JP2003052023A - 画像角度検出装置およびそれを備えた走査線補間装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像信号により表示される画像の斜めエッジ
の角度を正確に検出することができる画像角度検出装置
およびそれを備えた走査線補間装置を提供することであ
る。 【解決手段】 ２値化部２はＡ／Ｄコンバータ１２より
入力される映像信号ＶＤ１およびラインメモリ１から出
力される映像信号ＶＤ２を検出ウィンドウ内映像信号処
理部５から与えられる平均輝度値ＬＵをしきい値として
２値化し、２値化パターンＢＩを出力する。リファレン
スパターン発生部６ａは複数のリファレンスパターンＲ
Ａを発生する。第１のパターンマッチング角度検出部３
は２値化パターンＢＩを複数のリファレンスパターンＲ
Ａの各々と比較し、一致したリファレンスパターンＲＡ
の角度を角度情報ＰＡとして出力する。孤立検出点除去
部４は、角度情報ＰＡが連続性を有する場合に角度信号
ＡＮを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号により表
示される画像の角度を検出する画像角度検出装置および
それを備えた走査線補間装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】飛び越し走査（インタレース走査）の映
像信号を順次走査（プログレッシブ走査）の映像信号に
変換するために、また、順次走査の映像信号を拡大また
は縮小した映像信号に変換するために、走査線の補間処
理を行う補間回路が用いられる。このような補間回路に
おいては、補間処理により作成すべき画素（以下、補間
画素と呼ぶ）の周囲の画素の値に基づいて補間画素の値
が算出される。この場合、周囲の画素のうち相関の高い
方向にある画素を用いて補間画素の値を算出することが
行われる。

【０００３】例えば、斜め方向のエッジを有する画像ま
たは細い斜め線の画像においては、補間画素の斜め方向
の画素を用いて補間画素の値を算出する。そのために、
映像信号により表示される画像において相関の高い方向
を判定する相関判定回路が用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の相関判定回路で
は、補間画素を中心として上下方向および斜め方向のそ
れぞれ２画素間の差分値を検出し、その差分値に基づい
て相関の高い方向を判定している。しかしながら、この
ような２画素間の差分値を用いる方法では、誤判定が生
じることがある。そのため、斜め方向のエッジを有する
画像または細い斜め線の画像において補間処理を行った
場合に滑らかな画像が得られない。

【０００５】例えば、図３６に示すように、細い斜め線
の画像の場合、補間画素ＩＮの上下方向の２画素８１，
８２間の差分値、一方の斜め方向の２画素８３，８４間
の差分値および他方の斜め方向の２画素８５，８６間の
差分値が等しくなる。そのため、相関の高い方向を誤判
定する場合がある。

【０００６】また、特許第２６４２２６１号（特開平５
−６８２４０号公報）に開示された画素補間回路では、
補間画素の上下の走査線から各々３画素、計６画素の周
辺画素を抽出し、予め作成された補間テーブルを用い
て、上下方向、右斜め方向、または左斜め方向のいずれ
の方向に相関が高いかを判定し、相関の最も高い方向で
補間画素の値を算出する方法を採用している。

【０００７】しかし、特許第２６４２２６１号に開示さ
れた画素補間回路を用いて補間画素の値を算出するとノ
イズが発生することがある。

【０００８】例えば、図３７（ａ）に示すように、エッ
ジを有する画像の場合、特許第２６４２２６１号に開示
された画素補間回路は、補間画素ＩＮの上下走査線の６
画素Ａ〜Ｆに対して、予め作成した補間テーブルを用い
て相関が高い方向を判定する。この場合、画素補間回路
は、左斜め方向に最も相関性が高いと判定し、図３７
（ｂ）に示すように、左斜め上の画素Ａおよび右斜め下
の画素Ｆを用いて補間画素の値を算出する。左斜め上の
画素Ａが「白」であり、右斜め下の画素Ｆが「白」であるた
め、補間画素ＩＮも「白」と算出される。しかし、図３７
（ａ）の画像の場合、補間画素ＩＮは、「黒」となるべき
である。その結果、補間画素ＩＮがノイズとなる。

【０００９】本発明の目的は、映像信号により表示され
る画像の斜めエッジの角度を正確に検出することができ
る画像角度検出装置およびそれを備えた走査線補間装置
を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（第１の発明）本発明に
係る画像角度検出装置は、入力された映像信号に基づい
て補間すべき画素に関する画像の角度を検出する画像角
度検出装置であって、入力された映像信号を複数の走査
線および補間すべき画素を含む所定の検出領域内で２値
化して２値化パターンを発生する２値化パターン発生手
段と、複数の方向を有する２値画像を複数の参照パター
ンとして発生する参照パターン発生手段と、２値化パタ
ーン発生手段により発生された２値化パターンを参照パ
ターン発生手段により発生された複数の参照パターンの
各々と比較し、比較結果に基づいて補間すべき画素に関
する画像の角度を検出する比較手段と、補間すべき画素
に関して比較手段により検出された画像の角度が上また
は下の補間走査線において検出された画像の角度に対し
て連続性を有するか否かを検出し、連続性を有する場合
に比較手段により検出された画像の角度を角度信号とし
て出力し、連続性を有さない場合に比較手段により検出
された画像の角度を出力しない連続性検出手段とを備え
たものである。

【００１１】本発明に係る画像角度検出装置において
は、入力された映像信号が２値化パターン発生手段によ
り所定の検出領域内で２値化されて２値化パターンが発
生される。また、参照パターン発生手段により複数の方
向を有する２値画像が複数の参照パターンとして発生さ
れる。そして、比較手段により２値化パターンが複数の
参照パターンの各々と比較され、比較結果に基づいて補
間すべき画素に関する画像の角度が検出される。さら
に、補間すべき画素に関して比較手段により検出された
画像の角度が上または下の補間走査線において検出され
た画像の角度に対して連続性を有するか否かが連続性検
出手段により検出され、連続性を有する場合に比較手段
により検出された画像の角度が角度信号として出力さ
れ、連続性を有さない場合に比較手段により検出された
画像の角度が出力されない。

【００１２】この場合、二次元のパターンの比較を行っ
ているので、２画素間の差分値を用いる場合と比較して
誤検出が抑制され、斜め方向のエッジを有する画像の角
度を正確に検出することができる。また、二次元の参照
パターンを用いることにより、検出する角度が補間すべ
き画素を中心とする点対称の位置にある画素を結ぶ直線
の角度に限定されず、それらの間の角度を検出すること
もできる。

【００１３】したがって、回路規模を大きくすることな
く、より細かい間隔で角度を検出することができる。さ
らに、検出された画像の角度が連続性を有さない場合に
角度信号が出力されないことにより、ノイズによる誤検
出が防止される。

【００１４】（第２の発明）第２の発明に係る画像角度
検出装置は、第１の発明に係る画像角度検出装置の構成
において、２値化パターン発生手段は、検出領域内の映
像信号の輝度に基づいて２値化のためのしきい値を算出
するしきい値算出手段と、しきい値算出手段により算出
されたしきい値を用いて入力された映像信号を２値化す
ることにより２値化パターンを発生する２値化手段とを
含むものである。

【００１５】この場合、検出領域内の映像信号の輝度に
基づいて２値化のためのしきい値が算出されるので、外
部からしきい値を設定することなく、映像信号の輝度レ
ベルに関係なく２値化パターンを発生することができ
る。

【００１６】（第３の発明）第３の発明に係る画像角度
検出装置は、第２の発明に係る画像角度検出装置の構成
において、しきい値算出手段は、検出領域内の映像信号
の輝度の平均値を算出することによりしきい値を算出す
るものである。

【００１７】この場合、検出領域内の映像信号の輝度の
平均値が２値化のしきい値として用いられるので、外部
からしきい値を設定することなく、映像信号の輝度レベ
ルに関係なく２値化パターンを発生することができる。

【００１８】（第４の発明）第４の発明に係る画像角度
検出装置は、第１〜第３のいずれかの発明に係る画像角
度検出装置の構成において、検出領域内の映像信号にお
いて各走査線の水平方向の輝度分布が単調増加または単
調減少するか否かを判定する第１の判定手段をさらに備
え、比較手段は、第１の判定手段により輝度分布が単調
増加および単調減少しないと判定された場合に２値化パ
ターンと複数の参照パターンの各々との比較を行わない
ものである。

【００１９】検出領域内の映像信号において各走査線の
水平方向の輝度分布が単調増加および単調減少しない場
合には、２値化パターンと複数の参照パターンの各々と
の比較が行われず、画像の角度が検出されない。それに
より、ノイズによる誤検出が抑制される。

【００２０】（第５の発明）第５の発明に係る画像角度
検出装置は、第１〜第４のいずれかの発明に係る画像角
度検出装置の構成において、検出領域内の映像信号の水
平方向において各走査線の輝度分布に極大点または極小
点が存在するか否かを判定する第２の判定手段をさらに
備え、比較手段は、第２の判定手段により輝度分布に極
大点または極小点が存在すると判定された場合に２値化
パターンと複数の参照パターンの各々との比較を行わな
いものである。

【００２１】検出領域内の映像信号において各走査線の
水平方向の輝度分布に極大点または極小点が存在する場
合には、２値化パターンと複数の参照パターンの各々と
の比較が行なわれず、画像の角度が検出されない。それ
により、ノイズによる誤検出が抑制される。

【００２２】（第６の発明）第６の発明に係る画像角度
検出装置は、第１〜第５のいずれかの発明に係る画像角
度検出装置の構成において、検出領域内の映像信号のコ
ントラストを検出するコントラスト検出手段をさらに備
え、比較手段は、コントラスト検出手段により検出され
たコントラストが所定値よりも小さい場合に２値化パタ
ーンと複数の参照パターンの各々との比較を行わないも
のである。

【００２３】映像信号のコントラストが低い場合には、
斜め方向の画素を用いた補間処理の効果は小さい。そこ
で、検出領域内の映像信号のコントラストが所定値より
も小さい場合には、２値化パターンと複数の参照パター
ンの各々との比較が行なわれず、画像の角度が検出され
ない。それにより、ノイズを伴う斜め方向の画素を用い
た補間処理を、効果が大きい場合にのみ行うことができ
る。

【００２４】（第７の発明）第７の発明に係る画像角度
検出装置は、第１〜第６のいずれかの発明に係る画像角
度検出装置の構成において、入力された映像信号の画素
を間引いて２値化パターン発生手段に与える間引き手段
をさらに備えたものである。

【００２５】この場合、入力された映像信号の画素が間
引かれて２値化パターン発生手段に与えられ、２値化パ
ターンが発生される。それにより、同じ参照パターンを
用いてより水平に近い斜めエッジの角度（以下、浅い角
度と呼ぶ。）の画像を検出することが可能となる。

【００２６】（第８の発明）第８の発明に係る画像角度
検出装置は、第１〜第７のいずれかの発明に係る画像角
度検出装置の構成において、連続性検出手段は、補間す
べき画素に関して比較手段により検出された画像の角度
と上または下の補間走査線の所定範囲内の画素に関して
検出された画像の角度との差が所定値以下の場合に連続
性を有すると判定するものである。

【００２７】この場合、補間すべき画素に関して検出さ
れた画像の角度と上または下の補間走査線の所定の範囲
内の画素に関して検出された画像の角度との差が所定値
以下か否かを判定することにより、連続性の有無を判定
することができる。それにより一定のばらつきを許容し
つつ適切に画像の角度を確定することができる。

【００２８】（第９の発明）第９の発明に係る画像角度
検出装置は、第１〜第８のいずれかの発明に係る画像角
度検出装置の構成において、連続性検出手段は、補間す
べき画素に関して比較手段により検出された画像の角度
と上または下の補間走査線の所定範囲内の画素に関して
検出された画像の角度との差が所定値以下の場合で、か
つ、補間すべき画素に関してしきい値算出手段により算
出されたしきい値と上または下の補間走査線の所定範囲
内の画素に関してしきい値算出手段により算出されたし
きい値との差が所定値以下の場合、補間すべき画素に関
する検出領域内の映像信号の輝度の最大値と上または下
の補間走査線の所定範囲内の画素に関する検出領域内の
映像信号の輝度の最大値との差が所定値以下の場合、ま
たは補間すべき画素に関する検出領域内の映像信号の輝
度の最小値と上または下の補間走査線の所定範囲内の画
素に関する検出領域内の映像信号の輝度の最小値との差
が所定値以下の場合に、連続性を有すると判定するもの
である。

【００２９】この場合、補間すべき画素に関して検出さ
れた画像の角度と上または下の補間走査線の所定の範囲
内の画素に関して検出された画像の角度との差が所定値
以下でかつ、補間すべき画素に関して算出されたしきい
値と上または下の補間走査線の所定範囲内の画素に関し
て算出されたしきい値との差が所定値以下であるか否
か、補間すべき画素に関する検出領域内の輝度の最大値
と補間走査線の所定範囲内の画素に関する検出領域内の
輝度の最大値との差が所定値以下であるか否か、または
補間すべき画素に関する検出領域内の輝度の最小値と補
間走査線の所定範囲内の画素に関する検出領域内の輝度
の最小値との差が所定値以下であるか否かを判定するこ
とにより、連続性の有無を判定することができる。それ
により、一定のばらつきを許容しつつ適切に画像の角度
を確定することができる。

【００３０】（第１０の発明）第１０の発明に係る画像
角度検出装置は、第１〜第９のいずれかの発明に係る画
像角度検出装置の構成において、参照パターン発生手段
により発生される複数の参照パターンの各々は、補間す
べき画素の上側の走査線に配置される第１の画素列と、
補間すべき画素の下側の走査線に配置される第２の画素
列とを含み、第１の画素列は、第１の画素値から第２の
画素値への１つの変化点を有し、第２の画素列は、第１
の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、第
１の画素列における第１の画素値から第２の画素値への
変化の方向と第２の画素列における第１の画素値から第
２の画素値への変化の方向とが同じであるものである。

【００３１】この参照パターンにおいては、上側の走査
線に配置される画素列と下側の走査線に配置される画素
列とが、ともに輝度変化を有し、かつ同一方向の輝度勾
配を有する。このような参照パターンは斜めエッジの画
像に相当する。したがって、２値化パターンが参照パタ
ーンと一致した場合は、斜めエッジの角度を確実に特定
することができる。

【００３２】（第１１の発明）第１１の発明に係る画像
角度検出装置は、第１〜第１０のいずれかの発明に係る
画像角度検出装置の構成において、比較手段は、画像の
角度および２値化パターンと一致する参照パターンを識
別する識別信号を出力するものである。

【００３３】この場合、比較手段により画像の角度およ
び２値化パターンと一致すると判定された参照パターン
を識別する識別信号が出力される。その結果、角度の値
が同じ複数の参照パターンを用いた場合でも、参照パタ
ーンを確実に決定できるので、角度の誤検出を防止する
ことができる。

【００３４】（第１２の発明）本発明に係る画像角度検
出装置は、入力された映像信号に基づいて補間すべき画
素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置であ
って、入力された映像信号において複数の走査線および
補間すべき画素を含む所定の検出領域内で各走査線ごと
に水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を表
す極大極小パターンを発生する極大極小パターン発生手
段と、検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布
の極大点または極小点の位置を表す複数の参照パターン
を発生する参照パターン発生手段と、極大極小パターン
発生手段により発生された極大極小パターンを参照パタ
ーン発生手段により発生された複数の参照パターンの各
々と比較し、比較結果に基づいて補間すべき画素に関す
る画像の角度を検出する比較手段とを備えたものであ
る。

【００３５】本発明に係る画像角度検出装置において
は、入力された映像信号において極大極小パターン発生
手段により所定の検出領域内で各走査線ごとに水平方向
の輝度分布の極大点または極小点の位置を表す極大極小
パターンが発生される。また、参照パターン発生手段に
より検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の
極大点または極小点の位置を表す複数の参照パターンが
発生される。そして、比較手段により極大極小パターン
が複数の参照パターンの各々と比較され、比較結果に基
づいて補間すべき画素に関する画像の角度が検出され
る。

【００３６】この場合、二次元のパターンの比較を行っ
ているので、２画素間の差分値を用いる場合と比較して
誤検出が抑制され、細い斜め線の画像の角度を正確に検
出することができる。

【００３７】また、二次元の参照パターンを用いること
により、検出する角度が補間すべき画素を中心とする点
対称の位置にある画素を結ぶ直線の角度に限定されず、
それらの間の角度を検出することもできる。したがっ
て、回路規模を大きくすることなく、より細かい間隔で
角度を検出することができる。

【００３８】（第１３の発明）第１３の発明に係る画像
角度検出装置は、第１２の発明に係る画像角度検出装置
の構成において、検出領域内の映像信号のコントラスト
を検出するコントラスト検出手段をさらに備え、比較手
段は、コントラスト検出手段により検出されたコントラ
ストが所定値よりも小さい場合に極大極小パターンと複
数の参照パターンの各々との比較を行わないものであ
る。

【００３９】映像信号のコントラストが低い場合には、
斜め方向の画素を用いた補間処理の効果は小さい。そこ
で、検出領域内の映像信号のコントラストが所定値より
も小さい場合には、極大極小パターンと複数の参照パタ
ーンの各々との比較が行なわれず、画像の角度が検出さ
れない。それにより、ノイズを伴う斜め方向の画素を用
いた補間処理を、効果が大きい場合にのみ行うことがで
きる。

【００４０】（第１４の発明）第１４の発明に係る画像
角度検出装置は、第１２または第１３の発明に係る画像
角度検出装置の構成において、補間すべき画素に関して
比較手段により検出された画像の角度が上または下の補
間走査線において検出された画像の角度に対して連続性
を有するか否かを検出し、連続性を有する場合に比較手
段により検出された画像の角度を角度信号として出力
し、連続性を有さない場合に比較手段により検出された
画像の角度を出力しない連続性検出手段をさらに備えた
ものである。

【００４１】補間すべき画素に関して検出された画像の
角度が上または下の補間走査線において検出された画像
の角度に対して連続性を有する場合に比較手段により検
出された画像の角度が角度信号として出力され、連続性
を有さない場合に比較手段により検出された画像の角度
が出力されない。

