JP2008521062A - 空間的にオフセットされたサブフレームの生成及び表示 - Google Patents
空間的にオフセットされたサブフレームの生成及び表示 Download PDFInfo
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Abstract
表示装置(26)を使用して画像(14)を表示する方法が提供される。当該方法は、画像の画像データ(16)に対応する第1のサブフレーム(30)及び第2のサブフレーム(30)を生成することであって、画像データからの第1の複数の勾配に関連する第1の鮮鋭化係数を使用して第1のサブフレームの第1のサブフレームピクセル値を計算することを含む、生成すること、及び、第1の位置(301)に第1のサブフレームを表示することと、第1の位置から空間的にオフセットされた第2の位置(302)に第2のサブフレームを表示することとを交互に行うことを含む。
Description
[関連出願の相互参照]
本願は、2002年8月7日に出願された「IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHOD」と題する米国特許出願第10/213,555号、2002年9月11日に出願された「IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHOD」と題する米国特許出願第10/242,195号、2002年9月11日に出願された「IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHOD」と題する米国特許出願第10/242,545号、2003年7月31日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/631,681号、2003年7月31日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/632,042号、2003年9月26日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/672,845号、2003年9月26日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/672,544号、2003年10月30日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES ON A DIAMOND GRID」と題する米国特許出願第10/697,605号、2003年10月30日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES ON DIFFERENT TYPES OF GRIDS」と題する米国特許出願第10/696,888号、2003年10月30日に出願された「IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHOD」と題する米国特許出願第10/697,830号、2003年12月31日に出願された「DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES WITH A DISPLAY DEVICE HAVING A SET OF DEFECTIVE DISPLAY PIXELS」と題する米国特許出願第10/750,591号、2004年1月30日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/768,621号、2004年1月30日に出願された「DISPLAYING SUB-FRAMES AT SPATIALLY OFFSET POSITIONS ON A CIRCLE」と題する米国特許出願第10/768,215号、2004年4月8日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/821,135号、2004年4月8日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/821,130号、2004年4月8日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/820,952号、2004年6月9日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/864,125号(整理番号第200401412−1号)、2004年6月15日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/868,719号、及び2004年6月15日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/868,638号に関連する。上記米国特許出願のそれぞれは本発明の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に援用される。
本願は、2002年8月7日に出願された「IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHOD」と題する米国特許出願第10/213,555号、2002年9月11日に出願された「IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHOD」と題する米国特許出願第10/242,195号、2002年9月11日に出願された「IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHOD」と題する米国特許出願第10/242,545号、2003年7月31日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/631,681号、2003年7月31日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/632,042号、2003年9月26日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/672,845号、2003年9月26日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/672,544号、2003年10月30日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES ON A DIAMOND GRID」と題する米国特許出願第10/697,605号、2003年10月30日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES ON DIFFERENT TYPES OF GRIDS」と題する米国特許出願第10/696,888号、2003年10月30日に出願された「IMAGE DISPLAY SYSTEM AND METHOD」と題する米国特許出願第10/697,830号、2003年12月31日に出願された「DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES WITH A DISPLAY DEVICE HAVING A SET OF DEFECTIVE DISPLAY PIXELS」と題する米国特許出願第10/750,591号、2004年1月30日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/768,621号、2004年1月30日に出願された「DISPLAYING SUB-FRAMES AT SPATIALLY OFFSET POSITIONS ON A CIRCLE」と題する米国特許出願第10/768,215号、2004年4月8日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/821,135号、2004年4月8日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/821,130号、2004年4月8日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/820,952号、2004年6月9日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/864,125号(整理番号第200401412−1号)、2004年6月15日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/868,719号、及び2004年6月15日に出願された「GENERATING AND DISPLAYING SPATIALLY OFFSET SUB-FRAMES」と題する米国特許出願第10/868,638号に関連する。上記米国特許出願のそれぞれは本発明の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に援用される。
[背景]
ディスプレイ、プロジェクタ、又は他の画像形成システム等の画像を表示するための従来のシステム又は装置は、個々の画素又はピクセルが水平行及び垂直列に配置されたアレイをアドレス指定することによって表示画像を生成する。表示画像の解像度は、表示画像を形成する個々のピクセルの水平行数及び垂直列数によって規定される。表示画像の解像度は、表示装置それ自体の解像度、及び表示装置により処理され表示画像の生成に使用される画像データの解像度によって影響を受ける。
ディスプレイ、プロジェクタ、又は他の画像形成システム等の画像を表示するための従来のシステム又は装置は、個々の画素又はピクセルが水平行及び垂直列に配置されたアレイをアドレス指定することによって表示画像を生成する。表示画像の解像度は、表示画像を形成する個々のピクセルの水平行数及び垂直列数によって規定される。表示画像の解像度は、表示装置それ自体の解像度、及び表示装置により処理され表示画像の生成に使用される画像データの解像度によって影響を受ける。
通常、表示画像の解像度を上げるには、表示装置の解像度及び表示画像の生成に使用される画像データの解像度を上げなければならない。しかし、表示装置の解像度を上げると、表示装置のコスト及び複雑性が増大する。さらに、より高解像度の画像データが入手不可能であり、且つ/又は生成が困難な場合がある。
[概要]
本発明の一形態は、表示装置を使用して画像を表示する方法を提供する。この方法は、画像の画像データに対応する第1のサブフレーム及び第2のサブフレームを生成することであって、画像データからの第1の複数の勾配に関連する第1の鮮鋭化係数を使用して第1のサブフレームの第1のサブフレームピクセル値を計算することを含む、生成すること、及び、第1のサブフレームを第1の位置に表示することと、第2のサブフレームを第1の位置から空間的にオフセットされた第2の位置に表示することとを交互に行うことを含む。
本発明の一形態は、表示装置を使用して画像を表示する方法を提供する。この方法は、画像の画像データに対応する第1のサブフレーム及び第2のサブフレームを生成することであって、画像データからの第1の複数の勾配に関連する第1の鮮鋭化係数を使用して第1のサブフレームの第1のサブフレームピクセル値を計算することを含む、生成すること、及び、第1のサブフレームを第1の位置に表示することと、第2のサブフレームを第1の位置から空間的にオフセットされた第2の位置に表示することとを交互に行うことを含む。
[詳細な説明]
好ましい実施形態の以下の詳細な説明では、本明細書の一部を成し、本発明を実施することができる特定の実施形態を例示として示す添付図面を参照する。他の実施形態を利用することもでき、本発明の範囲から逸脱することなく、構造的又は論理的な変更を行うことが可能なことが理解されるべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定の意味に取られるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
好ましい実施形態の以下の詳細な説明では、本明細書の一部を成し、本発明を実施することができる特定の実施形態を例示として示す添付図面を参照する。他の実施形態を利用することもでき、本発明の範囲から逸脱することなく、構造的又は論理的な変更を行うことが可能なことが理解されるべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定の意味に取られるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
I.サブフレームの空間シフト及び時間シフト
いくつかのデジタルライトプロジェクタ等、表示システムによっては、いくつかの高解像度の画像の表示に十分な解像度を有さないものがある。このようなシステムは、低解像度の画像を空間シフト及び時間シフトさせて表示することにより、人間の目にとって見掛けの解像度がより高い画像を提供するように構成することができる。低解像度の画像はサブフレームと呼ばれる。本発明の実施形態によって対処されるサブフレーム生成上の問題は、表示されるサブフレームの見た目が、そのサブフレームの導出元である高解像度の画像が仮にそのまま表示された場合の見た目に近くなるように、サブフレームの適切な値を決定することである。
いくつかのデジタルライトプロジェクタ等、表示システムによっては、いくつかの高解像度の画像の表示に十分な解像度を有さないものがある。このようなシステムは、低解像度の画像を空間シフト及び時間シフトさせて表示することにより、人間の目にとって見掛けの解像度がより高い画像を提供するように構成することができる。低解像度の画像はサブフレームと呼ばれる。本発明の実施形態によって対処されるサブフレーム生成上の問題は、表示されるサブフレームの見た目が、そのサブフレームの導出元である高解像度の画像が仮にそのまま表示された場合の見た目に近くなるように、サブフレームの適切な値を決定することである。
見掛けの解像度の向上をサブフレームの時間シフト及び空間シフトを通して提供する表示システムの一実施形態が、引用した上記米国特許出願に記載されており、図1〜図4Eを参照して以下に概要を説明する。
図1は、本発明の一実施形態による画像表示システム10を示すブロック図である。画像表示システム10は、画像12の処理を促進して表示画像14を作成する。画像12は、あらゆる絵図、図形、及び/又はテキストの文字、記号、イラスト、及び/又は他の情報表現を含むものと定義される。画像12は、たとえば、画像データ16によって表される。画像データ16は、画像12の個々の画素又はピクセルを含む。画像表示システム10が処理するものとして、1つの画像を例示して説明するが、画像表示システム10は、複数の画像又は一連の画像を処理して表示することができることが理解されよう。
