JP2007221415A - 画像処理装置およびその方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】車載ディスプレイ等使用する環境照度が大きく変化するディスプレイ装置において、その表示映像信号の映像特徴に最適化させて色信号の補正を行い、表示視認性の改善を図ること。
【解決手段】入力映像信号を色相、彩度、明度信号からなる色空間に変換し、明度特徴検出手段４および彩度特徴検出手段５により明度および彩度の映像特徴情報として、画像の所定領域の最小値、最大値、平均値および信号レベルの分布状態を検出する。彩度明度映像適応制御手段６において、検出された入力映像の明度および彩度のレベルの分布状態を考慮して、映像特徴に適応した各々の補正制御を、自然画像とグラフィックス画像とで切り替えて設定し、明度補正処理手段２および彩度補正処理手段３により明度および彩度の補正処理を行い、表示画像の異なる色間の色度差を十分確保するように補正処理を行うことにより視認性の改善を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力信号および表示画像内容に応じて、その視認性が改善されるよう映像信号を制御することのできる画像処理装置およびその方法に関するものである。

従来、テレビジョン受像機やモバイルディスプレイ装置、車載ディスプレイ装置等においては、入力信号の表示内容に応じて画像の表現力を改善して高画質化を図る目的のため、映像信号のコントラストやブライトネス、ディスプレイ装置の表示輝度、色信号等に対して適応的に制御する技術が開発されている。

例えば、特許文献１にその具体例が示されており、これは入力映像信号の輝度の映像特徴情報を検出する輝度特徴検出手段と、輝度信号に対するコントラストおよびブライトネスを補正制御する輝度補正回路とを備えて、検出された映像信号の最大値、最小値、平均値等の輝度特徴情報に応じて、前記輝度補正回路に対し表示画像のコントラストおよびブライトネスを適応的に制御するものである。

一方、色信号に対する適応制御の例では特許文献２にその具体例が示されており、これは入力されるＲＧＢ信号から、色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、明度信号（Ｌ）に変換し、彩度ヒストグラム計測部および特徴量算出部で検出した特徴量である彩度の平均値に応じ補正強度を算出し、それにより彩度強調係数算出部で算出される補正係数を調整し、彩度補正実行部で補正係数により彩度強調処理がγ処理として行われ、色相信号（Ｈ）、強調処理された彩度信号（Ｓ‘）、明度信号（Ｌ）よりＲＧＢ信号に逆変換し出力するというものである。
特開２００１−０２７８９０号公報 特開２００１−２３０９４１号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に示した画像表示装置は、いずれもＴＶやＤＶＤ、カメラ撮像画像等の自然画像を表示対象、画像処理対象として想定し、高画質化を目的としているものであると考えられるため、カーナビゲーションシステムにおける地図画像等のような所謂コンピュータグラフィックス画像の表示に対し、視認性改善を目的とするような場合においては、その映像的特徴から十分な効果が得られない場合があるものである。

具体的には例えば、図１１ａに示すようにカーナビゲーションシステムの地図画像は、一般的に輝度成分および彩度成分の信号ダイナミックレンジは、図１１ｂの自然画像の場合に比べて非常に広く、いずれの成分も最小値は信号レンジの５％以下程度から最大値は９５％以上程度となっているような場合が多い。また、彩度の分布状態は中間的な彩度にあるとは限らず、一般的には比較的低彩度に多く分布している場合が多い。

従って、特許文献１に開示されている画像表示装置の演算アルゴリズムによって輝度のコントラストおよびブライトネスの補正演算を行った場合では、殆どコントラストゲインをかけることが出来ないため輝度補正が十分なされない。また特許文献１の場合では、色信号に対する制御方法についての具体的な開示はない。

