(57)【要約】  【課題】  輪郭付近の階調変化に不自然な飛びが生じることを抑制して、適切に画像の鮮鋭感を強調できる画像処理装置を提供する。  【解決手段】  本発明の画像処理装置は、帯域制限部Ａ１１と微分器１２とゲイン調整部１３とを有する輪郭情報抽出部１０と、保持部Ａ２１と保持部Ｂ２２と重み演算部２３とを有する信号生成部２０とを備える。輪郭情報抽出部１０において、入力画像信号から輪郭情報が抽出され、信号生成部２０において、抽出した輪郭情報を基に生成した各ピクセルの重み係数と、輪郭を構成するピクセルとその近傍の複数のピクセルの入力画像信号とを用いて、出力画像信号が生成される。輪郭情報の振幅は、入力画像の特徴情報にしたがって、可変できる。入力画像が風景画か、文字かなどを判断して、入力画像の内容に対応した、より好適な輪郭補正を行うことができる。【選択図】  図１
2005311497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像信号から輪郭情報を抽出する輪郭情報抽出部と、
前記輪郭情報抽出部が抽出した前記輪郭情報を基に、前記入力画像信号を処理して、出力画像信号を生成する信号生成部とを備える画像処理装置。
【請求項２】
前記出力画像信号は、ピクセル単位で生成され、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルに対する重み係数と、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルの入力画像信号とを用いて生成される、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記輪郭情報は、ピクセル単位で生成され、当該ピクセルの前記輪郭情報を基に、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルに対する前記重み係数を作成する請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
入力画像信号を拡大して拡大画像信号を生成する画像拡大部と、
前記画像拡大部が生成した前記拡大画像信号から輪郭情報を抽出する輪郭情報抽出部と、
前記輪郭情報抽出部が抽出した前記輪郭情報を基に、前記拡大画像信号を処理して、中間画像信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部が生成した中間画像信号をサブピクセルレンダリング処理して、出力画像信号を生成するサブピクセルレンダリング処理部とを備える画像処理装置。
【請求項５】
前記輪郭情報抽出部は、少なくとも１つの微分器を有する請求項１又は４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記輪郭情報抽出部は、前記輪郭情報のゲインを調整するゲイン調整部を有する請求項１又は４記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記輪郭情報抽出部は、前記輪郭情報のゲインを調整するための制御信号を入力する制御信号入力端子をさらに有する請求項１又は４記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記ゲイン調整部は、前記入力画像信号の特徴量を基に、前記輪郭情報のゲインを調整する請求項６記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記輪郭情報の抽出と前記中間画像信号の生成とを、（Ｙ、Ｃｂ，Ｃｒ）色空間で行なう請求項４記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像信号のディジタル信号処理に関係し、特に、テレビジョン受像機のような画像表示装置における表示画像の生成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を表示するテレビジョン受像機のような機器において、表示する画像の鮮鋭感を増すための手法として、輪郭補正がある。輪郭補正は、表示しようとする画像に含まれる物体の輪郭に対する信号処理であり、輪郭補正をすると、表示される物体像の鮮鋭感を強調することができる。
