JP5896834B2 - Image adjustment unit, image display device, computer program, recording medium, and image adjustment method - Google Patents
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Description
本発明は、検出した照度に応じて、画像表示画面に表示される画像を調整する画像調整ユニット、該画像調整ユニットを備える画像表示装置、該画像調整ユニットを実現するためのコンピュータプログラム、該コンピュータプログラムを記録した記録媒体及び画像調整方法に関する。 The present invention relates to an image adjustment unit that adjusts an image displayed on an image display screen in accordance with detected illuminance, an image display device including the image adjustment unit, a computer program for realizing the image adjustment unit, and the computer The present invention relates to a recording medium on which a program is recorded and an image adjustment method.
近年、屋内用途の他に、屋外、半屋外用途のデジタルサイネージが実用化されている。しかし、このような環境では、ディスプレイ等の表示画面での外光の反射、あるいは外光照度による人間の視感度特性及びダイナミックレンジの変化により、表示画面に表示される画像の視認性が低下するという問題がある。 In recent years, digital signage for outdoor and semi-outdoor applications has been put into practical use in addition to indoor applications. However, in such an environment, the visibility of an image displayed on the display screen is reduced due to reflection of external light on a display screen such as a display or changes in human visibility characteristics and dynamic range due to illuminance of external light. There's a problem.
このような問題を解決するため、例えば、外光反射を抑えるために表示画面にAR(Anti Reflection)フィルム又はモスアイフィルムを貼り付ける対策が行われている。また、表示画面が液晶パネルの場合には、バックライトの輝度を上げる方法があり、LED看板であれば高輝度のLEDを用いる方法もあるが、いずれも消費電力が増大するという別の問題が生ずる。 In order to solve such a problem, for example, an anti-reflection (AR) film or a moth-eye film is applied to the display screen in order to suppress external light reflection. In addition, when the display screen is a liquid crystal panel, there is a method of increasing the brightness of the backlight, and there is a method of using a high-brightness LED if it is an LED signboard, but each has another problem that power consumption increases. Arise.
また、周囲の照度を検出して、表示画面に表示する映像の色温度を調整して、周囲の明るさなどの視聴環境に応じて映像の画質を調整するテレビジョン装置が開示されている(特許文献1参照)。 There is also disclosed a television device that detects ambient illuminance, adjusts the color temperature of an image displayed on a display screen, and adjusts the image quality of the image according to the viewing environment such as ambient brightness ( Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1の装置のように、周囲の明るさに応じて明度、彩度又は色温度などを調整したとしても、表示画面に表示される画像(コンテンツ)によっては、階調飽和、あるいは彩度過多が生じ、見た目に違和感があり、表示される画像の画質が適切ではないという問題があった。
However, even if the brightness, saturation, color temperature, or the like is adjusted according to the ambient brightness as in the apparatus of
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、周囲の照度が高い場合でも、適切な画像を表示することができる画像調整ユニット、該画像調整ユニットを備える画像表示装置、該画像調整ユニットを実現するためのコンピュータプログラム、該コンピュータプログラムを記録した記録媒体及び画像調整方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an image adjustment unit capable of displaying an appropriate image even when the ambient illuminance is high, an image display device including the image adjustment unit, and the image adjustment It is an object to provide a computer program for realizing a unit, a recording medium storing the computer program, and an image adjustment method.
本発明に係る画像調整ユニットは、照度検出部で検出した照度に応じて、表示画面に表示される画像のパラメータを調整する画像調整ユニットにおいて、前記照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整する調整手段と、画像を縮小する縮小手段と、該縮小手段で縮小した縮小画像と該縮小画像の前記パラメータを前記調整手段で調整した後の調整後画像との間の類似度を含む評価値を算出する算出手段とを備え、前記調整手段は、前記算出手段で算出した評価値が所定範囲内になるように前記パラメータを調整するようにしてあることを特徴とする。 The image adjustment unit according to the present invention is an image adjustment unit that adjusts parameters of an image displayed on a display screen according to the illuminance detected by the illuminance detection unit, and the illuminance detected by the illuminance detection unit is a predetermined value or more. In some cases, adjustment means for adjusting at least one parameter of brightness or saturation of the image, reduction means for reducing the image, a reduced image reduced by the reduction means, and the parameters of the reduced image are adjusted by the adjustment means. Calculation means for calculating an evaluation value including the degree of similarity with the adjusted image after adjustment, and the adjustment means adjusts the parameter so that the evaluation value calculated by the calculation means falls within a predetermined range. It is made to do so.
本発明に係る画像調整ユニットは、照度検出部で検出した照度に応じて、表示画面に表示される画像のパラメータを調整する画像調整ユニットにおいて、前記照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整する調整手段と、該調整手段で前記パラメータを調整する前の前画像及び調整した後の後画像を縮小する縮小手段と、該縮小手段で縮小した前画像と後画像との間の類似度を含む評価値を算出する算出手段とを備え、前記調整手段は、前記算出手段で算出した評価値が所定範囲内になるように前記パラメータを調整するようにしてあることを特徴とする。 The image adjustment unit according to the present invention is an image adjustment unit that adjusts parameters of an image displayed on a display screen according to the illuminance detected by the illuminance detection unit, and the illuminance detected by the illuminance detection unit is a predetermined value or more. In some cases, adjustment means for adjusting at least one parameter of brightness or saturation of the image, reduction means for reducing the previous image before adjusting the parameter by the adjustment means and the subsequent image after adjustment, and the reduction Calculation means for calculating an evaluation value including the similarity between the previous image and the rear image reduced by the means, and the adjustment means is configured so that the evaluation value calculated by the calculation means falls within a predetermined range. The parameter is adjusted.
本発明に係る画像調整ユニットは、前記調整手段は、前記照度検出部で検出した照度の高低に応じて、画像の明度又は彩度の大小を調整するようにしてあることを特徴とする。 The image adjustment unit according to the present invention is characterized in that the adjustment means adjusts the brightness or saturation of the image according to the level of illuminance detected by the illuminance detection unit.
本発明に係る画像調整ユニットは、前記調整手段は、画像の色温度又はシャープネスを前記パラメータとして調整するようにしてあることを特徴とする。 The image adjusting unit according to the present invention is characterized in that the adjusting means adjusts the color temperature or sharpness of the image as the parameter.
本発明に係る画像調整ユニットは、前記調整手段は、前記照度検出部で検出した照度の高低に応じて、画像の色温度の高低を調整するようにしてあることを特徴とする。 The image adjustment unit according to the present invention is characterized in that the adjustment means adjusts the color temperature of the image according to the level of illuminance detected by the illuminance detection unit.
本発明に係る画像調整ユニットは、前記算出手段は、ピーク信号対雑音比を評価値として算出するようにしてあり、前記調整手段は、前記算出手段で算出したピーク信号対雑音比が所定範囲内になるように前記パラメータを調整するようにしてあることを特徴とする。 In the image adjustment unit according to the present invention, the calculation means calculates a peak signal-to-noise ratio as an evaluation value, and the adjustment means has a peak signal-to-noise ratio calculated by the calculation means within a predetermined range. The parameters are adjusted so that
本発明に係る画像表示装置は、前述の発明のいずれか1つに係る画像調整ユニットを備えることを特徴とする。 An image display apparatus according to the present invention includes an image adjustment unit according to any one of the above-described inventions.
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、照度検出部で検出した照度に応じて、表示画面に表示される画像のパラメータを調整させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、前記照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整するステップと、画像を縮小するステップと、縮小した縮小画像と該縮小画像の前記パラメータを調整した後の調整後画像との間の類似度を含む評価値を算出するステップとを実行させ、前記調整するステップは、算出した評価値が所定範囲内になるように前記パラメータを調整するようにしてあることを特徴とする。 A computer program according to the present invention is a computer program for causing a computer to adjust parameters of an image displayed on a display screen in accordance with the illuminance detected by the illuminance detection unit. When the illuminance is equal to or greater than a predetermined value, the step of adjusting at least one parameter of lightness or saturation of the image, the step of reducing the image, the reduced reduced image, and the adjustment after adjusting the parameters of the reduced image A step of calculating an evaluation value including a degree of similarity with the subsequent image, and the step of adjusting includes adjusting the parameter so that the calculated evaluation value is within a predetermined range. Features.
