JP2008311977A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像表示装置の表示動作に遅れることなく補正した画像データを出力できるように輝度補正と色補正とを行っても、補正テーブルを展開するためのメモリ容量を小さくする。
【解決手段】画像データに対する補正情報が格納された補正テーブルを用いて前記画像データを補正する画像処理装置において、前記画像データが表す画像の特徴量に基づいて複数の補正テーブル群から選択される第１の補正テーブルと、前記画像データに対する所定の補正情報が格納された第２の補正テーブルとを合成して合成テーブルを生成する補正テーブル合成部と、
前記合成テーブルを用いて前記画像データを補正する補正処理部とを有するので、第１、第２の補正テーブルを同時にメモリに展開する場合より小さい容量のメモリで合成テーブルを展開できる。
【選択図】図９

Description

本発明は、画像データに対する補正情報が格納された補正テーブルを用いて画像データを補正する画像処理装置に関し、特に、前記画像データが表す画像の特徴量に基づいて複数の補正テーブル群から選択される第１の補正テーブルと、前記画像データに対する所定の補正情報が格納された第２の補正テーブルとを用いて前記画像データを補正する画像処理装置に関する。

近年、テレビジョン放送を受像する機能を備えた車載電子機器が普及している。かかる車載電子機器が表示する画像には、車室内での鑑賞に適した輝度が求められる。例えば、昼間の外光や夜間の車内照明により画像が視認し難くならないように、ある程度の明るさや明暗差（コントラスト）を有する画像が求められる。このため、車載電子機器は、受信したテレビジョン信号から得られる画像データの輝度を補正する画像処理装置を備える。

また、車載電子機器の画像表示装置は、個体間で機械的な誤差を有する。このため、かかる誤差に起因して、画像データが表す本来の色とは異なる色の画像が表示される場合がある。よって、画像処理装置は、接続される画像表示装置に合わせて、画像データの色を補正する機能も備える。これにより、画像表示装置の個体間の誤差が修正され、本来の色の画像が表示される。

このように、車載電子機器の画像処理装置は、入力される画像データに対し、車室内の環境に適合させるための輝度補正と、画像表示装置の個体間の誤差を修正するための色補正とを行ってから、画像データを画像表示装置に出力する。特許文献１には、かかる画像処理装置の一例が記載されている。

図１は、かかる画像処理装置の構成を示す。画像処理装置１００は、テレビジョン信号から抽出された画像データに対し、輝度補正を行う輝度補正部１１と、色補正を行う色補正部１２とを有する。そして、輝度補正と色補正とが施された画像データは、画像処理装置１００から図示されない画像表示装置に出力される。

輝度補正部１１は、テレビジョン信号から抽出された画像データが入力されると、その画像データが表す画像の輝度を、画像表示装置における表示単位である１フレームの画像（以下、単に入力画像という）ごとに、順次補正する。輝度補正部１１が輝度補正を行うときは、フラッシュメモリなどで構成される外部記憶媒体２０に予め格納された、輝度補正テーブル２１を参照する。このため、画像処理装置１００には、外部記憶媒体２０から読み出される輝度補正テーブル２１を展開するための第１のメモリ１３が備えられる。この第１のメモリ１３は、高速のＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などで構成される。

輝度補正部テーブル２１には、入力画像のＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）各色の階調値と、画像全体として所定の輝度分布が得られるような、出力画像用のＲＧＢ階調値との対応関係が補正情報として格納される。また、輝度補正テーブル２１は、画像の輝度分布のパターンごとに予め複数用意される。そして、各テーブルには、各パターンの輝度分布が所定の輝度分布になるような補正情報が格納される。そして、これら複数の輝度補正テーブル２１は、輝度補正テーブル群２１ａとして外部記憶媒体２０に格納される。

よって、輝度補正部１１が入力画像の輝度補正を行うために、その入力画像の輝度分布に適した輝度補正テーブル２１を選択する必要がある。そこで、まず、輝度補正テーブル決定部１５が入力画像の輝度分布を求める。そして、輝度補正テーブル決定部１５は、外部記憶インターフェース１６を介して外部記憶媒体２０にアクセスし、求めた輝度分布に適した輝度補正テーブル２１を輝度補正テーブル群２１ａから選択し、これを読み出す。そして、読み出された輝度補正テーブル２１は、第１のメモリ１３に展開される。そして、輝度補正部１１がこれを参照して、画像の輝度を補正する。そして、輝度補正された画像データは、色補正部１２に出力される。

