JP2010199695A - 画像処理装置及び方法、並びに画像表示装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入力画像がノイズを含む場合でも、ノイズを強調することなく、画像の強調処理を行うことができ、ノイズ除去に伴う解像感の低下も発生しないようにする。
【解決手段】画像処理装置が、入力画像（ＤＯＲＧ）に対し、ローパスフィルタ処理を行って（Ｕ１Ａ）、入力画像（ＤＯＲＧ）に含まれるノイズを除去したノイズ除去画像（ＤＵ１）を出力するノイズ除去手段（Ｕ１）と、ノイズ除去画像（ＤＵ１）に強調処理を行った強調処理画像（ＤＵ２）を出力する強調処理手段（Ｕ２）を有する。強調処理手段（Ｕ２）が、ノイズ除去画像（ＤＵ１）から特定の周波数帯域の近傍の成分を取り出し（Ｄ１）、画素に応じて処理の内容を変化させる（２Ａ）。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力画像に対し強調処理する画像処理装置及び方法、並びに画像表示装置及び方法に関するものであり、例えば入力画像として、ノイズを含む画像が入力された際に、ノイズを除去した後、解像感の高い出力画像を得るよう画像の強調処理を行うものである。

一般に画像を表す画像信号に対し適宜画像処理を施した後、画像を再生表示するということが行われている。

例えば特許文献１に記載された画像処理装置においては、多重解像度に変換された細部画像に対して、所望の周波数帯域の細部画像に対する強調係数をその所望の周波数帯域よりも低周波数帯域の細部画像の信号に基づいて設定することにより、所望の周波数帯域を強調している。

特開平９−４４６５１号公報

しかしながら、多重解像度に変換された細部画像に対して、所望の周波数帯域の細部画像に対する強調係数を適宜設定する画像処理装置では、入力画像によっては強調処理が不適切あるいは不十分となり、適正な画質の出力画像を得ることができないことがあった。

例えば、入力画像としてノイズを含む画像が入力される場合、単純に高周波数成分を強調すると強調する周波数帯域に含まれるノイズも強調してしまい、不適切な処理となる。

本発明の画像処理装置は、
入力画像に含まれるノイズを除去したノイズ除去画像を出力するノイズ除去手段と、
前記ノイズ除去画像に強調処理を行った強調処理画像を出力する強調処理手段を含む画像処理装置において、
前記ノイズ除去手段は、
前記入力画像に対し、ローパスフィルタ処理を行う低周波数成分通過手段を有し、
前記強調処理手段は、
前記ノイズ除去画像から特定の周波数帯域の近傍の成分を取り出した第１の中間画像を生成する中間画像生成手段と、
前記第１の中間画像の画素に応じて処理の内容を変化させる非線形処理手段を含む中間画像処理手段を有する
ことを特徴とする。

本発明によれば、入力画像がノイズを含む場合でも、ノイズを強調することなく、画像の強調処理を行うことができる。また、ノイズ除去に伴う解像感の低下も発生しない。

本発明の実施の形態１の画像処理装置の構成を示すブロック図である。 図１の強調処理手段Ｕ２の構成例を示すブロック図である。 図２の水平方向非線形処理手段２Ａｈの構成例を示すブロック図である。 図２の垂直方向非線形処理手段２Ａｖの構成例を示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、ノイズ除去手段Ｕ１を構成する低周波数成分通過手段Ｕ１Ａの動作を説明するための周波数応答及び周波数スペクトルを示す図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、中間画像生成手段１の動作を説明するための周波数スペクトル及び周波数応答を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、中間画像処理手段２の動作を説明するための周波数スペクトル及び周波数応答を示す図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、ステップエッジをサンプリングした信号、及び該信号にフィルタ処理を行なった信号を示す図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、中間画像生成手段１及び中間画像処理手段２の各部における信号を示す図である。 図１の画像処理装置を備えた画像表示装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２の画像処理方法における処理の手順を示すフロー図である。 図１１の強調処理ステップＳＴ０２における処理を示すフロー図である。 図１２の中間画像生成ステップＳＴ１における処理を示すフロー図である。 図１２の中間画像処理ステップＳＴ２における処理を示すフロー図である。 図１４の水平方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｈにおける処理を示すフロー図である。 図１４の垂直方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｖにおける処理を示すフロー図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の画像処理装置を示す。図示の画像処理装置は、例えば画像表示装置の一部として用いることができものあり、ノイズ除去手段Ｕ１、強調処理手段Ｕ２とを備え、原画ＤＯＲＧが入力され、画像ＤＯＵＴを出力する。

ノイズ除去手段Ｕ１は内部に低周波数成分通過手段Ｕ１Ａを含み、後述する方法で原画ＤＯＲＧに含まれるノイズを除去したノイズ除去画像ＤＵ１を出力する。

強調処理手段Ｕ２は中間画像生成手段１、中間画像処理手段２、及び加算手段４を備え、後述する方法でノイズ除去画像ＤＵ１に対して強調処理を行った強調処理画像ＤＵ２を出力する。そして強調処理画像ＤＵ２が実施の形態１の画像処理装置の外部へと出力される。

まず、ノイズ除去手段Ｕ１の動作について説明する。
ノイズ除去手段Ｕ１は内部に低周波数成分通過手段Ｕ１Ａを含む。低周波数成分通過手段Ｕ１Ａはローパスフィルタを備える。ノイズ除去手段Ｕ１は、原画ＤＯＲＧに対して、ローパスフィルタを用いてノイズを除去したノイズ除去画像ＤＵ１を出力する。

一般に画像中に不規則に振動する成分が存在するとそれがノイズとして現れる。通常このような不規則に振動する成分は高い周波数成分を持っており、ローパスフィルタ処理を行うことでその成分が除去される。したがってローパスフィルタを用いてノイズを除去することが可能である。

