專利名稱：圖像處理裝置、方法以及圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對輸入圖像進(jìn)行增強處理的圖像處理裝置、方法以及使用該裝置和方法的圖像顯示裝置，例如在輸入了將原圖像放大后的放大圖像作為輸入圖像時，通過進(jìn)行高頻分量的生成和相加，進(jìn)行圖像的增強處理以得到清晰感高的輸出圖像。
背景技術(shù)：
一般做法是，在對表示圖像的圖像信號適當(dāng)施加了圖像處理之后，對圖像進(jìn)行再現(xiàn)顯示。并且，在對彩色圖像進(jìn)行圖像的增強處理的情況下，對亮度信號進(jìn)行圖像增強處理。例如在專利文獻(xiàn)1記載的圖像處理裝置中，針對變換成多重分辨率的細(xì)部圖像， 根據(jù)頻帶比期望頻帶低的細(xì)部圖像的信號，設(shè)定針對該期望頻帶的細(xì)部圖像的增強系數(shù)， 從而增強了期望頻帶。而且在專利文獻(xiàn)2記載的清晰度增強電路中具有第1增強電路和第2增強電路， 第1增強電路針對輸入的視頻信號的亮度分量，以包含有該亮度分量的最高的高頻分量的頻帶為中心進(jìn)行增強，第2增強電路根據(jù)比第1增強電路低的中心頻率增強視頻信號的亮
度分量。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平9-44651號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2000-115582號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題然而，在針對轉(zhuǎn)換成多重分辨率的細(xì)部圖像適當(dāng)設(shè)定針對期望頻帶的細(xì)部圖像的增強系數(shù)的圖像處理裝置中，有時，增強處理會由于輸入圖像而不適當(dāng)或不充分，不能得到適當(dāng)畫質(zhì)的輸出圖像。例如，在作為輸入圖像輸入了受到放大處理后的圖像的情況下，在輸入圖像的頻譜的高頻分量側(cè)，出現(xiàn)放大處理前的圖像的頻譜的一部分疊加而成的分量(疊加分量)。因此，當(dāng)單純增強高頻分量時，也增強了該疊加分量，從而成為不適當(dāng)?shù)奶幚?。并且，?dāng)限定頻帶，僅增強不包含疊加分量的頻帶時，在用頻譜加以考慮的情況下，避開了高頻分量側(cè)的增強，結(jié)果成為不充分的增強處理。并且，在作為輸入圖像輸入了受到噪聲處理后的圖像的情況下，高頻分量側(cè)的頻譜由于噪聲處理而消失。因此，即使要取出高頻分量，有時也不能取出，從而不能充分地進(jìn)行圖像的增強處理。并且，在對輸入的視頻信號的亮度分量進(jìn)行增強處理的情況下，有時，在有彩色的邊緣附近顏色變白(或變淡)，或者邊緣附近變黑，或者在有彩色部分(彩度較高的部分) 的邊緣附近顏色濃淡發(fā)生變化。本發(fā)明的目的是提供這樣的圖像處理裝置和方法在輸入圖像在其頻譜中在高頻分量側(cè)包含疊加分量的情況下和不充分包含高頻分量的情況下，都能充分進(jìn)行圖像的增強處理。用于解決課題的手段本發(fā)明的圖像處理裝置具有第1中間圖像生成單元，其生成取出輸入圖像的特定頻帶的分量而得到的第1中間圖像；第2中間圖像生成單元，其根據(jù)所述第1中間圖像生成第2中間圖像；第1中間圖像處理單元，其根據(jù)所述第1中間圖像生成第3中間圖像；第2中間圖像處理單元，其根據(jù)所述第2中間圖像生成第4中間圖像；以及加法單元，其將所述輸入圖像、所述第3中間圖像以及所述第4中間圖像相加，其特征在于，所述第1中間圖像處理單元使用根據(jù)所述輸入圖像的像素值求出的第1放大率放大所述第1中間圖像的像素值，或者，所述第2中間圖像處理單元使用根據(jù)所述輸入圖像的像素值求出的第2放大率放大所述第2中間圖像的像素值。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，在輸入圖像在其頻譜中在高頻分量側(cè)包含疊加分量的情況下和不充分包含高頻分量的情況下，都能在防止過沖發(fā)生的同時，充分進(jìn)行圖像的增強處理。


圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出圖1的第1中間圖像生成單元1的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖3是示出圖1的第2中間圖像生成單元2的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖4是示出圖1的第1中間圖像處理單元3M的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖5是示出圖1的第2中間圖像處理單元3H的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖6是示出圖3的水平方向非線性處理單元2Ah的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖7是示出圖3的垂直方向非線性處理單元2Av的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖8的㈧ (C)是示出輸入圖像DIN以及圖像Dlh、Dlv的像素配置的圖。圖9是示出使用實施方式1的圖像處理裝置的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖10是示出圖9的圖像放大單元Ul的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖11的(A) (E)是示出圖10的圖像放大單元Ul的動作的像素配置圖。圖12的(A) (D)是示出用于說明圖10的圖像放大單元Ul的動作的頻率響應(yīng)和頻譜的圖。圖13的(A) (E)是示出用于說明圖1的第1中間圖像生成單元1的動作的頻率響應(yīng)和頻譜的圖。圖14的(A) (C)是示出用于說明圖1的第2中間圖像生成單元2的動作的頻率響應(yīng)和頻譜的圖。圖15的(A) (C)是示出階躍邊緣和利用采樣間隔Sl對階躍邊緣進(jìn)行采樣時得到的相連續(xù)的像素信號值的圖。圖16的(A) (C)是示出階躍邊緣和利用采樣間隔S2對階躍邊緣進(jìn)行采樣時得到的相連續(xù)的像素信號值的圖。圖17的㈧ (F)是示出用于說明圖1的第1中間圖像生成單元1和第2中間圖像生成單元2的動作的、相連續(xù)的像素信號值的圖。圖18的(A)和(B)是示出在通過適度進(jìn)行高頻分量的相加而增加了圖像清晰感的情況下、以及在過度進(jìn)行了高頻分量的相加的結(jié)果是招致了畫質(zhì)下降的情況下的相連續(xù)的像素信號值的圖。圖19是示出輸入圖像DIN的像素值與第1中間圖像處理單元3M和第2中間圖像處理單元3H中的放大率的關(guān)系的圖。圖20是示出本發(fā)明的實施方式2的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖21是示出圖20的第1中間圖像處理單元103M的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖22是示出圖20的第2中間圖像處理單元103H的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖23是示出圖21的水平方向放大率決定單元103MAh的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖M是示出圖21的垂直方向放大率決定單元103MAv的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖25的㈧和⑶是示出輸入圖像DIN的像素值與第1中間圖像處理單元103M 和第2中間圖像處理單元103H中的放大率的關(guān)系的圖。圖沈是示出圖21的水平方向放大率決定單元103MAh的另一結(jié)構(gòu)例的框圖。圖27是示出本發(fā)明的實施方式3的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖28是示出圖27的第1中間圖像處理單元203M的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖四是示出圖27的第2中間圖像處理單元203H的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖30的㈧ (C)是示出亮度色差相加圖像YC、圖像Dlh和圖像Dlv的像素配置的圖。圖31是示出使用實施方式3的圖像處理裝置的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖32的(A) (E)是示出用于說明第1中間圖像生成單元201的動作的頻率響應(yīng)和頻譜的圖。圖33是示出亮度色差相加圖像YC的像素值與第1中間圖像處理單元203M和第 2中間圖像處理單元203H中的放大率的關(guān)系的圖。圖34是示出本發(fā)明的實施方式4的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖35是示出圖34的第1中間圖像處理單元303M的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖36是示出圖34的第2中間圖像處理單元303H的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖37的㈧ (E)是示出亮度色差相加圖像YC、圖像Dlh和圖像Dlv的像素配置以及表示各像素的符號的信息的配置的圖。圖38的㈧和⑶是示出亮度色差相加圖像YC的像素值與第1中間圖像處理單元303M和第2中間圖像處理單元303H中的放大率的關(guān)系的圖。圖39是示出本發(fā)明的實施方式5的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖40是示出圖39的色差增減單元405的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖41的(A) (C)是示出高頻分量相加圖像D404、輸入CR圖像CRIN和輸入CB 圖像CBIN的像素配置的圖。