JP2016156912A - 画像処理装置、表示装置、及び、画像処理方法 - Google Patents

画像処理装置、表示装置、及び、画像処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】一部の画素に対応付けられた色むら補正値を用いて色むらを補正する場合に、色むら補正の精度を向上させる。【解決手段】画像データ303R、303G、303Bの一部の画素に対応する色むら補正値を補間演算して、画像データ303R、303G、303Bの各画素に対応する色むら補正値を算出する補間演算回路145と、画像データ303R、303G、303Bに対して、補間演算回路145が算出した色むら補正値を用いて色むらを補正する補正回路147とを備え、補正回路147は、画像データ303R、303G、303Bの少なくとも一部に適用される色むら補正値を時間的に変化させる。【選択図】図2

Description

本発明は、画像処理装置、表示装置、及び、画像処理方法に関する。
従来より、ルックアップテーブル(以下、LUTと表記する)を用いて色むらを補正する装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。LUTに格納された補正値を用いて入力画像を補正する場合、入力画像のすべての画素に対応する補正値を用意すると、大容量のメモリーが必要になるため、回路規模が増大してしまう。このため、LUTには、一部の画素に対応する補正値を格納し、残りの画素に対する補正値は、LUTに格納した補正値に基づく補間演算によって算出することが行われている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1は、入力された階調値に対応する出力階調値がLUTに格納されていない場合に、LUTに格納された出力階調値を参照した補間演算を行って、出力階調値を算出している。
特開2011−209513号公報
しかしながら、補間演算によって算出された色むら補正値を用いて、入力画像に対して色むらの補正を行う場合、入力画像によっては、色むら補正値が変化する境界が入力画像の同じ位置となり、補正後の画像を表示した際に境界が視認され、表示画質が低下してしまう場合がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、一部の画素に対応付けられた色むら補正値を用いて色むらを補正する場合に、色むら補正の精度を向上させることができる画像処理装置、表示装置、及び、画像処理方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の画像処理装置は、入力画像の一部の画素に対応する色むら補正値を補間演算して、前記入力画像の各画素に対応する色むら補正値を算出する演算部と、前記入力画像に対して、前記演算部が算出した色むら補正値を用いて色むらを補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記入力画像の少なくとも一部に適用される色むら補正値を時間的に変化させることを特徴とする。
本発明によれば、入力画像の少なくとも一部において値が一定の色むら補正値が適用されるのを防止して、色むら補正値が変化する境界が視認されるのを防止することができる。このため、色むら補正の精度を向上させることができる。
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記補正部は、前記入力画像を構成する画素のうち、適用される色むら補正値が変化する境界領域の画素において、前記色むら補正値を時間的に変化させることを特徴とする。
本発明によれば、色むら補正値が変化する境界領域が視認されるのを防止することができる。
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記補正部は、前記演算部が算出した色むら補正値と、前記色むら補正値を適用する前記入力画像の画素との対応を変更することを特徴とする。
本発明によれば、入力画像の少なくとも一部において、値が一定の色むら補正値が適用され、色むら補正値が変化する境界が視認されるのを防止することができる。
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記補正部は、前記入力画像のフレームに対して色むら補正を行い、前記演算部が算出した色むら補正値と、前記色むら補正値を適用する前記入力画像の画素との対応を時間的に変化させることを特徴とする。
本発明によれば、色むら補正値が変化する境界が視認されるのをより効果的に防止することができる。
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記演算部が算出した色むら補正値と、前記色むら補正値を適用する前記入力画像の画素との対応を、予め設定されたフレーム数の前記フレームごとに変更することを特徴とする。
本発明によれば、色むら補正値が変化する境界が視認されるのを防止し、処理を簡略化することができる。
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記補正部は、予め設定された範囲の階調値の画素に割り当てる色むら補正値を時間的に変化させ、予め設定された範囲は、前記入力画像の階調の変化に対応する、前記入力画像を表示させる表示パネルを構成する画素の輝度値の変化が予め設定された条件を満たす範囲であることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、輝度値の変化が大きい画素値を割り当てられた画素に割り当てる色むら補正値を時間的に変化させることで、補正値が変化する境界が目立たなくなるようにすることができる。