【０００３】
輪郭補正処理に関する従来技術として、例えば特許文献１に示すものがある。
【０００４】
図６は、従来の輪郭補正回路のブロック図である。図６は、特許文献１に開示されている輪郭補正回路の機能をブロック図として示したものである。図６に示す輪郭補正回路は、保持部１、信号選択部２、微分器３、コアリング部４、及びコンパレータ５を備えている。入力端子６からの入力画像信号は、微分器３において微分され、コアリング部４においてコアリングされ、ベースラインノイズが除去される。さらにコアリングされた信号は、コンパレータ５でランク分けされる。コンパレータ５からのランク分けされた信号に従って、信号選択部２において、入力画像信号の一つが選択されて、輪郭が強調された出力画像信号が出力端子７に出力される。
【０００５】
図７は、従来の輪郭補正回路での信号波形を示す。入力画像信号Ｓ１は、時間ｔ１から時間ｔ２にわたって，黒レベルから白レベルに立ち上がっている。この部分が、画像中の物体の輪郭部分に相当し、この信号の立ち上がりが急峻なほど、物体の輪郭は、くっきりと表示される。そのために、上述した輪郭補正を行っているが、図６に示す従来技術による輪郭補正回路においては、信号選択部２は、ピクセル単位での信号の選択と置換を行うため、図７に示すように、出力端子７における出力画像信号ｂは、点線の円Ｃで囲った部分に信号波形の飛びが発生する。これは、輪郭付近の階調変化に不自然な飛びが生じることを意味し、輪郭補正の結果、表示される画像の画質が劣化することになる。
【特許文献１】特開２０００‐３２２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、輪郭付近の階調変化に不自然な飛びが生じることを抑制して、適切に画像の鮮鋭感を強調できる画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の画像処理装置は、入力画像信号から輪郭情報を抽出する輪郭情報抽出部と、輪郭情報抽出部が抽出した輪郭情報を基に、入力画像信号を処理して、出力画像信号を生成する信号生成部とを備える。
【０００８】
この構成によれば、入力画像信号から輪郭情報を抽出し、その情報を用いて入力画像信号を処理することが出来る。その結果、輪郭の際立った画像の出力画像信号を生成できる。
【０００９】
請求項２記載の画像処理装置では、出力画像信号は、ピクセル単位で生成され、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルに対する重み係数と、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルの入力画像信号とを用いて生成される。
【００１０】
この構成によれば、輪郭補正をピクセル単位での画像信号の選択と置換で行うのではなく、当該ピクセルとその近傍の複数のピクセルの画像信号に重みを付けて、輪郭補正を行うことが出来る。その結果、従来技術では克服できなかった、輪郭付近の階調変化の不自然な飛びを抑制できる。
【００１１】
請求項３記載の画像処理装置では、輪郭情報は、ピクセル単位で生成され、当該ピクセルの輪郭情報を基に、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルに対する重み係数を作成する。
【００１２】
この構成によれば、請求項２に記載した画像処理装置で使用される重み係数を、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルに対して、作成することが出来る。
【００１３】
