JP2015139181A - 画像処理装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】入力画像信号の画像有効期間の測定結果に基づいて入力画像信号のフォーマットを精度良く特定する。
【解決手段】入力アナログ画像信号の信号パラメータ値を測定し、記憶手段に記憶されている所定の複数のフォーマットの信号パラメータ値の情報と比較することにより、複数のフォーマットのうちから入力アナログ画像信号の候補フォーマットを抽出する抽出手段と、入力アナログ画像信号の画像有効期間の開始位置と終了位置を検出する検出手段と、検出される画像有効期間の開始位置と候補フォーマットに規定されている画像有効期間の開始位置との差分である第１の差分と、検出される画像有効期間の終了位置と候補フォーマットに規定されている画像有効期間の終了位置との差分である第２の差分と、が所定の一致条件を満たす場合に、候補フォーマットを入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する特定手段と、を備える画像処理装置。
【選択図】図６

Description

本発明は画像処理装置及びその制御方法に関するものである。

液晶表示装置等の表示装置は、ＰＣ（Personal Computer）等の画像出力装置から出力されるアナログ画像信号に対し、Ａ／Ｄ変換によりデジタル画像信号変換した信号を用いて例えば液晶パネル等の表示手段を駆動する。Ａ／Ｄ変換を行う際、適切なサンプリングクロックに基づいて画像信号をサンプリングしてデジタル化することが重要であり、誤ったサンプリングクロックに基づいてサンプリングを行うと、画像の乱れや画角のずれ等の画像劣化が生じる場合がある。適切なサンプリングクロックでサンプリングを行うための１つの手法として、画像信号に含まれる同期信号の周波数や極性等の信号パラメータを利用する方法がある。装置内部に予め保持しているフォーマットテーブルに格納された種々の画像信号の信号パラメータ情報と、入力画像信号から検出した同期信号の周波数等の信号パラメータ値と、を照合することで、入力画像信号のフォーマットを特定する。そして、特定したフォーマットに規定されるサンプリングクロックに基づいてサンプリングを行う手法が知られている。

近年は表示装置がサポートするフォーマットの多様化が進んでおり、他種類の画像信号フォーマットがある。そのため、入力画像信号から検出した信号パラメータ値と類似する信号パラメータ値を有するフォーマットが多数存在する場合があり、正確にフォーマットを特定できないことがあり得る。フォーマットの特定を誤った場合、誤ったサンプリングクロックで画像信号をサンプリングしてしまい、適切にＡ／Ｄ変換することができない。

特許文献１には、入力画像信号から検出した信号パラメータ値のそれぞれについて、フォーマットテーブルに格納された信号パラメータ値との差が大きい程小さくなる類似度を付与し、類似度の総合点に基づいてフォーマットを特定する方法が開示されている。また、特許文献２には、入力画像信号の垂直周波数とＤＥ（DataEnable）期間と、フォーマットテーブルに格納された信号パラメータ値との差異を比較し、その結果に基づいてフォーマットを特定する方法が開示されている。

特開２００８−１０７４７４号公報 特開２００８−２２４７７３号公報

上記従来技術のように、入力画像信号の同期信号周波数、ブランキング期間、ＤＥ期間、垂直ライン数等の信号パラメータ値の測定値と、フォーマットテーブルに格納された信号パラメータ値とを比較することでフォーマットの特定を行うことは可能である。
ここで、アナログ画像信号にはＤＥ期間を示す信号が存在しないため、画像信号のレベルを測定することでＤＥ期間の推定を行う。しかし、ほぼ黒に近い画像や、有効表示領域が一部を除いてすべてが黒の画像が入力された場合、ＤＥ期間を正確に推定することができない。そのため、入力画像信号のＤＥ期間の検出結果とフォーマットテーブルに格納された値とを比較してフォーマットの特定を行う構成では、フォーマットの特定を誤る可能性がある。

例えば、ノートＰＣの画像出力を外部表示装置へ入力してマルチモニタ構成とする場合、ノートＰＣの表示部の画素数より外部表示装置の画素数が多いことがある。このような場合に、ノートＰＣの表示部に出力している画像（デスクトップ画像）の周囲に黒枠領域を追加した画像が外部表示装置に出力される場合がある。ここで、ノートＰＣの表示部に出力している画像は０レベル（黒）ではない画像（例えば白画像）とする。この場合、外部表示装置に入力される画像は、黒でない画像の周囲が黒で埋められているため、周囲の黒画像に相当する期間は信号レベルとしては０（ペデスタルレベル）となる。そのため、この信号を測定すると、デスクトップ画像部分のみがＤＥ期間として測定され、周囲の黒画像部分は本来はＤＥ期間であるにも関わらずＤＥ期間として測定されないことになる。この測定結果をフォーマットテーブルと照合してフォーマットの特定を行うと、誤ったフォーマットを特定してしまう可能性がある。そのため、特定されたフォーマットに規定された信号パラメータ値に基づいて画像信号のサンプリングや表示画角の調整などが行われると、画像に滲み、ぼけ、表示画角のずれ等の画像の乱れが発生する可能性がある。

そこで本発明は、入力画像信号の信号パラメータ値の測定結果に基づいて入力画像信号のフォーマットを精度良く特定する技術を提供することを目的とする。

本発明は、入力アナログ画像信号の信号パラメータ値を測定し、記憶手段に記憶されている所定の複数のフォーマットのアナログ画像信号の信号パラメータ値の情報と比較することにより、前記複数のフォーマットのうちから前記入力アナログ画像信号の候補フォーマットを抽出する抽出手段と、
前記入力アナログ画像信号の画像有効期間の開始位置と終了位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている画像有効期間の開始位置との差分である第１の差分と、前記検出手段により検出される画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている画像有効期間の終了位置との差分である第２の差分と、が所定の一致条件を満たす場合に、前記候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する特定手段と、
を備える画像処理装置である。

