JP2010197656A - Image display device - Google Patents

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Naoya Oka
尚弥 岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display device which stably displays an image with an appropriate image quality in accordance with a viewing environment and the color of viewer's eyes without troubling the viewer about setting. <P>SOLUTION: The image display device includes: a face region detection part 102 which detects a region of a viewer's face from an image picked up by a camera 101 provided in the device; an eye region detection part 103 which detects a region of his or her eyes from the region of his or her face; an image analysis part 106 which analyses image data of the eye region to generate a brightness histogram and a hue histogram and acquires environmental feature quantities such as the brightness and tone of external light and the color of viewer's eyes from features of the distributions; and an image quality correction part 107 which corrects the image quality of a display image in accordance with the acquired environmental feature quantities. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、視聴環境や視聴者の目の色に応じて表示する映像の画質を適正に制御する映像表示装置に関する。   The present invention relates to a video display device that appropriately controls the image quality of a video to be displayed in accordance with a viewing environment and the color of a viewer's eyes.

近年、テレビジョン装置などの映像表示装置は、画質改善のため、周囲の明るさや色合い(色温度)などの視聴環境に応じて表示する映像の画質を調整する機能が種々提案されている。さらには、これらの視聴環境だけでなく、視聴者(ユーザ)の目の色の違いにより色に対する感度が異なることを考慮して、見易い画質に調整することが提案されている(例えば、特許文献1)。目の色は、目に入る光の量を調節する虹彩部分のメラニン色素の量により異なり、メラニン色素が多いと目の色は茶や黒になり、メラニン色素が少ないと青や緑になる。黒い目と青い目では視感値に差があり、一般に黒い目では高い色温度を好み、青い目では色差視感力が大きいと言われている。   2. Description of the Related Art In recent years, various video display devices such as television devices have been proposed for adjusting the image quality of an image to be displayed according to a viewing environment such as ambient brightness and hue (color temperature) in order to improve image quality. In addition to these viewing environments, it has been proposed to adjust the image quality so that it is easy to see in consideration of differences in sensitivity to colors depending on the color of the viewer's (user) eye (for example, Patent Documents). 1). The color of the eye depends on the amount of melanin pigment in the iris that regulates the amount of light entering the eye. If there is a lot of melanin, the color of the eye will be brown or black, and if there is little melanin, it will be blue or green. There is a difference in visual value between black eyes and blue eyes. Generally, black eyes prefer high color temperature, and blue eyes are said to have high color difference visual acuity.

特開2007−264124号公報JP 2007-264124 A

前記特許文献1に記載される表示装置は、ユーザの目の色の違いと周囲の光の色温度の変化に応じて、表示される画像がユーザにとって見易くなるように調整するものである。具体的には、ユーザの目の色については、予め表示装置に対してユーザの目の色情報を設定し記憶部に記憶しておく。また、外光の色温度は、カメラで撮影した画像データからユーザの目の近傍の皮膚の色度を測定することによって推定している。   The display device described in Patent Document 1 adjusts the displayed image so that it is easy for the user to see according to the difference in the color of the eyes of the user and the change in the color temperature of the ambient light. Specifically, for the user's eye color, the user's eye color information is set in advance for the display device and stored in the storage unit. The color temperature of the external light is estimated by measuring the chromaticity of the skin in the vicinity of the user's eyes from the image data taken by the camera.

その場合、ユーザの目の色情報の設定は、ユーザが自ら設定画面にて設定を行うものである。よって、目の色の異なるユーザが使用する場合は、目の色情報を設定し直さなければならない。また、外光の明るさと色温度の推定は、ユーザの皮膚の画像の解析により行うものである。その際皮膚の色はユーザごとに異なるため、予めそのユーザにとっての基準値を設定しなければならない。また、同一ユーザであっても皮膚の色が変化することもあり得るので、基準値を修正しなければならない。テレビジョン装置のように、複数の視聴者(ユーザ)が利用する場合において、これらの設定とその変更はユーザにとって煩わしく不便であり、よって適正な画質調整を安定に行うのは困難と思われる。   In this case, the user's eye color information is set on the setting screen by the user himself / herself. Therefore, when a user with a different eye color uses it, the eye color information must be reset. Further, the brightness of external light and the color temperature are estimated by analyzing an image of the user's skin. At that time, since the color of the skin is different for each user, a reference value for the user must be set in advance. Further, since the skin color may change even for the same user, the reference value must be corrected. When a plurality of viewers (users) use it like a television device, these settings and changes are troublesome and inconvenient for the user. Therefore, it seems difficult to stably perform appropriate image quality adjustment.