次に、色補正部１２は、色補正に際し、外部記憶インターフェース１６を介し、外部記憶媒体２０から色補正テーブル２２を読み出して、第２のメモリに展開する。この第２のメモリ１４は、高速のＤＲＡＭなどで構成される。また、色補正テーブル２２には、入力画像のＲＧＢ階調値と、画像表示装置において所望の色が表示されるようなＲＧＢ階調値との対応関係が補正情報として格納される。そして、色補正部１２は、色補正テーブル２２を参照して、輝度補正部１１から入力される入力画像の色を順次補正し、画像表示装置に出力する。

このように、画像処理装置１００は、入力画像の輝度補正と色補正とを１フレームごとに行う。すると、画像処理装置１００は、前のフレームの画像が画像表示装置に表示されている間に次のフレームの入力画像の輝度補正と色補正とを終了し、画像表示装置に表示されるフレームが切り替わるタイミングに遅れないように、次フレームの画像の画像データを画像表示装置に出力しなくてはならない。よって、画像処理装置１００は、次のような手順で動作する。

図２（Ａ）は、画像処理装置１０による動作手順を示すシーケンス図である。また、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の各手順において、第１のメモリ１３、第２のメモリ１４に展開される補正テーブルを示す。

まず、輝度補正テーブル決定部１５が１フレーム分の画像における輝度分布を求め、その輝度分布に適した輝度補正テーブル２１を選択する（Ｓ２）。そして、選択された輝度補正テーブル２１が、外部記憶媒体２０から読み出され、第１のメモリ１３に展開される（Ｓ４）。そして、輝度補正部１１が、輝度補正を行う（Ｓ６）。

ここで、輝度補正テーブル２１は、入力画像のＲ、Ｇ、Ｂ各色の階調値をそれぞれ線形に補正して出力画像用のＲ、Ｇ、Ｂ各色の階調値を求める、１次元の補正テーブルである。一方、色補正テーブル２２は、入力画像のＲ、Ｇ、Ｂ、の各色の階調値の組合せから、出力画像用のＲ、Ｇ、Ｂ、各色の階調値の組合せを求める３次元の補正テーブルである。よって、色補正テーブル２２は輝度補正テーブル２１に比べてデータ量が大きく、外部記憶媒体２０から読み出して第２のメモリ１４に展開するには比較的長時間かかる。すると、輝度補正が終了してから色補正テーブル２２を読み出していたのでは、色補正の終了がその分遅れてしまう。よって、輝度補正が終了したら即座に色補正を行い、画像表示装置に１フレームの画像が表示される時間ΔＴ１以内に色補正を終了できるように、色補正テーブル２２が予め外部記憶媒体２０から読み出される。

すなわち、輝度補正テーブル決定部１５が画像の輝度分布を求めるとき、または、輝度補正部１１による輝度補正が行われるときに、色補正部１２は、色補正テーブル２２を外部記憶媒体２０から読み出して、第２のメモリ１４に展開する（Ｓ８）。そして、輝度補正の後、色補正部１２が色補正を行う（Ｓ１０）。そして、色補正の後、画像データが画像表示装置に出力される（Ｓ１２）。
特開２００２−３５４４９５号公報

ところで、車載電子機器は、車両内の限られたスペースに設置されることから、小型化が求められる。また一方、低コスト化も求められる。しかしながら、上記の画像処理装置は、同時に複数の補正テーブルを第１のメモリ１３、第２のメモリ１４に展開することにより、画像表示装置の表示動作に遅れることなく、補正した画像データを出力する。このため、装置全体としてある程度大きな容量のメモリが必要となる。よって、メモリの容量に応じて回路規模は大きく、コストも高くなる。すると、回路規模の小型化化や低コスト化といった要望に応えられないという問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、画像表示装置の表示動作に遅れることなく補正した画像データを出力できるように輝度補正と色補正とを行っても、補正テーブルを展開するためのメモリ容量を小さくできる画像処理装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面によれば、画像データに対する補正情報が格納された補正テーブルを用いて前記画像データを補正する画像処理装置において、前記画像データが表す画像の特徴量に基づいて複数の補正テーブル群から選択される第１の補正テーブルと、前記画像データに対する所定の補正情報が格納された第２の補正テーブルとを合成して合成テーブルを生成する補正テーブル合成部と、前記合成テーブルを用いて前記画像データを補正する補正処理部とを有することを特徴とする。

上記側面によれば、第１の補正テーブルと第２の補正テーブルとを合成して合成テーブルを生成するので、第１、第２の補正テーブルを同時にメモリに展開する場合より小さい容量のメモリで合成テーブルを展開できる。そして、第１の補正テーブルによる補正処理と、第２の補正テーブルによる補正処理とを、合成テーブルにより同時に行うことができる。よって、画像表示装置の表示動作に遅れることなく補正した画像データを出力できるように複数の補正処理を行っても、補正テーブルを展開するためのメモリ容量を小さくすることができる。