一実施形態では、画像表示システム10は、フレームレート変換ユニット20、画像フレームバッファ22、画像処理ユニット24、及び表示装置26を含む。後述するように、フレームレート変換ユニット20及び画像フレームバッファ22は、画像12の画像データ16を受け取ってバッファリングし、画像12の画像フレーム28を作成する。画像処理ユニット24は、画像フレーム28を処理して、画像フレーム28の1つ又は複数の画像サブフレーム30を規定し、表示装置26は、画像サブフレーム30を時間的且つ空間的に表示して表示画像14を生成する。
フレームレート変換ユニット20及び/又は画像処理ユニット24を含め、画像表示システム10は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせを含む。一実施形態では、フレームレート変換ユニット20及び/又は画像処理ユニット24を含め、画像表示システム10の1つ又は複数の構成要素は、コンピュータ、コンピュータサーバ、又は一連の論理演算を実行できる他のマイクロプロセッサベースのシステムに含まれる。さらに、処理をシステム全体にわたって分散させて、個々の部分を別個のシステム構成要素で実施してもよい。
画像データ16は、デジタル画像データ161を含むこともでき、又はアナログ画像データ162を含むこともできる。アナログ画像データ162を処理するために、画像表示システム10は、アナログ・デジタル(A/D)変換器32を含む。したがって、A/D変換器32は、アナログ画像データ162を後続処理のためにデジタル形態に変換する。このように、画像表示システム10は、画像12のデジタル画像データ161及び/又はアナログ画像データ162を受け取って処理することができる。
フレームレート変換ユニット20は、画像12の画像データ16を受け取り、画像フレームバッファ22に画像データ16をバッファリング又は記憶する。より具体的には、フレームレート変換ユニット20は、画像12の個々のライン又はフィールドを表す画像データ16を受け取り、画像フレームバッファ22に画像データ16をバッファリングして、画像12の画像フレーム28を作成する。画像フレームバッファ22は、画像フレーム28の画像データのすべてを受け取って記憶することによって画像データ16をバッファリングし、フレームレート変換ユニット20は、その後、画像フレームバッファ22から画像フレーム28の画像データのすべてを検索又は抽出することによって画像フレーム28を作成する。したがって、画像フレーム28は、画像12の全体を表す画像データ16の複数の個々のライン又はフィールドを包含するように規定される。このように、画像フレーム28は、画像12を表す複数の列及び複数の行の個々のピクセルを含む。
フレームレート変換ユニット20及び画像フレームバッファ22は、プログレッシブ画像データ及び/又はインターレース画像データとして画像データ16を受け取って処理することができる。プログレッシブ画像データの場合、フレームレート変換ユニット20及び画像フレームバッファ22は、画像12の画像データ16の連続するフィールドを受け取って記憶する。したがって、フレームレート変換ユニット20は、画像12の画像データ16の連続するフィールドを検索することによって画像フレーム28を作成する。インターレース画像データの場合、フレームレート変換ユニット20及び画像フレームバッファ22は、画像12の画像データ16の奇数フィールド及び偶数フィールドを受け取って記憶する。たとえば、画像データ16の奇数フィールドのすべてが受け取られて記憶され、画像データ16の偶数フィールドのすべてが受け取られて記憶される。したがって、フレームレート変換ユニット20は、画像12の画像データ16の奇数フィールド及び偶数フィールドを検索することによって画像データ16のインターレースを解除して、画像フレーム28を作成する。
画像フレームバッファ22は、各画像12の1つ又は複数の画像フレーム28の画像データ16を記憶するためのメモリを含む。したがって、画像フレームバッファ22は1つ又は複数の画像フレーム28のデータベースを構成する。画像フレームバッファ22の例としては、不揮発性メモリ(たとえば、ハードディスクドライブ又は他の永続的記憶装置)が含まれ、また揮発性メモリ(たとえば、ランダムアクセスメモリ(RAM))が含まれてもよい。
フレームレート変換ユニット20において画像データ16を受け取り、画像フレームバッファ22により画像データ16をバッファリングすることにより、画像データ16の入力タイミングを、表示装置26のタイミング要件から切り離すことができる。より具体的には、画像フレーム28の画像データ16は、画像フレームバッファ22により受け取られて記憶されるので、画像データ16をいかなるレートの入力としても受け取ることができる。したがって、画像フレーム28のフレームレートを表示装置26のタイミング要件に変換することができる。このように、画像フレーム28の画像データ16を、表示装置26のフレームレートで画像フレームバッファ22から抽出することができる。
一実施形態では、画像処理ユニット24は、解像度調整ユニット34及びサブフレーム生成ユニット36を含む。後述するように、解像度調整ユニット34は、画像フレーム28の画像データ16を受け取り、表示装置26での表示に向けて画像データ16の解像度を調整し、サブフレーム生成ユニット36は、画像フレーム28の複数の画像サブフレーム30を生成する。より具体的には、画像処理ユニット24は、画像フレーム28の画像データ16を元の解像度で受け取り、画像データ16を処理して、画像データ16の解像度を増減、且つ/又は変更せずに維持する。したがって、画像処理ユニット24により、画像表示システム10は種々の解像度の画像データ16を受け取って表示することができる。
サブフレーム生成ユニット36は、画像フレーム28の画像データ16を受け取って処理し、画像フレーム28の複数の画像サブフレーム30を規定する。解像度調整ユニット34が画像データ16の解像度を調整した場合、サブフレーム生成ユニット36は、調整された解像度の画像データ16を受け取る。画像データ16の調整された解像度は、画像フレーム28の画像データ16の元の解像度に対して、増大する場合もあれば、低減される場合もあり、又は同じ場合もある。サブフレーム生成ユニット36は、表示装置26の解像度に合致した解像度を有する画像サブフレーム30を生成する。画像サブフレーム30はそれぞれ、画像フレーム28と等しい領域を有する。サブフレーム30はそれぞれ、画像12の画像データ16のサブセットを表す複数の列及び複数の行になった個々のピクセルを含み、表示装置26の解像度に合致した解像度を有する。
各画像サブフレーム30は、画像フレーム28のピクセルの行列又はアレイを含む。画像サブフレーム30は、各画像サブフレーム30が異なるピクセル及び/又は異なる部分のピクセルを含むように、空間的に互いにオフセットされる。こうして画像サブフレーム30は、後述するように、或る垂直距離及び/又は水平距離だけ互いにオフセットされる。
表示装置26は、画像処理ユニット24から画像サブフレーム30を受け取り、画像サブフレーム30を順次表示して表示画像14を作成する。より具体的には、画像サブフレーム30は空間的に互いにオフセットされているので、表示装置26は、後述するように、画像サブフレーム30の空間オフセットに従って異なる位置に画像サブフレーム30を表示する。こうして、表示装置26は、画像フレーム28の画像サブフレーム30の表示を交互に行って表示画像14を作成する。したがって、表示装置26は、一度に画像フレーム28の1つのサブフレーム30全体を表示する。
一実施形態では、表示装置26は、画像フレーム28ごとに、1サイクルの画像サブフレーム30の表示を実行する。表示装置26は、空間的且つ時間的に互いにオフセットされるように画像サブフレーム30を表示する。一実施形態では、表示装置26は、画像サブフレーム30を光学的に操作して表示画像14を作成する。したがって、表示装置26の個々のピクセルは複数の位置にアドレス指定される。
一実施形態では、表示装置26は画像シフト装置38を含む。この画像シフト装置38は、表示装置26が表示するように、画像サブフレーム30の位置を空間的に変更するか又はオフセットする。より具体的には、画像シフト装置38は後述するように、画像サブフレーム30の表示位置を変更して表示画像14を生成する。
一実施形態では、表示装置26は、入射光の変調を行う光変調器を含む。この光変調器は、たとえば、マイクロミラーデバイスのアレイを形成するように配置された複数のマイクロミラーデバイスを含む。したがって、各マイクロミラーデバイスは、表示装置26の1つのセル又はピクセルを構成する。表示装置26は、ディスプレイ、プロジェクタ、又は他の画像形成システムの一部を成してもよい。
一実施形態では、画像表示システム10はタイミングジェネレータ40を含む。このタイミングジェネレータ40は、たとえば、フレームレート変換ユニット20、解像度調整ユニット34及びサブフレーム生成ユニット36を含む画像処理ユニット24、並びに画像シフト装置38を含む表示装置26と通信する。こうして、タイミングジェネレータ40は、画像フレーム28を作成するための画像データ16のバッファリング及び変換と、画像データ16の解像度を調整して画像サブフレーム30を生成するための画像フレーム28の処理と、表示画像14を生成するための画像サブフレーム30の配置及び表示とを同期させる。こうして、タイミングジェネレータ40は、画像12のサブフレーム全体が、表示装置26により表示画像14として時間的且つ空間的に表示されるように、画像表示システム10のタイミングを制御する。
一実施形態では、図2A及び図2Bに示すように、画像処理ユニット24は画像フレーム28に対して2つの画像サブフレーム30を規定する。より具体的には、画像処理ユニット24は、画像フレーム28の第1のサブフレーム301及び第2のサブフレーム302を規定する。したがって、第1のサブフレーム301及び第2のサブフレーム302はそれぞれ、画像データ16の複数の列及び複数の行の個々のピクセル18を含む。このように、第1のサブフレーム301及び第2のサブフレーム302はそれぞれ、画像データ16のサブセットの画像データアレイ又はピクセル行列を構成する。
一実施形態では、図2Bに示すように、第2のサブフレーム302は、垂直距離50及び水平距離52だけ、第1のサブフレーム301からオフセットされる。したがって、第2のサブフレーム302は所定の距離だけ、第1のサブフレーム301から空間的にオフセットされる。例示の一実施形態では、垂直距離50及び水平距離52はそれぞれ約ピクセル半個分である。
図2Cに示すように、表示装置26は、第1の位置に第1のサブフレーム301を表示することと、第1の位置から空間的にオフセットされた第2の位置に第2のサブフレーム302を表示することとを交互に行う。より具体的には、表示装置26は、垂直距離50及び水平距離52だけ、第1のサブフレーム301の表示に対して第2のサブフレーム302の表示をシフトさせる。こうして、第1のサブフレーム301のピクセルは第2のサブフレーム302のピクセルと一部重なる。一実施形態では、表示装置26は、画像フレーム28について、第1の位置に第1のサブフレーム301を表示し、第2の位置に第2のサブフレーム302を表示するという1サイクルを実行する。このように、第2のサブフレーム302は、第1のサブフレーム301に対して空間的且つ時間的に表示される。このような時間的且つ空間的にシフトされた2つのサブフレームの表示を、本明細書では2位置処理(two-position processing)と呼ぶ。
別の実施形態では、図3A〜図3Dに示すように、画像処理ユニット24は画像フレーム28に対して4つの画像サブフレーム30を規定する。より具体的には、画像処理ユニット24は、画像フレーム28に対して第1のサブフレーム301、第2のサブフレーム302、第3のサブフレーム303、及び第4のサブフレーム304を規定する。こうして、第1のサブフレーム301、第2のサブフレーム302、第3のサブフレーム303、及び第4のサブフレーム304はそれぞれ、画像データ16の複数の列及び複数の行の個々のピクセル18を含む。
一実施形態では、図3B〜図3Dに示すように、第2のサブフレーム302は、垂直距離50及び水平距離52だけ第1のサブフレーム301からオフセットされ、第3のサブフレーム303は、水平距離54だけ第1のサブフレーム301からオフセットされ、第4のサブフレーム304は、垂直距離56だけ第1のサブフレーム301からオフセットされる。このように、第2のサブフレーム302、第3のサブフレーム303、及び第4のサブフレーム304はそれぞれ、所定の距離だけ空間的に互いにオフセットされ、且つ所定の距離だけ第1のサブフレーム301から空間的にオフセットされている。例示の一実施形態では、垂直距離50、水平距離52、水平距離54、及び垂直距離56はそれぞれ約ピクセル半個分である。
図3Eに概略的に示すように、表示装置26は、第1の位置P1に第1のサブフレーム301を表示することと、第1の位置から空間的にオフセットされた第2の位置P2に第2のサブフレーム302を表示することと、第1の位置から空間的にオフセットされた第3の位置P3に第3のサブフレーム303を表示することと、第1の位置から空間的にオフセットされた第4の位置P4に第4のサブフレーム304を表示することとを交互に行う。より具体的には、表示装置26は、第2のサブフレーム302の表示、第3のサブフレーム303の表示、及び第4のサブフレーム304の表示をそれぞれの所定の距離だけ第1のサブフレーム301に対してシフトさせる。したがって、第1のサブフレーム301、第2のサブフレーム302、第3のサブフレーム303、及び第4のサブフレーム304のピクセルは、互いに重なり合う。
一実施形態では、表示装置26は、画像フレーム28について、第1の位置に第1のサブフレーム301を表示し、第2の位置に第2のサブフレーム302を表示し、第3の位置に第3のサブフレーム303を表示し、第4の位置に第4のサブフレーム304を表示するという1サイクルを実行する。こうして、第2のサブフレーム302、第3のサブフレーム303、及び第4のサブフレーム304は、互いに且つ第1のサブフレーム301に対して空間的且つ時間的に表示される。このような時間的且つ空間的にシフトされた4つのサブフレームの表示を、本明細書では4位置処理(four-position processing)と呼ぶ。
図4A〜図4Eは、第1のサブフレーム301からのピクセル181を第1の位置に表示し、第2のサブフレーム302からのピクセル182を第2の位置に表示し、第3のサブフレーム303からのピクセル183を第3の位置に表示し、第4のサブフレーム304からのピクセル184を第4の位置に表示するという1サイクルを完了する一実施形態を示す。より具体的には、図4Aは、第1のサブフレーム301からのピクセル181を第1の位置に表示したものを示している。図4Bは、第2のサブフレーム302からのピクセル182を第2の位置(第1の位置を破線で示す)に表示したものを示している。図4Cは、第3のサブフレーム303からのピクセル183を第3の位置(第1の位置及び第2の位置を破線で示す)に表示したものを示している。図4Dは、第4のサブフレーム304からのピクセル184を第4の位置(第1の位置、第2の位置、及び第3の位置を破線で示す)に表示したものを示している。図4Eは、第1のサブフレーム301からのピクセル181を第1の位置(第2の位置、第3の位置、及び第4の位置を破線で示す)に表示したものを示している。
