JP5012195B2 - Image correction circuit, image correction method, and image display apparatus - Google Patents
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Images
Description
本発明は、画像信号に対して補正処理を行う機能を有する画像補正回路、画像補正方法および画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image correction circuit, an image correction method, and an image display device having a function of performing correction processing on an image signal.
通常、テレビジョン受像機、VTR(Video Tape Recorder)、デジタルカメラ、テレビジョンカメラあるいはプリンタ等の機器は、入力画像に画質補正を施してから出力する画像処理機能(例えば明暗やコントラストの調整、輪郭補正などの機能)を有している。こうした機能は、主に全体に暗くコントラストが低い画像や、細部がぼやけた画像に対して効果的に適用される。 Usually, a television receiver, a VTR (Video Tape Recorder), a digital camera, a television camera, a printer, or the like has an image processing function (for example, adjustment of light and darkness, contrast, contour, etc.) after image quality correction is performed on an input image. Functions such as correction). Such a function is effectively applied mainly to an image that is dark overall and has low contrast, or an image in which details are blurred.
これらの機能のうち、コントラスト調整は、通常、いわゆるガンマ特性を表すガンマ曲線を補正することによって行われ、一例として入力画像のヒストグラム分布による輝度分布を利用する方法がある。具体的には、例えば図14(A)に示したように、輝度分布が低輝度領域(黒レベル領域)に分布しているもの(輝度分布106A)である場合には、例えば図14(B)に示したように、ガンマ曲線がL101からL102のように補正される。また、同様に例えば図15(A)に示したように、輝度分布が高輝度領域(白レベル領域)に分布しているもの(輝度分布106B)である場合には、例えば図15(B)に示したように、ガンマ曲線がL101からL103のように補正され、例えば図16(A)に示したように、輝度分布が中間輝度領域に分布しているもの(輝度分布106C)である場合には、例えば図16(B)に示したように、ガンマ曲線がL101からL104へと補正されるようになっている。なお、このガンマ曲線を補正する際に各輝度レベルごとに設定される補正量の度合いは、ゲイン(利得)と呼ばれる。
Among these functions, contrast adjustment is usually performed by correcting a gamma curve representing a so-called gamma characteristic. As an example, there is a method using a luminance distribution based on a histogram distribution of an input image. Specifically, for example, as shown in FIG. 14A, when the luminance distribution is distributed in a low luminance region (black level region) (
また、例えば特許文献1,2には、入力画像の輝度分布をヒストグラム分布として検出すると共にこの輝度ヒストグラム分布に基づいて、分布ピークごとにガンマ曲線の補正を行うようにしたコントラスト改善方法が提案されている。
For example,
ここで、従来の輝度ヒストグラム分布を利用したコントラスト改善方法は、図14〜図16のように、全ての輝度領域で検出した分布結果を全ての輝度領域のコントラスト改善に反映させたり、上記特許文献1,2のように、部分的な輝度領域で検出した分布結果をその部分のコントラスト改善に反映させるものであり、輝度ヒストグラム分布を検出する輝度領域は、予め設定された固定の領域である。ところがそのようなコントラスト改善方法の場合、例えば以下に説明するように、入力画像の内容によっては効果的なコントラスト改善がなされない場合や、表示映像が不自然なものとなる場合が生じてしまっていた。 Here, the conventional contrast improvement method using the luminance histogram distribution, as shown in FIGS. 14 to 16, reflects the distribution results detected in all the luminance regions in the contrast improvement of all the luminance regions, or the above-mentioned patent document. As shown in FIGS. 1 and 2, the distribution result detected in the partial luminance region is reflected in the contrast improvement of the portion, and the luminance region for detecting the luminance histogram distribution is a fixed region set in advance. However, in the case of such a contrast improvement method, for example, as described below, depending on the content of the input image, there may be cases where effective contrast improvement is not performed or the display image becomes unnatural. It was.
すなわち、例えば画像フレーム内の輝度ヒストグラム分布において分布ピークが1つだけの場合や少数の場合には、固定の輝度領域で検出された各分布ピークに応じてガンマ曲線の補正がなされることで、効果的なコントラスト改善を実現できると考えられる。ところが、輝度ヒストグラム分布に分布ピークが多数存在するような場合、固定の輝度領域での分布結果を利用してそのような多数の分布ピークごとに補正を行うと、例えば図17(A),(B)に示したガンマ曲線L105A,L105Bのように、ガンマ曲線が複雑なものとなってしまう。よって、例えば図17(A)に示したようにコントラスト改善の効果が小さくなってしまうと共に、効果を大きくしようとして曲線の傾きを大きくすると例えば図17(B)に示したガンマ曲線L105Bのように負の傾きを持つ曲線となり、表示映像が不自然なものとなってしまうこととなる。 That is, for example, when the luminance histogram distribution in the image frame has only one distribution peak or a small number of distribution peaks, the gamma curve is corrected according to each distribution peak detected in the fixed luminance region, It is considered that effective contrast improvement can be realized. However, when there are many distribution peaks in the luminance histogram distribution, if correction is performed for each of such many distribution peaks using the distribution result in the fixed luminance region, for example, FIG. The gamma curve becomes complicated like the gamma curves L105A and L105B shown in B). Therefore, for example, as shown in FIG. 17A, the effect of improving the contrast is reduced, and when the slope of the curve is increased in order to increase the effect, for example, as shown in the gamma curve L105B shown in FIG. It becomes a curve with a negative slope, and the display image becomes unnatural.
このように、予め設定された固定の輝度領域で検出された分布結果をコントラスト改善に反映させている従来の技術では、入力画像の内容によらずに効果的なコントラスト改善を施すのが困難であった。 As described above, in the conventional technique in which the distribution result detected in the preset fixed luminance region is reflected in the contrast improvement, it is difficult to effectively improve the contrast regardless of the contents of the input image. there were.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、入力画像の内容によらずに効果的なコントラスト改善を実現することが可能な画像補正回路、画像補正方法および画像表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an image correction circuit, an image correction method, and an image display device that can realize effective contrast improvement regardless of the contents of an input image. It is to provide.
本発明の画像補正回路は、入力画像データの内容に応じて画像フレームごとに中間輝度領域を決定する領域決定手段と、決定された中間輝度領域における入力画像データの輝度分布を画像フレームごとに取得する輝度分布取得手段と、得られた中間輝度領域の輝度分布に基づいて予め定められた基準入出力特性線に適応的変更を加えることにより、入力画像データに対する画像補正内容を規定する入出力特性線を画像フレームごとに決定する決定手段と、決定された入出力特性線に基づいて、入力画像データに対する画像補正を実行する補正実行手段とを備えたものである。また、上記決定手段は、中間輝度領域の輝度分布における分布総量に応じて、適応的変更の際の変化量に対応する入出力特性線におけるゲイン値を決定すると共に、このゲイン値を決定する際に、分布総量が所定の第1分布閾値以下である場合には、分布総量が増加するのに応じてゲイン値が増加するようする一方、分布総量が上記第1分布閾値よりも大きい場合には、ゲイン値が所定のゲイン閾値以下に制限されるようにする。なお、「基準入出力特性線」は、線形の特性線には限られず、曲線で表される特性線であってもよい。 The image correction circuit of the present invention obtains, for each image frame, an area determination unit that determines an intermediate luminance area for each image frame according to the content of the input image data, and a luminance distribution of the input image data in the determined intermediate luminance area. Input / output characteristics that define image correction content for input image data by adaptively changing a predetermined reference input / output characteristic line based on the obtained luminance distribution acquisition means and the luminance distribution of the obtained intermediate luminance region A determining unit that determines a line for each image frame; and a correction executing unit that executes image correction on input image data based on the determined input / output characteristic line. The determining means determines the gain value in the input / output characteristic line corresponding to the change amount in the adaptive change according to the total distribution amount in the luminance distribution of the intermediate luminance region, and determines the gain value. In addition, when the total distribution amount is equal to or smaller than the predetermined first distribution threshold, the gain value increases as the total distribution amount increases, while when the total distribution amount is larger than the first distribution threshold. The gain value is limited to a predetermined gain threshold value or less. The “reference input / output characteristic line” is not limited to a linear characteristic line, and may be a characteristic line represented by a curve.
本発明の画像補正方法は、入力画像データの内容に応じて画像フレームごとに中間輝度領域を決定し、決定された中間輝度領域における入力画像データの輝度分布を画像フレームごとに取得し、得られた中間輝度領域の輝度分布に基づいて予め定められた基準入出力特性線に適応的変更を加えることにより、入力画像データに対する画像補正内容を規定する入出力特性線を画像フレームごとに決定し、決定された入出力特性線に基づいて、入力画像データに対する画像補正を実行するようにしたものである。また、中間輝度領域の輝度分布における分布総量に応じて、適応的変更の際の変化量に対応する入出力特性線におけるゲイン値を決定し、このゲイン値を決定する際に、分布総量が所定の第1分布閾値以下である場合には、分布総量が増加するのに応じてゲイン値が増加するようする一方、分布総量が上記第1分布閾値よりも大きい場合には、ゲイン値が所定のゲイン閾値以下に制限されるようにする。 According to the image correction method of the present invention, an intermediate luminance region is determined for each image frame according to the content of the input image data, and the luminance distribution of the input image data in the determined intermediate luminance region is obtained for each image frame. By applying an adaptive change to a reference input / output characteristic line determined in advance based on the luminance distribution of the intermediate luminance region, an input / output characteristic line that defines image correction content for input image data is determined for each image frame, The image correction is performed on the input image data based on the determined input / output characteristic line. Further, the gain value in the input / output characteristic line corresponding to the change amount in the adaptive change is determined according to the distribution total amount in the luminance distribution of the intermediate luminance region, and the distribution total amount is predetermined when determining the gain value. When the total distribution amount is larger than the first distribution threshold, the gain value is set to a predetermined value. It should be limited to below the gain threshold.