図１３に特許文献２に示した画像処理装置における彩度特徴量を考慮した彩度強調処理の流れを示すフローチャートを示す。特許文献２に示した画像処理装置の場合では、色信号に対する補正がγ処理として彩度補正実行部で行われるが、彩度ヒストグラム計測部および特徴量検出部において検出される彩度特徴情報は、彩度の平均値を元にした彩度の偏り具合であって、図１２に示されるように彩度強調係数は彩度の平均値が中間的なレベルにある場合に強調し、平均値が低彩度側か高彩度側に偏りを持っている場合には、彩度強調を抑圧するように動作が行われるため、上記の地図画像のような彩度信号レベルの分布状態に偏りをもつ可能性のある入力信号の場合においては、彩度や明度信号に対する充分な補正をかけることが出来ないものである。

カーナビゲーションシステムにおける一般的な地図画像では、地図上のランドマークや交通標識、地名の文字等の目立つ必要のあるオブジェクトについては高彩度な色彩が使用されることが多く、彩度の最大値は高い値をとることとなるが、それらは画像内で占める面積としては非常に小さなものである。それに対し画像中の多くの面積を占める背景部分等の配色に関しては、見やすく疲れない等の理由により比較的低彩度な色が使用されている事が多い。従って、図１０ａに示すように彩度の最大値は高く最小値は低くダイナミックレンジは広いものの、彩度信号レベルの分布状態は比較的低彩度の信号が多く平均値としては比較的低いものが多く見られる。尚、地図画像の中には逆に図１０ｂに示すような彩度分布が比較的高いものも存在し一概ではないということもまた、グラフィックス画像の特徴でもあるが、特許文献２が想定していると考えられる自然画像の場合では、図１１ｂのように一般的に分布状態は平均値がほぼ中間値になるような場合が多いものである。使用環境の照度が著しく高い時などの状況において画像表示装置の視認性を改善するためには、画像中の色と色の間の色度差を大きくすることが効果的であることが知られているが、色相を変えず各色間の色度差を高くするには明度と彩度を高くする必要がある。

従って、多くの面積を占める比較的低彩度の色の彩度も十分高くし、高彩度の色は飽和しない範囲で更に彩度を高くするよう補正して色を濃く、合わせて明度も高くすることにより、色度差を大きくすることができ視認性を改善することができるものである。しかしながら、上記の通り特許文献２に示されたような従来の補正方法においては、このような場合において十分な補正が行えるものではないものである。

本発明の目的は、以上のような課題を改善するためになされたものであり、カーナビゲーションシステムにおける地図画像のような所謂コンピュータグラフィックス画像の表示においても、画像の色成分に対して十分な彩度の補正を行い、色度差を確保して最適に画質の改善および視認性の改善を行うことができる画像表示装置を実現するものである。

本発明に係る画像表示装置は、彩度信号より１画面分の彩度信号レベルの最大値、最小値、平均値および分布状態情報を含む彩度特徴情報を検出する彩度特徴検出手段と、前記彩度信号を補正処理する彩度補正処理手段と、前記彩度特徴情報に応じて前記彩度補正処理手段を制御する映像適応制御手段とを備え、前記映像適応制御手段は、前記彩度特徴情報の彩度信号レベルの分布状態に応じて、彩度が低彩度部に多く分布している場合には前記彩度補正処理手段に対する補正強度を強くし、逆に彩度が高彩度部に多く分布している場合には前記補正強度を抑制するよう制御することにより、画像中の色間の色度差を大きくし、映像視認性を改善するようにしたものである。

また本発明に係る画像表示装置は、映像適応制御手段で、自然画像の映像信号の場合と、グラフィックス画像の映像信号の場合とで、制御内容を切り替えるようにしたものである。

本発明によれば、使用環境の照度状態が非常に暗い場合や明るい場合等の視認性の改善、あるいは映像の状態に応じた高画質化や視認性改善の目的で、入力映像信号を補正制御する場合において、入力される映像信号の種類や映像の状態、映像シーン等に依らず常に最適な信号の補正制御を行う画像表示装置とすることができるものである。

