JP2016109812A - 画像処理装置、画像処理方法、コンピュータプログラム及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の調整によって、透明ディスプレイの製造コストを上げずに透明ディスプレイに表示する画像を利用者に視認させやすくすることが可能な画像処理装置を提供する。【解決手段】入力画像信号の明度値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな明度値を生成するコントラスト調整部と、前記入力画像信号の色値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな色値を生成する色強調部と、前記新たな明度値および前記新たな色値を用いて前記自発光型透明ディスプレイに画像を表示するための画像信号を生成する画像信号生成部と、を備えることを特徴とする、画像処理装置が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、コンピュータプログラム及び画像表示装置に関する。

ディスプレイそのものが一定程度の透過度をもち、画面の背景が透けて見える特徴をもつ透明ディスプレイは、建物や車両の窓、店のショーウィンドウにも適用でき、広告や情報提供、ディスプレイ本来の機能を提供できる。また透明ディスプレイはデザイン性に優れるため、消費者の感性品質を満たすことができ、未来のディスプレイの一つとして注目を浴びている。

このように透明ディスプレイは背景が透けて見える特徴を有するので、本来表示したい画像が利用者に見えにくくなるという問題があり、その問題を解決するための技術が提案されている。例えば特許文献１には、透明ディスプレイへの画像の表示時に、背景の色と異なる色を表示するように変換することで画像を利用者に見やすくする技術が記載されている。また例えば特許文献２には、背景画像による影響を抑制するために、透過率を制御可能なフィルタを備えた透明ディスプレイの技術が記載されている。

特開２０１２−２４７５４８号公報 特開２０１３−１５６６３５号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、背景の色と異なる色を表示するように変換することで不自然な画像が表示されてしまうという問題があった。また特許文献２に記載の技術では、透過率を制御可能なフィルタが必要になり、透明ディスプレイの製造コストが上がってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、画像の調整によって、透明ディスプレイの製造コストを上げずに透明ディスプレイに表示する画像を利用者に視認させやすくすることが可能な、新規かつ改良された画像処理装置、画像処理方法、コンピュータプログラム及び画像表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、自発光型透明ディスプレイに表示しようとする画像に対する処理を行なう画像処理装置であって、入力画像信号の明度値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな明度値を生成するコントラスト調整部と、前記入力画像信号の色値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな色値を生成する色強調部と、前記新たな明度値および前記新たな色値を用いて前記自発光型透明ディスプレイに画像を表示するための画像信号を生成する画像信号生成部と、を備えることを特徴とする、画像処理装置が提供される。

かかる構成によれば、コントラスト調整部は、入力画像信号の明度値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな明度値を生成し、色強調部は、入力画像信号の色値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな色値を生成する。そして画像信号生成部は、新たな明度値および前記新たな色値を用いて前記自発光型透明ディスプレイに画像を表示するための画像信号を生成する。その結果、上記画像処理装置は、透明ディスプレイの製造コストを上げずに透明ディスプレイに表示する画像を利用者に視認させやすくすることが可能になる。

前記色強調部は、前記入力画像信号の色値の情報に対してぼかし処理を実行して照明光を推定する照明光推定部と、前記照明光推定部が推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくする処理を行なう調整部と、前記色値の情報、前記照明光推定部が推定した照明光の情報、及び前記調整部が調整した後の照明光の情報を用いて反射率を推定し、新たな色値の基となる情報を生成する反射率推定部と、を含んでもよい。

前記反射率推定部は、前記調整部が調整した後の照明光に対して彩度を調整してもよい。

前記反射率推定部は、前記調整部が調整した後の照明光の彩度が所定の閾値未満の場合と前記閾値以上の場合とで彩度の調整を変化させてもよい。

前記照明光推定部は、ガウシアンフィルタを用いて照明光を推定してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、自発光型透明ディスプレイに表示しようとする画像に対する処理を行なう画像処理方法であって、入力画像信号の明度値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな明度値を生成するコントラスト調整ステップと、前記入力画像信号の色値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな色値を生成する色強調ステップと、前記新たな明度値および前記新たな色値を用いて前記自発光型透明ディスプレイに画像を表示するための画像信号を生成する画像信号生成ステップと、を含むことを特徴とする、画像処理方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、自発光型透明ディスプレイに表示しようとする画像に対する処理を行なうコンピュータプログラムであって、コンピュータに、入力画像信号の明度値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな明度値を生成するコントラスト調整ステップと、前記入力画像信号の色値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな色値を生成する色強調ステップと、前記新たな明度値および前記新たな色値を用いて前記自発光型透明ディスプレイに画像を表示するための画像信号を生成する画像信号生成ステップと、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が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記画像処理装置と、前記画像処理装置が生成した画像信号に基づく画像を表示する自発光型透明ディスプレイと、を備えることを特徴とする、画像表示装置が提供される。

