(57)【要約】【課題】画像のエッジを急峻に立たせることができようにすると共にリンギングを低減できるようにする。【解決手段】補間曲面生成回路１により生成された補間曲面から、高解像度の画像信号におけるエッジの位相を示す特徴量及びエッジの方向を示す特徴量を算出する。該算出されたエッジの位相及び方向を示す特徴量から、注目位置の画素データが属するクラスを検出する。これにより、高解像度の画像信号を生成する場合に、エッジを急峻に立たせることができると共にリンギングを低減することができる。特に、高倍密（ズーム） 時に、今まで以上にエッジを急峻に立たせた高解像度の画像信号を得ることができる。【選択図】図１
2009272713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像信号から、当該第１の画像信号よりも高解像度の第２の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の画素データを選択して補間曲面を生成する補間曲面生成部と、
前記補間曲面生成部により生成された補間曲面から、前記第２の画像信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量算出部により算出されたエッジの位相を示す特徴量から、前記注目位置の画素データが属するクラスを検出する第１のクラス検出部と、
前記第１のクラス検出部で検出されたクラスを参照して係数データを選択する係数データ選択部と、
前記第１の画像信号から、前記第２の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第２の画素データを選択する第１の画素データ選択部と、
前記第１の画素データ選択部で選択された複数の第２の画素データと前記係数データ選択部で選択された係数データとを演算して、前記注目位置の画素データを求める推定演算部と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記特徴量算出部は、
前記補間曲面生成部により生成された補間曲面から、前記第２の画像信号におけるエッジの方向を示す特徴量を算出し、
前記第１のクラス検出部は、
前記エッジの位相を示す特徴量及び前記エッジの方向を示す特徴量から、前記注目位置の画素データが属するクラスを検出する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１の画像信号から、前記第２の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第３の画素データを選択する第２の画素データ選択部と、
前記第２の画素データ選択部で選択された前記複数の第３の画素データのレベル分布パターンを検出し、当該レベル分布パターンに基づいて前記注目位置の画素データが属するクラスを検出する第２のクラス検出部とを備える請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記特徴量算出部は、
前記補間曲面を所定の成分に基づいて微分して一次微分値および二次微分値を求めて前記エッジの位相を示す特徴量とし、
前記第１のクラス検出部は、
前記一次微分値と前記二次微分値で構成される平面上で円周方向にクラスの分割を行い、求めた一次微分値及び二次微分値を前記平面上に展開して、前記注目位置の画素データが属する位相のクラスを検出する請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記特徴量算出部は、
前記補間曲面を所定の成分に基づいて微分して一次微分値を求めて前記エッジの方向を示す特徴量とし、
前記第１のクラス検出部は、
前記一次微分値の各々で構成される平面上で円周方向にクラスの分割を行い、求めた一次微分値を前記平面上に展開して、前記注目位置の画素データが属する方向のクラスを検出する請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
第１の画像信号から、当該第１の画像信号よりも高解像度の第２の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の画素データを選択して補間曲面を生成する第１のステップと、
前記第１のステップで生成された補間曲面から、前記第２の画像信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出する第２のステップと、
前記第２のステップで算出されたエッジの位相を示す特徴量から、前記注目位置の画素データが属するクラスを検出する第３のステップと、
前記第３のステップで検出されたクラスを参照して係数データを選択する第４のステップと、
前記第１の画像信号から、前記第２の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第２の画素データを選択する第５のステップと、
前記第５のステップで選択された複数の第２の画素データと前記第４のステップで選択された係数データとを演算して、前記注目位置の画素データを求める第６のステップと
を有する画像処理方法。
【請求項７】
前記第２のステップでは、
前記第１のステップで生成された補間曲面から、前記第２の画像信号におけるエッジの方向を示す特徴量を算出し、
前記第３のステップでは、
前記エッジの位相を示す特徴量及び前記エッジの方向を示す特徴量から、前記注目位置の画素データが属するクラスを検出する請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項８】
第１の画像信号よりも高解像度の第２の画像信号に対応する教師信号から前記第１の画像信号に対応する生徒信号を生成する生徒信号生成部と、
前記生徒信号生成部により生成された前記生徒信号から、前記教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の画素データを選択して補間曲面を生成する補間曲面生成部と、
前記補間曲面生成部により生成された補間曲面から、前記教師信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量算出部により算出されたエッジの位相を示す特徴量から、前記注目位置の画素データが属するクラスを検出する第１のクラス検出部と、
前記生徒信号生成部により生成された生徒信号から、前記教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第２の画素データを選択する第１の画素データ選択部と、
前記第１のクラス検出部で検出されたクラス、前記第１の画素データ選択部で選択された複数の第２の画素データおよび前記教師信号における注目位置の画素データを用いた演算により、前記第１の画像信号を前記第２の画像信号に変換する際に用いられる係数データをクラス毎に求める演算部とを備える係数データ生成装置。
【請求項９】
前記特徴量算出部は、
