(57)【要約】【課題】映像信号により表示される画像の角度および形状を正確に検出することができる画像角度検出装置を提供することである。【解決手段】２値化部２はＡ／Ｄコンバータ７より入力される映像信号ＶＤ１およびラインメモリ１ａから出力される映像信号ＶＤ２を検出ウィンドウ内映像信号処理部５から与えられる平均輝度値ＬＵをしきい値として２値化し、２値化パターンＢＩを出力する。リファレンスパターン発生部６は複数のリファレンスパターンＲＡを発生する。角度検出部３は２値化パターンＢＩを複数のリファレンスパターンＲＡの各々と比較し、一致したリファレンスパターンＲＡの角度を角度情報Ｓ１として出力する。円弧形状検出部４は対象となる補間画素を含む補間走査線、１つ上および１つ下の補間走査線間走査線の角度情報Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の組み合わせから画像のエッジの角度情報Ｔ１および円弧形状情報Ｔ２を出力する。【選択図】　　　　図１
2004032708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号に基づいて走査線間の各補間走査線における補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置であって、前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生する２値化パターン発生器と、異なる方向を有する２値画像を複数の参照パターンとして発生する参照パターン発生器と、
前記２値化パターン発生器により発生された２値化パターンを前記参照パターン発生器により発生された複数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する比較器と、
前記補間すべき画素に関して前記比較器により検出された画像の角度と上および下の補間走査線において検出された画像の角度との組み合わせに基づいて画像の形状を検出する形状検出器とを備えたことを特徴とする画像角度検出装置。
【請求項２】
前記形状検出器は、
前記補間すべき画素に関して前記比較器により検出された画像の角度が上の補間走査線において検出された画像の角度と下の補間走査線において検出された画像の角度との間にあり、かつ上の補間走査線において検出された画像の角度の絶対値が下の補間走査線において検出された画像の角度の絶対値より大きい場合に、
前記補間すべき画素に関して検出された画像の角度、前記上の補間走査線において検出された画像の角度および前記下の補間走査線において検出された画像の角度が正の値のときに、画像の形状が右下方向に凸の形状であることを示す形状検出信号を出力し、前記補間すべき画素に関して検出された画像の角度、前記上の補間走査線において検出された画像の角度および前記下の補間走査線において検出された画像の角度が負の値のときに、画像の形状が左下方向に凸の形状であることを示す形状検出信号を出力し、
前記補間すべき画素に関して前記比較器により検出された画像の角度が上の補間走査線において検出された画像の角度と下の補間走査線において検出された画像の角度との間にあり、かつ上の補間走査線において検出された画像の角度の絶対値が下の補間走査線において検出された画像の角度の絶対値より小さい場合に、
前記補間すべき画素に関して検出された画像の角度、前記上の補間走査線において検出された画像の角度および前記下の補間走査線において検出された画像の角度が正の値のときに、画像の形状が左上方向に凸の形状であることを示す形状検出信号を出力し、前記補間すべき画素に関して検出された画像の角度、前記上の補間走査線において検出された画像の角度および前記下の補間走査線において検出された画像の角度が負の値のときに、画像の形状が右上方向に凸の形状であることを示す形状検出信号を出力することを特徴とする請求項１記載の画像角度検出装置。
【請求項３】
前記形状検出器は、画像の形状が円弧であると検出した場合に、円弧の内側の方向を示す形状検出信号を出力することを特徴とする請求項１または２記載の画像角度検出装置。
【請求項４】
前記２値化パターン発生器は、
前記検出領域内の映像信号の輝度に基づいて２値化のためのしきい値を算出するしきい値算出装置と、
前記しきい値算出装置により算出されたしきい値を用いて前記入力された映像信号を２値化することにより前記２値化パターンを発生する２値化装置とを含むことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項５】
前記検出領域内の映像信号において各走査線の水平方向の輝度分布が単調増加または単調減少をするか否かを判定する判定器をさらに備え、前記比較器は、前記の判定器により前記輝度分布が単調増加および単調減少しないと判定された場合に前記２値化パターンと前記複数の参照パターンの各々との比較を行わないことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項６】
前記検出領域内の映像信号のコントラストを検出するコントラスト検出器をさらに備え、
前記比較器は、前記コントラスト検出器により検出されたコントラストが所定値よりも小さい場合に前記２値化パターンと前記複数の参照パターンの各々との比較を行わないことを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項７】
前記参照パターン発生器により発生される複数の参照パターンの各々は、前記補間すべき画素の上側の走査線に配置される第１の画素列と前記補間すべき画素の下側の走査線に配置される第２の画素列とを含み、
前記第１の画素列は、第１の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第２の画素列は、第１の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第１の画素列における第１の画素値から第２の画素値への変化の方向と前記第２の画素列における第１画素値から第２の画素値への変化の方向とが同じであることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の画像角度検出装置。
【請求項８】
入力された映像信号に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度および画像の形状を検出する画像角度検出装置と、
前記画像角度検出装置により検出された角度および形状に基づいて、補間処理に用いる画素を選択し、選択された画素を用いて前記補間すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成する補間回路とを備え、
前記画像角度検出装置は、
前記入力された映像信号を複数の走査線および各補間走査線における前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生する２値化パターン発生器と、
異なる方向を有する２値画像を複数の参照パターンとして発生する参照パターン発生器と、