本発明は、入力アナログ画像信号の信号パラメータ値を測定し、記憶手段に記憶されている所定の複数のフォーマットのアナログ画像信号の信号パラメータ値の情報と比較することにより、前記複数のフォーマットのうちから前記入力アナログ画像信号の候補フォーマットを抽出する抽出工程と、
前記入力アナログ画像信号の画像有効期間の開始位置と終了位置を検出する検出工程と、
前記検出工程により検出される画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている画像有効期間の開始位置との差分である第１の差分と、前記検出工程により検出される画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている画像有効期間の終了位置との差分である第２の差分と、が所定の一致条件を満たす場合に、前記候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する特定工程と、
を有する画像処理装置の制御方法である。

本発明によれば、入力画像信号の信号パラメータ値の測定結果に基づいて入力画像信号のフォーマットを精度良く特定することが可能となる。

プロジェクタの内部構成を示す図 実施例１におけるフォーマット特定処理のフローを示す図 プロジェクタ内部に保持している対応フォーマットテーブルの例を示す図 実施例１における入力画像をスクリーンへ投影している様子を示す図 有効領域測定処理を説明するための画像の例を示す図 有効期間の測定値とテーブル値の関係を模式的に示す図 候補フォーマット毎の有効期間の測定値とテーブル値の差分を示す図

以下に、本発明の実施例について詳細に説明する。尚、以下に説明する実施例は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、後述する各実施例の一部を適宜組み合わせて構成してもよい。
なお、本実施例において説明される各機能ブロックは必ずしも個別のハードウェアである必要はない。すなわち、例えばいくつかの機能ブロックの機能は、１つのハードウェアにより実行されても良い。また、いくつかのハードウェアの連係動作により１つの機能ブロックの機能または、複数の機能ブロックの機能が実行されても良い。また、各機能ブロックの機能は、ＣＰＵがメモリ上に展開したコンピュータプログラムにより実行されても良い。

（実施例１）
実施例１では、液晶パネルを内蔵したプロジェクタに本発明を適用した例を説明する。＜プロジェクタの概要説明＞
図１は、実施例１のプロジェクタ１００の主要な構成を示した図である。
制御部１０１は、プロジェクタ１００の各ブロックを制御する。制御部１０１は各ブロックと図１に示す通りバス接続されており、バスを介して各ブロックへアクセスし、制御指示やデータの送受信等を行う。
操作部１０２は、ユーザからの操作を受け付ける。
電源部１０３は、プロジェクタ１００の各ブロックへの電源供給を制御する。
液晶部１０４は、１枚の液晶パネル又は３枚の液晶パネルで構成され、この液晶パネル上に画像が形成される。
液晶駆動部１０５は、後述する画像処理部１１７から入力される画像信号に基づいて、液晶部１０４の液晶パネルに画像を形成させる。
光源１０６は、液晶部１０４に光を照射する。

投影光学系１０７は、光源１０６から発せられた光が液晶部１０４に照射され、液晶部１０４を透過することにより得られた光学像を、不図示のスクリーンに投影する。
光源制御部１０８は、光源１０６の光量等を制御する。
光学系制御部１０９は、投影光学系１０７のズームレンズやフォーカスレンズ等の動作を制御し、ズーム倍率や焦点調整等を行う。
アナログ入力部１１０は、ＰＣやＤＶＤプレイヤー、テレビチューナー等から出力されるアナログ画像信号を受け付ける。アナログ入力部１１０は、例えばＲＧＢ端子やＳ端子等からなる。

Ａ／Ｄ変換部１１１は、アナログ入力部１１０から入力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。Ａ／Ｄ変換の方式については、アナログ入力電圧を一定時間積分する二重積分型の他、コンパレータを使用する並列比較型、Ｄ／Ａ変換値と比較する逐次比較型等を例示できるが、本発明の実施において方式は限定されない。Ａ／Ｄ変換部１１１はさらに、入力されたアナログ画像信号の信号パラメータ値を測定する。例えばＡ／Ｄ変換部１１１は信号パラメータ値として同期信号の周波数、走査ライン数、信号極性等を測定する。Ａ／Ｄ変換部１１１は、Ａ／Ｄ変換に関する種々の設定を行い、設定に基づ
いてＡ／Ｄ変換を行う。

デジタル入力部１１２は、ＰＣやＤＶＤプレイヤー等からデジタル画像信号を受け付ける。デジタル入力部１１２は、例えばＨＤＭＩ（登録商標）端子等からなる。ＨＤＭＩ（登録商標）端子の場合には、外部から制御信号も同時に送信されてくる場合があり、これにより、画像の制御等が行われることもある。デジタル入力部１１２から入力された画像信号は直接、画像処理部１１７に送信される。
ＵＳＢインターフェース１１３は、画像データや各種の情報データが格納されたファイルを外部機器から受け取り、又は外部機器に書き出すインターフェースである。ＵＳＢインターフェース１１３には、ポインティングデバイス、キーボード、フラッシュメモリ等が接続される。

カードインタフェース１１４は、画像データや各種の情報データが格納されたファイルをカード型の記録媒体に対し読み書きするインターフェースであり、ＳＤカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）等が挿入可能である。カードインタフェース１１４より入力されたドキュメントファイルは、ファイル再生部１３２により再生される。ファイル再生部１３２は、ドキュメントファイルから、ユーザに提示するための画像信号を生成して、画像処理部１１７に出力する。

