(57)【要約】  表示装置を用いて画像を表示する方法は、画像の画像データを受け取ることを含む。画像データからのピクセル値の結合に基づいて、第１のサブフレーム及び第２のサブフレームが生成される。この方法は、第１のサブフレームを第１の位置に、第２のサブフレームを第１の位置から空間的にオフセットされた第２の位置に交互に表示することを含む。別法として、第１〜第４のサブフレームが相互にオフセットされた第１〜第４の位置に表示される。異なるサブフレームは、たとえば、最近傍アトゴリズム（atgorithm）の使用を通して作成される。双一次や空間領域周波数領域や適応マルチパスアルゴリマス（algorithmus）も使用される。
2007500868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある画像の画像データを受け取るステップと、
前記画像データからのピクセル値の組み合わせに基づいて、第１のサブフレーム及び第２のサブフレームを生成するステップと、
前記第１のサブフレームを第１の位置に、前記第２のサブフレームを前記第１の位置から空間的にオフセットされた第２の位置に交互に表示するステップと
を含んでなる、表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項２】
前記画像データからのピクセル値の組み合わせに基づいて第３のサブフレーム及び第４のサブフレームを生成するステップをさらに含み、
前記第１のサブフレームと前記第２のサブフレームを交互に表示するステップは、前記第１のサブフレームを前記第１の位置に、前記第２のサブフレームを前記第２の位置に、前記第３のサブフレームを前記第１の位置及び前記第２の位置から空間的にオフセットされた第３の位置に、前記第４のサブフレームを前記第１の位置、前記第２の位置、及び前記第３の位置から空間的にオフセットされた第４の位置に交互に表示することをさらに含むものである、請求項１に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項３】
前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレームはそれぞれ複数のピクセルを含んでおり、
前記画像データからの複数のピクセル値の加重和に基づいて前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレーム中の各ピクセルに値を割り当てるステップをさらに含むものである、請求項１に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項４】
前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレームはそれぞれ複数のピクセルを含んでおり、
前記画像データからの４個のピクセル値の加重和に基づいて前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレーム中の各ピクセルに値を割り当てるステップをさらに含むものである、請求項１に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項５】
前記画像データはピクセル４個が１ブロックになった複数のブロックを含み、前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレームはそれぞれ複数のピクセルを含み、前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレーム中の各ピクセルは前記ブロックの１つに対応するものである、請求項１に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項６】
前記サブフレーム中の前記ピクセルに対応する前記ブロック中の前記４個のピクセルの前記ピクセル値の加重和に基づいて、前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレーム中の各ピクセルに値を割り当てるステップをさらに含むものである、請求項５に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項７】
前記加重和は、前記ピクセル値のうちの３つをゼロ値で乗算したものと前記ピクセル値の１つを非ゼロ値で乗算したものとの和を含むものである、請求項６に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項８】
前記非ゼロ値は１である、請求項７に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項９】
前記加重和は、前記ピクセル値のうちの３つを少なくとも１つの非ゼロ値で乗算したものと前記ピクセル値の１つを非ゼロ値で乗算したものとの和を含むものである、請求項６に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項１０】
前記加重和は、前記ピクセル値のうちの少なくとも２つを少なくとも１つの非ゼロ値で乗算したものとの和を含むものである、請求項６に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項１１】
前記組み合わせは線形結合である、請求項１に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項１２】
前記組み合わせは非線形結合である、請求項１に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項１３】
画像の画像データを受け取るように構成されるバッファであって、前記画像データは複数のピクセルブロックを含むものであるバッファと、
複数のピクセルをそれぞれ含む第１のサブフレーム及び第２のサブフレームを決定するように構成される画像処理ユニットであって、前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレーム中の各ピクセルは前記ブロックの１つに対応し、該画像処理ユニットは、少なくとも１つの重み値で乗算された、対応するブロック中の少なくとも１個のピクセルの値に基づいて前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレーム中の各ピクセルに値を割り当てるように構成されている画像処理ユニットと、
前記第１のサブフレームを第１の位置に、前記第２のサブフレームを前記第１の位置から空間的にオフセットされた第２の位置に交互に表示するようになされる表示装置と
を含んでなる、画像表示システム。
【請求項１４】
各ピクセルブロックは４個のピクセルの２×２アレイを含むものである請求項１３に記載の画像表示システム。
【請求項１５】
前記画像処理ユニットは、４個の重み値それぞれで乗算された、対応するブロック中の前記４個のピクセルの値に基づいて前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレーム中の各ピクセルに値を割り当てるように構成されている、請求項１４に記載の画像表示システム。
【請求項１６】
前記重み値は３つのゼロ値及び１つの非ゼロ値を含むものである、請求項１５に記載の画像表示システム。
【請求項１７】
前記重み値は少なくとも２つの非ゼロ値を含むものである、請求項１５に記載の画像表示システム。
【請求項１８】
解像度のより高い画像に見えるように空間的にオフセットされた位置に表示されるサブフレームを生成するシステムであって、
第１の画像を受け取る手段と、
前記第１の画像中の複数のピクセルブロックを識別する手段と、
識別された各ピクセルブロック中の前記ピクセルの結合に基づいて複数のサブフレームを生成する手段と
を含んでなるシステム。
【請求項１９】
前記識別された各ブロック中の前記ピクセルの組み合わせは、識別された各ブロック中の前記ピクセルの加重和を含むものである請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
各ブロックは４個のピクセルの２×２アレイを含むものである請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記組み合わせは線形結合である請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記組み合わせ非線形結合である請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
解像度のより高い画像に見えるように空間的にオフセットされた位置に表示されるサブフレームを生成する方法を実行するコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータに読み取り可能な記録媒体であって、
第１の高解像度画像を受け取るステップと、
前記第１の高解像度画像中の複数のピクセルセットを識別するステップと、
識別された各ピクセルセット中の前記ピクセルの加重和に基づいて複数のサブフレームを生成するステップと
を含んでなる、コンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【請求項２４】
各ピクセルセットは４個の近傍ピクセルを含むものである請求項２３に記載の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、２００２年８月７日に出願された、IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHODという名称の米国特許出願第１０／２１３，５５５号と、２００２年９月１１日に出願された、IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHODという名称の米国特許出願第１０／２４２，１９５号と、２００２年９月１１日に出願された、IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHODという名称の米国特許出願第１０／２４２，５４５号とに関連する。上記米国特許出願のそれぞれは本発明の譲受人に譲渡されており、これらを引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、包括的には表示システムに関し、特に空間的にオフセットされたサブフレームの生成及び表示に関する。