前記２値化パターン発生器により発生された２値化パターンを前記参照パターン発生器により発生された複数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する比較器と、
前記補間すべき画素に関して前記比較器により検出された画像の角度と上および下の補間走査線において検出された画像の角度との組み合わせに基づいて画像の形状を検出する形状検出器とを含むことを特徴とする走査線補間装置。
【請求項９】
前記形状検出器は、画像の形状が円弧であると検出した場合に、円弧の内側の方向を示す形状検出信号を出力し、
前記補間回路は、前記形状検出器から出力される形状検出信号に基づいて円弧の内側から補間処理に用いる画素を選択し、選択された画素を用いて前記補間すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成することを特徴とする請求項８記載の走査線補間装置。
【請求項１０】
前記形状検出器は、画像の形状が円弧であると検出した場合に、円弧の内側の方向を示す形状検出信号を出力し、
前記補間回路は、前記形状検出器から出力される形状検出信号に基づいて、補間すべき画素について検出された画像の角度の方向における上および下の走査線の位置に対して０．５画素分だけ円弧の内側の方向にシフトした位置を選択し、選択された位置における画素の値を用いて前記補間すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成することを特徴とする請求項８または９記載の走査線補間装置。
【請求項１１】
入力された映像信号に基づいて走査線間の各補間走査線における補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出方法であって、
前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生するステップと、
異なる方向を有する２値画像を複数の参照パターンとして発生するステップと、
前記発生された２値化パターンを前記発生された複数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出するステップと、
前記補間すべき画素に関して前記検出された画像の角度と上および下の補間走査線において検出された画像の角度との組み合わせに基づいて画像の形状を検出するステップとを備えたことを特徴とする画像角度検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号により表示される画像の角度を検出する画像角度検出装置およびそれを備えた走査線補間装置および画像角度検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飛び越し走査（インタレース走査）の映像信号を順次走査（プログレッシブ走査）の映像信号に変換するために、また、順次走査の映像信号を拡大または縮小した映像信号に変換するために、走査線の補間処理を行う補間回路が用いられる。このような補間回路においては、補間処理により作成すべき画素（以下、補間画素と呼ぶ）の周囲の画素の値に基づいて補間画素の値が算出される。例えば、斜め方向のエッジを有する画像または細い斜め線の画像においては、周囲の画素の輝度分布から画像の角度を検出し、相関の高い方向にある画素を用いて補間画素の値を算出することが行われる。
【０００３】
斜めエッジを有する画像において走査線補間を行うことができる順次走査線補間装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この順次走査線補間装置においては、飛び越し走査の映像信号を順次走査の映像信号に変換する際に、補間画素を中心として点対称関係にある原画素の組から、画素値の差分絶対値の算出に用いる原画素の組の候補を選択する。選択された組の画素値の差分絶対値をそれぞれ算出し、各組のそれぞれの原画素のエッジ情報に基づいてこれらの差分絶対値を補正し、補正された差分絶対値が最小となる原画素の組を検出し、検出された原画素の組に基づいて補間画素を作成する。
【０００５】
このようにして、斜めエッジを有する画像に対して走査線補間を行うことができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−３７２１４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の順次走査線補間装置では、画像のエッジが直線形状であるか円弧形状等の曲線形状であるかを識別することができない。そのため、円弧形状等の曲線形状のエッジを有する画像において補間処理を行った場合に滑らかな画像を得ることができない。
【０００８】
本発明の目的は、映像信号により表示される画像の角度および形状を正確に検出することができる画像角度検出装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、映像信号により表示される画像の角度および形状に適した補間を行うことが可能な走査線補間装置を提供することである。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、映像信号により表示される画像の角度および形状を正確に検出することができる画像角度検出方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る画像角度検出装置は、入力された映像信号に基づいて走査線間の各補間走査線における補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置であって、入力された映像信号を複数の走査線および補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生する２値化パターン発生器と、異なる方向を有する２値画像を複数の参照パターンとして発生する参照パターン発生器と、２値化パターン発生器により発生された２値化パターンを参照パターン発生器により発生された複数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度を検出する比較器と、補間すべき画素に関して比較器により検出された画像の角度と上および下の補間走査線において検出された画像の角度との組み合わせに基づいて画像の形状を検出する形状検出器とを備えたものである。
【００１２】
本発明に係る画像角度検出装置においては、２値化パターン発生器により、入力された映像信号が所定の検出領域内で２値化されて２値化パターンが発生される。また、参照パターン発生器により複数の方向を有する２値化画像が複数の参照パターンとして発生される。そして、比較器により２値化パターンが複数の参照パターンの各々と比較され、比較結果に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度が検出される。さらに、補間すべき画素に関して比較器により検出された画像の角度と上および下の補間走査線において検出された画像の角度との組み合わせに基づいて、形状検出器により画像の形状が検出される。
