JP2006106921A - 画像処理装置、画像表示装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 画質の劣化となる余分なシュートが少なく、かつ、精細感・鮮鋭感を向上できる画像処理装置を提供する。
【解決手段】 入力画像の輪郭の特徴量を求める輪郭特徴量抽出回路６と、シュートエンハンス処理を行うエンハンス回路８と、シュートレスエンハンス処理を行うエンハンス回路１０と、合成比率を決定する合成比率決定回路７と、決定された比率に従って、これらのエンハンス処理結果を合成する補正信号合成回路１２とを備え、合成比率決定回路は、特徴量抽出回路により求められた特徴量に基づいて、注目画素における比率を決定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、入力画像の先鋭感を向上させる画像処理装置に係り、特に、輪郭の傾斜を急峻にして高画質化を図る技術に関するものである。

従来より、輪郭補正技術として、シュートエンハンス技術と、シュートレスエンハンス技術がある。

シュートエンハンス技術は、高周波成分をもとにした補正信号を原信号に足し合わせ、プリシュート又はオーバーシュートを付加する。これにより、輪郭の傾斜を急峻化しコントラスト差を拡大し、鮮鋭感を高める技術である。

また、シュートレスエンハンス技術は、プリシュートやオーバーシュートを付加せずに、輪郭の傾斜を急峻化し鮮鋭感を向上する技術である（例えば、特許文献１参照）。

特許文献２（特開平１１−３４６３２０号公報）は、輪郭の傾斜を急峻にして鮮鋭感を向上しつつ、適度にシュートも付加する技術を開示する。具体的には、フィルタ処理により、入力信号を周波数帯域毎の成分に分割し、それぞれの成分について、シュートエンハンス処理又はシュートレスエンハンス処理を行っている。即ち、特許文献２は、シュートを多少付加し、シュートレスエンハンスだけでは足りない鮮鋭感を付け足している。

しかしながら、後に詳細に検討するように、従来技術では、１つの入力画像に、文字のようにコントラスト差が大きい部分と、森のように細かなテクスチャ部分とが、混在している場合において、十分な結果を得ることは困難である。
特開平４−６９６０号公報（第８頁、図７） 特開平１１−３４６３２０号公報（第１３頁、図９）

そこで本発明は、画質の劣化が少なく、かつ、精細感・鮮鋭感を向上できる画像処理装置を提供することを目的とする。

第１の発明に係る画像処理装置は、入力画像の輪郭の特徴量を求める輪郭特徴量抽出手段と、入力画像の輪郭について或るエンハンス処理を行う第１のエンハンス手段と、入力画像の輪郭について第１のエンハンス手段とは異なるエンハンス処理を行う第２のエンハンス手段とを含む複数のエンハンス手段と、複数のエンハンス手段による複数の処理結果を合成する際の比率を決定する合成比率決定手段と、合成比率決定手段により決定された比率に従って、複数の処理結果を合成する合成手段とを備え、合成比率決定手段は、特徴量抽出手段により求められた特徴量に基づいて、注目画素における比率を決定する。

この構成により、入力画像における輪郭の特徴に基づいて、複数のエンハンス処理の効果を組みあわせることができる。したがって、コントラスト差が大きい文字部分と細かなテクスチャ部分とにおいて、エンハンス処理を部分に依存して異ならしめることができる。

第２の発明に係る画像処理装置では、第１の発明の構成に加え、第１のエンハンス手段は、入力画像の輪郭にシュートを付加するシュートエンハンス回路であり、第２のエンハンス手段は、入力画像の輪郭にシュートを付加しないシュートレスエンハンス回路である。

この構成により、シュートを付加したエンハンス処理の効果と、シュートを付加しないで行うエンハンス処理の効果の両方を得ることができる。

第３の発明に係る画像処理装置では、第２の発明の構成に加え、特徴量は、注目画素の周囲にある輪郭成分の量である。

この構成により、輪郭の粗密に応じてシュートの大小を制御できる。

第４の発明に係る画像処理装置では、第３の発明の構成に加え、合成比率決定手段は、特徴量が多いほどシュートエンハンス回路の比率を増やし、特徴量が少ないほどシュートレスエンハンス回路の比率を増やすように、比率を決定する。

この構成により、輪郭が密に集まっている細かいテクスチャに対しては、シュートを付加して精細感を高め、輪郭が粗である大きな輪郭に対しては、シュートを付加せずに輪郭の傾斜を急峻化できる。

