JP2007280279A

JP2007280279A - 画像処理装置及び方法

Info

Publication number: JP2007280279A
Application number: JP2006108857A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Seto; 貴公瀬戸
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2007-10-25

Abstract

【課題】照度計等の特別なセンサを使用することなく簡易な方法で画像表示装置における黒潰れを補正する画像処理装置及び方法、並びにプログラム及び記憶媒体を提供する。
【解決手段】画像表示装置１００は、画像信号を入力する画像入力部１０１と、画像入力部１０１で入力された画像信号を後述する画像表示部１０３の特性に応じて補正する画像補正部１０２と、画像信号を表示デバイスに表示する画像表示部１０３と、画像表示部１０３における「黒潰れ」に応じて、画像補正部１０２における補正特性を設定する処理を行う画像補正特性設定部１０４とを備える。画像補正特性設定部１０４は、画像パターンの境界線がユーザによって識別されたときは、黒潰れレベルを算出して、算出された黒潰れレベルに基づいて階調補正係数αを決定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像処理装置及び方法、並びにプログラム及び記憶媒体に関し、特に、プロジェクタ、ＣＲＴ、ＬＣＤ等、画像表示装置において生じる黒潰れを補正する画像処理装置及び方法、並びにプログラム及び記憶媒体に関する。

ＣＲＴや液晶ディスプレイ等の画像表示装置は、周辺光が映りこむことによって、画像のコントラストが低下する、いわゆる「黒浮き」や、暗部の階調が潰れてみえる、いわゆる「黒潰れ」等が生じる。これらの問題を解決するため、例えばプロジェクタ等においては、画像平均輝度や周辺照度に基づいてバックライト等の光源の輝度を変えることにより「黒潰れ」を補正する技術等が知られている（例えば、特許文献１及び２）。
特開２００３−３３０１０３号公報特開２００２−２５０９０６号公報

しかしながら、バックライト等の光源の輝度を変える上記従来技術においては、周辺光を測定するために照度計等のセンサや、光学系を制御する複雑な装置を必要とするため、製造コストがかかるという問題があった。

本発明の目的は、簡易な方法で画像表示装置における「黒潰れ」を補正することができる画像処理装置及び方法、並びに記憶媒体を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像処理装置は、黒潰れ判定用画像パターンを表示デバイスに表示する画像パターン表示手段と、前記表示された黒潰れ判定用画像パターンに基づいて表示画像の黒潰れ量を推定する黒潰れ量推定手段と、表示すべき画像の階調特性を前記推定された黒潰れ量に基づいて決定する階調特性決定手段とを備えることを特徴とする。

請求項３記載の画像処理方法は、黒潰れ判定用画像パターンを表示デバイスに表示する画像パターン表示ステップと、前記表示された黒潰れ判定用画像パターンに基づいて表示画像の黒潰れ量を推定する黒潰れ量推定ステップと、表示すべき画像の階調特性を前記推定された黒潰れ量に基づいて決定する階調特性決定ステップとを備えることを特徴とする。

請求項５記載の画像処理プログラムは、黒潰れ判定用画像パターンを表示デバイスに表示する画像パターン表示モジュールと、前記表示された黒潰れ判定用画像パターンに基づいて表示画像の黒潰れ量を推定する黒潰れ量推定モジュールと、表示すべき画像の階調特性を前記推定された黒潰れ量に基づいて決定する階調特性決定モジュールとをコンピュータに実行させることを特徴とする。

請求項６記載の記憶媒体は、請求項５記載の画像処理プログラムを格納することを特徴とする。

本発明によれば、照度計等の特別なセンサを使用することなく簡易な方法で画像表示装置における黒潰れを補正することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の内部構成を示すブロック図である。

図１において、画像表示装置１００は、画像信号を入力する画像入力部１０１と、画像入力部１０１で入力された画像信号を後述する画像表示部１０３の特性に応じて補正する画像補正部１０２と、画像信号を表示デバイスに表示する画像表示部１０３と、画像表示部１０３における「黒潰れ」に応じて、画像補正部１０２における補正特性を設定する処理を行う画像補正特性設定部１０４とを備える。画像補正特性設定部１０４によって実行される処理の詳細は後述する。

図１において、まず、画像入力部１０１は、画像信号を外部より取得し、ＲＧＢの３チャンネルからなる画像データに変換する。画像補正部１０３は、画像データに階調補正処理、及び色変換処理を施し、画像表示部１０３に最適な画像データに変換する。

ここで、階調補正処理とは、具体的に次式（１）に従って行われる。

ただし、Rmax、Gmax、Bmaxは画像データの最大値を示すものであり、画像データが各８ビットからなる場合はそれぞれ２５５となる。また、γ_in、γ_devは、入力された画像データのγ値、画像表示部１０３における表示デバイスの特性であるγ値をそれぞれ意味している。例えば、入力された画像データがｓＲＧＢで規定されている場合、γ_in＝２．２となる。αは、「黒潰れ」を補正するための係数（以下、「階調補正係数」という）であり、画像補正特性設定部１０４により、後述する図２の処理によって決定される。

また、色変換処理は、例えば次式（２）で示すマトリクス演算、又は予め記憶されたルックアップテーブル等を参照することによってなされる。

ここで、β_１〜β_９は係数である。

なお、階調補正処理、及び色変換処理の順序はこれに限るものではなく、例えば色変換処理後に階調補正処理を行ってもよい。

最後に、画像表示部１０３は、補正された画像データを取得し、ＣＲＴやＬＣＤ、プロジェクタ等の表示デバイスに表示する。

図２は、図１における画像補整特性設定部１０４によって実行される階調補正係数決定処理の手順を示すフローチャートである。

図２において、まず、画像表示部１０３は、黒潰れ量を調べるための画像パターンをテスト画像として表示デバイスに表示する。表示する画像パターンは、例えば図３に示す黒潰れレベル推定画像パターンである。

