(57)【要約】【課題】線分等の境界部分を個別に精度良く表示させることによって縮小画像の画質を高めること。【解決手段】画素ブロック設定部が、縮小画像の各画素位置にそれぞれ対応する画素ブロックを元画像に対して設定し、代表画素選択部が、画素ブロックに含まれる画素の中から代表画素を選択し、検出部が、画像ブロックに含まれる画素の中から所定の補正対象を構成する画素を検出し、検証部が、所定の補正対象を構成する画素が検出された画素ブロックに対して、当該画素ブロックから選択された代表画素の正当性を補正対象の内容に応じて検証し、再選択部が、代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、当該画素ブロックに含まれる画素の中からあらたな代表画素を選択し、縮小画像生成部が、代表画素選択部または再選択部によって各画素ブロックから選択された代表画素に基づいて縮小画像を生成するように画像処理装置を構成する。【選択図】図７
2011117999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮小画像の各画素位置にそれぞれ対応する画素ブロックを元画像に対して設定する画素ブロック設定手段と、
前記画素ブロックに含まれる画素の中から代表画素を選択する代表画素選択手段と、
前記画像ブロックに含まれる画素の中から所定の補正対象を構成する画素を検出する検出手段と、
前記検出手段によって所定の補正対象を構成する画素が検出された画素ブロックに対して、当該画素ブロックから選択された代表画素の正当性を前記補正対象の内容に応じて検証する検証手段と、
前記検証手段によって前記代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、当該画素ブロックに含まれる画素の中からあらたな代表画素を選択する再選択手段と、
前記代表画素選択手段または前記再選択手段によって各画素ブロックから選択された代表画素に基づいて縮小画像を生成する縮小画像生成手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記検出手段は、
前記所定の補正対象を構成する画素として、線分を構成する画素を前記画素ブロックに含まれる画素の中から検出し、
前記検証手段は、
前記検出手段によって前記線分を構成する画素が検出された画素ブロックにおいて、当該画素ブロックから選択された代表画素が前記線分を構成する画素でない場合に、当該代表画素の正当性を否定し、
前記再選択手段は、
前記検証手段によって前記代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、当該画素ブロックの中から、前記線分を構成する画素をあらたな代表画素として選択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】
前記検証手段によって前記代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、前記検出手段によって検出された線分の幅が小さいほど前記代表画素選択手段によって選択された代表画素の重み付け係数を小さくし、前記再選択手段によって選択された代表画素の重み付け係数を大きくする重み付け手段
をさらに備えた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】
前記代表画素選択手段は、
前記画素ブロックに含まれる画素の中から代表画素を複数選択し、
前記縮小画像生成手段は、
前記代表画素選択手段によって選択された各代表画素または前記再選択手段によって選択された各代表画素に基づく縮小画像をそれぞれ生成し、
前記元画像のフレーム周波数に対して、前記縮小画像生成手段によって生成された縮小画像の種類の数を乗じることによって前記縮小画像のフレーム周波数を決定するフレーム周波数決定手段と、
前記フレーム周波数決定手段によって決定されたフレーム周波数を用いて、前記縮小画像生成手段によって生成された各縮小画像を順次表示させる表示制御手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記検出手段は、
前記所定の補正対象を構成する画素として、斜め輪郭を構成する画素を画素ブロックごとに検出し、
前記検証手段は、
前記検出手段によって前記斜め輪郭を構成する画素が検出された画素ブロックにおいて、当該画素ブロックから選択された複数の代表画素が何れも前記斜め輪郭を構成する画素である場合または何れも前記斜め輪郭を構成しない画素である場合に、前記代表画素の正当性を否定し、
前記再選択手段は、
前記検証手段によって前記代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、前記画素ブロックから選択される複数の代表画素が何れも前記斜め輪郭を構成する画素である場合には、当該画素ブロックに含まれる画素の中から前記斜め輪郭を構成しない画素をあらたな代表画素として少なくとも１つ選択し、前記画素ブロックから選択される代表画素が何れも前記斜め輪郭を構成しない画素である場合には、当該画素ブロックに含まれる画素の中から前記斜め輪郭を構成する画素をあらたな代表画素として少なくとも１つ選択することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画素ブロック設定手段は、
縦横それぞれ２画素からなる合計４画素を含んだ画素ブロックを元画像に対して設定し、
前記代表画素選択手段は、
各画素ブロックから第１の代表画素および当該第１の代表画素に対して対角線上に位置する第２の代表画素を選択し、
前記検証手段は、
前記検出手段によって前記斜め輪郭を構成する画素が検出された画素ブロックにおいて、前記第１の代表画素および第２の代表画素が何れも前記斜め輪郭を構成する画素である場合または何れも前記斜め輪郭を構成しない画素である場合に、前記代表画素の正当性を否定し、
前記再選択手段は、
前記検証手段によって前記代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、当該画素ブロックに含まれる画素の中から、前記第１の代表画素および第２の代表画素以外の２つの画素をそれぞれあらたな代表画素として選択することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
縮小画像の各画素位置にそれぞれ対応する画素ブロックを元画像に対して設定する画素ブロック設定ステップと、
前記画素ブロックに含まれる画素の中から代表画素を選択する代表画素選択ステップと、
前記画像ブロックに含まれる画素の中から所定の補正対象を構成する画素を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて所定の補正対象を構成する画素が検出された画素ブロックに対して、当該画素ブロックから選択した代表画素の正当性を前記補正対象の内容に応じて検証する検証ステップと、
前記検証ステップにおいて前記代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、当該画素ブロックに含まれる画素の中からあらたな代表画素を選択する再選択ステップと、
前記代表画素選択ステップまたは前記再選択ステップにおいて各画素ブロックから選択した代表画素に基づいて縮小画像を生成する縮小画像生成ステップと
を含んだことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および画像処理方法に関し、特に、線分等の境界部分を個別に精度良く表示させることによって縮小画像の画質を高めることができる画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静止画像や動画像といった画像を縮小するための各種の方式が知られている。たとえば、特許文献１には、元画像を所定の画素ブロックに分割し、各画素ブロックごとに、縮小倍率に応じた数の画素を間引くことによって、元画像を縮小させる画像処理回路が開示されている。
【０００３】
また、特許文献１の技術のように元画像の画素を単純に間引くのではなく、周辺の画素を用いて補間した画素を縮小後の画素として決定する方式も知られている。たとえば、周囲に位置する４つの画素を用いて一次補間した画素を縮小後の画素として決定するバイリニア方式や、周囲に位置する１６個の画素を用いて三次補間した画素を縮小後の画素として決定するバイキュービック方式等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２４７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術には、文字や地図等を構成する線分等の境界部分を個別に精度良く表示させることが困難であるという問題があった。
【０００６】
