(57)【要約】【課題】  この発明は、画像の拡大処理に伴う鮮鋭度の低下を改善し、高画質化を図ることが可能な画像処理装置、および画像処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明に係る画像処理装置、および画像処理方法は、画像データの輪郭幅に基づいて生成される倍率制御量を用いた補間演算処理により輪郭幅を補正する第１の輪郭幅補正処理と、第１の輪郭幅補正処理によって輪郭幅が補正された画像データを拡大する拡大処理と、拡大された画像データに対し第１の輪郭幅補正処理と同様の第２の輪郭幅補正処理と、第２の輪郭幅補正処理によって輪郭幅が補正された画像データの輪郭部を強調する輪郭強処理とを行うものである。【選択図】  図２
2006235733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データの輪郭部を検出し、検出された輪郭部の輪郭幅に基づいて第１の倍率制御量を生成し、上記第１の倍率制御量に基づいて上記画像データに対し補間演算処理を行うことにより輪郭幅を補正する第１の輪郭幅補正手段と、
上記第１の輪郭幅補正手段によって輪郭幅が補正された画像データに対して拡大処理を行う画像拡大手段と、
上記画像拡大手段によって拡大された画像データの輪郭部を検出し、検出された輪郭部の輪郭幅に基づいて第２の倍率制御量を生成し、上記第２の倍率制御量に基づいて上記拡大された画像データに対し補間演算処理を行うことにより輪郭幅を補正する第２の輪郭幅補正手段と、
上記第２の輪郭幅補正手段によって輪郭幅が補正された画像データの高域成分を検出し、検出された高域成分に基づいて輪郭部を強調するための強調量を算出し、上記輪郭幅を上記第２の輪郭幅補正手段によって輪郭幅が補正された画像データに上記強調量を付加することにより、輪郭部を強調する輪郭強調手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
上記第１の輪郭幅補正手段および上記第２の輪郭幅補正手段は、輪郭前部において負、輪郭中央部において正、輪郭後部において負となり、全体の総和が０となるよう上記倍率制御量を生成し、当該倍率制御量を画像データの拡大率または縮小率を示す基準変換倍率に重畳して変換倍率を生成し、上記変換倍率に基づいて補間演算処理を行う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】
請求項１または２のいずれかに記載の画像処理装置を備えた画像表示装置。
【請求項４】
画像データの輪郭部を検出し、検出された輪郭部の輪郭幅に基づいて第１の倍率制御量を生成し、上記第１の倍率制御量に基づいて上記画像データに対し補間演算処理を行うことにより輪郭幅を補正する第１の輪郭幅補正工程と、
上記第１の輪郭幅補正工程によって輪郭幅が補正された画像データに対して拡大処理を行う画像拡大工程と、
上記画像拡大工程によって拡大された画像データの輪郭部を検出し、検出された輪郭部の輪郭幅に基づいて第２の倍率制御量を生成し、上記第２の倍率制御量に基づいて上記拡大された画像データに対し補間演算処理を行うことにより輪郭幅を補正する第２の輪郭幅補正工程と、
上記第２の輪郭幅補正工程によって輪郭幅が補正された画像データの高域成分を検出し、検出された高域成分に基づいて輪郭部を強調するための強調量を算出し、上記輪郭幅を上記第２の輪郭幅補正工程によって輪郭幅が補正された画像データに上記強調量を付加することにより、輪郭部を強調する輪郭強調工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
上記第１輪郭幅補正工程および上記第２の輪郭幅補正工程は、輪郭前部において負、輪郭中央部において正、輪郭後部において負となり、全体の総和が０となるよう上記倍率制御量を生成し、当該倍率制御量を画像データの拡大率または縮小率を示す基準変換倍率に重畳して変換倍率を生成し、上記変換倍率に基づいて補間演算処理を行うことを特徴とする請求項４に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、デジタル画像の輪郭を所望の鮮鋭度に補正する画像処理装置と画像処理方法、およびデジタル画像の輪郭を所望の鮮鋭度に補正するとともに任意の倍率で拡大する画像処理装置と画像処理方法、およびこれらの画像処理装置を用いた画像表示装置、これらの画像処理方法を用いた画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像の輪郭部を補正して鮮鋭度を高める画像処理方法として、下記の特許文献に開示されたものがある。特許文献１に開示された画像処理方法においては、入力画像の画素数を変換する際、画像信号の高域成分に基づく制御量を生成し、この制御量を用いて画素数変換用の補間フィルタにおける補間位相を制御するものである。このように、画像の高域成分に基づいて補間位相を制御することにより、画像の輪郭部における変化を急峻にし、画像の鮮鋭度を高めることができる。