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記一部の画素に対応付けられた色むら補正値を記憶するルックアップテーブルを備えることを特徴とする。
本発明によれば、色むら補正値を記憶するルックアップテーブルの容量を削減して、回路規模の増大を防ぐことができる。
本発明の表示装置は、入力画像の一部の画素に対応する色むら補正値を補間演算して、前記入力画像の各画素に対応する色むら補正値を算出する演算部と、前記入力画像に対して、前記演算部が算出した色むら補正値を用いて色むらを補正する補正部と、を備える画像処理部と、前記画像処理部で処理された前記入力画像を表示パネルに表示させる表示部と、を備え、記補正部は、前記入力画像の少なくとも一部に適用される色むら補正値を時間的に変化させることを特徴とする。
本発明によれば、入力画像の少なくとも一部において値が一定の色むら補正値が適用されるのを防止して、色むら補正値が変化する境界が視認されるのを防止することができる。このため、色むら補正の精度を向上させることができる。
本発明の画像処理方法は、入力画像の一部の画素に対応する色むら補正値を補間演算して、前記入力画像の各画素に対応する色むら補正値を算出するステップと、前記入力画像に対して、算出した色むら補正値を用いて色むらを補正するステップと、を備え、前記補正するステップは、前記入力画像の少なくとも一部に適用される色むら補正値を時間的に変化させることを特徴とする。
本発明によれば、入力画像の少なくとも一部において値が一定の色むら補正値が適用されるのを防止して、色むら補正値が変化する境界が視認されるのを防止することができる。このため、色むら補正の精度を向上させることができる。
プロジェクターの構成図。 画像処理部の構成図。 液晶パネルを構成する画素を示す図。 色むら補正回路の処理を示すフローチャート。 色むら補正値の液晶パネルの画素への適用パターンを示す図であり、(A)は、第1パターンを示す図、(B)は、第2パターンを示す図、(C)は、第1パターン及び第2パターンを適用した場合に、視認される画像を示す図。
図1は、実施形態のプロジェクター1の構成図である。
プロジェクター1は、パーソナルコンピューターや各種映像プレーヤー等の外部の画像供給装置3に接続され、接続した画像供給装置3から入力される画像データに基づく画像を対象物体に投射する装置である。画像供給装置3としては、ビデオ再生装置、DVD(Digital Versatile Disk)再生装置、ブルーレイディスク(Blu-ray(登録商標) Disc)再生装置、ハードディスク・レコーダー等が挙げられる。また、画像供給装置3は、テレビチューナー装置、CATV(Cable television)のセットトップボックス、ビデオゲーム装置等の映像出力装置、パーソナルコンピューターであってもよい。
また、プロジェクター1は、画像を2次元的に表示する2Dモードと、画像を3次元的に表現する3Dモードとを備える。プロジェクター1は、3Dモードにおいて、左右の眼の視差が加味された1対の視差画像の情報を含む画像データ(以下、3次元画像データという)を画像供給装置3から供給されて、この3次元画像データに従って視差画像を投射物体に投射する。本実施形態において、プロジェクター1は、偏光方向がそれぞれ異なる右眼用画像及び左眼用画像をスクリーンSC上に交互に投射する。ユーザーは、アクティブシャッター方式の眼鏡型の立体視装置(不図示)を装着する。立体視装置は、ユーザーが立体画像を見ることができるように右目用のフレームと、左目用のフレームとを交互に表示するフレームシーケンシャル方式の3D表示を行う。
また、対象物体は、建物や物体など、一様に平らではない物体であってもよいし、スクリーンSCや、建物の壁面等の平らな投射面を有するものであってもよい。本実施形態では平面のスクリーンSCに投射する場合を例示する。
プロジェクター1は、画像供給装置3に接続するインターフェイスとして、I/F(インターフェイス)部21を備える。I/F部21には、例えば、デジタル映像信号が入力されるDVIインターフェイス、USBインターフェイス、LANインターフェイス等を用いることができる。また、I/F部21には、例えば、NTSC、PAL、SECAM等のコンポジット映像信号が入力されるS映像端子、コンポジット映像信号が入力されるRCA端子、コンポーネント映像信号が入力されるD端子等を用いることができる。さらに、I/F部21には、HDMI(登録商標)規格に準拠したHDMIコネクターや、ディスプレイポート(登録商標)に準拠したディスプレイポートコネクター等の汎用インターフェイスを用いることができる。また、I/F部21は、アナログ映像信号をデジタル画像データに変換するA/D変換回路を有し、VGA端子等のアナログ映像端子により画像供給装置3に接続される構成としてもよい。また、I/F部21は、有線通信によって画像信号の送受信を行ってもよく、無線通信によって画像信号の送受信を行ってもよい。
以下の説明では、画像供給装置3からYUV形式の画像データDが供給される場合を例に説明する。画像供給装置3から供給されるYUV形式の画像データDは、I/F部21を介して画像処理部25に送られ、画像処理部25によりフレームメモリー27に画像が展開される。