次に、強調処理手段Ｕ２の詳細な動作について説明を行う。
図２は強調処理手段Ｕ２の一例の内部構成をさらに詳しく示す図である。図２では強調処理手段Ｕ２に入力される画像が入力画像ＤＩＮとして、強調処理手段Ｕ２から出力される画像が出力画像ＤＯＵＴとして表されている。
図示の強調処理手段Ｕ２は、中間画像生成手段１、中間画像処理手段２、及び加算手段４を備える。
中間画像生成手段１は、入力画像ＤＩＮから特定の周波数帯域の近傍の成分を取り出した第１の中間画像Ｄ１を生成する。
中間画像処理手段２は、第１の中間画像Ｄ１に後述する処理を行った第２の中間画像Ｄ２を生成する。
加算手段４は、入力画像ＤＩＮに、第１の中間画像Ｄ１及び第２の中間画像Ｄ２を加算する。
加算手段４にて入力画像ＤＩＮと第１の中間画像Ｄ１、第２の中間画像Ｄ２を加算した結果が出力画像ＤＯＵＴとして出力される。

中間画像生成手段１は、入力画像ＤＩＮから高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１Ａを生成する高周波数成分画像生成手段１Ａと、画像Ｄ１Ａの低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１Ｂを生成する低周波数成分画像生成手段１Ｂを備える。中間画像生成手段１からは画像Ｄ１Ｂが第１の中間画像Ｄ１として出力される。

中間画像処理手段２は、第１の中間画像Ｄ１に対し、後述する非線形処理を行った画像Ｄ２Ａを出力する非線形処理手段２Ａと、画像Ｄ２Ａの高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ２Ｂを出力する高周波数成分画像生成手段２Ｂを備える。中間画像処理手段２からは画像Ｄ２Ｂが第２の中間画像Ｄ２として出力される。

まず、中間画像生成手段１の詳細な動作について説明する。
中間画像生成手段１は、高周波数成分画像生成手段１Ａにおいて、入力画像ＤＩＮの第１の周波数（Ｆｄ）以上の高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１Ａを生成する。高周波数成分の取り出しは、ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。高周波数成分の取り出しは画像の水平方向及び垂直方向それぞれについて行う。そのため、高周波数成分画像生成手段１Ａは、入力画像ＤＩＮに対し、水平方向のハイパスフィルタ処理を行って水平方向についてのみ第１の水平方向周波数以上の高周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ａｈを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段１Ａｈと、垂直方向のハイパスフィルタ処理を行って垂直方向についてのみ第１の垂直方向周波数以上の高周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ａｖを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段１Ａｖとを有し、画像Ｄ１Ａは画像Ｄ１Ａｈと画像Ｄ１Ａｖとから成る。

次に、中間画像生成手段１は、低周波数成分画像生成手段１Ｂにおいて、画像Ｄ１Ａの第２の周波数（Ｆｅ）以下の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１Ｂを生成する。低周波数成分の取り出しは、ローパスフィルタ処理を行うことで可能である。低周波数成分の取り出しは水平方向及び垂直方向それぞれについて行う。そのため、低周波数成分画像生成手段１Ｂは、画像Ｄ１Ａｈに対し水平方向のローパスフィルタ処理を行って水平方向についてのみ第２の水平方向周波数以下の低周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ｂｈを生成する水平方向低周波数成分画像生成手段１Ｂと、画像Ｄ１Ａｖに対し垂直方向のローパスフィルタ処理を行って垂直方向についてのみ第２の垂直方向周波数以下の低周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ｂｖを生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段１Ｂｖとを有し、画像Ｄ１Ｂは画像Ｄ１Ｂｈと画像Ｄ１Ｂｖとから成る。中間画像生成手段１からは、画像Ｄ１Ｂが第１の中間画像Ｄ１として出力される。なお、第１の中間画像Ｄ１は、画像Ｄ１Ｂｈに相当する画像Ｄ１ｈと、画像Ｄ１Ｂｖに相当する画像Ｄ１ｖとから成る。

次に、中間画像処理手段２の詳細な動作について説明する。
まず、中間画像処理手段２は、非線形処理手段２Ａにおいて、第１の中間画像Ｄ１に対して後述する非線形処理を行った画像Ｄ２Ａを生成する。非線形処理は、水平方向及び垂直方向それぞれについて行う。即ち非線形処理手段２Ａは、画像Ｄ１Ｂｈに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ２Ａｈを生成する水平方向非線形処理手段２Ａｈと、画像Ｄ１Ｂｖに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ２Ａｖを生成する垂直方向非線形処理手段２Ａｖとを備え、画像Ｄ２Ａは画像Ｄ２Ａｈと画像Ｄ２Ａｖから成る。

非線形処理手段２Ａの動作についてさらに詳しく説明する。非線形処理手段２Ａは互いに同様の構成から成る水平方向非線形処理手段２Ａｈ及び垂直方向非線形処理手段２Ａｖを備える。ここで、水平方向非線形処理手段２Ａｈは水平方向の処理を行い、垂直方向非線形処理手段２Ａｖは垂直方向の処理を行う。

図３は水平方向非線形処理手段２Ａｈの構成例を表す図である。図示の水平方向非線形処理手段２Ａｈは、ゼロクロス判定手段３１１ｈと、信号増幅手段３１２ｈとを備える。非線形処理手段２Ａｈには、画像Ｄ１ｈが入力画像ＤＩＮ３１１ｈとして入力される。

ゼロクロス判定手段３１１ｈは入力画像ＤＩＮ３１１ｈにおける画素値の変化を水平方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値へ、あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、信号Ｄ３１１ｈによってゼロクロス点の前後にある画素（前後において隣接する画素）の位置を信号増幅手段３１２ｈに伝達する。ここで「前後」とは信号が供給される順序における前後であり、水平方向に左から右に画素の信号が供給されるときは「左右」を意味し、垂直方向に上から下に画素の信号が供給されるときは「上下」を意味する。水平方向非線形処理手段２Ａｈ内のゼロクロス判定手段３１１ｈでは、ゼロクロス点の左右に位置する画素がゼロクロス点の前後に位置する画素として認識される。

信号増幅手段３１２ｈは信号Ｄ３１１ｈをもとにゼロクロス点の前後にある画素（前後において隣接する画素）を特定し、ゼロクロス点の前後にある画素についてのみその画素値を増幅させた（絶対値を大きくした）非線形処理画像Ｄ３１２ｈを生成する。即ち、ゼロクロス点前後にある画素の画素値に対しては増幅率を１より大きな値とし、それ以外の画素の画素値に対しての増幅率は１とする。
そして水平方向非線形処理手段２４ｈからは画像２４ｈとして非線形処理画像Ｄ３１２ｈが出力される。

