JP2009301323A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高齢者による特別の操作を必要とせずに高齢者に最適な映像と音声を出力する画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像表示装置，鑑賞者の顔画像を取得する撮像手段と，顔画像に基づいて鑑賞者の年齢を推定する年齢推定手段と，映像信号と音声信号とを生成する信号処理手段と，映像信号にしたがって映像を出力する映像表示部と，音声信号にしたがって音声を出力する音声出力部と，年齢推定手段の推定結果によって信号処理手段の出力特性を制御する出力特性制御手段とを有し，出力特性制御回路により，年齢推定手段により推定された年齢が高齢者の場合に高齢者出力モードで映像信号と音声信号とを生成し，推定された年齢が高齢者でない場合に標準出力モードで映像信号と音声信号とを生成する。
【選択図】図２

Description

本発明は，所定の年齢以上（例えば６５歳以上，以下高齢者という）の鑑賞者に適応可能なテレビジョン受像機等の画像表示装置に関し，特に，鑑賞者の個人や年齢を推定して高齢者に最適な出力モードで映像または映像と音声の両方を出力する画像表示装置に関する。

近年の画像表示装置は，プラズマディスプレイパネル，液晶表示パネル，有機ＥＬ表示パネルなど，フラットディスプレイを採用した大画面の表示装置にシフトしている。また，デジタル技術の普及により，高品質の画像をハイビジョンやポータブルＤＶＤプレーヤーで鑑賞できるようになっている。

一方で，高齢者の数が増大する高齢化社会の到来に伴い，高齢者にも非高齢者と同等に高品質の画像を鑑賞できるようにすることが要請されている。

このような背景で，リモコン端末から入力された年齢に応じて鑑賞者の加齢効果による視覚特性に適合させて輝度と色温度を最適に制御するカラーテレビジョン受像機が提案されている。例えば，特許文献１である。

また，テレビジョン受像機に内蔵または外付けした撮像装置により鑑賞者の顔画像を取得しその顔画像からその鑑賞者を識別し，特定された鑑賞者に適したコンテンツをメモリから取得して出力することが提案されている。例えば，特許文献２，３などである。この特許文献によれば，予め鑑賞者の顔画像の特徴データを登録しておき，撮像装置で取得した顔画像の特徴データとマッチングさせて鑑賞者を特定している。
特開２００１−２５１６４１号公報 特開２００７−２３５５８１号公報 特開２００７−２３５５８２号公報

特許文献１は，高齢者に適合した映像を出力することができるが，鑑賞者がリモコン端末から年齢を入力する必要があり，高齢者が利用するには操作が複雑であり実用的ではない。また，特許文献２，３は，鑑賞者の顔画像の特徴から鑑賞者を特定するものであり，鑑賞者の年齢を推定するものではない。

そこで，本発明の目的は，高齢者による特別の操作を必要とせずに高齢者に最適な映像と音声を出力するテレビジョン受像機等を提供することにある。

上記の目的を達成するために，本発明の側面によれば，テレビジョン受像機等の画像表示装置であって，
鑑賞者の顔画像を取得する撮像手段と，前記顔画像に基づいて前記鑑賞者の年齢を推定する年齢推定手段と，外部からの信号により映像信号と音声信号とを生成する信号処理手段と，前記年齢推定手段の結果によって前記信号処理手段の出力特性を制御する出力特性制御手段と，前記映像信号にしたがって映像を表示する映像表示部と，前記音声信号にしたがって音声を出力する音声出力部とを有し，前記出力特性制御手段は，前記年齢推定手段により推定された年齢が高齢者の場合に高齢者出力モードで前記映像表示部または映像表示部と音声出力部の両方とを制御し，前記推定された年齢が高齢者でない場合には標準出力モードで前記映像表示部と音声出力部とを制御する。

上記の側面において，好ましい態様によれば，前記出力特性制御手段は，前記高齢者出力モードでは，前記映像表示部の青色を前記標準出力モードよりも強調する制御と，前記映像表示部により出力される映像の輝度を前記標準出力モードよりも高くする制御と，前記映像表示部により出力される映像の輝度のコントラストを前記標準出力モードよりを高くする制御のいずれか１つ又は２つ又は全てを行う。

上記の側面において，好ましい態様によれば，前記出力特性制御手段は，前記高齢者出力モードでは，前記音声出力部の高音領域を前記標準出力モードよりも強調する制御を行う。

上記の側面において，好ましい態様によれば，前記年齢推定段は，年齢別の顔画像の特徴データを格納した顔画像ライブラリを有し，前記撮像手段が取得した顔画像から特徴データを抽出し，当該抽出した特徴データと前記顔画像ライブラリに格納された特徴データとを照合し，一致する特徴データに対応する年齢に基づいて，前記鑑賞者の年齢を推定する。