【００４２】検出された画像の角度が連続性を有さない
場合に角度信号が出力されないことにより、ノイズによ
る誤検出が防止される。

【００４３】（第１５の発明）第１５の発明に係る画像
角度検出装置は、第１４の発明に係る画像角度検出装置
の構成において、比較手段は、画像の角度および２値化
パターンと一致する参照パターンを識別する識別信号を
出力するものである。

【００４４】この場合、比較手段により画像の角度およ
び２値化パターンと一致すると判定された参照パターン
を識別する識別信号が出力される。その結果、角度の値
が同じ複数の参照パターンを用いた場合でも、参照パタ
ーンを確実に決定できるので、角度の誤検出を防止する
ことができる。

【００４５】（第１６の発明）第１６の発明に係る画像
角度検出装置は、第１２〜第１５のいずれかの発明に係
る画像角度検出装置の構成において、入力された映像信
号の画素を間引いて極大極小パターン発生手段に与える
間引き手段をさらに備えたものである。

【００４６】この場合、入力された映像信号の画素が間
引かれて極大極小パターン発生手段に与えられ、極大極
小パターンが発生される。それにより、同じ参照パター
ンを用いてより浅い角度の画像を検出することが可能と
なる。

【００４７】（第１７の発明）本発明に係る画像角度検
出装置は、入力された映像信号に基づいて補間すべき画
素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置であ
って、入力された映像信号を複数の走査線および補間す
べき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パ
ターンを発生する２値化パターン発生手段と、複数の方
向を有する２値画像を複数の第１の参照パターンとして
発生する第１の参照パターン発生手段と、２値化パター
ン発生手段により発生された２値化パターンを第１の参
照パターン発生手段により発生された複数の第１の参照
パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて補間すべ
き画素に関する画像の角度を検出する第１の比較手段
と、入力された映像信号において複数の走査線および補
間すべき画素を含む所定の検出領域内で各走査線ごとに
水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を表す
極大極小パターンを発生する極大極小パターン発生手段
と、検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の
極大点または極小点の位置を表す複数の第２の参照パタ
ーンを発生する第２の参照パターン発生手段と、極大極
小パターン発生手段により発生された極大極小パターン
を第２の参照パターン発生手段により発生された複数の
第２の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づい
て補間すべき画素に関する画像の角度を検出する第２の
比較手段とを備えたものである。

【００４８】本発明に係る画像角度検出装置において
は、入力された映像信号が２値化パターン発生手段によ
り所定の検出領域内で２値化されて２値化パターンが発
生される。また、第１の参照パターン発生手段により複
数の方向を有する２値画像が複数の第１の参照パターン
として発生される。そして、第１の比較手段により２値
化パターンが複数の第１の参照パターンの各々と比較さ
れ、比較結果に基づいて補間すべき画素に関する画像の
角度が検出される。

【００４９】また、入力された映像信号において極大極
小パターン発生手段により所定の検出領域内で各走査線
ごとに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置
を表す極大極小パターンが発生される。また、第２の参
照パターン発生手段により検出領域内で各走査線ごとに
水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を表す
複数の第２の参照パターンが発生される。そして、第２
の比較手段により極大極小パターンが複数の第２の参照
パターンの各々と比較され、比較結果に基づいて補間す
べき画素に関する画像の角度が検出される。

【００５０】この場合、二次元のパターンの比較を行っ
ているので、２画素間の差分値を用いる場合と比較して
誤検出が抑制され、細い斜め線の画像の角度を正確に検
出することができる。

【００５１】また、二次元の第１または第２の参照パタ
ーンを用いることにより、検出する角度が補間すべき画
素を中心とする点対称の位置にある画素を結ぶ直線の角
度に限定されず、それらの間の角度を検出することもで
きる。したがって、回路規模を大きくすることなく、よ
り細かい間隔で角度を検出することができる。

【００５２】（第１８の発明）第１８の発明に係る画像
角度検出装置は、第１７の発明に係る画像角度検出装置
の構成において、入力された映像信号の画素を間引いて
２値化パターン発生手段および極大極小パターン発生手
段に与える間引き手段をさらに備えたものである。

【００５３】この場合、入力された映像信号の画素が間
引かれて２値化パターン発生手段および極大極小パター
ン発生手段に与えられ、２値化パターンおよび極大極小
パターンが発生される。それにより、同じ第１および第
２の参照パターンを用いてより浅い角度の画像を検出す
ることが可能となる。

【００５４】（第１９の発明）本発明に係る画像角度検
出装置は、入力された映像信号に基づいて補間すべき画
素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置であ
って、入力された映像信号を複数の走査線および補間す
べき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化パ
ターンを発生する２値化パターン発生手段と、特定され
た方向をそれぞれ有する複数の２値画像を複数の確定角
度パターンとして発生する確定角度パターン発生手段
と、２値化パターン発生手段により発生された２値化パ
ターンを確定角度パターン発生手段により発生された複
数の確定角度パターンの各々と比較し、比較結果に基づ
いて補間すべき画素に関する画像の角度を１次確定角度
として検出する１次確定角度検出手段と、複数の任意の
方向をそれぞれ有する複数の２値画像を複数の候補パタ
ーンとして発生する候補パターン発生手段と、２値化パ
ターン発生手段により発生された２値化パターンを候補
パターン発生手段により発生された複数の候補パターン
の各々と比較し、比較結果に基づいて補間すべき画素が
画像の角度を確定可能な候補画素であるか否かを検出す
る候補検出手段と、１次確定角度検出手段により１次確
定角度が検出された場合に、補間すべき画素に関する画
像の角度として１次確定角度検出手段により検出された
１次確定角度を出力し、候補検出手段により補間すべき
画素が候補画素であることが検出された場合に、補間す
べき画素に隣接する所定範囲において１次確定角度を有
する他の画素を探索し、所定範囲内に１次確定角度を有
する他の画素が存在する場合に、補間すべき画素に関す
る画像の角度として他の画素に関する１次確定角度を出
力する２次確定角度検出手段とを備えたものである。

【００５５】本発明に係る画像角度検出装置において
は、入力された映像信号が２値化パターン発生手段によ
り所定の検出領域内で２値化されて２値化パターンが発
生される。また、確定角度パターン発生手段により、特
定された方向を有する２値画像が複数の確定角度パター
ンとして発生される。そして、１次確定角度検出手段に
より２値化パターンが複数の確定角度パターンの各々と
比較され、比較結果に基づいて補間すべき画素に関する
画像の角度が１次確定される。また、候補パターン発生
手段により複数の任意の方向をそれぞれ有する２値画像
が候補パターンとして発生される。そして、候補検出手
段により２値化パターンが複数の候補パターンの各々と
比較され、比較結果に基づいて補間すべき画素が画像の
角度を確定可能な候補画素であるか否かが検出される。

【００５６】さらに、１次確定角度検出手段により１次
確定角度が検出された場合には、補間すべき画素に関す
る画像の角度として１次確定角度検出手段により検出さ
れた１次確定角度が２次確定角度検出手段により出力さ
れ、候補検出手段により補間すべき画素が候補画素であ
ることが検出された場合には、補間すべき画素に隣接す
る所定範囲において１次確定角度を有する他の画素が探
索され、所定範囲内に１次確定角度を有する他の画素が
存在する場合には、補間すべき画素に関する画像の角度
として他の画素に関する１次確定角度が２次確定角度検
出手段により出力される。

【００５７】この場合、二次元のパターンの比較を行っ
ているので、２画素間の差分値を用いる場合と比較して
誤検出が抑制される。また、一度の比較により画像の角
度が特定されない場合には、補間すべき画素の近傍にお
いて画像の角度を確定可能な画素が探索される。このよ
うに、一度の比較により画像の角度が特定される場合
と、一度の比較により画像の角度が特定されない場合と
に分けて２段階に画像の角度が検出されるので、画像の
角度をより正確に検出することができる。

【００５８】（第２０の発明）第２０の発明に係る画像
角度検出装置は、第１９の発明に係る画像角度検出装置
の構成において、確定角度パターン発生手段により発生
される複数の確定角度パターンの各々は、補間すべき画
素の上側の走査線に配置される第１の画素列と、補間す
べき画素の下側の走査線に配置される第２の画素列とを
含み、第１の画素列は、第１の画素値から第２の画素値
への１つの変化点を有し、第２の画素列は、第１の画素
値から第２の画素値への１つの変化点を有し、第１の画
素列における第１の画素値から第２の画素値への変化の
方向と第２の画素列における第１の画素値から第２の画
素値への変化の方向とが同じであるものである。

【００５９】この確定角度パターンにおいては、上側の
走査線に配置される画素列と下側の走査線に配置される
画素列とが、ともに輝度変化を有し、かつ同一方向の輝
度勾配を有する。このような確定角度パターンは斜めエ
ッジの画像に相当する。したがって、２値化パターンが
確定角度パターンと一致した場合は、斜めエッジの角度
を確実に特定することができる。

【００６０】（第２１の発明）第２１の発明に係る画像
角度検出装置は、第１９または第２０の発明に係る画像
角度検出装置の構成において、候補パターン発生手段に
より発生される複数の候補パターンの各々は、補間すべ
き画素の上側の走査線に配置される第１の画素列と、補
間すべき画素の下側の走査線に配置される第２の画素列
とを含み、第１および第２の画素列のうち一方は、第１
の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、第
１および第２の画素列のうち他方は、第１の画素値およ
び第２の画素値のうち一方を有するものである。

【００６１】この候補パターンにおいては、上側の走査
線および下側の走査線のいずれか一方の走査線に配置さ
れる画素列が輝度変化を有し、かつ他方の走査線に配置
される画素列は輝度勾配を有さずまたは小さい輝度勾配
を有する。この場合、画像の角度は確定できないものの
２値化パターンが候補パターンと一致した場合は、補間
すべき画素の近傍を探索すれば浅い斜めエッジの角度を
特定可能な画素が存在する可能性が高い。

【００６２】（第２２の発明）第２２の発明に係る画像
角度検出装置は、第１９〜第２１のいずれかの発明に係
る画像角度検出装置の構成において、候補パターン発生
手段により発生される複数の候補パターンの各々は、補
間すべき画素の上側の走査線に配置される第１の画素列
と、補間すべき画素の下側の走査線に配置される第２の
画素列とを含み、第１の画素列は、第１の画素値から第
２の画素値への１つの変化点を有し、第２の画素列は、
第１の画素値から第２の画素値への１つの変化点を有
し、第１の画素列における第１の画素値から第２の画素
値への変化の方向と第２の画素列における第１の画素値
から第２の画素値への変化の方向とが互いに逆であるも
のである。

【００６３】この候補パターンにおいては、上側の走査
線に配置される画素列と下側の走査線に配置される画素
列とが、ともに輝度変化を有し、かつ逆の方向の輝度勾
配を有する。この場合、画像の角度は確定できないもの
の２値化パターンが候補パターンと一致した場合は、補
間すべき画素の近傍を探索すれば細い斜め線を有する画
像の角度を特定可能な画素が存在する可能性が高い。

【００６４】（第２３の発明）第２３の発明に係る画像
角度検出装置は、第１９〜第２２のいずれかの発明に係
る画像角度検出装置の構成において、２次確定角度検出
手段は、候補検出手段により補間すべき画素が候補画素
であることが検出された場合に、候補検出手段により２
値化パターンと一致すると判定された候補パターンに応
じて補間すべき画素から１次確定角度を有する他の画素
を探索する方向を特定するものである。

【００６５】この場合、２値化パターンと一致すると判
定された候補パターンに応じて補間すべき画素から１次
確定角度を有する他の画素を探索する方向が特定される
ので、より高精度に画像の角度が検出される。

【００６６】（第２４の発明）第２４の発明に係る画像
角度検出装置は、第１９〜第２３のいずれかの発明に係
る画像角度検出装置の構成において、２次確定角度検出
手段は、候補検出手段により補間すべき画素が候補画素
であることが検出された場合に、候補検出手段により２
値化パターンと一致すると判定された候補パターンに応
じて、補間すべき画素に隣接する所定範囲において複数
の確定角度パターンのうち所定の確定角度パターンを用
いて他の画素を探索し、所定範囲に１次確定角度を有す
る他の画素が存在する場合に、補間すべき画素に関する
画像の角度として他の画素に関する１次確定角度を出力
するものである。

【００６７】この場合、２値化パターンと一致すると判
定された候補パターンに応じて補間すべき画素に隣接す
る所定範囲において所定の確定角度パターンを用いて他
の画素が探索されるので、より高精度に画像の角度が検
出される。

【００６８】（第２５の発明）第２５の発明に係る画像
角度検出装置は、第１９〜第２４のいずれかの発明に係
る画像角度検出装置の構成において、補間すべき画素に
関して２次確定角度検出手段により検出された画像の角
度が上または下の補間走査線において検出された画像の
角度に対して連続性を有するか否かを検出し、連続性を
有する場合に２次確定角度検出手段により検出された画
像の角度を角度信号として出力し、連続性を有さない場
合に２次確定角度検出手段により検出された画像の角度
を出力しない３次確定角度検出手段をさらに備えたもの
である。

【００６９】この場合、検出された画像の角度が連続性
を有さない場合に角度信号が出力されないことにより、
ノイズによる誤検出が防止される。

【００７０】（第２６の発明）第２６の発明に係る画像
角度検出装置は、第２５の発明に係る画像角度検出装置
の構成において、比較手段は、画像の角度および２値化
パターンと一致する確定角度パターンを識別する識別信
号を出力するものである。

【００７１】この場合、比較手段により画像の角度およ
び２値化パターンと一致すると判定された確定角度パタ
ーンを識別する識別信号が出力される。その結果、角度
の値が同じ複数の確定角度パターンを用いた場合でも、
確定角度パターンを確実に決定できるので、角度の誤検
出を防止することができる。

【００７２】（第２７の発明）本発明に係る走査線補間
装置は、入力された映像信号に基づいて補間すべき画素
に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置と、画
像角度検出装置により検出された角度に基づいて補間処
理に用いる画素を選択し、選択された画素を用いて補間
すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成
する補間回路とを備え、画像角度検出装置は、入力され
た映像信号を複数の走査線および補間すべき画素を含む
所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生す
る２値化パターン発生手段と、複数の方向を有する２値
画像を複数の参照パターンとして発生する参照パターン
発生手段と、２値化パターン発生手段により発生された
２値化パターンを参照パターン発生手段により発生され
た複数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づ
いて補間すべき画素に関する画像の角度を検出する比較
手段と、補間すべき画素に関して比較手段により検出さ
れた画像の角度が上または下の補間走査線において検出
された画像の角度に対して連続性を有するか否かを検出
し、連続性を有する場合に比較手段により検出された画
像の角度を角度信号として出力し、連続性を有さない場
合に比較手段により検出された画像の角度を出力しない
連続性検出手段とを備えたものである。

【００７３】本発明に係る走査線補間装置においては、
画像角度検出装置により入力された映像信号に基づいて
補間すべき画素に関する画像の角度が正確に検出され、
画像角度検出装置により検出された角度に基づいて補間
処理に用いる画素が選択され、補間回路により選択され
た画素を用いて補間すべき画素の値を算出することによ
り補間走査線が生成される。

【００７４】（第２８の発明）本発明に係る走査線補間
装置は、入力された映像信号に基づいて補間すべき画素
に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置と、画
像角度検出装置により検出された角度に基づいて補間処
理に用いる画素を選択し、選択された画素を用いて補間
すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成
する補間回路とを備え、画像角度検出装置は、入力され
た映像信号において複数の走査線および補間すべき画素
を含む所定の検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝
度分布の極大点または極小点の位置を表す極大極小パタ
ーンを発生する極大極小パターン発生手段と、検出領域
内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の極大点または
極小点の位置を表す複数の参照パターンを発生する参照
パターン発生手段と、極大極小パターン発生手段により
発生された極大極小パターンを参照パターン発生手段に
より発生された複数の参照パターンの各々と比較し、比
較結果に基づいて補間すべき画素に関する画像の角度を
検出する比較手段とを備えたものである。

【００７５】本発明に係る走査線補間装置においては、
画像角度検出装置により入力された映像信号に基づいて
補間すべき画素に関する画像の角度が正確に検出され、
画像角度検出装置により検出された角度に基づいて補間
処理に用いる画素が選択され、補間回路により選択され
た画素を用いて補間すべき画素の値を算出することによ
り補間走査線が生成される。

【００７６】（第２９の発明）本発明に係る走査線補間
装置は、入力された映像信号に基づいて補間すべき画素
に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置と、画
像角度検出装置により検出された角度に基づいて補間処
理に用いる画素を選択し、選択された画素を用いて補間
すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成
する補間回路とを備え、画像角度検出装置は、入力され
た映像信号を複数の走査線および補間すべき画素を含む
所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生す
る２値化パターン発生手段と、複数の方向を有する２値
画像を複数の第１の参照パターンとして発生する第１の
参照パターン発生手段と、２値化パターン発生手段によ
り発生された２値化パターンを第１の参照パターン発生
手段により発生された複数の第１の参照パターンの各々
と比較し、比較結果に基づいて補間すべき画素に関する
画像の角度を検出する第１の比較手段と、入力された映
像信号において複数の走査線および補間すべき画素を含
む所定の検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分
布の極大点または極小点の位置を表す極大極小パターン
を発生する極大極小パターン発生手段と、検出領域内で
各走査線ごとに水平方向の輝度分布の極大点または極小
点の位置を表す複数の第２の参照パターンを発生する第
２の参照パターン発生手段と、極大極小パターン発生手
段により発生された極大極小パターンを第２の参照パタ
ーン発生手段により発生された複数の第２の参照パター
ンの各々と比較し、比較結果に基づいて補間すべき画素
に関する画像の角度を検出する第２の比較手段とを備え
たものである。

【００７７】本発明に係る走査線補間装置においては、
画像角度検出装置より入力された映像信号に基づいて補
間すべき画素に関する画像の角度が正確に検出され、画
像角度検出装置により検出された角度に基づいて補間処
理に用いる画素が選択され、補間回路により選択された
画素を用いて補間すべき画素の値を算出することにより
補間走査線が生成される。

