JP6541326B2 - 画像処理装置及びその制御方法、画像表示装置、コンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は画像処理装置及びその制御方法、画像表示装置、コンピュータプログラムに関し、特に、ホールド型表示装置における動きぼやけを低減するための技術に関するものである。

近年、ＴＶの受像機やＰＣのモニタをはじめとして、液晶表示デバイスなどの様々な表示デバイスを備えた画像表示装置が実用化されている。一方、特に液晶表示装置に代表されるホールド型表示装置においては、動物体の追従視（動画表示において、動物体を視線で追いかける見方）を行なった場合、光出力期間に応じた動きぼやけが観測される。

そこで、例えばフレームレート６０Ｈｚの入力画像信号を、倍の１２０Ｈｚとしてサブフレーム化し、一方のサブフレームの画像を黒画像として出力することで、光出力期間を短くし、動きぼやけを低減することが知られている。黒画像でなくとも、継続発光させる期間、または実効的な発光期間をサブフレーム間で少なくとも３０％から７０％を越えない範囲に制限することで、動きの不自然さを低減することが知られている（特許文献１）。

特開平４−３０２２８９号公報

特許文献１に記載された構成は、動きの不自然さを低減することが可能な一方で、実効的な発光期間の割合を小さくするほど、輝度の低下が生じる。また、サブフレーム間で明るさの差が大きいとフリッカとして視認される場合がある。

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、動きの不自然さを低減する一方で、輝度低下やフリッカ感の増加を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による画像表示装置は以下の構成を備える。即ち、
複数のフレーム画像を連続的に入力する入力手段と、
前記入力手段が入力したフレーム画像から複数のサブフレーム画像を生成する生成手段と、
前記複数のサブフレーム画像のうち第１のサブフレーム画像の明るさ及び空間周波数成分を、前記複数のサブフレーム画像のうち第２のサブフレーム画像と異ならせる画像処理手段と、
前記画像処理手段による処理済みの第１、第２のサブフレーム画像を出力する出力手段と
を備え、
前記画像処理手段は、前記フレーム画像の間での動きの有無に応じた度合いで、サブフレーム画像の明るさを調整することを特徴とする。

本発明によれば、動きの不自然さを低減する一方で、輝度低下やフリッカ感の増加を抑制することが可能な技術を提供することができる。

画像表示装置の機能構成例を示すブロック図。 画像表示装置の機能構成例を示すブロック図。 画像表示装置が実行する処理の処理手順を示すフローチャート。 画像表示装置の機能構成例を示すブロック図。 パラメータ設定例を示す図。 画像表示装置が実行する処理の処理手順を示すフローチャート。 画像表示装置の機能構成例を示すブロック図。 画像表示装置が実行する処理の処理手順を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜＜実施形態１＞＞
本実施形態の画像表示装置（画像処理装置）は、フレーム単位で入力される各フレームの画像を２つのサブフレーム画像として出力し、１フレーム期間内に２枚のサブフレーム画像を順に出力することで、入力フレームレートの２倍の出力フレームレートを得る。サブフレーム画像を出力する際は、サブフレーム間で明暗をつけて表示し、さらに明画像に対して画像の空間的な高周波数成分を強調し、また暗画像に対しては画像の空間的な高周波数成分を減衰して出力することで動きぼやけを低減する。以下では、第ｉ（ｉ＝１，２，…）番目のサブフレームの画像（ｉ番目に画像表示装置から出力される画像）をＦ［ｉ］と表記する。

（画像表示装置の機能構成）
本実施形態に係る画像表示装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態（実施形態１）における画像表示装置の機能構成例を示すブロック図である。

サブフレーム画像生成部１０１は、入力される各フレームの画像をフレームメモリ部１０２に格納し、入力フレームレートの２倍のフレームレートで読み出すことで、第１のサブフレーム画像Ｆ［ｉ］と第２のサブフレーム画像Ｆ［ｉ＋１］とを生成する。本実施形態例では、第１のサブフレーム画像Ｆ［ｉ］と第２のサブフレーム画像Ｆ［ｉ＋１］とは同一画像であるが、第２のサブフレーム画像はフレーム補間画像としてもよいし、フレーム合成画像としてもよい。

