JP2010154300A - Image processing device - Google Patents

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克比古 亀井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an FRC (frame rate converter) capable of obtaining a satisfactory viewing and listening feeling by mutually complementing the defect of a vector type FRC and a frequency dispersion type FRC. <P>SOLUTION: An image processing device comprises: a vector interpolation image creating means 4 for creating a vector interpolation image 5; an addition interpolation image creating means 6 for creating the addition interpolation image 7; an interpolation method determining means 8 for extracting the features of the image input to its own and determining a mixing rate of the vector interpolation image 5 and the addition interpolation image 7 every area in the interpolation image on the basis of the features; an interpolation image mixing means 10 for mixing the vector interpolation image 5 and the addition interpolation image 7 every area on the basis of the mixing rate determined by the interpolation method determining means 8 to create the mixed interpolation image 11; a gradated image creating means 12 for gradating the mixed interpolation image 11; and an emphasized image creating means 14 for putting emphasis on an input image 2, an input image 3, or on both of the input image 2 and the input image 3. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置などの画像表示装置における画質の向上に関するものである。   The present invention relates to an improvement in image quality in an image display device such as a liquid crystal display device.

動画像を表示する装置としては、ブラウン管、液晶ディスプレイなどが知られている。これらの表示装置では、表示装置上に配置された画素を発光させて画像を表示する。動画像を表示する場合は、画像を定期的に更新する必要があるが、この場合に、画像の更新タイミング毎に画素の発光量を次の画像の発光量に更新している。   Known devices for displaying moving images include cathode ray tubes and liquid crystal displays. In these display devices, pixels arranged on the display device emit light to display an image. When displaying a moving image, it is necessary to periodically update the image. In this case, the light emission amount of the pixel is updated to the light emission amount of the next image at each image update timing.

ブラウン管では電子ビームを走査して蛍光体を発光させて表示を行う。この方式では画素の発光はインパルス状になる。このような表示装置は、インパルス型の表示装置と呼ばれている。   A cathode ray tube scans an electron beam to emit light from a phosphor to perform display. In this method, the light emission of the pixel is in an impulse shape. Such a display device is called an impulse-type display device.

液晶ディスプレイでは液晶に電圧を印加し、光の透過度を制御することにより表示を行っている。印加された電圧は次に更新されるまで保持されるため、次の画像の表示タイミングまで画素は同じ輝度で発光することになる。このような表示装置は、ホールド型の表示装置と呼ばれている。   In a liquid crystal display, display is performed by applying a voltage to the liquid crystal and controlling the light transmittance. Since the applied voltage is held until the next update, the pixels emit light with the same luminance until the next image display timing. Such a display device is called a hold-type display device.

特許文献1、特許文献2などによると、ホールド型の表示装置では、動画像表示に際して動体の動きに観察者の眼が追随することによるボケ現象が生じるという問題が指摘されている。   According to Patent Document 1, Patent Document 2, and the like, a problem has been pointed out that in a hold-type display device, a blur phenomenon occurs due to an observer's eyes following the movement of a moving object when displaying a moving image.

この問題を解決するために、時間的に連続する画像の間に新たに画像を生成し、表示する画像の更新頻度を上げることによりボケ現象を低減する手法が提案されている。このような技術をFRC(Frame Rate Converter:フレームレート変換)と呼ぶ。FRCにはいくつかの方法がある。以下の記載では本発明に関連するFRC技術を2つ説明する。   In order to solve this problem, a technique has been proposed in which a blurring phenomenon is reduced by generating a new image between temporally consecutive images and increasing the update frequency of the displayed image. Such a technique is called FRC (Frame Rate Converter). There are several methods for FRC. The following description describes two FRC techniques related to the present invention.

第1のFRC技術は、特許文献1に代表される動きベクトルを使う方式である。以下の記載ではこのFRC技術をベクトル型FRCと呼ぶ。図13は、ベクトル型FRCの基本的な概念を示す平面図である。   The first FRC technique is a method using a motion vector represented by Patent Document 1. In the following description, this FRC technique is called a vector type FRC. FIG. 13 is a plan view showing the basic concept of the vector type FRC.

今、画像101と画像101の時間的に次の画像である画像102とがあるとする。これらの画像が続けて表示されると、各画像内の円103が斜め上方向(右上方向)に動いているように見える。これらの画像から、画像処理により円103がどちらの方向に動いたかを検出する。検出した動きが符号104のベクトルで示される。このような情報は動きベクトルと呼ばれる。   Assume that there is an image 101 and an image 102 that is the next image in time with respect to the image 101. When these images are continuously displayed, it appears that the circle 103 in each image moves in an obliquely upward direction (upper right direction). From these images, it is detected in which direction the circle 103 has moved by image processing. The detected motion is indicated by a vector 104. Such information is called a motion vector.

動きベクトル104が分かれば、動きベクトルの長さを半分にした位置に円105を描画すれば、画像101と画像102との中間の画像である画像106を得ることができる。   If the motion vector 104 is known, an image 106 that is an intermediate image between the image 101 and the image 102 can be obtained by drawing a circle 105 at a position where the length of the motion vector is halved.

図13における時刻の単位は、1フレームの表示時間である。例えば日本のTV放送は59.94Hzで放送しているため、1フレームの表示時間は1/59.94秒=約16.7ミリ秒となる。   The unit of time in FIG. 13 is a display time of one frame. For example, since Japanese TV broadcasting is broadcast at 59.94 Hz, the display time of one frame is 1 / 59.94 seconds = about 16.7 milliseconds.

実際にはベクトル型FRCではブロック単位で処理を行うことが多い。この様子を示したのが図14である。図14(a)では画像201が13×10=計130個の矩形ブロックに分割される様子を示している。画像201は、図13での画像101と同じものであるが、微小な矩形ブロック(矩形領域)に分割している。   In practice, the vector type FRC often performs processing in units of blocks. This is shown in FIG. FIG. 14A shows a state where the image 201 is divided into 13 × 10 = total 130 rectangular blocks. The image 201 is the same as the image 101 in FIG. 13, but is divided into minute rectangular blocks (rectangular regions).

今、ここで矩形ブロック202に注目する。矩形ブロック202が次の画像でどこに移動するかをパターンマッチングで探索する。図14(b)における画像203は、図13における画像102と同じものであるが、画像201を合成している。   Now, pay attention to the rectangular block 202 here. Where the rectangular block 202 moves in the next image is searched by pattern matching. An image 203 in FIG. 14B is the same as the image 102 in FIG. 13, but the image 201 is synthesized.

パターンマッチングの結果、矩形ブロック202は矩形ブロック204とほぼ等しいことが分かる。ここで求めたられたのが矩形ブロック202に対する動きベクトル205である。   As a result of pattern matching, it can be seen that the rectangular block 202 is substantially equal to the rectangular block 204. Here, the motion vector 205 for the rectangular block 202 is obtained.

次に図14(c)に注目する。矩形ブロック202の位置から、動きベクトル205の大きさを半分にした動きベクトル207の分だけ移動させた位置の矩形ブロック206に、矩形ブロック202の内容をコピーする。他のブロックに対しても同様の処理を繰り返せば、中間画像を得ることができる。これがベクトル型FRCを用いて中間画像を得る方法である。   Next, attention is focused on FIG. The contents of the rectangular block 202 are copied from the position of the rectangular block 202 to the rectangular block 206 at a position moved by the motion vector 207 obtained by halving the size of the motion vector 205. An intermediate image can be obtained by repeating the same process for other blocks. This is a method of obtaining an intermediate image using vector type FRC.

図15は、ベクトル型FRCの構成を示すブロック図である。入力画像302は、入力画像301の時間的に次のフレーム画像である。入力画像301および入力画像302は、ベクトル内挿画像生成手段303に入力される。ベクトル内挿画像生成手段303は、動きベクトル検出手段304およびブロックコピー手段305を備えている。   FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the vector type FRC. The input image 302 is a frame image that is temporally next to the input image 301. The input image 301 and the input image 302 are input to the vector interpolation image generation unit 303. The vector interpolated image generation unit 303 includes a motion vector detection unit 304 and a block copy unit 305.

ベクトル内挿画像生成手段303に入力された、入力画像301および入力画像302は、動きベクトルの検出を行う動きベクトル検出手段304に入力される。即ち動きベクトル検出手段304は、例えば図14(b)に示される、動きベクトル205を検出する作業を行う。   The input image 301 and the input image 302 input to the vector interpolation image generation unit 303 are input to a motion vector detection unit 304 that detects a motion vector. That is, the motion vector detection unit 304 performs an operation of detecting the motion vector 205 shown in FIG. 14B, for example.

動きベクトル検出手段304において動きベクトルを検出した後、入力画像301および上記動きベクトルがブロックコピー手段305に入力される。ブロックコピー手段305は、上記動きベクトルに基づいてブロック単位のコピーを行い、ベクトル型FRCによる中間画像であるベクトル内挿画像306を生成する。即ちブロックコピー手段305は、例えば図14(c)に示される、中間画像を得る作業を行う。   After the motion vector detection unit 304 detects the motion vector, the input image 301 and the motion vector are input to the block copy unit 305. The block copy means 305 performs block unit copying based on the motion vector, and generates a vector interpolated image 306 that is an intermediate image by vector type FRC. That is, the block copy unit 305 performs an operation for obtaining an intermediate image, for example, as shown in FIG.

この後、表示装置によって表示される時は、入力画像301が出力画像307として、ベクトル内挿画像306が出力画像308として、入力画像302が出力画像309としてこの順に出力される。   Thereafter, when displayed on the display device, the input image 301 is output as the output image 307, the vector interpolation image 306 is output as the output image 308, and the input image 302 is output as the output image 309 in this order.

第2のFRC技術は、特許文献2の手法である。以下の記載ではこのFRC技術を周波数分散型FRCと呼ぶ。図16は、周波数分散型FRCの基本的な概念を示す平面図である。   The second FRC technique is the technique of Patent Document 2. In the following description, this FRC technique is referred to as a frequency dispersion type FRC. FIG. 16 is a plan view showing a basic concept of the frequency dispersion type FRC.

今、入力画像401と入力画像401の時間的に次の画像である入力画像402とがあるとする。入力画像401を強調した画像を出力画像404として出力し、入力画像402を強調した画像を出力画像406として出力する。   Assume that there is an input image 401 and an input image 402 that is the next image in time of the input image 401. An image in which the input image 401 is emphasized is output as an output image 404, and an image in which the input image 402 is emphasized is output as an output image 406.

また入力画像401と入力画像402とを足し合わせた加算内挿画像403を作り、これをボカしたものを出力画像405として出力する。各出力画像は、出力画像404、出力画像405、出力画像406の順に表示する。特許文献2によるとこのような表示をすることで人間の視覚特性のためボケ現象の低減ができる。   Also, an addition interpolated image 403 obtained by adding the input image 401 and the input image 402 is created, and an image obtained by blurring this is output as an output image 405. Each output image is displayed in the order of an output image 404, an output image 405, and an output image 406. According to Patent Document 2, such a display can reduce blurring due to human visual characteristics.

図17は、周波数分散型FRCの構成を示すブロック図である。入力画像501および入力画像502が、画素毎の加算を行う加算内挿画像生成手段503に入力されて処理されることにより、加算内挿画像504が出力される。   FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a frequency dispersion type FRC. The input image 501 and the input image 502 are input to an addition interpolation image generation unit 503 that performs addition for each pixel and processed, whereby an addition interpolation image 504 is output.

加算内挿画像504は、ボケ画像生成手段505によりボカされ、出力画像508となる。また入力画像501および入力画像502は、画像の強調を行う強調画像生成手段506に入力され、出力画像507および出力画像509となる。   The added interpolated image 504 is blurred by the blurred image generating unit 505 to become an output image 508. The input image 501 and the input image 502 are input to an enhanced image generating unit 506 that performs image enhancement, and an output image 507 and an output image 509 are obtained.

