JP2011049965A - 画像処理装置及び方法並びに画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 映像入力信号にノイズ成分が多い場合、一様に強調処理を行うとノイズ成分に不必要な強調がおこなわれ、出力画像の不具合となることを防止する。
【解決手段】 映像入力信号に含まれるノイズの量をノイズ検出手段１３により検出してノイズ検出信号ＮＤを得る。また、映像入力信号は、ノイズ低減手段１２によりノイズ検出信号ＮＤに応じてノイズが低減され、強調処理手段１１の入力画像ＤＩＮとなる。強調処理手段１１では、入力画像ＤＩＮ１１から中間画像生成手段１１１により特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した第１の中間画像を生成し、中間画像生成手段１１２により第１の中間画像に非線形処理を施して得られた高周波数成分の画像と第１の中間画像とにノイズ検出信号ＮＤに応じたコアリング処理を行い、夫々を加算して第２の中間画像を生成し、加算手段１１３により入力画像ＤＩＮ１１と第２の中間画像を加算して映像出力信号を生成する。
【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これらを用いた画像表示装置に関し、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、ノイズの量を検出した後、解像感の高い出力画像を得るよう画像の強調処理を行い、検出したノイズ量に応じて高周波数成分とした抽出した信号における微小信号を除去する閾値を、検出したノイズ量に応じて変更するものである。

一般に映像信号に対し適宜信号処理を施した後、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、所望とする周波数帯域の細部画像に対する強調係数をその所望とする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、所望とする周波数帯域を強調している。

特開平９−４４６５１公報（段落００３１）

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不可能であった。

例えば、入力画像として拡大処理を受けた画像が入力される場合、入力画像の周波数スペクトルの高周波数成分側には、拡大処理前の画像の周波数スペクトルの一部が折り返した成分（折り返し成分）が現れる。したがって単純に高周波数成分を強調するとこの折り返し成分を強調してしまい、不適切な処理となる。また、周波数帯域を限定し、折り返し成分を含まない周波数帯域のみを強調すると、周波数スペクトルで考えた場合、高周波数成分側の強調を避けることになり、結果的に不十分な強調処理となってしまう。

また、入力画像にノイズが含まれている場合、細部画像の周波数帯域に重なるノイズを強調してしまう。

また、入力画像にノイズが含まれている場合に、先にノイズ処理を用いて入力画像に含まれるノイズを取り除くと、高周波数成分側の周波数スペクトルもノイズ処理によって失ってしまう。したがって高周波数成分を取り出そうとしても、取り出すことができず、十分に画像の強調処理を行えないことがある。

本発明の画像処理装置は、入力画像に含まれるノイズの量を検出するノイズ検出手段と、前記ノイズ検出手段において検出したノイズ量に応じて低減するノイズを調整するノイズ低減手段と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と前記ノイズ検出手段からのノイズ量を示す制御信号を受けてコアリングの閾値を変更するコアリング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、入力画像にノイズが含まれていても、ノイズを増加あるいは強調してしまうことなく、十分に画像の強調処理を行うことができる。

本発明の実施の形態１による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１１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１１２Ａｈ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１１２Ａｖの構成例を示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、コアリング処理に対する入力信号及びコアリング処理による出力信号を示す図である。 図１のノイズ検出手段１３の構成例を示すブロック図である。 図１のノイズ低減手段１２の構成例を示すブロック図である。 本発明による画像処理装置を用いた画像表示装置の構成例を示すブロック図である。 図８の画像拡大手段２の構成例を示すブロック図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、図９の画像拡大手段２の動作を示す画素配置図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図９の画像拡大手段２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、図２の第１の中間画像生成手段１１１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）〜（Ｃ）は、図２の第２の中間画像生成手段１１２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）〜（Ｃ）は、ステップエッジと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ときに得られる、相連続する画素の信号の値を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、ステップエッジと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ときに得られる、相連続する画素の信号の値を示す図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は、図２の第１の中間画像生成手段１１１及び第２の中間画像生成手段１１２の動作を説明するための、相連続する画素の信号の値を示す図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、第１の中間画像生成手段１１１及び第２の中間画像生成手段１１２の動作を説明するための、相連続する画素の信号の値を示す図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、コアリング手段１１２Ｃ及び１１２Ｄの動作を説明するための、相連続する画素の信号の値を示す図である。 本発明の実施の形態１による画像処理装置の別の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１による画像処理装置の別の構成における加重加算手段１１２ＥＡの構成図である。 本発明の実施の形態２による画像処理方法を示すフロー図である。 強調処理ステップの動作を説明するためのフロー図である。 高周波数成分画像生成ステップの動作を説明するためのフロー図である。 低周波数成分画像生成ステップの動作を説明するためのフロー図である。 非線形処理ステップの動作を説明するためのフロー図である。 高周波数成分画像生成ステップの動作を説明するためのフロー図である。 水平方向非線形処理ステップの動作を説明するためのフロー図である。 垂直方向非線形処理ステップの動作を説明するためのフロー図である。 コアリング処理ステップ動作を説明するためのフロー図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による画像処理装置の構成例を示す図であり、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る。

本発明の画像処理装置は、入力信号をノイズ検出手段１３へ入力し、検出したノイズ量に応じた制御信号を出力する。入力信号からノイズを低減するノイズ低減手段１２においては、前記ノイズ検出手段１３からの制御信号を受け、これに応じて、ノイズ量が多い場合ノイズの低減効果が大きいように調整し、処理を行った信号を強調処理手段１１により信号処理をおこない、強調処理手段１１においても、前記ノイズ検出手段１３からの制御信号を受け閾値を変更するようなコアリング処理をおこなう。

図２は、図１における強調処理手段１１の構成を表す図である。強調処理手段１１は入力信号ＤＩＮ１１から特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した中間画像Ｄ１１１を生成する中間画像生成手段１１１、画像Ｄ１に後述する処理を行った中間画像Ｄ１１２を生成する中間画像生成手段１１２、入力信号ＤＩＮ１１と中間画像Ｄ１１２を加算する加算手段１１３からなり、加算手段１１３にて入力信号ＤＩＮ１１と中間画像Ｄ１１２を加算した結果が出力信号ＤＯＵＴとして出力される。

中間画像生成手段１１１は入力信号ＤＩＮ１１から高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１１Ａを生成する高周波数成分画像生成手段１１１Ａ、画像Ｄ１１１Ａの低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１１Ｂを生成する低周波数成分画像生成手段１１１Ｂからなる。中間画像生成手段１１１からは画像Ｄ１１１Ｂが中間画像Ｄ１１１として出力される。

中間画像生成手段１１２は中間画像Ｄ１１１に対し、後述する非線形処理を行った画像Ｄ１１２Ａを出力する非線形処理手段１１２Ａ、画像Ｄ１１２Ａの高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１２Ｂを出力する高周波数成分画像生成手段１１２Ｂ、画像Ｄ１１２Ｂについてコアリング処理をおこなうコアリング手段１１２Ｃ、画像Ｄ１１１についてコアリング処理をおこなうコアリング手段１１２Ｄ、中間画像Ｄ１１２Ｃと画像Ｄ１１２Ｄを加算した画像Ｄ１１２Ｅを出力する加算手段１１２Ｅからなる。中間画像生成手段１１２からは画像Ｄ１１２Ｅが中間画像Ｄ１１２として出力される。