フレーム補間画像は、複数のフレーム、例えば対象フレームとその１フレーム前のフレームのデータからオブジェクトの動きベクトルを推定して生成する。ここでフレーム補間画像の生成手法の一例を説明する。まず、基準とする現フレームの画像と次フレームに表示する画像とをそれぞれ所定のブロックサイズに分割する。現フレームの各ブロックに対して、次フレームに表示する画像の中から最も相関の高いブロックを取得し、動きベクトルを推定する。相関の高いブロックを求める処理においては、例えば、ブロックマッチングのアルゴリズムを用いることができる。推定した動きベクトルに応じて、フレーム間の中間位置に該ブロックが移動するようにフレーム補間画像を生成する。フレーム合成画像は、例えば、出力する対象サブフレームの前後のサブフレーム画像を加重平均して生成する。

明暗画像生成部１０３は、明画像生成部、暗画像生成部を有し、サブフレーム画像毎にその少なくと一部の明るさの調整を行う。第１のサブフレーム画像Ｆ［ｉ］と第２のサブフレーム画像Ｆ［ｉ＋１］について、明暗画像生成部１０３は、明るさの調整を行う。例えば、入力画像のＲＧＢレベルに対してそれぞれ所定の割合（ゲイン値）を乗算し、出力レベルを調整する。第１のサブフレーム画像Ｆ［ｉ］に対するゲイン値をＧαとすると、ゲイン値Ｇαは１２０％（１．２）から５０％（０．５）程度の範囲で調整できるとよい。一方、第２のサブフレーム画像Ｆ［ｉ＋１］に対するゲイン値をＧβとすると、ゲイン値Ｇβは１００％（１．０）から０％（０．０）まで調整できるとよく、さらに第１のサブフレーム画像Ｆ［ｉ］に設定されるゲイン値Ｇα以下とすることが望ましい。例えば、第２サブフレーム画像Ｆ［ｉ＋１］をフレーム補間画像とした場合、動きベクトルの推定結果に誤りがあった場合、画質が劣化する要因になり得るが、出力レベルを下げることでその劣化を目立ちにくくすることが可能となる。明るさの調整はＲＧＢレベルに対してゲイン値を乗算する方法に限られるものではなく、輝度値Ｙと色成分Ｃｂ、Ｃｒに分離した後、輝度値Ｙに対してゲイン値を乗算してもよい。また、一部の信号レベルに対してのみゲイン値を乗算する構成としてもよいし、ルックアップテーブル等を使用して非線形な特性でＲＧＢそれぞれの明るさを調整してもよい。また、ゲイン値Ｇα、Ｇβの取り得る値の範囲は上記のものに限られない。以下、明暗画像生成部１０３から出力する明画像をＡ［ｉ］、暗画像をＢ［ｉ＋１］とする。

一方、動きぼやけは動物体を追従視することで視認されるが、特に画像中のオブジェクトのエッジなど、高周波部分を追従視することでより視認され易くなる。このため、高周波数成分を一方のサブフレームに局在して表示させることで、動きぼやけの改善が可能となる。以下、このような原理を利用して動きぼやけを改善する手法を空間周波数分離方式と呼ぶ。周波数分配部１０４は、明画像Ａ［ｉ］に対して画像の高周波数成分を強調した高周波画像Ｈ［ｉ］を生成し、暗画像Ｂ［ｉ＋１］に対して画像の高周波数成分を減衰した低周波画像Ｌ［ｉ＋１］を生成して出力する。低周波画像Ｌ［ｉ＋１］は、暗画像Ｂ［ｉ＋１］に対してローパスフィルタ（ＬＰＦ）処理を行なって生成する（式１）。

［式１］
Ｌ［ｉ＋１］＝Ｂ［ｉ＋１］−（Ｂ［ｉ＋１］−ＬＰＦ（Ｂ［ｉ＋１］））＊Ｆβ
一方、高周波画像Ｈ［ｉ］は、例えば式（２）に基づいて低周波数成分を減衰することで生成する。

