(57)【要約】【課題】  バイリニア法による画像拡大に当って、よりクリアな拡大画像を得る。【解決手段】  バイリニア法によって画像を拡大するために、拡大すべき画素間の輝度の変化量を検出する輝度変化量検出部（３）と、バイリニア法において使用される補間係数を検出された輝度の変化量に基づいて重み付けして拡張補間係数を形成する、拡張補間係数演算部（４）と、形成された拡張補間係数を用いて補間演算を行い補間画素の輝度を決定する補間演算部（１）を備える。【選択図】      図２
2006078552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイリニア法によって画像を拡大する画像拡大装置において、
拡大すべき画素間の輝度の変化量を検出する輝度変化量検出部と、
前記バイリニア法において使用される補間係数を前記検出された輝度の変化量に基づいて重み付けし拡張補間係数を形成する、拡張補間係数演算部と、
前記形成された拡張補間係数を用いて補間演算を行い補間画素の輝度を決定する補間演算部、を備える画像拡大装置。
【請求項２】
請求項１の画像拡大装置において、
ＴＶ信号を受信する受信器と、
前記受信器におけるＩＦ−ＡＧＣ電圧を検出するＩＦ−ＡＧＣ電圧検出部、をさらに設け、
前記補間演算部は、前記ＩＦ−ＡＧＣ電圧検出部において検出された電圧が所定値を超えた場合、前記拡張補間係数に代えて重み付けしない補間係数を使用して補間演算することを特徴とする、画像拡大装置。
【請求項３】
請求項１の画像拡大装置において、
ＴＶ信号を受信する受信器と、
前記受信器における検波回路出力から同期乱れを検出する同期乱れ検出部、をさらに設け、
前記補間演算部は、前記同期乱れ検出部で検出された同期乱れが所定値を超えた場合、前記拡張補間係数に代えて重み付けしない補間係数を使用して補間演算することを特徴とする、画像拡大装置。
【請求項４】
請求項１の画像拡大装置において、
ＡＧＣ回路を有するＴＶチューナと、
前記検出された輝度変化量の累積値を予め決定した閾値と比較する比較部、をさらに設け、
前記ＡＧＣ回路は、前記比較部出力によって前記累積値が前記閾値を超えた場合、ＡＧＣ電圧を低下させることを特徴とする、画像拡大装置。
【請求項５】
バイリニア法によって画像を拡大する画像拡大装置において、
拡大すべき画像を構成する画素間の輝度の平均値を検出する平均値検出部と、
バイリニア法による補間演算式に従って演算を行い補間画素の輝度を決定する補間演算部、を備え、
前記補間演算部は、拡大すべき画素の輝度と前記平均値と間の比を、前記補間演算式に組み込んで補間演算を行うことを特徴とする、画像拡大装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像拡大装置において、
前記平均値検出部は、前記拡大すべき画像を複数のブロックに分割し、各ブロックについてそれぞれ平均値を算出するものである、画像拡大装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像拡大装置において、
拡大すべき画素の輝度と前記平均値とを比較する輝度比較部をさらに設け、
前記補間演算部は、前記輝度比較部において拡大すべき画素の輝度が前記平均値よりも小さいと判断された場合、前記比を前記補間演算式に組み込まずに補間演算を行うことを特徴とする、画像拡大装置。
【請求項８】
請求項６に記載の画像拡大装置において、
拡大すべき画素の輝度と前記平均値とを比較する輝度比較部をさらに設け、
前記補間演算部は、前記輝度比較部において拡大すべき画素の輝度が前記平均値よりも小さいと判断された場合、前記比を前記補間演算式に組み込まずに補間演算を行うことを特徴とする、画像拡大装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像拡大装置に関し、特に改良したバイリニア法を用いることによって、よりクリアな拡大画像を得ることができる画像拡大装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、技術の進歩にしたがって、ユーザが画面を種々に制御できる機能を備えたテレビ受像機が開発されている。このような機能の一つとして、表示画像の一部をユーザの要求により拡大して表示する機能がある。あるいは、カーナビゲーション装置において、地図を表示するディスプレイに、ユーザ選択に基づく画像の拡大機能を設けたものもある。このような画像拡大を行う場合、もとの画像データが小さいために画像データを補間する必要がある。