たとえば、特許文献１の技術のように元画像の画素を単純に間引く方式では、１ドット幅の斜め線（以下、「１ドット斜め線」と記載する）が元画像に存在する場合に、１ドット斜め線を構成している画素が間引かれることによって、縮小画像において１ドット斜め線が表示されなかったり途切れて表示されたりするおそれがある。
【０００７】
また、たとえば、文字や地図等を構成する線分は、境界部分をぼかして表示させるよりもはっきりと表示させた方が視認性が良い場合が多い。ところが、バイリニア方式やバイキュービック方式では、周辺の画素を用いて補間することによって線分の境界部分がぼけて表示される場合があり、これによって縮小画像の画質が低下するおそれがある。
【０００８】
これらのことから、線分等の境界部分を個別に精度良く表示させることによって縮小画像の画質を高めることができる画像処理装置および画像処理方法をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、線分等の境界部分を個別に精度良く表示させることによって縮小画像の画質を高めることができる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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置は、縮小画像の各画素位置にそれぞれ対応する画素ブロックを元画像に対して設定する画素ブロック設定手段と、前記画素ブロックに含まれる画素の中から代表画素を選択する代表画素選択手段と、前記画像ブロックに含まれる画素の中から所定の補正対象を構成する画素を検出する検出手段と、前記検出手段によって所定の補正対象を構成する画素が検出された画素ブロックに対して、当該画素ブロックから選択された代表画素の正当性を前記補正対象の内容に応じて検証する検証手段と、前記検証手段によって前記代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、当該画素ブロックに含まれる画素の中からあらたな代表画素を選択する再選択手段と、各画素ブロックごとに、前記代表画素選択手段または前記再選択手段によって選択された代表画素に基づいて縮小画像を生成する縮小画像生成手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る画像処理方法は、縮小画像の各画素位置にそれぞれ対応する画素ブロックを元画像に対して設定する画素ブロック設定ステップと、前記画素ブロックに含まれる画素の中から代表画素を選択する代表画素選択ステップと、前記画像ブロックに含まれる画素の中から所定の補正対象を構成する画素を検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて所定の補正対象を構成する画素が検出された画素ブロックに対して、当該画素ブロックから選択した代表画素の正当性を前記補正対象の内容に応じて検証する検証ステップと、前記検証ステップにおいて前記代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、当該画素ブロックに含まれる画素の中からあらたな代表画素を選択する再選択ステップと、各画素ブロックごとに、前記代表画素選択ステップまたは前記再選択ステップにおいて選択した代表画素に基づいて縮小画像を生成する縮小画像生成ステップとを含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、縮小画像の各画素位置にそれぞれ対応する画素ブロックを元画像に対して設定し、画素ブロックに含まれる画素の中から代表画素を選択し、画像ブロックに含まれる画素の中から所定の補正対象を構成する画素を検出し、所定の補正対象を構成する画素が検出された画素ブロックに対して、当該画素ブロックから選択された代表画素の正当性を補正対象の内容に応じて検証し、代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、当該画素ブロックに含まれる画素の中からあらたな代表画素を選択し、各画素ブロックから選択された代表画素に基づいて縮小画像を生成することとしたので、線分等の境界部分を個別に精度良く表示させることによって縮小画像の画質を高めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、基本原理の概要を示す図である。
【図２】図２は、基本原理を用いることによって縮小画像の画質が改善される様子を示す図である。
【図３】図３は、基本原理における要望点を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明に係る画像処理手法の概要を示す図である。
【図５】図５は、実施例１に係る車載装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施例１に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、実施例１に係る画質調整部の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、線分の検出方法について説明するための図である。
【図９】図９は、再選択部による重み付け処理の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例１に係る画質調整部の動作例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例１に係る画質調整部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、基本原理における他の要望点を説明するための図である。
【図１３】図１３は、実施例２に係る画像処理方法の概要を示す図である。
【図１４】図１４は、斜め輪郭の検出方法について説明するための図である。
【図１５】図１５は、斜め輪郭の検出精度を高めるために行われる処理について説明するための図である。
【図１６】図１６は、実施例２に係る画質調整部の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る画像処理装置および画像処理方法の実施例を詳細に説明する。
【００１５】
まず、実施例の詳細な説明に先立って、本発明に係る画像処理手法の概要について説明する。ここでは、本発明に係る画像処理手法の前提として、本出願人が先に提案した画像処理手法（以下、「基本原理」と記載する）の概要および課題点について図１〜３を用いて説明したうえで、本発明に係る画像処理手法の概要を説明することとする。図１は、基本原理の概要を示す図である。
【００１６】
同図に示すように、基本原理では、元画像からそれぞれ異なる画素を間引いた複数の縮小画像を生成し、生成した縮小画像の種類の数で元画像のフレーム周波数を乗じることによって得られるフレーム周波数を用いて、複数の縮小画像を順次表示することとしている。
【００１７】
具体的には、同図の（Ａ）に示したように、基本原理では、まず、元画像に対して複数の画素ブロックを設定する。ここで、画素ブロックとは、縮小画像上の各画素位置にそれぞれ対応する元画像上の領域である。
【００１８】
たとえば、同図の（Ａ）に示したように、画素ブロックＡは、縮小画像上の画素位置ａに対応している。なお、同図の（Ａ）では、縦横２個ずつ、計４つの画素を含んだ領域を１つの画素ブロックとしているが、画素ブロックとして設定される元画像上の領域はこれに限ったものではなく、元画像の縮小率に応じて変更してもよい。
【００１９】
つづいて、基本原理では、各画素ブロックから１つの代表画素を選択する。たとえば、基本原理では、各画素ブロック内の左上に位置する画素を代表画素として選択する。そして、基本原理では、各画素ブロックからそれぞれ選択した代表画素に基づいて第１の縮小画像を生成する。ここでは、同図の（Ａ）に示したように、各画素ブロックの左上に位置する画素１０、画素１２、画素３０、画素３２、…を用いた縮小画像が生成される。ここで、かかる第１の縮小画像を「奇数フレーム」と呼ぶこととする。
【００２０】
さらに、基本原理では、奇数フレームの生成に用いた代表画素とは異なる画素を用いて第２の縮小画像を生成する。ここでは、各画素ブロック内の右下に位置する画素２１、画素２３、画素４１、画素４３、…を代表画素として選択し、これら代表画素に基づいて第２の縮小画像を生成する。ここで、かかる第２の縮小画像を「偶数フレーム」と呼ぶこととする。このように、奇数フレームおよび偶数フレームは、それぞれ異なる情報に基づいて生成される。
【００２１】
つづいて、基本原理では、生成した縮小画像の種類の数で元画像のフレーム周波数を乗じることによって各縮小画像のフレーム周波数を決定し、決定したフレーム周波数を用いて、各縮小画像を順次表示させる。ここでは、同図の（Ｂ）に示したように、元画像のフレーム周波数６０フレーム／ｓｅｃに対して２倍のフレーム周波数１２０フレーム／ｓｅｃを用いて、奇数フレームおよび偶数フレームを交互に表示させる。
【００２２】