［式２］
Ｈ［ｉ］＝Ａ［ｉ］＋（Ａ［ｉ］−ＬＰＦ（Ａ［ｉ］））＊Ｆα
なお、Ｆα、Ｆβはそれぞれ高周波数成分の強調度合、減衰度合を調整する係数であり、ここではＦα＝１、Ｆβ＝１である場合の例を説明する。ローパスフィルタは、画像中の空間周波数のうち高周波数成分をカットオフ（濾波）し、空間的な低周波画像を生成するフィルタである。ローパスフィルタは、例えば、１６×１０の２次元フィルタとして構成することができるが、特に関数を規定するものではない。例えば、ガウス関数でもよいし、移動平均あるいは重み付けした移動平均として実現することができる。本実施形態例では、高周波画像Ｈ［ｉ］を画像の低周波数成分を減衰することで生成しているが、空間的な高周波数成分を強調する２次元フィルタを独立して備えてもよい。その場合、周波数分配部１０４は低周波画像生成部と高周波画像生成部とに機能的に分離することができる。

選択部１０５は、Ｈ［ｉ］とＬ［ｉ＋１］とをフレームレートの２倍のサブフレームレートで交互に出力する。

ここでは、入力フレームレートの２倍の出力フレームレートを得る場合として説明してきたが、３倍以上のフレームレートに変換する構成であってもよい。一般には、１つのフレーム画像についてＮ個（Ｎ≧２）のサブフレーム画像を生成し、フレームレートのＮ倍のレートで前記サブフレーム画像を出力してもよい。その場合、選択部１０５は交互に出力する順でなくてもよい。フィルタ乗数の異なる低周波画像を連続して２回表示するようにしてもよいし、あるいは、サブフレーム画像生成部１０１の出力をそのまま表示するサブフレームを含むなど、所定のタイミングで出力すればよい。また、サブフレームに限るものではなく、所定の光出力期間に対して発光量に制限を設け、さらにその期間で表示する画像の上限空間周波数をカットオフ（濾波）するようにしてもよい。

図２は、第１の実施形態における画像表示装置の別の機能構成例を示すブロック図である。図２の構成例では、明暗画像生成部１０３と周波数分配部１０４とがそれぞれ選択部１０５を備えている。サブフレーム画像生成部１０１は、入力される各フレームの画像をフレームメモリ部１０２に格納し、入力フレームレートの例えば２倍のフレームレートで読み出し、明暗画像生成部１０３へ出力する。明暗画像生成部１０３は前述のとおり、明画像及び暗画像を生成し、いずれか一方を選択して出力する。周波数分配部１０４は、前述のとおり高周波画像、及び低周波画像を生成し、いずれか一方を選択して出力する。ここで、周波数分配部１０４は、明画像に対しては高周波画像を生成し、暗画像に対しては低周波画像を生成する。図２で示す構成であったとしても図１で示す構成と同じ出力を得ることができる。

なお、本実施形態の画像表示装置はＩＣ（Integrated Circuit）回路や組込み機器等の専用のハードウェアにより実現される。もっとも、図１、２の機能の全部または一部をソフトウェアにより実現してもよい。すなわち、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やタブレット端末等の汎用の情報処理装置がコンピュータプログラムに基づき処理を行うことで、同等の機能を実現するようにしてもよい。この場合、上記処理はＣＰＵ（中央演算ユニット）の制御に基づき実行されることになる。

（処理手順）
次に、本実施形態に係る画像表示装置が実行する一連の処理について、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る画像表示装置が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。

まず、サブフレーム画像生成部１０１は、動画を構成する各フレーム画像を順次入力し（Ｓ１０１）、入力したフレームをフレームメモリ部１０２に格納する（Ｓ１０２）。フレームの入力及び格納は、動画のフレームレートに合わせて行われる。この処理は、フレームメモリ部１０２のメモリ容量に応じて、予め定められた個数のフレームを単位として所定のサイクルに基づきまとめて行うことができる。

次に、サブフレーム画像生成部１０１は、入力フレームレートの２倍のフレームレートでフレームメモリ部１０２からフレームの画像を読み出し（Ｓ１０３）、第１、第２のサブフレーム画像Ｆ［ｉ］、Ｆ［ｉ＋１］を生成する（Ｓ１０４）。第１、第２のサブフレーム画像は同一であるが、一方を他方の補間画像としてもよいことは前述のとおりである。