請求項４記載の画像処理装置は、入力画像信号を拡大して拡大画像信号を生成する画像拡大部と、画像拡大部が生成した拡大画像信号から輪郭情報を抽出する輪郭情報抽出部と、輪郭情報抽出部が抽出した輪郭情報を基に、拡大画像信号を処理して、中間画像信号を生成する信号生成部と、信号生成部が生成した中間画像信号をサブピクセルレンダリング処理して、出力画像信号を生成するサブピクセルレンダリング処理部とを備える。
【００１４】
この構成によれば、サブピクセルを利用して、入力画像信号を例えば３倍に拡大し、この３倍拡大画像信号について、輪郭情報の抽出と、輪郭補正処理を行い、さらに、サブピクセルレンダリング処理技術を利用して（１／３に縮小する処理に相当）、元の画像サイズに戻すことが出来る。この結果、より肌理の細かい輪郭補正を行うことが出来る。
【００１５】
請求項５記載の画像処理装置では、輪郭情報抽出部は、少なくとも１つの微分器を有する。
【００１６】
請求項６記載の画像処理装置では、輪郭情報抽出部は、輪郭情報のゲインを調整するゲイン調整部を有する。
【００１７】
請求項７記載の画像処理装置では、輪郭情報抽出部は、輪郭情報のゲインを調整するための制御信号を入力する制御信号入力端子をさらに有する。
【００１８】
これらの構成によれば、輪郭情報を微分器を利用して抽出できる。さらに、輪郭補正の程度を、輪郭情報のゲインを変えて制御できるので、過度の輪郭補正を抑制できる。また、制御信号入力端子から制御信号を入力して、輪郭情報のゲインを制御できるので、ユーザが自分の好みに合った輪郭補正をすることが出来る。
【００１９】
請求項８記載の画像処理装置では、ゲイン調整部は、入力画像信号の特徴量を基に、輪郭情報のゲインを調整する。
【００２０】
この構成によれば、例えば、入力画像が風景か人物かの違いを入力画像信号の特徴量として抽出し、それを利用して輪郭補正のゲインを調整できる。これによって、風景画像での過度の輪郭補正を自動的に抑制できる。
【００２１】
請求項９記載の画像処理装置は、輪郭情報の抽出と中間画像信号の生成とを、（Ｙ、Ｃｂ，Ｃｒ）色空間で行なう。
【００２２】
この構成によれば、輝度と彩度について異なった輪郭補正処理を簡便に行うことが出来る。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、不自然な階調飛びのない輪郭補正を実現して、画質劣化がなく、画像の鮮鋭感を向上できる画像処理装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における画像処理装置のブロック図である。図１に示す本形態の画像処理装置は、帯域制限部Ａ１１と微分器１２とゲイン調整部１３とを有する輪郭情報抽出部１０と、保持部Ａ２１と保持部Ｂ２２と重み演算部２３とを有する信号生成部２０とを備える。画像入力端子１０１の入力画像信号Ｓ１は、輪郭情報抽出部１０と信号生成部２０とに送られる。輪郭情報抽出部１０には、外部からゲイン調整部１３を制御するための制御信号を入力するために、制御信号入力端子１０３が設けられている。出力画像信号Ｆ５は、信号生成部２０から画像出力端子１０２に出力される。
【００２６】
図１に示す本形態の画像処理装置の動作を、図２に示す信号波形を参照しながら、以下に説明する。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施の形態における画像処理装置の信号波形を示す。図２において、横軸は、時間軸を表し、縦軸は、輝度値を表す。ただし、この図において、いずれの軸も明示されていない。点線ｔ１と点線ｔ２で挟まれた領域が、入力画像信号Ｓ１の立ち上がり領域であり、画像中の物体の輪郭部分に対応する。この領域が狭いほど、表示される画像中の物体の輪郭は鮮明に見える。従って、本発明における輪郭補正は、出力画像信号において、信号の立ち上がりを急峻でかつ滑らかにすることである。
【００２８】