圖42是表示高頻分量相加圖像D404的像素值L與由放大率決定單元405A決定的放大率GAIN的關(guān)系的一例的圖。圖43是表示高頻分量相加圖像D404的像素值L與由放大率決定單元405A決定的放大率GAIN的關(guān)系的另一例的圖。圖44是示出本發(fā)明的實施方式6的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖45是示出實施方式6的圖像處理方法中的處理過程的流程圖。圖46是示出圖45的第1中間圖像生成步驟STl中的處理的流程圖。圖47是示出圖45的第2中間圖像生成步驟ST2中的處理的流程圖。圖48是示出圖47的水平方向非線性處理步驟ST2Ah中的處理的流程圖。圖49是示出圖47的垂直方向非線性處理步驟ST2Av中的處理的流程圖。圖50是示出圖45的第1中間圖像處理步驟ST3M中的處理的流程圖。圖51是示出圖45的第2中間圖像處理步驟ST3H中的處理的流程圖。圖52是示出本發(fā)明的實施方式7中的處理過程的流程圖。圖53是示出圖52的第1中間圖像處理步驟ST103M中的處理的流程圖。圖M是示出圖52的第2中間圖像處理步驟ST103H中的處理的流程圖。圖55是示出圖53的水平方向放大率決定步驟ST103MAh中的處理的流程圖。圖56是示出圖53的垂直方向放大率決定步驟ST103MAv中的處理的流程圖。圖57是示出本發(fā)明的實施方式8的圖像處理方法中的處理過程的流程圖。圖58是示出圖57的第1中間圖像處理步驟ST203M中的處理的流程圖。圖59是示出圖57的第2中間圖像處理步驟ST203H中的處理的流程圖。圖60是示出本發(fā)明的實施方式9的圖像處理裝置中的處理過程的流程圖。圖61是示出圖60的第1中間圖像處理步驟ST303M中的處理的流程圖。圖62是示出圖60的第2中間圖像處理步驟ST303H中的處理的流程圖。圖63是示出本發(fā)明的實施方式10的圖像處理方法中的處理過程的流程圖。圖64是示出圖63的放大率決定步驟ST405中的處理的流程圖。
具體實施例方式以下說明的本發(fā)明的實施方式的圖像處理裝置可用作例如圖像顯示裝置的一部分。實施方式1圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。圖示的圖像處理裝置具有第1中間圖像生成單元1、第2中間圖像生成單元2、第 1中間圖像處理單元3M、第2中間圖像處理單元3H以及加法單元4。第1中間圖像生成單元1生成從輸入圖像DIN取出特定頻帶分量(即從第1頻率 (第1預(yù)定頻率)到第2頻率(第2預(yù)定頻率)的分量)而得到的中間圖像(第1中間圖像)D1。第2中間圖像生成單元2生成對中間圖像Dl進(jìn)行了后述處理而得到的中間圖像
11(第2中間圖像)D2。第1中間圖像處理單元3M生成對中間圖像Dl進(jìn)行了后述處理而得到的中間圖像 (第3中間圖像)D2M。第2中間圖像處理單元3H生成對中間圖像D2進(jìn)行了后述處理而得到的中間圖像 (第4中間圖像)D3H。加法單元4將輸入圖像DIN、中間圖像D3M以及中間圖像D3H相加。加法單元4的相加后得到的圖像作為最終的輸出圖像DOUT被輸出。圖2是示出第1中間圖像生成單元1的結(jié)構(gòu)例的圖，圖示的第1中間圖像生成單元1具有高頻分量圖像生成單元1A，其生成從輸入圖像DIN僅取出第1頻率以上的高頻分量而得到的圖像DlA ；以及低頻分量圖像生成單元1B，其生成僅取出圖像DlA的第2頻率以下的低頻分量而得到的圖像D1B。由高頻分量圖像生成單元IA和低頻分量圖像生成單元 IB構(gòu)成取出特定頻帶分量的帶通濾波器單元。從第1中間圖像生成單元1輸出圖像DlB作為中間圖像D1。圖3是示出第2中間圖像生成單元2的結(jié)構(gòu)例的圖，圖示的第2中間圖像生成單元 2具有非線性處理單元2A，其輸出對中間圖像Dl進(jìn)行了后述的非線性處理而得到的圖像 D2A ；以及高頻分量圖像生成單元2B，其輸出僅取出圖像D2A的第3頻率(第3預(yù)定頻率) 以上的高頻分量而得到的圖像D2B。從第2中間圖像生成單元2輸出圖像D2B作為中間圖像D2。圖4是示出第1中間圖像處理單元3M的結(jié)構(gòu)例的圖，圖示的第1中間圖像處理單元3M具有放大率決定單元3MA和像素值放大單元3MB。放大率決定單元3MA根據(jù)輸入圖像 DIN的像素值決定放大率D3MA。像素值放大單元3MB使用由放大率決定單元3MA決定的放大率D3MA放大中間圖像Dl的像素值，并輸出其結(jié)果作為中間圖像D3MB。從第1中間圖像處理單元3M輸出中間圖像D3MB作為中間圖像D3M。放大率決定單元3MA具有水平方向放大率決定單元3MAh和垂直方向放大率決定單元3MAv，像素值放大單元3MB具有水平方向像素值放大單元3MBh和垂直方向像素值放大單元3MBv。由水平方向放大率決定單元3MAh和水平方向像素值放大單元3MBh構(gòu)成第1 水平方向中間圖像處理單元3Mh，由垂直方向放大率決定單元3MAv和垂直方向像素值放大單元3MBv構(gòu)成第1垂直方向中間圖像處理單元3Mv。圖5是示出第2中間圖像后處理單元3H的結(jié)構(gòu)例的圖，圖示的第2中間圖像后處理單元3H具有放大率決定單元3HA和像素值放大單元3HB。放大率決定單元3HA根據(jù)輸入圖像DIN的像素值決定放大率D3HA。像素值放大單元3HB使用由放大率決定單元3HA決定的放大率D3HA放大中間圖像D2的像素值，并輸出其結(jié)果作為中間圖像D3HB。從第1中間圖像后處理單元3H輸出中間圖像D3HB作為中間圖像D3H。放大率決定單元3HA具有水平方向放大率決定單元3HAh和垂直方向放大率決定單元3HAv，像素值放大單元3HB具有水平方向像素值放大單元3HBh和垂直方向像素值放大單元3HBv。由水平方向放大率決定單元3HAh和水平方向像素值放大單元3HBh構(gòu)成第2 水平方向中間圖像處理單元3Hh，由垂直方向放大率決定單元3HAv和垂直方向像素值放大單元3HBv構(gòu)成第2垂直方向中間圖像處理單元3Hv。加法單元4將中間圖像D3M和中間圖像D3H與輸入圖像DIN相加，生成最終的輸出圖像DOUT。以下，對實施方式1的圖像處理裝置的詳細(xì)動作進(jìn)行說明。首先，說明第1中間圖像生成單元1的詳細(xì)動作。第1中間圖像生成單元1在高頻分量圖像生成單元IA中，生成僅取出輸入圖像 DIN的第1頻率以上的高頻分量而得到的圖像D1A。能通過進(jìn)行高通濾波處理來取出高頻分量。高頻分量的取出是分別針對圖像的水平方向和垂直方向進(jìn)行的。即，高頻分量圖像生成單元IA具有水平方向高頻分量圖像生成單元lAh，其對輸入圖像DIN進(jìn)行水平方向的高通濾波處理，生成僅針對水平方向取出第1水平方向頻率以上的高頻分量而得到的圖像DlAh ；以及垂直方向高頻分量圖像生成單元ΙΑν，其進(jìn)行垂直方向的高通濾波處理，生成僅針對垂直方向取出第1垂直方向頻率以上的高頻分量而得到的圖像DlAv，圖像DlA由圖像DlAh和圖像DlAv構(gòu)成。然后，第1中間圖像生成單元1在低頻分量圖像生成單元IB中，生成僅取出圖像 DlA的第2頻率以下的低頻分量而得到的圖像D1B。能通過進(jìn)行低通濾波處理來取出低頻分量。低頻分量的取出是分別針對水平方向和垂直方向進(jìn)行的。即，低頻分量圖像生成單元IB具有水平方向低頻分量圖像生成單元1B，其對圖像DlAh進(jìn)行水平方向的低通濾波處理，生成僅針對水平方向取出第2水平方向頻率以下的低頻分量而得到的圖像DlM1;以及垂直方向低頻分量圖像生成單元ΙΒν，其對圖像DlAv進(jìn)行垂直方向的低通濾波處理，生成僅針對垂直方向取出第2垂直方向頻率以下的低頻分量而得到的圖像DIBv，圖像DlB由圖像DlM1和圖像DlBv構(gòu)成。從第1中間圖像生成單元1輸出圖像DlB作為中間圖像D1。 另外，中間圖像Dl由與圖像DlM1相當(dāng)?shù)膱D像Dlh、以及與圖像DlBv相當(dāng)?shù)膱D像Dlv構(gòu)成。然后，對第2中間圖像生成單元2的詳細(xì)動作進(jìn)行說明。首先，第2中間圖像生成單元2在非線性處理單元2A中，生成對中間圖像Dl進(jìn)行了后述的非線性處理而得到的圖像D2A。非線性處理是分別針對水平方向和垂直方向進(jìn)行的。即，非線性處理單元2A具有水平方向非線性處理單元2Ah，其對圖像Dlh進(jìn)行后述的非線性處理來生成圖像D2Ah ；以及垂直方向非線性處理單元2Av，其對圖像Dlv進(jìn)行后述的非線性處理來生成圖像D2Av，圖像D2A由圖像D2Ah和圖像D2Av構(gòu)成。更詳細(xì)地說明非線性處理單元2A的動作。非線性處理單元2A具有結(jié)構(gòu)彼此相同的水平方向非線性處理單元2Ah和垂直方向非線性處理單元2Av。水平方向非線性處理單元2Ah進(jìn)行水平方向的處理，垂直方向非線性處理單元2Av進(jìn)行垂直方向的處理。圖6是示出水平方向非線性處理單元2Ah的結(jié)構(gòu)例的圖。圖示的水平方向非線性處理單元2Ah具有過零判定單元311h和信號放大單元31池。向非線性處理單元2Ah輸入圖像Dlh作為輸入圖像DIN311h。過零判定單元311h沿著水平方向確認(rèn)輸入圖像DIN311h中的像素值的變化。然后，捕捉像素值從正值變化為負(fù)值或從負(fù)值變化為正值的部位作為過零點，通過信號D311h 向信號放大單元31 傳達(dá)位于過零點前后的像素(前后相鄰的像素)的位置。在此，“前后”是指提供信號的順序中的前后，在水平方向從左向右提供像素信號時是指“左右”，在垂直方向從上向下提供像素信號時是指“上下”。在水平方向非線性處理單元2Ah內(nèi)的過零判定單元311h中，將位于過零點左右的像素識別為位于過零點前后的像素。信號放大單元31 根據(jù)信號D311h確定位于過零點前后的像素(前后相鄰的像素)，生成僅針對位于過零點前后的像素放大其像素值(增大絕對值)后的非線性處理圖像 D312h。即，針對位于過零點前后的像素的像素值，設(shè)放大率為大于1的值，設(shè)針對除此之外的像素的像素值的放大率為1。從水平方向非線性處理單元2Ah輸出非線性處理圖像D31 i作為圖像D2Ah。圖7是示出垂直方向非線性處理單元2Av的結(jié)構(gòu)例的圖。