次に、明暗画像生成部１０３は、第１のサブフレームＦ［ｉ］のＲＧＢレベルに対してゲイン値Ｇαを乗算して明画像Ａ［ｉ］を生成する（Ｓ１０５）。さらに、明暗画像生成部１０３は、第２のサブフレームＦ［ｉ＋１］のＲＧＢレベルに対してゲイン値Ｇβを乗算して暗画像Ｂ［ｉ＋１］を生成する（Ｓ１０６）。ただし、Ｇβの値はＧαの値以下である。なお、明画像および暗画像の生成は、サブフレームの輝度値Ｙにゲイン値を乗じたり、ルックアップテーブルを参照したりして行うこともできる。

次に、周波数分配部１０４は、明画像Ａ［ｉ］から低周波成分を除去して高周波画像Ｈ［ｉ］を生成する（Ｓ１０７）とともに、暗画像Ｂ［ｉ＋１］から低周波成分を抽出して低周波画像Ｌ［ｉ＋１］を生成する（Ｓ１０８）。前述のように、これらの処理はローパスフィルタを用いて、（式１）、（式２）に従い行われる。次に、選択部１０５は、高周波画像Ｈ［ｉ］と低周波画像Ｌ［ｉ＋１］とをフレームレートの２倍のサブフレームレートで交互に選択してモニタに出力し、表示する。

上記のように本実施形態では、入力したフレーム画像を複製して複数のサブフレーム画像を生成し、サブフレーム画像のうち第１のサブフレーム画像の少なくとも一部の明るさ及び空間周波数成分の少なくともいずれかを、第２のサブフレーム画像と異ならせる。このため、本実施形態によれば、動きの不自然さを低減しつつ、輝度低下やフリッカ感を抑制することができる。すなわち、サブフレーム間で明暗をつけて表示し、さらに明画像に対して画像の空間的な高周波数成分を強調し、また暗画像に対しては画像の空間的な高周波数成分を減衰して出力することで動きぼやけの低減を行うことが可能である。

また、本実施形態では、明暗画像生成部１０３と周波数分配部１０４とで、サブフレームに対して画像処理を行う。すなわち、明暗画像生成部１０３が、第１のサブフレーム画像の明るさが第２のサブフレーム画像の明るさよりも大きくなるように、第１、第２のサブフレーム画像の少なくともいずれかの明るさを調整する。さらに、周波数分配部１０４が、第１のサブフレーム画像の空間周波数成分が第２のサブフレーム画像の空間周波数成分よりも高い周波数帯に分布するように、第１、第２のサブフレーム画像の少なくともいずれかの空間周波数成分を調整する。このように動きのある画像については、明るさを大きくしつつ空間周波数成分の分布を調整することで、動きの自然さと画像の明るさの維持を両立することができる。

＜＜実施形態２＞＞
実施形態１の構成は、動きぼやけの低減を行うことが可能である一方で、画像の高周波部分が過度に強く強調される場合がある。これは、高周波画像Ｈ［ｉ］の強調量（式（２）における（Ａ［ｉ］−ＬＰＦ（Ａ［ｉ］）））と低周波画像Ｌ［ｉ＋１］で減衰する量（式（１）における（Ｂ［ｉ＋１］−ＬＰＦ（Ｂ［ｉ＋１］）））とが異なる場合があるためである。例えば、単純化するために静止画像（Ｆ［ｉ］＝Ｆ［ｉ＋１］）が入力であるとすると、２つのサブフレームの積分値は式（３）で表すことができる。なお、Ｆα＝１、Ｆβ＝１とする。

［式３］
２×Ａ［ｉ］−ＬＰＦ（Ａ［ｉ］）＋ＬＰＦ（Ｂ［ｉ］）
フィルタ特性にもよるが、同一の画像レベルから成るような高周波数成分を持たない領域は、ＬＰＦ（Ａ［ｉ］）＝Ａ［ｉ］、ＬＰＦ（Ｂ［ｉ］）＝Ｂ［ｉ］と表すことができ、式（３）は（Ａ［ｉ］＋Ｂ［ｉ］）と等しい。この場合、画像の高周波部分が過度に強く強調、または減衰されることはない。一方、高周波数成分を持つ領域は、それぞれ高周波数成分を算出して強調、減衰するため、式（３）は、（Ａ［ｉ］＋Ｂ［ｉ］）と一致しない場合がある。本発明の第２の実施形態（実施形態２）は、明画像、暗画像に対して高周波数成分を強調、減衰する際に、画像の高周波部分が過度に強く強調、または減衰されないようにする構成例について説明する。

