JP6432159B2 - Information display device, information display method, and information display program - Google Patents
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Description
本発明は電子書籍やタブレット端末、スマートフォン等、画像・文字等の情報を使用者に提示する、情報表示装置、情報表示方法、および情報表示プログラムに関する。 The present invention relates to an information display apparatus, an information display method, and an information display program for presenting information such as images and characters to a user, such as an electronic book, a tablet terminal, and a smartphone.
近年、電子書籍、タブレット、スマートフォン等の携帯型の情報表示デバイスが普及し、書籍や新聞などの従来の紙媒体の一部あるいは全部をこれら携帯情報表示デバイスで置き換える動きが急速に進んでいる。携帯情報表示デバイスは紙媒体と異なり、タッチパネルやキーボード操作などで提示する情報を随時変更することが可能であり、静止画だけでなくゲームや動画等の表示も可能なマルチメディア性を有している事が特徴である。近年では非常に高解像度、高輝度な表示媒体を有した携帯情報表示デバイスも販売されており、画質の向上も目覚ましい。 In recent years, portable information display devices such as electronic books, tablets, and smartphones have become widespread, and the movement of replacing some or all of conventional paper media such as books and newspapers with these portable information display devices is rapidly progressing. Unlike a paper medium, a portable information display device can change the information presented by touch panel or keyboard operation at any time, and has multimedia properties that can display not only still images but also games and videos. It is a feature. In recent years, portable information display devices having a display medium with very high resolution and high brightness have been sold, and the improvement in image quality has been remarkable.
携帯情報表示デバイスを通して情報閲覧する際において課題となるものの一つとして、いわゆる光沢タイプの表示画面上における周囲環境の反射(映り込み)がある。いわゆる光沢タイプの表示画面は、使用者自身の顔や周囲の物体、照明として使用される蛍光灯などが表示媒体上に映り込み、提示する情報の視認性を低下させている。別の課題の一つとして、液晶など、携帯情報情報表示デバイスの表示輝度の角度依存性により、使用者の視点が表示媒体の垂直方向から離れると、視認する表示物の見かけの明るさが低下するという点が挙げられる。 One of the problems in browsing information through a portable information display device is reflection (reflection) of the surrounding environment on a so-called gloss type display screen. In the so-called gloss type display screen, the user's own face, surrounding objects, fluorescent lamps used as illumination, etc. are reflected on the display medium, reducing the visibility of the information presented. Another problem is that the apparent brightness of the display object to be seen decreases when the user's viewpoint is away from the vertical direction of the display medium due to the angle dependence of the display brightness of portable information information display devices such as liquid crystals. The point of doing.
周囲環境の映り込みによる視認性の低下に関しては、例えば遮光フードを設けるなどして表示媒体上の写り込みを防ぐ措置を講じたものがある(例えば、特許文献1)が、手に取って取り扱う事の多い携帯情報表示デバイスで上記のような装置を取り付けることは利便性の低下を招く。また、携帯情報表示デバイスは照明光を表示面の真上から受ける事が多く、照明光を物理的に遮光することは難しい。 Regarding the decrease in visibility due to the reflection of the surrounding environment, for example, there is one that takes measures to prevent the reflection on the display medium by providing a light shielding hood (for example, Patent Document 1), but handle it by hand. Attaching the above-mentioned apparatus with a portable information display device that often has a problem causes a drop in convenience. In addition, portable information display devices often receive illumination light from directly above the display surface, and it is difficult to physically block the illumination light.
また、反射防止フィルム(例えば、特許文献2)を携帯情報表示デバイスの画面部に貼付けることで反射を抑制する方法があるが、照明の照り返しを全て防ぐほどの低反射率のフィルムを実現する事は難しい。 Moreover, although there exists a method of suppressing reflection by sticking an antireflection film (for example, patent document 2) to the screen part of a portable information display device, the film of a low reflectivity which prevents all the reflections of illumination is implement | achieved. Things are difficult.
また、画面表面に微細な凹凸を設けることで入射した光を乱反射させ、映り込みを抑制する、いわゆるノングレアタイプの画面があるが、発色、コントラスト、見かけの解像度など、画質の面でいわゆる光沢タイプの表示デバイスに比べて劣る。 In addition, there is a so-called non-glare type screen that irregularly reflects incident light by providing fine irregularities on the screen surface and suppresses reflections. Inferior to other display devices.