通信部１１５は、イントラネットやインターネットから、画像データや各種の情報データが格納されたファイルや制御信号等を送受信するインターフェースであり、例えば、有線ＬＡＮや無線ＬＡＮ等で構成されている。
内部メモリ１１６は、画像データや各種の情報データが格納されたファイルを保存する記憶装置であり、半導体メモリやハードディスク等で構成される。

画像処理部１１７は、これらの各種インターフェースやファイル再生部１３２から入力される画像信号や制御部１０１から入力される画像信号に対し、解析を行ったり、液晶部１０４で表示するのに適した補正を行ったりする。例えば、画像処理部１１７は、画像信号に対して、画素数を液晶パネルの画素数に合わせて変換したり、フレーム数（フレームレート）を変換したりする。液晶パネルは、液晶にかける電圧の方向を交互に入れ替えて画像表示を行う交流駆動を行う。この駆動方法は、液晶にかける電圧の方向が正方向でも逆方向でも液晶パネルが画像を形成できる性質を利用したものである。この駆動方法では、液晶駆動部１０５には、正方向用の画像と逆方向用の画像とを入力する必要があるため、画像信号に対しフレーム数を倍にする処理が行われる。

画像処理部１１７は、Ａ／Ｄ変換部１１１から入力されるデジタル画像信号に対し各種解析を行うことも可能である。例えば、アナログ入力部１１０へ入力されたアナログ画像信号に、表示開始位置を示すＤＥ（Data Enable）信号が存在しない場合がある。このような場合に、画像処理部１１７は、水平／垂直同期信号と画像信号に基づく解析により表示開始位置を測定する。制御部１０１は、この解析結果に基づいて画像処理やＡ／Ｄ変換部１１１によるＡ／Ｄ変換に関わる制御を行う。

画像処理部１１７は、キーストーン補正を行う。キーストーン補正では、例えばスクリーンに対し投影光学系１０７が正対していない場合に投影画像に生じる台形状の歪みを補正するように画像に対し形状変形を行う。キーストーン補正では、液晶パネルに表示させる画像の水平方向及び／又は垂直方向に拡大又は縮小を行う。これにより、投影光学系１０７とスクリーンとの位置関係により投影画像に生じる台形状の歪みと、形状変形補正により液晶パネルに形成される画像に生じる歪みと、が相殺され、スクリーンに投影される画像を正常なアスペクト比の画像に近づけることができる。キーストーン補正は、後述する傾きセンサ１１８により得られた傾き角に基づいて自動的に行っても良いし、ユーザが
操作部１０２等を操作することにより手動で行っても良い。

傾きセンサ１１８は、プロジェクタ１００の傾きを検出する。
タイマ１１９は、プロジェクタ１００の動作時間や各ブロックの動作時間等を検出する。
温度計１２０は、プロジェクタ１００の光源１０６の温度、液晶部１０４の温度、外気温等を計測する。
赤外線受信部１２１、１２２は、プロジェクタ１００を操作するリモコンやその他の機器からの赤外線信号を受信し、受信した赤外線信号に対応する信号を制御部１０１に送る。実施例１では赤外線受信部は複数設置される。例えば、赤外線受信部１２２はプロジェクタ１００の前方（投影光学系１０７が設けられている方向）に設置され、赤外線受信部１２１はプロジェクタ１００の後方に設置される。

焦点検出部１２３は、プロジェクタ１００と不図示のスクリーンとの距離を検出し、フォーカスを合わせる距離を検出するである。
撮像部１２４は、不図示のスクリーンの方向を撮像する。
スクリーン測光部１２５は、スクリーンにより反射される光の光量や輝度を計測する。
光源測光部１２７は、光源１０６から発せられる光の光量や輝度を計測する。
表示部１３３は、プロジェクタ１００本体に配置され、プロジェクタ１００の状態や警告等を表示する。
表示制御部１２８は、表示部１３３を制御する。
バッテリ１２９は、プロジェクタ１００本体を外部電源が無い環境で使用するとき等にプロジェクタ１００に電力を供給する。

電源入力部１３０は、外部からの交流電力を受け入れ、所定の電圧に整流して電源部１０３に供給する。
冷却部１３１は、プロジェクタ１００内の熱を外部に放出する等によりプロジェクタ１００を冷却する装置であり、例えば、ヒートシンクとファンにより構成される。
ＲＡＭ１３４は、内部メモリ１１６に格納されているプログラムの展開や投影画像のフレームメモリ等に使用する。

＜プロジェクタの通常動作の説明＞
ここで、プロジェクタ１００の通常の動作について説明する。
実施例１のプロジェクタ１００の制御部１０１は、操作部１０２により電源ＯＮの指示がなされると、電源部１０３に各ブロックに電源を供給するよう指示し、各ブロックを待機状態にする。電源が投入された後、制御部１０１は、光源制御部１０８に光源１０６からの発光を開始するよう指示する。次に、制御部１０１は、焦点検出部１２３により得られた合焦距離の情報等から、投影光学系１０７を調整するよう光学系制御部１０９に指示する。光学系制御部１０９は、投影光学系１０７のズームレンズやフォーカスレンズを動作させてスクリーン上に投影光が結像するよう制御する。以上で、投影の準備が整う。

次に、例えば、デジタル入力部１１２に入力された画像信号に対し、画像処理部１１７により、液晶部１０４に適した解像度への変換、ガンマ補正、輝度ムラ対策用補正、キーストーン補正等が行われる。画像処理部１１７により補正された画像信号に基づき、液晶駆動部１０５により液晶部１０４が駆動され、液晶パネルに画像が形成される。光源１０６から発せられた光が液晶部１０４を透過することにより、液晶部１０４の液晶パネルに形成された画像が投影光学系１０７により不図示のスクリーンに投影され、スクリーン上に画像が表示される。

