JP7276120B2 - 表示装置の制御方法、及び表示装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載のプロジェクターは、第1の画像情報に基づく第1の画像と、輝度情報を有する第2の画像情報の輝度情報を透過率に変換して生成した第2の画像とを、透過率に基づき合成することにより、第3の画像を生成する映像処理部と、第3の画像を表示する画像形成部と、を有する。
[1-1.プロジェクターの全体構成]
図1は、プロジェクター1の構成の一例を示す図である。
プロジェクター1は、スクリーンSCに画像光を投射することにより、スクリーンSCに投射画像PPを投射して表示する表示装置である。プロジェクター1は投射画像PPとして、静止画像と映像、すなわち動画像とのいずれを投射してもよく、以下の説明では「映像」又は「画像」と記載する。プロジェクター1は、静止画像を投射する場合であっても、画像形成部20によって、設定されたフレームレートで投射画像PPを更新するため、静止画像であっても映像であっても実質的な動作は相違はない。
具体的には、HDMI(登録商標)、DVI、Displayport(登録商標)等により伝送される信号が挙げられる。また、Miracast(登録商標)、WirelessHD(登録商標)等の無線インターフェースを介して、映像供給装置2からプロジェクター1にディジタル映像信号が入力される構成であってもよい。
以下の説明では、アナログ映像信号及びディジタル映像信号を総称して映像信号と呼ぶ。映像供給装置2は、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)プレイヤー等の映像再生装置、デジタルテレビチューナー等の放送受信装置、ビデオゲーム機やパーソナルコンピューター等で構成される。また、映像供給装置2は、パーソナルコンピューター等と通信して映像データを受信する通信装置等で構成されてもよい。
映像データは、投射画像PPの映像ソースとして利用可能な映像データであり、例えば、データ出力装置3からプロジェクター1に入力される映像データと同様に、ファイル形式のデータである。映像データは、データ出力装置3からプロジェクター1に入力される映像データを、制御部10が取得して、メモリー10Bに記憶させたデータであってもよい。
また、操作部31は、プロジェクター1のリモコン装置が送信する赤外線信号を受光する受光部を備える構成であってもよい。この場合には、操作部31は、リモコン装置から受光した赤外線信号をデコードし、リモコン装置の操作に対応する操作信号を制御部10に出力する。
媒体読取部32は、例えば、USBメモリーとしての記憶媒体4を接続するUSB(Universal Serial Bus)コネクター、カード型の記憶媒体4を装着するカードスロット、DVD等の光学的記憶媒体を再生するドライブ等を備えてもよい。
また、I/F部33は、無線通信回線を利用した無線通信インターフェース回路であってもよい。具体的には、Wi-Fi(登録商標)を含む無線LAN、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)等で通信を行う通信インターフェースを備えて構成されてもよい。
I/F部33は、データ出力装置3に接続された場合に、データ出力装置3の接続を検出する機能、データ出力装置3との間で通信を確立する機能、データ出力装置3に対する電源供給機能等を実行するインターフェース回路を備えてもよい。
制御部10は、I/F部33により、データ出力装置3との間でデータ通信を実行し、データ出力装置3が出力する映像データを取得できる。
映像I/F部34は、映像供給装置2から入力される映像信号を映像処理部40に出力する。また、映像I/F部34は、制御部10の制御に従って、映像供給装置2との間でデータ通信を実行し、映像供給装置2の機種やベンダー名称の判別、映像供給装置2から入力される映像信号に関する情報の取得等を行ってもよい。
光変調装置22の3つの液晶パネルには光変調装置駆動部28が接続される。光変調装置駆動部28は、映像処理部40が出力する映像信号に基づき、液晶パネルの各画素を駆動して、液晶パネルにフレーム(画面)単位で画像を描画する。
制御部10が選択した映像ソースが、映像I/F部34に入力される映像信号である場合には、映像処理部40には、映像I/F部34から映像信号が入力される。また、制御部10が選択した映像ソースが、記憶媒体4又はメモリー10Bに記憶された映像データ又はデータ出力装置3から入力される映像データである場合には、映像処理部40には制御部10から映像データが入力される。
制御部10は、映像ソースとして映像供給装置2を選択した場合には、映像I/F部34及び映像処理部40を制御して、映像供給装置2から映像I/F部34に入力される映像信号の処理を実行させる。これにより、映像処理部40から光変調装置駆動部28に映像信号が出力され、映像信号に対応する映像が画像形成部20により投射される。
制御部10は、輝度調整部111、判定部112、区分部113、第1置換部121、第2置換部122、第3置換部123、第4置換部124、第5置換部125、第6置換部126、第7置換部127、第8置換部128、生成部131、選択部132、及びマスク記憶部151を備える。具体的には、制御部10のプロセッサー10Aが、メモリー10Bが記憶する制御プログラムを実行することによって、輝度調整部111、判定部112、区分部113、第1置換部121、第2置換部122、第3置換部123、第4置換部124、第5置換部125、第6置換部126、第7置換部127、第8置換部128、生成部131、及び選択部132として機能する。また、制御部10のプロセッサー10Aが、メモリー10Bが記憶する制御プログラムを実行することによって、メモリー10Bをマスク記憶部151として機能させる。