（画像表示装置）
図４は、実施形態２における画像表示装置の機能構成例を示すブロック図である。図１で示したブロック図と同じ機能の要素については同一符号を付しており、説明を省略する。制御部２０１は、明暗画像生成部１０３におけるゲイン値Ｇα、ゲイン値Ｇβ、及び周波数分配部１０４における係数Ｆα、係数Ｆβをそれぞれ設定する。

制御部２０１は、ゲイン値Ｇα、ゲイン値Ｇβの差分値に応じて、高周波数成分の強調、減衰の度合を調整する係数Ｆα、係数Ｆβを、例えば、図５に示すパラメータ設定例に基づいてそれぞれ可変制御する。図５は、第２の実施形態におけるパラメータ設定例を示す図である。横軸はゲイン値Ｇαとゲイン値Ｇβとの差分値を示し、縦軸はそれに応じて設定する高周波数成分の強調、減衰の度合を調整する係数Ｆα、係数Ｆβを示す。なお、図５の例では、係数Ｆα、係数Ｆβは共通（Ｆα＝Ｆβ）としている。

例えば、黒挿入の場合、ゲイン値Ｇαは１００％（１．０）、ゲイン値Ｇβは０％（０．０）となり、差分値（｜Ｇα−Ｇβ｜）＝１．０である。このとき、係数Ｆα、係数Ｆβともに０．０となり、高周波数成分の強調、減衰は行われない（式１、式２参照）。一方、明画像、暗画像を生成しない場合、つまりゲイン値Ｇα、ゲイン値Ｇβともに１００％（１．０）の場合は、差分値（｜Ｇα−Ｇβ｜）＝０．０である。このとき、係数Ｆα、係数Ｆβともに１．０となり、高周波数成分の強調、減衰が行なわれる。また、例えば、ゲイン値Ｇαは８０％（０．８）、ゲイン値Ｇβは２０％（０．２）とする場合、差分値（｜Ｇα−Ｇβ｜）＝０．６となる。このとき、係数Ｆα、係数Ｆβは図５に基づいて０．４を設定し、高周波画像Ｈ［ｉ］に対しては高周波数成分の強調量を、また低周波画像Ｌ［ｉ＋１］に対しては減衰する量をそれぞれ４０％とする。

前述の図５によると、例えば黒挿入によって、動きぼやけを低減する場合は黒挿入のみを適用（係数Ｆα、係数Ｆβともに０．０）し、高周波部分が強く強調、または減衰されないようにすることができる。

また、サブフレーム間で明暗をつけない場合は輝度の低下やフリッカが視認されないが動きぼやけの低減効果が無くなる。この場合は空間周波数分離方式によって、サブフレーム間で高周波数成分の強調、及び減衰を行うこと（係数Ｆα、係数Ｆβともに１．０）で動きぼやけを低減する。なお、明画像と暗画像が同一のゲイン値であるため、特に静止画像での高周波部分が強く強調、または減衰される現象は視認され難い。

一方、その明画像、暗画像がその中間あたりをとる場合は、明暗のゲイン値の差に応じて高周波数成分の強調、及び減衰度合を調整することができる。ここでの調整度合は図５に限ったものではないが、明暗のゲイン値の差（明暗差）が相対的に大きいほど高周波数成分の強調度合、及び減衰度合を小さくすることが望ましい。明画像、暗画像のゲイン値は、動きぼやけの低減度合を調整するパラメータ、またはフリッカ度合を調整するパラメータとしてユーザが調整するものであってもよい。また、例えばサブフレーム画像生成部１０１において、連続的に入力されるフレーム間での動きの有無を推定し、フレーム間で動きが有る、または動きが大きいと推定した領域またはフレームは、明暗のゲイン値の差を大きくする。一方、フレーム間で動きが無い、または小さいと推定した領域またはフレームは、明暗のゲイン値の差を小さくする。これによって、動きのある部分に対しては動きぼやけを低減し、動きのない部分はフリッカ感の低減を行う一方で、推定結果に誤りがあったとしても、空間周波数分離方式による動きぼやけの低減が可能となる。また、選択部１０５は、フレーム画像の間での動きの有無に応じて、出力するサブフレームを決定してもよい。これにより、動きのぼやけ低減と、輝度の維持とのバランスを適切に調整することができる。