投影中は、制御部１０１は、光源１０６等の温度を温度計１２０により検出し、例えば
、光源１０６の温度が４０度以上になったときに、冷却部１３１を動作させて冷却する。
操作部１０２により電源ＯＦＦの指示がなされると、制御部１０１は、各ブロックに終了処理を行うよう指示する。電源供給停止の準備が整うと、電源部１０３は各ブロックへの電源供給を順次停止する。冷却部１３１は、各ブロックへの電源供給が停止された後しばらく動作し、プロジェクタ１００を冷却する。
ここでは、デジタル入力部１１２から入力された画像信号に基づく画像を表示する場合について説明したが、上記各種インターフェースから入力された画像信号や画像データを表示する場合にも同様の処理を行う。

＜フォーマット特定処理の説明＞
以下図２、図３、図４、図５に基づき、実施例１におけるアナログ画像信号のフォーマット特定処理について説明する。
図２は実施例１におけるフォーマット特定処理を表すフロー図である。フォーマット特定処理の開始トリガは、アナログ入力部１１０へのアナログ画像信号入力の検出や、アナログ入力部１１０に入力しているアナログ画像信号の信号パラメータ値の変化等である。信号パラメータ値の変化は、例えばアナログ画像信号を出力する画像信号出力装置において出力解像度設定が変更された場合に生じる。ただし、フォーマット特定処理の開始トリガはこれらに限定されるものではない。アナログ入力部１１０からアナログ画像信号が入力されたことがプロジェクタ１００の制御部１０１により検出されると、制御部１０１は、信号フォーマット特定処理を行う。制御部１０１は、Ａ／Ｄ変換部１１１から割り込み通知にてアナログ画像信号の入力が検知されたことを通知される。或いは、制御部１０１は、Ａ／Ｄ変換部１１１へ同期信号の入力有無をポーリングすることで、アナログ画像信号の入力が検出されたことを把握する。ただし、制御部１０１がアナログ画像信号の入力が検出されたことを把握する方法はこれらに限定されるものではない。

図３は実施例１におけるプロジェクタ１００がサポートするフォーマットを示すテーブルである。このテーブルは内部メモリ１１６に保持されており、プロジェクタ１００の起動時に制御部１０１の指示に基づきＲＡＭ１３４へ展開される。テーブルはフォーマット毎に、フォーマット名（FMT_NAME）、水平同期信号周波数（hSyncFreq）３０１、水平有効領域期間（hResol）３０２、水平有効領域開始位置（hStart）３０３、水平有効領域終了位置（hEnd）３０４、水平フロントポーチ（hFp）３０５，垂直同期信号周波数（vSyncFreq）３０６、垂直有効領域期間（vResol）３０７、垂直有効領域開始位置（vStart）３０８，垂直有効領域終了位置（vEnd）３０９、垂直フロントポーチ（vFp）３１０、垂直総ライン数（vTotal）３１１、サンプリングクロック（SamplingClock）３１２の情報を有する。図３に示すように、実施例１のプロジェクタ１００は８種のフォーマットに対応しているものとする。

図２において、アナログ画像信号の入力検知によりフォーマット特定処理が開始すると、Ｓ１０１にて、制御部１０１は、入力アナログ画像信号の信号パラメータ値をＡ／Ｄ変換部１１１からバスを介して取得し、ＲＡＭ１３４へロードする。制御部１０１が取得する信号パラメータ値は、水平同期周波数（MEAS_hSyncFreq）及び垂直総ライン数（MEAS_vTotal））であるとする。ただし、制御部１０１が取得する信号パラメータ値はこれに限らない。これらの情報はＡ／Ｄ変換部１１１が定常的に測定を行っているものであり、測定結果はＡ／Ｄ変換部１１１の内部レジスタに保持され、所定の間隔で更新される。

Ｓ１０２にて、制御部１０１は、フォーマットテーブルの水平同期周波数及び垂直総ライン数と、Ａ／Ｄ変換部１１１から取得した水平同期周波数及び垂直総ライン数と、を比較する。フォーマットテーブルの各フォーマットの水平同期周波数（TBL_hSyncFreq）及び垂直総ライン数（TBL_vTotal）は、事前にＲＡＭ１３４へロードされている。制御部１０１は、比較演算により、水平同期周波数の一致条件を満たし、かつ、垂直総ライン数の
一致条件を満たすフォーマットがフォーマットテーブル内にあるか検索する。水平同期周波数の一致条件は、測定された水平同期周波数（MEAS_hSyncFreq）とフォーマットテーブルの水平同期周波数（TBL_hSyncFreq）３０１との差分の絶対値が０．５ＫＨｚ以下であることとする。垂直総ライン数の一致条件は、測定された垂直総ライン数（MEAS_vTotal）とフォーマットテーブルの垂直総ライン数（TBL_vTotal）３１１との差分の絶対値が２Ｌｉｎｅ以下であることとする。制御部１０１は、取得した信号パラメータ値の測定値に基づき、水平同期周波数及び垂直総ライン数の両方が一致条件を満たすフォーマットがテーブルにあるか照合処理を行う。制御部１０１は、水平同期周波数及び垂直総ライン数の両方が一致条件を満たすフォーマットを入力画像信号のフォーマットの候補（候補フォーマット）として抽出する。

ここでは、一例として図３のフォーマットテーブルのフォーマット名１２８０ｘ１０２４に示すパラメータ値のアナログ画像信号が入力されているものとする。また、ここで入力されたアナログ画像信号は、図４のテストパターン２００に示す黒でない画像の周囲（左右１５０Ｐｉｘｅｌ、上下１２０Ｌｉｎｅとする）が黒（０レベル）で囲まれた画像の信号であるとする。