本発明の画像表示装置は、入力画像データの内容に応じて画像フレームごとに中間輝度領域を決定する領域決定手段と、決定された中間輝度領域における入力画像データの輝度分布を画像フレームごとに取得する輝度分布取得手段と、得られた中間輝度領域の輝度分布に基づいて予め定められた基準入出力特性線に適応的変更を加え、入力画像データに対する画像補正内容を規定する入出力特性線を画像フレームごとに決定する決定手段と、決定された入出力特性線に基づいて力画像データに対する画像補正を実行する補正実行手段と、画像補正された入力画像データに基づいて画像表示を行う表示手段とを備えたものである。また、上記決定手段は、中間輝度領域の輝度分布における分布総量に応じて、適応的変更の際の変化量に対応する入出力特性線におけるゲイン値を決定すると共に、このゲイン値を決定する際に、分布総量が所定の第1分布閾値以下である場合には、分布総量が増加するのに応じてゲイン値が増加するようする一方、分布総量が上記第1分布閾値よりも大きい場合には、ゲイン値が所定のゲイン閾値以下に制限されるようにする。 An image display apparatus according to the present invention includes an area determination unit that determines an intermediate luminance area for each image frame according to the content of input image data, and acquires the luminance distribution of the input image data in the determined intermediate luminance area for each image frame. And an input / output characteristic line that prescribes image correction content for input image data by adaptively changing a predetermined reference input / output characteristic line based on the obtained luminance distribution of the intermediate luminance region. Determination means for determining each image frame, correction execution means for executing image correction on the force image data based on the determined input / output characteristic line, and display means for displaying an image based on the input image data subjected to image correction It is equipped with. The determining means determines the gain value in the input / output characteristic line corresponding to the change amount in the adaptive change according to the total distribution amount in the luminance distribution of the intermediate luminance region, and determines the gain value. In addition, when the total distribution amount is equal to or smaller than the predetermined first distribution threshold, the gain value increases as the total distribution amount increases, while when the total distribution amount is larger than the first distribution threshold. The gain value is limited to a predetermined gain threshold value or less.
本発明の画像補正回路、画像補正方法および画像表示装置では、入力画像データの内容に応じて画像フレームごとに中間輝度領域が決定され、この中間輝度領域における入力画像データの輝度分布が、画像フレームごとに取得される。また、得られた中間輝度領域の輝度分布に基づいて基準入出力特性線に適応的変更が加えられ、これにより入出力特性線が画像フレームごとに決定される。そして決定された入出力特性線に基づいて、入力画像データに対する画像補正がなされる。よって、入力画像データの内容に応じた画像フレームごとの中間輝度領域での輝度分布に基づいて入出力特性線が決定されるため、入出力特性線が入力画像データの内容によらず、単純な曲線になりやすくなる。 In the image correction circuit, the image correction method, and the image display device of the present invention, an intermediate luminance region is determined for each image frame in accordance with the content of the input image data, and the luminance distribution of the input image data in the intermediate luminance region is the image frame. Get every. In addition, the reference input / output characteristic line is adaptively changed based on the obtained luminance distribution of the intermediate luminance region, whereby the input / output characteristic line is determined for each image frame. Then, based on the determined input / output characteristic line, image correction is performed on the input image data. Therefore, since the input / output characteristic line is determined based on the luminance distribution in the intermediate luminance region for each image frame corresponding to the content of the input image data, the input / output characteristic line is simple regardless of the content of the input image data. It becomes easy to become a curve.
本発明の画像補正回路では、上記領域決定手段が、画像フレームごとに入力画像データの輝度分布の輝度重心を求めると共に、得られた輝度重心を中心として低輝度側および高輝度側にそれぞれ所定の幅を設定して定まる範囲を上記中間輝度領域として決定するように構成可能である。なお、「輝度重心」とは、1つの画像フレームの輝度分布において、輝度と度数との積の総和(全積分値)を度数の総和で割った値に当たる輝度位置のことを意味する。 In the image correction circuit of the present invention, the region determination means obtains the luminance centroid of the luminance distribution of the input image data for each image frame, and has predetermined predetermined values on the low luminance side and the high luminance side with the obtained luminance centroid as the center. A range determined by setting the width may be determined as the intermediate luminance region. The “luminance centroid” means a luminance position corresponding to a value obtained by dividing the sum of products of luminance and frequency (total integrated value) by the sum of frequencies in the luminance distribution of one image frame.
本発明の画像補正回路では、上記輝度分布取得手段が、決定された中間輝度領域の最低輝度とこの中間輝度領域の中央に位置する基準輝度との間の領域の輝度分布である黒側中間輝度分布を画像フレームごとに取得し、上記決定手段が、得られた黒側中間輝度分布に基づいて、基準輝度に対応して定まる基準入出力特性線上の基準点と基準入出力特性線上の最低輝度点とを通る低輝度領域入出力特性曲線を決定し、上記補正実行手段が、決定された低輝度領域入出力特性曲線に基づいて基準輝度よりも低輝度側の領域の入力画像データに対する画像補正を実行するように構成可能である。このように構成した場合、上記入出力特性線の一部である低輝度領域入出力特性曲線が入力画像データの内容によらず、単純な曲線になりやすくなる。 In the image correction circuit of the present invention, the luminance distribution acquisition unit is configured to obtain a black side intermediate luminance which is a luminance distribution of a region between the determined minimum luminance of the intermediate luminance region and a reference luminance located at the center of the intermediate luminance region. The distribution is acquired for each image frame, and the above determination means determines the reference point on the reference input / output characteristic line and the minimum luminance on the reference input / output characteristic line determined according to the reference brightness based on the obtained black-side intermediate brightness distribution. A low luminance region input / output characteristic curve passing through the point is determined, and the correction execution means performs image correction on the input image data in the region on the lower luminance side than the reference luminance based on the determined low luminance region input / output characteristic curve. Can be configured to perform. When configured in this manner, the low luminance region input / output characteristic curve, which is a part of the input / output characteristic line, tends to be a simple curve regardless of the content of the input image data.
この場合において、上記輝度分布取得手段がさらに、決定された中間輝度領域の最高輝度と基準輝度との間の領域の輝度分布である白側中間輝度分布を取得し、上記決定手段がさらに、得られた白側中間輝度分布に基づいて、基準点と基準入出力特性線上の最高輝度点とを通る高輝度領域入出力特性曲線を決定し、上記補正実行手段が、決定された低輝度領域入出力特性曲線および高輝度領域入出力特性曲線に基づいて、基準輝度よりも低輝度側および高輝度側の領域の入力画像データに対する画像補正を実行するようにするのが好ましい。このように構成した場合、上記入出力特性線の一部である高輝度領域入出力特性曲線が入力画像データの内容によらず、単純な曲線になりやすくなる。また、上記低輝度領域入出力特性曲線は、基準入出力特性線よりも下側に位置すると共に変曲点を有しない曲線であるのがより好ましく、上記高輝度領域入出力特性曲線は、基準入出力特性線よりも上側に位置すると共に変曲点を有しない曲線であるのがより好ましい。なお、「変曲点」とは、その曲線を規定する関数の二次導関数の符号が、正から負へと、または負から正へと変化する点のことを意味する。これらのように構成した場合、低輝度領域入出力特性曲線および高輝度領域入出力特性曲線が最も単純な曲線となり、コントラストの改善効果がより大きくなる。 In this case, the luminance distribution acquisition unit further acquires a white side intermediate luminance distribution that is a luminance distribution of a region between the maximum luminance of the determined intermediate luminance region and the reference luminance, and the determination unit further obtains the luminance distribution. Based on the obtained white side intermediate luminance distribution, a high luminance region input / output characteristic curve passing through the reference point and the highest luminance point on the reference input / output characteristic line is determined, and the correction execution means includes the determined low luminance region input. Based on the output characteristic curve and the high luminance region input / output characteristic curve, it is preferable to perform image correction on the input image data in the region on the lower luminance side and the higher luminance side than the reference luminance. When configured in this way, the high luminance region input / output characteristic curve, which is a part of the input / output characteristic line, tends to be a simple curve regardless of the content of the input image data. The low-brightness region input / output characteristic curve is more preferably a curve that is located below the reference input / output characteristic line and has no inflection point. More preferably, the curve is located above the input / output characteristic line and has no inflection point. The “inflection point” means a point at which the sign of the second derivative of the function defining the curve changes from positive to negative or from negative to positive. When configured as described above, the low luminance region input / output characteristic curve and the high luminance region input / output characteristic curve are the simplest curves, and the effect of improving contrast is further increased.
本発明の画像補正回路、画像補正方法または画像表示装置によれば、入力画像データの内容に応じて画像フレームごとに中間輝度領域を決定すると共にこの中間輝度領域における入力画像データの輝度分布を画像フレームごとに取得し、得られた中間輝度領域の輝度分布に基づいて入出力特性線を画像フレームごとに決定し、決定された入出力特性線に基づいて入力画像データに対する画像補正を実行するようにしたので、入力画像データの内容によらず、入出力特性線を単純な曲線にしやすくすることができる。よって、例えば画像フレーム内の輝度ヒストグラム分布が多数の分布ピークを有するような場合であっても、不自然な表示映像とすることなく、効果的なコントラスト改善を実現することが可能となる。 According to the image correction circuit, the image correction method, or the image display device of the present invention, an intermediate luminance region is determined for each image frame in accordance with the contents of the input image data, and the luminance distribution of the input image data in the intermediate luminance region is displayed as an image. It is acquired for each frame, input / output characteristic lines are determined for each image frame based on the obtained luminance distribution of the intermediate luminance region, and image correction is performed on input image data based on the determined input / output characteristic lines. Therefore, the input / output characteristic line can be easily made a simple curve regardless of the contents of the input image data. Therefore, for example, even when the luminance histogram distribution in the image frame has a large number of distribution peaks, it is possible to realize effective contrast improvement without producing an unnatural display image.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る画像表示装置の全体構成を表すものである。この画像表示装置は、チューナ11、Y/C分離回路12、クロマデコーダ13、スイッチ14、遅延回路15、入出力特性線生成部2および画像処理部3からなる画像処理機能部と、マトリクス回路41、ドライバ42およびディスプレイ5からなる画像表示機能部とを備えている。なお、本発明の第1の実施の形態に係る画像補正回路および画像補正方法は、本実施の形態に係る画像表示装置によって具現化されるので、以下、併せて説明する。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows the overall configuration of an image display apparatus according to the first embodiment of the present invention. The image display device includes an
この画像表示装置へ入力される画像信号は、TV(TeleVision)からのテレビ信号のほか、VCR(Video Cassette Recorder)やDVD(Digital Versatile Disc)等の出力であってよい。このように複数種の媒体から画像情報を取り込み、各自について画面表示を行うことは、近年のテレビジョンやパーソナルコンピュータ(PC)においては一般的になってきている。 The image signal input to the image display device may be a television signal from a TV (TeleVision), or an output from a VCR (Video Cassette Recorder), a DVD (Digital Versatile Disc), or the like. It has become common in recent televisions and personal computers (PCs) to capture image information from a plurality of types of media and perform screen display for each of them.
