JP3419352B2 - 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置、画
像処理方法、および画像処理プログラム記録媒体に関す
るものであり、特に、非常に簡単な演算処理により、各
画素毎に階調を持つ画像を解像度変換により拡大処理す
ることができるとともに、拡大を行った際にも優れた解
像感が得られるようにしたものに関し、例えば、入力し
た画像情報を補間処理して印刷出力するプリンタ等の画
像出力装置や、現行のＮＴＳＣビデオ信号を補間してハ
イビジョン相当の画面表示を行う表示装置等に適用して
好適なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４は、この種の画像処理装置が使用
される状況の一例を示すものである。同図において、１
４０１はパソコン、１４０２はパソコンから出力される
画像を拡大する画像処理装置、１４０３はこの画像処理
装置１４０２の出力を表示するＬＣＤプロジェクタであ
る。

【０００３】パソコン１４０１のモニタ出力ラインから
は、ビデオ信号が例えば６４０×４８０画素で出力され
ている。本ビデオ信号を例えば１２８０×９６０画素の
解像度を持つＬＣＤプロジェクタ１４０３で表示するた
めに、これらの間に解像度変換を行う画像処理装置１４
０２を接続する。

【０００４】これにより、パソコン１４０１から出力さ
れた低解像度の画像が、高解像度の画像に変換され、Ｌ
ＣＤプロジェクタ１４０３によりパソコンの画像をスク
リーンに拡大投影表示しても、投影された画像が粗く表
示されるのを防止する。

【０００５】このような、低解像度画像を補間して拡大
する解像度変換処理においては、これまで種々の方法が
提案されている。一般に最も多く用いられる方法は、新
規画素の輝度値を周囲の元画素から線形に補間する線形
補間法である。

【０００６】図４は、従来の，線形補間法による画素の
補間位置を示す説明図である。図４において、４０１は
輝度値Ｇを持つ元画素、４０２は輝度値Ｈを持つ元画
素、４０３は輝度値Ｉを持つ元画素、４０４は輝度値Ｊ
を持つ元画素であり、これら、低解像度画像の元画素の
画素間隔、すなわち水平方向あるいは垂直方向で隣合う
画素同士の間隔は１である。４０５は従来の線形補間法
によって求められた輝度値Ｋを持つ新規画素である。ｍ
は元画素４０１から新規画素４０５までの垂直方向の距
離、ｎは元画素４０１から新規画素４０５までの水平方
向の距離であり、これらの距離ｍ，ｎは０≦ｍ＜１かつ
０≦ｎ＜１とする。

【０００７】ここで、新規画素の輝度値Ｋは、下記の式
により算出する。 Ｋ＝（１−ｍ）（（１−ｎ）Ｇ＋ｎＨ）＋ｍ（（１−
ｎ）Ｉ＋ｎＪ） この従来の線形補間法によれば、線形補間で線形の内挿
処理を行い、新規画素を算出するのに必要な演算回数
は、乗算６回と加減算５回である。

【０００８】この従来の線形補間法では、周囲の元画素
との平均化処理を行うため、画像がスムージングされて
しまい、画像のエッジ部分がシャープさを失った，ぼけ
た画像になってしまうという問題があった。

【０００９】また、この平均化処理により画像のエッジ
部分がぼけるという問題を解決できるものとして、従
来、例えば特開平７−９３５３１号公報に示された画像
処理装置があった。この画像処理装置は、線形補間演算
を行うとともに、周辺画素の状況に応じてエッジ作成の
ための演算処理を加えた後に平滑化を行うことにより、
エッジ部分を鮮明にし、シャープさのある良好な画像が
得られるというものであた。

【００１０】しかしながら、この特開平７−９３５３１
号公報に示された画像処理装置は、線形補間処理に加え
てエッジ作成演算処理が必要であるため、全体の処理時
間が長くなる、またはハードウェア化するときにコスト
が大きくなるという問題があった。

【００１１】また、低解像度画像を補間して高解像度画
像に変換する際、特に縦横各２倍の画素数を持つように
変換する場合等には、画素の配置を工夫することで演算
処理量を減少することができる。この場合の画素の配置
について、図６を参照しながら説明する。

【００１２】図６は、従来の画像処理方法によって縦，
横各２倍の画素数に解像度変換する際の画素配置を示す
説明図である。

【００１３】図６において、“○”印は低解像度画像の
元画素、“□”印は高解像度画像の新規画素である。こ
の図６に示した画素配置は、元画素６０１の位置と新規
画素６０４の位置を一致させることにより、輝度値につ
いても元画素６０１と新規画素６０４を一致させ、新規
画素６０４の輝度値を算出する演算を省略する。また、
新規画素６０６は元画素６０１と元画素６０２に基づい
て算出し、さらに、新規画素６１０は新規画素６０６，
６０７，６０８，６０９に基づいて算出する。

【００１４】この図６に示した画素配置によれば、元画
素６０１と一致する新規画素６０４の輝度値に関しては
誤差を全く含まないが、元画素６０１と元画素６０２に
基づいて算出する新規画素６０６の輝度値は誤差を含む
可能性があり、さらに、その新規画素６０６に基づいて
算出する新規画素６１０の輝度値はより大きな誤差を含
む可能性がある。従って、新規画素の輝度値によって誤
差の出現確率が異なる補間結果となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、低解像
度画像を高解像度画像に変換する従来の画像処理方法
は、新規画素の周囲にある元画素の輝度値を平均化する
ため、補間処理された画像はスムージングされてしま
い、エッジ部分であってもシャープさを失った不鮮明な
画像になってしまうという問題があった。

【００１６】また、特開平７−９３５３１号公報に示さ
れた画像処理装置は、エッジ作成演算処理が必要である
ため、全体の処理時間が長くなったり、ハードウェア化
するときにコストが大きくなるという問題があった。

【００１７】さらに、演算処理量を低減すべく画素の配
置を工夫した場合、画素データの誤差の出現確率が画素
によって異なる場合が生じるという問題があった。

【００１８】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、画像の解像度を向上するための補間演算が少な
い演算量で済み、処理時間が短く、ハードウエアが小規
模で済むにも関わらず、鮮鋭感のある画像が得られるも
のであり、また、演算処理量が最小限で済むように画素
配置を行う場合に、画素データの誤差の出現確率を均一
にできる画像処理装置、画像処理方法、および画像処理
プログラム記録媒体を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願の請求項１の発明に係る画像処理装置は、低解
像度画像を高解像度画像に変換する画像処理装置におい
て、低解像度画像の画素から、当該画素間に新規に生成
すべき補間用の画素（以下、新規画素と称す）位置の最
も近くに位置する注目画素、及び該注目画素に隣接する
隣接画素をそれぞれ選択する画素選択手段と、上記注目
画素を挟む上記隣接画素同士の差分値を求め、当該差分
値、及び上記注目画素から上記新規画素までの距離に基
づいて補正値を求めるとともに、上記注目画素のデー
タ、上記差分値、及び上記補正値に基づいて上記新規画
素のデータを算出する新規画素データ算出手段と、を備
えたことを特徴とするものである。

【００２０】また、本願の請求項２の発明に係る画像処
理方法は、低解像度画像を高解像度画像に変換する画像
処理方法において、低解像度画像の画素から、当該画素
間に新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規画素と
称す）位置の最も近くに位置する注目画素、及び該注目
画素に隣接する隣接画素をそれぞれ選択する画素選択工
程と、上記注目画素を挟む上記隣接画素同士の差分値を
求め、当該差分値、及び上記注目画素から上記新規画素
までの距離に基づいて補正値を求めるとともに、上記注
目画素のデータ、上記差分値、及び上記補正値に基づい
て上記新規画素のデータを算出する新規画素データ算出
工程と、を含むことを特徴とするものである。

【００２１】また、本願の請求項３の発明に係る画像処
理プログラム記録媒体は、低解像度画像の画素から、当
該画素間に新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規
画素と称す）位置の最も近くに位置する注目画素、及び
該注目画素に隣接する隣接画素をそれぞれ選択する画素
選択工程と、上記注目画素を挟む上記隣接画素同士の差
分値を求め、当該差分値、及び上記注目画素から上記新
規画素までの距離に基づいて補正値を求めるとともに、
上記注目画素のデータ、上記差分値、及び上記補正値に
基づいて上記新規画素のデータを算出する新規画素デー
タ算出工程と、を含み、低解像度画像を高解像度画像に
変換する画像処理プログラムを記録した、ことを特徴と
するものである。

【００２２】また、本願の請求項４の発明に係る画像処
理装置は、請求項１記載の画像処理装置において、上記
画素選択手段は、隣接する画素同士の距離を１とする低
解像度画像の画素間に新規に生成すべき補間用の画素
（以下、新規画素と称す）位置の最も近くに位置する低
解像度画像の注目画素のデータＡと、上記注目画素に上
側で隣接する低解像度画像の上画素のデータＢと、上記
注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画素のデー
タＣと、上記注目画素に左側で隣接する低解像度画像の
左画素のデータＤと、上記注目画素に右側で隣接する低
解像度画像の右画素のデータＥと、選択するものであ
り、上記新規画素データ算出手段は、上記注目画素のデ
ータＡ、上画素のデータＢ、下画素のデータＣ、左画素
のデータＤ、右画素のデータＥ、及び上記注目画素から
上記新規画素までの水平方向の距離ｉ，及び垂直方向の
距離ｊで表す上記新規画素の位置（ｉ，ｊ）に基づい
て、上記高解像度画像を構成する新規画素のデータＦ
を、Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−
Ｂ）により算出するものであることを特徴とするもので
ある。

【００２３】また、本願の請求項５の発明に係る画像処
理方法は、請求項２記載の画像処理方法において、上記
画素選択工程は、隣接する画素同士の距離を１とする低
解像度画像の画素間に新規に生成すべき補間用の画素
（以下、新規画素と称す）位置の最も近くに位置する低
解像度画像の注目画素のデータＡと、上記注目画素に上
側で隣接する低解像度画像の上画素のデータＢと、上記
注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画素のデー
タＣと、上記注目画素に左側で隣接する低解像度画像の
左画素のデータＤと、上記注目画素に右側で隣接する低
解像度画像の右画素のデータＥと、を選択し、上記新規
画素データ算出工程は、上記注目画素のデータＡ、上画
素のデータＢ、下画素のデータＣ、左画素のデータＤ、
右画素のデータＥ、及び上記注目画素から上記新規画素
までの水平方向の距離ｉ，及び垂直方向の距離ｊで表す
上記新規画素の位置（ｉ，ｊ）に基づいて、上記高解像
度画像を構成する新規画素のデータＦを、Ｆ＝Ａ＋（ｉ
／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により算出す
ることを特徴とするものである。

【００２４】また、本願の請求項６の発明に係る画像処
理プログラム記録媒体は、請求項３記載の画像処理プロ
グラム記録媒体において、上記画素選択工程は、隣接す
る画素同士の距離を１とする低解像度画像の画素間に新
規に生成すべき補間用の画素（以下、新規画素と称す）
位置の最も近くに位置する低解像度画像の注目画素のデ
ータＡと、上記注目画素に上側で隣接する低解像度画像
の上画素のデータＢと、上記注目画素に下側で隣接する
低解像度画像の下画素のデータＣと、上記注目画素に左
側で隣接する低解像度画像の左画素のデータＤと、上記
注目画素に右側で隣接する低解像度画像の右画素のデー
タＥと、を選択し、上記新規画素データ算出工程は、上
記注目画素のデータＡ、上画素のデータＢ、下画素のデ
ータＣ、左画素のデータＤ、右画素のデータＥ、及び上
記注目画素から上記新規画素までの水平方向の距離ｉ，
及び垂直方向の距離ｊで表す上記新規画素の位置（ｉ，
ｊ）に基づいて、上記高解像度画像を構成する新規画素
のデータＦを、Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／
２）（Ｃ−Ｂ）により算出することを特徴とするもので
ある。

【００２５】また、本願の請求項７の発明に係る画像処
理装置は、請求項４記載の画像処理装置において、上記
低解像度画像に対し縦横各２倍の画素数を持つ上記高解
像度画像を生成する際に、上記新規画素の位置は、上記
注目画素からの水平方向、及び垂直方向の距離ｉ、ｊの
絶対値がともに１／４となるものとし、かつ、上記新規
画素データ算出手段は、上記Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−
Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により、上記注目画素のそ
れぞれ左上、右上、左下、右下に位置する上記新規画素
のデータＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を算出する際に、予
め、Ｘ＝（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）、及びＹ＝（ｊ／２）
（Ｃ−Ｂ）を計算し、次いで、Ｆ１＝Ａ−Ｘ−Ｙ、Ｆ２
＝Ａ＋Ｘ−Ｙ、Ｆ３＝Ａ−Ｘ＋Ｙ、及びＦ４＝Ａ＋Ｘ＋
Ｙ、を計算するものであることを特徴とするものであ
る。

