JP2020106708A

JP2020106708A - 映像調整システム、映像調整装置、及び映像調整方法

Info

Publication number: JP2020106708A
Application number: JP2018246626A
Authority: JP
Inventors: 知永野; Satoru Nagano
Original assignee: NEC Display Solutions Ltd
Current assignee: Sharp NEC Display Solutions Ltd
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-07-09

Abstract

【課題】測色機能の付いたセンサーを用いなくても白色点の調整を簡単に行うようにする。【解決手段】白色点調整用プレート６０２は、第１の標準階調パターン６２１が印字されている。撮像装置６０３は、映像表示装置６０１の画面と白色点調整用プレート６０２とが１つの撮像領域内に収まるように撮像する。また、映像表示装置６０１に第２の標準階調パターン６２２からなる画像を表示させるパターン発生部６１１と、撮像画像から第１の標準階調パターン６２１の撮像画像を抽出するとともに、第２の標準階調パターン６２２の撮像画像を抽出する画像抽出部６１２と、第１の標準階調パターン６２１の撮像画像と第２の標準階調パターン６２２の撮像画像との色差分を検出する色差分検出部６１３と、色差分検出部６１３で検出された色差分値に基づいて白色点を調整する色設定部６１４とを有する。【選択図】図７

Description

本発明は、映像調整システム、映像調整装置、及び映像調整方法に関する。

液晶ディスプレイやプロジェクタのような映像表示装置では、設置時において、白色点の設定が正しく設定されていない場合には、表示される映像の色がユーザの意図する色や環境光の色と異なってしまうことがある。このような場合、ユーザは、リモコンなどの操作入力装置を用い、ＲＧＢのゲインを調整して、白色点を手動で設定している。また、予め複数の標準的な色温度設定が用意されており、ユーザがこれらの色温度設定から色温度を任意に選択できるものもある。また、特許文献１に記載されているように、映像表示装置の中には、白色点の調整を行うファームウェアが用意されており、測色機能の付いたセンサーを用いて映像表示装置の発色を計測して、映像表示装置の白色点を自動調整するものがある。

特開２００８−０４６５３６号公報

上述のように、映像表示装置の白色点の調整は、一般的には、リモコンにより手動で行われている。また、特許文献１に示されているような映像表示装置の白色点を自動調整する場合には、測色機能の付いたセンサーが必要であるため、このようなセンサーがない場合には、手動で設定しなければならない。
このような手動で白色点を調整する場合、目標となる白色点に近づけるように調整を行う必要があるが、複数ある設定項目のうち、どの設定項目をどの程度調整すれば目標の白色点に近づけられるかについては、ある程度の経験や知識があっても、ある程度の時間が必要である。また、経験や知識が十分でないユーザが調整を行う場合には、さらに時間がかかる。そのため、白色点を簡単に調整できることが望ましい。

上述の課題を鑑み、本発明は、測色機能の付いたセンサーを用いることなく、白色点の調整を簡単に行うことができる映像調整システム、映像調整装置、及び映像調整方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明の一態様に係る映像調整システムは、調整対象となる映像表示装置と、第１の標準階調パターンが印字されている白色点調整用プレートと、前記映像表示装置の画面と前記白色点調整用プレートとが１つの撮像領域内に収まるような撮像画像を撮像可能な撮像装置と、映像表示装置に前記第１の標準階調パターンに対応する第２の標準階調パターンからなる画像を表示させるパターン発生部と、撮像画像から前記第１の標準階調パターンの撮像画像を抽出するとともに、前記第２の標準階調パターンの撮像画像を抽出する画像抽出部と、前記第１の標準階調パターンの撮像画像と前記第２の標準階調パターンの撮像画像との色差分を検出する色差分検出部と、前記色差分検出部で検出された色差分値に基づいて白色点を調整する色設定部とを有する。

本発明の一態様に係る映像調整装置は、映像表示装置に白色点調整用プレートに印字された第１の標準階調パターンに対応する第２の標準階調パターンからなる画像を表示させるパターン発生部と、前記映像表示装置の画面と前記白色点調整用プレートの撮像画像から、前記第１の標準階調パターンの撮像画像を抽出するとともに、前記第２の標準階調パターンの撮像画像を抽出する画像抽出部と、前記第１の標準階調パターンの撮像画像と前記第２の標準階調パターンの撮像画像との色差分を検出する色差分検出部と、前記色差分検出部で検出された色差分値に基づいて白色点を調整する色設定部とを備える。