【０００３】
図１は、画像拡大のためのデータ補間方式として一般的に使用されている、バイリニア方式を説明するための図である。原画素Ａ、Ｂに対して、これを例えば３倍に拡大する場合、画素Ａ、Ｂ間に新たに２個の画素を補間する必要がある。バイリニア方式では、補間する画素ａの輝度を次のような補間演算式を用いて計算している。
【０００４】
補間演算式：  ａ＝Ａ×（１−ｋ）＋Ｂ×ｋ  ・・・（１）
式（１）において、ｋ（ｋ≦１）は補間係数であり、画素ａの位置を画素Ａ、Ｂ間の距離の割合で示す値である。また、式（１）においてａは補間画素の、Ａ、Ｂは画素Ａ、Ｂの輝度を示す。式（１）から明らかなように、バイリニア方式における補間方法では、原画素Ａ、Ｂの輝度差を画素間の距離に比例して平均化することにより、補間点の画素における輝度を決定している。
【０００５】
上記のバイリニア方式による画像拡大処理は、一般的に、比較的少ない演算量で画質の良い拡大画像が得られる利点を有している。ところが、拡大対象の画像において隣接する画素間で輝度の変化が激しい場合、例えば一本のライン、あるいは画像のエッジ部分では、上記のバイリニア方式によると拡大された画素間で輝度が距離に比例して平均的に変化するため、ライン、エッジ等のシャープさが損なわれ、画像がぼやけたものとなる。したがって、特に、ラインやシャープなエッジを含む画像の場合、拡大画像の画質が低下する欠点を有している。
【０００６】
なお、バイリニア方式による画像の拡大処理は下記特許文献１に、また色に応じたバイリニアもしくはキュービック方式での画像拡大処理は下記特許文献２に、それぞれ記載がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−３３６３４６
【特許文献２】特開２０００−１５１９９０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来のバイリニア方式における画像拡大装置の上記の欠点を解決することを目的としてなされたものであり、画質のよりすぐれた拡大を行うことが可能な改良されたバイリニア方式による画像拡大装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、第１の画像拡大装置は、バイリニア法によって画像を拡大するために、拡大すべき画素間の輝度の変化量を検出する輝度変化量検出部と、バイリニア法において使用される補間係数を検出された輝度の変化量に基づいて重み付けし拡張補間係数を形成する、拡張補間係数演算部と、形成された拡張補間係数を用いて補間演算を行い補間画素の輝度を決定する補間演算部を備える。
【００１０】
一般的なバイリニア法に用いられる補間係数は、拡大する２画素間における補間画素の位置、即ち補間画素の２画素までの距離の比を表す値が用いられている。ところがこのような、単に距離にのみ依存する形の補間係数では、拡大する２点間で輝度が平均して変化し、拡大画像がぼやける欠点を有している。そのため、本装置では、輝度変化量検出部によって拡大する２画素間の輝度の差（実際は、差の絶対値）を検出し、この値によって補間係数に重み付けを行っている。
【００１１】
このような輝度差を反映した重み付けを行った補間係数、即ち拡張補間係数を用いて補間演算を行うことにより、補間画素の輝度変化が距離に関して一様ではなくなる。重み付けの方法によって、例えば、輝度の大きい画素の近くに配置される補間画素の輝度が、通常のバイリニア法に比べてさらに大きくなる。その結果、輝度差の大きい画素間の拡大画像がよりシャープとなり、画像のぼやけが解消される。
【００１２】
本発明の第２の装置では、第１の装置において、ＴＶ信号を受信する受信器と、この受信器におけるＩＦ−ＡＧＣ電圧を検出するＩＦ−ＡＧＣ電圧検出部、をさらに設け、補間演算部は、ＩＦ−ＡＧＣ電圧検出部において検出された電圧が所定値を超えた場合、拡張補間係数に代えて重み付けしない補間係数を使用して補間演算する。
