(57)【要約】【課題】  解像度変換された映像信号に対しても十分な強調効果を与えることの可能な技術を提供する。【解決手段】  映像入力端子２０１から入力された信号ａは、遅延回路２０２〜２０４でそれぞれ１画素ずつ遅延され、信号ｂ，ｃ，ｄ，ｅとなる。注目画素（信号ｃ）の先行側にある２つの画素（信号ｄ，ｅ）の差分（信号ｉ）と、後続側にある２つの画素（信号ａ，ｂ）の差分（信号ｈ）とが、比較器２１０により比較される。そして、判定回路２１１が、比較結果を表す信号ｊを参照し、差分の小さい方の２画素に基づいて注目画素の画素値を変換する。【選択図】  図１
2005159738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の輪郭を強調する輪郭強調装置であって、
画素列のなかから、注目画素、その注目画素の一方側にある複数の画素、および、その注目画素の他方側にある複数の画素を抽出する抽出手段と、
一方側にある複数の画素の画素値の変化と他方側にある複数の画素の画素値の変化とを比較する比較手段と、
変化の小さい方の複数の画素に基づいて注目画素の画素値を変換する変換手段と、
を備えたことを特徴とする輪郭強調装置。
【請求項２】
比較手段は、一方側にある少なくとも２つの画素の画素値の差分と他方側にある少なくとも２つの画素の画素値の差分とを比較することを特徴とする請求項１記載の輪郭強調装置。
【請求項３】
変換手段は、注目画素の画素値を、変化の小さい方の複数の画素のうちのいずれかの画素値と等しくすることを特徴とする請求項１または２記載の輪郭強調装置。
【請求項４】
画素列は線形補間により拡大処理されたものであって、
抽出手段は、画素列の拡大率に応じて注目画素と抽出対象とする他の画素との距離を変えることを特徴とする請求項１，２または３記載の輪郭強調装置。
【請求項５】
画像の輪郭を強調する輪郭強調装置であって、
画素列のなかから、注目画素、その注目画素の一方側にある複数の画素、および、その注目画素の他方側にある複数の画素を抽出する抽出手段と、
一方側にある複数の画素の画素値の変化と他方側にある複数の画素の画素値の変化とに基づいて前記注目画素の画素値とは独立した補正量を算出する算出手段と、
算出された補正量に基づいて注目画素の画素値を変換する変換手段と、
を備えたことを特徴とする輪郭強調装置。
【請求項６】
変換手段は、注目画素の画素値に補正量を加算したものを注目画素の新たな画素値にすることを特徴とする請求項５記載の輪郭強調装置。
【請求項７】
画素列は線形補間により拡大処理されたものであって、
抽出手段は、画素列の拡大率に応じて注目画素と抽出対象とする他の画素との距離を変えることを特徴とする請求項５または６記載の輪郭強調装置。
【請求項８】
画像の輪郭を強調する輪郭強調装置であって、
画素列のなかから、注目画素Ｐｘ、画素Ｐｙ−１、画素Ｐｙ（ｙ＜ｘ）、画素Ｐｚ（ｚ＞ｘ）、画素Ｐｚ＋１を抽出する抽出手段と、
画素Ｐｙ−１と画素Ｐｙの画素値の差分ｄｙと画素Ｐｚと画素Ｐｚ＋１の画素値の差分ｄｚとを比較する比較手段と、
注目画素Ｐｘの画素値を、ｄｙ＜ｄｚの場合は画素Ｐｙの画素値に、ｄｙ＞ｄｚの場合は画素Ｐｚの画素値に置き換える変換手段と、
を備えたことを特徴とする輪郭強調装置。
【請求項９】
画像の輪郭を強調する輪郭強調装置であって、
画素列のなかから、注目画素Ｐｘ、画素Ｐｙ−１、画素Ｐｙ（ｙ＜ｘ）、画素Ｐｚ（ｚ＞ｘ）、画素Ｐｚ＋１を抽出する抽出手段と、
画素Ｐｙ−１と画素Ｐｙの画素値の差分と画素Ｐｚと画素Ｐｚ＋１の画素値の差分とに基づいて補正量を算出する算出手段と、
算出された補正量を注目画素Ｐｘの画素値に加算する変換手段と、