特に、カーナビゲーションシステムにおける地図画像の表示や、車載ディスプレイ装置における車輌情報表示等の所謂コンピュータグラフィックス画像のように、画像の明度信号や彩度信号（色信号）のダイナミックレンジが広く、その信号レベルの分布状態が偏りを持つ場合も多いという特徴をもった画像の場合に対しても、十分かつ最適な彩度補正を行うことができる。これにより、色信号間の色度差を十分確保することで、著しく明るいもしくは暗い等の照度環境の悪条件時において、視認性を効果的に改善することができるものである。

以下、本発明に係る画像表示装置およびその表示方法について、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態では、ディスプレイ装置の一例として液晶表示装置を例に説明するが、本発明が適用される画像表示装置はこの例に限定されず、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置やＰＤＰ（プラズマディスプレイ）表示装置等にも同様に適用可能である。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１実施形態による画像表示装置の構成を示すブロック図である。

図１の画像表示装置は、色空間変換手段１、明度補正処理手段２、彩度補正処理手段３、明度特徴検出手段４、彩度特徴検出手段５、彩度明度映像適応制御手段６、色空間逆変換手段７、ディスプレイパネル８を備える。

以降ディスプレイパネル８が液晶ディスプレイである車載ディスプレイの場合について説明を行うものとする。

色空間変換手段１には、Ｙ色差信号形式の入力映像信号が入力される。輝度信号および色差信号は一旦ＲＧＢ信号に変換された後ＲＧＢ信号から、色相信号、彩度信号、明度信号の各信号成分に変換される。尚、本実施形態では入力映像信号の信号形態をＹ色差信号としているが、システムによってはＲＧＢ信号であってもよい。

この信号変換は下記の演算式で変換が行われる。

明度信号Ｖ＝MAX(R,G,B)
色相信号Ｈ＝｛MID(R,G,B)−MIN(R,G,B)｝／｛MAX(R,G,B)−MIN(R,G,B)｝
彩度信号Ｓ＝｛MAX(R,G,B)−MIN(R,G,B)｝／MAX(R,G,B)
ここで、MAX(R,G,B)はＲＧＢの各信号のうちの最大値
MID(R,G,B)はＲＧＢの各信号のうちの中間値
MIN(R,G,B)はＲＧＢの各信号のうちの最小値を表す。

尚、この変換の際同時に各々MAX、MID、MINがRGBのどれに相当するかを判定する。

このようにして変換された後、明度信号は明度補正処理手段２と明度特徴検出手段４へ、彩度信号は彩度補正処理手段３と彩度特徴検出手段５へ、色相信号は色空間逆変換手段７へと出力される。明度補正処理手段２では、明度信号に対し明度のブライトネス制御およびコントラストゲイン制御が行われ色空間逆変換手段７へと出力される。彩度補正処理手段３では、彩度信号に対し彩度のゲイン制御およびオフセット制御が行われ色空間逆変換手段７へと出力される。明度特徴検出手段４では、明度信号の映像特徴値として、最大値、最小値、平均値が検出され彩度明度映像適応制御手段６へと出力される。彩度特徴検出手段５では、彩度信号の映像特徴値として、最大値、最小値、平均値および彩度レベルの分布状態を示す情報が検出され、彩度明度映像適応制御手段６へと出力が行われる。彩度明度映像適応制御手段６では、入力される明度特徴情報より明度補正パラメータを演算して明度補正処理手段２に出力し、入力される彩度特徴情報より彩度補正パラメータを演算して彩度補正処理手段３に出力する。色空間逆変換手段７では、入力される色相信号および補正処理後の彩度信号および明度信号とからＲＧＢ信号へと、色空間変換手段１とは逆の演算により変換が行われ、ディスプレイパネル８へと出力される。

以上のように構成された画像表示装置において、彩度明度映像適応制御手段６で適応制御される、明度補正パラメータ演算、彩度補正パラメータ演算についてそれぞれその動作を説明する。

まず、明度補正パラメータ演算であるが、これは明度補正処理手段２に対するコントラスト改善のためのコントラストゲインとブライトネス（オフセット）の制御量を、明度特徴検出手段４で得られる特徴情報に応じて映像適応制御（ＡＩ処理）するものである。