【００７８】（第３０の発明）本発明に係る走査線補間
装置は、入力された映像信号に基づいて補間すべき画素
に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置と、画
像角度検出装置により検出された角度に基づいて補間処
理に用いる画素を選択し、選択された画素を用いて補間
すべき画素の値を算出することにより補間走査線を生成
する補間回路とを備え、画像角度検出装置は、入力され
た映像信号を複数の走査線および補間すべき画素を含む
所定の検出領域内で２値化して２値化パターンを発生す
る２値化パターン発生手段と、特定された方向をそれぞ
れ有する複数の２値画像を複数の確定角度パターンとし
て発生する確定角度パターン発生手段と、２値化パター
ン発生手段により発生された２値化パターンを確定角度
パターン発生手段により発生された複数の確定角度パタ
ーンの各々と比較し、比較結果に基づいて補間すべき画
素に関する画像の角度を１次確定角度として検出する１
次確定角度検出手段と、複数の任意の方向をそれぞれ有
する複数の２値画像を複数の候補パターンとして発生す
る候補パターン発生手段と、２値化パターン発生手段に
より発生された２値化パターンを候補パターン発生手段
により発生された複数の候補パターンの各々と比較し、
比較結果に基づいて補間すべき画素が画像の角度を確定
可能な候補画素であるか否かを検出する候補検出手段
と、１次確定角度検出手段により１次確定角度が検出さ
れた場合に、補間すべき画素に関する画像の角度として
１次確定角度検出手段により検出された１次確定角度を
出力し、候補検出手段により補間すべき画素が候補画素
であることが検出された場合に、補間すべき画素に隣接
する所定範囲において１次確定角度を有する他の画素を
探索し、所定範囲内に１次確定角度を有する他の画素が
存在する場合に、補間すべき画素に関する画像の角度と
して他の画素に関する１次確定角度を出力する２次確定
角度検出手段とを備えたものである。

【００７９】本発明に係る走査線補間装置においては、
画像角度検出装置により入力された映像信号に基づいて
補間すべき画素に関する画像の角度が正確に検出され、
画像角度検出装置により検出された角度に基づいて補間
処理に用いる画素が選択され、選択された画素を用いて
補間すべき画素の値を算出することにより補間回路によ
り補間走査線が生成される。

【００８０】

【発明の実施の形態】（１）第１の実施の形態 図１は本発明の第１の実施の形態における画像角度検出
装置の構成を示すブロック図である。

【００８１】図１の画像角度検出装置１０ａは、ライン
メモリ１ａ，１ｂ，１ｃ、２値化部２、第１のパターン
マッチング角度検出部３、孤立検出点除去部４、検出ウ
ィンドウ内映像信号処理部５、リファレンスパターン発
生部６ａ、上ライン極大極小検出部７ａ、下ライン極大
極小検出部８ａおよびＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）コ
ンバータ１２を含む。

【００８２】Ａ／Ｄコンバータ１２は、アナログの映像
信号ＡＶをアナログデジタル変換し、デジタル映像信号
ＶＤ１を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１２より出力され
る映像信号ＶＤ１は、ラインメモリ１ａ、２値化部２、
検出ウィンドウ内映像信号処理部５および下ライン極大
極小検出部８ａに入力される。ラインメモリ１ａは、Ａ
／Ｄコンバータ１２より出力される映像信号ＶＤ１を１
ライン（１走査線）分遅延させて出力する。ラインメモ
リ１ａから出力される映像信号ＶＤ２は、２値化部２、
検出ウィンドウ内映像信号処理部５および上ライン極大
極小検出部７ａに与えられる。

【００８３】本例では、映像信号ＶＤ１，ＶＤ２は２５
６階調の輝度を有するものとする。すなわち、映像信号
ＶＤ１，ＶＤ２の輝度の最小値は“０”であり、最大値
は“２５５”である。

【００８４】２値化部２は、Ａ／Ｄコンバータ１２より
出力される映像信号ＶＤ１およびラインメモリ１ａから
出力される映像信号ＶＤ２を、後述する検出ウィンドウ
内映像信号処理部５から与えられる平均輝度値ＬＵをし
きい値として２値化し、“１”および“０”からなる２
値化パターンＢＩを出力する。２値化パターンＢＩは、
検出ウィンドウのサイズを有する。

【００８５】ここで、検出ウィンドウは、例えば、映像
信号ＶＤ１の７画素および映像信号ＶＤ２の７画素を含
む７×２画素の矩形領域、映像信号ＶＤ１の１５画素お
よび映像信号ＶＤ２の１５画素を含む１５×２画素の矩
形領域等である。なお、以下の説明では、検出ウィンド
ウのサイズを７×２画素とする。この場合、２値化パタ
ーンＢＩのサイズは７×２画素となる。

【００８６】検出ウィンドウ内映像信号処理部５は、入
力される映像信号ＶＤ１およびラインメモリ１ａから出
力される映像信号ＶＤ２に検出ウィンドウを設定し、検
出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の輝度の平均
値を算出し、２値化部２に平均輝度値ＬＵを２値化のた
めのしきい値として与える。

【００８７】なお、本実施の形態においては、検出ウィ
ンドウ内の全画素の輝度の平均値を２値化のためのしき
い値として用いることとしたが、これに限定されず、検
出ウィンドウ内の画素の値の最大値と最小値との平均値
を２値化のためのしきい値として用いてもよく、輝度を
大きさ順に並べたときの中央値を２値化のためのしきい
値として用いてもよく、輝度を大きさ順に並べた際の中
央値に値が近い複数画素の平均値などを２値化のための
しきい値として用いてもよい。

【００８８】また、検出ウィンドウ内映像信号処理部５
は、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の水平
方向の輝度分布が単調増加または単調減少しているか否
かを判定し、単調増加および単調減少していない場合に
は、２値化部２にしきい値として最小値“０”または最
大値“２５５”を与えてもよい。それにより、２値化部
２は、すべて“１”または“０”からなる２値化パター
ンＢＩを出力する。この場合、映像信号ＶＤ１，ＶＤ２
の隣接する２つの画素間の差分値を順次算出し、差分値
の正負の符号が同じであれば、単調増加または単調減少
していると判定することができる。

【００８９】さらに、検出ウィンドウ内映像信号処理部
５は、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の輝
度の最大値と最小値との差をコントラストとして算出
し、算出されたコントラストが所定値よりも低い場合に
は、２値化部２にしきい値として最小値“０”または最
大値“２５５”を与える。それにより、２値化部２は、
すべて“１”または“０”からなる２値化パターンＢＩ
を出力する。

【００９０】上ライン極大極小検出部７ａは、ラインメ
モリ１ａから出力される映像信号ＶＤ２の水平方向の輝
度分布に極大点または極小点が存在するか否かを判定
し、判定結果を第１のパターンマッチング角度検出部３
に与える。下ライン極大極小検出部８ａは、入力される
映像信号ＶＤ１の水平方向の輝度分布に極大点または極
小点が存在するか否かを判定し、判定結果を第１のパタ
ーンマッチング角度検出部３に与える。

【００９１】リファレンスパターン発生部６ａは、
“１”および“０”からなる複数のリファレンスパター
ンＲＡを発生し、第１のパターンマッチング角度検出部
３に与える。各リファレンスパターンＲＡのサイズは検
出ウィンドウのサイズに等しい。

【００９２】第１のパターンマッチング角度検出部３
は、２値化部２から与えられる２値化パターンＢＩをリ
ファレンスパターン発生部６ａから与えられる複数のリ
ファレンスパターンＲＡの各々と比較し、一致したリフ
ァレンスパターンＲＡの角度および識別信号を角度情報
ＰＡとして出力する。この角度および識別信号について
は後述する。以下、２値化パターンＢＩと各リファレン
スパターンＲＡとの比較動作を第１のパターンマッチン
グと呼ぶ。

【００９３】上記のように、検出ウィンドウ内の映像信
号ＶＤ１および映像信号ＶＤ２の輝度分布が共に単調増
加および単調減少していない場合には、２値化部２から
すべて“１”または“０”からなる２値化パターンＢＩ
が出力されてもよい。この場合、第１のパターンマッチ
ング角度検出部３からは角度情報ＰＡが出力されない。

【００９４】また、細い斜め線の画像の場合には、検出
ウィンドウ内の画素の値に極大値又は極小値が現れる。
したがって、細い斜め線の画像を考慮しない場合には、
単調増加または単調減少の判定を行い、細い斜め線の画
像を考慮する場合には、単調増加または単調減少の判定
を行わない。

【００９５】また、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ
１，ＶＤ２のコントラストが所定値よりも低い場合に
は、２値化部２からすべて“１”または“０”の２値化
パターンＢＩが出力されるので、第１のパターンマッチ
ング角度検出部３からは角度情報ＰＡが出力されない。

【００９６】映像信号ＶＤ１，ＶＤ２のコントラストが
低い場合には、斜め方向の画素を用いた補間処理の効果
は低い。斜め方向の画素を用いた補間処理では、正確な
角度が検出されていないとノイズを発生してしまう場合
があるので、効果が低い場合には、斜め方向の画素を用
いた補間処理が行われないように角度情報ＰＡを出力し
ない。

【００９７】さらに、上ライン極大極小検出部７ａまた
は下ライン極大極小検出部８ａにより検出ウィンドウ内
の映像信号ＶＤ１または映像信号ＶＤ２の輝度分布に極
大点または極小点が存在することが検出された場合に
は、第１のパターンマッチング角度検出部３は第１のパ
ターンマッチングを行わない。したがって、角度情報Ｐ
Ａが出力されないようにしてもよい。

【００９８】孤立検出点除去部４は、対象となる補間画
素を含む走査線（以下、補間走査線と呼ぶ）に対して１
つ上の補間走査線の角度情報ＰＡおよび１つ下の補間走
査線の角度情報ＰＡが一致しているか否かを判定し、一
致している場合には、第１のパターンマッチング角度検
出部３から出力される角度情報ＰＡを角度信号ＡＮとし
て出力し、一致していない場合には、第１のパターンマ
ッチング角度検出部３から出力される角度情報ＰＡを出
力しない。

【００９９】本実施の形態では、２値化部２が２値化パ
ターン発生手段に相当し、リファレンスパターン発生部
６ａが参照パターン発生手段に相当し、第１のパターン
マッチング角度検出部３が比較手段に相当する。また、
検出ウィンドウ内映像信号処理部５が平均輝度算出手
段、第１の判定手段およびコントラスト検出手段に相当
し、２値化部２が２値化手段に相当し、上ライン極大極
小検出部７ａおよび下ライン極大極小検出部８ａが第２
の判定手段を構成する。さらに、孤立検出点除去部４が
連続性検出手段に相当する。

【０１００】図２は図１の２値化部２から出力される２
値化パターンＢＩの一例を示す模式図である。

【０１０１】図２において、ＩＮは補間画素を示し、Ｉ
Ｌは補間走査線を示す。また、ＡＬは補間走査線ＩＬの
上の走査線を示し、ＢＬは補間走査線ＩＬの下の走査線
を示す。

【０１０２】図２の例では、輝度の低い部分（暗い部
分）が“０”で示され、輝度の高い部分（明るい部分）
が“１”で示されている。２値化パターンＢＩにおいて
は、画像のエッジの角度が４５°となっている。ここで
は、水平方向の角度を０とし、右上の斜め方向の角度を
正としている。

【０１０３】図３は画像の斜めエッジの角度と補間処理
に用いる画素との関係を説明するための模式図である。

【０１０４】図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ）はそれぞれ画像のエッジの角度が４５°、３４
°、２７°、２２°および１８°の場合を示し、図３
（ｆ），（ｇ），（ｈ），（ｉ），（ｊ）は画像のエッ
ジの角度が−４５°、−３４°、−２７°、−２２°お
よび−１８°の場合を示す。ここでも、水平方向の角度
を０とし、右上の斜め方向の角度を正とし、左上の斜め
方向の角度を負としている。

【０１０５】図３において、網掛けが施されている画素
は、補間画素ＩＮの値の算出に用いる上下の走査線Ａ
Ｌ，ＢＬの画素である。例えば、図３（ａ）に示すよう
に、画像のエッジの角度が４５°の場合には、斜め上方
４５°の方向にある１つの画素および斜め下方４５°の
方向にある１つの画素を用いて補間画素ＩＮの値を算出
する。図３（ｂ）に示すように、画像のエッジの角度が
３４°の場合には、斜め上方３４°の方向にある２つの
画素および斜め下方３４°の方向にある２つの画素を用
いて補間画素ＩＮの値を算出する。

【０１０６】図４、図５、図６および図７は図１のリフ
ァレンスパターン発生部６ａにより発生されるリファレ
ンスパターンの例を示す模式図である。網掛けが施され
ている画素は、太線で示される補間画素の値の算出に用
いる上下の走査線の画素である。

【０１０７】図４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ）はそれぞれ４５°、３４°、２７°、２２°およ
び１８°のリファレンスパターンを示す。図４の例で
は、左上が暗い部分となり、右下が明るい部分となって
いる。図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は
それぞれ４５°、３４°、２７°、２２°および１８°
のリファレンスパターンを示す。図５の例では、左上が
明るい部分となり、右下が暗い部分となっている。

【０１０８】図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ）はそれぞれ−４５°、−３４°、−２７°、−２
２°および−１８°のリファレンスパターンを示す。図
６の例では、右上が暗い部分となり、左下が明るい部分
となっている。図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ）はそれぞれ−４５°、−３４°、−２７°、−２
２°および−１８°のリファレンスパターンを示す。図
７の例では、右上が明るい部分となり、左下が暗い部分
となっている。

【０１０９】図４〜図７に示すリファレンスパターン
は、第１のパターンマッチング角度検出部３において、
２値化部２から出力される２値化パターンＢＩと比較さ
れる。その場合、第１のパターンマッチング角度検出部
３は、２値化パターンＢＩに応じて図４〜図７に示すい
ずれか一つのリファレンスパターンを識別する識別信号
および角度を決定する。この識別信号は、角度が正か負
か、左上が明るい部分か否か、左下が明るい部分か否
か、右上が明るい部分か否か、および右下が明るい部分
か否かを示す。

【０１１０】また、図４〜図７に示すように、二次元の
輝度分布によるリファレンスパターンにおいては、補間
画素を中心とした点対称の位置の画素間を結ぶ直線の角
度だけでなく、それらの角度の間の角度も設定すること
ができる。例えば、４５°、２７°および１８°の間の
角度である３４°および２２°を設定することができ
る。

【０１１１】例えば、図２の２値化パターンＢＩは図５
（ａ）の４つのリファレンスパターンのうちの１つのリ
ファレンスパターンと一致する。この場合、図１の第１
のパターンマッチング角度検出部３は、図５（ａ）のリ
ファレンスパターンを識別する識別信号および４５°を
示す角度を角度情報ＰＡとして出力する。

【０１１２】図８は図１の孤立検出点除去部４の処理を
説明するための模式図である。図８（ａ），（ｂ）にお
いて、ＩＮ１、ＩＮ２およびＩＮ３は補間画素、ＩＬ
１、ＩＬ２およびＩＬ３は補間走査線、ＡＬおよびＢＬ
は走査線である。

【０１１３】ここで、補間走査線ＩＬ２の補間画素ＩＮ
２を処理の対象とする。図８（ａ）に示すように、第１
のパターンマッチング角度検出部３により補間画素ＩＮ
２に対する角度４５°および図５（ａ）のリファレンス
パターンを識別する識別信号を含む角度情報ＰＡが出力
された場合、孤立検出点除去部４は、上下の補間走査線
ＩＬ１，ＩＬ３において補間画素ＩＮ２対して角度情報
ＰＡにより決定される方向にある補間画素ＩＮ１，ＩＮ
３に対する角度情報が共に角度情報ＰＡと一致するか否
かを判定する。補間画素ＩＮ１，ＩＮ３に対する角度情
報が共に角度情報ＰＡと一致する場合には、孤立検出点
除去部４は、画像の斜めエッジの角度が連続していると
みなし、第１のパターンマッチング角度検出部３から出
力される角度情報ＰＡを角度信号ＡＮとして出力する。
補間画素ＩＮ１，ＩＮ３に対する角度情報のうち少なく
とも一方が角度情報ＰＡと一致しない場合には、孤立検
出点除去部４は、画像の斜めエッジの角度が連続しない
とみなし、第１のパターンマッチング角度検出部３から
出力される角度情報ＰＡを出力しない。

【０１１４】なお、補間画素ＩＮ１，ＩＮ３に対する角
度情報のうち少なくとも一方が角度情報ＰＡと一致する
場合に第１のパターンマッチング角度検出部３から出力
される角度情報ＰＡを角度信号ＡＮとして出力し、補間
画素ＩＮ１，ＩＮ３に対する角度情報が共に角度情報Ｐ
Ａと一致しない場合に第１のパターンマッチング角度検
出部３から出力される角度情報ＰＡを角度信号ＡＮとし
て出力しないように孤立検出点除去部４を構成してもよ
い。

【０１１５】また、図８（ａ）に点線の矢印で示すよう
に、補間画素ＩＮ１またはその両側の補間画素ＩＮ１
ａ，ＩＮ１ｂのうち少なくとも１つに対する角度情報が
角度情報ＰＡと一致する場合および補間画素ＩＮ３また
はその両側の補間画素ＩＮ３ａ，ＩＮ３ｂのうち少なく
とも１つに対する角度情報が角度情報ＰＡと一致する場
合に、第１のパターンマッチング角度検出部３より出力
される角度情報ＰＡを角度信号ＡＮとして出力するよう
に孤立検出点除去部４を構成してもよい。また、補間画
素ＩＮ１またはその両側の補間画素ＩＮ１ａ，ＩＮ１ｂ
のうち少なくとも１つに対する角度情報が角度情報ＰＡ
と一致する場合に第１のパターンマッチング角度検出部
３より出力される角度情報ＰＡを角度信号ＡＮとして出
力するように孤立検出点除去部４を構成してもよく、ま
たは補間画素ＩＮ３またはその両側の補間画素ＩＮ３
ａ，ＩＮ３ｂのうち少なくとも１つに対する角度情報が
角度情報ＰＡと一致する場合に、第１のパターンマッチ
ング角度検出部３より出力される角度情報ＰＡを角度信
号ＡＮとして出力するように孤立検出点除去部４を構成
してもよい。