図６は実際に入力された画像信号の測定により得られる画像有効期間の位置と、該画像信号の本来の信号パラメータ値（フォーマットテーブルに規定された値）と、をフレーム画像上に模式的に示した図である。図６において、MEAS_hStart、MEAS_hEnd、MEAS_vStart、MEAS_vEndはそれぞれ、Ａ／Ｄ変換部１１１が測定した水平有効領域開始位置、水平有効領域終了位置、垂直有効領域開始位置、垂直有効領域終了位置を示す。また、TBL_hStart、TBL_hEnd、TBL_vStart、TBL_vEndはそれぞれ、フォーマットテーブルで規定されている水平有効領域開始位置、水平有効領域終了位置、垂直有効領域開始位置、垂直有効領域終了位置を示す。
フォーマット１２８０ｘ１０２４の信号パラメータ値を持つアナログ画像信号が入力された場合、Ｓ１０２の比較演算により、フォーマット１２８０ｘ１０２４、フォーマット１４００ｘ１０５０が候補フォーマットとしてフォーマットテーブルから抽出される。

Ｓ１０３にて、制御部１０１は、Ａ／Ｄ変換部１１１から、入力アナログ画像信号に関する測定値の情報を読み出す。ここでは、測定値は、上述したように、水平有効領域開始位置（MEAS_hStart）、水平有効領域終了位置（MEAS_hEnd）、垂直有効領域開始位置（MEAS_vStart）、垂直有効領域終了位置（MEAS_vEnd）である。図５を用いて画像処理部１１７が水平有効領域開始位置（MEAS_hStart）、水平有効領域終了位置（MEAS_hEnd）、垂直有効領域開始位置（MEAS_vStart）、垂直有効領域終了位置（MEAS_vEnd）を検出する方法を示す。

図５は１１Ｐｉｘｅｌ×１０Ｌｉｎｅの画像を示す図である。白抜きの画素は画像として検出可能な有効画素を示し、その他は画像として検出できない基準レベル（ペデスタルレベル）の黒画素を示している。有効画素は、Ａ／Ｄ変換部１１１によりＡ／Ｄ変換されたデジタル画像信号において黒以外の画素であり、Ａ／Ｄ変換のレンジが０〜２５５である場合、デジタル画像信号のＲＧＢ値のいずれかが０以外の値である画素である。ここでは、図５に示すように、１Ｌｉｎｅ（１１Ｐｉｘｅｌ）を１１回サンプリングするクロックでＡ／Ｄ変換が行われるよう、Ａ／Ｄ変換部１１１にクロック設定が行われている。

画像処理部１１７は、垂直同期信号（vSync）の入力と水平同期信号（hSync）の入力を検出すると、サンプリングクロック（SamplingClock）と水平同期信号（hSync）の入力回数のカウントを開始する。
次に画像処理部１１７はサンプリングクロックが入力されたタイミングで、Ａ／Ｄ変換部１１１によりＡ／Ｄ変換されたデジタル画像信号を測定する動作に入る。画像処理部１
１７は、有効画素を検出した場合、その時のサンプリングクロックのカウント値を水平方向の画像信号の開始位置とする。また、画像処理部１１７は、水平同期信号のカウント値を垂直方向の画像信号の開始位置とする。画像処理部１１７は、水平方向及び垂直方向の画像信号の開始位置の情報を画像処理部１１７の内部に備わるレジスタに保持する。レジスタへ情報を保持する動作は、水平方向と垂直方向のそれぞれについて、最初に画像信号の有効画素を検出した時のみ行われるものとする。

以降、水平同期信号の入力を画像処理部１１７が検知した際に計数していたサンプリングクロックをクリアし、次の垂直同期信号の入力を検知するまで水平方向について有効領域開始・終了位置の測定を繰り返す。
画像処理部１１７は、次の垂直同期信号の入力を検出すると、その時点までカウントしたサンプリングクロックと水平同期信号の最大値を、それぞれ水平方向と垂直方向の画像信号（有効期間）の終了位置として画像処理部１１７内部に備わるレジスタに保持する。
画像処理部１１７は、以上の動作を垂直同期信号が入力される毎に行うことで、毎フレームの画像信号の有効期間の開始位置と終了位置の検出を行う。

図５の画像がＡ／Ｄ変換部１１１を介して画像処理部１１７へ入力されたとすると、水平方向は６または７Ｌｉｎｅ目にて最小のサンプリングクロック入力回数３及び最大のサンプリングクロック入力回数７が内部のレジスタに保持される。垂直方向は３Ｌｉｎｅ目にて最初の画像信号の有効領域を検出し、７Ｌｉｎｅ目にて最後の画像信号の有効領域が検出され、垂直開始位置３、垂直終了位置７がそれぞれ内部のレジスタに保持される。
さらに水平方向の有効領域開始位置／終了位置については、Ａ／Ｄ変換部１１１から入力されるサンプリングクロック周波数に基づき、時間換算することができる。

制御部１０１がＡ／Ｄ変換部１１１に設定したサンプリングクロックが１００ＭＨｚであったと仮定する。水平有効領域開始位置は３Ｐｉｘｅｌ目であるため、１００ＭＨｚのクロック周波数である場合、水平有効領域開始位置は水平同期信号の入力から３０ｎｓ後に来ることが算出できる。また、水平有効領域終了位置についても同様に水平同期信号の入力から７０ｎｓ後に来ることが算出できる。以上のように垂直方向については開始／終了位置をライン数で検出でき、また水平方向については開始／終了位置を時間で検出することができる。
この方法で画像処理部１１７は水平有効領域開始位置（MEAS_hStart）、水平有効領域終了位置（MEAS_hEnd）、垂直有効領域開始位置（MEAS_vStart）、垂直有効領域終了位置（MEAS_vEnd）を測定する。画像処理部１１７は、測定値を内部に保持するレジスタに結果を保持する。

