮小表示に寄与する元表示（縮小前の表示）の画素が全て参照され、且つ、単位領域内に存在する元表示画素で区切られた領域の面積比に応じて決定されることになる（即ち、元表示画素の面積平均値に基づいて決定される）。従って、従来の線形補間法とは異なり、縮小処理に当たって参照されない元表示画素がなく、画像がより小さく縮小される場合でも細線が途切れてしまうことがないので、縮小表示の画質を向上させることができる。
【０００６】
請求項２記載の画像処理装置によれば、第１累積レジスタをラインメモリで構成することで、演算対象となる元表示画素の表示濃度データに前記行方向距離を乗じた値を、行方向について各列毎に累積する。そして、第２累積レジスタは、前記ラインメモリに累積された各列毎のデータ値に前記列方向距離を乗じた値を累積する。従って、縮小演算処理をより簡単な構成で高速に実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を、車両用ナビゲーション装置に適用した場合の一実施例について図１乃至図４を参照して説明する。図２は、車両用ナビゲーション装置の構成を、本発明の要旨に係る部分を中心として示す機能ブロック図である。車両用ナビゲーション装置１の記憶装置２は、例えばＤＶＤ−ＲＯＭやハードディスクなどの記録媒体を備え、地図データが記憶されている地図データメモリ３と、ユーザインターフェイス（Ｉ／Ｆ）用の操作ボタン或いは各種情報やメッセージを表示させるための画像データが記憶されているＩ／Ｆ画像メモリ４とを有している。
【０００８】
そして、車両用ナビゲーション装置１は、図示しないＧＰＳ位置検出装置や自律航法装置に応じて検出した車両の現在位置に応じて、地図データメモリ３より地図データを読み出し、画像処理部５を介してディスプレイ６に表示させる。また、車両用ナビゲーション装置１は、ＮＴＳＣデコーダ７を備えてテレビチューナ８が接続可能となっている。テレビ放送波をテレビチューナ８が受信して復調すると、その復調信号は、ＮＴＳＣデコーダ７においてデコードされ、デジタルデータに変換される。そして、画像処理部５を介してディスプレイ６にテレビ画像が表示可能となっている。尚、画像処理部５にＮＴＳＣデコーダ７を加えたものは、ＬＳＩとして構成されている。
例えば、ディスプレイ６に地図データと共にテレビ画像を表示させるに当たり、前者を背景として後者を縮小した画像で表示させる場合がある。その時、画像処理部５は、テレビ画像を縮小表示させるために演算処理を行なうようになっている。
【０００９】
図１は、画像処理部５内において、画像縮小処理を行なう部分である画像縮小処理部１０の構成を示す機能ブロック図である。乗算器１１には、画像縮小処理演算の対象となる縮小前表示画素の濃度データが行毎に入力されて、その濃度データには、各行データに対応する行方向距離（後述する）が乗算される。そして、その乗算結果は、加算器１２を介して、ラインメモリ（第１累積レジスタ）１３に前回記憶されているデータが加えられた後、ラインメモリ１３に書き込まれる。
【００１０】
上記の処理が、演算対象となる全ての行データについて行われると、ラインメモリ１３において各列毎に累積されているデータは、乗算器１４において各列に対応する列方向距離（後述する）が乗算される。そして、その乗算結果は、加算器１５を介して、累積レジスタ（第２累積レジスタ）１６に順次累積される。最後に、累積レジスタ１６に累積されたデータ値は、除算器１７において単位領域の面積データ（後述する）で除算され、その除算結果が、縮小表示における画素の濃度データとなる。
【００１１】
次に、本実施例の作用について図３及び図４も参照して説明する。図３は、距離縮小率が４０％（面積縮小率１６％）である場合に、縮小表示を行う画素についての表示濃度データを図１に示す画像縮小処理部１０により決定する具体例を示すものである。図３（ａ）において、●で表示されているのが縮小表示前の元画素位置であり、○で表示されているのが縮小後の画素位置となる。尚、距離縮小率が４０％の場合、縮小前の表示点が一次元で１０点であるとすれば、その１０点を縮小表示によって４点に対応させて表示する。従って、図３（ａ）に示す○は、より大きな表示部分を縮小した結果の一部に対応する。
