(57)【要約】【課題】入力画像を拡大縮小して出力画像を生成する際に、必要なメモリー容量や負荷を増大させることなく、出力画像の周縁における画質を高める。【解決手段】画像処理装置５は、入力画像から切出解像度を有する切出画像を切り出し、切出画像を解像度変換して、出力解像度よりも高解像度の拡大画像を生成し、生成した拡大画像から出力解像度に相当する部分を抽出することにより出力画像を生成する。【選択図】図１
2012068905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像から、所定の出力解像度を有する出力画像を生成する画像処理装置であって、
前記入力画像から、切出解像度を有する切出画像を切り出す切出処理手段と、
前記切出画像を解像度変換して、前記出力解像度よりも高解像度の拡大画像を生成し、生成した前記拡大画像から前記出力解像度に相当する部分を抽出することにより前記出力画像を生成する拡大処理手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記拡大処理手段は、
前記切出画像の水平方向の解像度を変換して、変換後のデータを水平ライン毎に出力する水平解像度変換手段と、
前記水平解像度変換手段が出力するライン毎のデータから前記出力解像度に相当する部分をクリッピングして、水平変換画像のデータをライン毎に出力する水平クリップ手段と、
前記水平クリップ手段によりクリッピングされた水平変換画像のデータを順次記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された水平変換画像の垂直方向の解像度を変換して、変換後のデータを垂直ライン毎に出力する垂直解像度変換手段と、
前記垂直解像度変換手段が出力するライン毎のデータから前記出力解像度に相当する部分をクリッピングして、前記出力画像のデータをライン毎に出力する垂直クリップ手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記拡大処理手段が備える前記水平解像度変換手段は、入力画像データの水平方向の解像度を、前記出力解像度よりも高解像度に変換することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記拡大処理手段が備える前記垂直解像度変換手段は、前記記憶手段に記憶された水平変換画像の垂直方向の解像度を、前記出力解像度よりも高解像度に変換することを特徴とする請求項２または３記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記切出処理手段は、前記出力解像度と拡大率から求められる必要な前記入力画像の解像度よりも多くの画素を含む領域を、前記入力画像から切り出すことを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項６】
入力画像から、所定の出力解像度を有する出力画像を生成する画像処理方法であって、
前記入力画像から、切出解像度を有する切出画像を切り出し、
前記切出画像を解像度変換して、前記出力解像度よりも高解像度の拡大画像を生成し、
生成した前記拡大画像から前記出力解像度に相当する部分を抽出することにより前記出力画像を生成すること、
を特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
入力画像から、所定の出力解像度を有する出力画像を生成し、生成した前記出力画像を表示する表示装置であって、
前記入力画像から、切出解像度を有する切出画像を切り出す切出処理手段と、
前記切出画像を解像度変換して、前記出力解像度よりも高解像度の拡大画像を生成し、生成した前記拡大画像から前記出力解像度に相当する部分を抽出することにより前記出力画像を生成する拡大処理手段と、
前記拡大処理手段により生成された前記出力画像を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の拡大縮小を行う画像処理装置、画像処理方法、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を拡大縮小する際に、入力画像の一部を切り出して拡大または縮小し、出力画像を生成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、出力画像の解像度と拡大縮小率とに対応するサイズで入力画像の一部を切り出して、拡大縮小率に従って解像度変換を行う。この解像度変換によって切り出した画像よりも高解像度の出力画像を生成する場合には、例えば補間演算によって、入力画像の少ない画素の画素情報から多くの画素の画素情報が生成される。具体的には、出力画像の画素情報を、その画素に対応する位置にある入力画像の画素、及び、その周辺の複数の画素の画素情報から算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０９７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された方法のように、補間演算等の手法を用いて画像を高解像度化する場合、複数の画素の画素情報を元に一つの画素の画素情報を算出することで、高品質の出力画像を得ている。しかしながら、出力画像の端に位置する画素は、入力画像の端の画素から画素情報を求めなければならない。つまり、入力画像の端よりも外側には画素が存在しないから、出力画像の端の画素情報は、より少ない画素の画素情報から算出することになる。