サブフレーム生成ユニット36(図1)は、画像フレーム28の画像データに基づいてサブフレーム30を生成する。サブフレーム生成ユニット36が実行する機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせにより実施できることが当業者に理解されよう。その実施は、マイクロプロセッサ、プログラマブルロジックデバイス、又は状態機械を介して行うことができる。本発明の構成要素は、1つ又は複数のコンピュータ可読媒体にソフトウェアで存在することができる。本明細書で使用されるコンピュータ可読媒体という用語は、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、CD−ROM、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ等の揮発性又は不揮発性のあらゆる種類のメモリを包含するものとして定義される。
本発明の一形態では、サブフレーム30は画像フレーム28よりも低い解像度を有する。このため、サブフレーム30を本明細書では低解像度画像30とも呼び、画像フレーム28を本明細書では高解像度画像28とも呼ぶ。低解像度及び高解像度という用語が本明細書では比較で用いられ、いずれの特定の最小ピクセル数又は最大ピクセル数にも限定されないことが当業者に理解されよう。一実施形態では、サブフレーム生成ユニット36は、5つのアルゴリズムのうちの1つに基づいてサブフレーム30を生成するように構成される。これら5つのアルゴリズムを本明細書では以下のように呼ぶ。すなわち、(1)最近傍、(2)双一次、(3)空間領域、(4)周波数領域、及び(5)適応型マルチパスである。
本発明の一形態による最近傍アルゴリズム及び双一次アルゴリズムは、高解像度画像28からのピクセルを組み合わせることによりサブフレーム30を生成するものである。本発明の一形態による空間領域アルゴリズム及び周波数領域アルゴリズムは、擬似高解像度画像と所望の高解像度画像28との差を表す大域誤差メトリック(global error metric)の最小化に基づいてサブフレーム30を生成する。本発明の一形態による適応型マルチパスアルゴリズムは、局所誤差メトリック(local error metric)の最小化に基づいて、サブフレーム30を作成する。一実施形態では、サブフレーム生成ユニット36は、サブフレームの値と高解像度画像の値との関係を記憶するためのメモリを含み、この関係は、高解像度画像の値と、サブフレームの値の関数である擬似高解像度画像との誤差メトリックの最小化に基づく。これら5つのアルゴリズムの各実施形態を図5〜図18を参照して以下に説明する。
II.最近傍
図5は、本発明の一実施形態による最近傍アルゴリズムを使用した、元の高解像度画像28からの低解像度サブフレーム30A及び30B(サブフレーム30と総称する)の生成を示す図である。この図示する実施形態では、高解像度画像28は、4列4行のピクセルで合計16個のピクセルH1〜H16を含む。最近傍アルゴリズムの一実施形態では、高解像度画像28の1行目のピクセルを1つ置きに取り出し、高解像度画像28の2行目を飛ばして高解像度画像28の3行目のピクセルを1つ置きに取り出し、このプロセスを高解像度画像28の全体にわたって繰り返すことによって第1のサブフレーム30Aが生成される。したがって、図5に示すように、サブフレーム30Aの1行目はピクセルH1及びH3を含み、サブフレーム30Aの2行目はピクセルH9及びH11を含む。本発明の一形態では、第2のサブフレーム30Bは第1のサブフレーム30Aと同じ方法で生成されるが、プロセスは、第1のピクセルH1から1行下で、且つ1列飛ばしてシフトされたピクセルH6から開始される。したがって、図5に示すように、サブフレーム30Bの1行目はピクセルH6及びH8を含み、サブフレーム30Bの2行目はピクセルH14及びH16を含む。
図5は、本発明の一実施形態による最近傍アルゴリズムを使用した、元の高解像度画像28からの低解像度サブフレーム30A及び30B(サブフレーム30と総称する)の生成を示す図である。この図示する実施形態では、高解像度画像28は、4列4行のピクセルで合計16個のピクセルH1〜H16を含む。最近傍アルゴリズムの一実施形態では、高解像度画像28の1行目のピクセルを1つ置きに取り出し、高解像度画像28の2行目を飛ばして高解像度画像28の3行目のピクセルを1つ置きに取り出し、このプロセスを高解像度画像28の全体にわたって繰り返すことによって第1のサブフレーム30Aが生成される。したがって、図5に示すように、サブフレーム30Aの1行目はピクセルH1及びH3を含み、サブフレーム30Aの2行目はピクセルH9及びH11を含む。本発明の一形態では、第2のサブフレーム30Bは第1のサブフレーム30Aと同じ方法で生成されるが、プロセスは、第1のピクセルH1から1行下で、且つ1列飛ばしてシフトされたピクセルH6から開始される。したがって、図5に示すように、サブフレーム30Bの1行目はピクセルH6及びH8を含み、サブフレーム30Bの2行目はピクセルH14及びH16を含む。
一実施形態では、最近傍アルゴリズムは、3つのフィルタ係数「0」及び第4のフィルタ係数「1」を有し、高解像度画像からのピクセル値の加重和を生成する2×2フィルタによって実施される。上述したような2位置処理を使用してサブフレーム30A及び30Bを表示すると、見掛けの解像度がより高い画像が得られる。最近傍アルゴリズムは4位置処理にも適用可能であり、図5に示すピクセル数を有する画像に限定されない。
III.双一次
図6は、本発明の一実施形態による双一次アルゴリズムを使用した、元の高解像度画像28からの低解像度サブフレーム30C及び30D(サブフレーム30と総称する)の生成を示す図である。この図示する実施形態では、高解像度画像28は、4列4行のピクセルで合計16個のピクセルH1〜H16を含む。サブフレーム30Cは、2列2行のピクセルで合計4個のピクセルL1〜L4を含む。そしてサブフレーム30Dは、2列2行のピクセルで合計4個のピクセルL5〜L8を含む。
図6は、本発明の一実施形態による双一次アルゴリズムを使用した、元の高解像度画像28からの低解像度サブフレーム30C及び30D(サブフレーム30と総称する)の生成を示す図である。この図示する実施形態では、高解像度画像28は、4列4行のピクセルで合計16個のピクセルH1〜H16を含む。サブフレーム30Cは、2列2行のピクセルで合計4個のピクセルL1〜L4を含む。そしてサブフレーム30Dは、2列2行のピクセルで合計4個のピクセルL5〜L8を含む。
一実施形態では、サブフレーム30C及び30DのピクセルL1〜L8の値は、画像28のピクセル値H1〜H16から以下の式I〜VIIIに基づいて生成される。
式I
L1=(4H1+2H2+2H5)/8
式II
L2=(4H3+2H4+2H7)/8
式III
L3=(4H9+2H10+2H13)/8
式IV
L4=(4H11+2H12+2H15)/8
式V
L5=(4H6+2H2+2H5)/8
式VI
L6=(4H8+2H4+2H7)/8
式VII
L7=(4H14+2H10+2H13)/8
式VIII
L8=(4H16+2H12+2H15)/8
式I
L1=(4H1+2H2+2H5)/8
式II
L2=(4H3+2H4+2H7)/8
式III
L3=(4H9+2H10+2H13)/8
式IV
L4=(4H11+2H12+2H15)/8
式V
L5=(4H6+2H2+2H5)/8
式VI
L6=(4H8+2H4+2H7)/8
式VII
L7=(4H14+2H10+2H13)/8
式VIII
L8=(4H16+2H12+2H15)/8
上記式I〜VIIIから分かるように、サブフレーム30CのピクセルL1〜L4の値は、4を乗算することから、それぞれピクセルH1、H3、H9、及びH11の値によって最も影響を受ける。ただし、サブフレーム30CのピクセルL1〜L4の値は、ピクセルH1、H3、H9、及びH11の対角方向の近傍ピクセルの値によっても影響を受ける。同様に、サブフレーム30DのピクセルL5〜L8の値は、4を乗算することからそれぞれピクセルH6、H8、H14、及びH16の値によって最も影響を受ける。ただし、サブフレーム30DのピクセルL5〜L8の値は、ピクセルH6、H8、H14、及びH16の対角方向の近傍ピクセルの値によっても影響を受ける。
一実施形態では、双一次アルゴリズムは、1つのフィルタ係数「0」及び非ゼロの値を有する3つのフィルタ係数(たとえば、4、2、及び2)を有し、高解像度画像のピクセル値の加重和を生成する2×2フィルタによって実施される。別の実施形態では、このフィルタ係数として他の値が使用される。上述したような2位置処理を使用してサブフレーム30C及び30Dを表示すると、見掛けの解像度がより高い画像が得られる。双一次アルゴリズムは4位置処理にも適用可能であり、図6に示すピクセル数を有する画像に限定されない。
最近傍アルゴリズム及び双一次アルゴリズムの一形態では、上述したように、サブフレーム30は元の高解像度画像のピクセル値の線形結合に基づいて生成される。別の実施形態では、サブフレーム30は元の高解像度画像のピクセル値の非線形結合に基づいて生成される。たとえば、元の高解像度画像がガンマ補正を受けている場合に、一実施形態では、ガンマ曲線の効果を打ち消すのに適した非線形結合が使用される。
IV.擬似高解像度画像を生成するシステム
図7〜図10は、擬似高解像度画像を生成するシステムを示す。以下にさらに詳述するように、これらのシステムに基づいて、サブフレームを生成する空間領域アルゴリズム、周波数領域アルゴリズム、及び適応型マルチパスアルゴリズムが構築される。
図7〜図10は、擬似高解像度画像を生成するシステムを示す。以下にさらに詳述するように、これらのシステムに基づいて、サブフレームを生成する空間領域アルゴリズム、周波数領域アルゴリズム、及び適応型マルチパスアルゴリズムが構築される。
図7は、本発明の一実施形態による、2つの4×4ピクセル低解像度サブフレーム30Eから擬似高解像度画像412を生成するシステム400を示すブロック図である。システム400は、アップサンプリング段階402、シフト段階404、畳み込み演算段階406、及び総和段階410を含む。サブフレーム30Eは、サンプリング行列Mに基づいてアップサンプリング段階402によりアップサンプリングされ、それによってアップサンプリング画像が生成される。このアップサンプリング画像は、空間シフト行列Sに基づいてシフト段階404によりシフトされ、それによってシフトアップサンプリング画像が生成される。このシフトアップサンプリング画像は、畳み込み演算段階406において補間フィルタとの畳み込み演算を受け、それによってブロック画像408が生成される。この図示する実施形態では、補間フィルタは、フィルタ係数「1」を有する2×2フィルタであって、畳み込み演算の中心がこの2×2行列の左上の位置にあるフィルタである。補間フィルタは、高解像度グリッド上への低解像度サブフレームを重ね合わせをシミュレーションする。低解像度サブフレームのピクセルデータは、そのサブフレームを高解像度グリッド上に表すことができるように拡張される。補間フィルタは、アップサンプリングによって生成された、欠けているピクセルデータを埋める。ブロック画像408は、総和ブロック410によって加重されて総和が求められ、8×8ピクセルの擬似高解像度画像412が生成される。
図8は、本発明の一実施形態による、2つの4×4ピクセルの低解像度サブフレーム30F及び30Gの分離可能なアップサンプリング(separable upsampling)に基づいて2位置処理の擬似高解像度画像512を生成するシステム500を示すブロック図である。システム500は、アップサンプリング段階502及び514、シフト段階518、畳み込み演算段階506及び522、総和段階508、並びに乗算段階510を含む。サブフレーム30Fは、アップサンプリング段階502によって2倍にアップサンプリングされ、それによって8×8ピクセルのアップサンプリング画像504が生成される。アップサンプリング画像504の暗ピクセルはサブフレーム30Fからの16個のピクセルを表し、アップサンプリング画像504の明ピクセルは0の値を表す。サブフレーム30Gは、アップサンプリング段階514によって2倍にアップサンプリングされ、それによって8×8ピクセルのアップサンプリング画像516が生成される。アップサンプリング画像516の暗ピクセルは、サブフレーム30Gからの16個のピクセルを表し、アップサンプリング画像516の明ピクセルは0の値を表す。一実施形態では、アップサンプリング段階502及び514は、対角サンプリング行列を使用してサブフレーム30F及び30Gをそれぞれアップサンプリングする。
アップサンプリング画像516は、空間シフト行列Sに基づいてシフト段階518によりシフトされ、それによってシフトアップサンプリング画像520が生成される。この図示する実施形態では、シフト段階518は1ピクセルの対角方向のシフトを実行する。画像504及び520は、それぞれ畳み込み演算段階506及び522において補間フィルタとの畳み込み演算を受け、それによってブロック画像が生成される。この図示する実施形態では、畳み込み演算段階506及び522の補間フィルタは、フィルタ係数「1」を有する2×2フィルタであって、畳み込み演算の中心がこの2×2行列の左上の位置にあるフィルタである。畳み込み演算段階506及び522において生成されたブロック画像は、総和ブロック508によって総和が求められ、乗算段階510において0.5倍にされて、8×8ピクセルの擬似高解像度画像512が生成される。画像データが乗算段階510において0.5倍にされるのは、一実施形態では、サブフレーム30F及び30Gのそれぞれが、1つの色に割り当てられた期間あたりのタイムスロットの半分しか表示されないことによる。別の実施形態では、乗算段階510において0.5倍にするのではなく、段階506及び522における補間フィルタのフィルタ係数が、0.5倍に縮小される。
一実施形態では、図8に示して上述したように、低解像度サブフレームデータは2つの個別のサブフレーム30F及び30Gによって表され、これらのサブフレームは対角サンプリング行列(すなわち、分離可能なアップサンプリング)に基づいて別々にアップサンプリングされる。別の実施形態では、図9を参照して後述するように、低解像度サブフレームデータは単一のサブフレームによって表され、この単一のサブフレームは非対角サンプリング行列(すなわち、分離不能なアップサンプリング(non-separable upsampling))に基づいてアップサンプリングされる。