【背景技術】
【０００３】
［発明の背景］
ディスプレイ、プロジェクタ、又は他の画像形成システムなどの画像を表示する従来のシステム又は装置では、水平行及び垂直列に配置された個々の画素又はピクセルのアレイをアドレス指定することによって表示画像を生成する。表示画像の解像度は、表示画像を形成する個々のピクセルの水平行の数及び垂直列の数として定義される。表示画像の解像度は、表示装置自体の解像度と、表示装置が処理し表示画像の生成に使用される画像データの解像度とにより影響を受ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、表示画像の解像度を上げるには、表示装置の解像度と、表示画像の生成に使用される画像データの解像度とを上げなければならない。しかし、表示装置の解像度を上げると表示装置のコスト及び複雑性が増す。さらに、解像度のより高い画像データを入手することができないか、生成が難しい場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一形態は、表示装置を用いた画像表示方法を提供する。本方法は、画像データを受け取ることを含む。画像データからのピクセル値の組み合わせに基づいて、第１のサブフレーム及び第２のサブフレームを生成する。本方法は第１のサブフレームを第１の位置に、第２のサブフレームを第１の位置から空間的にオフセットされた第２の位置に交互に表示することを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
［好ましい実施の形態の説明］
以下の好ましい実施の形態の詳細な説明では、本発明の一部を成し、本発明を実施することができる特定の実施の形態を例示として示す添付図面を参照する。他の実施の形態を利用することもでき、本発明の範囲から逸脱することなく構造的又は論理的な変更を行うことができることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は限定の意味で解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって規定される。
【０００７】
Ｉ．サブフレームの空間的かつ時間的なシフト
いくつかのデジタルライトプロジェクタ等の表示システムによっては、高解像度画像によっては表示に十分な解像度を有していないものがある。かかるシステムは、空間的かつ時間的にシフトした解像度のより低い画像を表示することにより人間の目に対して解像度のより高い画像に見せるように構成することができる。解像度のより低い画像をサブフレームと呼ぶ。本発明の実施の形態により対処されるサブフレーム生成の問題は、表示されたサブフレームの見掛けが、そのサブフレームが導出された高解像度画像が仮にそのまま表示された場合の見掛けに近くなるような、サブフレームに適切な値を求めることである。
【０００８】
サブフレームの時間的で空間的なシフトを通して解像度のより高い見掛けを提供する表示システムの一つの実施の形態が、上記引用した米国特許出願に記載されており、図１〜図４Ｅを参照しながら以下に要約する。
【０００９】
図１は、本発明の一つの実施の形態による画像表示システム１０を示すブロック図である。画像表示システム１０は、表示画像１４を作成するための画像１２を処理しやすくする。画像１２は、任意の絵や図やテキストなどの文字、記号、イラスト、及び／又は他の情報表現を含むものと定義される。画像１２は、たとえば画像データ１６によって表される。画像データ１６は画像１２の個々の画素又はピクセルを含む。１つの画像が画像表示システム１０によって処理されるものとして示し説明するが、画像表示システム１０が複数又は一連の画像を処理し表示できることが理解される。
【００１０】
一つの実施の形態では、画像表示システム１０は、フレームレート変換ユニット２０及び画像フレームバッファ２２と、画像処理ユニット２４と、表示装置２６とを備える。以下に説明するように、フレームレート変換ユニット２０及び画像フレームバッファ２２は画像１２の画像データ１６を受け取ってバッファリングし、画像１２の画像フレーム２８を作成する。画像処理ユニット２４は画像フレーム２８を処理して、画像フレーム２８の１以上の画像サブフレーム３０を決定し、表示装置２６が画像サブフレーム３０を時間的で空間的に表示して表示画像１４を生成する。
【００１１】
フレームレート変換ユニット２０及び／又は画像処理ユニット２４を含め、画像表示システム１０は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせを含む。一つの実施の形態では、フレームレート変換ユニット２０及び／又は画像処理ユニット２４が含まれており、画像表示システム１０の１以上の構成要素は、コンピュータ、コンピュータサーバ、又は一連の論理動作を行うことができる他のマイクロプロセッサベースのシステムに含まれる。さらに、処理をシステム全体に分散させ、個々の部分を別個のシステム構成要素において実施することができる。
【００１２】
画像データ１６は、デジタル画像データ１６１又はアナログ画像データ１６２を含みうる。アナログ画像データ１６２を処理するために、画像表示システム１０はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器３２を備える。したがって、Ａ／Ｄ変換器３２は、アナログ画像データ１６２を後続処理のためにデジタル形態へと変換する。このようにして、画像表示システム１０は、画像１２のデジタル画像データ１６１及び／又はアナログ画像データ１６２を受け取って処理することができる。
【００１３】
フレームレート変換ユニット２０は、画像１２の画像データ１６を受け取り、画像データ１６を画像フレームバッファ２２にバッファリング又は記憶する。より具体的には、フレームレート変換ユニット２０は、画像１２の個々のライン又はフィールドを表す画像データ１６を受け取り、画像データ１６を画像フレームバッファ２２にバッファリングして画像１２の画像フレーム２８を作成する。画像フレームバッファ２２は、画像フレーム２８の画像データをすべて受け取って記憶することによって画像データ１６をバッファリングし、フレームレート変換ユニット２０は、画像フレーム２８のすべての画像データを画像フレームバッファ２２から読み出し又は抽出することによって画像フレーム２８を作成する。したがって、画像フレーム２８は、画像１２の全体を表す画像データ１６の複数の個々のライン又はフィールドを含むものと定義される。このため、画像フレーム２８は、画像１２を表す個々のピクセルの複数の列及び複数の行を含む。
【００１４】
フレームレート変換ユニット２０及び画像フレームバッファ２２は、画像データ１６をプログレッシブ画像データ及び／又はインタレース画像データとして受け取って処理することができる。プログレッシブ画像データの場合には、フレームレート変換ユニット２０及び画像フレームバッファ２２は、画像１２の画像データ１６のシーケンシャルフィールドを受け取って記憶する。したがって、フレームレート変換ユニット２０は、画像１２の画像データ１６のシーケンシャルフィールドを読み出すことによって画像フレーム２８を作成する。インタレース画像データの場合には、フレームレート変換ユニット２０及び画像フレームバッファ２２は、画像１２の画像データ１６の奇数フィールド及び偶数フィールドを受け取って記憶する。たとえば、画像データ１６のすべての奇数フィールドを受け取って記憶し、画像データ１６のすべての偶数フィールドを受け取って記憶する。したがって、フレームレート変換ユニット２０は、画像データ１６をデインタレースし、画像１２の画像データ１６から奇数フィールド及び偶数フィールドを読み出すことによって画像フレーム２８を作成する。
【００１５】
画像フレームバッファ２２は、各画像１２の１以上の画像フレーム２８について画像データ１６を記憶するメモリを備える。したがって、画像フレームバッファ２２は１以上の画像フレーム２８のデータベースを構成する。画像フレームバッファ２２の例としては、不揮発性メモリ（たとえば、ハードディスクドライブ又は他の永続的な記憶装置）を含み、揮発性メモリ（たとえば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ））を含みうる。
【００１６】
画像データ１６をフレームレート変換ユニット２０において受け取り、画像フレームバッファ２２を使用して画像データ１６をバッファすることにより、画像データ１６の入力タイミングを、表示装置２６のタイミング要件と切り離すことができる。より具体的には、画像フレームバッファ２２が画像フレーム２８の画像データ１６を受け取って記憶するため、画像データ１６を入力として任意のレートで受け取ることができる。したがって、画像フレーム２８のフレームレートを表示装置２６のタイミング要件に変換することができる。したがって、画像フレーム２８の画像データ１６は、表示装置２６のフレームレートで画像フレームバッファ２２から抽出することができる。
【００１７】
一つの実施の形態では、画像処理ユニット２４は解像度調整ユニット３４及びサブフレーム生成ユニット３６を備える。以下に説明するように、解像度調整ユニット３４は、画像フレーム２８についての画像データ１６を受け取り、画像データ１６の解像度を表示装置２６での表示に合わせて調整し、サブフレーム生成ユニット３６は、ある画像フレーム２８についての複数の画像サブフレーム３０を生成する。より具体的には、画像処理ユニット２４は、画像フレーム２８の画像データ１６を元々の解像度で受け取り、画像データ１６の解像度を上げる、下げる、及び／又は、そのままにしておくように画像データ１６を処理する。したがって、画像処理ユニット２４を用いることにより、画像表示システム１０は、種々の解像度の画像データ１６を受け取って表示することができる。