を備えたことを特徴とする輪郭強調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像信号の輪郭強調を行う装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビ受像機等の画像形成装置や映像処理を行う画像処理装置では、映像信号の画質向上を目的として、画像の鮮鋭度を高める輪郭強調回路（輪郭強調装置）が用いられることがある。
【０００３】
従来の輪郭強調装置を図１３と図１４を用いて説明する。図１３に示す輪郭強調装置は、映像入力端子１０１、遅延回路１０２，１０３、加算器１０４、乗算器１０５、加算器１０６、乗算器１０７、加算器１０８、映像出力端子１０９を備えている。図中、符号ａ〜ｉは、各箇所での信号を示している。
【０００４】
映像入力端子１０１に入力された信号ａは、遅延回路１０２，１０３でそれぞれ１画素分ずつ遅延され、信号ｂ，信号ｃとなる。また信号ａは加算器１０４で信号ｃと加算され信号ｄとなる。信号ｄは乗算器１０５で−１／２と乗算され信号ｅとなる。信号ｅは加算器１０６で信号ｂと加算され信号ｆとなる。信号ｆは乗算器１０７に入力され、所望する輪郭強調度合いが得られるよう、外部から設定する強調係数ｇと乗算され信号ｈとなる。信号ｈが輪郭強調信号であり、これが加算器１０８で注目画素信号にあたる信号ｂに加算され、輪郭強調された信号ｉが得られる。信号ｉは映像出力端子１０９から外部に出力される。
【０００５】
この輪郭強調装置に図１４（ａ）に示すような波形が入力されると、図１４（ｂ）のような輪郭の端にオーバーシュート、アンダーシュートと呼ばれる成分が付加された波形が出力される。このオーバーシュート、アンダーシュートによりマッハ効果が高まり、輪郭が強調される。これにより画質の向上を図ることができる。
【０００６】
しかしながら、従来の輪郭強調装置では、画像によっては、輪郭部分に付加されるオーバーシュートやアンダーシュートが大きくなりすぎることがある。かかる場合には、輪郭部分に白や黒の縁取りが現れてしまい、逆に画質の劣化を招いてしまうという問題が生ずる。
【０００７】
これに対して特許文献１では、オーバーシュートやアンダーシュートを付加せずに輪郭の斜度を急にすることで輪郭補正を行う輪郭補正装置が提案されている。この装置は連続する３画素の映像信号が非直線的（非線形的）に増加又は減少している場合に、中央の画素値を前後のデータのうち近い方の画素値で置換を行い、輪郭を補正するものである。この装置では、オーバーシュートやアンダーシュートを付加しないため、白や黒の縁取りは発生しない。
【０００８】
この装置について図１５を用いて説明する。連続する３画素の映像信号が非線形的に増加又は減少するパターンは、連続する画素値をＳ１，Ｓ２，Ｓ３とすると、次の４通りである。
Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３の条件の場合：
（１）Ｓ２−Ｓ１＜Ｓ３−Ｓ２
（２）Ｓ２−Ｓ１＞Ｓ３−Ｓ２
Ｓ１＞Ｓ２＞Ｓ３の条件の場合：
（３）Ｓ１−Ｓ２＞Ｓ２−Ｓ３
（４）Ｓ１−Ｓ２＜Ｓ２−Ｓ３
【０００９】
この４つのパターンのどれかに該当する信号が入力されたとき、この装置は中央の画素値であるＳ２を、Ｓ１又はＳ２の近い方の画素値に置換する。つまりＳ２の画素値を（１）の場合はＳ１に、（２）の場合はＳ３に、（３）の場合はＳ３に、（４）の場合はＳ１に置換する。
【特許文献１】特開平６−４６２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１記載の輪郭補正装置は解像度変換された映像信号に対する考慮がなされていないという問題がある。たとえば、画像を線形補間によって拡大した場合、補間画素は元画素の間に線形的な値を取るかたちで作られる。そうすると、補間画素を中央とする連続する３画素は必ず線形的に増加又は減少することになり、上記４パターンのいずれにも該当しないため、当該補間画素は強調効果をまったく得ることができないのである。
