JP2001274987A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディジタル画像を解像度変換する際に、画像
の先鋭度の劣化や輝度むらの発生を防ぎ、より原画に近
い鮮明な画像を得ること。 【解決手段】 線形補間縮小解像度変換回路１４はディ
ジタル原画像１０１を入力し、指定された変換倍率に応
じて線形補間方式を用いてディジタル縮小又は拡大画像
に変換し、線形補間信号１４ａを出力する。波形監視回
路１３はディジタル原画像１０１、１段遅延信号１０
ａ、２段遅延信号１１ａ、３段遅延信号１２の各レベル
を常時監視し、そのレベルの山頂部分と谷底部分の画素
を検出する。データ補正回路１７は遅延補正された線形
補間信号１６ａを、遅延補正された補正画素信号１５ａ
で置き換え、縮小画像３０１を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力画像の水平及
び垂直画素数を他の水平及び垂直画素数に変換する解像
度変換手段に特徴を有する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディア関連機器を中心
に、ディジタルスチルカメラ，ＤＶＤといったディジタ
ル画像・映像機器が急速に普及している。また、表示装
置においても液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ
といったドットマトリックスタイプの表示装置が広がっ
ている。そこで、画像データの画素数と表示装置の画素
数が異なる場合、画像データの画素数を表示装置の画素
数に合わせる処理、つまり画像データの解像度変換処理
が必要になる。

【０００３】固有の画素数を有する表示デバイスに映像
信号を表示させる従来の表示装置において、解像度変換
を行って映像を表示させる場合には、線形補間処理が一
般的に用いられる。以下、従来の画像処理として、線形
補間処理を用いた解像度変換方法について、図２〜図４
を用いて動作を説明する。

【０００４】図２は線形補間処理を行う線形補間縮小解
像度変換回路２０の基本構成図である。この線形補間縮
小解像度変換回路２０は、第１の遅延回路２１、第２の
遅延回路２２、係数発生回路２３、減算器２４、第１の
乗算器２５、第２の乗算器２６、加算器２７を含んで構
成される。なお、遅延回路２１、２２は水平方向に線形
補間を行う場合は画素単位の遅延を行い、垂直方向に線
形補間を行う場合はライン単位の遅延を行う回路とす
る。

【０００５】入力信号であるディジタル原画像１０１は
先ず遅延回路２１に入力される。遅延回路２１から出力
された１段遅延信号２１ａは遅延回路２２に入力され
る。そして遅延回路２２から２段遅延信号２２ａが出力
される。

【０００６】一方、係数発生回路２３は、任意の変換倍
率Ｍに合わせ、補間画素毎に補間係数２３ａを出力す
る。補間係数２３ａの値をｋとすると、減算器２４は定
数１から係数ｋを減算し、（１−ｋ）の値を有する補間
係数２４ａを出力する。乗算器２５は１段遅延信号２１
ａと補間係数２４ａとを乗算し、乗算結果を後画素成分
２５ａとして出力する。また乗算器２６は２段遅延信号
２２ａと補間係数２３ａとを乗算し、乗算結果を前画素
成分２６ａとして出力する。加算器２７は後画素成分２
５ａと前画素成分２６ａとを加算し、加算値を線形補間
信号１４ａとして出力する。

【０００７】なお、係数発生回路２３は、水平方向に線
形補間する場合はディジタル原画像の水平方向先頭部分
で初期化され、垂直方向に線形補間する場合はディジタ
ル原画像の垂直方向先頭部分で初期化されることが多
い。

【０００８】図３及び図４を用いて画素の補間処理（縮
小解像度変換処理）について具体的に説明する。図３は
線形補間処理における画素の補間原理の説明図である。
また図４はディジタル画像信号の波形例である。図３に
おいて、上段の入力信号の画素列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，
Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ・・に対して解像度の縮小を行い、下段
に示す画素列ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｆ、ｇ、ｈ・・を出力す
るものとする。ここでは線形補間を用いて５画素を４画
素に画像縮小している。例えば出力補間画素ｂは入力画
素Ｂと入力画素Ｃより線形補間される。即ち入力画素Ｂ
に補間係数０．７５を乗じたものと入力画素Ｃに補間係
数０．２５を乗じたものとを加算することにより、出力
画素ｂが得られる。入力画素Ｂは図２における遅延回路
２２の出力信号である２段遅延信号２２ａであり、入力
画素Ｃは遅延回路２１の出力信号である１段遅延信号２
１ａである。補間係数０．７５は係数発生回路２３から
出力される補間係数２３ａであり、補間係数０．２５は
減算器２４から出力される補間係数２４ａである。出力
補間画素ｂは加算器２７から出力される線形補間信号１
４ａである。