このように、基本原理では、それぞれ異なる代表画素に基づいて生成したｎ個の縮小画像を元画像に対してｎ倍のフレーム周波数で順次表示させる。すなわち、基本原理では、従来のように同一の縮小画像を元画像と同一のフレーム周波数を用いて表示させる場合と比較して、単位時間あたりｎ倍の情報が表示されることとなるため、縮小画像の画質劣化を極力抑えることができる。したがって、本発明に係る画像処理手法によれば、縮小画像の画質を改善することができる。
【００２３】
また、基本原理では、同一の画素位置に対して異なる画素が順次表示されることとなる。たとえば、同図の（Ａ）に示したように、縮小画像の画素位置ａには、画素ブロックＡに含まれる画素１０および画素２１が、元画像の２倍のフレーム周波数（すなわち、２倍の更新速度）で交互に表示される。このように、同一の画素位置に対して異なる画素が順次表示されることによって生じる残像効果を利用することで、基本原理では、縮小画像の解像度を擬似的に高めることもできる。
【００２４】
ここで、かかる効果について図２を用いて具体的に説明しておく。図２は、基本原理を用いることによって縮小画像の画質が改善される様子を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、基本原理を用いて縮小画像を表示した場合において１つの画素位置に表示される画素の見え方を示している。また、同図の（Ｂ）には、従来の画像処理方法を用いて表示した縮小画像の一例を示し、同図の（Ｃ）には、基本原理を用いて表示した縮小画像の一例を示す。
【００２５】
元画像のエッジ部分に設定された画素ブロックには、画素値の大きく異なる画素が含まれる場合が多い。たとえば、図１の（Ａ）に示した画素ブロックＡにおいて、画素１０が「黒」の画素値を有し、画素２１が「白」の画素値を有しているとする。
【００２６】
かかる場合、画素ブロックＡに対応する縮小画像上の画素位置ａには、「黒」の画素値を有する画素１０と「白」の画素値を有する画素２１とが交互に表示されることとなる。しかも、これらの画素１０および画素２１は、元画像の２倍のフレーム周波数で交互に表示される。このように、同一の画素位置において、「黒」の画素と「白」の画素とが早い周期で交互に表示された場合、かかる画素位置には、残像効果によって、「黒」と「白」との中間色である「グレー」が表示されているように見える。
【００２７】
したがって、元画像を縮小した場合に、エッジ部分においてジャギーが目立って表示される従来の画像処理方法と比較して（図２の（Ｂ）参照）、基本原理では、かかるジャギーを目立たなくさせることができる（同図の（Ｃ）参照）。これは、エッジ部分に「黒」と「白」との中間色である「グレー」が表示される結果、エッジ部分が「黒」から「白」へと極端に変化するのではなく、「白」から「グレー」を介して「黒」へと変化して、エッジ部分が滑らかに表示されるように見えるためである。
【００２８】
このように、基本原理によれば、同一の画素位置に対して異なる画素が順次表示されることによって生じる残像効果を利用して、縮小画像の解像度を擬似的に高めることができるため、縮小画像の画質を改善することができる。
【００２９】
しかしながら、基本原理では、１ドットの幅を持つ斜め線（以下、「１ドット斜め線」と記載する）が元画像に含まれる場合に、１ドット斜め線を構成している画素が間引かれることによって、１ドット斜め線が表示されなかったり途切れて表示されたりすることがあった。また、基本原理では、文字や地図等を構成する線分がぼけることによって視認性が低下することもあった。このため、これらの事象を抑えることによって縮小画像の画質をさらに向上させたいという要望があった。ここで、かかる要望点について図３を用いて説明しておく。図３は、基本原理における要望点を説明するための図である。
【００３０】
たとえば、同図の（Ａ）に示すように、基本原理では、各画素ブロック内の左上に位置する画素１０、画素１２、画素３０および画素３２を代表画素とする奇数フレームの縮小画像を生成する。また、基本原理では、各画素ブロック内の右下に位置する画素２１、画素２３、画素４１および画素４３を代表画素とする偶数フレームの縮小画像を生成し、これら奇数フレームおよび偶数フレームを交互に表示する。
【００３１】
ここで、同図の（Ａ）に示したように、元画像上において画素１３、画素２２、画素３１および画素４０によって構成される１ドット斜め線が存在するとする。かかる場合、基本原理によれば、画素１３、画素２２、画素３１および画素４０の何れも代表画素として選択されないため、縮小画像には１ドット斜め線が表示されないこととなる。
【００３２】
一方、同図の（Ｂ）に示したように、元画像上に３ドット幅の線分が表示されているとする。かかる場合、基本原理によれば、奇数フレームにおいては、線分を構成する画素３６、画素５４および画素７２が選択され、偶数フレームにおいては、線分を構成する画素２７、画素４５、画素６３および画素８１が選択される。このため、基本原理では、ある程度の幅を持った線分が縮小画像上で消失することはない。
【００３３】
しかしながら、基本原理では、線分を構成していない画素（たとえば、奇数フレームにおける画素１６）と線分を構成している画素（たとえば、偶数フレームにおける画素２７）とが、縮小画像上の同じ画素位置に表示される場合がある。このため、基本原理では、線分を構成していない画素と線分を構成する画素とが同じ画素位置で交互に表示されることによって、縮小画像上の線分がぼやけて表示される場合がある。この結果、基本原理では、文字や地図等を構成する線分の視認性を低下させてしまうおそれがある。
【００３４】
そこで、本発明に係る画像処理手法では、画像ブロックに含まれる画素の中から所定の補正対象を構成する画素を検出し、所定の補正対象を構成する画素が検出された画素ブロックに対して、当該画素ブロックから選択された代表画素の正当性を補正対象の内容に応じて検証し、代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、当該画素ブロックに含まれる画素の中からあらたな代表画素を選択する点に主たる特徴がある。以下に、本発明に係る画像処理手法の概要について図４を用いて説明する。図４は、本発明に係る画像処理手法の概要を示す図である。なお、同図では、一例として、１ドット斜め線の消失が防止される場合について説明する。
【００３５】
同図に示すように、本発明に係る画像処理手法では、まず、補正対象を構成する画素として、線分を構成する画素を画素ブロックごとに検出する（同図の（１）参照）。ここで、線分の検出方法の詳細については、図８を用いて後述することとする。
【００３６】
つづいて、本発明に係る画像処理手法では、線分を構成する画素を含む画素ブロックに対して、かかる画素ブロックから選択された代表画素の正当性を検証する。具体的には、本発明に係る画像処理手法では、かかる画素ブロックから選択された代表画素が、線分を構成する画素ではない場合に（同図の（２）参照）、かかる代表画素の正当性を否定する。
【００３７】
つづいて、本発明に係る画像処理手法では、代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、代表画素の再選択を行う。具体的には、本発明に係る画像処理手法では、線分を構成する画素をあらたな代表画素として再選択する（同図の（３）参照）。
【００３８】
たとえば、奇数フレームでは、基本設定として、画素ブロック内の左上に位置する画素が既定の代表画素であり、かかる代表画素の重み付け係数を１とし、他の画素の重み付け係数を０としている。そして、ある画素ブロックにおいて線分を構成する画素が検出され、かかる画素が画素ブロック内の左上に位置する画素（すなわち、代表画素）でなかったとする。かかる場合、本発明に係る画像処理手法では、画素ブロック内の左上に位置する画素の重み付け係数を０に変更するとともに、線分を構成する画素（たとえば、画素ブロック内の右上に位置する画素）の重み付け係数を１に変更する。
【００３９】
同様に、偶数フレームでは、基本設定として、画素ブロック内の右下に位置する画素の重み付け係数を１とし、他の画素の重み付け係数を０としている。そして、ある画素ブロックにおいて線分を構成する画素が検出され、かかる画素が画素ブロック内の右下に位置する画素（すなわち、代表画素）でなかったとする。かかる場合、本発明に係る画像処理手法では、画素ブロック内の右下に位置する画素の重み付け係数を０に変更するとともに、線分を構成する画素（たとえば、画素ブロック内の左下に位置する画素）の重み付け係数を１に変更する。
【００４０】
そして、本発明に係る画像処理手法では、既定の代表画素（予め設定された重み付け係数）または再選択された代表画素（変更された重み付け係数）を用いて、奇数フレームおよび偶数フレームの縮小画像を生成する（同図の（４）参照）。これにより、奇数フレームにおいては線分を構成する画素１３、画素３１が間引かれなくなり、また、偶数フレームにおいては線分を構成する画素２２および画素４０が間引かれなくなるため、１ドット斜め線を消失させることなく表示することができる。
【００４１】