第1輝度値BA1は、元画像PAを構成する画素の輝度値BAのうち、最大の輝度値を示す。第3輝度値BA3は、元画像PAを構成する画素の輝度値BAのうち、最小の輝度値を示す。
換言すれば、輝度調整部111は、輝度値BAの範囲を、第1輝度値BA1から第3輝度値BA3までの範囲から、最小輝度値BNから最大輝度値BXまでの範囲に調整する。
輝度値BAが256諧調である場合には、最大輝度値BXは、輝度値BAが「255」を示し、最小輝度値BNは、輝度値BAが「0」を示す。
輝度調整部111は、元画像PAの画素の輝度値BAを、例えば、次の式(1)で調整し、調整後の輝度値Bを算出する。
B=(BX-BN)×BA/(BA1-BA3)+α (1)
ただし、係数αは次の式(2)で表わされる。
α=(BN×BA1-BX×BA3)/(BA1-BA3) (2)
なお、以下の説明では、輝度調整部111によって輝度値BAが輝度値Bに調整された元画像PAを、単に元画像PAと記載する場合がある。
第2輝度値B2は、第1輝度値B1より小さい輝度値Bであって、第3輝度値B3より大きい輝度値Bを示す。第1輝度値B1は、元画像PAを構成する画素の輝度値Bのうち、最大の輝度値Bを示す。第1輝度値B1は、最大輝度値BXである。第3輝度値B3は、元画像PAを構成する画素の輝度値Bのうち、最小の輝度値Bを示す。第3輝度値B3は、最小輝度値BNである。
判定部112の処理については、後述にて図4を参照して詳細に説明する。
第1輝度値B1は、最大輝度値BXであり、第3輝度値B3は、最小輝度値BNであり、第2輝度値B2は、中間諧調の輝度値Bを示す。輝度値Bが256諧調である場合には、中間諧調の輝度値Bは、1以上254以下である。
換言すれば、第1置換部121は、元画像PAにおいて輝度値Bが第2輝度値B2である画素に対して、その輝度値Bを第2輝度値B2から第3輝度値B3に置換することによって第1画像P1を生成する。
第1置換部121の処理については、後述にて図5を参照して詳細に説明する。
換言すれば、第2置換部122は、元画像PAにおいて輝度値Bが第2輝度値B2である画素に対して、その輝度値Bを第2輝度値B2から第1輝度値B1に置換することによって第2画像P2を生成する。
第2置換部122の処理については、後述にて図5を参照して詳細に説明する。
換言すれば、第3置換部123は、元画像PAにおいて輝度値Bが第2輝度値B2である画素に対して、その輝度値Bを第2輝度値B2から第3輝度値B3に置換すると共に、元画像PAにおいて輝度値Bが第3輝度値B3である画素に対して、その輝度値Bを第3輝度値B3から第2輝度値B2に置換することによって第3画像P3を生成する。
第3置換部123の処理については、後述にて図6を参照して詳細に説明する。
換言すれば、第4置換部124は、元画像PAにおいて輝度値Bが第2輝度値B2である画素に対して、その輝度値Bを第2輝度値B2から第1輝度値B1に置換すると共に、元画像PAにおいて輝度値Bが第1輝度値B1である画素に対して、その輝度値Bを第1輝度値B1から第2輝度値B2に置換することによって第4画像P4を生成する。
第4置換部124の処理については、後述にて図6を参照して詳細に説明する。
換言すれば、第5置換部125は、第1画像P1において輝度値Bが第3輝度値B3である画素に対して、その輝度値Bを第3輝度値B3から第1輝度値B1に置換すると共に、第1画像P1において輝度値Bが第1輝度値B1である画素に対して、その輝度値Bを第1輝度値B1から第3輝度値B3に置換することによって第5画像P5を生成する。
第5置換部125の処理については、後述にて図7を参照して詳細に説明する。
換言すれば、第6置換部126は、第2画像P2において輝度値Bが第3輝度値B3である画素に対して、その輝度値Bを第3輝度値B3から第1輝度値B1に置換すると共に、第2画像P2において輝度値Bが第1輝度値B1である画素に対して、その輝度値Bを第1輝度値B1から第3輝度値B3に置換することによって第6画像P6を生成する。
第6置換部126の処理については、後述にて図7を参照して詳細に説明する。
換言すれば、第7置換部127は、第3画像P3において輝度値Bが第3輝度値B3である画素に対して、その輝度値Bを第3輝度値B3から第1輝度値B1に置換すると共に、第3画像P3において輝度値Bが第1輝度値B1である画素に対して、その輝度値Bを第1輝度値B1から第3輝度値B3に置換することによって第7画像P7を生成する。
第7置換部127の処理については、後述にて図8を参照して詳細に説明する。
換言すれば、第8置換部128は、第4画像P4において輝度値Bが第3輝度値B3である画素に対して、その輝度値Bを第3輝度値B3から第1輝度値B1に置換すると共に、第4画像P4において輝度値Bが第1輝度値B1である画素に対して、その輝度値Bを第1輝度値B1から第3輝度値B3に置換することによって第8画像P8を生成する。
第8置換部128の処理については、後述にて図8を参照して詳細に説明する。
また、生成部131は、元画像PAの外縁を構成する画素の輝度値Bが、第2輝度値B2であると判定部112が判定した場合に、第1画像P1及び第2画像P2の各々において、各画素の輝度値Bを透過率Tに変換してマスク画像MPを生成する。具体的には、生成部131は、第1画像P1の各画素の輝度値Bを透過率Tに変換して第1マスク画像MP1を生成する。また、生成部131は、第2画像P2の各画素の輝度値Bを透過率Tに変換して第2マスク画像MP2を生成する。
また、生成部131は、第3画像P3及び第4画像P4の各々において、各画素の輝度値Bを透過率Tに変換してマスク画像MPを生成する。具体的には、生成部131は、第3画像P3の各画素の輝度値Bを透過率Tに変換して第3マスク画像MP3を生成する。また、生成部131は、第4画像P4の各画素の輝度値Bを透過率Tに変換して第4マスク画像MP4を生成する。