以下、本発明の実施の形態１による画像処理装置の詳細な動作について説明を行う。
まず、第１の中間画像生成手段１１１の詳細な動作について説明する。
第１の中間画像生成手段１１１は、高周波数成分画像生成手段１１１Ａにおいて、入力画像ＤＩＮ１１の高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１１Ａ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。なお、高周波数成分の取り出しは画像の水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち高周波数成分画像生成手段１１１Ａは、入力画像ＤＩＮ１１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高周波数成分を取り出した画像Ｄ１１１Ａｈを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段１１１Ａｈ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高周波数成分を取り出した画像Ｄ１１１Ａｖを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段１１１Ａｖからなり、画像Ｄ１１１Ａは画像Ｄ１１１Ａｈと画像Ｄ１１１Ａｖからなる。

次に、第１の中間画像生成手段１１１は、低周波数成分画像生成手段１１１Ｂにおいて、画像Ｄ１１１Ａの低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１１Ｂ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。なお、低周波数成分の取り出しは水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち低周波数成分画像生成手段１１１Ｂは、画像Ｄ１１１Ａｈに対し水平方向のローパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１１１Ｂｈを生成する水平方向低周波数成分画像生成手段１１１Ｂと、画像Ｄ１１１Ａｖに対し垂直方向のローパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１１１Ｂｖを生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段１１１Ｂｖからなり、画像Ｄ１１１Ｂは画像Ｄ１１１Ｂｈと画像Ｄ１１１Ｂｖからなる。そして、中間画像生成手段１１１からは、画像Ｄ１１１Ｂが中間画像Ｄ１１１として出力される。なお、中間画像Ｄ１１１は、画像Ｄ１１１Ｂｈに相当する画像Ｄ１１１ｈ、画像Ｄ１１１Ｂｖに相当する画像Ｄ１１１ｖからなる。

次に、第２の中間画像生成手段１１２の詳細な動作について説明する。
まず、第２の中間画像生成手段１１２は、非線形処理手段１１２Ａにおいて、中間画像Ｄ１１１に対して後述する非線形処理を行った画像Ｄ１１２Ａを生成する。非線形処理は、水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち非線形処理手段１１２Ａは、画像Ｄ１１１Ｂｈに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ１１２Ａｈを生成する水平方向非線形処理手段１１２Ａｈと、画像Ｄ１１１Ｂｖに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ１１２Ａｖを生成する垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖからなり、画像Ｄ１１２Ａは画像Ｄ１１２Ａｈと画像Ｄ１１２Ａｖからなる。

非線形処理手段１１２Ａの動作についてさらに詳しく説明する。非線形処理手段１１２Ａは同様の構成からなる水平方向非線形処理手段１１２Ａｈ、垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖを備える。ここで、水平方向非線形処理手段１１２Ａｈは水平方向の処理を行い、垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖ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１１２Ａｈの構成を表す図である。水平方向非線形処理手段１１２Ａｈはゼロクロス判定手段１１２Ａｈ１、信号増幅手段１１２Ａｈ２を備える。なお、非線形処理手段１１２Ａｈには、画像Ｄ１１１ｈが入力画像ＤＩＮ１１２Ａｈ１として入力される。

ゼロクロス判定手段１１２Ａｈ１は入力画像ＤＩＮ１１２Ａｈ１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Ｄ１１２Ａｈ１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１１２Ａｈ２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１１２Ａｈ内のゼロクロス判定手段１１２Ａｈ１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１１２Ａｈ２は信号Ｄ１１２Ａｈ１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Ｄ１１２Ａｈ２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。

水平方向非線形処理手段１１２Ａｈからは画像Ｄ１１２Ａｈとして非線形処理画像Ｄ１１２Ａｈ２が出力される。

図４は垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖの構成を表す図である。図示の垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖはゼロクロス判定手段１１２Ａｖ１と、信号増幅手段１１２Ａｖ２とを備える。非線形処理手段１１２Ａｖには、画像Ｄ１１１ｖが入力画像ＤＩＮ１１２Ａｖ１として入力される。

ゼロクロス判定手段１１２Ａｖ１は入力画像ＤＩＮ１１２Ａｖ１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Ｄ１１２Ａｖ１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１１２Ａｖ２に伝達する。垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖのゼロクロス判定手段１１２Ａｖ１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１１２Ａｖ２は信号Ｄ１１２Ａｖ２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Ｄ１１２Ａｖ２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１１２Ａの動作である。

次に第２の中間画像生成手段１１２は、高周波数成分画像生成手段１１２Ｂにおいて、画像Ｄ１１２Ａの第３の周波数以上の高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１２Ｂ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１１２Ｂは、画像Ｄ１１２Ａｈ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Ｄ１１２Ｂｈを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段１１２Ｂｈと、画像Ｄ１１２Ａｖ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Ｄ１１２Ｂｖを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段１１２Ｂｖとを有し、画像Ｄ１１２Ｂは画像Ｄ１１２Ｂｈと画像Ｄ１１２Ｂｖとから成る。

次に、第１のコアリング手段１１２Ｄの詳細な動作について説明する。
コアリング手段１１２Ｄは、第１の中間画像Ｄ１１１に対して微小な振動を抑制するコアリング処理を行う。ここで第１の中間画像は、画像Ｄ１１１ｈと画像Ｄ１１１ｖとから成るので、水平方向コアリング手段１１２Ｄｈが画像Ｄ１１１ｈに対してコアリング処理を行って画像Ｄ１１２Ｄｈを生成し、垂直方向コアリング手段１１２Ｄｖが画像Ｄ１１１ｖに対してコアリング処理を行って画像Ｄ１１２Ｄｖを生成する。そして画像Ｄ１１２Ｄｈと画像Ｄ１１２Ｄｖが中間画像Ｄ１１２Ｄとして第１のコアリング手段１１２Ｄから出力される。

図５（Ａ）及び（Ｂ）を参照して微小な振動を抑制するコアリング処理についてさらに詳しく説明する。
図５（Ａ）はコアリング処理に対する入力信号を、図５（Ｂ）がコアリング処理による出力信号を表す。コアリング処理に対する入力値をＤＡＴＡＩＮ、コアリング処理による出力値をＤＡＴＡＯＵＴとするとＤＡＴＡＩＮとＤＡＴＡＯＵＴの関係は、

と表される。ここでＴＨｐは正の値をとる閾値を、ＴＨｍは負の値をとる閾値を表す。

図５（Ａ）と図５（Ｂ）を比較すると明らかにコアリング処理によって微小な振動（閾値ＴＨｐから閾値ＴＨｍで表される範囲の振動）が抑えられている。即ち、コアリング処理によって、微小な振動を抑えることが可能である。

なおここでの処理は式（１）で説明したコアリング処理に限らず、微小な振動を抑える処理であればよい。
以上が第１のコアリング手段１１２Ｄの動作である。

次に、第２のコアリング手段１１２Ｃの動作について説明する。第２のコアリング手段は、入力信号が中間画像Ｄ１１２Ｂとなっている以外は第１のコアリング手段と同様の構成となっており、第２のコアリング手段１１２Ｃは、第１のコアリング手段１１２Ｄが中間画像Ｄ１１１に対して行ったものと同じ処理を、中間画像Ｄ１１２Ｂに対して行って得た中間画像Ｄ１１２Ｃを出力する。なお、上述した第１のコアリング手段１１２Ｄの詳細な動作の説明から、第２のコアリング手段１１２Ｃの詳細な動作も明らかであるので、第２のコアリング手段１１２Ｃの詳細な動作の説明は省略する。