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、照度検出部で検出した照度に応じて、表示画面に表示される画像のパラメータを調整させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、前記照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整するステップと、前記パラメータを調整する前の前画像及び調整した後の後画像を縮小するステップと、縮小した前画像と後画像との間の類似度を含む評価値を算出するステップとを実行させ、前記調整するステップは、算出した評価値が所定範囲内になるように前記パラメータを調整するようにしてあることを特徴とする。 A computer program according to the present invention is a computer program for causing a computer to adjust parameters of an image displayed on a display screen in accordance with the illuminance detected by the illuminance detection unit. When the illuminance is a predetermined value or more, the step of adjusting at least one parameter of brightness or saturation of the image, the step of reducing the previous image before adjusting the parameter, and the step of reducing the subsequent image after adjustment, Calculating the evaluation value including the similarity between the front image and the rear image, and adjusting the parameter so that the calculated evaluation value falls within a predetermined range. It is characterized by being.
本発明に係る記録媒体は、前述の発明に係るコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とする。 A recording medium according to the present invention records a computer program according to the above-described invention.
本発明に係る画像調整方法は、照度検出部で検出した照度に応じて、表示画面に表示される画像のパラメータを調整する画像調整ユニットによる画像調整方法において、前記照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整するステップと、画像を縮小するステップと、縮小した縮小画像と該縮小画像の前記パラメータを調整した後の調整後画像との間の類似度を含む評価値を算出するステップとを含み、前記調整するステップは、算出した評価値が所定範囲内になるように前記パラメータを調整することを特徴とする。 The image adjustment method according to the present invention is an image adjustment method by an image adjustment unit that adjusts parameters of an image displayed on a display screen in accordance with the illuminance detected by the illuminance detection unit. If it is equal to or greater than a predetermined value, the step of adjusting at least one parameter of brightness or saturation of the image, the step of reducing the image, the reduced reduced image, and the adjusted image after adjusting the parameters of the reduced image Calculating an evaluation value including the degree of similarity between and the adjusting step, wherein the adjusting step adjusts the parameter so that the calculated evaluation value falls within a predetermined range.
本発明に係る画像調整方法は、照度検出部で検出した照度に応じて、表示画面に表示される画像のパラメータを調整する画像調整ユニットによる画像調整方法において、前記照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整するステップと、前記パラメータが調整される前の前画像及び調整された後の後画像を縮小するステップと、縮小された前画像と後画像との間の類似度を含む評価値を算出するステップとを含み、前記調整するステップは、算出された評価値が所定範囲内になるように前記パラメータを調整することを特徴とする。 The image adjustment method according to the present invention is an image adjustment method by an image adjustment unit that adjusts parameters of an image displayed on a display screen in accordance with the illuminance detected by the illuminance detection unit. If it is greater than or equal to a predetermined value, adjusting at least one parameter of brightness or saturation of the image, reducing the previous image before the parameter is adjusted, and reducing the subsequent image after the adjustment, and Calculating an evaluation value including the similarity between the previous image and the subsequent image, and the adjusting step includes adjusting the parameter so that the calculated evaluation value falls within a predetermined range. Features.
本発明にあっては、調整手段は、照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整する。照度を検出する箇所は、表示画面の周囲であり、例えば、表示画面の四隅の近傍、表示画面の上下左右端部の近傍、表示画面左右前方の近傍などである。所定値は、曇り又は晴れ時の照度であり、例えば、2万ルクス又は10万ルクスとすることができるが、これに限定されるものではない。画像のパラメータとしての明度の調整は、例えば、ガンマ値(γ)を調整することである。また、彩度の調整は、画像をRGB値で表す場合、RGB値を調整(強調)するための行列の各要素の値を調整する。また、画像のRGB値をH(色相)S(彩度)V(明度)に変換した場合には、彩度Sを調整すればよい。 In the present invention, the adjusting means adjusts at least one parameter of brightness or saturation of the image when the illuminance detected by the illuminance detection unit is equal to or greater than a predetermined value. The location where the illuminance is detected is around the display screen, for example, in the vicinity of the four corners of the display screen, in the vicinity of the top, bottom, left and right edges of the display screen, in the vicinity of the left and right front of the display screen. The predetermined value is the illuminance when it is cloudy or sunny, and can be, for example, 20,000 lux or 100,000 lux, but is not limited thereto. The adjustment of brightness as an image parameter is, for example, adjusting a gamma value (γ). The saturation is adjusted by adjusting the value of each element of the matrix for adjusting (emphasizing) the RGB value when the image is represented by the RGB value. Further, when the RGB value of the image is converted to H (hue) S (saturation) V (lightness), the saturation S may be adjusted.
縮小手段は、画像を縮小する。画像の縮小方法は、例えば、ニアレストネイバー、バイリニア、バイキュービックなどの手法を用いることができる。算出手段は、縮小した縮小画像と当該縮小画像のパラメータを調整した後の調整後画像との間の類似度を含む評価値を算出する。評価値は、例えば、SSIM(Structural Similarity )などの画像の構造の類似性の観点から縮小画像(パラメータを調整していない縮小画像)と調整後画像(パラメータを調整した後の縮小画像)との間の類似度を評価する指標である。そして、調整手段は、算出した評価値が所定範囲内になるようにパラメータを調整する。所定範囲は、評価値がSSIMである場合、例えば、0.9以上である。すなわち、調整手段は、縮小画像と調整後画像との間のSSIMが、SSIM≧0.9となるように明度又は彩度を調整する。 The reduction means reduces the image. As an image reduction method, for example, a technique such as nearest neighbor, bilinear, bicubic, or the like can be used. The calculating means calculates an evaluation value including a similarity between the reduced image and the adjusted image after adjusting the parameters of the reduced image. The evaluation value is, for example, between a reduced image (a reduced image without adjusting parameters) and an adjusted image (a reduced image after adjusting parameters) from the viewpoint of similarity in the structure of an image such as SSIM (Structural Similarity). It is an index for evaluating the similarity between the two. Then, the adjustment unit adjusts the parameters so that the calculated evaluation value is within a predetermined range. The predetermined range is, for example, 0.9 or more when the evaluation value is SSIM. In other words, the adjustment unit adjusts the brightness or saturation so that the SSIM between the reduced image and the adjusted image satisfies SSIM ≧ 0.9.
上述のように、検出した照度に応じて、明度又は彩度などのパラメータを調整するので、周囲の照度が高い場合でも、例えば、明度又は彩度を強調することができ、適切な画質の画像を表示することが可能となる。また、パラメータを調整した後に、調整を行っていない縮小画像及び調整を行った調整後画像(すなわち、調整前後の縮小画像)について評価を行うので、明度又は彩度が過多になることを抑制することができる。また、評価値を算出する際に、縮小画像を用いるので、評価に要する処理労力を軽減することができ、例えば、演算回路の小型化、あるいは演算時間の短縮化を図ることができる。 As described above, parameters such as lightness or saturation are adjusted according to the detected illuminance, so even if the ambient illuminance is high, for example, the lightness or saturation can be emphasized, and an image with appropriate image quality Can be displayed. In addition, after adjusting the parameters, the reduced image that has not been adjusted and the adjusted image that has been adjusted (that is, the reduced image before and after adjustment) are evaluated, so that excessive brightness or saturation is suppressed. be able to. Further, since the reduced image is used when calculating the evaluation value, the processing effort required for the evaluation can be reduced. For example, the arithmetic circuit can be downsized or the calculation time can be shortened.
本発明にあっては、調整手段は、照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整する。照度を検出する箇所は、表示画面の周囲であり、例えば、表示画面の四隅の近傍、表示画面の上下左右端部の近傍、表示画面左右前方の近傍などである。所定値は、曇り又は晴れ時の照度であり、例えば、2万ルクス又は10万ルクスとすることができるが、これに限定されるものではない。画像のパラメータとしての明度の調整は、例えば、ガンマ値(γ)を調整することである。また、彩度の調整は、画像をRGB値で表す場合、RGB値を調整(強調)するための行列の各要素の値を調整する。また、画像のRGB値をH(色相)S(彩度)V(明度)に変換した場合には、彩度Sを調整すればよい。 In the present invention, the adjusting means adjusts at least one parameter of brightness or saturation of the image when the illuminance detected by the illuminance detection unit is equal to or greater than a predetermined value. The location where the illuminance is detected is around the display screen, for example, in the vicinity of the four corners of the display screen, in the vicinity of the top, bottom, left and right edges of the display screen, in the vicinity of the left and right front of the display screen. The predetermined value is the illuminance when it is cloudy or sunny, and can be, for example, 20,000 lux or 100,000 lux, but is not limited thereto. The adjustment of brightness as an image parameter is, for example, adjusting a gamma value (γ). The saturation is adjusted by adjusting the value of each element of the matrix for adjusting (emphasizing) the RGB value when the image is represented by the RGB value. Further, when the RGB value of the image is converted to H (hue) S (saturation) V (lightness), the saturation S may be adjusted.