【０００３】
特許文献２に開示された画像処理方法は、画像を拡大した後に、拡大率に応じた強調量で輪郭の強調を行うものである。このように画像を拡大した後に輪郭強調を行うことにより、画像の拡大による輪郭部の鮮鋭度の低下を防ぐことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０１８７０号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−１３７４６９号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献に開示された従来の画像処理方法においては、画像の高域成分量に基づいて輪郭部の補正するため、画像のレベル変化が小さい輪郭部においては鮮鋭度が改善されにくいという問題があった。このため、画像全体に過不足なく鮮鋭度を向上することが困難であった。また、画像の拡大処理により平滑化された画像に対して輪郭強調処理を行うため、輪郭の前後に付加されるオーバーシュート、アンダーシュートの幅が大きくなり、輪郭の鮮鋭度を十分高めることができないという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、画像の拡大処理に伴う鮮鋭度の低下を改善し、高画質化を図ることが可能な画像処理装置、および画像処理方法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】
【０００７】
この発明の画像処理装置は、画像データの輪郭部を検出し、検出された輪郭部の輪郭幅に基づいて第１の倍率制御量を生成し、上記第１の倍率制御量に基づいて上記画像データに対し補間演算処理を行うことにより輪郭幅を補正する第１の輪郭幅補正手段と、
上記第１の輪郭幅補正手段によって輪郭幅が補正された画像データに対して拡大処理を行う画像拡大手段と、
上記画像拡大手段によって拡大された画像データの輪郭部を検出し、検出された輪郭部の輪郭幅に基づいて第２の倍率制御量を生成し、上記第２の倍率制御量に基づいて上記拡大された画像データに対し補間演算処理を行うことにより輪郭幅を補正する第２の輪郭幅補正手段と、
上記第２の輪郭幅補正手段によって輪郭幅が補正された画像データの高域成分を検出し、検出された高域成分に基づいて輪郭部を強調するための強調量を算出し、上記輪郭幅を上記第２の輪郭幅補正手段によって輪郭幅が補正された画像データに上記強調量を付加することにより、輪郭部を強調する輪郭強調手段とを備えるものである。
【０００８】
また、この発明の画像処理方法は、画像データの輪郭部を検出し、検出された輪郭部の輪郭幅に基づいて第１の倍率制御量を生成し、上記第１の倍率制御量に基づいて上記画像データに対し補間演算処理を行うことにより輪郭幅を補正する第１の輪郭幅補正工程と、
上記第１の輪郭幅補正工程によって輪郭幅が補正された画像データに対して拡大処理を行う画像拡大工程と、
上記画像拡大工程によって拡大された画像データの輪郭部を検出し、検出された輪郭部の輪郭幅に基づいて第２の倍率制御量を生成し、上記第２の倍率制御量に基づいて上記拡大された画像データに対し補間演算処理を行うことにより輪郭幅を補正する第２の輪郭幅補正工程と、
上記第２の輪郭幅補正工程によって輪郭幅が補正された画像データの高域成分を検出し、検出された高域成分に基づいて輪郭部を強調するための強調量を算出し、上記輪郭幅を上記第２の輪郭幅補正工程によって輪郭幅が補正された画像データに上記強調量を付加することにより、輪郭部を強調する輪郭強調工程とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る画像処理装置は、画像データの輪郭幅を補正した後に拡大処理を行い、さらに拡大処理後の画像データの輪郭幅を補正するので、画像を拡大した場合であっても輪郭の鮮鋭度を向上させることができる。また、拡大処理の前に輪郭幅を補正するため、拡大処理後の輪郭幅補正処理を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明に係る画像処理装置を備えた画像表示装置の構成を示す図である。図１に示す画像表示装置は、画像データ入力部３１、画像処理部１、および表示部３２を備えている。