このため、出力画像の周縁部において画質が低下するという問題があった。また、この問題を解消するために演算処理のもとになる画像のサイズを大きくしたり、演算処理を複雑化したりすると、要求されるメモリーの容量やハードウェア性能が格段に高まり、実現が困難になるというという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、入力画像を拡大縮小して出力画像を生成する際に、必要なメモリー容量や負荷を増大させることなく、出力画像の周縁における画質を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、入力画像から、所定の出力解像度を有する出力画像を生成する画像処理装置であって、前記入力画像から、切出解像度を有する切出画像を切り出す切出処理手段と、前記切出画像を解像度変換して、前記出力解像度よりも高解像度の拡大画像を生成し、生成した前記拡大画像から前記出力解像度に相当する部分を抽出することにより前記出力画像を生成する拡大処理手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、出力解像度より高解像度の拡大画像を得た後で、この拡大画像から出力解像度に相当する部分を抽出して出力画像を生成するので、出力画像は、解像度変換後の画像の周縁部が除かれた画像となる。このため、解像度変換の際に周縁部に生じる低画質の部分が除去されるので、抽出された出力画像は、その周縁まで高画質となることが期待できるので、出力画像の画質の向上を図ることができる。また、解像度変換後の画像から一部を抽出する処理は、変換後の高解像度の画像をメモリーに格納することなく実行可能であり、必要なメモリー容量や負荷を増大させることなく実現できる。
ここで、拡大率とは、１倍以下の拡大率、すなわち入力画像を縮小する場合の倍率を含んでいる。
【０００６】
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記拡大処理手段は、前記切出画像の水平方向の解像度を変換して、変換後のデータを水平ライン毎に出力する水平解像度変換手段と、前記水平解像度変換手段が出力するライン毎のデータから前記出力解像度に相当する部分をクリッピングして、水平変換画像のデータをライン毎に出力する水平クリップ手段と、前記水平クリップ手段によりクリッピングされた水平変換画像のデータを順次記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された水平変換画像の垂直方向の解像度を変換して、変換後のデータを垂直ライン毎に出力する垂直解像度変換手段と、前記垂直解像度変換手段が出力するライン毎のデータから前記出力解像度に相当する部分をクリッピングして、出力画像のデータをライン毎に出力する垂直クリップ手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、切出画像の水平方向の解像度を変換して変換後のデータを水平ライン毎に出力し、ライン毎に出力されるデータから出力解像度に相当する部分をクリッピングする。つまり、水平方向の解像度変換および出力解像度相当のデータへのクリッピングをライン毎に実行するので、水平解像度の変換とクリッピングの処理中に画像をメモリーに蓄積する必要がない。従って、必要なメモリー容量を抑えることができ、かつ処理の高速化を図ることができる。また、垂直解像度変換についても、記憶手段に記憶された画像データを垂直方向のライン毎に読み込んで、垂直方向の解像度を変換し、出力解像度よりも垂直方向の解像度が高い画像を出力し、この画像から出力解像度に相当する部分をクリッピングする。この垂直方向の解像度に関する処理は垂直方向のライン毎に行われ、この処理中にメモリーに画像データを蓄積する必要がないので、メモリー容量の使用量を抑えるとともに、より一層の処理の高速化を図ることができる。
【０００７】
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記拡大処理手段が備える前記水平解像度変換手段は、入力画像データの水平方向の解像度を、前記出力解像度よりも高解像度に変換することを特徴とする。
本発明によれば、水平解像度変換手段が、切り出された画像の水平方向の解像度を、出力解像度よりも高解像度に変換するので、切出画像の水平方向の解像度を、出力解像度と拡大率から求められる必要最小限の解像度にすることができる。これにより、処理対象のデータ量を抑え、負荷の軽減と処理の高速化を実現できる。また、出力解像度よりも高解像度の画像を容易に得られるので、容易に高画質化を図ることができる。
【０００８】
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記拡大処理手段が備える前記垂直解像度変換手段は、前記記憶手段に記憶された水平変換画像の垂直方向の解像度を、前記出力解像度よりも高解像度に変換することを特徴とする。
本発明によれば、垂直解像度変換手段が、水平変換画像の垂直方向の解像度を、出力解像度よりも高解像度に変換するので、切出画像の垂直方向の解像度を、出力解像度と拡大率から求められる必要最小限の解像度にすることができる。これにより、処理対象のデータ量を抑え、負荷の軽減と処理の高速化を実現できる。また、出力解像度よりも高解像度の画像を容易に得られるので、容易に高画質化を図ることができる。
【０００９】