図２の信号Ｓ１は、図１の画像入力端子１０１に入力された入力画像信号Ｓ１であり、輪郭情報抽出部１０に送られる。輪郭情報抽出部１０では、先ず、帯域制限部Ａ１１を用いて、入力画像信号Ｓ１の帯域制限をする。これには、バンドパスフィルタが用いられる。
【００２９】
次に、微分器１２を用いて帯域制限された入力画像信号Ｓ１を微分し、微分信号Ｓ２を出力する。ゲイン調整部１３では、予め与えられたゲインに従って、微分信号Ｓ２の振幅を調整し、図２に示す信号Ｆ３を出力し、信号生成部２０に送る。微分器１２で得られた微分信号Ｓ２、あるいは、その振幅を調整した信号Ｆ３は、入力画像信号Ｓ１の輪郭情報を表すもので、この信号の値により、輪郭部分に対応する信号の傾き情報を抽出できる。
【００３０】
ここで、ゲイン調整部１３には、ゲイン切替えのための制御信号を入力する御信号入力端子１０３があり、入力画像信号Ｓ１が持つ画像としての特徴量に従って、複数のゲイン切り替え信号を入力できる。例えば、入力画像信号Ｓ１の画像が風景画と判断される場合は、ゲインを小さくする制御信号を入力して滑らかな輪郭が得られるようにし、文字と判断される場合は、ゲインを大きくする制御信号を入力してくっきりした輪郭の文字が表示されるようにするなど、入力画像信号Ｓ１の画像の内容に対応した、より好適な輪郭補正結果を得ることができる。
【００３１】
信号生成部２０では、輪郭情報抽出部１０の出力である信号Ｆ３と、入力画像信号Ｓ１とを入力して、輪郭補正を行った出力画像信号Ｆ５を生成する。
【００３２】
以下の説明では、画像信号の１フレームは、横Ｗ個のピクセル、縦Ｈ個のピクセルのＷ×Ｈ個のピクセルから構成され、水平（横）方向の座標をｘ、垂直（縦）方向の座標をｙで表すこととする。また、本形態では、簡単のために、輪郭補正を水平方向にのみ実施する場合について説明する。
【００３３】
いま、信号生成部２０において、出力画像信号Ｆ５を生成する着目ピクセルの座標を（ｘ０、ｙ０）とし、着目ピクセルの近傍に位置する近傍ピクセルの座標を（ｘｉ，ｙｉ）とする。
【００３４】
重み演算部２３は、保持部Ａ２１で保持している、座標（ｘｉ，ｙｉ）の近傍ピクセルの入力画像信号Ｓ１（ｘｉ、ｙｉ）と、近傍ピクセルの重み関数Ｗ（ｘｉ，ｙｉ、ｘ０、ｙ０）とを用いて、（数１）の演算を行い、着目ピクセルの出力画像信号Ｆ５（ｘ０、ｙ０）を得る。
【００３５】
【数１】
2005311497.tif 000003
【００３６】
ここに、輪郭補正を水平方向のみ実施する本形態の場合には、ｙｉ＝ｙ０である。
【００３７】
（数１）は、着目ピクセルの出力画像信号Ｆ５を、そのピクセルの入力画像信号Ｓ１（ｘ０、ｙ０）と、複数の近傍ピクセルの入力画像信号Ｓ１（ｘｉ、ｙｉ）（ｉ＝ｘ０−ａ〜ｘ０＋ａ）のそれぞれに、重み関数Ｗ（ｘｉ，ｙｉ、ｘ０、ｙ０）で計算される重みを掛けて、積和として求めることを表している。積和をとる近傍のピクセルの数は、パラメータａによって決定され、着目ピルセルを中心にして、前方にａ個、後方にａ個である。（数１）の分母は、重み関数Ｗ（ｘｉ，ｙｉ、ｘ０、ｙ０）を規格化するための操作である。
【００３８】
重み関数Ｗ（ｘｉ，ｙｉ、ｘ０、ｙ０）は、次のようにして求める。すなわち、入力画像信号Ｓ１（ｘｉ，ｙｉ）を一次微分し、Ｇ倍にゲイン調整した信号Ｆ３（ｘｉ，ｙｉ）は、（数２）のように表される。
【００３９】
【数２】
2005311497.tif 000004
【００４０】
このＦ３（ｘｉ，ｙｉ）を用いて、重み関数Ｗ（ｘｉ，ｙｉ、ｘ０、ｙ０）は、（数３）のように与えられる。
【００４１】
【数３】
2005311497.tif 000005
【００４２】
ここに、パラメータσは、分散を表し、近傍ピクセルの影響の度合いが着目ピクセルからの距離によってどのように決められるかを表すパラメータである。パラメータσは、通常０．１〜２の値をとるが、本形態ではσ＝１としている。
【００４３】
（数３）は、座標（ｘ０、ｙ０）の着目ピクセルに対して、座標（ｘｉ，ｙｉ）に位置する近傍ピクセルの重み関数は、着目ピクセルからの距離（ｘ０−ｘｉ）とその近傍ピクセルの輪郭情報値を評価して決定されることを表している。