第５の発明に係る画像処理装置では、第２の発明の構成に加え、特徴量は、注目画素の周囲にある輪郭の方向のばらつきを示す。

この構成により、輪郭の方向の分布に応じてシュートの大小を制御できる。

第６の発明に係る画像処理装置では、第５の発明の構成に加え、合成比率決定手段は、特徴量が輪郭方向のばらつきが少ないことを示すほどシュートレスエンハンス回路の比率を増やし、特徴量が輪郭方向のばらつきが多いことを示すほどシュートエンハンス回路の比率を増やすように、比率を決定する。

この構成により、輪郭の方向が定まってない森のような細かいテクスチャに対しては、シュートを付加して精細感を高め、輪郭の方向が定まっている大きな文字のようなテクスチャに対しては、シュートを付加せずに輪郭の傾斜を急峻化できる。

第７の発明に係る画像処理装置では、第２の発明の構成に加え、特徴量は、輪郭をはさんで輪郭の両側に隣接する複数の画素の信号値の差である。

この構成により、輪郭の振幅の大小に応じてシュートの大小を制御できる。

第８の発明に係る画像処理装置では、第７の発明の構成に加え、合成比率決定手段は、差が大きいほどシュートレスエンハンス回路の比率を増やし、差が小さいほどシュートエンハンス回路の比率が増やすように、比率を決定する。

この構成により、輪郭の振幅が小さい細かいテクスチャに対して、シュートを付加して精細感を高め、輪郭の振幅が大きい強いエッジに対しては、シュートを付加せずに輪郭の傾斜を急峻化できる。

第９の発明に係る画像処理装置では、第１の発明の構成に加え、入力画像を、入力画像の３倍の解像度を持つ３倍入力画像へ変換する３倍精度変換手段をさらに備え、特徴量抽出手段、複数のエンハンス手段及び合成手段とは、３倍入力画像を入力画像として処理を行う。

この構成により、表示デバイスの１画素が３つの発光素子で構成される場合（ＬＣＤ、ＰＤＰ等）において、これらの発光素子に一対一に対応する精度において、輪郭の傾斜を急峻化でき、画像処理後の処理結果をこれらの発光素子に、解像度を下げることなくそのまま対応させることができる。

本発明の画像処理装置によれば、コントラスト差が大きい部分と細かなテクスチャ部分が入力画像に混在している場合においても、シュートによる副作用を抑制しながら、画像の鮮鋭感を向上させることができる。

以下図面を参照しながら、発明の実施の形態について説明する。

まず、具体的な構成の説明をするに先立ち、図９〜図１１を参照しながら、シュートエンハンス処理結果、シュートレスエンハンス処理結果等について、例を挙げながら、説明する。

図９（ａ）は、本発明の一実施の形態における入力画像の例示図である。この入力画像の大半は、山、森及び傾斜地というような細かなテクスチャ部分であるが、入力画像の右下部分に「ＡＢＣＤＥＦ」という文字部分（コントラスト差が大きい）がある。

そして、画像処理を施す前の入力画像について、横軸に画素の座標（例えばｘ座標）をとり、縦軸に明るさ成分をとると、例えば、図１０（ａ）に示すような分布となる。図１０（ａ）のグラフにおいて、上下に大きく変化する部分は輪郭に相当する。また、図１１（ａ）は、図９（ａ）の部分画像（文字Ａの左上部分）を拡大したものである。

図１０（ａ）に示す入力画像をシュートエンハンス処理（例えば、プリシュート処理やオーバーシュート処理等）すると、図１０（ｂ）に示すように、シュートが付加される。

同様に、図１１（ａ）の入力画像をシュートエンハンス処理すると、図１１（ｂ）に示すようになる。図１１（ｂ）から明らかなように、文字Ａの部分だけでなく、文字Ａの背景にある傾斜地についても、コントラスト差が拡大し鮮鋭感が向上している。しかし、シュート幅が大きくなると、シュートがあたかも縁取りをしたように目につく（図１１（ｂ）の文字Ａの辺周囲参照）という副作用を生じ、画質劣化の原因になる。特に、文字の輪郭など、もともとコントラスト差が大きい部分では、シュート幅が大きくなりやすい。しかしながら、このような画質劣化を避けるため、エンハンス量を抑えると、その分だけ鮮鋭感を得にくくなる。