また、生成部131は、生成したマスク画像MPA、及び、第1マスク画像MP1~第8マスク画像MP8をマスク記憶部151に記録する。
なお、輝度値Bを透過率Tに変換する方法は、下記の2つの方法がある。第1の方法では、輝度値Bが大きい程、透過率Tが大きくなるように、輝度値Bを透過率Tに変換する。第2の方法では、輝度値Bが大きい程、透過率Tが小さくなるように、輝度値Bを透過率Tに変換する。本実施形態では、第1の方法で輝度値Bを透過率Tに変換する場合について説明する。
映像処理部40については、後述にて図2を参照して詳細に説明する。
図2は、映像処理部40の構成の一例を示す図である。図2の実線矢印は映像信号の流れを示し、破線矢印は映像データの流れを示し、一点鎖線矢印は後述するマスク画像データの流れを示す。また、図2に示す入力画像PB、マスク画像MPS、及び合成画像PCについては、図3を参照して更に説明する。マスク画像データは、マスク画像MPSを示す。
映像処理部40は、図2に示す各機能部に対応するハードウェアを備える回路であってもよいし、これらの回路を集積したIC(Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等のプログラマブルデバイスであってもよい。また、映像処理部40は、プログラムを実行するプロセッサーを備え、このプロセッサーがプログラムを実行して、図2に示す機能部をソフトウェアとハードウェアとの協働により実現する構成であってもよい。
フレームメモリーは、複数のフレームに相当する画像を格納可能な容量を有するものであってもよい。また、フレームメモリーは、例えば、制御部10が備えるRAMの一部の記憶領域を用いて構成されてもよいし、映像処理部40に、図示しないメモリーバスやDRAM(Dynamic Random Access Memory)コントローラーを介してDRAMを接続して、フレームメモリーとして機能させてもよい。
画像メモリー48は、マスク画像MPSを一時的に格納する一時記憶領域であり、映像処理部40が内蔵する揮発性メモリー、又は、映像処理部40に接続されるDRAM等によって構成される。画像メモリー48は、上述したフレームメモリーの一部であってもよいし、フレームメモリーと同じメモリーの記憶領域を使って構成されてもよい。
入力画像PBは、OSD生成部43に入力される映像信号に基づき生成される画像の一例である。合成画像PCは、入力画像PBにマスク画像MPSを重畳して得られる。
本実施形態では、マスク画像MPSの色が黒色で着色されている場合について説明する。
[2-1.判定部の処理]
次に、図4~図10を参照して、制御部10及び映像処理部40の処理の具体例について説明する。
図4は、元画像PAの一例を示す図である。図4を参照して、図1に示す判定部112の処理の具体例について説明する。なお、図4に示す元画像PAは、図1に示す輝度調整部111によって輝度が調整された元画像PAを示す。すなわち、元画像PAの輝度値Bの最大値は、最大輝度値BXであり、元画像PAの輝度値Bの最小値は、最小輝度値BNである。
図4に示すように、元画像PAは、第1領域AR1、第2領域AR2、及び、第3領域AR3を含む。第3領域AR3は、元画像PAにおいて最も外側に配置され、元画像PAの外縁を含む。第2領域AR2は、第3領域AR3の内側に配置され、第1領域AR1は、第2領域AR2の内側に配置される。
B2=(BX+BN)/N (3)
ここで、輝度値Bが、256諧調である場合には、係数Nは、1より大であり、255以下の整数である。係数Nは、例えば2である。
具体的には、第1画素SP1、第3画素SP3、第6画素SP6及び第8画素SP8の各々は、矩形状の元画像PAの四隅に配置される。第2画素SP2は、第1画素SP1と第3画素SP3との間の中央に配置される。第4画素SP4は、第1画素SP1と第6画素SP6との間の中央に配置される。第5画素SP5は、第3画素SP3と第8画素SP8との間の中央に配置される。第7画素SP7は、第6画素SP6と第8画素SP8との間の中央に配置される。
本実施形態では、第1画素SP1~第8画素SP8の各々の輝度値Bが、第2輝度値B2であるため、判定部112は、第1画素SP1~第8画素SP8の各々の輝度値Bのうち、少なくとも1つの輝度値Bが、第2輝度値B2であると判定する。
図5は、第1置換部121及び第2置換部122の処理の一例を示す図である。
図5の上図は、元画像PAの一例を示す。元画像PAは、図4に示す元画像PAと同一の画像である。図5の右下図は、第1置換部121によって生成される第1画像P1の一例を示す。
第1置換部121は、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを、第3輝度値B3に置換して第1画像P1を生成する。
元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素は、第3領域AR3に含まれる画素を示す。よって、第1置換部121は、第3領域AR3に含まれる画素の輝度値Bを、第2輝度値B2から第3輝度値B3に置換して第1画像P1を生成する。その結果、図5の右下図に示す第1画像P1が生成される。
具体的には、第1画像P1は、第1領域AR1、第2領域AR2、及び、第3領域AR3を含む。第1画像P1において、第1領域AR1の輝度値Bは、第1輝度値B1であり、第2領域AR2の輝度値Bは、第3輝度値B3であり、第3領域AR3の輝度値Bは、第3輝度値B3である。
第2置換部122は、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを、第1輝度値B1に置換して第2画像P2を生成する。
元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素は、第3領域AR3に含まれる画素を示す。よって、第2置換部122は、第3領域AR3に含まれる画素の輝度値Bを、第2輝度値B2から第1輝度値B1に置換して第2画像P2を生成する。その結果、図5の左下図に示す第2画像P2が生成される。