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記切出処理手段は、前記出力解像度と拡大率から求められる必要な入力画像の解像度よりも多くの画素を含む領域を、前記入力画像から切り出すことを特徴とする。
本発明によれば、入力画像から切出画像を切り出す際に、必要とされる解像度よりも高解像度の画像を切り出すので、出力解像度よりも高解像度の画像を容易に生成できる。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明は、入力画像から、所定の出力解像度を有する出力画像を生成する画像処理方法であって、前記入力画像から、切出解像度を有する切出画像を切り出し、前記切出画像を解像度変換して、前記出力解像度よりも高解像度の拡大画像を生成し、生成した前記拡大画像から前記出力解像度に相当する部分を抽出することにより前記出力画像を生成することを特徴とする。
本発明の方法を実行することにより、解像度変換によって入力画像を拡大した高画質の出力画像を生成することができる。すなわち、出力解像度より高解像度の拡大画像を得た後で、この拡大画像から出力解像度に相当する部分を抽出して出力画像を生成するので、出力画像は、解像度変換後の画像の周縁部が除かれた画像となる。このため、解像度変換の際に周縁部に生じる低画質の部分が除去されるので、抽出された出力画像は、その周縁まで高画質となることが期待できるので、出力画像の画質の向上を図ることができる。また、解像度変換後の画像から一部を抽出する処理は、変換後の高解像度の画像をメモリーに格納することなく実行可能であり、必要なメモリー容量や負荷を増大させることなく実現できる。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、本発明は、入力画像から、所定の出力解像度を有する出力画像を生成し、生成した前記出力画像を表示する表示装置であって、前記入力画像から、切出解像度を有する切出画像を切り出す切出処理手段と、前記切出画像を解像度変換して、前記出力解像度よりも高解像度の拡大画像を生成し、生成した前記拡大画像から前記出力解像度に相当する部分を抽出することにより前記出力画像を生成する拡大処理手段と、前記拡大処理手段により生成された前記出力画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、解像度変換によって入力画像を拡大した高画質の出力画像を表示できる。すなわち、出力解像度より高解像度の拡大画像を得た後で、この拡大画像から出力解像度に相当する部分を抽出して出力画像を生成するので、出力画像は、解像度変換後の画像の周縁部が除かれた画像となる。このため、解像度変換の際に周縁部に生じる低画質の部分が除去されるので、抽出された出力画像は、その周縁まで高画質となることが期待できるので、出力画像の画質の向上を図ることができる。また、解像度変換後の画像から一部を抽出する処理は、変換後の高解像度の画像をメモリーに格納することなく実行可能であり、必要なメモリー容量や負荷を増大させることなく実現できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、必要なメモリー容量や負荷を増大させることなく、入力画像の一部を切り出して解像度変換することによって、周縁を含む出力画像の画質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した実施形態に係る表示装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】拡大表示に係る表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】画像を拡大する処理の一例を示す図であり、（Ａ）は入力画像、（Ｂ）は入力画像から切り出されたクリップ画像、（Ｃ）は水平解像度変換後の画像、（Ｄ）は水平方向にクリップされた出力水平クリップ後画像、（Ｅ）は垂直解像度変換後の画像、（Ｆ）は垂直方向にクリップされた出力垂直クリップ後画像を示す。
【図４】一般的な解像度変換の様子を示す図であり、（Ａ）は変換前の画像の画素の配置を示し、（Ｂ）は変換後の画像の画素の配置を示す。
【図５】本実施形態に係る解像度変換の様子を示す図であり、（Ａ）は変換前の画像における画素の配置を示し、（Ｂ）は変換後の画像における画素の配置を示し、（Ｃ）はクリップ後の画像における画素の配置を示す。
【図６】変形例における画像を拡大する処理を示す図であり、（Ａ）は入力画像、（Ｂ）は入力画像から切り出されたクリップ画像、（Ｃ）は水平解像度変換後の画像、（Ｄ）は水平方向にクリップされた出力水平クリップ後画像、（Ｅ）は垂直解像度変換後の画像、（Ｆ）は垂直方向にクリップされた出力垂直クリップ後画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係る表示装置１の機能的構成を示す図である。
図１に示す表示装置１は、スクリーンＳＣに画像を投射するプロジェクターであり、光源装置２と、光源装置２が発した光を変調する液晶ライトバルブ３と、液晶ライトバルブ３で変調された光を集光及び拡散してスクリーンＳＣに投射する投射光学系４とを備えている。
【００１５】
光源装置２は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ、レーザー等からなる光源を備えている。この光源装置２は、光源が発した光を液晶ライトバルブ３に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよく、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群（図示略）、偏光板、或いは光源が発した光の光量を液晶ライトバルブ３に至る経路上で低減させる調光素子等を備えたものであってもよい。