以上説明したように本発明によれば、画像の調整によって、透明ディスプレイの製造コストを上げずに透明ディスプレイに表示する画像を利用者に視認させやすくすることが可能な、新規かつ改良された画像処理装置、画像処理方法、コンピュータプログラム及び画像表示装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０の構成例について示す説明図である。 表示制御部１００の機能構成例を示す説明図である。 色空間変換前処理部１１０の機能構成例を示す説明図である。 コントラスト調整部１２０の機能構成例を示す説明図である。 色強調処理部１３０の機能構成例を示す説明図である。 調整部１３３による調整処理に用いるテーブルの例を示す説明図である。 色空間変換後処理部１４０の機能構成例を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０の動作例を示す流れ図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．本発明の一実施形態＞
［背景］
まず、本発明の一実施形態の背景について説明し、その上で本発明の一実施形態について詳細に説明する。

上述したように、ディスプレイそのものが一定程度の透過度をもち、画面の背景が透けて見える特徴をもつ透明ディスプレイが注目を集めている。例えば、バックライトを設けずに画素が自ら発光する自発光型のディスプレイの一つである有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイの電極に透明電極を用いることで、画像の非表示状態ではディスプレイを通じて背後の光景が利用者に透けて見えるような透明ディスプレイを実現できる。

発光素子に有機ＥＬを用いた透明ディスプレイの場合は、自発光型であり、かつ背景の光を遮断せずに透過させるため、黒色を表示することが出来ない。従って有機ＥＬを用いた透明ディスプレイに画像を表示させようとすると、黒色や、暗い色の部分では背景が透過されてしまい、利用者には表示しようとする画像と重なって見えてしまう。

上述したように、特許文献１には、透明ディスプレイへの画像の表示時に、背景の色と異なる色を表示するように変換することで画像を利用者に見やすくする技術が記載されている。また例えば特許文献２には、背景画像による影響を抑制するために、透過率を制御可能なフィルタを備えた透明ディスプレイの技術が記載されている。

しかし、特許文献１に記載の技術では、背景の色と異なる色を表示するように変換することで不自然な画像が表示されてしまうという問題があった。また特許文献２に記載の技術では、透過率を制御可能なフィルタが必要になり、透明ディスプレイの製造コストが上がってしまう。

そこで本件発明者は、背景画像による影響を抑制し、自然な画像を表示しつつ、製造コストを上げずに済むことが可能な透明ディスプレイの技術について鋭意検討を行った。その結果、本件発明者は、以下で説明するように、背景画像の影響を重畳画像からなくすために、透明ディスプレイに表示しようとする画像に対して画質を調整する処理を実行することで、透過率を制御可能なフィルタを設けずに、背景画像による影響を抑制し、自然な画像を表示させることが出来る透明ディスプレイを考案するに至った。

以上、本発明の一実施形態の背景について説明した。

［構成例］
続いて、本発明の一実施形態に係る画像表示装置の構成例について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０の構成例について示す説明図である。以下、図１を用いて本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０の構成例について説明する。

図１に示したように、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０は、表示制御部１００と、透明表示パネル２００と、を含んで構成される。

表示制御部１００は、入力される画像信号に対して、透明表示パネル２００に画像を表示するための処理を実行する。表示制御部１００に入力される画像信号には様々なものが考えられるが、例えば所定の図形、文字、写真その他の情報を表示させるための画像信号が表示制御部１００に供給される。

本実施形態では、表示制御部１００は、透明表示パネル２００に画像を表示するための処理の一つとして、透明表示パネル２００に表示しようとする画像に対する調整処理を実行する。表示制御部１００は、透明表示パネル２００に画像を表示するための処理を実行した後の画像信号を透明表示パネル２００に出力する。

透明表示パネル２００は、画面の背景が透けて見えるディスプレイパネルであり、例えば発光素子として有機ＥＬ素子がマトリクス（ｍａｔｒｉｘ）状に配置され、さらに電極に透明電極を用いたディスプレイパネルである。透明表示パネル２００は、表示制御部１００から送られてくる画像信号に基づいて画像を表示する。