【００２６】また、本願の請求項８の発明に係る画像処
理方法は、請求項５記載の画像処理方法において、上記
低解像度画像に対し縦横各２倍の画素数を持つ上記高解
像度画像を生成する際に、上記新規画素の位置は、上記
注目画素からの水平方向、及び垂直方向の距離ｉ、ｊの
絶対値がともに１／４となるものとし、かつ、上記新規
画素データ算出工程は、上記Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−
Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により、上記注目画素のそ
れぞれ左上、右上、左下、右下に位置する上記新規画素
のデータＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を算出する際に、予
め、Ｘ＝（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）、及びＹ＝（ｊ／２）
（Ｃ−Ｂ）を計算し、次いで、Ｆ１＝Ａ−Ｘ−Ｙ、Ｆ２
＝Ａ＋Ｘ−Ｙ、Ｆ３＝Ａ−Ｘ＋Ｙ、及びＦ４＝Ａ＋Ｘ＋
Ｙ、を計算することを特徴とするものである。

【００２７】また、本願の請求項９の発明に係る画像処
理プログラム記録媒体は、請求項６記載の画像処理プロ
グラム記録媒体において、上記低解像度画像に対し縦横
各２倍の画素数を持つ上記高解像度画像を生成する際
に、上記新規画素の位置は、上記注目画素からの水平方
向、及び垂直方向の距離ｉ、ｊの絶対値がともに１／４
となるものとし、かつ、上記新規画素データ算出工程
は、上記Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）
（Ｃ−Ｂ）により、上記注目画素のそれぞれ左上、右
上、左下、右下に位置する上記新規画素のデータＦ１，
Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を算出する際に、予め、Ｘ＝（ｉ／
２）（Ｅ−Ｄ）、及びＹ＝（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）を計算
し、次いで、Ｆ１＝Ａ−Ｘ−Ｙ、Ｆ２＝Ａ＋Ｘ−Ｙ、Ｆ
３＝Ａ−Ｘ＋Ｙ、及びＦ４＝Ａ＋Ｘ＋Ｙ、を計算するこ
とを特徴とするものである。

【００２８】また、本願の請求項１０の発明に係る画像
処理装置は、請求項１記載の画像処理装置において、上
記画素選択手段は、隣接する画素同士の距離を１とする
低解像度画像の画素間に新規に生成すべき補間用の画素
（以下、新規画素と称す）位置の最も近くに位置する低
解像度画像の注目画素のデータＡと、上記注目画素に上
側で隣接する低解像度画像の上画素のデータＢと、上記
注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画素のデー
タＣと、を選択するものであり、上記新規画素データ算
出手段は、上記注目画素のデータＡ、上画素のデータ
Ｂ、下画素のデータＣ、及び上記注目画素から上記新規
画素までの垂直方向の距離ｊに基づいて、上記新規画素
のデータＦを、Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により算
出するものであることを特徴とするものである。

【００２９】また、本願の請求項１１の発明に係る画像
処理方法は、請求項２記載の画像処理方法において、上
記画素選択工程は、隣接する画素同士の距離を１とする
低解像度画像の画素間に新規に生成すべき補間用の画素
（以下、新規画素と称す）位置の最も近くに位置する低
解像度画像の注目画素のデータＡと、上記注目画素に上
側で隣接する低解像度画像の上画素のデータＢと、上記
注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画素のデー
タＣと、を選択し、上記新規画素データ算出工程は、上
記注目画素のデータＡ、上画素のデータＢ、下画素のデ
ータＣ、及び上記注目画素から上記新規画素までの垂直
方向の距離ｊに基づいて、上記新規画素のデータＦを、
Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により算出することを特
徴とするものである。

【００３０】また、本願の請求項１２の発明に係る画像
処理プログラム記録媒体は、請求項３記載の画像処理プ
ログラム記録媒体において、上記画素選択工程は、隣接
する画素同士の距離を１とする低解像度画像の画素間に
新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規画素と称
す）位置の最も近くに位置する低解像度画像の注目画素
のデータＡと、上記注目画素に上側で隣接する低解像度
画像の上画素のデータＢと、上記注目画素に下側で隣接
する低解像度画像の下画素のデータＣと、を選択し、上
記新規画素データ算出工程は、上記注目画素のデータ
Ａ、上画素のデータＢ、下画素のデータＣ、及び上記注
目画素から上記新規画素までの垂直方向の距離ｊに基づ
いて、上記新規画素のデータＦを、Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）
（Ｃ−Ｂ）により算出することを特徴とするものであ
る。

【００３１】また、本願の請求項１３の発明に係る画像
処理装置は、請求項１０記載の画像処理装置において、
上記低解像度画像に対し縦２倍の画素数を持つ上記高解
像度画像を生成する際に、上記新規画素の位置は、上記
注目画素からの垂直方向の距離ｊの絶対値が１／４とな
るものとし、かつ、上記新規画素データ算出手段は、上
記Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により、上記注目画素
のそれぞれ上、下に位置する上記新規画素のデータＦ
５，Ｆ６を算出する際に、予め、Ｙ＝（ｊ／２）（Ｃ−
Ｂ）を計算し、次いで、Ｆ５＝Ａ−Ｙ、及びＦ６＝Ａ＋
Ｙを計算するものであることを特徴とするものである。

【００３２】また、本願の請求項１４の発明に係る画像
処理方法は、請求項１１記載の画像処理方法において、
上記低解像度画像に対し縦２倍の画素数を持つ上記高解
像度画像を生成する際に、上記新規画素の位置は、上記
注目画素からの垂直方向の距離ｊの絶対値が１／４とな
るものとし、かつ、上記新規画素データ算出工程は、上
記Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により、上記注目画素
のそれぞれ上、下に位置する上記新規画素のデータＦ
５，Ｆ６を算出する際に、予め、Ｙ＝（ｊ／２）（Ｃ−
Ｂ）を計算し、次いで、Ｆ５＝Ａ−Ｙ、及びＦ６＝Ａ＋
Ｙ、を計算することを特徴とするものである。

【００３３】また、本願の請求項１５の発明に係る画像
処理プログラム記録媒体は、請求項１２記載の画像処理
プログラム記録媒体において、上記低解像度画像に対し
縦２倍の画素数を持つ上記高解像度画像を生成する際
に、上記新規画素の位置は、上記注目画素からの垂直方
向の距離ｊの絶対値が１／４となるものとし、かつ、上
記新規画素データ算出工程は、上記Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）
（Ｃ−Ｂ）により、上記注目画素のそれぞれ上、下に位
置する上記新規画素のデータＦ５，Ｆ６を算出する際
に、予め、Ｙ＝（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）を計算し、次い
で、Ｆ５＝Ａ−Ｙ、及びＦ６＝Ａ＋Ｙ、を計算すること
を特徴とするものである。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
ついて説明する。

【００３５】（実施の形態１）本発明の実施の形態１に
係る画像処理装置は、簡単な構成により低解像度画像を
補間して高解像度画像に変換するものである。

【００３６】即ち、補間用の新規画素の位置に最も近い
元画像の画素を注目画素とし、元画像の画素であって注
目画素を挟んで隣接する隣接画素同士の画素データの差
分を求め、この差分に、注目画素と新規画素間の距離と
隣接画素同士の距離の比を乗算したものを注目画素の画
素データに加算することにより、新規画素の画素データ
を生成するようにしたものである。

【００３７】図２は、本発明の実施の形態１に係る画像
処理装置が補間する新規画素の位置を示す説明図であ
る。

【００３８】図２において、２０１〜２０９は水平方向
あるいは垂直方向で隣り合う，画素間隔を１とする元画
素である。２１０は低解像度画像を補間して作成する新
規画素であり、これが持つべき輝度値をＦで表わす。２
０５は新規画素２１０に最も近い位置にある注目画素で
あり、輝度値Ａを持つ。２０２，２０８，２０４，２０
６は、注目画素２０５に隣接する上画素、下画素、左画
素、右画素であり、それぞれ注目画素２０５に対し上
側，下側，左側，右側に位置し、注目画素２０５に隣接
するとともに、それぞれ輝度値Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを持つ。
また、ｉは注目画素２０５から新規画素２１０までの水
平方向の距離、ｊは注目画素２０５から新規画素２１０
までの垂直方向の距離であり、それぞれ、右方向、下方
向を正とする。

【００３９】ここで、新規画素２１０の輝度値Ｆは、Ｆ
＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）で
算出する。

【００４０】この式において、補間位置は予めわかって
いるため、（ｉ／２）と（ｊ／２）は事前に定数として
与えることができることから、輝度値Ｆを計算するのに
必要な演算回数は、乗算２回と加減算４回である。従来
の線形補間法では、新規画素の輝度値を計算するのに必
要な演算回数は、乗算６回と加減算５回であったので、
本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の方が、従来
の線形補間法よりも演算量が少なくて済む。

【００４１】次に、新規画素２１０の輝度値Ｆについ
て、図２の水平方向を例にとり、簡単に説明する。

【００４２】図５は、本発明の実施の形態１に係る画像
処理装置が補間する新規画素の輝度値を示す説明図であ
る。

【００４３】補間のための単純な仮定をおこなった。以
下、図５を用いてその仮定を説明する。図５は画像の補
間モデルの説明図である。説明を簡単にするために、図
においては画像を一次元で表現しており、横方向に画像
の広がり、縦方向に画像の輝度値を示している。

【００４４】図５において、縦軸は輝度値を、横軸は図
２の水平方向の距離を示す。２０４，２０５，２０６，
２１０，ｉは図２の同一符号と同様のもの、５０１は低
解像度画像本来の輝度曲線（実際は輝度曲面である）、
５０２は注目画素２０５から距離ｉだけ離れた位置を表
す線、５０３は元画素２０４と元画素２０６を結ぶ線、
５０４は線５０６と平行であって注目画素２０５と新規
画素２１０を結ぶ線、５０５は低解像度画像の画素間
隔、５０６は注目画素２０５と元画素２０６を結ぶ線、
５０７は線５０２と線５０６の交点であって、従来の線
形補間法によって補間された新規画素である。また、５
０９は元画素２０４と元画素２０６間の距離である。

【００４５】なお、従来の線形補間法との違いを明確に
するために、元画素２０４，２０５，２０６の輝度値
Ｄ，Ａ，Ｅの大きさは、Ｄ＜Ｅ＜Ａと仮定する。

【００４６】５０１が画像本来の輝度曲線であるとき、
元画像の画素が２０４、２０５、２０６のように横方向
に等間隔にサンプリングされていることになる。このと
き、直線５０２上の補間位置での補間データを求めるも
のとする。

【００４７】参考として、線形補間の場合は、画素２０
５と画素２０６を結んだ直線５０６と、直線５０２の交
点が補間データとなる。これに対して、本実施の形態１
では画素２０５位置での輝度曲線の接線と直線５０２の
交点を補間データとする。また、近似的に画素２０５で
の接線の傾きを、画素２０４と画素２０６を結んだ直線
５０３の傾きに等しいものとする。この仮定により、直
線５０３に等しい傾きを持ち、画素２０５を通る直線５
０４が得られ、さらに直線５０４と直線５０２の交点
に、補間データとしての新規画素２１０を求めることが
できる。

【００４８】以上の仮定を行うことにより、実際に処理
を行う際は、画素２０６の輝度値から画素２０４の輝度
値を引いた結果に、距離ｉと距離５０９の比をかけ、こ
れを画素２０５の輝度値に加えることで、画素２１０の
輝度値を求めることができ、非常に簡単な処理で補間結
果を得ることができる。

【００４９】実際の式を作成するために、画素２０４の
輝度値をＤ、画素２０５の輝度値をＡ、画素２０６の輝
度値をＥとし、距離５０９を２（＝隣接する画素間隔１
の２倍）とし、距離５１０をｉとすると、画素２１０の
輝度値ＦはＦ＝Ａ＋（ｉ／２）(Ｅ−Ｄ)で与えられ、乗
算１回、加減算２回という簡単な式となる。

【００５０】図５に示したように、従来の線形補間法に
よって補間された新規画素５０７の輝度値は、輝度値Ａ
と輝度値Ｅの平均化された値になるのに対し、本発明の
実施の形態１に係る画像処理装置が補間する新規画素２
１０の輝度値は、輝度値Ａと輝度値Ｅの間に制限されな
いので、実施の形態１に係る画像処理装置は鮮鋭感のあ
る画像を得ることができる。

【００５１】図１１は、実施の形態１に係る画像処理装
置の構成を示すブロック図である。図１１において、１
１３１はラインメモリ手段であり、以下のように構成さ
れる。