【０００９】同様に出力補間画素ｃは入力画素Ｃと入力
画素Ｄとより線形補間される。入力画素Ｃに補間係数
０．５を乗じたものと、入力画素Ｄに補間係数０．５を
乗じたものとを加算することにより、出力画素ｃを得る
ことができる。出力補間画素ｄは入力画素Ｄと入力画素
Ｅとより線形補間される。入力画素Ｄに補間係数０．２
５を乗じたものと、入力画素Ｅに補間係数０．７５を乗
じたものとを加算することにより出力画素ｄを得ること
ができる。同様にして出力補間画素ｆは入力画素Ｆによ
り線形補間される。入力画素Ｆに補間係数１．０を乗じ
たもの、つまり入力画素Ｆそのものが出力補間画素ｆと
して得ることができる。なお、以上では連続する２画素
を用いて線形補間を行うものとしたが、連続する画素数
を更に増やして線形補間を行ってもよい。

【００１０】図４（ａ）はディジタル原画像信号１０１
のレベル変化例を示す波形図である。図示の範囲では画
素値が低レベル〜高レベル〜低レベルへと変化するパタ
ーンと、画素値が高レベル〜低レベル〜高レベルへと変
化するパターンＢと、低レベル中に高レベルのストライ
プが３本存在するパターンとが存在する。いずれのパタ
ーンも、輝度値が最小レベルから最大レベルまで変化す
るコントラストの高い部分を含む画像である。

【００１１】このような部分画像を上記した従来の解像
度変換である線形補間処理によって４／５に解像度変換
を行うと、図４（ｂ）に示すような縮小画像２０１が出
力される。ここで細線は変換前の画像信号のレベルを示
し、実線は変換後の画像信号のレベルを示す。線形補間
処理によってディジタル原画像信号１０１のエッジ部に
あたる１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０
１ｅ、１０１ｆが夫々縮小画像２０１に変換されると、
２０１ａ、２０１ｅ、２０１ｆのように信号レベルが変
化してエッジ部がぼけたりする。また２０１ｂ、２０１
ｃ、２０１ｄのように、元々同じ輝度であったドット又
はストライプに輝度むらが生じたりする。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように、図２〜図
４で示された線形補間だけを用いて解像度変換を行う
と、繊細なストライプやドットは輝度値が変化し、特に
自然画などではぼけが生じたりする。またＰＣのテキス
ト画面や図形画像などにおいてはエッジ部での補間演算
処理のため、エッジ部で中間調の階調が生じてしまう。
この場合、元々同じ輝度部分にも輝度むらが生じること
になり、縮小解像度では見難い表示画像になるという問
題点があった。

【００１３】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、ディジタル画像を解像度変換
する際に、画像の先鋭度の劣化や輝度むらの発生を防
ぎ、より原画に近い鮮明な画像を得ることのできる画像
処理装置を実現することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、指定された変換倍率に応じてディジタル原画像を異
なる画素数のディジタル画像に解像度変換する画像処理
装置であって、前記ディジタル原画像に対して指定され
た変換倍率に応じて線形補間方式を用いて縮小解像度変
換し、線形補間信号を出力する画像縮小手段と、前記デ
ィジタル原画像の画素信号のレベルを所定の画素数範囲
に渡って監視し、所定画素数範囲の画素信号の極大レベ
ルと極小レベルを検出し、これらの画素レベルを補正画
素信号として出力する波形監視手段と、前記波形監視手
段で極大レベル又は極小レベルでないと判定された原画
素に対しては、前記ディジタル原画像を前記画像縮小手
段から出力された線形補間信号で置き換えて縮小画素信
号を出力し、前記波形監視手段で極大レベル又は極小レ
ベルであると判定された原画素に対しては、前記ディジ
タル原画像を波形監視手段から出力された補正画素信号
で置き換えて縮小画素信号を出力する画像補正手段と、
を具備することを特徴とするものである。

【００１５】本願の請求項２の発明は、指定された変換
倍率に応じてディジタル原画像を異なる画素数のディジ
タル画像に解像度変換する画像処理装置であって、前記
ディジタル原画像に対して指定された変換倍率に応じて
線形補間方式を用いて拡大解像度変換し、線形補間信号
を出力する画像拡大手段と、前記ディジタル原画像の画
素信号のレベルを所定の画素数範囲に渡って監視し、所
定画素数範囲の画素信号の極大レベルと極小レベルを検
出し、これらの画素レベルを補正画素信号として出力す
る波形監視手段と、前記波形監視手段で極大レベル又は
極小レベルでないと判定された原画素に対しては、前記
ディジタル原画像を前記画像拡大手段から出力された線
形補間信号で置き換えて拡大画素信号を出力し、前記波
形監視手段で極大レベル又は極小レベルであると判定さ
れた原画素に対しては、前記ディジタル原画像を波形監
視手段から出力された補正画素信号で置き換えて拡大画
素信号を出力する画像補正手段と、を具備することを特
徴とするものである。