【００１１】
また、上記輪郭補正装置ではオーバーシュートやアンダーシュートを一切付加しないため、得られる強調効果に限界があるという問題もある。
【００１２】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、解像度変換された映像信号に対しても十分な強調効果を与えることの可能な技術を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、白や黒の縁取りの発生を抑えつつ適度なオーバーシュートやアンダーシュートを付加して、良好な強調効果を与えることの可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明では、以下の手段または処理によって画像の輪郭を強調する。
【００１５】
第１の発明は、
画像の輪郭を強調する輪郭強調装置であって、
画素列のなかから、注目画素、その注目画素の一方側にある複数の画素、および、その注目画素の他方側にある複数の画素を抽出する抽出手段と、
一方側にある複数の画素の画素値の変化と他方側にある複数の画素の画素値の変化とを比較する比較手段と、
変化の小さい方の複数の画素に基づいて注目画素の画素値を変換する変換手段と、
を備える。
【００１６】
ここで、比較手段は、一方側にある少なくとも２つの画素の画素値の差分と他方側にある少なくとも２つの画素の画素値の差分とを比較するとよい。
【００１７】
変換手段は、注目画素の画素値を、変化の小さい方の複数の画素のうちのいずれかの画素値と等しくするとよい。
【００１８】
画素列は線形補間により拡大処理されたものであって、
抽出手段は、画素列の拡大率に応じて注目画素と抽出対象とする他の画素との距離を変えることも好ましい。
【００１９】
また、第２の発明は、
画像の輪郭を強調する輪郭強調装置であって、
画素列のなかから、注目画素、その注目画素の一方側にある複数の画素、および、その注目画素の他方側にある複数の画素を抽出する抽出手段と、
一方側にある複数の画素の画素値の変化と他方側にある複数の画素の画素値の変化とに基づいて前記注目画素の画素値とは独立した補正量を算出する算出手段と、
算出された補正量に基づいて注目画素の画素値を変換する変換手段と、
を備える。
【００２０】
ここで、変換手段は、注目画素の画素値に補正量を加算したものを注目画素の新たな画素値にするとよい。
【００２１】
この場合も、画素列は線形補間により拡大処理されたものであって、
抽出手段は、画素列の拡大率に応じて注目画素と抽出対象とする他の画素との距離を変えることが好ましい。
【００２２】
なお、本発明は、上記手段の少なくとも一部を有する輪郭強調装置又は輪郭強調回路として捉えることができる。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む輪郭強調方法、または、かかる方法を実現するためのプログラムとして捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【００２３】
たとえば、本発明の一態様としての輪郭強調装置は、
画素列のなかから、注目画素Ｐｘ、画素Ｐｙ−１、画素Ｐｙ（ｙ＜ｘ）、画素Ｐｚ（ｚ＞ｘ）、画素Ｐｚ＋１を抽出する抽出手段と、
画素Ｐｙ−１と画素Ｐｙの画素値の差分ｄｙと画素Ｐｚと画素Ｐｚ＋１の画素値の差分ｄｚとを比較する比較手段と、
注目画素Ｐｘの画素値を、ｄｙ＜ｄｚの場合は画素Ｐｙの画素値に、ｄｙ＞ｄｚの場合は画素Ｐｚの画素値に置き換える変換手段と、
を備えるとよい。
【００２４】
他の態様としての輪郭強調装置は、