【００５２】すなわち、１１０１は低解像度画像をフレ
ーム左上隅の元画素のデータから順に入力する下ライン
メモリ、１１０２は下ラインメモリ１１０１の出力を入
力する中ラインメモリ、１１０３は中ラインメモリ１１
０２の出力を入力する上ラインメモリであり、各ライン
メモリは、元画素を低解像度画像の横方向１ライン分ま
で格納する記憶容量であって、１画素のデータを入力す
るときに記憶容量が一杯であれば格納したデータの中で
最も古い１画素のデータを出力する。また、１１０５
は、フレーム上端処理のときに、中ラインメモリ１１０
２が格納するデータを瞬時に上ラインメモリ１１０３に
コピーする上端処理経路、１１０４は、フレーム下端処
理のときに、中ラインメモリ１１０２が格納するデータ
を瞬時に下ラインメモリ１１０１にコピーする下端処理
経路である。

【００５３】また、１１３２はデータバッファ手段であ
り、以下のように構成される。すなわち、１１０７は右
画素データバッファ、１１０８は注目画素データバッフ
ァ、１１０９は左画素データバッファ、１１１０は右下
画素データバッファ、１１１１は下画素データバッフ
ァ、１１１２は右上画素データバッファ、１１１３は上
画素データバッファであり、各データバッファは、１画
素分のデータを一時的に格納する記憶容量であって、１
画素のデータを入力するときに前に格納したデータを出
力する。また、１１０６は、フレーム左端処理のとき
に、注目画素データバッファ１１０８が格納するデータ
を瞬時に左画素データバッファ１１０９にコピーする左
端処理経路である。

【００５４】また、１１３０は画素選択手段であり、ラ
インメモリ手段１１３１とデータバッファ手段１１３２
で構成される。

【００５５】また、１１３３は新規画素のデータを求め
る新規画素データ算出手段であり、以下のように構成さ
れる。

【００５６】すなわち、１１１４は横方向の差分を求め
る横減算器、１１１５は縦方向の差分を求める縦減算
器、１１１６は横方向の補正値を求める横演算器、１１
１７は縦方向の補正値を求める縦演算器、１１３４は新
規画素のデータを求める新規画素データ算出器である。

【００５７】次に、注目画素から新規画素までの距離に
ついて、説明の簡単のために１次元で説明する。

【００５８】図３は、１ラインに７００画素存在する元
画素を、１０００画素の新規画素により補間する場合の
新規画素の位置を示す説明図である。

【００５９】図３において、３０１はフレームの水平方
向を示す軸、ｐ０，ｐ１，ｐ２，ｐ３は矢印で軸３０１
上の位置を示し、画素間隔を１とする元画素、ｑ０，ｑ
１，ｑ２，ｑ３は矢印で軸３０１上の位置を示す新規画
素、（ ）内の数字は元画素ｐ０からの距離で表した画
素の位置である。

【００６０】３０２は、元画素ｐ０からの距離を整数部
分と小数部分に分割する形で表した新規画素の位置であ
り、小数部分の絶対値がしきい値０．５を越えないよう
にすることにより、整数部分がその新規画素に対する注
目画素の位置を、さらに小数部分が注目画素から新規画
素までの距離を表すようにしたものである。例えば、新
規画素ｑ３は元画素ｐ０からの距離が２．１であり、小
数部分が０．５を越えないように整数部分と小数部分に
分割すれば２＋０．１となるから、新規画素ｑ３に対す
る注目画素は元画素ｐ２であり、元画素ｐ２から新規画
素ｑ３までの距離は０．１である。また、新規画素ｑ１
は元画素ｐ０からの距離が０．７であり、小数部分が
０．５を越えないように整数部分と小数部分に分割すれ
ば１−０．３となるから、新規画素ｑ１に対する注目画
素は元画素ｐ１であり、元画素ｐ１から新規画素ｑ１ま
での距離は−０．３である。

【００６１】３０３は、位置３０２の小数部分を１／２
にスケーリングした形で表した新規画素の位置である。
実際の補間演算では、注目画素から新規画素までの距離
ｉ，ｊを１／２にスケーリングした形で演算に用いるた
め、予め小数部分を１／２にスケーリングし、小数部分
の絶対値がしきい値０．２５を越えないように、整数部
分と小数部分を分割する。なお、上記しきい値は、スケ
ーリングの大きさに０．５を掛けることによって求めら
れる。

【００６２】次に、ラインメモリ手段１１３１とデータ
バッファ手段１１３２の動作について説明する。

【００６３】まず、基本動作について説明する。これ
は、フレーム終端処理（後述する）が関係しない場合で
ある。

【００６４】フレーム終端処理に関係しないときには、
ラインメモリ手段１１３１とデータバッファ手段１１３
２は、それぞれの記憶容量一杯のデータを格納してい
る。

【００６５】ここで、下ラインメモリ１１０１は、外部
から１画素のデータを入力し、格納したデータの中で最
も古い１画素のデータを中ラインメモリ１１０２と右下
画素データバッファ１１１０に出力する。また、中ライ
ンメモリ１１０２は、下ラインメモリ１１０１から１画
素のデータを入力し、格納した画素データの中で最も古
い１画素のデータを上ラインメモリ１１０３と右画素デ
ータバッファ１１０７に出力する。また、上ラインメモ
リ１１０３は、中ラインメモリ１１０２から１画素のデ
ータを入力し、格納した画素データの中で最も古い１画
素のデータを右上画素データバッファ１１１２に出力す
る。

【００６６】さらに、右下画素データバッファ１１１０
は、下ラインメモリ１１０１から１画素のデータを入力
し、下画素データバッファ１１１１に１画素のデータを
出力する。また、下画素データバッファ１１１１は、右
下画素データバッファ１１１０から１画素のデータを入
力し、縦減算器１１１５に１画素のデータを出力する。

【００６７】また、右画素データバッファ１１０７は、
中ラインメモリ１１０２から１画素のデータを入力し、
注目画素データバッファ１１０８と横減算器１１１４に
１画素のデータを出力する。また、注目画素データバッ
ファ１１０８は、右画素データバッファ１１０７から１
画素のデータを入力し、左画素データバッファ１１０９
と新規画素データ算出器１１３４に１画素のデータを出
力する。左画素データバッファ１１０９は注目画素デー
タバッファ１１０８から１画素のデータを入力し、横減
算器１１１４に１画素のデータを出力する。

【００６８】また、右上画素データバッファ１１１２
は、上ラインメモリ１１０３から１画素のデータを入力
し、上画素データバッファ１１１３に１画素のデータを
出力する。上画素データバッファ１１１３は、右上画素
データバッファ１１１２から１画素のデータを入力し、
縦減算器１１１５に１画素のデータを出力する。

【００６９】これにより、画素のデータが画像の左側か
ら右側に向けて１ラインが走査され、画像の上側から下
側に向けて各ラインを順次走査して得られるものとすれ
ば、３つのラインメモリ１１０１，１１０２，１１０３
の中で最先に入力されたラインデータが格納される上ラ
インメモリ１１０３にはこれら３つのラインの中で最も
上側のラインが格納される。また、２つのデータバッフ
ァ１１１２，１１１３の中で最先に入力された画素デー
タが格納される右上画素データバッファ１１１２には２
つの画素データの中で左側に位置する画素データが格納
される。

【００７０】従って、この図１１のデータバッファ手段
１１３２のデータバッファ１１０７ないし１１１３に
は、注目画素データバッファ１１０８を中心として、右
画素，注目画素，左画素，右下画素，下画素，右上画
素，上画素がそれぞれ格納され、これにより、図２に示
す画素配置の格納が実現される。

【００７１】次に、４つのフレーム終端処理について以
下に説明する。第１に、フレーム上端処理の動作につい
て説明する。

【００７２】フレーム上端処理は、注目画素がフレーム
上端の画素であるときに、注目画素の上側に隣接する画
素が存在しないため、そこに注目画素のデータをコピー
して画素補間を行うものである。また、フレーム上端処
理は、下ラインメモリ１１０１がフレームの最初を示す
垂直同期信号を受信したときに以下の動作を行う。

【００７３】下ラインメモリ１１０１は、１ライン全て
の画素のデータを格納後、２ライン目の画素のデータを
入力するときに、格納した１ラインの画素のデータを、
中ラインメモリ１１０２に出力し、右画素データバッフ
ァ１１１０には出力しない。そして、下ラインメモリ１
１０１は２ライン全ての画素のデータを格納し、中ライ
ンメモリ１１０２は１ライン全ての画素のデータを格納
する。

【００７４】ここで、上端処理経路１１０５は、中ライ
ンメモリ１１０２が格納した２ライン全ての画素のデー
タを上ラインメモリ１１０３にコピーする。そして、上
ラインメモリ１１０３は１ライン全ての画素のデータを
格納し、以後ラインメモリ手段１１３１は基本の動作を
行う。

【００７５】第２に、フレーム下端処理について説明す
る。フレーム下端処理は、注目画素がフレーム下端の画
素であるときに、注目画素の下側に隣接する画素が存在
しないため、そこに注目画素のデータをコピーして画素
補間を行うものである。また、フレーム下端処理は、下
ラインメモリ１１０１がフレームの最後を示す垂直同期
信号を受信したときに以下の動作を行う。

【００７６】最終ラインの画素のデータを入力した下ラ
インメモリ１１０１は、垂直同期信号の間に、格納した
最終ラインの画素のデータを１画素ずつ出力する。その
後、下ラインメモリ１１０１は格納するデータがなくな
り、中ラインメモリ１１０２は最終ラインの画素のデー
タを全て格納する。

【００７７】ここで、下端処理経路１１０４は、中ライ
ンメモリ１１０２が格納した最終ラインの画素のデータ
を下ラインメモリ１１０１にコピーする。そして、下ラ
インメモリ１１０１は最終ラインの画素のデータを格納
し、以後ラインメモリ手段１１３１は基本の動作を行
う。

【００７８】第３に、フレーム左端処理について説明す
る。フレーム左端処理は、注目画素がフレーム左端の画
素であるときに、注目画素の左側に隣接する画素が存在
しないため、そこに注目画素のデータをコピーして画素
補間を行うものである。また、フレーム左端処理は、注
目画素データバッファ１１０８がラインの最初を示す水
平同期信号を受信したときに以下の動作を行う。

【００７９】ラインの最初を示す水平同期信号を受信し
た注目画素データバッファ１１０８は、第１画素のデー
タを格納する。次に、左端処理経路１１０６は、注目画
素データバッファ１１０８が格納した第１画素のデータ
を左画素データバッファ１１０９にコピーする。そし
て、左画素データバッファ１１０９は各ラインの第１画
素のデータを格納し、以後データバッファ手段１１３２
は基本の動作を行う。

【００８０】第４に、フレーム右端処理について説明す
る。フレーム右端処理は、注目画素がフレーム右端の画
素であるときに、注目画素の右側に隣接する画素が存在
しないため、そこに注目画素のデータをコピーして画素
補間を行うものである。また、フレーム右端処理は、下
ラインメモリ１１０１がラインの最後を示す水平同期信
号を受信したときに以下の動作を行う。

【００８１】ラインの最後を示す水平同期信号の間に、
ラインメモリ手段１１３１はデータのシフトは行わない
ので、ラインメモリ手段１１３１からデータバッファ手
段１１３２にデータはシフトされない。

【００８２】ここで、右画素データバッファ１１０７
は、格納したライン最終の画素のデータを注目画素デー
タバッファ１１０８にコピーするとともに、右下画素デ
ータバッファ１１１０と右上画素データバッファ１１１
２は、格納したライン最終の画素のデータを、それぞれ
下画素データバッファ１１１１と上画素データバッファ
１１１３に出力する。そして、右画素データバッファ１
１０７と注目画素データバッファ１１０８は共にフレー
ム右端の注目画素のデータを、左画素データバッファ１
１０９は注目画素の左に隣接する画素のデータを、上画
素データバッファ１１１３と下画素データバッファ１１
１１は注目画素のそれぞれ上下に隣接する画素のデータ
を格納でき、以後ラインメモリ手段１１３１とデータバ
ッファ手段１１３２は基本の動作を行う。

【００８３】これらの４つのフレーム終端処理により、
注目画素がフレームの端部に位置し、注目画素のいずれ
かの側に隣接画素が存在しない場合にも、注目画素の値
によってこの隣接画素の値が充填されるため、新規画素
データを算出することが可能となる。

【００８４】このように、ラインメモリ手段１１３１と
データバッファ手段１１３２は、外部から入力する画素
のデータを１つずつシフトする基本の動作と、４つのフ
レーム終端処理によって、注目画素のデータを注目画素
データバッファ１１０８に、注目画素のそれぞれ上下左
右に隣接する画素のデータを、それぞれ、上画素データ
バッファ１１１３、下画素データバッファ１１１１、左
画素データバッファ１１０９、右画素データバッファ１
１０７に格納することができる。