これを図８、図９を用いて説明する。図８は全体に明るい入力画像の例で、入力信号の明度の最大値、最小値、平均値の映像特徴情報を元に、入力画像のダイナミックレンジを振幅拡大（コントラスト制御）し、所定のレンジに収まるようなオフセット制御（ブライトネス制御）が行われる。尚、必要によりこれらの処理による本来の入力画像の平均値レベルの変動分を調光制御により相殺されるようにディスプレイパネル８の液晶バックライト輝度アップの動作が行われる。

図９は全体に暗い入力画像の場合の例で、図８の場合と同様の概念で処理が行われるが、この場合はブライトネス制御と調光制御が、それぞれ図８の場合と逆方向に行われることになる。このように映像適応制御（ＡＩ処理）では、入力映像信号の映像的特徴に応じて、信号振幅を拡大し同時に必要により調光制御されるため、映像のコントラスト感が向上し、黒はより黒く白はより白い映像となる良好な信号処理が行われるものである。

本実施例では、明度に関しては輝度成分に類するものとして、このような自然画像に対して行われている画像適応処理を実施するものとする。これは、輝度成分に関しては見栄えに対する影響度が大きい為であるが、視認性の改善目的にも同様に有効である為である。但し、明度制御についてはこのような処理に限定されるものではなく、地図画像の場合等においては、後述する彩度制御と同様な適応制御を行う場合もまた有効であり、後述する自然画像の場合とグラフィックス画像の場合とで処理内容を切替える際に、自然画像の場合に明度補正処理として上記処理を行い、グラフィックス画像の場合に彩度制御と同様な適応制御を行うことが有効である。

次に本画像表示装置の特徴であるところの彩度補正パラメータ演算について、図３、４、５を用いて説明する。まず彩度特徴検出手段５においては、入力される彩度信号に対しローパスフィルターを通した後、１画面内の所定の検出領域に対して彩度信号の最小値、最大値、平均値を算出するための積算値がそれぞれ求められるようになっている。彩度明度映像適応制御手段６では、この最小値、最大値、積算値から算出された平均値の３つのパラメータから、簡易的に彩度成分のレベルの分布状態を判定し、それに応じた彩度補正量を演算するように制御が行われる。図３は、彩度成分の簡易的な分布状態を検出する方法の一例の概念を説明する図である。図３ａは、最小値が０に近く最大値が最大レンジに近い非常にダイナミックレンジの広い例であるが、全体的な彩度レベルは低彩度信号が多い例である。このような場合には必然的に平均値は最小値に近い値となる。

逆に、図３ｂは図３ａと同様に広いダイナミックレンジで同様な最小値と最大値のレベルであるが、全体的な彩度レベルは比較的高彩度よりの信号が多い例であり、このような場合には平均値は比較的最大値に近い値となる。このように平均値を算出して最大値および最小値と比較（最大値と最小値の間のどの位置にあるかを演算）することにより、簡易的ではあるがその分布状態のピークレベル（出現頻度のピーク値）がどの程度であるか、あるいは分布状態がどういう状態であるかを概ね検出することができる。そして、この分布状態を考慮し彩度分布が比較的低彩度レベルに集中しているような画像では、仮に最大値が大きくても全体として彩度補正を強くかけるように制御を行い、逆に彩度分布が比較的高彩度レベルに集中しているような画像では、彩度補正を抑制するように制御を行う。このように、彩度最大値だけではなく信号レベルの分布状態を考慮して補正量を制御することにより、画像に対して違和感を出すことなく比較的低彩度成分が多い画像の場合は十分な補正をかけることができ、比較的高彩度成分が多い画像の場合には過剰な補正による彩度飽和を抑制した良好な彩度強調を実現することができる。