縮小手段は、パラメータを調整する前の前画像及び調整した後の後画像を縮小する。画像の縮小方法は、例えば、ニアレストネイバー、バイリニア、バイキュービックなどの手法を用いることができる。算出手段は、縮小した前画像と後画像との間の類似度を含む評価値を算出する。評価値は、例えば、SSIM(Structural Similarity)などの画像の構造の類似性の観点から縮小した前画像と後画像との間の類似度を評価する指標である。そして、調整手段は、算出した評価値が所定範囲内になるようにパラメータを調整する。所定範囲は、評価値がSSIMである場合、例えば、0.9以上である。すなわち、調整手段は、縮小した前画像と後画像との間のSSIMが、SSIM≧0.9となるように明度又は彩度を調整する。 The reduction means reduces the previous image before adjusting the parameters and the subsequent image after adjusting the parameters. As an image reduction method, for example, a technique such as nearest neighbor, bilinear, bicubic, or the like can be used. The calculating means calculates an evaluation value including the similarity between the reduced front image and the rear image. The evaluation value is an index for evaluating the degree of similarity between the previous image and the rear image reduced from the viewpoint of the similarity of the structure of the image, such as SSIM (Structural Similarity). Then, the adjustment unit adjusts the parameters so that the calculated evaluation value is within a predetermined range. The predetermined range is, for example, 0.9 or more when the evaluation value is SSIM. In other words, the adjustment unit adjusts the brightness or saturation so that the SSIM between the reduced front image and the rear image satisfies SSIM ≧ 0.9.
上述のように、検出した照度に応じて、明度又は彩度などのパラメータを調整するので、周囲の照度が高い場合でも、例えば、明度又は彩度を強調することができ、適切な画質の画像を表示することが可能となる。また、パラメータを調整した後に、調整前後の画像について評価を行うので、明度又は彩度が過多になることを抑制することができる。また、評価値を算出する際に、縮小画像を用いるので、評価に要する処理労力を軽減することができ、例えば、演算回路の小型化、あるいは演算時間の短縮化を図ることができる。 As described above, parameters such as lightness or saturation are adjusted according to the detected illuminance, so even if the ambient illuminance is high, for example, the lightness or saturation can be emphasized, and an image with appropriate image quality Can be displayed. In addition, since the images before and after the adjustment are evaluated after adjusting the parameters, it is possible to prevent the brightness or saturation from becoming excessive. Further, since the reduced image is used when calculating the evaluation value, the processing effort required for the evaluation can be reduced. For example, the arithmetic circuit can be downsized or the calculation time can be shortened.
本発明にあっては、調整手段は、検出した照度の高低に応じて、画像の明度又は彩度の大小を調整する。例えば、所定値以上の照度を検出した場合に、照度が高いほど、明度を大きくする。例えば、照度が高いほど、ガンマ値(γ)を1.0から2.0の範囲で大きくする。また、照度が高いほど、彩度S(-255〜255とする)を63から255の範囲で大きくする。なお、ガンマ値、彩度の値は一例であって、これに限定されるものではない。検出した照度の高低に応じて明度又は彩度の大小を調整するので、視認性が向上し、適切な画像を表示することができる。 In the present invention, the adjusting means adjusts the brightness or saturation of the image according to the detected level of illuminance. For example, when illuminance of a predetermined value or more is detected, the brightness is increased as the illuminance is higher. For example, the higher the illuminance, the larger the gamma value (γ) is in the range of 1.0 to 2.0. Further, as the illuminance is higher, the saturation S (-255 to 255) is increased in the range of 63 to 255. Note that the gamma value and the saturation value are examples, and are not limited thereto. Since brightness or saturation is adjusted according to the detected illuminance level, visibility is improved and an appropriate image can be displayed.
本発明にあっては、調整手段は、画像の色温度又はシャープネスをパラメータとして調整する。周囲の照度が高くなることにより、人間の視感度波長のシフトが起こり、例えば、赤系統の視感度が増加するのに対し、青系統の視感度が低下する「プルキニエ現象」が発生する。そこで、色温度を調整することにより、画像の視認性を向上させることができる。また、シャープネス(エッジ)を強調することにより、画像の鮮明度が向上して視認性をさらに改善することができる。 In the present invention, the adjusting means adjusts the color temperature or sharpness of the image as a parameter. As the ambient illuminance increases, the human visibility wavelength shifts. For example, the “Purkinje phenomenon” occurs in which the visual sensitivity of the blue system decreases while the visual sensitivity of the red system increases. Therefore, the visibility of the image can be improved by adjusting the color temperature. Further, by enhancing the sharpness (edge), the sharpness of the image is improved and the visibility can be further improved.
本発明にあっては、調整手段は、検出した照度の高低に応じて、画像の色温度の高低を調整する。例えば、照度が高いほど、色温度を5500Kから10000Kの範囲で高くする。色温度が高くなると青みが強くなり、色温度が低くなると赤みが強くなる。すなわち、検出した照度が低い場合には、視感度波長のシフトにより赤系統の色が見にくくなるので、色温度を低くして赤みを強くする。逆に、検出した照度が高い場合には、視感度波長のシフトにより青系統の色が見にくくなるので、色温度を高くして青みを強くする。これにより、画像の視認性を向上させることができる。 In the present invention, the adjusting means adjusts the level of the color temperature of the image according to the detected level of illuminance. For example, the higher the illuminance, the higher the color temperature in the range of 5500K to 10000K. As the color temperature increases, the bluish color increases, and as the color temperature decreases, the redness increases. That is, when the detected illuminance is low, the red color becomes difficult to see due to the shift in the visibility wavelength, so the color temperature is lowered to increase redness. On the other hand, when the detected illuminance is high, the blue color becomes difficult to see due to the shift in the visibility wavelength, so that the color temperature is increased to increase the blueness. Thereby, the visibility of an image can be improved.
本発明にあっては、算出手段は、ピーク信号対雑音比(PSNR)を評価値として算出する。PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)は、画像品質評価の指標であり、PSNR値が小さいほどノイズの混入が多いことを意味し、PSNR値が大きいほど画像の品質が良い。調整手段は、算出したピーク信号対雑音比が所定範囲内になるようにパラメータを調整する。所定範囲は、例えば、20dB以上とすることができるが、さらに30dB以上とすることにより、画像の品質を一層向上させることができる。また、PSNRを評価指標として用いることにより、ノイズの混入を抑制することができるので、階調飽和、ジャギー、リンギング等の意図しない画質劣化を低減することができる。 In the present invention, the calculation means calculates the peak signal-to-noise ratio (PSNR) as the evaluation value. PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) is an index of image quality evaluation. The smaller the PSNR value, the more noise is mixed. The larger the PSNR value, the better the image quality. The adjusting means adjusts the parameters so that the calculated peak signal-to-noise ratio is within a predetermined range. The predetermined range can be set to 20 dB or more, for example, but by further setting it to 30 dB or more, the image quality can be further improved. Further, by using PSNR as an evaluation index, noise can be prevented from being mixed, and unintended image quality degradation such as gradation saturation, jaggy, and ringing can be reduced.
本発明によれば、周囲の照度が高い場合でも、適切な画像を表示することができる。 According to the present invention, it is possible to display an appropriate image even when the ambient illuminance is high.