液晶ライトバルブ３は、例えば、ＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型液晶パネルを備え、これら透過型液晶パネル上に画像処理装置５によって処理された画像が描画される。
投射光学系４は、液晶ライトバルブ３で変調されたＲＧＢ３色の変調光を合成するプリズム、プリズムで合成された投射画像をスクリーンＳＣに結像させるレンズ群等を備えている。なお、液晶ライトバルブ３が１枚の透過型液晶パネルで構成される場合、プリズムに相当する部材は不要である。
これらの光源装置２、液晶ライトバルブ３、及び投射光学系４を含む画像の表示に係る各構成部は、全体として本発明の表示手段に相当するが、特に液晶ライトバルブ３が表示手段に相当する。但し、表示手段の構成は液晶ライトバルブ３に限定されず、画像を表示することが可能であれば、その一部または全部を上記のような各種機能部によって代替できる。
【００１６】
表示装置１には、内蔵する記憶装置が記憶する画像ソース（図示略）、または、パーソナルコンピューターや各種画像プレーヤー等の外部の画像供給装置（図示略）から画像信号が入力される。表示装置１に入力される画像信号は、静止画像であっても動画像であってもよい。ここでは一例として、静止画像のデジタル画像データが入力される場合について説明する。
表示装置１は、表示装置１全体を制御する制御装置１０、制御装置１０の制御に従って、上記画像ソースまたは外部の画像供給装置から入力される画像データを処理する画像処理装置５、画像処理装置５によって処理された画像データに基づいて液晶ライトバルブ３に描画する駆動制御部６２、及び、制御装置１０の制御に従って光源装置２に対して駆動電流を供給し、光源装置２を点灯／消灯させる光源駆動装置１１を備えている。制御装置１０には、表示装置１の本体上面や背面に配置された操作パネル１２が接続されている。操作パネル１２は複数の操作子を備え、これら操作子の操作に対応する操作信号を生成して制御装置１０に出力する。
【００１７】
本実施形態の画像処理装置５は、上記の画像データが入力される入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）５１、及び、この入力インターフェース５１に入力された画像を逐次処理する複数の処理部を備え、制御装置１０の制御に従って入力画像を処理し、処理後の画像データをフレームメモリー６１に書き込む。駆動制御部６２は、制御装置１０の制御に従って、フレームメモリー６１から処理後の画像データを読み出して、液晶ライトバルブ３を駆動して画像を表示させる。
画像処理装置５が備える処理部は、入力インターフェース５１に入力された画像をクリッピングする入力クリップ部５２（切出処理手段）と、入力クリップ部５２が処理した画像の水平解像度変換を行う水平解像度変換部５３（水平解像度変換手段）と、水平解像度変換部５３による変換後の画像をクリップする処理を行う出力水平クリップ部５４（水平クリップ手段）と、出力水平クリップ部５４が処理した画像を一時的に格納するラインメモリー５５（記憶手段）と、ラインメモリー５５に格納された画像の垂直解像度変換を行う垂直解像度変換部５６（垂直解像度変換手段）と、垂直解像度変換部５６による変換後の画像をクリッピングする出力垂直クリップ部５７（垂直クリップ手段）とを含む。これら水平解像度変換部５３、出力水平クリップ部５４、ラインメモリー５５、垂直解像度変換部５６、及び出力垂直クリップ部５７を含んで本発明の拡大処理手段が構成される。
【００１８】
図２は、表示装置１の動作を示すフローチャートであり、特に、入力画像を拡大または縮小して表示する拡大縮小機能を実行する場合の動作を示す。
拡大縮小機能の実行時には、操作パネル１２の操作によってズーム倍率（拡大率）が指定されるので、制御装置１０は、指定されたズーム倍率を取得する（ステップＳ１１）。続いて、制御装置１０は、出力解像度とズーム倍率に基づいて、入力画像からクリッピングする解像度を算出し（ステップＳ１２）、算出した解像度の画像を入力画像から切り出して拡大する画像拡大縮小処理を、画像処理装置５によって実行させる（ステップＳ１３）。これにより、入力画像が指定されたズーム倍率で拡大または縮小されて、スクリーンＳＣに表示される。
【００１９】
画像処理装置５の動作について詳細に説明する。
図３は、画像処理装置５が実行する画像拡大縮小処理の一例を示す図である。図３中、（Ａ）は入力画像を示し、（Ｂ）は入力画像から切り出されたクリップ画像（切出画像）を示し、（Ｃ）は水平解像度変換後の画像を示し、（Ｄ）は水平方向にクリップされた出力水平クリップ後画像を示し、（Ｅ）は垂直解像度変換後の画像を示し、（Ｆ）は垂直方向にクリップされた出力垂直クリップ後画像を示す。
以下の説明では、図３（Ａ）に示すように７２０×４８０の入力画像１０１をズーム倍率２倍で拡大して、出力解像度１０２４×７６８の出力画像にして表示する場合を例に挙げて説明する。
入力クリップ部５２は、入力インターフェース５１に入力された入力画像１０１の一部を、出力解像度とズーム倍率とから求められる切出解像度に合わせてクリッピングし、図３（Ｂ）に示すクリップ画像１０２を生成する。入力画像１０１において入力クリップ部５２がクリップする部分は任意であり、例えば操作パネル１２の操作によって指定できる。