これを図で示したものが図４であり、図４は横軸に（彩度最大値−彩度平均値）を彩度最大値で除した値をとり、縦軸に彩度補正処理手段３に対して設定する彩度ゲイン値をとったものである。尚、図４の点線の特性が図３の例のように彩度最大値がほぼ最大レンジ付近まである場合の補正特性であるが、彩度最大値が低くなればそれに応じて同図の実線のように全体にオフセットした設定とすることにより、最大値やダイナミックレンジも考慮した適切な補正制御量を算出することができる。

次に、彩度補正処理手段３の動作について説明する。彩度補正処理手段３では、上記の通り彩度明度映像適応制御手段６で彩度レベルの分布状態を考慮して設定された彩度補正量で彩度信号の補正制御を行う。ここでは彩度の補正として彩度ゲインの制御を行う場合について説明を行う。図５に彩度の入力レベルに対するゲイン特性の設定例を示す。図５のように彩度ゲイン補正特性として非線形な特性とすることにより、入力される彩度レベルが低レベルの時と高レベルの時にはゲインを抑圧し、中間彩度レベルを主にゲイン強調するような特性としている。このようなゲイン特性とすることで、彩度の最大値が高くとも全体的な彩度レベルは比較的中低レベルに集中している場合では、全体としては大きな補正量を彩度の飽和なくかけることができ、補正後の画像の各色間の色度差をより強調する（彩度のコントラストを強める）ことができ、これにより照度環境が良くない場合等での視認性改善等に大きな効果をあげることができるものである。また、実際のゲイン特性の設定には、図４で設定される彩度ゲイン値により、図５の中間部のゲイン特性を設定（本実施形態では最大２倍まで）し、図５の低彩度側および高彩度側の抑圧は、中間部のゲイン設定値から演算により連動制御されるようになっている。

尚、ゲイン特性はこの例に限らず必要によりオフセット制御機能を付加することができる、もしくは入力信号ソースに応じて特性を選択できるようにしておくことが望ましい。
以上のように補正制御された明度信号および彩度信号、色相信号が、色空間逆変換手段７に入力され、色空間逆変換手段７では色空間変換手段１の動作説明で示した変換式の逆変換処理が行われ、色相信号、彩度信号、明度信号から、MAX、MID、MINが演算され各々ＲＧＢ信号にセレクトされて出力される。

次に、自然画像の入力映像の場合と、グラフィックス画像の入力映像の場合とで、制御内容を切り替える制御について説明する。彩度明度映像適応制御手段６には、入力信号がＴＶやＤＶＤビデオ等のＡＶ自然画像であるのか、地図や車輌情報等のグラフィックス画像であるのかを区別する入力識別信号が入力されるようになっており、これにより以下に説明するような、各々の信号に適した補正制御に切替えるようにするものである。具体的には、入力信号が自然画像の場合であれば、明度補正処理は上述したように輝度成分を重視したコントラスト拡大とブライトネス制御を行って自然画に対する違和感のない明度補正を行うように制御する。

彩度補正処理については、図１１ｂのような分布状態となることが多いと考えられ、補正制御量は図４に従って設定するが彩度補正処理手段３の彩度ゲイン補正特性は、例えば図５の一点鎖線のように低彩度側と高彩度側のゲイン抑圧を弱めるパラメータ制御とし、入力彩度レベルに対する依存性を下げて自然画に対する違和感を抑えるような制御を行う。一方、入力信号がグラフィックス画像の場合であれば、彩度補正処理は上述の通り彩度レベルの分布を考慮して充分な補正量を設定し、低レベル側高レベル側のゲインを抑圧し中間彩度レベル強調するゲイン特性で制御を行い、明度補正処理についても同様な処理を行うことで、色度コントラストを重視した制御を行うようにする。尚、ＴＶとナビゲーション画像の２画面表示の場合等においては、一画面内で各々の表示エリアで制御を切替えて補正処理が行われるようになる。

以上説明したように、入力信号を色相信号、彩度信号、明度信号からなる色空間に変換し、彩度信号の映像的特徴として特に彩度レベルの分布状態を検出し、これを考慮して彩度補正制御を行うよう適応制御するようにしたことにより、カーナビゲーションシステムの地図画像のように、彩度や輝度のダイナミックレンジが広く信号レベルの分布に偏りのある特徴をもった画像信号の場合であっても、違和感のない適切な彩度ゲイン強調処理を行える。これにより入力信号画像の異なる色の画素データ間の色度差を拡大することにより、明所視認性の改善表示を行うことができるものである。