【００１３】
受信状態が悪い場合、入力される信号の電界が弱いので、ＩＦ回路部での自動利得制御のための電圧が大きくなる。また、受信状態が悪いと画面にはノイズが多く現れる。ノイズ部分では輝度変化が激しいので、ノイズを多く含む画像に対して上記第１の装置における拡大処理を実行すると、かえってノイズを強調し画質を低下させる。そのため、本装置では、ＩＦ−ＡＧＣ電圧が所定値を超えた場合、電波が弱電界であると判断し、上記第１の装置における拡大処理を行わず、通常のバイリニア法による拡大処理を行うようにしている。
【００１４】
その結果、本装置では、ノイズを画像信号と誤認識し、不必要な強調拡大処理を行って画質を低下させる事態の発生が防止される。
【００１５】
また、検波回路出力から同期乱れを検出し、同期乱れが所定値以上である場合マルチパス状態であると判断し、上記第１の装置における拡大処理を行わず、通常のバイリニア法による拡大処理を行うようにしてもよい。
【００１６】
さらに、画面上の輝度変化量の累積値が予め定めた閾値を超えた場合、画面状態が悪くノイズが多いと判断し、ＴＶチューナのＡＧＣ回路におけるＡＧＣ電圧を低下させる。その結果、第１の装置による画像拡大処理に際して、ノイズが強調される事態が回避される。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の第２の装置は、バイリニア法によって画像を拡大するために、拡大すべき画像を構成する画素間の輝度の平均値を検出する平均値検出部と、バイリニア法による補間演算式に従って演算を行い補間画素の輝度を決定する補間演算部を備え、この補間演算部は、拡大すべき画素の輝度と平均値と間の比を補間演算式に組み込んで補間演算を行う様にしている。
【００１８】
この結果、画像の平均輝度より高い輝度を有する部分がより強調されて拡大されるので、拡大画像における画像のぼやけが解消される。
【００１９】
また、画像の輝度平均は、画像を複数のブロックに分割し、個々のブロックについて平均を取るようにしても良い。これによって、補間演算を行う画素近辺の輝度の平均値が補間演算に反映されるので、よりクリアな拡大画像が得られる。
【００２０】
なお、第２の装置において、拡大すべき画素の輝度の輝度が平均値よりも小さい場合、拡大すべき画素の輝度と平均値の比を補間演算式に組み込まず、通常のバイリニア法による補間演算を行うようにしても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施形態にかかる画像拡大装置の概略構成を示すブロック図、図３は、図２の装置の動作説明のためのフローチャートである。図２において、１００は、本発明による改良されたバイリニア法によって画素補間を行う画素補間部であり、補間演算式に従って補間画素の輝度を演算する補間演算部１と、後述する拡張補間係数を演算する演算部４を有している。２は例えばＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示装置、３は入力された映像信号に対して画素毎に輝度の変化量を検出するための輝度変化量検出部、４は検出された輝度の変化量に基づいて拡張補間係数を算出するための拡張補間係数演算部である。
【００２２】
以下に、図２の装置の構成およびその動作を、図３のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１において、補間演算部１および輝度変化量検出部３に、ＴＶ、オーディオビデオ装置またはナビゲーション装置等の映像信号が入力される。ステップＳ２では拡大する画素間の輝度の変化量が検出される。この検出は、輝度変化量検出部３において行われる。次に、ステップＳ２で検出された輝度変化量を基に拡張補間係数Ｋが算出される（ステップＳ３）。この演算は拡張補間係数演算部４において実行される。
【００２３】
拡張補間係数Ｋの演算は、以下に示す式（２）に基づいて行われる。
【００２４】
Ｋ＝（ｋ−０．５）×（｜Ａ−Ｂ｜）＋０．５  ・・・（２）