【００２０】
次に、水平解像度変換部５３が、入力クリップ部５２が出力したクリップ画像１０２の水平解像度を出力解像度に合わせて拡大する水平解像度変換処理を実行する。この例では水平方向の出力解像度は１０２４ドットであるが、水平解像度変換部５３は、解像度を出力解像度よりも多い１０２８ドットに拡大する。このため、水平解像度変換部５３が出力する水平解像度変換後画像１０３は、図３（Ｃ）に示すように、水平方向の解像度が出力解像度よりも４ドット多い１０２８×３８４ドットの画像となっている。
続いて、出力水平クリップ部５４は、水平解像度変換部５３が出力する水平解像度変換後画像１０３から、出力解像度に相当する部分、すなわち１０２４×３８４ドットの出力水平クリップ後画像１０４を抽出し、この出力水平クリップ後画像１０４をラインメモリー５５に書き込む。出力水平クリップ部５４は、例えば、水平解像度変換後画像１０３の両端に位置する２ドットの外部領域１０３Ａを切り捨てる。
【００２１】
本実施形態の表示装置１は、出力解像度よりも多い横１０２８ドットの水平解像度変換後画像１０３を生成してから、横方向に１０２４ドットの部分だけを抽出することにより、画質の向上を図っている。この点について詳述する。
解像度変換を行う手法としては、線形補間法、投影法、最近傍法などの公知の方法を用いることができる。ここでは線形補間法を用いる場合を例に挙げて説明する。
【００２２】
図４は、線形補間法による一般的な解像度変換の様子を示す図であり、（Ａ）は変換前の画像の画素の配置を示し、（Ｂ）は変換後の画像の画素の配置を示す。
また、図５は、本実施形態に係る解像度変換の様子を示す図であり、（Ａ）は変換前の画像における画素の配置を示し、（Ｂ）は変換後の画像における画素の配置を示し、（Ｃ）はクリップ後の画像における画素の配置を示す。これら図４及び図５には処理対象の画像の解像度を高める処理を行う場合を例示する。
水平方向が５１２ドットの画像を１０２４ドットに拡大する場合、補間演算によって複数の画素の画素データから一つの画素データを生成することで不足の画素データを生成する。例えば図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、変換前の先頭の画素Ａ−１、Ａ−２の画素データをもとに画素Ｂ−１を生成し、画素Ａ−１〜３から画素Ｂ−２を生成し、以下同様に、変換後の各画素の画素データは、同じ位置にある変換前の画素と、その両隣の画素を含む３つの画素から生成される。
ところがこの方法では、端に位置する画素Ｂ−１と画素Ｂ−１０２４だけは、対応する位置及びその両隣の画素が２つしかない。この端に位置する画素Ｂ−１と画素Ｂ−１０２４とを他の画素と同様に生成するため、通常は、実際は存在しない画素Ａ−１の前の画素Ａ−０、及び、画素Ａ−５１２の後の画素Ａ−５１３を仮想的に生成し、この仮想の画素データを使用して画素Ｂ−１と画素Ｂ−１０２４を生成する。画素Ａ−０及び画素Ａ−５１３の画素データは、例えば、画素Ａ−１、画素Ａ−５１２のコピーか、画素データ「０」（ＲＧＢ３色とも輝度０、すなわち黒色）である。このため、画素Ｂ−１及び画素Ｂ−１０２４の画素データは、他の画素に比べて不自然な色となったり、他の画素に比べて暗くなったりする。
【００２３】
これに対し、本実施形態では、解像度変換により余分の画素を生成し、この画素を切り捨てることで画質の向上を図っている。
図５（Ａ）に示す５１２ドットの変換前の画像データから、図５（Ｂ）に示すように１０２８ドットの画像データを生成する。端に位置する画素Ｂ−１及び画素Ｂ−１０２８は、上記のように仮想の画素を含めた３画素の画素データから生成されるため、他の画素に比べて不自然な色であったり、暗い色であったりする可能性がある。ここで、画像処理装置５は、出力水平クリップ部５４によって、図５（Ｂ）に示す１０２８ドットの変換後のデータから余分の４ドットを除去する。具体的には、先頭の画素Ｂ−１、２の２ドット及び末尾の画素Ｂ−１０２７、１０２８の２ドットを除去する。これにより、他の画素よりも品質がよくない可能性がある画素が除去され、画素Ｂ−３〜１０２６が出力水平クリップ後画像１０４として出力される。上記の補間演算は、３画素より多くの画素から１つの画素の画素データを求めることも可能である。この場合には、変換後の画素Ｂ−１、１０２８だけでなく、より多くの画素が、仮想の画素の影響を受けることになる。このような場合に対応するため、図５（Ｂ）に示す例では先頭と末尾を２ドットずつ削除している。水平解像度変換部５３がより高解像度に変換することで、出力水平クリップ部５４が、より多くの画素を削除する構成とすることも勿論可能である。また、出力水平クリップ部５４が削除する画素（図３（Ｃ）の外部領域１０３Ａ）は先頭と末尾で均等である必要はない。
【００２４】
また、水平解像度変換部５３は、クリップ画像１０２を水平方向のライン単位で取得し、解像度を変換する処理をライン単位で行い、処理後の水平解像度変換後画像１０３をライン単位で出力する。より詳細には、水平解像度変換部５３は、クリップ画像１０２の１ライン分のデータを先頭ドットから順に取得し、先頭の画素Ａ−１、Ａ−２を取得した時点で変換後の画像の先頭の画素Ｂ−１を生成する。以下、水平解像度変換部５３はクリップ画像１０２の処理対象のラインのデータを取得しながら、水平解像度変換後画像１０３の画素データを生成し、水平解像度変換後画像１０３を先頭ドットから順に出力する。この水平解像度変換部５３の処理においてクリップ画像１０２及び水平解像度変換後画像１０３を１ライン全てメモリーに格納する必要はない。そして、水平解像度変換部５３は、水平解像度変換後画像１０３の１ラインの画像データを先頭ドットから順に出力する。出力水平クリップ部５４は、水平解像度変換部５３が先頭ドットから出力する１ラインのデータのうち、先頭の２ドット及び末尾の２ドットの画像データを読み捨てる。この簡単な処理により、外部領域１０３Ａを除いた出力水平クリップ後画像１０４を抽出できる。そして、出力水平クリップ部５４は、水平解像度変換後画像１０３の１ラインの先頭と末尾を読み捨てた残りのデータを、先頭のドットから順にラインメモリー５５に書き込む。