以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

図３は、本実施形態の画像処理装置が車載電子機器に適用される例を示す。この車載電子機器は、テレビジョン放送を受像する車載テレビジョン装置としての機能に加え、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどの記憶媒体やハードディスクなどの外部記憶装置に格納された画像、車両外部の撮像画像、ナビゲーション画像などを表示出力する機能を有する。

テレビジョン信号受信機３１は、所定の周波数帯域のテレビジョン信号を受信するチューナであり、受信したテレビジョン信号をテレビジョン信号処理装置３２に出力する。テレビジョン信号処理装置３２は、テレビジョン信号から画像データを抽出して、これを画像処理装置１０に出力する。

画像処理装置１０は、入力される画像データが表す入力画像の輝度と色を補正して、画像表示装置３８に出力する。このとき、画像処理装置１０は、外部記憶媒体２０に予め格納される各種補正テーブルを参照する。画像処理装置１０は、例えば特定目的用ＩＣで構成される。また、画像表示装置３８は、液晶ディスプレイで構成される。また、外部記憶媒体２０は、フラッシュメモリにより構成される。なお、画像表示装置３８は、車両内の各座席用に複数設けることもできる。

また、画像処理装置１０には、ディジタルスチルカメラで構成される撮像装置３３が撮像した車両外部の撮像画像データ、ハードディスクなどの外部記憶装置３６に格納される画像データ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤといった記憶媒体から記憶媒体読取機３５が読み取った画像データ、または、車両の乗員に対し経路誘導を行うナビゲーション装置３４からの経路誘導用の画像データが入力される。そして、画像処理装置１０は、操作入力部３７からのユーザ入力を取得してデータソースの種別を判断し、これらの画像データが表す入力画像に対しても輝度補正と色補正を行って、補正後の画像データを画像表示装置３８に出力する。

また、画像処理装置１０は、詳しくは後述するが、テレビ信号受信機からテレビ信号の受信状態を示すＡＧＣ（Automatic Gain Control）信号や、画像処理装置１０が搭載される車両の車両制御装置３５からその車両状態を示す車両状態信号の入力を受け、これら信号に応答して各種補正処理を行う。

図４は、本実施形態における画像処理装置１０の、第１の構成例を説明する図である。第１の構成例の画像処理装置１０は、図１の従来の構成例で示した輝度補正テーブル決定部１５と外部記憶インターフェース１６とを有する。さらに、画像処理装置１０は、外部記憶媒体２０から読み出される輝度補正テーブル２１と色補正テーブル２２とを合成して合成テーブル２３を生成する補正テーブル合成部１９と、合成テーブル２３を展開するメモリ１８と、合成テーブル２３に基づいて画像データを補正する補正処理部１７とを有する。

輝度補正テーブル決定部１５は、テレビジョン信号処理装置から画像データを入力されると、図１でも説明したように、入力画像の輝度分布を求める。このとき、輝度補正テーブル決定部１５は、１フレームの入力画像全体の画像データを解析する代わりに、入力画像からデータを間引いた縮小画像を生成し、その縮小画像の輝度分布をもとの入力画像の輝度分布として求める。そうすることにより、処理速度が向上する。

そして、輝度補正テーブル決定部１５は、例えば縮小画像の画素ごとに、ＹＵＶ色空間において輝度を表すＹ値をＲＧＢ階調値から算出し、そのＹ値ごとの画素数、つまり輝度分布を求める。なお、本実施形態ではＹＵＶ色空間におけるＹ値を用いて輝度分布を求めるが、輝度分布を求める方法はこれに限られず、ＸＹＺ色空間やＬ＊ａ＊ｂ＊色空間における輝度値を用いてもよい。

ここで、輝度分布のパターンの例を、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す。図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）において、横軸は輝度（Ｙ値）、縦軸は画素数を示し、横軸におけるμは平均を示す。すると、図５（Ａ）は、略正規分布のパターン、図５（Ｂ）は低輝度の画素が多いパターン、図５（Ｃ）は高輝度の画素が多いパターンをそれぞれ示す。

本実施形態では、画像表示装置３８に表示される画像は車室内で鑑賞されることを考慮し、昼間の外光や夜間の車内照明により画像が視認し難くならないような輝度の画像となるように、入力画像が補正される。具体的には、全体として高輝度寄りに略正規分布の輝度分布が得られるように、入力画像の輝度が補正される。ここで、図５（Ａ）に示したパターンがかかる輝度分布に相当するとしたとき、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の輝度分布の画像に対する補正情報が、それぞれ図５（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）に示される。