画像信号ＶＩは、画像データ入力部３１に入力される。画像信号ＶＩは、画像データ信号と同期信号を含み、画像データ入力部３１は、画像信号ＶＩからデジタル形式の画像データＤＩを出力する。画像信号ＶＩがアナログ信号である場合、画像データ入力部３１はＡ／Ｄ変換器により構成され、同期信号の周期でサンプリングされた画像データＤＩを出力する。また、画像信号ＶＩがエンコードされたデジタル信号である場合、画像データ入力部３１は、デコーダにより構成され、デコードされた画像データＤＩを出力する。
【００１１】
画像データ入力部３１から出力された画像データＤＩは、画像処理部１に入力される。画像処理部１は、画像データＤＩの画像サイズを表示部３２の表示サイズに応じて拡大する拡大処理、および拡大処理によって生じる輪郭のぼやけを補正する輪郭補正処理を行う。画像処理部１により出力される画像データＤＯは、表示部３２に入力されて表示される。
【００１２】
図２は、画像処理部１の内部構成を示すブロック図である。
図２に示すように、画像処理部１は、第１の輪郭幅補正部２、拡大処理部３、第２の輪郭幅補正部４、輪郭強調部５により構成される。
画像データＤＩは、第１の輪郭幅補正部２に入力される。第１の輪郭幅補正部２は、画像データＤＩに対して輪郭幅補正処理を行い、輪郭幅が補正された画像データＤｘを拡大処理部３に出力する。拡大処理部３は、第１の輪郭幅補正部２が出力する画像データＤｘに対して、水平方向および垂直方向の画像の拡大処理を行い、拡大された画像データＤｙを第２の輪郭幅補正部４に出力する。第２の輪郭幅補正部４は、拡大処理部３が出力する拡大された画像データＤｙに対して、第１の輪郭幅補正部２と同様の輪郭幅補正処理を行い、輪郭幅が補正された画像データＤｚを輪郭強調部５に出力する。輪郭強調部５は、第２の輪郭幅補正部が出力する画像データＤｚに対して、輪郭強調処理を行い、輪郭強調された画像データＤＯを出力する。
【００１３】
図３は、第１および第２の輪郭幅補正部２，４の内部構成を示すブロック図である。第１および第２の輪郭幅補正部２，４は同様の内部構成を有している。第１および第２の輪郭幅補正部２，４は、輪郭幅検出部６、倍率制御量生成部７、倍率生成部８、補間処理部９により構成される。
輪郭幅検出部６は、画像データＤＩの大きさが水平方向に所定期間連続的に変化している部分を輪郭として判別し、当該輪郭の幅（輪郭幅）Ｗ、および輪郭幅における所定の位置を基準位置ＰＭとして検出する。倍率制御量生成部７は、輪郭幅検出部６により検出された輪郭幅Ｗと輪郭基準位置ＰＭに基づいて、輪郭幅補正に用いる倍率制御量ＲＺＣを生成し、倍率生成部８に送る。倍率制御量ＲＺＣは、輪郭幅を補正する画素を後述する補間演算により求める際、各画素の補間倍率（補間密度）を画素毎に指定するための制御量である。
【００１４】
倍率生成部８は、任意の基準変換倍率情報ＲＺ０に倍率制御量ＲＺＣを重畳して変換倍率情報ＲＺを算出し、当該変換倍率情報ＲＺの逆数１／ＲＺを変換倍率Ｚとして算出する。基準変換倍率情報ＲＺ０は、輪郭幅補正前および補正後における画像データＤＩの画素数の変換倍率を指定し、ＲＺ０＝１とした場合、画像データＤＩの画素数は輪郭幅補正前と補正後で変化せず、ＲＺ０＞１とした場合は、輪郭幅補正と同時に画像の拡大処理が行われる。補間処理部９は、倍率生成部８により算出された変換倍率Ｚ（＝１／ＲＺ）を用いて画像データＤＩに対し補間処理を行って輪郭を補正する補間画素データを算出することにより、輪郭幅が補正された画像データＤｘを出力する。
【００１５】
図４は、第１および第２の輪郭幅補正部２，４における輪郭幅補正処理について説明するための図である。図４（ａ）は、輪郭幅検出回路６により検出される画像データＤＩ（Ｄｙ）の輪郭幅Ｗ、および基準位置ＰＭを示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す輪郭に対して生成される倍率制御量ＲＺＣを示している。図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す倍率制御量ＲＺＣを基準変換倍率ＲＺ０に重畳して算出される変換倍率情報ＲＺを示し、図４（ｄ）は、図４（ｃ）に示す変換倍率情報ＲＺの逆数１／ＲＺとして算出される変換倍率Ｚを示す。図４（ｄ）において、Ｚ０はＲＺ０の逆数１／ＲＺ０により表される基準変換倍率である。この基準倍率をＺ０＞１とした場合、輪郭幅補正処理とともに画素数を増やす拡大処理が行われ、Ｚ０＜１とした場合は画素数を減らす縮小処理が行われる。また、基準変換倍率をＺ０＝１とした場合、輪郭幅の補正処理のみが行われる。図４（ｅ）は、図４（ｄ）に示す変換倍率Ｚを用いて図４（ａ）に示す画像データＤＩに補間演算処理を行って得られる輪郭幅補正後の画像データＤｘ（Ｄｚ）を示している。