【００４４】
以上述べた信号生成部２０における演算処理の一例を、図２を参照して、さらに説明する。図２は、上から、入力画像信号Ｓ１、ゲイン調整された輪郭情報である信号Ｆ３、座標（ｘ０、ｙ０）の着目ピクセルとその前後に位置する近傍ピクセルの重み関数Ｗ（ｘｉ，ｙｉ、ｘ０、ｙ０）、及び輪郭補正処理された出力画像信号Ｆ５のそれぞれの波形を表している。
【００４５】
図２は、さらに、座標（ｘ０、ｙ０）の着目ピクセルの輪郭補正処理がどのように行われるかを示している。この例では、（数１）のパラメータａ＝２、（数３）のパラメータσ＝１としている。同図において、添え字「ｃ」は、座標（ｘ０、ｙ０）の着目ピクセルに対応し、添え字「ａ」は座標（ｘ０−２、ｙ０）の近傍ピクセルに、添え字「ｂ」は座標（ｘ０−１、ｙ０）の近傍ピクセルに、添え字「ｄ」は座標（ｘ０＋１、ｙ０）の近傍ピクセルに、添え字「ｅ」は座標（ｘ０＋２、ｙ０）の近傍ピクセルに、それぞれ対応する。
【００４６】
入力画像信号Ｓ１上のＳ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄ，Ｓ１ｅは，（数３）で求められた重み関数Ｗ上のＷａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄ，Ｗｅを用いて、（数１）に従って演算され、出力画像信号Ｆ５（ｘ０、ｙ０）となる。図２からわかるように、重み関数Ｗは、この場合には、Ｗｂが最大となり、その他の値はほぼ０に近いので、Ｓ１ｂの値が、出力画像信号Ｆ５（ｘ０、ｙ０）の大部分を占めることになる。従って、出力画像信号Ｆ５（ｘ０、ｙ０）は、入力画像信号Ｓ１（ｘ０、ｙ０）（＝Ｓ１ｃの値）よりも小さな値に抑えられており、その結果、出力画像信号Ｆ５の立ち上がり領域は、狭くなるように補正される。
【００４７】
このような仕組みにより、輪郭部分の急峻化が実現されている。さらに、図２の出力画像信号Ｆ５を、図７に示した従来技術による輪郭補正処理後の信号ｂと比較すると明確なように、本形態の輪郭補正処理では、不自然な諧調の飛びのない輪郭補正が実現されている。
【００４８】
本形態では、重み関数として（数３）を用いたが、重み関数は、これに限定されるものではなく、線形補間、２次補間などとの重み関数を用いても、本形態と同様の効果を得ることが出来る。
【００４９】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態における画像処理装置のブロック図である。図３において、図１と同じ構成要素には、同じ記号を付すことにより、説明を省略する。
【００５０】
図３に示す本形態の画像処理装置は、画像拡大部３０、輪郭情報抽出部１０、信号生成部２０、及び、サブピクセルレンダリング処理部４０を備える。画像拡大部３０は、３倍拡大部３１、変換部３２、及び、帯域制限部Ｂ３３を有し、信号生成部２０は、保持部Ａ２１、保持部Ｂ２２、信号選択部２４、及び、最小値演算部２５を有し、サブピクセルレンダリング処理部４０は、色ずれ抑制部４１と逆変換部４２とを有している。輪郭情報抽出部１０は、図１に示した実施の形態１と同様である。入力画像信号Ｓ１は、画像入力端子１０１から画像拡大部３０に入力され、輪郭補正処理を施された後、出力画像信号Ｓ７として、サブピクセルレンダリング処理部４０から、画像出力端子１０１に出力される。      
【００５１】
図４は、本発明の第２の実施の形態における画像処理装置の信号波形を示す。図４において、横軸は、時間軸を表し、縦軸は、輝度値を表す。ただし、この図において、いずれの軸も明示されていない。図２と同様に、点線ｔ１と点線ｔ２で挟まれた領域が、入力画像信号Ｓ１の立ち上がり領域であり、画像中の物体の輪郭部分に対応する。この領域が狭いほど、表示される画像中の物体の輪郭は鮮明に見える。
【００５２】