このように、本発明に係る画像処理手法では、画素ブロック内に線分を構成する画素が含まれる場合であって、かかる画素が代表画素として選択されない場合には、線分を構成する画素をあらたな代表画素として再選択することとしたため、線分等の境界部分を個別に精度良く表示させることによって縮小画像の画質を高めることができる。
【００４２】
なお、線分の視認性が低下する事象は、基本原理に限らず、元画像の画素を単純に間引く方式や周辺の画素を用いて補間する方式にも同様に生じる事象であり、本発明に係る画像処理手法は、基本原理以外の方式にも適用することができる。
【００４３】
以下では、図４を用いて説明した画像処理手法を適用した画像処理装置についての実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例では、ナビゲーション機能やテレビ機能あるいはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）機能などの複数の機能が一体化した車載装置に搭載される表示装置を画像処理装置の一例として用いて説明する。ただし、本発明にかかる画像処理装置は、画像を表示する様々な装置に対して適用することができる。
【００４４】
また、以下に示す実施例では、ＶＧＡ（８００×４８０）サイズの元画像を１／４に縮小してＥＧＡ（４００×２４０）サイズのディスプレイに表示する場合について説明するが、元画像の縮小率はこれに限ったものではない。
【実施例１】
【００４５】
図５は、実施例１に係る車載装置の構成を示すブロック図である。なお、同図には、車載装置の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００４６】
同図に示すように、実施例１に係る車載装置１は、ナビゲーションエンジン１１と、ＴＶ（Television）チューナ１２と、ＤＶＤデッキ１３と、リアカメラ１４と、オーディオマイコン１５と、描画部１６と、映像切替部１７と、表示装置１８とを備えている。
【００４７】
ナビゲーションエンジン１１は、車両の誘導や経路探索といった各種のカーナビゲーション機能を司るデバイスである。たとえば、ナビゲーションエンジン１１は、地図情報や自車両の位置情報あるいはＶＩＣＳ（Vehicle  Information  and  Communication  System）情報等を用いてナビ画像を生成し、生成したナビ画像の画像データを描画部１６へ出力する。ＴＶチューナ１２は、アンテナからアナログＴＶ放送波やデジタルＴＶ放送波を受信し、受信した放送波に含まれる画像データを映像切替部１７へ出力する。
【００４８】
ＤＶＤデッキ１３は、ＤＶＤの再生装置であり、ＤＶＤから読み取った画像データを映像切替部１７へ出力する。リアカメラ１４は、車両後方に設置されるカメラであり、車両後方を撮像した画像データを映像切替部１７へ出力する。オーディオマイコン１５は、ナビゲーションエンジン１１からの指示に応じたガイド用の音声、ＴＶチューナ１２あるいはＤＶＤデッキ１３から入力される音声を出力させるデバイスである。特に、オーディオマイコン１５は、ボリューム設定値の変更を受け付けた場合に、現在のボリューム設定値を示す画像（以下、「ボリューム表示画像」と記載する）を生成して、表示装置１８へ出力する。
【００４９】
描画部１６は、ナビゲーションエンジン１１から入力されたナビ画像に対して、メニュー画面やボタンといったＧＵＩ（Graphical  User  Interface）画像を合成した合成画像（以下、「合成ナビ画像」と記載する）の画像データを表示装置１８へ出力する描画デバイスである。映像切替部１７は、表示装置１８からの指示に応じて、ＴＶチューナ１２、ＤＶＤデッキ１３あるいはリアカメラ１４から入力される画像データの中から１つの画像データを選択し、選択した画像データを表示装置１８へ出力するデバイスである。
【００５０】
表示装置１８は、描画部１６から入力される合成ナビ画像の画像データ、映像切替部１７から入力される画像データ、オーディオマイコン１５から入力されるボリューム表示画像の画像データを表示する装置である。ここで、表示装置１８の構成について図６を用いて説明する。図６は、実施例１に係る表示装置１８の構成を示すブロック図である。なお、同図には、表示装置１８の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００５１】
同図に示すように、表示装置１８は、電源８１と、ＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）パネル８２と、マイコン処理部８３と、ＬＶＤＳ（Low  Voltage  Differential  Signaling）レシーバ８４と、画質調整部８５と、階調処理部８６と、ピクセル制御部８７と、タイミング制御部８８と、メモリ８９とを備える。電源８１は、ＴＦＴパネル８２に対して電力を供給するデバイスである。ＴＦＴパネル８２は、各種の画像を表示する表示デバイスである。
【００５２】
マイコン処理部８３は、表示装置１８全体を制御する制御部である。また、マイコン処理部８３は、ユーザからの操作等に応じて、描画部１６から入力される画像データ、映像切替部１７から入力される画像データ、オーディオマイコン１５から入力される画像データの中から１つの画像データを選択して、ＬＶＤＳレシーバ８４へ入力させる。また、マイコン処理部８３は、ユーザからの操作等に応じて、映像切替部１７に対して映像切替を指示したりもする。
【００５３】
ここで、マイコン処理部８３は、モード切替部８３ａを備えている。モード切替部８３ａは、ユーザからの操作等に応じて、後述する再選択部８５ｅを機能させるか否かを切り替える処理部である。このように、再選択部８５ｅによる処理のオン・オフを切り替え可能とすることによって、ユーザの好みや状況に応じた縮小画像を表示させることができる。なお、マイコン処理部８３としては、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）や、ＣＰＵおよびメモリを搭載した集積回路等を用いることができる。
【００５４】
ＬＶＤＳレシーバ８４は、大容量の画像データを高速で伝送させることができる画像インタフェースである。かかるＬＶＤＳレシーバ８４は、画像データが入力されると、入力された画像データを画質調整部８５へ出力する。
【００５５】
画質調整部８５は、ＬＶＤＳレシーバ８４から入力された画像データのサイズがＴＦＴパネル８２の表示サイズよりも大きい場合に、かかる画像データ（元画像）のサイズをＴＦＴパネル８２の表示サイズに縮小する処理を行う処理部である。特に、実施例１に係る画質調整部８５は、１つの元画像からそれぞれ異なる画素を間引いた複数の縮小画像を生成する場合に、線分を構成する画素を含んだ画素ブロックに対して重み付け係数の変更処理を行う。
【００５６】
ここで、画質調整部８５の構成について図７を用いて具体的に説明する。図７は、実施例１に係る画質調整部８５の構成を示すブロック図である。なお、同図には、画質調整部８５の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００５７】
同図に示すように、画質調整部８５は、画素ブロック設定部８５ａと、代表画素選択部８５ｂと、検出部８５ｃと、検証部８５ｄと、再選択部８５ｅと、縮小画像生成部８５ｆとを備えている。
【００５８】
画素ブロック設定部８５ａは、縮小画像の各画素位置にそれぞれ対応する画素ブロックを元画像に対して設定する処理部である。具体的には、画素ブロック設定部８５ａは、縦横２個ずつ、合計４つの画素を含んだ領域を１つの画素ブロックとして設定する。なお、画素ブロック設定部８５ａは、これに限らず、９個の画素を含んだ領域を画素ブロックとして設定してもよいし、１６個の画素を含んだ領域を画素ブロックとして設定してもよい。
【００５９】
代表画素選択部８５ｂは、元画像に対して設定された各画素ブロックから既定の代表画素を選択する処理部である。具体的には、代表画素選択部８５ｂは、各画素ブロック内の左上に位置する画素を第１の代表画素（奇数フレームの代表画素）として選択し、各画素ブロック内の右下に位置する画素を第２の代表画素（偶数フレームの代表画素）として選択する。
【００６０】
検出部８５ｃは、画像ブロックに含まれる画素の中から所定の補正対象を構成する画素を検出する処理部である。具体的には、検出部８５ｃは、所定の補正対象を構成する画素として、線分を構成する画素を画素ブロックに含まれる画素の中から検出する。具体的には、検出部８５ｃは、まず、代表画素を含んだ水平方向の画素ラインから細部輪郭（幅の狭いエッジ部分）を検出したのち、かかる細部輪郭が線分の一部であるか否かを上下方向に隣接する他の画素ラインを参照することによって判定する。
【００６１】
ここで、かかる検出部８５ｃによる線分の検出方法について図８を用いて説明する。図８は、線分の検出方法について説明するための図である。同図の（Ａ）に示すように、検出部８５ｃは、まず、各画素ブロックから選択される既定の代表画素（左上の画素および右下の画素）ごとに、左右合計１０ドットの輝度値の変化を調べることによって、画素ブロックに細部輪郭を構成する画素が含まれるか否かを判定する。
