JP2011154110A - 階調補正方法、階調補正装置及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各階調の階調画像を表示し(S13)、輝度計により計測された階調画像の輝度のデータを取得する(S14)。次いで、設定された白色輝度及び黒色輝度に基づき、DICOMカーブに従う目標輝度を算出する(S15)。目標輝度を与える画像のRGB値と計測輝度を与える階調画像のRGB値とを比較し、両者が一致しない場合には、黒色輝度又は白色輝度を調整しながら(S19又はS21)、目標輝度の再調整を行う。両RGB値が一致する場合、出力階調値に対応したRGB値(入力階調値)を登録することにより(S23)、ルックアップテーブルを完成させ、このルックアップテーブルを反映させた階調補正を行う(S26)。
【選択図】図10
Description
グレースケール標準関数(以下、DICOMカーブという)では、どの階調間でも輝度差が等しく認識されるように階調特性が定められており、最低階調の輝度(黒色輝度)と最高階調の輝度(白色輝度)とによって、中間階調において参照すべき輝度が決定されるように構成されている。
更に、DICOMカーブに準拠しつつ、全階調の色補正を行う場合には、最終的な白色輝度、黒色輝度及び色を予め決めておくことにより、RGBの各色成分の目標カーブが定まり、これに適合するルックアップテーブルを作成することが可能である。
実施の形態1.
図1は、本実施の形態に係る表示装置の構成を示す模式図である。本実施の形態に係る表示装置1は、画像信号が入力される画像信号入力部11、画像信号入力部11に入力された画像信号に基づき画像を表示する表示部12、表示部12に表示した画像の輝度が輝度計2により計測された後、この輝度計2から輝度のデータを取得する入力インタフェース13、取得した輝度のデータを基に演算を行う演算部14、取得した輝度のデータや演算結果として得られるデータ等を記憶する記憶部15、ハードウェア各部の全体的な制御を行う制御部16を備える。
記憶部15には、本願による階調補正方法(DICOM調整)を実現するためのコンピュータプログラムが記憶されており、制御部16が、このコンピュータプログラムを実行して、ハードウェア各部の制御を行うことにより、表示装置1を本願の階調補正装置として機能させる。
図2は、従来例における目標DICOMカーブ及び輝度計測結果の一例を示す模式図である。図2(a)は、目標とするDICOMカーブの一例を示したテーブルである。前述したように、DICOMカーブでは、最低階調の輝度と最高階調の輝度とを与えることにより、各階調における輝度が定まる。例えば、図2(a)の例では、最低階調の輝度として階調値0に対応した輝度(1.00)と、最高階調の輝度として階調値255に対応した輝度(240)とを与えることにより、階調値1〜254のそれぞれに対応した輝度が定まる。
図3は、従来例において作成されるルックアップテーブルの一例を示す模式図である。作成されたルックアップテーブルは、RGBの各入力階調値に対し、0〜255の出力階調値を与える。
なお、本実施の形態では、階調値が0〜1023の1024個の階調画像について輝度を計測する構成としたが、1024個の全ての階調画像の輝度を計測する代わりに、予め定めた複数の階調値に対応した階調画像の輝度を計測し、それ以外の階調値に対応した階調画像の輝度は直線補間やスプライン補間などの補間演算によって求める構成としてもよい。この場合、低階調側及び高階調側の密度を上げ、中間調の密度を下げることにより、誤差の低下が避けられる。また、入力画像の階調数は1024に限定されるものではないことは勿論のことである。
目標輝度を与える画像のRGB値に近い値が存在すると判定した場合、入力画像のRGB値と出力階調値との関係を示すルックアップテーブルを作成する。
図10は、本実施の形態に係るDICOM調整の処理手順を示すフローチャートである。表示装置1の制御部16は、まず、取得する画像の階調値nをゼロにセットする(ステップS11)。次いで、表示装置1は、階調値nの階調画像を示す画像信号を画像信号入力部11を通じて取得し(ステップS12)、取得した画像信号に基づいて階調値nの階調画像を表示部12に表示する(ステップS13)。