従って、水平解像度変換部５３及び出力水平クリップ部５４が実行する処理において、クリップ画像１０２、水平解像度変換後画像１０３及び出力水平クリップ後画像１０４の１ライン分全体のデータをメモリーに記憶する必要はないので、必要なメモリー容量を抑えるとともに、処理の高速化を図ることができる。
【００２５】
垂直解像度変換部５６は、ラインメモリー５５から出力水平クリップ後画像１０４を垂直方向の１ラインずつ読み出して、解像度変換を行い、図３（Ｅ）に示す垂直解像度変換後画像１０５を生成する。垂直解像度変換部５６が解像度変換を行う処理方法は、例えば図５を参照して説明した補間演算法である。垂直解像度変換部５６は、要求される出力解像度（ここでは７６８ドット）よりも多い７７２ドットの垂直解像度変換後画像１０５を出力する。出力垂直クリップ部５７は、垂直解像度変換部５６が出力する垂直解像度変換後画像１０５の垂直方向において、先頭と末尾の２ドットずつの外部領域１０５Ａを除去し、縦７６８ドットの出力垂直クリップ部画像１０６を生成する。この出力垂直クリップ部画像１０６は液晶ライトバルブ３に表示される出力画像の解像度に適合している。出力垂直クリップ部５７は、クリップ後の出力垂直クリップ部画像１０６をフレームメモリー６１に書き込み、駆動制御部６２は、フレームメモリー６１に書き込まれた出力垂直クリップ部画像１０６を読み出して、液晶ライトバルブ３に描画する。
【００２６】
ここで、垂直解像度変換部５６は、ラインメモリー５５に記憶された出力水平クリップ後画像１０４を垂直方向のライン単位で取得し、１ラインずつ解像度変換を行い、処理後の垂直解像度変換後画像１０５をライン単位で出力する。より詳細には、垂直解像度変換部５６は、出力水平クリップ後画像１０４の１ライン分のデータを縦方向に先頭ドットから順に取得し、先頭の数画素を取得した時点で変換後の画像の先頭の画素を生成する。以下、垂直解像度変換部５６は出力水平クリップ後画像１０４の処理対象のラインのデータを取得しながら、変換後の画素データを生成し、垂直解像度変換後画像１０５を先頭ドットから順に出力する。また、出力垂直クリップ部５７は、垂直解像度変換部５６が先頭から順に出力する垂直解像度変換後画像１０５のデータの先頭と末尾とを読み捨てることで、外部領域１０５Ａを除去して出力垂直クリップ部画像１０６を生成し、出力垂直クリップ部画像１０６を先頭ドットから順にフレームメモリー６１に書き込む。
従って、垂直解像度変換部５６及び出力垂直クリップ部５７が実行する処理において、垂直解像度変換後画像１０５の１ライン分全体のデータをメモリーに記憶する必要はないので、必要なメモリー容量を抑えるとともに、処理の高速化を図ることができる。
【００２７】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係る表示装置１は、入力画像から所定の出力解像度を有する出力画像を生成する画像処理装置５を有し、入力画像から切出解像度を有するクリップ画像１０２を切り出す入力クリップ部５２と、クリップ画像１０２を解像度変換して、出力解像度よりも高解像度の拡大画像としての水平解像度変換後画像１０３及び垂直解像度変換後画像１０５を生成し、生成したこれらの拡大画像から出力解像度に相当する部分をクリップすることで所定解像度の出力画像を生成するので、解像度変換によって入力画像を拡大した高画質の出力画像を生成することができる。すなわち、出力解像度より高解像度の拡大画像を得た後で、この拡大画像から出力解像度に相当する部分を抽出して出力画像を生成するので、出力画像は、解像度変換後の画像の周縁部が除かれた画像となる。このため、解像度変換の際に周縁部に生じる低画質の部分が除去されるので、抽出された出力画像は、その周縁まで高画質となることが期待できるので、出力画像の画質の向上を図ることができる。また、解像度変換後の画像から一部を抽出する処理は、変換後の高解像度の画像をメモリーに格納することなく実行可能であり、必要なメモリー容量や負荷を増大させることなく実現できる。
【００２８】
また、画像処理装置５は、入力クリップ部５２によって切り出されたクリップ画像１０２の水平方向の解像度を変換して、変換後のデータを水平ライン毎に出力する水平解像度変換部５３と、水平解像度変換部５３が出力するライン毎のデータから出力解像度に相当する部分をクリッピングして、水平変換画像のデータをライン毎に出力する水平クリップ部と、水平クリップ部により抽出された水平変換画像のデータを順次記憶するラインメモリー５５と、ラインメモリー５５に記憶された水平変換画像の垂直方向の解像度を変換して、変換後のデータを垂直ライン毎に出力する垂直解像度変換部５６と、垂直解像度変換部５６が出力するライン毎のデータから出力解像度に相当する部分をクリッピングして、出力画像のデータをライン毎に出力する出力垂直クリップ部５７と、を備えている。