【００６２】
たとえば、同図の（Ａ）に示すように、画素３４、画素３５、画素４４および画素４５を含む画素ブロックについて調べるとする。かかる場合、検出部８５ｃは、まず、奇数フレームの代表画素である画素３４の輝度と、画素３４に対して左右方向に隣接する画素３５の輝度とを比較する。そして、検出部８５ｃは、画素３４の輝度値および画素３５の輝度値の差が所定の閾値以上である場合に、画素３４および画素３５間にエッジが存在すると判定する。
【００６３】
つづいて、検出部８５ｃは、画素３４および画素３５間のエッジを中心として左右合計１０ドットの輝度値の変化を調べる。そして、この１０ドット間において反転するエッジが検出され、かつ、両エッジ間のドット数が所定以内（たとえば、４ドット以内）である場合、検出部８５ｃは、両エッジ間の領域を細部輪郭として検出する。たとえば、同図の（Ａ）に示した場合には、検出部８５ｃは、画素３５〜画素３７間の領域を細部輪郭として検出する。
【００６４】
つづいて、検出部８５ｃは、検出した細部輪郭が線分の一部であるか否かを調べるために、かかる細部輪郭が上下合計１０ラインにおいて途切れることなく連続して存在しているか否かを判定する。そして、検出部８５ｃは、細部輪郭が上下合計１０ラインにおいて途切れることなく連続して存在しているならば、かかる細部輪郭が線分の一部であると判定し（同図の（Ｂ−１）参照）、線分を構成する画素として画素３５を検出する。
【００６５】
なお、ここでは、左右合計１０ドットの輝度値の変化を調べる場合について説明したが、これに限ったものではなく、ドット数は、たとえば２〜９ドットであっても構わない。同様に、細部輪郭が途切れることなく連続しているか否かを上下合計１０ラインについて調べることとしたが、これに限らず、ライン数は、たとえば２〜９ラインであっても構わない。
【００６６】
また、検出部８５ｃは、細部輪郭のドット数から線分の幅を特定する（同図の（Ｂ）参照）。なお、デザイン文字のように、画素ラインごとに細部輪郭のドット数が異なる場合には、検出部８５ｃは、各細部輪郭のドット数の平均値を線分の幅として算出すればよい。
【００６７】
なお、ここでは、奇数フレームの代表画素を基準として線分を検出する場合についてのみ説明したが、検出部８５ｃは、偶数フレームの代表画素を基準とした線分の検出も同様に行う。
【００６８】
図７に戻り、検証部８５ｄについて説明する。検証部８５ｄは、検出部８５ｃによって所定の補正対象を構成する画素が検出された画素ブロックに対して、この画素ブロックから選択された代表画素の正当性を補正対象の内容に応じて検証する処理部である。具体的には、検証部８５ｄは、検出部８５ｃによって線分を構成する画素が検出された画素ブロックに対して、この画素ブロックから選択された代表画素が線分を構成する画素でない場合に、代表画素の正当性を否定する。
【００６９】
たとえば、図８に示した場合には、奇数フレームの代表画素である画素３４が線分を構成する画素ではないため、検証部８５ｄは、画素３４に対する奇数フレームの代表画素としての正当性を否定する。
【００７０】
再選択部８５ｅは、検証部８５ｄによって代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、この画素ブロックに含まれる画素の中からあらたな代表画素を選択する処理部である。具体的には、再選択部８５ｅは、この画素ブロックの中から、線分を構成する画素をあらたな代表画素として選択する。たとえば、図８に示した場合には、線分を構成する画素である画素３５を奇数フレームのあらたな代表画素として選択する。
【００７１】
また、再選択部８５ｅは、再選択された代表画素に対して、線分の幅に応じた重み付け処理を行う。具体的には、再選択部８５ｅは、検出部８５ｃによって検出された線分の幅が小さいほど代表画素選択部８５ｂによって選択された代表画素の重み付け係数を小さくし、再選択された代表画素の重み付け係数を大きくする。
【００７２】
ここで、再選択部８５ｅによる重み付け処理の一例について図９を用いて説明する。図９は、再選択部８５ｅによる重み付け処理の一例を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、各画素ブロックに対して予め設定された重み付けパターンを示している。
【００７３】
奇数フレームの重み付けパターンは、同図の（Ａ−１）に示したように、第１の代表画素である画素３４に対する重み付け係数が１、その他の重み付け係数が０に設定されている。かかる場合において、線分を構成する画素である画素３５が第１の代表画素として再選択されたとすると、再選択部８５ｅは、画素３５に対する重み付け係数を線分の幅に応じて決定する。
【００７４】
具体的には、同図の（Ｂ−１）に示したように、再選択部８５ｅは、画素３５が構成する線分の線幅が１（すなわち、１ドット幅の線）である場合には、代表画素選択部８５ｂによって選択された既定の代表画素である画素３４の重み付け係数を１から０へ変更し、あらたな代表画素として再選択された画素３５の重み付け係数を０から１へ変更する。また、線幅が２である場合には、再選択部８５ｅは、画素３４の重み付け係数を０．２とし、画素３５の重み付け係数を０．８とする。
【００７５】
また、線幅が３である場合には、再選択部８５ｅは、画素３４の重み付け係数を０．２５とし、画素３５の重み付け係数を０．７５とする。また、線幅が４である場合には、再選択部８５ｅは、画素３４の重み付け係数を０．３とし、画素３５の重み付け係数を０．７とする。
【００７６】
このように、再選択部８５ｅは、検出部８５ｃによって検出された線分の幅が小さいほど代表画素選択部８５ｂによって選択された代表画素の重み付け係数を小さくし、再選択された代表画素の重み付け係数を大きくするため、線分をその幅に応じて適切に表示させることができる。たとえば、１ドット斜め線といった幅の狭い線分ほど、線分を構成する画素に対する重み付けを大きくすることによって、よりはっきりと表示させることができる。また、幅の広い線分については、もともと視認性が高いため、はっきり表示させつつもある程度ぼかして表示させることで、ジャギーを目立たなくして縮小画像の画質を高めることができる。
【００７７】
なお、再選択部８５ｅは、偶数フレームについても同様の重み付け処理を行う。すなわち、偶数フレームの重み付けパターンは、同図の（Ｂ−２）に示したように、第２の代表画素である画素４５に対する重み付け係数が１、その他の重み付け係数が０に設定されている。かかる場合において、線分を構成する画素である画素４４が第２の代表画素として再選択されたとすると、再選択部８５ｅは、画素４４に対する重み付け係数を線分の幅に応じて決定する。
【００７８】
具体的には、再選択部８５ｅは、画素４４が構成する線分の線幅が１（すなわち、１ドット幅の線）である場合には、代表画素選択部８５ｂによって選択された既定の代表画素である画素４５の重み付け係数を１から０へ変更し、あらたな代表画素として再選択された画素４４の重み付け係数を０から１へ変更する。また、線幅が２である場合には、再選択部８５ｅは、画素４５の重み付け係数を０．２とし、画素４４の重み付け係数を０．８とする。
【００７９】
また、線幅が３である場合には、再選択部８５ｅは、画素４５の重み付け係数を０．２５とし、画素４４の重み付け係数を０．７５とする。また、線幅が４である場合には、再選択部８５ｅは、画素４５の重み付け係数を０．３とし、画素４４の重み付け係数を０．７とする。
【００８０】
図７に戻り、縮小画像生成部８５ｆについて説明する。縮小画像生成部８５ｆは、代表画素選択部８５ｂまたは再選択部８５ｅによって各画素ブロックから選択された代表画素に基づいて縮小画像を生成する処理部である。
【００８１】
具体的には、縮小画像生成部８５ｆは、代表画素選択部８５ｂまたは再選択部８５ｅによって選択された第１の代表画素をそれぞれ対応する画素位置へ割り当てることによって奇数フレームの縮小画像を生成する。また、縮小画像生成部８５ｆは、代表画素選択部８５ｂまたは再選択部８５ｅによって選択された第２の代表画素をそれぞれ対応する画素位置へ割り当てることによって偶数フレームの縮小画像を生成する。そして、縮小画像生成部８５ｆは、生成した縮小画像をメモリ８９へ記憶する。
【００８２】
ここで、実施例１に係る画質調整部８５の動作例について図１０を用いて説明しておく。図１０は、実施例１に係る画質調整部８５の動作例を示す図である。なお、同図に示す元画像は、図３の（Ｂ）に示した元画像と同一であるとする。
【００８３】
同図に示すように、画質調整部８５では、まず、検出部８５ｃが、線分を構成する画素を画素ブロックごとに検出する（同図の（１）参照）。つづいて、検証部８５ｄは、線分を構成する画素を含む画素ブロックに対して、かかる画素ブロックから選択された代表画素の正当性を検証する。たとえば、検証部８５ｄは、画素３４、画素３５、画素４４および画素４５を含む画素ブロックに対して、奇数フレームの代表画素である画素３４の正当性を検証する。