【００１８】
サブフレーム生成ユニット３６は、画像フレーム２８の画像データ１６を受け取って処理し、画像フレーム２８に複数の画像サブフレーム３０を決定する。解像度調整ユニット３４が画像データ１６の解像度を調整した場合には、サブフレーム生成ユニット３６は画像データ１６を調整された解像度で受け取る。画像データ１６の調整された解像度は、画像フレーム２８の画像データ１６の元々の解像度よりも高くても低くても、又は同じであってもよい。サブフレーム生成ユニット３６は、表示装置２６の解像度に合う解像度を有する画像サブフレーム３０を生成する。画像サブフレーム３０は、画像フレーム２８に等しいエリアのそれぞれである。サブフレーム３０は、画像１２の画像データ１６のサブセットを表す個々のピクセルの複数の列及び複数の行をそれぞれ含み、表示装置２６の解像度に合う解像度を有する。
【００１９】
各画像サブフレーム３０は、画像フレーム２８のピクセルの行列又はアレイを含む。画像サブフレーム３０は、それぞれが異なるピクセル及び／又はピクセル部分を含むように互いに空間的にオフセットされる。したがって、画像サブフレーム３０は、以下に説明するようにある垂直距離及び／又は水平距離だけ互いにオフセットされる。
【００２０】
表示装置２６は、画像サブフレーム３０を画像処理ユニット２４から受け取り、画像サブフレーム３０を表示して表示画像１４を作成する。より具体的には、画像サブフレーム３０が互いに空間的にオフセットされているため、以下に説明するように、表示装置２６は画像サブフレーム３０の空間的オフセットに従って画像サブフレーム３０を異なる位置に表示する。したがって、表示装置２６は、画像フレーム２８の画像サブフレーム３０の表示を交互にして表示画像１４を作成する。このため、表示装置２６は、画像フレーム２８のサブフレーム３０の全体を一度に表示する。
【００２１】
一つの実施の形態では、表示装置２６は、各画像フレーム２８の画像サブフレーム３０を表示するという１サイクルを行う。表示装置２６は、互いに空間的で時間的にオフセットされるように画像サブフレーム３０を表示する。一つの実施の形態では、表示装置２６は、画像サブフレーム３０を光学的に操縦して表示画像１４を作成する。したがって、表示装置２６の個々のピクセルは、複数のロケーションにアドレス指定される。
【００２２】
一つの実施の形態では、表示装置２６は画像シフタ３８を備える。画像シフタ３８は、表示装置２６が表示する画像サブフレーム３０の位置を空間的に変更又はオフセットさせる。より具体的には、画像シフタ３８は、以下に説明するように画像サブフレーム３０の表示位置を変えて表示画像１４を生成する。
【００２３】
一つの実施の形態では、表示装置２６は入射光を変調する光変調器を備える。光変調器は、たとえば、マイクロミラーデバイスアレイを形成するように配置された複数のマイクロミラーデバイスを備える。したがって、各マイクロミラーデバイスは、表示装置２６の１つのセル又はピクセルを構成する。表示装置２６は、ディスプレイ、プロジェクタ、又は他の画像形成システムの一部をなすことがある。
【００２４】
一つの実施の形態では、画像表示システム１０はタイミング発生器４０を備える。タイミング発生器４０は、たとえば、フレームレート変換ユニット２０と、解像度調整ユニット３４とサブフレーム生成ユニット３６とを含む画像処理ユニット２４と、画像シフタ３８を含む表示装置２６とに通信する。したがって、タイミング発生器４０は、画像データ１６をバッファリングして変換し、画像フレーム２８を作成すること、画像フレーム２８を処理して画像データ１６の解像度を調整し、画像サブフレーム３０を生成すること、及び、画像サブフレーム３０を位置決めして表示して表示画像１４を生成することを同期させる。したがって、タイミング発生器４０は、画像１２のサブフレームの全体が表示装置２６により表示画像１４として時間的に空間的に表示されるように画像表示システム１０のタイミングを制御する。
【００２５】
一つの実施の形態では、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、画像処理ユニット２４は、ある画像フレーム２８について２つの画像サブフレーム３０を決定する。より具体的には、画像処理ユニット２４は、画像フレーム２８に第１のサブフレーム３０１及び第２のサブフレーム３０２を決定する。したがって、第１のサブフレーム３０１及び第２のサブフレーム３０２は、画像データ１６の個々のピクセル１８の複数の列及び複数の行をそれぞれ含む。したがって、第１のサブフレーム３０１及び第２のサブフレーム３０２は、画像データ１６のサブセットの画像データアレイ又はピクセル行列をそれぞれ構成する。
【００２６】
一つの実施の形態では、図２Ｂに示すように、第２のサブフレーム３０２は第１のサブフレーム３０１から垂直距離５０及び水平距離５２だけオフセットされる。したがって、第２のサブフレーム３０２は、第１のサブフレーム３０１から所定の距離だけ空間的にオフセットされる。例示的な一つの実施の形態では、垂直距離５０及び水平距離５２は、それぞれおよそピクセル半個分である。
【００２７】
図２Ｃに示すように、表示装置２６は、第１のサブフレーム３０１を第１の位置に、第２のサブフレーム３０２を第１の位置から空間的にオフセットされた第２の位置に交互に表示する。より具体的には、表示装置２６は、第２のサブフレーム３０２の表示を第１のサブフレーム３０１の表示に対して垂直距離５０及び水平距離５２だけシフトさせる。このようにして、第１のサブフレーム３０１のピクセルが第２のサブフレーム３０２のピクセルに重なる。一つの実施の形態では、表示装置２６は、第１のサブフレーム３０１を第１の位置に表示し、第２のサブフレーム３０２を画像フレーム２８の第２の位置に表示するという１サイクルを行う。したがって、第２のサブフレーム３０２は、第１のサブフレーム３０１に相対して空間的且つ時間的に表示される。２つの時間的に空間的にシフトしたサブフレームをこのようにして表示することを、本明細書では２位置処理と呼ぶ。
【００２８】
別の実施の形態では、図３Ａ〜図３Ｄに示すように、画像処理ユニット２４は画像フレーム２８に４つの画像サブフレーム３０を決定する。より具体的には、画像処理ユニット２４は、第１のサブフレーム３０１と第２のサブフレーム３０２と第３のサブフレーム３０３と第４のサブフレーム３０４とを画像フレーム２８に決定する。したがって、第１のサブフレーム３０１と第２のサブフレーム３０２と第３のサブフレーム３０３と第４のサブフレーム３０４とは、画像データ１６の個々のピクセル１８の複数の列及び複数の行をそれぞれ含む。
【００２９】
一つの実施の形態では、図３Ｂ〜図３Ｄに示すように、第２のサブフレーム３０２は第１のサブフレーム３０１から垂直距離５０及び水平距離５２だけオフセットされ、第３のサブフレーム３０３は第１のサブフレーム３０１から水平距離５４だけオフセットされ、第４のサブフレーム３０４は第１のサブフレーム３０１から垂直距離５６だけオフセットされる。したがって、第２のサブフレーム３０２と第３のサブフレーム３０３と第４のサブフレーム３０４とは、それぞれ互いに空間的に、第１のサブフレーム３０１から空間的に所定距離だけオフセットされる。例示的な一つの実施の形態では、垂直距離５０と水平距離５２と水平距離５４と垂直距離５６とは、それぞれおよそピクセル半個分である。
【００３０】
図３Ｅに概略的に示すように、表示装置２６は、かわるがわるに、第１のサブフレーム３０１を第１の位置Ｐ1に表示し、第２のサブフレーム３０２を第１の位置から空間的にオフセットされた第２の位置Ｐ2に表示し、第３のサブフレーム３０３を第１の位置から空間的にオフセットされた第３の位置Ｐ3に表示し、第４のサブフレーム３０４を第１の位置から空間的にオフセットされた第４の位置Ｐ4に表示する。より具体的には、表示装置２６は、第２のサブフレーム３０２の表示と、第３のサブフレーム３０３の表示と、第４のサブフレーム３０４の表示とを、第１のサブフレーム３０１に対してそれぞれ所定の距離だけシフトさせる。したがって、第１のサブフレーム３０１と第２のサブフレーム３０２と第３のサブフレーム３０３と第４のサブフレーム３０４との各ピクセルは、互いに重なる。
【００３１】
一つの実施の形態では、表示装置２６は、画像フレーム２８に関して第１のサブフレーム３０１を第１の位置に表示し、第２のサブフレーム３０２を第２の位置に表示し、第３のサブフレーム３０３を第３の位置に表示し、第４のサブフレーム３０４を第４の位置に表示するという１サイクルを行う。したがって、第２のサブフレーム３０２と第３のサブフレーム３０３と第４のサブフレーム３０４とは、互いに、第１のサブフレーム３０１に対して空間的に時間的に表示される。４つの時間的に空間的にシフトされたサブフレームをこのように表示することを、本明細書では４位置処理と呼ぶ。
【００３２】
図４Ａ〜図４Ｅは、第１のサブフレーム３０１からのピクセル１８１を第１の位置に表示し、第２のサブフレーム３０２からのピクセル１８２を第２の位置に表示し、第３のサブフレーム３０３からのピクセル１８３を第３の位置に表示し、第４のサブフレーム３０４からのピクセル１８４を第４の位置に表示するという１サイクルを完了する一つの実施の形態を示す。より具体的には、図４Ａは、第１の位置にある、第１のサブフレーム３０１からのピクセル１８１の表示を示し、図４Ｂは、（第１の位置を破線で示された）第２の位置にある、第２のサブフレーム３０２からのピクセル１８２の表示を示し、図４Ｃは、（第１の位置及び第２の位置を破線で示された）第３の位置にある、第３のサブフレーム３０３からのピクセル１８３の表示を示し、図４Ｄは、（第１の位置と第２の位置と第３の位置とを破線で示された）第４の位置にある、第４のサブフレーム３０４からのピクセル１８４の表示を示し、図４Ｅは、（第２の位置と第３の位置と第４の位置とを破線で示された）第１の位置にある、第１のサブフレーム３０１からのピクセル１８１の表示を示す。
【００３３】