図４は垂直方向非線形処理手段２Ａｖの構成例を表す図である。図示の垂直方向非線形処理手段２Ａｖはゼロクロス判定手段３１１ｖと、信号増幅手段３１２ｖとを備える。非線形処理手段２Ａｖには、画像Ｄ１ｖが入力画像ＤＩＮ３１１ｖとして入力される。

ゼロクロス判定手段３１１ｖは入力画像ＤＩＮ３１１ｖにおける画素値の変化を垂直方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値へ、あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、信号Ｄ３１１ｖによってゼロクロス点の前後にある画素（前後において隣接する画素）の位置を信号増幅手段３１２ｖに伝達する。垂直方向非線形処理手段２Ａｖ内のゼロクロス判定手段３１１ｖでは、ゼロクロス点の上下に位置する画素がゼロクロス点の前後に位置する画素として認識される。

信号増幅手段３１２ｖは信号Ｄ３１１ｖをもとにゼロクロス点の前後にある画素（前後において隣接する画素）を特定し、ゼロクロス点の前後にある画素についてのみその画素値を増幅させた（絶対値を大きくした）非線形処理画像Ｄ３１２ｖを生成する。即ち、ゼロクロス点前後にある画素の画素値に対しては増幅率を１より大きな値とし、それ以外の画素の画素値に対しての増幅率は１とする。
以上が非線形処理手段２Ａの動作である。

次に、中間画像処理手段２は、高周波数成分画像生成手段２Ｂにおいて、画像Ｄ２Ａの第３の周波数（Ｆｆ）以上の高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ２Ｂを生成する。高周波数成分の取り出しは、ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。高周波数成分の取り出しは画像の水平方向及び垂直方向それぞれについて行う。即ち高周波数成分画像生成手段２Ｂは、画像Ｄ２Ａｈに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行っ水平方向についてのみ第３の水平方向周波数以上の高周波数成分を取り出した画像Ｄ２Ｂｈを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段２Ｂｈと、画像Ｄ２Ａｖに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行って垂直方向についてのみ第３の垂直方向周波数以上の高周波数成分を取り出した画像Ｄ２Ｂｖを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段２Ｂｖとを有し、画像Ｄ２Ｂは画像Ｄ２Ｂｈと画像Ｄ２Ｂｖとから成る。中間画像処理手段２からは、画像Ｄ２Ｂが第２の中間画像Ｄ２として出力される。第２の中間画像Ｄ２は、画像Ｄ２Ｂｈに相当する画像Ｄ２ｈと、画像Ｄ２Ｂｖに相当する画像Ｄ２ｖとから成る。

最後に加算手段４は、入力画像ＤＩＮに、第１の中間画像Ｄ１及び第２の中間画像Ｄ２を加算して出力画像ＤＯＵＴを生成する。第１の中間画像Ｄ１は画像Ｄ１ｈ及び画像Ｄ１ｖから成っており、画像Ｄ２は画像Ｄ２ｈ及び画像Ｄ２ｖから成っているので、第１の中間画像Ｄ１及び第２の中間画像Ｄ２を加算するとは、画像Ｄ１ｈ、Ｄ１ｖ、Ｄ２ｈ、Ｄ２ｖの全てを加算することを意味する。ここで、加算処理は単純加算に限らず重み付け加算を行なっても良い。即ち、画像Ｄ１ｈ、Ｄ１ｖ、Ｄ２ｈ、及びＤ２ｖの各々をそれぞれ異なる増幅率で増幅してから加算してもよい。
以上が強調処理手段Ｕ２の動作である。

以下、実施の形態１による画像処理装置の作用、効果について説明する。
まず、ノイズ除去手段Ｕ１の作用、効果について説明する。
図５（Ａ）及び（Ｂ）はノイズ除去手段Ｕ１による処理の作用を周波数空間上で表したものであり、図５（Ａ）は低周波数成分通過手段Ｕ１Ａの周波数応答、図５（Ｂ）は原画ＤＯＲＧ及びノイズ除去画像ＤＵ１の周波数スペクトルを表している。なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）において横軸は水平方向の空間周波数を表す周波数軸であり、縦軸は周波数スペクトルもしくは周波数応答の強度を表している。

なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）では表記を簡素にするため、１本の周波数軸しか用いていない。しかしながら、通常、画像データは２次元平面状に並んだ画素配列上に与えられた画素値から成り、その周波数スペクトルも水平方向の周波数軸及び垂直方向の周波数軸で張られる平面上に与えられるものである。したがって原画ＤＯＲＧ等の周波数スペクトル等を正確に表すためには、水平方向の周波数軸及び垂直方向の周波数軸の両方を記載する必要がある。しかしながらその周波数スペクトルの形状は通常、周波数軸上の原点を中心に等方的に広がったものであり、周波数軸１本で張られる空間上での周波数スペクトルを示しさえすれば、そこから周波数軸２本で張られる空間へ拡張して考察することは当業者にとって容易である。したがって以降の説明でも特に断らない限り、周波数空間上での説明は、１本の周波数軸で張られる空間を用いて行う。

まず、低周波数成分通過手段Ｕ１Ａの周波数応答について説明する。理想的には低周数数成分通過手段Ｕ１Ａの周波数応答は図５（Ａ）に点線で示すようになる。即ち、周波数の絶対値が特定の値Ｆｃより大きくなる部分についてはその応答が０となり、それ以外の場所では１となる。しかしながら低周波数成分通過手段Ｕ１Ａの演算精度やタップ数の制限等から理想的な周波数応答を実現することは不可能であり、実際には図５（Ａ）に実線で示すような周波数応答となる。即ち、周波数の絶対値がＦｃより若干小さい箇所では周波数応答が１より若干小さな値となり、周波数の絶対値がＦｃより大きい領域では周波数応答が０より若干大きな値となる。

次に、原画ＤＯＲＧの周波数スペクトルについて説明する。通常、自然画像が原画ＤＯＲＧとして入力されるが、その場合にはそのスペクトル強度は周波数空間の原点周辺に集中している。したがって原画ＤＯＲＧの周波数スペクトルは図５（Ｂ）に示すスペクトルＳＰ１のようになる。