【００１６】本願の請求項３の発明は、請求項１記載の
画像処理装置において、前記変換倍率は、水平方向の変
換倍率と垂直方向の縮小変換倍率を指定するものとし、
前記画像縮小手段は、前記水平方向について縮小解像度
変換を行う水平方向縮小手段と、前記垂直方向について
縮小解像度変換を行う垂直方向縮小手段と、を有し、前
記波形監視手段は、前記ディジタル原画像の画素信号の
レベルを水平方向の複数画素範囲に渡って監視し、画素
信号の極大レベルと極小レベルを検出し、これらの画素
レベルを水平補正画素信号として出力する水平方向波形
監視手段と、前記ディジタル原画像の画素信号のレベル
を垂直方向の複数画素範囲に渡って監視し、画素信号の
極大レベルと極小レベルを検出し、これらの画素レベル
を垂直補正画素信号として出力する垂直方向波形監視手
段と、を有し、前記画像補正手段は、前記水平方向波形
監視手段で極大レベル又は極小レベルでないと判定され
た原画素に対しては、前記ディジタル原画像を前記水平
方向画像縮小手段から出力された線形補間信号で置き換
えて縮小画素信号を出力し、前記水平方向波形監視手段
で極大レベル又は極小レベルであると判定された原画素
に対しては、前記ディジタル原画像を水平方向波形監視
手段から出力された補正画素信号で置き換えて縮小画素
信号を出力する水平方向画像補正手段と、前記垂直方向
波形監視手段で極大レベル又は極小レベルでないと判定
された原画素に対しては、前記ディジタル原画像を前記
垂直方向画像縮小手段から出力された線形補間信号で置
き換えて縮小画素信号を出力し、前記垂直方向波形監視
手段で極大レベル又は極小レベルであると判定された原
画素に対しては、前記ディジタル原画像を垂直方向波形
監視手段から出力された補正画素信号で置き換えて縮小
画素信号を出力する垂直方向画像補正手段と、を有する
ことを特徴とするものである。

【００１７】本願の請求項４の発明は、請求項２記載の
画像処理装置において、前記変換倍率は、水平方向の変
換倍率と垂直方向の拡大変換倍率を指定するものとし、
前記画像拡大手段は、前記水平方向について拡大解像度
変換を行う水平方向拡大手段と、前記垂直方向について
拡大解像度変換を行う垂直方向拡大手段と、を有し、前
記波形監視手段は、前記ディジタル原画像の画素信号の
レベルを水平方向の複数画素範囲に渡って監視し、画素
信号の極大レベルと極小レベルを検出し、これらの画素
レベルを水平補正画素信号として出力する水平方向波形
監視手段と、前記ディジタル原画像の画素信号のレベル
を垂直方向の複数画素範囲に渡って監視し、画素信号の
極大レベルと極小レベルを検出し、これらの画素レベル
を垂直補正画素信号として出力する垂直方向波形監視手
段と、を有し、前記画像補正手段は、前記水平方向波形
監視手段で極大レベル又は極小レベルでないと判定され
た原画素に対しては、前記ディジタル原画像を前記水平
方向画像拡大手段から出力された線形補間信号で置き換
えて拡大画素信号を出力し、前記水平方向波形監視手段
で極大レベル又は極小レベルであると判定された原画素
に対しては、前記ディジタル原画像を水平方向波形監視
手段から出力された補正画素信号で置き換えて拡大画素
信号を出力する水平方向画像補正手段と、前記垂直方向
波形監視手段で極大レベル又は極小レベルでないと判定
された原画素に対しては、前記ディジタル原画像を前記
垂直方向画像拡大手段から出力された線形補間信号で置
き換えて拡大画素信号を出力し、前記垂直方向波形監視
手段で極大レベル又は極小レベルであると判定された原
画素に対しては、前記ディジタル原画像を垂直方向波形
監視手段から出力された補正画素信号で置き換えて拡大
画素信号を出力する垂直方向画像補正手段と、を有する
ことを特徴とするものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態における画像
処理装置について図１、図５、図６を用いて説明する。
図１は本実施の形態における画像処理装置の基本構成図
である。この画像処理装置は、第１の遅延回路１０、第
２の遅延回路１１、第３の遅延回路１２、波形監視回路
１３、線形補間縮小解像度変換回路１４、第１の遅延補
正回路１５、第２の遅延補正回路１６、データ補正回路
１７を含んで構成される。