チューナ11は、TVからのテレビ信号を受信すると共に復調し、コンポジット信号(CVBS;Composite Video Burst Signal)として出力するものである。
The
Y/C分離回路12は、チューナ11からのコンポジット信号、またはVCRやDVD1からのコンポジット信号をそれぞれ、輝度信号Y1と色信号C1とに分離して出力するものである。
The Y /
クロマデコーダ13は、Y/C分離回路12によって分離された輝度信号Y1および色信号C1を、輝度信号Y1および色差信号U1,V1からなるYUV信号(Y1,U1,V1)として出力するものである。
The
なお、このYUV信号は、2次元ディジタル画像の画像データであり、画像上の位置に対応する画素値の集合である。そのうち、輝度信号Yは輝度レベルを表現し、白100%である白レベルと、黒100%である黒レベルとの間の振幅値をとるようになっている。また、画像信号の白100%は、IRE(Institute of Radio Engineers)という画像信号の相対的な比を表す単位において、100(IRE)と定められている。日本のNTSC(National Television Standards Committee)信号の規格では、白レベルが100IRE,黒レベルが0IREである。一方、色差信号U,Vはそれぞれ、青(B;Blue)から輝度信号Yを引いた信号B−Y、赤(R;Red)から輝度信号Yを引いた信号R−Yに対応しており、これらU信号,V信号を輝度信号Yと組み合わせることによって、色(色相,彩度,輝度)が表現されるようになっている。 The YUV signal is image data of a two-dimensional digital image, and is a set of pixel values corresponding to positions on the image. Among them, the luminance signal Y represents a luminance level, and takes an amplitude value between a white level which is 100% white and a black level which is 100% black. Further, 100% of white of the image signal is defined as 100 (IRE) in a unit representing a relative ratio of image signals called IRE (Institute of Radio Engineers). In the Japanese NTSC (National Television Standards Committee) signal standard, the white level is 100 IRE and the black level is 0 IRE. On the other hand, the color difference signals U and V correspond to a signal BY obtained by subtracting the luminance signal Y from blue (B) and a signal RY obtained by subtracting the luminance signal Y from red (R). By combining these U signal and V signal with the luminance signal Y, colors (hue, saturation, luminance) are expressed.
スイッチ14は、複数種の媒体からのYUV信号(ここではYUV信号(Y1,U1,V1)、およびDVD2からのYUV信号(Y2,U2,V2))を切り換えることにより、選択した信号をYUV信号(Yin,Uin,Vin)として出力するものである。
The
入出力特性線生成部2は、後述する画像処理部3内のγ補正実行回路31で用いられる入出力特性線(γ曲線)を適応的に生成するものであり、輝度分布取得回路21と、黒側中間輝度分布取得回路22と、白側中間輝度分布取得回路23と、特性線決定部24を有している。
The input / output characteristic
輝度分布取得回路21は、スイッチ14から出力されるYUV信号(Yin,Uin,Vin)のうちの輝度信号Yinに基づいて、ヒストグラム分布からなる輝度分布を取得すると共に取得した輝度分布の輝度重心を求め、この輝度重心を中心とする中間輝度領域を決定するものである。なお、輝度重心とは、1つの画像フレームの輝度分布において、輝度と度数との積の総和(全積分値)を度数の総和で割った値に当たる輝度位置のことである。
The luminance
図2は、輝度分布取得回路21によって取得される輝度分布の一例(輝度分布6)を表したものであり、縦軸がヒストグラム分布の度数を、横軸が輝度レベルを表している。
FIG. 2 shows an example of the luminance distribution (luminance distribution 6) acquired by the luminance
輝度分布取得回路21は、このような輝度分布6を、例えば、画像表示する際の1フレーム分のデータや、1フィールド分のデータである画像フレームのデータ(1画面を構成する画像データ)ごとに取得する。また、このような輝度分布6に基づいて画像フレームごとに輝度分布の輝度重心(例えば、図2中の輝度重心G1)を求めると共に、得られた輝度重心G1を中心として低輝度側および高輝度側にそれぞれ所定の幅(図2の例では、それぞれ3階調分の幅)を設定した範囲を、各画像フレームとの中間輝度領域として決定するようになっている。ここで、輝度重心Gは、例えば以下の式(1)のようにして求められ、画像フレームごとに輝度分布が得られることから、この輝度重心Gも画像フレームごとに求められるようになっている。なお、このようにして得られた輝度分布6、輝度重心Gおよび中間輝度領域6Mのデータは、黒側中間輝度分布取得回路22および白側中間輝度分布取得回路23へ出力される。
The luminance
黒側中間輝度分布取得回路22は、輝度分布取得回路21で取得された輝度分布6、輝度重心Gおよび中間輝度領域6Mのデータに基づいて、例えば図3(A)に示したように、画像フレームごとに決定された中間輝度領域6Mのうち、輝度重心Gよりも低輝度の領域(黒側中間輝度領域6BM)の輝度分布である黒側中間輝度分布61を、画像フレームごとに取得するものである。また、白側中間輝度分布取得回路23も同様に、輝度分布取得回路21で取得された輝度分布6、輝度重心Gおよび中間輝度領域6Mのデータに基づいて、例えば図3(B)に示したように、画像フレームごとに決定された中間輝度領域6Mのうち、輝度重心Gよりも高輝度の領域(白側中間輝度領域6WM)の輝度分布である白側中間輝度分布62を、画像フレームごとに取得するものである。
Based on the data of the
図1の説明に戻り、特性線決定部24は、黒側中間輝度分布取得回路22で得られた黒側中間輝度分布61および白側中間輝度分布取得回路23で得られた白側中間輝度分布62に基づいて、例えば図4(A)に示したように、入力輝度信号Yin=出力輝度信号Youtを表す基準入出力特性L0に適応的変更が加えられた、入出力特性線(γ曲線)Lout1を決定するものである。このγ曲線Lout1は、具体的には、輝度重心G1およびその輝度重心G1での基準入出力特性L0の値によって定まる重心点P1と基準入出力特性L0の最低輝度点P3とを通る低輝度領域入出力特性曲線LB1と、重心点P1と基準入出力特性L0の最高輝度点P4とを通る高輝度領域入出力特性曲線LW1とから構成されている。また、これら低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1は、それぞれ、基準入出力特性L0よりも下または上に位置すると共に、いずれも変曲点を有しない曲線(例えば、2次曲線)で表され、γ曲線Lout1全体としてS字カーブを示すようになっている。
Returning to the description of FIG. 1, the characteristic
なお、上記したように輝度重心は画像フレームごとに求められることから、例えば図4(B)に示したように、重心点、低輝度領域入出力特性曲線、高輝度領域入出力特性曲線およびγ曲線もそれぞれ画像フレームごとに得られ、画像フレームによって異なる場合が有り得る(例えば、図中の輝度重心G2、重心点P2、低輝度領域入出力特性曲線LB2、高輝度領域入出力特性曲線LW2およびγ曲線Lout2)。 Since the luminance centroid is obtained for each image frame as described above, for example, as shown in FIG. 4B, the centroid point, the low luminance area input / output characteristic curve, the high luminance area input / output characteristic curve, and γ Curves are also obtained for each image frame, and may differ depending on the image frame (for example, luminance center of gravity G2, center of gravity point P2, low luminance region input / output characteristic curve LB2, high luminance region input / output characteristic curve LW2 and γ) Curve Lout2).
また、特性線決定部24は、低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1におけるゲインの値、すなわち基準入出力特性L0からの適応的変化量を、それぞれ、黒側中間輝度分布61での分布総量および白側中間輝度分布62での分布総量に基づいて、適切なものに決定するようになっている。
Further, the characteristic
ここで、図5(A)は、黒側中間輝度領域6BMでの分布総量と、低輝度領域入出力特性曲線LB1でのゲイン(黒側ゲインBg)との関係を表したものであり、図5(B)は、白側中間輝度領域6WMでの分布総量と、高輝度領域入出力特性曲線LW1でのゲイン(白側ゲインWg)との関係を表したものである。 Here, FIG. 5A shows the relationship between the distribution total amount in the black side intermediate luminance region 6BM and the gain (black side gain Bg) in the low luminance region input / output characteristic curve LB1. 5 (B) shows the relationship between the total distribution amount in the white side intermediate luminance region 6WM and the gain (white side gain Wg) in the high luminance region input / output characteristic curve LW1.
これら図5(A),図5(B)では、それぞれ、黒側分布閾値Bt0〜Bt3および白側分布閾値Wt0〜Wt3によって、横軸の分布総量の値に応じた5つの領域B0〜B4および領域W0〜W4が存在している。 In FIG. 5A and FIG. 5B, five regions B0 to B4 corresponding to the value of the distribution total amount on the horizontal axis and the black distribution thresholds Bt0 to Bt3 and the white distribution thresholds Wt0 to Wt3, respectively, Regions W0 to W4 exist.