本発明の目的は、ユーザの設定を煩わすことなく、視聴環境や視聴者の目の色に応じて適正な画質の映像を安定に表示する映像表示装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an image display device that stably displays an image with appropriate image quality according to the viewing environment and the color of the viewer's eyes without bothering the user's settings.

本発明の映像表示装置は、当該装置の周囲にいる視聴者を撮影するカメラと、該カメラで撮影した画像から上記視聴者の顔の領域を検出する顔領域検出部と、上記検出した顔の領域からさらに目の領域を検出する目領域検出部と、該目領域検出部から出力される目領域画像データを解析して、視聴者の目の色を含む環境特徴量を取得する画像解析部と、該画像解析部で取得した環境特徴量に応じて表示する映像の色温度を含む画質を補正する画質補正部と、を備える。   The video display device of the present invention includes a camera that captures a viewer around the device, a face region detection unit that detects a region of the viewer's face from an image captured by the camera, and the detected face. An eye region detection unit that further detects an eye region from the region, and an image analysis unit that analyzes the eye region image data output from the eye region detection unit and acquires an environmental feature including the eye color of the viewer And an image quality correction unit that corrects the image quality including the color temperature of the video to be displayed according to the environmental feature value acquired by the image analysis unit.

ここに前記環境特徴量には、外光の明るさと色合いを含む。前記画像解析部は、前記目領域画像データを解析して輝度ヒストグラムと色相ヒストグラムを作成し、その分布の特徴から前記環境特徴量を取得する。   Here, the environmental feature amount includes brightness and color of outside light. The image analysis unit analyzes the eye area image data to create a luminance histogram and a hue histogram, and acquires the environment feature amount from the characteristics of the distribution.

さらに、前記目領域検出部は、顔の領域から目の領域を検出するとき、検出した目の領域に前記カメラをズームインさせることで、前記目領域画像データから目領域以外の画像を除去する。   Further, when the eye area detection unit detects an eye area from the face area, the eye area detection unit removes an image other than the eye area from the eye area image data by zooming in on the detected eye area.

本発明によれば、ユーザの設定を煩わすことなく、視聴環境や視聴者に応じて適正な画質の映像を安定に表示する映像表示装置を実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the video display apparatus which displays stably the image | video of a suitable image quality according to viewing environment or a viewer can be implement | achieved without bothering a user's setting.

本発明にかかる映像表示装置の一実施例を示す構成図。The block diagram which shows one Example of the video display apparatus concerning this invention. 本発明にかかる映像表示装置の他の実施例を示す構成図。The block diagram which shows the other Example of the video display apparatus concerning this invention. 本実施例の映像表示装置における画質補正の流れを示すフローチャート。6 is a flowchart showing a flow of image quality correction in the video display apparatus of the present embodiment. 環境特徴量と輝度ヒストグラムとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between an environmental feature-value and a brightness | luminance histogram. 環境特徴量と色相ヒストグラムとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between an environmental feature-value and a hue histogram. 外光の色合いと輝度および色相ヒストグラムとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between the hue of external light, a brightness | luminance, and a hue histogram. 画質補正に用いる画質制御マトリクス表の一例。An example of an image quality control matrix table used for image quality correction.

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明にかかる映像表示装置の一実施例を示す構成図である。本実施例では、映像表示用に液晶ディスプレイ(LCD表示部)109を用いる場合を示す。LCD表示部109では、液晶パネルを照明するためのバックライト111を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a video display apparatus according to the present invention. In this embodiment, a case where a liquid crystal display (LCD display unit) 109 is used for video display is shown. The LCD display unit 109 includes a backlight 111 for illuminating the liquid crystal panel.