図9は、本発明の一実施形態による、8×4ピクセル低解像度サブフレーム30Hの分離不能なアップサンプリングに基づいて2位置処理の擬似高解像度画像610を生成するシステム600を示すブロック図である。システム600は、5点形アップサンプリング(quincunx upsampling)段階602、畳み込み演算段階606、及び乗算段階608を含む。サブフレーム30Hは、5点形サンプリング行列Qに基づいて5点形アップサンプリング段階602によりアップサンプリングされ、それによってアップサンプリング画像604が生成される。アップサンプリング画像604の暗ピクセルはサブフレーム30Hからの32個のピクセルを表し、アップサンプリング画像604の明ピクセルは0の値を表す。サブフレーム30Hは、2位置処理の2つの4×4ピクセルサブフレームのピクセルデータを含む。アップサンプリング画像604の1行目、3行目、5行目、及び7行目の暗ピクセルは、第1の4×4ピクセルサブフレームのピクセルを表し、アップサンプリング画像604の2行目、4行目、6行目、及び8行目の暗ピクセルは、第2の4×4ピクセルサブフレームのピクセルを表す。
アップサンプリング画像604は、畳み込み演算段階606において補間フィルタとの畳み込み演算を受け、それによってブロック画像が生成される。この図示する実施形態では、補間フィルタは、フィルタ係数「1」を有する2×2フィルタであって、畳み込み演算の中心がこの2×2行列の左上の位置にあるフィルタである。畳み込み演算段階606によって生成されたブロック画像は、乗算段階608において0.5倍にされて、8×8ピクセルの擬似高解像度画像610が生成される。
図10は、本発明の一実施形態による、サブフレーム30Iに基づいて4位置処理の擬似高解像度画像706を生成するシステム700を示すブロック図である。図10に示す実施形態では、サブフレーム30Iは8×8アレイのピクセルである。サブフレーム30Iは、4位置処理の4つの4×4ピクセルサブフレームのピクセルデータを含む。ピクセルA1〜A16は、第1の4×4ピクセルサブフレームのピクセルを表す。ピクセルB1〜B16は、第2の4×4ピクセルサブフレームのピクセルを表す。ピクセルC1〜C16は、第3の4×4ピクセルサブフレームのピクセルを表す。ピクセルD1〜D16は、第4の4×4ピクセルサブフレームのピクセルを表す。
サブフレーム30Iは、畳み込み演算段階702において補間フィルタとの畳み込み演算を受け、それによってブロック画像が生成される。この図示する実施形態では、補間フィルタは、フィルタ係数「1」を有する2×2フィルタであって、畳み込み演算の中心がこの2×2行列の左上の位置にあるフィルタである。畳み込み演算段階702によって生成されたブロック画像は、乗算段階704において0.25倍にされて、8×8ピクセルの擬似高解像度画像706が生成される。画像データが乗算段階704において0.25倍にされるのは、一実施形態では、サブフレーム30Iによって表される4つのサブフレームのそれぞれが、1つの色に割り当てられた期間あたりのタイムスロットの4分の1しか表示されないことによる。別の実施形態では、乗算段階704において0.25倍にするのではなく、補間フィルタのフィルタ係数が、それに応じて縮小される。
V.誤差最小化に基づくサブフレームの生成
上述したように、システム400、500、600、及び700は、低解像度サブフレームに基づいて擬似高解像度画像412、512、610、及び706をそれぞれ生成する。サブフレームが最適なものであれば、これらの擬似高解像度画像は、元の高解像度画像28に可能な限り類似することになる。平均2乗誤差、加重平均2乗誤差、及びそれ以外のものを含め、種々の誤差メトリックを使用して擬似高解像度画像が元の高解像度画像にどれだけ類似しているかを判断することができる。
上述したように、システム400、500、600、及び700は、低解像度サブフレームに基づいて擬似高解像度画像412、512、610、及び706をそれぞれ生成する。サブフレームが最適なものであれば、これらの擬似高解像度画像は、元の高解像度画像28に可能な限り類似することになる。平均2乗誤差、加重平均2乗誤差、及びそれ以外のものを含め、種々の誤差メトリックを使用して擬似高解像度画像が元の高解像度画像にどれだけ類似しているかを判断することができる。
図11は、本発明の一実施形態による擬似高解像度画像412/512/610/706と所望の高解像度画像28との比較を示すブロック図である。減算段階802において、高解像度画像28から擬似高解像度画像412、512、610、又は706がピクセルごとに減算される。一実施形態では、その結果生成される誤差画像データが、人間視覚系(HVS(human visual system))加重フィルタ(W)804によってフィルタリングされる。本発明の一形態では、HVS加重フィルタ804は、人間視覚系の特性に基づいて誤差画像データをフィルタリングする。一実施形態では、HVS加重フィルタ804は、高周波誤差の削減又は除去を行う。次いで、フィルタリングされたデータの平均2乗誤差が段階806において求められ、擬似高解像度画像412、512、610、又は706が、所望の高解像度画像28にどれだけ類似しているかの尺度が提供される。
一実施形態では、システム400、500、600、及び700は、擬似高解像度画像412、512、610、又は706と元の高解像度画像28との差を計測する誤差コスト式(error cost equation)により数学的に表される。最適なサブフレームが、擬似高解像度画像と所望の高解像度画像との最小誤差を提供するそのサブフレームデータの誤差コスト式を解くことにより特定される。一実施形態では、空間領域及び周波数領域において大域的な最適解が得られ、適応型マルチパスアルゴリズムを使用して局所的な最適解が得られる。空間領域アルゴリズム、周波数領域アルゴリズム、及び適応型マルチパスアルゴリズムについては、図12〜図18を参照して以下にさらに詳述する。
VI.空間領域
一実施形態による最適なサブフレームを生成する空間領域解を、図9に示すシステム600と関連して説明する。図9に示すシステム600は、以下の式IXによる誤差コスト関数によって数学的に表すことができる。
式IX
一実施形態による最適なサブフレームを生成する空間領域解を、図9に示すシステム600と関連して説明する。図9に示すシステム600は、以下の式IXによる誤差コスト関数によって数学的に表すことができる。
式IX
式中、
l* Q=サブフレーム30Hの最適な低解像度データ、
J=最小化されるべき誤差コスト関数、
n及びk=画像604及び610の高解像度ピクセルの位置を特定するインデックス、
lQ(k)=位置kにおけるアップサンプリング画像604からの画像データ、
f(n−k)=位置n−kにおける補間フィルタのフィルタ係数、及び
h(n)=位置nにおける所望の高解像度画像28の画像データである。
l* Q=サブフレーム30Hの最適な低解像度データ、
J=最小化されるべき誤差コスト関数、
n及びk=画像604及び610の高解像度ピクセルの位置を特定するインデックス、
lQ(k)=位置kにおけるアップサンプリング画像604からの画像データ、
f(n−k)=位置n−kにおける補間フィルタのフィルタ係数、及び
h(n)=位置nにおける所望の高解像度画像28の画像データである。
式IXの「lQ(k)f(n−k)」の総和は、システム600の段階606において実行される、アップサンプリング画像604と補間フィルタfとの畳み込み演算を表す。フィルタ演算は基本的には、アップサンプリング画像604の各ピクセル上を、2×2補間フィルタの右下のピクセルをスライドさせることにより実行される。2×2補間フィルタウィンドウ内のアップサンプリング画像604の4つのピクセルは、対応するフィルタ係数(すなわち、図示する実施形態では「1」)と乗算される。4つの乗算結果の総和が求められ、補間フィルタの右下の位置に対応するアップサンプリング画像604のピクセルの値が、4つの乗算結果の総和と置換される。畳み込み演算値lQ(k)f(n−k)から高解像度画像28からの高解像度データh(n)が減算され、誤差値が提供される。高解像度ピクセルの位置の全体にわたる2乗誤差の総和は、最小化されるべき誤差の尺度を提供する。
以下の式Xに示すように、低解像度ピクセルのそれぞれについて式IXの導関数を求め、その導関数を0に等しく設定することにより、最適な空間領域解を得ることができる。
式X
式X
式中、Θ=5点形格子点(quincunx lattice point)の集合である。
したがって、式Xから分かるように、この導関数は5点形格子点の集合においてのみ求められる。この5点形格子点は、図9のアップサンプリング画像604の暗ピクセルに対応する。式IXで与えられるJについての式を式Xに代入し、式Xで指定される導関数を求めると、以下の式XIとなる。
式XI
式XI
式XIのシンボルCffは、以下の式XIIによって定義される、補間フィルタfの自己相関係数を表す。
式XII
式XII
式XIは、以下の式XIIIに示すように、ベクトル形式に変換することができる。
式XIII
式XIII
式中、
Cff=補間フィルタfの自己相関係数の行列、
l* Q=サブフレーム30Hの未知の画像データ及び「ドントケア(don't care)」データ(すなわち、アップサンプリング画像604の明ピクセルに対応する画像データ)を表すベクトル、
hf=擬似高解像度画像610を、補間フィルタfを使用してフィルタリングしたものを表すベクトルである。
Cff=補間フィルタfの自己相関係数の行列、
l* Q=サブフレーム30Hの未知の画像データ及び「ドントケア(don't care)」データ(すなわち、アップサンプリング画像604の明ピクセルに対応する画像データ)を表すベクトル、
hf=擬似高解像度画像610を、補間フィルタfを使用してフィルタリングしたものを表すベクトルである。
「ドントケア」データ(すなわち、5点形格子点の集合Θに存在しないデータ)に対応する行及び列を消去すると、以下の式XIVとなる。
式XIV
式XIV
式中、
=サブフレーム30Hの未知画像データのみを表すベクトルである。
上記式XIVは、線形式の疎な系を表す疎な非テプリッツ系(non-Toeplitz system)である。自己相関係数の行列は判明しており、擬似高解像度画像610のフィルタリングされたものを表すベクトルは判明しているので、式XIVを解いて、サブフレーム30Hの最適画像データを求めることができる。一実施形態では、サブフレーム生成ユニット36は、式XIVを解いて、サブフレーム30を生成するように構成される。
VII.周波数領域
一実施形態による最適なサブフレーム30を生成する周波数領域解を、図8に示すシステム500に関連して説明する。周波数領域解を説明する前に、周波数領域解に適用可能な高速フーリエ変換(FFT)のいくつかの性質を、図12及び図13を参照して説明する。
一実施形態による最適なサブフレーム30を生成する周波数領域解を、図8に示すシステム500に関連して説明する。周波数領域解を説明する前に、周波数領域解に適用可能な高速フーリエ変換(FFT)のいくつかの性質を、図12及び図13を参照して説明する。
図12は、本発明の一実施形態による4×4ピクセルのサブフレーム30Jのアップサンプリングの周波数領域における影響を示す図である。図12に示すように、サブフレーム30Jは、アップサンプリング段階902によって2倍にアップサンプリングされて、8×8ピクセルのアップサンプリング画像904が生成される。アップサンプリング画像904の暗ピクセルはサブフレーム30Jからの16個のピクセルを表し、アップサンプリング画像904の明ピクセルは0の値を表す。サブフレーム30JのFFTを求めると、結果は画像(L)906になる。アップサンプリング画像904のFFTを求めると、結果は画像(LU)908になる。画像(LU)908は4つの4×4ピクセル部分を含む。これらの4つの4×4ピクセル部分は、画像部分(L1)910A、画像部分(L2)910B、画像部分(L3)910C、及び画像部分(L4)910Dである。図12に示すように、画像部分910A〜910Dはそれぞれ、画像906と同じである(すなわち、L1=L2=L3=L4=L)。
図13は、本発明の一実施形態による8×8ピクセルのアップサンプリングサブフレーム904のシフトの周波数領域における影響を示す図である。図13に示すように、アップサンプリングサブフレーム904はシフト段階1002によってシフトされて、シフト画像1004が生成される。アップサンプリングサブフレーム904のFFTを求めると、結果は画像(LU)1006になる。シフト画像1004のFFTを求めると、結果は画像(LUS)1008になる。画像(LUS)1008は、4つの4×4ピクセル部分を含む。これらの4つの4×4ピクセル部分は、画像部分(LS1)1010A、画像部分(LS2)1010B、画像部分(LS3)1010C、及び画像部分(LS4)1010Dである。図13に示すように、画像1008は、複素指数Wと乗算された画像1006と同じである(すなわち、LUS=W・LU)。ここで、「・」は各点毎の乗算(pointwise multiplication)を示す。複素指数Wの値は、以下の式XVによって与えられる。
式XV
式XV
式中、
k1=FFT領域における行の座標、
k2=FFT領域における列の座標、
M=画像の列数、及び
N=画像の行数である。
k1=FFT領域における行の座標、
k2=FFT領域における列の座標、
M=画像の列数、及び
N=画像の行数である。
図8に示すシステム500は、以下の式XVIによる誤差コスト関数によって数学的に表すことができる。
式XVI
式XVI
式中、
(L* A,L* B)=それぞれ、図8に示すサブフレーム30F及び30Gの最適なFFTを表すベクトル、
J=最小化されるべき誤差コスト関数、
i=平均されるFFTブロックを特定するインデックス(たとえば、図12の画像908の場合、i=1がブロック910Aに対応し、i=2がブロック910Bに対応し、i=3がブロック910Cに対応し、i=4がブロック910Dに対応する4つのブロックが平均される)、
F=補間フィルタfのFFTを表す行列、
LA=図8に示すサブフレーム30FのFFTを表すベクトル、
LB=図8に示すサブフレーム30GのFFTを表すベクトル、
W=式XVによって与えられる複素係数のFFTを表す行列、
H=所望の高解像度画像28のFFTを表すベクトル。
(L* A,L* B)=それぞれ、図8に示すサブフレーム30F及び30Gの最適なFFTを表すベクトル、
J=最小化されるべき誤差コスト関数、
i=平均されるFFTブロックを特定するインデックス(たとえば、図12の画像908の場合、i=1がブロック910Aに対応し、i=2がブロック910Bに対応し、i=3がブロック910Cに対応し、i=4がブロック910Dに対応する4つのブロックが平均される)、
F=補間フィルタfのFFTを表す行列、
