(57)【要約】画像データ（ＤＩ）の輪郭部を検出し、検出された輪郭部の輪郭幅（Ｗ）を出力する輪郭幅検出回路（１）と、輪郭幅（Ｗ）に基づいて倍率制御量（ＺＣ）を生成する倍率制御量生成回路（２）と、倍率制御量（ＺＣ）に基づいて変換倍率（Ｚ）を生成する倍率生成回路（３）と、変換倍率（Ｚ）を用いて画像データ（ＤＩ）の画素数を変換する画素数変換回路（４）とを有し、輪郭部の鮮鋭度を過不足なく強調する。
2004057534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データの輪郭部を検出し、上記検出された輪郭部の輪郭幅を出力する輪郭幅検出回路と、
上記輪郭幅に基づいて倍率制御量を生成する倍率制御量生成回路と、
上記倍率制御量に基づいて変換倍率を生成する倍率生成回路と、
上記変換倍率を用いて上記画像データの画素数を変換する画素数変換回路と
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
上記輪郭幅検出回路は、所定のサンプリング周期でサンプリングされた上記画像データの差分量を計算し、上記画像データの差分量に基づいて上記輪郭部の検出を行う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】
上記倍率制御量生成回路は、上記輪郭幅に調節可能な一定値を掛けることによって上記倍率制御量の生成期間を決定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４】
上記倍率制御量の生成期間のそれぞれにおいて、上記倍率制御量の総和がゼロであることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
上記倍率生成回路に一定の基準変換倍率が入力され、
上記倍率生成回路により生成される上記変換倍率は、上記基準変換倍率と上記倍率制御量とを用いた計算により得られる
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６】
上記画素数変換回路が、第１の画素数変換部と、第２の画素数変換部とを有し、
上記第１の画素数変換部は、一定の基準変換倍率と入力画像データとを受け取り、上記基準変換倍率を用いて上記入力画像データの画素数を変換して上記輪郭幅検出回路と上記第２の画素数変換部とに入力される上記画像データを出力し、
上記第２の画素数変換部は、上記変換倍率と上記画像データとを受け取り、上記変換倍率を用いて上記倍率制御量の生成期間における上記画像データの画素数を変換する
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７】
上記画像データ及び上記輪郭幅を受け取り、上記輪郭部の輪郭基準位置を検出する輪郭基準位置検出回路をさらに有し、
上記倍率制御量生成回路は、上記輪郭幅に加えて上記輪郭基準位置を受け取り、上記輪郭幅と上記輪郭基準位置とに基づいて上記倍率制御量を生成する
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８】
上記輪郭基準位置検出回路は、上記輪郭部の差分量を２等分するレベルに対応する位置を上記輪郭基準位置とすることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
上記輪郭基準位置検出回路は、上記画像データの２次微分値の符号が切り替わる位置を上記輪郭基準位置とすることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
上記倍率制御量生成回路は、上記倍率制御量の生成期間を可変制御できることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
上記倍率制御量生成回路は、上記倍率制御量の最大値及び最小値を可変制御でき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１２】
上記倍率制御量生成回路は、上記倍率制御量の最大値、最小値、及び生成期間を可変制御できることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
上記倍率制御量生成回路は、上記輪郭幅に応じて上記倍率制御量の生成期間を任意に設定できることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
上記倍率制御量生成回路は、上記輪郭幅に応じて上記倍率制御量の最大値及び最小値を任意に設定でき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１５】
上記倍率制御量生成回路は、上記輪郭幅に応じて上記倍率制御量の最大値、最小値、及び生成期間を任意に設定でき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１６】
上記倍率制御量生成回路は、上記基準変換倍率に基づいて倍率制御量のデータ数を制御でき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１７】
画像データの輪郭部を検出し、上記検出された輪郭部の輪郭幅を出力する輪郭幅検出回路と、
上記輪郭幅に基づいて倍率制御量を生成する倍率制御量生成回路と、
上記倍率制御量に基づいて変換倍率を生成する倍率生成回路と、
上記変換倍率を用いて上記画像データの画素数を変換する画素数変換回路と、
上記画素数変換された画像データに基づく画像を表示する表示装置と
を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１８】
画像データの輪郭部を検出し、上記検出された輪郭部の輪郭幅を出力するステップと、
上記輪郭幅に基づいて倍率制御量を生成するステップと、
上記倍率制御量に基づいて変換倍率を生成するステップと、
上記変換倍率を用いて上記画像データの画素数を変換するステップと
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１９】
画像データの輪郭部を検出し、上記検出された輪郭部の輪郭幅を出力するステップと、
上記輪郭幅に基づいて倍率制御量を生成するステップと、
上記倍率制御量に基づいて変換倍率を生成するステップと、
上記変換倍率を用いて上記画像データの画素数を変換するステップと
上記画素数変換された画像データに基づく画像を表示するステップと
を有することを特徴とする画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、デジタル画像を任意の倍率で画素数変換する画像処理装置及びこの画像処理装置を含む画像表示装置、並びに、デジタル画像を任意の倍率で画素数変換する画像処理方法及びこの画像処理方法が適用された画像表示方法に関し、特に、デジタル画像の輪郭部における画素数変換に関する。
【背景技術】  画像の輪郭部における画像処理方法として、例えば、特開２００２−１６８２０号公報に開示されたものがある。この画像処理方法は、入力画像信号の微分値の絶対値を計算し、この絶対値の平均値を計算し、計算された絶対値から平均値を差し引いた差分値を計算し、この差分値に応じて入力画像信号の拡大縮小率を制御するものである。
また、画像の輪郭部における他の画像処理方法として、例えば、特開２０００−１０１８７０号公報に開示されたものがある。この画像処理方法は、入力画像信号の高域成分から制御信号を生成し、この制御信号により補間画素の位相を制御するものである。
しかしながら、上記した従来の画像処理方法においては、入力画像信号の高域成分の量に基づいて輪郭部の鮮鋭度を改善しているため、画像信号のレベルの変化が大きい輪郭部に比べて、画像信号のレベルの変化が小さい輪郭部では鮮鋭度が改善されにいという問題があった。このため、画像全体について過不足なく鮮鋭度を向上することが困難であった。
そこで、本発明は、画像の輪郭部の鮮鋭度を適切に向上させることができる画像処理装置、画像表示装置、画像処理方法、及び画像表示方法を提供することを目的とする。
【発明の開示】
本発明の画像処理装置は、画像データの輪郭部を検出し、上記検出された輪郭部の輪郭幅を出力する輪郭幅検出回路と、上記輪郭幅に基づいて倍率制御量を生成する倍率制御量生成回路と、上記倍率制御量に基づいて変換倍率を生成する倍率生成回路と、上記変換倍率を用いて上記画像データの画素数を変換する画素数変換回路とを有するものである。
【図面の簡単な説明】  図１（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る画像処理方法（拡大変換の場合）を説明するための図であり、
図２（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る画像処理方法（縮小変換の場合）を説明するための図であり、
図３は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の構成（垂直方向又は水平方向に画素数を変換する場合の構成）を示すブロック図であり、
図４（ａ）〜（ｄ）は、図３の画像処理装置における輪郭幅検出回路、倍率制御量生成回路、及び倍率生成回路の動作を説明するための図であり、
図５（ａ１）〜（ｄ１）及び図５（ａ２）〜（ｄ２）は、本発明の実施の形態１における変換倍率の制御方法（輪郭幅及び輪郭部の差分量と、倍率制御量との関係）を説明するための図であり、
図６（ａ１）〜（ｄ１）及び図６（ａ２）〜（ｄ２）は、本発明の実施の形態１における変換倍率の制御方法（倍率制御量の振幅と、出力画像における輪郭部の変化の急峻さとの関係）を説明するための図であり、
図７（ａ１）〜（ｄ１）及び図７（ａ２）〜（ｄ２）は、本発明の実施の形態１における変換倍率の制御方法（入力画像の輪郭幅に基づいて倍率制御量の振幅を変化させる場合）を説明するための図であり、
図８（ａ１）〜（ｄ１）及び図８（ａ２）〜（ｄ２）は、本発明の実施の形態１における変換倍率の制御方法（倍率制御量の生成期間と、出力画像における輪郭部の急峻さとの関係）を説明するための図であり、
図９（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態１に係る画像処理方法を説明するための図であり、
図１０（ａ１）〜（ｄ１）及び図１０（ａ２）〜（ｄ２）は、本発明の実施の形態１における変換倍率の制御方法（入力画像の輪郭幅に基づいて倍率制御量の生成期間を変化させる場合）を説明するための図であり、
図１１（ａ１）〜（ｄ１）及び図１１（ａ２）〜（ｄ２）は、本発明の実施の形態１における変換倍率の制御方法（入力画像の輪郭幅に基づいて倍率制御量の生成期間と振幅の両方を変化させる場合）を説明するための図であり、
図１２（ａ１）〜（ｄ１）、図１２（ａ２）〜（ｄ２）、及び図１２（ａ３）〜（ｄ３）は、本発明の実施の形態１における変換倍率の制御方法（予め定められた基準変換倍率と、倍率制御量データ数との関係）を説明するための図であり、
図１３は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の変形例の構成を示すブロック図であり、
図１４は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の構成（垂直方向及び水平方向に画素数を変換する場合の構成）を示すブロック図であり、
図１５は、本発明の実施の形態２に係る画像表示装置の構成を示すブロック図であり、
図１６は、本発明の実施の形態３に係る画像表示方法を示すフローチャートであり、
図１７は、本発明の実施の形態４に係る画像処理装置の構成（垂直方向又は水平方向に画素数を変換する場合の構成）を示すブロック図であり、
図１８（ａ）〜（ｅ）は、図１７の画像処理装置における輪郭幅検出回路、輪郭基準位置検出回路、倍率制御量生成回路、及び倍率生成回路の動作を説明するための図であり、
図１９は、本発明の実施の形態４における変換倍率の制御方法（輪郭基準位置と、倍率制御量の積分値との関係）を説明するための図であり、
図２０は、本発明の実施の形態４における輪郭幅検出回路の動作を説明するための図であり、
図２１は、本発明の実施の形態４における輪郭幅検出回路の動作を説明するための図であり、
図２２は、本発明の実施の形態４における輪郭幅検出回路の動作を説明するための図であり、
図２３（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態４における輪郭幅検出回路の動作を説明するための図であり、
図２４は、本発明の実施の形態４における輪郭基準位置検出回路の動作を説明するための図であり、
図２５（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態４における輪郭基準位置検出回路の動作を説明するための図であり、
図２６（ａ１）〜（ｅ１）及び図２６（ａ２）〜（ｅ２）は、本発明の実施の形態４における変換倍率の制御方法（輪郭幅及び輪郭部の差分量と、倍率制御量との関係）を説明するための図であり、
図２７（ａ１）〜（ｅ１）及び図２７（ａ２）〜（ｅ２）は、本発明の実施の形態５における変換倍率の制御方法（倍率制御量の振幅と、出力画像における輪郭部の変化の急峻さとの関係）を説明するための図であり、
図２８（ａ１）〜（ｅ１）及び図２８（ａ２）〜（ｅ２）は、本発明の実施の形態６における変換倍率の制御方法（入力画像の輪郭幅に基づいて倍率制御量の振幅を変化させる場合）を説明するための図であり、
図２９（ａ１）〜（ｅ１）及び図２９（ａ２）〜（ｅ２）は、本発明の実施の形態７における変換倍率の制御方法（倍率制御量の生成期間と、出力画像における輪郭部の急峻さとの関係）を説明するための図であり、
図３０（ａ１）〜（ｅ１）及び図３０（ａ２）〜（ｅ２）は、本発明の実施の形態８における変換倍率の制御方法（入力画像の輪郭幅に基づいて倍率制御量の生成期間を変化させる場合）を説明するための図であり、
図３１（ａ１）〜（ｅ１）及び図３１（ａ２）〜（ｅ２）は、本発明の実施の形態９における変換倍率の制御方法（入力画像の輪郭幅に基づいて倍率制御量の生成期間と振幅の両方を変化させる場合）を説明するための図であり、
図３２（ａ１）〜（ｅ１）、図３２（ａ２）〜（ｅ２）、及び図３２（ａ３）〜（ｅ３）は、本発明の実施の形態１０における変換倍率の制御方法（予め定められた基準変換倍率と、倍率制御量データ数との関係）を説明するための図であり、
図３３は、本発明の実施の形態１１における輪郭幅検出回路の動作を説明するための図であり、
図３４は、本発明の実施の形態１１における輪郭幅検出回路の動作を説明するための図であり、
図３５は、本発明の実施の形態１２における輪郭幅検出回路の動作を説明するための図であり、
図３６は、本発明の実施の形態１３における輪郭幅検出回路の動作を説明するための図であり、
図３７は、本発明の実施の形態１３における輪郭幅検出回路の動作を説明するための図であり、
図３８（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態１３における輪郭幅検出回路の動作を説明するための図であり、
図３９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１４における輪郭基準位置検出回路の動作を説明するための図であり、
図４０（ａ１）〜（ｃ１）及び図４０（ａ２）〜（ｃ２）は、本発明の実施の形態１４における輪郭基準位置検出回路の動作を説明するための図であり、
図４１は、本発明の実施の形態１５に係る画像処理装置の構成（垂直方向又は水平方向に画素数を変換する場合の構成）を示すブロック図であり、
図４２は、図４１の輪郭幅検出回路の動作を説明するための図であり、
図４３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１５における輪郭幅検出回路の動作（輪郭外部の平坦度と画像データの関係）を説明するための図であり、
図４４は、本発明の実施の形態１５における変換倍率の制御方法（輪郭外部の平坦度と制御係数の関係）を説明するための図であり、
図４５（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態１５における変換倍率の制御方法（制御係数と倍率制御量の関係）を説明するための図であり、
図４６は、本発明の実施の形態１６に係る画像処理装置の構成（垂直方向及び水平方向に画素数を変換する場合の構成）を示すブロック図であり、
図４７は、本発明の実施の形態１７に係る画像表示装置の構成を示すブロック図であり、