次に、ノイズ除去画像ＤＵ１の周波数スペクトルＳＰ２について説明する。ノイズ除去画像ＤＵ１は、原画ＤＯＲＧに対して、図５（Ａ）の実線に示すような周波数応答をもった低周波数成分通過手段Ｕ１Ａによるローパスフィルタ処理を行うことで生成される。以下、周波数帯域ごとにノイズ除去画像ＤＵ１のスペクトルＳＰ２について述べる。

まず、周波数の絶対値がＦｃより若干小さい領域では低周波数成分通過手段Ｕ１Ａの周波数応答が１よりも若干小さな値となるので、ノイズ除去画像ＤＵ１のスペクトルＳＰ２は原画ＤＯＲＧのもつスペクトルＳＰ１に対して若干小さな値となる。

次に周波数の絶対値がＦｃより大きい領域では、低周波数成分通過手段Ｕ１Ａの周波数応答はゼロより若干大きな値（ほぼゼロ）となるので、周波数の絶対値がＦｃの近傍の領域と比較して、スペクトルの損失が大きくなる。したがってノイズ除去画像ＤＵ１のスペクトルＳＰ２の強度は周波数の絶対値がＦｃより若干小さい領域よりもさらに小さくなる。

以上がノイズ除去画像ＤＵ１のもつ周波数スペクトルＳＰ２の説明であり、ノイズ除去手段Ｕ１では原画ＤＯＲＧの持つ周波数成分のうち、高周波数成分側のスペクトル強度が弱められることになる。即ちノイズ除去手段Ｕ１では周波数の絶対値がＦｃより大きくなる成分についてはノイズとみなしその強度を弱くする。ただし、高周波数成分側のスペクトル強度が弱められると画像の解像感が低下することが知られている。したがってノイズ除去手段Ｕ１はノイズを除去するという効果を持つ一方で、画像の解像感も低下させてしまう。
以上がノイズ除去手段Ｕ１の作用、効果である。

次に、強調処理手段Ｕ２の作用、効果について説明する。
図６（Ａ）〜（Ｅ）は強調処理手段Ｕ２に入力画像ＤＩＮとしてノイズ除去画像ＤＵ１が入力された場合の、入力画像ＤＩＮから第１の中間画像Ｄ１を生成する際の作用、効果を模式的に表した図であり、図６（Ａ）は入力画像ＤＩＮの周波数スペクトルを、図６（Ｂ）は高周波数成分画像生成手段１の周波数応答を、図６（Ｃ）は低周波数成分画像生成手段２の周波数応答を、図６（Ｄ）は中間画像生成手段１の周波数応答を、図６（Ｅ）は第１の中間画像Ｄ１の周波数スペクトルを表す。なお、図６（Ａ）〜（Ｅ）においても図５（Ａ）及び（Ｂ）と同様の理由で周波数軸は１本しか用いていない。

さらに図６（Ａ）〜（Ｅ）では、空間周波数が０以上となる範囲でのみ周波数スペクトルあるいは周波数応答の強度を表しているが、以下の説明での周波数スペクトルあるいは周波数応答は、周波数軸上の原点を中心に対称的な形状となる。したがって説明に用いる図は、空間周波数が０以上となる範囲のみを示したもので十分である。

まず、入力画像ＤＩＮの周波数スペクトルについて説明する。原画ＤＯＲＧに対して図５（Ａ）に実線で示す周波数応答を持ったローパスフィルタ処理が掛けられるので、入力画像ＤＩＮのスペクトルＳＰ２は、原画ＤＯＲＧのスペクトルＳＰ１に対して、周波数の絶対値がＦｃより小さな（或いはＦｃ近傍の）領域ではその強度が若干弱まったものとなり、周波数の絶対値がＦｃ以上の領域ではその強度が大幅に失われたものとなる。

次に、高周波数成分画像生成手段１Ａの周波数応答について説明する。高周波数成分画像生成手段１Ａはハイパスフィルタにより構成されているので、その周波数応答は図６（Ｂ）に示すように周波数が低くなるほど低くなる。ここで高周波数成分画像生成手段１Ａは主に周波数の絶対値がＦｃより若干小さい値Ｆｄより大きくなる領域を通過させる特性とする。

次に、低周波数成分画像生成手段１Ｂの周波数応答について説明する。低周波数成分画像生成手段１Ｂはローパスフィルタにより構成されているので、その周波数応答は図６（Ｃ）に示すように周波数が高くなるほど低くなる。ここで低周波数成分画像生成手段１Ｂは主に周波数の絶対値がＦｃより若干大きい値Ｆｅより小さくなる領域を通過させる特性とする。

次に、中間画像生成手段１の周波数応答について説明する。入力画像ＤＩＮが持つ周波数成分のうち、図６（Ｄ）に示された周波数の絶対値がＦｄより小さくなる低周波数成分側の領域ＲＬ１の周波数成分については、中間画像生成手段１内の高周波数成分画像生成手段１Ａで弱められる。一方、図６（Ｄ）に示された周波数の絶対値がＦｅより大きくなる高周波数成分側の領域ＲＨ１の周波数成分については、中間画像生成手段１内の低周波数成分画像生成手段１Ｂで弱められる。したがって、中間画像生成手段１の周波数応答は、図６（Ｄ）に示すように、低周波数成分側の領域ＲＬ１と高周波数成分側の領域ＲＨ１によって帯域を制限された中間の領域（特定の周波数帯域）ＲＭ１にピークを持ったものとなる。

次に、第１の中間画像Ｄ１の周波数スペクトルについて説明する。図６（Ａ）に示す周波数スペクトルを持つ入力画像ＤＩＮが、図６（Ｄ）に示した周波数応答を持つ中間画像生成手段１を通過することで、図６（Ｅ）に示す第１の中間画像Ｄ１が得られる。そして中間画像生成手段１の周波数応答は、低周波数成分側の領域ＲＬ１と高周波数成分側の領域ＲＨ１によって帯域制限された中間の領域ＲＭ１にピークを持ったものなので、第１の中間画像Ｄ１の周波数スペクトルは、入力画像ＤＩＮの周波数スペクトルのうち、低周波数成分側の領域ＲＬ１と高周波数成分側の領域ＲＨ１に含まれる部分の強度が弱くなったものとなる。従って第１の中間画像Ｄ１は入力画像ＤＩＮの持つ高周波数成分から周波数の絶対値がＦｃの近傍の成分のみを取り出したものとなる。即ち中間画像生成手段１には、入力画像ＤＩＮのもつ高周波数成分から周波数の絶対値がＦｃの近傍の成分のみを取り出した第１の中間画像Ｄ１を生成するという効果ある。言い換えると、第１の中間画像Ｄ１で取り出される成分は、低周波数成分通過数成分通過手段Ｕ１Ａで若干弱められる周波数成分に対応している。