サブフレーム生成ユニット３６（図１）は、画像フレーム２８中の画像データに基づいてサブフレーム３０を生成する。サブフレーム生成ユニット３６が行う機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの任意の組み合わせで実施できることが当業者に理解されよう。実施は、マイクロプロセッサ、プログラマブルロジックデバイス、又は状態機械を介することができる。本発明の構成要素は、１以上のコンピュータに読み取り可能な記録媒体内のソフトウェアに常駐することができる。本明細書において用いられるコンピュータに読み取り可能な記録媒体という用語は、フロッピー（登録商標）ディスクやハードディスクやＣＤ−ＲＯＭやフラッシュメモリや読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）やランダムアクセスメモリなどの揮発性または不揮発性である任意の種類のメモリを含むものと定義される。
【００３４】
本発明の一形態では、サブフレーム３０は、画像フレーム２８よりも低い解像度を有する。したがって、サブフレーム３０を本明細書では低解像度画像３０とも呼び、画像フレーム２８を本明細書では高解像度画像２８とも呼ぶ。低解像度及び高解像度という用語は本明細書では比較として用いられ、特定のピクセル最小数又はピクセル最大数のいずれにも限定されないことが当業者に理解されるであろう。一つの実施の形態では、サブフレーム生成ユニット３６は、５つのアルゴリズムのうちの１つに基づいてサブフレーム３０を生成するように構成される。これらの５つのアルゴリズムを、本明細書では、以下のように呼ぶ。すなわち、（１）最近傍、（２）双一次、（３）空間領域、（４）周波数領域、及び（５）適応マルチパスとよぶ。
【００３５】
本発明の一形態による最近傍アルゴリズム及び双一次アルゴリズムは、高解像度画像２８からのピクセルを結合することによってサブフレーム３０を生成する。本発明の一形態による空間領域アルゴリズム及び周波数領域アルゴリズムは、見掛け高解像度画像と所望の高解像度画像２８との差を表す大域誤差測度の最小化に基づいてサブフレーム３０を生成する。本発明の一形態による適応マルチパスアルゴリズムは、局所誤差測度の最小化に基づいてサブフレーム３０を生成する。一つの実施の形態では、サブフレーム生成ユニット３６は、サブフレーム値と高解像度画像値との関係を記憶するメモリを備え、この関係は、高解像度画像値とサブフレーム値の関数である見掛け高解像度画像との誤差測度の最小化に基づく。これら５つのアルゴリズムのそれぞれの実施の形態について図５〜図１８を参照しながら以下に説明する。
【００３６】
ＩＩ．最近傍
図５は、本発明の一つの実施の形態による最近傍アルゴリズムを用いて元の高解像度画像２８から低解像度サブフレーム３０Ａ及び３０Ｂ（まとめてサブフレーム３０と呼ぶ）を生成することを示す図である。示される実施の形態では、高解像度画像２８は４列及び４行になったピクセルを含み、総計で１６個のピクセルＨ１〜Ｈ１６を含む。最近傍アルゴリズムの一つの実施の形態では、高解像度画像２８の１行目中のピクセルを１つ置きにとり、高解像度画像２８の２行目を飛ばし、高解像度画像２８の３行目中のピクセルを１つ置きにとり、このプロセスを、高解像度画像２８全体を通して繰り返すことによって第１のサブフレーム３０Ａが生成される。したがって、図５に示すように、サブフレーム３０Ａの１行目にはピクセルＨ１及びＨ３があり、サブフレーム３０Ａの２行目にはピクセルＨ９及びＨ１１がある。本発明の一形態では、第２のサブフレーム３０Ｂが第１のサブフレーム３０Ａと同じ様式で生成されるが、プロセスは、第１のピクセルＨ１から１行下且つ１列超えてシフトされたピクセルＨ６から開始される。したがって、図５に示すように、サブフレーム３０Ｂの１行目にはピクセルＨ６及びＨ８があり、サブフレーム３０Ｂの２行目がピクセルＨ１４及びＨ１６がある。
【００３７】
一つの実施の形態では、最近傍アルゴリズムは、３つのフィルタ係数「０」を有し、４つ目のフィルタ係数が「１」であり、高解像度画像からピクセル値の加重和を生成する２×２フィルタで実施される。上述した２位置処理を用いてサブフレーム３０Ａ及び３０Ｂを表示すると、見掛けの解像度がより高い画像になる。最近傍アルゴリズムは４位置処理にも適用することができ、図５に示す数のピクセルを有する画像に限定されない。
【００３８】
ＩＩＩ．双一次（bilinear）
図６は、本発明の一つの実施の形態による双一次アルゴリズムを用いて元の高解像度画像２８から低解像度サブフレーム３０Ｃ及び３０Ｄ（まとめてサブフレーム３０と呼ぶ）を生成することを示す図である。示された実施の形態では、高解像度画像２８は、４列及び４行になったピクセルを含み、総計で１６個のピクセルＨ１〜Ｈ１６を含む。サブフレーム３０Ｃは、２列及び２行になったピクセルを含み、総計で４個のピクセルＬ１〜Ｌ４を含む。また、サブフレーム３０Ｄは、２列及び２行になったピクセルを含み、総計で４個のピクセルＬ５〜Ｌ８を含む。
【００３９】
一つの実施の形態では、サブフレーム３０Ｃ及び３０Ｄ内のピクセルＬ１〜Ｌ８の値は、画像２８のピクセル値Ｈ１〜Ｈ１６から以下の式Ｉ〜ＶＩＩＩに基づいて生成される。
式Ｉ
Ｌ１＝（４Ｈ１＋２Ｈ２＋２Ｈ５）／８
式ＩＩ
Ｌ２＝（４Ｈ３＋２Ｈ４＋２Ｈ７）／８
式ＩＩＩ
Ｌ３＝（４Ｈ９＋２Ｈ１０＋２Ｈ１３）／８
式ＩＶ
Ｌ４＝（４Ｈ１１＋２Ｈ１２＋２Ｈ１５）／８
式Ｖ
Ｌ５＝（４Ｈ６＋２Ｈ２＋２Ｈ５）／８
式ＶＩ
Ｌ６＝（４Ｈ８＋２Ｈ４＋２Ｈ７）／８
式ＶＩＩ
Ｌ７＝（４Ｈ１４＋２Ｈ１０＋２Ｈ１３）／８
式ＶＩＩＩ
Ｌ８＝（４Ｈ１６＋２Ｈ１２＋２Ｈ１５）／８
【００４０】
上記式Ｉ〜ＶＩＩＩから見て取ることができるように、サブフレーム３０Ｃ内のピクセルＬ１〜Ｌ４の値は、４での乗算によりピクセルＨ１、Ｈ３、Ｈ９、及びＨ１１の値から一番大きな影響をそれぞれ受ける。しかし、サブフレーム３０Ｃ内のピクセルＬ１〜Ｌ４の値は、ピクセルＨ１、Ｈ３、Ｈ９、及びＨ１１の対角隣接ピクセルの値によっても影響を受ける。同様に、サブフレーム３０Ｄ内のピクセルＬ５〜Ｌ８の値は、４での乗算によりピクセルＨ６、Ｈ８、Ｈ１４、及びＨ１６の値により一番大きな影響をそれぞれ受ける。しかし、サブフレーム３０Ｄ内のピクセルＬ５〜Ｌ８の値は、ピクセルＨ６、Ｈ８、Ｈ１４、及びＨ１６の対角隣接ピクセルの値によっても影響を受ける。
【００４１】
一つの実施の形態では、双一次アルゴリズムは、１つのフィルタ係数が「０」であり、３つのフィルタ係数が非ゼロの値（たとえば、４、２、及び２）を有し、高解像度画像からピクセル値の加重和を生成する２×２フィルタで実施される。別の実施の形態では、フィルタ係数に他の値が用いられる。上述した２位置処理を用いてサブフレーム３０Ｃ及び３０Ｄを表示すると、見掛けの解像度がより高い画像になる。双一次アルゴリズムは４位置処理にも適用することができ、図６に示す数のピクセルを有する画像に限定されない。
【００４２】
最近傍アルゴリズム及び双一次アルゴリズムの一形態では、サブフレーム３０は上述したように、元の高解像度画像からのピクセル値の線形結合に基づいて生成される。別の実施の形態では、サブフレーム３０は、元の高解像度画像からのピクセル値の非線形結合に基づいて生成される。たとえば、一つの実施の形態では、元の高解像度画像がガンマ補正される場合、適切な非線形結合を用いてガンマ曲線の影響を取り消す。
【００４３】
ＩＶ．見掛け高解像度画像を生成するシステム
図７〜図１０は見掛け高解像度画像を生成するシステムを示す。これらのシステムに基づいて、サブフレームを生成する空間領域アルゴリズムと、周波数領域アルゴリズムと、適応マルチパスアルゴリズムとが、以下にさらに詳細に説明するように展開される。
【００４４】
図７は、本発明の一つの実施の形態による、２つの４×４ピクセル低解像度サブフレーム３０Ｅから見掛け高解像度画像４１２を生成するシステム４００を示すブロック図である。システム４００は、アップサンプリング段階４０２と、シフト段階４０４と、畳み込み段階４０６と、合算段階４１０とを含む。サブフレーム３０Ｅは、アップサンプリング段階４０２によりサンプリング行列Ｍに基づいてアップサンプリングされて、アップサンプリング画像を生成する。アップリサンプリング画像は、シフト段階４０４により空間シフト行列Ｓに基づいてシフトされて、シフトアップサンプリング画像を生成する。シフトアップサンプリング画像は、畳み込み段階４０６において補間フィルタで畳み込まれて、ブロック画像４０８を生成する。示された実施の形態では、補間フィルタは、フィルタ係数「１」を有し、畳み込みの中央が２×２行列の左上位置にある２×２フィルタである。補間フィルタは、高解像度格子上での低解像度サブフレームの重ね合わせをシミュレートする。低解像度サブフレームピクセルデータは、サブフレームを高解像度格子上で表すことができるように拡張される。補間フィルタは、アップサンプリングよって発生する欠損ピクセルデータを埋める。ブロック画像４０８は、合算ブロック４１０により加重されて加算され、８×８見掛け高解像度画像４１２を生成する。
【００４５】
図８は、本発明の一つの実施の形態による、２つの４×４低解像度サブフレーム３０Ｆ及び３０Ｇの分離可能なアップリサンプリングに基づく２位置処理の場合の見掛け高解像度画像５１２を生成するシステム５００を示すブロック図である。システム５００は、アップサンプリング段階５０２及び５１４と、シフト段階５１８と、畳み込み段階５０６及び５２２と、合算段階５０８と、乗算段階５１０とを含む。サブフレーム３０Ｆは、アップサンプリング段階５０２により係数２でアップサンプリングされて、８×８ピクセルアップサンプリング画像５０４を生成する。アップサンプリング画像５０４中の暗ピクセルはサブフレーム３０Ｆからの１６個のピクセルを表し、アップサンプリング画像５０４中の明ピクセルは０値を表す。サブフレーム３０Ｇは、アップサンプリング段階５１４により係数２でアップサンプリングされて、８×８ピクセルアップサンプリング画像５１６を生成する。アップサンプリング画像５１６中の暗ピクセルはサブフレーム３０Ｇからの１６個のピクセルを表し、アップサンプリング画像５１６中の明ピクセルは０値を表す。一つの実施の形態では、アップサンプリング段階５０２及び５１４は、サンプリング対角行列を用いて、サブフレーム３０Ｆ及び３０Ｇをそれぞれアップサンプリングする。
【００４６】