この後、表示装置によって表示される時は、出力画像507、出力画像508、および出力画像509がこの順に出力される。   Thereafter, when the image is displayed by the display device, the output image 507, the output image 508, and the output image 509 are output in this order.

なお、図16における時刻の単位は、図13と同様に1フレームの表示時間である。
特許第3295437(2002年4月5日特許) 国際公開WO2007/052441号(2007年9月10日公開)
Note that the unit of time in FIG. 16 is a display time of one frame as in FIG.
Patent No. 3295437 (patent on April 5, 2002) International Publication WO 2007/052441 (published on September 10, 2007)

ベクトル型FRCでは、高品位な中間画像の生成ができず、視聴感を大きく損ねるという問題が発生する可能性がある。原因は動きベクトルの検出ミスである。以下のような要因があると動きベクトルの検出ミスが起きやすい。   In the vector type FRC, there is a possibility that a high-quality intermediate image cannot be generated and the viewing feeling is greatly impaired. The cause is a motion vector detection error. The following factors tend to cause motion vector detection errors.

第1の要因として、画面上のノイズが大きい場合が挙げられる。カメラのノイズや圧縮ノイズなどの影響を受ける可能性がある。第2の要因として、画面上を複数の物体が移動しており、かつそれらが交差するような場合が挙げられる。第3の要因として、動きが大きい場合が挙げられる。処理の高速化のため動きベクトルの探索範囲は限定されることが多い。探索範囲よりも大きい動きは検出できない。第4の要因として、拡大・縮小・回転などの平行移動以外の動きである場合が挙げられる。動きベクトルの検出ミスが起こると動物体の像がブレるなどの現象が発生する。   As a first factor, there is a case where noise on the screen is large. It may be affected by camera noise or compression noise. As a second factor, there is a case where a plurality of objects are moving on the screen and they cross each other. As a third factor, there is a case where movement is large. The search range of motion vectors is often limited to speed up the processing. A motion larger than the search range cannot be detected. As a fourth factor, there is a case where the movement is other than parallel movement such as enlargement / reduction / rotation. When a motion vector detection error occurs, a phenomenon such as blurring of an image of a moving object occurs.

周波数分散型FRCでは、強調過程において、強調後の画像の画素値(画素の輝度値)が表示装置の表示可能な範囲を越えてしまい、理論通りの強調後の画像が得られないことがある。この様子を図18に示す。図18は画像の横方向の輝度の変化をグラフにしたものである。図18のグラフにおいて、グラフの縦軸が輝度を示し、グラフの横軸が画素の位置xを示している。   In the frequency dispersion type FRC, in the enhancement process, the pixel value (pixel luminance value) of the image after enhancement exceeds the displayable range of the display device, and the image after enhancement as expected may not be obtained. . This is shown in FIG. FIG. 18 is a graph showing changes in luminance in the horizontal direction of an image. In the graph of FIG. 18, the vertical axis of the graph indicates the luminance, and the horizontal axis of the graph indicates the pixel position x.

図18(a)のように画像にエッジ601があったとする。図18(b)では、エッジ601に強調をかけた画像が示されている。エッジ601が強調され、602のように強調されたエッジとなる。   Assume that there is an edge 601 in the image as shown in FIG. In FIG. 18B, an image in which the edge 601 is emphasized is shown. The edge 601 is emphasized and becomes an edge emphasized like 602.

しかし、図18(c)のように、表示装置が表現できる輝度値に、上限603および下限604があった場合を考える。例えば下側の部分では本来点線部605のような輝度変化にならなければいけないが、点線部605は下限604を下回り、このような輝度は表現できないため、符号606で示されるように丸められてしまう。このような状況が発生すると理論通りの強調画像が得られないため、丸め込みが生じた画素の周辺で画像のボケが発生する。   However, as shown in FIG. 18C, consider a case where there are an upper limit 603 and a lower limit 604 in luminance values that can be expressed by the display device. For example, in the lower part, the luminance change should be essentially the same as that of the dotted line portion 605, but the dotted line portion 605 is below the lower limit 604, and such luminance cannot be expressed, and thus is rounded as indicated by reference numeral 606. End up. When such a situation occurs, a theoretically emphasized image cannot be obtained, and blurring of the image occurs around the pixel where the rounding occurs.

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ベクトル型FRCおよび周波数分散型FRCの欠点を相互に補完することで良好な視聴感を得ることが出来るFRCを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an FRC capable of obtaining a good viewing feeling by mutually complementing the drawbacks of the vector type FRC and the frequency dispersion type FRC. It is.

本発明の画像処理装置は、上記課題を解決するために、画像処理装置であって、上記画像処理装置に入力されるフレーム画像である第1の画像と、該第1の画像の時間的に次のフレーム画像である第2の画像とから、上記第1の画像と上記第2の画像との中間の画像である内挿画像を生成し、さらに上記第1の画像および上記第2の画像に対して画像処理を施す画像処理装置において、上記第1の画像と上記第2の画像とから画像の動きを示す情報である動きベクトルを検出し、上記動きベクトルを元にベクトル内挿画像を生成するベクトル内挿画像生成手段と、上記第1の画像と上記第2の画像との同一位置における各画素の画素値を足し合わせ、正規化することにより加算内挿画像を生成する加算内挿画像生成手段と、自身に入力された画像の特徴を抽出し、該特徴を元に、上記ベクトル内挿画像と上記加算内挿画像との混合率を上記内挿画像内のエリア毎に決定する内挿方式判定手段と、上記内挿方式判定手段により決定された上記混合率に基づいて、上記ベクトル内挿画像と上記加算内挿画像とを上記エリア毎に混合し、混合内挿画像を生成する内挿画像混合手段と、上記混合内挿画像をボカすボケ画像生成手段と、上記第1の画像、上記第2の画像、または上記第1の画像と上記第2の画像との両方に対して強調をかける強調画像生成手段とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, an image processing apparatus according to the present invention is an image processing apparatus, and includes a first image that is a frame image input to the image processing apparatus, and a temporal relationship between the first image and the first image. An interpolated image that is an intermediate image between the first image and the second image is generated from the second image that is the next frame image, and further, the first image and the second image are generated. In the image processing apparatus that performs image processing on the image, a motion vector that is information indicating the motion of the image is detected from the first image and the second image, and a vector interpolated image is obtained based on the motion vector. Vector interpolation image generation means for generating, and addition interpolation for generating an addition interpolation image by adding and normalizing pixel values of the respective pixels at the same position of the first image and the second image Image generation means and input to itself An interpolation method determining means for extracting a feature of the image and determining a mixing ratio of the vector interpolation image and the addition interpolation image for each area in the interpolation image based on the feature; and the interpolation Based on the mixing ratio determined by the method determining means, the vector interpolated image and the additive interpolated image are mixed for each area to generate a mixed interpolated image, and the mixed image A blurred image generating means for blurring the interpolated image, and an emphasized image generating means for enhancing the first image, the second image, or both the first image and the second image. It is characterized by providing.

上記発明によれば、上記内挿方式判定手段により、適切なFRC(フレームレート変換)の方法が上記エリア毎に決定され、上記ベクトル内挿画像および上記加算内挿画像が上記内挿画像混合手段により適切な上記混合率で混合される。このため、良好なFRCの結果を得ることができ、ベクトル型FRCおよび周波数分散型FRCの欠点を相互に補完することで良好な視聴感を得ることが出来るFRCを提供することが可能となる。   According to the invention, an appropriate FRC (frame rate conversion) method is determined for each area by the interpolation method determination means, and the vector interpolation image and the addition interpolation image are the interpolation image mixing means. Is mixed at an appropriate mixing ratio. Therefore, it is possible to provide an FRC that can obtain a favorable FRC result and can obtain a good viewing feeling by mutually complementing the defects of the vector type FRC and the frequency dispersion type FRC.

また、上記画像処理装置の構成で特徴的である点は、上記混合内挿画像に対して上記ボケ画像生成手段がボカし処理を行うことである。上記混合内挿画像には上記ベクトル内挿画像が採用されているエリアも存在する。このエリアに対してもボカし処理は行われる。   A feature of the configuration of the image processing apparatus is that the blurred image generation unit performs a blurring process on the mixed interpolated image. The mixed interpolated image includes an area where the vector interpolated image is employed. The blur processing is also performed for this area.

従来のベクトル型FRCでは、FRCの出力に対してボケ・強調といった処理は行われない。しかし特許文献2によれば、加算内挿画像ではなく、ベクトル型FRCの出力であるベクトル内挿画像に対してボケ・強調をかけることによるボケ低減の方法も提案されている。   In the conventional vector type FRC, processing such as blurring and emphasis is not performed on the output of the FRC. However, according to Patent Document 2, there is also proposed a blur reduction method by blurring / emphasizing a vector interpolation image that is an output of a vector type FRC instead of an addition interpolation image.

そのため本発明では、混合された後の上記混合内挿画像全体に対してボカし処理を行う構成を取ることにより、必要に応じて強調された、上記第1の画像および上記第2の画像対して上記内挿画像混合手段を使用しなくてもよく、上記画像処理装置の処理量を減らし、上記画像処理装置の構成を簡単なものとしている。   For this reason, in the present invention, the first image and the second image emphasized as necessary by performing a blurring process on the entire mixed interpolated image after mixing. Thus, the interpolated image mixing means need not be used, the processing amount of the image processing apparatus is reduced, and the configuration of the image processing apparatus is simplified.

上記画像処理装置では、上記内挿方式判定手段は、上記第1の画像と上記第2の画像との両方、上記第1の画像、または上記第2の画像について、輝度の高いエリアおよび輝度の低いエリアを判別し、上記輝度の高いエリアの混合率および上記輝度の低いエリアの混合率を上記ベクトル内挿画像の比率が高くなるようにしてもよい。   In the image processing device, the interpolation method determination means includes a high-luminance area and a luminance of both the first image and the second image, the first image, or the second image. A low area may be discriminated, and the ratio of the vector-interpolated image may be made higher in the mixing ratio of the high luminance area and the mixing ratio of the low luminance area.

上記輝度の高いエリアおよび上記輝度の低いエリアは、周波数分散型FRCによる画像の強調において、強調後の画像の画素値、即ち画素の輝度値が表示装置の表示可能な範囲を超える可能性が高いエリアである。   The high luminance area and the low luminance area have a high possibility that the pixel value of the image after the enhancement, that is, the luminance value of the pixel exceeds the displayable range of the display device in the image enhancement by the frequency dispersion type FRC. It is an area.

このようなエリアでは、周波数分散型FRCによる画像がぼやけるため、ベクトル型FRCの方が周波数分散型FRCよりも良好な結果を得られる可能性が高い。従って、上記輝度の高いエリアおよび上記輝度の低いエリアでは、上記混合率をベクトル型FRCにより生成された上記ベクトル内挿画像の比率が高くなるようにする。   In such an area, since the image by the frequency dispersion type FRC is blurred, the vector type FRC is more likely to obtain a better result than the frequency dispersion type FRC. Therefore, in the high luminance area and the low luminance area, the ratio of the vector-interpolated image generated by the vector type FRC is set to be the mixing ratio.

上記画像処理装置では、上記内挿方式判定手段は、上記第1の画像と上記第2の画像と上記第1の画像の時間的に前の画像、上記第1の画像、または上記第2の画像からロールテロップを判別し、該ロールテロップが検出されたエリアの混合率を上記ベクトル内挿画像の比率が高くなるようにしてもよい。   In the image processing device, the interpolation method determination unit includes the first image, the second image, and the first image temporally previous to the first image, the first image, or the second image. A roll telop may be discriminated from the image, and the ratio of the vector-interpolated image may be increased as the mixing ratio of the area where the roll telop is detected.