Ｓ１０３にて制御部１０１はＳ１０２にて抽出した候補フォーマットのサンプリングクロックをＡ／Ｄ変換部１１１へ設定し、画像処理部１１７が内部に保持している上述の各種測定値の情報を読み出す。抽出した２つのフォーマットのサンプリングクロックはともに１０８．０ＭＨｚであるため、制御部１０１は該周波数でサンプリングするようＡ／Ｄ変換部１１１に対し設定する。ここでは図４に示す画像２００（１２８０ｘ１０２４）が入力されており、この画像２００の黒でない領域の画素数は前述の通り左右１５０Ｐｉｘｅｌ、上下１２０Ｌｉｎｅだけ画像２００全体の画素数より少ない値である。そのため、測定値はそれぞれ、水平有効領域開始位置＝５１０Ｐｉｘｅｌ、水平有効領域終了位置＝１４９０Ｐｉｘｅｌ、垂直有効領域開始位置＝１６１Ｌｉｎｅ、垂直有効領域終了位置＝９４５Ｌｉｎｅとなる。

Ｓ１０４にて制御部１０１は、Ｓ１０２にて抽出した２つの候補フォーマットの画像有効期間の開始・終了位置のそれぞれと、Ｓ１０３で取得した画像有効期間の開始・終了位置の測定値のそれぞれと、を比較し、合致するフォーマットが存在するか判定する。存在
するならば処理はＳ１１２へ遷移し、合致したフォーマットを入力画像信号のフォーマットとして決定し、フォーマット特定処理を終了する。
一方、Ｓ１０４にて、測定結果と合致するフォーマットが存在しなかった場合、処理はＳ１０６へ遷移する。制御部１０１は、Ｓ１０２にて抽出した２つの候補フォーマットの画像有効期間の開始・終了位置のそれぞれと、Ｓ１０３で取得した画像有効期間の開始・終了位置の測定値のそれぞれと、の差分の絶対値を算出する。

図７（ａ）、図７（ｂ）はＳ１０２にて抽出した候補フォーマット（１２８０ｘ１０２４と１４００ｘ１０５０）の画像有効期間の開始・終了位置と、Ｓ１０３で取得した画像有効期間の開始・終了位置の測定値との差分（絶対値）を示す図である。Ｓ１０６にて制御部１０１は、以下の差分絶対値を算出する。

水平有効領域開始位置の測定値と水平有効領域開始位置のフォーマットテーブル値との差分絶対値ABS(MEAS_hStart-TBL_hStart)・・・（１）
水平有効領域終了位置の測定値と水平有効領域終了位置のフォーマットテーブル値との差分絶対値ABS(MEAS_hEnd-TBL_hEnd)・・・（２）
垂直有効領域開始位置の測定値と垂直有効領域開始位置のフォーマットテーブル値との差分絶対値ABS(MEAS_vStart-TBL_vStart)・・・（３）
垂直有効領域終了位置の測定値と垂直有効領域終了位置のフォーマットテーブル値との差分絶対値ABS(MEAS_vEnd-TBL_vEnd)・・・（４）

次にＳ１０７において、水平有効領域開始位置の差分（１）と水平有効領域終了位置の差分（２）が所定の一致条件を満たすか、また、垂直有効領域開始位置の差分（３）と垂直有効領域終了位置の差分（４）が所定の一致条件を満たすか判定する。ここで、水平有効領域開始位置の差分（１）（第１の差分）と水平有効領域終了位置の差分（２）（第２の差分）の所定の一致条件は、水平有効領域開始位置の差分（１）と水平有効領域終了位置の差分（２）が等しいこととする。また、垂直有効領域開始位置の差分（３）（第３の差分）と垂直有効領域終了位置の差分（４）（第４の差分）の所定の一致条件は、垂直有効領域開始位置の差分（３）と垂直有効領域終了位置の差分（４）が等しいこととする。比較の結果、候補フォーマットのうちに、（１）＝（２）かつ（３）＝（４）となるフォーマットが存在した場合、制御部１０１は、Ｓ１１２に進み、当該フォーマットを入力画像信号のフォーマットとして特定する。上記の条件が成立する場合、例えば、図４に示すような、ＰＣのデスクトップ画面を異なる画素数の外部モニタへ出力した場合のような、有効領域の中心に有効領域より小さい有効画像が位置する画像の信号であると考えられる。制御部１０１は、特定したフォーマットのサンプリングクロックに基づいて画像信号をサンプリングするようＡ／Ｄ変換部１１１へ指示する。なお、第１の差分と第２の差分との一致条件は、上記の例に限らず、例えば第１の差分と第２の差分との差分が閾値以内であるという条件でも良い。第３の差分と第４の差分との一致条件についても同様である。また、第１の差分と第２の差分が上記一致条件を満たし、かつ第３の差分と第４の差分が上記一致条件を満たす候補フォーマットを入力画像信号のフォーマットとして特定する例を示したが、これに限らない。例えば、第１の差分と第２の差分が上記一致条件を満たす候補フォーマットを入力画像信号のフォーマットとして特定しても良いし、第３の差分と第４の差分が上記一致条件を満たす候補フォーマットを入力画像信号のフォーマットとして特定しても良い。また、条件を満たす候補フォーマットが複数存在する場合には、例えば、第１の差分と第２の差分との差分が最も小さい候補フォーマットを入力画像信号のフォーマットとして特定しても良い。或いは、条件を満たす候補フォーマットのうち任意の１つを入力画像信号のフォーマットとして特定しても良い。