【００１６】
図４（ｂ）に示すように、倍率制御量ＲＺＣは輪郭前部ｂおよび輪郭後部ｄで負、輪郭中央部ｃで正、他の部分でゼロとなり、輪郭部における総和がゼロとなるように生成される。また、倍率制御量ＲＺＣを任意の基準変換倍率情報ＲＺ０に重畳して算出される変換倍率情報ＲＺの輪郭部における総和は、図４（ｃ）に示すように、基準変換倍率情報ＲＺ０と等しくなる。変換倍率情報ＲＺが基準変換倍率情報ＲＺ０より小さい輪郭前部ｂおよび輪郭後部ｄにおいて変換倍率Ｚは、図４（ｄ）に示すように、基準変換倍率Ｚ０よりも大きくなる。一方、変換倍率情報ＲＺが基準変換倍率情報ＲＺ０より大きい輪郭中央部ｃにおいて変換倍率Ｚは、図４（ｄ）に示すように、基準変換倍率Ｚ０より小さくなる。つまり、変換倍率Ｚは、輪郭前部ｂおよび輪郭後部ｄでは基準変換倍率Ｚ０より高く、輪郭中央部ｃでは基準変換倍率Ｚ０より低くなる。
【００１７】
補間処理部９において、図４（ｄ）に示す変換倍率Ｚを用いて画像データＤＩに対し補間処理を行うことにより、輪郭幅が補正された画像データＤｘが得られる。補間処理の際、変換倍率Ｚが基準変換倍率Ｚ０より大きい輪郭前部ｂおよび輪郭後部ｄでは補間密度が高くなり、変換倍率Ｚが基準倍率Ｚ０よりも小さい輪郭中央部ｃでは補間密度が低くなる。つまり、輪郭前部ｂおよび輪郭後部ｄでは画素数を相対的に増やす拡大処理が行われ、輪郭中央部ｃでは画素数を相対的に減らす縮小処理が行われる。図４（ｅ）は、輪郭幅補正を行った画像データＤｘを示す図である。図４（ｅ）に示すように、輪郭中央部ｃでは画像を縮小し、輪郭前部ｂおよび輪郭後部ｄでは画像を拡大することによって、輪郭幅Ｗを縮小し、輪郭部における鮮鋭度を向上することができる。
【００１８】
ここで、輪郭幅Ｗに基づいて生成される倍率制御量ＲＺＣは、期間ｂ、ｃおよびｄにおける総和がゼロとなるように生成される。つまり、図４（ｂ）において斜線で示した部分の面積をそれぞれＳｂ、ＳｃおよびＳｄとすると、Ｓｂ＋Ｓｄ＝Ｓｃとなるように生成される。このため、変換倍率Ｚは局部的に変動するが、画像全体での変換倍率Ｚは、基準変換倍率Ｚ０と等しくなる。このように、画像全体としての変換倍率Ｚが基準変換倍率Ｚ０と等しくなるように倍率制御量ＲＺＣを生成することにより、輪郭部における画像のズレを生じることなく輪郭幅を補正することができる。
【００１９】
輪郭幅Ｗの補正量、すなわち変換後の輪郭幅Ｗｘは、図４（ｂ）に示す倍率制御量ＲＺＣの期間ｃにおける面積Ｓｃの大きさによって任意に設定することができる。よって、当該面積Ｓｃの大きさを調整することにより、変換後の画像を所望の鮮鋭度にすることができる。
【００２０】
図５は、画像データＤＩと輪郭幅Ｗとの関係について説明するための図である。Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３およびＤ４は画像データＤＩの一部の画素データを示している。図５においてＷｓは、各画素データの間隔（水平方向のサンプリング周期）を示している。図５に示すように、画素データＤ１とＤ２の差分量をｄａ、Ｄ２とＤ３の差分量をｄｂ、Ｄ３とＤ４の差分量をｄｃ、すなわち、ｄａ＝Ｄ２−Ｄ１、ｄｂ＝Ｄ３−Ｄ２、Ｄｃ＝Ｄ４−Ｄ３とする。ｄａ，ｄｂ，ｄｃは、それぞれ輪郭前部、輪郭中央部、輪郭後部の画素データの変化量を示している。
【００２１】
輪郭幅検出部６は、ｄａ，ｄｂ，ｄｃの値に基づいて、画像データＤＩが単調増加あるいは単調減少しており、かつ輪郭前部および輪郭後部が輪郭中央部に比べて平坦であるような部分を輪郭として検出する。すなわち、ｄａ，ｄｂ，ｄｃが以下の式（１ａ）および（１ｂ）を同時に満たす場合、図５に示す画像データＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の４画素を輪郭とみなし、この期間を輪郭幅Ｗとして出力する。
ｄａ≧０，ｄｂ≧０，ｄｃ≧０またはｄａ≦０，ｄｂ≦，ｄｃ≦０  …（１ａ）
｜ｄｂ｜＞｜ｄａ｜、｜ｄｂ｜＞｜ｄｃ｜  …（１ｂ）
このとき、輪郭幅Ｗ＝３×Ｗｓである。
【００２２】
ここで、参照する画素データ数をＫ＋１個（Ｋは正の整数）とする場合、Ｗ＝Ｋ×Ｗｓまでの輪郭幅を検出することができる。なお、輪郭幅の検出は、１画素おき（２×Ｗｓ間隔）に抽出される画素データを用いて行ってもよい。
【００２３】
第１の輪郭幅補正部２から出力される輪郭幅補正後の画像データＤｘは、拡大処理部３に入力される（図１参照）。拡大処理部３は、輪郭幅補正後の画像データＤｘを所定の倍率で拡大する。