圖示的垂直方向非線性處理單元2Av具有過零判定單元311v和信號放大單元312v。向非線性處理單元2Av輸入圖像Dlv作為輸入圖像DIN311V。過零判定單元311v沿著垂直方向確認(rèn)輸入圖像DIN311V中的像素值的變化。然后，捕捉像素值從正值變化為負(fù)值或從負(fù)值變化為正值的部位作為過零點，通過信號D311v 向信號放大單元312v傳達(dá)位于過零點前后的像素(前后相鄰的像素)的位置。在垂直方向非線性處理單元2Av內(nèi)的過零判定單元31 Iv中，將位于過零點上下的像素識別為位于過零點前后的像素。信號放大單元312v根據(jù)信號D311v確定位于過零點前后的像素(前后相鄰的像素)，生成僅針對位于過零點前后的像素放大其像素值(增大絕對值)后的非線性處理圖像 D312v。即，針對位于過零點前后的像素的像素值，設(shè)放大率為大于1的值，設(shè)針對除此之外的像素的像素值的放大率為1。以上是非線性處理單元2A的動作。然后，第2中間圖像生成單元2在高頻分量圖像生成單元2B中，生成僅取出圖像 D2A的第3頻率以上的高頻分量而得到的圖像D2B。能夠通過進(jìn)行高通濾波處理來取出高頻分量。分別針對圖像的水平方向和垂直方向進(jìn)行高頻分量的取出。即，高頻分量圖像生成單元2B具有水平方向高頻分量圖像生成單元2Bh，其對圖像D2Ah進(jìn)行水平方向的高通濾波處理來生成僅針對水平方向取出第3水平方向頻率以上的高頻分量而得到的圖像D2M!;以及垂直方向高頻分量圖像生成單元2Bv，其針對圖像D2Av進(jìn)行垂直方向的高通濾波處理來生成僅針對垂直方向取出第3垂直方向頻率以上的高頻分量而得到的圖像D2Bv，圖像D2B 由圖像D2M!和圖像D2Bv構(gòu)成。從第2中間圖像生成單元2輸出圖像D2B作為中間圖像 D2。中間圖像D2由與圖像D2M!相當(dāng)?shù)膱D像D2h、以及與圖像D2Bv相當(dāng)?shù)膱D像D2v構(gòu)成。然后，說明第1中間圖像處理單元3M的詳細(xì)動作。第1中間圖像處理單元3M在放大率決定單元3MA中根據(jù)輸入圖像DIN的像素值決定放大率D3MA。如前所述，根據(jù)放大率D3MA放大第1中間圖像Dl的像素值，然而由于第1 中間圖像Dl由圖像Dlh和圖像Dlv構(gòu)成，因而作為放大率D3MA，決定針對圖像Dlh的放大率D3MAh和針對圖像Dlv的放大率D3MAv。即，放大率決定單元3MA具有水平方向放大率決定單元3MAh和垂直方向放大率決定單元3MAv，在水平方向放大率決定單元3MAh中，根據(jù)輸入圖像DIN的像素值決定放大率D3MAh，在垂直方向放大率決定單元3MAv中，根據(jù)輸入圖像 DIN的像素值決定放大率D3MAv，從放大率決定單元3MA輸出放大率D3MAh和放大率D3MAv 作為放大率D3MA。更詳細(xì)說明水平方向放大率決定單元3MAh和垂直方向放大率決定單元3MAv的動作。圖8的(A) (C)是表示輸入圖像DIN以及圖像Dlh、Dlv的圖，圖8的㈧表示輸入圖像DIN，圖8的⑶表示圖像Dlh，圖8的(C)表示圖像Dlv。并且，在圖8的㈧ (C)中，針對圖像的水平方向和垂直方向表示水平坐標(biāo)、垂直坐標(biāo)和各坐標(biāo)值。并且，針對輸入圖像DIN，在水平坐標(biāo)χ、垂直坐標(biāo)y的位置上的像素的像素值由DIN(xy)這樣的記號表示，針對圖像Dlh，在水平坐標(biāo)χ、垂直坐標(biāo)y的位置上的像素的像素值由Dlh (xy)這樣的記號表示，針對圖像Dlv，在水平坐標(biāo)χ、垂直坐標(biāo)y的位置上的像素的像素值由Dlv(xy)這樣的記號表示。水平方向放大率決定單元3MAh根據(jù)輸入圖像DIN的相同坐標(biāo)的像素值決定針對圖像Dlh的各像素的放大率。即，根據(jù)像素值DIN(Il)決定針對像素值Dlh(Il)的放大率， 根據(jù)像素值DIN(U)決定針對像素值Dlh(U)的放大率，一般來說，如根據(jù)像素值DIN(xy) 決定針對像素值Dlh(xy)的放大率那樣，根據(jù)輸入圖像DIN的相同坐標(biāo)的像素值決定放大率，輸出其結(jié)果作為放大率D3MAh。并且，垂直方向放大率決定單元3MAv根據(jù)輸入圖像DIN的相同坐標(biāo)的像素值決定針對圖像Dlv的各像素的放大率。即，根據(jù)像素值DIN(Il)決定針對像素值Dlv(Il)的放大率，根據(jù)像素值DIN(12)決定針對像素值Dlv(U)的放大率，一般來說，如根據(jù)像素值 DIN (xy)決定針對像素值Dlv (xy)的放大率那樣，根據(jù)輸入圖像DIN的相同坐標(biāo)的像素值決定放大率，輸出其結(jié)果作為放大率D3MAv。然后，像素值放大單元3MB根據(jù)放大率D3MA放大第1中間圖像Dl的像素值。由于第1中間圖像Dl由圖像Dlh和圖像Dlv構(gòu)成，因而像素值放大單元3MB具有用于放大圖像Dlh的像素值的水平方向像素值放大單元3MBh ；以及用于放大圖像Dlv的像素值的垂直方向像素值放大單元3MBv。即，水平方向像素值放大單元3MBh輸出根據(jù)放大率D3MAh放大圖像Dlh的像素值后的圖像D3MBh，垂直方向像素值放大單元3MBv輸出根據(jù)放大率D3MAv放大圖像Dlv的像素值后的圖像D3MBv。然后，從像素值放大單元3MB輸出圖像D3MBh和圖像D3MBv作為圖像 D3MB。從第1中間圖像處理單元3M輸出圖像D3MB作為中間圖像D3M。中間圖像D3M由與圖像D3MBh相當(dāng)?shù)膱D像D3Mh和與圖像D3MBv相當(dāng)?shù)膱D像D3Mv構(gòu)成。以上是第1中間圖像處理單元3M的動作。然后，說明第2中間圖像處理單元3H的動作。將圖4和圖5進(jìn)行比較，第2中間圖像處理單元除了輸入信號為輸入圖像DIN和中間圖像D2以外，結(jié)構(gòu)與第1中間圖像處理單元相同，第2中間圖像處理單元3H輸出對中間圖像D2進(jìn)行了與第1中間圖像處理單元 3M對中間圖像Dl進(jìn)行的處理相同的處理而得到的中間圖像D3H。另外，從上述第1中間圖像處理單元3M的詳細(xì)動作說明中也明白了第2中間圖像處理單元3H的詳細(xì)動作，因而省略第2中間圖像處理單元3H的詳細(xì)動作說明。最后說明加法單元4的動作。加法單元4生成將輸入圖像DIN、中間圖像D3M和中間圖像D3H相加而得到的輸出圖像D0UT。加法單元4的輸出圖像DOUT作為最終的輸出圖像從圖像處理裝置輸出。中間圖像D3M由圖像D3Mh和圖像D3Mv構(gòu)成，中間圖像D3H由圖像D3Hh和圖像 D3Hv構(gòu)成，因而將輸入圖像DIN、中間圖像D3M和中間圖像D3H相加是指將圖像D3Mh、D3Mv、 D3Hh和D3Hv全部與輸入圖像DIN相加。這里，加法單元4中的加法處理不限于單純相加，也可以進(jìn)行加權(quán)相加。S卩，也可以將圖像D3Mh、D3Mv、D3Hh和D3Hv的各方以分別不同的放大率放大后與輸入圖像DIN相加。以下，對將本實施方式中的圖像處理裝置用作圖像顯示裝置的一部分的例子進(jìn)行說明。通過該說明，本實施方式中的圖像處理裝置的作用、效果也變得清楚。在以下說明中只要沒有特別說明，F(xiàn)n的記號就表示輸入圖像DIN的奈圭斯特頻率。圖9示出利用本實施方式中的圖像處理裝置的圖像顯示裝置，在圖示的圖像顯示裝置中，在監(jiān)視器U3上顯示對應(yīng)于原圖像DORG的圖像。圖像放大單元Ul在原圖像DORG的圖像尺寸比監(jiān)視器U3的圖像尺寸小的情況下， 輸出放大原圖像DORG后的圖像DU1。這里，圖像的放大可使用例如雙三次法等進(jìn)行。本實施方式中的圖像處理裝置U2輸出對圖像DUl進(jìn)行了先前說明的處理后的圖像DU2。然后，在監(jiān)視器U3上顯示圖像DU2。以下，假定原圖像DORG在水平方向和垂直方向上其像素值都是監(jiān)視器U3的像素值的一半，首先對圖像放大單元Ul的動作、作用進(jìn)行說明。圖10是示出圖像放大單元Ul的結(jié)構(gòu)和動作的圖，圖像放大單元Ul具有水平方向零插入單元U1A、水平方向低頻分量通過單元U1B、垂直方向零插入單元UlC以及垂直方向低頻分量通過單元U1D。水平方向零插入單元UlA生成針對原圖像DORG的水平方向適當(dāng)插入了具有像素值0的像素后的(在原圖像DORG的水平方向相鄰的像素列相互間插入了各1列的由像素值0的像素構(gòu)成的像素列后的)圖像DU1A。水平方向低頻分量通過單元UlB生成通過低通濾波處理僅取出圖像DUlA的低頻分量而得到的圖像DU1B。垂直方向零插入單元UlC生成針對圖像DUlB的垂直方向適當(dāng)插入了具有像素值0 的像素后的(在圖像DUlB的垂直方向相鄰的像素行相互間插入了各1行的由像素值0的像素構(gòu)成的像素行后的)圖像DU1C。垂直方向低頻分量通過單元DUlD生成僅取出圖像DUlC的低頻分量而得到的圖像 DUlD0圖像DUlD作為在水平方向和垂直方向都是原圖像DORG的2倍的圖像DUl，從圖像放大單元Ul輸出。圖11的(A) (E)是用于詳細(xì)說明圖像放大單元Ul的動作的圖，圖11的㈧表示原圖像D0RG，圖11的⑶表示圖像DU1A，圖11的(C)表示圖像DU1B，圖11的⑶表示圖像DU1C，圖11的(E)表示圖像DU1D。關(guān)于圖11的㈧ (E)，方形(各格子)表示像素，寫入其中的記號或數(shù)值表示各像素的像素值。水平方向零插入單元UlA針對圖11的㈧所示的原圖像D0RG，在水平方向每隔1 個像素插入1個具有像素值O的像素(即，在原圖像DORG的水平方向相鄰的像素列相互間插入1個由像素值0的像素構(gòu)成的像素列)，生成圖11的(B)所示的圖像DU1A。水平方向低頻分量通過單元UlB針對圖11的(B)所示的圖像DUlA實施低通濾波處理，生成圖11的 (C)所示的圖像DUlB。垂直方向零插入單元UlC針對圖11的(C)所示的圖像DU1B，在垂直方向每隔1個像素插入1個具有像素值0的像素(即，在圖像DUlB的垂直方向相鄰的像素行相互間插入1個由像素值O的像素構(gòu)成的像素行)，生成圖11的(D)所示的圖像DU1C。垂直方向低頻分量通過單元UlD針對圖11的(D)所示的圖像DUlC實施低通濾波處理，生成圖11的(E) 所示的圖像DU1D。通過以上處理生成在水平方向和垂直方向都將原圖像DORG放大為2倍后的圖像DUlD。