なお、ｋ、ＡおよびＢは、式（１）と同じものを示す。
【００２５】
次に、ステップＳ４において、ステップＳ３で算出された修正補正係数Ｋを用いて補間演算が実行される。この補間演算は補間演算部１で実行される。補間演算部１における補間演算式は基本的に上記式（１）であるが、補間係数ｋにステップＳ３で求めた拡張補間係数Ｋが代入される。ステップＳ４で補間画素の輝度が演算されると、演算結果に従って表示装置２が制御され、拡大画像が表示される。
【００２６】
上記式（２）から明らかなように、本実施形態の装置では、単なる距離の割合を示す値ｋを補間係数とするのでは無く、距離の割合を示す値ｋに対して画素Ａ、Ｂの輝度差｜Ａ−Ｂ｜を重み付けした拡張補間係数Ｋを補間係数として用いて、バイリニア法による補間演算を行っている。具体的には、補間演算部１において、式（１）のｋに対して式（２）によって得られるＫを代入して、補間演算を行っている。
【００２７】
その結果、画素Ａ、Ｂ間で、輝度の大きな画素の近くに補間される画素の輝度がより大きくなり、輝度の小さな画素の近くに補間される画素の輝度がより小さくなる。そのため、拡大画像の輝度変化がよりシャープとなり、エッジのはっきりした画像等を拡大する場合の画像のぼやけが解消され、画質が向上する。
【００２８】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る画像拡大処理の概略構成を示すブロック図、図５は当該装置の動作説明のためのフローチャートである。本実施形態の装置は、ＴＶの受信信号を入力映像信号とする場合の実施形態である。
【００２９】
テレビ受信器において、受信電波が弱い場合、映像信号にはノイズが多く含まれる。ノイズを表示する画素はその前後で輝度変化が大きく、そのためノイズを多く含む映像信号に対して第１実施形態で説明した画像拡大処理を行うと、かえってノイズを強調する結果となる。
【００３０】
したがって本実施形態では、受信する電波が弱電界である場合、図２に示した画像拡大処理を行わず、通常のバイリニア法による補間処理を行うようにしている。また、受信電波が弱電界か否かを判定するために、本実施形態ではＩＦ−ＡＧＣ電圧を検出し、この電圧が予め設定した値を超えた場合、図２に示す装置を用いた画像拡大処理を行わないようにしている。
【００３１】
図４において、５はテレビ信号の受信アンテナ、６はＲＦ回路部、７はＩＦ回路部、８は検波回路部である。ＩＦ回路部７において中間周波数に変換された後に検波回路部８から出力された映像信号は、切替部１２を介して第１の画素補間部１０または第２の画素補間部１１に入力される。第１の画素補間部１０は、図２に示す輝度変化量検出部３と画素補間部１００で構成されている。即ち、本発明の第１の実施形態にかかる画像拡大装置である。第２の画素補間部１１は、通常のバイリニア法による画像拡大装置であって、式（１）を用いた補間演算を行う補間演算部を含んでいる。第１、第２の画素補間部１０、１１の出力は表示装置２に入力されて画像を表示する。なお、図示はしていないが、検波回路部８から出力される音声信号は、スピーカを介して音声として出力される。
【００３２】
９は、ＩＦ−ＡＧＣ回路部であり、ＩＦ回路部７の入力のゲインを調整する。本装置のＩＦ−ＡＧＣ回路部９は、ＩＦ−ＡＧＣ電圧が予め設定した電圧以上であるか否かを検出し、検出した信号を切替信号として切替部１２に出力する機能を有している。
【００３３】
次に、図５を参照して本実施形態にかかる装置の動作を説明する。まず、ステップＳ１０でテレビ信号を受信すると、次にＩＦ−ＡＧＣ回路部９において受信信号に対するＩＦ−ＡＧＣ電圧を検出する（ステップＳ１１）。次に、検出されたＩＦ−ＡＧＣ電圧が予め設定した値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。検出電圧が設定値以上であると、入力信号に対して大きな増幅が行われていて、そのため受信信号が弱電界であることが分かる。
【００３４】
したがって、ステップＳ１２でＹＥＳの場合、ＩＦ−ＡＧＣ回路部９は切替信号を切替部１２に出力して、通常の画像拡大処理を行う第２の画像拡大部１１をＩＦ回路部８の出力に接続する。したがって、第２の画素補間部１１では、ＩＦ回路部８の出力に対してバイリニア法による通常の補間係数を用いた補間演算処理が実行される（ステップＳ１３）。