前記補間曲面生成部により生成された補間曲面から、前記教師信号におけるエッジの方向を示す特徴量を算出し、
前記第１のクラス検出部は、
前記エッジの位相を示す特徴量及び前記エッジの方向を示す特徴量から、前記注目位置の画素データが属するクラスを検出する請求項８に記載の係数データ生成装置。
【請求項１０】
第１の画像信号よりも高解像度の第２の画像信号に対応する教師信号から前記第１の画像信号に対応する生徒信号を生成する第１のステップと、
前記第１のステップで生成された前記生徒信号から、前記教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の画素データを選択して補間曲面を生成する第２のステップと、
前記第２のステップで生成された補間曲面から、前記教師信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出する第３のステップと、
前記第３のステップで算出されたエッジの位相を示す特徴量から、前記注目位置の画素データが属するクラスを検出する第４のステップと、
前記第１のステップで生成された生徒信号から、前記教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第３の画素データを選択する第５のステップと、
前記第４のステップで検出されたクラス、前記第５のステップで選択された複数の第３の画素データおよび前記教師信号における注目位置の画素データを用いた演算により、前記第１の画像信号を前記第２の画像信号に変換する際に用いられる係数データをクラス毎に求める第６のステップとを有する係数データ生成方法。
【請求項１１】
前記第３のステップでは、
前記第２のステップで生成された補間曲面から、前記教師信号におけるエッジの方向を示す特徴量を算出し、
前記第４のステップでは、
前記エッジの位相を示す特徴量及び前記エッジの方向を示す特徴量から、前記注目位置の画素データが属するクラスを検出する請求項１０に記載の係数データ生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標準解像度の画像を高解像度の画像に変換する場合などに用いて好適な画像処理装置及び画像処理方法並びに係数データ生成装置及び係数データ生成方法に関するものである。詳しくは、補間曲面生成部により生成された補間曲面から、高解像度の画像信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出し、該算出されたエッジの位相を示す特徴量から、注目位置の画素データが属するクラスを検出することで、高解像度の画像信号を生成する場合に、エッジを急峻に立たせることができようにすると共にリンギングを低減できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、標準解像度または低解像度の画像(以下ＳＤ画像ともいう)を、高解像度の画像(以下ＨＤ画像ともいう)に変換したり、また、画像を拡大したりする処理が行われている。この場合、いわゆる補間フィルタなどによって、不足している画素の画素値の補間(補償)を行う。
【０００３】
しかしながら、補間フィルタによって画素の補間を行っても、ＳＤ画像に含まれていない、ＨＤ画像の成分(高周波成分)を復元することはできないため、高解像度の画像を得ることは困難であった。
【０００４】
この問題を解決した画像処理装置は、ＳＤ画像と所定の係数データとの線形結合により、ＨＤ画像の画素の予測値を求める適応処理を行うことで、ＳＤ画像には含まれていない高周波成分を復元する。
【０００５】
例えば、いま、ＨＤ画像を構成する画素(以下ＨＤ画素ともいう)の画素値ｙの予測値Ｅ[ｙ]を、幾つかのＳＤ画素(ＳＤ画像を構成する画素)の画素値(以下学習データともいう)ｘ１、ｘ２、・・・、ｘｉと、所定の係数データｗ１、ｗ２、・・・、ｗｉの線形結合により規定される線形１次結合モデルにより求めることを考える。この場合、予測値Ｅ[ｙ]は、下記の式（１）で表すことができる。
【０００６】
【数１】
2009272713.tif 000003
【０００７】
そこで、一般化するために、係数データｗの集合でなる行列Ｗ、学習データの集合でなる行列Ｘ、および予測値Ｅ[ｙ]の集合でなる行列Ｙ’を、下記の式（２）で定義する。
【０００８】
【数２】
2009272713.tif 000004
【０００９】
これにより、下記の式（３）のような観測方程式が成立する。
【００１０】
【数３】
2009272713.tif 000005
【００１１】
そして、式（３）に示す観測方程式に最小自乗法を適用して、ＨＤ画素の画素値ｙに近い予測値Ｅ[ｙ]を求めることを考える。この場合、教師データとなるＨＤ画素の真の画素値ｙの集合でなる行列Y、およびＨＤ画素の画素値ｙに対する予測値Ｅ[ｙ]の残差eの集合でなる行列Ｅを下記の式（４）で定義する。
【００１２】
【数４】
2009272713.tif 000006
【００１３】
これにより、式（３）から下記の式（５）に示す残差方程式が成立する。
【００１４】
【数５】
2009272713.tif 000007
【００１５】
この場合、ＨＤ画素の画素値ｙに近い予測値Ｅ[ｙ]を求めるための係数データｗｉは、例えば、下記の式（６）に示す自乗誤差を最小にすることで求めることができる。
【００１６】
【数６】
2009272713.tif 000008
【００１７】
従って、式（６）の自乗誤差を係数データｗｉで微分したものが０になる場合、即ち、下記の式（７）を満たす係数データｗｉが、ＨＤ画素の画素値ｙに近い予測値Ｅ[ｙ]を求めるため最適値ということになる。
【００１８】
【数７】
2009272713.tif 000009
【００１９】
そこで、まず、式（７）を、係数データｗｉで微分することにより、下記の式（８）が成立する。
【００２０】
【数８】
2009272713.tif 000010
【００２１】
式（７）および式（８）より、下記の式（９）が得られる。
【００２２】
【数９】
2009272713.tif 000011
【００２３】
さらに、式（５）の残差方程式における学習データｘ、係数データｗ、教師データｙ、および残差eの関係を考慮すると、式（９）から、下記の式（１０）に示す正規方程式を得ることができる。
【００２４】
【数１０】
2009272713.tif 000012
【００２５】
式（１０）の正規方程式は、求めるべき係数データｗの数と同じ数だけたてることができ、従って、式（１０）を解くことで(但し、式（１０）を解くには、式（１０）において、係数データｗにかかる係数で構成される行列が正則である必要がある)、最適な係数データｗを求めることができる。なお、式（１０）を解くにあたっては、例えば、掃き出し法(Gauss-Jordanの消去法)などを適用することが可能である。
【００２６】