本実施形態では、透明表示パネル２００は、表示制御部１００において透明表示パネル２００に表示しようとする画像に対する調整処理が施された画像信号に基づいて画像を表示する。透明表示パネル２００は、透明表示パネル２００に表示しようとする画像に対する調整処理が施された画像信号に基づいて画像を表示することで、透明表示パネル２００の背景の画による影響を抑制して、利用者に本来見せたい画像を見やすく表示することができる。

以上、図１を用いて本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０の構成例について説明した。続いて本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０の詳細な機能構成例について説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０に含まれる、表示制御部１００の機能構成例を示す説明図である。図２に示したのは、透明表示パネル２００に表示しようとする画像に対する調整処理を実行する表示制御部１００の構成例である。以下、図２を用いて表示制御部１００の機能構成例について説明する。

図２に示したように、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０に含まれる表示制御部１００は、色空間変換前処理部１１０と、コントラスト調整部１２０と、色強調処理部１３０と、色空間変換後処理部１４０と、を含んで構成される。

色空間変換前処理部１１０は、表示制御部１００に送られてくる入力画像に対して色空間を変換する処理を実行する。本実施形態では、色空間変換前処理部１１０は、表示制御部１００に送られてくる入力画像に対して、ＲＧＢ色空間からＣＩＥＬＡＢ色空間に変換する処理を実行する。色空間変換前処理部１１０は、表示制御部１００に送られてくる入力画像に対して、ＲＧＢ色空間からＣＩＥＬＡＢ色空間に変換する処理を実行すると、明度値Ｌ^＊をコントラスト調整部１２０に出力し、色値（ａ^＊，ｂ^＊）を色強調処理部１３０に出力する。色空間変換前処理部１１０の詳細な構成例については後に詳述する。

コントラスト調整部１２０は、色空間変換前処理部１１０から送られてくる入力画像の明度値Ｌ^＊に対して、透明表示パネル２００の表示に適した明度値Ｌ^＊’に変換するコントラスト調整処理を実行する。コントラスト調整部１２０は、透明表示パネル２００の表示に適した明度値Ｌ^＊’を色空間変換後処理部１４０に出力する。コントラスト調整部１２０の詳細な構成例については後に詳述する。

色強調処理部１３０は、色空間変換前処理部１１０から送られてくる入力画像の色値（ａ^＊，ｂ^＊）に対して、透明表示パネル２００の表示に適した色値（ａ^＊’，ｂ^＊’）に変換する色強調処理を実行する。色強調処理部１３０は、透明表示パネル２００の表示に適した色値（ａ^＊’，ｂ^＊’）を色空間変換後処理部１４０に出力する。色強調処理部１３０の詳細な構成例については後に詳述する。

色空間変換後処理部１４０は、ＣＩＥＬＡＢ色空間からＲＧＢ色空間に変換する処理を実行する。具体的には、色空間変換後処理部１４０は、コントラスト調整部１２０が出力した明度値Ｌ^＊’と、色強調処理部１３０が出力した色値（ａ^＊’，ｂ^＊’）と、を用いて、ＣＩＥＬＡＢ色空間からＲＧＢ色空間に変換する処理を実行する。色空間変換後処理部１４０の詳細な構成例については後に詳述する。

本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０に含まれる表示制御部１００は、図２に示したような構成を有することで、透明表示パネル２００に表示しようとする画像に対する調整処理が施された画像信号を生成することができる。

続いて、図２に示した表示制御部１００の各部の詳細な構成例について説明する。

図３は、図２に示した表示制御部１００に含まれる色空間変換前処理部１１０の機能構成例を示す説明図である。図３に示したのは、表示制御部１００に送られてくる入力画像に対して、ＲＧＢ色空間からＣＩＥＬＡＢ色空間に変換する処理を実行する、色空間変換前処理部１１０の機能構成例である。以下、図３を用いて色空間変換前処理部１１０の機能構成例について説明する。

図３に示したように、色空間変換前処理部１１０は、リニアＲＧＢ変換部１１２と、ＸＹＺ変換部１１４と、ＣＩＥＬＡＢ変換部１１６と、を含んで構成される。

リニアＲＧＢ変換部１１２は、入力画像（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のそれぞれの値に対してリニアＲＧＢ値（Ｒ_ｌｎ，Ｇ_ｌｎ，Ｂ_ｌｎ）を求める。具体的には、リニアＲＧＢ変換部１１２は、入力画像（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のそれぞれの値を２．２乗することでリニアＲＧＢ値（Ｒ_ｌｎ，Ｇ_ｌｎ，Ｂ_ｌｎ）を求める。リニアＲＧＢ変換部１１２は、求めた入力画像のリニアＲＧＢ値（Ｒ_ｌｎ，Ｇ_ｌｎ，Ｂ_ｌｎ）をＸＹＺ変換部１１４に出力する。