圖12的(A) (D)是在頻率空間上表示圖像放大單元Ul的處理的作用的圖，圖 12的㈧表示原圖像DORG的頻譜，圖12的⑶表示圖像DUlA的頻譜，圖12的(C)表示水平方向低頻分量通過單元UlB的頻率響應(yīng)，圖12的(D)表示圖像DUlB的頻譜。另外，在圖12的(A) (D)中，橫軸是表示水平方向的空間頻率的頻率軸，縱軸表示頻譜或頻率響應(yīng)的強度。原圖像DORG的像素數(shù)是輸入圖像DIN的一半，換言之，原圖像DORG的采樣間隔是輸入圖像DIN的采樣間隔的2倍。因此，原圖像DORG的奈圭斯特頻率是輸入圖像DIN的奈圭斯特頻率的一半，即而/2。另外，在圖12的㈧ ⑶中，為了簡單表示，只使用了 1根頻率軸。然而，通常，圖像數(shù)據(jù)由在呈二維平面狀排列的像素排列上給出的像素值構(gòu)成，其頻譜也是在用水平方向的頻率軸和垂直方向的頻率軸展開的平面上給出的頻譜。因此，為了正確表示原圖像DORG 等的頻譜等，有必要記載水平方向的頻率軸和垂直方向的頻率軸的兩方。然而，原圖像DORG 的頻譜形狀通常是以頻率軸上的原點為中心各向同性擴展而成的形狀，如果示出用1根頻率軸展開的空間上的頻譜，則本領(lǐng)域技術(shù)人員容易將其擴展到用2根頻率軸展開的空間來進(jìn)行考察。因此，在以后的說明中只要沒有特別講明，則使用用1根頻率軸展開的空間進(jìn)行頻率空間上的說明。首先，說明原圖像DORG的頻譜。通常，輸入自然圖像作為原圖像D0RG，但是在該情況下，原圖像DORG的譜強度集中于頻率空間的原點周圍。因此，原圖像DORG的頻譜成為圖 12的㈧所示的譜SP0。然后，說明圖像DUlA的譜強度。針對原圖像D0RG，在水平方向每隔1個像素插入1 個具有像素值0的像素來生成圖像DU1A。當(dāng)進(jìn)行這種處理時，在頻譜上產(chǎn)生以原圖像DORG 的奈圭斯特頻率為中心的疊加。即，產(chǎn)生以頻率士而/2為中心將譜SPO疊加后的譜SPM，因而圖像DUlA的頻譜如圖12的⑶所示。然后，說明水平方向低頻分量通過單元UlB的頻率響應(yīng)。由于水平方向低頻分量通過單元由低通濾波器實現(xiàn)，因而如圖12的(C)所示，頻率越高，水平方向低頻分量通過單元UlB的頻率響應(yīng)就越低。最后，說明圖像DUlB的頻譜。通過對具有圖12的(B)所示的頻譜的圖像DUlA進(jìn)行具有圖12的(C)所示的頻率響應(yīng)的低通濾波處理，得到圖12的(D)所示的圖像DU1B。 因此，圖像DUlB的頻譜如圖像DUlB所示，由譜SPM的強度降低某種程度的譜SP2、和譜SPO 的強度降低某種程度的譜SPl構(gòu)成。另外，一般，頻率越高，低通濾波器的頻率響應(yīng)就越低。 因此，在將譜SPl的強度與譜SPO進(jìn)行比較時，成為通過水平方向低頻分量通過單元U1B，高頻分量側(cè)、即頻率為士而/2附近的譜強度減小的譜。并且，針對圖像放大單元Ul的處理中的、垂直方向零插入單元UlC和垂直方向低頻分量通過單元UlD的處理，省略關(guān)于在其頻率空間上的作用的說明，但是從該處理的內(nèi)容可以容易理解，針對表示垂直方向的空間頻率的軸向，具有與參照圖12的(A) (D)說明的內(nèi)容相同的作用。S卩，圖像DUlD的頻譜是二維擴展了圖12的(D)所示的頻譜而得到的。并且，在以后的說明中，將譜SP2稱作疊加分量。在圖像上，該疊加分量表現(xiàn)為具有較高的頻率分量的噪聲或假信號。作為這種噪聲或假信號，可列舉過沖量、鋸齒或振鈴等。以下，說明本實施方式中的圖像處理裝置的作用、效果。圖13的㈧ (E)是示意性表示在輸入了放大原圖像DORG而得到的圖像DUlD 作為輸入圖像DIN(或圖像DUl)的情況下的、從輸入圖像DIN生成中間圖像Dl時的作用、 效果的圖，圖13的(A)表示輸入圖像DIN的頻譜，圖13的(B)表示高頻分量圖像生成單元 IA的頻率響應(yīng)，圖13的(C)表示低頻分量圖像生成單元IB的頻率響應(yīng)，圖13的(D)表示第1中間圖像生成單元1的頻率響應(yīng)，圖13的(E)表示中間圖像Dl的頻譜。另外，在圖13 的㈧ (E)中，基于與圖12的㈧ (D)同樣的理由，只使用了 1根頻率軸。而且，在圖13的㈧ (E)中，僅在空間頻率為0以上的范圍內(nèi)表示頻譜或頻率響應(yīng)的強度，但是以下說明中的頻譜或頻率響應(yīng)成為以頻率軸上的原點為中心對稱的形狀。 因此，在說明中使用的圖僅示出空間頻率為0以上的范圍，因而是充分的。首先，說明輸入圖像DIN的頻譜。由于輸入通過圖像放大單元Ul中的放大處理而生成的圖像DUlD作為輸入圖像DIN，因而如圖13的(A)所示，輸入圖像DIN的頻譜具有與在圖12的⑶中說明的頻譜相同的形狀，并由原圖像DORG的譜SPO的強度降低某種程度的譜SP1、和成為疊加分量的譜SP2構(gòu)成。然后，說明高頻分量圖像生成單元IA的頻率響應(yīng)。由于高頻分量圖像生成單元IA 由高通濾波器構(gòu)成，因而如圖13的(B)所示，頻率越低，其頻率響應(yīng)就越低。然后，說明低頻分量圖像生成單元IB的頻率響應(yīng)。由于低頻分量圖像生成單元IB 由低通濾波器構(gòu)成，因而如圖13的(C)所示，頻率越高，其頻率響應(yīng)就越低。然后，說明第1中間圖像生成單元1的頻率響應(yīng)。用第1中間圖像生成單元1內(nèi)的高頻分量圖像生成單元1A，減弱輸入圖像DIN具有的頻率分量中的、圖13的(D)所示的低頻分量側(cè)的區(qū)域(比“第1頻率FL1”低的頻帶)RLl的頻率分量。另一方面，用第1中間圖像生成單元1內(nèi)的低頻分量圖像生成單元1B，減弱圖13的(D)所示的高頻分量側(cè)的區(qū)域 (比第2頻率FL2高的頻帶)RHl的頻率分量。因此，如圖13的(D)所示，第1中間圖像生成單元1的頻率響應(yīng)在通過低頻分量側(cè)的區(qū)域RLl和高頻分量側(cè)的區(qū)域RHl限制了頻帶的中間區(qū)域(特定頻帶)RMl內(nèi)具有峰值。然后，說明中間圖像Dl的頻譜。具有圖13的(A)所示的頻譜的輸入圖像DIN通過具有圖13的(D)所示的頻率響應(yīng)的第1中間圖像生成單元1，從而得到圖13的(E)所示的中間圖像D1。然后，第1中間圖像生成單元1的頻率響應(yīng)在通過低頻分量側(cè)的區(qū)域RLl 和高頻分量側(cè)的區(qū)域RHl限制了頻帶的中間區(qū)域RMl內(nèi)具有峰值，因而中間圖像Dl的頻譜成為減弱了輸入圖像DIN的頻譜中的、低頻分量側(cè)的區(qū)域RLl和高頻分量側(cè)的區(qū)域RHl內(nèi)包含的部分的強度后的頻譜。因此，中間圖像Dl成為從輸入圖像DIN具有的高頻分量去除成為疊加分量的譜SP2而得到的圖像。即，第1中間圖像生成單元1具有生成從輸入圖像 DIN具有的高頻分量去除成為疊加分量的譜SPl而得到的中間圖像Dl的效果。圖14的㈧ (C)是表示第2中間圖像生成單元2的作用、效果的圖，圖14的㈧表示非線性處理單元D2A的頻譜，圖14的(B)表示高頻分量圖像生成單元2B的頻率響應(yīng)， 圖14的(C)表示圖像D2B的頻譜。另外，在圖14的(A) (C)中，基于與圖13的(A) (E)同樣的理由，僅在空間頻率為0以上的范圍內(nèi)表示頻譜或頻率響應(yīng)。如后所述，在非線性處理圖像D2A中，生成相當(dāng)于高頻分量側(cè)的區(qū)域RH2的高頻分量。圖14的(A)是示意性表示該狀況的圖。非線性處理圖像D2A通過高頻分量圖像生成單元2B，從而生成圖14的(C)所示的圖像D2B。高頻分量圖像生成單元2B由使第3頻率 FL3以上的分量通過的高通濾波器構(gòu)成，如圖14的(B)所示，頻率越高，其頻率響應(yīng)就越高。 因此，圖像D2B的頻譜如圖14的(C)所示，是從非線性處理圖像D2A的頻譜中去除相當(dāng)于低頻分量側(cè)的區(qū)域RL2的分量(比第3頻率FL3低的頻率分量)而得到的。換言之，非線性處理單元2A具有生成相當(dāng)于高頻分量側(cè)的區(qū)域RH2的高頻分量的效果，高頻分量圖像生成單元2B具有僅取出在非線性處理單元2A中生成的高頻分量的效果。另外，在圖示的例子中，第3頻率FL3大致等于而/2。更詳細(xì)說明上述的作用、效果。圖15的㈧ (C)以及圖16的㈧ (C)是表示在對階躍邊緣進(jìn)行了采樣時得到的信號的圖。圖15的㈧表示階躍邊緣和采樣間隔Si，圖15的⑶表示以采樣間隔Sl對階躍邊緣進(jìn)行了采樣時得到的信號，圖15的(C)表示圖15的(B)所示的信號的高頻分量。另一方面，圖16的㈧表示階躍邊緣和間隔比采樣間隔Sl寬的采樣間隔S2，圖16的⑶表示以采樣間隔S2對階躍邊緣進(jìn)行了采樣時得到的信號，圖16的(C)表示圖16的⑶所示的信號的高頻分量。在以下說明中，假定采樣間隔S2的長度是采樣間隔Sl的長度的2倍。如圖15的(C)和圖16的(C)所示，階躍邊緣的中央在表示高頻分量的信號中表現(xiàn)為過零點Z。并且，采樣間隔越短，表示高頻分量的信號在過零點Z附近的傾斜度就越陡， 并且，采樣間隔越短，過零點Z附近的給出局部最大值、最小值的點的位置就越接近過零點 Z。即，即使采樣間隔變化，在邊緣附近表示高頻分量的信號的過零點位置也不變化， 但是采樣間隔越小(或者分辨率越提高)，邊緣附近的高頻分量的傾斜度就越陡，給出局部最大值、最小值的點的位置就越接近過零點。圖17的㈧ (F)是示出將以采樣間隔S2對階躍邊緣進(jìn)行了采樣后的信號放大至2倍后，輸入到本實施方式中的圖像處理裝置時的作用、效果的圖，特別是表示第1中間圖像生成單元1和第2中間圖像生成單元2的動作、效果。另外，如前所述，由于分別針對水平方向和垂直方向進(jìn)行第1中間圖像生成單元1和第2中間圖像生成單元2的內(nèi)部處理， 因而一維地進(jìn)行該處理。因此，在圖17的(A) (F)中，使用一維信號表示處理內(nèi)容。與圖16的⑶一樣，圖17的㈧是以采樣間隔S2對階躍邊緣進(jìn)行了采樣后的信號。圖17的(B)示出將圖17的(A)表示的信號放大至2倍后的信號。S卩，在原圖像DORG 內(nèi)包含圖17的㈧所示的邊緣的情況下，作為輸入圖像DIN輸入圖17的⑶所示的信號。 另外，在將信號放大至2倍時，采樣間隔為放大前的一半，因而圖17的(B)表示的信號的采樣間隔與圖14的㈧ (C)中的采樣間隔Sl相同。并且，在圖17的㈧中，由坐標(biāo)P3表示的位置是邊緣信號的低亮度側(cè)(低電平側(cè))的邊界部分，由坐標(biāo)P4表示的位置是邊緣信號的高亮度側(cè)(高電平側(cè))的邊界部分。