【００８５】次に、演算手段１１３３の動作について説
明する。横減算器１１１４は、右画素データバッファ１
１０７から右画素のデータと左画素データバッファ１１
０９から左画素のデータを入力し、右画素のデータから
左画素のデータを減じ、横演算器１１１６に対し横方向
の差分を出力する。横演算器１１１６は、（係数 １／
２）と（注目画素から新規画素までの水平方向の距離）
と（横方向の差分）を乗じ、新規画素データ算出器１１
３４に横補正値を出力する。また、縦減算器１１１５
は、下画素データバッファ１１１１から下画素のデータ
と上画素データバッファ１１１３から上画素のデータを
入力し、下画素のデータから上画素のデータを減じ、縦
演算器１１１７に対し縦方向の差分を出力する。縦演算
器１１１７は、（係数 １／２）と（注目画素から新規
画素までの垂直方向の距離）と（縦方向の差分）を乗
じ、新規画素データ算出器１１３４に縦補正値を出力す
る。新規画素データ算出器１１３４は、注目画素データ
バッファ１１０８から注目画素のデータを入力し、（注
目画素のデータ）と（横補正値）と（縦補正値）を加
え、新規画素のデータを出力する。

【００８６】次に、演算手段１１３３の演算手順につい
て、図１を参照しながら説明する。図１は、Ｓ×Ｔ画素
の画像をＸ×Ｙ画素の画像に解像度変換する演算手順を
示すフローチャートである。

【００８７】図１において、Ｓは低解像度画像の横方向
の画素数、Ｔは低解像度画像の縦方向の画素数、Ｘは高
解像度画像の横方向の画素数、Ｙは高解像度画像の縦方
向の画素数、ｐｘは横ピッチ、ｐｙは縦ピッチ、ｙｙは
注目画素の縦方向の位置、ｂは縦係数、ｌは縦ループカ
ウンタ、ｘｘは注目画素の横方向の位置、ａは横係数、
ｋは横ループカウンタ、Ｑ［ｋ，ｌ］は新規画素の位置
［ｋ，ｌ］の輝度値、Ｐ［ｘｘ，ｙｙ］は元画素の位置
［ｘｘ，ｙｙ］の輝度値であり、０＜Ｓ≦Ｘ，０＜Ｔ≦
Ｙ，０≦ｋ＜Ｘ，０≦ｌ＜Ｙ，０≦ｘｘ＜Ｓ，０≦ｙｙ
＜Ｔである。

【００８８】Ｓ１０１は、新規画素の縦横各方向のピッ
チを求めるピッチ算出ステップであり、横ピッチｐｘは
Ｓ／Ｘ／２で、縦ピッチｐｙはＴ／Ｙ／２で算出する。

【００８９】Ｓ１０２は、縦ループに関する変数に初期
値を設定する縦ループ初期設定ステップであり、注目画
素の縦方向の位置ｙｙ、縦係数ｂ、及び縦ループカウン
タｌにそれぞれ初期値０を代入する。

【００９０】Ｓ１０３は、横ループに関する変数に初期
値を設定する横ループ初期設定ステップであり、注目画
素の横方向の位置ｘｘ、横係数ａ、及び横ループカウン
タｋにそれぞれ初期値０を代入する。

【００９１】Ｓ１０４は、新規画素の輝度値を求める輝
度値算出ステップであり、新規画素の輝度値Ｑ［ｋ，
ｌ］は、Ｑ［ｋ，ｌ］＝Ｐ［ｘｘ，ｙｙ］＋ａ（Ｐ［ｘ
ｘ＋１，ｙｙ］−Ｐ［ｘｘ−１，ｙｙ］）＋ｂ（Ｐ［ｘ
ｘ，ｙｙ＋１］−Ｐ［ｘｘ，ｙｙ−１］）で算出する。

【００９２】Ｓ１０５は、新しい横係数を算出する横係
数算出ステップであり、横係数ａに横ピッチｐｘを加算
して求める。

【００９３】Ｓ１０６は、横係数としきい値０．２５を
比較する横係数しきい値比較ステップであり、比較の結
果、横係数ａがしきい値より小さい、または等しい場合
はステップＳ１０８に進み、大きい場合はステップＳ１
０７に進む。

【００９４】Ｓ１０７は、注目画素を右方向に移動する
注目画素右変移動ステップであり、注目画素の横方向の
位置はｘｘ＝ｘｘ＋１、横係数はａ＝ａ−０．５で移動
する。

【００９５】Ｓ１０８は、ステップＳ１０４からＳ１０
８まで繰り返す横ループの終了を判断する横ループ終了
判断ステップであり、横ループカウンタｋに１を加算し
た新しい横ループカウンタｋを、高解像度画像の横方向
の画素数Ｘと比較し、その結果、新しい横ループカウン
タｋがＸより小さい場合はステップＳ１０４に進み、Ｘ
と等しい場合はステップＳ１０９に進む。

【００９６】Ｓ１０９は、新しい縦係数を算出する縦係
数算出ステップであり、縦係数ｂに縦ピッチｐｙを加算
してこれを求める。

【００９７】Ｓ１１０は、縦係数としきい値０．２５を
比較する縦係数しきい値比較ステップであり、比較の結
果、縦係数ｂがしきい値より小さい、または等しい場合
はステップＳ１１２に進み、大きい場合はステップＳ１
１１に進む。

【００９８】Ｓ１１１は、注目画素を下方向に移動する
注目画素下移動ステップであり、注目画素の縦方向の位
置はｙｙ＝ｙｙ＋１、縦係数はｂ＝ｂ−０．５で移動す
る。

【００９９】Ｓ１１２は、ステップＳ１０３からＳ１１
２まで繰り返す縦ループの終了を判断する縦ループ終了
判断ステップであり、縦ループカウンタｌに１を加算し
た新しい縦ループカウンタｌを、高解像度画像の縦方向
の画素数Ｙと比較し、その結果、新しい縦ループカウン
タｌがＹより小さい場合はステップＳ１０３に進み、Ｙ
と等しい場合は１つの画像の画素補間を終了する。

【０１００】以上のことから、本実施の形態１に係る画
像処理装置では、低解像度画像を補間して高解像度画像
に変換する画像処理装置において、低解像度画像の画素
から注目画素、上画素、下画素、左画素、及び右画素を
抜き出す画素選択手段１１３０と、上画素、及び下画素
のデータに基づいて縦の差分を求める縦減算器１１１５
と、左画素、及び右画素のデータに基づいて横の差分を
求める横減算器１１１４と、縦の差分、及び注目画素か
ら新規画素までの垂直方向の距離に基づいて縦補正値を
求める縦演算器１１１７と、横の差分、及び注目画素か
ら新規画素までの垂直方向の距離に基づいて横補正値を
求める横演算器１１１６と、注目画素のデータ、縦補正
値、及び横補正値に基づいて新規画素のデータを算出す
る新規画素データ算出器１１３４と、を備え、注目画素
の輝度値Ａと、上画素の輝度値Ｂと、下画素の輝度値Ｃ
と、左画素の輝度値Ｄと、右画素の輝度値Ｅと、及び新
規画素の位置（ｉ，ｊ）とに基づいて、新規画素の輝度
値Ｆを、Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）
（Ｃ−Ｂ）で算出するようにしたことにより、画像を補
間する際の演算量が少なくて済み、処理速度が向上し、
しかも、画像のエッジ部分がスムージングされることが
なく、鮮鋭感のある画像を得ることができる。

【０１０１】（実施の形態２）実施の形態２に係る画像
処理装置は、横３２０×縦２４０画素の低解像度画像を
縦横各２倍の画素数に補間して、横６４０×縦４８０画
素の高解像度画像に変換するものであり、解像度変換処
理においてよく用いられる、縦横２倍の補間に限定し
て、演算処理量を最小限に抑えることができるようにし
たものである。

【０１０２】図１２は、実施の形態２に係る画像処理装
置の構成を示すブロック図である。図１２において、図
１１と同一符号は同様のもの、１２３３は新規画素デー
タ算出手段であり、以下のように構成される。

【０１０３】すなわち、１１１４と１１１５は図１１の
同一符号と同様のもの、１２１６は横方向の差分を１／
８にするために３ビット左にシフトして横補正値を求め
る横演算器、１２１７は縦方向の差分を１／８にするた
めに３ビット左にシフトして縦補正値を求める縦演算
器、１２１８は注目画素の左上に補間する新規画素のデ
ータを求める左上新規画素データ算出器、１２１９は注
目画素の右上に補間する新規画素のデータを求める右上
新規画素データ算出器、１２２０は注目画素の左下に補
間する新規画素のデータを求める左下新規画素データ算
出器、１２２１は注目画素の右下に補間する新規画素の
データを求める右下新規画素データ算出器である。ま
た、１２３５は、左上新規画素データ算出器１２１８、
右上新規画素データ算出器１２１９、左下新規画素デー
タ算出器１２２０、右下新規画素データ算出器１２２１
で構成される新規画素データ算出器である。

【０１０４】また、１２３４は保持手段であり、以下の
ように構成される。１２２２は注目画素の上に位置する
新規画素のデータを高解像度画像の１ライン分格納する
上新規画素ラインメモリ、１２２３は注目画素の下に位
置する新規画素のデータを高解像度画像の１ライン分格
納する下新規画素ラインメモリである。

【０１０５】図７は、本発明の実施の形態２に係る画像
処理装置が補間する新規画素の位置を示す説明図であ
る。

【０１０６】図７において、“○”印は画素間隔を１と
する低解像度画像の元画素、“□”印は高解像度画像の
新規画素である。また、新規画素は、元画素の位置と一
致させず、元画素からの水平方向、及び垂直方向の距離
の絶対値がともに１／４離れた位置とする。また、元画
素７０１，７０２，７０３，７０４，７０５と、新規画
素７０６，７０７，７０８，７０９の輝度値を、それぞ
れＰ７０１，Ｐ７０２，Ｐ７０３，Ｐ７０４，Ｐ７０
５，Ｑ７０６と、Ｑ７０７，Ｑ７０８，Ｑ７０９で表す
ものとする。

【０１０７】この画素配置によれば、新規画素は元の画
素からすべて同じ距離に配置しているため、画素データ
の誤差の出現確率は均一となる。但し、この配置では、
本来すべての新規画素を作成する必要があるため演算量
が多くなるが、本実施の形態２では「元の画素からの距
離がすべて同じ」という性質を利用することで演算量を
少なく抑えている。

【０１０８】即ち、元画素７０１，７０２，７０３，７
０４，７０５に基づいて、ｄｉｆｘ＝（１／８）（Ｐ７
０５−Ｐ７０４），ｄｉｆｙ＝（１／８）（Ｐ７０３−
Ｐ７０２）を最初に算出しておけば、新規画素の輝度値
Ｑ７０６，Ｑ７０７，Ｑ７０８，Ｑ７０９を求める式
は、 Ｑ７０６＝Ｐ７０１−ｄｉｆｘ−ｄｉｆｙ Ｑ７０７＝Ｐ７０１＋ｄｉｆｘ−ｄｉｆｙ Ｑ７０８＝Ｐ７０１−ｄｉｆｘ＋ｄｉｆｙ Ｑ７０９＝Ｐ７０１＋ｄｉｆｘ＋ｄｉｆｙ となり、１つの注目画素の輝度値Ｐ７０１から４つの新
規画素の輝度値Ｑ７０６〜Ｑ７０９を求めるのに必要な
演算回数は、加減算１０回と除算演算２回で済む。

【０１０９】なお、Ｐ７０１−ｄｉｆｘとＰ７０１＋ｄ
ｉｆｘの演算を共有化すれば、加減算８回と除算演算２
回で、４つの新規画素の輝度値を求めることも可能であ
る。

【０１１０】次に、動作について説明する。横減算器１
１１４は、右画素データバッファ１１０７から右画素の
データと左画素データバッファ１１０９から左画素のデ
ータを入力し、右画素のデータから左画素のデータを減
じ、横演算器１２１６に対し横方向の差分を出力する。
横演算器１２１６は、横方向の差分を１／８にするため
に３ビット左にシフトし、左上新規画素データ算出器１
２１８、右上新規画素データ算出器１２１９、左下新規
画素データ算出器１２２０、及び右上新規画素データ算
出器１２２１に横補正値を出力する。また、縦減算器１
１１５は、下画素データバッファ１１１１から下画素の
データと上画素データバッファ１１１３から上画素のデ
ータを入力し、下画素のデータから上画素のデータを減
じ、縦演算器１２１７に対し縦方向の差分を出力する。
縦演算器１２１７は、縦方向の差分を１／８にするため
に３ビット左にシフトし、左上新規画素データ算出器１
２１８、右上新規画素データ算出器１２１９、左下新規
画素データ算出器１２２０、及び右上新規画素データ算
出器１２２１に縦補正値を出力する。

