JP2005311497A - Image processing apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus capable of properly emphasizing a sharpness sense of an image by suppressing occurrence of an unnatural jump in a gradation change around a contour. <P>SOLUTION: The image processing apparatus is provided with: a contour information extraction section 10 having a band limit section A11, a differentiator 12, and a gain adjustment section 13; and a signal generating section 20 having a latch section A21, a latch section B23, and a weight arithmetic section 23. A contour information extraction section 10 extracts contour information from an input image signal, the signal generating section 20 generates an output image signal by using a weight coefficient of each pixel generated on the basis of the extracted contour information and the input image signals of pixels configuring the contour and a plurality of the pixels around the vicinity. The amplitude of the contour information can be variable with characteristic information of an input image. More suitable contour correction corresponding to contents of the input image can be attained by determining whether the input image is a scenery image or characters or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像信号のディジタル信号処理に関係し、特に、テレビジョン受像機のような画像表示装置における表示画像の生成技術に関する。   The present invention relates to digital signal processing of an image signal, and more particularly to a display image generation technique in an image display device such as a television receiver.

画像を表示するテレビジョン受像機のような機器において、表示する画像の鮮鋭感を増すための手法として、輪郭補正がある。輪郭補正は、表示しようとする画像に含まれる物体の輪郭に対する信号処理であり、輪郭補正をすると、表示される物体像の鮮鋭感を強調することができる。   In a device such as a television receiver that displays an image, there is contour correction as a technique for increasing the sharpness of the displayed image. Contour correction is signal processing for the contour of an object included in an image to be displayed. When contour correction is performed, the sharpness of the displayed object image can be enhanced.

輪郭補正処理に関する従来技術として、例えば特許文献１に示すものがある。   As a conventional technique related to the contour correction process, for example, there is one disclosed in Patent Document 1.

図６は、従来の輪郭補正回路のブロック図である。図６は、特許文献１に開示されている輪郭補正回路の機能をブロック図として示したものである。図６に示す輪郭補正回路は、保持部１、信号選択部２、微分器３、コアリング部４、及びコンパレータ５を備えている。入力端子６からの入力画像信号は、微分器３において微分され、コアリング部４においてコアリングされ、ベースラインノイズが除去される。さらにコアリングされた信号は、コンパレータ５でランク分けされる。コンパレータ５からのランク分けされた信号に従って、信号選択部２において、入力画像信号の一つが選択されて、輪郭が強調された出力画像信号が出力端子７に出力される。   FIG. 6 is a block diagram of a conventional contour correction circuit. FIG. 6 shows the function of the contour correction circuit disclosed in Patent Document 1 as a block diagram. The contour correction circuit shown in FIG. 6 includes a holding unit 1, a signal selection unit 2, a differentiator 3, a coring unit 4, and a comparator 5. The input image signal from the input terminal 6 is differentiated by the differentiator 3 and cored by the coring unit 4 to remove the baseline noise. Further, the cored signal is ranked by the comparator 5. According to the ranked signals from the comparator 5, one of the input image signals is selected in the signal selection unit 2, and an output image signal whose contour is emphasized is output to the output terminal 7.

図７は、従来の輪郭補正回路での信号波形を示す。入力画像信号Ｓ１は、時間ｔ１から時間ｔ２にわたって，黒レベルから白レベルに立ち上がっている。この部分が、画像中の物体の輪郭部分に相当し、この信号の立ち上がりが急峻なほど、物体の輪郭は、くっきりと表示される。そのために、上述した輪郭補正を行っているが、図６に示す従来技術による輪郭補正回路においては、信号選択部２は、ピクセル単位での信号の選択と置換を行うため、図７に示すように、出力端子７における出力画像信号ｂは、点線の円Ｃで囲った部分に信号波形の飛びが発生する。これは、輪郭付近の階調変化に不自然な飛びが生じることを意味し、輪郭補正の結果、表示される画像の画質が劣化することになる。
特開２０００‐３２２９８号公報 FIG. 7 shows signal waveforms in a conventional contour correction circuit. The input image signal S1 rises from the black level to the white level from time t1 to time t2. This portion corresponds to the contour portion of the object in the image. The sharper the rise of this signal, the clearer the contour of the object is displayed. For this purpose, the above-described contour correction is performed. However, in the conventional contour correction circuit shown in FIG. 6, the signal selection unit 2 performs signal selection and replacement in units of pixels, and as shown in FIG. In addition, the output image signal b at the output terminal 7 has a signal waveform jump in a portion surrounded by a dotted circle C. This means that an unnatural jump occurs in the gradation change near the contour. As a result of the contour correction, the image quality of the displayed image is deteriorated.
JP 2000-32298 A

そこで本発明は、輪郭付近の階調変化に不自然な飛びが生じることを抑制して、適切に画像の鮮鋭感を強調できる画像処理装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of appropriately enhancing the sharpness of an image while suppressing unnatural jumps in gradation changes near the contour.

請求項１記載の画像処理装置は、入力画像信号から輪郭情報を抽出する輪郭情報抽出部と、輪郭情報抽出部が抽出した輪郭情報を基に、入力画像信号を処理して、出力画像信号を生成する信号生成部とを備える。   The image processing apparatus according to claim 1, based on the contour information extraction unit that extracts the contour information from the input image signal, and the contour information extracted by the contour information extraction unit, processes the input image signal and outputs the output image signal. And a signal generation unit to generate.

この構成によれば、入力画像信号から輪郭情報を抽出し、その情報を用いて入力画像信号を処理することが出来る。その結果、輪郭の際立った画像の出力画像信号を生成できる。   According to this configuration, contour information can be extracted from the input image signal, and the input image signal can be processed using the information. As a result, it is possible to generate an output image signal of a conspicuous image.

請求項２記載の画像処理装置では、出力画像信号は、ピクセル単位で生成され、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルに対する重み係数と、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルの入力画像信号とを用いて生成される。   3. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the output image signal is generated in units of pixels, the weight coefficient for the pixel and a plurality of pixels located in the vicinity of the pixel, and the plurality of pixels located in the vicinity of the pixel and the pixel. And the input image signal of the other pixels.

この構成によれば、輪郭補正をピクセル単位での画像信号の選択と置換で行うのではなく、当該ピクセルとその近傍の複数のピクセルの画像信号に重みを付けて、輪郭補正を行うことが出来る。その結果、従来技術では克服できなかった、輪郭付近の階調変化の不自然な飛びを抑制できる。   According to this configuration, the contour correction can be performed by weighting the image signals of the pixel and a plurality of neighboring pixels, instead of performing the contour correction by selecting and replacing the image signal in units of pixels. . As a result, it is possible to suppress unnatural jumps in the gradation change near the contour, which could not be overcome by the prior art.