一方、Ｓ１０７にて、比較の結果、候補フォーマットのうちに、（１）＝（２）かつ（３）＝（４）が成立するフォーマットが存在しない場合は、制御部１０１は、Ｓ１０８に
進む。Ｓ１０８では、制御部１０１は、Ａ／Ｄ変換部１１１へ入力されている水平／垂直同期信号の極性情報を取得し、Ｓ１０９にてＳ１０２にて抽出した２種の候補フォーマットの水平／垂直同期信号の極性情報と比較する。

比較の結果、合致するフォーマットがある場合、制御部１０１は、Ｓ１１２にて、該フォーマットを入力画像信号のフォーマットとして特定し、当該フォーマットのサンプリングクロックに基づいて画像信号をサンプリングするようＡ／Ｄ変換部１１１へ指示する。
一方、比較の結果、合致するフォーマットがない場合、制御部１０１は、Ｓ１１０へ遷移し、ブランキングを含めた領域に対し、有効領域の占める割合が一番大きいフォーマットを見つける。具体的には、制御部１０１は、Ｓ１０２で抽出した２つの候補フォーマットそれぞれについて、水平解像度（TBL_hResol）×垂直解像度（TBL_vResol）／水平総ドット数（TBL_hEnd+TBL_Fp）を算出する。制御部１０１は、算出結果を比較し、最も値の大きいフォーマットを入力画像信号のフォーマットとして特定し、当該フォーマットのサンプリングクロックに基づいて画像信号をサンプリングするようＡ／Ｄ変換部１１１へ指示する。

なお、実施例１では画像信号が入力されたことを検知したタイミングにおいて、フォーマットの特定処理を行ったが、特定処理の実行タイミングはこれに限らなくても良い。例えば定期的に画像処理部１１７が測定している有効期間を制御部１０１が読み出し、その値に変化があったことをトリガにして特定処理を実行しても良い。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明をプロジェクタに限らず、液晶表示装置、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ディスプレイ等にも適用可能である。また、本発明は、画像表示装置に限らず、アナログ入力信号に対するクランプ処理及び当該クランプ処理を行う画像処理装置全般に適用可能である。

１０１：制御部、１１１：Ａ／Ｄ変換部、１１７：画像処理部

本発明は、画像処理装置等に関するものである。

そこで、本発明は、入力画像信号のフォーマットの誤判定を低減できるようにすることを目的とする。

本発明に係る画像処理装置は、入力アナログ画像信号の画像有効期間の開始位置と終了位置とを検出する検出手段と、前記入力アナログ画像信号の画像有効期間の開始位置と候補フォーマットの画像有効期間の開始位置との差分である第１の差分と、前記入力アナログ画像信号の画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットの画像有効期間の終了位置との差分である第２の差分とが所定の条件を満たす場合に、前記候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして決定する決定手段とを有する画像処理装置である。

本発明に係るプログラムは、コンピュータを、入力アナログ画像信号の画像有効期間の開始位置と終了位置とを検出する検出手段と、前記入力アナログ画像信号の画像有効期間の開始位置と候補フォーマットの画像有効期間の開始位置との差分である第１の差分と、前記入力アナログ画像信号の画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットの画像有効期間の終了位置との差分である第２の差分とが所定の条件を満たす場合に、前記候補フォ
ーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして決定する決定手段として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、入力画像信号のフォーマットの誤判定を低減することができる。

Claims (20)