【００８４】
そして、検証部８５ｄは、線分を構成する画素を含む画素ブロックから選択された代表画素が、線分を構成する画素ではない場合（同図の（２）参照）に、かかる代表画素の正当性を否定する。ここでは、画素３４が線分を構成する画素ではないため、検証部８５ｄは、かかる画素ブロックに対して代表画素である画素３４の正当性を否定する。
【００８５】
つづいて、再選択部８５ｅは、代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、代表画素の再選択を行う（同図の（３）参照）。たとえば、再選択部８５ｅは、線分を構成する画素３５をあらたな代表画素として再選択する。
【００８６】
また、再選択部８５ｅは、再選択された代表画素に対して、線分の幅に応じた重み付け処理を行う（同図の（４）参照）。たとえば、再選択部８５ｅは、検出部８５ｃによって検出された線分の幅が３ドットである場合には、既定の代表画素である画素３４の重み付け係数を１から０．２５へ変更し、再選択された代表画素である画素３５の重み付け係数を０から０．７５へ変更する。
【００８７】
そして、縮小画像生成部８５ｆは、代表画素選択部８５ｂまたは再選択部８５ｅによって選択された代表画素を用いて、奇数フレームおよび偶数フレームの縮小画像を生成する（同図の（５）参照）。
【００８８】
これによって、奇数フレームには、線分を構成しない画素１６、画素３４、画素５２および画素７０が代表画素として選択されていた画素位置に、線分を構成する画素１７、画素３５、画素５３および画素７１がそれぞれ表示されることとなる。同様に、偶数フレームには、線分を構成しない画素４７、画素６５および画素８３が代表画素として選択されていた画素位置に、線分を構成する画素４６、画素６４および画素８２がそれぞれ表示されることとなる。そして、これら奇数フレームおよび偶数フレームが交互に表示されることによって、縮小画像上の線分は、基本原理を用いた場合と比較して、はっきりと表示されることとなるため、視認性の低下を防止することができる。
【００８９】
図６に戻り、階調処理部８６について説明する。階調処理部８６は、メモリ８９に記憶された縮小画像を取り出し、取り出した縮小画像に対して階調変換を行う処理部である。たとえば、階調処理部８６は、画像データの階調情報を８ビットから６ビットへ変換する。ピクセル制御部８７は、縮小画像に対してピクセル制御を行う処理部である。たとえば、ピクセル制御部８７は、縮小画像の各画素についてＲ（Red），Ｇ（Green），Ｂ（Ｂｌｕｅ）の配分を決定する。
【００９０】
タイミング制御部８８は、画質調整部８５によって生成された縮小画像のフレーム周波数を決定する処理部である。具体的には、タイミング制御部８８は、画質調整部８５によって生成された縮小画像の種類の数で元画像のフレーム周波数を乗じることによって、縮小画像のフレーム周波数を決定する。
【００９１】
また、タイミング制御部８８は、決定したフレーム周波数を用いて各縮小画像をＴＦＴパネル８２へ順次表示させる。実施例１では、奇数フレームおよび偶数フレームの２つの縮小画像が生成されるため、タイミング制御部８８は、元画像のフレーム周波数に対して２倍のフレーム周波数で、奇数フレームおよび偶数フレームを交互に表示させる。
【００９２】
メモリ８９は、画質調整部８５によって生成された縮小画像を記憶する記憶デバイスである。なお、メモリ８９としては、たとえば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）といった揮発性記憶素子を用いることができる。
【００９３】
次に、実施例１に係る画質調整部８５の具体的動作について図１１を用いて説明する。図１１は、実施例１に係る画質調整部８５の処理手順を示すフローチャートである。なお、同図においては、画質調整部８５が実行する処理手順のうち、奇数フレームの縮小画像の生成に関する処理手順のみを示す。
【００９４】
同図に示すように、ＬＶＤＳレシーバ８４が、描画部１６、映像切替部１７あるいはオーディオマイコン１５から元画像の画像データを取得すると、画素ブロック設定部８５ａは、元画像に対して画素ブロックを設定する（ステップＳ１０１）。
【００９５】
つづいて、画質調整部８５では、元画像に対して設定された複数の画素ブロックの中から１つの画素ブロックを選択すると（ステップＳ１０２）、代表画素選択部８５ｂが、この画素ブロック内の左上に位置する画素を既定の代表画素として選択する（ステップＳ１０３）。
【００９６】
つづいて、検出部８５ｃは、ステップＳ１０２において選択された画素ブロックから線分を構成する画素を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。つづいて、検出部８５ｃが線分を構成する画素を検出した場合（ステップＳ１０４、Ｙｅｓ）、検証部８５ｄは、ステップＳ１０３において選択された既定の代表画素が線分を構成する画素であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００９７】
そして、既定の代表画素が線分を構成する画素ではない場合（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、再選択部８５ｅは、線分を構成する画素をあらたな代表画素として再選択し（ステップＳ１０６）、再選択した代表画素の重み付け係数を線分の幅に応じて決定する（ステップＳ１０７）。
【００９８】
ステップＳ１０７の処理を終えたとき、あるいは、ステップＳ１０４において線分を構成する画素が検出されなかったとき（ステップＳ１０４、Ｎｏ）、ステップＳ１０５において代表画素が線分を構成する画素であるとき（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、画質調整部８５では、全ての画素ブロックについてステップＳ１０２〜Ｓ１０７の処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ１０８）。そして、処理を行っていない画素ブロックがある場合には（ステップＳ１０８、Ｎｏ）、かかる画素ブロックについて、ステップＳ１０２〜Ｓ１０７の処理を繰り返す。
【００９９】
一方、全ての画素ブロックについてステップＳ１０２〜Ｓ１０７の処理を行ったと判定した場合には（ステップＳ１０８、Ｙｅｓ）、縮小画像生成部８５ｆは、ステップＳ１０３において選択された代表画素またはステップＳ１０６において再選択された代表画素を用いた縮小画像を生成し（ステップＳ１０９）、処理を終える。
【０１００】
なお、ここでは、奇数フレームの縮小画像を生成する場合について説明したが、画質調整部８５では、同様の処理手順により偶数フレームの縮小画像を生成する。そして、表示装置１８では、タイミング制御部８８が、元画像のフレーム周波数の２倍のフレーム周波数を用いて、奇数フレームおよび偶数フレームをＴＦＴパネル８２へ交互に表示させる。
【０１０１】
上述してきたように、実施例１では、画素ブロック設定部が、縮小画像の各画素位置にそれぞれ対応する画素ブロックを元画像に対して設定し、代表画素選択部が、画素ブロックに含まれる画素の中から既定の代表画素を選択する。また、実施例１では、検出部が、線分を構成する画素を前記画素ブロックに含まれる画素の中から検出し、検証部が、検出部によって線分を構成する画素が検出された画素ブロックにおいて、かかる画素ブロックから選択された代表画素が線分を構成する画素でない場合に、かかる代表画素の正当性を否定する。また、実施例１では、再選択部が、代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、かかる画素ブロックの中から、線分を構成する画素をあらたな代表画素として選択し、縮小画像生成部が、代表画素選択部または再選択部によって各画素ブロックから選択された代表画素に基づいて縮小画像を生成することとした。したがって、線分等の境界部分を個別に精度良く表示させることができ、結果として、縮小画像の画質を高めることができる。
【実施例２】
【０１０２】
ところで、本出願人が提案した基本原理では、斜め輪郭の傾斜方向によっては境界部分が滑らかに表示されないという事象が確認されており、かかる事象を抑えることによって縮小画像の画質を向上させたいという要望もあった。ここで、斜め輪郭とは、斜め方向に傾斜した境界部分のうち、所定以上（たとえば、５ドット以上）の幅を有するもの言う。
【０１０３】
以下に、かかる要望点について図１２を用いて説明する。図１２は、基本原理における他の要望点を説明するための図である。なお、同図の（Ａ）には、基本原理によって斜め輪郭が滑らかに表示される場合を示しており、同図の（Ｂ）には、基本原理によって斜め輪郭が滑らかに表示されない場合を示している。また、上述してきたように、奇数フレームでは各画素ブロック内の左上の画素を代表画素として選択し、偶数フレームでは右下の画素を代表画素として選択するものとする。
【０１０４】