上記の側面において，好ましい態様によれば，前記年齢推定手段は，前記撮像手段が取得した画像内に含まれる複数の顔画像から高齢者と高齢者でない者とが推定された場合，予め設定した優先ルールに基づいて，高齢者または高齢者でない者のいずれかを識別する。

テレビ受像機等の画像表示装置が，高齢者による特別の入力操作がなくても鑑賞者が高齢者であると推定したときに，高齢者に適した出力モードで映像信号と音声信号とを生成するので，高齢者に適した映像と音声で出力することができる。

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１は，本発明の請求項２による画像表示装置の実施例の一つであるテレビジョン受像機の外観図である。

テレビジョン受像機１は，正面側に映像を表示する画像表示部たる表示部２と，音声を出力する音声出力部たるスピーカ３とが設けられている。さらに，テレビジョン受像機１は，内部に年齢識別手段としての年齢推定回路６と，映像信号と音声信号を生成する信号処理手段としての信号処理回路１０と，信号処理回路の出力特性を制御する出力特性制御手段たる出力特性制御回路１１と，を有する。そして，テレビジョン受像機１の正面上部に撮像手段としての撮像カメラ４が設けられている。

なお，撮像カメラ４は，図１のようにテレビジョン受像機１の本体に内蔵される以外に，外付けで取り付けられて，撮像した顔画像データが内蔵する年齢識別手段に入力されるようにしてもよい。

図２は，本発明による画像表示装置の実施例の一つであるテレビジョン受像機の構成図である。

信号処理手段である信号処理回路１０は，外部からのアンテナ５で受信したテレビ受信信号を入力し復調や復号化などを行うチューナ１２と，チューナ１２の出力信号を映像信号１４Ｐと音声信号１５Ｐに分離する分離回路１３と，分離された映像信号１４Ｐを処理して画像表示部たる表示部２に映像信号１４Ｓを出力する映像処理回路１４と，分離された音声信号１５Ｐを処理して音声出力部であるスピーカ３に音声信号１５Ｓを出力する音声処理回路１５とを有する。

撮像装置４が，後述する適宜のタイミングでテレビジョン受像機１の前でテレビ放送を鑑賞する鑑賞者の顔画像を撮像して年齢推定回路６に送る。年齢推定回路６では，入力された画像から，鑑賞者の推定人数や各個人の推定年齢，のデータを出力する。出力された年齢データは出力特性制御回路１１に入力される。出力特性制御回路１１は入力された年齢データに基づいた出力モード信号１６を画像処理回路１４と音声処理回路１５の両方に送る。画像処理回路１４と音声処理回路１５は，鑑賞者が高齢者の場合は高齢者に最適な出力モードとなるよう映像信号１４Ｓと音声信号１５Ｓを生成し，高齢者でない場合は標準的な出力モードで映像信号１４Ｓと音声信号１５Ｓを生成し，それぞれ表示部２とスピーカ３に送る。

ＭＰＵはこれらの装置や回路を制御するために用いられる。

図３は，本実施の形態の画像表示装置における年齢推定回路６の構成図である。年齢推定回路６は，顔画像データ４Ｓから顔の特徴データを抽出する特徴データ抽出部６０と，抽出された特徴データに基づいて鑑賞者個人を識別する個人マッチング処理部６１と，抽出された特徴データに基づいて鑑賞者の年齢を推定する年齢マッチング処理部６４とを有する。

顔画像から登録済みの個人を推定する方法と，顔画像から年齢を推定する方法は，すでに種々の方法が公知になっている。例えば，「「性別，年齢などを見分ける」，オムロンが自社技術の展示会で顔認識技術を続々公開」Techno ONのデジタル家電（http://techon.nikkeibp.co.jp/members/NEWS/20031106/100293/）などに記載されるとおりである。

一般的な方法によれば，顔画像の特徴データは，目の長さ，両目の間隔，鼻の長さ，両目と鼻の相対位置，口の長さ，両目と口と鼻の相対位置，目の垂れ具合，しわや頬のたるみなどである。登録者ライブラリ６２には，予め登録されている個人の特徴データが格納されていて，年齢層ライブラリ６５には，予め統計的に求められた複数の年齢層別の特徴データが格納されている。そして，個人マッチング処理部６１は，撮像した顔画像から抽出した特徴データと，登録者ライブラリ６２内の複数の特徴データとのマッチングを行い，一致した特徴データに対応する個人を検出し，登録者データ６３を出力する。また，年齢マッチング処理部６４は，撮像した顔画像から抽出した特徴データと，年齢層ライブラリ６５内の年齢別の特徴データとのマッチングを行い，一致した特徴データに対応する年齢を検出し，年齢データ６６を出力する。