視点変化による、表示画像の見かけの明るさの低下に関しては、輝度の角度依存性を軽減する措置を講じた表示装置もある(例えば、特許文献3)が、表示媒体の特性上、どうしても明るさの低下を防ぎきることはできない。 There is a display device that takes measures to reduce the angular dependency of luminance with respect to a decrease in apparent brightness of a display image due to a change in viewpoint (for example, Patent Document 3). It is not possible to prevent the decline of the level.
このように、携帯情報表示デバイスは周囲の環境や視点位置によって、周囲の映り込みによる提示情報の視認性の低下や見かけの明るさの低下が発生するという問題があった。 As described above, the portable information display device has a problem that the visibility of the presented information is reduced due to the surrounding reflection and the apparent brightness is reduced depending on the surrounding environment and the viewpoint position.
本発明はこのような問題を鑑みてなされたもので、光沢タイプの表示画面を有するような、電子書籍やタブレット・スマートフォン等の、画像・文字の見かけの映り込みおよび、視点方向の変化に伴う輝度低下を補償する情報表示装置、情報表示方法、および情報表示プログラムを提供する。以下、情報表示装置が表示する、静止画、動画、文字などの表示情報を全て「画像」と表記する。 The present invention has been made in view of such a problem, and is accompanied by an apparent reflection of an image / character, such as an electronic book, a tablet / smartphone, or the like having a gloss type display screen, and a change in the viewpoint direction. Provided are an information display device, an information display method, and an information display program that compensate for a decrease in luminance. Hereinafter, all display information displayed by the information display device, such as still images, moving images, and characters, is referred to as “image”.
本発明の一局面は、画像情報を表示する情報表示装置であって、ディスプレイと、ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する手段と、ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、周囲光の輝度分布と使用者の視点方向とから、使用者の視点方向におけるディスプレイ上の映り込みの輝度分布を画像として算出する手段と、提示したい画像に対して映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果にバイアスを付加することにより映り込み補償画像を算出する手段と、映り込み補償画像をディスプレイに表示する手段とバイアスが所定値より大きい場合、使用者に所定の通知を行う手段とを備える。 One aspect of the present invention is an information display device that displays image information, the display, a means for acquiring a luminance distribution of ambient light incident on the display surface as an image, and a user's viewpoint direction with respect to the display surface Means for calculating the luminance distribution of the reflection on the display in the user's viewpoint direction from the luminance distribution of the ambient light and the user's viewpoint direction, and the luminance of the reflection for the image to be presented A means for calculating a reflection compensation image by adding a bias to the result obtained by subtracting the distribution image, a means for displaying the reflection compensation image on the display, and a bias if the bias is larger than a predetermined value, a predetermined notification is given to the user. Means .
あるいは、情報表示装置は、ディスプレイと、ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する手段と、ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、周囲光の輝度分布と使用者の視点方向とから、使用者の視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出する手段と、使用者の視点方向における、ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する手段と、提示したい画像に対して映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果にバイアスを付加した画像に、相対輝度比の逆数を掛け合わせた、輝度減衰および映り込み補償画像を算出する手段と、輝度減衰および映り込み補償画像をディスプレイに表示する手段とバイアスが所定値より大きい場合、使用者に所定の通知を行う手段とを備える。 Alternatively, the information display device includes a display, a means for acquiring the luminance distribution of ambient light incident on the display surface as an image, a means for specifying the user's viewpoint direction with respect to the display surface, the luminance distribution of the ambient light, and the user. The luminance distribution of the reflection on the display device in the user's viewpoint direction as an image from the viewpoint direction of the user, and the relative luminance ratio with respect to the display luminance when observed from directly above the display in the user's viewpoint direction Means for calculating and means for calculating a luminance attenuation and reflection compensation image obtained by multiplying an image obtained by subtracting a reflection luminance distribution image from an image to be presented and adding a bias to the reciprocal of the relative luminance ratio. and the case means and the bias for displaying the compensated image narrowing luminance attenuation and reflection on the display is larger than the predetermined value, Tokoro the user And means for performing notification.
また、提示したい画像の群と、映り込みの輝度分布画像とが取りうる組み合わせのうち、映り込みの輝度分布画像が示す映り込みの輝度から提示したい画像の輝度を差し引いた値のうちもっとも大きい0より大きい値をバイアスとして算出する手段をさらに備えてもよい。 Of the possible combinations of the group of images desired to be presented and the reflected brightness distribution image, 0 is the largest value among the values obtained by subtracting the brightness of the image desired to be presented from the reflected brightness indicated by the reflected brightness distribution image. A means for calculating a larger value as a bias may be further provided.