加算手段１１２Ｅの動作について説明する。加算手段１１２Ｅは、中間画像Ｄ１１２Ｄと、中間画像Ｄ１１２Ｃを加算した出力画像Ｄ１１２Ｅを生成し、中間画像生成手段１１２の出力画像Ｄ１１２として出力する。中間画像Ｄ１１２Ｄは画像Ｄ１１２Ｄｈ及び画像Ｄ１１２Ｄｖから成っており、中間画像Ｄ１１２Ｃは画像Ｄ１１２Ｃｈ及び画像Ｄ１１２Ｃｖから成っているので、中間画像Ｄ１１２Ｄ、及び中間画像Ｄ１１２Ｃを加算するとは画像Ｄ１１２Ｄｈ、Ｄ１１２Ｄｖ、Ｄ１１２Ｃｈ、及びＤ１１２Ｃｖの全てを加算することを意味する。

最後に加算手段１１３の動作について説明する。加算手段１１３は、入力画像ＤＩＮ１１と中間画像Ｄ１１２を加算した出力画像ＤＯＵＴを生成する。加算手段１１３の出力画像ＤＯＵＴが最終的な出力画像として、画像処理装置から出力される。

以下、本発明における画像処理装置を画像表示装置の一部として利用する例について説明する。この説明を通じて、本発明における画像処理装置の作用、効果も明らかなものとなるであろう。以下の説明では特に断らない限り、Ｆｎという記号は入力画像ＤＩＮ１１のナイキスト周波数を表す。

図８は本発明における画像処理装置を利用した画像表示装置を示し、図示の画像表示装置においては、モニタ３上に原画ＤＯＲＧに対応した画像が表示される。

画像拡大手段２は、原画ＤＯＲＧの画像サイズがモニタ３の画像サイズより小さい場合、原画ＤＯＲＧを拡大した画像Ｄ２を出力する。ここで画像の拡大は例えばバイキュービック法などにより行なうことができる。

本発明における画像処理装置１は、画像Ｄ２に対し、先に説明した処理を行った画像Ｄ１を出力する。そしてモニタ３上には画像Ｄ１が表示される。

以下、原画ＤＯＲＧは、水平方向及び垂直方向ともにその画素数がモニタ３の画素数の半分であるとして、まず画像拡大手段２の動作、作用について説明を行う。

図９は画像拡大手段２の構成及び動作を示す図であり、画像拡大手段２は、水平方向ゼロ挿入手段２１と、水平方向低周波数成分通過手段２２と、垂直方向ゼロ挿入手段２３と、垂直方向低周波数成分通過手段２４とを有する。

水平方向ゼロ挿入手段２１は原画ＤＯＲＧの水平方向に関して画素値０を持つ画素を適宜挿入した（原画ＤＯＲＧの水平方向に隣接する画素列相互間に、画素値０の画素から成る画素列を１列ずつ挿入した）画像Ｄ２１を生成する。水平方向低周波数成分通過手段２２はローパスフィルタ処理により画像Ｄ２１の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ２２を生成する。

垂直方向ゼロ挿入手段２３は画像Ｄ２２の垂直方向に関して画素値０を持つ画素を適宜挿入した（画像Ｄ２２の垂直方向に隣接した画素行相互間に、画素値０の画素から成る画素行を１行ずつ挿入した）画像Ｄ２３を生成する。垂直方向低周波数成分通過手段２４は画像Ｄ２３の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ２４を生成する。

以上により、画像Ｄ２４が原画ＤＯＲＧを水平方向及び垂直方向ともに２倍した画像Ｄ２として、画像拡大手段２から出力される。

図１０（Ａ）〜（Ｅ）は画像拡大手段２の動作を詳しく説明するための図であり、図１０（Ａ）は原画ＤＯＲＧを、図１０（Ｂ）は画像Ｄ２１を、図１０（Ｃ）は画像Ｄ２２を、図１０（Ｄ）は画像Ｄ２３を、図１０（Ｅ）は画像Ｄ２４を表す。図１０（Ａ）〜（Ｅ）に関して、四角(升目)は画素を表し、その中に書かれた記号あるいは数値は各画素の画素値を表す。

水平方向ゼロ挿入手段２１は図１０（Ａ）に示す原画ＤＯＲＧに対して、水平方向の１画素につき１個、画素値０をもった画素を挿入し（即ち、原画ＤＯＲＧの水平方向に隣接する画素列相互間に一つの、画素値０の画素から成る画素列を挿入し）、図１０（Ｂ）に示す画像Ｄ２１を生成する。水平方向低周波数成分通過手段２２は図１０（Ｂ）に示す画像Ｄ２１に対して、ローパスフィルタ処理を施し、図１０（Ｃ）に示す画像Ｄ２２を生成する。

垂直方向ゼロ挿入手段２３は図１０（Ｃ）に示す画像Ｄ２２に対して、垂直方向の１画素につき１個、画素値０をもった画素を挿入し（即ち、画像Ｄ２２の垂直方向に隣接する画素行相互間に一つの、画素値０の画素から成る画素行を挿入し）、図１０（Ｄ）に示す画像Ｄ２３を生成する。垂直方向低周波数成分通過手段２４は図１０（Ｄ）に示す画像Ｄ２３に対して、ローパスフィルタ処理を施し、図１０（Ｅ）に示す画像Ｄ２４を生成する。以上の処理により原画ＤＯＲＧを水平方向及び垂直方向ともに２倍に拡大した画像Ｄ２４が生成される。

図１１は画像拡大手段２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１１（Ａ）は原画ＤＯＲＧの周波数スペクトル、図１１（Ｂ）は水平方向周波数成分通過手段２２の周波数応答を表している。なお、図１１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。なお原画ＤＯＲＧの画素数は入力画像ＤＩＮ１１の半分となっており、言い換えると原画ＤＯＲＧのサンプリング間隔は入力画像ＤＩＮ１１のサンプリング間隔の２倍になっている。したがって原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数は入力画像ＤＩＮ１１のナイキスト周波数の半分すなわち、Ｆｎ／２となる。

なお、図１１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、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１１（Ａ）のスペクトルＳＰＯのようになる。

画像Ｄ２２の周波数スペクトルについて説明する。画像Ｄ２１に対し、ローパスフィルタ処理を行うことで、画像Ｄ２２が得られる。したがって画像Ｄ２２の周波数スペクトルは画像Ｄ２２に示すように、スペクトルＳＰＯの強度がある程度落ちたスペクトルＳＰ１からなる。なお一般に、ローパスフィルタの周波数応答は周波数が高くなるほど低くなる。従って、スペクトルＳＰ１の強度をスペクトルＳＰＯと比較すると、水平方向低周波数成分通過手段２２によって、高周波数成分側、すなわち周波数が±Ｆｎ／２近傍でのスペクトル強度が減少したものとなる。

また、画像拡大手段２による処理のうち、垂直方向ゼロ挿入手段２３および垂直方向低周波数成分通過手段２４による処理について、その周波数空間上での作用についての説明は省略するが、その処理の内容から、垂直方向の空間周波数を表す軸方向に対して、図１０を用いて説明した内容と同様の作用があることは容易に理解できる。すなわち、画像Ｄ２４の周波数スペクトルは、図１１（Ｂ）に示した周波数スペクトルが２次元上に広がったものとなる。

以下、本発明における画像処理装置の作用、効果について説明する。
図１２（Ａ）〜（Ｅ）は入力画像ＤＩＮ１１として原画ＤＯＲＧを拡大して得られた画像Ｄ２４が入力された場合の、入力画像ＤＩＮ１１から中間画像Ｄ１１１を生成する際の作用、効果を模式的に表した図であり、図１２（Ａ）は入力画像ＤＩＮ１１の周波数スペクトルを、図１２（Ｂ）は高周波数成分画像生成手段１１１Ａの周波数応答を、図１２（Ｃ）は低周波数成分画像生成手段１１１Ｂの周波数応答を、図１２（Ｄ）は中間画像生成手段１１１の周波数応答を、図１２（Ｅ）は中間画像Ｄ１１１の周波数スペクトルを表す。なお、図１２においても図１１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１２（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ＤＩＮ１１の周波数スペクトルについて説明する。画像Ｄ１２が入力画像ＤＩＮ１１として入力されるので、入力画像ＤＩＮ１１の周波数スペクトルは図１２（Ａ）に示すように、周波数スペクトルは図１１（Ｂ）で説明したものと同じ形状となり、原画ＤＯＲＧのスペクトルＳＰＯの強度がある程度落ちたスペクトルＳＰ１となる。