【０１１１】左上新規画素データ算出器１２１８は、縦
演算器１２１７から縦補正値、横演算器１２１６から横
補正値、及び注目画素データバッファ１１０８から注目
画素のデータを入力し、注目画素のデータより、縦補正
値を減じ、横補正値を減じて、上新規画素ラインメモリ
１２２２に、注目画素の左上に補間する新規画素のデー
タを出力する。右上新規画素データ算出器１２１９は、
注目画素のデータより、縦補正値を減じ、横補正値を加
えて、上新規画素ラインメモリ１２２２に、注目画素の
右上に補間する新規画素のデータを出力する。左下新規
画素データ算出器１２２０は、注目画素のデータに、縦
補正値を加え、横補正値を減じて、下新規画素ラインメ
モリ１２２３に、注目画素の左下に補間する新規画素の
データを出力する。右下新規画素データ算出器１２２１
は、注目画素のデータに、縦補正値を加え、横補正値を
加えて、下新規画素ラインメモリ１２２３に、注目画素
の右下に補間する新規画素のデータを出力する。

【０１１２】上新規画素ラインメモリ１２２２は、左上
新規画素データ算出器１２１８、次に右上新規画素デー
タ算出器１２１９からデータを１画素ずつ交互に入力
し、注目画素の上に補間する新規画素のデータを高解像
度画像の１ライン分格納し、格納した順に１ライン分全
てを出力する。下新規画素ラインメモリ１２２３は、左
下新規画素データ算出器１２２０、次に右下新規画素デ
ータ算出器１２２１からデータを１画素ずつ交互に入力
し、注目画素の下に補間する新規画素のデータを高解像
度画像の１ライン分格納し、上新規画素ラインメモリ１
２２２が１ライン分のデータを出力した後に、格納した
順に１ライン分全てを出力する。

【０１１３】次に、演算手段１２３３の演算手順につい
て、図８を参照しながら説明する。図８は、本発明の実
施の形態２に係る画像処理装置において、横３２０×縦
２４０画素の画像を縦横各２倍の画素数に補間して、横
６４０×縦４８０画素の画像に解像度変換する演算手順
を示すフローチャートである。

【０１１４】図８において、ｄｉｆｘは横補正値、ｄｉ
ｆｙは縦補正値、ｋ，ｌ，Ｑ，Ｐは図１に示した同一符
号と同様のものであり、０≦ｋ＜３２０，０≦ｌ＜２４
０である。

【０１１５】Ｓ８０１は、縦ループに関する変数に初期
値を設定する縦ループ初期設定ステップであり、縦ルー
プカウンタｌに初期値０を代入する。

【０１１６】Ｓ８０２は、横ループに関する変数に初期
値を設定する横ループ初期設定ステップであり、横ルー
プカウンタｋに初期値０を代入する。

【０１１７】Ｓ８０３は、横補正値と縦補正値を求める
補正値算出ステップであり、横補正値ｄｉｆｘと縦補正
値ｄｉｆｙは、ｄｉｆｘ＝（Ｐ［ｋ＋１，ｌ］−Ｐ［ｋ
−１，ｌ］）／８，ｄｉｆｙ＝（Ｐ［ｋ，ｌ＋１］−Ｐ
［ｋ，ｌ−１］）／８で求める。

【０１１８】Ｓ８０４は、４つの新規画素の輝度値を求
める輝度値算出ステップであり、注目画素の左上に補間
する新規画素の輝度値Ｑ［２ｋ，２ｌ］，注目画素の右
上に補間する新規画素の輝度値Ｑ［２ｋ＋１，２ｌ］，
注目画素の左下に補間する新規画素の輝度値Ｑ［２ｋ，
２ｌ＋１］，及び注目画素の右下に補間する新規画素の
輝度値Ｑ［２ｋ＋１，２ｌ＋１］は、それぞれ、Ｑ［２
ｋ，２ｌ］＝Ｐ［ｋ，ｌ］−ｄｉｆｘ−ｄｉｆｙ，Ｑ
［２ｋ＋１，２ｌ］＝Ｐ［ｋ，ｌ］＋ｄｉｆｘ−ｄｉｆ
ｙ，Ｑ［２ｋ，２ｌ＋１］＝Ｐ［ｋ，ｌ］−ｄｉｆｘ＋
ｄｉｆｙ，Ｑ［２ｋ＋１，２ｌ＋１］＝Ｐ［ｋ，ｌ］＋
ｄｉｆｘ＋ｄｉｆｙで算出する。

【０１１９】Ｓ８０５は、ステップＳ８０３からＳ８０
５まで繰り返す横ループの終了を判断する横ループ終了
判断ステップであり、横ループカウンタｋに１を加算し
た新しい横ループカウンタｋを、低解像度画像の横方向
の画素数３２０と比較し、その結果、新しい横ループカ
ウンタｋが３２０より小さい場合はステップＳ８０３に
進み、３２０と等しい場合はステップＳ８０６に進む。

【０１２０】Ｓ８０６は、ステップＳ８０２からＳ８０
６まで繰り返す縦ループの終了を判断する縦ループ終了
判断ステップであり、縦ループカウンタｌに１を加算し
た新しい縦ループカウンタｌを、低解像度画像の縦方向
の画素数２４０と比較し、その結果、新しい縦ループカ
ウンタｌが２４０より小さい場合はステップＳ８０２に
進み、２４０と等しい場合は１つの画像の画素補間を終
了する。

【０１２１】以上の演算手順によって求められる新規画
素のデータＱ［２ｋ，２ｌ］，Ｑ［２ｋ＋１，２ｌ］，
Ｑ［２ｋ，２ｌ＋１］，Ｑ［２ｋ＋１，２ｌ＋１］は、
それぞれ、Ｑ［２ｋ，２ｌ］，Ｑ［２ｋ＋１，２ｌ］の
順に上新規画素ラインメモリ１２２２に転送され、Ｑ
［２ｋ，２ｌ＋１］，Ｑ［２ｋ＋１，２ｌ＋１］の順に
下新規画素ラインメモリ１２２３に転送される。

【０１２２】以上のことから、本発明の実施の形態２に
係る画像処理装置では、低解像度画像を縦横各２倍の画
素数を持つ高解像度画像に変換する画像処理装置におい
て、低解像度画像の画素から注目画素、上画素、下画
素、左画素、及び右画素を抜き出す画素選択手段１１３
０と、上画素、及び下画素のデータに基づいて縦の差分
を求める縦減算器１１１５と、左画素、及び右画素のデ
ータに基づいて横方向の差分を求める横減算器１１１４
と、縦方向の差分、及び注目画素から新規画素までの垂
直方向の距離に基づいて縦補正値を求める縦演算器１１
１７と、横方向の差分、及び注目画素から新規画素まで
の水平方向の距離に基づいて横補正値を求める横演算器
１１１６と、注目画素のデータ、縦補正値、及び横補正
値に基づいて、注目画素のそれぞれ左上、右上、左下、
右下に位置する新規画素のデータを算出する新規画素デ
ータ算出器１２３５と、新規画素データ算出器１２３５
によって算出された新規画素のデータを一時的に保持
し、高解像度画像の左上の新規画素から順にデータを出
力する保持手段１２３４と、を備え、新規画素の位置
は、注目画素からの水平方向、及び垂直方向の距離の絶
対値がともに１／４となるようにしたことにより、画素
データの誤差の出現確率を均一にしながらさらに演算量
を少なくして処理速度を向上でき、しかも、画像のエッ
ジ部分がスムージングされることがなく、鮮鋭感のある
画像を得ることができる。

【０１２３】（実施の形態３）実施の形態３に係る画像
処理装置は、横３２０×縦２４０画素の低解像度画像を
縦２倍の画素数に補間して、横３２０×縦４８０画素の
高解像度画像に変換するものであり、現行のテレビジョ
ン放送に用いられるＮＴＳＣ信号のようなインタレース
信号のフィールド画面を補間してフレーム画面を作成す
る画像処理等に用いられる。

【０１２４】図１３は、実施の形態３に係る画像処理装
置の構成を示すブロック図である。図１３において、図
１１または図１２と同一符号は同様のもの、１３３３は
新規画素データ算出手段であり、以下のように構成され
る。

【０１２５】すなわち、１１１４，１１１５，１２１７
は図１１または図１２の同一符号と同様のもの、１３１
８は注目画素の上に補間する新規画素のデータを求める
上新規画素データ算出器、１３２０は注目画素の下に補
間する新規画素のデータを求める下新規画素データ算出
器、１３３５は上新規画素データ算出器１３１８と下新
規画素データ算出器１３２０で構成される新規画素デー
タ算出器である。

【０１２６】なお、本実施の形態３に係る画像処理装置
の画素選択手段１３３０は、図１２の画素選択手段１１
３０より左画素データバッファ１１０９、及び左端処理
経路１１０６を省略した構成である。

【０１２７】図９は、本実施の形態３に係る画像処理装
置が補間する新規画素の位置を示す説明図である。

【０１２８】図９において、“○”印は画素間隔を１と
する低解像度画像の元画素、“□”印は高解像度画像の
新規画素である。また、新規画素は、元画素の位置と一
致させず、元画素からの垂直方向の距離の絶対値が１／
４離れた位置にする。また、元画素９０１，９０２，９
０３、及び新規画素９０４，９０５の輝度値を、それぞ
れＰ９０１，Ｐ９０２，Ｐ９０３、及びＱ９０４，Ｑ９
０５で表すものとする。

【０１２９】この画素配置では、新規画素は元の画素か
らすべて同じ距離に配置し、画素データの出現確率が均
一となるようにしている。

【０１３０】この配置では、すべての新規画素を作成す
る必要があるため演算量が多くなるが、実施の形態２と
同様の工夫をすることで、演算量を少なく抑えている。

【０１３１】即ち、元画素９０１，９０２，９０３に基
づいて、ｄｉｆｙ＝（１／８）（Ｐ９０３−Ｐ９０２）
を最初に算出しておけば、新規画素の輝度値Ｑ９０４，
９０５を求める式は、 Ｑ９０４＝Ｐ９０１−ｄｉｆｙ Ｑ９０５＝Ｐ９０１＋ｄｉｆｙ となり、１つの注目画素の輝度値Ｐ９０１から２つの新
規画素の輝度値Ｑ９０４，Ｑ９０５を算出するのに必要
な演算回数は、加減算３回と除算演算１回で済む。

【０１３２】次に、新規画素データ算出手段１３３３の
動作について説明する。縦減算器１１１５は、下画素デ
ータバッファ１１１１から下画素のデータと上画素デー
タバッファ１１１３から上画素のデータを入力し、下画
素のデータから上画素のデータを減じ、縦演算器１２１
７に対し縦方向の差分を出力する。縦演算器１２１７
は、縦方向の差分を１／８にするために３ビット左にシ
フトし、上新規画素データ算出器１３１８と下新規画素
データ算出器１３２０に縦補正値を出力する。

【０１３３】上新規画素データ算出器１３１８は、縦演
算器１２１７から縦補正値、及び注目画素データバッフ
ァ１１０８から注目画素のデータを入力し、注目画素の
データより、縦補正値を減じて、上新規画素ラインメモ
リ１２２２に、注目画素の上側に補間する新規画素のデ
ータを出力する。下新規画素データ算出器１３２０は、
注目画素のデータに、縦補正値を加えて、下新規画素ラ
インメモリ１２２３に、注目画素の下側に補間する新規
画素のデータを出力する。

【０１３４】上新規画素ラインメモリ１２２２は、注目
画素の上側に補間する新規画素のデータを高解像度画像
の１ライン分格納し、格納した順に１ライン分全てを出
力する。下新規画素ラインメモリ１２２３は、注目画素
の下側に補間する新規画素のデータを高解像度画像の１
ライン分格納し、上新規画素ラインメモリ１２２２が１
ライン分のデータを出力した後に、格納した順に１ライ
ン分全てを出力する。

【０１３５】次に、新規画素データ算出手段１３３３の
演算手順について、図１０を参照しながら説明する。

【０１３６】図１０は、本発明の実施の形態３に係る画
像処理装置において、横３２０×縦２４０画素の画像を
縦２倍の画素数に補間して、横３２０×縦４８０画素の
画像に解像度変換する演算手順を示すフローチャートで
ある。