また、周囲光の輝度分布を画像として取得する手段は、魚眼レンズと、カメラと、を含んでもよい。 The means for acquiring the luminance distribution of ambient light as an image may include a fisheye lens and a camera.
本発明の他の局面は、上述の手段を実現するために、情報表示装置のプロセッサが実行する情報表示方法および情報表示装置のプロセッサに実行させる情報表示プログラムである。 Another aspect of the present invention is an information display method executed by a processor of an information display device and an information display program executed by the processor of the information display device in order to realize the above-described means.
本発明によれば、電子書籍やタブレット・スマートフォン等の携帯情報表示デバイスにおいて、周囲の映り込みや視点変化にともなう見かけの明るさの低下を補償し、意図した通りの画像の見えを端末使用者に鑑賞させることができるという効果が得られる。 According to the present invention, in a portable information display device such as an electronic book, a tablet, or a smartphone, a terminal user can compensate for a decrease in apparent brightness caused by a surrounding reflection or a viewpoint change, and a user can view an image as intended. The effect that it can be made to appreciate is obtained.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る情報表示装置を説明する。 Hereinafter, an information display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(装置の構成)
図1は本実施形態の構成を示すブロック図である。図1において、 符号10は、本実施形態に係る情報表示装置である。
符号11は、コンピュータである。
符号12は、操作部である。
符号13は、画像補償部である。
符号14は、表示部である。
符号15は、周囲輝度分布取得部である。
符号16は、補償演算部である。
符号17は、記憶部である。
符号20は、情報表示装置10を操作部12を介して操作し、表示部14を通して画像を鑑賞する使用者である。
コンピュータ11は記憶装置、演算装置を有し、画像を格納した操作部12を通した使用者からの操作を受け付け、使用者の求めに応じて提示画像データを補償演算部へ送る。
画像補償部13は、周囲輝度分布取得部15からの周囲輝度分布データ、コンピュータ11からの提示画像データ、記憶部17からの表示装置屈折率データおよび視点位置ごとの相対輝度比データを元に補償演算を行う補償演算部16を有し、表示部14へ補償後画像データを送る。
表示部14は液晶ディスプレイなどで、画像補償部13から送られた補償後画像データを表示する。
(Device configuration)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of this embodiment. In FIG. 1,
Reference numeral 15 denotes an ambient luminance distribution acquisition unit.
The
The
The
(典型例)
図2は図1の情報表示装置10の一典型例としての携帯情報表示デバイスの構成図である。携帯情報表示デバイス30は、魚眼レンズつきカメラ31、ディスプレイ32、を備えており、
魚眼レンズつきカメラ31が周囲輝度分布取得部15に対応する。
ディスプレイ32は表示部14、および、タッチパネル操作による端末使用者51の操作を受け付ける操作部12を兼ねる。
携帯情報表示デバイス30はコンピュータが内蔵されており、実施形態におけるコンピュータ11、画像補償部13を兼ねる。端末使用者51は、ディスプレイ32におけるタッチパネル機能を用いて、鑑賞したい画像を選択するなどの操作を行うことができる。
(Typical example)
FIG. 2 is a configuration diagram of a portable information display device as a typical example of the
A
The
The portable
(原理)
次に、情報表示装置10を用いて、使用者20に映り込みを補償した画像を提示する原理を説明する。
(principle)
Next, the principle of presenting an image compensated for reflection to the
使用者20が情報表示装置10の表示部14に提示された画像情報を鑑賞するとき、表示装置上の実際の見えは(数1)の式で表される。
When the
ここで、(x,y)は表示部14上のx座標、y座標を表す。
ωは表示部14に原点を置き、表示部14の法線方向となす角を天頂角、表示部14に下ろした垂線と表示部14の平面上に取った基準線となす角を方位角した際の、使用者20の視点方向を表す。
P(x,y,ω)は使用者20が実際に鑑賞する表示部14上の輝度分布を表す。
I(x,y)は情報表示装置10が出力する画像情報の輝度分布を表す。
k(ω)は使用者20の視点方向における表示装置の輝度の相対強度(輝度)比を表し、表示装置の垂直方向から鑑賞する場合を1.0とする。
R(x,y,ω)は表示部上に入射した光が正反射し、端末使用者から見える映り込みの輝度分布を表す。
Here, (x, y) represents the x coordinate and the y coordinate on the
ω is the origin on the
P (x, y, ω) represents the luminance distribution on the
I (x, y) represents the luminance distribution of the image information output from the
k (ω) represents the relative intensity (brightness) ratio of the luminance of the display device in the viewpoint direction of the
R (x, y, ω) represents the luminance distribution of the reflection that the light incident on the display unit is regularly reflected and can be seen by the terminal user.