【０１１６】さらに、図８（ｂ）に示すように、補間画
素ＩＮ１の両側の複数の補間画素ＩＮ１ａ〜ＩＮ１ｆの
うち少なくとも１つに対する角度情報が角度情報ＰＡと
一致する場合および補間画素ＩＮ３の両側の複数の補間
画素ＩＮ３ａ〜ＩＮ３ｆのうち少なくとも１つに対する
角度情報が角度情報ＰＡと一致する場合に、第１のパタ
ーンマッチング角度検出部３より出力される角度情報Ｐ
Ａを角度信号ＡＮとして出力するように孤立検出点除去
部４を構成してもよい。また、補間画素ＩＮ１の両側の
複数の補間画素ＩＮ１ａ〜ＩＮ１ｆのうち少なくとも１
つに対する角度情報が角度情報ＰＡと一致する場合に、
第１のパターンマッチング角度検出部３より出力される
角度情報ＰＡを角度信号ＡＮとして出力するように孤立
検出点除去部４を構成してもよく、または補間画素ＩＮ
３の両側の複数の補間画素ＩＮ３ａ〜ＩＮ３ｆのうち少
なくとも１つに対する角度情報が角度情報ＰＡと一致す
る場合に、第１のパターンマッチング角度検出部３より
出力される角度情報ＰＡを角度信号ＡＮとして出力する
ように孤立検出点除去部４を構成してもよい。

【０１１７】さらに、上下の走査線で補間画素に対する
角度が一致する場合のみ、第１のパターンマッチング角
度検出部３より出力される角度情報ＰＡを角度信号ＡＮ
として出力するように孤立検出点除去部４を構成するこ
ととして説明を行ったが、これに限定されず、注目する
補間画素に対する角度と上下の走査線の補間画素に対す
る角度との差が所定の範囲内にある場合に第１のパター
ンマッチング角度検出部３より出力される角度情報ＰＡ
を角度信号ＡＮとして出力するように孤立検出点除去部
４を構成してもよい。例えば、注目する補間画素に対す
る角度情報が角度２７°を示す場合には、上下の走査線
の補間画素に対する角度情報が角度１８°〜４５°の範
囲内および同一の識別信号を示す場合に第１のパターン
マッチング角度検出部３より出力される角度情報ＰＡを
角度信号ＡＮとして出力するように孤立検出点除去部４
を構成してもよい。また、注目する補間画素に対する角
度情報が角度３４°を示す場合には、上下の走査線の補
間画素に対する角度情報が角度２２°〜４５°の範囲内
および同一の識別信号を示す場合に第１のパターンマッ
チング角度検出部３より出力される角度情報ＰＡを角度
信号ＡＮとして出力するように孤立検出点除去部４を構
成してもよい。さらに、注目する補間画素に対する角度
に応じて上記の所定の範囲が異なってもよい。

【０１１８】本実施の形態の画像角度検出装置１０ａに
おいては、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２
の輝度分布を２値化パターンＢＩに変換し、２値化パタ
ーンＢＩと予め設定された複数のリファレンスパターン
ＲＡとのパターンマッチングを行うことにより、少ない
回路規模で画像の斜めエッジの角度を検出することがで
きる。

【０１１９】この場合、検出ウィンドウ内の平均輝度値
を２値化のしきい値として用いているので、外部から２
値化のしきい値を設定することなく、画像の輝度レベル
に関係なく必ず“０”および“１”の両方を含む２値化
パターンＢＩを作成することができる。

【０１２０】また、二次元の輝度分布によるパターンマ
ッチングを行っているので、２画素間の差分値を用いる
場合と比較して誤検出が抑制され、斜め方向のエッジを
有する画像の斜めエッジの角度を正確に検出することが
できる。

【０１２１】さらに、二次元の輝度分布によるリファレ
ンスパターンＲＡを用いることにより、検出する角度が
補間画素を中心として点対称の位置にある画素を結ぶ直
線の角度に限定されず、それらの角度の間の角度を検出
することもできる。したがって、少ない容量のラインメ
モリ１ａを用いてより細かい間隔で角度を検出すること
ができる。

【０１２２】また、検出された画像の斜めエッジの角度
に連続性がない場合には、孤立検出点除去部４により角
度情報ＰＡが除去されるので、ノイズによる誤検出を防
止することができる。

【０１２３】（２）第２の実施の形態 図９は本発明の第２の実施の形態における画像角度検出
装置の構成を示すブロック図である。

【０１２４】本発明の第２の実施の形態における画像角
度検出装置の構成が、第１の実施の形態における画像角
度検出装置の構成と異なるのは以下の点である。

【０１２５】図９の画像角度検出装置１０ｂは、ライン
メモリ１ａ〜１ｇ，１ｍ，１ｎ、２値化部２、第１のパ
ターンマッチング角度検出部３、孤立検出点除去部４、
検出ウィンドウ内映像信号処理部５、リファレンスパタ
ーン発生部６ａ、上ライン極大極小検出部７ａ、下ライ
ン極大極小検出部８ａおよびＡ／Ｄ（アナログ・デジタ
ル）コンバータ１２を含む。

【０１２６】Ａ／Ｄコンバータ１２は、アナログの映像
信号ＡＶをアナログデジタル変換し、デジタル映像信号
ＶＤ１を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１２より出力され
る映像信号ＶＤ１は、ラインメモリ１ａ、２値化部２、
検出ウィンドウ内映像信号処理部５および下ライン極大
極小検出部８ａに入力される。ラインメモリ１ａは、Ａ
／Ｄコンバータ１２より出力される映像信号ＶＤ１を１
ライン（１走査線）分遅延させて出力する。ラインメモ
リ１ａから出力される映像信号ＶＤ２は、２値化部２、
検出ウィンドウ内映像信号処理部５および上ライン極大
極小検出部７ａに与えられる。

【０１２７】本例では、映像信号ＶＤ１，ＶＤ２は２５
６階調の輝度を有するものとする。すなわち、映像信号
ＶＤ１，ＶＤ２の輝度の最小値は“０”であり、最大値
は“２５５”である。

【０１２８】２値化部２は、Ａ／Ｄコンバータ１２より
出力される映像信号ＶＤ１およびラインメモリ１ａから
出力される映像信号ＶＤ２を、後述する検出ウィンドウ
内映像信号処理部５から与えられる平均輝度値ＬＵをし
きい値として２値化し、“１”および“０”からなる２
値化パターンＢＩを出力する。２値化パターンＢＩは、
検出ウィンドウのサイズを有する。

【０１２９】ここで、検出ウィンドウは、例えば、映像
信号ＶＤ１の７画素および映像信号ＶＤ２の７画素を含
む７×２画素の矩形領域、映像信号ＶＤ１の１５画素お
よび映像信号ＶＤ２の１５画素を含む１５×２画素の矩
形領域等である。なお、以下の説明では、検出ウィンド
ウのサイズを７×２画素とする。この場合、２値化パタ
ーンＢＩのサイズは７×２画素となる。

【０１３０】検出ウィンドウ内映像信号処理部５は、入
力される映像信号ＶＤ１およびラインメモリ１ａから出
力される映像信号ＶＤ２に検出ウィンドウを設定し、検
出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の輝度の平均
値を算出し、２値化部２、孤立検出点除去部４およびラ
インメモリ１ｄに平均輝度値ＬＵを２値化のためのしき
い値として与える。

【０１３１】また、検出ウィンドウ内映像信号処理部５
は、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の最大
値および最小値を算出し、孤立検出点除去部４およびラ
インメモリ１ｆに最大値を与え、孤立検出点除去部４お
よびラインメモリ１ｍに最小値を与える。

【０１３２】なお、本実施の形態においても、検出ウィ
ンドウ内の全画素の輝度の平均値を２値化のためのしき
い値として用いることとしたが、これに限定されず、検
出ウィンドウ内の画素の値の最大値と最小値との平均値
を２値化のためのしきい値として用いてもよく、輝度を
大きさ順に並べたときの中央値を２値化のためのしきい
値として用いてもよく、輝度を大きさ順に並べた際の中
央値に値が近い複数画素の平均値などを２値化のための
しきい値として用いてもよい。

【０１３３】ラインメモリ１ｄは、検出ウィンドウ内映
像信号処理部５より出力されるしきい値を１ライン（１
走査線）分遅延させてラインメモリ１ｅおよび孤立検出
点除去部４に出力する。ラインメモリ１ｅは、ラインメ
モリ１ｄより出力されるしきい値をさらに１ライン（１
走査線）分遅延させて孤立検出点除去部４に出力する。

【０１３４】ラインメモリ１ｆは、検出ウィンドウ内映
像信号処理部５より出力される最大値を１ライン（１走
査線）分遅延させてラインメモリ１ｇおよび孤立検出点
除去部４に出力する。ラインメモリ１ｇは、ラインメモ
リ１ｆより出力される最大値をさらに１ライン（１走査
線）分遅延させて孤立検出点除去部４に出力する。

【０１３５】ラインメモリ１ｍは、検出ウィンドウ内映
像信号処理部５より出力される最小値を１ライン（１走
査線）分遅延させてラインメモリ１ｎおよび孤立検出点
除去部４に出力する。ラインメモリ１ｎは、ラインメモ
リ１ｍより出力される最小値をさらに１ライン（１走査
線）分遅延させて孤立検出点除去部４に出力する。

【０１３６】孤立検出点除去部４は、ラインメモリ１ｂ
より与えられる対象となる補間画素を含む走査線（以
下、補間走査線と呼ぶ）に対して、第１のパターンマッ
チング角度検出部３より与えられる１つ上の補間走査線
の角度情報ＰＡ、およびラインメモリ１ｃより与えられ
る１つ下の補間走査線の角度情報ＰＡが一致しているか
否かを判定する。

【０１３７】また、孤立検出点除去部４は、ラインメモ
リ１ｄより与えられる対象となる補間画素を含む走査線
（以下、補間走査線と呼ぶ）に対して、検出ウィンドウ
内映像信号処理部５より与えられる１つ上の補間走査線
のしきい値、およびラインメモリ１ｅより与えられる１
つ下の補間走査線のしきい値が一致しているか否かを判
定する。

【０１３８】また、孤立検出点除去部４は、ラインメモ
リ１ｆより与えられる対象となる補間画素を含む走査線
（以下、補間走査線と呼ぶ）に対して、検出ウィンドウ
内映像信号処理部５より与えられる１つ上の補間走査線
の最大値およびラインメモリ１ｇより与えられる１つ下
の補間走査線の最大値が一致しているか否かを判定す
る。

【０１３９】また、孤立検出点除去部４は、ラインメモ
リ１ｍより与えられる対象となる補間画素を含む走査線
（以下、補間走査線と呼ぶ）に対して、検出ウィンドウ
内映像信号処理部５より与えられる１つ上の補間走査線
の最小値およびラインメモリ１ｎより与えられる１つ下
の補間走査線の最小値が一致しているか否かを判定す
る。

【０１４０】角度情報の判定結果、しきい値の判定結
果、最大値の判定結果および最小値の判定結果に基づい
て、対象となる補間画素の連続性を判定する。

【０１４１】図１０は補間画素の連続性を説明するため
の説明図である。図１０において、補間画素ＩＮ１に対
する検出ウィンドウをＡで示し、補間画素ＩＮ２に対す
る検出ウィンドウをＢで示し、補間画素ＩＮ３に対する
検出ウィンドウをＣで示す。検出ウィンドウＡを用いて
補間画素ＩＮ１の角度情報が算出され、検出ウィンドウ
Ｂを用いて補間画素ＩＮ２の角度情報が算出され、検出
ウィンドウＣを用いて補間画素ＩＮ３の角度情報が算出
される。

【０１４２】また、検出ウィンドウＡ内の画素の値を用
いて２値化のためのしきい値が算出され、検出ウィンド
ウＢ内の画素の値を用いて２値化のためのしきい値が算
出され、検出ウィンドウＣ内の画素の値を用いて２値化
のためのしきい値が算出される。

【０１４３】また、検出ウィンドウＡ内の画素の値の最
大値が算出され、検出ウィンドウＢ内の画素の値の最大
値が算出され、検出ウィンドウＣ内の画素の値の最大値
が算出される。

【０１４４】さらに、検出ウィンドウＡ内の画素の値の
最小値が算出され、検出ウィンドウＢ内の画素の値の最
小値が算出され、検出ウィンドウＣ内の画素の値の最小
値が算出される。

【０１４５】例えば、図１０に示すように、破線の矢印
方向に連続した斜めのエッジを有する画像の場合、補間
画素ＩＮ１〜ＩＮ３に対する角度情報は、ほぼ近似した
値となり、検出ウィンドウＡ〜Ｃ内の最大値は、ほぼ近
似した値となり、検出ウィンドウＡ〜Ｃ内の最小値は、
ほぼ近似した値となる。例えば、画像が２５６階調で表
わされる場合、±１０階調、±２０階調または±３０階
調等の範囲を近似範囲として設定してもよい。

【０１４６】したがって、孤立検出点除去部４は、補間
画素ＩＮ１〜ＩＮ３に対する角度情報の差が近似範囲内
にあり、検出ウィンドウＡ〜Ｃに対する２値化のための
しきい値の差が近似範囲内にあり、検出ウィンドウＡ〜
Ｃに対する画素の値の最大値の差が近似範囲内にあり、
かつ検出ウィンドウＡ〜Ｃに対する画素の値の最小値の
差が近似範囲内にある場合に、第１のパターンマッチン
グ角度検出部３から出力される角度情報ＰＡを角度信号
ＡＮとして出力する。

【０１４７】一方、補間画素ＩＮ１〜ＩＮ３に対する角
度情報の差、検出ウィンドウＡ〜Ｃに対する２値化のた
めのしきい値の差、検出ウィンドウＡ〜Ｃに対する画素
の値の最大値の差、検出ウィンドウＡ〜Ｃに対する画素
の値の最小値の差の少なくともいずれかが近似範囲内に
ない場合、第１のパターンマッチング角度検出部３から
出力される角度情報ＰＡを出力しない。

【０１４８】なお、本実施の形態においては、補間画素
ＩＮ１〜ＩＮ３に対する角度情報の差が近似範囲内にあ
り、検出ウィンドウＡ〜Ｃに対する２値化のためのしき
い値の差が近似範囲内にあり、検出ウィンドウＡ〜Ｃに
対する画素の値の最大値の差が近似範囲内にあり、かつ
検出ウィンドウＡ〜Ｃに対する画素の値の最小値の差が
近似範囲内にある場合に、第１のパターンマッチング角
度検出部３から出力される角度情報ＰＡを角度信号ＡＮ
として出力することとしたが、これに限定されず、補間
画素ＩＮ１〜ＩＮ３に対する角度情報の差が近似範囲内
にあり、かつ検出ウィンドウＡ〜Ｃに対する２値化のた
めのしきい値の差、検出ウィンドウＡ〜Ｃに対する画素
の値の最大値の差、検出ウィンドウＡ〜Ｃに対する画素
の値の最小値の差の少なくとも１つが近似範囲にある場
合に、第１のパターンマッチング角度検出部３から出力
される角度情報ＰＡを角度信号ＡＮとして出力するよう
にしてもよい。

【０１４９】本実施の形態では、２値化部２が２値化パ
ターン発生手段に相当し、リファレンスパターン発生部
６ａが参照パターン発生手段に相当し、第１のパターン
マッチング角度検出部３が比較手段に相当する。また、
検出ウィンドウ内映像信号処理部５が平均輝度算出手
段、第１の判定手段およびコントラスト検出手段に相当
し、２値化部２が２値化手段に相当し、上ライン極大極
小検出部７ａおよび下ライン極大極小検出部８ａが第２
の判定手段を構成する。さらに、孤立検出点除去部４が
連続性検出手段に相当する。

【０１５０】本実施の形態の画像角度検出装置１０ｂに
おいては、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２
の輝度分布を２値化パターンＢＩに変換し、２値化パタ
ーンＢＩと予め設定された複数のリファレンスパターン
ＲＡとのパターンマッチングを行うことにより、少ない
回路規模で画像の斜めエッジの角度を検出することがで
きる。

【０１５１】この場合、第１のパターンマッチング角度
検出部３から出力される角度情報ＰＡ、検出ウィンドウ
に対する２値化のためのしきい値、検出ウィンドウに対
する画素の値の最大値、または検出ウィンドウに対する
画素の値の最小値により補間画素に連続性があるか否か
が判定され、補間画素に連続性がないと判定された場合
に孤立検出点除去部４により角度情報ＰＡが除去される
ので、ノイズによる誤検出を確実に防止することができ
る。さらに、検出ウィンドウ内の平均輝度値を２値化の
しきい値として用いているので、外部から２値化のしき
い値を設定することなく、画像の輝度レベルに関係なく
必ず“０”および“１”の両方を含む２値化パターンＢ
Ｉを作成することができる。

【０１５２】また、二次元の輝度分布によるパターンマ
ッチングを行っているので、２画素間の差分値を用いる
場合と比較して誤検出が抑制され、斜め方向のエッジを
有する画像の斜めエッジの角度を正確に検出することが
できる。

【０１５３】さらに、二次元の輝度分布によるリファレ
ンスパターンＲＡを用いることにより、検出する角度が
補間画素を中心として点対称の位置にある画素を結ぶ直
線の角度に限定されず、それらの角度の間の角度を検出
することもできる。したがって、少ない容量のラインメ
モリ１ａを用いてより細かい間隔で角度を検出すること
ができる。

【０１５４】また、検出された画像の斜めエッジの角度
に連続性がない場合には、孤立検出点除去部４により角
度情報ＰＡが除去されるので、ノイズによる誤検出を防
止することができる。