プロジェクター1は、大きく分けて光学的な画像の形成を行う表示部10と、この表示部10により表示する画像を電気的に処理する画像処理系とを備える。まず、表示部10について説明する。
表示部10は、光源部11、光変調装置12及び投射光学系13を備える。
光源部11は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、LED(Light Emitting Diode)等からなる光源を備える。また、光源部11は、光源が発した光を光変調装置12に導くリフレクター及び補助リフレクターを備える構成としてもよい。また、光源部11は、投射光の光学特性を高めるために設けられたレンズ群、偏光板、或いは光源が発した光の光量を光変調装置12に至る経路上で低減させる調光素子等(いずれも不図示)を備えたものであってもよい。
光変調装置12は、光源部11から射出された光を画像信号に基づいて変調する変調部に相当する。光変調装置12は、RGBの三原色に対応した3枚の液晶パネル(表示パネル)12aを用いた構成とする。光変調装置12は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型の液晶パネル12aを備え、光源が発した光を変調する。光変調装置12は、光変調装置駆動部23によって駆動され、マトリクス状に配置された各画素における光の透過率を変化させることにより画像を形成する。
また、光変調装置12は、スクリーンSCに3次元画像を形成する場合には、視差画像である右目用画像及び左目用画像を交互に形成する。
投射光学系13は、投射する画像の拡大・縮小及び焦点の調整を行うズームレンズ、フォーカスの調整を行うフォーカス調整機構等を備える。投射光学系13は、光変調装置12で変調された画像光をスクリーンSCに投射して結像させる。
表示部10には、光源駆動部22、光変調装置駆動部23、投射光学系駆動部24が接続される。
光源駆動部22は、制御部30の制御に従って光源部11が備える光源を駆動する。光変調装置駆動部23は、制御部30の制御に従って、後述する画像処理部25から入力される画像信号により光変調装置12を駆動し、液晶パネル12aに画像を描画する。投射光学系駆動部24は、制御部30の制御に従って、投射光学系13が備える各モーターを駆動する。
プロジェクター1の画像処理系は、プロジェクター1を制御する制御部30を中心に構成される。プロジェクター1は、制御部30が処理するデータや制御部30が実行する制御プログラムを記憶した記憶部54を備える。記憶部54は、フラッシュメモリー、EEPROM等の不揮発性のメモリーである。また、プロジェクター1は、リモコン5による操作を検出するリモコン受光部52を備え、操作パネル51及びリモコン受光部52を介した操作を検出する入力処理部53を備える。
制御部30、入力処理部53、記憶部54、無線通信部55、フレームメモリー27、画像処理部25、光源駆動部22、光変調装置駆動部23、投射光学系駆動部24は、バス29を介して接続される。
制御部30は、CPU31、ROM32、RAM33等のハードウェアを備え、CPU31がROM32に記憶した基本制御プログラム、及び記憶部54に記憶された制御プログラムを実行することにより、プロジェクター1を制御する。また、制御部30は、記憶部54が記憶する制御プログラムを実行することにより、光源駆動部22、光変調装置駆動部23及び画像処理部25を制御して、画像データDに基づく画像をスクリーンSCに投射させる。また、制御部30は、画像処理部25を制御して、画像処理部25に、解像度変換処理、デジタルズーム処理、ガンマ補正処理、色むら補正処理、輝度補正処理、形状補正処理等の処理を実行させる。
プロジェクター1の本体には、ユーザーの操作を受け付ける、各種スイッチ及びインジケーターランプを備えた操作パネル51が配置される。操作パネル51は、入力処理部53に接続される。入力処理部53は、制御部30の制御に従い、プロジェクター1の動作状態や設定状態に応じて操作パネル51のインジケーターランプを適宜点灯或いは点滅させる。操作パネル51のスイッチが操作されると、操作されたスイッチに対応する操作信号が入力処理部53から制御部30に出力される。
また、プロジェクター1は、ユーザーが使用するリモコン5を有する。リモコン5は各種のボタンを備えており、これらのボタンの操作に対応して赤外線信号を送信する。プロジェクター1の本体には、リモコン5が発する赤外線信号を受光するリモコン受光部52が配置される。リモコン受光部52は、リモコン5から受光した赤外線信号をデコードして、リモコン5における操作内容を示す操作信号を生成し、制御部30に出力する。
画像処理部25は、制御部30の制御に従って画像データDを取得し、取得した画像データDについて、画像サイズや解像度、静止画像か動画像であるか、動画像である場合はフレームレート、3次元画像データであるか等の属性を判定する。
画像処理部25は、画像データDをフレームメモリー27にフレーム毎に展開し、展開した画像データDに対して画像処理を実行する。例えば、画像処理部25は、画像処理として、フレームメモリー27に展開した画像のフォーマット(形式)がYUVである場合に、画像データDのフォーマット変換を行う。また、画像処理部25は、取得した画像データDが3次元画像データである場合、左目用画像データと、右目用画像データとをフレームメモリー27にそれぞれ展開して、展開した画像に対して画像処理を行う。また、画像処理部25は、画像処理として、例えば、解像度変換処理、ガンマ補正処理、色むら補正処理、輝度補正処理、形状補正処理等の処理を実行する。また、画像処理部25は、上記の複数の処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。
