[发明专利]插补像素生成装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及插补像素生成装置，具体来说，涉及生成插补像素，提供给具有放大显示图像功能的矩阵式显示器、在一对原像素间进行插补的插补像素生成装置。

背景技术

以往，所提供的液晶显示器等矩阵式显示器有若干种，包括像素数目在横向(X方向)有640像素、纵向有400像素(即640×400)图像用显示器，1024×768图像用显示器，1600×1200图像用显示器等。可预计，以后随着用途的多样化，显示像素数的种类会进一步增加。

这些矩阵式显示器，大多数场合为了保证互换性，附加了切换分辨率的功能。具体来说，1024×768图像用显示器，不仅可显示1024×768图像，而且可显示640×400图像，1600×1200图像用显示器，不仅可显示1600×1200图像，还可显示640×400图像或1024×768图像。

因此，例如在1024×768图像用显示器上全屏放大显示像素数640×400的原图像时，就需要通过在原图像像素和像素(下面称为原像素)间插补(内插)其他像素，使像素数从640×400增加至1024×768。生成该插补用像素(下面称为插补像素)的装置就是插补像素生成装置。

插补像素生成装置，一般根据原图像像素(下面称为原像素)的信号值即亮度，生成插补像素。

下面说明现有的插补像素生成方法。

图19是按视觉形式表示原图像的模式图。图20是按直观形式说明现有插补像素生成方法的说明图。图20中，以生成3个插补像素为例，给出(1)～(3)这三种方法。另外，这些方法记载于例如日本专利申请特开平8-287244号公报中。

图20中，横轴表示各像素的位置关系，纵轴则表示各像素的信号值。具体来说，X0和X1表示沿水平方向(X方向)相邻的一对原像素(其位置关系和信号值)，x1～x3则表示插补像素(其位置关系和信号值)。

图20(1)所示的方法中，按原样利用原像素X0的亮度，分别生成插补像素x1～x3。象这样生成插补像素的话，放大后的图像(即插补所生成的插补像素得到的图像，以下称为放大图像)，便会在边缘附近突现锯齿纹，或总体上给人以分辨率低这种印象。

而图20(2)所示的方法中，根据原图像X0和X1相连的直线(以下称为插补直线)，确定插补像素x1～x3的亮度。象这样生成插补像素的话，放大图像其所显示图形轮廓或文字轮廓等变得模糊。

因此，图20(3)所示的方法中，根据插补曲线，即根据以原像素X0和X1为其两端、在两端附近区间其斜率较缓、而两端附近区间所夹的区间其斜率较陡这种曲线，来确定插补像素x1～x3的亮度。象这样生成插补像素的话，放大图像在物体边缘附近不会有比较明显的锯齿纹，而文字等轮廓则变得相对较清晰。

也就是说，图像当中通常在1屏画面内同时包含空间频率高的区域(图像充满变化的区域)和空间频率低的区域(缺乏变化的区域)，因而，以往大多数场合靠图20(3)所示方法生成插补像素，使画面整体具有相对良好的图像质量。

但图20(3)所示方法，即利用插补曲线生成插补像素的现有插补像素生成方法，存在如下所述的问题。问题在于，插补像素数愈增加(也就是说图像放大倍数愈大)，文字等轮廓线的模糊则愈加明显。

以下用图21说明轮廓随着该放大倍数的增大而逐步模糊这一问题。

图21是直观说明现有插补像素生成方法中轮廓随着放大倍数的增大、即像素数的增加而明显模糊的原因所用的说明图。图21中，箭头左侧示出的是原像素X1和X2、以上述X1和X2为两端的插补曲线、该插补曲线上的插补像素，右侧示出的是原像素X1和X2同插补像素一起在显示器上显示的情形(1直方块相当于显示器的1个像点，直方块高度表示信号值(亮度))。

将图21(1)～(3)相互对比的话，就会清楚，若插补像素数按2、3、…这样增加，显示器上显示的图像变化便随之变缓。

由此可知，现有插补像素生成方法中，放大倍数愈大(也就是说插补像素数愈增加)，文字等轮廓的模糊则愈加明显。

另外，上述公报中还记载着，因插补位置周围空间频率不同，将图20(2)所示方法和图20(3)所示方法相互进行切换，来进行插补像素生成。具体来说，空间频率低的用插补直线生成插补像素，而空间频率高的则用插补曲线生成插补像素，因此，与只用插补曲线的场合相比，使画面整体的图像质量有所提高。

但这时，用插补曲线的区间中，插补像素数愈增加，轮廓模糊则愈加明显，这依然未变。