ＸＹＺ変換部１１４は、リニアＲＧＢ変換部１１２が出力したリニアＲＧＢ値（Ｒ_ｌｎ，Ｇ_ｌｎ，Ｂ_ｌｎ）を用いてＸＹＺ値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求める。具体的には、ＸＹＺ変換部１１４は、リニアＲＧＢ変換部１１２が出力したリニアＲＧＢ値（Ｒ_ｌｎ，Ｇ_ｌｎ，Ｂ_ｌｎ）について、入力画像色域に対応したＸＹＺ変換行列を利用してＸＹＺ値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求める。ＸＹＺ変換部１１４は、以下の数式（１）によってリニアＲＧＢ値（Ｒ_ｌｎ，Ｇ_ｌｎ，Ｂ_ｌｎ）をＸＹＺ値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する。

［Ｘ，Ｙ，Ｚ］^Ｔ＝Ｍ×［Ｒ_ｌｎ，Ｇ_ｌｎ，Ｂ_ｌｎ］^Ｔ・・・（１）

なお、上記数式（１）において、Ｍは入力画像色域に対応した３×３変換行列である。そしてＸＹＺ変換部１１４は、ＸＹＺ値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をＣＩＥＬＡＢ変換部１１６に出力する。

ＣＩＥＬＡＢ変換部１１６は、ＸＹＺ変換部１１４から送られてきた入力画像のＸＹＺ値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、ＣＩＥＬＡＢ値（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）に変換する。具体的には、ＣＩＥＬＡＢ変換部１１６は、ＸＹＺ変換部１１４から送られてきた入力画像のＸＹＺ値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、下記の数式（２）によってＣＩＥＬＡＢ値（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）に変換する。

なお上記数式（２）において、（Ｘ_ｎ，Ｙ_ｎ，Ｚ_ｎ）はホワイトポイント（Ｗｈｉｔｅ Ｐｏｉｎｔ）を表している。

以上、図３を用いて色空間変換前処理部１１０の機能構成例について説明した。続いて、コントラスト調整部１２０の機能構成例について説明する。

図４は、図２に示した表示制御部１００に含まれるコントラスト調整部１２０の機能構成例を示す説明図である。図４に示したのは、表示制御部１００に送られてくる入力画像の明度値Ｌ^＊に対して、透明表示パネル２００の表示に適した明度値Ｌ^＊’に変換するコントラスト調整処理を実行する、コントラスト調整部１２０の機能構成例である。本実施形態では、コントラスト調整部１２０はレティネックス（Ｒｅｔｉｎｅｘ）理論を応用してコントラスト調整処理を実行する。以下、図４を用いてコントラスト調整部１２０の機能構成例について説明する。

図４に示したように、コントラスト調整部１２０は、照明光推定部１２２と、調整部１２４と、反射率推定部１２６と、を含んで構成される。

照明光推定部１２２は、色空間変換前処理部１１０から送られてくる入力画像の明度値Ｌ^＊に対して照明光を推定する処理を実行する。具体的には、照明光推定部１２２は、色空間変換前処理部１１０から送られてくる入力画像の明度値Ｌ^＊に対してガウシアンフィルタ（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｆｉｌｔｅｒ）などのぼかし処理を実行して、推定照明光Ａを算出する。照明光推定部１２２は、算出した推定照明光Ａを調整部１２４及び反射率推定部１２６に送る。推定照明光Ａは、下記の数式（３）によって算出される。なお明度値Ｌ^＊は０．０から１．０に正規化されているものとする。

Ａ０＝Ｎ（σ＝７）＊Ａ
Ａ１＝Ｎ（σ＝５）＊Ａ
Ａ２＝Ｎ（σ＝３）＊Ａ
Ａ＝（Ａ０＋Ａ１＋Ａ２＋Ｌ^＊）／４ ・・・（３）

なお上記数式（３）において、Ｎ（σ）はガウシアンカーネル（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｋｅｒｎｅｌ）を、＊は畳み込み（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）を意味している。レティネックス理論では、本来、その効果を得るために非常に大きなカーネルサイズが要求される。しかし、本実施形態では、ハードウェアへの実装を考慮して、７×７程度の小さなガウシアンカーネルを使用する。