画素列のなかから、注目画素Ｐｘ、画素Ｐｙ−１、画素Ｐｙ（ｙ＜ｘ）、画素Ｐｚ（ｚ＞ｘ）、画素Ｐｚ＋１を抽出する抽出手段と、
画素Ｐｙ−１と画素Ｐｙの画素値の差分と画素Ｐｚと画素Ｐｚ＋１の画素値の差分とに基づいて補正量を算出する算出手段と、
算出された補正量を注目画素Ｐｘの画素値に加算する変換手段と、
を備えるとよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、解像度変換された映像信号に対しても十分な強調効果を与えることができる。
【００２６】
また、白や黒の縁取りの発生を抑えつつ適度なオーバーシュートやアンダーシュートを付加して、良好な強調効果を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
図１に本発明の第１の実施形態に係る輪郭強調装置（輪郭強調回路）を示す。
【００２９】
輪郭強調装置は、映像入力端子２０１、遅延回路２０２，２０３，２０４，２０５、減算器２０６，２０７、絶対値回路２０８，２０９、比較器２１０、判定回路２１１、映像出力端子２１２を備える。図１の符号ａ〜ｋは各箇所での信号を示している。
【００３０】
映像入力端子２０１には、画素列を構成する映像信号が入力される。映像入力端子２０１に入力された信号ａは、遅延回路２０２で１画素分遅延され、信号ｂとなる。信号ｂは、遅延回路２０３で１画素分遅延され、信号ｃとなる。信号ｃは、遅延回路２０４で１画素分遅延され、信号ｄとなる。信号ｄは、遅延回路２０５で１画素分遅延され、信号ｅとなる。
【００３１】
ここで、映像入力端子２０１に入力された画素列の各画素をＰｉ（ｉ：整数）と標記すると、信号ｃは輪郭強調処理の対象となる注目画素Ｐｘ、信号ｄは画素Ｐｙ（ｙ＜ｘ）、信号ｅは画素Ｐｙ−１、信号ｂは画素Ｐｚ（ｚ＞ｘ）、信号ａは画素Ｐｚ＋１のように表すことができる。本実施形態では、遅延回路２０２〜２０５が、画素列のなかから注目画素Ｐｘ（信号ｃ）、その注目画素Ｐｘの一方側（先行側）にある２つの隣接画素Ｐｙ，Ｐｙ−１（信号ｄ，ｅ）、および注目画素Ｐｘの他方側（後続側）にある２つの隣接画素Ｐｚ，Ｐｚ＋１（信号ｂ，ａ）を抽出する抽出手段に相当する。
【００３２】
信号ｂは、減算器２０６で信号ａと減算され、信号ｆとなる。信号ｆは、絶対値回路２０８に入力され、信号ｈとなる。信号ｈは、注目画素Ｐｘの後続側にある２画素Ｐｚ，Ｐｚ＋１の画素値の変化（具体的には画素値の差分）を表している。
【００３３】
一方、信号ｄは、減算器２０７で信号ｅと減算され、信号ｇとなる。信号ｇは、絶対値回路２０９に入力され、信号ｉとなる。信号ｉは、注目画素Ｐｘの先行側にある２画素Ｐｙ，Ｐｙ−１の画素値の変化（具体的には画素値の差分）を表している。
【００３４】
信号ｈ及び信号ｉは、比較手段としての比較器２１０に入力される。比較器２１０は、信号ｈと信号ｉとを比較してどちらが大きいか判定し、その結果を信号ｊとして出力する。
【００３５】
比較器２１０は、図２に示すように、信号ｉが信号ｈよりも小さいとき、すなわち、注目画素Ｐｘの先行側にある２画素Ｐｙ，Ｐｙ−１の変化（画素値の差分の絶対値）が後続側のものよりも小さいときには、信号ｊとして値「０」を出力する。信号ｈが信号ｉよりも小さいとき、すなわち、注目画素Ｐｘの後続側にある２画素Ｐｚ，Ｐｚ＋１の変化（画素値の差分の絶対値）が先行側のものよりも小さいときには、信号ｊとして値「１」を出力する。また、信号ｈと信号ｉが等しいときには、信号ｊとして値「２」を出力する。信号ｊは、後続側の２画素Ｐｚ，Ｐｚ＋１と先行側の２画素Ｐｙ，Ｐｙ−１のいずれの変化が小さいかを表す信号といえる。この信号ｊは、判定回路２１１に入力される。
【００３６】