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図1は本実施の形態の画像表示装置100の構成を示すブロック図である。画像表示装置100は、制御部10、画像調整ユニットとしての映像信号処理部20、駆動部30、表示画面を有する画像表示部40、照度検出部50などを備える。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an
映像信号処理部20は、画像表示部40の表示画面に表示される画像を調整する画像調整ユニットとしての機能を有し、入力された画像データ(RGB信号)のパラメータ(例えば、明度、彩度、色温度、シャープネスなど)を調整し、調整後のRGB信号を駆動部30へ出力する。映像信号処理部20の詳細は後述する。
The video
画像表示部40は、例えば、液晶パネル、バックライトなどを備える。なお、画像表示部40は、複数のLEDを備えたLED看板、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等であってもよい。
The
駆動部30は、映像信号処理部20が出力したRGB信号を画像表示部40へ出力することにより、液晶パネルのRGB駆動制御、及びバックライトの輝度調整などを行う。
The
照度検出部50は、例えば、照度センサであり、画像表示部40の表示画面の周囲の照度を検出し、検出した照度を制御部10へ出力する。
The
図2は照度検出部50の設置個所の一例を示す説明図である。照度検出部50の設置個所、すなわち照度を検出する箇所は、例えば、図2Aの破線で示すように、表示画面の四隅の近傍とすることができる。また、図2Bに示すように、表示画面の上下左右端部の近傍(例えば、各端部の中央付近)に照度検出部50を設けることができる。あるいは、図2Cに示すように、表示画面左右前方の近傍に照度検出部50を設けてもよい。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of an installation location of the
制御部10は、照度検出部50で検出した照度が所定値以上である場合、検出した照度を映像信号処理部20へ出力するとともに、映像信号処理部20で画像のパラメータを調整すべく映像信号処理部20を制御する。所定値は、曇り又は晴れ時の照度であり、例えば、2万ルクス又は10万ルクスとすることができるが、これに限定されるものではない。また、制御部10は、駆動部30、画像表示部40の制御を行う。
When the illuminance detected by the
図3は本実施の形態の画像調整ユニットとしての映像信号処理部20の構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、映像信号処理部20は、調整手段としての画質設定部21、縮小手段及び算出手段としての画質評価部25などを備える。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the video
画質設定部21は、明度設定部211、彩度設定部212、シャープネス設定部213、色温度設定部214などを備える。また、画質評価部25は、縮小部251、画像解析部252、判定部253などを備える。
The image
明度設定部211は、制御部10の制御のもと、照度検出部50で検出した照度に応じて、画像データ(RGB信号)の明度を調整(設定)する。明度を調整するには、例えば、RGBそれぞれに対するガンマ値(γ)を調整すればよい。
The
彩度設定部212は、制御部10の制御のもと、照度検出部50で検出した照度に応じて、画像データ(RGB信号)の彩度を調整(設定)する。彩度の調整は、画像をRGB値で表す場合、RGB値を調整(強調)するための行列の各要素の値を調整する。
The
シャープネス設定部213は、制御部10の制御のもと、照度検出部50で検出した照度に応じて、画像データ(RGB信号)のシャープネスを調整する。シャープネスの調整は、例えば、エッジ強調のための鮮鋭化フィルタによるフィルタ処理を行うことができる。
The
色温度設定部214は、制御部10の制御のもと、照度検出部50で検出した照度に応じて、画像データ(RGB信号)の色温度を調整する。色温度の調整は、例えば、RGBそれぞれの入力階調と出力階調との関係を示すLUTを用いて、RGBそれぞれの階調特性を変更することにより行うことができる。なお、画質の設定の詳細は後述する。
The color
縮小部251は、画像データ(RGB信号)で構成される画像を縮小する。なお、画像データはRGB信号に限定されるものではなく、例えば、YCbCr信号やY∪V信号であってもよい。画像の縮小方法は、例えば、ニアレストネイバー、バイリニア、バイキュービックなどの手法を用いることができる。また、縮小倍率は、元の画像の大きさにも依存するが、例えば、1/10倍とすることができる。
The
ニアレストネイバーは、補間する画素に一番近い画素、あるいは、補間する画素に対して所定の位置関係にある画素の値をその補間画素の値とする方法である。また、バイリニアは、補間する画素の周辺の2×2=4画素の値を用いて直線的に補間する方法である。また、バイキュービックは、補間する画素の周辺の4×4=16画素の値を用いて三次式で補間する方法である。 Nearest neighbor is a method in which a value of a pixel closest to the pixel to be interpolated or a pixel having a predetermined positional relationship with the pixel to be interpolated is used as the value of the interpolated pixel. Bilinear is a method of linearly interpolating using 2 × 2 = 4 pixel values around the pixel to be interpolated. Bicubic is a method of interpolating with a cubic equation using the value of 4 × 4 = 16 pixels around the pixel to be interpolated.
画像解析部252は、縮小部251で縮小した画像(縮小画像)と、当該縮小画像のパラメータを画質設定部21で調整した後の縮小画像(調整後画像)との間の評価値としてのSSIM(Structural Similarity)を算出する。すなわち、画像解析部252は、パラメータ調整を行っていない縮小画像とパラメータ調整を行った縮小画像との間のSSIMを算出する。SSIMは、画像の構造の類似性の観点から縮小画像と調整後画像との間の類似度、すなわち、2つの画像の間の類似度を評価する指標であり、人間の知覚との整合性が高い。SSIMは0から1までの範囲の値であり、1に近いほど類似度が高いものとみなす。以下、SSIMの算出方法について説明する。
The
SSIMは、式(1)で算出することができる。式(1)において、f′は式(2)で求めることができ、g′は式(3)で求めることができる。 SSIM can be calculated by equation (1). In Expression (1), f ′ can be obtained from Expression (2), and g ′ can be obtained from Expression (3).
式(1)〜(3)において、f(i,j)は、パラメータ調整前の縮小画像の画素値(例えば、輝度値)を表し、g(i,j)は、パラメータ調整後の縮小画像の画素値(例えば、輝度値)を表す。輝度値Yは、例えば、表示装置に対し、予め測色により用意されたRGBからXYZへの変換行列を用いて求めることができる。なお、輝度値に代えて、RGB値を用いてもよい。 In Expressions (1) to (3), f (i, j) represents a pixel value (for example, luminance value) of the reduced image before parameter adjustment, and g (i, j) is a reduced image after parameter adjustment. Represents a pixel value (for example, a luminance value). The luminance value Y can be obtained by using, for example, a conversion matrix from RGB to XYZ prepared in advance by colorimetry for the display device. Note that RGB values may be used instead of the luminance values.
Mは画像の横サイズ(画素数)を示し、Nは画像の縦サイズ(画素数)を示す。すなわち、式(2)は、パラメータ調整前の縮小画像内の画素値の平均値を表し、式(3)は、パラメータ調整後の縮小画像内の画素値の平均値を表す。 M indicates the horizontal size (number of pixels) of the image, and N indicates the vertical size (number of pixels) of the image. That is, Expression (2) represents an average value of pixel values in the reduced image before parameter adjustment, and Expression (3) represents an average value of pixel values in the reduced image after parameter adjustment.
σfはパラメータ調整前の縮小画像の画素値の分散を表し、σgはパラメータ調整後の縮小画像の画素値の分散を表す。また、σfgは両画像の共分散を表す。また、c1、c2は定数であり、例えば、階調値に応じて適宜設定することができる。 σf represents the variance of the pixel values of the reduced image before parameter adjustment, and σg represents the variance of the pixel values of the reduced image after parameter adjustment. Σfg represents the covariance of both images. Moreover, c1 and c2 are constants, and can be appropriately set according to, for example, the gradation value.
また、画像解析部252は、PSNR(ピーク信号対雑音比)を評価値として算出する。PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)は、画像品質評価の指標であり、PSNR値が小さいほどノイズの混入が多いことを意味し、PSNR値が大きいほど画像の品質が良い。以下、PSNRの算出方法について説明する。
Further, the
PSNRは、式(4)により算出することができる。また、式(4)において、MSEは式(5)により求めることができる。 The PSNR can be calculated by equation (4). Moreover, in Formula (4), MSE can be calculated | required by Formula (5).
式(5)において、f(i,j)、g(i、j)、M、Nは式(2)、(3)の場合と同様である。式(4)において、maxは、画素値の最大値であり、RGBそれぞれが8ビットで構成される場合、max=255である。 In Expression (5), f (i, j), g (i, j), M, and N are the same as those in Expressions (2) and (3). In Expression (4), max is the maximum value of the pixel value, and when each RGB is composed of 8 bits, max = 255.