このように、本来提示したい画像情報に対して、周囲の映り込みが重畳され、なおかつ視点方向の変化による表示輝度の低下を伴って使用者20に鑑賞されることになる。
In this way, the surrounding reflections are superimposed on the image information originally intended to be presented, and the
上記のように見かけの画像の劣化に対して、情報表示装置10は実際に提示したい画像I(x,y)に対して、(数2)の式で示す補償後画像I’(x,y,ω)を出力することを考える。
As described above, with respect to the apparent image degradation, the
このとき、使用者20の鑑賞する、見かけの輝度分布は(数3)の式で表される。
At this time, the apparent luminance distribution that the
ここで、P’(x,y,ω)は補償後画像を出力したときの使用者20が実際に鑑賞する表示部14上の輝度分布を表す。すなわち、(数2)の式に基づき、予め補償を行った画像を出力することで、使用者20は、画面表面上の映り込みおよび輝度低下分がキャンセルされ、本来提示したい画像の輝度分布を鑑賞することが可能になる。
Here, P ′ (x, y, ω) represents a luminance distribution on the
(映り込みの予測)
(数2)の式に基づく提示画像の補正を行うためには、使用者20が鑑賞する視点位置で観測される、表示部14上における映り込みの輝度分布R(x,y,ω)、および視野角の変化に伴う表示装置の輝度の相対輝度比k(ω)を予測する必要がある。
(Prediction of reflection)
In order to correct the presented image based on the formula (Equation 2), the luminance distribution R (x, y, ω) of the reflection on the
上記を達成するため、表示部14上の周囲から、表示部14に照射する光の輝度分布を計測により取得する。これは、図2に示すような、表示部14直近に魚眼レンズなどの表示部14を覆う半球面上の光を集光するレンズを装着したカメラを用いた撮像を行うことで可能である。上記カメラで取得した画像は適切に座標変換を行うことで、図3に示したような、カメラを原点として、端末周囲の輝度分布を、天頂角を横軸、方位角を縦軸にとったような画像として展開することが可能である。
In order to achieve the above, the luminance distribution of the light applied to the
さらに、表示部14に対する、使用者20の視点の位置を計測する。これは、例えば端末周囲の輝度分布画像を用いて、画像認識技術等により視点検出を行うことで可能である。
Furthermore, the position of the viewpoint of the
使用者20から見える映り込みの範囲の特定は、図4に示すように、表示部14に照射する光の輝度分布と、使用者20の視点位置情報を得たことにより、視点位置から見て、表示部14の最外周に当たる点の正反射方向で囲まれる範囲を特定することで行うことができる。
As shown in FIG. 4, the range of the reflection that can be seen by the
上記得られた映り込み範囲上の周囲の輝度分布と、表示部14表面における反射率から、映り込みの輝度分布R(x,y,ω)を計算する。たとえば、表示部14表面の素材の屈折率が既知であれば、フレネルの公式を用いて、視点位置から見た表示部14表面の反射率を計算することができる。映り込みの輝度分布R(x,y,ω)は(数4)の式で表すことができる。
The reflection luminance distribution R (x, y, ω) is calculated from the surrounding luminance distribution on the reflection range and the reflectance on the surface of the
ここで、r(x,y,ω)は表示部14表面の反射率を表す。
L(x,y,ω)は、映り込み範囲上の表示部14周囲の輝度分布を表す。
Here, r (x, y, ω) represents the reflectance of the
L (x, y, ω) represents the luminance distribution around the
(相対輝度比の取得)
表示装置の輝度相対比k(ω)は、予め放射輝度計などを用いてさまざまな方向から計測しておき、結果を記憶部17に保存しておく。検出した視点方向ωから、記憶部17に保存されていた輝度相対比の一覧から参照することで、鑑賞時の視点方向における輝度相対比k(ω)を取得することができる。
(Acquisition of relative luminance ratio)
The luminance relative ratio k (ω) of the display device is measured in advance from various directions using a radiance meter or the like, and the result is stored in the
(バイアスの印加による映り込み補償可能な輝度範囲の拡大)
以上の原理による補償画像の生成による見掛けの画像劣化のキャンセルは、本来提示したい画像の輝度I(x,y)が、映り込みの輝度R(x,y,ω)より大きくなければならないことが(数2)の式より明らかである。表示部14上の全ての座標において映り込み補償を実施するため、(数5)の式に示すように、バイアスの印加を行うことで、補償可能な映り込みの輝度範囲を拡大する。
(Expansion of brightness range that can compensate for reflection by applying bias)
In order to cancel apparent image degradation by generating a compensated image based on the above principle, the luminance I (x, y) of the image originally desired to be presented must be larger than the luminance R (x, y, ω) of the reflection. It is clear from the equation (Equation 2). In order to perform the reflection compensation at all coordinates on the
ここで、Bは提示画像全体に一律で印加するバイアスである。印加バイアスBは例えば使用者20が予め設定しても良いし、提示したい画像全てを補償可能としたい場合は(数6)の式に基づき計算しても良い。
Here, B is a bias applied uniformly to the entire presented image. The applied bias B may be set in advance by the
ここで、iは提示したい画像が複数ある場合の画像番号を表す。
関数max(・)はとりうる値の最大値を表す。
すなわち、使用者20の視点の移動範囲に伴って起こりうる全ての映り込み画像の輝度分布R(x,y,ω)と、提示したい画像Ii(x,y)全てに対して画素ごとの差分を計算し、もっとも値が大きいものを印加バイアスとしてもよい。
Here, i represents an image number when there are a plurality of images to be presented.