【０１３７】図１０において、ｄｉｆｙ，ｋ，ｌ，Ｑ，
Ｐは図１または図８に示した同一符号と同様のものであ
り、０≦ｋ＜３２０，０≦ｌ＜２４０である。

【０１３８】Ｓ１００１は、縦ループに関する変数に初
期値を設定する縦ループ初期設定ステップであり、縦ル
ープカウンタｌに初期値０を代入する。

【０１３９】Ｓ１００２は、横ループに関する変数に初
期値を設定する横ループ初期設定ステップであり、横ル
ープカウンタｋに初期値０を代入する。

【０１４０】Ｓ１００３は、縦補正値を求める補正値算
出ステップであり、縦補正値ｄｉｆｙは、ｄｉｆｙ＝
（Ｐ［ｋ，ｌ＋１］−Ｐ［ｋ，ｌ−１］）／８で算出す
る。

【０１４１】Ｓ１００４は、２つの新規画素の輝度値を
求める輝度値算出ステップであり、注目画素の上側に補
間する新規画素の輝度値Ｑ［ｋ，２ｌ］、及び注目画素
の下側に補間する新規画素の輝度値Ｑ［ｋ，２ｌ＋１］
を、それぞれＱ［ｋ，２ｌ］＝Ｐ［ｋ，ｌ］−ｄｉｆ
ｙ，Ｑ［ｋ，２ｌ＋１］＝Ｐ［ｋ，ｌ］＋ｄｉｆｙで算
出する。

【０１４２】Ｓ１００５は、ステップＳ１００３からＳ
１００５まで繰り返す横ループの終了を判断する横ルー
プ終了判断ステップであり、横ループカウンタｋに１を
加算した新しい横ループカウンタｋを、低解像度画像の
横方向の画素数３２０と比較し、その結果、新しい横ル
ープカウンタｋが３２０と比べて小さい場合はステップ
Ｓ１００３に進み、等しい場合はステップＳ１００６に
進む。

【０１４３】Ｓ１００６は、ステップＳ１００２からＳ
１００６まで繰り返す縦ループの終了を判断する縦ルー
プ終了判断ステップであり、縦ループカウンタｌに１を
加算した新しい縦ループカウンタｌを、低解像度画像の
縦方向の画素数２４０と比較し、その結果、新しい縦ル
ープカウンタｌが２４０より小さい場合はステップＳ１
００２に進み、２４０と等しい場合は１つの画像の画素
補間を終了する。

【０１４４】以上の演算手順によって新規画素のデータ
Ｑ［ｋ，２ｌ］，Ｑ［ｋ，２ｌ＋１］が求められ、それ
ぞれ、Ｑ［ｋ，２ｌ］は上新規画素ラインメモリ１２２
２に転送され、Ｑ［ｋ，２ｌ＋１］は下新規画素ライン
メモリ１２２２に転送される。

【０１４５】以上のことから、本発明の実施の形態３に
係る画像処理装置では、低解像度画像を縦２倍の画素数
を持つ高解像度画像に変換する画像処理装置において、
低解像度画像の画素から注目画素、上画素、及び下画素
を抜き出す画素選択手段１３３０と、上画素、及び下画
素のデータに基づいて縦の差分を求める縦減算器１１１
５と、縦の差分、及び注目画素から新規画素までの垂直
方向の距離に基づいて縦補正値を求める縦演算器１１１
７と、注目画素のデータ、及び縦補正値に基づいて、注
目画素のそれぞれ上、下に位置する新規画素のデータを
算出する新規画素データ算出器１３３５と、新規画素デ
ータ算出器１３３５によって算出された新規画素のデー
タを一時的に保持し、高解像度画像の左上の新規画素か
ら順にデータを出力する保持手段１２３４と、を備え、
新規画素の位置は、注目画素からの垂直方向の距離の絶
対値が１／４となるようにしたことにより、画素データ
の誤差の出現確率を均一にしながら、さらに演算量を少
なくして処理速度を向上でき、しかも、画像のエッジ部
分がスムージングされることがなく、鮮鋭感のある画像
を得ることができる。

【０１４６】なお、上記実施の形態１ないし３では、画
素データが輝度データである場合についてのみ説明した
が、これは、ＲＧＢ，ＣＭＹＫ等の色データや色差デー
タであってもよく、上記各実施の形態と同様の効果を奏
する。

【０１４７】また、上記実施の形態１ないし３では、画
像処理装置およびその動作フローチャートとして画像処
理方法について説明したが、これは、ＲＯＭ等の記録媒
体に記録され、上記実施の形態１ないし３の画像処理方
法と同様の動作をするコンピュータプログラムとして実
現してもよく、上記各実施の形態と同様の効果を奏す
る。

【０１４８】

【発明の効果】以上のように、本願の請求項１の発明に
係る画像処理装置によれば、低解像度画像を高解像度画
像に変換する画像処理装置において、低解像度画像の画
素から、当該画素間に新規に生成すべき補間用の画素
（以下、新規画素と称す）位置の最も近くに位置する注
目画素、及び該注目画素に隣接する隣接画素をそれぞれ
選択する画素選択手段と、上記注目画素を挟む上記隣接
画素同士の差分値を求め、当該差分値、及び上記注目画
素から上記新規画素までの距離に基づいて補正値を求め
るとともに、上記注目画素のデータ、上記差分値、及び
上記補正値に基づいて上記新規画素のデータを算出する
新規画素データ算出手段と、を備えるようにしたので、
少ない演算量で画像を補間でき、しかも鮮鋭感のある画
像を得ることができる画像処理装置が得られる効果があ
る。

【０１４９】また、本願の請求項２の発明に係る画像処
理方法によれば、低解像度画像を高解像度画像に変換す
る画像処理方法において、低解像度画像の画素から、当
該画素間に新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規
画素と称す）位置の最も近くに位置する注目画素、及び
該注目画素に隣接する隣接画素をそれぞれ選択する画素
選択工程と、上記注目画素を挟む上記隣接画素同士の差
分値を求め、当該差分値、及び上記注目画素から上記新
規画素までの距離に基づいて補正値を求めるとともに、
上記注目画素のデータ、上記差分値、及び上記補正値に
基づいて上記新規画素のデータを算出する新規画素デー
タ算出工程と、を含むようにしたので、少ない演算量で
画像を補間でき、しかも鮮鋭感のある画像を得ることが
できる画像処理方法が得られる効果がある。

【０１５０】また、本願の請求項３の発明に係る画像処
理プログラム記録媒体によれば、低解像度画像の画素か
ら、当該画素間に新規に生成すべき補間用の画素（以
下、新規画素と称す）位置の最も近くに位置する注目画
素、及び該注目画素に隣接する隣接画素をそれぞれ選択
する画素選択工程と、上記注目画素を挟む上記隣接画素
同士の差分値を求め、当該差分値、及び上記注目画素か
ら上記新規画素までの距離に基づいて補正値を求めると
ともに、上記注目画素のデータ、上記差分値、及び上記
補正値に基づいて上記新規画素のデータを算出する新規
画素データ算出工程と、を含み、低解像度画像を高解像
度画像に変換する画像処理プログラムを記録するように
したので、少ない演算量で画像を補間でき、しかも鮮鋭
感のある画像を得ることができる，画像処理プログラム
を記録した媒体が得られる効果がある。

【０１５１】また、本願の請求項４の発明に係る画像処
理装置によれば、請求項１記載の画像処理装置におい
て、上記画素選択手段は、隣接する画素同士の距離を１
とする低解像度画像の画素間に新規に生成すべき補間用
の画素（以下、新規画素と称す）位置の最も近くに位置
する低解像度画像の注目画素のデータＡと、上記注目画
素に上側で隣接する低解像度画像の上画素のデータＢ
と、上記注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画
素のデータＣと、上記注目画素に左側で隣接する低解像
度画像の左画素のデータＤと、上記注目画素に右側で隣
接する低解像度画像の右画素のデータＥと、選択するも
のであり、上記新規画素データ算出手段は、上記注目画
素のデータＡ、上画素のデータＢ、下画素のデータＣ、
左画素のデータＤ、右画素のデータＥ、及び上記注目画
素から上記新規画素までの水平方向の距離ｉ，及び垂直
方向の距離ｊで表す上記新規画素の位置（ｉ，ｊ）に基
づいて、上記高解像度画像を構成する新規画素のデータ
Ｆを、Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ
−Ｂ）により算出するようにしたので、少ない演算量で
画像を水平，垂直方向に補間でき、しかも鮮鋭感のある
画像を得ることができる画像処理装置が得られる効果が
ある。

【０１５２】また、本願の請求項５の発明に係る画像処
理方法によれば、請求項２記載の画像処理方法におい
て、上記画素選択工程は、隣接する画素同士の距離を１
とする低解像度画像の画素間に新規に生成すべき補間用
の画素（以下、新規画素と称す）位置の最も近くに位置
する低解像度画像の注目画素のデータＡと、上記注目画
素に上側で隣接する低解像度画像の上画素のデータＢ
と、上記注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画
素のデータＣと、上記注目画素に左側で隣接する低解像
度画像の左画素のデータＤと、上記注目画素に右側で隣
接する低解像度画像の右画素のデータＥと、を選択し、
上記新規画素データ算出工程は、上記注目画素のデータ
Ａ、上画素のデータＢ、下画素のデータＣ、左画素のデ
ータＤ、右画素のデータＥ、及び上記注目画素から上記
新規画素までの水平方向の距離ｉ，及び垂直方向の距離
ｊで表す上記新規画素の位置（ｉ，ｊ）に基づいて、上
記高解像度画像を構成する新規画素のデータＦを、Ｆ＝
Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）によ
り算出するようにしたので、少ない演算量で画像を水
平，垂直方向に補間でき、しかも鮮鋭感のある画像を得
ることができる画像処理方法が得られる効果がある。

【０１５３】また、本願の請求項６の発明に係る画像処
理プログラム記録媒体によれば、請求項３記載の画像処
理プログラム記録媒体において、上記画素選択工程は、
隣接する画素同士の距離を１とする低解像度画像の画素
間に新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規画素と
称す）位置の最も近くに位置する低解像度画像の注目画
素のデータＡと、上記注目画素に上側で隣接する低解像
度画像の上画素のデータＢと、上記注目画素に下側で隣
接する低解像度画像の下画素のデータＣと、上記注目画
素に左側で隣接する低解像度画像の左画素のデータＤ
と、上記注目画素に右側で隣接する低解像度画像の右画
素のデータＥと、を選択し、上記新規画素データ算出工
程は、上記注目画素のデータＡ、上画素のデータＢ、下
画素のデータＣ、左画素のデータＤ、右画素のデータ
Ｅ、及び上記注目画素から上記新規画素までの水平方向
の距離ｉ，及び垂直方向の距離ｊで表す上記新規画素の
位置（ｉ，ｊ）に基づいて、上記高解像度画像を構成す
る新規画素のデータＦを、Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−
Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により算出するようにした
ので、少ない演算量で画像を水平，垂直方向に補間で
き、しかも鮮鋭感のある画像を得ることができる，画像
処理プログラムを記録した媒体が得られる効果がある。

【０１５４】また、本願の請求項７の発明に係る画像処
理装置によれば、請求項４記載の画像処理装置におい
て、上記低解像度画像に対し縦横各２倍の画素数を持つ
上記高解像度画像を生成する際に、上記新規画素の位置
は、上記注目画素からの水平方向、及び垂直方向の距離
ｉ、ｊの絶対値がともに１／４となるものとし、かつ、
上記新規画素データ算出手段は、上記Ｆ＝Ａ＋（ｉ／
２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により、上記注
目画素のそれぞれ左上、右上、左下、右下に位置する上
記新規画素のデータＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を算出する
際に、予め、Ｘ＝（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）、及びＹ＝（ｊ
／２）（Ｃ−Ｂ）を計算し、次いで、Ｆ１＝Ａ−Ｘ−
Ｙ、Ｆ２＝Ａ＋Ｘ−Ｙ、Ｆ３＝Ａ−Ｘ＋Ｙ、及びＦ４＝
Ａ＋Ｘ＋Ｙ、を計算するものとしたので、画像を水平，
垂直方向に２倍に補間する場合に、画素データの誤差の
出現確率を均一にできるとともに、より少ない演算量で
補間を実行でき、しかも鮮鋭感のある画像を得ることが
できる画像処理装置が得られる効果がある。