アップサンプリング画像５１６は、シフト段階５１８により空間シフト行列Ｓに基づいてシフトされて、シフトアップサンプリング画像５２０を生成する。示された実施の形態では、シフト段階５１８はピクセル１個分の対角シフトを行う。画像５０４及び５２０は、畳み込み段階５０６及び５２２において補間フィルタでそれぞれ畳み込まれて、ブロック画像を生成する。示された実施の形態では、畳み込み段階５０６及び５２２での補間フィルタは、フィルタ係数「１」を有し、畳み込みの中央が２×２行列の左上位置にある２×２フィルタである。畳み込み段階５０６及び５２２にて生成されたブロック画像は合算ブロック５０８により合算され、乗算段階５１０にて係数０．５で乗算されて８×８ピクセル見掛け高解像度画像５１２を生成する。一つの実施の形態では、各サブフレーム３０Ｆ及び３０Ｇが色に割り当てられた時間につきタイムスロットの半分しか表示されないため、画像データは乗算段階５１０において係数０．５で乗算される。別の実施の形態では、乗算段階５１０において係数０．５で乗算するのではなく、段階５０６及び５２２での補間フィルタの補間係数が係数０．５だけ減じられる。
【００４７】
一つの実施の形態では、図８に示して上述したように、低解像度サブフレームデータは、サンプリング対角行列に基づいて別個にアップサンプリングされる（すなわち、分離可能なアップサンプリングである）２つの別個のサブフレーム３０Ｆ及び３０Ｇにより表される。別の実施の形態では、図９を参照して以下に説明するように、低解像度サブフレームデータは、サンプリング非対角行列に基づいてアップサンプリングされる（すなわち、非分離可能なアップサンプリングである）単一のサブフレームにより表される。
【００４８】
図９は、本発明の一つの実施の形態による、８×４ピクセルの低解像度サブフレーム３０Ｈの分離不可能なアップリサンプリングに基づく２位置処理の場合に見掛け高解像度画像６１０を生成するシステム６００を示すブロック図である。システム６００は、５点アップサンプリング（quincunx upsampling：クインカンクス・アップサンプリング）段階６０２と、畳み込み段階６０６と、乗算段階６０８とを含む。サブフレーム３０Ｈは、５点サンプリング行列Ｑに基づいて５点アップサンプリング段階６０２によりアップサンプリングされて、アップサンプリング画像６０４を生成する。アップサンプリング画像６０４中の暗ピクセルはサブフレーム３０Ｈからの３２個のピクセルを表し、アップサンプリング画像６０４中の明ピクセルはゼロ値を現す。サブフレーム３０Ｈは、２位置処理の場合の４×４ピクセルの２つのサブフレームのピクセルデータを含む。アップサンプリング画像６０４の１行目、３行目、５行目、及び７行目中の暗ピクセルは第１の４×４サブフレームのピクセルを表し、アップサンプリング画像６０４の２行目、４行目、６行目、及び８行目中の暗ピクセルは第２の４×４ピクセルのサブフレームのピクセルを表す。
【００４９】
アップサンプリング画像６０４は、畳み込み段階６０６において補間フィルタで畳み込まれてブロック画像を生成する。示された実施の形態では、補間フィルタは、フィルタ係数「１」を有し、畳み込みの中央が２×２行列の左上位置にある２×２フィルタである。畳み込み段階６０６により生成されるブロック画像は乗算段階６０８において係数０．５で乗算されて、８×８ピクセルの見掛け高解像度画像６１０を生成する。
【００５０】
図１０は、本発明の一つの実施の形態による、サブフレーム３０Ｉに基づく４位置処理の場合に見掛け高解像度画像７０６を生成するシステム７００を示すブロック図である。図１０に示された実施の形態では、サブフレーム３０Ｉは８×８ピクセルアレイである。サブフレーム３０Ｉは、４位置処理の場合に４つの４×４サブフレームのピクセルデータを含む。ピクセルＡ１〜Ａ１６は第１の４×４サブフレームのピクセルを表し、ピクセルＢ１〜Ｂ１６は第２の４×４サブフレームのピクセルを表し、ピクセルＣ１〜Ｃ１６は第３の４×４ピクセルサブフレームのピクセルを表し、ピクセルＤ１〜Ｄ１６は第４の４×４ピクセルサブフレームのピクセルを表す。
【００５１】
サブフレーム３０Ｉは、畳み込み段階７０２にて補間フィルタで畳み込まれて、ブロック画像を生成する。示された実施の形態では、補間フィルタは、フィルタ係数「１」を有し、畳み込みの中央が２×２行列の左上位置にある２×２フィルタである。畳み込み段階７０２により生成されたブロック画像は乗算段階７０４にて係数０．２５で乗算されて、８×８ピクセル見掛け高解像度画像７０６を生成する。一つの実施の形態では、サブフレーム３０Ｉで表される４つのサブフレームのそれぞれが色に割り当てられた時間につきタイムスロットの１／４しか表示されないため、画像データは乗算段階７０４において係数０．２５で乗算される。別の実施の形態では、乗算段階７０４において係数０．２５で乗算するのではなく、補間フィルタのフィルタ係数は係数０．２５に対応して減じられる。
【００５２】
Ｖ．誤差最小化に基づくサブフレームの生成
上述したように、システム４００、５００、６００、及び７００は、低解像度サブフレームに基づいて見掛け高解像度画像４１２、５１２、６１０、及び７０６をそれぞれ生成する。サブフレームが最適な場合には、見掛け高解像度画像は元の高解像度画像２８に可能な限り近くなる。平均二乗誤差と加重平均平方誤差と他のものを含む種々の誤差測度を用いて、見掛け高解像度画像が元の高解像度画像にどれくらい近いかを測ることができる。
【００５３】
図１１は、本発明の一つの実施の形態による見掛け高解像度画像４１２／５１２／６１０／７０６と所望の高解像度画像２８との比較を示すブロック図である。見掛け高解像度画像４１２、５１２、６１０、又は７０６は、減算段階８０２において高解像度画像２８からピクセル単位で減算される。一つの実施の形態では、得られる誤差画像データは人間視覚系（ＨＶＳ）加重フィルタ（Ｗ）８０４によってフィルタリングされる。本発明の一形態では、ＨＶＳ加重フィルタ８０４は、人間視覚系の特性に基づいて誤差画像データをフィルタリングする。一つの実施の形態では、ＨＶＳ加重フィルタ８０４は、高周波誤差を低減するか、又はなくす。そして、フィルタリングされたデータの平均平方誤差が段階８０６において求められ、見掛け高解像度画像４１２、５１２、６１０、又は７０６が所望の高解像度画像２８にどれくらい近いかについての測度を提供する。
【００５４】
一つの実施の形態では、システム４００、５００、６００、及び７００は、見掛け高解像度画像４１２、５１２、６１０、又は７０６と元の高解像度画像２８との差を測定する誤差費用式により数学的に表される。最適なサブフレームは、見掛け高解像度画像と所望の高解像度画像との差が最小のサブフレームデータを求めて誤差費用式を解くことにより識別される。一つの実施の形態では、空間領域及び周波数領域では大域最適解が得られ、局所最適解が適応マルチパスアルゴリズムを用いて得られる。空間領域アルゴリズムと周波数領域アルゴリズムと適応マルチパスアルゴリズムとについては、図１２〜図１８を参照して以下にさらに説明する。
【００５５】
ＶＩ．空間領域
一つの実施の形態による最適なサブフレームを生成する空間領域ソリューションについて図９に示すシステム６００の文脈の中で説明する。図９に示すシステム６００は、以下の式ＩＸにより誤差費用関数で数学的に表すことができる。式ＩＸ：
【００５６】
【数１】
2007500868.tif 000003
【００５７】
式中、ｌ*Q＝サブフレーム３０Ｈの最適低解像度データであり、
Ｊ＝最小化すべき誤差費用関数であり、
ｎ及びｋ＝画像６０４及び６１０の高解像度ピクセル位置を識別するためのインデックスであり、
ｌQ（ｋ）＝アップサンプリング画像６０４の位置ｋからの画像データであり、
ｆ（ｎ−ｋ）＝補間フィルタの位置ｎ−ｋのフィルタ係数であり、
ｈ（ｎ）＝所望の高解像度画像２８の位置ｎの画像データである。
【００５８】
式ＩＸ中の「ｌQ（ｋ）ｆ（ｎ−ｋ）」の合算は、システム６００の段階６０６において行われるアップサンプリング画像６０４の畳み込み及び補間フィルタｆを表す。フィルタ演算は、本質的に２×２補間フィルタの右下のピクセルにアップサンプリング画像６０４の各ピクセル上をスライドさせることによって行われる。２×２補間フィルタウィンドウ内のアップサンプリング画像６０４の４個のピクセルは、対応するフィルタ係数（すなわち、示された実施の形態では「１」）で乗算される。４つの乗算の結果が合算され、補間フィルタの右下位置に対応するアップサンプリング画像６０４のピクセルの値が、４つの乗算の結果の和で置き換えられる。高解像度画像２８からの高解像度データｈ（ｎ）が畳み込み値ｌQ（ｋ）ｆ（ｎ−ｋ）から減算されて、誤差値を提供する。高解像度ピクセル位置のすべてにわたる平方誤差の和が、最小化すべき誤差の測度を提供する。
【００５９】
式ＩＸの導関数を各低解像度ピクセルに関してとり、それを以下の式Ｘに示すようにゼロに等しく設定することにより最適空間領域解を得ることができる。式Ｘ：
【００６０】
【数２】
2007500868.tif 000004
【００６１】
式中、Θ＝５点格子点のセットである。
【００６２】
したがって、式Ｘから見て取ることができるように、導関数は、図９中のアップサンプリング画像６０４中の暗ピクセルに対応する５点格子点のセットにおいてのみとられる。式ＩＸに与えられるＪの式を式Ｘに挿入し、式Ｘに指定されるように導関数をとると、以下の式ＸＩになる。式ＸＩ：
【００６３】
【数３】
2007500868.tif 000005
【００６４】
式ＸＩ中の記号Ｃffは、以下の式ＸＩＩによって定義される補間フィルタｆの自動補正係数を表す。式ＸＩＩ：
【００６５】
【数４】
2007500868.tif 000006
【００６６】
式ＸＩは以下の式ＸＩＩＩに示すようにベクトル形にすることができる。式ＸＩＩＩ：
式ＸＩＩＩ
Ｃffｌ*Q＝ｈf，  ｔ∈Θ
式中、Ｃff＝補間フィルタｆの自動補正係数行列、
Ｉ*Q＝サブフレーム３０Ｈの未知の画像データと「わからない」データ（すなわち、アップサンプリング画像６０４中の明ピクセルに対応する画像データ）とを表すベクトル、
ｈf＝補間フィルタｆを用いて見掛け高解像度画像６１０をフィルタリングしたものを表すベクトルである。
