JP2008159071A - 視覚処理装置、視覚処理方法、プログラム、表示装置および集積回路 - Google Patents

Abstract

【課題】特殊画像が入力された場合であっても、副作用を抑えることを可能とする。
【解決手段】入力した画像信号ＩＳから周辺画像情報ＵＳを抽出する空間処理部（１０）と、画像信号ＩＳの統計的な情報の偏りの度合いに応じて特殊画像用効果調整信号ＤＳを出力する特殊画像検出部（４０）と、特殊画像用効果調整信号ＤＳをフレーム間で連続変化させた効果調整信号ＭＯＤを出力する連続変化処理部（５０）と、効果調整信号ＭＯＤに応じて視覚処理の効果を異ならせる合成信号ＭＵＳを出力する効果調整部（２０）と、画像信号ＩＳと合成信号ＭＵＳとにもとづいて、画像信号ＩＳを視覚処理した処理信号ＯＳを出力する視覚処理部（３０）と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、視覚処理装置、視覚処理方法、プログラム、表示装置および集積回路に関し、特に、画像の視覚処理の効果を異ならせるように調整する視覚処理装置、視覚処理方法およびプログラムに関する。

従来、原画像の画像信号の画質改善処理として、階調処理による画像処理装置と、空間処理による画像処理装置が知られている。
階調処理とは、着目画素の周辺の画素とは無関係に、着目画素ごとにルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」という）を用いて画素値の変換を行う処理であり、ガンマ補正と呼ばれることもある。たとえば、コントラスト強調するとき、原画像での出現頻度の高い階調レベルを強調するようなＬＵＴを用いて画素値の変換が行われる。ＬＵＴを用いた階調処理として、原画像全体にひとつのＬＵＴを決定して用いる階調処理と、原画像を複数に分割した画像領域のそれぞれについてＬＵＴを決定して用いる階調処理とが知られている。
空間処理とは、フィルタ適用の対象となる着目画素の値とその周辺の画素の値とを用い、着目画素の値を変換するものである。この空間処理された画像信号を用いて、原画像のコントラスト強調を行う技術がある（たとえば、特許文献１を参照）。
米国特許第４６６７３０４号明細書

（発明が解決しようとする課題）
一方、人間の視覚に近い画質改善処理として、着目画素の値とその周辺領域にある画素の値との対比にもとづいて着目画素の値を変換する視覚処理がある。このような視覚処理では、処理効果をより高めるため、着目画素の位置を中心に広範囲の領域から明るさ情報を抽出する。このため、着目画素の値とその周辺領域にある画素の値とを用いて着目画素の値を決定する視覚処理では、周辺領域にある画素の値により着目画素の値が変化する。特に、エッジ領域の割合が少ない画像、階調数が少ない画像、隣接画素との輝度差が小さく、類似した値が連続して多く発生する画像、または、複数に分割されたブロック画像で高周波成分が含まれるブロック数の割合が少ない画像など（以下、このような画像を「特殊画像」という）に対して視覚処理を行った場合、エッジ近傍領域で、輝度が大きく変化する。

しかし、階調数が極端に少なく、平坦な領域が多い特殊画像で、平坦領域に大きな輝度の変化が生じると、エッジに隣接した領域に影のような輪郭が発生し（以下、「副作用」という）、不自然な画像となる。
本発明は、このような課題を解決するものであり、特殊画像が入力された場合であっても、副作用を抑制することができ、かつ、簡単な構成で、画像の視覚処理の強さを変更することができる視覚処理装置、視覚処理方法、プログラム、表示装置および集積回路を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
第１の発明は、周辺画像情報抽出部と、視覚処理部と、特殊画像検出部と、効果調整部と、を備える視覚処理装置である。周辺画像情報抽出部は、１枚の画像を形成することができる画像信号の周辺画像情報を抽出する。視覚処理部は、画像信号と周辺画像情報とにもとづいて画像信号を視覚処理した処理信号を出力する。特殊画像検出部は、画像信号により形成される１枚の画像内に含まれる所定の領域における統計的な情報の偏りを検出し、検出された統計的な情報の偏りに基づいて、１枚の画像が特殊画像である度合いを示す特殊画像度合いを算出し、算出された特殊画像度合いに基づいて効果調整信号を出力する。効果調整部は、効果調整信号に応じて、１枚の画像を形成する画像信号に対する視覚処理の効果を設定するように視覚処理部を制御する。

この視覚処理装置では、特殊画像検出部により、画像信号により形成される１枚の画像内に含まれる所定の領域における統計的な情報の偏りが検出され、検出された統計的な情報の偏りに基づいて、１枚の画像が特殊画像である度合いを示す特殊画像度合いが算出され、算出された特殊画像度合いに基づいて効果調整信号として出力される。そして、効果調整部により、効果調整信号に応じて、１枚の画像を形成する画像信号に対する視覚処理の効果を設定するように視覚処理部が制御される。したがって、１枚の画像につき１つの特殊画像度合いを算出することができ、その特殊画像度合いに基づいて、１枚の画像についての最適な視覚処理を行うことができる。
これにより、特殊画像でない通常の画像が入力された場合には視覚処理効果を維持でき、特殊画像が入力された場合であっても、副作用を抑制することができ、かつ、簡単な構成で、画像の視覚処理の強さを変更することができる。

ここで、「１枚の画像」とは、表示装置において表示される２次元画像のことをいい、静止画の場合、表示装置に表示される表示画面を構成する２次元画像のことをいい、動画の場合、１フレーム分の画像（映像）信号あるいは１フィールド分の画像（映像）信号により表示装置に表示される２次元画像のことをいう。なお、１枚の画像を形成する画像信号には、表示装置で表示させるための同期信号等を含んでいてもよい。
また、「１枚の画像内に含まれる所定の領域」とは、１枚の画像内に含まれる所定の大きさを有する画像領域のことをいい、例えば、１枚の画像が表示装置に表示されるときの表示画面全体に対して、表示画面の中心から８割の面積を占める画像領域や、１枚の画像が表示装置に表示されるときに表示画面周辺に表示される黒の部分（表示装置のアスペクト比と表示する画像のアスペクト比とが異なる場合に、表示装置の表示画面に表示される黒の部分で、例えば、１６：９のアスペクト比の表示画面を持つ表示装置に４：３のアスペクト比の画像（映像）を表示させたときに表示画面の左右両端に表示される黒の部分（ＮＴＳＣ方式等のテレビジョン信号のペデスタルレベルの映像信号に相当。））を除いた画像領域等がこれに該当する。なお、「１枚の画像内に含まれる所定の領域」には、１枚の画像が表示装置に表示されるときの表示画面全体の領域（１枚の画像の全画像領域）が含まれることは言うまでもない。

また、ここで、視覚処理（空間視覚処理）とは、注目画素（領域）の周囲の明るさに応じて変化する階調特性を用いて、注目画素（領域）に階調補正を行う処理のことをいう。例えば、入力信号における注目画素の階調値が小さい階調値（例えば、８ビットの階調値で「５０」）である場合であって、かつ、注目画素の周辺の明るさが暗い場合（例えば、８ビットの階調値で「２０」）には、注目画素の階調値を大きな階調値（例えば、８ビットの階調値で「１５０」）となるように階調補正を行う。逆に、入力信号における注目画素の階調値が小さい階調値（例えば、８ビットの階調値で「５０」）である場合であって、かつ、注目画素の周辺の明るさが明るい場合（例えば、８ビットの階調値で「１００」）には、注目画素の階調値を小さな階調値（例えば、８ビットの階調値で「３０」）となるように階調補正を行う。このような処理が、空間視覚処理の一例である。

第２の発明は、第１の発明であって、特殊画像検出部は、画像信号により形成される１枚の画像内に含まれる所定の領域における濃淡が変化する領域の割合または濃淡が変化しない領域の割合にもとづいて統計的な情報の偏りを検出する。
これによれば、さらに、画像信号の画像中における濃淡が変化する領域の割合または濃淡が変化しない領域の割合から、１枚の画像についての統計的な情報の偏りを検出できる。
第３の発明は、第２の発明であって、特殊画像検出部は、濃淡が変化する領域の割合が少ない程、または濃淡が変化しない領域の割合が多い程、特殊画像度合いを高くする。
これによれば、さらに、特殊画像である度合いを的確に検出でき、特殊画像の処理に適した効果調整信号を出力できる。

第４の発明は、第２の発明であって、特殊画像検出部は、濃淡が変化する領域の割合である濃淡変化領域率が第１の値より小さい場合、効果調整信号の信号レベルを第１の効果調整信号レベル用閾値より小さい値とし、濃淡変化領域率が第１の値以上で、かつ、第２の値（＞第１の値）より小さい場合、濃淡変化領域率が大きな値となる程、効果調整信号の信号レベルを大きな値とする。そして、特殊画像検出部は、濃淡変化領域率が第２の値以上である場合、濃淡変化領域率を第１の効果調整信号レベル用閾値より大きな値である第２の効果調整信号レベル用閾値より大きな値とする。
例えば、効果調整信号が「０」から「１」の値をとるものであり、効果調整信号が「１」である場合、効果調整部による視覚処理の効果を最大とし、効果調整信号が「０」である場合、効果調整部による視覚処理の効果が最小（効果なしとする場合を含む。）とすると、濃淡変化領域率が第１の値より小さい場合、効果調整信号レベルを「０」に固定し、濃淡変化領域率が第１の値以上で、かつ、第２の値（＞第１の値）より小さい場合、濃淡変化領域率に対して、効果調整信号レベルが単調増加となるように設定し（「０」〜「１」の値に設定し）、濃淡変化領域率が第２の値以上である場合、効果調整信号レベルを「１」に固定する。

これにより、画像信号が形成する１枚の画像が特殊画像である場合、視覚処理の効果を最小、あるいは、効果なし、とすることができる。画像信号が形成する１枚の画像が自然画像である場合、視覚処理の効果を最大とすることができる。また、画像信号が形成する１枚の画像が特殊画像と自然画像との中間的な画像である場合であっても、視覚処理の効果を適度に施すことができる。
したがって、この視覚処理装置では、どのようなタイプの画像が入力された場合であっても、最適な視覚処理効果を施すことができる。
第５の発明は、第３または第４の発明であって、特殊画像検出部は、画像中のエッジ成分を検出することで濃淡が変化する領域の割合を検出する。
これによれば、さらに、画像中のエッジ成分から濃淡が変化する領域の割合を検出できる。

第６の発明は、第３または第４の発明であって、特殊画像検出部は、画像中の平坦度合いを検出することで濃淡が変化しない領域の割合を検出する。
これによれば、さらに、画像中の平坦度合いから濃淡が変化しない領域の割合を検出できる。なお、１枚の画像を形成する画像信号において、画像を構成する各画素のとりうる階調数の偏りを検出することで、画像中の平坦度合いを求めることができる。
第７の発明は、第６の発明であって、特殊画像検出部は、階調レベル数または類似画素の連続長にもとづいて平坦度合いを検出する。
これによれば、さらに、画像中の階調レベル数または類似画素の連続長から平坦度合いを検出できる。
第８の発明は、第５の発明であって、特殊画像検出部は、画像信号により形成される１枚の画像内に含まれる所定の領域にあるエッジを構成する画素の数であるエッジ画素数に基づいて統計的な情報の偏りを検出する。