ここで、入力画像のＹ値Yinは、入力画像のＲＧＢ階調値（Rin，Gin，Bin）を用いて、Yin=r・Rin+g・Gin+b・Bin（r、g、bは所定の係数）と表される。一方、出力画像用のＲＧＢ階調値を（Rout，Gout，Bout）とすると、出力画像用のＹ値Youtは、Yout=r・Rout+g・Gout+b・Boutと表される。よって、入力画像のＹ値Yinに対応するＲＧＢ階調値（Rin，Gin，Bin）から、出力画像用のＹ値Youtに対応するＲＧＢ階調値（Rout，Gout，Bout）を求める、Rout=Fr(Rin)、Gout=Fg(Gin)、Bout=Fb(Bin)なる対応関係が、補正情報として輝度補正テーブル２１に格納される。すなわち、輝度補正テーブル２１には、図６に示すように、Ｒの階調値RinからRoutを、Ｇの階調値GinからGoutを、Ｂの階調値BinからBoutをそれぞれ求める補正情報が格納される。すなわち、輝度補正テーブル２１は、１次元の補正テーブルである。

そして、かかる補正情報は、輝度分布のパターンごとに異なる。例えば、図５（Ａ）の略正規分布の輝度分布を形成する画像に対して用いられる輝度補正テーブル２１には、図５（Ｅ）に示すように、補正される画像の輝度Yinと補正後の画像の輝度Youtとが等しくなるような補正情報が格納される。また、図５（Ｂ）の低輝度の画素が多い輝度分布を形成する画像に対して用いられる輝度補正テーブル２１には、図５（Ｆ）に示すように、補正される画像の輝度Yinより大きい輝度Youtが得られるようにして、結果として図５（Ａ）の輝度分布が得られるような補正情報が格納される。さらに、図５（Ｃ）の高輝度の画素が多い輝度分布を形成する画像に対して用いられる輝度補正テーブル２１には、図５（Ｅ）に示すように、補正される画像の輝度Yinより小さい輝度Youtが得られるようにして、結果として図５（Ａ）の輝度分布が得られるような補正情報が格納される。

このように、輝度分布のパターンごとの輝度補正テーブル２１には、それぞれのパターンに応じた補正情報が格納される。そして、各パターンごとの複数の輝度補正テーブル２１が、輝度補正テーブル群２１ａとして外部記憶媒体２０に予め格納される。

輝度補正テーブル決定部１５は、求めた輝度分布に適した輝度補正テーブル２１を、外部記憶インターフェース１６を介して外部記憶媒体２０から読み出す。そして、読み出された輝度補正テーブル２１の補正情報は、輝度補正テーブル決定部１５のバッファＢＵＦ１に格納される。

次に、補正テーブル合成部１９は、外部記憶インターフェース１６を介して色補正テーブル２２を外部記憶媒体２０から読出す。色補正テーブルは、図７に示すように、入力画像のＲＧＢ階調値（Rin，Gin，Bin）の組合せに対し、出力画像用のＲＧＢ階調値（Rout，Gout，Bout）の組合せが得られるような対応関係、Rout=Pr(Rin，Gin，Bin)、Gout=Pg(Rin，Gin，Bin)、Bout=Pb(Rin，Gin，Bin)が補正情報として格納される。すなわち、色補正テーブル２２は、３次元の補正テーブルである。

補正テーブル合成部１９は、上記のような色補正テーブル２２の補正情報を読み出して、自らのバッファＢＵＦ２に一旦格納する。このとき、色補正テーブル２２のデータ量は膨大であるので、補正テーブル合成部１９は、全ての補正情報を読み出す前に、輝度補正テーブル決定部１５から送られる輝度補正テーブル２１の補正情報と、一旦バッファに格納した色補正テーブル２２の補正情報とを合成する。そして、補正テーブル合成部１９は、色補正テーブル２２の補正情報を読出しながら、読み出した補正情報について順次合成を行い、合成テーブル２３を生成する。そして、生成された合成テーブル２３は、メモリ１８に展開される。

なお、本実施形態においては、色補正テーブル２２におけるＲＧＢ階調値は０〜２５５階調を１６分割した離散値が用いられる。そうすることにより、２５６階調すべてについての補正情報を格納する場合より、色補正テーブル２２のデータ量を小さくできる。また、上記の合成処理の処理負荷も軽減される。そして、補正処理部１７によって補正処理が行われた後に、出力画像用のＲＧＢ階調値が補間演算される。

また、合成テーブル２３は、図８に示すように、入力画像のＲＧＢ階調値（Rin，Gin，Bin）に対し、出力画像用のＲＧＢ階調値（Rout，Gout，Bout）が得られるような対応関係、Rout=Pr(Fr(Rin)，Fg(Gin)，Fb(Bin))、Gout=Pg(Fr(Rin)，Fg(Gin)，Fb(Bin))、Bout=Pb(Fr(Rin)，Fg(Gin)，Fb(Bin))を、補正情報として格納する。すなわち、合成テーブル２３には、輝度補正と色補正とを同時に行うような補正情報が格納される。そして、かかる合成テーブル２３を展開するためのメモリ容量は、輝度補正テーブル２１と色補正テーブル２２を別々に展開する場合に必要とされるメモリ容量より小さくなる。