以上のようにして、最適な係数データｗを求めておき、さらに、その係数データｗを用い、式１により、ＨＤ画素の画素値ｙに近い予測値Ｅ[ｙ]を求めるのが適応処理である。なお、適応処理は、ＳＤ画像には含まれていない、ＨＤ画像に含まれる成分が再現される点で、補間処理とは異なる。即ち、適応処理では、式（１）だけを見る限りは、いわゆる補間フィルタを用いての補間処理と同一であるが、その補間フィルタのタップ係数に相当する係数データｗが、教師データｙを用いての、いわば学習により求められるため、ＨＤ画像に含まれる成分を再現することができる。即ち、容易に、高解像度の画像を得ることができる。このことから、適応処理は、いわば画像(の解像度)の創造作用がある処理ということができる。
【００２７】
図１８は、以上のような適応処理により、ＳＤ画像データＤｉｎをＨＤ画像データＤｏｕｔに変換する画像処理装置４００の構成例を示すブロック図である。ＳＤ画像データＤｉｎは、入力として予測タップ選択回路６とクラスタップ選択回路１０に供給される。
【００２８】
クラスタップ選択回路１０は、適応処理により予測値を求めようとするＨＤ画素(以下注目画素ともいう)に対応するＳＤ画素(以下クラスタップともいう)を選択する。クラス検出回路１１は、クラスタップを構成するＳＤ画素の画素値のレベルパターン(画素値の分布)を検出する。例えば、クラス検出回路１１は、クラスタップを構成するＳＤ画素の特徴量をＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)を用いて求めて所定のクラスにクラス分類する。クラスコード生成回路４Ｃは、そのレベルパターンにあらかじめ割り当てられた値を注目画素のクラスコードとして算出して係数メモリ５Ｃに出力する。
【００２９】
係数メモリ５Ｃは、このクラスコードに基づいて係数データを推定予測演算回路７に出力する。すなわち、係数メモリ５Ｃは、あらかじめ学習が行われることにより求められた係数データをクラス毎に記憶しており、クラスコードが供給されるとそのクラスコードに対応する係数データを読み出し、推定予測演算回路７に供給する。
【００３０】
これにより、推定予測演算回路７には、予測タップ選択回路６からの注目画素に対応する予測タップと、その注目画素のクラスについての係数データとが供給される。そして、推定予測演算回路７は、係数データｗ１、ｗ２、・・・、ｗｉと、予測タップ選択回路からの予測タップを構成するＳＤ画素ｘ１、ｘ２、・・・、ｘｉとを用いて、式（１）に示した演算を行う。これにより、注目画素（ＨＤ画素）の画素値ｙの予測値Ｅ[ｙ]が求められ、これが、ＨＤ画素の画素値として出力される。
【００３１】
このような従来例に関連して、特許文献１には、ＳＤ画素をＨＤ画素に変換する画像信号変換装置が開示されている。この画像信号変換装置によれば、ＡＤＲＣにより求められた空間クラス、及びフレーム間差分値から求められた動きクラスに基づいてクラスを決定している。
【００３２】
【特許文献１】特開２００１−２３８１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
ところで、従来例及び特許文献１に係るクラス検出回路は、クラスタップを構成するＳＤ画素の特徴量をＡＤＲＣを用いて求めて所定のクラスにクラス分類している。このように、画素精度（画素単位）での特徴量を利用しているので、高倍密（ズーム）変換を行ったときにエッジの波形が立たないという問題があった。また、リンギングが発生する問題があった。
【００３４】
そこで、本発明はこのような課題を解決したものであって、画像のエッジを急峻に立たせることができようにすると共にリンギングを低減できるようにした画像処理装置及び画像処理方法並びに係数データ生成装置及び係数データ生成方法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】
【００３５】
上述した課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、第１の画像信号から、当該第１の画像信号よりも高解像度の第２の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の画素データを選択して補間曲面を生成する補間曲面生成部と、前記補間曲面生成部により生成された補間曲面から、前記第２の画像信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出する特徴量算出部と、前記特徴量算出部により算出されたエッジの位相を示す特徴量から、前記注目位置の画素データが属するクラスを検出する第１のクラス検出部と、前記第１のクラス検出部で検出されたクラスを参照して係数データを選択する係数データ選択部と、前記第１の画像信号から、前記第２の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第２の画素データを選択する第１の画素データ選択部と、前記第１の画素データ選択部で選択された複数の第２の画素データと前記係数データ選択部で選択された係数データとを演算して、前記注目位置の画素データを求める推定演算部とを備えるものである。
【００３６】
本発明に係る画像処理装置によれば、補間曲面生成部は、第１の画像信号から、当該第１の画像信号よりも高解像度の第２の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の画素データを選択して補間曲面を生成する。特徴量算出部は、この補間曲面から、第２の画像信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出する。第１のクラス検出部は、エッジの位相を示す特徴量から、注目位置の画素データが属するクラスを検出する。係数データ選択部は、検出されたクラスを参照して係数データを選択する。推定演算部は、複数の第２の画素データと係数データとを演算して注目位置の画素データを求める。
【００３７】
この例で、上述の特徴量算出部は、補間曲面から、第２の画像信号におけるエッジの方向を示す特徴量を算出する。第１のクラス検出部は、エッジの位相を示す特徴量及びエッジの方向を示す特徴量から、注目位置の画素データが属するクラスを検出する。これにより、高解像度の画像信号を生成する場合に、エッジを急峻に立たせることができると共にリンギングを低減することができる。
【００３８】
上述した課題を解決するために、本発明に係る画像処理方法は、第１の画像信号から、当該第１の画像信号よりも高解像度の第２の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の画素データを選択して補間曲面を生成する第１のステップと、前記第１のステップで生成された補間曲面から、前記第２の画像信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出する第２のステップと、前記第２のステップで算出されたエッジの位相を示す特徴量から、前記注目位置の画素データが属するクラスを検出する第３のステップと、前記第３のステップで検出されたクラスを参照して係数データを選択する第４のステップと、前記第１の画像信号から、前記第２の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第２の画素データを選択する第５のステップと、前記第５のステップで選択された複数の第２の画素データと前記第４のステップで選択された係数データとを演算して、前記注目位置の画素データを求める第６のステップとを有するものである。