具体的には、図5(A)において、分布総量が黒側分布閾値Bt0以下である領域B0では、黒側ゲインBgの値が「0」となり、分布総量が黒側分布閾値Bt0よりも大きいと共に黒側分布閾値Bt1以下である領域B1では、分布総量が大きくなるのに応じて黒側ゲインBgの値も増加(この場合、線形に増加)している。また、分布総量が黒側分布閾値Bt1よりも大きいと共に黒側分布閾値Bt2以下である領域B2では、黒側ゲインBgが黒側ゲイン閾値Bg2に制限されて一定値となり、さらに分布総量が黒側分布閾値Bt2よりも大きい領域B3,B4では、黒側ゲインBgがこの黒側ゲイン閾値Bg2未満に制限されている。すなわち、分布総量が黒側分布閾値Bt2よりも大きいと共に黒側分布閾値Bt3以下である領域B3では、分布総量が大きくなるのに応じて黒側ゲインBgの値が減少(この場合、線形に減少)し、分布総量が黒側分布閾値Bt3よりも大きい領域B4では、黒側ゲインBgが黒側ゲイン閾値Bg2よりも値の小さい黒側ゲイン閾値Bg1に制限され、一定値となっている。 Specifically, in FIG. 5A, in the region B0 where the total distribution amount is equal to or less than the black side distribution threshold Bt0, the value of the black side gain Bg is “0”, and the total distribution amount is larger than the black side distribution threshold Bt0. At the same time, in the region B1 which is equal to or less than the black side distribution threshold Bt1, the value of the black side gain Bg increases (in this case, increases linearly) as the total distribution amount increases. In the region B2 in which the total distribution amount is larger than the black side distribution threshold value Bt1 and equal to or less than the black side distribution threshold value Bt2, the black side gain Bg is limited to the black side gain threshold value Bg2 and becomes a constant value. In the regions B3 and B4 larger than the distribution threshold Bt2, the black side gain Bg is limited to less than the black side gain threshold Bg2. That is, in the region B3 where the total distribution amount is larger than the black side distribution threshold value Bt2 and less than or equal to the black side distribution threshold value Bt3, the value of the black side gain Bg decreases (in this case, linearly decreases) as the total distribution amount increases. In the region B4 where the total distribution amount is larger than the black side distribution threshold value Bt3, the black side gain Bg is limited to the black side gain threshold value Bg1 having a smaller value than the black side gain threshold value Bg2, and has a constant value.
一方、図5(B)においても同様に、分布総量が白側分布閾値Wt0以下である領域W0では、白側ゲインWgの値が「0」となり、分布総量が白側分布閾値Wt0よりも大きいと共に白側分布閾値Wt1以下である領域W1では、分布総量が大きくなるのに応じて白側ゲインWgの値も増加(この場合、線形に増加)している。また、分布総量が白側分布閾値Wt1よりも大きいと共に白側分布閾値Wt2以下である領域W2では、白側ゲインWgが白側ゲイン閾値Wg2に制限されて一定値となり、さらに分布総量が白側分布閾値Wt2よりも大きい領域W3,W4では、白側ゲインWgがこの白側ゲイン閾値Wg2未満に制限されている。すなわち、分布総量が白側分布閾値Wt2よりも大きいと共に白側分布閾値Wt3以下である領域W3では、分布総量が大きくなるのに応じて白側ゲインWgの値が減少(この場合、線形に減少)し、分布総量が白側分布閾値Wt3よりも大きい領域W4では、白側ゲインWgが白側ゲイン閾値Wg2よりも値の小さい白側ゲイン閾値Wg1に制限され、一定値となっている。 On the other hand, similarly in FIG. 5B, in the region W0 where the total distribution amount is equal to or less than the white side distribution threshold value Wt0, the value of the white side gain Wg is “0”, and the total distribution amount is larger than the white side distribution threshold value Wt0. At the same time, in the region W1 that is equal to or smaller than the white side distribution threshold Wt1, the value of the white side gain Wg increases (in this case, increases linearly) as the total distribution amount increases. In the region W2 in which the total distribution amount is larger than the white side distribution threshold value Wt1 and is equal to or less than the white side distribution threshold value Wt2, the white side gain Wg is limited to the white side gain threshold value Wg2 and becomes a constant value. In the regions W3 and W4 larger than the distribution threshold value Wt2, the white side gain Wg is limited to be less than the white side gain threshold value Wg2. That is, in the region W3 in which the total distribution amount is larger than the white side distribution threshold value Wt2 and equal to or less than the white side distribution threshold value Wt3, the value of the white side gain Wg decreases (in this case, linearly decreases) as the total distribution amount increases. In the region W4 where the total distribution amount is larger than the white side distribution threshold value Wt3, the white side gain Wg is limited to the white side gain threshold value Wg1 having a value smaller than the white side gain threshold value Wg2, and has a constant value.
このようにして、黒側中間輝度領域6BMおよび白側中間輝度領域6WMでの分布総量に応じて、黒側分布閾値Bt1および白側分布閾値Wt1までは分布総量に応じて黒側ゲインBgおよび白側ゲインWgも増加する一方、分布総量がこれら黒側分布閾値Bt1および白側分布閾値Wt1よりも大きい場合には黒側ゲインBgおよび白側ゲインWgの値が制限されることで、詳細は後述するが、中間輝度領域6Mでのゲインが過剰とならないように調整されるようになっている。
In this way, depending on the total distribution amount in the black side intermediate luminance region 6BM and the white side intermediate luminance region 6WM, up to the black side distribution threshold value Bt1 and the white side distribution threshold value Wt1, depending on the total distribution amount, the black side gain Bg and white While the side gain Wg also increases, when the total distribution amount is larger than the black side distribution threshold value Bt1 and the white side distribution threshold value Wt1, the values of the black side gain Bg and the white side gain Wg are limited. However, the gain in the
図1の説明に戻り、遅延回路15は、スイッチ14から出力される色差信号Uin,Vinに対して遅延をかけ、入出力特性線生成部2から出力されるγ曲線Loutとの間で同期をとって、画像処理部3へ出力するものである。
Returning to the description of FIG. 1, the
画像処理部3は、入出力特性線生成部2によって適応的に生成されたγ曲線Loutを利用して、スイッチ14から出力されて遅延回路15を介したYUV信号(Yin,Uin,Vin)に対して所定の画像処理を施すものであり、本実施の形態の画像表示装置では、このYUV信号(Yin,Uin,Vin)に対してコントラスト改善処理を施すγ補正実行回路31により構成されている。
The
このγ補正実行回路31は、入出力特性線生成部2によって適応的に生成されたγ曲線Loutを利用して、YUV信号(Yin,Uin,Vin)に対してコントラスト改善処理を施すものである。具体的には、例えば図4(A),図4(B)に示したように画像フレームごとに決定されたγ曲線Lout1,Lout2によって、各輝度レベルごとのゲインで表される度合いで、入力輝度信号Yinの明暗調整を行う。なお、このようにして画像処理(コントラスト調整)後のYUV信号(Yout,Uout,Vout)は、マトリクス回路41へ出力される。
The γ
マトリクス回路41は、画像処理部3によって画像処理後のYUV信号(Yout,Uout,Vout)をRGB信号に再生すると共に、再生されたRGB信号(Rout,Gout,Bout)をドライバ42へ出力するものである。
The
ドライバ42は、マトリクス回路41から出力されるRGB信号(Rout,Gout,Bout)に基づいてディスプレイ5に対する駆動信号を生成し、この駆動信号をディスプレイ5へ出力するものである。
The
ディスプレイ5は、ドライバ42から出力される駆動信号に応じて、画像処理部3によって画像処理後のYUV信号(Yout,Uout,Vout)に基づく画像表示を行うものである。このディスプレイ5は、どのような種類のディスプレイデバイスであってもよく、例えばCRT(Cathode-Ray Tube)51や、LCD(Liquid Crystal Display)52、図示しないPDP(Plasma Display Panel)等が用いられる。
The
ここで、入出力特性線生成部2および画像処理部3が、本発明における「画像補正回路」の一具体例に対応し、輝度分布取得回路21、黒側中間輝度分布取得回路22および白側中間輝度分布取得回路23が、本発明における「輝度分布取得手段」の一具体例に対応する。また、特性線決定部24が本発明における「決定手段」の一具体例に対応し、γ補正実行回路31が本発明における「補正実行手段」の一具体例に対応する。
Here, the input / output characteristic