図６は拡大処理部３の動作を示す図である。図６において、（ａ）は拡大前の画像、（ｂ）は拡大後の画像を示している。ここでは、画像サイズを水平方向、垂直方向ともにｋ倍に拡大する場合を示しているが、水平方向と垂直方向で異なる倍率を設定してもよい。図６に示すように、拡大前の画像における水平サイズＰ、および垂直サイズＱは、ｋ・Ｐ、およびｋ・Ｑにそれぞれ拡大される。
【００２４】
拡大処理部３から出力される拡大後の画像データＤｙは、第２の輪郭幅補正部４に入力される。第２の輪郭幅補正部４は、画像データＤｙに対し、第１の輪郭幅補正部２と同様の処理を実施することにより、輪郭幅が補正された画像データＤｚを出力する。
【００２５】
第２の輪郭幅補正部４から出力される輪郭幅補正後の画像データＤｚは、輪郭強調部５に入力される。
図７は、輪郭強調部５の構成を示すブロック図である。輪郭強調部５は、輪郭検出部１０、強調量生成部１１および強調量付加部１２から構成される。
輪郭幅補正後の画像データＤｚは、輪郭検出部１０および強調量付加部１２に入力される。輪郭検出部１０は、画像データＤｚに対し２次微分などの微分演算を行うことにより、輪郭幅Ｗｚにおける画像データの変化量を示す変化量データＦを検出する。強調量生成部１１は、変化量データＦに基づいて、画像データＤｚの輪郭を強調するための強調量Ｓを生成し、強調量付加部１２に出力する。強調量付加部１２は、画像データＤｚに、強調量Ｓを付加することにより画像データＤｚの輪郭を強調し、輪郭強調後の画像データＤＯを出力する。
【００２６】
図８は、輪郭強調部５における輪郭強調処理について説明するための図である。図８（ａ）は輪郭強調を行う前の画像データＤｚを示し、図８（ｂ）は変化量データＦを示し、図８（ｃ）は強調量Ｓを示し、図８（ｄ）は輪郭強調後の画像データＤＯを示している。
【００２７】
輪郭検出部１０は、画像データＤｚに対し２次微分などの微分演算を行うことにより、図８（ｂ）に示す変化量データＦを検出する。強調量生成部１１は、変化量データＦの振幅を調整することにより、図８（ｃ）に示す強調量Ｓ、すなわちオーバーシュート、アンダーシュートを生成する。強調量付加部１２は、図８（ｃ）に示す強調量Ｓを画像データＤｚにおける輪郭部の前後に付加することにより、輪郭が強調された画像データＤＯを出力する。
【００２８】
図９は、画像処理部１の画像処理動作を示す図である。
図９（ａ）は画像処理部１に入力される画像データＤＩを示し、図９（ｂ）は第１の輪郭補正部２から出力される画像データＤｘを示し、図９（ｃ）は拡大処理部３から出力される画像データＤｙを示し、図９（ｄ）は第２の輪郭幅補正部４から出力される画像データＤｚを示し、図９（ｅ）は輪郭強調部５から出力される画像データＤＯを示している。
図９（ｂ）に示すように、画像データＤＩの輪郭幅Ｗは、第１の輪郭幅補正部２によりＷｘに縮小されるが、拡大処理部３における画像の拡大処理により、図９（ｃ）に示すようにＷｙに拡大される。第２の輪郭幅補正部４は、拡大処理部３から出力される拡大後の画像データＤｙに輪郭幅補正処理を行うので、拡大された輪郭幅Ｗｙは、図９（ｄ）に示すようにＷｚに縮小される。輪郭強調部５において、第２の輪郭幅補正部４から出力される画像データＤｚに輪郭強調処理を行うことにより、図９（ｅ）に示すように幅が縮小された輪郭をさらに強調することができる。
【００２９】
以上に説明したように、画像処理部１は、画像の拡大処理を行う前に、第１の輪郭幅補正部１において輪郭幅の縮小を行い、拡大処理を行った後、再度、第２の輪郭幅補正部４において輪郭幅の縮小を行うので、輪郭幅の拡大による画像のぼやけを生じることなく画像の拡大を行うことができる。
【００３０】
ここで、第１および第２の輪郭幅補正部２，４を用いて輪郭幅の縮小を行う効果について説明する。
図１０は、第１の輪郭幅補正部２のみを用いて輪郭幅の補正を行った場合の問題について説明するための図である。図１０（ａ）は画像データＤＩを示し、図１０（ｂ）は第１の輪郭幅補正部２から出力される画像データＤｘを示し、図１０（ｃ）は拡大処理部３から出力される画像データＤｙを示し、図１０（ｄ）は輪郭強調部５から出力される画像データＤＯを示している。
【００３１】
第２の輪郭幅補正部２を用いない場合、拡大処理部３から出力される拡大後の画像データＤｙに対して輪郭幅補正処理が実施されないため、輪郭強調部５には、図１０（ｃ）に示す拡大された輪郭幅Ｗｙの画像データＤｙが入力される。このように輪郭幅の広がった画像データに対して輪郭強調処理を行った場合、図１０（ｅ）に示すようにオーバーシュートおよびアンダーシュートの幅が拡大するため、輪郭の鮮鋭度を十分に高めることができない。