【００１９】遅延回路１０、１１、１２は、水平方向に
線形補間を行う場合は画素単位の遅延を行い、垂直方向
に線形補間を行う場合はライン単位の遅延を行う回路で
ある。波形監視回路１３はディジタル原画像１０１、遅
延回路１０の出力する１段遅延信号１０ａ、遅延回路１
１の出力する２段遅延信号１１ａ、遅延回路１２の出力
する３段遅延信号１２ａを入力し、水平方向又は垂直方
向に波形監視を行い、補正画素信号１３ａを生成する回
路である。遅延回路１０、遅延回路１１、遅延回路１
２、及び波形監視回路１３は、ディジタル原画像１０１
の画素信号のレベルを所定の画素数範囲に渡って監視
し、画素信号の極大レベルと極小レベルを検出し、これ
らの画素レベルを補正画素信号１３ａとして出力する波
形監視手段の機能を有している。

【００２０】線形補間縮小解像度変換回路１４は、ディ
ジタル原画像１０１を入力し、指定された変換倍率に応
じて画像の線形補間処理を行い、縮小解像度変換された
線形補間信号１４ａを生成する画像縮小手段であり、そ
の構成と機能は図２に示すものと同一である。

【００２１】遅延補正回路１５は補正画素信号１３ａに
対して遅延補正を行い、補正画素信号１５ａを出力する
回路である。遅延補正回路１６は線形補間信号１４ａに
対して遅延補正し、遅延補正された線形補間信号１５
ａ，１６ａのタイミングを一致させる回路である。デー
タ補正回路１７は、遅延補正回路１５，遅延補正回路１
６からの補正画像出力１５ａ，１６ａを入力してデータ
補正を行い、縮小画像３０１の信号を出力する回路であ
る。遅延補正回路１５、遅延補正回路１６、及びデータ
補正回路１７は、波形監視回路１３で極大レベル又は極
小レベルでないと判定された原画素に対しては、ディジ
タル原画像１０１を線形補間縮小解像度変換回路１４か
らの線形補間信号で置き換えて縮小画素信号を出力し、
波形監視回路１３で極大レベル又は極小レベルであると
判定された原画素に対しては、ディジタル原画像１０１
を波形監視回路１３から出力された補正画素信号で置き
換えて縮小画素信号を出力する画像補正手段の機能を有
している。

【００２２】このように構成された画像処理装置の動作
について説明する。ディジタル原画像１０１が線形補間
縮小解像度変換回路１４に入力されると、線形補間され
た線形補間信号１４ａが出力される。図５（ａ）は、図
４（ａ）と同様のディジタル原画像信号１０１のレベル
変化例を示す波形図である。線形補間縮小解像度変換回
路１４によって４／５に解像度変換を行うと、図５
（ｂ）に示すような縮小画像２０１の信号が得られる。
ここで細線は変換前の画像信号を示し、実線は変換後の
画像信号を示す。

【００２３】一方、ディジタル原画像１０１の信号は遅
延回路１０にも入力される。遅延回路１０から出力され
た１段遅延信号１０ａは遅延回路１１に入力される。ま
た遅延回路１１で遅延された信号は２段遅延信号１１ａ
として遅延回路１２に入力される。遅延回路１２で遅延
された信号は３段遅延信号１２ａとして出力される。波
形監視回路１３は、ディジタル原画像１０１の信号、１
段遅延信号１０ａ、２段遅延信号１１ａ、３段遅延信号
１２ａを入力し、ディジタル原画像１０１における信号
レベルで２段遅延信号１１ａが山頂部分（極大レベル）
であるか、又は谷底部分（極小レベル）であるかを常時
監視する。そして波形監視回路１３が山頂部分又は谷底
部分に該当すると判断すると、その部分の画像信号を補
正画素信号１３ａとして出力する。ここで、波形監視回
路１３は、ディジタル原画像１０１と１段遅延信号１０
ａと２段遅延信号１１ａと３段遅延信号１２ａとの４画
素を入力情報として波形監視を行っているが、遅延回路
を増減することによって入力情報を最低３画素以上に
し、波形監視を行っても良い。

【００２４】図６は波形監視回路１３の動作の一例を説
明するタイムチャートである。波形監視回路１３は、デ
ィジタル原画像１０１と１段遅延信号１０ａと２段遅延
信号１１ａと３段遅延信号１２ａとの連続する４画素を
入力し、２段遅延信号１１ａの画素がこの波形の中で山
頂部分であるか又は谷底部分であるかを判定する。ここ
の例では２段遅延信号１１ａが山頂部分であると判定さ
れる。何故なら２段遅延信号１１ａが１段遅延信号１０
ａより大きく、２段遅延信号１１ａが３段遅延信号１２
ａより大きく、かつ比較画素間のレベル差が任意に設定
された大小比較基準判定レベルαより大きいからであ
る。このため２段遅延信号１１ａが山頂部分の画素であ
ると判定される。