カメラ101は映像表示装置に取り付けてあり、装置の周囲にいる視聴者を撮影する。顔領域検出部102は撮影した画像から視聴者の顔の部分を検出し、目領域検出部103は顔の領域からさらに目の部分を検出して抽出する。顔の検出では、例えば肌色情報を利用したり、目、口、鼻などの特徴点を検出することで行う。かかる顔検出の詳細は、例えば特開2004−259215号公報、特開2006−72770号公報、特開2005−71344号公報等種々の文献に開示されているため、ここではその説明を省略する。   The camera 101 is attached to the video display device, and photographs viewers around the device. The face area detection unit 102 detects the face part of the viewer from the captured image, and the eye area detection unit 103 further detects and extracts the eye part from the face area. The face is detected by using, for example, skin color information or detecting feature points such as eyes, mouth, and nose. Details of such face detection are disclosed in various documents such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-259215, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-72770, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-71344, and the description thereof is omitted here.

また、目の検出では、顔検出にて検出された特徴点をもとに、目の領域を特定する。かかる目の検出の詳細は、上記顔検出の一例として挙げた特許文献以外に、例えば特開2001−216515号公報などに開示されており、これについての説明もここでは省略するものとする。その際、特定した領域にカメラをズームインすることで、目以外の不要な画像を除去し、目領域画像の解像度を向上させることができる。さらに、目のサイズには個人差があるので、抽出した目の領域のサイズを標準のサイズに正規化する。目領域検出部103は、抽出した目領域内の画像データ(目領域画像データ)をCPU106へ出力する。   In the eye detection, the eye region is specified based on the feature points detected by the face detection. Details of such eye detection are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-216515 other than the patent document cited as an example of the face detection, and the description thereof is also omitted here. At that time, by zooming in on the specified area, unnecessary images other than the eyes can be removed, and the resolution of the eye area image can be improved. Furthermore, since there are individual differences in eye size, the size of the extracted eye region is normalized to a standard size. The eye area detection unit 103 outputs the extracted image data in the eye area (eye area image data) to the CPU 106.

CPU(画像解析部)106は、目領域検出部103から出力される目領域画像データを解析して、外光の明るさ(照度)と色合い(照明色)や視聴者の目の色(以下、これらをまとめて「環境特徴量」と呼ぶ)を取得する。後述するように、画像データの解析では輝度ヒストグラムと色相ヒストグラムを作成して、その分布の特徴から外光の明るさ、色合い、視聴者の目の色などの環境特徴量を取得する。このように、目領域画像データから全ての環境特徴量を取得するようにした。また、カメラをズームインして目領域画像の解像度を向上させることによって、環境特徴量の取得精度を高めることができる。   The CPU (image analysis unit) 106 analyzes the eye region image data output from the eye region detection unit 103, and determines the brightness (illuminance) and hue (illumination color) of external light and the color of the viewer's eyes (hereinafter referred to as the eye color). These are collectively referred to as “environment feature quantity”). As will be described later, in the analysis of image data, a luminance histogram and a hue histogram are created, and environmental feature amounts such as brightness of external light, hue, and eye color of the viewer are acquired from the characteristics of the distribution. As described above, all the environmental feature amounts are acquired from the eye region image data. Also, the accuracy of acquiring the environmental feature amount can be increased by zooming in on the camera to improve the resolution of the eye area image.

一方、映像入力部104には図示しないチューナなどから映像信号が入力し、映像特徴検出部105は入力した映像信号から映像の明るさや色合いなど(以下、これらを「映像特徴量」と呼ぶ)を検出する。検出した映像特徴量は、CPU106へ出力される。   On the other hand, a video signal is input to the video input unit 104 from a tuner or the like (not shown), and the video feature detection unit 105 determines the brightness and hue of the video from the input video signal (hereinafter referred to as “video feature amount”). To detect. The detected video feature amount is output to the CPU 106.