請求項３記載の画像処理装置では、輪郭情報は、ピクセル単位で生成され、当該ピクセルの輪郭情報を基に、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルに対する重み係数を作成する。   In the image processing apparatus according to the third aspect, the contour information is generated in units of pixels, and weighting coefficients for the pixel and a plurality of pixels located in the vicinity of the pixel are created based on the contour information of the pixel.

この構成によれば、請求項２に記載した画像処理装置で使用される重み係数を、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルに対して、作成することが出来る。   According to this configuration, the weighting coefficient used in the image processing apparatus according to claim 2 can be created for the pixel and a plurality of pixels located in the vicinity of the pixel.

請求項４記載の画像処理装置は、入力画像信号を拡大して拡大画像信号を生成する画像拡大部と、画像拡大部が生成した拡大画像信号から輪郭情報を抽出する輪郭情報抽出部と、輪郭情報抽出部が抽出した輪郭情報を基に、拡大画像信号を処理して、中間画像信号を生成する信号生成部と、信号生成部が生成した中間画像信号をサブピクセルレンダリング処理して、出力画像信号を生成するサブピクセルレンダリング処理部とを備える。   An image processing apparatus according to claim 4, wherein an input image signal is enlarged to generate an enlarged image signal, an outline information extraction unit that extracts outline information from the enlarged image signal generated by the image enlargement unit, and an outline Based on the contour information extracted by the information extraction unit, the enlarged image signal is processed to generate an intermediate image signal, and the intermediate image signal generated by the signal generation unit is subjected to sub-pixel rendering processing to generate an output image A sub-pixel rendering processing unit for generating a signal.

この構成によれば、サブピクセルを利用して、入力画像信号を例えば３倍に拡大し、この３倍拡大画像信号について、輪郭情報の抽出と、輪郭補正処理を行い、さらに、サブピクセルレンダリング処理技術を利用して（１／３に縮小する処理に相当）、元の画像サイズに戻すことが出来る。この結果、より肌理の細かい輪郭補正を行うことが出来る。   According to this configuration, the input image signal is magnified, for example, three times using subpixels, the contour information is extracted and contour correction processing is performed on the threefold magnified image signal, and further, the subpixel rendering processing is performed. Using the technology (equivalent to the process of reducing to 1/3), the original image size can be restored. As a result, finer contour correction can be performed.

請求項５記載の画像処理装置では、輪郭情報抽出部は、少なくとも１つの微分器を有する。   In the image processing device according to the fifth aspect, the contour information extraction unit includes at least one differentiator.

請求項６記載の画像処理装置では、輪郭情報抽出部は、輪郭情報のゲインを調整するゲイン調整部を有する。   According to another aspect of the image processing apparatus of the present invention, the contour information extraction unit includes a gain adjustment unit that adjusts the gain of the contour information.

請求項７記載の画像処理装置では、輪郭情報抽出部は、輪郭情報のゲインを調整するための制御信号を入力する制御信号入力端子をさらに有する。   According to another aspect of the image processing apparatus of the present invention, the contour information extraction unit further includes a control signal input terminal for inputting a control signal for adjusting the gain of the contour information.

これらの構成によれば、輪郭情報を微分器を利用して抽出できる。さらに、輪郭補正の程度を、輪郭情報のゲインを変えて制御できるので、過度の輪郭補正を抑制できる。また、制御信号入力端子から制御信号を入力して、輪郭情報のゲインを制御できるので、ユーザが自分の好みに合った輪郭補正をすることが出来る。   According to these structures, contour information can be extracted using a differentiator. Furthermore, since the degree of contour correction can be controlled by changing the gain of the contour information, excessive contour correction can be suppressed. Further, since the gain of the contour information can be controlled by inputting a control signal from the control signal input terminal, the user can correct the contour according to his / her preference.

請求項８記載の画像処理装置では、ゲイン調整部は、入力画像信号の特徴量を基に、輪郭情報のゲインを調整する。   In the image processing apparatus according to the eighth aspect, the gain adjustment unit adjusts the gain of the contour information based on the feature amount of the input image signal.

この構成によれば、例えば、入力画像が風景か人物かの違いを入力画像信号の特徴量として抽出し、それを利用して輪郭補正のゲインを調整できる。これによって、風景画像での過度の輪郭補正を自動的に抑制できる。   According to this configuration, for example, a difference between an input image and a landscape can be extracted as a feature amount of the input image signal, and a contour correction gain can be adjusted using the extracted feature amount. Thereby, excessive contour correction in a landscape image can be automatically suppressed.

請求項９記載の画像処理装置は、輪郭情報の抽出と中間画像信号の生成とを、（Ｙ、Ｃｂ，Ｃｒ）色空間で行なう。   The image processing apparatus according to claim 9 performs the extraction of the contour information and the generation of the intermediate image signal in the (Y, Cb, Cr) color space.

この構成によれば、輝度と彩度について異なった輪郭補正処理を簡便に行うことが出来る。   According to this configuration, it is possible to easily perform contour correction processing different in luminance and saturation.

本発明によれば、不自然な階調飛びのない輪郭補正を実現して、画質劣化がなく、画像の鮮鋭感を向上できる画像処理装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide an image processing apparatus that realizes contour correction without an unnatural gradation skip, can improve image sharpness without deterioration in image quality.

次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における画像処理装置のブロック図である。図１に示す本形態の画像処理装置は、帯域制限部Ａ１１と微分器１２とゲイン調整部１３とを有する輪郭情報抽出部１０と、保持部Ａ２１と保持部Ｂ２２と重み演算部２３とを有する信号生成部２０とを備える。画像入力端子１０１の入力画像信号Ｓ１は、輪郭情報抽出部１０と信号生成部２０とに送られる。輪郭情報抽出部１０には、外部からゲイン調整部１３を制御するための制御信号を入力するために、制御信号入力端子１０３が設けられている。出力画像信号Ｆ５は、信号生成部２０から画像出力端子１０２に出力される。 (First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of an image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The image processing apparatus according to the present embodiment illustrated in FIG. 1 includes a contour information extraction unit 10 having a band limiting unit A11, a differentiator 12, and a gain adjustment unit 13, a holding unit A21, a holding unit B22, and a weight calculation unit 23. And a signal generation unit 20. An input image signal S1 from the image input terminal 101 is sent to the contour information extraction unit 10 and the signal generation unit 20. The contour information extraction unit 10 is provided with a control signal input terminal 103 for inputting a control signal for controlling the gain adjustment unit 13 from the outside. The output image signal F5 is output from the signal generation unit 20 to the image output terminal 102.

図１に示す本形態の画像処理装置の動作を、図２に示す信号波形を参照しながら、以下に説明する。   The operation of the image processing apparatus of the present embodiment shown in FIG. 1 will be described below with reference to the signal waveform shown in FIG.