次に、図1〜図5を参照して、本実施の形態の画像表示装置の動作について説明する。 Next, the operation of the image display apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
まず、この画像表示装置へ入力される画像信号が、YUV信号に復調される。具体的には、TVからのテレビ信号は、チューナ11で復調されてコンポジット信号となり、VCRやDVD1からは、コンポジット信号が直接、画像表示装置へ入力される。そしてこれらコンポジット信号は、Y/C分離回路12において、輝度信号Y1と色信号C1とに分離され、クロマデコーダ13において、YUV信号(Y1,U1,V1)にデコードされる。一方、DVD2からは、YUV信号(Y2,U2,V2)が直接、画像表示装置へ入力される。
First, an image signal input to the image display device is demodulated into a YUV signal. Specifically, the TV signal from the TV is demodulated by the
次いで、スイッチ14において、これらYUV信号(Y1,U1,V1)とYUV信号(Y2,U2,V2)とのうち、一方のYUV信号が選択され、YUV信号(Yin,Uin,Vin)として出力される。そして、このYUV信号(Yin,Uin,Vin)のうち、輝度信号Yinは、入出力特性線生成部2および画像処理部3内のγ補正実行回路31へ出力される一方、色差信号Uin,Vinは、それぞれ遅延回路15へ出力される。
Next, in the
ここで、入出力特性線生成部2では、入力される輝度信号Yinに基づいて、以下のようなγ曲線Loutの生成動作がなされる。
Here, the input / output characteristic
具体的には、まず輝度分布取得回路21では、スイッチ14から出力されるYUV信号(Yin,Uin,Vin)のうちの輝度信号Yinに基づいて、例えば図2に示したような、ヒストグラム分布からなる輝度分布が画像フレームごとに取得される。また、取得したこの輝度分布に基づいて、画像フレームごとに輝度重心G1が求められ、この輝度重心を中心として低輝度側および高輝度側にそれぞれ所定の幅を設定することで、画像フレームごとに中間輝度領域が決定される。
Specifically, first, in the luminance
次いで、黒側中間輝度分布取得回路22および白側中間輝度分布取得回路23では、輝度分布取得回路21で取得された輝度分布6、輝度重心Gおよび中間輝度領域6Mのデータに基づいて、それぞれ、黒側中間輝度分布61および白側中間輝度分布62が、画像フレームごとに取得される。
Next, in the black side intermediate luminance
次いで、特性線決定部24では、黒側中間輝度分布取得回路22で得られた黒側中間輝度分布61および白側中間輝度分布取得回路23で得られた白側中間輝度分布62に基づいて、基準入出力特性L0に適応的変更が加えられ、低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1からなる入出力特性線(γ曲線)Lout1が決定される。また、この際これら低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1におけるゲイン(黒側ゲインBgおよび白側ゲインWg)の値、すなわち基準入出力特性L0からの適応的変化量が、それぞれ、黒側中間輝度分布61での分布総量および白側中間輝度分布62での分布総量に基づいて、例えば図5(A),図5(B)に示したように適切なものに決定される。具体的には、黒側中間輝度領域6BMおよび白側中間輝度領域6WMでの分布総量に応じて、黒側分布閾値Bt1および白側分布閾値Wt1までは分布総量に応じて黒側ゲインBgおよび白側ゲインWgも増加する一方、分布総量がこれら黒側分布閾値Bt1および白側分布閾値Wt1よりも大きい場合には、黒側ゲインBgおよび白側ゲインWgの値が、中間輝度領域6Mでのゲインが過剰とならないように制限される。なお、このようにして画像フレームごとに適応的に生成されたγ曲線Loutは、画像処理部3内のγ補正実行回路31へ出力される。
Next, the characteristic
一方、遅延回路15では、色差信号Uin,Vinに対して遅延がかけられ、その結果、入出力特性線生成部2から出力されるγ曲線Loutとの間で、同期がとられる。
On the other hand, the
次いで、画像処理部3のγ補正実行回路31では、スイッチ14から出力された輝度信号Yinと、スイッチ14から出力されて遅延回路15を介した色差信号Uin,Vinとに基づいて、入出力特性線生成部2から供給されるγ曲線Loutを利用することにより、これらYUV信号(Yin,Uin,Vin)に対して、コントラスト改善処理が施される。具体的には、低輝度領域入出力特性曲線LB1における黒側ゲインBgおよび高輝度領域入出力特性曲線LW1における白側ゲインWgで表される度合いで、輝度レベルごとに明暗調整がなされる。
Next, in the γ
ここで、このγ曲線Loutは、局所的な領域の輝度分布である黒側中間輝度分布61および白側中間輝度分布62に基づいて、これら黒側中間輝度分布61および白側中間輝度分布62よりも広範な領域(輝度重心G1よりも低輝度側および高輝度側の領域)の入出力特性線である低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1から構成されているため、これら低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1、ひいてはγ曲線Loutが、入力画像(YUV信号(Yin,Uin,Vin))の内容によらず、単純な曲線になりやすくなる。具体的には、本実施の形態では、これら低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1が、変曲点をもたない2次曲線から構成されているため、入力画像の内容、すなわち画像フレームごとの入力輝度信号Yinのヒストグラム分布によらず、γ曲線Loutが常に単純なS字カーブとなる。
Here, the γ curve Lout is based on the black-side
したがって、例えば輝度分布に多数のピークが存在するような入力画像の場合、従来の画像表示装置では、前述の図14(A),(B)に示したガンマ曲線L105A,L105Bのようにガンマ曲線が複雑なものとなり、コントラスト改善の効果が小さくなってしまったり(図14(A))、負の傾きを持つ曲線となって表示映像が不自然なものとなってしまう(図14(B))のに対し、本実施の形態の画像表示装置では、γ曲線Loutが常に単純なS字カーブになりやすいことから、従来と比べ、表示映像のコントラストがより効果的に改善されると共に、不自然な映像となるのが回避される。 Therefore, for example, in the case of an input image in which a large number of peaks exist in the luminance distribution, the conventional image display apparatus uses gamma curves as shown in the gamma curves L105A and L105B shown in FIGS. Becomes complicated and the effect of improving the contrast is reduced (FIG. 14A), or the display image becomes unnatural as a curve with a negative slope (FIG. 14B). On the other hand, in the image display apparatus according to the present embodiment, the γ curve Lout tends to be a simple S-curve at all times. Avoiding natural images.
また、図5(A),図5(B)のように、黒側中間輝度領域6BMまたは白側中間輝度領域6WMでの分布総量に応じて、黒側分布閾値Bt1および白側分布閾値Wt1までは分布総量に応じて黒側ゲインBgおよび白側ゲインWgも増加することから、分布総量に応じてコントラストが大きくなるよう、適切にゲインが設定される。また、分布総量がこれら黒側分布閾値Bt1または白側分布閾値Wt1よりも大きい場合には、黒側ゲインBgおよび白側ゲインWgの値が、中間輝度領域6Mでのゲインが過剰とならないように制限されるため、例えば人物の肌が拡大して表示されるような映像であっても、肌の凹凸が過剰に強調されることはなく、より自然な映像表示となる。また、分布総量が黒側分布閾値Bt2または白側分布閾値Wt2よりも大きい場合には、黒側ゲインBgおよび白側ゲインWgの値がさらに制限(黒側ゲイン閾値Bg2または白側ゲイン閾値Wg2未満に制限)されるため、分布総量がさらに大きくなっても、中間輝度領域6Mでのゲインは過剰とならないよう、確実に制限される。
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, depending on the total distribution amount in the black side intermediate luminance region 6BM or the white side intermediate luminance region 6WM, up to the black side distribution threshold Bt1 and the white side distribution threshold Wt1. Since the black side gain Bg and the white side gain Wg also increase according to the total distribution amount, the gain is appropriately set so that the contrast increases according to the total distribution amount. When the total distribution amount is larger than the black side distribution threshold value Bt1 or the white side distribution threshold value Wt1, the values of the black side gain Bg and the white side gain Wg are set so that the gain in the
次いで、マトリクス回路41では、コントラスト処理後のYUV信号(Yout,Uout,Vout)がRGB信号(Rout,Gout,Bout)に再生され、ドライバ42では、このRGB信号(Rout,Gout,Bout)に基づいて駆動信号が生成され、この駆動信号に基づいて、ディスプレイ5に、画像が表示される。
Next, the
以上のように、本実施の形態では、輝度分布取得回路21において、入力輝度信号Yinに応じて画像フレームごとに中間輝度領域6Mを決定すると共に、黒側中間輝度分布取得回路22および白側中間輝度分布取得回路23において、この中間輝度領域6Mにおける輝度分布(黒側中間輝度分布61および白側中間輝度分布62)を画像フレームごとに取得し、特性線決定部24において、これら黒側中間輝度分布61および白側中間輝度分布62に基づいて基準入出力特性線L0に適応的変更が加えることによりγ曲線Loutを画像フレームごとに決定し、γ補正実行回路31において、このγ曲線Loutに基づいてYUV信号(Yin,Uin,Vin)に対する画像補正を実行するようにしたので、入力画像データの内容によらず、γ曲線Loutを単純な曲線にしやすくすることができる。よって、例えば画像フレーム内の輝度ヒストグラム分布が多数の分布ピークを有するような場合であっても、不自然な表示映像とすることなく、効果的なコントラスト改善を実現することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the luminance
具体的には、画像フレーム内での輝度信号Yinの輝度分布6における中間輝度領域6Mのうち、黒側中間輝度分布61および白側中間輝度分布62を画像フレームごとにそれぞれ取得すると共に、特性線決定部24において、これら黒側中間輝度分布61および白側中間輝度分布62に基づいて、基準点(輝度重心G1)と最低輝度点P3とを通る低輝度領域入出力特性曲線LB1および輝度重心G1と最高輝度点P4とを通る高輝度領域入出力特性曲線LW1を画像フレームごとにそれぞれ決定し、γ補正実行回路31において、これら決定された低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1に基づいて、それぞれ輝度重心G1よりも低輝度側および高輝度側の領域のYUV信号(Yin,Uin,Vin)に対する画像補正を実行するようにしたので、入力画像データの内容にはよらず、低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1をそれぞれ単純な曲線にしやすくすることができる。
Specifically, among the
また、黒側中間輝度領域6BMまたは白側中間輝度領域6WMでの分布総量が黒側分布閾値Bt1または白側分布閾値Wt1よりも大きい場合には、黒側ゲインBgおよび白側ゲインWgの値を制限するようにしたので、中間輝度領域6Mでのゲインが過剰となるのを回避することができる。よって、例えば人物の肌を拡大して表示するような映像であっても、肌の凹凸が過剰に強調されることはなく、より自然な映像表示とすることが可能となる。