たとえば、同図の（Ａ）に示したように、元画像上に左斜め方向へ傾斜した斜め輪郭（以下、「左斜め輪郭」と記載する）が存在するとする。かかる場合、左斜め輪郭を構成する画素を含んだ画素ブロックにおいては、奇数フレームでは左斜め輪郭を構成しない画素が選択され、偶数フレームでは左斜め輪郭を構成する画素が選択されることとなる。
【０１０５】
この結果、縮小画像において、左斜め輪郭は、左斜め輪郭を構成しない画素と左斜め輪郭を構成する画素とによって平滑化されて（ぼかされて）表示されることとなるため、ジャギーが目立ちにくくなり、滑らかに表示される。
【０１０６】
一方、同図の（Ｂ）に示したように、元画像上に右斜め方向へ傾斜した斜め輪郭（以下、「右斜め輪郭」と記載する）が存在するとする。かかる場合、左斜め輪郭を構成する画素を含んだ画素ブロックにおいては、奇数フレームおよび偶数フレームの何れにおいても右斜め輪郭を構成する画素が選択される場合がある。この結果、縮小画像において、右斜め輪郭は、平滑化されず、ジャギーが目立って表示されることとなる。
【０１０７】
このように、基本原理では、斜め輪郭を構成する画素を含んだ画素ブロックにおいて、奇数フレームおよび偶数フレームの両フレームで斜め輪郭を構成する画素が代表画素として選択される場合がある。したがって、基本原理によれば、左斜め輪郭については滑らかに表示され、右斜め輪郭については滑らかに表示されないといった事象が発生することとなり、縮小画像全体としての視認性が低下するおそれがある。
【０１０８】
そこで、実施例２に係る画像処理方法では、斜め輪郭を構成する画素が検出された画素ブロックに対して、かかる画素ブロックから選択される複数の代表画素が何れも斜め輪郭を構成する画素である場合には、かかる画素ブロックに含まれる画素の中から斜め輪郭を構成しない画素をあらたな代表画素として少なくとも１つ選択し、また、かかる画素ブロックから選択される代表画素が何れも斜め輪郭を構成しない画素である場合には、かかる画素ブロックに含まれる画素の中から斜め輪郭を構成する画素をあらたな代表画素として少なくとも１つ選択することとしている。
【０１０９】
以下に、実施例２に係る画像処理方法の概要について図１３を用いて説明する。図１３は、実施例２に係る画像処理方法の概要を示す図である。なお、以下では、実施例１と同様、縦横それぞれ２画素からなる合計４画素を含んだ画素ブロックから、奇数フレームの代表画素として左上に位置する画素を選択し、偶数フレームの代表画素として右下に位置する画素を選択する場合について説明する。
【０１１０】
同図に示すように、実施例２に係る画像処理方法では、まず、補正対象を構成する画素として、斜め線を構成する画素を画素ブロックごとに検出する（同図の（１）参照）。ここで、斜め輪郭の検出方法の詳細については、図１４を用いて後述することとする。
【０１１１】
つづいて、実施例２に係る画像処理方法では、斜め線を構成する画素を含む画素ブロックに対して、かかる画素ブロックから選択された代表画素の正当性を検証する。具体的には、実施例２に係る画像処理方法では、かかる画素ブロックから選択された奇数フレームの代表画素および偶数フレームの代表画素が何れも斜め輪郭を構成する画素である場合または何れも斜め輪郭を構成しない画素である場合に、かかる代表画素の正当性を否定する。
【０１１２】
つづいて、実施例２に係る画像処理方法では、代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、代表画素の再選択を行う（同図の（２）参照）。具体的には、実施例２に係る画像処理方法では、かかる画素ブロックに含まれる画素の中から、奇数フレームの代表画素および偶数フレームの代表画素以外の２つの画素をそれぞれあらたな代表画素として選択する。これにより、奇数フレームまたは偶数フレームのいずれか一方で、斜め輪郭を構成する画素が選択され、他方で、斜め輪郭を構成しない画素が選択されることとなる。
【０１１３】
たとえば、実施例２に係る画像処理方法では、画素ブロック内の右上に位置する画素を奇数フレームの代表画素として再選択する。換言すれば、画素ブロック内の左上に位置する画素（既定の代表画素）の重み付け係数を１から０へ変更するとともに、画素ブロック内の右上に位置する画素（再選択された画素）の重み付け係数を０から１へ変更する。
【０１１４】
同様に、実施例２に係る画像処理方法では、画素ブロック内の左下に位置する画素を偶数フレームの代表画素として再選択する。換言すれば、画素ブロック内の右下に位置する画素（既定の代表画素）の重み付け係数を１から０へ変更するとともに、画素ブロック内の左下に位置する画素（再選択された画素）の重み付け係数を０から１へ変更する。
【０１１５】
つづいて、実施例２に係る画像処理方法では、既定の代表画素（予め設定された重み付け係数）または再選択された代表画素（変更された重み付け係数）を用いて、奇数フレームおよび偶数フレームの縮小画像を生成する。そして、実施例２に係る画像処理方法では、元画像のフレーム周波数に対して２倍のフレーム周波数を用いてこれら奇数フレームおよび偶数フレームを交互に表示させる（同図の（３）参照）。
【０１１６】
これにより、奇数フレームでは斜め輪郭を構成しない画素が用いられ、偶数フレームでは斜め輪郭を構成する画素が用いられることとなる。すなわち、縮小画像上の同一の画素位置に対して、斜め輪郭を構成しない画素と斜め輪郭を構成する画素とが交互に表示されることによって斜め輪郭が滑らかに表示されることとなる。
【０１１７】
このように、実施例２に係る画像処理方法では、斜め輪郭を構成する画素が検出された画素ブロックに対して、斜め輪郭を構成する画素および斜め輪郭を構成しない画素が少なくとも１つずつ選択されるようにすることによって、斜め輪郭等の境界部分を個別に精度良く表示させることができ、この結果、縮小画像の画質をさらに向上させることができる。
【０１１８】
次に、実施例２に係る画質調整部８５の構成について説明する。実施例２において、検出部８５ｃは、所定の補正対象を構成する画素として、斜め輪郭を構成する画素を画素ブロックごとに検出する。ここで、検出部８５ｃによる斜め輪郭の検出方法について図１４を用いて説明する。図１４は、斜め輪郭の検出方法について説明するための図である。
【０１１９】
同図の（Ａ）に示したように、検出部８５ｃは、まず、画素ブロックごとに、斜め輪郭を構成する画素を含む可能性がある画素ブロックであるか否かを判定する。具体的には、検出部８５ｃは、各画素ブロックに対して、左上および右上間あるいは左下および右下間のいずれか一方にエッジが存在するとともに、左上および左上間あるいは右上および右下間のいずれか一方にもエッジが存在するか否かを判定する。なお、エッジは、実施例１と同様に、輝度値の変化によって検出されるものとする。
【０１２０】
かかる判定条件に該当する画素ブロックとしては、同図の（Ａ）に示した８通りのパターンが存在する。そして、これらの画素ブロックのうち、左上に位置する画素と右下に位置する画素とが、エッジによって区分される２つの領域（同図の（Ａ）では、白色の領域と黒色の領域）のうちの同じ領域に属する画素ブロックは、右下がり輪郭を構成する画素を含む可能性を有する右下がり輪郭候補である。また、これらの画素ブロックのうち、右上に位置する画素と左下に位置する画素とが、エッジによって区分される２つの領域のうちの同じ領域に属する画素ブロックは、左下がり輪郭を構成する画素を含む可能性を有する左下がり輪郭候補である。
【０１２１】
ここで、図１２の（Ｂ）において説明したとおり、奇数フレームにおいて左上の画素を代表画素として選択し、偶数フレームにおいて右上の画素を代表画素として選択した場合には、右下がり輪郭が滑らかに表示されないこととなる。したがって、検出部８５ｃは、画素ブロックが右下がり輪郭候補のパターンを有する場合に、斜め輪郭を構成する画素を含む可能性がある画素ブロックであると判定する。
【０１２２】
つづいて、斜め輪郭を構成する画素を含む可能性がある画素ブロックであると判定した場合、検出部８５ｃは、かかる画素ブロックが斜め輪郭を構成する画素を含んでいるか否かを判定する。具体的には、検出部８５ｃは、左上および右上間あるいは左下および右下間のエッジを中心とした左右それぞれ５ドット以内に、反転したエッジが存在するか否かを判定する。そして、かかる範囲内に反転したエッジが存在しない場合、検出部８５ｃは、かかる画素ブロックが斜め輪郭を構成する画素を含んでいると判定し、かかる斜め輪郭（右下がり輪郭）を構成する画素を検出する。
【０１２３】
このように、検出部８５ｃは、斜め輪郭を構成する画素が検出された画素ブロック（図１４の（Ａ）に示した８パターンの画素ブロック）において、かかる画素ブロックから選択された複数の代表画素が何れも斜め輪郭を構成する画素である場合または何れも斜め輪郭を構成しない画素である場合（図１４の（Ａ）に示した右下がり輪郭候補）に、かかる画素ブロックを代表画素の再選択を行う対象として特定する。
【０１２４】
すなわち、実施例２に係る検出部８５ｃは、検出部８５ｃによって斜め輪郭を構成する画素が検出された画素ブロックに対して、かかる画素ブロックから選択された代表画素の正当性を検証する検証手段としても機能することとなる。
