JP2018163298A - 画像処理装置、及び画像処理方法 - Google Patents

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隆一 五十嵐
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誠二 望月
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勝重 松原
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Abstract

【課題】適切にローカルディミング制御を実施することができるようにソース画像を処理する画像処理装置を提供することである。
【解決手段】一実施の形態にかかる画像処理装置１は、第１のディスプレイ１０_１のバックライトの制御単位の水平方向のサイズおよび垂直方向のサイズである第１の水平方向サイズおよび第１の垂直方向サイズ、並びに第２のディスプレイ１０_２のバックライトの制御単位の水平方向のサイズおよび垂直方向のサイズである第２の水平方向サイズおよび第２の垂直方向サイズに基づいて、複数のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度を決定し、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の解像度が当該目標解像度となるように複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の解像度を変換する。
【選択図】図１

Description

本発明は画像処理装置、及び画像処理方法に関し、例えば複数のディスプレイに画像を表示するための画像処理装置、及び画像処理方法に関する。
液晶ディスプレイの消費電力を低減するための技術の一つにローカルディミング技術がある。ローカルディミング技術とは、液晶ディスプレイを複数の領域に分割し、分割されたエリア毎に入力画像データの輝度に応じて液晶ディスプレイのバックライトを制御する技術である。
特許文献１には、全表示画面領域を複数の表示区画に分割し、全表示画面領域よりも小さな縮小表示領域に画像の表示領域を制限することで、バックライトの消費電力を低減する技術が開示されている。
特開２０１１−３３９７８号公報
背景技術で説明したように、ローカルディミング制御では、ディスプレイを複数の領域に分割し、分割されたエリア毎にバックライトを制御している。しかしながら、同一のソース画像を複数のディスプレイに表示する場合は、次のような問題が生じる。
すなわち、複数のディスプレイ間でローカルディミング制御時のバックライトの制御単位が異なる場合は、同一のソース画像を各々のディスプレイに表示した際に、バックライトを各々のエリア毎に適切に制御することができないため、適切にローカルディミング制御を実施することができないという問題がある。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
一実施の形態によれば、画像処理装置は、第１のディスプレイのバックライトの制御単位の水平方向のサイズおよび垂直方向のサイズである第１の水平方向サイズおよび第１の垂直方向サイズ、並びに第２のディスプレイのバックライトの制御単位の水平方向のサイズおよび垂直方向のサイズである第２の水平方向サイズおよび第２の垂直方向サイズに基づいて、複数のソース画像の目標解像度を決定し、複数のソース画像の各々の解像度が当該目標解像度となるように複数のソース画像の各々の解像度を変換する。
一実施の形態によれば、同一のソース画像を複数のディスプレイに表示する際に、適切にローカルディミング制御を実施することができるようにソース画像を処理する画像処理装置、及び画像処理方法を提供することができる。
実施の形態１にかかる画像処理装置を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる画像処理装置を用いて処理されたソース画像を液晶ディスプレイに表示している状態の一例を示す図である。 実施の形態１にかかる画像処理装置を用いて処理されたソース画像を液晶ディスプレイに表示している状態の他の例を示す図である。 実施の形態２にかかる画像処理装置を示すブロック図である。 ソース画像の輝度値のヒストグラムの一例を示すグラフである。 実施の形態３にかかる画像処理装置を示すブロック図である。 実施の形態３にかかる画像処理装置を用いて処理されたソース画像を液晶ディスプレイに表示している状態の一例を示す図である。 実施の形態４にかかる画像処理装置を示すブロック図である。 実施の形態４にかかる画像処理装置を用いて処理されたソース画像を液晶ディスプレイに表示している状態の一例を示す図である。 実施の形態にかかる画像処理装置を車載用の画像処理システムに適用した場合の構成例を示すブロック図である。 実施の形態にかかる画像処理装置を用いて車載用のディスプレイに画像を表示する構成例を示す図である。 ソース画像を液晶ディスプレイに表示している状態を示す図である（課題を説明するための図）。
＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。
図１は、実施の形態１にかかる画像処理装置を示すブロック図である。図１に示すように、画像処理装置１は、情報取得部１１、目標解像度決定部１２、画像配置決定部１３、解像度変換部１４_１〜１４_３、画像合成部１５、及びディスプレイ制御部１６_１、１６_２を備える。画像処理装置１で処理された画像データは液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に供給される。なお、以下では本実施の形態にかかる画像処理装置を液晶ディスプレイに適用した場合を例として説明するが、本実施の形態にかかる画像処理装置は、液晶ディスプレイ以外のディスプレイにも適用することができる。
本実施の形態にかかる画像処理装置１は、例えば車載用のＳＯＣ（System on a Chip）に搭載することができる。例えば、車載用のＳＯＣでは、同一の画像を複数の液晶ディスプレイに表示するという用途がある。これら複数の液晶ディスプレイは、ローカルディミング制御時のバックライトの制御単位が各々異なる場合がある。本実施の形態にかかる画像処理装置１は、ローカルディミング制御時のバックライトの制御単位が各々異なる複数の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に、複数のソース画像２０_１〜２０_３が合成された画像を表示する際の画像処理に好適に用いることができる。
また、図１では、画像処理装置１に３つのソース画像２０_１〜２０_３が供給される構成例を示しているが、画像処理装置１に供給されるソース画像の数は複数であれば特に限定されることはない。また、図１では、画像処理装置１が２つの液晶ディスプレイ１０_１、１０_２を制御している構成例を示しているが、画像処理装置１が制御する液晶ディスプレイの数は複数であれば特に限定されることはない。
液晶ディスプレイ１０_１、１０_２は、ディスプレイ制御部１６_１、１６_２から出力された画像データをそれぞれ表示する。ディスプレイ制御部１６_１から出力された画像データおよびディスプレイ制御部１６_２から出力された画像データは同一の画像データであり、複数のソース画像２０_１〜２０_３が合成された画像データである。本実施の形態では、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２はそれぞれ同一の画面解像度を備える。また、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２はそれぞれローカルディミング制御可能に構成されている。しかし、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２のローカルディミング制御時のバックライトの制御単位はそれぞれ異なる。例えば、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の機種が異なる場合、ローカルディミング制御時のバックライトの制御単位はそれぞれ異なる。
図２は、本実施の形態にかかる画像処理装置を用いて処理されたソース画像２０_１〜２０_３を液晶ディスプレイに表示している状態の一例を示す図である。図２に示すように、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２には同一の画像が表示されている。つまり、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２にはカメラ画像１（ソース画像２０_１）、カメラ画像２（ソース画像２０_２）、及び地図画像（ソース画像２０_３）が合成された画像が表示されている。
また、図２に示すように、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２はそれぞれ同一の画面解像度（水平方向８ｈ×垂直方向８ｖ：以下、単に８ｈ×８ｖとも記載する）を備える。一方、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２のローカルディミング制御時のバックライトの制御単位はそれぞれ異なる。図２に示す例では、液晶ディスプレイ１０_１のローカルディミング制御時のバックライトの制御単位の水平方向のサイズは１ｈであり、垂直方向のサイズは１ｖである。一方、液晶ディスプレイ１０_２のローカルディミング制御時のバックライトの制御単位の水平方向のサイズは２ｈであり、垂直方向のサイズは４／３ｖである。
図１に示す画像処理装置１が備える情報取得部１１は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の画面解像度を取得する。また、情報取得部１１は、液晶ディスプレイ１０_１のバックライトの制御単位の水平方向のサイズ（第１の水平方向サイズ）および垂直方向のサイズ（第１の垂直方向サイズ）をそれぞれ取得する。また、情報取得部１１は、液晶ディスプレイ１０_２のバックライトの制御単位の水平方向のサイズ（第２の水平方向サイズ）および垂直方向のサイズ（第２の垂直方向サイズ）をそれぞれ取得する。