（処理手順）
実施形態２における画像表示装置の処理手順の一例について、図６を参照して説明する。図６は、実施形態２における処理手順を示すフローチャートである。

まず、第１のサブフレーム画像Ｆ［ｉ］に対するゲイン値Ｇαと第２のサブフレーム画像Ｆ［ｉ＋１］に対するゲイン値Ｇβを設定する（Ｓ２０１）。それぞれのゲイン値は、動きぼやけの低減度合を調整するパラメータとしてユーザが調整する値に応じて決定してもよいし、前述の通り、フレーム間での動きの有無や大きさに応じて算出してもよい。

次に、高周波数成分の強調、減衰度合を調整する係数Ｆα、係数Ｆβを決定して設定する（Ｓ２０２）。係数Ｆα、係数Ｆβは、例えば前述の図５に基づいて決定する。次に、明画像Ａ［ｉ］、及び暗画像Ｂ［ｉ＋１］を算出する（Ｓ２０３）。例えば、明画像Ａ［ｉ］は第１のサブフレーム画像Ｆ［ｉ］のＲＧＢそれぞれに対してゲイン値Ｇαを乗算した値となる。また、暗画像Ｂ［ｉ＋１］は第２のサブフレーム画像Ｆ［ｉ＋１］のＲＧＢそれぞれに対してゲイン値Ｇβを乗算した値となる。

次に、高周波画像Ｈ［ｉ］と低周波画像Ｌ［ｉ＋１］を算出する（Ｓ２０４）。高周波画像Ｈ［ｉ］は、明画像Ａ［ｉ］に対して画像の高周波数成分を強調した画像であり、例えば式（２）に基づいて算出する。低周波画像Ｌ［ｉ＋１］は、暗画像Ｂ［ｉ＋１］に対して画像の高周波数成分を減衰した画像であり、例えば式（１）に基づいて算出する。最後に高周波画像Ｈ［ｉ］と低周波画像Ｌ［ｉ＋１］の順に選択して出力する（Ｓ２０５）。

本実施形態では、明画像、暗画像に対して高周波数成分を強調、減衰する際に、明るさの調整度合を示すゲイン値Ｇα、ゲイン値Ｇβに応じて、高周波数成分の強調、減衰の度合を調整する係数Ｆα、係数Ｆβを決定する。具体的には、明るさが調整された第１、第２のサブフレーム画像の明暗差が相対的に大きいほど、当該第１、第２のサブフレーム画像の空間周波数成分の分布の違いが小さくなるように空間周波数成分を調整する。これにより画像の高周波部分が強く強調、または減衰される課題を低減することが可能となる。なお、ゲイン値Ｇα、ゲイン値Ｇβ、係数Ｆα、係数Ｆβは領域単位でフレーム毎に設定できる構成であってもよい。

＜＜実施形態３＞＞
（画像表示装置の機能構成）
図７は、本発明の第３の実施形態（実施形態３）における画像表示装置の機能構成例を示すブロック図である。図１で示したブロック図と同じ機能の要素については同一符号を付しており、説明を省略する。第１の実施形態に対して、明暗画像生成部１０３と周波数分配部１０４の処理順序が逆となっており、第１のサブフレーム画像Ｆ［ｉ］に対して、高周波画像Ｈ’［ｉ］を生成した後、明画像Ａ’［ｉ］を生成する。一方、第２のサブフレーム画像Ｆ［ｉ＋１］に対して、低周波画像Ｌ’［ｉ＋１］を生成した後、暗画像Ｂ’［ｉ＋１］を生成する。

本実施形態においても、実施形態１と同じように、空間周波数分離方式とサブフレーム間で明暗をつけて表示することによる動きぼやけの低減を行うことが可能である。また、図示しない制御部を有した場合、実施形態２と同じように、ゲイン値Ｇα、ゲイン値Ｇβに応じて、高周波数成分の強調、減衰度合を調整する係数Ｆα、係数Ｆβを決定する。これにより画像の高周波部分が強く強調、または減衰される課題を低減することが可能となる。

（処理手順）
次に、本実施形態に係る画像表示装置が実行する一連の処理について、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態に係る画像表示装置が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。