【００３９】
上述した課題を解決するために、本発明に係る係数データ生成装置は、第１の画像信号よりも高解像度の第２の画像信号に対応する教師信号から前記第１の画像信号に対応する生徒信号を生成する生徒信号生成部と、前記生徒信号生成部により生成された前記生徒信号から、前記教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の画素データを選択して補間曲面を生成する補間曲面生成部と、前記補間曲面生成部により生成された補間曲面から、前記教師信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出する特徴量算出部と、前記特徴量算出部により算出されたエッジの位相を示す特徴量から、前記注目位置の画素データが属するクラスを検出する第１のクラス検出部と、前記生徒信号生成部により生成された生徒信号から、前記教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第２の画素データを選択する第１の画素データ選択部と、前記第１のクラス検出部で検出されたクラス、前記第１の画素データ選択部で選択された複数の第２の画素データおよび前記教師信号における注目位置の画素データを用いた演算により、前記第１の画像信号を前記第２の画像信号に変換する際に用いられる係数データをクラス毎に求める演算部とを備えるものである。
【００４０】
本発明に係る係数データ生成装置によれば、補間曲面生成部は、教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の画素データを生徒信号から選択して補間曲面を生成する。特徴量算出部は、この補間曲面から、教師信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出する。第１のクラス検出部は、エッジの位相を示す特徴量から、注目位置の画素データが属するクラスを検出する。演算部は、第１のクラス検出部で検出されたクラス、第１の画素データ選択部で選択された複数の第２の画素データおよび教師信号における注目位置の画素データを用いた演算により、第１の画像信号を第２の画像信号に変換する際に用いられる係数データをクラス毎に求める。
【００４１】
この例で、上述の特徴量算出部は、補間曲面から、教師信号におけるエッジの方向を示す特徴量を算出する。第１のクラス検出部は、エッジの位相を示す特徴量及びエッジの方向を示す特徴量から、注目位置の画素データが属するクラスを検出する。これにより、高解像度の画像信号を生成する場合に、エッジを急峻に立たせることができると共にリンギングを低減することができる係数データを提供できるようになる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明に係る画像処理装置及び画像処理方法によれば、補間曲面生成部により生成された補間曲面から、高解像度の画像信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出し、該算出されたエッジの位相を示す特徴量から、注目位置の画素データが属するクラスを検出するものである。
【００４３】
この構成によって、高解像度の画像信号を生成する場合に、エッジを急峻に立たせることができると共にリンギングを低減することができる。特に、高倍密（ズーム） 時に、今まで以上にエッジを急峻に立たせた高解像度の画像信号を得ることができる。
【００４４】
また、本発明に係る係数データ生成装置及び係数データ生成方法によれば、補間曲面生成部により生成された補間曲面から、高解像度の画像信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出し、該算出されたエッジの位相を示す特徴量から、注目位置の画素データが属するクラスを検出して、当該クラス毎に、第１の画像信号を高解像度の第２の画像信号に変換する際に用いられる係数データを求めるものである。
【００４５】
この構成によって、高解像度の画像信号を生成する場合に、エッジを急峻に立たせることができると共にリンギングを低減することができる係数データを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
続いて、本発明に係る画像処理装置及び画像処理方法並びに係数データ生成装置及び係数データ生成方法の第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。図１は、第１の実施形態に係る画像処理装置１００の構成例を示すブロック図である。図１に示す画像処理装置１００は、画素精度による特徴量を利用したクラス分類適応処理（例えばＡＤＲＣ）ではなく、画素精度より細かい情報、すなわち画素以下の情報を用いてクラス分類適応処理を行うものである。本発明ではエッジに特化した特徴量を用いる。具体的には、エッジの位相とエッジの方向を入力画像の補間曲面から求めた注目画素位置における一次微分値、二次微分値を用いて、それらをクラス化する。
【００４７】
図１に示す画像処理装置１００は、補間曲面生成回路１、特徴量算出判定回路２、クラス検出回路３、クラスコード生成回路４Ａ、係数メモリ５Ａ、予測タップ選択回路６、推定予測演算回路７、入力端子８及び出力端子９を備えている。
【００４８】
入力端子８には、ＳＤ画像データＤｉｎが入力される。補間曲面生成回路１は補間曲面生成部の一例であり、ＳＤ画像データＤｉｎから、当該ＳＤ画像データＤｉｎよりも高解像度のＨＤ画像データＤｏｕｔにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データを選択して補間曲面を生成する。例えば、補間曲面生成回路１は、補間曲面としてスプライン補間曲面を生成する。なお、補間曲面は、キュービック補間や、ラグランジュ補間、ランツォシュ補間などを利用しても良い。ただし、この補間曲面はなめらかにつながないと性能が出にくいため、ＤＲＣ（デジタル・リアリティー・クリエーション）でつくった曲面は含まない。これは、なめらかにつながないとクラスの連続性が保たれないためである。スプライン補間曲面を生成方法は、図３で詳述する。補間曲面生成回路１は、生成したスプライン補間曲面の情報を特徴量算出判定回路２に出力する。
【００４９】