【００３５】
一方、ステップＳ１２でＮＯの場合、即ちＩＦ−ＡＧＣ電圧が設定値に達しない場合、受信信号のレベルは正常であると判断し、ＩＦ−ＡＧＣ回路部９より切替信号を出力して検波回路部８の出力を第１の画素補間部１０に接続する。これによって、第１の画素補間部１０において、図２および３を参照して説明した画像拡大処理が実行される（ステップＳ１４）。なお、式（１）を用いた通常のバイリニア方式による画素補間処理に対して、式（１）および（２）を用いた本発明の画素補間処理を、仮に、拡張バイリニア方式による画素補間処理と呼ぶ。
【００３６】
以上の様に、本実施形態の画像拡大装置では、受信したＴＶ信号の電界強度に応じて最適な補間処理が選択できるので、画像拡大に伴う映像のぼやけも改善され、かつノイズを画像として誤認識し不要な拡大処理を行ってしまうような事態も避けられる。
【００３７】
図６は、本発明の第３の実施形態にかかる画像拡大装置の動作説明のためのフローチャートである。なお、本実施形態の構成は図４を援用して説明する。画素補間のために入力される映像データがマルチパス時のＴＶ映像であった場合、拡張バイリニア方式による画素補間処理を行うと、かえってゴーストを強調し画質をさらに低下させる。従って、本実施形態の装置は、ＴＶの受信状態を同期信号の乱れに基づいて検出し、この検出信号に基づいて、第１または第２の画素補間部１０、１１のいずれにより補間処理を行うかを決定している。
【００３８】
即ち、検波回路部８の出力により、同期乱れのレベルを検出し、そのレベルが予め設定した閾値より高い場合、検波回路部８の出力を切替部１２により第２の画素補間部１１に接続し、一方、同期乱れが閾値以下である場合、検波回路部８の出力を切替部１２により第１の画素補間部１０に接続し、拡張バイリニア方式による画素補間処理を行うようにしている。
【００３９】
図６のフローチャートを参照して説明すると、まずステップＳ２０においてテレビ信号を受信する。次に、ステップＳ２１で受信した信号の同期乱れを検出し、その乱れが予め設定した閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２でＹＥＳの場合、即ち閾値以上の同期乱れがある場合には受信状態がマルチパスであると判断し、ステップＳ２３において通常のバイリニア方式による補間演算を行う。一方、ステップＳ２２でＮＯと判断された場合、即ち受信状態がマルチパスではない場合、ステップＳ２４において拡張バイリニア方式による画素補間処理を行う。
【００４０】
以上の様に、本実施形態に係る画像拡大装置では、受信状態がマルチパスか否かに応じて最適な画素補間処理を選択することができるため、画像拡大に伴う映像のぼやけも改善され、かつマルチパスによるゴーストを強調して拡大処理してしまうような事態も避けることができる。
【００４１】
図７は、本発明の第４の実施形態にかかる画像拡大装置の概略構成を示すブロック図、図８は動作説明のためのフローチャートである。ＴＶ電波が弱く受信状態が悪化すると、画面にノイズが増加し映像信号の輝度変化量が大きくなる。そこで、映像信号の輝度変化量を観察することによって、反対に電波の受信状態を推測することが可能である。このような推測に基づいて、テレビチューナのＡＧＣ回路を最適制御制御することにより、拡張バイリニア方式による画素補間処理が適切に行われる。
【００４２】
図７において、図２と同じ符号は同一または類似の構成要素を示すのでその説明は省略する。１５はテレビチューナであり、ＡＧＣ回路１６を有している。輝度変化量検出部３の出力は比較部１７において累積され、予め決定した閾値と比較される。比較部１７の出力は、ＡＧＣ回路１６の最適制御に用いられる。
【００４３】
図７に示す装置の動作を、図８のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ３０で映像信号を入力し、輝度変化量検出部３において拡大すべき画素間の輝度変化量を検出する（ステップＳ３１）。ステップＳ３２で、検出された変化量の累積値が予め設定した閾値以上であるか否かを判断する。ステップＳ３２でＹＥＳの場合、即ち輝度変化の累積値が閾値以上であると判断されると、ステップＳ３３でＴＶチューナのＡＧＣ電圧を下げる制御を行う。