具体的には、第2画像P2は、第1領域AR1、第2領域AR2、及び、第3領域AR3を含む。第2画像P2において、第1領域AR1の輝度値Bは、第1輝度値B1であり、第2領域AR2の輝度値Bは、第3輝度値B3であり、第3領域AR3の輝度値Bは、第1輝度値B1である。
図6は、第3置換部123及び第4置換部124の処理の一例を示す図である。
図6の上図は、元画像PAの一例を示す。元画像PAは、図4に示す元画像PAと同一の画像である。図6の右下図は、第3置換部123によって生成される第3画像P3の一例を示す。
第3置換部123は、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを、第3輝度値B3に置換すると共に、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを、第2輝度値B2に置換して第3画像P3を生成する。
元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素は、第3領域AR3に含まれる画素を示す。また、元画像PAにおいて、第3輝度値B3に対応する画素は、第2領域AR2に含まれる画素を示す。よって、第3置換部123は、第3領域AR3に含まれる画素の輝度値Bを、第2輝度値B2から第3輝度値B3に置換すると共に、第2領域AR2に含まれる画素の輝度値Bを、第3輝度値B3から第2輝度値B2に置換して、第3画像P3を生成する。その結果、図6の右下図に示す第3画像P3が生成される。
具体的には、第3画像P3は、第1領域AR1、第2領域AR2、及び、第3領域AR3を含む。第3画像P3において、第1領域AR1の輝度値Bは、第1輝度値B1であり、第2領域AR2の輝度値Bは、第2輝度値B2であり、第3領域AR3の輝度値Bは、第3輝度値B3である。
第4置換部124は、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを、第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを、第2輝度値B2に置換して第4画像P4を生成する。
元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素は、第3領域AR3に含まれる画素を示す。また、元画像PAにおいて、第1輝度値B1に対応する画素は、第1領域AR1に含まれる画素を示す。よって、第4置換部124は、第3領域AR3に含まれる画素の輝度値Bを、第2輝度値B2から第1輝度値B1に置換すると共に、第1領域AR1に含まれる画素の輝度値Bを、第1輝度値B1から第2輝度値B2に置換して、第4画像P4を生成する。その結果、図6の左下図に示す第4画像P4が生成される。
具体的には、第4画像P4は、第1領域AR1、第2領域AR2、及び、第3領域AR3を含む。第4画像P4において、第1領域AR1の輝度値Bは、第2輝度値B2であり、第2領域AR2の輝度値Bは、第3輝度値B3であり、第3領域AR3の輝度値Bは、第1輝度値B1である。
図7は、第5置換部125及び第6置換部126の処理の一例を示す図である。
図7の右上図は、第1画像P1の一例を示す。第1画像P1は、図5に示す第1画像P1と同一の画像である。図7の右下図は、第5置換部125によって生成される第5画像P5の一例を示す。
第5置換部125は、第1画像P1において、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを、第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを、第3輝度値B3に置換して第5画像P5を生成する。換言すれば、第5置換部125は、第1画像P1の輝度値Bを反転することによって第5画像P5を生成する。
第1画像P1において、第3輝度値B3に対応する画素は、第2領域AR2に含まれる画素、及び第3領域AR3に含まれる画素を示す。第1輝度値B1に対応する画素は、第1領域AR1に含まれる画素を示す。よって、第5置換部125は、第2領域AR2に含まれる画素、及び第3領域AR3に含まれる画素の輝度値Bを、第3輝度値B3から第1輝度値B1に置換すると共に、第1領域AR1に含まれる画素の輝度値Bを、第1輝度値B1から第3輝度値B3に置換して第5画像P5を生成する。その結果、図7の右下図に示す第5画像P5が生成される。
具体的には、第5画像P5は、第1領域AR1、第2領域AR2、及び、第3領域AR3を含む。第5画像P5において、第1領域AR1の輝度値Bは、第3輝度値B3であり、第2領域AR2の輝度値Bは、第1輝度値B1であり、第3領域AR3の輝度値Bは、第1輝度値B1である。
第6置換部126は、第2画像P2において、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを、第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを、第3輝度値B3に置換して第6画像P6を生成する。換言すれば、第6置換部126は、第2画像P2の輝度値Bを反転することによって第6画像P6を生成する。
第2画像P2において、第3輝度値B3に対応する画素は、第2領域AR2に含まれる画素に含まれる画素を示す。第1輝度値B1に対応する画素は、第1領域AR1に含まれる画素、及び第3領域AR3に含まれる画素を示す。よって、第6置換部126は、第2領域AR2に含まれる画素の輝度値Bを、第3輝度値B3から第1輝度値B1に置換すると共に、第1領域AR1に含まれる画素、及び第3領域AR3に含まれる画素の輝度値Bを、第1輝度値B1から第3輝度値B3に置換して第6画像P6を生成する。その結果、図7の左下図に示す第6画像P6が生成される。