画像処理部25は、処理後の画像をフレームメモリー27から読み出して、この画像に対応するR、G、Bの画像信号を生成し、光変調装置駆動部23に出力する。
また、プロジェクター1は、無線通信部55を備える。無線通信部55は、図示しないアンテナやRF(Radio Frequency)回路等を備え、制御部30の制御の下、外部の装置との間で無線通信を実行する。無線通信部55の無線通信方式は、例えば無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)、UWB(Ultra Wide Band)、赤外線通信等の近距離無線通信方式、或いは、携帯電話回線を利用した無線通信方式を採用できる。
図2は、画像処理部25の構成図である。
画像処理部25は、制御部30の制御に基づいて、画像処理部25がフレームメモリー27に展開した画像データに対して、ガンマ補正、色むら補正等の画像処理を行う。画像処理部25は、色変換回路110と、画像処理回路120と、ガンマ補正回路130と、色むら補正回路140とを備える。
色変換回路110は、YUV形式の画像データDに対して色変換を行い、RGB形式の画像データ(以下、画像データ301R、301G、301Bと表記する)を生成する。色変換回路110は、生成した画像データ301R、301G、301Bを画像処理回路120に出力する。なお、本実施形態では、RGB形式の画像データ301R、301G、301Bに対する処理として説明するが、画像データの形式は、RGBに限定されるものではない。例えば、YUV等の一般的に知られた形式の画像データであり、プロジェクター1で処理可能な形式であればよい。
画像処理回路120は、画像データ301R、301G、301Bに対して、解像度変換処理、形状補正処理等の処理を実行する。解像度変換処理により、画像データ301R、301G、301Bの解像度(画素数)が、液晶パネル12aの解像度(画素数)に一致する。
画像処理回路120は、画像処理後の画像データ302R、302G、302Bをガンマ補正回路130に出力する。
ガンマ補正回路130は、画像データ302R、302G、302Bの有する階調値を液晶パネル12aで表示するのに適した階調値に変換する。
ガンマ補正回路130は、画像データ302R、302G、302Bそれぞれのガンマ補正に用いるガンマ補正値を記憶するガンマLUT131〜133を備える。ガンマ補正回路130は、入力された画像データ302R、302G、302Bの階調値に応じたガンマLUT131〜133のアドレスをそれぞれに指定して、ガンマ補正値を読み込み、ガンマ補正後の画像データ303R、303G、303Bを色むら補正回路140に出力する。なお、以下では、画像データ303R、303G、303Bを特に区別する必要がない場合には、画像データ303と表記する。
色むら補正回路140は、ガンマ補正回路130から入力される画像データ303(入力画像)に対し、液晶パネル12a固有の色むらを補正する色むら補正処理を行う。
色むら補正回路140は、色むら補正LUT141〜143、補間演算回路145、補正回路147を備える。色むら補正LUT141は、画像データ303Rに対する色むら補正に使用する色むら補正値を記憶する。色むら補正LUT142は、画像データ303Gに対する色むら補正に使用する色むら補正値を記憶する。色むら補正LUT143は、画像データ303Bに対する色むら補正に使用する色むら補正値を記憶する。補間演算回路145は、色むら補正LUT141〜143が記憶する色むら補正値を用いて、画像データ303R、303G、303Bの各画素に適用する色むら補正値を補間演算により算出する。
補正回路147は、補間演算回路145が算出した色むら補正値と、色むら補正値を適用する画像データ303の画素との対応を変更することで、画像データ303の少なくとも一部に適用される色むら補正値を時間的に変化させる。
なお、図2には、補間演算回路145と、補正回路147とをそれぞれ1つずつ設けた構成を図示したが、補間演算回路145及び補正回路147は、画像データ303R、303G、303Bのそれぞれに対応して複数設けてもよい。
図3は、液晶パネル12aの備える画素を示す図である。
色むら補正LUT141〜143は、各液晶パネル12aを構成する画素のうち、一部の画素である代表画素に設定された色むら補正値を記憶する。図3に示す黒色の画素が、代表画素を示す。代表画素は、液晶パネル12aの水平方向及び垂直方向に所定の画素間隔をおいて設定される。代表画素の水平方向と垂直方向の画素間隔は同一である必要はなく、液晶パネル12aの水平方向及び垂直方向の画素数に応じて任意に設定できる。
色むら補正LUT141〜143が記憶する情報は、代表画素の画素番号と、当該画素に設定された色むら補正値とを含む。
画素番号は、例えば、液晶パネル12aの左上を原点とした、水平方向及び垂直方向の画素を識別する番号である。色むら補正値は、入力される画像データ303R、303G、303Bの各階調に対応した色むら補正値を、対応する色むら補正LUT141〜143に記憶させておく構成でもよい。また、画像データ303R、303G、303Bの一部の階調に対応する色むら補正値を、対応する色むら補正LUT141〜143に記憶させておく構成であってもよい。一部の階調に対応する色むら補正値を色むら補正LUT141〜143に記憶させた構成であって、入力された画像データ303の階調に対応する色むら補正値が色むら補正LUT141〜143に記憶されていない場合、補間演算回路145による補間演算により、対応する階調の色むら補正値をそれぞれ算出する。