これによれば、例えば、１枚の画像内に含まれる所定の領域のエッジ画素の数を単純に数えるだけで統計的な情報の偏りを検出することができるので、演算量を少なくすることができ、視覚処理装置の処理速度を向上させることができる。また、例えば、１枚の画像内に含まれる所定の領域のエッジ画素の数ＮＮを所定の閾値Ｔｔｈと比較し、閾値Ｔｔｈを超えている場合、エッジ画素の数ＮＮを変数とする連続関数ｆ（ＮＮ）により統計的な情報の偏りを検出するようにしてもよい。
第９の発明は、第５の発明であって、特殊画像検出部は、画像信号により形成される１枚の画像内に含まれる所定の領域にあるエッジ画素を検出するエッジ検出部と、エッジ画素の数を算出するエッジ画素数算出部と、エッジ画素数算出部により算出されたエッジ画素の数に応じて効果調整信号を出力する第１の効果調整信号発生部と、を有する。

この視覚処理装置では、エッジ検出部により検出されたエッジ画素の数を、エッジ画素数算出部により算出することができる。そして、第１の効果調整信号発生部により、エッジ画素数算出部により算出されたエッジ画素数に応じた効果調整信号を出力することができる。これにより、演算量を少なくすることができ、視覚処理装置の処理速度を向上させることができる。また、例えば、第１の効果調整信号発生部において、エッジ画素数算出部により算出されたエッジ画素数ＮＮを所定の閾値Ｔｔｈと比較し、閾値Ｔｔｈを超えている場合、エッジ画素数ＮＮを変数とする連続関数ｆ（ＮＮ）に基づいて効果調整信号を出力するようにすることで、統計的な情報の偏りを検出するようにしてもよい。
第１０の発明は、第５の発明であって、特殊画像検出部は、画像信号により形成される１枚の画像内に含まれる所定の領域を構成する画素数に対するエッジ画素数の割合であるエッジ画素比率に基づいて統計的な情報の偏りを検出する。

これによれば、さらに、画像中のエッジから特殊画像を検出でき、特殊画像におけるエッジ画素比率に応じた効果調整信号を生成できる。なお、ここで、「エッジ画素数」とは、画像信号により形成される１枚の画像内においてエッジを構成する画素の数をいう。
第１１の発明は、第５の発明であって、特殊画像検出部は、画像信号から画素ごとにエッジ量を検出するエッジ検出部と、エッジ量が所定の値以上であるエッジ画素を検出し、画像信号の全画素数に対するエッジ画素数の割合であるエッジ画素比率を算出するエッジ密度算出部と、エッジ画素比率に応じて効果調整信号を出力する第２の効果調整信号発生部と、を有する。
これによれば、さらに、画像中のエッジから特殊画像を検出でき、特殊画像におけるエッジ画素の割合の偏りに応じた効果調整信号を生成できる。

第１２の発明は、第１０または第１１の発明であって、特殊画像検出部は、エッジ画素比率が２割以上である場合、効果調整信号の出力値を第１閾値以上の値として出力する。
エッジ画素比率が２割以上である場合、画像信号により形成される画像が自然画像である可能性が高いと判断できるので、この場合、この視覚処理装置では、効果調整信号の出力値を第１閾値以上の値とすることで、効果調整信号を自然画像用の視覚効果を実現させるように調整し、適切な視覚処理を実現することができる。なお、自然画像とは、人為的・人工的に作成された画像（テストパターン画像のような、その画像を形成する画素のとりうる階調値が偏っている（階調数が少ない）画像）ではなく、例えば、風景画像（カメラで風景を撮影した画像等）のような画像を形成する画素がとりうる階調数（階調値の数）が多い（階調値分布が広い）画像のことをいう。また、第１閾値は、エッジ画素比率が２割以上である場合、効果調整信号より自然画像用の視覚効果を実現させるために、ある程度高い値とすることが望ましい。効果調整信号が「０」から「１」の値をとるものであり、効果調整信号が「１」である場合、効果調整部による視覚処理の効果を最大とし、効果調整信号が「０」である場合、第１閾値を、例えば、「０．８」とすればよい。

第１３の発明は、第３または第４の発明であって、特殊画像検出部は、画像信号により形成される１枚の画像内に含まれる所定の領域に存在する、高周波成分を含むブロックである高周波ブロックの数に基づいて統計的な情報の偏りを検出する。
これによれば、さらに、画像中の高周波ブロックを数に基づいた効果調整信号を生成できる。また、例えば、１枚の画像内に含まれる所定の領域のブロック数ＫＫを所定の閾値Ｋｔｈと比較し、閾値Ｋｔｈを超えている場合、ブロック数ＫＫを変数とする連続関数ｆｆ（ＫＫ）により統計的な情報の偏りを検出するようにしてもよい。なお、ここで、「ブロック」は、複数画素から構成されるものである。
第１４の発明は、第３または第４の発明であって、特殊画像検出部は、画像信号により形成される１枚の画像内に含まれる所定の領域に存在する、高周波成分を含むブロックである高周波ブロックを検出する高周波ブロック検出部と、所定の領域に存在する高周波ブロックの数を算出する高周波ブロック数算出部と、高周波ブロック算出部により算出された高周波ブロック数に応じて効果調整信号を出力する第３の効果調整信号発生部と、を有する。

この視覚処理装置では、高周波ブロック検出部により検出された高周波ブロックを検出し、高周波ブロック数算出部により算出された高周波ブロック数に応じた効果調整信号を出力することができる。これにより、演算量を少なくすることができ、視覚処理装置の処理速度を向上させることができる。また、例えば、第３の効果調整信号発生部において、高周波ブロック数算出部により算出された高周波ブロック数ＫＫを所定の閾値Ｋｔｈと比較し、閾値Ｋｔｈを超えている場合、高周波ブロック数ＫＫを変数とする連続関数ｆｆ（ＫＫ）に基づいて効果調整信号を出力するようにすることで、統計的な情報の偏りを検出するようにしてもよい。
第１５の発明は、第３または第４の発明であって、特殊画像検出部は、画像信号により形成される１枚の画像内に含まれる所定の領域に存在する、全ブロック数に対する高周波ブロック数の割合である高周波ブロック比率に基づいて統計的な情報の偏りを検出する。

これによれば、さらに、画像中の高周波ブロックを検出することで特殊画像を検出でき、特殊画像における高周波ブロックの割合の偏りに応じた効果調整信号を生成できる。
第１６の発明は、第３または第４の発明であって、特殊画像検出部は、複数のブロックに分割された画像信号から高周波成分を含む高周波ブロックを検出する高周波ブロック検出部と、複数のブロック数に対する高周波ブロック数の割合を検出する高周波ブロック密度検出部と、割合に応じて効果調整信号を出力する第４の効果調整信号発生部と、を有する。
これによれば、さらに、画像中の高周波ブロックを検出することで特殊画像を検出でき、特殊画像における高周波ブロックの割合の偏りに応じた効果調整信号を生成できる。
第１７の発明は、第７の発明であって、特殊画像検出部は、画像信号から階調レベルごとの頻度を検出する頻度検出部と、階調レベルごとの頻度と所定の閾値とを比較し、所定の閾値より頻度が大きい階調レベルを検出する頻度判定部と、頻度判定部により頻度が大きいと判定された階調レベル数を検出する階調数検出部と、階調レベル数に応じて効果調整信号を出力する第５の効果調整信号発生部と、を有する。

これによれば、さらに、画像中の階調レベル数から特殊画像を検出でき、特殊画像における階調レベル数の偏りに応じた効果調整信号を生成できる。
第１８の発明は、第７の発明であって、特殊画像検出部は、画像信号から隣接画素との輝度差が所定の値以下となる類似画素を検出する類似輝度検出部と、類似画素が連続している連続長を検出する連続長検出部と、連続長検出部で検出された複数の連続長を平均することで平均連続長を算出する平均連続長算出部と、平均連続長に応じて効果調整信号を出力する第６の効果調整信号発生部と、を有する。
これによれば、さらに、画像中の類似画素の平均連続長から特殊画像を検出でき、特殊画像における平均連続長の偏りに応じた効果調整信号を生成できる。
第１９の発明は、第１から第１８のいずれかの発明であって、効果調整部は、効果調整信号に応じて画像信号と周辺画像情報との割合を変えて合成した第１の合成信号を出力し、視覚処理部は、第１の合成信号と画像信号とにもとづいて画像信号を視覚処理する。

これによれば、さらに、視覚処理部は、第１の合成信号にもとづいて異なる階調変換処理を選択することが可能となり、視覚処理の効果を異ならせることができる。
第２０の発明は、第１から第１８のいずれかの発明であって、効果調整部は、効果調整信号に応じて画像信号と処理信号との割合を変えて合成した第２の合成信号を出力する。
これによれば、さらに、効果調整信号に応じて画像信号と処理信号との割合を変えて出力でき、視覚処理の効果を異ならせることができる。
第２１の発明は、第１から第１８のいずれかの発明であって、視覚処理部は、２次元ルックアップテーブルを有し、２次元ルックアップテーブルに設定される特性データにもとづいて視覚処理を行うものであって、効果調整部は、効果調整信号に応じて視覚処理の効果が異なる複数の特性データの割合を変えて合成した特性データを視覚処理部に設定する。

これによれば、さらに、効果調整信号に応じて視覚処理の効果が異なる複数の特性データの割合を変えて合成した特性データを用いて視覚処理でき、視覚処理の効果を異ならせることができる。
第２２の発明は、第１から第２１のいずれかの発明であって、特殊画像検出部は、画像信号が縮小されている縮小画像を入力し、縮小画像から統計的な情報の偏りを有する特殊画像を検出し、統計的な情報の偏りにもとづいて効果調整信号を出力する。
これによれば、さらに、特殊画像を検出するときのノイズの影響を抑えられる。また、処理の演算量を少なくできる。
第２３の発明は、第１から第２２のいずれかの発明であって、特殊画像検出部は、画像信号がフレーム画像のときにはひとつ以上前のフレーム画像から、もしくは画像信号がフィールド画像のときにはひとつ以上前のフィールド画像から統計的な情報の偏りを検出する。