水平解像度変換部５３は、入力クリップ部５２により切り出された画像の水平方向の解像度を変換して変換後のデータを水平ライン毎に出力し、出力水平クリップ部５４は、水平解像度変換部５３がライン毎に出力するデータから出力解像度に相当する部分を抽出する。このように、水平方向の解像度変換および出力解像度に相当するデータへの抽出をライン毎に実行するので、水平解像度変換部５３及び出力水平クリップ部５４の処理中に画像をメモリーに蓄積する必要がない。従って、必要なメモリー容量を抑えることができ、かつ処理の高速化を図ることができる。また、垂直解像度変換部５６は、ラインメモリー５５に記憶された画像データを垂直方向のライン毎に読み込んで、垂直方向の解像度を変換し、出力解像度よりも垂直方向の解像度が高い出力垂直クリップ部画像１０６を出力し、この出力垂直クリップ部画像１０６から出力解像度に相当する部分を出力垂直クリップ部５７が抽出する。この垂直方向の解像度に関する処理を、垂直方向のライン毎に行うので、この処理中にメモリーに画像データを蓄積する必要がなく、メモリー容量の使用量を抑えるとともに、より一層の処理の高速化を図ることができる。
【００２９】
また、水平解像度変換部５３は、入力クリップ部５２がクリッピングしたクリップ画像１０２の水平方向の解像度を、出力解像度より高解像度に変換する。このため、出力解像度とズーム倍率から求められる必要な解像度のクリップ画像１０２から、出力解像度より高解像度の画像を容易に得ることができ、高画質の出力画像を得ることができる。さらに、垂直解像度変換部５６は、ラインメモリー５５に記憶された出力水平クリップ後画像１０４の垂直方向の解像度を、出力解像度より高解像度に変換する。このため、出力解像度とズーム倍率から求められる必要な解像度のクリップ画像１０２から、出力解像度よりも高解像度の画像を容易に得ることができ、高画質の出力画像を得ることができる。
【００３０】
また、入力クリップ部５２は、出力解像度とズーム倍率から決定されるサイズに合わせて入力画像１０１をクリッピングしてクリップ画像１０２を生成するので、クリップ画像１０２を記憶するメモリーの容量が必要最小限で済むという利点がある。
【００３１】
なお、上記実施形態では、入力クリップ部５２が出力解像度とズーム倍率から決定されるサイズに合わせたクリップ画像１０２を生成し、このクリップ画像１０２を、水平解像度変換部５３及び垂直解像度変換部５６によって、出力解像度よりも大きいサイズに変換する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、入力クリップ部５２がクリッピングするサイズを大きめにする方法も有用である。以下、この場合について変形例として説明する。
【００３２】
［変形例］
図６は、変形例における画像を拡大する処理を示す図である。図６において、（Ａ）は入力画像、（Ｂ）は入力画像から切り出されたクリップ画像、（Ｃ）は水平解像度変換後の画像、（Ｄ）は水平方向にクリップされた出力水平クリップ後画像、（Ｅ）は垂直解像度変換後の画像、（Ｆ）は垂直方向にクリップされた出力垂直クリップ後画像を示す。なお、この変形例における出力画像のサイズを１０２４×７６８ドット、ズーム倍率を２倍とする。
【００３３】
この図６に示す変形例では、入力クリップ部５２により、入力画像１０１をクリッピングして大きめのクリップ画像１１２を生成する。クリップ画像１１２は、出力画像が１０２４×７６８ドット、ズーム倍率が２倍である場合に必要な最小限のサイズ５１２×３８４ドットよりも大きく、縦横に余分の外部領域１１２Ａを有する。
水平解像度変換部５３は、この外部領域１１２Ａを含むクリップ画像１１２を解像度変換し、水平解像度変換後画像１１３を出力する。水平解像度変換後画像１１３の水平方向の解像度は、１０２８ドットであり、出力画像として要求される１０２４ドットより多い。この水平解像度変換後画像１１３を出力水平クリップ部５４がクリッピングすることで、水平解像度変換後画像１１３が有する外部領域１１３Ａのうち、水平方向の余分が除去され、出力画像の水平解像度に適合する出力水平クリップ後画像１１４が生成される。
【００３４】
クリップ画像１１２を補間演算して水平解像度変換後画像１１３を生成する場合、本来必要な範囲よりも外側の画素のデータが存在するので、水平解像度変換後画像１１３のうち外部領域１１３Ａを除く部分の画素データは、実在する画素の画素データから求められたデータであり、他の画素に比べて不自然な色であったり、他の画素に比べて暗かったりする可能性はない。従って、水平解像度変換後画像１１３から外部領域１１３Ａを除去することで、水平方向については高画質の出力画像を得られる。
【００３５】
また、垂直解像度変換部５６は、垂直方向の外部領域１１４Ａを有する出力水平クリップ後画像１１４を解像度変換して、外部領域１１５Ａを有する垂直解像度変換後画像１１５を生成する。出力水平クリップ後画像１１４を補間演算して垂直解像度変換後画像１１５を生成する場合、出力水平クリップ後画像１１４の外部領域１１４Ａを利用して補間演算が行われるので、垂直解像度変換後画像１１５において外部領域１１５Ａを除く部分の画素データは、実在する画素の画素データから求められたデータである。このため、他の画素に比べて不自然な色であったり、他の画素に比べて暗かったりする可能性はない。従って、垂直解像度変換後画像１１５から外部領域１１５Ａを除去することで、高画質の出力画像である出力垂直クリップ部画像１１６を得られる。