特徴量算出判定回路２は特徴量算出部の一例であり、スプライン補間曲面から、ＨＤ画像データＤｏｕｔにおけるエッジの位相を示す特徴量及びエッジの方向を示す特徴量を算出する。図２は、エッジ位相及びエッジ方向の一例を示す概念図である。特徴量算出判定回路２は、注目画素位置でスプライン補間曲面から一次微分値および二次微分値を求める。ここで、一次微分値は、スプライン補間曲面における接線ベクトルを示し、二次微分値は、スプライン補間曲面における曲率を示している。この一次微分値と二次微分値は、図２に示すエッジ位相やエッジ方向を判定するために使用される。なお、一次微分値および二次微分値の算出方法は、図４で詳述する。
【００５０】
クラス検出回路３は第１のクラス検出部の一例であり、エッジの位相を示す特徴量や、エッジの方向を示す特徴量から、注目位置の画素データ（注目画素）が属するクラスを検出する。例えば、クラス検出回路３は、スプライン補間曲面の一次微分値および二次微分値から、注目画素の属するクラスを検出する。この例で、クラス検出回路３は、スプライン補間曲面の一次微分値と二次微分値で構成される平面上で円周方向にクラスの分割を行い、スプライン補間曲面の一次微分値および二次微分値をその平面上に展開してエッジ位相クラスを求める。また、クラス検出回路３は、スプライン補間曲面のｘの一次微分値とｙの一次微分値で構成される平面上で円周方向にクラスの分割を行い、スプライン補間曲面のｘ、ｙの一次微分値をその平面上に展開してエッジ方向クラスを求める。クラス検出回路３は、求めたエッジ位相クラス及びエッジ方向クラス（微分値クラス）をクラスコード生成回路４Ａに出力する。
【００５１】
クラスコード生成回路４Ａは、注目画素の属するクラスに基づいてクラスコードを生成して係数メモリ５Ａに出力する。例えば、クラスコード生成回路４Ａは、３ビットの位相クラスデータと４ビットの方向クラスデータをクラスコードとして出力する。係数メモリ５Ａは係数データ選択部の一例であり、このクラスコードを参照して係数データを選択して推定予測演算回路７に出力する。すなわち、係数メモリ５Ａは、あらかじめ学習が行われることにより求められた係数データをクラス毎に記憶しており、クラスコードが供給されるとそのクラスコードに対応する係数データを読み出し、推定予測演算回路７に供給する。
【００５２】
予測タップ選択回路６は第１の画素データ選択部の一例であり、ＳＤ画像データＤｉｎから、注目画素に対応する予測タップを選択して推定予測演算回路７に出力する。推定予測演算回路７は推定演算部の一例であり、係数データと予測タップ選択回路６からの予測タップを構成するＳＤ画素とを用いて、式（１）に示した演算を行う。これにより、注目画素（ＨＤ画素）の画素値ｙの予測値Ｅ[ｙ]が求められ、これが、ＨＤ画素の画素値から構成されるＨＤ画像データＤｏｕｔとして出力端子９から出力される。
【００５３】
このように、図１に示す画像処理装置１００は、エッジ位相及びエッジ方向の特徴量を用いて注目画素のクラスを分類している。これにより、例えばＳＤ画素からＨＤ画素に変換する場合に、ＨＤ画素のエッジ部分の位置を明確に把握することができる。これにより、高倍密変換を行ったときにエッジ波形が立たつようになると共に、リンギングの発生を防止できるようになる。
【００５４】
図３は、スプライン補間曲面の生成例を示す概念図である。スプライン補間曲面は、図３に示す例えば４×４の１６点（Ｑ00〜Ｑ33）の入力画素からB-spline曲面を生成する。このとき、画素間を生成する３次の式(１１)は、下記のようになる。式（１１）のＰが作りたい画素値（注目画素）で、Ｑが入力の画素値、ｔが作りたい位相(０−１)となる。なお、注目画素Ｐの位置が変わると図３に示すＱ00〜Ｑ33の１６点の入力画素の位置も変わる。
【００５５】
【数１１】
2009272713.tif 000013
【００５６】
式(１１)をｘについて一次微分すると下記の式（１２）になる。また、式(１１)をｙについて一次微分すると下記の式（１３）になる。
【００５７】
【数１２】
2009272713.tif 000014
【００５８】
また、式(１１)をｘについて二次微分すると下記の式（１４）になる。また、式(１１)をｙについて二次微分すると下記の式（１５）になる。
【００５９】
【数１３】
2009272713.tif 000015
【００６０】
続いて、エッジの位相クラスの算出例を説明する。図４は、エッジの位相クラスの算出例を示す概念図である。入力画像から求めたスプライン補間曲面における注目画素Ｐ１の位置で、一次微分値、二次微分値を求める。例えば、図４に示す注目画素Ｐ１の位置で、上述の式（１２）により、ｘの一次微分値を求め、上述の式（１３）により、ｙの一次微分値を求める。また、注目画素Ｐ１の位置で、上述の式（１４）により、ｘの二次微分値を求め、上述の式（１５）により、ｙの二次微分値を求める。そして、一次微分値と二次微分値で構成される平面上に、求めた一次微分値及び二次微分値を展開して、その平面上で円周方向にクラスの分割を行う。
【００６１】
例えば、下記の式（１６）により、ｘ、ｙの一次微分値の長さｄ１を求める。また、下記の式（１７）により、ｘ、ｙの二次微分値の長さｄ２を求める。
【００６２】
【数１４】
2009272713.tif 000016
【００６３】
長さｄ１、ｄ２はどちらも正であるために、下記の式（１８）により内積を求め符合ｓｇｎを求める。例えば、式（１８）で求められた内積が負の場合、符号ｓｇｎに−１を設定する。また、式（１８）で求められた内積が正の場合、符号ｓｇｎに＋１を設定する。
【００６４】
【数１５】
2009272713.tif 000017
【００６５】
例えば位相のクラス数が８のときには、下記の式（１９）のようにして求める。この例で、tan-1（ｘ）の値が、例えばπ／２であるときと、−π／２であるときでは、そのクラスは、同じクラスとして扱う。すなわち、図４に示す領域Ｑ１と領域Ｑ２に属するクラスは、同じクラスとして扱う。
【００６６】
【数１６】
2009272713.tif 000018
【００６７】
また、ハードウェアの実装を考えたときには、図５に示すように変換テーブルを持つことで処理を行う。図５は、tan-1−クラスコード変換テーブルの構成例を示す説明図である。図５に示す変換テーブルは、tanの値（式（１９）のｄ２×ｓｇｎ／ｄ１）とクラスコードの関係を示している。例えば、tanの値が「０．０〜０．４１４２１」の範囲の場合、クラスコードは「０」となる。また、tanの値が「０．４１４２１〜１．０」の範囲の場合、クラスコードは「１」となる。同様に、クラスコードは、クラスコード「２」〜「７」まで設定されている。
【００６８】
続いて、エッジの方向クラスの算出例を説明する。図６は、エッジの方向クラスの算出例を示す概念図である。入力画像から求めたスプライン補間曲面における注目画素Ｐ２の位置で、ｘ、ｙの一次微分値を求める。例えば、図６に示す注目画素Ｐ２の位置で、上述の式（１２）により、ｘの一次微分値を求め、上述の式（１３）により、ｙの一次微分値を求める。そして、ｘ方向の一次微分値とｙ方向の一次微分値で構成される平面上に、求めたｘ、ｙの一次微分値を展開して、その平面上で円周方向にクラスの分割を行う。
【００６９】