これによれば、さらに、ひとつ以上前のフレームから特殊画像を検出でき、フレームの先頭から特殊画像の情報の偏りに応じた効果調整信号を使用することができる。また、ひとつ以上前のフィールドから特殊画像を検出でき、フィールドの先頭から特殊画像の情報の偏りに応じた効果調整信号を使用することができる。
第２４の発明は、第２３の発明であって、効果調整信号を連続的に変化させるための連続変化処理部をさらに備え、連続変化処理部は、効果調整信号がフレーム単位で出力されるときはフレーム間で、効果調整信号がフィールド単位で出力されるときはフィールド間で、効果調整信号を連続的に変化させる。
これによれば、さらに、フレーム間での効果調整信号の急な変化を抑え、フレーム間の画像のちらつきを抑えることができる。また、フィールド間での効果調整信号の急な変化を抑え、フィールド間の画像のちらつきを抑えることができる。

第２５の発明は、通信または放送された画像データを受信するデータ受信部と、受信された画像データを映像データに復号する復号部と、復号された映像データを視覚処理して出力信号を出力する第１から第２４のいずれかの発明である視覚処理装置と、視覚処理装置により視覚処理された出力信号の表示を行う表示部と、を備える表示装置である。
このような構成により、画像の明るさ調整で視覚処理の強さをリアルタイムに変更して表示装置で表示できる。なお、表示装置以外に視覚処理装置を備える撮影装置または携帯情報装置を実現することもできる。
撮影装置は、画像の撮影を行う撮影部と、撮影部により撮影された画像を入力信号として視覚処理を行う視覚処理装置とを備えた構成であってもよい。
このような構成により、撮影装置でも視覚処理装置と同様の効果を得ることが可能となる。

また、携帯情報装置は、通信または放送された画像データを受信するデータ受信部と、受信された画像データを視覚処理して出力信号を出力する視覚処理装置と、視覚処理された出力信号の表示を行う表示手段とを備えた構成であってもよい。
このような構成により、携帯情報装置でも視覚処理装置と同様の効果を得ることが可能となる。
また、携帯情報装置は、画像の撮影を行う撮影部と、撮影部により撮影された画像を入力信号として視覚処理をして出力信号を出力する視覚処理装置と、視覚処理された出力信号を送信するデータ送信部とを備えた構成であってもよい。
このような構成により、携帯情報装置でも視覚処理装置と同様の効果を得ることが可能となる。

第２６の発明は、周辺画像情報抽出ステップと、視覚処理ステップと、特殊画像検出ステップと、効果調整ステップと、を備える視覚処理方法である。周辺画像情報抽出ステップでは、１枚の画像を形成することができる画像信号の周辺画像情報を抽出する。視覚処理ステップでは、画像信号と周辺画像情報とにもとづいて画像信号を視覚処理する。特殊画像検出ステップでは、画像信号により形成される１枚の画像内に含まれる所定の領域における統計的な情報の偏りを検出し、検出された統計的な情報の偏りに基づいて、１枚の画像が特殊画像である度合いを示す特殊画像度合いを算出し、算出された特殊画像度合いにもとづいて効果調整信号を出力する。効果調整ステップでは、効果調整信号に応じて、１枚の画像を形成する画像信号に対する視覚処理の効果を設定する。
これにより、特殊画像でない通常の画像が入力された場合には視覚処理効果を維持でき、特殊画像が入力された場合であっても、副作用を抑制することができ、かつ、簡単な構成で、画像の視覚処理の強さを変更することができる。

この方法によれば、特殊画像でない通常の画像が入力された場合には視覚処理効果を維持でき、特殊画像が入力された場合であっても副作用を抑えた適切な視覚処理効果を実現することができる。
第２７の発明は、コンピュータに、周辺画像情報抽出ステップと、視覚処理ステップと、特殊画像検出ステップと、効果調整ステップと、を実行させるプログラムである。周辺画像情報抽出ステップでは、１枚の画像を形成することができる画像信号の周辺画像情報を抽出する。視覚処理ステップでは、画像信号と周辺画像情報とにもとづいて画像信号を視覚処理する。特殊画像検出ステップでは、画像信号により形成される１枚の画像内に含まれる所定の領域における統計的な情報の偏りを検出し、検出された統計的な情報の偏りに基づいて、１枚の画像が特殊画像である度合いを示す特殊画像度合いを算出し、算出された特殊画像度合いにもとづいて効果調整信号を出力する。効果調整ステップでは、効果調整信号に応じて、１枚の画像を形成する画像信号に対する視覚処理の効果を設定する。

このプログラムによれば、特殊画像でない通常の画像が入力された場合には視覚処理効果を維持でき、特殊画像が入力された場合であっても副作用を抑えた適切な視覚処理効果を実現することができる。
第２８の発明は、周辺画像情報抽出部と、視覚処理部と、特殊画像検出部と、効果調整部と、を備える集積回路である。周辺画像情報抽出部は、１枚の画像を形成することができる画像信号の周辺画像情報を抽出する。視覚処理部は、画像信号と周辺画像情報とにもとづいて画像信号を視覚処理した処理信号を出力する。特殊画像検出部は、画像信号により形成される１枚の画像内に含まれる所定の領域における統計的な情報の偏りを検出し、検出された統計的な情報の偏りに基づいて、１枚の画像が特殊画像である度合いを示す特殊画像度合いを算出し、算出された特殊画像度合いを効果調整信号として出力する。効果調整部は、効果調整信号に応じて、１枚の画像を形成する画像信号に対する視覚処理の効果を設定するように視覚処理部を制御する。

この集積回路によれば、特殊画像でない通常の画像が入力された場合には視覚処理効果を維持でき、特殊画像が入力された場合であっても副作用を抑えた適切な視覚処理効果を実現することができる。
（発明の効果）
本発明によれば、特殊画像が入力された場合であっても、副作用を抑制することができ、かつ、簡単な構成で、画像の視覚処理の強さを変更することができる視覚処理装置、視覚処理方法、プログラム、表示装置および集積回路を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
［第１実施形態］
一般に、自然画像は階調数が多く、自然画像に視覚処理を行うことで局所的な明暗比などを強調した鮮明な画像を得ることができる。一方、特殊画像は画像信号の画像中における濃淡が変化する領域の割合が極端に少ないか、または画像信号の画像中における濃淡が変化しない領域の割合が極端に多いといった統計的な情報の偏りをもつ。このような特殊画像では、画像中で平坦な領域が多い。このため、急峻なエッジがある特殊画像に視覚処理を施した場合には、副作用が目立ちやすい。この副作用（この副作用は「Ｈａｌｏ」と呼ばれることもある。）は、画像が表示装置に表示された場合において、画像上の細かな変化・テクスチャーなどが少ない箇所で目につきやすい（人間の目には不自然に見える）。まして、人間が経験的に均一な明るさ・濃度であることを知識として知っているような幾何学パターンを有する画像では、さらに、画像上の僅かな明るさのうねりでも不自然に見えやすい（不自然な画像であると感じやすい）。この副作用を抑えるため、視覚処理を弱くすると、自然画像に対しても処理が弱くなり鮮明でない画像となってしまう。

よって、特殊画像に対してのみ副作用を抑えることで、自然画像に対して優れた視覚処理の効果を実現することができる。
本発明の第１実施形態における視覚処理装置は、画像信号から統計的な情報の偏りを有する特殊画像を検出し、この統計的な情報の偏りの度合いにもとづいて効果調整信号を生成し、生成された効果調整信号に応じて視覚処理の効果を異ならせる（変更する）ように調整するものである。
ここで、視覚処理とは、人間の目の見え方に近い特性を持たせた処理であり、入力された画像信号の対象画素の値とその周辺画素の値（明るさ）との対比に応じて出力信号の値を決定する処理である。視覚処理は、逆光補正、ニー処理、ダイナミックレンジ（以下、「ＤＲ」という。）圧縮処理、色処理、または、明るさ調整（階調処理、コントラスト調整を含む）などに適用される。

また、本発明の実施形態では、ＹＣｂＣｒ色空間、ＹＵＶ色空間、Ｌａｂ色空間、Ｌｕｖ色空間、ＹＩＱ色空間、ＹＰｂＰｒ色空間の輝度成分Ｙまたは明度成分Ｌを輝度信号と定義する。以下、輝度信号を画像信号として説明する。
本発明の第１実施形態である視覚処理装置について、図１〜図８を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態における視覚処理装置１の構成を示すブロック図である。
図１において、本発明の第１実施形態における視覚処理装置１は、入力された画像信号ＩＳから周辺画像情報（アンシャープ信号）ＵＳを抽出する空間処理部１０と、画像信号ＩＳから統計的な情報の偏りを有する特殊画像を検出し、統計的な情報の偏りの度合いにもとづいて視覚処理の効果を異ならせるための特殊画像用効果調整信号ＤＳを出力する特殊画像検出部４０と、特殊画像用効果調整信号ＤＳをフレーム間で連続的に変化させた効果調整信号ＭＯＤを出力する連続変化処理部５０と、効果調整信号ＭＯＤに応じて画像信号ＩＳと周辺画像情報ＵＳとの割合を変えて合成した合成信号ＭＵＳを出力する効果調整部２０と、効果調整部２０からの合成信号ＭＵＳにしたがって画像信号を視覚処理した処理出力ＯＳを出力する視覚処理部３０とを備えている。

この構成により、特殊画像検出部４０は、特殊画像が持つ情報の偏り度合いに応じた特殊画像用効果調整信号ＤＳを出力できる。また、効果調整部２０は、特殊画像用効果調整信号ＤＳを連続的に変化させた効果調整信号ＭＯＤにより、視覚処理部３０での視覚処理の効果を異ならせるための合成信号ＭＵＳを生成できる。また、視覚処理部３０は、効果調整部２０から出力される合成信号ＭＵＳに応じて画像信号ＩＳを階調変換できる。
これにより、特殊画像が入力された場合であっても、視覚処理装置１は特殊画像を検出でき、特殊画像に対して視覚処理部３０は視覚処理の効果を異ならせ、副作用を抑えることができる。
以下、視覚処理装置１の各機能部について説明する。
空間処理部１０は、画像信号ＩＳから対象画素の値と対象画素の周辺領域にある画素（以下、「周辺画素」という）の値とを抽出し、抽出された画素の値を用いて画像信号ＩＳに対してフィルタ処理を行う。

たとえば、画像信号ＩＳをローパスフィルタにより処理したアンシャープ信号ＵＳを生成する。アンシャープ信号ＵＳは、以下のような演算により生成する。
ＵＳ＝（Σ［Ｗ_ｉｊ］×［Ａ_ｉｊ］）／（Σ［Ｗ_ｉｊ］）
ここで、［Ｗ_ｉｊ］は、対象画素および周辺画素において、ｉ行ｊ列目に位置する画素の重み係数であり、［Ａ_ｉｊ］は、対象画素および周辺画素において、ｉ行ｊ列目に位置する画素の値である。また、「Σ」は、対象画素および周辺画素のそれぞれの画素についての合計の計算を行うことを意味している。
なお、対象画素の画素値と周辺画素の画素値との差の絶対値が大きいほど小さい値の重み係数が与えられてもよいし、対象画素から距離が大きいほど小さい重み係数を与えるようにしてもよい。また、周辺画素の領域サイズは効果に応じてあらかじめ設定される大きさであり、所定のサイズより大きくすると視覚効果を高めることができる。たとえば、対象とする画像の大きさが縦１０２４画素および横７６８画素であれば、縦横がそれぞれ８０画素以上の領域からアンシャープ信号ＵＳを生成することにより、それぞれ縦横３画素程度の局所領域に比較してより視覚効果を高めることができる。