CPU(画像解析部)106は、映像特徴検出部105から出力される映像特徴量と、上記取得した環境特徴量に応じて、画質補正部107とバックライト駆動部110に対して画質補正の制御信号を送る。すなわち、映像自身の持つ特徴量(映像特徴量)に適した画質に補正するとともに、視聴環境と視聴者の条件(環境特徴量)に適した画質に補正するものである。補正のために、例えば後述する画質制御マトリクス表(図7)を用意しておき、これを参照して制御する。画質補正部107は、入力した映像信号に対して、CPU106からの制御信号に従い、コントラスト、ブライトネス、ガンマ、色温度、シャープネス、彩度などの画質パラメータを補正する。映像出力部108は、補正後の映像信号をLCD表示部109へ出力する。また、バックライト駆動部110は、バックライト111の光源に供給する電力を調整し、光源の明るさを補正する。   A CPU (image analysis unit) 106 controls image quality correction for the image quality correction unit 107 and the backlight drive unit 110 according to the video feature amount output from the video feature detection unit 105 and the acquired environmental feature amount. Send a signal. In other words, the image quality is corrected to the image quality suitable for the feature amount (image feature amount) of the video itself, and is also corrected to the image quality suitable for the viewing environment and the viewer condition (environment feature amount). For correction, for example, an image quality control matrix table (FIG. 7) described later is prepared, and control is performed with reference to this. The image quality correction unit 107 corrects image quality parameters such as contrast, brightness, gamma, color temperature, sharpness, and saturation for the input video signal in accordance with a control signal from the CPU 106. The video output unit 108 outputs the corrected video signal to the LCD display unit 109. In addition, the backlight driving unit 110 adjusts the power supplied to the light source of the backlight 111 to correct the brightness of the light source.

以上のように本実施例の映像表示装置では、カメラ101で撮影した視聴者の目の画像から環境特徴量(外光の明るさと色合い、視聴者の目の色)を一括して取得し、これに適した画質の映像を表示する構成とした。よって、目の色の異なるユーザが使用する場合でも、自動的にそのユーザの目の色を検出するので、ユーザの手を煩わすことがない。また、外光の色合いを取得する際、ユーザの皮膚の色は変化しやすいのに対し目の色は安定しているので、ユーザごとの基準値を設けることなく精度良く色合いを取得し、その結果、画質調整を安定に行うことができる。   As described above, in the video display device according to the present embodiment, environmental feature amounts (brightness and hue of external light, color of the viewer's eyes) are collectively acquired from the image of the viewer's eyes captured by the camera 101. The video image quality suitable for this is displayed. Therefore, even when a user with a different eye color uses the user's eye color, the user's hand is not bothered. In addition, when acquiring the shade of external light, the user's skin color is easy to change, but the eye color is stable, so the shade is accurately acquired without setting a reference value for each user, As a result, image quality adjustment can be performed stably.

図2は、本発明にかかる映像表示装置の他の実施例を示す構成図である。本実施例では、映像表示用にプラズマディスプレイパネル(PDP表示部)209を用いる場合を示す。装置の構成は図1と共通であり、符号201〜208の要素は、図1の符号101〜108の要素と同様である。PDP表示部209は自発光であるため、バックライトおよびその駆動部を必要としない。   FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the video display apparatus according to the present invention. In this embodiment, a case where a plasma display panel (PDP display unit) 209 is used for video display is shown. The configuration of the apparatus is the same as that in FIG. 1, and the elements 201 to 208 are the same as the elements 101 to 108 in FIG. Since the PDP display unit 209 is self-luminous, a backlight and its driving unit are not required.

本実施例の映像表示装置においても、カメラ101で撮影した視聴者の目の画像から環境特徴量(外光の明るさと色合い、視聴者の目の色)を一括して取得し、これに適した画質の映像を表示する構成とした。
図1と図2に示した映像表示装置は、テレビジョン放送を受信するチューナや、受信した放送番組をHDDや光ディスクに記録する録画装置を搭載した一体化構成としても良い。
Also in the video display apparatus according to the present embodiment, environmental features (brightness and hue of external light, color of the viewer's eyes) are collectively obtained from the viewer's eyes image captured by the camera 101, and suitable for this. The image quality is displayed.
The video display device shown in FIG. 1 and FIG. 2 may have an integrated configuration including a tuner that receives a television broadcast and a recording device that records the received broadcast program on an HDD or an optical disk.

図3は、本実施例の映像表示装置における画質補正の流れを示すフローチャートである。図1の映像表示装置の構成の場合で説明するが、図2の場合も同様である。
S301では、カメラ101により当該装置の周囲を撮影する。
S302では、顔領域検出部102により、撮影した画像から視聴者の顔領域を検出する。もし、顔領域が検出されないときは、S307へ進み、標準の画質補正(映像特徴量に応じた補正)を行う。また、検出された顔が複数個ある場合は、これらの平均をとるようにする(以後の画像データの平均をとる)。
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of image quality correction in the video display apparatus of the present embodiment. Although the case of the configuration of the video display device of FIG. 1 will be described, the same applies to the case of FIG.
In step S <b> 301, the surroundings of the apparatus are photographed by the camera 101.
In S302, the face area detection unit 102 detects the viewer's face area from the captured image. If the face area is not detected, the process proceeds to S307, and standard image quality correction (correction according to the video feature amount) is performed. If there are a plurality of detected faces, the average of these is taken (the average of the subsequent image data is taken).