【００６７】
「わからない」データ（すなわち、５点格子点のセットΘにないデータ）に対応する行及び列を除去すると、以下の式ＸＩＶになる。式ＸＩＶ：
【００６８】
【数５】
2007500868.tif 000007
【００６９】
式中、
【００７０】
【数６】
2007500868.tif 000008
【００７１】
＝サブフレーム３０Ｈの未知の画像データのみを表すベクトルである。
【００７２】
上記式ＸＩＶは、線形式の疎系を表す非テプリッツ疎系である。自動補正係数行列がわかっており、見掛け高解像度画像６１０をフィルタリングしたものを表すベクトルがわかっているため、式ＸＩＶを解いてサブフレーム３０Ｈの最適な画像データを求めることができる。一つの実施の形態では、サブフレーム生成ユニット３６は式ＸＩＶを解いてサブフレーム３０を生成するように構成される。
【００７３】
ＶＩＩ．周波数領域
一つの実施の形態による最適なサブフレーム３０を生成する周波数領域ソリューションについて図８に示すシステム５００の文脈の中で説明する。周波数領域ソリューションについて説明する前に、周波数領域ソリューションに適用可能な高速フーリエ変換（ＦＦＴ）の２〜３の特性について図１２及び図１３を参照して説明する。
【００７４】
図１２は、本発明の一つの実施の形態による４×４ピクセルサブフレーム３０Ｊのアップサンプリングの、周波数領域に対する影響を示す図である。図１２に示すように、サブフレーム３０Ｊはアップサンプリング段階９０２により係数２でアップサンプリングされて、８×８アップサンプリング画像９０４を生成する。アップサンプリング画像９０４中の暗ピクセルはサブフレーム３０Ｊからの１６個のピクセルを表し、アップサンプリング画像９０４中の明ピクセルはゼロ値を表す。サブフレーム３０ＪのＦＦＴをとると画像（Ｌ）９０６になる。アップサンプリング画像９０４のＦＦＴをとると画像（ＬU）９０８になる。画像（ＬU）９０８は４つの４×４ピクセル部分を含み、これらのピクセル部分は、画像部分（Ｌ1）９１０Ａと、画像部分（Ｌ2）９１０Ｂと、画像部分（Ｌ3）９１０Ｃと、画像部分（Ｌ4）９１０Ｄとである。図１２に示すように、画像部分９１０Ａ〜９１０Ｄは、それぞれ画像９０６と同じ（すなわち、Ｌ1＝Ｌ2＝Ｌ3＝Ｌ4＝Ｌ）である。
【００７５】
図１３は、本発明の一つの実施の形態による８×８ピクセルアップサンプリングサブフレーム９０４のシフトの、周波数領域に対する影響を示す図である。図１３に示すように、アップサンプリングサブフレーム９０４は、シフト段階１００２によりシフトされてシフト画像１００４を生成する。アップサンプリングサブフレーム９０４のＦＦＴをとると画像（ＬU）１００６になる。シフト画像１００４のＦＦＴをとると画像（ＬUＳ）１００８になる。画像（ＬUＳ）１００８は４つの４×４ピクセル部分を含み、これらのピクセル部分は、画像部分（ＬＳ1）１０１０Ａと、画像部分（ＬＳ2）１０１０Ｂと、画像部分（ＬＳ3）１０１０Ｃと、画像部分（ＬＳ4）１０１０Ｄとである。図１３に示すように、画像１００８は、画像１００６を複素指数Ｗで乗算したものと同じ（すなわち、ＬUＳ＝Ｗ・ＬU）である。但し、「・」は各点毎の乗算を示す。複素指数Ｗの値は以下の式ＸＶによって与えられる。式ＸＶ：
【００７６】
【数７】
2007500868.tif 000009
【００７７】
式中、ｋ1＝ＦＦＴ領域での行座標、
ｋ2＝ＦＦＴ領域での列座標、
Ｍ＝画像中の列数、
Ｎ＝画像中の行数である。
【００７８】
図８に示すシステム５００は、以下の式ＸＶＩにより誤差費用関数で数学的に表すことができる。式ＸＶＩ：
【００７９】
【数８】
2007500868.tif 000010
【００８０】
式中、
（Ｌ*A，Ｌ*B）＝図８に示すサブフレーム３０Ｆ及び３０Ｇの最適ＦＦＴをそれぞれ表すベクトル、
Ｊ＝最小化すべき誤差費用関数、
ｉ＝平均化されるＦＦＴブロックを識別するインデックス（たとえば、図１２中の画像９０８の場合、４個のブロックが平均化され、ｉ＝１がブロック９１０Ａに対応し、ｉ＝２がブロック９１０Ｂに対応し、ｉ＝３がブロック９１０Ｃに対応し、ｉ＝４がブロック９１０Ｄに対応する）、
Ｆ＝補間フィルタｆのＦＦＴを表す行列、
ＬA＝図８に示すサブフレーム３０ＦのＦＦＴを表すベクトル、
ＬB＝図８に示すサブフレーム３０ＧのＦＦＴを表すベクトル、
Ｗ＝式ＸＶによって与えられる複素係数のＦＦＴを表す行列、
Ｈ＝所望の高解像度画像２８のＦＦＴを表すベクトルである。
【００８１】
式ＸＶＩ中の上付き文字「Ｈ」は、エルミートを表す（すなわち、ＸHはＸのエルミート）。式ＸＶＩ中の文字上の「ハット」は、これらの文字が以下の式ＸＶＩＩに定義される対角行列を表すことを示す。式ＸＶＩＩ：
【００８２】
【数９】
2007500868.tif 000011
【００８３】
式ＸＶＩの導関数をＬAの複素共役に関してとり、それをゼロに等しく設定すると、以下の式ＸＶＩＩＩになる。式ＸＶＩＩＩ：
【００８４】
【数１０】
2007500868.tif 000012
【００８５】
式ＸＶＩの導関数をＬBの複素共役に関してとり、それをゼロに等しく設定すると、以下の式ＸＩＸになる。式ＸＩＸ：
【００８６】
【数１１】
2007500868.tif 000013
【００８７】
式ＸＶＩＩＩ及び式ＸＩＸ中の文字の上にある横棒は、これらの文字が複素共役であることを示す（すなわち、
【００８８】
【数１２】
2007500868.tif 000014
【００８９】
はＡの複素共役を表す）。
【００９０】
式ＸＶＩＩＩ及び式ＸＩＸをＬA及びＬBについて解くと、以下の式ＸＸ及び式ＸＸＩになる。式ＸＸ：
【００９１】
【数１３】
2007500868.tif 000015
【００９２】
式ＸＸＩ：
【００９３】
【数１４】
2007500868.tif 000016
【００９４】
式ＸＸ及び式ＸＸＩは、疑似逆フィルタリングを用いて周波数領域で実施することができる。一つの実施の形態では、サブフレーム生成ユニット３６は式ＸＸ及び式ＸＸＩに基づいてサブフレーム３０を生成するように構成される。
【００９５】
ＶＩＩＩ．適応マルチパス
一つの実施の形態によるサブフレーム３０を生成する適応マルチパスアルゴリズムは、過去の誤差を用いてサブフレームデータの推定を更新し、高速収束及び低メモリ要件を提供する。一つの実施の形態による適応マルチパスソリューションについては図９に示すシステム６００の文脈の中で説明する。図９に示すシステム６００は以下の式ＸＸＩＩにより誤差費用関数で数学的に表すことができる。式ＸＸＩＩ：
【００９６】
【数１５】
2007500868.tif 000017
【００９７】
式中、ｎ＝現在の反復を識別するインデックス、
Ｊ(n)（ｎ）＝反復ｎでの誤差費用関数、
ｅ(n)（ｎ）＝誤差費用関数Ｊ(n)（ｎ）の平方根、
ｎ及びｋ＝画像６０４及び６１０の高解像度ピクセル位置を識別するインデックス
ｌQ(n)（ｋ）＝アップサンプリング画像６０４の位置ｋからの画像データ
ｆ（ｎ−ｋ）＝補間フィルタの位置ｎ−ｋのフィルタ係数、
ｈ（ｎ）＝所望の高解像度画像２８の位置ｎの画像データである。
【００９８】
式ＸＸＩＩから見て取ることができるように、上記式ＩＸに示すように高解像度画像全体にわたって合算することにより大域空間領域誤差を最小化するのではなく、ｎの関数である局所空間領域誤差が最小化されている。
【００９９】
一つの実施の形態では、最小平均二乗（ＬＭＳ）アルゴリズムを用いて、以下の式ＸＸＩＩＩで表される更新を求める。式ＸＸＩＩＩ：
【０１００】
【数１６】
2007500868.tif 000018
【０１０１】
式中、Θ＝５点格子点のセット（すなわち、図９中のアップサンプリング画像６０４中の暗ピクセル）、
α＝鮮鋭化係数である。
【０１０２】
式ＸＸＩＩの導関数を取ると、以下の式ＸＸＩＶで与えられる、式ＸＸＩＩＩの導関数の値がもたらされる。式ＸＸＩＶ：
【０１０３】
【数１７】
2007500868.tif 000019
【０１０４】
一つの実施の形態では、「影響領域」にわたる平均勾配を用いるブロックＬＭＳアルゴリズムを用いて、以下の式ＸＸＶで表される更新を行う。式ＸＸＶ：
【０１０５】
【数１８】
2007500868.tif 000020
【０１０６】
式中、Ω＝影響領域である。
【０１０７】
図１４は、本発明の一つの実施の形態によるアップサンプリング画像１１００中のピクセルの影響領域（Ω）１１０６及び１１０８を示す図である。画像１１００のピクセル１１０２は第１のサブフレームのピクセルに対応し、画像１１００のピクセル１１０４は第２のサブフレームのピクセルに対応する。ピクセル１１０２が左上角にある２×２ピクセルアレイを含む領域１１０６が、ピクセル１１０２の影響領域である。同様に、ピクセル１１０４が左上角にある２×２ピクセルアレイを含む領域１１０８がピクセル１１０４の影響領域である。
【０１０８】
図１５は、本発明の一つの実施の形態による適応マルチパスアルゴリズムに基づく初期見掛け高解像度画像１２０８の生成を示す図である。元の高解像度画像２８に基づいて、低解像度サブフレーム３０Ｋ−１及び３０Ｌ−１の初期セットが生成される。示された実施の形態では、サブフレーム３０Ｋ−１及び３０Ｌ−１の初期セットは、図５を参照して上述した最近傍アルゴリアズムの実施の形態を用いて生成される。サブフレーム３０Ｋ−１及び３０Ｌ−１はアップサンプリングされてアップサンプリング画像１２０２を生成する。アップサンプリング画像１２０２は、補間フィルタ１２０４で畳み込まれてブロック画像を生成し、そして、ブロック画像が係数０．５で乗算されて見掛け高解像度画像１２０８を生成する。示された実施の形態では、補間フィルタ１２０４は、フィルタ係数「１」を有し、畳み込みの中央が２×２行列の左上位置にある２×２フィルタである。補間フィルタ１２０４の右下ピクセル１２０６は、画像１２０２の各ピクセル上に位置決めされて、そのピクセル位置のブロック値を求める。図１５に示すように、補間フィルタ１２０４の右下ピクセル１２０６は、値「０」を有する、画像１２０２の３行目の４列目にあるピクセル上に位置決めされる。そのピクセル位置のブロック値は、フィルタ係数をフィルタ１２０４のウィンドウ内のピクセル値で乗算し、その結果を加算することによって求められる。フレーム外の値は「０」とみなされる。示された実施の形態では、画像１２０２の３行目の４列目にあるピクセルのブロック値は以下の式ＸＸＶＩによって与えられる。式ＸＸＶＩ：