【００１２】
ここで、図３（ａ）中の縮小表示画素ｗを基準として、その対角に位置する縮小表示画素ｚの濃度データを決定する場合について説明する。この時、縮小表示画素ｚの表示濃度に寄与する縮小表示前の元画素はＡ〜Ｉの９点になる。そして、４つの縮小表示画素ｗ，ｘ，ｙ，ｚで構成される矩形の領域を単位領域として定義する。また、図３（ａ）の格子距離は「１」とする。
【００１３】
従って、最初にラインメモリ１３に入力される元画素の濃度データはＡ〜Ｃの列データとなり、この列データに乗算器１１によって乗じられる行方向距離は「１」となる。この行方向距離「１」は、ｗ−ｘのラインを基準として、単位領域内に位置する元画素（Ｅ，Ｆ等）までの行方向距離である。尚、ラインメモリ１３は初期化によりゼロクリアされているため、この時、加算器１２によって加算されるデータはゼロデータである。従って、ラインメモリ１３の記憶内容は、図３（ｂ）（１）の状態となる。
【００１４】
次にラインメモリ１３に入力される元画素の濃度データはＤ〜Ｆの列データとなり、この列データに乗算器１１によって乗じられる行方向距離は「２」となる。この行方向距離「２」は、上記元画素Ｅ，Ｆ等のラインを基準として、単位領域内に位置する次の元画素（Ｈ，Ｉ等）までの行方向距離である。この時、ラインメモリ１３の記憶内容は、図３（ｂ）（１）の内容が加算されて、図３（ｂ）（２）の状態となる。
【００１５】
次にラインメモリ１３に入力される元画素の濃度データはＧ〜Ｉの列データとなり、この列データに乗算器１１によって乗じられる行方向距離も「２」となる。この行方向距離「２」は、上記元画素Ｈ，Ｉ等のラインを基準として、単位領域内に位置する次の元画素Ｂ１，Ｃ１（即ち、ｙ−ｚライン）までの行方向距離である。この時、ラインメモリ１３の記憶内容は、図３（ｂ）（２）の内容が加算されて図３（ｂ）（３）の状態となる。
【００１６】
続いて、ラインメモリ１３からは、図３（ｂ）（３）の内容が、乗算器１４に第１列，第２列，第３列の順で順次出力され、夫々に対して、列方向距離「１」，「２」，「２」が乗じられる。この列方向距離は、ｗ−ｙのラインを基準として、単位領域内に位置する元画素（Ｅ，Ｈ等），（Ｆ，Ｉ等），（Ｄ２，Ｇ２等：ｘ−ｚライン）までの各列方向距離である。また、累積レジスタ１６も初期化によりゼロクリアされているため、ラインメモリ１３より第１列のデータが出力された場合に、加算器１５によって加算されるデータもゼロデータである。
【００１７】
以上のようにして、累積レジスタ１６に全てのデータが累積されると、その累積データは除算器１７に出力されて単位領域の面積（５×５＝２５）によって除算され、その除算結果が縮小表示画素ｚの濃度データとなる。従って、演算式は以下のようになる。
｛（１Ａ＋２Ｄ＋２Ｇ）×１＋（１Ｂ＋２Ｅ＋２Ｈ）×２
＋（１Ｃ＋２Ｆ＋２Ｉ）×２｝／２５
尚、図３（ａ）に示す縮小表示画素ｚ１について濃度データを決定する場合の元表示画素はＡ１〜Ｉ１の９個となり、縮小表示画素ｚ２について濃度データを決定する場合の元表示画素はＡ２〜Ｉ２の９個となる。
【００１８】
また、図４は、距離縮小率が８０％（面積縮小率が６４％）である場合の図３相当図である。この場合、図４（ａ）中のｗ，ｘ，ｙ，ｚを単位領域として、縮小表示画素ｚについて濃度データを決定する場合の元表示画素はＡ〜Ｄの４個となる。そして、この場合、単位領域の面積は２．５×２．５＝６．２５であり、演算式は以下のようになる。
｛（１．５Ａ＋１Ｃ）×１．５＋（１．５Ｂ＋１Ｄ）×１｝／６．２５
【００１９】