さらに、周辺の画素値などに基づいて、シュートに制限値を設けシュートをクリップさせることが考えられるが、この手法は現実的でない。このようにすると、クリップ部分において画素値の変動がなくなり（つまり、原画像の情報の一部が欠落する）画質が劣化してしまうからである。

また、図１０（ａ）に示す入力画像に対しシュートレスエンハンス処理すると、図１０（ｃ）のようになる。また、図１１（ａ）の入力画像をシュートレスエンハンス処理すると、図１１（ｃ）に示すようになる。

シュートレスエンハンス処理では、シュートが発生しないように輪郭を補正するから、シュートによる画質劣化は生じない。しかしながら、その代わりに、図１１（ｃ）に示すように、コントラスト差の拡大効果がなく、鮮鋭感に欠ける。特に、細かなテクスチャ部分（図１１（ｃ）では文字Ａの背景に位置する傾斜地の部分）については、図１１（ａ）の入力画像と殆ど変わりがなく、シュートレスエンハンス処理では鮮鋭化の効果は得にくい。

図１１（ｃ）に示すシュートレスエンハンス処理結果に、意図的にシュートを付加し、細かいテクスチャ部分の鮮鋭感を向上させることが考えられる。しかしこうすると、文字Ａそのものにもシュートが付加されてしまい、結局、図１１（ｂ）のような結果になる。したがって、意図的に付加するシュートは、図１１（ｂ）のようにならないように弱く（制限的に）付加せざるを得ないことになり、細かいテクスチャ部分について十分な鮮鋭感を得にくい。

ところが、以下に詳述する本発明の各実施の形態によれば、図１１（ｄ）に示すように、文字Ａの部分に縁取りの副作用が生ぜず、しかも、文字Ａの背景に位置する細かなテクスチャ部分について、十分な鮮鋭感が得られる。それは、合成比率決定回路が、特徴量抽出回路が求めた輪郭の特徴量に基づいて、注目画素における比率を定め、補正信号合成回路が、合成比率決定回路により決定された比率に従って第１、第２のエンハンス回路の処理結果を合成するからである。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における画像表示装置のブロック図である。図１において、表示情報入力回路１は、補正を行う入力画像（静止画であっても良いし動画の１フレーム画像でも良い）を入力する。また、補正後情報出力回路２は、補正後の画像Ｓ’（補正信号合成回路１２の出力）をドライバ３０に出力する。ドライバ３０は、１画素がＲＧＢ３原色をそれぞれ発光する３つの発光素子から構成される表示デバイス（例えば、ＬＣＤやＰＤＰ等）３１を制御し、表示デバイス３１は補正後の画像Ｓ’を表示する。

図１の画像表示装置から、ドライバ３０と表示デバイス３１とを除いた部分が、本形態の画像処理装置である。なお、実施の形態５による３倍精度変換を実施しないときは、ドライバ３０と表示デバイス３１とのかわりに、１画素が複数の発光素子から構成されない表示デバイス（例えばＣＲＴ等）を使用しても良い。

制御回路３は、図２のフローチャートに従い、図１の各回路１、２、４〜１２を制御し、入力画像の輪郭補正を行う。

輪郭情報抽出回路４は、表示情報入力回路１が入力した入力画像から輪郭情報を抽出する。ここで、実施の形態１の輪郭情報抽出回路４は、入力画像にハイパスフィルタを施した結果の絶対値を算出し、これを輪郭情報として抽出するが、輪郭情報を取り出せるのであれば、任意に変更して差し支えない。輪郭情報保存回路５は、メモリ等からなり、輪郭情報抽出回路４が抽出した輪郭情報を一時保存する。

輪郭特徴量抽出回路６は、輪郭情報保存回路５が保存している輪郭情報から、輪郭の特徴量を抽出する。ここで、実施の形態１の輪郭特徴量抽出回路６は、注目画素（入力画像のｘｙ座標によって特定される）の周囲（例えば、注目画素を含み３＊３画素等）における輪郭成分の量（輪郭成分の多寡を示す。本形態では、輪郭を構成する画素数）を輪郭特徴量として抽出する。より具体的には、輪郭特徴量抽出回路６は、注目画素の周囲にある輪郭情報を、予め定められた閾値と比較し、閾値より大きい値をもつ画素の数を、輪郭成分の量とする。この輪郭成分の量が多いほど、注目画素の周囲は、細かいテクスチャによって構成されているといえる。