【００４４】
この制御は、予め記憶装置等に書き込まれたテーブルに従って行う。テーブルには、例えば、映像信号の輝度変化量の累積値が大きくなるとＡＧＣ補正制御を小さくし、累積値が小さい場合はＡＧＣ補正制御を大きくする等の情報が書き込まれている。ステップＳ３３でＴＶチューナのＡＧＣ最適制御が実行されると、その映像信号に対して拡張バイリニア法による画素補間処理を行う（ステップＳ３４）。なお、ステップＳ３２でＮＯの場合は、輝度変化量の累積値が閾値以下であるため、ステップＳ３３のＡＧＣ最適制御をスキップしてステップＳ３４の拡張バイリニア方式による画素補間処理を実行する。
【００４５】
本実施形態では、以上の処理によって、入力された映像信号の状態が悪くノイズを含んでいるような場合であっても、ノイズをいたずらに強調することなくしかも画像のぼやけのない拡大画像を得ることができる。
【００４６】
図９は、本発明の第５の実施形態にかかる画像拡大装置の概略構成を示すブロック図、図１０はこの実施形態にかかる画像拡大結果を概念的に示す図である。また、図１１は、図９に示す装置の動作説明のためのフローチャートである。
【００４７】
図９において、２０は画素取り込み部であり、入力された映像信号の輝度を画素毎に取り込んでメモリに記憶する。２１は輝度の平均値計算部であり、画素取り込み部２０に記憶された画素毎の輝度から、画面全体の輝度の平均値を算出する。２２は第３の画素補間部であって、画素取り込み部２０に記憶された画素の輝度を順次読み出し、この読み出し値と平均値検出部２１において計算された平均値とに基づいて補間演算を行い、補間画素の輝度を決定する。なお、本実施形態における補間演算の詳細については後述する。２３は表示装置である。
【００４８】
図１０の（ａ）は原画面であり、符号２５で示すライン部分が画面全体の平均輝度よりも高い輝度を有している。この画像を本実施形態に添って拡大処理する場合について、図１１のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ４０において、一画面全体の画素について映像信号を取り込む。ステップＳ４１では、画面全体の画素の輝度について平均値を算出する。ステップＳ４２において、画素取り込み部２０に記憶された各画素の輝度情報を位置の情報と共に読み出し、第３の画素補間部２２に出力する。第３の画素補間部２２では読み出し値と、平均値検出部２１において計算された平均値とに基づいて、補間のための補正値を計算する（ステップＳ４３）。
【００４９】
この補正値は、本実施形態では、Ａを読み出した画素の輝度とするとき、（Ａ／平均値）として示される。図１０の（ａ）において、ライン部分２５の輝度Ａは平均値以上であるので、この部分において補正値は１以上となる。次に、ステップＳ４４において、本実施形態の計算式に基づいて補間演算を行う。この補間演算式を、式（３）および（４）に示す。
【００５０】
１−ｋ＞ｋのとき、
ａ＝Ａ×（１−ｋ）×（Ａ／平均値）×Ｇｋ＋Ｂ×ｋ  ・・・（３）
ｋ＞１−ｋのとき、
ａ＝Ａ×ｋ＋Ｂ×（１−ｋ）×（Ａ／平均値）×Ｇｋ  ・・・（４）
ここで、ｋは式（１）の場合と同様に画素Ａ、Ｂ間の距離の割合を示す値であり、Ｇｋは任意に設定可能なゲイン調整係数である。また、Ａ、Ｂは画素ＡおよびＢの輝度、ａは補間画素ａの輝度を示す。
【００５１】
式（３）および（４）から明らかなように、本実施形態の装置では、補間画素の輝度を決定するに当って、通常のバイリニア法による補間演算式に対して（Ａ／平均値）の重み付けを行っている。従って、画素Ａの輝度が平均値よりも高い場合は（Ａ／平均値）の値が１より大きくなり、補間画素ａの輝度が通常のバイリニア法の場合よりも大きい値となる。反対に輝度が平均値よりも低い場合は（Ａ／平均値）が１より小さくなるので、補間画素の輝度はバイリニア法の場合よりも小さくなる。また、拡大する画素Ａ、Ｂ間でより大きな輝度を有する画素に近い補間画素の輝度がより大きくなるような形で、補間画素の輝度が決定される。この結果、ライン、あるいは画像のエッジ部分が強調して表示されることとなる。なお、任意に設定可能なゲイン調整係数Ｇｋによって、その強調の度合いを調整することが可能である。