【０１２５】
なお、検出部８５ｃは、元画像に対して所定の処理を施すことによって、斜め輪郭の検出精度を高めることとしている。ここで、かかる処理について図１５を用いて説明しておく。図１５は、斜め輪郭の検出精度を高めるために行われる処理について説明するための図である。
【０１２６】
たとえば、検出部８５ｃは、前処理として、同図の（Ａ）に示すように、元画像中の前景を構成する画素と背景を構成する画素とを分離させ、いずれか一方（たとえば、前景）の色を黒色とすることによって、人物の肩や腕といった斜め輪郭部分を容易に検出することが可能となる。
【０１２７】
また、同図の（Ｂ）に示したように、エッジが画像の端近傍（画像の端からエッジまでが５ドット未満の位置）に存在する場合には、斜め輪郭であるか否かを判定することができない。そこで、検出部８５ｃは、かかる場合には、画像の端に位置する画素と同一の画素が画像外にも存在すると仮定して判定を行う。これによって、画像の端近傍に存在する斜め輪郭が、画像端からエッジまでが５ドット以上の部分では滑らかに表示され、画像端からエッジまでが５ドット未満の部分ではジャギーが目立って表示されるといった状態を回避することができるため、結果として、縮小画像の画質をより高めることができる。
【０１２８】
つづいて、再選択部８５ｅについて説明する。実施例２において、再選択部８５ｅは、検出部８５ｃによって右下がり輪郭を構成する画素を含むと判定された画素ブロック（すなわち、代表画素の正当性が否定された画素ブロック）に対して、代表画素の再選択を行う。
【０１２９】
具体的には、再選択部８５ｅは、かかる画素ブロックから選択される複数の代表画素が何れも斜め輪郭を構成する画素である場合には、かかる画素ブロックに含まれる画素の中から斜め輪郭を構成しない画素をあらたな代表画素として少なくとも１つ選択し、かかる画素ブロックから選択される代表画素が何れも斜め輪郭を構成しない画素である場合には、かかる画素ブロックに含まれる画素の中から斜め輪郭を構成する画素をあらたな代表画素として少なくとも１つ選択する。
【０１３０】
たとえば、再選択部８５ｅは、図１３に示したように、画素ブロックに含まれる画素の中から、第１の代表画素および第２の代表画素以外の２つの画素として、右上の画素および左下の画素をそれぞれあらたな代表画素として選択する。
【０１３１】
次に、実施例２に係る画質調整部８５の具体的動作について図１６を用いて説明する。図１６は、実施例２に係る画質調整部８５の処理手順を示すフローチャートである。なお、同図においては、画質調整部８５が実行する処理手順のうち、奇数フレームおよび偶数フレームの縮小画像の生成に関する処理手順のみを示す。
【０１３２】
同図に示すように、ＬＶＤＳレシーバ８４が、描画部１６、映像切替部１７あるいはオーディオマイコン１５から元画像の画像データを取得すると、画素ブロック設定部８５ａは、元画像に対して画素ブロックを設定する（ステップＳ２０１）。
【０１３３】
つづいて、画質調整部８５では、元画像に対して設定された複数の画素ブロックの中から１つの画素ブロックを選択すると（ステップＳ２０２）、代表画素選択部８５ｂが、この画素ブロック内の左上に位置する画素および右下に位置する画素を既定の代表画素として選択する（ステップＳ２０３）。
【０１３４】
つづいて、検出部８５ｃは、ステップＳ２０２において選択された画素ブロックが、右下がり輪郭候補であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。そして、かかる画素ブロックが、右下がり輪郭候補であると判定すると（ステップＳ２０４、Ｙｅｓ）、検出部８５ｃは、エッジを中心とした左右それぞれ５ドット以内に反転するエッジが存在しないか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【０１３５】
つづいて、検出部８５ｃが、エッジを中心とした左右それぞれ５ドット以内に反転するエッジが存在しないと判定すると（ステップＳ２０５、Ｙｅｓ）、再選択部８５ｅは、右上に位置する画素および左下に位置する画素をあらたな代表画素として再選択する（ステップＳ２０６）。
【０１３６】
ステップＳ２０６の処理を終えたとき、あるいは、ステップＳ２０２において選択した画素ブロックが右下がり輪郭候補でないとき（ステップＳ２０４、Ｎｏ）、ステップＳ２０５においてエッジを中心とした左右それぞれ５ドット以内に反転するエッジが存在するとき（ステップＳ２０５、Ｎｏ）、画質調整部８５では、全ての画素ブロックについてステップＳ２０２〜Ｓ２０６の処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ２０７）。そして、処理を行っていない画素ブロックがある場合には（ステップＳ２０７、Ｎｏ）、かかる画素ブロックについて、ステップＳ２０２〜Ｓ２０６の処理を繰り返す。
【０１３７】
一方、全ての画素ブロックについてステップＳ２０２〜Ｓ２０６の処理を行ったと判定した場合には（ステップＳ２０７、Ｙｅｓ）、縮小画像生成部８５ｆは、各画素ブロックにおいて、左上または右上に位置する代表画素を用いて奇数フレームを生成する（ステップＳ２０８）。また、縮小画像生成部８５ｆは、右下または左下に位置する代表画素を用いて偶数フレームを生成し（ステップＳ２０９）、処理を終える。
【０１３８】
なお、画質調整部８５によって奇数フレームおよび偶数フレームが生成されると、表示装置１８では、タイミング制御部８８が、元画像のフレーム周波数の２倍のフレーム周波数を用いて、奇数フレームおよび偶数フレームをＴＦＴパネル８２へ交互に表示させる。
【０１３９】
上述してきたように、実施例２では、画素ブロック設定部が、縦横それぞれ２画素からなる合計４画素を含んだ画素ブロックを元画像に対して設定し、代表画素選択部が、各画素ブロックから第１の代表画素および当該第１の代表画素に対して対角線上に位置する第２の代表画素を選択する。また、実施例２では、検出部が、斜め輪郭を構成する画素を含んだ画素ブロックを検出するとともに、かかる画素ブロックに対して、第１の代表画素および第２の代表画素が何れも斜め輪郭を構成する画素である場合または何れも斜め輪郭を構成しない画素である場合にかかる代表画素の正当性を否定する。
【０１４０】
そして、実施例２では、再選択部が、代表画素の正当性が否定された画素ブロックに対して、かかる画素ブロックに含まれる画素の中から、第１の代表画素および第２の代表画素以外の２つの画素をそれぞれあらたな代表画素として選択することとした。したがって、斜め輪郭を傾き方向によらず精度良く表示させることができ、結果として、縮小画像の画質を高めることができる。
【０１４１】
ところで、上述してきた各実施例では、各画素ブロック内の左上に位置する画素を用いて奇数フレームを生成し、各画素ブロック内の右下に位置する画素を用いて偶数フレームを生成することとしたが、これに限ったものではない。たとえば、奇数フレームの生成には右上の画素を用い、偶数フレームの生成には左下の画素を用いることとしてもよい。
【０１４２】
また、上述してきた各実施例では、奇数フレームおよび偶数フレームの２つの縮小画像を生成する場合について説明したが、これに限ったものではなく、画素ブロック内の全ての画素にそれぞれ対応した縮小画像を生成することとしてもよい。すなわち、画素ブロック内に４つの画素が含まれる場合には、各画素を用いた４つの縮小画像を生成してもよい。
【０１４３】
また、上述してきた各実施例では、縦横それぞれ２画素からなる合計４画素を含んだ画素ブロックを元画像に対して設定することとしたが、これに限ったものではない。たとえば、画素ブロックは、縦横それぞれ３画素からなる合計９画素を含んでいてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
以上のように、本発明に係る画像処理装置および画像処理方法は、線分等の境界部分を個別に精度良く表示させることによって縮小画像の画質を高めたい場合に有用であり、特に、車載装置に表示される縮小画像の画質を高めたい場合に適している。
【符号の説明】
【０１４５】
１    車載装置
１１    ナビゲーションエンジン
１２    ＴＶチューナ
１３    ＤＶＤデッキ
１４    リアカメラ
１５    オーディオマイコン
１６    描画部
１７    映像切替部
１８    表示装置
８１    電源
８２    ＴＦＴパネル
８３    マイコン処理部
８４    ＬＶＤＳレシーバ
８５    画質調整部
８５ａ  画素ブロック設定部
８５ｂ  代表画素選択部
８５ｃ  検出部
８５ｄ  検証部
８５ｅ  再選択部
８５ｆ  縮小画像生成部
８６    階調処理部
８７    ピクセル制御部
８８    タイミング制御部
８９    メモリ
【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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