また、ローパスフィルタとしては、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）型の空間フィルタ、あるいはＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）型の空間フィルタなどを用いてもよい。
つぎに、効果調整部２０は、連続変化処理部５０から出力される効果調整信号ＭＯＤに応じて画像信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとを補間処理により合成し、合成信号ＭＵＳを出力する。合成信号ＭＵＳは、たとえば、効果調整信号ＭＯＤに応じて、以下の（式１）のように内分演算される。連続変化処理部５０については後述する。
ＭＵＳ＝ＵＳ×ＭＯＤ＋ＩＳ×（１．０−ＭＯＤ） （式１）
ここで、効果調整信号ＭＯＤの値は「０．０」から「１．０」までの範囲で変化し、効果調整信号ＭＯＤが「０．０」で視覚処理の効果なし、効果調整信号ＭＯＤが「１．０」で視覚処理の効果が最大となる。なお、（式１）は、（式２）のように変形させることもでき、同様に、合成信号ＭＵＳを生成できる。

ＭＵＳ＝（ＵＳ−ＩＳ）×ＭＯＤ＋ＩＳ （式２）
つぎに、視覚処理部３０は、効果調整部２０からの合成信号ＭＵＳにしたがって、画像信号ＩＳを階調変換する。
視覚処理部３０は、たとえば、図２に示す、２次元階調変換特性にもとづいて階調変換を行う。ここで、２次元階調変換とは、合成信号ＭＵＳと画像信号ＩＳとの２つの入力に対して出力の値が決定される階調変換をいう。視覚処理部３０は、２次元階調変換特性にもとづいて画像信号ＩＳと合成信号ＭＵＳとに対して処理信号ＯＳを出力する。この階調変換特性によって様々な視覚効果を出すことができる。
図２を用いて、２次元階調変換特性を説明する。図２は、２次元階調変換特性を説明するための説明図である。ここで、横軸は入力された画像信号ＩＳ、縦軸は変換された処理信号ＯＳの出力である。

図２に示すように、２次元階調変換は、合成信号ＭＵＳ０からＭＵＳｎの信号レベル（階調値）に応じて所定の階調変換特性を持つ。つまり、２次元階調変換は、合成信号ＭＵＳの信号レベル（階調値）に応じて、階調変換曲線ＭＵＳ０〜ＭＵＳｎの内のいずれかが選択され、その選択された階調変換曲線により、入力信号ＩＳ（ＩＳの階調値）が処理信号ＯＳ（ＯＳの階調値）に変換されることで実現される。例えば、ＭＵＳ信号のレベル（階調値）が「１」であるとき、図２の階調変換曲線ＭＵＳ１が選択され、ＭＵＳ信号のレベル（階調値）が「１２０」であるとき、階調変換曲線ＭＵＳ１２０が選択される。ただし、階調変換曲線ＭＵＳ０〜ＭＵＳｎは、必ずしもＭＵＳ信号の階調値数に相当する数だけ用意しておく必要はなく、例えば、階調変換曲線ＭＵＳ０〜ＭＵＳｎをＭＵＳ信号の階調値数に相当する数より少ない数だけ用意しておき、用意されていない階調変換曲線については、用意された階調変換曲線から補間処理により、ＭＵＳ信号の階調値に対応する階調変換曲線を算出することで、２次元階調変換を実現するようにしてもよい。

２次元階調変換において、例えば画像信号ＩＳの画素値が８ビットの値とすると、２５６段階に分けられた画像信号ＩＳの値に対する出力信号ＯＳの画素値が所定の２次元階調変換特性により決定される。階調変換特性は所定のガンマ変換特性を持つ階調変換曲線であり、合成信号ＭＵＳの添え字について、出力が単調減少する関係にある。なお、合成信号ＭＵＳの添え字について、出力が一部分単調減少でない箇所があったとしても、実質的に単調減少であればよい。また、図２に示したように、２次元階調変換特性において、すべての画像信号ＩＳの階調値に対して、（ＭＵＳ＝ＭＵＳ０の場合の出力値）≧（ＭＵＳ＝ＭＵＳ１の場合の出力値）≧・・・≧（ＭＵＳ＝ＭＵＳｎの場合の出力値）の関係を満たしている。
図２に示す２次元階調変換特性によれば、視覚処理部３０は、入力された画像信号ＩＳが値「ａ」に対して、周囲領域の階調値が小さいときにＭＵＳ０を選択することで処理出力ＯＳの値は「Ｐ」となり、逆に、周囲領域の階調値が大きいときにＭＵＳｎを選択することで処理出力ＯＳの値は「Ｑ」となる。このように、入力された画像信号ＩＳが値「ａ」であっても、周囲領域の階調値の変化によって処理出力ＯＳは値「Ｐ」から値「Ｑ」まで大きく変化させることができる。これにより、暗部のコントラストを合成信号ＭＵＳに応じて強調することができる。

一方、視覚処理の効果をなくすため、合成信号ＭＵＳ＝画像信号ＩＳとなるようにすれば、図２に示す、曲線２の階調変換特性を持たせることができる。曲線２の階調変換特性では、画像全体の明るさ調整（ガンマ変換）ができるが、局所的なコントラストを高めるなどの視覚効果はない。
なお、この２次元階調変換特性を変更することで、様々な視覚処理の効果を出すことができ、ニー処理、ＤＲ圧縮処理、色処理、または、明るさ調整（階調処理、コントラスト調整を含む）などに適用可能となる。
つぎに、視覚処理部３０において、合成信号ＭＵＳにもとづいて視覚処理の効果を異ならせたときの処理出力ＯＳについて図３を用いて説明する。図３は、処理信号ＯＳの出力を説明するための説明図である。

図３（ａ）において、横軸は処理する画素位置、縦軸は合成信号ＭＵＳの出力である。
合成信号ＭＵＳは、たとえば、効果調整信号ＭＯＤの値を「０．５」としたときには、画像信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳの中間的な出力となる。
このとき、図３（ｂ）に示すように、画像信号ＩＳのみにもとづいて視覚処理した処理信号ＯＳをＯＳ（ＩＳ，ＩＳ）とし、画像信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとにもとづいて視覚処理の処理信号ＯＳをＯＳ（ＩＳ，ＵＳ）とすれば、画像信号ＩＳと合成信号ＭＵＳにしたがって視覚処理された処理信号ＯＳであるＯＳ（ＩＳ，ＭＵＳ）は、ＯＳ（ＩＳ，ＩＳ）とＯＳ（ＩＳ，ＵＳ）との中間的な出力となる。
よって、効果調整信号ＭＯＤが「１．０」のとき、合成信号ＭＵＳ＝ＵＳとなり、視覚処理の「効果が最大」である処理信号ＯＳ（ＩＳ，ＵＳ）を出力する。一方、効果調整信号ＭＯＤが「０．０」のとき、合成信号ＭＵＳ＝ＩＳとなり、視覚処理の「効果なし」である処理信号ＯＳ（ＩＳ，ＩＳ）を出力する。

このように、視覚処理部３０は、合成信号ＭＵＳに応じて局所的なコントラストの強調効果を強めたり、弱めたりすることができる。これにより、画像全体の明るさを変換するだけの処理の効果から、局所領域でのコントラストを周囲の明るさで異ならせるように（変化させるように）した処理の効果まで、効果が異なる様々な視覚処理を、視覚処理装置１において実現することができる。
なお、視覚処理装置１において、２次元階調変換特性を変更することで、ニー処理、ＤＲ圧縮処理、色処理なども実現することができる。
また、視覚処理部３０は、２次元ルックアップテーブル（以下、「２次元ＬＵＴ」という）を有してもよい。この場合、視覚処理部３０の２次元ＬＵＴは、図２に示す、特性データ（以下、「プロファイル」という）を設定することで、階調変換する。

また、視覚処理部３０は、演算回路によって視覚処理を行うようにしてもよい。特に、視覚処理部３０の２次元ＬＵＴに、簡易な直線によって近似可能な特性であるプロファイルが設定される場合、２次元ＬＵＴのテーブルをなくすことができ、視覚処理装置１の回路規模を削減することができる。
つぎに、図４、図５、図６および図７を用いて、特殊画像検出部４０について説明する。ここでは、特殊画像の情報の偏りを、画像中における濃淡が変化する領域の割合から検出する場合について説明する。また、濃淡の変化はエッジ成分より検出する。
図４（ａ）は特殊画像検出部４０の構成を示すブロック図、図５は特殊画像を説明するための説明図、図６はエッジ画素を説明するための説明図、図７は特殊画像用効果調整信号ＤＳの出力を説明するための説明図である。

図４（ａ）に示すように、特殊画像検出部４０は、画像信号ＩＳからエッジ量を画素ごとに検出するエッジ検出部４１と、エッジ量が所定の値以上であるエッジ画素を判定するエッジ量判定部４２と、画像信号ＩＳの全画素数に対するエッジ画素数の割合を算出するエッジ密度算出部４３と、エッジ密度算出部４３で算出された割合に応じて特殊画像用効果調整信号ＤＳを出力する効果調整信号発生部４４とを備えている。
これにより、視覚処理装置１において、階調レベル数が極端に少なく、エッジ成分が描画画像の輪郭領域に限定される特殊画像を検出でき、その情報の偏りを検出することができる。
自然画像には、連続的で複雑な明るさ変化をしている箇所が至る所にある。つまり、自然画像には、小さな変化のエッジ（弱いエッジ）が至る所にある（エッジの数が多い）。一方、特殊画像には、均一な明るさの部分が多く、特殊画像を形成する画素がとりうる階調数は少ない。つまり、特殊画像には、大きな変化のエッジ（強いエッジ）が少ない比率で存在する。

そこで、エッジの強弱を考慮せず、エッジと見なせる画素（エッジ画素）の数の統計的な偏りを用いて判別する。すなわち、エッジ画素が多いほど（全画素に対するエッジ画素の比率が大きいほど）自然画像らしいと判断し、少ないほど特殊画像らしいと判別する。
また、特殊画像検出部４０は、画像信号がフレーム画像のときには、１フレーム以上前のフレーム画像より統計的な情報の偏りを検出し、もしくは画像信号がフィールド画像のときには、１フィールド以上前のフィールド画像から統計的な情報の偏りを検出するようにする。これにより、視覚処理装置１は、フレームまたはフィールドの先頭から特殊画像の情報の偏りに応じた特殊画像用効果調整信号ＤＳを使用することができる。
たとえば、特殊画像検出部４０は、図５に示す特殊画像２００を処理する場合について、説明する。ここで、図５に示すように、特殊画像２００は、背景領域２０１、パターングループ２０２、パターングループ２０３およびパターングループ２０４を有し、いずれの領域も濃淡値が一定または変動が小さいものとする。各グループは、形状は異なるが、濃淡値がほぼ同じものとする。