図２を用いて具体的に説明すると、情報取得部１１は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の画面解像度（８ｈ×８ｖ）を取得する。また、情報取得部１１は、液晶ディスプレイ１０_１のバックライトの制御単位の水平方向のサイズである「１ｈ」および垂直方向のサイズである「１ｖ」をそれぞれ取得する。また、情報取得部１１は、液晶ディスプレイ１０_２のバックライトの制御単位の水平方向のサイズである「２ｈ」および垂直方向のサイズである「４／３ｖ」をそれぞれ取得する。
なお、以下では、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２のバックライトの制御単位の水平方向のサイズおよび垂直方向のサイズをそれぞれ、「ＢＬ単位水平サイズ」および「ＢＬ単位垂直サイズ」と省略して記載する場合もある。
図１に示すように、情報取得部１１は、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２から各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズを取得することができる。また、例えば、画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズが設定情報として予めレジスタ（不図示）に格納されている場合は、情報取得部１１は、レジスタ（不図示）から画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズを取得することができる。
また、情報取得部１１は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の解像度に関する情報を取得する。例えば、情報取得部１１は、複数のソース画像２０_１〜２０_３を直接入力し、入力されたソース画像２０_１〜２０_３の画像データから各々の解像度に関する情報を取得してもよい。また、情報取得部１１は、各々のソース画像２０_１〜２０_３を出力する装置（不図示）から各々の解像度に関する情報を取得してもよい。情報取得部１１で取得された各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズに関する情報は、目標解像度決定部１２および画像配置決定部１３に供給される。また、情報取得部１１で取得されたソース画像２０_１〜２０_３の各々の解像度に関する情報は、目標解像度決定部１２に供給される。
目標解像度決定部１２は、情報取得部１１から供給された各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２のＢＬ単位水平サイズおよびＢＬ単位垂直サイズ、並びにソース画像２０_１〜２０_３の各々の解像度に関する情報に基づいて、各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度を決定する。換言すると、目標解像度決定部１２は、各々の解像度変換部１４_１〜１４_３で変換された後の各々のソース画像の解像度を決定する。例えば、目標解像度は、各々の解像度変換部１４_１〜１４_３における水平方向の変換倍率（水平倍率）および垂直方向における変換倍率（垂直倍率）であってもよい。
このとき、目標解像度決定部１２は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の水平方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズの公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の水平方向における目標解像度を決定する。同様に、目標解像度決定部１２は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の垂直方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズの公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の垂直方向における目標解像度を決定する。
図２を用いて具体的に説明すると、目標解像度決定部１２は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の水平方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズ「１ｈ」と液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズ「２ｈ」の公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の水平方向における目標解像度を決定する。換言すると、目標解像度決定部１２は、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズ「１ｈ」と液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズ「２ｈ」の最小公倍数である「２ｈ」の整数倍となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の水平方向における目標解像度を決定する。
また、目標解像度決定部１２は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の垂直方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズ「１ｖ」と液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズ「４／３ｖ」の公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の垂直方向における目標解像度を決定する。換言すると、目標解像度決定部１２は、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズ「１ｖ」と液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズ「４／３ｖ」の最小公倍数である「４ｖ」の整数倍となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の垂直方向における目標解像度を決定する。
図２に示す例では、目標解像度決定部１２は、カメラ画像１（ソース画像２０_１）の解像度が４ｈ×４ｖとなるように、カメラ画像２（ソース画像２０_２）の解像度が４ｈ×４ｖとなるように、地図画像（ソース画像２０_３）の解像度が４ｈ×８ｖとなるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度を決定する。
目標解像度決定部１２で決定された各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度は、解像度変換部１４_１〜１４_３、及び画像配置決定部１３に供給される。
画像配置決定部１３は、情報取得部１１から供給された各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズに関する情報、並びに目標解像度決定部１２から供給された各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度に基づいて、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に表示される各々のソース画像２０_１〜２０_３の配置を決定する。
具体的には、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後の各々のソース画像の水平方向における境界が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズの公倍数と対応する位置となるように、各々のソース画像の配置を決定する。また、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後の各々のソース画像の垂直方向における境界が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズの公倍数と対応する位置となるように、各々のソース画像の配置を決定する。
換言すると、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後の各々のソース画像の水平方向における境界が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズの最小公倍数の整数倍の位置となるように、各々のソース画像の配置を決定する。また、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後の各々のソース画像の垂直方向における境界が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズの最小公倍数の整数倍の位置となるように、各々のソース画像の配置を決定する。
また、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後の各々のソース画像が各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の画面解像度の範囲内に配置されるように、各々のソース画像の配置を決定する。
図２に示す例では、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の左上の位置を０×０（水平方向×垂直方向）とした場合、画像配置決定部１３は、地図画像（ソース画像２０_３）を０×０の位置から配置し、カメラ画像１（ソース画像２０_１）を４ｈ×０の位置から配置し、カメラ画像２（ソース画像２０_２）を４ｈ×４ｖの位置から配置する。
画像配置決定部１３は、決定された各々のソース画像２０_１〜２０_３の配置に関する情報を画像合成部１５に出力する。
解像度変換部１４_１〜１４_３の各々は、入力された各々のソース画像２０_１〜２０_３の解像度が目標解像度決定部１２で決定された目標解像度となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の解像度を変換する。各々の解像度変換部１４_１〜１４_３で変換された後のソース画像は、画像合成部１５に供給される。
画像合成部１５は、各々のソース画像の配置が画像配置決定部１３で決定された配置となるように、各々の解像度変換部１４_１〜１４_３で変換された後のソース画像を合成する。画像合成部１５で合成された画像データは、ディスプレイ制御部１６_１、１６_２に供給される。