図７（Ａ）〜（Ｃ）は中間画像処理手段２の作用、効果を表した図であり、図７（Ａ）は非線形処理画像Ｄ２Ａの周波数スペクトルを、図７（Ｂ）は高周波数成分画像２Ｂの周波数応答を、図７（Ｃ）は画像Ｄ２Ｂの周波数スペクトルを表す。なお、図７（Ａ）〜（Ｃ）では、図６（Ａ）〜（Ｅ）と同様の理由で、空間周波数が０以上となる範囲でのみ周波数スペクトルあるいは周波数応答の強度を表している。

後述するように非線形処理画像Ｄ２Ａでは、高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分が生成される。図７（Ａ）はその様子を模式的に表した図である。図７（Ｃ）に示す画像Ｄ２Ｂは非線形処理画像Ｄ２Ａが高周波数成分画像生成手段２Ｂを通過することで生成される。高周波数成分画像生成手段２Ｂは第３の周波数（Ｆｆ）以上の成分を通過させるハイパスフィルタで構成されており、その周波数応答は図７（Ｂ）に示すように周波数が高くなるほど高いものとなる。従って画像Ｄ２Ｂの周波数スペクトルは図７（Ｃ）に示すように非線形処理画像Ｄ２Ａの周波数スペクトルから低周波数成分側の領域ＲＬ２に相当する成分（第３の周波数（Ｆｆ）よりも低い周波数成分）を取り除いたものとなる。言い換えると、非線形処理手段２Ａには高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分を生成する効果があり、高周波数成分画像生成手段２Ｂには非線形処理手段２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。なお、図示の例では、第３の周波数（Ｆｆ）は、Ｆｃに略等しい。

上記の作用、効果についてさらに詳しく説明する。
図８（Ａ）〜（Ｅ）はステップエッジをサンプリングした際に得られる信号、及び該信号にフィルタ処理を行なった場合に得られる信号を示す図である。
図８（Ａ）はステップエッジとサンプリング間隔Ｓ１を表しており、図８（Ｂ）はステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした際に得られる信号を表しており、図８（Ｃ）は図８（Ｂ）に表された信号の高周波数成分を表している。図８（Ｄ）は図８（Ｂ）に示した信号にローパスフィルタ処理をかけた信号を表しており、図８（Ｅ）は図８（Ｄ）に表された信号の高周波数成分を表している。

図８（Ｂ）と図８（Ｄ）を比較すると図８（Ｄ）の方がステップエッジの近傍での信号の変化が緩やかに（あるいは輝度変化の傾きが小さく）なっていることがわかる。このようにステップエッジの近傍での信号の変化が緩やかになると画像の解像感が失われる。言い換えるとノイズ除去手段Ｕ１によって、ステップエッジにローパスフィルタ処理がかかるとステップエッジの近傍での信号の変化が緩やかになり、解像感が低下する。

一方、図８（Ｃ）及び図８（Ｅ）に示されるように、ステップエッジの中央は高周波数成分を表した信号においてゼロクロス点Ｚとして現れる。また、高周波数成分を表した信号のゼロクロス点Ｚの近傍での傾きは、図８（Ｃ）に表されるもの、即ちローパスフィルタ処理をかけないものの方が急になり、かつゼロクロス点Ｚの近傍での局所的な最大値、最小値を与える点の位置もローパスフィルタ処理をかけないものの方がゼロクロス点Ｚに近づく。

即ち、エッジの近傍において高周波数成分を表す信号のゼロクロス点の位置は変化しないが、ローパスフィルタ処理を受け、解像感が低下した場合はエッジの近傍での高周波数成分の傾きは緩やかになり、局所的な最大値、最小値を与える点の位置はゼロクロス点から遠くなる。

図９（Ａ）〜（Ｅ）は低周波数成分通過手段Ｕ１Ａによってローパスフィルタ処理を受けたステップエッジが、図２の強調処理手段Ｕ２に入力された際の作用、効果を表す図であり、特に中間画像生成手段１及び中間画像処理手段２の作用、効果を表している。なお、先に述べた通り、中間画像生成手段１及び中間画像処理手段２内部の処理は水平方向及び垂直方向のそれぞれについて行われるのでその処理は一次元的に行われる。したがって図９（Ａ）〜（Ｅ）では一次元信号を用いて処理の内容を表している。

図９（Ａ）は、図８（Ｄ）と同様ステップエッジをサンプリングした際に得られる信号に、ローパスフィルタ処理をかけた信号であり、図１のノイズ除去手段Ｕ１の出力ＤＵ１としてこのような信号が得られる。

図９（Ｂ）は図９（Ａ）に表した信号（ＤＵ１）の高周波数成分を表した信号、即ち高周波数成分画像生成手段１Ａから出力される画像Ｄ１Ａに相当する信号である。なお、画像Ｄ１Ａに相当する信号のゼロクロス点Ｚの近傍での局所的な最小値、最大値を与える点の座標をＰ３、Ｐ４で示している。

図９（Ｃ）は図９（Ｂ）に表した信号の低周波数成分を表した信号、即ち低周波数成分画像生成手段１Ｂから出力される画像Ｄ１Ｂに相当する信号である。なお先に述べたとおり画像Ｄ１Ｂが第１の中間画像Ｄ１として出力されるので、図９（Ｃ）は第１の中間画像Ｄ１にも相当する。図９（Ｃ）においても、第１の中間画像Ｄ１においてゼロクロス点Ｚの近傍の局所的な最小値は座標Ｐ３に、局所的な最大値は座標Ｐ４に表れ、その様子は図８（Ｅ）に示した、ステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした信号から取り出した高周波数成分と一致する。