【００３２】
図１１は、第２の輪郭幅補正部４のみを用いて輪郭幅の補正を行った場合の問題について説明するための図である。図１１（ａ）は画像データＤＩを示し、図１１（ｂ）は拡大処理部３から出力される画像データＤｙを示している。
第１の輪郭幅補正部２を用いない場合、拡大処理部３から出力される画像データＤｙの輪郭幅Ｗｙは大きく広がる。このため、第２の輪郭幅補正部４において、より大きく広がった輪郭幅Ｗｙについて輪郭幅補正処理を行わなければならないため、輪郭幅を検出するために用いる画素データの数が増加する。そのため、輪郭幅検出部６の回路規模が増大するという問題が生じる。
【００３３】
画像処理部１は、図９に示すように、画像データＤＩに対し輪郭幅を縮小する輪郭幅補正処理（図９（ｂ））を行った後、画像の拡大処理（図９（ｃ））を行い、拡大後の画像データに対して再度、輪郭幅補正処理（図９（ｄ））を行うので、画像の拡大率を大きく設定した場合であっても拡大画像における輪郭の鮮鋭度を十分に維持することができる。また、幅が縮小された画像データＤｚに対して輪郭強調処理を行うことにより幅の狭いオーバーシュートおよびアンダーシュートが付加されるので（図９（ｅ））、画像の鮮鋭度を十分向上することができる。
【００３４】
また、本発明に係る画像処理部１においては、輪郭幅の補正量を、輪郭の振幅ではなく輪郭の幅の大きさに基づいて決定するので、振幅が小さく幅が広い輪郭についても鮮鋭度を向上させ、適切な輪郭強調処理を行うことができる。
【００３５】
なお、輪郭強調部５は、ノイズ成分に対しては強調処理を行わないよう構成してもよく、さらに、ノイズ成分を低減するノイズリダクション機能を設けてもよい。このような処理は、強調量生成部１１において、輪郭検出部１０により検出される変化量データＦに対して非線形処理を行うことで実現することができる。また、変化量データＦは、微分演算以外にパターンマッチングや他の演算によって検出してもよい。
【００３６】
図１２は、第１および第２の輪郭幅補正部２，４の他の構成を示すブロック図である。
図１２に示す第１および第２の輪郭幅補正部２，４は、垂直方向における輪郭の幅を補正するための垂直輪郭幅補正部１３、および水平方向における輪郭の幅を補正するための水平輪郭幅補正部１４を備えている。
【００３７】
垂直輪郭幅補正部１３、および水平輪郭幅補正部１４の内部構成は図３に示すものと同様であり、画像データＤＩの垂直および水平方向の輪郭のそれぞれに、先に説明した輪郭幅補正処理を行う。
垂直輪郭幅補正部１３において、輪郭幅検出部６１は画像データＤＩにおける垂直方向の輪郭幅ＷＶおよび基準位置ＰＭＶを検出し、倍率制御量生成部７１は垂直方向の倍率制御量ＲＺＣＶを生成する。倍率生成部８１は垂直方向の変換倍率ＺＶを生成し、補間処理部９１は変換倍率ＺＶに基づいて画像データＤＩに対し垂直方向の補間演算処理を行い、垂直方向の輪郭幅が補正された画像データＤＶｘを出力する。
【００３８】
水平輪郭幅補正部１４において、輪郭幅検出部６２は画像データＤＶｘにおける水平方向の輪郭幅ＷＨおよび基準位置ＰＭＨを検出し、倍率制御量生成部７２は水平方向の倍率制御量ＲＺＣＨを生成する。倍率生成部８２は水平方向の変換倍率ＺＨを生成し、補間処理部９２は変換倍率ＺＨに基づいて画像データＤＶｘに対し水平方向の補間演算処理を行い、垂直および水平方向の輪郭幅が補正された画像データＤｘを出力する。
ここで、水平方向の輪郭幅補正処理を行った後に、垂直方向の輪郭幅補正処理を行ってもよく、水平方向と垂直方向の輪郭幅補正処理を同時に実施してもよい。
【００３９】
なお、水平方向の基準変換倍率情報をＲＺＨ０＝１、垂直方向の基準変換倍率情報をＲＺＶ０＝１とした場合、画像全体の拡大変換および縮小変換はなされず、輪郭幅補正処理のみが行われる。
【００４０】
図１３は、輪郭強調部５の他の構成を示すブロック図である。
図１３に示す輪郭強調部５は、垂直方向における輪郭を強調するための垂直輪郭強調部２３、および水平方向における輪郭を強調するための水平輪郭強調部２４を備えている。
垂直輪郭強調部２３、および水平輪郭強調部２４の内部構成は図７に示すものと同様であり、第２の輪郭幅補正部４から出力される画像データＤｚの垂直および水平方向の輪郭のそれぞれに、先に説明した輪郭強調処理を行う。
【００４１】
垂直輪郭強調部２３において、輪郭検出部１０１は画像データＤｚにおける垂直方向の画像データの変化量データＦＶを検出し、強調量生成部１１１は垂直方向の輪郭強調量ＳＶを生成する。強調量付加部１２１は画像データＤｚに垂直方向の輪郭強調量ＳＶを付加し、垂直方向の輪郭が強調された画像データＤＶ０を出力する。
【００４２】