本発明の一態様に係る映像調整方法は、映像表示装置の白色点を調整する映像調整方法であって、第１の標準階調パターンが印字されている白色点調整用プレートを配置しておき、映像表示装置に前記第１の標準階調パターンに対応する第２の標準階調パターンを表示させ、前記映像表示装置の画面と前記白色点調整用プレートとが１つの撮像領域内に収まるように撮像し、前記映像表示装置の画面と前記白色点調整用プレートの撮像画像から前記第１の標準階調パターンの撮像画像を抽出するとともに、前記第２の標準階調パターンの撮像画像を抽出し、前記第１の標準階調パターンの撮像画像と前記第２の標準階調パターンの撮像画像との色差分を検出し、当該検出された色差分値に基づいて白色点を調整する。

本発明によれば、測色機能の付いたセンサーを用いることなく、白色点の調整を簡単に行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る映像調整システムの概要を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る映像調整システムにおける映像表示装置の構成を示す概略ブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る映像調整システムにおいて映像処理装置として用いられるＰＣの概略構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る映像調整システムにおける白色点調整部の動作に基づく機能ブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る映像調整システムにおける白色点調整の説明図である。本発明の第１の実施形態に係る映像調整システムにおける白色点調整部の動作に基づくフローチャートである。本発明による映像調整システムの基本構成を示す概略ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る映像調整システム１の概要を示すブロック図である。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る映像調整システム１は、映像表示装置１０と、映像処理装置２０と、白色点調整用プレート３０と、撮像装置４０とから構成される。

映像表示装置１０は、白色点調整の対象となる表示装置である。映像表示装置１０は、例えば、液晶ディスプレイである。なお、映像表示装置１０としては、液晶ディスプレイに限らず、プロジェクタであっても良い。

映像処理装置２０は、映像表示装置１０に映像信号を出力する。映像処理装置２０は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）である。また、映像処理装置２０には、白色点調整部５０を実現するソフトウェアが組み込まれている。映像表示装置１０の白色点調整を行う場合には、映像処理装置２０の白色点調整部５０により、映像表示装置１０の画面に標準階調パターン（第２の標準階調パターン）１１が映し出される。

白色点調整用プレート３０は、白色から黒色まで複数の階調のパターンを所望の色温度で印字した標準階調パターン（第１の標準階調パターン）３１を有するプレートである。白色点調整用プレート３０は、映像表示装置１０の近傍に、映像表示装置１０と並んで配置される。

撮像装置４０は、映像表示装置１０の標準階調パターン１１と白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１とが１つの撮像領域内に収まるような撮像画像を撮像可能である。撮像装置４０は、このようにして撮像された撮像画像を映像処理装置２０に送信する。ここでは、映像表示装置１０の標準階調パターン１１と白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１との両方が含まれる撮像画像が得られるように撮像することができ、この撮像画像から映像表示装置１０の標準階調パターン１１と白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１とを抽出することができれば、映像表示装置１０の標準階調パターン１１と白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１のうちの少なくともいずれか一方について、一部の領域が撮像範囲外となっていてもよい。すなわち、映像表示装置１０の標準階調パターン１１と白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１とのうち、少なくともいずれか一方について、一部の領域が見切れるような状態で撮像されたとしても、その撮像画像によっては後段の処理を実行することができる。
撮像装置４０としては、例えばディジタルカメラが用いられる。また、撮像装置４０としては、カメラ付きの携帯端末を用いても良い。また、撮像装置４０と映像処理装置２０とは、直接接続されていない状態でも、撮像した画像を映像処理装置２０に転送できれば良い。

映像処理装置２０の白色点調整部５０は、撮像装置４０からの撮像信号を受信すると、映像表示装置１０の標準階調パターン１１の撮像画像と、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の撮像画像との色差分を検出し、この差分値に基づいて、白色点調整を行う。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る映像調整システム１における映像表示装置１０の構成を示す概略ブロック図である。図２に示すように、映像表示装置１０は、入力部１０１と、映像処理部１０２と、液晶パネル１０３と、バックライト１０４と、制御部１０５とから構成される。