【０１５５】（３）第３の実施の形態 図１１は本発明の第３の実施の形態における画像角度検
出装置の構成を示すブロック図である。

【０１５６】図１１の画像角度検出装置１０ｃは、ライ
ンメモリ１ａ，１ｈ，１ｋ、上ライン極大極小検出部
７、下ライン極大極小検出部８、リファレンスパターン
発生部６ｂ、第２のパターンマッチング角度検出部９、
孤立検出点除去部４、検出ウィンドウ内映像信号処理部
５ａおよびＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）コンバータ１
２を含む。

【０１５７】Ａ／Ｄコンバータ１２は、アナログの映像
信号ＡＶをアナログデジタル変換し、デジタル映像信号
ＶＤ１を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１２より出力され
る映像信号ＶＤ１は、ラインメモリ１ａおよび下ライン
極大極小検出部８に入力される。ラインメモリ１ａは、
Ａ／Ｄコンバータ１２より出力される映像信号ＶＤ１を
１ライン（１走査線）分遅延させて出力する。ラインメ
モリ１ａから出力される映像信号ＶＤ２は、上ライン極
大極小検出部７および検出ウィンドウ内映像信号処理部
５ａに与えられる。

【０１５８】上ライン極大極小検出部７は、ラインメモ
リ１ａから出力される映像信号ＶＤ２において水平方向
の輝度分布の極大点および極小点を検出し、極大点およ
び極小点の位置を示す極大極小パターンＰ１を第２のパ
ターンマッチング角度検出部９に与える。下ライン極大
極小検出部８は、Ａ／Ｄコンバータ１２より出力される
映像信号ＶＤ１において水平方向の輝度分布の極大点お
よび極小点を検出し、極大点および極小点の位置を示す
極大極小パターンＰ２を第２のパターンマッチング角度
検出部９に与える。極大極小パターンＰ１および極大極
小パターンＰ２は、それぞれ検出ウィンドウの１走査線
分のサイズを有する。

【０１５９】ここで、検出ウィンドウは、例えば、映像
信号ＶＤ１の７画素および映像信号ＶＤ２の７画素を含
む７×２画素の矩形領域、映像信号ＶＤ１の１５画素お
よび映像信号ＶＤ２の１５画素を含む１５×２画素の矩
形領域等である。なお、以下の説明では、検出ウィンド
ウのサイズを７×２画素とする。この場合、極大極小パ
ターンＰ１および極大極小パターンＰ２のサイズはそれ
ぞれ７画素である。

【０１６０】リファレンスパターン発生部６ｂは、検出
ウィンドウ内の極大点および極小点の位置を示す複数の
リファレンスパターンＲＢを発生し、第２のパターンマ
ッチング角度検出部９に与える。各リファレンスパター
ンＲＢのサイズは検出ウィンドウのサイズに等しい。

【０１６１】第２のパターンマッチング角度検出部９
は、上ライン極大極小検出部７から出力される極大極小
パターンＰ１および下ライン極大極小検出部８から出力
される極大極小パターンＰ２をリファレンスパターン発
生部６ｂから与えられる複数のリファレンスパターンＲ
Ｂの各々と比較し、一致したリファレンスパターンＲＢ
の角度を示す角度情報ＰＢを出力する。

【０１６２】以下、極大極小パターンＰ１，Ｐ２と各リ
ファレンスパターンＲＢとの比較動作を第２のパターン
マッチングと呼ぶ。

【０１６３】検出ウィンドウ内映像信号処理部５ａは、
検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の輝度分布
の最大値と最小値との差をコントラストとして算出す
る。検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２のコン
トラストが所定値よりも低い場合には、検出ウィンドウ
内映像信号処理部５ａは第２のパターンマッチング角度
検出部９が第２のパターンマッチングを行わないように
制御する。したがって、角度情報ＰＢが出力されない。

【０１６４】映像信号ＶＤ１，ＶＤ２のコントラストが
低い場合には、斜め方向の画素を用いた補間処理の効果
は低い。斜め方向の画素を用いた補間処理はノイズを伴
うので、効果が低い場合には、斜め方向の画素を用いた
補間処理が行われないように角度情報ＰＢを出力しな
い。

【０１６５】ラインメモリ１ｈは、第２のパターンマッ
チング角度検出部９より出力される角度情報ＰＢを１ラ
イン（１走査線）分遅延させてラインメモリ１ｋおよび
孤立検出点除去部４に出力する。ラインメモリ１ｋは、
ラインメモリ１ｈより出力される角度情報ＰＢをさらに
１ライン（１走査線）分遅延させて孤立検出点除去部４
に出力する。孤立検出点除去部４は、ラインメモリ１ｈ
より与えられる対象となる補間画素を含む走査線（以
下、補間走査線と呼ぶ）に対して、第２のパターンマッ
チング角度検出部９より与えられる１つ上の補間走査線
の角度情報ＰＢ、およびラインメモリ１ｋより与えられ
る１つ下の補間走査線の角度情報ＰＢが一致しているか
否かを判定し、一致している場合には、第２のパターン
マッチング角度検出部９から出力される角度情報ＰＢを
角度信号ＡＮとして出力し、一致していない場合には、
第２のパターンマッチング角度検出部９から出力される
角度情報ＰＢを出力しない。

【０１６６】本実施の形態では、上ライン極大極小検出
部７および下ライン極大極小検出部８が極大極小パター
ン発生手段を構成し、リファレンスパターン発生部６ｂ
が参照パターン発生手段に相当し、第２のパターンマッ
チング角度検出部９が比較手段に相当する。また、検出
ウィンドウ内映像信号処理部５ａがコントラスト検出手
段に相当し、孤立検出点除去部４が連続性検出手段に相
当する。

【０１６７】図１２は図１１の上ライン極大極小検出部
７および下ライン極大極小検出部８から出力される極大
極小パターンＰ１，Ｐ２の一例を示す模式図である。

【０１６８】図１２において、ＩＮは補間画素を示し、
ＩＬは補間走査線を示す。また、ＡＬは補間走査線ＩＬ
の上の走査線を示し、ＢＬは補間走査線ＩＬの下の走査
線を示す。

【０１６９】図１２の例では、水平方向の輝度分布にお
いて極大点を有する画素の位置が「大」で示され、水平
方向の輝度分布において極小点を有する画素の位置が
「小」で示されている。なお、実際には、極大点を有す
る画素の位置および極小点を有する画素の位置は所定の
数値で示される。極大極小パターンＰ１，Ｐ２において
は、走査線ＡＬおよび走査線ＢＬの輝度分布において極
大点同士を結ぶ直線および極小点同士を結ぶ直線の角度
が４５°となっている。ここでは、水平方向の角度を０
とし、右上の斜め方向の角度を正としている。

【０１７０】図１３は図１１のリファレンスパターン発
生部６ｂにより発生されるリファレンスパターンの例を
示す模式図である。

【０１７１】図１３（ａ），（ｂ）はそれぞれ４５°お
よび３４°のリファレンスパターンを示す。図１３にお
いて、極大点を有する画素の位置が「大」で示され、極
小点を有する画素の位置が「小」で示されている。な
お、実際には、極大点を有する画素の位置および極小点
を有する画素の位置は所定の数値で示されている。

【０１７２】図１３（ａ），（ｂ）に示すように、極大
点および極小点を対として２つの走査線の輝度分布にお
ける極大点同士を結ぶ直線および極小点同士を結ぶ直線
の角度がそれぞれ４５°および３４°に設定されてい
る。

【０１７３】例えば、図１２の極大極小パターンＰ１，
Ｐ２は図１３（ａ）のリファレンスパターンと一致す
る。この場合、図１１の第２のパターンマッチング角度
検出部９は、４５°を示す角度情報ＰＢを出力する。

【０１７４】本実施の形態の画像角度検出装置１０ｃに
おいては、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２
の輝度分布における極大点および極小点の位置を表す極
大極小パターンＰ１，Ｐ２を作成し、極大極小パターン
Ｐ１，Ｐ２と予め設定された複数のリファレンスパター
ンＲＢとのパターンマッチングを行うことにより、少な
い回路規模で画像の斜めエッジの角度を検出することが
できる。

【０１７５】この場合、極大点および極小点を対とし
て、または極大点もしくは極小点のいずれかを対として
検出することにより、細い斜め線の画像の角度を検出す
ることができる。

【０１７６】また、二次元の輝度分布によるパターンマ
ッチングを行っているので、２画素間の差分値を用いる
場合と比較して誤検出が抑制され、細い斜め線の画像の
角度を正確に検出することができる。

【０１７７】さらに、二次元の輝度分布によるリファレ
ンスパターンＲＢを用いることにより、検出する角度が
補間画素を中心として点対称の位置にある画素を結ぶ直
線の角度に限定されず、それらの角度の間の角度を検出
することもできる。したがって、少ない容量のラインメ
モリ１ａを用いてより細かい間隔で角度を検出すること
ができる。

【０１７８】また、検出された画像の斜めエッジの角度
に連続性がない場合には、孤立検出点除去部４により角
度情報ＰＢが除去されるので、ノイズによる誤検出を防
止することができる。

【０１７９】なお、図１１のリファレンスパターン発生
部６ｂにより発生されるリファレンスパターンＲＢは図
１３に示した例に限定されるものではなく、任意のリフ
ァレンスパターンを用いることができる。また、リファ
レンスパターンＲＢは、極大および極小を両方含む必要
もなく、極大または極小のいずれか一方を含んでもよ
い。

【０１８０】（４）第４の実施の形態 図１４は本発明の第４の実施の形態における画像角度検
出装置の構成を示すブロック図である。

【０１８１】図１４の画像角度検出装置１０ｄは、ライ
ンメモリ１ａ〜１ｃ，１ｈ，１ｋ、２値化部２、第１の
パターンマッチング角度検出部３、孤立検出点除去部
４、検出ウィンドウ内映像信号処理部５、リファレンス
パターン発生部６、上ライン極大極小検出部７、下ライ
ン極大極小検出部８、第２のパターンマッチング角度検
出部９およびＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）コンバータ
１２を含む。

【０１８２】Ａ／Ｄコンバータ１２は、アナログの映像
信号ＡＶをアナログデジタル変換し、デジタル映像信号
ＶＤ１を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１２より出力され
る映像信号ＶＤ１は、ラインメモリ１ａ、２値化部２、
検出ウィンドウ内映像信号処理部５および下ライン極大
極小検出部８に入力される。ラインメモリ１ａは、Ａ／
Ｄコンバータ１２より出力される映像信号ＶＤ１を１ラ
イン（１走査線）分遅延させて出力する。ラインメモリ
１ａから出力される映像信号ＶＤ２は、２値化部２、検
出ウィンドウ内映像信号処理部５および上ライン極大極
小検出部７に与えられる。

【０１８３】ラインメモリ１ａ、２値化部２、第１のパ
ターンマッチング角度検出部３および検出ウィンドウ内
映像信号処理部５の動作は、図１のラインメモリ１ａ、
２値化部２、第１のパターンマッチング角度検出部３お
よび検出ウィンドウ内映像信号処理部５の動作と同様で
ある。また、上ライン極大極小検出部７、下ライン極大
極小検出部８および第２のパターンマッチング角度検出
部９の動作は、図１１の上ライン極大極小検出部７、下
ライン極大極小検出部８および第２のパターンマッチン
グ角度検出部９の動作と同様である。さらに、孤立検出
点除去部４の動作は、図１，図９および図１１の孤立検
出点除去部４の動作と同様である。

【０１８４】リファレンスパターン発生部６は、図１の
リファレンスパターン発生部６ａと同様にリファレンス
パターンＲＡを発生するとともに、図１１のリファレン
スパターン発生部６ｂと同様にリファレンスパターンＲ
Ｂを発生する。

【０１８５】本実施の形態では、２値化部２が２値化パ
ターン発生手段に相当し、リファレンスパターン発生部
６が第１および第２の参照パターン発生手段に相当し、
第１のパターンマッチング角度検出部３が第１の比較手
段に相当し、第２のパターンマッチング角度検出部９が
第２の比較手段に相当する。

【０１８６】本実施の形態の画像角度検出装置１０ｄに
おいては、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２
の輝度分布を２値化パターンＢＩに変換し、２値化パタ
ーンＢＩと予め設定された複数のリファレンスパターン
ＲＡとのパターンマッチングを行うことにより、少ない
回路規模で画像の斜めエッジの角度を検出することがで
きる。

【０１８７】この場合、検出ウィンドウ内の平均輝度値
を２値化のしきい値として用いているので、外部から２
値化のしきい値を設定することなく、画像の輝度レベル
に関係なく２値化パターンＢＩを作成することができ
る。

【０１８８】また、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ
１，ＶＤ２の輝度分布における極大点および極小点の位
置を表す極大極小パターンＰ１，Ｐ２を作成し、極大極
小パターンＰ１，Ｐ２と予め設定された複数のリファレ
ンスパターンＲＢとのパターンマッチングを行うことに
より、少ない回路規模で画像の斜めエッジの角度を検出
することができる。

【０１８９】この場合、極大点および極小点を対とし
て、または極大点もしくは極小点のいずれかを対として
検出することにより、細い斜め線の画像の角度を検出す
ることができる。

【０１９０】また、二次元の輝度分布によるパターンマ
ッチングを行っているので、２画素間の差分値を用いる
場合と比較して誤検出が抑制され、斜め方向のエッジを
有する画像および細い斜め線の画像の角度を正確に検出
することができる。

【０１９１】さらに、二次元の輝度分布によるリファレ
ンスパターンＲＡ，ＲＢを用いることにより、検出する
角度が補間画素を中心として点対称の位置にある画素を
結ぶ直線の角度に限定されず、それらの角度の間の角度
を検出することもできる。したがって、少ない容量のラ
インメモリ１ａを用いてより細かい間隔で角度を検出す
ることができる。

【０１９２】また、検出された画像の斜めエッジの角度
に連続性がない場合には、孤立検出点除去部４により角
度情報ＰＡ，ＰＢが除去されるので、ノイズによる誤検
出を防止することができる。

【０１９３】（５）第５の実施の形態 図１５は本発明の第５の実施の形態における画像角度検
出装置の構成を示すブロック図である。

【０１９４】図１５の画像角度検出装置１０ｅが図１４
の画像角度検出装置１０ｄと異なるのは、間引き処理部
１１をさらに備える点である。本実施の形態では、間引
き処理部１１が間引き手段に相当する。

【０１９５】Ａ／Ｄコンバータ１２は、アナログの映像
信号ＡＶをアナログデジタル変換し、デジタル映像信号
ＶＤ１を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１２より出力され
る映像信号ＶＤ１は、間引き処理部１１に与えられる。
間引き処理部１１は、水平方向において映像信号ＶＤ１
の画素を間引き、映像信号ＶＤ３として出力する。間引
き処理部１１から出力される映像信号ＶＤ３は、ライン
メモリ１ａ、２値化部２、検出ウィンドウ内映像信号処
理部５および下ライン極大極小検出部８に入力される。

【０１９６】それにより、同じリファレンスパターンＲ
Ａ，ＲＢを用いて、図１４の画像角度検出装置１０ｄに
比べてより水平に近い斜めエッジの角度（以下、浅い角
度とよぶ。）の画像を検出することが可能となる。例え
ば、間引き処理部１１が水平方向において映像信号ＶＤ
１の画素を１画素おきに間引くことにより、同じリファ
レンスパターンＲＡ，ＲＢを用いて間引かない場合に比
べて約半分のより浅い角度を検出することができる。し
たがって、検出範囲を広くすることができる。

【０１９７】なお、図１の画像角度検出装置１０ａ、図
９の画像角度検出装置１０ｂおよび図１１の画像角度検
出装置１０ｃに間引き処理部１１を設けてもよい。

【０１９８】（６）第６の実施の形態 図１６は本発明の第６の実施の形態における画像角度検
出装置の構成を示すブロック図である。

【０１９９】図１６の画像角度検出装置１０ｆは、ライ
ンメモリ３１、２値化部３２、検出ウィンドウ内映像信
号処理部３３、１次確定角度検出部３４、確定角度リフ
ァレンスパターン発生部３５、候補検出部３６、候補リ
ファレンスパターン発生部３７、２次確定角度検出部３
８、ラインメモリ３９ａ、ラインメモリ３９ｂ、３次確
定角度検出部４０およびＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）
コンバータ４２を含む。

【０２００】Ａ／Ｄコンバータ４２は、アナログの映像
信号ＡＶをアナログデジタル変換し、デジタル映像信号
ＶＤ１を出力する。Ａ／Ｄコンバータ４２より出力され
る映像信号ＶＤ１は、ラインメモリ３１、２値化部３２
および検出ウィンドウ内映像信号処理部３３に入力され
る。ラインメモリ３１は、Ａ／Ｄコンバータ４２より出
力される映像信号ＶＤ１を１ライン（１走査線）分遅延
させて出力する。ラインメモリ３１から出力される映像
信号ＶＤ２は、２値化部３２および検出ウィンドウ内映
像信号処理部３３に与えられる。

【０２０１】本例では、映像信号ＶＤ１，ＶＤ２は２５
６階調の輝度を有するものとする。すなわち、映像信号
ＶＤ１，ＶＤ２の輝度の最小値は“０”であり、最大値
は“２５５”である。

【０２０２】２値化部３２は、入力される映像信号ＶＤ
１およびラインメモリ３１から出力される映像信号ＶＤ
２を、後述する検出ウィンドウ内映像信号処理部３３か
ら与えられる平均輝度値ＬＵをしきい値として２値化
し、“１”および“０”からなる２値化パターンＢＩを
出力する。２値化パターンＢＩは、検出ウィンドウのサ
イズを有する。

【０２０３】ここで、検出ウィンドウは、例えば、映像
信号ＶＤ１の７画素および映像信号ＶＤ２の７画素を含
む７×２画素の矩形領域、映像信号ＶＤ１の１５画素お
よび映像信号ＶＤ２の１５画素を含む１５×２画素の矩
形領域等である。なお、以下の説明では、検出ウィンド
ウのサイズを７×２画素とする。この場合、２値化パタ
ーンＢＩのサイズは７×２画素となる。