【００２５】ここで大小比較基準判定レベルαを最適値
に設定することによって、あるレベル以上の差がない
と、大小判定の結果が有効にされないようにしている。
これは、大小判定基準レベルαを設定せずに、僅かな信
号レベル差を用いて大小判定を行うと、単なるノイズの
信号をも大小判定の対象にしてしまい、誤判別を起こす
可能性が大きくなるからである。いずれにしても、画質
をよくするために最適な大小比較基準判定レベルαを設
定することが望ましい。

【００２６】図７は波形監視回路１３の動作の別の例を
説明するタイムチャートである。波形監視回路１３は、
ディジタル原画像１０１と１段遅延信号１０ａと２段遅
延信号１１ａと３段遅延信号１２ａとの連続する４画素
を入力し、２段遅延信号１１ａの画素がこの波形の中で
山頂部分であるか又は谷底部分であるかを判定する。こ
の例ではこの２段遅延信号１１ａが山頂部分ではないと
判定される。何故なら、２段遅延信号１１ａが１段遅延
信号１０ａより大きく、２段遅延信号１１ａが３段遅延
信号１２ａより大きく、かつ比較画素間のレベル差が大
小比較基準判定レベルαより大きいからである。このた
め２段遅延信号１１ａは山頂部分の画素であると一時的
に判定される。しかし、ディジタル原画像１０１が２段
遅延信号１１ａとほぼ同じ信号レベルであるために、こ
の２段遅延信号１１ａは山頂部分の画素であるとは判別
されない。これは市松模様や連続する１ドットおきの線
などで構成されているディジタル原画像１０１の場合な
どに適用できる。

【００２７】さて図１において、線形補間信号１４ａは
遅延補正回路１６で遅延補正され、遅延補正された線形
補間信号１６ａとして出力される。また補正画素信号１
３ａは遅延補正回路１５で遅延補正され、遅延補正され
た補正画素信号１５ａとして出力される。遅延補正回路
１５，１６において、波形監視回路１３と線形補間縮小
解像度変換回路１４の回路構成によっては、補正される
遅延量の増減量が異なる。また遅延補正回路自体の有り
無しも考えられる。

【００２８】次にデータ補正回路１７はセレクタ回路な
どを用いて、遅延補正された線形補間信号１６ａを遅延
補正された補正画素信号１５ａに置き換え、縮小画像３
０１の信号を出力する。

【００２９】以上の解像度変換処理及びデータ補正処理
について、図５（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。ディ
ジタル原画像信号１０１を線形補間処理によって４／５
に解像度変換を行うと、図５（ｂ）の縮小画像２０１が
得られるが、この縮小画像２０１に対してデータ補正を
行うと、図５（ｃ）に示す縮小画像３０１が得られる。
即ち、ディジタル原画像１０１のエッジ部にあたる１０
１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０
１ｆは、図５（ｂ）に示すように２０１ａ、２０１ｅ、
２０１ｆのように信号レベルが変化し、エッジ部の信号
波形がなまってしまい、画像がぼけて見える。また２０
１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄのように元来同じ信号レベル
であったドット又はストライプに対して信号レベルにば
らつきが生じて、表示された画像は変質する。

【００３０】データ補正回路１７でデータ補正を行う
と、図５（ｃ）の縮小画像３０１が得られる。即ち、画
素信号２０１ａが画素信号３０１ａに補正され、画素信
号２０１ｅが画素信号３０１ｅに補正され、画素信号２
０１ｆが画素信号３０１ｆに補正される。これらの補正
により、画像のエッジ部のレベルの劣化がなくなり、デ
ィジタル原画像１０１の画素レベルが保持されることに
なる。また画像のドット部又はストライプ部において、
画素信号２０１ｃは画素信号３０１ｃに補正され、画素
信号２０１ｄは画素信号３０１ｄに補正される。画素信
号２０１ｂは同一レベル値の画素信号３０１ｂに保持さ
れる。このように各画素信号のレベルのばらつきが無く
なり、表示された縮小画像は非常に見やすくなる。