【００１３】
この場合、二次元のパターンの比較を行っているので、２画素間の差分値を用いる場合と比較して誤検出が抑制され、斜め方向のエッジを有する画像の角度を正確に検出することができる。また、二次元の参照パターンを用いることにより、検出する角度が補間すべき画素を中心とする点対称の位置にある画素を結ぶ直線の角度に限定されず、それらの間の角度を検出することもできる。したがって、より細かい段階で角度を検出することができる。
【００１４】
また、画像の曲線形状を２値化パターンと複数の参照パターンとの比較により一度に検出しようとすると、少なくとも３本の走査線を含む膨大な数の参照パターンが必要となり、回路規模も大きくなり、現実的ではない。本発明に係る画像角度検出装置においては、まず小領域で局所的な画像の角度が各補間走査線の各補間すべき画素についてそれぞれ検出され、検出された角度の上下方向での組み合わせに基づいて画像の形状が検出される。この場合、２値化パターンと複数の参照パターンとの比較により画像の角度を検出する構成の一部を改良することにより、画像の形状を検出することができる。
【００１５】
したがって、画像の形状の検出により画像の角度の検出処理に遅延を生じさせることなく、かつ回路規模を大きくすることなく、画像の角度および画像の形状を正確に検出することができる。
【００１６】
形状検出器は、補間すべき画素に関して比較器により検出された画像の角度が上の補間走査線において検出された画像の角度と下の補間走査線において検出された画像の角度との間にあり、かつ上の補間走査線において検出された画像の角度の絶対値が下の補間走査線において検出された画像の角度の絶対値より大きい場合に、補間すべき画素に関して検出された画像の角度、上の補間走査線において検出された画像の角度および下の補間走査線において検出された画像の角度が正の値のときに、画像の形状が右下方向に凸の形状であることを示す形状検出信号を出力し、補間すべき画素に関して検出された画像の角度、上の補間走査線において検出された画像の角度および下の補間走査線において検出された画像の角度が負の値のときに、画像の形状が左下方向に凸の形状であることを示す形状検出信号を出力し、補間すべき画素に関して比較器により検出された画像の角度が上の補間走査線において検出された画像の角度と下の補間走査線において検出された画像の角度との間にあり、かつ上の補間走査線において検出された画像の角度の絶対値が下の補間走査線において検出された画像の角度の絶対値より小さい場合に、補間すべき画素に関して検出された画像の角度、上の補間走査線において検出された画像の角度および下の補間走査線において検出された画像の角度が正の値のときに、画像の形状が左上方向に凸の形状であることを示す形状検出信号を出力し、補間すべき画素に関して検出された画像の角度、上の補間走査線において検出された画像の角度および下の補間走査線において検出された画像の角度が負の値のときに、画像の形状が右上方向に凸の形状であることを示す形状検出信号を出力してもよい。
【００１７】
この場合、補間すべき画素に関して検出された画像の角度と上および下の補間走査線において検出された角度との組み合わせに応じて、画像の形状がどの方向に凸の形状であるかを検出することができる。
【００１８】
形状検出器は、画像の形状が円弧であると検出した場合に、円弧の内側の方向を示す形状検出信号を出力してもよい。
【００１９】
この場合、円弧の内側を示す形状検出信号に基づいて円弧形状を有する画像における円弧の向きを判別することができる。
【００２０】
２値化パターン発生器は、検出領域内の映像信号の輝度に基づいて２値化のためのしきい値を算出するしきい値算出装置と、しきい値算出装置により算出されたしきい値を用いて入力された映像信号を２値化することにより２値化パターンを発生する２値化装置とを含んでもよい。
【００２１】
この場合、検出領域内の映像信号の輝度に基づいて２値化のためのしきい値が算出されるので、外部からしきい値を設定することなく、映像信号の輝度レベルに関係なく２値化パターンを発生することができる。
【００２２】
画像角度検出装置は、検出領域内の映像信号において各走査線の水平方向の輝度分布が単調増加または単調減少をするか否かを判定する判定器をさらに備え、比較器は、判定器により輝度分布が単調増加および単調減少しないと判定された場合に２値化パターンと複数の参照パターンの各々との比較を行わないでもよい。
【００２３】
検出領域内の映像信号において各走査線の水平方向の輝度分布が単調増加および単調減少をしない場合には、２値化パターンと複数の参照パターンのおのおのとの比較が行われず、画像の角度が検出されない。それにより、ノイズによる誤検出が抑制される。
【００２４】
検出領域内の映像信号のコントラストを検出するコントラスト検出器をさらに備え、比較器は、コントラスト検出器により検出されたコントラストが所定値よりも小さい場合に前記２値化パターンと複数の参照パターンの各々との比較を行わないでもよい。
【００２５】
映像信号のコントラストが低い場合には、斜め方向の画素を用いた補間処理の効果は小さい。そこで、検出領域内の映像信号のコントラストが所定値よりも小さい場合には、２値化パターンと複数の参照パターンの各々との比較が行われず、画像の角度は検出されない。それにより、ノイズを伴う斜め方向の画素を用いた補間処理を、効果が大きい場合にのみ行うことができる。
【００２６】
参照パターン発生器により発生される複数の参照パターンの各々は、補間すべき画素の上側の走査線に配置される第１の画素列と、補間すべき画素の下側の走査線に配置される第２の画素列とを含み、第１の画素列は、第１の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、第２の画素列は、第１の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、第１の画素列における第１の画素値から第２の画素値への変化の方向と第２の画素列における第１画素値から第２の画素値への変化の方向とが同じでもよい。
【００２７】
この参照パターンにおいては、上側の走査線に配置される画素列と下側の走査線に配置される画素列とが、ともに輝度変化を有し、かつ同一方向の輝度勾配を有する。このような参照パターンは斜めエッジの画像に相当する。したがって、２値化パターンが参照パターンと一致した場合は、斜めエッジの角度を確実に特定することができる。
【００２８】
第２の発明に係る走査線補間装置は、入力された映像信号に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度および画像の形状を検出する画像角度検出装置と、画像角度検出装置により検出された角度および形状に基づいて、補間処理に用いる画素を選択し、選択された画素を用いて補間すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成する補間回路とを備え、画像角度検出装置は、入力された映像信号を複数の走査線および各補間走査線における補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生する２値化パターン発生器と、複数の方向を有する２値画像を複数参照パターンとして発生する参照パターン発生器と、２値化パターン発生器により発生された２値化パターンを参照パターン発生器により発生された複数および参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度を検出する比較器と、補間すべき画素に関して比較器により検出された画像の角度と上および下の補間走査線において検出された画像の角度との組み合わせに基づいて画像の形状を検出する形状検出器とを含むものである。