また、図５は、本発明の第２の実施の形態における３倍拡大処理とサブピクセルレンダリング処理の説明図である。図５の信号Ｓ１、信号Ｓ３、信号Ｓ４、信号Ｓ５、出力画像信号Ｓ７は、図４の信号Ｓ１、信号Ｓ３、信号Ｓ５、出力画像信号Ｓ７にそれぞれ対応する。
【００５３】
以下に、図４と図５を参照して、図３に示す本形態の画像処理装置の動作を説明する。以下の説明では、各信号の成分を「Ｓ１Ｒ」（＝入力画像信号Ｓ１のＲ成分）、「Ｓ３Ｙ」（＝信号Ｓ３のＹ成分）などのように、信号と成分を連続して記すこととする。
【００５４】
本形態の画像処理装置は、サブピクセルを利用して、入力画像信号Ｓ１の３倍拡大画像処理を行い、その３倍拡大された画像について、輪郭補正処理を施した後、サブピクセルレンダリング処理を行って、もとのサイズの画像に戻している。すなわち、本形態の画像処理装置では、通常の１ピクセルを構成しているＲ，Ｇ，Ｂの３つのサブピクセルをそれぞれ独立のピクセルと見なすことで、１フレームの画像が通常の３倍の画素数を持つことになる。以下の記述では、通常ピクセルでの座標を（ｘ，ｙ）で、サブピクセルでの座標を（ｔ，ｙ）で表す。ｔ＝３ｘの関係が成立する。
【００５５】
画像拡大部３０の３倍拡大部３１は、図５に示すように、入力画像信号Ｓ１の通常の１ピクセルの色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を３回繰り返して３ピクセル分の３倍拡大信号Ｓ２を生成する。変換部３２は、信号Ｓ２のそれぞれの色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を（Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒ）へ、（数４）に従って変換し信号Ｓ３を生成する。
【００５６】
【数４】
2005311497.tif 000006
【００５７】
すなわち、（数４）は、信号Ｓ２の（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を、信号Ｓ３の３成分であるＳ３Ｙ（Ｙ成分）、Ｓ３Ｃｂ（Ｃｂ成分）、Ｓ３Ｃｒ（Ｃｒ成分）に変換する。
【００５８】
図４には、入力画像信号Ｓ１のＹ波形および、信号Ｓ３のＹ波形（＝Ｓ３Ｙ）を示している。同図において、入力画像信号Ｓ１と信号Ｓ３の横幅は同じスケールで表示してあるが、信号Ｓ３は、横方向のサンプリングが入力画像信号Ｓ１の３倍になっている。
【００５９】
信号Ｓ３は、変換部３２から帯域制限部Ｂ３３に送られて、バンドパスフィルタ処理されて、信号Ｓ４として、輪郭情報抽出部１０と信号生成部２０に出力される。
【００６０】
輪郭情報抽出部１０は、入力された信号Ｓ４に対して、輪郭情報の抽出処理を行う。この処理は、本発明の実施の形態１と同様であり、その説明は省略する。
【００６１】
信号生成部２０では、まず、輪郭情報抽出部１０からの輪郭情報信号Ｆ３が保持部Ｂ２２に格納される。また、画像拡大部３０からの信号Ｓ４は、保持部Ａ２１に格納される。
【００６２】
いま、輪郭補正を行う着目ピクセルの座標を（ｔ０，ｙ０）とすると、最小値演算部２５は、着目ピクセル及びその近傍のピクセル（座標（ｔｉ，ｙｉ））について、保持部Ｂ２２に格納されている輪郭情報信号Ｆ３（ｔｉ，ｙｉ）を用いて、（数５）に示す最小値探索演算を行い、これを満たす座標値ｔｍを求める。（本形態では、ｙｉ＝ｙ０  である。）
【００６３】
【数５】
2005311497.tif 000007
【００６４】
（数５）で演算する近傍のピクセルの数は、パラメータｂによって決定され、座標（ｔ０，ｙ０）の着目ピクセルを中心として、前方にｂ個、後方にｂ個である。
【００６５】
最小値演算部２５は、座標（ｔ０，ｙ０）の着目ピクセルに対して、（数５）を満たす座標値ｔｍを求め、その値を信号選択部２４に出力する。
【００６６】