上記ロールテロップが検出されたエリアは、輝度が極端に高い部分および輝度が低い部分が多く、また画素間の輝度差が大きい傾向にある。そのため周波数分散型FRCによる画像の強調において、強調後の画像の画素値が表示装置の表示可能な範囲を超える可能性が高い。よって、上記ロールテロップが検出されたエリアでは、ベクトル型FRCの方が周波数分散型FRCよりも良好な結果を得られる可能性が高くなる。従って、上記ロールテロップが検出されたエリアでは、上記混合率をベクトル型FRCにより生成された上記ベクトル内挿画像の比率が高くなるようにする。   In the area where the roll telop is detected, there are many portions where the luminance is extremely high and low, and the luminance difference between pixels tends to be large. Therefore, in image enhancement by frequency dispersion type FRC, there is a high possibility that the pixel value of the image after enhancement exceeds the displayable range of the display device. Therefore, in the area where the roll telop is detected, the vector type FRC is more likely to obtain a better result than the frequency dispersion type FRC. Accordingly, in the area where the roll telop is detected, the ratio of the vector-interpolated image generated by the vector type FRC is set to the mixing ratio.

上記画像処理装置では、上記内挿方式判定手段は、上記第1の画像と上記第2の画像と上記第1の画像の時間的に前の画像、上記第1の画像、または上記第2の画像から静止テロップを判別し、該静止テロップが検出されたエリアの混合率を上記加算内挿画像の比率が高くなるようにしてもよい。   In the image processing device, the interpolation method determination unit includes the first image, the second image, and the first image temporally previous to the first image, the first image, or the second image. A still telop may be discriminated from the image, and the ratio of the added interpolated image may be increased in the mixing ratio of the area where the still telop is detected.

ベクトル型FRCでは、背景がパンしているような画像の上に静止テロップが重なっているような場合に、動きベクトルの検出ミスが起き易く、画像にブレが発生する可能性が高い。周波数分散型FRCでは動きベクトルを検出しておらず、このような問題は発生しない。従って、上記静止テロップが検出されたエリアでは、上記混合率を上記加算内挿画像の比率が高くなるようにする。   In the vector type FRC, when a stationary telop is superimposed on an image whose background is panned, a motion vector detection error is likely to occur, and there is a high possibility that the image will be blurred. In the frequency dispersion type FRC, no motion vector is detected, and such a problem does not occur. Therefore, in the area where the stationary telop is detected, the mixing ratio is set so that the ratio of the added interpolated image becomes higher.

上記画像処理装置では、上記内挿方式判定手段は、上記エリア毎に検出される上記動きベクトルの信頼度に関する情報を上記ベクトル内挿画像生成手段から受け取り、上記動きベクトルの信頼度が低いエリアにおいて上記混合率を上記加算内挿画像の比率が高くなるようにしてもよい。   In the image processing apparatus, the interpolation method determination unit receives information on the reliability of the motion vector detected for each area from the vector interpolation image generation unit, and in an area where the reliability of the motion vector is low. You may make it the said mixing rate make the ratio of the said addition interpolation image high.

上記動きベクトルの信頼度が低いエリアでは、動きベクトルの検出ミスが発生している可能性が高く、画像にブレが発生する可能性が高い。周波数分散型FRCでは動きベクトルを検出しておらず、このような問題は発生しない。従って、上記動きベクトルの信頼度が低いエリアでは、上記混合率を上記加算内挿画像の比率が高くなるようにする。   In the area where the reliability of the motion vector is low, there is a high possibility that a motion vector detection error has occurred, and there is a high possibility that the image will be blurred. In the frequency dispersion type FRC, no motion vector is detected, and such a problem does not occur. Therefore, in the area where the reliability of the motion vector is low, the mixing ratio is set so that the ratio of the added interpolated image becomes high.

上記画像処理装置では、上記内挿方式判定手段は、あるエリアの混合率と周囲のエリアの混合率との差が大きい場合に、これらを平滑化してもよい。   In the image processing apparatus, the interpolation method determination unit may smooth the difference when the mixing ratio of a certain area and the mixing ratio of the surrounding area are large.

ベクトル型FRCと周波数分散型FRCとでは、出力される画像のボケ低減の効果はやや異なる。そのため、あるエリアの混合率と周囲のエリアの混合率との差が大きい場合に、即ち空間的に混合率が急激に変化してしまう場合に、上記混合率の変化点を目で認識できてしまう。具体的には映像に線が入るなどの現象がおき、視聴感が大きく劣化する可能性がある。そのため上記混合率の変化を緩やかなものとすることで上記変化点を目立たないようにする。   The vector type FRC and the frequency dispersion type FRC are slightly different in the effect of reducing the blur of the output image. Therefore, when the difference between the mixing ratio of a certain area and the surrounding area is large, that is, when the mixing ratio changes abruptly, the change point of the mixing ratio can be visually recognized. End up. Specifically, a phenomenon such as a line appearing in the image may occur, and the viewing experience may be greatly deteriorated. Therefore, the change point is made inconspicuous by making the change of the mixing ratio moderate.

上記画像処理装置では、上記内挿方式判定手段は、前のフレーム画像に対して現フレーム画像の混合率が大きく変わる場合に、混合率の変化を緩やかなものとしてもよい。   In the image processing apparatus, the interpolation method determination unit may make the change in the mixing rate moderate when the mixing rate of the current frame image greatly changes with respect to the previous frame image.

ベクトル型FRCと周波数分散型FRCとでは、出力される画像のボケ低減の効果はやや異なる。そのため、前のフレーム画像に対して現フレーム画像の混合率が大きく変わる場合に、即ち時間的に混合率が急激に変化してしまう場合に、上記混合率の変化点を目で認識できてしまう。具体的には映像がフラッシングするような現象がおき、視聴感が大きく劣化する可能性がある。そのため上記混合率の変化を緩やかなものとすることで上記変化点を目立たないようにする。   The vector type FRC and the frequency dispersion type FRC are slightly different in the effect of reducing the blur of the output image. Therefore, when the mixing rate of the current frame image changes greatly with respect to the previous frame image, that is, when the mixing rate changes rapidly with time, the change point of the mixing rate can be visually recognized. . Specifically, a phenomenon that the image is flushed occurs, and the viewing feeling may be greatly deteriorated. Therefore, the change point is made inconspicuous by making the change of the mixing ratio moderate.

本発明の画像処理装置は、以上のように、第1の画像と第2の画像とから画像の動きを示す情報である動きベクトルを検出し、上記動きベクトルを元にベクトル内挿画像を生成するベクトル内挿画像生成手段と、上記第1の画像と上記第2の画像との同一位置における各画素の画素値を足し合わせ、正規化することにより加算内挿画像を生成する加算内挿画像生成手段と、自身に入力された画像の特徴を抽出し、該特徴を元に、上記ベクトル内挿画像と上記加算内挿画像との混合率を内挿画像内のエリア毎に決定する内挿方式判定手段と、上記内挿方式判定手段により決定された上記混合率に基づいて、上記ベクトル内挿画像と上記加算内挿画像とを上記エリア毎に混合し、混合内挿画像を生成する内挿画像混合手段と、上記混合内挿画像をボカすボケ画像生成手段と、上記第1の画像、上記第2の画像、または上記第1の画像と上記第2の画像との両方に対して強調をかける強調画像生成手段とを備えるものである。   As described above, the image processing apparatus of the present invention detects a motion vector, which is information indicating the motion of an image, from the first image and the second image, and generates a vector-interpolated image based on the motion vector. A vector interpolated image generating unit that adds the pixel values of the respective pixels at the same position of the first image and the second image, and generates an added interpolated image by normalizing And generating means for extracting a feature of the image input to itself and, based on the feature, an interpolation for determining a mixing ratio of the vector interpolation image and the addition interpolation image for each area in the interpolation image. Based on the mixing ratio determined by the method determining means and the interpolation method determining means, the vector interpolated image and the additive interpolated image are mixed for each area to generate a mixed interpolated image. The interpolated image mixing means and the mixed interpolated image A blur image generation unit and an enhanced image generation unit that emphasizes the first image, the second image, or both the first image and the second image. is there.

それゆえ、ベクトル型FRCおよび周波数分散型FRCの欠点を相互に補完することで良好な視聴感を得ることが出来るFRCを提供するという効果を奏する。   Therefore, there is an effect of providing an FRC that can obtain a good viewing feeling by mutually complementing the drawbacks of the vector type FRC and the frequency dispersion type FRC.

本発明の一実施形態について実施例1〜実施例4、および図1〜図12に基づいて説明すると以下の通りである。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to Examples 1 to 4 and FIGS.

図1は、本実施形態に係る画像処理装置1のブロック図である。画像処理装置1には、入力画像2および入力画像3がこの順番で入力される。   FIG. 1 is a block diagram of an image processing apparatus 1 according to the present embodiment. The input image 2 and the input image 3 are input to the image processing apparatus 1 in this order.

入力画像2および入力画像3は、ベクトル内挿画像生成手段4に入力される。ベクトル内挿画像生成手段4は、入力画像2と入力画像3との中間画像であるベクトル内挿画像5をベクトル型FRCにより生成する。   The input image 2 and the input image 3 are input to the vector interpolation image generation unit 4. The vector interpolated image generating means 4 generates a vector interpolated image 5 that is an intermediate image between the input image 2 and the input image 3 by vector type FRC.

また、入力画像2および入力画像3は、加算内挿画像生成手段6に入力される。加算内挿画像生成手段6は、入力画像2と入力画像3との同一位置にある画素を加算し、正規化した加算内挿画像7を生成する。   Further, the input image 2 and the input image 3 are input to the addition interpolation image generation unit 6. The added interpolated image generating means 6 adds the pixels at the same position in the input image 2 and the input image 3 to generate a normalized added interpolated image 7.

さらに、入力画像2および入力画像3は、内挿方式判定手段8に入力される。内挿方式判定手段8は、入力画像2と入力画像3との両方、入力画像2、または入力画像3から画像の特徴を抽出し、画像を分割した複数のエリア(領域)に関して、それぞれのエリアでベクトル型FRCの処理がよいか、周波数分散型FRCの処理がよいかを、上記特徴に関する情報を元に判定し、各エリアにおける、ベクトル内挿画像と加算内挿画像との混合率9を求める。なお、混合率の求め方については実施例1以降で定義する。   Further, the input image 2 and the input image 3 are input to the interpolation method determination unit 8. The interpolation method determination means 8 extracts the features of the image from both the input image 2 and the input image 3, the input image 2, or the input image 3, and regarding each of the plurality of areas (regions) obtained by dividing the image, Whether the vector type FRC processing or the frequency dispersion type FRC processing is good is determined based on the information on the above characteristics, and the mixing ratio 9 of the vector interpolation image and the addition interpolation image in each area is determined. Ask. The method for obtaining the mixing ratio is defined in Example 1 and later.

内挿画像混合手段10では、内挿方式判定手段8より得られた混合率9に従って、ベクトル内挿画像5および加算内挿画像7を混合し、混合内挿画像11を生成する。   In the interpolated image mixing unit 10, the vector interpolated image 5 and the addition interpolated image 7 are mixed according to the mixing rate 9 obtained from the interpolation method determining unit 8 to generate a mixed interpolated image 11.

ボケ画像生成手段12は、混合内挿画像11を空間フィルタ等の処理によってボカす。ボケ画像生成手段12から出力される画像は、出力画像13となる。   The blurred image generation unit 12 blurs the mixed interpolated image 11 by a process such as a spatial filter. An image output from the blurred image generation unit 12 is an output image 13.

強調画像生成手段14は、入力画像2と入力画像3との両方、入力画像2、または入力画像3に対して強調をかける。強調画像生成手段14から出力される画像は、入力画像2に対しては出力画像15、入力画像3に対しては出力画像16となる。表示装置での表示順序は、出力画像15、出力画像13、出力画像16の順となる。   The emphasized image generating unit 14 emphasizes both the input image 2 and the input image 3, the input image 2, or the input image 3. The image output from the emphasized image generation unit 14 is an output image 15 for the input image 2 and an output image 16 for the input image 3. The display order on the display device is the order of the output image 15, the output image 13, and the output image 16.