図９（Ｄ）は、図９（Ｃ）に表した信号に対する非線形処理手段２Ａの出力信号、即ち、第１の中間画像Ｄ１が入力された場合に非線形処理手段２Ａから出力される画像Ｄ２Ａを表している。非線形処理手段２Ａではゼロクロス点Ｚの前後の座標Ｐ１、Ｐ２の信号値が増幅される。したがって、画像Ｄ２Ａは図９（Ｄ）に示すように座標Ｐ１、Ｐ２での信号値の大きさが他の値に比べ大きくなり、ゼロクロス点Ｚの近傍で、局所的な最小値の現れる位置が座標Ｐ３からよりゼロクロス点Ｚに近い座標Ｐ１に、局所的な最大値の現れる位置が座標Ｐ４からよりゼロクロス点Ｚに近い座標Ｐ１へと変化する。これは非線形処理手段２Ａにおける、ゼロクロス点Ｚ前後の画素の値を増幅するという非線形処理によって、高周波数成分が生成されたことを意味する。このように画素ごとに適応的に増幅率を変える、あるいは画素に応じて処理の内容を適宜変えることで、高周波数成分を生成することが可能になる。即ち非線形処理手段２Ａには、第１の中間画像Ｄ１には含まれない高周波数成分、すわなち、図７（Ａ）に示した高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分を生成する効果がある。

図９（Ｅ）は図９（Ｄ）に表した信号の高周波数成分を表した信号、即ち高周波数成分画像生成手段２Ｂから出力される画像Ｄ２Ｂに相当する信号である。図９（Ｅ）に示すとおり、画像Ｄ２Ｂにおいてゼロクロス点Ｚの近傍の局所的な最小値は座標Ｐ１に、最大値は座標Ｐ２に表れ、その様子は図８（Ｃ）に示した、ステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした信号から取り出した高周波数成分と一致する。これは非線形処理手段２Ａにおいて生成された高周波数成分が高周波数成分画像生成手段２Ｂによって取り出され、画像Ｄ２Ｂとして出力されることを意味する。また、取り出された画像Ｄ２Ｂはステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした信号に対応した周波数成分を含む信号であるといえる。言い換えると、高周波数成分画像生成手段２Ｂには非線形処理手段２Ａで生成された高周波数成分から周波数の絶対値がＦｃより大きくなる成分を取り出す効果がある。

加算手段４では第１の中間画像Ｄ１と第２の中間画像Ｄ２が入力画像ＤＩＮに加算される。
先に述べたとおり第１の中間画像Ｄ１は、原画ＤＯＲＧの高周波数成分が、低周波数成分通過数成分通過手段Ｕ１Ａで弱められ、さらに周波数の絶対値がＦｃの近傍の領域内にある成分を抽出したものであり、図６（Ｅ）に示すように周波数の絶対値がＦｃの近傍となる成分に対応している。図５（Ｂ）で説明したとおり、周波数の絶対値がＦｃの近傍となる帯域のスペクトル強度はノイズ除去手段Ｕ１での処理によって弱められているので、第１の中間画像Ｄ１を加算することで、ノイズ除去手段Ｕ１によって弱められたスペクトル強度を補うことができる。一方、第２の中間画像Ｄ２は画像Ｄ２Ｂと同じであり、周波数の絶対値がＦｃより大きくなるスペクトル成分に対応した高周波数成分である。したがって第２の中間画像Ｄ２を加算することで周波数の絶対値がＦｃより大きくなる帯域の高周波数成分を与えることができる。周波数の絶対値がＦｃより大きくなる帯域のスペクトル強度もノイズ除去手段Ｕ１での処理によって弱められているので、第２の中間画像Ｄ２を加算することで、ノイズ除去手段Ｕ１によって弱められたスペクトル強度を補うことができる。以上をまとめると、第１の中間画像Ｄ１と第２の中間画像Ｄ２を入力画像ＤＩＮに加算することで、ノイズ除去手段Ｕ１によって弱められたあるいは失われた高周波数成分を加算することが可能となる。また、入力画像ＤＩＮに高周波数成分が加算されることにより、画像の解像感を高められる。言い換えるとノイズ除去手段Ｕ１によって解像感の低下が引き起こされたとしても、強調処理手段Ｕ２によって、画像の解像感を高めることができる。

さらに、強調処理手段Ｕ２では、中間画像生成手段１及び中間画像処理手段２において、画像の水平方向に関する処理、垂直方向に関する処理を並列に行っているので、画像の水平方向のみ、あるいは垂直方向のみに限らず任意の方向に関して上記の効果を得ることができる。
以上が強調処理手段Ｕ２の作用、効果である。

以上をまとめると実施の形態１における画像処理装置では、ノイズ除去手段Ｕ１においてノイズを除去することができるので、強調処理手段Ｕ２において強調処理を行ったとしてもノイズを強調することがない。また、強調処理手段Ｕ２は非線形処理手段２Ａを含むので、ノイズ除去手段Ｕ１によって弱められた高周波数成分を加算することが可能となり、ノイズ除去手段Ｕ１によって解像感の低下が引き起こされたとしても、強調処理手段Ｕ２によって、画像の解像感を高めることができる。言い換えるとノイズを強調することなく、画像の強調処理が可能となり、また、ノイズ除去に伴う解像感の低下も発生しない。

なお、ノイズ除去手段Ｕ１はローパスフィルタによってノイズを取り除くものであればよい。即ち、ノイズ除去手段Ｕ１に別途、原画ＤＯＲＧに含まれるノイズ量を推定する回路を設け、この回路の出力結果に応じて、局所的に低周波数成分通過手段Ｕ１Ａにおけるローパスフィルタ処理を制御する構成などが考えられる。また、εフィルタのようなエッジ保存型のフィルタもローパスフィルタによってノイズを取り除くものであるので、ノイズ除去手段Ｕ１として用いることができる。

また、実施の形態１による画像処理装置は、図１０に示すように画像表示装置の一部として用いることが出来る。例えば、入力端子ＵＮＩＴ０から入力される映像を原画ＤＯＲＧとして実施の形態１による画像処理装置ＵＮＩＴ１に入力し、画像処理装置ＵＮＩＴ１の出力画像ＤＵ２をモニタＵＮＩＴ２上に映し出すといった利用方法が考えられる。

実施の形態２．
図１１は本発明の実施の形態２による画像処理方法における処理の手順を示す図であり、本発明の実施の形態２による画像処理方法は、ノイズ除去ステップＳＴ０１及び強調処理ステップＳＴ０２を含む。