【０１５５】また、本願の請求項８の発明に係る画像処
理方法によれば、請求項５記載の画像処理方法におい
て、上記低解像度画像に対し縦横各２倍の画素数を持つ
上記高解像度画像を生成する際に、上記新規画素の位置
は、上記注目画素からの水平方向、及び垂直方向の距離
ｉ、ｊの絶対値がともに１／４となるものとし、かつ、
上記新規画素データ算出工程は、上記Ｆ＝Ａ＋（ｉ／
２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により、上記注
目画素のそれぞれ左上、右上、左下、右下に位置する上
記新規画素のデータＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を算出する
際に、予め、Ｘ＝（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）、及びＹ＝（ｊ
／２）（Ｃ−Ｂ）を計算し、次いで、Ｆ１＝Ａ−Ｘ−
Ｙ、Ｆ２＝Ａ＋Ｘ−Ｙ、Ｆ３＝Ａ−Ｘ＋Ｙ、及びＦ４＝
Ａ＋Ｘ＋Ｙ、を計算するようにしたので、画像を水平，
垂直方向に２倍に補間する場合に、画素データの誤差の
出現確率を均一にできるとともに、より少ない演算量で
補間を実行でき、しかも鮮鋭感のある画像を得ることが
できる画像処理方法が得られる効果がある。

【０１５６】また、本願の請求項９の発明に係る画像処
理プログラム記録媒体によれば、請求項６記載の画像処
理プログラム記録媒体において、上記低解像度画像に対
し縦横各２倍の画素数を持つ上記高解像度画像を生成す
る際に、上記新規画素の位置は、上記注目画素からの水
平方向、及び垂直方向の距離ｉ、ｊの絶対値がともに１
／４となるものとし、かつ、上記新規画素データ算出工
程は、上記Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）
（Ｃ−Ｂ）により、上記注目画素のそれぞれ左上、右
上、左下、右下に位置する上記新規画素のデータＦ１，
Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を算出する際に、予め、Ｘ＝（ｉ／
２）（Ｅ−Ｄ）、及びＹ＝（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）を計算
し、次いで、Ｆ１＝Ａ−Ｘ−Ｙ、Ｆ２＝Ａ＋Ｘ−Ｙ、Ｆ
３＝Ａ−Ｘ＋Ｙ、及びＦ４＝Ａ＋Ｘ＋Ｙ、を計算するよ
うにしたので、画像を水平，垂直方向に２倍に補間する
場合に、画素データの誤差の出現確率を均一にできると
ともに、より少ない演算量で補間を実行でき、しかも鮮
鋭感のある画像を得ることができる，画像処理プログラ
ムを記録した媒体が得られる効果がある。

【０１５７】また、本願の請求項１０の発明に係る画像
処理装置によれば、請求項１記載の画像処理装置におい
て、上記画素選択手段は、隣接する画素同士の距離を１
とする低解像度画像の画素間に新規に生成すべき補間用
の画素（以下、新規画素と称す）位置の最も近くに位置
する低解像度画像の注目画素のデータＡと、上記注目画
素に上側で隣接する低解像度画像の上画素のデータＢ
と、上記注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画
素のデータＣと、を選択するものであり、上記新規画素
データ算出手段は、上記注目画素のデータＡ、上画素の
データＢ、下画素のデータＣ、及び上記注目画素から上
記新規画素までの垂直方向の距離ｊに基づいて、上記新
規画素のデータＦを、Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）に
より算出するようにしたので、少ない演算量で画像を垂
直方向に補間でき、しかも鮮鋭感のある画像を得ること
ができる画像処理装置が得られる効果がある。

【０１５８】また、本願の請求項１１の発明に係る画像
処理方法によれば、請求項２記載の画像処理方法におい
て、上記画素選択工程は、隣接する画素同士の距離を１
とする低解像度画像の画素間に新規に生成すべき補間用
の画素（以下、新規画素と称す）位置の最も近くに位置
する低解像度画像の注目画素のデータＡと、上記注目画
素に上側で隣接する低解像度画像の上画素のデータＢ
と、上記注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画
素のデータＣと、を選択し、上記新規画素データ算出工
程は、上記注目画素のデータＡ、上画素のデータＢ、下
画素のデータＣ、及び上記注目画素から上記新規画素ま
での垂直方向の距離ｊに基づいて、上記新規画素のデー
タＦを、Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により算出する
ようにしたので、少ない演算量で画像を垂直方向に補間
でき、しかも鮮鋭感のある画像を得ることができる画像
処理方法が得られる効果がある。

【０１５９】また、本願の請求項１２の発明に係る画像
処理プログラム記録媒体によれば、請求項３記載の画像
処理プログラム記録媒体において、上記画素選択工程
は、隣接する画素同士の距離を１とする低解像度画像の
画素間に新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規画
素と称す）位置の最も近くに位置する低解像度画像の注
目画素のデータＡと、上記注目画素に上側で隣接する低
解像度画像の上画素のデータＢと、上記注目画素に下側
で隣接する低解像度画像の下画素のデータＣと、を選択
し、上記新規画素データ算出工程は、上記注目画素のデ
ータＡ、上画素のデータＢ、下画素のデータＣ、及び上
記注目画素から上記新規画素までの垂直方向の距離ｊに
基づいて、上記新規画素のデータＦを、Ｆ＝Ａ＋（ｊ／
２）（Ｃ−Ｂ）により算出するようにしたので、少ない
演算量で画像を垂直方向に補間でき、しかも鮮鋭感のあ
る画像を得ることができる，画像処理プログラムを記録
した媒体が得られる効果がある。

【０１６０】また、本願の請求項１３の発明に係る画像
処理装置によれば、請求項１０記載の画像処理装置にお
いて、上記低解像度画像に対し縦２倍の画素数を持つ上
記高解像度画像を生成する際に、上記新規画素の位置
は、上記注目画素からの垂直方向の距離ｊの絶対値が１
／４となるものとし、かつ、上記新規画素データ算出手
段は、上記Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により、上記
注目画素のそれぞれ上、下に位置する上記新規画素のデ
ータＦ５，Ｆ６を算出する際に、予め、Ｙ＝（ｊ／２）
（Ｃ−Ｂ）を計算し、次いで、Ｆ５＝Ａ−Ｙ、及びＦ６
＝Ａ＋Ｙを計算するようにしたので、画像を垂直方向に
２倍に補間する場合に、画素データの誤差の出現確率を
均一にできるとともに、より少ない演算量で補間を実行
でき、しかも鮮鋭感のある画像を得ることができる画像
処理装置が得られる効果がある。

【０１６１】また、本願の請求項１４の発明に係る画像
処理方法によれば、請求項１１記載の画像処理方法にお
いて、上記低解像度画像に対し縦２倍の画素数を持つ上
記高解像度画像を生成する際に、上記新規画素の位置
は、上記注目画素からの垂直方向の距離ｊの絶対値が１
／４となるものとし、かつ、上記新規画素データ算出工
程は、上記Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により、上記
注目画素のそれぞれ上、下に位置する上記新規画素のデ
ータＦ５，Ｆ６を算出する際に、予め、Ｙ＝（ｊ／２）
（Ｃ−Ｂ）を計算し、次いで、Ｆ５＝Ａ−Ｙ、及びＦ６
＝Ａ＋Ｙ、を計算するようにしたので、画像を垂直方向
に２倍に補間する場合に、画素データの誤差の出現確率
を均一にできるとともに、より少ない演算量で補間を実
行でき、しかも鮮鋭感のある画像を得ることができる画
像処理方法が得られる効果がある。

【０１６２】また、本願の請求項１５の発明に係る画像
処理プログラム記録媒体によれば、請求項１２記載の画
像処理プログラム記録媒体において、上記低解像度画像
に対し縦２倍の画素数を持つ上記高解像度画像を生成す
る際に、上記新規画素の位置は、上記注目画素からの垂
直方向の距離ｊの絶対値が１／４となるものとし、か
つ、上記新規画素データ算出工程は、上記Ｆ＝Ａ＋（ｊ
／２）（Ｃ−Ｂ）により、上記注目画素のそれぞれ上、
下に位置する上記新規画素のデータＦ５，Ｆ６を算出す
る際に、予め、Ｙ＝（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）を計算し、次
いで、Ｆ５＝Ａ−Ｙ、及びＦ６＝Ａ＋Ｙ、を計算するよ
うにしたので、画像を垂直方向に２倍に補間する場合
に、画素データの誤差の出現確率を均一にできるととも
に、より少ない演算量で補間を実行でき、しかも鮮鋭感
のある画像を得ることができる，画像処理プログラムを
記録した媒体が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態1に係る画像処理装置にお
いて、Ｓ×Ｔ画素の画像をＸ×Ｙ画素の画像に解像度変
換する演算手順に関するフローチャートを示す図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置が補
間する新規画素の位置を示す説明図である。

【図３】１ラインに７００画素存在する元画素を、１０
００画素の新規画素により補間する場合の新規画素の位
置を示す説明図である。

【図４】従来の線形補間法による画素の補間位置を示す
説明図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置が補
間する新規画素の輝度値を示す説明図である。

【図６】従来の画像処理方法によって縦横各２倍の画素
数に解像度変換する際の画素配置を示す説明図である。

【図７】本発明の実施の形態２に係る画像処理装置が補
間する新規画素の位置を示す説明図である。

【図８】本発明の実施の形態２に係る画像処理装置にお
いて、横３２０×縦２４０画素の画像を縦横各２倍の画
素数に補間して、横６４０×縦４８０画素の画像に解像
度変換する演算手順に関するフローチャートを示す図で
ある。

【図９】本発明の実施の形態３に係る画像処理装置が補
間する新規画素の位置を示す説明図である。

【図１０】本発明の実施の形態３に係る画像処理装置に
おいて、横３２０×縦２４０画素の画像を縦２倍の画素
数に補間して、横３２０×縦４８０画素の画像に解像度
変換する演算手順に関するフローチャートを示す図であ
る。

【図１１】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の
構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の実施の形態２に係る画像処理装置の
構成を示すブロック図である。