図４８は、本発明の実施の形態１８に係る画像表示方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】実施の形態１．
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る画像処理方法（拡大変換の場合）を説明するための図であり、図１（ａ）は入力画像データを示し、図１（ｂ）は入力画像データを拡大変換することによって得られる出力画像データを示す。図１（ａ），（ｂ）において、横軸は画像の水平位置又は垂直位置を示し、縦軸は画像データのレベル（明るさ）を示す。
また、図２（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る画像処理方法（縮小変換の場合）を説明するための図であり、図２（ａ）は入力画像データを示し、図２（ｂ）は入力画像データを縮小変換することによって得られる出力画像データを示す。図２（ａ），（ｂ）において、横軸は画像の水平位置又は垂直位置を示し、縦軸は画像データのレベル（明るさ）を示す。
以下に、図１（ａ），（ｂ）及び図２（ａ），（ｂ）を参照しながら、水平画素数の拡大変換又は縮小変換のための画素数変換について説明する。なお、垂直画素数の拡大変換又は縮小変換は、水平画素数の拡大変換又は縮小変換と同様の手順によって実現できる。
水平画素数の変換においては、先ず、入力画像データのレベルの変化を検出し、入力画像データにおける輪郭部（輪郭期間）ｔｅを検出する。
次に、輪郭部ｔｅに基づいて、輪郭部ｔｅの少なくとも一部を含む期間（図１（ａ），（ｂ）又は図２（ａ），（ｂ）にいては、（ｔｂ＋ｔｃ＋ｔｄ）の期間であり、「倍率制御量の生成期間」と言う。）を定める。倍率制御量の生成期間は、例えば、輪郭部ｔｅの輪郭幅に、調節可能な一定値を掛けることによって得られる。この一定値は、表示する画像の種類（例えば、映画、スポーツ、美術、自然など）、表示装置の設置環境、及び使用者の好みなどの各種要因に基づいて、使用者の操作により又は自動的に設定される。倍率制御量の生成期間は、画像データのレベルが変化する３つの領域、即ち、生成期間前部ｔｂ、生成期間中央部ｔｃ、及び生成期間後部ｔｄから構成される。一方、倍率制御量の生成期間（ｔｂ＋ｔｃ＋ｔｄ）以外の領域を平坦部（平坦期間）ｔａとする。
画像の平坦部ｔａでは、一定の変換倍率Ｚ０で画素数が変換される。この一定の変換倍率Ｚ０は、画像のフォーマット変換又は画像を任意の倍率で拡大又は縮小するために必要な任意の倍率である。図１（ａ），（ｂ）に示される拡大変換の場合にはＺ０＞１であり、図２（ａ），（ｂ）に示される縮小変換の場合にはＺ０＜１である。例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）の出力フォーマットの１つである６４０画素×４８０ラインの画像を１０２４画素×７６８ラインの画像に変換する場合には、変換倍率Ｚ０は１．６である。また、画像の平坦部ｔａの拡大・縮小を行わずに（Ｚ０＝１）、画像データの輪郭部ｔｅの鮮鋭度を向上させることもできる。
一方、倍率制御量の生成期間では、輪郭部ｔｅに基づいて定められる変換倍率の制御パターンによって、変換倍率が変動制御される。具体的に言えば、倍率制御量の生成期間を構成するそれぞれの領域ｔｂ，ｔｃ，ｔｄでは、画像データを生成するときの変換倍率が異なる。なお、以降の説明では、一定の変換倍率Ｚ０と、一定の変換倍率Ｚ０に上記制御パターンが重畳された変換倍率（倍率が変動する期間を含むもの）とを区別するために、一定の変換倍率Ｚ０を「基準変換倍率」と言う。より具体的には、図１（ａ），（ｂ）に示される拡大変換の場合、及び、図２（ａ），（ｂ）に示される縮小変換の場合のいずれにおいても、生成期間前部ｔｂ及び生成期間後部ｔｄでは、平坦部ｔａより高い変換倍率で画素数が変換され、生成期間中央部ｔｃでは、平坦部ｔａより低い変換倍率で画素数が変換される。
以上の説明においては、水平方向の画素数変換の場合を説明したが、垂直方向の画素数変換の場合にも上記と同様の手順を施すことによって画素数変換を実現できる。上記のような手順を、入力画像データの水平方向と垂直方向にそれぞれ実施することで、入力画像データの画素数を変換することができる。また、水平方向の画素数変換と垂直方向の画素数変換は、順次実施することも、同時に実施することもできる。また、水平方向の変換倍率と垂直方向の変換倍率を異なる倍率にすることもできる。
なお、画素数の変換において垂直画素数の変換と水平画素数の変換は同様の動作によって実現できるので、水平画素数の変換を例として、以降の説明を行う。
図３は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置（即ち、実施の形態１に係る画像処理方法を実施する装置）の構成を示すブロック図である。図３には、水平方向（又は垂直方向）に画素数を変換する場合の構成が示されている。図３に示されるように、実施の形態１の画像処理装置５は、輪郭幅検出回路１と、倍率制御量生成回路２と、倍率生成回路３と、画素数変換回路４とを備えている。
入力画像データＤＩは、輪郭幅検出回路１及び画素数変換回路４に入力される。輪郭幅検出回路１は、例えば、入力画像データＤＩの画像レベルが水平方向に変化（増加又は減少）している期間を輪郭幅Ｗとして検出し、この輪郭幅Ｗを出力する。ここで、輪郭幅検出回路１は、画像レベルが変化している期間が所定範囲内にあるものを輪郭幅Ｗとして検出する。例えば、輪郭部とみなす部分についてその幅の最小値Ｗｍｉｎ及び最大値Ｗｍａｘを予め設定し、画像レベルが変化している期間が最大値Ｗｍａｘを越える場合、又は、画像レベルが変化している期間が最小値Ｗｍｉｎに満たない場合には、輪郭部と判別せず、輪郭幅Ｗの検出を行わない。輪郭幅検出回路１から出力された輪郭幅Ｗは、倍率制御量生成回路２に入力される。
なお、以上の説明においては、入力画像データＤＩの画像レベルが水平方向に変化（増加又は減少）している期間を輪郭幅Ｗとして検出する場合を説明したが、輪郭幅Ｗの検出方法は上記方法には限定されない。輪郭幅Ｗの検出方法として、後述する図２０〜図２３（ａ），（ｂ）、図３３〜図３８（ａ），（ｂ）、及びそれらの説明に記載された方法などのような他の方法を採用してもよい。
倍率制御量生成回路２は、輪郭幅Ｗに基づいて、変換陪率を制御するための倍率制御量ＺＣを生成し、この倍率制御量ＺＣを出力する。倍率制御量生成回路２から出力された倍率制御量ＺＣは、倍率生成回路３に入力される。
倍率生成回路３は、倍率制御量ＺＣ及び予め与えられた任意の基準変換倍率Ｚ０に基づいて、変換倍率Ｚを生成し、この変換倍率Ｚを出力する。倍率生成回路３から出力された変換倍率Ｚは、画素数変換回路４に入力される。
画素数変換回路４は、変換倍率Ｚを用いて入力画像データＤＩの水平方向の画素数を変換し、変換結果の画像データを出力画像データＤＯとして出力する。
図４（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１に係る画像処理装置における輪郭幅検出回路１、倍率制御量生成回路２、及び倍率生成回路３の動作を説明するための図である。図４（ａ）〜（ｄ）において、横軸は画像の水平位置を示している。また、図４（ａ）の縦軸は入力画像データＤＩのレベル、図４（ｂ）の縦軸は倍率制御量ＺＣ、図４（ｃ）の縦軸は変換倍率Ｚ、図４（ｄ）の縦軸は出力画像データＤＯのレベルを示している。
輪郭幅検出回路１は、入力画像データＤＩのレベルが変化している期間の幅（輪郭幅）Ｗを検出する（図４（ａ）参照）。ここで、入力画像データＤＩのレベルが変化している期間とは、例えば、レベルが増加又は減少している期間である。
倍率制御量生成回路２は、検出された輪郭幅Ｗに基づいて、生成期間前部ｔｂで正、生成期間中央部ｔｃで負、生成期間後部ｔｄで正、それ以外の部分でゼロとなるような倍率制御量ＺＣを生成する（図４（ｂ）参照）。
倍率生成回路３は、予め与えられた任意の基準変換倍率Ｚ０に倍率制御量ＺＣを重畳して、変換倍率Ｚを生成する。この変換倍率Ｚは、例えば、次式（１）により算出することができる。
Ｚ＝Ｚ０×（１＋ＺＣ）                              …（１）
その結果、生成期間前部ｔｂ及び生成期間後部ｔｄでは基準変換倍率Ｚ０よりも高い変換倍率で、生成期間中央部ｔｃでは基準変換倍率Ｚ０よりも低い変換倍率で、画素数が変換されることになる（図４（ｃ）参照）。
生成期間中央部ｔｃでの変換倍率Ｚが基準変換倍率Ｚ０よりも低いため、出力画像データの輪郭幅を入力画像データの輪郭幅Ｗよりも小さくすることができる（図４（ｄ）参照）。このように、基準変換倍率（一定の変換倍率）Ｚ０に倍率制御量ＺＣを重畳して変換倍率Ｚを生成することにより、輪郭部の画像データをより急峻に変化させることができるため、画像の鮮鋭度を向上させることができる。
検出された輪郭幅Ｗに基づいて生成される倍率制御量ＺＣは、倍率制御量の生成期間（ｔｂ，ｔｃ，ｔｄの合計期間）において倍率制御量ＺＣの総和がゼロとなるように生成される。図４（ｂ）において期間ｔｂ，ｔｃ，ｔｄに斜線部で示した部分の面積をそれぞれＳｂ，Ｓｃ，Ｓｄとすると、Ｓｂ＋Ｓｄ＝Ｓｃとなるように、倍率制御量ＺＣの信号が生成される。そのため、画像の変換倍率Ｚは局部的に上下するが、画像全体での変換倍率Ｚの平均値は、基準変換倍率Ｚ０と同じである。このように、倍率制御量ＺＣの総和をゼロにすることにより、ライン単位で画像の輪郭部にずれが生じないようにできる。
図５（ａ１）〜（ｄ１）及び図５（ａ２）〜（ｄ２）は、本発明の実施の形態１における変換倍率の制御方法（輪郭幅及び輪郭部の差分量と、倍率制御量との関係）を説明するための図である。図５（ａ１），（ａ２）は入力画像データＤＩ、図５（ｂ１），（ｂ２）は倍率制御量ＺＣ、図５（ｃ１），（ｃ２）は変換倍率Ｚ、図５（ｄ１），（ｄ２）は出力画像データＤＯを示している。
また、図５（ａ１）〜（ｄ１）は入力画像データＤＩの輪郭部の輪郭幅がＷで輪郭部の差分量がＤ１である場合を示しており、図５（ａ２）〜（ｄ２）は入力画像データＤＩの輪郭部の輪郭幅がＷで輪郭部の差分量がＤ２である場合を示している。ここでは、図５（ａ１）〜（ｄ１）における輪郭部の差分量Ｄ１は、図５（ａ２）〜（ｄ２）における輪郭部の差分量Ｄ２より大きい（図５（ａ１），（ａ２）参照）。
図５（ａ１）〜（ｄ１）と図５（ａ２）〜（ｄ２）では輪郭部の差分量が異なるが、いずれの場合も同じ輪郭幅Ｗに基づいて倍率制御量ＺＣが生成される。このため、図５（ｂ１），（ｂ２）から分かるように、輪郭部の差分量が異なっても、同様な倍率制御量ＺＣが生成される。そのため、輪郭部の差分量が異なっても、変換倍率Ｚが同様に変化し（図５（ｃ１），（ｃ２）参照）、出力画像データＤＯの輪郭幅も同程度に小さくすることができる（図５（ｄ１），（ｄ２）参照）。このように、図５（ａ１）〜（ｄ１）及び図５（ａ２）〜（ｄ２）に示す例においては、倍率制御量ＺＣは、入力画像データＤＩの輪郭幅Ｗに基づいて定められ、輪郭部の差分量には依存していない。
輪郭部の差分量が大きいほど輪郭部の変化をより急峻にするように変換倍率を制御する場合には、差分量が小さい輪郭部では、倍率制御量が小さいため、十分な鮮鋭度の向上を得にくい。また、差分量が小さい輪郭部で十分な鮮鋭度向上の効果が得られる程度まで倍率制御量を大きくすると、差分量の大きな輪郭部で過度な鮮鋭度を持つギラギラした画像となってしまう。
これに対して、実施の形態１では、検出した輪郭幅に基づいて変換倍率を制御するため、輪郭部の差分量の大小に影響されることなく、輪郭部の鮮鋭度の向上を過不足なく実施することができる。
図６（ａ１）〜（ｄ１）及び図６（ａ２）〜（ｄ２）は、実施の形態１における変換倍率の制御方法（倍率制御量の振幅と、出力画像における輪郭部の変化の急峻さとの関係）を説明するための図である。図６（ａ１），（ａ２）は入力画像データＤＩ、図６（ｂ１），（ｂ２）は倍率制御量ＺＣ、図６（ｃ１），（ｃ２）は変換倍率Ｚ、図６（ｄ１），（ｄ２）は出力画像データＤＯを示している。
図６（ａ１）〜（ｄ１）及び図６（ａ２）〜（ｄ２）において、共通の画像データが入力され、輪郭幅Ｗが検出される（図６（ａ１），（ａ２）参照）。輪郭幅Ｗに基づいて倍率制御量ＺＣが生成されるが、図６（ａ１）〜（ｄ１）では倍率制御量の振幅（最大値と最小値の差）がＧ１であり、図６（ａ２）〜（ｄ２）では倍率制御量の振幅がＧ２であるような、それぞれ異なる振幅の倍率制御量が生成されるものとする。倍率制御量の振幅Ｇ１とＧ２は、Ｇ１＜Ｇ２であるとする（図６（ｂ１），（ｂ２）参照）。そして、図６（ａ１）〜（ｄ１）及び図６（ａ２）〜（ｄ２）において、予め与えられた基準変換倍率Ｚ０に倍率制御量ＺＣが重畳され、ぞれぞれの変換倍率Ｚが生成され（図６（ｃ１），（ｃ２）参照）、これらの変換倍率Ｚに基づいてそれぞれ画素数の変換がなされる（図６（ｄ１），（ｄ２）参照）。
図６（ｃ１），（ｃ２）に示されるように、生成期間前部ｔｂ及び生成期間後部ｔｄにおいては、図６（ａ１）〜（ｄ１）の場合よりも図６（ａ２）〜（ｄ２）の場合の方が、より大きな変換倍率で画素数変換が実施され、生成期間中央部ｔｃにおいては、図６（ａ１）〜（ｄ１）の場合よりも図６（ａ２）〜（ｄ２）の場合の方が、より小さな変換倍率で画素数変換が実施される。これにより、図６（ａ１）〜（ｄ１）の場合よりも図６（ａ２）〜（ｄ２）の場合の方が出力画像の輪郭幅が小さく変換されるため、図６（ａ１）〜（ｄ１）の場合よりも図６（ａ２）〜（ｄ２）の場合の方が、出力画像の輪郭部が急峻になるように変換され、鮮鋭度の高い画像を得ることができる。
このように、倍率制御量ＺＣの振幅（最大値及び最小値）を任意に制御（可変制御）することにより、出力画像の輪郭部の急峻さ及び鮮鋭度を自由に制御することができる。例えば、倍率制御量に任意の係数を乗じることによって、倍率制御量の振幅を可変制御できる。
図７（ａ１）〜（ｄ１）及び図７（ａ２）〜（ｄ２）は、実施の形態１における変換倍率の制御方法（入力画像の輪郭幅に基づいて倍率制御量の振幅を変化させる場合）を説明するための図である。図７（ａ１），（ａ２）は入力画像データＤＩ、図７（ｂ１），（ｂ２）は倍率制御量ＺＣ、図７（ｃ１），（ｃ２）は変換倍率Ｚ、図７（ｄ１），（ｄ２）は出力画像データＤＯを示している。
図７（ａ１）〜（ｄ１）は輪郭幅Ｗ１である画像データが入力された場合、図７（ａ２）〜（ｄ２）は輪郭幅Ｗ２である画像データが入力された場合を示している。輪郭幅Ｗ１とＷ２は、Ｗ１＜Ｗ２である（図７（ａ１），（ａ２）参照）。図７（ａ１）〜（ｄ１）に示される輪郭幅Ｗ１の場合と図７（ａ２）〜（ｄ２）に示される輪郭幅Ｗ２の場合とで、それぞれ異なる振幅Ｇ１及びＧ２を有する倍率制御量ＺＣが生成される（図７（ｂ１），（ｂ２）参照）。
既に説明した図６（ａ１）〜（ｄ１）及び図６（ａ２）〜（ｄ２）の場合と同様に、倍率制御量の振幅が大きい場合の方が、輪郭部をより急峻に変換させことができる。例えば、図７（ａ１）〜（ｄ１）及び図７（ａ２）〜（ｄ２）において、倍率制御量の振幅Ｇ１及びＧ２を適当に調整すれば、図７（ａ１）〜（ｄ１）及び図７（ａ２）〜（ｄ２）におけるそれぞれの出力画像データの輪郭幅を、同じ輪郭幅になるように変換することもできる。より具体的には、Ｇ１＜Ｇ２として、より小さい輪郭幅Ｗ１の場合には、より小さい振幅Ｇ１の倍率制御量が生成され、より大きい輪郭幅Ｗ２の場合には、より大きい振幅Ｇ２の倍率制御量が生成されるような制御をすればよい。
なお、倍率制御量の振幅Ｇ１とＧ２を適当に調整することにより、図７（ａ１）〜（ｄ１）の場合における出力画像の輪郭幅より図７（ａ２）〜（ｄ２）の場合における出力画像の輪郭幅を大きくするように制御することも可能である。また、図７（ａ２）〜（ｄ２）の場合より図７（ａ１）〜（ｄ１）の場合における出力画像の輪郭幅を大きくするように制御することも可能である。
このように、検出される輪郭幅ごとに、それぞれ対応する倍率制御量の振幅を任意に設定することにより、入力画像の任意の輪郭幅の輪郭部を、それぞれ所望の輪郭幅の輪郭部に自由に変換することができる。
図８（ａ１）〜（ｄ１）及び図８（ａ２）〜（ｄ２）は、実施の形態１における変換倍率の制御方法（倍率制御量の生成される期間と、出力画像における輪郭部の急峻さとの関係）を説明するための図である。図８（ａ１），（ａ２）は入力画像データＤＩ、図８（ｂ１），（ｂ２）は倍率制御量ＺＣ、図８（ｃ１），（ｃ２）は変換倍率Ｚ、図８（ｄ１），（ｄ２）は出力画像データＤＯを示している。
図８（ａ１）〜（ｄ１）及び図８（ａ２）〜（ｄ２）において、入力画像データの輪郭幅は、ともに同じＷであるとする（図８（ａ１），（ａ２）参照）。このとき、図８（ａ１）〜（ｄ１）の場合では、期間ＺＣＷ１において倍率制御量ＺＣが生成されるものとする。以降の説明では、図８（ａ１）〜（ｄ１）においてＺＣＷ１として示されている倍率制御量が生成される期間（即ち、倍率制御量が変動している期間）を「倍率制御量の生成期間」とする。一方、図８（ａ２）〜（ｄ２）では、倍率制御量の生成期間はＺＣＷ２である。このとき、ＺＣＷ１＜ＺＣＷ２とする（図８（ｂ１），（ｂ２）参照）。