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圖17的(C)是表示圖17的(B)表示的信號的高頻分量的信號，即相當(dāng)于從高頻分量圖像生成單元IA輸出的圖像DlA的信號。另外，由于圖像DlA是取出輸入圖像DIN的高頻分量而得到的，因而其中還包括疊加分量。圖17的(D)是表示圖17的(C)所示的信號的低頻分量的信號，即相當(dāng)于從低頻分量圖像生成單元IB輸出的圖像DlB的信號。另外，如前所述，圖像DlB作為中間圖像Dl 輸出，因而圖17的⑶還相當(dāng)于中間圖像D1。如圖17的⑶所示，在中間圖像Dl中，過零點Z附近的局部最小值出現(xiàn)在坐標(biāo)P3，局部最大值出現(xiàn)在坐標(biāo)P4，該狀況與圖16的(C)所示的、從以采樣間隔S2對階躍邊緣進(jìn)行了采樣后的信號取出的高頻分量一致。并且，包含在圖像DlA內(nèi)的疊加分量通過在低頻分量圖像生成單元IB中進(jìn)行的低通濾波處理被去除。圖17的(E)表示針對圖17的(D)所示的信號的輸入到非線性處理單元2A時的輸出信號，即在被輸入中間圖像Dl的情況下從非線性處理單元2A輸出的圖像D2A。在非線性處理單元2A中，過零點Z前后的(在前后相鄰的)坐標(biāo)P1、P2的信號值被放大。因此，如圖17的(E)所示，圖像D2A在坐標(biāo)P1、P2處的信號值大小相比其他值要大，在過零點Z附近，出現(xiàn)局部最小值的位置從坐標(biāo)P3變化到更接近過零點Z的坐標(biāo)P1，出現(xiàn)局部最大值的位置從坐標(biāo)P4變化到更接近過零點Z的坐標(biāo)P2。這是指通過在非線性處理單元2A中的、 對過零點Z前后的像素值進(jìn)行放大這樣的非線性處理，生成了高頻分量。這樣，能夠通過按每個像素適當(dāng)改變放大率、或者根據(jù)像素適當(dāng)改變處理內(nèi)容，生成高頻分量。即，非線性處理單元2A具有生成不包含在中間圖像Dl內(nèi)的高頻分量、即相當(dāng)于圖14的(A)所示的高頻分量側(cè)的區(qū)域RH2的高頻分量的效果。圖17的(F)是表示圖17的(E)所示的信號的高頻分量的信號，即相當(dāng)于從高頻分量圖像生成單元2B輸出的圖像D2B的信號。后面對圖像D2B的更準(zhǔn)確的形狀進(jìn)行描述， 如圖17的(F)所示，在圖像D2B中，過零點Z附近的局部最小值(負(fù)側(cè)的峰值)出現(xiàn)在坐標(biāo)P1，最大值(正側(cè)的峰值)出現(xiàn)在坐標(biāo)P2，該狀況與圖15的(C)所示的、從以采樣間隔 Sl對階躍邊緣進(jìn)行了采樣后的信號取出的高頻分量一致。這是指在非線性處理單元2A中生成的高頻分量由高頻分量圖像生成單元2B取出，并作為圖像D2B輸出。并且，可以說，所取出的圖像D2B是包含與采樣間隔Sl對應(yīng)的頻率分量的信號。換言之，高頻分量圖像生成單元2B具有僅取出在非線性處理單元2A中生成的高頻分量的效果。以上是第2中間圖像生成處理單元2的效果，總結(jié)一下，第2中間圖像生成處理單元2內(nèi)的非線性處理單元2A具有生成相當(dāng)于高頻分量側(cè)的區(qū)域RH2的高頻分量的效果，第 2中間圖像生成處理單元2內(nèi)的高頻分量圖像生成單元2B具有僅取出相當(dāng)于在非線性處理單元2A中生成的高頻分量的效果。然后，由于圖像D2B作為中間圖像D2輸出，因而第2中間圖像生成單元2可輸出具有與采樣間隔Sl對應(yīng)的高頻分量的中間圖像D2。這里，通過將中間圖像Dl和中間圖像D2與輸入圖像DIN相加，能進(jìn)行圖像的增強處理。在本實施方式中，不是將第1中間圖像Dl和第2中間圖像D2與輸入圖像DIN相加，但是以下假定對在將第1中間圖像和第2中間圖像相加的情況下得到的效果進(jìn)行說明， 之后，對取代第1中間圖像Dl和第2中間圖像D2而將第3中間圖像D3M和第4中間圖像 D3H相加的效果進(jìn)行說明。
首先，對加上中間圖像Dl的效果進(jìn)行描述。如前所述，中間圖像Dl是從輸入圖像 DIN具有的高頻分量取出疊加分量而得到的，如圖13的(E)所示，對應(yīng)于原圖像DORG的奈圭斯特頻率附近的高頻分量。如在圖12的⑶中說明的那樣，原圖像DORG的奈圭斯特頻率附近的譜強度由于圖像放大單元Ul中的放大處理而減弱，因而通過加上中間圖像D1，可補償由于放大處理而減弱的譜強度。并且，由于從中間圖像Dl去除了疊加分量，因而不會增強過沖量、鋸齒或振鈴這樣的假信號。然后，對加上中間圖像D2的效果進(jìn)行描述。如前所述，中間圖像D2是對應(yīng)于采樣間隔Sl的高頻分量。因此，通過加上中間圖像D2，可給出原圖像DORG的奈圭斯特頻率以上的頻帶的高頻分量，從而可增加圖像的清晰感?？偨Y(jié)一下，通過將中間圖像Dl和中間圖像D2與輸入圖像DIN相加，能加上高頻分量而不會增強疊加分量，能提高圖像的清晰感。另外，通過如上述說明那樣將所生成的高頻分量與輸入圖像相加，能增加圖像的清晰感，能提高畫質(zhì)，然而過度進(jìn)行高頻分量的相加，有時反而招致畫質(zhì)的下降。圖18的㈧和⑶是用于說明由高頻分量的相加引起的畫質(zhì)下降的圖，圖18的 (A)表示通過適度進(jìn)行高頻分量的相加而增加了圖像的清晰感的情況，圖18的(B)表示過度進(jìn)行了高頻分量的相加后招致畫質(zhì)下降的情況。圖18的㈧是示出將圖17的⑶所示的中間圖像Dl和圖17的(F)所示的中間圖像D2與圖17的⑶所示的輸入圖像DIN相加后的結(jié)果的圖，在圖17的㈧中由坐標(biāo)P3 表示的階躍邊緣的低亮度側(cè)的邊界部分被修正為在圖18的(A)中由坐標(biāo)Pl表示的位置， 在圖17的(A)中由坐標(biāo)P3表示的階躍邊緣的低亮度側(cè)的邊界部分被修正為在圖18的(A) 中由坐標(biāo)Pl表示的位置，在圖17的(A)中由坐標(biāo)P4表示的階躍邊緣的高亮度側(cè)的邊界部分被修正為在圖18的㈧中由坐標(biāo)P2表示的位置，結(jié)果，將圖17的㈧和圖18的⑶進(jìn)行比較可知，圖18的(A)接近圖16的(A)所示的階躍邊緣。這表示通過適度進(jìn)行高頻分量的相加，圖像的清晰感增加。另一方面，圖18的⑶也是示出將圖17的⑶所示的中間圖像Dl和圖17的(F) 所示的中間圖像D2與圖17的(B)所示的輸入圖像DIN相加后的結(jié)果的圖，與圖18的(A) 的情況不同，圖18的⑶表示過度進(jìn)行了高頻分量的相加的情況。與圖18的㈧進(jìn)行比較可知，由坐標(biāo)P1、P3表示的位置的亮度與其周邊相比低得不自然(下沖)，或者由坐標(biāo)P2、 P4表示的位置的亮度與其周邊相比高得不自然(過沖)，畫質(zhì)下降。當(dāng)利用中間圖像Dl和中間圖像D2相加或相減的亮度的大小(以下稱為校正量) 過度變大時，容易發(fā)生成為這些畫質(zhì)下降要因的下沖和過沖。因此，認(rèn)為只要調(diào)整成使中間圖像Dl和中間圖像D2的校正量不會過度變大即可。作為該方法，例如認(rèn)為有這樣的方法檢測由中間圖像Dl和中間圖像D2給出的校正量的局部最大值，在檢測出的最大值超過預(yù)定值的情況下，通過適當(dāng)施加增益以使中間圖像Dl和中間圖像D2的校正量減小，使校正量不會過度增大。然而，當(dāng)采用這樣的方法時，為了判定局部最大值，必須參照數(shù)個像素的數(shù)據(jù)，招致電路規(guī)模增加。而且當(dāng)要在垂直方向參照數(shù)個像素的數(shù)據(jù)時，伴隨線路存儲器的追加，也成為成本上升的要因。因此，在本實施方式中，通過根據(jù)輸入圖像DIN的像素值變更施加給中間圖像Dl和中間圖像D2的放大率，使利用中間圖像Dl和中間圖像D2相加的校正量不會過度增大， 特別是防止過沖的發(fā)生。在實施方式1的圖像處理裝置中，在第1中間圖像處理單元3M和第2中間圖像處理單元3H中，通過根據(jù)輸入圖像DIN的像素值對中間圖像Dl和中間圖像 D2適當(dāng)施加不同的放大率，調(diào)節(jié)校正量。圖19是示出在第1中間圖像處理單元3M和第2中間圖像處理單元3H中，對中間圖像Dl和中間圖像D2應(yīng)施加的放大率、或者在放大率決定單元3MA中應(yīng)決定的放大率 D3MA和在放大率決定單元3HA中應(yīng)決定的放大率D3HA的圖。優(yōu)選的是，輸入圖像DIN的像素值越大，這些放大率就越小。例如，可考慮這樣的形式在輸入圖像DIN的像素值是0的情況下取某個預(yù)定值( ，在像素值從0到某個值A(chǔ)l之間以斜率kl逐漸減小，在像素值從 Al到某個值A(chǔ)2之間以斜率k2逐漸減小，在像素值是Al以上的情況下以斜率k3逐漸減小。 另外，由于顯然放大率是0以上為好，因而在上述決定中放大率為負(fù)值的情況下，將其值設(shè)定為0。將放大率表示為G，將輸入圖像DIN的像素值表示為L時，該關(guān)系表示為[算式1]
ρ θ如果沿丨<0)G = <j , m , \
{g'如果 O^G')式中…(1)
Gb-kl* L如果(0《L<A1)Gb-kl* A1--k2(L - Al)如果(A1《L<A2)Gb-kl* A1--k2(A2 - Al) - k3(L - A2)如果(A2《L)以下描述上述的放大率是適當(dāng)?shù)睦碛伞Ｖ虚g圖像Dl是通過在對輸入圖像DIN進(jìn)行了高通濾波處理之后進(jìn)行低通濾波處理來生成的。這里，高通濾波處理相當(dāng)于從輸入圖像DIN的各像素值減去局部平均值。因此，當(dāng)在輸入圖像DIN中關(guān)注的像素的像素值大時，賦予給該像素的高通濾波處理后的輸出值也為大的正值的可能性高。另一方面，低通濾波處理與求出所輸入的數(shù)據(jù)的局部平均值相同。因此，當(dāng)高通濾波處理的輸出值為大的正值時，低通濾波處理的輸出值也為大的正值的可能性高。并且，中間圖像D2是通過在非線性處理單元2A中對中間圖像Dl進(jìn)行了非線性處理之后在高頻分量圖像生成單元2B中進(jìn)行高通濾波處理而得到的。由于在非線性處理單元2A中僅在過零點附近使中間圖像Dl放大，因而基本上認(rèn)為，當(dāng)中間圖像Dl具有大的正值時，非線性處理單元2A輸出的圖像D2A也具有大的正值。在圖像D2A具有大的正值的情況下，針對圖像D2A的高通濾波處理結(jié)果即中間圖像D2也具有大的正值的可能性高。綜上所述，在輸入圖像DIN的像素值大的情況下，中間圖像Dl和中間圖像D2的像素值也為大的正值的可能性高。換言之，利用中間圖像Dl和中間圖像D2過度加上校正量， 容易發(fā)生過沖。因此，輸入圖像DIN的像素值越增大，就越減小施加給中間圖像Dl和中間圖像D2 的放大率，從而可期待能控制成使校正量不過度增大。換言之，可期待能控制成難以發(fā)生過