エッジ検出部４１は、画像信号ＩＳから画素ごとにエッジ量を検出する。エッジ検出部４１は、ＳｏｂｅｌフィルタやＰｒｅｗｉｔｔフィルタなどの１次微分フィルタ、ラプラシアンフィルタなどの２次微分フィルタなどのエッジ検出フィルタ（図示せず）を用いてエッジ量を検出する。
エッジ量判定部４２は、あらかじめ設定された閾値とエッジ量とを画素ごとに比較し、エッジ量が所定の閾値以上のときにエッジ画素と判定する。
たとえば、エッジ量判定部４２により、特殊画像２００を処理することで、図６に示すような出力３００が得られる。
図６において、エッジ画素は、エッジ画素３０１、エッジ画素３０２およびエッジ画素３０３であり、特殊画像２００の図形パターンの輪郭領域に発生する。

つぎに、図４に戻り、エッジ密度算出部４３は、画像信号ＩＳの全画素数に対するエッジ画素数の割合であるエッジ密度を、以下のようにエッジ密度を算出する。
エッジ密度＝エッジ画素数÷全画素数
ここで、エッジ密度は、画像信号ＩＳがフレーム画像であればフレーム内の全画素に対するエッジ画素数の割合とする。また、画像信号ＩＳがフィールド画像であればフィールド内の全画素に対するエッジ画素数の割合とする。
効果調整信号発生部４４は、エッジ密度に応じて、出力を調整する。つまり、効果調整信号発生部４４は、エッジ密度が大きくなるほど特殊画像用効果調整信号ＤＳの信号レベル（値）が大きくなるように出力する。たとえば、図７に示すように、エッジ密度が所定の値Ｔｈａ以上から所定の値Ｔｈｂまでの範囲で特殊画像用効果調整信号ＤＳの信号レベルを増加させる。このように閾値を設けることにより、特殊画像が含まれる閾値「Ｔｈａ」以下の場合は視覚効果を完全になくした特殊画像用効果調整信号ＤＳを生成できる。一方、特殊画像でない通常の画像が含まれる閾値「Ｙｈｂ」以上の場合は視覚効果を弱めずに処理するための特殊画像用効果調整信号ＤＳを生成できる。ここで、横軸はエッジ密度、縦軸は特殊画像用効果調整信号ＤＳの出力である。なお、出力される特殊画像用効果調整信号ＤＳの信号レベルの出力する範囲を「０．０」から「１．０」としたが、視覚処理の強度に応じて「０．２」から「１．０」などに調整するようにしてもよい。また、特殊画像用効果調整信号ＤＳの信号レベルが大きいほど視覚処理の効果が強いものになるように、視覚処理装置１を構成する。

連続変化処理部５０は、特殊画像用効果調整信号ＤＳがフレーム単位で出力されるときはフレーム間で、もしくは特殊画像用効果調整信号ＤＳがフィールド単位で出力されるときはフィールド間で、連続的に効果調整信号ＭＯＤを変化させるように動作する。たとえば、連続変化処理部５０は、特殊画像用効果調整信号ＤＳを一時記憶するレジスタなどの記憶部（図示せず）を備え、新たなフレームで特殊画像検出部４０から出力される特殊画像用効果調整信号ＤＳと一時記憶した特殊画像用効果調整信号ＤＳとを内分演算することで、効果調整信号ＭＯＤを生成し、その生成した効果調整信号ＭＯＤを記憶部に記憶する。記憶部には、初期値として、最初に検出された特殊画像用効果調整信号ＤＳを記憶する。連続変化処理部５０は、この内分演算により生成された効果調整信号ＭＯＤを出力する。これにより、効果調整信号ＭＯＤをフレーム間で急激に変化させないようにしている。また、連続変化処理部５０は、ＩＩＲ型のフィルタなどにより実現することができる。

つぎに、視覚処理装置１の動作について、図８を用いて説明する。図８（ａ）は視覚処理装置１の動作を説明するフローチャートである。図８（ｂ）は、連続変化処理部５０の構成の一例を示す図である。
図８（ａ），（ｂ）に示すように、画像信号ＩＳがフレーム画像の場合には、１フレーム以上前のフレーム画像から統計的な情報の偏りを検出するため、複数のフレーム画像が視覚処理装置１に入力される。もしくは、画像信号ＩＳがフィールド画像の場合には、１フィールド以上前のフィールド画像から統計的な情報の偏りを検出するため、複数のフィールド画像が視覚処理装置１に入力される（Ｓ１０１）。視覚処理装置１に、複数のフレーム画像もしくは複数のフィールド画像が入力された後、特殊画像検出部４０は、検出対象となるフレーム画像もしくはフィールド画像である画像信号ＩＳから特殊画像を検出し、検出された特殊画像の統計的な偏りに応じた特殊画像用効果調整信号ＤＳを出力する（Ｓ１０２）。ここで、統計的な情報の偏りを検出するために、1フレーム（フィールド）以上前のフレーム画像（フィールド画像）を視覚処理装置１に入力しているのは、現在、視覚処理の対象としているフレーム画像（フィールド画像）に対して、即処理を開始させるためである。つまり、視覚処理装置１に画像信号ＩＳを、統計的な情報の偏りに応じた特殊画像用効果調整信号ＤＳが出力されるまで遅延させることなく、画像信号ＩＳに対して視覚処理を実行させるためである。通常は、近接するフレーム（フィールド）画像間では、相関性が高いため、このように、1フレーム（フィールド）以上前（ただし、ある程度現フレーム（現フィールド）に近接しているフレーム数（フィールド数）分前までに限る。）のフレーム画像（フィールド画像）から統計的な情報の偏りを検出しても問題ない。なお、現フレーム画像（現フィールド画像）から統計的な情報の偏りを検出し、それに応じた特殊画像用効果調整信号ＤＳを出力させるようにしてもよい。この場合、現フレーム画像（現フィールド画像）を構成する画像信号ＩＳを、特殊画像用効果調整信号ＤＳが出力されるまで遅延させ（例えば、フレーム（フィールド）メモリ等を用いて遅延させる。）、特殊画像用効果調整信号ＤＳが出力されるようになると、その特殊画像用効果調整信号ＤＳを用いて、現フレーム画像（現フィールド画像）を構成する画像信号ＩＳに対して視覚処理を行うようにすればよい。

つぎに、視覚処理装置１は、効果調整信号ＭＯＤがフレーム間で連続的に変化するように補間処理を行う。視覚処理装置１は、連続変化処理部５０により、一時記憶するレジスタなどの記憶部５００１に一時記憶した、１フレーム前の効果調整信号ＭＯＤ１を読み出し（Ｓ１０３）、ステップＳ１０２で検出した特殊画像用効果調整信号ＤＳと、ステップＳ１０３で読み出した効果調整信号ＭＯＤ１とを内分演算などにより補間し、その補間処理により生成された効果調整信号ＭＯＤを連続変化処理部５０から出力する（Ｓ１０４）。これにより、処理されたフレーム画像間で生じる急激な変化を抑え、視覚効果の違いによって生じる画像のちらつきなどを抑えることができる。なお、視覚効果の違いによって生じる画像のちらつきなどを抑える必要性が乏しい場合は、視覚処理装置１において、構成を簡略化するため、連続変化処理部５０を省略した構成とし、効果調整信号ＭＯＤの代わりに特殊画像用効果調整信号ＤＳを用いてもよい。

つぎに、視覚処理装置１は、特殊画像用効果調整信号ＤＳと効果調整信号ＭＯＤ１とを補間することで生成された効果調整信号ＭＯＤを記憶部５００１に一時記憶する（Ｓ１０５）。この補間処理が内分演算によるものである場合、その内分の比は、あらかじめ与えられるものである。
つぎに、視覚処理装置１は、効果調整部２０により、効果調整信号ＭＯＤに応じて画像信号ＩＳと空間処理部１０からのアンシャープ信号ＵＳとを合成した合成信号ＭＵＳを生成する（Ｓ１０６）。
視覚処理装置１は、視覚処理部３０により、合成信号ＭＵＳに応じて図２に示す２次元階調変換特性の曲線のひとつを選択し、画像信号ＩＳを変換する（Ｓ１０７）。
つぎに、視覚処理装置１は、つぎに処理するフレーム画像があるか否かを判断する（Ｓ１０８）。つぎに処理が必要なフレーム画像がない場合は、視覚処理を完了する。一方、つぎに処理が必要なフレーム画像がある場合は、ステップＳ１０１に戻り、つぎのフレーム画像を入力する。以後、処理が必要なフレームがなくなるまで、Ｓ１０１からＳ１０８までのステップを繰り返し実行する。

なお、以上、効果調整信号ＭＯＤがフレーム間で連続的に変化するように補間処理を行う場合について説明したが、補間処理の対象は、フレーム間に限らず、フィールド間であってもよい。
また、視覚処理装置１において、図４（ａ）に示した特殊画像検出部４０の代わりに、図４（ｂ）に示した特殊画像検出部４０’を用いてもよい。特殊画像検出部４０’は、画像信号ＩＳから、画像信号ＩＳにより形成される１枚の画像の画像領域に含まれるエッジ画素を検出するエッジ検出部４１’と、エッジ検出部４１’により検出されたエッジ画素の数をエッジ画素数として算出するエッジ画素数算出部４５と、エッジ画素数に応じて効果調整信号を出力する効果調整信号発生部４４’と、を備える。
特殊画像検出部４０’では、例えば、効果調整信号発生部４４’において、エッジ画素数算出部４５により算出されたエッジ画素数ＮＮを変数とする関数ｆｆｎ（ＮＮ）（関数ｆｆｎ（ＮＮ）としては、例えば、ＮＮ＜ｔｔｈ１で、ｆｆｎ（ＮＮ）＝０、ｔｔｈ１≦ＮＮ≦ｔｔｈ２で、ｆｆｎ（ＮＮ）＝（ＮＮ−ｔｔｈ１）／（ｔｔｈ２−ｔｔｈ１）、ＮＮ＞ｔｔｈ２で、ｆｆｎ（ＮＮ）＝１（ｔｔｈ２＞ｔｔｈ１））に基づいて特殊画像用効果調整信号ＤＳを出力させる。この特殊画像用効果調整信号ＤＳを用いて、視覚処理装置１による視覚処理を実現することができる。

以上のように、本発明の第１実施形態の視覚処理装置１によれば、特殊画像が入力された場合であっても、画像中のエッジを検出し、検出されたエッジ量にもとづいて視覚処理の効果を調整するので、自然画像では視覚効果を高めながら、特殊画像では副作用を抑えることができる。
なお、統計的な偏りを検出する方法は、前述した特殊画像検出部４０の方法に限定されない。特殊画像は、画像信号ＩＳの画像中における濃淡が変化する領域の割合が極端に少ないか、または画像信号ＩＳの画像中における濃淡が変化しない領域の割合が極端に多いといった統計的な情報の偏りをもつ。
＜変形例＞
以下、統計的な偏りを検出する方法について、他の変形例について説明する。