図４は，本実施の形態における出力モード決定のフローチャート図である。この出力モード決定のための制御は，ＭＰＵにより行われる。まず，ＭＰＵは，出力モード決定のタイミングか否かを判定する（Ｓ１０）。このタイミングは，例えば，テレビジョン受像機１に電源が投入された時，リモコン端末により放送チャンネルが切り替えられた時，そして，放送チャンネルが一定期間切り替えられない場合であっても所定の周期経過した時などである。

出力モード決定タイミングになると，ＭＰＵは，撮像装置４に鑑賞者を撮像しその顔画像を取得させる。顔画像は，例えば１０２４×１０２４画素からなるＲＧＢの画像データである。この顔画像が，個人・年齢推定回路６に入力される。そして，ＭＰＵは，個人・年齢推定回路６に，顔画像について，年齢推定や個人推定，人数推定を行わせる（Ｓ１２）。これらの識別方法は図３で説明した通りである。

本実施の形態では，個人・年齢推定回路６による年齢の推定機能により鑑賞者の年齢データ６６を生成し，出力特性制御回路１１が，年齢データ６６に基づいて標準出力モードまたは高齢者出力モードのいずれかを決定する（Ｓ１４）。高齢者出力モードでは，標準出力モードと比較すると，ＲＧＢ信号のうち青（Ｂ）色の信号強度がより強く強調され，映像全体の輝度が高くし且つコントラストが高くされ，音声の信号強度がより高く，特に高音域の信号強度がより強く強調される（Ｓ１６）。

図２に示したとおり，出力特性制御回路１１が出力モード信号１６を出力し，その出力モード信号１６に基づいて，映像処理回路１４と音声処理回路１５が，上記の高齢者出力モードまたは標準出力モードで映像信号１４Ｓと音声信号１５Ｓとをそれぞれ生成する。

高齢者出力モードについてさらに説明する。

高齢者に適した画像表示装置の出力モードについては，前述の特許文献１などにも詳述されている。すなわち第１に，高齢者の視覚機能は，カラー画像が黄色っぽく見える。この原因は，水晶体が黄色っぽくなることによる。つまり，高齢者に見えるカラー画像は黄色っぽく見えて，非高齢者が見えるホワイトバランスに比較すると青色の信号強度が弱くなっている。したがって，高齢者には，青色の信号強度をより高く強調することが望ましい。

第２に，同じ視力を得るために必要な順応輝度が低下する傾向にある。図５は年齢別の順応輝度と視力との関係を示す図である。この図は，biz.national.jp/ Ebox./sekkei/pdf/cc0102.pdfから抽出したものである。横軸が順応輝度を対数表示したもので，縦軸が視力を示す。高齢者の視覚機能は，図５に示されるとおり，同じ視力１．０を得るために必要な順応輝度は，年齢が上がるほど高くなることが理解できる。したがって，高齢者には，映像全体の輝度をより高くすることが望ましい。

第３に，高齢者の視覚機能は画像がぼけて見える傾向にある。したがって，高齢者には，映像のコントラストを上げるようにすることが望ましい。

第４に，高齢者の聴覚機能は，高齢になるほど低下し，特に高音域の音声が聞こえにくくなる傾向にある。したがって，高齢者には，音声信号をより高くすると共に，特に高音域の音声をより高く強調することが望ましい。

以上のように，高齢者の視覚機能と聴覚機能を考慮して，高齢者出力モードでは，映像処理回路１４が，分離回路１３から出力される映像信号１４Ｐのうち青色（Ｂ）の信号強度を標準出力モードよりも高く強調する。さらに，映像処理回路１４が，映像全体の輝度を標準出力モードより高くするとともに，輝度のコントラストをより高くするように，映像信号１４Ｐを補正する。

図６は，映像処理回路１４の輝度補正を示す図である。横軸が入力輝度で縦軸が補正後の出力輝度である。破線２０は輝度補正を行わない変換特性であり，入力輝度と出力輝度とがリニアな関係にある。それに対して，実線２２は，高齢者出力モードにおける輝度補正の変換特性の例である。実線２２によれば，より低い輝度の入力輝度はより低く補正され，より高い輝度の入力輝度はより高く補正され，高い輝度の入力輝度はさらに高く補正される。その結果，映像全体の輝度が標準出力モードよりも高くなり，輝度のコントラストも高く補正される。