照明光推定部１２２は、複数のカーネルサイズを持つガウシアンフィルタを利用するマルチスケールレティネックス（Ｍｕｌｔｉ Ｓｃａｌｅ Ｒｅｔｉｎｅｘ）を採用している。照明光推定部１２２は、マルチスケールレティネックスを採用することでハロー効果（Ｈａｌｏ ｅｆｆｅｃｔ）を低減させることが可能になる。

なお、照明光推定部１２２は、推定照明光Ａの算出にあたり、Ｂｏｘ Ｆｉｌｔｅｒ等のぼかし処理を行っても良い。

調整部１２４は、照明光推定部１２２が算出した推定照明光Ａに対して調整処理を実行する。上述したように、本実施形態では、推定照明光Ａの算出の際に７×７程度の小さなガウシアンカーネルを使用しているが、このようなガウシアンカーネルを使用した場合、コントラスト改善効果が低下する。

そこで本実施形態では、調整部１２４において、暗い部分を持ち上げる調整処理を実行する。調整部１２４において、暗い部分を持ち上げる調整処理を実行することで、小さなガウシアンカーネルを使用した場合であってもコントラストを改善する効果が発揮される。調整部１２４は、推定照明光Ａに対して調整処理を実行した推定照明光Ａ’を反射率推定部１２６に送る。

反射率推定部１２６は、色空間変換前処理部１１０から送られてくる入力画像の明度値Ｌ^＊、照明光推定部１２２が算出した推定照明光Ａ及び調整部１２４が調整した推定照明光Ａ’を用いて明度値Ｌ^＊’を算出する。この明度値Ｌ^＊’は、透明表示パネル２００の表示に適した明度値である。反射率推定部１２６は、以下の数式（４）を用いて明度値Ｌ^＊’を算出する。

Ｌ^＊’＝Ａ’（Ｌ^＊／Ａ） ・・・（４）

以上、図４を用いてコントラスト調整部１２０の機能構成例について説明した。続いて、色強調処理部１３０の機能構成例について説明する。

図５は、図２に示した表示制御部１００に含まれる色強調処理部１３０の機能構成例を示す説明図である。図５に示したのは、表示制御部１００に送られてくる入力画像の色値（ａ^＊，ｂ^＊）に対して、透明表示パネル２００の表示に適した色値（ａ^＊’，ｂ^＊’）に変換する色強調処理を実行する、色強調処理部１３０の機能構成例である。本実施形態では、色強調処理部１３０は、コントラスト調整部１２０と同様にレティネックス理論を応用して色強調処理を実行する。以下、図５を用いて色強調処理部１３０の機能構成例について説明する。

図５に示したように、色強調処理部１３０は、彩度抽出部１３１と、照明光推定部１３２と、調整部１３３と、反射率推定部１３４と、算出部１３５と、を含んで構成される。

彩度抽出部１３１は、入力画像の色値（ａ^＊，ｂ^＊）に対して彩度Ｃ及び色相αを算出する。彩度抽出部１３１は、下記の数式（５）によって、入力画像の色値（ａ^＊，ｂ^＊）に対して彩度Ｃ及び色相αを算出する。

Ｃ＝ｓｑｒｔ（（ａ^＊）^２＋（ｂ^＊）^２）
α＝ｔａｎ（ｂ^＊／ａ^＊） ・・・（５）

彩度抽出部１３１は、入力画像の色値（ａ^＊，ｂ^＊）に対して彩度Ｃ及び色相αを算出すると、算出した彩度Ｃを照明光推定部１３２及び反射率推定部１３４に送り、色相αを算出部１３５に送る。

照明光推定部１３２は、図４に示した照明光推定部１２２と同様の処理を行う。すなわち照明光推定部１３２は、彩度抽出部１３１から送られてくる入力画像の彩度Ｃに対して照明光を推定する処理を実行する。具体的には、照明光推定部１３２は、彩度抽出部１３１から送られてくる入力画像の彩度Ｃに対してガウシアンフィルタなどのぼかし処理を実行して、推定照明光Ａを算出する。照明光推定部１３２は、算出した推定照明光Ａを調整部１３３及び反射率推定部１３４に送る。推定照明光Ａは、上述の数式（３）によって算出される。なお彩度Ｃは０．０から１．０に正規化されているものとする。