【００２９】
本発明に係る走査線補間装置においては、画像角度検出装置により、入力された映像信号に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度および画像の形状が正確に検出され、画像角度検出装置により検出された角度および形状に基づいて補間処理に用いる画素が選択され、補間回路により選択された画素を用いて補間すべき画素の値が算出されることにより補間走査線が生成される。
【００３０】
この場合、画像の形状に応じて補間に用いる画素が選択されるので、直線形状だけでなく曲線形状の斜めエッジも滑らかに補間することができる。
【００３１】
したがって、映像信号により表示される画像の角度および形状に適した滑らかな補間が可能となる。
【００３２】
形状検出器は、画像の形状が円弧であると検出した場合に、円弧の内側の方向を示す形状検出信号を出力し、補間回路は、形状検出器から出力される形状検出信号に基づいて円弧の内側から補間処理に用いる画素を選択し、選択された画素を用いて補間すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成してもよい。
【００３３】
この場合、円弧の内側の方向を示す形状検出信号に基づいて円弧の内側から補間処理に用いる画素が選択され、選択された画素を用いて補間すべき画素の値が算出される。それにより、円弧の形状に沿った滑らかな補間が可能となる。
【００３４】
形状検出器は、画像の形状が円弧であると検出した場合に、円弧の内側の方向を示す形状検出信号を出力し、補間回路は、形状検出器から出力される形状検出信号に基づいて、補間すべき画素について検出された画像の角度の方向における上および下の走査線の位置に対して０．５画素分だけ円弧の内側の方向にシフトした位置を選択し、選択された位置における画素の値を用いて補間すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成してもよい。
【００３５】
この場合、円弧の内側を示す形状検出信号に基づいて円弧の内側の特定の画素から補間処理に用いる画素が選択され、選択された画素を用いて補間すべき画素の値が算出される。それにより、円弧の形状に沿った滑らかな補間が可能となる。
【００３６】
さらに、円弧形状に応じて補間に用いる画素を選択できるため、直線形状だけでなく円弧形状の斜めエッジも滑らかに補間することができる。
【００３７】
第３の発明に係る画像角度検出方法は、入力された映像信号に基づいて走査線間の各補間走査線における補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出方法であって、入力された映像信号を複数の走査線および補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生するステップと、異なる方向を有する２値画像を複数の参照パターンとして発生するステップと、発生された２値化パターンを発生された複数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度を検出するステップと、補間すべき画素に関して検出された画像の角度と上および下の補間走査線において検出された画像の角度との組み合わせに基づいて画像の形状を検出するステップとを備えたものである。
【００３８】
本発明に係る画像角度検出方法においては、入力された映像信号が所定の検出領域内で２値化されて２値化パターンが発生される。また、複数の方向を有する２値化画像が複数の参照パターンとして発生される。そして、２値化パターンが複数の参照パターンの各々と比較され、比較結果に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度が検出される。さらに、補間すべき画素に関して検出された画像の角度と上および下の補間走査線において検出された画像の角度との組み合わせに基づいて、画像の形状が検出される。
【００３９】
この場合、二次元のパターンの比較を行っているので、２画素間の差分値を用いる場合と比較して誤検出が抑制され、斜め方向のエッジを有する画像の角度を正確に検出することができる。また、二次元の参照パターンを用いることにより、検出する角度が補間すべき画素を中心とする点対称の位置にある画素を結ぶ直線の角度に限定されず、それらの間の角度を検出することもできる。したがって、より細かい段階で角度を検出することができる。
【００４０】
また、まず小領域で局所的な画像の角度が各補間走査線の各補間すべき画素についてそれぞれ検出され、検出された角度の上下方向での組み合わせに基づいて画像の形状が検出される。この場合、２値化パターンと複数の参照パターンとの比較により画像の角度を検出する構成の一部を改良することにより、画像の形状を検出することができる。
【００４１】
したがって、画像の形状の検出により画像の角度の検出処理に遅延を生じさせることなく、かつ回路規模を大きくすることなく、画像の角度および画像の形状を正確に検出することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態における画像角度検出装置の構成を示すブロック図である。
【００４３】
図１の画像角度検出装置１０は、ラインメモリ１ａ、ラインメモリ１ｂ、ラインメモリ１ｃ、２値化部２、角度検出部３、円弧形状検出部４、検出ウィンドウ内映像信号処理部５、リファレンスパターン発生部６およびＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）コンバータ７を含む。
【００４４】
Ａ／Ｄコンバータ７は、アナログの映像信号ＶＡをアナログデジタル変換し、デジタル映像信号ＶＤ１を出力する。Ａ／Ｄコンバータ７より出力される映像信号ＶＤ１は、ラインメモリ１ａおよび検出ウィンドウ内映像信号処理部５に入力される。ラインメモリ１ａは、Ａ／Ｄコンバータ７より出力される映像信号ＶＤ１を１ライン（１走査線）分遅延させて出力する。ラインメモリ１ａから出力される映像信号ＶＤ２は、２値化部２および検出ウィンドウ内映像信号処理部５に与えられる。
【００４５】
本例では、映像信号ＶＤ１，ＶＤ２は２５６階調の輝度を有するものとする。すなわち、映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の輝度の最小値は“０”であり、最大値は“２５５”である。
【００４６】