図２は、本発明の第１の実施の形態における画像処理装置の信号波形を示す。図２において、横軸は、時間軸を表し、縦軸は、輝度値を表す。ただし、この図において、いずれの軸も明示されていない。点線ｔ１と点線ｔ２で挟まれた領域が、入力画像信号Ｓ１の立ち上がり領域であり、画像中の物体の輪郭部分に対応する。この領域が狭いほど、表示される画像中の物体の輪郭は鮮明に見える。従って、本発明における輪郭補正は、出力画像信号において、信号の立ち上がりを急峻でかつ滑らかにすることである。   FIG. 2 shows signal waveforms of the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the horizontal axis represents the time axis, and the vertical axis represents the luminance value. However, neither axis is explicitly shown in this figure. A region sandwiched between the dotted line t1 and the dotted line t2 is a rising region of the input image signal S1, and corresponds to the contour portion of the object in the image. The narrower this area, the clearer the outline of the object in the displayed image. Therefore, the contour correction in the present invention is to make the rising edge of the output image signal steep and smooth.

図２の信号Ｓ１は、図１の画像入力端子１０１に入力された入力画像信号Ｓ１であり、輪郭情報抽出部１０に送られる。輪郭情報抽出部１０では、先ず、帯域制限部Ａ１１を用いて、入力画像信号Ｓ１の帯域制限をする。これには、バンドパスフィルタが用いられる。   2 is an input image signal S1 input to the image input terminal 101 of FIG. 1 and is sent to the contour information extraction unit 10. In the contour information extraction unit 10, first, the band limitation of the input image signal S1 is performed using the band limitation unit A11. For this, a band-pass filter is used.

次に、微分器１２を用いて帯域制限された入力画像信号Ｓ１を微分し、微分信号Ｓ２を出力する。ゲイン調整部１３では、予め与えられたゲインに従って、微分信号Ｓ２の振幅を調整し、図２に示す信号Ｆ３を出力し、信号生成部２０に送る。微分器１２で得られた微分信号Ｓ２、あるいは、その振幅を調整した信号Ｆ３は、入力画像信号Ｓ１の輪郭情報を表すもので、この信号の値により、輪郭部分に対応する信号の傾き情報を抽出できる。   Next, the differentiator 12 is used to differentiate the band-limited input image signal S1, and a differential signal S2 is output. The gain adjusting unit 13 adjusts the amplitude of the differential signal S2 according to a gain given in advance, outputs the signal F3 shown in FIG. The differential signal S2 obtained by the differentiator 12 or the signal F3 whose amplitude is adjusted represents the contour information of the input image signal S1, and the slope information of the signal corresponding to the contour portion is obtained by the value of this signal. Can be extracted.

ここで、ゲイン調整部１３には、ゲイン切替えのための制御信号を入力する御信号入力端子１０３があり、入力画像信号Ｓ１が持つ画像としての特徴量に従って、複数のゲイン切り替え信号を入力できる。例えば、入力画像信号Ｓ１の画像が風景画と判断される場合は、ゲインを小さくする制御信号を入力して滑らかな輪郭が得られるようにし、文字と判断される場合は、ゲインを大きくする制御信号を入力してくっきりした輪郭の文字が表示されるようにするなど、入力画像信号Ｓ１の画像の内容に対応した、より好適な輪郭補正結果を得ることができる。   Here, the gain adjusting unit 13 has a control signal input terminal 103 for inputting a control signal for gain switching, and a plurality of gain switching signals can be input according to the feature quantity as an image of the input image signal S1. For example, when the image of the input image signal S1 is determined to be a landscape image, a control signal for decreasing the gain is input so as to obtain a smooth outline, and when it is determined to be a character, the gain is increased. A more suitable contour correction result corresponding to the content of the image of the input image signal S1 can be obtained, for example, by inputting a signal and displaying a clear contour character.

信号生成部２０では、輪郭情報抽出部１０の出力である信号Ｆ３と、入力画像信号Ｓ１とを入力して、輪郭補正を行った出力画像信号Ｆ５を生成する。   The signal generation unit 20 receives the signal F3 that is the output of the contour information extraction unit 10 and the input image signal S1, and generates an output image signal F5 that has undergone contour correction.

以下の説明では、画像信号の１フレームは、横Ｗ個のピクセル、縦Ｈ個のピクセルのＷ×Ｈ個のピクセルから構成され、水平（横）方向の座標をｘ、垂直（縦）方向の座標をｙで表すこととする。また、本形態では、簡単のために、輪郭補正を水平方向にのみ実施する場合について説明する。   In the following description, one frame of an image signal is composed of W × H pixels of horizontal W pixels and vertical H pixels, and the horizontal (horizontal) direction coordinate is x and the vertical (vertical) direction is Let coordinates be represented by y. Further, in this embodiment, for the sake of simplicity, a case will be described in which contour correction is performed only in the horizontal direction.

いま、信号生成部２０において、出力画像信号Ｆ５を生成する着目ピクセルの座標を（ｘ０、ｙ０）とし、着目ピクセルの近傍に位置する近傍ピクセルの座標を（ｘｉ，ｙｉ）とする。   Now, in the signal generation unit 20, the coordinates of the pixel of interest for generating the output image signal F5 are (x0, y0), and the coordinates of the neighboring pixels located in the vicinity of the pixel of interest are (xi, yi).

重み演算部２３は、保持部Ａ２１で保持している、座標（ｘｉ，ｙｉ）の近傍ピクセルの入力画像信号Ｓ１（ｘｉ、ｙｉ）と、近傍ピクセルの重み関数Ｗ（ｘｉ，ｙｉ、ｘ０、ｙ０）とを用いて、（数１）の演算を行い、着目ピクセルの出力画像信号Ｆ５（ｘ０、ｙ０）を得る。   The weight calculation unit 23 stores the input image signal S1 (xi, yi) of the neighboring pixels of the coordinates (xi, yi) and the weight function W (xi, yi, x0, y0) of the neighboring pixels held in the holding unit A21. ) Is used to calculate (Equation 1) to obtain the output image signal F5 (x0, y0) of the pixel of interest.

ここに、輪郭補正を水平方向のみ実施する本形態の場合には、ｙｉ＝ｙ０である。 Here, in the case of this embodiment in which the contour correction is performed only in the horizontal direction, yi = y0.

（数１）は、着目ピクセルの出力画像信号Ｆ５を、そのピクセルの入力画像信号Ｓ１（ｘ０、ｙ０）と、複数の近傍ピクセルの入力画像信号Ｓ１（ｘｉ、ｙｉ）（ｉ＝ｘ０−ａ〜ｘ０＋ａ）のそれぞれに、重み関数Ｗ（ｘｉ，ｙｉ、ｘ０、ｙ０）で計算される重みを掛けて、積和として求めることを表している。積和をとる近傍のピクセルの数は、パラメータａによって決定され、着目ピルセルを中心にして、前方にａ個、後方にａ個である。（数１）の分母は、重み関数Ｗ（ｘｉ，ｙｉ、ｘ０、ｙ０）を規格化するための操作である。   In (Equation 1), the output image signal F5 of the pixel of interest includes the input image signal S1 (x0, y0) of the pixel and the input image signals S1 (xi, yi) of a plurality of neighboring pixels (i = x0−a˜ Each of x0 + a) is multiplied by a weight calculated by a weight function W (xi, yi, x0, y0), and is obtained as a product sum. The number of neighboring pixels taking the product sum is determined by the parameter a, and is a forward and a backward from the target pill cell. The denominator of (Expression 1) is an operation for normalizing the weight function W (xi, yi, x0, y0).

