JP2007219631A - 画像処理装置の輝度調整回路及びその輝度調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 輝度調整によって輝度の高い部分と低い部分を強調させることができ、画像上の視認したい部分をより鮮明に表示できるようにする。
【解決手段】 輝度レベルを上げる場合には、最大輝度レベル固定のまま最小輝度レベルを上げるようにし、入力画像の輝度の高い部分の調整幅を大きく、輝度の低い部分の調整幅を小さくする。逆に、輝度を下げる場合には、最低輝度レベル固定のまま最大輝度レベルを下げるようにし、入力画像の輝度の高い部分の調整幅を小さく、輝度の低い部分の調整幅を大きくすることで、画像の輝度を強調するようにしている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば赤外線映像等の画像を表示する際に、要求に応じて画質調整を行う画像処理装置に係り、特に画質調整の一つである輝度をデジタル処理によって調整する輝度調整回路及び輝度調整方法に関する。

従来より、例えば赤外線映像などのモノクロ画像を表示する場合には、視認したい箇所が適度な明るさとなるように輝度調整が行われる。輝度調整の基本式は、入力画像の輝度をＢin、出力画像の輝度をＢout、輝度調整係数をＣとしたとき、Ｂout＝Ｂin・Ｃで表される。ところが、従来の輝度調整は画像全体の明るさを一律に増減しており、画像全体が同じ割合で調整されるため、画像上の視認したい部分、すなわち輝度の高い部分と低い部分を強調するような効果は得られない。

尚、従来のテレビジョン受像機における画像処理装置には、画質調整機能の一つである輝度調整回路（例えば特許文献１参照）として、絵柄の黒レベルを変化させて全体の輝度を下げるＡＢＬ（オート・ブライトネス・リミッタ）回路と、絵柄の振幅を小さくして全体の輝度を下げるＡＣＬ（オート・コントラスト・リミッタ）回路が装備されているが、いずれの調整も画像全体の輝度を一律に増減する手法であることにかわりはない。
特開平０２−０９４８８２号公報

以上のように、従来の画像処理装置の輝度調整回路では、画像全体が同じ割合で調整されるため、画像上の視認したい部分、すなわち輝度の高い部分と低い部分を強調するような効果は得られない。

本発明は上記の課題を解決し、輝度調整によって輝度の高い部分と低い部分を強調させることができ、画像上の視認したい部分をより鮮明に表示することのできる画像処理装置の輝度調整回路及び輝度調整方法を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明に係る画像処理装置の輝度調整回路は、画像信号の輝度を輝度調整値に応じて増減する画像処理装置の輝度調整回路であって、前記輝度調整値の調整方向が増加か減少かを判断する手段と、前記調整方向が増加のとき、輝度特性の最大輝度レベルを固定したまま最小輝度レベルを上げて、入力画像の輝度の高い部分の調整幅を大きくし、輝度の低い部分の調整幅を小さくする輝度増加処理手段と、前記調整方向が減少のとき、輝度特性の最小輝度レベルを固定したまま最大輝度レベルを上げて、入力画像の輝度の低い部分の調整幅を大きくし、輝度の高い部分の調整幅を小さくする輝度減少処理手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明に係る画像処理装置の輝度調整方法は、画像信号の輝度を輝度調整値に応じて増減する画像処理装置の輝度調整方法であって、前記輝度調整値の調整方向が増加か減少かを判断し、前記調整方向が増加のとき、輝度特性の最大輝度レベルを固定したまま最小輝度レベルを上げて、入力画像の輝度の高い部分の調整幅を大きく、輝度の低い部分の調整幅を小さくし、前記調整方向が減少のとき、輝度特性の最小輝度レベルを固定したまま最大輝度レベルを上げて、入力画像の輝度の低い部分の調整幅を大きく、輝度の高い部分の調整幅を小さくすることを特徴とする。

すなわち、本発明に係る画像処理装置は、輝度レベルを上げる場合には、最大輝度レベル固定のまま最小輝度レベルを上げるようにし、入力画像の輝度の高い部分の調整幅を大きく、輝度の低い部分の調整幅を小さくする。逆に、輝度を下げる場合には、最低輝度レベル固定のまま最大輝度レベルを下げるようにし、入力画像の輝度の高い部分の調整幅を小さく、輝度の低い部分の調整幅を大きくすることで、画像の輝度を強調するようにしている。

以上のように、本発明によれば、輝度調整によって輝度の高い部分と低い部分を強調させることができ、画像上の視認したい部分をより鮮明に表示することのできる画像処理装置の輝度調整回路及び輝度調整方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。

図１は本発明に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図１において、１１は本発明が適用される画像処理装置であり、１２はその装置１１によって調整された画像出力を表示するディスプレイである。上記画像処理装置１１は、例えば赤外線撮像装置によって撮影されたモノクロのデジタル画像信号（以下、画像データ）が入力されると、その画像データを画像受信回路１１１にて復号処理した後、輝度調整回路１１２にて輝度調整値に基づき輝度レベルを調整する。

続いて画質調整回路１１３にて他の調整を行った後、画像出力回路１１４にてアナログ化してディスプレイ１２に出力する。ユーザがディスプレイ１２の表示結果見て画像の輝度値を調整した場合には、その輝度調整値が輝度調整回路１１２に入力される。

上記構成において、輝度調整回路１１２は、具体的には図２に示すように構成される。まず、画像データは輝度データ反転回路２１に入力される。この輝度データ反転回路２１は画像データから輝度データが反転された画像データ（以下、輝度反転画像データ）を生成するもので、ここで生成された画像データは原画像データ（以下、輝度非反転画像データ）と共にデータ選択回路２２に送られる。