ディスプレイ制御部１６_１、１６_２の各々は、画像合成部１５から供給された画像データを各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に表示する。このとき、各々のディスプレイ制御部１６_１、１６_２は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２のγ補正や色調整等を行う。また、各々のディスプレイ制御部１６_１、１６_２は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に表示される画像（カメラ画像１、カメラ画像２、地図画像）に応じてバックライトの輝度を調整するローカルディミング制御を実施する。例えば、各々のディスプレイ制御部１６_１、１６_２は、画像合成部１５から供給された画像データの画素値を解析し、解析結果に応じてバックライトの輝度を０％〜１００％の範囲で調整することでローカルディミング制御を実施することができる。
図２に示すように、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２には、各々のソース画像２０_１〜２０_３が合成された画像（カメラ画像１、カメラ画像２、地図画像）が表示される。液晶ディスプレイ１０_１は、液晶ディスプレイ１０_１のバックライトの最小制御単位（１ｈ×１ｖ）毎にバックライトを制御して、ローカルディミング制御を実施する。また、液晶ディスプレイ１０_２は、液晶ディスプレイ１０_２のバックライトの最小制御単位（２ｈ×４／３ｖ）毎にバックライトを制御して、ローカルディミング制御を実施する。
次に、図１に示した画像処理装置１の動作（画像処理方法）について説明する。
情報取得部１１は、予め各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズに関する情報を取得しておく。画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズに関する情報は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２から直接取得することができる。また、例えば、画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズが設定情報として予めレジスタ（不図示）に格納されている場合は、情報取得部１１は、レジスタ（不図示）から画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズを予め取得することができる。
また、情報取得部１１は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の解像度に関する情報を取得する。例えば、情報取得部１１は、複数のソース画像２０_１〜２０_３を直接入力し、入力されたソース画像２０_１〜２０_３のデータから各々の解像度に関する情報を取得してもよい。また、情報取得部１１は、各々のソース画像２０_１〜２０_３を出力する装置（不図示）から各々の解像度に関する情報を取得してもよい。
その後、目標解像度決定部１２は、情報取得部１１で取得された各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２のＢＬ単位水平サイズおよびＢＬ単位垂直サイズ、並びにソース画像２０_１〜２０_３の各々の解像度に関する情報に基づいて、各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度を決定する。
このとき、目標解像度決定部１２は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の水平方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズの公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の水平方向における目標解像度を決定する。同様に、目標解像度決定部１２は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の垂直方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズの公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の垂直方向における目標解像度を決定する。
目標解像度決定部１２で決定された各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度は、解像度変換部１４_１〜１４_３、及び画像配置決定部１３に供給される。
画像配置決定部１３は、情報取得部１１から供給された各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズに関する情報、並びに目標解像度決定部１２から供給された各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度に基づいて、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に表示される各々のソース画像２０_１〜２０_３の配置を決定し、決定された各々のソース画像２０_１〜２０_３の配置に関する情報を画像合成部１５に出力する。
このとき、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後の各々のソース画像の水平方向における境界が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズの公倍数と対応する位置となるように、各々のソース画像の配置を決定する。また、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後の各々のソース画像の垂直方向における境界が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズの公倍数と対応する位置となるように、各々のソース画像の配置を決定する。また、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後の各々のソース画像が各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の画面解像度の範囲内に配置されるように、各々のソース画像の配置を決定する。
その後、各々の解像度変換部１４_１〜１４_３にソース画像２０_１〜２０_３がそれぞれ供給されると、解像度変換部１４_１〜１４_３の各々は、各々のソース画像２０_１〜２０_３の解像度が目標解像度決定部１２で決定された目標解像度となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の解像度を変換する。各々の解像度変換部１４_１〜１４_３で変換された後のソース画像は、画像合成部１５に供給される。
画像合成部１５は、各々の解像度変換部１４_１〜１４_３から変換後のソース画像が供給されると、各々のソース画像の配置が画像配置決定部１３で決定された配置となるように、変換後のソース画像を合成する。画像合成部１５で合成された画像データは、ディスプレイ制御部１６_１、１６_２に供給される。
ディスプレイ制御部１６_１、１６_２の各々は、画像合成部１５から供給された画像データを各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に表示する。このとき、各々のディスプレイ制御部１６_１、１６_２は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２のγ補正や色調整等を行う。また、各々のディスプレイ制御部１６_１、１６_２は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に表示される画像（カメラ画像１、カメラ画像２、地図画像）に応じてバックライトの輝度を調整するローカルディミング制御を実施する。
次に、本実施の形態にかかる画像処理装置の具体的な処理例について、図３を用いて説明する。図３に示す液晶ディスプレイ１０_１、１０_２はそれぞれ、水平方向の画面解像度が１２８０ｐｉｘ（画素）、垂直方向の画面解像度が９６０ｐｉｘ（画素）のディスプレイである。一方で、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２は機種が異なるため、ローカルディミング制御時のバックライトの制御単位が各々異なる。具体的には、図３に示すように、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズは１６画素、ＢＬ単位垂直サイズは１６画素である。また、液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズは４０画素、ＢＬ単位垂直サイズは２４画素である。
図３に示す液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に、３つのソース画像２０_１〜２０_３（図１参照）を表示する場合、目標解像度決定部１２は、３つのソース画像２０_１〜２０_３の各々の水平方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズ「１６画素」と液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズ「４０画素」の公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の水平方向における目標解像度を決定する。換言すると、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズ「１６画素」と液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズ「４０画素」の最小公倍数である「８０画素」の整数倍となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の水平方向における目標解像度を決定する。