22沖。S卩，根據(jù)圖19或式(1)所示的、輸入圖像DIN的像素值越大則放大率越小這樣的單調(diào)遞減的函數(shù)，決定放大率D3MA或放大率D3HA，從而能進(jìn)行這樣的(難以發(fā)生過沖的)處理。如上所述在實施方式1的圖像處理裝置中，得到這樣的效果可在抑制過沖發(fā)生的同時，進(jìn)行圖像的增強處理。當(dāng)在圖像中過度發(fā)生過沖時僅圖像的一部分異常地浮現(xiàn)，在視覺特性上感到不愉快，因而在實施方式1的圖像處理裝置中，在視覺特性上也是非常優(yōu)選的。并且，在實施方式1的圖像處理裝置中，為了抑制過沖發(fā)生，在第1中間圖像處理單元3M和第2中間圖像處理單元3H中，決定針對中間圖像Dl和中間圖像D2的放大率，然而此時需要的信息僅是輸入圖像DIN的像素值。因此，能在簡單的電路中決定放大率，伴隨第1中間圖像處理單元3M和第2中間圖像處理單元3H的追加的電路規(guī)模的增加也減少。并且，在第1中間圖像處理單元3M和第2中間圖像處理單元3H中決定的放大率與輸入圖像DIN的像素值的關(guān)系不限于在本實施方式中說明的關(guān)系，只要是輸入圖像DIN 的像素值越大則放大率越小即可。實施方式2圖20是示出本發(fā)明的實施方式2的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。圖示的圖像處理裝置具有第1中間圖像生成單元1、第2中間圖像生成單元2、第1 中間圖像處理單元103M、第2中間圖像處理單元103H以及加法單元4。另外，由于第1中間圖像生成單元1、第2中間圖像生成單元2以及加法單元4的結(jié)構(gòu)、動作與實施方式1相同，因而省略其說明。圖21是示出第1中間圖像處理單元103M的結(jié)構(gòu)例的圖，圖示的第1中間圖像處理單元103M具有放大率決定單元103MA和像素值放大單元103MB。放大率決定單元103MA 根據(jù)輸入圖像DIN和中間圖像Dl的像素值決定放大率D103MA。像素值放大單元103MB使用由放大率決定單元103MA決定的放大率D103MA放大中間圖像Dl的像素值，并輸出其結(jié)果作為中間圖像D103MB。從第1中間圖像處理單元103M輸出中間圖像D103MB作為中間圖像 D103M。放大率決定單元103MA具有水平方向放大率決定單元103MAh和垂直方向放大率決定單元103MAv，像素值放大單元103MB具有水平方向像素值放大單元103MM1和垂直方向像素值放大單元103MBv。由水平方向放大率決定單元103MAh和水平方向像素值放大單元 103MBh構(gòu)成第1水平方向中間圖像處理單元103Mh，由垂直方向放大率決定單元103MAv和垂直方向像素值放大單元103MBv構(gòu)成第1垂直方向中間圖像處理單元103Mv。圖22是示出第2中間圖像處理單元103H的結(jié)構(gòu)例的圖，圖示的第2中間圖像處理單元103H具有放大率決定單元103HA和像素值放大單元103HB。放大率決定單元103HA 根據(jù)輸入圖像DIN和中間圖像D2的像素值決定放大率D103HA。像素值放大單元103HB使用由放大率決定單元103HA決定的放大率D103HA放大中間圖像D2的像素值，并輸出其結(jié)果作為中間圖像D103HB。從第1中間圖像處理單元103H輸出中間圖像D103HB作為中間圖像 D103H。放大率決定單元103HA具有水平方向放大率決定單元103HAh和垂直方向放大率決定單元103HAv，像素值放 大單元103HB具有水平方向像素值放大單元103HBh和垂直方向像素值放大單元103HBv。由水平方向放大率決定單元103HAh和水平方向像素值放大單元 103HBh構(gòu)成第2水平方向中間圖像處理單元103Hh，由垂直方向放大率決定單元103HAv和垂直方向像素值放大單元103HBv構(gòu)成第2垂直方向中間圖像處理單元103Hv。首先，說明第1中間圖像處理單元103M的詳細(xì)動作。第1中間圖像處理單元103M在放大率決定單元103MA中根據(jù)輸入圖像DIN和中間圖像Dl的像素值決定放大率D103MA。如先前所述，根據(jù)放大率D103MA放大第1中間圖像Dl的像素值，然而由于第1中間圖像Dl由圖像Dlh和圖像Dlv構(gòu)成，因而作為放大率 D103MA,決定針對圖像Dlh的放大率D103MAh和針對圖像Dlv的放大率D103MAv。即，放大率決定單元103MA具有水平方向放大率決定單元103MAh和垂直方向放大率決定單元103MAv， 在水平方向放大率決定單元103MAh中，根據(jù)輸入圖像DIN和圖像Dlh的像素值決定放大率 D103MAh,在垂直方向放大率決定單元103MAv中，根據(jù)輸入圖像DIN和圖像Dlv的像素值決定放大率D103MAv，從放大率決定單元103MA輸出放大率D103MAh和放大率D103MAv作為放大率 D103MA。更詳細(xì)說明水平方向放大率決定單元103MAh和垂直方向放大率決定單元103MAv 的動作。另外，輸入圖像DIN以及圖像Dlh、Dlv與在實施方式1中參照圖8說明的一樣。水平方向放大率決定單元103MAh根據(jù)輸入圖像DIN和圖像Dlh的相同坐標(biāo)的像素值決定針對圖像Dlh的各像素的放大率。即，根據(jù)像素值DIN(Il)和像素值Dlh(Il)決定針對像素值Dlh(Il)的放大率，根據(jù)像素值DIN (12)和像素值Dlh (12)決定針對像素值 Dlh(12)的放大率，一般來說，如根據(jù)像素值DIN(xy)和像素值Dlh(xy)決定針對像素值 Dlh(xy)的放大率那樣，根據(jù)輸入圖像DIN和圖像Dlh的相同坐標(biāo)的像素值決定放大率，輸出其結(jié)果作為放大率D103MAh。并且，垂直方向放大率決定單元103MAv根據(jù)輸入圖像DIN和圖像Dlv的相同坐標(biāo)的像素值決定針對圖像Dlv的各像素的放大率。即，根據(jù)像素值DIN(Il)和像素值Dlv(Il) 決定針對像素值Dlv(Il)的放大率，根據(jù)像素值DIN(12)和像素值Dlv(12)決定針對像素值Dlv(12)的放大率，一般來說，如根據(jù)像素值DIN(xy)和像素值Dlv(xy)決定針對像素值 Dlv (xy)的放大率那樣，根據(jù)輸入圖像DIN和圖像Dlv的相同坐標(biāo)的像素值決定放大率，輸出其結(jié)果作為放大率D103MAV。圖23是示出水平方向放大率決定單元103MAh的結(jié)構(gòu)例的圖。圖示的水平方向放大率決定單元103MAh具有第1放大率決定單元511h、第2放大率決定單元512h、符號判定單元52h以及選擇單元53h。輸入圖像DIN和圖像Dlh被輸入到水平方向放大率決定單元 103MAh。第1放大率決定單元511h根據(jù)輸入圖像DIN的像素值，輸出由后述的第1特性決定的放大率D511h。第2放大率決定單元512h根據(jù)輸入圖像DIN的像素值，輸出由后述的第2特性決定的放大率D512h。符號判定單元52h判定圖像Dlh的像素值的符號(正負(fù))， 將判定結(jié)果作為信號D52h傳遞到選擇單元53h。選擇單元53h根據(jù)符號判定單元52h的輸出D52h，在圖像Dlh的像素值的符號是正的情況下，輸出放大率D511h作為水平方向放大率 D103MAh，在圖像Dlh的像素值的符號是負(fù)的情況下，輸出放大率D512h作為水平方向放大率D103MAh。
圖24是示出垂直方向放大率決定單元103MAv的結(jié)構(gòu)例的圖。圖示的垂直方向放大率決定單元103MAv具有第1放大率決定單元511v、第2放大率決定單元512v、符號判定單元52v以及選擇單元53v。輸入圖像DIN和圖像Dlv被輸入到垂直方向放大率決定單元 103MAv。第1放大率決定單元511v根據(jù)輸入圖像DIN的像素值，輸出由后述的第1特性決定的放大率D511v。第2放大率決定單元512v根據(jù)輸入圖像DIN的像素值，輸出由后述的第2特性決定的放大率D512v。第1放大率決定單元511v和第2放大率決定單元512v與圖23所示的第1放大率決定單元51 Ih和第2放大率決定單元512h動作相同，輸入圖像DIN 也是共同的，因而也能使單元共同化(將放大率決定單元511h、512h也用作放大率決定單元511v、512v)。符號判定單元52v判定圖像Dlv的像素值的符號(正負(fù))，將判定結(jié)果作為信號D52v傳遞到選擇單元53v。選擇單元53v根據(jù)符號判定單元52v的輸出D52v，在圖像Dlv的像素值的符號是正的情況下，輸出放大率D511v作為垂直方向放大率D103MAV，在圖像Dlv的像素值的符號是負(fù)的情況下，輸出放大率D512v作為垂直方向放大率D103MAV。
然后，像素值放大單元103MB根據(jù)放大率D103MA放大第1中間圖像Dl的像素值。 由于第1中間圖像Dl由圖像Dlh和圖像Dlv構(gòu)成，因而像素值放大單元103MB具有用于放大圖像Dlh的像素值的水平方向像素值放大單元103MBh ；以及用于放大圖像Dlv的像素值的垂直方向像素值放大單元103MBv。即，水平方向像素值放大單元103MBh輸出根據(jù)放大率D103MAh放大圖像Dlh的像素值后的圖像D103MBh，垂直方向像素值放大單元103MBv輸出根據(jù)放大率D103MAV放大圖像Dlv的像素值后的圖像D103MBV。然后，從像素值放大單元 103MB輸出圖像D103MBh和圖像D103MBv作為圖像D103MB。從第1中間圖像處理單元103M輸出圖像D103MB作為中間圖像D103M。中間圖像 D103M由與圖像D103MBh相當(dāng)?shù)膱D像D103Mh和與圖像D103MBv相當(dāng)?shù)膱D像D103Mv構(gòu)成。以上是第1中間圖像處理單元103M的動作。然后，說明第2中間圖像處理單元103H的動作。將圖21和圖22進(jìn)行比較，第2 中間圖像處理單元除了輸入信號為輸入圖像DIN和中間圖像D2以外，結(jié)構(gòu)與第1中間圖像處理單元相同，第2中間圖像處理單元103H輸出對中間圖像D2進(jìn)行了與第1中間圖像處理單元103M對中間圖像Dl進(jìn)行的處理相同的處理而得到的中間圖像D103H。另外，從上述第1中間圖像處理單元103M的詳細(xì)動作說明中也明白了第2中間圖像處理單元103H的詳細(xì)動作，因而省略第2中間圖像處理單元103H的詳細(xì)動作說明。本實施方式中的圖像處理裝置也與實施方式1中的圖像處理裝置一樣，可用作圖 9所示的圖像顯示裝置的一部分。以下，對將本實施方式中的圖像處理裝置用作圖像顯示裝置的一部分的例子進(jìn)行說明。通過該說明，本實施方式中的圖像處理裝置的作用、效果也變