判定回路２１１には、信号ｊの他、信号ｂ、信号ｃ、信号ｄが入力される。判定回路２１１はまず、信号ｂ、信号ｃ、信号ｄが非線形的に増加又は減少しているか判定する。
【００３７】
信号ｂ、信号ｃ、信号ｄが非線形的に増加又は減少している場合、つまり、ｄ−ｃ＞０且つｂ−ｃ＜０の関係又はｄ−ｃ＜０且つｂ−ｃ＞０の関係が成立する場合、判定回路２１１は、信号ｊの値に基づいて注目画素Ｐｘの画素値を変換する。具体的には、図３に示すように、ｊ＝０のときは信号ｄを、ｊ＝１のときは信号ｂを信号ｋとして出力する。この出力信号ｋが注目画素Ｐｘの変換後の画素値に相当する。すなわち、判定回路２１１は、注目画素Ｐｘの画素値を、変化の小さい方の２画素のうちの一方の画素値と等しくするのである。な
お、ｊ＝２のとき（先行側と後続側の２画素の変化が等しいとき）は、注目画素Ｐｘの画素値変換は行わず、信号ｃをそのまま信号ｋとして出力する。
【００３８】
信号ｂ、信号ｃ、信号ｄが非線形的に増加、減少していない場合、判定回路２１１は、注目画素Ｐｘの画素値変換は行わず、信号ｃをそのまま信号ｋとして出力する。
【００３９】
このように、判定回路２１１は、変化の小さい方の２画素に基づいて注目画素Ｐｘの画素値を変換する変換手段として機能する。変換後の画素値である信号ｋは、映像出力端子２１２から外部に出力される。このように、信号ｊは、注目画素の画素値を考慮することなく、つまり、注目画素の画素値と独立して算出され、それを基に注目画素の画素値が変換される。
【００４０】
図４（ａ）は、線形補間による解像度変換によって２倍に拡大処理された映像信号（画素列）の輪郭部分の波形の例を示している。白丸は元画素、黒丸は補間画素を表す。図４（ａ）の波形を上記輪郭強調装置に入力すると、同図（ｂ）のような波形が出力される。（ａ）の入力波形と（ｂ）の出力波形とを比較すると、従来装置では補正効果が得られなかった補間画素に対しても画素値変換が施されていることがわかる。
【００４１】
このように、本実施形態の輪郭強調装置によれば、解像度変換されていない映像信号は勿論のこと、解像度変換された映像信号に対しても十分な強調効果を与えることができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
図５に本発明の第２の実施形態に係る輪郭強調装置（輪郭強調回路）を示す。図５において図１の装置と同じ処理を行う部分には同じ符号を付し、その部分の詳しい説明は省略する。
【００４３】
本実施形態の輪郭強調装置は、映像入力端子４０１、遅延回路４０２、選択回路４０３、映像出力端子４０４を備える。また、輪郭強調装置は、図１の装置と同じ構成として、減算器２０６，２０７、絶対値回路２０８，２０９、比較器２１０、判定回路２１１を備える。図５の符号Ｄｉｎ，ａ〜ｋ，αは各箇所での信号を示している。
【００４４】
映像入力端子４０１には、画素列を構成する映像信号Ｄｉｎが入力される。映像入力端子４０１に入力された信号Ｄｉｎは、遅延回路４０２に入力される。
【００４５】
遅延回路４０２の詳しい構成を図６に示す。遅延回路４０２は映像信号を１画素分遅延する複数個の遅延回路で構成されている。遅延回路４０２は、１画素分ずつ遅延する信号Ｄｎ＋ｍ，Ｄｎ＋ｍ−１，…，Ｄｎ＋２，Ｄｎ＋１，Ｄｎ，Ｄｎ−１，Ｄｎ−２，…，Ｄｎ−ｍ＋１，Ｄｎ−ｍを選択回路４０３に出力する。
【００４６】
選択回路４０３は、外部から入力される信号αに応じて、信号Ｄｎ＋ｍ〜Ｄｎ−ｍのなかから信号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを抽出し出力する。ここで信号αは、映像入力端子４０１から入力される信号が入力前に何倍に拡大されているかを、つまり画素列の拡大率を表す信号である。
【００４７】