ノイズ除去ステップＳＴ０１は低周波数成分通過ステップＳＴ０１Ａを含み、低周波数成分通過ステップＳＴ０１Ａは図示しない画像入力ステップにて入力された入力画像ＤＯＲＧに対し、ローパスフィルタ処理を行うことでノイズ処理を行い、ノイズ除去画像ＤＵ１を生成する。
以上がノイズ除去ステップＳＴ０１の動作であり、その動作はノイズ除去手段Ｕ１と同等である。

図１２は強調処理ステップＳＴ０２における処理手順を示す図であり、強調処理ステップＳＴ０２は、中間画像生成ステップＳＴ１、中間画像処理ステップＳＴ２及び加算ステップＳＴ３を含む。

中間画像生成ステップＳＴ１は図１３に示すように、高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａ及び低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂを含む。

高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａは水平方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａｈ及び垂直方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａｖを含み、低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂは水平方向低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂｈ及び垂直方向高周波巣成分画像ＳＴ１Ｂｖを含む。

中間画像処理ステップＳＴ２は図１４に示すように、非線形処理ステップＳＴ２Ａ及び高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂを含む。

非線形処理ステップＳＴ２Ａは水平方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｈ及び垂直方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｖを含み、高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂは水平方向高周波数成分通過ステップＳＴ２Ｂｈ及び垂直方向高周波数成分通過ステップＳＴ２Ｂｖを含む。

水平方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｈは図１５に示すように、ゼロクロス判定ステップＳＴ３１１ｈ及び信号増幅ステップＳＴ３１２ｈを含み、垂直方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｖは図１６に示すように、ゼロクロス判定ステップＳＴ３１１ｖ及び信号増幅ステップＳＴ３１２ｖを含む。

まず、図１３のフロー図に従って中間画像生成ステップＳＴ１の動作について説明する。
高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａでは、ノイズ除去画像ＤＵ１に対し、以下のような処理が行われる。まず、水平方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａｈでは、水平方向のハイパスフィルタ処理によって、ノイズ除去画像ＤＵ１から水平方向の高周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ａｈを生成する。垂直方向高周波数成分画像ステップＳＴ１Ａｖでは、垂直方向のハイパスフィルタ処理によって、ノイズ除去画像ＤＵ１から垂直方向の高周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ａｖを生成する。即ち、高周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ａは、ノイズ除去画像ＤＵ１から、画像Ｄ１Ａｈ及び画像Ｄ１Ａｖから成る画像Ｄ１Ａを生成する。この動作は高周波数成分画像生成手段１Ａと同等である。

低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂでは、画像Ｄ１Ａに対し、以下のような処理が行われる。まず、水平方向低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂｈでは、水平方向のローパスフィルタ処理によって、画像Ｄ１Ａｈから水平方向の低周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ｂｈを生成する。垂直方向低周波数成分画像生成ステップＳＴＢｖでは、垂直方向のローパスフィルタ処理によって、画像Ｄ１Ａｖから垂直方向の低周波数成分を取り出した画像Ｄ１Ｂｖを生成する。即ち、低周波数成分画像生成ステップＳＴ１Ｂは、画像Ｄ１Ａから、画像Ｄ１Ｂｈ及び画像Ｄ１Ｂｖから成る画像Ｄ１Ｂを生成する。この動作は低周波数成分画像生成手段１Ｂと同等である。

以上が中間画像生成ステップＳＴ１の動作であり、中間画像生成ステップＳＴ１は画像Ｄ１Ｂｈを画像Ｄ１ｈとし、画像Ｄ１Ｂｖを画像Ｄ１ｖとし、画像Ｄ１ｈ及び画像Ｄ１ｖから成る第１の中間画像Ｄ１を出力する。以上の動作は中間画像生成手段１と同等である。

次に図１４〜図１６のフロー図に従って中間画像処理ステップＳＴ２の動作について説明する。
まず、非線形処理ステップＳＴ２Ａでは第１の中間画像Ｄ１に対し、以下のような処理を行う。
まず、水平方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｈでは、図１５に示すフロー図に従った処理で画像Ｄ１ｈから画像Ｄ２Ａｈを生成する。図１５に示すフロー図での処理は以下の通りである。まず、ゼロクロス判定ステップＳＴ３１１ｈでは、画像Ｄ１ｈにおける画素値の変化を水平方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値へあるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、ゼロクロス点の左右に位置する画素を信号増幅ステップＳＴ３１２ｈに通知する。信号増幅ステップＳＴ３１２ｈでは画像Ｄ１ｈについて、ゼロクロス点の左右に位置すると通知された画素の画素値を増幅し、その画像を画像Ｄ２Ａｈとして出力する。即ち、非線形処理ステップＳＴ２Ａｈは、画像Ｄ１ｈに対し、水平方向非線形処理手段２Ａｈと同様の処理を行い、画像Ｄ２Ａｈを生成する。

次に、垂直方向非線形処理ステップＳＴ２Ａｖでは、図１６に示すフロー図に従った処理で画像Ｄ１ｖから画像Ｄ２Ａｖを生成する。図１６に示すフローでの処理は以下の通りである。まず、ゼロクロス判定ステップＳＴ３１１ｖでは、画像Ｄ１ｖにおける画素値の変化を垂直方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値へあるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、ゼロクロス点の上下に位置する画素を信号増幅ステップＳＴ３１２ｖに通知する。信号増幅ステップＳＴ３１２ｖでは画像Ｄ１ｖについて、ゼロクロス点の上下に位置すると通知された画素の画素値を増幅し、その画像を画像Ｄ２Ａｖとして出力する。即ち、非線形処理ステップＳＴ２Ａｖは、画像Ｄ１ｖに対し、垂直方向非線形処理手段２Ａｖと同様の処理を行い、画像Ｄ２Ａｖを生成する。

以上が非線形処理ステップＳＴ２Ａの動作であり、非線形処理ステップＳＴ２Ａは画像Ｄ２Ａｈ及び画像Ｄ２Ａｖから成る画像Ｄ２Ａを生成する。その動作は非線形処理手段２Ａと同等である。