補正処理部１７は、合成テーブル２３を参照して、画像データを補正し、補正した画像データを画像表示装置３８に出力する。

図９（Ａ）は、第１の構成例における画像処理装置１０の動作手順を示すシーケンス図である。また、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の各手順において、バッファＢＵＦ１、ＢＵＦ２に格納される情報、及びメモリ１８に展開される補正テーブルを示す。

まず、輝度補正テーブル決定部１５が入力画像の輝度分布を求め、その輝度分布に適した輝度補正テーブル２１を選択し（Ｓ２２）、これを外部記憶媒体２０から読み出してその補正情報を自らのバッファＢＵＦ１に格納する（Ｓ２４）。

一方、補正テーブル合成部１８は、輝度補正テーブル決定部１５が手順Ｓ２２で輝度補正テーブル２１を選択するときに、色補正テーブル２２の補正情報を外部記憶媒体２０から読出し（Ｓ２６）、自らのバッファＢＵＦ２に格納する。そして、補正テーブル合成部１８は、輝度補正テーブル決定部１５が手順Ｓ２４で輝度補正テーブル２１の読出を行う間は、色補正テーブル２２の読出しを中断し、輝度補正テーブル２１の読出しが終了したら、色補正テーブル２２の読出しを再開する。

そして、補正テーブル合成部１９は、バッファＢＵＦ２に格納された色補正テーブル２２の補正情報と、輝度補正テーブル２１の補正情報を合成して、合成テーブル２３を生成する（Ｓ２８）。この処理は、色補正テーブル２２の補正情報の読出しと見かけ上並行して行われる。そして、生成された合成テーブル２３は、メモリ１８に展開される。

そして、補正処理部１９は、メモリ１８に展開された合成テーブル２３を用いて画像データを補正する（Ｓ３０）。そして、補正処理部１９は、補正された画像データを画像表示装置３８に出力する（Ｓ３２）。

上記手順において、データ量の比較的小さい１次元の輝度補正テーブル２１は輝度補正テーブル決定部１５のバッファＢＵＦ１に一旦格納される。一方、データ量の大きい３次元の色補正テーブル２２は、その補正情報が順次読み出されて、補正テーブル合成部１９のバッファＢＵＦ２に格納される。そして、補正テーブル合成部１９は、バッファＢＵＦ２に格納された補正情報を順次、輝度補正テーブル２１と合成し、メモリ１８に合成テーブル２３を展開する。そして、補正テーブルの合成と色補正テーブル２２の補正情報の読出しとは、例えば時分割により見かけ上並行して行われる。

このように、画像処理装置１０は、輝度補正テーブル２１と色補正テーブル２２とを同時にメモリに展開するのではなく、合成テーブル２３のみをメモリ１８に展開する。そして、上述したように、合成テーブル２３は、輝度補正テーブル２１と色補正テーブル２２を同時に展開する場合のメモリ容量より少ないメモリ容量で展開できる。よって、装置全体として補正テーブルの展開に要するメモリ量を減らすことができる。

また、上述したように、色補正テーブル２２におけるＲＧＢ階調値は０〜２５５階調を１６分割した離散値が用いられるので、補正テーブル合成部１９は、２５６階調すべてについての補正情報の合成を行う代わりに、１６階調分の補正情報の合成を行う。よって、１フレーム分の画像データに対する輝度補正と色補正とが、画像表示装置３８で１フレームの画像が表示される時間ΔＴ１内に行われる。よって、画像表示装置３８においてフレームが切り替わるタイミングに遅れることなく、補正された画像データが画像表示装置３８に出力される。なお、色補正テーブル２２のデータ量がかかるタイミングに間に合うように合成可能なデータ量であれば、色補正テーブル２２の階調数は、上記以外としてもよい。

このように、画像処理装置１０によれば、画像表示装置３８の表示動作に遅れないようなタイミングで輝度補正と色補正とを行っても、使用するメモリ容量を削減することができ、回路規模の小型化、低コスト化が可能となる。

さらに、予め輝度補正テーブル群２１ａの全ての輝度補正テーブル２１と色補正テーブル２２とを合成しておく場合を考えると、外部記憶媒体２０に格納される補正テーブルのデータ量が膨大となる。その点、本実施形態によれば、補正時にテーブル合成を行うことで、外部記憶媒体の容量を減少させるという効果も得られる。