判定部253は、画像解析部252で算出したSSIMが所定範囲内にあるか否かを判定する。所定範囲とは、例えば、0.9以上である。すなわち、判定部253は、SSIM≧0.9であるか否かを判定し判定結果を制御部10へ出力する。
The
制御部10は、SSIM≧0.9の条件を満たさない場合、SSIM≧0.9となるようにパラメータ(明度、彩度、シャープネス、色温度)を繰り返し調整すべく明度設定部211、彩度設定部212、シャープネス設定部213、色温度設定部214を制御する。
When the condition of SSIM ≧ 0.9 is not satisfied, the
パラメータの調整は、明度、彩度、シャープネス、色温度のすべてを調整することができるが、これに限定されるものではなく、例えば、明度のみ、あるいは明度と彩度のみ、あるいは明度、彩度及び色温度のみ、あるいはこれらの組み合わせとすることができる。 Parameters can be adjusted for brightness, saturation, sharpness, and color temperature, but this is not a limitation. For example, brightness only, brightness and saturation only, or brightness and saturation And only the color temperature, or a combination thereof.
上述のように、検出した照度に応じて、明度又は彩度などのパラメータを調整するので、周囲の照度が高い場合でも、例えば、明度又は彩度を強調することができ、適切な画質の画像を表示することが可能となる。また、パラメータを調整した後に、調整前後の縮小画像について評価を行うので、明度又は彩度が過多になることを抑制することができる。また、評価値を算出する際に、縮小画像を用いるので、評価に要する処理労力を軽減することができ、例えば、演算回路の小型化、あるいは演算時間の短縮化を図ることができる。 As described above, parameters such as lightness or saturation are adjusted according to the detected illuminance, so even if the ambient illuminance is high, for example, the lightness or saturation can be emphasized, and an image with appropriate image quality Can be displayed. In addition, since the reduced images before and after the adjustment are evaluated after adjusting the parameters, it is possible to prevent the brightness or saturation from becoming excessive. Further, since the reduced image is used when calculating the evaluation value, the processing effort required for the evaluation can be reduced. For example, the arithmetic circuit can be downsized or the calculation time can be shortened.
また、判定部253は、画像解析部252で算出したPSNRが所定範囲内にあるか否かを判定する。所定範囲とは、例えば、20dB以上とすることができるが、さらに30dB以上とすることもできる。すなわち、判定部253は、PSNR≧20dBであるか否かを判定し判定結果を制御部10へ出力する。
The
制御部10は、PSNR≧20dBの条件を満たさない場合、PSNR≧20dBとなるようにパラメータ(明度、彩度、シャープネス、色温度)を繰り返し調整すべく明度設定部211、彩度設定部212、シャープネス設定部213、色温度設定部214を制御する。
When the condition of PSNR ≧ 20 dB is not satisfied, the
PSNRを評価指標として用いることにより、ノイズの混入を抑制することができるので、階調飽和、ジャギー、リンギング等の意図しない画質劣化を低減することができる。また、所定範囲を20dB以上とする代わりに30dB以上とすることにより、画像の品質を一層向上させることができる。 By using PSNR as an evaluation index, noise can be prevented from being mixed, and unintended image quality degradation such as gradation saturation, jaggy, and ringing can be reduced. Also, by setting the predetermined range to 30 dB or more instead of 20 dB or more, the image quality can be further improved.
図3の例においては、画質設定部21は、RGB信号を用いて明度及び彩度を調整する構成であったが、これに限定されるものではなく、RGB信号をHSV信号(H:色相、S:彩度、V:明度)に変換し、HSV信号を用いて明度及び彩度を調整することもできる。
In the example of FIG. 3, the image
図4は本実施の形態の画像調整ユニットとしての映像信号処理部20の構成の他の例を示すブロック図である。図3に例示した映像信号処理部20は、縮小部251で縮小した縮小画像のパラメータを画質設定部21で調整して、調整前後の縮小画像を評価する構成であったが、図4に例示する映像信号処理部20は、元のサイズの画像のパラメータを画質設定部21で調整する前の前画像、及び元のサイズの画像のパラメータを画質設定部21で調整した後の後画像の両方を縮小部251で縮小した前画像と後画像との間の評価値を算出する。
FIG. 4 is a block diagram showing another example of the configuration of the video
なお、明度設定部211、彩度設定部212、シャープネス設定部213、色温度設定部214、縮小部251、画像解析部252、判定部253の構成及び機能は、図3の場合と同様であるので、説明は省略する。
The configurations and functions of the
また、図4の例では、パラメータの調整と画像の縮小とを繰り返して最適パラメータを求めることになるので、処理遅延の影響が起こり得る。しかし、図3の例のように、予め元のサイズの画像を縮小しておき、縮小画像でパラメータ調整前後の評価値を比較して最適パラメータを算出し、算出したパラメータを用いて元のサイズの画像を調整するようにすれば、処理遅延の影響を抑制することができる。 Further, in the example of FIG. 4, since the optimum parameter is obtained by repeatedly adjusting the parameter and reducing the image, the influence of processing delay may occur. However, as in the example of FIG. 3, the image of the original size is reduced in advance, the evaluation value before and after parameter adjustment is compared with the reduced image, the optimum parameter is calculated, and the original size is calculated using the calculated parameter. If the image is adjusted, the influence of the processing delay can be suppressed.
図5は本実施の形態の映像信号処理部20によるパラメータ調整の一例を示す説明図である。図5において、照度検出部50で検出した照度(検出照度)は、所定値以上であるとする。図5に示すように、検出した照度の高低に応じて、画像の明度を大小に調整する。例えば、照度が高いほど、ガンマ値(γ)を1.0から2.0の範囲で大きくする。なお、ガンマ値は、予めいくつかの値を定めておき、照度に応じて、いずれかのガンマ値を選択するようにすればよい。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of parameter adjustment by the video
また、照度が高いほど、彩度S(−255〜255とする)を63から255の範囲で大きくする。なお、彩度Sは、予めいくつかの値を定めておき、照度に応じて、いずれかの彩度Sを選択するようにすればよい。なお、ガンマ値、彩度の値は一例であって、これに限定されるものではない。検出した照度の高低に応じて明度又は彩度を大小にするので、視認性が向上し、適切な画像を表示することができる。 Further, as the illuminance is higher, the saturation S (-255 to 255) is increased in the range of 63 to 255. Note that the saturation S may be determined in advance and select one of the saturations S according to the illuminance. Note that the gamma value and the saturation value are examples, and are not limited thereto. Since brightness or saturation is increased or decreased according to the detected level of illuminance, visibility is improved and an appropriate image can be displayed.
また、検出した照度の高低に応じて、画像の色温度を高低に調整する。例えば、照度が高いほど、色温度を5500Kから10000Kの範囲で高くする。周囲の照度に応じて人間の視感度波長のシフトが起こる(プルキニエ現象)ので、照度が高い場合は、赤系統が見えやすくなり、青系統は見えにくくなる。逆に、照度が低い場合は赤系統が見えにくくなり、青系統が見えやすくなる。一方、色温度が高くなると青みが強くなり、色温度が低くなると赤みが強くなる。 Further, the color temperature of the image is adjusted to high or low according to the detected level of illuminance. For example, the higher the illuminance, the higher the color temperature in the range of 5500K to 10000K. Since the human visibility wavelength shifts in accordance with the ambient illuminance (Purkinje phenomenon), when the illuminance is high, the red system becomes easy to see and the blue system becomes difficult to see. Conversely, when the illuminance is low, the red line is difficult to see and the blue line is easy to see. On the other hand, when the color temperature is high, the bluish color becomes strong, and when the color temperature is low, the red color becomes strong.
そこで、検出した照度が低い場合には、色温度を低くして赤みを強くする。逆に、検出した照度が高い場合には、色温度を高くして青みを強くする。これにより、画像の視認性を向上させることができる。 Therefore, when the detected illuminance is low, the color temperature is lowered to increase redness. Conversely, when the detected illuminance is high, the color temperature is increased to increase the blueness. Thereby, the visibility of an image can be improved.
また、シャープネス(エッジ)の度合を変えることにより、シャープネス(エッジ)の強調度合を調整する。例えば、シャープネス(エッジ)の度合を8〜16の範囲で調整する。これにより、画像の鮮明度が向上して視認性をさらに改善することができる。 Also, the degree of sharpness (edge) enhancement is adjusted by changing the degree of sharpness (edge). For example, the degree of sharpness (edge) is adjusted in the range of 8-16. Thereby, the definition of an image improves and visibility can further be improved.