また、目標解像度決定部１２は、３つのソース画像２０_１〜２０_３の各々の垂直方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズ「１６画素」と液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズ「２４画素」の公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の垂直方向における目標解像度を決定する。換言すると、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズ「１６画素」と液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズ「２４画素」の最小公倍数である「４８画素」の整数倍となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の垂直方向における目標解像度を決定する。
図３に示す例では、目標解像度決定部１２は、ソース画像２０_１（カメラ画像１）の水平方向における解像度が７２０画素（８０画素×９）、垂直方向における解像度が５７６画素（４８画素×１２）となるように目標解像度を決定している。また、目標解像度決定部１２は、ソース画像２０_２（カメラ画像２）の水平方向における解像度が７２０画素（８０画素×９）、垂直方向における解像度が５７６画素（４８画素×８）となるように目標解像度を決定している。また、目標解像度決定部１２は、ソース画像２０_３（地図画像）の水平方向における解像度が５６０画素（８０画素×７）、垂直方向における解像度が９６０画素（４８画素×２０）となるように目標解像度を決定している。
また、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後のソース画像の水平方向の境界が８０画素（最小公倍数）の整数倍となるように、また垂直方向の境界が４８画素（最小公倍数）の整数倍となるように各々の画像の配置を決定する。具体的には、画像配置決定部１３は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の左上の位置を０画素×０画素（水平方向×垂直方向）とした場合、ソース画像２０_３（地図画像）を０×０画素のオフセット位置から配置し、ソース画像２０_１（カメラ画像１）を５６０×０画素のオフセット位置から配置し、ソース画像２０_２（カメラ画像２）を５６０×５７６画素のオフセット位置から配置する。これにより、ソース画像２０_１（カメラ画像１）とソース画像２０_３（地図画像）の水平方向における境界を５６０画素（８０画素×７）の位置とすることができる。また、ソース画像２０_１（カメラ画像１）とソース画像２０_２（カメラ画像２）の垂直方向における境界を５７６画素（４８画素×１２）の位置とすることができる。
このような画像処理により、各々のソース画像２０_１〜２０_３の境界を、液晶ディスプレイ１０_１のローカルディミング制御時のバックライトの制御単位の境界と、液晶ディスプレイ１０_２のローカルディミング制御時のバックライトの制御単位の境界と、に一致させることができる。
背景技術で説明したように、ローカルディミング制御では、液晶ディスプレイを複数の領域に分割し、分割されたエリア毎にバックライトを制御している。しかしながら、同一のソース画像を複数の液晶ディスプレイに表示する場合は、次のような問題が生じていた。
すなわち、複数の液晶ディスプレイ間でローカルディミング制御時のバックライトの制御単位が異なる場合は、同一のソース画像を各々の液晶ディスプレイに表示した際に、バックライトを各々のエリア毎に適切に制御することができないため、適切にローカルディミング制御を実施することができないという問題があった。
例えば、車載用の液晶ディスプレイでは、前席と後席のように複数の液晶ディスプレイに同じソース画像を表示するケースがある。そして、これらの液晶ディスプレイに機種の異なる液晶ディスプレイを用いた場合は、複数の液晶ディスプレイ間でローカルディミング制御時のバックライトの制御単位が異なる場合がある。このため、同一のソース画像を各々の液晶ディスプレイに表示した際に、バックライトを各々のエリア毎に適切に制御することができないため、適切にローカルディミング制御を実施することができないという問題があった。以下、図１２を用いて具体的に説明する。
図１２に示す液晶ディスプレイ１１０_１、１１０_２は、画面解像度が８ｈ×８ｖと等しく、ローカルディミング制御時のバックライトの制御単位が各々異なる。つまり、液晶ディスプレイ１１０_１のＢＬ単位水平サイズは「１ｈ」、ＢＬ単位垂直サイズは「１ｖ」であるのに対して、液晶ディスプレイ１１０_２のＢＬ単位水平サイズは「２ｈ」、ＢＬ単位垂直サイズは「４／３ｖ」であり、液晶ディスプレイ１１０_１、１１０_２のローカルディミング制御時のバックライトの制御単位は各々異なる。
これらの液晶ディスプレイ１１０_１、１１０_２に複数のソース画像を表示する際に、複数のソース画像の各々の境界を液晶ディスプレイ１１０_１のＢＬ単位水平サイズおよびＢＬ単位垂直サイズに合わせると、液晶ディスプレイ１１０_２においては、複数のソース画像の各々の境界が、液晶ディスプレイ１１０_２のＢＬ単位水平サイズおよびＢＬ単位垂直サイズと一致しない場合がある。このため、液晶ディスプレイ１１０_２では、１つのＢＬ制御単位において複数のソース画像が混在した表示区画が発生する。具体的には、液晶ディスプレイ１１０_２の表示区画２Ａ〜２Ｆ、３Ｃ、４Ｃにおいて、複数のソース画像が混在することになる。
ここで、バックライトの制御は主にソース画像の輝度分布に基づいて行うが、各々異なるソース画面では各々のソース画像の輝度分布の特性が異なる。例えば、地図画像とカメラから入力する自然画とでは輝度分布の特性は各々異なる。また、例えば、カメラ画像同士であっても、暗い場所のカメラ画像と明るい場所のカメラ画像とでは輝度分布の特性は各々異なる。
このように輝度分布の特性が各々異なる複数のソース画像が混在した表示区画（図１２の例では、液晶ディスプレイ１１０_２の表示区画２Ａ〜２Ｆ、３Ｃ、４Ｃ）では、ローカルディミング制御時にバックライトを適切に制御することができないため、液晶ディスプレイの消費電力が増加する。また、このような表示区画では画像のγ補正が難しくなる。よって、画質劣化（コントラスト低下など）や液晶ディスプレイの制御の複雑化を招く。
これに対して本実施の形態にかかる画像処理装置および画像処理方法では、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の水平方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズの公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の水平方向における目標解像度を決定している。同様に、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の垂直方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズの公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の垂直方向における目標解像度を決定している。
よって、図２に示すように、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に複数のソース画像２０_１〜２０_３を表示する際に、複数のソース画像の各々の境界を、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２のＢＬ単位水平サイズおよびＢＬ単位垂直サイズに合わせることができる。換言すると、各々のソース画像２０_１〜２０_３の境界を、液晶ディスプレイ１０_１のローカルディミング制御時のバックライトの制御単位の境界と、液晶ディスプレイ１０_２のローカルディミング制御時のバックライトの制御単位の境界と、に一致させることができる。
したがって、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に複数のソース画像２０_１〜２０_３を表示した場合であっても、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２において、バックライトの制御単位に応じて適切にローカルディミング制御を実施することができる。
また、図１に示す画像処理装置１では、複数のソース画像２０_１〜２０_３を入力した後、画像合成部１５までの処理を共通のリソースで実施し、その後、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２毎に設けられたディスプレイ制御部１６_１、１６_２を用いて、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２のバックライト制御やγ補正を行っている。このように、画像合成部１５までの処理を共通のリソースで実施することができるので、画像処理装置１の回路規模を小さくすることができる。
以上で説明した本実施の形態により、同一のソース画像を複数の液晶ディスプレイに表示する際に、適切にローカルディミング制御を実施することができるようにソース画像を処理する画像処理装置、及び画像処理方法を提供することができる。
なお、本実施の形態では画像処理装置１が２つの液晶ディスプレイ１０_１、１０_２を制御している構成例を示したが、画像処理装置１が制御する液晶ディスプレイの数は複数であれば特に限定されることはない。例えば、３つの液晶ディスプレイを制御する場合は、各々のソース画像の水平方向の解像度が３つの液晶ディスプレイのＢＬ単位水平サイズの公倍数となるように、また各々のソース画像の垂直方向の解像度が３つの液晶ディスプレイのＢＬ単位垂直サイズの公倍数となるように、各々のソース画像の解像度を決定する。
＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２にかかる画像処理装置について説明する。図４は、実施の形態２にかかる画像処理装置を示すブロック図である。本実施の形態にかかる画像処理装置２では、特徴量抽出部３１_１〜３１_３および特徴量解析部３２を備える点が実施の形態１にかかる画像処理装置１（図１参照）と異なる。これ以外の構成については実施の形態１で説明した画像処理装置１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し重複した説明は省略する。
図４に示すように、本実施の形態にかかる画像処理装置２は、特徴量抽出部３１_１〜３１_３および特徴量解析部３２を備える。