第１の構成例の変形例として、輝度補正テーブル２１を、テレビジョン信号の受信強度に応じて複数種類設けることが可能である。車両の移動に伴いテレビジョン信号の受信強度が低下すると、輝度が低下する場合がある。テレビジョン信号受信機３１がアナログのテレビジョン信号を受信する構成のときは、受信信号のゲインを自動的に調整するＡＧＣ回路を内蔵しており、受信強度が低下すると、ＡＧＣ回路からのＡＧＣ信号によって、受信信号のゲインを増大させる。よって、輝度補正テーブル決定部１５は、テレビジョン信号受信機３１から、かかるＡＧＣ信号を受信し、受信強度が良好なときは通常の輝度補正を行う輝度補正テーブル２１を選択し、受信強度が低下したときは輝度を高くする補正情報を格納した輝度補正テーブル２１を選択するようにしてもよい。

また、テレビジョン信号受信機３１がデジタルのテレビジョン信号を受信する構成のときは、テレビジョン信号処理装置３２がデータパケット内のフラグを確認する。そして、エラービットが検出されたときは、その情報を輝度補正テーブル決定部１５が受け取る構成としてもよい。そして、輝度補正テーブル決定部１５は、エラービットが検出されなければ受信強度が良好であると判断し、エラービットが検出されたときは受信強度が低下したと判断することができ、受信強度に応じた輝度補正テーブル２１を選択することができる。

このように、車両の移動に伴いテレビジョン信号の受信強度が変動した場合であっても、視認性のよい表示画像を得ることができる。

図１０は、本実施形態の画像処理装置１０の、第２の構成例を示す。図４で示した第１の構成と異なる点について説明し、重複する点については説明を省略する。

図４の第１の構成例で、輝度補正テーブル決定部１５は、入力画像全体の輝度分布が略正規分布になるような輝度補正テーブル（以下では、第１の輝度補正テーブルという）２１を選択し、これを外部記憶媒体２０から読み出した。第２の構成例ではさらに、輝度補正テーブル決定部１５は、所望のコントラスト、つまり明暗差が得られるような第２の輝度補正テーブル２４を、外部記憶媒体２０から読み出す。

すなわち、第２の輝度補正テーブル２４には、図１１（Ａ）に示すような、入力画像の輝度Yinと、出力用画像の輝度Youtとの対応関係が補正情報として格納される。よって、このような第２の補正テーブル２４を用いることにより、図１１（Ｂ）の上段に示す略正規分布の輝度分布が、同図の下段に示す、輝度分布のピークが平均μの両側、つまり高輝度側と定期度側とでそれぞれ形成されるような輝度分布に補正される。すなわち、明暗差が鮮明となる輝度分布に補正される。

そして、輝度補正テーブル決定部１５は、第１の輝度補正テーブル２１の補正情報をバッファＢＵＦ１に、第２の輝度補正テーブル２２の補正情報をバッファＢＵＦ３に格納する。

そして、補正テーブル合成部１９は、輝度補正テーブル決定部１５から、第１の輝度補正テーブル２１と第２の輝度補正テーブル２４の補正情報を受け取り、これらと色補正テーブル２２の補正情報を合成して合成テーブル２３を生成する。

このように、第２の構成例によれば、画像全体の輝度に加え、明暗差を補正することが可能となる。その場合において、第１の輝度補正テーブル２１、第２の輝度補正テーブル２４、及び色補正テーブル２２を合成して生成する合成テーブル２３をメモリ１８に展開する。よって、それぞれのテーブルを同時に展開する場合より少ないメモリ量で合成テーブル２３を展開できる。よって、装置全体としてのメモリ量を削減でき、回路規模の小型化と低コスト化という効果が得られる。

図１２は、本実施形態の画像処理装置１０の、第３の構成例を示す。図４で示した第１の構成と異なる点について説明し、重複する点については説明を省略する。
第３の構成例では、画像処理装置１０は、入力画像に対する輝度補正の補正量をフレーム間で平滑化する、時間変動平滑処理部５１を有する。

ここで、図１３において、時間軸ｔ_ｎ（ｎ＝１、２、…、Ｎ、Ｎ＋１）に対する入力画像と、それぞれの入力画像に対して用いられる輝度補正テーブルの対応関係を示す。すると、入力画像Ｆ_１、Ｆ_２、…Ｆ_Ｎ、Ｆ_Ｎ＋１の順に輝度補正が行われ、各入力画像の輝度分布に対応した輝度補正テーブル２１_１、２１_２、…、２１_Ｎ、２１_Ｎ+１がそれぞれ用いられる。

ここで、例えば、輝度の低い暗い入力画像Ｆ_Ｎから、急に輝度の高い明るい入力画像Ｆ_Ｎ＋１に（あるいはその逆の方向に）変化すると、視聴者の視覚に負担を与える場合がある。よって、かかる負担を軽減するために、時間変動平滑処理部５１は、入力画像Ｆ_Ｎの輝度分布に対応した輝度補正テーブル２１_Ｎと、入力画像Ｆ_Ｎ＋１の輝度分布に対応した輝度補正テーブル２１_Ｎ＋１の補正量を補間して、輝度補正テーブル２１_ｍを求める。すなわち、１フレーム前の入力画像に用いた輝度補正テーブルの補正量に近い補正量の輝度補正テーブル２１_ｍが生成される。そして、これを用いて輝度補正を行うことにより、時間軸における入力画像間での輝度の変動を平滑化することができる。