（変形例１）
まず、特殊画像検出部４０の変形例１について説明する。変形例１では、画像信号ＩＳの画像中における濃淡が変化しない領域の割合から統計的な情報の偏りを検出する。濃淡が変化しない領域は、画像の平坦度合いにより検出することができる。この平坦度合いを検出する方法として、画像信号ＩＳから階調数の偏りを検出する方法を採る。画像を構成する各画素のとりうる階調レベル数（階調数）が極端に少ない画像（各画素がとる階調レベル数の分布が極端に狭い画像）では、濃淡が一定である領域が広いため、画像中における平坦度合いは高くなる。この情報の偏りから特殊画像の度合いを求めることができる。
図９、図１０および図１１を用いて、画像信号ＩＳから階調数の偏りを検出する場合の変形例１について説明する。図９は変形例１の特殊画像検出部７０の構成を示すブロック図、図１０は変形例１の頻度検出部７１で検出される頻度分布を説明するための説明図、図１１は変形例１の特殊画像検出部７０から出力される特殊画像用効果調整信号ＤＳを説明するための説明図である。

図９に示すように、特殊画像検出部７０は、画像信号から階調レベルごとの頻度を検出する頻度検出部７１と、階調レベルごとの頻度と所定の閾値とを比較し、所定の閾値より頻度が大きい階調レベルを判定する頻度判定部７２と、頻度判定部７２により頻度が大きいと判定された階調レベル数を検出する階調数検出部７３と、階調数検出部７３において検出された階調レベル数に応じて効果調整信号を出力する効果調整信号発生部７４とを備えている。
頻度検出部７１は、ヒストグラム法により、画像信号から階調レベルごとの頻度を検出する。たとえば、画像信号が２５６階調であれば、「０」から「２５５」までの各階調レベルの出現頻度を検出する。
頻度判定部７２は、階調レベルごとの頻度と所定の閾値とを比較し、所定の閾値より頻度が大きい階調レベルを検出する。

図１０に示すように、頻度判定部７２は、階調レベルＬａにおいて頻度４０１が所定の閾値Ｔｈより大きいことを判定する。同様に、頻度判定部７２は、階調レベルＬｂ、階調レベルＬｃおよび階調レベルＬｄにおいて、頻度４０２、頻度４０３および頻度４００がそれぞれ所定の閾値Ｔｈより大きいことを判定する。ここで、図１０の横軸は階調レベル、縦軸は頻度である。
階調数検出部７３は、頻度判定部７２で頻度が大きいと判定された階調レベルの数を計数する。
効果調整信号発生部７４は、計数された階調レベル数に応じて、階調数が大きくなるほど特殊画像用効果調整信号ＤＳの信号レベル（値）を大きくするようにして、特殊画像用効果調整信号ＤＳを出力する。たとえば、図１１に示すように、計数された階調レベル数が所定の値Ｔｈｃ以上から所定の値Ｔｈｄまでの範囲で特殊画像用効果調整信号ＤＳの信号レベル（値）を増加させる。

このように閾値を設けることにより、効果調整信号発生部７４は、特殊画像が含まれる閾値「Ｔｈｃ」以下の場合は視覚効果を完全になくした特殊画像用効果調整信号ＤＳを生成できる。一方、効果調整信号発生部７４は、特殊画像でない通常の画像が含まれる閾値「Ｔｈｄ」以上の場合は視覚効果を弱めずに処理するための特殊画像用効果調整信号ＤＳを生成できる。図１１において、横軸は階調レベル数、縦軸は特殊画像用効果調整信号ＤＳの出力である。なお、出力される特殊画像用効果調整信号ＤＳの値の範囲を「０．０」から「１．０」としたが、視覚処理の強度に応じて「０．２」から「１．０」などに調整するようにしてもよい。また、特殊画像用効果調整信号ＤＳの値が大きいほど視覚処理の効果が強いものになるように、視覚処理装置１を構成する。
以上のように、変形例１の特殊画像検出部７０によれば、画像信号から画像情報の偏りに応じて特殊画像の度合いを検出でき、特殊画像検出部４０を特殊画像検出部７０に置き換えることが可能となる。

（変形例２）
つぎに、特殊画像検出部４０の変形例２について説明する。変形例２では、画像信号ＩＳの画像中における濃淡が変化しない領域の割合から統計的な情報の偏りを検出する。濃淡が変化しない領域は、画像の平坦度合いにより検出することができる。この平坦度合いを検出する方法として、画像信号ＩＳから隣接画素との輝度差が所定の値以下となる類似画素が連続している連続長を検出し、検出された複数の連続長を平均した平均連続長を検出する方法を採る。これにより、特殊画像の度合いを検出することができる。特殊画像では、濃淡が一定である領域が広いため、画像中における平坦度合いは高くなり、類似輝度の画素が多く連続する。つまり、統計的な情報の偏りから特殊画像の度合いを検出できる。

図１２、図１３および図１４を用いて、画像信号から類似した輝度信号が連続するときの連続長を検出する変形例２の場合について説明する。
図１２は変形例２の特殊画像検出部８０の構成を示すブロック図、図１３は画像における類似画素の連続長を説明するための説明図、図１４は変形例２の特殊画像用効果調整信号ＤＳを説明するための説明図である。
図１２に示すように、変形例２の特殊画像検出部８０は、画像信号ＩＳから隣接画素との輝度差が所定の値以下となる類似画素を検出する類似輝度検出部８１と、類似画素が連続している連続長を検出する連続長検出部８２と、連続長検出部８２で検出された複数の連続長を平均することで平均連続長を算出する平均連続長算出部８３と、平均連続長に応じて特殊画像用効果調整信号ＤＳを出力する効果調整信号発生部８４とを備えている。

類似輝度検出部８１は、画像信号から隣接画素との輝度差が所定の値以下となる類似画素を検出する。所定の値は、あらかじめ実験的に求められる値であり、求められる機器の画質仕様により決定される。
連続長検出部８２は、類似画素が連続している連続長を検出する。連続長は、たとえば、図１３に示すように、縦方向５０３、縦方向５０４および縦方向５０５などの縦方向と、横方向５００、横方向５０１および横方向５０２などの横方向とにおいて、類似画素が連続している画素数を連続長として検出する。
平均連続長算出部８３は、連続長検出部８２で検出された複数の連続長を平均することで平均連続長を算出する。
効果調整信号発生部８４は、平均連続長に応じて、平均連続長が長くなるほど特殊画像用効果調整信号ＤＳの信号レベル（値）を小さくするように出力する。たとえば、図１４に示すように、検出された平均連続長が所定の値「Ｔｈｅ」以上から所定の値「Ｔｈｆ」までの範囲で特殊画像用効果調整信号ＤＳの信号レベル（値）を減少させる。ここで、横軸は平均連続長、縦軸は特殊画像用効果調整信号ＤＳの出力である。

このように閾値を設けることにより、効果調整信号発生部８４は、特殊画像でない通常の画像が含まれる閾値「Ｔｈｅ」以下の場合は視覚効果を弱めずに処理するための特殊画像用効果調整信号ＤＳを生成できる。一方、効果調整信号発生部８４は、特殊画像が含まれる閾値「Ｔｈｆ」以上の場合は視覚効果を完全になくした特殊画像用効果調整信号ＤＳを生成できる。
なお、出力される特殊画像用効果調整信号ＤＳの値の範囲を「０．０」から「１．０」としたが、視覚処理の強度に応じて「０．２」から「１．０」などに調整するようにしてもよい。また、特殊画像用効果調整信号ＤＳの値が大きいほど視覚処理の効果が強いものになるように、視覚処理装置１を構成する。
以上のように、変形例２の特殊画像検出部８０によれば、画像信号から画像情報の偏りを有する特殊画像の度合いを検出でき、特殊画像検出部４０を特殊画像検出部８０に置き換えることが可能となる。

（変形例３）
つぎに、特殊画像検出部４０の変形例３について説明する。変形例３では、画像信号ＩＳの画像中における濃淡が変化する領域の割合から統計的な情報の偏りを検出する。濃淡が変化する領域は、画像中の高周波成分により検出することができる。ここでは、分割された複数のブロックから高周波成分を含む高周波ブロックを検出し、分割されたブロックの全数に対する高周波ブロックの数の割合を検出することで、特殊画像である度合いを検出する。
図１５、図１６および図１７を用いて、高周波ブロックの数の割合を検出する変形例３の場合について説明する。図１５（ａ）は変形例３の特殊画像検出部９０の構成を示すブロック図、図１６はブロック画像を説明するための説明図、図１７は変形例３の特殊画像用効果調整信号ＤＳを説明するための説明図である。

図１５（ａ）に示すように、変形例３の特殊画像検出部９０は、複数のブロックに分割された画像信号ＩＳから高周波成分を含む高周波ブロックを検出する高周波ブロック検出部９１と、全ブロック数に対する高周波ブロック数の割合を検出する高周波ブロック密度検出部９２と、高周波ブロック密度検出部９２で検出されたブロック数の割合に応じて効果調整信号を出力する効果調整信号発生部９３とを備える。
高周波ブロック検出部９１は、入力された画像信号がＭＰＥＧやＪＰＥＧなどの符号化された圧縮画像である場合、符号化ブロックごとに高周波成分を検出することができる。たとえば、符号化ブロックごとのＡＣ係数を検出することで高周波成分を抽出できる。
高周波ブロック検出部９１は、所定の値以上の高周波成分が検出されたときのブロックを高周波ブロックと判断する。

図１６に示すように、たとえば、特殊画像２００が複数のブロックに分割され、ブロックごとに高周波成分を検出する場合について説明する。
高周波ブロック検出部９１は、ブロック６００には画像パターンのエッジが含まれるため、高周波成分を検出し、「高周波ブロックである」と判定する。一方、高周波ブロック検出部９１は、ブロック６０１、ブロック６０２はほぼ一定の濃淡値であるため、高周波成分を検出できず、それぞれを「高周波ブロックでない」と判定する。以下、分割されたすべてのブロックに対して、同様に判定を行う。
高周波ブロック密度検出部９２は、複数に分割された全ブロック数に対する高周波ブロック数の割合（以下、「ブロック密度」という）を検出する。
効果調整信号発生部９３は、ブロック密度に応じて、ブロック密度が高いほど特殊画像用効果調整信号ＤＳの値を大きくするようにして、特殊画像用効果調整信号ＤＳを出力する。たとえば、図１７に示すように、検出されたブロック密度が所定の値Ｔｈｇ以上から所定の値Ｔｈｈまでの範囲で特殊画像用効果調整信号ＤＳの値を増加させる。このように閾値を設けることにより、効果調整信号発生部９３は、特殊画像が含まれる閾値「Ｔｈｇ」以下の場合は視覚効果を完全になくした特殊画像用効果調整信号ＤＳを生成できる。一方、効果調整信号発生部９３は、特殊画像でない通常の画像が含まれる閾値「Ｔｈｈ」以上の場合は視覚効果を弱めずに処理するための特殊画像用効果調整信号ＤＳを生成できる。ここで、横軸はブロック密度、縦軸は特殊画像用効果調整信号ＤＳの出力である。なお、出力される特殊画像用効果調整信号ＤＳの値の範囲を「０．０」から「１．０」としたが、視覚処理の強度に応じて「０．２」から「１．０」などに調整するようにしてもよい。また、特殊画像用効果調整信号ＤＳの値が大きいほど視覚処理の効果が強いものになるように、視覚処理装置１を構成する。