予め定められた任意の基準変換倍率Ｚ０に、生成された倍率制御量ＺＣを重畳することにより、図８（ａ１）〜（ｄ１）及び図８（ａ２）〜（ｄ２）のそれぞれの変換倍率が生成される（図８（ｃ１），（ｃ２）参照）。生成期間前部ｔｂ及び生成期間後部ｔｄでは、基準変換倍率Ｚ０より大きな変換倍率で画素数変換され、生成期間中央部ｔｃでは、基準変換倍率Ｚ０より小さな変換倍率で画素数変換される（図８（ｄ１），（ｄ２）参照）。つまり、輪郭前部ｔｂ及び生成期間後部ｔｄでは平坦部よりも高い補間密度で補間演算が行われ、生成期間中央部ｔｃでは平坦部よりも低い補間密度で補間演算が行われる。
図９（ａ）〜（ｄ）は、画像データＤＩ、変換倍率Ｚ、補間画素位置、及び出力画像データＤＯの関係を示す。ここで、図９（ａ）〜（ｄ）は基準変換倍率Ｚ０を１とした場合を示している。図９（ｃ）において、各補間画素位置はＸ印により表されており、変換倍率Ｚが高い生成期間前部ｔｂ及び生成期間後部ｔｄでは補間密度が高くなり、変換倍率Ｚが低い生成期間中央部ｔｃでは補間密度が低くなることが分かる。なお、図９（ｃ）に示す各補間画素位置は、図９（ｂ）に示す画像データＤＩの各画素位置における変換倍率Ｚに基づいて求めることができる。具体的には、変換倍率Ｚの逆数を累積加算することにより算出することができる。画素数変換回路４は、各補間画素位置に隣接する画像データＤＩの画素データを用いて補間演算を行ない、出力画像データＤＯを算出する。
図８（ａ１）〜（ｄ１）と図８（ａ２）〜（ｄ２）とを比較すると、図８（ａ２）〜（ｄ２）の場合の方が、生成期間中央部ｔｃでの基準変換倍率Ｚ０より小さな変換倍率で変換される期間が長いため、図８（ａ１）〜（ｄ１）の場合よりも図８（ａ２）〜（ｄ２）の場合の方が、出力画像の輪郭部がより急峻になるように変換され、鮮鋭度の高い画像を得ることができる。このように、倍率制御量の生成期間を任意に制御（可変制御）することにより、出力画像の輪郭部の急峻さ及び鮮鋭度を自由に制御することができる。
図１０（ａ１）〜（ｄ１）及び図１０（ａ２）〜（ｄ２）は、実施の形態１における変換倍率の制御方法（入力画像の輪郭幅に基づいて倍率制御量の生成期間を変化させる場合）を説明するための図である。図１０（ａ１），（ａ２）は入力画像データＤＩ、図１０（ｂ１），（ｂ２）は倍率制御量ＺＣ、図１０（ｃ１），（ｃ２）は変換倍率Ｚ、図１０（ｄ１），（ｄ２）は出力画像データＤＯを示す。
図１０（ａ１）〜（ｄ１）は輪郭幅Ｗ１である画像の輪郭部が入力された場合を示し、図１０（ａ２）〜（ｄ２）は輪郭幅Ｗ２である画像の輪郭部が入力された場合を示す。輪郭幅Ｗ１及びＷ２は、Ｗ１＜Ｗ２である（図１０（ａ１），（ａ２）参照）。図１０（ａ１）〜（ｄ１）の輪郭幅Ｗ１と図１０（ａ２）〜（ｄ２）の輪郭幅Ｗ２の場合とで、それぞれ異なる生成期間ＺＣＷ１及びＺＣＷ２を有する倍率制御量が生成される（図１０（ｂ１），（ｂ２）参照）。
図１０（ａ１）〜（ｄ１）及び図１０（ａ２）〜（ｄ２）の場合においても、図８（ａ１）〜（ｄ１）及び図８（ａ２）〜（ｄ２）の場合と同様に、倍率制御量の生成期間が大きい方が、より輪郭部を急峻に変換する。例えば、図１０（ａ１）〜（ｄ１）及び図１０（ａ２）〜（ｄ２）において、倍率制御量の生成期間ＺＣＷ１及びＺＣＷ２を適当に調整すれば、図１０（ａ１）〜（ｄ１）の場合及び図１０（ａ２）〜（ｄ２）の場合におけるそれぞれの出力画像データの輪郭幅を、同様の輪郭幅になるように変換することもできる。より具体的には、ＺＣＷ１＜ＺＣＷ２として、より小さい輪郭幅Ｗ１の場合には、より小さい生成期間ＺＣＷ１の倍率制御量が生成され、より大きい輪郭幅Ｗ２の場合には、より大きい生成期間ＺＣＷ２の倍率制御量が生成されるような制御をすればよい。
なお、倍率制御量の生成期間ＺＣＷ１とＺＣＷ２を適当に調整することにより、図１０（ａ１）〜（ｄ１）の場合における出力画像の輪郭幅よりも図１０（ａ２）〜（ｄ２）の場合における出力画像の輪郭幅を大きくするように制御することも可能である。また、図１０（ａ２）〜（ｄ２）の場合よりも図１０（ａ１）〜（ｄ１）の場合における出力画像の輪郭幅を大きくするように制御することも可能である。
このように、検出される輪郭幅ごとに、それぞれ対応する倍率制御量の生成期間を任意に設定することにより、入力画像の任意の輪郭幅の輪郭部を、それぞれ所望の輪郭幅の輪郭部に自由に変換することができる。
図１１（ａ１）〜（ｄ１）及び図１１（ａ２）〜（ｄ２）は、実施の形態１における変換倍率の制御方法（入力画像の輪郭幅に基づいて倍率制御量の生成期間と振幅の両方を変化させる場合）を説明するための図である。図１１（ａ１），（ａ２）は入力画像データＤＩ、図１１（ｂ１），（ｂ２）は倍率制御量ＺＣ、図１１（ｃ１），（ｃ２）は変換倍率Ｚ、図１１（ｄ１），（ｄ２）は出力画像データＤＯを示している。
図１１（ａ１）〜（ｄ１）は輪郭幅Ｗ１である画像の輪郭部が入力された場合を示しており、図１１（ａ２）〜（ｄ２）は輪郭幅Ｗ２である画像の輪郭部が入力された場合を示している。輪郭幅Ｗ１及びＷ２は、Ｗ１＜Ｗ２である（図１１（ａ１），（ａ２）参照）。図１１（ａ１）〜（ｄ１）の輪郭幅Ｗ１と図１１（ａ２）〜（ｄ２）の輪郭幅Ｗ２の場合とで、それぞれ生成期間も振幅も異なるような倍率制御量を生成する（図１１（ｂ１），（ｂ２）参照）。
既に説明した通り、倍率制御量の振幅が大きい方が、そして倍率制御量の生成期間が大きい方が、より輪郭部を急峻に変換する。例えば、図１１（ａ１）〜（ｄ１）及び図１１（ａ２）〜（ｄ２）において、倍率制御量の生成期間ＺＣＷ１及びＺＣＷ２並びに倍率制御量の振幅Ｇ１及びＧ２を適当に調整すれば、図１１（ａ１）〜（ｄ１）及び図１１（ａ２）〜（ｄ２）の場合における出力画像の輪郭幅を同様になるように変換することもできる。より具体的には、Ｇ１＜Ｇ２、ＺＣＷ１＜ＺＣＷ２として、より小さい輪郭幅Ｗ１の場合には、より小さい生成期間ＺＣＷ１及びより小さい振幅Ｇ１の倍率制御量が生成され、より大きい輪郭幅Ｗ２の場合には、より大きい生成期間ＺＣＷ２及びより大きい振幅Ｇ２の倍率制御量が生成されるような制御をすればよい。
なお、倍率制御量の振幅Ｇ１及びＧ２、並びに、倍率制御量の生成期間ＺＣＷ１及びＺＣＷ２を適当に調整することにより、図１１（ａ１）〜（ｄ１）の場合における出力画像の輪郭幅より図１１（ａ２）〜（ｄ２）の場合における出力画像の輪郭幅を大きくするように制御することも可能である。また、図１１（ａ２）〜（ｄ２）の場合より図１１（ａ１）〜（ｄ１）の場合における出力画像の輪郭幅を大きくするように制御することも可能である。
このように、検出される輪郭幅ごとに、それぞれ対応する倍率制御量の振幅及び生成期間を任意に設定することにより、入力画像における任意の輪郭幅の輪郭部を、所望の輪郭幅の輪郭部に自由に変換することができる。
図１２（ａ１）〜（ｄ１）、図１２（ａ２）〜（ｄ２）、及び図１２（ａ３）〜（ｄ３）は、実施の形態１における変換倍率の制御方法（予め定められた基準変換倍率と倍率制御量のデータ数との関係）を説明するための図である。図１２（ａ１）〜（ａ３）は入力画像データＤＩ、図１２（ｂ１）〜（ｂ３）は倍率制御量ＺＣ、図１２（ｃ１）〜（ｃ３）は変換倍率Ｚ、図１２（ｄ１）〜（ｄ３）は出力画像データＤＯを示している。
図１２（ａ１）〜（ｄ１）は入力画像と出力画像の画素数が同じ場合（基準変換倍率Ｚ０＝１の場合）を示しており、図１２（ａ２）〜（ｄ２）は画像の拡大変換の場合（基準変換倍率Ｚ０＞１の場合）を示しており、図１２（ａ３）〜（ｄ３）は画像の縮小変換の場合（基準変換倍率Ｚ０＜１）を示している。
また、図１２（ａ１）〜（ａ３）における黒丸は入力画像の画素データを示しており、図１２（ｄ１）〜（ｄ３）における白丸は出力画像の画素データを示している。図１２（ｂ１）〜（ｂ３）における白丸は出力画像の画素データに対する倍率制御量ＺＣのデータを示しており、図１２（ｃ１）〜（ｃ３）における白丸は出力画像の画素データに対する変換倍率Ｚのデータを示している。
図１２（ａ１）〜（ｄ１）では、基準変換倍率Ｚ０＝１であり、入力画像と出力画像の間で画素数が同じ（即ち、画素密度が同じ）であるため、黒丸の間隔と白丸の間隔とは等しく示されている。図１２（ａ２）〜（ｄ２）では、拡大変換（基準変換倍率Ｚ０＞１）であり、入力画像より出力画像の画素密度が高くなるように変換されるため、黒丸の間隔よりも白丸の間隔が密に示されている。図１２（ａ３）〜（ｄ３）では、縮小変換（基準変換倍率Ｚ０＜１）であり、入力画像より出力画像の画素密度が低くなるように変換されるため、黒丸の間隔よりも白丸の間隔が疎に示される。
図１２（ａ１）〜（ｄ１）、図１２（ａ２）〜（ｄ２）、及び図１２（ａ３）〜（ｄ３）のそれぞれにおいて、共通の画像データが入力され、それぞれ輪郭幅Ｗが検出される（図１２（ａ１）〜（ａ３）参照）。そして、輪郭幅Ｗに基づいて生成期間ＺＣＷの倍率制御量ＺＣがそれぞれ生成される（図１２（ｂ１）〜（ｂ３）参照）。既に説明した通り、倍率制御量の生成期間を図１２（ａ１）〜（ｄ１）の場合、図１２（ａ２）〜（ｄ２）の場合、及び図１２（ａ３）〜（ｄ３）の場合のそれぞれにおいて等しくすると、出力画像の輪郭部の急峻さを同様に制御することができる。しかし、図１２（ａ１）〜（ｄ１）の場合、図１２（ａ２）〜（ｄ２）の場合、及び図１２（ａ３）〜（ｄ３）の場合では画素密度が異なるため、倍率制御量の生成期間ＺＣＷにおいての倍率制御量データの数は互いに異なる。以降の説明では、倍率制御量の生成期間ＺＣＷの間に生成される倍率制御量のデータの数を「倍率制御量データ数」とする。
図１２（ａ２）〜（ｄ２）の場合は拡大変換であって画素密度が図１２（ａ１）〜（ｄ１）の場合より高いので、図１２（ａ２）〜（ｄ２）の場合において倍率制御量の生成期間ＺＣＷ中に生成される倍率制御量データ数ＺＣＮ２は、図１２（ａ１）〜（ｄ１）の場合において倍率制御量の生成期間ＺＣＷ中に生成される倍率制御量データ数ＺＣＮ１よりも多く、ＺＣＮ１＜ＺＣＮ２である。同様に、図１２（ａ３）〜（ｄ３）の場合は縮小変換であって画素密度が図１２（ａ１）〜（ｄ１）の場合より低いので、図１２（ａ３）〜（ｄ３）の場合において倍率制御量の生成期間ＺＣＷ中に生成される倍率制御量データ数ＺＣＮ３は、図１２（ａ１）〜（ｄ１）の場合において倍率制御量の生成期間ＺＣＷ中に生成される倍率制御データ数ＺＣＮ１よりも少なく、ＺＣＮ３＜ＺＣＮ１である。
このように、画像全体の変換倍率（基準変換倍率Ｚ０）に基づいて倍率制御量のデータ数を変化させることにより、画像全体の変換倍率が変更されても、出力画像の輪郭部の急峻さを同様に維持することができる。つまり、検出された輪郭幅に基づいて倍率制御量を生成するとともに、画像全体の変換倍率に基づいて倍率制御量のデータ数を変化させることにより、画像全体の変換倍率を変更した場合でも、所望の鮮鋭度の出力画像を得ることができる。
以上の説明においては、水平方向の画素数変換を例に説明したが、垂直方向の画素数変換についても同様の動作によって実現することができ、同様の効果を得ることができる。垂直方向の画素数変換と水平方向の画素数変換を順次又は同時に施すことにより、垂直方向及び水平方向の両方について上記のような効果を得ることができる。
図１３は、本発明の実施の形態１における画像処理装置の変形例の構成を示すブロック図である。図１３において、図３の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図１３に示す画像処理装置は図３に示す画素数変換回路４を画素数変換部（第１の画素数変換部）４０及び輪郭強調部（第２の画素数変換部）４１に分割して構成した点が、図３に示す画像処理装置と相違している。画素数変換部４０は、画像データＤＩの画素数を基準変換倍率Ｚ０を用いて変換し、変換後画像データＤｎを輪郭幅検出回路１及び輪郭強調部４１に送る。輪郭幅検出回路１は、変換後画像データＤｎから輪郭幅Ｗを検出し、倍率制御量生成回路２は輪郭幅Ｗに基づいて図４に示すような倍率制御量ＺＣを生成する。倍率生成回路３は倍率制御量ＺＣに基づいて変換倍率Ｚ１を出力する。この変形例においては、画素数変換部４０にて基準変換倍率Ｚ０での画素数変換が既に行なわれているので、変換倍率Ｚ１は式（１）におけるＺ０を１とすることによって得られる次式（２）により算出される。
Ｚ１＝１＋ＺＣ                                    …（２）
変換倍率Ｚ１は、平坦部で１となり、生成期間前部ｔｂ及び生成期間後部ｔｄでは１よりも大きく、生成期間中央部ｔｃでは１よりも小さい値となる。輪郭強調部４１は、変換倍率Ｚ１に基づいて補間演算を行なうことにより、変換後画像データＤｎの輪郭部を強調する。つまり、変換倍率Ｚ１が１以外の値をとる生成期間前部ｔｂ、生成期間後部ｔｄ、及び生成期間中央部ｔｃにおいて、変換倍率Ｚ１に基づいて算出される補間画素位置での補間演算が行なわれる（図９（ａ）〜（ｄ）参照）。これにより、輪郭部が強調された出力画素データＤＯが算出される。
図１４は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の構成（垂直方向及び水平方向に画素数を変換する場合の構成）を示すブロック図である。図１４に示されるように、画像処理装置１４は、垂直輪郭幅検出回路６と、垂直倍率制御量生成回路７と、垂直倍率生成回路８と、垂直画素数変換回路９と、水平輪郭幅検出回路１０と、水平倍率制御量生成回路１１と、水平倍率生成回路１２と、水平画素数変換回路１３とを備えている。
図１４において、垂直輪郭幅検出回路６、垂直倍率制御量生成回路７、垂直倍率生成回路８、及び垂直画素数変換回路９は、垂直方向の画素数変換をする画像処理部を構成しており、水平輪郭幅検出回路１０、水平倍率制御量生成回路１１、水平倍率生成回路１２、及び水平画素数変換回路１３は、水平方向の画素数変換をする画像処理部を構成している。また、垂直輪郭幅検出回路６及び水平輪郭幅検出回路１０は、それぞれ図３の輪郭幅検出回路１に相当し、垂直倍率制御量生成回路７及び水平倍率制御量生成回路１１は、それぞれ図３の倍率制御量生成回路２に相当し、垂直倍率生成回路８及び水平倍率生成回路１２は、それぞれ図３の倍率生成回路回路３に相当し、垂直画素数変換回路９及び水平画素数変換回路１３は、それぞれ図３の画素数変換回路４に相当している。
入力画像データＤＩは、垂直輪郭幅検出回路６及び垂直画素数変換回路９に入力される。垂直輪郭幅検出回路６は、入力された画像データＤＩの画像レベルが垂直方向に変化している期間を垂直輪郭幅ＷＶとして検出し、この垂直輪郭幅ＷＶを出力する。垂直輪郭幅検出回路６から出力された垂直輪郭幅ＷＶは、垂直倍率制御量生成回路７に入力される。
垂直倍率制御量生成回路７は、垂直輪郭幅ＷＶに基づいて、垂直方向の変換倍率を制御するための垂直倍率制御量ＺＣＶを生成し、この垂直倍率制御量ＺＣＶを出力する。垂直倍率制御量生成回路７から出力された垂直倍率制御量ＺＣＶは垂直倍率生成回路８に入力される。
垂直倍率生成回路８は、垂直倍率制御量ＺＣＶ及び予め与えられた垂直方向の任意の基準変換倍率ＺＶ０に基づいて、垂直方向の変換倍率（垂直変換倍率）ＺＶを生成し、この垂直変換倍率ＺＶを出力する。垂直倍率生成回路８から出力された垂直変換倍率ＺＶは垂直画素数変換回路９に入力される。
垂直画素数変換回路９は、垂直変換倍率ＺＶに基づいて、入力画像データＤＩの垂直方向の画素数を変換し、変換結果の画像データＤＶを出力する。垂直画素数変換回路９から出力された画像データＤＶは、水平輪郭幅検出回路１０及び水平画素数変換回路１３に入力される。
水平輪郭幅検出回路１０は、入力された画像データＤＶの画像レベルが水平方向に変化している期間を水平輪郭幅ＷＨとして検出し、この水平輪郭幅ＷＨを出力する。水平輪郭幅検出回路１０から出力された水平輪郭幅ＷＨは、水平倍率制御量生成回路１１に入力される。
水平倍率制御量生成回路１１は、水平輪郭幅ＷＨに基づいて、水平方向の変換倍率を制御するための水平倍率制御量ＺＣＨを生成し、この水平倍率制御量ＺＣＨを出力する。水平倍率制御量生成回路１１から出力された水平倍率制御量ＺＣＨは水平倍率生成回路１２に入力される。
水平倍率生成回路１２は、水平倍率制御量ＺＣＨ及び予め与えられた水平方向の任意の基準変換倍率ＺＨ０に基づいて、水平方向の変換倍率（水平変換倍率）ＺＨを生成し、この水平変換倍率ＺＨは水平倍率生成回路１２から出力された水平変換倍率ＺＨは水平画素数変換回路１３に入力される。
水平画素数変換回路１３は、水平方変換倍率ＺＨに基づいて、画像データＤＶの水平方向の画素数を変換し、変換結果の画像データを出力画像データＤＯとして出力する。