The function max (·) represents the maximum value that can be taken.
In other words, the luminance distribution R (x, y, ω) of all the reflected images that can occur in accordance with the movement range of the viewpoint of the
上記印加バイアスBはあまりに大きいと、使用者20の観測する画像P’(x,y,ω)のコントラストが下がり、使用者20の求める画質を満足しない場合もありうる。そのため、例えば印加バイアスBの上限値を予め設定しておき、算出した印加バイアスBが上限値を超える場合は、映り込み補償範囲外である旨を使用者20に警告した上で、印加バイアスBを設定した上限値で打ち切る、あるいは周囲の照明を暗くするよう使用者20に促すなどの措置を取ってもよい。
If the applied bias B is too large, the contrast of the image P ′ (x, y, ω) observed by the
(手順)
次に、図5のフローチャートを参照して、図1に示す情報表示装置10において、前述の原理に基づき、周囲の映り込みを補償した画像を提示するまでの動作の一例を説明する。
(procedure)
Next, with reference to the flowchart of FIG. 5, an example of the operation until the
まず、端末周囲の輝度分布画像取得を行う(ステップS2)。これは、図2に示すように、表示部14直近に魚眼レンズを装着したカメラを用いた撮像を行うことで取得する。カメラに搭載されたイメージセンサのダイナミックレンジが周囲の輝度分布の輝度レンジより狭い場合は、露光量を多段階に変えて撮像した後合成する、いわゆるHDR(High Dynamic Range)撮影を行う。
First, a luminance distribution image around the terminal is acquired (step S2). As illustrated in FIG. 2, this is acquired by performing imaging using a camera equipped with a fisheye lens in the immediate vicinity of the
次に、補償後画像に印加するバイアスの算出を行う(ステップS3)。これは、提示したい画像全てを補償可能としたい場合は、ステップS2で求めた端末周囲の輝度分布画像を元に、(数6)の式に基づいて計算を行う。 Next, a bias to be applied to the compensated image is calculated (step S3). If it is desired to be able to compensate for all the images to be presented, the calculation is performed based on the formula (Equation 6) based on the luminance distribution image around the terminal obtained in step S2.
次に、照り返しの補償を実施すべきかどうかの判断を行う(ステップS4)。これは、ステップS3で算出した印加バイアス値が、事前に設定した閾値より小さいかどうかで判断する。閾値より印加バイアスが大きい場合は、表示部14に、補償範囲外であり、周囲の照明を暗くする旨を表示し(ステップS5)、終了する(ステップS11)。
Next, it is determined whether or not the reflection compensation should be performed (step S4). This is determined based on whether or not the applied bias value calculated in step S3 is smaller than a preset threshold value. When the applied bias is larger than the threshold value, the
ステップS4で照り返し補償範囲内であると判断した場合、次に視線方向の検出を行う(ステップS6)。これは例えば、ステップS2で取得した端末周囲の輝度分布画像から、Haar−like特徴によるカスケード分類器等、公知の画像認識手法を用いて顔領域を特定し、顔画像領域からパターンマッチングなどにより目の位置を特定するなどして、上記目の座標から視線方向を算出する。ここでは、図6に示すように、右目、左目の視線方向の中間点を代表する視点方向と定めるものとする。 If it is determined in step S4 that it is within the reflection compensation range, then the line-of-sight direction is detected (step S6). For example, a face area is identified from a luminance distribution image around the terminal acquired in step S2 using a known image recognition method such as a cascade classifier based on Haar-like features, and a pattern matching or the like is performed from the face image area. The line-of-sight direction is calculated from the coordinates of the eyes by specifying the position of the eye. Here, as shown in FIG. 6, it is assumed that the viewpoint direction is representative of the midpoint of the right eye and left eye gaze direction.