LA=図8に示すサブフレーム30FのFFTを表すベクトル、
LB=図8に示すサブフレーム30GのFFTを表すベクトル、
W=式XVによって与えられる複素係数のFFTを表す行列、
H=所望の高解像度画像28のFFTを表すベクトル。
式XVIの上付き文字「H」はエルミートを表す(すなわち、XHは、Xのエルミートである)。式XVIの文字の上にある「ハット」は、以下の式XVIIで定義されるように、それらの文字が対角行列を表すことを示している。
式XVII
式XVII
LAの複素共役について式XVIの導関数を求め、この導関数を0に等しく設定すると、結果は以下の式XVIIIとなる。
式XVIII
式XVIII
LBの複素共役について式XVIの導関数を求め、この導関数を0に等しく設定すると、結果は以下の式XIXとなる。
式XIX
式XIX
式XVIII及びXIXの文字の上にある水平バーは、それらの文字が、複素共役を表すことを示している(すなわち、
は、Aの複素共役を表す)。
式XVIII及びXIXをLA及びLBについて解くと、結果は、以下の式XX及びXXIとなる。
式XX
式XX
式XXI
式XX及びXXIは、擬似逆フィルタリング(pseudo-inverse filtering)を使用して周波数領域で実施することができる。一実施形態では、サブフレーム生成ユニット36が、式XX及びXXIに基づいてサブフレーム30を生成するように構成される。
VIII.適応型マルチパス
一実施形態による、サブフレーム30を生成する適応型マルチパスアルゴリズムは、過去の誤差を使用してサブフレームデータの評価を更新し、高速な収束及び低いメモリ必要量を提供する。一実施形態による適応型マルチパスの解を、図9に示すシステム600に関連して説明する。図9に示すシステム600は、以下の式XXIIによる誤差コスト関数によって数学的に表すことができる。
式XXII
一実施形態による、サブフレーム30を生成する適応型マルチパスアルゴリズムは、過去の誤差を使用してサブフレームデータの評価を更新し、高速な収束及び低いメモリ必要量を提供する。一実施形態による適応型マルチパスの解を、図9に示すシステム600に関連して説明する。図9に示すシステム600は、以下の式XXIIによる誤差コスト関数によって数学的に表すことができる。
式XXII
式中、
n=現時点の反復を特定するインデックス、
J(n)(n)=反復nにおける誤差コスト関数、
e(n)(n)=誤差コスト関数J(n)(n)の平方根、
n及びk=画像604及び610の高解像度ピクセルの位置を特定するインデックス、
lQ (n)(k)=位置kにおけるアップサンプリング画像604からの画像データ、
f(n−k)=位置n−kにおける補間フィルタのフィルタ係数、及び
h(n)=位置nにおける所望の高解像度画像28の画像データである。
n=現時点の反復を特定するインデックス、
J(n)(n)=反復nにおける誤差コスト関数、
e(n)(n)=誤差コスト関数J(n)(n)の平方根、
n及びk=画像604及び610の高解像度ピクセルの位置を特定するインデックス、
lQ (n)(k)=位置kにおけるアップサンプリング画像604からの画像データ、
f(n−k)=位置n−kにおける補間フィルタのフィルタ係数、及び
h(n)=位置nにおける所望の高解像度画像28の画像データである。
式XXIIから分かるように、上記式IXに示すように、高解像度画像全体にわたって総和を求めることにより空間領域の大域誤差を最小化するのではなく、nの関数である空間領域の局所誤差が最小化されている。
一実施形態では、平均最小2乗(LMS)アルゴリズムを使用して更新が求められる。この更新は以下の式XXIIIによって表される。
式XXIII
式XXIII
式中、
Θ=5点形格子点(すなわち、図9のアップサンプリング画像604の暗ピクセル)の集合、及び
α=鮮鋭化係数である。
Θ=5点形格子点(すなわち、図9のアップサンプリング画像604の暗ピクセル)の集合、及び
α=鮮鋭化係数である。
式XXIIの導関数を求めると、式XXIIIにおけるこの導関数の値が提供される。この式XXIIの導関数は、以下の式XXIVによって与えられる。
式XXIV
式XXIV
一実施形態では、以下の式XXVによって表されるように、「影響領域」にわたる平均勾配を使用するブロックLMSアルゴリズムを使用して、更新が実行される。
式XXV
式XXV
式中、Ω=影響領域である。
図14は、本発明の一実施形態によるアップサンプリング画像1100のピクセルの影響領域(Ω)1106及び1108を示す図である。画像1100のピクセル1102は第1のサブフレームのピクセルに対応し、画像1100のピクセル1104は第2のサブフレームのピクセルに対応する。領域1106は、ピクセル1102の影響領域であり、2×2アレイのピクセルを含み、この2×2アレイの左上隅にピクセル1102を有する。同様に、領域1108はピクセル1104の影響領域であり、2×2アレイのピクセルを含み、この2×2アレイの左上隅にピクセル1104を有する。
図15は、本発明の一実施形態による適応型マルチパスアルゴリズムに基づく初期擬似高解像度画像1208の生成を示す図である。元の高解像度画像28に基づいて、初期の1組の低解像度サブフレーム30K−1及び30L−1が生成される。図示する実施形態では、この初期の1組のサブフレーム30K−1及び30L−1は、図5を参照して上述した最近傍アルゴリズムの一実施形態を使用して生成される。サブフレーム30K−1及び30L−1はアップサンプリングされて、アップサンプリング画像1202が生成される。このアップサンプリング画像1202は補間フィルタ1204との畳み込み演算を受け、それによってブロック画像が生成される。次いで、このブロック画像は0.5倍にされて、擬似高解像度画像1208が生成される。この図示する実施形態では、補間フィルタ1204は、フィルタ係数「1」を有する2×2フィルタであって、畳み込み演算の中心がこの2×2行列の左上の位置にあるフィルタである。補間フィルタ1204の右下のピクセル1206は画像1202の各ピクセル上に配置されて、そのピクセル位置のブロック値が求められる。図15に示すように、補間フィルタ1204の右下のピクセル1206は画像1202の3行4列目のピクセルの上に配置され、このピクセルは、「0」の値を有する。そのピクセル位置のブロック値は、フィルタ係数をフィルタ1204のウィンドウ内のピクセル値と乗算して、その結果を加算することにより求められる。フレーム外の値は、「0」とみなされる。図示する実施形態の場合、画像1202の第3行第4列のピクセルのブロック値は、以下の式XXVIによって与えられる。
式XXVI
(1×0)+(1×5)+(1×5)+(1×0)=10
式XXVI
(1×0)+(1×5)+(1×5)+(1×0)=10
次いで、式XXVIの値は0.5倍されて、その結果(すなわち5)が初期擬似高解像度画像1208の3行4列目のピクセル1210のピクセル値とされる。
初期擬似高解像度画像1208が生成された後、補正データが生成される。図16は、本発明の一実施形態による適応型マルチパスアルゴリズムに基づく補正データの生成を示す図である。図16に示すように、元の高解像度画像28から初期擬似高解像度画像1208が減算されて、誤差画像1302が生成される。この誤差画像1302の2×2ブロックのピクセルを平均することにより、補正サブフレーム1312及び1314が生成される。たとえば、誤差画像1302の1列1行目のピクセル1308は影響領域1304を有する。この影響領域1304内のピクセル値が平均されて、第1の補正値(すなわち0.75)が生成される。この第1の補正値は、補正サブフレーム1312の第1列第1行のピクセルとして使用される。同様に、誤差画像1302の2列2行目のピクセル1310は影響領域1306を有する。この影響領域1306内のピクセル値が平均されて、第2の補正値(すなわち0.75)が生成される。この第2の補正値は、補正サブフレーム1314の1列1行目のピクセルとして使用される。
補正サブフレーム1312の1行2列目の補正値(すなわち1.38)は基本的には、図示する影響領域のボックス1304を右へ2列スライドさせて、ボックス1304内の4つのピクセルを平均することにより生成される。補正サブフレーム1312の2行1列目の補正値(すなわち0.50)は基本的には、図示する影響領域のボックス1304を下へ2行スライドさせて、ボックス1304内の4つのピクセルを平均することにより生成される。補正サブフレーム1312の2行2列目の補正値(すなわち0.75)は基本的には、図示する影響領域のボックス1304を右へ2列、下へ2行スライドさせて、ボックス1304内の4つのピクセルを平均することにより生成される。
補正サブフレーム1314の1行2列目の補正値(すなわち0.00)は基本的には、図示する影響領域のボックス1306を右へ2列スライドさせて、ボックス1306内のピクセルを平均することにより生成される。フレーム外の値は「0」とみなされる。補正サブフレーム1314の第2行第1列の補正値(すなわち0.38)は基本的には、図示する影響領域のボックス1306を下へ2行スライドさせて、ボックス1306内のピクセルを平均することにより生成される。補正サブフレーム1314の2行2列目の補正値(すなわち0.00)は基本的には、図示する影響領域のボックス1306を右へ2列、下へ2行スライドさせて、ボックス1306内の4つのピクセルを平均することにより生成される。
補正サブフレーム1312及び1314を使用して、更新サブフレームが生成される。図17は、本発明の一実施形態による適応型マルチパスアルゴリズムに基づく更新サブフレーム30K−2及び30L−2の生成を示す図である。図17に示すように、更新サブフレーム30K−2は、補正サブフレーム1312を鮮鋭化係数αと乗算して、初期サブフレーム30K−1を加算することにより生成される。更新サブフレーム30L−2は、補正サブフレーム1314を鮮鋭化係数αと乗算して、初期サブフレーム30L−1を加算することにより生成される。この図示する実施形態では、鮮鋭化係数αは0.8に等しい。
一実施形態では、更新サブフレーム30K−2及び30L−2は、適応型マルチパスアルゴリズムの次の反復に使用されて、さらなる更新サブフレームが生成される。任意の所望の反復回数を実行することができる。何回かの反復の後、適応型マルチパスアルゴリズムを使用して生成されたサブフレームの値は、最適な値に収束する。一実施形態では、サブフレーム生成ユニット36が、適応型マルチパスアルゴリズムに基づいてサブフレーム30を生成するように構成される。
図15〜図17を参照して上述した適応型マルチパスアルゴリズムの実施形態は、2位置処理のものである。4位置処理の場合、式XXIVは以下の式XXVIIとなる。
式XXVII
式XXVII
式中、l(n)=4つのサブフレーム30の低解像度データである。
そして、式XXIIIは、以下の式XXVIIIとなる。
式XXVIII
そして、式XXIIIは、以下の式XXVIIIとなる。
式XXVIII
4位置処理の場合、4つのサブフレームが存在する。したがって、低解像度データの量は高解像度データの量と同じである。それぞれの高解像度グリッド点は1つの誤差を与え、上記式XXVに表すような平均勾配の更新を行う必要はない。反対に、所与の位置の誤差が更新を直接与える。
上述したように、一実施形態では、適応型マルチパスアルゴリズムは平均最小2乗(LMS)技法を使用して、補正データを生成する。別の実施形態では、適応型マルチパスアルゴリズムは凸射影(POCS(projection on a convex set))技法を使用して、補正データを生成する。一実施形態によるPOCS技法に基づく適応型マルチパスの解を図9に示すシステム600に関連して説明する。図9に示すシステム600は、以下の式XXIXによる誤差コスト関数により数学的に表すことができる。
式XXIX
式XXIX
式中、
e(n)=誤差コスト関数、
n及びk=高解像度ピクセルの位置を特定するインデックス、
lQ(k)=位置kにおけるアップサンプリング画像604からの画像データ、
f(n−k)=位置n−kにおける補間フィルタのフィルタ係数、及び
h(n)=位置nにおける所望の高解像度画像28の画像データである。
e(n)=誤差コスト関数、
n及びk=高解像度ピクセルの位置を特定するインデックス、
lQ(k)=位置kにおけるアップサンプリング画像604からの画像データ、
f(n−k)=位置n−kにおける補間フィルタのフィルタ係数、及び
h(n)=位置nにおける所望の高解像度画像28の画像データである。
POCS技法の制約集合は、以下の式XXXにより定義される。
式XXX
式XXX
式中、
C(n)=パラメータηによって境界が定められるアップサンプリング画像604からのすべてのサブフレームデータを含む制約集合、及び
η=誤差の大きさの境界制約である。
C(n)=パラメータηによって境界が定められるアップサンプリング画像604からのすべてのサブフレームデータを含む制約集合、及び
η=誤差の大きさの境界制約である。
現時点の反復のサブフレームピクセル値は、以下の式XXXIに基づいて求められる。
式XXXI
式XXXI
式中、
n=現時点の反復を特定するインデックス、
λ=緩和パラメータ、及び
‖f‖=補間フィルタの係数のノルムである。
n=現時点の反復を特定するインデックス、
λ=緩和パラメータ、及び
‖f‖=補間フィルタの係数のノルムである。
式XXXIのシンボルn*は、誤差が最大である影響領域Ωの位置を表し、以下の式XXXIIによって定義される。
式XXXII
式XXXII
図18は、本発明の一実施形態によるPOCS技法を使用した適応型マルチパスアルゴリズムに基づく補正データの生成を示す図である。一実施形態では、初期擬似高解像度画像1208が図15を参照して上述したものと同じ方法で生成され、元の高解像度画像28から初期擬似高解像度画像1208が減算されて、誤差画像1302が生成される。次いで、上記式XXXIが使用されて、誤差画像1302のデータから更新サブフレーム30K−3及び30L−3が生成される。図示する実施形態の場合、式XXXIの緩和パラメータλは0.5に等しく、誤差の大きさの境界制約ηは1に等しいと仮定される。
POCS技法によると、図16を参照して上述したように、影響領域内のピクセル値を平均して補正値を求めるのではなく、影響領域内の最大誤差e(n*)が特定される。次いで、更新ピクセル値が、式XXXIからの適切な式を使用して生成される。この適切な式は、影響領域内の最大誤差e(n*)が(この例ではη=1であるので)1よりも大きいか、1よりも小さいか、又は1に等しいかによって決まる。