（１×０）＋（１×５）＋（１×５）＋（１×０）＝１０
【０１０９】
そして、式ＸＸＶＩの値を係数０．５で乗算し、その結果（すなわち、５）が、初期見掛け高解像度画像１２０８の３列目の４列目にあるピクセル１２１０のピクセル値である。
【０１１０】
初期見掛け高解像度画像１２０８が生成された後に、補正データが生成される。図１６は、本発明の一つの実施の形態による適応マルチパスアルゴリズムに基づく補正データの生成を示す図である。図１６に示すように、初期見掛け高解像度画像１２０８は、元の高解像度画像２８から減算されて誤差画像１３０２を生成する。誤差画像１３０２中の２×２ピクセルブロックを平均化することにより補正サブフレーム１３１２及び１３１４が生成される。たとえば、誤差画像１３０２中の１列目の１行目のピクセル１３０８は、影響領域１３０４を有する。影響領域１３０４内のピクセル値が平均化されて第１の補正値（すなわち、０、７５）を生成する。第１の補正値を補正サブフレーム１３１２の１列目の１行目にあるピクセルに用いる。同様に、誤差画像１３０２の２列目の２行目にあるピクセル１３１０は、影響領域１３０６を有する。影響領域１３０６内のピクセル値が平均化されて第２の補正値（すなわち、０．７５）を生成する。第２の補正値を補正サブフレーム１３１４の１列目の１行目にあるピクセルに用いる。
【０１１１】
補正サブフレーム１３１２の１行目の２列目にある補正値（すなわち、１．３８）は本質的に、示す影響領域枠１３０４を２列分右にスライドさせ、枠１３０４内の４個のピクセルを平均化することによって生成される。補正サブフレーム１３１２の２行目の１列目にある補正値（すなわち、０．５０）は、示された影響領域枠１３０４を２行分下に本質的にスライドさせ、枠１３０４内の４個のピクセルを平均化することによって生成される。補正サブフレーム１３１２の２行目の２列目にある補正値（すなわち、０．７５）は、示された影響領域枠１３０４を２列分右に２行分下に本質的にスライドさせ、枠１３０４内の４個のピクセルを平均化することによって生成される。
【０１１２】
補正サブフレーム１３１４の１行目の２列目にある補正値（すなわち、０．００）は、示された影響領域枠１３０６を２列分右に本質的にスライドさせ、枠１３０６内の４個のピクセルを平均化することによって生成される。フレーム外の値は「０」とみなされる。補正サブフレーム１３１４の２行目の１列目にある補正値（すなわち、０．３８）は、示された影響領域枠１３０６を２行分下に本質的にスライドさせ、枠１３０６内の４個のピクセルを平均化することによって生成される。補正サブフレーム１３１４の２行目の２列目にある補正値（すなわち、０．００）は、示された影響領域枠１３０６を２列分右に２行分下に本質的にスライドさせ、枠１３０６内の４個のピクセルを平均化することによって生成される。
【０１１３】
補正サブフレーム１３１２及び１３１４が更新サブフレームの生成に使用される。図１７は、本発明の一つの実施の形態による適応マルチパスアルゴリズムに基づく更新サブフレーム３０Ｋ−２及び３０Ｌ−２の生成を示す図である。図１７に示すように、更新サブフレーム３０Ｋ−２は、補正サブフレーム１３１２を鮮鋭化係数αで乗算し、初期サブフレーム３０Ｋ−１を加算することによって生成される。更新サブフレーム３０Ｌ−２は、補正サブフレーム１３１４を鮮鋭化係数αで乗算し、初期サブフレーム３０Ｌ−１を加算することによって生成される。示された実施の形態では、鮮鋭化係数αは０．８に等しい。
【０１１４】
一つの実施の形態では、更新サブフレーム３０Ｋ−２及び３０Ｌ−２を適応マルチパスアルゴリズムの次の反復に用いて、更新サブフレームをさらに生成する。所望の任意の数の反復を行うことができる。いくつかの反復後、適応マルチパスアルゴリズムを用いて生成されるサブフレームの値は最適値に収束する。一つの実施の形態では、サブフレーム生成ユニット３６は、適応マルチパスアルゴリズムに基づいてサブフレーム３０を生成するように構成される。
【０１１５】
図１５〜図１７を参照して上述した適応マルチパスアルゴリズムの実施の形態は２位置処理の場合である。４位置処理の場合には、式ＸＸＩＶは以下の式ＸＸＶＩＩになる。式ＸＸＶＩＩ：
【０１１６】
【数１９】
2007500868.tif 000021
【０１１７】
式中、ｌ(n)＝４つのサブフレーム３０の低解像度データであり、
式ＸＸＩＩＩは、以下の式ＸＸＶＩＩＩになる。式ＸＸＶＩＩＩ：
【０１１８】
【数２０】
2007500868.tif 000022
【０１１９】
４位置処理の場合にはサブフレームが４つあるため、低解像度データの量は高解像度データの量と同じである。各高解像度格子点が１つの誤差をもたらし、上記式ＸＸＶに表されるように勾配更新を平均化する必要はない。むしろ、所与の位置での誤差がそのまま更新になる。
【０１２０】
上述したように、一つの実施の形態では、適応マルチパスアルゴリズムは最小平均二乗（ＬＭＳ）技法を用いて補正データを生成する。別の実施の形態では、適応マルチパスアルゴリズムは凸射影（ＰＯＣＳ：ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｏｎ  ａ  ｃｏｎｖｅｘ  ｓｅｔ）技法を用いて補正データを生成する。一つの実施の形態によるＰＯＣＳ技法に基づく適応マルチパス解について図９に示すシステム６００の文脈の中で説明する。図９に示すシステム６００は、以下の式ＸＸＩＸにより誤差費用関数で数学的に表すことができる。式ＸＸＩＸ：
【０１２１】
【数２１】
2007500868.tif 000023
【０１２２】
式中、ｅ（ｎ）＝誤差費用関数、
ｎ及びｋ＝高解像度ピクセル位置を識別するインデックス、
ｌQ（ｋ）＝アップサンプリング画像６０４の位置ｋからの画像データ
ｆ（ｎ−ｋ）＝補間フィルタの位置ｎ−ｋのフィルタ係数、
ｈ（ｎ）＝所望の高解像度画像２８の位置ｎの画像データである。
【０１２３】
ＰＯＣＳ技法の制約セットは、以下の式ＸＸＸによって定義される。式ＸＸＸ：
【０１２４】
【数２２】
2007500868.tif 000024
【０１２５】
式中、Ｃ（ｎ）＝パラメータηにより境界が定められるアップサンプリング画像６０４からのすべてのサブフレームデータを含む制約セット、
η＝誤差量境界制約である。
【０１２６】
現在の反復のサブフレームピクセル値は以下の式ＸＸＸＩに基づいて求められる。式ＸＸＸＩ：
【０１２７】
【数２３】
2007500868.tif 000025
【０１２８】
式中、ｎ＝現在の反復を識別するインデックス、
λ＝緩和パラメータ、
‖ｆ‖＝補間フィルタの係数のノルムである。
【０１２９】
式ＸＸＸＩ中の記号ｎ*は、誤差が最大である影響領域Ωの位置を表し、以下の式ＸＸＸＩＩで表される。式ＸＸＸＩＩ：
式ＸＸＸＩＩ
ｎ*＝ａｒｇｍａｘ｛ｎ∈Ω:|ｅ（ｎ）|｝
【０１３０】
図１８は、本発明の一つの実施の形態による、ＰＯＣＳ技法を用いる適応マルチパスアルゴリズムに基づく補正データの生成を示す図である。一つの実施の形態では、初期見掛け高解像度画像１２０８が図１５を参照して上述した様式と同じ様式で生成され、初期見掛け高解像度画像１２０８が元の高解像度画像２８から減算されて誤差画像１３０２を生成する。そして、上記式ＸＸＸＩを用いて、誤差画像１３０２内のデータから更新されたサブフレーム３０Ｋ−３及び３０Ｌ−３を生成する。示された実施の形態では、式ＸＸＸＩ中の緩和パラメータλが０．５に等しく、誤差量境界制約ηが１に等しいものと仮定する。
【０１３１】
ＰＯＣＳ技法を用いる場合には、図１６を参照して上述したように影響領域内のピクセル値を平均化して補正値を求めるのではなく、影響領域内の最大誤差ｅ（ｎ*）が識別される。そして、式ＸＸＸＩからの適切な公式を用いて更新ピクセル値が生成されるが（この例ではη＝１であるため）、これは、影響領域内の最大誤差ｅ（ｎ*）が、１よりも大きいか、１未満であるか、それとも１に等しいかに依存する。
【０１３２】
たとえば、誤差画像１３０２の１列目の１行目にあるピクセルは、影響領域１３０４を有する。この影響領域１３０４内の最大誤差は１である（すなわち、ｅ（ｎ*）＝１）。式ＸＸＸＩを参照すると、ｅ（ｎ*）＝１の場合には、更新ピクセル値はこのピクセルの前の値に等しい。図１５を参照すると、サブフレーム３０Ｋ−１の１列目の１行目にあるピクセルの前の値は２であったため、このピクセルは更新サブフレーム３０Ｋ−３でも値２のままである。誤差画像１３０２の２列目の２行目にあるピクセルは、影響領域１３０６を有する。影響領域１３０６内の最大誤差は１．５である（すなわち、ｅ（ｎ*）＝１．５）。式ＸＸＸＩを参照すると、ｅ（ｎ*）＞１の場合には、更新ピクセル値はこのピクセルの前の値の半分に量（ｅ（ｎ*）−１）の半分を足したものに等しく、これは１．２５に等しい。図１５を参照すると、サブフレーム３０Ｌ−１の１列目の１行目にあるピクセルの前の値は２であったため、更新サブフレーム３０Ｌ−３でのこのピクセルの更新値は１．２５である。
【０１３３】
影響領域枠１３０２及び１３０４は、図１６を参照して上述した様式と同じ様式で誤差画像１３０２のあちこちを本質的に移動して、式ＸＸＸＩに基づいて更新サブフレーム３０Ｋ−３及び３０Ｌ−３の残りの更新値を生成する。
【０１３４】
好ましい実施の形態の説明を目的として、特定の実施の形態について本明細書において図示して説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、広範囲の代替及び／又は均等の実施態様により図示して説明した特定の実施の形態を置き換えてもよいことが当業者に理解されるであろう。機械、電気機械、電気、及びコンピュータの分野の当業者は、本発明を非常に広い範囲の実施の形態で実施できることを容易に理解するであろう。本願は、本明細書において開示した好ましい実施の形態の適合又は変形を含むことを意図する。したがって、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ本発明が限定されることを明らかに意図している。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の一つの実施の形態による画像表示システムを示すブロック図である。