次に、映り込み範囲を算出する(ステップS7)。これは、図4で示したような、視点位置と既知の表示装置の大きさを元に、ステップS2で取得した端末周囲の輝度分布画像のうち、使用者20の視点位置における映り込み範囲を算出する。
Next, the reflection range is calculated (step S7). This is based on the viewpoint position and the size of the known display device as shown in FIG. 4, and the reflection range at the viewpoint position of the
次に、照り返し画像を生成する(ステップS8)。これは、記憶部17に格納された、表示媒体の屈折率と、ステップS6で取得した視線方向から、フレネルの公式により表面反射率を算出し、(数4)の式に基づき、ステップS7で特定した映り込み範囲における輝度分布に表面反射率を掛け合わせることで照り返し画像を生成する。
Next, a reflection image is generated (step S8). This is based on the refractive index of the display medium stored in the
次に、提示画像の補償処理を行う(ステップS9)。これは、ステップS6で取得した視点位置における相対輝度比を、記憶部17に記録された相対輝度比テーブルから取得し、この相対輝度比と、ステップS3で取得した印加バイアス、およびステップS7で取得した照り返し画像を用いて、(数5)に基づき、提示画像の補償処理を補償演算部16で行う。
Next, a compensation process for the presented image is performed (step S9). For this, the relative luminance ratio at the viewpoint position acquired in step S6 is acquired from the relative luminance ratio table recorded in the
次に、ステップS9で取得した補償処理後の提示画像を表示し(ステップS10)、終了する(ステップS11)。 Next, the post-compensation presentation image acquired in step S9 is displayed (step S10), and the process ends (step S11).
以上により、視点や周囲環境情報を用いて補償することで、表示端末における映り込みや輝度低下などの見かけの視認性低下を除去することが可能となる。 As described above, by compensating using the viewpoint and the surrounding environment information, it is possible to remove apparent visibility degradation such as reflection on the display terminal and luminance reduction.
前述した実施形態は本発明の一例を示したものであり、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜の変更または改変を行ってもよい。 The above-described embodiment shows an example of the present invention. The present invention is not limited to this, and appropriate changes or modifications may be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、前述の実施例では使用環境において印加バイアスの算出を端末周囲の輝度分布画像を元に算出したが、これに限定されることなく、例えば予め決められた印加バイアス値を記憶部17に保持しておき、これを参照して用いても良いし、印加バイアスを付加しない構成をとっても良い。
For example, in the above-described embodiment, the applied bias is calculated based on the luminance distribution image around the terminal in the usage environment. However, the present invention is not limited to this, and for example, a predetermined applied bias value is held in the
また、補償を実施すべきかどうかを判断し、実施すべきでないと判断すれば使用者20にその旨提示して画像表示を終了するとしたが、これに限定されることなく、印加バイアスを予め定め記憶部17に保持しておいた上限値に収めて、補償可能な画素のみ補償処理を行っても良い。
Further, it is determined whether or not compensation should be performed, and if it is determined that compensation should not be performed, the fact is presented to the
また、照り返し画像を生成する際に、表示媒体の屈折率を用いて表面反射率を算出するとしたが、これに限定されることなく、例えばゴニオリフレクトメータ等を用いて、角度が変わった際の表示媒体の表面反射率を計測して記憶部17に保持しておき、保持した値を参照することで表面反射率を算出しても良い。
In addition, when the reflected image is generated, the surface reflectance is calculated using the refractive index of the display medium. However, the present invention is not limited to this. For example, when the angle is changed using a goniorireflector or the like. The surface reflectance of the display medium may be measured and stored in the
また、情報表示装置10において、補償演算部は表示演算部と別としたが、これに限定されることではなく、同一の演算装置で処理を行っても良い。
Moreover, in the
また、情報表示装置10において、表示部14はコンピュータ11あるいは画像補償部13と一体化した構成を取ったものとしたが、これに限定されることなく、表示部14周囲の輝度分布の取得と視点方向の検出が可能な周囲輝度分布取得部15があれば、別の環境に置かれた演算処理装置が同様の提示画像の補償処理を行うことが可能である。
Further, in the
また、視点方向を代表の1点として扱ったが、これに限定されることなく、例えば表示部14が3Dディスプレイのように右目用、左目用それぞれの画像の提示が可能なものであれば、右目、左目それぞれの位置を算出し、補償処理を右目用、左目用それぞれ別個に行うことが可能である。
Further, although the viewpoint direction is treated as one representative point, the present invention is not limited to this. For example, if the
また、相対輝度比k(ω)を予め計測しておき、参照することで輝度の減衰を補償するものとしたが、これに限定されることなく、視野角の変化に伴う輝度の減衰が無視できるほど小さく、相対輝度比が常に1であるとして輝度減衰の補償を行わなくてもよい。 In addition, the relative luminance ratio k (ω) is measured in advance and referenced to compensate for the luminance attenuation. However, the present invention is not limited to this, and luminance attenuation due to a change in viewing angle is ignored. It is not necessary to compensate for luminance attenuation assuming that the relative luminance ratio is always 1 as small as possible.