次に、高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂでは画像Ｄ２Ａに対し、以下の様な処理を行う。
まず、水平方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂｈでは、画像Ｄ２Ａｈに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ２Ｂｈを生成する。即ち、水平方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂｈは、水平方向高周波数成分画像生成手段２Ｂｈと同様の処理を行う。

次に、垂直方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂｖでは、画像Ｄ２Ａｖに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ２Ｂｖを生成する。即ち、垂直方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂｖは、垂直方向高周波数成分画像生成手段２Ｂｖと同様の処理を行う。

以上が高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂの動作であり、高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂは画像Ｄ２Ｂｈ及び画像Ｄ２Ｂｖから成る画像Ｄ２Ｂを生成する。その動作は高周波数成分画像生成手段２Ｂと同等である。

以上が中間画像処理ステップＳＴ２の動作であり、中間画像処理ステップＳＴ２は画像Ｄ２Ｂを第２の中間画像Ｄ２として出力する。この動作は中間画像処理手段２と同等である。

加算ステップＳＴ３はノイズ除去画像ＤＵ１と第１の中間画像Ｄ１と第２の中間画像Ｄ２を加算し、出力画像ＤＯＵＴを生成する。そして出力画像ＤＯＵＴが実施の形態２における画像処理方法の最終出力画像として出力される。即ち、加算ステップＳＴ３の動作は加算手段４の動作と同等である。
以上が強調処理ステップＳＴ０２の動作であり、その動作は強調処理手段２と同等である。

以上が実施の形態２における画像処理方法の動作であり、その動作は実施の形態１で説明した画像処理装置と同等である。

実施の形態２における画像処理方法の動作はその説明から明らかなように、実施の形態１における画像処理装置と同等である。したがって実施の形態２における画像処理方法は、実施の形態１における画像処理装置と同様の効果を持つ。

また、実施の形態２における画像処理方法は画像表示装置あるいは画像表示方法の一部として用いることができる。例えば図１０に示した画像処理装置ＵＮＩＴ１内部で実施の形態２における画像処理方法によって処理された画像ＤＵ２を生成するようにすればよい。

ＤＯＲＧ 原画、 Ｕ１Ａ 低周波数成分通過手段、 Ｕ１ ノイズ除去手段、 ＤＵ１ ノイズ除去画像、 １ 中間画像生成手段、 Ｄ１ 第１の中間画像、 ２ 中間画像処理手段、 ２Ａ 非線形処理手段。

Claims (9)

1. 入力画像に含まれるノイズを除去したノイズ除去画像を出力するノイズ除去手段と、
   前記ノイズ除去画像に強調処理を行った強調処理画像を出力する強調処理手段を含む画像処理装置において、
   前記ノイズ除去手段は、
   前記入力画像に対し、ローパスフィルタ処理を行う低周波数成分通過手段を有し、
   前記強調処理手段は、
   前記ノイズ除去画像から特定の周波数帯域の近傍の成分を取り出した第１の中間画像を生成する中間画像生成手段と、
   前記第１の中間画像の画素に応じて処理の内容を変化させる非線形処理手段を含む中間画像処理手段を有する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記中間画像生成手段は、
   前記入力画像の高周波数成分のみを取り出した第１の高周波数成分画像を生成する第１の高周波数成分画像生成手段と、
   前記第１の高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出す低周波数成分画像生成手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記非線形処理手段は、
   前記第１の中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した非線形処理画像を生成するものであって、
   前記中間画像処理手段は、
   前記非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の中間画像を生成する第２の高周波数成分画像生成手段をさらに有し、
   前記強調処理手段は、前記第１の中間画像と前記第２の中間画像を前記ノイズ除去画像に対し加算する加算手段をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記第１の高周波数成分画像生成手段は、
   前記入力画像の各画素の水平方向の近傍に存在する画素を用いて高周波数成分を取り出した第１の水平方向高周波数成分画像を生成する第１の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
   前記入力画像の各画素の垂直方向の近傍に存在する画素を用いて高周波数成分を取り出した第１の垂直方向高周波数成分画像を生成する第１の垂直方向高周波数成分画像生成手段を有し、
   前記低周波数成分画像生成手段は、
   前記第１の水平方向高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出した第１の水平方向中間画像を生成する水平方向低周波数成分画像生成手段と、
   前記第１の垂直方向高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出した第１の垂直方向中間画像を生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記第１の中間画像が、
   前記第１の水平方向中間画像及び前記第１の垂直方向中間画像から成り、
   前記非線形処理手段は、
   前記第１の水平方向中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した水平方向非線形処理画像を生成する水平方向非線形処理手段と、
   前記第１の垂直方向中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した垂直方向非線形処理画像を生成する垂直方向非線形処理手段を有し、
   前記第２の高周波数成分画像生成手段は、
   前記水平方向非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の水平方向高周波数成分画像を生成する第２の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
   前記垂直方向非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の垂直方向高周波数成分画像を生成する第２の垂直方向高周波数成分画像生成手段を有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記水平方向非線形処理手段は、
   前記第１の水平方向中間画像の画素値が正から負へもしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する水平方向ゼロクロス点判定手段と、
   前記水平方向ゼロクロス点判定手段の判定結果に応じて前記第１の水平方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定する水平方向信号増幅手段を有し、
   前記垂直方向非線形処理手段は、
   前記第１の垂直方向中間画像の画素値が正から負へもしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する垂直方向ゼロクロス点判定手段と、
   前記垂直方向ゼロクロス点判定手段の判定結果に応じて前記第１の垂直方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定する垂直方向信号増幅手段を有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の画像処理装置を備えたことを特徴とする画像表示装置。
8. 入力画像に含まれるノイズを除去したノイズ除去画像を出力するノイズ除去ステップと、
   前記ノイズ除去画像に強調処理を行った強調処理画像を出力する強調処理ステップを含む画像処理方法において、
   前記ノイズ除去ステップは、
   前記入力画像に対し、ローパスフィルタ処理を行う低周波数成分通過ステップを有し、
   前記強調処理ステップは、
   前記ノイズ除去画像から特定の周波数帯域の近傍の成分を取り出した第１の中間画像を生成する中間画像生成ステップと、
   前記第１の中間画像の画素に応じて処理の内容を変化させる非線形処理ステップを含む中間画像処理ステップを有する
   ことを特徴とする画像処理方法。
9. 請求項８に記載の画像処理方法を含むことを特徴とする画像表示方法。

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