たとえば、誤差画像1302の第1列第1行のピクセルは、影響領域1304を有する。この影響領域1304内における最大誤差は1である(すなわち、e(n*)=1)。式XXXIを参照すると、e(n*)=1の場合には、更新ピクセル値はこのピクセルの前の値に等しい。図15を参照すると、サブフレーム30K−1の第1列第1行のピクセルの前の値は2である。したがって、このピクセルは、更新サブフレーム30K−3において2の値を維持する。誤差画像1302の第2列第2行のピクセルは、影響領域1306を有する。この影響領域1306内における最大誤差は、1.5である(すなわち、e(n*)=1.5)。式XXXIを参照すると、e(n*)>1の場合には、更新ピクセル値は、このピクセルの前の値の2分の1に、量(e(n*)−1)の2分の1を加算したものに等しく、1.25と等しい。図15を参照すると、サブフレーム30L−1の第1列第1行のピクセルの前の値は2である。したがって、このピクセルの更新値は、更新サブフレーム30L−3において1.25となる。
影響領域のボックス1306及び1304は基本的には、図16を参照して上述したものと同じ方法で誤差画像1302内を移動して回り、式XXXIに基づいて、更新サブフレーム30K−3及び30L−3の残りの更新値を生成する。
IX.勾配を使用したノイズ軽減及び解像度向上
画像表示システム10は、比較的ノイズの多いソース信号を使用して画像データ16を受け取り、それによってノイズを含む画像フレーム28を生成することがある。画像フレーム28からサブフレーム30を生成する際に、画像データ16からのあらゆるノイズが、擬似画像と画像フレーム28との誤差を最小化するプロセスにおいて反映され得る。その結果として、サブフレーム30もノイズを含む恐れがある。
画像表示システム10は、比較的ノイズの多いソース信号を使用して画像データ16を受け取り、それによってノイズを含む画像フレーム28を生成することがある。画像フレーム28からサブフレーム30を生成する際に、画像データ16からのあらゆるノイズが、擬似画像と画像フレーム28との誤差を最小化するプロセスにおいて反映され得る。その結果として、サブフレーム30もノイズを含む恐れがある。
サブフレーム30のあらゆるノイズの最小化を図り、画像処理ユニット24は、サブフレーム30生成中の誤差最小化プロセスにおいてサブフレーム30のサブフレームピクセル値ごとに鮮鋭化係数α(上記式XXVに示す)の値を調整する。画像処理ユニット24は、各サブフレームピクセル値の影響領域のマルチスケール勾配集合の平均を使用して鮮鋭化係数の値を調整する。画像処理ユニット24は、マルチスケール勾配推定器を使用してマルチスケールにわたって画像フレーム28のエッジを検出し、スケールにわたる勾配推定を相関付けてマルチスケール勾配を生成することによってマルチスケール勾配を計算する。画像処理ユニット24は、マルチスケール勾配に基づいてサブフレーム30の各サブフレームピクセル値の鮮鋭化係数を調整する。鮮鋭化係数の値を調整することにより、画像フレーム28のノイズの多い領域を、サブフレーム30を生成する際に平滑化することができる。さらに、画像フレーム28のエッジ領域(高コントラスト領域とも呼ばれる)も、サブフレーム30を生成する際に鮮鋭化することができる。
上述したように、影響領域にわたる平均勾配を使用するブロックLMSアルゴリズムを使用して、式XXVに表されるように更新を行う。サブフレーム30を生成する際にノイズの影響を考慮することにより、式XXVの導関数の値は、式XXXIIIに示すように、ノイズのない画像を表す項h(n)及びノイズを表す項ψ(n)を含む。
式XXXIII
式XXXIII
したがって、式XXVのブロックLMSアルゴリズムでのノイズの影響は、式XXXIVに示すように項Δnoiseを使用して誤差項で表すことができる。
式XXXIV
式XXXIV
式XXXIVを使用して、画像処理ユニット24は、サブフレーム30のノイズの多い領域に対して鮮鋭化係数αを比較的低い値に調整することにより、誤差最小化プロセスにおいて反映されるノイズを平滑化する。画像処理ユニット24はまた、鮮鋭化係数αを比較的高い値に調整することにより、サブフレーム30のエッジ領域を鮮鋭化すなわち強調もする。ノイズが多くなく、エッジを含まないサブフレーム30の領域では、画像処理ユニット24は鮮鋭化係数αを比較的中間の値に調整する。鮮鋭化係数αを調整することにより、画像処理システムは効果的に、サブフレーム30を生成する際にノイズを軽減するとともに、解像度を向上させることができる。
図19は、ノイズ軽減及び解像度向上を使用したサブフレーム30の生成を示すブロック図である。図19では、画像処理ユニット24は、勾配推定モジュール1402及び相関付けモジュール1404を含む。勾配推定モジュール1402及び相関付けモジュール1404はそれぞれ、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせを含み、コンピュータ、コンピュータサーバ、又は一連の論理演算を実行できるか、又はソフトウェア命令若しくはハードウェア命令を実行できる他のプロセッサベースのシステムに含まれることができる。
勾配推定モジュール1402は、画像フレーム28のピクセル値集合に対してマルチスケールで勾配を推定する。一実施形態では、勾配推定モジュール1402は、異なるスケールを使用してx方向及びy方向での勾配を推定するように構成されたフィルタを含む。フィルタhx small及びhy smallは、比較的小さなスケール、たとえば1/1024を使用してx方向及びy方向での勾配をそれぞれ推定する。フィルタhx large及びhy largeは、各方向で比較的大きなスケール、たとえば1/2048を使用してx方向及びy方向での勾配をそれぞれ推定する。図20A及び図20Bに示すグラフは、フィルタhx small及びhy smallそれぞれの大きさ応答の例を示す。フィルタhx small、hy small、hx large、及びhy largeはそれぞれ、サブフレーム30からのサブフレームピクセル値の各集合に対して勾配推定ex small、ey small、ex large、及びey largeを生成する。勾配推定モジュール1402は、サブフレーム30からのサブフレームピクセル値の各集合の各フィルタからの勾配推定を相関付けモジュール1404に提供する。
相関付けモジュール1404は、スケールにわたる勾配推定を相関付けて、画像フレーム28からピクセル値の各集合にマルチスケール勾配推定を生成する。スケールにわたり勾配推定を相関付けるために、相関付けモジュール1404は、式XXXV及び式XXXVIのそれぞれを使用してx方向及びy方向での実効勾配推定を計算する。
式XXXV
式XXXV
式XXXVI
式XXXV及び式XXXVIでは、小スケールノイズの抑圧を図り、大きなスケールの勾配は、小さなスケールの勾配よりも重く加重される。
式XXXV及び式XXXVIからのx方向及びy方向での実効勾配推定を使用して、相関付けモジュール1404は、式XXXVIIを使用してマルチスケール勾配eeff(n)を計算する。
式XXXVII
式XXXVII
式XXXVIIからのマルチスケール勾配を使用して、相関付けモジュール1404は、式XXXVIII及び式XXXIXを使用してサブフレームピクセル値の各影響領域でのマルチスケール勾配を平均化することによってサブフレーム30の各サブフレームピクセル値の鮮鋭化係数を計算する。
式XXXVIII
式XXXVIII
式中、
β1及びβ2=パラメータ設定、
Ω=影響領域である。
式XXXIX
β1及びβ2=パラメータ設定、
Ω=影響領域である。
式XXXIX
式中、αmin及びαmax=最小及び最大鮮鋭化係数値である。
一実施形態では、β1は0.75であり、β2は0.2であり、αminは−0.5であり、αmax=2.0である。他の実施形態では、他のパラメータ設定及び最小最大鮮鋭化係数値を使用してもよい。特に、パラメータ設定及び最小最大鮮鋭化係数値は、特定の表示装置26に向けて調整することが可能である。
図21は、適応型マルチパスアルゴリズムを使用したノイズ軽減及び解像度向上を有するサブフレームを生成する方法を示すフローチャートである。図21では、画像処理ユニット24は、ブロック1502で示すように画像フレーム28からピクセル値を受け取る。画像処理ユニット24は、ブロック1504に示すように、少なくとも2つのスケールを使用してピクセル値の勾配を推定する。画像処理ユニット24は、ブロック1506に示すように、スケールからの勾配を相関付けてマルチスケール勾配を生成する。画像処理ユニット24は、ブロック1508に示すように、マルチスケール勾配を使用してサブフレーム30からの各サブフレームピクセル値に関連する鮮鋭化係数を調整する。画像処理ユニット24は、ブロック1510に示すように、鮮鋭化係数を使用してサブフレームピクセル値を計算する。
図22は、サブフレームピクセル値を計算する際に使用される鮮鋭化係数を調整することによってサブフレームを生成する方法を示すフローチャートである。図22では、画像処理ユニット24が、ブロック1602に示すように、画像フレーム28のピクセル値集合に初期サブフレームのエッジ領域が関連するか否かについて判断する。ピクセル値の集合がエッジ領域に関連する場合、画像処理ユニット24は、ブロック1604に示すように、サブフレーム30の対応するサブフレームピクセル値の鮮鋭化係数を比較的高い値に設定する。ピクセル値の集合がエッジ領域に関連しない場合、画像処理ユニット24は、ブロック1606に示すように、ピクセル値の集合が平滑領域に関連するか否かを判断する。ピクセル値の集合が平滑領域に関連する場合、画像処理ユニット24は、ブロック1608に示すように、サブフレーム30の対応するサブフレームピクセル値の鮮鋭化係数を比較的低い値に設定する。ピクセル値の集合が平滑領域に関連しない場合、画像処理ユニット24は、ブロック1610に示すように、サブフレーム30の対応するサブフレームピクセル値の鮮鋭化係数を比較的中間の値に設定する。
好ましい実施形態の説明を目的として、特定の実施形態を本明細書において図示し説明したが、広範囲の代替及び/又は均等の実施態様を、本発明の範囲から逸脱することなく、図示し説明した特定の実施形態に代えて使用できることが当業者に理解されよう。機械技術、電気機械技術、電気技術、及びコンピュータ技術の熟練者(当業者)には、本発明を広く多種多様な実施形態で実施できることが容易に理解されよう。本願は、本明細書で解説した好ましい実施形態のあらゆる適応又は変形を網羅することを意図している。したがって、本発明は、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されることが意図されていることは明白である。
Claims (10)
- 表示装置(26)を使用して画像(14)を表示する方法であって、
前記画像の画像データ(16)に対応する第1のサブフレーム(30)及び第2のサブフレーム(30)を生成することであって、前記第1のサブフレームを生成することは、前記画像データからの第1の複数の勾配に関連する第1の鮮鋭化係数を使用して前記第1のサブフレームの第1のサブフレームピクセル値を計算することを含む、生成することと、
第1の位置(301)に前記第1のサブフレームを表示することと、該第1の位置から空間的にオフセットされた第2の位置(302)に前記第2のサブフレームを表示することとを交互に行うこと、
を含む、画像を表示する方法。 - 前記第1の複数の勾配はそれぞれ、マルチスケール勾配を含む、請求項1に記載の画像を表示する方法。
- 前記第1の複数の勾配の平均を使用して前記第1の鮮鋭化係数を生成することをさらに含む、請求項2に記載の画像を表示する方法。
- 前記第1のサブフレームを生成することは、第1の鮮鋭化係数及び誤差項を使用して前記第1のサブフレームの前記第1のサブフレームピクセル値を計算することを含む、請求項1に記載の画像を表示する方法。
- 前記誤差項は前記画像データと擬似画像との差を含む、請求項4に記載の画像を表示する方法。
- 前記第1の鮮鋭化係数は、前記第1のサブフレームピクセル値を含む前記第1のサブフレームの領域を鮮鋭化するように構成される、請求項1に記載の画像を表示する方法。
- 前記第1の鮮鋭化係数は、前記第1のサブフレームピクセル値を含む前記第1のサブフレームの領域を平滑化するように構成される、請求項1に記載の画像を表示する方法。
- 前記第2のサブフレームを生成することは、前記画像データからの第2の複数の勾配に関連する第2の鮮鋭化係数を使用して前記第2のサブフレームの第1のサブフレームピクセル値を計算することを含む、請求項1に記載の画像を表示する方法。
- 前記画像データに対応する第3のサブフレーム(30)及び第4のサブフレーム(30)を生成することをさらに含み、
前記第1のサブフレームを表示することと、前記第2のサブフレームを表示することとを交互に行うことは、前記第1のサブフレームを前記第1の位置に表示することと、前記第2のサブフレームを前記第2の位置に表示することと、前記第3のサブフレームを、該第1の位置及び該第2の位置から空間的にオフセットされた第3の位置(303)に表示することと、前記第4のサブフレームを、該第1の位置、該第2の位置、及び該第3の位置から空間的にオフセットされた第4の位置(304)に表示することとを交互に行うことをさらに含む、請求項1に記載の画像を表示する方法。 - 画像(14)を表示するシステム(10)であって、
前記画像の画像データ(16)に対応する第1のサブフレーム及び第2のサブフレーム(30)を生成するように構成される画像処理ユニット(24)であって、複数の勾配に関連する鮮鋭化係数を、前記第1のサブフレーム及び前記第2のサブフレームの各サブフレームピクセル値の誤差項に適用することにより該第1のサブフレーム及び該第2のサブフレーム(30)を生成するように構成される、画像処理ユニット(24)と、
前記第1のサブフレームを第1の位置(301)に表示することと、前記第2のサブフレームを該第1の位置から空間的にオフセットされた第2の位置(302)に表示することとを交互に行うようになっている、表示装置(26)と、
を備える、画像を表示するシステム。
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Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7009163B2 (en) * | 2001-06-22 | 2006-03-07 | Orbotech Ltd. | High-sensitivity optical scanning using memory integration |
US20050225571A1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-13 | Collins David C | Generating and displaying spatially offset sub-frames |
US20050225570A1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-13 | Collins David C | Generating and displaying spatially offset sub-frames |