また、本実施の形態では、一旦輝度計測が終了した場合には、輝度を再計測することなく、しかも途中でエラーを発生させることなく、階調補正のためのルックアップテーブルを取得することができる。
実施の形態1では、目標輝度のレンジを予め広く設定しておき、エラーが発生しなくなるまでレンジを徐々に狭め、最終的な階調特性を有するDICOMカーブを求めるようにしたが、逆に、目標輝度のレンジを予め狭く設定しておき、エラーが発生するまでレンジを徐々に拡大するようにして、DICOMカーブを求めてもよい。
なお、表示装置1におけるハードウェアの構成は、実施の形態1と全く同様であるため、その説明を省略することとする。
実施の形態1では、目標輝度のレンジを予め広く設定しておき、エラーが発生しなくなるまでレンジを徐々に狭め、最終的な階調特性を有するDICOMカーブを求め、逆に、実施の形態2では、目標輝度のレンジを予め狭く設定しておき、エラーが発生するまでレンジを徐々に拡大するようにして、DICOMカーブを求めた。しかしながら、白色輝度及び黒色輝度の探索範囲を予め設定しておき、その範囲で二分探索法を用いてDICOMカーブに入力する白色輝度を探索することも可能である。
なお、表示装置1におけるハードウェアの構成は、実施の形態1と全く同様であるため、その説明を省略することとする。
表示装置1の制御部16は、探索結果が得られたか否かを判断し(ステップS60)、探索結果が得られていない場合には(S60:NO)、処理をステップS59へ戻して、二分探索法を継続する。
複数の色成分の階調値を示す画像信号に従い表示装置に画像を表示し、
前記表示装置に表示した画像の階調値毎の輝度を計測し、
白色輝度及び黒色輝度を変数として階調値と輝度との対応関係を規定する関数を用いて、予め定めた白色輝度及び黒色輝度に基づき、階調値毎の目標輝度を算出し、
計測した輝度を与える画像の色成分と算出した目標輝度を与える画像の色成分との類似度を判定し、
両色成分が類似しないと判定した場合、前記関数における白色輝度又は黒色輝度を変更して、階調値毎の目標輝度を再度算出し、
両色成分が類似すると判定した場合、前記画像信号の各色成分の階調値と表示すべき画像の階調値との関係を示すテーブルを生成し、
画像信号に基づいて前記表示装置に画像を表示する際、生成したテーブルに従って階調値を補正する
ことを特徴とする階調補正方法。
複数の色成分の階調値を示す画像信号に従って表示装置に表示した画像の計測輝度を取得する取得部と、
白色輝度及び黒色輝度を変数として階調値と輝度との対応関係を規定する関数を用いて、予め定めた白色輝度及び黒色輝度に基づき、階調値毎の目標輝度を算出する算出部と、
計測輝度を与える画像の色成分と算出した目標輝度を与える画像の色成分との類似度を判定する判定部と、
両色成分が類似しないと判定した場合、前記関数における白色輝度又は黒色輝度を変更して、階調値毎の目標輝度を再度算出する再算出部と、
両色成分が類似すると判定した場合、前記画像信号の各色成分の階調値と表示すべき画像の階調値との関係を示すテーブルを生成するテーブル生成部と、
画像信号に基づいて前記表示装置に画像を表示する際、生成したテーブルに従って階調値を補正する階調補正部と
を備えることを特徴とする階調補正装置。
前記関数は、グレースケール標準表示関数であることを特徴とする付記2に記載の階調補正装置。
前記関数における白色輝度及び黒色輝度を変更する際、白色輝度を低輝度側の値に変更し、黒色輝度を高輝度側の値に変更するようにしてあることを特徴とする付記2又は付記3に記載の階調補正装置。
前記関数における白色輝度及び黒色輝度を変更する際、白色輝度を高輝度側の値に変更し、黒色輝度を低輝度側の値に変更するようにしてあることを特徴とする付記2又は付記3に記載の階調補正装置。
白色輝度及び黒色輝度の夫々について変更範囲を予め定めておき、前記変更範囲内で変更すべき白色輝度及び黒色輝度を、二分探索法を用いて決定するようにしてあることを特徴とする付記2又は付記3に記載の階調補正装置。
一部の階調値に対応する輝度を計測して得られるデータを取得し、他の階調値に対応する輝度を、取得したデータの補間演算により算出するようにしてあることを特徴とする付記2から付記6の何れか1つに記載の階調補正装置。
コンピュータに、白色輝度及び黒色輝度を変数として階調値と輝度との対応関係を規定する関数を用いて、予め定めた白色輝度及び黒色輝度に基づき、階調値毎の目標輝度を算出させるステップと、