入力部１０１は、入力映像信号を選択し、選択した映像信号を映像処理部１０２に出力する。映像処理部１０２は、入力部１０１からの映像信号に対して、種々の映像処理を行う。液晶パネル１０３は、映像処理部１０２からの映像信号に基づく画像を表示する。バックライト１０４は、液晶パネル１０３に対して透過光を照射する。制御部１０５は、映像表示装置１０の全体制御を行う。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る映像調整システム１において映像処理装置２０として用いられるＰＣの概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、映像処理装置２０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２０１、ＲＯＭ(Read Only Memory)２０２、ＲＡＭ(Random Access Memory)２０３、ストレージデバイス２０４、グラフィックス処理部２０５、入力部２０６とから構成される。

ＣＰＵ２０１は、プログラムに基づいてコマンドを解釈して実行を行う。ＲＯＭ２０２には、ブートプログラムが記憶されている。ＲＡＭ２０３は、メインメモリとして用いられる。ストレージデバイス２０４は、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)やＳＳＤ(Solid State Drive)からなり、各種のプログラムやデータが記録される。グラフィックス処理部２０５は、各種の映像処理を行う。入力部２０６は、キーボードやマウスからなり、ユーザ入力を受け付ける。本実施形態では、映像処理装置２０を構成するＰＣのストレージデバイス２０４に、白色点調整部５０を実現するプログラムがインストールされている。

図４は、本発明の第１の実施形態に係る映像調整システム１における白色点調整部５０の動作に基づく機能ブロック図である。図４に示すように、白色点調整部５０は、パターン発生部５０１と、色設定部５０２と、プレート画像抽出部５０３と、表示画像抽出部５０４と、色差分検出部５０５とから構成される。

パターン発生部５０１は、標準階調パターン１１を発生する。色設定部５０２は、表示画像のＲＧＢ値の調整を行う。

プレート画像抽出部５０３は、撮像装置４０の撮像画像から、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の撮像画像を抽出する。表示画像抽出部５０４は、撮像装置４０の撮像画像から、映像表示装置１０の標準階調パターン１１の撮像画像を抽出する。

色差分検出部５０５は、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の撮像画像と、映像表示装置１０の標準階調パターン１１の撮像画像との色差分を検出し、この差分値に基づいて、色設定部５０２のＲＧＢ値を制御する。

前述したように、映像表示装置１０の白色点調整を行う場合には、映像処理装置２０の白色点調整部５０が起動される。白色点調整部５０が起動されると、パターン発生部５０１から標準階調パターン１１の映像信号が出力され、映像表示装置１０に送られる。これにより、映像表示装置１０の画面に、図１に示したように、標準階調パターン１１が映し出される。

また、白色点調整用プレート３０には、標準階調パターン３１が印字されている。白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１は、白色から黒色まで数階調のパターンを所望の色温度で印字したものである。映像表示装置１０の画面の標準階調パターン１１は、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１と対応している。

映像表示装置１０の画面に標準階調パターン１１が映し出されると、撮像装置４０は、映像表示装置１０の標準階調パターン１１と白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１とが１つの撮像領域内に収まるように撮像して、白色点調整部５０に出力する。

図４に示す白色点調整部５０において、撮像装置４０からの撮像画像が入力されると、白色点調整部５０は、この撮像装置４０の撮像画像から、標準階調パターン３１の撮像画像と標準階調パターン１１の撮像画像とをプレート画像抽出部５０３及び表示画像抽出部５０４で抽出する。そして、白色点調整部５０は、色差分検出部５０５で標準階調パターン３１の撮像画像と標準階調パターン１１の撮像画像との色差分値を検出し、この色差分に基づいて、色設定部５０２のＲＧＢのゲインを設定することで、白色点調整を行う。