図6はLUTによる明度及び彩度の調整方法の一例を示す説明図である。図6において、横軸は入力階調、縦軸は出力階調(例えば、それぞれ256階調)であり、RGBそれぞれの階調特性(ガンマ特性)を模式的に表している。図6に示すように、RGBそれぞれの階調特性を変更すること、すなわちRGBそれぞれのLUTを書き換えることにより、明度及び彩度を同時に調整することができる。すなわち、LUTのデータを予め複数の組記憶しておき、判定部253の判定結果に応じてLUTのデータを書き換えることにより、明度と彩度を調整することができる。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a lightness and saturation adjustment method using the LUT. In FIG. 6, the horizontal axis represents the input gradation, and the vertical axis represents the output gradation (for example, 256 gradations), which schematically represents the gradation characteristics (gamma characteristics) of RGB. As shown in FIG. 6, the brightness and saturation can be adjusted simultaneously by changing the gradation characteristics of RGB, that is, rewriting the LUT of RGB. That is, by storing a plurality of sets of LUT data in advance and rewriting the LUT data according to the determination result of the
図7は行列演算による彩度の調整方法の一例を示す説明図である。図7Aにおいて、Mは彩度調整行列であり、図7B〜7Dに示すように、RGB信号に合わせて3×3の行列である。図7B、7C、7Dの順番で彩度が強調される。なお、彩度調整行列の各要素は一例であって、図7の例に限定されるものではない。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a saturation adjustment method by matrix calculation. In FIG. 7A, M is a saturation adjustment matrix, and is a 3 × 3 matrix in accordance with the RGB signals as shown in FIGS. The saturation is emphasized in the order of FIGS. 7B, 7C, and 7D. Note that each element of the saturation adjustment matrix is an example, and is not limited to the example of FIG.
図8はLUTによる色温度の調整方法の一例を示す説明図である。図8において、横軸は入力階調、縦軸は出力階調(例えば、それぞれ256階調)であり、RGBそれぞれの階調特性(ガンマ特性)を模式的に表している。図8に示すように、RGBそれぞれの階調特性を変更すること、すなわちRGBそれぞれのLUTを書き換えることにより、色温度を調整することができる。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a color temperature adjustment method using the LUT. In FIG. 8, the horizontal axis represents the input gradation, and the vertical axis represents the output gradation (for example, 256 gradations), which schematically represents the gradation characteristics (gamma characteristics) of RGB. As shown in FIG. 8, the color temperature can be adjusted by changing the gradation characteristics of each RGB, that is, by rewriting the RGB LUT.
そして、白色点(RGB値がそれぞれ255)におけるRGB比率を予め規定しておく。例えば、図8に示すように、色温度が5500Kの場合、R:G:B=1:1:1とする。また、色温度が6500Kの場合、R:G:B=1:1.2:1とする。また、色温度が10000Kの場合、R:G:B=1:1:1.2とする。なお、明度、彩度及び色温度の調整をLUTで一括して行うこともできる。 Then, the RGB ratio at the white point (each RGB value is 255) is defined in advance. For example, as shown in FIG. 8, when the color temperature is 5500K, R: G: B = 1: 1: 1. When the color temperature is 6500K, R: G: B = 1: 1.2: 1. When the color temperature is 10,000 K, R: G: B = 1: 1: 1.2. Note that the brightness, saturation, and color temperature can be adjusted in a batch using the LUT.
図9は鮮鋭化フィルタによるシャープネスの調整方法の一例を示す説明図である。図9の例は、8近傍鮮鋭化フィルタの一例であって、中央の画素の周辺の8画素(上下左右画素)との画素値(例えば、RGB値)の変化(エッジ)を強調することで鮮鋭な画像を得ることができる。図9の例では、エッジを強調する場合には、Nの数を8から徐々に16まで大きくすればよい。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a sharpness adjustment method using a sharpening filter. The example of FIG. 9 is an example of an 8-neighbor sharpening filter, and emphasizes changes (edges) in pixel values (for example, RGB values) with 8 pixels (up, down, left, and right pixels) around the center pixel. A sharp image can be obtained. In the example of FIG. 9, when the edge is emphasized, the number of N may be gradually increased from 8 to 16.
なお、鮮鋭化フィルタは、8近傍鮮鋭化フィルタに限定されるものではなく、4近傍鮮鋭化フィルタ、x方向微分、y方向微分などのフィルタを用いることができる。また、フィルタの大きさも3×3に限定されるものではなく、9×9、16×16でもよい。 The sharpening filter is not limited to the 8-neighbor sharpening filter, and filters such as a 4-neighbor sharpening filter, x-direction differentiation, and y-direction differentiation can be used. Further, the size of the filter is not limited to 3 × 3, and may be 9 × 9 or 16 × 16.
上述のSSIM、PSNRによる評価を行う場合、画像を縮小せずに元の大きさの画像を用いて行うこともできる。しかし、縮小画像を用いることにより、処理労力を軽減することができる。以下、画像を縮小した場合と縮小しない場合の何れであってもSSIM、PSNRによる評価が可能である点について説明する。 When the evaluation by the above-described SSIM and PSNR is performed, the image having the original size can be used without reducing the image. However, the processing effort can be reduced by using the reduced image. Hereinafter, description will be given of the fact that evaluation by SSIM and PSNR is possible regardless of whether the image is reduced or not.
図10は画像の縮小率を変化させた場合のSSIMの算出結果の一例を示す説明図であり、図11は画像の縮小率を変化させた場合のPSNRの算出結果の一例を示す説明図である。図10、図11において、符号S1は元の画像(1920×1080画素)であり、符号S2は元の画像を1/2に縮小した画像(960×540)であり、符号S3は元の画像を1/4に縮小した画像であり、符号S4は元の画像を1/10に縮小した画像であり、符号S5は元の画像を1/100に縮小した画像である。また、横軸は、彩度S、ガンマ値、シャープネスの処理回数を表す。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of the SSIM calculation result when the image reduction rate is changed, and FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of the PSNR calculation result when the image reduction rate is changed. is there. 10 and 11, reference numeral S1 is an original image (1920 × 1080 pixels), reference numeral S2 is an image obtained by reducing the original image to ½ (960 × 540), and reference numeral S3 is an original image. Is an image obtained by reducing the original image to 1/10, and S5 is an image obtained by reducing the original image to 1/100. In addition, the horizontal axis represents the saturation S, the gamma value, and the sharpness processing count.
図10Aに示すように、彩度S(−255〜255とする)を63から255の範囲に調整した場合、画像サイズに関わらず、SSIMの傾向は同じである。また、図10Bに示すように、ガンマ値を1.2から2.0の範囲に調整した場合、画像サイズに関わらず、SSIMの傾向は同じである。また、図10Cに示すように、シャープネス調整値を8から16に調整した場合、画像サイズによる変動差があるものの、SSIMの減少傾向を判断することができる。すなわち、図10に示すように、画像サイズを縮小した場合でも、SSIMによる評価が可能であることが判る。 As shown in FIG. 10A, when the saturation S (-255 to 255) is adjusted in the range of 63 to 255, the tendency of SSIM is the same regardless of the image size. As shown in FIG. 10B, when the gamma value is adjusted to a range of 1.2 to 2.0, the tendency of SSIM is the same regardless of the image size. Further, as shown in FIG. 10C, when the sharpness adjustment value is adjusted from 8 to 16, it is possible to determine the decreasing tendency of the SSIM although there is a variation difference depending on the image size. That is, as shown in FIG. 10, it can be seen that evaluation by SSIM is possible even when the image size is reduced.