具体的には、第6画像P6は、第1領域AR1、第2領域AR2、及び、第3領域AR3を含む。第6画像P6において、第1領域AR1の輝度値Bは、第3輝度値B3であり、第2領域AR2の輝度値Bは、第1輝度値B1であり、第3領域AR3の輝度値Bは、第3輝度値B3である。
図8は、第7置換部127及び第8置換部128の処理の一例を示す図である。
図8の右上図は、第3画像P3の一例を示す。第3画像P3は、図6に示す第3画像P3と同一の画像である。図8の右下図は、第7置換部127によって生成される第7画像P7の一例を示す。
第7置換部127は、第3画像P3において、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを、第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを、第3輝度値B3に置換して第7画像P7を生成する。換言すれば、第7置換部127は、第3画像P3の輝度値Bを反転することによって第7画像P7を生成する。
第3画像P3において、第3輝度値B3に対応する画素は、第3領域AR3に含まれる画素に含まれる画素を示す。第1輝度値B1に対応する画素は、第1領域AR1に含まれる画素を示す。よって、第7置換部127は、第3領域AR3に含まれる画素に含まれる画素の輝度値Bを、第3輝度値B3から第1輝度値B1に置換すると共に、第3領域AR3に含まれる画素に含まれる画素の輝度値Bを、第1輝度値B1から第3輝度値B3に置換して第7画像P7を生成する。その結果、図8の右下図に示す第7画像P7が生成される。
具体的には、第7画像P7は、第1領域AR1、第2領域AR2、及び、第3領域AR3を含む。第7画像P7において、第1領域AR1の輝度値Bは、第3輝度値B3であり、第2領域AR2の輝度値Bは、第2輝度値B2であり、第3領域AR3の輝度値Bは、第1輝度値B1である。
第8置換部128は、第4画像P4において、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを、第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを、第3輝度値B3に置換して第8画像P8を生成する。換言すれば、第8置換部128は、第4画像P4の輝度値Bを反転することによって第8画像P8を生成する。
第4画像P4において、第3輝度値B3に対応する画素は、第2領域AR2に含まれる画素を示す。第1輝度値B1に対応する画素は、第3領域AR3に含まれる画素を示す。よって、第8置換部128は、第2領域AR2に含まれる画素の輝度値Bを、第3輝度値B3から第1輝度値B1に置換すると共に、第3領域AR3に含まれる画素の輝度値Bを、第1輝度値B1から第3輝度値B3に置換して第8画像P8を生成する。その結果、図8の左下図に示す第8画像P8が生成される。
具体的には、第8画像P8は、第1領域AR1、第2領域AR2、及び、第3領域AR3を含む。第8画像P8において、第1領域AR1の輝度値Bは、第2輝度値B2であり、第2領域AR2の輝度値Bは、第1輝度値B1であり、第3領域AR3の輝度値Bは、第3輝度値B3である。
図9は、生成部131及び合成部43cの処理の一例を示す図である。
図9の左上図は、図2に示す信号処理部42から入力される入力画像PBの一例を示す。入力画像PBは、第1ペンギン画像PG1、第2ペンギン画像PG2及び第3ペンギン画像PG3を含む。
図9の左下図は、マスク画像MPSの一例としての第2マスク画像MP2を示す。生成部131は、図5に示す第2画像P2の各画素の輝度値Bを透過率Tに変換して第2マスク画像MP2を生成する。本実施形態では、生成部131は、輝度値Bが大きい程、透過率Tが大きくなるように、輝度値Bを透過率Tに変換する。
具体的には、生成部131は、第1輝度値B1を第1透過率T1に変換し、第2輝度値B2を第2透過率T2に変換し、第3輝度値B3を第3透過率T3に変換する。第1透過率T1は、第2透過率T2より大きく、第2透過率T2は、第3透過率T3より大きい。第1透過率T1は、例えば、透過率Tが100%であることを示し、第2透過率T2は、例えば、透過率Tが50%であることを示し、第3透過率T3は、例えば、透過率Tが0%であることを示す。
図9の左下図に示す第2マスク画像MP2は、第1領域AR1、第2領域AR2、及び、第3領域AR3を含む。第2マスク画像MP2において、第1領域AR1の透過率Tは、第1透過率T1であり、第2領域AR2の透過率Tは、第3透過率T3であり、第3領域AR3の透過率Tは、第1透過率T1である。
この場合には、合成部43cは、入力画像PBと第2マスク画像MP2とを重ねて合成し、合成画像PCを生成する。
図9の右図は、合成画像PCの一例を示す。第2マスク画像MP2において、第1領域AR1及び第3領域AR3の透過率Tは第1透過率T1であるため、第1領域AR1及び第3領域AR3においては、入力画像PBが視認される。これに対して、第2マスク画像MP2において、第2領域AR2の透過率Tは、第3透過率T3であるため、入力画像PBが視認できない。その結果、入力画像PBに含まれる第3ペンギン画像PG3は視認でき、入力画像PBに含まれる第1ペンギン画像PG1の一部と、第2ペンギン画像PG2の一部とが視認できない。
図9では、選択部132が、第2マスク画像MP2を選択するのに対して、図10では、選択部132が、第8マクス画像MP8を選択する点で相違している。以下の説明では、図9と相違する点について主に説明する。
図10の左下図は、マスク画像MPSの一例としての第8マクス画像MP8を示す。生成部131は、第8画像P8の各画素の輝度値Bを透過率Tに変換して第8マクス画像MP8を生成する。