合成比率決定回路７は、輪郭特徴量抽出回路６が抽出した輪郭の特徴量に基づいて、補正信号Ｓ１、Ｓ２（エンハンス回路８、９から出力される）を合成する比率α、βを算出する。

エンハンス回路８は、第一のエンハンス処理を実行する。実施の形態１では、エンハンス回路８はシュートを付加するシュートエンハンス処理を行う。補正信号保存回路９は、メモリ等からなり、エンハンス回路８が補正した補正信号を一時保存する。

エンハンス回路１０は、第二のエンハンス処理を実行する。実施の形態１では、エンハンス回路１０は、シュートを付加しないシュートレスレスエンハンス処理を行う。補正信号保存回路１１は、メモリ等からなり、エンハンス回路１０が補正した補正信号を一時保存する。

補正信号合成回路１２は、合成比率決定回路７が生成した合成比率にしたがい、補正信号保存回路９、１１に保存された、２セットの補正信号を合成する。補正信号保存回路９に保存された補正信号をＳ１とし、補正信号保存回路１１に保存された補正信号をＳ２とし、合成比率決定回路７が生成したエンハンス回路８に対する合成比率をαとし、合成比率決定回路７が生成したエンハンス回路１０に対する合成比率をβとすると、補正信号合成回路が出力する補正信号Ｓ’は、
Ｓ’＝α×Ｓ１＋β×Ｓ２
となる。

実施の形態１では、複数のエンハンス回路として２つのエンハンス回路を構成しているが、これは一例に過ぎない。エンハンス回路をさらに多く構成する場合には、合成比率決定回路７が、そのエンハンス回路の数だけ、対応する合成比率を生成するようにすればよい。また、補正信号合成回路１２は、エンハンス回路の数だけ、合成比率と補正信号値とを乗算したものを加算することで、合成された補正信号を得ることができる。

次に、図３を参照しながら、実施の形態１における合成比率決定処理について説明する。輪郭特徴量として、注目画素の周囲の輪郭成分の量が合成比率決定回路７に入力される。合成比率決定回路７は、この輪郭成分の量に応じた合成比率を、補正信号合成回路１２に出力する。図３は、その特性例を示す。図３において、αはエンハンス回路８に対する合成比率、βはエンハンス回路１０に対する合成比率であり、
α＋β＝１．０
である。例えば、α＝β＝０．５の場合に、１：１の割合で信号が合成されることを示している。

図３に示すように、合成比率決定回路７の合成比率決定処理は、輪郭の特徴量、つまり、注目画素の周囲の輪郭成分の量が多い場合には、合成比率βに対して合成比率αの値が大きくなり、注目画素の周囲の輪郭成分の量が少ない場合には、合成比率βに対して合成比率αの値が小さくなる。

実施の形態１では、エンハンス回路８がシュートエンハンス回路、エンハンス回路１０がシュートレスエンハンス回路である。よって、図３の特性に従って合成比率が生成されると、補正信号合成回路１２では、注目画素の周囲の輪郭成分の量が多い場合には、シュートエンハンスの効果が大きくなるような合成が行われ、注目画素の周囲の輪郭成分の量が少ない場合には、シュートレスエンハンスの効果が大きくなるような合成が行われる。

この構成により、輪郭成分の密度が高い細かいテクスチャに対しては、シュートを付加することでより精細感を向上させることができ、輪郭成分の密度が低い大きい文字などのテクスチャに対しては、シュートをあまり付加させないことで、縁取りの目立たない鮮鋭感向上が実現できる。つまり、図１１（ａ）のような入力画像があるとき、図１１（ｄ）のような処理結果が得られる。

次に、図２に沿って、実施の形態１における画像処理装置の処理の流れを説明する。ステップ１にて、表示情報入力回路１は、入力画像を入力する。ステップ２にて、輪郭情報抽出回路４は、入力画像の輪郭情報を抽出しその結果を輪郭情報保存回路５に保存する。例えば、図９（ａ）のような入力画像が入力されると、図９（ｂ）のような輪郭情報が抽出される。

ステップ３にて、制御回路３は、注目画素の位置を初期化（例えば、入力画像のｘｙ座標において、左上点にする等）し、ステップ４にて、全ての画素についての処理が完了していないことをチェックし、ステップ５以下の処理を行う。