上記第１の実施形態と同様に画素列の各画素をＰｉと標記すると、本実施形態では、遅延回路４０２及び選択回路４０３が、画素列のなかから注目画素Ｐｘ（信号ｃ）、その注目画素Ｐｘの一方側（先行側）にある２つの隣接画素Ｐｙ，Ｐｙ−１（信号ｄ，ｅ）、および注目画素Ｐｘの他方側（後続側）にある２つの隣接画素Ｐｚ，Ｐｚ＋１（信号ｂ，ａ）を抽出する抽出手段に相当する。
【００４８】
図７に、選択回路４０３の選択アルゴリズムの一例を示す。拡大率αが１以上１．５未満の場合、選択回路４０３は、信号ａ〜ｅとしてＤｎ＋１，Ｄｎ，Ｄｎ，Ｄｎ，Ｄｎ−１を出力する。また、選択回路４０３は、拡大率αが１．５以上２．５未満の場合にはＤｎ＋２，Ｄｎ＋１，Ｄｎ，Ｄｎ−１，Ｄｎ−２を、２．５以上３．５未満の場合にはＤｎ＋３，Ｄｎ＋２，Ｄｎ，Ｄｎ−２，Ｄｎ−３を、３．５以上４．５未満の場合にはＤｎ＋４，Ｄｎ＋３，Ｄｎ，Ｄｎ−３，Ｄｎ−４を、それぞれ出力する。一般化すると、選択回路４０３は、信号ａ〜ｅとしてＤｎ＋β，Ｄｎ＋β−１，Ｄｎ，Ｄｎ−（β−１），Ｄｎ−βを出力するといえる（βは、拡大率αの小数点以下を四捨五入した値）。
【００４９】
このように、本実施形態の抽出手段は、拡大率αに応じて注目画素Ｐｘ（信号ｃ）と抽出対象とする他の画素Ｐｚ＋１，Ｐｚ，Ｐｙ，Ｐｙ−１（信号ａ，ｂ，ｄ，ｅ）との画素間距離を変えている。これにより、注目画素Ｐｘの画素値変換に際して、注目画素Ｐｘの近傍にある元画素の画素値の変化が反映されるようにしている。
【００５０】
選択回路４０３から出力された信号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは、上記第１の実施形態と同様にして処理される。そして、判定回路２１１が、変化の小さい方の２画素に基づいて注目画素Ｐｘの画素値を変換する。変換後の画素値である信号ｋは映像出力端子４０４から外部に出力される。つまり、信号ｊは、注目画素Ｐｘの画素値を考慮することなく、つまり、注目画素Ｐｘの画素値と独立して算出され、それを基に注目画素Ｐｘの画素値が変換される。
【００５１】
図８（ａ）は、映像信号（画素列）の輪郭部分の波形の例であり、上段は線形補間による解像度変換によって３倍に拡大処理された信号、下段は４倍に拡大処理された信号を示している。白丸は元画素、黒丸は補間画素を表す。３倍に拡大した場合には元画素の間に２つの補間画素が、４倍に拡大した場合には３つの補間画素が形成されている。
【００５２】
図８（ａ）に示す各波形を上記輪郭強調装置に入力すると、それぞれ同図（ｂ）のような波形が出力される。（ａ）の入力波形と（ｂ）の出力波形とを比較すると、従来装置では補正効果が得られなかった補間画素に対しても画素値変換が施されていることがわかる。
【００５３】
このように、本実施形態の輪郭強調装置によれば、解像度変換されていない映像信号は勿論のこと、解像度変換された映像信号に対しても十分な強調効果を与えることができる。
【００５４】
しかも、上述のように拡大率αに応じて抽出画素を変えることで、拡大率によって数が増減する補間画素に対しても補正効果が働き、より効果的な輪郭強調が可能となる。
【００５５】
（第３の実施形態）
図９に本発明の第３の実施形態に係る輪郭強調装置（輪郭強調回路）を示す。
【００５６】
本実施形態の輪郭強調装置は、映像入力端子３０１、遅延回路３０２，３０３，３０４，３０５、減算器３０６，３０７、加算器３０８、乗算器３０９、加算器３１０、映像出力端子３１１を備える。図９のａ〜ｋは各箇所での信号を示している。
【００５７】
映像入力端子３０１には、画素列を構成する映像信号が入力される。映像入力端子３０１に入力された信号ａは、遅延回路３０２で１画素分遅延され、信号ｂとなる。信号ｂは、遅延回路３０３で１画素分遅延され、信号ｃとなる。信号ｃは、遅延回路３０４で１画素分遅延され、信号ｄとなる。信号ｄは、遅延回路３０５で１画素分遅延され、信号ｅと