また、各色むら補正LUT141〜143が色むら補正値を記憶する代表画素は、すべて同一の画素位置の画素であってもよいし、異なる位置の画素であってもよい。
なお、解像度変換処理により、画像データ303R、303G、303Bの解像度(画素数)は、液晶パネル12aの解像度(画素数)に一致する。このため、以下の説明では、液晶パネル12aの画素ではなく、画像データ301R、301G、301Bの画素として説明する。
図4は、色むら補正回路140の処理を示すフローチャートである。
色むら補正回路140は、制御部30から色むら補正の開始を指示する指示信号が入力され(ステップS1/YES)、ガンマ補正回路130から画像データ303が入力されると(ステップS2/YES)、処理を開始する。
制御部30は、I/F部21を介して画像データDが入力されると、入力された画像データDの属性情報を取得して、色むら補正回路140に通知する。画像データDの属性の解析は、画像処理部25で行ってもよいし、I/F部21で行ってもよい。また、画像供給装置3から画像データDと共に属性を示すデータを取得してもよい。属性には、例えば、画像データの形式や、サイズ、解像度、静止画像か動画像であるか、また、動画像である場合はフレームレート、3次元画像データであるか等が含まれる。
色むら補正回路140は、制御部30から入力される属性情報に従って処理を行う。色むら補正回路140は、制御部30から入力された属性情報により画像データDが3次元画像データではないと判定すると(ステップS3/NO)、入力された画像データ303R、303G、303Bに基づいて色むら補正LUT141〜143を参照し、各色むら補正LUT141〜143に記憶された代表画素の色むら補正値を読み出す(ステップS4)。以下の説明では、色むら補正LUT141〜143は、画像データ303R、303G、303Bの各階調に対応した色むら補正値を記憶しているとして説明する。
補間演算回路145は、画像データ303の処理の対象に選択した画素(以下、選択画素という)に対応する色むら補正値が、色むら補正LUT141〜143に記憶されている場合、選択画素の階調値に対応する色むら補正値を読み出す。
また、補間演算回路145は、選択画素に対応する色むら補正値が、色むら補正LUT141〜143に記憶されていない場合、図3に示すように、選択画素の周囲の代表画素の色むら補正値を読み出す。補間演算回路145は、読み出した代表画素の色むら補正値を補間演算して、画像データ303の各画素に適用する色むら補正値を算出する(ステップS5)。補間演算回路145は、例えば、選択画素の周囲に配置されている幾つかの代表画素の色むら補正値のそれぞれに対して、選択画素から各代表画素までの距離に応じた重みを付けて、重み付けがなされた各色むら補正値の総和を選択画素の色むら補正値として算出する。補間演算回路145の補間方法は、線形補間に限定されるものではなく、例えば、バイキュービック補間やニアレストネイバー補間等を用いることもできる。
補間演算回路145は、上記処理を画像データ303R、303G、303Bのすべての画素について行い、画像データ303R、303G、303Bの各画素に適用する色むら補正値を算出する。
次に、補正回路147は、画像データ303に対し、補間演算回路145が画素ごとに算出した色むら補正値を用いて色むらを補正する。補正回路147は、補間演算回路145が算出した色むら補正値と、色むら補正値を適用する画像データ303の画素との対応を変更する。
図5は、色むら補正値の画像データ303の画素への適用パターンを示す図であり、図5(A)は、第1パターンを示す図、図5(B)は、第2パターンを示す図である。
図5(A)に示す第1パターンは、画像データ303の左上の原点から水平方向に2つ目、垂直方向に2つ目の画素に、代表画素Aの色むら補正値を適用したパターンである。第1パターンは、補間演算回路145が画像データ303の画素ごとに算出した色むら補正値をそのまま適用したパターンである。図5(A)及び(B)に示す黒べたの画素が代表画素の色むら補正値を示す。また、図5(A)に示す代表画素Xの色むら補正値を「1」とし、その周囲の代表画素A〜Hの色むら補正値を「0」とした場合に、代表画素Xの色むら補正値「1」の影響が及ぶ画素領域201を斜線のハッチングで示す。なお、代表画素Xの色むら補正値「1」の影響が及ぶ画素領域201とは、前述した選択画素の周囲の代表画素として代表画素Xが選択され、選択画素の色むら補正値に、代表画素Xの色むら補正値が反映される領域である。
図5(B)に示す第2パターンは、画像データ303の左上の原点から水平方向に4つ目、垂直方向に3つ目の画素に、代表画素Aの色むら補正値を適用したパターンである。図5(B)に示す代表画素Xの色むら補正値を「1」とし、その周囲の代表画素A〜Hの色むら補正値を「0」とした場合に、代表画素Xの色むら補正値「1」の影響が及ぶ画素領域202を斜線のハッチングで示す。
補正回路147は、画像データ303に対して、第1パターンと第2パターンとを交互に適用して、色むらを補正する。補正回路147は、S5で各画素の色むら補正値の算出の際に用いた画像データ303に、第1パターンで色むら補正値を適用して、色むらを補正する(ステップS6)。次に、補正回路147は、S5で各画素の色むら補正値の算出の際に用いた画像データ303の次のフレームの画像データ303に対して、第2パターンで色むら補正値を適用して、色むらを補正する(ステップS7)。