以上のように本実施例によれば、縮小表示に対応する画素の１点ｗを基準として、その対角に位置する画素ｚの表示濃度を決定する場合、９個の元表示画素Ａ〜Ｉを演算対象として選択し、ラインメモリ１３によって、元表示画素Ａ，Ｂ，Ｃ／Ｄ，Ｅ，Ｆ／Ｇ，Ｈ，Ｉの表示濃度データに、ｗ，ｘ，ｙ，ｚの単位領域内に存在する元表示画素の対応する行方向距離「１」，「２」，「２」を乗じた値を行方向について累積する。それから、ラインメモリ１３に累積されたデータ値に、単位領域内に存在する元表示の画素の列方向距離「１」，「２」，「２」を乗じた値を累積レジスタ１６により列方向に累積し、その累積されたデータ値を、除算器１７により単位領域の面積で除算するようにした。
【００２０】
従って、縮小表示に対応する画素夫々の表示濃度は、その縮小表示に寄与する元表示画素が全て参照され、且つ、単位領域内に存在する元表示画素で区切られた領域の面積比（即ち、元表示画素の面積平均値）に応じて決定されるので、従来の線形補間法とは異なり、縮小処理に当たって参照されない元表示画素がない。故に、画像がより小さく縮小される場合でも細線が途切れてしまうことがないので、縮小表示の画質を向上させることができる。
【００２１】
また、本実施例によれば、ラインメモリ１３を用いたことで、演算対象となる元表示画素の表示濃度データに前記行方向距離を乗じた値を、行方向について各列毎に累積することができるので、縮小演算処理をより簡単な構成で高速に実行することができる。
本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形が可能である。
【００２２】
例えば、図３（ａ）において、縮小表示画素ｚについて濃度データを決定する場合に、９個の元表示画素の選択はＡ〜Ｉに限らない。元表示画素の選択は、どの点を基準として濃度データを決定する縮小表示画素に対応付けるかによって異なる。従って、図３（ａ）の縮小表示画素ｚに関してであれば、以下のように９個の元表示画素を対応させても良い。
（１）Ｂ，Ｃ，Ａ２／Ｅ，Ｆ，Ｄ２／Ｈ，Ｉ，Ｇ２
（２）Ｄ，Ｆ，Ｆ  ／Ｇ，Ｈ，Ｉ  ／Ａ１，Ｂ１，Ｃ１
（３）Ｅ，Ｆ，Ｄ２／Ｈ，Ｉ，Ｇ２／Ｂ１，Ｃ１，ｚ（と同位置の元画素）
即ち、選択すべき元表示画素は、３×３の９個全てが単位領域内に位置するもの（３）、または、同配列の９個で、縮小表示画素ｚに最も近いもの（Ｉ，Ｃ１，Ｇ２）が単位領域内に位置しているもの（１），（２），実施例のＡ〜Ｉ，であれば良い。
【００２３】
また、図４の（ａ）の場合、選択すべき元表示画素は２×２の４個となるが、選択すべき位置関係の規則は同様である。
ラインメモリ１３に替えて、各列毎にデータを累積する第１累積レジスタを設けて構成しても良い。
車両用ナビゲーション装置に適用するものに限ることなく、画像を縮小表示する必要があるものであれば、広く適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を、車両用ナビゲーション装置に適用した場合の一実施例であり、図２に示す画像処理部内において、画像縮小処理を行なう部分である画像縮小処理部の構成を示す機能ブロック図
【図２】車両用ナビゲーション装置の構成を、本発明の要旨に係る部分を中心として示す機能ブロック図
【図３】距離縮小率が４０％である場合に、縮小表示を行う画素の表示濃度データを図１に示す画像縮小処理部により決定する具体例を示すものであり、（ａ）は元表示画素と縮小表示画素との対応関係を示し、（ｂ）は、ラインメモリ内においてデータが累積される状態を示す図
【図４】距離縮小率が８０％である場合の図３相当図
【図５】従来用いられている線形補間法の原理を説明する図
【図６】（ａ）は距離縮小率が５０％を超える場合、（ｂ）は距離縮小率が５０％未満の場合に参照される元表示画素を説明する図
【符号の説明】
【００２５】
図面中、１は車両用ナビゲーション装置、５は画像処理部、１０は画像縮小処理部、１３はラインメモリ（第１累積レジスタ）、１６は累積レジスタ（第２累積レジスタ）、１７は除算器を示す。
【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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