なお、画像処理装置１４内のそれぞれ回路の詳しい動作は、図４から図１４までを用いて既に説明した内容と同様である。また、垂直画素数変換回路９及び水平画素数変換回路１３は、一般にはメモリのような、画像データを一時記憶できる回路を備えることによって実現される。また、水平の基準変換倍率ＺＨ０＝１、且つ、垂直の基準変換倍率ＺＶ０＝１のときは、画像全体の拡大変換及び縮小変換はなされず、輪郭部の鮮鋭度のみが制御される。
このように、水平方向の基準変換倍率ＺＨ０、垂直方向の基準変換倍率ＺＶ０、水平倍率制御量ＺＣＨ、垂直倍率制御量ＺＣＶを、それぞれ独立且つ、任意に設定することにより、水平方向の変換倍率と水平方向の輪郭部の鮮鋭度を独立に制御することができ、且つ、垂直方向の変換倍率と垂直方向の輪郭部の鮮鋭度とを独立に制御することができる。これにより、水平方向には入力画像の水平方向の輪郭幅ごとにそれぞれ所望の鮮鋭度に制御でき、且つ、垂直方向には垂直方向の輪郭幅ごとにそれぞれ所望の鮮鋭度に制御できる。
例えば、垂直方向の基準変換倍率ＺＶ０＝２に設定し、水平方向の基準変換倍率ＺＨ０＝１に設定することで、インタレース画像からノンインタレース画像に変換（走査線変換）することができ、水平方向と垂直方向の輪郭部を独立に所望の鮮鋭度に制御できる。
なお、上記の画像処理装置１４の動作の説明では、画素数変換の動作として垂直方向の画素数変換と水平方向の画素数変換の動作を順次実施する場合について説明したが、水平方向の画素数を変換した後に垂直方向の画素数を変換しても、又は、垂直方向の画素数変換と水平方向の画素数変換を同時に実施しても、同様の効果を得ることができる。
以上に説明したように、実施の形態１によれば、入力画像データの輪郭幅を検出し、この輪郭幅に基づいて倍率制御量を生成し、この倍率制御量に基づいて変換倍率を生成し、この変換倍率に基づいて入力画像データの画素を補間演算して画素数変換をすることにより、任意の幅（期間）の輪郭部を所望の幅（期間）の輪郭部に変換することができるので、出力画像の鮮鋭度を向上することができ、任意の基準変換倍率において所望の鮮鋭度の輪郭部が得られる。また、上記の倍率制御量が輪郭部の振幅に依存しないので、画像全体に過不足なく鮮鋭度を向上することができる。
実施の形態２．
図１５は、本発明の実施の形態２に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２の画像表示装置では、画像データ入力回路１５の後段に上記実施の形態１において説明された画像処理装置１４（構成については図１４参照）が配置され、さらにその後段に表示装置１６が配置されている。
画像信号は、画像データ入力回路１５に入力される。ここで、画像信号は、画像データ信号と同期信号の両方を含むものとする。画像データ入力回路１５は、画像信号のフォーマットに基づいて画像データＤＩを出力する。例えば、画像信号がアナログ信号である場合、画像データ入力回路１５は、Ａ／Ｄ変換器により構成され、同期信号によって定められる周期でサンプリングされた画像データを出力する。また、画像信号がエンコードされたデジタル信号である場合、画像データ入力回路１５は、デコーダ回路により構成され、デコードされた画像データを出力する。
画像データ入力回路１５から出力された画像データＤＩは、画像処理装置１４に入力される。画像処理装置１４（構成については図１４参照）は、上記実施の形態１において詳しく説明したように、画像の輪郭部において、輪郭幅に基づいて変換倍率を制御しながら垂直方向及び水平方向の画素数を変換し、変換結果の画像データＤＯを出力する。画像処理装置１４で画素数変換された画像データＤＯは、表示装置１６に入力され、画像データＤＯに基づく画像が表示装置１６に表示される。
以上に説明したように、実施の形態２によれば、上記実施の形態１の画像処理装置を含む画像表示装置を構成することにより、任意の幅（期間）の輪郭部を所望の幅（期間）の輪郭部に変換することができるので、所望の鮮鋭度の画像を表示することができ、任意の基準変換倍率において輪郭部の鮮鋭度を保持した画像を表示することができる。また、輪郭部の差分量に依存することがないので、画像全体に過不足なく鮮鋭度を向上した画像を表示することができる。
実施の形態３．
上記実施の形態１及び２では、ハードウェアによって画素数を変換する構成について説明したが、ソフトウェアによって画素数を変換することもできる。実施の形態３では、ソフトウェアによって画素数を変換する例について説明する。
図１６は、本発明の実施の形態３に係る画像表示方法を示すフローチャートである。図１６は、ソフトウェア処理（ソフトウェアとハードウェアが混在していている場合を含む）によって画素数を変換して表示する動作（画像処理方法及び画像表示方法）を説明する。図１６において、処理１０１は垂直方向のデータ生成手順（画素数変換手順）、処理１０２は水平方向のデータ生成手順（画素数変換手順）である。なお、図１６では、垂直方向及び水平方向の両方向に対して画素数変換をする場合について説明するが、水平方向又は垂直方向のそれぞれについて独立に画素数変換することも可能であり、また、いずれかの方向にのみ画素数変換することも可能である。
まず、図１６の処理１０１の垂直方向のデータ生成動作を開始する。ステップＳ１では、画素数を変換する画像データ（図１４のＤＩに相当）から、着目画素に対する垂直方向の輪郭幅の検出及びフィルタ演算に必要な複数の画素データを抽出する。次のステップＳ２では、上記ステップＳ１で抽出された複数の画素データから、垂直方向の輪郭幅（図１４のＷＶに相当）を検出する。次のステップＳ３では、上記ステップＳ２で検出された垂直方向の輪郭幅に基づいて、垂直方向の倍率制御量（図１４のＺＣＶに相当）を生成する。次のステップＳ４では、上記ステップＳ３で生成された倍率制御量と予め与えられた垂直方向の基準変換倍率（図１４のＺＶ０に相当）とを重畳して、垂直方向の変換倍率（図１４のＺＶに相当）を生成する。次のステップＳ５では、上記ステップＳ４で生成された垂直方向の変換倍率と上記ステップＳ１で抽出された複数の画素データから、垂直方向のフィルタ演算を実施し、演算結果を保存する。上記ステップＳ１からＳ５までの手順を、着目画素が画像の端に達するまで繰り返す（ステップＳ６）。ここで、画像の端とは、例えば画像の左端から演算する場合は、画像の右端を示す。
上記ステップＳ６で着目画素が画像の端に達した場合は、着目画素を次のラインに移動し、上記ステップＳ１からＳ６までの手順を、最終ラインに達するまで繰り返す（ステップＳ７）。このような手順を全画素に実施することで、垂直方向の画素数の変換が完了する。
上記垂直方向のデータ生成を完了したら、次に図１６の処理１０２の水平方向のデータ生成動作の開始する。ステップＳ８では、垂直方向の画素数が変換された画像データ（図１４のＤＶに相当）から、着目画素に対する水平方向の輪郭幅の検出及び水平方向のフィルタ演算に必要な複数の画素データを抽出する。次のステップＳ９では、上記ステップＳ８で抽出された複数の画素データから、水平方向の輪郭幅（図１４のＷＨに相当）を検出される。次のステップＳ１０では、上記ステップＳ９で検出された水平方向の輪郭幅に基づいて、水平方向の倍率制御量（図１４のＺＣＨに相当）を生成する。次のステップＳ１１では、上記ステップＳ１０で生成された倍率制御量と予め与えられた水平方向の基準変換倍率（図１４のＺＨ０に相当）とを重畳して、水平方向の変換倍率（図１４のＺＨに相当）を生成する。次のステップＳ１２では、上記ステップＳ１１で生成された変換倍率と上記ステップＳ８で抽出された複数の画素データから、水平方向のフィルタ演算を実施し、演算結果を保存する。上記ステップＳ８からＳ１２までの手順を、着目画素が画像の端に達するまで繰り返す（ステップＳ１３）。
上記ステップＳ１３で着目画素が画像の端に達した場合は、着目画素を次のラインに移動し、上記ステップＳ８からＳ１３までの手順を、最終ラインに達するまで繰り返す（ステップＳ１４）。このような手順を全画素に実施することで、水平方向の画素数の変換が完了する。
上記垂直方向のデータ生成及び上記水平方向のデータ生成を完了したら、最後にステップＳ１５において、画素数変換された画像を表示する。
なお、図１６のそれぞれのステップの処理内容については、上記実施の形態１で既に詳しく説明している。
また、図１６では、垂直方向の画素数を変換した後に水平方向の画素数を変換しているが、水平方向の画素数を変換した後に垂直方向の画素数を変換することも可能である。つまり、図１６の処理１０２のフローを実施した後に図１６の処理１０１のフローを実施することも可能である。また、図１６の処理１０１のフローと図１６の処理１０２のフローのいずれか一方のみを実施することも可能である。
また、図１６では、垂直方向及び水平方向の画素数変換において着目画素を画像の左から右、上から下の順で演算しているが、この順番はこの限りではなく、任意の方向から演算しても同様の結果を得ることができる。
また、図１６のステップＳ４，Ｓ１１の変換倍率（図１４のＺＶ，ＺＨに相当）の１ラインでの平均値は、上記実施の形態１の図４において説明したように、画像全体の変換倍率（図１４のＺＶ０，ＺＨ０に相当）と同じになるようにする。つまり、図１６のステップＳ３，Ｓ１０の倍率制御量（図１４のＺＣＶ，ＺＣＨに相当）の１ラインでの総和がゼロになるようにする。
以上に説明したように実施の形態３によれば、上記実施の形態１及び２の画像処理方法及び画像表示方法をソフトウェア処理によって実施することにより、任意の幅（期間）の輪郭部を所望の幅（期間）の輪郭部に変換することができるので、所望の鮮鋭度の画像を表示することができ、任意の基準変換倍率において輪郭部の鮮鋭度を保持した画像を表示することができる。また、輪郭部の差分量に依存することがないので、画像全体に過不足なく鮮鋭度を向上した画像を表示することができる。
実施の形態４．
図１７は、本発明の実施の形態４に係る画像処理装置（即ち、実施の形態４に係る画像処理方法を実施する装置）の構成を示すブロック図である。図１７には、水平方向（又は垂直方向）に画素数を変換する場合の構成が示されている。図１７に示されるように、実施の形態４の画像処理装置５６は、輪郭幅検出回路５１と、輪郭基準位置検出回路５２と、倍率制御量生成回路５３と、倍率生成回路５４と、画素数変換回路５５とを備えている。
入力画像データＤＩは、輪郭幅検出回路５１、輪郭基準位置検出回路５２及び画素数変換回路５５に入力される。輪郭幅検出回路５１は、入力された画像データＤＩの画像レベルが水平方向に変化（増加又は減少）している期間を輪郭幅Ｗとして検出し、この輪郭幅Ｗを出力する。ここで、輪郭幅検出回路５１は、画像レベルが変化している期間が所定期間内にあるものを輪郭幅Ｗとして検出する。例えば、輪郭部とみなす部分について、その輪郭幅の最小値Ｗｍｉｎ及び最大値Ｗｍａｘを予め設定し、画像レベルが変化している期間が最大値Ｗｍａｘを越える場合、又は、画像レベルが変化している期間が最小値Ｗｍｉｎに満たない場合には、輪郭部と判別せず、輪郭幅Ｗの検出を行わない。輪郭幅検出回路５１から出力された輪郭幅Ｗは、輪郭基準位置検出回路５２及び倍率制御量生成回路５３に入力される。
なお、以上の説明においては、入力画像データＤＩの画像レベルが水平方向に変化（増加又は減少）している期間を輪郭幅Ｗとして検出する場合を説明したが、輪郭幅Ｗの検出方法は上記方法には限定されない。輪郭幅Ｗの検出方法として、後述する図２０〜図２３（ａ），（ｂ）、図３３〜図３８（ａ），（ｂ）、及びそれらの説明に記載された方法などのような他の方法を採用してもよい。
輪郭基準位置検出回路５２は、画像データＤＩと輪郭幅Ｗに基づいて、輪郭部の基準位置ＰＭを検出し、この輪郭基準位置ＰＭを出力する。輪郭基準位置検出回路５２から出力された輪郭基準位置ＰＭは倍率制御量生成回路５３に入力される。
倍率制御量生成回路５３は、輪郭幅Ｗと輪郭基準位置ＰＭに基づいて、変換倍率を制御するための倍率制御量ＲＺＣを生成し、この倍率制御量ＲＺＣを出力する。倍率制御量生成回路５３から出力された倍率制御量ＲＺＣは、倍率生成回路５４に入力される。
倍率生成回路５４は、倍率制御量ＲＺＣ及び予め与えられた任意の基準変換倍率情報ＲＺ０に基づいて、変換倍率情報ＲＺを生成し、この変換倍率情報ＲＺを出力する。倍率生成回路５４から出力された変換倍率情報ＲＺは、画素数変換回路５５に入力される。
画素数変換回路５５は、変換倍率情報ＲＺを用いて、入力画像データＤＩの水平方向の画素数を変換し、変換結果の画像データを出力画像データＤＯとして出力する。
図１８（ａ）〜（ｅ）は、実施の形態４の画像処理装置における輪郭幅検出回路５１、輪郭基準位置検出回路５２、倍率制御量生成回路５３、及び倍率生成回路５４の動作を説明するための図である。図１８（ａ）〜（ｅ）において、横軸は画像の水平位置を示している。また、図１８（ａ）の縦軸は入力画像データＤＩのレベル、図１８（ｂ）の縦軸は倍率制御量ＲＺＣ、図１８（ｃ）の縦軸は変換倍率情報ＲＺ、図１８（ｄ）の縦軸は変換倍率Ｚ、図１８（ｅ）の縦軸は出力画像データＤＯのレベルを示している。ここで、図１８（ｃ）の変換倍率情報ＲＺは、図１８（ｄ）の変換倍率Ｚの逆数を示す（即ち、ＲＺ＝１／Ｚ）。例えば、変換倍率Ｚが１．２５である場合には、変換倍率情報ＲＺはＺの逆数である０．８となる。
輪郭幅検出回路５１は、入力画像データＤＩのレベルが変化している期間の幅（輪郭幅）Ｗを検出する（図１８（ａ）参照）。ここで、入力画像データＤＩのレベルが変化している期間とは、例えば、レベルが増加又は減少している期間である。
輪郭基準位置検出回路５２は、輪郭幅Ｗと入力画像データＤＩの変化の様子に応じて定められる輪郭基準位置ＰＭを検出する。ここで、輪郭基準位置ＰＭにおける画像データのレベルはＤＭであるとする（図１８（ａ）参照）。
倍率制御量生成回路５３は、検出された輪郭幅Ｗと輪郭基準位置ＰＭに基づいて、生成期間前部ｔｂで負、生成期間中央部ｔｃで正、生成期間後部ｔｄで負、それ以外の部分でゼロとなるような倍率制御量ＲＺＣを生成する（図１８（ｂ）参照）。
倍率生成回路５４は、予め与えられた任意の基準変換倍率情報ＲＺ０に倍率制御量ＲＺＣを重畳して、変換倍率情報ＲＺを生成する（図１８（ｃ）参照）。
図１８（ｄ）において、Ｚ０は予め定められた基準変換倍率であり、基準変換倍率情報ＲＺ０の逆数（即ち、Ｚ０＝１／ＲＺ０）である。
ＲＺとＺは逆数の関係にあるため、生成期間前部ｔｂ及び生成期間後部ｔｄのように、変換倍率情報ＲＺが基準変換倍率情報ＲＺ０よりも小さい場合（ＲＺ＜ＲＺ０、図１８（ｃ）参照）には、変換倍率Ｚは基準変換倍率Ｚ０よりも大きくなる（Ｚ＞Ｚ０、図１８（ｄ）参照）。一方、生成期間中央部ｔｃのように、変換倍率情報ＲＺが基準変換倍率情報ＲＺ０より大きい（ＲＺ＞ＲＺ０、図１８（ｃ）参照）場合には、変換倍率Ｚは基準変換倍率Ｚ０より小さくなる（Ｚ＜Ｚ０、図１８（ｄ）参照）。つまり、生成期間前部ｔｂ及び生成期間後部ｔｄでは基準変換倍率Ｚ０よりも高い変換倍率で、生成期間中央部ｔｃでは基準変換倍率Ｚ０よりも低い変換倍率で、画素数が変換されることになる（図１８（ｄ）参照）。
生成期間中央部ｔｃでの変換倍率Ｚが基準変換倍率Ｚ０よりも低いため、出力画像データの輪郭幅を入力画像データの輪郭幅Ｗよりも小さくすることができる（図１８（ｅ）参照）。このように、一定の基準変換倍率ＲＺ０に倍率制御量ＲＺＣを重畳して変換倍率情報ＲＺを生成することにより、輪郭部の画像データをより急峻に変化させることができるため、画像の鮮鋭度を向上させることができる。
検出された輪郭幅Ｗに基づいて生成される倍率制御量ＲＺＣは、倍率制御量の生成期間（ｔｂ，ｔｃ，ｔｄの合計期間）において倍率制御量ＲＺＣの総和がゼロとなるように生成される。図１８（ｂ）の期間ｔｂ，ｔｃ，ｔｄに斜線部で示した部分の面積をそれぞれＳｂ，Ｓｃ，Ｓｄとすると、Ｓｂ＋Ｓｄ＝Ｓｃとなるように、倍率制御量ＲＺＣの信号が生成される。そのため、画像の変換倍率情報ＲＺは局部的に変動するが、画像全体での変換倍率情報ＲＺの平均値は、基準変換倍率情報ＲＺ０と同じである。このように、倍率制御量ＲＺＣの総和をゼロにすることにより、ライン単位で画像の輪郭部にずれが生じないようにできる。
図１８（ａ），（ｅ）に示されるように、輪郭基準位置ＰＭにおいて、入力画像データと出力画像データの値が変化していない（ＤＭのままである）。ここでは、輪郭基準位置において入力画像データと出力画像データの値が変化しないように、倍率制御量を生成する方法について説明する。
図１９は、輪郭基準位置ＰＭと倍率制御量ＲＺＣの関係を補足的に説明するための図である。図１９において、横軸は画像の水平位置を示し、縦軸は、図１８（ｂ）に示した倍率制御量ＲＺＣを積分した値を示す。この倍率制御量ＲＺＣの積分値は、入力画像に対して出力画像の画素データが水平方向にどれだけずれているかを表している。逆に言えば、積分値ゼロの場合には、入力画像と出力画像の画素データが一致していることを表している。