図5(C)は、画像データ303に第1パターン及び第2パターンを適用した場合に、視認される画像を示す図である。
画素領域203は、画像データ303に対して、第1パターンで色むら補正値を適用した場合であっても、第2パターンで色むら補正値を適用した場合であっても、代表画素Xの補正値「1」の影響が及ぶ範囲である。
また、画素領域204は、第1パターンで色むら補正値を適用した場合に代表画素Xの補正値「1」の影響が及び、第2パターンで色むら補正値を適用した場合に代表画素Xの補正値「1」の影響が及ばない範囲である。画素領域204は、適用される色むら補正値が時間的に変化し、ユーザーには、2フレームに1回の割合で、代表画素Xの補正値「1」により補正された画像が視認される。
また、画素領域205は、第1パターンで色むら補正値を適用した場合に代表画素Xの補正値「1」の影響が及ばず、第2パターンで色むら補正値を適用した場合に代表画素Xの補正値「1」の影響が及ぶ範囲である。画素領域205は、適用される色むら補正値が時間的に変化し、ユーザーには、2フレームに1回の割合で、代表画素Xの補正値「1」により補正された画像が視認される。
画素領域204及び205は、画素領域203の周囲に位置する。また、画素領域204及び205は、画素領域203と、代表画素Xの補正値「1」の影響が及ばない画素領域(図5(C)においてハッチングが施されていない画素領域)との境界領域に位置する。すなわち、画素領域204及び205は、色むら補正値が変化する境界領域に位置している。画素領域204及び205が、画素領域203の周囲に位置することで、値が異なる色むら補正値が適用される画素の境界における色みの変化を緩やかにして、値の異なる色むら補正値が適用される画素の境界を目立ち難くすることができる。
また、画像データ303のフレームごとに、第1パターンと第2パターンとを交互に適用することで、画像データ303の画素値(階調値)に変化がない場合であっても、画像データ303の同一位置の画素に適用される色むら補正値は時間的に変化する。
次に、補正回路147は、ガンマ補正回路130からの画像データ303の入力が終了したか否かを判定する(ステップS8)。否定判定の場合(ステップS8/NO)、色むら補正回路140は、ステップS4からの処理を繰り返す。また、肯定判定の場合(ステップS8/YES)、色むら補正回路140は、処理を終了する。
次に、属性情報により画像データが3次元画像データであると判定した場合(ステップS3/YES)の色むら補正回路140の処理について説明する。
また、色むら補正回路140は、属性情報により画像データが3次元画像データであると判定すると(ステップS3/YES)、色むら補正LUT141〜143から代表画素の色むら補正値を補間演算回路145が読み出す(ステップS9)。そして、補間演算回路145は、読み出した代表画素の色むら補正値を補間演算して、画像データ303R、303G、303Bの各画素に適用する色むら補正値を算出する(ステップS10)。その後、補正回路147は、画像データ303の各画素に第1パターンで色むら補正値を適用して、画像データ303に対して色むら補正を行う(ステップS11)。画像データ303が3次元画像データである場合、1つのパターンで色むら補正値を画像データ303の各画素に適用して色むらを補正する。
画像データが3次元画像データである場合、アクティブシャッター方式の眼鏡型の立体視装置をユーザーに装着させ、ユーザーに立体画像が見えるように右目用のフレームと、左目用のフレームとを交互に表示するフレームシーケンシャル方式の3D表示を行う。このような構成である場合、画像の少なくとも一部に適用される色むら補正値を時間的に変化させなくてもよい。
そして、補正回路147は、ガンマ補正回路130から画像データ303の入力が終了したか否かを判定する(ステップS12)。否定判定の場合(ステップS12/NO)、色むら補正回路140は、ステップS9からの処理を繰り返す。また、肯定判定の場合(ステップS12/YES)、色むら補正回路140は、処理を終了する。
画像処理部25は、処理後の画像データをフレームメモリー27から読み出して、読み出した画像データに対応するR、G、Bの画像信号を生成し、光変調装置駆動部23に出力する。光変調装置駆動部23は、制御部30の制御に従って、画像処理部25から入力される画像信号に基づいて光変調装置12を駆動し、液晶パネル12aに画像を描画する。液晶パネル12aにより描画された画像は、投射光学系13によりスクリーンSCに投射される。
上述の説明では、色むら補正値と、色むら補正値を適用する画像データ303の画素との対応を、画像データ303の全画素で変更したが、画像データ303の一部の画素で、色むら補正値と、色むら補正値を適用する画像データ303の対応を変更してもよい。例えば、補正回路147が、色むら補正値を時間的に変化させる画像データ303の画素を選択するようにしてもよい。具体的には、補正回路147は、予め設定された範囲の階調値の画素を選択して、この画素に割り当てる色むら補正値を時間的に変化させる。予め設定された範囲とは、画像データの階調値の変化に対する液晶パネル12aの画素の輝度の変化が予め設定されたしきい値よりも大きい範囲である。例えば、画像データの画素値(階調値)を100から101に変更した場合に、液晶パネル12aの有する画素の輝度値の変化が所定値よりも大きくなる場合に、補正回路147は、この画素値に設定された画素に対応付ける色むら補正値を時間的に変化させる。