画像処理装置1の構成では、内挿方式判定手段8により、適切なFRCの方法が上記エリア毎に決定され、ベクトル内挿画像5および加算内挿画像7が内挿画像混合手段10により適切な混合率で混合されるため、良好なFRCの結果を得ることができ、ベクトル型FRCおよび周波数分散型FRCの欠点を相互に補完することで良好な視聴感を得ることが出来るFRCを提供することが可能となる。   In the configuration of the image processing apparatus 1, an appropriate FRC method is determined for each area by the interpolation method determination unit 8, and the vector interpolation image 5 and the addition interpolation image 7 are appropriately converted by the interpolation image mixing unit 10. To provide an FRC that can obtain a good FRC result because it is mixed at a mixing ratio, and can obtain a good viewing feeling by mutually complementing the drawbacks of a vector type FRC and a frequency dispersion type FRC. Is possible.

また、画像処理装置1の構成で特徴的である点は、混合内挿画像11に対してボケ画像生成手段12がボカし処理を行うことである。混合内挿画像11にはベクトル内挿画像5が採用されているエリアも存在する。このエリアに対してもボカし処理は行われる。   Further, the characteristic of the configuration of the image processing apparatus 1 is that the blurred image generation unit 12 performs blurring processing on the mixed interpolated image 11. The mixed interpolated image 11 includes an area where the vector interpolated image 5 is employed. The blur processing is also performed for this area.

従来のベクトル型FRCでは、FRCの出力に対してボケ・強調といった処理は行われない。しかし特許文献2によれば、加算内挿画像ではなく、ベクトル型FRCの出力であるベクトル内挿画像に対してボケ・強調をかけることによるボケ低減の方法も提案されている。   In the conventional vector type FRC, processing such as blurring and emphasis is not performed on the output of the FRC. However, according to Patent Document 2, there is also proposed a blur reduction method by blurring / emphasizing a vector interpolation image that is an output of a vector type FRC instead of an addition interpolation image.

そのため本発明では、混合された後の混合内挿画像11全体に対してボカし処理を行う構成を取ることにより、必要に応じて強調された出力画像15,16に対して内挿画像混合手段10を使用しなくてもよく、画像処理装置1の処理量を減らし、画像処理装置1の構成を簡単なものとしている。   Therefore, in the present invention, the interpolated image mixing means is applied to the output images 15 and 16 emphasized as necessary by adopting a configuration in which the entire mixed interpolated image 11 after mixing is blurred and processed. 10 is not required, the processing amount of the image processing apparatus 1 is reduced, and the configuration of the image processing apparatus 1 is simplified.

参考として、図2は、ベクトル型FRCと周波数分散型FRCとを単純に合成し、ボカし処理および強調処理が行われた後の各画像に対して内挿画像混合手段による混合を行う画像処理装置17のブロック図である。図1の画像処理装置1と比べると構成が複雑になっている。   For reference, FIG. 2 shows image processing in which a vector type FRC and a frequency dispersion type FRC are simply synthesized and mixed by an interpolated image mixing unit with respect to each image after blurring processing and enhancement processing are performed. FIG. 4 is a block diagram of the device 17. Compared with the image processing apparatus 1 of FIG. 1, the configuration is complicated.

具体的には、画像処理装置17の内挿画像混合手段22は、以下の処理を行う。まず、入力画像2と強調画像20とを混合し、出力画像23を出力する。次に、ベクトル内挿画像5と加算ボケ画像19とを混合し、出力画像24を出力する。加算ボケ画像19は、ボケ画像生成手段18が加算内挿画像7に対してボカし処理を行うことにより生成された画像である。最後に、入力画像3と強調画像21とを混合し、出力画像25を出力する。表示装置での表示順序は、出力画像23、出力画像24、出力画像25の順となる。   Specifically, the interpolated image mixing unit 22 of the image processing device 17 performs the following processing. First, the input image 2 and the emphasized image 20 are mixed and an output image 23 is output. Next, the vector interpolated image 5 and the addition blurred image 19 are mixed and an output image 24 is output. The added blurred image 19 is an image generated by the blurred image generating means 18 blurring the added interpolated image 7. Finally, the input image 3 and the emphasized image 21 are mixed and an output image 25 is output. The display order on the display device is the order of the output image 23, the output image 24, and the output image 25.

図1に戻り、内挿方式判定手段8は、入力画像2と入力画像3との両方、入力画像2、または入力画像3について、輝度の高いエリアと輝度の低いエリアとを判定し、これらのエリアに対する混合率を高くしてベクトル内挿画像5の比率を高くしてもよい。   Returning to FIG. 1, the interpolation method determination means 8 determines an area having a high luminance and an area having a low luminance for both the input image 2 and the input image 3, the input image 2, or the input image 3. The ratio of the vector interpolated image 5 may be increased by increasing the mixing ratio with respect to the area.

上記輝度の高いエリアおよび上記輝度の低いエリアは、周波数分散型FRCによる画像の強調において、強調後の画像の画素値(画素の輝度値)が表示装置の表示可能な範囲を超える可能性が高いエリアである。   In the high luminance area and the low luminance area, in the image enhancement by the frequency dispersion type FRC, there is a high possibility that the pixel value (pixel luminance value) of the image after the enhancement exceeds the displayable range of the display device. It is an area.

このようなエリアでは、周波数分散型FRCによる画像がぼやけるため、ベクトル型FRCの方が周波数分散型FRCよりも良好な結果を得られる可能性が高い。従って、上記輝度の高いエリアおよび上記輝度の低いエリアでは、混合率を高くしてベクトル型FRCにより生成されたベクトル内挿画像5の比率を高くする。   In such an area, since the image by the frequency dispersion type FRC is blurred, the vector type FRC is more likely to obtain a better result than the frequency dispersion type FRC. Therefore, in the high luminance area and the low luminance area, the mixing ratio is increased to increase the ratio of the vector interpolation image 5 generated by the vector type FRC.

また、内挿方式判定手段8は、入力画像2と入力画像3と入力画像2の時間的に前の画像、入力画像2、または入力画像3からロールテロップ領域を検出し、該ロールテロップ領域に対する混合率を高くし、ベクトル内挿画像5の比率を高くしてもよい。   The interpolation method determination means 8 detects a roll telop area from the input image 2, the input image 3, the image before the input image 2 in time, the input image 2, or the input image 3, and the roll telop area is detected. The mixing ratio may be increased and the ratio of the vector interpolation image 5 may be increased.

上記ロールテロップが検出されたエリアは、輝度が極端に高い部分および輝度が低い部分が多く、また画素間の輝度差が大きい傾向にある。そのため周波数分散型FRCによる画像の強調において、強調後の画像の画素値が表示装置の表示可能な範囲を超える可能性が高い。よって、上記ロールテロップが検出されたエリアでは、ベクトル型FRCの方が周波数分散型FRCよりも良好な結果を得られる可能性が高くなる。従って、上記ロールテロップが検出されたエリアでは、混合率を高くしてベクトル型FRCにより生成されたベクトル内挿画像の比率を高くする。   In the area where the roll telop is detected, there are many portions where the luminance is extremely high and low, and the luminance difference between pixels tends to be large. Therefore, in image enhancement by frequency dispersion type FRC, there is a high possibility that the pixel value of the image after enhancement exceeds the displayable range of the display device. Therefore, in the area where the roll telop is detected, the vector type FRC is more likely to obtain a better result than the frequency dispersion type FRC. Therefore, in the area where the roll telop is detected, the mixing ratio is increased to increase the ratio of the vector interpolated image generated by the vector type FRC.

さらに、内挿方式判定手段8は、入力画像2と入力画像3と入力画像2の時間的に前の画像、入力画像2、または入力画像3から静止テロップを検出し、該静止テロップが検出されたエリアに対する混合率を低くし、加算内挿画像7の比率を高くしてもよい。   Further, the interpolation method determining means 8 detects a still telop from the input image 2, the input image 3, and the image temporally previous to the input image 2, the input image 2 or the input image 3, and the still telop is detected. Alternatively, the mixing ratio for the area may be lowered and the ratio of the added interpolated image 7 may be increased.

ベクトル型FRCでは、背景がパンしているような画像の上に静止テロップが重なっているような場合に、動きベクトルの検出ミスが起き易く、画像にブレが発生する可能性が高い。周波数分散型FRCでは動きベクトルを検出しておらず、このような問題は発生しない。従って、上記静止テロップが検出されたエリアでは、混合率を低くして加算内挿画像7の混合率を高くする。   In the vector type FRC, when a stationary telop is superimposed on an image whose background is panned, a motion vector detection error is likely to occur, and there is a high possibility that the image will be blurred. In the frequency dispersion type FRC, no motion vector is detected, and such a problem does not occur. Therefore, in the area where the stationary telop is detected, the mixing rate is lowered and the mixing rate of the added interpolated image 7 is increased.

さらに、内挿方式判定手段8は、上記エリア毎に検出される上記動きベクトルの信頼度に関する情報をベクトル内挿画像生成手段4から受け取り、上記動きベクトルの信頼度が低いエリアにおいて混合率を低くし、加算内挿画像7の比率を高くしてもよい。   Further, the interpolation method determination unit 8 receives information on the reliability of the motion vector detected for each area from the vector interpolation image generation unit 4, and reduces the mixing rate in an area where the reliability of the motion vector is low. However, the ratio of the added interpolated image 7 may be increased.

上記動きベクトルの信頼度が低いエリアでは、動きベクトルの検出ミスが発生している可能性が高く、画像にブレが発生する可能性が高い。周波数分散型FRCでは動きベクトルを検出しておらず、このような問題は発生しない。従って、上記動きベクトルの信頼度が低いエリアでは、混合率を低くして加算内挿画像7の比率を高くする。   In the area where the reliability of the motion vector is low, there is a high possibility that a motion vector detection error has occurred, and there is a high possibility that the image will be blurred. In the frequency dispersion type FRC, no motion vector is detected, and such a problem does not occur. Therefore, in the area where the reliability of the motion vector is low, the mixing ratio is lowered and the ratio of the added interpolated image 7 is increased.

さらに、内挿方式判定手段8は、あるエリアの混合率と周囲のエリアの混合率との差が大きい場合に、これらを平滑化してもよい。即ち、内挿方式判定手段8は、混合率が空間的に急激に変化しないように混合率の変化を滑らかに調整してもよい。   Furthermore, when the difference between the mixing ratio of a certain area and the mixing ratio of the surrounding area is large, the interpolation method determination means 8 may smooth them. That is, the interpolation method determination unit 8 may smoothly adjust the change in the mixing rate so that the mixing rate does not change rapidly in space.

ベクトル型FRCと周波数分散型FRCとでは、出力される画像のボケ低減の効果はやや異なる。そのため、あるエリアの混合率と周囲のエリアの混合率との差が大きい場合に、即ち空間的に混合率が急激に変化してしまう場合に、上記混合率の変化点を目で認識できてしまう。具体的には映像に線が入るなどの現象がおき、視聴感が大きく劣化する可能性がある。そのため上記混合率の変化を緩やかなものとすることで上記変化点を目立たないようにする。   The vector type FRC and the frequency dispersion type FRC are slightly different in the effect of reducing the blur of the output image. Therefore, when the difference between the mixing ratio of a certain area and the surrounding area is large, that is, when the mixing ratio changes abruptly, the change point of the mixing ratio can be visually recognized. End up. Specifically, a phenomenon such as a line appearing in the image may occur, and the viewing experience may be greatly deteriorated. Therefore, the change point is made inconspicuous by making the change of the mixing ratio moderate.