【０２０４】検出ウィンドウ内映像信号処理部３３は、
入力される映像信号ＶＤ１およびラインメモリ３１から
出力される映像信号ＶＤ２に検出ウィンドウを設定し、
検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の輝度の平
均値を算出し、２値化部３２に平均輝度値ＬＵを２値化
のためのしきい値として与える。

【０２０５】なお、本実施の形態においても、検出ウィ
ンドウ内の全画素の輝度の平均値を２値化のためのしき
い値として用いることとしたが、これに限定されず、検
出ウィンドウ内の画素の値の最大値と最小値との平均値
を２値化のためのしきい値として用いてもよく、輝度を
大きさ順に並べたときの中央値を２値化のためのしきい
値として用いてもよく、輝度を大きさ順に並べた際の中
央値に値が近い複数画素の平均値などを２値化のための
しきい値として用いてもよい。

【０２０６】さらに、検出ウィンドウ内映像信号処理部
３３は、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２の
輝度の最大値と最小値との差をコントラストとして算出
し、算出されたコントラストが所定値よりも低い場合に
は、２値化部３２にしきい値として最小値“０”または
最大値“２５５”を与える。それにより、２値化部３２
は、すべて“１”または“０”からなる２値化パターン
ＢＩを出力する。

【０２０７】確定角度リファレンスパターン発生部３５
は、“１”および“０”からなる複数の確定角度リファ
レンスパターンＲＡを発生し、１次確定角度検出部３４
に与える。各確定角度リファレンスパターンＲＡのサイ
ズは検出ウィンドウのサイズに等しい。

【０２０８】１次確定角度検出部３４は、２値化部３２
から与えられる２値化パターンＢＩを確定角度リファレ
ンスパターン発生部３５から与えられる複数の確定角度
リファレンスパターンＲＡの各々と比較し、一致した確
定角度リファレンスパターンＲＡの角度を角度情報ＰＡ
として出力する。以下、２値化パターンＢＩと各確定角
度リファレンスパターンＲＡとの比較動作を１次確定の
パターンマッチングと呼ぶ。

【０２０９】ここで、１次確定のパターンマッチングに
より対象となる画素の角度を決定することを１次確定と
呼び、１次確定のパターンマッチングにより角度が決定
された画素を１次確定された画素と呼ぶ。

【０２１０】検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ
２のコントラストが所定値よりも低い場合には、２値化
部３２からすべて“１”または“０”の２値化パターン
ＢＩが出力されるので、１次確定角度検出部３４からは
角度情報ＰＡが出力されない。

【０２１１】映像信号ＶＤ１，ＶＤ２のコントラストが
低い場合には、斜め方向の画素を用いた補間処理の効果
は低い。斜め方向の画素を用いた補間処理では、正確な
角度が検出されていないとノイズを発生してしまう場合
があるので、効果が低い場合には、斜め方向の画素を用
いた補間処理が行われないように角度情報ＰＡを出力し
ない。

【０２１２】候補リファレンスパターン発生部３７は、
“１”および“０”からなる複数の候補リファレンスパ
ターンＲＢを発生し、候補検出部３６に与える。各候補
リファレンスパターンＲＢのサイズは検出ウィンドウの
サイズに等しい。

【０２１３】候補検出部３６は、２値化部３２から与え
られる２値化パターンＢＩを候補リファレンスパターン
発生部３７から与えられる複数の候補リファレンスパタ
ーンＲＢの各々と比較し、一致した候補リファレンスパ
ターンＲＢの種類を候補情報ＰＢとして出力する。以
下、２値化パターンＢＩと各候補リファレンスパターン
ＲＢとの比較動作を候補検出のパターンマッチングと呼
ぶ。

【０２１４】ここで、候補検出のパターンマッチングに
より候補リファレンスパターンが検出された画素を候補
画素と呼ぶ。

【０２１５】２次確定角度検出部３８は、対象となる画
素に対して１次確定角度検出部３４から角度情報ＰＡが
与えられた場合、すなわち、対象となる画素が１次確定
された画素である場合には、その角度情報ＰＡを角度情
報ＰＣとして出力する。また、２次確定角度検出部３８
は、対象となる画素に対して候補検出部３６から候補情
報ＰＢが与えられた場合、すなわち、対象となる画素が
候補画素である場合には、候補情報ＰＢに応じて対象と
なる画素の近傍の所定範囲を探索し、対象となる画素の
近傍の所定範囲に１次確定された画素が存在する場合
に、１次確定された画素の角度情報ＰＡを対象とする画
素の角度情報ＰＣとして出力する。このように、候補画
素に近傍の１次確定された画素の角度情報を設定するこ
とを２次確定と呼ぶ。

【０２１６】角度情報ＰＣは３次確定角度検出部４０に
入力されるとともに、ラインメモリ３９ａに入力されて
１ライン遅延されて角度情報ＰＤとして出力される。ま
た、角度情報ＰＤは３次確定角度検出部４０に入力され
るとともに、ラインメモリ３９ｂに入力されて１ライン
遅延されて角度情報ＰＥとして出力される。角度情報Ｐ
Ｅは３次確定角度検出部４０に入力される。

【０２１７】３次確定角度検出部４０は、対象となる補
間画素を含む走査線（以下、補間走査線と呼ぶ）の角度
情報ＰＤに対して１つ上の補間走査線の角度情報ＰＥお
よび１つ下の補間走査線の角度情報ＰＣが一致している
か否かを判定し、一致している場合には、ラインメモリ
３９ａから出力される角度情報ＰＤを角度信号ＡＮとし
て出力し、一致していない場合には、ラインメモリ３９
ａから出力される角度情報ＰＤを出力しない。

【０２１８】本実施の形態では、２値化部３２が２値化
パターン発生手段に相当し、確定角度リファレンスパタ
ーン発生部３５が確定角度パターン発生手段に相当し、
１次確定角度検出部３４が１次確定角度検出手段に相当
し、候補リファレンスパターン発生部３７が候補パター
ン発生手段に相当し、候補検出部３６が候補検出手段に
相当し、２次確定角度検出部３８が２次確定角度検出手
段を構成する。さらに、３次確定角度検出部４０が３次
確定角度検出手段に相当する。

【０２１９】本実施の形態における図１６の２値化部３
２から出力される２値化パターンＢＩは、例えば、図２
に示した２値化パターンＢＩと同様である。また、本実
施の形態における画像の斜めエッジの角度と補間処理に
用いる画素との関係は、図３に示した関係と同様であ
る。

【０２２０】図１７、図１８、図１９および図２０は図
１６の確定角度リファレンスパターン発生部３５により
発生される確定角度リファレンスパターンの例を示す模
式図である。網掛けが施されている画素は、太線で示さ
れる補間画素の値の算出に用いる上下の走査線の画素で
ある。

【０２２１】図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は
それぞれ４５°、３４°、２７°および２２°の確定角
度リファレンスパターンを示す。図１７の例では、左上
が暗い部分となり、右下が明るい部分となっている。図
１８（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ４５
°、３４°、２７°および２２°の確定角度リファレン
スパターンを示す。図１８の例では、左上が明るい部分
となり、右下が暗い部分となっている。

【０２２２】図１９（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は
それぞれ−４５°、−３４°、−２７°および−２２°
の確定角度リファレンスパターンを示す。図１９の例で
は、右上が暗い部分となり、左下が明るい部分となって
いる。図２０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞ
れ−４５°、−３４°、−２７°および−２２°の確定
角度リファレンスパターンを示す。図２０の例では、右
上が明るい部分となり、左下が暗い部分となっている。

【０２２３】図１７〜図２０に示す、これらの確定角度
リファレンスパターンにおいては、補間すべき画素に対
して上側に位置する上ラインの画素列と、補間すべき画
素に対して下側に位置する下ラインの画素列とを水平方
向に見た場合に、１の値の画素と０の値の画素との境界
が上ラインの画素列および下ラインの画素列それぞれに
１つだけ存在し、かつ１の値の画素から０の値の画素へ
の方向が、それぞれの画素列で同じ方向である。

【０２２４】すなわち、確定角度リファレンスパターン
は上ラインおよび下ラインともに輝度変化がありかつ同
一方向の輝度勾配を持っている場合の２値化パターンと
同一の特徴を持つので確実に画像の角度を特定でき、１
次確定のパターンマッチングにおいて２値化パターンが
確定角度リファレンスパターンと一致した場合は、斜め
エッジの角度を１次確定することができる。

【０２２５】また、図１７〜図２０に示すように、二次
元の輝度分布による確定角度リファレンスパターンにお
いては、補間画素を中心とした点対称の位置の画素間を
結ぶ直線の角度だけでなく、それらの角度の間の角度も
設定することができる。例えば、４５°、２７°および
１８°の間の角度である３４°および２２°を設定する
ことができる。

【０２２６】例えば、図２の２値化パターンＢＩは図１
８（ａ）の４つの確定角度リファレンスパターンのうち
の１つの確定角度リファレンスパターンと一致する。こ
の場合、図１６の第１のパターンマッチング角度検出部
３は、図１８（ａ）の４５°を示す角度情報ＰＡを出力
する。

【０２２７】図２１、図２２、図２３および図２４は図
１６の候補リファレンスパターン発生部３７により発生
される候補リファレンスパターンの例を示す模式図であ
る。図２１〜図２４の候補リファレンスパターンを用い
ることにより、浅い斜めのエッジを有する画像の角度を
検出することができる。

【０２２８】図２１（ａ），（ｂ）は２次確定角度検出
部３８において、図２１に示す矢印の方向への探索に用
いられる候補リファレンスパターンで、それぞれ左方向
と右方向への探索に用いられる候補リファレンスパター
ンを示す。図２１の例では、左上が暗い部分となり、右
下が明るい部分となっている。

【０２２９】図２２（ａ），（ｂ）は２次確定角度検出
部３８において、図２２に示す矢印の方向への探索に用
いられる候補リファレンスパターンで、それぞれ左方向
と右方向への探索に用いられる候補リファレンスパター
ンを示す。図２２の例では、左上が明るい部分となり、
右下が暗い部分となっている。

【０２３０】図２３（ａ），（ｂ）は２次確定角度検出
部３８において、図２３に示す矢印の方向への探索に用
いられる候補リファレンスパターンで、それぞれ右方向
と左方向への探索に用いられる候補リファレンスパター
ンを示す。図２３の例では、右上が暗い部分となり、左
下が明るい部分となっている。

【０２３１】図２４（ａ），（ｂ）は２次確定角度検出
部３８において、図２４に示す矢印の方向への探索に用
いられる候補リファレンスパターンで、それぞれ右方向
と左方向への探索に用いられる候補リファレンスパター
ンを示す。図２４の例では、右上が明るい部分となり、
左下が暗い部分となっている。

【０２３２】図２１〜図２４に示す、これらの候補リフ
ァレンスパターンにおいては、補間すべき画素に対して
上側に位置する上ラインの画素列と、補間すべき画素に
対して下側に位置する下ラインの画素列とを水平方向に
見た場合に、１の値の画素と０の値の画素との境界が上
下いずれか一方のラインの画素列に１つだけ存在し、か
つ他方のラインの画素列は１の値または０の値のみから
なる。

【０２３３】すなわち、候補リファレンスパターンは上
ラインまたは下ラインいずれかに輝度変化があり、かつ
他方のラインには輝度変化が無いかもしくは小さい場合
の２値化パターンと同一の特徴を持つので、角度は確定
できないものの２値化パターンが候補リファレンスパタ
ーンと一致した場合は、補間すべき画素の近傍を探索す
れば斜めエッジの角度が１次確定された画素が存在する
可能性があると考えられる。

【０２３４】例えば、図３１の画像の例で説明する。画
素Ｂおよび画素Ｃに対する２値化パターンＢＩは、図２
１（ｂ）の３つの候補リファレンスパターンのうちの１
つの候補リファレンスパターンとそれぞれ一致する。ま
た、画素Ｄに対する２値化パターンＢＩは、図１７の
（ｄ）の確定角度リファレンスパターンと一致し、角度
が２２°に１次確定できる。また、画素Ｅおよび画素Ｆ
に対する２値化パターンＢＩは、図２１（ａ）の３つの
候補リファレンスパターンのうちの１つの候補リファレ
ンスパターンとそれぞれ一致する。

【０２３５】この場合、画素Ｂおよび画素Ｃに関して
は、図２１（ｂ）の矢印が示す通り右方向に探索すれ
ば、１次確定された画素Ｄが見つかるため、画素Ｂおよ
び画素Ｃに対して画素Ｄの角度情報を設定することがで
きる。以下、候補画素に近傍の１次確定された画素の角
度情報を設定することを２次確定と呼ぶ。

【０２３６】同様に、画素Ｅおよび画素Ｆに関しては、
図２１（ａ）の矢印が示す通り左方向に探索すれば、１
次確定された画素Ｄが見つかるため、画素Ｅまたは画素
Ｆに対して画素Ｄの角度情報を設定して２次確定するこ
とができる。

【０２３７】なお、より精度を高めるためには、１次確
定された角度情報に応じて２次確定するかどうかを判断
することが有効である。すなわち、図２１（ａ）および
（ｂ）の候補リファレンスパターンの場合は、候補画素
の近傍において、図１７のいずれかの確定角度パターン
で１次確定された画素を探索し、２値化パターンが図１
７の確定角度パターンと一致した場合に２次確定する。
図２２（ａ）および（ｂ）の候補リファレンスパターン
の場合は、候補画素の近傍において、図１８のいずれか
の確定角度パターンで１次確定された画素を探索し、２
値化パターンが図１８の確定角度パターンと一致した場
合に２次確定する。図２３（ａ）および（ｂ）の候補リ
ファレンスパターンの場合は、候補画素の近傍におい
て、図１９のいずれかの確定角度パターンで１次確定さ
れた画素を探索し、２値化パターンが図１９の確定角度
パターンと一致した場合に２次確定する。図２４（ａ）
および（ｂ）の候補リファレンスパターンの場合は、候
補画素の近傍において、図２０のいずれかの確定角度パ
ターンで１次確定された画素を探索し、２値化パターン
が図２０の確定角度パターンと一致した場合に２次確定
する。

【０２３８】なお、本実施の形態においては、矢印方向
に探索することとしたが、これに限定されず、矢印方向
およびその逆方向に探索することとしてもよい。

【０２３９】図２５、図２６、図２７および図２８は図
１６の候補リファレンスパターン発生部３７により発生
される候補リファレンスパターンの例を示す模式図であ
る。図２５〜図２８の候補リファレンスパターンを用い
ることにより、細い斜め線を有する画像の角度を検出す
ることが可能となる。

【０２４０】図２５（ａ），（ｂ）は２次確定角度検出
部３８において、図２５に示す矢印の方向への探索に用
いられる候補リファレンスパターンで、それぞれ左方向
と右方向への探索に用いられる候補リファレンスパター
ンを示す。

【０２４１】図２６（ａ），（ｂ）は２次確定角度検出
部３８において、図２６に示す矢印の方向への探索に用
いられる候補リファレンスパターンで、それぞれ左方向
と右方向への探索に用いられる候補リファレンスパター
ンを示す。

【０２４２】図２７（ａ），（ｂ）は２次確定角度検出
部３８において、図２７に示す矢印の方向への探索に用
いられる候補リファレンスパターンで、それぞれ右方向
と左方向への探索に用いられる候補リファレンスパター
ンを示す。

【０２４３】図２８（ａ），（ｂ）は２次確定角度検出
部３８において、図２８に示す矢印の方向への探索に用
いられる候補リファレンスパターンで、それぞれ右方向
と左方向への探索に用いられる候補リファレンスパター
ンを示す。

【０２４４】図２５〜図２８に示す、これらの候補リフ
ァレンスパターンにおいては、補間すべき画素に対して
上側に位置する上ラインの画素列と、補間すべき画素に
対して下側に位置する下ラインの画素列とを水平方向に
見た場合に、１の値の画素と０の値の画素との境界が上
ラインの画素列および下ラインの画素列それぞれに１つ
だけ存在し、かつ１の値の画素から０の値の画素への方
向が、それぞれの画素列で異なる。

【０２４５】すなわち、候補リファレンスパターンは上
ラインおよび下ラインともに輝度変化があり、かつ異な
る方向の輝度勾配を持っている場合の２値化パターンと
同一の特徴を持つので、角度は確定できないものの２値
化パターンが候補リファレンスパターンと一致した場合
は、補間すべき画素の近傍を探索すれば細い線の斜めエ
ッジの角度が１次確定された画素が存在する可能性があ
ると考えられる。

【０２４６】例えば、図３２の画像の例で説明すると、
画素Ｂおよび画素Ｃに対する２値化パターンＢＩは、図
２１（ｂ）の３つの候補リファレンスパターンのうちの
１つの候補リファレンスパターンとそれぞれ一致する。
また、画素Ｄに対する２値化パターンＢＩは、図１７の
（ｄ）の確定角度リファレンスパターンと一致し、角度
が２２°に１次確定できる。また、画素Ｅおよび画素Ｆ
に対する２値化パターンＢＩは、図２５（ａ）の３つの
候補リファレンスパターンのうちの１つの候補リファレ
ンスパターンとそれぞれ一致する。

【０２４７】この場合、画素Ｂおよび画素Ｃに関して
は、図２１（ｂ）の矢印が示す通り右方向に探索すれ
ば、１次確定された画素Ｄが見つかるため、画素Ｂおよ
び画素Ｃに対して、画素Ｄの角度情報を設定し２次確定
することができる。また、画素Ｅおよび画素Ｆに関して
は、図２５（ａ）の矢印が示す通り左方向に探索すれ
ば、１次確定された画素Ｄが見つかるため、画素Ｅおよ
び画素Ｆに対して画素Ｄの角度情報を設定し２次確定す
ることができる。