各々の特徴量抽出部３１_１〜３１_３は、各々のソース画像２０_１〜２０_３の特徴量を抽出する。ここで特徴量とは、例えばソース画像２０_１〜２０_３の輝度情報である。各々の特徴量抽出部３１_１〜３１_３で抽出された特徴量は、特徴量解析部３２に供給される。
特徴量解析部３２は、各々の特徴量抽出部３１_１〜３１_３から供給された各々のソース画像２０_１〜２０_３の特徴量を解析する。具体的には、特徴量解析部３２は、各々のソース画像２０_１〜２０_３の特徴量を比較し、各々のソース画像２０_１〜２０_３間の特徴量の差が所定の閾値以上であるか否かを判断する。例えば、特徴量解析部３２は、各々のソース画像２０_１〜２０_３間における輝度を比較し、各々のソース画像２０_１〜２０_３間の輝度の差が所定の閾値以上であるか否かを判断する。特徴量解析部３２における解析結果は、目標解像度決定部３３に供給される。
目標解像度決定部３３は、特徴量解析部３２における解析結果に応じて、各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度を決定する。具体的には、目標解像度決定部３３は、各々のソース画像間の特徴量の差が所定の閾値以上である場合、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の目標解像度を決定する。例えば、特徴量が輝度である場合、目標解像度決定部３３は、各々のソース画像間の輝度の差が所定の閾値以上である場合、各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度を決定する。
一例を挙げると、特徴量解析部３２は、ソース画像２０_１の全体の輝度平均値と、ソース画像２０_２の全体の輝度平均値と、ソース画像２０_３の全体の輝度平均値と、を比較する。そして、これらの輝度平均値の差が所定の閾値以上である場合、目標解像度決定部３３は、各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度を決定する。
他の例としては、例えば図５に示すようなソース画像の輝度値のヒストグラムを用いて、目標解像度を決定するか否かを判断してもよい。具体的には、特徴量解析部３２は、各々の特徴量抽出部３１_１〜３１_３から供給された各々のソース画像２０_１〜２０_３の特徴量を解析する際に、図５に示すようなソース画像の輝度値のヒストグラムを各々のソース画像２０_１〜２０_３毎に作成する。図５に示す輝度値のヒストグラムは、０〜２５５の輝度値を６４階級に分割し、各々の階級における輝度値の度数（頻度）をグラフで表している。
特徴量解析部３２は、各々のソース画像２０_１〜２０_３の輝度値のヒストグラムを比較する。そして、各々のソース画像２０_１〜２０_３間における各階級の度数（頻度）の差が所定の閾値以上である場合、目標解像度決定部３３は、各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度を決定する。
つまり、各々のソース画像２０_１〜２０_３間で輝度に差がある場合は、各々のソース画像の境界における輝度の差が大きくなる。このような場合は、実施の形態１で説明したように、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の水平方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズの公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の水平方向における目標解像度を決定する。同様に、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の垂直方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズの公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の垂直方向における目標解像度を決定する。
このような処理を行うことで、各々のソース画像２０_１〜２０_３の境界を、液晶ディスプレイ１０_１のローカルディミング制御時のバックライトの制御単位の境界と、液晶ディスプレイ１０_２のローカルディミング制御時のバックライトの制御単位の境界と、に一致させることができる（図２参照）。
よって、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に複数のソース画像２０_１〜２０_３を表示した場合であっても、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２において、バックライトの制御単位に応じて適切にローカルディミング制御を実施することができる。
一方、各々のソース画像２０_１〜２０_３間の特徴量（例えば、輝度）の差が所定の閾値よりも小さい場合は、各々のソース画像２０_１〜２０_３の境界における輝度の差が小さいといえる。このような場合は、ローカルディミング制御時のバックライトの制御単位内（エリア内）に複数のソース画像が混在しても、画質劣化等の影響を受けにくい。よって、このような場合は、目標解像度決定部３３は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２のＢＬ単位水平サイズおよびＢＬ単位垂直サイズに依存することなく、各々のソース画像２０_１〜２０_３の水平方向および垂直方向における解像度を決定することができる。したがって、各々のソース画像２０_１〜２０_３の解像度を柔軟に決定することができる。
なお、本実施の形態にかかる画像処理装置２における上記以外の動作については、実施の形態１で説明した場合と同様であるので重複した説明は省略する。
＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３にかかる画像処理装置について説明する。図６は、実施の形態３にかかる画像処理装置を示すブロック図である。本実施の形態にかかる画像処理装置３では、画面解像度が各々異なる複数の液晶ディスプレイ４０_１、４０_２に複数のソース画像２０_１〜２０_３を表示する場合について説明する。なお、これ以外については実施の形態１で説明した画像処理装置１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し重複した説明は省略する。
図７に示すように、本実施の形態では各々の液晶ディスプレイ４０_１、４０_２の画面解像度が異なる。図７に示す例では、液晶ディスプレイ４０_１（Ｄ１）の画面解像度は１９２０画素×１０８０画素（ＦＨＤ）、液晶ディスプレイ４０_２（Ｄ２）の画面解像度は２８８０画素×１０８０画素（１．５ＦＨＤ）であり、液晶ディスプレイ４０_１のほうが液晶ディスプレイ４０_２よりも画面解像度が小さい。
本実施の形態にかかる画像処理装置３では、目標解像度決定部１２は、複数のソース画像２０_１〜２０_３が、画面解像度が小さいほうの液晶ディスプレイ４０_１に収まるように各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度を決定する。
図７を用いて具体的に説明すると、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位水平サイズは１６０画素、ＢＬ単位垂直サイズは１３５画素である。また、液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位水平サイズは１２０画素、ＢＬ単位垂直サイズは９０画素である。よって、目標解像度決定部１２は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の水平方向における解像度が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位水平サイズ「１６０画素」と液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位水平サイズ「１２０画素」の公倍数となるように（換言すると、１６０画素と１２０画素の最小公倍数である４８０画素の整数倍となるように）、各々のソース画像２０_１〜２０_３の水平方向における目標解像度を決定する。
また、目標解像度決定部１２は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の垂直方向における解像度が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位垂直サイズ「１３５画素」と液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位垂直サイズ「９０画素」の公倍数となるように（換言すると、１３５画素と９０画素の最小公倍数である２７０画素の整数倍となるように）、各々のソース画像２０_１〜２０_３の垂直方向における目標解像度を決定する。
また、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後の各々のソース画像の水平方向における境界が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位水平サイズ「１６０画素」と液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位水平サイズ「１２０画素」の公倍数と対応する位置となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の配置を決定する。また、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後の各々のソース画像の垂直方向における境界が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位垂直サイズ「１３５画素」と液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位垂直サイズ「９０画素」の公倍数と対応する位置となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の配置を決定する。
このとき、画像配置決定部１３は、複数のソース画像２０_１〜２０_３が、画面解像度が小さいほうの液晶ディスプレイ４０_１に収まるように各々のソース画像２０_１〜２０_３の配置を決定する。