水平輪郭強調部２４において、輪郭検出部１０２は画像データＤＶ０における水平方向の画像データの変化量データＦＨを検出し、強調量生成部１１２は水平方向の輪郭強調量ＳＨを生成する。強調量付加部１２２は画像データＤｚに水平方向の輪郭強調量ＳＨを付加し、垂直および水平方向の輪郭幅が補正された画像データＤＯを出力する。
【００４３】
図１２に示す第１および第２の輪郭幅補正部２，４、ならびに図１３に示す輪郭強調部５を用いて水平方向および垂直方向における輪郭について輪郭幅補正処理および輪郭強調処理を行うことにより、画像の鮮鋭度を十分に向上することができる。
【００４４】
図１４は、以上において説明した本発明に係る画像処理方法の処理工程を示すフローチャートである。
ステップＰａでは、入力画像データＤＩに対して、第１の輪郭幅補正処理を行い、垂直方向および水平方向に輪郭幅が補正された画像データＤｘを生成する。
次のステップＰｂでは、上記ステップＰａにて輪郭幅が補正された画像データに対して、画像の拡大処理を行い、拡大された画像データＤｙを生成する。
次のステップＰｃでは、上記ステップＰｂにて拡大処理された画像データＤｙに対して、第２の輪郭幅補正処理を行い、垂直方向および水平方向に輪郭幅が補正された画像データＤｚを生成する。
次のステップＰｄでは、上記ステップＰｃにて輪郭幅が補正された画像データに対して、水平方向および垂直方向輪郭部分にオーバーシュートおよびアンダーシュートを付加する輪郭強調処理を行い、輪郭強調された画像データＤＯを生成する。
最後のステップＰｅでは、輪郭強調された画像を表示する。
【００４５】
図１５は、第１および第２の輪郭幅補正処理のステップＰａ，Ｐｃにおける処理工程を示すフローチャートである。図１５において、ＰａＶは垂直方向における輪郭幅補正処理の工程を示し、ＰａＨは水平方向における輪郭幅補正処理の工程を示している。
ステップＰａ１では、入力画像データＤＩから、垂直方向の輪郭の幅および基準位置の検出および補間処理に必要な複数の画素データを抽出する。
次のステップＰａ２では、上記ステップＰａ１で抽出された複数の画素データから、垂直方向の輪郭幅ＷＶおよび基準位置ＰＭＶを検出する。
次のステップＰａ３では、上記ステップＰａ１で抽出された複数の画素データと上記ステップＰａ２で検出された垂直方向の輪郭幅と基準位置に基づいて、垂直方向の倍率制御量ＲＺＣＶを生成する。
次のステップＰａ４では、上記ステップＰａ３で生成された垂直方向の倍率制御量と予め与えられた垂直方向の基準変換倍率情報ＲＺＶ０とを重畳して、垂直方向の変換倍率情報を生成し、垂直方向の変換倍率情報の逆数として算出される垂直方向の変換倍率ＺＶを生成する。
次のステップＰａ５では、上記ステップＰａ４で生成された垂直方向の変換倍率ＺＶに基づいて、上記ステップＰａ１で抽出された複数の画素データに対し垂直方向の補間処理を実施する。
上記ステップＰａ１〜Ｐａ５までの工程を、画像データＤＩの全画素について実施することで、垂直方向の輪郭幅補正の工程ＰａＶが完了する。
【００４６】
垂直方向の輪郭幅補正の工程ＰａＶが完了すると、次に水平方向の輪郭幅補正の工程ＰａＨが開始される。
ステップＰａ６では、垂直方向の輪郭幅が補正された画像データＤＶｘから、水平方向の輪郭の幅と基準位置の検出、および水平方向の補間処理に必要な複数の画素データを抽出する。
次のステップＰａ７では、上記ステップＰａ６で抽出された複数の画素データから、水平方向の輪郭の幅ＷＨおよび基準位置ＰＭＨを検出する。
次のステップＰａ８では、上記ステップＰａ６で抽出された複数の画素データと上記ステップＰａ７で検出された水平方向の輪郭幅ＷＨおよび基準位置ＰＭＨに基づいて、水平方向の倍率制御量ＲＺＣＨを生成する。
次のステップＰａ９では、上記ステップＰａ８で生成された倍率制御量とあらかじめ与えられた水平方向の基準変換倍率情報ＲＺＨ０とを重畳して、水平方向の変換倍率情報を生成し、水平方向の変換倍率情報の逆数として算出される水平方向の変換倍率ＺＨを生成する。
次のステップＰａ１０では、上記ステップＰａ９で生成された変換倍率ＺＨに基づいて、上記ステップＰａ６で抽出された複数の画素データに対し水平方向の補間処理を実施する。
上記ステップＰａ６〜Ｐａ１０までの工程を、画像データＤＶｘの全画素について実施することで、水平方向の輪郭幅補正の工程ＰａＨが完了する。
【００４７】
図１５に示す処理工程は、垂直方向および水平方向の両方向に対して輪郭幅の補正を行う場合について示しているが、水平方向および垂直方向のいずれかの方向にのみ輪郭幅補正を行ってもよい。すなわち、図１５のＰａＶのフローとＰａＨのフローのいずれか一方のみを実施することも可能である。