When the total distribution amount in the black side intermediate luminance region 6BM or the white side intermediate luminance region 6WM is larger than the black side distribution threshold Bt1 or the white side distribution threshold Wt1, the values of the black side gain Bg and the white side gain Wg are set. Since the limitation is made, it is possible to avoid an excessive gain in the
また、黒側中間輝度領域6BMまたは白側中間輝度領域6WMでの分布総量が黒側分布閾値Bt2または白側分布閾値Wt2よりも大きい場合には、黒側ゲインBgおよび白側ゲインWgの値をさらに制限(黒側ゲイン閾値Bg2または白側ゲイン閾値Wg2未満に制限)するようにしたので、分布総量がさらに大きくなっても、中間輝度領域6Mでのゲインは過剰とならないよう、確実に制限することができる。
When the total distribution amount in the black side intermediate luminance region 6BM or the white side intermediate luminance region 6WM is larger than the black side distribution threshold Bt2 or the white side distribution threshold Wt2, the values of the black side gain Bg and the white side gain Wg are set. Since the restriction is further limited (restricted to less than the black side gain threshold value Bg2 or the white side gain threshold value Wg2), even if the total distribution amount is further increased, the gain in the
さらに、黒側中間輝度分布取得回路22と白側中間輝度分布取得回路23とを別々に設けるようにしたので、低輝度領域でのコントラスト改善動作と高輝度領域でのコントラスト改善動作とを、それぞれ独立して行うことが可能となる。
Further, since the black side intermediate luminance
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態の画像表示装置は、第1の実施の形態の画像表示装置における入出力特性線生成部2において、黒側輝度分布取得回路25および白側輝度分布取得回路26をさらに設けるようにしたものである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The image display device of the present embodiment is further provided with a black side luminance
図6は、本実施の形態に係る入出力特性線生成部2Aの構成を表すものである。本実施の形態の入出力特性線生成部2Aは、輝度分布取得回路21と、黒側中間輝度分布取得回路22と、白側中間輝度分布取得回路23と、特性線決定部24と、黒側輝度分布取得回路25と、白側輝度分布取得回路26とから構成されている。なお、第1の実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
FIG. 6 shows the configuration of the input / output
黒側輝度分布取得回路25は、輝度分布取得回路21で取得された輝度分布6、輝度重心Gおよび中間輝度領域6Mのデータに基づいて、例えば図7(A)に示したように、画像フレームごとに決定された中間輝度領域6Mよりも低輝度側の領域(黒側輝度領域6B)の輝度分布である黒側輝度分布63を、画像フレームごとに取得するものである。また、白側輝度分布取得回路26も同様に、輝度分布取得回路21で取得された輝度分布6、輝度重心Gおよび中間輝度領域6Mのデータに基づいて、例えば図7(B)に示したように、画像フレームごとに決定された中間輝度領域6Mよりも高輝度側の領域(白側輝度領域6W)の輝度分布である白側輝度分布64を、画像フレームごとに取得するものである。
For example, as shown in FIG. 7A, the black side luminance
ここで、輝度分布取得回路21、黒側中間輝度分布取得回路22、白側中間輝度分布取得回路23、黒側輝度分布取得回路25および白側輝度分布取得回路26が、本発明における「輝度分布取得手段」の一具体例に対応する。
Here, the luminance
本実施の形態の入出力特性線生成部2Aでは、入力される輝度信号Yinに基づいて、以下のようなγ曲線Loutの生成動作がなされる。
In the input / output
まず、輝度分布取得回路21では、第1の実施の形態と同様にして、輝度信号Yinに基づいてヒストグラム分布からなる輝度分布6が画像フレームごとに取得されると共に、取得したこの輝度分布に基づいて、輝度重心G1および中間輝度領域6Mが画像フレームごとに決定される。次いで、黒側中間輝度分布取得回路22および白側中間輝度分布取得回路23でも、第1の実施の形態と同様にして、輝度分布6、輝度重心Gおよび中間輝度領域6Mのデータに基づいて、黒側中間輝度分布61および白側中間輝度分布62が画像フレームごとに取得される。一方、黒側輝度分布取得回路25および白側輝度分布取得回路26では、輝度分布6、輝度重心Gおよび中間輝度領域6Mのデータに基づいて、黒側輝度分布63および白側輝度分布64が画像フレームごとに取得される。
First, in the luminance
次いで、特性線決定部24では、第1の実施の形態と同様にして、黒側中間輝度分布取得回路22で得られた黒側中間輝度分布61および白側中間輝度分布取得回路23で得られた白側中間輝度分布62に基づいて、低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1が作成される。
Next, the characteristic
ここで、本実施の形態の特性線決定部24では、最終的にγ曲線Loutを決定する際に、これら低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1に加え、黒側輝度分布取得回路25で得られた黒側輝度分布63および白側輝度分布取得回路26で得られた白側輝度分布64をも加味して決定するようになっている。具体的には、例えば図8(A)に示したγ曲線Lout11のように、低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1のゲインに対し、黒側輝度分布63に基づいて作成された入出力特性線L10Bおよび白側輝度分布64に基づいて作成された入出力特性線L10Wのゲインを重畳することによって、最終的に低輝度領域入出力特性曲線LB11および高輝度領域入出力特性曲線LW11からなるγ曲線Lout11を決定するようになっている。よって、中間輝度領域6Mでの輝度分布に加え、黒側輝度領域6Bおよび白側輝度領域6Wでの輝度分布も考慮してγ曲線Lout11を決定することにより、γ曲線がよりきめ細やかに調整される。
Here, in the characteristic
また、例えば図8(B)に示したように、低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1のゲインに対し、入出力特性線L10Bおよび入出力特性線L10Wのゲインを重畳した結果、低輝度領域入出力特性曲線LB11または高輝度領域入出力特性曲線LW11のゲインが過剰となり、黒側輝度領域6Bや白側輝度領域6Wの一部の輝度領域がつぶれてしまい、階調表現ができなくなってしまうような場合には、入出力特性線L10Bおよび入出力特性線L10Wのゲインが小さくなるように補正され、最終的に低輝度領域入出力特性曲線LB11または高輝度領域入出力特性曲線LW11のゲインが過剰とならないようになっている。よって、黒側輝度領域6Bや白側輝度領域6Wの一部がつぶれてしまうのが回避され、階調表現が確実に確保されるようになる。
For example, as shown in FIG. 8B, the gains of the input / output characteristic line L10B and the input / output characteristic line L10W are set to the gains of the low brightness area input / output characteristic curve LB1 and the high brightness area input / output characteristic curve LW1. As a result of the superimposition, the gain of the low luminance area input / output characteristic curve LB11 or the high luminance area input / output characteristic curve LW11 becomes excessive, and some of the luminance areas of the black
なお、この他にも例えば図9(A)に示したように、黒側輝度分布63または白側輝度分布64に基づいて作成された入出力特性線が、図中の入出力特性線L20のような形状の場合も、同様に図中のγ曲線Lout21のように決定され、このときのゲインが過剰となる場合も、同様に例えば図9(B)に示した入出力特性線L21のように、γ曲線Lout21のゲインが過剰とならないように補正される。
In addition to this, for example, as shown in FIG. 9A, an input / output characteristic line created based on the black
以上のように、本実施の形態では、最終的にγ曲線Loutを決定する際に、低輝度領域入出力特性曲線LB1および高輝度領域入出力特性曲線LW1に加え、黒側輝度分布取得回路25で得られた黒側輝度分布63および白側輝度分布取得回路26で得られた白側輝度分布64をも加味して決定するようにしたので、黒側輝度領域6Bおよび白側輝度領域6Wでの輝度分布も考慮してγ曲線Lout11を決定することにより、γ曲線をよりきめ細やかに調整することができる。
As described above, in the present embodiment, when the γ curve Lout is finally determined, in addition to the low luminance region input / output characteristic curve LB1 and the high luminance region input / output characteristic curve LW1, the black side luminance
具体的には、例えば入出力特性線L10Bおよび入出力特性線L10Wのゲインを重畳した結果、低輝度領域入出力特性曲線LB11または高輝度領域入出力特性曲線LW11のゲインが過剰となり、黒側輝度領域6Bや白側輝度領域6Wの一部の階調表現ができなくなってしまうような場合に、入出力特性線L10Bおよび入出力特性線L10Wのゲインが小さくなるように補正するようにしたので、黒側輝度領域6Bや白側輝度領域6Wの一部がつぶれてしまうのを回避し、階調表現を確実に確保することが可能となる。
Specifically, for example, as a result of superimposing the gains of the input / output characteristic line L10B and the input / output characteristic line L10W, the gain of the low luminance area input / output characteristic curve LB11 or the high luminance area input / output characteristic curve LW11 becomes excessive, and the black side luminance Since the gradation of a part of the
また、黒側輝度分布取得回路25と白側輝度分布取得回路26とを別々に設けるようにしたので、本実施の形態においても、低輝度領域でのコントラスト改善動作と高輝度領域でのコントラスト改善動作とを、それぞれ独立して行うことが可能となる。
In addition, since the black side luminance
以上、第1および第2の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。 Although the present invention has been described with reference to the first and second embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made.