次に、高周波数成分画像生成手段１１１Ａ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１１１Ａ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１２（Ｂ）に示すように周波数が低くなるほど低くなる。

次に、低周波数成分画像生成手段１１１Ｂ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１１１Ｂ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１２（Ｃ）に示すように周波数が高くなるほど低くなる。

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ＤＩＮ１１が持つ周波数成分のうち、図１２（Ｄ）に示された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１１１内の高周波数成分画像生成手段１１１Ａで弱められる。一方、図１２（Ｄ）に示された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１１１内の低周波数成分画像生成手段１１１Ｂで弱められる。したがって、中間画像生成手段１１１の周波数応答は、図１２（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ＲＭ１にピークを持ったものとなる。

次に、中間画像Ｄ１の周波数スペクトルについて説明する。図１２（Ａ）に示す周波数スペクトルを持つ入力画像ＤＩＮ１１が、図１２（Ｄ）に示した周波数応答を持つ中間画像生成手段１１１を通過することで、中間画像Ｄ１１１が得られる。そして中間画像生成手段１１１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、中間画像Ｄ１１１の周波数スペクトルは、入力画像ＤＩＮ１１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。従って中間画像Ｄ１１１は入力画像ＤＩＮ１１の持つ高周波数成分となる。

図１３（Ａ）〜（Ｃ）は中間画像生成手段１１２の作用、効果を表した図であり、図１３（Ａ）は非線形処理画像Ｄ１１２Ａの周波数スペクトルを、図１３（Ｂ）は高周波数成分画像１１２Ｂの周波数応答を、図１３（Ｃ）は画像Ｄ１１２Ｂの周波数スペクトルを表す。なお、図１３では、図１２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Ｄ１１２Ａ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１３（Ａ）はその様子を模式的に表した図である。画像Ｄ１１２Ｂは非線形処理画像Ｄ１１２Ａが高周波数成分画像生成手段１１２Ｂ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１１２Ｂは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１３（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Ｄ１１２Ｂの周波数スペクトルは図１３（Ｃ）に示すように非線形処理画像Ｄ１１２Ａの周波数スペクトルから低周波数成分側の領域ＲＬ２に相当する成分を取り除いたものとなる。言い換えると、非線形処理手段１１２Ａ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１１２Ｂには非線形処理手段１１２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。

上記の作用、効果について、サンプリング間隔の長さが２倍の場合を、上記のように高周波成分が劣化し、画像がぼやけた場合とみなして、これを例に用いて詳しく説明する。

図１４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について表した図である。図１４（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１４（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１４（Ｃ）は図１４（Ｂ）に表された信号の高周波数成分を表している。一方、図１５（Ａ）はステップエッジとサンプリング間隔Ｓ１より間隔の広いサンプリング間隔Ｓ２を表しており、図１５（Ｂ）は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際に得られる信号を表しており、図１５（Ｃ）は図１５（Ｂ）に表された信号の高周波数成分を表している。なお、以下の説明ではサンプリング間隔Ｓ２の長さはサンプリング間隔Ｓ１の長さの２倍であるとする。

図１４（Ｃ）、図１５（Ｃ）に表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、サンプリング間隔が短いほど急になり、かつゼロクロス点Ｚ近傍での局所的な最大値、最小値を与える点の位置も、サンプリング間隔が短いほどゼロクロス点Ｚに近づく。

すなわち、サンプリング間隔が変わっても、エッジ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、サンプリング間隔が小さくなるほど（あるいは解像度が上がるほど）エッジ近傍での高周波数成分の傾きは急になり、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に近づく。

図１６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が２倍に拡大された後、本発明における映像記録装置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１１１および中間画像生成手段１１２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１１１および中間画像生成手段１１２内部の処理は水平方向、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１６では一次元信号を用いて処理の内容を表している。

図１６（Ａ）は、図１５（Ｂ）同様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である。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）に表した信号を２倍に拡大した信号である。すなわち、原画ＤＯＲＧに図１６（Ａ）に示すようなエッジが含まれる場合、入力画像ＤＩＮ１１として図１６（Ｂ）に示すような信号が入力される。なお、信号を２倍に拡大するとサンプリング間隔は拡大前の半分になるため、図１６（Ｂ）に表した信号のサンプリング間隔は図１４中のサンプリング間隔Ｓ１と同じになる。また、図１６（Ａ）において座標Ｐ３で表される位置はエッジ信号の低輝度側の境界部分であり、座標Ｐ４で表される位置はエッジ信号の高輝度側の境界である。

図１６（Ｃ）は図１６（Ｂ）に表した信号の高周波数成分を表した信号、すなわち高周波数成分画像生成手段１１１Ａから出力される画像Ｄ１１１Ａに相当する信号である。なお、画像Ｄ１１１Ａは、入力画像ＤＩＮ１１の高周波数成分を取り出したものなので、その中には折り返し成分も含まれている。

図１６（Ｄ）は図１６（Ｃ）に表した信号の低周波数成分を表した信号、すなわち低周波数成分画像生成手段１１１Ｂから出力される画像Ｄ１１１Ｂに相当する信号である。なお先に述べたとおり画像Ｄ１１１Ｂが中間画像Ｄ１１１として出力されるので、図１６（Ｄ）は中間画像Ｄ１１１にも相当する。図１６（Ｄ）に示すとおり、中間画像Ｄ１１１においてゼロクロス点Ｚ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１５（Ｃ）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１６（Ｅ）は、図１６（Ｄ）に表した信号に対する非線形処理手段１１２Ａに入力された際の出力信号、すなわち、中間画像Ｄ１１１が入力された場合に非線形処理手段１１２Ａから出力される画像Ｄ１１２Ａを表している。非線形処理手段１１２Ａ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Ｄ１１２Ａは図１６（Ｅ）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１１２Ａ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。すなわち非線形処理手段１１２Ａには、中間画像Ｄ１１１には含まれない高周波数成分、すなわち、図１３（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１６（Ｆ）は図１６（Ｅ）に表した信号の高周波数成分を表した信号、すなわち高周波数成分画像生成手段１１２Ｂから出力される画像Ｄ１１２Ｂに相当する信号である。図１６（Ｆ）に示すとおり、画像Ｄ１１２Ｂにおいてゼロクロス点Ｚ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１４（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１１２Ａ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１１２Ｂによって取り出され、画像Ｄ１１２Ｂ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Ｄ１１２Ｂはサンプリング間隔Ｓ１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１１２Ｂには非線形処理手段１１２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。

別の言い方をすると、上述のような処理を行い、ゼロクロス点Ｚの近傍でのピークの位置を座標Ｐ１、Ｐ２で表される位置へと変化させることは、サンプリング間隔Ｓ１に対応した周波数成分を生成させることに対応する。

以上が第２の中間画像生成手段１１２の効果であり、まとめると、第２の中間画像生成手段１１２内の非線形処理手段１１２Ａ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、第２の中間画像生成手段１１２内の高周波数成分画像生成手段１１２Ｂには非線形処理手段１１２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。第２の中間画像手段１１２は、サンプリング間隔Ｓ１に対応した高周波数成分を持った中間画像Ｄ１１２Ｂを出力する。