【図１３】本発明の実施の形態３に係る画像処理装置の
構成を示すブロック図である。

【図１４】本件が対象とする画像処理装置が使用される
状況の一例を示す図である。

【符号の説明】

２０２ 輝度値Ｂを持つ元画素 ２０４ 輝度値Ｄを持つ元画素 ２０５ 輝度値Ａを持つ注目画素 ２０６ 輝度値Ｅを持つ元画素 ２０８ 輝度値Ｃを持つ元画素 ２１０ 輝度値Ｆを持つ新規画素 ｉ 水平方向の距離 ｊ 垂直方向の距離 ３０１ 軸 ３０２ 整数部分と小数部分に分割する形で表した新規
画素の位置 ３０３ 小数部分を１／２にスケーリングした形で表し
た新規画素の位置 ４０１ 輝度値Ｇを持つ元画素 ４０２ 輝度値Ｈを持つ元画素 ４０３ 輝度値Ｉを持つ元画素 ４０４ 輝度値Ｊを持つ元画素 ４０５ 輝度値Ｋを持つ新規画素 ｍ 垂直方向の距離 ｎ 水平方向の距離 ５０１ 低解像度画像本来の輝度曲線 ５０２ 注目画素２０５から距離ｊだけ離れた位置を表
す線 ５０３ 元画素２０４と元画素２０６を結ぶ線 ５０４ 注目画素２０５と新規画素２１０を結ぶ線 ５０５ 低解像度画像の画素間隔 ５０６ 注目画素２０５ち元画素２０６を結ぶ線 ５０７ 従来の線形補間法によって作成された新規画素 ６０１〜６０３ 元画素 ６０４〜６１０ 新規画素 ７０１〜７０５ 元画素 ７０６〜７０９ 新規画素 ９０１〜９０３ 元画素 ９０４，９０５ 新規画素 １１０１ 下ラインメモリ １１０２ 中ラインメモリ １１０３ 上ラインメモリ １１０４ 下端処理経路 １１０５ 上端処理経路 １１０６ 左端処理経路 １１０７ 右画素データバッファ １１０８ 注目画素データバッファ １１０９ 左画素データバッファ １１１０ 右下画素データバッファ １１１１ 下画素データバッファ １１１２ 右上画素データバッファ １１１３ 上画素データバッファ １１１４ 横減算器 １１１５ 縦減算器 １１１６ 横演算器 １１１７ 縦演算器 １１３０ 画素選択手段 １１３１ ラインメモリ手段 １１３２ データバッファ手段 １１３３，１２３３，１３３３ 新規画素データ算出手
段 １１３４ 新規画素データ算出器 １２１６ 横演算器 １２１７ 縦演算器 １２１８ 左上新規画素データ算出器 １２１９ 右上新規画素データ算出器 １２２０ 左下新規画素データ算出器 １２２１ 右下新規画素データ算出器 １２２２ 上新規画素ラインメモリ １２２３ 下新規画素ラインメモリ １２３４ 保持手段 １２３５，１３３５ 新規画素データ算出器 １３１８ 上新規画素データ算出器 １３２０ 下新規画素データ算出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 3/40 H04N 1/387 101 H04N 1/393 H04N 7/01 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低解像度画像を高解像度画像に変換する
   画像処理装置において、 低解像度画像の画素から、当該画素間に新規に生成すべ
   き補間用の画素（以下、新規画素と称す）位置の最も近
   くに位置する注目画素、及び該注目画素に隣接する隣接
   画素をそれぞれ選択する画素選択手段と、 上記注目画素を挟む上記隣接画素同士の差分値を求め、
   当該差分値、及び上記注目画素から上記新規画素までの
   距離に基づいて補正値を求めるとともに、上記注目画素
   のデータ、上記差分値、及び上記補正値に基づいて上記
   新規画素のデータを算出する新規画素データ算出手段
   と、 を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 低解像度画像を高解像度画像に変換する
   画像処理方法において、 低解像度画像の画素から、当該画素間に新規に生成すべ
   き補間用の画素（以下、新規画素と称す）位置の最も近
   くに位置する注目画素、及び該注目画素に隣接する隣接
   画素をそれぞれ選択する画素選択工程と、 上記注目画素を挟む上記隣接画素同士の差分値を求め、
   当該差分値、及び上記注目画素から上記新規画素までの
   距離に基づいて補正値を求めるとともに、上記注目画素
   のデータ、上記差分値、及び上記補正値に基づいて上記
   新規画素のデータを算出する新規画素データ算出工程
   と、 を含むことを特徴とする画像処理方法。
3. 【請求項３】 低解像度画像の画素から、当該画素間に
   新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規画素と称
   す）位置の最も近くに位置する注目画素、及び該注目画
   素に隣接する隣接画素をそれぞれ選択する画素選択工程
   と、 上記注目画素を挟む上記隣接画素同士の差分値を求め、
   当該差分値、及び上記注目画素から上記新規画素までの
   距離に基づいて補正値を求めるとともに、上記注目画素
   のデータ、上記差分値、及び上記補正値に基づいて上記
   新規画素のデータを算出する新規画素データ算出工程
   と、 を含み、 低解像度画像を高解像度画像に変換する画像処理プログ
   ラムを記録した、ことを特徴とする画像処理プログラム
   記録媒体。
4. 【請求項４】 請求項１記載の画像処理装置において、 上記画素選択手段は、 隣接する画素同士の距離を１とする低解像度画像の画素
   間に新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規画素と
   称す）位置の最も近くに位置する低解像度画像の注目画
   素のデータＡと、 上記注目画素に上側で隣接する低解像度画像の上画素の
   データＢと、 上記注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画素の
   データＣと、 上記注目画素に左側で隣接する低解像度画像の左画素の
   データＤと、 上記注目画素に右側で隣接する低解像度画像の右画素の
   データＥと、を選択するものであり、 上記新規画素データ算出手段は、 上記注目画素のデータＡ、上画素のデータＢ、下画素の
   データＣ、左画素のデータＤ、右画素のデータＥ、及び
   上記注目画素から上記新規画素までの水平方向の距離
   ｉ，及び垂直方向の距離ｊで表す上記新規画素の位置
   （ｉ，ｊ）に基づいて、 上記高解像度画像を構成する新規画素のデータＦを、 Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ） により算出するものであることを特徴とする画像処理装
   置。
5. 【請求項５】 請求項２記載の画像処理方法において、 上記画素選択工程は、 隣接する画素同士の距離を１とする低解像度画像の画素
   間に新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規画素と
   称す）位置の最も近くに位置する低解像度画像の注目画
   素のデータＡと、 上記注目画素に上側で隣接する低解像度画像の上画素の
   データＢと、 上記注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画素の
   データＣと、 上記注目画素に左側で隣接する低解像度画像の左画素の
   データＤと、 上記注目画素に右側で隣接する低解像度画像の右画素の
   データＥと、を選択し、 上記新規画素データ算出工程は、 上記注目画素のデータＡ、上画素のデータＢ、下画素の
   データＣ、左画素のデータＤ、右画素のデータＥ、及び
   上記注目画素から上記新規画素までの水平方向の距離
   ｉ，及び垂直方向の距離ｊで表す上記新規画素の位置
   （ｉ，ｊ）に基づいて、 上記高解像度画像を構成する新規画素のデータＦを、 Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ） により算出することを特徴とする画像処理方法。
6. 【請求項６】 請求項３記載の画像処理プログラム記録
   媒体において、 上記画素選択工程は、 隣接する画素同士の距離を１とする低解像度画像の画素
   間に新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規画素と
   称す）位置の最も近くに位置する低解像度画像の注目画
   素のデータＡと、 上記注目画素に上側で隣接する低解像度画像の上画素の
   データＢと、 上記注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画素の
   データＣと、 上記注目画素に左側で隣接する低解像度画像の左画素の
   データＤと、 上記注目画素に右側で隣接する低解像度画像の右画素の
   データＥと、を選択し、 上記新規画素データ算出工程は、 上記注目画素のデータＡ、上画素のデータＢ、下画素の
   データＣ、左画素のデータＤ、右画素のデータＥ、及び
   上記注目画素から上記新規画素までの水平方向の距離
   ｉ，及び垂直方向の距離ｊで表す上記新規画素の位置
   （ｉ，ｊ）に基づいて、 上記高解像度画像を構成する新規画素のデータＦを、 Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ） により算出することを特徴とする画像処理プログラム記
   録媒体。
7. 【請求項７】 請求項４記載の画像処理装置において、 上記低解像度画像に対し縦横各２倍の画素数を持つ上記
   高解像度画像を生成する際に、 上記新規画素の位置は、上記注目画素からの水平方向、
   及び垂直方向の距離ｉ、ｊの絶対値がともに１／４とな
   るものとし、 かつ、上記新規画素データ算出手段は、 上記Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−
   Ｂ）により、上記注目画素のそれぞれ左上、右上、左
   下、右下に位置する上記新規画素のデータＦ１，Ｆ２，
   Ｆ３，Ｆ４を算出する際に、 予め、 Ｘ＝（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）、及びＹ＝（ｊ／２）（Ｃ−
   Ｂ）を計算し、 次いで、 Ｆ１＝Ａ−Ｘ−Ｙ、 Ｆ２＝Ａ＋Ｘ−Ｙ、 Ｆ３＝Ａ−Ｘ＋Ｙ、及び Ｆ４＝Ａ＋Ｘ＋Ｙ、 を計算するものであることを特徴とする画像処理装置。
8. 【請求項８】 請求項５記載の画像処理方法において、 上記低解像度画像に対し縦横各２倍の画素数を持つ上記
   高解像度画像を生成する際に、 上記新規画素の位置は、上記注目画素からの水平方向、
   及び垂直方向の距離ｉ、ｊの絶対値がともに１／４とな
   るものとし、 かつ、上記新規画素データ算出工程は、 上記Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−
   Ｂ）により、上記注目画素のそれぞれ左上、右上、左
   下、右下に位置する上記新規画素のデータＦ１，Ｆ２，
   Ｆ３，Ｆ４を算出する際に、 予め、 Ｘ＝（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）、及びＹ＝（ｊ／２）（Ｃ−
   Ｂ）を計算し、 次いで、 Ｆ１＝Ａ−Ｘ−Ｙ、 Ｆ２＝Ａ＋Ｘ−Ｙ、 Ｆ３＝Ａ−Ｘ＋Ｙ、及び Ｆ４＝Ａ＋Ｘ＋Ｙ、 を計算することを特徴とする画像処理方法。
9. 【請求項９】 請求項６記載の画像処理プログラム記録
   媒体において、 上記低解像度画像に対し縦横各２倍の画素数を持つ上記
   高解像度画像を生成する際に、 上記新規画素の位置は、上記注目画素からの水平方向、
   及び垂直方向の距離ｉ、ｊの絶対値がともに１／４とな
   るものとし、 かつ、上記新規画素データ算出工程は、 上記Ｆ＝Ａ＋（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）＋（ｊ／２）（Ｃ−
   Ｂ）により、上記注目画素のそれぞれ左上、右上、左
   下、右下に位置する上記新規画素のデータＦ１，Ｆ２，
   Ｆ３，Ｆ４を算出する際に、 予め、 Ｘ＝（ｉ／２）（Ｅ−Ｄ）、及びＹ＝（ｊ／２）（Ｃ−
   Ｂ）を計算し、 次いで、 Ｆ１＝Ａ−Ｘ−Ｙ、 Ｆ２＝Ａ＋Ｘ−Ｙ、 Ｆ３＝Ａ−Ｘ＋Ｙ、及び Ｆ４＝Ａ＋Ｘ＋Ｙ、 を計算することを特徴とする画像処理プログラム記録媒
   体。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の画像処理装置におい
    て、 上記画素選択手段は、 隣接する画素同士の距離を１とする低解像度画像の画素
    間に新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規画素と
    称す）位置の最も近くに位置する低解像度画像の注目画
    素のデータＡと、 上記注目画素に上側で隣接する低解像度画像の上画素の
    データＢと、 上記注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画素の
    データＣと、 を選択するものであり、 上記新規画素データ算出手段は、 上記注目画素のデータＡ、上画素のデータＢ、下画素の
    データＣ、及び上記注目画素から上記新規画素までの垂
    直方向の距離ｊに基づいて、 上記新規画素のデータＦを、 Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ） により算出するものであることを特徴とする画像処理装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項２記載の画像処理方法におい
    て、 上記画素選択工程は、 隣接する画素同士の距離を１とする低解像度画像の画素
    間に新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規画素と
    称す）位置の最も近くに位置する低解像度画像の注目画
    素のデータＡと、 上記注目画素に上側で隣接する低解像度画像の上画素の
    データＢと、 上記注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画素の
    データＣと、を選択し、 上記新規画素データ算出工程は、 上記注目画素のデータＡ、上画素のデータＢ、下画素の
    データＣ、及び 上記注目画素から上記新規画素までの垂直方向の距離ｊ
    に基づいて、 上記新規画素のデータＦを、 Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ） により算出することを特徴とする画像処理方法。
12. 【請求項１２】 請求項３記載の画像処理プログラム記
    録媒体において、 上記画素選択工程は、 隣接する画素同士の距離を１とする低解像度画像の画素
    間に新規に生成すべき補間用の画素（以下、新規画素と
    称す）位置の最も近くに位置する低解像度画像の注目画
    素のデータＡと、 上記注目画素に上側で隣接する低解像度画像の上画素の
    データＢと、 上記注目画素に下側で隣接する低解像度画像の下画素の
    データＣと、を選択し、上記新規画素データ算出工程
    は、 上記注目画素のデータＡ、上画素のデータＢ、下画素の
    データＣ、及び上記注目画素から上記新規画素までの垂
    直方向の距離ｊに基づいて、 上記新規画素のデータＦを、 Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ） により算出することを特徴とする画像処理プログラム記
    録媒体。
13. 【請求項１３】 請求項１０記載の画像処理装置におい
    て、 上記低解像度画像に対し縦２倍の画素数を持つ上記高解
    像度画像を生成する際に、 上記新規画素の位置は、上記注目画素からの垂直方向の
    距離ｊの絶対値が１／４となるものとし、 かつ、上記新規画素データ算出手段は、 上記Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により、上記注目画
    素のそれぞれ上、下に位置する上記新規画素のデータＦ
    ５，Ｆ６を算出する際に、 予め、 Ｙ＝（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）を計算し、 次いで、 Ｆ５＝Ａ−Ｙ、及び Ｆ６＝Ａ＋Ｙ を計算するものであることを特徴とする画像処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項１１記載の画像処理方法におい
    て、 上記低解像度画像に対し縦２倍の画素数を持つ上記高解
    像度画像を生成する際に、 上記新規画素の位置は、上記注目画素からの垂直方向の
    距離ｊの絶対値が１／４となるものとし、 かつ、上記新規画素データ算出工程は、 上記Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により、上記注目画
    素のそれぞれ上、下に位置する上記新規画素のデータＦ
    ５，Ｆ６を算出する際に、 予め、 Ｙ＝（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）を計算し、 次いで、 Ｆ５＝Ａ−Ｙ、及び Ｆ６＝Ａ＋Ｙ、 を計算することを特徴とする画像処理方法。
15. 【請求項１５】 請求項１２記載の画像処理プログラム
    記録媒体において、 上記低解像度画像に対し縦２倍の画素数を持つ上記高解
    像度画像を生成する際に、 上記新規画素の位置は、上記注目画素からの垂直方向の
    距離ｊの絶対値が１／４となるものとし、 かつ、上記新規画素データ算出工程は、 上記Ｆ＝Ａ＋（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）により、上記注目画
    素のそれぞれ上、下に位置する上記新規画素のデータＦ
    ５，Ｆ６を算出する際に、 予め、 Ｙ＝（ｊ／２）（Ｃ−Ｂ）を計算し、 次いで、 Ｆ５＝Ａ−Ｙ、及び Ｆ６＝Ａ＋Ｙ、 を計算することを特徴とする画像処理プログラム記録媒
    体。