また、図１５に示す処理工程においては、垂直方向の輪郭幅を補正した後に水平方向の輪郭幅を補正しているが、水平方向の輪郭幅を補正した後に水平方向の輪郭幅の補正をしてもよい。つまり、図１５に示すＰａＨのフローを実施した後に、図１５のＰａＶのフローを実施してもよい。
【００４８】
図１６は、輪郭強調処理のステップＰｄにおける処理工程を示すフローチャートである。図１６において、ＰｄＶは垂直方向における輪郭強調処理の工程、ＰｄＨは水平方向における輪郭強調処理の工程を示している。
ステップＰｄ１では、輪郭幅が補正された画像データＤｚから、垂直方向の輪郭における画像データの変化量を検出するのに必要な複数の画素データを抽出する。
次のステップＰｄ２では、上記ステップＰｄ１で抽出された複数の画素データから、輪郭部の垂直方向における画像の変化量を示す変化量データＦＶを生成する。
次のステップＰｄ３では、上記ステップＰｄ２で生成された変化量データＦＶに基づいて、垂直方向の強調量ＳＶを生成する。
次のステップＰｄ４では、上記ステップＰｄ１で抽出された画素データに対して、上記ステップＰｄ３で生成された垂直方向の強調量を付加する。
上記ステップＰｄ１からＰｄ４までの手順を、画像データの全画素について実施することで、垂直方向の輪郭強調処理の工程ＰｄＶが完了する。
【００４９】
次のステップＰｄ５では、垂直方向の輪郭が強調された画像データＤＶ０から、水平方向の輪郭における画像データの変化量の検出に必要な複数の画素データを抽出する。
次のステップＰｄ６では、上記ステップＰｄ５で抽出された複数の画素データから、輪郭部の水平方向における画像の変化量を示す変化量データＦＨを生成する。
次のステップＰｄ７では、上記ステップＰｄ６で生成された輪郭検出データに基づいて、水平方向の強調量ＳＨを生成する。
次のステップＰｄ８では、上記ステップＰｄ５で抽出された画素データに対して、上記ステップＰｄ７で生成された水平方向の強調量を付加する。
上記ステップＰａ５〜Ｐａ８までの工程を、画像データＤＶ０の全画素について実施することで、水平方向の輪郭強調処理の工程ＰｄＨが完了する。
【００５０】
以上、図１４〜１６のフローチャートに基づいて説明した本発明に係る画像処理方法は、ソフトウェア処置（ソフトウェア、およびハードウェアが混在する場合を含む）によって実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】第１および第２の輪郭補正部の構成を示すブロック図である。
【図４】輪郭幅補正部の動作を示す図である。
【図５】輪郭幅検出部の動作を示す図である。
【図６】拡大処理部の動作を示す図である。
【図７】輪郭強調部の構成を示すブロック図である。
【図８】輪郭強調部の動作を示す図である。
【図９】本発明に係る画像処理装置の動作示す図である。
【図１０】本発明に係る画像処理装置の作用について説明するための図である。
【図１１】本発明に係る画像処理装置の作用について説明するための図である。
【図１２】第１および第２の輪郭補正部の構成を示すブロック図である。
【図１３】輪郭強調部の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明に係る画像処理装置の処理工程を示すフローチャートである。
【図１５】本発明に係る画像処理装置における輪郭幅補正処理の工程を示すフローチャートである。
【図１６】本発明に係る画像処理装置における輪郭強調処理の工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１  画像処理部、  ２  第１の輪郭幅補正部、  ３  拡大処理部、  ４  第２の輪郭幅補正部、  ５  輪郭強調部、  ６  輪郭幅検出部、  ７  倍率制御量生成部、  ８  倍率生成部、  ９  補間処理部、  １０  輪郭検出部、  １１  強調量生成部、  １２  強調量付加部、  １３  垂直輪郭幅補正部、  １４  水平輪郭幅補正部、２３  垂直輪郭強調部、  ２４  水平輪郭強調部、  ３０  水平強調量付加部、  ３１  画像データ入力部、  ３２  表示部
【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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【図１５】
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【図１６】
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