２値化部２は、Ａ／Ｄコンバータ７より出力される映像信号ＶＤ１およびラインメモリ１ａから出力される映像信号ＶＤ２を、後述する検出ウィンドウ内映像信号処理部５から与えられる平均輝度値ＬＵをしきい値として２値化し、“１”および“０”からなる２値化パターンＢＩを出力する。２値化パターンＢＩは、検出ウィンドウのサイズを有する。
【００４７】
ここで、検出ウィンドウは、例えば、映像信号ＶＤ１の７画素および映像信号ＶＤ２の７画素を含む７×２画素の矩形領域、映像信号ＶＤ１の１５画素および映像信号ＶＤ２の１５画素を含む１５×２画素の矩形領域等である。なお、以下の説明では、検出ウィンドウのサイズを９×２画素とする。この場合、２値化パターンＢＩのサイズは９×２画素となる。検出ウィンドウのサイズは、これに限定されるものではなく、本発明の範囲内で任意に設定することができる。
【００４８】
検出ウィンドウ内映像信号処理部５は、入力される映像信号ＶＤ１およびラインメモリ１ａから出力される映像信号ＶＤ２に検出ウィンドウを設定し、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の輝度の平均値を算出し、２値化部２に平均輝度値ＬＵを２値化のためのしきい値として与える。
【００４９】
なお、本実施の形態においては、検出ウィンドウ内の全画素の輝度の平均値を２値化のためのしきい値として用いることとしたが、これに限定されず、検出ウィンドウ内の画素の値の最大値と最小値との平均値を２値化のためのしきい値として用いてもよく、輝度を大きさ順に並べたときの中央値を２値化のためのしきい値として用いてもよく、輝度を大きさ順に並べた際の中央値に値が近い複数画素の平均値などを２値化のためのしきい値として用いてもよい。
【００５０】
また、検出ウィンドウ内映像信号処理部５は、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の水平方向の輝度分布が単調増加または単調減少しているか否かを判定し、単調増加および単調減少していない場合には、２値化部２にしきい値として最小値“０”または最大値“２５５”を与えてもよい。それにより、２値化部２は、すべて“１”または“０”からなる２値化パターンＢＩを出力する。この場合、映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の隣接する２つの画素間の差分値を順次算出し、差分値の正負の符号が同じであれば、単調増加または単調減少していると判定することができる。
【００５１】
さらに、検出ウィンドウ内映像信号処理部５は、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の輝度の最大値と最小値との差をコントラストとして算出し、算出されたコントラストが所定値よりも低い場合には、２値化部２にしきい値として最小値“０”または最大値“２５５”を与える。それにより、２値化部２は、すべて“１”または“０”からなる２値化パターンＢＩを出力する。
【００５２】
リファレンスパターン発生部６は、“１”および“０”からなる複数およびリファレンスパターンＲＡを発生し、角度検出部３に与える。各リファレンスパターンＲＡのサイズは検出ウィンドウのサイズに等しい。
【００５３】
角度検出部３は、２値化部２から与えられる２値化パターンＢＩをリファレンスパターン発生部６から与えられる複数のリファレンスパターンＲＡの各々と比較し、一致したリファレンスパターンＲＡの角度を角度情報Ｓ１として出力する。この角度については後述する。以下、２値化パターンＢＩと各リファレンスパターンＲＡとの比較動作をパターンマッチングと呼ぶ。
【００５４】
上記のように、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１および映像信号ＶＤ２の輝度分布が共に単調増加および単調減少していない場合には、２値化部２からすべて“１”または“０”からなる２値化パターンＢＩが出力されてもよい。この場合、角度検出部３からは角度情報Ｓ１が出力されない。
【００５５】
また、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２のコントラストが所定値よりも低い場合には、２値化部２からすべて“１”または“０”の２値化パターンＢＩが出力されるので、角度検出部３からは角度情報Ｓ１が出力されない。
【００５６】
映像信号ＶＤ１，ＶＤ２のコントラストが低い場合には、斜め方向の画素を用いた補間処理の効果は低い。斜め方向の画素を用いた補間処理では、正確な角度が検出されていないとノイズを発生してしまう場合があるので、効果が低い場合には、斜め方向の画素を用いた補間処理が行われないように角度情報Ｓ１を出力しない。
【００５７】
ラインメモリ１ｂは、角度検出部３より出力される角度情報Ｓ１を１ライン（１走査線）分遅延させた角度情報Ｓ２を出力し、円弧形状検出部４およびラインメモリ１ｃに与えられる。ラインメモリ１ｃは、ラインメモリ１ｂより出力される角度情報Ｓ２を１ライン（１走査線）分遅延させた角度情報Ｓ３を出力し、円弧形状検出部４に与える。
【００５８】
ここで、補間画素を含む走査線を補間走査線と呼ぶ。円弧形状検出部４は、対象となる補間走査線に対して１つ上の補間走査線の角度情報Ｓ３、１つ下の補間走査線の角度情報Ｓ１および対象となる補間走査線の角度情報Ｓ２の組み合わせから画像のエッジの角度情報Ｔ１を出力するとともに、円弧形状を認識して円弧形状情報Ｔ２を出力する。なお、角度検出および円弧形状の認識については後で詳しく述べる。
【００５９】
図２は図１の２値化部２から出力される２値化パターンＢＩの一例を示す模式図である。
【００６０】
図２において、ＩＮは補間画素を示し、ＩＬは補間走査線を示す。また、ＡＬは補間走査線ＩＬの上の走査線を示し、ＢＬは補間走査線ＩＬの下の走査線を示す。
【００６１】
図２の例では、輝度の低い部分（暗い部分）が“０”で示され、輝度の高い部分（明るい部分）が“１”で示されている。２値化パターンＢＩにおいては、画像のエッジの角度が４５°となっている。ここでは、水平方向の角度を０とし、右上の斜め方向の角度を正としている。
【００６２】
図３、図４、図５および図６は図１のリファレンスパターン発生部６により発生されるリファレンスパターンの例を示す模式図である。網掛けが施されている画素は、太線で示される補間画素の値の算出に用いる上下の走査線の画素である。
【００６３】
図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）はそれぞれ４５°、３４°、２７°、２２°、１８°および１６°のリファレンスパターンを示す。図３の例では、左上が暗い部分となり、右下が明るい部分となっている。図４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）は４５°、３４°、２７°、２２°、１８°および１６°のリファレンスパターンを示す。図４の例では、左上が明るい部分となり、右下が暗い部分となっている。