次に、図１９を参照しながら、倍率制御量の積分値、即ち、入力画像と出力画像のずれが、水平位置に関してどのように変化しているかを説明する。まず、生成期間前部ｔｂよりも前方の期間では、入力画像と出力画像のずれはない。また、生成期間前部ｔｂの期間では、出力画像のマイナス方向のずれが大きくなっていく。また、生成期間中央部ｔｃの期間では、出力画像のマイナス方向のずれが小さくなっていき、一旦ゼロになり、さらにその後プラス方向のずれが大きくなっていく。また、生成期間後部ｔｄの期間では出力画像のプラス方向のずれが小さくなっていき、再びゼロに戻る。生成期間後部ｔｄより後方の期間では、入力画像と出力画像にずれはない。
上記のように、生成期間中央部ｔｃで一旦倍率制御量の積分値がゼロになる点がある。この点では、入力画像データのレベルと出力画像データのレベルが一致する。即ち、この点が輪郭基準位置ＰＭと一致するように倍率制御量を生成することにより、輪郭基準位置ＰＭにおいて出力画像データを入力画像データと一致させることができる。
このようにして、倍率制御量ＲＺＣは輪郭基準位置ＰＭに基づいて制御することにより、輪郭部の鮮鋭度を向上させることができ、しかも、画素数変換の前後で輪郭部の位置を移動させないことができる。
次に、輪郭幅検出回路５１の動作を説明する。図２０は、実施の形態４における輪郭幅検出回路５１の動作を説明するための図であって、画像データ（縦軸）と輪郭幅（横軸）の関係を示す図である。図２０において、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４は、所定のサンプリング周期Ｗｓでサンプリングされた画像データである。ここで、Ｄ１とＤ２の差分量をａ、Ｄ２とＤ３の差分量をｂ、Ｄ３とＤ４の差分量をｃとする。即ち、ａ＝Ｄ２−Ｄ１、ｂ＝Ｄ３−Ｄ２、ｃ＝Ｄ４−Ｄ３とする。また、図２０において、ａは輪郭前部のデータ変化、ｂは輪郭中央部のデータ変化、ｃは輪郭後部のデータ変化を示している。輪郭前部、輪郭中央部、及び輪郭後部の合計の期間の和は、輪郭幅Ｗである。
輪郭幅検出回路５１は、画像データが単調増加又は単調減少しており、且つ、輪郭前部及び輪郭後部が輪郭中央部に比べて平坦であるような部分を、輪郭部として検出する。このとき、輪郭部を検出する条件は、ａ、ｂ、ｃのそれぞれの正負の符号が同じであるかゼロであり、且つ、ａの絶対値とｃの絶対値の両方がｂの絶対値より小さいことである。この条件を以下に、式（３ａ）及び式（３ｂ）として示す。
（ａ≧０且つｂ≧０且つｃ≧０）又は（ａ≦０且つｂ≦０且つｃ≦０）
…（３ａ）
｜ｂ｜＞｜ａ｜且つ｜ｂ｜＞｜ｃ｜                    …（３ｂ）
式（３ａ）と式（３ｂ）とを同時に満たす場合に、図２０におけるＤ１からＤ４までの期間を輪郭部とみなし、その間隔を輪郭幅Ｗとして出力する。このとき、輪郭幅Ｗ＝３×Ｗｓである。
図２０を用いた説明では、１サンプリング周期で抽出された画像データをもとに輪郭幅を検出する方法を説明したが、別の周期で得られる画像データを用いて輪郭幅を検出してもよい。
図２１は、２サンプリング周期ごとに抽出された画像データを用いて輪郭幅の検出を行う例を示す図である。図２１において、Ｄ１〜Ｄ７は所定のサンプリング周期Ｗｓでサンプリングされた画像データである。これらのうち、２サンプリング周期ごとに抽出された画像データＤ１、Ｄ３、Ｄ５及びＤ７（図２１において、白丸で示す）を用いて輪郭幅の検出を行ってもよい。図２１において、ａ、ｂ及びｃは２サンプリング周期で隣り合う画像データの差分量であり、ａ＝Ｄ３−Ｄ１、ｂ＝Ｄ５−Ｄ３、ｃ＝Ｄ７−Ｄ５である。既に説明したものと同様に、ａ，ｂ，ｃが式（３ａ）及び式（３ｂ）を満たす場合に、Ｄ１からＤ７までの期間を輪郭部とみなし、その間隔を輪郭幅Ｗとして出力する。この場合、輪郭幅Ｗ＝３×２×Ｗｓとなるため、１サンプリング周期で抽出された画素データを用いる場合よりも、２倍広い輪郭幅を検出することができる。そのため、サンプリングクロックに比べて画像データの帯域が低いような場合にも、画像の輪郭幅を検出できる。
図２２は、Ｎサンプリング周期（Ｎは正の整数）ごとに抽出された画像データを用いて輪郭幅の検出を行う例を示す図である。図２２において、白丸及びＸ印で示した画素データは所定のサンプリング周期Ｗｓでサンプリングされた画像データである。これらのうち、白丸で示した画素データは、Ｎサンプリング周期ごとに抽出した画像データであり、これらを用いて輪郭幅の検出を行ってもよい。図２２において、ａ、ｂ及びｃは、Ｎサンプリング周期で隣り合う画素データ（白丸）の差分量を示し、式（３ａ）及び式（３ｂ）を満たすとき輪郭幅Ｗを出力する。この場合、輪郭幅Ｗ＝３×Ｎ×Ｗｓとなるので、１サンプリング周期で抽出された画素データを用いる場合よりも、Ｎ倍広い輪郭幅を検出することができる。
上記では、サンプリング周期の整数倍で抽出した画素データを用いて輪郭幅を検出する方法について説明したが、サンプリング周期の非整数倍の周期で再サンプリングした画素データを用いてもよい。
図２３（ａ），（ｂ）は、サンプリング周期のＫ倍の周期毎に再サンプリングした画像データを用いる例を示す図である。ここで、Ｋは正の実数である。図２３（ａ）において、Ｄ１〜Ｄ５は所定のサンプリング周期Ｗｓでサンプリングされた画像データである（白丸で示す）。サンプリング周期Ｗｓでサンプリングされた画像データＤ１〜Ｄ５を、新たなサンプリング周期Ｋ×Ｗｓで再サンプリングすることにより、図２３（ｂ）に示すような再サンプリングされた画像データＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３、及びＤＲ４を得ることができる。例えば、画像データＤＲ２は、画像データＤ２及びＤ３を適当な比率で補間することにより求められる。
図２３（ｂ）において、ａ，ｂ，ｃは、隣接する再サンプリングされた画像データの差分量であり、ａ＝ＤＲ２−ＤＲ１、ｂ＝ＤＲ３−ＤＲ２、ｃ＝ＤＲ４−ＤＲ３である。ａ，ｂ，ｃが式（３ａ）及び式（３ｂ）を満たす場合に、点ＤＲ１から点ＤＲ４までの期間を輪郭幅Ｗとして出力する。このようにして、再サンプリングにより求められた画像データを用いて、輪郭幅の検出を行ってもよい。この場合、１サンプリング周期で抽出された画素データを用いる場合よりも、Ｋ倍広い輪郭幅を検出することができる。
次に、輪郭基準位置検出回路５２の動作を説明する。図２４は、輪郭基準位置検出回路５２の動作を説明するための図であって、輪郭基準位置と画像データ及び輪郭幅の関係を示す図である。図２４において、横軸は画像の水平位置を示し、縦軸は入力画像データＤＩのレベルを示している。また、図２４には、輪郭幅検出回路５１において検出された輪郭幅がＷであるような画像の輪郭部が示されており、このとき輪郭部の差分量をＤＷとしている。輪郭基準位置検出回路５２は、差分量ＤＷを２等分する画像レベルＤＭに対応して定められる水平位置ＰＭを輪郭部の基準位置ＰＭとして検出する。
図２５（ａ），（ｂ）は、輪郭部の形状と輪郭基準位置の関係を示す図である。図２５（ａ）は、輪郭幅Ｗに対して前寄りとなるような形状の輪郭部を示している。この場合、差分量ＤＷを２等分する画像レベルＤＭに対応する水平位置ＰＭ、即ち、輪郭基準位置ＰＭは、輪郭幅Ｗに対して前寄りの位置として検出される。一方、図２５（ｂ）は輪郭幅Ｗに対して後ろ寄りな形状の輪郭部を示しており、この場合も同様に、輪郭基準位置は輪郭幅Ｗに対して後ろ寄りの位置として検出される。このような輪郭基準位置検出回路５２の動作により、輪郭基準位置検出回路５２は輪郭部の形状に応じて適切な輪郭基準位置を検出することができる。
なお、上記説明においては、輪郭部の差分量を、０．５：０．５の比で分ける画像レベルに対応する水平位置を輪郭基準位置とした場合を説明したが、輪郭部の差分量をα：（１−α）の比で分けるような画像レベルに対応する水平位置であってもよい。ここで、０≦α＜１であるとする。この場合、αを調節することで、視感度やユーザの好みに応じて適当に輪郭基準位置を調節することができる。
図２６（ａ１）〜（ｅ１）及び図２６（ａ２）〜（ｅ２）は、実施の形態４における変換倍率情報の制御方法を説明するための図である。図２６（ａ１），（ａ２）は入力画像データＤＩ、図２６（ｂ１），（ｂ２）は倍率制御量ＲＺＣ、図２６（ｃ１），（ｃ２）は変換倍率情報ＲＺ、図２６（ｄ１），（ｄ２）は変換倍率Ｚ、図２６（ｅ１），（ｅ２）は出力画像データＤＯを示している。なお、変換倍率情報ＲＺは変換倍率Ｚの逆数（即ち、ＲＺ＝１／Ｚ）である。また、図２６（ａ１）〜（ｅ１）は入力画像データＤＩの輪郭部が輪郭幅Ｗ、輪郭基準位置ＰＭ、輪郭部の差分量Ｄ１である場合を示しており、図２６（ａ２）〜（ｅ２）は入力画像データＤＩの輪郭部が輪郭幅Ｗ、輪郭基準位置ＰＭ、輪郭部の差分量Ｄ２である場合を示している。なお、図２６（ａ１）〜（ｅ１）における輪郭部の差分量Ｄ１は、図２６（ａ２）〜（ｅ２）における輪郭部の差分量Ｄ２より大きい場合を示している。また、図２６（ａ１）〜（ｅ１）における輪郭基準位置ＰＭにおける画像データＤＭ１は、図２６（ａ２）〜（ｅ２）における画像データＤＭ２より大きい場合を示している（図２６（ａ１），（ａ２）参照）。
図２６（ａ１）〜（ｅ１）と図２６（ａ２）〜（ｅ２）では輪郭部の差分量が異なるが、いずれの場合も同じ輪郭幅Ｗに基づいて倍率制御信号ＲＺＣが生成される。このため、図２６（ｂ１），（ｂ２）から分かるように、輪郭部の差分量が異なっても、同様な倍率制御信号ＲＺＣが生成される。そのため、輪郭部の差分量が異なっても、変換倍率情報ＲＺ及び変換倍率Ｚが同様に変化し、出力画像データＤＯの輪郭幅も同程度に小さくすることができる（図２６（ｃ１）〜（ｅ１）及び図２６（ｃ２）〜（ｅ２）参照）。
また、既に説明したように、輪郭基準位置において入力画像データと出力画像データが変化しないように、倍率制御信号が生成される（図２６（ａ１），（ｅ１）及び図２６（ａ２），（ｅ２）参照）。このように、倍率制御量は、輪郭幅Ｗ及び輪郭基準位置ＰＭに基づいて定められ、輪郭部の差分量には依存しない。
輪郭部の差分量に基づいて倍率制御量が生成された場合、例えば、輪郭部の差分量が大きいほど輪郭部の変化をより急峻にするように変換倍率が制御される場合には、差分量が小さい輪郭部では、倍率制御量が小さいため、十分な鮮鋭度の向上を得にくい。また、差分量が小さい輪郭部で十分な鮮鋭度向上の効果が得られる程度まで倍率制御量を大きくすると、今度は、差分量の大きな輪郭部で過度な鮮鋭度のギラギラした画像となってしまう。これに対して、実施の形態４では、検出した輪郭幅に基づいて変換倍率を制御するため、輪郭部の差分量の大小に影響されることなく、輪郭部の鮮鋭度の向上を過不足なく実施することができる。
実施の形態５．
実施の形態５は、実施の形態４の変形例である。図２７（ａ１）〜（ｅ１）及び図２７（ａ２）〜（ｅ２）は、本発明の実施の形態５における変換倍率の制御方法（倍率制御量の振幅と出力画像における輪郭部の変化の急峻さとの関係）を説明するための図である。図２７（ａ１），（ａ２）は入力画像データＤＩ、図２７（ｂ１），（ｂ２）は倍率制御量ＲＺＣ、図２７（ｃ１），（ｃ２）は変換倍率情報ＲＺ、図２７（ｄ１），（ｄ２）は変換倍率Ｚ、図２７（ｅ１），（ｅ２）は出力画像データＤＯを示す。ここで、ＲＺはＺの逆数（即ち、ＲＺ＝１／Ｚ）である。
図２７（ａ１）〜（ｅ１）と図２７（ａ２）〜（ｅ２）において、共通の画像データが入力され、輪郭幅Ｗが検出される（図２７（ａ１），（ａ２）参照）。輪郭幅Ｗに基づいて倍率制御量ＺＣが生成されるが、図２７（ａ１）〜（ｅ１）では倍率制御量の振幅（最大値と最小値の差）がＧ１であり、図２７（ａ２）〜（ｅ２）では倍率制御量の振幅がＧ２であるような、それぞれ異なる振幅の倍率制御量が生成されるものとする。倍率制御量の振幅Ｇ１とＧ２は、Ｇ１＜Ｇ２であるとする（図２７（ｂ１），（ｂ２）参照）。そして、図２７（ａ１）〜（ｅ１）の場合及び図２７（ａ２）〜（ｅ２）の場合のそれぞれにおいて、予め与えられた基準変換倍率ＲＺ０に倍率制御量ＲＺＣが重畳され、ぞれぞれの変換倍率情報ＲＺが生成される（図２７（ｃ１），（ｃ２）参照）。このとき、変換倍率Ｚ＝１／ＲＺは、図２７（ｄ１），（ｄ２）のようになる。このような変換倍率ＲＺに基づいて、それぞれ画素数の変換がなされる（図２７（ｅ１），（ｅ２）参照）。
図２７（ｄ１），（ｄ２）に示されるように、生成期間前部ｔｂ及び生成期間後部ｔｄにおいては、図２７（ａ１）〜（ｅ１）の場合よりも図２７（ａ２）〜（ｅ２）の場合の方が、より大きな変換倍率で画素数変換が実施され、生成期間中央部ｔｃにおいては、図２７（ａ１）〜（ｅ１）の場合よりも図２７（ａ２）〜（ｅ２）の場合の方が、より小さな変換倍率で画素数変換が実施される。これにより、図２７（ａ１）〜（ｅ１）の場合より図２７（ａ２）〜（ｅ２）の場合の方が出力画像の輪郭幅が小さく変換されるため、図２７（ａ１）〜（ｅ１）の場合よりも図２７（ａ２）〜（ｅ２）の場合の方が、出力画像の輪郭部が急峻になるように変換され、鮮鋭度の高い画像を得ることができる。
このように、倍率制御量の振幅（最大値及び最小値）を任意に制御（可変制御）することにより、出力画像の輪郭部の急峻さ及び鮮鋭度を自由に制御することができる。例えば、倍率制御量に任意の係数を乗じることによって、倍率制御量の振幅を可変制御できる。
実施の形態６．
実施の形態６は、実施の形態４の変形例である。図２８（ａ１）〜（ｅ１）及び図２８（ａ２）〜（ｅ２）は、本発明の実施の形態６における変換倍率の制御方法（入力画像の輪郭幅に基づいて倍率制御量の振幅を変化させる場合）を説明するための図である。図２８（ａ１），（ａ２）は入力画像データＤＩ、図２８（ｂ１），（ｂ２）は倍率制御量ＲＺＣ、図２８（ｃ１），（ｃ２）は変換倍率情報ＲＺ、図２８（ｄ１），（ｄ２）は変換倍率Ｚ、図２８（ｅ１），（ｅ２）は出力画像データＤＯを示している。ここで、ＲＺはＺの逆数（即ち、ＲＺ＝１／Ｚ）である。
図２８（ａ１）〜（ｅ１）は輪郭幅Ｗ１である画像データが入力された場合、図２８（ａ２）〜（ｅ２）は輪郭幅Ｗ２である画像データが入力された場合を示している。輪郭幅Ｗ１とＷ２は、Ｗ１＜Ｗ２である（図２８（ａ１），（ａ２）参照）。図２８（ａ１）〜（ｅ１）に示される輪郭幅Ｗ１の場合と図２８（ａ２）〜（ｅ２）に示される輪郭幅Ｗ２の場合とで、それぞれ異なる振幅Ｇ１及びＧ２を有する倍率制御量が生成される（図２８（ｂ１），（ｂ２）参照）。上記実施の形態５で説明した通り、倍率制御量の振幅が大きい方が、より輪郭部を急峻に変換する。
例えば、図２８（ａ１）〜（ｅ１）及び図２８（ａ２）〜（ｅ２）に示され倍率制御量の振幅Ｇ１及びＧ２を適当に調整すれば、図２８（ａ１）〜（ｅ１）及び図２８（ａ２）〜（ｅ２）におけるそれぞれの出力画像データの輪郭幅を、同様の輪郭幅になるように変換することもできる。より具体的には、Ｇ１＜Ｇ２として、より小さい輪郭幅Ｗ１の場合には、より小さい振幅Ｇ１の倍率制御量が生成され、より大きい輪郭幅Ｗ２の場合には、より大きい振幅Ｇ２の倍率制御量が生成されるような制御をすればよい。
なお、倍率制御量の振幅Ｇ１とＧ２を適当に調整することにより、図２８（ａ１）〜（ｅ１）の出力画像の輪郭幅より図２８（ａ２）〜（ｅ２）の出力画像の輪郭幅を大きくするように制御することも可能である。また、図２８（ａ２）〜（ｅ２）の場合より図２８（ａ１）〜（ｅ１）の場合の出力画像の輪郭幅を大きくするように制御することも可能である。
このように、検出される輪郭幅ごとに、それぞれ対応する倍率制御量の振幅を任意に設定することにより、入力画像における任意の輪郭幅の輪郭部を、それぞれ所望の輪郭幅の輪郭部に自由に変換することができる。
実施の形態７．
実施の形態７は、実施の形態４の変形例である。図２９（ａ１）〜（ｅ１）及び図２９（ａ２）〜（ｅ２）は、本発明の実施の形態７における変換倍率の制御方法（倍率制御量の生成される期間と、出力画像における輪郭部の急峻さとの関係）を説明するための図である。図２９（ａ１），（ａ２）は入力画像データＤＩ、図２９（ｂ１），（ｂ２）は倍率制御量ＲＺＣ、図２９（ｃ１），（ｃ２）は変換倍率情報ＲＺ、図２９（ｄ１），（ｄ２）は変換倍率Ｚ、図２９（ｅ１），（ｅ２）は出力画像データＤＯを示している。ここで、ＲＺ＝１／Ｚである。
図２９（ａ１）〜（ｅ１）及び図２９（ａ２）〜（ｅ２）において、入力画像データの輪郭幅は、ともに同じＷであるとする（図２９（ａ１），（ａ２）参照）。このとき、図２９（ａ１）〜（ｅ１）では、期間ＺＣＷ１において倍率制御量ＺＣが生成されるとする。図２９（ａ１）〜（ｅ１）にＺＣＷ１として示されている倍率制御量が生成される期間を「倍率制御量の生成期間」とする。一方、図２９（ａ２）〜（ｅ２）では、倍率制御量の生成期間はＺＣＷ２である。このとき、ＺＣＷ１＜ＺＣＷ２とする（図２９（ｂ１），（ｂ２）参照）。