具体的に説明すると、図７に示す例において、各々の液晶ディスプレイ４０_１、４０_２の左上の位置を０画素×０画素（水平方向×垂直方向）とした場合、画像配置決定部１３は、液晶ディスプレイ４０_１の０画素×０画素の位置に地図画像（ソース画像２０_３）を配置し、９６０画素×０画素の位置にカメラ画像１（ソース画像２０_１）を配置し、９６０画素×５４０画素の位置にカメラ画像２（ソース画像２０_２）を配置する。また、画像配置決定部１３は、液晶ディスプレイ４０_２の４８０画素×０画素の位置に地図画像（ソース画像２０_３）を配置し、１４４０画素×０画素の位置にカメラ画像１（ソース画像２０_１）を配置し、１４４０画素×５４０画素の位置にカメラ画像２（ソース画像２０_２）を配置する。
各々の画像をこのように配置することで、各々の画像の境界（図７において破線で示す）と、各々の液晶ディスプレイ４０_１、４０_２のバックライトの制御単位の境界とを一致させることができる。ここで、バックライトの制御単位の境界は、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位水平サイズ「１６０画素」と液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位水平サイズ「１２０画素」の公倍数となる位置であり、且つ液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位垂直サイズ「１３５画素」と液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位垂直サイズ「９０画素」の公倍数となる位置である。
このとき、大きい方の液晶ディスプレイ４０_２にはソース画像が表示されない領域が形成される。本実施の形態にかかる画像処理装置３では、背景画像合成部４１を用いて、液晶ディスプレイ４０_２のソース画像が表示されない領域に背景画像４２、４３を合成している。
すなわち、画像合成部１５で合成された後の画像データは、小さい方の液晶ディスプレイ４０_１に収まるように調整されている。よって、画像合成部１５で合成された後の画像データを液晶ディスプレイ４０_２にそのまま表示すると、液晶ディスプレイ４０_２にはソース画像が表示されない領域が形成される。
そこで本実施の形態では、画像合成部１５から出力された画像データに背景画像４２、４３を合成する背景画像合成部４１を設けている。背景画像合成部４１において背景画像４２、４３が合成された後の画像データは、ディスプレイ制御部１６_２に供給される。そして、ディスプレイ制御部１６_２は、背景画像４２、４３が合成された画像データを液晶ディスプレイ４０_２に表示する。
以上で説明した本実施の形態にかかる画像処理装置３を用いることで、画面解像度が各々異なる複数の液晶ディスプレイに複数のソース画像を表示することができる。なお、図７に示した液晶ディスプレイ４０_１、４０_２の画面解像度は一例であり、本実施の形態では、これ以外の画面解像度を備える液晶ディスプレイを用いてもよい。
＜実施の形態４＞
次に、実施の形態４にかかる画像処理装置について説明する。実施の形態３で説明した画像処理装置３では、液晶ディスプレイ４０_２のソース画像が表示されない領域に背景画像４２、４３を合成していた（図７参照）。これに対して実施の形態４にかかる画像処理装置４では、画像合成部１５で合成された後の画像データが液晶ディスプレイ４０_２の画面解像度に対応する解像度となるように解像度変換を行っている（図９参照）。なお、これ以外については実施の形態３で説明した画像処理装置３と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し重複した説明は省略する。
図７に示したように、本実施の形態においても各々の液晶ディスプレイ４０_１、４０_２の画面解像度が異なる。図７に示す例では、液晶ディスプレイ４０_１の画面解像度は１９２０画素×１０８０画素、液晶ディスプレイ４０_２の画面解像度は２８８０画素×１０８０画素であり、液晶ディスプレイ４０_１のほうが液晶ディスプレイ４０_２よりも画面解像度が小さい。
実施の形態３の場合と同様に、目標解像度決定部１２は、複数のソース画像２０_１〜２０_３が、画面解像度が小さいほうの液晶ディスプレイ４０_１に収まるように各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度を決定する。
すなわち、図７に示したように、目標解像度決定部１２は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の水平方向における解像度が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位水平サイズ「１６０画素」と液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位水平サイズ「１２０画素」の公倍数となるように（換言すると、１６０画素と１２０画素の最小公倍数である４８０画素の整数倍となるように）、各々のソース画像２０_１〜２０_３の水平方向における目標解像度を決定する。
また、目標解像度決定部１２は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の垂直方向における解像度が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位垂直サイズ「１３５画素」と液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位垂直サイズ「９０画素」の公倍数となるように（換言すると、１３５画素と９０画素の最小公倍数である２７０画素の整数倍となるように）、各々のソース画像２０_１〜２０_３の垂直方向における目標解像度を決定する。
また、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後の各々のソース画像の水平方向における境界が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位水平サイズ「１６０画素」と液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位水平サイズ「１２０画素」の公倍数と対応する位置となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の配置を決定する。また、画像配置決定部１３は、解像度を変換した後の各々のソース画像の垂直方向における境界が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位垂直サイズ「１３５画素」と液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位垂直サイズ「９０画素」の公倍数と対応する位置となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の配置を決定する。
このとき、画像配置決定部１３は、図７に示したように、複数のソース画像２０_１〜２０_３が、画面解像度が小さいほうの液晶ディスプレイ４０_１に収まるように各々のソース画像２０_１〜２０_３の配置を決定する。
そして本実施の形態では、図９に示すように、液晶ディスプレイ４０_２に表示される画像が液晶ディスプレイ４０_２の画面解像度に対応する解像度となるように解像度変換を行っている。つまり、図８に示す画像処理装置４は、画像合成部１５から出力された画像データの解像度を変換する解像度変換部５１を備えている。そして、解像度変換部５１は、画像合成部１５で合成された後の画像データを、液晶ディスプレイ４０_２の画面解像度に対応する解像度となるように解像度変換を行っている。
具体的には、画像合成部１５から出力された画像データ（液晶ディスプレイ４０_１に対応するサイズ：１９２０画素×１０８０画素）を、液晶ディスプレイ４０_２に対応するサイズである２８８０画素×１０８０画素に解像度変換している。この結果、図９に示すように、液晶ディスプレイ４０_２に表示される地図画像（ソース画像２０_３）の解像度が９６０画素×１０８０画素から１４４０画素×１０８０画素に変換される。また、液晶ディスプレイ４０_２に表示されるカメラ画像１（ソース画像２０_１）の解像度が９６０画素×５４０画素から１４４０画素×５４０画素に変換される。また、液晶ディスプレイ４０_２に表示されるカメラ画像２（ソース画像２０_２）の解像度が９６０画素×５４０画素から１４４０画素×５４０画素に変換される。
なお、解像度変換部５１における目標解像度は、目標解像度決定部１２において決定される。つまり、目標解像度決定部１２は、情報取得部１１から供給された各々の液晶ディスプレイ４０_１、４０_２の画面解像度に基づいて、解像度変換部５１における目標解像度を決定する。具体的には、目標解像度決定部１２は、小さい方の液晶ディスプレイ４０_１の画面解像度を大きい方の液晶ディスプレイ４０_２の画面解像度となるような目標解像度を決定する。
ここで、解像度変換部５１における目標解像度を決定する際に、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の水平方向における解像度が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位水平サイズと液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位水平サイズの公倍数となるように、且つ、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の垂直方向における解像度が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位垂直サイズと液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位垂直サイズの公倍数となるようにする必要がある。換言すると、各々の画像の境界（図９において破線で示す）と、液晶ディスプレイ４０_２のバックライトの制御単位の境界とを一致させる必要がある。このためには、以下の条件を満たす必要がある。
パラメータを下記のように定義する。なお、下記の「サイズ」は「画素」に対応している。
ソース画像２０_１の水平サイズ＝ｈ_ｓｒｃ１（解像度変換部１４_１の処理後のソース画像２０_１の水平サイズに対応。図７に示す例では、ｈ_ｓｒｃ１＝９６０画素）。