Ｓ３０１〜Ｓ３０４の処理は図３のＳ１０１〜Ｓ１０４の処理と同様であるため、説明を省略する。Ｓ３０４で第１、第２のサブフレームＦ［ｉ］、Ｆ［ｉ＋１］を生成した後、周波数分配部１０４は、第１のサブフレームＦ［ｉ］から低周波成分を除去して高周波画像Ｈ’［ｉ］を生成する（Ｓ３０５）。周波数分配部１０４はさらに、第２のサブフレームＦ［ｉ＋１］から低周波成分を抽出して低周波画像Ｌ’［ｉ＋１］を生成する（Ｓ３０６）。前述のように、これらの処理はローパスフィルタを用いて、（式１）、（式２）に従い行われる。

次に、明暗画像生成部１０３は、高周波画像Ｈ’［ｉ］のＲＧＢレベルに対してゲイン値Ｇαを乗算して明画像Ａ’［ｉ］を生成する（Ｓ３０７）。さらに、明暗画像生成部１０３は、低周波画像Ｌ’［ｉ＋１］のＲＧＢレベルに対してゲイン値Ｇβを乗算して暗画像Ｂ’［ｉ＋１］を生成する（Ｓ３０８）。ただし、Ｇβの値はＧαの値以下である。なお、明画像および暗画像の生成は、サブフレームの輝度値Ｙにゲイン値を乗じたり、ルックアップテーブルを参照したりして行うこともできる。次に、選択部１０５は、明画像Ａ’［ｉ］と暗画像Ｂ’［ｉ＋１］とをフレームレートの２倍のサブフレームレートで交互に選択してモニタに出力し、表示する。

上記のように、各サブフレーム画像に対して周波数分配を行ってから明るさの調整を行い、サブフレームの複製した数に応じた高速なフレームレートで出力しても、実施形態１、２と同様に、動きぼやけの低減と輝度の維持を両立することができる。

上記各実施形態によれば、動きぼやけを低減する一方で、輝度低下やフリッカ感の増加を抑制することが可能となる。

＜＜その他の実施形態＞＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０１：サブフレーム画像生成部、１０２：フレームメモリ部、１０３：明暗画像生成部、１０４：周波数分配部、１０５：選択部、２０１：制御部

Claims (13)