ここで中間画像Ｄ１１１及び中間画像Ｄ１１２Ｂを入力画像ＤＩＮ１１に加算することで画像の強調処理を行うことが可能である。
本発明では、中間画像Ｄ１１１及びＤ１１２Ｂを入力画像ＤＩＮ１１に加算するわけではないが、以下、仮に上記の中間画像を加算をした場合に得られる効果について説明し、その後で、上記の中間画像Ｄ１１１及びＤ１１２Ｂの代わりに、中間画像Ｄ１１２Ｄ及びＤ１１２Ｃを加算することによる効果について説明する。

まず、中間画像Ｄ１１１を加算することの効果について述べる。先に述べたとおり中間画像Ｄ１１１は入力画像ＤＩＮ１１の持つ高周波数成分から折り返し成分を取り除いたものであり、図１２（Ｅ）に示すように原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数の近傍の高周波数成分に対応している。図１１（Ｂ）で説明したとおり、原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数の近傍のスペクトル強度は画像拡大手段２での拡大処理によって弱められているので、中間画像Ｄ１１１を加算することで、拡大処理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。また、中間画像Ｄ１から、折り返し成分は取り除かれているので、オーバーシュートやジャギーあるいはリンギングといった偽の信号を強調することはない。

次に中間画像Ｄ１１２Ｂを加算することの効果について述べる。先に述べたとおり中間画像Ｄ１１２Ｂはサンプリング間隔Ｓ１に対応した高周波数成分である。したがって中間画像Ｄ１１２Ｂを加算することで原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数以上の帯域の高周波数成分を与えることができ、従って、画像の解像感を増すことができる。

まとめると中間画像Ｄ１１１と画像Ｄ１１２Ｂを入力画像ＤＩＮ１１に加算することで、折り返し成分を強調することなく高周波数成分を加算することが可能となり、画像の解像感を高めることが可能となる。

ところで、上記の説明の様にして生成した高周波数成分を入力画像に加算することで画像の鮮鋭感を増し、画質を向上することが可能であるが、入力画像にノイズが多く含まれているとノイズが強調され、かえって画質の低下を招くことがある。

図１７（Ａ）〜（Ｅ）は高周波数成分の加算による画質の低下について説明するための図である。
図１７（Ａ）は、図１６（Ｂ）と同様、ステップエッジ信号をサンプリングした後、２倍に拡大した画像を表す。ただし、図１６（Ｂ）と違い区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２で示された領域にノイズが存在する。また、座標Ｚ０はステップエッジ信号の中心部分を表す。以下、入力画像ＤＩＮ１１として図１７（Ａ）に示された画像が入力される場合を考える。

なお、図１７（Ａ）では便宜的に区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２にノイズとして１画素ごとに増減を繰り返す微小な振動（２画素周期の振動）が描かれているが、ノイズの種類はこれに限定されるわけではない。即ち振動の周期は２画素に限定されず、また、１種類でもない。言い換えれば複数の周期の振動が合成されたものでもよい。たとえばあらゆる周期のノイズが合成された例としては白色雑音がある。またノイズは周期的なものに限定されず、ソルトアンドペッパーノイズのような単発的なものでもよい。

図１７（Ｂ）は、このとき得られる画像Ｄ１１１Ａを示す図である。画像Ｄ１１１Ａは、図１６（Ｃ）を参照して説明した場合とほぼ同形状となるが、図１６（Ｃ）と違い、区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に、入力画像ＤＩＮ１１が区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に持っているノイズに起因する微小な振動が存在する。即ち、入力画像ＤＩＮ１１に含まれるノイズの一部が高周波数成分画像生成手段１１１Ａ内のハイパスフィルタを通過するため、区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に微小な振動が生じる。

図１７（Ｃ）は、このとき得られる中間画像Ｄ１１１を示す図である。中間画像Ｄ１１１は、図１６（Ｄ）を参照して説明した場合とほぼ同形状となるが、図１６（Ｄ）と違い区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２で示された領域に微小な振動が存在する。これは画像Ｄ１１１Ａに含まれる微小な振動の一部が低周波数成分画像生成手段１１１Ｂ内のローパスフィルタを通過するためである。

以上の説明を言い換えると、中間画像Ｄ１１１には、入力画像ＤＩＮ１１に含まれるノイズのうち、図１２（Ｄ）中に領域ＲＭ１で示した周波数帯域を通過したものが含まれる。

図１７（Ｄ）は、このとき得られる画像Ｄ１１２Ａを示す図である。中間画像Ｄ１１２Ａは、図１６（Ｅ）を参照して説明した場合とほぼ同形状となるが、図１６（Ｅ）と違い区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に微小な振動が存在する。これは中間画像Ｄ１１１に含まれる微小な振動に起因するものである。また、中間画像Ｄ１１１の区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２の間に存在する微小な振動の中にはその値が正の値から負の値または負の値から正の値へと変化するゼロクロス点が多く含まれるので、その振動は非線形処理手段１１２Ａでの非線形処理によって増幅されることとなる。

図１７（Ｅ）は、このとき得られる中間画像Ｄ１１２Ｂを示す図である。中間画像Ｄ１１２Ｂは、図１６（Ｆ）を参照して説明した場合とほぼ同形状となるが、図１６（Ｆ）と違い区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に微小な振動が存在する。これは画像Ｄ１１２Ａに含まれる微小な振動の一部が高周波数成分画像生成手段１１２Ｂ内のハイパスフィルタを通過するためである。

図１７（Ａ）に示す入力画像ＤＩＮ１１に対して、図１７（Ｃ）に示す中間画像Ｄ１１１及び図１７（Ｅ）に示す中間画像Ｄ１１２Ｂを加算することで座標Ｚ０を中心とするステップエッジ信号を強調し、画像の解像感を高めることが可能である。しかしながら同時に区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２では中間画像Ｄ１１１及び中間画像Ｄ１１２Ｂによって微小な振動が加算され、その結果、もともと区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に含まれていたノイズが増加されることとなる。

先に述べたとおり、入力画像ＤＩＮ１１に含まれるノイズは、中間画像Ｄ１１１及び中間画像Ｄ１１２Ｂにおいて微小な振動として現れる。そしてこの微小な振動が入力画像ＤＩＮ１１に加算されることでノイズが増加する。

そこで、中間画像Ｄ１１１及び中間画像Ｄ１１２Ｂに存在する微小な振動を抑えた後、入力画像ＤＩＮ１１に加算することで、ノイズの増加を伴うことなく画像の強調処理を行うこととした。

本発明の実施の形態１による画像処理装置では、コアリング手段１１２Ｄが中間画像Ｄ１１１の微小な振動を抑え、コアリング手段１１２Ｃが中間画像Ｄ１１２Ｂの微小な振動を抑える。

図１８（Ａ）〜（Ｄ）を用いて微小振動抑制処理としてコアリング処理を用いた場合を例に本発明の実施の形態１による画像処理装置の作用、効果の説明を行う。

図１８（Ａ）に、図１７（Ｂ）に示した中間画像Ｄ１１１を再び示す。なお、図１８（Ａ）にはコアリング手段１１２Ｄに用いる閾値ＴＨｐ１、ＴＨｍ１も合わせて示してある。

図１８（Ｂ）に、コアリング手段１１２Ｄによって生成された中間画像Ｄ１１２Ｄを示す。コアリング処理によって閾値ＴＨｐ１、ＴＨｍ１で示される範囲内の振動が抑えられるため、中間画像Ｄ１１１において区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に含まれていた微小な振動が抑えられたことがわかる。また座標Ｐ３、Ｐ４の位置に存在するピークは損なわれずに残っているので、この中間画像Ｄ１１２Ｄを入力画像ＤＩＮ１１に加算することでノイズを増加することなく画像の強調処理を行うことが可能である。