以上説明した情報表示装置の各機能、各処理は、情報表示装置が備える1つ以上のプロセッサにプログラムを実行させることによって実現することが可能である。 The functions and processes of the information display device described above can be realized by causing one or more processors included in the information display device to execute a program.
本発明は、電子書籍やタブレット端末、スマートフォン等、画像・文字等の情報を使用者に提示する、情報表示装置に有用である。 The present invention is useful for an information display device that presents information such as images and characters to an user, such as an electronic book, a tablet terminal, and a smartphone.
10 情報表示装置
11 コンピュータ
12 操作部
13 画像補償部
14 表示部
15 周囲輝度分布取得部
16 補償演算部
17 記憶部
20 使用者
30 携帯情報表示デバイス
31 魚眼レンズつきカメラ
32 ディスプレイ
51 端末使用者
S1 補償画像表示処理開始
S2 周囲輝度分布画像取得
S3 印加バイアス算出
S4 画像補償実施範囲内の判断
S5 「補償外」提示
S6 視点方向検出
S7 映り込み範囲算出
S8 映り込み画像生成
S9 補償後画像生成
S10 画像表示
S11 補償画像表示処理終了
DESCRIPTION OF
Claims (11)
ディスプレイと、
前記ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する手段と、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、
前記周囲光の輝度分布と使用者の前記視点方向とから、使用者の前記視点方向における前記ディスプレイ上の映り込みの輝度分布を画像として算出する手段と、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果にバイアスを付加することにより映り込み補償画像を算出する手段と、
前記映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示する手段と、
前記バイアスが所定値より大きい場合、使用者に所定の通知を行う手段とを備える情報表示装置。 An information display device for displaying image information,
Display,
Means for acquiring as an image a luminance distribution of ambient light incident on the display surface;
Means for identifying a user's viewpoint direction with respect to the display surface;
Means for calculating, as an image, a luminance distribution of reflection on the display in the viewpoint direction of the user from the luminance distribution of the ambient light and the viewpoint direction of the user;
Means for calculating a reflection compensation image by adding a bias to a result obtained by subtracting the luminance distribution image of the reflection from an image to be presented;
Means for displaying the reflection compensation image on the display;
An information display device comprising: a unit that performs a predetermined notification to a user when the bias is greater than a predetermined value .
ディスプレイと、
前記ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する手段と、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、
前記周囲光の輝度分布と使用者の前記視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出する手段と、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する手段と、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果にバイアスを付加した画像に、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、輝度減衰および映り込み補償画像を算出する手段と、
前記輝度減衰および映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示する手段と、
前記バイアスが所定値より大きい場合、使用者に所定の通知を行う手段とを備える情報表示装置。 An information display device for displaying image information,
Display,
Means for acquiring as an image a luminance distribution of ambient light incident on the display surface;
Means for identifying a user's viewpoint direction with respect to the display surface;
Means for calculating, as an image, a luminance distribution of reflection on the display device in the user's viewpoint direction from the luminance distribution of the ambient light and the viewpoint direction of the user;
Means for calculating a relative luminance ratio with respect to display luminance when observed from directly above the display in the user's viewpoint direction;
Means for calculating a luminance attenuation and reflection compensation image obtained by multiplying an image obtained by subtracting the reflection luminance distribution image from the image desired to be presented and a bias added to the reciprocal of the relative luminance ratio;
Means for displaying the luminance attenuation and reflection compensation image on the display;
An information display device comprising: a unit that performs a predetermined notification to a user when the bias is greater than a predetermined value .
ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得するステップと、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定するステップと、
前記周囲光の輝度分布と使用者の前記視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出するステップと、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果にバイアスを付加することにより映り込み補償画像を算出するステップと、
前記映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示するステップと、
前記バイアスが所定値より大きい場合、使用者に所定の通知を行うステップとを含む情報表示方法。 An information display method executed by a processor of an information display device that displays image information,
Obtaining a luminance distribution of ambient light incident on the display surface as an image;
Identifying a user's viewpoint direction with respect to the display surface;
Calculating the luminance distribution of reflection on the display device in the user's viewpoint direction as an image from the luminance distribution of the ambient light and the viewpoint direction of the user;
Calculating a reflection compensation image by adding a bias to the result of subtracting the reflection luminance distribution image from the image to be presented; and
Displaying the reflection compensation image on the display;
And a step of notifying a user of a predetermined notification when the bias is larger than a predetermined value .
ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得するステップと、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定するステップと、
前記周囲光の輝度分布と使用者の視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出するステップと、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出するステップと、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果にバイアスを付加した画像に、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、輝度減衰および映り込み補償画像を算出するステップと、
前記輝度減衰および映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示するステップと、
前記バイアスが所定値より大きい場合、使用者に所定の通知を行うステップとを含む情報表示方法。 An information display method executed by a processor of an information display device that displays image information,
Obtaining a luminance distribution of ambient light incident on the display surface as an image;
Identifying a user's viewpoint direction with respect to the display surface;
Calculating the luminance distribution of reflection on the display device in the user's viewpoint direction as an image from the luminance distribution of the ambient light and the user's viewpoint direction;
Calculating a relative luminance ratio with respect to display luminance when observed from directly above the display in the user's viewpoint direction;
Calculating a luminance attenuation and reflection compensation image obtained by multiplying an image obtained by subtracting the reflection luminance distribution image from the image desired to be presented and adding a bias to the reciprocal of the relative luminance ratio;
Displaying the luminance attenuation and reflection compensation image on the display;
And a step of notifying a user of a predetermined notification when the bias is larger than a predetermined value .
ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する処理と、
ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する処理と、
前記周囲光の輝度分布と使用者の前記視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出する処理と、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果にバイアスを付加することにより映り込み補償画像を算出する処理と、
前記映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示する処理と、
前記バイアスが所定値より大きい場合、使用者に所定の通知を行う処理とを前記プロセッサに実行させる情報表示プログラム。 An information display program to be executed by a processor of an information display device that displays image information,
Processing to acquire the luminance distribution of ambient light incident on the display surface as an image;
Processing for identifying the user's viewpoint direction with respect to the display surface;
A process of calculating the luminance distribution of reflection on the display device in the user's viewpoint direction as an image from the luminance distribution of the ambient light and the viewpoint direction of the user;
A process of calculating a reflection compensation image by adding a bias to the result of subtracting the reflection luminance distribution image from the image to be presented;
Processing for displaying the reflection compensation image on the display;
An information display program for causing the processor to execute a predetermined notification process to a user when the bias is larger than a predetermined value .
ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する処理と、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する処理と、
前記周囲光の輝度分布と使用者の視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出する処理と、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する処理と、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果にバイアスを付加した画像に、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、輝度減衰および映り込み補償画像を算出する処理と、
前記輝度減衰および映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示する処理と、
前記バイアスが所定値より大きい場合、使用者に所定の通知を行う処理とを前記プロセッサに実行させる情報表示プログラム。 An information display program to be executed by a processor of an information display device that displays image information,
Processing to acquire the luminance distribution of ambient light incident on the display surface as an image;
Processing for identifying a user's viewpoint direction with respect to the display surface;
A process of calculating a luminance distribution of reflection on a display device in the user's viewpoint direction as an image from the luminance distribution of the ambient light and the user's viewpoint direction;
A process of calculating a relative luminance ratio with respect to display luminance when observed from directly above the display in the user's viewpoint direction;
A process of calculating a luminance attenuation and reflection compensation image obtained by multiplying the image obtained by subtracting the luminance distribution image of the reflection from the image to be presented and adding a bias to the reciprocal of the relative luminance ratio;
Processing to display the brightness attenuation and reflection compensation image on the display;
An information display program for causing the processor to execute a predetermined notification process to a user when the bias is larger than a predetermined value .
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