例えば、上記実施の形態では、図2に示したような全体の輝度領域での輝度分布6に基づいて輝度重心G1を求め、これに基づいて中間輝度領域6Mを決定する場合に、輝度重心G1を中心として低輝度側である黒側および高輝度側である白側において均等な所定の幅(図2の例では、それぞれ3階調分の幅)に設定された範囲を各画像フレームの中間輝度領域6Mとして決定する場合について説明したが、輝度重心G1の輝度レベル位置に応じて、中間輝度分布を取得する領域となる可変中間輝度領域6Mv、可変黒側中間輝度領域6BMvおよび可変白側中間輝度領域6WMvを、それぞれ以下のように変動させるようにしてもよい。具体的には、例えば図10(A)に示したように、輝度重心が中間輝度付近にある場合(輝度重心G1c)、例えば図10(B)に示したように、可変中間輝度領域6Mvの中での可変黒側中間輝度領域6BMv(下記可変白側中間輝度領域6WMvの領域幅と等しい)および可変白側中間輝度領域6WMv(上記可変黒側中間輝度領域6BMvの領域幅と等しい)を、輝度重心G1cを中心に均等な領域で中間黒側輝度分布および中間白側輝度分布を取得する。これにより、輝度重心G1cの状態における適切な中間輝度領域を得ることができ、基準点P20を通る低輝度領域入出力特性曲線LB0および高輝度領域入出力特性曲線LW0から構成される入出力特性曲線Lout0によって黒や白のゲインが過度に補正されることなく、より効果的なコントラスト改善を行うことが可能となる。一方、例えば図11(A)に示したように、輝度重心が輝度重心G1cよりも低輝度側に位置する場合(輝度重心G1l)、中間輝度領域6Mに基づき、基準点P30を通る低輝度領域入出力特性曲線LB3および高輝度領域入出力特性曲線LW3から構成される入出力特性曲線Lout3による補正では、低輝度領域入出力特性曲線LB3によって図11(A)に示したように黒のゲインを過度に下げることになるため、黒のディテイルが再現できずに黒つぶれを招いてしまうことになる。また、例えば図12(A)に示したように、輝度重心が輝度重心G1cよりも高輝度側に位置する場合(輝度重心G1h)、中間輝度領域6Mに基づき、基準点P50を通る低輝度領域入出力特性曲線LB5および高輝度領域入出力特性曲線LW5から構成される入出力特性曲線Lout5による補正では、高輝度領域入出力特性曲線LW5によって図11(A)に示したように白のゲインを過度に上げることになるため、白のディテイルが再現できずに白つぶれを招いてしまうことになる。そこで、このように輝度重心G1が黒側や白側に偏って位置する場合には、可変中間輝度領域6Mvの領域幅を中間輝度領域6Mと同じ幅の範囲とするものの、例えば図11(B)に示したように、可変中間輝度領域6Mvの中での可変黒側中間輝度領域6BMv(下記可変白側中間輝度領域6WMvの領域幅よりも狭い)および可変白側中間輝度領域6WMv(上記可変黒側中間輝度領域6BMvの領域幅よりも広い)を、輝度重心G1lを中心に不均等な領域で中間黒側輝度分布および中間白側輝度分布を取得したり、例えば図12(B)に示したように、可変中間輝度領域6Mvの中での可変黒側中間輝度領域6BMv(下記可変白側中間輝度領域6WMvの領域幅よりも広い)および可変白側中間輝度領域6WMv(上記可変黒側中間輝度領域6BMvの領域幅よりも狭い)を、輝度重心G1hを中心に不均等な領域で中間黒側輝度分布および中間白側輝度分布を取得したりするようにする。すなわち、輝度重心が偏って位置する側の領域の幅を狭くすると共に、その反対側の領域の幅を広くするようにする。これにより、輝度重心G1lや輝度重心G1hの状態における適切な中間輝度領域を得ることができ、基準点P30を通る低輝度領域入出力特性曲線LB4および高輝度領域入出力特性曲線LW4から構成される入出力特性曲線Lout4(図11(B))や基準点P50を通る低輝度領域入出力特性曲線LB6および高輝度領域入出力特性曲線LW6から構成される入出力特性曲線Lout6(図12(B))によって黒または白のゲインが過度に補正されることなく、より効果的なコントラスト改善を行うことが可能となる。
For example, in the above embodiment, when the luminance centroid G1 is obtained based on the
また、上記実施の形態では、図2に示したような全体の輝度領域での輝度分布6に基づいて輝度重心G1を求め、これに基づいて中間輝度領域6Mを決定するようにした場合で説明したが、例えば図13に示したように、所定の初期中間輝度領域6M0での輝度分布に基づいて輝度重心(中間輝度重心G1M)を求め、この中間輝度重心6Mを中心として低輝度側および高輝度側にそれぞれ所定の幅(図13の例では、それぞれ3階調分の幅)を設定した範囲を、各画像フレームとの中間輝度領域6Mとして決定するようにしてもよい。このように構成した場合も、上記実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。
Further, in the above embodiment, the case where the luminance center of gravity G1 is obtained based on the
また、上記実施の形態では、黒側中間輝度領域6BMまたは白側中間輝度領域6WMでの分布総量と黒側ゲインBgまたは白側ゲインWgとの関係を、図5(A),図5(B)を用いて具体的に説明したが、これに限られるものではない。例えば、領域B2,W2や領域B4,W4において、黒側ゲインBgおよび白側ゲインWgが一定の値ではなく、ゲインが過剰とならない程度に微増していたり、逆に減少するようにしてもよい。また、領域B0,W0から黒側ゲインBgおよび白側ゲインWgが増加するようにしてもよく、また、領域B3,W3を設けずに領域B2,W2から直接領域B4,W4のようにゲインが減少するようにしてもよい。 In the above embodiment, the relationship between the total distribution amount in the black side intermediate luminance region 6BM or the white side intermediate luminance region 6WM and the black side gain Bg or the white side gain Wg is shown in FIGS. ), But is not limited to this. For example, in the regions B2 and W2 and the regions B4 and W4, the black side gain Bg and the white side gain Wg may not be constant values, but may be slightly increased to an extent that the gain is not excessive, or conversely decreased. . Further, the black side gain Bg and the white side gain Wg may be increased from the regions B0 and W0, and the gains are directly increased from the regions B2 and W2 to the regions B4 and W4 without providing the regions B3 and W3. You may make it decrease.
また、上記実施の形態では、入出力特性線生成部2において、黒側中間輝度分布取得回路22および白側中間輝度分布取得回路23を、入出力特性線生成部2Aにおいて、これらに加え黒側輝度分布取得回路25および白側輝度分布取得回路26を設け、低輝度側のコントラスト改善処理と高輝度側でのコントラスト改善処理とを同時に行うようにした場合で説明したが、黒側中間輝度分布取得回路22および白側中間輝度分布取得回路23の一方のみを設けたり、これに加えて黒側輝度分布取得回路25および白側輝度分布取得回路26の一方のみを設けるようにし、低輝度側および高輝度側の一方のみでコントラスト改善処理を行うようにしてもよい。このように構成した場合でも、従来よりは不自然な表示映像とすることなく、効果的なコントラスト改善を実現することが可能である。
In the above embodiment, the input / output
さらに、上記実施の形態では、画像処理部3がγ補正実行回路31を含むようにした場合について説明したが、画像処理部3の構成はこれには限られず、例えば他の画像処理用の回路例を含むようにしてもよく、また、このような回路を複数設けるようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
11…チューナ、12…Y/C分離回路、13…クロマデコーダ、14…スイッチ、15…遅延回路、2,2A…入出力特性線生成部、21…輝度分布取得回路、22…黒側中間輝度分布取得回路、23…白側中間輝度分布取得回路、24…特性線決定部、25…黒側輝度分布取得回路、26…白側輝度分布取得回路、3…画像処理部、31…γ補正実行回路、41…マトリクス回路、42…ドライバ、5…ディスプレイ、51…CRT、52…LCD、6…輝度分布、61…黒側中間輝度分布、62…白側中間輝度分布、63…黒側輝度分布、64…白側輝度分布、6M…中間輝度領域、6Mv…可変中間輝度領域、6M0…初期中間輝度領域、6BM…黒側中間輝度領域、6BMv…可変黒側中間輝度領域、6WM…白側中間輝度領域、6WMv…可変白側中間輝度領域、6B…黒側輝度領域、6W…白側輝度領域、Y1,Y2,Yin,Yout…輝度信号、C1…色信号、U1,U2,Uin,Uout,V1,V2,Vin,Vout…色差信号、Rout,Gout,Bout…RGB信号、G0…初期基準輝度、G1,G1c,G1l,G1h,G2…輝度重心、G1M…中間輝度重心、P1,P2…重心点、P10,P20,P30,P50…基準点、P3…最低輝度点、P4…最高輝度点、Bt0〜Bt3…黒側分布閾値、Wt0〜Wt3…白側分布閾値、Bg…黒側ゲイン、Bg1,Bg2…黒側ゲイン閾値、Wg…白側ゲイン、Wg1,Wg2…白側ゲイン閾値、L0…基準入出力特性、Lout,Lout0〜Lout6,Lout11,Lout21…入出力特性線(γ曲線)、LB0〜LB6,LB11…低輝度領域入出力特性線、LW0〜LW6,LW11…高輝度領域入出力特性線。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
決定された中間輝度領域における入力画像データの輝度分布を画像フレームごとに取得する輝度分布取得手段と、
得られた中間輝度領域の輝度分布に基づいて予め定められた基準入出力特性線に適応的変更を加えることにより、入力画像データに対する画像補正内容を規定する入出力特性線を画像フレームごとに決定する決定手段と、
決定された前記入出力特性線に基づいて、入力画像データに対する画像補正を実行する補正実行手段と
を備え、
前記決定手段は、
前記中間輝度領域の輝度分布における分布総量に応じて、前記適応的変更の際の変化量に対応する前記入出力特性線におけるゲイン値を決定すると共に、
前記ゲイン値を決定する際に、
前記分布総量が所定の第1分布閾値以下である場合には、前記分布総量が増加するのに応じて前記ゲイン値が増加するようする一方、
前記分布総量が前記第1分布閾値よりも大きい場合には、前記ゲイン値が所定のゲイン閾値以下に制限されるようにする
画像補正回路。 Area determining means for determining an intermediate luminance area for each image frame according to the content of the input image data;
A luminance distribution acquisition means for acquiring the luminance distribution of the input image data in the determined intermediate luminance region for each image frame;
Input / output characteristic lines that define image correction content for input image data are determined for each image frame by adaptively changing predetermined reference input / output characteristic lines based on the obtained luminance distribution of the intermediate luminance region. A decision means to
Correction execution means for executing image correction on input image data based on the determined input / output characteristic line ,
The determining means includes
According to the distribution total amount in the luminance distribution of the intermediate luminance region, determining a gain value in the input / output characteristic line corresponding to the change amount in the adaptive change,
In determining the gain value,
When the total distribution amount is equal to or less than a predetermined first distribution threshold, the gain value increases as the total distribution amount increases,
An image correction circuit configured to limit the gain value to a predetermined gain threshold value or less when the total distribution amount is larger than the first distribution threshold value .
前記分布総量が、前記第1分布閾値よりも大きくかつ所定の第2分布閾値以下である場合には、前記ゲイン値が前記ゲイン閾値に制限されて一定値となるようにすると共に、When the total distribution amount is larger than the first distribution threshold and not more than a predetermined second distribution threshold, the gain value is limited to the gain threshold and becomes a constant value,
前記分布総量が前記第2分布閾値よりも大きい場合には、前記ゲイン値が前記ゲイン閾値未満に更に制限されるようにするIf the total distribution amount is greater than the second distribution threshold, the gain value is further limited to be less than the gain threshold.
請求項1に記載の画像補正回路。The image correction circuit according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載の画像補正回路。 The area determination means obtains a luminance centroid of the luminance distribution of the input image data for each image frame, and sets ranges determined by setting predetermined widths on the low luminance side and the high luminance side with the obtained luminance centroid as the center. that determine as the intermediate luminance region
The image correction circuit according to 請 Motomeko 1 or claim 2.
請求項3に記載の画像補正回路。The image correction circuit according to claim 3.
前記輝度重心が中間輝度レベル付近に位置する場合には、その輝度重心を中心として前記低輝度側および前記高輝度側の領域の幅を均等に設定する一方、When the luminance centroid is located near the intermediate luminance level, while setting the width of the low-luminance side and the high-luminance side regions equally around the luminance centroid,
前記輝度重心が低輝度レベル側または高輝度レベル側に偏って位置する場合には、前記低輝度側および前記高輝度側の領域のうち、その輝度重心が偏って位置する側の領域の幅を相対的に狭く設定すると共に、その反対側の領域の幅を相対的に広く設定するWhen the luminance centroid is biased to the low luminance level side or the high luminance level side, the width of the region on the side where the luminance centroid is biased is selected from the low luminance side and the high luminance side regions. Set it relatively narrow and set the width of the opposite area relatively wide
請求項4に記載の画像補正回路。The image correction circuit according to claim 4.