S303では、目領域検出部103により、顔領域から目領域を検出し目領域画像データを取得する。その際、カメラ101のズームイン動作を行い、また検出した目領域サイズの正規化を行う。
S304では、CPU106により、目領域画像データを解析する。具体的には、目領域を複数領域に分割して、各領域の画像データから輝度分布(ヒストグラム)と色相分布(ヒストグラム)を作成する。
S305では、作成した輝度ヒストグラムと色相ヒストグラムから、その分布の特徴に基づき外光の明るさ、色合い、視聴者の目の色などの環境特徴量を取得する。
In S303, the eye area detection unit 103 detects an eye area from the face area and acquires eye area image data. At that time, the camera 101 zooms in and normalizes the detected eye area size.
In S304, the CPU 106 analyzes the eye area image data. Specifically, the eye area is divided into a plurality of areas, and a luminance distribution (histogram) and a hue distribution (histogram) are created from the image data of each area.
In S305, environmental feature quantities such as the brightness of external light, hue, and eye color of the viewer are acquired from the created luminance histogram and hue histogram based on the characteristics of the distribution.

S306では、CPU106は取得した環境特徴量に応じて、画質補正部107とバックライト駆動部110を制御し映像の画質を補正する。補正のために、環境特徴量と画質設定の関係を示す画質制御マトリクス表(図7)を参照する。このとき、映像特徴量に応じた補正も組み合わせることで、最適な画質を実現させる。
S308では、LCD表示部109とバックライト111により、画質の補正された映像を表示する。
In S <b> 306, the CPU 106 controls the image quality correction unit 107 and the backlight drive unit 110 in accordance with the acquired environmental feature amount to correct the image quality of the video. For correction, an image quality control matrix table (FIG. 7) showing the relationship between the environmental feature amount and the image quality setting is referred to. At this time, an optimum image quality is realized by combining correction according to the video feature amount.
In S <b> 308, an image with corrected image quality is displayed by the LCD display unit 109 and the backlight 111.

次に、目領域画像データからどのように環境特徴量を取得するかについて説明する。本実施例では、目領域画像データから輝度ヒストグラムと色相ヒストグラムを作成し、その分布の特徴から外光の明るさ、色合い、視聴者の目の色などの環境特徴量を取得するものである。これらを図4、図5、図6で説明する。   Next, how to acquire the environmental feature amount from the eye area image data will be described. In this embodiment, a luminance histogram and a hue histogram are created from eye area image data, and environmental feature amounts such as brightness of external light, hue, and eye color of the viewer are acquired from the characteristics of the distribution. These will be described with reference to FIGS.

図4は、環境特徴量と輝度ヒストグラムとの関係を示す図である。輝度ヒストグラムは、目領域を約20個のメッシュに分割して、目領域画像データから各分割領域での輝度値を求め、その度数分布を示したものである。環境パラメータとして、外光の明るさを3段階(明るい(1000lx)、標準(150lx)、暗い(30lx))と変化させ、視聴者の目の色を茶色と青色とで比較している。なお、外光の色合いは昼光色(色温度6500K)としている。   FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the environmental feature amount and the luminance histogram. The luminance histogram is obtained by dividing the eye area into about 20 meshes, obtaining the luminance value in each divided area from the eye area image data, and showing the frequency distribution. As environmental parameters, the brightness of external light is changed in three stages (bright (1000 lx), standard (150 lx), dark (30 lx)), and the eye color of the viewer is compared between brown and blue. The shade of outside light is a daylight color (color temperature 6500K).

各ヒストグラムの分布は3箇所に分離しているが(符号401’,402’,403’)、これらは目領域を構成する瞳孔401と虹彩402と強膜(白目)403の部分に対応している。瞳孔401の部分は輝度が低く、虹彩402の部分は中程度、白目403の部分は輝度が高くなる。   The distribution of each histogram is separated into three parts (reference numerals 401 ′, 402 ′, 403 ′), and these correspond to the pupil 401, iris 402, and sclera (white eye) 403 constituting the eye region. Yes. The pupil 401 has low brightness, the iris 402 has medium brightness, and the white eye 403 has high brightness.