以上説明したように、本発明を適用した実施形態の画像処理部25は、補間演算回路145と、補正回路147とを備える。補間演算回路145は、画像データ303R、303G、303Bの一部の画素に対応する色むら補正値を補間演算して、画像データ303R、303G、303Bの各画素に対応する色むら補正値を算出する。補正回路147は、画像データ303R、303G、303Bに対して、補間演算回路145が算出した色むら補正値を用いて色むらを補正する。また、補正回路147は、画像データ303R、303G、303Bの少なくとも一部に適用される色むら補正値を時間的に変化させる。従って、画像データ303R、303G、303Bの少なくとも一部において値が一定の色むら補正値が適用されるのを防止して、色むら補正値が変化する境界が視認されるのを防止することができる。このため、色むら補正の精度を向上させることができる。
また、補正回路147は、画像データ303R、303G、303Bを構成する画素のうち、適用される色むら補正値が変化する境界領域の画素において、色むら補正値を時間的に変化させること。従って、色むら補正値が変化する境界領域が視認されるのを防止することができる。
また、補正回路147は、補間演算回路145が算出した色むら補正値と、色むら補正値を適用する画像データ303R、303G、303Bの画素との対応を変更する。従って、画像データ303R、303G、303Bの少なくとも一部において、値が一定の色むら補正値が適用され、色むら補正値が変化する境界が視認されるのを防止することができる。
また、補正回路147は、画像データ303R、303G、303Bのフレームに対して色むら補正を行い、補間演算回路145が算出した色むら補正値と、色むら補正値を適用する画像データ303R、303G、303Bの画素との対応を時間的に変化させる。従って、色むら補正値が変化する境界が視認されるのをより効果的に防止することができる。
また、補間演算回路145が算出した色むら補正値と、色むら補正値を適用する画像データ303R、303G、303Bの画素との対応を、予め設定されたフレーム数のフレームごとに変更する。従って、色むら補正値が変化する境界が視認されるのを防止し、処理を簡略化することができる。
また、補正回路147は、予め設定された範囲の階調値の画素に割り当てる色むら補正値を時間的に変化させる。予め設定された範囲は、画像データ303R、303G、303Bの階調の変化に対応する、画像データ303R、303G、303Bを表示させる液晶パネル12aを構成する画素の輝度値の変化が予め設定された条件を満たす範囲である。従って、例えば、輝度値の変化が大きい画素値を割り当てられた画素に割り当てる色むら補正値を時間的に変化させることで、補正値が変化する境界が目立たなくなるようにすることができる。
また、画像処理部25は、一部の画素に対応付けられた色むら補正値を記憶する色むら補正LUT141〜143を備える。従って、色むら補正値を記憶するルックアップテーブルの容量を削減して、回路規模の増大を防ぐことができる。
上述した各実施形態は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、上記実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。
例えば、上述した説明では、画像データ303に対し、第1パターンと、第2パターンとを1フレームごとに交互に適用する例を示したが、第1パターンを複数回(例えば2回)適用した後に、第2パターンを複数回(例えば2回)適用するようにしてもよい。また、適用するパターンの数は、第1パターンと第2パターンとの2つに限られず、さらに多くのパターンを設けてもよい。例えば、第1〜第4パターンを設けて、第1〜第4パターンを、4フレームに1回ずつ適用するようにしてもよい。例えば、第1パターンは、図5(A)に示すパターンとする。また、第2パターンは、色むら補正値を、第1パターンに対して水平方向に所定画素(例えば、右方向に3画素)ずらしたパターンとする。また、第3パターンは、色むら補正値を、第2パターンに対して垂直方向に所定画素(例えば、下方向に3画素)ずらしたパターンとする。また、第4パターンは、色むら補正値を、第3パターンに対して水平方向に所定画素(例えば、左方向に3画素)ずらしたパターンとする。
また、最初の4フレームでは、第1パターンと第2パターンとを交互に適用して、次の4フレームでは、第3パターンと第4パターンとを交互に適用するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、色むらを補正する場合を例に説明したが、輝度むらを補正する場合にも同様の処理により補正することができる。
また、上記実施形態では、光源が発した光を変調する光変調装置12として、RGBの各色に対応した3枚の透過型の液晶パネル12aを用いた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、3枚の反射型液晶パネルを用いた構成としてもよいし、1枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式を用いてもよい。又は、3枚のデジタルミラーデバイス(DMD)を用いた方式、1枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせたDMD方式等により構成してもよい。光変調装置として1枚のみの液晶パネル又はDMDを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びDMD以外にも、光源が発した光を変調可能な光変調装置であれば問題なく採用できる。