即ち、ステップ５にて、エンハンス回路８は第１のエンハンス処理（シュートエンハンス処理）をして、その結果を補正信号保存回路９に保存し、ステップ６にてエンハンス回路１０は第２のエンハンス処理（シュートレスエンハンス処理）をして、その結果を補正信号保存回路１１に保存する。ステップ７は、輪郭特徴量抽出回路６は、輪郭情報保存回路５に保存された輪郭情報に基づき、注目画素における輪郭の特徴量を求め、合成比率決定回路７は、上述したように合成比率を決定する。なお、ステップ５〜８の処理は、並列に実施しても良いし、順番に実施しても良い。

ステップ９にて、補正信号合成回路１２は、補正信号保存回路９、１１に保存された２つの処理結果を、合成比率決定回路７が定めた比率に従い合成し、合成結果を補正後情報出力回路２へ１画素分出力する。

さらに、ステップ１０にて、制御回路３は、注目画素を更新して、ステップ４以降の処理を繰り返し、全ての画素についての処理が完了したら（ステップ４）、ステップ１１にて、補正後情報出力回路２は、１画面分の処理結果を外部へ出力する。

（実施の形態２）
実施の形態２の構成は、実施の形態１とほぼ同じであり、ブロック図レベルでは図１と同様になるので、図示を省略する。

実施の形態２が実施の形態１と異なるのは、輪郭特徴量抽出回路６で抽出する輪郭特徴量が、輪郭の方向の同一性であるという点と、合成比率決定回路７の制御特性である。

即ち、実施の形態２における輪郭特徴量抽出回路６は、輪郭情報抽出回路４が抽出した輪郭情報から、テンプレートマッチング手法などを用いて、注目画素周囲における各部の輪郭方向を得る。これらの輪郭方向を集計し、そのばらつき度合いにより輪郭の方向の同一性を検査する。ばらつきが大きく同一性が低いほど、その領域は細かいテクスチャが分布しているといえる。

より具体的には、ｐｒｅｗｉｔｔ方法により輪郭の方向を８方向に分類し、各方向における量の分散を計算する。分散値が大きいほど、輪郭の方向が同一方向を向いている割合が多いといえる。また、分散値が小さいほど、輪郭の方向がばらついているといえる。

合成比率決定回路７が生成する合成比率の特性を、図４に示す。合成比率決定回路７は、上記のように輪郭特徴量抽出回路６で抽出された輪郭特徴量をもとに、図４の特性に従って合成比率を生成する。

実施の形態１と異なり、横軸は輪郭の方向の分散値である。ここで、実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、エンハンス回路８はシュートエンハンス処理を実行し、エンハンス回路１０はシュートレスエンハンス処理を実行する。そこで、合成比率決定回路７は、輪郭の方向の分散が大きいほど、エンハンス回路８の合成比率αを小さく、エンハンス回路９の合成比率βを大きくする。また、合成比率決定回路７は、輪郭の方向の分散値が小さいほど、エンハンス回路８の合成比率αを大きく、エンハンス回路１０の合成比率βを小さくする。

このように合成比率が決定されることにより、輪郭の方向がばらついているような細かいテクスチャが集まった領域では、シュートを付加することでより精細感を向上させることができ、輪郭の方向がそろっている文字などのテクスチャに対しては、シュートをあまり付加させないことで、縁取りの目立たない鮮鋭感向上が実現できる。

（実施の形態３）
実施の形態３の構成は、実施の形態１、２とほぼ同じである。実施の形態３が実施の形態１、２と異なるのは、輪郭特徴量抽出回路６で抽出する輪郭特徴量が、輪郭の振幅の大きさであるという点と、合成比率決定回路７の制御特性である。

輪郭特徴量抽出回路６は、輪郭情報抽出回路４が抽出した輪郭情報と、入力画像から、輪郭画素に対して輪郭方向に隣接する２画素の信号値を得て、その差を振幅として算出する。この振幅値を輪郭特徴量として、合成比率決定回路７へと出力する。

合成比率決定回路７が決定する合成比率の特性を、図５に示す。実施の形態１、２と異なり、横軸は輪郭の振幅値である。

ここで、実施の形態３においても、実施の形態１、２と同様に、エンハンス回路８はシュートエンハンス処理を実行し、エンハンス回路１０はシュートレスエンハンス処理を実行する。そこで、合成比率決定回路７は、輪郭の振幅が大きいほど、エンハンス回路８の合成比率αを小さく、エンハンス回路１０の合成比率βを大きくする。また、合成比率決定回路７は、輪郭の振幅が小さいほど、エンハンス回路８の合成比率αを大きく、エンハンス回路１０の合成比率βを小さくする。