また、視覚処理装置１において、図１５（ａ）に示した特殊画像検出部９０の代わりに、図１５（ｂ）に示した特殊画像検出部９０’を用いてもよい。特殊画像検出部９０’は、画像信号ＩＳから、画像信号ＩＳにより形成される１枚の画像の画像領域に含まれる高周波ブロックを検出する高周波ブロック検出部９１’と、高周波ブロック検出部９１’により検出された高周波ブロック数を算出する高周波ブロック数算出部９４と、高周波ブロック数に応じて効果調整信号を出力する効果調整信号発生部９３’と、を備える。
特殊画像検出部９０’では、例えば、効果調整信号発生部９３’において、高周波ブロック数算出部９４により算出された高周波ブロック数ＫＫをエッジ画素数ＫＫを変数とする関数ｆｆｋ（ＫＫ）（関数ｆｆｋ（ＫＫ）としては、例えば、ＫＫ＜ｋｔｈ１で、ｆｆｋ（ＫＫ）＝０、ｋｔｈ１≦ＫＫ≦ｋｔｈ２で、ｆｆｋ（ＫＫ）＝（ＫＫ−ｋｔｈ１）／（ｋｔｈ２−ｋｔｈ１）、ＫＫ＞ｋｔｈ２で、ｆｆｋ（ＫＫ）＝１（ｋｔｈ２＞ｋｔｈ１））に基づいて特殊画像用効果調整信号ＤＳを出力させる。この特殊画像用効果調整信号ＤＳを用いて、視覚処理装置１による視覚処理を実現することができる。

以上のように、変形例３の特殊画像検出部９０によれば、画像信号ＩＳから画像情報の偏りを有する特殊画像の度合いを検出でき、特殊画像検出部４０を特殊画像検出部９０に置き換えることが可能となる。
なお、画像信号が縮小されているサムネイル画像などの縮小画像から統計的な情報の偏りを有する特殊画像を検出し、この統計的な情報の偏りにもとづいて効果調整信号を出力するようにしてもよい。
また、画像信号と特殊画像検出部４０（７０、８０、９０）との間に画像信号を縮小する縮小処理部（図示せず）を備え、縮小処理部で生成された縮小画像から統計的な情報の偏りを有する特殊画像を検出し、この統計的な情報の偏りにもとづいて効果調整信号を出力するようにしてもよい。

縮小画像を用いることにより、ノイズの影響を抑えながらエッジ近傍の平坦領域を検出できる。つまり、画像信号を平均した後で間引く縮小方法で生成された縮小画像は、ノイズ成分が低減されているので、ノイズの影響を抑えながら統計的な情報の偏りを検出することができる。また、縮小画像を用いれば、検出する画素数を削減でき、演算量を削減できる。
［第２実施形態］
本発明の第１実施形態に係る視覚処理装置１では、効果調整信号ＭＯＤに応じて画像信号ＩＳと周辺画像情報（アンシャープ信号）ＵＳとの割合を変えて合成した合成信号ＭＵＳを出力し、視覚処理部３０は効果調整部２０からの合成信号ＭＵＳにしたがって画像信号を視覚処理した処理出力ＯＳを出力するようにしたが、本発明の第２実施形態に係る視覚処理装置２では、効果調整部２１によって、視覚処理された処理出力ＯＳと画像信号ＩＳとを効果調整信号に応じて合成した合成出力ＯＵＴを出力するようにする。本実施形態に係る視覚処理装置２について、図１８を用いて説明する。

図１８は本発明の第２実施形態における視覚処理装置２の構成を示すブロック図である。以下、第１実施形態と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１８において、視覚処理部３０は、画像信号ＩＳと空間処理部１０の出力ＵＳとにもとづいて処理出力ＯＳを出力する。
効果調整部２１は、画像信号ＩＳと処理出力ＯＳとを、効果調整信号ＭＯＤに応じて内分演算することで、視覚処理の効果を異ならせる。たとえば、効果調整部２１からの出力ＯＵＴは、以下の（式３）のように内分演算によって算出される。
ＯＵＴ＝ＯＳ×ＭＯＤ＋ＩＳ×（１．０−ＭＯＤ） （式３）
なお、（式３）は、（式４）のように変形しても実現できる。

ＯＵＴ＝（ＯＳ−ＩＳ）×ＭＯＤ＋ＩＳ （式４）
以上のように、本発明の第２実施形態の視覚処理装置２によれば、効果調整信号ＭＯＤに応じて、処理信号ＯＳと画像信号ＩＳとの割合を変化させて合成した合成信号ＯＵＴを出力でき、視覚処理の効果を異ならせることができる。
なお、特殊画像検出部４０を本発明の第１実施形態の特殊画像検出部７０に置き換えてもよい。これによっても、同様に特殊画像を検出でき、画像情報の偏りに応じた効果調整信号ＭＯＤを生成できる。
また、特殊画像検出部４０を本発明の第１実施形態の特殊画像検出部８０に置き換えてもよい。これによっても、同様に特殊画像を検出でき、画像情報の偏りに応じた効果調整信号ＭＯＤを生成できる。

また、特殊画像検出部４０を本発明の第１実施形態の特殊画像検出部９０に置き換えてもよい。これによっても、同様に特殊画像を検出でき、画像情報の偏りに応じた効果調整信号ＭＯＤを生成できる。
［第３実施形態］
本発明の第１実施形態に係る視覚処理装置１では、効果調整信号ＭＯＤに応じて画像信号ＩＳと周辺画像情報（アンシャープ信号）ＵＳとの割合を変えて合成した合成信号ＭＵＳを出力し、視覚処理部３０は効果調整部２０からの合成信号ＭＵＳにしたがって画像信号を視覚処理した処理出力ＯＳを出力するようにしたが、本発明の第３実施形態に係る視覚処理装置３では、効果調整部２２は、効果調整信号ＭＯＤに応じて視覚処理の効果の異なる複数のプロファイルそれぞれからの出力の割合を変えて合成したプロファイル（以下、「合成プロファイル」という）を作成し、視覚処理部３０のＬＵＴに設定するようにしている。この本実施形態について、図１９を用いて説明する。

図１９は本発明の第３実施形態における視覚処理装置３の構成を示すブロック図である。以下、第１実施形態と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
効果調整部２２は、視覚処理の強度が異なる第１プロファイル６０と第２プロファイル６１とを効果調整信号ＭＯＤに応じて内分演算により合成し、合成プロファイルを作成して視覚処理部３０のＬＵＴに設定する。なお、外分演算によって合成プロファイルを生成してもよい。
視覚処理部３０は、ＬＵＴに設定された合成プロファイルにより、視覚処理の強弱、視覚効果の度合いを異ならせた視覚処理を行うことができる。
以上のように、本発明の第３実施形態の視覚処理装置３によれば、効果調整信号ＭＯＤに応じて視覚処理の強度、効果が異なる複数のプロファイルを合成し、合成プロファイルを視覚処理部３０のＬＵＴに設定することで、視覚処理の効果を異ならせることができる。

なお、特殊画像検出部４０を本発明の第１実施形態における特殊画像検出部７０に置き換えてもよい。これによっても、同様に特殊画像を検出でき、情報の偏りに応じた効果調整信号ＭＯＤを生成できる。
また、特殊画像検出部４０を本発明の第１実施形態における特殊画像検出部８０に置き換えてもよい。これによっても、同様に特殊画像を検出でき、情報の偏りに応じた効果調整信号ＭＯＤを生成できる。
また、特殊画像検出部４０を本発明の第１実施形態における特殊画像検出部９０に置き換えてもよい。これによっても、同様に特殊画像を検出でき、情報の偏りに応じた効果調整信号ＭＯＤを生成できる。
［第４実施形態］
本発明の第１実施形態から本発明の第３実施形態までの視覚処理装置では、２次元階調変換特性にもとづく階調変換値を出力するようにしていたが、本発明の第４実施形態では、ゲイン出力を用いて階調変換を行うゲイン型視覚処理システム４について、図２０、図２１を用いて説明する。

図２０は本発明の第４実施形態におけるゲイン型視覚処理システム４の構成を示すブロック図、図２１は２次元ゲイン特性を説明するための説明図である。以下、第１実施形態と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図２０において、ゲイン型視覚処理システム４は、画像信号ＩＳを視覚処理したゲイン信号ＧＡＩＮを出力するゲイン型視覚処理装置５と、ゲイン信号ＧＡＩＮと画像信号ＩＳとを乗算する乗算器１１とを備えている。
また、ゲイン型視覚処理装置５は、画像信号ＩＳを視覚処理した処理信号ＯＳを出力する視覚処理装置１と、処理信号ＯＳを画像信号ＩＳで除算する除算器１２とを備えている。ここで、視覚処理装置１は、画像信号ＩＳの出力を視覚処理した階調変換値を出力するもので、この階調変換値を画像信号ＩＳで除算することで、ゲイン型視覚処理装置５を実現できる。

乗算器１１は、ゲイン型視覚処理装置５で出力されるゲイン信号ＧＡＩＮと画像信号ＩＳとを乗算し、画像信号ＩＳを視覚処理した階調変換値を出力する。
なお、視覚処理部３０において、図２１に示す、２次元ゲイン特性を持つプロファイルを直接に用いて処理するようにしてもよい。ここで、図２１の縦軸はゲイン出力ＧＮ、横軸は画像信号ＩＳである。図２１に示す２次元ゲイン特性は、図２に示す２次元階調特性のプロファイルの出力を画像信号ＩＳで除算して得たものと等価である。この２次元ゲイン特性を持つプロファイルを視覚処理装置１の視覚処理部３０のＬＵＴに設定してもよい。このように、２次元ゲイン特性のプロファイルを視覚処理部３０のＬＵＴにあらかじめ設定すれば、ゲイン出力ＧＮとゲイン信号ＧＡＩＮは等価となるため、除算器１２を削除してもゲイン型視覚処理装置５を実現することができる。