つまり、図５は、本発明の第１の実施形態に係る映像調整システム１における白色点調整の説明図である。撮像装置４０からは、図５に示すように、映像表示装置１０の標準階調パターン１１の画像と白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の画像とが撮像される。白色点調整用プレート３０には、領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、…に、各階調の画像パターンが所望の色温度で印字されている。また、映像表示装置１０の画面には、領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…に、各階調の画像パターンが表示される。

プレート画像抽出部５０３は、この撮像画像から白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の画像を抽出する。表示画像抽出部５０４は、この撮像画像から映像表示装置１０の標準階調パターン１１の画像を抽出する。そして、色差分検出部５０５は、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の画像と、映像表示装置１０の標準階調パターン１１の画像との色差分を検出する。

すなわち、色差分検出部５０５は、色空間（例えば、ＣＩＥ１９３１色空間）のｘｙ色度図において、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の領域Ａ１の画像と、映像表示装置１０の標準階調パターン１１の領域Ｂ１の画像について、ｘｙ値を求め、そのｘｙ値の差分を算出する。次に、色差分検出部５０５は、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の領域Ａ２の画像と、映像表示装置１０の標準階調パターン１１の領域Ｂ２の画像について、ｘｙ値を求め、そのｘｙ値の差分を算出する。以下、色差分検出部５０５は、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の各色の領域Ａ３、Ａ４、…の画像と、映像表示装置１０の標準階調パターン１１の対応する領域Ｂ３、Ｂ４、…の画像について、ｘｙ値を求め、そのｘｙ値の差分を算出する。そして、色差分検出部５０５は、全ての色の領域の画像について、そのｘｙ値の差分が０に近づくように、色設定部５０２のＲＧＢ値を設定する。これにより、映像表示装置１０の標準階調パターン１１の色温度と、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の色温度とが等しくなるように、白色点調整が行われる。

なお、ここでは、色差分検出部５０５は、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の各領域の画像と、映像表示装置１０の標準階調パターン１１の各領域の画像について、ＣＩＥの色空間で比較しているが、これに限定されるものではなく、他の色空間を用いても良い。

図６は、本発明の第１の実施形態に係る映像調整システム１における白色点調整部５０の動作に基づくフローチャートである。

（ステップＳ１０１）白色点調整部５０は、映像表示装置１０に、標準階調パターン１１を表示させて、処理をステップＳ１０２に進める。

（ステップＳ１０２）白色点調整部５０は、撮像装置４０を起動させて、処理をステップＳ１０３に進める。

（ステップＳ１０３）白色点調整部５０は、撮像装置４０で撮像されている画像中に、映像表示装置１０の標準階調パターン１１の画像があるか否かを判定する。映像表示装置１０の標準階調パターン１１の画像があれば（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、白色点調整部５０は、処理をステップＳ１０４に進め、映像表示装置１０の標準階調パターン１１の画像がなければ（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、処理を終了する。

（ステップＳ１０４）白色点調整部５０は、撮像装置４０で撮像されている画像中に、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１があるか否かを判定する。白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の画像があれば（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０５に進め、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１の画像がなければ（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、処理を終了する。

（ステップＳ１０５）撮像装置４０は、映像表示装置１０の標準階調パターン１１と白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１とが１つの撮像領域内に収まるように撮像して、処理をステップＳ１０６に進める。

（ステップＳ１０６）白色点調整部５０は、撮像装置４０の撮像画像から、映像表示装置１０の標準階調パターン１１と白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１とを抽出し、映像表示装置１０の標準階調パターン１１と白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１との色差分を検出して、処理をステップＳ１０７に進める。

（ステップＳ１０７）白色点調整部５０は、映像表示装置１０の標準階調パターン１１と、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１との色差分に基づいて、表示画像の白色点を調整して、処理をステップＳ１０８に進める。

（ステップＳ１０８）撮像装置４０は、映像表示装置１０の標準階調パターン１１と白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１とが１つの撮像領域内に収まるように撮像して、処理をステップＳ１０９に進める。

（ステップＳ１０９）白色点調整部５０は、映像表示装置１０の標準階調パターン１１と、白色点調整用プレート３０の標準階調パターン３１との差分が許容誤差内であるか否かを判定し、色差分が許容誤差内でなければ（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、処理をステップＳ１０７にリターンし、色差分が許容誤差内となるまで、ステップＳ１０７からステップＳ１０９の処理を繰り返す。色差分が許容誤差内になったら（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る映像調整システム１は、測色機能の付いたセンサーを用いることなく、白色点の調整を自動的に短時間に行うことができる。