なお、本実施の形態で説明した画像表示装置は、図１に示すように色空間変換手段１および色空間逆変換手段７を設けているが、入力映像信号として色相信号、彩度信号および明度信号の各成分に分かれた信号が入力される場合や、ディスプレイパネル８で色相信号、彩度信号および明度信号が入力可能になっている場合などは、色空間変換手段１および色空間逆変換手段７のない、２〜６の手段で構成される画像処理装置であってもよい。

（実施の形態２）
図２は、本発明の第２実施形態による画像表示装置の構成を示すブロック図である。

図２に示す画像表示装置と図１に示す画像表示装置とで異なる点は、彩度補正処理手段３ａ、彩度特徴検出手段５ａおよび彩度明度映像適応制御手段６ａの各々の内部動作が変更されている点である。その他の点は、図１に示す画像表示装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。以下、上記変更点を中心に説明する。

彩度特徴検出手段５ａでは、入力される彩度信号に対し所定のローパスフィルターを通した後、１画面内の所定の検出領域の各画素の彩度データに対して、実施の形態１で説明した３つのパラメータに加えて、所定の彩度レベル毎にヒストグラム検出処理が行われるようになっており、１画面（１フィールド）毎にその結果が、最小値、最大値、平均値とともに彩度明度映像適応制御手段６ａに送られる。ここで、ヒストグラムを検出する画素や彩度レベルの幅に関しては、演算量を低減するために必要により検出する画素を所定量間引いても良いし、ヒストグラムを算出する彩度レベルを広くしてもよい。

彩度明度映像適応制御手段６ａでは、実施の形態１で説明したように、最大値、最小値、平均値から、図４に示したような補正制御量を算出するものであるが、ここで、ヒストグラム検出結果を考慮して、後述するような例の場合などにおいて必要によりこの算出される彩度ゲイン値に対し補正処理を加えるものとする。

実施の形態１で示した簡易的な分布状態判定方式では、図６に示したような頻度グラフに山や谷が複数あるような場合や、平坦な部分が多くあるような分布状態の場合などにおいて、平均値だけでは最適な補正量の算出が難しい場合が考えられる。従って、ヒストグラム検出によりより厳密な分布状態を判定しこのような分布状態であると判断された場合には、図４に示したような補正制御量の算出値に対して必要により補正を加えることで、より適切な補正制御量を算出することができるものである。具体的には、例えば図６ａのような場合には、図４より算出した補正制御量からやや下げるよう補正を行う。

また、彩度補正処理手段３ａでは、彩度明度映像適応制御手段６ａにおいて、ヒストグラム検出結果により特性を変える必要があると判断された場合、その内容に応じて彩度補正特性を変更する。すなわち、例えば図６ａのように中間レベルの頻度が少なく低レベル側および高レベル側に山があるような場合であれば、図５の点線で示すように彩度の低レベル側および高レベル側の抑圧ポイント（グラフの折れ点）を中心側へ寄るように変更を行う、もしくは図５の一点鎖線の特性のように低彩度側および高彩度側のゲインの抑圧を弱めて、中間部のゲインに近くするなどの補正を行うようにする。

このような、補正制御量や彩度ゲイン補正特性の調整により、補正処理後の彩度信号レベルの分布状態が、例えば図６ａのような例に対しては図７ａのようにより低彩度側および高彩度側に寄るようにして彩度コントラストが強調されるようになる。その他の例の場合では図７ｂのように高彩度側に多く分布する。このように補正制御を調整することで、彩度信号レベルの分布状態が補正処理前に比べて低彩度部と高彩度部に集中するため、視認性が改善される。