このように合成比率が決定されることにより、コントラストの差が大きくシュートが目立ち易い輪郭に対しては、シュートを付加させずに輪郭補正をし、小さい振幅を持つ細かいテクスチャに対しては、シュートを付加することで精細感を向上させることができる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における画像表示装置のブロック図である。実施の形態４では、実施の形態１〜３と異なり、エンハンスゲイン制御回路１３が設けられる。

制御回路３は、図７のフローチャートに従い、図６の各回路１、２、４〜６、８、１０、１３を制御し輪郭補正を行う。

エンハンスゲイン制御回路１３は、輪郭特徴量抽出回路５が抽出した輪郭特徴量に基づいて、各エンハンス回路８、１０に入力するゲイン値を出力する。これらのエンハンス回路８、１０は、このエンハンスゲイン制御回路１３が出力したそれぞれのゲイン値に従って、エンハンスを実行する。

次に、エンハンスのゲインについて説明する。さて、本形態では、各エンハンス回路のエンハンス効果を、信号波形の変曲点における入力画像と補正信号との傾きの比であるとする。例えば、エンハンス効果が２倍であるとき、入力画像の傾きを２倍にするようなエンハンス処理が行われることにする。

各エンハンス回路８、１０のゲイン値は、各エンハンス回路８、１０のエンハンス効果を設定するものであり、百分率で表される。例えば、エンハンス効果が３倍となるようなエンハンス処理のゲイン値を１００％とし、エンハンス効果が１倍（エンハンス効果がない）となるようなエンハンス処理のゲイン値を０％とする。そして、各エンハンス効果に対するゲイン値は、０％と１００％との間を百分した値とする。

なお、ゲイン値１００％におけるエンハンス効果の値は自由に設定できるが、これらエンハンス回路８、１０において、同一の値となるように設定する。このように予めエンハンス回路毎に、エンハンス効果と対応付けたゲイン値との関係を定義しておく。

次に、図８を参照しながら、エンハンスゲイン制御処理について説明する。エンハンスゲイン制御回路１３は、輪郭の特徴量に基づき、エンハンス回路８、１０に入力されるゲイン値の和が１００％となるように、各ゲイン値を決定する。

図８は、その特性例を示す。図８の横軸は、輪郭特徴量として輪郭成分の量である。γはエンハンス回路８に入力するゲイン値であり、δはエンハンス回路１０に入力するゲイン値であり、ゲイン値γ、δは、常にγ＋δ＝１００％を満たすようように設定される。

実施の形態５ではエンハンス回路が２つであるが、さらに多くのエンハンス回路を構成してもよい。その場合、エンハンスゲイン制御回路１３は、各エンハンス回路のゲイン値の和が１００％となるように、各ゲイン値を決定する。

図８に示すように、エンハンスゲイン制御回路１３は、輪郭の特徴量（注目画素の周囲の輪郭成分の量）が多い場合、ゲイン値δに対してゲイン値γの値が大きくし、輪郭の特徴量が少ない場合には、合成比率δに対して合成比率γの値が小さくする。

実施の形態４では、エンハンス回路８がシュートエンハンス回路であり、エンハンス回路１０はシュートレスエンハンス回路である。よって、図８の特性に従ってエンハンス回路８、１０の各ゲイン値が決定されると、注目画素の周囲の輪郭成分の量が多い場合、シュートエンハンスのエンハンス効果が大きくなり、注目画素の周囲の輪郭成分の量が少ない場合、シュートレスエンハンスのエンハンス効果が大きくなる。

この構成により、実施の形態１と同様に、輪郭成分の密度が高い細かいテクスチャに対しては、シュートを付加することでより精細感を向上させることができる。輪郭成分の密度が低い大きい文字などのテクスチャに対しては、シュートがあまり付加されないから、縁取りによる副作用を防止しつつ、鮮鋭感を向上できる。

次に、図６に沿って、実施の形態４における画像処理装置の処理の流れを説明する。ステップ１１にて、表示情報入力回路１は、入力画像を入力する。ステップ１２にて、輪郭情報抽出回路４は、入力画像の輪郭情報を抽出しその結果を輪郭情報保存回路５に保存する。