コンピュータに、入力されるべき入力画像の色成分と算出した目標輝度を与える表示画像の色成分との類似度を判定させるステップと、
コンピュータに、両色成分が類似しないと判定した場合、前記関数における白色輝度又は黒色輝度を変更させて、階調値毎の目標輝度を再度算出させるステップと、
コンピュータに、両色成分が類似すると判定した場合、入力画像の各色成分の階調値と表示画像の階調値との関係を示すテーブルを生成させるステップと
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
2 輝度計
11 画像信号入力部
12 表示部
13 入力インタフェース(取得部)
14 演算部(算出部、再算出部)
15 記憶部
16 制御部(判定部、テーブル生成部、階調補正部)
Claims (5)
- 複数の色成分の階調値を示す画像信号に従い表示装置に画像を表示し、
前記表示装置に表示した画像の階調値毎の輝度を計測し、
白色輝度及び黒色輝度を変数として階調値と輝度との対応関係を規定する関数を用いて、予め定めた白色輝度及び黒色輝度に基づき、階調値毎の目標輝度を算出し、
計測した輝度を与える画像の色成分と算出した目標輝度を与える画像の色成分との類似度を判定し、
両色成分が類似しないと判定した場合、前記関数における白色輝度又は黒色輝度を変更して、階調値毎の目標輝度を再度算出し、
両色成分が類似すると判定した場合、前記画像信号の各色成分の階調値と表示すべき画像の階調値との関係を示すテーブルを生成し、
画像信号に基づいて前記表示装置に画像を表示する際、生成したテーブルに従って階調値を補正する
ことを特徴とする階調補正方法。 - 複数の色成分の階調値を示す画像信号に従って表示装置に表示した画像の計測輝度を取得する取得部と、
白色輝度及び黒色輝度を変数として階調値と輝度との対応関係を規定する関数を用いて、予め定めた白色輝度及び黒色輝度に基づき、階調値毎の目標輝度を算出する算出部と、
計測輝度を与える画像の色成分と算出した目標輝度を与える画像の色成分との類似度を判定する判定部と、
両色成分が類似しないと判定した場合、前記関数における白色輝度又は黒色輝度を変更して、階調値毎の目標輝度を再度算出する再算出部と、
両色成分が類似すると判定した場合、前記画像信号の各色成分の階調値と表示すべき画像の階調値との関係を示すテーブルを生成するテーブル生成部と、
画像信号に基づいて前記表示装置に画像を表示する際、生成したテーブルに従って階調値を補正する階調補正部と
を備えることを特徴とする階調補正装置。 - 前記関数は、グレースケール標準表示関数であることを特徴とする請求項2に記載の階調補正装置。
- 前記関数における白色輝度及び黒色輝度を変更する際、白色輝度を低輝度側の値に変更し、黒色輝度を高輝度側の値に変更するようにしてあることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の階調補正装置。
- コンピュータに、白色輝度及び黒色輝度を変数として階調値と輝度との対応関係を規定する関数を用いて、予め定めた白色輝度及び黒色輝度に基づき、階調値毎の目標輝度を算出させるステップと、
コンピュータに、入力されるべき入力画像の色成分と算出した目標輝度を与える表示画像の色成分との類似度を判定させるステップと、
コンピュータに、両色成分が類似しないと判定した場合、前記関数における白色輝度又は黒色輝度を変更させて、階調値毎の目標輝度を再度算出させるステップと、
コンピュータに、両色成分が類似すると判定した場合、入力画像の各色成分の階調値と表示画像の階調値との関係を示すテーブルを生成させるステップと
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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JP2010014476A JP2011154110A (ja) | 2010-01-26 | 2010-01-26 | 階調補正方法、階調補正装置及びコンピュータプログラム |
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2010
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