図10の左下図に示す第8マクス画像MP8は、第1領域AR1、第2領域AR2、及び、第3領域AR3を含む。第8マクス画像MP8において、第1領域AR1の透過率Tは、第2透過率T2であり、第2領域AR2の透過率Tは、第1透過率T1であり、第3領域AR3の透過率Tは、第3透過率T3である。
図10の右図は、合成画像PCの一例を示す。第8マクス画像MP8において、第2領域AR2の透過率Tは第1透過率T1であるため、第2領域AR2においては、入力画像PBが視認される。また、第1領域AR1の透過率Tは第2透過率T2であるため、入力画像PBが、第2領域AR2よりも暗く視認される。これに対して、第8マクス画像MP8において、第3領域AR3の透過率Tは、第3透過率T3であるため、入力画像PBが視認できない。その結果、入力画像PBに含まれる第1ペンギン画像PG1及び第2ペンギン画像PG2は視認できず、第3ペンギン画像PG3が暗く視認できる。
図11及び図12は、制御部10及び映像処理部40の処理の一例を示すフローチャートである。
図11に示すように、まず、ステップS101において、輝度調整部111が、元画像PAの輝度分布を取得する。具体的には、輝度調整部111は、第1輝度値BA1及び第3輝度値BA3を取得する。第1輝度値BA1は、元画像PAを構成する画素の輝度値BAのうち、最大の輝度値を示す。第3輝度値BA3は、元画像PAを構成する画素の輝度値BAのうち、最小の輝度値を示す。
次に、ステップS103において、輝度調整部111は、元画像PAの画素の第1輝度値BA1が最大輝度値BXになり、元画像PAの画素の第3輝度値BA3が最小輝度値BNになるように、元画像PAを構成する画素の輝度値BAを輝度値Bに調整する。
次に、ステップS107において、判定部112は、元画像PAの外縁を構成する画素の輝度値Bが、最大輝度値BXであるか否かを判定する。
元画像PAの外縁を構成する画素の輝度値Bが、最大輝度値BXであると判定部112が判定した場合(ステップS107;YES)には、処理がステップS111に進む。元画像PAの外縁を構成する画素の輝度値Bが、最大輝度値BXではないと判定部112が判定した場合(ステップS107;NO)には、処理がステップS109に進む。
そして、ステップS109において、判定部112は、元画像PAの外縁を構成する画素の輝度値Bが、最小輝度値BNであるか否かを判定する。
元画像PAの外縁を構成する画素の輝度値Bが最小輝度値BNであると判定部112が判定した場合(ステップS109;YES)には、処理がステップS111に進む。
そして、ステップS111において、生成部131は、元画像PAにおいて、各画素の輝度値Bを透過率Tに変換してマスク画像MPAを生成し、生成したマスク画像MPAをマスク記憶部151に記録する。その後、処理が図12のステップS135に進む。
元画像PAの外縁を構成する画素の輝度値Bが最小輝度値BNではないと判定部112が判定した場合(ステップS109;NO)には、処理がステップS113に進む。
そして、ステップS113において、区分部113は、元画像PAの各画素の輝度値Bを第1輝度値B1、第2輝度値B2、及び第3輝度値B3に区分する。第1輝度値B1は、最大輝度値BXであり、第3輝度値B3は、最小輝度値BNであり、第2輝度値B2は、中間諧調の輝度値Bを示す。
次に、ステップS117において、第2置換部122は、第2置換処理を実行して、第2画像P2を生成する。第2置換処理は、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換する処理を示す。
次に、ステップS119において、第3置換部123は、第3置換処理を実行して、第3画像P3を生成する。第3置換処理は、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを第3輝度値B3に置換すると共に、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを第2輝度値B2に置換する処理を示す。
次に、ステップS121において、第4置換部124は、第4置換処理を実行して、第4画像P4を生成する。第4置換処理は、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを第2輝度値B2に置換する処理を示す。
次に、ステップS125において、第6置換部126は、第6置換処理を実行して、第6画像P6を生成する。第6置換処理は、第2画像P2において、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを第3輝度値B3に置換する処理を示す。
次に、ステップS127において、第7置換部127は、第7置換処理を実行して、第7画像P7を生成する。第7置換処理は、第3画像P3において、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを第3輝度値B3に置換する処理を示す。
次に、ステップS129において、第8置換部128は、第8置換処理を実行して、第8画像P8を生成する。第8置換処理は、第4画像P4において、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを第3輝度値B3に置換する処理を示す。
次に、ステップS133において、選択部132は、ユーザーからの操作に基づいて、第1マスク画像MP1~第8マスク画像MP8の中から1つのマスク画像MPSを選択する。
次に、ステップS135において、合成部43cは、信号処理部42から入力される入力画像PBに、マスク画像MPSを重ねて合成し、合成画像PCを生成する。
次に、ステップS137において、制御部10は、画像形成部20を介して、合成画像PCをスクリーンSCに投射する。
次に、ステップS139において、制御部10は、スクリーンSCへの合成画像PCの表示を終了するか否かを判定する。