また、図11Aに示すように、彩度S(−255〜255とする)を63から255の範囲に調整した場合、画像サイズによる変動差があるものの、PSNRの減少傾向を判断することができる。また、図11Bに示すように、ガンマ値を1.2から2.0の範囲に調整した場合、画像サイズによる変動差があるものの、PSNRの減少傾向を判断することができる。また、図11Cに示すように、シャープネス調整値を8から16に調整した場合、画像サイズによる変動差があるものの、PSNRの減少傾向を判断することができる。すなわち、図11に示すように、画像サイズを縮小した場合でも、PSNRによる評価が可能であることが判る。 Further, as shown in FIG. 11A, when the saturation S (-255 to 255) is adjusted in the range of 63 to 255, the decreasing tendency of the PSNR can be determined although there is a variation difference depending on the image size. . In addition, as shown in FIG. 11B, when the gamma value is adjusted in the range of 1.2 to 2.0, it is possible to determine the decreasing tendency of the PSNR although there is a variation difference depending on the image size. Further, as shown in FIG. 11C, when the sharpness adjustment value is adjusted from 8 to 16, it is possible to determine the decreasing tendency of the PSNR although there is a variation difference depending on the image size. That is, as shown in FIG. 11, it can be seen that evaluation by PSNR is possible even when the image size is reduced.
本実施の形態の映像信号処理部20は、CPU、RAMなどを備えたコンピュータを用いて実現することもできる。図12は映像信号処理部20の機能を実現するコンピュータ200の一例を示す説明図である。
The video
本実施の形態の映像信号処理部20は、コンピュータ200に実行させるためのプログラム(コンピュータプログラム)を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体201に、上述の明度調整処理、彩度調整処理、シャープネス処理又は色温度調整(画像調整処理と称する)、画像の縮小処理、評価値(SSIM、PSNR)の算出処理、評価値の判定処理などの各処理を記録しておく。そして、当該記録媒体201に記録したプログラムを光ディスク読取装置等で読み込ませることにより、コンピュータに備えられたRAMにロードし、コンピュータプログラムをCPUで実行することにより、コンピュータ上で映像信号処理部を実現することができる。
The video
この結果、前記処理を行うプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)を記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。なお、本実施の形態では、この記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理が行われるために図示していないメモリ、例えばROMのようなものそのものがプログラムメディアであってもよいし、また、外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。 As a result, it is possible to provide a portable recording medium on which the program code (execution format program, intermediate code program, source program) for performing the processing is recorded. In this embodiment, as the recording medium, a memory (not shown) such as a ROM itself may be a program medium because processing is performed by a microcomputer. A program reading device may be provided as a device, and a program medium that can be read by inserting a recording medium therein may be used.
いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいは、いずれの場合もプログラムコードを読み出し、読み出されたプログラムコードは、マイクロコンピュータの図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。ここで、前記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD等の光ディスクのディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、フラッシュROM等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムコードを担持する媒体であってもよい。前述の記録媒体は、画像表示装置やコンピュータシステムに備えられるプログラム読み取り装置により読み取られることで上述した画像処理方法が実行される。 In any case, the stored program may be configured to be accessed and executed by the microprocessor, or in any case, the program code is read and the read program code is stored in the microcomputer. It may be downloaded to a program storage area (not shown) and the program may be executed. It is assumed that this download program is stored in the main device in advance. Here, the program medium is a recording medium configured to be separable from the main body, such as a tape system such as a magnetic tape or a cassette tape, a magnetic disk such as a flexible disk or a hard disk, a CD-ROM / MO / MD / DVD, or the like. Semiconductors such as optical discs, IC cards (including memory cards) / optical cards, etc., or mask ROM, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), flash ROM, etc. It may be a medium that carries a fixed program code including a memory. The above-described recording medium is read by a program reading device included in an image display device or a computer system, whereby the above-described image processing method is executed.
次に、本実施の形態の映像信号処理部20の動作について説明する。図13は本実施の形態の映像信号処理部20の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下、処理の主体を便宜上処理部20とする。処理部20は、画像データを取得し(S11)、照度を検出する(S12)。
Next, the operation of the video
処理部20は、検出された照度が所定値以上であるか否かを判定し(S13)、照度が所定値以上である場合(S13でYES)、取得した画像データで構成される画像(元のサイズの画像)を縮小し(S14)、縮小画像の画質設定処理を行う(S15)。なお、画質設定処理(明度、彩度、シャープネス及び色温度などのパラメータの調整)の詳細は後述する。
The
処理部20は、画質設定処理を施していない縮小画像(調整前の縮小画像)と画質設定処理を施した縮小画像(調整後の縮小画像)との間のSSIM及びPSNRを算出する(S16)。処理部20は、SSIM≧0.9、かつPSNR≧20dB(以下、判定条件とも称する)を満たすか否かを判定する(S17)。
The
判定条件を満たさない場合には(S17でNO)、処理部20は、ステップS15以降の処理を繰り返すことにより、パラメータを再度調整する。判定条件を満たす場合には(S17でYES)、処理部20は、判定条件を満たした際の調整済パラメータを用いて、実サイズ画像(縮小する前の元の画像)の画質設定処理を行い(S18)、画像を表示し(S19)、処理を終了する。なお、ステップS18の画質設定処理は、ステップS15の処理と同様である。照度が所定値以上でない場合(S13でNO)、処理部20は、パラメータの調整を行うことなくステップS19の処理を行う。
When the determination condition is not satisfied (NO in S17), the
図14は本実施の形態の映像信号処理部20の画質設定処理の手順の一例を示すフローチャートである。処理部20は、明度を強調し(S101)、彩度を強調し(S102)、シャープネス強調を行い(S103)、色温度を変更し(S104)、処理を終了する。
FIG. 14 is a flowchart showing an example of the procedure of image quality setting processing of the video
図13及び図14の例では、パラメータとして、明度、彩度、シャープネス及び色温度のすべてを調整する構成であったが、これに限定されるものではなく、これらの少なくとも1つを調整する構成であってもよい。 In the example of FIGS. 13 and 14, the brightness, saturation, sharpness, and color temperature are all adjusted as parameters. However, the present invention is not limited to this, and a configuration for adjusting at least one of these is used. It may be.
図15は本実施の形態の映像信号処理部20の処理手順の他の例を示すフローチャートである。処理部20は、画像データを取得し(S31)、照度を検出する(S32)。
FIG. 15 is a flowchart showing another example of the processing procedure of the video
処理部20は、検出された照度が所定値以上であるか否かを判定し(S33)、照度が所定値以上である場合(S33でYES)、明度を強調し(S34)、彩度を強調し(S35)、シャープネス強調を行い(S36)、色温度を変更する(S37)。
The
処理部20は、パラメータ(明度、彩度、シャープネス及び色温度)の調整前後の画像を縮小し(S38)、SSIM及びPSNRを算出する(S39)。処理部20は、SSIM≧0.9、かつPSNR≧20dB(以下、判定条件とも称する)を満たすか否かを判定する(S40)。
The
判定条件を満たさない場合には(S40でNO)、処理部20は、ステップS34以降の処理を繰り返すことにより、パラメータを再度調整する。判定条件を満たす場合には(S40でYES)、処理部20は、判定条件を満たした際の元の画像を表示し(S41)、処理を終了する。照度が所定値以上でない場合(S33でNO)、処理部20は、パラメータの調整を行うことなくステップS41の処理を行う。
When the determination condition is not satisfied (NO in S40), the
また、図15の例では、調整対象のパラメータをすべて調整した後に、評価値(SSIM、PSNR)を算出し、判定条件を充足するか否かを判定する構成であるが、例えば、明度のみを調整して評価値を算出し、判定条件を充足した場合に、次の彩度の調整を行って評価値を算出し、判定条件を充足した場合に、次の色温度の調整を行って評価値を算出し、判定条件を充足した場合に、次のシャープネスの処理を行って評価値を算出し、判定条件を充足した場合に画像を表示させるようにしてもよい。すなわち、明度、彩度、色温度及びシャープネス毎に評価を行い、適切な評価が得られた場合に次のパラメータに対する評価を行うようにしてもよい。 In the example of FIG. 15, the evaluation values (SSIM, PSNR) are calculated after all the adjustment target parameters are adjusted, and it is determined whether or not the determination condition is satisfied. When the evaluation value is adjusted and the determination condition is satisfied, the next saturation is adjusted to calculate the evaluation value, and when the determination condition is satisfied, the next color temperature is adjusted and evaluated. When the value is calculated and the determination condition is satisfied, the next sharpness process is performed to calculate the evaluation value, and when the determination condition is satisfied, the image may be displayed. That is, evaluation may be performed for each of lightness, saturation, color temperature, and sharpness, and when the appropriate evaluation is obtained, the following parameters may be evaluated.