外光が明るいときは(a1,a2)、瞳孔401が小さく、白目403からの反射光が強いので、高輝度成分が強調された分布となる。外光が暗いときは(a5,a6)、瞳孔401が大きく、白目403からの反射光が弱いので、低輝度成分が強調された分布となる。なお、目の色(茶色か青色か)に関しては顕著な差は見られない。よって、外光の明るさについての環境特徴量は、輝度ヒストグラムの分布から取得することができる。   When the outside light is bright (a1, a2), the pupil 401 is small, and the reflected light from the white eye 403 is strong, so that the distribution is enhanced with high luminance components. When the outside light is dark (a5, a6), the pupil 401 is large, and the reflected light from the white eye 403 is weak, so that the distribution is enhanced with low luminance components. There is no significant difference in eye color (brown or blue). Therefore, the environmental feature amount regarding the brightness of outside light can be acquired from the distribution of the luminance histogram.

図5は、環境特徴量と色相ヒストグラムとの関係を示す図である。この場合も、目領域を約20個のメッシュに分割して、目領域画像データから各分割領域での色相値を求め、その度数を示したものである。環境パラメータとして、外光の明るさを3段階(明るい、標準、暗い)に変化させ、視聴者の目の色を茶色と青色とで比較している。外光の色合いは昼光色(色温度6500K)としている。   FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the environmental feature amount and the hue histogram. Also in this case, the eye area is divided into about 20 meshes, the hue value in each divided area is obtained from the eye area image data, and the frequency is shown. As an environmental parameter, the brightness of external light is changed in three levels (bright, standard, dark), and the eye color of the viewer is compared between brown and blue. The color of outside light is daylight (color temperature 6500K).

各ヒストグラムの分布は1箇所に集中しているが(符号502’)、これは、色相成分の大部分は、目領域を構成する虹彩502の部分から生じているからである。瞳孔501と白目503の部分は黒色または白色なので、色相成分をほとんど持たず、ヒストグラムの度数としてはカウントされない。よって、ヒストグラムに表示される度数は目領域の分割数よりも少なくなる。   The distribution of each histogram is concentrated in one place (reference numeral 502 ′), because most of the hue component is generated from the portion of the iris 502 constituting the eye region. Since the pupil 501 and the white eye 503 are black or white, they have almost no hue component and are not counted as histogram frequencies. Therefore, the frequency displayed on the histogram is smaller than the number of divisions of the eye area.

目の色が茶色のときは(b1,b3,b5)、虹彩502部分からの赤色(R)や橙色(YR)成分が強調された分布となる。目の色が青色のときは(b2,b4,b6)、虹彩502部分の青緑色(BG)や青色(B)成分が強調された分布となる。なお、外光の明るさに対しては、ヒストグラムの度数は変化するが、色相成分の分布位置は変化しない。よって、視聴者の目の色についての環境特徴量は、色相ヒストグラムの分布から取得することができる。   When the eye color is brown (b1, b3, b5), the red (R) and orange (YR) components from the iris 502 are emphasized. When the eye color is blue (b2, b4, b6), the blue-green (BG) and blue (B) components of the iris 502 are emphasized. Note that the frequency of the histogram changes with respect to the brightness of external light, but the distribution position of the hue component does not change. Therefore, the environmental feature amount for the color of the viewer's eyes can be acquired from the distribution of the hue histogram.

図6は、外光の色合いと輝度および色相ヒストグラムとの関係を示す図である。外光の色合いとして、昼光色(色温度6500K)と電球色(2800K)の照明のもとで、輝度ヒストグラムと色相ヒストグラムを作成したものである。外光の明るさは標準とし、視聴者の目の色は茶色としている。   FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the hue of external light, luminance, and hue histogram. A luminance histogram and a hue histogram are created under the illumination of daylight color (color temperature 6500K) and light bulb color (2800K) as the shade of external light. The brightness of outside light is standard, and the viewer's eyes are brown.