重み関数Ｗ（ｘｉ，ｙｉ、ｘ０、ｙ０）は、次のようにして求める。すなわち、入力画像信号Ｓ１（ｘｉ，ｙｉ）を一次微分し、Ｇ倍にゲイン調整した信号Ｆ３（ｘｉ，ｙｉ）は、（数２）のように表される。   The weight function W (xi, yi, x0, y0) is obtained as follows. That is, a signal F3 (xi, yi) obtained by linearly differentiating the input image signal S1 (xi, yi) and adjusting the gain G times is expressed as (Equation 2).

このＦ３（ｘｉ，ｙｉ）を用いて、重み関数Ｗ（ｘｉ，ｙｉ、ｘ０、ｙ０）は、（数３）のように与えられる。   Using this F3 (xi, yi), the weighting function W (xi, yi, x0, y0) is given as (Equation 3).

ここに、パラメータσは、分散を表し、近傍ピクセルの影響の度合いが着目ピクセルからの距離によってどのように決められるかを表すパラメータである。パラメータσは、通常０．１〜２の値をとるが、本形態ではσ＝１としている。 Here, the parameter σ represents a variance, and is a parameter representing how the degree of influence of neighboring pixels is determined by the distance from the pixel of interest. The parameter σ usually takes a value of 0.1 to 2, but in this embodiment, σ = 1.

（数３）は、座標（ｘ０、ｙ０）の着目ピクセルに対して、座標（ｘｉ，ｙｉ）に位置する近傍ピクセルの重み関数は、着目ピクセルからの距離（ｘ０−ｘｉ）とその近傍ピクセルの輪郭情報値を評価して決定されることを表している。   (Equation 3) indicates that the weight function of the neighboring pixel located at the coordinates (xi, yi) with respect to the pixel of interest at coordinates (x0, y0) is the distance (x0−xi) from the pixel of interest and the neighboring pixels. It represents that the contour information value is evaluated and determined.

以上述べた信号生成部２０における演算処理の一例を、図２を参照して、さらに説明する。図２は、上から、入力画像信号Ｓ１、ゲイン調整された輪郭情報である信号Ｆ３、座標（ｘ０、ｙ０）の着目ピクセルとその前後に位置する近傍ピクセルの重み関数Ｗ（ｘｉ，ｙｉ、ｘ０、ｙ０）、及び輪郭補正処理された出力画像信号Ｆ５のそれぞれの波形を表している。   An example of the arithmetic processing in the signal generation unit 20 described above will be further described with reference to FIG. FIG. 2 shows, from the top, the input image signal S1, the signal F3 which is gain-adjusted contour information, the weight function W (xi, yi, x0) of the pixel of interest at the coordinates (x0, y0) and neighboring pixels located before and after that. , Y0) and the waveform of the output image signal F5 subjected to the contour correction process.

図２は、さらに、座標（ｘ０、ｙ０）の着目ピクセルの輪郭補正処理がどのように行われるかを示している。この例では、（数１）のパラメータａ＝２、（数３）のパラメータσ＝１としている。同図において、添え字「ｃ」は、座標（ｘ０、ｙ０）の着目ピクセルに対応し、添え字「ａ」は座標（ｘ０−２、ｙ０）の近傍ピクセルに、添え字「ｂ」は座標（ｘ０−１、ｙ０）の近傍ピクセルに、添え字「ｄ」は座標（ｘ０＋１、ｙ０）の近傍ピクセルに、添え字「ｅ」は座標（ｘ０＋２、ｙ０）の近傍ピクセルに、それぞれ対応する。   FIG. 2 further shows how the contour correction processing of the pixel of interest at the coordinates (x0, y0) is performed. In this example, the parameter a = 2 in (Equation 1) and the parameter σ = 1 in (Equation 3) are set. In the figure, the subscript “c” corresponds to the pixel of interest at the coordinates (x0, y0), the subscript “a” is the neighboring pixel of the coordinates (x0-2, y0), and the subscript “b” is the coordinate. The subscript “d” corresponds to the neighboring pixel of (x0-1, y0), the subscript “d” corresponds to the neighboring pixel of the coordinate (x0 + 1, y0), and the subscript “e” corresponds to the neighboring pixel of the coordinate (x0 + 2, y0).

入力画像信号Ｓ１上のＳ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄ，Ｓ１ｅは，（数３）で求められた重み関数Ｗ上のＷａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄ，Ｗｅを用いて、（数１）に従って演算され、出力画像信号Ｆ５（ｘ０、ｙ０）となる。図２からわかるように、重み関数Ｗは、この場合には、Ｗｂが最大となり、その他の値はほぼ０に近いので、Ｓ１ｂの値が、出力画像信号Ｆ５（ｘ０、ｙ０）の大部分を占めることになる。従って、出力画像信号Ｆ５（ｘ０、ｙ０）は、入力画像信号Ｓ１（ｘ０、ｙ０）（＝Ｓ１ｃの値）よりも小さな値に抑えられており、その結果、出力画像信号Ｆ５の立ち上がり領域は、狭くなるように補正される。   S1a, S1b, S1c, S1d, and S1e on the input image signal S1 are calculated according to (Equation 1) using Wa, Wb, Wc, Wd, and We on the weighting function W obtained by (Equation 3). The output image signal F5 (x0, y0). As can be seen from FIG. 2, the weighting function W in this case has the largest value of Wb and the other values are almost zero, so that the value of S1b is the most part of the output image signal F5 (x0, y0). Will occupy. Therefore, the output image signal F5 (x0, y0) is suppressed to a value smaller than the input image signal S1 (x0, y0) (= value of S1c). As a result, the rising region of the output image signal F5 is It is corrected so that it becomes narrower.

このような仕組みにより、輪郭部分の急峻化が実現されている。さらに、図２の出力画像信号Ｆ５を、図７に示した従来技術による輪郭補正処理後の信号ｂと比較すると明確なように、本形態の輪郭補正処理では、不自然な諧調の飛びのない輪郭補正が実現されている。   By such a mechanism, sharpening of the contour portion is realized. Further, as is clear when the output image signal F5 of FIG. 2 is compared with the signal b after the contour correction processing according to the prior art shown in FIG. 7, the contour correction processing of this embodiment does not cause an unnatural tone. Contour correction is realized.