【００６４】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）はそれぞれ−４５°、−３４°、−２７°、−２２°、−１８°および−１６°のリファレンスパターンを示す。図５の例では、右上が暗い部分となり、左下が明るい部分となっている。図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）は−４５°、−３４°、−２７°、−２２°、−１８°および−１６°のリファレンスパターンを示す。図６の例では、右上が明るい部分となり、左下が暗い部分となっている。
【００６５】
図３〜図６に示すリファレンスパターンは、角度検出部３において、２値化部２から出力される２値化パターンＢＩと比較され、角度検出部３は一致したリファレンスパターンが持つ角度情報Ｓ１を出力する。
【００６６】
また、図３〜図６に示すように、二次元の輝度分布によるリファレンスパターンにおいては、補間画素を中心とした点対称の位置の画素間を結ぶ直線の角度だけでなく、それらの角度の間の角度も設定することができる。例えば、４５°、２７°および１８°の間の角度である３４°および２２°を設定することができる。
【００６７】
例えば、図２の２値化パターンＢＩは図４（ａ）の６つのリファレンスパターンのうちの１つのリファレンスパターンと一致することができる。この場合、図１の角度検出部３は、図４（ａ）のリファレンスパターンが示す４５°を角度情報Ｓ１として出力する。
【００６８】
なお、図１のリファレンスパターン発生部６により発生されるリファレンスパターンＲＡは、図３〜図６に示した例に限定されず、任意のサイズのリファレンスパターンを用いることができる。
【００６９】
図７は図１の円弧形状検出部４の処理を説明するための図である。図７は補間画素の検出角度、下の補間走査線における検出角度および上の補間走査線における検出角度の組み合わせに応じて認識される円弧形状の例を示したものである。
【００７０】
具体的には、円弧形状は、図７の５つのケースＡ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥの組み合わせに分類される。
【００７１】
図７のケースＡの組み合わせ例では、円弧形状のエッジ（円弧エッジ）の凸形状の方向が“右下”で、円弧形状の内側にあたる方向が“左”であることを示している。この場合、補間画素の検出角度の絶対値は、下の補間走査線における検出角度の絶対値と上の補間走査線における検出角度の絶対値との中間値であり、かつ上の補間走査線における検出角度の絶対値が下の補間走査線における検出角度の絶対値より大きく、全ての検出角度が正の値である。
【００７２】
円弧形状検出部４は、補間画素の検出角度を角度情報Ｔ１として出力するとともに、円弧形状を認識した場合は円弧形状の内側にあたる方向を円弧形状情報Ｔ２として出力する。
【００７３】
また、図７の右端には円弧形状の模式図および円弧の内側を示す例が示されている。細い複数の矢印のつながりが認識された円弧を示し、細い各矢印の方向が円弧に沿って検出された角度を示し、太い矢印が円弧の内側を示している。
【００７４】
図７のケースＢ，Ｃ，Ｄの各組み合わせにおいても、図７のケースＡと同様に、円弧エッジの凸形状の方向および円弧形状の内側にあたる方向を示している。
【００７５】
図７のケースＢの組み合わせ例では、円弧エッジの凸形状の方向が“右上”で、円弧形状の内側にあたる方向が“左”であることを示している。この場合、補間画素の検出角度の絶対値は、下の補間走査線における検出角度の絶対値と上の補間走査線における検出角度の絶対値との中間値であり、かつ上の補間走査線における検出角度の絶対値が下の補間走査線における検出角度の絶対値より小さく、全ての角度が負の値である。
【００７６】
図７のケースＣの組み合わせ例では、円弧エッジの凸形状の方向が“左上”で、円弧形状の内側にあたる方向が“右”であることを示している。この場合、補間画素の検出角度の絶対値は、下の補間走査線における検出角度の絶対値と上の補間走査線における検出角度の絶対値との中間値であり、かつ上の補間走査線における検出角度の絶対値が下の補間走査線における検出角度の絶対値より小さく、全ての角度が正の値である。
【００７７】
図７のケースＤの組み合わせ例では、円弧エッジの凸形状の方向が“左下”で、円弧形状の内側にあたる方向が“右”であることを示している。この場合、補間画素の検出角度の絶対値は、下の補間走査線における検出角度の絶対値と上の補間走査線における検出角度の絶対値との中間値であり、かつ上の補間走査線における検出角度の絶対値が下の補間走査線における検出角度の絶対値より小さく、全ての角度が負の値である。
【００７８】
図７のケースＥの組み合わせ例では、円弧エッジと認識できない検出角度の組み合わせを示している。すなわち図７のケースＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの組み合わせ例のどれにも属さない組み合わせは全て図７のケースＥに当てはまる。
【００７９】
なお、ここで、中間値とは、２つの数値Ｘ，Ｙの間に挟まれた値であり、Ｘ＜Ｙとすると、Ｘより大きく、Ｙより小さい値の全てが中間値となる。
【００８０】
上の補間走査線における検出角度の参照位置は、上の補間走査線において、補間画素に対してその補間画素の検出角度により決定される方向に位置する１点に対応し、下の補間走査線における検出角度の参照位置は、下の補間走査線において、補間画素に対してその補間画素の検出角度により決定される方向に位置する１点に対応する。
【００８１】
上の補間走査線における検出角度の参照位置として、上の補間走査線において、補間画素に対してその補間画素の検出角度により決定される方向に位置する１点を含む水平方向の一定幅の領域（複数画素分の領域）を用いてもよい。また、下の補間走査線における検出角度の参照位置として、下の補間走査線において、補間画素に対してその補間画素の検出角度により決定される方向に位置する１点を含む水平方向の一定幅の領域（複数画素分の領域）を用いてもよい。
【００８２】
なお、図７における補間画素の検出角度、下の補間走査線における検出角度および上の補間走査線における検出角度の組み合わせは、それぞれ例を挙げただけであり、これに限定されるものではなく、図示していない組み合わせも可能である。
【００８３】
本実施の形態の画像角度検出装置１０においては、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の輝度分布を２値化パターンＢＩに変換し、２値化パターンＢＩと予め設定された複数のリファレンスパターンＲＡとのパターンマッチングを行うことにより、少ない回路規模で画像の斜めエッジの角度を検出することができる。
【００８４】
この場合、検出ウィンドウ内の平均輝度値を２値化のしきい値として用いているので、外部から２値化のしきい値を設定することなく、画像の輝度レベルに関係なく必ず“０”および“１”の両方を含む２値化パターンＢＩを作成することができる。
【００８５】
また、二次元の輝度分布によるパターンマッチングを行っているので、２画素間の差分値を用いる場合と比較して誤検出が抑制され、斜め方向のエッジを有する画像の斜めエッジの角度を正確に検出することができる。
【００８６】