図１８（Ｃ）に、図１７（Ｅ）に示した中間画像Ｄ１１２Ｂを再び示す。なお、図１８（Ｃ）にはコアリング手段１１２Ｃに用いる閾値ＴＨｐ２、ＴＨｍ２も合わせて示してある。

図１８（Ｄ）に、コアリング手段１１２Ｃによって生成された中間画像Ｄ１１２Ｃを示す。コアリング処理によって閾値ＴＨｐ２、ＴＨｍ２で示される範囲内の振動が抑えられるため、中間画像Ｄ１１２Ｂにおいて区間ＳＥＣ１、ＳＥＣ２に含まれていた微小な振動が抑えられたことがわかる。また座標Ｐ１、Ｐ２の位置に存在するピークは損なわれずに残っているので、この中間画像Ｄ１１２Ｃを入力画像ＤＩＮ１１に加算することで画像の強調処理を行うことも可能である。先に述べたように、ゼロクロス点の近傍のピークが座標Ｐ１、Ｐ２に存在するということは、サンプリング間隔Ｓ１に対応した高周波数成分であるということなので、中間画像Ｄ１１２Ｃを加算することで原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数以上の帯域の高周波数成分を与えることが可能となり、画像の解像感を増すことができる。

このようにして、コアリング手段１１２Ｃ及び１１２Ｄを用いることで、入力画像ＤＩＮ１１に含まれるノイズを増加することなく、画像の解像感を高めることができる。

次にノイズ検出手段１３およびノイズ低減手段１２について説明する。図６に、ノイズ検出手段１３の構成例を示す。ノイズ検出手段１３においては、水平方向高周波数成分通過手段１３１と垂直方向高周波数成分通過手段１３２と時間方向高周波数成分通過手段１３３により水平・垂直・時間方向の高周波数成分を抽出し、高周波数計数手段１３４により全画面内における上記高周波数成分を含む画素を計数し、判定手段１３５により計数結果がある大きさを有する場合に水平・垂直・時間方向のいずれにおいても全画面にわたって高周波成分を持つことからノイズであると判定し、ノイズに応じて値が大きい信号を出力する。

図７に、ノイズ低減手段１２の構成を示す。ノイズ低減手段１２においては、水平方向低周波数成分通過手段１２１と垂直方向低周波数成分通過手段１２２と時間方向低周波数成分通過手段１２３により水平・垂直・時間方向の低周波数成分を抽出し、画面内のノイズを低減する。一方、遅延手段１２４は、水平方向低周波数成分通過手段１２１と垂直方向低周波数成分通過手段１２２と時間方向低周波数成分通過手段１２３の遅延時間分だけ入力信号を遅延するものである。選択手段１２５は、時間方向低周波数成分通過手段１２３出力信号Ｄ１２３と遅延手段１２４出力信号Ｄ１２４について、ノイズ検出手段１３の検出信号ＮＤより、「ノイズあり」と判定され値の大きい検出信号の場合は、時間方向低周波数成分通過手段１２３出力信号Ｄ１２３の割合を大きくし、「ノイズなし」と判定され値の小さい検出信号の場合は、遅延手段１２４出力信号Ｄ１２４の割合を大きくする。なお、時間方向低周波数成分通過手段１２３出力信号Ｄ１２３に関しては、処理画像が静止画像でない場合、水平方向あるいは垂直方向またはその両方の時間方向低周波数成分通過手段の出力信号を用いて時間方向低周波数成分通過手段の結果を用いないように切り換えることが望ましいが、ここでは詳細な構成は省略する。

図２の強調処理手段におけるコアリング手段１１２Ｃ及び１１２Ｄにおいては、入力されるノイズ検出信号ＮＤに応じて閾値ＴＨｐ１、ＴＨｍ１の値を変えるものとする。正の値となるＴＨｐ１と負の値となるＴＨｍ１については例えば絶対値化し、ノイズ検出信号ＮＤの値が大きければ閾値の絶対値もそれに応じて大きくすることで、ノイズ量に対応してコアリング処理により抑制されるノイズの振幅値も大きくなる。

上記のような処理をおこなった中間画像Ｄ１１２Ｄと画像Ｄ１１２Ｃを加算手段１１２Ｅならびに加算手段１１３により入力画像ＤＩＮ１１に加算することで、ノイズ量が大きい場合も対応してノイズ振幅を抑制しながら、画像の解像感を高めることが可能となる。

さらに、本発明における画像処理装置では、第１の中間画像生成手段１１１及び第２の中間画像生成手段１１２において、画像の水平方向に関する処理及び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。

また、本発明における画像処理装置では周波数空間で考えて原点からＦｎに渡る周波数帯域のうち、原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数±Ｆｎ／２の近傍（あるいは特定の周波数帯域）に入力画像ＤＩＮ１１が持っている成分をもとに、画像ＤＩＮ１１のナイキスト周波数±Ｆｎの近傍の高周波数成分に対応した画像Ｄ１１２Ｂを生成している。したがってなんらかの理由で、入力画像ＤＩＮ１１において、ナイキスト周波数±Ｆｎの近傍の周波数成分が失われていたとしても、画像Ｄ１１２Ｂにより、ナイキスト周波数±Ｆｎの近傍の周波数成分を与えることが可能になる。言い換えると、入力画像ＤＩＮ１１に対し、より高周波数成分側の周波数成分を与えられることになるので、出力画像ＤＯＵＴの解像感を増すことができる。

なお、特定の周波数帯域として用いる箇所は、±Ｆｎ／２の近傍に限定されるものではない。即ち高周波数成分画像生成手段１１１Ａ及び低周波数成分画像生成手段１１１Ｂの周波数応答を適宜変更することで、利用する周波数帯域を変更することができる。

上記の説明ではナイキスト周波数Ｆｎの近傍の周波数成分が失われる例として画像の拡大処理を挙げたが、入力画像ＤＩＮ１１に対してナイキスト周波数Ｆｎの近傍の周波数成分が失われる原因はそれに限らず、他にもノイズ除去処理等が考えられる。したがって本発明における画像処理装置の用途は画像拡大処理後に限定されるものではない。

また、コアリング手段１１２Ｃ及びコアリング手段１１２Ｄで行う微小振動抑制処理は本実施の形態で説明したものに留まらず、微小な振動を抑えるものであればよい。

また、上記の説明ではノイズ検出手段１３からの検出信号を、ノイズ低減手段１２と強調処理手段１１のそれぞれで受け、ノイズ低減手段１２と強調処理手段１１のそれぞれでノイズを低減・抑制する動作としていたが、ノイズ低減手段１２を用いることなしにノイズ検出手段１３からの検出信号を強調処理手段１１のみで受け、ノイズを抑制する構成としてもよい。

また、上記の説明ではノイズ検出手段１３の構成を図６のように、ノイズ低減手段１２の構成を図７のように説明したが、ノイズ成分を検出する回路構成であれば図６に、ノイズ成分を低減する回路構成であれば図７の構成に限るものではない。

また、上記の説明では、ノイズ検出量に応じてコアリングの閾値を変更する構成としていたが、図１９の構成のようにノイズ検出量が大きいときにそれぞれの中間画像生成手段において抽出する周波数成分を高周波数に変更し、強調の度合いを弱めるなど、高周波数成分画像生成手段１１１Ａ、低周波数成分画像生成手段１１１Ｂ、高周波数成分画像生成手段１１２Ｂにおいて抽出する周波数成分を変更することで、ノイズ検出量の大きさに合わせ強調処理を自動的に調整するような構成としてもよい。