この図６に示す変形例によれば、入力クリップ部５２が、出力解像度とズーム倍率から求められる必要な入力画像の解像度よりも多くの画素を含むクリップ画像１１２を生成し、このクリップ画像１１２を処理することで、高解像度の画像を容易に生成し、周縁を含む出力画像の画質の向上を図ることができる。
【００３６】
なお、上述した実施形態は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、上記実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。例えば、上記実施形態の表示装置１が備える水平解像度変換部５３及び垂直解像度変換部５６は、補間演算によって解像度変換を行うものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、投影法や最近傍法等の手法により解像度変換を行ってもよい。この場合も、解像度変換後の画像の周縁部は画質が低下する傾向にあるため、本願のようにクリッピングを行って出力画像を得ることは有用である。また、上記実施形態では、ズーム倍率を２倍とする場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１倍以上の任意のズーム倍率で本発明を適用することが可能であり、ズーム倍率が１倍未満の場合、すなわち入力画像を縮小して表示する場合にも適用可能である。また、上記実施形態では静止画像を表示する場合を例に挙げて説明したが、動画像を表示する場合にも勿論本発明を適用することができ、この場合は、動画像を構成する各フレームを上記のように処理すればよい。
【００３７】
また、例えば、本発明の表示装置は、スクリーンＳＣに映像を投射するプロジェクターに限定されず、液晶表示パネルに画像／映像を表示する液晶モニターまたは液晶テレビ、或いは、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）に画像／映像を表示するモニター装置またはテレビ受像機、ＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode）、ＯＥＬ（Organic Electro-Luminescence）等と呼ばれる有機ＥＬ表示パネルに画像／映像を表示するモニター装置またはテレビ受像機等の自発光型の表示装置など、各種の表示装置も本発明の画像表示装置に含まれる。この場合、液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬ表示パネルが表示手段に相当する。また、図１に示した表示装置１の各機能部は、表示装置の機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。
さらに、上記実施形態では、入力画像をズーム倍率と出力解像度とに合わせて加工する処理を、表示装置１が備える制御装置１０の制御により、画像処理装置５が実行する構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、この一連の処理を、表示装置１に外部接続されたパーソナルコンピューター等の画像供給装置が実行する構成としても良い。この場合の画像供給装置は、表示装置１が備える画像処理装置５及び制御装置１０の機能を備えるものとすることができる。また、本発明は、このような装置が実行するプログラムとして実現することも可能である。これらの構成では、表示装置１は、上記画像供給装置から入力される画像をスクリーンＳＣに投射するものであれば良く、さらに、上記画像供給装置から入力される減光率に従って調光素子１２０を調整する機能を備えているものであれば、より好ましい。
また、上記実施形態では、光源が発した光を変調する表示手段として、ＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型または反射型の液晶パネルを用いた液晶ライトバルブを具備する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、１枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式、３枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた方式、１枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせたＤＭＤ方式等を採用することも可能である。ここで、１枚のみの液晶パネルまたはＤＭＤを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びＤＭＤ以外にも、光源が発した光を変調可能な構成であれば問題なく採用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１…表示装置、２…光源装置、３…液晶ライトバルブ（表示手段）、４…投射光学系、５…画像処理装置、１０…制御装置、５２…入力クリップ部（切出処理手段）、５３…水平解像度変換部（水平解像度変換手段）、５４…出力水平クリップ部（水平クリップ手段）、５５…ラインメモリー（記憶手段）、５６…垂直解像度変換部（垂直解像度変換手段）、５７…出力垂直クリップ部（垂直クリップ手段）、６１…フレームメモリー、６２…駆動制御部、ＳＣ…スクリーン。
【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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