さらに、内挿方式判定手段8は、前のフレーム画像に対して現フレーム画像の混合率が大きく変わる場合に、混合率の変化を緩やかなものとしてもよい。即ち、内挿方式判定手段8は、混合率が時間的に急激に変化しないように混合率の変化を滑らかに調整してもよい。   Furthermore, the interpolation method determination means 8 may make the change in the mixing rate moderate when the mixing rate of the current frame image changes greatly with respect to the previous frame image. That is, the interpolation method determination unit 8 may smoothly adjust the change in the mixing rate so that the mixing rate does not change rapidly with time.

ベクトル型FRCと周波数分散型FRCとでは、出力される画像のボケ低減の効果はやや異なる。そのため、前のフレーム画像に対して現フレーム画像の混合率が大きく変わる場合に、即ち時間的に混合率が急激に変化してしまう場合に、上記混合率の変化点を目で認識できてしまう。具体的には映像がフラッシングするような現象がおき、視聴感が大きく劣化する可能性がある。そのため上記混合率の変化を緩やかなものとすることで上記変化点を目立たないようにする。   The vector type FRC and the frequency dispersion type FRC are slightly different in the effect of reducing the blur of the output image. Therefore, when the mixing rate of the current frame image changes greatly with respect to the previous frame image, that is, when the mixing rate changes rapidly with time, the change point of the mixing rate can be visually recognized. . Specifically, a phenomenon that the image is flushed occurs, and the viewing feeling may be greatly deteriorated. Therefore, the change point is made inconspicuous by making the change of the mixing ratio moderate.

〔実施例1〕
図3は、本実施例1に係る画像処理装置26のブロック図である。画像処理装置26へは、約60Hzの周期で定期的に入力画像27が送られてくる。入力画像27は、まずフレームバッファ28に納められる。
[Example 1]
FIG. 3 is a block diagram of the image processing apparatus 26 according to the first embodiment. An input image 27 is periodically sent to the image processing device 26 at a cycle of about 60 Hz. The input image 27 is first stored in the frame buffer 28.

入力画像27がフレームバッファ28に納められると、フレームバッファ28の内容は、画像強調装置(強調画像生成手段)29、ベクトル型FRC装置(ベクトル内挿画像生成手段)30、画像加算装置(加算内挿画像生成手段)31、および内挿方式判定装置(内挿方式判定手段)32が読み込み、各装置がそれぞれの処理を行っていく。   When the input image 27 is stored in the frame buffer 28, the contents of the frame buffer 28 include an image enhancement device (enhanced image generation unit) 29, a vector type FRC device (vector interpolation image generation unit) 30, and an image addition device (in addition) Insertion image generation means) 31 and interpolation method determination device (interpolation method determination means) 32 read, and each device performs its own processing.

フレームバッファ33には、フレームバッファ28に収められた画像の一つ前のフレーム画像が納められている。ベクトル型FRC装置30、画像加算装置31、および内挿方式判定装置32は、フレームバッファ28からの読み込みと平行して、フレームバッファ33の画像も読み込んでおく。フレームバッファ33には、現在処理中の入力画像27の1フレーム前の画像が保存されている。   The frame buffer 33 stores a frame image immediately before the image stored in the frame buffer 28. The vector type FRC device 30, the image addition device 31, and the interpolation method determination device 32 read the image of the frame buffer 33 in parallel with the reading from the frame buffer 28. The frame buffer 33 stores an image one frame before the input image 27 currently being processed.

画像強調装置29は、フレームバッファ28に収められた画像に対して、空間フィルタを利用した画像の強調処理を行い、処理後の強調画像をフレームバッファ34へと格納する。   The image enhancement device 29 performs image enhancement processing using a spatial filter on the image stored in the frame buffer 28, and stores the processed enhanced image in the frame buffer 34.

ベクトル型FRC装置30は、入力された2枚の画像の中間画像をベクトル型FRCにより求める装置である。ベクトル型FRC装置30は、フレームバッファ28から読み込んだ画像と、フレームバッファ33から読み込んだ画像とから画像内の動きベクトルを求め、該動きベクトルに基づいてベクトル内挿画像、即ち上記中間画像を生成し、上記ベクトル内挿画像をフレームバッファ35へと格納する。   The vector type FRC device 30 is a device that obtains an intermediate image between two input images by a vector type FRC. The vector type FRC device 30 obtains a motion vector in the image from the image read from the frame buffer 28 and the image read from the frame buffer 33, and generates a vector interpolated image, that is, the intermediate image based on the motion vector. Then, the vector interpolated image is stored in the frame buffer 35.

画像加算装置31は、フレームバッファ28から読み込んだ画像と、フレームバッファ33から読み込んだ画像とを足し合わせる。即ち、同一位置の画素の画素値を足し合わせ、2で割り(正規化)、これを出力する加算内挿画像の画素値とする。上記加算内挿画像は、フレームバッファ36へと格納される。   The image adder 31 adds the image read from the frame buffer 28 and the image read from the frame buffer 33 together. That is, the pixel values of the pixels at the same position are added and divided by 2 (normalized) to obtain the pixel value of the added interpolated image to be output. The added interpolated image is stored in the frame buffer 36.

内挿方式判定装置32は、0〜16の範囲を持つ整数値である混合率を求める。該混合率は、画像加算装置31から出力される加算内挿画像と、ベクトル型FRC装置30から出力されるベクトル内挿画像とを混合させる比率である。   The interpolation method determination device 32 obtains a mixing ratio that is an integer value having a range of 0 to 16. The mixing ratio is a ratio at which the added interpolated image output from the image adding device 31 and the vector interpolated image output from the vector type FRC device 30 are mixed.

上記混合率が0であるということは、加算内挿画像を採用することを意味し、上記混合率の値が増える毎にベクトル内挿画像の比率が上がり、混合率が16の場合ではベクトル内挿画像を採用することを意味する。上記混合率は、一つの画素毎に一つの割合で求められ、内挿方式判定装置32において保持されるものとする。   When the mixing ratio is 0, it means that an addition interpolated image is adopted. As the mixing ratio increases, the ratio of the vector interpolation image increases. It means to adopt an inset image. The mixing ratio is obtained at a rate of one for each pixel and is held in the interpolation method determination device 32.

ここで、内挿方式判定装置32の処理を示すフローチャートを図4に示す。以下の記載では、内挿方式判定装置32の動作を図4を用いて説明していく。   Here, the flowchart which shows the process of the interpolation method determination apparatus 32 is shown in FIG. In the following description, the operation of the interpolation method determination device 32 will be described with reference to FIG.

まず、内挿方式判定装置32は、フレームバッファ28から入力画像37を読み込む(ステップS1)。次に、内挿方式判定装置32は、フレームバッファ33から入力画像38を読み込む(ステップS2)。   First, the interpolation method determination device 32 reads the input image 37 from the frame buffer 28 (step S1). Next, the interpolation method determination device 32 reads the input image 38 from the frame buffer 33 (step S2).

次に、内挿方式判定装置32は、フレームバッファ28から読み込んだ入力画像37とフレームバッファ33から読み込んだ入力画像38との各画素に対して、輝度を調査していく。輝度は0〜255の値を持っている。輝度の値によって以下に示す表1で対応するように仮の混合率を算出する(ステップS3およびステップS4)。フレームバッファ28の画像とフレームバッファ33の画像との間で混合率が違う場合は、大きい方の値を混合率として採用する(ステップS5〜S7)。算出した混合率は一時保存しておく。   Next, the interpolation method determination device 32 investigates the luminance of each pixel of the input image 37 read from the frame buffer 28 and the input image 38 read from the frame buffer 33. The luminance has a value from 0 to 255. Temporary mixing ratios are calculated according to the luminance values so as to correspond in Table 1 shown below (steps S3 and S4). When the mixing rate is different between the image of the frame buffer 28 and the image of the frame buffer 33, the larger value is adopted as the mixing rate (steps S5 to S7). The calculated mixing ratio is temporarily stored.

採用された上記混合率をそのまま使用してもよいが、輝度の高い部分および輝度の低い部分は、静止テロップである可能性がある。ベクトル型FRCでは静止テロップ周辺で動きベクトルの検出ミスが発生しやすく、画像のブレが起こりやすい。そのため静止テロップと思われる部分の混合率を下げる処理を行う。   Although the above-described mixing ratio may be used as it is, the portion with high luminance and the portion with low luminance may be static telops. In the vector type FRC, a motion vector detection error is likely to occur around a stationary telop, and image blurring is likely to occur. For this reason, processing is performed to reduce the mixing ratio of the portion that seems to be a static telop.

静止テロップの検出方法は、様々な公知技術を用いることができる。例えば入力画像37,38を8×8の矩形エリアに分割し(ステップS8)、各エリアに対して以下のようなチェックを行う。   Various known techniques can be used as a method for detecting a stationary telop. For example, the input images 37 and 38 are divided into 8 × 8 rectangular areas (step S8), and the following checks are performed on each area.

第1に、エリア内の各画素において、入力画像37の時の画素値と入力画像38の時の画素値との差分の合計が閾値以下かをチェックする(S9)。第2に、エリア内に存在する混合率の合計値が閾値以上かをチェックする(S10)。第3に、エリア内の各画素の画素値と、隣接する画素の画素値との差分の二乗和が閾値以上かをチェックする(S11)。   First, in each pixel in the area, it is checked whether the sum of the difference between the pixel value at the time of the input image 37 and the pixel value at the time of the input image 38 is equal to or less than a threshold value (S9). Secondly, it is checked whether the total value of the mixing ratios existing in the area is equal to or greater than a threshold (S10). Third, it is checked whether the sum of squares of the difference between the pixel value of each pixel in the area and the pixel value of the adjacent pixel is greater than or equal to a threshold value (S11).

以上の条件を全て満たすエリアは静止テロップの可能性があるため、エリアに該当する画素の混合率から12を減算する(S12)。なお12を減算した結果、混合率が負の値となる場合は、混合率を0に丸める。   Since an area that satisfies all of the above conditions may be a static telop, 12 is subtracted from the mixture ratio of the pixels corresponding to the area (S12). If the mixing ratio becomes a negative value as a result of subtracting 12, the mixing ratio is rounded to zero.

図3に戻り、上述したように内挿方式判定装置32において求められた混合率は、画像混合装置(内挿画像混合手段)39へと送られる。画像混合装置39は、フレームバッファ35からベクトル内挿画像を、フレームバッファ36から加算内挿画像を読み込み、内挿方式判定装置32から出力された混合率に従って混合内挿画像を生成する。混合内挿画像は、画素毎に求められた混合率に従って生成される。生成された混合内挿画像は、フレームバッファ40へと記録される。混合内挿画像における各画素の画素値は、以下に示す(1)式で求められる。   Returning to FIG. 3, the mixing rate obtained by the interpolation method determination device 32 as described above is sent to the image mixing device (interpolated image mixing means) 39. The image mixing device 39 reads the vector interpolated image from the frame buffer 35 and the addition interpolated image from the frame buffer 36, and generates a mixed interpolated image according to the mixing rate output from the interpolation method determining device 32. The mixed interpolated image is generated according to the mixing ratio obtained for each pixel. The generated mixed interpolated image is recorded in the frame buffer 40. The pixel value of each pixel in the mixed interpolated image is obtained by the following equation (1).

混合内挿画像の画素値=[(混合率)×ベクトル内挿画像の画素値+{16−(混合率)}×加算内挿画像の画素値]÷16 (1)
ボケ画像生成装置41は、フレームバッファ40から混合内挿画像を読み込み、空間フィルタを利用したボケ画像生成を行い、該ボケ画像をフレームバッファ42へと格納する。
Pixel value of mixed interpolation image = [(mixing rate) × pixel value of vector interpolation image + {16− (mixing rate)} × pixel value of addition interpolation image] ÷ 16 (1)
The blurred image generation device 41 reads the mixed interpolated image from the frame buffer 40, generates a blurred image using a spatial filter, and stores the blurred image in the frame buffer 42.