一方、ディスプレイ１２からの輝度調整値は係数変換回路２３に入力される。この係数変換回路２３は輝度調整値の調整変化の（＋／−）方向を判別し、その判別結果をデータ選択回路２２に送る。データ選択回路２２は（＋／−）方向の値に応じて輝度非反転画像データと輝度反転画像データのいずれかを選択出力するもので、（＋）方向が指定された場合には輝度非反転画像データ、（−）方向が指定された場合には輝度反転画像データを選択する。ここで選択された画像データは演算回路２４に送られる。

また、上記係数変換回路２３は輝度調整値の調整量を調整方向に応じた輝度調整係数に変換して演算回路２４に送る。演算回路２４はデータ選択回路２３で選択された画像データに輝度調整係数に基づく演算を行って輝度レベルを調整する。

上記構成における輝度調整は、以下の手法による。すなわち、従来の輝度調整では、図２（ａ）に示すように、入力画像データの輝度をＢin、出力画像データの輝度をＢout、輝度調整係数をＣとしたとき、Ｂout＝Ｂin・Ｃとする演算処理を行うため、映像全体が均一に増減されていた。これに対し、上記構成の輝度調整では、係数変換回路２３において、
輝度調整係数＝｜調整値｜／出力輝度最大値＋１
を求める。また、演算回路２４では、上記輝度調整係数を受け取り、調整方向が（−）の場合には、
出力画素＝輝度調整係数×（入力画素−出力輝度最大値）＋出力輝度最大値
を求め、調整方向が（＋）の場合には、
出力画素＝輝度調整係数×入力画素
を求めて輝度調整を行う。この特性を図２（ｂ）に示す。

上記構成によれば、輝度レベルを上げる場合には、輝度特性の最大輝度レベル固定のまま最小輝度レベルを上げるため、入力画像の輝度の高い部分の調整幅が大きく、輝度の低い部分の調整幅が小さくなる。逆に、輝度を下げる場合には、輝度特性の最低輝度レベル固定のまま最大輝度レベルを下げるため、入力画像の輝度の高い部分の調整幅が小さく、輝度の低い部分の調整幅が大きくなる。この輝度調整は入力画像データに対してデジタル回路でリアルタイムに処理される。これにより画像の輝度が強調されるようになり、視認性を向上させることができる。

尚、上記実施形態では入力画像データが赤外線映像信号のモノクロ画像の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画面表示する画像データならば同様に実施可能である。例えば、テレビジョン映像信号、レーダ観測映像信号、熱センサ映像信号に適用できる。

また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明が適用される画像処理装置の構成を示すブロック図。 図１に示す装置の輝度調整回路の一実施形態の構成を示すブロック図。 図２に示す輝度調整回路の調整特性を説明するための特性図。

符号の説明

１１…画像処理装置、１２…ディスプレイ、１１１…画像受信回路、１１２…輝度調整回路、１１３…画質調整回路、１１４…画像出力回路、２１…輝度データ反転回路、２２…データ選択回路、２３…係数変換回路、２４…演算回路。

Claims (4)

1. 画像信号の輝度を輝度調整値に応じて増減する画像処理装置の輝度調整回路において、
   前記輝度調整値の調整方向が増加か減少かを判断する手段と、
   前記調整方向が増加のとき、輝度特性の最大輝度レベルを固定したまま最小輝度レベルを上げて、入力画像の輝度の高い部分の調整幅を大きくし、輝度の低い部分の調整幅を小さくする輝度増加処理手段と、
   前記調整方向が減少のとき、輝度特性の最小輝度レベルを固定したまま最大輝度レベルを上げて、入力画像の輝度の低い部分の調整幅を大きくし、輝度の高い部分の調整幅を小さくする輝度減少処理手段と
   を具備することを特徴とする画像処理装置の輝度調整回路。
2. 前記輝度増加処理手段及び輝度減少処理手段は、前記輝度調整値から
   輝度調整係数＝｜調整値｜／出力輝度最大値＋１
   を求め、
   前記輝度増加処理手段は、
   出力画素＝輝度調整係数×入力画素
   を求めて輝度調整を行い、
   前記輝度減少処理手段は、
   出力画素＝輝度調整係数×（入力画素−出力輝度最大値）＋出力輝度最大値
   を求めて輝度調整を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置の輝度調整回路。
3. 画像信号の輝度を輝度調整値に応じて増減する画像処理装置の輝度調整方法において、
   前記輝度調整値の調整方向が増加か減少かを判断し、
   前記調整方向が増加のとき、輝度特性の最大輝度レベルを固定したまま最小輝度レベルを上げて、入力画像の輝度の高い部分の調整幅を大きく、輝度の低い部分の調整幅を小さくし、
   前記調整方向が減少のとき、輝度特性の最小輝度レベルを固定したまま最大輝度レベルを上げて、入力画像の輝度の低い部分の調整幅を大きく、輝度の高い部分の調整幅を小さくすることを特徴とする画像処理装置の輝度調整方法。
4. 前記輝度増加処理及び輝度減少処理は、前記輝度調整値から
   輝度調整係数＝｜調整値｜／出力輝度最大値＋１
   を求め、
   前記輝度増加処理の場合は、
   出力画素＝輝度調整係数×入力画素
   を求めて輝度調整を行い、
   前記輝度減少処理の場合は、
   出力画素＝輝度調整係数×（入力画素−出力輝度最大値）＋出力輝度最大値
   を求めて輝度調整を行うことを特徴とする請求項３記載の画像処理装置の輝度調整方法。

Images