【図２Ａ】本発明の一つの実施の形態による２つのサブフレームの表示を示す概略図である。
【図２Ｂ】本発明の一つの実施の形態による２つのサブフレームの表示を示す概略図である。
【図２Ｃ】本発明の一つの実施の形態による２つのサブフレームの表示を示す概略図である。
【図３Ａ】本発明の一つの実施の形態による４つのサブフレームの表示を示す概略図である。
【図３Ｂ】本発明の一つの実施の形態による４つのサブフレームの表示を示す概略図である。
【図３Ｃ】本発明の一つの実施の形態による４つのサブフレームの表示を示す概略図である。
【図３Ｄ】本発明の一つの実施の形態による４つのサブフレームの表示を示す概略図である。
【図３Ｅ】本発明の一つの実施の形態による４つのサブフレームの表示を示す概略図である。
【図４Ａ】本発明の一つの実施の形態による画像表示システムを使用してのピクセルの表示を示す概略図である。
【図４Ｂ】本発明の一つの実施の形態による画像表示システムを使用してのピクセルの表示を示す概略図である。
【図４Ｃ】本発明の一つの実施の形態による画像表示システムを使用してのピクセルの表示を示す概略図である。
【図４Ｄ】本発明の一つの実施の形態による画像表示システムを使用してのピクセルの表示を示す概略図である。
【図４Ｅ】本発明の一つの実施の形態による画像表示システムを使用してのピクセルの表示を示す概略図である。
【図５】本発明の一つの実施の形態により、最近傍アルゴリズムを使用して元の高解像度画像から低解像度サブフレームを生成することを示す図である。
【図６】本発明の一つの実施の形態により、双一次アルゴリズムを使用して元の高解像度画像から低解像度サブフレームを生成することを示す図である。
【図７】本発明の一つの実施の形態による、見掛け高解像度の画像を生成するシステムを示すブロック図である。
【図８】本発明の一つの実施の形態による、分離可能なアップサンプリングに基づいた２位置処理の場合に見掛け高解像度画像を生成するシステムを示すブロック図である。
【図９】本発明の一つの実施の形態による、分離不可能なアップサンプリングに基づいた２位置処理の場合に見掛け高解像度画像を生成するシステムを示すブロック図である。
【図１０】本発明の一つの実施の形態による、４位置処理の場合に見掛け高解像度画像を生成するシステムを示すブロック図である。
【図１１】本発明の一つの実施の形態による見掛け高解像度画像と所望の高解像度画像との比較を示すブロック図である。
【図１２】本発明の一つの実施の形態によるサブフレームのアップサンプリングの周波数領域での影響を示す図である。
【図１３】本発明の一つの実施の形態によるアップサンプリングされたサブフレームのシフトの周波数領域での影響を示す図である。
【図１４】本発明の一つの実施の形態によるアップサンプリングされた画像内のピクセルの影響領域を示す図である。
【図１５】本発明の一つの実施の形態による適応マルチパスアルゴリズムに基づく初期見掛け高解像度画像の生成を示す図である。
【図１６】本発明の一つの実施の形態による適応マルチパスアルゴリズムに基づく相関データの生成を示す図である。
【図１７】本発明の一つの実施の形態による適応マルチパスアルゴリズムに基づく更新サブフレームの生成を示す図である。
【図１８】本発明の別の実施の形態による、適応マルチパスアルゴリズムに基づく相関データの生成を示す図である。
【図１】
2007500868.tif 000026
【図２】
2007500868.tif 000027
【図３】
2007500868.tif 000028
【図４】
2007500868.tif 000029
【図５】
2007500868.tif 000030
【図６】
2007500868.tif 000031
【図７】
2007500868.tif 000032
【図８】
2007500868.tif 000033
【図９】
2007500868.tif 000034
【図１０】
2007500868.tif 000035
【図１１】
2007500868.tif 000036
【図１２】
2007500868.tif 000037
【図１３】
2007500868.tif 000038
【図１４】
2007500868.tif 000039
【図１５】
2007500868.tif 000040
【図１６】
2007500868.tif 000041
【図１７】
2007500868.tif 000042
【図１８】
2007500868.tif 000043
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月31日(2006.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある画像の画像データを受け取るステップと、
前記画像データからのピクセル値の組み合わせに基づいて、複数のピクセルをそれぞれ含む第１のサブフレーム及び第２のサブフレームを生成するステップと、
前記画像データからの複数のピクセル値の加重和に基づいて前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレーム中の各ピクセルに値を割り当てるステップと、
前記第１のサブフレームを第１の位置に、前記第２のサブフレームを前記第１の位置から空間的にオフセットされた第２の位置に交互に表示するステップと
を含んでなる、表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項２】
前記画像データからのピクセル値の組み合わせに基づいて第３のサブフレーム及び第４のサブフレームを生成することをさらに含み、
前記第１のサブフレームと前記第２のサブフレームを交互に表示するステップは、前記第１のサブフレームを前記第１の位置に、前記第２のサブフレームを前記第２の位置に、前記第３のサブフレームを前記第１の位置及び前記第２の位置から空間的にオフセットされた第３の位置に、前記第４のサブフレームを前記第１の位置、前記第２の位置、及び前記第３の位置から空間的にオフセットされた第４の位置に交互に表示することをさらに含むものである請求項１に記載の表示装置を用いて画像を表示する方法。
【請求項３】
加重和に基づいて前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレーム中の各ピクセルに値を割り当てるステップは、誤差測度の最小化に基づいて重みのセットを求めることを含むものである請求項１に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項４】
前記画像データはピクセル４個で１ブロックの複数のブロックを含み、前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレーム中の各ピクセルは、前記複数のブロックの１つの中の前記４個のピクセルの前記ピクセル値の加重和に対応するものである請求項１に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項５】
前記加重和は、前記ピクセル値のうちの３つを少なくとも１つの非ゼロ値で乗算したものと前記ピクセル値の１つを非ゼロ値で乗算したものの和を含むものである請求項４に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項６】
前記ピクセル値の組み合わせは非線形組み合わせである、請求項１に記載の表示装置を用いた画像表示方法。
【請求項７】
画像データを受け取るように構成されるバッファであって、前記画像データは複数のピクセルブロックを含むものであるバッファと、
複数のピクセルをそれぞれ含む第１のサブフレーム及び第２のサブフレームを決定するように構成される画像処理ユニットであって、前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレーム中の各ピクセルは前記ブロックの１つに対応し、該画像処理ユニットは、少なくとも４つのそれぞれの重み値で乗算された、対応するブロック中の少なくとも４個のピクセルの値に基づいて前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレーム中の各ピクセルに値を割り当てるように構成される、画像処理ユニットと、
前記第１のサブフレームを第１の位置に、前記第２のサブフレームを前記第１の位置から空間的にオフセットされた第２の位置に交互に表示するようになされる表示装置と
を含んでなる、画像表示システム。
【請求項８】
前記少なくとも４個のそれぞれの重み値は、誤差測度の最小化によって求められるものである請求項７に記載の画像表示システム。
【請求項９】
解像度のより高い画像に見えるように空間的にオフセットされた位置に表示されるサブフレームを生成する方法を実行するコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータに読み取り可能な記録媒体であって、
第１の高解像度画像を受け取ること、
前記第１の高解像度画像中の複数のピクセルセットを識別することであって、各ピクセルセットは少なくとも４個の近傍ピクセルを含むものである識別すること、
識別された各ピクセルセット中の前記少なくとも４個の近傍ピクセルの加重和に基づいて複数のサブフレームを生成すること
を含んでなる、コンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【請求項１０】
前記少なくとも４個の近傍ピクセルの前記加重和は、誤差測度の最小化によって求められるものである請求項９に記載のコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【国際調査報告】
2007500868.tif 000044
2007500868.tif 000045
2007500868.tif 000046