また、上記実施形態では、画像処理装置を搭載した装置として、スクリーンSCの前方から投射するフロントプロジェクション型のプロジェクター1を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、スクリーンSCの背面側から投射するリアプロジェクション(背面投射)型のプロジェクターを表示装置として採用できる。また、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、プラズマディスプレイ、CRT(陰極線管)ディスプレイ、SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)等を表示装置として用いることができる。
また、図1及び図2に示した各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、プロジェクター1の他の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
1…プロジェクター(表示装置)、3…画像供給装置、10…表示部、11…光源部、12…光変調装置、12a…液晶パネル、13…投射光学系、22…光源駆動部、23…光変調装置駆動部、24…投射光学系駆動部、25…画像処理部(画像処理装置)、27…フレームメモリー、30…制御部、31…CPU、32…ROM、33…RAM、51…操作パネル、52…リモコン受光部、53…入力処理部、54…記憶部、55…無線通信部、110…色変換回路、120…画像処理回路、130…ガンマ補正回路、140…色むら補正回路、141〜143…色むら補正LUT、145…補間演算回路(演算部)、147…補正回路(補正部)、SC…スクリーン。

Claims (9)

  1. 入力画像の一部の画素に対応する色むら補正値を補間演算して、前記入力画像の各画素に対応する色むら補正値を算出する演算部と、
    前記入力画像に対して、前記演算部が算出した色むら補正値を用いて色むらを補正する補正部と、を備え、
    前記補正部は、前記入力画像の少なくとも一部に適用される色むら補正値を時間的に変化させることを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記補正部は、前記入力画像を構成する画素のうち、適用される色むら補正値が変化する境界領域の画素において、前記色むら補正値を時間的に変化させることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  3. 前記補正部は、前記演算部が算出した色むら補正値と、前記色むら補正値を適用する前記入力画像の画素との対応を変更することを特徴とする請求項1又は2記載の画像処理装置。
  4. 前記補正部は、前記入力画像のフレームに対して色むら補正を行い、
    前記演算部が算出した色むら補正値と、前記色むら補正値を適用する前記入力画像の画素との対応を時間的に変化させることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の画像処理装置。
  5. 前記演算部が算出した色むら補正値と、前記色むら補正値を適用する前記入力画像の画素との対応を、予め設定されたフレーム数の前記フレームごとに変更することを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。
  6. 前記補正部は、予め設定された範囲の階調値の画素に割り当てる色むら補正値を時間的に変化させ、
    予め設定された範囲は、前記入力画像の階調の変化に対応する、前記入力画像を表示させる表示パネルを構成する画素の輝度値の変化が予め設定された条件を満たす範囲であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の画像処理装置。
  7. 前記入力画像の一部の画素に対応する色むら補正値を記憶するルックアップテーブルを備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の画像処理装置。
  8. 入力画像の一部の画素に対応する色むら補正値を補間演算して、前記入力画像の各画素に対応する色むら補正値を算出する演算部と、
    前記入力画像に対して、前記演算部が算出した色むら補正値を用いて色むらを補正する補正部と、を備える画像処理部と、
    前記画像処理部で処理された前記入力画像を表示パネルに表示させる表示部と、を備え、
    前記補正部は、前記入力画像の少なくとも一部に適用される色むら補正値を時間的に変化させることを特徴とする表示装置。
  9. 入力画像の一部の画素に対応する色むら補正値を補間演算して、前記入力画像の各画素に対応する色むら補正値を算出するステップと、
    前記入力画像に対して、算出した色むら補正値を用いて色むらを補正するステップと、を備え、
    前記補正するステップは、前記入力画像の少なくとも一部に適用される色むら補正値を時間的に変化させることを特徴とする画像処理方法。
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