画像出力装置43は、まずフレームバッファ34から強調画像を読み込み、液晶パネル44へと出力する。その1/120秒後、次はフレームバッファ42からボケ画像を読み込み、液晶パネル44へと出力する。   The image output device 43 first reads an emphasized image from the frame buffer 34 and outputs it to the liquid crystal panel 44. After 1/120 second, the blurred image is read from the frame buffer 42 and output to the liquid crystal panel 44.

以上の処理が終了すると、フレームバッファ28に格納していた画像をフレームバッファ33へと転送する。前の画像入力から1/60秒後に、画像処理装置26には新たな画像が入力され、これがフレームバッファ28へと格納され、同様の処理を繰り返していく。   When the above processing is completed, the image stored in the frame buffer 28 is transferred to the frame buffer 33. After 1/60 seconds from the previous image input, a new image is input to the image processing device 26, stored in the frame buffer 28, and the same processing is repeated.

〔実施例2〕
本実施例2の画像処理装置45の構成は、実施例1の画像処理装置26の構成と同じである。ただし内挿方式判定装置32の動作が異なり、またベクトル型FRC装置30はロールテロップ領域の検出機能を有している。
[Example 2]
The configuration of the image processing device 45 of the second embodiment is the same as the configuration of the image processing device 26 of the first embodiment. However, the operation of the interpolation method determination device 32 is different, and the vector FRC device 30 has a roll telop area detection function.

本実施例2において、ベクトル型FRC装置30はロールテロップ領域の検出を行う。テロップ領域の検出には、様々な公知技術を用いることができる。例えば、ある特定の速度(ベクトル長)を持つ動きベクトルが集中して存在する領域をロールテロップ領域として検出したり、ロールテロップ領域は水平方向にスクロールする場合が多いため、表示画面の水平方向の帯状領域毎に、同様の速度(ベクトル長)を持つ動きベクトルが多数存在しているかどうかを判定し、同様の速度(ベクトル長)を持つ動きベクトルが多数存在する水平方向の帯状領域をロールテロップ領域として検出したりしても良い。   In the second embodiment, the vector type FRC device 30 detects a roll telop area. Various known techniques can be used for detecting the telop area. For example, an area where motion vectors having a specific speed (vector length) are concentrated is detected as a roll telop area, and the roll telop area often scrolls in the horizontal direction. Judge whether there are many motion vectors with the same speed (vector length) for each band area, and roll telop in the horizontal band area with many motion vectors with the same speed (vector length) It may be detected as a region.

ベクトル型FRC装置30によるロールテロップ領域の検出結果は、内挿方式判定装置32へと送られる。内挿方式判定装置32では。ロールテロップ領域の検出結果を元に混合率を求める。混合率は0〜16の範囲を持つ整数値であり、実施例1に記載の混合率と同じ意味を持つ。   The detection result of the roll telop area by the vector type FRC device 30 is sent to the interpolation method determination device 32. In the interpolation method determination device 32. The mixing ratio is obtained based on the detection result of the roll telop area. The mixing ratio is an integer value having a range of 0 to 16, and has the same meaning as the mixing ratio described in the first embodiment.

本実施例2における内挿方式判定装置32の動作の概念を、図5(a)のフローチャートおよび図5(b)〜図5(d)の画面への混合率の割り当てを示す図を用いて説明する。   The concept of the operation of the interpolation method determination device 32 according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 5A and the diagram showing the allocation of the mixing ratio to the screens of FIGS. 5B to 5D. explain.

ベクトル型FRC装置30は、入力画像46のロールテロップ領域47を、動きベクトルの分布等から判定する(ステップS21)。ロールテロップ領域として判断された領域47には混合率16を割り当て、それ以外の非ロールテロップ領域48に対して混合率0を割り当てる(ステップS22〜S24)。最後に混合率にLPF(LowPassFilter)をかける(ステップS25)。この結果、混合率の境界部49においてボケが生じ、ロールテロップ領域47と非ロールテロップ領域48との境界が緩やかになる。こうして算出した混合率は画像混合装置39へと送られる。画像処理装置45の以後の処理は、実施例1の画像処理装置26と同様である。   The vector type FRC device 30 determines the roll telop area 47 of the input image 46 from the motion vector distribution or the like (step S21). The mixing ratio 16 is assigned to the area 47 determined as the roll telop area, and the mixing ratio 0 is assigned to the other non-roll telop areas 48 (steps S22 to S24). Finally, LPF (LowPassFilter) is applied to the mixing ratio (step S25). As a result, blur occurs at the boundary portion 49 of the mixing ratio, and the boundary between the roll telop area 47 and the non-roll telop area 48 becomes gentle. The mixing ratio calculated in this way is sent to the image mixing device 39. The subsequent processing of the image processing device 45 is the same as that of the image processing device 26 of the first embodiment.

〔実施例3〕
本実施例3の画像処理装置50の構成は、実施例1の画像処理装置26の構成と同じである。ただし内挿方式判定装置32の動作が異なり、またベクトル型FRC装置30は動きベクトルの信頼度を算出し、出力する機能を有する。
Example 3
The configuration of the image processing apparatus 50 according to the third embodiment is the same as that of the image processing apparatus 26 according to the first embodiment. However, the operation of the interpolation method determination device 32 is different, and the vector type FRC device 30 has a function of calculating and outputting the reliability of the motion vector.

動きベクトルの信頼度は、様々な方法で算出可能である。ここではDFD(Displaced Frame Difference:変位フレーム差)を用いる。   The reliability of the motion vector can be calculated by various methods. Here, DFD (Displaced Frame Difference) is used.

図6は、ベクトル型FRCの概念を示した図2を元にDFDの算出過程を示す図である。入力画像51が時刻tにおいて画像処理装置50に入力され、その次の画像である入力画像52が時刻t+1において画像処理装置50に入力され、入力画像51のブロック53が入力画像52ではブロック54へと移動した時に、動きベクトル55を検出したとする。   FIG. 6 is a diagram showing a DFD calculation process based on FIG. 2 showing the concept of the vector type FRC. The input image 51 is input to the image processing device 50 at time t, the next input image 52 is input to the image processing device 50 at time t + 1, and the block 53 of the input image 51 goes to block 54 in the input image 52. It is assumed that the motion vector 55 is detected when moving.

この時、ブロック53を拡大したのがブロック拡大図56であり、ブロック54を拡大したのがブロック拡大図57である。   At this time, the enlarged block 53 is a block enlarged view 56, and the block 54 is enlarged is a block enlarged view 57. FIG.

ブロック拡大図56,57において、符号58や符号59で示される小さな矩形が一画素を示している。DFD算出部60は、2つのブロック内での同じ位置の画素、例えば画素58と画素59とについて、画素値の差の絶対値をとる。DFD算出部60内のブロックABSは、入力された画素値の絶対値をとる。   In the enlarged block diagrams 56 and 57, a small rectangle indicated by reference numeral 58 or reference numeral 59 indicates one pixel. The DFD calculation unit 60 takes the absolute value of the difference between the pixel values of the pixels at the same position in the two blocks, for example, the pixel 58 and the pixel 59. The block ABS in the DFD calculation unit 60 takes the absolute value of the input pixel value.

同様に、DFD算出部60においてブロック内の各画素の差分を取り、それらの絶対値の和を求める。これがDFDである。   Similarly, the DFD calculation unit 60 calculates the difference between each pixel in the block and obtains the sum of their absolute values. This is DFD.

DFDが大きい場合は、動きを正確に取れていない可能性が高い。即ちDFDが大きい場合は、動きベクトル55の信頼性が低いと考えられ、動きベクトル55の信頼度を示す指標の1つとしてDFDを使用することが出来る。この場合、DFDが小さいほど信頼性があるといえる。   When the DFD is large, there is a high possibility that the movement is not accurately taken. That is, when the DFD is large, it is considered that the reliability of the motion vector 55 is low, and the DFD can be used as one index indicating the reliability of the motion vector 55. In this case, it can be said that the smaller the DFD, the more reliable.

このようにして画面内のブロック毎に求められたDFDは、内挿方式判定装置32へと送られる。内挿方式判定装置32では、動きベクトルの信頼度を元に混合率を求める。混合率は0〜16の範囲を持つ整数値であり、実施例1に記載の混合率と同じ意味を持つ。   The DFD obtained for each block in the screen in this way is sent to the interpolation method determination device 32. The interpolation method determination device 32 obtains the mixing ratio based on the reliability of the motion vector. The mixing ratio is an integer value having a range of 0 to 16, and has the same meaning as the mixing ratio described in the first embodiment.

次に本実施例3における内挿方式判定装置32の動作について解説する。図7は、本実施例3に係る内挿方式判定装置32の処理を示すフローチャートであり、図8は、本実施例3に係る混合率の決定過程を示す図である。本実施例3における内挿方式判定装置32の動作をこれらの図を用いて説明していく。   Next, the operation of the interpolation method determination device 32 in the third embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart illustrating the process of the interpolation method determination device 32 according to the third embodiment, and FIG. 8 is a diagram illustrating the process of determining the mixing ratio according to the third embodiment. The operation of the interpolation method determination device 32 in the third embodiment will be described with reference to these drawings.

図8では小さな矩形が一つのブロックを表し、ブロックの色が黒くなるほど混合率が低く、ブロックの色が白くなるほど混合率が高い。最も黒いブロック61が混合率0のブロック、最も白いブロック62が混合率16のブロックを表す。本実施例3では混合率はブロック単位で一つの混合率を持つものとする。   In FIG. 8, a small rectangle represents one block, and the mixing ratio is lower as the block color is blacker, and the mixing ratio is higher as the block color is whiter. The blackest block 61 represents a block with a mixing ratio of 0, and the whitest block 62 represents a block with a mixing ratio of 16. In the third embodiment, it is assumed that the mixing rate has one mixing rate for each block.

内挿方式判定装置32は、一画面分の混合率を保存する混合率バッファ63を内部に有している。画像処理装置50の電源投入時、内挿方式判定装置32は、混合率バッファ63の混合率を16で初期化しておく(ステップS31)。   The interpolation method determination device 32 includes a mixing rate buffer 63 that stores a mixing rate for one screen. When the image processing device 50 is powered on, the interpolation method determination device 32 initializes the mixing rate of the mixing rate buffer 63 with 16 (step S31).

図7のステップS31の処理は、図8の画面64と対応している。ステップS32以降では入力画像毎にステップS33〜S44の処理を繰り返していく。画像が入力され、ベクトル型FRCが実行されると、ブロック毎にDFDが算出される(ステップS33)。   The processing in step S31 in FIG. 7 corresponds to the screen 64 in FIG. After step S32, the processing of steps S33 to S44 is repeated for each input image. When an image is input and vector type FRC is executed, a DFD is calculated for each block (step S33).

次にステップS34以降のステップS35〜S37でブロック毎に求められたDFDが閾値よりも高いか低いかを判定し(ステップS35)、この結果より仮混合率を求める。   Next, it is determined whether the DFD obtained for each block in steps S35 to S37 after step S34 is higher or lower than a threshold value (step S35), and the provisional mixing ratio is obtained from the result.

DFDが閾値よりも高い場合は,動きベクトルの信頼性が低いと考えられるので、周波数分散型FRCを採用するため仮混合率を0に設定する(ステップS36)。DFDが閾値よりも低い場合は、ベクトル型FRCを採用するため仮混合率を16に設定する(ステップS37)。   When the DFD is higher than the threshold value, it is considered that the reliability of the motion vector is low, so the temporary mixing ratio is set to 0 in order to employ the frequency dispersion type FRC (step S36). If the DFD is lower than the threshold value, the temporary mixing ratio is set to 16 in order to adopt the vector type FRC (step S37).