外光の色合いは、色相ヒストグラムに反映される。電球色のときは(c4)、赤色、橙色、黄色成分が多いので、それが目の色の色相分布に加算される。その結果、昼光色のとき(c2)と比べて、赤色と橙色の度数が増加し、また黄色成分までその分布幅が広がる。よって、外光の色合いについての環境特徴量は、色相ヒストグラムの分布から取得することができる。その際、ヒストグラムの分布幅と強度を解析することで、前記視聴者の目の色の環境特徴量と分離して取得することが可能である。
なお、これ以外の外光の色合いとして、昼白色(5000K)や白色(4200K)が存在する。高解像度のカメラを用いることで、これらについても識別することが可能である。
The shade of outside light is reflected in the hue histogram. In the case of the light bulb color (c4), since there are many red, orange and yellow components, they are added to the hue distribution of the eye color. As a result, compared to the daylight color (c2), the frequencies of red and orange are increased, and the distribution width is expanded to the yellow component. Therefore, the environmental feature amount regarding the shade of external light can be acquired from the distribution of the hue histogram. At that time, by analyzing the distribution width and intensity of the histogram, it is possible to obtain the image separately from the environmental feature amount of the viewer's eye color.
In addition, there are daytime white (5000K) and white (4200K) as other light shades. These can also be identified by using a high-resolution camera.

図7は、画質補正に用いる画質制御マトリクス表の一例である。ここでは画質パラメータとして、コントラスト、ブライトネス、バックライト(LCDの場合)、ガンマ、色温度、シャープネス、彩度を取り上げている。また環境特徴量として、(a)では外光の明るさと視聴者の目の色、(b)では外光の色合いを取り上げている。表中の数値は各画質パラメータの設定レベルで、最大レベルを「10」で表している。なお色温度の設定は、レベルが高いと青みがかった色、レベルが低いと赤みがかった色となる。この図では、環境特徴量と画質設定の関係を次のように設定している。   FIG. 7 is an example of an image quality control matrix table used for image quality correction. Here, contrast, brightness, backlight (in the case of LCD), gamma, color temperature, sharpness, and saturation are taken up as image quality parameters. As environmental feature amounts, (a) takes up the brightness of the outside light and the color of the viewer's eyes, and (b) takes up the shade of the outside light. The numerical value in the table is the setting level of each image quality parameter, and the maximum level is represented by “10”. The color temperature is set to a bluish color when the level is high and a reddish color when the level is low. In this figure, the relationship between the environmental feature amount and the image quality setting is set as follows.

(1)外光の明るさに関しては、外光が明るいほど各パラメータの設定レベルを高くする。これにより、外光の明るさに適合したより見やすい画質を実現する。
(2)視聴者の目の色に関しては、青色の目は茶色の目よりも各パラメータの設定レベルを下げる。これは、茶色の目では高い色温度を好み、青色の目では色差視感力が大きいという性質に適合させたものである。
(3)外光の色合いに関しては、電球色の場合は昼光色の場合よりも色温度パラメータの設定レベルを下げる。これにより、照明色に適合した色調として、より自然な画質を実現する。
(1) Regarding the brightness of external light, the setting level of each parameter is increased as the external light is brighter. As a result, it is possible to realize a more easily viewable image quality adapted to the brightness of outside light.
(2) Regarding the color of the viewer's eyes, blue eyes lower the setting level of each parameter than brown eyes. This is adapted to the property that brown eyes prefer a high color temperature and blue eyes have a large color difference visual acuity.
(3) Regarding the color of the outside light, the setting level of the color temperature parameter is lowered in the case of the light bulb color than in the case of the daylight color. Thereby, a more natural image quality is realized as a color tone suitable for the illumination color.

このように、外光の明るさ、色合い、視聴者の目の色などの複数の環境特徴量に応じて、最適な画質に設定することができる。図7に示した画質制御の内容は一例であり、環境特徴量に対する画質パラメータの設定値は適宜変更することができる。   In this way, the optimum image quality can be set according to a plurality of environmental feature amounts such as the brightness of external light, the hue, and the color of the viewer's eyes. The content of the image quality control shown in FIG. 7 is an example, and the setting value of the image quality parameter for the environmental feature amount can be changed as appropriate.