1. 複数のフレーム画像を連続的に入力する入力手段と、
   前記入力手段が入力したフレーム画像から複数のサブフレーム画像を生成する生成手段と、
   前記複数のサブフレーム画像のうち第１のサブフレーム画像の明るさ及び空間周波数成分を、前記複数のサブフレーム画像のうち第２のサブフレーム画像と異ならせる画像処理手段と、
   前記画像処理手段による処理済みの第１、第２のサブフレーム画像を出力する出力手段と
   を備え、
   前記画像処理手段は、前記フレーム画像の間での動きの有無に応じた度合いで、サブフレーム画像の明るさを調整することを特徴とする画像処理装置。
2. フレーム画像を入力する入力手段と、
   前記入力手段が入力したフレーム画像から複数のサブフレーム画像を生成する生成手段と、
   前記複数のサブフレーム画像のうち第１のサブフレーム画像の明るさ及び空間周波数成分を、前記複数のサブフレーム画像のうち第２のサブフレーム画像と異ならせる画像処理手段と、
   前記画像処理手段による処理済みの第１、第２のサブフレーム画像を出力する出力手段と
   を備え、
   前記画像処理手段は、
   前記第１のサブフレーム画像の少なくとも一部の明るさを低減させる暗画像生成手段と、
   前記暗画像生成手段における前記第１のサブフレーム画像の明るさの調整度合に応じた度合で、前記明るさ低減済みの第１のサブフレームの高周波数成分を減衰させる低周波画像生成手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
3. フレーム画像を入力する入力手段と、
   前記入力手段が入力したフレーム画像から複数のサブフレーム画像を生成する生成手段と、
   前記複数のサブフレーム画像のうち第１のサブフレーム画像の明るさ及び空間周波数成分を、前記複数のサブフレーム画像のうち第２のサブフレーム画像と異ならせる画像処理手段と、
   前記画像処理手段による処理済みの第１、第２のサブフレーム画像を出力する出力手段と
   を備え、
   前記画像処理手段は、
   前記第１のサブフレーム画像の少なくとも一部を明るくする明画像生成手段と、
   前記明画像生成手段における前記第１のサブフレーム画像の明るさの調整度合に応じた度合で、前記明るさ調整済みの第１のサブフレームの高周波数成分を強調する高周波画像生成手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
4. 前記画像処理手段は、
   前記第１のサブフレーム画像の明るさが前記第２のサブフレーム画像の明るさよりも大きくなるように、前記第１、第２のサブフレーム画像の少なくともいずれかの明るさを調整する明るさ調整手段と、
   前記第１のサブフレーム画像の空間周波数成分が前記第２のサブフレーム画像の空間周波数成分よりも高い周波数帯に分布するように、前記第１、第２のサブフレーム画像の少なくともいずれかの空間周波数成分を調整する周波数分配手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
5. 前記周波数分配手段は、前記明るさ調整手段における第１、第２のサブフレーム画像の少なくともいずれかの明るさの調整度合に応じた度合で、前記第１、第２のサブフレーム画像の少なくともいずれかの空間周波数成分を調整することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記周波数分配手段は、前記明るさ調整手段において明るさが調整された第１、第２のサブフレーム画像の明暗差が相対的に大きいほど、前記第１、第２のサブフレーム画像の空間周波数成分の分布の違いが小さくなるように空間周波数成分を調整することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記画像処理手段は、
   前記第１のサブフレーム画像の高周波数成分を強調した高周波画像を生成する高周波画像生成手段と、
   前記高周波画像の少なくとも一部の明るさを大きくした明画像を生成する明画像生成手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
8. 前記入力手段は、所定のフレームレートで複数のフレーム画像を連続的に入力し
   前記生成手段は、１つのフレーム画像についてＮ個のサブフレーム画像を生成し、
   前記出力手段は、前記フレームレートのＮ倍のレートで前記サブフレーム画像を出力する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
   前記出力手段から出力されたサブフレーム画像を表示する表示手段と
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
10. 入力手段が、複数のフレーム画像を連続的に入力する入力工程と、
    生成手段が、前記入力工程により入力されたフレーム画像から複数のサブフレーム画像を生成する生成手段と、
    画像処理手段が、前記複数のサブフレーム画像のうち第１のサブフレーム画像の明るさ及び空間周波数成分を、前記複数のサブフレーム画像のうち第２のサブフレーム画像と異ならせる画像処理工程と、
    出力手段が、前記画像処理工程による処理済みの第１、第２のサブフレーム画像を出力する出力工程と
    を備え、
    前記画像処理手段は、前記フレーム画像の間での動きの有無に応じた度合いで、サブフレーム画像の明るさを調整することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
11. 入力手段が、フレーム画像を入力する入力工程と、
    生成手段が、前記入力工程において入力されたフレーム画像から複数のサブフレーム画像を生成する生成工程と、
    画像処理手段が、前記複数のサブフレーム画像のうち第１のサブフレーム画像の明るさ及び空間周波数成分を、前記複数のサブフレーム画像のうち第２のサブフレーム画像と異ならせる画像処理工程と、
    出力手段が、前記画像処理工程による処理済みの第１、第２のサブフレーム画像を出力する出力工程と
    を備え、
    前記画像処理工程は、
    前記第１のサブフレーム画像の少なくとも一部の明るさを低減させる暗画像生成工程と、
    前記暗画像生成工程における前記第１のサブフレーム画像の明るさの調整度合に応じた度合で、前記明るさ低減済みの第１のサブフレームの高周波数成分を減衰させる低周波画像生成工程と
    を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
12. 入力手段が、フレーム画像を入力する入力工程と、
    生成手段が、前記入力工程において入力されたフレーム画像から複数のサブフレーム画像を生成する生成工程と、
    画像処理手段が、前記複数のサブフレーム画像のうち第１のサブフレーム画像の明るさ及び空間周波数成分を、前記複数のサブフレーム画像のうち第２のサブフレーム画像と異ならせる画像処理工程と、
    出力手段が、前記画像処理工程による処理済みの第１、第２のサブフレーム画像を出力する出力工程と
    を備え、
    前記画像処理工程は、
    前記第１のサブフレーム画像の少なくとも一部を明るくする明画像生成工程と、
    前記明画像生成工程における前記第１のサブフレーム画像の明るさの調整度合に応じた度合で、前記明るさ調整済みの第１のサブフレームの高周波数成分を強調する高周波画像生成工程と
    を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
13. コンピュータを請求項１から８のいずれか１項に記載の画像処理装置が備える各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。

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