得清楚。如在實施方式1中參照圖18的㈧和⑶說明的那樣，通過將中間圖像Dl和圖像D2與輸入圖像DIN相加，能增加圖像的清晰感，能提高畫質(zhì)，然而過度進(jìn)行高頻分量的相力口，有時反而招致畫質(zhì)的下降。因此，在本實施方式中，通過根據(jù)輸入圖像DIN的像素值和中間圖像Dl或中間圖像D2的像素值變更施加給中間圖像Dl和中間圖像D2的放大率，使利用中間圖像Dl和中間圖像D2相加或相減的校正量不會過度增大，防止過沖和下沖的發(fā)生。在圖示的圖像處理裝置中，在第1中間圖像處理單元103M和第2中間圖像處理單元103H中，通過根據(jù)輸入圖像DIN的像素值和中間圖像Dl或中間圖像D2的像素值的符號 (正負(fù))對中間圖像Dl和中間圖像D2適當(dāng)施加不同的放大率，調(diào)節(jié)校正量。圖25的㈧是示出為了防止過沖發(fā)生，在第1中間圖像處理單元103M和第2中間圖像處理單元103H中，對中間圖像Dl和中間圖像D2應(yīng)施加的放大率、或者在放大率決定單元103MA中應(yīng)決定的放大率D103MA和在放大率決定單元103HA中應(yīng)決定的放大率 D103HA的特性(第1特性)的圖。為了防止過沖發(fā)生，優(yōu)選的是，輸入圖像DIN的像素值越大，這些放大率就越小。例如，可考慮這樣的形式在輸入圖像DIN的像素值是0的情況下取某個預(yù)定值Bl，在像素值從0到某個值A(chǔ)l 1之間以斜率kl 1逐漸減小，在像素值從Al 1 到某個值A(chǔ)12之間以斜率kl2逐漸減小，在像素值是All以上的情況下以斜率kl3逐漸減小。另外，由于顯然放大率是0以上為好，因而在上述決定中在放大率為負(fù)值的情況下，將其值設(shè)定為0。將放大率表示為G，將輸入圖像DIN的像素值表示為L時，該關(guān)系表示為[算式2]
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置具有第1中間圖像生成單元，其生成取出輸入圖像的特定頻帶的分量而得到的第1中間圖像；第2中間圖像生成單元，其根據(jù)所述第1中間圖像生成第2中間圖像； 第1中間圖像處理單元，其根據(jù)所述第1中間圖像生成第3中間圖像； 第2中間圖像處理單元，其根據(jù)所述第2中間圖像生成第4中間圖像；以及加法單元，其將所述輸入圖像、所述第3中間圖像以及所述第4中間圖像相加， 其特征在于，所述第1中間圖像處理單元使用根據(jù)所述輸入圖像的像素值求出的第1放大率放大所述第1中間圖像的像素值，或者，所述第2中間圖像處理單元使用根據(jù)所述輸入圖像的像素值求出的第2放大率放大所述第2中間圖像的像素值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述輸入圖像的像素值越大，所述第1放大率和所述第2放大率中的至少一方被決定得越小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述第1中間圖像生成單元具有第1高頻分量圖像生成單元，其生成僅取出所述輸入圖像的第1頻率以上的高頻分量而得到的第1高頻分量圖像；以及低頻分量圖像生成單元，其僅取出所述第1高頻分量圖像的第2頻率以下的低頻分量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述第2中間圖像生成單元具有非線性處理單元，該非線性處理單元生成以根據(jù)像素而變化的放大率放大所述第1中間圖像的像素值而得到的非線性處理圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述第2中間圖像生成單元具有第2高頻分量圖像生成單元，該第2高頻分量圖像生成單元生成僅取出所述非線性處理圖像的第3頻率以上的高頻分量而得到的第2高頻分量圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任意一項所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述第1中間圖像處理單元具有第1放大率決定單元，其決定所述第1放大率；以及第1像素值放大單元，其根據(jù)所述第1放大率放大所述第1中間圖像的像素值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任意一項所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述第2中間圖像處理單元具有第2放大率決定單元，其決定所述第2放大率；以及第2像素值放大單元，其根據(jù)所述第2放大率放大所述第2中間圖像的像素值。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述第1高頻分量圖像生成單元具有第1水平方向高頻分量圖像生成單元，該第1水平方向高頻分量圖像生成單元使用存在于所述輸入圖像的各像素的水平方向附近的像素， 生成取出第1水平方向頻率以上的高頻分量而得到的第1水平方向高頻分量圖像，所述低頻分量圖像生成單元具有水平方向低頻分量圖像生成單元，該水平方向低頻分量圖像生成單元生成僅取出所述第1水平方向高頻分量圖像的第2水平方向頻率以下的低頻分量而得到的第1水平方向中間圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述第1中間圖像包含所述第1水平方向中間圖像， 所述第1中間圖像處理單元具有第1水平方向放大率決定單元，其決定所述第1水平方向放大率；以及第1水平方向像素值放大單元，其根據(jù)所述第1水平方向放大率放大所述第1水平方向中間圖像的像素值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述第1放大率包含針對所述第1水平方向中間圖像的第1水平方向放大率， 所述第1水平方向中間圖像的像素值越大，所述第1水平方向放大率被決定得越小。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述第1中間圖像包含所述第1水平方向中間圖像，所述非線性處理單元具有水平方向非線性處理單元，該水平方向非線性處理單元生成以根據(jù)像素而變化的放大率放大所述第1水平方向中間圖像的各像素值而得到的水平方向非線性處理圖像，所述第2高頻分量圖像生成單元具有第2水平方向高頻分量圖像生成單元，該第2水平方向高頻分量圖像生成單元生成僅取出所述水平方向非線性處理圖像的第3水平方向頻率以上的高頻分量而得到的第2水平方向中間圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述水平方向非線性處理單元具有水平方向過零判定單元，其將所述第1水平方向中間圖像的像素值從正變化為負(fù)或從負(fù)變化為正的部位判定為過零點；以及水平方向信號放大單元，其根據(jù)所述水平方向過零判定單元的判定結(jié)果，決定針對所述第1水平方向中間圖像的各像素的放大率，使用所決定的放大率放大所述第1水平方向中間圖像的像素值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述第2中間圖像處理單元具有第2水平方向放大率決定單元，其決定所述第2水平方向放大率；以及第2水平方向像素值放大單元，其根據(jù)所述第2水平方向放大率放大所述第2水平方向中間圖像的像素值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述第2放大率包含針對所述第2水平方向中間圖像的第2水平方向放大率， 所述第2水平方向中間圖像的像素值越大，所述第2水平方向放大率被決定得越小。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述第1高頻分量圖像生成單元具有第1垂直方向高頻分量圖像生成單元，該第1垂直方向高頻分量圖像生成單元使用存在于所述輸入圖像的各像素的垂直方向附近的像素， 生成取出第1垂直方向頻率以上的高頻分量而得到的第1垂直方向高頻分量圖像，所述低頻分量圖像生成單元具有垂直方向低頻分量圖像生成單元，該垂直方向低頻分量圖像生成單元生成僅取出所述第1垂直方向高頻分量圖像的第2垂直方向頻率以下的低頻分量而得到的第1垂直方向中間圖像。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述第1中間圖像包含所述第1垂直方向中間圖像， 所述第1中間圖像處理單元具有第1垂直方向放大率決定單元，其決定所述第1垂直方向放大率；以及第1垂直方向像素值放大單元，其根據(jù)所述第1垂直方向放大率放大所述第1垂直方向中間圖像的像素值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述第1放大率包含針對所述第1垂直方向中間圖像的第1垂直方向放大率， 所述第1垂直方向中間圖像的像素值越大，所述第1垂直方向放大率被決定得越小。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述第1中間圖像包含所述第1垂直方向中間圖像，所述非線性處理單元具有垂直方向非線性處理單元，該垂直方向非線性處理單元生成以根據(jù)像素而變化的放大率放大所述第1垂直方向中間圖像的各像素值而得到的垂直方向非線性處理圖像，所述第2高頻分量圖像生成單元具有第2垂直方向高頻分量圖像生成單元，該第2垂直方向高頻分量圖像生成單元生成僅取出所述垂直方向非線性處理圖像的第3垂直方向頻率以上的高頻分量而得到的第2垂直方向中間圖像。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述垂直方向非線性處理單元具有垂直方向過零判定單元，其將所述第1垂直方向中間圖像的像素值從正變化為負(fù)或從負(fù)變化為正的部位判定為過零點；以及垂直方向信號放大單元，其根據(jù)所述垂直方向過零判定單元的判定結(jié)果，決定針對所述第1垂直方向中間圖像的各像素的放大率，使用所決定的放大率放大所述第1垂直方向中間圖像的像素值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述第2中間圖像處理單元具有第2垂直方向放大率決定單元，其決定所述第2垂直方向放大率；以及第1垂直方向像素值放大單元，其根據(jù)所述第2垂直方向放大率放大所述第2垂直方向中間圖像的像素值。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述第2放大率包含針對所述第2垂直方向中間圖像的第2垂直方向放大率， 所述第2垂直方向中間圖像的像素值越大，所述第2垂直方向放大率被決定得越小。