本形態では、重み関数として（数３）を用いたが、重み関数は、これに限定されるものではなく、線形補間、２次補間などとの重み関数を用いても、本形態と同様の効果を得ることが出来る。   In this embodiment, (Equation 3) is used as the weighting function, but the weighting function is not limited to this, and the same weighting function as in this embodiment can be used even if a weighting function such as linear interpolation or quadratic interpolation is used. An effect can be obtained.

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態における画像処理装置のブロック図である。図３において、図１と同じ構成要素には、同じ記号を付すことにより、説明を省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 3 is a block diagram of an image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same components as those of FIG.

図３に示す本形態の画像処理装置は、画像拡大部３０、輪郭情報抽出部１０、信号生成部２０、及び、サブピクセルレンダリング処理部４０を備える。画像拡大部３０は、３倍拡大部３１、変換部３２、及び、帯域制限部Ｂ３３を有し、信号生成部２０は、保持部Ａ２１、保持部Ｂ２２、信号選択部２４、及び、最小値演算部２５を有し、サブピクセルレンダリング処理部４０は、色ずれ抑制部４１と逆変換部４２とを有している。輪郭情報抽出部１０は、図１に示した実施の形態１と同様である。入力画像信号Ｓ１は、画像入力端子１０１から画像拡大部３０に入力され、輪郭補正処理を施された後、出力画像信号Ｓ７として、サブピクセルレンダリング処理部４０から、画像出力端子１０１に出力される。   The image processing apparatus according to the present embodiment illustrated in FIG. 3 includes an image enlargement unit 30, a contour information extraction unit 10, a signal generation unit 20, and a subpixel rendering processing unit 40. The image enlarging unit 30 includes a 3 × enlarging unit 31, a converting unit 32, and a band limiting unit B33, and the signal generating unit 20 includes a holding unit A21, a holding unit B22, a signal selecting unit 24, and a minimum value calculation. The sub-pixel rendering processing unit 40 includes a color misregistration suppression unit 41 and an inverse conversion unit 42. The contour information extraction unit 10 is the same as that in the first embodiment shown in FIG. The input image signal S1 is input to the image enlargement unit 30 from the image input terminal 101, subjected to contour correction processing, and then output from the subpixel rendering processing unit 40 to the image output terminal 101 as an output image signal S7. .

図４は、本発明の第２の実施の形態における画像処理装置の信号波形を示す。図４において、横軸は、時間軸を表し、縦軸は、輝度値を表す。ただし、この図において、いずれの軸も明示されていない。図２と同様に、点線ｔ１と点線ｔ２で挟まれた領域が、入力画像信号Ｓ１の立ち上がり領域であり、画像中の物体の輪郭部分に対応する。この領域が狭いほど、表示される画像中の物体の輪郭は鮮明に見える。
FIG. 4 shows signal waveforms of the image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the horizontal axis represents the time axis, and the vertical axis represents the luminance value. However, neither axis is explicitly shown in this figure. Similar to FIG. 2, the region sandwiched between the dotted line t1 and the dotted line t2 is the rising region of the input image signal S1, and corresponds to the contour portion of the object in the image. The narrower this area, the clearer the outline of the object in the displayed image.

また、図５は、本発明の第２の実施の形態における３倍拡大処理とサブピクセルレンダリング処理の説明図である。図５の信号Ｓ１、信号Ｓ３、信号Ｓ４、信号Ｓ５、出力画像信号Ｓ７は、図４の信号Ｓ１、信号Ｓ３、信号Ｓ５、出力画像信号Ｓ７にそれぞれ対応する。   FIG. 5 is an explanatory diagram of the 3 × enlargement process and the subpixel rendering process according to the second embodiment of the present invention. Signal S1, signal S3, signal S4, signal S5, and output image signal S7 in FIG. 5 respectively correspond to signal S1, signal S3, signal S5, and output image signal S7 in FIG.

以下に、図４と図５を参照して、図３に示す本形態の画像処理装置の動作を説明する。以下の説明では、各信号の成分を「Ｓ１Ｒ」（＝入力画像信号Ｓ１のＲ成分）、「Ｓ３Ｙ」（＝信号Ｓ３のＹ成分）などのように、信号と成分を連続して記すこととする。   The operation of the image processing apparatus according to the present embodiment shown in FIG. 3 will be described below with reference to FIGS. 4 and 5. In the following description, a signal and a component are described consecutively as “S1R” (= R component of the input image signal S1), “S3Y” (= Y component of the signal S3), and the like. To do.

本形態の画像処理装置は、サブピクセルを利用して、入力画像信号Ｓ１の３倍拡大画像処理を行い、その３倍拡大された画像について、輪郭補正処理を施した後、サブピクセルレンダリング処理を行って、もとのサイズの画像に戻している。すなわち、本形態の画像処理装置では、通常の１ピクセルを構成しているＲ，Ｇ，Ｂの３つのサブピクセルをそれぞれ独立のピクセルと見なすことで、１フレームの画像が通常の３倍の画素数を持つことになる。以下の記述では、通常ピクセルでの座標を（ｘ，ｙ）で、サブピクセルでの座標を（ｔ，ｙ）で表す。ｔ＝３ｘの関係が成立する。   The image processing apparatus according to the present embodiment performs sub-pixel processing on the input image signal S1 at a magnification of 3 times, performs contour correction processing on the image that has been enlarged at a magnification of 3 times, and then performs sub-pixel rendering processing. Go back to the original size image. That is, in the image processing apparatus according to the present embodiment, the three sub-pixels R, G, and B constituting one normal pixel are regarded as independent pixels, so that one frame image is three times the normal pixel. Will have a number. In the following description, the coordinates at normal pixels are represented by (x, y), and the coordinates at sub-pixels are represented by (t, y). The relationship t = 3x is established.

画像拡大部３０の３倍拡大部３１は、図５に示すように、入力画像信号Ｓ１の通常の１ピクセルの色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を３回繰り返して３ピクセル分の３倍拡大信号Ｓ２を生成する。変換部３２は、信号Ｓ２のそれぞれの色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を（Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒ）へ、（数４）に従って変換し信号Ｓ３を生成する。   As shown in FIG. 5, the 3 × enlargement unit 31 of the image enlargement unit 30 repeats the normal one-pixel color component (R, G, B) of the input image signal S1 three times to enlarge 3 times for 3 pixels. A signal S2 is generated. The conversion unit 32 converts each color component (R, G, B) of the signal S2 into (Y, Cb, Cr) according to (Equation 4) and generates a signal S3.

すなわち、（数４）は、信号Ｓ２の（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を、信号Ｓ３の３成分であるＳ３Ｙ（Ｙ成分）、Ｓ３Ｃｂ（Ｃｂ成分）、Ｓ３Ｃｒ（Ｃｒ成分）に変換する。   That is, (Equation 4) converts (R, G, B) of the signal S2 into S3Y (Y component), S3Cb (Cb component), and S3Cr (Cr component), which are the three components of the signal S3.