ソース画像２０_１の垂直サイズ＝ｖ_ｓｒｃ１（解像度変換部１４_１の処理後のソース画像２０_１の垂直サイズに対応。図７に示す例では、ｖ_ｓｒｃ１＝１０８０画素）。
ソース画像２０_２の水平サイズ＝ｈ_ｓｒｃ２（解像度変換部１４_２の処理後のソース画像２０_２の水平サイズに対応。図７に示す例では、ｈ_ｓｒｃ２＝９６０画素）。
ソース画像２０_２の垂直サイズ＝ｖ_ｓｒｃ２（解像度変換部１４_２の処理後のソース画像２０_２の垂直サイズに対応。図７に示す例では、ｖ_ｓｒｃ２＝５４０画素）。
ソース画像２０_３の水平サイズ＝ｈ_ｓｒｃ３（解像度変換部１４_３の処理後のソース画像２０_３の水平サイズに対応。図７に示す例では、ｈ_ｓｒｃ３＝９６０画素）。
ソース画像２０_３の垂直サイズ＝ｖ_ｓｒｃ３（解像度変換部１４_３の処理後のソース画像２０_３の垂直サイズに対応。図７に示す例では、ｖ_ｓｒｃ３＝５４０画素）。
液晶ディスプレイ４０_２向けの解像度変換水平倍率＝ｈ_ｓｃａｌｅ（解像度変換部５１における水平倍率であり、図７、図９に示す例では、ｈ_ｓｃａｌｅ＝２８８０／１９２０＝１．５）。
液晶ディスプレイ４０_２向けの解像度変換垂直倍率＝ｖ_ｓｃａｌｅ（解像度変換部５１における垂直倍率であり、図７、図９に示す例では、ｖ_ｓｃａｌｅ＝１０８０／１０８０＝１）。
液晶ディスプレイ４０_１と液晶ディスプレイ４０_２の水平サイズの最小公倍数＝ｍｉｎ_ｈ（図７、図９に示す場合は、ｍｉｎ_ｈ＝４８０画素）
液晶ディスプレイ４０_１と液晶ディスプレイ４０_２の垂直サイズの最小公倍数＝ｍｉｎ_ｖ（図７、図９に示す場合は、ｍｉｎ_ｈ＝２７０画素）
上記のようにパラメータを定義した場合、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の水平方向における解像度が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位水平サイズと液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位水平サイズの公倍数となるように、且つ、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の垂直方向における解像度が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ単位垂直サイズと液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ単位垂直サイズの公倍数となるようにするためには、次の（１）〜（４）の条件を全て満たす必要がある。
（１）ｈ_ｓｒｃ１、ｈ_ｓｒｃ２、ｈ_ｓｒｃ３がｍｉｎ_ｈの整数倍。
（２）ｖ_ｓｒｃ１、ｖ_ｓｒｃ２、ｖ_ｓｒｃ３がｍｉｎ_ｖの整数倍。
（３）ｈ_ｓｒｃ１×ｈ_ｓｃａｌｅ、ｈ_ｓｒｃ２×ｈ_ｓｃａｌｅ、ｈ_ｓｒｃ３×ｈ_ｓｃａｌｅがｍｉｎ_ｈの整数倍。
（４）ｖ_ｓｒｃ１×ｖ_ｓｃａｌｅ、ｖ_ｓｒｃ２×ｖ_ｓｃａｌｅ、ｖ_ｓｒｃ３×ｖ_ｓｃａｌｅがｍｉｎ_ｖの整数倍。
上記条件を満たすことで、図７の液晶ディスプレイ４０_１の各ソース画像の境界が、液晶ディスプレイ４０_１のＢＬ調整単位の境界と一致し（図７の破線参照）、且つ解像度変換部５１で変換された後の各ソース画像の境界が液晶ディスプレイ４０_２のＢＬ調整単位の境界と一致する（図９の破線参照）ようにすることができる。
以上で説明した本実施の形態にかかる画像処理装置４を用いることで、画面解像度が各々異なる複数の液晶ディスプレイに複数のソース画像を表示する際に、各々の液晶ディスプレイの画面解像度に対応するように複数のソース画像を表示することができる。なお、図９に示した液晶ディスプレイ４０_１、４０_２の画面解像度は一例であり、本実施の形態では、これ以外の画面解像度を備える液晶ディスプレイを用いてもよい。
＜その他の実施の形態＞
次に、その他の実施の形態について説明する。本実施の形態では、実施の形態１〜４で説明した画像処理装置１〜４を車載用の画像処理システムに適用した場合について説明する。なお、以下では実施の形態１にかかる画像処理装置１を車載用の画像処理システムに適用した場合について説明するが、実施の形態２〜４にかかる画像処理装置２〜４を車載用の画像処理システムに適用する場合についても同様である。
図１０は、実施の形態１にかかる画像処理装置を車載用の画像処理システムに適用した場合の構成例を示すブロック図である。図１０に示すように、画像処理システム１００は、プロセッサ１０１とメモリ１０２とを備える。プロセッサ１０１は、シリアルＩ／Ｆ（１０４）、ビデオ入力部１０５_１、１０５_２、解像度変換部１４_１〜１４_３、画像合成部１５、ディスプレイ制御部１６_１、１６_２、及び演算部１１０を備える。なお、図１０に示す画像処理システム１００において、図１に示した画像処理装置１と同様の構成要素には同一の符号を付している。また、図１に示した画像処理装置１が備える情報取得部１１、目標解像度決定部１２、及び画像配置決定部１３における処理は、図１０に示すプロセッサ１０１が備える演算部１１０において実施している。
プロセッサ１０１には、カメラ１０３_１、１０３_２からソース画像が供給される。カメラ１０３_１から供給されたソース画像は、シリアルＩ／Ｆ（１０４）およびビデオ入力部１０５_１を経由して、メモリ１０２に一時的に格納される。カメラ１０３_２から供給されたソース画像は、ビデオ入力部１０５_２を経由して、メモリ１０２に一時的に格納される。また、地図画像に対応するソース画像は、演算部１１０において生成される。演算部１１０において生成されたソース画像は、メモリ１０２に一時的に格納される。
また、プロセッサ１０１は液晶ディスプレイ１０_１、１０_２と外部端子を介して接続されており、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２から各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズを取得する。なお、画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズが設定情報として予めメモリ１０２に格納されている場合は、プロセッサ１０１はメモリ１０２から画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズを取得することができる。
次に、図１０に示した画像処理システム１００における画像処理について説明する。
演算部１１０は、予め各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の画面解像度、ＢＬ単位水平サイズおよびＢＬ単位垂直サイズに関する情報を取得しておく。画面解像度、ＢＬ単位水平サイズおよびＢＬ単位垂直サイズに関する情報は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２から直接取得することができる。また、例えば、画面解像度、ＢＬ単位水平サイズおよびＢＬ単位垂直サイズが設定情報として予めメモリ１０２に格納されている場合は、演算部１１０は、メモリ１０２から画面解像度、ＢＬ単位水平サイズおよびＢＬ単位垂直サイズを予め取得することができる。
また、演算部１１０は、メモリに格納されている複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の解像度に関する情報を取得する。
その後、演算部１１０は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２のＢＬ単位水平サイズおよびＢＬ単位垂直サイズ、並びにソース画像２０_１〜２０_３の各々の解像度に関する情報に基づいて、各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度を決定する。
このとき、演算部１１０は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の水平方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズの公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の水平方向における目標解像度を決定する。同様に、演算部１１０は、複数のソース画像２０_１〜２０_３の各々の垂直方向における解像度が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズの公倍数となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の垂直方向における目標解像度を決定する。
演算部１１０で決定された各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度は、解像度変換部１４_１〜１４_３に供給される。
また、演算部１１０は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２の画面解像度、ＢＬ単位水平サイズ、及びＢＬ単位垂直サイズに関する情報、並びに各々のソース画像２０_１〜２０_３の目標解像度に基づいて、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に表示される各々のソース画像２０_１〜２０_３の配置を決定し、決定された各々のソース画像２０_１〜２０_３の配置に関する情報を画像合成部１５に出力する。
このとき、演算部１１０は、解像度を変換した後の各々のソース画像の水平方向における境界が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位水平サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位水平サイズの公倍数と対応する位置となるように、各々のソース画像の配置を決定する。また、演算部１１０は、解像度を変換した後の各々のソース画像の垂直方向における境界が、液晶ディスプレイ１０_１のＢＬ単位垂直サイズと液晶ディスプレイ１０_２のＢＬ単位垂直サイズの公倍数と対応する位置となるように、各々のソース画像の配置を決定する。
その後、各々の解像度変換部１４_１〜１４_３にソース画像２０_１〜２０_３がそれぞれ供給されると、解像度変換部１４_１〜１４_３の各々は、各々のソース画像２０_１〜２０_３の解像度が演算部１１０で決定された目標解像度となるように、各々のソース画像２０_１〜２０_３の解像度を変換する。各々の解像度変換部１４_１〜１４_３で変換された後のソース画像は、メモリ１０２に一時的に保存された後、画像合成部１５に供給される。