信号選択部２４は、最小値演算部２５から座標値ｔｍを受け取ると、保持部Ａ２１に格納されている信号Ｓ４のうち、座標（ｔｍ，ｙｉ）に対応した信号Ｓ４（ｔｍ，ｙｉ）を選択し、座標（ｔ０，ｙ０）の着目ピクセルの信号Ｓ５（ｔ０，ｙ０）として、信号Ｓ４（ｔｍ，ｙｉ）を、サブピクセルレンダリング処理部４０に出力する。すなわち、Ｓ５（ｔ０，ｙ０）＝Ｓ４（ｔｍ，ｙｉ）、ｙｉ＝ｙ０となる。
【００６７】
図４には、（数５）を満たす座標値ｔｍを基に、信号Ｓ４（ｔｍ，ｙｉ）を選択し、それを、信号Ｓ５（ｔ０，ｙ０）として出力する様子を示している。信号Ｓ５は、信号Ｓ３と同様に、３倍でサンプリングされて図示されている。なお、同図では、説明を簡略にするため、画像拡大部３０の帯域制限部Ｂ３３が出力する信号Ｓ４は、信号Ｓ３と同じものとして示している。
【００６８】
図４に示す入力画像信号Ｓ１と信号Ｓ５の信号波形を比較して明確なように、本形態の信号生成部２０は、立ち上がり領域が狭く、かつ滑らかな信号を生成できる。すなわち、輪郭部分の急峻化が実現されている。
【００６９】
次に、サブピクセルレンダリング処理部４０では、信号生成部２０で輪郭補正処理された信号Ｓ５に対して、色ずれ抑制部４１において、色ずれ補正を行う。なお、信号Ｓ５は、１フレームついて、３Ｗ×Ｈ個のピクセルを持っている。
【００７０】
色ずれ抑制部４１での色ずれ補正は、次のように行う。
【００７１】
サブピクセルレンダリング処理部４０が出力する出力画像信号Ｓ７のサブピクセル（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する色ずれ補正後のＹ信号の信号成分を、それぞれ、Ｓ６ＹＲ（ｔ０），Ｓ６ＹＧ（ｔ０），Ｓ６ＹＢ（ｔ０）とする。色ずれ抑制部４１は、輪郭補正処理された信号Ｓ５（ｔ０）のＹ成分を信号成分Ｓ５Ｙ（ｔ０）として、（数６）の演算を行い、Ｓ６ＹＲ（ｔ０），Ｓ６ＹＧ（ｔ０），Ｓ６ＹＢ（ｔ０）を求める。
【００７２】
【数６】
2005311497.tif 000008
【００７３】
なお、（数６）においては、Ｓ６ＹＲ（ｔ０、ｙ０）を、ｙ０を省略して、Ｓ６ＹＲ（ｔ０）と略記している。その他の信号成分についても、同様である。
【００７４】
また、信号Ｓ６（ｔ０）のＣｂ成分Ｓ６Ｃｂ（ｔ０）とＣｒ成分Ｓ６Ｃｒ（ｔ０）については、（数７）に示すように、それぞれＳ５（ｔ０）を中心として前後３ピクセルのそれぞれの値の平均を求めている。
【００７５】
【数７】
2005311497.tif 000009
【００７６】
次に、逆変換部４２において、１フレームあたり３ＷｘＨ個のピクセルの信号Ｓ６を、通常の１フレームあたりＷｘＨ個のピクセルの信号Ｓ７へマッピングする。信号Ｓ７（ｔ０）の３成分Ｓ７Ｒ（ｔ０）、Ｓ７Ｇ（ｔ０）、Ｓ７Ｂ（ｔ０）は、（数６）で求めた、Ｓ６ＹＲ（ｔ０），Ｓ６ＹＧ（ｔ０），Ｓ６ＹＢ（ｔ０）と、（数７）で求めたＳ６Ｃｂ（ｔ０）とＳ６Ｃｒ（ｔ０）とを用いて、（さらに、（ｔ０）の記載を省略して）、（数８）で変換される。
【００７７】
【数８】
2005311497.tif 000010
【００７８】
これらの処理により、図４に示す輪郭補正された信号Ｓ７が、サブピクセルレンダリング処理部４０からの出力画像信号Ｓ７として生成され、画像出力端子１０２に出力される。
【００７９】
上述した逆変換部４２における、１フレームあたり３ＷｘＨ個のピクセルの信号Ｓ６を、通常の１フレームあたりＷｘＨ個のピクセルの信号Ｓ７へマッピングする処理は、通常の間引きによる縮小処理と異なり、サブピクセル一つ一つを本来の１ピクセルと見なした縮小フィルタ処理である。その結果、本形態の輪郭補正処理は、信号生成部２０において、信号選択という手段を用いているが、図７に示した従来技術による輪郭補正後の信号ｂと比較して、不自然な階調飛びのない輪郭補正出力を実現できる。
【００８０】
以上説明した本形態の画像処理装置では、画像拡大部３０の３倍拡大部３１は、入力画像信号Ｓ１の通常の１ピクセルの色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を３回繰り返して３ピクセル分の３倍拡大信号Ｓ２を生成している。この３倍拡大信号Ｓ２は、より複雑な補間、例えばキュービックコンボリューション等を行なって、生成することも可能である。