例えば方向のクラス数が１６のときには、下記の式（２０）のようにして求める。この例で、tan-1（ｘ）の値が、例えばπ／２であるときと、−π／２であるときでは、そのクラスは、同じクラスとして扱う。すなわち、図６に示す領域Ｑ３と領域Ｑ４に属するクラスは、同じクラスとして扱う。
【００７０】
【数１７】
2009272713.tif 000019
【００７１】
また、ハードウェアの実装を考えたときには、図７に示すように変換テーブルを持つことで処理を行う。図７は、tan-1−クラスコード変換テーブルの構成例を示す説明図である。図７に示す変換テーブルは、tanの値（式（２０）のｄｙ／ｄｘ）とクラスコードの関係を示している。例えば、tanの値が「０．０〜０．１９８９１」の範囲の場合、クラスコードは「０」となる。また、tanの値が「０．１９８９１〜０．４１４２１」の範囲の場合、クラスコードは「１」となる。同様に、クラスコードは、クラスコード「２」〜「１５」まで設定されている。
【００７２】
続いて、エッジの方向クラスの効果について詳述する。図８Ａ及び図８Ｂは、目標（教師）画像のエッジの一例を示す概略図である。図８Ａは垂直方向のエッジと、その断面における画素値のレベルを示している。また、図８Ｂは斜め方向のエッジと、その断面における画素値のレベルを示している。このとき、図８Ａ及び図８Ｂに示す各エッジの方向が異なっても、水平方向で見たときの図８Ａ及び図８Ｂに示す波形は等しくなり、各エッジの画素値のレベルは等しくなっている。
【００７３】
図９Ａ及び図９Ｂは、入力（生徒）画像のエッジの一例を示す概略図である。図９Ａは垂直方向のエッジと、その断面における画素値のレベルを示している。また、図９Ｂは斜め方向のエッジと、その断面における画素値のレベルを示している。このとき、図９Ａ及び図９Ｂに示す各エッジの方向が異なると、水平方向で見たときの図９Ａ及び図９Ｂに示す波形は異なり、各エッジの画素値のレベルは異なっている。この場合、エッジ方向が異なると、予測タップで使用する画素データは異なる。すなわち、図９Ａに示す予測に使うタップの画素データは、黒境界と白境界の間に属する３個の画素データである。これに対して、図９Ｂに示す予測に使うタップの画素データは、黒境界と白境界の間に属する５個の画素データである。
【００７４】
このように、エッジ位相は同じ値でも予測に使うタップはエッジ方向に関係なく常に同じ場所(方向)であるためにエッジ方向によってタップは異なってくる。従って、エッジ方向でクラス分類を行う必要がある。予測に使うタップは、例えば図１０に示す１５個のタップを使用する。図１０は、予測タップの構成例を示す概略図である。
【００７５】
なお、エッジ位相は同じ値で、予測に使うタップはエッジ方向に対して常に同じ場所(方向)、例えば図９Ｂの矢印方向Ｒであれば、エッジ方向によってタップは同じになる。従って、エッジ方向のクラスは必要なくなる。
【００７６】
続いて、図１８に示した従来例に係る画像処理装置４００と本発明に係る図１に示した画像処理装置１００の機能を比較する。図１１は、予測タップ及びクラスタップの構成例を示す概略図である。図１１に示す予測タップ及びクラスタップは、水平方向に５個のタップを選択している。この比較例では、水平方向のみの画素数を８倍にする（水平８倍処理）。
【００７７】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、水平方向のみの画素数を８倍にしたＨＤ変換処理の結果の一例を示す説明図である。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すグラフの縦軸は画素値のレベルを示し、横軸は座標を示している。なお、この例では、微分値クラスは位相クラスのみを使用し、方向クラスは使用していない。
【００７８】
図１２Ａは、入力画素間における１／８の位置に画素を補間する例である。図１２Ａに示す入力画像データ（２点鎖線）は波形が立っておらず、なまった状態の波形になっている。これに対して、微分値クラスを使用した画像データは、波形が立って矩形状態の波形になっている。このとき、微分値クラス（実線）を使用した画像データは、破線で示した真値の波形と略等しくなっている。また、ＡＤＲＣクラスを使用した画像データ（１点鎖線）は、真値の波形とは乖離した波形になっている。
【００７９】
図１２Ｂは、入力画素間における８／８の位置に画素を補間する例である。図１２Ｂに示す入力画像データ（２点鎖線）は波形が立っておらず、なまった状態の波形になっている。これに対して、微分値クラスを使用した画像データ（実線）は、波形が立って矩形状態の波形になっている。このとき、微分値クラスを使用した画像データは、破線で示した真値の波形と略等しくなっている。また、ＡＤＲＣクラスを使用した画像データ（１点鎖線）は、真値の波形とは乖離した波形になっている。
【００８０】
図１３Ａは、従来例に係る画像処理装置４００の定性評価の一例を示す説明図である。図１３Ｂは、本発明に係る画像処理装置１００の定性評価の一例を示す説明図である。図１３Ａ及び図１３Ｂは、ＳＤデータを８×８倍のＨＤデータに変換した例を示している。このとき、画像処理装置４００のＡＤＲＣクラスを使用した画像に比べて、画像処理装置１００の微分値クラスを使用した画像は、リンギングが減少していることが分かる。
【００８１】
続いて、図１及び図１４を参照して、画像処理装置１００の動作例を説明する。図１４は、本発明に係る画像処理装置１００の動作例を示すフローチャートである。この例では、学習にて得られた係数データを用いてＳＤ画像からＨＤ画像を得るマッピング処理を行う。また、図１に示した係数メモリ５Ａは、あらかじめ学習が行われることにより求められた係数データをクラス毎に記憶しており、クラスコードが供給されるとそのクラスコードに対応する係数データを読み出し、推定予測演算回路７に供給する。
【００８２】
図１４に示すステップＳＴ１で、画像処理装置１００は、その入力端子８からＳＤ画像データＤｉｎを入力してステップＳＴ２に移行する。ステップＳＴ２で、補間曲面生成回路１は、このＳＤ画像データＤｉｎから補間曲面を生成する。例えば、補間曲面生成回路１は、補間曲面としてスプライン補間曲面を生成する。続いてステップＳＴ３に移行する。
【００８３】
ステップＳＴ３で、特徴量算出判定回路２は、スプライン補間曲面からエッジ位相の特徴量及びエッジ方向の特徴量を算出する。例えば、特徴量算出判定回路２は、注目画素位置でスプライン補間曲面から、接線ベクトルを示す一次微分値および曲率を示す二次微分値を求める。この一次微分値と二次微分値は、エッジ位相やエッジ方向を判定するために使用される。続いて、ステップＳＴ４に移行する。
【００８４】
ステップＳＴ４で、クラス検出回路３は、スプライン補間曲面の一次微分値および二次微分値から、注目画素の属するクラスを検出する。例えば、クラス検出回路３は、スプライン補間曲面の一次微分値と二次微分値で構成される平面上で円周方向にクラスの分割を行い、スプライン補間曲面の一次微分値および二次微分値をその平面上に展開してエッジ位相クラスを求める。また、クラス検出回路３は、スプライン補間曲面のｘの一次微分値とｙの一次微分値で構成される平面上で円周方向にクラスの分割を行い、スプライン補間曲面のｘ、ｙの一次微分値をその平面上に展開してエッジ方向クラスを求める。続いて、ステップＳＴ５に移行する。