US7660485B2 (en) * | 2004-04-08 | 2010-02-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames using error values |
US7657118B2 (en) * | 2004-06-09 | 2010-02-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames using image data converted from a different color space |
US20050275669A1 (en) * | 2004-06-15 | 2005-12-15 | Collins David C | Generating and displaying spatially offset sub-frames |
US7668398B2 (en) * | 2004-06-15 | 2010-02-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames using image data with a portion converted to zero values |
US7676113B2 (en) * | 2004-11-19 | 2010-03-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames using a sharpening factor |
US7548662B2 (en) * | 2005-01-21 | 2009-06-16 | Microsoft Corporation | System and process for increasing the apparent resolution of a display |
US20080002160A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Nelson Liang An Chang | System and method for generating and displaying sub-frames with a multi-projector system |
US20080024469A1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-01-31 | Niranjan Damera-Venkata | Generating sub-frames for projection based on map values generated from at least one training image |
GB2442256A (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-02 | Tandberg Television Asa | Position-dependent spatial filtering |
US8717502B2 (en) * | 2007-03-19 | 2014-05-06 | Sony Computer Entertainment Inc. | Methods and apparatuses for upscaling video |
KR101557163B1 (ko) * | 2008-12-23 | 2015-10-05 | 삼성전자주식회사 | 영상처리시스템에서의 영상 변환 장치 및 방법 |
US9058541B2 (en) | 2012-09-21 | 2015-06-16 | Fondation De L'institut De Recherche Idiap | Object detection method, object detector and object detection computer program |
US9131182B2 (en) * | 2013-05-08 | 2015-09-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, method and storage medium |
GB2514595B (en) * | 2013-05-30 | 2017-10-18 | Imp Innovations Ltd | Method and apparatus for estimating frequency domain representation of signals |
TWI595448B (zh) * | 2013-10-29 | 2017-08-11 | 佳能企業股份有限公司 | 影像處理方法、電子裝置、電子裝置可讀取的儲存媒體與應用於電子裝置的程式 |
JP6484799B2 (ja) * | 2014-02-04 | 2019-03-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 投写型画像表示装置および調整方法 |
US9536461B2 (en) | 2014-07-01 | 2017-01-03 | Sony Interactive Entertainment Inc. | Method and system for use in uprendering multimedia content |
CN104537976B (zh) | 2015-01-16 | 2018-09-04 | 北京智谷睿拓技术服务有限公司 | 时分显示控制方法和装置、显示设备 |
CN107123096B (zh) * | 2017-04-20 | 2018-11-06 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | Vr设备中的图像显示方法和装置以及vr设备 |
JP6835227B2 (ja) * | 2017-07-13 | 2021-02-24 | 日本電気株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法およびコンピュータプログラム |
US11109005B2 (en) * | 2019-04-18 | 2021-08-31 | Christie Digital Systems Usa, Inc. | Device, system and method for enhancing one or more of high contrast regions and text regions in projected images |
CN111028182B (zh) * | 2019-12-24 | 2024-04-26 | 北京金山云网络技术有限公司 | 图像锐化方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09284722A (ja) * | 1996-04-12 | 1997-10-31 | Hitachi Ltd | 情報信号の再生装置 |
JPH11298829A (ja) * | 1998-04-10 | 1999-10-29 | Toshiba Corp | 表示装置 |
JP2000023067A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Sony Corp | 表示装置及びその駆動方法 |
JP2000147489A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-26 | Olympus Optical Co Ltd | 画像表示装置 |
JP2001238150A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Olympus Optical Co Ltd | 頭部装着型映像表示装置 |
Family Cites Families (69)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5924061Y2 (ja) * | 1979-04-27 | 1984-07-17 | シャープ株式会社 | マトリツクス型液晶表示装置の電極構造 |
US5061049A (en) * | 1984-08-31 | 1991-10-29 | Texas Instruments Incorporated | Spatial light modulator and method |
US4662746A (en) * | 1985-10-30 | 1987-05-05 | Texas Instruments Incorporated | Spatial light modulator and method |
US4811003A (en) * | 1987-10-23 | 1989-03-07 | Rockwell International Corporation | Alternating parallelogram display elements |
US4956619A (en) * | 1988-02-19 | 1990-09-11 | Texas Instruments Incorporated | Spatial light modulator |
GB9008031D0 (en) * | 1990-04-09 | 1990-06-06 | Rank Brimar Ltd | Projection systems |
US5083857A (en) * | 1990-06-29 | 1992-01-28 | Texas Instruments Incorporated | Multi-level deformable mirror device |
US5146356A (en) * | 1991-02-04 | 1992-09-08 | North American Philips Corporation | Active matrix electro-optic display device with close-packed arrangement of diamond-like shaped |
US5317409A (en) * | 1991-12-03 | 1994-05-31 | North American Philips Corporation | Projection television with LCD panel adaptation to reduce moire fringes |
JP3547015B2 (ja) * | 1993-01-07 | 2004-07-28 | ソニー株式会社 | 画像表示装置および画像表示装置の解像度改善方法 |
US5557353A (en) * | 1994-04-22 | 1996-09-17 | Stahl; Thomas D. | Pixel compensated electro-optical display system |
US5920365A (en) * | 1994-09-01 | 1999-07-06 | Touch Display Systems Ab | Display device |
US6184969B1 (en) * | 1994-10-25 | 2001-02-06 | James L. Fergason | Optical display system and method, active and passive dithering using birefringence, color image superpositioning and display enhancement |
US6243055B1 (en) * | 1994-10-25 | 2001-06-05 | James L. Fergason | Optical display system and method with optical shifting of pixel position including conversion of pixel layout to form delta to stripe pattern by time base multiplexing |
US5490009A (en) * | 1994-10-31 | 1996-02-06 | Texas Instruments Incorporated | Enhanced resolution for digital micro-mirror displays |
GB9513658D0 (en) * | 1995-07-05 | 1995-09-06 | Philips Electronics Uk Ltd | Autostereoscopic display apparatus |
DE19605938B4 (de) * | 1996-02-17 | 2004-09-16 | Fachhochschule Wiesbaden | Bildabtaster |
JP3724882B2 (ja) * | 1996-08-14 | 2005-12-07 | シャープ株式会社 | カラー固体撮像装置 |
GB2317734A (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-01 | Sharp Kk | Spatial light modulator and directional display |
US6025951A (en) * | 1996-11-27 | 2000-02-15 | National Optics Institute | Light modulating microdevice and method |
US5978518A (en) * | 1997-02-25 | 1999-11-02 | Eastman Kodak Company | Image enhancement in digital image processing |
US5912773A (en) * | 1997-03-21 | 1999-06-15 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus for spatial light modulator registration and retention |
JP3813693B2 (ja) * | 1997-06-24 | 2006-08-23 | オリンパス株式会社 | 画像表示装置 |
US6104375A (en) * | 1997-11-07 | 2000-08-15 | Datascope Investment Corp. | Method and device for enhancing the resolution of color flat panel displays and cathode ray tube displays |
JP3926922B2 (ja) * | 1998-03-23 | 2007-06-06 | オリンパス株式会社 | 画像表示装置 |