前記決定手段は、得られた黒側中間輝度分布に基づいて、前記基準輝度に対応して定まる前記基準入出力特性線上の基準点と前記基準入出力特性線上の最低輝度点とを通る低輝度領域入出力特性曲線を決定し、
前記補正実行手段は、決定された前記低輝度領域入出力特性曲線に基づいて、前記基準輝度よりも低輝度側の領域の入力画像データに対する画像補正を実行する
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の画像補正回路。 The luminance distribution acquisition unit acquires, for each image frame, a black-side intermediate luminance distribution that is a luminance distribution of a region between the determined minimum luminance of the intermediate luminance region and a reference luminance located at the center of the intermediate luminance region. ,
The determination means is a low luminance that passes through a reference point on the reference input / output characteristic line and a lowest luminance point on the reference input / output characteristic line determined in accordance with the reference luminance based on the obtained black-side intermediate luminance distribution Determine the area input / output characteristic curve,
The correction execution unit was determined on the basis of the low luminance region input-output characteristic curve, that perform image correction on the input image data of the low-luminance side region than the reference brightness
The image correction circuit according to any one of 請 Motomeko 1 to claim 5.
請求項6に記載の画像補正回路。 The low luminance region input-output characteristic curve, as well as positioned below the reference output characteristic line, Ru curve der no inflection point
The image correction circuit according to 請 Motomeko 6.
前記決定手段は、得られた前記黒側輝度分布をも加味して、前記低輝度領域入出力特性曲線を決定する
請求項6または請求項7に記載の画像補正回路。 The luminance distribution acquisition means further acquires a black side luminance distribution that is a luminance distribution of a region on the lower luminance side than the lowest luminance of the intermediate luminance region,
Said determining means, in consideration also the black-side luminance distribution obtained, that determine the low luminance region input-output characteristic curve
The image correction circuit according to 請 Motomeko 6 or claim 7.
請求項8に記載の画像補正回路。The image correction circuit according to claim 8.
前記決定手段は、さらに、得られた白側中間輝度分布に基づいて、前記基準点と前記基準入出力特性の最高輝度点とを通る入出力特性線である高輝度領域入出力特性曲線を決定し、
前記補正実行手段は、決定された低輝度領域入出力特性曲線および高輝度領域入出力特性曲線に基づいて、それぞれ、前記基準輝度よりも低輝度側および高輝度側の領域の入力画像データに対する画像補正を実行する
請求項6ないし請求項9のいずれか1項に記載の画像補正回路。 The luminance distribution acquisition means further acquires a white side intermediate luminance distribution that is a luminance distribution of a region on the higher luminance side than the reference luminance among the determined intermediate luminance regions,
The determining means further determines a high luminance region input / output characteristic curve which is an input / output characteristic line passing through the reference point and the highest luminance point of the reference input / output characteristic based on the obtained white side intermediate luminance distribution. And
The correction execution means, based on the determined low-luminance area input / output characteristic curve and high-luminance area input / output characteristic curve, respectively, images for input image data in areas on the lower-luminance side and higher-luminance side than the reference luminance. to run a correction
The image correction circuit according to any one of 請 Motomeko 6 through claim 9.
請求項10に記載の画像補正回路。 The high luminance region input-output characteristic curve, as well as positioned on the upper side than the reference output characteristic line, Ru curve der no inflection point
The image correction circuit according to 請 Motomeko 10.
前記決定手段は、得られた前記白側輝度分布をも加味して、前記高輝度領域入出力特性曲線を決定する
請求項10または請求項11に記載の画像補正回路。 The luminance distribution acquisition means further acquires a white side luminance distribution which is a luminance distribution of a region on the higher luminance side than the intermediate luminance region,
Said determining means, in consideration also the white-side luminance distribution obtained, that determine the high luminance region input-output characteristic curve
The image correction circuit according to 請 Motomeko 10 or claim 11.
請求項12に記載の画像補正回路。The image correction circuit according to claim 12.
前記決定手段は、得られた白側中間輝度分布に基づいて、前記基準輝度に対応して定まる前記基準入出力特性線上の基準点と前記基準入出力特性線上の最高輝度点とを通る高輝度領域入出力特性曲線を決定し、
前記補正実行手段は、決定された前記高輝度領域入出力特性曲線に基づいて、前記基準輝度よりも高輝度側の領域の入力画像データに対する画像補正を実行する
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の画像補正回路。 The luminance distribution acquisition unit acquires, for each image frame, a white-side intermediate luminance distribution that is a luminance distribution of a region between the determined maximum luminance of the intermediate luminance region and a reference luminance located at the center of the intermediate luminance region. ,
The determination means has a high luminance that passes through a reference point on the reference input / output characteristic line and a highest luminance point on the reference input / output characteristic line determined in accordance with the reference luminance based on the obtained white side intermediate luminance distribution Determine the area input / output characteristic curve,
The correction execution unit, based on the determined the high luminance region input-output characteristic curve, that perform image correction on the input image data of the high brightness side area than the reference luminance
The image correction circuit according to any one of 請 Motomeko 1 to claim 5.
決定された中間輝度領域における入力画像データの輝度分布を画像フレームごとに取得し、
得られた中間輝度領域の輝度分布に基づいて予め定められた基準入出力特性線に適応的変更を加えることにより、入力画像データに対する画像補正内容を規定する入出力特性線を画像フレームごとに決定し、
決定された前記入出力特性線に基づいて、入力画像データに対する画像補正を実行すると共に、
前記中間輝度領域の輝度分布における分布総量に応じて、前記適応的変更の際の変化量に対応する前記入出力特性線におけるゲイン値を決定し、
前記ゲイン値を決定する際に、
前記分布総量が所定の第1分布閾値以下である場合には、前記分布総量が増加するのに応じて前記ゲイン値が増加するようする一方、
前記分布総量が前記第1分布閾値よりも大きい場合には、前記ゲイン値が所定のゲイン閾値以下に制限されるようにする
画像補正方法。 Determine the intermediate luminance area for each image frame according to the content of the input image data,
The luminance distribution of the input image data in the determined intermediate luminance area is acquired for each image frame,
Input / output characteristic lines that define image correction content for input image data are determined for each image frame by adaptively changing predetermined reference input / output characteristic lines based on the obtained luminance distribution of the intermediate luminance region. And
Based on the determined input / output characteristic line, performing image correction on the input image data ,
According to the distribution total amount in the luminance distribution of the intermediate luminance region, determine a gain value in the input / output characteristic line corresponding to the amount of change in the adaptive change,
In determining the gain value,
When the total distribution amount is equal to or less than a predetermined first distribution threshold, the gain value increases as the total distribution amount increases,
An image correction method in which the gain value is limited to a predetermined gain threshold value or less when the total distribution amount is larger than the first distribution threshold value .
決定された中間輝度領域における入力画像データの輝度分布を画像フレームごとに取得する輝度分布取得手段と、
得られた中間輝度領域の輝度分布に基づいて予め定められた基準入出力特性線に適応的変更を加え、入力画像データに対する画像補正内容を規定する入出力特性線を画像フレームごとに決定する決定手段と、
決定された前記入出力特性線に基づいて、入力画像データに対する画像補正を実行する補正実行手段と、
画像補正された入力画像データに基づいて画像表示を行う表示手段と
を備え、
前記決定手段は、
前記中間輝度領域の輝度分布における分布総量に応じて、前記適応的変更の際の変化量に対応する前記入出力特性線におけるゲイン値を決定すると共に、
前記ゲイン値を決定する際に、
前記分布総量が所定の第1分布閾値以下である場合には、前記分布総量が増加するのに応じて前記ゲイン値が増加するようする一方、
前記分布総量が前記第1分布閾値よりも大きい場合には、前記ゲイン値が所定のゲイン閾値以下に制限されるようにする
画像表示装置。 Area determining means for determining an intermediate luminance area for each image frame according to the content of the input image data;
A luminance distribution acquisition means for acquiring the luminance distribution of the input image data in the determined intermediate luminance region for each image frame;
A decision is made to adaptively change a predetermined reference input / output characteristic line based on the obtained luminance distribution of the intermediate luminance region, and to determine an input / output characteristic line for defining image correction contents for input image data for each image frame Means,
Correction execution means for performing image correction on input image data based on the determined input / output characteristic line;
Display means for displaying an image based on the input image data subjected to the image correction ,
The determining means includes
According to the distribution total amount in the luminance distribution of the intermediate luminance region, determining a gain value in the input / output characteristic line corresponding to the change amount in the adaptive change,
In determining the gain value,
When the total distribution amount is equal to or less than a predetermined first distribution threshold, the gain value increases as the total distribution amount increases,
An image display device configured to limit the gain value to a predetermined gain threshold value or less when the total distribution amount is larger than the first distribution threshold value .
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JP6360321B2 (en) * | 2014-02-10 | 2018-07-18 | シナプティクス・ジャパン合同会社 | Display device, display panel driver, image processing device, and image processing method |
JP6221953B2 (en) * | 2014-06-11 | 2017-11-01 | 株式会社デンソー | Vehicle display device |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0614684B2 (en) * | 1988-06-30 | 1994-02-23 | 大日本スクリーン製造株式会社 | Method of generating gradation conversion curve |
JP2000287104A (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Fujitsu General Ltd | Video signal correction circuit |
JP2000307896A (en) * | 1999-04-15 | 2000-11-02 | Toshiba Corp | Device and method for image processing |
JP2003308529A (en) * | 2002-04-15 | 2003-10-31 | Rohm Co Ltd | Image processor |
JP2005202749A (en) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Konica Minolta Photo Imaging Inc | Image processing method, image processing apparatus, and image recording apparatus |
JP4262151B2 (en) * | 2004-06-30 | 2009-05-13 | キヤノン株式会社 | Image processing method, image processing apparatus, computer program, and storage medium |
JP2006098614A (en) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Pioneer Electronic Corp | Contrast correction method, contrast correction circuit and display apparatus |
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