さらに、二次元の輝度分布によるリファレンスパターンＲＡを用いることにより、検出する角度が補間画素を中心として点対称の位置にある画素を結ぶ直線の角度に限定されず、それらの角度の間の角度を検出することもできる。したがって、少ない容量のラインメモリ１ａを用いてより細かい間隔で角度を検出することができる。
【００８７】
また、補間画素の検出角度、下の補間走査線における検出角度および上の補間走査線における検出角度の組み合わせから円弧形状を認識することができるので、３走査線以上を必要とする円弧形状のためのリファレンスパターンを用意することが必要ない。したがって、画像角度検出装置１０の回路規模または計算規模を増加させることなく、画像の角度を検出するとともに円弧形状を認識することが可能となる。
【００８８】
図８は図１の画像角度検出装置１０を備えた走査線補間装置の構成を示すブロック図である。
【００８９】
図８において、走査線補間装置１００は、画像角度検出装置１０および補間回路２０により構成される。画像角度検出装置１０および補間回路２０には、映像信号ＶＡが入力される。
【００９０】
画像角度検出装置１０は、図１の画像角度検出装置１０からなる。画像角度検出装置１０は、映像信号ＶＡに基づいて画像の斜めエッジの角度および円弧形状を検出し、角度情報Ｔ１を出力するとともに円弧形状情報Ｔ２を出力する。補間回路２０は、角度情報Ｔ１および円弧形状情報Ｔ２に基づいて補間画素の斜め方向の画素を上下の走査線から選択し、選択された画素の輝度値を用いて補間画素の輝度値を算出し、補間映像信号ＶＯＵＴを出力する。
【００９１】
図８の走査線補間装置１００においては、画像角度検出装置１０により直線形状だけでなく円弧形状を含んだ斜め方向のエッジを有する画像の角度を正確に検出するとともに、円弧形状を認識することができる。したがって、直線形状だけでなく円弧形状を含む斜め方向のエッジを有する画像においても、斜め方向の適当な画素を選択して滑らかな補間処理を行うことができる。
【００９２】
図９は図８の走査線補間装置１００における補間回路２０の構成を示すブロック図である。
【００９３】
図９の補間回路２０は、Ａ／Ｄ（アナログ・デジタル）コンバータ２１、ラインメモリ２２、補間画素選択回路２３および平均値演算回路２４を含む。
【００９４】
Ａ／Ｄコンバータ２１は、アナログの映像信号ＶＡをアナログデジタル変換した、デジタル映像信号ＶＤ１を出力する。Ａ／Ｄコンバータ２１より出力される映像信号ＶＤ１は、ラインメモリ２２および補間画素選択回路２３に入力される。ラインメモリ２２は、Ａ／Ｄコンバータ２１より出力される映像信号ＶＤ１を１ライン（１走査線）分遅延させて出力する。ラインメモリ２２から出力される映像信号ＶＤ２は補間画素選択回路２３に与えられる。
【００９５】
補間画素選択回路２３は、与えられた映像信号ＶＤ１、映像信号ＶＤ２、画像角度検出装置１０の角度情報Ｔ１および円弧形状情報Ｔ２を用いて、上の走査線から補間参照画素Ｐ１を選択して平均値演算回路２４に出力し、下の走査線から補間参照画素Ｐ２を選択して平均値演算回路２４に出力する。
【００９６】
平均値演算回路２４は補間参照画素Ｐ１および補間参照画素Ｐ２から補間画素の輝度値を算出し出力する。
【００９７】
補間画素選択回路２３による補間参照画素の選択は、補間した際に画像におけるエッジが滑らかになるように行う。補間画素選択回路２３は、画像が直線形状のエッジを有する場合の動作と画像が円弧形状のエッジを有する場合の動作とを選択的に行う。すなわち、補間画素選択回路２３は、画像が直線形状のエッジを有する場合には、角度情報Ｔ１に基づいて、上下の走査線から図３〜図６で図示した網掛け部分の画素を補間参照画素として選択する。補間参照画素の中心位置が補間参照位置となる。また、補間画素選択回路２３は、画像が円弧形状のエッジを有する場合には、上下の走査線において補間画素に対して角度情報Ｔ１により示される方向の位置を特定し、その特定された位置に対して、円弧形状情報Ｔ２に基づいて円弧形状の内側で水平方向にシフトした位置を補間参照位置として選択する。
【００９８】
図７を用いて一例を示すと、ケースＡの円弧形状が検出された場合は、円弧形状の内側の方向は太い矢印で示されるように左側であるので、補間画素選択回路２３は、上下の走査線において、補間画素に対して角度情報Ｔ１により示される方向の位置を特定し、その特定された位置に対して、左側にシフトした位置から上下のそれぞれの補間参照位置を選択する。
【００９９】
なお、画像が円弧形状を有するときに、補間参照位置を、画像が直線形状のエッジを有するときに選択される補間参照位置に対して０．５画素シフトさせた位置を補間参照位置として選択した場合に、補間により円弧形状が最も滑らかに形成されることを実験により確認している。
【０１００】
平均値演算回路２４は、補間参照位置の属する画素の平均輝度値を演算し、補間画素の輝度値を決定する。なお、図示しないが、平均値演算回路２４は、相関演算回路を含み、補間参照位置の属する画素同士の相関の大きさ、すなわち補間参照位置の属する画素の差分の大きさに応じた補間演算を行ってもよい。この場合、なんらかの原因により角度および円弧形状の誤検出があった場合でも、補間によるノイズを低減することができる。
【０１０１】
図１０は図１の画像角度検出装置１０により検出された画像の角度情報の一例を示す図である。図１０には、円弧形状のエッジを有する画像の例が示される。図１１は図１の画像角度検出装置１０により検出された画像の角度情報および円弧形状情報を用いた画素の補間の例を示す図である。それに対し、図１２は図１の画像角度検出装置１０により検出された画像の角度情報のみを用いた画素の補間の例を示す図である。
【０１０２】
図１０〜図１２において、ＩＬ１、ＩＬ２およびＩＬ３を補間走査線を示し、ＡＬ、ＢＬ、ＣＬおよびＤＬは走査線を示す。図１０〜図１２において、走査線ＡＬ，ＢＬ，ＣＬ，ＤＬ上の各値は、各画素の輝度値を表す。図１０において、補間走査線ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＬ３上の各値は、角度情報を表す。図１１および図１２において、補間走査線ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＬ３上の各値は、各補間画素の輝度値を表す。
【０１０３】
ここで、ＩＮを対象となる補間画素とする。この場合、ＩＬ２が対象となる補間走査線であり、ＢＬは上の走査線、ＣＬは下の走査線、ＩＬ１が上の補間走査線、ＩＬ３が下の補間走査線である。また、図１１および図１２において、補間参照位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を×印で示す。図１０の例では、対象となる補間画素ＩＮの画像に関する角度は２７°である。
【０１０４】
図１２の例では、上下の走査線ＢＬ，ＣＬにおいて補間画素ＩＮに対して２７°の方向の位置を補間参照位置Ｐ３，Ｐ４として選択する。補間参照位置Ｐ３，Ｐ４の属する画素Ｑ３，Ｑ４の輝度値はそれぞれ“１００”であるので、補間参照位置Ｐ３，Ｐ４が属する画素Ｑ３，Ｑ４を用いた補間演算により補間画素ＩＮの輝度値は“１００”となる。他の補間画素の輝度値も同様にして算出することにより図１２の処理結果が得られる。