予め定められた任意の基準変換倍率情報ＲＺ０に、生成された倍率制御量ＲＺＣを重畳することにより、図２９（ａ１）〜（ｅ１）及び図２９（ａ２）〜（ｅ２）のそれぞれの変換倍率が生成される（図２９（ｃ１），（ｃ２）参照）。このとき、変換倍率Ｚ（＝１／ＲＺ）は図２９（ｄ）のようになる。生成期間前部ｔｂ及び生成期間後部ｔｄでは、基準変換倍率Ｚ０より大きな変換倍率で画素数変換され、生成期間中央部ｔｃでは、基準変換倍率Ｚ０より小さな変換倍率で画素数変換される（図２９（ｅ１），（ｅ２）参照）。
図２９（ａ１）〜（ｅ１）と図２９（ａ２）〜（ｅ２）を比較すると、図２９（ａ２）〜（ｅ２）の場合の方が生成期間中央部ｔｃでの基準変換倍率Ｚ０より小さな変換倍率で変換される期間が長いため、図２９（ａ１）〜（ｅ１）の場合よりも図２９（ａ２）〜（ｅ２）の場合の方が、出力画像の輪郭部がより急峻になるように変換され、鮮鋭度の高い画像を得ることができる。このように、倍率制御量の生成期間を任意に制御（可変制御）することにより、出力画像の輪郭部の急峻さ及び鮮鋭度を自由に制御することができる。
実施の形態８．
実施の形態８は、実施の形態４の変形例である。図３０（ａ１）〜（ｅ１）及び図３０（ａ２）〜（ｅ２）は、本発明の実施の形態８における変換倍率の制御方法（入力画像の輪郭幅に基づいて倍率制御量の生成期間を変化させる場合）を説明するための図である。図３０（ａ１），（ａ２）は入力画像データＤＩ、図３０（ｂ１），（ｂ２）は倍率制御量ＲＺＣ、図３０（ｃ１），（ｃ２）は変換倍率情報ＲＺ、図３０（ｄ１），（ｄ２）は変換倍率Ｚ、図３０（ｅ１），（ｅ２）は出力画像データＤＯを示している。ここで、ＲＺ＝１／Ｚである。
図３０（ａ１）〜（ｅ１）は輪郭幅Ｗ１である画像の輪郭部が入力された場合を示しており、図３０（ａ２）〜（ｅ２）は輪郭幅Ｗ２である画像の輪郭部が入力された場合を示している。輪郭幅Ｗ１及びＷ２は、Ｗ１＜Ｗ２の関係を持つ（図３０（ａ１），（ａ２）参照）。図３０（ａ１）〜（ｅ１）に示される輪郭幅Ｗ１の場合と、図３０（ａ２）〜（ｅ２）に示される輪郭幅Ｗ２の場合とで、それぞれ異なる生成期間ＺＣＷ１及びＺＣＷ２を有する倍率制御量が生成される（図３０（ｂ１），（ｂ２）参照）。
実施の形態７で説明した通り、倍率制御量の生成期間が大きい場合の方が、より輪郭部を急峻に変換することができる。例えば、図３０（ａ１）〜（ｅ１）及び図３０（ａ２）〜（ｅ２）において、倍率制御量の生成期間ＺＣＷ１及びＺＣＷ２を適当に調整すれば、図３０（ａ１）〜（ｅ１）及び図３０（ａ２）〜（ｅ２）におけるそれぞれの出力画像データの輪郭幅を、同様の輪郭幅になるように変換することもできる。より具体的に言えば、ＺＣＷ１＜ＺＣＷ２として、より小さい輪郭幅Ｗ１の場合には、より小さい生成期間ＺＣＷ１の倍率制御量が生成され、より大きい輪郭幅Ｗ２の場合には、より大きい生成期間ＺＣＷ２の倍率制御量が生成されるような制御をすればよい。
なお、倍率制御量の生成期間ＺＣＷ１とＺＣＷ２を適当に調整することにより、図３０（ａ１）〜（ｅ１）の場合の出力画像の輪郭幅より図３０（ａ２）〜（ｅ２）の場合の出力画像の輪郭幅を大きくするように制御することも可能である。また、図３０（ａ２）〜（ｅ２）の場合より図３０（ａ１）〜（ｅ１）の場合の出力画像の輪郭幅を大きくするように制御することも可能である。
このように、検出される輪郭幅ごとに、それぞれ対応する倍率制御量の生成期間を任意に設定することにより、入力画像における任意の輪郭幅の輪郭部を、それぞれ所望の輪郭幅の輪郭部に自由に変換することができる。
実施の形態９．
実施の形態９は、実施の形態４の変形例である。図３１（ａ１）〜（ｅ１）及び図３１（ａ２）〜（ｅ２）は、本発明の実施の形態９における変換倍率の制御方法（入力画像の輪郭幅に基づいて倍率制御量の生成期間と振幅の両方を変化させる場合）を説明するための図である。図３１（ａ１），（ａ２）は入力画像データＤＩ、図３１（ｂ１），（ｂ２）は倍率制御量ＲＺＣ、図３１（ｃ１），（ｃ２）は変換倍率情報ＲＺ、図３１（ｄ１），（ｄ２）は変換倍率Ｚ、図３１（ｅ１），（ｅ２）は出力画像データＤＯを示している。ここで、ＲＺ＝１／Ｚである。
図３１（ａ１）〜（ｅ１）は輪郭幅Ｗ１である画像の輪郭部が入力された場合を示しており、図３１（ａ２）〜（ｅ２）は輪郭幅Ｗ２である画像の輪郭部が入力された場合を示している。輪郭幅Ｗ１及びＷ２は、Ｗ１＜Ｗ２である（図３１（ａ１），（ａ２）参照）。図３１（ａ１）〜（ｅ１）の輪郭幅Ｗ１と図３１（ａ２）〜（ｅ２）の輪郭幅Ｗ２の場合とで、それぞれ生成期間も振幅も異なるような倍率制御量を生成する（図３１（ｂ１），（ｂ２）参照）。
既に実施の形態５と実施の形態７で説明した通り、倍率制御量の振幅が大きい場合の方が、そして倍率制御量の生成期間が大きい場合の方が、より輪郭部を急峻に変換する。
例えば、図３１（ａ１）〜（ｅ１）及び図３１（ａ２）〜（ｅ２）において、倍率制御量の生成期間ＺＣＷ１及びＺＣＷ２、並びに、倍率制御量の振幅Ｇ１及びＧ２を適当に調整すれば、図３１（ａ１）〜（ｅ１）及び図３１（ａ２）〜（ｅ２）の出力画像の輪郭幅を同様になるように変換することもできる。より具体的に言えば、Ｇ１＜Ｇ２、ＺＣＷ１＜ＺＣＷ２として、より小さい輪郭幅Ｗ１の場合には、より小さい生成期間ＺＣＷ１及びより小さい振幅Ｇ１の倍率制御量が生成され、より大きい輪郭幅Ｗ２の場合には、より大きい生成期間ＺＣＷ２及びより大きい振幅Ｇ２の倍率制御量が生成されるような制御をすればよい。
なお、振幅Ｇ１及びＧ２、並びに、生成期間ＺＣＷ１及びＺＣＷ２を適当に調整することにより、図３１（ａ１）〜（ｅ１）の場合における出力画像の輪郭幅より図３１（ａ２）〜（ｅ２）の場合における出力画像の輪郭幅を大きくするように制御することも可能である。また、図３１（ａ２）〜（ｅ２）の場合より図３１（ａ１）〜（ｅ１）の場合における出力画像の輪郭幅を大きくするように制御することも可能である。
このように、検出される輪郭幅ごとに、それぞれ対応する倍率制御量の振幅及び生成期間を任意に設定することにより、入力画像における任意の輪郭幅の輪郭部を、所望の輪郭幅の輪郭部に自由に変換することができる。
実施の形態１０．
実施の形態１０は、実施の形態４の変形例である。図３２（ａ１）〜（ｅ１）、図３２（ａ２）〜（ｅ２）及び図３２（ａ３）〜（ｅ３）は、本発明の実施の形態１０における変換倍率の制御方法（予め定められた基準変換倍率と倍率制御量のデータ数との関係）を説明するための図ある。図３２（ａ１）〜（ａ３）は入力画像データＤＩ、図３２（ｂ１）〜（ｂ３）は倍率制御量ＲＺＣ、図３２（ｃ１）〜（ｃ３）は変換倍率情報ＲＺ、図３２（ｄ１）〜（ｄ３）は変換倍率Ｚ、図３２（ｅ１）〜（ｅ３）は出力画像データＤＯを示している。
図３２（ａ１）〜（ｅ１）は入力画像と出力画像の画素数が同じ場合（基準変換倍率Ｚ０＝１の場合）を示しており、図３２（ａ２）〜（ｅ２）は画像の拡大変換の場合（基準変換倍率Ｚ０＞１の場合）を示しており、図３２（ａ３）〜（ｅ３）は画像の縮小変換の場合（基準変換倍率Ｚ０＜１）を示している。
また、図３２（ａ１）〜（ａ３）における黒丸は入力画像の画素データを示しており、図３２（ｄ１）〜（ｄ３）における白丸は出力画像の画素データを示している。図３２（ｂ１）〜（ｂ３）における白丸は出力画像の画素データに対する倍率制御量ＲＺＣのデータを示している。また、図３２（ｃ１）〜（ｃ３）における白丸は出力画像データに対する変換倍率情報ＲＺのデータを示している。また、図３２（ｄ１）〜（ｄ３）における白丸は、出力画像の画素データに対する変換倍率Ｚのデータを示している。
図３２（ａ１）〜（ｅ１）では、基準変換倍率Ｚ０＝１であり、入力画像と出力画像の間で画素数が同じ（即ち、画素密度が同じ）であるため、黒丸の間隔と白丸の間隔は等しく示されている。図３２（ａ２）〜（ｅ２）では、拡大変換（基準変換倍率Ｚ０＞１）であり、入力画像より出力画像の画素密度が高くなるように変換されるため、黒丸の間隔よりも白丸の間隔が密に示されている。図３２（ａ３）〜（ｅ３）では、縮小変換（基準変換倍率Ｚ０＜１）であり、入力画像より出力画像の画素密度が低くなるように変換されるため、黒丸の間隔よりも白丸の間隔が疎に示されている。
図３２（ａ１）〜（ｅ１）、図３２（ａ２）〜（ｅ２）、及び図３２（ａ３）〜（ｅ３）のそれぞれにおいて、共通の画像データが入力され、それぞれ輪郭幅Ｗ及び輪郭基準位置ＰＭが検出される（図３２（ａ１）〜（ａ３）参照）。そして、輪郭幅Ｗ及び輪郭基準位置ＰＭに基づいて生成期間ＺＣＷの倍率制御量ＲＺＣがそれぞれ生成される（図３２（ｂ１）〜（ｂ３）参照）。既に説明した通り、倍率制御量の生成期間ＺＣＷを図３２（ａ１）〜（ｅ１）、図３２（ａ２）〜（ｅ２）、及び図３２（ａ３）〜（ｅ３）で等しくすると、出力画像の輪郭部の急峻さを同様に制御することができる。しかし、図３２（ａ１）〜（ｅ１）、図３２（ａ２）〜（ｅ２）、図３２（ａ３）〜（ｅ３）では画素密度が異なるため、倍率制御量の生成期間ＺＣＷにおいての倍率制御量データの数は図３２（ａ１）〜（ｅ１）、図３２（ａ２）〜（ｅ２）、図３２（ａ３）〜（ｅ３）で互いに異なる。以降の説明では、倍率制御量の生成期間ＺＣＷの間に生成される倍率制御量のデータの数を「倍率制御量データ数」とする。
図３２（ａ２）〜（ｅ２）は拡大変換であって画素密度が図３２（ａ１）〜（ｅ１）の場合より高いので、図３２（ａ２）〜（ｅ２）において倍率制御量の生成期間ＺＣＷ中に生成される倍率制御量データ数ＺＣＮ２は、図３２（ａ１）〜（ｅ１）において倍率制御量の生成期間ＺＣＷ中に生成される倍率制御量データ数ＺＣＮ１よりも多く、ＺＣＮ１＜ＺＣＮ２である。同様に、図３２（ａ３）〜（ｅ３）は縮小変換であって画素密度が図２５（ａ１）〜（ｅ１）の場合より低いので、図３２（ａ３）〜（ｅ３）において倍率制御量の生成期間ＺＣＷ中に生成される倍率制御量データ数ＺＣＮ３は、図３２（ａ１）〜（ｅ１）において倍率制御量の生成期間ＺＣＷ中に生成される倍率制御データ数ＺＣＮ１よりも少なく、ＺＣＮ３＜ＺＣＮ１である。
このように、画像全体の変換倍率（基準変換倍率Ｚ０）に基づいて倍率制御量のデータ数を変化させることにより、画像全体の変換倍率が変更されても、出力画像の輪郭部の急峻さを同様に維持することができる。つまり、検出された輪郭幅と輪郭基準位置に基づいて倍率制御量を生成するとともに、画像全体の変換倍率に基づいて倍率制御量のデータ数を変化させることにより、画像全体の変換倍率を変更した場合でも、所望の鮮鋭度の出力画像を得ることができる。
実施の形態１１．
実施の形態１１は、実施の形態１又は実施の形態４の変形例である。図３３は、本発明の実施の形態１１における輪郭幅検出回路５１の動作を説明するための図であって、画像データＤＩと輪郭幅Ｗの関係を説明するための図である。図３３において、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４及びＤ５は、所定のサンプリング周期Ｗｓでサンプリングされた画像データである。また、図３３において、ａ，ｂ，ｃ及びｄは、隣接する画像データの差分量であって、ａ＝Ｄ２−Ｄ１、ｂ＝Ｄ３−Ｄ２、ｃ＝Ｄ４−Ｄ３、ｄ＝Ｄ５−Ｄ４である。言い換えれば、図３３において、ａは輪郭前部における画像データの変化、ｂ及びｃは輪郭中央部における画像データの変化、ｄは輪郭後部における画像データの変化を示している。
実施の形態１１の輪郭幅検出回路５１は、画像データが単調増加又は単調減少しており、且つ、輪郭前部及び輪郭後部が輪郭中央部に比べて平坦であるような部分を輪郭部として検出する。このとき、輪郭部を検出する条件は、ａ、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれの正負の符号が同じであるか又はゼロであり、且つ、｜ｂ｜と｜ｃ｜の両方が、｜ａ｜及び｜ｄ｜の両方よりも大きいことである。この条件を式で表現すれば、以下の式（４ａ）及び式（４ｂ）のようになる。
（ａ≧０且つｂ≧０且つｃ≧０且つｄ≧０）又は
（ａ≦０且つｂ≦０且つｃ≦０且つｄ≦０）                  …（４ａ）
｜ｂ｜＞｜ａ｜且つ｜ｂ｜＞｜ｄ｜且つ｜ｃ｜＞｜ａ｜且つ｜ｃ｜＞｜ｄ｜
…（４ｂ）
式（４ａ）及び式（４ｂ）を同時に満たす場合に、図３３におけるＤ１からＤ５までの期間を輪郭部とみなし、Ｄ１からＤ５までの間隔を輪郭幅Ｗとして出力する。また、このときの輪郭幅Ｗ＝４×Ｗｓとなる。このようにして、輪郭幅検出回路５１は輪郭幅を検出することができる。
図３４は、実施の形態１１における輪郭幅検出回路５１の動作を説明するための図であり、画像データＤＩと輪郭幅Ｗの関係を説明するための図である。図３４においては、１つの輪郭部について、２種類の異なる輪郭幅が検出された場合の動作を説明する。
図３４において、Ｄ１〜Ｄ５は、所定のサンプリング周期Ｗｓでサンプリングされた画像データである。また、図３４において、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、隣接する画素間の差分量を示しており、それぞれ、ａ＝Ｄ２−Ｄ１、ｂ＝Ｄ３−Ｄ２、ｃ＝Ｄ４−Ｄ３、ｄ＝Ｄ５−Ｄ４である。
図３４に示されるように、ａ，ｂ，ｃが上記式（３ａ）及び式（３ｂ）を満たすと同時に、ａ，ｂ，ｃ，ｄが上記式（４ａ）及び式（４ｂ）を満たす場合がある。このとき、Ｄ１からＤ４までの期間が輪郭幅Ｗ１＝３×Ｗｓとして検出され、Ｄ１からＤ５までの期間が輪郭幅Ｗ２＝４×Ｗｓとして検出される。このように、Ｗ１＜Ｗ２なる２種類の異なる輪郭幅が同時に検出される場合、輪郭幅検出回路５１はより広い輪郭幅Ｗを検出結果として優先的に出力する。
２種類以上の異なる輪郭幅が同時に検出されるとき、より小さい輪郭幅で検出される輪郭部は、より大きい輪郭幅で検出される輪郭部の一部分である。このようなより小さい輪郭幅を検出結果とした場合、より大きな輪郭部の途中が部分的に急峻に変換されるため、不要な偽輪郭が発生し、ざらついた画像となってしまう。
これに対して、実施の形態１１における輪郭幅検出回路５１では、複数の異なる輪郭幅が同時に検出される場合に、より広い輪郭幅を検出結果とするため、上記のような画像の劣化を防ぐことができる。
実施の形態１２．
実施の形態１２は、実施の形態１又は実施の形態４の変形例である。図３５は、本発明の実施の形態１２における輪郭幅検出回路５１の動作を説明するための図であって、画像データＤＩと輪郭幅Ｗの関係を説明するための図である。図３５において、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５及びＤ６は、所定のサンプリング周期Ｗｓでサンプリングされた画像データである。また、図３５において、ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅは隣接する画素間の差分量を示しており、それぞれ、ａ＝Ｄ２−Ｄ１、ｂ＝Ｄ３−Ｄ２、ｃ＝Ｄ４−Ｄ３、ｄ＝Ｄ５−Ｄ４、ｅ＝Ｄ６−Ｄ５である。図３５において、ｂは輪郭前部における画像データの変化、ｃは輪郭中央部における画像データの変化、ｄは輪郭後部における画像データの変化を示しており、ａは輪郭部よりさらに前方の画像データの変化、ｅは輪郭部よりさらに後方の画像データの変化を示している。
実施の形態１２の輪郭幅検出回路５１は、画像データが単調増加又は単調減少しており、且つ、輪郭前部（Ｄ２〜Ｄ３）及び輪郭後部（Ｄ４〜Ｄ５）が輪郭中央部（Ｄ３〜Ｄ４）に比べて平坦であると同時に、さらに、輪郭部（Ｄ２〜Ｄ５）の前後に輪郭前平坦部（Ｄ１〜Ｄ２）と輪郭後平坦部（Ｄ３〜Ｄ４）が存在するような部分を輪郭部（Ｄ２〜Ｄ５）として検出する。
画像データが単調増加又は単調減少していることから、式（５ａ）に示すように、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれの正負の符号が同じであるかゼロであることを検出する。さらに、輪郭前部及び輪郭後部が、輪郭中央部に比べて平坦であることから、式（５ｂ）に示すように、｜ｃ｜が、｜ｂ｜及び｜ｄ｜の両方よりも大きいことを検出する。さらにまた、輪郭部の前後に輪郭前平坦部と輪郭後平端部が存在することから、式（５ｃ）に示すように、輪郭部よりも前方にある部分の変化｜ａ｜が輪郭前部の変化｜ｂ｜よりも小さく、且つ、輪郭部よりも後方にある部分の変化｜ｅ｜が輪郭後部の変化｜ｄ｜よりも小さいことを検出する。
（ｂ≧０且つｃ≧０且つｄ≧０）又は（ｂ≦０且つｃ≦０且つｄ≦０）
…（５ａ）
｜ｃ｜＞｜ｂ｜且つ｜ｃ｜＞｜ｄ｜                          …（５ｂ）
｜ａ｜＜｜ｂ｜且つ｜ｅ｜＜｜ｄ｜                          …（５ｃ）