【０２４８】なお、より精度を高めるためには、１次確
定された角度情報に応じて２次確定するかどうかを判断
することが有効である。すなわち、図２５（ａ）および
（ｂ）の候補リファレンスパターンの場合は、候補画素
の近傍において、図１７のいずれかの確定角度パターン
で１次確定された画素を探索し、２値化パターンが図１
７の確定角度パターンと一致した場合に２次確定する。
図２６（ａ）および（ｂ）の候補リファレンスパターン
の場合は、候補画素の近傍において、図１８のいずれか
の確定角度パターンで１次確定された画素を探索し、２
値化パターンが図１８の確定角度パターンと一致した場
合に２次確定する。図２７（ａ）および（ｂ）の候補リ
ファレンスパターンの場合は、候補画素の近傍におい
て、図１９のいずれかの確定角度パターンで１次確定さ
れた画素を探索し、２値化パターンが図１９の確定角度
パターンと一致した場合に２次確定する。図２８（ａ）
および（ｂ）の候補リファレンスパターンの場合は、候
補画素の近傍において、図２０のいずれかの確定角度パ
ターンで１次確定された画素を探索し、２値化パターン
が図２０の確定角度パターンと一致した場合に２次確定
する。

【０２４９】なお、本実施の形態においては、矢印方向
に探索することとしたが、これに限定されず、矢印方向
およびその逆方向に探索することとしてもよい。

【０２５０】図２９は図１６の３次確定角度検出部４０
の処理を説明するための模式図である。図２９（ａ），
（ｂ）において、ＩＮ１、ＩＮ２およびＩＮ３は補間画
素、ＩＬ１、ＩＬ２およびＩＬ３は補間走査線、ＡＬお
よびＢＬは走査線である。

【０２５１】ここで、補間走査線ＩＬ２の補間画素ＩＮ
２を処理の対象とする。図２９（ａ）に示すように、２
次確定角度検出部３８により補間画素ＩＮ２に対する角
度が４５°と検出された場合、３次確定角度検出部４０
は、上下の補間走査線ＩＬ１，ＩＬ３において補間画素
ＩＮ２の４５°の方向にある補間画素ＩＮ１，ＩＮ３に
対する角度が共に４５°であるか否かを判定する。補間
画素ＩＮ１，ＩＮ３に対する角度が共に４５°である場
合には、３次確定角度検出部４０は、画像の斜めエッジ
の角度が連続しているとみなし、ラインメモリ３９ａか
ら出力される角度情報ＰＤを角度信号ＡＮとして出力す
る。補間画素ＩＮ１，ＩＮ３に対する角度のうち少なく
とも一方が４５°でない場合には、３次確定角度検出部
４０は、画像の斜めエッジの角度が連続しないとみな
し、ラインメモリ３９ａから出力される角度情報ＰＤを
出力しない。

【０２５２】なお、補間画素ＩＮ１，ＩＮ３に対する角
度のうち少なくとも一方が４５°である場合にラインメ
モリ３９ａから出力される角度情報ＰＤを角度信号ＡＮ
として出力し、補間画素ＩＮ１，ＩＮ３に対する角度が
共に４５°でない場合にラインメモリ３９ａから出力さ
れる角度情報ＰＤを角度信号ＡＮとして出力しないよう
に３次確定角度検出部４０を構成してもよい。

【０２５３】また、図２９（ａ）に点線の矢印で示すよ
うに、補間画素ＩＮ１またはその両側の補間画素ＩＮ１
ａ，ＩＮ１ｂのうち少なくとも１つに対する角度が４５
°である場合および補間画素ＩＮ３またはその両側の補
間画素ＩＮ３ａ，ＩＮ３ｂのうち少なくとも１つに対す
る角度が４５°である場合に、ラインメモリ３９ａより
出力される角度情報ＰＤを角度信号ＡＮとして出力する
ように３次確定角度検出部４０を構成してもよい。ま
た、補間画素ＩＮ１またはその両側の補間画素ＩＮ１
ａ，ＩＮ１ｂのうち少なくとも１つに対する角度が４５
°である場合にラインメモリ３９ａより出力される角度
情報ＰＤを角度信号ＡＮとして出力するように３次確定
角度検出部４０を構成してもよく、または補間画素ＩＮ
３またはその両側の補間画素ＩＮ３ａ，ＩＮ３ｂのうち
少なくとも１つに対する角度が４５°である場合に、ラ
インメモリ３９ａより出力される角度情報ＰＤを角度信
号ＡＮとして出力するように３次確定角度検出部４０を
構成してもよい。

【０２５４】さらに、図２９（ｂ）に示すように、補間
画素ＩＮ１の両側の複数の補間画素ＩＮ１ａ〜ＩＮ１ｆ
のうち少なくとも１つに対する角度が４５°である場合
および補間画素ＩＮ３の両側の複数の補間画素ＩＮ３ａ
〜ＩＮ３ｆのうち少なくとも１つに対する角度が４５°
である場合に、ラインメモリ３９ａより出力される角度
情報ＰＤを角度信号ＡＮとして出力するように３次確定
角度検出部４０を構成してもよい。また、補間画素ＩＮ
１の両側の複数の補間画素ＩＮ１ａ〜ＩＮ１ｆのうち少
なくとも１つに対する角度が４５°である場合に、ライ
ンメモリ３９ａより出力される角度情報ＰＤを角度信号
ＡＮとして出力するように３次確定角度検出部４０を構
成してもよく、または補間画素ＩＮ３の両側の複数の補
間画素ＩＮ３ａ〜ＩＮ３ｆのうち少なくとも１つに対す
る角度が４５°である場合に、ラインメモリ３９ａより
出力される角度情報ＰＤを角度信号ＡＮとして出力する
ように３次確定角度検出部４０を構成してもよい。

【０２５５】さらに、上下の走査線で補間画素に対する
角度が一致する場合のみ、ラインメモリ３９ａより出力
される角度情報ＰＤを角度信号ＡＮとして出力するよう
に３次確定角度検出部４０を構成することとして説明を
行ったが、これに限定されず、注目する補間画素に対す
る角度と上下の走査線の補間画素に対する角度との差が
所定の範囲内にある場合にラインメモリ３９ａより出力
される角度情報ＰＤを角度信号ＡＮとして出力するよう
に３次確定角度検出部４０を構成してもよい。例えば、
注目する補間画素に対する角度が２７°の場合には、上
下の走査線の補間画素に対する角度が１８°〜４５°の
範囲内にある場合にラインメモリ３９ａより出力される
角度情報ＰＤを角度信号ＡＮとして出力するように３次
確定角度検出部４０を構成してもよい。また、注目する
補間画素に対する角度が３４°の場合には、上下の走査
線の補間画素に対する角度が２２°〜４５°の範囲内に
ある場合にラインメモリ３９ａより出力される角度情報
ＰＤを角度信号ＡＮとして出力するように３次確定角度
検出部４０を構成してもよい。さらに、注目する補間画
素に対する角度に応じて上記の所定の範囲が異なっても
よい。

【０２５６】本実施の形態の画像角度検出装置１０ｆに
おいては、検出ウィンドウ内の映像信号ＶＤ１，ＶＤ２
の輝度分布を２値化パターンＢＩに変換し、２値化パタ
ーンＢＩと予め設定された複数の確定角度リファレンス
パターンＲＡおよび候補リファレンスパターンＲＢとの
パターンマッチングを行うことにより、少ない回路規模
で画像の斜めエッジの角度を検出することができる。

【０２５７】この場合、検出ウィンドウ内の平均輝度値
を２値化のしきい値として用いているので、外部から２
値化のしきい値を設定することなく、画像の輝度レベル
に関係なく必ず“０”および“１”の両方を含む２値化
パターンＢＩを作成することができる。

【０２５８】また、二次元の輝度分布によるパターンマ
ッチングを行っているので、２画素間の差分値を用いる
場合と比較して誤検出が抑制され、斜め方向のエッジを
有する画像の斜めエッジの角度を正確に検出することが
できる。

【０２５９】さらに、二次元の輝度分布による確定角度
リファレンスパターンＲＡおよび候補リファレンスパタ
ーンＲＢを用いることにより、検出する角度が補間画素
を中心として点対称の位置にある画素を結ぶ直線の角度
に限定されず、それらの角度の間の角度を検出すること
もできる。したがって、少ない容量のラインメモリ３
１、ラインメモリ３９ａおよびラインメモリ３９ｂを用
いてより細かい間隔で角度を検出することができる。

【０２６０】また、検出された画像の斜めエッジの角度
に連続性がない場合には、３次確定角度検出部４０によ
り角度情報ＰＤが除去されるので、ノイズによる誤検出
を防止することができる。

【０２６１】さらに、２次確定角度検出部３８により対
象となる画素の近傍を探索して１次確定された画素が存
在する場合、その１次確定された画素の角度情報を用い
て２次確定することができるので、浅い斜めのエッジを
有する画像の角度の検出や細い斜め線の画像の角度の検
出を確実に行うことができる。

【０２６２】図３０は画像角度検出装置を備えた走査線
補間装置構成を示すブロック図である。

【０２６３】図３０において、走査線補間装置１００
は、画像角度検出装置１０および補間回路２０により構
成される。画像角度検出装置１０および補間回路２０に
は、映像信号ＶＤ１が入力される。

【０２６４】画像角度検出装置１０は、図１の画像角度
検出装置１０ａ、図９の画像角度検出装置１０ｂ、図１
１の画像角度検出装置１０ｃ、図１４の画像角度検出装
置１０ｄ、図１５の画像角度検出装置１０ｅまたは図１
６の画像角度検出装置１０ｆからなる。画像角度検出装
置１０は、映像信号ＶＤ１に基づいて画像の斜めエッジ
の角度を検出し、角度信号ＡＮを出力する。補間回路２
０は、角度信号ＡＮに基づいて補間画素の斜め方向の画
素を選択し、選択された画素の値を用いて補間画素の値
を算出する。

【０２６５】図３０の走査線補間装置１００において
は、画像角度検出装置１０により斜め方向のエッジを有
する画像または細い斜め線の画像の角度を正確に検出す
ることができる。したがって、斜め方向のエッジを有す
る画像または細い斜め線の画像において斜め方向の画素
を用いて正確な補間処理を行うことができる。

【０２６６】なお、図１、図９、図１４および図１５の
リファレンスパターン発生部６ａ，６により発生される
リファレンスパターンＲＡは、図４〜図７に示した例に
限定されず、任意のリファレンスパターンを用いること
ができる。

【０２６７】図３３、図３４および図３５は図１、図
９、図１４および図１５のリファレンスパターン発生部
６ａ，６により発生されるリファレンスパターンの他の
例を示す模式図である。図３３〜図３５のリファレンス
パターンのサイズは１５×２画素である。

【０２６８】網掛けが施されている画素は、太線で示さ
れる補間画素の値の算出に用いる上下の走査線の画素で
ある。

【０２６９】図３３（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ
１６°、１４°および１３°のリファレンスパターンを
示す。図３４（ｄ），（ｅ），（ｆ）はそれぞれ１１
°、１０°および９°のリファレンスパターンを示す。
図３５（ｇ），（ｈ）はそれぞれ９°および８°のリフ
ァレンスパターンを示す。図３３〜図３５の例では、左
上が暗い部分となり、右下が明るい部分となっている
が、これに限定されるものではない。

【０２７０】図３３〜図３５のリファレンスパターンで
は、検出ウィンドウのサイズを広げることにより、より
浅い角度まで設定することができる。

【０２７１】なお、図１６の確定角度リファレンスパタ
ーン発生部３５により発生される確定角度リファレンス
パターンＲＡは、図１７〜図２０に示した例に限定され
ず、任意の確定角度リファレンスパターンを用いること
ができる。また、図１６の候補リファレンスパターン発
生部３７により発生される候補リファレンスパターンＲ
Ｂは、図２１〜図２８に示した例に限定されず、任意の
候補リファレンスパターンを用いることができる。

【０２７２】

【発明の効果】本発明によれば、二次元のパターンの比
較を行っているので、２画素間の差分値を用いる場合と
比較して誤検出が抑制され、斜め方向のエッジを有する
画像の角度を正確に検出することができる。また、二次
元の参照パターンを用いることにより、検出する角度が
補間すべき画素を中心とする点対称の位置にある画素を
結ぶ直線の角度に限定されず、それらの間の角度を検出
することもできる。

【０２７３】したがって、回路規模を大きくすることな
く、より細かい間隔で角度を検出することができる。さ
らに、検出された画像の角度が連続性を有さない場合に
角度信号が出力されないことにより、ノイズによる誤検
出が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における画像角度検
出装置の構成を示すブロック図、

【図２】図１の２値化部から出力される２値化パターン
の一例を示す図、

【図３】画像の斜めエッジの角度と補間処理に用いる画
素との関係を説明するための模式図、

【図４】図１のリファレンスパターン発生部により発生
されるリファレンスパターンの例を示す模式図、

【図５】図１のリファレンスパターン発生部により発生
されるリファレンスパターンの例を示す模式図、

【図６】図１のリファレンスパターン発生部により発生
されるリファレンスパターンの例を示す模式図、

【図７】図１のリファレンスパターン発生部により発生
されるリファレンスパターンの例を示す模式図、

【図８】図１の孤立検出点除去部の処理を説明するため
の模式図、

【図９】本発明の第２の実施の形態における画像角度検
出装置の構成を示すブロック図、

【図１０】補間画素の連続性を説明するための説明図、

【図１１】本発明の第３の実施の形態における画像角度
検出装置の構成を示すブロック図、

【図１２】図１１の上ライン極大極小検出部および下ラ
イン極大極小検出部から出力される極大極小パターンの
例を示す模式図、

【図１３】図１１のリファレンスパターン発生部により
発生されるリファレンスパターンの例を示す模式図、

【図１４】本発明の第４の実施の形態における画像角度
検出装置の構成を示すブロック図、

【図１５】本発明の第５の実施の形態における画像角度
検出装置の構成を示すブロック図、

【図１６】本発明の第６の実施の形態における画像角度
検出装置の構成を示すブロック図、

【図１７】図１６の確定角度リファレンスパターン発生
部により発生される確定角度リファレンスパターンの例
を示す模式図、

【図１８】図１６の確定角度リファレンスパターン発生
部により発生される確定角度リファレンスパターンの例
を示す模式図、

【図１９】図１６の確定角度リファレンスパターン発生
部により発生される確定角度リファレンスパターンの例
を示す模式図、

【図２０】図１６の確定角度リファレンスパターン発生
部により発生される確定角度リファレンスパターンの例
を示す模式図、

【図２１】図１６の候補リファレンスパターン発生部に
より発生される候補リファレンスパターンの例を示す模
式図、

【図２２】図１６の候補リファレンスパターン発生部に
より発生される候補リファレンスパターンの例を示す模
式図、

【図２３】図１６の候補リファレンスパターン発生部に
より発生される候補リファレンスパターンの例を示す模
式図、

【図２４】図１６の候補リファレンスパターン発生部に
より発生される候補リファレンスパターンの例を示す模
式図、

【図２５】図１６の候補リファレンスパターン発生部に
より発生される候補リファレンスパターンの例を示す模
式図、

【図２６】図１６の候補リファレンスパターン発生部に
より発生される候補リファレンスパターンの例を示す模
式図、

【図２７】図１６の候補リファレンスパターン発生部に
より発生される候補リファレンスパターンの例を示す模
式図、

【図２８】図１６の候補リファレンスパターン発生部に
より発生される候補リファレンスパターンの例を示す模
式図、

【図２９】図１６の３次確定角度検出部の処理を説明す
るための模式図、

【図３０】画像角度検出装置を備えた走査線補間装置の
構成を示すブロック図、

【図３１】従来の２値化および参照パターンとの比較に
よって斜めエッジを検出する方法を説明するための模式
図、

【図３２】従来の２値化および参照パターンとの比較に
よって斜めエッジを検出する方法を説明するための模式
図、

【図３３】リファレンスパターン発生部により発生され
るリファレンスパターンの他の例を示す模式図、

【図３４】リファレンスパターン発生部により発生され
るリファレンスパターンの他の例を示す模式図、

【図３５】リファレンスパターン発生部により発生され
るリファレンスパターンの他の例を示す模式図、

【図３６】従来の相関判定回路による細い斜め線の画像
の相関方向の検出を説明するための模式図、

【図３７】従来の画素補間回路による画素の補間を説明
するための模式図、

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ ラインメモリ １ｇ，１ｈ，１ｋ，１ｍ，１ｎ ラインメモリ ２，３２ ２値化部 ３ 第１のパターンマッチング角度検出部 ４ 孤立検出点除去部 ５，５ａ，３３ 検出ウィンドウ内映像信号処理部 ６，６ａ，６ｂ リファレンスパターン発生部 ７，７ａ 上ライン極大極小検出部 ８，８ａ 下ライン極大極小検出部 ９ 第２のパターンマッチング角度検出部 １０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０
ｆ 画像角度検出装置 １１ 間引き処理部 １２，４２ Ａ／Ｄ（アナログ・デジタル）コンバータ ２０ 補間回路 ３１，３９ａ，３９ｂ ラインメモリ ３４ １次確定角度検出部 ３５ 確定角度リファレンスパターン発生部 ３６ 候補検出部 ３７ 候補リファレンスパターン発生部 ３８ ２次確定角度検出部 ４０ ３次確定角度検出部 １００ 走査線補間装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大喜 智明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C063 BA01 BA04 BA08 BA09 CA01 5L096 AA06 EA43 FA06 FA32 FA36 FA67 GA08 GA17 GA26 GA51 HA09