【００３１】ディジタル原画像１０１が市松模様などの
パターンを含む場合には、図６に示すような２段遅延信
号１１ａが山頂部分の画素であると判定されてしまう
と、出力される縮小画像３０１に不均一な柄が発生して
しまい、見苦しい画像になる。出力される縮小画像３０
１の見栄えをよくするために、１段遅延信号１０ａと２
段遅延信号１１ａと３段遅延信号１２ａの３画素だけで
判定するのではなく、ディジタル原画像１０１を含む４
画素を用いて判定する方が望ましい。また、ここではデ
ィジタル原画像１０１と１段遅延信号１０ａと２段遅延
信号１１ａと３段遅延信号１２ａとの連続する４画素を
判定のための画素としたが、遅延回路を更に追加し、画
素数を増やして判定を行っても良い。

【００３２】本実施の形態において、ディジタル原画像
１０１を縮小することについて説明したが、線形補間縮
小解像度変換回路１４を線形補間拡大解像度変換回路に
置き換えることにより、画像を拡大することもできる。
この場合、画像拡大手段である線形補間拡大解像度変換
回路は、ディジタル原画像に対して指定された変換倍率
に応じて線形補間方式を用いて拡大解像度変換し、線形
補間信号を出力するものとする。遅延補正回路１５，１
６とデータ補正回路１７とから構成される画像補正手段
は、波形監視回路１３で極大レベル又は極小レベルでな
いと判定された原画素に対しては、画像拡大手段から出
力された線形補間信号で置き換えて拡大画素信号を出力
し、波形監視手段で極大レベル又は極小レベルであると
判定された原画素に対しては、波形監視手段から出力さ
れた補正画素信号で置き換えて拡大画素信号を出力する
ものとする。

【００３３】また、以上の説明では画像における水平方
向の処理を基本に説明してきたが、垂直方向の縮小や拡
大においても同じ処理を行うことが可能である。そして
水平方向の拡大と垂直方向の拡大とを組み合わせたり、
水平方向の縮小と垂直方向の縮小とを組み合わせたりし
て、２次元の画像の解像度変換を行うことになる。な
お、ここでは拡大と縮小を区別して説明したが、同じ構
成の回路が使用できる。

【００３４】縮小変換の場合、変換倍率は水平方向の変
換倍率と垂直方向の倍率を指定するものとする。画像縮
小手段は水平方向について縮小解像度変換を行う水平方
向縮小手段と、垂直方向について縮小解像度変換を行う
垂直方向縮小手段とを有するものとする。そして波形監
視手段は、ディジタル原画像の画素信号のレベルを水平
方向の複数画素範囲に渡って監視し、画素信号の極大レ
ベルと極小レベルを検出し、これらの画素レベルを水平
補正画素信号として出力する水平方向波形監視手段と、
ディジタル原画像の画素信号のレベルを垂直方向の複数
画素範囲に渡って監視し、画素信号の極大レベルと極小
レベルを検出し、これらの画素レベルを垂直補正画素信
号として出力する垂直方向波形監視手段とを有するもの
とする。

【００３５】また画像補正手段は、水平方向波形監視手
段で極大レベル又は極小レベルでないと判定された原画
素に対しては、ディジタル原画像を水平方向画像縮小手
段から出力された線形補間信号で置き換えて縮小画素信
号を出力し、水平方向波形監視手段で極大レベル又は極
小レベルであると判定された原画素に対しては、ディジ
タル原画像を水平方向波形監視手段から出力された補正
画素信号で置き換えて縮小画素信号を出力する水平方向
画像補正手段を有するものとする。更に画像補正手段
は、垂直方向波形監視手段で極大レベル又は極小レベル
でないと判定された原画素に対しては、ディジタル原画
像を垂直方向画像縮小手段から出力された線形補間信号
で置き換えて縮小画素信号を出力し、垂直方向波形監視
手段で極大レベル又は極小レベルであると判定された原
画素に対しては、ディジタル原画像を垂直方向波形監視
手段から出力された補正画素信号で置き換えて縮小画素
信号を出力する垂直方向画像補正手段を有するものとす
る。

【００３６】また拡大変換の場合、変換倍率は水平方向
の変換倍率と垂直方向の拡大変換倍率を指定するものと
する。画像拡大手段は、水平方向について拡大解像度変
換を行う水平方向拡大手段と、垂直方向について拡大解
像度変換を行う垂直方向拡大手段とを有するものとす
る。そして波形監視手段は、ディジタル原画像の画素信
号のレベルを水平方向の複数画素範囲に渡って監視し、
画素信号の極大レベルと極小レベルを検出し、これらの
画素レベルを水平補正画素信号として出力する水平方向
波形監視手段と、ディジタル原画像の画素信号のレベル
を垂直方向の複数画素範囲に渡って監視し、画素信号の
極大レベルと極小レベルを検出し、これらの画素レベル
を垂直補正画素信号として出力する垂直方向波形監視手
段とを有するものとする。