【０１０５】
図１１の例では、上の補間走査線ＩＬ１の参照画素をＲ１とし、下の補間走査線ＩＬ３の参照画素をＲ２とする。参照画素Ｒ１の角度情報が４５°であり、参照画素Ｒ２の角度情報が１８°であるので、図１１の例は図７のケースＡに該当し、円弧形状の内側にあたる方向は左である。したがって、上下の走査線ＢＬ，ＣＬにおいて補間画素ＩＮに対して２７°の方向の位置ｐ１，ｐ２を特定し、特定された位置ｐ１，ｐ２に対して水平方向の左へ０．５画素シフトした位置を補間参照位置Ｐ１，Ｐ２として選択する。補間参照位置Ｐ１，Ｐ２の属する画素の輝度値は、隣接する２つの画素Ｑ１１，Ｑ１２および画素Ｑ２１，Ｑ２２の輝度値“１００”および“０”の平均輝度値となり、それぞれ“５０”となる。したがって、補間参照位置Ｐ１，Ｐ２の属する画素を用いた補間演算により補間画素ＩＬの輝度値は“５０”となる。他の補間画素の輝度値も同様にして算出することにより図１１の処理結果が得られる。
【０１０６】
なお、図１１および図１２において、補間走査線ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＬ３上の値は各補間画素の輝度値を表し、黒丸は各走査線ごと輝度の中央値をとる点であり、点線は各輝度の中央値をとる点を直線で結んだものである。すなわち、点線は、画像のエッジを表している。本例の場合、中央値は輝度値“５０”になる。
【０１０７】
図１１の処理結果と図１２の処理結果とを比較すると、図１２に示すように画像の角度情報のみ用いて補間画素の輝度値を算出した場合には、補間後の画像のエッジの形状が折れ線状になり、滑らかなエッジを補間により得ることができない。すなわち、図１２の処理は、局所的に認識した角度方向からの補間であるため、大局的な連続性を見た場合に、必ずしも滑らかな補間になっていない。
【０１０８】
これに対して、図１１に示すように画像の角度情報および円弧形状情報に基づいて補間画素の輝度値を算出した場合には、円弧形状に近い滑らかなエッジを表現することができることがわかる。
【０１０９】
なお、本例では、円弧形状が認識された場合の補間参照位置のシフト量を０．５画素として説明したが、これに限定されるものではなく、任意のシフト量を設定してもよい。
【０１１０】
本実施の形態では、２値化部２および検出ウィンドウ内映像信号処理部５が２値化パターン発生器に相当し、リファレンスパターン発生部６が参照パターン発生器に相当し、角度検出部３が比較器に相当する。また、円弧形状検出部４が形状検出器に相当する。さらに、検出ウィンドウ内映像信号処理部５がしきい値算出装置および判別器に相当し、２値化部２が２値化装置に相当する。
【０１１１】
【発明の効果】
本発明に係る画像角度検出装置によれば、二次元のパターンの比較を行っているので、２画素間の差分値を用いる場合と比較して誤検出が抑制され、斜め方向のエッジを有する画像の角度を正確に検出することができる。また、二次元の参照パターンを用いることにより、検出する角度が補間すべき画素を中心とする点対称の位置にある画素を結ぶ直線の角度に限定されず、それらの間の角度を検出することもできる。したがって、より細かい段階で角度を検出することができる。
【０１１２】
また、小領域で局所的な画像の角度が各補間走査線の各補間すべき画素についてそれぞれ検出され、検出された角度の上下方向での組み合わせに基づいて画像の形状が検出される。この場合、２値化パターンと複数の参照パターンとの比較により画像の角度を検出する構成の一部を改良することにより、画像の形状を検出することができる。
【０１１３】
本発明に係る走査線補間装置によれば、画像の形状に応じて補間に用いる画素が選択されるので、直線形状だけでなく曲線形状の斜めエッジも滑らかに補間することができる。
【０１１４】
したがって、映像信号により表示される画像の角度および形状に適した滑らかな補間が可能となる。
【０１１５】
本発明に係る画像角度検出方法によれば、二次元のパターンの比較を行っているので、２画素間の差分値を用いる場合と比較して誤検出が抑制され、斜め方向のエッジを有する画像の角度を正確に検出することができる。また、二次元の参照パターンを用いることにより、検出する角度が補間すべき画素を中心とする点対称の位置にある画素を結ぶ直線の角度に限定されず、それらの間の角度を検出することもできる。したがって、より細かい段階で角度を検出することができる。
【０１１６】
また、小領域で局所的な画像の角度が各補間走査線の各補間すべき画素についてそれぞれ検出され、検出された角度の上下方向での組み合わせに基づいて画像の形状が検出される。この場合、２値化パターンと複数の参照パターンとの比較により画像の角度を検出する構成の一部を改良することにより、画像の形状を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における画像角度検出装置の構成を示すブロック図
【図２】図２は、同装置の２値化部から出力される２値化パターンの一例を示す図
【図３】図１のリファレンスパターン発生部により発生されるリファレンスパターンの例を示す模式図
【図４】図１のリファレンスパターン発生部により発生されるリファレンスパターンの例を示す模式図
【図５】図１のリファレンスパターン発生部により発生されるリファレンスパターンの例を示す模式図
【図６】図１のリファレンスパターン発生部により発生されるリファレンスパターンの例を示す模式図
【図７】図１の円弧形状検出部の処理を説明するための模式図
【図８】図１の画像角度検出装置を備えた走査線補間装置の構成を示すブロック図
【図９】図８の走査線補間装置における補間回路の構成を示すブロック図
【図１０】図１の画像角度検出装置により検出された画像の角度の一例を示す模式図
【図１１】図１の画像角度検出装置により検出された画像の角度情報および円弧形状情報を用いた画素の補間の例を示す模式図
【図１２】図１の画像角度検出装置により検出された画像の角度情報のみを用いた画素の補間の例を示す模式図
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ　ラインメモリ
２　２値化部
３　角度検出部
４　円弧形状検出部
５　検出ウィンドウ内映像信号処理部
６　リファレンスパターン発生部
１０　画像角度検出装置
【図１】
2004032708.tif 000003
【図２】
2004032708.tif 000004
【図３】
2004032708.tif 000005
【図４】
2004032708.tif 000006
【図５】
2004032708.tif 000007
【図６】
2004032708.tif 000008
【図７】
2004032708.tif 000009
【図８】
2004032708.tif 000010
【図９】
2004032708.tif 000011
【図１０】
2004032708.tif 000012
【図１１】
2004032708.tif 000013
【図１２】
2004032708.tif 000014