スクリーンSCへの合成画像PCの表示を終了しないと制御部10が判定した場合(ステップS139;NO)には、処理がステップS135に戻る。スクリーンSCへの合成画像PCの表示を終了すると制御部10が判定した場合(ステップS139;YES)には、処理が終了する。
以上、図1~図12を参照して説明したように、本実施形態に係るプロジェクター1の制御方法は、元画像PAを構成する複数の画素の輝度値Bの各々を、第1輝度値B1、第1輝度値B1より小さい第2輝度値B2、及び、第2輝度値B2より小さい第3輝度値B3に区分する区分ステップと、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを第3輝度値B3に置換して、第1画像P1を生成する第1置換ステップと、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換して、第2画像P2を生成する第2置換ステップと、第1画像P1及び第2画像P2の各々において、各画素の輝度値Bを透過率Tに変換してマスク画像MPを生成する生成ステップと、を含む。
よって、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを第3輝度値B3に置換して第1画像P1を生成し、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換して第2画像P2を生成するため、各画素の輝度値Bが第1輝度値B1及び第3輝度値B3で構成される第1画像P1及び第2画像P2を生成できる。また、第1画像P1及び第2画像P2の各々において、各画素の輝度値Bを透過率Tに変換してマスク画像MPを生成するため、各画素の透過率Tが第1輝度値B1に対応する第1透過率T1と、第3輝度値B3に対応する第3透過率T3とで構成されるマスク画像MPを生成できる。したがって、ユーザーの所望するマスク画像MPを生成する可能性を高めることができる。
よって、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを第3輝度値B3に置換すると共に、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを第2輝度値B2に置換して、第3画像P3を生成するため、例えば、元画像PAの外縁を含む領域の輝度値Bが第2輝度値B2である場合に、外縁を含む領域の輝度値Bが第3輝度値B3である第3画像P3を生成できる。また、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを第2輝度値B2に置換して、第4画像P4を生成するため、例えば、元画像PAの外縁を含む領域の輝度値Bが第2輝度値B2である場合に、外縁を含む領域の輝度値Bが第1輝度値B1である第4画像P4を生成できる。また、第3画像P3及び第4画像P4の各々において、各画素の輝度値Bを透過率Tに変換してマスク画像MPを生成するため、外縁を含む領域の透過率Tが、第1輝度値B1に対応する第1透過率T1又は第3輝度値B3に対応する第3透過率T3であるマスク画像MPを生成できる。したがって、ユーザーの所望するマスク画像MPを生成する可能性を更に高めることができる。
よって、第1画像P1において、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを第3輝度値B3に置換して、第5画像P5を生成し、第2画像P2において、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを第3輝度値B3に置換して、第6画像P6を生成するため、各画素の輝度値Bが第1輝度値B1及び第3輝度値B3で構成される第5画像P5及び第6画像P6を生成できる。また、第5画像P5及び第6画像P6の各々において、各画素の輝度値Bを透過率Tに変換してマスク画像MPを生成するため、各画素の透過率Tが第1輝度値B1に対応する第1透過率T1と、第3輝度値B3に対応する第3透過率T3とで構成されるマスク画像MPを生成できる。したがって、ユーザーの所望するマスク画像MPを生成する可能性を高めることができる。
したがって、第3画像P3において、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを第3輝度値B3に置換して、第7画像P7を生成するため、例えば、元画像PAの外縁を含む領域の輝度値Bが第2輝度値B2である場合に、外縁を含む領域の輝度値Bが第1輝度値B1である第7画像P7を生成できる。また、第4画像P4において、第3輝度値B3に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換すると共に、第1輝度値B1に対応する画素の輝度値Bを第3輝度値B3に置換して、第8画像P8を生成するため、例えば、元画像PAの外縁を含む領域の輝度値Bが第2輝度値B2である場合に、外縁を含む領域の輝度値Bが第3輝度値B3である第8画像P8を生成できる。また、第7画像P7及び第8画像P8の各々において、各画素の輝度値Bを透過率Tに変換してマスク画像MPを生成するため、外縁を含む領域の透過率Tが、第1輝度値B1に対応する第1透過率T1又は第3輝度値B3に対応する第3透過率T3であるマスク画像MPを生成できる。したがって、ユーザーの所望するマスク画像MPを生成する可能性を更に高めことができる。
また、例えば、第1画像P1及び第2画像P2の各々において、各画素の輝度値Bを透過率Tに変換してマスク画像MPを生成する。よって、各画素の透過率Tが最大輝度値BXに対応する透過率Tと、最小輝度値BNに対応する透過率Tとで構成されるマスク画像MPを生成できる。したがって、ユーザーの所望するマスク画像を生成する可能性を高めることができる。