また、強調処理手段１１における加算手段１１２Ｅを図２０の加重加算手段１１２ＥＡ構成のようにすることで、ノイズ検出量が大きいときにそれぞれの乗算手段において各入力信号Ｄ１１２Ｄｈ、Ｄ１１２Ｄｖ、Ｄ１１２Ｃｈ、Ｄ１１２Ｃｖと乗算する乗算値を小さくすることで強調の度合いを弱めるようにすることで、ノイズ検出量の大きさに合わせ強調処理を自動的に調整するような構成としてもよい。

実施の形態２．
図２１は本発明の実施の形態２による画像処理方法のフローを表す図であり、本発明の実施の形態２による画像処理方法は、ノイズ検出ステップＳＴ１、強調処理ステップＳＴ２からなる。

強調処理ステップＳＴ２は図２２に示すように、中間画像生成ステップＳＴ２Ａ、中間画像生成ステップＳＴ２Ｂ、加算ステップＳＴ２Ｃからなり、中間画像生成ステップＳＴ２Ａは高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ａ１、低周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ａ２から、中間画像生成ステップＳＴ２Ｂは非線形処理ステップＳＴ２Ｂ１、高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂ２、コアリング処理ステップＳＴ２Ｂ３、加算ステップＳＴ２Ｂ４により実現される。

高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ａ１は図２３に示すように、水平方向高周波数成分通過ステップＳＴ２Ａ１ｈ、垂直方向高周波数成分通過ステップＳＴ２Ａ１ｖを含む。

低周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ａ２は図２４に示すように、水平方向低周波数成分通過ステップＳＴ２Ａ２ｈ、垂直方向低周波数成分通過ステップＳＴ２Ａ２ｖを含む。

非線形処理ステップＳＴ２Ｂ１は図２５に示すように、水平方向非線形処理ステップＳＴ２Ｂ１ｈ、垂直方向非線形処理ステップＳＴ２Ｂ１ｖを含む。

高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂ２は図２６に示すように、水平方向高周波数成分通過ステップＳＴ２Ｂ２ｈ、垂直方向高周波数成分通過ステップＳＴ２Ｂ２ｖを含む。

水平方向非線形処理ステップＳＴ２Ｂ１ｈは図２７に示すように、ゼロクロス判定ステップＳＴ２Ｂ１１ｈ、信号増幅ステップＳＴ２Ｂ１２ｈからなり、垂直方向非線形処理ステップＳＴ２Ｂ１ｖは図２８に示すように、ゼロクロス判定ステップＳＴ２Ｂ１１ｖ、信号増幅ステップＳＴ２Ｂ１２ｖを含む。

コアリング処理ステップＳＴ２Ｂ３は図２９に示すように、水平方向高周波数成分通過ステップＳＴ２Ｂ３ｈ、垂直方向高周波数成分通過ステップＳＴ２Ｂ３ｖを含む。

まず、図２２、図２３ならびに図２４のフローに従って中間画像生成ステップＳＴ２Ａ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ＳＴ２Ａ１では、図示しない画像入力ステップにて入力された入力画像ＤＩＮ１１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ＳＴ２Ａ１ｈでは、水平方向のハイパスフィルタ処理によって、入力画像ＤＩＮ１１から水平方向の高周波数成分を取り出した画像Ｄ１１１Ａｈを生成する。垂直方向高周波数成分画像ステップＳＴ２Ａ１ｖでは、垂直方向のハイパスフィルタ処理によって、入力画像ＤＩＮ１１から垂直方向の高周波数成分を取り出した画像Ｄ１１１Ａｖを生成する。すなわち、高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ａ１は、高周波数成分画像生成手段１１１Ａと同様の処理を行い、入力画像ＤＩＮ１１から、画像Ｄ１１１Ａｈおよび画像Ｄ１１１Ａｖからなる画像Ｄ１１１Ａを生成する。この動作は高周波数成分画像生成手段１１１Ａと同等である。

低周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ａ２では、画像Ｄ１１１Ａ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ＳＴ２Ａ２ｈでは、水平方向のローパスフィルタ処理によって、画像Ｄ１１１Ａｈから水平方向の低周波数成分を取り出した画像Ｄ１１１Ｂｈを生成する。垂直方向低周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ａ２ｖでは、垂直方向のローパスフィルタ処理によって、画像Ｄ１１１Ａｖから垂直方向の低周波数成分を取り出した画像Ｄ１１１Ｂｖを生成する。すなわち、低周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ａ２は、低周波数成分画像生成手段１１１Ｂと同様の処理を行い、画像Ｄ１１１Ａから、画像Ｄ１１１Ｂｈおよび画像Ｄ１１１Ｂｖからなる画像Ｄ１１１Ｂを生成する。この動作は低周波数成分画像生成手段１１１Ｂと同等である。

以上が中間画像生成ステップＳＴ２Ａの動作であり、中間画像生成ステップＳＴ２Ａでは画像Ｄ１１１Ｂｈを画像Ｄ１１１ｈとし、画像Ｄ１１１Ｂｖを画像Ｄ１１１ｖとし、画像Ｄ１１１ｈおよび画像Ｄ１１１ｖからなる中間画像Ｄ１１１を出力する。以上の動作は中間画像生成手段１１１と同等である。

次に図２５〜２９のフローに従って中間画像処理ステップＳＴ２Ｂの動作について説明する。

まず、非線形処理ステップＳＴ２Ｂ１では中間画像Ｄ１１１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ＳＴ２Ｂ１ｈでは、図２７に示すフローに従った処理で画像Ｄ１１１ｈから画像Ｄ１１２Ａｈを生成する。図２７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ＳＴ２Ｂ１１ｈでは、画像Ｄ１１１ｈ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ＳＴ２Ｂ１２ｈに通知する。信号増幅ステップＳＴ２Ｂ１２ｈでは画像Ｄ１１１ｈ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Ｄ１１２Ａｈとして出力する。すなわち、非線形処理ステップＳＴ２Ｂ１ｈは、画像Ｄ１１１ｈに対し、水平方向非線形処理手段１１２Ａｈと同様の処理を行い、画像Ｄ１１２Ａｈを生成する。

次に、垂直方向非線形処理ステップＳＴ２Ｂ１ｖでは、図２８に示すフローに従った処理で画像Ｄ１１１ｖから画像Ｄ１１２Ａｖを生成する。図２８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ＳＴ２Ｂ１１ｖでは、画像Ｄ１１１ｖ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ＳＴ２Ｂ１２ｖに通知する。信号増幅ステップＳＴ２Ｂ１２ｖでは画像Ｄ１１１ｖ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Ｄ１１２Ａｖとして出力する。すなわち、非線形処理ステップＳＴ２Ｂ１２Ａｖは、画像Ｄ１１１ｖに対し、垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖと同様の処理を行い、画像Ｄ１１２Ａｖを生成する。

以上が非線形処理ステップＳＴ２Ｂ１の動作であり、非線形処理ステップＳＴ２Ｂ１は画像Ｄ１１２Ａｈおよび画像Ｄ１１２Ａｖからなる画像Ｄ１１２Ａを生成する。その動作は非線形処理手段１１２Ａと同等である。