なる。
【００５８】
上記第１の実施形態と同様に画素列の各画素をＰｉと標記すると、本実施形態では、遅延回路３０２〜３０５が、画素列のなかから注目画素Ｐｘ（信号ｃ）、その注目画素Ｐｘの一方側（先行側）にある２つの隣接画素Ｐｙ，Ｐｙ−１（信号ｄ，ｅ）、および注目画素Ｐｘの他方側（後続側）にある２つの隣接画素Ｐｚ，Ｐｚ＋１（信号ｂ，ａ）を抽出する抽出手段に相当する。
【００５９】
信号ｂは、減算器３０６で信号ａと減算され、信号ｆとなる。信号ｄは、減算器３０７で信号ｅと減算され、信号ｇとなる。信号ｆと信号ｇは、加算器３０８で加算され、信号ｈとなる。信号ｆは、注目画素Ｐｘの後続側にある２画素Ｐｚ，Ｐｚ＋１の画素値の変化（具体的には画素値の差分）を表し、信号ｇは、先行側にある２画素Ｐｙ，Ｐｙ−１の画素値の変化を表しているため、信号ｈは、注目画素Ｐｘの先後の画素の変化を反映した値となる。
【００６０】
信号ｈは乗算器３０９に入力され、信号ｉと乗算され、信号ｊとなる。ここで信号ｉとは、輪郭強調の強調度合いを調整するために外部から設定される強調係数である。また信号ｈと信号ｉを乗算した信号ｊが輪郭強調信号（補正量）である。信号ｊは加算器３１０に入力される。つまり、信号ｊは、注目画素Ｐｘの画素値を考慮することなく、つまり、注目画素Ｐｘの画素値と独立して算出され、それを基に、後述するように注目画素Ｐｘの画素値が変換される。
【００６１】
加算器３１０は、上記補正量に基づいて注目画素Ｐｘの画素値を変換する。具体的には、加算器３１０は、注目画素Ｐｘの画素値にあたる信号ｃに信号ｊを加算して、その結果を注目画素Ｐｘの新たな画素値（信号ｋ）とする。信号ｋは映像出力端子３１１から出力される。
【００６２】
この輪郭強調回路に図１０（ａ）の示すような波形が入力されると、図１０（ｂ）のような輪郭が強調された波形が出力される。輪郭の斜度を大きくするだけでなく、シュートを付加することでマッハ効果が強まり、より強いエッジ強調効果が得られる。また、このシュートは従来装置のシュートと比べて、補正量が一つの画素に強く集中していないので、白や黒の縁取りが発生しにくい。
【００６３】
このように、本実施形態の輪郭強調装置によれば、白や黒の縁取りの発生を抑えつつ適度なオーバーシュートやアンダーシュートを付加して、良好な強調効果を与えることができる。
【００６４】
また、図１０から明らかなように、解像度変換されていない映像信号は勿論のこと、解像度変換された映像信号に対しても十分な強調効果を与えることができる。
【００６５】
（第４の実施形態）
図１１に本発明の第４の実施形態に係る輪郭強調装置（輪郭強調回路）を示す。図１１において図５及び図９の装置と同じ処理を行う部分には同じ符号を付し、その部分の詳しい説明は省略する。
【００６６】
本実施形態の輪郭強調装置は、映像入力端子５０１、映像出力端子５０２を備える。また、輪郭強調装置は、図５の装置と同じ構成として、遅延回路４０２、選択回路４０３を備え、図９の装置と同じ構成として、減算器３０６，３０７、加算器３０８，３１０、乗算器３０９を備える。図１１の符号Ｄｉｎ，ａ〜ｋ，αは各箇所での信号を示している。
【００６７】
映像入力端子５０１に画素列を構成する映像信号Ｄｉｎが入力されると、遅延回路４０２及び選択回路４０３が、第２の実施形態と同様、信号αに応じて画素列のなかから信号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを抽出し出力する。そして、減算器３０６，３０７、加算器３０８、乗算器３０９によって、輪郭強調信号（補正量）である信号ｊが算出される。加算器３１０は、信号ｃに信号ｊを加算して、その結果を注目画素Ｐｘの新たな画素値（信号ｋ）とする。信号ｋは映像出力端子５０２から出力される。