【００８１】
また、本形態では、変換部３２は、信号Ｓ２のそれぞれの色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を（Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒ）へ、（数４）に従って変換し、信号Ｓ３を生成する。しかし、この変換と生成においては、Ｓ３として、（Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒ）の替わりに（Ｇ、Ｃｂ、Ｃｒ）を用いることも可能である。
【００８２】
さらに、本形態では、色ずれ抑制部４１は、Ｓ６ＹＲ（ｔ０），Ｓ６ＹＧ（ｔ０），Ｓ６ＹＢ（ｔ０）を求めるのに、（数６）において、同じ係数での演算、すなわち、同じ係数のタップフィルタ処理をした。しかし、Ｒ、Ｇ、Ｂで違う構成のフィルタ処理を行っても良い。
【００８３】
本形態の信号生成部２０は、信号選択部２４を有する構成であるが、信号生成部２０は、本発明の第１の実施の形態で述べた、重み演算部２３を有する構成であっても良い。
【００８４】
以上説明した、本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、輪郭情報抽出部１０は、微分器１２を使って、入力画像信号Ｓ１の画像の輪郭情報を抽出した。しかし、輪郭情報抽出部１０は、輪郭情報を含んだ特徴量を抽出できるなら、その他の抽出手段を用いても良い。さらに、本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、輪郭補正を水平方向のみについて行う場合を説明したが、輪郭補正は、垂直方向に適用することも同様に可能であることは言うまでもない。
【００８５】
以上説明したように、本発明の趣旨は、不自然な階調飛びのない輪郭補正を実現することにあるのであって、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の適用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明に係わる画像処理装置は、例えば、テレビジョン受像機などの画像表示装置と、その応用分野において利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像処理装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態における画像処理装置の信号波形
【図３】本発明の第２の実施の形態における画像処理装置のブロック図
【図４】本発明の第２の実施の形態における画像処理装置の信号波形
【図５】本発明の第２の実施の形態における３倍拡大処理とサブピクセルレンダリング処理の説明図
【図６】従来の輪郭補正回路のブロック図
【図７】従来の輪郭補正回路での信号波形
【符号の説明】
【００８８】
１  保持部
２  信号選択部
３  微分器
４  コアリング部
５  コンパレータ
６  入力端子
７  出力端子
１０  輪郭情報抽出部
１１  帯域制限部Ａ
１２  微分器
１３  ゲイン調整部
２０  信号生成部
２１  保持部Ａ
２２  保持部Ｂ
２３  重み演算部
２４  信号選択部
２５  最小値演算部
３０  画像拡大部
３１  ３倍拡大部
３２  変換部
３３  帯域制限部Ｂ
４０  サブピクセルレンダリング処理部
４１  色ずれ抑制部
４２  逆変換部
１０１  画像入力端子１
１０２  画像出力端子１
１０３  制御信号入力端子１
【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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