図7のステップS36,S37の処理は、図8の画面65と対応している。全てのブロックに対して仮混合率が求められると、次は仮混合率に対してLPFをかけ、境界をボケさせる(ステップS38)。図7のステップS38の処理は、図8の画面66と対応している。ステップS38の処理により、混合率の境界部分が目立ちにくくなる。   The processing in steps S36 and S37 in FIG. 7 corresponds to the screen 65 in FIG. When the temporary mixing ratio is obtained for all the blocks, next, the boundary is blurred by applying LPF to the temporary mixing ratio (step S38). The processing in step S38 in FIG. 7 corresponds to the screen 66 in FIG. By the processing in step S38, the boundary portion of the mixing ratio is less noticeable.

次にステップS39以降では各画素に対してステップS40〜S44の処理を繰り返していく。ステップS40では混合率バッファ63に保存しておいた前のフレーム画像の混合率と、仮混合率とを比較し、低い方の混合率を新混合率として採用する(ステップS41,S42)。図7のステップS40〜S42の処理は、図8の画面67と対応している。   In step S39 and subsequent steps, the processes in steps S40 to S44 are repeated for each pixel. In step S40, the mixing ratio of the previous frame image stored in the mixing ratio buffer 63 is compared with the temporary mixing ratio, and the lower mixing ratio is adopted as the new mixing ratio (steps S41 and S42). The processing in steps S40 to S42 in FIG. 7 corresponds to the screen 67 in FIG.

新混合率は画像混合装置39に出力され(ステップS43)、新混合率の値を元に混合内層画像が作成される。   The new mixing rate is output to the image mixing device 39 (step S43), and a mixed inner layer image is created based on the value of the new mixing rate.

最後に新混合率を全領域で+1し(ステップS44)、混合率バッファ63に保存する。新混合率を全領域で+1することで、時間方向の混合率が急峻に変化することを一方向だけだが抑えることが可能となり、フラッシングの発生を大幅に抑制することができる。図7のステップS44の処理は、図8の画面68と対応している。以降のフレーム画像についても、図7のフローチャートに示されるステップS33〜S44の処理を繰り返していく(画面69〜72)。画像処理装置50の以後の処理は、実施例1の画像処理装置26と同様である。   Finally, the new mixing ratio is incremented by 1 in all areas (step S44) and stored in the mixing ratio buffer 63. By incrementing the new mixing ratio by 1 in the entire region, it is possible to suppress the rapid change in the mixing ratio in the time direction only in one direction, and the occurrence of flushing can be significantly suppressed. The processing in step S44 in FIG. 7 corresponds to the screen 68 in FIG. Also for the subsequent frame images, the processing of steps S33 to S44 shown in the flowchart of FIG. 7 is repeated (screens 69 to 72). The subsequent processing of the image processing apparatus 50 is the same as that of the image processing apparatus 26 of the first embodiment.

〔実施例4〕
図9は、本実施例4に係る画像処理装置73のブロック図である。混合内挿画像生成装置74は、図3の部材28〜31,33〜36,39〜43とまとめたものであり、内挿方式判定装置が3つ搭載されている。
Example 4
FIG. 9 is a block diagram of the image processing apparatus 73 according to the fourth embodiment. The mixed interpolated image generation device 74 is a combination of the members 28 to 31, 33 to 36, and 39 to 43 shown in FIG. 3, and includes three interpolation method determination devices.

内挿方式判定装置75は実施例1の方式、内挿方式判定装置76は実施例2の方式、内挿方式判定装置77は実施例3の方式の内挿方式判定装置である。これら内挿方式判定装置75〜77は同時には動作せず、いずれか一つが動作するようになっている。どれが動作するかは、制御CPU78から混合内挿画像生成装置74に出力される内挿方式決定信号79によって決定される。   The interpolation method determination device 75 is the method of the first embodiment, the interpolation method determination device 76 is the method of the second embodiment, and the interpolation method determination device 77 is the interpolation method determination device of the method of the third embodiment. These interpolation method determination devices 75 to 77 do not operate at the same time, and any one of them operates. Which one operates is determined by an interpolation method determination signal 79 output from the control CPU 78 to the mixed interpolation image generation device 74.

制御CPU78は、リモコンまたはボタン80からユーザーによる操作を受け付ける。ユーザーは、「標準」、「スポーツ」、「ダイナミック」などの画質を選択可能であり、制御CPU78は、ユーザーが選択した画質に応じて画像処理の特性を切り替える。該特性には、画像のコントラストや明るさ、色合いなどの他、内挿方式も含まれる。   The control CPU 78 receives a user operation from the remote control or the button 80. The user can select an image quality such as “standard”, “sports”, or “dynamic”, and the control CPU 78 switches image processing characteristics according to the image quality selected by the user. The characteristics include the interpolation method in addition to the contrast, brightness, and hue of the image.

画像調整装置81は、入力画像82のコントラストや明るさ、色合いを調整する装置である。制御CPU78は、ユーザーが画質を選択した場合、画像調整装置81に画像調整信号83を出力し、画像のコントラストや明るさ、色合いなどを操作する。   The image adjustment device 81 is a device that adjusts the contrast, brightness, and hue of the input image 82. When the user selects image quality, the control CPU 78 outputs an image adjustment signal 83 to the image adjustment device 81, and operates the contrast, brightness, hue, etc. of the image.

制御CPU78は、ユーザーが画質を選択した場合、画像調整装置81に画像調整信号83を出力すると同時に、以下に示すように選択した画質によって内挿方式判定装置75〜77を切り替える。   When the user selects the image quality, the control CPU 78 outputs the image adjustment signal 83 to the image adjustment device 81, and at the same time, switches the interpolation method determination devices 75 to 77 according to the selected image quality as shown below.

ユーザーが「標準」を選択した場合は、内挿方式判定装置77を動作させるように制御CPU78が内挿方式決定信号79を出力する。   When the user selects “standard”, the control CPU 78 outputs an interpolation method determination signal 79 so as to operate the interpolation method determination device 77.

ユーザーが「スポーツ」を選択した場合は、内挿方式判定装置76を動作させるように制御CPU78が内挿方式決定信号79を出力する。これは、一般的なスポーツ映像の場合、画面内の動きが大きく、ベクトル型FRCでは動きベクトルの検出ミスが発生しやすいためであり、ロールテロップ以外は周波数分散型FRCとなる内挿方式判定装置76を動作させる。   When the user selects “sports”, the control CPU 78 outputs an interpolation method determination signal 79 so as to operate the interpolation method determination device 76. This is because in the case of a general sports video, the motion in the screen is large, and in the vector type FRC, a motion vector detection error is likely to occur. 76 is operated.

ユーザーが「ダイナミック」を選択した場合は、制御CPU78は、内挿方式判定装置75を動作させるように内挿方式決定信号79を出力すると同時に、画像調整装置81に対して画像調整信号83を出力する。これにより、入力画像82のコントラストを拡大し、派手な絵作りにする。その際、輝度の高い部分、低い部分が他の画質に比べよく出るため、輝度の高い部分、輝度の低い部分に対して処理を行う内挿方式判定装置75を動作させる。   When the user selects “dynamic”, the control CPU 78 outputs an interpolation method determination signal 79 so as to operate the interpolation method determination device 75 and simultaneously outputs an image adjustment signal 83 to the image adjustment device 81. To do. As a result, the contrast of the input image 82 is enlarged to make a flashy picture. At this time, since the high luminance portion and the low luminance portion are more likely to appear than other image quality, the interpolation method determination device 75 that performs processing on the high luminance portion and the low luminance portion is operated.

〔画像をボカす処理〕
本実施形態において画像をボカすとは、画像に対してLPF(LowPassFilter)等をかけることにより画像の高周波成分を抑え、平滑化することを意味する。本実施形態における画像をボカす処理としては、例えば図10に示される処理を行う。
[Process to blur the image]
In this embodiment, to blur an image means to smooth and smooth the image by applying a low pass filter (LPF) to the image. As processing for blurring an image in the present embodiment, for example, processing shown in FIG. 10 is performed.

図10において、画像90を構成するある画素(ピクセル)91に注目する。注目する画素91のx座標がn、y座標がmであった時、画素91の画素値をP(n,m)で表す。今、テーブル92を有するLPFにより画像をボカす処理を行った後に、画素値がP(n,m)からQ(n,m)に変化したとすると、画素値Q(n,m)は、以下に示す(2)式で計算される。(2)式による計算を、画像を構成する全ての画素に対して行うと、画像の高周波成分が平滑化され、画像がボケたように見える。
Q(n,m)={P(n−1,m−1)+P(n+1,m−1)+P(n−1,m+1)+P(n+1,m+1)+2×P(n,m−1)+2×P(n−1,m)+2×P(n+1,m)+2×P(n,m+1)+4×P(n,m)}/16 (2)
〔画像に強調をかける処理〕
本実施形態において画像に強調をかけるとは、平滑化と逆に画像の輪郭を強調することを意味する。
In FIG. 10, attention is paid to a certain pixel (pixel) 91 constituting the image 90. When the x coordinate of the pixel 91 of interest is n and the y coordinate is m, the pixel value of the pixel 91 is represented by P (n, m). Now, assuming that the pixel value has changed from P (n, m) to Q (n, m) after performing the process of blurring the image with the LPF having the table 92, the pixel value Q (n, m) is It is calculated by the following equation (2). When the calculation according to the equation (2) is performed on all the pixels constituting the image, the high-frequency component of the image is smoothed and the image looks blurred.
Q (n, m) = {P (n-1, m-1) + P (n + 1, m-1) + P (n-1, m + 1) + P (n + 1, m + 1) + 2 * P (n, m-1) + 2 × P (n−1, m) + 2 × P (n + 1, m) + 2 × P (n, m + 1) + 4 × P (n, m)} / 16 (2)
[Process to emphasize images]
In this embodiment, emphasizing an image means emphasizing the contour of the image as opposed to smoothing.

画像をボカす処理と同様に、図10において画像90を構成するある画素91に注目する。注目する画素91のx座標がn、y座標がmであった時、画素91の画素値をP(n,m)で表す。今、LPFにより画像をボカす処理を行った後の画素値をQ(n,m)とし、強調を掛ける処理を行った後の画素値をR(n,m)とすると、画素値R(n,m)は、以下に示す(3)式で表される。
R(n,m)=P(n,m)−{Q{n,m}−P(n,m)} (3)
または、図10のテーブル92を図11のテーブル93に置き換えることによっても、画像に強調をかけることが可能である。
Similar to the process of blurring the image, attention is paid to a certain pixel 91 constituting the image 90 in FIG. When the x coordinate of the pixel 91 of interest is n and the y coordinate is m, the pixel value of the pixel 91 is represented by P (n, m). Now, assuming that the pixel value after performing the process of blurring the image with the LPF is Q (n, m), and the pixel value after performing the emphasis process is R (n, m), the pixel value R ( n, m) is expressed by the following equation (3).
R (n, m) = P (n, m)-{Q {n, m} -P (n, m)} (3)
Alternatively, the image can be emphasized by replacing the table 92 of FIG. 10 with the table 93 of FIG.

図12は、エッジがある画像の画素値94に対してボカす処理を行ったときの画素値を符号95で示し、エッジがある画像の画素値94に対して強調をかける処理を行ったときの画素値を符号96で示すグラフである。   FIG. 12 shows a pixel value 95 when the process of blurring the pixel value 94 of the image with the edge is indicated by reference numeral 95, and when the process of emphasizing the pixel value 94 of the image with the edge is performed. This is a graph showing the pixel value of 96.

なお、〔画像をボカす処理〕及び〔画像に強調をかける処理〕において示した各処理はあくまで一例であり、画像をボカす処理及び画像に強調をかける処理を、他の手法により行ってもよい。   Note that each of the processes shown in [Process for blurring an image] and [Process for emphasizing an image] is merely an example, and the process of blurring an image and the process of emphasizing an image may be performed by other methods. Good.