そして，高齢者出力モードでは，音声処理回路１５が，音声信号１５Ｐをより大きくし，特に高音域の音声をより高く強調する。

なお，撮像された画像に複数の顔画像が含まれていて高齢者と非高齢者の両方が識別される場合は，予め設定されたルールにより標準出力モードか高齢者出力モードかが決定されるようにしてもよい。例えば，高齢者優先モードに設定されれば，撮像画像内に１名でも高齢者の顔画像が識別された場合には，出力特性制御回路１１の出力は年齢推定回路６の出力をもとに高齢者出力モードに決定される。または，多数決モードに設定されれば，識別された顔画像の年齢のうち高齢者の数が多ければ同様にして高齢者出力モードに決定される。さらに，撮像された画像に顔画像が含まれていない場合は，あらかじめ設定された出力モード，標準出力モードまたは高齢者出力モードのいずれか，に決定される。そして，その後の出力モード決定タイミングで撮像された画像の顔画像に基づいて，前述のアルゴリズムにより出力モードが決定される。

以上の通り，本実施の形態の画像表示装置によれば，鑑賞者の顔画像を取得して鑑賞者の年齢を推定し，高齢者と推定された場合に，上記の高齢者出力モードで映像と音声が出力されるので，高齢者により適した映像と音声を提供することができる。

本実施の形態におけるテレビジョン受像機の外観図である。 本実施の形態におけるテレビジョン受像機に内蔵される撮像装置，個人・年齢推定回路及び信号処理回路等の構成図である。 本実施の形態における年齢推定回路６の構成図である。 本実施の形態における出力モード決定のフローチャート図である。 年齢別の順応輝度と視力との関係を示す図である。 映像処理回路１４の輝度補正を示す図である。

符号の説明

２：表示部 ３：スピーカ
４：撮像装置 ６：年齢推定回路
１０：信号処理回路 １１：出力特性制御回路

Claims (6)

1. 画像表示装置であって，
   鑑賞者の顔画像を取得する撮像手段と，
   前記顔画像に基づいて前記鑑賞者の年齢を推定する年齢推定手段と，
   前記年齢推定手段からの出力に基づいて信号処理手段の出力特性を制御する出力特性制御手段と
   外部からの信号と前記出力特性制御手段からの出力により，映像信号を生成する信号処理手段と，
   前記映像信号にしたがって映像を出力する映像表示部とを有し，
   前記出力特性制御手段は，前記年齢推定手段により推定された年齢が所定の年齢以上の場合には所定の年齢以上の視聴覚特性に対応した映像表示を行う高齢者出力モードで前記映像信号を生成するよう信号処理回路を制御し，
   前記推定された年齢が所定の年齢以上でない場合には所定の年齢以上でない視聴覚特性に対応した標準出力モードで前記映像信号を生成するよう信号処理手段を制御することを特徴とする画像表示装置。
2. 請求項１において，さらに，
   外部からの信号と前記出力特性制御手段からの信号により，音声信号を生成す信号処理手段と，
   前記音声信号にしたがって音声を出力する音声出力部とを有し，
   前記出力特性制御手段は，前記年齢推定手段により推定された年齢が所定の年齢以上の場合には所定の年齢以上の視聴覚特性に対応した映像表示と音声出力を行う高齢者出力モードで前記映像信号と音声信号とを生成するよう信号処理回路を制御し，
   前記推定された年齢が所定の年齢以上でない場合には所定の年齢以上でない視聴覚特性に対応した標準出力モードで前記映像信号と音声信号とを生成するよう信号処理手段を制御することを特徴とする画像表示装置。
3. 請求項１と２において，
   前記高齢者出力モードでは，前記映像信号の青色を前記標準出力モードよりも強調する制御と，前記映像信号により出力される映像の輝度を前記標準出力モードよりも高くする制御と，前記映像信号により出力される映像の輝度のコントラストを前記標準出力モードよりを高くする制御と，のいずれか１つ又は２つ又は全てを行うことを特徴とする画像表示装置。
4. 請求項１と２において，
   前記高齢者出力モードでは，前記音声信号の高音領域を前記標準出力モードよりも強調する制御を行うことを特徴とする画像表示装置。
5. 請求項１と２において，
   前記年齢推定手段は，年齢別の顔画像の特徴データを格納した顔画像ライブラリを有し，前記撮像手段が取得した顔画像から特徴データを抽出し，当該抽出した特徴データと前記顔画像ライブラリに格納された特徴データとを照合し，一致する度合いが高い特徴データにに基づいて，前記鑑賞者の年齢を推定することを特徴とする画像表示装置。
6. 請求項５において，
   前記年齢推定手段は，前記撮像手段が取得した画像内に含まれる複数の顔画像から該複数の鑑賞者の年齢を推定して出力する機能をもち，所定の年齢以上の者と所定の年齢以上でない者とが推定された場合，出力特性制御手段が予め設定した優先ルールに基づいたモードで信号処理手段を制御することを特徴とする画像表示装置。

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