時間変動平滑処理部５１は、上記のような処理をすべての入力画像に対して行う。そして、補正テーブル合成部１９は、時間軸に対して平滑化された輝度補正テーブル２１_ｍを時間変動平滑化処理部３１から受け取り、これと色補正テーブル２２の補正情報を合成して合成テーブル２３を生成する。

このように、第３の構成例によれば、輝度の変動を平滑化することにより、視覚に負担の少ない輝度補正が可能となる。その場合において、輝度補正テーブル２１_ｍと色補正テーブル２２とを合成し、合成テーブル２３をメモリ１８に展開する。よって、それぞれのテーブルを同時に展開する場合より少ないメモリ量で合成テーブル２３を展開できる。よって、装置全体としてのメモリ量を削減でき、回路規模の小型化と低コスト化という効果が得られる。

図１４は、本実施形態の画像処理装置１０の、第４の構成例を示す。図４で示した第１の構成と異なる点について説明し、重複する点については説明を省略する。

画像処理装置１０は、上述したように、テレビジョン画像のほかに、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどの記憶媒体またはハードディスクなどの外部記憶装置に格納された画像、車両外部の撮像画像、あるいは、ナビゲーション画像などの補正を行う。

まず、図１４で示す第４の構成例では、これらのデータソースごとの色補正テーブル４０〜４４が外部記憶媒体２０に予め格納される。なお、これらの色補正テーブル４０〜４４には、色補正テーブル２２の補正情報が予め合成されている。

例えば、ＣＤ−ＲＯＭ用色補正テーブル４０、ＤＶＤ用色補正テーブル４１、ハードディスク用色補正テーブル４２は、それぞれ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ハードディスクに格納された画像を表示出力する場合に、画像表示装置３８の個体誤差に起因する色のずれを修正するための補正情報を格納する。

また、撮像画像用色補正テーブル４３は、車両外部の撮像画像を表示出力する場合に、路面や背景などの色を視認しやすい色に修正するための補正情報を格納する。また、ナビゲーション用の画像は、タッチパネルの文字を視認しやすいように黄色がかった色で形成されるが、ナビゲーション画像用色補正テーブル４４は、かかる画像の色を画像表示装置３８に適した色に修正するための補正情報を格納する。

補正テーブル合成部１９は、操作入力部３７からユーザ入力を取得してデータソースの種別を判断する。そして、補正テーブル合成部１９は、入力されるデータソースに適した色補正テーブルを選択して、その補正情報を外部記憶媒体２０から読み出す。そして、読み出された色補正テーブルの補正情報は、輝度補正テーブル２１の補正情報と合成されて合成テーブル２３が生成される。

さらに、第４の構成例では、乗員の要求に応じた表示出力を可能にするための色補正テーブル４５〜４７が外部記憶媒体に格納される。これらの色補正テーブル４５〜４７にも、色補正テーブル２２の補正情報が予め合成されている。

例えば、乗員がナビゲーション装置に備えられる居眠り防止機能を選択入力した場合に、画像表示装置３８に出力される画像は、視覚に刺激を与えて居眠りを防止するような色合いにすることが求められる。よって、居眠り防止用色補正テーブル４５は、かかる色補正をするための補正情報を格納する。また、居眠り防止とは反対に、疲れ目のときなどに視覚に刺激の少ないような色補正を行う色補正テーブルを用いることもできる。

また、経年劣化修正用色補正テーブル４６は、画像表示装置３８の経年劣化による表示特性の変化を修正するための補正情報を格納する。この経年劣化修正用色補正テーブル４６は、経過年数ごとに複数のテーブルが用意され、それぞれのテーブルに画像表示装置３８の設置時刻が格納される。そして補正テーブル合成部１９は、内部のタイマ回路により現在時刻を検知し、その現在時刻と各テーブルに格納される設置時刻の差に基づき経過年数を求める。そして、その経過年数に適した色補正テーブルが選択される。

また、画像を表示出力する画像表示装置３８が複数設置されている場合、画像表示装置別色補正テーブル４７には各画像表示装置３８に対応した色補正を行うための補正情報が格納される。この場合、画像表示装置別色補正テーブル４７は、複数の画像表示装置３８ごとに、複数のテーブルが用意される。