画像合成部１５は、変換後のソース画像が供給されると、各々のソース画像の配置が演算部１１０で決定された配置となるように、変換後のソース画像を合成する。画像合成部１５で合成された画像データは、メモリ１０２に一時的に保存された後、ディスプレイ制御部１６_１、１６_２に供給される。
ディスプレイ制御部１６_１、１６_２の各々は、画像合成部１５で合成された後の画像データを各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に表示する。このとき、各々のディスプレイ制御部１６_１、１６_２は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２のγ補正や色調整等を行う。また、各々のディスプレイ制御部１６_１、１６_２は、各々の液晶ディスプレイ１０_１、１０_２に表示される画像（カメラ画像１、カメラ画像２、地図画像）に応じてバックライトの輝度を調整するローカルディミング制御を実施する。
なお、図１０では、カメラ１０３_１、１０３_２から供給されたソース画像がメモリ１０２に一時的に格納された後、解像度変換部１４_１〜１４_３に供給される場合について説明した。しかし、本実施の形態では、カメラ１０３_１、１０３_２から供給されたソース画像が解像度変換部１４_１〜１４_３に直接供給されるように構成してもよい。
図１１は、実施の形態にかかる画像処理装置を用いて車載用のディスプレイに画像を表示する構成例を示す図である。図１１に示すように、車両１５０には、液晶ディスプレイ１０_１、１０_２、画像処理システム１００、及びカメラ１０３_１〜１０３_３が搭載されている。液晶ディスプレイ１０_１は前部座席用の液晶ディスプレイであり、液晶ディスプレイ１０_２は後部座席用の液晶ディスプレイである。カメラ１０３_１は車両１５０の前方の映像を、カメラ１０３_２は車両１５０の後方の映像を、カメラ１０３_３は車両１５０の側方（典型的には左右）の映像をそれぞれ取得する。画像処理システム１００は、図１０に示した画像処理システム１００に対応している。
図１１に示す車両１５０においても、カメラ１０３_１〜１０３_３から画像処理システム１００にソース画像が供給される。そして、画像処理システム１００は上記で説明した処理を実行することで、前部座席用の液晶ディスプレイ１０_１および後部座席用の液晶ディスプレイ１０_２のそれぞれに、各々のソース画像を表示することができる。なお、画像処理システム１００における画像処理は上記で説明した処理と同様であるので重複した説明は省略する。
上記で説明した各実施の形態は適宜、組み合わせてもよい。例えば、実施の形態２で説明した画像処理装置２が備える特徴量抽出部３１_１〜３１_３および特徴量解析部３２を、実施の形態３、４で説明した画像処理装置３、４に設けてもよい。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
１、２、３、４ 画像処理装置
１０_１、１０_２ 液晶ディスプレイ
１１ 情報取得部
１２ 目標解像度決定部
１３ 画像配置決定部
１４_１、１４_２、１４_３ 解像度変換部
１５ 画像合成部
１６_１、１６_２ ディスプレイ制御部
２０_１、２０_２、２０_３ ソース画像
３１_１、３１_２、３１_３ 特徴量抽出部
３２ 特徴量解析部
４１ 背景画像合成部
５１ 解像度変換部

Claims (14)

  1. ローカルディミング制御時のバックライトの制御単位が各々異なる第１及び第２のディスプレイに、複数のソース画像が合成された画像を表示するための画像処理を行う画像処理装置であって、
    前記第１のディスプレイの前記バックライトの制御単位の水平方向のサイズおよび垂直方向のサイズである第１の水平方向サイズおよび第１の垂直方向サイズをそれぞれ取得し、前記第２のディスプレイの前記バックライトの制御単位の水平方向のサイズおよび垂直方向のサイズである第２の水平方向サイズおよび第２の垂直方向サイズをそれぞれ取得し、前記複数のソース画像の各々の解像度を取得する情報取得部と、
    前記第１の水平方向サイズと前記第１の垂直方向サイズと前記第２の水平方向サイズと前記第２の垂直方向サイズとに基づいて前記複数のソース画像の目標解像度を決定する目標解像度決定部と、
    前記複数のソース画像の各々の解像度が前記目標解像度となるように前記複数のソース画像の各々の解像度を変換する第１の解像度変換部と、
    前記第１の解像度変換部で変換された複数のソース画像の各々を合成する画像合成部と、を備える、
    画像処理装置。
  2. 前記目標解像度決定部は、前記複数のソース画像の各々の水平方向における解像度が前記第１の水平方向サイズと前記第２の水平方向サイズの公倍数となるように、前記複数のソース画面の水平方向における目標解像度を決定し、且つ前記複数のソース画像の各々の垂直方向における解像度が前記第１の垂直方向サイズと前記第２の垂直方向サイズの公倍数となるように、前記複数のソース画像の垂直方向における目標解像度を決定する、請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 前記複数のソース画像の水平方向における境界が前記第１の水平方向サイズと前記第２の水平方向サイズの公倍数と対応する位置となるように、且つ、前記複数のソース画像の垂直方向における境界が前記第１の垂直方向サイズと前記第２の垂直方向サイズの公倍数と対応する位置となるように、前記複数のソース画像の配置を決定する画像配置決定部を更に備える、請求項２に記載の画像処理装置。
  4. 前記第１及び第２のディスプレイをそれぞれ制御する第１及び第２のディスプレイ制御部を更に備え、
    前記第１及び第２のディスプレイ制御部は、前記画像合成部において合成されたソース画像を前記第１及び第２のディスプレイに表示する際に、前記第１及び第２のディスプレイのバックライトをローカルディミング制御する、
    請求項３に記載の画像処理装置。
  5. 前記情報取得部は、
    前記第１のディスプレイから前記第１の水平方向サイズおよび前記第１の垂直方向サイズを取得し、
    前記第２のディスプレイから前記第２の水平方向サイズおよび前記第２の垂直方向サイズを取得する、
    請求項１に記載の画像処理装置。
  6. 前記第１の水平方向サイズ、前記第１の垂直方向サイズ、前記第２の水平方向サイズ、及び前記第２の垂直方向サイズを予め格納するレジスタを更に備え、
    前記情報取得部は、前記レジスタから前記第１の水平方向サイズ、前記第１の垂直方向サイズ、前記第２の水平方向サイズ、及び前記第２の垂直方向サイズを取得する、
    請求項１に記載の画像処理装置。
  7. 前記複数のソース画像の各々の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
    前記特徴量抽出部で抽出された特徴量を解析する特徴量解析部と、を備え、
    前記目標解像度決定部は、前記特徴量解析部における解析結果に応じて、前記各々のソース画像の目標解像度を決定する、
    請求項１に記載の画像処理装置。
  8. 前記特徴量抽出部は、前記特徴量として前記各々のソース画像の輝度を抽出し、
    前記特徴量解析部は、前記各々のソース画像間の輝度の差が所定の閾値以上であるか否かを解析し、
    前記目標解像度決定部は、前記各々のソース画像間の輝度の差が所定の閾値以上である場合、前記複数のソース画像の各々の目標解像度を決定する、請求項７に記載の画像処理装置。
  9. 前記第１のディスプレイの画面解像度が前記第２のディスプレイの画面解像度よりも小さい場合、前記目標解像度決定部は、前記複数のソース画像が前記第１のディスプレイに収まるように前記目標解像度を決定する、請求項１に記載の画像処理装置。
  10. 前記画像合成部から出力された画像に背景画像を合成する背景画像合成部を更に備え、
    前記第２のディスプレイは、前記背景画像合成部において前記背景画像が合成された画像を表示する、
    請求項９に記載の画像処理装置。
  11. 前記画像合成部から出力された画像の解像度を変換する第２の解像度変換部を更に備え、
    前記第２の解像度変換部は、前記画像合成部から出力された画像を前記第２のディスプレイの画面解像度に対応する解像度に変換する、
    請求項９に記載の画像処理装置。
  12. ローカルディミング制御時のバックライトの制御単位が各々異なる第１及び第２のディスプレイに、複数のソース画像が合成された画像を表示するための画像処理方法であって、
    前記第１のディスプレイの前記バックライトの制御単位の水平方向のサイズおよび垂直方向のサイズである第１の水平方向サイズおよび第１の垂直方向サイズをそれぞれ取得し、
    前記第２のディスプレイの前記バックライトの制御単位の水平方向のサイズおよび垂直方向のサイズである第２の水平方向サイズおよび第２の垂直方向サイズをそれぞれ取得し、
    前記複数のソース画像の各々の解像度を取得し、
    前記第１の水平方向サイズと前記第１の垂直方向サイズと前記第２の水平方向サイズと前記第２の垂直方向サイズとに基づいて前記複数のソース画像の目標解像度を決定し、
    前記複数のソース画像の各々の解像度が前記目標解像度となるように前記複数のソース画像の各々の解像度を変換し、
    前記変換された複数のソース画像の各々を合成し、当該合成された画像を前記第１及び第２のディスプレイに出力する、
    画像処理方法。
  13. 前記複数のソース画像の各々の水平方向における解像度が前記第１の水平方向サイズと前記第２の水平方向サイズの公倍数となるように、前記複数のソース画面の水平方向における目標解像度を決定し、且つ前記複数のソース画像の各々の垂直方向における解像度が前記第１の垂直方向サイズと前記第２の垂直方向サイズの公倍数となるように、前記複数のソース画像の垂直方向における目標解像度を決定する、請求項１２に記載の画像処理方法。
  14. 前記複数のソース画像の水平方向における境界が前記第１の水平方向サイズと前記第２の水平方向サイズの公倍数と対応する位置となるように、且つ、前記複数のソース画像の垂直方向における境界が前記第１の垂直方向サイズと前記第２の垂直方向サイズの公倍数と対応する位置となるように、前記複数のソース画像の配置を決定する、請求項１３に記載の画像処理方法。
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