なお照明光推定部１３２は、推定照明光Ａの算出にあたり、Ｂｏｘ Ｆｉｌｔｅｒ等のぼかし処理を行っても良い。

調整部１３３は、図４に示した調整部１２４と同様の処理を行う。すなわち調整部１３３は、照明光推定部１３２が算出した推定照明光Ａに対して調整処理を実行する。上述したように、本実施形態では、推定照明光Ａの算出の際に７×７程度の小さなガウシアンカーネルを使用しているが、このようなガウシアンカーネルを使用した場合、コントラスト改善効果が低下する。そこで本実施形態では、調整部１３３において、暗い部分を持ち上げる調整処理を実行する。調整部１３３において、暗い部分を持ち上げる調整処理を実行することで、小さなガウシアンカーネルを使用した場合であってもコントラストを改善する効果が発揮される。調整部１３３は、推定照明光Ａに対して調整処理を実行した推定照明光Ａ’を反射率推定部１３４に送る。

図６は、調整部１３３による調整処理に用いるテーブルの例を示す説明図である。図６には、推定照明光Ａに対して暗い部分を持ち上げる調整処理を実行して推定照明光Ａ’とするテーブルの例が示されている。調整部１３３は、図６に示したようなテーブルを用いて推定照明光Ａに対して暗い部分を持ち上げる調整処理を実行することができる。

反射率推定部１３４は、図４に示した反射率推定部１２６と同様の処理を行う。すなわち反射率推定部１３４は、彩度抽出部１３１から送られてくる入力画像の彩度Ｃ、照明光推定部１３２が算出した推定照明光Ａ及び調整部１３３が調整した推定照明光Ａ’を用いて彩度Ｃ’を算出する。この彩度Ｃ’は、透明表示パネル２００の表示に適した明度値である。反射率推定部１３４、彩度Ｃ’を算出すると、算出した彩度Ｃ’を算出部１３５に送る。反射率推定部１３４は、以下の数式（６）を用いて彩度Ｃ’を算出する。

Ｃ’＝（１．０−（Ｃ／Ｔｈ）^２）＋Ｃ’’（Ｃ／Ｔｈ）^２ （Ｃ＜Ｔｈ）
Ｃ’＝Ｃ’’ （Ｃ≧Ｔｈ）
Ｃ’’＝Ａ’（Ｃ／Ａ） ・・・（６）

Ｔｈは所定の閾値で、例えば０．３程度の値が設定され得る。この数式（６）のように閾値によって彩度Ｃ’の算出法を変えているのは、Ｌ軸の近傍で強調処理を実施すると、本来グレイ（Ｇｒａｙ）階調に近い色が不自然に色味を帯びてしまう場合があり、Ｌ^＊軸近傍で強調処理を実施しないようにするためである。

算出部１３５は、反射率推定部１３４が算出した彩度Ｃ’及び彩度抽出部１３１が算出した色相αを用いて、透明表示パネル２００の表示に適した色値（ａ^＊’，ｂ^＊’）を算出する処理を実行する。算出部１３５は、以下の数式（７）を用いて色値（ａ^＊’，ｂ^＊’）を算出する。

ａ^＊＝Ｃ’×ｃｏｓ（α）
ｂ^＊＝Ｃ’×ｓｉｎ（α） ・・・（７）

以上、図５を用いて色強調処理部１３０の機能構成例について説明した。続いて、色空間変換後処理部１４０の機能構成例について説明する。

図７は、図２に示した表示制御部１００に含まれる色空間変換後処理部１４０の機能構成例を示す説明図である。図７に示したのは、コントラスト調整部１２０が生成した明度値Ｌ^＊’及び色強調処理部１３０が生成した色値（ａ^＊’，ｂ^＊’）を用いて、ＣＩＥＬＡＢ色空間からＲＧＢ色空間に変換する処理を実行する、色空間変換後処理部１４０の機能構成例である。以下、図７を用いて色空間変換後処理部１４０の機能構成例について説明する。

図７に示したように、色空間変換後処理部１４０は、ＸＹＺ変換部１４２と、ＲＧＢ変換部１４４と、ガンマＲＧＢ変換部１４６と、を含んで構成される。

ＸＹＺ変換部１４２は、コントラスト調整部１２０が生成した明度値Ｌ^＊’及び色強調処理部１３０が生成した色値（ａ^＊’，ｂ^＊’）をＸＹＺ値に変換する。ＸＹＺ変換部１４２は、下記の数式（８）を用いて、コントラスト調整部１２０が生成した明度値Ｌ^＊’及び色強調処理部１３０が生成した色値（ａ^＊’，ｂ^＊’）をＸＹＺ値に変換する。ＸＹＺ変換部１４２は、変換したＸＹＺ値をＲＧＢ変換部１４４に送る。