図４には、入力画像信号Ｓ１のＹ波形および、信号Ｓ３のＹ波形（＝Ｓ３Ｙ）を示している。同図において、入力画像信号Ｓ１と信号Ｓ３の横幅は同じスケールで表示してあるが、信号Ｓ３は、横方向のサンプリングが入力画像信号Ｓ１の３倍になっている。   FIG. 4 shows the Y waveform of the input image signal S1 and the Y waveform (= S3Y) of the signal S3. In the figure, the horizontal widths of the input image signal S1 and the signal S3 are displayed on the same scale, but the sampling of the signal S3 in the horizontal direction is three times that of the input image signal S1.

信号Ｓ３は、変換部３２から帯域制限部Ｂ３３に送られて、バンドパスフィルタ処理されて、信号Ｓ４として、輪郭情報抽出部１０と信号生成部２０に出力される。   The signal S3 is sent from the converting unit 32 to the band limiting unit B33, subjected to bandpass filtering, and output to the contour information extracting unit 10 and the signal generating unit 20 as a signal S4.

輪郭情報抽出部１０は、入力された信号Ｓ４に対して、輪郭情報の抽出処理を行う。この処理は、本発明の実施の形態１と同様であり、その説明は省略する。   The contour information extraction unit 10 performs contour information extraction processing on the input signal S4. This process is the same as that of Embodiment 1 of the present invention, and the description thereof is omitted.

信号生成部２０では、まず、輪郭情報抽出部１０からの輪郭情報信号Ｆ３が保持部Ｂ２２に格納される。また、画像拡大部３０からの信号Ｓ４は、保持部Ａ２１に格納される。   In the signal generating unit 20, first, the contour information signal F3 from the contour information extracting unit 10 is stored in the holding unit B22. The signal S4 from the image enlargement unit 30 is stored in the holding unit A21.

いま、輪郭補正を行う着目ピクセルの座標を（ｔ０，ｙ０）とすると、最小値演算部２５は、着目ピクセル及びその近傍のピクセル（座標（ｔｉ，ｙｉ））について、保持部Ｂ２２に格納されている輪郭情報信号Ｆ３（ｔｉ，ｙｉ）を用いて、（数５）に示す最小値探索演算を行い、これを満たす座標値ｔｍを求める。（本形態では、ｙｉ＝ｙ０ である。）   Now, assuming that the coordinate of the pixel of interest for which contour correction is performed is (t0, y0), the minimum value calculation unit 25 stores the pixel of interest and its neighboring pixels (coordinates (ti, yi)) in the holding unit B22. Using the contour information signal F3 (ti, yi), the minimum value search calculation shown in (Equation 5) is performed, and the coordinate value tm that satisfies this is obtained. (In this embodiment, yi = y0.)

（数５）で演算する近傍のピクセルの数は、パラメータｂによって決定され、座標（ｔ０，ｙ０）の着目ピクセルを中心として、前方にｂ個、後方にｂ個である。   The number of neighboring pixels calculated by (Equation 5) is determined by the parameter b, and is b forward and b backward, with the pixel of interest at coordinates (t0, y0) as the center.

最小値演算部２５は、座標（ｔ０，ｙ０）の着目ピクセルに対して、（数５）を満たす座標値ｔｍを求め、その値を信号選択部２４に出力する。   The minimum value calculation unit 25 obtains a coordinate value tm satisfying (Equation 5) for the pixel of interest at coordinates (t0, y0), and outputs the value to the signal selection unit 24.

信号選択部２４は、最小値演算部２５から座標値ｔｍを受け取ると、保持部Ａ２１に格納されている信号Ｓ４のうち、座標（ｔｍ，ｙｉ）に対応した信号Ｓ４（ｔｍ，ｙｉ）を選択し、座標（ｔ０，ｙ０）の着目ピクセルの信号Ｓ５（ｔ０，ｙ０）として、信号Ｓ４（ｔｍ，ｙｉ）を、サブピクセルレンダリング処理部４０に出力する。すなわち、Ｓ５（ｔ０，ｙ０）＝Ｓ４（ｔｍ，ｙｉ）、ｙｉ＝ｙ０となる。   When the signal selection unit 24 receives the coordinate value tm from the minimum value calculation unit 25, the signal selection unit 24 selects the signal S4 (tm, yi) corresponding to the coordinate (tm, yi) from the signal S4 stored in the holding unit A21. Then, the signal S4 (tm, yi) is output to the sub-pixel rendering processor 40 as the signal S5 (t0, y0) of the pixel of interest at the coordinates (t0, y0). That is, S5 (t0, y0) = S4 (tm, yi) and yi = y0.

図４には、（数５）を満たす座標値ｔｍを基に、信号Ｓ４（ｔｍ，ｙｉ）を選択し、それを、信号Ｓ５（ｔ０，ｙ０）として出力する様子を示している。信号Ｓ５は、信号Ｓ３と同様に、３倍でサンプリングされて図示されている。なお、同図では、説明を簡略にするため、画像拡大部３０の帯域制限部Ｂ３３が出力する信号Ｓ４は、信号Ｓ３と同じものとして示している。   FIG. 4 shows a state where the signal S4 (tm, yi) is selected based on the coordinate value tm satisfying (Equation 5) and is output as the signal S5 (t0, y0). The signal S5 is illustrated as being sampled three times, similar to the signal S3. In the figure, for the sake of simplicity, the signal S4 output from the band limiting unit B33 of the image enlarging unit 30 is shown as being the same as the signal S3.

図４に示す入力画像信号Ｓ１と信号Ｓ５の信号波形を比較して明確なように、本形態の信号生成部２０は、立ち上がり領域が狭く、かつ滑らかな信号を生成できる。すなわち、輪郭部分の急峻化が実現されている。   As is clear by comparing the signal waveforms of the input image signal S1 and the signal S5 shown in FIG. 4, the signal generator 20 of this embodiment can generate a smooth signal with a narrow rising area. That is, the sharpening of the contour portion is realized.

次に、サブピクセルレンダリング処理部４０では、信号生成部２０で輪郭補正処理された信号Ｓ５に対して、色ずれ抑制部４１において、色ずれ補正を行う。なお、信号Ｓ５は、１フレームついて、３Ｗ×Ｈ個のピクセルを持っている。   Next, in the sub-pixel rendering processing unit 40, the color misregistration suppressing unit 41 performs color misregistration correction on the signal S5 subjected to the contour correction processing by the signal generating unit 20. The signal S5 has 3W × H pixels for one frame.

色ずれ抑制部４１での色ずれ補正は、次のように行う。   The color misregistration correction in the color misregistration suppressing unit 41 is performed as follows.