次に、高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂ２では画像Ｄ１１２Ａ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ＳＴ２Ｂ２ｈでは、画像Ｄ１１２Ａｈに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１１２Ｂｈを生成する。すなわち、水平方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂ２ｈは、水平方向高周波数成分画像生成手段１１２Ｂｈ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ＳＴ２Ｂ２ｖでは、画像Ｄ１１２Ａｖに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１１２Ｂｖを生成する。すなわち、垂直方向高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂ２ｖは、垂直方向高周波数成分画像生成手段１１２Ｂｖ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ＳＴ２Ｂ２の動作であり、高周波数成分画像生成ステップＳＴ２Ｂ２は画像Ｄ１１２Ｂｈおよび画像Ｄ１１２Ｂｖからなる画像Ｄ１１２Ｂを生成する。その動作は高周波数成分画像生成手段１１２Ｂと同等である。

次に、コアリング処理ステップＳＴ２Ｂ３では画像Ｄ１１１ならびにＤ１１２Ｂに対し、以下の様な処理を行う。

まず、水平方向コアリング処理ステップＳＴ２Ｂ３ｈでは、画像Ｄ１１１ならびにＤ１１２Ｂに対し水平方向のコアリング処理を行った画像Ｄ１１２ＤｈならびにＤ１１２Ｃｈを生成する。

次に、垂直方向コアリング処理ステップＳＴ２Ｂ３ｖでは、画像Ｄ１１１ならびにＤ１１２Ｂに対し垂直方向のコアリング処理を行った画像Ｄ１１２ＤｖならびにＤ１１２Ｃｖを生成する。

以上がコアリング処理ステップＳＴ２Ｂ３の動作であり、コアリング処理ステップＳＴ２Ｂ３は画像Ｄ１１２ＤｈおよびＤ１１２Ｄｖからなる画像Ｄ１１２Ｄならびに画像Ｄ１１２ＣｈおよびＤ１１２Ｃｖからなる画像Ｄ１１２Ｃを生成する。

加算ステップＳＴ２Ｂ４は画像Ｄ１１２ＤとＤ１１２Ｃを加算して画像Ｄ１１２Ｅを生成する。この動作は加算手段１１２Ｅと同等である。

以上が中間画像処理ステップＳＴ２Ｂの動作であり、中間画像処理ステップＳＴ２Ｂは画像Ｄ１１２Ｅを中間画像Ｄ１１２として出力する。この動作は中間画像処理手段１１２と同等である。

加算ステップＳＴ２Ｃは入力画像ＤＩＮ１１と中間画像Ｄ１１２を加算し、出力画像ＤＯＵＴを生成する。そして出力画像ＤＯＵＴが本発明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。すなわち、加算ステップＳＴ２Ｃの動作は加算手段１１３の動作と同等である。

以上が本発明における画像処理方法の動作である。

本発明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、本発明の実施の形態１における画像処理装置と同等である。したがって本発明における画像処理方法は、本発明の実施の形態１における画像処理装置と同様の効果を持つ。

１ 画像処理装置、 １１ 強調処理手段、 １２ ノイズ低減手段、 １３ ノイズ検出手段、 １１１ 第１の中間画像生成手段、 １１２ 第２の中間画像生成手段、 １１１Ａ 高周波数成分画像生成手段、 １１１Ｂ 低周波数成分画像生成手段、 １１２Ａ 非線形処理手段、 １１２Ｂ 高周波数成分画像生成手段、１１２Ｃ コアリング手段、１１２Ｄ コアリング手段、 １１２Ｅ 加算手段、１１３ 加算手段。

Claims (12)

1. 画像入力信号に含まれるノイズ量を検出してノイズ検出信号を出力するノイズ検出手段と、
   前記画像入力信号の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出して第１の中間画像を生成する第１の中間画像生成手段と、
   前記第１の中間画像と、前記第１の中間画像に非線形処理を施して生成した高周波数成分の各々にコアリング処理した後加算して第２の中間画像を生成する第２の中間画像生成手段と、
   前記画像入力画像と前記第２の中間画像を加算して映像出力信号を生成する加算手段と
   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、
   前記入力画像信号の第１の周波数以上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第２の周波数以下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と
   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. 前記中間画像生成手段は、
   前記第１の中間画像の画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅させた非線形処理画像を生成する非線形処理手段と、
   前記非線形処理画像の第３の周波数以上の高周波数成分のみを取り出した第２の高周波数成分画像を生成する高周波数成分画像生成手段と、
   前記第１の中間画像に含まれる微小な振動を抑制したコアリング手段と、
   前記第２の高周波数成分画像に含まれる微小な振動を抑制したコアリング手段と、
   前記コアリング手段の出力信号とコアリング手段の出力信号を加算する加算手段と
   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。
4. 前記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第１の垂直方向周波以上の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第２の水平方向周波数以下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第２の垂直方向周波数以下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と
   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第３の水平方向周波数以上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第３の垂直方向周波数以上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２乃至請求項５のいすれか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判定手段と、
   前記水平方向ゼロクロス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し、決定した増幅率で前記第１の水平方向中間画像の画素値を増幅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判定手段と、
   前記垂直方向ゼロクロス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し、決定した増幅率で前記第１の垂直方向中間画像の画素値を増幅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. 前記コアリング手段が、
   前記第１の水平方向中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第３の水平方向中間画像を生成する水平方向コアリング手段と、
   前記第１の垂直方向中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第３の垂直方向中間画像を生成する水平方向コアリング手段を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
8. 前記コアリング手段が、
   前記第２の水平方向中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第４の水平方向中間画像を生成する水平方向コアリング手段と、
   前記第２の垂直方向中間画像に含まれる微小な振動を抑制した第４の垂直方向中間画像を生成する水平方向コアリング手段を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
9. 前記コアリング手段の少なくとも一つは、
   入力画素値をＤＡＴＡＩＮ、出力画素値をＤＡＴＡＯＵＴで表す時、
   ＤＡＴＡＩＮの値が正の値である第１の閾値ＴＨｐ以上の場合は
   ＤＡＴＡＯＵＴ＝ＤＡＴＡＩＮ−ＴＨｐ
   とし、
   ＤＡＴＡＩＮの値が負の値である第２の閾値ＴＨｍより大きい場合は
   ＤＡＴＡＯＵＴ＝０
   とし、
   ＤＡＴＡＩＮの値が前記第２の閾値ＴＨｍ以下の場合は
   ＤＡＴＡＯＵＴ＝ＤＡＴＡＩＮ＋ＴＨｍ
   とする処理を行うことを特徴とする請求項７または８に記載の画像処理装置。
10. 請求項１乃至９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。
11. 入力画像からノイズ成分を検出するノイズ検出ステップと、
    入力画像から特定の周波数帯域の成分を取り出した第１の中間画像を生成する第１の中間画像生成ステップと、
    前記第１の中間画像をもとに第２の中間画像を生成する第２の中間画像生成ステップと、
    前記第１の中間画像生成ステップは、
    前記入力画像信号の第１の周波数以上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高周波数成分画像生成ステップと、
    前記第１の高周波数成分画像の第２の周波数以下の低周波数成分のみを取り出す低周波数成分画像生成ステップからなり
    前記第２の中間画像生成ステップは、
    前記第１の中間画像の画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅させた非線形処理画像を生成する非線形処理ステップと、
    前記非線形処理画像の第３の周波数以上の高周波数成分のみを取り出した第２の高周波数成分画像を生成する高周波数成分画像生成ステップと、
    前記第１の中間画像および前記第２の高周波数成分画像に含まれる微小な振動を抑制するコアリング処理ステップからなり、
    前記コアリング処理ステップにおいてコアリング処理をおこなった信号と入力画像を加算する加算ステップを有すること
    ことを特徴とする画像処理方法。
12. 請求項１１に記載の画像処理方法により処理された画像を表示することを特徴とする画像表示装置。

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