US6067143A (en) * | 1998-06-04 | 2000-05-23 | Tomita; Akira | High contrast micro display with off-axis illumination |
US6340994B1 (en) * | 1998-08-12 | 2002-01-22 | Pixonics, Llc | System and method for using temporal gamma and reverse super-resolution to process images for use in digital display systems |
US6456340B1 (en) * | 1998-08-12 | 2002-09-24 | Pixonics, Llc | Apparatus and method for performing image transforms in a digital display system |
US6188385B1 (en) * | 1998-10-07 | 2001-02-13 | Microsoft Corporation | Method and apparatus for displaying images such as text |
US6427031B1 (en) * | 1998-12-31 | 2002-07-30 | Eastman Kodak Company | Method for removing artifacts in an electronic image decoded from a block-transform coded representation of an image |
US6393145B2 (en) * | 1999-01-12 | 2002-05-21 | Microsoft Corporation | Methods apparatus and data structures for enhancing the resolution of images to be rendered on patterned display devices |
IL133243A0 (en) * | 1999-03-30 | 2001-03-19 | Univ Ramot | A method and system for super resolution |
US6657603B1 (en) * | 1999-05-28 | 2003-12-02 | Lasergraphics, Inc. | Projector with circulating pixels driven by line-refresh-coordinated digital images |
US20030020809A1 (en) * | 2000-03-15 | 2003-01-30 | Gibbon Michael A | Methods and apparatuses for superimposition of images |
JP2004503809A (ja) * | 2000-03-31 | 2004-02-05 | アイマックス コーポレイション | ディジタル投影装置およびその方法 |
CN100417230C (zh) * | 2000-06-16 | 2008-09-03 | 夏普公司 | 投影型图象显示装置 |
US7239428B2 (en) * | 2001-06-11 | 2007-07-03 | Solectronics, Llc | Method of super image resolution |
US7218751B2 (en) * | 2001-06-29 | 2007-05-15 | Digimarc Corporation | Generating super resolution digital images |
US6788301B2 (en) * | 2001-10-18 | 2004-09-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Active pixel determination for line generation in regionalized rasterizer displays |
US7030894B2 (en) * | 2002-08-07 | 2006-04-18 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Image display system and method |
US6963319B2 (en) * | 2002-08-07 | 2005-11-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Image display system and method |
US7034811B2 (en) * | 2002-08-07 | 2006-04-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Image display system and method |
US7106914B2 (en) * | 2003-02-27 | 2006-09-12 | Microsoft Corporation | Bayesian image super resolution |
US7218796B2 (en) * | 2003-04-30 | 2007-05-15 | Microsoft Corporation | Patch-based video super-resolution |
US7109981B2 (en) * | 2003-07-31 | 2006-09-19 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames |
US7253811B2 (en) * | 2003-09-26 | 2007-08-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames |
US7289114B2 (en) * | 2003-07-31 | 2007-10-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames |
US7190380B2 (en) * | 2003-09-26 | 2007-03-13 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames |
US7301549B2 (en) * | 2003-10-30 | 2007-11-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames on a diamond grid |
US20050093894A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-05 | Tretter Daniel R. | Generating an displaying spatially offset sub-frames on different types of grids |
US6927890B2 (en) * | 2003-10-30 | 2005-08-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Image display system and method |
US8098950B2 (en) * | 2003-11-26 | 2012-01-17 | General Electric Company | Method and apparatus for segmentation-based image operations |
US7182463B2 (en) * | 2003-12-23 | 2007-02-27 | 3M Innovative Properties Company | Pixel-shifting projection lens assembly to provide optical interlacing for increased addressability |
US7355612B2 (en) * | 2003-12-31 | 2008-04-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Displaying spatially offset sub-frames with a display device having a set of defective display pixels |
US7463272B2 (en) * | 2004-01-30 | 2008-12-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames |
US7483044B2 (en) * | 2004-01-30 | 2009-01-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Displaying sub-frames at spatially offset positions on a circle |
US20050225570A1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-13 | Collins David C | Generating and displaying spatially offset sub-frames |
US7660485B2 (en) * | 2004-04-08 | 2010-02-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames using error values |
US20050225571A1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-13 | Collins David C | Generating and displaying spatially offset sub-frames |
US7052142B2 (en) * | 2004-04-30 | 2006-05-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Enhanced resolution projector |
US7023449B2 (en) * | 2004-04-30 | 2006-04-04 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Displaying least significant color image bit-planes in less than all image sub-frame locations |
US7657118B2 (en) * | 2004-06-09 | 2010-02-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames using image data converted from a different color space |
US20050275669A1 (en) * | 2004-06-15 | 2005-12-15 | Collins David C | Generating and displaying spatially offset sub-frames |
US7668398B2 (en) * | 2004-06-15 | 2010-02-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames using image data with a portion converted to zero values |
US7522177B2 (en) * | 2004-09-01 | 2009-04-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Image display system and method |
US7453449B2 (en) * | 2004-09-23 | 2008-11-18 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | System and method for correcting defective pixels of a display device |
US7474319B2 (en) * | 2004-10-20 | 2009-01-06 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames |
US7676113B2 (en) * | 2004-11-19 | 2010-03-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating and displaying spatially offset sub-frames using a sharpening factor |
US8872869B2 (en) * | 2004-11-23 | 2014-10-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | System and method for correcting defective pixels of a display device |
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---|---|---|---|---|
JPH09284722A (ja) * | 1996-04-12 | 1997-10-31 | Hitachi Ltd | 情報信号の再生装置 |
JPH11298829A (ja) * | 1998-04-10 | 1999-10-29 | Toshiba Corp | 表示装置 |
JP2000023067A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Sony Corp | 表示装置及びその駆動方法 |
JP2000147489A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-26 | Olympus Optical Co Ltd | 画像表示装置 |
JP2001238150A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Olympus Optical Co Ltd | 頭部装着型映像表示装置 |
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