サブピクセルレンダリング処理部４０が出力する出力画像信号Ｓ７のサブピクセル（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する色ずれ補正後のＹ信号の信号成分を、それぞれ、Ｓ６ＹＲ（ｔ０），Ｓ６ＹＧ（ｔ０），Ｓ６ＹＢ（ｔ０）とする。色ずれ抑制部４１は、輪郭補正処理された信号Ｓ５（ｔ０）のＹ成分を信号成分Ｓ５Ｙ（ｔ０）として、（数６）の演算を行い、Ｓ６ＹＲ（ｔ０），Ｓ６ＹＧ（ｔ０），Ｓ６ＹＢ（ｔ０）を求める。   The signal components of the Y signal after color misregistration correction corresponding to the subpixels (R, G, B) of the output image signal S7 output by the subpixel rendering processing unit 40 are respectively S6YR (t0), S6YG (t0), It is assumed that S6YB (t0). The color misregistration suppressing unit 41 performs the calculation of (Equation 6) using the Y component of the signal S5 (t0) subjected to the contour correction as the signal component S5Y (t0), and performs S6YR (t0), S6YG (t0), and S6YB ( t0) is obtained.

なお、（数６）においては、Ｓ６ＹＲ（ｔ０、ｙ０）を、ｙ０を省略して、Ｓ６ＹＲ（ｔ０）と略記している。その他の信号成分についても、同様である。 In (Formula 6), S6YR (t0, y0) is abbreviated as S6YR (t0), with y0 omitted. The same applies to other signal components.

また、信号Ｓ６（ｔ０）のＣｂ成分Ｓ６Ｃｂ（ｔ０）とＣｒ成分Ｓ６Ｃｒ（ｔ０）については、（数７）に示すように、それぞれＳ５（ｔ０）を中心として前後３ピクセルのそれぞれの値の平均を求めている。   For the Cb component S6Cb (t0) and the Cr component S6Cr (t0) of the signal S6 (t0), as shown in (Equation 7), the average of the respective values of the three pixels before and after S5 (t0) is the center. Seeking.

次に、逆変換部４２において、１フレームあたり３ＷｘＨ個のピクセルの信号Ｓ６を、通常の１フレームあたりＷｘＨ個のピクセルの信号Ｓ７へマッピングする。信号Ｓ７（ｔ０）の３成分Ｓ７Ｒ（ｔ０）、Ｓ７Ｇ（ｔ０）、Ｓ７Ｂ（ｔ０）は、（数６）で求めた、Ｓ６ＹＲ（ｔ０），Ｓ６ＹＧ（ｔ０），Ｓ６ＹＢ（ｔ０）と、（数７）で求めたＳ６Ｃｂ（ｔ０）とＳ６Ｃｒ（ｔ０）とを用いて、（さらに、（ｔ０）の記載を省略して）、（数８）で変換される。   Next, the inverse conversion unit 42 maps the signal S6 of 3WxH pixels per frame to the signal S7 of normal WxH pixels per frame. The three components S7R (t0), S7G (t0), and S7B (t0) of the signal S7 (t0) are obtained by (Equation 6), S6YR (t0), S6YG (t0), S6YB (t0), Using S6Cb (t0) and S6Cr (t0) obtained in 7) (and further omitting the description of (t0)), conversion is performed using (Equation 8).

これらの処理により、図４に示す輪郭補正された信号Ｓ７が、サブピクセルレンダリング処理部４０からの出力画像信号Ｓ７として生成され、画像出力端子１０２に出力される。   Through these processes, the contour-corrected signal S 7 shown in FIG. 4 is generated as the output image signal S 7 from the sub-pixel rendering processing unit 40 and output to the image output terminal 102.

上述した逆変換部４２における、１フレームあたり３ＷｘＨ個のピクセルの信号Ｓ６を、通常の１フレームあたりＷｘＨ個のピクセルの信号Ｓ７へマッピングする処理は、通常の間引きによる縮小処理と異なり、サブピクセル一つ一つを本来の１ピクセルと見なした縮小フィルタ処理である。その結果、本形態の輪郭補正処理は、信号生成部２０において、信号選択という手段を用いているが、図７に示した従来技術による輪郭補正後の信号ｂと比較して、不自然な階調飛びのない輪郭補正出力を実現できる。   In the above-described inverse transforming unit 42, the process of mapping the signal S6 of 3WxH pixels per frame to the signal S7 of normal WxH pixels per frame is different from the normal reduction process by thinning out. This is reduction filter processing in which each one is regarded as one original pixel. As a result, in the contour correction processing of this embodiment, the signal generation unit 20 uses a means called signal selection, but compared with the signal b after contour correction according to the prior art shown in FIG. Contour correction output without adjustment can be realized.

以上説明した本形態の画像処理装置では、画像拡大部３０の３倍拡大部３１は、入力画像信号Ｓ１の通常の１ピクセルの色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を３回繰り返して３ピクセル分の３倍拡大信号Ｓ２を生成している。この３倍拡大信号Ｓ２は、より複雑な補間、例えばキュービックコンボリューション等を行なって、生成することも可能である。   In the image processing apparatus of the present embodiment described above, the 3 × enlargement unit 31 of the image enlargement unit 30 repeats the normal one-pixel color component (R, G, B) of the input image signal S1 three times for 3 pixels. 3 times larger signal S2 is generated. The triple enlarged signal S2 can also be generated by performing more complicated interpolation, such as cubic convolution.

また、本形態では、変換部３２は、信号Ｓ２のそれぞれの色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を（Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒ）へ、（数４）に従って変換し、信号Ｓ３を生成する。しかし、この変換と生成においては、Ｓ３として、（Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒ）の替わりに（Ｇ、Ｃｂ、Ｃｒ）を用いることも可能である。   In this embodiment, the conversion unit 32 converts each color component (R, G, B) of the signal S2 into (Y, Cb, Cr) according to (Equation 4), and generates a signal S3. However, in this conversion and generation, it is also possible to use (G, Cb, Cr) instead of (Y, Cb, Cr) as S3.

さらに、本形態では、色ずれ抑制部４１は、Ｓ６ＹＲ（ｔ０），Ｓ６ＹＧ（ｔ０），Ｓ６ＹＢ（ｔ０）を求めるのに、（数６）において、同じ係数での演算、すなわち、同じ係数のタップフィルタ処理をした。しかし、Ｒ、Ｇ、Ｂで違う構成のフィルタ処理を行っても良い。   Further, in this embodiment, the color misregistration suppressing unit 41 calculates S6YR (t0), S6YG (t0), and S6YB (t0) with the same coefficient in (Equation 6), that is, the tap of the same coefficient. Filtered. However, filter processing having different configurations for R, G, and B may be performed.

本形態の信号生成部２０は、信号選択部２４を有する構成であるが、信号生成部２０は、本発明の第１の実施の形態で述べた、重み演算部２３を有する構成であっても良い。   The signal generation unit 20 of the present embodiment is configured to include the signal selection unit 24, but the signal generation unit 20 may be configured to include the weight calculation unit 23 described in the first embodiment of the present invention. good.