22.—種圖像處理裝置，該圖像處理裝置具有第1中間圖像生成單元，其生成取出輸入圖像的特定頻帶的分量而得到的第1中間圖像；第2中間圖像生成單元，其根據(jù)所述第1中間圖像生成第2中間圖像； 第1中間圖像處理單元，其處理所述第1中間圖像而輸出第3中間圖像； 第2中間圖像處理單元，其處理所述第2中間圖像而輸出第4中間圖像；以及加法單元，其將所述輸入圖像、所述第3中間圖像以及所述第4中間圖像相加， 其特征在于，所述第1中間圖像處理單元具有第1放大率決定單元，其根據(jù)所述輸入圖像的像素值和所述第1中間圖像的像素值決定第1放大率；以及第1像素值放大單元，其根據(jù)所述第1放大率放大所述第1中間圖像的像素值，或者， 所述第2中間圖像處理單元具有第2放大率決定單元，其根據(jù)所述輸入圖像的像素值和所述第2中間圖像的像素值決定第2放大率；以及第2像素值放大單元，其根據(jù)所述第2放大率放大所述第2中間圖像的像素值。
23.一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置具有第1中間圖像生成單元，其生成從由亮度信號和色差信號構(gòu)成的輸入圖像取出特定頻帶的分量而得到的第1中間圖像；第2中間圖像生成單元，其根據(jù)所述第1中間圖像生成第2中間圖像； 亮度色差相加單元，其對所述輸入圖像的亮度信號和色差信號進(jìn)行合成； 第1中間圖像處理單元，其根據(jù)所述第1中間圖像生成第3中間圖像； 第2中間圖像處理單元，其根據(jù)所述第2中間圖像生成第4中間圖像；以及加法單元，其將所述輸入圖像的亮度信號、所述第3中間圖像以及所述第4中間圖像相加，其特征在于，所述第1中間圖像處理單元根據(jù)按照所述亮度色差相加單元的輸出而決定的第1放大率放大所述第1中間圖像的像素值，或者，所述第2中間圖像處理單元根據(jù)按照所述亮度色差相加單元的輸出而決定的第2放大率放大所述第2中間圖像的像素值。
24.—種圖像處理裝置，該圖像處理裝置具有第1中間圖像生成單元，其生成從由亮度信號和色差信號構(gòu)成的輸入圖像取出特定頻帶的分量而得到的第1中間圖像；第2中間圖像生成單元，其根據(jù)所述第1中間圖像生成第2中間圖像； 亮度色差相加單元，其對所述輸入圖像的亮度信號和色差信號進(jìn)行合成； 第1中間圖像處理單元，其根據(jù)所述第1中間圖像生成第3中間圖像； 第2中間圖像處理單元，其根據(jù)所述第2中間圖像生成第4中間圖像；以及加法單元，其將所述輸入圖像的亮度信號、所述第3中間圖像以及所述第4中間圖像相加，其特征在于，所述第1中間圖像處理單元根據(jù)按照所述亮度色差相加單元的輸出和所述第1中間圖像的像素值的符號而決定的第1放大率放大所述第1中間圖像的像素值，或者，所述第2中間圖像處理單元根據(jù)按照所述亮度色差相加單元的輸出和所述第1中間圖像的像素值的符號而決定的第2放大率放大所述第2中間圖像的像素值。
25.一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置被輸入彩色圖像，其特征在于，該圖像處理裝置具有第1中間圖像生成單元，其生成從表示所述彩色圖像的亮度信號的亮度圖像取出特定頻帶的分量而得到的第1中間圖像；第2中間圖像生成單元，其根據(jù)所述第1中間圖像生成第2中間圖像； 加法單元，其生成將所述第1中間圖像和所述第2中間圖像相加而得到的高頻分量相加圖像、和將所述高頻分量相加圖像與所述亮度圖像相加而得到的輸出亮度圖像；以及色差增減單元，其根據(jù)所述高頻分量相加圖像的各像素值，增減表示所述彩色圖像的色差信號的色差圖像的各像素值。
26.一種圖像顯示裝置，其特征在于，該圖像顯示裝置具有權(quán)利要求1 25所述的圖像處理裝置。
27.一種圖像處理方法，其特征在于，該圖像處理方法具有第1中間圖像生成步驟，生成取出輸入圖像的特定頻帶的分量而得到的第1中間圖像；第2中間圖像生成步驟，根據(jù)所述第1中間圖像生成第2中間圖像； 第1中間圖像處理步驟，根據(jù)所述第1中間圖像生成第3中間圖像； 第2中間圖像處理步驟，根據(jù)所述第2中間圖像生成第4中間圖像；以及加法步驟，將所述輸入圖像、所述第3中間圖像以及所述第4中間圖像相加， 其特征在于，所述第1中間圖像處理步驟使用根據(jù)所述輸入圖像的像素值求出的第1放大率放大所述第1中間圖像的像素值，或者，所述第2中間圖像處理步驟使用根據(jù)所述輸入圖像的像素值求出的第2放大率放大所述第2中間圖像的像素值。
28.一種圖像處理方法，該圖像處理方法具有第1中間圖像生成步驟，生成取出輸入圖像的特定頻帶的分量而得到的第1中間圖像；第2中間圖像生成步驟，根據(jù)所述第1中間圖像生成第2中間圖像； 第1中間圖像處理步驟，處理所述第1中間圖像而輸出第3中間圖像； 第2中間圖像處理步驟，處理所述第2中間圖像而輸出第4中間圖像；以及加法步驟，將所述輸入圖像、所述第3中間圖像以及所述第4中間圖像相加， 其特征在于，所述第1中間圖像處理步驟具有第1放大率決定步驟，根據(jù)所述輸入圖像的像素值和所述第1中間圖像的像素值決定第1放大率；以及第1像素值變更步驟，根據(jù)所述第1放大率放大所述第1中間圖像的像素值，或者， 所述第2中間圖像處理步驟具有第2放大率決定步驟，根據(jù)所述輸入圖像的像素值和所述第2中間圖像的像素值決定第2放大率；以及第2像素值變更步驟，根據(jù)所述第2放大率放大所述第2中間圖像的像素值。
29.一種圖像處理方法，該圖像處理方法具有第1中間圖像生成步驟，生成從由亮度信號和色差信號構(gòu)成的輸入圖像取出特定頻帶的分量而得到的第1中間圖像；第2中間圖像生成步驟，根據(jù)所述第1中間圖像生成第2中間圖像； 亮度色差相加步驟，對所述輸入圖像的亮度信號和色差信號進(jìn)行合成； 第1中間圖像處理步驟，根據(jù)所述第1中間圖像生成第3中間圖像； 第2中間圖像處理步驟，根據(jù)所述第2中間圖像生成第4中間圖像；以及加法步驟，將所述輸入圖像的亮度信號、所述第3中間圖像以及所述第4中間圖像相加，其特征在于，所述第1中間圖像處理步驟根據(jù)按照所述亮度色差相加步驟的輸出而決定的第1放大率放大所述第1中間圖像的像素值，或者，所述第2中間圖像處理步驟根據(jù)按照所述亮度色差相加步驟的輸出而決定的第2放大率放大所述第2中間圖像的像素值。
30.一種圖像處理方法，該圖像處理方法具有第1中間圖像生成步驟，生成從由亮度信號和色差信號構(gòu)成的輸入圖像取出特定頻帶的分量而得到的第1中間圖像；第2中間圖像生成步驟，根據(jù)所述第1中間圖像生成第2中間圖像； 亮度色差相加步驟，對所述輸入圖像的亮度信號和色差信號進(jìn)行合成； 第1中間圖像處理步驟，根據(jù)所述第1中間圖像生成第3中間圖像； 第2中間圖像處理步驟，根據(jù)所述第2中間圖像生成第4中間圖像；以及加法步驟，將所述輸入圖像的亮度信號、所述第3中間圖像以及所述第4中間圖像相加，其特征在于，所述第1中間圖像處理步驟根據(jù)按照所述第1中間圖像的像素值的符號和所述亮度色差相加步驟的輸出而決定的第1放大率放大所述第1中間圖像的像素值，或者，所述第2中間圖像處理步驟根據(jù)按照所述第2中間圖像的像素值的符號和所述亮度色差相加步驟的輸出而決定的第2放大率放大所述第2中間圖像的像素值。
31.一種圖像處理方法，該圖像處理方法處理彩色圖像，其特征在于，該圖像處理方法具有第1中間圖像生成步驟，生成從表示所述彩色圖像的亮度信號的亮度圖像取出特定頻帶的分量而得到的第1中間圖像；第2中間圖像生成步驟，根據(jù)所述第1中間圖像生成第2中間圖像； 加法步驟，生成將所述第1中間圖像和所述第2中間圖像相加而得到的高頻分量相加圖像、和將高頻分量相加圖像與所述亮度圖像相加而得到的輸出亮度圖像；以及色差增減步驟，根據(jù)所述高頻分量相加圖像的各像素值，增減表示所述彩色圖像的色差信號的色差圖像的各像素值。
32.—種圖像顯示裝置，其特征在于，該圖像顯示裝置顯示使用權(quán)利要求27 31所述的圖像處理方法處理后的圖像。
全文摘要
在第1中間圖像生成單元(1)中，生成取出輸入圖像(DIN)的特定頻帶的分量而得到的中間圖像(D1)，在第2中間圖像生成單元(2)中，生成具有比中間圖像(D1)高的頻率分量的中間圖像(D2)，在中間圖像處理單元(3M)中，生成放大中間圖像(D1)的像素值而得到的中間圖像(D3M)，在中間圖像處理單元(3H)中，生成放大中間圖像(D2)的像素值而得到的中間圖像(D3H)，在加法單元(4)中，將輸入圖像(DIN)、中間圖像(D3M)以及中間圖像(D3H)相加而得到輸出圖像(DOUT)。根據(jù)輸入圖像(DIN)的像素值決定第1放大率(D3MA)和第2放大率(D3HA)。在輸入圖像在高頻分量側(cè)包含疊加分量的情況下和不充分包含高頻分量的情況下，都能得到增強處理圖像而不產(chǎn)生過沖。
文檔編號H04N5/208GK102265305SQ200980151958
公開日2011年11月30日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者南浩次, 奧田悟崇, 守谷正太郎, 山中聰, 杉浦博明, 豊田善隆 申請人:三菱電機株式會社