【００８５】
ステップＳＴ５で、クラスコード生成回路４Ａは、注目画素の属するクラスに基づいてクラスコードを生成して係数メモリ５Ａに出力する。係数メモリ５Ａは、このクラスコードに基づいて係数データを推定予測演算回路７に出力する。続いて、ステップＳＴ６に移行する。
【００８６】
ステップＳＴ６で、予測タップ選択回路６は、入力端子８から入力したＳＤ画像データＤｉｎから、注目画素に対応する予測タップ（図１０参照）を選択して推定予測演算回路７に出力してステップＳＴ７に移行する。
【００８７】
ステップＳＴ７で、推定予測演算回路７は、係数データと予測タップ選択回路６からの予測タップを用いて、上述の式（１）に示した積和演算を行う。これにより、注目画素（ＨＤ画素）の画素値ｙの予測値Ｅ[ｙ]が求められ、これが、ＨＤ画素の画素値として出力される。続いてステップＳＴ８に移行する。
【００８８】
ステップＳＴ８で、画像処理装置１００は、入力端子８から入力されるＳＤ画像データＤｉｎが終了か否かを判定する。入力端子８から入力されるＳＤ画像データＤｉｎが終了した場合処理の終了となる。また、入力端子８から入力されるＳＤ画像データＤｉｎが終了しなかった場合、ステップＳＴ１に戻る。
【００８９】
このように、本発明に係る画像処理装置１１０及び画像処理方法によれば、補間曲面生成回路１により生成された補間曲面から、高解像度の画像信号におけるエッジの位相を示す特徴量を算出し、該算出されたエッジの位相を示す特徴量から、注目位置の画素データが属するクラスを検出するものである。
【００９０】
この構成によって、高解像度の画像信号を生成する場合に、エッジを急峻に立たせることができると共にリンギングを低減することができる。特に、高倍密（ズーム） 時に、今まで以上にエッジを急峻に立たせた高解像度の画像信号を得ることができる。
【００９１】
続いて、第２の実施形態に係る画像処理装置２００の構成例を説明する。図１５は、第２の実施形態に係る画像処理装置２００の構成例を示すブロック図である。図１５に示す画像処理装置２００は、ＡＤＲＣクラス及び微分値クラスを用いてクラス分類適応処理を行うものである。なお、上述した第１の実施形態の画像処理装置１００と同じ構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９２】
図１５に示す画像処理装置２００は、補間曲面生成回路１、特徴量算出判定回路２、クラス検出回路３、クラス合成回路４Ｂ、係数メモリ５Ｂ、予測タップ選択回路６、推定予測演算回路７、入力端子８、出力端子９、クラスタップ選択回路１０及びクラス検出回路１１を備えている。この例で、上述した第１の実施形態の画像処理装置１００と異なる構成要素は、クラス合成回路４Ｂ、係数メモリ５Ｂ、クラスタップ選択回路１０及びクラス検出回路１１である。
【００９３】
入力端子８には、ＳＤ画像データＤｉｎが入力される。補間曲面生成回路１は、このＳＤ画像データＤｉｎからスプライン補間曲面を生成して、その情報を特徴量算出判定回路２に出力する。特徴量算出判定回路２は、スプライン補間曲面からエッジ位相の特徴量及びエッジ方向の特徴量を算出する。例えば、特徴量算出判定回路２は、エッジ位相やエッジ方向を判定するために、注目画素位置でスプライン補間曲面から一次微分値および二次微分値を求める。クラス検出回路３は、スプライン補間曲面の一次微分値および二次微分値から、注目画素の属する微分値クラスを検出する（図４及び図６参照）。
【００９４】
一方、クラスタップ選択回路１０は第２の画素データ選択部の一例であり、ＳＤ画像データＤｉｎを入力して、注目画素に対応するクラスタップとして、例えば、注目画素に対して所定の位置関係にある複数のＳＤ画素を選択する。クラス検出回路１１は第２のクラス検出部の一例であり、クラスタップを構成するＳＤ画素のレベル分布パターンを検出し、当該レベル分布パターンに基づいて注目画素が属するクラスを検出する。例えば、クラス検出回路１１はクラスタップを構成するＳＤ画素の特徴量をＡＤＲＣを用いて求めて所定のクラスにクラス分類する。
【００９５】
クラス合成回路４Ｂは、クラス検出回路１１により求められたＡＤＲＣクラスと、クラス検出回路３により求められた微分値クラスに基づいてクラスコードを生成して係数メモリ５Ｂに出力する。係数メモリ５Ｂは、このクラスコードに基づいて係数データを推定予測演算回路７に出力する。
【００９６】
予測タップ選択回路６は、ＳＤ画像データＤｉｎから、注目画素に対応する予測タップを選択して推定予測演算回路７に出力する。推定予測演算回路７は、係数データと予測タップ選択回路６からの予測タップを構成するＳＤ画素とを用いて、式（１）に示した演算を行う。これにより、注目画素（ＨＤ画素）の画素値ｙの予測値Ｅ[ｙ]が求められ、これが、ＨＤ画素の画素値から構成されるＨＤ画像データＤｏｕｔとして出力端子９から出力される。
【００９７】
このように、図１５に示す画像処理装置２００は、ＡＤＲＣクラスと微分値クラスを組み合わせて注目画素のクラスを分類している。これにより、ＳＤ画素からＨＤ画素に変換する場合に、微分値クラスによりＨＤ画素のエッジ部分の位置を明確に把握することができると共に、ＡＤＲＣクラスにより、画素レベルにおいて精度の高い変換を実現できるようになる。
【００９８】
続いて、図１６及び図１７を参照して、係数データ生成装置３００の構成例及び動作例を説明する。図１６は、係数データ生成装置３００の構成例を示すブロック図である。図１７は、係数データ生成装置３００の動作例を示すフローチャートである。
【００９９】
図１６に示す係数データ生成装置３００は、学習により係数データを生成する装置である。係数データ生成装置３００は、生徒画像生成回路２１、補間曲面生成回路１、特徴量算出判定回路２、クラス検出回路３、クラスコード生成回路４Ａ、予測タップ選択回路６、教師タップ選択回路２９、正規化方程式加算回路３０、係数データ生成回路３１、入力端子３２及び出力端子３３を備えている。なお、上述した第１の実施形態の画像処理装置１００と同じ構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１００】
図１７に示すステップＳＴ２１で、入力端子３２に、サンプルとしての教師画像（ＨＤ）データを入力してステップＳＴ２２に移行する。ステップＳＴ２２で、生徒画像生成回路２１は生徒信号生成部の一例であり、この教師画像データをダウンコンバートして生徒画像（ＳＤ）データを生成する。生徒画像生成回路２１は、例えばＬＰＦ（Low Pass Filter）により構成されている。続いてステップＳＴ２３に移行する。
【０１０１】