【００５２】
ステップＳ４４において、１個の補間画素について輝度演算が終了すると、ステップＳ４５において全ての補間が完了したか否かが判定され、完了していない場合（ステップＳ４５のＮＯ）は、ステップＳ４２以下を再び実行する。ステップＳ４５で全ての補間が終っていると判断されると（ステップＳ４５のＹＥＳ）、処理を終了する。
【００５３】
図１０の（ｂ）は、図（ａ）に示す画像について上記の画像拡大処理を行った場合の結果を示す。図（ｂ）から明らかなように、本実施形態の装置では、輝度が画面の平均値よりも高い部分を自動的にエッジと見なし、その部分２６を強調して拡大処理を行うことにより、拡大時の画像のぼやけを防止するようにしている。なお、式（３）および（４）に基づいた画素補間方式を、仮に、第２拡張バイリニア法と呼ぶ。
【００５４】
図１２は、本発明の第６実施形態にかかる画像拡大装置の動作フローを示す図である。図９〜１１に示した第５実施形態の装置では、画面全体の画素について輝度の平均値を算出し拡大画像のエッジ強調処理を行う方式であるが、本実施形態では、画面をＸ×Ｙサイズの複数のブロックに分割し、ブロック毎に輝度の平均値を求めて補間演算を行うようにしている。その結果、補間演算を行おうとする画素の周辺の平均値に基づいてエッジ検出を行うことができるので、より適切な補間演算を行うことができる。
【００５５】
図１２を参照して、本実施形態の処理手順を説明する。まず、ステップＳ５０で全画面の画素の情報を取り込む。次に、画面をＸ×Ｙのサイズの複数のブロックに分割し（ステップＳ５１）、最初のブロックについて画素の情報を読み出す（ステップＳ５２）。画素の情報とは、その画素の位置の情報および輝度情報を含む。ステップＳ５３では、読み出したブロックについて輝度の平均値を計算する。ステップＳ５４では、読み出したブロック内の１画素の情報を読み出し、ステップＳ５５では読み出した画素について補正値を計算し、ステップＳ５６ではその補正値を用いて上記第２拡張バイリニア法により補間演算を行う。
【００５６】
なお、ステップＳ５５、Ｓ５６およびＳ５７における詳細な処理は、図１１を参照して説明した第５実施形態の場合と同じであるので、ここでは重複して説明しない。読み出した画素についての補間演算がステップＳ５６で終了すると、ステップＳ５７において、読み出したブロック内の全ての画素についての演算処理が完了したか否かが判定される。全てが完了していない場合（ステップＳ５７のＮＯ）、ステップＳ５４に戻って次の画素についてステップＳ５５以下を実行する。
【００５７】
ステップＳ５７でＹＥＳの場合、即ち、読み出したブロックの全画素について補間処理が終了すると、ステップＳ５８で全てのブロックについて補間処理が完了したか否かが判定される。ステップＳ５８でＹＥＳの場合は、取り込んだ画面についての画像拡大処理は終了する。ステップＳ５８でＮＯの場合は、ステップＳ５２に戻って次のブロックを読み出し、読み出したブロックに対してステップＳ５３以下の処理を実行する。
【００５８】
なお、本実施形態において、ブロックのサイズＸ、Ｙおよびエッジの強調度合いを調整するゲインＧｋは任意に設定可能である。
【００５９】
図１３は、本発明の第７の実施形態にかかる画像拡大装置の動作説明のためのフローチャートである。本実施形態の装置は、図９〜１１に示す第５の実施形態にかかる装置の変形であって、各画素についてその輝度が平均値以上であった場合にのみ、ステップＳ４４の第２の拡張バイリニア法による補間演算を行うようにしている。
【００６０】
具体的には、ステップＳ４３で補正値を計算した後、その補正値が１以上か否か、即ち画素の輝度が平均値以上か否かを判定し（ステップＳ６０）、平均値以下である場合（ステップＳ６０のＮＯ）、ステップＳ６１で通常のバイリニア法による補間処理を行う。ステップＳ６０でＹＥＳの場合は、ステップＳ４４で第５の実施形態の場合と同様に第２の拡張バイリニア法によって補間演算を実行する。なお、図１３のフローチャートで図１１のフローチャートと同じ参照符号は、同じかまたは類似のステップを示すので、ここでは重複した説明を行わない。