図３は、異なる階調レベルのパッチを隣り合わせて並べた画像パターンである。

図３の画像パターンは、黒の階調レベル（R”＝G”＝B”＝０）の領域３０１と、階調レベルを変化させた(R”＝G”＝B”＝ｔ、ｔは変数)の領域３０２とを含む。領域３０１は、基準となる階調レベルで塗りつぶされており、領域３０２は、階調レベルが変数ｔで塗りつぶされている。

次に、図３に示した画像パターンにおいて、領域３０１と領域３０２との境界線が識別できるか否かを示すユーザ指示を入力する（ステップＳ２０２）。境界線を識別することができない場合は、黒潰れが発生していることを示す。

ステップＳ２０２によって、境界線が識別できないときは、領域３０２の階調レベルを示す変数ｔに対して定数ｐを加える（ステップＳ２０３）。そして、再度、ステップＳ２０１において更新された画像パターンを表示する。画像パターンの境界線がユーザによって識別されるまで、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を繰り返す。

ステップＳ２０２の判別の結果、ユーザによって境界線が識別できたとのユーザ指示を入力したときは、黒潰れレベルを算出して、その黒潰れレベルを画像パターンにおける境界線が認識された階調レベルｔとする（ステップＳ２０４）。なお、この黒潰れレベルは、ステップＳ２０３において境界線が認識された階調レベルｔに基づき計算され、実際に知覚される黒潰れ感との相関があるものであれば、どのような量であってもよい。

最後に、ステップＳ２０４にて算出された黒潰れレベルに基づいて階調補正係数αを決定する（ステップＳ２０５）。図４は黒潰れレベルに対する階調補正係数αを決定する特性の例を示すものである。ステップＳ２０５においては、図４に示す特性に従って階調補正係数αを決定する。この特性を、図４に示すように単調減少に設定することにより、表示される画像の実質的なγ値が小さくなるため、黒潰れが補正される。なお、本画像表示装置においては、黒潰れレベルから補正係数αを求める関数、又はルックアップテーブルを予め不図示のＲＯＭ等の記録媒体に保持しているものとする。

図２の処理によれば、画像パターン（図３）の境界線がユーザによって識別されたときは（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、黒潰れレベルを算出して（ステップＳ２０４）、算出された黒潰れレベルに基づいて階調補正係数αを決定する（ステップＳ２０５）（図４）ので、照度計等の特別なセンサを使用することなく簡易な方法で画像表示装置における黒潰れを補正することができる。

図３に示した黒潰れレベルを調べるための画像パターンは、これに限るものではなく、例えば、知覚の空間周波数応答を意識した周期的なパターンや、より認識し易いテキスト等、どのような模様であってもよく、基準となる階調レベルと、基準となる階調レベルと比較する階調レベル（例えば、図３において、基準となる階調レベルは領域３０１、比較する階調レベルは領域３０２を意味する）との少なくとも２つの異なる階調レベルから構成されていればよい。また、図３ステップＳ２０２において、画像パターンの境界線をユーザが認識できるか否かで黒潰れレベルを推定したが、境界線に限るものではなく、階調レベルの違いを認識するものであれば、たとえば単純に明るさの違いが認識でき、又はあるテキストが読み取れるか否か等で黒潰れレベルを推定してもよい。

また、本発明の目的は、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。又は、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

本発明の実施の形態に係る画像表示装置の内部構成を示すブロック図である。図１における画像補正特性設定部によって実行される階調補正係数決定処理の手順を示すフローチャートである。図２のステップＳ２０１で表示される黒潰れレベル推定用画像パターンを説明する図である。黒潰れレベルに対する階調補正係数αを決定する特性曲線のグラフである。

符号の説明

１００画像表示装置
１０１画像入力部
１０２画像補正部
１０３画像表示部
１０４画像補正特性設定部

Claims

黒潰れ判定用画像パターンを表示デバイスに表示する画像パターン表示手段と、前記表示された黒潰れ判定用画像パターンに基づいて表示画像の黒潰れ量を推定する黒潰れ量推定手段と、表示すべき画像の階調特性を前記推定された黒潰れ量に基づいて決定する階調特性決定手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
前記階調特性は、前記黒潰れ量が増加するにつれて単調減少するように設定されていることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
黒潰れ判定用画像パターンを表示デバイスに表示する画像パターン表示ステップと、前記表示された黒潰れ判定用画像パターンに基づいて表示画像の黒潰れ量を推定する黒潰れ量推定ステップと、表示すべき画像の階調特性を前記推定された黒潰れ量に基づいて決定する階調特性決定ステップとを備えることを特徴とする画像処理方法。
前記階調特性は、前記黒潰れ量が増加するにつれて単調減少するように設定されていることを特徴とする請求項３記載の画像処理方法。
黒潰れ判定用画像パターンを表示デバイスに表示する画像パターン表示モジュールと、前記表示された黒潰れ判定用画像パターンに基づいて表示画像の黒潰れ量を推定する黒潰れ量推定モジュールと、表示すべき画像の階調特性を前記推定された黒潰れ量に基づいて決定する階調特性決定モジュールとをコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
請求項５記載の画像処理プログラムを格納することを特徴とするコンピュータ読取り可能な記憶媒体。