次に、自然画像の入力映像の場合と、グラフィックス画像の入力映像の場合とで、制御内容を切り替える制御について説明する。本実施例では、彩度明度映像適応制御手段６ａに入力識別信号が入力されない場合を説明する。彩度特徴検出手段５ａで、ヒストグラム検出結果が得られるが、この分布状態情報より例えば図１１ａと図１１ｂのダイナミックレンジの違いを元に判定、あるいは図６のような特徴的な分布状態であればグラフィックス画像であると判定する、更には明度信号の特徴情報を補足的に利用して同様な分布状態の違いや最大値および最小値、ダイナミックレンジ等から判定を行うことにより、彩度明度映像適応制御手段６ａで入力信号が自然画像であるのかグラフィックス画像であるのかの判定を行うようにする。そして、実施の形態１で説明した具体例と同様に補正処理を切替えて制御を行うようにすることにより、入力信号に適した制御を実施することができるようになる。

以上説明したように、彩度特徴検出手段５ａでヒストグラム検出を行うことにより、より厳密な分布状態の把握ができ、より効果的で違和感のない適切な彩度補正処理が行えるようにしたものである。

なお、実施の形態１および実施の形態２で説明した画像表示装置は、これらの処理手順を示すプログラムにより動作するコンピュータで実現してもよい。

本発明に係る画像表示装置およびその表示方法は、車載用ディスプレイなどの、使用する環境の照度範囲が広く変化することが想定される用途における映像表示機器で、特にカーナビゲーションシステムの地図画像や車輌情報表示等の所謂コンピュータグラフィックス画像を表示する場合の視認性改善処理に適用して有用である。

本発明の第１実施形態による画像表示装置の構成を示すブロック図 本発明の第２実施形態による画像表示装置の構成を示すブロック図 図１に示す彩度特徴検出手段における彩度信号レベルの分布状態検出方法の一例を説明する特性図 図１に示す彩度明度映像適応制御手段における彩度の分布状態に対する彩度補正量の設定例を示す特性図 図１に示す彩度補正処理手段における彩度の入力レベルに対するゲイン特性の設定例を説明する特性図 図１に示す彩度特徴検出手段において簡易的な分布状態検出では不十分な場合の一例を説明する特性図 特徴的な彩度分布の場合の補正後の彩度分布状態の一例を説明する特性図 図１に示す明度補正処理手段における明度映像適応制御の処理例（明るい入力画像の場合）を説明する模式図 図１に示す明度補正処理手段における明度映像適応制御の処理例（暗い入力画像の場合）を説明する模式図 一般的な地図画像における彩度特徴と彩度分布状態の一例を示す特性図 一般的な自然画像と地図画像の彩度特徴と彩度分布状態の比較例を示す特性図 従来例における彩度補正処理での彩度特徴に対する彩度強調方法を示す模式図 従来例の画像表示装置における彩度補正の流れを示すフローチャート

符号の説明

１ 色空間変換手段
２ 明度補正処理手段
３ 彩度補正処理手段
４ 明度特徴検出手段
５ 彩度特徴検出手段
６ 彩度明度映像適応制御手段
７ 色空間逆変換手段
８ ディスプレイパネル

Claims (12)