なお、本実施形態における時刻の単位は、1フレームの表示時間である。例えば日本のTV放送は59.94Hzで放送しているため、1フレームの表示時間は1/59.94秒=約16.7ミリ秒となる。   Note that the unit of time in the present embodiment is a display time of one frame. For example, since Japanese TV broadcasting is broadcast at 59.94 Hz, the display time of one frame is 1 / 59.94 seconds = about 16.7 milliseconds.

本発明の画像処理装置は、ベクトル型FRCおよび周波数分散型FRCの欠点を相互に補完することで良好な視聴感を得ることが出来るFRCを提供出来るので、液晶ディスプレイ等に好適に用いることが出来る。   The image processing apparatus of the present invention can provide an FRC that can obtain a good viewing feeling by mutually complementing the drawbacks of the vector type FRC and the frequency dispersion type FRC, and thus can be suitably used for a liquid crystal display or the like. .

本発明の実施形態に係る画像処理装置のブロック図である。1 is a block diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. ベクトル型FRCと周波数分散型FRCとを単純に合成し、ボカし処理および強調処理が行われた後の各画像に対して内挿画像混合手段による混合を行う画像処理装置のブロック図である。It is a block diagram of the image processing apparatus which synthesize | combines a vector type | mold FRC and a frequency dispersion type | mold FRC simply, and performs the mixing by an interpolation image mixing means with respect to each image after performing a blurring process and an emphasis process. 本発明の実施例に係る画像処理装置のブロック図である。1 is a block diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る内挿方式判定装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the interpolation system determination apparatus which concerns on the Example of this invention. (a)は本発明の他の実施例に係る内挿方式判定装置の処理を示すフローチャートであり、(b)〜(d)はの画面への混合率の割り当てを示す図である。(A) is a flowchart which shows the process of the interpolation system determination apparatus which concerns on the other Example of this invention, (b)-(d) is a figure which shows the allocation of the mixture rate to the screen of (b). 本発明のさらに別の実施例に係る変位フレーム差の算出過程を示す図である。It is a figure which shows the calculation process of the displacement flame | frame difference which concerns on another Example of this invention. 本発明のさらに別の実施例に係る内挿方式判定装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the interpolation system determination apparatus which concerns on another Example of this invention. 本発明のさらに別の実施例に係る混合率の決定過程を示す図である。It is a figure which shows the determination process of the mixing rate which concerns on another Example of this invention. 本発明のさらに別の実施例に係る画像処理装置のブロック図である。It is a block diagram of the image processing apparatus which concerns on another Example of this invention. 本発明の実施形態に係る、画像をボカす処理を示す図である。It is a figure which shows the process which blurs an image based on embodiment of this invention. 画像に強調をかける時のLPFのテーブルを示す図である。It is a figure which shows the table of LPF when emphasizing an image. エッジがある画像の画素値、エッジがある画像の画素値に対してボカす処理を行ったときの画素値、及びエッジがある画像の画素値に対して強調をかける処理を行ったときの画素値を示すグラフである。Pixel value when the pixel value of the image with the edge, the pixel value when the processing for blurring the pixel value of the image with the edge is performed, and the processing for emphasizing the pixel value of the image with the edge are performed It is a graph which shows a value. ベクトル型FRCの基本的な概念を示す図である。It is a figure which shows the basic concept of vector type | mold FRC. (a)〜(c)は、ベクトル型FRCにおいてブロック単位で処理を行うことを示す図である。(A)-(c) is a figure which shows performing a process per block in vector type | mold FRC. ベクトル型FRCの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of vector type | mold FRC. 周波数分散型FRCの基本的な概念を示す図である。It is a figure which shows the basic concept of a frequency dispersion type | mold FRC. 周波数分散型FRCの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a frequency dispersion type | mold FRC. (a)はエッジがある画像を示すグラフであり、(b)はエッジが強調された画像を示すグラフであり、(c)は、エッジにおいて輝度が丸め込まれた画像を示すグラフである。(A) is a graph showing an image having an edge, (b) is a graph showing an image in which the edge is emphasized, and (c) is a graph showing an image in which luminance is rounded at the edge.

符号の説明Explanation of symbols

1,17,26,45,50,73 画像処理装置
2 入力画像(第1の画像)
3 入力画像(第2の画像)
4 ベクトル内挿画像生成手段
5 ベクトル内挿画像
6 加算内挿画像生成手段
7 加算内挿画像
8 内挿方式判定手段
9,16 混合率
10 内挿画像混合手段(内挿画像混合手段)
11 混合内挿画像
12 ボケ画像生成手段(ボケ画像生成手段)
13,15,16 出力画像
14 強調画像生成手段
18 ボケ画像生成手段
19 加算ボケ画像
20,21 強調画像
22 内挿画像混合手段
23〜25 出力画像
27,37,38,46,51,52,82 入力画像
28,33〜36,40,42 フレームバッファ
29 画像強調装置
30 ベクトル型FRC装置
31 画像加算装置
32,75〜77 内挿方式判定装置
39 画像混合装置
41 ボケ画像生成装置
43 画像出力装置
44 液晶パネル
47 ロールテロップ領域
48 非ロールテロップ領域
49 境界部
53,54,61,62 ブロック
55 動きベクトル
56,57 ブロック拡大図
58,59 画素
60 DFD算出部
63 混合率バッファ
64〜72 画面
74 混合内挿画像生成装置
78 制御CPU
79 内挿方式決定信号
80 リモコンまたはボタン
81 画像調整装置
83 画像調整信号
90 画像
91 画素
92,93 テーブル
94〜96 画素値
t,T 時刻
x 位置
1, 17, 26, 45, 50, 73 Image processing apparatus 2 Input image (first image)
3 Input image (second image)
4 Vector Interpolated Image Generation Unit 5 Vector Interpolated Image 6 Addition Interpolated Image Generation Unit 7 Addition Interpolated Image 8 Interpolation Method Determination Unit 9,16 Mixing Rate 10 Interpolated Image Mixing Unit (Interpolated Image Mixing Unit)
11 Mixed Interpolated Image 12 Blur Image Generation Unit (Bokeh Image Generation Unit)
13, 15, 16 Output image 14 Enhanced image generation means 18 Blurred image generation means 19 Addition blurred image 20, 21 Enhanced image 22 Interpolated image mixing means 23-25 Output images 27, 37, 38, 46, 51, 52, 82 Input images 28, 33 to 36, 40, 42 Frame buffer 29 Image enhancement device 30 Vector type FRC device 31 Image addition device 32, 75 to 77 Interpolation method determination device 39 Image mixing device 41 Blurred image generation device 43 Image output device 44 Liquid crystal panel 47 Roll telop area 48 Non-roll telop area 49 Boundary part 53, 54, 61, 62 Block 55 Motion vector 56, 57 Block enlarged view 58, 59 Pixel 60 DFD calculation part 63 Mixing rate buffer 64-72 Screen 74 In mixing Inserted image generating device 78 Control CPU
79 Interpolation method determination signal 80 Remote control or button 81 Image adjustment device 83 Image adjustment signal 90 Image 91 Pixel 92, 93 Table 94-96 Pixel value t, T Time x Position

Claims (7)

画像処理装置であって、
上記画像処理装置に入力されるフレーム画像である第1の画像と、該第1の画像の時間的に次のフレーム画像である第2の画像とから、上記第1の画像と上記第2の画像との中間の画像である内挿画像を生成し、さらに上記第1の画像および上記第2の画像に対して画像処理を施す画像処理装置において、
上記第1の画像と上記第2の画像とから画像の動きを示す情報である動きベクトルを検出し、上記動きベクトルを元にベクトル内挿画像を生成するベクトル内挿画像生成手段と、
上記第1の画像と上記第2の画像との同一位置における各画素の画素値を足し合わせ、正規化することにより加算内挿画像を生成する加算内挿画像生成手段と、
自身に入力された画像の特徴を抽出し、該特徴を元に、上記ベクトル内挿画像と上記加算内挿画像との混合率を上記内挿画像内のエリア毎に決定する内挿方式判定手段と、
上記内挿方式判定手段により決定された上記混合率に基づいて、上記ベクトル内挿画像と上記加算内挿画像とを上記エリア毎に混合し、混合内挿画像を生成する内挿画像混合手段と、
上記混合内挿画像をボカすボケ画像生成手段と、
上記第1の画像、上記第2の画像、または上記第1の画像と上記第2の画像との両方に対して強調をかける強調画像生成手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus,
From the first image that is a frame image input to the image processing device and the second image that is the next frame image in time of the first image, the first image and the second image In an image processing apparatus that generates an interpolated image that is an intermediate image to an image, and further performs image processing on the first image and the second image,
A vector interpolated image generating means for detecting a motion vector that is information indicating the motion of the image from the first image and the second image, and generating a vector interpolated image based on the motion vector;
An added interpolated image generating means for generating an added interpolated image by adding and normalizing pixel values of respective pixels at the same position of the first image and the second image;
An interpolation method determination unit that extracts a feature of an image input to itself and determines a mixing ratio of the vector interpolation image and the addition interpolation image for each area in the interpolation image based on the feature. When,
An interpolated image mixing unit configured to mix the vector interpolated image and the added interpolated image for each area based on the mixing ratio determined by the interpolating method determining unit and generate a mixed interpolated image; ,
A blurred image generating means for blurring the mixed interpolated image;
An image processing apparatus comprising: the first image, the second image, or an enhanced image generating unit that emphasizes both the first image and the second image.
上記内挿方式判定手段は、上記第1の画像と上記第2の画像との両方、上記第1の画像、または上記第2の画像について、輝度の高いエリアおよび輝度の低いエリアを判別し、上記輝度の高いエリアの混合率および上記輝度の低いエリアの混合率を上記ベクトル内挿画像の比率が高くなるようにすることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The interpolation method determining means determines a high luminance area and a low luminance area for both the first image and the second image, the first image, or the second image, 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the ratio of the vector-interpolated image is made higher for the mixing ratio of the high-luminance area and the mixing ratio of the low-luminance area. 上記内挿方式判定手段は、上記第1の画像と上記第2の画像と上記第1の画像の時間的に前の画像、上記第1の画像、または上記第2の画像からロールテロップを判別し、該ロールテロップが検出されたエリアの混合率を上記ベクトル内挿画像の比率が高くなるようにすることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The interpolation method determining means determines a roll telop from the first image, the second image, and the temporally previous image of the first image, the first image, or the second image. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the ratio of the vector-interpolated image is set so that the mixing ratio of the area where the roll telop is detected is high. 上記内挿方式判定手段は、上記第1の画像と上記第2の画像と上記第1の画像の時間的に前の画像、上記第1の画像、または上記第2の画像から静止テロップを判別し、該静止テロップが検出されたエリアの混合率を上記加算内挿画像の比率が高くなるようにすることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The interpolation method determining means determines a still telop from the first image, the second image, and the image temporally previous to the first image, the first image, or the second image. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a ratio of the added interpolated image is set to a high mixing ratio of areas where the still telop is detected. 上記内挿方式判定手段は、上記エリア毎に検出される上記動きベクトルの信頼度に関する情報を上記ベクトル内挿画像生成手段から受け取り、上記動きベクトルの信頼度が低いエリアにおいて上記混合率を上記加算内挿画像の比率が高くなるようにすることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The interpolation method determination means receives information on the reliability of the motion vector detected for each area from the vector interpolation image generation means, and adds the mixing ratio in an area where the reliability of the motion vector is low. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a ratio of the interpolated image is increased. 上記内挿方式判定手段は、あるエリアの混合率と周囲のエリアの混合率との差が大きい場合に、これらを平滑化することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein when the difference between the mixing ratio of a certain area and the mixing ratio of a surrounding area is large, the interpolation method determination unit smoothes them. 上記内挿方式判定手段は、前のフレームに対して現フレームの混合率が大きく変わる場合に、混合率の変化を緩やかなものとすることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the interpolation method determination unit makes the change of the mixing rate moderate when the mixing rate of the current frame changes greatly with respect to the previous frame.
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