図７は、本発明による映像調整システムの基本構成を示す概略ブロック図である。本発明による映像調整システムは、調整対象となる映像表示装置６０１と、白色点調整用プレート６０２と、撮像装置６０３と、パターン発生部６１１と、画像抽出部６１２と、色差分検出部６１３と、色設定部６１４とを備える。白色点調整用プレート６０２は、第１の標準階調パターン６２１が印字されている。撮像装置６０３は、映像表示装置６０１の画面と白色点調整用プレート６０２とが１つの撮像領域内に収まるように撮像する。

パターン発生部６１１は、映像表示装置６０１に第１の標準階調パターン６２１に対応する第２の標準階調パターン６２２からなる画像を表示させる。画像抽出部６１２は、撮像画像から第１の標準階調パターン６２１の撮像画像を抽出するとともに、第２の標準階調パターン６２２の撮像画像を抽出する。色差分検出部６１３は、第１の標準階調パターン６２１の撮像画像と第２の標準階調パターン６２２の撮像画像との色差分を検出する。色設定部６１４は、色差分検出部６１３で検出された色差分値に基づいて白色点を調整する。

上述した実施形態における映像調整システム１の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１０…映像表示装置、１１…標準階調パターン、２０…映像処理装置、３０… 白色点調整用プレート、３１…標準階調パターン、４０…撮像装置、５０…白色点調整部

Claims

調整対象である映像表示装置と、
第１の標準階調パターンが印字されている白色点調整用プレートと、
前記映像表示装置の画面と前記白色点調整用プレートとが１つの撮像領域内に収まるような撮像画像を撮像可能な撮像装置と、
映像表示装置に前記第１の標準階調パターンに対応する第２の標準階調パターンからなる画像を表示させるパターン発生部と、
撮像画像から前記第１の標準階調パターンの撮像画像を抽出するとともに、前記第２の標準階調パターンの撮像画像を抽出する画像抽出部と、
前記第１の標準階調パターンの撮像画像と前記第２の標準階調パターンの撮像画像との色差分を検出する色差分検出部と、
前記色差分検出部で検出された色差分値に基づいて白色点を調整する色設定部と
を有する映像調整システム。
前記白色点調整用プレートには、前記第１の標準階調パターンとして、白色から黒色まで複数階調の標準階調パターンが所望の色温度で印字されている請求項１に記載の映像調整システム。
前記色差分検出部は、前記第１の標準階調パターンの撮像画像と前記第２の標準階調パターンの撮像画像との色差分を色空間上で検出する請求項１に記載の映像調整システム。
映像表示装置に白色点調整用プレートに印字された第１の標準階調パターンに対応する第２の標準階調パターンからなる画像を表示させるパターン発生部と、
前記映像表示装置の画面と前記白色点調整用プレートの撮像画像から、前記第１の標準階調パターンの撮像画像を抽出するとともに、前記第２の標準階調パターンの撮像画像を抽出する画像抽出部と、
前記第１の標準階調パターンの撮像画像と前記第２の標準階調パターンの撮像画像との色差分を検出する色差分検出部と、
前記色差分検出部で検出された色差分値に基づいて白色点を調整する色設定部と
を備える映像調整装置。
映像表示装置の白色点を調整する映像調整方法であって、
第１の標準階調パターンが印字されている白色点調整用プレートを配置しておき、
映像表示装置に前記第１の標準階調パターンに対応する第２の標準階調パターンを表示させ、
前記映像表示装置の画面と前記白色点調整用プレートとが１つの撮像領域内に収まるような撮像画像を撮像し、
前記映像表示装置の画面と前記白色点調整用プレートの撮像画像から前記第１の標準階調パターンの撮像画像を抽出するとともに、前記第２の標準階調パターンの撮像画像を抽出し、
前記第１の標準階調パターンの撮像画像と前記第２の標準階調パターンの撮像画像との色差分を検出し、当該検出された色差分値に基づいて白色点を調整する
映像調整方法。