以上説明した、本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、輪郭情報抽出部１０は、微分器１２を使って、入力画像信号Ｓ１の画像の輪郭情報を抽出した。しかし、輪郭情報抽出部１０は、輪郭情報を含んだ特徴量を抽出できるなら、その他の抽出手段を用いても良い。さらに、本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、輪郭補正を水平方向のみについて行う場合を説明したが、輪郭補正は、垂直方向に適用することも同様に可能であることは言うまでもない。   In the first embodiment and the second embodiment of the present invention described above, the contour information extraction unit 10 uses the differentiator 12 to extract the contour information of the image of the input image signal S1. However, the contour information extraction unit 10 may use other extraction means as long as it can extract a feature amount including the contour information. Furthermore, in the first embodiment and the second embodiment of the present invention, the case where the contour correction is performed only in the horizontal direction has been described. However, the contour correction can be applied in the vertical direction as well. Needless to say.

以上説明したように、本発明の趣旨は、不自然な階調飛びのない輪郭補正を実現することにあるのであって、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の適用が可能である。   As described above, the gist of the present invention is to realize contour correction without unnatural gradation skipping, and various applications are possible without departing from the gist of the present invention.

本発明に係わる画像処理装置は、例えば、テレビジョン受像機などの画像表示装置と、その応用分野において利用できる。   The image processing apparatus according to the present invention can be used in an image display apparatus such as a television receiver and its application fields.

本発明の第１の実施の形態における画像処理装置のブロック図1 is a block diagram of an image processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態における画像処理装置の信号波形Signal waveform of image processing apparatus according to first embodiment of the present invention 本発明の第２の実施の形態における画像処理装置のブロック図The block diagram of the image processing apparatus in the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第２の実施の形態における画像処理装置の信号波形Signal waveform of the image processing apparatus in the second embodiment of the present invention 本発明の第２の実施の形態における３倍拡大処理とサブピクセルレンダリング処理の説明図Explanatory drawing of 3 time expansion processing and sub-pixel rendering processing in the second embodiment of the present invention 従来の輪郭補正回路のブロック図Block diagram of a conventional contour correction circuit 従来の輪郭補正回路での信号波形Signal waveform in conventional contour correction circuit

符号の説明Explanation of symbols

１ 保持部
２ 信号選択部
３ 微分器
４ コアリング部
５ コンパレータ
６ 入力端子
７ 出力端子
１０ 輪郭情報抽出部
１１ 帯域制限部Ａ
１２ 微分器
１３ ゲイン調整部
２０ 信号生成部
２１ 保持部Ａ
２２ 保持部Ｂ
２３ 重み演算部
２４ 信号選択部
２５ 最小値演算部
３０ 画像拡大部
３１ ３倍拡大部
３２ 変換部
３３ 帯域制限部Ｂ
４０ サブピクセルレンダリング処理部
４１ 色ずれ抑制部
４２ 逆変換部
１０１ 画像入力端子１
１０２ 画像出力端子１
１０３ 制御信号入力端子１ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Holding part 2 Signal selection part 3 Differentiator 4 Coring part 5 Comparator 6 Input terminal 7 Output terminal 10 Contour information extraction part 11 Band-limiting part A
12 Differentiator 13 Gain adjustment unit 20 Signal generation unit 21 Holding unit A
22 Holding part B
23 Weight calculation unit 24 Signal selection unit 25 Minimum value calculation unit 30 Image enlargement unit 31 Triple enlargement unit 32 Conversion unit 33 Band limiting unit B
40 Sub-pixel rendering processing unit 41 Color shift suppression unit 42 Inverse conversion unit 101 Image input terminal 1
102 Image output terminal 1
103 Control signal input terminal 1

Claims (9)

入力画像信号から輪郭情報を抽出する輪郭情報抽出部と、
前記輪郭情報抽出部が抽出した前記輪郭情報を基に、前記入力画像信号を処理して、出力画像信号を生成する信号生成部とを備える画像処理装置。 An outline information extraction unit for extracting outline information from the input image signal;
An image processing apparatus comprising: a signal generation unit configured to process the input image signal based on the contour information extracted by the contour information extraction unit and generate an output image signal. 前記出力画像信号は、ピクセル単位で生成され、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルに対する重み係数と、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルの入力画像信号とを用いて生成される、請求項１記載の画像処理装置。 The output image signal is generated in units of pixels, and uses a weighting factor for the pixel and a plurality of pixels located in the vicinity of the pixel, and an input image signal of the pixel and a plurality of pixels located in the vicinity of the pixel. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is generated. 前記輪郭情報は、ピクセル単位で生成され、当該ピクセルの前記輪郭情報を基に、当該ピクセルと当該ピクセルの近傍に位置する複数のピクセルに対する前記重み係数を作成する請求項２記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2, wherein the contour information is generated in units of pixels, and the weight coefficient for the pixel and a plurality of pixels located in the vicinity of the pixel is created based on the contour information of the pixel. 入力画像信号を拡大して拡大画像信号を生成する画像拡大部と、
前記画像拡大部が生成した前記拡大画像信号から輪郭情報を抽出する輪郭情報抽出部と、
前記輪郭情報抽出部が抽出した前記輪郭情報を基に、前記拡大画像信号を処理して、中間画像信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部が生成した中間画像信号をサブピクセルレンダリング処理して、出力画像信号を生成するサブピクセルレンダリング処理部とを備える画像処理装置。 An image enlarging unit for enlarging the input image signal to generate an enlarged image signal;
An outline information extraction unit that extracts outline information from the enlarged image signal generated by the image enlargement unit;
Based on the contour information extracted by the contour information extraction unit, the enlarged image signal is processed to generate an intermediate image signal;
An image processing apparatus comprising: a sub-pixel rendering processing unit that performs a sub-pixel rendering process on the intermediate image signal generated by the signal generation unit to generate an output image signal. 前記輪郭情報抽出部は、少なくとも１つの微分器を有する請求項１又は４記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the contour information extraction unit includes at least one differentiator. 前記輪郭情報抽出部は、前記輪郭情報のゲインを調整するゲイン調整部を有する請求項１又は４記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the contour information extraction unit includes a gain adjustment unit that adjusts a gain of the contour information. 前記輪郭情報抽出部は、前記輪郭情報のゲインを調整するための制御信号を入力する制御信号入力端子をさらに有する請求項１又は４記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the contour information extraction unit further includes a control signal input terminal for inputting a control signal for adjusting a gain of the contour information. 前記ゲイン調整部は、前記入力画像信号の特徴量を基に、前記輪郭情報のゲインを調整する請求項６記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 6, wherein the gain adjustment unit adjusts the gain of the contour information based on a feature amount of the input image signal. 前記輪郭情報の抽出と前記中間画像信号の生成とを、（Ｙ、Ｃｂ，Ｃｒ）色空間で行なう請求項４記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 4, wherein the extraction of the contour information and the generation of the intermediate image signal are performed in a (Y, Cb, Cr) color space.

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