【００３７】また画像補正手段は、水平方向波形監視手
段で極大レベル又は極小レベルでないと判定された原画
素に対しては、ディジタル原画像を水平方向画像拡大手
段から出力された線形補間信号で置き換えて拡大画素信
号を出力し、水平方向波形監視手段で極大レベル又は極
小レベルであると判定された原画素に対しては、ディジ
タル原画像を水平方向波形監視手段から出力された補正
画素信号で置き換えて拡大画素信号を出力する水平方向
画像補正手段を有するものとする。更に画像補正手段
は、垂直方向波形監視手段で極大レベル又は極小レベル
でないと判定された原画素に対しては、ディジタル原画
像を垂直方向画像拡大手段から出力された線形補間信号
で置き換えて拡大画素信号を出力し、垂直方向波形監視
手段で極大レベル又は極小レベルであると判定された原
画素に対しては、ディジタル原画像を垂直方向波形監視
手段から出力された補正画素信号で置き換えて拡大画素
信号を出力する垂直方向画像補正手段を有するものとす
る。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の画像処理装
置によれば、線形補間によって解像度変換され、本来の
突起部やエッジ部で中間調が生じた信号に対して、原画
像において検出された画素信号の極大レベルと極小レベ
ルの画素をそのまま置き換えるという画素補正を行うこ
とにより、従来よりも原画に近い鮮明な画像を表示する
ことが可能となる。また、大きい演算回路を追加するこ
となく上記の機能を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における画像処理装置の全
体構成を示すブロック図である。