ステップ１３にて、制御回路３は、注目画素の位置を初期化（例えば、入力画像のｘｙ座標において、左上点にする等）し、ステップ１４にて、全ての画素についての処理が完了していないことをチェックし、ステップ１５以下の処理を行う。

即ち、ステップ１５にて、輪郭特徴量抽出回路６は、輪郭情報保存回路５に保存された輪郭情報に基づき、注目画素における輪郭の特徴量を求め、ステップ１６にて、エンハンスゲイン制御回路１３は、エンハンス回路８、１０の各ゲインγ、δを決定する。

ステップ１７にて、エンハンス回路８はゲインγに従って入力画像をシュートエンハンス処理し、ステップ１８にて、エンハンス回路１０はゲインδに従って入力画像をシュートレスエンハンス処理し、これらの結果は、補正後情報出力回路２に出力される。

さらに、ステップ１９にて、制御回路３は、注目画素を更新して、ステップ１４以降の処理を繰り返し、全ての画素についての処理が完了したら（ステップ１４）、ステップ２０にて、補正後情報出力回路２は、１画面分の処理結果を外部へ出力する。

（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５における画像表示装置のブロック図である。実施の形態５では、実施の形態１の構成に加え、３倍精度変換回路１３および３倍精度表示回路１４が設けられる。

３倍精度変換回路１３は、表示情報入力回路１が入力した入力画像を、水平方向（表示デバイス３１において、１画素を構成する３つの発光素子が並んでいる方向）に３倍の精度の信号へと変換する。この変換方法としては、従来の拡大手法が利用できる。例えば、線形補間を行って拡大を行えばよい。あるいは、キュービック補間法など、高周波成分を付加するような拡大を行うと、より好ましい。

３倍精度表示回路１４は、表示デバイス３１のサブピクセル構造（１画素がＲＧＢ３原色をそれぞれ発光する３つの発光素子から構成される構造）を利用し、３倍精度を保ったまま表示を行う。この方法としては、特許第３４７６７８７号に記載された方法が利用できる。

また、図１２の各回路３〜１２の全ては、３倍精度においてそれぞれの処理を行う点が、実施の形態１と異なる。

本形態では、このように輪郭補正を３倍精度で行っているため、輪郭傾斜の度合いをより細かく制御できる。

本発明に係る画像処理装置は、例えば、入力画像の輪郭を強調し、見た目の画質を向上させる画像処理あるいは画像表示等の分野において好適に利用できる。

本発明の実施の形態１における画像表示装置のブロック図 本発明の実施の形態１における画像表示装置のフローチャート 本発明の実施の形態１における合成比率の特性図 本発明の実施の形態２における合成比率の特性図 本発明の実施の形態３における合成比率の特性図 本発明の実施の形態４における画像表示装置のブロック図 本発明の実施の形態４における画像表示装置のフローチャート 本発明の実施の形態４におけるゲイン値の特性図 （ａ）本発明の入力画像の例示図 （ｂ）本発明の輪郭画像の例示図 （ａ）本発明の入力画像の波形例を示すグラフ （ｂ）本発明のシュートレスエンハンス処理結果の波形例を示すグラフ （ｃ）本発明のシュートエンハンス処理結果の波形例を示すグラフ （ａ）本発明の入力画像の例示図 （ｂ）本発明のシュートレスエンハンス処理結果の例示図 （ｃ）本発明のシュートエンハンス処理結果の例示図 （ｄ）本発明の補正結果の例示図 本発明の実施の形態５における画像表示装置のブロック図

符号の説明

１ 表示情報入力回路
２ 補正後情報出力回路
３ 制御回路
４ 輪郭情報抽出回路
５ 輪郭情報保存回路
６ 輪郭特徴量抽出回路
７ 合成比率決定回路
８ エンハンス回路
９ 補正信号保存回路
１０ エンハンス回路
１１ 補正信号保存回路
１２ 補正信号合成回路
１３ エンハンスゲイン制御回路

Claims (12)