よって、元画像PAの外縁を構成する画素の輝度値Bが、第2輝度値B2ではないと判定された場合、すなわち、元画像PAの外縁を構成する画素の輝度値Bが、第1輝度値B1又は第3輝度値B3である場合に、元画像PAにおいて、各画素の輝度値Bを透過率Tに変換してマスク画像MPを生成する。したがって、外縁を含む領域の透過率Tが、第1輝度値B1に対応する第1透過率T1又は第3輝度値B3に対応する第3透過率T3であるマスク画像MPを生成できる。その結果、ユーザーの所望するマスク画像MPを生成する可能性を高めることができる。
よって、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを第3輝度値B3に置換して、第1画像P1を生成し、元画像PAにおいて、第2輝度値B2に対応する画素の輝度値Bを第1輝度値B1に置換して、第2画像P2を生成するため、各画素の輝度値Bが第1輝度値B1及び第3輝度値B3で構成される第1画像P1及び第2画像P2を生成できる。また、第1画像P1及び第2画像P2の各々において、各画素の輝度値Bを透過率Tに変換してマスク画像MPを生成するため、各画素の透過率Tが第1輝度値B1に対応する第1透過率T1と、第3輝度値B3に対応する第3透過率T3とで構成されるマスク画像MPを生成できる。したがって、ユーザーの所望するマスク画像MPを生成する可能性を高めることができる。
上述した本実施形態は、好適な実施の形態である。ただし、上述の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
本実施形態では、「表示装置」がプロジェクター1であるが、本発明の実施形態はこれに限定されない。「表示装置」がマスク画像MPと入力画像PBとを合成した合成画像PCを生成、合成画像PCを表示すればよい。「表示装置」が、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)等で構成されてもよい。
Claims (7)
- 元画像を構成する複数の画素の輝度値の各々を、第1輝度値、前記第1輝度値より小さい第2輝度値、及び、前記第2輝度値より小さい第3輝度値に区分する区分ステップと、
前記元画像において、前記第2輝度値に対応する画素の輝度値を前記第3輝度値に置換して第1画像を生成する第1置換ステップと、
前記元画像において、前記第2輝度値に対応する画素の輝度値を前記第1輝度値に置換して第2画像を生成する第2置換ステップと、
前記第1画像及び前記第2画像の各々において、各画素の輝度値を透過率に変換してマスク画像を生成する生成ステップと、
を含む、表示装置の制御方法。 - 前記元画像において、前記第2輝度値に対応する画素の輝度値を前記第3輝度値に置換すると共に、前記第3輝度値に対応する画素の輝度値を前記第2輝度値に置換して、第3画像を生成する第3置換ステップと、
前記元画像において、前記第2輝度値に対応する画素の輝度値を前記第1輝度値に置換すると共に、前記第1輝度値に対応する画素の輝度値を前記第2輝度値に置換して、第4画像を生成する第4置換ステップと、
を含み、
前記生成ステップでは、前記第3画像及び前記第4画像の各々において、各画素の輝度値を透過率に変換してマスク画像を生成する、請求項1に記載の表示装置の制御方法。 - 前記第1画像において、前記第3輝度値に対応する画素の輝度値を前記第1輝度値に置換すると共に、前記第1輝度値に対応する画素の輝度値を前記第3輝度値に置換して、第5画像を生成する第5置換ステップと、
前記第2画像において、前記第3輝度値に対応する画素の輝度値を前記第1輝度値に置換すると共に、前記第1輝度値に対応する画素の輝度値を前記第3輝度値に置換して、第6画像を生成する第6置換ステップと、
を含み、
前記生成ステップでは、前記第5画像、及び前記第6画像の各々において、各画素の輝度値を透過率に変換してマスク画像を生成する、請求項1又は請求項2に記載の表示装置の制御方法。 - 前記第3画像において、前記第3輝度値に対応する画素の輝度値を前記第1輝度値に置換すると共に、前記第1輝度値に対応する画素の輝度値を前記第3輝度値に置換して、第7画像を生成する第7置換ステップと、
前記第4画像において、前記第3輝度値に対応する画素の輝度値を前記第1輝度値に置換すると共に、前記第1輝度値に対応する画素の輝度値を前記第3輝度値に置換して、第8画像を生成する第8置換ステップと、
を含み、
前記生成ステップでは、前記第7画像、及び前記第8画像の各々において、各画素の輝度値を透過率に変換してマスク画像を生成する、請求項2に記載の表示装置の制御方法。 - 前記第1輝度値は、最大輝度値を示し、前記第3輝度値は、最小輝度値を示す、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の表示装置の制御方法。
- 前記元画像の外縁を構成する画素の輝度値が、前記第2輝度値であるか否かを判定する判定ステップを含み、
前記判定ステップにおいて、前記元画像の外縁を構成する画素の輝度値が前記第2輝度値ではないと判定された場合に、前記生成ステップでは、前記元画像において、各画素の輝度値を透過率に変換してマスク画像を生成する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の表示装置の制御方法。 - 元画像を構成する複数の画素の輝度値の各々を、第1輝度値、前記第1輝度値より小さい第2輝度値、及び、前記第2輝度値より小さい第3輝度値に区分する区分部と、
前記元画像において、前記第2輝度値に対応する画素の輝度値を前記第3輝度値に置換して第1画像を生成する第1置換部と、
前記元画像において、前記第2輝度値に対応する画素の輝度値を前記第1輝度値に置換して第2画像を生成する第2置換部と、
前記第1画像及び前記第2画像の各々において、各画素の輝度値を透過率に変換してマスク画像を生成する生成部と、
を備える、表示装置。
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