以上のように、本発明の第４実施形態のゲイン型視覚処理システム４において、ゲイン型視覚処理装置５では、入力された画像信号ＩＳの変化に対して視覚処理した処理信号の変化が小さいため、入力信号のビット数を削減でき、回路規模を削減出来る。また、視覚処理部３０に２次元ＬＵＴが備えられた場合にはメモリ容量を削減することができる。
なお、本発明の第１実施形態の視覚処理装置１は、本発明の第２実施形態における視覚処理装置２に置き換えてもよい。これによっても、同様にゲイン型視覚処理装置５を実現できる。
また、本発明の第１実施形態における視覚処理装置１は、本発明の第３実施形態における視覚処理装置３に置き換えてもよい。これによっても、同様にゲイン型視覚処理装置５を実現できる。

以上のように、本発明の第１実施形態から本発明の第４実施形態によれば、特殊画像でない通常の画像が入力された場合には視覚処理効果を維持でき、特殊画像が入力された場合には副作用を抑えることができる。
［他の実施形態］
上記本発明の実施形態で説明した視覚処理装置または視覚処理システムにおける特殊画像度合いの算出については、入力画像信号により形成される１枚の画像の全画素について特殊画像度合いを算出するようにしてもよいし、入力画像信号により形成される１枚の画像の所定の領域を構成する画素について特殊画像度合いを算出するようにしてもよい。
例えば、図２３（ａ）に示すように、４：３のアスペクト比を有する画像２３０２を、１６：９のアスペクト比を有する表示画面２３０１に表示させるために、画像の左右両端に黒の部分２３０４および２３０５を追加したような画像信号を処理する場合、この黒の部分２３０４および２３０５に相当する画像信号（画素）を除き、４：３のアスペクト比を有する画像２３０２に相当する画像信号（画素）のみについて、特殊画像度合いを算出し、特殊画像用効果調整信号を生成するようにしてもよい。

また、例えば、図２３（ｂ）に示すように、１６：９のアスペクト比を有する画像２３０７を、４：３のアスペクト比を有する表示画面２３０６に表示させるために、画像の上下両端に黒の部分２３０８および２３０９を追加したような画像信号を処理する場合、この黒の部分２３０８および２３０９に相当する画像信号（画素）を除き、１６：９のアスペクト比を有する画像２３０７に相当する画像信号（画素）のみについて、特殊画像度合いを算出し、特殊画像用効果調整信号を生成するようにしてもよい。
なお、上記アスペクト比は一例であり、他のアスペクト比であっても同様の処理を行うことができるのは、言うまでもない。また、図２３（ａ）および（ｂ）は、説明のための便宜図であり、正確なアスペクト比により描画したものではない。
また、１つの表示画面において複数の画像が分割されて表示されるような場合の画像信号において、分割表示される画像単位に、特殊画像度合いを算出するようにしてもよい。例えば、図２４に示すように、表示画面２４０１において、左側の領域に特殊画像２３０２を表示し、右側の領域に一般画像２４０３を表示する画像信号の場合、左側の領域の特殊画像２３０２を形成する画像信号（画素）のみにより、特殊画像度合いを算出し、特殊画像用効果調整信号を生成し、そして、右側の領域の自然画像２３０３を形成する画像信号（画素）のみにより、特殊画像度合いを算出し、特殊画像用効果調整信号を生成するようにしてもよい。つまり、分割表示される画像単位に、特殊画像度合いを算出し、特殊画像用効果調整信号を生成するようにしてもよい。

また、上記本発明の実施形態で説明した視覚処理装置または視覚処理システムにおける空間処理機能、効果調整機能、視覚処理機能、特殊画像検出機能などの各種機能は、集積回路などを用いたハードウェアにより実施してもよいし、中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」という）、デジタル信号処理装置などを用いて動作するソフトウェアにより実施してもよい。また、上記各種機能をソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。
まず、上記各種機能をハードウェアで実施する場合は、本発明の実施形態での各機能を個別に集積回路としてもよいし、一部またはすべてを含むように１チップ化された集積回路としてもよい。なお、ここでの集積回路とは、ＬＳＩに限らず、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路は、専用回路または汎用プロセッサーで実現してもよい。たとえば、半導体チップを製造した後、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、集積回路内部のセルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術による集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。たとえば、バイオ技術の進歩により、バイオコンピュータの適用などが考えられる。
つぎに、上記各種機能をソフトウェアで実施する場合について、図２２を用いて説明する。図２２は、本発明の実施形態におけるコンピュータの構成を示すブロック図である。
図２２において、コンピュータ６は、各種プログラムの命令を実行するＣＰＵ１００と、プログラムなどが格納されているリードオンリーメモリ１０１（以下、「ＲＯＭ１０１」という）と、一時記憶のデータを格納するランダムアクセスメモリ１０２（以下、「ＲＡＭ１０２」という）と、画像を入力する入力部１０３と、画像を出力する出力部１０４と、プログラムや各種データを記憶する記憶部１０５とを備えている。

さらに、外部との通信を行う通信部１０６と、情報記憶媒体を適宜接続するドライブ１０７とを備えるようにしてもよい。
また、各機能部はバス１１０を経由して制御信号、データなどの送受信を行う。
ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に記憶されているプログラムにしたがって各種機能の処理を実行する。
ＲＯＭ１０１は、プログラム、プロファイルなどを記憶する。
ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１００により各種機能の処理に必要なデータを一時記憶する。
入力部１０３は、画像を入力する。たとえば、電波を受信し、受信した受信信号を復号化することで映像信号を取得する。また、直接に有線を経由してデジタル画像を取得するようにしてもよい。

出力部１０４は、画像を出力する。たとえば、液晶表示装置やプラズマディスプレイなどの表示装置に出力する。
記憶部１０５は、磁気メモリなどで構成され、種々のプログラム、データを記憶する。
通信部１０６は、ネットワーク１１１に接続され、ネットワーク１１１を経由してプログラムを取得、または必要に応じて記憶部１０５に取得したプログラムをインストールするようにしてもよい。これにより、コンピュータ６は、通信部１０６によりプログラムのダウンロードが可能となる。
ドライブ１０７は、情報記憶媒体を適宜接続し、情報記憶媒体に記憶されている記憶情報を取得する。情報記憶媒体は、たとえば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスクなどのディスク１０８、または半導体メモリなどのメモリカード１０９などである。

なお、ディスク１０８、または半導体メモリなどのメモリカード１０９などに各種機能を実行するためのプログラム、プロファイルなどを記憶し、コンピュータ６に、その情報を与えるようにしてもよい。
また、プログラムは、あらかじめコンピュータに専用のハードウェアで組み込んでもよいし、ＲＯＭ１０１、記憶部１０５にあらかじめ組み込んで提供してもよい。
また、プログラムは、情報処理装置、表示装置、デジタルカメラ、携帯電話、ＰＤＡなどの画像を取り扱う機器に適用できる。プログラムは、画像を取り扱う機器に内蔵、あるいは接続され、上記実施形態で説明した視覚処理装置または視覚処理システムが実現する視覚処理と同様の視覚処理を実行する。
なお、視覚処理装置を表示装置などに適用した場合には、特殊画像を検出したときに表示モードを切り替えるようにしてもよい。

また、上記実施形態で説明した視覚処理装置の視覚処理部等を２次元ＬＵＴで構成する場合、参照される２次元ＬＵＴ用のデータは、ハードディスク、ＲＯＭなどの記憶装置に格納されており、必要に応じて参照される。さらに、２次元ＬＵＴのデータは、視覚処理装置に直接的に接続される、あるいはネットワークを介して間接的に接続される２次元ＬＵＴ用の２次元ゲインデータ（プロファイル）の提供装置から提供されるものであってもよい。
なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。

本発明による視覚処理装置、視覚処理方法およびプログラムによれば、画像信号を視覚処理することができ、特に、特殊画像が入力された場合であっても、副作用を抑えることを可能とする視覚処理装置、視覚処理方法およびプログラムなどとして有用である。

本発明の第１実施形態の視覚処理装置の構成を示すブロック図 同２次元階調特性を説明する説明図 同処理信号の出力を説明する説明図 同特殊画像検出部の構成を示すブロック図 同特殊画像を説明する説明図 同エッジ画素を説明する説明図 同効果調整信号の出力を説明する説明図 同視覚処理装置の動作を説明するフローチャートおよび連続変化処理部の構成図 同変形例１の特殊画像検出部の構成を示すブロック図 同変形例１の頻度検出部で検出される頻度分布を説明する説明図 同変形例１の効果調整信号を説明する説明図 同変形例２の特殊画像検出部の構成を示すブロック図 同変形例２の連続長を説明する説明図 同変形例２の効果調整信号を説明する説明図 同変形例３の特殊画像検出部の構成を示すブロック図 同変形例３のブロック画像を説明する説明図 同変形例３の効果調整信号を説明する説明図 本発明の第２実施形態における視覚処理装置の構成を示すブロック図 本発明の第３実施形態における視覚処理装置の構成を示すブロック図 本発明の第４実施形態における視覚処理システムの構成を示すブロック図 同２次元ゲイン特性を説明する説明図 本発明の実施形態におけるコンピュータの構成を示すブロック図 他の実施形態における視覚処理装置の動作を説明するための画像についての表示画面の一例 他の実施形態における視覚処理装置の動作を説明するための画像についての分割表示画面の一例

符号の説明

１，２，３ 視覚処理装置
４ ゲイン型視覚処理システム
５ ゲイン型視覚処理装置
６ コンピュータ
１０ 空間処理部
１１ 乗算器
１２ 除算器
２０，２１，２２ 効果調整部
３０ 視覚処理部
４０，４０’，７０，８０，９０，９０’ 特殊画像検出部
４１，４１’ エッジ検出部
４２ エッジ量判定部
４３ エッジ密度算出部
４４，４４’，７４，８４，９３，９３’ 効果調整信号発生部
４５ エッジ画素数算出部
５０ 連続変化処理部
６０ 第１プロファイル
６１ 第２プロファイル
７１ 頻度検出部
７２ 頻度判定部
７３ 階調数検出部
８１ 類似輝度検出部
８２ 連続長検出部
８３ 平均連続長算出部
９１，９１’ 高周波ブロック検出部
９２ 高周波ブロック密度検出部
９４ 高周波ブロック数算出部
１００ ＣＰＵ
１０１ ＲＯＭ
１０２ ＲＡＭ
１０３ 入力部
１０４ 出力部
１０５ 記憶部
１０６ 通信部
１０７ ドライブ
１０８ ディスク
１０９ メモリカード
１１０ バス
１１１ ネットワーク
２００ 特殊画像

Claims (1)

1. 画像出力装置で用いられる画像処理プロセッサであって、
   画像信号を入力する、第１処理部と第２処理部とを含み、
   前記第１の処理部は、
   前記画像信号により形成される画像内に含まれる処理の領域における統計的な情報の偏りを検出し、検出された前記統計的な情報の偏りに基づいて、度合いで示される効果調整信号を出力し、
   前記第２の処理部は、
   前記効果調整信号により導出される処理信号と前記画像信号とを入力し、前記画像信号を視覚処理した信号を出力する、
   画像処理プロセッサ。

Images