上述の実施の形態では、照度を検出し、検出した照度が所定値以上である場合、パラメータを調整して評価を行う構成であったが、照度を検出する代わりに、表示画面周辺の温度を検出し、検出した温度が閾値(例えば、40℃)以上である場合に、パラメータを調整して評価を行うようにしてもよい。照度が高い場合には、外光により温度も高くなるからである。 In the above-described embodiment, when the illuminance is detected and the detected illuminance is a predetermined value or more, the evaluation is performed by adjusting the parameter, but instead of detecting the illuminance, the temperature around the display screen is set. If the detected temperature is equal to or higher than a threshold (for example, 40 ° C.), the parameter may be adjusted for evaluation. This is because when the illuminance is high, the temperature increases due to external light.
また、日中はパラメータを調整して評価を行い、夜間はパラメータの調整を実施しない構成のように、時間帯に応じてパラメータの調整及び評価を行うようにしてもよい。 Further, the parameter may be adjusted and evaluated according to the time zone as in the configuration in which the parameter is adjusted during the day and the parameter is not adjusted at night.
10 制御部
20 映像信号処理部
21 画質設定部
25 画質評価部
211 明度設定部
212 彩度設定部
213 シャープネス設定部
214 色温度設定部
251 縮小部
252 画像解析部
253 判定部
30 駆動部
40 画像表示部
50 照度検出部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整する調整手段と、
画像を縮小する縮小手段と、
該縮小手段で縮小した縮小画像と該縮小画像の前記パラメータを前記調整手段で調整した後の調整後画像との間の類似度を含む評価値を算出する算出手段と
を備え、
前記調整手段は、
前記算出手段で算出した評価値が所定範囲内になるように前記パラメータを調整するようにしてあることを特徴とする画像調整ユニット。 In the image adjustment unit that adjusts the parameters of the image displayed on the display screen according to the illuminance detected by the illuminance detection unit,
When the illuminance detected by the illuminance detection unit is a predetermined value or more, an adjustment unit that adjusts at least one parameter of brightness or saturation of the image;
A reduction means for reducing the image;
A calculation means for calculating an evaluation value including a similarity between the reduced image reduced by the reduction means and the adjusted image after adjusting the parameters of the reduced image by the adjustment means;
The adjusting means includes
The image adjustment unit, wherein the parameter is adjusted so that the evaluation value calculated by the calculation means falls within a predetermined range.
前記照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整する調整手段と、
該調整手段で前記パラメータを調整する前の前画像及び調整した後の後画像を縮小する縮小手段と、
該縮小手段で縮小した前画像と後画像との間の類似度を含む評価値を算出する算出手段とを備え、
前記調整手段は、
前記算出手段で算出した評価値が所定範囲内になるように前記パラメータを調整するようにしてあることを特徴とする画像調整ユニット。 In the image adjustment unit that adjusts the parameters of the image displayed on the display screen according to the illuminance detected by the illuminance detection unit,
When the illuminance detected by the illuminance detection unit is a predetermined value or more, an adjustment unit that adjusts at least one parameter of brightness or saturation of the image;
Reduction means for reducing the previous image before adjusting the parameter by the adjustment means and the subsequent image after adjustment;
Calculation means for calculating an evaluation value including the similarity between the previous image and the rear image reduced by the reduction means;
The adjusting means includes
The image adjustment unit, wherein the parameter is adjusted so that the evaluation value calculated by the calculation means falls within a predetermined range.
前記照度検出部で検出した照度の高低に応じて、画像の明度又は彩度の大小を調整するようにしてあることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像調整ユニット。 The adjusting means includes
The image adjustment unit according to claim 1 or 2, wherein the brightness or saturation of the image is adjusted according to the level of illuminance detected by the illuminance detection unit.
画像の色温度又はシャープネスを前記パラメータとして調整するようにしてあることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の画像調整ユニット。 The adjusting means includes
The image adjustment unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the color temperature or sharpness of an image is adjusted as the parameter.
前記照度検出部で検出した照度の高低に応じて、画像の色温度の高低を調整するようにしてあることを特徴とする請求項4に記載の画像調整ユニット。 The adjusting means includes
5. The image adjustment unit according to claim 4, wherein the color temperature of the image is adjusted according to the level of illuminance detected by the illuminance detection unit.
ピーク信号対雑音比を評価値として算出するようにしてあり、
前記調整手段は、
前記算出手段で算出したピーク信号対雑音比が所定範囲内になるように前記パラメータを調整するようにしてあることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の画像調整ユニット。 The calculating means includes
The peak signal-to-noise ratio is calculated as an evaluation value,
The adjusting means includes
The image according to any one of claims 1 to 5, wherein the parameter is adjusted so that a peak signal-to-noise ratio calculated by the calculating means is within a predetermined range. Adjustment unit.
コンピュータに、
前記照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整するステップと、
画像を縮小するステップと、
縮小した縮小画像と該縮小画像の前記パラメータを調整した後の調整後画像との間の類似度を含む評価値を算出するステップと
を実行させ、
前記調整するステップは、
算出した評価値が所定範囲内になるように前記パラメータを調整するようにしてあることを特徴とするコンピュータプログラム。 In a computer program for causing a computer to adjust parameters of an image displayed on a display screen in accordance with the illuminance detected by the illuminance detection unit,
On the computer,
When the illuminance detected by the illuminance detection unit is a predetermined value or more, adjusting at least one parameter of brightness or saturation of the image;
Reducing the image; and
Calculating an evaluation value including the similarity between the reduced image and the adjusted image after adjusting the parameters of the reduced image; and
The adjusting step includes
A computer program characterized in that the parameter is adjusted so that the calculated evaluation value falls within a predetermined range.
コンピュータに、
前記照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整するステップと、
前記パラメータを調整する前の前画像及び調整した後の後画像を縮小するステップと、
縮小した前画像と後画像との間の類似度を含む評価値を算出するステップと
を実行させ、
前記調整するステップは、
算出した評価値が所定範囲内になるように前記パラメータを調整するようにしてあることを特徴とするコンピュータプログラム。 In a computer program for causing a computer to adjust parameters of an image displayed on a display screen in accordance with the illuminance detected by the illuminance detection unit,
On the computer,
When the illuminance detected by the illuminance detection unit is a predetermined value or more, adjusting at least one parameter of brightness or saturation of the image;
Reducing the previous image before adjusting the parameter and the after image after adjusting;
Calculating an evaluation value including the similarity between the reduced front image and the rear image, and
The adjusting step includes
A computer program characterized in that the parameter is adjusted so that the calculated evaluation value falls within a predetermined range.
前記照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整するステップと、
画像を縮小するステップと、
縮小した縮小画像と該縮小画像の前記パラメータを調整した後の調整後画像との間の類似度を含む評価値を算出するステップと
を含み、
前記調整するステップは、
算出した評価値が所定範囲内になるように前記パラメータを調整することを特徴とする画像調整方法。 In the image adjustment method by the image adjustment unit that adjusts the parameters of the image displayed on the display screen according to the illuminance detected by the illuminance detection unit,
When the illuminance detected by the illuminance detection unit is a predetermined value or more, adjusting at least one parameter of brightness or saturation of the image;
Reducing the image; and
Calculating an evaluation value including the similarity between the reduced image and the adjusted image after adjusting the parameters of the reduced image, and
The adjusting step includes
An image adjustment method, wherein the parameter is adjusted so that the calculated evaluation value is within a predetermined range.
前記照度検出部で検出した照度が所定値以上である場合、画像の明度又は彩度の少なくとも1つのパラメータを調整するステップと、
前記パラメータが調整される前の前画像及び調整された後の後画像を縮小するステップと、
縮小された前画像と後画像との間の類似度を含む評価値を算出するステップと
を含み、
前記調整するステップは、
算出された評価値が所定範囲内になるように前記パラメータを調整することを特徴とする画像調整方法。 In the image adjustment method by the image adjustment unit that adjusts the parameters of the image displayed on the display screen according to the illuminance detected by the illuminance detection unit,
When the illuminance detected by the illuminance detection unit is a predetermined value or more, adjusting at least one parameter of brightness or saturation of the image;
Reducing the previous image before the parameter is adjusted and the subsequent image after the parameter is adjusted;
Calculating an evaluation value including a similarity between the reduced front image and the rear image, and
The adjusting step includes
An image adjustment method, wherein the parameter is adjusted so that the calculated evaluation value falls within a predetermined range.
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