1. 入力アナログ画像信号の信号パラメータ値を測定し、記憶手段に記憶されている所定の複数のフォーマットのアナログ画像信号の信号パラメータ値の情報と比較することにより、前記複数のフォーマットのうちから前記入力アナログ画像信号の候補フォーマットを抽出する抽出手段と、
   前記入力アナログ画像信号の画像有効期間の開始位置と終了位置を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出される画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている画像有効期間の開始位置との差分である第１の差分と、前記検出手段により検出される画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている画像有効期間の終了位置との差分である第２の差分と、が所定の一致条件を満たす場合に、前記候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する特定手段と、
   を備える画像処理装置。
2. 前記抽出手段により複数の候補フォーマットが抽出される場合、前記特定手段は、前記複数の候補フォーマットのうち、前記第１の差分と前記第２の差分とが所定の一致条件を満たす候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記特定手段は、前記検出手段により検出される画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている画像有効期間の開始位置とが一致し、かつ、前記検出手段により検出される画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている画像有効期間の終了位置とが一致する候補フォーマットが存在する場合、当該候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記検出手段は、前記入力アナログ画像信号の水平同期信号の極性と垂直同期信号の極性を検出し、
   前記特定手段は、前記第１の差分と前記第２の差分とが所定の一致条件を満たす候補フォーマットが存在しない場合、前記検出手段により検出される水平同期信号の極性と前記候補フォーマットに規定されている水平同期信号の極性とが一致し、かつ、前記検出手段により検出される垂直同期信号の極性と前記候補フォーマットに規定されている垂直同期信号の極性とが一致する候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記特定手段は、前記第１の差分と前記第２の差分とが所定の一致条件を満たす候補フォーマットが存在しない場合、前記候補フォーマットに規定されている水平解像度と垂直解像度の積を、水平方向の画像有効期間の終了位置と水平方向のフロントポーチとの和で除した値が最も大きい候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記所定の一致条件は、前記第１の差分と前記第２の差分とが等しいか、又は前記第１の差分と前記第２の差分との差分が閾値以内である場合に満たされる請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記検出手段は、前記入力アナログ画像信号の水平方向の画像有効期間の開始位置と終了位置を検出し、
   前記特定手段は、前記検出手段により検出される水平方向の画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている水平方向の画像有効期間の開始位置との差分であ
   る第１の差分と、前記検出手段により検出される水平方向の画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている水平方向の画像有効期間の終了位置との差分である第２の差分と、が所定の一致条件を満たす場合に、前記候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記検出手段は、前記入力アナログ画像信号の垂直方向の画像有効期間の開始位置と終了位置を検出し、
   前記特定手段は、前記検出手段により検出される垂直方向の画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている垂直方向の画像有効期間の開始位置との差分である第３の差分と、前記検出手段により検出される垂直方向の画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている垂直方向の画像有効期間の終了位置との差分である第４の差分と、が所定の一致条件を満たす場合に、前記候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記検出手段は、前記入力アナログ画像信号の水平方向の画像有効期間の開始位置と終了位置及び垂直方向の画像有効期間の開始位置と終了位置を検出し、
   前記特定手段は、前記検出手段により検出される水平方向の画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている水平方向の画像有効期間の開始位置との差分である第１の差分と、前記検出手段により検出される水平方向の画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている水平方向の画像有効期間の終了位置との差分である第２の差分と、が所定の一致条件を満たし、かつ、前記検出手段により検出される垂直方向の画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている垂直方向の画像有効期間の開始位置との差分である第３の差分と、前記検出手段により検出される垂直方向の画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている垂直方向の画像有効期間の終了位置との差分である第４の差分と、が所定の一致条件を満たす場合に、前記候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記特定手段により特定されるフォーマットに規定された情報に基づき前記入力アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する変換手段を備える請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 入力アナログ画像信号の信号パラメータ値を測定し、記憶手段に記憶されている所定の複数のフォーマットのアナログ画像信号の信号パラメータ値の情報と比較することにより、前記複数のフォーマットのうちから前記入力アナログ画像信号の候補フォーマットを抽出する抽出工程と、
    前記入力アナログ画像信号の画像有効期間の開始位置と終了位置を検出する検出工程と、
    前記検出工程により検出される画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている画像有効期間の開始位置との差分である第１の差分と、前記検出工程により検出される画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている画像有効期間の終了位置との差分である第２の差分と、が所定の一致条件を満たす場合に、前記候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する特定工程と、
    を有する画像処理装置の制御方法。
12. 前記抽出工程により複数の候補フォーマットが抽出される場合、前記特定工程では、前記複数の候補フォーマットのうち、前記第１の差分と前記第２の差分とが所定の一致条件を満たす候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請
    求項１１に記載の画像処理装置の制御方法。
13. 前記特定工程では、前記検出工程により検出される画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている画像有効期間の開始位置とが一致し、かつ、前記検出工程により検出される画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている画像有効期間の終了位置とが一致する候補フォーマットが存在する場合、当該候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１１又は１２に記載の画像処理装置の制御方法。
14. 前記検出工程では、前記入力アナログ画像信号の水平同期信号の極性と垂直同期信号の極性を検出し、
    前記特定工程では、前記第１の差分と前記第２の差分とが所定の一致条件を満たす候補フォーマットが存在しない場合、前記検出工程により検出される水平同期信号の極性と前記候補フォーマットに規定されている水平同期信号の極性とが一致し、かつ、前記検出工程により検出される垂直同期信号の極性と前記候補フォーマットに規定されている垂直同期信号の極性とが一致する候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の画像処理装置の制御方法。
15. 前記特定工程では、前記第１の差分と前記第２の差分とが所定の一致条件を満たす候補フォーマットが存在しない場合、前記候補フォーマットに規定されている水平解像度と垂直解像度の積を、水平方向の画像有効期間の終了位置と水平方向のフロントポーチとの和で除した値が最も大きい候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の画像処理装置の制御方法。
16. 前記所定の一致条件は、前記第１の差分と前記第２の差分とが等しいか、又は前記第１の差分と前記第２の差分との差分が閾値以内である場合に満たされる請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の画像処理装置の制御方法。
17. 前記検出工程では、前記入力アナログ画像信号の水平方向の画像有効期間の開始位置と終了位置を検出し、
    前記特定工程では、前記検出工程により検出される水平方向の画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている水平方向の画像有効期間の開始位置との差分である第１の差分と、前記検出工程により検出される水平方向の画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている水平方向の画像有効期間の終了位置との差分である第２の差分と、が所定の一致条件を満たす場合に、前記候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の画像処理装置の制御方法。
18. 前記検出工程では、前記入力アナログ画像信号の垂直方向の画像有効期間の開始位置と終了位置を検出し、
    前記特定工程では、前記検出工程により検出される垂直方向の画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている垂直方向の画像有効期間の開始位置との差分である第３の差分と、前記検出工程により検出される垂直方向の画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている垂直方向の画像有効期間の終了位置との差分である第４の差分と、が所定の一致条件を満たす場合に、前記候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の画像処理装置の制御方法。
19. 前記検出工程では、前記入力アナログ画像信号の水平方向の画像有効期間の開始位置と終了位置及び垂直方向の画像有効期間の開始位置と終了位置を検出し、
    前記特定工程では、前記検出工程により検出される水平方向の画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている水平方向の画像有効期間の開始位置との差分である第１の差分と、前記検出工程により検出される水平方向の画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている水平方向の画像有効期間の終了位置との差分である第２の差分と、が所定の一致条件を満たし、かつ、前記検出工程により検出される垂直方向の画像有効期間の開始位置と前記候補フォーマットに規定されている垂直方向の画像有効期間の開始位置との差分である第３の差分と、前記検出工程により検出される垂直方向の画像有効期間の終了位置と前記候補フォーマットに規定されている垂直方向の画像有効期間の終了位置との差分である第４の差分と、が所定の一致条件を満たす場合に、前記候補フォーマットを前記入力アナログ画像信号のフォーマットとして特定する請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の画像処理装置の制御方法。
20. 前記特定工程により特定されるフォーマットに規定された情報に基づき前記入力アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する変換工程を有する請求項１１〜１９のいずれか１項に記載の画像処理装置の制御方法。

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