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された映像信号に基づいて補間すべ
   き画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装置
   であって、 前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間
   すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化
   パターンを発生する２値化パターン発生手段と、 複数の方向を有する２値画像を複数の参照パターンとし
   て発生する参照パターン発生手段と、 前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パ
   ターンを前記参照パターン発生手段により発生された複
   数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて
   前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する比較
   手段と、 前記補間すべき画素に関して前記比較手段により検出さ
   れた画像の角度が上または下の補間走査線において検出
   された画像の角度に対して連続性を有するか否かを検出
   し、連続性を有する場合に前記比較手段により検出され
   た画像の角度を角度信号として出力し、連続性を有さな
   い場合に前記比較手段により検出された画像の角度を出
   力しない連続性検出手段とを備えたことを特徴とする画
   像角度検出装置。
2. 【請求項２】 前記２値化パターン発生手段は、 前記検出領域内の映像信号の輝度に基づいて２値化のた
   めのしきい値を算出するしきい値算出手段と、 前記しきい値算出手段により算出されたしきい値を用い
   て前記入力された映像信号を２値化することにより前記
   ２値化パターンを発生する２値化手段とを含むことを特
   徴とする請求項１記載の画像角度検出装置。
3. 【請求項３】 前記しきい値算出手段は、 前記検出領域内の映像信号の輝度の平均値を算出するこ
   とにより前記しきい値を算出することを特徴とする請求
   項２記載の画像角度検出装置。
4. 【請求項４】 前記検出領域内の映像信号において各走
   査線の水平方向の輝度分布が単調増加または単調減少す
   るか否かを判定する第１の判定手段をさらに備え、 前記比較手段は、前記第１の判定手段により前記輝度分
   布が単調増加および単調減少しないと判定された場合に
   前記２値化パターンと前記複数の参照パターンの各々と
   の比較を行わないことを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載の画像角度検出装置。
5. 【請求項５】 前記検出領域内の映像信号において各走
   査線の水平方向の輝度分布に極大点または極小点が存在
   するか否かを判定する第２の判定手段をさらに備え、 前記比較手段は、前記第２の判定手段により前記輝度分
   布に極大点または極小点が存在すると判定された場合に
   前記２値化パターンと前記複数の参照パターンの各々と
   の比較を行わないことを特徴とする請求項１〜４のいず
   れかに記載の画像角度検出装置。
6. 【請求項６】 前記検出領域内の映像信号のコントラス
   トを検出するコントラスト検出手段をさらに備え、 前記比較手段は、前記コントラスト検出手段により検出
   されたコントラストが所定値よりも小さい場合に前記２
   値化パターンと前記複数の参照パターンの各々との比較
   を行わないことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
   記載の画像角度検出装置。
7. 【請求項７】 前記入力された映像信号の画素を間引い
   て前記２値化パターン発生手段に与える間引き手段をさ
   らに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに
   記載の画像角度検出装置。
8. 【請求項８】 前記連続性検出手段は、前記補間すべき
   画素に関して前記比較手段により検出された画像の角度
   と上または下の補間走査線の所定範囲内の画素に関して
   検出された画像の角度との差が所定値以下の場合に連続
   性を有すると判定することを特徴とする請求項１〜７の
   いずれかに記載の画像角度検出装置。
9. 【請求項９】 前記連続性検出手段は、前記補間すべき
   画素に関して前記比較手段により検出された画像の角度
   と上または下の補間走査線の所定範囲内の画素に関して
   検出された画像の角度との差が所定値以下の場合で、か
   つ、前記補間すべき画素に関して前記しきい値算出手段
   により算出された前記しきい値と上または下の補間走査
   線の所定範囲内の画素に関して前記しきい値算出手段に
   より算出された前記しきい値との差が所定値以下の場
   合、前記補間すべき画素に関する検出領域内の映像信号
   の輝度の最大値と上または下の補間走査線の所定範囲内
   の画素に関する検出領域内の映像信号の輝度の最大値と
   の差が所定値以下の場合、または前記補間すべき画素に
   関する検出領域内の映像信号の輝度の最小値と上または
   下の補間走査線の所定範囲内の画素に関する検出領域内
   の映像信号の輝度の最小値との差が所定値以下の場合
   に、連続性を有すると判定することを特徴とする請求項
   １〜８のいずれかに記載の画像角度検出装置。
10. 【請求項１０】 前記参照パターン発生手段により発生
    される複数の参照パターンの各々は、前記補間すべき画
    素の上側の走査線に配置される第１の画素列と、前記補
    間すべき画素の下側の走査線に配置される第２の画素列
    とを含み、 前記第１の画素列は、第１の画素値から第２の画素値へ
    の１つの変化点を有し、前記第２の画素列は、第１の画
    素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第
    １の画素列における第１の画素値から第２の画素値への
    変化の方向と前記第２の画素列における第１の画素値か
    ら第２の画素値への変化の方向とが同じであることを特
    徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の画像角度検出
    装置。
11. 【請求項１１】 前記比較手段は、 前記画像の角度および前記２値化パターンと一致する参
    照パターンを識別する識別信号を出力することを特徴と
    する請求項１〜１０のいずれかに記載の画像角度検出装
    置。
12. 【請求項１２】 入力された映像信号に基づいて補間す
    べき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装
    置であって、 前記入力された映像信号において複数の走査線および前
    記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で各走査線ご
    とに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を
    表す極大極小パターンを発生する極大極小パターン発生
    手段と、 前記検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の
    極大点または極小点の位置を表す複数の参照パターンを
    発生する参照パターン発生手段と、 前記極大極小パターン発生手段により発生された極大極
    小パターンを前記参照パターン発生手段により発生され
    た複数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づ
    いて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する
    比較手段とを備えたことを特徴とする画像角度検出装
    置。
13. 【請求項１３】 前記検出領域内の映像信号のコントラ
    ストを検出するコントラスト検出手段をさらに備え、 前記比較手段は、前記コントラスト検出手段により検出
    されたコントラストが所定値よりも小さい場合に前記極
    大極小パターンと前記複数の参照パターンの各々との比
    較を行わないことを特徴とする請求項１２記載の画像角
    度検出装置。
14. 【請求項１４】 前記補間すべき画素に関して前記比較
    手段により検出された画像の角度が上または下の補間走
    査線において検出された画像の角度に対して連続性を有
    するか否かを検出し、連続性を有する場合に前記比較手
    段により検出された画像の角度を角度信号として出力
    し、連続性を有さない場合に前記比較手段により検出さ
    れた画像の角度を出力しない連続性検出手段をさらに備
    えたことを特徴とする請求項１２または１３記載の画像
    角度検出装置。
15. 【請求項１５】 前記比較手段は、 前記画像の角度および前記２値化パターンと一致する参
    照パターンを識別する識別信号を出力することを特徴と
    する請求項１４記載の画像角度検出装置。
16. 【請求項１６】 前記入力された映像信号の画素を間引
    いて前記極大極小パターン発生手段に与える間引き手段
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１２〜１５のい
    ずれかに記載の画像角度検出装置。
17. 【請求項１７】 入力された映像信号に基づいて補間す
    べき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装
    置であって、 前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間
    すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化
    パターンを発生する２値化パターン発生手段と、 複数の方向を有する２値画像を複数の第１の参照パター
    ンとして発生する第１の参照パターン発生手段と、 前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パ
    ターンを前記第１の参照パターン発生手段により発生さ
    れた複数の第１の参照パターンの各々と比較し、比較結
    果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を
    検出する第１の比較手段と、 前記入力された映像信号において複数の走査線および前
    記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で各走査線ご
    とに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を
    表す極大極小パターンを発生する極大極小パターン発生
    手段と、 前記検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の
    極大点または極小点の位置を表す複数の第２の参照パタ
    ーンを発生する第２の参照パターン発生手段と、 前記極大極小パターン発生手段により発生された極大極
    小パターンを前記第２の参照パターン発生手段により発
    生された複数の第２の参照パターンの各々と比較し、比
    較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角
    度を検出する第２の比較手段とを備えたことを特徴とす
    る画像角度検出装置。
18. 【請求項１８】 前記入力された映像信号の画素を間引
    いて前記２値化パターン発生手段および前記極大極小パ
    ターン発生手段に与える間引き手段をさらに備えたこと
    を特徴とする請求項１７記載の画像角度検出装置。
19. 【請求項１９】 入力された映像信号に基づいて補間す
    べき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装
    置であって、 前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間
    すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化
    パターンを発生する２値化パターン発生手段と、 特定された方向をそれぞれ有する複数の２値画像を複数
    の確定角度パターンとして発生する確定角度パターン発
    生手段と、 前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パ
    ターンを前記確定角度パターン発生手段により発生され
    た複数の確定角度パターンの各々と比較し、比較結果に
    基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を１次
    確定角度として検出する１次確定角度検出手段と、 複数の任意の方向をそれぞれ有する複数の２値画像を複
    数の候補パターンとして発生する候補パターン発生手段
    と、 前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パ
    ターンを前記候補パターン発生手段により発生された複
    数の候補パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて
    前記補間すべき画素が画像の角度を確定可能な候補画素
    であるか否かを検出する候補検出手段と、 前記１次確定角度検出手段により１次確定角度が検出さ
    れた場合に、前記補間すべき画素に関する画像の角度と
    して前記１次確定角度検出手段により検出された１次確
    定角度を出力し、前記候補検出手段により前記補間すべ
    き画素が候補画素であることが検出された場合に、前記
    補間すべき画素に隣接する所定範囲において前記１次確
    定角度を有する他の画素を探索し、前記所定範囲内に前
    記１次確定角度を有する他の画素が存在する場合に、前
    記補間すべき画素に関する画像の角度として前記他の画
    素に関する１次確定角度を出力する２次確定角度検出手
    段とを備えたことを特徴とする画像角度検出装置。
20. 【請求項２０】 前記確定角度パターン発生手段により
    発生される複数の確定角度パターンの各々は、前記補間
    すべき画素の上側の走査線に配置される第１の画素列
    と、前記補間すべき画素の下側の走査線に配置される第
    ２の画素列とを含み、 前記第１の画素列は、第１の画素値から第２の画素値へ
    の１つの変化点を有し、前記第２の画素列は、第１の画
    素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第
    １の画素列における第１の画素値から第２の画素値への
    変化の方向と前記第２の画素列における第１の画素値か
    ら第２の画素値への変化の方向とが同じであることを特
    徴とする請求項１９記載の画像角度検出装置。
21. 【請求項２１】 前記候補パターン発生手段により発生
    される複数の候補パターンの各々は、前記補間すべき画
    素の上側の走査線に配置される第１の画素列と、前記補
    間すべき画素の下側の走査線に配置される第２の画素列
    とを含み、 前記第１および第２の画素列のうち一方は、第１の画素
    値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第１
    および第２の画素列のうち他方は、第１の画素値および
    第２の画素値のうち一方を有することを特徴とする請求
    項１９または２０記載の画像角度検出装置。
22. 【請求項２２】 前記候補パターン発生手段により発生
    される複数の候補パターンの各々は、前記補間すべき画
    素の上側の走査線に配置される第１の画素列と、前記補
    間すべき画素の下側の走査線に配置される第２の画素列
    とを含み、 前記第１の画素列は、第１の画素値から第２の画素値へ
    の１つの変化点を有し、前記第２の画素列は、第１の画
    素値から第２の画素値への１つの変化点を有し、前記第
    １の画素列における第１の画素値から第２の画素値への
    変化の方向と前記第２の画素列における第１の画素値か
    ら第２の画素値への変化の方向とが互いに逆であること
    を特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載の画像
    角度検出装置。
23. 【請求項２３】 前記２次確定角度検出手段は、前記候
    補検出手段により前記補間すべき画素が候補画素である
    ことが検出された場合に、前記候補検出手段により前記
    ２値化パターンと一致すると判定された候補パターンに
    応じて前記補間すべき画素から前記１次確定角度を有す
    る他の画素を探索する方向を特定することを特徴とする
    請求項１９〜２２のいずれかに記載の画像角度検出装
    置。
24. 【請求項２４】 前記２次確定角度検出手段は、前記候
    補検出手段により前記補間すべき画素が候補画素である
    ことが検出された場合に、前記候補検出手段により前記
    ２値化パターンと一致すると判定された候補パターンに
    応じて、前記補間すべき画素に隣接する所定範囲におい
    て前記複数の確定角度パターンのうち所定の確定角度パ
    ターンを用いて他の画素を探索し、前記所定範囲に１次
    確定角度を有する他の画素が存在する場合に、前記補間
    すべき画素に関する画像の角度として前記他の画素に関
    する１次確定角度を出力することを特徴とする請求項１
    ９〜２３のいずれかに記載の画像角度検出装置。
25. 【請求項２５】 前記補間すべき画素に関して前記２次
    確定角度検出手段により検出された画像の角度が上また
    は下の補間走査線において検出された画像の角度に対し
    て連続性を有するか否かを検出し、連続性を有する場合
    に前記２次確定角度検出手段により検出された画像の角
    度を角度信号として出力し、連続性を有さない場合に前
    記２次確定角度検出手段により検出された画像の角度を
    出力しない３次確定角度検出手段をさらに備えたことを
    特徴とする請求項１９〜２４のいずれかに記載の画像角
    度検出装置。
26. 【請求項２６】 前記比較手段は、 前記画像の角度および前記２値化パターンと一致する確
    定角度パターンを識別する識別信号を出力することを特
    徴とする請求項２５記載の画像角度検出装置。
27. 【請求項２７】 入力された映像信号に基づいて補間す
    べき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装
    置と、 前記画像角度検出装置により検出された角度に基づいて
    補間処理に用いる画素を選択し、選択された画素を用い
    て前記補間すべき画素の値を算出することにより補間走
    査線を生成する補間回路とを備え、 前記画像角度検出装置は、 前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間
    すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化
    パターンを発生する２値化パターン発生手段と、 複数の方向を有する２値画像を複数の参照パターンとし
    て発生する参照パターン発生手段と、 前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パ
    ターンを前記参照パターン発生手段により発生された複
    数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて
    前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する比較
    手段と、 前記補間すべき画素に関して前記比較手段により検出さ
    れた画像の角度が上または下の補間走査線において検出
    された画像の角度に対して連続性を有するか否かを検出
    し、連続性を有する場合に前記比較手段により検出され
    た画像の角度を角度信号として出力し、連続性を有さな
    い場合に前記比較手段により検出された画像の角度を出
    力しない連続性検出手段とを備えたことを特徴とする走
    査線補間装置。
28. 【請求項２８】 入力された映像信号に基づいて補間す
    べき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装
    置と、 前記画像角度検出装置により検出された角度に基づいて
    補間処理に用いる画素を選択し、選択された画素を用い
    て前記補間すべき画素の値を算出することにより補間走
    査線を生成する補間回路とを備え、 前記画像角度検出装置は、 前記入力された映像信号において複数の走査線および前
    記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で各走査線ご
    とに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を
    表す極大極小パターンを発生する極大極小パターン発生
    手段と、 前記検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の
    極大点または極小点の位置を表す複数の参照パターンを
    発生する参照パターン発生手段と、 前記極大極小パターン発生手段により発生された極大極
    小パターンを前記参照パターン発生手段により発生され
    た複数の参照パターンの各々と比較し、比較結果に基づ
    いて前記補間すべき画素に関する画像の角度を検出する
    比較手段とを備えたことを特徴とする走査線補間装置。
29. 【請求項２９】 入力された映像信号に基づいて補間す
    べき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装
    置と、 前記画像角度検出装置により検出された角度に基づいて
    補間処理に用いる画素を選択し、選択された画素を用い
    て前記補間すべき画素の値を算出することにより補間走
    査線を生成する補間回路とを備え、 前記画像角度検出装置は、 前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間
    すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化
    パターンを発生する２値化パターン発生手段と、 複数の方向を有する２値画像を複数の第１の参照パター
    ンとして発生する第１の参照パターン発生手段と、 前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パ
    ターンを前記第１の参照パターン発生手段により発生さ
    れた複数の第１の参照パターンの各々と比較し、比較結
    果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を
    検出する第１の比較手段と、 前記入力された映像信号において複数の走査線および前
    記補間すべき画素を含む所定の検出領域内で各走査線ご
    とに水平方向の輝度分布の極大点または極小点の位置を
    表す極大極小パターンを発生する極大極小パターン発生
    手段と、 前記検出領域内で各走査線ごとに水平方向の輝度分布の
    極大点または極小点の位置を表す複数の第２の参照パタ
    ーンを発生する第２の参照パターン発生手段と、 前記極大極小パターン発生手段により発生された極大極
    小パターンを前記第２の参照パターン発生手段により発
    生された複数の第２の参照パターンの各々と比較し、比
    較結果に基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角
    度を検出する第２の比較手段とを備えたことを特徴とす
    る走査線補間装置。
30. 【請求項３０】 入力された映像信号に基づいて補間す
    べき画素に関する画像の角度を検出する画像角度検出装
    置と、 前記画像角度検出装置により検出された角度に基づいて
    補間処理に用いる画素を選択し、選択された画素を用い
    て前記補間すべき画素の値を算出することにより補間走
    査線を生成する補間回路とを備え、 前記画像角度検出装置は、 前記入力された映像信号を複数の走査線および前記補間
    すべき画素を含む所定の検出領域内で２値化して２値化
    パターンを発生する２値化パターン発生手段と、 特定された方向をそれぞれ有する複数の２値画像を複数
    の確定角度パターンとして発生する確定角度パターン発
    生手段と、 前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パ
    ターンを前記確定角度パターン発生手段により発生され
    た複数の確定角度パターンの各々と比較し、比較結果に
    基づいて前記補間すべき画素に関する画像の角度を１次
    確定角度として検出する１次確定角度検出手段と、 複数の任意の方向をそれぞれ有する複数の２値画像を複
    数の候補パターンとして発生する候補パターン発生手段
    と、 前記２値化パターン発生手段により発生された２値化パ
    ターンを前記候補パターン発生手段により発生された複
    数の候補パターンの各々と比較し、比較結果に基づいて
    前記補間すべき画素が画像の角度を確定可能な候補画素
    であるか否かを検出する候補検出手段と、 前記１次確定角度検出手段により１次確定角度が検出さ
    れた場合に、前記補間すべき画素に関する画像の角度と
    して前記１次確定角度検出手段により検出された１次確
    定角度を出力し、前記候補検出手段により前記補間すべ
    き画素が候補画素であることが検出された場合に、前記
    補間すべき画素に隣接する所定範囲において前記１次確
    定角度を有する他の画素を探索し、前記所定範囲内に前
    記１次確定角度を有する他の画素が存在する場合に、前
    記補間すべき画素に関する画像の角度として前記他の画
    素に関する１次確定角度を出力する２次確定角度検出手
    段とを備えたことを特徴とする走査線補間装置。