式（５ａ），（５ｂ），（５ｃ）をすべて満たす場合に、図３５におけるＤ２からＤ５までの期間を輪郭部とみなし、その間隔を輪郭幅Ｗとして出力する。このときの輪郭幅はＷ＝３×Ｗｓとなる。上記のように輪郭幅検出回路５１は動作するため、輪郭部の前後がより平坦であるような輪郭部の輪郭幅を検出することができる。
上記では、輪郭部の前後に輪郭前平坦部と輪郭後平坦部が存在する条件として、式（５ｃ）で表される例を示したが、式（５ｃ）に代えて、次式（６）で示した条件を用いてもよい。
｜ａ｜＜０．５×｜ｂ｜且つ｜ｅ｜＜０．５｜ｄ｜            …（６）
この場合、輪郭部よりも前方にある部分の変化｜ａ｜が輪郭前部の変化｜ｂ｜の１／２よりも小さく、且つ、輪郭部よりも後方にある部分の変化｜ｅ｜が輪郭後部の変化｜ｄ｜の１／２よりも小さいことを検出する。つまり、｜ａ｜及び｜ｅ｜が、式（５ｃ）の場合の１／２となるときに輪郭幅の検出がなわれるので、輪郭部の前後の部分がより平坦な輪郭部について輪郭幅を検出することができる。
式（６）では、｜ｂ｜及び｜ｄ｜の係数を０．５としたが、次式（７）に示すように実数Ｋとしてもよい（０≦Ｋ＜１）。
｜ａ｜＜Ｋ×｜ｂ｜且つ｜ｅ｜＜Ｋ×｜ｄ｜                  …（７）
係数Ｋを０に近づけるほど、輪郭部の前後にある部分の変化｜ａ｜及び｜ｅ｜がより小さい場合、即ち、輪郭部の前後にある部分がより平坦であるような場合を検出することができる。係数Ｋを適当に調整することによって、検出対象とする輪郭部の前後の平坦さを任意に変更することができる。
実施の形態１３．
実施の形態１３は、実施の形態１又は実施の形態４の変形例である。図３６は、本発明の実施の形態１３における輪郭幅検出回路５１の動作を説明するための図であって、画像データと輪郭幅の関係を説明するための図である。図２０を用いた説明では、所定のサンプリング周期でサンプリングされた画素データに基づいて輪郭幅の検出を行ったが、図３６では不均等なサンプリング周期でサンプリングされた画像データに基づいて輪郭幅を検出する例について説明する。
図３６において、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４は、異なるサンプリング周期Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃでサンプリングされた画像データである。ここで、Ｗａ＞Ｗｂ、Ｗｃ＞Ｗｂであるとする。図３６において、ａ、ｂ及びｃは、隣接する画素データ間の差分量を示しており、それぞれ、ａ＝Ｄ２−Ｄ１、ｂ＝Ｄ３−Ｄ２、ｃ＝Ｄ４−Ｄ３である。ａは輪郭前部おける画像データの変化、ｂは輪郭中央部おける画像データの変化、ｃは輪郭後部における画像データの変化を示している。
画像データの変化が単調増加又は単調減少しており、且つ、輪郭前部及び輪郭後部が輪郭中央部に比べて平坦であるような部分を輪郭部として検出する。輪郭部を検出する条件は、図２０を用いて説明した式（３ａ）及び式（３ｂ）の条件と同じとする。式（３ａ）及び式（３ｂ）をすべて満たす場合に、図３６におけるＤ１からＤ４までの期間を輪郭部とみなし、その間隔を輪郭幅Ｗとして出力するものである。
輪郭中央部の間隔Ｗｂが間隔Ｗａ及びＷｃよりも小さいため、式（３ａ）及び式（３ｂ）を満たす場合であっても、輪郭前部及び輪郭後部の変化に対して、輪郭中央部の変化がより急峻であるような輪郭部について輪郭幅を検出することができる。逆に言うと、輪郭中央部の変化に対して、輪郭前部及び輪郭後部の変化がよりなだらかな輪郭部について輪郭幅を検出することができる。
図３７は、本発明の実施の形態１３における輪郭幅検出回路５１の他の動作を説明するための図であり、不均等なサンプリング周期で画像データをサンプリングする方法の例を示す図である。図３７において、白丸及びＸ印で示したＤ１〜Ｄ６は所定のサンプリング周期Ｗｓでサンプリングされた画像データである。これらのうち、Ｘ印で示した画像データＤ２及びＤ５を間引き、白丸で示した画像データＤ１、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ６を用いて輪郭幅Ｗの検出を行う。このとき、Ｄ２とＤ３の間隔は元のサンプリング周期Ｗｓであるのに対して、Ｄ１とＤ２の間隔及びＤ３とＤ４の間隔は、所定のサンプリング周期Ｗｓの２倍（２×Ｗｓ）となる。
図３７において、ａ，ｂ，ｃは白丸で示した画像データにおける隣接する画素間の差分量であり、ａ＝Ｄ３−Ｄ１、ｂ＝Ｄ４−Ｄ３、ｃ＝Ｄ６−Ｄ４である。これら、ａ，ｂ，ｃが、式（３ａ）及び式（３ｂ）を満たすとき、Ｄ１からＤ６までの期間を輪郭幅Ｗとして検出する。式（３ａ）及び式（３ｂ）については、既に説明済みである。
このようにして、所定サンプリング周期でサンプリングされた画像データを一部間引くことによって、不均等な間隔でサンプリングした画像データを得ることができる。このように得られた画像データに基づいて、輪郭幅の検出を行ってもよい。
図３８（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態１３における輪郭幅検出回路５１の動作を説明するための図であり、不均等なサンプリング周期で画像データをサンプリングする方法の別の例を示す図である。図３８（ａ）において、Ｄ１〜Ｄ４は所定のサンプリング周期Ｗｓでサンプリングされた画像データである（白丸で示す）。図３８（ｂ）では、サンプリング周期Ｗｓでサンプリングされた画像データＤ１〜Ｄ４を、新しい不均等なサンプリング周期Ｗａ、Ｗｂ及びＷｃで再サンプリングすることにより、再サンプリングされた画像データＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３及びＤＲ４を得ることができる。ここで、Ｗｂ＜Ｗａ、Ｗｂ＜Ｗｃとする。例えば、再サンプリングされた画像データＤＲ２は、画像データＤ２及びＤ３を適当な比率で補間することにより求められる。
図３８（ｂ）において、ａ，ｂ，ｃは再サンプリングにより得られた画像データにおける隣接する画素間の差分量であり、ａ＝ＤＲ２−Ｄ１、ｂ＝ＤＲ３−ＤＲ２、ｃ＝ＤＲ４−ＤＲ３である。これら、ａ，ｂ，ｃが式（３ａ）及び式（３ｂ）を満たすとき、ＤＲ１からＤＲ４までの期間を輪郭幅Ｗとして検出する。式（３ａ）及び式（３ｂ）については、既に説明済みである。
このようにして、所定サンプリング周期でサンプリングされた画像データを別の不均等なサンプリング周期で再サンプリングすることによって、不均等な間隔でサンプリングした画像データを得ることができる。このように得られた画像データに基づいて、輪郭幅の検出を行ってもよい。
実施の形態１４．
実施の形態１４は、実施の形態４の変形例である。図３９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１４における輪郭基準位置検出回路５２の動作を説明するための図であって、輪郭基準位置と画像データの関係を説明するための図である。図３９（ａ）〜（ｃ）は輪郭幅検出回路５１において検出された輪郭幅がＷであるような画像の輪郭部を示している。図３９（ａ）〜（ｃ）において、横軸は画像の水平位置を示し、図３９（ａ）の縦軸は入力画像データＤＩのレベル（明るさ）、図３９（ｂ）の縦軸は入力画像データＤＩの１次微分の値、図３９（ｃ）の縦軸は入力画像データＤＩの２次微分の値を示す。
輪郭基準位置検出回路５２は、図３９（ｃ）に示すように、２次微分の値がゼロであり、その前後で２次微分の正負の符号が切り替わる位置（「２次微分のゼロクロス点」と呼ぶ。）を輪郭基準位置ＰＭとして検出する。
図４０（ａ１）〜（ｃ１）及び図４０（ａ２）〜（ｃ２）は、本発明の実施の形態１４における輪郭基準位置検出回路５２の動作を説明するための図である。図４０（ａ１）〜（ｃ１）及び図４０（ａ２）〜（ｃ２）において、横軸は画像の水平位置を示しており、図４０（ａ１），（ａ２）の縦軸は入力画像データのレベル（明るさ）、図４０（ｂ１），（ｂ２）の縦軸は上記入力画像データの１次微分の値、図４０（ｃ１），（ｃ２）の縦軸は上記入力画像データの２次微分の値を示す。
図４０（ａ１）〜（ｃ１）は、入力画像データの急な立ち上がりが輪郭幅Ｗで示される範囲内における前寄りにあるような形状の輪郭部を示している。この場合、図４０（ｃ１）に示すように２次微分が変化するので、２次微分のゼロクロス点は輪郭幅に対して前寄りの位置となる。つまり、輪郭基準位置ＰＭは輪郭幅Ｗで示される範囲内において前寄りの位置として検出される。一方、図４０（ａ２）〜（ｃ２）は、入力画像データの急な立ち上がりが輪郭幅Ｗで示される範囲内における後ろ寄りにあるような形状の輪郭部を示している。この場合、図４０（ｃ２）に示すように、輪郭基準位置ＰＭは輪郭幅Ｗで示される範囲内において後ろ寄りの位置として検出される。
上記のように輪郭基準位置検出回路５２は動作するため、輪郭部の形状に応じて適切な輪郭基準位置を検出することができる。
実施の形態１５．
実施の形態１５は、実施の形態４の変形例である。実施の形態４において、図２０を用いて行った説明では、式（３ａ）及び式（３ｂ）に示した条件（ａ、ｂ、ｃの関係）を満たす場合に、Ｄ１からＤ４までの期間を輪郭部とみなして、その間隔を輪郭幅Ｗとして出力した。実施の形態１５においては、輪郭部の前後の部分における平坦さを検出し、検出された平坦さに基づいて倍率制御量を可変制御する方法について説明する。
図４１は、本発明の実施の形態１５における画像処理装置の構成を示すブロック図であり、水平方向に画素数を変換する場合の構成を示す図である。図４１の画像処理装置５９は、輪郭幅検出回路５７と、輪郭基準位置検出回路５２と、倍率制御量生成回路５８と、倍率生成回路５４と、画素数変換回路５５とを備えている。
入力画像データＤＩは、輪郭幅検出回路５７、輪郭基準位置検出回路５２及び画素数変換回路５５に入力される。輪郭幅検出回路５７は、入力された画像データＤＩの画像レベルが水平方向に変化している期間を輪郭幅Ｗとして検出し、この輪郭幅Ｗを出力するとともに、輪郭部の前後の部分の平坦さを検出し、輪郭外部の平坦度Ｌとして出力する。輪郭幅検出回路５７から出力された輪郭幅Ｗは、輪郭基準位置検出回路５２及び倍率制御量生成回路５３に入力される。また、輪郭外部の平坦度Ｌは、倍率制御量生成回路５３に入力される。
輪郭基準位置検出回路５２は、画像データＤＩと輪郭幅Ｗに基づいて、輪郭部の基準位置ＰＭを検出し、この輪郭基準位置ＰＭを出力する。輪郭基準位置検出回路５２から出力された輪郭基準位置ＰＭは、倍率制御量生成回路５８に入力される。
倍率制御量生成回路５８は、輪郭幅Ｗ、輪郭外部の平坦度Ｌ及び輪郭基準位置ＰＭに基づいて、変換倍率を制御するための倍率制御量ＲＺＣを生成し、この倍率制御量ＲＺＣを出力する。倍率制御量生成回路５８から出力された倍率制御量ＲＺＣは倍率生成回路５４に入力される。
倍率生成回路５４は、倍率制御量ＲＺＣ及び予め与えられた任意の基準変換倍率情報ＲＺ０に基づいて、変換倍率情報ＲＺを生成し、この変換倍率情報ＲＺを出力する。倍率生成回路５４から出力された変換倍率情報ＲＺは画素数変換回路５５に入力される。
画素数変換回路５５は、変換倍率情報ＲＺを用いて入力画像データＤＩの水平方向の画素数を変換し、変換結果の画像データを出力画像データＤＯとして出力する。
輪郭基準位置検出回路５２、倍率生成回路５４及び画素数変換回路５５については既に説明した内容と同じである。ここでは、輪郭幅検出回路５７と倍率制御量生成回路５８について詳しく説明する。
まず、輪郭幅検出回路５７の動作の説明を行う。図４２は、実施の形態１５における輪郭幅検出回路５７の動作を説明するための図であって、画像データと輪郭幅の関係を説明するための図である。図４２において、Ｄ０〜Ｄ５は、所定のサンプリング周期でサンプリングされた画像データである。また、図４２において、ａ、ｂ、ｃは、隣接する画像データ間の差分量を示しており、ａ＝Ｄ２−Ｄ１、ｂ＝Ｄ３−Ｄ２、ｃ＝Ｄ４−Ｄ３である。言い換えれば、ａは輪郭前部における画像データの変化、ｂは輪郭中央部における画像データの変化、ｃは輪郭後部における画像データの変化を示している。また、図４２において、ＤＷｉは輪郭部Ｗ１４の差分量、ＤＷｅは輪郭部の前後の部分間の差分量を示しており、それぞれ、ＤＷｉ＝Ｄ４−Ｄ１、ＤＷｅ＝Ｄ５−Ｄ０である。以降では、ＤＷｅを「輪郭外部の差分量」、ＤＷｉを「輪郭内部の差分量」と呼ぶ。
輪郭幅検出回路５７は、実施の形態４において既に説明した輪郭幅検出回路５１と同様に、例えば式（３ａ）及び式（３ｂ）を満たすときに輪郭幅Ｗを出力する。
さらに、輪郭幅検出回路５７は、輪郭外部の差分量ＤＷｅと輪郭内部の差分量ＤＷｉとから、輪郭外部の平坦度Ｌ＝（ＤＷｅ−ＤＷｉ）／ＤＷｉを算出して出力する。
図４３（ａ）〜（ｃ）は、輪郭外部の平坦度と画像データの関係を示した図である。図４３（ａ）は｜ＤＷｉ｜＞｜ＤＷｅ｜の場合、即ち、Ｌ＜０の場合を示す。図４３（ｂ）は｜ＤＷｉ｜＝｜ＤＷｅ｜の場合、即ち、Ｌ＝０の場合を示す。図４３（ｃ）は｜ＤＷｉ｜＜｜ＤＷｅ｜の場合、即ち、Ｌ＞０の場合を示す。
図４３（ａ）のＬ＜０の場合では、輪郭部より前方の部分Ｄ０〜Ｄ１及び後方の部分Ｄ４〜Ｄ５で、輪郭部Ｄ１〜Ｄ４に対して画像データの変化の傾斜が逆の符号となっており、Ｄ０からＤ５にかけての領域が、画像データが短い周期で変化しているような、高い周波数成分からなる画像領域であることを示している。一方、図４３（ｂ）のＬ＝０の場合では、輪郭部より前方の部分Ｄ０〜Ｄ１及び後方の部分Ｄ４〜Ｄ５で、画像データに変化のないような、平坦な画像領域であることを示している。また、図４３（ｃ）のＬ＞０の場合では、輪郭部より前方の部分Ｄ０〜Ｄ１及び後方の部分Ｄ４〜Ｄ５で、輪郭部Ｄ１〜Ｄ４に対して画像データの変化の傾斜が同じ符号となっており、Ｄ０からＤ５にかけての領域が、画像データがなだらかに変化しているような、低い周波数成分からなる画像領域であることを示している。
輪郭外部の平坦度Ｌがゼロに近いほど、輪郭部の外側部分が平坦であることを示し、平坦度Ｌがゼロから大きく離れるほど、輪郭部の外側部分が平坦でないことを示している。このようにして、輪郭幅検出回路５７は輪郭幅Ｗと輪郭外部の平坦度Ｌを出力する。
次に、倍率制御量生成回路５８の動作の説明を行う。図４４は、倍率制御量の制御方法を説明するための図である。図４４において、横軸は輪郭外部の平坦度Ｌを示し、縦軸は倍率制御量に乗じる制御係数ＫＬを示し、ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３及びＴＨ４はそれぞれ閾値を示す。
図４４に示すように、Ｌ＜ＴＨ１及びＴＨ４＜Ｌの範囲では、制御係数ＫＬ＝０である。また、ＴＨ１≦Ｌ＜ＴＨ２の範囲では、Ｌに比例してＫＬが増加する。また、ＴＨ２≦Ｌ＜ＴＨ３の範囲では、ＫＬ＝１である。また、ＴＨ３≦Ｌ＜ＴＨ４の範囲では、Ｌに比例してＫＬが減少する。また、ＴＨ４＜Ｌの範囲では、ＫＬ＝０である。つまり、Ｌがゼロに近いほど、ＫＬは大きな値をとり、Ｌがゼロから大きく離れるほど、ＫＬは小さな値をとる。このように、輪郭外部の平坦度Ｌと閾値ＴＨ１〜ＴＨ４に基づいて、制御係数ＫＬが発生される。
図４５（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態１５における変換倍率の制御方法（制御係数ＫＬと倍率制御量の関係）を説明するための図である。図４５（ａ）〜（ｄ）において、横軸は画像の水平位置を示し、縦軸は倍率制御量を示す。図４５（ａ）〜（ｄ）は制御係数ＫＬを変化させた場合の倍率制御量ＲＺＣの変化の様子を例示した図である。図４５（ａ）はＫＬ＝１の場合、図４５（ｂ）はＫＬ＝０．５の場合、図４５（ｃ）はＫＬ＝０．２５の場合、図４５（ｄ）はＫＬ＝０の場合を示す。図４５（ａ）〜（ｄ）において、Ｇは倍率制御量の振幅（最大値と最小値の差）である。図４５（ａ）に示されるＫＬ＝１の場合にＧ＝Ｇ１であるとすると、図４５（ｂ）に示されるＫＬ＝０．５の場合にはＧ＝０．５×Ｇ１であり、図４５（ｃ）に示されるＫＬ＝０．２５の場合にはＧ＝０．２５×Ｇ１であり、図４５（ｄ）に示されるＫＬ＝０の場合にはＧ＝０となり、ＫＬの値が小さいほど、倍率制御量の振幅が小さくなる。また、実施の形態６で説明したように、倍率制御量の振幅が小さいほど、輪郭部の鮮鋭度改善の効果は小さくなる。
既に述べたように、輪郭部の外側部分が平坦であるほど制御係数ＫＬは大きな値をとり、輪郭部の外側部分が平坦でなくなるほど制御係数ＫＬは小さな値をとる。したがって、輪郭外部の平坦度Ｌがゼロに近いほど倍率制御量の振幅は大きくなり、逆に、輪郭外部の平坦度Ｌがゼロから大きく離れるほど倍率制御量の振幅が小さくなる。即ち、輪郭部の外側部分が平坦である場合には輪郭部の鮮鋭度を改善するように働くが、輪郭部の外側部分が平坦でない場合には、変換倍率を局所的に変動させないように働く。