ＲＧＢ変換部１４４は、ＸＹＺ変換部１４２から送られてくるＸＹＺ値をＲＧＢ値に変換する処理を実行する。ＲＧＢ変換部１４４は、下記の数式（９）を用いてＸＹＺ変換部１４２から送られてくるＸＹＺ値をＲＧＢ値に変換する処理を実行する。ＲＧＢ変換部１４４は、変換したＲＧＢ値をガンマＲＧＢ変換部１４６に出力する。

［Ｒ’_ｌｎ，Ｇ’_ｌｎ，Ｂ’_ｌｎ］^Ｔ＝Ｎ^（−１）×［Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’］^Ｔ ・・・（９）

なお、上記数式（９）において、Ｎは透明表示パネル２００の色域に対応した３×３変換行列である。

ガンマＲＧＢ変換部１４６は、ＲＧＢ変換部１４４が出力するＲＧＢ値をガンマＲＧＢ値に変換する処理を実行する。ガンマＲＧＢ変換部１４６は、下記の数式（１０）を用いてＲＧＢ変換部１４４が出力するＲＧＢ値をガンマＲＧＢ値に変換する処理を実行する。

Ｒ’_ｌｎ＝Ｒ^{（１．０／２．２）}
Ｇ’_ｌｎ＝Ｇ^{（１．０／２．２）}
Ｂ’_ｌｎ＝Ｂ^{（１．０／２．２）} ・・・（１０）

以上、図７を用いて色空間変換後処理部１４０の機能構成例について説明した。

本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０に含まれる表示制御部１００は、上述したような構成を有することで、透明表示パネル２００に表示しようとする画像に対する調整処理が施された画像信号を生成することができる。すなわち、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０に含まれる表示制御部１００は、コントラスト調整部１２０においてコントラストの改善を行い、色強調処理部１３０で色強調処理を行なうことで、透明表示パネル２００の表示に適した画像を生成することが出来る。

［動作例］
続いて、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０の動作例について説明する。図８は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０の動作例を示す流れ図である。図８に示したのは、透明表示パネル２００に表示しようとする画像に対する調整処理を実行する画像表示装置１０の動作例である。以下、図８を用いて本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０の動作例について説明する。

画像表示装置１０は、まず透明表示パネル２００に表示しようとする画像の画像信号に対して、色空間をＲＧＢ色空間からＣＩＥＬＡＢ色空間に変換する処理を実行する（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１の変換処理は色空間変換前処理部１１０が実行する。色空間変換前処理部１１０による、ＲＧＢ色空間からＣＩＥＬＡＢ色空間への色空間の変換処理は、上述したとおりであるのでここでは詳細な説明は省略する。

上記ステップＳ１０１で色空間をＲＧＢ色空間からＣＩＥＬＡＢ色空間に変換する処理を実行すると、続いて画像表示装置１０は、コントラスト調整処理（ステップＳ１０２）、および色強調処理（ステップＳ１０３）を実行する。このステップＳ１０２のコントラスト調整処理はコントラスト調整部１２０が実行し、ステップＳ１０３の色強調処理は色強調処理部１３０が実行する。ステップＳ１０２のコントラスト調整処理とステップＳ１０３の色強調処理は、順番が逆であってもよく、また並行して行われても良い。

上記ステップＳ１０２のコントラスト調整部１２０によるコントラスト調整処理と、上記ステップＳ１０３の色強調処理部１３０による色強調処理は上述したとおりであるのでここでは詳細な説明は省略する。

上記ステップＳ１０２のコントラスト調整処理、および上記ステップＳ１０３の色強調処理を実行すると、続いて画像表示装置１０は、透明表示パネルの色域に対応するＲＧＢ値を算出する処理を実行する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の処理は色空間変換後処理部１４０が実行する。具体的には、画像表示装置１０は、ステップＳ１０４において、上記ステップＳ１０２のコントラスト調整処理、および上記ステップＳ１０３の色強調処理によって生成された明度値Ｌ^＊’及び色値（ａ^＊’，ｂ^＊’）を用いて、ＣＩＥＬＡＢ色空間からＲＧＢ色空間に変換する処理を実行する。ステップＳ１０４によるＲＧＢ値を算出する処理は上述したとおりであるのでここでは詳細な説明は省略する。

本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０は、上述したような動作を実行することで、透明表示パネル２００に表示しようとする画像に対する調整処理が施された画像信号を生成することができる。