【００６８】
図１２（ａ）は、映像信号（画素列）の輪郭部分の波形の例であり、上段は線形補間による解像度変換によって３倍に拡大処理された信号、下段は４倍に拡大処理された信号を示している。白丸は元画素、黒丸は補間画素を表す。
【００６９】
図１２（ａ）に示す各波形を上記輪郭強調装置に入力すると、それぞれ同図（ｂ）のような輪郭が強調された波形が出力される。（ａ）の入力波形と（ｂ）の出力波形とを比較すると、従来装置では補正効果が得られなかった補間画素に対しても画素値変換が施されていることがわかる。また、第３の実施形態と同様、白や黒の縁取りが発生しにくいオーバーシュートやアンダーシュートが付加されている。従って、本実施形態の輪郭強調装置によれば、より効果的な輪郭強調が可能となる。
【００７０】
以上、第１〜第４の実施形態を例示して本発明を具体的に説明したが、本発明の範囲は上記実施形態に限られるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【００７１】
たとえば、上記実施形態では、注目画素の先行側の２画素と後続側の２画素を参照しているが、３画素以上の画素を抽出して計算を行うことも好ましい。３画素以上の場合には、単純な差分でなく分散や変化パターンなどから画素値の変化を捉えればよい。
【００７２】
なお、上記実施形態では、解像度変換により生成された補間画素を含む映像信号を入力としてその効果を説明したが、解像度変換を伴わない映像信号を入力としても、白や黒の縁取りによって画質の低下を招かずに、鮮鋭度を向上させ輪郭を強調することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る輪郭強調装置の構成図である。
【図２】図１における比較器の入出力の関係を示す図である。
【図３】図１における判定回路の入出力の関係を示す図である。
【図４】図１の輪郭強調装置の信号処理を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る輪郭強調装置の構成図である。
【図６】図５における遅延回路を説明する図である。
【図７】図５における選択回路の入出力の関係を示す図である。
【図８】図５の輪郭強調装置の信号処理を説明する図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る輪郭強調装置の構成図である。
【図１０】図９の輪郭強調装置の信号処理を説明する図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る輪郭強調装置の構成図である。
【図１２】図１１の輪郭強調装置の信号処理を説明する図である。
【図１３】従来の輪郭強調装置の構成図である。
【図１４】従来の輪郭強調装置の信号処理を説明する図である。
【図１５】従来の輪郭強調装置の信号処理を説明する図である。
【符号の説明】
【００７４】
２０１  映像入力端子
２０２，２０３，２０４，２０５  遅延回路
２０６，２０７  減算器
２０８，２０９  絶対値回路
２１０  比較器
２１１  判定回路
２１２  映像出力端子
３０１  映像入力端子
３０２，３０３，３０４，３０５  遅延回路
３０６，３０７  減算器
３０８  加算器
３０９  乗算器
３１０  加算器
３１１  映像出力端子
４０１  映像入力端子
４０２  遅延回路
４０３  選択回路
４０４  映像出力端子
５０１  映像入力端子
５０２  映像出力端子
【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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