1. 色相信号、彩度信号および明度信号の各信号成分を含む入力映像信号の状態に応じて最適な画像調整を行い、ディスプレイパネルに表示するための画像処理装置であって、
   前記彩度信号より１画面分の彩度信号レベルの最大値、最小値、平均値および分布状態情報を含む彩度特徴情報を検出する彩度特徴検出手段と、
   前記彩度信号を補正処理する彩度補正処理手段と、
   前記彩度特徴情報に応じて前記彩度補正処理手段を制御する映像適応制御手段とを備え、
   前記映像適応制御手段は、前記彩度特徴情報の彩度信号レベルの分布状態に応じて、彩度が低彩度部に多く分布している場合には前記彩度補正処理手段に対する補正強度を強くし、逆に彩度が高彩度部に多く分布している場合には前記補正強度を抑制するよう制御することにより、彩度飽和を抑えつつ画像中の色間の色度差を大きくし、映像視認性を改善するようにしたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記彩度補正処理手段は、入力に対する出力特性として調整可能な非線形ゲイン特性を設定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記映像適応制御手段は、入力映像信号が自然画像の映像信号であるのかグラフィックス画像の映像信号であるのかを識別する入力識別信号が入力されて、自然画像の映像信号の場合とグラフィックス画像の映像信号の場合とで制御内容を切り替えるようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 前記映像適応制御手段は、前記彩度特徴検出手段より入力される彩度特徴情報から入力映像信号が自然画像の映像信号であるのかグラフィックス画像の映像信号であるのかを判定し、自然画像の映像信号の場合とグラフィックス画像の映像信号の場合とで制御内容を切り替えるようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 前記彩度特徴検出手段は、彩度信号の平均値が最大値と最小値の間のどの位置にあるかの偏り具合と最大値および最小値とによって彩度信号レベルの分布状態情報を判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
6. 前記彩度特徴検出手段は、彩度信号の所定レベル毎のヒストグラムを算出することにより彩度信号レベルの分布状態情報を判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
7. 前記彩度特徴検出手段は、判定された前記彩度信号レベルの分布状態情報に応じて前記彩度補正処理手段の非線形ゲイン特性を調整し、補正処理後の彩度信号レベルの分布状態が、補正処理前に比べて低彩度部と高彩度部に集中するように制御を行うことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
8. 前記明度信号より１画面分の明度信号レベルの最大値、最小値および平均値を含む明度特徴情報を検出する明度特徴検出手段を備え、
   前記映像適応制御手段は、前記彩度特徴情報および前記明度特徴情報に応じて、前記彩度補正処理手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
9. 前記映像適応制御手段は、前記明度特徴検出手段より入力される明度特徴情報から、入力映像信号が自然画像の映像信号であるのかグラフィックス画像の映像信号であるのかを判定し、自然画像の映像信号の場合とグラフィックス画像の映像信号の場合とで、制御内容を切り替えるようにしたことを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
10. 色相信号、彩度信号および明度信号の各信号成分を含む入力映像信号の状態に応じて最適な画像調整を行い、ディスプレイパネルに表示するための画像処理方法であって、
    前記彩度信号より、１画面の彩度信号レベルの最大値、最小値、平均値および分布状態情報を含む彩度特徴情報を検出する彩度特徴検出段階と、
    前記彩度特徴情報に応じて、前記彩度信号に対する補正の仕方を制御するための制御信号を出力する映像適応制御段階と、
    前記制御信号を受けて、前記彩度信号を補正処理する彩度補正処理段階とを有し、
    前記映像適応制御段階では、前記彩度特徴情報の彩度信号レベルの分布状態に応じて、彩度が低彩度部に多く分布している場合には前記彩度補正処理に対する補正強度を強くし、逆に彩度が高彩度部に多く分布している場合には前記補正強度を抑制するよう制御することにより、彩度飽和を抑えつつ画像中の色間の色度差を大きくし、映像視認性を改善するようにしたことを特徴とする画像処理方法。
11. 色相信号、彩度信号および明度信号の各信号成分を含む入力映像信号の前記彩度信号より、１画面の彩度信号レベルの最大値、最小値、平均値および分布状態情報を含む彩度特徴情報を検出する彩度特徴検出手順と、
    前記彩度特徴情報に応じて、前記彩度信号に対する補正の仕方を制御するための制御信号を出力する映像適応制御手順と、
    前記制御信号を受けて、前記彩度信号を補正処理する彩度補正処理手順と、
    をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記映像適応制御手順では、前記彩度特徴情報の彩度信号レベルの分布状態に応じて、彩度が低彩度部に多く分布している場合には前記彩度補正処理に対する補正強度を強くし、逆に彩度が高彩度部に多く分布している場合には前記補正強度を抑制するよう制御することにより、画像中の色間の色度差を大きくし、映像視認性を改善するようにしたことを特徴とするプログラム。
12. 請求項１１記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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