【図２】本実施の形態の画像処理装置に用いられる線形
補間縮小解像度変換回路の構成図である。

【図３】線形補間処理における画素の補間原理の説明図
である。

【図４】線形補間処理を用いて解像度変換したときの信
号波形図である。

【図５】本発明の実施の形態における画像処理装置を用
いて解像度変換したときの信号波形図である。

【図６】本実施の形態の画像処理装置に用いられる波形
監視回路の動作説明図（その１）である。

【図７】本実施の形態の画像処理装置に用いられる波形
監視回路の動作説明図（その２）である。

【符号の説明】

１０，１１，１２，２１，２２ 遅延回路 １０ａ，２１ａ １段遅延信号 １１ａ，２２ａ ２段遅延信号 １２ａ ３段遅延信号 １３ 波形監視回路 １３ａ 補正画素信号 １４ 線形補間縮小解像度変換回路 １４ａ 線形補間信号 １５，１６ 遅延補正回路 １５ａ 遅延補正された補正画素信号 １６ａ 遅延補正された線形補間信号 １７ データ補正回路 ２３ 係数発生回路 ２３ａ，２４ａ 補間係数 ２４ 減算器 ２５，２６ 乗算器 ２５ａ 後画素成分 ２６ａ 前画素成分 ２７ 加算器 １０１ ディジタル原画像 ３０１ 縮小画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 5/36 ５２０Ｇ (72)発明者 山崎 耕一 香川県高松市古新町８番地の１ 松下寿電 子工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 CA08 CB08 CD06 CE03 5C076 AA21 AA22 BA06 BB04 BB07 BB14 CB04 5C082 AA01 AA02 AA27 BA02 BA12 BA34 BA35 BD01 BD02 CA33 CA34 CA40 CA81 CB05 MM10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指定された変換倍率に応じてディジタル
   原画像を異なる画素数のディジタル画像に解像度変換す
   る画像処理装置であって、 前記ディジタル原画像に対して指定された変換倍率に応
   じて線形補間方式を用いて縮小解像度変換し、線形補間
   信号を出力する画像縮小手段と、 前記ディジタル原画像の画素信号のレベルを所定の画素
   数範囲に渡って監視し、所定画素数範囲の画素信号の極
   大レベルと極小レベルを検出し、これらの画素レベルを
   補正画素信号として出力する波形監視手段と、 前記波形監視手段で極大レベル又は極小レベルでないと
   判定された原画素に対しては、前記ディジタル原画像を
   前記画像縮小手段から出力された線形補間信号で置き換
   えて縮小画素信号を出力し、前記波形監視手段で極大レ
   ベル又は極小レベルであると判定された原画素に対して
   は、前記ディジタル原画像を波形監視手段から出力され
   た補正画素信号で置き換えて縮小画素信号を出力する画
   像補正手段と、を具備することを特徴とする画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 指定された変換倍率に応じてディジタル
   原画像を異なる画素数のディジタル画像に解像度変換す
   る画像処理装置であって、 前記ディジタル原画像に対して指定された変換倍率に応
   じて線形補間方式を用いて拡大解像度変換し、線形補間
   信号を出力する画像拡大手段と、 前記ディジタル原画像の画素信号のレベルを所定の画素
   数範囲に渡って監視し、所定画素数範囲の画素信号の極
   大レベルと極小レベルを検出し、これらの画素レベルを
   補正画素信号として出力する波形監視手段と、 前記波形監視手段で極大レベル又は極小レベルでないと
   判定された原画素に対しては、前記ディジタル原画像を
   前記画像拡大手段から出力された線形補間信号で置き換
   えて拡大画素信号を出力し、前記波形監視手段で極大レ
   ベル又は極小レベルであると判定された原画素に対して
   は、前記ディジタル原画像を波形監視手段から出力され
   た補正画素信号で置き換えて拡大画素信号を出力する画
   像補正手段と、を具備することを特徴とする画像処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記変換倍率は、 水平方向の変換倍率と垂直方向の縮小変換倍率を指定す
   るものとし、 前記画像縮小手段は、 前記水平方向について縮小解像度変換を行う水平方向縮
   小手段と、 前記垂直方向について縮小解像度変換を行う垂直方向縮
   小手段と、を有し、 前記波形監視手段は、 前記ディジタル原画像の画素信号のレベルを水平方向の
   複数画素範囲に渡って監視し、画素信号の極大レベルと
   極小レベルを検出し、これらの画素レベルを水平補正画
   素信号として出力する水平方向波形監視手段と、 前記ディジタル原画像の画素信号のレベルを垂直方向の
   複数画素範囲に渡って監視し、画素信号の極大レベルと
   極小レベルを検出し、これらの画素レベルを垂直補正画
   素信号として出力する垂直方向波形監視手段と、を有
   し、 前記画像補正手段は、 前記水平方向波形監視手段で極大レベル又は極小レベル
   でないと判定された原画素に対しては、前記ディジタル
   原画像を前記水平方向画像縮小手段から出力された線形
   補間信号で置き換えて縮小画素信号を出力し、前記水平
   方向波形監視手段で極大レベル又は極小レベルであると
   判定された原画素に対しては、前記ディジタル原画像を
   水平方向波形監視手段から出力された補正画素信号で置
   き換えて縮小画素信号を出力する水平方向画像補正手段
   と、 前記垂直方向波形監視手段で極大レベル又は極小レベル
   でないと判定された原画素に対しては、前記ディジタル
   原画像を前記垂直方向画像縮小手段から出力された線形
   補間信号で置き換えて縮小画素信号を出力し、前記垂直
   方向波形監視手段で極大レベル又は極小レベルであると
   判定された原画素に対しては、前記ディジタル原画像を
   垂直方向波形監視手段から出力された補正画素信号で置
   き換えて縮小画素信号を出力する垂直方向画像補正手段
   と、を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理
   装置。
4. 【請求項４】 前記変換倍率は、 水平方向の変換倍率と垂直方向の拡大変換倍率を指定す
   るものとし、 前記画像拡大手段は、 前記水平方向について拡大解像度変換を行う水平方向拡
   大手段と、 前記垂直方向について拡大解像度変換を行う垂直方向拡
   大手段と、を有し、 前記波形監視手段は、 前記ディジタル原画像の画素信号のレベルを水平方向の
   複数画素範囲に渡って監視し、画素信号の極大レベルと
   極小レベルを検出し、これらの画素レベルを水平補正画
   素信号として出力する水平方向波形監視手段と、 前記ディジタル原画像の画素信号のレベルを垂直方向の
   複数画素範囲に渡って監視し、画素信号の極大レベルと
   極小レベルを検出し、これらの画素レベルを垂直補正画
   素信号として出力する垂直方向波形監視手段と、を有
   し、 前記画像補正手段は、 前記水平方向波形監視手段で極大レベル又は極小レベル
   でないと判定された原画素に対しては、前記ディジタル
   原画像を前記水平方向画像拡大手段から出力された線形
   補間信号で置き換えて拡大画素信号を出力し、前記水平
   方向波形監視手段で極大レベル又は極小レベルであると
   判定された原画素に対しては、前記ディジタル原画像を
   水平方向波形監視手段から出力された補正画素信号で置
   き換えて拡大画素信号を出力する水平方向画像補正手段
   と、 前記垂直方向波形監視手段で極大レベル又は極小レベル
   でないと判定された原画素に対しては、前記ディジタル
   原画像を前記垂直方向画像拡大手段から出力された線形
   補間信号で置き換えて拡大画素信号を出力し、前記垂直
   方向波形監視手段で極大レベル又は極小レベルであると
   判定された原画素に対しては、前記ディジタル原画像を
   垂直方向波形監視手段から出力された補正画素信号で置
   き換えて拡大画素信号を出力する垂直方向画像補正手段
   と、を有することを特徴とする請求項２記載の画像処理
   装置。