【００６１】
以上の様に、本実施形態の画像拡大装置では、エッジ部についてのみ強調処理が実行され、エッジ部と見なされない部分では強調を伴わない通常の補間演算が行われるため、画像拡大に当ってよりクリアな画像を得ることができる。
【００６２】
図１４は、本発明の第８の実施形態にかかる画像拡大装置の動作説明のためのフローチャートである。本実施形態の装置は、図１２に示した第６の実施形態にかかる装置の変形であり、図１３に示した第７の実施形態にかかる装置と同様に、ステップＳ５５で補正値計算を行った後、補間演算を行おうとする画素の輝度が平均値よりも大きいか否かを判定するステップＳ７０を設け、平均値よりも大きい場合（ステップＳ７０のＹＥＳ）についてのみ図１１のステップＳ４４と同様の第２の拡張バイリニア法による補間演算を行うようにしている。従って、ステップＳ７０でＮＯの場合、ステップＳ７１で通常のバイリニア法による補間演算を行う。
【００６３】
その結果、本実施形態では、エッジ部分は、分割されたブロック毎に求めた輝度の平均値に基づいて強調処理が行われるが、エッジでない部分は通常の強調処理を伴わない補間演算処理が行われるので、画像の拡大に当ってよりクリアな画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】バイリニア方式による画像の拡大処理を示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る画像拡大装置の概略構成を示すブロック図。
【図３】図２に示す装置の動作説明のためのフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る画像拡大装置の概略構成を示すブロック図。
【図５】図４に示す装置の動作説明のためのフローチャート。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る装置の動作説明に供するフローチャート。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る装置の概略構成を示すブロック図。
【図８】図７に示す装置の動作説明に供するフローチャート。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る装置の概略構成を示すブロック図。
【図１０】図９に示す装置の効果を説明するための図。
【図１１】図９に示す装置の動作説明のためのフローチャート。
【図１２】本発明の第６の実施形態に係る装置の説明に供するフローチャート。
【図１３】本発明の第７の実施形態に係る装置の説明に供するフローチャート。
【図１４】本発明の第８の実施形態に係る装置の説明に供するフローチャート。
【符号の説明】
【００６５】
１    補間演算部
２    表示装置
３    輝度変化量検出部
４    拡張補間係数演算部
７    ＩＦ回路部
９    ＩＦ−ＡＧＣ回路部
１０    第１の画素補間部
１１    第２の画素補間部
１２    切替部
２０    画素取り込み部
２１    平均値検出部
２２    第３の画素補間部
２３    表示装置
【図１】
2006078552.tif 000003
【図２】
2006078552.tif 000004
【図３】
2006078552.tif 000005
【図４】
2006078552.tif 000006
【図５】
2006078552.tif 000007
【図６】
2006078552.tif 000008
【図７】
2006078552.tif 000009
【図８】
2006078552.tif 000010
【図９】
2006078552.tif 000011
【図１０】
2006078552.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006078552.tif 000015
【図１４】
2006078552.tif 000016