＜２．まとめ＞
以上説明したように本発明の一実施形態によれば、透明表示パネル２００に表示しようとする画像に対する調整処理が施された画像信号を生成し、生成した画像信号に基づく画像を透明表示パネル２００に表示する画像表示装置１０が提供される。

本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０は、表示制御部１００において、表示制御部１００に送られる画像信号に対して、透明表示パネル２００への表示に適したコントラスト調整処理および色強調処理を実行する。

本発明の一実施形態に係る画像表示装置１０は、透明表示パネル２００への表示に適したコントラスト調整処理および色強調処理を実行することで、製造コストを上げずに透明表示パネル２００に表示する画像を利用者に視認させやすくすることが可能となる。

本明細書における装置が実行する処理における各ステップは、必ずしもフローチャート（ｆｌｏｗｃｈａｒｔ）やシーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）図として記載された順序に沿って時系列に処理される必要はない。例えば、各装置が実行する処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても良く、並列的に処理されてもよい。

また上述した各装置の構成と同等の機能を、本明細書における装置に内蔵されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのハードウェア（図示せず）に発揮させるためのコンピュータプログラムも作成されることができる。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供されることが可能である。また、機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１０ ：画像表示装置
１００ ：表示制御部
１１０ ：色空間変換前処理部
１１２ ：リニアＲＧＢ変換部
１１４ ：ＸＹＺ変換部
１１６ ：変換部
１２０ ：コントラスト調整部
１２２ ：照明光推定部
１２４ ：調整部
１２６ ：反射率推定部
１３０ ：色強調処理部
１３１ ：彩度抽出部
１３２ ：照明光推定部
１３３ ：調整部
１３４ ：反射率推定部
１３５ ：算出部
１４０ ：色空間変換後処理部
１４２ ：ＸＹＺ変換部
１４４ ：ＲＧＢ変換部
１４６ ：ガンマＲＧＢ変換部
２００ ：透明表示パネル

Claims (8)

1. 自発光型透明ディスプレイに表示しようとする画像に対する処理を行なう画像処理装置であって、
   入力画像信号の明度値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな明度値を生成するコントラスト調整部と、
   前記入力画像信号の色値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな色値を生成する色強調部と、
   前記新たな明度値および前記新たな色値を用いて前記自発光型透明ディスプレイに画像を表示するための画像信号を生成する画像信号生成部と、
   を備えることを特徴とする、画像処理装置。
2. 前記色強調部は、
   前記入力画像信号の色値の情報に対してぼかし処理を実行して照明光を推定する照明光推定部と、
   前記照明光推定部が推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくする処理を行なう調整部と、
   前記色値の情報、前記照明光推定部が推定した照明光の情報、及び前記調整部が調整した後の照明光の情報を用いて反射率を推定し、新たな色値の基となる情報を生成する反射率推定部と、
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記反射率推定部は、前記調整部が調整した後の照明光に対して彩度を調整することを特徴とする、請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記反射率推定部は、前記調整部が調整した後の照明光の彩度が所定の閾値未満の場合と前記閾値以上の場合とで彩度の調整を変化させる、請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記照明光推定部は、ガウシアンフィルタを用いて照明光を推定することを特徴とする、請求項２に記載の画像処理装置。
6. 自発光型透明ディスプレイに表示しようとする画像に対する処理を行なう画像処理方法であって、
   入力画像信号の明度値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな明度値を生成するコントラスト調整ステップと、
   前記入力画像信号の色値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな色値を生成する色強調ステップと、
   前記新たな明度値および前記新たな色値を用いて前記自発光型透明ディスプレイに画像を表示するための画像信号を生成する画像信号生成ステップと、
   を含むことを特徴とする、画像処理方法。
7. 自発光型透明ディスプレイに表示しようとする画像に対する処理を行なうコンピュータプログラムであって、コンピュータに、
   入力画像信号の明度値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな明度値を生成するコントラスト調整ステップと、
   前記入力画像信号の色値の情報に対して照明光を推定し、推定した照明光の所定の明るさ以下の範囲について所定量明るくして、反射率を推定して新たな色値を生成する色強調ステップと、
   前記新たな明度値および前記新たな色値を用いて前記自発光型透明ディスプレイに画像を表示するための画像信号を生成する画像信号生成ステップと、
   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。
8. 請求項１に記載の画像処理装置と、
   前記画像処理装置が生成した画像信号に基づく画像を表示する自発光型透明ディスプレイと、
   を備えることを特徴とする、画像表示装置。

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