輪郭部を含む近傍領域が高周波成分からなるような場合には、変換倍率を局所的に変動させることによって、高周波成分を劣化させてしまうという問題がある。また、輪郭部を含む近傍領域が低周波成分からなるような場合には、変換倍率を局所的に変動させることによって、不要な偽輪郭を発生させてしまう。しかし、実施の形態１５における画像処理装置は、輪郭部の外側部分が平坦でない場合には、変換倍率を局所的に変動させないように働くため、上記のような画質劣化を防ぐことができる。
実施の形態１６．
上記実施の形態４〜１５までにおいては、水平方向の画素数変換を例に説明したが、垂直方向の画素数変換についても同様の動作によって実現することができ、同様の効果を得ることができる。垂直方向の画素数変換と水平方向の画素数変換を順次又は同時に施すことにより、垂直方向及び水平方向の両方についても同様の効果を得ることができる。
図４６は、本発明の実施の形態１６に係る画像処理装置の構成（垂直方向及び水平方向に画素数を変換する場合の構成）を示すブロック図である。図４６の画像処理装置７０は、垂直輪郭幅検出回路６０と、垂直輪郭基準位置検出回路６１と、垂直倍率制御量生成回路６２と、垂直倍率生成回路６３と、垂直画素数変換回路６４と、水平輪郭幅検出回路６５と、水平輪郭幅検出回路６６と、水平倍率制御量生成回路６７と、水平倍率生成回路６８と、水平画素数変換回路６９とを備えている。
図４６において、垂直輪郭幅検出回路６０、垂直輪郭基準位置検出回路６１、垂直倍率制御量生成回路６２、垂直倍率生成回路６３、及び垂直画素数変換回路６４は、垂直方向の画素数変換をする画像処理部を構成しており、水平輪郭幅検出回路６５、水平輪郭基準位置検出回路６６、水平倍率制御量生成回路６７、水平倍率生成回路６８、及び水平画素数変換回路６９は、水平方向の画素数変換をする画像処理部を構成している。また、垂直輪郭幅検出回路６０及び水平輪郭幅検出回路６５は、それぞれ図１７の輪郭幅検出回路５１に相当し、垂直輪郭基準位置検出回路６１及び水平輪郭基準位置検出回路６６は、それぞれ図１７の輪郭基準位置検出回路５２に相当し、垂直倍率制御量生成回路６２及び水平倍率制御量生成回路６７は、それぞれ図１７の倍率制御量生成回路５３に相当し、垂直倍率生成回路６３及び水平倍率生成回路６８は、それぞれ図１７の倍率生成回路５４に相当し、垂直画素数変換回路６４及び水平画素数変換回路６９は、それぞれ図１７の画素数変換回路５５に相当している。
入力画像データＤＩは、垂直輪郭幅検出回路６０、垂直輪郭基準位置検出回路６１及び垂直画素数変換回路６４に入力される。垂直輪郭幅検出回路６０は、入力された画像データＤＩの画像レベルが垂直方向に変化している期間を垂直輪郭幅ＷＶとして検出し、この垂直輪郭幅ＷＶを出力する。垂直輪郭幅検出回路６０から出力された垂直輪郭幅ＷＶは、垂直輪郭基準位置検出回路６１及び垂直倍率制御量生成回路６２に入力される。
垂直輪郭基準位置検出回路６１は、画像データＤＩと垂直輪郭幅ＷＶに基づいて、垂直方向の輪郭部の基準位置ＰＭＶを検出し、この垂直輪郭基準位置ＰＭＶを出力する。垂直輪郭基準位置検出回路６１から出力された垂直輪郭基準位置ＰＭＶは垂直倍率制御量生成回路６２に入力される。
垂直倍率制御量生成回路６２は、垂直輪郭幅ＷＶと垂直輪郭基準位置ＰＭＶに基づいて、垂直方向の変換倍率を制御するための垂直倍率制御量ＲＺＣＶを生成し、この垂直倍率制御量ＲＺＣＶを出力する。垂直倍率制御量生成回路６２から出力された垂直倍率制御量ＲＺＣＶは垂直倍率生成回路６３に入力される。
垂直倍率生成回路６３は、垂直倍率制御量ＲＺＣＶ及び予め与えられた垂直方向の任意の基準変換倍率情報ＲＺＶ０に基づいて、垂直方向の変換倍率情報（垂直変換倍率情報）ＲＺＶを生成し、この垂直変換倍率情報ＲＺＶを出力する。垂直倍率生成回路６３から出力された垂直変換倍率情報ＲＺＶは垂直画素数変換回路６４に入力される。
垂直画素数変換回路６４は、垂直変換倍率情報ＲＺＶに基づいて、入力画像データＤＩの垂直方向の画素数を変換し、変換結果の画像データＤＶを出力する。垂直画素数変換回路６４から出力された画像データＤＶは、水平輪郭幅検出回路６５、水平輪郭基準位置検出回路６６及び水平画素数変換回路６９に入力される。
水平輪郭幅検出回路６５は、入力された画像データＤＶの画像レベルが水平方向に変化している期間を水平輪郭幅ＷＨとして検出し、この水平輪郭幅ＷＨを出力する。水平輪郭幅検出回路６５から出力された水平輪郭幅ＷＨは、水平輪郭基準位置検出回路６６及び水平倍率制御量生成回路６７に入力される。
水平輪郭基準位置検出回路６６は、画像データＤＶと水平輪郭幅ＷＨに基づいて、水平方向の輪郭部の基準位置ＰＭＨを検出し、この水平輪郭基準位置ＰＭＨを出力する。水平輪郭基準位置検出回路６６から出力された水平輪郭基準位置ＰＭＨは水平倍率制御量生成回路６７に入力される。
水平倍率制御量生成回路６７は、水平輪郭幅ＷＨと水平輪郭基準位置ＰＭＨに基づいて、水平方向の変換倍率を制御するための水平倍率制御量ＲＺＣＨを生成し、この水平倍率制御量ＲＺＣＨを出力する。水平倍率制御量生成回路６７から出力された水平倍率制御量ＲＺＣＨは水平倍率生成回路６８に入力される。
水平倍率生成回路６８は、水平倍率制御量ＲＺＣＨ及び予め与えられた水平方向の任意の基準変換倍率清報ＲＺＨ０に基づいて、水平方向の変換倍率情報（水平変換倍率情報）ＲＺＨを生成し、この水平変換倍率情報ＲＺＨは水平倍率生成回路６８から出力された水平変換倍率情報ＲＺＨは水平画素数変換回路６９に入力される。
水平画素数変換回路６９は、水平方変換倍率情報ＲＺＨに基づいて、画像データＤＶの水平方向の画素数を変換し、変換結果の画像データを出力画像データＤＯとして出力する。
なお、画像処理装置７０内のそれぞれ回路の詳しい動作は、これまで既に説明した内容と同様である。また、垂直画素数変換回路６４及び水平画素数変換回路６９は、一般にはメモリのような、画像データを一時記憶できる回路を備えることによって実現される。また、水平の基準変換倍率情報ＲＺＨ０＝１、且つ、垂直の基準変換倍率情報ＲＺＶ０＝１のときは、画像全体の拡大変換及び縮小変換はなされず、輪郭部の鮮鋭度のみが制御される。
このように、水平方向の基準変換倍率情報ＲＺＨ０、垂直方向の基準変換倍率情報ＲＺＶ０、水平倍率制御量ＲＺＣＨ、垂直倍率制御量ＲＺＣＶを、それぞれ独立且つ、任意に設定することにより、水平方向の変換倍率と水平方向の輪郭部の鮮鋭度を独立に制御することができ、且つ、垂直方向の変換倍率と垂直方向の輪郭部の鮮鋭度とを独立に制御することができる。これにより、水平方向には入力画像の水平方向の輪郭幅ごとにそれぞれ所望の鮮鋭度に制御でき、且つ、垂直方向には垂直方向の輪郭幅ごとにそれぞれ所望の鮮鋭度に制御できる。
例えば、垂直方向の基準変換倍率情報ＲＺＶ０＝１／２（変換倍率は２倍）に設定し、水平方向の基準変換倍率情報ＲＺＨ０＝１（変換倍率は１倍）に設定することで、インタレース画像からノンインタレース画像に変換（走査線変換）することができ、水平方向と垂直方向の輪郭部を独立に所望の鮮鋭度に制御できる。
なお、上記の画像処理装置７０の動作の説明では、画素数変換の動作として垂直方向の画素数変換と水平方向の画素数変換の動作を順次実施する場合について説明したが、水平方向の画素数を変換した後に垂直方向の画素数を変換しても、又は垂直方向の画素数変換と水平方向の画素数変換を同時に実施しても、同様の効果を得ることができる。
以上に説明したように、実施の形態１６によれば、入力画像データの輪郭幅と輪郭基準位置を検出し、この輪郭幅と輪郭基準位置に基づいて倍率制御量を生成し、この倍率制御量に基づいて変換倍率情報を生成し、この変換倍率情報に基づいて入力画像データの画素を補間演算して画素数変換をすることにより、任意の幅（期間）の輪郭部を所望の幅（期間）の輪郭部に変換することができるので、出力画像の鮮鋭度を向上することができ、任意の基準変換倍率において所望の鮮鋭度の輪郭部が得られる。また、上記の倍率制御量が輪郭部の振幅に依存しないので、画像全体に過不足なく鮮鋭度を向上することができる。
実施の形態１７．
図４７は、本発明の実施の形態１７に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１７の画像表示装置では、画像データ入力回路２１の後段に上記実施の形態１６の画像処理装置７０（構成については図４６参照）が配置され、さらにその後段に表示装置２２が配置されている。
画像信号は、画像データ入力回路２１に入力される。ここで、画像信号は、画像データ信号と同期信号の両方を含むものとする。画像データ入力回路２１は、画像信号のフォーマットに基づいて画像データＤＩを出力する。
例えば、画像信号がアナログ信号である場合、画像データ入力回路２１は、Ａ／Ｄ変換器により構成され、同期信号によって定められる周期でサンプリングされた画像データを出力する。又は、画像信号がエンコードされたデジタル信号である場合、画像データ入力回路２１は、デコーダ回路により構成され、デコードされた画像データを出力する。
画像データ入力回路２１から出力された画像データＤＩは、画像処理装置７０に入力される。画像処理装置７０は、上記実施の形態１６において詳しく説明したように、画像の輪郭部において、輪郭幅及び輪郭基準位置に基づいて変換倍率を制御しながら垂直方向及び水平方向の画素数を変換し、変換結果の画像データＤＯを出力する。
画像処理装置７０で画素数変換された画像データＤＯは、表示装置２２に入力され、画像データＤＯに基づく画像が表示装置２２に表示される。
以上に説明したように、実施の形態１７によれば、上記実施の形態１６の画像処理装置を設けて画像表示装置を構成することにより、任意の幅（期間）の輪郭部を所望の幅（期間）の輪郭部に変換することができるので、所望の鮮鋭度の画像を表示することができ、任意の基準変換倍率において輪郭部の鮮鋭度を保持した画像を表示することができる。また、輪郭部の差分量に依存することがないので、画像全体に過不足なく鮮鋭度を向上した画像を表示することができる。
実施の形態１８．
上記実施の形態４〜１７では、ハードウェアによって画素数を変換する構成について説明したが、ソフトウェアによって画素数を変換することもできる。実施の形態１８では、ソフトウェアによって画素数を変換する例について説明する。
図４８は、本発明の実施の形態１８における画像表示動作のフローチャートであって、ソフトウェア処理（ソフトウェアとハードウェアが混在していている場合を含む）によって画素数を変換して表示する動作（画像処理方法及び画像表示方法）を説明するフローチャートである。図４８において、処理２０１は垂直方向のデータ生成手順（画素数変換手順）、処理２０２は水平方向のデータ生成手順（画素数変換手順）である。
なお、図４８では、垂直方向及び水平方向の両方向に対して画素数変換をする場合について説明するが、水平方向又は垂直方向のそれぞれについて独立に画素数変換することや、いずれかの方向にのみ画素数変換するも可能である。
まず、図４８の処理２０１の垂直方向のデータ生成動作を開始する。ステップＳ２１では、画素数を変換する画像データ（図４６のＤＩに相当）から、着目画素に対する垂直方向の輪郭幅の検出及びフィルタ演算に必要な複数の画素データを抽出する。次のステップＳ２２では、上記ステップＳ２１で抽出された複数の画素データから、垂直方向の輪郭幅（図４６のＷＶに相当）を検出する。次のステップＳ２３では、上記ステップＳ２１で抽出された複数の画素データと上記ステップＳ２２で検出された垂直方向の輪郭幅に基づいて、垂直方向の輪郭基準位置（図４６のＰＭＶに相当）を検出する。次のステップＳ２４では、上記ステップＳ２２で検出された垂直方向の輪郭幅とステップＳ２３で検出された垂直方向の輪郭基準位置とに基づいて、垂直方向の倍率制御量（図４６のＲＺＣＶに相当）を生成する。次のステップＳ２５では、上記ステップＳ２４で生成された垂直方向の倍率制御量と予め与えられた垂直方向の基準変換倍率情報（図４６のＲＺＶ０に相当）とを重畳して、垂直方向の変換倍率情報（図４６のＲＺＶに相当）を生成する。次のステップＳ２６では、上記ステップＳ２５で生成された垂直方向の変換倍率情報と上記ステップＳ２１で抽出された複数の画素データから、垂直方向のフィルタ演算を実施し、演算結果を保存する。上記ステップＳ２１からＳ２６までの手順を、着目画素が画像の端に達するまで繰り返す（ステップＳ２７）。ここで、画像の端とは、例えば画像の左端から演算する場合は、画像の右端を示す。
上記ステップＳ２７で着目画素が画像の端に達した場合は、着目画素を次のラインに移動し、上記ステップＳ２１からＳ２７までの手順を、最終ラインに達するまで繰り返す（ステップＳ２８）。このような手順を全画素に実施することで、垂直方向の画素数の変換が完了する。
上記垂直方向のデータ生成を完了したら、次に図４８の処理２０２の水平方向のデータ生成動作の開始する。ステップＳ２９では、垂直方向の画素数が変換された画像データ（図４６のＤＶに相当）から、着目画素に対する水平方向の輪郭幅の検出及び水平方向のフィルタ演算に必要な複数の画素データを抽出する。次のステップＳ３０では、上記ステップＳ２９で抽出された複数の画素データから、水平方向の輪郭幅（図４６のＷＨに相当）を検出する。次のステップＳ３１では、上記ステップＳ３０で抽出された複数の画素データと上記ステップＳ３２で検出された水平方向の輪郭幅に基づいて、水平方向の輪郭基準位置（図４６のＰＭＨに相当）を検出する。次のステップＳ３２では、上記ステップＳ３０で検出された水平方向の輪郭幅とステップＳ３１で検出された水平方向の輪郭基準位置とに基づいて、水平方向の倍率制御量（図４６のＲＺＣＨに相当）を生成する。次のステップＳ３３では、上記ステップＳ３２で生成された倍率制御量と予め与えられた水平方向の基準変換倍率情報（図４６のＲＺＨ０に相当）とを重畳して、水平方向の変換倍率情報（図４６のＲＺＨに相当）を生成する。次のステップＳ３４では、上記ステップＳ３３で生成された変換倍率と上記ステップＳ２９で抽出された複数の画素データから、水平方向のフィルタ演算を実施し、演算結果を保存する。上記ステップＳ２９からＳ３４までの手順を、着目画素が画像の端に達するまで繰り返す（ステップＳ１５）。
上記ステップＳ３５で着目画素が画像の端に達した場合は、着目画素を次のラインに移動し、上記ステップＳ２９からＳ３５までの手順を、最終ラインに達するまで繰り返す（ステップＳ３６）。このような手順を全画素に実施することで、水平方向の画素数の変換が完了する。
上記垂直方向のデータ生成及び上記水平方向のデータ生成を完了したら、最後にステップＳ３７において、画素数変換された画像を表示する。
なお、図４８におけるそれぞれのステップの処理内容については、上記実施の形態４〜１７で既に詳しく説明した。
また、図４８では、垂直方向の画素数を変換した後に水平方向の画素数を変換しているが、水平方向の画素数を変換した後に垂直方向の画素数を変換することも可能である。つまり、図４８の処理２０２のフロー実施した後に図４８処理２０１のフローを実施することも可能である。又は、図４８の処理２０１のフローと図４８の処理２０２のフローのいずれか一方のみを実施することも可能である。
また、図４８では、垂直方向及び水平方向の画素数変換において着目画素を画像の左から右、上から下の順で演算しているが、この順番はこの限りではなく、任意の方向から演算しても同様の結果を得ることができる。
また、図４８のステップＳ２５，Ｓ３３の変換倍率情報（図４６のＲＺＶ，ＲＺＨに相当）の１ラインでの平均値は、上記実施の形態４の図１８において説明したように、画像全体の変換倍率（図４６のＲＺＶ０，ＲＺＨ０に相当）と同じになるようにする。つまり、図４８のステップＳ２４，Ｓ３２の倍率制御量（図４６のＲＺＣＶ，ＲＺＣＨに相当）の１ラインでの総和がゼロになるようにする。
以上に説明したように、実施の形態１８によれば、上記実施の形態４〜１７の画像処理方法及び画像表示方法をソフトウェア処理によって実施することにより、任意の幅（期間）の輪郭部を所望の幅（期間）の輪郭部に変換することができるので、所望の鮮鋭度の画像を表示することができ、任意の基準変換倍率において輪郭部の鮮鋭度を保持した画像を表示することができる。また、輪郭部の差分量に依存することがないので、画像全体に過不足なく鮮鋭度を向上した画像を表示することができる。さらに、輪郭基準位置のデータレベルを変えていないので、輪郭部の画素数変換処理によって輪郭部の位置が移動するといった事態をを防ぐことができる。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【国際調査報告】
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