1. 入力画像の輪郭の特徴量を求める輪郭特徴量抽出手段と、
   入力画像の輪郭について或るエンハンス処理を行う第１のエンハンス手段と、入力画像の輪郭について前記第１のエンハンス手段とは異なるエンハンス処理を行う第２のエンハンス手段とを含む複数のエンハンス手段と、
   前記複数のエンハンス手段による複数の処理結果を合成する際の比率を決定する合成比率決定手段と、
   前記合成比率決定手段により決定された比率に従って、前記複数の処理結果を合成する合成手段とを備え、
   前記合成比率決定手段は、前記特徴量抽出手段により求められた特徴量に基づいて、注目画素における比率を決定する画像処理装置。
2. 前記第１のエンハンス手段は、入力画像の輪郭にシュートを付加するシュートエンハンス回路であり、前記第２のエンハンス手段は、入力画像の輪郭にシュートを付加しないシュートレスエンハンス回路である請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記特徴量は、注目画素の周囲にある輪郭成分の量である請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記合成比率決定手段は、前記特徴量が多いほど前記シュートエンハンス回路の比率を増やし、前記特徴量が少ないほど前記シュートレスエンハンス回路の比率を増やすように、前記比率を決定する請求項３記載の画像処理装置。
5. 前記特徴量は、注目画素の周囲にある輪郭の方向のばらつきを示す請求項２記載の画像処理装置。
6. 前記合成比率決定手段は、前記特徴量が輪郭方向のばらつきが少ないことを示すほど前記シュートレスエンハンス回路の比率を増やし、前記特徴量が輪郭方向のばらつきが多いことを示すほど前記シュートエンハンス回路の比率を増やすように、前記比率を決定する請求項５記載の画像処理装置。
7. 前記特徴量は、輪郭をはさんで輪郭の両側に隣接する複数の画素の信号値の差である請求項２記載の画像処理装置。
8. 前記合成比率決定手段は、前記差が大きいほど前記シュートレスエンハンス回路の比率を増やし、前記差が小さいほど前記シュートエンハンス回路の比率が増やすように、前記比率を決定する請求項７記載の画像処理装置。
9. 前記入力画像を、前記入力画像の３倍の解像度を持つ３倍入力画像へ変換する３倍精度変換手段をさらに備え、
   前記特徴量抽出手段、前記複数のエンハンス手段及び前記合成手段とは、前記３倍入力画像を前記入力画像として処理を行う請求項１記載の画像処理装置。
10. 入力画像の輪郭の特徴量を求める輪郭特徴量抽出手段と、
    入力画像の輪郭について或るエンハンス処理を行う第１のエンハンス手段と、入力画像の輪郭について前記第１のエンハンス手段とは異なるエンハンス処理を行う第２のエンハンス手段とを含む複数のエンハンス手段と、
    前記複数のエンハンス手段のそれぞれに関するゲインを定めるゲイン制御手段とを備え、
    前記ゲイン制御手段は、前記輪郭特徴量抽出手段により求められた特徴量に基づいて、注目画素における前記複数のエンハンス手段のそれぞれに関するゲインを定め、
    前記複数のエンハンス手段のそれぞれは、前記ゲイン制御手段により定められたゲインに従ってエンハンス処理を行う画像処理装置。
11. 入力画像の輪郭の特徴量を求める輪郭特徴量抽出手段と、
    入力画像の輪郭について或るエンハンス処理を行う第１のエンハンス手段と、入力画像の輪郭について前記第１のエンハンス手段とは異なるエンハンス処理を行う第２のエンハンス手段とを含む複数のエンハンス手段と、
    前記複数のエンハンス手段による複数の処理結果を合成する際の比率を決定する合成比率決定手段と、
    前記合成比率決定手段により決定された比率に従って、前記複数の処理結果を合成して合成結果を生成する合成手段と、
    前記合成手段による合成結果を表示する表示デバイスとを備え、
    前記合成比率決定手段は、前記特徴量抽出手段により求められた特徴量に基づいて、注目画素における比率を決定する画像表示装置。
12. 入力画像の輪郭を求めるステップと、
    求められた輪郭の特徴量を求めるステップと、
    入力画像の輪郭について第１のエンハンス処理を行い第１のエンハンス処理結果を生成するステップと、
    入力画像の輪郭について第１のエンハンス処理とは異なる第２のエンハンス処理を行い第２のエンハンス処理結果を生成するステップと、
    前記第１のエンハンス処理結果と前記第２のエンハンス処理結果とを合成する際の比率を、求められた輪郭の特徴量に基づいて決定するステップと、
    決定された比率に従って、前記第１のエンハンス処理結果と前記第２のエンハンス処理結果とを合成するステップとを含む画像処理方法。

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