以上のように本実施例の映像表示装置では、視聴者の目領域画像から外光の明るさ、色合い、視聴者の目の色などの環境特徴量を一括して取得し、それにより画質を制御するものである。よって、複数の視聴者が利用する場合において、視聴者の設定を煩わすことなく、視聴環境や視聴者の目の色に応じて適正な画質の映像を安定に表示することができる。   As described above, in the video display device according to the present embodiment, environmental feature amounts such as the brightness of the external light, the hue, and the color of the viewer's eyes are collectively obtained from the viewer's eye area image, thereby improving the image quality. It is something to control. Therefore, when a plurality of viewers use, it is possible to stably display an image with an appropriate image quality according to the viewing environment and the color of the viewer's eyes without bothering the viewer.

さらに他の効果として、視聴者の目の画像情報(具体的には目の輝度ヒストグラムと色相ヒストグラム)を用いることにより、目の色や外光の影響によって、実際に視聴者の目にテレビの映像がどのように知覚されるかを把握することができる。これを利用することで、目の視覚特性により適合した画質の設定を実現することができる。   As another effect, by using the image information of the viewer's eyes (specifically, the luminance histogram and the hue histogram of the eyes), the viewer's eyes are actually affected by the color of the eyes and the external light. It is possible to grasp how the image is perceived. By using this, it is possible to realize image quality settings that are more suitable for the visual characteristics of the eyes.

101,201…カメラ、
102,202…顔領域検出部、
103,203…目領域検出部、
104,204…映像入力部、
105,205…映像特徴検出部、
106,206…CPU(画像解析部)、
107,207…画質補正部、
108,208…映像出力部、
109…LCD表示部、
110…バックライト駆動部、
111…バックライト、
209…PDP表示部。
101, 201 ... camera,
102, 202 ... face area detection unit,
103, 203 ... eye area detection unit,
104, 204 ... Video input section,
105, 205 ... image feature detection unit,
106, 206 ... CPU (image analysis unit),
107, 207 ... an image quality correction unit,
108, 208 ... Video output section,
109 ... LCD display,
110: Backlight drive unit,
111 ... Backlight,
209: PDP display unit.

Claims (4)

入力した映像の画質を補正して表示部に表示する映像表示装置において、
当該装置の周囲にいる視聴者を撮影するカメラと、
該カメラで撮影した画像から上記視聴者の顔の領域を検出する顔領域検出部と、
上記検出した顔の領域からさらに目の領域を検出する目領域検出部と、
該目領域検出部から出力される目領域画像データを解析して、視聴者の目の色を含む環境特徴量を取得する画像解析部と、
該画像解析部で取得した環境特徴量に応じて表示する映像の色温度を含む画質を補正する画質補正部と、
を備えることを特徴とする映像表示装置。
In the video display device that corrects the image quality of the input video and displays it on the display unit,
A camera that captures viewers around the device;
A face area detection unit for detecting a face area of the viewer from an image captured by the camera;
An eye area detection unit for detecting an eye area from the detected face area;
Analyzing the eye area image data output from the eye area detection unit, and obtaining an environmental feature including the color of the viewer's eyes; and
An image quality correction unit that corrects the image quality including the color temperature of the image to be displayed according to the environmental feature amount acquired by the image analysis unit;
A video display device comprising:
請求項1に記載の映像表示装置において、
前記環境特徴量には、外光の明るさと色合いを含むことを特徴とする映像表示装置。
The video display device according to claim 1,
The image display device characterized in that the environmental feature amount includes brightness and hue of outside light.
請求項1または2に記載の映像表示装置において、
前記画像解析部は、前記目領域画像データを解析して輝度ヒストグラムと色相ヒストグラムを作成し、その分布の特徴から前記環境特徴量を取得することを特徴とする映像表示装置。
The video display device according to claim 1 or 2,
The image analysis device, wherein the image analysis unit analyzes the eye area image data to create a luminance histogram and a hue histogram, and acquires the environmental feature amount from the characteristics of the distribution.
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の映像表示装置において、
前記目領域検出部は、顔の領域から目の領域を検出するとき、検出した目の領域に前記カメラをズームインさせることで、前記目領域画像データから目領域以外の画像を除去することを特徴とする映像表示装置。
In the video display device according to any one of claims 1 to 3,
When the eye area detecting unit detects an eye area from a face area, the eye area detecting unit removes an image other than the eye area from the eye area image data by zooming in on the detected eye area. A video display device.
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