補正テーブル合成部１９は、操作入力部３７からユーザ入力を取得して適した色補正テーブルを選択し、その補正情報を外部記憶媒体２０から読み出す。そして、読み出された色補正テーブルの補正情報は、輝度補正テーブル２１の補正情報と合成されて合成テーブル２３が生成される。

また、上記の色補正テーブル４０〜４７それぞれを、車内照明の点灯の有無に応じ各２種類用意してもよい。補正テーブル合成部１９は、車両制御装置３５から車内照明の点灯の有無を示す車両状態信号を受け、これに応じて選択するテーブルを切り替える。そうすることにより、車内照明に応じて視認性の良い表示画像を得ることができる。

このように、第４の構成例によれば、種々のデータソースや、乗員のニーズに応じた画像補正が可能となる。その場合において、輝度補正テーブル２１と色補正テーブル４０〜４７とを合成し、合成テーブル２３をメモリに展開するので、装置全体としてのメモリ量を削減できる。また、色補正テーブル４０〜４７には、予め色補正テーブル２２が合成されているので、色補正テーブル２２と４０〜４７を別々に外部記憶媒体２０に格納しておき、輝度補正テーブル２１と、色補正テーブル２２と、色補正テーブル４０〜４７のいずれかとを合成する場合より、補正テーブル合成部１９の処理負荷を少なくできる。また、これらのテーブルを格納するための外部記憶媒体２０の容量を少なくすることができる。

なお、上述では、車載電子機器に用いられる画像処理装置を例に説明した。しかし、画像の特徴量（輝度）に応じて異なる補正情報を用いる補正処理と、所定の補正情報（色補正）を用いる補正処理とを行う画像処理装置であれば、移動体に搭載される装置であっても据置き型の装置であっても、本実施形態が適用できる。

以上のとおり、本実施形態によれば、画像表示装置の表示動作に遅れることなく補正した画像データを出力できるように輝度補正と色補正とを行っても、補正テーブルを展開するためのメモリ容量を小さくできる。

従来の画像処理装置の構成例を示す図である。 従来の画像処理装置１００による動作手順を示す図である。 本実施形態の画像処理装置が車載電子機器に適用される例を示す図である。 本実施形態における画像処理装置１０の、第１の構成例を説明する図である。 入力画像の輝度分布のパターンの例を示す図である。 輝度補正テーブル２１の補正情報を説明する図である。 色補正テーブル２２の補正情報を説明する図である。 合成テーブル２３を説明する図である。 第１の構成例における画像処理装置１０の動作手順を示す図である。 本実施形態の画像処理装置１０の、第２の構成例を示す図である。 第２の輝度補正テーブル２４の補正情報を説明する図である。 本実施形態の画像処理装置１０の、第３の構成例を示す図である。 時間に対する入力画像と、それぞれの入力画像に対して用いられる輝度補正テーブルの対応関係を示す図である。 本実施形態の画像処理装置１０の、第４の構成例を示す図である。

符号の説明

１０：画像処理装置、１７：補正処理部、１９：補正テーブル合成部、２０：外部記憶媒体、２１：輝度補正テーブル、２２：色補正テーブル、２３：合成テーブル、３８：画像表示装置

Claims (5)

1. 画像データに対する補正情報が格納された補正テーブルを用いて前記画像データを補正する画像処理装置において、
   前記画像データが表す画像の特徴量に基づいて複数の補正テーブル群から選択される第１の補正テーブルと、前記画像データに対する所定の補正情報が格納された第２の補正テーブルとを合成して合成テーブルを生成する補正テーブル合成部と、
   前記合成テーブルを用いて前記画像データを補正する補正処理部とを有する画像処理装置。
2. 請求項１において、
   前記特徴量は、前記画像の輝度分布であり、
   前記補正テーブル群は、前記輝度分布のパターンごとに、各パターンの輝度分布を所定の輝度分布に補正する補正情報を格納した補正テーブル群であることを特徴とする
   画像処理装置。
3. 請求項１において、
   前記第２の補正テーブルは、前記画像の色に対し、前記画像データが出力される画像表示装置において前記画像が表示されるときに所定の色が出力されるような色を対応づける補正情報を格納する補正テーブルであることを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項３において、
   前記第２の補正テーブルの補正情報は、前記画像の色に対し、さらに外部の装置またはユーザからの入力を考慮した色を対応づけることを特徴とする画像処理装置。
5. 複数の異なるデータソースから入力される画像データに対する補正情報が格納された補正テーブルを用いて、前記画像データを補正する画像処理装置において、
   前記画像データが表す画像の特徴量に基づいて複数の補正テーブル群から選択される第１の補正テーブルと、前記データソースに対応した補正情報が格納された第２の補正テーブルとを合成して合成テーブルを生成する補正テーブル合成部と、
   前記合成テーブルを用いて前記画像データを補正する補正処理部とを有する画像処理装置。

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