ステップＳＴ２３で、補間曲面生成回路１は、この生徒画像データからスプライン補間曲面を生成して、その情報を特徴量算出判定回路２に出力してステップＳＴ２４に移行する。ステップＳＴ２４で、特徴量算出判定回路２は、スプライン補間曲面からエッジ位相の特徴量及びエッジ方向の特徴量を算出する。例えば、特徴量算出判定回路２は、エッジ位相やエッジ方向を判定するために、注目画素位置でスプライン補間曲面から一次微分値および二次微分値を求める。続いてステップＳＴ２５に移行する。
【０１０２】
ステップＳＴ２５で、クラス検出回路３は、スプライン補間曲面の一次微分値および二次微分値から、注目画素の属する微分値クラスを生成する（図４及び図６参照）。続いてステップＳＴ２６に移行する。
【０１０３】
ステップＳＴ２６で、クラスコード生成回路４Ａは、クラス検出回路３により求められた微分値クラスに基づいてクラスコードを生成して正規化方程式加算回路３０に出力してステップＳＴ２７に移行する。ステップＳＴ２７で、予測タップ選択回路６は、生徒画像データから、注目画素に対応する予測タップ（図１０参照）を選択して正規化方程式加算回路３０に出力する。続いてステップＳＴ２８に移行する。ステップＳＴ２８で、教師タップ選択回路２９は、教師画像データから、注目画素に対応する教師タップを選択して正規化方程式加算回路３０に出力してステップ９に移行する。
【０１０４】
ステップＳＴ２９で、正規化方程式加算回路３０は、クラスコード、予測タップデータ及び教師タップデータに基づいて、クラスコード毎に上述した式（１０）に示す正規方程式を求める。続いてステップＳＴ３０に移行する。ステップＳＴ３０で、サンプルとしての教師画像データが終了したか否かを判定する。サンプルとしての教師画像データが終了していな場合ステップＳＴ２１に戻る。また、サンプルとしての教師画像データが終了した場合ステップＳＴ３１に移行する。
【０１０５】
ステップＳＴ３１で、係数データ生成回路３１は、求める係数データの数だけ正規方程式を算出した後に、正規方程式を解くことで係数データを求める。なお、式（１０）を解くにあたっては、例えば、掃き出し法(Gauss-Jordanの消去法)などを適用することが可能である。求めた係数データは出力端子３３に出力される。この出力端子３３の後段には、例えば、不図示の不揮発性メモリが設けられ、係数データはクラスコード毎にこの不揮発性メモリに保存される。なお、正規化方程式加算回路３０および係数データ生成回路３１は、演算部の一例である。
【０１０６】
このように、図１６に示す係数データ生成装置３００は、微分値クラスにより分類したクラスコードに基づいて係数データを生成している。これにより、係数データを用いてＳＤ画素からＨＤ画素に変換する場合に、ＨＤ画素のエッジ部分の位置を明確に把握することができるようになる。
【０１０７】
なお、ＡＤＲＣクラス及び微分値クラスを併用して係数データを生成するようにしてもよい。すなわち、生徒画像データを入力してクラスタップを選択し、このクラスタップを用いて画素の特徴量をＡＤＲＣにより求める。そしてＡＤＲＣの特徴量から所定のクラスにクラス分類して、クラスコードを図１６のクラスコード生成回路４Ａに出力する。これにより、ＡＤＲＣクラスと微分値クラスを組み合わせた注目画素のクラスコードを生成できるようになる。このクラスコードに基づいて生成された係数データは、図１５に示した画像処理装置２００に適用される。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、標準解像度の画像を高解像度の画像に変換する処理に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】第１の実施形態に係る画像処理装置１００の構成例を示すブロック図である。
【図２】エッジ位相及びエッジ方向の一例を示す概念図である。
【図３】スプライン補間曲面の生成例を示す概念図である。
【図４】エッジの位相クラスの算出例を示す概念図である。
【図５】tan-1−クラスコード変換テーブル（エッジの位相クラス）の構成例を示す説明図である。
【図６】エッジの方向クラスの算出例を示す概念図である。
【図７】tan-1−クラスコード変換テーブル（エッジの方向クラス）の構成例を示す説明図である。
【図８】Ａ及びＢは、目標（教師）画像のエッジの一例を示す概略図である。
【図９】Ａ及びＢは、入力（生徒）画像のエッジの一例を示す概略図である。
【図１０】予測タップの構成例を示す概略図である。
【図１１】予測タップ及びクラスタップの構成例を示す概略図である。
【図１２】Ａ及びＢは、水平方向のみの画素数を８倍にしたＨＤ変換処理の結果の一例を示す説明図である。
【図１３】Ａ及びＢは、画像処理装置１００、４００の定性評価の一例を示す説明図である。
【図１４】本発明に係る画像処理装置１００の動作例を示すフローチャートである。
【図１５】第２の実施形態に係る画像処理装置２００の構成例を示すブロック図である。
【図１６】本発明に係る係数データ生成装置３００の構成例を示すブロック図である。
【図１７】係数データ生成装置３００の動作例を示すフローチャートである。
【図１８】従来例に係る画像処理装置４００の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１・・・補間曲面生成回路（補間曲面生成部）、２・・・特徴量算出判定回路（特徴量算出部）、３・・・クラス検出回路（第１のクラス検出部）、５Ａ，５Ｂ・・・係数メモリ（係数データ選択部）、６・・・予測タップ選択回路（第１の画素データ選択部）、７・・・推定予測演算回路（推定演算部）、１０・・・クラスタップ選択回路（第２の画素データ選択部）、１１・・・クラス検出回路（第２のクラス検出部）、２１・・・生徒画像生成回路（生徒信号生成部）、３０・・・正規化方程式加算回路（演算部）、３１・・・係数データ生成回路（演算部）、１００，２００・・・画像処理装置、３００・・・係数データ生成装置
【図１】
2009272713.tif 000020
【図３】
2009272713.tif 000021
【図４】
2009272713.tif 000022
【図５】
2009272713.tif 000023
【図７】
2009272713.tif 000024
【図８】
2009272713.tif 000025
【図１０】
2009272713.tif 000026
【図１１】
2009272713.tif 000027
【図１２】
2009272713.tif 000028
【図１４】
2009272713.tif 000029
【図１５】
2009272713.tif 000030
【図１６】
2009272713.tif 000031
【図１７】
2009272713.tif 000032
【図１８】
2009272713.tif 000033
【図２】
2009272713.tif 000034
【図６】
2009272713.tif 000035
【図９】
2009272713.tif 000036
【図１３】
2009272713.tif 000037